電動機および換気扇
【課題】ローターの位置検出精度が低下するのを抑えて、効率の悪化の抑制や異常音の発生の抑制を図ることのできる電動機を得ること。
【解決手段】電動機３１は、ステーター２と、ステーターを内部に収容するフレーム１と、ステーターの内側に配置されて円環形状を呈するローター３ｂと、ローターに連結されたシャフト３ａと、シャフトの外周に立設する軸保持部５ｅが設けられた樹脂製のブラケット５と、シャフトを回転可能に支持する軸受け４と、軸保持部に対してシャフト側に設けられた金属製の金属ハウジング８と、を備え、軸保持部は、金属ハウジングを介して軸受けを保持する。
【解決手段】電動機３１は、ステーター２と、ステーターを内部に収容するフレーム１と、ステーターの内側に配置されて円環形状を呈するローター３ｂと、ローターに連結されたシャフト３ａと、シャフトの外周に立設する軸保持部５ｅが設けられた樹脂製のブラケット５と、シャフトを回転可能に支持する軸受け４と、軸保持部に対してシャフト側に設けられた金属製の金属ハウジング８と、を備え、軸保持部は、金属ハウジングを介して軸受けを保持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機および換気扇に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機としてのＤＣブラシレスモーターの構造は、コイルが巻回されたステーターが嵌め込まれたケースの中にローターが配置される。ローターにはシャフトが連結される。ケースの中に設けられた樹脂製のブラケットによって、ベアリングなどの金属製の軸受けを介してシャフトが保持される。そして、シャフト貫通穴が設けられたプリント基板がステーターに固定される（例えば、特許文献１を参照）。また、ＤＣブラシレスモーターには、ローターを回転させる電流を発生させる駆動回路と、その駆動回路を制御するマイコンが備えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１２８４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術によれば、ローターを回転させる電流を発生させる駆動回路を制御するマイコンは、ローターの位置検出手段であるホールＩＣの信号を元に制御を行っている。そのため、ローターの位置検出精度が低くなってしまった場合、モーターの誘起電圧位相と駆動回路から発生するモーター相電流位相にズレが発生し、効率の悪化や異常音の発生を招いてしまう。
【０００５】
ここで、ブラケットに用いられる樹脂としては、成型製がよく強度が強いＰＰＳ樹脂といった熱可塑性樹脂が用いられる場合がある。しかしながら、ＤＣブラシレスモーターの駆動により軸受け部分が高温となった場合、ブラケットと軸受けとの間に、樹脂と金属との線膨張係数の差により隙間が発生する場合がある。この隙間により、ローターの位置検出精度が低くなってしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、線膨張係数が金属と近く、熱による変形が発生しにくいＢＭＣ樹脂などの熱硬化性樹脂をブラケットに用いた場合、熱可塑性樹脂と比較して成型のサイクルタイムが長くなり加工費がアップしてしまう。また、成型性が悪く薄肉化が困難であるため、ローターとホールＩＣとの距離が大きくなるため、ローターの位置検出精度が低くなり、効率の悪化や異常音の発生を招いてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ローターの位置検出精度が低下するのを抑えて、効率の悪化の抑制や異常音の発生の抑制を図ることのできる電動機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ステーターと、ステーターを内部に収容するフレームと、ステーターの内側に配置されて円環形状を呈するローターと、ローターに連結されたシャフトと、シャフトの外周に立設する軸保持部が設けられた樹脂製のブラケットと、シャフトを回転可能に支持する軸受けと、軸保持部に対してシャフト側に設けられた金属製の金属ハウジングと、を備え、軸保持部は、金属ハウジングを介して軸受けを保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ステーターとブラケットとの位置ずれ、および基板とブラケットとの位置ずれを抑えて、ホールＩＣとステーターとの位置決め精度が低下するのを抑えて、効率の悪化の抑制や異常音の発生の抑制を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかるＤＣブラシレスモーターの側面図である。
【図２】図２は、図１のＡ部分を拡大した部分拡大断面図である。
【図３】図３は、ブラケット部分の平面図であって、図１に示す矢印Ｂに沿って見た矢視図である。
【図４】図４は、基板の平面図である。
【図５】図５は、ステーターの平面図である。
【図６】図６は、ブラケットの底面図であって、図１に示す矢印Ｃに沿って見た矢視図である。
【図７−１】図７−１は、ブラケットのステーター側位置決め突起部分を拡大した部分拡大図である。
【図７−２】図７−２は、図７−１に示す矢印Ｄに沿ってステーター側位置決め突起を見た矢視図である。
【図８】図８は、電動機の回路ブロック図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２にかかる換気扇の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる電動機および換気扇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。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるＤＣブラシレスモーターの側面図である。図２は、図１のＡ部分を拡大した部分拡大断面図である。図３は、ブラケット部分の平面図であって、図１に示す矢印Ｂに沿って見た矢視図である。図４は、基板の平面図である。図５は、ステーターの平面図である。図６は、ブラケットの底面図であって、図１に示す矢印Ｃに沿って見た矢視図である。図７−１は、ブラケットのステーター側位置決め突起部分を拡大した部分拡大図である。図７−２は、図７−１に示す矢印Ｄに沿ってステーター側位置決め突起を見た矢視図である。図８は、電動機の回路ブロック図である。なお、図１では、ＤＣブラシレスモーター３１の内部構造を説明するために、一部を断面で示している。
【００１３】
電動機としてのＤＣブラシレスモーター３１では、フレーム１とカバー６とで構成される外郭の内部に各要素が納められている。ハウジング１ａを持った金属性のフレーム１の内径には、ステーター２が圧入されている。ステーター２は、鉄心２ａにコイル２ｂが巻回されて構成される。
【００１４】
