JP2022183754A - モータ、およびポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに異なる方向に向いたコネクタ端子の第１端部と第２端部との間を樹脂封止部材によって適正に固定することのできるモータ、およびポンプ装置を提供すること。【解決手段】コネクタ端子７２は、回転中心軸線Ｌ方向に対して交差する方向に向けて開口する筒状のコネクタハウジング部６９の内部で樹脂封止部材６から突出した第１端部７２１と、第１端部７２１と反対側で樹脂封止部材６から回転中心軸線Ｌ方向の一方Ｌ１側に向けて突出した第２端部７２２との間に、樹脂封止部材６に固定された被固定部７２３を備える。被固定部７２３は、第１端部７２１の側で周りが樹脂封止部材６で覆われた第１被覆部７２６と、第２端部７２２側で周りが樹脂封止部材６で覆われた第２被覆部７２７とを備えており、コネクタ端子７２は、第１被覆部７２６と第２被覆部７２７との間で樹脂封止部材６の開口部６８から露出した露出部７２５を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、ステータを覆う樹脂封止部材にコネクタハウジング部が設けられたモータ、およびポンプ装置に関するものである。

ステータを覆う樹脂封止部材に筒状のコネクタハウジング部が設けられたモータでは、コネクタハウジング部が回転中心軸線に直交する方向に向けて開口し、コネクタハウジング部の内側ではコネクタ端子の第１端部が樹脂封止部材から突出している。また、ステータコイルを構成する巻線が接続された巻線端子は、回転中心軸線の一方側に突出し、回転中心軸線に直交するように配置された基板に接続されている。従って、コネクタ端子の第１端部とは反対側の端部は、回転中心軸線の一方側に向けて突出した第２端部になっており、第２端部は基板に接続されている。従って、コネクタ端子において、第１端部と第２端部との間の部分が樹脂封止部材で覆われた被固定部である（特許文献１参照）。

特許第６５５０６９８号公報

特許文献１に記載の技術においては、互いに異なる方向に向いた第１端部と第２端部との間の全体が樹脂封止部材によって覆われた被固定部であるため、樹脂封止部材を成形する際、第１端部と第２端部との間の被固定部を金型によって位置決めすることができない。それ故、樹脂封止部材を成形する際、第１端部および第２端部を位置決めしても、被固定部の位置がずれやすく、コネクタ端子が樹脂封止部材に適正に保持されにくいという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、互いに異なる方向に向いたコネクタ端子の第１端部と第２端部との間を樹脂封止部材によって適正に固定することのできるモータ、およびポンプ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るモータは、コイルを備えたステータと、前記ステータを覆い、ロータの回転中心軸線方向に対して交差する方向に向けて開口する筒状のコネクタハウジング部を備えた樹脂封止部材と、前記コネクタハウジング部の内部で前記樹脂封止部材から前記コネクタハウジング部の開口方向に向けて突出した第１端部、前記第１端部と反対側で前記樹脂封止部材から前記回転中心軸線方向の一方側に向けて突出した第２端部、および前記第１端部と前記第２端部との間で前記樹脂封止部材に固定された被固定部を備えた複数のコネクタ端子と、前記コイルおよび前記第２端部が電気的に接続された基板と、を有し、前記被固定部は、前記第１端部の側で周りが前記樹脂封止部材で覆われた第１被覆部と、前記第２端部の側で周りが前記樹脂封止部材で覆われた第２被覆部と、を備え、前記複数のコネクタ端子は各々、前記第１被覆部と前記第２被覆部との間で前記樹脂封止部材から前記回転中心軸線方向の一方側に向けて露出した露出部を備えることを特徴とする。

