JP6017519B2 - モータ及びカバー - Google Patents

Description

本発明は、モータ及びカバーに関する。

特許文献１には、モータに用いられる固定子コアの外周面に封止剤を塗布することにより、固定子コアの防水性を向上させる技術が開示されている。

特開平７−１６３０８３号公報

このような封止剤では経年劣化により破損する恐れがある。従って、カバーにより固定子コアを覆うことにより防水性を向上させることが考えられる。このようなカバーは、防水性を確保するために固定子コアとの隙間が小さくなるように設計されていることが望ましい。

固定子コアには、複数の磁性薄板が積層されて形成されるものがある。ここで、積層される各磁性薄板の厚みにバラつきがある場合がある。このような場合、固定子コアも積層方向の厚みにバラつきが生じる恐れがある。例えば、固定子コアが所望の厚みよりも厚い場合には、固定子コアにカバーを組み付ける作業性が悪化する恐れがある。

そこで本発明は、作業性の悪化を抑制したモータ及びカバーを提供することを目的とする。

上記目的は、回転子と、複数の磁性薄板が積層されて形成され、前記回転子を包囲する固定子コアと、前記固定子コアを覆うカバーと、前記固定子コア及びカバーを挟む上側ブラケット及び下側ブラケットと、を備え、前記カバーは、前記固定子コアの外周面に対向する周壁部と、前記固定子コアの上面と前記上側ブラケットに挟まれる上壁部と、前記固定子コアの底面と前記下側ブラケットに挟まれる底壁部と、を含み、前記周壁部には、前記複数の磁性薄板の積層方向への当該周壁部の伸縮を許容する伸縮部が形成されている、モータによって達成できる。

上記目的は、複数の磁性薄板が積層されて形成され回転子を包囲するモータの固定子コアを覆うカバーであって、前記固定子コアの外周面に対向する周壁部と、前記固定子コアの上面及び底面にそれぞれ対向する上壁部及び底壁部と、を含み、前記周壁部には、前記複数の磁性薄板の積層方向への当該周壁部の伸縮を許容する伸縮部が形成されている、カバーによっても達成できる。

本発明によれば、作業性の悪化を抑制したモータ及びカバーを提供できる。

図１Ａは、モータの一部を示した底面図であり、図１Ｂは、モータの一部を示した側面図である。 図２Ａは、固定子コアの底面図であり、図２Ｂは、固定子コアの側面図である。 図３Ａは、カバーの底面図であり、図３Ｂは、図３ＡのＡ−Ａ断面図である。 図４Ａは、モータの側面図であり、図４Ｂは、モータの断面図である。

図１Ａ、１Ｂは、それぞれモータ１の一部を示した底面図、側面図である。図２Ａ、２Ｂは、それぞれモータ１からカバー１０を取り外した状態の底面図、側面図である。図３Ａは、カバー１０の底面図、図３Ｂは、図３ＡのＡ−Ａ断面図である。図４Ａ、４Ｂは、それぞれモータ１の側面図、断面図である。尚、図１Ａ、１Ｂでは、ブラケット７０、８０については省略してある。図１Ａ、２Ａでは、プリント基板ＰＢの一部を省略してある。図１Ｂでは、カバー１０については断面を示している。モータ１は、カバー１０、回転子２０、複数のコイル３０、インシュレータ９０、プリント基板ＰＢ、ブラケット７０、８０を備えている。

カバー１０は、固定子コア４０に組み付けられており、固定子コア４０を防水するためのものである。回転子２０の外周には、複数の永久磁石が周方向に配置されている。回転子２０は磁性材料により形成され、例えば電磁鋼板である。回転子２０の周囲には固定子コア４０が配置されている。固定子コア４０は、略枠状に形成され、外周面４２、上面４４、底面４６を含む。外周面４２は、回転子２０の回転軸周りにある面である。上面４４、底面４６は、回転子２０の回転軸の方向に並んだ面である。固定子コア４０は、回転子２０に向けて径方向内側に等角度間隔で延びたティース部４８が設けられている。固定子コア４０は、複数の磁性薄板が厚み方向に積層されて形成されている。図２Ｂには、複数の磁性薄板が積層されている積層方向Ｄを示している。尚、積層方向Ｄは、回転子２０の回転軸の方向と同じである。

