JP7415774B2 - 電動機 - Google Patents

Description

本発明は、電動機に関する。

従来の電動機には、回転磁界を発生させる固定子の内側に、永久磁石を有する回転子を回転可能に配置したインナーロータ型の電動機が知られている。この電動機は、例えば、空気調和機に搭載する送風ファンの回転駆動に用いられる。
このような電動機として、電動機の外郭で囲まれた内部空間に回路基板が配置され、その回路基板にリード線が接続されたものがある。

従来、電動機の内部空間に配置された回路基板に接続されるリード線は、樹脂製のブッシングに形成された貫通穴を介して、電動機の内部空間から外部へ引き出されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１３－１３８５５１号公報

しかしながら、電動機の組立時に、リード線をブッシングに通す工程と、そのブッシングを電動機の本体部に対して取り付ける工程とが必要であり、組立時の工数が増える手間があった。

そこで本発明は、ブッシングを不要にして組立性を向上させる電動機を提供することを目的とする。

本発明の電動機の一態様は、一端側に開口部を有する有底円筒状の本体部と、上記開口部を覆うブラケットと、上記本体部と上記ブラケットとで囲まれた内部空間に配置された回路基板と、上記回路基板に接続されたリード線と、を備える。上記本体部と上記ブラケットのそれぞれには、上記リード線が上記内部空間から外部へと引き出される口出部が形成される。上記リード線は、上記本体部と上記ブラケットのそれぞれの上記口出部に形成された挟持部に挟持されている。上記挟持部は、少なくとも上記本体部および上記ブラケットの一方から他方に向かって突出する規制部を備える。

本発明によれば、リード線を通すブッシングを不要にして組立性を向上させることができる。

本発明に係る電動機の全体斜視図である。 本発明に係る電動機を示す横断面図である。 本発明に係る電動機のブラケットの斜視図である。 図３のブラケットを取り外した状態の、本発明に係る電動機の全体斜視図である。 図２の片側の部分拡大図である。 図２の右下部の部分拡大図である。 本発明に係る電動機の全体側面図である。

次に、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なり得ることに留意すべきである。したがって、具体的な構成部品については以下の説明を参酌して判断すべきものである。

また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

以下に、本発明の一実施形態に係る電動機について説明する。

＜電動機の全体構成＞
図１乃至図５は、本実施形態における電動機１の構成を説明する図である。これらの図に示すように、この電動機１は、例えば、ブラシレスＤＣモータである。この電動機１は、図示しないが、例えば空気調和機の室外機に搭載される送風ファンを回転駆動するために用いられる。

本実施形態における電動機１は、図１、２に示すように、固定子（ステータ）２と、回転子（ロータ）３と、モータ外郭（筐体、本体部）１０と、ブラケット４１と、モータ外郭１０とブラケット４１とで囲まれた内部空間に配置された回路基板８１と、回路基板８１に電気的に接続されたリード線８２と、を備えている。
モータ外郭（本体部）１０とブラケット４１のそれぞれには、リード線８２が電動機１の内部空間から外部へと引き出される口出部７が形成されている。

後に詳述するが、リード線８２は、モータ外郭１０とブラケット４１のそれぞれの口出部７に形成された挟持部が協働することによって、電動機１の回転軸の軸方向から挟持されている。モータ外郭１０およびブラケット４１の挟持部は、リード線が傷つくのを防止するために、いずれも樹脂で成形されるのが望ましい。また、本実施例では、口出部７には、第１の挟持部７１および第２の挟持部７５が形成されている（図２参照）。
以下では、回転磁界を発生する固定子２の内部に、永久磁石部３１を有する回転子３を回転可能に配置したインナーロータ型の永久磁石電動機１を例に説明する。

＜固定子と回転子とモータ外郭＞
回転子３は、図２に示すように、環状の永久磁石部３１と、永久磁石部３１よりも内径側に配置されて同永久磁石部３１とシャフト３２とを連結する連結部３５と、を備える。シャフト３２は円柱状の回転子３の中心軸に沿って配置されるとともに、回転子３に固定されている。本実施例では、回転子３の永久磁石部３１と連結部３５とは、フェライト磁性体を混合した樹脂材の一体成形によって形成されており、成形後に永久磁石部３１のみを着磁することで永久磁石部３１をフェライトボンド磁石として機能させている。また、永久磁石部３１は、その周方向にＳ極とＮ極が交互に現れる極異方性磁石となるよう着磁されている。これにより、永久磁石部３１の磁束の流れを集中させるためのヨークの一部分が不要となり、漏れ磁束を抑制することができる。
なお、永久磁石部３１と連結部３５とは別体に形成されていてもよい。例えば、回転子３は、粉末状のフェライト磁性体を金型内で焼き固めた複数のフェライト焼結磁石（永久磁石部３１に相当）を、ロータコア（連結部３５に相当）の外周面に環状に貼り付けた、いわゆる表面磁石（ＳＰＭ）型の回転子であってもよい。

固定子２は、図示しない円筒形状のヨーク部と同ヨーク部から内径側に延びる複数の図示しないティース部を有した固定子鉄心（ステータコア）２１と、インシュレータを介してティース部に巻回された図示しない巻線とを備えている。この固定子２は、樹脂一体成形によって、固定子鉄心２１の内周面を除いて、樹脂で形成されたモータ外郭１０（本体部）で覆われている（図２、図４参照）。すなわち、モータ外郭１０は、固定子鉄心２１と巻線とを備えた固定子２を覆っている。固定子２は、回転子３の外周側（永久磁石電動機１の径方向における外側）に配置される。また、固定子２の固定子鉄心２１は、同固定子鉄心２１の有するティース部が回転子３の永久磁石部３１と径方向で対向するように配置されている。換言すれば、固定子２は、回転子３の備える環状の永久磁石部３１が固定子２の固定子鉄心２１に径方向で対向するように配置されている。