本発明において、コネクタ端子は、樹脂封止部材から回転中心軸線に交差する方向に突出した第１端部と、樹脂封止部材から回転中心軸線方向の一方側に向けて突出した第２端
部とを備えており、第１端部と第２端部との間には、樹脂封止部材に固定された被固定部を備えている。また、被固定部は、第１端部の側で周りが樹脂封止部材で覆われた第１被覆部と、第２端部の側で周りが樹脂封止部材で覆われた第２被覆部とを備え、複数のコネクタ端子は各々、第１被覆部と第２被覆部との間で樹脂封止部材から回転中心軸線方向の一方側に向けて露出した露出部を備えるため、樹脂封止部材を成形する際、露出部に相当する部分を金型等によって位置決めすることができる。それ故、コネクタ端子の第１端部と第２端部との間を樹脂封止部材によって適正に固定することができる。

本発明において、前記露出部は、前記回転中心軸線方向に板厚方向を向けた平板部からなる態様を採用することができる。かかる態様によれば、コネクタ端子を確実に位置決めすることができる。

本発明において、前記第１被覆部は、前記第１端部と前記露出部との間に前記回転中心軸線に対して斜めに延在する部分を有する態様を採用することができる。

本発明において、前記開口部は、前記複数のコネクタ端子毎に前記露出部を露出させるように、複数設けられている態様を採用することができる。

本発明において、前記露出部は、前記回転中心軸線の一方側の面のみが前記樹脂部材から露出し、前記コネクタ端子の側面は、前記樹脂封止部材によって覆われている態様を採用することができる。

本発明において、前記基板は、前記回転中心軸線方向に板厚方向を向けて前記樹脂封止部材に固定され、前記コイルを構成する巻線が接続された巻線端子は、前記樹脂封止部材から前記回転中心軸線方向の一方側に向けて突出して、前記基板に接続されている態様を採用することができる。

本発明において、前記基板を前記樹脂封止部材とは反対側から覆い、外周端部が前記樹脂封止部材に溶着されたカバーを有し、前記コネクタハウジング部は、前記回転中心軸線方向からみたとき、前記カバーと重ならずに径方向の外側に突出した筒状の突出部からなる態様を採用することができる。かかる態様によれば、カバーを溶着する際、樹脂封止部材のうち、コネクタハウジング部を避けた部分を回転中心軸線方向の他方側から支持することができる。

本発明において、前記基板および前記カバーは、全体として円形の平面形状を有し、前記基板および前記カバーは各々、前記コネクタハウジング部が位置する側が直線的に切り欠かれた直線部が設けられている態様を採用することができる。かかる態様によれば、コネクタハウジング部の先端部の位置を径方向の内側とすることができるので、モータの外径寸法を小さくすることができる。

本発明に係るモータはポンプ装置に用いることができ、この場合、ポンプ装置は、前記モータによって回転駆動されるインペラを有することになる。

本発明において、コネクタ端子は、樹脂封止部材から回転中心軸線に交差する方向に突出した第１端部と、樹脂封止部材から回転中心軸線方向の一方側に向けて突出した第２端部とを備えており、第１端部と第２端部との間には、樹脂封止部材に固定された被固定部を備えている。また、被固定部は、第１端部の側で周りが樹脂封止部材で覆われた第１被覆部と、第２端部の側で周りが樹脂封止部材で覆われた第２被覆部とを備え、複数のコネクタ端子は各々、第１被覆部と第２被覆部との間で樹脂封止部材から回転中心軸線方向の
一方側に向けて露出した露出部を備えるため、樹脂封止部材を成形する際、露出部に相当する部分を金型等によって位置決めすることができる。それ故、コネクタ端子の第１端部と第２端部との間を樹脂封止部材によって適正に固定することができる。

本発明を適用したポンプ装置およびモータの一態様を示す斜視図。 図１に示すポンプ装置およびモータの縦断面図。 図１に示すポンプ装置を回転中心軸線方向の一方側からみた斜視図。 図３に示す状態からカバーを外した状態の分解斜視図。 図４に示す状態から基板を外した状態の分解斜視図。 図２に示すコネクタ端子等を拡大して示す説明図。 図２に示すコネクタ端子に沿って樹脂封止部材を切断した様子を示す説明図。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るモータ１０およびポンプ装置１を説明する。以下の説明において、回転中心軸線Ｌ方向とは、回転中心軸線Ｌが延在している方向を意味し、径方向の内側および径方向の外側における径方向とは、回転中心軸線Ｌを中心とする半径方向を意味し、周方向とは、回転中心軸線Ｌを中心とする回転方向を意味する。

