JP2014135864A - アースピンとボディの容易な導通と高い防水性を有したコネクタ構造 - Google Patents

アースピンとボディの容易な導通と高い防水性を有したコネクタ構造 Download PDF

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Abstract

【課題】電動機の動力やブレーキのコネクタであって、前記コネクタに備わった複数のピンの周りを樹脂成形したコネクタにおいて、前記複数のピンの一つであるアースピンとブレーキや電動機のボディとの導通が容易であって且つ防水性の良いコネクタの構造を提供すること。
【解決手段】ボディ側コネクタ8のアースピン7と電動機のボディ2の電気的な接続を、電動機のボディ2のコネクタ取り付け部21で行うことで、ボディ側コネクタ8を電動機のボディ2に取り付けるだけで、アースピン7と電動機のボディ2とを電気的に接続ができる。更に、アースピン7と電動機のボディ2の電気的接続を、ボディ側コネクタ8を取り付ける際に行い、ボディ側コネクタとボディの密封部13より電動機のボディ2側(アースピン7の側)で行うことで、アースピン7と電動機のボディ2の導通と高い防水性を実現できる。
【選択図】図2

Description

本発明は、コネクタの構造に関し、特に、アースピンと電動機やブレーキに用いられるコネクタの構造に関する。
電動機やブレーキに接続されるコネクタは漏電したときの感電防止のため、電動機のボディやブレーキのボディに電気的に接続されるアース線が設けられている。従来のピンの周りを樹脂成形したコネクタは、アースピンからワイヤー等を介して固定具でブレーキや電動機のボディとの導通を行っている。
図7はブレーキを備えた電動機を説明する図である。図8はアースピンと電動機のボディとをワイヤーを介して導通する従来技術を説明する斜視図である。図9は図8の正面断面図である(ケーブルも図示している)。図7に示されるように、電動機はブレーキと回転を検出する検出器とを備えている。図7に示されるように、電動機のボディ2には動力コネクタ4が取り付けられ、ブレーキのボディ3にはブレーキコネクタ5が取り付けられる。符号6は検出器のボディを示す。図8,図9に示されるように、電動機のボディ2に動力コネクタ4が取り付けられ、動力コネクタ4のアースピン7の電動機のボディ2側の端部と電動機のボディ2に固定された固定具17と導通用のワイヤー16で電気的に接続されている(以下、「従来技術1」という。)。
従来技術1ではケーブル側コネクタのコネクタカバー46とケーブルとの境の防水は、ブッシュ47とコネクタカバー46をケーブルクランプ48で締め付けることで行う。ケーブル側コネクタとボディ側コネクタの境の防水はコネクタカバー46とボディ側コネクタ8との境にあるパッキン34(ボディ側コネクタとケーブル側コネクタの密封部14)をケーブル側コネクタ取り付け用固定具12を締めることで行う。ボディ側コネクタとボディの境の防水は、パッキン10(ボディ側コネクタとボディの密封部13)をボディ側コネクタ取り付け用固定具11を締めることで行う。
また、特許文献1(段落「0011」、図1を参照)には、ステータコイルに電力が供給されると共に、ステータコアがボルト、円環状プレート、およびアース線を介してアースピンに接続される技術が開示されている。また、特許文献2(段落「0019」、図1参照)には、シールドケーブルのシールドの末端にアース端子をかしめ固定する技術が開示されている。
特許第3746151号公報 特開2004−319277号公報
従来技術1では、アースピンとブレーキや電動機のボディを導通させる手間がかかっていた。従来技術1のような手間を省く為、コネクタの取り付け用固定具を介してブレーキや電動機のボディとの導通を行う構造がある(以下、「従来技術2」という。)。
従来技術2を図10,図11を用いて説明する。図10はアースピンと電動機のボディとをコネクタの取り付け具を介して導通する従来技術を説明する斜視図である。図11は図10の正面断面図である。ケーブル側コネクタ9がケーブル側コネクタ取り付け用固定具12によってボディ側コネクタ8に固定される。従来技術2では、アースピン7が、ボディ側コネクタ取り付け用固定具11の外周を覆い電動機のボディ2と電気的に接続する導通部7bとアースピン7の電動機のボディ側の端部の側面から導通部7bに伸びる架橋部7aとを介して、電動機のボディ2と電気的に接続される。
しかしながら、固定具を介して導通するので導通部7bと導通部7bに伸びる架橋部7aとアースピン7を介して大気側18と電動機のボディ内部側15にパスが出来てしまう。
そこで、本発明は、電動機の動力やブレーキのコネクタであって、前記コネクタに備わった複数のピンの周りを樹脂成形したコネクタにおいて、前記複数のピンの一つであるアースピンとブレーキや電動機のボディとの導通が容易であって且つ防水性の良いコネクタの構造を提供することを課題とする。
本願の請求項1に係る発明は、少なくともアースピンと電力供給用のピンの周りを樹脂成形した電動機に設置される動力用あるいはブレーキ用のコネクタにおいて、前記アースピンと電動機やブレーキのボディとの電気的な接続部は、大気からブレーキや電動機のボディ内部を密封する密封部より内周側の所定の位置に配置されることを特徴とするコネクタ構造である。
