WO2015060197A1 - モールド固定子、モールド電動機および空気調和機 - Google Patents

モールド固定子、モールド電動機および空気調和機 Download PDF

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WO2015060197A1
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mold
lead
component
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優人 浦辺
洋樹 麻生
坂廼邊　和憲
山本　峰雄
石井　博幸
隼一郎 尾屋
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三菱電機株式会社
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    • H02K15/12—Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a mold stator, a mold motor, and an air conditioner.
  • a molded electric motor has been adopted for an indoor unit fan motor and an outdoor unit fan motor of an air conditioner.
  • a stator is molded with a mold resin to form an outer shell, and a rotor is freely arranged on the inner peripheral side of the outer shell.
  • Wiring lead-out parts for drawing out the lead wires from the stator and the wiring board are attached to the mold motor.
  • this wiring lead-out component is integrally formed with mold resin together with the stator and wiring components.
  • one of the problems is to prevent the mounting position of the substrate and various components from being shifted due to the pressure received from the mold resin flowing into the mold.
  • a molded electric motor for applications where high waterproofness is required such as a fan motor for an outdoor unit of an air conditioner, it is an object to realize a structure that enhances waterproofing.
  • Patent Document 1 in order to provide a stator for an electric motor with less risk of moisture reaching the substrate after molding of the stator, a substrate on which electronic components are mounted In the molding process of the stator of the motor to which the motor is assembled, a structure is adopted in which a holding part made of a synthetic resin is mounted on the board and the board is pressed by a mold pin through the holding part.
  • Patent Document 1 the conventional mold motor disclosed in Patent Document 1 can only be positioned in the space in which the substrate exists, and there is a problem that if the substrate is small relative to the stator, the location of the press cannot be secured.
  • the wiring lead-out portion is formed integrally with the lead wire wiring component, and is further installed on the outer peripheral side of the stator core. For this reason, there is a problem in that a connecting portion is formed between the wiring lead portion and the lead wire wiring component, and the interface between the connecting portion and the mold material becomes a water intrusion path. In addition, when the wiring lead portion and the lead wire wiring component are separated, the positioning of the wiring lead portion at the time of molding may be unstable.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a mold stator, a mold motor, and an air conditioner that can further improve quality.
  • the present invention is a mold stator that includes a stator and a substrate on which a rotor position detection circuit is mounted, and has an outer shape formed in a mold resin.
  • a donut-shaped lead wire wiring component attached to one end of the stator in the axial direction, wiring a power supply lead wire to the winding of the stator, and wiring a sensor lead wire to the position detection circuit;
  • a positioning portion provided in the lead wire wiring component for positioning the stator and the mold when the mold stator is molded, and the positioning portion has an inner diameter of the lead wire wiring component
  • the connecting portion that is provided on the center side and connects the positioning portion to the lead wire wiring component reduces the pressure caused by the molding resin when the mold stator is molded. Comprising the molding pressure reduction unit.
  • the mold stator according to the present invention it is possible to prevent the stator from being set in the mold mold so as to be shifted in the rotational direction and to prevent the angle with the lead part from being shifted, and the sensor lead wire is pulled and the solder portion of the board There is an effect that it is possible to prevent the load from being applied.
  • FIG. 1 is a perspective view of a stator assembly of an electric motor according to an embodiment of the present invention as viewed from the substrate side.
  • FIG. 2 is a perspective view of the lead wire wiring component.
  • FIG. 3 is a perspective view of the lead wiring component shown in FIG. 2 as viewed from the opposite side.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the lead wire terminal holding portion.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the lead-out component and its periphery.
  • FIG. 6 is an enlarged view of the substrate holding portion and its periphery.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the substrate holding portion and its periphery.
  • FIG. 8 is a perspective view of the sensor substrate.
  • FIG. 9 is a perspective view of the lead wire wiring component in a state where the power supply lead wire is routed.
  • FIG. 10 is a perspective view of a power supply lead wire holding component.
  • FIG. 11 is a perspective view of a sensor lead wire holding component.
  • FIG. 12 is a diagram showing a method for positioning the stator assembly and the mold.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the relationship between the stator assembly and the mold that have been positioned.
  • FIG. 14 is a perspective view of the mold stator.
  • FIG. 15 is a perspective view of a molded electric motor.
  • FIG. 16 is a side view of the molded motor.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a manufacturing process of the molded motor.
  • FIG. 18 is a configuration diagram of an air conditioner incorporating a molded electric motor.
  • FIG. 1 is a perspective view of a stator assembly of an electric motor according to an embodiment of the present invention as viewed from the substrate side.
  • FIG. 2 is a perspective view of the lead wire wiring component shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of the lead wiring component shown in FIG. 2 as viewed from the back surface (opposite surface).
  • FIG. 4 is an enlarged view of a lead wire terminal holding portion provided in the lead wire wiring component shown in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the lead part and the periphery thereof provided in the lead wire wiring part shown in FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged view of the substrate holding portion and its periphery provided in the lead wire wiring component shown in FIG. FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the substrate holding portion and its periphery when viewed from a direction different from FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view of the sensor substrate.
  • FIG. 9 is a perspective view of the lead wire wiring component in a state where the power supply lead wire is routed.
  • FIG. 10 is a perspective view of the power supply lead wire holding component.
  • FIG. 11 is a perspective view of the sensor lead wire holding component.
  • FIG. 12 is a diagram showing a method for positioning the stator assembly and the mold.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the relationship between the stator assembly that has been positioned and the mold.
  • FIG. 14 is a perspective view of the mold stator.
  • FIG. 15 is a perspective view of the mold motor.
  • FIG. 16 is a side view of the mold motor.
  • FIG. 17 is a diagram showing a manufacturing process of the molded motor.
  • FIG. 18 is a configuration diagram of an air conditioner incorporating a molded electric motor.
  • a stator assembly 30 shown in FIG. 1 includes an annular stator 10, a lead wire wiring component 1 assembled to the stator 10 at one axial end of the stator 10, and a lead wire wiring component 1.