ハウジング１ａには、軸受け４に適切な荷重を与えるためのスプリング１４が挿入される。ローターシャフト３は、ステーター２の内部に配置される。ローターシャフト３は、シャフト３ａに軸受け４とローター３ｂとを備えて構成される。軸受け４は、シャフト３ａを回転可能に支持する。ローター３ｂは、円環形状を呈する。
【００１５】
ブラケット５は、ステーター側突起５ａとブラケットフランジ５ｃとを備えている。ステーター側突起５ａをフレーム１の内径に挿入するとともに、フレーム１に形成されたフレームフランジ１ｂとカバー６に形成されたカバーフランジ６ａとでブラケットフランジ５ｃを挟みこむことで、フレーム１とカバー６で構成される外郭に対するブラケット５の位置決めと固定が行われる。
【００１６】
ブラケット５には、ブラケットハウジング（軸保持部）５ｅが一体形成されている。ブラケットハウジング５ｅは、シャフト３ａの外周に立設され、本実施の形態では、シャフト３ａの周囲を囲むように形成されている。ブラケットハウジング５ｅの内側、すなわちブラケットハウジング５ｅに対するシャフト３ａ側には、金属製の金属ハウジング８が設けられる。
【００１７】
上述したように、ステーター側突起５ａをフレーム１の内径に挿入してブラケット５の位置決めと固定を行うことで、ハウジング１ａの中心と金属ハウジング８の中心とが位置合わせされるようになっている。また、軸受け４ａ（４）は、フレーム１に保持され、軸受け４ｂ（４）は、金属ハウジング８を介してブラケットハウジング５ｅに保持される。すなわち、フレーム１およびブラケットハウジング５ｅ（金属ハウジング８）が、それぞれ軸受け４（４ａ，４ｂ）を介してシャフト３ａを保持する。
【００１８】
ブラケット５には、ピン２ｃ（図５も参照）を通すための貫通穴５ｄが形成されている。ピン２ｃは、ステーター２に埋設されて基板９と電気接続するためのものである。貫通穴５ｄは、ステーター２へのピン２ｃの埋設ピッチに合わせて形成されている。
【００１９】
貫通穴５ｄは、ステーター２側から基板９側に向けてその直径が小さくなるように形成されており、基板９側でブラケット５とピン２ｃとのスキマが最小となる。貫通穴５ｄには、ピン２ｃを貫通させた上で、ステーター２側から基板９側への湿気進入を抑制するように、ピン２ｃとブラケット５との隙間全面に速乾性のある防湿処理１０が施される。
【００２０】
基板９は、ブラケット５に対してステーター２側の反対側に取り付けられる。基板９は、貫通穴５ｄを貫通したピン２ｃとはんだ等で接合される。図４，８に示すように、基板９には、ローター位置検出手段であるホールＩＣ９ｂ、モーターを回転させるための駆動回路９ｇ、電源回路９ｆ、マイコン９ｈ等を構成する電子部品９ａが取り付けられている。
【００２１】
基板９には、電子部品９ａから発生する熱を放熱するためのアルミ製の放熱フィン９ｉが取り付けられている（図１を参照）。放熱フィン９ｉには、クッション性を有する放熱シート１１と、電気絶縁性を有する絶縁シート１２とを取り付けた後に、金属性のカバー６が取り付けられる。
【００２２】
カバー６は、ブラケット５のカバー側突起５ｂに嵌合する。また、図２に示すように、フレーム１のフレームフランジ１ｂと、ブラケット５のブラケットフランジ５ｃと、カバー６のカバーフランジ６ａとを合わせて、フレーム穴１ｃにカバー突起６ｂを挿入してカバー突起６ｂを折り曲げることで、フレーム１とブラケット５とカバー６とが組み合わされた状態で固定される。
【００２３】
ブラケットフランジ５ｃ、フレームフランジ１ｂ、カバーフランジ６ａにはネジ穴７が設けられており（図３も参照）、このネジ穴７を用いてＤＣブラシレスモーター３１が換気扇などの製品にネジ止めされる。
【００２４】
ブラケット５には、樹脂製のものが用いられる。ブラケット５を樹脂製にすることで絶縁性を有するため、コイル２ｂ、ピン２ｃ、基板９と、フレーム１、カバー６の半径方向への沿面距離を確保することができる。また、軸方向へはコイル２ｂとブラケット５のスペースを接触するまで最小限に設置でき、基板９とブラケット５のスペースも接触するまで最小限に設置できるため小型化を図ることができる。
【００２５】
また、ブラケット５のステーター側突起５ａがフレーム１の内径に挿入されるため、ブラケット５の金属ハウジング８とフレーム１のハウジング１ａとの同軸度を良好にでき、精度よく組立を行うことができる。
【００２６】
ブラケットフランジ５ｃをフレームフランジ１ｂとカバーフランジ６ａとで挟み込み、フレームフランジ１ｂとカバーフランジ６ａを固定することで、ブラケットフランジ５ｃを簡単に固定できる。また、軸方向に対する輸送振動や落下衝撃のストレスが基板９とピン２ｃとの接合部や基板９自体に加わることを抑えることができるため、基板９とピン２ｃとの接合部や基板９自体の品質低下を抑制することができる。
【００２７】
ブラケット５に形成された貫通穴５ｄは、ステーター２側の直径を大きくし、基板９側の直径がピン２ｃとのスキマが最小となるように形成されているため、コイル２ｂをピン２ｃにからげる空間を設けられるため、ブラケット５を設置する時に断線などコイル２ｂを傷つけるおそれがなくなる。
【００２８】
フレーム１の内径にブラケット５が圧入され、貫通穴５ｄには貫通するピン２ｃとの隙間を無くすように防湿処理１０が施されているため、ステーター２やローターシャフト３の空間と基板９側の空間を分離することができる。そのため、基板９側の空間に湿気が侵入するのを抑えることができ、湿気や結露などにより基板９が故障するのを回避しやすくなる。
【００２９】
電子部品９ａ側の耐湿性能が向上するため、その他の部分への防湿処理を省略したり軽微にしたりすることができるので、モールドやポッティングの作業時間や工程数を削減することができる。これにより、コストの抑制を図ることができる。
【００３０】
放熱フィン９ｉと、クッション性を有する放熱シート１１と、電気絶縁性を有する絶縁シート１２とを介して電子部品９ａをカバー６に接触させることで、電子部品９ａで発生する熱を、カバー６全体を通して外部へ放出させることができるため、電子部品９ａの温度上昇を抑えることができる。
【００３１】
フレーム穴１ｃとカバー突起６ｂを圧入寸法関係とすることで、フレーム穴１ｃにカバー突起６ｂを挿入すれば、フレーム１とカバー６を確実に導通させることができる。そのため、モーターのアース構造をモーター外郭（フレーム１とカバー６）のどこにでも設けることができ、製品組立時の作業性が良くなる。
【００３２】
また、カバー突起６ｂをフレーム穴１ｃに挿入してから折り曲げれば、フレーム１と、ブラケット５と、カバー６とを組み合わせた状態で固定できるため、固定用のネジを削減してコストの抑制を図ることができる。もちろん、カバー６側に穴を形成し、フレーム１側にその穴に合う突起を設けるように構成してもよい。
【００３３】
また、電子部品９ａの温度上昇などによる故障といった異常時にも、基板９が金属製のカバー６で覆われているため、ＤＣブラシレスモーター３１を安全に停止させることができる。