本体部としてのモータ外郭１０は、例えば図４に示すように、電動機１の中心軸、つまり回転子３の回転軸（以下、回転軸Ｃ）の軸線方向の一端側（実施例ではシャフト３２の反出力側）に開口部Ｏを有する有底円筒状に形成される。本実施例では、モータ外郭１０は、環状部１２と、開口部Ｏと、開口部Ｏとは反対側（シャフト３２の出力側）の端部に形成された端面部（底面）１３とを備える。モータ外郭１０とブラケット４１とで囲まれた内部空間には、回転子３と、基板８１とが収容されている（図２、４参照）。なお、モータ外郭１０は、その一部が金属から成形されてもよい。

回転子３は、固定子２の固定子鉄心２１の内周側に、固定子鉄心２１と所定の空隙（ギャップ）を持って回転自在に配置されている。図２、４、５に示すように、環状に配置された永久磁石部３１は、固定子鉄心２１に対向するように、回転子３における径方向の外側（外周側）に配置されている。

回転子３は、シャフト３２の周りに固定されている。シャフト３２は、同シャフト３２の外周面に固定された第１軸受３３および第２軸受３４（ベアリング、軸受）によって回転自在に支持（保持）されている。また、第１軸受３３が後述する第１軸受収容部４２に収容（保持）され、第２軸受３４が後述する第２軸受収容部４３に収容（保持）されることで、回転子３が回転自在に支持されている。第１軸受収容部４２および第２軸受収容部４３は、例えばクロムニッケル系ステンレス鋼の磁性体で形成されている。

＜軸受とブラケットとベアリングハウス部＞
図２、３、５に示すように、第１軸受３３は、同第１軸受３３の内輪側がシャフト３２の一端側（反出力側）に固定されている。第２軸受３４は、同第２軸受３４の内輪側がシャフト３２の他端側（出力側）に固定されている。第１軸受３３と第２軸受３４（一対のベアリング）は協働して、シャフト３２およびシャフト３２に連結される回転子３を回転自在に支持している。第１軸受３３および第２軸受３４は、例えば、ボールベアリングが用いられる。

ブラケット４１は、磁性体で形成されて第１軸受３３を収容する第１軸受収容部４２と、非磁性体（例えば樹脂）で形成された非磁性部４４（端面部）とを備える。ブラケット４１は、永久磁石電動機１のモータ外郭１０（本体部）において、回転軸Ｃの方向の一端、すなわちシャフト３２の反出力側に配置される。ブラケット４１の非磁性部（端面部）４４は、第１軸受収容部４２に接続される接続部４５を有する（図２、３、５参照）。ブラケット４１の非磁性部（端面部）４４は、インサート成形によって、磁性部である第１軸受収容部４２と一体に成形される。非磁性部（端面部）４４は、接続部４５において第１軸受収容部４２に接続される。

このブラケット４１は、モータ外郭１０（本体部）の開口部Ｏを覆う蓋として、モータ外郭１０（本体部）の反出力側の端部にねじ留めされて取り付けられる。なお、モータ外郭１０（本体部）の開口部Ｏは、出力側に向けて開口するようにしてもよい。この場合、ブラケット４１は、シャフト３２の反出力側でなく、シャフト３２の出力側に配置される。

ブラケット４１の非磁性部４４（端面部）は、径方向の外形がモータ外郭１０の外周面まで径方向に広がる、概ね円板形状に形成されている。また、ブラケット４１の非磁性部４４（端面部）は、モータ外郭１０とともに、永久磁石電動機１の樹脂外郭を形成している。そして、非磁性部４４は、回転軸Ｃ方向から見て、モータ外郭１０の外周面よりも径方向の外側に突出した突出部４１０を備える。突出部４１０は、モータ外郭１０の後述する脚部１０７の基端部に当接する。ブラケット４１の突出部４１０は、脚部１０７と回転軸Ｃ方向に重なるように配置されている。

ブラケット４１の突出部４１０は、モータ外郭１０に設けられた脚部１０７と同数形成され（３箇所）、例えば回転軸Ｃ方向から見て台形状に形成されており、突出部４１０の各々の中央部には回転軸Ｃ方向に貫通するねじ通し穴部４１３を有する。

なお、ブラケット４１には、組立後の永久磁石電動機１において外部に露出する外表面側に、後述する電食対策用の導通部材５を配置するための切り込み溝部４１６が形成されている（図１および３参照）。
この切り込み溝部４１６は、ブラケット４１の中央部（後述の非磁性部４４の筒状の接続部４５）から径方向の外側に向かってブラケット４１の外周面まで延び、さらにそこからモータ外郭１０と当接する位置まで軸方向に延びている。

ブラケット４１は、モータ外郭１０（本体部）に嵌合された後に、ねじ通し穴部４１３を介してモータ外郭１０の脚部１０７の脚部側締結部（ねじ穴部）１０３（後述）にねじ留めされる（図１参照）。
また、円板状のブラケット４１の中央部には、永久磁石電動機１の内部側（出力側）に第１軸受３３を収容するための第１軸受収容部（ベアリングハウス部）４２が配置されている。第１軸受収容部４２は、例えばプレス加工によって概ね有底円筒状に形成されている。また、ブラケット４１の非磁性部４４の内径側には、第１軸受収容部４２に接続される筒状の接続部４５を有する（図２、５参照）。