  • a substrate 11 to be attached and a lead wire assembly 40 are provided.
  • the stator 10 includes a stator core 82 in which electromagnetic steel plates are punched into a strip shape and laminated in the axial direction of a shaft 72 (see FIG. 15) of a rotor (not shown) by caulking, welding, adhesion, or the like.
  • the insulating portion 83 and a winding 84 formed by winding a magnet wire around the insulating portion 83 are configured.
  • the insulating portion 83 is formed by molding a thermoplastic resin such as PBT (polybutylene terephthalate) integrally with the stator core 82 or by assembling the stator 10 after molding.
  • the insulating portion 83 is provided with a plurality of pins 81 protruding to the substrate 11 side and a plurality of terminals 12 to which power from the outside is supplied.
  • One end of the magnet wire is drawn around the hook portion 85 of the terminal 12 and joined by fusing or soldering.
  • the terminals of all phases are put together to form a neutral point.
  • connection side the outer side of the end face of the stator core 82 in the axial direction, that is, the side including the terminal 12 is referred to as a connection side, and the opposite side is referred to as an anti-connection side.
  • the insulating outer wall 83a constituting the insulating portion 83 prevents the winding 84 from falling to the outer peripheral side of the stator core 82, and the lead wire wiring component 1 is fixed to the axial end portion on the connection side of the insulating outer wall 83a.
  • a plurality of pins 81 for attachment to the child 10 are provided.
  • the insulating inner wall 83b that constitutes the insulating portion 83 prevents the winding 84 from falling to the inner peripheral side of the stator core 82, and the stator assembly 30 is provided at the axial end of the insulating inner wall 83b on the opposite side of the connection.
  • a protrusion (not shown) is provided that is held against the die core part in the axial direction.
  • the axial end of the insulating outer wall 83a is formed so that its height is slightly higher than the maximum height in the axial direction of the winding 84.
  • the winding 84 is formed such that its height in the axial direction decreases as it goes from the insulating outer wall 83a toward the insulating inner wall 83b.
  • the height of the protrusion (not shown) on the anti-connection side of the insulating inner wall 83b is the same as the height of the axial end portion of the insulating outer wall 83a, a sufficient distance to the winding 84 is ensured. be able to.
  • stator 10 when the stator 10 is installed on the die core part with the anti-connection side of the stator 10 facing down, the stator 10 is stably placed without the winding 84 hitting the mold core part. be able to. As a result, productivity is improved and quality is improved.
  • the lead wire assembly 40 includes a power lead 8 that supplies power to the winding 84, a sensor lead 7, and a board-in connector 80 connected to the end of the sensor lead 7. .
  • the board-in connector 80 is connected to the terminal of the sensor lead wire 7 on the side that is inside the mold when the stator 10 is molded.
  • An electronic component such as a Hall IC 34 is mounted on the substrate 11 as a rotor position detection circuit (see FIG. 8).
  • the board-in connector 80 is installed on the side opposite to the stator of the board 11, and a terminal (not shown) provided on the board-in connector 80 is inserted into a board through a terminal insertion hole (not shown) formed in the board 11. 11 on the side of the stator. Since the terminal insertion hole is connected to the wiring pattern on the board 11, the terminal provided on the board-in connector 80 is soldered to the terminal insertion hole, so that the sensor lead wire 7 is connected to the electronic on the board 11. Electrically joined to the part.
  • sensor lead wire 7 and power supply lead wire 8 are wired using the lead wire wiring component 1. Further, the sensor lead wire 7 and the power supply lead wire 8 are a lead wire lead consisting of a power supply lead wire holding component 4 (see FIG. 10), a sensor lead wire holding component 5 (see FIG. 11) and a lead-out component 6 (see FIG. 5). The positional relationship with the lead wiring component 1 is maintained by the portion 2 (see FIG. 1).
  • the lead wire wiring component 1 is formed into a substantially donut shape using a thermoplastic resin such as PBT (see FIG. 2). As shown in FIG. 2, a plurality of mounting legs 13 to the stator 10 are provided on the outer periphery of the lead wire wiring component 1. Each attachment foot 13 has a hole 13a for inserting a pin 81 for attaching a lead wire wiring component provided in the insulating portion 83 of the stator 10. When assembling the lead wire wiring component 1 to the stator 10, the mounting foot 13 comes into contact with the wiring component installation surface of the insulating portion 83 of the stator 10 to perform axial positioning.
  • a thermoplastic resin such as PBT
  • the pin 81 of the insulating portion 83 is inserted into the hole 13a of the mounting foot 13 so that the lead wire wiring component 1 is positioned in the rotational direction.
  • the lead wire wiring component 1 and the stator 10 are fixed by ultrasonically welding the pin 81, for example.
  • the lead wire wiring component 1 includes a positioning portion 18 used for positioning at the time of molding performed after being attached to the stator 10 (see FIGS. 2 and 3).
  • the positioning portion 18 is positioned on the inner side of the inner diameter of the stator 10 in a state where the lead wire wiring component 1 is attached to the stator 10 and is the stator assembly 30, and the diameter of the mold 90 (see FIG. 12). It is provided at a predetermined position corresponding to the protrusion 91 protruding from the center shaft for positioning in the direction.
  • the positioning portion 18 has an insertion hole 18a, and the stator assembly 30 is positioned in the rotational direction by inserting a protrusion 91 protruding from the center shaft for positioning the mold 90 in the radial direction into the insertion hole 18a.
  • the lead part 6 fixed to the mold 90 and the lead wires (sensor lead wire 7 and power supply lead wire 8) of the stator assembly 30 are positioned on substantially the same straight line. Positioning on substantially the same straight line prevents the stator 10 from being set in the mold 90 so as to be displaced in the rotational direction, thereby preventing the angle with the lead part 6 from being shifted, and the sensor lead wire 7 is pulled. It is possible to suppress the load on the solder portion of the substrate 11.
  • the positioning portion 18 further serves as a rotation stopper when a force in the rotation direction is applied to the stator 10 by resin pressure during molding.
