JP2010187445A - 小型モータ - Google Patents

Abstract

【課題】 保護用キャップをモータケースに確実に固定することができる小型モータを提供する。
【解決手段】 結線用回路基板１７がモータケース本体３の端部３ｄとエンドブラケット１５との間に位置する主要部１７ａと、モータケース本体３の外側に突出するリード線取付部１７ｂとを備え、結線用回路基板１７のリード線接続部１７ｂを収容する接続部収容室２１ａを備えた保護用キャップ２１を係合構造２３を介してリード線接続部１７ｂに取り付ける。保護用キャップ２１の接続部収容室２１ａ内に、接着剤２９を充填する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、リード線接続部がモータケースの外側に設けられた小型モータに関するものである。

小型モータは、リード線を接続するためのスペースをモータケースの内部に確保することが構造上困難であるため、リード線を接続するリード線接続部がモータケースの外部に露出した構造になっている。そのため、従来の小型モータでは、モータケースの外部に露出したリード線接続部を保護するための保護カバーが、モータケースの外側に固定されている。保護カバーを固定する場合は、ネジ止め固定を行うスペースがモータケース上に確保できないため、小型モータでは保護カバーが接着剤で固定されている［特開２００１−３２０８６７号公報（特許文献１）参照］。

特開２００１−３２０８６７号公報（図４）

しかしながら、従来の小型モータのように、保護カバーが接着剤のみで固定されていると、保護カバーの固定強度を大きくすることに限界があり、保護カバーがモータケースから外れ易いという問題があった。また、接着剤を用いて保護カバーをモータケースに固定する場合、接着剤が硬化するまでの間の保護カバーの位置決めが容易ではなく、保護カバーを固定する位置がずれ易くなる問題があった。

本発明の目的は、保護用キャップをモータケースに確実に固定することができる小型モータを提供することにある。

本発明の他の目的は、保護用キャップを固定する際の位置決めが容易でしかも位置ずれが生じ難い小型モータを提供することにある。

本発明が改良の対象とする小型モータは、モータケース本体、ステータ、ロータ、一対のエンドブラケット及び結線用回路基板を備えている。モータケース本体は、筒状を呈し後述のステータ及びロータを収納する。ステータは、複数の巻線部を備えて、モータケース本体の内部に設けられている。本願明細書においては、ステータは、巻線部が固定されるものであれば、その構成は特に限定されるものではない。例えば、ステータは、筒状のヨークのみを備え、筒状のヨークの内周面に巻線部が貼り付けられた構造を有するものでもよく、ヨークの内周部に巻線を実装する複数の突極部を備えた一般的なステータコア構造を有するものでもよい。また、ステータをモータケースと巻線部とから構成してもよい。ロータは、ステータの内部に配置されている。一対のエンドブラケットは、モータケース本体の両端部に対して固定されて、ロータが固定された回転軸を回転自在に支持するように構成されている。この一方のエンドブラケットには、ロータの回転位置を検出するセンサ装置を固定してもよい。

結線用回路基板は、モータケース本体の両端部の一方の端部と一対のエンドブラケットの一方のエンドブラケットとの間に主要部が位置し且つリード線接続部がモータケース本体の外側に突出するように配置されている。そして、結線用回路基板上の回路パターンに複数の巻線部から延び出る複数の引き出し線が電気的に接続され且つリード線接続部に設けられた回路パターンに接続された複数の接続用電極に複数のリード線が電気的に接続されている。

本発明の小型モータは、上記構成に加えてさらに保護用キャップを備えている。保護用キャップは、結線用回路基板とリード線が接続する部分を保護する部材、すなわちモータケース本体の外側に突出した結線用回路基板のリード線接続部を保護する部材である。保護用キャップは、電気的な絶縁を考慮すると、絶縁樹脂材料により形成されているのが好ましい。この保護用キャップには、結線用回路基板のリード線接続部を収容する接続部収容室が設けられている。

そして、保護用キャップは、リード線接続部に係合構造を介して取り付けられている。また保護用キャップは、モータケース及び／または一方のエンドブラケットに接着剤を用いて固定されている。ここで係合構造は、保護用キャップをモータケース本体に取り付けた際に、保護用キャップの接続部収容室内で保護用キャップとリード線接続部とが係合する構造になっている。本発明の小型モータのように、接続部収容室を備える保護用キャップを係合構造を介してリード線接続部に取り付けると、リード線接続部を確実に保護することができる上に、保護用キャップをモータケースに確実に固定することができるため、保護用キャップがモータケース本体の固定位置から外れ難くなる。

