JP3607141B2

JP3607141B2 - モータ及びその製造方法

Info

Publication number: JP3607141B2
Application number: JP31678299A
Authority: JP
Inventors: 憲男太田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2019-11-08
Also published as: JP2001136716A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサを用いて駆動するモータ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
例えばダクト用換気扇のファン駆動用モータとしては、従来よりコンデンサ誘導モータが採用されている。このモータにおいては、例えば円筒容器状をなすモータフレーム内に配設された固定子の軸方向の一端側に、その固定子の巻線に電気的に接続される接続部及びモータフレーム外部の外部回路（電源線及びコンデンサ）との接続用の外部接続部を有する端子台を設け、その外部接続部に対してモータフレームの外部から外部回路を接続する構成となっていた。
【０００３】
一方、近年では、上記端子台にコンデンサ搭載部を設け、そのコンデンサ搭載部にコンデンサを搭載するようにしたものも開発されている。このような構成の一例を図８及び図９に示す。まず図８において、モータの外殻を構成するモータフレーム１は、２個の容器状のフレーム１ａ，１ｂを組み合わせて円筒容器状に構成されていて、このモータフレーム１内に固定子２が配設されている。
【０００４】
固定子２は、モータフレーム１の内周部に固定された環状をなす固定子鉄心３に、複数の巻線４を絶縁部材５を介して装着して構成されている。巻線４には、主巻線と補助巻線とがある。固定子鉄心３の内側には、回転軸６を有した回転子７が回転自在に配設されており、その回転軸６は、上記両フレーム１ａ，１ｂに設けられた軸受８により回転自在に支持されている。回転軸６の一端部は、図８中下部側のフレーム１ｂから下方へ突出していて、その先端部に、負荷として図示しないファンが取り付けられるようになっている。
【０００５】
固定子２の上部側には、端子台９が絶縁部材５を介して配設されている。この端子台９は、図９に示すように円環状に形成されていて、前記巻線４（主巻線及び補助巻線）の端部と接続される複数個の巻線接続部１０と、コンデンサ１１を搭載するための２個のコンデンサ搭載部１２と、コンデンサ１１の端子１１ａを接続するための３個のコンデンサ接続部１３と、ヒューズ１４を搭載するためのヒューズ搭載部１５と、ヒューズ１４の端子１４ａを接続するための２個のヒューズ接続部１６と、外部回路と接続するための２本の外部接続部１７ａ，１７ｂと、巻線接続部１０，コンデンサ接続部１３，ヒューズ接続部１６及び外部接続部１７ａ，１７ｂの各間を図９に示すような配線形態で電気的に接続するようにインサート成形により設けられた通電路形成部１８とを有する構成とされている。
【０００６】
そして、各コンデンサ搭載部１２に搭載された各コンデンサ１１の一対の端子１１ａは、それぞれコンデンサ接続部１３に半田付けまたはスポット溶接により接続され、また、ヒューズ搭載部１５に搭載されたヒューズ１４の一対の端子１４ａも、それぞれヒューズ接続部１６に半田付けまたはスポット溶接により接続される。なお、コンデンサ搭載部１２に搭載された各コンデンサ１１は、図８に示すように、合成樹脂製のポッティング材１９により覆われるようになっている。
【０００７】