  • the positioning portion 18 may be provided on the donut-shaped main body 1a of the lead wire wiring component 1, or may be provided by being connected to the main body 1a as shown in FIGS.
  • the configuration from the main body 1a to the positioning portion 18 of the lead wire wiring component 1, that is, the connecting portion 38 that connects the positioning portion 18 to the main body 1a is formed into a thin-walled connection shape It is possible to suppress the positioning portion 18 from being deformed by the molding pressure, which is a resin pressure when molding the mold stator, and to prevent the positioning portion 18 from being exposed to the mold inner diameter portion side, thereby improving the quality.
  • the thin connection shape is a shape in which the area of the connection portion 38 is reduced when viewed from the axial direction of the stator 10 with the lead wire wiring component 1 attached to the stator 10. is there.
  • the connecting portion 38 that connects the positioning portion 18 has holes 38 a and 38 b, and the axial area of the connecting portion 38, that is, in the axial direction of the stator 10.
  • a thin-walled connection shape is realized by reducing the area of the surface perpendicular to the surface.
  • the connecting portion 38 that connects the main body 1a of the lead wire wiring component 1 and the positioning portion 18 has holes 38a and 38b, so that when the mold stator is molded, the connecting portion 38 and the positioning portion 18 are formed in the axial direction. Pressure can be released.
  • the holes 38a and 38b constitute a molding pressure reducing portion for reducing the pressure caused by the mold resin when the mold stator is molded.
  • FIG. 2 an example in which the connecting portion 38 has holes 38 a and 38 b is shown, but the number of holes is not limited to the illustrated one.
  • the connecting portion 38 may have one or three or more holes. The shape of each hole is not limited to the illustrated one.
  • the number of holes, the shape of each hole, and the position of each hole in the connecting part 38 are determined from the axial direction when molding the mold stator based on the axial thickness of the positioning part 18 and the connecting part 38, for example.
  • the molding pressure for the part 18 and the connecting part 38 is determined to be a desired value.
  • the positioning portion 18 of the lead wire wiring component 1 is provided with a protrusion 18b having a predetermined height on the anti-connection side (stator side) to abut against the end surface in the axial direction of the center shaft of the mold 90 during molding (FIG. 3, see FIG. 13).
  • the protrusion 18b comes into contact with the axial end surface of the center shaft during molding, and positioning in the axial direction is performed. Thereby, it can suppress that the positioning part 18 deform
  • the stator assembly 30 is inserted or applied to the protrusion 91 protruding from the mold 90. Since they can be brought into contact with each other, insertion while visually observing or using automatic equipment facilitates positioning and the like, improving workability and reducing processing costs.
  • the positioning portion 18 of the lead wire wiring component 1 is provided at a position facing a substrate holding portion 15 described later.
  • the lower side is used to prevent flooding of the mold motor. Attach so that the lead-out part 6 comes.
  • the positioning unit 18 is disposed on the upper side of the outdoor unit, when water enters the mold motor, water from the surface that is in contact with the center shaft of the mold 90 during molding is suppressed. And the quality can be improved.
  • the lead wire wiring component 1 has a predetermined height and a predetermined height from the mounting foot 13 adjacent to the lead wire lead-out portion 2 (see FIG. 1) arranged on the outer diameter side of the stator 10 toward the lead wire lead-out portion 2.
  • Wall portion 16 having a width of 5 mm.
  • the wall portion 16 has a flat surface on the radially outer side that is perpendicular to the radial direction of the stator (the direction toward the central axis of the stator 10). Yes.
  • the wall portion 16 By providing the wall portion 16, it is possible to prevent the melted pin 81 of the insulating portion 83 from flowing out in the radially outward direction of the stator 10 during the ultrasonic welding operation for fixing the stator 10 and the lead wire wiring component 1. . As a result, it is possible to suppress the melted pin 81 of the insulating portion 83 from appearing outside the mold stator, and the quality can be improved. Further, the flow of the resin around the lead wire lead-out portion 2 is adjusted when the stator 10 is molded, the resin pressure to the lead wire lead-out portion 2 can be further increased, and the quality can be improved. Further, the wall portion 16 can be used for positioning a jig during lead wire assembly, and the workability of the lead wire assembly can be improved.
  • the lead-out component 6 constituting the lead-wire lead-out portion 2 has a protrusion 17 extending a predetermined length in the circumferential direction from the circumferential end toward the lead-wire wiring component 1.
  • the protrusion 17 has a flat surface on the radially outer side that is perpendicular to the radial direction of the stator (the direction toward the central axis of the stator 10). .
  • the projected area in the radial direction of the lead part 6 increases, and the radial molding pressure applied to the lead part 6 during molding is also increased.
  • the wiring component is pressed in the radial direction with a stronger force than before, and as a result, the wiring component can be in contact with the mold and positioned in the radial direction.
  • the wiring of the power supply lead wire 8 will be described.
  • the power supply lead wire 8 is routed to the terminal 12 of the stator 10 along the lead wire wiring component 1 via the lead wire lead-out portion 2. That is, the three-phase power lead wires constituting the power lead wire 8 are respectively routed to the terminals 12 of the stator 10 arranged at approximately 120 °.
  • the three-phase power supply lead wire is positioned by contacting the terminal with the sheath peeled off against the wall of the lead wire terminal holding portion 14 and when the lead wire wiring component 1 is assembled to the stator 10. It is routed along the surface (lead wire wiring surface 21) of the component 1 on the stator 10 side and the wall (wall 22) provided on the inner periphery (see FIG. 3).
  • the wall 22 is provided with a plurality of protrusions 22a for preventing the positional deviation of the power supply lead 8. Further, the power supply lead wire 8 is bent in the direction of the lead-out component 6 by a lead wire folding pin 27 provided in the vicinity of the lead-out component 6 and drawn, and a power supply lead wire holding projection (in the vicinity of the lead-out component 6 ( (Not shown). Note that the lead wire folding pin 27 is a protrusion having a role of preventing the positional deviation of the lead wire.
