JPWO2020054199A1 - モールドモータ - Google Patents

Abstract

モールドモータ（１）は、ステータコア（１１）及びステータコア（１１）にインシュレータ（１３）を介して巻回されたコイル（１２）を有するステータ（１０）と、ステータ（１０）と向い合って配置され、ロータコア（２２）及び回転軸（２１）を有するロータ（２０）と、第１開口（３０ａ）を有し、ステータ（１０）を覆うモールド樹脂（３０）と、第１開口（３０ａ）に取り付けられ、電線（９０）を外部に引き出すための挿通孔（４０ａ）が形成されたリードブッシュ（４０）と、を備え、リードブッシュ（４０）は、電線（９０）を外部に引き出すための第２開口（４１ａ）であって、第１開口（３０ａ）よりも小さく、かつ、挿通孔（４０ａ）よりも大きい第２開口（４１ａ）が形成された金属部材（４１）を有する。

Description

本開示は、モールドモータに関する。

従来、ステータがモールド樹脂で覆われたモールドモータが知られている（特許文献１）。例えば、モールドモータは、ステータと、ステータの内側に配置されたロータと、ステータを覆うモールド樹脂と、ステータが有するコイルが結線されるプリント基板とを備える。モールドモータでは、プリント基板に接続された複数のリード線が、モールド樹脂が成す側壁部の開口に取り付けられたリードブッシュを介してモータの外部に引き出されている。

近年、モールドモータの高出力化に伴って、ステータコアに巻回されたコイルの発熱が大きくなっている。このため、コイルを覆っているモールド樹脂が熱劣化するという課題がある。

そこで、モールド樹脂の熱劣化を抑制するために、モールド樹脂として、高熱伝導率を有する充填剤が含有されたエポキシ樹脂を用いることが提案されている（特許文献２）。

国際公開第２０１２／１０１９７６号 特開２００４−１４３３６８号公報

しかしながら、ステータが有するコイルに過大な電流が流れる等してコイルが異常発熱した場合には、コイルを成す導線の表面を絶縁被覆する絶縁体が溶けて、コイルを成す導線同士が短絡するというレアショートが発生するおそれがある。また、レアショートの発生時には、火花が生じることがある。

この場合、コイルが断線すれば、コイルに電流が流れなくなるのでコイルの異常発熱を回避することができる。しかし、高出力用のモールドモータでは、ステータが有するコイルの線径を太くしているため（例えばφ０．３ｍｍ以上）、コイルが異常発熱してもコイルが断線しにくくなっている。このため、高出力用のモールドモータでは、レアショートに至る可能性が大きくなっている。

一方、コイルの発熱等によってモータの内部の温度が上昇すると、リードブッシュ又はステータコアとコイルとの間に介在するインシュレータ等の樹脂部品から可燃性のガスが発生する。

このようにモータの内部に可燃性のガスが存在するときに、レアショートが発生して火花が生じると、火花がガスに引火して発火するおそれがある。

特に、リードブッシュ付近で可燃性のガスが発生すると、リードブッシュ付近に空気（酸素）が流入してリードブッシュに挿通されるリード線間にスパークが発生しやすくなり、発火に至るおそれが高くなる。

このとき、リードブッシュが樹脂製であれば、発火によってリードブッシュが溶けてしまう。例えば、ポリブチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ。以下、「ＰＢＴ」と記す。）によって構成されたリードブッシュは、約２３０℃で溶け始める。このようにリードブッシュが溶けると、発火した火がリードブッシュの溶けた部分（つまりモールド樹脂が成す側壁部の開口）からモータの外部に噴出して、延焼するおそれがある。

また、モータの内部の高温状態が続いた場合には、モータの内部に可燃性のガスが充満してガスの濃度（圧力）が大きくなるため、発火した火が外部に噴出する可能性が高くなる。このとき、モールド樹脂に比べて強度が弱いリードブッシュから外部に火が噴出しやすい。

本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、ステータが有するコイルの異常発熱等によってモールド樹脂の内部で発火が生じた場合であっても、モールド樹脂におけるリードブッシュが取り付けられた箇所から火が外部に噴出することを抑制できるモールドモータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示に係るモールドモータの一態様は、ステータコア及び前記ステータコアにインシュレータを介して巻回されたコイルを有するステータと、前記ステータと向い合って配置され、ロータコア及び回転軸を有するロータと、第１開口を有し、前記ステータを覆うモールド樹脂と、前記第１開口に取り付けられ、電線を外部に引き出すための挿通孔が形成されたリードブッシュと、を備え、前記リードブッシュは、前記電線を外部に引き出すための第２開口であって、前記第１開口よりも小さく、かつ、前記挿通孔よりも大きい第２開口が形成された金属部材を有する。

また、本開示に係るモールドモータの他の一態様は、ステータコア及び前記ステータコアにインシュレータを介して巻回されたコイルを有するステータと、前記ステータと向い合って配置され、ロータコアと回転軸とを有するロータと、第１開口を有し、前記ステータを覆うモールド樹脂と、前記第１開口に取り付けられ、電線を外部に引き出すための挿通孔が形成されたセラミックス製のリードブッシュと、を備え、前記挿通孔は、前記第１開口よりも小さい。