しかしながら、このような構成のものでは、次のような欠点がある。すなわち、端子台９において、３個のコンデンサ接続部１３が分散しているため、通電路形成部１８のうち、特に、それらコンデンサ接続部１３間、及びコンデンサ接続部１３と巻線接続部１０との間を接続するための通電路形成部１８ａ，１８ｂとしては広い領域に設ける必要がある。また、それら通電路形成部１８ａ，１８ｂとしては、限られたスペース内で配線する必要があるため、細長くなると共に、形状がが複雑になる。このため、銅板製の通電路形成部１８をインサート成形するための金型構造が複雑になり、コストも高くなる。しかも、細長い通電路形成部１８は、取り扱う際に変形しやすいため、取り扱いにくいなどの欠点があった。
【０００８】
本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、端子台に複数個のコンデンサを搭載するようにしたものにおいて、端子台に設けられる通電路形成部の領域を小さくできると共に、構成も簡素にでき、これによりコストを低減できると共に、作業性も向上できるなどの効果を得ることができるモータ及びその製造方法を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明のモータは、巻線を有しモータフレーム内に配設された固定子と、前記モータフレーム内に配設された端子台と、この端子台に搭載される複数のコンデンサとを備え、
前記端子台は、
前記巻線と電気的に接続するための巻線接続部と、
前記コンデンサを搭載するための複数のコンデンサ搭載部と、
コンデンサと電気的に接続するためのコンデンサ接続部と、
前記モータフレームの外部と電気的に接続するための外部接続部と、
前記巻線接続部、コンデンサ接続部、及び外部接続部の各間を所定の配線形態で電気的に接続するように設けられた通電路形成部とを有する構成であり、
前記複数のコンデンサは、予め接続導線により結線した状態で前記各コンデンサ搭載部に配置すると共に、前記コンデンサ接続部に電気的に接続したことを特徴とするものである。
【００１０】
上記した手段によれば、複数のコンデンサ間は、コンデンサ搭載部に搭載する前に予め接続導線により結線しておき、この後、これら接続導線の端部をコンデンサ接続部に接続することができる。このため、端子台には、それら複数のコンデンサ間を接続するための通電路形成部が不要になり、その分、通電路形成部の領域を小さくできると共に、その通電路形成部の構成も簡素にできるようになる。これに伴いコストを低減できるようになり、また、通電路形成部の取り扱いも容易にできるようになる。
【００１１】
この場合、請求項２の発明のように、コンデンサ搭載部に、接続導線の配線を案内するための配線案内部を設けることが好ましい。これによれば、接続導線を良好に配線できるようになり、品質を向上できる。
【００１２】
また、請求項３の発明のように、コンデンサに接続された接続導線は軟銅線であり、この接続導線をコンデンサ接続部に接続するようにすることが好ましい。これによれば、コンデンサに接続された接続導線は、折り曲げなどのフォーミング作業が容易にできるので、コンデンサとこれに接続された接続導線の形状を、コンデンサ搭載部に配置しやすい形状に容易に形成でき、また、接続導線をコンデンサ接続部に接続することも容易にできる。
【００１３】
請求項４の発明のように、巻線接続部及びコンデンサ接続部を、外部接続部の近傍に配置することが好ましい。これによれば、巻線接続部と、コンデンサ接続部と外部接続部を集中して配置することができるので、それらの間を接続する通電路形成部の領域を一層小さくすることが可能になる。
【００１４】
請求項５の発明のように、コンデンサ搭載部の裏側に取付部を設けることが好ましい。これによれば、コンデンサ搭載部に搭載されるコンデンサの重量をその取付部で受けることができ、端子台を良好に支持できるようになる。
【００１５】
また、請求項６の発明のように、コンデンサ搭載部の周縁部にリブを設けることも好ましい。これによれば、そのリブにより、接続導線がコンデンサ搭載部からはみ出したりすることを極力防止できる。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１の発明と同様な目的を達成するために、巻線を有しモータフレーム内に配設された固定子と、前記モータフレーム内に配設された端子台と、この端子台に搭載される複数のコンデンサとを備え、
