JPH09191625A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステータの振動の伝搬を防止し、コントロー
ル基板の端子の疲労破壊を防止すると共に、騒音を低減
する。 【解決手段】 励磁コイルと接続される入力端子と、コ
ントロール基板に配線される駆動回路の出力端子とを、
コントロール基板と非接触である中間端子によって橋架
したことによって、前記励磁コイルの入力端子を介して
伝達されるステ−タの振動を中間端子で吸収できると共
に、前記中間端子がコントロール基板と接触していない
ために、コントロール基板への振動の伝達を防止するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、主に車両用空調
装置の送風機に用いられるブラシレスモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のブラシレスモータとして、例えば
実開平３−４８３３９号公報に開示されたものは、ステ
ータに巻回される励磁コイルの先端は、この励磁コイル
を励磁する励磁電流を出力する励磁回路が配線されたコ
ントロール基板に直接接続されている。また、ステータ
に巻回される励磁コイルの先端を直接コントロール基板
に接続する場合には、励磁コイルが不定形であるために
作業性が悪く、自動化に適さない。このため、一般的に
は比較的剛性のある端子に励磁コイルの先端を固定して
おき、その端子とコントロール基板とを接続して上記問
題点を解決している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロータ
が回転する時の反力によって生じるステ−タの振動が、
該端子とコントロール基板との接合部に伝わると、その
接合部に疲労破壊が生じて、電気的に断線するという不
具合が生じ、また、端子を介してコントロール基板に伝
わる振動が騒音の原因となるという不具合も生じる。

【０００４】このために、この発明は、ステータの振動
の伝搬を防止し、コントロール基板の端子の疲労破壊を
防止すると共に、騒音を低減することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】したがって、この発明
は、回転軸と、この回転軸に固着されるロータと、この
ロータに環状に配設された永久磁石と、この永久磁石に
対して回転磁界を発生させるステータと、このステータ
に巻回される励磁コイルと、この励磁コイルに通電する
駆動回路が配線されるコントロール基板と、このコント
ロール基板が収納されるケースハウジングとを具備する
ブラシレスモータにおいて、前記励磁コイルの端部に接
続される入力端子と、前記駆動回路の出力端子とを中間
端子で橋架し、該中間端子と前記コントロール基板とは
非接触であることにある（請求項１）。

【０００６】これによって、励磁コイルと接続される入
力端子と、コントロール基板に配線される駆動回路の出
力端子とを、コントロール基板と非接触である中間端子
によって橋架したことによって、前記励磁コイルの入力
端子を介して伝達されるステ−タの振動を中間端子で吸
収できると共に、前記中間端子がコントロール基板と接
触していないために、コントロール基板への振動の伝達
を防止することができ、上記課題を達成できる。

【０００７】また、前記中間端子を、前記入力端子と前
記出力端子の間でＵ字状に屈曲する屈曲部が少なくとも
一つ形成された板状部材としたことによって、ステ−タ
の振動を効率良く吸収することができる。

【０００８】さらに、ステ−タとケースハウジングとを
固定するステータコア保持具の脚部を弾性部材によって
挟持するようにしたことによって、ステータの振動がケ
ースハウジングに伝搬するのを防止することができる。

【０００９】さらに、前記ステータコア保持具の脚部に
は空気孔が設けられ、ステータに発生する熱を放出する
ものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面により説明する。

【００１１】図１乃至図３に示されるブラシレスモータ
１は、例えば車両用空調装置の送風機として使用される
もので、回転軸２の上端に形成された装着部３にシロッ
コ型のファン４が固着される。また、前記装着部３の下
方近傍に、回転子（ロータ）５が圧入固着され、このロ
ータ５の下方には、スラストストッパ６が圧入固着され
て、前記ロータ５を軸方向に支持している。

【００１２】前記ロータ５は、回転軸２に圧入固着され
るボス部７と、このボス部７から傘状に広がると共に複
数の通気孔８が形成された傘部９と、この傘部９の最外
周縁から下方に延出する円筒部１０と、この円筒部１０
の内周側面に配される複数の永久磁石１１とによって構
成される。

【００１３】前記回転軸２は、軸受１６，１７によって
回転自在に保持される。また、軸受１６，１７は、下記
する固定子（ステータ）１２の中央を貫通して形成され
た貫通孔１３に装着される上下の軸受ホルダ１４，１５
に固着されている。前記回転軸２の下端には、前記ロー
タ５の永久磁石１１の位置を示すセンサマグネット１８
が圧入され、プッシュナット７９によって回転軸２の軸
方向に保持され、センサマグネット１８とコントロール
基板１９に取付られた複数のホール素子２０との距離が
一定に保たれるものである。

