JP2009254127A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】組立が簡単かつ低コストで防水できるモータを提供することである。
【解決手段】上記した目的を達成するため、本発明におけるモータＭは、電機子および界磁を収納するケース１と、電機子へ接続されるとともにケース１の開口部に臨む端子２と、ケース１の開口部を覆ってケース１に装着されるキャップ３と、端子２と外部電源とを接続するとともに端子２との接続部８がケース１とキャップ３とで覆われる接続部材５と、キャップ３端に設けられてケース１との間をシールするシール部材６とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータの改良に関する。

モータは電機子に電流供給する必要があるので、通常、ケース外へ伸びるリード線を介して外部に設置される電源に接続することができるようになっている。このようなモータは、内部へ水の浸入の心配が無い機器に適用される場合には、問題は無いのであるが、たとえば、自動車等の屋外で使用される機器に適用される場合には、リード線周りからケース内に水が浸入する虞があるので、当該部位に防水構造を採用して内部への水の侵入を防止しなくてならない。

そして、防水構造を実現したモータとしては、たとえば、電機子と界磁を収容した第一ケースと、モータを制御する制御回路を収容するとともに外部電源に接続されるコネクタを備えた第二ケースと、第一ケースの端部外周に設けたフランジに設けられて電機子に接続される電機子側端子と、第二ケースの端部外周に設けたフランジに設けられてコネクタに接続される電源側端子と、第一ケースのフランジに設けられて電機子側端子の周囲を取り囲むシール部材と、第二ケースのフランジに設けられて電源側端子の周囲を取り囲むシール部材とを備えて構成され、第一ケースのフランジと第二ケースのフランジ同士を螺子締結すると、シール部材でシールされながら電機子側端子と電源側端子とが押圧されて接続されるようになっている（たとえば、特許文献１参照）。

したがって、このモータでは、水の浸入の虞がある電機子側端子と電源側端子の周囲をそれぞれシール部材で取り囲んでおき、第一ケースと第二ケースとを一体化する際に、第一ケース側のシール部材と第二ケース側のシール部材が密着し、これらシール部材の内方に互いに接触する電機子側端子と電源側端子とが収容されることになるので、モータ内へ水が浸入することを防止することができる。
特開２０００−１６６１６１号公報（図１，図３）

しかし、上記した従来のモータにあっては、モータ内への水の浸入を防止できるので、自動車等に適合させることが可能である点で優れているが、以下の問題点がある。

すなわち、従来のモータにあっては、電機子側端子と電源側端子の周囲をそれぞれシール部材で取り囲むようにしているので、シールが複雑となってコスト高となり、また、良好なシール性の確保のためには、電機子と界磁を収容した第一ケースと、コネクタを備えた第二ケースとを螺子締結して第一ケース側のシール部材と第二ケース側のシール部材とを圧接しなくてはならないので、モータの組立に当たって手間がかかっていた。

そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、組立が簡単かつ低コストで防水できるモータを提供することである。

上記した目的を達成するため、本発明におけるモータは、電機子へ接続されるとともにケースの開口部に臨む端子と、ケースの開口部を覆ってケースに装着されるキャップと、端子と外部電源とを接続するとともに端子との接続部がケースとキャップとで覆われる接続部材と、キャップ端に設けられてケースとの間をシールするシール部材とを備えたことを特徴とする。

本発明におけるモータによれば、ケースにシール部材を備えたキャップを被せることでモータ内への水の浸入を防止できるので、モータの組立が簡単である。

さらに、ケースにシール部材を備えたキャップを被せることでモータ内への水の浸入を防止できるから、ケース側に特別な防水の配慮をしなくともよいことに加えて防水に関するシールの構造が簡単となるため、モータを低コストで防水することができる。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1は、一実施の形態におけるモータの一部切欠斜視図である。図２は、一実施の形態のモータのケースの斜視図である。図３は、一実施の形態のモータのキャップの斜視図である。

図１に示すように、一実施の形態におけるモータMは、図示しない電機子および界磁を収納するケース１と、図外の電機子へ接続されるとともにケース１に設けた開口部たる透孔１ａに臨む端子２と、透孔１ａを覆ってケース１に装着されるキャップ３と、端子２と図示しない外部電源とを接続するとともに端子２との接続部がケース１とキャップ３とで覆われる接続部材５と、キャップ３の端部に設けられてケース１との間をシールするシール部材６とを備えて構成されている。

