JP6294199B2

JP6294199B2 - モータ

Info

Publication number: JP6294199B2
Application number: JP2014195587A
Authority: JP
Inventors: 勇輝白倉
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2018-03-14
Anticipated expiration: 2034-09-25
Also published as: JP2016067161A

Description

本発明は、モータに関する。

下記特許文献１には、電動ポンプに用いられるモータが開示されている。この文献に記載されたモータは、ステータと、ステータが発生する回転磁界によって回転するロータと、ステータの一部を構成するコイルへの通電を制御する制御基板と、を備えている。また、ステータ及び制御基板は、ステータホルダ及びベース部材等によって囲まれた密閉空間内に配置されている。

特開２０１４−９２０８４号公報

ところで、ステータ及び制御基板が配置された密閉空間内の圧力変動を抑制するために、当該密閉空間とモータの外部とを連通する連通孔を設けることが考えられる。連通孔が設けられたモータにおいては、上記密閉空間内の気密性が要求される。すなわち、連通孔以外の箇所において密閉空間とモータの外部とが連通されないことが要求される。また、連通孔が設けられたモータの検査時においては、上記密閉空間内の気密性の検査を容易に行えることが望ましい。

本発明は上記事実を考慮し、気密性の検査を容易に行うことができるモータを得ることが目的である。

請求項１記載のモータは、固定子と、前記固定子が界磁する回転磁界によって回転する回転子と、前記固定子への通電を制御する制御装置と、箱状に形成され、前記固定子を収容する固定子収容部を有する筐体と、前記筐体における前記固定子収容部の径方向外側に設けられ、前記固定子収容部側の面が傾斜されていると共に前記筐体の内部と前記筐体の外部とを連通する連通孔が形成された傾斜面を有し、前記制御装置への給電端子を有する給電部と、を備えている。

請求項１記載のモータによれば、給電部の給電端子を介して制御装置に給電がなされると、固定子への通電が制御装置によって制御される。そして、固定子が回転磁界を発生させることによって回転子が回転する。ここで、本発明では、筐体の内部と外部とを連通する連通孔を有する給電部が、筐体の固定子収容部の径方向外側に設けられている。この場合、筐体内の気密性を検査するための冶具を給電部に押し当てて、当該冶具から連通孔を通じて筐体内に所定の圧力のガスを充填する際に、当該冶具が筐体の固定子収容部に当接することが考えられる。しかしながら、本発明では、連通孔が、給電部における上記構成の傾斜面に設けられていることにより、筐体内の気密性を検査するための冶具を軸方向に移動させることによって、当該冶具を給電部の傾斜面に押し当てることができる。これにより、本発明では、気密性の検査を容易に行うことができる。

請求項２記載のモータは、請求項１記載のモータにおいて、前記傾斜面は、前記筐体内の気密性を検査する冶具が当接する冶具当接面とされている。

請求項２記載のモータによれば、気密性を検査する冶具を冶具当接面に当接させることによって、気密性の検査を容易に行うことができる。

請求項３記載のモータは、請求項１又は請求項２記載のモータにおいて、前記連通孔の開口縁部又は前記連通孔内には、気体は通過し且つ液体は通過しない多孔質部材が設けられている。

請求項３記載のモータによれば、上記多孔質部材によって水滴等の液体の筐体内への浸入を抑制することができる。

請求項４記載のモータは、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のモータにおいて、前記連通孔は、軸方向に沿って延びる第１連通部と、軸方向と直交する方向に延びる第２連通部と、を含んで構成されている。

請求項４記載のモータによれば、連通孔が、上記第１連通部と第２連通部とを含んで構成されていることにより、即ち、連通孔が、側断面視で屈曲していることにより、水滴等の液体の筐体内への浸入を抑制することができる。

（Ａ）は電動ポンプを示す斜視図であり、（Ｂ）は電動ポンプにおいて給電コネクタが取付けられた部位を拡大して示す拡大斜視図である。電動ポンプにおいてインペラが取付けられた部位を拡大して示す拡大斜視図である。給電コネクタを示す側面図である。給電コネクタにおいて連通孔が形成された部位の断面を拡大して示す拡大側断面図である。電動ポンプの気密性検査の工程を示す側面図である。