【００３４】
図８に示すように、基板９には外部から商用交流電源１３が投入され、電源回路９ｆにて交流電源が直流電圧に変換され、それぞれの素子に応じた電圧で電源の供給が行われる。
【００３５】
駆動回路９ｇは、ピン２ｃ（図２、図５も参照）を通して、ステーター２に設けられたコイル２ｂに対して所定方向電流が流れるよう交流電圧を発生させる。コイル２ｂに流れる電流によってローターシャフト３が回転する。
【００３６】
マイコン９ｈは、ローター位置検出手段であるホールＩＣ９ｂの信号を元に、モーターの誘起電圧位相を検出し、誘起電圧位相と駆動回路９ｇから発生するモーター相電流位相が同位相になるように制御を行う。誘起電圧位相とモーター相電流位相が同位相となることでモーターの効率を最大化することができる。
【００３７】
駆動回路９ｇは、モーター相電流が正弦波になるよう正弦波駆動を行っている。正弦波駆動を行うことでモーターの振動が低減する。そのため、ダクト換気扇などのファンモーターとして使用する場合においても、製品における防振構造の省略や軽微な防振構造の採用を行うことができるため、製品を低コストで生産できる。
【００３８】
図５に示すように、ステーター２は、コイル２ｂとの絶縁を目的として樹脂で成型されたインシュレーター２ｄを鉄心２ａに取り付けたあと、コイル２ｂを巻線して構成される。ステーター２の端面は、ピン２ｃと電気的に接合されている。鉄心２ａには切り欠き（第１凹部）２ｅが設けられており、その切り欠き２ｅはステーター２の外周に位置する。
【００３９】
図６に示すように、ブラケット５はステーター２側となる面に円周状のステーター側突起５ａが設けられる。ステーター側突起５ａの端面には、ブラケット５とステーター２とを組み立てる際に、鉄心２ａの切り欠き２ｅと嵌まり合ってブラケット５とステーター２とを位置決めするステーター側位置決め突起（第１凸部）５ｈが形成されている。
【００４０】
図７−１、図７−２に示すように、ステーター側位置決め突起５ｈの先端には、ブラケット５とステーター２とを組み立てる際の切り欠き２ｅへの挿入性を向上させるためにテーパが設けられている。
【００４１】
図４に示すように、基板９の外周には切り欠き（第２凹部）９ｅが形成されている。また、図３に示すように、ブラケット５の基板９側となる面には複数の回路を軸方向に固定する台５ｉが設けられている。複数の台５ｉの一部には、回路を固定するためのネジ穴５ｊが設けられる。
【００４２】
ネジ穴５ｊの周辺には、基板９とブラケット５を組み立てる際に、基板９の外周に形成された切り欠き９ｅと嵌まり合って、基板９とブラケット５との位置決めをする回路位置決め用突起（第２凸部）５ｋが設けられている。
【００４３】
なお、鉄心２ａに形成される切り欠き２ｅや基板９の外周に形成される切り欠き９ｅ、すなわち第１凹部や第２凹部は穴であってもよい。また、第１凹部がブラケット５側に形成されて、第１凸部がステーター２側に形成されてもよい。また、第２凹部がブラケット５側に形成されて、第２凸部が基板９側に形成されてもよい。
【００４４】
以上説明したように、ブラケット５とステーター２とは、ステーター側位置決め突起５ｈと切り欠き２ｅとの嵌め合いで位置決めがなされ、ブラケット５と基板９とは、回路位置決め用突起５ｋと切り欠き９ｅとの嵌め合いで位置決めがなされる。そのため、ステーター２、ブラケット５、基板９を組み立てる際に、位置ずれが起こりにくくなる。
【００４５】
ここで、駆動回路９ｇから発生するモーター相電流は、ローター位置検出手段であるホールＩＣ９ｂの信号を元に制御されているため、ステーター２とホールＩＣ９ｂとの位置関係が想定されていた位置からずれると、ホールＩＣ９ｂによるローター３ｂの位置検出精度が悪化する。そのため、誘起電圧位相とモーター相電流位相にずれが発生し、モーター効率の悪化を招くだけでなく、駆動回路９ｇから発生するモーター相電流の波形に歪が発生し、異常音発生の原因となる場合がある。
【００４６】
一方、本実施の形態では、ステーター２、ブラケット５、基板９を組み立てる際に、位置ずれが起こりにくくなっているので、ローター位置検出手段としてのホールＩＣ９ｂとステーター２との位置精度を向上させることができる。これにより、ホールＩＣ９ｂが検知するローター３ｂの位置検出精度の向上を図ることができ、ＤＣブラシレスモーター３１の効率化、および低騒音化を図ることができる。
【００４７】
ブラケット５は、例えばＰＰＳ（Ｐｏｌｙ Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ）樹脂といった熱可塑性樹脂を用いて構成されており、ブラケットハウジング５ｅは金属性の金属ハウジング８をインサート成型することで構成される。
【００４８】
ブラケットハウジング５ｅに金属製の金属ハウジング８をインサート成型することにより、ブラケット５に熱可塑性樹脂を用いた場合であっても、ブラケットハウジング５ｅが熱変形しにくくなる。
【００４９】
そのため、成型性が向上して成型コストの抑制を図ることができる。また、ブラケット５に突起や穴といった複雑な形状を容易に成型しやすくなる。また、熱可塑性樹脂は、成型性がよく強度も強いことから薄肉化が図れるので、ブラケット５の小型化に伴うＤＣブラシレスモーター３１の小型化を図ることができる。
【００５０】
また、ブラケット５の薄肉化により、ローター３ｂとホールＩＣ９ｂとの距離を短くすることができるため、ローター３ｂの回転の位置検出精度の向上を図ることができる。これにより、ＤＣブラシレスモーター３１の効率のより一層の向上、および異常音発生のより一層の抑制を図ることができる。
【００５１】
また、ブラケット５の各位置決め突起５ｈ，５ｋを精度良く成型することができるため、基板９に搭載されているホールＩＣ９ｂとステーター２との位置精度を向上させることができるため、より一層の高効率化や異常音発生の抑制を図ることができる。
【００５２】
図１および図３に示すように、ブラケット５は、ローター３ｂの形状に沿った円周状に形成され、基板９側に凸形状となるブラケット凸部５ｆを有している。基板９には、平面視においてブラケット凸部５ｆと重なる領域（ブラケット凸部５ｆに対向する領域）にホールＩＣ９ｂが配置されている。また、ホールＩＣ９ｂよりも高さのある電子部品９ｃや高さのある電子部品の足９ｄは、平面視においてブラケット凸部５ｆと重ならない基板９上の領域（ブラケット凸部５ｆに対向する領域から外れた領域）に配置されている。
【００５３】
ローター３ｂには、軸受け４ｂとブラケットハウジング５ｅとが収まる形状に凹んだローター凹部３ｃが形成されている。このように、軸受け４ｂとブラケットハウジング５ｅとをローター凹部３ｃに収めるとともに、ホールＩＣ９ｂより高さのある部品の配置位置を平面視においてブラケット凸部５ｆと重ならないようにすることで、ローター３ｂとホールＩＣ９ｂとの距離の縮小化を図ることができる。
【００５４】