以下、各部について詳しく説明する。ケース１は、図１および図２に示すように、中空円柱状に形成されており、内部に、電機子であるステータと、界磁となる磁石を外周に装着したロータＲとを収容し、ロータＲはケース１内に設けたベアリングで回転自在に収容されて、その一端が外部機器に動力を伝達することが可能なようにケース１の図１中下端から突出されている。

また、ケース１のロータＲの突出側とは反対側の端部となる図１中上端には開口部たる透孔１ａと二つの切欠１ｂ，１ｂが設けられており、この透孔１ａ内に上述の電機子の巻線に接続される雄型の端子２が挿通されてケース１外へ突出している。なお、このモータＭの場合、電機子にはＵ，Ｖ，Ｗ相の三相の巻線が設けられており、端子２も各巻線に対応して３つケース１外へ突出されている。なお、この場合、端子２は、外部電源の接続を容易ならしめるために透孔１ａからケース１外へ突出されているが、開口部たる透孔１ａを介して外部電源を端子２に電気的に接続することが可能であればよいので、ケース１外へ突出していなくともよい。すなわち、開口部に臨むとは、端子２が開口部を介して外部電源を端子２に電気的に接続することが可能であれば足りる趣旨である。

すなわち、このモータＭは、本実施の形態の場合、たとえば、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の三相の巻線に１２０度の位相差で正弦波電圧を印加して電機子であるステータに回転磁界を発生させて、界磁となる磁石がこれに追随してロータＲを回転駆動させる従来周知の三相ブラシレスモータとして構成されている。なお、モータＭは、電機子をロータＲとし界磁をステータとするブラシ付のモータとしてもよいし、特に、モータＭの種別は制限されるものではない。

他方、キャップ３は、図１および図３に示すように、有頂筒状であってケース１の外径と同外径に設定され、筒部３ａには図外の外部電源に接続可能なように端子７を備えたコネクタ４が設けられるとともに、口端外周には帯状のシール部材６を備えている。また、頂部３ｂの内周には、各端子２に接続される接続部たる雌端子８を保持するソケット９が設けられ、ソケット９に保持された雌端子８とコネクタ４に保持される端子７とはリード線１０によって接続されている。すなわち、この実施の形態に場合、接続部材５は、端子２に接続される雌端子８と、リード線１０と、端子７を保持したコネクタ４とされている。なお、雌端子８とコネクタ４内の端子７との接続に際してはリード線１０に代えてバスバー等の電気的接続を可能とする部材を採用してもよい。

また、キャップ３の頂部３ｂの内周には、かえし付の爪１１，１１が設けられており、爪１１，１１を切欠１ｂ，１ｂ内に挿入するようにしてキャップ３をケース１に押し込んでいくと、爪１１，１１と切欠１ｂ，１ｂによってソケット９に保持された雌端子８が端子２と対向するよう位置決められて、そのまま、キャップ３の口端をケース１の端子突出側の図２中上端に衝合させると、端子２が雌端子８内に挿入されて電気的に接続された状態となるとともに、爪１１，１１のかえしがケース１の上端内面に引っ掛って、キャップ３とケース１とが固定状態に維持される。

さらに、上述の如く、ケース１にキャップ３を固定した状態で、帯状のシール部材６をケース１の上端外周に密着させると、シール部材６によってキャップ３とケース１との間がシールされて、ケース１の上端とキャップ３とで仕切られる空間Ａ内は密封状態となって防水され、電気的接合部である端子２と雌端子８との接合部がケース１とキャップ３とで覆われて外部とは隔絶され水に晒されることがなく、また、ケース１内に孔１ａや切欠１ｂを介して水が浸入することも防止される。

また、キャップ３は、ケース１の外径と同外径に設定されており、シール部材６が帯状であってキャップ３の口端外周に取り付けられているので、シール部材６でシールする際に、ケース１の外周とキャップ３の外周の境目にギャップを生じさせず、良好なシール性を確保することができる。

なお、シール部材６は、ケース１の上端外周に緊迫力をもって密着できるように、ゴム等のシールに向く弾性材料で形成されるとよく、シール性を向上させるために内周側に環状の凸部を設けるとともに、ケース１の外周に当該凸部が嵌合する凹部を設けるようにしてもよいし、さらには、シール部材６の外周にシール部材6をケース１の外周に押圧して緊迫力を高めるリングを設けてよりシール性を向上させるようにしてもよい。

