JP2020072578A

JP2020072578A - モータ

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Publication number: JP2020072578A
Application number: JP2018205913A
Authority: JP
Inventors: 啓太小谷; keita Kotani; 康伸柚木; Yasunobu Yunoki; 将之石川; Masayuki Ishikawa; 政之西岡; Masayuki Nishioka
Original assignee: Nidec Techno Motor Corp
Current assignee: Nidec Techno Motor Corp
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2020-05-07

Abstract

【課題】ステータが樹脂製のケーシングで覆われるモータにおいて、端子部に接続される回路基板等の導通部材を、モールド成型後に端子部に高精度で取り付けることができる構造を提供する。【解決手段】端子固定部材２６は、インシュレータ２１２の上面に配置される。端子部２５は、端子固定部材に固定され、導通部材と導線７０とを電気的に繋ぐ。端子固定部材は、中空部２６０と、屋根部２６１とを有する。屋根部は、軸方向に貫通しつつ中空部と連通する孔部を有する。端子部は、導線の端部が接続される第１端子部５１と、孔部を貫通しつつ導通部材が接続される第２端子部５２と、中空部に位置しつつ第１端子部と第２端子部とを接続する接続部とを有する。屋根部の上面および第２端子部は、ケーシング２２から露出している。【選択図】図８

Description

本発明は、モータに関する。

従来、ステータが樹脂で覆われた、いわゆるモールドモータが知られている。従来のモールドモータについては、例えば、特開２０００−７８８０４号公報に記載されている。当該公報には、巻線端末を端子ピンの所定の位置まで巻き上げた巻線端末係止部を、半田付けした後、固定子鉄心、固定子巻線、インシュレータ、および当該巻線端末係止部を一体的に成形固化して樹脂モールド固定子を製造する方法が開示されている。これにより、巻線端末の断線を防止できる。
特開２０００−７８８０４号公報

特許文献１の構造においては、コイルから端子部へ引き出される導線は半田付け等により固定される。その際に、端子部を支持するインシュレータが半田付け時の熱で変形することによって、傾く場合がある。これにより、モールド成型後に端子部に接続される回路基板等の導通部材を端子部に高精度で固定できない虞がある。

本発明の目的は、ステータが樹脂製のケーシングで覆われるモータにおいて、端子部に接続される回路基板等の導通部材を、モールド成型後に端子部に高精度で取り付けることができる構造を提供することである。

本願の例示的な第１発明は、モータであって、ステータを含む静止部と、前記ステータと対向して配置され、上下に延びる中心軸を中心に回転するロータを含む回転部と、を有し、前記静止部は、環状のコアバックおよび前記コアバックから径方向に突出する複数のティースを有するステータコアと、前記ステータコアの少なくとも一部を覆うインシュレータと、前記インシュレータを介して前記ティースに巻かれた導線からなるコイルと、導通部材と、前記インシュレータと単一部材として形成され、または前記インシュレータと別部材として形成され、前記インシュレータの上面に配置された端子固定部材と、前記端子固定部材に固定され、前記導通部材と前記コイルの前記導線とを電気的に繋ぐ端子部と、前記ステータコア、前記インシュレータ、前記コイル、前記端子固定部材、および前記端子部の少なくとも一部を覆う樹脂製のケーシングと、を有し、前記端子固定部材は、前記端子固定部材の内部に位置する空間である中空部と、前記中空部の軸方向上側に拡がる屋根部と、を有し、前記屋根部は、軸方向に貫通し、かつ、前記中空部と連通する孔部を有し、前記端子部は、前記コイルから延びる前記導線の端部が接続される第１端子部と、前記孔部を貫通し、上端部が前記端子固定部材の軸方向上側に位置し、前記導通部材が接続される第２端子部と、少なくとも一部が前記中空部に位置し、前記第１端子部と前記第２端子部とを接続する接続部と、を有し、前記屋根部の上面の少なくとも一部および前記第２端子部の上端部を含む軸方向の少なくとも一部は、前記ケーシングから露出している。

本願の例示的な第１発明によれば、端子部は、導線の端部が接続される第１端子部とは別に、導通部材が接続される第２端子部を有する。これにより、コイルから端子部へ引き出される導線を半田付け等により第１端子部に固定する際にインシュレータが熱で変形しても、第１端子部と異なる位置の第２端子部は傾くことがない。この結果、端子部に接続される回路基板等の導通部材を、モールド成型後に第２端子部に高精度で取り付けることができる。

図１は、第１実施形態に係るモータの斜視図である。図２は、第１実施形態に係るモータの縦断面図である。図３は、第１実施形態に係る端子部の斜視図である。図４は、第１実施形態に係る端子固定部材の斜視図である。図５は、第１実施形態に係る端子固定部材の下面図である。図６は、第１実施形態に係るインシュレータの斜視図である。図７は、第１実施形態に係る端子部、端子固定部材、およびインシュレータの斜視図である。図８は、第１実施形態に係る端子部、端子固定部材、およびインシュレータの側面図である。図９は、第１実施形態に係るケーシングの成型時の様子を示す縦断面図である。図１０は、変形例に係るステータ、端子部、および端子固定部材の部分斜視図である。図１１は、変形例に係るステータ、端子部、および端子固定部材の部分斜視図である。図１２は、変形例に係る端子固定部材の部分斜視図である。図１３は、変形例に係る端子部の斜視図である。図１４は、変形例に係る端子部の斜視図である。図１５は、変形例に係る端子部の斜視図である。図１６は、変形例に係る端子固定部材の斜視図である。図１７は、変形例に係る端子固定部材の斜視図である。図１８は、変形例に係る端子固定部材の下面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、ステータコアに対して端子部側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．モータの構成＞
図１は、第１実施形態に係るモータ１の斜視図である。図２は、第１実施形態に係るモータ１の縦断面図である。このモータ１は、樹脂に覆われたステータ２１の径方向内側に、マグネットを搭載するロータ３２が配置された、いわゆるインナーロータ型のモールドモータである。モータ１は、例えば、空調機等の家電製品に使用される。ただし、本発明のモータ１は、家電製品以外の用途に使用されるものであってもよい。例えば、本発明のモータ１は、自動車や鉄道等の輸送機器、ＯＡ機器、医療機器、工具、産業用の大型設備等に搭載されて、種々の駆動力を発生させるものであってもよい。

