JP2015149852A - 回転電機 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡便な構造で配線が抜けることを防止できる回転電機を提供すること。
【解決手段】配線20が配線取出し部10から外部に取り出される電動モータ(回転電機)100であって、配線取出し部10は、配線20を挟持する保持部材30及び押さえ部材40を備える。保持部材30は配線20の延設方向に沿って窪む保持溝31を有し、押さえ部材40は配線20の延設方向に沿って窪む押さえ溝41を有する。そして、保持溝31と押さえ溝41には、配線20を押圧して湾曲させる押圧部として第1の突起33、第2の突起43が設けられる構成とした。
【選択図】図7

Description

本発明は、配線を通じて供給される電流によって回転する回転電機に関する。
特許文献1には、渦流ポンプ装置において、ポンプケース内の配線が配線取出し部から外部に取り出される電動モータが開示されている。
上記電動モータの配線取出し部には、ポンプケースに形成される配線載置部と、配線載置部との間に配線を挟持する固定部材と、が設けられる。
配線載置部には、配線保持溝が形成される。一方、固定部材には、配線保持溝に対向する位置に配線押さえ溝が形成される。配線保持溝及び配線押さえ溝の各内周面には、それぞれの内側に突出するリブ状突起が形成される。各リブ状突起は、互いに環状に並ぶように形成されている。
配線取出し部では、ポンプケースの配線載置部に配線及び固定部材が取り付けられると、配線が配線保持溝と配線押さえ溝の間に挟持される。環状に並ぶ各リブ状突起が配線の絶縁被膜を圧縮することにより、配線のまわりが密封される。
特開2013−47509号公報
しかしながら、上記電動モータの配線取出し部は、配線保持溝と配線押さえ溝の間に挟持された配線が直線状に延びているため、配線が外部へと引っ張られる力に対して配線が抜けることを十分に防止できないという問題点がある。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡便な構造で配線が抜けることを防止できる回転電機を提供することを目的とする。
本発明は、配線が配線取出し部から外部に取り出される回転電機であって、配線取出し部は、配線を挟持する保持部材及び押さえ部材を備える。保持部材は配線の延設方向に沿って窪む保持溝を有し、押さえ部材は配線の延設方向に沿って窪む押さえ溝を有する。そして、保持溝と押さえ溝の少なくとも一方には、配線を押圧して湾曲させる押圧部が設けられることを特徴とする。
本発明では、配線は保持部材及び押さえ部材にて挟持された状態で、押圧部によって押圧されて湾曲される。したがって、配線が外部に引っ張られる力に対して配線の湾曲された部位が抵抗となり、保持溝と押さえ溝の間から配線が抜けることが防止される。
本発明の第1実施形態に係る電動モータの斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る電動モータの分解斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る電動モータにおける配線取出し部の斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る電動モータにおける配線取出し部の平面図である。 本発明の第1実施形態に係る電動モータにおける配線取出し部の正面図である。 図5の一部を拡大した正面図である。 図5のA−A線に沿う断面図である。 本発明の第2実施形態に係る電動モータにおける配線取出し部の断面図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。以下では、本発明の実施形態として回転電機が電動モータである場合について説明する。なお、各図面において、互いに直交するX、Y、Zの3軸を設定して説明する。
(第1実施形態)
