JP6320555B2 - 電動機の固定子、電動機および空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、電動機の固定子、電動機および空気調和機に関する。

従来より、空気調和機の室内機用ファンモータや室外機用ファンモータには、モールド電動機が採用されている。このモールド電動機は、固定子がモールド樹脂によりモールド成形されて外郭が形成され、その外郭の内周側に回転子が回転自在に配置されている。モールド電動機には、固定子や配線基板からのリード線を外部に引出すための口出し部が取付けられている。そして、この口出し部は、固定子や配線部品とともにモールド樹脂により一体成形されている。

ただし、このような構造の場合、モールド電動機の外郭と口出し部との隙間や界面、あるいは、口出し部とリード線との隙間や界面から水が浸入しやすい。そこで従来ではその防水性を確保するための対策として、シール材の塗布やテープの貼り付け等の二次加工が必要になるという問題があった。

下記特許文献１に示される従来の電動機は、固定子上に樹脂をモールド成形後に水が基板に到達することがないようにするリード線配線部品を備える。リード線配線部品には電子部品が実装される基板を組み付けることができ、リード線配線部品は固定子に設置される。さらにリード線配線部品は、固定子に電力を供給する電源リード線と、基板への電力を供給すると共に回転子の位置情報を基板へ供給するセンサリード線とを引回すように構成されている。

また、下記特許文献２には、固定子鉄心と固定子鉄心に絶縁層を介して巻装した巻線と、駆動回路用部品と位置センサを装着し口出し線保護用口出ブッシュと略等しい大きさの切欠部を有するプリント基板と、プリント基板の切欠部に嵌装され口出線を挟持する口出ブッシュを備え、各部を電気絶縁体を有する熱硬化性樹脂で一体的に成形固化してなる無刷子電動機の固定子が記載されている。

特開２０１０−２７３５２５号公報 特公平６−０１４７７４号公報

しかしながら、上記特許文献１に示される従来のモールド電動機の固定子では、口出し部がリード線配線部品と一体的に形成され、さらに固定子鉄心の外周側に設置されている。そのため、口出し部とリード線配線部品との間には連結部が形成され、この連結部とモールド材との界面が水の浸入経路となる。従って、連結部が口出し部から浸入した水の浸水経路となり、この水が基板および固定子に到達する。水が基板に達すると、電源リード線と基板との間に水が溜まり、基板に通電することで基板のパターン腐食が生じてパターン切れが発生する。このことにより回転子位置の検出が困難となり、電動機が運転不能になるおそれがあるといった問題があった。また、口出し部とリード線配線部品を分離した際に、口出し部の位置決めが不安定となる恐れがあった。さらに、リード線を口出し部に組み付ける際に、リード線配線部品と口出し部品が分離しているため、リード線をリード線配線部品に仮固定できずに口出し部の組付け性が低下してしまう恐れがあった。

また、前記特許文献２に記載されている無刷子電動機の固定子では、口出し部である口出ブッシュが直接基板に装着されているため、口出ブッシュから侵入した水分が基板に到達し、配線と基板間に水が溜まることで、基板のパターンが腐食し、回転子位置が検出できなくなり、電動機が動作不能となる恐れがあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、作業性および浸水耐力の向上を図ることができる電動機の固定子を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電動機の固定子は、固定子の軸方向の一端に取付けられ、電源リード線を固定子の巻線まで配線する環状のリード線配線部品と、前記環状のリード線配線部品の径外側に設けられ、前記電源リード線を前記リード線配線部品の径外側に口出しする口出し部品と、を備え、前記リード線配線部品の内径曲率は、前記口出し部品付近とそれ以外で異なるように形成し、かつ、前記リード線配線部品の内径半径は、前記口出し部品付近以外が最大となる。

本発明に係る電動機の固定子は、製造時の作業性および製品状態における浸水耐力を向上させることができる、という効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る電動機の固定子組立を基板側から見た斜視図 リード線配線部品の斜視図 図２に示されるリード線配線部品を反対面から見た斜視図 リード線配線部品を固定子側から見た図 リード線配線部品を反固定子側から見た図 リード線端末保持部の拡大図 口出し部品およびその周辺の拡大図 図７に示した口出し部品およびその周辺を反対面から見た拡大図 口出し部品およびその周辺の拡大図 電源リード線が取り付けられた状態の口出し部品およびその周辺の斜視図 リード線保持突起、折り曲げ支点および口出し部品の位置関係を示す図 基板保持部の拡大図 回転子の位置検出回路が実装された基板の斜視図 電源リード線が引回された状態のリード線配線部品の斜視図 電源リード線保持部品の斜視図 センサリード線保持部品の斜視図 モールド固定子の斜視図 モールド電動機の斜視図 モールド電動機の側面図 モールド電動機の製造工程を示す図 モールド電動機を備えた空気調和機の構成図

