JP2016046976A - 電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】フレーム部材やブラケットの種類を増やすことなく端子箱の複数の位置関係に対応し、確実に液体が排出される電動機を提供する。【解決手段】本実施形態の電動機は、フレーム部材、ブラケット、端子箱、ドレイン部、取付部および複数組の取付穴群を備える。端子箱は、フレーム部材の外周側に設けられ、フレーム部材を周方向へ回転させることにより、ブラケットに対する位置関係が変化する。ドレイン部は、ブラケットのフレーム部材とは反対の面側に設けられ、中心部から径方向外側へ無用の液体を排出する。取付部は、フレーム部材のブラケット側の端部に周方向へ等しい角度間隔で３か所設けられ、ブラケットをフレーム部材に固定するための固定部材が取り付けられる。取付穴群は、ブラケットに設けられ、固定部材が貫くとともに、フレーム部材の周方向への回転にあわせて、取付部と重なる位置に設けられている。【選択図】図１

Description

本実施形態は、電動機に関する。

電動機は、回転子を収容するフレーム部材の外側に端子箱を有している。この端子箱は、例えば左方、右方または上方など、電動機を適用する機器に応じて異なる位置に設けられる。このように端子箱の異なる位置に応じてフレーム部材を用意すると、同一の形式の電動機であっても複数のフレーム部材が必要となる。そこで、フレーム部材を軸方向に反転したり、フレーム部材を周方向へ回転させることにより、端子箱の位置を変更している（特許文献１、２参照）。

しかし、例えばポンプと直接結合される電動機の場合、電動機の端部において回転子を支持するブラケットは、無用な液体を排出するためのドレイン部を有している。このドレイン部は、液体を排出するという機能のために、中心部から径方向外側へかけて重力方向下方へ傾斜している。そのため、端子箱の位置を変更するためにフレーム部材を回転すると、このフレーム部材に取り付けられているブラケットも回転し、ドレイン部の所定の姿勢を維持できないという問題がある。

特開平９−６５５９８号公報 特開平９−９３８５３号公報

そこで、フレーム部材やブラケットの種類を増やすことなく端子箱の複数の位置関係に対応し、確実に液体が排出される電動機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために本実施形態の電動機は、フレーム部材、ブラケット、端子箱、ドレイン部、取付部、および複数組の取付穴群を備える。フレーム部材は、回転子を収容する筒状である。ブラケットは、前記フレーム部材の軸方向において一方の端部に取り付けられ、前記回転子を回転可能に支持する。端子箱は、前記フレーム部材の外周側に設けられ、前記フレーム部材を周方向へ回転させることにより、前記ブラケットに対する位置関係が変化する。ドレイン部は、前記ブラケットの前記フレーム部材とは反対の面側に設けられ、前記回転子が貫く中心部から径方向外側へ無用の液体を排出する。取付部は、前記フレーム部材の前記ブラケット側の端部に周方向へ等しい角度間隔で３か所設けられ、前記ブラケットを前記フレーム部材に固定するための固定部材が取り付けられる。取付穴群は、前記ブラケットに設けられ、前記固定部材が貫くとともに、前記フレーム部材の周方向への回転にあわせて、前記フレーム部材とともに回転する前記取付部と重なる位置に設けられている。

第１実施形態による電動機のブラケットを図４の矢印Ｉ方向から見た概略図 図３の矢印II方向から見た概略図 第１実施形態による一体型ポンプを示す概略図 第１実施形態による電動機を示す概略図 第１実施形態による電動機をポンプ部側から見た概略図 第１実施形態による電動機のフレーム部材をポンプ部側から見た概略図であり、脚部の断面を示す図 第１実施形態による電動機のフレーム部材とブラケットとの固定部分を拡大した模式的な断面図 電動機の端子箱の位置を示す模式図 第２実施形態による電動機のブラケットをポンプ部側から見た概略図 第２実施形態による電動機をポンプ部側から見た概略図