【００１４】センサマグネット１８はコントロール基板
１９に形成された開口部２１を貫通して回転軸２に装着
され、センサマグネット１８の端部に形成されたフラン
ジ部２２は、コントロール基板１９の下方おいて径方向
に広がって形成され、前記コントロール基板１９の裏側
であって前記フランジ部２２と対峙する位置に複数のホ
ール素子２０が配されるものである。

【００１５】また、これらのホール素子２０は、前記セ
ンサマグネット１８の磁性を検出することによってロー
タ５の永久磁石１１の位置を的確に検出し、この検出結
果に基づいて前記コントロール基板１９に配置された励
磁回路によってステータ１２に回転磁界を発生させるも
のである。尚、前記センサマグネット１８と軸受１７と
の間には、複数のワッシャからなるワッシャ群２３が介
在され、センサマグネット１８と軸受との間の摺動抵抗
を減じるようになっている。

【００１６】ステータ１２は、珪素鋼板を多段積層して
形成された鉄心からなるステータコア３５と、このステ
ータコア３５を上下から挟持するように装着される上の
絶縁カバー３６と下の絶縁カバー（ステータコア保持
具）３７と、上の絶縁カバー３６とステータコア保持具
３７によって絶縁されたステータコア３５に巻回される
励磁コイル３８とによって構成される。尚、前記ステー
タコア３５は、その中央に前記軸受ホルダ１４，１５が
装着される貫通孔１３を有し、この貫通孔１３の周壁３
９から６方向に延出するコイル巻回部４０を有し、この
コイル巻回部４０の先端には、前記ロータ５の永久磁石
１１と対面する円弧状の磁極面４１が形成される。尚、
この実施の形態においては、励磁コイル３８は、デルタ
結線されているものである。

【００１７】以上の構成のブラシレスモータ１におい
て、コントロール基板１９上に配置された励磁回路によ
って、前記ホール素子２０を介して検出された前記セン
サマグネット１８の位置、いわゆるロータ５の永久磁石
１１の位置に対して適切な回転磁界をステータ１２に発
生させるために、ロータ５を回転させることができるも
のである。

【００１８】ケースハウジング４５は、上ケース部材４
６と、下ケース部材５０と、蓋体４７によって構成さ
れ、内部に前記コントロール基板１９が配設される。前
記上ケース部材４６には、このブラシレスモータ１に装
着するための螺子孔５１が形成された取付部５２，５
３，５４、コントロール基板１９に取付られた複数の電
界効果トランジスタ（ＦＥＴ）５５が固着される放熱板
５６が露出する開口部５７が前記ファン４の外側に形成
される。これによって、ファン４から吹き出す風によっ
て放熱板５６の冷却を効率良く行うことができる。

【００１９】また、ケースハウジング４５の上面は、前
記ステータ１２が挿通する蓋体４７に形成の挿通開口部
４７ａから、上ケース部材４６の外縁周部にかけて漸次
下方に傾斜する傾斜面となっており、ケースハウジング
４５の上面に付着した水滴が外方へ流れるようになって
いる。

【００２０】また、ケースハウジング４５の側部には、
上ケース部材４６の側部と下ケース部材５０の側部によ
って電源コネクタ（図示しない）が装着されるコネクタ
装着部５８が画成される。このコネクタ装着部５８は、
上ケース部材４６の側部に形成された複数の上ガイドリ
ブ５９及び一対の両側ガイドリブ６０と、下ケース部材
５０の側部に形成されたコネクタ装着孔６１とによって
形成され、さらに前記コネクタ装着孔６１には、前記コ
ントロール基板１９に接続される複数の端子６２が突出
するものである。これによって、電源コネクタを前記コ
ネクタ装着部５８に装着する場合、上ガイドリブ５９と
両側ガイドリブ６０とによって電源コネクタの上側及び
両側の位置を制限できるために、装着作業を容易にする
ことができる。

【００２１】前記スラストストッパ６は、前記ロータ５
を軸方向に支持するもので、軸受１６との間にナイロン
ベースのワッシャ２４とＮＢＲゴムからなるワッシャ２
５を介在させて、スラストストッパ６の摺動抵抗を減じ
るようにしてある。このスラストストッパ６は、回転軸
２が挿通される貫通孔２６と、この貫通孔２６が形成さ
れる円筒部２７とを有し、この円筒部２７には、この円
筒部２７の上端から前記ロータ５の傘部１５に沿って径
方向の拡張し、この周縁から所定の幅で下方に延出する
周壁２９が形成されている。さらに、前記円筒部２７の
下端面には、ワッシャ２５との摺動当接面から漸次径方
向外方に向けて下方へ傾斜するオイルガイド３０が形成
されている。このオイルガイド３０の径方向外方端部と
前記周壁２９の内側面の間には、上の軸受ホルダ１４の
スラストストッパ側開口部（上部開口端）３２が所定距
離だけ入り込むように取付られている。

