JP5167762B2 - 動力コネクタ付き電動機およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、固定子巻線と動力コネクタとを口出し線を介して接続する動力コネクタ付き電動機の配線構造に関する。

従来、防水用途の電動機には、キャノンプラグに代表される動力コネクタが一般的に用いられる。このキャノンプラグには、口出し線を介して固定子巻線がはんだ付けによって接続され、中空スペーサを介して電動機フレームにネジ固定している。

そして、口出し線とキャノンプラグの各端子の接続作業を改善しながら口出し線のたるみをなくすため、スペーサを分割して口出し線を接続した後にスペーサを装着可能にしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、接続作業を容易にするため、予めコイルエンドの形状に沿うように成形した配線中継部材と接続したピンを用い、導体部品の特別な固定を必要としないものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
実開昭６０−１１９８６７号公報 特開２００４−３４３８３１号公報

解決しようとする問題点は、動力コネクタと口出し線をはんだ接続した後、口出し線のたるみ防止と、動力コネクタを電動機フレームにネジ固定した際の防水性確保を両立させることである。

すなわち、特許文献１に開示された発明のように、口出し線と動力コネクタのはんだ接続作業を改善するためスペーサを分割すると、ネジ固定による圧力が分割面に作用しないため、板状のパッキンが使用できなかった。このため、従来の分割構造において防水性を確保するには、分割面に液状のシリコンなどを塗布する必要があり、分割面からはみ出たシリコンを拭き取らなければならず、作業性が悪く、塗布状態のばらつきによって防水性能も完全ではなかった。

一方、特許文献２に開示された発明のように、配線中継部材を用いると防水性は確保でき、導体部品の固定は不要となるが、部品点数が増加することによってコストアップとなってしまう。さらに、口出し線と動力コネクタをはんだ接続を用いないピン接触による接続の場合、接触抵抗が大きいと接触部が大電流で発熱する可能性があった。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、口出し線と動力コネクタをはんだ接続で信頼性を確保しながら口出し線のたるみ防止と防水性能を確保した安価で小型の動力コネクタ付き電動機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するため請求項１に記載の動力コネクタ付き電動機は、動力コネクタを電動機フレームにネジ固定する電動機において、固定子鉄心に巻回した固定子巻線に口出し線を接続した固定子と、前記固定子鉄心の外側に固定され、前記口出し線を引き出す口出し孔部を有する電動機フレームと、前記口出し孔部から引き出した口出し線とはんだ接続する防水構造の動力コネクタとを備え、前記口出し孔部と対向する位置を口出し
線の集合部として、前記口出し線を前記集合部と口出し孔部間で固定したことを特徴とする。

また、請求項２に記載の動力コネクタ付き電動機は、前記動力コネクタは、端子を内蔵した円筒部と方形のツバ部で構成され、前記ツバ部と電動機フレーム間の隙間を確保するスペーサと、前記ツバ部とスペーサ間に配設するゴム製の第一パッキンと、前記電動機フレームとスペーサの底面間に配設するゴム製の第二パッキンを備え、前記動力コネクタのツバ部を、第一パッキンとスペーサおよび第二パッキンを介して電動機フレームにネジ固定したものである。

また、請求項３に記載の動力コネクタ付き電動機は、前記動力コネクタは、端子を内蔵した円筒部と方形のツバ部で構成され、前記ツバ部と電動機フレーム間に配設するゴム製のパッキンを備え、前記動力コネクタのツバ部を、パッキンを介して電動機フレームにネジ固定したものである。

また、請求項４に記載の動力コネクタ付き電動機は、前記口出し線を固定子巻線のコイルエンド部に結束固定したものである。

また、請求項５に記載の動力コネクタ付き電動機は、前記口出し線を収納する保持部材を設け、電動機フレームの内壁と固定子巻線間に前記保持部材を配設して前記口出し線を挟持固定したものである。

また、請求項６に記載の動力コネクタ付き電動機の製造方法は、動力コネクタを電動機フレームにネジ固定する電動機において、固定子巻線に口出し線を接続した固定子鉄心を、口出し孔部を有する電動機フレーム内に固定するステップ１と、前記口出し線を電動機フレームの口出し孔部から引き出し、動力コネクタの端子とはんだ接続するステップ２と、と、前記動力コネクタを電動機フレームにネジ固定するステップ３と、前記口出し線を電動機フレームの内壁と固定子巻線の周方向に沿って固定するステップ４を備え、ステップ１において、前記口出し線の集合部を前記口出し孔部と対向する位置に配設したことを特徴とする。