保護用キャップとリード線接続部との係合構造は、保護用キャップをモータケースに確実に固定することができる構成であればどのような構造を採用してもよい。例えば、保護用キャップの接続部収容室を囲む壁部に一体に設けられた係合部と、結線用回路基板のリード線接続部に設けられて係合部と係合する被係合部とから構成した上で、これらの係合部及び被係合部をそれぞれ、保護用キャップをモータケース本体の外面に近づける動作を行うことによって係合状態になる構造を採用することができる。このような係合構造を用いれば、保護用キャップの位置決めが容易になる。

保護用ケースの構造は、モータケース本体と対向する対向壁部と、対向壁部の周縁部からモータケース本体に向かって延びる周壁部とを備え、かつ対向壁部に係合部としてモータケース本体に向かって延びる一対のフックを備える構造とし、また結線用回路基板のリード線接続部の構造は、リード線接続部の外形が一対のフックと係合する一対の係合用縁部を備えた形状を有する構造としてもよい。保護用ケース及び結線用回路基板のリード線接続部をこのような構造にすれば、保護用キャップの位置決めが極めて容易になり、保護用キャップを接着剤で固定する際の位置ずれを確実に防ぐことができる。

なお、保護用ケースの少なくとも周壁部には、一方のエンドブラケットの一部によって塞がれる開口部を形成するのが好ましい。また一対のフックをリード線接続部よりも開口部寄りの位置に配置し、保護用キャップがモータケース本体の外面に近づく過程において、一対のフックの先端部がリード線接続部の開口部と対向する表面上を摺動した後、一対の係合用縁部と係合するように、一対のフックの形状及び一対の係合用縁部の位置を定めるのが好ましい。一対のフックの形状及び一対の係合用縁部をこのような位置に定めると、リード線接続部がモータケース本体の外側に突出する方向に保護用キャップが固定位置からずれるのを防止するだけでなく、モータの回転軸が延びる方向に保護用キャップが固定位置からずれるのを防止することができる。

なお、一方のエンドブラケットに、ロータの回転位置を検出するセンサ装置を固定するために一方のエンドブラケットを大きくすると、一方のエンドブラケットとモータケース本体との間に段差が生じ、この段差によって一方のエンドブラケットの一部が壁となって保護ケースの開口部を塞ぐことができる。

本発明の実施の形態の一例を示す小型モータの正面図である。 本発明の実施の形態の一例を示す小型モータの平面図である。 本発明の実施の形態の一例を示す小型モータの一部を省略した斜視図である。 本発明の実施の形態の小型モータで用いる結線用回路基板の一例を示す図であり、（Ａ）は一方のエンドブラケット側から見た図であり、（Ｂ）はモータケース本体側から見た図であり、（Ｃ）は（Ａ）の右側面図である。 本発明の実施の形態の小型モータで用いる保護用キャップの一例を示す図であり、（Ａ）は図２と同じ方向から見た平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）を基準にした場合の右側面図であり、（Ｃ）は（Ａ）を基準にした場合の左側面図であり、（Ｄ）は（Ａ）を基準にした場合の底面図であり、（Ｅ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の実施の形態の小型モータで用いる係合構造の一例を示す図であり、（Ａ）は小型モータの正面から見た結合構造の透視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

以下、図面を参照して本発明の小型モータの実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は本実施の形態の一例を示す小型モータの正面図であり、図２は本実施の形態の一例を示す小型モータの平面図であり、図３は本実施の形態の一例を示す小型モータの一部を省略した斜視図である。符号１は、本実施の形態を示す小型モータである。小型モータ１は、筒状のモータケース本体３を備えている。モータケース本体３は、磁性材料を用いて形成されており、外側に直方体形状の外周面３ａを有しかつモータケース本体３の内部５に略円柱形状の内周面３ｂを有する形状となっている。

モータケース本体３の内部５（内周面３ｂ）には複数の巻線部９が取り付けられており、ステータ７を形成している。すなわち、本実施の形態では、モータケース本体３がいわゆるステータコアのヨークの機能を兼ね備えている。本実施の形態のステータ７は、モータケース本体３の内周面３ｂ上に、環状に形成された複数の巻線部９が接着固定された、いわゆるコアレス構造を有している。