本開示によれば、モールド樹脂の内部で発火が生じた場合であっても、モールド樹脂におけるリードブッシュが取り付けられた箇所から火が外部に噴出することを抑制できる。

図１は、実施の形態１に係るモールドモータの斜視図である。 図２は、実施の形態１に係るモールドモータの分解斜視図である。 図３は、実施の形態１に係るモールドモータの断面図である。 図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線における実施の形態１に係るモールドモータの断面図である。 図５は、実施の形態１に係るモールドモータにおいて、リードブッシュを取り外した状態を示す図である。 図６は、実施の形態１に係るモールドモータにおいて、リードブッシュをモールド樹脂に取り付けるときの様子を示す図である。 図７の（ａ）は、実施の形態１に係るモールドモータに用いられるリードブッシュの正面図であり、図７の（ｂ）は、同リードブッシュの側面図であり、図７の（ｃ）は、同リードブッシュの上面図である。 図８は、実施の形態１に係るモールドモータにおけるモールド樹脂及びリードブッシュの周辺構造を示す断面図である。 図９は、実施の形態１に係るモールドモータに用いられる第１変形例のリードブッシュの構成を示す図である。 図１０は、実施の形態１に係るモールドモータに用いられる第２変形例のリードブッシュの構成を示す図である。 図１１は、実施の形態１に係るモールドモータに用いられる第２変形例のリードブッシュにおける金属部材の構成を示す図である。 図１２の（ａ）は、実施の形態２に係るモールドモータに用いられるリードブッシュの正面図であり、図１２の（ｂ）は、同リードブッシュの側面図であり、図１２の（ｃ）は、同リードブッシュの上面図である。 図１３は、実施の形態２に係るモールドモータにおけるモールド樹脂及びリードブッシュの周辺構造を示す断面図である。 図１４Ａは、実施の形態２に係るモールドモータに用いられる変形例のリードブッシュの構成を示す図である。 図１４Ｂは、実施の形態２に係るモールドモータに用いられる変形例のリードブッシュにおける金属部材の構成を示す図である。 図１５は、実施の形態３に係るモールドモータにおけるモールド樹脂及びリードブッシュの周辺構造を示す断面図である。 図１６は、実施の形態３に係るモールドモータに用いられるリードブッシュが有する金属部材の斜視図である。 図１７は、実施の形態３に係るモールドモータに用いられるリードブッシュが有する金属部材の上面図である。 図１８は、実施の形態４に係るモールドモータの断面図である。 図１９は、実施の形態４に係るモールドモータにおいて、リードブッシュを取り外した状態を示す図である。 図２０は、実施の形態４に係るモールドモータにおけるモールド樹脂及びリードブッシュの周辺構造を示す断面図である。 図２１は、実施の形態４に係るモールドモータにおけるモールド樹脂及び他のリードブッシュの周辺構造を示す断面図である。

以下、本開示の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、工程及び工程の順序等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

（実施の形態１）
まず、実施の形態１に係るモールドモータ１の全体の構成について、図１〜図４を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係るモールドモータ１の斜視図である。図２は、同モールドモータ１の分解斜視図である。図３は、同モールドモータ１の断面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線における同モールドモータ１の断面図である。なお、図２〜図４では、ロータ２０が有する回転軸２１が延在する方向を軸方向Ｘとし、この軸方向Ｘに直交する面において、回転軸２１の軸心Ｃを中心として軸心Ｃから広がる方向を径方向Ｙとし、軸心Ｃを中心として軸心Ｃを周回する方向を周方向Ｚとしている。また、図４では、図面を見やすくするために、ステータコア１１のコア部分及びロータコア２２のコア部分については便宜上ハッチングを省略している。

図１〜図３に示すように、モールドモータ１は、ステータ１０と、ステータ１０と向い合って配置されたロータ２０と、ステータ１０を覆うモールド樹脂３０と、モールド樹脂３０に取り付けられたリードブッシュ４０とを備える。

モールドモータ１は、さらに、第１軸受５１及び第２軸受５２と、第１ブラケット６１及び第２ブラケット６２と、第１金属カバー７１及び第２金属カバー７２と、回路基板８０とを備える。

モールドモータ１において、モールド樹脂３０、第１ブラケット６１、第２ブラケット６２及び第１金属カバー７１は、モールドモータ１の外郭を構成している。

本実施の形態におけるモールドモータ１は、ブラシを用いないブラシレスモータである。また、本実施の形態におけるモールドモータ１は、ロータ２０がステータ１０の内側に配置されたインナーロータ型のモータである。なお、本開示は、ロータがステータの外側に配置されたアウターロータ型のモータにも適用できる。

ステータ１０（固定子）は、ロータ２０との間に微小なエアギャップを介してロータ２０を囲むように配置されている。ステータ１０は、ステータコア１１と、コイル１２と、インシュレータ１３とを有する。

ステータコア１１は、ロータ２０を回転させるための磁力を発生させる環状の鉄心である。図３に示すように、ステータコア１１は、例えば、ロータ２０が有する回転軸２１の長手方向（軸方向Ｘ）に複数の電磁鋼板が積層された積層体である。なお、ステータコア１１は、積層体に限らず、磁性材料によって構成されたバルク体であってもよい。

図４に示すように、ステータコア１１は、ロータ２０を囲むように環状に形成されたヨーク１１ａと、ヨーク１１ａから回転軸２１に向かって凸形状に突出する複数のティース１１ｂとを有する。本実施の形態では、ステータコア１１には、１２個のティース１１ｂが設けられている。

ヨーク１１ａは、各ティース１１ｂの外側に形成されたバックヨークである。本実施の形態において、ヨーク１１ａは、軸心Ｃを中心とする円環状に形成されている。

複数のティース１１ｂは、開口部であるスロット１４を互いの間に形成しながら、それぞれが周方向Ｚに等間隔に配置される。また、各ティース１１ｂの延出した先端箇所には、周方向Ｚの両側に延伸する延伸部１１ｂ１が形成されている。この延伸部１１ｂ１を含めてティース１１ｂの先端部に位置する内周面が、ロータ２０の外周表面に対向する磁極面となる。なお、隣接する２つのティース１１ｂにおいて、一方のティース１１ｂにおける延伸部１１ｂ１と他方のティース１１ｂにおける延伸部１１ｂ１との間には、隙間（スロットオープニング）が存在する。