モータ外郭１０の出力側端部の中央部には、電動機１の内部側（反出力側）に第２軸受３４を収容するための第２軸受収容部（ベアリングハウス部）４３が配置されている（図２、５、６参照）。この第２軸受収容部４３は、第１軸受収容部４２と同様に、概ね有底円筒状に形成されている。第２軸受収容部４３は、回転子３の径方向において、環状の永久磁石部３１よりも内側（内径側）に配置されている。モータ外郭１０の端面部１３は、第２軸受収容部４３のフランジ部４３２（後述）に接続される接続部１４を有する。

図２および図５に示すように、第１軸受収容部４２は、第１軸受３３の外輪側を径方向から保持する筒状部４２１と、筒状部４２１の回転軸Ｃ方向の一端部から回転子３における径方向の外側（外周側）に延びる円環状のフランジ部４２２と、筒状部４２１の回転軸Ｃ方向の他端部から径方向の内側（内周側）へと延びる冠部４２３と、を有する。冠部４２３は、第１軸受３３の回転軸Ｃ方向の他端側を覆う。円環状のフランジ部４２２の外周縁は、永久磁石部３１よりも回転子３の径方向における内側（内周側）に位置している。換言すると、第１軸受収容部４２は、回転子３の回転軸Ｃ方向から見て、永久磁石部３１と重ならないように形成されている。

すなわち、第１軸受収容部４２（ブラケット４１が備えるベアリングハウス部は、回転軸Ｃ方向から見て、永久磁石部３１よりも回転子３における径方向の内側（内径側）に配置されている。また、第１軸受収容部４２（ベアリングハウス部）のフランジ部４２２の外周縁部（外径側の縁部）は、非磁性体である樹脂によって覆われている。すなわち、ブラケット４１において、第１軸受収容部４２のフランジ部４２２の外周縁部は、樹脂製の非磁性部４４によって覆われている。

上述したように、ブラケット４１は、一対の軸受収容部（ベアリングハウス部）の一方である第１軸受収容部（磁性部）４２と、非磁性部４４（端面部）とで形成される。第１軸受収容部（磁性部）４２は、回転子３の径方向で永久磁石部３１よりも内径側に配置されているので、磁性部としての第１軸受収容部４２が備えるフランジ部４２２が、永久磁石部３１と回転軸Ｃ方向で面対向するのを防止できる。これにより、永久磁石部３１から第１軸受収容部（磁性部）４２へと流れる漏れ磁束を抑制することができる。さらに、第１軸受収容部（磁性部）４２は、回転子３の永久磁石部３１と近接するフランジ部４２２の外周縁部が、非磁性部４４で覆われる。これにより、永久磁石部３１から磁性体で形成された第１軸受収容部（ベアリングハウス部）４２へと流れる漏れ磁束の経路を非磁性体で形成された非磁性部４４によって遮断することができるので、永久磁石部３１から第１軸受収容部４２へと流れる漏れ磁束を更に抑制することができる。

なお、この漏れ磁束を抑制するための構造は、第１軸受収容部４２側だけでなく、第２軸受収容部４３側にも適用されることができる。このとき、第２軸受収容部４３は、第１軸受収容部４２と同様の形状に形成され、第２軸受３４の外輪側を径方向から保持する筒状部４３１と、筒状部４３１の回転軸Ｃ方向の一端部から回転子３における径方向の外側に延びる円環状のフランジ部４３２と、筒状部４３１の回転軸Ｃ方向の他端部から径方向の内側へと延びる冠部４３３と、を有する。そして、第２軸受収容部４３は、回転子３の径方向で永久磁石部３１よりも内径側に配置されている。また、第２軸受収容部４３が備えるフランジ部４２２の外周縁部が、非磁性体である樹脂製のモータ外郭１０の端面部１３（接続部１４）によって覆われている。これにより、永久磁石３１から第２軸受収容部４３へと流れる漏れ磁束を抑制することができる。

ブラケット４１の非磁性部（端面部）４４は、第１軸受収容部（ベアリングハウス部）４２に接続される接続部４５を有している。接続部４５は、概ね筒状に形成されており、第１軸受収容部（ベアリングハウス部）４２のフランジ部４２２は、筒状の接続部４５の内径側の側面に差し込まれて固定されている。ここで、第１軸受収容部４２の筒状部４２１は、ブラケット４１の非磁性部４４と接触しておらず（非磁性部４４によって覆われておらず）、フランジ部４２２の外周縁部のみが、非磁性部４４の接続部４５に覆われるようにして接合（接続）されている。また、第１軸受収容部４２の筒状部４２１と非磁性部４４の筒状の接続部４５との間には空隙部（エアギャップ）ＡＧ１が形成されている。これにより、熱や衝撃などによるモータ外郭１０の変形が、第１軸受３３に対して影響しにくくなる。さらに、ブラケット４１の接続部４５と、第１軸受収容部４２のフランジ部４２２との接触面積を小さくすることができ、固定子鉄心（ステータコア）２１に巻回された巻線での発熱がブラケット４１を介して第１軸受３３に伝達するのを抑制することができる。これにより、第１軸受３３の温度上昇を抑え、第１軸受３３の劣化を防止することができる。