図１〜図４を用いて本発明の実施形態に係るモータについて説明する。なお、図中に適宜示す矢印Ｚ方向、矢印Ｒ方向及び矢印Ｃ方向は、固定子及び回転子の軸方向、径方向及び周方向をそれぞれ示すものとする。また以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、固定子及び回転子の軸方向、径方向、周方向を示すものとする。

図１（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、本実施形態のモータとしての電動ポンプ１０は、エンジンの内部の冷却水を循環させるために用いられるウォータポンプである。具体的には、電動ポンプ１０は、当該電動ポンプ１０の外郭を構成する筐体１２内に配置された固定子１４と、固定子１４が界磁する回転磁界によって回転する回転子１６と、固定子１４の一部を構成するコイルへの通電を制御する制御装置１８と、を備えている。また、電動ポンプ１０は、制御装置１８へ給電を行うための図示しないコネクタが接続される給電部としての給電コネクタ２０を備えている。

固定子１４は、鋼材等を用いて形成された固定子コアと、当該固定子コアの所定の部位に導電性の巻線が巻回されることによって形成された複数のコイルと、を含んで構成されている。複数のコイルへの通電が後述する制御装置１８によって切替えられることによって、固定子１４が回転磁界を生じさせるようになっている。

回転子１６は、固定子１４の径方向内側に配置されている。図２に示されるように、回転子１６は、筐体１２に設けられた図示しない軸支部に軸支された回転軸２２と、回転軸２２に固定された円筒状のヨーク２４と、ヨーク２４の外周部に固定された図示しないセグメントマグネットと、を含んで構成されている。また、ヨーク２４の端部には、インペラ２６が固定されている。これにより、インペラ２６が回転子１６と共に回転するようになっている。

図１（Ａ）に示されるように、制御装置１８は、複数の回路素子が回路基板に実装されることによって構成されている。また、回路基板には、固定子１４の一部を構成する複数のコイルの端末部がバスバー等を介して接続されている。また、回路基板には、後述する給電コネクタ２０の給電端子３４（図３参照）が接続されている。

図１（Ａ）及び図２に示されるように、筐体１２は、一例としてアルミニウム合金を用いて形成されており。この筐体１２は、インペラ２６（図２参照）側が開放された有底箱状に形成されている。具体的には、筐体１２は、有底円筒状に形成されていると共に径方向内側に固定子１４が収容される固定子収容部２８を備えており、この固定子収容部２８は、円筒状に形成された周壁２８Ａと、周壁２８Ａの軸方向一方側の端部を閉止する底壁２８Ｂと、を含んで構成されている。また、筐体１２は、固定子収容部２８の周壁２８Ａの軸方向他方側の端部から、径方向外側に向けて延びる一般部３０を備えている。この一般部３０の径方向外側の端部には、図示しないボルトが挿通される複数のボルト挿通孔３２が形成されている。複数のボルト挿通孔３２にそれぞれ挿通された複数のボルトが、シリンダブロック等に形成された螺子孔に螺入されることによって、電動ポンプ１０がシリンダブロック等に固定されるようになっている。また、一般部３０において後述する給電コネクタ２０が取付けられる部位には、図示しない開口部が形成されている。この開口部は、給電コネクタ２０が一般部３０に取付けられることによって閉止されるようになっている。また、この開口部を通じて給電コネクタ２０の給電端子３４（図３参照）を制御装置１８（図１（Ａ）参照）の回路基板に接続することが可能となっている。

また、前述した固定子１４及び制御装置１８は、筐体１２と当該筐体１２に取付けられた図示しない固定子ホルダ等との間に形成された密閉空間内に配置されている。

次に、本実施形態の要部である給電コネクタ２０の構成について説明する。

図３に示されるように、給電コネクタ２０は、給電端子３４が所定の姿勢に保持された金型の内部に樹脂材料等の絶縁性の材料が射出等されることによって形成されている。具体的には、給電端子３４の一部は、絶縁部３６によって被われており、この絶縁部３６は、筐体１２の一般部３０に沿って延びるベース部３８と、ベース部３８の一方側の端部に設けられていると共に他のコネクタが接続される矩形状の被接続部４０と、を備えている。図１（Ｂ）に示されるように、ベース部３８の端部には、ボルト４２（図１（Ｂ）参照）が挿通される３つの挿通孔（図示省略）が形成されている。この挿通孔に挿通されたボルト４２が、筐体１２の一般部３０に形成された図示しない螺子孔に螺入されることによって給電コネクタ２０が筐体１２の一般部３０に固定されるようになっている。なお、ボルト４２が挿通される挿通孔の周縁部には、金属製のカラーが設けられている。