図１および図２に示すように、モータ１は、静止部２、回転部３、上軸受部７１，および下軸受部７２を有する。静止部２は、モータ１の駆動対象となる機器の枠体に固定される。回転部３は、静止部２に対して、上軸受部７１および下軸受部７２を介して、上下に延びる中心軸９の周りに回転可能に支持される。

本実施形態の静止部２は、ステータ２１、ケーシング２２、カバー２３、回路基板２４、端子部２５、および端子固定部材２６を有する。

ステータ２１は、外部電源から回路基板２４を介して供給される駆動電流に応じて、磁束を発生させる電機子である。ステータ２１は、中心軸９の周りを環状に取り囲む。ステータ２１は、磁性体のステータコア２１１、インシュレータ２１２、および複数のコイル２１３を有する。ステータコア２１１は、円環状のコアバック４１と、コアバック４１から径方向内側へ向けて突出する複数のティース４２とを有する。コアバック４１は、中心軸９と略同軸に配置される。複数のティース４２は、周方向に等間隔に配列される。ステータコア２１１には、例えば、積層鋼板が用いられる。

インシュレータ２１２は、ステータコア２１１に取り付けられる。インシュレータ２１２の材料には、絶縁体である樹脂が用いられる。インシュレータ２１２は、ステータコア２１１の少なくとも一部を覆う。具体的には、インシュレータ２１２は、複数のティース４２の軸方向上側の端面、軸方向下側の端面、および周方向の両面を覆う。なお、インシュレータ２１２の詳細な構成については、後述する。コイル２１３は、ティース４２の周囲にインシュレータ２１２を介して巻かれた導線７０からなる。すなわち、インシュレータ２１２は、ティース４２とコイル２１３との間に介在する。コイル２１３を構成する導線７０の材料には、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅などの金属が用いられる。特に、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いれば、銅を用いる場合よりも、モータ１を軽量化できる。

ケーシング２２は、ステータ２１および下軸受部７２を保持する樹脂製の部材である。ケーシング２２は、軸方向上側に形成されたケーシング開口部２２０において開口し、当該ケーシング開口部２２０から軸方向下側に凹む凹型形状を有する。後述する回転部３のうち、シャフト３１の一部とロータ３２とは、当該凹型形状の内側に位置する。ケーシング２２は、側壁部２２１、底板部２２２、および下軸受保持部２２３を有する。側壁部２２１は、中心軸９を中心として略円筒状に延びる。そして、ステータコア２１１、インシュレータ２１２、複数のコイル２１３、端子部２５、および端子固定部材２６の少なくとも一部は、側壁部２２１を形成する樹脂に覆われる。これにより、これらの部材に水滴がかかることを抑制できる。また、ステータコア２１１および複数のコイル２１３を、外部から電気的に絶縁することができる。ただし、ティース４２の径方向内側の端面は、側壁部２２１から露出していてもよい。また、側壁部２２１の径方向内側には、後述するロータ３２が配置される。

底板部２２２は、側壁部２２１の下端から径方向内側へ向けて、円環板状に拡がる。底板部２２２は、ステータ２１および後述するロータ３２よりも軸方向下側に位置する。下軸受保持部２２３は、底板部２２２の内端から延びて、下軸受部７２の一部を覆う。下軸受部７２およびシャフト３１の一部は、下軸受保持部２２３の径方向内側に配置される。

カバー２３は、上述のケーシング開口部２２０を覆う。カバー２３は、ケーシング２２の上端部に、例えば、圧入、接着、ネジ止め、焼き嵌め等の各種方法により固定される。回路基板２４および後述するロータ３２は、ケーシング２２およびカバー２３により構成される筐体の内部に収容される。カバー２３は、上板部２３１および上軸受保持部２３２を有する。上板部２３１は、ステータ２１、ケーシング２２、回路基板２４、端子部２５、端子固定部材２６、後述するシャフト３１、および後述するロータ３２よりも軸方向上側において、中心軸９を中心とする円環板状に拡がる。上軸受保持部２３２は、上板部２３１の内端から延びて、上軸受部７１の一部を覆う。上軸受部７１およびシャフト３１の上端部は、上軸受保持部２３２の径方向内側に配置される。なお、本実施形態のカバー２３は樹脂製である。樹脂製のカバー２３は、樹脂成型金型を用いて容易に成型することができる。ただし、カバー２３は、金属製であってもよい。

ケーシング２２とカバー２３との間には、周方向の一部に、後述するリード線２４２が通る接続孔２０１が設けられる。接続孔２０１の内部には、ブッシング２４３が配置される。ブッシング２４３は、ケーシング２２およびカバー２３の接続孔２０１を構成する端面と接触し、かつ、リード線２４２が配置される配線溝を有する。