請求項2に係る発明は、前記電気的な接続部は、前記コネクタもしくは前記ボディの少なくともどちらか一方が他方に対して凸になっている構造を有することを特徴とする請求項1に記載のコネクタ構造である。
請求項3に係る発明は、前記電気的な接続部はバネ構造を有することを特徴する請求項1に記載のコネクタ構造である。
請求項4に係る発明は、前記コネクタもしくは前記ボディの少なくともどちらか一方が他方に対して凸になっている構造と同じ構造であって前記アースピンおよび前記電力供給用のピンと電気的に接続されない2つの構造を更に有していることを特徴とする請求項2または3の何れか一つに記載のコネクタ構造である。
本発明により、電動機の動力やブレーキのコネクタであって、前記コネクタに備わった複数のピンの周りを樹脂成形したコネクタにおいて、前記複数のピンの一つであるアースピンとブレーキや電動機のボディとの導通が容易であって且つ防水性の良いコネクタの構造を提供できる。
本発明の実施形態1を説明する斜視断面図である。 図1の正面断面図である。 本発明の実施形態2を説明する図である。 本発明の実施形態3を説明する図である。 本発明の実施形態4を説明する図である。 本発明の実施形態5を説明する図である。 ブレーキを備えた電動機を説明する図である。 アースピンと電動機のボディとをワイヤーを介して導通する従来技術を説明する斜視図である。 図8の正面断面図である。 アースピンと電動機のボディとをコネクタの取り付け具を介して導通する従来技術を説明する斜視図である。 図10の正面断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。ここでは電動機の動力コネクタを例として説明する。ブレーキコネクタの場合も同様である。なお、従来技術と同一の構成または類似する構成については同じ符号を用いて説明する。
従来技術の説明の欄で説明したように(図7参照)、電動機のボディ2には動力コネクタ4が取り付けられ、ブレーキのボディ3にはブレーキコネクタ5が取り付けられる。符号6は検出器のボディを示す。電動機には動力軸20の回転を停止、停止状態を維持するために電磁式のブレーキが直結されている。そのため、電動機と同様にブレーキにも外部から電力が供給される。そして、金属製の電動機のボディ2やブレーキのボディ3は危険防止のためアースしなければならない。
以下、本発明に係るアースピンと電動機のボディとの電気的接続手段を備えた各実施形態を説明する。
<実施形態1>
図1は本発明の実施形態1を説明する斜視断面図である。図2は図1の正面断面図である。電動機のボディ2のコネクタ取り付け部21にボディ側コネクタ8が固定される。ケーブル側コネクタのコネクタカバー46とケーブルとの境の防水は、ブッシュ47とコネクタカバー46をケーブルクランプ48で締め付けることで行う。ケーブル側コネクタとボディ側コネクタの境の防水はコネクタカバー46とボディ側コネクタ8との境にあるパッキン34(ボディ側コネクタとケーブル側コネクタの密封部14)をケーブル側コネクタ取り付け用固定具12を締めることで行う。ボディ側コネクタとボディの境の防水は、パッキン10(ボディ側コネクタとボディの密封部13)をボディ側コネクタ取り付け用固定具11を締めることで行う。コネクタ取り付け部21には、アースピン7、電力供給用のピン27,28,29の一端部が電動機のボディ内部側15に露出するように開口30が設けられる。なお、電力線供給用のピン27,28は陰になって見えない。
更に、ボディ側コネクタ8をコネクタ取り付け部21に固定するため、ボディ側コネクタ取り付け用固定具11の端部(雄ネジ構造)をネジ込むための雌ネジ穴31がコネクタ取り付け部21に設けられている。ボディ側コネクタ8は少なくとも2本のボディ側コネクタ取り付け用固定具11を使用してコネクタ取り付け部21に固定されることから、コネクタ取り付け部21に2つの雌ネジ穴31が設けられている。
ボディ側コネクタ8は、電動機に電力を供給するための金属製の電力供給用のピン27,28,29、および、電動機のボディ2のアースをするためのアースピン7の周りを樹脂成形したコネクタである。電力供給用のピン27,28,29、および、アースピン7のそれぞれの他端部(開口30に露出する一端部と反対側の端部)はボディ側コネクタ8の樹脂成形部分から外部に露出している。
ボディ側コネクタ8は、ボディ側コネクタ取り付け用固定具11を装着するための少なくとも2つの装着部45,45(図3参照)と、ケーブル側コネクタ取り付け用固定具12を装着するための少なくとも2つの雌ネジ穴35と、ケーブル側コネクタ9とボディ側コネクタ8の間を密封するための周上の平らな面32と、ボディ側コネクタ8と電動機のボディ2の間を密封するための環状溝33が設けられている。なお、周上の平らな面32は、図1〜図5に示されるようにボディ側コネクタ8の溝状に形成された底面部分とL字状の段差部分で形成される平らな面(図1では陰になっている箇所)とで形成される。
周上の平らな面32には耐熱ゴム製の断面円形形状で環状のパッキン34が装着され、環状溝33には耐熱ゴム製の断面矩形形状の環状のパッキン10が装着される。周上の平らな面32と環状溝33はアースピン7、電力供給用のピン27,28,29をその内周側に囲むようにボディ側コネクタ8に設けられている。