本実施例では、一対の軸受収容部（ベアリングハウス部）の他方である第２軸受収容部４３側についても、第１軸受収容部４２側と同様の構造とされている。すなわち、モータ外郭１０が有底円筒状に形成されており、固定子（ステータ）２と一体のモータ外郭１０の筒状部１２と、筒状部１２の端部に接続されて径方向の内側（内周側）に広がるモータ外郭１０の端面部１３とを備えている。そして、モータ外郭１０の端面部１３は、第２軸受収容部４３に接続される円筒状の接続部１４を有している。また、第１軸受収容部４２と同様に、一対の軸受収容部の他方である第２軸受収容部４３は、筒状部４３１と、筒状部４３１から径方向の外側に延びるフランジ部４３２とを有し、フランジ部４３２の外周縁部のみが、樹脂外郭（モータ外郭１０）の接続部１４の内径側の側面に差し込まれて固定されている。また、第２軸受収容部４３の筒状部４３１と、樹脂外郭（モータ外郭１０）の接続部１４との間に、空隙部（エアギャップ）ＡＧ２が形成されている。

これにより、熱や衝撃などによるモータ外郭１０の変形が、第２軸受３４に対して影響しにくくなる。さらに、モータ外郭１０の接続部１４と、第２軸受収容部４３のフランジ部４３２との接触面積を小さくすることができ、固定子鉄心（ステータコア）２１に巻回された巻線での発熱が樹脂外郭１０を介して第２軸受３４に伝達するのを抑制することができる。これにより、第１軸受３３の温度上昇を抑え、第１軸受３３の劣化を防止することができる。

また、回転子３は、上述のように、シャフト３２が固定され、永久磁石部３１とシャフト３２とを連結する連結部３５を備える。永久磁石部３１は、円筒状の固定子鉄心（ステータコア）２１に径方向で対向するように配置されている。連結部３５は、環状に配置された永久磁石部３１の内径側に配置される。連結部３５は、図２、図４に示すように、回転軸Ｃの軸線方向（回転軸Ｃ方向）に窪んだ凹部３６を有する。凹部３６は、同凹部３６が形成された位置での連結部３５の回転軸Ｃ方向における厚みが、永久磁石部３１の回転軸Ｃ方向における厚みよりも小さくなるよう、形成されている。そして、第１軸受収容部４２のフランジ部４２２は、この凹部３６と回転軸Ｃ方向に重なるように配置されている。

これにより、回転子３には、回転軸Ｃ方向に向かって窪んだ環状の凹部３６が形成され、第１軸受収容部４２のフランジ部４２２がこの凹部３６内に配置されることができる。
このように、回転軸Ｃの軸線方向に窪んだ環状の凹部３６に第１軸受収容部４２の一部（フランジ部４２２）が入り込むことができ、永久磁石電動機１の回転軸Ｃ方向の厚みが抑制され、永久磁石電動機１が回転軸Ｃ方向に小型化される。

モータ外郭１０（本体部）は、回転軸Ｃ方向の一端側（開口Ｏが設けられた側、実施例では反出力側の端部）において、径方向の外側（外径側）に突出するように延びた複数の脚部１０７を備える（図１、２、４～７参照）。この脚部１０７は、例えば、永久磁石電動機１の周方向に等間隔に並ぶよう３つ設けられる。
複数の脚部１０７は、固定子２（永久磁石電動機１）の外径方向に台形状に突出しており、回転軸Ｃ方向に所定の厚みを有する。なお、脚部１０７は、２個、６個など任意の個数でよく、複数の脚部１０７の並びは等間隔でなくともよい。

脚部１０７は、図１、４、７に示すように、永久磁石電動機１の径方向の外側（外径側）に向かうにつれて、脚部１０７の周方向の長さが短くなるように形成されている。これにより、脚部１０７の強度を確保するとともに、脚部１０７に形成される後述のデッドスペースを有効活用することができる。

各脚部１０７には、防振部材６が配置される防振部材配置部１０４が形成されている。本実施例においては、防振部材配置部１０４は、永久磁石電動機１の径方向の外側（外周側）から内径方向に防振部材６を嵌合させるための切欠き部として形成されている。脚部１０７の各々に形成された防振部材配置部（切欠き部）１０４は、脚部１０７の各々の永久磁石電動機１の周方向における中央に形成されている。この防振部材配置部（切欠き部）１０４は、各脚部１０７に形成された回転軸Ｃ方向に貫通する穴と各脚部１０７の外周縁とをつなぐように、脚部１０７の外径側が切り欠かれて形成されている。
なお、防振部材配置部１０４は、脚部１０７の外周縁とつながっている切欠き部でなくともよく、回転軸Ｃ方向に貫通した単なる貫通孔でもよい。この場合、防振部材６は、貫通孔として形成された防振部材配置部１０４に回転軸Ｃ方向から挿入される。
また、脚部１０７に設けられ防振部材配置部１０４は、後述の防振部材６の形状に合わせ、脚部１０７の回転軸Ｃ方向の一方側（シャフト３２の出力側）が窪んだ窪み部１０６が形成されている。

防振部材６は、例えば中空のボビン状、または円筒型に成形された、防振ゴム、ブッシュなどが例示される。実施例の防振部材６は、ボビン状に形成されており、中芯部６１と、中芯部６１における回転軸Ｃ方向の両端に形成されたフランジ部６２と、締結部材が挿通される挿通孔６３とを有する（図５、７参照）。なお、ボビン状の防振部材６は、回転軸Ｃ方向から見た形状（上面視の形状）が六角形状や四角形状であってもよい。防振部材６の挿通孔６３には、永久磁石電動機１が固定される対象物（例えば空気調和機の筐体）への取り付け用の締結部材（例えば、ねじ）が回転軸Ｃ方向に挿通される。防振部材６は、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）などの弾性材料で成形される。