回路基板２４は、表面に電気回路が形成された基板である。回路基板２４は、本発明における「導通部材」の一例である。回路基板２４は、ステータ２１、端子部２５の一部、端子固定部材２６、およびロータ３２の上方、かつ、カバー２３の下方、かつ、ケーシング２２の側壁部２２１の径方向内側に位置する。また、回路基板２４は、中心軸９に対して略垂直に配置される。回路基板２４から延びるリード線２４２は、接続孔２０１の内部においてブッシング２４３の配線溝を通って、ケーシング２２の外部へ引き出される。そして、当該リード線２４２の端部が、外部電源に接続される。外部電源から供給される電流は、リード線２４２、回路基板２４、および端子部２５を通って、コイル２１３へ流れる。なお、回路基板２４の代わりに、または回路基板２４に加えて、金属製のバスバーや、電気配線を有する板状の部材が、導通部材として用いられてもよい。

端子部２５は、端子固定部材２６を介してインシュレータ２１２に固定された金属製の導体である。端子部２５は、コイル２１３を構成する導線７０の端部と、電気的に接続される。また、端子部２５は、回路基板２４とも、電気的に接続される。これにより、コイル２１３を構成する導線７０と回路基板２４とが、端子部２５を介して電気的に繋がれる。端子部２５の詳細な構成については、後述する。

端子固定部材２６は、インシュレータ２１２とは別部材として形成され、インシュレータ２１２の上面に配置される樹脂製の部材である。端子固定部材２６には、端子部２５が固定される。ただし、端子固定部材２６は、インシュレータ２１２と単一部材として形成され、インシュレータ２１２の上端部付近の部位を形成してもよい。端子固定部材２６の詳細な構成については、後述する。

回転部３は、シャフト３１およびロータ３２を有する。

シャフト３１は、ロータ３２を貫いて中心軸９に沿って配置される柱状の部材である。シャフト３１は、ロータ３２の内周面に圧入により固定される。ただし、シャフト３１の外周面は、ロータ３２の内周面に接着または焼き嵌め等の他の方法で固定されてもよい。シャフト３１の下端部は、ケーシング２２およびカバー２３よりも下方へ突出している。ただし、シャフト３１は、上端部がケーシング２２およびカバー２３よりも上方へ突出していてもよい。シャフト３１の外周面には、上軸受部７１の内輪および下軸受部７２の内輪が、例えば、圧入等によりそれぞれ固定される。これにより、シャフト３１およびロータ３２は、上軸受部７１および下軸受部７２に支持されながら、ケーシング２２を含む静止部２に対して、中心軸９を中心として回転する。シャフト３１の下端部には、例えば、空調機用のファン（図示省略）が取り付けられる。具体的には、例えば、シャフト３１のうちモータ１よりも下側の空間へ突出する部位に、インペラカップが固定され、さらにインペラカップから径方向外側へ拡がる複数の羽根が固定される。ただし、シャフト３１の下端部は、ギア等の動力伝達機構を介して、ファン以外の駆動部に連結されてもよい。

ロータ３２は、シャフト３１の外周面に固定され、シャフト３１の周囲において中心軸９を中心に環状に拡がる。ロータ３２は、シャフト３１とともに中心軸９を中心に回転する。本実施形態のロータ３２は、マグネット配合のプラスチック樹脂により形成される。また、ロータ３２は、シャフト３１をインサート部品とする射出成型により形成される。ロータ３２は、ステータ２１の径方向内側に配置される。ロータ３２の外周面は、ティース４２の径方向内側の端面と、僅かな間隙を介して対向する。

本実施形態の上軸受部７１および下軸受部７２には、転動体を介して外輪と内輪とを回転させるボールベアリングが、使用されている。上軸受部７１の外輪は、カバー２３の上軸受保持部２３２に固定される。また、上軸受部７１の内輪は、シャフト３１に固定される。これにより、上軸受部７１は、ロータ３２よりも上方において、シャフト３１をカバー２３に対して回転可能に支持する。また、下軸受部７２の外輪は、ケーシング２２の下軸受保持部２２３に固定される。また、下軸受部７２の内輪は、シャフト３１に固定される。これにより、下軸受部７２は、ロータ３２よりも下方において、シャフト３１をケーシング２２に対して回転可能に支持する。ただし、上軸受部７１および下軸受部７２に、ボールベアリングに代えて、すべり軸受や流体軸受等の他方式の軸受が、使用されてもよい。

上述のとおり、モータ１の駆動時には、外部電源から、リード線２４２、回路基板２４、および端子部２５を通って、コイル２１３に駆動電流が供給される。これにより、ステータコア２１１の複数のティース４２に、磁束が生じる。そして、ティース４２と、ロータ３２に配合されているマグネットとの間の磁束が及ぼす作用により、中心軸９を中心とする周方向のトルクが発生する。その結果、回転部３が、静止部２に支持されながら、中心軸９を中心として回転する。また、シャフト３１の下端部に取り付けられているファン（図示省略）が、回転部３とともに回転する。

＜１−２．端子部、端子固定部材、およびインシュレータの詳細な構成＞
次に、端子部２５、端子固定部材２６、およびインシュレータ２１２の構成について、より詳細に説明する。図３は、端子部２５の斜視図である。図４は、端子固定部材２６の斜視図である。なお、図４では、端子固定部材２６に固定された端子部２５を二点鎖線にて表示している。図５は、端子固定部材２６の下面図である。図６は、インシュレータ２１２の斜視図である。図７は、端子部２５、端子固定部材２６、およびインシュレータ２１２の斜視図である。なお、図７では、後述する第１端子部５１に接続された導線７０の一部を二点鎖線にて表示している。図８は、端子部２５、端子固定部材２６、およびインシュレータ２１２を径方向外側から見た側面図である。なお、図８では、ケーシング２２および回路基板２４を二点鎖線にて表示している。