以下、電動機の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（一体型ポンプ）
まず、電動機が適用される一体型のポンプについて説明する。図２および図３に示すように一体型ポンプ１０は、電動機１１とポンプ部１２とが一体に構成されている。すなわち、ポンプ部１２は、電動機１１と一体に結合されている。一体型ポンプ１０は、電動機１１によってポンプ部１２が駆動され、吸入した液体を加圧して吐出する。液体としては、例えば水や油が用いられる。一体型ポンプ１０は、一般的に油圧ポンプとして用いられる。この場合、一体型ポンプ１０で吐出される液体は、作動油である。

（第１実施形態）
次に、一体型ポンプ１０に用いられる第１実施形態の電動機１１を図４、図５に示す。電動機１１は、フレーム部材１３、ブラケット１４および端子箱１５を備えている。フレーム部材１３は、例えばアルミニウムを材料としたアルミダイキャストである。フレーム部材１３は、円筒状に形成されており、内側に図示しない固定子が固定される。また、フレーム部材１３は、内側に回転子１６を回転可能に収容する。フレーム部材１３は、軸方向において少なくとも一方の端部が開口している。ブラケット１４は、鋳鉄などで板状に形成されている。ブラケット１４は、フレーム部材１３の軸方向の一方の端部すなわち開口している側の端部に取り付けられる。ブラケット１４は、図１に示すように中心に開口部２１を有している。この開口部２１には、ベアリング２２が設けられている。これにより、ブラケット１４は、フレーム部材１３に収容される回転子１６の一方の端部を回転可能に支持している。

図４および図５に示すように端子箱１５は、フレーム部材１３の外周側に設けられている。電動機１１の各部と電気的に接続されている配線の端部は、この端子箱１５に集約されている。端子箱１５は、フレーム部材１３の周方向において任意の１か所に固定されている。フレーム部材１３は、図３〜図６に示すように一対の脚部２４によって支持される。これら一対の脚部２４は、図６に示すようにボルト２５およびナット２６によってフレーム部材１３に着脱可能に取り付けられている。

電動機１１は、上述のフレーム部材１３、ブラケット１４および端子箱１５に加え、図１、図５および図６に示すようにドレイン部３１および取付部３２を備えている。ドレイン部３１は、図１および図５に示すようにブラケット１４に設けられている。詳細には、ドレイン部３１は、板状のブラケット１４のうちフレーム部材１３と反対の面側に設けられている。ドレイン部３１は、ブラケット１４の中心部から径方向外側へ伸びている。ブラケット１４は、上述のように中心部に回転子１６が貫く開口部２１を有している。ドレイン部３１は、この開口部２１が設けられている中心部から径方向外側へかけて溝状に形成されている。そして、ドレイン部３１は、この径方向内側の中心部側に比較して径方向外側が重力方向において下方に位置するように傾斜している。ここで、ドレイン部３１の径方向内側の端部は内側端３１１とし、ドレイン部３１の径方向外側の端部は外側端３１２とする。

一体型ポンプ１０の場合、ポンプ部１２の電動機１１側の端部にはポンプ部１２で加圧する液体がしみ出すことがある。電動機１１は、ポンプ部１２からしみ出した液体によって不具合を招くおそれがある。そこで、ポンプ部１２からしみ出した液体は、電動機１１のポンプ部１２側の端部に位置するドレイン部３１を通して排出され、電動機１１側への進入が予防される。ドレイン部３１は、外側端３１２が内側端３１１よりも重力方向において下方にある。そのため、ポンプ部１２からしみ出す無用な液体は、重力によってドレイン部３１を通して外部へ排出される。このように、ドレイン部３１は、液体を排出する必要があるため、フレーム部材１３の姿勢にかかわらず、外側端３１２が内側端３１１よりも重力方向において下方にある姿勢を維持することが求められる。図１および図５に示すように、ドレイン部３１は、外側端３１２が内側端３１１よりも下方にあれば、右方または左方のいずれに傾斜してもよい。
取付部３２は、図６に示すようにフレーム部材１３のブラケット１４が取り付けられる側の端部に設けられている。第１実施形態の場合、この取付部３２は、フレーム部材１３の周方向において等しい角度間隔で３か所設けられている。