【００２２】前記軸受ホルダ１４の上部には、軸受スト
ッパ３３によって、焼結金属により形成された軸受１６
と、この軸受１６に潤滑油を供給するフェルト３４が固
定されている。

【００２３】以上の構成により、前記通気孔８の径方向
内側に位置する辺を結んでできる円の直径が、前記スラ
ストストッパ６の径よりも大きく設定したことから、通
気孔８から侵入する塵埃は、このスラストストッパ６に
阻まれるために、軸受１６若しくは軸受１６と回転軸２
の摺動部分に付着しなくなる。さらに、上の軸受ホルダ
１４の上部開口端３２が、スラストストッパ６の環状凹
部内に所定の距離だけ入り込むようにしたために、軸受
１６若しくは軸受１６と回転軸２との摺動部分を塵埃の
侵入経路から隔絶することができる。

【００２４】また、前記軸受１７と前記センサマグネッ
ト１８との間に配されるワッシャ群２３は、合成樹脂
製、特にナイロンベースのワッシャ（ナイロンワッシ
ャ）と、合成ゴム、特にＮＢＲ（ブタジエンアクリロニ
トリルゴム）からなるワッシャ（ゴムワッシャ）と、Ｐ
ＯＭ（ポリオキシメチレン）材からなるワッシャ（ＰＯ
Ｍワッシャ）によって構成されるもので、軸受１７側か
ら順次配されるものである。

【００２５】通常、このワッシャ群２３は軸方向に特別
な圧力がかかっていない状態で前記軸受１７とセンサマ
グネット１８との間に配されており、静止している軸受
１７と回転するセンサマグネット１８の間が円滑となる
ように、センサマグネット１８の回転を吸収して、軸受
１７の端部及びセンサマグネット１８の端部との間の摺
動性を高めるものである。

【００２６】上記構成のブラシレスモータ１において、
ケースハウジング４５の内部と外部の挿通部位は、前記
下の軸受ホルダ１５の軸受保持部１５ｂと上ケース部材
４６に形成された軸受ホルダ保持孔４６ａとの間、及び
前記放熱板５６と上ケース部材４６に開口した開口部５
７との間であり、この挿通部位は下記する方法において
シールされる。

【００２７】尚、放熱板５６は、複数の前記ＦＥＴ５５
の背面にシリコンオイルを塗布して当接させる当接部５
６ａと、これらＦＥＴ５５を押さえる複数の板バネ８２
の一端が挿着される板バネ保持部５６ｃと、前記開口部
５７から露出するフィン部５６ｄと、このフィン部５６
ｄの周縁に延出するフランジ部５６ｂとによって構成さ
れる。また、前記フィン部５６ｄの両端部に位置するフ
ィン５６ｅ，５６ｆは外側から先端にかけて傾斜するガ
イド部５６ｇが形成され、開口部５７への挿通が容易に
なるようになっている。

【００２８】通常、ケースハウジング４５及び軸受ホル
ダ１５は、樹脂、特にＰＰ（ポリプロピレン）によって
形成されているために表面が潤沢であり、シール材が接
着しにくく、シール性を確保することが容易でなかっ
た。このために、本発明では、先ず挿通部位、軸受ホル
ダのフランジ部１５ａの下側面１５ｂと上ケース部材４
６の前記下側面１５ｂと対峙する部分、及び前記放熱板
４６のフランジ部５６ｂが対峙する部分に紫外線洗浄
（ＵＶ洗浄）を施し、これらの部分（挿通部位）の表面
を適度に荒らす。この後、シール材８０，８１を挿通部
位に介在させて各部品を組立て、シール材の凝固によっ
て各挿通部位のシールが完了するものである。

【００２９】また、下の軸受ホルダ１５には、図１及び
図４で示すように、径方向に延出するフランジ部１５ａ
と、このフランジ部１５ａから軸方向に延出し、前記ケ
ースハウジング４５の上ケース部材４６に開口する軸受
ホルダ保持孔４６ａに嵌挿される略三角形状の軸受保持
部１５ｂが形成される。尚、７１は下の軸受ストッパで
ある。

