JP4855239B2 - モータ用絶縁ハウジング - Google Patents

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Description

本発明は、モータ用絶縁ハウジングに関するものである。
従来より、三相(U相、V相、W相)に割り当てられたモータコイルを有する三相モータが知られている(例えば、特許文献1参照)。また、この三相モータのそれぞれのモータコイルに電源供給を行うための電源供給部材としてのターミナルを有する三相モータ用絶縁ハウジングが知られている(例えば、特許文献2参照)。
特許文献2には、3種類のターミナルと、各ターミナル間にそれぞれ配置される2枚の絶縁板と、収納溝が設けられたハウジング本体とを備え、ターミナルと絶縁板とが交互に積層配置されてハウジング本体の収納溝内に収容された絶縁ハウジングの構成が開示されている。
特開2002−153004号公報 特開2000−224801号公報
しかしながら、従来のモータ用絶縁ハウジングでは、各相ターミナル間の絶縁に樹脂プレートを使用しているので部品点数が多くなり、また、樹脂プレートを製造するための製造設備(金型等)の設備費用が別途必要となることから、製品の低コスト化を図ることが困難であった。さらに、ターミナルや樹脂プレートをハウジング本体内に組み付ける組立工数が発生することから作業者の作業負担が大きいという問題があった。
また、別の課題として、例えば、電源配線を固定用のネジ等で各相ターミナルの接点にそれぞれ接続させて電源供給を行うように構成されたモータ用絶縁ハウジングでは、電源配線を各相ターミナルに組み付ける作業が必要であり、作業者の作業負担が大きいという問題があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、各電源供給部材間の絶縁を確保しつつ各部品の組み立て作業を削減できるようにし、さらに外部電源からモータへの電源供給構造を簡略化することにある。
すなわち、請求項1の発明は、電源に接続するための電源端子とモータコイルに通電するための複数のコイル端子とを有する板状の導電性金属からなる電源供給部材と、
前記電源供給部材を複数枚保持する樹脂製のハウジング本体とを備えたモータ用絶縁ハウジングであって、
前記ハウジング本体には、前記複数の電源供給部材が板厚方向に互いに間隔をあけて絶縁積層配置された状態でインサートモールド成形により一体形成されるとともに、該電源供給部材の前記電源端子に電源を供給するための電源コネクタが一体成形され、
前記電源供給部材の前記電源端子が前記電源コネクタのコネクタ端子を構成していることを特徴とするものである。
請求項2の発明は、前記ハウジング本体には、電装品に接続するための電装品端子がインサートモールド成形により一体形成されるとともに、該電装品の制御コントローラを接続するための電装品コネクタが一体成形され、
前記電装品端子が前記電装品コネクタのコネクタ端子を構成していることを特徴とするものである。
請求項3の発明は、前記ハウジング本体には、電装品に接続するための電装品端子がインサートモールド成形により一体形成され、
前記電源コネクタは、電源を供給するとともに前記電装品の制御コントローラを接続するための兼用コネクタとして構成され、
前記電源端子及び前記電装品端子が前記兼用コネクタのコネクタ端子を構成していることを特徴とするものである。
請求項4の発明は、前記複数の電源供給部材は、リング状部材で構成されており、
前記複数の電源供給部材に設けられた前記電源端子は、該電源供給部材のリング孔を挿通し且つ積層方向に突出した状態でそれぞれ配置されていることを特徴とするものである。
請求項5の発明は、前記電源供給部材の前記コイル端子の先端部は、該電源供給部材のリング外周よりも径方向外方に突出した状態で配置されていることを特徴とするものである。
請求項6の発明は、前記電源供給部材の前記電源端子の先端部は、該電源供給部材の径方向外方に折り曲げられて該電源供給部材のリング外周よりも突出した状態で配置されていることを特徴とするものである。
請求項7の発明は、前記複数の電源供給部材は、