脚部側締結部１０３は、例えば、ねじ穴部、埋込ナットなどであり、図示しない締結部材（ねじ等）が締結される。脚部１０７に形成された脚部側締結部１０３と、ブラケット４１に形成されたねじ通し穴部４１３とが、締結部材を介して締結されることで、脚部側締結部１０３は、防振部材６と重ならないように配置される。これにより、各脚部１０７における防振部材６が配置されない領域（デッドスペース）を有効活用することができるため、各脚部１０７が大型化するのを抑制することができる。

ここで、電動機１は、高周波スイッチングを行うＰＷＭ方式のインバータで駆動される場合に、巻線の中性点電位が零にならず、コモンモード電圧と呼ばれる電圧が発生する。このコモンモード電圧に起因して、電動機１の内部の浮遊容量によって、第１軸受３３および第２軸受３４の各々の内輪と外輪との間に電位差（軸電圧）を生じる。この軸電圧が軸受内部の油膜の絶縁破壊電圧に達すると、軸受内部に電流が流れて軸受に電食を発生させる。本実施例の電動機１は、この軸受での電食の発生を防止するために、２つの軸受のそれぞれが収容される第１軸受収容部４２と第２軸受収容部４３とを導通させる導通部材５を備えている。

導通部材５は、第１軸受収容部４２と第２軸受収容部４３とを導通させる帯状の部材である。導通部材５は、例えば、帯状に打ち抜いた厚さ０．３ｍｍ程度の鋼板を、モータ外郭１０及びブラケット４１の外面に沿うようにコの字（Ｕの字）状に折り曲げて形成される（図５参照）。導通部材５により、第１軸受３３と第２軸受３４の各々の外輪側の電位を同電位とすることができ、各軸受の内外輪間の電位差を小さくすることで電食の発生を抑制できる。

図４、６、７に示すように、３つの脚部１０７のうちのいずれか１つには、切欠き部１０４において、固定子２（永久磁石電動機１）の径方向での最も内径側となる位置に、その位置から回転軸Ｃに向かって、導通部材５を回転軸Ｃ方向に沿って配置するための、切り込み溝部１０５が形成されている（図４参照）。図示しないが、モータ外郭１０の側面および端面部１３（出力側の面）にも、導通部材５用の切り込み溝部が、回転軸Ｃの軸方向および径方向に形成されている。

ここで、モータ外郭１０にブラケット４１を嵌合することで、ブラケット４１の切り込み溝部４１６とモータ外郭１０の外面に形成された切込み溝部とが連続するようになっており、各切り込み溝部が帯状の導通部材５を埋め込むガイドとなる。これにより、帯状の導通部材５が永久磁石電動機１の樹脂外郭の表面に突出せず、導通部材５が脱落するのを防止できる。導通部材５は、図５に示すように、第１軸受収容部４２のフランジ部４２２の位置から、ブラケット４１の切り込み溝部４１６、脚部１０７の切り込み溝部１０５、およびモータ外郭１０の切り込み溝部を経て、第２軸受収容部４３のフランジ部４３２の位置まで延びて配置される。また、防振部材６を脚部１０７に嵌め込む前に、この切り込み溝部１０５に導通部材５を予め通して配置することにより、防振部材６が導通部材５を外側から押さえることができ、導通部材５の脱落を防止することができる。

この導通部材５の両端部は、ベアリングハウス部４２、４３の筒状部４２１、４３１の外側の空隙部ＡＧ１、ＡＧ２に配置される（図２および５参照）。これにより、空隙部ＡＧ１、ＡＧ２を利用して、電食防止の導通部材５をベアリングハウス部４２、４３の外周面に容易に固定することができる。

＜発明の特徴部＞
ブラケット４１は、モータ外郭１０（本体部）の開口部Ｏを覆うカバー本体４１４と、カバー本体４１４と一体的に形成されたブラケット側嵌合部４１５とを備えている（図３参照）。これらのカバー本体４１４およびブラケット側嵌合部４１５は、上記の非磁性部４４（端面部）に相当する。
カバー本体４１４は、全体が概ね円板形状に形成されている。ブラケット側嵌合部４１５は、図３に示すように、カバー本体４１４の外周縁部に配置されて回転軸Ｃ方向に向かって突出する円環形状の突起として形成されている。

図４、５に示すように、モータ外郭１０（本体部）の反出力側の端部（図４では上端部）には、ブラケット４１に形成されたブラケット側嵌合部４１５に嵌合される、本体部側嵌合部１１が形成されている。本体部側嵌合部１１は、モータ外郭１０（本体部）の環状部１２から回転軸Ｃ方向に向かって突出する円環形状の突起として形成されている。

図３に示されるブラケット４１のブラケット側嵌合部４１５は、図４に示されるモータ外郭１０の反出力側の端部に形成された本体部側嵌合部１１に、回転軸Ｃ方向から嵌合される。これにより、図２、５に示すように、円環形状のブラケット側嵌合部４１５の内周側の側面と、円環形状の本体部側嵌合部１１の外周側の側面とが向かい合い、モータ外郭１０（本体部）とブラケット４１とが軸合わせされるとともに、第１軸受３３がブラケット４１に設けられた第１軸受収容部４２に収容される。

また、モータ外郭１０の環状部１２における反出力側の端部（図４では上端部）には、固定子２に巻回された図示しない巻線に電気的に接続される端子ピン２６と、回路基板８１を取り付ける際の案内役としてのボス２７とが設けられている。
ブラケット４１は、端子ピン２６や回路基板８１が永久磁石電動機１の外部に露出するのを防止する絶縁カバーとして機能する。
本実施形態において、端子ピン２６は３カ所設けられており、これらの端子ピン２６に接続された回路基板８１を覆い隠すように、ブラケット４１はモータ外郭１０に取り付けられる。

