DE102015114160A1

DE102015114160A1 - Motor und für diesen verwendeter buchsenartiger Verbinder

Info

Publication number: DE102015114160A1
Application number: DE102015114160.4A
Authority: DE
Inventors: Shinji Yamada
Original assignee: Tyco Electronics Japan GK
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2016-03-03
Anticipated expiration: 2035-08-27
Also published as: KR20160025485A; US10110086B2; TW201613232A; DE102015114160B4; JP6325945B2; CN105391231B; US20160065031A1; CN105391231A; JP2016048981A; KR102012889B1; TWI674735B

Abstract

Geschaffen werden ein Motor und ein für diesen Motor verwendeter buchsenartiger Verbinder, mit denen sich die Anzahl von Komponenten sowie die Anzahl von Montage-Mannstunden reduzieren lassen, wenn ein Kabel und eine motorseitige Schaltungsplatte verbunden werden. Ein Motor (1) ist mit einer Schaltungsplatte (10), die mit einer Spule eines Stators verbunden ist, mit einem steckerartigen Verbindungsbereich (20), der in einem Teil der äußeren Peripherie der Schaltungsplatte (10) gebildet ist, sowie mit einem Gehäuse (30) versehen, in dem die Schaltungsplatte (10) aufgenommen ist. Der steckerartige Verbindungsbereich (20) liegt von einer in dem Gehäuse (30) gebildeten Öffnung (34) nach außen frei, und ein mit einem Kabel (C) verbundener buchsenartiger Verbinder (50) kann mit dem steckerartigen Verbindungsbereich (20) zusammenwirken.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Motor sowie auf einen für diesen Motor verwendeten buchsenartigen Verbinder.
Herkömmlicherweise werden Servomotoren als Antriebsquellen bei Werkzeugmaschinen und dergleichen verwendet. Im Allgemeinen werden Motoren des Typs mit Innenrotor als solche Servomotoren verwendet. Bei einem Beispiel eines Motors vom Typ mit Rotor handelt es sich um den in dem Patentdokument 1 beschriebenen Motor.
Der in Patentdokument 1 beschriebene Motor weist einen drehbar gelagerten Rotor sowie einen außenseitig von dem Rotor angeordneten Stator auf. Der Stator besitzt einen Statorkern, einen den Statorkern bedeckenden Isolator sowie Spulen, die um eine Mehrzahl von Zähnen des Statorkerns gewickelt sind. Die Spulen des Stators sind mit einer Schaltungsplatte verbunden, die an dem Isolator angebracht ist. Ferner ist auch ein zur externen Energieversorgung bzw. Stromversorgung dienender Verbinder an der Schaltungsplatte angebracht.
Ein Kabelverbinder, der mit einem Stromversorgungskabel von einer externen Stromversorgungsvorrichtung verbunden ist, wird dann mit diesem zur externen Stromversorgung dienenden Verbinder in Eingriff gebracht, und dem Motor wird Strom über den zur externen Stromversorgung dienenden Verbinder zugeführt.
[Patentdokument 1] JP 2011-167054 A
Bei diesem in Patentdokument 1 angegebenen herkömmlichen Motor gab es jedoch folgende Probleme.
Insbesondere war die Anzahl der Komponenten hoch, da ein Kabelverbinder und ein zur externen Stromversorgung dienender Verbinder auf der Seite des Motors erforderlich waren, um ein Stromversorgungskabel und eine motorseitige Schaltungsplatte miteinander zu verbinden. Ferner war nicht nur die Anzahl der Komponenten groß, sondern auch die Anzahl der Montage-Mannstunden war aufgrund der Tatsache groß, dass der motorseitige, zur externen Stromversorgung dienende Verbinder auf der Schaltungsplatte angebracht werden musste.
Aus diesem Grund ist die vorliegende Erfindung entwickelt worden, um diese Probleme des Standes der Technik zu lösen, und das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Motors sowie eines für diesen Motor verwendeten buchsenartigen Verbinders, mit denen sich die Anzahl der Komponenten sowie die Anzahl der Montage-Mannstunden beim Verbinden eines Kabels und einer motorseitigen Schaltungsplatte reduzieren lassen.
Zum Erreichen der vorstehend geschilderten Zielsetzung ist ein Motor gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass er Folgendes aufweist: eine Schaltungsplatte, die mit einer Spule eines Stators verbunden ist; einen steckerartigen Verbindungsbereich, der in einem Teil der äußeren Peripherie der Schaltungsplatte gebildet ist; und ein Gehäuse, in dem die Schaltungsplatte aufgenommen ist, wobei der steckerartige Verbindungsbereich von einer in dem Gehäuse ausgebildeten Öffnung nach außen freiliegt und ein mit einem Kabel verbundener buchsenartiger Verbinder mit dem steckerartigen Verbindungsbereich in Eingriff treten bzw. zusammenwirken kann.
Ferner handelt es sich bei einem buchsenartigen Verbinder gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung um den für den vorstehend genannten Motor verwendeten buchsenartigen Verbinder, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er mit dem Kabel verbunden ist und einen buchsenartigen Kontakt aufweist, der mit dem steckerartigen Verbindungsbereich zusammenwirkt.
Bei dem Motor und dem für diesen Motor verwendeten buchsenartigen Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein steckerartiger Verbindungsbereich vorgesehen, der in einem Teil der äußeren Peripherie der Schaltungsplatte gebildet ist, wobei der steckerartige Verbindungsbereich von einer in einem Gehäuse ausgebildeten Öffnung zur Außenseite freiliegt und ein mit einem Kabel verbundener buchsenartiger Verbinder mit dem steckerartigen Verbindungsbereich zusammenwirken kann. Beim Verbinden des Kabels und der motorseitigen Schaltungsplatte ist es somit ausreichend, den buchsenartigen Verbinder mit dem steckerartigen Verbindungsbereich, der in einem Teil der äußeren Peripherie der Schaltungsplatte gebildet ist, in Eingriff zu bringen, und es ist nicht notwendig, einen Verbinder an der motorseitigen Schaltungsplatte vorzusehen. Hierdurch kann die Anzahl der Komponenten reduziert werden, und auch die Anzahl der für die Montage erforderlichen Arbeitsstunden bzw. Montage-Mannstunden kann reduziert werden, da keine Arbeiten zum Montieren eines Verbinders an der motorseitigen Schaltungsplatte ausgeführt werden müssen.