ケーブル側コネクタ9に装着されるコネクタカバー46は、ケーブル側コネクタ取り付け用固定具12,12を装着するための少なくとも2つの装着部と、ボディ側コネクタ8に設けられた周上の平らな面32に挿入される周上壁40が設けられている。ケーブル26とケーブル側コネクタ9とはケーブルクランプ48などを用いて両者の接続部分が密封されている。
電動機のボディ2にボディ側コネクタ8を固定し、該ボディ側コネクタ8にケーブル側コネクタ9を固定することによって、ケーブル26の端部から突出したアース線36、電力供給線37,38,39は、それぞれ、アースピン7、電力供給用のピン27,28,29と電気的に接続される。また、環状溝33とパッキン10とにより形成されるボディ側コネクタとボディの密封部13と周上の平らな面32とパッキン34と周上壁40とにより形成されるボディ側コネクタとケーブル側コネクタの密封部14とにより、電動機のボディ内部側15が電動機のボディ2の外部の大気から密封される。これらの密封部13,14によって、電動機のボディ内部側15の防水性を高めている。
次に、本実施形態におけるアースピン7と電動機のボディ2との電気的な接続方法について説明する。アースピン7の開口30側の端部の側面に側方に延びる延長部7cを設け、該延長部7cの端部に電動機のボディ2の表面と電気的に接続するための導通部7dを設ける。導通部7dは、延長部7cがボディ側コネクタとボディの密封部13を跨がないように環状溝33より内側の位置であって、且つ、コネクタ取り付け部21に対向する面に配設される。
本実施形態は、図1,図2のように、ボディ側コネクタ8のアースピン7と電動機のボディ2の電気的な接続を、電動機のボディ2のコネクタ取り付け部21で行うことで、ボディ側コネクタ8を電動機のボディ2に取り付けるだけで、アースピン7と電動機のボディ2とを電気的に接続ができる。更に、アースピン7と電動機のボディ2の電気的接続を、ボディ側コネクタ8を取り付ける際に行い、ボディ側コネクタとボディの密封部13より電動機のボディ2側(アースピン7の側)の所定の位置で行うことで、アースピン7と電動機のボディ2の導通と高い防水性を実現できる。
<実施形態2>
図3は本発明の実施形態2を説明する図である。実施形態1の導通部7dを実施形態2では突出導通部7eとして構成する。その他のコネクタの構造は実施形態1と同様であるので、説明を略する。
アースピン7と電動機のボディ2の導通を行う接続部41における突出導通部7eの面をボディ側コネクタ8の樹脂の外周面より凸にすることにより、ボディ側コネクタ8をコネクタ取り付け部21に固定した際に、突出導通部7eの面をコネクタ取り付け部21の面に積極的に押し当てることができ、両者の電気的接続を確実にする。
なお、本実施形態における電気的な接続部は、ボディ側コネクタ8もしくは電動機のボディ2の少なくともどちらか一方が他方に対して凸になっている構造を有しておればよい。
<実施形態3>
図4は本発明の実施形態3を説明する図である。実施形態1の導通部7dを実施形態3では板バネ導通部7fとして構成する。その他のコネクタの構造は実施形態1と同様であるので、説明を略する。
アースピン7と電動機のボディ2の導通を行う接続部41における板バネ導通部7fの面をボディ側コネクタ8の樹脂の外周面より凸にすることにより、ボディ側コネクタ8をコネクタ取り付け部21に固定した際に、バネ力によって板バネ導通部7fの面をコネクタ取り付け部21の面に積極的に押し当てることができ、両者の電気的接続を確実にする。
<実施形態4>
図5は本発明の実施形態4を説明する図である。実施形態1の導通部7dをバネ受け部7gとして構成する。その他のコネクタの構造は実施形態1と同様であるので、説明を略する。
バネ受け部7gはボディ側コネクタ8の樹脂の外周面よりも低くなるように構成する。そして、バネ受け部7gに伸張するバネ42の一端を取り付けた状態で、ボディ側コネクタ8をコネクタ取り付け部21に固定した際に、バネ42の他端をコネクタ取り付け部21の面に積極的に押し当てることができ、両者の電気的接続を確実にする。
<実施形態5>
図6は本発明の実施形態5を説明する図である。実施形態2(図3参照)においてボディ側コネクタ8の樹脂の外周面より1箇所だけ突出している状態で、ボディ側コネクタ8を電動機のボディ2に取り付けると、安定して固定できない場合がある。そこで、本実施形態のように、突出導通部7eとほぼ同等の高さになる突出部43,44を設ける。突出部43,44はアースを行わないダミーとして設けてもよい。図6に示されるように、凸部を3つ配置することでコネクタを取り付けた際に安定して取り付けることが可能になる。なお、実施形態3(図4参照)や実施形態4(図5参照)においても同様にダミーの構造をボディ側コネクタ8に配設してもよい。
2 電動機のボディ
3 ブレーキのボディ
4 動力コネクタ
5 ブレーキコネクタ
6 検出器のボディ
7 アースピン
7a 架橋部
7b 導通部
7c 延長部
7d 導通部
7e 突出導通部
7f 板バネ導通部
7g バネ受け部
8 ボディ側コネクタ
9 ケーブル側コネクタ
10 パッキン
11 ボディ側コネクタ取り付け用固定具
12 ケーブル側コネクタ取り付け用固定具
13 ボディ側コネクタとボディの密封部
14 ボディ側コネクタとケーブル側コネクタの密封部
15 電動機のボディ内部側
16 導通用のワイヤー
17 固定具
18 大気側
19 浸入経路
20 動力軸
21 コネクタ取り付け部