図３に示すように、ブラケット５の基板９側の中心部には、放射上に広がるリブ５ｇが設けられている。ブラケット５の基板９側の中心部から放射状に広がるリブ５ｇを設けることで、ＤＣブラシレスモーター３１の落下や輸送時に、ブラケットハウジング５ｅに対して軸方向に加わる衝撃を、ブラケット５の外周方向に逃がすことができる。そのため、ブラケット５の強度アップを図ることができる。
【００５５】
ホールＩＣ９ｂや、電子部品９ｃや、高さのある電子部品の足９ｄと干渉しないようにリブ５ｇを設けることで、ブラケット５の外周までリブ５ｇを伸ばすことができる。ブラケット５の外周までリブ５ｇを伸ばすことで、軸方向に加わる衝撃をブラケット５の外周に逃がす効果を向上させることができ、ブラケット５のより一層の強度アップを図ることができる。
【００５６】
ブラケット５にインサート成型される金属ハウジング８は、図１や図６では図示を省略しているが、抜け止めと回り止めを目的とした溝が外周に加工され、内周は切削加工された金属のリングである。金属ハウジング８は、ＤＣブラシレスモーター３１の生産規模に応じて、絞り形状や焼結といったようにコストが最適な加工方法を選択することが好ましい。
【００５７】
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２にかかる換気扇の断面図である。換気扇５０は、上記実施の形態１で説明したＤＣブラシレスモーター３１がボディ３０に取り付けられて構成される。ＤＣブラシレスモーター３１のシャフト３ａの先端には、羽根３４が固定されている。
【００５８】
換気扇５０は、天井板３５にボディ３０を設置し、グリル３６をボディ３０に取り付ける構造となっている。ＤＣブラシレスモーター３１が回転し羽根３４も回転すると、図９の矢印Ｅで示す空気の流れが発生する。
【００５９】
実施の形態１で説明した通り、ＤＣブラシレスモーター３１は回路部３２（基板９などを含む領域，図８も参照）とモーター部３３（コイル２ｂなどが設けられる領域，図８も参照）がブラケット５で仕切られている（図１も参照）。
【００６０】
そのため、モーター部３３は空気の流れにさらされるが回路部３２は空気の流れから遮断された空間になっているため、高湿度空間になりにくく、高湿雰囲気、例えば浴室などの換気に使用可能である。また、モーターが小型化できるので換気扇５０の小型化を図ることができ、スペースの限られた天井裏などにも設置しやすくなる。
【００６１】
また、ＤＣブラシレスモーター３１は、駆動回路９ｇ、電源回路９ｆを構成する電子部品９ａを内蔵しているため（図８も参照）、ＤＣブラシレスモーター３１にＡＣ電源を直接入力できる。そのため、換気扇５０側に回路基板を搭載する空間を設ける必要がなくなり、ＡＣモーターを搭載して構成される換気扇と、共通のボディを用いることができる。このように、部品の共通化によるコストの抑制を図ることができる。
【００６２】
ＤＣブラシレスモーター３１に搭載される駆動回路９ｇには正弦波駆動を採用し、モーターコイルに流れる電流の歪率が小さくなることで、異常音が発生しにくくなる。そのため、ＤＣブラシレスモーター３１に取り付けられる羽根３４にフローティング構造といった低騒音化を目的とする機構を追加する必要がなく、コストの抑制を図ることができる。また、ＡＣモーターに取り付ける羽根との共通化により、より一層のコストの抑制を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明にかかる電動機は、ＤＣブラシレスモーターに有用であり、特に、換気扇に取り付けられるＤＣブラシレスモーターに適している。
【符号の説明】
【００６４】
１ フレーム
１ａ ハウジング
１ｂ フレームフランジ
１ｃ フレーム穴
２ ステーター
２ａ 鉄心
２ｂ コイル
２ｃ ピン
２ｄ インシュレーター
２ｅ 切り欠き（第１凹部）
３ ローターシャフト
３ａ シャフト
３ｂ ローター
３ｃ ローター凹部
４ 軸受け
５ ブラケット
５ａ ステーター側突起
５ｂ カバー側突起
５ｃ ブラケットフランジ
５ｄ 貫通穴
５ｅ ブラケットハウジング（軸保持部）
５ｆ ブラケット凸部
５ｇ リブ
５ｈ ステーター側位置決め突起（第１凸部）
５ｉ 台
５ｊ ネジ穴
５ｋ 回路位置決め用突起（第２凸部）
６ カバー
６ａ カバーフランジ
６ｂ カバー突起
７ ネジ穴
８ 金属ハウジング
９ 基板
９ａ 電子部品
９ｂ ホールＩＣ（ローター位置検出手段）
９ｃ 電子部品
９ｄ 足
９ｅ 切り欠き（第２凹部）
９ｆ 電源回路
９ｇ 駆動回路
９ｈ マイコン
９ｉ 放熱フィン
１０ 防湿処理
１１ 放熱シート
１２ 絶縁シート
１３ 商用交流電源
１４ スプリング
３０ ボディ
３１ ＤＣブラシレスモーター（電動機）
３２ 回路部
３３ モーター部
３４ 羽根
３５ 天井板
３６ グリル
５０ 換気扇
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ 矢印
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機および換気扇に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機としてのＤＣブラシレスモーターの構造は、コイルが巻回されたステーターが嵌め込まれたケースの中にローターが配置される。ローターにはシャフトが連結される。ケースの中に設けられた樹脂製のブラケットによって、ベアリングなどの金属製の軸受けを介してシャフトが保持される。そして、シャフト貫通穴が設けられたプリント基板がステーターに固定される（例えば、特許文献１を参照）。また、ＤＣブラシレスモーターには、ローターを回転させる電流を発生させる駆動回路と、その駆動回路を制御するマイコンが備えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１２８４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術によれば、ローターを回転させる電流を発生させる駆動回路を制御するマイコンは、ローターの位置検出手段であるホールＩＣの信号を元に制御を行っている。そのため、ローターの位置検出精度が低くなってしまった場合、モーターの誘起電圧位相と駆動回路から発生するモーター相電流位相にズレが発生し、効率の悪化や異常音の発生を招いてしまう。
【０００５】