さらに、請求項７に記載の動力コネクタ付き電動機の製造方法は、前記ステップ２において、動力コネクタと電動機フレーム間に、少なくとも防水を確保するパッキンを介在させたものである。

請求項１に記載の動力コネクタ付き電動機によれば、口出し線と動力コネクタをはんだ接続する際に、口出し線の集合部を口出し孔部と対向する位置に設定することで、口出し線と動力コネクタのはんだ接続が容易となり、その後、口出し線を固定することで、口出し線のたるみを防止できる。

また、請求項２に記載の動力コネクタ付き電動機によれば、電動機の軸方向寸法を抑制することができる。

また、請求項３に記載の動力コネクタ付き電動機によれば、動力コネクタが径方向に突出する寸法を抑制することができる。

また、請求項４に記載の動力コネクタ付き電動機によれば、簡単な構成で信頼性の高い動力コネクタ付き電動機を提供できる。

また、請求項５に記載の動力コネクタ付き電動機によれば、口出し線を収納した保持部材を電動機フレームの内壁と固定子巻線間に設けて挟持固定するため作業性がよく、口出し線のたるみがない、信頼性の高い動力コネクタ付き電動機を提供できる。

また、請求項６に記載の動力コネクタ付き電動機の製造方法によれば、ステップ２において、口出し線を固定する前に、口出し線を真直ぐ延ばした状態で動力コネクタとはんだ接続することで、はんだ付け作業を容易化できる。また、はんだ接続後に口出し線を固定することで、口出し線のたるみを防止することができる。

さらに、請求項７に記載の動力コネクタ付き電動機の製造方法によれば、防水性能を確保することができる。

したがって、口出し線と動力コネクタのはんだ付け作業を改善しながら口出し線のたるみ防止と防水性能を確保した信頼性の高い動力コネクタ付き電動機を提供できる。

固定子鉄心に巻回した固定子巻線に口出し線を接続した固定子と、前記固定子鉄心の外側に固定され、前記口出し線を引き出す口出し孔部を有する電動機フレームと、前記口出し孔部から引き出した口出し線とはんだ接続する防水構造の動力コネクタとを備え、固定子巻線に口出し線を接続した固定子鉄心を、口出し孔部を有する電動機フレーム内に固定するステップ１と、前記口出し線を電動機フレームの口出し孔部から引き出し、動力コネクタの端子とはんだ接続するステップ２と、前記動力コネクタを電動機フレームにネジ固定するステップ３と、前記口出し線を電動機フレームの内壁と固定子巻線の周方向に沿って固定するステップ４を備え、ステップ１において、前記口出し線の集合部を前記口出し孔部と対向する位置に配設したものである。以下、実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
本発明の特徴は、口出し線の集合部を口出し孔部の対向位置に設定した点である。集合部とは、固定子巻線に接続されたＵ、Ｖ、Ｗ相の口出し線を固定子巻線のコイルエンド部で一箇所に集めた部位を表す。

図１は、実施の形態１の要部の構造説明図である。図１において、１は動力コネクタ、２は口出し線、３はスペーサ、４は第一パッキン、５は第二パッキン、６はネジ、７は固定子、８はインシュロック、９は電動機フレームである。

固定子７は、固定子鉄心７ｄと固定子巻線７ａと口出し線２とを備え、固定子鉄心７ｄに巻回された固定子巻線７ａとＵ、Ｖ、Ｗ相の口出し線２が固定子巻線７ａのコイルエンド部７ｃで接続されており、口出し線２を集合部７ｂで一箇所に集めている。

電動機フレーム９は、口出し線２を引き出す口出し孔部９ａを備え、口出し孔部９ａと口出し線の集合部７ｂが対向する位置で固定子鉄心７ｄの外側に固定される。

動力コネクタ１はキャノンプラグで、端子を内蔵した円筒部１ｄと方形のツバ部１ａで構成され、端子１ｃと方形のツバ部１ａに４つの取付け孔１ｂを備えており、所定の端子１ｃにＵ、Ｖ、Ｗ相の口出し線２をはんだ接続する。

合成樹脂製のスペーサ３は、方形で中央に動力コネクタ１の円筒部１ｄが通る丸孔と、四隅に動力コネクタ１の取付け孔１ｂと同ピッチに丸孔を備えており、動力コネクタ１のツバ部１ａと電動機フレーム９間の隙間を確保する。