  • the two lead wire folding pins 27 at both ends are formed higher than the middle pin by a predetermined height. Thereby, it is possible to prevent the power supply lead wire from being displaced in the axial direction in the vicinity of the lead wire lead-out portion, and to improve the quality.
  • the three power supply lead wires 8 are routed to different lead wire terminal holding portions 14 via power supply lead wire holding portions formed by the lead-out component 6 and the power supply lead wire holding component 4 provided in the lower part thereof.
  • the power supply lead wire 8 routed to the lead wire terminal holding portion 14 (first lead wire terminal holding portion) farthest from the lead component 6 is routed to the central groove (see FIG. 3) provided in the lead component 6. Further, it is routed to the first lead wire terminal holding portion.
  • the power supply lead wires 8 wired to the lead wire terminal holding portions 14 (second lead wire terminal holding portions) on both sides of the lead-out component 6 are respectively drawn into the outer grooves (see FIG. 3) provided in the lead-out component 6. And is further routed to the second lead terminal holding portion.
  • FIG. 9 is a diagram showing the lead wire wiring component 1 (stator side) in a state where the power supply lead wire 8 is routed.
  • the core wires of the power supply lead wires 8 that have been stripped are fixed to the core wire holding portions 24 that are separated from the respective lead wire terminal holding portions 14 when the lead wire wiring components 1 are assembled to the stator 10.
  • the terminal 12 of the child 10 and the core wire are held so as to be close to each other (see FIG. 4).
  • an electrode escape recess 23 is provided in the lead wire wiring component 1.
  • the space of the electrode that sandwiches the terminal 12 and the core wire is necessary for the work of spot welding the core wire and the terminal 12 performed after the lead wire wiring component 1 is assembled to the stator 10. Since the recess 23 is provided, the power supply lead 8 is routed further to the stator 10 side than the lead wire wiring surface 21 (see FIG. 3) of the lead wire wiring component 1. Further, a misalignment prevention protrusion 25 is provided near the electrode escape recess 23. The misalignment prevention projection 25 positions the power supply lead 8 in the axial direction.
  • the lead wire wiring component 1 includes a plurality of substantially trapezoidal pedestals 19 on the surface opposite to the stator.
  • the stator assembly 30 can be positioned in the axial direction.
  • the base 19 by making the base 19 into a substantially trapezoidal shape, the area where the base 19 is exposed to the outside of the mold stator can be reduced, and the buckling strength of the base 19 can be increased.
  • a substrate holding portion 15 including a claw portion 31 and a groove portion 32 for assembling the substrate 11 is provided on the inner peripheral side of the stator 10 of the lead wire wiring component 1 (FIGS. 3 and 6).
  • FIG. A substrate 11 (see FIG. 8) on which a rotor position detection circuit is mounted is assembled to the substrate holder 15.
  • the substrate 11 has a substantially rectangular shape with chamfered diagonal corners, and includes a groove portion 35 for locking the lead wire wiring component 1 on one long side, and the other length.
  • the side is provided with a notch portion 36 that is partially cut out so as to be positioned when assembled to the lead wire wiring component 1.
  • the board holding part 15 of the lead wire wiring component 1 includes a claw part 31 to be engaged with the groove part 35 of the board 11 and a groove part into which a long side part of the board 11 is cut out when the board 11 is assembled. 32.
  • the notch portion 36 of the substrate 11 and the groove portion 32 of the substrate holding portion 15 it is possible to suppress the movement and deformation of the lead wire wiring component 1 and the substrate 11 due to the molding pressure during molding.
  • the quality of the electric motor can be improved.
  • the substrate 11 is assembled to the lead wire wiring component 1 by inserting the long side of the substrate 11 that is notched into the groove 32 provided in the substrate holding portion 15 of the lead wire wiring component 1, whereby the substrate 11 is The wiring component 1 can be easily assembled. Since it is not necessary to carelessly position the substrate 11 with the above structure, the area of the substrate 11 can be reduced, the number of substrates 11 can be increased, and the cost of the motor can be reduced.
  • the board 11 and the board-in connector 80 of the sensor lead wire 7 are joined by soldering.
  • the sensor lead wire 7 is routed toward the lead-out component 6 on the surface opposite to the surface on which the power supply lead of the lead-out component 6 is wired.
  • the claw portion 31 for assembling the substrate 11 is connected to the donut-shaped main body 1 a of the lead wire wiring component 1 by a plurality of thin connecting portions 28. Therefore, the molding pressure that the substrate 11 receives during molding can be dispersed.
  • the thin connecting portion 28 has a hole for narrowing the axial area, and is configured to reduce the axial molding pressure.
  • the thin-walled connecting portion 28 includes a protrusion 29 that protrudes toward the anti-stator side, and the protrusion 29 abuts against the mold 90 during molding so that the substrate 11 can be positioned in the axial direction and prevented from being displaced ( FIG. 2 and FIG. 5).
  • the lead-out component 6 holds a locking portion 26a for holding two types of lead wire holding components, that is, a locking portion 26a for holding the power supply lead wire holding component 4, and a sensor lead wire holding component 5. And an anchoring portion 26b.
  • the protrusion 17 is connected to the retaining portion 26b.
  • the 10 includes a foot 41 and a rib 42 that are hung on the retaining portion 26 a of the lead-out component 6, and a protrusion 41 a is provided at the tip of the foot 41.
  • the protrusion 41a contacts the retaining portion 26a, whereby the power supply lead wire holding component 4 is positioned in the axial direction. After the power supply lead wire 8 is wired to the lead-out component 6, the power supply lead wire holding component 4 is assembled with the foot 41 being latched to the latching portion 26 a of the lead-out component 6.
  • a notch 41b is provided on the opposite side of the foot 41 from the protrusion 41a.
  • the notch portion 41 b reaches the sensor lead wire holding component 5 side beyond the lead-out component 6, and a plurality (five) of sensor lead wires 7 exist. Among these, it acts as a guide for maintaining the circumferential position of the two sensor lead wires 7 wired outside the lead part 6.