図1に示すように、回転電機として設けられる電動モータ100は、金属製のケーシング4として有底円筒状のケース5と、ケース5の開口端を閉塞するフランジ6及びフランジカバー7と、を備える。ケース5とフランジ6は、複数本(ここでは4本)のボルト2を介して締結される。フランジ6とフランジカバー7は、複数本(ここでは4本)のボルト3を介して締結される。ケース5は、その側部から突出する複数のブラケット部5Aを有し、各ブラケット部5Aを挿通するボルト(図示省略)を介して支持体(図示省略)に締結される。
ケース5の内側には、3相の電磁コイルを有するステータ(図示省略)が固定して設けられる。ステータの内側には、ロータ9が回転自在に設けられる。ロータ9は、ケーシング4に回転自在に支持されるロータシャフト8と、ロータシャフト8に取り付けられるマグネット(図示省略)と、を備える。電動モータ100の作動時には、3相の駆動電流が3本の配線20を通じてステータの電磁コイルに供給され、電磁コイルに生じる電磁力によってロータ9が回転駆動される。
電動モータ100には、各相に対応した3本の配線20をケーシング4の外部に取り出すための配線取出し部10が設けられる。配線取出し部10は、フランジ6とフランジカバー7の間に設けられる。各配線20は、Y軸方向に延びるように取り出される。各配線20は、X軸方向に一定の間隔を持って並ぶように配置される。
配線取出し部10は、各配線20を挟持する樹脂製の保持部材30及び押さえ部材40が設けられる。フランジ6、保持部材30、押さえ部材40、及びフランジカバー7は、Z軸方向に積層された状態で、ケース5に取り付けられる。
図2は、フランジ6からフランジカバー7及び押さえ部材40が取り外された分解状態を示している。フランジ6には、保持部材30及び押さえ部材40が介装される開口部61が形成される。開口部61は、保持部材30が載置される底面と、保持部材30の両側に当接する両側面と、を有する。開口部61の両側面には、互いに対向して延びる一対の位置決め溝62が開口される。位置決め溝62は、配線20の延設方向(Y軸方向)に対して略直交する方向(X軸方向及びZ軸方向)に延びるように配置される。
図3、図4は、各配線20が保持部材30と押さえ部材40の間に挟持された状態を示している。保持部材30の両側部には、Z軸方向に延びる一対のレール部38が形成される。押さえ部材40の両側部には、一対のレール部48が形成される。保持部材30及び押さえ部材40は、各レール部38、48がフランジ6の各位置決め溝62に係合することにより、配線20の延設方向(Y軸方向)への移動が規制される。
レール部38の一端38Aは、テーパ状に形成される。これにより、保持部材30がフランジ6に組み付けられる際に、レール部38がテーパ状の先端38Aを介して位置決め溝62に円滑に差し込まれる。
保持部材30には、各相に対応した3個の導電板17が介装される。図7に示すように、各導電板17は、保持部材30の固定梁部55に差し込まれることによって固定される。固定梁部55は、X軸方向に延びる梁状に形成される。導電板17は、L字形に折り曲げられた板状に形成される。導電板17のY軸方向に延びる一端には、配線20の導電線21が溶接により結合される。導電板17のZ軸方向に延びる他端には、ステータの電磁コイルから延びる導電線18が溶接またはカシメ等により結合される。導電線18は、保持部材30に形成されたテーパ状の孔30A、及び導電板17の曲折部に形成された孔17Aを通って導電板17に結合される。電動モータ100の作動時には、駆動電流が配線20の導電線21、導電板17、及び導電線18を通じてステータの電磁コイルに供給される。
保持部材30は、隣り合う配線20の導電線21の間を仕切る2個の仕切壁56を有する。仕切壁56は、X軸方向及びZ軸方向に延びる板状をしており、その一端が固定梁部55に連接している。電動モータ100の作動時には、配線20の導電線21、導電板17を通じて流れる駆動電流が仕切壁56及び固定梁部55によって絶縁される。
保持部材30には、複数の肉抜き部57、58が形成される(図7参照)。押さえ部材40にも、複数(ここでは5個)の肉抜き部50が形成される。これにより、樹脂製の保持部材30及び押さえ部材40の成型時に、保持部材30及び押さえ部材40の形状が保たれるようになっている。