（全体構成）
図１は、本発明を適用したポンプ装置１およびモータ１０の一態様を示す斜視図である。図２は、図１に示すポンプ装置１およびモータ１０の縦断面図である。図１および図２において、ポンプ装置１は、吸入口２１ａおよび吐出口２２ａを備えたケース２と、ケース２に対して回転中心軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に配置されたモータ１０と、ケース２の内部のポンプ室２０に配置されたインペラ２５とを有しており、インペラ２５は、モータ１０によって回転中心軸線Ｌ周りに回転駆動される。

モータ１０は、円筒状のステータ３と、ステータ３の内側に配置されたロータ４と、ステータ３を覆うハウジング６０としての樹脂封止部材６と、ロータ４を回転可能に支持する丸棒状の支軸５とを備えている。支軸５は、金属製あるいはセラミック製である。本形態のポンプ装置１において、流体は液体であり、ポンプ装置１は、環境温度や流体温度が変化しやすい条件で使用される。

ケース２は、ポンプ室２０の回転中心軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２の壁面２３、および周方向に延在する側壁２９を構成している。ケース２は、回転中心軸線Ｌに沿って延在する吸入管２１と、回転中心軸線Ｌに対して直交する方向に延在する吐出管２２とを備えており、吸入管２１および吐出管２２は各々、端部に吸入口２１ａおよび吐出口２２ａを備えている。吸入管２１は、回転中心軸線Ｌに対して同心状に設けられている。

モータ１０において、ステータ３は、ステータコア３１と、ステータコア３１に保持されたインシュレータ３２、３３と、ステータコア３１にインシュレータ３２、３３を介して巻回されたコイル３５とを有している。

ロータ４は、ステータ３に径方向の内側で対向する位置から回転中心軸線Ｌに沿ってポンプ室２０に向けて延在する円筒部４０を備えており、円筒部４０は、ポンプ室２０で開口している。円筒部４０の外周面には、ステータ３に径方向の内側で対向するように円筒状の駆動マグネット８が保持されている。駆動マグネット８は、例えば、ネオジムボンド磁石である。

ロータ４において、円筒部４０の回転中心軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２の端部には、円板状のフランジ部４５が形成されており、フランジ部４５には、回転中心軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２から円板２６が連結されている。円板２６の中央には中央穴２６０が形成されている。円板２６のフランジ部４５と対向する面には、中央穴２６０の周囲から円弧状に湾曲しながら径方向の外側に延在する複数の羽根部２６１が等角度間隔に形成されており、円板２６は、羽根部２６１を介してフランジ部４５に固定されている。従って、フランジ部４５と円板２６とによって、ロータ４の円筒部４０に接続されたインペラ２５が構成される。本形態において、円板２６は、径方向の内側より径方向の外側がフランジ部４５の側に位置するように傾いている。

ロータ４では、円筒部４０の径方向の内側に円筒状のラジアル軸受１１が保持されており、ロータ４は、ラジアル軸受１１を介して支軸５に回転可能に支持されている。支軸５の回転中心軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部５１は、樹脂封止部材６の底壁６３に形成された軸穴６５に保持されている。ケース２には、支軸５のポンプ室２０側の端部５２にポンプ室２０の側で対向して支軸５のポンプ室２０側への可動範囲を制限する受け部２８０が形成されている。ケース２は、吸入管２１の内周面からモータ１０の側に延在する３本の支持部２７を備えている。支持部２７の端部には、支軸５の回転中心軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２の端部５２が内側に位置する筒部２８が形成されており、筒部２８の回転中心軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２の底部によって受け部２８０が構成されている。支軸５の端部５２には円環状のスラスト軸受１２が装着されており、スラスト軸受１２は、ラジアル軸受１１と筒部２８の間に位置する。支軸５の端部５１および軸穴６５は、少なくとも一部が断面Ｄ字形状に形成され、支軸５の端部５２およびスラスト軸受１２の穴は断面Ｄ字形状に形成されている。従って、支軸５およびスラスト軸受１２の回転が阻止されている。