  • the sensor lead wire holding component 5 shown in FIG. 11 includes an L-shaped foot 51 that is hung on the locking portion 26b of the lead-out component 6. After the sensor lead wire 7 is wired to the lead portion 6, the sensor lead wire holding component 5 is locked and assembled to the lock portion 26 b of the lead portion 6.
  • the sensor lead wire 7 and the power supply lead wire 8 are routed on the respective surfaces of the lead wire wiring component 1. That is, the sensor lead wire 7 is routed on the surface of the lead wire wiring component 1 on the side opposite to the stator (shown in FIG. 2), and the power lead 8 is connected to the stator side of the lead wire wiring component 1 (FIG. 3). Route on the side indicated on the side. As a result, the assembly is facilitated, the cost for the assembly can be reduced, and the quality can be improved as the assembly is facilitated. In addition, since the power supply lead 8 is held by the protrusion 22a provided on the surface on the stator side to prevent axial displacement, the quality can be improved.
  • the lead wire wiring component 1 has two types of locking portions 26 a and 26 b, the locking portion 26 a holds the power supply lead 8, and the locking portion 26 b holds the sensor lead wire 7. Therefore, it is possible to firmly assemble each lead wire to the lead wire wiring component 1, and the quality can be improved along with the improvement in reliability. Further, by using the foot 41 (notch portion 41b) of the power supply lead wire holding component 4 for holding the sensor lead wire 7, the assembly can be facilitated and the cost can be reduced. In addition, the quality can be improved as the assembly becomes easier.
  • the lead wire wiring component 1 in which the sensor lead wire 7 and the power supply lead wire 8 are wired in the above configuration is assembled to the stator 10 of the motor, and the stator protrudes from the mounting foot 13 of the lead wire wiring component 1.
  • the stator assembly 30 in which the sensor lead wire 7 and the power supply lead wire 8 are assembled is obtained (FIG. 1). .
  • the stator assembly 30 shown in FIG. 1 is molded with a thermosetting resin mold resin such as BMC (bulk molding compound)
  • the mold stator 60 shown in FIG. 14 is obtained.
  • the mold motor 70 shown in FIGS. 15 and 16 is obtained.
  • the lead wire lead-out portion 2 of the stator assembly 30 is pushed outward from the center of the stator 10 by the molding pressure. Therefore, the position of the lead wire lead-out portion 2 is maintained without contacting the stator core 82. Therefore, the lead wires are not fixed in contact with each other at the time of molding, and no gap is generated at the portion where the lead wires come into contact. Therefore, the water that has entered from the gap or interface between the lead wire lead-out portion 2 and the mold resin does not travel through the gap between the lead wires and reach the substrate 11. As a result, the quality of the mold stator 60 can be improved.
  • the installation part is, for example, a stepped part having an outer diameter slightly larger than the inner diameter dimension of the stator core 82, a plurality of claws extending in a protruding manner from the opening part installation surface of the die core part to the stator 10, A plurality of protrusions that extend from the bracket installation surface in the vicinity of the die core part and not connected to the inner diameter of the stator core 82.
  • stator 10 is supported by the installation part of the mold, there is no need to support the outer peripheral part of the stator 10 by a mold (regulating member) during molding. Therefore, no boundary surface between the stator core 82 and the mold resin is formed on the outer periphery of the mold stator 60.
  • stator 10 when the stator 10 is supported by the projection 91 of the mold die 90, even when the mold stator 60 is installed on the mold die 90, a projection (not shown) formed on the side opposite to the insulating inner wall 83b is formed. It is no longer exposed to the inner diameter side of the stator core 82, and the effect of suppressing the ingress of water can be further enhanced.
  • a rotor shaft 72, a waterproof cap 71, and an E ring 73 are assembled to the mold stator 60 using a bracket 74.
  • the waterproof cap 71 is for preventing water from entering between the shaft 72 and the bracket 74.
  • Step 1 The stator core 82 is manufactured.
  • the lead wire wiring assembly 40 and the lead wire wiring component 1 are manufactured.
  • Step 2 Winding 84 is applied to the stator core 82.
  • the power supply lead wire 8 of the lead wire wiring assembly 40 is wired to the lead wire wiring component 1.
  • the core wire of the power supply lead wire 8 is routed to the core wire holding portion 24.
  • the power supply lead wire holding component 4 is manufactured.
  • Step 3 Assemble the power supply lead wire holding component 4 to the lead wire wiring component 1.
  • the substrate 11 is manufactured.
  • Step 4 The substrate 11 is assembled to the lead wire wiring component 1.
  • Step 5 Assemble the sensor lead wire holding component 5 to the lead wire wiring component 1.
  • Step 6 Assemble the lead wire wiring component 1 to the stator 10, heat-weld the pin 81 coming out from the mounting foot 13 of the lead wire wiring component 1, and the core wire of the terminal 12 of the stator 10 and the power supply lead wire 8 Spot welding.
  • Step 7 The stator assembly 30 is molded to manufacture the mold stator 60. In addition, parts such as a rotor and a bracket 74 are manufactured.
  • Step 8 A mold motor 70 is manufactured by assembling a rotor or the like to the mold stator 60.
  • FIG. 18 shows an air conditioner 100 incorporating a molded electric motor 70 according to an embodiment of the present invention.
  • the air conditioner 100 includes an indoor unit 200 and an outdoor unit 300 connected to the indoor unit 200.
  • the indoor unit 200 and the outdoor unit 300 are provided with a molded electric motor 70 as a drive source for the blower.
  • a plurality of mounting feet 61 (see FIG. 14) extending from the outer peripheral side of the mold stator 60 to the radially outer side are used.
  • the mold motor 70 as a motor for a blower that is a main part of the air conditioner 100, the ingress of water into the stator of the motor for the blower is suppressed, and the air conditioner 100 with good quality at low cost. Can be obtained.
  • the mold stator 60 supplies electric power to the substrate 11 on which electronic components constituting the rotor position detection circuit are mounted and the winding 84 of the stator 10.
