JP2015516797A - モーター - Google Patents

Abstract

本発明に係るモーターは、ステーターコアと、前記ステーターコアの上部に取着される上部インシュレータと、前記ステーターコアの下部に取着される下部インシュレータと、を有するステーターアセンブリーを金型内にインサートして射出成形を行うことにより形成され、内側に中空部を有し、中空部の上部に電源端子ピンが露出されるモーターハウジングと、集積回路素子が実装され、中心部に軸嵌入孔が形成されており、前記電源端子ピンと対応する個所に電源端子ピン孔が形成されているプリント回路基板と、前記プリント回路基板の上部に位置するように前記モーターハウジングに取り付けられ、中心部にモーター軸結合部が形成されているエンドカバーと、前記モーターハウジングの上部の周辺部に形成されている少なくとも一つ以上のスクリュー孔と、前記スクリュー孔に嵌入され、スクリューヘッドを有するスクリューと、を備え、前記スクリューヘッドは前記エンドカバーの周辺部と係合され、前記スクリューの末端は前記ステーターコアと接することを特徴とする。

Description

本発明は、モーターに関する。さらに詳しくは、本発明は、ブラシレスＤＣ（ＢＬＤＣ）モーターのハウジングの構造を改善して、モーターの製造に際してのプリント回路基板の破損を防ぎ、組み立て易く、しかも、製造コストを節減することのできるモーターに関する。

一般に、ＢＬＤＣモーターのうち、エアコンの室外機や冷蔵庫などに用いられるモーターは、雨水や湿気などがモーターハウジングに浸透することにより、漏水または腐食によって故障する場合があるため、モーターハウジングをインサート射出成形法によりバルク成形コンパウンド（ＢＭＣ：Ｂｕｌｋ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）樹脂を用いて製造してきた。

このように、モーターハウジングをＢＭＣ樹脂を用いてインサート射出成形法により製造した従来のモーターは、大韓民国公開特許第１０−２０１１−００３９７８５号公報に開示されている。このような従来のモーターの構造によれば、ステーター及びステーターの電気的な駆動のためのプリント回路基板がステーターの一方の側に設けられた状態で、ＢＭＣ樹脂で射出をしてモーターハウジングを製造している。

ところが、このようにプリント回路基板が設けられた状態でステーターを金型内に挿入してインサート射出を行う場合、相対的に高温の条件下で射出作業が行われるため、プリント回路基板にある素子が破損される場合がある。このようにプリント回路基板の素子が破損された場合、モーターハウジングがステーター及びプリント回路基板の全体にＢＭＣ樹脂成形により形成されているため、ステーター及びプリント回路基板をはじめとする全体のモーターハウジングを廃棄処分することを余儀なくされる。これは、製造コストの高騰につながる。

さらに、プリント回路基板の電気的な接続を行った状態で、集積回路素子から発生する熱を放熱するための放熱板を全て配設した後にインサート成形を行わなければならないため組み立て難く、しかも、製造工程が煩雑であるという欠点がある。

一方、モーターハウジングのカバーが金属製のものである場合、モーターの回転時に発生する静電気がカバー内側の軸受け側で発生して軸受けを損傷させるという問題がある。

この理由から、本発明者らは、プリント回路基板をステーターに取り付けた状態で樹脂成形を行わないように新規な構造を有し、しかも、カバー側で発生した静電気を除去するような構造を有するモーターを提案しようとする。

そこで、本発明は、上述した従来の技術の問題点を解消するために案出されたものであり、その目的は、新規な構造を有するモーターを提供することである。

本発明の他の目的は、組み立て易いモーターを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、静電気によって軸受けが焼損されることを防ぐことのできるモーターを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、製造コストを節減することのできるモーターを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、構造が簡単であり、しかも、放熱効率が高いモーターを提供することである。