【００３０】また、前記励磁コイル３８の端部が固定さ
れる入力端子７３は、前記ステータコア保持具３７に固
着されると共に、下の軸受ホルダ１５のフランジ部１５
ａを貫通し、さらにコントロール基板１９に形成された
貫通孔９０を通過してコントロール基板１９の下側に延
出している。また、コントロール基板１９に配線された
駆動回路の出力端子７５もコントロール基板を貫通して
コントロール基板に下側へ延出している。また、前記入
力端子７３と前記出力端子７５は、コントロール基板１
９から浮いて配置される中間端子７４によって橋架され
る。この中間端子７４は、軟鉄等の振動を伝達し難い導
電部材によって板状に形成され、前記入力端子７３を伝
達してくるステータ１２の振動を吸収するようになって
いる。また、この実施の形態においては、Ｕ字状の屈曲
部７４ａを形成することによってさらに振動を吸収する
ものである。

【００３１】前記ステータコア保持具３７は、図４及び
図６１（ａ），（ｂ）で示すように、６方向に延出する
脚部４２を有し、この脚部４２の先端部４２ｃは、環状
の弾性部材４３，４４で挟持され、さらに前記ケースハ
ウジング４５を形成する上ケース部材４６と蓋体４７と
の間に挟持され、ケースハウジング４５に固定されるも
のである。これによって、ロータの回転による反力によ
り生じるステータ１２の振動を、弾性部材４３，４４で
吸収することができるために、ケースハウジングから漏
れる騒音を抑制することができる。

【００３２】尚、この実施の形態において、前記一つ置
きの脚部４２の先端部４２ｃには、図６に示すように、
前記環状の弾性部材４４に噛合する突起部４２ａが形成
されている。また、前記脚部４２には、開口部４２ｂが
形成されており、ステータ１５の温度上昇を抑制できる
ようになっている。尚、図６中、４２ｄは前記弾性部材
４３の端部を保持する保持壁部であり、４２ｆはステー
タコア３５のコイル巻回部４０が挿着される挿着部であ
る。

【００３３】さらに、この実施の形態においては、ステ
ータコア保持具３７を、比重１．２２〜１．３３、引っ
張り強さ３０〜４０ＭＰａ、引っ張り伸び２００％以
上、曲げ弾性率１．８〜２．８ＧＰａ、曲げ強さ６０〜
８５ＭＰａで規定される合成樹脂等の材料で形成するこ
とによって、トルクリップルに起因する磁気振動を低減
できるものである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、励磁コイルと接続される入力端子と、コントロール
基板に配線される駆動回路の出力端子とを、コントロー
ル基板と非接触である中間端子によって橋架したことに
よって、前記励磁コイルの入力端子を介して伝達される
ステ−タの振動を中間端子で吸収できると共に、前記中
間端子がコントロール基板と接触していないために、コ
ントロール基板への振動の伝達を防止することができる
ので、騒音を防止できると共に、コントロール基板の各
接点の疲労破壊を防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るブラシレスモータの断面図であ
る。

【図２】本発明に係るブラシレスモータの側面図であ
る。

【図３】本発明に係るブラシレスモータの平面図であ
る。

【図４】ステータの底面図である。

【図５】本発明に係るブラシレスモータの下ケース部材
を外した状態の底面図である。

【図６】ステータコア保持具の（ａ）は平面図、（ｂ）
は正面図である。

【符号の説明】

１ ブラシレスモータ ２ 回転軸 ５ ロータ １２ ステータ １９ コントロール基板 ３５ ステータコア ３７ ステータコア保持具 ７３ 入力端子 ７４ 中間端子 ７５ 出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原口 達夫 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル江南工場内 (72)発明者 郡司 佳英 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル江南工場内 (72)発明者 大澤 博 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル江南工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸と、この回転軸に固着されるロー
   タと、このロータに環状に配設された永久磁石と、この
   永久磁石に対して回転磁界を発生させるステータと、こ
   のステータに巻回される励磁コイルと、この励磁コイル
   に通電する駆動回路が配線されるコントロール基板と、
   このコントロール基板が収納されるケースハウジングと
   を具備するブラシレスモータにおいて、 前記励磁コイルの端部に接続される入力端子と、前記駆
   動回路の出力端子とを中間端子で橋架し、該中間端子と
   前記コントロール基板とは非接触であることを特徴とす
   るブラシレスモータ。
2. 【請求項２】 前記中間端子は、前記入力端子と前記出
   力端子の間でＵ字状に屈曲する屈曲部が少なくとも一つ
   形成された板状部材であることを特徴とする請求項１記
   載のブラシレスモータ。