以下に、本発明の実施の形態に係る電動機の固定子、電動機および空気調和機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は本発明の実施の形態に係る電動機の固定子組立を基板側から見た斜視図である。図２はリード線配線部品の斜視図である。図３は、図２に示されるリード線配線部品を反対面から見た斜視図である。図４はリード線配線部品を固定子側から見た図である。図５はリード線配線部品を反固定子側から見た図である。図６はリード線端末保持部の拡大図である。図７は口出し部品およびその周辺の拡大図である。図８は図７に示した口出し部品およびその周辺を反対面から見た拡大図である。図９は口出し部品およびその周辺の拡大図である。図１０は電源リード線が取り付けられた状態の口出し部品およびその周辺の斜視図である。図１１はリード線保持突起、折り曲げ支点および口出し部品の位置関係を示す図である。図１２は基板保持部の拡大図である。図１３は回転子の位置検出回路が実装された基板の斜視図である。図１４は電源リード線が引回された状態のリード線配線部品の斜視図である。図１５は電源リード線保持部品の斜視図である。図１６はセンサリード線保持部品の斜視図である。図１７はモールド固定子の斜視図である。図１８はモールド電動機の斜視図である。図１９はモールド電動機の側面図である。図２０はモールド電動機の製造工程を示す図である。図２１はモールド電動機を備えた空気調和機の構成図である。

図１に示した固定子組立３０は、環状の固定子１０と、固定子１０の軸方向の一端にて固定子１０に組付けられたリード線配線部品１と、リード線配線部品１に組付けられる基板１１と、リード線配線組立４０とを備える。

固定子１０は、電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、および接着等で回転子（図示せず）のシャフト７２（図１８参照）の軸方向に積層して成る固定子鉄心８２と、絶縁部８３と、絶縁部８３にマグネットワイヤが巻回されて成る、コイルである巻線８４とを有して構成されている。

絶縁部８３は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂により固定子鉄心８２と一体に成形され、または成形後に固定子１０に組付けることで形成される。絶縁部８３には、リード線配線部品１側に突出した複数のピン８１と、外部からの電源が供給される複数の端子１２とが設けられている。

マグネットワイヤの端末の一方は、端子１２のフック部８５に引回され、ヒュージングあるいは半田等で接合される。他方は、全相の端末がまとめられて中性点を形成する。

なお、以下の説明では、固定子鉄心８２の軸方向の端面外側、すなわち端子１２を備える側を結線側と称し、その反対側を反結線側と称する。

絶縁部８３を構成する絶縁外壁８３ａは、巻線８４が固定子鉄心８２の外周側に倒れるのを防止し、絶縁外壁８３ａの結線側の軸方向端部には、リード線配線部品１を固定子１０に取付けるための複数のピン８１が設けられている。

絶縁部８３を構成する絶縁内壁８３ｂは、巻線８４が固定子鉄心８２の内周側に倒れるのを防止し、絶縁内壁８３ｂの反結線側の軸方向端部には、固定子組立３０上に樹脂をモールド成形する際、金型芯金部に対して軸方向に当て止めされる突起（図示せず）が設けられている。

なお、絶縁外壁８３ａの軸方向端部は、その高さが巻線８４の軸方向における最大高さよりも若干高くなるように形成されている。また、巻線８４は、その軸方向における高さが、絶縁外壁８３ａから絶縁内壁８３ｂに向かうにつれて低くなるように形成されている。この構成において、絶縁内壁８３ｂの反結線側の突起（図示せず）の高さを、絶縁外壁８３ａの軸方向端部の高さと同じにした場合、巻線８４までの距離を十分に確保することができる。そのため、固定子１０の反結線側を下にした状態で金型芯金部に固定子１０を設置したとき、金型芯金部に巻線８４が当たることなく固定子１０を安定して置くことができる。その結果、生産性が向上すると共に品質も向上する。

リード線配線組立４０は、巻線８４に電源を供給する電源リード線８と、センサリード線７と、センサリード線７の端末に接続されたハウジング８０とを有して構成されている。ハウジング８０は、センサリード線７の端末のうち、樹脂が固定子組立３０上にモールド成形された際にモールド内部となる側の端末に接続される。

基板１１には、回転子の位置検出回路として、ホールＩＣ３４等の電子部品が実装されている（図１３参照）。ハウジング８０は、センサリード線７と基板１１に形成されている位置検出回路を電気的に接合させるためのコンタクトを備えている。このコンタクトは、基板１１が後述する基板保持部１５に組付けられ、かつハウジング８０が基板１１の反固定子側面に設置された状態において、基板１１の固定子側の面より表出する。基板１１の固定子側の面より表出したコンタクトを半田接合することにより、センサリード線７と位置検出回路は電気的に接合される。

これらのセンサリード線７および電源リード線８は、リード線配線部品１を用いて配線される。また、センサリード線７および電源リード線８は、電源リード線保持部品４（図１５参照）、センサリード線保持部品５（図１６参照）および口出し部品６（図７，図８参照）からなるリード線口出し部２（図１参照）により、リード線配線部品１との位置関係が維持される。リード線口出し部２、すなわち、電源リード線保持部品４、センサリード線保持部品５および口出し部品６は、リード線配線部品１により配線されたセンサリード線７および電源リード線８をリード線配線部品１の外側に向けて引回すために設けられている。リード線口出し部２は、固定子組立３０上に樹脂をモールド成形する際にセンサリード線７および電源リード線８の引回し位置がずれてしまうのを防止する役目も有する。