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Perspektivansicht eines Zustands, in dem ein buchsenartiger Verbinder mit einem steckerartigen Verbindungsbereich eines Motors gemäß der vorliegenden Erfindung zusammenwirkt und der buchsenartige Verbinder an dem Motor angebracht ist;
2 eine Perspektivansicht eines Zustands, in dem der Motor und der buchsenartige Verbinder der 1 getrennt worden sind;
3 eine weitere Perspektivansicht eines Zustands, in dem der Motor und der buchsenartige Verbinder der 1 getrennt worden sind;
4 eine Rückansicht eines Zustands, in dem der Motor und der buchsenartige Verbinder der 1 getrennt worden sind;
5 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 5-5 in 4;
6 eine Perspektivansicht unter Darstellung eines Längsschnitts des Motors und des buchsenartigen Verbinders der 1;
7 eine Perspektivansicht des in 1 dargestellten Motors bei Betrachtung von der Seite der vorderen Oberfläche;
8 eine Perspektivansicht des in 1 dargestellten buchsenartigen Verbinders bei Betrachtung von der Seite der Bodenfläche;
9 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des in 1 dargestellten buchsenartigen Verbinders;
10 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des in 1 dargestellten buchsenartigen Verbinders bei Betrachtung von der Seite der Bodenfläche;
11 eine Bodenansicht des in 1 dargestellten buchsenartigen Verbinders;
12 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 12-12 in 11; und
13 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 13-13 in 11.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 veranschaulicht einen Zustand, in dem ein buchsenartiger Verbinder 50 mit einem steckerartigen Verbindungsbereich 20 eines Motors 1 (siehe 2) zusammenwirkt und der buchsenartige Verbinder 50 an dem Motor 1 angebracht ist.
Bei dem in 1 dargestellten Motor 1 handelt es sich um einen Motor des Typs mit Innenrotor, wobei der Motor mit einem nicht dargestellten Stator, einem nicht dargestellten Rotor, nicht dargestellten Spulen bzw. Wicklungen, die von dem Stator nach außen führen, sowie mit einer mit den Spulen des Stators verbundenen Schaltungsplatte 10 versehen ist. Der Stator, der Rotor, die Spulen und die Schaltungsplatte 10 sind im Inneren eines Gehäuses 30 untergebracht.
Bei dem Gehäuse 30 handelt es sich um ein im Wesentlichen quaderförmiges Metallelement, das eine vordere Oberfläche 30a, eine hintere Oberfläche 30b, eine rechte Seitenfläche 30c, eine linke Seitenfläche 30d, eine obere Oberfläche 30e und eine untere Oberfläche 30f aufweist. Eine Durchgangsöffnung 31, die von der vorderen Oberfläche 30a bis zu der hinteren Oberfläche 30b hindurchgeht, ist in dem Gehäuse 30 gebildet. Der Stator, der Rotor, die Spulen und die Schaltungsplatte 10 sind in der Durchgangsöffnung 31 des Gehäuses 30 aufgenommen.
Ein Befestigungsbereich 32 mit einer bei Betrachtung von oben im Wesentlichen rechteckigen Form ist an der oberen Oberfläche 30e des Gehäuses 30 derart gebildet, dass er von der oberen Oberfläche 30e wegragt, wie dies in 1 bis 7 dargestellt ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass der Befestigungsbereich 32 nicht von der oberen Oberfläche 30e des Gehäuses 30 wegragen muss. Vier mit Innengewinde versehene Bereiche 33 zur Befestigung des buchsenartigen Verbinders 50 sind z. B. an den vier Ecken des Befestigungsbereichs 32 gebildet, wie dies in 2, 3 und 7 dargestellt ist. Der buchsenartige Verbinder 50 ist an dem Befestigungsbereich 32 mittels vier mit Außengewinde versehenen Schrauben 95 befestigt, wie dies in 1 und 6 dargestellt ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Anzahl der mit Innengewinde versehenen Bereiche 33 und der mit Außengewinde versehenen Schrauben 95 auch zwei oder sechs oder dergleichen betragen kann. Eine rechteckig ausgebildete Öffnung 34, die sich von der oberen Oberfläche des Befestigungsbereichs 32 zu der Durchgangsöffnung 31 in dem Gehäuse 30 erstreckt, ist bei Betrachtung dieses Befestigungsbereichs 32 von oben in einem zentralen Bereich gebildet, wie dies in 2, 3 sowie 5 bis 7 dargestellt ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Öffnung 34 auch eine andere Form als eine rechteckige Form aufweisen kann, wie z. B. eine unregelmäßige Form.
Die Schaltungsplatte 10 ist in Form einer ringförmigen Platte ausgebildet und ist an einer Endfläche des Stators angebracht. Wie in 5 dargestellt, ist die Schaltungsplatte 10 im Inneren des Gehäuses 30 derart untergebracht, dass die vordere Oberfläche der Schaltungsplatte 10 der Seite der vorderen Oberfläche 30a des Gehäuses 30 zugewandt ist und die hintere Oberfläche der Schaltungsplatte 10 der Seite der hinteren Oberfläche 30b des Gehäuses 30 zugewandt ist. Die Spulen des Stators sind aus einer U-Phasen-Spule, einer V-Phasen-Spule und einer W-Phasen-Spule gebildet. Endbereiche der U-Phasen-Spule, der V-Phasen-Spule und der W-Phasen-Spule sind jeweils mit einer Mehrzahl von Leitungbereichen (nicht dargestellt) verbunden, die auf der Schaltungsplatte 10 vorgesehen sind.