図１（Ｂ）及び図３に示されるように、絶縁部３６は、給電コネクタ２０が筐体１２の一般部３０に固定された状態においてベース部３８の他方の端部から軸方向一方側に向けて突出する凸状部４４を備えている。この凸状部４４の固定子収容部２８の周壁２８Ａ側の面は、軸方向一方側に向かうにつれて固定子収容部２８の周壁２８Ａと離間する側に傾斜された傾斜面４６とされている。そして、この傾斜面４６の軸方向に対する傾斜角θは約４５ｄｅｇに設定されている。また、傾斜面４６は、後述する筐体１２内の気密性を検査するための冶具５８が当接する冶具当接面Ｓとされている。

また、傾斜面４６には、筐体１２の内部に形成された密閉空間内（固定子１４及び制御装置１８が配置された空間内）と筐体１２の外部とを連通すると共に縁部が矩形状に形成された連通孔４８が形成されている。この連通孔４８は、傾斜面４６と、ベース部３８の筐体１２側の端面とを繋いでいる。具体的には、連通孔４８は、ベース部３８の筐体１２側の端面から軸方向に沿って延びる第１連通部５０と、第１連通部５０の軸方向一方側の端から傾斜面４６側に軸方向と直交する方向に沿って延びる第２連通部５２と、を含んで構成されていることにより、側面視で略Ｌ字状に屈曲している。そして、筐体１２の内部の密閉空間と筐体の外部とが、連通孔４８の第１連通部５０及び第２連通部５２を通じて連通されるようになっている。これにより、筐体１２の内部の密閉空間内の圧力変動が抑制されている。なお、第２連通部５２の延びる方向は、給電コネクタ２０を形成する金型の型抜き方向と一致している。

また、ベース部３８の筐体１２側の端面には、第１連通部５０の開放端５０Ａを覆う多孔質部材としての多孔質シート５４が取付けられている。多孔質シート５４は、気体が通過することが可能とされていると共に液体が通過することが不可能とされた直径の複数の微細孔を有して構成されている。これにより、筐体１２の外部の水滴等が、連通孔４８を通じて筐体１２の内部に浸入することが抑制されている。

なお、図４に示されるように、連通孔４８の内部に多孔質部材５６を注入することによって、筐体１２の外部の水滴等が、連通孔４８を通じて筐体１２の内部に浸入することを抑制してもよい。

また、電動ポンプ１０がシリンダブロック等に固定されたエンジンが、車体に搭載された状態において、連通孔４８（第２連通部５２）の傾斜面４６側の開放端５２Ａが車両下方側に向けられるようになっている。電動ポンプ１０の搭載姿勢が上記のように設定されていることにより、エンジンルーム内の水滴等が、連通孔４８を通じて筐体１２内部に浸入することが抑制されている。

次に、上記電動ポンプ１０の気密性の検査について説明する。

図５に示されるように、電動ポンプ１０の気密性の検査は、筐体１２の内部に形成された密閉空間内（固定子１４及び制御装置１８が配置された空間内）に所定の圧力を掛けて行う。検査における気密性の判定は、一例として、筐体１２の内部に形成された密閉空間内に所定の圧力を掛けて、当該所定の圧力からの圧力降下が所定の閾値を下回らないか否かにより行う。