図5は、各配線20の図示を省略した配線取出し部10の組み付け状態を示している。図6の(A)図は、図5の一部を拡大した図である。保持部材30と押さえ部材40の間に配線20が挟持された状態で、保持部材30の端面36と押さえ部材40の端面46との間には、間隙15が設けられる。このように、保持部材30と押さえ部材40は、互いに当接しないように形成され、保持部材30と押さえ部材40の間で配線20に付与される押圧力が制限されないようになっている。
保持部材30には、その端面36から突出するシール凸部35が形成される。一方、押さえ部材40には、その端面46に開口するシール凹部45が形成される。シール凸部35及びシール凹部45は、配線20の延設方向(Y軸方向)に対して略直交する方向(X軸方向及びZ軸方向)に延びるように配置される。配線取出し部10では、シール凸部35がシール凹部45に嵌合することにより、間隙15が遮断される。シール凸部35は、その両端が各レール部38の端面から突出するように形成される。一方、シール凹部45は、その両端が各レール部48の端面に開口するように形成される。これにより、電動モータ100の外部とフランジ6の開口部61との間に隙間が生じないようになっており、電動モータ100の内部にチリやほこりなどの異物が侵入するのが抑制される。
図7は、図5のA−A線に沿う断面図であり、配線取出し部10において、配線20が保持部材30と押さえ部材40の間に挟持された状態を示している。
配線20は、複数の線材からなる導電線(より線)21と、導電線21のまわりを包囲する樹脂製の被覆22と、を有する。図7において、Oは配線20の中心線を示す。配線20が外力を受けない自由状態において、被覆22は直円筒状に延びている。
図5に示すように、保持部材30は、端面36に開口する3本の保持溝31を有する。保持溝31は、Y軸方向に延びる半円筒面状の保持面(内周面)32を有する。一方、押さえ部材40は、端面46に開口する押さえ溝41を有する。押さえ溝41は、保持面32に対向して配線20の延設方向(Y軸方向)に延びる半円筒面状の押さえ面(内周面)42を有する。保持面32と押さえ面42は、配線20の延設方向(Y軸方向)に延びる直円柱状の貫通孔を画成する。配線20は保持溝31と押さえ溝41の間で挟持されることにより、配線20の被覆22が保持面32と押さえ面42の間で圧縮される。
図5、図6の(A)図に示すように、保持部材30は、保持面32から突出する2個の第1の突起33を有する。第1の突起33は、保持面32から半径方向(Z軸方向)に突出する半円状の断面形状を有し(図7参照)、保持面32の周方向に延びるリブ状に形成される。2個の第1の突起33は、配線20の延設方向(Y軸方向)に間隔を空けて配置され、配線20を部分的に押圧する押圧部(凸部)として設けられる。
押さえ部材40は、押さえ面42から突出する1個の第2の突起43を有する。第2の突起43は、押さえ面42から半径方向(Z軸方向)に突出する半円状の断面形状を有し(図7参照)、押さえ面42の周方向に延びるリブ状に形成される。第2の突起43は、押さえ溝41の長手方向の中央部付近に配置され、配線20を部分的に押圧する押圧部(凸部)として設けられる。
配線取出し部10では、保持溝31と押さえ溝41の間で挟持される配線20を湾曲させる構成として、各第1の突起33と第2の突起43が配線20の延設方向(Y軸方向)に互いにオフセットして設けられる。第2の突起43は、各第1の突起33の中間位置に対向するように配置される。
電動モータ100の組み立て時には、フランジ6に保持部材30、各配線20、押さえ部材40、及びフランジカバー7が組み付けられた後に、フランジ6とフランジカバー7が各ボルト3を介して締結される。このときに、各ボルト3の締結力によって押さえ部材40が保持部材30に引き寄せられるのに伴って、各第1の突起33と第2の突起43が配線20の外周を径方向(Z軸方向)に押圧する。配線20は、各第1の突起33と第2の突起43とによって配線20の延設方向(Y軸方向)において異なる位置で曲げ荷重が与えられることにより、配線20の3箇所で湾曲される。第2の突起43が各第1の突起33の中間位置に対向するように配置されたことにより、配線20は互いに均等な間隔を持つ第2の突起43及び各第1の突起33を支点として効果的に湾曲される。
