JP4697403B2 - コネクタ付きモータ - Google Patents

Description

本発明は、モータステータに貫通形成されたコネクタ装着孔にコネクタを嵌合して備えたコネクタ付きモータに関する。

図９に示した従来のコネクタ付きモータに備えたコネクタ４は、コネクタハウジング７の一端面から３つの端子突片５Ａ，５Ｂ，５Ｃが露出した構造になっている。それら端子突片５Ａ，５Ｂ，５Ｃの先端にはスリット６が形成され、モータステータ２の外壁に貫通形成されたコネクタ装着孔３にコネクタ４が嵌合されたときに、図１０に示すように、モータステータ２内の３つのバスバー８Ａ，８Ｂ，８Ｃが各端子突片５Ａ，５Ｂ，５Ｃのスリット６内にそれぞれ嵌合接続され、その状態でバスバー８Ａと端子突片５Ａ、バスバー８Ｂと端子突片５Ｂ、バスバー８Ｃと端子突片５Ｃとが溶接されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−６４９５４号公報（段落［００１７］、第２図、第３図） 特開平５−２７５１３７号公報（第１図）

しかしながら、上記した従来のコネクタ付きモータでは、図１１に示すように、コネクタ４をコネクタ装着孔３の正規の位相に対して１８０度位相を反転させてコネクタ装着孔３に挿入することができ、すると、正規には端子突片５Ａのスリット６に嵌合接続されるべきバスバー８Ａが、端子突片５Ｃのスリット６に嵌合接続され、正規には端子突片５Ｃのスリット６に嵌合接続されるべきバスバー８Ｃが、端子突片５Ａのスリット６に嵌合接続され、さらに、正規には端子突片５Ｂのスリット６に嵌合接続されるべきバスバー８Ｂが、端子突片５Ｂ，５Ｃの間の空間に収まり、コネクタ４がコネクタ装着孔３の奥部まで嵌合され得る。そして、この状態で、バスバー８Ａと端子突片５Ｃ、バスバー８Ｃと端子突片５Ａとが溶接されるという誤組み付けが生じ得た。

ところで、誤組み付けを防止するためには、例えば、コネクタ装着孔３の内周面に凸部を設け、その凸部に対応した凹溝をコネクタハウジング７の外周面に設けて、これら凸部と凹溝とが対向した場合にのみコネクタ４とコネクタ装着孔３との嵌合が可能になる構成が考えられる（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、そのような構成にすると、コネクタハウジング７が煩雑になり、例えば、コネクタハウジング７を射出成形するための樹脂成形金型が高価になる。また、単なる円形孔であった従来のコネクタ装着孔３に比べて、コネクタ装着孔３の加工費が増加する。さらに、コネクタハウジング７の外周面にＯリング９を装着することも不可能になる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コネクタハウジング及びコネクタ装着孔の形状を煩雑にすることなく、モータのステータとコネクタとの誤組み付けを防止することが可能なコネクタ付きモータの提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るコネクタ付きモータは、モータ三相巻線の端末に備えた３つのバスバーをモータステータの外壁に貫通形成したコネクタ装着孔の奥部に横並びに配置して固定し、３つの端子突片をコネクタハウジングに保持してなるコネクタをコネクタ装着孔に嵌合固定し、各端子突片の先端を縦割りにした３つのスリット内に３つのバスバーをそれぞれ嵌合接続したコネクタ付きモータにおいて、３つの端子突片をコネクタ装着孔の中心線に対して左右対称に配置し、両側の端子突片に形成された１対のスリットを、コネクタ装着孔の中心線に対して左右対称に配置し、中央の端子突片に形成されたスリットを、コネクタ装着孔の中心線からずらして配置し、中央の端子突片のうちコネクタ装着孔の中心線に対して中央の端子突片に形成されたスリットと左右対称になる部位を、コネクタがコネクタ装着孔に対して非正規の位相で嵌合操作された場合に、バスバーに当接して嵌合操作を規制するバスバー当接部としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のコネクタ付きモータにおいて、コネクタ装着孔を円形とし、コネクタハウジングにおけるコネクタ装着孔との嵌合部分にＯリングを装着したところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１乃至２の何れかに記載のコネクタ付きモータにおいて、コネクタハウジングは、端子突片を一部に有した端子金具に対してインサート成形されたところに特徴を有する。