固定子コア４０には、絶縁性を有した合成樹脂製のインシュレータ９０が組み付けられている。インシュレータ９０は、ティース部４８の周囲を覆う。これらの複数のティース部４８には、インシュレータ９０を介してそれぞれ複数のコイル３０が巻回されている。これらコイル３０はプリント基板ＰＢに電気的に接続されている。コイル３０が通電制御されると、固定子コア４０周囲には回転子２０を回転させるための磁界が発生する。固定子コア４０周囲に発生した磁界と複数の回転子２０の永久磁石との間に作用する磁気的吸引力、磁気的反発力により、回転子２０は回転する。

カバー１０は、固定子コア４０の上面４４及び底面４６と、それらに対応する上側のブラケット７０と下側のブラケット８０により上下から挟み込まれることでモータ内部に水等が侵入することを防いでいる。ブラケット７０、８０は、それぞれ上側ブラケット及び下側ブラケットの一例である。この２つのブラケット７０、８０は、回転子２０の回転軸の軸受を介して回転可能に支持する。固定子コア４０の４隅には、上面４４から底面４６にまで貫通したブラケット７０、８０の固定用の貫通孔４６ｈがそれぞれ形成されている。尚、図４Ａ、４Ｂに示すように、ブラケット７０の上部には、回転子２０の回転軸に固定された出力部７５が設けられている。回転子２０が回転することにより出力部７５が回転する。ブラケット８０には、プリント基板ＰＢに電気的に接続されたコネクタ部Ｃが設けられている。

カバー１０は、ゴム製であり、例えばＮＢＲと呼ばれるニトリルゴムであり、ゴム硬度は７０°であるがこれに限定されない。カバー１０は、周壁部１２、周壁部１２に連続した上壁部１４及び底壁部１６を含む。カバー１０が固定子コア４０に組み付けられた状態では、周壁部１２、上壁部１４、底壁部１６は、それぞれ固定子コア４０の外周面４２、上面４４、底面４６に対向する。図４Ａ、４Ｂに示すように、上壁部１４は、固定子コア４０の上面４４とブラケット７０に挟まれ、底壁部１６は、固定子コア４０の底面４６とブラケット８０に挟まれる。底壁部１６には、回転子２０やインシュレータ９０を逃がすための略六角形状の逃げ孔１６ａが形成され、底壁部１６は固定子コア４０の底面４６の４隅を押えている。底壁部１６の４隅には、上述した貫通孔４６ｈに対応した孔１６ｈが形成されている。同様に、上壁部１４にも、逃げ孔１６ａと略同一形状の逃げ孔１４ａが形成されて、上壁部１４は固定子コア４０の上面４４の４隅を押えている。上壁部１４の４隅にも、上述した貫通孔４６ｈに対応した孔が形成されている。固定子コア４０にカバー１０の組み付けは、逃げ孔１６ａから固定子コア４０をカバー１０内に挿入することにより行われる。

ここで、図１Ａ、１Ｂ、３Ａ、３Ｂに示すように、積層方向Ｄでの周壁部１２の略中心には、伸縮部１２ａが周方向に延びている。伸縮部１２ａは周壁部１２の全周に形成されている。伸縮部１２ａは周壁部１２の外側に突出した湾曲形状である。具体的には、図３Ｂに示すように、伸縮部１２ａを除いた周壁部１２の外壁面に垂直な断面で見た場合に、伸縮部１２ａの断面形状は湾曲形状となっている。

積層方向Ｄで周壁部１２を伸縮させるような力が作用した場合には、伸縮部１２ａが変形して周壁部１２は積層方向Ｄである程度伸縮が可能である。例えば、周壁部１２を伸張させるような力が作用した場合には、伸縮部１２ａの曲率が大きくなるように変形して周壁部１２が伸張する。また、周壁部１２を収縮させるような力が作用した場合には、伸縮部１２ａの曲率が小さくなるように変形して周壁部１２が収縮する。

ここで、積層された各磁性薄板が厚みのバラつきにより、固定子コア４０の積層方向Ｄでの厚みにもバラつきが生じる恐れがある。例えば、固定子コア４０が所望の厚みよりも厚くなる場合が起こり得る。このような場合であっても、カバー１０の周壁部１２が伸張することによりカバー１０に固定子コア４０を組み付けることができ、作業性の悪化が抑制される。

