JP2005304159A - モータ装置用カバー及びモータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 樹脂成型時に樹脂材料がコイル端末やコイル側に流入することにより発生するコイルの変形や断線、コイルショートなどを防ぐことができるモータ装置用カバー及びこれを備えたモータ装置を提供する。
【解決手段】 ターミナル６を貫通させる挿入孔１１ｃを有し、ステータ４，５及びターミナル６を内蔵したモータハウジング９を樹脂成形するにあたり、挿入孔１１ｃを通してターミナル６を外部に露出させつつ、このターミナル６にコイル３の端末を電気的に接続するためにステータ４に設けた開口部４ａを被覆するカバー１１を装着する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、樹脂成形で作成されるモータハウジングを有する、ステッピングモータなどのモータ装置に好適なカバーに係り、特にモータハウジングの樹脂成形時に樹脂材料が内部に流入することを防止するモータ装置用カバー及びこれを備えたモータ装置に関するものである。

故障が少なく、安価で小型のモータ装置（例えば、ステッピングモータ）を得るため、コイル、コイルの鉄心となるステータコア、コイルを巻装したボビン及びコイルの端末を接続したターミナルなどの固定子側部品を樹脂材料で成形固定し、同時にモータハウジングの外形形状及びターミナルを装置外部に導出するためのコネクタなどを一体に樹脂成形する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５９−１９４６５８号公報

従来では、モータハウジングやコネクタなどを一体に樹脂成形する際、コイル端末やコイル側に流入した樹脂材料により成形圧がコイル部に加わり、コイルが変形して最悪コイルが断線する可能性があるという課題があった。

また、上記樹脂材料を介した成形圧によりコイル端末が動いてしまい、隣接するターミナル間で接触してコイルがショートする可能性もあった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、樹脂成型時に樹脂材料がコイル端末やコイル側に流入することにより発生するコイルの変形や断線、コイルショートなどを防ぐことができるモータ装置用カバー及びこれを備えたモータ装置を得ることを目的とする。

この発明に係るモータ装置用カバーは、ターミナルを貫通させる挿入孔を有し、ステータ及びターミナルを内蔵したハウジングを樹脂成形するにあたり、挿入孔を通してターミナルを外部に露出させつつ、このターミナルにコイルの端末を電気的に接続するためにステータに設けた開口部を被覆するものである。

この発明によれば、ターミナルを貫通させる挿入孔を有し、ステータ及びターミナルを内蔵したハウジングを樹脂成形するにあたり、挿入孔を通してターミナルを外部に露出させつつ、このターミナルにコイルの端末を電気的に接続するためにステータに設けた開口部を被覆するので、ハウジング成形時においてステータ内のコイルに樹脂材料が流入することがなく、樹脂材料の流入によるコイル変形や断線の発生を防ぐことができるという効果がある。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるモータ装置本体を示す斜視図であり、（ａ）は樹脂流入防止用カバーの装着前、（ｂ）は樹脂流入防止用カバーの装着後のモータ装置を示している。図２は、図１（ｂ）中のモータ装置本体に対してモータハウジングとコネクタ部とを一体に樹脂成形したモータ装置全体の断面図であり、図１（ｂ）中のＡ−Ａ線と同一の方向から切断した図である。

本実施の形態によるモータ装置は、コネクタ部と一体成形されるモータハウジング９及びこのモータハウジング（ハウジング）９に被覆されるモータ装置本体１から構成される。モータ装置本体１は、図１に示すように、上下二つのコイル３をステータ４，５で被覆したコイル部、コイル３の巻線の末端と電気的に接続されたターミナル６、ローター１０の挿入用にステータ４に設けた開口部を被覆するプレート８及びターミナル６の外部引き出し口となる開口部４ａを被覆するカバー（モータ装置用カバー）１１から構成される。プレート８は、モータハウジング９を樹脂成形する際、樹脂材料がローター１０の挿入口からコイル部内に流入することを防止する。