こうして電動モータ100の組み立てられた状態では配線20が湾曲され、配線20が外部に引っ張られる力に対して配線20の湾曲された部位が抵抗となり、保持溝31と押さえ溝41の間から配線20が抜けることが防止される。
なお、第1の突起33と第2の突起43の形状、個数、及び配置は、上述した構成に限らず、配線20に曲げ荷重が与えられるものであればよい。
以上の第1実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
〔1〕配線取出し部10は、配線20を挟持する保持部材30及び押さえ部材40を備える。保持部材30は配線20の延設方向に沿って窪む保持溝31を有し、押さえ部材40は配線20の延設方向に沿って窪む押さえ溝41を有する。そして、保持溝31と押さえ溝41の少なくとも一方には、配線20を押圧して湾曲させる第1の突起33、第2の突起43(押圧部)が設けられる構成とした。
上記構成に基づき、配線20は保持部材30及び押さえ部材40にて挟持された状態で、第1の突起33、第2の突起43(押圧部)によって押圧されて湾曲される。したがって、配線20が外部に引っ張られる力に対して配線20の湾曲された部位が抵抗となり、保持溝31と押さえ溝41の間から配線20が抜けることが防止される。
〔2〕保持溝31は、配線20の延設方向に延びる保持面32と、保持面32から突出する押圧部としての第1の突起33と、を有する。一方、押さえ溝41は、保持面32に対向して配線20の延設方向に延びる押さえ面42と、押さえ面42から突出する押圧部としての第2の突起43と、を有する。そして、第1の突起33と第2の突起43は、配線20の延設方向に互いにオフセットして設けられる構成とした。
上記構成に基づき、配線取出し部10では、配線20が第1の突起33と第2の突起43によって配線20の延設方向において異なる位置で押圧されるため、配線20が効果的に湾曲され、配線20が抜けることが防止される。
〔3〕配線取出し部10は、保持部材30と押さえ部材40の間に配線20が挟持された状態で、保持部材30の端面36と、保持部材30の端面36と対向する押さえ部材40の端面46と、の間に間隙15が設けられる構成とした。
上記構成に基づき、保持部材30と押さえ部材40が互いに当接して第1の突起33、第2の突起43(押圧部)の押圧力が制限されることが回避される。これにより、第1の突起33、第2の突起43(押圧部)が配線20に付与する押圧力が十分に確保され、配線20が抜けることが防止される。
〔4〕配線取出し部10は、保持部材30の端面36と保持部材30の端面36と対向する押さえ部材40の端面46の一方から突出するシール凸部35と、保持部材30の端面36と保持部材30の端面36と対向する押さえ部材40の端面46の他方に窪むシール凹部45と、を備え、シール凸部35とシール凹部45は、配線20の延設方向とは直交する方向に設けられており、シール凸部35がシール凹部45に嵌合する構成とした。
上記構成に基づき、配線取出し部10では、シール凸部35がシール凹部45に嵌合することにより、保持部材30と押さえ部材40の間に設けられる間隙15を通じて異物等が侵入することが防止される。
〔5〕配線取出し部10は、互いに積層されるフランジ6及びフランジカバー7を備える。そして、保持部材30及び押さえ部材40は、フランジ6とフランジカバー7の間に挟持される構成とした。
樹脂製の保持部材30及び押さえ部材40は、ネジ等で直接締結されるのではなく、剛性の高い金属製のフランジ6とフランジカバー7の間に挟持される。よって、保持部材30及び押さえ部材40は、フランジ6及びフランジカバー7との接触面にてそれぞれ押圧されるので、配線20に加わる力が偏るのを抑制できる。これにより、配線20が効果的に湾曲され、配線20が抜けることが防止される。
なお、図6の(B)図に示すように、配線20の周方向について部分的に押圧する押圧部として、保持部材30に第1の突起33Aが形成され、押さえ部材40に第2の突起43Aが形成される構成としてもよい。第1の突起33Aは、保持溝31の底部(奥部)に配置され、その突出端が保持部材30の端面36と平行となるようにX軸方向に延びる直線状に形成される。第2の突起43Aは、押さえ溝41の底部(奥部)に配置され、その突出端が押さえ部材40の端面46と平行となるようにX軸方向に延びる直線状に形成される。