  • the lead wire wiring component 1 on which the power supply lead wire 8 and the sensor lead wire 7 connected to the substrate 11 are wired, and provided inside the diameter of the lead wire wiring component 1.
  • a stator assembly 30 that is the stator 10 with the wiring component 1 attached thereto and a positioning portion 18 for positioning the mold 90 are provided. Thereby, the lead part 6 fixed to the mold 90 and the lead wire of the stator assembly 30 are positioned on substantially the same straight line.
  • the stator is set on the mold 90 so as to be displaced in the rotation direction, preventing the angle with the lead component 6 from being shifted, and the sensor lead wire 7 is pulled and a load is applied to the solder portion of the substrate 11. Can be suppressed. Further, when a rotational force is applied to the stator 10 due to resin pressure at the time of molding, it can serve as a rotation stopper (the stator 10 can be prevented from rotating due to the resin pressure at the time of molding). ).
  • the stator assembly 30 can be inserted or brought into contact with the protrusion 91 protruding from the mold die 90 on the fixed side. Therefore, insertion while visually observing, positioning when using automatic equipment, and the like are facilitated, workability is improved, and processing costs can be reduced.
  • the positioning portion 18 of the lead wire wiring component 1 is provided with a protrusion 18b on the anti-connection side (stator side) with a height abutting on the end surface in the axial direction of the center shaft for positioning the mold 90 in the radial direction during molding. Prepare. Thereby, the axial positioning is performed at the time of molding, and it is possible to suppress the positioning portion 18 from being deformed by the resin pressure during molding and being exposed to the mold inner diameter side.
  • the positioning unit 18 is provided at a position facing the substrate holding unit 15. For this reason, when the mold electric motor is installed horizontally with respect to the outdoor unit of the air conditioner, if the wiring lead-out component is attached on the lower side to prevent inundation, the positioning portion 18 is disposed on the upper side. Will be. As a result, even if moisture enters the mold electric motor, it is possible to suppress water from the surface that is in contact with the center shaft of the mold during molding.
  • the positioning portion 18 is connected to the main body 1a of the lead wire wiring component 1 in a thin connection shape, the positioning portion 18 is deformed by the resin pressure during molding and is exposed to the mold inner diameter portion side. Can be suppressed.
  • the positioning portion 18 is a connecting portion having a molding pressure reducing unit for reducing the axial resin pressure due to the mold resin when the mold stator is molded with respect to the main body 1a of the lead wire wiring component 1. Since it is connected via 38, it can suppress that the positioning part 18 deform
  • the present invention is useful as a mold stator, a mold motor, and an air conditioner.
  • 1 lead wire wiring component 1a main body, 2 lead wire lead-out part, 4 power supply lead wire holding part, 5 sensor lead wire holding part, 6 lead wire part, 7 sensor lead wire, 8 power supply lead wire, 10 stator, 11 substrate, 12 terminals, 13 mounting feet, 13a, 38a, 38b holes, 14 lead wire terminal holding parts, 15 substrate holding parts, 16 wall parts, 17, 18b, 29, 41a, 91 protrusions, 18 positioning parts, 18a insertion holes, 19 Pedestal, 21 lead wire wiring surface, 22 walls, 23 recesses, 24 core wire holding parts, 25 misalignment prevention protrusions, 26a, 26b locking parts, 27 lead wire folding pins, 28 thin connection parts, 30 stator assembly, 31 claws Part, 32, 35 groove part, 34 Hall IC, 36 notch part, 38 connecting part, 40 lead wire wiring set 41, 51 feet, 42 ribs, 60 mold stator, 70 mold motor, 71 waterproof cap, 72 shaft, 73 E ring, 74 bracket, 80 board-in connector, 81 pins,

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Abstract

　本発明は、固定子と、回転子の位置検出回路が実装された基板とを含み、モールド樹脂に外郭が形成されたモールド固定子であって、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とともに、センサリード線を位置検出回路まで配線する、ドーナツ形状のリード線配線部品１と、リード線配線部品１に設けられ、モールド固定子をモールド成形する際に固定子とモールド金型の位置決めを行うための位置決め部１８と、を備え、位置決め部１８は、リード線配線部品１の内径よりも中心側に設けられ、位置決め部１８をリード線配線部品１に連結する連結部３８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備える。

Description

モールド固定子、モールド電動機および空気調和機
　本発明は、モールド固定子、モールド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配線口出し部品が取付けられている。そして、この配線口出し部品は、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。
　モールド成形においては、金型に流入するモールド樹脂から受ける圧力によって基板や各種部品の取付け位置がずれるのを防止することが課題の一つとなっている。また、空気調和機の室外機用ファンモータなど、高い防水性が要求される用途のモールド電動機においては、防水性を高める構造の実現が課題とされている。
　このような課題に対し、特許文献１に記載された発明においては、固定子のモールド成形後に、水分が基板に到達する恐れの少ない電動機の固定子を提供するため、電子部品が実装される基板が組付けられる電動機の固定子のモールド成形工程において、基板に合成樹脂製の押え部品を装着し、この押え部品を介して、金型のピンで基板を押えるような構造を採用している。