図３に示すように、端子部２５は、第１端子部５１、第２端子部５２、および接続部５３を有する。第１端子部５１および第２端子部５２は、それぞれ、軸方向に柱状に延びる。これにより、第１端子部５１および第２端子部５２を含むモータ１全体を径方向または周方向に小型化することができる。また、第１端子部５１および第２端子部５２は、互いに周方向に離れて位置する。接続部５３は、周方向に延びて、第１端子部５１と第２端子部５２とを構造的かつ電気的に接続する。

本実施形態の端子部２５は、第１端子部５１、第２端子部５２、および接続部５３を含む単一の部材である。このため、第１端子部５１、第２端子部５２、および接続部５３が互いに別部材である場合よりも、第１端子部５１と第２端子部５２とが、互いにより確実に導通状態に保たれる。また、モータ１の部品点数が低減される。さらに、モータ１の組み立て時の作業性が向上する。なお、本実施形態では、第１端子部５１と第２端子部５２とが、平面視において、同一のティース４２の径方向外側に位置する。

図４および図５に示すように、端子固定部材２６には、中空部２６０が設けられている。中空部２６０は、端子固定部材２６の内部に位置する空間であり、かつ、端子固定部材２６の下面の一部から上方へ凹む溝部である。中空部２６０の軸方向上側には、屋根部２６１が拡がっている。屋根部２６１には、２つの孔部２６２が設けられている。孔部２６２はそれぞれ、屋根部２６１を軸方向に貫通する。また、孔部２６２はそれぞれ、中空部２６０（すなわち、溝部）と連通する。また、２つの孔部２６２のうち一方の径は、第１端子部５１の径と略等しい。２つの孔部２６２のうち他方の径は、第２端子部５２の径と略等しい。

図４に示すように、端子固定部材２６には、一対の段差部２６３が設けられている。一対の段差部２６３はそれぞれ、端子固定部材２６の周方向の両端面から周方向外側へ突出する。また、図５に示すように、端子固定部材２６には、少なくとも１つ（本実施形態では、２つ）の凹部２６４が設けられている。凹部２６４はそれぞれ、端子固定部材２６の下面の一部から上方へ凹む。また、図４および図５に示すように、端子固定部材２６には、少なくとも１つ（本実施形態では、２つ）の突出部２６５が設けられている。突出部２６５はそれぞれ、屋根部２６１の一部から径方向外側へ突出する。後述のとおり端子部２５を端子固定部材２６に固定した状態において、突出部２６５は、第１端子部５１の上端部を含む軸方向の少なくとも一部よりも軸方向下側に位置する。

モータ１の製造時には、まず、端子固定部材２６の下方から、端子部２５が挿入される。そして、第１端子部５１は、２つの孔部２６２のうち一方を貫通し、かつ、当該孔部２６２に圧入される。第２端子部５２は、２つの孔部２６２のうち他方を貫通し、かつ、当該孔部２６２に圧入される。また、接続部５３を含む端子部２５の少なくとも一部は、上述の溝部に圧入される。これにより、端子部２５を、端子固定部材２６に容易に固定することができる。なお、端子部２５を端子固定部材２６に固定した状態において、第１端子部５１の上端部を含む軸方向の少なくとも一部、および第２端子部５２の上端部を含む軸方向の少なくとも一部は、それぞれ、端子固定部材２６よりも軸方向上側に位置し、かつ、端子固定部材２６から露出している。また、端子部２５を端子固定部材２６に固定した状態において、接続部５３の少なくとも一部は中空部２６０に位置する。なお、端子部２５を端子固定部材２６に固定する方法は、これに限定されない。例えば、図１０の変形例に示すとおり、第１端子部５１Ｂは、端子固定部材２６Ｂの周方向外側から軸方向に延びてもよい。なお、当該図１０の変形例および後述する図１１の変形例では、インシュレータ２１２Ｂが係合部を有さない構成を有している。

図６に示すように、インシュレータ２１２は、土台部６０を有する。本実施形態では、土台部６０は、コイル２１３よりも径方向外側かつステータコア２１１よりも軸方向上側に位置する。インシュレータ２１２には、一対の係合部６１が設けられている。一対の係合部６１はそれぞれ、土台部６０の一部から上方へ突出し、かつ、互いに周方向に間隔を隔てて設けられている。また、一対の係合部６１はそれぞれ、周方向内側へ向いたフック形状を有する。さらに、インシュレータ２１２には、少なくとも１つ（本実施形態では、２つ）の凸部６２が設けられている。凸部６２はそれぞれ、土台部６０の一部から上方へ突出する。

上述のとおり、端子部２５を端子固定部材２６に固定した後、端子部２５および端子固定部材２６を土台部６０に配置する。その際、図７に示すように、端子固定部材２６の一対の段差部２６３は、インシュレータ２１２の一対の係合部６１に係合される。また、インシュレータ２１２の凸部６２は、端子固定部材２６の凹部２６４に嵌まる。これにより、インシュレータ２１２の上面に、端子部２５が固定された端子固定部材２６を位置決めしつつ、固定することができる。なお、端子部２５および端子固定部材２６を土台部６０に固定した状態において、端子固定部材２６のうち段差部２６３よりも軸方向上側に位置する部位の周方向の両端面はそれぞれ、係合部６１と周方向間隙２６６を隔てて対向する。

なお、端子固定部材２６を土台部６０に配置する際、インシュレータ２１２の凸部６２の上端部は、端子部２５の接続部５３の下面に接触する。これにより、端子固定部材２６に圧入されている端子部２５を、さらに下方から支持することができる。この結果、端子部２５を、軸方向に正確に位置決めすることができる。ただし、端子固定部材２６を土台部６０に配置する際、インシュレータ２１２の凸部６２の上端部は、端子部２５の第１端子部５１の下面または第２端子部５２の下面に接触してもよい。