前記端子台は、
前記巻線と電気的に接続するための巻線接続部と、
前記コンデンサを搭載するための複数のコンデンサ搭載部と、
コンデンサと電気的に接続するためのコンデンサ接続部と、
前記モータフレームの外部と電気的に接続するための外部接続部と、
前記巻線接続部、コンデンサ接続部、及び外部接続部の各間を所定の配線形態で電気的に接続するように設けられた通電路形成部とを有する構成であり、
前記複数のコンデンサは接続導線により予め結線しておき、この後、これらコンデンサを前記各コンデンサ搭載部に配置すると共に、前記コンデンサ接続部に電気的に接続するようにしたことを特徴とするモータの製造方法である。
これによっても、請求項１の発明と同様な作用効果を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、ダクト用換気扇のファン駆動用に用いられるコンデンサ誘導モータに適用した一実施例について、図１ないし図７を参照して説明する。まず図７には、本実施例に係るモータの全体構成の断面図が示されている。この図７において、モータの外殻を構成するモータフレーム２１は、２個の容器状のフレーム２１ａ，２１ｂを組み合わせて円筒容器状に構成されていて、このモータフレーム２１内に固定子２２が配設されている。
【００１８】
固定子２２は、モータフレーム２１の内周部に固定された環状をなす固定子鉄心２３に、複数の巻線２４を絶縁部材２５を介して装着して構成されている。巻線２４には、後述するように主巻線２４ａと補助巻線２４ｂ（図６の結線図参照）とがある。固定子鉄心２３の内側には、回転軸２６を有した回転子２７が回転自在に配設されており、その回転軸２６は、上記両フレーム２１ａ，２１ｂに設けられた軸受２８により回転自在に支持されている。回転軸２６の一端部は、図７中下部側のフレーム２１ｂから下方へ突出していて、その先端部に、負荷として図示しないファンが取り付けられるようになっている。反負荷側となる上部側のフレーム２１ａの周壁部の１箇所には開口部２９が形成されている。
【００１９】
そして、モータフレーム２１内において、上記固定子２２の反負荷側となる上部側の端部に端子台３０が配設されている。この端子台３０は、電気絶縁性を有する合成樹脂３１により、図１ないし図４にも示すように、中央部に孔３２を有した環状の円板状に形成されている。この端子台３０には、図１及び図４に示すように、一対の外部接続部３３ａ，３３ｂを有するコネクタ部３４と、それぞれピン挿入孔３５を有する４個の巻線接続部３６ａ〜３６ｄと、２個のコンデンサ搭載部３７，３８と、２個のコンデンサ接続部３９ａ，３９ｂと、１個のヒューズ搭載部４０と、２個のヒューズ接続部４１ａ，４１ｂと、前記外部接続部３３ａ，３３ｂ、巻線接続部３６ａ〜３６ｄ、コンデンサ接続部３９ａ，３９ｂ、ヒューズ接続部４１ａ，４１ｂの各間を図１及び図４に示す配線形態で電気的に接続するようにインサート成形により設けられた銅板製の通電路形成部４２が設けられている。２個のコンデンサ搭載部３７，３８は、包囲壁４３により孔３２側を除いて包囲されている。
【００２０】
この場合、２個の巻線接続部３６ａ，３６ｂと、２個のコンデンサ接続部３９ａ，３９ｂとは、コネクタ部３４の一方の外部接続部３３ａの近傍に配置され、また、残りの２個の巻線接続部３６ｃ，３６ｄと、ヒューズ搭載部４０と、２個のヒューズ接続部４１ａ，４１ｂとは、他方の外部接続部３３ｂの近傍に配置されており、従って、４個の巻線接続部３６ａ〜３６ｄと、２個のコンデンサ接続部３９ａ，３９ｂと、ヒューズ搭載部４０と、２個のヒューズ接続部４１ａ，４１ｂとは、外部接続部３３ａ、３３ｂの近傍に配置されている。
【００２１】