リング状部材で構成され、リング外周から放射状に突出した複数のコイル端子を有する第1の電源供給部材と、
前記第1の電源供給部材と間隔をあけて順番に絶縁積層配置されるリング状部材で構成され、リング孔周縁の一部から積層方向上方に延びる電源端子と、リング外周縁から積層方向下方に延び且つ先端部が該第1の電源供給部材のコイル端子と積層方向に垂直な同一平面上で径方向外方に折り曲げられ、互いに位相を異にして配置される複数のコイル端子とを有する第2乃至第4の電源供給部材とを含むことを特徴とするものである。
請求項8の発明は、前記各電源供給部材は接合の無い一体物で形成されていることを特徴とするものである。
以上説明したように、本発明のモータ用絶縁ハウジングによれば、複数の電源供給部材を積層配置させてインサートモールド成形によりハウジング本体と一体形成したから、組み付け作業が不要となり、作業者の作業負担を軽減する上で有利となる。
また、電源コネクタをハウジング本体に一体成形しているから、電源プラグをハウジングの電源コネクタに差し込んで接続するだけで、簡単にモータ用絶縁ハウジングに電源を供給することができ、作業者の作業負担を軽減する上で有利となる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
<実施形態1>
図1は本発明の実施形態1に係るモータ用絶縁ハウジングの全体構成を示す斜視図、図2はモータ用絶縁ハウジングの電源供給部材の構成を示す斜視図である。図1,図2に示すように、モータ用絶縁ハウジング10は、電源に接続するための電源端子12b〜14bと、モータコイルに通電するための複数のコイル端子11a〜14aとを有する板状の導電性金属(例えば、銅など)からなる第1乃至第4の電源供給部材11〜14と、第1乃至第4の電源供給部材11〜14を保持する樹脂製のハウジング本体20とを備えている。
前記第1の電源供給部材11は、リング状部材で構成され、リング外周から放射状に突出した複数のコイル端子11a,11a,・・・を有している。
前記第2乃至第4の電源供給部材12〜14は、第1の電源供給部材11と間隔をあけて順番に絶縁積層配置されるリング状部材でそれぞれ構成され、リング孔周縁の一部から積層方向上方に延びる電源端子12b〜14bと、リング外周縁から積層方向下方に延び且つ先端部が該第1の電源供給部材11のコイル端子11aと積層方向に垂直な同一平面上で径方向外方に折り曲げられ、互いに位相を異にして配置される複数のコイル端子12a〜14aとを有している。
ここで、前記第2乃至第4の電源供給部材12〜14に設けられた電源端子12b〜14bは、第2乃至第4の電源供給部材12〜14のそれぞれのリング孔を挿通し且つ積層方向上方に突出した状態でそれぞれ配置されている。このため、電源端子12b〜14bの取り回しのためのスペースとしてリング孔を利用でき、ハウジング本体20が大型化するのを抑制しつつスペースの有効活用を図ることができる。
また、前記コイル端子11a〜14aは、積層方向に垂直な同一平面上において互いに位相がずれており、図2に示す例では、それぞれ20°ずつ位相がずれた状態で配置されている。ここで、コイル端子14aはU相コイル、コイル端子13aはW相コイル、コイル端子12aはV相コイルの一端にそれぞれ電気的に接続されるとともに、コイル端子11aには前記U相コイル、V相コイル及びW相コイルの他端がそれぞれ接続され、スター結線を構成している。なお、本実施形態1ではスター結線を例示して説明するが、これに限らず、他の結線方法、例えばデルタ結線などにも適用できることは言うまでもない。
また、前記第1乃至第4の電源供給部材11〜14は接合の無い一体物で形成されており、具体的には、プレス成形、レーザ加工、ワイヤ放電加工等により、1枚の板状部材から切り出されることで形成されている。このように、第1乃至第4の電源供給部材11〜14を接合箇所の無い一体物とすることで、電源端子12b〜14bやコイル端子11a〜14aを溶接により第1乃至第4の電源供給部材11〜14に接合した場合に比べて、接合箇所における電力の伝送ロスがなくなり、効率良く電力を伝送することができる。この点は、以下の実施形態についても同様である。