樹脂封止部材６は、ポンプ室２０の壁面２３に対向する第１隔壁部６１と、ステータ３と駆動マグネット８との間に介在する第２隔壁部６２とを有している。また、樹脂封止部材６は、ステータ３を径方向の外側から覆う円筒状の胴部６６を有している。従って、樹脂封止部材６は、ステータ３を径方向の両側、および回転中心軸線Ｌ方向の両側から覆っており、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ）等によってステータ３をインサート成形した際の樹脂部分である。

（樹脂封止部材６等の詳細構成）
図３は、図１に示すポンプ装置１を回転中心軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１からみた斜視図である。図４は、図３に示す状態からカバー１８を外した状態の分解斜視図である。図５は、図４に示す状態から基板１９を外した状態の分解斜視図である。図６は、図２に示すコネクタ端子７２等を拡大して示す説明図である。図７は、図２に示すコネクタ端子７２に沿って樹脂封止部材６を切断した様子を示す説明図である。なお、図３、図４、図５、図６、および図７は、図１および図２に対してモータ軸線Ｌ方向を上下反転してあり、モータ軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２を図面の上側としてある。

図２、図３、図４、図５および図６に示すように、樹脂封止部材６の回転中心軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部６４には、回転中心軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１からカバー１８が固定されておいる。カバー１８と樹脂封止部材６の底壁６３との間では、基板１９が回転中心軸線Ｌに交差する姿勢で樹脂封止部材６に固定されており、基板１９は、回転中心軸線Ｌ方向に板厚方向を向けている。従って、基板１９は、カバー１８によってモータ軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１から覆われている。基板１９には、コイル３５に対する給電を制御する回路や配線等が設けられている。

カバー１８は、溶着によって樹脂封止部材６に固定されている。基板１９は、ねじ９２によって樹脂封止部材６に固定されている。より具体的には、樹脂封止部材６には、底壁
６３からモータ軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に向けて突出した柱状部６７が形成されており、タッピングねじからなるねじ９２が基板１９の切り欠きを通して柱状部６７に止められている。

基板１９には、ステータ３から樹脂封止部材６の底壁６３を貫通して回転中心軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に突出した金属製の巻線端子７１、および金属製のコネクタ端子７２がハンダによって接続されている。巻線端子７１には、コイル３５を構成する巻線が電気的に接続されている。従って、コイル３５を構成する巻線は、巻線端子７１を介して基板１９に電気的に接続されている。巻線端子７１およびコネクタ端子７２は、ステータ３をインサート成形する際、同時にインサート成形される。従って、巻線端子７１およびコネクタ端子７２は、樹脂封止部材６に固定されている。

樹脂封止部材６には、筒状のコネクタハウジング部６９が形成されている。コネクタハウジング部６９は、樹脂封止部材６において回転中心軸線Ｌに対して交差する方向に突出した筒状の突出部である。コネクタハウジング部６９の内側では、複数のコネクタ端子７２の第１端部７２１がコネクタハウジング部６９の開口方向に向けて樹脂封止部材６から突出している。従って、コネクタハウジング部６９にコネクタを連結して信号等を供給すると、かかる信号がコネクタ端子７２を介して基板１９の駆動回路に入力される。その結果、基板１９の駆動回路からは、巻線端子７１を介して駆動電流が各コイル３５に供給される。従って、ロータ４が回転中心軸線Ｌ周りに回転する。これにより、ポンプ室２０内でインペラ２５が回転してポンプ室２０の内部が負圧となるため、流体は吸入管２１からポンプ室２０に吸い込まれて、吐出管２２から吐出される。