なお、端子固定部材２６に複数の凹部２６４が設けられ、インシュレータ２１２に複数の凸部６２が設けられる場合、複数の凸部６２がそれぞれ、複数の凹部２６４のいずれかに嵌まるように構成されていればよい。その場合、複数の凹部２６４は、端子固定部材２６の周方向の一方側に偏って設けられることが望ましい。これにより、端子固定部材２６を土台部６０に配置する際、端子固定部材２６のうち内周面側と外周面側とを誤って反対に配置してしまうことを抑制できる。

端子部２５および端子固定部材２６を土台部６０に固定した後、図７および図８に示すように、第１端子部５１は、コイル２１３から延びる導線７０の端部と、電気的に接続される。また、後述のように、後工程においてケーシング２２を樹脂の射出成型により形成した後、第２端子部５２は、回路基板２４に形成された電気回路と、電気的に接続される。これにより、コイル２１３と回路基板２４とが、端子部２５を介して電気的に接続される。

第１端子部５１にコイル２１３を構成する導線７０の端部を接続するときには、まず、コイル２１３から延びる導線７０を、第１端子部５１の側へ引き出す。そして、導線７０の端部を、第１端子部５１に巻き付けることによって、第１端子部５１に固定する。このように、導線７０を巻き付けることで、第１端子部５１から導線７０が外れることを防止できる。ただし、導線７０を、第１端子部５１に巻き付けることなく、接触させてもよい。

次に、図８に示すように、第１端子部５１の一部と、第１端子部５１に巻き付けた導線７０の一部とを、半田８１で覆う。半田８１は、第１端子部５１と導線７０との双方に接触する。これにより、第１端子部５１と導線７０とが、半田８１を介して電気的に導通する。特に、本実施形態では、導線７０が、第１端子部５１に、一巻きごとに軸方向に間隙をあけて巻かれる。このため、半田８１は、導線７０の当該間隙に入り込む。すなわち、上下に離れた導線７０の間に、半田８１が介在する。このようにすれば、第１端子部５１および導線７０に対する半田８１の接触面積が大きくなる。したがって、第１端子部５１と導線７０との間の半田８１を介した電気的導通の信頼性が、より向上する。

なお、第１端子部５１の側へ引き出す際、導線７０の一部は、上述の周方向間隙２６６に位置する。これにより、導線７０が、係合部６１と端子固定部材２６との間に挟まれ、断線することを防止できる。また、第１端子部５１の側へ引き出す際、導線７０のうち、周方向間隙２６６に位置する部位と第１端子部５１に固定する部位との間の一部が、上述の突出部２６５に掛け渡される。これにより、導線７０を第１端子部５１に巻き付ける際、突出部２６５に導線７０を引っ掛けて、突出部２６５を支点とすることができる。これにより、導線７０を第１端子部５１に容易に巻き付けることができ、作業性が向上する。

続いて、ケーシング２２を成型する。本実施形態のケーシング２２は、ステータ２１の一部と、端子部２５の一部と、端子固定部材２６の一部とをインサート部品とする樹脂の射出成型により形成される。図９は、ケーシング２２の射出成型時の様子を示す断面図である。ケーシング２２の成型時には、まず、成型用の一対の金型９０（上側金型９０１および下側金型９０２）を用意する。そして、当該一対の金型９０により形成される空洞内に、ステータ２１、端子部２５、および端子固定部材２６を含むユニットを収容する。その後、金型内に溶融樹脂を流し込んで硬化させる。これにより、ステータ２１の一部と、端子部２５の一部と、端子固定部材２６の一部とを覆うケーシング２２が成型される。

なお、図９に示すように、上側金型９０１は、第１凹部９１、第２凹部９２、および突出部９３を有する。第１凹部９１および第２凹部９２はそれぞれ、上側金型９０１の下面から軸方向上側へ凹む。また、第１凹部９１の径は、第１端子部５１および半田の径よりも大きい。第２凹部９２の径は、第２端子部５２の径よりも大きい。突出部９３は、第２凹部９２の開口の周縁部付近から、軸方向下側へ突出する。一対の金型９０により形成される空洞内に、ステータ２１、端子部２５、および端子固定部材２６を含むユニットを収容する際、第１端子部５１を第１凹部９１に配置し、第２端子部５２を第２凹部９２に配置し、突出部９３を端子固定部材２６に当接させる。

これにより、ケーシング２２の成型後、第１端子部５１、第１端子部５１に巻かれた導線７０、および半田８１は、ケーシング２２を形成する樹脂によって覆われ、端子被覆部２２４が形成される。端子被覆部２２４によって、第１端子部５１、第１端子部５１に巻かれた導線７０、および半田８１が覆われることで、絶縁性を向上でき、導線７０の断線および端子部２５に水が掛かることで発生するカルバニック電食を防止することができる。

さらに、端子固定部材２６の屋根部２６１の上面の少なくとも一部および第２端子部５２の上端部を含む軸方向の少なくとも一部は、ケーシング２２を形成する樹脂に覆われることなく、露出した状態に維持される。このため、第２端子部５２の上端部付近に、回路基板２４を接続することができる。具体的には、図８に示すように、回路基板２４に設けられた貫通孔２４４，２４５に、第１端子部５１および第２端子部５２を挿入する。そして、回路基板２４上の導通パターンと、第２端子部５２の一部とを、半田８２で覆う。これにより、第２端子部５２と回路基板２４上の電気回路とが、半田８２を介して電気的に導通する。