ここで、ブラケットに用いられる樹脂としては、成型製がよく強度が強いＰＰＳ樹脂といった熱可塑性樹脂が用いられる場合がある。しかしながら、ＤＣブラシレスモーターの駆動により軸受け部分が高温となった場合、ブラケットと軸受けとの間に、樹脂と金属との線膨張係数の差により隙間が発生する場合がある。この隙間により、ローターの位置検出精度が低くなってしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、線膨張係数が金属と近く、熱による変形が発生しにくいＢＭＣ樹脂などの熱硬化性樹脂をブラケットに用いた場合、熱可塑性樹脂と比較して成型のサイクルタイムが長くなり加工費がアップしてしまう。また、成型性が悪く薄肉化が困難であるため、ローターとホールＩＣとの距離が大きくなるため、ローターの位置検出精度が低くなり、効率の悪化や異常音の発生を招いてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ローターの位置検出精度が低下するのを抑えて、効率の悪化の抑制や異常音の発生の抑制を図ることのできる電動機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ステーターと、ステーターを内部に収容するフレームと、ステーターの内側に配置されて円環形状を呈するローターと、ローターに連結されたシャフトと、シャフトの外周に立設する軸保持部が設けられた樹脂製のブラケットと、シャフトを回転可能に支持する軸受けと、軸保持部に対してシャフト側に設けられた金属製の金属ハウジングと、を備え、軸保持部は、金属ハウジングを介して軸受けを保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ステーターとブラケットとの位置ずれ、および基板とブラケットとの位置ずれを抑えて、ホールＩＣとステーターとの位置決め精度が低下するのを抑えて、効率の悪化の抑制や異常音の発生の抑制を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかるＤＣブラシレスモーターの側面図である。
【図２】図２は、図１のＡ部分を拡大した部分拡大断面図である。
【図３】図３は、ブラケット部分の平面図であって、図１に示す矢印Ｂに沿って見た矢視図である。
【図４】図４は、基板の平面図である。
【図５】図５は、ステーターの平面図である。
【図６】図６は、ブラケットの底面図であって、図１に示す矢印Ｃに沿って見た矢視図である。
【図７−１】図７−１は、ブラケットのステーター側位置決め突起部分を拡大した部分拡大図である。
【図７−２】図７−２は、図７−１に示す矢印Ｄに沿ってステーター側位置決め突起を見た矢視図である。
【図８】図８は、電動機の回路ブロック図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２にかかる換気扇の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる電動機および換気扇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。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるＤＣブラシレスモーターの側面図である。図２は、図１のＡ部分を拡大した部分拡大断面図である。図３は、ブラケット部分の平面図であって、図１に示す矢印Ｂに沿って見た矢視図である。図４は、基板の平面図である。図５は、ステーターの平面図である。図６は、ブラケットの底面図であって、図１に示す矢印Ｃに沿って見た矢視図である。図７−１は、ブラケットのステーター側位置決め突起部分を拡大した部分拡大図である。図７−２は、図７−１に示す矢印Ｄに沿ってステーター側位置決め突起を見た矢視図である。図８は、電動機の回路ブロック図である。なお、図１では、ＤＣブラシレスモーター３１の内部構造を説明するために、一部を断面で示している。
【００１３】
電動機としてのＤＣブラシレスモーター３１では、フレーム１とカバー６とで構成される外郭の内部に各要素が納められている。ハウジング１ａを持った金属性のフレーム１の内径には、ステーター２が圧入されている。ステーター２は、鉄心２ａにコイル２ｂが巻回されて構成される。
【００１４】
ハウジング１ａには、軸受け４に適切な荷重を与えるためのスプリング１４が挿入される。ローターシャフト３は、ステーター２の内部に配置される。ローターシャフト３は、シャフト３ａに軸受け４とローター３ｂとを備えて構成される。軸受け４は、シャフト３ａを回転可能に支持する。ローター３ｂは、円環形状を呈する。
【００１５】
ブラケット５は、ステーター側突起５ａとブラケットフランジ５ｃとを備えている。ステーター側突起５ａをフレーム１の内径に挿入するとともに、フレーム１に形成されたフレームフランジ１ｂとカバー６に形成されたカバーフランジ６ａとでブラケットフランジ５ｃを挟みこむことで、フレーム１とカバー６で構成される外郭に対するブラケット５の位置決めと固定が行われる。
【００１６】
ブラケット５には、ブラケットハウジング（軸保持部）５ｅが一体形成されている。ブラケットハウジング５ｅは、シャフト３ａの外周に立設され、本実施の形態では、シャフト３ａの周囲を囲むように形成されている。ブラケットハウジング５ｅの内側、すなわちブラケットハウジング５ｅに対するシャフト３ａ側には、金属製の金属ハウジング８が設けられる。
【００１７】
上述したように、ステーター側突起５ａをフレーム１の内径に挿入してブラケット５の位置決めと固定を行うことで、ハウジング１ａの中心と金属ハウジング８の中心とが位置合わせされるようになっている。また、軸受け４ａ（４）は、フレーム１に保持され、軸受け４ｂ（４）は、金属ハウジング８を介してブラケットハウジング５ｅに保持される。すなわち、フレーム１およびブラケットハウジング５ｅ（金属ハウジング８）が、それぞれ軸受け４（４ａ，４ｂ）を介してシャフト３ａを保持する。
【００１８】
ブラケット５には、ピン２ｃ（図５も参照）を通すための貫通穴５ｄが形成されている。ピン２ｃは、ステーター２に埋設されて基板９と電気接続するためのものである。貫通穴５ｄは、ステーター２へのピン２ｃの埋設ピッチに合わせて形成されている。
【００１９】
貫通穴５ｄは、ステーター２側から基板９側に向けてその直径が小さくなるように形成されており、基板９側でブラケット５とピン２ｃとのスキマが最小となる。貫通穴５ｄには、ピン２ｃを貫通させた上で、ステーター２側から基板９側への湿気進入を抑制するように、ピン２ｃとブラケット５との隙間全面に速乾性のある防湿処理１０が施される。
【００２０】
基板９は、ブラケット５に対してステーター２側の反対側に取り付けられる。基板９は、貫通穴５ｄを貫通したピン２ｃとはんだ等で接合される。図４，８に示すように、基板９には、ローター位置検出手段であるホールＩＣ９ｂ、モーターを回転させるための駆動回路９ｇ、電源回路９ｆ、マイコン９ｈ等を構成する電子部品９ａが取り付けられている。
【００２１】
基板９には、電子部品９ａから発生する熱を放熱するためのアルミ製の放熱フィン９ｉが取り付けられている（図１を参照）。放熱フィン９ｉには、クッション性を有する放熱シート１１と、電気絶縁性を有する絶縁シート１２とを取り付けた後に、金属性のカバー６が取り付けられる。
【００２２】