次に、リード線配線部品１を説明する。リード線配線部品１は、ＰＢＴ等の熱可塑性樹脂を使用して略環状型に成形されている（図２参照）。図２に示したように、リード線配線部品１の外周には、固定子１０への取付け足１３が複数個設けられている。各取付け足１３は、固定子１０の絶縁部８３が備えているリード線配線部品取付け用のピン８１を挿入するための穴１３ａを有する。固定子１０にリード線配線部品１を組付ける際には、取付け足１３が固定子１０の絶縁部８３の配線部品の設置面に当接して軸方向の位置決めがなされる。このとき、絶縁部８３のピン８１が取付け足１３の穴１３ａに挿入されてリード線配線部品１の回転方向の位置決めがなされる。位置決めが完了した状態、すなわち絶縁部８３のピン８１が取付け足１３の穴１３ａに挿入された状態において、ピン８１を例えば超音波溶着することにより、リード線配線部品１と固定子１０が固定される。

電源リード線８の配線に関して説明する。電源リード線８は、リード線口出し部２を経由し、リード線配線部品１に沿って固定子１０の端子１２まで引回される。すなわち、電源リード線８を構成している３相の電源リード線が、概略１２０°に配置された固定子１０の端子１２まで、それぞれ引回される。３相の電源リード線は、被覆が剥かれた端末をリード線端末保持部１４の壁に当接して位置決めし、固定子１０にリード線配線部品１が組付けられた際に、リード線配線部品１の固定子１０側の面であるリード線配線面２１および内周に備えた壁２２に沿って、引回される（図３参照）。なお、壁２２には、電源リード線８の位置ずれ防止用の突起２２ａが複数設けられている。また、電源リード線８は、口出し部品６付近に設けられているリード線折り返しピン２７で口出し部品６方向に曲げられて引回され、口出し部品６付近に設けられているリード線保持突起４４に嵌めこみ保持される。なお、リード線折り返しピン２７は、リード線の位置ずれを防止する役割をもった突起である。

ここで、図４および図５に示したように、リード線配線部品１は口出し部品６付近が中心側に出張った出張形状となっている。すなわち、リード線配線部品１の内周に設けられた壁２２は口出し部品６付近に平面部５２を有している（図３参照）。この平面部５２は、固定子の半径方向、すなわち固定子１０の中心軸に向かう方向に対して略垂直となっている。つまり、リード線配線部品１の内周の曲率は口出し部品６付近がそれ以外より大きくなるように形成している（請求項１の「口出し部品付近とそれ以外で異なるように」に相当）。なお、これ以降の説明において、「半径方向」を「径方向」と称する場合もある。壁２２の平面部５２は、口出し部品６の径方向の端部に対して略平行となる位置に設けられている。結果、リード線配線部品１の内径半径は、口出し部品６付近以外が最大となる。このように、リード線配線部品１の口出し部品６に近い位置を出張形状としたことにより、リード線配線部品１で引回されたセンサリード線７および電源リード線８を集約するリード線引き回し保持位置４６をリード線配線部品１の半径方向内径側に配置することが可能となる。その結果、リード線配線部品１と口出し部品６の間の距離が確保されるので、リード線配線部品１と口出し部品６の接触を防止し、浸水耐力の向上を図れる。また、口出し部品６に対してリード線配線部品１の中心側から組付ける必要がある電源リード線保持部品４を組付ける際の作業性が向上する。

また、図８に示すように、リード線配線部品１の内周の壁２２の平面部５２はリード線配線部品１の軸方向に凹部５３を有する。凹部５３を設けたことにより、口出し部品６より最も離れたリード線端末保持部１４に電源リード線８を引き回す際には、電源リード線８をリード線配線部品１の半径方向内径側、すなわち固定子１０の中心側に一旦引回してから曲げてリード線端末保持部１４に向けて引回すことが可能となる。よって、電源リード線８を引回す際の作業性向上が図れる。