その後、ケーシング２２のケーシング開口部２２０から、回転部３および下軸受部７２が挿入される。次に、ケーシング開口部２２０が、カバー２３により閉塞されることによって、モータ１が組み上げられる。このとき、端子被覆部２２４の上面は、カバー２３の下面と軸方向間隙２２５（図２参照）を介して対向する。これにより、カバー２３をケーシング２２の周縁部に固定する際、端子被覆部２２４の軸方向の寸法精度に拘わらず、カバー２３を所定の位置からずらすことなく位置決めできる。

上述のとおり、本実施形態では、導線７０の端部が接続される第１端子部５１と、回路基板２４が接続される第２端子部５２とが、周方向に距離を隔てて別々に設けられている。また、第１端子部５１と第２端子部５２とを接続する接続部５３が、インシュレータ２１２の上面に配置された端子固定部材２６の溝部に圧入されることによって、安定して保持される。これにより、コイル２１３から端子部２５へ引き出される導線７０を半田付け等により第１端子部５１に固定する際にインシュレータ２１２が熱で変形しても、第１端子部５１と異なる位置の第２端子部５２は傾くことがない。この結果、端子部２５に接続される回路基板２４等の導通部材を、モールド成型後に第２端子部５２に高精度で取り付けることができる。

＜２．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態には限定されない。

図１１は、一変形例に係るステータ２１Ｃ、端子部２５Ｃ、および端子固定部材２６Ｃの部分斜視図である。図１１の例では、ステータ２１Ｃのコアバック４１Ｃは、第１コアバック４１１Ｃと、第１コアバック４１１Ｃと周方向に隣接する第２コアバック４１２Ｃとを含む。また、第１コアバック４１１Ｃの少なくとも一部は、第１端子部５１Ｃの軸方向下方に位置する。第２コアバック４１２Ｃの少なくとも一部は、第２端子部５２Ｃの軸方向下方に位置する。このように、互いに周方向に隣接する第１コアバック４１１Ｃおよび第２コアバック４１２Ｃの軸方向上側を跨ぐように端子部２５Ｃを配置することによって、コアバック４１Ｃが周方向に細かく分かれつつ形成されている場合でも、第１端子部５１Ｃと第２端子部５２Ｃとを、互いに周方向に距離を隔てて配置できる。これにより、第１端子部５１Ｃに導線７０Ｃの端部を固定する際等に、作業性が向上する。

図１２は、他の変形例に係る端子固定部材２６Ｄの部分斜視図である。なお、図１２では、端子固定部材２６Ｄに固定された端子部２５Ｄ、および第１端子部５１Ｄに接続された導線７０Ｄの一部を二点鎖線にて表示している。図１２に示すように、端子固定部材２６Ｄの突出部２６５Ｄの角部付近には、テーパ面２６７Ｄが形成されている。すなわち、突出部２６５Ｄは、突出方向と平行な側面の少なくとも一部に曲面を有する。そして、導線７０Ｄは、当該テーパ面２６７Ｄ（または曲面）に掛け渡される。これにより、導線７０Ｄの損傷または断線を抑制できる。

また、図１２に示すように、端子固定部材２６Ｄの屋根部２６１Ｄの、上面の角部付近には、テーパ面２６８Ｄが形成されている。すなわち、屋根部２６１Ｄは、上面の端部の少なくとも一部に曲面を有する。そして、導線７０Ｄは、さらに当該テーパ面２６８Ｄ（または曲面）に掛け渡される。これにより、導線７０Ｄの損傷または断線を抑制できる。

上述の実施形態および変形例では、第１端子部の上端部の軸方向の位置と、第２端子部の上縁部の軸方向の位置とが、同じであった。しかしながら、第１端子部５１Ｅの上端部は、第２端子部５２Ｅの上端部よりも軸方向下側に位置してもよい。例えば、図１３の変形例に示すとおり、第１端子部５１Ｅの軸方向の長さは、第２端子部５２Ｅの軸方向の長さより短くてもよい。また、例えば、図１４の変形例に示すとおり、第１端子部５１Ｅの上端部が折り曲げられていてもよい。これにより、第１端子部５１Ｅが、第２端子部５２Ｅに固定される回路基板に接触することを抑制できる。さらに、第１端子部５１Ｅは、第２端子部５２Ｅよりも径方向外側に位置してもよい。その場合でも、第１端子部５１Ｅが、第２端子部５２Ｅに固定される回路基板に接触することを抑制できる。

上述の実施形態および変形例では、端子部は、第１端子部、第２端子部、および接続部を含む単一の部材であった。しかしながら、第１端子部５１Ｆと第２端子部５２Ｆとは、互いに別部材であってもよい。例えば、図１５の変形例に示すとおり、Ｌ字形状の第１端子部５１Ｆと、第１端子部５１Ｆとは別部材からなるＬ字形状の第２端子部５２Ｆとが、第１端子部５１Ｆと第２端子部５２Ｆとを覆う連結部材５４Ｆを介して、互いに連結されてもよい。また、第１端子部５１Ｆが接続された第１の接続部（図示省略）と、第１端子部５１Ｆとは別部材からなる第２端子部５２Ｆが接続された第２の接続部（図示省略）とが、直接的に、または連結部材５４Ｆを介して間接的に、互いに連結されてもよい。