コイル１２は、インシュレータ１３を介してステータコア１１に巻回された巻線コイルである。具体的には、図４に示すように、コイル１２は、ステータコア１１が有する複数のティース１１ｂの各々に巻回されている。また、図３に示すように、各コイル１２は、回転軸２１の長手方向（軸方向Ｘ）に沿って、ステータコア１１からステータコア１１の両側に突出したコイルエンド１２ａを有する。つまり、コイルエンド１２ａは、コイル１２のうちステータコア１１から軸方向Ｘに突出してはみ出した部分である。なお、本実施の形態では、１２個のコイル１２が用いられている。したがって、モールドモータ１のスロット数は、１２である。

また、本実施の形態において、モールドモータ１は、出力が７５０Ｗ以上の高出力用モータである。このため、コイル１２としては、線径φが０．３ｍｍ以上のものが用いられる。一例として、コイル１２の線径φは、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍである。

複数のコイル１２は、互いに電気的に１２０度位相が異なるＵ相、Ｖ相及びＷ相の３相それぞれの単位コイルによって構成されている。つまり、それぞれティース１１ｂに巻き回されたコイル１２は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の相単位でそれぞれに通電される３相の交流によって通電駆動される。なお、各相のコイル１２同士は、渡り線（不図示）によって連結されている。渡り線は、インシュレータ１３の外周壁部等に配設されている。コイル１２と渡り線とは、芯線となる導線と、導線の表面を絶縁被覆する絶縁体とによって構成されている。

また、各相のコイル１２の末端は、回路基板８０が有する巻線結線部で結線されている。具体的には、回路基板８０には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の相ごとに複数のコイル１２を電気的に接続するためのパターン配線が形成されており、各相のコイル１２の末端が、はんだ等によって回路基板８０のパターン配線と電気的に接続されている。なお、回路基板８０は、中央部に回転軸２１が遊通される開口を有しており、例えば、環状（ドーナツ型形状）、扇型形状（円弧状）、又は、Ｃ字形状等である。

あるいは、各相のコイル１２の端末は、回路基板を用いる構成のほか、導通材料から成る接続部材を用いる構成とすることもできる。なお、本開示は、モータの仕様によらず、モータの筐体内部にリード線を挿入する構造であれば、適用できる。

図３及び図４に示すように、インシュレータ１３は、ステータコア１１を覆う絶縁枠である。具体的には、インシュレータ１３は、ステータコア１１が有するティース１１ｂを覆っており、ティース１１ｂ毎に設けられている。インシュレータ１３は、例えば、ＰＢＴ等の絶縁性樹脂材料によって構成されている。

ステータ１０の内側に配置されたロータ２０（回転子）は、ステータ１０に生じる磁力によって回転する。具体的には、ロータ２０は、回転軸２１を有しており、回転軸２１の軸心Ｃを回転中心として回転する。回転軸２１は、軸方向Ｘに沿って延伸している。

ロータ２０は、周方向Ｚに亘ってＮ極及びＳ極が複数繰り返して存在する構成となっている。本実施の形態において、ロータ２０は、永久磁石埋め込み型のロータ（ＩＰＭロータ）であり、ロータコア（回転子鉄心）２２と、ロータコア２２に形成された複数の磁石挿入孔２２ａのそれぞれに挿入された永久磁石２３とを有する。

図３に示すように、ロータコア２２は、回転軸２１の長手方向（軸方向Ｘ）に、複数の電磁鋼板が積層された略円柱状の積層体である。また、図４に示すように、ロータコア２２には、軸方向Ｘに貫通する複数の磁石挿入孔２２ａが周方向Ｚに等間隔で形成されている。各磁石挿入孔２２ａには、永久磁石２３が１つずつ挿入されている。本実施の形態では、磁極数が１０極であり、Ｓ極とＮ極との磁極が周方向Ｚに交互に位置するように１０個の永久磁石２３が配置されている。

ロータコア２２の中心には回転軸２１が固定されている。回転軸２１は、例えば金属棒等のシャフトであり、ロータコア２２の両側に延在するようにロータコア２２を貫通している。回転軸２１は、例えばロータコア２２の中心孔に圧入したり、焼き嵌めしたりすることでロータコア２２に固定されている。

図３に示すように、回転軸２１は、第１軸受５１と第２軸受５２とによって保持されている。これにより、ロータ２０は、ステータ１０に対して回転可能になっている。一例として、第１軸受５１及び第２軸受５２は、回転軸２１を回転自在に支持するベアリングである。第１軸受５１は、金属製の第１ブラケット６１に固定されている。また、第２軸受５２は、金属製の第２ブラケット６２に固定されている。なお、回転軸２１は、第１軸受５１を貫通しており、図示しないが、第１軸受５１から外部に突出する回転軸２１の部位には、回転ファン等の負荷が取り付けられる。回転軸２１において、回転ファン等の負荷が取り付けられる部分を出力軸２１ａともいう。

このように構成されるロータ２０は、ステータ１０で発生する磁束によって回転する。具体的には、回路基板８０からステータ１０が有するコイル１２に電力が供給されると、コイル１２に界磁電流が流れてステータコア１１に磁束が発生する。このステータコア１１で発生した磁束とロータ２０が有する永久磁石２３から生じる磁束との相互作用によって生じた磁気力がロータ２０を回転させるトルクとなり、ロータ２０が回転する。