上記気密性の検査を行うための冶具５８は、軸方向を長手方向とする筒状に形成されており、この冶具５８の給電コネクタ２０側の端面は、給電コネクタ２０の絶縁部３６に形成され傾斜面４６と対応する傾斜面６０とされている。これにより、冶具５８を軸方向に移動させることによって、当該冶具５８の傾斜面６０を給電コネクタ２０の絶縁部３６に形成され傾斜面４６に当接及び密着させることが可能となっている。なお、冶具５８の傾斜面６０には、当該冶具５８の傾斜面６０と給電コネクタ２０の絶縁部３６に形成され傾斜面４６との間からエアが漏れることを抑制するためのシール部材が取付けられている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図１〜図３に示されるように、本電動ポンプ１０によれば、給電コネクタ２０の給電端子３４を介して制御装置１８に給電がなされると、固定子１４への通電が制御装置１８によって制御される。そして、固定子１４が回転磁界を発生させることによって回転子１６が回転する。ここで、本実施形態では、筐体１２の内部と外部とを連通する連通孔４８を有する給電コネクタ２０が、筐体１２の固定子収容部２８の周壁２８Ａの径方向外側に設けられている。この場合、筐体１２内の気密性を検査するための冶具５８を給電コネクタ２０に押し当てて、当該冶具５８から連通孔４８を通じて筐体１２内に所定の圧力のガスを充填する際に、当該冶具５８が筐体１２の固定子収容部２８の周壁２８Ａ等に当接することが考えられる。しかしながら、本実施形態では、連通孔４８が、給電コネクタ２０における上記構成の傾斜面４６に設けられていることにより、筐体１２内の気密性を検査するための冶具５８を軸方向に移動させることによって、当該冶具５８の傾斜面６０を給電コネクタ２０の傾斜面４６（冶具当接面Ｓ）に押し当てることができる。これにより、本実施形態では、気密性の検査を容易に行うことができる。

また、本実施形態では、第１連通部５０の開放端５０Ａを覆う多孔質シート５４が、ベース部３８の筐体１２側の端面に取付けられている。これにより水滴等の液体の筐体１２内への浸入を抑制することができる。

さらに、本実施形態では、連通孔４８が、上記第１連通部５０と第２連通部５２とを含んで構成されていることにより、即ち、連通孔４８が、側断面視で屈曲していることにより、水滴等の液体の筐体１２内への浸入を抑制することができる。

また、本実施形態では、第２連通部５２の延びる方向が、給電コネクタ２０を形成する金型の型抜き方向と一致している。これにより、給電コネクタ２０の成型時に第２連通部５２を形成するための複雑な入れ子などが不要となり、給電コネクタ２０の製造コストを低減することができる。

なお、本実施形態では、第２連通部５２の延びる方向を給電コネクタ２０を形成する金型の型抜き方向と一致させた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１連通部５０の延びる方向を給電コネクタ２０を形成する金型の型抜き方向と一致させてもよい。

また、本実施形態では、水滴等の液体の筐体１２内への浸入を抑制するための多孔質シート５４を設けた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明が適用されたモータの使用環境によっては、多孔質シート５４等の多孔質部材を設けない構成とすることもできる。

さらに、本発明は、上記電動ポンプに限定されず、ファンモータやワイパモータ等の他のモータに適用することもできる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０…電動ポンプ（モータ），１２…筐体，１４…固定子，１６…回転子，１８…制御装置，２０…給電コネクタ（給電部），４６…傾斜面，４８…連通孔，５０…第１連通部，５２…第２連通部，５４…多孔質シート（多孔質部材），５６…多孔質部材，５８…冶具，Ｓ…冶具当接面

Claims

固定子と、
前記固定子が界磁する回転磁界によって回転する回転子と、
前記固定子への通電を制御する制御装置と、
箱状に形成され、前記固定子を収容する固定子収容部を有する筐体と、
前記筐体における前記固定子収容部の径方向外側に設けられ、前記固定子収容部側の面が傾斜されていると共に前記筐体の内部と前記筐体の外部とを連通する連通孔が形成された傾斜面を有し、前記制御装置への給電端子を有する給電部と、
を備えたモータ。
前記傾斜面は、前記筐体内の気密性を検査する冶具が当接する冶具当接面とされている請求項１記載のモータ。
前記連通孔の開口縁部又は前記連通孔内には、気体は通過し且つ液体は通過しない多孔質部材が設けられている請求項１又は請求項２記載のモータ。
前記連通孔は、軸方向に沿って延びる第１連通部と、軸方向と直交する方向に延びる第２連通部と、を含んで構成されている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のモータ。