本発明の上記の目的及びその他の目的は、後述する本発明の好適な実施形態によって達成される。

本発明に係るモーターは、ステーターコアと、前記ステーターコアの上部に取着される上部インシュレータと、前記ステーターコアの下部に取着される下部インシュレータと、を有するステーターアセンブリーを金型内にインサートして射出成形を行うことにより形成され、内側に中空部を有し、中空部の上部に電源端子ピンが露出されるモーターハウジングと、集積回路素子が実装され、中心部に軸嵌入孔が形成されており、前記電源端子ピンと対応する個所に電源端子ピン孔が形成されているプリント回路基板と、前記プリント回路基板の上部に位置するように前記モーターハウジングに取り付けられ、中心部にモーター軸結合部が形成されているエンドカバーと、前記モーターハウジングの上部の周辺部に形成されている少なくとも一つ以上のスクリュー孔と、前記スクリュー孔に嵌入され、スクリューヘッドを有するスクリューと、を備え、前記スクリューヘッドは前記エンドカバーの周辺部と係合され、前記スクリューの末端は前記ステーターコアと接することを特徴とする。

本発明に係るモーターにおいて、好ましくは、前記上部インシュレータの上部の一方の側にマグメイト部が形成されており、前記マグメイト部にはコイルと接続されるマグメイト端子が嵌入され、前記電源端子ピンは前記マグメイト端子の上部に接続されている。

本発明に係るモーターは、好ましくは、前記電源端子ピン孔の内部に嵌入されている電源端子をさらに備え、前記電源端子は、前記電源端子ピン孔に取着されている部分である嵌入部と、前記嵌入部と電気的に接続されており、前記プリント回路基板に電気的に接続される接続部と、前記嵌入部の内側に形成されて前記電源端子ピンが押し込まれるピン押込部と、を備える。

本発明に係るモーターは、好ましくは、前記集積回路素子の上部に設けられた熱伝導体をさらに備え、前記熱伝導体は、前記エンドカバーに接する高さを有する。

本発明の目的を達成するために、本発明の他の実施形態に係るモーターは、ステーターコアと、前記ステーターコアの上部に取着される上部インシュレータと、前記ステーターコアの下部に取着される下部インシュレータと、を有するステーターアセンブリーを金型内にインサートして射出成形を行うことにより形成され、内側に中空部を有し、中空部の上部に電源端子ピンが露出されるモーターハウジングと、集積回路素子が実装され、中心部に軸嵌入孔が形成されており、前記電源端子ピンと対応する個所に電源端子ピン孔が形成されているプリント回路基板と、前記プリント回路基板の上部に位置するように前記モーターハウジングに取り付けられ、中心部にモーター軸結合部が形成されているエンドカバーと、前記モーターハウジングの中空部の上部の周辺部に形成されている少なくとも一つ以上の接地ピン孔と、前記接地ピン孔に嵌入されて前記モーターハウジングの内部のステーターコア及び前記エンドカバーに接する接地ピンと、を備える。

本発明は、組み立て易く、静電気による軸受けの焼損を防ぐことができ、製造コストを節減することができ、構造が簡単であり、しかも、放熱効率が高いモーターを提供することができるという効果を有する。

本発明に係るモーターの構造を示す分解斜視図である。 本発明に係るモーターのステーターアセンブリーを示す分解斜視図である。 本発明に係るモーターのマグメイト端子を示す斜視図である。 本発明に係るモーターの電源端子コネクターを示す斜視図である。 本発明に係るモーターのプリント回路基板に設けられた電源端子コネクターにマグメイト端子の電源端子ピンが嵌入される様子を示す概念図である。 本発明に係るモーターにスクリューが取り付けられる前の分解斜視図である。 本発明に係るモーターにスクリューが取り付けられている状態を示す部分断面図である。 本発明に係るモーターに接地ピンが採用された場合の分解斜視図である。 本発明に係るモーターに接地ピンが取り付けられている状態を示す部分断面図である。

以下、添付図面に基づき、本発明に係るモーターについて詳細に説明する。

図１は、本発明に係るモーターの構造を示す分解斜視図である。
図１に示すように、本発明に係るモーターは、内部にステーターアセンブリーが配設されるモーターハウジング１０と、各種の素子が実装されているプリント回路基板２０及びプリント回路基板２０の上側を覆うエンドカバー３０を備える。