また、上記通電路形成部４２は、この場合４個の通電路形成部４２ａ〜４２ｄに分断されている。そのうちの通電路形成部４２ａは、一方の外部接続部３３ａと、巻線接続部３６ａと、一方のコンデンサ接続部３９ａとを電気的に接続し、通電路形成部４２ｂは、巻線接続部３６ｂと、他方のコンデンサ接続部３９ｂとを電気的に接続している。また、通電路形成部４２ｃは、他方の外部接続部３３ｂと、巻線接続部３６ｃと、一方のヒューズ接続部４１ａとを電気的に接続し、通電路形成部４２ｄは、巻線接続部３６ｄと、他方のヒューズ接続部４１ｂとを電気的に接続している。
【００２２】
上記２個のコンデンサ搭載部３７，３８のうちの一方のコンデンサ搭載部３７の内部の外側寄りの部位には、包囲壁４３に沿って仕切り壁４４が設けられていて、この仕切り壁４４と包囲壁４３との間を配線案内部４５としている。また、２個のコンデンサ搭載部３７，３８の中間部には、上からみて「へ」の字形をなす仕切り壁４６が設けられていて、この仕切り壁４６の外周部側と内周部側とに配線案内部４７，４８を形成している。さらに、２個のコンデンサ搭載部３７，３８の孔３２側の周縁部には、３個のリブ４９が間欠的に設けられている。
【００２３】
上記２個のコンデンサ搭載部３７，３８には、２個のコンデンサ５０，５１が搭載されている。これら２個のコンデンサ５０，５１は、コンデンサ搭載部３７，３８に搭載する前に、図５に示すように、軟銅線からなる２本の接続導線５２，５３により予め結線してユニット化されている。この場合、２個のコンデンサ５０，５１は、２本の接続導線５２，５３により、図６に示すように並列接続されている。そして、このようにユニット化された２個のコンデンサ５０，５１は、各コンデンサ搭載部３７，３８に配置し、２本の接続導線５２，５３の端部を上記した２個のコンデンサ接続部３９ａ，３９ｂにそれぞれ半田付け或いはスポット溶接により電気的に接続している。このとき、一方の接続導線５２は配線案内部４７及び４５に配線し、また、他方の接続導線５３は配線案内部４８に配線するようにする。
【００２４】
コンデンサ５０，５１が搭載された各コンデンサ搭載部３７，３８、及び接続導線５２，５３が接続された各コンデンサ接続部３９ａ，３９ｂには、合成樹脂製のポッティグ材５４（図７参照）が充填されていて、コンデンサ５０，５１、接続導線５２，５３とコンデンサ接続部３９ａ，３９ｂとの接続部分はポッティグ材５４に覆われるようにしている。
【００２５】
また、上記ヒューズ搭載部４０には１個の温度ヒューズ５５を配置していて、この温度ヒューズ５５の２本の端子５５ａ，５５ｂを、上記した２個のヒューズ接続部４１ａ，４１ｂにそれぞれ半田付け或いはスポット溶接により電気的に接続している。
【００２６】
一方、上記端子台３０の裏面には、図２及び図３に示すように、４個の取付部５６，５７が下方に向けて突設されている。これら４個の取付部５６，５７はほぼ９０度間隔で配置され、そのうちの１個の取付部５６は、コネクタ部３４の下面に配置され、他の３個の取付部５７は、各コンデンサ搭載部３７，３８の裏面と、ヒューズ搭載部４０の近傍の裏面に配置されている。
【００２７】
このように構成された端子台３０は、図７に示すように、４個の取付部５６，５７を、絶縁部材２５に設けられた係合部５８，５９にそれぞれ係合させることによって固定子２２の上部側の端部に装着されている。なお、図示はしないが、絶縁部材２５には、巻線２４の端部が接続される複数本の接続ピンが突設されていて、各接続ピンの先端部が、端子台３０の上記巻線接続部３６ａ〜３６ｄのピン挿入孔３５に挿入された状態で、半田付けなどにより各巻線接続部３６ａ〜３６ｄと接続されるようになっている。
【００２８】
この場合、図６に示すように、巻線２４のうちの主巻線２４ａの両端部は、それぞれ接続ピンを介して巻線接続部３６ａと３６ｄとに接続され、また、補助巻線２４ｂの両端部は、それぞれ接続ピンを介して巻線接続部３６ｂと３６ｄとに接続される。なお、１個の巻線接続部３６ｃは、空き状態（不使用状態）となっている。