カバー６は、ブラケット５のカバー側突起５ｂに嵌合する。また、図２に示すように、フレーム１のフレームフランジ１ｂと、ブラケット５のブラケットフランジ５ｃと、カバー６のカバーフランジ６ａとを合わせて、フレーム穴１ｃにカバー突起６ｂを挿入してカバー突起６ｂを折り曲げることで、フレーム１とブラケット５とカバー６とが組み合わされた状態で固定される。
【００２３】
ブラケットフランジ５ｃ、フレームフランジ１ｂ、カバーフランジ６ａにはネジ穴７が設けられており（図３も参照）、このネジ穴７を用いてＤＣブラシレスモーター３１が換気扇などの製品にネジ止めされる。
【００２４】
ブラケット５には、樹脂製のものが用いられる。ブラケット５を樹脂製にすることで絶縁性を有するため、コイル２ｂ、ピン２ｃ、基板９と、フレーム１、カバー６の半径方向への沿面距離を確保することができる。また、軸方向へはコイル２ｂとブラケット５のスペースを接触するまで最小限に設置でき、基板９とブラケット５のスペースも接触するまで最小限に設置できるため小型化を図ることができる。
【００２５】
また、ブラケット５のステーター側突起５ａがフレーム１の内径に挿入されるため、ブラケット５の金属ハウジング８とフレーム１のハウジング１ａとの同軸度を良好にでき、精度よく組立を行うことができる。
【００２６】
ブラケットフランジ５ｃをフレームフランジ１ｂとカバーフランジ６ａとで挟み込み、フレームフランジ１ｂとカバーフランジ６ａを固定することで、ブラケットフランジ５ｃを簡単に固定できる。また、軸方向に対する輸送振動や落下衝撃のストレスが基板９とピン２ｃとの接合部や基板９自体に加わることを抑えることができるため、基板９とピン２ｃとの接合部や基板９自体の品質低下を抑制することができる。
【００２７】
ブラケット５に形成された貫通穴５ｄは、ステーター２側の直径を大きくし、基板９側の直径がピン２ｃとのスキマが最小となるように形成されているため、コイル２ｂをピン２ｃにからげる空間を設けられるため、ブラケット５を設置する時に断線などコイル２ｂを傷つけるおそれがなくなる。
【００２８】
フレーム１の内径にブラケット５が圧入され、貫通穴５ｄには貫通するピン２ｃとの隙間を無くすように防湿処理１０が施されているため、ステーター２やローターシャフト３の空間と基板９側の空間を分離することができる。そのため、基板９側の空間に湿気が侵入するのを抑えることができ、湿気や結露などにより基板９が故障するのを回避しやすくなる。
【００２９】
電子部品９ａ側の耐湿性能が向上するため、その他の部分への防湿処理を省略したり軽微にしたりすることができるので、モールドやポッティングの作業時間や工程数を削減することができる。これにより、コストの抑制を図ることができる。
【００３０】
放熱フィン９ｉと、クッション性を有する放熱シート１１と、電気絶縁性を有する絶縁シート１２とを介して電子部品９ａをカバー６に接触させることで、電子部品９ａで発生する熱を、カバー６全体を通して外部へ放出させることができるため、電子部品９ａの温度上昇を抑えることができる。
【００３１】
フレーム穴１ｃとカバー突起６ｂを圧入寸法関係とすることで、フレーム穴１ｃにカバー突起６ｂを挿入すれば、フレーム１とカバー６を確実に導通させることができる。そのため、モーターのアース構造をモーター外郭（フレーム１とカバー６）のどこにでも設けることができ、製品組立時の作業性が良くなる。
【００３２】
また、カバー突起６ｂをフレーム穴１ｃに挿入してから折り曲げれば、フレーム１と、ブラケット５と、カバー６とを組み合わせた状態で固定できるため、固定用のネジを削減してコストの抑制を図ることができる。もちろん、カバー６側に穴を形成し、フレーム１側にその穴に合う突起を設けるように構成してもよい。
【００３３】
また、電子部品９ａの温度上昇などによる故障といった異常時にも、基板９が金属製のカバー６で覆われているため、ＤＣブラシレスモーター３１を安全に停止させることができる。
【００３４】
図８に示すように、基板９には外部から商用交流電源１３が投入され、電源回路９ｆにて交流電源が直流電圧に変換され、それぞれの素子に応じた電圧で電源の供給が行われる。
【００３５】
駆動回路９ｇは、ピン２ｃ（図２、図５も参照）を通して、ステーター２に設けられたコイル２ｂに対して所定方向電流が流れるよう交流電圧を発生させる。コイル２ｂに流れる電流によってローターシャフト３が回転する。
【００３６】
マイコン９ｈは、ローター位置検出手段であるホールＩＣ９ｂの信号を元に、モーターの誘起電圧位相を検出し、誘起電圧位相と駆動回路９ｇから発生するモーター相電流位相が同位相になるように制御を行う。誘起電圧位相とモーター相電流位相が同位相となることでモーターの効率を最大化することができる。
【００３７】
駆動回路９ｇは、モーター相電流が正弦波になるよう正弦波駆動を行っている。正弦波駆動を行うことでモーターの振動が低減する。そのため、ダクト換気扇などのファンモーターとして使用する場合においても、製品における防振構造の省略や軽微な防振構造の採用を行うことができるため、製品を低コストで生産できる。
【００３８】
図５に示すように、ステーター２は、コイル２ｂとの絶縁を目的として樹脂で成型されたインシュレーター２ｄを鉄心２ａに取り付けたあと、コイル２ｂを巻線して構成される。ステーター２の端面は、ピン２ｃと電気的に接合されている。鉄心２ａには切り欠き（第１凹部）２ｅが設けられており、その切り欠き２ｅはステーター２の外周に位置する。
【００３９】
図６に示すように、ブラケット５はステーター２側となる面に円周状のステーター側突起５ａが設けられる。ステーター側突起５ａの端面には、ブラケット５とステーター２とを組み立てる際に、鉄心２ａの切り欠き２ｅと嵌まり合ってブラケット５とステーター２とを位置決めするステーター側位置決め突起（第１凸部）５ｈが形成されている。
【００４０】
図７−１、図７−２に示すように、ステーター側位置決め突起５ｈの先端には、ブラケット５とステーター２とを組み立てる際の切り欠き２ｅへの挿入性を向上させるためにテーパが設けられている。
【００４１】
図４に示すように、基板９の外周には切り欠き（第２凹部）９ｅが形成されている。また、図３に示すように、ブラケット５の基板９側となる面には複数の回路を軸方向に固定する台５ｉが設けられている。複数の台５ｉの一部には、回路を固定するためのネジ穴５ｊが設けられる。
【００４２】
ネジ穴５ｊの周辺には、基板９とブラケット５を組み立てる際に、基板９の外周に形成された切り欠き９ｅと嵌まり合って、基板９とブラケット５との位置決めをする回路位置決め用突起（第２凸部）５ｋが設けられている。
【００４３】
なお、鉄心２ａに形成される切り欠き２ｅや基板９の外周に形成される切り欠き９ｅ、すなわち第１凹部や第２凹部は穴であってもよい。また、第１凹部がブラケット５側に形成されて、第１凸部がステーター２側に形成されてもよい。また、第２凹部がブラケット５側に形成されて、第２凸部が基板９側に形成されてもよい。
【００４４】
