JP2015057014A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】冷却性と防水性を両立できるモータを提供することが目的である。
【解決手段】モータ１０は、ステータ１２及びロータ１４を有するモータ本体１６と、ロータ１４の周囲に設けられたモータホルダ１８と、ステータ１２を保持すると共にモータホルダ１８に組み付けられたセンターピース２０と、モータホルダ１８に形成されモータホルダ１８の外部からの冷却風をモータ本体１６へ導く冷却風導入路７６と、冷却風導入路７６の入口部とセンターピース２０の外部とを連通する排水通路９６と、排水通路９６の入口部に設けられモータホルダ１８とセンターピース２０とで構成されたラビリンス構造１００とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータに関する。

従来、ステータ及びロータを有するモータ本体と、ロータの周囲に設けられたモータホルダと、モータホルダに組み付けられたセンターピースと、モータホルダに形成された冷却風導入路とを備えたモータがある（例えば、特許文献１参照）。このモータでは、冷却風導入路を通じてモータホルダの外部からの冷却風がモータ本体へ導かれる。

特許第３４２６１５１号公報

しかしながら、上記モータでは、冷却風導入路に水滴が入り込んだ場合に、この水滴が冷却風と一緒になってモータ本体側へ浸入する虞がある。また、このような冷却風導入路を有するモータでは、冷却風による冷却性を確保することが要求される。

そこで、本発明は、冷却性と防水性を両立できるモータを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載のモータは、ステータ及びロータを有するモータ本体と、前記ロータの周囲に設けられたモータホルダと、前記ステータを保持すると共に、前記モータホルダに組み付けられたセンターピースと、前記モータホルダに形成され、前記モータホルダの外部からの冷却風を前記モータ本体へ導く冷却風導入路と、前記冷却風導入路の入口部と前記センターピースの外部とを連通する排水通路と、前記排水通路の入口部に設けられ、前記モータホルダと前記センターピースとで構成されたラビリンス構造と、を備えている。

このモータによれば、冷却風導入路の入口部とセンターピースの外部とは、排水通路によって連通されている。従って、冷却風導入路に水滴が入り込んだ場合でも、この水滴を排水通路を通じてセンターピースの外部に排出することができるので、防水性を確保することができる。また、排水通路の入口部には、モータホルダとセンターピースとで構成されたラビリンス構造が設けられている。従って、このラビリンス構造により、水滴を排水通路側に流しつつ冷却風が排水通路から漏れ出すことを抑制することができるので、冷却性も確保することができる。

請求項２に記載のモータは、請求項１に記載のモータにおいて、前記センターピースの周縁部に、前記モータホルダ側に向けて立設され、前記モータホルダの周縁部と係合された係合壁が形成され、前記係合壁の一部が、前記冷却風導入路における前記排水通路よりも奥側に設けられた防水壁として形成されたものである。

このモータによれば、センターピースの周縁部に形成された係合壁の一部は、冷却風導入路に設けられた防水壁として形成されている。従って、冷却風導入路に水滴が入り込んだ場合でも、この水滴の浸入を防水壁により阻止することができる。しかも、この防水壁は、冷却風導入路における排水通路よりも奥側に設けられているので、防水壁により浸入が阻止された水滴を排水通路を通じてセンターピースの外部に排出することができる。これにより、防水性を高めることができる。

請求項３に記載のモータは、請求項１又は請求項２に記載のモータにおいて、前記モータホルダに、前記冷却風導入路の入口側の開口よりも外側に位置する凹状の水滴貯留部が形成されたものである。

このモータによれば、モータホルダには、凹状の水滴貯留部が形成されており、この水滴貯留部は、冷却風導入路の入口側の開口よりも外側に位置している。従って、モータホルダの外部から冷却風導入路の入口側の開口に向けて流れる水滴を水滴貯留部で捕集して貯留することができる。

請求項４に記載のモータは、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のモータにおいて、前記ラビリンス構造が、前記排水通路の入口側の開口と対向する第一ラビリンス部と、前記排水通路の入口側の開口の側方に設けられ、該開口の開口方向に延びる第二ラビリンス部と、前記排水通路の入口側の開口の横幅方向に延び、該開口と前記第二ラビリンス部との間に設けられた第三ラビリンス部とを有するものである。