　また、特許文献２に記載された発明においては、固定子のモールド成形後に、水分が基板に到達する恐れの少ない電動機の固定子を提供するため、電子部品が実装される基板が組付けられる電動機の固定子において、基板を組付け、固定子に電力を供給する電源リード線、基板へ電力を供給し、回転子の位置情報をユニット基板へ供給するセンサリード線を引き回すリード線配線部品を備えている。
特開２００１－０２５２２０号公報 特開２０１０－２７３５２５号公報
　しかしながら、特許文献１に示される従来のモールド電動機においては、基板が存在する空間での位置決めしかできず、固定子に対して基板が小さい場合、押さえの箇所が確保できないという問題があった。
　また、特許文献２に示されるモールド電動機においては、配線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、配線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という問題があった。また、配線口出し部とリード線配線部品を分離した際に、モールド成形時の配線口出し部の位置決めが不安定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、更なる品質の向上を図ることができるモールド固定子、モールド電動機および空気調和機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、本発明は、固定子と、回転子の位置検出回路が実装された基板とを含み、モールド樹脂に外郭が形成されたモールド固定子であって、前記固定子の軸方向の一端に取付けられ、電源リード線を前記固定子の巻線まで配線するとともに、センサリード線を前記位置検出回路まで配線する、ドーナツ形状のリード線配線部品と、前記リード線配線部品に設けられ、モールド固定子をモールド成形する際に前記固定子とモールド金型の位置決めを行うための位置決め部と、を備え、前記位置決め部は、前記リード線配線部品の内径よりも中心側に設けられ、前記位置決め部を前記リード線配線部品に連結する連結部は、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備える。
　本発明にかかるモールド固定子によれば、モールド金型に固定子が回転方向にずれてセットされてしまい口出し部品との角度がずれるのを防止し、センサリード線が引っ張られて基板のはんだ部に負荷がかかるのを抑制することができる、という効果を奏する。
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、リード線端末保持部の拡大図である。 図５は、口出し部品およびその周辺の拡大図である。 図６は、基板保持部およびその周辺の拡大図である。 図７は、基板保持部およびその周辺の拡大図である。 図８は、センサ基板の斜視図である。 図９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１０は、電源リード線保持部品の斜視図である。 図１１は、センサリード線保持部品の斜視図である。 図１２は、固定子組立とモールド金型との位置決め方法を示す図である。 図１３は、位置決めがなされた固定子組立とモールド金型の関係を示す断面図である。 図１４は、モールド固定子の斜視図である。 図１５は、モールド電動機の斜視図である。 図１６は、モールド電動機の側面図である。 図１７は、モールド電動機の製造工程を示す図である。 図１８は、モールド電動機を内蔵した空気調和機の構成図である。
　以下に、本発明にかかるモールド固定子、モールド電動機および空気調和機の実施の形態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は図１に示される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裏面（反対面）から見た斜視図である。図４は図２に示されるリード線配線部品が備えているリード線端末保持部の拡大図である。図５は図２に示されるリード線配線部品が備えている口出し部品およびその周辺の拡大図である。図６は図２に示されるリード線配線部品が備えている基板保持部およびその周辺の拡大図である。図７は図６とは異なる方向から見た場合の基板保持部およびその周辺の拡大図である。図８はセンサ基板の斜視図である。図９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１０は電源リード線保持部品の斜視図である。図１１はセンサリード線保持部品の斜視図である。図１２は固定子組立とモールド金型との位置決め方法を示す図である。図１３は位置決めがなされた固定子組立とモールド金型の関係を示す断面図である。図１４はモールド固定子の斜視図である。図１５はモールド電動機の斜視図である。図１６はモールド電動機の側面図である。図１７はモールド電動機の製造工程を示す図である。図１８はモールド電動機を内蔵し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１５参照）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）等の熱可塑性樹脂を固定子鉄心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、基板１１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ボードインコネクタ８０とを有して構成されている。ボードインコネクタ８０は、センサリード線７の端末のうち、固定子１０が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８参照）。ボードインコネクタ８０は、基板１１の反固定子側面に設置され、ボードインコネクタ８０に設けられた端子（図示せず）が基板１１に形成された端子挿入孔（図示せず）を介して基板１１の固定子側面に表出する。端子挿入孔は、基板１１上の配線パターンと結ばれているため、ボードインコネクタ８０に設けられた端子が端子挿入孔に半田接合されることにより、センサリード線７は、基板１１上の電子部品と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１０参照）、センサリード線保持部品５（図１１参照）および口出し部品６（図５参照）からなるリード線口出し部２（図１参照）により、リード配線部品１との位置関係が維持される。
　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ドーナツ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。
　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の内径より内側に位置し、かつモールド金型９０（図１２参照）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突起９１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９０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突起９１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９０に固定される口出し部品６と固定子組立３０のリード線（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９０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のドーナツ状の本体１ａに設けてもよいし、図２や図３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、反結線側（固定子側）に、モールド成形時にモールド金型９０のセンターシャフト軸方向端面に当接する所定の高さの突起１８ｂを備える（図３，図１３参照）。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。これにより、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抑制することができ、品質の向上が図れる。
　図２に示した構成、すなわち、リード線配線部品１が位置決め部１８を固定子内径側に備えた構成の場合、モールド金型９０から突出した突起９１に対して固定子組立３０を挿入または当接させることができるので、目視しながらの挿入や、自動設備を用いた際は位置決めなどが容易となり、作業性が向上し、加工費の低減が図れる。
　また、リード線配線部品１の位置決め部１８は、後述する基板保持部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９０のセンターシャフトに当接していた面からの浸水を抑制することができ、品質の向上が図れる。
　また、リード線配線部品１は、固定子１０の径外側に配置されるリード線口出し部２（図１参照）に近接する取付け足１３からリード線口出し部２に向かって所定の高さ、所定の幅の壁部１６を備える。壁部１６は、リード線配線部品１が固定子１０に組付けられると、固定子の径方向（固定子１０の中心軸に向かう方向）に対して垂直となる平面を径外側に有している。壁部１６を備えることで固定子１０とリード線配線部品１を固定する超音波溶着作業の際に、溶けた絶縁部８３のピン８１が固定子１０の径外方向へ流出するのを防止できる。その結果、溶けた絶縁部８３のピン８１がモールド固定子の外部に表出するのを抑制することができ、品質の向上が図れる。また、固定子１０のモールド成形の際にリード線口出し部２周辺の樹脂の流れが整えられ、リード線口出し部２への樹脂圧をさらに増加させることができ、品質の向上が図れる。さらに、壁部１６はリード線組立の際に治具の位置決めにも使用することができ、リード線組立の作業性向上が図れる。
　なお、リード線口出し部２を構成している口出し部品６は、図５に示すように、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、固定子の径方向（固定子１０の中心軸に向かう方向）に対して垂直となる平面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。成形圧力が増加することにより、配線部品が従来よりも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。
　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（リード線配線面２１）および内周に備えた壁（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近傍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近傍に設けられている電源リード線保持突起（図示せず）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。
