JP2017192228A

JP2017192228A - 電動機の防水構造

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Publication number: JP2017192228A
Application number: JP2016080875A
Authority: JP
Inventors: 小林　幸司; Koji Kobayashi; 幸司小林; 毅田巻; Takeshi Tamaki
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-04-14
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2036-04-14
Also published as: CN206628928U; US20170302122A1; CN107453517A; JP6328684B2; DE102017003520A1; CN107453517B; US10305343B2

Abstract

【課題】シール剤を浸透させる工数をかけることなく、ステータのインサート部品とモールド樹脂とが接合する境界をより確実にシールすることができる電動機の防水構造を提供すること。
【解決手段】ステータ２のインサート部品３をモールド樹脂４で成形し、インサート部品３とモールド樹脂４との接合部２３を含むステータ２の端部領域２０にシール部材５を配置し、シール部材５を端部フランジ６により端部領域２０に固定する電動機の防水構造において、シール部材５は、接合部２３よりもインサート部品３側に配置されて、インサート部品３の端部をシールする第１のシール部５５と、接合部２３よりもモールド樹脂４側に配置されて、モールド樹脂４の端部をシールする第２のシール部５６と、インサート部品３及びモールド樹脂４の両方の端部から離間して、第１のシール部５５及び第２のシール部５６を連結する連結部５７とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、ステータのインサート部品をモールド樹脂で成形する電動機の防水構造に関する。

従来、この種の電動機のステータにおいて、インサート部品とモールド樹脂とが接合する境界には、両者の線膨張係数の違いに起因して、成形後の温度変化により隙間が生じる。この隙間に対しては、防水処理を行う場合がある。

そこで、図１０に示すように、Ｏリング１０５を用いて上記のような隙間を防水処理することが試みられた（特許文献１も参照）。
しかしながら、Ｏリング１０５は、そのシールポイントをインサート部品１０３とモールド樹脂１０４とが接合する境界に位置決めすることが困難であり、シールポイントと境界との位置がずれる場合には、シールすることができない。

これに対処するため、図１１に示すように、断面が板状（矩形状）のパッキン２０５を用いて上記のような隙間を防水処理することも試みられた。
しかしながら、板状のパッキン２０５は、シールポイントと境界との位置ずれについては改善できる反面、Ｏリング１０５に比べて面圧が上がらないため、シール性が脆弱であり、完全にシールすることができない場合がある。

特開２０１０−２２６９０７号公報

しかしながら、Ｏリング１０５や板状パッキン２０５を用いた防水処理では、いずれにしてもシールが不十分であることから、図１０、図１１に示すように、境界の隙間を埋めるためにシール剤１５０、２５０を浸透させることでシールを補強することが行われていて、そのための工数がかかっていた。

本発明は、シール剤を浸透させる工数をかけることなく、ステータのインサート部品とモールド樹脂とが接合する境界をより確実にシールすることができる電動機の防水構造を提供することを目的とする。

本発明に係る電動機の防水構造は、ステータのインサート部品をモールド樹脂で成形し、前記インサート部品と前記モールド樹脂との接合部を含む前記ステータの端部領域にシール部材を配置し、前記シール部材を端部フランジにより前記端部領域に固定する電動機の防水構造であって、前記シール部材は、前記接合部よりも前記インサート部品側に配置されて、インサート部品の端部をシールする第１のシール部と、前記接合部よりも前記モールド樹脂側に配置されて、モールド樹脂の端部をシールする第２のシール部と、前記インサート部品及び前記モールド樹脂の両方の端部から離間して、前記第１のシール部及び前記第２のシール部を連結する連結部とを備える。

前記シール部材は、内部に剛体を有してもよい。

本発明によれば、シール剤を浸透させる工数をかけることなく、ステータのインサート部品とモールド樹脂とが接合する境界をより確実にシールすることができる。

第１の実施形態に係る電動機のステータを示す端面図である。図１のステータの縦断側面図である。図２のステータのインサート部品の縦断側面図である。図１のステータのシール部材を示す図である。図１のＡ−Ａ断面を示す拡大図である。図５の要部を示す拡大図である。第２の実施形態に係るシール部材を示す図である。図７のＢ−Ｂ断面を示す拡大図である。図７のＣ−Ｃ断面を示す拡大図である。従来のステータの一例を示す断面図である。従来のステータの別の例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、第１の実施形態に係る電動機のステータを示す端面図であり、端部フランジを省略してあり、図２は縦断側面図であり、図３はモールド樹脂で成形する前のインサート部品の縦断側面図であり、図４はシール部材を示す図であり、図５は図１のＡ−Ａ断面を示す拡大図であり、図６は図５の要部を示す拡大図である。

図１〜図６に示すように、電動機１のステータ２は、インサート部品３、モールド樹脂４、シール部材５、端部フランジ６及びねじ７を備える。
図３に示すように、インサート部品３は、ハウジング３１、巻線３２及び動力コネクタ３３を備える。
ハウジング３１は、図１に示すステータ２の形状に形成される。巻線３２は、ハウジング３１の所定位置に巻かれた状態で保持される。動力コネクタ３３は、ハウジング３１の所定位置に取り付けられる。動力コネクタ３３は、巻線３２と電気的に接続される。

モールド樹脂４は、インサート部品３の周囲を成形して、ステータ２の外観を構成する。そのため、ステータ２の軸方向端部には、インサート部品３とモールド樹脂４との接合部（境界）２３を含む端部領域２０が形成される。具体的には、図１に示すように、端部領域２０は、ステータ２の直径に近似した円形領域２１と、円形領域２１から外方に延びた例えば４箇所の取付領域２２とで構成される。

