WO2015080105A1

WO2015080105A1 - 電動モータ

Info

Publication number: WO2015080105A1
Application number: PCT/JP2014/081126
Authority: WO
Inventors: 良二國分
Original assignee: 北芝電機株式会社
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2015-06-04
Also published as: JPWO2015080105A1; JP5927350B2

Abstract

　コネクタ部をエンドカバーに着脱自在に構成した場合にも、コネクタ部を確実に固定することができる電動モータを提供することを目的とする。　電動モータのエンドカバー２は、フレーム１の端部に接続される筒状の筒状部２１と、筒状部２１の一端を閉蓋する蓋部２２と、コネクタが接続されるコネクタ部４と、コネクタ部４が着脱自在に取り付けられる挿入口２３とを有する。挿入口２３は、筒状部２１を貫通すると共に蓋部２２の一部を含むように貫通し、挿入口２３に取り付けられたコネクタ部４が蓋部２２に突き当たって固定される突き当り面２３３を有する。

Description

電動モータ

　本発明は、内側面に永久磁石が相対向して設けられた円筒形のフレームと、該フレームの一端を覆うエンドカバーと、該エンドカバーに設けられ少なくとも一対のブラシが取り付けられるホルダとを備えた電動モータに関する。

　従来、この種の電動モータとしては、円筒形のフレームに２つの永久磁石が相対向して設けられた２極モータと、４つの永久磁石が相対向して設けられた４極モータとがある。２極モータと４極モータとを比較した場合、４極モータは、２極モータに比して、振動および騒音が発生し易いことが知られている。

　振動および騒音の防止のためには、下記特許文献１に示すように、ブラシホルダーを弾性部材を介して、エンドカバーに取り付けた電動モータが知られている。

実開平６－４４３６２号公報

　ここで、特許文献１に示す電動モータにおいては、（ブラシホルダーに加えて）エンドカバーにコネクタ部を取り付け可能とし、エンドカバーをサブアセンブリーとして構成しているが、コネクタ部をエンドカバーに取り付けた場合には、コネクタ部を十分に固定するためにフレーム本体に当接させて支持させる必要がある。

　しかし、コネクタ部をフレーム本体に当接させて支持させた場合には、モータの振動がフレーム本体を介してコネクタ部に伝わってしまうという不都合を生じる。

　特に、コネクタ部をエンドカバーに着脱自在に構成した場合には、モータの振動によりコネクタ部ががたついてしまう。

　以上の事情に鑑みて、コネクタ部をエンドカバーに着脱自在に構成した場合にも、コネクタ部を確実に固定することができる電動モータを提供することを目的とする。

　第１発明の電動モータは、内側面に永久磁石が相対向して設けられた円筒形のフレームと、該フレームの一端を覆うエンドカバーと、該エンドカバーに設けられ少なくとも一対のブラシが取り付けられるホルダとを備えた電動モータであって、
　前記エンドカバーは、前記フレームの端部に接続される筒状の筒状部と、該筒状部の一端を閉蓋する蓋部と、コネクタが接続されるコネクタ部と、該コネクタ部が着脱自在に取り付けられる挿入口とを有し、
　前記挿入口は、前記筒状部を貫通すると共に前記蓋部の一部を含むように貫通し、該挿入口に取り付けられた前記コネクタ部が該蓋部に突き当たって固定される突き当り面を有することを特徴とする。

　第１発明の電動モータによれば、コネクタ部が着脱自在に取り付けられる挿入口が貫通孔となっているため、挿入口がコネクタ部を取り囲むように保持して周方向から固定することができる。

　さらに、挿入口がエンドカバーの筒状部のみならず、蓋部の一部を含むように形成されることから、挿入口に取り付けられたコネクタ部が蓋部に突き当たって固定される突き当り面を形成することができる。そのため、挿入口に取り付けられたコネクタ部を挿入方向において固定することができる。

　このように、第１発明の電動モータによれば、コネクタ部をエンドカバーに着脱自在に構成した場合にもコネクタ部を確実に固定することができる。

　第２発明の電動モータは、第１発明の電動モータにおいて、
　前記コネクタ部は、外形が箱型のブロック体であって、前記挿入口に取り付けられた状態で端面が前記突き当り面から立ち上がった壁面を形成することを特徴とする。

　第２発明の電動モータにおいて、まず、単に、筒状部に挿入口を形成した場合には、その挿入口に底部（突き当り面に相当する部材）が必要となる。さらに、底部を設けた場合には、コネクタ部の端面は底部で塞がれてしまい、接続電極等を配置することは困難となる。