ここで、モータ外郭１０（本体部）とブラケット４１とが互いに嵌合し合うと、有底円筒状のモータ外郭１０と円板状のブラケット４１とで囲まれた内部空間からリード線８２を引き出すための、口出部７が形成されるようになっている。口出部７にはリード線８２を回転軸Ｃの軸方向から挟持する挟持部が形成されている。この挟持部はモータ外郭１０（本体部）に形成された本体側挟持部とブラケット４１に形成されたブラケット側挟持部によって形成されている。また、口出部７には、挟持部として第１の挟持部７１と、第１の挟持部７１よりも電動機１における内径側に配置された第２の挟持部７５とが形成されている。

詳しくは後述するが、図４に示すように、モータ外郭１０におけるブラケット４１と対向する側の端部には、第１の挟持部７１の一方である本体部側第１挟持部７１ａと、第２の挟持部７５の一方である本体部側第２挟持部７５ａとが形成されている。また、図３に示すように、ブラケット４１におけるモータ外郭１０（本体部）と対向する側の端部には、第１の挟持部７１の他方であるブラケット側第１挟持部７１ｂと、第２の挟持部７５の他方であるブラケット側第２挟持部７５ｂとが形成されている。

リード線８２は、モータ外郭１０およびブラケット４１に形成された第１の挟持部７１（本体部側第１挟持部７１ａ、ブラケット側第１挟持部７１ｂ）によって、回転軸Ｃ方向の両側から挟持されている。
また、リード線８２は、モータ外郭１０およびブラケット４１に形成された第２の挟持部７５（本体部側第２挟持部７５ａ、ブラケット側第２挟持部７５ｂ）によって、回転軸Ｃ方向の両側から挟持されている。

口出部７の第１の挟持部７１は、電動機１の外郭（モータ外郭１０、ブラケット４１）に囲まれた内部空間から外部へとリード線８２を引き出すための穴（後述の挿通穴７２）として機能しつつ、外部から電動機１の内部空間へと塵埃や水が浸入するのを防止している。また、口出部７の第２の挟持部７５は、電動機１の外郭（モータ外郭１０、ブラケット４１）で囲まれた内部空間におけるリード線８２の移動を規制している。

まず、第１の挟持部７１について詳細に説明する。図４に示すように、本体部側第１挟持部７１ａは、モータ外郭１０の本体部側嵌合部１１に形成されている。本体部側第１挟持部７１ａは、ブラケット４１に対して当接する複数（少なくとも２つ）の当接部７３ａと、この複数の当接部７３ａ同士の間に形成されてリード線８２が挿通される溝部７４ａとを備えている。本実施形態では、三相交流の各相に対応する３本のリード線を個別に通せるように、本体部側嵌合部１１に溝部７４ａが３つ設けられる。３つの溝部７４ａのそれぞれは、本体部側嵌合部１１における回転軸Ｃ方向の一端側（シャフト３２の反出力側）から概ね半円形状に窪む溝であり、本体部側嵌合部１１の径方向長さ（電動機１の径方向における本体部側嵌合部１１の幅）に亘って設けられている。

図３に示すように、ブラケット側第１挟持部７１ｂは、ブラケット４１のブラケット側嵌合部４１５に形成されている。ブラケット側第１挟持部７１ｂは、本体部側第１挟持部７１ａの当接部７３ａに対して当接する複数（少なくとも２つ）の当接部７３ｂと、この複数の当接部７３ｂ同士の間に形成されてリード線８２が挿通される溝部７４ｂとを備えている。３つの溝部７４ｂのそれぞれは、ブラケット側嵌合部４１５における回転軸Ｃ方向の一端側（シャフト３２の出力側）から概ね半円形状に窪む溝であり、ブラケット側嵌合部４１５の径方向長さ（電動機１の径方向におけるブラケット側嵌合部４１５の幅）に亘って設けられている。
このように、第１の挟持部７１は、モータ外郭１０（本体部）とブラケット４１のそれぞれに設けられた嵌合部（１１、４１５）の一部であり、電動機１の組立時のブラケット４１とモータ外郭１０との嵌合により、３つの溝部７４ａが、３つの溝部７４ｂと対向する位置に容易に位置決めされる。

本実施例では、本体部１０側の複数の当接部７３ａとブラケット４１側の複数の当接部７３ｂ同士が当接することにより、概ね半円形状の溝部７４ａと溝部７４ｂが回転軸Ｃ方向に向かい合い、リード線８２が挿通される円形状の挿通穴７２が形成される（図７参照）。つまり、これら３対の溝部７４ａ、７４ｂが、３本のリード線をそれぞれ通す３つの挿通穴７２を形成する。このとき、リード線８２は、本体部側第１挟持部７１ａの備える溝部７４ａの内面と、ブラケット側第１挟持部７１ｂの備える溝部７４ｂの内面とに挟持される。これにより、リード線８２を電動機１の内部空間から外部へ引き出すためのブッシングが不要になる（部品点数の削減）。また、リード線をブッシングに通す工程と、そのブッシングを電動機の本体部に対して取り付ける工程が不要になり製造工程が簡素化される。そして、各々の挿通穴７２に通される各リード線８２は、回路基板８１を介し、電動機１内の３つの端子ピン２６の各々と電気的に接続される（図５、７参照）。

なお、第１の挟持部７１が備える、本体部１０側の溝部７４ａやブラケット４１側の溝部７４ｂの個数は、３つに限定されるものではなく、例えば１つや４つ以上であってもよい。また、溝部７４ａ、７４ｂの形状（電動機１の径方向から見た、溝部７４ａ、７４ｂの内面の輪郭）は、半円状に限定されるものではなく、例えば矩形状であってもよい。なお、リード線を通す挿通穴７２を形成する溝部は、モータ外郭１０とブラケット４１の一方のみに形成されてもよく（図示せず）、モータ外郭１０とブラケット４１の合わせ面にリード線８２が通る大きさの挿通穴７２が形成されればよい。