Außerdem ist der steckerartige Verbindungsbereich 20 in einem Teil der äußeren Peripherie der Schaltungsplatte 10 gebildet, nämlich in dem oberen Endbereich der äußeren Peripherie der Schaltungsplatte 10 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie dies in den 2 bis 7 dargestellt ist. Der steckerartige Verbindungsbereich 20 ist in integraler Weise mit der Schaltungsplatte 10 sowie mit derselben Dicke wie die Schaltungsplatte 10 ausgebildet, so dass er von dem oberen Endbereich der äußeren Peripherie der Schaltungsplatte 10 nach oben ragt. Es ist darauf hinzuweisen, dass der steckerartige Verbindungsbereich 20 nicht von der äußeren Peripherie der Schaltungsplatte 10 wegragen muss. Bei dem steckerartigen Verbindungsbereich 20 handelt es sich um einen Plattenbereich, der bei Betrachtung von der Seite der vorderen Oberfläche (der Seite der vorderen Oberfläche 30a des Gehäuses 30) im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist. Eine Mehrzahl von (sechs bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) elektrisch leitfähigen Anschlussflächen 20a ist an diesem steckerartigen Verbindungsbereich 20 derart gebildet, dass sie an der vorderen Oberfläche und der hinteren Oberfläche des steckerartigen Verbindungsbereichs 20 freiliegen. Die Mehrzahl der elektrisch leitfähigen Anschlussflächen 20 ist jeweils mit der Mehrzahl der Leitungbereiche verbunden, die auf der Schaltungsplatte 10 vorgesehen sind und mit denen die Endbereiche der U-Phasen-Spule, der V-Phasen-Spule und der W-Phasen-Spule jeweils verbunden sind. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die mehreren elektrisch leitfähigen Anschlussflächen 20a durch zwei Anschlussflächen zum Bremsen sowie eine Anschlussfläche zur Erdung und drei Anschlussflächen für die U-Phasen-Spule, die V-Phasen-Spule und die W-Phasen-Spule gebildet.
Dabei liegt der steckerartige Verbindungsbereich 20 von der in dem Gehäuse 30 gebildeten Öffnung 34 frei, wie dies in 2, 3 sowie 5 bis 7 dargestellt ist. Die Schaltungsplatte 10 ist an der Endfläche des Stators derart angebracht, dass das obere Ende des steckerartigen Verbindungsbereichs 20 in einer Position geringfügig unterhalb der oberen Oberfläche des Befestigungsbereichs 32 angeordnet ist, wie dies in 5 dargestellt ist.
Ferner ist der buchsenartige Verbinder 50 mit einer Mehrzahl von (sechs bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) buchsenartigen Kontakten 60, die mit dem steckerartigen Verbindungsbereich 20 zusammenwirken, mit einem Verbindergehäuse 70, das diese buchsenartigen Kontakte 60 aufnimmt, sowie mit einer Abdeckung 80 ausgebildet, die das Verbindergehäuse 70 aufnimmt, wie dies in 5 sowie in 8 bis 13 dargestellt ist.
Die buchsenartigen Kontakte 60 sind durch Stanzen und Formen eines elektrisch leitfähigen Metall-Flächenkörpers gebildet und mit einem Festlegebereich 61 versehen, der an dem Verbindergehäuse 70 festgelegt ist, wie dies in 5, 9, 10 und 13 dargestellt ist. Der Festlegebereich 61 ist kastenförmig ausgebildet. Eine Kontaktzunge 64 ist an der unteren Wand (der rechten Wand in 5) des Festlegebereichs 61 vorgesehen, wie dies in 5 und 13 dargestellt ist. Die buchsenartigen Kontakte 60 sind jeweils im Inneren von Kontaktaufnahmekammern 71 aufgenommen, die im Folgenden noch beschrieben werden und die in dem Verbindergehäuse 70 ausgebildet sind. Dabei werden die buchsenartigen Kontakte 60 in dem Verbindergehäuse 70 festgelegt, indem die Kontaktzungen 64 mit in dem Verbindergehäuse 70 vorgesehenen Verriegelungsbereichen 73 in Verriegelungseingriff treten.
Außerdem ist jeder buchsenartige Kontakt 60 mit einem Paar von Kontaktarmen 61a und 61b versehen, die sich jeweils von den vorderen Enden (den unteren Enden in 5) der oberen Wand und der unteren Wand des Festlegebereichs 61 weg erstrecken. Wenn die buchsenartigen Kontakte 60 mit dem steckerartigen Verbindungsbereich 20 zusammenwirken, ist der steckerartige Verbindungsbereich 20 zwischen den Paaren der Kontaktarme 61a und 61b aufgenommen, wie dies in 6 gezeigt ist. Hierbei wird jedes Paar von Kontaktarmen 61a und 61b elastisch verformt, und es gelangt in Kontakt mit den elektrisch leitfähigen Anschlussflächen 20a, die an der vorderen Oberfläche und der hinteren Oberfläche des steckerartigen Verbindungsbereichs 20 freiliegen.
Darüber hinaus ist jeder buchsenartige Kontakt 60 mit einer Kerndraht-Hülse 62 und einer Isolierungs-Hülse 63 versehen, die sich von dem hinteren Ende (dem oberen Ende in 5) der unteren Wand des Festlegebereichs 61 weg erstrecken. Die Kerndraht-Hülsen 62 der buchsenartigen Kontakte 60 schaffen eine Crimpverbindung mit dem Kerndraht von jedem elektrischen Draht (nicht dargestellt) eines zur Stromversorgung dienenden Kabels bzw. Stromversorgungskabels C (siehe 5), und die Isolierungs-Hülsen 63 dienen zum Crimpen auf die Ummantelung von jedem elektrischen Draht des Stromversorgungskabels C.