　ここで、第２発明の電動モータによれば、コネクタ部を外形が箱型のブロック体として、挿入口に取り付けられたコネクタ部を突き当り面に突き当てて固定することで、コネクタ部の端面を蓋部から立ち上がった壁面とすることができ、かかる壁面に接続電極等を配置することも可能となる。

　このように、第２発明の電動モータによれば、コネクタ部をエンドカバーに着脱自在に構成した場合にも、コネクタ部をより確実に固定しつつ、電気的な接続の自由度を確保することができる。

　第３発明の電動モータは、第２発明において、
　前記ブロック体は、前記コネクタと電気的に接続される電気素子を内蔵することを特徴とする。

　第３発明の電動モータによれば、コネクタ部を外形が箱型のブロック体とすることで、ブロック体に種々の電気素子を内蔵させることができる。例えば、ブロック体にコンデンサとヒューズとのいずれか一方または両方を内蔵させることができる。

　このように、第３発明の電動モータによれば、コネクタ部をエンドカバーに着脱自在に構成した場合にも、コネクタ部を確実に固定しつつ、コネクタ部に種々の電気素子を内蔵させることができる。

本実施形態の電動モータの構成を示す分解図。図１の電動モータを組み立てた状態を示す説明図。図２の電動モータの内部構造を示す説明図。他の実施形態の電動モータの構成を示す説明図。

　図１および図２を参照して、本実施形態の電動モータの構成について説明する。

　本実施形態の電動モータは、フレーム１と、エンドカバー２と、エンドカバー２に取り付けられるホルダ３と、エンドカバー２に取り付けられるコネクタ部４とを備える。

　フレーム１は、円筒形状の金属製の部材であって、内側面に４つの永久磁石１０が相対向して設けられている。すなわち、本実施形態のモータは、４つの永久磁石１０を有する４極モータである。

　フレーム１は、一端側に、エンドカバー２を固定するための複数のエンドカバー嵌合溝１１を備える。エンドカバー嵌合溝１１は、例えば、隣接する溝１１，１１で一対を成すように形成されている。

　フレーム１の他端側は、前側の軸受けをなす金属製のブラケット１２により閉蓋されており、ブラケット１２には、複数の貫通孔からなる通風孔１３が形成されている。

　エンドカバー２は、フレーム１の一端側に接続される筒状の筒状部２１と、筒状部２１の一端を閉蓋する蓋部２２と、コネクタ部４が着脱自在に取り付けられる挿入口２３とを備える。

　筒状部２１には、フレーム１に嵌合する嵌合部２１１と、ホルダ３が嵌合するホルダ溝２１２とが形成されている。

　嵌合部２１１は、フレーム１のエンドカバー嵌合溝１１に嵌合する突出部であって、隣接位置に形成され対をなす溝１１，１１に嵌合するように、隣接して嵌合部２１１，２１１が形成されている。

　ホルダ溝２１２は、後述するホルダ３の脚部の長さに応じて、複数種類（本実施形態では２種類）の第１ホルダ溝２１２ａおよび第２ホルダ溝２１２ｂとなっている。

　第１ホルダ溝２１２ａは、ホルダ３の長脚部３１ａに対応して形成された溝部であり、第２ホルダ溝２１２ｂは、ホルダ３の短脚部３１ｂに対応して形成された溝部であり、周方向外方が壁面２１３により塞がれている。

　そして壁面２１３の周上の隣接位置には、切欠き部２１４が形成されており、切欠き部２１４は、モータ内部との通気孔として機能し、モータの内部温度の上昇を抑制するように機能する。

　一方、蓋部２２は、後ろ側の軸受けとしての貫通孔２２０が形成されている。

　挿入口２３は、後述するコネクタ部４が挿入される貫通孔であって、筒状部２１の第１ホルダ溝２１２ａ，２１２ａの間で、第２ホルダ溝２１２ｂ，２１２ｂに対向する位置に矩形に貫通するように形成されている。

　挿入口２３は、蓋部２２側を除く３側面に側壁２３１ａ，２３１ｂ,２３１ｃが形成されており、対向する側面２３１ａ，２３１ｃには、コネクタ部４の挿入方向に沿って凸条２３２ａ,２３２ｃが形成されている。また、側壁２３１ｂには、コネクタ部４の挿入方向に沿って凸条２３２ｂが形成されている。

　挿入口２３の蓋部２２側には側壁が形成されず、代わりに、蓋部２２の一部が抉られて、挿入口の一部となっている。そして、挿入口２３の蓋部２２側には、コネクタ部４が挿入口２３に取り付けられた際に蓋部２２に突き当たって固定される突き当り面２３３が形成されている。