ブラケット１４は、図１に示すように径方向外側へ突出する耳部４０を有している。耳部４０は、ブラケット１４の外周壁から径方向外側へ突出している。第１実施形態の場合、耳部４０は、ブラケット１４の周方向へ等間隔に６つ設けられている。この耳部４０は、それぞれ板厚方向に貫く取付穴４１〜４６を有している。これらの取付穴４１〜４６のうち取付穴４１、４３、４５は、第一取付穴群を構成している。また、取付穴４１〜４６のうち取付穴４２、４４、４６は、第二取付穴群を構成している。このように、ブラケット１４に設けられている取付穴４１〜４６は、第一取付穴群または第二取付穴群を構成している。すなわち、電動機１１は、ブラケット１４に形成されている取付穴４１、４３、４５で構成される第一取付穴群と、取付穴４２、４４、４６で構成される第二取付穴群とを備えている。第１実施形態の場合、第一取付穴群を構成する取付穴４１、４３、４５は、ブラケット１４の周方向において１２０°間隔で耳部４０に設けられている。同様に、第二取付穴群を構成する取付穴４２、４４、４６は、ブラケット１４の周方向において１２０°間隔で耳部４０に設けられている。これらの取付穴４１〜４６は、図７に示すようにボルトなどで構成される固定部材５１が貫く。ブラケット１４は、この取付穴４１〜４６を貫く固定部材５１をフレーム部材１３に締め付けることにより、フレーム部材１３に固定される。取付穴４１〜４６を貫く固定部材５１は、先端がフレーム部材１３の取付部３２に保持される。

第１実施形態の場合、フレーム部材１３に設けられる端子箱１５の位置は、ブラケット１４側からみたとき、図８（Ａ）に示すように左方または図８（Ｂ）に示すように右方のいずれかに設定される。このとき、端子箱１５は、フレーム部材１３を周方向へ回転することにより、左方または右方に位置が変更される。一方、上述のようにブラケット１４は、無用な液体を排出するためのドレイン部３１を有している。このドレイン部３１は、その液体を排出するという機能のために、外側端３１２が内側端３１１よりも重力方向で下方に位置することが求められる。

ここで、端子箱１５の位置を変更するために、ブラケット１４をフレーム部材１３と一体に回転させると、ドレイン部３１の外側端３１２が内側端３１１よりも下方に位置するとは限らない。そこで、フレーム部材１３とブラケット１４とは、ドレイン部３１のためにブラケット１４の姿勢を維持したまま、端子箱１５の位置を変更するためにフレーム部材１３だけが回転することが求められる。ここで、フレーム部材１３は、図６に示すように周方向へ等間隔に３か所の取付部３２を有している。そのため、フレーム部材１３を回転させると、３か所の取付部３２もこのフレーム部材１３とともに周方向へ回転する。その結果、端子箱１５の位置にあわせてフレーム部材１３を回転してもブラケット１４に設けられたドレイン部３１の姿勢を維持するためには、フレーム部材１３の回転位置に応じて複数種類のブラケット１４が必要となる。

第１実施形態では、ブラケット１４は、端子箱１５の位置に応じて回転されるフレーム部材１３にあわせて耳部４０を有している。そして、この耳部４０に第一取付穴群となる取付穴４１、４３、４５、または第二取付穴群となる取付穴４２、４４、４６の少なくともいずれか一方が設けられている。すなわち、端子箱１５を左方に位置させるとき、ブラケット１４の第一取付穴群を構成する取付穴４１、４３、４５とフレーム部材１３の取付部３２とが重なる。これにより、固定部材５１は、端子箱１５が左方にあるとき、第一取付穴群を構成する取付穴４１、４３、４５を貫いてフレーム部材１３の取付部３２に取り付けられる。一方、端子箱１５を右方に位置させるとき、ブラケット１４の第二取付穴群を構成する取付穴４２、４４、４６とフレーム部材１３の取付部３２とが重なる。これにより、固定部材５１は、端子箱１５が右方にあるとき、第二取付穴群を構成する取付穴４２、４４、４６を貫いてフレーム部材１３の取付部３２に取り付けられる。これらの結果、端子箱１５の位置に応じてフレーム部材１３が回転しても、ブラケット１４はドレイン部３１の姿勢を維持したままフレーム部材１３に固定される。なお、取付穴４１〜４６は、図１に示すように耳部４０のすべてに設ける必要はない。例えば図５に示すように、端子箱１５の位置によって固定部材５１を取り付ける必要のない耳部４０については、工数の削減のために取付穴を設けなくてもよい。