図３に示すように、ステータ１０は、モールド樹脂３０で覆われている。具体的には、モールド樹脂３０は、ステータコア１１が有するティース１１ｂの内周面を除いて、ステータコア１１、コイル１２及びインシュレータ１３を覆っている。モールド樹脂３０は、不飽和ポリエステル（ＢＭＣ）等の樹脂材料によって構成されている。

本実施の形態において、モールド樹脂３０は、モールドモータ１の外郭の一部となる筐体を構成している。つまり、ステータ１０を覆うモールド樹脂３０は、ロータ２０を内包するハウジングを構成している。具体的には、モールド樹脂３０は、モールドモータ１の胴部であり、略筒状に形成されている。

なお、モールド樹脂３０の一方の端縁部には、モールド樹脂３０の一方の開口部を塞ぐように第１ブラケット６１が設けられている。また、モールド樹脂３０の他方の端縁部には、モールド樹脂３０の他方の開口部を塞ぐように第２ブラケット６２が設けられている。第１ブラケット６１及び第２ブラケット６２は、例えば鉄によって構成されているが、これに限らない。また、本実施の形態において、第１ブラケット６１の全体の径は、第２ブラケット６２の全体の径よりも小さいが、これに限らない。

図１〜図３に示すように、モールド樹脂３０には、リードブッシュ４０が取り付けられている。ここで、モールド樹脂３０とリードブッシュ４０との詳細な構成について、図１〜図４を参照しつつ、図５〜図８を用いて説明する。

図５は、実施の形態１に係るモールドモータ１において、リードブッシュ４０を取り外した状態を示す図である。図６は、リードブッシュ４０をモールド樹脂３０に取り付けるときの様子を示す図である。なお、図６は、リードブッシュ４０をモールド樹脂３０に取り付ける様子を分かり易くするため、図１、図５とは、モールドモータ１の上下方向（軸方向Ｘ）が逆に示されている。

図７は、同モールドモータ１に用いられるリードブッシュ４０の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は、側面図、（ｃ）は上面図である。なお、図７において、金属部材４１には便宜上ハッチングを付している。また、図７の（ｂ）では、図７の（ａ）のＢ−Ｂ線における金属部材４１の断面を図示しており、図７の（ｃ）では、図７の（ｂ）のＣ−Ｃ線における金属部材４１の断面を図示している。また、図８は、モールドモータ１において、モールド樹脂３０及びリードブッシュ４０の周辺構造を示す断面図である。

図５及び図６に示すように、モールド樹脂３０は、第１開口３０ａを有する。この第１開口３０ａには、リードブッシュ４０が取り付けられる。図６に示すように、第１開口３０ａは、モールド樹脂３０の外壁部の一部を切り欠くように形成されている。具体的には、第１開口３０ａは、モールド樹脂３０の開口端部の一部を軸心Ｃに沿って切り欠くように形成されている。一例として、第１開口３０ａの形状は、モールド樹脂３０の側面視において、矩形状である。リードブッシュ４０は、この第１開口３０ａに軸心Ｃに沿って差し込むことでモールド樹脂３０に取り付けられる。具体的には、図７及び図８に示すように、リードブッシュ４０には、モールド樹脂３０の側壁部を収納する凹部４０ｂが設けられており、図８に示すように、この凹部４０ｂを、第１開口３０ａにおけるモールド樹脂３０の側壁部に嵌め込むことでリードブッシュ４０をモールド樹脂３０に固定することができる。

図３に示すように、リードブッシュ４０は、回路基板８０に接続された電線９０を外部に引き出すための引き出し部である。また、リードブッシュ４０は、リードブッシュ４０に挿通される電線９０を保護する保護部材である。リードブッシュ４０は、ケーブルブッシング又はブッシングともいう。電線９０には、ステータ１０に巻き回されたコイル１２に通電するための電力が供給される。つまり、回路基板８０には、電線９０を介して電力が供給される。電線９０は、電力供給線であり、例えばリード線である。本実施の形態において、電線９０は、３本のリード線によって構成されている。各リード線は、芯線となる導線と、導線の表面を絶縁被覆する絶縁体とによって構成されている。

なお、電線９０には、上述したように、コイル１２に対して、直接あるいは間接に通電するための電力が供給される。その他、電線９０には、モータ外部の制御装置からモータを制御する信号が供給されることもある。

図３及び図８に示すように、リードブッシュ４０には、電線９０を外部に引き出すための挿通孔４０ａが形成されている。つまり、挿通孔４０ａには、電線９０が挿通されている。挿通孔４０ａは、例えば円柱状の貫通孔である。この場合、挿通孔４０ａの形状（開口形状）は、円形である。

リードブッシュ４０の本体部（リードブッシュ本体）は、樹脂材料又はセラミック等の非金属材料によって構成されている。リードブッシュ４０の本体部を樹脂材料によって構成する場合、リードブッシュ４０は、例えば、硬質の絶縁性樹脂材料又はエラストマー等のゴム弾性を有する絶縁性樹脂材料によって構成される。本実施の形態において、リードブッシュ４０の本体部は、ＰＢＴによって構成されている。

図７及び図８に示すように、リードブッシュ４０は、金属部材４１を有する。金属部材４１は、リードブッシュ４０に取り付けられている。本実施の形態において、金属部材４１は、リードブッシュ４０に埋め込まれている。金属部材４１が埋め込まれたリードブッシュ４０は、例えば、インサート成形等の一体成型によって作製することができる。

金属部材４１は、金属板によって構成されている。具体的には、金属部材４１は、平板状のフラットな金属板である。一例として、金属部材４１を構成する金属材料としては、鉄、アルミニウム、銅又はステンレスである。