また、コイル部は、図２に示すように、ボビン２を巻線してなるコイル３、このコイル３を被覆するステータ４，５、上下二つのコイル３を磁気的に遮断するプレート７及びモータの回転子であるローター１０からなる。コイル３によりステータ４，５に囲まれた構成部の外周には磁路が形成される。

図１（ａ）に示すように、ステータ４には、コイル３の端末とターミナル６とを電気的に接続するための開口部４ａが設けられている。また、カバー１１には、各ターミナル６に対応して挿入孔が設けられている。カバー１１は、図１（ｂ）に示すように、これら挿入孔にターミナル６をそれぞれ挿入し、且つ開口部４ａを完全に塞ぐようにステータ４に取り付けられる。これにより、モータハウジング９を樹脂成形する際、開口部４ａを介して樹脂材料がコイル部内に流入することを防ぐことができる。

図３は、図１中のモータ装置本体及びカバーを示す上面図であり、図４は、図３中の符号Ｂを付した部分の拡大図である。カバー１１は、ステータ４の開口部４ａから樹脂材料がコイル部内に流入することを防止することが目的であるため、ステータ４の外周面との密着性が要求される。

そこで、図３に示すように、カバー１１のステータ４との当接面１１ａの曲率半径Ｒ２は、ステータ４の外径Ｒ１より小さい半径となるように構成する。このように構成することで、カバー１１をステータ４に装着すると、カバー１１の当接面１１ａがステータ４の外周面に沿って密着する。これにより、カバー１１とステータ４との間に隙間が生じることを防止することができる。

上述のようにカバー１１の当接面１１ａの曲率半径Ｒ２を、ステータ４の外径Ｒ１より小さい半径となるように構成する場合、カバー１１の装着時に、図４に示すカバー１１の当接面１１ａの端部における変形量が大きくなる。つまり、上記のような曲率半径では、カバー１１の当接面１１ａがステータ４の外周に沿って広がるように装着される。そのため、カバー１１の当接面１１ａの端部が外側に反って変形量が大きくなる。

そこで、本実施の形態によるカバー１１は、図４に示すように、端部に向かうにつれて徐々に厚みが薄くなるように構成して剛性を下げる。これにより、当接面１１ａがステータ４の外周面に沿い易くなり、隙間の発生を防止できる上、装着時における変形で端部にかかる力によりカバー１１に割れが発生することも防止することができる。

また、カバー１１は、上述したように各挿入孔にターミナル６を通し、当接面１１ａがステータ４の外周面に密着した状態で装着される。この装着状態では、ターミナル６を通した挿入孔部分を支点としてカバー１１の当接面１１ａ側が上下、即ちモータ軸方向に動きやすい。

そこで、本実施の形態によるカバー１１では、図４に示すように、ステータ４側に突出した突起（位置固定部）１１ｂを当接面１１ａに設ける。この突起１１ｂは、図５に示すように、コイル部の構成時にステータ５によって上下から挟み込まれて嵌合される。このように構成することで、例えばモータハウジング９の成形時に導入された樹脂材料によってカバー１１がモータ軸方向に動いてしまうことを防止できる。

なお、ステータ４，５に嵌合してカバー１１の装着位置を固定することができる構成であれば、上述したような突起１１ｂに限らず、他の構成であってもよい。例えば、ステータ４の開口部４ａに嵌合して装着位置を固定する枠形状の位置固定部を当接面１１ａに設けてもよい。

図６は、図１中のカバーを装着方向に切った断面図であり、図７は、図６中の符号Ｃを付した部分の拡大図である。カバー１１の装着時にターミナル６を挿入しやすくするため、図６に示すように、挿入孔１１ｃ周辺部は、ターミナル６の挿入方向に沿って窄まった、いわゆるテーパ形状になるように構成する。つまり、図６では、カバー１１の内壁１１ｄが挿入孔１１ｃに向かうにつれて内壁１１ｄ間の距離が縮まっている。このように構成することで、カバー１１の装着時に内壁１１ｄに沿ってターミナル６が自然と挿入孔１１ｃに導かれ、容易にカバー１１をステータ４に対して装着することができる。