26 ケーブル
27,28,29 電力供給用のピン
30 開口
31 雌ネジ穴
32 周上の平らな面
33 環状溝
34 パッキン
35 雌ネジ穴
36 アース線
37,38,39 電力供給線
40 周上壁
41 接続部
42 バネ
43 突出部
44 突出部
45 装着部
46 コネクタカバー
47 ブッシュ
48 ケーブルクランプ

Claims (4)

  1. 少なくともアースピンと電力供給用のピンの周りを樹脂成形した電動機に設置される動力用あるいはブレーキ用のコネクタにおいて、
    前記アースピンと電動機やブレーキのボディとの電気的な接続部は、大気からブレーキや電動機のボディ内部を密封する密封部より内周側の所定の位置に配置されることを特徴とするコネクタ構造。
  2. 前記電気的な接続部は、前記コネクタもしくは前記ボディの少なくともどちらか一方が他方に対して凸になっている構造を有することを特徴とする請求項1に記載のコネクタ構造。
  3. 前記電気的な接続部はバネ構造を有することを特徴する請求項1に記載のコネクタ構造。
  4. 前記コネクタもしくは前記ボディの少なくともどちらか一方が他方に対して凸になっている構造と同じ構造であって前記アースピンおよび前記電力供給用のピンと電気的に接続されない2つの構造を更に有していることを特徴とする請求項2または3の何れか一つに記載のコネクタ構造。
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