また、例えば固定子コア４０が所望の厚みよりも薄い場合も起こり得る。このような場合であっても、固定子コア４０とブラケット７０、８０とによりカバー１０が上下方向に収縮するような力が作用すると、伸縮部１２ａが変形して周壁部１２が収縮する。これにより、周壁部１２の内面と固定子コア４０の外周面４２との間に隙間が大きくなることが防止できる。このため、防水性が確保されている。

このように、伸縮部１２ａを設けることにより積層方向Ｄでの周壁部１２の伸縮が可能となる。このため、防水性を確保するために固定子コア４０との隙間が小さくなるようにカバー１０を設計した場合や、また、経年劣化による寸法変化を抑制するためにある程度剛性のあるゴムをカバー１０の材料として用いた場合であっても、積層方向Ｄでの周壁部１２の伸縮を確保できる。これにより、防水性を確保しつつカバー１０の経年劣化を抑制できる。尚、図４Ａ、４Ｂに示すように、伸縮部１２ａを含む周壁部１２の外面の大部分は、ブラケット７０、８０には覆われずに露出している。これにより、伸縮部１２ａの伸縮がブラケット７０、８０により妨げられることが防止されている。

尚、防水性を確保したモータとして、少なくとも固定子を樹脂等の封止剤により覆ったモールドモータが知られている。このようなモールドモータは、例えば封止剤として熱硬化性樹脂を用いる場合には、熱硬化性樹脂を固定子に塗布した後は、熱により硬化させる作業が必要となる。このため、モールドモータは防水性については高いが、製造コストも高くなる。これに対してカバー１０を用いた本実施例のモータ１では、モールドモータほどの防水性は必要がない環境下での使用に適しており、またモールドモータよりも低コストで製造できる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、変形・変更が可能である。

上記実施例では周方向に延びた単一の伸縮部１２ａが周壁部１２に形成されているがこれに限定されない。例えば、互いに平行に延びた複数の伸縮部１２ａを周壁部１２に設けることにより、周壁部１２の一部を蛇腹状にしてもよい。また、伸縮部１２ａを周壁部１２の周方向にわたり延ばして全周に設置せず、一部区間のみでもよいし、そのような区間を複数個所設けるようにしてもよい。このような場合であっても、カバー１０の周壁部１２が多少は伸張するのでカバー１０に固定子コア４０を組み付ける際の作業性の悪化を抑制することができる。

上記実施例では固定子コア４０の外周面４２は、積層方向Ｄから見て略長方形状であり、これに対応するようにカバー１０も略角枠状であるが、このような形状に限定されない。例えば、固定子コアの外周面は、積層方向Ｄから見て略円形状であり、これに対応するようにカバーも円筒状であってもよい。

本実施例のモータ１は、例えばオートバイのエンジンのスロットルを開閉するための駆動源として用いられるがこれに限定されない。

１ モータ
１０ カバー
１２ 周壁部
１２ａ 伸縮部
１４ 上壁部
１６ 底壁部
４０ 固定子コア
４２ 外周面
４４ 上面
４６ 底面

Claims (5)

1. 回転子と、
   複数の磁性薄板が積層されて形成され、前記回転子を包囲する固定子コアと、
   前記固定子コアを覆うカバーと、
   前記固定子コア及びカバーを挟む上側ブラケット及び下側ブラケットと、を備え、
   前記カバーは、
   前記固定子コアの外周面に対向する周壁部と、
   前記固定子コアの上面と前記上側ブラケットに挟まれる上壁部と、
   前記固定子コアの底面と前記下側ブラケットに挟まれる底壁部と、を含み、
   前記周壁部には、前記複数の磁性薄板の積層方向への当該周壁部の伸縮を許容する伸縮部が形成されている、モータ。
2. 前記伸縮部は、前記周壁部の周方向に延びている、請求項１のモータ。
3. 前記伸縮部を除いた前記周壁部の外壁面に垂直な断面で見た場合に、前記伸縮部の断面形状は湾曲形状である、請求項１又は２のモータ。
4. 前記カバーは、ゴム製である、請求項１乃至３の何れかのモータ。
5. 複数の磁性薄板が積層されて形成され回転子を包囲するモータの固定子コアを覆うカバーであって、
   前記固定子コアの外周面に対向する周壁部と、
   前記固定子コアの上面及び底面にそれぞれ対向する上壁部及び底壁部と、を含み、
   前記周壁部には、前記複数の磁性薄板の積層方向への当該周壁部の伸縮を許容する伸縮部が形成されている、カバー。

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