このモータによれば、ラビリンス構造は、排水通路の入口側の開口と対向する第一ラビリンス部と、該開口の側方に設けられて該開口の開口方向に延びる第二ラビリンス部と、該開口の横幅方向に延びて該開口と第二ラビリンス部との間に設けられた第三ラビリンス部とを有している。従って、ラビリンス構造が冷却風を通しにくい構造となっているので、冷却風が排水通路から漏れ出すことをより効果的に抑制することができる。

請求項５に記載のモータは、請求項４に記載のモータにおいて、前記第二ラビリンス部及び前記第三ラビリンス部の各々が、前記排水通路の入口側の開口の両側に設けられたものである。

このモータによれば、第二ラビリンス部及び第三ラビリンス部の各々は、排水通路の入口側の開口の両側に設けられており、これにより、水滴の排水経路が該開口の両側に形成されている。従って、水滴の排水経路が増加された分、防水性（排水性）を向上させることができる。また、各排水経路に第一ラビリンス部、第二ラビリンス部及び第三ラビリンス部からなるラビリンス形状が設けられているので、冷却風の漏れを効果的に抑制することができる。以上より、防水性を向上させつつ冷却性を確保することができる。

請求項６に記載のモータは、請求項４又は請求項５に記載のモータにおいて、前記第一ラビリンス部が、前記センターピースに形成され、前記第二ラビリンス部及び前記第三ラビリンス部が、前記モータホルダに形成されたものである。

このモータによれば、第一ラビリンス部は、センターピースに形成され、第二ラビリンス部及び第三ラビリンス部は、モータホルダに形成されている。従って、ラビリンス構造を構成する第一ラビリンス部、第二ラビリンス部、及び、第三ラビリンス部が、センターピース及びモータホルダに分かれて形成されているので、センターピース及びモータホルダの構成がそれぞれ複雑化することを抑制しつつ（省スペース化を達成しつつ）、ラビリンス構造を追加することができる。

本発明の一実施形態に係るモータの縦断面図である。 図１に示されるモータの要部拡大図である。 図２の３−３線断面図である。 図２，図３に示される部分の一部断面を含む斜視図である。

以下、図面に基づき、本発明の一実施形態について説明する。

図１に示されるように、本発明の一実施形態に係るモータ１０は、ステータ１２及びロータ１４を有するモータ本体１６と、モータホルダ１８と、センターピース２０と、制御回路２２と、回路ケース２４とを備えている。

ステータ１２は、環状に形成されたコア２６と、複数の巻線２８を有している。複数の巻線２８は、コア２６に放射状に形成された複数のティースに樹脂製のインシュレータを介して巻回されている。

ロータ１４は、有天円筒状のロータハウジング３０と、ロータハウジング３０の内周面に固着されたロータマグネット３２を有している。ロータハウジング３０は、ステータ１２を収容しており、ロータマグネット３２は、ステータ１２の径方向外側にステータ１２と対向して配置されている。ロータハウジング３０の天井部の中央部には、円筒状の固定部３４が形成されており、この固定部３４の内側には、モータシャフト３６が圧入されている。

モータホルダ１８は、ロータ１４の周囲に設けられている。つまり、このモータホルダ１８は、ロータ１４の周囲を囲う円環状の包囲部３８と、この包囲部３８から包囲部３８の径方向外側に拡がる円盤部４０とを有している。円盤部４０は、後述するセンターピース２０の本体部４２側に開口する薄型の容器状に形成されている。

センターピース２０は、モータ本体１６の軸方向に円盤部４０と組み付けられた本体部４２と、この本体部４２の中央部から突出する支持部４４と、この支持部４４に組み付けられた支持部材４６とを有している。本体部４２の周縁部には、モータホルダ１８側に向けて係合壁４８が立設されており、この係合壁４８は、モータホルダ１８の周縁部と係合されている（図２〜図４も参照）。このモータホルダ１８の周縁部には、係合壁４８の外側から係合壁４８と係合（嵌合）される係合面が形成されている。