Weiterhin weist das Verbindergehäuse 70 eine im Wesentlichen quaderförmige Formgebung auf, wie dies in den 8 bis 10 dargestellt ist, wobei es durch Formen aus einem isolierenden Kunstharzmaterial gebildet ist. Außerdem ist das Verbindergehäuse 70 mit einer Mehrzahl von (sechs bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) Kontaktaufnahmekammern 71 versehen, in denen die mehreren buchsenartigen Kontakte 60 jeweils aufgenommen sind, wie dies in 5, 9 und 13 dargestellt ist. Die mehreren Kontaktaufnahmekammern 71 sind mit einer vorbestimmten Mittenbeabstandung in der Längsrichtung des Verbindergehäuses 70 ausgebildet. Jede Kontaktaufnahmekammer 71 ist an der hinteren Endfläche (der oberen Endfläche in 5) des Verbindergehäuses 70 offen und erstreckt sich in Richtung auf die Vorderseite des Verbindergehäuses 70. Ferner sind auch die Verriegelungsbereiche 73 zum Festlegen der in den Kontaktaufnahmekammern 71 aufgenommenen buchsenartigen Kontakte 60 in Abschnitten vorgesehen, die den Kontaktaufnahmekammern 71 der unteren Wand (der rechten Wand in 5) des Verbindergehäuses 70 entsprechen.
Weiterhin ist eine rechteckig ausgebildete Führungsöffnung 72 mit einer Größe, die das Aufnehmen des steckerartigen Verbindungsbereichs 20 ermöglicht, an der vorderen Endfläche des Verbindergehäuses 70 vorgesehen, wie dies in 5, 8, 11 und 13 dargestellt ist. Die Führungsöffnung 72 ist derart ausgebildet, dass sie von der vorderen Endfläche des Verbindergehäuses 70 in Richtung auf die Kontaktaufnahmekammern 71 durchgeht. Ferner sind Paare von schrägen Führungsflächen 75c und 75d an dem oberen Rand (dem linken Rand in 5) und dem unteren Rand eines am vorderen Rand ausgebildeten Eingangs zu der Führungsöffnung 72 gebildet, wie dies in 5, 11 und 13 dargestellt ist. Weiterhin ist ein Paar von schrägen Führungsflächen 75a und 75b an dem linken Ende (dem linken Ende in 11) und dem rechten Ende in Längsrichtung des am vorderen Rand ausgebildeten Eingangs zu der Führungsöffnung 72 gebildet, wie dies in 11 und 12 dargestellt ist.
Darüber hinaus ist ein Paar von Verriegelungsvorsprüngen 74a und 74b an der linken Seitenfläche (der linken Seitenfläche in 11) und der rechten Seitenfläche in Längsrichtung von dem Verbindergehäuse 70 vorgesehen, wie dies in 9 bis 12 dargestellt ist. Die Verriegelungsvorsprünge 74a und 74b ragen von der linken Seitenfläche bzw. der rechten Seitenfläche jeweils nach außen und treten mit Verriegelungsvorsprüngen 82a und 82b der nachfolgend beschriebenen Abdeckung 80 in Verriegelungseingriff, wie dies in 12 dargestellt ist. Der Verriegelungsvorsprung 74a auf der linken Seite ist mit einer schrägen Fläche 74aa, einer äußeren Oberfläche 74ab und einer vorderen Endfläche 74ac versehen, wie dies in 12 dargestellt ist. Die schräge Fläche 74aa erstreckt sich von der linken Seitenfläche des Verbindergehäuses 70 schräg nach außen und nach vorne, und die äußere Oberfläche 74ab erstreckt sich parallel zu der linken Seitenfläche sowie von dem äußeren Ende der schrägen Fläche 74aa nach vorne. Die vordere Endfläche 74ac erstreckt sich von dem vorderen Ende der äußeren Oberfläche 74ab derart, dass sie rechtwinklig zu der linken Seitenfläche ist, und tritt mit der hinteren Oberfläche des Verriegelungsvorsprungs 82a der Abdeckung 80 in Verriegelungseingriff, um ein Lösen zur Vorderseite des Verbindergehäuses 70 hin zu verhindern. Ferner ist ein Verriegelungsvorsprung 74b auf der rechten Seite mit einer schrägen Fläche 74ba, einer äußeren Oberfläche 74bb und einer vorderen Endfläche 74bc versehen, wie dies in 12 dargestellt ist. Die schräge Fläche 74ba erstreckt sich von der rechten Seitenfläche des Verbindergehäuses 70 schräg nach außen und nach vorne, und die äußere Oberfläche 74bb erstreckt sich parallel zu der rechten Seitenfläche sowie von dem äußeren Ende der schrägen Fläche 74ba nach vorne. Die vordere Endfläche 74bc erstreckt sich von dem vorderen Ende der äußeren Oberfläche 74bb derart weg, dass sie rechtwinklig zu der rechten Seitenfläche ist, und tritt mit der hinteren Oberfläche des Verriegelungsvorsprungs 82b der Abdeckung 80 in Verriegelungseingriff, um ein Lösen zur Vorderseite des Verbindergehäuses 70 zu verhindern.
Weiterhin weist die Abdeckung 80, die das Verbindergehäuse 70 aufnimmt, eine im Wesentlichen quaderförmige Formgebung auf, wie dies in den 8 bis 10 dargestellt ist, und ist durch Formen aus Kunstharz gebildet. Ein Gehäuseaufnahmeraum 81, der das Verbindergehäuse 70 aufnimmt, ist in dieser Abdeckung 80 gebildet, wie dies in 5, 8, 10, 12 und 13 gezeigt ist. Der Gehäuseaufnahmeraum 81 ist an der vorderen Oberfläche (der unteren Oberfläche in 5) der Abdeckung 80 offen und erstreckt sich in Richtung auf die Rückseite der Abdeckung 80. Die linke und die rechte Seitenwand (die in 12 links und rechts angeordneten Seitenwände) der Abdeckung 80 sind jeweils aus einem ersten Seitenwandbereich 80a, einem zweiten Seitenwandbereich 80b und einem dritten Seitenwandbereich 80c gebildet, wie dies in 12 dargestellt ist. Der erste Seitenwandbereich 80a erstreckt sich von der hinteren Wand der Abdeckung 80 nach vorne, und der zweite Seitenwandbereich 80b erstreckt sich von dem vorderen Ende des ersten Seitenwandbereichs 80a in seitlicher Richtung schräg nach außen sowie nach vorne. Der dritte Seitenwandbereich 80c erstreckt sich von dem vorderen Ende des zweiten Seitenwandbereichs 80b nach vorne. Der Gehäuseaufnahmeraum 81 ist in der seitlichen Richtung durch die ersten Seitenwandbereiche 80a, die zweiten Seitenwandbereiche 80b und die dritten Seitenwandbereiche 80c begrenzt. Ferner ist an dem dritten Seitenwandbereich 80c auf der linken Seite der Verriegelungsvorsprung 82a, mit dem der Verriegelungsvorsprung 74a des Verbindergehäuses 70 in Verriegelungseingriff tritt, von dem dritten Seitenwandbereich 80c in seitlicher Richtung nach innen ragend ausgebildet. Weiterhin ist an dem dritten Seitenwandbereich 80c auf der rechten Seite der Verriegelungsvorsprung 82b, mit dem der Verriegelungsvorsprung 74b des Verbindergehäuses 70 in Verriegelungseingriff tritt, von dem dritten Seitenwandbereich 80c in seitlicher Richtung nach innen ragend ausgebildet. Ferner ist an dem ersten Seitenwandbereichen 80a sowohl auf der linken als auch auf der rechten Seite ein Anschlag-Stufenbereich 80f, der eine nach hinten gehende Bewegung des im Inneren des Gehäuseaufnahmeraums 81 aufgenommenen Verbindergehäuses 70 reguliert, in der seitlichen Richtung nach innen vorspringend ausgebildet. Es ist darauf hinzuweisen, dass sich die äußere Oberfläche des zweiten Seitenwandbereichs 80b ohne Veränderung gegenüber der äußeren Oberfläche des dritten Seitenwandbereichs 80c in linearer Weise nach oben erstrecken kann.