金属部材４１には、第２開口４１ａが形成されている。第２開口４１ａは、電線９０を外部に引き出すための貫通孔である。第２開口４１ａには、電線９０が挿通される。一例として、第２開口４１ａの形状は、モールド樹脂３０の側面視において、円形である。

第２開口４１ａは、モールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａよりも小さく、かつ、リードブッシュ４０に形成された挿通孔４０ａよりも大きい。つまり、リードブッシュ４０に形成された挿通孔４０ａを正面から見たときに（つまり、モールド樹脂３０の側面視において）、金属部材４１に形成された第２開口４１ａの開口面積は、モールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａの開口面積よりも小さく、かつ、リードブッシュ４０に形成された挿通孔４０ａの開口面積よりも大きくなっている。

具体的には、リードブッシュ４０に形成された挿通孔４０ａを正面から見たときに、金属部材４１に形成された第２開口４１ａの開口縁の全周は、モールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａの開口縁の全周よりも内側に位置し、かつ、リードブッシュ４０に形成された挿通孔４０ａの開口縁の全周よりも外側に位置している。一例として、図８に示すように、第１開口３０ａの開口幅をＷ１とし、第２開口４１ａの開口幅をＷ２とし、挿通孔４０ａの開口幅をＷ３とすると、Ｗ３＜Ｗ２＜Ｗ１の関係を満たしている。

このような構成の金属部材４１を有するリードブッシュ４０を用いることによって、ステータ１０に巻き回されたコイル１２が異常発熱等してレアショートが発生してモールド樹脂３０の内部で発火が生じてリードブッシュ４０の樹脂部分が溶け出したとしても、不燃材である金属部材４１は燃えずに残ることになる。これにより、リードブッシュ４０が取り付けられたモールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａからモールド樹脂３０の外部へ向かおうとする火が金属部材４１によって遮断されるので、モールドモータ１から火が噴出することを抑制することができる。この結果、モールドモータ１で発生した火が延焼することが抑制できる。

また、本実施の形態において、金属部材４１は、モールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａを覆っている。具体的には、金属部材４１は、回転軸２１の長手方向（軸方向Ｘ）と交差する方向において、金属部材４１の外形がモールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａを覆うように配置されている。なお、回転軸２１の長手方向と交差する方向とは、回転軸２１の長手方向と直交する面において、回転軸２１の軸心Ｃを中心とする径方向をいう。

このように、リードブッシュ４０が有する金属部材４１によってモールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａを覆うことで、第２開口４１ａの開口領域に対応する部分を除いて第１開口３０ａを金属部材４１で塞ぐことができる。これにより、レアショート等によってモールド樹脂３０の内部に発火が生じた場合でも、第１開口３０ａから火が噴出することを一層抑制することができる。

また、図３に示すように、モールド樹脂３０には、第１金属カバー７１及び第２金属カバー７２が設けられている。第１金属カバー７１及び第２金属カバー７２の各々は、ステータ１０に巻き回されたコイル１２端部に位置するコイルエンド１２ａを覆うようにモールド樹脂３０の周方向Ｚに亘って設けられた部分を有する。

第１金属カバー７１は、金属製の外カバーであり、モールド樹脂３０の第１ブラケット６１側（出力軸２１ａ側）に装着される。第１金属カバー７１は、出力軸２１ａ側に位置するコイルエンド１２ａ及びインシュレータ１３を囲っている。また、第１金属カバー７１は、中心に開口部を有する中空のカップ形状をなしている。出力軸２１ａ側に位置する第１ブラケット６１の一部は、この第１金属カバー７１が有する開口部を貫くように構成されている。

第２金属カバー７２は、金属製の内カバーであり、ステータ１０の外周を囲むように構成されている。具体的に、第２金属カバー７２は、出力軸２１ａ側とは反対側に位置するコイルエンド１２ａ及びインシュレータ１３とステータコア１１とを囲っている。本実施の形態において、第２金属カバー７２は、円筒形状をなす両側が開口した筒体である。

このように、コイルエンド１２ａのそれぞれを第１金属カバー７１及び第２金属カバー７２で覆うことによって、レアショート等によってモールド樹脂３０の内部に発火が生じた場合でも、第１金属カバー７１及び第２金属カバー７２によって火が遮断される。これにより、モールドモータ１の外部に火が噴出することを一層抑制することができる。

なお、第１金属カバー７１及び第２金属カバー７２のどちらか一方を設けてもよいが、第１金属カバー７１及び第２金属カバー７２の両方を設けることで、モールドモータ１の外部に火が噴出することを確実に防止することができる。

以上説明したように、本実施の形態に係るモールドモータ１によれば、コイルの異常発熱等によってモールド樹脂３０の内部で発火が生じた場合であっても、モールド樹脂３０におけるリードブッシュ４０が取り付けられた箇所から火が外部に噴出することを抑制することができる。

なお、本実施の形態において、金属部材４１は、モールド樹脂３０の外側に位置するようにリードブッシュ４０に固定されているが、これに限らない。例えば、金属部材４１は、モールド樹脂３０の内側に位置するようにリードブッシュ４０に固定されていてもよいし、モールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａ（中側）に位置するようにリードブッシュ４０に固定されていてもよい。

また、本実施の形態において、金属部材４１は、フラットな金属板であったが、これに限らない。例えば、図９に示されるリードブッシュ４０のように、金属部材４１は、湾曲した金属板であってもよい。この場合、金属板は、モールド樹脂３０が成す側壁部の形状に沿って湾曲しているとよい。