センターピース２０の本体部４２と、モータホルダ１８の円盤部４０とは、モータ本体１６の軸方向に組み付けられた状態で、モータ本体１６の周方向における幾つかの箇所においてボルト５０により固定されている。また、本体部４２の中央部に形成された支持部４４の先端部は、環状に形成されたコア２６の内側に圧入されている。そして、このようにコア２６の内側に支持部４４の先端部が圧入されることにより、ステータ１２は、センターピース２０に保持されている。

センターピース２０に設けられた支持部４４及び支持部材４６には、軸受５２がそれぞれ設けられており、この軸受５２の内側には、モータシャフト３６が圧入されている。そして、このようにしてモータシャフト３６が軸受５２を介して支持部４４及び支持部材４６に支持されることにより、モータシャフト３６を含むロータ１４の全体は、センターピース２０及びステータ１２に対して回転可能とされている。

制御回路２２は、センターピース２０の本体部４２に対するステータ１２と反対側に配置されている。この制御回路２２は、センターピース２０の本体部４２に沿って配置された基板５４と、この基板５４上に実装された複数の実装部品５６等を有している。また、基板５４における本体部４２側の面には、ヒートシンク５８が実装されている。このヒートシンク５８は、放熱部６０を有しており、放熱部６０は、本体部４２を貫通してモータホルダ１８の円盤部４０側に露出されている。この放熱部６０には、モータ本体１６の軸方向に沿って延びる複数の凸部６２が形成されている。この複数の凸部６２は、本体部４２に対して円盤部４０側に突出している。

回路ケース２４は、扁平容器状に形成されており、開口を本体部４２側に向けた状態で本体部４２に組み付けられている。回路ケース２４と本体部４２とによって形成された空間には、上述の制御回路２２が収容されている。

なお、このモータ１０は、例えば乗用自動車等の車両に搭載される送風装置として好適に用いられるものであり、モータシャフト３６の先端部には、ファン６４（例えばシロッコファン）が取り付けられ、モータホルダ１８は、ファン６４を収容するダクト６６に組み付けられる。

また、このような送風装置に好適に用いられる本実施形態のモータ１０は、冷却性と防水性とを確保させるために以下の構成を備えている。

すなわち、モータホルダ１８の周縁部には、平面視にて四角形とされた凹状の水滴貯留部７０が形成されている（図２〜図４も参照）。この水滴貯留部７０は、モータホルダ１８の周縁部における周方向の一部に形成されており、モータホルダ１８の周縁部に対してモータホルダ１８の径方向外側に突出している。この水滴貯留部７０の開口７０Ａは、ダクト６６の側部に形成された吸気路７２と連通されている。水滴貯留部７０の開口７０Ａは、モータ１０の設置対象（この場合、ダクト６６）への設置状態において鉛直方向上側に向けられる。

また、水滴貯留部７０は、橋渡し状の連結部７４（図３も参照）を介してモータホルダ１８の周縁部と接続されている。この連結部７４には、モータホルダ１８の外部（吸気路７２）からの冷却風を水滴貯留部７０を介してモータ本体１６へ導く冷却風導入路７６が形成されている。

図２に示されるように、この冷却風導入路７６の入口側の開口７６Ａは、片持ち状とされた水滴貯留部７０における基端側の側壁部７８に開口されており、水滴貯留部７０は、冷却風導入路７６の入口側の開口７６Ａよりも外側（モータホルダ１８の径方向外側）に位置している。また、冷却風導入路７６の出口側の開口７６Ｂは、モータホルダ１８の周縁部に形成された周壁部８０に開口されている。モータホルダ１８の円盤部４０とセンターピース２０の本体部４２との間には、ロータハウジング３０の内側と連通する空間８２（図１も参照）が形成されており、この空間８２は、冷却風導入路７６の出口側の開口７６Ｂと連通されている。

また、水滴貯留部７０における基端側の側壁部７８の上端部（冷却風導入路７６の入口側の開口７６Ａにおける下縁部）には、上述の本体部４２の周縁部に形成された係合壁４８に向けて延びる庇部８４が形成されている（図４も適宜参照）。一方、本体部４２の周縁部には、水滴貯留部７０側へ突出する突出部８６が形成されている。突出部８６は、冷却風導入路７６の底部を形成するものであり、庇部８４に対して水滴貯留部７０の開口７０Ａと反対側（下側）に位置している。すなわち、突出部８６は、モータ１０の設置対象への設置状態において、庇部８４よりも鉛直方向下側に位置される。この庇部８４と突出部８６との間には、隙間が設けられている。