Als nächstes werden unter Bezugnahme auf 12 die Dimensionen des Gehäuseaufnahmeraums 81 und des Verbindergehäuses 70 in Richtung der seitlichen Breite in dem Fall betrachtet, in dem das Verbindergehäuse 70 in einem normalen Zustand in dem Gehäuseaufnahmeraum 81 aufgenommen ist. In diesem Fall sind die Abmessungen derart vorgegeben, dass ein Spalt δ1 zwischen der äußeren Oberfläche 74ab des Verriegelungsvorsprungs 74a auf der linken Seite des Verbindergehäuses 70 und der inneren Oberfläche 80d des dritten Seitenwandbereichs 80c der Abdeckung 80 gebildet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite sind die Abmessungen derart vorgesehen, dass ein Spalt δ1 zwischen der äußeren Oberfläche 74bb des Verriegelungsvorsprungs 74b auf der rechten Seite des Verbindergehäuses 70 und der inneren Oberfläche 80d des dritten Seitenwandbereichs 80c der Abdeckung 80 gebildet ist. Ferner sind die Abmessungen derart vorgesehen, dass ein Spalt δ1 zwischen der linken Seitenfläche des Verbindergehäuses 70 und der inneren Oberfläche 80e des ersten Seitenwandbereichs 80a der Abdeckung 80 gebildet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite sind die Abmessungen derart vorgesehen, dass ein Spalt δ1 zwischen der rechten Seitenfläche des Verbindergehäuses 70 und der inneren Oberfläche 80e des ersten Seitenwandbereichs 80a der Abdeckung 80 gebildet ist. Die Abmessungen des Verbindergehäuses 70 und des Gehäuseaufnahmeraums 81 sind somit derart vorgesehen, dass insgesamt 2δ1 Spalte in Richtung der seitlichen Breite zwischen dem Verbindergehäuse 70 und der linken und der rechten Seitenwand der Abdeckung 80 gebildet sind.
Unter Bezugnahme auf 11 und 13 werden nun die Abmessungen in der vertikalen Richtung des Gehäuseaufnahmeraums 81 und des Verbindergehäuses 70 in dem Fall betrachtet, in dem das Verbindergehäuse 70 in einem normalen Zustand in dem Gehäuseaufnahmeraum 81 untergebracht ist. Hierbei sind die Abmessungen derart vorgegeben, dass ein Spalt δ2 zwischen der oberen Oberfläche 70a des Verbindergehäuses 70 und der inneren Oberfläche 80h einer oberen Wand 80g der Abdeckung 80 gebildet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite sind die Abmessungen derart vorgegeben, dass ein Spalt δ2 zwischen der unteren Oberfläche 70b des Verbindergehäuses 70 und der inneren Oberfläche 80i des Gehäuseaufnahmeraums 81 der Abdeckung 80 gebildet ist. Somit sind die Abmessungen des Verbindergehäuses 70 und des Gehäuseaufnahmeraums 81 derart vorgegeben, das insgesamt 2δ2 Spalte in der vertikalen Richtung zwischen dem Verbindergehäuse 70 und der inneren Oberfläche 80h sowie der inneren Oberfläche 80i der Abdeckung 80 gebildet sind.
Somit sind die Abmessungen des Verbindergehäuses 70 und des Gehäuseaufnahmeraums 81 derart vorgesehen, dass insgesamt 2δ1 Spalte in Richtung der seitlichen Breite zwischen dem Verbindergehäuses 70 und der linken und der rechten Seitenwand der Abdeckung 80 gebildet sind. Ferner sind die Abmessungen des Verbindergehäuses 70 und des Gehäuseaufnahmeraums 81 derart vorgegeben, dass insgesamt 2δ2 Spalte in der vertikalen Richtung zwischen dem Verbindergehäuse 70 und der inneren Oberfläche 80h sowie der inneren Oberfläche 80i der Abdeckung 80 gebildet sind. Somit ist das Verbindergehäuse 70 von der Abdeckung 80 derart gehalten, dass es sich in Richtung der seitlichen Breite sowie in der vertikalen Richtung bewegen kann. Hierbei entsprechen die Richtung der seitlichen Breite sowie die vertikale Richtung des Verbindergehäuses 70 planaren Richtungen, die orthogonal zu der Richtung sind, in der ein Eingriff mit dem steckerartigen Verbindungsbereich 20 auf der Seite des Motors 1 stattfindet, wie dies in 5 und 6 dargestellt ist. Somit ist das Verbindergehäuse 70 von der Abdeckung 80 derart gehalten, dass sie sich in planaren Richtungen bewegen kann, die orthogonal zu der Richtung sind, in denen der Eingriff bzw. das Zusammenwirken mit dem steckerartigen Verbindungsbereich 20 stattfindet.