また、図３、図７、図８などに示したように、リード線配線部品１は、口出し部品６と対向する位置に、リード線を保持し、かつリード線の方向を整えるリード線保持突起４４を備える。これにより、口出し部品６に電源リード線８を配線した後に電源リード線保持部品４を組付ける作業において、リード線配線部品１のリード線保持突起４４にて電源リード線８を保持できる。そのため、電源リード線保持部品４を組付ける際に口出し部品６によって電源リード線８を保持する必要がなくなる。よって、口出し部品６に電源リード線８を保持するための突起等を設ける必要もなくなり、口出し部品６の小型化が図れるとともに、リード線配線部品１と口出し部品６の間の距離を確保することが可能となる。その結果、口出し部品６と電源リード線保持部品４の組付け性が容易となる。また、リード線配線部品１と口出し部品６の接触を防止し、浸水耐力の向上が図れる。さらに、リード線配線部品１に引き回した電源リード線８をリード線保持突起４４により保持することで、引き回された電源リード線８が口出し部品６に向かってストレートに伸びるため、口出し部品６に電源リード線保持部品４を組付ける際に、電源リード線８のクセによって口出し部品６のリード線挿入溝に挿入されず組付け困難となることを抑制でき、口出し部品６と電源リード線保持部品４を組付ける際の作業性が向上する。また、リード線配線部品１に口出し部品６が連結された状態で口出し部品６に電源リード線保持部品４およびセンサリード線保持部品５を組付けるなどして固定子組立３０を得た後に固定子組立３０上に樹脂をモールド成形するが、固定子組立３０上に樹脂をモールド成形する前に、リード線配線部品１と口出し部品６の連結部を既定の位置で切断して両者を分離させる。これにより、リード線配線部品１と口出し部品６が別部品となるので、リード線配線部品１とモールド材との界面（水の浸入経路）を遮断することが可能となり、基板１１および固定子１０への水分の浸入を抑制することができる。

リード線保持突起４４およびその周辺部について、図９を参照しながら説明する。図９に示すように、リード線配線部品１には、リード線保持突起４４が設けられている。また、リード線保持突起４４が電源リード線８を保持する際に３本の電源リード線８が個別に挿入される複数のリード線挿入部４７を有する。リード線挿入部４７の径方向の長さ、すなわち、図示した半径方向の長さは、リード線保持突起４４の半径方向の長さよりも短い。このように、リード線配線部品１において、リード線挿入部４７の半径方向の長さ（リード線配線部品１の内周から図９に示したＢ面までの長さ）はリード線保持突起４４の半径方向の長さ（リード線配線部品１の内周から図９に示したＡ面までの長さ）に比べて短い。そのため、これらの長さが同じ場合と比較して、電源リード線８がリード線保持突起４４に保持される面積を十分に確保しつつ、電源リード線８を口出し部品６に組付ける際に電源リード線８を曲げるポイントとなる折り曲げ支点４５（図１１参照）をリード線配線部品１の半径方向内側にずらすことができる。図１１は、リード線配線部品１および口出し部品６を図１０に示したＣ−Ｃ’で切断した場合のリード線保持突起４４、折り曲げ支点４５および口出し部品６の位置関係を示す図である。なお、図１０では、リード線保持突起４４と折り曲げ支点４５の関係が分かるよう、リード線保持突起４４付近において電源リード線８の記載を省略している。図１１では、リード線配線部品１に設けられているリード線保持突起４４および折り曲げ支点４５と口出し部品６の位置関係を示すとともに、電源リード線保持部品４を口出し部品６へ組付ける際の作業手順を示している。図１１に示したように、電源リード線保持部品４の組付け作業では、リード線保持突起４４側から口出し部品６側に向けて、すなわちリード線配線部品１の中心側から外側に向けて電源リード線保持部品４をスライドさせて口出し部品６に組付ける。そのため、折り曲げ支点４５をリード線配線部品１の半径方向内側にずらすことにより、折り曲げ支点４５から口出し部品６までの距離、すなわち、図１１に示したＢ面から口出し部品６までの距離４９を長くすることができる。折り曲げ支点４５から口出し部品６までの距離が長くなると、電源リード線保持部品４を口出し部品６へ組付ける際の電源リード線８による電源リード線保持部品４への干渉量が少なくなる。そのため、電源リード線保持部品４を口出し部品６へ組付けるための作業が容易となり、作業性が向上する。

電源リード線８の配線に関する説明に戻り、３本の電源リード線８は、口出し部品６とその下段に備える電源リード線保持部品４とにより形成される電源リード線保持部を経由して、それぞれ異なるリード線端末保持部１４へ引回される。口出し部品６より最も離れたリード線端末保持部１４である第１のリード線端末保持部に引回す電源リード線８は、口出し部品６が備えている中央の溝４８（図３，図８参照）に引回されるとともにリード線保持突起４４により保持され、さらに、リード線折り返しピン２７で第１のリード線端末保持部の方向に曲げられて引回される。口出し部品６の両側のリード線端末保持部１４である第２のリード線端末保持部に配線される電源リード線８は、口出し部品６が備えている外側の溝４８（図３，図８参照）にそれぞれ引回されるとともにリード線保持突起４４により保持され、さらに、リード線折り返しピン２７で第２のリード線端末保持部の方向に曲げられて引回される。なお、第２のリード線端末保持部に配線される２本の電源リード線８のどちらか一方は、第１のリード線端末保持部に配線される電源リード線８の外側を引回される（図１４参照）。図１４は、電源リード線８が引回された状態のリード線配線部品１の固定子側を示す図である。

被覆を剥かれた電源リード線８の芯線は、それぞれのリード線端末保持部１４より所定の距離離れた芯線保持部２４に、固定子１０にリード線配線部品１が組付けられた際に固定子１０の端子１２と芯線とが近接するように保持される（図６参照）。