第一パッキン４は、耐候性・耐薬品性に優れた薄板状のゴムを、外形がスペーサ３と同
じ方形で、中央に動力コネクタ１の円筒部１ｄが通る丸孔と四隅に動力コネクタ１の取付け孔１ｂと同ピッチに丸孔を配置しており、プレス加工によって得ることができる。第二パッキン５は、口出し線２が通る孔部形状が異なる点以外は同じである。

口出し線２は、電動機フレーム９の口出し孔部９ａと第二パッキン５の孔部とスペーサ３の丸孔と第一パッキン４の丸孔を通って動力コネクタ１の端子１ｃに接続され、
電動機フレーム９の内壁９ｂと固定子巻線７ａの周方向に沿って、コイルエンド部７ｃにインシュロック８で結束固定される。

ここで、組立工程について説明する。まず、ステップ１では、電動機フレーム９の口出し孔部９ａと固定子７の口出し線の集合部７ｂが対向する位置で、電動機フレーム９を固定子鉄心７ｄの外側に固定する。

次に、ステップ２では、口出し線２を固定する前に電動機フレーム９の口出し孔部９ａから引き出し、第二パッキン５とスペーサ３と第一パッキン４を通す。口出し線２を集合部７ｂから真直ぐ延ばした状態で動力コネクタ１の接続部１ｃとはんだ接続することで、はんだ付け作業を容易化できる。

ステップ３では、動力コネクタ１の取付け孔１ｂ、第一パッキン４の孔、スペーサ３の孔と第二パッキン５の孔にネジ６を通して電動機フレーム９にネジ固定する。動力コネクタ１の円筒部１ｄをスペーサ３に収納することで電動機の軸方向寸法を抑制でき、小型化できる。また、このネジ締付力が２つのパッキンに密着作用するため、防水機能を確保することができる。

ステップ４では、口出し線２を電動機フレーム９の内壁９ｂと固定子巻線７ａの周方向に沿って、コイルエンド部７ｃにインシュロック８で結束固定することによって、口出し線２のたるみを防止できる。

なお、スペーサ、パッキンの材質および形状については、実施例１で説明したものに限定するものではなく、機械的強度や耐候性などを考慮して決定すればよい。

また、動力コネクタはキャノンプラグに限定するものではなく、同様の構成をした防水型の動力コネクタ（例えば、日本航空電子株式会社のＪＮ１，ＪＮ２シリーズなど）でも実施することができる。

また、口出し線の結束固定についてもインシュロックに限定するものではなく、結束糸等を用いてもよく、結束の数量も口出し線の固定状態などを考慮して決定すればよい。

さらに、第一パッキンを板状パッキンからＯリングに替えてもよく、この場合はスペーサ３の中央丸孔の内側に段部または面取りを設け、動力コネクタ１のツバ部１ａとスペーサ３の段部または面取りとの間でＯリングを挟み込み、ネジの締付力によりＯリングを密着させ防水機能を確保することができる。
（実施の形態２）
実施の形態１ではスペーサを用いる構造について説明したが、実施の形態２はパッキンを介し動力コネクタを直接電動機フレームに取り付けしたものである。スペーサ以外の構成は、実施の形態１と同じであり説明を省略する。

図２は、実施の形態２の要部の構造説明図である。図２において、２１は動力コネクタ、２４はパッキン、２９は電動機フレームである。

電動機フレーム２９の口出し孔部２９ａは、パッキン２４と同様に動力コネクタ２１の円筒部２１ｄの直径よりもわずかに大きく設定してあり、パッキン２４を介し動力コネクタ２１を直接電動機フレーム２９に取り付けることで、防水機能を確保しながら、電動機の径方向に突出する寸法を抑制し、小型化できる。
（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１や実施の形態２のような結束固定を用いず、そのかわりに、電動機フレームの内壁と固定子巻線間に口出し線を収納する保持部材を配設して口出し線を挟持固定するものである。

図３（ａ）は、実施の形態３の要部の構造説明図、図３（ｂ）は、その構造説明図のＡ−Ａ部における断面図である。

図３（ｂ）において、３１は動力コネクタ、３２は口出し線、３７ｅは絶縁体、３７ｆは溝、３８は保持部材、３９ｂは内壁である。

合成樹脂製の口出し線保持部材３８は、口出し線を収納する切欠き３８ａと突起３８ｂを備えており、口出し線３２を収納した後、突起３８ｂと絶縁体３７ｅの溝３７ｆが係合し、口出し線２を挟持固定する。