シール部材５は、ステータ２の端部領域２０に配置される。具体的には、図４に示すように、シール部材５は、円形領域２１に配置される円形シール部５１と、円形シール部５１から外方に延びた例えば４箇所の取付シール部５２とが一体に構成される。シール部材５は、好ましくは弾性体で構成される。取付シール部５２には、ねじ７を通すねじ通し孔５３が設けられる。

図５、図６に示すように、シール部材５の取付シール部５２は、接合部２３（図６参照）よりもインサート部品３（具体的にはハウジング３１）側に配置されて、インサート部品３（ハウジング３１）の端部をシールする第１のシール部５５と、接合部２３よりもモールド樹脂４側に配置されて、モールド樹脂４の端部をシールする第２のシール部５６と、インサート部品３（ハウジング３１）及びモールド樹脂４の両方の端部から離間して、第１のシール部５５及び第２のシール部５６を連結する連結部５７とを備える。

端部フランジ６は、ステータ２の端部領域２０を覆って、ねじ７でインサート部品３に取り付けられる。具体的には、図１、図５に示すように、ステータ２の端部領域２０の４箇所の取付領域２２において、インサート部品３のハウジング３１にはねじ穴３１１（図５参照）が設けられ、端部フランジ６には、ねじ７を通すねじ通し孔６１（図５参照）が設けられる。

そのため、シール部材５の円形シール部５１をステータ２の円形領域２１に配置し、シール部材５の４箇所の取付シール部５２をステータ２の４箇所の取付領域２２に配置し、シール部材５を覆うように端部フランジ６を配置し、端部フランジ６の４箇所のねじ通し孔６１、シール部材５の４箇所の取付シール部５２のねじ通し孔５３にねじ７を通してハウジング３１のねじ穴３１１にねじ留めすると、シール部材５の円形シール部５１は、ステータ２の円形領域２１に固定され、シール部材５の４箇所の取付シール部５２は、ステータ２の４箇所の取付領域２２に固定される。

このとき、ステータ２の取付領域２２において、シール部材５の取付シール部５２の第１のシール部５５は、接合部２３よりもハウジング３１側に位置してハウジング３１の端部をシールする。シール部材５の取付シール部５２の第２のシール部５６は、接合部２３よりもモールド樹脂４側に位置してモールド樹脂４の端部をシールする。シール部材５の取付シール部５２の連結部５７は、接合部２３から僅かに離間した位置にある。その結果、接合部２３は、図６に示すように、シール部材５の第１のシール部５５、第２のシール部５６、連結部５７、ハウジング３１の端面及びモールド樹脂４の端面によって囲まれる閉空間５８内にシールされることとなる。

以上のように、本実施形態によれば、インサート部品３のハウジング３１の線膨張係数と、モールド樹脂４の線膨張係数との違いに起因して、温度変化により接合部２３に隙間が生じた場合でも、接合部２３は、シール部材５の第１のシール部５５、第２のシール部５６、連結部５７、ハウジング３１の端面及びモールド樹脂４の端面によって囲まれる閉空間５８内にシールされているため、接合部２３の隙間によって防水性能が低下する虞はない。そのため、接合部２３の隙間を埋めるためにシール剤を浸透させることは不要であり、シール剤を浸透させる工数をかける必要もない。

図５、図６を参照しながら説明したシール部材５の取付シール部５２についての上記説明は、シール部材５の円形シール部５１に対してもほぼ同様に当てはまる。そのため、シール部材５の円形シール部５１について重複して説明することは省略する。

図７は、第２の実施形態に係るシール部材５Ａを示す図であり、図８は、図７のＢ−Ｂ断面を示す拡大図であり、図９は、図７のＣ−Ｃ断面を示す拡大図である。図７〜図９において、第１の実施形態に係るシール部材５と同様の部分には、第１の実施形態に係るシール部材５で用いた符号にＡを付加した符号を付けて示し、重複する説明は省略する。

図７〜図９に示すように、シール部材５Ａは、内部に剛体５０を有する。具体的には、シール部材５Ａの内部には、剛体５０がインサートされている。
このシール部材５Ａは、第１の実施形態に係るシール部材５に比べて剛性がある。そのため、このシール部材５Ａは、ステータ２の端部領域２０に配置（装着）する際のハンドリング性に優れ、自動化に貢献することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

１電動機
２ステータ
２０端部領域
２３接合部
３インサート部品
４モールド樹脂
５シール部材
５５第１のシール部
５６第２のシール部
５７連結部
６端部フランジ

Claims

ステータのインサート部品をモールド樹脂で成形し、前記インサート部品と前記モールド樹脂との接合部を含む前記ステータの端部領域にシール部材を配置し、前記シール部材を端部フランジにより前記端部領域に固定する電動機の防水構造であって、
前記シール部材は、前記接合部よりも前記インサート部品側に配置されて、インサート部品の端部をシールする第１のシール部と、前記接合部よりも前記モールド樹脂側に配置されて、モールド樹脂の端部をシールする第２のシール部と、前記インサート部品及び前記モールド樹脂の両方の端部から離間して、前記第１のシール部及び前記第２のシール部を連結する連結部とを備える、電動機の防水構造。
前記シール部材は、内部に剛体を有する、請求項１に記載の電動機の防水構造。