【００２９】
図７において、端子台３０のコネクタ部３４はモータフレーム２１の開口部２９に臨んでいて、その開口部２９を通して、コネクタ部３４の外部接続部３３ａ，３３ｂに、モータフレーム２１外部の図示しない電源線がコネクタを介して接続される。コネクタ部３４の内部には、外部接続部３３ａ，３３ｂと相手側のコネクタの接続端子との接触圧力を高めるための接圧用の板ばね６０が設けられている。
【００３０】
上記した実施例によれば、次のような効果を得ることができる。
まず、２個のコンデンサ５０，５１間は、コンデンサ搭載部３７，３８に搭載する前に予め２本の接続導線５２，５３により結線してユニット化しておき、この後、これら接続導線５２，５３の端部をコンデンサ接続部３９ａ，３９ｂに接続することができる。このため、端子台３０には、それら２個のコンデンサ５０，５１間を接続するための通電路形成部が不要になり、その分、通電路形成部４２の領域を小さくできる。また、通電路形成部４２は、従来のような細長い部分を必要としたり、形状が複雑になったりすることを極力防止できるようになる。これに伴い、通電路形成部４２をインサート成形するための金型構造も簡素にでき、ひいてはコストを低減できるようになり、また、通電路形成部４２の取り扱いも容易にできるようになると共に、端子台３０の品質を向上できる。
【００３１】
コンデンサ搭載部３７，３８に、接続導線５２，５３の配線を案内するための配線案内部４５，４７，４８を設けた構成としたので、接続導線５２，５３同士が接触することを防止できると共に、接続導線５２，５３とコンデンサ５０，５１との間の絶縁距離を確保できるようになる。従って、良好に配線できるようになり、品質を一層向上できるようになる。
【００３２】
コンデンサ５０，５１に接続された接続導線５２，５３は軟銅線により構成しているので、それら接続導線５２，５３は、折り曲げなどのフォーミング作業が容易にでき、コンデンサ５０，５１とこれに接続された接続導線５２，５３の形状を、コンデンサ搭載部３７，３８に配置しやすい形状に容易に形成できる。また、接続導線５３，５３を、コンデンサ接続部３９ａ，３９ｂに接続することも容易にできる。
【００３３】
４個の巻線接続部３６ａ〜３６ｄと、２個のコンデンサ接続部３９ａ，３９ｂと、２個のヒューズ接続部４１ａ，４１ｂを、コネクタ部３４の外部接続部３３ａ、３３ｂの近傍に配置することで、それら巻線接続部３６ａ〜３６ｄと、コンデンサ接続部３９ａ，３９ｂと、ヒューズ接続部４１ａ，４１ｂと、外部接続部３３ａ、３３ｂとを集中して配置している。このため、それらの間を接続する通電路形成部４２の領域を一層小さくすることが可能になる。
【００３４】
端子台３０において、コンデンサ搭載部３７，３８の裏側に、固定子２２側に取り付けるための取付部５７を設けたので、コンデンサ搭載部３７，３８に搭載されるコンデンサ５０，５１の重量をその取付部５７で受けることができる。従って、端子台３０を良好に支持できるようになり、端子台３０が外れるようなことを極力防止できる。
【００３５】
コンデンサ搭載部３７，３８の孔３２側の周縁部にリブ４９を設けたことにより、接続導線５２，５３がコンデンサ搭載部３７，３８から孔３２側にはみ出すことを防止でき、また、それら接続導線５２，５３をコンデンサ５０，５１と共にポッティング材５４により良好に覆うことができ、品質を一層向上できる。
【００３６】
本発明は、上記した実施例にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