　ホルダ３は、少なくとも一対のブラシが取り付けられる合成樹脂製のホルダであって、中空円形の環状枠３０と、環状枠３０から放射状に４方向（９０度間隔）に伸びた脚部３１とを備える。

　環状枠３０には、傾斜した筒状の部材であって、一対のブラシ（図示省略）を内蔵して支持する一対のブラシカバー部３３が設けられている。

　なお、ブラシは、図示しない付勢手段（例えば、コイルバネ）により周方向内方に付勢されると共に、ブラシカバー部３３の切欠きから導出されるピグテル線を介して、後述するコネクタ部に電気的に接続される。

　脚部３１は、脚の長さの異なる長脚部３１ａと短脚部３１ｂとで構成され、長脚部３１ａは、エンドカバー２の第１ホルダ溝２１２ａに嵌合し、短脚部３１ｂは、第２ホルダ溝２１２ｂに嵌合する。

　ここで、長脚部３１ａと短脚部３１ｂとの先端部には、それぞれ防振ゴム３２ａ，３２ｂが取り付けられている。

　なお、本実施形態では、ホルダ３の脚部３１が、放射状に４方向（９０度間隔）に伸びる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、放射状に３方向（１２０度間隔）に伸びるように構成してもよい。

　コネクタ部４は、挿入口２３に挿入される箱型のブロック体であって、図示しないコネクタが接続されるコネクタ挿入口４０と、コネクタ挿入口４０を形成するコネクタ側壁４１ａ，４１ｂ,４１ｃ，４１ｄおよび底壁４１ｅと、電極４３とを備える。

　コネクタ側壁４１ａおよび４１ｃには、挿入口２３の凸条２３２ａ,２３２ｃが嵌合する凹溝４２ａ，４２ｃが形成されている。また、コネクタ側壁４１ｂには、挿入口２３の凸条２３２ｂが嵌合する凹溝４２ｂが形成されている。

　底壁４１ｅは、その一部が、コネクタ部４が挿入口２３に取り付けられた際に突き当り面２３３に突き当たって固定されると共に、残りの部分は、蓋部２２の突き当り面２３３から立ち上がった壁面となっている。そのため、かかる壁面に接続電極等を配置することも可能となる。

　ここで、単に、筒状部２１に挿入口２３を筒状に形成することも考えられるが、この場合には、その挿入口２３に別途底部（突き当り面に相当する部材）が必要となる。さらに、底部を設けた場合には、コネクタ部の端面は底部で塞がれてしまい、接続電極等を配置することは困難となる。

　これに対して、本実施形態の電動モータによれば、挿入口２３をエンドカバー２の筒状部２１のみならず、蓋部２２の一部を含むように形成することで、挿入口２３に取り付けられたコネクタ部４が蓋部２２の突き当り面２３３に突き当たって挿入方向の動きが規制されると共に、電気的な接続の自由度を確保することが可能となっている。

　電極４３は、底壁４１ｅを貫いて設けられており、一端側がコネクタ部４に接続されたコネクタと電気的に接続されると共に、他端側が、図示しないブラシのピグテル線に電気的に接続される。

　電極４３は、一端側と他端側の間を単に電気的に接続してもよいが、これらの間に電気素子を介在させてもよい。例えば、本実施形態では、電気素子として、ノイズ除去用のコンデンサ４４を介在させている。

　このとき、コンデンサ４４などの電気素子は、コネクタ部４が箱型のブロック体であるため、当該ブロック体に種々の電気素子（例えば、電流ヒューズ）を内蔵させることができる。

　なお、電気素子は、コネクタ部４に内蔵させることができるほか、例えば、図２に示すように、電流ヒューズ２２１をエンドカバー２の蓋部２２の外面に取り付けることもできる。

　次に、図３を参照して、本実施形態の電動モータにおけるエンドカバーアセンブリの組み立て方法について説明する。

　まず、図３（ａ）に示すように、エンドカバー２に対して、コネクタ部４を取り付ける。

　具体的には、コネクタ部４の凹溝４２ａ，４２ｂ，４２ｃを挿入口２３の凸条２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃに合わせて、コネクタ部４を挿入口２３内に押し込む。このとき、コネクタ部４の側壁４１ａ，４１ｂ,４１ｃが挿入口の側壁２３１ａ，２３１ｂ,２３１ｃと当接して、コネクタ部４が周方向から固定されると共に、凹溝４２ａ，４２ｂ，４２ｃと凸条２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃとが嵌合して固定される。

　そして、挿入口２３に押し込まれたコネクタ部４は、底壁４１ｅの一部が蓋部２２の突き当り面２３３に突き当たる。これによりコネクタ部４の挿入方向における固定がなされる。