また、この突出部８６の先端部には、庇部８４（又は、水滴貯留部７０の開口７０Ａ）と反対側（下側）に延出する垂下壁部８８が形成されている。この垂下壁部８８は、モータ１０の設置対象への設置状態において鉛直方向下側に向けて延びるものである。また、図３に示されるように、連結部７４には、突出部８６側に開口する凹状の溝９０が形成されている。この溝９０は、垂下壁部８８に沿って形成されている（図２，図４も参照）。図２，図４に示されるように、垂下壁部８８は、水滴貯留部７０における基端側の側壁部７８と対向しており、この垂下壁部８８と側壁部との間には、上述の溝９０が設けられている。

また、垂下壁部８８には、この垂下壁部８８の厚み方向に貫通するスリット９２が形成されている。さらに、垂下壁部８８の先端部（下端部）には、水滴貯留部７０側へ延出する延出部９４が形成されており、この延出部９４の先端部は、水滴貯留部７０の底部と接している。

そして、上述の庇部８４と突出部８６との間の隙間と、溝９０と、スリット９２とによって排水通路９６が形成されている。この排水通路９６により、上述の冷却風導入路７６の入口部（入口側の部分）と、センターピース２０の外部（下方）とは連通されている。つまり、上述の庇部８４と突出部８６との間の隙間は、排水通路９６の入口側の開口９６Ａであり、この排水通路９６の入口側の開口９６Ａは、冷却風導入路７６の入口部に開口されている。また、スリット９２は、排水通路９６の出口側の開口であり、この排水通路９６の出口側の開口は、センターピース２０の外部（下方）に開口されている。

また、上述の係合壁４８の一部は、防水壁９８として形成されている。この防水壁９８は、上述の突出部８６に対して立設されている。この防水壁９８は、冷却風導入路７６における排水通路９６よりも奥側に設けられている。本実施形態では、一例として、この防水壁９８は、冷却風導入路７６の出口側の開口７６Ｂに形成されており、この出口側の開口７６Ｂの下縁部を形成している。

また、排水通路９６の入口部（入口側の部分）には、モータホルダ１８とセンターピース２０とで構成されたラビリンス構造１００が設けられている。このラビリンス構造１００は、図３に示されるように、第一ラビリンス部１０２と、第二ラビリンス部１０４と、第三ラビリンス部１０６とを有している。第一ラビリンス部１０２は、センターピース２０に形成されている。この第一ラビリンス部１０２は、突出部８６に立設された壁状に形成されており、排水通路９６の入口側の開口９６Ａ（庇部８４と突出部８６との間の隙間）と対向している（図２，図４も参照）。

一方、第二ラビリンス部１０４及び第三ラビリンス部１０６は、モータホルダ１８に形成されている。つまり、モータホルダ１８の周壁部８０における周方向の一部であって上述の突出部８６と対応する位置には、接続壁部１０８が形成されている。この接続壁部１０８は、矩形状に形成された突出部８６の縁部に沿って形成されており、周壁部８０と開口９６Ａの側部とを接続している。そして、第二ラビリンス部１０４及び第三ラビリンス部１０６は、この接続壁部１０８における開口９６Ａ側の部分に形成されている。

また、より具体的には、第二ラビリンス部１０４は、開口９６Ａの側方に設けられており、開口９６Ａの開口方向に延びる壁面により形成されている。一方、第三ラビリンス部１０６は、開口９６Ａの横幅方向に延びる壁面により形成されており、開口９６Ａと第二ラビリンス部１０４との間に設けられている。

また、この第二ラビリンス部１０４及び第三ラビリンス部１０６の各々は、開口９６Ａの両側に設けられている。この第二ラビリンス部１０４及び第三ラビリンス部１０６は、第一ラビリンス部１０２との間に隙間を有している。また、それぞれ壁面からなる第二ラビリンス部１０４及び第三ラビリンス部１０６と、溝９０の側壁面とは、階段状を成しており、また、第一ラビリンス部１０２は、溝９０の開口幅と略同一の幅で形成されている。そして、第一ラビリンス部１０２、第二ラビリンス部１０４、第三ラビリンス部１０６が以上の構成とされることで、ラビリンス構造１００は、迷路形状を成している。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