端子台３０に搭載するコンデンサ５０，５１は、３個以上とすることもできる。また、複数個のコンデンサ５０，５１は、並列接続に代えて、直列接続するようにしても良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、端子台に複数のコンデンサを搭載するようにしたものにおいて、複数のコンデンサ間は、コンデンサ搭載部に搭載する前に予め接続導線により結線しておき、この後、これら接続導線の端部をコンデンサ接続部に接続することができる。このため、端子台には、それら複数のコンデンサ間を接続するための通電路形成部が不要になり、その分、端子台に設けられる通電路形成部の領域を小さくできると共に、その通電路形成部の構成も簡素にできるようになる。これに伴いコストを低減できるようになり、また、通電路形成部の取り扱いも容易にできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、ポッティング材を充填する前の状態における端子台の平面図
【図２】ポッティング材を充填した後の状態における端子台の縦断面図
【図３】端子台の裏面図
【図４】コンデンサ及び温度ヒューズを搭載する前の状態における端子台の平面図
【図５】２個のコンデンサを接続導線で結線した状態の平面図
【図６】電気的接続関係を示す図
【図７】モータ全体の縦断面図
【図８】従来例の図７相当図
【図９】図１相当図
【符号の説明】
２１はモータフレーム、２２は固定子、２４は巻線、２４ａは主巻線、２４ｂは補助巻線、２５は絶縁部材、２７は回転子、３０は端子台、３２は孔、３３ａ，３３ｂは外部接続部、３４はコネクタ部、３６ａ〜３６ｄは巻線接続部、３７，３８はコンデンサ搭載部、３９ａ，３９ｂはコンデンサ接続部、４０はヒューズ搭載部、４１ａ，４１ｂはヒューズ接続部、４２は通電路形成部、４２ａ〜４２ｄは通電路形成部、４４は仕切り壁、４５は配線案内部、４６は仕切り壁、４７，４８は配線案内部、４９はリブ、５０，５１はコンデンサ、５２，５３は接続導線、５４はポッティング材、５５は温度ヒューズ、５６，５７は取付部を示す。

Claims

巻線を有しモータフレーム内に配設された固定子と、
前記モータフレーム内に配設された端子台と、
この端子台に搭載される複数のコンデンサとを備え、
前記端子台は、
前記巻線と電気的に接続するための巻線接続部と、
前記コンデンサを搭載するための複数のコンデンサ搭載部と、
コンデンサと電気的に接続するためのコンデンサ接続部と、
前記モータフレームの外部と電気的に接続するための外部接続部と、
前記巻線接続部、コンデンサ接続部、及び外部接続部の各間を所定の配線形態で電気的に接続するように設けられた通電路形成部とを有する構成であり、
前記複数のコンデンサは、予め接続導線により結線した状態で前記各コンデンサ搭載部に配置すると共に、前記コンデンサ接続部に電気的に接続したことを特徴とするモータ。
コンデンサ搭載部に、接続導線の配線を案内するための配線案内部を設けたことを特徴とする請求項１記載のモータ。
コンデンサに接続された接続導線は軟銅線であり、この接続導線をコンデンサ接続部に接続するようにしたことを特徴とする請求項１記載のモータ。
巻線接続部及びコンデンサ接続部を、外部接続部の近傍に配置したことを特徴とする請求項１記載のモータ。
コンデンサ搭載部の裏側に取付部を設けたことを特徴とする請求項１記載のモータ。
コンデンサ搭載部の周縁部にリブを設けたことを特徴とする請求項１記載のモータ。
巻線を有しモータフレーム内に配設された固定子と、
前記モータフレーム内に配設された端子台と、
この端子台に搭載される複数のコンデンサとを備え、
前記端子台は、
前記巻線と電気的に接続するための巻線接続部と、
前記コンデンサを搭載するための複数のコンデンサ搭載部と、
コンデンサと電気的に接続するためのコンデンサ接続部と、
前記モータフレームの外部と電気的に接続するための外部接続部と、
前記巻線接続部、コンデンサ接続部、及び外部接続部の各間を所定の配線形態で電気的に接続するように設けられた通電路形成部とを有する構成であり、
前記複数のコンデンサは接続導線により予め結線しておき、この後、これらコンデンサを前記各コンデンサ搭載部に配置すると共に、前記コンデンサ接続部に電気的に接続するようにしたことを特徴とするモータの製造方法。