さらに、前記第1乃至第4の電源供給部材11〜14には、錫、亜鉛、金、銀等のメッキ処理が施されている。例えば、電源プラグのコネクタ端子やモータコイルのコイル線が錫メッキ処理されていれば、第1乃至第4の電源供給部材11〜14も同様に錫メッキ処理を施すようにしている。このようにすれば、イオン化傾向の異なる材料同士を接触させた場合に発生する電子の電離を防止して、第1乃至第4の電源供給部材11〜14の耐腐食性を向上させる上で有利となる。この点は、以下の実施形態についても同様である。
前記ハウジング本体20には、第1乃至第4の電源供給部材11〜14が板厚方向に互いに間隔をあけて積層配置され且つ互いに絶縁された状態でインサートモールド成形により一体形成されるとともに、第2乃至第4の電源供給部材12〜14のそれぞれの電源端子12b〜14bに電源を供給するための電源コネクタ25が一体成形されている。ここで、第2乃至第4の電源供給部材12〜14に設けられた電源端子12b〜14bが電源コネクタ25のコネクタ端子を構成している。
また、前記第1乃至第4の電源供給部材11〜14のコイル端子11a〜14aの先端部は、各電源供給部材11〜14のリング外周よりも径方向外方に突出した状態で配置されている。
前記電源コネクタ25は、第1乃至第4の電源供給部材11〜14の積層方向上方にコネクタ接続口26が開口しており、電源プラグを電源コネクタ25のコネクタ接続口26に差し込むことで、コネクタ端子としての電源端子12b〜14bを介してモータ用絶縁ハウジング10に通電することができるようになっている。
なお、前記ハウジング本体20は、合成樹脂にて一体に成形されたものであり、ポリアミド系、ポリアセタール系、ポリカーボネート系、ポリブチレンテレフタレート(PBT)系、ポリフェニレンスルファイド(PDS)系、ポリフェニレンサルファイド(PPS)系等の可塑性樹脂で成形したものや、例えばフェノール樹脂のような熱硬化性樹脂で成形したものであっても構わない。
また、本実施形態1では、ハウジング本体20の上面は樹脂で閉塞された構成となっているが、この形態に限定するものではなく、上面の一部が開口した構成とし樹脂変形による歪みを開口部で吸収するようにしてもよい。
以上のように、本実施形態1に係るモータ用絶縁ハウジング10によれば、第1乃至第4の電源供給部材11〜14を積層配置させてインサートモールド成形によりハウジング本体20と一体形成したから、各電源供給部材11〜14の間に樹脂が入り込んで互いに絶縁された状態となる。これにより、従来は各電源供給部材11〜14の間に挟み込んでいた絶縁プレート等が不要となり、部品点数を削減して低コスト化を図ることができる。また、一体形成することで組み付け作業が不要となり、作業者の作業負担を軽減する上で有利となる。
また、電源コネクタ25をハウジング本体20に一体成形しているから、電源プラグをハウジング本体20の電源コネクタ25に差し込んで接続するだけで、簡単にモータ用絶縁ハウジング10に電源を供給することができ、作業者の作業負担を軽減する上で有利となる。
<実施形態2>
図3は本発明の実施形態2に係るモータ用絶縁ハウジングの全体構成を示す斜視図、図4はモータ用絶縁ハウジングの電源供給部材の構成を示す斜視図である。
なお、前記実施形態1との違いは、電源コネクタ35のコネクタ接続口36をモータ径方向外方に向けた構成とした点であるため、以下、実施形態1と同じ部分については、同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。
図3,図4に示すように、モータ用絶縁ハウジング30は、前記実施形態1と同様に、第1乃至第4の電源供給部材11〜14を板厚方向に絶縁積層配置した状態で、インサートモールド成形によりハウジング本体31と一体形成することで構成されている。
ここで、前記第2乃至第4の電源供給部材12〜14の電源端子32〜34の先端部は、リング孔を挿通し且つ積層方向に突出した後、径方向外方に折り曲げられてリング外周よりも突出した状態で配置されている。