以上詳述したように、本実施形態に係るモータ１０によれば、モータホルダ１８には、冷却風導入路７６が形成されている。そして、図１に示されるファン６４の回転に伴いモータ１０の内部が負圧になると、吸気路７２から冷却風Ｗが吸い込まれ、この冷却風Ｗが、水滴貯留部７０の開口７０Ａ、冷却風導入路７６、及び、モータホルダ１８とセンターピース２０との間の空間８２を通じてモータ本体１６へ導かれる。これにより、モータ本体１６、特に、ステータ１２を冷却することができる。

また、モータホルダ１８とセンターピース２０との間の空間８２には、ヒートシンク５８に形成された複数の凸部６２が設けられている。従って、この空間８２を通過する冷却風Ｗによりヒートシンク５８を冷却することができ、ひいては、制御回路２２に実装されヒートシンク５８と接触する駆動素子等の発熱体を冷却することができる。

また、モータホルダ１８には、吸気路７２と接続された凹状の水滴貯留部７０が形成されている。この水滴貯留部７０は、図２に示されるように、冷却風導入路７６の入口側の開口７６Ａよりも外側に位置している。従って、吸気路７２から流れる水滴を水滴貯留部７０で捕集して貯留することができる。

ところで、上述のようにファン６４の回転に伴いモータ１０の内部に負圧が生じると、吸気路７２からの冷却風Ｗと一緒に水滴が冷却風導入路７６に浸入することが考えられる。

しかしながら、本実施形態に係るモータ１０によれば、図２に示されるように、冷却風導入路７６の入口部とセンターピース２０の外部（センターピース２０の下方）とは、排水通路９６によって連通されている。従って、冷却風導入路７６に水滴Ｌが入り込んだ場合でも、この水滴Ｌを排水通路９６を通じてセンターピース２０の外部（下方）に排出することができるので、防水性を確保することができる。また、排水通路９６の入口部には、モータホルダ１８とセンターピース２０とで構成されたラビリンス構造１００（図３参照）が設けられている。従って、このラビリンス構造１００により、水滴Ｌを排水通路９６側に流しつつ冷却風Ｗが排水通路９６から漏れ出すことを抑制することができるので、冷却性も確保することができる。

また、図３に示されるように、ラビリンス構造１００は、排水通路９６の入口側の開口９６Ａと対向する第一ラビリンス部１０２と、開口９６Ａの側方に設けられて開口９６Ａの開口方向に延びる第二ラビリンス部１０４と、開口９６Ａの横幅方向に延びて開口９６Ａと第二ラビリンス部１０４との間に設けられた第三ラビリンス部１０６とを有している。従って、ラビリンス構造１００が冷却風を通しにくい構造となっているので、冷却風が排水通路９６から漏れ出すことをより効果的に抑制することができる。

さらに、センターピース２０の周縁部に形成された係合壁４８の一部は、冷却風導入路７６に設けられた防水壁９８（図２，図４も参照）として形成されている。従って、冷却風導入路７６に水滴が入り込んだ場合でも、この水滴の浸入を防水壁９８により阻止することができる。しかも、この防水壁９８は、冷却風導入路７６における排水通路９６よりも奥側に設けられているので、防水壁９８により浸入が阻止された水滴を排水通路９６を通じてセンターピース２０の外部に排出することができる。これにより、防水性を高めることができる。

また、図３に示されるように、第二ラビリンス部１０４及び第三ラビリンス部１０６の各々は、開口９６Ａの両側に設けられており、これにより、水滴の排水経路が開口９６Ａの両側に形成されている。従って、水滴の排水経路が増加された分、防水性（排水性）を向上させることができる。また、各排水経路に第一ラビリンス部１０２、第二ラビリンス部１０４及び第三ラビリンス部１０６からなるラビリンス形状が設けられているので、冷却風の漏れを効果的に抑制することができる。