また、図１０に示されるリードブッシュ４０Ａのように、金属部材４１Ａは、金属部材４１Ａをモールド樹脂３０に取り付けるための位置決め部４１ｂを有しているとよい。本実施の形態において、金属部材４１Ａは、位置決め部４１ｂとして、モールド樹脂３０の一部に引っ掛けられる引っ掛け部を有する。具体的には、図１１に示すように、金属部材４１Ａは、位置決め部４１ｂ（引っ掛け部）として、長方形の金属板の両端部を鍔状に折り曲げることで形成された折り曲げ部を有する。この位置決め部４１ｂ（折り曲げ部）は、図１０に示すように、モールド樹脂３０が成す側壁部の内面に係止される。

このように、金属部材４１Ａに位置決め部４１ｂを設けることによって、リードブッシュ４０Ａの樹脂部分が溶けたとしても、金属部材４１Ａがモールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａから脱落することを抑制できる。つまり、金属部材４１Ａが有する位置決め部４１ｂは、金属部材４１Ａの落下防止構造として機能する。これにより、第１開口３０ａから火が噴出することを一層抑制することができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係るモールドモータ２について、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、実施の形態２に係るモールドモータ２に用いられるリードブッシュ４０Ｂの構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は、側面図、（ｃ）は上面図である。なお、図１２においても、金属部材４１には便宜上ハッチングを付している。なお、図１２の（ｂ）では、図１２の（ａ）のＢ−Ｂ線における金属部材４１の断面を図示しており、図１２の（ｃ）では、図１２の（ｂ）のＣ−Ｃ線における金属部材４１の断面を図示している。また、図１３は、実施の形態２に係るモールドモータ２の要部拡大断面図である。

上記実施の形態１におけるモールドモータ１では、リードブッシュ４０が有する金属部材４１は、１つの金属板によって構成されていたが、図１２及び図１３に示すように、本実施の形態におけるモールドモータ２では、リードブッシュ４０Ｂが有する金属部材４１は、複数の金属板によって構成されている。なお、本実施の形態２以降の説明において、実施の形態１と同様の構成要素については、同じ符号を付し、各構成要素の説明を援用する。

具体的には、本実施の形態におけるリードブッシュ４０Ｂにおいて、金属部材４１は、モールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａを覆う複数の金属板によって構成されている。金属部材４１を構成する複数の金属板は、重なり合うように配置されている。より具体的には、複数の金属板は、複数の金属板のそれぞれが有する第２開口４１ａ同士が重なり合うように配置されている。なお、本実施の形態では、金属部材４１は、２つの金属板によって構成されている。

また、本実施の形態でも、金属部材４１を構成する複数の金属板に形成された第２開口４１ａは、いずれも、モールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａよりも小さく、かつ、リードブッシュ４０に形成された挿通孔４０ａよりも大きくなっている。

これにより、本実施の形態におけるモールドモータ２においても、レアショートが発生してモールド樹脂３０の内部で発火が生じた場合に、モールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａからモールド樹脂３０の外部に火が噴出することを抑制することができる。

特に、本実施の形態では、金属部材４１が複数の金属板によって構成されている。つまり、２重構造の金属板によってモールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａを塞いでいる。これにより、モールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａからモールド樹脂３０の外部に火が噴出することを一層抑制することができる。

なお、金属部材４１が複数の金属板によって構成されている以外については、本実施の形態におけるモールドモータ２は、上記実施の形態１におけるモールドモータ１と同じ構成を有する。

また、本実施の形態において、金属部材４１を構成する２つの金属板は、いずれもフラットであるが、これに限らない。例えば、図１４Ａに示されるリードブッシュ４０Ｂのように、金属部材４１を構成する２つの金属板の一方が湾曲していてもよい。なお、金属部材４１を構成する２つの金属板の両方が湾曲していてもよい。

また、図１４Ｂに示すように、本実施の形態においても、図１０に示される金属部材４１Ａと同様に、金属部材４１Ｂは、金属部材４１Ｂをモールド樹脂３０に取り付けるための位置決め部（引っ掛け部）４１ｂを有していてもよい。つまり、金属部材４１Ｂは、落下防止構造を有していてもよい。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３に係るモールドモータ３について、図１５〜図１７を用いて説明する。図１５は、実施の形態３に係るモールドモータ３におけるモールド樹脂３０及びリードブッシュ４０Ｃの周辺構造を示す断面図である。図１６は、同モールドモータ３に用いられるリードブッシュ４０Ｃが有する金属部材４１Ｃの斜視図であり、図１７は、同金属部材４１Ｃの上面図である。

図１５に示すように、本実施の形態におけるモールドモータ３では、リードブッシュ４０Ｃは、コネクタタイプであり、モールド樹脂３０の側壁部から外部に向けて突出する突出部４１ｃを有する。本実施の形態におけるリードブッシュ４０Ｃに形成された挿通孔４０ａは、電線９０が動かないようにするための細孔である。本実施の形態において、リードブッシュ４０Ｃには、３本の電線９０が挿通されるので、挿通孔４０ａは３つ設けられている。各挿通孔４０ａには、電線９０が差し込まれる。挿通孔４０ａに差し込まれた電線９０は、リードブッシュ４０Ｃに保持される。

また、本実施の形態におけるリードブッシュ４０Ｃが有する金属部材４１Ｃは、リードブッシュ４０Ｃが有する突出部４１ｃの外表面を覆う金属カバーである。金属カバーは、例えば鉄等によって構成されている。

金属カバーである金属部材４１Ｃは、第２開口４１ａを有する。図１６及び図１７に示すように、第２開口４１ａの形状は、径方向Ｙで見た正面視において矩形状である。本実施の形態でも、第２開口４１ａは、モールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａよりも小さく、かつ、リードブッシュ４０Ｃが有する各挿通孔４０ａよりも大きくなっている。具体的には、第２開口４１ａは、リードブッシュ４０Ｃが有する３つの挿通孔４０ａを囲っている。