なお、第１端子部５１Ｆと第２端子部５２Ｆとは、互いに異なる金属製であってもよい。例えば、第１端子部５１Ｆは、第１端子部５１Ｆに固定される導線（例えば、アルミニウム線）の端部と同種類の金属製（例えば、アルミニウム合金製）で、第２端子部５２Ｆは、回路基板に設けられる銅箔の導体パターンまたは半田（銅）と同種類の金属製（例えば、銅製）であってもよい。これにより、第１端子部５１Ｆの融点と導線の融点とが互いに等しくなるため、第１端子部５１Ｆに導線の端部を容易に溶着固定することができる。この結果、第１端子部５１Ｆと導線との固定強度が高まる。また、第２端子部５２Ｆと回路基板に設けられる銅箔の導体パターンまたは半田（銅）とが同種類の金属製となるため、半田を介して第２端子部５２Ｆを回路基板上の電気回路に固定する際に、固定強度が高まる。

ただし、第１端子部５１Ｆと第２端子部５２Ｆとが互いに異なる金属製である場合、これらを連結する連結部材５４Ｆは、ケーシングを形成する樹脂に直接的に覆われることが望ましい。これにより、第１端子部５１Ｆと第２端子部５２Ｆとの接続箇所付近に水がかかることを抑制できる。この結果、第１端子部５１Ｆと第２端子部５２Ｆとが互いに異なる金属製であって、これらの接続箇所に電解液である水が掛かることによりカルバニック電食が発生することを抑制できる。なお、連結部材５４Ｆは、別部材を介してケーシング２２Ｆに間接的に覆われてもよい。

図１６は、他の変形例に係る端子固定部材２６Ｇの斜視図である。図１６では、端子固定部材２６Ｇに固定された複数の端子部２５Ｇを二点鎖線にて表示している。図１６に示すとおり、本変形例では、複数の端子部２５Ｇがそれぞれ、１つの端子固定部材２６Ｇに固定される構成を有する。すなわち、本変形例のモータの静止部は、複数のコイルと、１つの端子固定部材２６Ｇと、それぞれ１つの端子固定部材２６Ｇに固定される複数の端子部２５Ｇとを有する。複数の端子部２５Ｇはそれぞれ、複数のコイルのいずれかと回路基板とを電気的に繋ぐ。このような構成を有することにより、１つの端子固定部材２６Ｇで複数の端子部２５Ｇを固定できるため、端子固定部材２６Ｇをインシュレータに嵌め込む工程を削減でき、作業性が向上する。

図１７は、他の変形例に係る端子固定部材２６Ｈの斜視図である。なお、図１７では、端子固定部材２６Ｈに固定された端子部２５Ｈ、および第１端子部５１Ｈに接続された導線７０Ｈの一部を二点鎖線にて表示している。図１８は、他の変形例に係る端子固定部材２６Ｈの下面図である。図１７および図１８の変形例に示すとおり、端子固定部材２６Ｈの中空部２６０Ｈは、さらに端子固定部材２６Ｈの側方に開口してもよい。これにより、端子固定部材２６Ｈに端子部２５Ｈを配置する際の作業性が向上する。

上述の実施形態および変形例の端子固定部材は、インシュレータとは別部材であった。これにより、インシュレータから分離した状態で、端子固定部材に端子部を配置できるため、作業性が向上する。ただし、端子固定部材は、インシュレータと単一の部材であってもよい。

上述の実施形態および変形例では、ステータの径方向内側にマグネットが配置される、いわゆるインナーロータ型のモータが用いられていた。しかし、ステータの径方向外側にマグネットが配置される、いわゆるアウターロータ型のモータが用いられてもよい。その場合、複数のティースは、コアバックから径方向外側へ向けて突出する。また、土台部および端子部は、コイルよりも径方向内側に位置していてもよい。

また、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。また、上述の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、モータに利用できる。

１モータ
２静止部
３回転部
９中心軸
２１，２１Ｃステータ
２２，２２Ｆケーシング
２３カバー
２４回路基板
２５，２５Ｃ，２５Ｄ，２５Ｇ，２５Ｈ端子部
２６，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ，２６Ｇ，２６Ｈ端子固定部材
３１シャフト
３２ロータ
４１，４１Ｃコアバック
４２ティース
５１，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ，５１Ｆ，５１Ｈ第１端子部
５２，５２Ｃ，５２Ｅ，５２Ｆ第２端子部
５３接続部
５４Ｆ連結部材
６０土台部
６１係合部
６２凸部
７０，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｈ導線
８１半田
８２半田
９０金型
２１１ステータコア
２１２，２１２Ｂインシュレータ
２１３コイル
２２４端子被覆部
２２５軸方向間隙
２６０，２６０Ｈ中空部
２６１，２６１Ｄ屋根部
２６２孔部
２６３段差部
２６４凹部
２６５，２６５Ｄ突出部
２６６周方向間隙
２６７Ｄテーパ面
２６８Ｄテーパ面
４１１Ｃ第１コアバック
４１２Ｃ第２コアバック

