JP5490182B2 - 電動機、この電動機を内蔵した空気調和機、およびこの電動機の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態に係る電動機100の側面断面図であり、図2は、電動機100の主要部を模式的に示す図である。図3は、回転軸10および基板側導体リング16a−1の横断面、または回転軸10および反基板側導体リング16b−1の横断面を示す図であり、図4は、導体リング組立を示す斜視図である。図1に示される電動機100は、主たる構成要素として、固定子6と、駆動回路基板4と、回転子14と、基板側軸受15a(第1の軸受)と、反基板側軸受15b(第2の軸受)と、基板側導体リング16a−1(第1の導体リング)と、反基板導体リング16b−1(第2の導体リング)と、モールド樹脂2と、導電性ブラケット20とを有して構成されている。電動機100は、例えばインバータで駆動されるブラシレスDCモータである。なお、図1では、電動機100の構成のうち回転軸10を中心として左側半の分みを示しているが、右側半分についても同様である。
図5は、本実施の形態に係る電動機100の製造工程を示す図である。電動機100の構成は、実施の形態1で説明した通りである。以下、図5を参照して、電動機100の製造方法について説明する。
(1)固定子6および駆動回路基板4を製造する(ステップS1)。
(2)固定子6に駆動回路基板4を組み付け、固定子組立3を製造する(ステップS2)。
(3)固定子組立3を熱硬化性樹脂(モールド樹脂2)にて一体成形しモールド固定子1を製造する(ステップS3)。
(4)モールド固定子1の軸受ハウジング部2b内に基板側軸受15aを挿入後、基板側導体リング組立16aを凹部19内に圧入する(ステップS4)。
(5)回転子14を製造する(ステップS5)。
(6)モールド固定子1の凹部19内に回転子14を収納する(ステップS6)。この際、基板側導体リング16a−1に回転軸10を挿通させ、回転軸10を基板側軸受15aの内輪に圧入する。
(7)凹部19内に反基板側導体リング組立16bを圧入し、この際、反基板側導体リング16b−1に回転軸10を挿通させ、回転軸10を反基板側軸受15bに圧入させる(ステップS7)。
(8)導電性ブラケット20をモールド固定子1の凹部19に圧入し凹部19の開口部を塞ぐ(ステップS8)。これにより、電動機100が製造される。
図6は、本実施の形態に係る空気調和機300の構成図である。空気調和機300は、室内機310と、室内機310に接続される室外機320とを備える。室内機310は室内機用送風機(図示せず)を搭載し、室外機320は室外機用送風機330を搭載している。
2 モールド樹脂
2b 軸受ハウジング部
2a 内周部
3 固定子組立
4 駆動回路基板
6 固定子
7 巻線
8 固定子鉄心
9 インシュレータ
10 回転軸
11 位置検出用磁石
12 回転子絶縁部
13 回転子磁石
14 回転子
15 回転子組立
15a 基板側軸受
15b 反基板側軸受
15a−1,15b−1 外輪
15a−2,15b−2 転動体
15a−3,15b−3 内輪
16a 基板側導体リング組立
16a−1 基板側導体リング
16a−2 基板側導体リング保持部
16a−3 基板側リード線
16b 反基板側導体リング組立
16b−1 反基板側導体リング
16b−2 反基板側導体リング保持部
16b−3 反基板側リード線
19 凹部
20a 当接部
20 導電性ブラケット
21 空隙
100 電動機
300 空気調和機
310 室内機
320 室外機
330 室外機用送風機
Claims (17)
- 環状の固定子鉄心を有する固定子と、
この固定子の内側に配置され、前記固定子鉄心と対向して回転軸の外周側に配置された永久磁石を有する回転子と、
前記回転軸の一端を回転自在に支持する第1の軸受と、
前記回転軸の他端を回転自在に支持する第2の軸受と、
前記回転軸の軸線方向において前記固定子と前記第1の軸受との間にて前記軸線方向に対して略垂直に配置され、前記回転子を回転駆動する回路が実装された駆動回路基板と、
前記回転軸の軸線方向において前記第1の軸受と前記永久磁石との間に配置され、前記回転軸と接触せずに前記回転軸の周囲を覆うように配置されると共に、前記第1の軸受の外輪と電気的に接続された第1の導体リングと、
前記回転軸の軸線方向において前記第2の軸受と前記永久磁石との間に配置され、前記回転軸と接触せずに前記回転軸の周囲を覆うように配置されると共に、前記第2の軸受の外輪と電気的に接続された第2の導体リングと、
前記固定子鉄心および前記駆動回路基板を一体的に成形すると共に、内部に前記回転子を収容可能に形成された凹部が設けられたモールド樹脂と、
前記凹部の開口部を塞ぐようにして前記モールド樹脂の内周部に嵌め込まれると共に、前記第2の軸受の外輪が内側に嵌め込まれた導電性ブラケットと、