モータケース本体３の回転軸ＲＡ方向の両端部（２つの端部３ｃ，３ｄ）には一対のエンドブラケット（エンドブラケット１３，１５）がそれぞれ固定されている。エンドブラケット１３，１５は、ロータ１１が固定された回転軸ＲＡを回転自在に支持するように構成されている。なお、本例では、モータケース本体３の端部３ｄと対向するエンドブラケット１５側には、図示しないセンサ装置（エンコーダ）が内蔵されており、ロータ１１の回転位置を検出することができるようになっている。このセンサ装置には、後述のリード線１９とは別のリード線１６が接続されている。

モータケース本体３の端部３ｄ側には、主要部１７ａと後述のリード線１９を接続するためのリード線接続部１７ｂとを備える結線用回路基板１７が配置されている。具体的には、モータケース本体３の端部３ｄとエンドブラケット１５との間に結線用回路基板１７の主要部１７ａが位置し、且つリード線接続部１７ｂがモータケース本体３の外側（外周面３ａ）に突出するように、結線用回路基板１７が構成されている。図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、結線用回路基板１７上には、回路パターン１７ｃが形成されている。結線用回路基板１７の主要部１７ａに設けられた回路パターン１７ｃには、複数の巻線部９から延び出る図示しない複数の引き出し線が電気的に接続されている。そして、リード線接続部１７ｂに設けられた回路パターン１７ｃに接続された複数の接続用電極１７ｄに複数のリード線１９が電気的に接続されている。

エンドブラケット１５が固定されたモータケース本体３の端部３ｂには、図１及び図２に示すように保護用キャップ２１が固定されている。保護用キャップ２１の内側には、図５及び６に示すように、結線用回路基板１７のリード線接続部１７ｂを収容する接続部収容室２１ａが形成されている。接続部収容室２１ａは、リード線接続部１７ｂに形成された回路パターン１７ｃ及び複数の接続用電極１７ｄ並びに接続用電極１７ｄに接続されたリード線１９に対して、保護用キャップ２１の内側に接触しないように構成されている。

保護用キャップ２１は、リード線接続部１７ｂに係合構造２３を介して取り付けられている。係合構造２３は、保護用キャップ２１をモータケース本体３の端部３ｂに取り付けた際に、保護用キャップ２１の接続部収容室２１ａ内で保護用キャップとリード線接続部とが係合する構造になっている。具体的には、係合構造２３を、保護用キャップ２１の接続部収容室２１ａを囲む壁部（後述の保護用キャップ２１の対向壁部２１ｂ）に一体に設けられた係合部２５と、結線用回路基板１７のリード線接続部１７ｂに設けられて保護用キャップ２１の係合部２５と係合する被係合部２７とから構成する。そして、係合部２５と被係合部２７とをそれぞれ、保護用キャップ２１をモータケース本体３の外面（モータケース本体３の外周面３ａのうちリード線接続部１７ｂが突出する面）に近づける動作を行うことにより係合状態になる構造にする。

本実施の形態では、保護用キャップ２１を固定する際に、係合構造２３に加えてさらに接着剤２９が用いられている。接着剤２９は、係合構造２３を介して保護用キャップ２１をモータケース本体３に取り付けた後に、保護用キャップ２１の接続部収容室２１ａ内に接着剤２９を充填して保護用キャップ２１をモータケース本体３及び一方のエンドブラケット１５に固定する。

このような結合構造２３を得るため、本実施の形態では、まず保護用ケース２１の構造を、モータケース本体３と対向する対向壁部２１ｂと、対向壁部２１ｂの周縁部２１ｃからモータケース本体３に向かって延びる周壁部２１ｊと、対向壁部２１ｂに係合部２５としてモータケース本体３に向かって延びる一対のフック２１ｄ，２１ｅとを備える構造とする。そして結線用回路基板１７のリード線接続部１７ｂの構造を、リード線接続部１７ｂの外形が一対のフック２１ｄ，２１ｅとそれぞれ係合する一対の係合用縁部１７ｅ，１７ｆを備えた形状を有する構造としている。なお、保護用キャップ２１の対向壁部２１ｂには、保護用キャップ２１がモータケース本体３に取り付けられた際に、保護用キャップ２１がリード線１９の障害とならないように湾曲した凹部２１ｆが形成されている。また、保護用キャップ２１の周壁部２１ｊのエンドブラケット１３側の壁面２１ｇには、複数のリード線１９のうち図示しない一部のリード線をリード線接続部１７ｂに接続せずに保護用キャップ２１の外部に引き出す場合に備えてこの一部のリード線を収納するための溝部２１ｈが形成されている。なお、一部のリード線を保護用キャップ２１の外部に引き出す必要がない場合は、このような溝部２１ｈを設けなくてよいのはもちろんである。