請求項１の構成によれば、中央の端子突片にはスリットとバスバー当接部とが左右対称に配置されているので、コネクタが正規の位相で嵌合された場合には、中央のバスバーが中央の端子突片のスリット内に嵌合接続される一方、正規の位相と１８０度位相が反転した非正規の位相で嵌合された場合には、中央のバスバーが中央の端子突片のバスバー当接部に当接して嵌合操作が規制される。即ち、本発明によれば、コネクタハウジング及びコネクタ装着孔の形状を煩雑にすることなく、端子突片にバスバー当接部を設けただけで、モータステータとコネクタとの誤組み付けを防止することができる。また、これにより、コネクタ装着孔とコネクタハウジングとの互いの嵌合部分の断面形状を円形にして、コネクタハウジングのうちコネクタ装着孔との嵌合部分にＯリングを装着することができる（請求項２の発明）。
また、請求項１の構成では、両側の両スリットは左右対称に配置されているので、中央のバスバーがバスバー当接部に当接しなければ、両側のバスバーと両側のスリットとは、正規の位置でも１８０度位相が反転した非正規の位置でも、互いに嵌合接続し得る。従って、中央の端子突片におけるスリットとバスバー当接部との配置を相互に逆にすれば、中央の端子突片以外の構造は全て同じ２種類のコネクタを設けることができる。そして、何れの種類のコネクタをコネクタ装着孔に組み付けるかにより、正規の組み付け状態でコネクタの向きを１８０度反転させることができる。

また、請求項３の構成によれば、端子突片を一部に有した端子金具に対してコネクタハウジングがインサート成形されているので、コネクタの構造を、従来の構造から本発明に係る構造に変更する場合、及び、スリット及びバスバー当接部の配置を変更する場合に、端子金具を成形するためのプレス金型のみを変更し、コネクタハウジングを成形するためのインサート成形金型で流用することができる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。本実施形態のコネクタ付きモータ１０（以下、単に「モータ１０」という）に備えたモータステータ１１は、筒形ハウジング１２の内側にステータコア１３を備えてなる。ステータコア１３は、図１に示すように、周方向で複数のコア構成体１４に分割可能になっている。各コア構成体１４には、縦方向（軸方向）に断面円形のワイヤ１５が巻回され、各ワイヤ１５の両端末は、図２に示すように、ステータコア１３の一端側に集められている。そして、ステータコア１３のうちワイヤ１５の端末を集めた側の端部には、バスバーホルダー２０が装着されている。

図３に示すように、バスバーホルダー２０は、ステータコア１３に対応した環状をなして、３つのバスバー２１を互いに絶縁状態にして保持している。各バスバー２１には、複数のワイヤ溶接部２２が形成されている。そして、各ワイヤ溶接部２２に所定のワイヤ１５の端末を溶接することによりモータ三相巻線が構成され、そのモータ三相巻線の各ｕ，ｖ，ｗの各相に３つのバスバー２１が対応した構造になっている。

３つのバスバー２１には、ｕ，ｖ，ｗの各相の端末部として３つの端子接続部２３ｕ，２３ｖ，２３ｗが形成されている。図２に示すように、端子接続部２３ｖは、帯板状をなして、モータステータ１１の軸方向に延びている。図示しないが、残り２つの端子接続部２３ｕ，２３ｗに関しも同様である。そして、端子接続部２３ｕ，２３ｖ，２３ｗは、図３に示すように、板厚面をモータステータ１１の径方向に向けた状態で横並びになっている。また、図３において中央の端子接続部２３ｖは、同図における左側の端子接続部２３ｕ寄りに配置され、これにより左側の端子接続部２３ｕと中央の端子接続部２３ｖとの間隔に対して、右側の端子接続部２３ｗと中央の端子接続部２３ｖとの間隔が広くなっている。

図２に示すように、モータステータ１１（詳細には、筒形ハウジング１２）の周壁のうち３つのバスバー２１の端子接続部２３ｕ，２３ｖ，２３ｗと対向した部分には、断面円形のコネクタ装着孔１６が形成されている。また、図５に拡大して示すように、コネクタ装着孔１６のうちモータステータ１１の外周面側には、その内径を段付き状に拡径させて大径部１６Ａが形成されている。さらに、モータステータ１１の周壁外面には、コネクタ装着孔１６の周りを平坦構造にしてフランジ当接部１１Ｆが形成されている。また、このフランジ当接部１１Ｆには、コネクタ装着孔１６を挟んで対称となる位置に図示しない１対の螺子孔が形成されている。