また、ハウジング本体31には、第2乃至第4の電源供給部材12〜14のそれぞれの電源端子32〜34に電源を供給するための電源コネクタ35が一体成形されている。ここで、第2乃至第4の電源供給部材12〜14に設けられた電源端子32〜34が電源コネクタ35のコネクタ端子を構成している。また、ハウジング本体31は、第1乃至第4の電源供給部材11〜14のリング孔に対応して積層方向に貫通している。
前記電源コネクタ35は、ハウジング本体31の径方向外方にコネクタ接続口36が開口しており、電源プラグを電源コネクタ35のコネクタ接続口36に差し込むことで、コネクタ端子としての電源端子32〜34を介してモータ用絶縁ハウジング30に通電することができるようになっている。
以上のように、本実施形態2に係るモータ用絶縁ハウジング30によれば、第1乃至第4の電源供給部材11〜14がリング状部材で形成され、電源端子32〜34がリング孔を挿通し且つ積層方向に突出した後、径方向外方に折り曲げられてリング外周よりも突出した状態で配置されているから、電源プラグと電源コネクタ35との接続をモータ径方向から行うことができ、モータ径方向に作業スペースが確保されている場合に作業性が向上する。
<実施形態3>
図5は本実施形態3に係るモータ用絶縁ハウジングの全体構成を示す斜視図、図6は断面斜視図、図7はモータ用絶縁ハウジングの電源供給部材の構成を示す斜視図である。
図5〜図7に示すように、モータ用絶縁ハウジング50は、電源に接続するための電源端子52b〜54bと、モータコイルに通電するための複数のコイル端子51a〜54aとを有する板状の導電性金属(例えば、銅など)からなる第1乃至第4の電源供給部材51〜54と、第1乃至第4の電源供給部材51〜54を保持する樹脂製のハウジング本体60とを備えている。
前記第1の電源供給部材51は、リング状部材で構成され、リング外周から放射状に突出した複数のコイル端子51a,51a,・・・を有している。
前記第2乃至第4の電源供給部材52〜54は、第1の電源供給部材51と間隔をあけて順番に絶縁積層配置されるリング状部材で構成され、リング孔周縁の一部から積層方向上方に延びる電源端子52b〜54bと、リング外周縁から積層方向下方に延び且つ先端部が該第1の電源供給部材51のコイル端子51aと積層方向に垂直な同一平面上で径方向外方に折り曲げられ、互いに位相を異にして配置される複数のコイル端子52a〜54aとを有している。
ここで、前記第2乃至第4の電源供給部材52〜54に設けられた電源端子52b〜54bは、第2乃至第4の電源供給部材52〜54のそれぞれのリング孔を挿通し且つ積層方向上方に突出した状態でそれぞれ配置されている。
また、前記コイル端子51a〜54aは、積層方向に垂直な同一平面上において互いに位相がずれており、図5に示す例では、それぞれ20°ずつ位相がずれた状態で配置されている。
前記ハウジング本体60には、第1乃至第4の電源供給部材51〜54が板厚方向に互いに間隔をあけて積層配置され且つ互いに絶縁された状態でインサートモールド成形により一体形成されるとともに、モータ側に設けられたセンサ等の電装品と接続するための電装品端子56,56,・・・がインサートモールド成形により一体形成されている。
前記電装品端子56,56,・・・は、第2乃至第4の電源供給部材52〜54のそれぞれのリング孔を挿通し且つ積層方向上方に突出した状態でそれぞれ配置されている。
さらに、前記ハウジング本体60には、第2乃至第4の電源供給部材52〜54のそれぞれの電源端子52b〜54bに電源を供給するための電源コネクタ65、及び電装品の制御コントローラ(図示せず)を接続するための電装品コネクタ62がそれぞれ一体成形されている。
ここで、第2乃至第4の電源供給部材52〜54に設けられた電源端子52b〜54bが電源コネクタ65のコネクタ端子を構成し、電装品端子56,56,・・・が電装品コネクタ62のコネクタ端子を構成している。
また、前記第1乃至第4の電源供給部材51〜54のコイル端子51a〜54aの先端部は、各電源供給部材51〜54のリング外周よりも径方向外方に突出した状態で配置されている。さらに、コイル端子51a〜54aの先端部にはU字状の切欠きが形成され、コイル端子51a〜54aとモータコイルのコイル線71(図8参照)との接続ができるようになっている。