モーターハウジング１０は、ステーターアセンブリーを金型内にインサートし、ＢＭＣ樹脂で射出して製作する。モーターハウジング１０は中央部に中空部１１を有するが、この中空部１１にはローター（図示せず）が配設される。ローターは中心部においてモーター軸と接続されていてモーター軸につれ回転し、このモーター軸の一方の端はモーターハウジング１０の下部側に貫通されて外部に露出され、他方の端はプリント回路基板２０の軸嵌入孔２１を貫通してエンドカバー３０のモーター軸結合部３１に載置される。

モーターハウジング１０の中空部１１の上部側にプリント回路基板２０が取り付けられるが、このために、載置溝１２が中空部１１の上側及びモーターハウジング１０の内側に少なくとも一つ以上形成されている。この載置溝１２にはプリント回路基板２０の周縁部２５が載置されてプリント回路基板２０が固定される。

モーターハウジング１０の樹脂成形金型の内部にインサートされるステーターアセンブリーに電源を供給するためにプリント回路基板と電気的に接続される必要がある。このために、ステーターアセンブリーからモーターハウジング１０の内側に向かって突出される電源端子ピン５１が少なくとも一つ以上存在する。一般に、ｕ、ｖ、ｗ相のそれぞれに結線されている３つの端子ピンが存在する。モーターハウジング１０の電源端子ピン露出部１３を介して電源端子ピン５１が露出される。電源端子ピン露出部１３とは、モーターハウジング１０を射出するときに電源端子ピン５１が露出される個所のことをいい、その数は電源端子ピン５１の数と一致する。図１の実施形態の場合、３つの電源端子ピン５１が存在している。これらの露出された電源端子ピン５１は、プリント回路基板２０がモーターハウジング１０に取り付けられると、プリント回路基板２０の電源端子ピン孔２２の内側に位置する。

モーターハウジング１０の上部のエンドカバー３０が取り付けられる部分の周りには、少なくとも一つ以上のスクリュー孔１５が形成されている。図１には、３つのスクリュー孔１５が形成されている場合が示してある。このスクリュー孔１５にはスクリュー１６が嵌入されるが、スクリュー１６の末端はモーターハウジング１０の内部のステーターコア４１と接する構造を有する。スクリュー１６の上部のスクリューヘッド１６ａはエンドカバー３０の周辺部と係合されて、エンドカバー３０がモーターハウジング１０に緊着される。このような構造を通じて、スクリュー１６は、エンドカバー３０のモーター軸結合部３１側で発生した静電気をステーターコア４１側に流し出す役割を果たすと共に、エンドカバー３０を固定する役割を果たす。

プリント回路基板２０は、中央部にモーター軸が貫通する軸嵌入孔２１が形成されている。また、プリント回路基板２０は、モーターハウジング１０の中空部１１の上側に取り付けられる。このとき、電源端子ピン孔２２の内部には電源端子ピン５１が嵌着される。好ましくは、電源端子ピン５１との電気的な接続を容易に行うために電源端子ピン孔２２に電源端子コネクター（図４における図面符号７０を参照すること）を取り付けてもよい。プリント回路基板２０には集積回路素子２３が実装されているが、この集積回路素子２３から発生する熱を放熱するために集積回路素子２３の上部に熱伝導体２４が設けられる。この熱伝導体２４はエンドカバー３０と接するように高さが設定される。好ましくは、熱伝導体２４としては伝導性シリコンが用いられ、集積回路素子２３から発生した熱をエンドカバー３０に速やかに伝えることにより、集積回路素子２３から発生する熱を効率よく冷却させる。

周縁部２５とは、プリント回路基板２０の周縁部のことをいい、その形状は特に限定されないが、モーターハウジング１０の載置溝１２に嵌入されるような形状を有する。図１では、載置溝１２に固定されるように丸い円弧状を呈している。

エンドカバー３０は、プリント回路基板２０の上部を覆うようにモーターハウジング１０の上部に取り付けられる。このとき、取り付け方式は特に制限されないが、強制押し込み方式を採用することが好ましい。エンドカバー３０の中心部にはモーター軸結合部３１が形成されている。このモーター軸結合部３１の内側にモーター軸が配設され、回転しやすいように軸受け（図示せず）が設けられてもよい。一方、エンドカバー３０はスクリュー１６のスクリューヘッド１６ａによって取付状態が一層強く維持されてもよい。