なお、本実施の形態では、保護用ケース２１の周壁部２１ｊに、エンドブラケット１５の一部によって塞がれる開口部２１ｉが形成されており、一対のフック２１ｄ，２１ｅをリード線接続部１７ｂよりも保護用キャップ２１の開口部２１ｉ寄りの位置に配置し、保護用キャップ２１がモータケース本体３の外面に近づく過程において、一対のフック２１ｄ，２１ｅの先端部２１ｄ′，２１ｅ′がリード線接続部１７ｂの開口部２１ｉと対向する表面１７ｇ上を摺動した後、一対の係合用縁部１７ｅ，１７ｆと係合するように、一対のフック２１ｄ，２１ｅの形状及び一対の係合用縁部１７ｅ，１７ｆの位置が定められている。具体的には、本実施の形態では一方のエンドブラケット１５側に、ロータの回転位置を検出するセンサ装置が設けられているため、一方のエンドブラケット１５とモータケース本体３との間に段差ｄが生じる。そしてこの段差ｄによって一方のエンドブラケット１５の一部が壁となって保護用ケース２１の開口部２１ｉが塞がれる。そして、保護用キャップ２１は、モータケース３及び一方のエンドブラケット１５に接着剤２９を用いて固定されている。

このように本実施の形態では、接続部収容室２１ａを備える保護用キャップ２１が係合構造２３を介してリード線接続部１７ｂに取り付けられているため、リード線接続部１７ｂを確実に保護することができる上に、保護用キャップ２１をモータケース本体３に確実に固定することができ、保護用キャップ２１がモータケース本体の固定位置から外れ難くなる。その上、本実施の形態では、係合構造２３を介して保護用キャップ２１をモータケース本体３に取り付けた後に、保護用キャップ２１の接続部収容室２１ａ内に接着剤２９が充填されるため、保護用キャップ２１をモータケース本体３とエンドブラケット１５に確実に固定することができる。

本実施の形態では、係合構造２３が、係合部２５と被係合部２７とをそれぞれ、保護用キャップ２１をモータケース本体３の外面（モータケース本体３の外周面３ａのうちリード線接続部１７ｂが突出する面）に近づける動作を行うことにより係合状態になる構造になっているため、モータケース本体３に対する保護用キャップ２１の位置決めが容易になり、しかも保護用キャップ２１をモータケース本体３に固定する際に位置ずれが生じ難くなる。特に、保護用ケース２１の構造を、上述の対向壁部２１ｂと、周壁部２１ｊと、一対のフック２１ｄ，２１ｅとを備える構造とし、かつ結線用回路基板１７のリード線接続部１７ｂの構造を、リード線接続部１７ｂの外形が一対のフック２１ｄ，２１ｅとそれぞれ係合する一対の係合用縁部１７ｅ，１７ｆを備えた形状を有する構造とすることにより、確実に保護用キャップ２１の位置決めが容易になり、保護用キャップ２１の位置ずれを防ぐことができる。

その上、本実施の形態では、上述のように、一対のフック２１ｄ，２１ｅの形状及び一対の係合用縁部１７ｅ，１７ｆの位置が定められているため、リード線接続部１７ｂがモータケース本体３の外側に突出する方向に対して保護用キャップ２１を引き抜く力が加わった場合でも、一対のフック２１ｄ，２１ｅの先端部２１ｄ′，２１ｅ′が、一対の係合用縁部１７ｅ，１７ｆに引っかかる。また、モータの回転軸ＲＡが延びる方向に対して保護用キャップ２１を引き抜く力が加わった場合は、エンドブラケット１５側ではエンドブラケット１５とモータケース本体３との間の段差ｄがストッパとなり、モータケース本体３側では一対のフック２１ｄ，２１ｅが一対の係合用縁部１７ｅ，１７ｆにそれぞれ当接する。その結果、リード線接続部１７ｂがモータケース本体３の外側に突出する方向に保護用キャップ２１が固定位置からずれるのを防止するだけでなく、モータの回転軸ＲＡが延びる方向に保護用キャップ２１が固定位置からずれるのを防止することができる。