以上説明したように、第１実施形態の電動機１１では、ブラケット１４には第一取付穴群を構成する取付穴４１、４３、４５および第二取付穴群を構成する取付穴４２、４４、４６が設けられている。これにより、ブラケット１４とフレーム部材１３とは、端子箱１５の位置を左方または右方の２か所で変更するためにフレーム部材１３を回転させても、ブラケット１４を交換することなく、かつブラケット１４の姿勢を変更することなく固定される。そのため、端子箱１５の位置に応じてフレーム部材１３やブラケット１４を設計する必要はなく、端子箱１５の位置にかかわらず共通のブラケット１４を用いることができる。したがって、フレーム部材１３やブラケット１４の種類の増加を招くことなく端子箱１５の複数の位置関係に対応することができるとともに、ポンプ部１２から浸入する液体をドレイン部３１を経由して確実に排出することができる。

第１実施形態の場合、ブラケット１４とフレーム部材１３とは、周方向の３か所において固定部材５１で固定されている。そのため、第一取付穴群を構成する取付穴４１、４３４５および第二取付穴群を構成する取付穴４２、４４、４６は、それぞれフレーム部材１３の周方向へ３か所設けられている。ここで、端子箱１５の位置の自由度を高めつつ部品点数を削減する場合、周方向の４か所においてボルトなどの固定部材５１でフレーム部材１３とブラケット１４とを固定することも考えられる。しかし、フレーム部材１３は、成形型を用いて製造されるため、成形時に製造上の制限を受ける。例えば周方向の４か所でフレーム部材１３とブラケット１４とを固定する場合、フレーム部材１３を固定するための脚部２４が取り付けられる位置は、特定の位置に制限される。これは、電動機１１は、規格によって脚部２４の下端から中心までの距離であるいわゆるセンターハイト（Centre height）が規定されており、このセンターハイトを満たすためには脚部２４の取付位置が制限されるからである。しかし、周方向の４か所でフレーム部材１３とブラケット１４とを固定する場合、この脚部２４を取り付けるための位置は、成形型の構造的な制限および成形工程における製造上の制限により、フレーム部材１３の成形型を構成する複数の型の境界である型割り面に位置してしまう。型割り面は形状の精度が確保しにくいため、型割り面に位置する脚部２４の取り付け位置は精度が低くなるという問題がある。これに対し、第１実施形態のようにフレーム部材１３とブラケット１４とを周方向の３か所で固定する場合、型割り面は脚部２４の取り付け位置と重ならない。そのため、第１実施形態のようにフレーム部材１３とブラケット１４とを周方向の３か所で固定する場合、脚部２４を取り付ける位置の形状精度を高めることができ、センターハイトの精度確保も容易にすることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態による電動機を図９および図１０に示す。
第２実施形態の場合、フレーム部材１３に設けられている端子箱１５の位置は、ブラケット１４側からみたとき、図８（Ａ）に示すように左方または図８（Ｂ）に示すように右方に加え、図８（Ｃ）に示すように上方のいずれかの位置に設定される。このとき、端子箱１５は、フレーム部材１３を周方向へ回転することにより、左方、右方または上方に位置が変更される。すなわち、第２実施形態の場合、端子箱１５の位置は３種類に設定されている。

第２実施形態では、ブラケット１４は、図９に示すように外周壁から径方向外側へ突出する耳部４０を有している。第２実施形態の場合、耳部４０は、ブラケット１４の周方向へ９つ設けられている。この耳部４０は、それぞれ板厚方向に貫く取付穴６１〜６９を有している。この取付穴６１〜６９のうち取付穴６１、６４、６７は、第一取付穴群を構成している。また、取付穴６１〜６９のうち取付穴６２、６５、６８は、第二取付穴群を構成している。そして、取付穴６１〜６９のうち取付穴６３、６６、６９は、第三取付穴群を構成している。このようにブラケット１４に設けられている取付穴６１〜６９は、第一取付穴群、第二取付穴群または第三取付穴群を構成している。すなわち、電動機１１は、ブラケット１４に形成されている取付穴６１、６４、６７で構成される第一取付穴群と、取付穴６２、６５、６８で構成される第二取付穴群と、６３、６６、６９で構成される第三取付穴群とを備えている。第２実施形態の場合、第一取付穴群を構成する取付穴６１、６４、６７は、ブラケット１４の周方向において１２０°間隔で耳部４０に設けられている。同様に、第二取付穴群を構成する取付穴６２、６５、６８、および第三取付穴群を構成する取付穴６３、６６、６９は、それぞれブラケット１４の周方向において１２０°間隔で耳部４０に設けられている。