　このとき、底壁４１ｅの残りの部分は、蓋部２２の突き当り面２３３から立ち上がった壁面となっており、かかる壁面に取り付けられた電極４３を介してブラシ等へのピグテル線の配線がなされる。

　なお、本実施形態においては、１種類のコネクタ部４のみを示しているが、外形（コネクタ部４の側壁４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅおよび凹溝４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）を同じにすれば、異なるコネクタ形状に対応した複数種類のコネクタ部４を挿入口２３に着脱自在に取り付けて用いることができる。

　次に、図３（ｂ）に示すように、エンドカバー２にコネクタ部４が取り付けられた状態に対して、ホルダ３を取り付ける。

　具体的には、ホルダ３の長脚部３１ａをエンドカバー２の第１ホルダ溝２１２ａに嵌合させると共に、短脚部３１ｂを第２ホルダ溝２１２ｂに嵌合させる。

　このとき、長脚部３１ａと短脚部３１ｂとの先端部には、それぞれ防振ゴム３２ａ，３２ｂが取り付けられているため、防振ゴム３２ａ，３２ｂにより４極モータにおける振動および騒音の低減を図ることができる。

　ここで、長脚部３１ａ，３１ａは、これらを挟む角が、短脚部３１ｂ，３１ｂに比して広角となっており、その間に挿入口２３を設けるスペースを十分に確保することができる。

　一方で、長脚部３１ａ，３１ａ側には、その間に挿入口２３が配置されるため、通気スペースを確保することが困難となるところ、短脚部３１ｂ，３１ｂは、これらを挟む角を長脚部３１ａ，３１ａと比して狭くすることで、その両側および中央部に切欠き部２１４を形成して通気スペースとすることができる。

　より、具体的には、中央部の切欠き部２１４と、ブラシカバー部３３が配置される両側の位置では、切欠き部２１４とブラシカバー部３３との間の通気間隙２１５とが、モータ内部と連通する通気孔として機能し、モータ内部の温度上昇を抑制することができる。

　以上が本実施形態の電動モータにおけるエンドカバーアセンブリの組み立て方法であり、上述のように、本実施形態の電動モータによれば、コネクタ部４をエンドカバー２に着脱自在に構成した場合にもコネクタ部４を確実に固定することができる。

　なお、本実施形態では、エンドカバー２の蓋部２２に形成される突き当り面２３３が平面である場合について説明したが、突き当り面２３３はこれに限定されるものではない。

　例えば、図４に示すように、突き当り面２３３を矩形に形成してもよい。特に、突き当り面２３３を矩形にした場合には、コネクタ部４との接触面積を大きくすることができ、より固定性を高めることができる。

　また、本実施形態において、電動モータは４極モータを例に説明したが、これに限定されるものではなく、フレーム１に２つの永久磁石が相対向して設けられた２極モータであってもよい。

　さらに、本実施形態において、ホルダ３が、一対のブラシを内蔵して支持する一対のブラシカバー部３３を備える場合について説明したが、これに限定されるものではなく、一対のブラシを２組備える４ブラシを支持するように、一対のブラシカバー部３３を２組備える構成であってもよい。

１…フレーム、２…エンドカバー、３…ホルダ、４…コネクタ部、１０…永久磁石、２１…筒状部、２２…蓋部、２３…挿入口、２３３…突き当り面、４１ｅ…底壁（壁面）、４３…電極、４４…コンデンサ（電気素子）。

Claims

　内側面に永久磁石が相対向して設けられた円筒形のフレームと、該フレームの一端を覆うエンドカバーと、該エンドカバーに設けられ少なくとも一対のブラシが取り付けられるホルダとを備えた電動モータであって、
　前記エンドカバーは、前記フレームの端部に接続される筒状の筒状部と、該筒状部の一端を閉蓋する蓋部と、コネクタが接続されるコネクタ部と、該コネクタ部が着脱自在に取り付けられる挿入口とを有し、
　前記挿入口は、前記筒状部を貫通すると共に前記蓋部の一部を含むように貫通し、該挿入口に取り付けられた前記コネクタ部が該蓋部に突き当たって固定される突き当り面を有することを特徴とする電動モータ。
　請求項１記載の電動モータにおいて、
　前記コネクタ部は、外形が箱型のブロック体であって、前記挿入口に取り付けられた状態で端面が前記突き当り面から立ち上がった壁面を形成することを特徴とする電動モータ。
　請求項２記載の電動モータにおいて、
　前記ブロック体は、前記コネクタと電気的に接続される電気素子を内蔵することを特徴とする電動モータ。