本発明によれば、接続部収容室を備える保護用キャップが係合構造を介してリード線接続部に取り付けられているため、リード線接続部を確実に保護することができる上に、保護用キャップをモータケースに確実に位置決めして、接着剤で固定することができるため、保護用キャップがモータケース本体の固定位置から外れ難くなる。

また、保護用キャップとリード線接続部との係合構造は、係合部と被係合部とから構成され、これらの係合部及び被係合部がそれぞれ、保護用キャップをモータケース本体の外面に近づける動作を行うことによって係合状態になる構造であるため、保護用キャップの位置決めが容易になり、保護用キャップを固定する際に位置ずれが生じ難くなる。

１ 小型モータ
３ モータケース本体
３ｃ，３ｄ 端部
５ モータケース本体の内部
７ ステータ
９ 巻線部
１１ ロータ
１３，１５ エンドブラケット
１７ 結線用回路基板
１７ａ 主要部
１７ｂ リード線接続部
１７ｃ 回路パターン
１７ｄ 接続用電極
１７ｅ，１７ｆ 係合用縁部
１７ｇ 表面
１９ リード線
２１ 保護用キャップ
２１ａ 接続用収容室
２１ｂ 対向壁部
２１ｃ 周縁部
２１ｄ，２１ｅ フック
２１ｊ 周壁部
２３ 係合構造
２５ 係合部
２７ 被係合部
２９ 接着剤

Claims (5)

1. 筒状のモータケース本体と、
   複数の巻線部を備えて、前記モータケース本体の内部に設けられたステータと、
   前記ステータの内部に配置されたロータと、
   前記モータケース本体の両端部に対して固定されて、前記ロータが固定された回転軸を回転自在に支持する一対のエンドブラケットと、
   前記モータケース本体の前記両端部の一方の端部と前記一対のエンドブラケットの一方のエンドブラケットとの間に主要部が位置し且つリード線取付部が前記モータケース本体の外側に突出する結線用回路基板とを備え、
   前記結線用回路基板上の回路パターンに前記複数の巻線部から延び出る複数の引き出し線が電気的に接続され且つ複数のリード線が前記リード線接続部に設けられた前記回路パターンに接続された複数の接続用電極に電気的に接続されている小型モータであって、
   前記結線用回路基板の前記リード線接続部を収容する接続部収容室を備えた保護用キャップをさらに備え、
   前記保護用キャップは前記リード線接続部に係合構造を介して取り付けられ、
   前記保護用キャップが、前記モータケース及び／または前記一方のエンドブラケットに接着剤を用いて固定されている小型モータ。
2. 前記係合構造は、前記保護用キャップの前記接続部収容室を囲む壁部に一体に設けられた係合部と、前記結線用回路基板の前記リード線接続部に設けられて前記係合部と係合する被係合部とからなり、
   前記係合部及び前記被係合部は、前記保護用キャップを前記モータケース本体の外面に近づける動作を行うことにより、係合状態になる構造をそれぞれ有している請求項１に記載の小型モータ。
3. 前記保護用ケースは、前記モータケース本体と対向する対向壁部と、前記対向壁部の周縁部から前記モータケース本体に向かって延びる周壁部とを備えており、
   前記対向壁部には前記係合部として前記モータケース本体に向かって延びる一対のフックを備えており、
   前記結線用回路基板の前記リード線接続部の外形は、前記一対のフックと係合する一対の係合用縁部を備えた形状を有している請求項２に記載の小型モータ。
4. 前記保護用ケースの少なくとも前記周壁部には、前記一方のエンドブラケットの一部によって塞がれる開口部が形成され、前記一対のフックは前記リード線接続部よりも前記開口部寄りの位置に配置され、
   前記保護用キャップが前記前記モータケース本体の外面に近づく過程において、前記一対のフックの先端部が前記リード線接続部の前記開口部と対向する表面上を摺動した後、前記一対の係合用縁部と係合するように、前記一対のフックの形状及び前記一対の係合用縁部の位置が定められている請求項３に記載の小型モータ。
5. 前記一方のエンドブラケットには、前記ロータの回転位置を検出するセンサ装置が固定されている請求項１に記載の小型モータ。

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