さらに、この実施の形態では、固定手段は、ケース１に設けた切欠１ｂ，１ｂとかえし付爪１１，１１とされているが、他の慣用手段を用いるようにしてもよく、シール部材６の緊迫力のみで充分にキャップ３をケース１に固定できるのであればシール部材６を固定手段としてもよいし、さらには、シール部材６の緊迫力を高めるために上述したリングを装着するのであれば、当該リングを固定手段としてもよい。

このように、本実施の形態におけるモータＭによれば、ケース１にシール部材６を備えたキャップ３を被せることでモータＭ内への水の浸入を防止できるので、モータＭの組立が簡単である。

さらに、ケース１にシール部材６を備えたキャップ３を被せることでモータＭ内への水の浸入を防止できるから、ケース１側に特別な防水の配慮をしなくともよいことに加えて防水に関するシールの構造が簡単となるため、モータＭを低コストで防水することができる。

そしてさらに、ケース１内にモータＭの主要部材である電機子と界磁が収容されて、このケース１と収容物のみでモータＭの最低限のハードウェアを実現し、電機子への通電用の端子２がケース１外へ突出しているので、キャップ３を取付けることを要せずに、モータＭの駆動試験を行うことができ便利である。

また、モータＭのケース１とキャップ３とを一体とする組立が非常に簡単であるから、当該モータＭを車両に適用する場合には、ケース１を先に車両のパワーステアリング、電気自動車の車軸や電磁緩衝器等に取付けておいてから、キャップ３をケース１に一体化するという組立方法も採用することができ、組立工程の自由度が高まり、搭載スペースが狭くなりがちな車両へのモータＭの搭載性が飛躍的に向上するので、特に、車両用の機器に最適となる。

なお、本実施の形態においては、キャップ３に図外の外部電源に接続されるコネクタ４を備えているが、このコネクタ４を省略しリード線１０および雌端子８のみを接続部材５として当該リード線１０をキャップ３外へ導出し外部電源に接続するようにしてもよいし、また、コネクタ４をキャップ３に保持させるのではなく、キャップ３外へ導出されるリード線１０の先端にコネクタ４を設けるようにしてもよい。

また、本実施の形態にあっては、三相ブラシレスモータで三つの端子２をケース１外へ突出させているが、端子数は巻線相数に応じて必要な数を設ければよい。さらに、図示はしないが、駆動に際してロータＲの位置検出が必要なモータの場合、レゾルバやホール素子等のセンサ類への通電用および信号取り出し用の端子についても上述の端子２と同様にケース１外へ突出させ、これらセンサ類の端子をキャップ３に設けた接続部材で外部電源や制御装置へ接続するようにすればよい。

さらに、上述したところでは、ケース１外へ突出させる端子２は雄端子として説明しているが、端子２を雌端子として、接続部材５の接続部である端子を雄端子としてもよいことは勿論である。

また、本実施の形態にあっては、ケース１を中空円柱状として開口部を透孔１ａとして電機子へ通電する端子２を当該透孔１ａに臨ませる構成を採用しているので、ケース１内に収容される電機子や界磁へ外方部材が干渉する可能性を少なくすることができる利点があるが、ケース１のキャップ３が装着される上端を開放する、つまり、ケース１の上端が筒状とされて上端全部が開口部とされるような構造を採用しても防水効果を失うことが無い。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

一実施の形態におけるモータの一部切欠斜視図である。 一実施の形態のモータのケースの斜視図である。 一実施の形態のモータのキャップの斜視図である。

符号の説明

１ ケース
１ａ ケースにおける透孔
１ｂ ケースにおける切欠
２，７ 端子
３ キャップ
３ａ キャップにおける筒部
３ｂ キャップにおける頂部
４ コネクタ
５ 接続部材
６ シール部材
８ 接続部たる雌端子
９ ソケット
１０ リード線
１１ 爪
Ａ 空間
Ｍ モータ
Ｒ ロータ

Claims (3)

1. 電機子および界磁を収納するケースと、電機子へ接続されるとともにケースの開口部に臨む端子と、ケースの開口部を覆ってケースに装着されるキャップと、端子と外部電源とを接続するとともに端子との接続部がケースとキャップとで覆われる接続部材と、キャップ端に設けられてケースとの間をシールするシール部材とを備えたことを特徴とするモータ。
2. ケースにキャップを固定した状態に維持する固定手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. ケースは中空円柱状に形成され、開口部はケースのロータの突出側とは反対側に設けられ、キャップは有頂筒状とされてケースの外径と同径に設定されるとともに口端外周に帯状のシール部材を備えて、当該口端をケースの開口部側の端部に衝合させシール部材をケースの端部外周に密着させてなる請求項１または２に記載のモータ。

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