前記電装品コネクタ62は、ハウジング本体60の軸方向にコネクタ接続口63が開口しており、電装品の制御コントローラの接続プラグを電装品コネクタ62のコネクタ接続口63に差し込むことで、コネクタ端子としての電装品端子56,56,・・・を介して制御コントローラと電装品との間で制御信号の送受信を行うことができるようになっている。
また、前記電源コネクタ65は、ハウジング本体60の軸方向にコネクタ接続口66が開口しており、電源プラグを電源コネクタ65のコネクタ接続口66に差し込むことで、コネクタ端子としての電源端子52b〜54bを介してモータ用絶縁ハウジング50に通電することができるようになっている。
また、ハウジング本体60における、電装品コネクタ62及び電源コネクタ65が成形された面の反対側の面(モータと接続させる側の面)には、モータ70(図8参照)にモータ用絶縁ハウジング50を取り付ける際の位置決めを行うための嵌合ピン67が、ハウジング本体60の軸方向に延び且つハウジング本体60の周方向に間隔をあけて4本設けられている。
図8は本実施形態3に係るモータ用絶縁ハウジング50をモータ70に取り付けた状態を示す側面部分断面図である。図8に示すように、モータ70のモータコイルのコイル線71,71にコイル端子51a〜54aが電気的に接続され、電源から供給された電力がモータ用絶縁ハウジング50を介してモータ70に電送されるようになっている。
また、ハウジング本体60の嵌合ピン67がモータ70内にあけられた嵌合孔に嵌合され、モータ用絶縁ハウジング50とモータ70との取付位置が規定されるとともにガタツキが防止されている。
前記電装品端子56は、モータ70側に設けられた電装品と電気的に接続され、制御コントローラとモータ70との間で制御信号の送受信が行われる。
以上のように、本実施形態3に係るモータ用絶縁ハウジング50によれば、電装品端子56が樹脂で覆われて互いに絶縁された状態となり、さらに第1乃至第4の電源供給部材51〜54とも絶縁された状態となることから、絶縁プレートを各電装品端子56,56,・・・の間に挟んで絶縁する必要がなく、部品点数を削減する上で有利となる。
また、電装品コネクタ62をハウジング本体60に一体成形しているから、制御コントローラの接続プラグを電装品コネクタ62に差し込んで接続するだけで、簡単に電装品と制御コントローラとを接続することができ、作業者の作業負担を軽減する上で有利となる。
なお、本実施形態3では、3ピンの電源コネクタ65と5ピンの電装品コネクタ62とをハウジング本体60に別々に設けた構成について説明したが、この形態に限定するものではなく、例えば、図9に示すように、3ピンの電源端子52b〜54bと5ピンの電装品端子56,56,・・・とで構成された計8ピンのコネクタ端子を有する電源/電装品の兼用コネクタ75を設けるようにしても構わない。このような構成とすれば、電源プラグと制御コントローラの接続プラグとを一体化させた1つの接続プラグを、1つの兼用コネクタ75に差し込んで接続するだけで、簡単に電源供給と電装品の制御とを行うことができ、作業者の作業負担を軽減する上で有利となる。電源コネクタと電装品コネクタとを別々に成形した場合に比べて、成形に必要な樹脂量が少なくて済み、コスト削減を図る上で有利となる。
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
以上説明したように、本発明は、各電源供給部材間の絶縁を確保しつつ各部品の組み立て作業を削減できるようにし、さらに外部電源からモータへの電源供給構造を簡略化することができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
本発明の実施形態1に係るモータ用絶縁ハウジングの全体構成を示す斜視図である。 本実施形態1に係るモータ用絶縁ハウジングの電源供給部材の構成を示す斜視図である。 本実施形態2に係るモータ用絶縁ハウジングの全体構成を示す斜視図である。 本実施形態2に係るモータ用絶縁ハウジングの電源供給部材の構成を示す斜視図である。 本実施形態3に係るモータ用絶縁ハウジングの全体構成を示す斜視図である。 本実施形態3に係るモータ用絶縁ハウジングの全体構成を示す断面斜視図である。 本実施形態3に係るモータ用絶縁ハウジングの電源供給部材の構成を示す斜視図である。 本実施形態3に係るモータ用絶縁ハウジングをモータに取り付けた状態を示す側面部分断面図である。 モータ用絶縁ハウジングをモータに取り付けた状態を示す別の側面部分断面図である。