これにより、本実施の形態におけるモールドモータ３においても、レアショートが発生してモールド樹脂３０の内部で発火が生じた場合に、モールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａからモールド樹脂３０の外部に火が噴出することを抑制することができる。

また、本実施の形態におけるリードブッシュ４０Ｃでは、金属部材４１Ｃは、金属部材４１Ｃをモールド樹脂３０に取り付けるための位置決め部４１ｂを有している。具体的には、金属部材４１Ｃは、位置決め部４１ｂとして、モールド樹脂３０の一部に引っ掛けられる引っ掛け部を有する。より具体的には、図１６及び図１７に示すように、金属部材４１Ｃは、位置決め部４１ｂ（引っ掛け部）として、金属カバーの一部を鍔状に折り曲げることで形成された折り曲げ部を有する。この位置決め部４１ｂ（折り曲げ部）は、図１５に示すように、モールド樹脂３０の側壁部に設けられた凹部３０ｂに収納されるとともに凹部３０ｂの内面に係止される。

このように、金属部材４１Ｃに位置決め部４１ｂを設けることによって、リードブッシュ４０Ｃの樹脂部分が溶けたとしても、金属部材４１Ｃがモールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａから脱落することを抑制できる。これにより、金属部材４１Ｃが有する位置決め部４１ｂは、金属部材４１Ｃの落下防止構造として機能するので、第１開口３０ａから火が噴出することを一層抑制することができる。

なお、上述した特徴部分以外については、本実施の形態におけるモールドモータ３は、上記実施の形態１、２におけるモールドモータ１、２と同じ構成を有する。

（実施の形態４）
次に、実施の形態４に係るモールドモータ４について、図１８〜図２１を用いて説明する。図１８は、実施の形態４に係るモールドモータ４の断面図である。図１９は、実施の形態４に係るモールドモータ４において、リードブッシュ４０Ｄを取り外した状態を示す図である。図２０および図２１は、実施の形態４に係るモールドモータ４におけるモールド樹脂３０及びリードブッシュ４０Ｄ、４０Ｅの周辺構造を示す断面図である。

図１８、図１９に示すように、本実施の形態におけるモールドモータ４では、ステータ１０と、ステータ１０と向い合って配置されるロータ２０と、ステータ１０を覆うモールド樹脂３０と、セラミックス製のリードブッシュ４０Ｄと、を備える。

ステータ１０は、ステータコア１１と、コイル１２と、インシュレータ１３とを有する。コイル１２は、インシュレータ１３を介してステータコア１１に巻き回された巻線コイルである。

ロータ２０は、回転軸２１を有している。ロータ２０は、複数の永久磁石２３が埋め込まれたロータコア２２を有する。

モールド樹脂３０は、第１開口３０ａを有する。この第１開口３０ａには、リードブッシュ４０Ｄが取り付けられる。

リードブッシュ４０Ｄは、電線９０を外部に引き出すための引き出し部である。リードブッシュ４０Ｄには、電線９０を外部に引き出すための挿通孔４０ａが形成されている。挿通孔４０ａは、第１開口３０ａよりも小さい。つまり、リードブッシュ４０Ｄに形成された挿通孔４０ａを正面、すなわち、回転軸２１と交差する径方向Ｙから見たときに、挿通孔４０ａの開口面積は、モールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａの開口面積よりも小さくなっている。

具体的には、リードブッシュ４０Ｄに形成された挿通孔４０ａを正面から見たときに、リードブッシュ４０Ｄに形成された挿通孔４０ａの開口縁の全周は、モールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａの開口縁の全周よりも内側に位置している。一例として、図２０に示すように、第１開口３０ａの開口幅をＷ１１とし、挿通孔４０ａの開口幅をＷ１３とすると、Ｗ１３＜Ｗ１１の関係を満たしている。

また、より好ましくは、図２１に示すように、リードブッシュ４０Ｅは、電線９０を外部に引き出すための内側開口４０ｃと外側開口４０ｄとを含んでいればよい。内側開口４０ｃは、モールド樹脂３０に取り付けられたリードブッシュ４０Ｅにおいて、モールドモータ４の内側に位置する。外側開口４０ｄは、モールド樹脂３０に取り付けられたリードブッシュ４０Ｅにおいて、モールドモータ４の外側に位置する。言い換えれば、リードブッシュ４０Ｅに形成された挿通孔４０ａは、モールドモータ４の内側すなわち回転軸２１側に開口する内側開口４０ｃと、モールドモータ４の外側すなわち回転軸２１が位置する側の反対側に開口する外側開口４０ｄと、を含む。

内側開口４０ｃは、第１開口３０ａよりも小さく、かつ、外側開口４０ｄよりも大きい。つまり、リードブッシュ４０Ｅに形成された挿通孔４０ａを正面、すなわち、回転軸２１と交差する径方向Ｙから見たときに、モールド樹脂３０の内側に形成された挿通孔４０ａに含まれる内側開口４０ｃの開口面積は、モールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａの開口面積よりも小さく、かつ、モールド樹脂３０の外側に形成された挿通孔４０ａに含まれる外側開口４０ｄの開口面積よりも大きくなっている。

具体的には、リードブッシュ４０Ｅに形成された挿通孔４０ａを正面から見たときに、リードブッシュ４０Ｅにおいてモールドモータ４の内側に形成された内側開口４０ｃの開口縁の全周は、モールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａの開口縁の全周よりも内側に位置し、かつ、リードブッシュ４０Ｅにおいてモールドモータ４の外側に形成された外側開口４０ｄの開口縁の全周よりも外側に位置している。一例として、図２１に示すように、第１開口３０ａの開口幅をＷ２１とし、挿通孔４０ａが含む内側開口４０ｃの開口幅をＷ２２とし、挿通孔４０ａが含む外側開口４０ｄの開口幅をＷ２３とすると、Ｗ２３＜Ｗ２２＜Ｗ２１の関係を満たしている。