また、ターミナル６はコイル３の端末と電気的に接続しており、隣接するターミナル６同士では、それぞれに接続するコイル３の端末も近接している。このため、ターミナル６などに対して外力が加わると、隣接するターミナル６やコイル端末が容易に接触してしまう。このような隣接するターミナル６やコイル端末間の接触は、コイルショートを招き、モータ装置の不良要因となる。

そこで、図６に示すように、カバー１１の挿入孔１１ｃ付近の内壁をターミナル６の挿入方向に沿って延ばして、挿入孔１１ｃごとに挿入されたターミナル６間を仕切る内部仕切り１１ｅを構成する。これにより、カバー１１の装着操作時や装着後においても隣接するターミナル６やコイル端末が内部仕切り１１ｅにより仕切られて接触することがなく、上述したような不具合を防止することができる。

さらに、カバー１１の挿入孔１１ｃには、図７に示すように、その内壁部にシール用ゴム材料（封止部材）１２が設けられる。例えば、シリコンゴムなどを挿入孔１１ｃの内壁部にゴム焼き付けしてシール用ゴム材料１２を設ける。このシール用ゴム材料１２は、カバー１１のステータ４への装着後にターミナル６と密着する。これにより、モータハウジング９の樹脂成形時に、挿入孔１１ｃを介して樹脂材料がカバー１１内に流入するのを防止することができる。

モータハウジング９は、その成形金型にモータ装置本体１をセットし、樹脂材料を流し込むことによって、図２に示すようなターミナル６を相手コネクタと接続するためのコネクタ部と一体にモータハウジング９が成形される。この樹脂材料の流し込みにおいて、樹脂材料による成形圧がカバー１１に加わって位置ずれを起こすと、ステータ４との間に隙間が生じて樹脂材料が内部に流入する可能性がある。

そこで、図８に示すように、モータ装置本体１をセットするとカバー１１をステータ４への装着方向に押さえ付ける突起部１３をモータハウジング９の成形金型に設けておき、カバー１１側にも当該突起部１３からの押し付けを受ける押さえ受け部１１ｆを設けておく。これにより、樹脂成形時に樹脂材料を介した成形圧がカバー１１に加わっても位置ずれを起こすことなく、上述したような不具合が発生することを防止することができる。

なお、カバー１１に設ける押さえ受け部１１ｆは、カバー１１のその他の構成部より強度を落とした構造、例えば成形金型の突起部１３からの押し付け力を端部で受ける突起形状にする。このように構成することで、カバー１１の寸法にばらつきがあって成形金型からの押さえ付け力がより強く加わってしまう場合でも対応することができる。

例えば、カバー１１の寸法が少し大きい場合、成形金型にモータ装置本体１をセットすると、成形金型の突起部１３からの押し付け力が通常の寸法のカバー１１より大きくなってしまう。このような場合であっても、カバー１１の押さえ受け部１１ｆのみが変形することで、突起部１３からの押し付け力の増加を吸収する。これにより、カバー１１の寸法誤差により成形金型の突起部１３からの押し付け力が過剰に加わってもカバー１１の割れなどが発生することを防止できる。

以上のように、この実施の形態１によれば、ターミナル６を貫通させる挿入孔１１ｃを有し、ステータ４，５及びターミナル６を内蔵したモータハウジング９を樹脂成形するにあたり、ターミナル６を挿入孔１１ｃを通して外部に露出させつつ、このターミナル６にコイル３の端末を電気的に接続するためにステータ４に設けた開口部４ａを被覆するので、モータハウジング９の樹脂成形時に樹脂材料がステータ４内のコイル３に流入することがなく、コイル３及びその端末に成形圧が加わることにより発生するコイル変形や断線を防ぐことができる。