Ferner ist ein Befestigungsflansch 83 jeweils an der oberen Wand 80g und der unteren Wand der Abdeckung 80 derart vorgesehen, dass er von der oberen Wand 80g und der unteren Wand nach außen vorsteht. Insgesamt vier Befestigungsschrauben-Durchgangsöffnungen 84 sind an den beiden in Längsrichtung gelegenen Eckbereichen von jedem Befestigungsflansch 83 gebildet.
Ferner ist eine Kabelöffnung 85a zum Einführen des Stromversorgungskabels C in der unteren Wand der Abdeckung 80 gebildet, wie dies in 5, 6, 10 und 13 dargestellt ist. Weiterhin ist ein zylindrischer Bereich 85, der die Kabelöffnung 85a umgibt, in der unteren Wand der Abdeckung 80 nach unten ragend ausgebildet. Ferner ist ein Gewindebereich 86 an dem Außenumfang des zylindrischen Bereichs 85 gebildet, und eine Mehrzahl von Rippenbereichen 87 ist in gleichmäßigen Intervallen in der Umfangsrichtung an dem äußeren Ende des zylindrischen Bereichs 85 gebildet. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Rippenbereiche 85 nicht vorgesehen sein müssen. Ein zylindrischer wasserdichter Gummibereich 89 ist dann auf der Innenumfangsseite des zylindrischen Bereichs 85 eingesetzt, wie dies in 5, 6, 9, 10 und 13 gezeigt ist. Ein Gewindebereich 91 eines Befestigungselements 90 für den wasserdichten Gummibereich ist mit dem Gewindebereich 86 auf der Außenumfangsseite des zylindrischen Bereichs 85 verschraubt. Der Innendurchmesser des wasserdichten Gummibereichs 89 entspricht in etwa dem Durchmesser der Kabelöffnung 85a, wie dies in 5, 6 und 13 veranschaulicht ist. Wenn das Stromversorgungskabel C angebracht wird, wird das freie Ende des Stromversorgungskabels C durch eine innere Durchgangsöffnung des wasserdichten Gummibereichs 89 hindurch eingeführt sowie in der Kabelöffnung 85a positioniert, wie dies in 5 gezeigt ist. Das Aufschrauben des Befestigungselements 90 für den wasserdichten Gummibereich auf den zylindrischen Bereich 85 führt dann dazu, dass der wasserdichte Gummibereich 89 von der Außenumfangsseite des Stromversorgungskabels C her fest gegen das Stromversorgungskabel C drückt. Der Raum zwischen dem wasserdichten Gummibereich 89 und dem Stromversorgungskabel C ist somit abgedichtet.
Ferner ist ein ringförmiger Aussparungsbereich 88 in der vorderen Endfläche der Abdeckung 80 derart gebildet, dass er die Öffnung in dem Gehäuseaufnahmebereich 81 umgibt, wie dies in 8 und 10 dargestellt ist. Ein ringförmiges wasserdichtes Dichtungselement 94 wird dann in diesen Aussparungsbereich 88 eingepasst.
Als nächstes werden ein Verfahren zum Montieren des buchsenartigen Verbinders 50 sowie ein Verfahren zum Anbringen des montierten buchsenartigen Verbinders 50 an dem Motor 1 unter Bezugnahme auf 5, 6 und 12 beschrieben.
Als erstes wird das freie Ende des Stromversorgungskabels C durch das Befestigungselement 90 für den wasserdichten Gummibereich und durch die innere Durchgangsöffnung des wasserdichten Gummibereichs 90 hindurchgeführt sowie in die Kabelöffnung 85a in der Abdeckung 80 eingeführt.
Als nächstes werden die elektrischen Drähte des Stromversorgungskabels C durch Crimpen mit den Drahtkern-Hülsen 62 und den Isolierungs-Hülsen 63 der buchsenartigen Kontakte 60 verbunden.
Anschließend werden die buchsenartigen Kontakte 60 von der Rückseite des Verbindergehäuses 70 her in die Kontaktaufnahmekammern 71 eingesetzt, und zwar mit den Paaren von Kontaktarmen 61a und 61b voran. Die Kontaktzungen 64 der buchsenartigen Kontakte 60 werden dadurch mit den Verriegelungsbereichen 73 des Verbindergehäuses 70 verriegelt, und die buchsenartigen Kontakte 60 werden hierdurch an dem Verbindergehäuses 70 festgelegt.
Als nächstes wird, wie in 12 gezeigt, das Verbindergehäuse 70 von der Vorderseite der Abdeckung 80 mit der hinteren Endseite des Verbindergehäuses 70 voran in den Gehäuseaufnahmeraum 81 eingesetzt. Dadurch bewegen sich die Verriegelungsvorsprünge 74a und 74b des Verbindergehäuses 70 über die Verriegelungsvorsprünge 82a und 82b der Abdeckung 80 hinweg, und das Verbindergehäuse 70 wird an der Abdeckung 80 verriegelt. Eine nach hinten gehende Bewegung des Verbindergehäuses 70 wird hier verhindert, indem die hintere Endfläche des Verbindergehäuses 70 an den Anschlag-Stufenbereichen 80f der Abdeckung 80 anliegt. Ferner wird eine nach vorne gehende Bewegung des Verbindergehäuses 70 verhindert, indem die vorderen Endflächen 74ac und 74bc der Verriegelungsvorsprünge 74a und 74b des Verbindergehäuses 70 an den hinteren Oberfläche n der Verriegelungsvorsprünge 82a und 82b der Abdeckung 80 anliegen.
Das anschließende Aufschrauben des Befestigungselements 90 für den wasserdichten Gummibereich auf den zylindrischen Bereich 85 hat zur Folge, dass der wasserdichte Gummibereich 89 von der Außenumfangsseite des Stromversorgungskabels C fest gegen das Stromversorgungskabel C drückt. Das Stromversorgungskabel C ist dadurch in einem Zustand an dem buchsenartigen Verbinder 50 angebracht, in dem der Raum zwischen dem wasserdichten Gummibereich 89 und dem Stromversorgungskabel C abgedichtet ist.