Claims

モータであって、
ステータを含む静止部と、
前記ステータと対向して配置され、上下に延びる中心軸を中心に回転するロータを含む回転部と、
を有し、
前記静止部は、
環状のコアバックおよび前記コアバックから径方向に突出する複数のティースを有するステータコアと、
前記ステータコアの少なくとも一部を覆うインシュレータと、
前記インシュレータを介して前記ティースに巻かれた導線からなるコイルと、
導通部材と、
前記インシュレータと単一部材として形成され、または前記インシュレータと別部材として形成され、前記インシュレータの上面に配置された端子固定部材と、
前記端子固定部材に固定され、前記導通部材と前記コイルの前記導線とを電気的に繋ぐ端子部と、
前記ステータコア、前記インシュレータ、前記コイル、前記端子固定部材、および前記端子部の少なくとも一部を覆う樹脂製のケーシングと、
を有し、
前記端子固定部材は、
前記端子固定部材の内部に位置する空間である中空部と、
前記中空部の軸方向上側に拡がる屋根部と、
を有し、
前記屋根部は、
軸方向に貫通し、かつ、前記中空部と連通する孔部
を有し、
前記端子部は、
前記コイルから延びる前記導線の端部が接続される第１端子部と、
前記孔部を貫通し、上端部が前記端子固定部材の軸方向上側に位置し、前記導通部材が接続される第２端子部と、
少なくとも一部が前記中空部に位置し、前記第１端子部と前記第２端子部とを接続する接続部と、
を有し、
前記屋根部の上面の少なくとも一部および前記第２端子部の上端部を含む軸方向の少なくとも一部は、前記ケーシングから露出している、モータ。
請求項１に記載のモータであって、
前記端子固定部材は、
径方向外側へ突出する突出部
をさらに有し、
前記突出部は、前記第１端子部の上端部よりも軸方向下側に位置する、モータ。
請求項１または請求項２に記載のモータであって、
前記第１端子部の上端部は、前記端子固定部材よりも軸方向上側に位置する、モータ。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記第１端子部の上端部は、前記第２端子部の上端部よりも軸方向下側に位置する、モータ。
請求項４に記載のモータであって、
前記第１端子部の上端部は折り曲げられている、モータ。
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記第１端子部は前記第２端子部よりも径方向外側に位置する、モータ。
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記ケーシングの軸方向上側に形成されたケーシング開口部を覆うカバー
をさらに有し、
前記ケーシングは、前記第１端子部を覆う端子被覆部を含み、
前記端子被覆部の上面は、前記カバーの下面と軸方向間隙を介して対向する、モータ。
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記第１端子部および前記第２端子部は、互いに別部材であり、かつ、互いに異なる金属製であり、
前記導線の端部は、前記第１端子部と同種類の金属製であり、かつ、前記第１端子部に溶着により固定される、モータ。
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記第１端子部と前記第２端子部とは、互いに連結部材を介して連結される、モータ。
請求項９に記載のモータであって、
前記連結部材は、前記ケーシングに直接的または間接的に覆われている、モータ。
請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記コアバックは、
第１コアバックと、
前記第１コアバックと周方向に隣接する第２コアバックと、
を含み、
前記第１コアバックの少なくとも一部は、前記第１端子部の軸方向下方に位置し、
前記第２コアバックの少なくとも一部は、前記第２端子部の軸方向下方に位置する、モータ。
請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記端子固定部材は、前記インシュレータとは別部材であり、
前記第１端子部の上端部を含む軸方向の少なくとも一部は、前記端子固定部材から露出している、モータ。
請求項１２に記載のモータであって、
前記中空部は、
前記端子固定部材の下面の一部から上方へ凹み、前記孔部と連通する溝部
であり、
前記端子部の少なくとも一部は、前記溝部に圧入される、モータ。
請求項１２または請求項１３に記載のモータであって、
前記端子固定部材は、２つの前記孔部を有し、
を有し、
前記第１端子部は、前記２つの孔部のうちの一方を貫通し、かつ、前記孔部に圧入され、
前記第２端子部は、前記２つの孔部のうちの他方を貫通し、かつ、前記孔部に圧入される、モータ。
請求項１２から請求項１４までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記端子固定部材は、
下面の一部から上方へ凹む少なくとも１つの凹部
をさらに有し、
前記インシュレータは、
上面の一部から上方へ突出する少なくとも１つの凸部
を有し、
前記凸部は前記凹部に嵌まる、モータ。
請求項１５に記載のモータであって、
前記凸部の上端部は、前記第１端子部の下面、前記第２端子部の下面、または前記接続部の下面に接触する、モータ。
請求項１５または請求項１６に記載のモータであって、
前記端子固定部材は、複数の前記凹部を有し、
前記インシュレータは、複数の前記凸部を有し、
前記複数の凸部はそれぞれ、前記複数の凹部のいずれかに嵌まり、
前記複数の凹部は、前記端子固定部材の周方向の一方側に偏って設けられている、モータ。
請求項１２から請求項１７までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記インシュレータは、
それぞれ上面の一部から上方へ突出し、かつ、互いに周方向に間隔を隔てて設けられている一対の係合部
を有し、
前記端子固定部材は、
周方向の両端面に位置する一対の段差部
を有し、
前記一対の段差部は、前記一対の係合部に係合される、モータ。
請求項１８に記載のモータであって、
前記端子固定部材の周方向の両端面はそれぞれ、前記係合部と周方向間隙を隔てて対向し、
前記導線は、一部が前記周方向間隙に位置し、かつ、端部が前記第１端子部に固定される、モータ。
請求項１９に記載のモータであって、
前記端子固定部材は、
前記端子固定部材の上端部の一部から径方向外側へ突出する突出部
をさらに有し、
前記導線のうち、前記周方向間隙に位置する部位と前記第１端子部に固定される部位との間の一部が、前記突出部に掛け渡される、モータ。
請求項２０に記載のモータであって、
前記突出部は、突出方向と平行な側面の少なくとも一部にテーパ面または曲面を有し、
前記導線は、前記突出部の前記テーパ面または前記曲面に掛け渡される、モータ。
請求項２０または請求項２１に記載のモータであって、
前記屋根部は、上面の端部の少なくとも一部にテーパ面または曲面を有し、
前記導線は、さらに前記屋根部の前記テーパ面または前記曲面に掛け渡される、モータ。
請求項１から請求項２２までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記静止部は、
複数の前記コイルと、
１つの前記端子固定部材と、
それぞれ前記１つの端子固定部材に固定され、前記複数のコイルのいずれかと前記導通部材とを電気的に繋ぐ複数の前記端子部と、
を有する、モータ。