また、端子１２と芯線とを挟み込む電極の空間確保のために、電極逃がし用の凹部２３をリード線配線部品１に設けている（図６参照）。端子１２と芯線とを挟み込む電極の空間は、固定子１０にリード線配線部品１が組付けられた後に行われる、芯線と端子１２をスポット溶接する作業のために必要となる。なお、凹部２３を設けたことにより、電源リード線８は、リード線配線部品１のリード線配線面２１（図３参照）よりもさらに固定子１０側に引回される。また、位置ずれ防止突起２５が電極逃がし用の凹部２３の近くに設けられている。この位置ずれ防止突起２５により、電源リード線８の軸方向の位置決めがなされる。

また、図２に示すように、リード線配線部品１は、反固定子側の面に略台形状の台座１９を複数個備える。これらの台座１９の反固定子側端面がモールド成形時に金型に当接することにより、固定子組立３０の軸方向の位置決めが可能となる。また、台座１９を略台形状としたことにより、台座１９がモールド固定子の外部に表出される面積を少なくするとともに、台座１９の座屈強度を高めることができる。

また、リード線配線部品１は、固定子１０に取付けられた後に実施するモールド成形時の位置決めに使用する位置決め部１８を備える（図２，図３参照）。位置決め部１８は、リード線配線部品１が固定子１０に取付けられ、固定子組立３０とされた状態において固定子１０の内周より内側に位置し、かつモールド金型の径方向の位置決めを行うセンターシャフトから突出するピンまたは突起等に対応する所定の位置に設けられている。位置決め部１８は挿入穴１８ａを有し、この挿入穴１８ａにモールド金型の径方向の位置決めを行うセンターシャフトから突出したピンまたは突起等を挿入することで固定子組立３０の回転方向の位置決めがなされる。このとき、モールド金型に固定される口出し部品６と固定子組立３０のセンサリード線７および電源リード線８が略同一直線上に位置決めされる。略同一直線上に位置決めされることで、モールド金型に固定子１０が回転方向にずれてセットされ、口出し部品６との角度がずれるのを防止するとともに、センサリード線７が引っ張られて基板１１のはんだ部に負荷がかかるのを抑制することができる。位置決め部１８は、さらに、モールド成形時の樹脂圧により固定子１０に回転方向の力が加わった際には回転止めの役割を果たす。

なお、位置決め部１８はリード線配線部品１の環状の本体１ａに設けてもよいし、図２、図３などに示すように本体１ａから連結させて設けてもよい。本体１ａから連結させて設ける場合には、リード線配線部品１の本体１ａから位置決め部１８までの構成、すなわち、位置決め部１８を本体１ａに連結する連結部３８を薄肉連結形状とすることで、モールド固定子をモールド成形する際の樹脂圧である成形圧によって位置決め部１８が変形し、位置決め部１８がモールド内径部側に表出してしまうのを抑制することができ、品質の向上が図れる。

ここで、薄肉連結形状とは、リード線配線部品１が固定子１０に取り付けられた状態で固定子１０の軸方向から見たときの連結部３８の面積が小さくなるようにした形状のことである。図２に示したように、リード線配線部品１において、位置決め部１８を連結する連結部３８が穴３８ａおよび３８ｂを有し、連結部３８の軸方向の面積、すなわち固定子１０の軸方向に対して垂直な面の面積を狭小化することにより薄肉連結形状を実現している。リード線配線部品１の本体１ａと位置決め部１８を連結する連結部３８が穴３８ａおよび３８ｂを有することにより、モールド固定子をモールド成形する際に連結部３８および位置決め部１８にかかる軸方向の成形圧を逃すことができる。連結部３８において、穴３８ａおよび３８ｂは、モールド固定子をモールド成形する際のモールド樹脂による圧力を低減するための成形圧低減部を構成している。図２に示した例では連結部３８が穴３８ａおよび３８ｂを有する例を示しているが、穴の数は図示したものに限定されない。連結部３８が１つまたは３つ以上の穴を有する構成としても構わない。各穴の形状についても図示したものに限定されない。連結部３８が有する穴の数、各穴の形状、各穴の位置は、例えば、位置決め部１８および連結部３８の軸方向の厚みに基づき、モールド固定子をモールド成形する際に軸方向から位置決め部１８および連結部３８に対してかかる成形圧が所望の値となるように決定される。

また、リード線配線部品１の位置決め部１８は、固定子側に、モールド金型の径方向の位置決めを行うセンターシャフト軸方向端面に当接する突起１８ｂを備える（図３参照）。突起１８ｂを備えることで、モールド成形時に突起１８ｂがセンターシャフトの軸方向端面と当接し、軸方向の位置決めがなされる。突起１８ｂを備えることにより、成形中の樹脂圧によって位置決め部１８が変形し、モールド内径部側に表出するのを防止することができ、品質の向上が図れる。

また、リード線配線部品１の位置決め部１８は、基板保持部１５と対向する位置に備えられている。本実施の形態の固定子組立３０を備えて構成されているモールド電動機を、例えば、空気調和機の室外機ユニットに対して軸水平に設置する場合、モールド電動機への浸水対策のために下側に口出し部品６が来るように取付ける。その場合、室外機ユニットの上側に位置決め部１８が配置されるので、モールド電動機内部に水分が浸入した際に、モールド成形時にモールド金型のセンターシャフトに当接していた面からの浸水を防止することができ、品質の向上が図れる。