Das wasserdichte Dichtungselement 94 wird dann in den Aussparungsbereich 88 der Abdeckung 80 eingepasst, und hierdurch ist die Montage des buchsenartigen Verbinders 50 abgeschlossen.
Bei dem in dieser Weise montierten buchsenartigen Verbinder 50 weisen die vordere Endfläche der Abdeckung 80 sowie die vordere Endfläche des Verbindergehäuses 70 nach unten, wie dies in 5 dargestellt ist. In diesem Zustand wird der buchsenartige Verbinder 50 nach unten bewegt, und das freie Ende des Verbindergehäuses 70 wird in die in dem Gehäuse 30 des Motors 1 gebildete Öffnung 34 eingesetzt, wie dies in 6 dargestellt ist. Dadurch tritt der steckerartige Verbindungsbereich 20 auf der Seite des Motors 1 durch die Führungsöffnung 72 in dem Verbindergehäuse 70 hindurch und wird zwischen den Paaren von Kontaktarmen 61a und 61b der buchsenartigen Kontakte 60 aufgenommen. Somit kommt es zu einer elastischen Verformung der Paare von Kontaktarmen 61a und 61b, und diese treten mit den elektrisch leitfähigen Anschlussflächen 20a in Kontakt, die an der vorderen Oberfläche und der hinteren Oberfläche des steckerartigen Verbindungsbereichs 20 freiliegen, so dass die elektrisch leitfähigen Anschlussflächen 20a zwischen den Paaren von Kontaktarmen 61a und 61b eingesetzt sind. Als Ergebnis hiervon sind die Schaltungsplatte 10 auf der Seite des Motors 1 und das Stromversorgungskabel C über den steckerartigen Verbindungsbereich 20 und die buchsenartigen Kontakte 60 verbunden. Da hierbei die Paare von Kontaktarmen 61a und 61b mit den elektrisch leitfähigen Anschlussflächen 20a in Kontakt treten, die an der vorderen Oberfläche und der hinteren Oberfläche des steckerartigen Verbindungsbereichs 20 freiliegen, kann die Kontaktzuverlässigkeit im Vergleich zu dem Fall erhöht werden, in dem nur ein Kontaktarm mit einer elektrisch leitfähigen Anschlussfläche 20a in Kontakt tritt.
Auf diese Weise ist bei dem Motor 1 sowie dem buchsenartigen Verbinder 50 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der steckerartige Verbindungsbereich 20 derart vorgesehen, dass er in einem Teil der äußeren Peripherie der Schaltungsplatte 10 gebildet ist, und der steckerartige Verbindungsbereich 20 liegt von der in dem Gehäuse 30 auf der Seite des Motors 1 gebildeten Öffnung 34 nach außen frei. Ferner ist der mit dem Stromversorgungskabel C verbundene buchsenartige Verbinder 50 in der Lage, mit dem steckerartigen Verbindungsbereich 20 zusammenzuwirken. Wenn das Stromversorgungskabel C und die Schaltungsplatte 10 auf der Seite des Motors 1 miteinander verbunden werden, ist es somit ausreichend, den buchsenartigen Verbinder 50 mit dem steckerartigen Verbindungsbereich 20 in Eingriff zu bringen, der in einem Teil der äußeren Peripherie der Schaltungsplatte 10 gebildet ist, und es besteht keine Notwendigkeit, einen Verbinder an der Schaltungsplatte 10 auf der Seite des Motors 1 vorzusehen. Somit kann die Anzahl der Komponenten vermindert werden und, da keine Notwendigkeit zur Ausführung von Montagearbeiten zum Montieren des Verbinders an der Schaltungsplatte 10 auf der Seite des Motors 1 besteht, kann die Anzahl der Montage-Mannstunden reduziert werden.
Auch werden, nachdem der buchsenartige Verbinder 50 mit dem steckerartigen Verbindungsbereich 20 auf der Seite des Motors 1 in Eingriff gebracht worden ist, vier Befestigungsschrauben 95 dann in die Befestigungsschrauben-Durchgangsöffnungen 84 der Abdeckung 80 zusammen mit O-Ringen 96 eingeführt und an den mit Innengewinde versehenen Bereichen 33 auf der Seite des Motors 1 festgeschraubt, wie dies in 1 dargestellt ist. Die Abdeckung 80 des buchsenartigen Verbinders 50 ist dadurch an dem Motor 1 befestigt. Zu diesem Zeitpunkt sitzt das wasserdichte Dichtungselement 94 auf der Seite des buchsenartigen Verbinders 50 auf dem Befestigungsbereich 32 auf der Seite des Motors 1, wie dies in 6 dargestellt ist. Der Raum zwischen der Abdeckung 80 des buchsenartigen Verbinders 50 und dem Befestigungsbereich 32 des Gehäuses 30 des Motors 1 ist dadurch abgedichtet. Es ist darauf hinzuweisen, dass die O-Ringe 96 nicht vorgesehen werden müssen.
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass auf der Seite des Motors 1, wenn die Schaltungsplatte 10 in der Durchgangsöffnung 31 des Gehäuses 30 untergebracht ist, die Positionen der Schaltungsplatte 10 und des steckerartigen Verbindungsbereichs 20 sich häufig in einer Richtung verschieben, die orthogonal zu der Richtung ist, in der der buchsenartige Verbinder 50 mit dem steckerartigen Verbindungsbereich 20 in Eingriff gebracht wird.
Bei dem buchsenartigen Verbinder 50 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie vorstehend erwähnt, das Verbindergehäuse 70 von der Abdeckung 80 derart gehalten, dass es sich in planaren Richtungen bewegen kann, die zu der Richtung orthogonal sind, in der der Eingriff mit dem steckerartigen Verbindungsbereich 20 stattfindet. Selbst wenn sich die Position des steckerartigen Verbindungsbereichs 20 in einer zu der Eingriffsrichtung orthogonalen Richtung verschiebt, kann dann, wenn das freie Ende des Verbindergehäuses 70 in die Öffnung 34 eingeführt wird, das Verbindergehäuse 70 dem steckerartigen Verbindungsbereich 20 bei seiner Bewegung folgen.