　３つのリード線折り返しピン２７のうち、両端の２つのリード線折り返しピン２７は、真中のピンよりも所定の高さだけ高く形成されている。これにより、電源リード線がリード線口出し部付近で軸方向に位置ずれするのを防止し、品質の向上が図れる。
　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（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（図３参照）に引回され、さらに、第１のリード線端末保持部に引回される。口出し部品６の両側のリード線端末保持部１４（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（図３参照）にそれぞれ引回され、さらに、第２のリード線端末保持部に引回される。ここで、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９参照）。図９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（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４参照）。
　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。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６、図７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８参照）が組付けられる。図８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のボードインコネクタ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や図５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のドーナツ状の本体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９０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５参照）。
　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１０に示す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と、リブ４２とを備え、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。電源リード線保持部品４が口出し部品６に係り止められたとき、リブ４２が口出し部品６に当接することにより、電源リード線８がリード線口出し部２の外側に表出する開口の量を抑えることができる。また、足４１の突起４１ａの反対側には切欠き部４１ｂが設けられている。電源リード線保持部品４が口出し部品６に係り止められたとき、切欠き部４１ｂは、口出し部品６を越えてセンサリード線保持部品５側へ達し、複数（５本）存在するセンサリード線７のうち、口出し部品６の外側に配線されている２本のセンサリード線７の円周方向の位置を保持するためのガイドとして作用する。
　図１１に示す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（切欠き部４１ｂ）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１４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１５および図１６に示したモールド電動機７０が得られる。
　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。そのため、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、金型芯金部の近傍のブラケット設置面から固定子鉄心８２の内径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がモールド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、モールド金型９０の突起９１で固定子１０を支える場合、モールド固定子６０をモールド金型９０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１５および図１６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１７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には、ボードインコネクタ８０の端子が半田付けされる。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。
（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１８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１４参照）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モールド固定子６０は、回転子の位置検出回路を構成する電子部品が実装された基板１１と、固定子１０の巻線８４に電力を供給する電源リード線８と基板１１に接続されるセンサリード線７とが配線されるリード線配線部品１と、リード線配線部品１の径内側に設けられ、モールド固定子６０のモールド成形において、リード線配線部品１が取付けられた状態の固定子１０である固定子組立３０とモールド金型９０の位置決めを行うための位置決め部１８と、を備える。これにより、モールド金型９０に固定される口出し部品６と固定子組立３０のリード線が略同一直線上に位置決めされる。すなわち、モールド金型９０に固定子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し、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。また、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ことができる（モールド成形時の樹脂圧により固定子１０が回転するのを防止できる）。
　また、位置決め部１８を固定子内径側に備えるようにしたので、固定側のモールド金型９０から突出した突起９１に対して固定子組立３０を挿入または当接させることができる。そのため、目視しながらの挿入や、自動設備を用いた際の位置決めなどが容易となり、作業性が向上し、加工費の低減が図れる。
　また、リード線配線部品１の位置決め部１８は反結線側（固定子側）に、モールド成形時にモールド金型９０の半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高さの突起１８ｂを備える。これにより、モールド成形時に軸方向の位置決めがなされ、成形中の樹脂圧によって位置決め部１８が変形してモールド内径部側に表出してしまうのを抑制できる。
　また、位置決め部１８は基板保持部１５と対向する位置に設けられている。そのため、モールド電動機を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際に、浸水対策のために下側に配線口出し部品が来るように取付けられると、位置決め部１８が上側に配置されることになる。その結果、モールド電動機内部に水分が浸入したとしても、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抑制できる。
　また、位置決め部１８はリード線配線部品１の本体１ａに対して薄肉連結形状で連結されているので、モールド成形時に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してしまうのを抑制できる。
　また、位置決め部１８は、リード線配線部品１の本体１ａに対して、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軸方向の樹脂圧を低減するための成形圧低減部を備えた連結部３８を介して連結されているので、モールド成形時に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してしまうのを抑制できる。
　以上のように、本発明は、モールド固定子、モールド電動機および空気調和機として有用である。
　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、１７，１８ｂ，２９，４１ａ，９１　突起、１８　位置決め部、１８ａ　挿入穴、１９　台座、２１　リード線配線面、２２　壁、２３　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、４２　リブ、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　ボードインコネクタ、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、９０　モールド金型、１００　空気調和機、２００　室内機、３００　室外機。

Claims (7)

  1. 　固定子と、回転子の位置検出回路が実装された基板とを含み、モールド樹脂に外郭が形成されたモールド固定子であって、
    　前記固定子の軸方向の一端に取付けられ、電源リード線を前記固定子の巻線まで配線するとともに、センサリード線を前記位置検出回路まで配線する、ドーナツ形状のリード線配線部品と、
    　前記リード線配線部品に設けられ、モールド固定子をモールド成形する際に前記固定子とモールド金型の位置決めを行うための位置決め部と、
    　を備え、
    　前記位置決め部は、前記リード線配線部品の内径よりも中心側に設けられ、
    　前記位置決め部を前記リード線配線部品に連結する連結部は、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備えるモールド固定子。
  2. 　前記成形圧低減部は、前記連結部および前記位置決め部にかかる前記固定子の軸方向の圧力を逃すための穴を有する請求項１に記載のモールド固定子。
  3. 　前記位置決め部は、モールド金型の端面に設けられている突起を挿入するための穴を有する請求項１または２記載のモールド固定子。
  4. 　前記位置決め部は、モールド成形時にモールド金型の端面に当接する高さの突起を備える請求項１、２または３に記載のモールド固定子。
  5. 　前記位置決め部は、前記基板の取付け位置に対向する位置に設けられている請求項１から４のいずれか一つに記載のモールド固定子。
  6. 　請求項１から５のいずれか一つに記載のモールド固定子を用いたモールド電動機。
  7. 　請求項６に記載のモールド電動機を送風機用電動機として搭載した空気調和機。
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