また、リード線配線部品１の固定子１０の内周側には、基板１１を組付けるための爪部３１および溝部３２を含んだ基板保持部１５が設けられている（図３、図１２など参照）。基板保持部１５には、回転子の位置検出回路を実装した基板１１（図１３参照）が組付けられる。図１３に示したように、基板１１は、対角線上の角を面取りされた略長方形状で、一方の長辺にはリード線配線部品１を係り止めするための溝部３５を備え、他方の長辺にはリード線配線部品１に組み付けた際に位置決めとなるよう一部が切欠かれた切欠き部３６を備える。

また、リード線配線部品１の基板保持部１５は、基板１１の溝部３５に係り止めされる爪部３１と、基板１１の組付け時に基板１１の一部が切欠かれた長辺が嵌め込まれる溝部３２とを備える。基板１１の切欠き部３６と、基板保持部１５の溝部３２の嵌めあいによって、モールド成形時の成形圧によるリード線配線部品１と基板１１が移動や変形するのを抑制できるようになり、モールド電動機の品質向上を図ることができる。また、リード線配線部品１の基板保持部１５が備える溝部３２に基板１１の一部が切欠かれた長辺を挿入しながら基板１１をリード線配線部品１に組み付けることにより、基板１１をリード線配線部品１に容易に組付けることができる。上記の構造により基板１１に不用意に大きな位置決めを設ける必要がないので、基板１１の面積を縮小することができ、基板１１の取り数が増加し、電動機の低コスト化を図ることができる。

なお、製造時には、基板１１が組付けられた後、基板１１とセンサリード線７のハウジング８０を半田で接合する。センサリード線７は口出し部品６の電源リードが配線された面とは反対面に、口出し部品６に向って引回される。

基板１１を組付ける爪部３１は、図２、図７などに示すように、複数の薄肉連結部２８により、リード線配線部品１の環状の本体１ａと接続されている。そのため、モールド成形時に基板１１が受ける成形圧を分散させることができる。薄肉連結部２８は、上述した連結部３８と同様に、軸方向の面積を狭小化するための穴を有し、軸方向の成形圧を低減する構成となっている。

薄肉連結部２８は、反固定子側に突出し形成された突起２９を備え、モールド成形時に突起２９がモールド金型に当接することにより基板１１の軸方向の位置決め及びズレ防止が可能となる（図２，図７参照）。

図７に示すように、口出し部品６は、円周方向末端から、リード線配線部品１へ向かって円周方向に所定の長さ延びる突起１７を備える。突起１７は、リード線配線部品１が固定子１０に組付けられると、固定子１０の径方向に対して略垂直となる平面部を径外側に有している。この突起１７を備えることにより、口出し部品６の径方向の投影面積が増加し、モールド成形の際に口出し部品６にかかる径方向の成形圧力も増加する。径方向の成形圧力が増加することにより、リード線配線部品１が強い力で径方向に押し付けられ、その結果、モールド金型に当接して径方向の位置決めを行うことができる。

また、口出し部品６は、２種のリード線保持部品を保持するための係り止め部、すなわち、電源リード線保持部品４を保持するための係り止め部２６ａと、センサリード線保持部品５を保持するための係り止め部２６ｂとを備えている。上記の突起１７は係り止め部２６ｂに接続されている。

図１５は電源リード線保持部品４を示す図である。電源リード線保持部品４は、口出し部品６の係り止め部２６ａに掛けられる足４１を備え、足４１の先端には、突起４１ａが設けられている。突起４１ａが係り止め部２６ａに当接することにより、電源リード線保持部品４の軸方向の位置決めがなされる。電源リード線保持部品４は、口出し部品６に電源リード線８が配線された後に、足４１が口出し部品６の係り止め部２６ａに係り止められて組付けられる。また、図１１に示したように、電源リード線保持部品４は、リード線配線部品１の中心側から外側に向かって挿入して組み付けられる。このとき、リード線配線部品１のリード線保持突起４４が電源リード線８を保持するため、口出し部品６では電源リード線８を保持する必要がない。すなわち、口出し部品６は、電源リード線保持部品４を組付ける際に電源リード線８を保持するための突起等を備える必要がないため、口出し部品６の小型化が図れるとともに、リード線配線部品１と口出し部品６の間の距離を確保することが可能となる。よって、口出し部品６に電源リード線保持部品４を組付ける際の作業性が向上する。

図１６はセンサリード線保持部品５を示す図である。センサリード線保持部品５は、口出し部品６の係り止め部２６ｂに掛けられる、Ｌ字型の足５１を備える。センサリード線保持部品５は、口出し部６にセンサリード線７が配線された後に、口出し部品６の係り止め部２６ｂに係り止められて組付けられる。