Selbst wenn sich die Position des steckerartigen Verbindungsbereichs 20 in einer Richtung verschiebt, die orthogonal zu der Eingriffsrichtung ist, tritt somit der steckerartige Verbindungsbereich 20 durch die Führungsöffnung 72 in dem Verbindergehäuse 70 hindurch und wird zwischen den Paaren von Kontaktarmen 61a und 61b der buchsenartigen Kontakte 60 in geeigneter Weise aufgenommen.
Hierbei sind die Paare der schrägen Führungsflächen 75c und 75d jeweils an dem oberen Rand (dem linken Rand in 5) und dem unteren Rand des am vorderen Rand befindlichen Eingangs zu der Führungsöffnung 72 in dem Verbindergehäuse 70 gebildet, wie dies in 5 gezeigt ist. Ferner ist das Paar der schrägen Führungsflächen 75a und 75b jeweils an dem linken Ende (dem linken Ende in 11) und dem rechten Ende in Längsrichtung des am vorderen Rand befindlichen Eingangs zu der Führungsöffnung 72 gebildet, wie dies in 11 und 12 dargestellt ist. D. h., die schrägen Führungsflächen 75a und 75b sowie auch 75c und 75d sind an Rändern in zu der Eingriffsrichtung orthogonalen Richtungen an dem Eingang zu der Führungsöffnung 72 des Verbindergehäuses 70 gebildet. Wenn sich die Position des steckerartigen Verbindungsbereichs 20 in einer zu der Eingriffsrichtung orthogonalen Richtung verschoben hat, liegt somit das äußere Ende des steckerartigen Verbindungsbereichs 20 entweder an dem Paar der schrägen Führungsflächen 75c und 75d oder an dem Paar der schrägen Führungsflächen 75a und 75b der Führungsöffnung 72 an. Auf diese Weise kann das Verbindergehäuse 70 dem steckerartigen Verbindungsbereich 20 bei einer Bewegung desselben in einfacher Weise folgen.
Vorstehend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben worden; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und es können verschiedene Änderungen und Verbesserungen vorgenommen werden.
Beispielsweise ist ein Fall beschrieben worden, in dem das Stromversorgungskabel C an dem buchsenartigen Verbinder 50 angebracht ist. Jedoch kann der buchsenartige Verbinder 50 auch in einem Zustand an einen Kunden versandt werden, in dem das Verbindergehäuse 70 mit der darin aufgenommenen Mehrzahl von buchsenartigen Kontakten 60 von der Abdeckung 80 gehalten ist, und das Stromversorgungskabel C kann von diesem Kunden an die buchsenartigen Kontakte 60 angeschlossen werden.
Ferner genügt ist, dass der steckerartige Verbindungsbereich 20 in einem Teil der äußeren Peripherie der Schaltungsplatte 10 gebildet ist und von der in dem Gehäuse 30 gebildeten Öffnung 34 freiliegt, ohne dass eine Notwendigkeit besteht, dass der steckerartige Verbindungsbereich 20 in dem oberen Endbereich der äußeren Peripherie der Schaltungsplatte 10 gebildet ist.
Außerdem muss die Schaltungsplatte 10 keine ringförmige Formgebung aufweisen.
Ferner kann bei den buchsenartigen Kontakten 60 zusätzlich zu Paaren der Kontaktarme 61a und 61b, die mit den elektrisch leitfähigen Anschlussflächen 20a in Kontakt gelangen, auch nur ein Kontaktarm vorhanden sein, und dieser Kontaktarm kann mit einer Oberfläche einer elektrisch leitfähigen Anschlussfläche 20a in Kontakt gelangen.
Darüber hinaus können die Verriegelungsvorsprünge des Verbindergehäuses 70 auch in Form einer einseitig gelagerten Gehäusezunge vorliegen.
Ferner kann der buchsenartige Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur zum Zuführen von elektrischem Strom zu einem Motor, sondern auch zum Übertragen von Signalen zu einer Codiererschaltung verwendet werden. In einem derartigen Fall wird anstelle eines Stromversorgungskabels ein Signalübertragungskabel verwendet.
Bezugszeichenliste

1: Motor
10: Schaltungsplatte
20: steckerartiger Verbindungsbereich
30: Gehäuse
34: Öffnung
50: buchsenartiger Verbinder
60: buchsenartiger Kontakt
70: Verbindergehäuse
80: Abdeckung
C: Stromversorgungskabel (Kabel)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-167054 A [0004]

Claims

Motor, dadurch gekennzeichnet, dass er Folgendes aufweist: eine Schaltungsplatte, die mit einer Spule eines Stators verbunden ist; einen steckerartigen Verbindungsbereich, der in einem Teil der äußeren Peripherie der Schaltungsplatte gebildet ist; und ein Gehäuse, in dem die Schaltungsplatte aufgenommen ist, wobei der steckerartige Verbindungsbereich von einer in dem Gehäuse ausgebildeten Öffnung nach außen freiliegt und ein mit einem Kabel verbundener buchsenartiger Verbinder mit dem steckerartigen Verbindungsbereich zusammenwirken kann.
Buchsenartiger Verbinder, bei dem es sich um einen für den Motor nach Anspruch 1 verwendeten buchsenartigen Verbinder handelt, dadurch gekennzeichnet, dass er mit dem Kabel verbunden ist und einen buchsenartigen Kontakt aufweist, der mit dem steckerartigen Verbindungsbereich zusammenwirkt.
Buchsenartiger Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er Folgendes aufweist: ein Verbindergehäuse, in dem der buchsenartige Kontakt untergebracht ist; und eine Abdeckung, in der das Verbindergehäuse untergebracht ist und die an dem Gehäuse des Motors festgelegt ist, wobei das Verbindergehäuse durch die Abdeckung derart gehalten ist, dass es sich in einer planaren Richtung bewegen kann, die orthogonal zu einer Richtung ist, in der das Zusammenwirken mit dem steckerartigen Verbindungsbereich stattfindet.