符号の説明
10 モータ用絶縁ハウジング
11〜14 第1乃至第4の電源供給部材
11a〜14a コイル端子
12b〜14b 電源端子
20 ハウジング本体
25 電源コネクタ
30 モータ用絶縁ハウジング
31 ハウジング本体
32〜34 電源端子
35 電源コネクタ
50 モータ用絶縁ハウジング
51〜54 第1乃至第4の電源供給部材
51a〜54a コイル端子
52b〜54b 電源端子
56 電装品端子
60 ハウジング本体
62 電装品コネクタ
65 電源コネクタ
70 モータ
71 コイル線
75 兼用コネクタ

Claims (8)

  1. 電源に接続するための電源端子とモータコイルに通電するための複数のコイル端子とを有する板状の導電性金属からなる電源供給部材と、
    前記電源供給部材を複数枚保持する樹脂製のハウジング本体とを備えたモータ用絶縁ハウジングであって、
    前記ハウジング本体には、前記複数の電源供給部材が板厚方向に互いに間隔をあけて絶縁積層配置された状態でインサートモールド成形により一体形成されるとともに、該電源供給部材の前記電源端子に電源を供給するための電源コネクタが一体成形され、
    前記電源供給部材の前記電源端子が前記電源コネクタのコネクタ端子を構成していることを特徴とするモータ用絶縁ハウジング。
  2. 請求項1において、
    前記ハウジング本体には、電装品に接続するための電装品端子がインサートモールド成形により一体形成されるとともに、該電装品の制御コントローラを接続するための電装品コネクタが一体成形され、
    前記電装品端子が前記電装品コネクタのコネクタ端子を構成していることを特徴とするモータ用絶縁ハウジング。
  3. 請求項1において、
    前記ハウジング本体には、電装品に接続するための電装品端子がインサートモールド成形により一体形成され、
    前記電源コネクタは、電源を供給するとともに前記電装品の制御コントローラを接続するための兼用コネクタとして構成され、
    前記電源端子及び前記電装品端子が前記兼用コネクタのコネクタ端子を構成していることを特徴とするモータ用絶縁ハウジング。
  4. 請求項1において、
    前記複数の電源供給部材は、リング状部材で構成されており、
    前記複数の電源供給部材に設けられた前記電源端子は、該電源供給部材のリング孔を挿通し且つ積層方向に突出した状態でそれぞれ配置されていることを特徴とするモータ用絶縁ハウジング。
  5. 請求項4において、
    前記電源供給部材の前記コイル端子の先端部は、該電源供給部材のリング外周よりも径方向外方に突出した状態で配置されていることを特徴とするモータ用絶縁ハウジング。
  6. 請求項4において、
    前記電源供給部材の前記電源端子の先端部は、該電源供給部材の径方向外方に折り曲げられて該電源供給部材のリング外周よりも突出した状態で配置されていることを特徴とするモータ用絶縁ハウジング。
  7. 請求項1において、
    前記複数の電源供給部材は、
    リング状部材で構成され、リング外周から放射状に突出した複数のコイル端子を有する第1の電源供給部材と、
    前記第1の電源供給部材と間隔をあけて順番に絶縁積層配置されるリング状部材で構成され、リング孔周縁の一部から積層方向上方に延びる電源端子と、リング外周縁から積層方向下方に延び且つ先端部が該第1の電源供給部材のコイル端子と積層方向に垂直な同一平面上で径方向外方に折り曲げられ、互いに位相を異にして配置される複数のコイル端子とを有する第2乃至第4の電源供給部材とを含むことを特徴とするモータ用絶縁ハウジング。
  8. 請求項1において、
    前記各電源供給部材は接合の無い一体物で形成されていることを特徴とするモータ用絶縁ハウジング。
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