本実施の形態の固定子組立３０では、センサリード線７および電源リード線８をリード線配線部品１のそれぞれの面で引回す。すなわち、センサリード線７は、リード線配線部品１の反固定子側（図２に示した側）の面で引回し、電源リード線８は、リード線配線部品１の固定子側（図３に示した側）の面で引回す。これにより、組立てが容易となり組立てにかかるコストの低減が図れるとともに、組立てが容易になることに伴い品質の向上が図れる。また、電源リード線８を固定子側の面に設けられた突起２２ａで保持して、軸方向の位置ずれを防止するので、品質の向上が図れる。

また、リード線配線部品１が、２種類の係り止め部２６ａおよび２６ｂを有し、係り止め部２６ａが電源リード線８を保持し、係り止め部２６ｂがセンサリード線７を保持する。そのため、各リード線をリード線配線部品１に強固に組み付けることが可能となり、信頼性の向上に伴う品質の向上が図れる。さらに、電源リード線保持部品４の足４１をセンサリード線７の保持にも使用することで、組立てが容易になるとともにコストの低減が図れる。また、組立てが容易になることに伴い品質の向上が図れる。

上記のような構成にてセンサリード線７および電源リード線８が配線されたリード線配線部品１を電動機の固定子１０に組付け、リード線配線部品１の取付け足１３より突出した、固定子１０の絶縁部８３のピン８１を、熱溶着、超音波溶着、等を実施して固定すると、センサリード線７および電源リード線８が組付けられた固定子組立３０が得られる（図１）。

また、図１に示した固定子組立３０を、ＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）等の熱硬化性樹脂のモールド樹脂でモールド成形すると、図１７に示したモールド固定子６０が得られる。さらに、モールド固定子６０の開口部６２に回転子（図示せず）およびブラケット７４を組み込むことにより、図１８および図１９に示したモールド電動機７０が得られる。

上述したように、リード線配線部品１と口出し部品６が別部品であり、両者が所定の距離離れていることから、リード線配線部品１が備えている壁部１６と口出し部品６が備えている突起１７も離れている。そのため、リード線口出し部２とモールド樹脂との界面を伝わる水分の浸入が抑制され、モールド固定子６０の品質向上が図れる。

また、上述したように、口出し部品６は、円周方向末端からリード線配線部品１へ向かって円周方向に所定の長さ延びる突起１７を備え、この突起１７は、固定子１０の径方向に対して略垂直となる平面部を径外側に有している。そのため、モールド固定子６０をモールド成形する際、固定子組立３０のリード線口出し部２は、モールド成形の圧力により固定子１０の中心から径外側に押し出される。これにより、リード線口出し部２は、固定子鉄心８２に接触することなく、その位置が維持される。よって、モールド成形時に各リード線が接触した状態で固定されることがなく、各リード線が接触する部分に空隙が生じることもない。従って、リード線口出し部２とモールド樹脂との隙間や界面から浸入した水が、各リード線の空隙を伝わって基板１１に到ることがない。その結果、モールド固定子６０の品質の向上が図れる。

また、固定子１０をモールド金型に設置した際、絶縁内壁８３ｂの反結線側に形成された突起（図示せず）は、モールド金型に形成された設置部で支えられる。この設置部は、例えば、固定子鉄心８２の内径寸法より若干大きい外径の段付き部や、金型芯金部の開口部設置面から固定子１０側に突状に延びる複数の爪や、金型芯金部の付近のブラケット設置面から固定子鉄心８２の内周とは繋がらない状態で延びる複数の突起などである。

このように、固定子１０が金型の設置部で支えられるため、モールド成形時に固定子１０の外周部を金型（規制部材）で支える必要が無い。従って、モールド固定子６０の外郭には、固定子鉄心８２とモールド樹脂との間の境界面が形成されることがない。

さらに、金型の突起で固定子１０を支える場合、モールド固定子６０を金型に設置したときでも、絶縁内壁８３ｂの反結線側に形成された突起（図示せず）が固定子鉄心８２の内径側に表出することがなくなり、水の浸入に対する抑制効果をより高めることができる。

図１８および図１９において、モールド固定子６０には、ブラケット７４を用いて、回転子のシャフト７２と防水キャップ７１とＥリング７３とが組付けられる。防水キャップ７１はシャフト７２とブラケット７４との間からの水の浸入を防ぐためのものである。このことにより、生産性が良く、これに伴い品質が良く、かつ、コスト低減を図ることが可能なモールド電動機７０が得られる。