図５、図６および図７に示すように、複数のコネクタ端子７２は各々、第１端部７２１と、第１端部７２１とは反対側の端部である第２端部７２２と、第１端部７２１と第２端部７２２との間で樹脂封止部材６に固定された被固定部７２３とを備えている。第２端部７２２は、樹脂封止部材６の底壁６３から回転中心軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に突出している。本形態において、被固定部７２３は、第１端部７２１の側で周りが樹脂封止部材６で覆われた第１被覆部７２６と、第２端部７２２の側で周りが樹脂封止部材６で覆われた第２被覆部７２７とを備えており、複数のコネクタ端子７２は各々、第１被覆部７２６と第２被覆部７２７との間で樹脂封止部材６の開口部６８から回転中心軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に向けて露出した露出部７２５を備えている。すなわち、第１被覆部７２６および第２被覆部７２７は樹脂封止部材６に埋まっているが、露出部７２５は少なくとも回転中心軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の面が露出している。

本形態において、複数のコネクタ端子７２の露出部７２５は全て、樹脂封止部材６の１つの開口部６８で露出している。このため、露出部７２５は少なくとも回転中心軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の面、および側面が樹脂封止部材６から露出している。また、コネクタ端子７２は平板状のピン状端子であり、露出部７２５は、回転中心軸線Ｌ方向に板厚方向を向けた平板部７２９からなる。また、コネクタ端子７２において、第１被覆部７２６は、第１端部７２１と露出部７２５との間に回転中心軸線Ｌに対して斜めに延在する部分７２８を有する。

このように本形態において、複数のコネクタ端子７２は各々、第１被覆部７２６と第２被覆部７２７との間で樹脂封止部材６の開口部６８から回転中心軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に向けて露出した露出部７２５を備えるため、樹脂封止部材６を成形する際、露出部７２５に相当する部分を金型等によって回転中心軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１から位置決めすることができる。それ故、コネクタ端子７２の第１端部７２１と第２端部７２２との間を樹脂封止部材６によって適正に固定することができる。

また、露出部７２５は、回転中心軸線Ｌ方向に板厚方向を向けた平板部７２９からなるため、コネクタ端子７２を確実に位置決めすることができる。

（カバー１８等の詳細な構成）
図４に示すように、樹脂封止部材６ではコネクタハウジング部６９が回転中心軸線Ｌに対して交差する方向に突出する一方、樹脂封止部材６には、カバー１８の外周端部が溶着される。ここで、コネクタハウジング部６９は、回転中心軸線Ｌ方向からみたとき、カバー１８と重ならずに径方向の外側に突出している。従って、カバー１８を溶着する際、樹脂封止部材６のうち、コネクタハウジング部６９を避けた部分を回転中心軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２から支持することができる。それ故、コネクタハウジング部６９で樹脂封止部材６を支持する場合と違って、カバー１８を溶着する際、樹脂封止部材６を回転中心軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２から容易に支持することができるとともに、コネクタハウジング部６９の変形等が発生しにくい。

また、カバー１８および基板１９は各々、全体として円形の平面形状を有する一方、カバー１８および基板１９には、コネクタハウジング部６９が位置する側が直線的に切り欠かれた直線部１８０、１９０が設けられている。このため、コネクタハウジング部６９の根元部分を径方向の内側に位置させることができる分、コネクタハウジング部６９の先端部の位置を径方向の内側とすることができる。それ故、モータ１０およびポンプ装置１の外径寸法を小さくすることができる。

［他の実施の形態］
上記実施形態において、複数のコネクタ端子７２の露出部７２５は全て、樹脂封止部材６の１つの開口部６８で露出していたが、樹脂封止部材６には、複数のコネクタ端子７２毎に露出部７２５を露出させる複数の開口部６８が設けられていることが好ましい。この場合、露出部７２５は、回転中心軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の面のみが、樹脂封止部材６から露出した状態となり、側面は樹脂封止部材６によって覆われることになる。それ故、露出部７２５についても樹脂封止部材６によって固定することができる。また、露出部７２５の側面を樹脂封止部材６によって覆われた構造とする場合でも、インサート成形時、露出部７２５に相当する部分の回転中心軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の面のみを金型等を重ねればよいので、金型の構造を簡素化することができる。