この場合には、第1の突起33Aが半円筒面状の保持面32に対して部分的に突出するとともに、第2の突起43Aが半円筒面状の押さえ面42に対して部分的に突出するため、両者の間で配線20を押圧する荷重を小さくすることができる。これにより、保持部材30に配線20を挟んで押さえ部材40を取り付ける作業が容易に行える。第1の突起33Aと第2の突起43Aが配線20を挟んで保持部材30に対して押さえ部材40が変位するZ軸方向について並ぶように配置されることにより、配線20が効果的に湾曲され、配線20が抜けることが防止される。
なお、図6の(C)図に示すように、配線20の周方向について部分的に押圧する押圧部として、保持部材30に第1の突起33Bが形成され、押さえ部材40に第2の突起43Bが形成される構成としてもよい。第1の突起33Bは、保持溝31の底部(奥部)に配置され、その突出端が角形に突出する楔状に形成される。第2の突起43Bは、押さえ溝41の底部(奥部)に配置され、その突出端が角形に突出する楔状に形成される。
この場合には、楔状をした第1の突起33B及び第2の突起43Bが配線20の被覆22に食い込み、配線20が抜けることが防止される。第1の突起33B及び第2の突起43Bの突出量が配線20の被覆22の厚さより小さく形成されることにより、配線20の導電線21が損傷することが防止される。
(第2実施形態)
次に、図8を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。以下では、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第1実施形態の配線取出し部10と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
上記第1実施形態に係る配線取出し部10では、配線20を湾曲させる押圧部として、保持溝31の保持面32から突出する第1の突起33と、押さえ溝41の押さえ面42から突出する第2の突起43と、が設けられる。これに対して、第2実施形態に係る配線取出し部70では、配線20を湾曲させる押圧部として、互いに対向してY軸方向に湾曲して延びる保持溝81の保持面82及び押さえ溝91の押さえ面92が設けられる。
図8は、配線取出し部70において、配線20が保持部材80と押さえ部材90の間に挟持された状態を示している。
保持部材80の保持溝81は、配線20の延設方向(Y軸方向)に延びる半円筒面状の保持面82を有する。一方、押さえ部材90の押さえ溝91は、保持面82に対向して配線20の延設方向(Y軸方向)に延びる半円筒面状の押さえ面92を有する。保持面82と押さえ面92は、配線20の延設方向(Y軸方向)に延びる貫通孔を画成する。配線20は、保持溝81と押さえ溝91の間で挟持されることにより、保持面82に押さえ面92の間で圧縮される。
保持部材80では、保持面82の底面部83が配線20の延設方向(Y軸方向)に湾曲して延びる。一方、押さえ部材40では、押さえ面92の底面部93が配線20の延設方向(Y軸方向)に湾曲して延びる。保持面82の底面部83と、押さえ面92の底面部93とは、互いに対向し、保持溝81及び押さえ溝91の深さ方向(Z軸方向)に一定の間隔を持つように湾曲している。
配線取出し部70では、湾曲した保持面82の底面部83と、押さえ面92の底面部93の間で配線20が押圧されるため、配線20の導電線21が底面部83及び底面部93に沿って湾曲される。したがって、配線20が外部に引っ張られる力に対して配線20の湾曲された部位が抵抗となり、保持溝81と押さえ溝91の間から配線20が抜けることが防止される。
以上の第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に前記〔1〕、〔3〕〜〔5〕の作用効果を奏するとともに、以下に示す作用効果を奏する。
〔6〕保持溝81は、配線20の延設方向に湾曲する押圧部としての保持面82を有し、押さえ溝91は、保持面82に対向して湾曲する押圧部としての押さえ面92を有する構成とした。