図２は、本発明に係るモーターのステーターアセンブリー４０を示す分解斜視図である。
図２に示すステーターアセンブリー４０は、モーターハウジング１０の内部に配設される。すなわち、ステーターアセンブリー４０が金型にインサートされた状態でインサート射出が行われてもモーターハウジング１０が形成される。ステーターアセンブリー４０は、図２に示すように、ステーターコア４１と、ステーターコア４１の上部に取着される上部インシュレータ４２と、ステーターコア４１の下部に取着される下部インシュレータ４３と、を備える。上部インシュレータ４２及び下部インシュレータ４３がステーターコア４１に取着された状態でコイルが巻線される。ｕ、ｖ、ｗ相のそれぞれのコイルが巻線されると、これらのコイルの一方の末端は共通端子に接続され、他方の末端はそれぞれマグメイト部４２ａに接続される。

マグメイト部４２ａは上部インシュレータに形成されており、このマグメイト部４２ａにはマグメイト端子５０が嵌入される。これらのマグメイト端子５０の詳細な構成については、図３に基づいて後述する。

マグメイト端子５０はそれぞれマグメイト部４２ａに嵌入され、これらのマグメイト端子５０の上部への突出部分はピンガイド６０のピン溝６１に嵌入される。このピンガイド６０は、ステーターアセンブリー４０を金型内にインサートして射出成形を行うときにマグメイト端子５０の位置を固定する役割を果たす。

図３は、本発明に係るモーターのマグメイト端子５０を示す斜視図である。

図３に示すように、本発明のマグメイト端子５０は、上部に突出された電源端子ピン５１と、マグメイト部４２ａに嵌入される部分であるマグメイト嵌入部５２と、コイルが嵌着されるコイル結線溝５３及びマグメイト部４２ａに取り付けられたときに上部に引き抜かれることを防ぐためのフック５４を有する。

図４は、本発明に係るモーターの電源端子コネクター７０を示す斜視図である。
図４に示すように、本発明の電源端子コネクター７０はプリント回路基板２０の電源端子ピン孔２２に嵌着され、マグメイト端子５０の電源端子ピン５１に取り付けられて電気的な接続が行われる。このために、電源端子コネクター７０は、プリント回路基板と電気的に接続される接続部７１を有する。嵌入部７２は電源端子ピン孔２２に嵌入され、嵌入部７２の内側にはピン押込部７３が形成されている。ピン押込部７３は、電源端子ピン５１に押し込まれる部分である。固定孔７４は接続部７１に形成されて、電源端子コネクター７０がプリント回路基板２０に取り付けられるときに、ねじや別途の固定部材を用いて取付力を増大させるために用いられる。

図５は、本発明に係るモーターのプリント回路基板に設けられた電源端子コネクター７０にマグメイト端子５０の電源端子ピン５１が嵌入される様子を示す概念図である。

図５に示すように、プリント回路基板２０の電源端子ピン孔２２に電源端子コネクター７０が嵌入されている。電源端子コネクター７０の接続部７１はプリント回路基板のリード線と電気的に接続されており、プリント回路基板２０に固定されている。

嵌入部７２は電源端子ピン孔２２の内部に配設され、ピン押込部７３は電源端子ピン５１が押し込まれるような形状を有する。図５に示すように、ピン押込部７３の内側がＵ字状に折り曲げられており、Ｕ字状の一方の側がピン押込部７３の内側に接する状態にあるため、電源端子ピン孔５１が嵌入されると、Ｕ字状の圧縮される圧力によって電気的な接続が行われる。マグメイト端子５０のマグメイト嵌入部５２はステーターアセンブリー４０のマグメイト部４２ａに嵌入される。

図６は、本発明に係るモーターにスクリュー１６が取り付けられる前の分解斜視図であり、図７は、本発明に係るモーターにスクリュー１６が取り付けられている状態を示す部分断面図である。