以上説明したように、ブラケット５とステーター２とは、ステーター側位置決め突起５ｈと切り欠き２ｅとの嵌め合いで位置決めがなされ、ブラケット５と基板９とは、回路位置決め用突起５ｋと切り欠き９ｅとの嵌め合いで位置決めがなされる。そのため、ステーター２、ブラケット５、基板９を組み立てる際に、位置ずれが起こりにくくなる。
【００４５】
ここで、駆動回路９ｇから発生するモーター相電流は、ローター位置検出手段であるホールＩＣ９ｂの信号を元に制御されているため、ステーター２とホールＩＣ９ｂとの位置関係が想定されていた位置からずれると、ホールＩＣ９ｂによるローター３ｂの位置検出精度が悪化する。そのため、誘起電圧位相とモーター相電流位相にずれが発生し、モーター効率の悪化を招くだけでなく、駆動回路９ｇから発生するモーター相電流の波形に歪が発生し、異常音発生の原因となる場合がある。
【００４６】
一方、本実施の形態では、ステーター２、ブラケット５、基板９を組み立てる際に、位置ずれが起こりにくくなっているので、ローター位置検出手段としてのホールＩＣ９ｂとステーター２との位置精度を向上させることができる。これにより、ホールＩＣ９ｂが検知するローター３ｂの位置検出精度の向上を図ることができ、ＤＣブラシレスモーター３１の効率化、および低騒音化を図ることができる。
【００４７】
ブラケット５は、例えばＰＰＳ（Ｐｏｌｙ Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ）樹脂といった熱可塑性樹脂を用いて構成されており、ブラケットハウジング５ｅは金属性の金属ハウジング８をインサート成型することで構成される。
【００４８】
ブラケットハウジング５ｅに金属製の金属ハウジング８をインサート成型することにより、ブラケット５に熱可塑性樹脂を用いた場合であっても、ブラケットハウジング５ｅが熱変形しにくくなる。
【００４９】
そのため、成型性が向上して成型コストの抑制を図ることができる。また、ブラケット５に突起や穴といった複雑な形状を容易に成型しやすくなる。また、熱可塑性樹脂は、成型性がよく強度も強いことから薄肉化が図れるので、ブラケット５の小型化に伴うＤＣブラシレスモーター３１の小型化を図ることができる。
【００５０】
また、ブラケット５の薄肉化により、ローター３ｂとホールＩＣ９ｂとの距離を短くすることができるため、ローター３ｂの回転の位置検出精度の向上を図ることができる。これにより、ＤＣブラシレスモーター３１の効率のより一層の向上、および異常音発生のより一層の抑制を図ることができる。
【００５１】
また、ブラケット５の各位置決め突起５ｈ，５ｋを精度良く成型することができるため、基板９に搭載されているホールＩＣ９ｂとステーター２との位置精度を向上させることができるため、より一層の高効率化や異常音発生の抑制を図ることができる。
【００５２】
図１および図３に示すように、ブラケット５は、ローター３ｂの形状に沿った円周状に形成され、基板９側に凸形状となるブラケット凸部５ｆを有している。基板９には、平面視においてブラケット凸部５ｆと重なる領域（ブラケット凸部５ｆに対向する領域）にホールＩＣ９ｂが配置されている。また、ホールＩＣ９ｂよりも高さのある電子部品９ｃや高さのある電子部品の足９ｄは、平面視においてブラケット凸部５ｆと重ならない基板９上の領域（ブラケット凸部５ｆに対向する領域から外れた領域）に配置されている。
【００５３】
ローター３ｂには、軸受け４ｂとブラケットハウジング５ｅとが収まる形状に凹んだローター凹部３ｃが形成されている。このように、軸受け４ｂとブラケットハウジング５ｅとをローター凹部３ｃに収めるとともに、ホールＩＣ９ｂより高さのある部品の配置位置を平面視においてブラケット凸部５ｆと重ならないようにすることで、ローター３ｂとホールＩＣ９ｂとの距離の縮小化を図ることができる。
【００５４】
図３に示すように、ブラケット５の基板９側の中心部には、放射上に広がるリブ５ｇが設けられている。ブラケット５の基板９側の中心部から放射状に広がるリブ５ｇを設けることで、ＤＣブラシレスモーター３１の落下や輸送時に、ブラケットハウジング５ｅに対して軸方向に加わる衝撃を、ブラケット５の外周方向に逃がすことができる。そのため、ブラケット５の強度アップを図ることができる。
【００５５】
ホールＩＣ９ｂや、電子部品９ｃや、高さのある電子部品の足９ｄと干渉しないようにリブ５ｇを設けることで、ブラケット５の外周までリブ５ｇを伸ばすことができる。ブラケット５の外周までリブ５ｇを伸ばすことで、軸方向に加わる衝撃をブラケット５の外周に逃がす効果を向上させることができ、ブラケット５のより一層の強度アップを図ることができる。
【００５６】
ブラケット５にインサート成型される金属ハウジング８は、図１や図６では図示を省略しているが、抜け止めと回り止めを目的とした溝が外周に加工され、内周は切削加工された金属のリングである。金属ハウジング８は、ＤＣブラシレスモーター３１の生産規模に応じて、絞り形状や焼結といったようにコストが最適な加工方法を選択することが好ましい。
【００５７】
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２にかかる換気扇の断面図である。換気扇５０は、上記実施の形態１で説明したＤＣブラシレスモーター３１がボディ３０に取り付けられて構成される。ＤＣブラシレスモーター３１のシャフト３ａの先端には、羽根３４が固定されている。
【００５８】
換気扇５０は、天井板３５にボディ３０を設置し、グリル３６をボディ３０に取り付ける構造となっている。ＤＣブラシレスモーター３１が回転し羽根３４も回転すると、図９の矢印Ｅで示す空気の流れが発生する。
【００５９】
実施の形態１で説明した通り、ＤＣブラシレスモーター３１は回路部３２（基板９などを含む領域，図８も参照）とモーター部３３（コイル２ｂなどが設けられる領域，図８も参照）がブラケット５で仕切られている（図１も参照）。
【００６０】
そのため、モーター部３３は空気の流れにさらされるが回路部３２は空気の流れから遮断された空間になっているため、高湿度空間になりにくく、高湿雰囲気、例えば浴室などの換気に使用可能である。また、モーターが小型化できるので換気扇５０の小型化を図ることができ、スペースの限られた天井裏などにも設置しやすくなる。
【００６１】
また、ＤＣブラシレスモーター３１は、駆動回路９ｇ、電源回路９ｆを構成する電子部品９ａを内蔵しているため（図８も参照）、ＤＣブラシレスモーター３１にＡＣ電源を直接入力できる。そのため、換気扇５０側に回路基板を搭載する空間を設ける必要がなくなり、ＡＣモーターを搭載して構成される換気扇と、共通のボディを用いることができる。このように、部品の共通化によるコストの抑制を図ることができる。
【００６２】