本構成とすれば、モールドモータ４において、リードブッシュ４０Ｅの内部側から外部側へ電線９０を通す作業が容易となる。

以上のような構成となるセラミックス製のリードブッシュ４０Ｄ、４０Ｅを用いることによって、ステータ１０に巻き回されたコイル１２が異常発熱等してレアショートが発生してモールド樹脂３０の内部で発火が生じたとしても、不燃材であるセラミックス製のリードブッシュ４０Ｄ、４０Ｅは燃えずに残ることになる。これにより、リードブッシュ４０Ｄ、４０Ｅが取り付けられたモールド樹脂３０に形成された第１開口３０ａからモールド樹脂３０の外部へ向かおうとする火がセラミックス製のリードブッシュ４０Ｄ、４０Ｅによって遮断されるので、モールドモータ４から火が噴出することを抑制することができる。この結果、モールドモータ４で発生した火が延焼することが抑制できる。

（その他の変形例）
以上、本開示に係るモールドモータについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態１〜３において、金属部材４１、４１Ａ及び４１Ｂが有する第２開口４１ａは、円形の孔であったが、これに限るものではなく、金属部材の一部を切り欠いた切り欠き形状であってもよい。つまり、第２開口４１ａは、閉じた孔である場合に限らず、一部が解放された孔であってもよい。

また、上記実施の形態１、２において、金属部材４１及び４１Ａは、リードブッシュ４０の本体部の内部に埋め込まれていたが、これに限らない。具体的には、リードブッシュ４０の一部に隙間を形成しておき、この隙間に金属部材（金属板）を差し込むことで、金属部材をリードブッシュ４０に固定してもよい。

また、上記各実施の形態１〜４において、ロータ２０の磁極の極数は１０（つまり、永久磁石２３の数が１０個）としたが、これに限るものではない。ロータ２０の磁極の極数は、任意の数を適用することができる。

その他、上記実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。

本開示のモールドモータは、空調機器に用いられるファンモータ等をはじめとして様々な分野のモータとして利用することができる。

１、２、３、４ モールドモータ
１０ ステータ
１１ ステータコア
１１ａ ヨーク
１１ｂ ティース
１１ｂ１ 延伸部
１２ コイル
１２ａ コイルエンド
１３ インシュレータ
１４ スロット
２０ ロータ
２１ 回転軸
２１ａ 出力軸
２２ ロータコア
２２ａ 磁石挿入孔
２３ 永久磁石
３０ モールド樹脂
３０ａ 第１開口
３０ｂ 凹部
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ リードブッシュ
４０ａ 挿通孔
４０ｂ 凹部
４０ｃ 内側開口
４０ｄ 外側開口
４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ 金属部材
４１ａ 第２開口
４１ｂ 位置決め部
４１ｃ 突出部
５１ 第１軸受
５２ 第２軸受
６１ 第１ブラケット
６２ 第２ブラケット
７１ 第１金属カバー
７２ 第２金属カバー
８０ 回路基板
９０ 電線

Claims (9)

1. ステータコア及び前記ステータコアにインシュレータを介して巻回されたコイルを有するステータと、
   前記ステータと向い合って配置され、ロータコア及び回転軸を有するロータと、
   第１開口を有し、前記ステータを覆うモールド樹脂と、
   前記第１開口に取り付けられ、電線を外部に引き出すための挿通孔が形成されたリードブッシュと、を備え、
   前記リードブッシュは、前記電線を外部に引き出すための第２開口であって、前記第１開口よりも小さく、かつ、前記挿通孔よりも大きい第２開口が形成された金属部材を有する、
   モールドモータ。
2. 前記金属部材は、前記リードブッシュに埋め込まれている、
   請求項１に記載のモールドモータ。
3. 前記金属部材は、前記回転軸の長手方向と交差する方向において、前記金属部材の外形が前記第１開口を覆うように配置されている、
   請求項２に記載のモールドモータ。
4. 前記金属部材は、前記第１開口を覆う、複数の金属板であり、
   前記複数の金属板は、前記複数の金属板のそれぞれが有する前記第２開口同士が重なり合うように配置されている、
   請求項３に記載のモールドモータ。
5. 前記リードブッシュは、前記挿通孔を含み外部に向けて突出する突出部を有し、
   前記金属部材は、前記突出部の外表面を覆う金属カバーである、
   請求項１に記載のモールドモータ。
6. 前記金属部材は、前記金属部材を前記モールド樹脂に取り付けるための位置決め部を有する、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のモールドモータ。
7. ステータコア及び前記ステータコアにインシュレータを介して巻回されたコイルを有するステータと、
   前記ステータと向い合って配置され、ロータコアと回転軸とを有するロータと、
   第１開口を有し、前記ステータを覆うモールド樹脂と、
   前記第１開口に取り付けられ、電線を外部に引き出すための挿通孔が形成されたセラミックス製のリードブッシュと、を備え、
   前記挿通孔は、前記第１開口よりも小さい、
   モールドモータ。
8. 前記コイルの線径がφ０．３ｍｍ以上である、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のモールドモータ。
9. 前記コイルは、前記回転軸の長手方向に沿って、前記ステータコアから前記ステータコアの両側に突出したコイルエンドを有し、
   前記コイルエンドは、前記モールド樹脂の周方向に亘って設けられた金属カバーで覆われている、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載のモールドモータ。

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