第２実施形態の場合、端子箱１５が図８（Ｃ）に示すように上方にあるとき、ブラケット１４の第二取付穴群を構成する取付穴６２、６５、６８とフレーム部材１３の取付部３２とが重なる。これにより、図１０に示すように、固定部材５１は、端子箱１５が上方にあるとき、第二取付穴群の取付穴６２、６５、６８を貫いてフレーム部材１３の取付部３２に取り付けられる。また、端子箱１５が図８（Ａ）に示すように左方にあるとき、ブラケット１４の第一取付穴群を構成する取付穴６１、６４、６７とフレーム部材１３の取付部３２とが重なる。これにより、固定部材５１は、端子箱１５が左方にあるとき、第一取付穴群の取付穴６１、６４、６７を貫いてフレーム部材１３の取付部３２に取り付けられる。さらに、端子箱１５が図８（Ｃ）に示すように右方にあるとき、ブラケット１４の第三取付穴群の取付穴６３、６６、６９とフレーム部材１３の取付部３２とが重なる。これにより、固定部材５１は、端子箱１５が右方にあるとき、第三取付穴群の取付穴６３、６６、６９を貫いてフレーム部材１３の取付部３２に取り付けられる。これらの結果、端子箱１５の位置に応じてフレーム部材１３を回転しても、フレーム部材１３とブラケット１４とは固定部材５１によって固定される。

第２実施形態の場合、ブラケット１４には第一取付穴群を構成する取付穴６１、６４、６７、第二取付穴群を構成する取付穴６２、６５、６８および第三取付穴群を構成する取付穴６３、６６、６９が設けられている。これにより、フレーム部材１３とブラケット１４とは、端子箱１５の位置を３か所で変更するためにフレーム部材１３を回転させても、ブラケット１４を交換することなく、かつブラケット１４の姿勢を変更することなく固定される。そのため、端子箱１５の位置に応じてフレーム部材１３やブラケット１４を設計する必要はない。したがって、フレーム部材１３やブラケット１４の種類の増加を招くことなく端子箱１５の複数の位置関係に対応することができるとともに、ポンプ部１２から浸入する液体をドレイン部３１を経由して確実に排出することができる。

以上、本発明の複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１１は電動機、１３はフレーム部材、１４はブラケット、１５は端子箱、１６は回転子、３１はドレイン部、３２は取付部、４１〜４６は取付穴（取付穴群）、５１は固定部材、６１〜６９は取付穴（取付穴群）を示す。

Claims (3)

1. 回転子を収容する筒状のフレーム部材と、
   前記フレーム部材の軸方向において一方の端部に取り付けられ、前記回転子を回転可能に支持するブラケットと、
   前記フレーム部材の外周側に設けられ、前記フレーム部材を周方向へ回転させることにより、前記ブラケットに対する位置関係が変化する端子箱と、
   前記ブラケットの前記フレーム部材とは反対の面側に設けられ、前記回転子が貫く中心部から径方向外側へ無用の液体を排出するためのドレイン部と、
   前記フレーム部材の前記ブラケット側の端部に周方向へ等しい角度間隔で３か所設けられ、前記ブラケットを前記フレーム部材に固定するための固定部材が取り付けられる取付部と、
   前記ブラケットに設けられ、前記固定部材が貫くとともに、前記フレーム部材の周方向への回転にあわせて、前記フレーム部材とともに回転する前記取付部と重なる位置に設けられている複数組の取付穴群と、
   を備える電動機。
2. 前記取付穴群は、前記フレーム部材に対する前記端子箱の２種類の位置関係に対応して６つの取付穴を有する請求項１記載の電動機。
3. 前記取付穴群は、前記フレーム部材に対する前記端子箱の３種類の位置関係に対応して９つの取付穴を有する請求項１記載の電動機。

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