上記実施形態では、ポンプ装置１に用いるモータ１０を例示したが、他の機器に搭載されるモータに本発明を適用してもよい。

１…ポンプ装置、２…ケース、３…ステータ、４…ロータ、５…支軸、６…樹脂封止部材、８…駆動マグネット、１０…モータ、１８…カバー、１９…基板、２０…ポンプ室、２５…インペラ、３１…ステータコア、３２、３３…インシュレータ、３５…コイル、４０…円筒部、４５…フランジ部、６０…ハウジング、６１…第１隔壁部、６２…第２隔壁部、６３…底壁、６５…軸穴、６６…胴部、６７…柱状部、６８…開口部、６９…コネクタハウジング部、７１…巻線端子、７２…コネクタ端子、９２…ねじ、１８０、１９０…直線部、７２１…第１端部、７２２…第２端部、７２３…被固定部、７２５…露出部、７２６…第１被覆部、７２７…第２被覆部、７２８…部分、７２９…平板部、Ｌ…回転中心軸線

Claims (8)

1. コイルを備えたステータと、
   前記ステータを覆い、ロータの回転中心軸線方向に対して交差する方向に向けて開口する筒状のコネクタハウジング部を備えた樹脂封止部材と、
   前記コネクタハウジング部の内部で前記樹脂封止部材から前記コネクタハウジング部の開口方向に向けて突出した第１端部、前記第１端部と反対側で前記樹脂封止部材から前記回転中心軸線方向の一方側に向けて突出した第２端部、および前記第１端部と前記第２端部との間で前記樹脂封止部材に固定された被固定部を備えた複数のコネクタ端子と、
   前記コイルおよび前記第２端部が電気的に接続された基板と、
   を有し、
   前記被固定部は、前記第１端部の側で周りが前記樹脂封止部材で覆われた第１被覆部と、前記第２端部の側で周りが前記樹脂封止部材で覆われた第２被覆部と、を備え、
   前記複数のコネクタ端子は各々、前記第１被覆部と前記第２被覆部との間で前記樹脂封止部材の開口部から前記回転中心軸線方向の一方側に向けて露出した露出部を備えることを特徴とするモータ。
2. 請求項１に記載のモータにおいて、
   前記露出部は、前記回転中心軸線方向に板厚方向を向けた平板部からなることを特徴とするモータ。
3. 請求項１または２に記載のモータにおいて、
   前記第１被覆部は、前記第１端部と前記露出部との間に前記回転中心軸線に対して斜めに延在する部分を有することを特徴とするモータ。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載のモータにおいて、
   前記開口部は、前記複数のコネクタ端子毎に前記露出部を露出させるように、複数設けられていることを特徴とするモータ。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載のモータにおいて、
   前記基板は、前記回転中心軸線方向に板厚方向を向けて前記樹脂封止部材に固定され、
   前記コイルを構成する巻線が接続された巻線端子は、前記樹脂封止部材から前記回転中心軸線方向の一方側に向けて突出して、前記基板に接続されていることを特徴とするモータ。
6. 請求項５に記載のモータにおいて、
   前記基板を前記樹脂封止部材とは反対側から覆い、外周端部が前記樹脂封止部材に溶着されたカバーを有し、
   前記コネクタハウジング部は、前記回転中心軸線方向からみたとき、前記カバーと重ならずに径方向の外側に突出した筒状の突出部からなることを特徴とするモータ。
7. 請求項６に記載のモータにおいて、
   前記基板は、全体として円形の平面形状を有し、
   前記基板は、前記コネクタハウジング部の根元部分が直線的に切り欠かれた直線部が設けられていることを特徴とするモータ。
8. 請求項１から７までの何れか一項に記載のモータを備えたポンプ装置であって、
   前記モータによって回転駆動されるインペラを有することを特徴とするポンプ装置。

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