配線取出し部70では、配線20が湾曲した保持面82と押さえ面92の間に挟まれて押圧されるため、配線20が効果的に湾曲され、配線20が抜けることが防止される。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
例えば、配線取出し部は、保持部材に配線の延設方向に湾曲する保持面が形成される一方、押さえ部材の押さえ面から突出する第2の突起(凸部)が形成される構成としてもよい。
また、配線取出し部は、保持部材と押さえ部材とをボルトを介して締結する構成としてもよい。
第2実施形態においては、押さえ面92の底面部93と保持面82の底面部83とを湾曲させる構造としたが、いずれか一方を湾曲させるようにしてもよい。
以上の実施形態では、回転電機が電力によって動力を発生する電動モータ(原動機)である場合について説明したが、回転電機が動力によって電力を発生する発電機であってもよい。
6 フランジ
7 フランジカバー
10 配線取出し部
15 間隙
20 配線
30 保持部材
31 保持溝
32 保持面
33、33A、33B 第1の突起(押圧部)
35 シール凸部
40 押さえ部材
41 押さえ溝
42 押さえ面
43、43A、43B 第2の突起(押圧部)
45 シール凹部
70 配線取出し部
81 保持溝
82 保持面(押圧部)
91 押さえ溝
92 押さえ面(押圧部)
100 電動モータ(回転電機)

Claims (6)

  1. 配線が配線取出し部から外部に取り出される回転電機であって、
    前記配線取出し部は、前記配線を挟持する保持部材及び押さえ部材を備え、
    前記保持部材は前記配線の延設方向に沿って窪む保持溝を有し、
    前記押さえ部材は前記配線の延設方向に沿って窪む押さえ溝を有し、
    前記保持溝と前記押さえ溝の少なくとも一方には、前記配線を押圧して湾曲させる押圧部が設けられることを特徴とする回転電機。
  2. 前記保持溝は、
    前記配線の延設方向に延びる保持面と、
    前記保持面から突出する前記押圧部としての第1の突起と、を有し、
    前記押さえ溝は、
    前記保持面に対向して前記配線の延設方向に延びる押さえ面と、
    前記押さえ面から突出する前記押圧部としての第2の突起と、を有し、
    前記第1の突起と前記第2の突起は、前記配線の延設方向に互いにオフセットして設けられることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
  3. 前記保持溝は、前記配線の延設方向に湾曲する前記押圧部としての保持面を有し、
    前記押さえ溝は、前記保持面に対向して湾曲する前記押圧部としての押さえ面を有することを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
  4. 前記配線取出し部は、前記保持部材と前記押さえ部材の間に前記配線が挟持された状態で、前記保持部材の端面と、前記保持部材の端面と対向する前記押さえ部材の端面と、の間に間隙が設けられることを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の回転電機。
  5. 前記配線取出し部は、
    前記保持部材の端面と前記保持部材の端面と対向する前記押さえ部材の端面の一方から突出するシール凸部と、
    前記保持部材の端面と前記保持部材の端面と対向する前記押さえ部材の端面の他方に窪むシール凹部と、を備え、
    前記シール凸部と前記シール凹部は、前記配線の延設方向とは直交する方向に設けられており、前記シール凸部が前記シール凹部に嵌合することを特徴とする請求項4に記載の回転電機。
  6. 互いに積層されるフランジ及びフランジカバーを備え、
    前記保持部材及び前記押さえ部材は、前記フランジと前記フランジカバーの間に挟持されることを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載の回転電機。
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