口出し線３２を収納した保持部材３８を電動機フレームの内壁３９ｂと絶縁体３７ｅ間に挿入するため作業性が良く、突起３８ｂと溝３７ｅが係合して抜けないため信頼性を向上させることができる。

なお、保持部材３８は、実施の形態３で説明した数量に限定するものではなく、口出し線の固定状態などを考慮して決定すればよい。

また、保持部材３８に設けた突起３８ａが係合する溝は、電動機フレームの内壁３９ｂに設けてもよい。

本発明の動力コネクタ付き電動機は、ツバ部を有する防水型の動力コネクタに最適であり、２つのパッキンで防水機能が確保でき、口出し線の接続作業性を改善することができる。

本発明の実施の形態１における要部の構造説明図 本発明の実施の形態２における要部の構造説明図 （ａ）本発明の実施の形態３における要部の構造説明図、（ｂ）同図におけるＡ−Ａ断面図

符号の説明

１，２１，３１ 動力コネクタ
１ａ ツバ部
１ｂ 取付け孔
１ｃ 端子
１ｄ，２１ｄ 円筒部
２，３２ 口出し線
３ スペーサ
４ 第一パッキン
５ 第二パッキン
６ ネジ
７ 固定子
７ａ 固定子巻線
７ｂ 集合部
７ｃ コイルエンド部
７ｄ 固定子鉄心
８ インシュロック
９，２９ 電動機フレーム
９ａ，２９ａ 口出し孔部
９ｂ，３９ｂ 内壁
２４ パッキン
３７ｅ 絶縁体
３７ｆ 溝
３８ 保持部材
３８ａ 切欠き
３８ｂ 突起

Claims (7)

1. 動力コネクタを備えた電動機であって、
   固定子鉄心に巻回した固定子巻線に口出し線を接続した固定子と、
   前記固定子鉄心の外側に固定され、前記口出し線を引き出す口出し孔部を有する電動機フレームと、
   前記口出し孔部から引き出した口出し線とはんだ接続する防水構造の前記動力コネクタとを備え、
   前記口出し孔部と対向する位置に、前記口出し線を１箇所に集めた口出し線集合部を有し、
   前記口出し線は前記口出し集合部と前記口出し孔部との間で固定したことを特徴とする動力コネクタ付き電動機。
2. 前記動力コネクタは、端子を内蔵した円筒部と方形のツバ部で構成され、
   前記ツバ部と前記電動機フレーム間の隙間を確保するスペーサと、
   前記ツバ部と前記スペーサ間に配設するゴム製の第一パッキンと、
   前記電動機フレームと前記スペーサの底面間に配設するゴム製の第二パッキンを備え、
   前記ツバ部を、前記第一パッキンと前記スペーサおよび前記第二パッキンを介して前記電動機フレームにネジ固定した請求項１に記載の動力コネクタ付き電動機。
3. 前記動力コネクタは、端子を内蔵した円筒部と方形のツバ部で構成され、
   前記ツバ部と前記電動機フレーム間に配設するゴム製のパッキンを備え、
   前記ツバ部を、パッキンを介して前記電動機フレームにネジ固定した請求項１に記載の動力コネクタ付き電動機。
4. 前記口出し線は、前記固定子巻線のコイルエンド部に結束固定した請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の動力コネクタ付き電動機。
5. 前記電動機フレームの内壁と前記固定子巻線間に、前記口出し線を収納する保持部材を設けて、前記口出し線を挟持固定した請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の動力コネクタ付き電動機。
6. 固定子鉄心に巻回した固定子巻線に口出し線を接続した固定子と、
   前記固定子鉄心の外側に固定され、前記口出し線を引き出す口出し孔部を有する電動機フレームと、
   前記口出し孔部から引き出した口出し線とはんだ接続する防水構造の動力コネクタを備えた電動機の製造方法であって、
   前記口出し線を１箇所に集めた口出し線集合部を設けるステップと、
   前記口出し線集合部を、前記口出し孔部と対抗する位置に合わせて、前記固定子鉄心を前記電動機フレーム内に固定するステップと、
   前記口出し線を前記口出し孔部から引き出し、前記動力コネクタの端子とはんだ接続するステップと、
   前記動力コネクタを前記電動機フレームにネジ固定するステップと、
   前記口出し線を前記電動機フレームの内壁と前記固定子巻線の周方向に沿って固定するステップを
   備えたことを特徴とする動力コネクタ付き電動機の製造方法。
7. 前記動力コネクタは前記電動機フレームに少なくとも１つのパッキンを介在させて固定される請求項６に記載の動力コネクタ付き電動機の製造方法。