なお、上記実施の形態１では、カバー１１における様々な特徴的な構成を説明したが、本発明によるモータ装置用カバーは、これらの全てを備えたものの他、これらのうち少なくとも一つを備えたものであってもよい。

この発明に係るモータ装置用カバーは、樹脂材料がコイル部に流入することを防止することができることができることから、樹脂成形によりモータハウジングを形成するモータ装置に好適に利用することができる。

この発明の実施の形態１によるモータ装置を示す斜視図である。 モータハウジングとコネクタ部とを一体に樹脂成形したモータ装置全体の断面図である。 図１中のカバーのモータ装置本体との当接部を説明するための上面図である。 図３中の符号Ｂを付した部分の拡大図である。 カバーのステータ当接面とステータとを示す斜視図である。 図１中のカバーを装着方向に切った断面図である。 図６中の符号Ｃを付した部分の拡大図である。 モータハウジングの樹脂成形時における成形金型とカバーとの関係を説明するための斜視図である。

符号の説明

１ モータ装置本体、２ ボビン、３ コイル、４，５ ステータ、４ａ 開口部、６ ターミナル、７，８ プレート、９ モータハウジング（ハウジング）、１０ ローター、１１ カバー（モータ装置用カバー）、１１ａ 当接面、１１ｂ 突起（位置固定部）、１１ｃ 挿入孔、１１ｄ 内壁、１１ｅ 内部仕切り、１１ｆ 押さえ受け部、１２ シール用ゴム材料（封止部材）、１３ 突起部。

Claims (10)

1. コイルに通電するための電極端子であるターミナルと、上記コイルを内蔵し、このコイルの端末を上記ターミナルに電気的に接続するための開口部を有するステータとを備えたモータ装置に装着するモータ装置用カバーにおいて、上記ターミナルを貫通させる挿入孔を有し、上記ステータ及び上記ターミナルを内蔵したハウジングを樹脂成形するにあたり、上記ターミナルを上記挿入孔を通して外部に露出させつつ、上記ステータに設けた開口部を被覆するモータ装置用カバー。
2. ステータの開口部を被覆する際にその外周面に接触する面は、上記ステータの外周半径より小さい曲率半径を有することを特徴とする請求項１記載のモータ装置用カバー。
3. ステータの外周面に接触する部位は、端部になるにつれて剛性を下げたことを特徴とする請求項２記載のモータ装置用カバー。
4. ターミナルに密着する封止部材を挿入孔の内壁に設けたことを特徴とする請求項１記載のモータ装置用カバー。
5. 挿入孔に至るまでの内部孔径を徐々に窄めたことを特徴とする請求項１記載のモータ装置用カバー。
6. モータ装置が有する複数のターミナルのそれぞれに対応して挿入孔を有し、これら挿入孔を通した各ターミナル間を内部で仕切る内部仕切りを設けたことを特徴とする請求項１記載のモータ装置用カバー。
7. ステータに嵌合させて装着位置を固定する位置固定部を設けたことを特徴とする請求項１記載のモータ装置用カバー。
8. ハウジングの成形金型にモータ装置用カバーをステータ側に押し付けて装着位置を固定する突起部を形成し、この突起部に接触して押し付けを受ける押さえ受け部を外表面に設けたことを特徴とする請求項１記載のモータ装置用カバー。
9. 押さえ受け部は、ハウジングの成形金型に形成した突起部からの押し付け力の増加を変形して吸収することを特徴とする請求項８記載のモータ装置用カバー。
10. コイルに通電するための電極端子であるターミナルと、
    上記コイルを内蔵し、このコイルの端末を上記ターミナルに電気的に接続するための開口部を有するステータと、
    上記ターミナルを貫通させる挿入孔を有し、上記ステータ及び上記ターミナルを内蔵したハウジングを樹脂成形するにあたり、上記ターミナルを上記挿入孔を通して外部に露出させつつ、上記ステータに設けた開口部を被覆するモータ装置用カバーと
    を備えたモータ装置。

Images