モータ外郭１０の溝部７４ａとブラケット４１の溝部７４ｂとは、リード線８２を確実に挟持する（保持する）ブッシングの代わりとして機能するように、それぞれの溝の深さが調整されている。つまり、これらの溝部７４ａ、７４ｂは、電動機１の内部空間へ塵埃や水が浸入するのを防止する（電動機１の密閉性を高める）ために、リード線８２を通せる一方、できる限り小さく形成されるのが望ましい。本実施例では、一対の溝部７４ａ、７４ｂによって形成される挿通穴７２の大きさ（直径）は、弾性のあるリード線８２の太さ（直径）と同じかわずかに小さくなるように形成されている。これにより、挿通穴７２とリード線８２との間の隙間から電動機１の内部空間に水や塵埃が侵入することを防止できる。

次に、第２の挟持部７５について詳細に説明する。モータ外郭１０（本体部）側に設けられた第２の挟持部７５である、本体部側第２挟持部７５ａは、図４に示すように、本体部側第１挟持部７１ａよりも電動機１における内径側に、本体部側第１挟持部７１ａに隣接して配置されている。本体部側第２挟持部７５ａは、後述のブラケット側第２挟持部７５ｂと協働して、リード線８２を中心軸Ｃに沿う方向（以下、軸方向という）から挟持する。本体部側第２挟持部７５ａは、環状部１２の端面１２１からブラケット４１側に向かってわずかに突出する段部として形成されている。本体部側第２挟持部（段部）７５ａの形状は、ブラケット４１の後述するブラケット側第２挟持部７５ｂの形状に対応し、第１の挟持部７１から電動機１の内径方向に向かって本体部側第２挟持部（段部）７５ａの周方向の中央が突出する（膨らむ）半円状（アーチ状や扇状を含む）に形成されている。これにより、リード線８２が電動機１の内部空間においていずれの方向（図４における右側や左側）に引き回される場合でも、電動機１の内部空間に位置する第２の挟持部７５（７５ａ）でリード線８２を挟持することができる。そして、リード線８２が電動機１の外周方向に引っ張られた場合でも、リード線８２は第２の挟持部７５の位置で保持されているので、リード線８２と回路基板８１との接続部が外れる方向に加わる力を緩和することができる。そのため、リード線８２と回路基板８１間での断線を防ぐことできる。

ここで、モータ外郭１０の本体部側嵌合部１１には、後述するブラケット側第２挟持部７５ｂを嵌合する際のガイドとなるガイド部１１２が形成されている（図４参照）。このガイド部１１２は、図３に示されるブラケット４１のブラケット側第２挟持部７５ｂ（および突起７６）の形状に対応する壁となっている。
本実施例での本体部側第２挟持部７５ａは、本体部側嵌合部１１において口出部７の両側に形成された璧（ガイド部）１１２、１１２の間に形成されている。後述のブラケット側第２挟持部（段部）７５ｂおよび突起７６は、この璧（ガイド部）１１２、１１２の間に位置決めされる。

ブラケット４１側に設けられた第２の挟持部７５である、ブラケット側第２挟持部７５ｂは、図３に示すように、ブラケット側第１挟持部７１ｂよりも電動機１における内径側に、ブラケット側第１挟持部７１ｂに隣接して配置されている。ブラケット側第２挟持部７５ｂは、先述の本体部側第２挟持部７５ａと協働して、リード線８２を軸方向から挟持する。ブラケット側第２挟持部７５ｂは、ブラケット４１のカバー本体４１４の端面４１４１から、嵌合部４１５の突出方向と同じ方向に向かって（すなわち、モータ外郭１０（本体部）側に向かって）わずかに突出する段部として形成されている。ブラケット側第２挟持部（段部）７５ｂの形状は、本体部側第２挟持部（段部）７５ａの形状に対応し、第１の挟持部７１から電動機１の内径方向に向かってブラケット側第２挟持部（段部）７５ｂの周方向の中央が突出する（膨らむ）半円状（アーチ状や扇状を含む）に形成されている。これにより、リード線８２が電動機１の内部空間においていずれの方向（図４における右側や左側）に引き回される場合でも、第２の挟持部７５（７５ｂ）がリード線８２を挟持することができる。そして、上述のように、リード線８２が電動機１の外周方向に引っ張られた場合でも、リード線８２は第２の挟持部７５の位置で保持されているので、リード線８２と回路基板８１との接続部が外れる方向に加わる力を緩和することができる。そのため、リード線８２と回路基板８１間での断線を防ぐことできる。

ここで、図６に示すように、本体部側第２挟持部７５ａが環状部１２の端面１２１から軸方向へ突出する高さは、本体部側嵌合部１１が環状部１２の端面１２１から軸方向へ突出する高さよりも、低くなっている。また、ブラケット側第２挟持部７５ｂがカバー本体４１４の端面４１４１から軸方向へ突出する高さは、ブラケット側嵌合部４１５がカバー本体４１４の端面４１４１から軸方向へ突出する高さよりも、低くなっている。そして、モータ外郭１０（本体部）にブラケット４１を嵌合した際に形成される電動機１の内部空間は、口出部７の第２の挟持部７５における空間の高さが、リード線８２の直径よりも小さく、電動機１の内部空間でのリード線８２の径方向への移動が第２の挟持部７５に保持されることによって規制されるようになっている。