図６及び図７を参照すると、上述したように、スクリュー１６はスクリューヘッド１６ａがエンドカバー３０の周辺部と係合され、スクリュー１６の末端はステーターコア４１と接しているため、エンドカバー３０のモーター軸結合部３１側で発生した静電気をステーターコア４１側に放電することにより、静電気によるモーター軸結合部３１の内側の軸受けの焼損が防がれる。なお、スクリューヘッド１６ａはエンドカバー３０の周辺部を固定してエンドカバー３０が引き抜かれることを防ぐ役割を果たす。

図８は、本発明に係るモーターに接地ピン１８が適用された場合の分解斜視図であり、図９は、本発明に係るモーターに接地ピン１８が取り付けられている状態を示す部分断面図である。

図８に示すように、モーターハウジング１０の中空部１１の上部の周辺部には接地ピン孔１７が形成されている。

接地ピン孔１７には接地ピン１８が嵌入される。接地ピン１８は、一方の端がステーターコア４１と、他方の端がエンドカバー３０と接するように取り付けられる。このため、エンドカバー３０のモーター軸結合部３１側で発生した静電気をステーターコア４１側に排出することにより、静電気による軸受けの焼損が防がれる。

本発明の範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、下記の特許請求の範囲の記載によって定められる。それにも関わらず、本発明が属する技術分野における通常の技術者にとって本発明の単なる変更及び変形が本発明の範囲に属するものであるということはいうまでもない。

Claims (5)

1. ステーターコアと、前記ステーターコアの上部に取着される上部インシュレータと、前記ステーターコアの下部に取着される下部インシュレータと、を有するステーターアセンブリーを金型内にインサートして射出成形を行うことにより形成され、内側に中空部を有し、中空部の上部に電源端子ピンが露出されるモーターハウジングと、
   集積回路素子が実装され、中心部に軸嵌入孔が形成されており、前記電源端子ピンと対応する個所に電源端子ピン孔が形成されているプリント回路基板と、
   前記プリント回路基板の上部に位置するように前記モーターハウジングに取り付けられ、中心部にモーター軸結合部が形成されているエンドカバーと、
   前記モーターハウジングの上部の周辺部に形成されている少なくとも一つ以上のスクリュー孔と、
   前記スクリュー孔に嵌入され、スクリューヘッドを有するスクリューと、
   を備え、
   前記スクリューヘッドは前記エンドカバーの周辺部と係合され、前記スクリューの末端は前記ステーターコアと接することを特徴とするモーター。
2. 前記上部インシュレータの上部の一方の側にマグメイト部が形成されており、前記マグメイト部にはコイルと接続されるマグメイト端子が嵌入され、前記電源端子ピンは前記マグメイト端子の上部に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のモーター。
3. 前記電源端子ピン孔の内部に嵌入されている電源端子をさらに備え、
   前記電源端子は、
   前記電源端子ピン孔に取着されている部分である嵌入部と、
   前記嵌入部と電気的に接続されており、前記プリント回路基板に電気的に接続される接続部と、
   前記嵌入部の内側に形成されて前記電源端子ピンが押し込まれるピン押込部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のモーター。
4. 前記集積回路素子の上部に設けられた熱伝導体をさらに備え、
   前記熱伝導体は、前記エンドカバーに接する高さを有することを特徴とする請求項１に記載のモーター。
5. ステーターコアと、前記ステーターコアの上部に取着される上部インシュレータと、前記ステーターコアの下部に取着される下部インシュレータと、を有するステーターアセンブリーを金型内にインサートして射出成形を行うことにより形成され、内側に中空部を有し、中空部の上部に電源端子ピンが露出されるモーターハウジングと、
   集積回路素子が実装され、中心部に軸嵌入孔が形成されており、前記電源端子ピンと対応する個所に電源端子ピン孔が形成されているプリント回路基板と、
   前記プリント回路基板の上部に位置するように前記モーターハウジングに取り付けられ、中心部にモーター軸結合部が形成されているエンドカバーと、
   前記モーターハウジングの中空部の上部の周辺部に形成されている少なくとも一つ以上の接地ピン孔と、
   前記接地ピン孔に嵌入されて前記モーターハウジングの内部のステーターコア及び前記エンドカバーに接する接地ピンと、
   を備えることを特徴とするモーター。

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