を備えることを特徴とする電動機。 - 前記第1の導体リングは、第1の導体リング保持部を介して前記モールド樹脂に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の電動機。
- 前記第1の導体リング保持部は、導電性部材で形成されていることを特徴とする請求項2に記載の電動機。
- 前記第1の導体リング保持部と前記第1の軸受の外輪とが第1のリード線を介して接続され、
前記第1の導体リングは、前記第1の導体リング保持部および前記第1のリード線を介して、前記第1の軸受の外輪と電気的に接続されることを特徴とする請求項3に記載の電動機。 - 前記第1の導体リング保持部は、絶縁性部材で形成されていることを特徴とする請求項2に記載の電動機。
- 前記第1の導体リングは、第1のリード線を介して、前記第1の軸受の外輪と電気的に接続されることを特徴とする請求項5に記載の電動機。
- 前記第2の導体リングは、第2の導体リング保持部を介して前記モールド樹脂に固定されていることを特徴とする請求項2から6のいずれか1項に記載の電動機。
- 前記第2の導体リング保持部は、導電性部材で形成されていることを特徴とする請求項7に記載の電動機。
- 前記第2の導体リング保持部は前記導電性ブラケットと接触しており、
前記第2の導体リングは、前記第2の導体リング保持部および前記導電性ブラケットを介して、前記第2の軸受の外輪と電気的に接続されることを特徴とする請求項8に記載の電動機。 - 前記第2の導体リング保持部は、絶縁性部材で形成されていることを特徴とする請求項7に記載の電動機。
- 前記第2の導体リングと前記導電性ブラケットとが第2のリード線を介して接続され、
第2の導体リングは、前記第2のリード線および前記導電性ブラケットを介して前記第2の軸受の外輪と電気的に接続されることを特徴とする請求項10に記載の電動機。 - 第2の導体リングは、第2のリード線を介して前記第2の軸受の外輪と電気的に接続されることを特徴とする請求項10に記載の電動機。
- 前記固定子鉄心と前記回転軸との間には、誘電体層が設けられていることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の電動機。
- 前記誘電体層は、前記回転軸と前記永久磁石との間に設けられていることを特徴とする請求項13に記載の電動機。
- 前記モールド樹脂は、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の電動機。
- 請求項1から15のいずれか1項に記載の電動機を内蔵したことを特徴とする空気調和機。
- 環状の固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内側に配置され、前記固定子鉄心と対向して回転軸の外周側に配置された永久磁石を有する回転子と、前記回転軸の一端を回転自在に支持する第1の軸受と、前記回転軸の他端を回転自在に支持する第2の軸受と、前記回転軸の軸線方向において前記固定子と前記第1の軸受との間にて前記軸線方向に対して略垂直に配置され、前記回転子を回転駆動する回路が実装された駆動回路基板と、前記回転軸の軸線方向において前記第1の軸受と前記永久磁石との間に配置され、前記回転軸と接触せずに前記回転軸の周囲を覆うように配置されると共に、前記第1の軸受の外輪と電気的に接続された第1の導体リングと、前記回転軸の軸線方向において前記第2の軸受と前記永久磁石との間に配置され、前記回転軸と接触せずに前記回転軸の周囲を覆うように配置されると共に、前記第2の軸受の外輪と電気的に接続された第2の導体リングと、前記固定子鉄心および前記駆動回路基板を一体的に成形すると共に、内部に前記回転子を収容可能に形成された凹部が設けられたモールド樹脂と、前記凹部の開口部を塞ぐようにして前記モールド樹脂の内周部に嵌め込まれると共に、前記第2の軸受の外輪が内側に嵌め込まれた導電性ブラケットと、を備えた電動機の製造方法であって、
前記固定子に前記駆動回路基板を組み付け、固定子組立を製造するステップと、
前記固定子組立を前記モールド樹脂にて一体成形してモールド固定子を製造するステップと、
前記モールド固定子の軸受ハウジング部内に前記第1の軸受を挿入後、前記第1の導体リングおよび前記第1の導体リングを保持する第1の導体リング保持部からなる第1の導体リング組立を前記凹部内に圧入するステップと、
前記凹部内に前記回転子を収納し、前記第1の導体リングに前記回転軸を挿通させ、前記回転軸を前記第1の軸受の内輪に圧入するステップと、
前記第2の導体リングおよび前記第2の導体リングを保持する第2の導体リング保持部からなる第2の導体リング組立を前記第2の導体リングに前記回転軸を挿通させて前記凹部内に圧入し、前記回転軸を前記第2の軸受に圧入させるステップと、
前記導電性ブラケットを前記凹部内に圧入し前記開口部を塞ぐステップと、
を含むことを特徴とする電動機の製造方法。
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