なお、実施例では、ブラケット側第２挟持部（段部）７５ｂは、本体部側第２挟持部（段部）７５ａの電動機１における内径側の縁に沿って形成された突起部７６を更に備えている。突起部７６は、図６に示すように、本体部側第２挟持部（段部）７５ａよりも内径側に配置されている。そして、ブラケット側第２挟持部７５ｂに形成された突起部７６と、本体部側第２挟持部（段部）７５ａとの間に、クランク状の隙間が形成され、リード線８２が突起部７６に押さえつけられるようにして軸方向に対してＳ字状に屈曲する。そのため、電動機１の内部空間においてリード線８２がいずれの方向（図４における右側や左側）に引き回される場合でも、リード線８２を第２の挟持部７５で確実に挟持することが可能になる。

また、本実施例では、図２、６に示すように、第１の挟持部７１と第２の挟持部７５との間に空間が形成されている。これにより、仮に挿通穴７２とリード線８２との間のわずかな隙間から塵埃や水といった異物が電動機１の内部空間に浸入しても、この異物を第１の挟持部７１と第２の挟持部７５との間の空間に留めておくことができ、異物が基板８１などに到達するのを防ぐことができる。

以上のように、第２の挟持部７５は、ブラケット４１とモータ外郭１０（本体部）の一方から他方に向かって突出する段差部（規制部）を備える。本実施例では、ブラケット４１に形成されてブラケット４１からモータ外郭１０（本体部）に向かって突出する段差部７５ａと、モータ外郭１０（本体部）に形成されてモータ外郭１０からブラケット４１に向かって突出する段差部７５ｂとを備えている。リード線８２は、段差部（規制部）７５ａ、７５ｂに挟持されることにより、モータ外郭１０（本体部）とブラケット４１とで囲まれた内部空間での移動が規制されている。
なお、段差部（規制部）７５は、本体部（モータ外郭１０）側とブラケット４１側のいずれか一方のみに設けられるようにしてもよい。

換言すれば、第１の挟持部７１は、電動機１の外郭（モータ外郭１０、ブラケット４１）で囲まれた内部空間と外部とを隔てつつ、リード線８２をその内部空間から外部へ引き出す機能を持つ。一方、第２の挟持部７５は、電動機１の外郭で囲まれた内部空間において、リード線８２が径方向に移動してしまうのを規制し、基板８１とリード線８２との接続部にかかる負荷を緩和する機能をもつ。

上述したように、本実施形態では、電動機１の内部空間に配置された回路基板８１に接続されたリード線８２が、モータ外郭１０（本体部）とブラケット４１のそれぞれに形成された挟持部（第１の挟持部７１および第２の挟持部７５）によって軸方向から挟持されている。挟持部は、少なくともモータ外郭１０（本体部）およびブラケット４１の一方から他方に向かって突出する規制部（７５ａ、７５ｂ）を備える。そして、リード線は、第１の挟持部７１に形成された挿通穴７２を介して電動機１の内部空間から外部へと引き出される。
これにより、リード線８２を通すブッシングを不要にして部品点数を減らし、電動機１の組立性を向上させることができる。

なお、本実施例では、電動機１の外郭（モータ外郭１０およびブラケット４１）は、リード線８２が傷つくのを防止するために、その全体が樹脂で形成されている場合を例示したが、外郭は金属で形成して挟持部（第１の挟持部７１、第２の挟持部７５）のみを樹脂で形成してもよい。

１…電動機
２…固定子
３…回転子
１０…モータ外郭（本体部）
３２…シャフト
４１…ブラケット
７…口出部
７１…第１の挟持部
７２…挿通穴
７３…当接部
７４…溝部
７５…第２の挟持部
７６…突起部
８１…基板
８２…リード線
Ｏ…開口部

Claims (6)

1. 一端側に開口部を有する有底円筒状の本体部と、前記開口部を覆うブラケットと、前記本体部と前記ブラケットとで囲まれた内部空間に配置された回路基板と、前記回路基板に接続されたリード線と、を備える電動機であって、
   前記本体部と前記ブラケットとが互いに嵌合することで前記内部空間から前記リード線を外部へと引き出す口出部が形成され、
   前記口出部は、前記本体部と前記ブラケットのそれぞれに形成され前記リード線を挟持する挟持部を有し、
   前記挟持部は、少なくとも前記本体部および前記ブラケットの一方から他方に向かって突出する規制部を備える
   電動機。
2. 請求項１に記載の電動機であって、
   前記規制部は、同規制部の内径側の縁に形成された突出部を更に備え、
   前記突出部により前記リード線が前記軸方向に屈曲される
   電動機。
3. 請求項１～２のいずれか１項に記載の電動機であって、
   前記挟持部は、第１の挟持部と、前記第１の挟持部よりも前記本体部の内径側に配置される第２の挟持部と、で形成され、
   前記規制部は、前記第２の挟持部に設けられる
   電動機。
4. 請求項３に記載の電動機であって、
   前記第１の挟持部は、前記本体部および前記ブラケットが相互に当接し合う複数の当接部と、前記本体部および前記ブラケットの少なくとも一方における前記複数の当接部の間に形成されて前記リード線が挿通される溝部と、を備える
   電動機。
5. 請求項３または４に記載の電動機であって、
   前記本体部と前記ブラケットとには、軸方向に向かって突出する円環形状の嵌合部がそれぞれ形成され、
   前記第１の挟持部は、前記本体部と前記ブラケットのそれぞれに設けられた前記嵌合部の一部である
   電動機。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の電動機であって、
   前記本体部および前記ブラケットは、いずれも樹脂で成形されている
   電動機。

Images