次に図２０を用いてモールド電動機７０の製造工程を説明する。
（１）ステップ１：固定子鉄心８２を製造する。併せて、リード線配線組立４０とリード線配線部品１とを製造する。
（２）ステップ２：固定子鉄心８２に巻線８４が施される。併せて、リード線配線部品１にリード線配線組立４０の電源リード線８が配線される。このとき電源リード線８の芯線が芯線保持部２４まで引回される。併せて、電源リード線保持部品４が製造される。
（３）ステップ３：リード線配線部品１に電源リード線保持部品４を組付ける。併せて、基板１１を製造する。
（４）ステップ４：リード線配線部品１に基板１１を組付ける。基板保持部１５に組付けられた基板１１とハウジング８０のコンタクトが半田付けされる。併せて、センサリード線保持部品５を製造する。
（５）ステップ５：リード線配線部品１にセンサリード線保持部品５を組付ける。
（６）ステップ６：固定子１０にリード線配線部品１を組付け、リード線配線部品１の取付け足１３から出るピン８１を熱溶着し、固定子１０の端子１２と電源リード線８の芯線をスポット溶接する。
（７）ステップ７：固定子組立３０上に樹脂をモールド成形してモールド固定子６０を製造する。併せて、回転子、ブラケット７４等の部品を製造する。なお、固定子組立３０上に樹脂をモールド成形する前に、リード線配線部品１と口出し部品６の連結部を切断し、リード線配線部品１と口出し部品６を分離させる。
（８）ステップ８：モールド固定子６０に回転子などを組付けてモールド電動機７０を製造する。

図２１には、本発明の実施の形態に係るモールド電動機７０を内蔵した空気調和機１００が示されている。空気調和機１００は、室内機２００と、室内機２００に接続される室外機３００とを備える。室内機２００および室外機３００には、送風機の駆動源としてモールド電動機７０が設けられている。なお、モールド電動機７０を室内機２００および室外機３００に設置する際には、モールド固定子６０の外周側から径外側に延びる複数の取付け足６１（図１７参照）が使用される。このようにモールド電動機７０を空気調和機１００の主要部品である送風機用電動機として用いることで、送風機用電動機の固定子内部への水の浸入が抑制され、低コストで品質の良い空気調和機１００を得ることができる。

以上に説明したように、本実施の形態に係る電動機の固定子は、電源リード線８およびセンサリード線７を配線する環状のリード線配線部品１と、リード線配線部品１の径外側に設けられ、モールド固定子６０の外部にリード線を口出しする口出し部品６と、を備え、リード線配線部品１の内周に設けられた壁２２は、口出し部品６付近に、固定子１０の径方向に対して略垂直、かつ口出し部品６の径方向の端部に対して略平行な平面部５２を備えている。これにより、リード線配線部品１で引き回されたセンサリード線７および電源リード線８を集約するリード線引き回し保持位置４６をリード線配線部品１の半径方向内径側に配置することが可能となる。その結果、リード線配線部品１と口出し部品６の間の距離が確保されるので、リード線配線部品１と口出し部品６の接触を防止し、浸水耐力の向上を図れる。また、口出し部品６に対してリード線配線部品１の中心側から組付ける必要がある電源リード線保持部品４を組付ける際の作業性が向上する。

また、リード線配線部品１の平面部５２は、凹部５３を有する。そのため、口出し部品６より最も離れたリード線端末保持部１４に電源リード線８を引き回す際には、電源リード線８をリード線配線部品１の半径方向内径側に一旦引回してから曲げてリード線端末保持部１４に向けて引回すことが可能となる。よって、電源リード線８を引回す際の作業性が向上する。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ リード線配線部品、１ａ 本体、２ リード線口出し部、４ 電源リード線保持部品、５ センサリード線保持部品、６ 口出し部品、７ センサリード線、８ 電源リード線、１０ 固定子、１１ 基板、１２ 端子、１３ 取付け足、１３ａ，３８ａ，３８ｂ 穴、１４ リード線端末保持部、１５ 基板保持部、１６ 壁部、１８ 位置決め部、１８ａ 挿入穴、１７，１８ｂ，２９，４１ａ 突起、１９ 台座、２１ リード線配線面、２２ 壁、２３，５３ 凹部、２４ 芯線保持部、２５ 位置ずれ防止突起、２６ａ，２６ｂ 係り止め部、２７ リード線折り返しピン、２８ 薄肉連結部、３０ 固定子組立、３１ 爪部、３２，３５ 溝部、３４ ホールＩＣ、３６ 切欠き部、３８ 連結部、４０ リード線配線組立、４１，５１ 足、４４ リード線保持突起、４５ 折り曲げ支点、４６ リード線引き回し保持位置、４７ リード線挿入部、４８ 溝、５２ 平面部、６０ モールド固定子、７０ モールド電動機、７１ 防水キャップ、７２ シャフト、７３ Ｅリング、７４ ブラケット、８０ ハウジング、８１ ピン、８２ 固定子鉄心、８３ 絶縁部、８３ａ 絶縁外壁、８３ｂ 絶縁内壁、８４ 巻線、８５ フック部、１００ 空気調和機、２００ 室内機、３００ 室外機。

Claims (3)

1. 固定子の軸方向の一端に取付けられ、電源リード線を固定子の巻線まで配線する環状のリード線配線部品と、
   前記環状のリード線配線部品の径外側に設けられ、前記電源リード線を前記リード線配線部品の径外側に口出しする口出し部品と、
   を備え、
   前記リード線配線部品の内周に内壁を形成し、前記口出し部品付近の前記リード線配線部品の内壁に凹部を有する電動機の固定子。
2. 請求項１に記載の電動機の固定子を用いた電動機。
3. 請求項２に記載の電動機を送風機用電動機とした空気調和機。

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