また、第一ラビリンス部１０２は、センターピース２０に形成され、第二ラビリンス部１０４及び第三ラビリンス部１０６は、モータホルダ１８に形成されている。従って、ラビリンス構造１００を構成する第一ラビリンス部１０２、第二ラビリンス部１０４、及び、第三ラビリンス部１０６が、センターピース２０及びモータホルダ１８に分かれて形成されているので、センターピース２０及びモータホルダ１８の構成がそれぞれ複雑化することを抑制しつつ（省スペース化を達成しつつ）、ラビリンス構造１００を追加することができる。

次に、本実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態において、ラビリンス構造１００は、一例として、第一ラビリンス部１０２、第二ラビリンス部１０４、及び、第三ラビリンス部１０６を有する構成とされていたが、同様の機能を有する他の構造とされていても良い。

また、第二ラビリンス部１０４及び第三ラビリンス部１０６の各々は、開口９６Ａの両側に設けられていたが、排水性を確保できる場合には、第二ラビリンス部１０４及び第三ラビリンス部１０６の各々が開口９６Ａの片側のみに設けられていても良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０…モータ、１２…ステータ、１４…ロータ、１６…モータ本体、１８…モータホルダ、２０…センターピース、２２…制御回路、２４…回路ケース、２６…コア、２８…巻線、３０…ロータハウジング、３２…ロータマグネット、３４…固定部、３６…モータシャフト、３８…包囲部、４０…円盤部、４２…本体部、４４…支持部、４６…支持部材、４８…係合壁、５０…ボルト、５２…軸受、５４…基板、５６…実装部品、５８…ヒートシンク、６０…放熱部、６２…凸部、６４…ファン、６６…ダクト、７０…水滴貯留部、７０Ａ…開口、７２…吸気路、７４…連結部、７６…冷却風導入路、７６Ａ…入口側の開口、７６Ｂ…出口側の開口、７８…側壁部、８０…周壁部、８２…空間、８４…庇部、８６…突出部、８８…垂下壁部、９０…溝、９２…スリット、９４…延出部、９６…排水通路、９６Ａ…入口側の開口、９８…防水壁、１００…ラビリンス構造、１０２…第一ラビリンス部、１０４…第二ラビリンス部、１０６…第三ラビリンス部、１０８…接続壁部、Ｌ…水滴、Ｗ…冷却風

Claims (6)

1. ステータ及びロータを有するモータ本体と、
   前記ロータの周囲に設けられたモータホルダと、
   前記ステータを保持すると共に、前記モータホルダに組み付けられたセンターピースと、
   前記モータホルダに形成され、前記モータホルダの外部からの冷却風を前記モータ本体へ導く冷却風導入路と、
   前記冷却風導入路の入口部と前記センターピースの外部とを連通する排水通路と、
   前記排水通路の入口部に設けられ、前記モータホルダと前記センターピースとで構成されたラビリンス構造と、
   を備えたモータ。
2. 前記センターピースの周縁部には、前記モータホルダ側に向けて立設され、前記モータホルダの周縁部と係合された係合壁が形成され、
   前記係合壁の一部は、前記冷却風導入路における前記排水通路よりも奥側に設けられた防水壁として形成されている、
   請求項１に記載のモータ。
3. 前記モータホルダには、前記冷却風導入路の入口側の開口よりも外側に位置する凹状の水滴貯留部が形成されている、
   請求項１又は請求項２に記載のモータ。
4. 前記ラビリンス構造は、
   前記排水通路の入口側の開口と対向する第一ラビリンス部と、
   前記排水通路の入口側の開口の側方に設けられ、該開口の開口方向に延びる第二ラビリンス部と、
   前記排水通路の入口側の開口の横幅方向に延び、該開口と前記第二ラビリンス部との間に設けられた第三ラビリンス部とを有している、
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のモータ。
5. 前記第二ラビリンス部及び前記第三ラビリンス部の各々は、前記排水通路の入口側の開口の両側に設けられている、
   請求項４に記載のモータ。
6. 前記第一ラビリンス部は、前記センターピースに形成され、
   前記第二ラビリンス部及び前記第三ラビリンス部は、前記モータホルダに形成されている、
   請求項４又は請求項５に記載のモータ。

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