ＤＣブラシレスモーター３１に搭載される駆動回路９ｇには正弦波駆動を採用し、モーターコイルに流れる電流の歪率が小さくなることで、異常音が発生しにくくなる。そのため、ＤＣブラシレスモーター３１に取り付けられる羽根３４にフローティング構造といった低騒音化を目的とする機構を追加する必要がなく、コストの抑制を図ることができる。また、ＡＣモーターに取り付ける羽根との共通化により、より一層のコストの抑制を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明にかかる電動機は、ＤＣブラシレスモーターに有用であり、特に、換気扇に取り付けられるＤＣブラシレスモーターに適している。
【符号の説明】
【００６４】
１ フレーム
１ａ ハウジング
１ｂ フレームフランジ
１ｃ フレーム穴
２ ステーター
２ａ 鉄心
２ｂ コイル
２ｃ ピン
２ｄ インシュレーター
２ｅ 切り欠き（第１凹部）
３ ローターシャフト
３ａ シャフト
３ｂ ローター
３ｃ ローター凹部
４ 軸受け
５ ブラケット
５ａ ステーター側突起
５ｂ カバー側突起
５ｃ ブラケットフランジ
５ｄ 貫通穴
５ｅ ブラケットハウジング（軸保持部）
５ｆ ブラケット凸部
５ｇ リブ
５ｈ ステーター側位置決め突起（第１凸部）
５ｉ 台
５ｊ ネジ穴
５ｋ 回路位置決め用突起（第２凸部）
６ カバー
６ａ カバーフランジ
６ｂ カバー突起
７ ネジ穴
８ 金属ハウジング
９ 基板
９ａ 電子部品
９ｂ ホールＩＣ（ローター位置検出手段）
９ｃ 電子部品
９ｄ 足
９ｅ 切り欠き（第２凹部）
９ｆ 電源回路
９ｇ 駆動回路
９ｈ マイコン
９ｉ 放熱フィン
１０ 防湿処理
１１ 放熱シート
１２ 絶縁シート
１３ 商用交流電源
１４ スプリング
３０ ボディ
３１ ＤＣブラシレスモーター（電動機）
３２ 回路部
３３ モーター部
３４ 羽根
３５ 天井板
３６ グリル
５０ 換気扇
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ 矢印
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステーターと、
前記ステーターを内部に収容するフレームと、
前記ステーターの内側に配置されて円環形状を呈するローターと、
前記ローターに連結されたシャフトと、
前記シャフトの外周に立設する軸保持部が設けられた樹脂製のブラケットと、
前記シャフトを回転可能に支持する軸受けと、
前記軸保持部に対して前記シャフト側に設けられた金属製の金属ハウジングと、を備え、
前記軸保持部は、前記金属ハウジングを介して前記軸受けを保持することを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記ブラケットに設けられた基板と、
前記基板に搭載されて前記ローターの位置を検出する位置検出手段と、
前記基板に搭載されて前記位置検出手段よりも高さのある電子部品と、をさらに備え、
前記ブラケットは、ローターの形状に沿った円周状に形成されて前記基板側に凸形状となるブラケット凸部を有し、
前記位置検出手段は、前記ブラケット凸部に対向する領域に配置され、
前記電子部品は、前記ブラケット凸部と対向する領域を外れた領域に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記電子部品の一部は駆動回路を構成し、
前記駆動回路を正弦波駆動としたことを特徴とする請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記ブラケットの中央部には放射状のリブが形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電動機。
【請求項５】
前記金属ハウジングは、前記ブラケットにインサート成型されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の電動機。
【請求項６】
前記ブラケットを熱可塑性樹脂で形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の電動機。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の電動機と、
前記シャフトに連結された羽根と、
前記羽根を内部に収容するボディと、を備えることを特徴とする換気扇。
【請求項１】
ステーターと、
前記ステーターを内部に収容するフレームと、
前記ステーターの内側に配置されて円環形状を呈するローターと、
前記ローターに連結されたシャフトと、
前記シャフトの外周に立設する軸保持部が設けられた樹脂製のブラケットと、
前記シャフトを回転可能に支持する軸受けと、
前記軸保持部に対して前記シャフト側に設けられた金属製の金属ハウジングと、を備え、
前記軸保持部は、前記金属ハウジングを介して前記軸受けを保持することを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記ブラケットに設けられた基板と、
前記基板に搭載されて前記ローターの位置を検出する位置検出手段と、
前記基板に搭載されて前記位置検出手段よりも高さのある電子部品と、をさらに備え、
前記ブラケットは、ローターの形状に沿った円周状に形成されて前記基板側に凸形状となるブラケット凸部を有し、
前記位置検出手段は、前記ブラケット凸部に対向する領域に配置され、
前記電子部品は、前記ブラケット凸部と対向する領域を外れた領域に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記電子部品の一部は駆動回路を構成し、
前記駆動回路を正弦波駆動としたことを特徴とする請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記ブラケットの中央部には放射状のリブが形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電動機。
【請求項５】
前記金属ハウジングは、前記ブラケットにインサート成型されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の電動機。
【請求項６】
前記ブラケットを熱可塑性樹脂で形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の電動機。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の電動機と、
前記シャフトに連結された羽根と、
前記羽根を内部に収容するボディと、を備えることを特徴とする換気扇。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２５３８４６（Ｐ２０１２−２５３８４６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２２５４２（Ｐ２０１１−１２２５４２）
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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