コネクタ装着孔１６にはコネクタ３０が嵌合固定されている。コネクタ３０はインサート成形品であって、合成樹脂製のコネクタハウジング３４に３つの端子金具３５を埋設してなる。図２に示すように、コネクタハウジング３４は略Ｌ字形をしており、一端側がハーネス接続部５０になっており、他端側はステータ固定部５１になっている。ハーネス接続部５０は、角柱体の先端に角筒状のフード部５０Ｆを備えた構造になっている。一方、ステータ固定部５１は、フランジ当接部１１Ｆに敷設可能なフランジ５２と、そのフランジ５２の中心部から突出した扁平円柱部５３とからなる。扁平円柱部５３は、コネクタ装着孔１６に嵌合可能な断面円形をなし、扁平円柱部５３のうちフランジ５２側の基端部には、その外径を段付き状に拡径させて大径部５３Ａが形成されている。

図４に示すように、フランジ５２は、扁平円柱部５３の全周から側方に張り出すと共に、扁平円柱部５３及びハーネス接続部５０の中心を通過する第１の中心線ＣＬ１に対して左右対称になる部分が略三角形に張り出し、それら略三角形の部位にそれぞれボルト挿通孔５２Ａ，５２Ａが形成されている。詳細には、これら１対のボルト挿通孔５２Ａ，５２Ａは、前記第１の中心線ＣＬ１と直交しかつ扁平円柱部５３の中心を通過する第２の中心線ＣＬ２上に配置され、前記第１の中心線ＣＬ１に対して左右対称になっている。

図２に示すように、端子金具３５は、板金をプレス成形してなり、側方から見た形状がコネクタハウジング３４に対応した略Ｌ字形になっている。そして、各端子金具３５の一端部が、ハーネス接続部５０におけるフード部５０Ｆの奥面から突出して接続タブ３２になっており、図示しない雌コネクタがハーネス接続部５０にコネクタ接続されると、接続タブ３２が雌コネクタに備えた雌端子金具に導通接続される。

図５に示すように、各端子金具３５の他端部は、扁平円柱部５３の端面から突出して、３つの端子突片３１ｕ，３１ｖ，３１ｗになっている。これら端子突片３１ｕ，３１ｖ，３１ｗは、図４に示すように、板厚面が対向した状態で横並びとなって、扁平円柱部５３の中心を通過する前記第２の中心線ＣＬ２上に並べられている。また、図５に示すように、両側の端子突片３１ｕ，３１ｗは略同一の幅であるのに対し、中央の端子突片３１ｖは両側の端子突片３１ｕ，３１ｗよりも広幅になっている。そして、後述するスリット３３ｕ，３３ｖ，３３ｗを除き、これら端子突片３１ｕ，３１ｖ，３１ｗは、扁平円柱部５３の中心線ＣＬ３（中心線ＣＬ３は、コネクタ装着孔１６の中心線でもある）に対して左右対称になっている。なお、各端子突片３１ｕ，３１ｖ，３１ｗは、先端の両角部を面取りされている。

各端子突片３１ｕ，３１ｖ，３１ｗには、先端部を縦割りにしてスリット３３ｕ，３３ｖ，３３ｗがそれぞれ形成されている。各スリット３３ｕ，３３ｖ，３３ｗは、端子接続部２３ｕ，２３ｖ，２３ｗの板厚と略同一の幅をなし、端子接続部２３ｕ，２３ｖ，２３ｗの板幅と略同一の奥行きになっている。また、両側の端子突片３１ｕ，３１ｗのスリット３３ｕ，３３ｗは、扁平円柱部５３の中心線ＣＬ３に対して左右対称に設けられている。これに対し、中央の端子突片３１ｖのスリット３３ｖは、扁平円柱部５３の中心線ＣＬ３から図５における左側にずれた位置に配置されている。そして、中央の端子突片３１ｖのうち中心線ＣＬ３を挟んでスリット３３ｖと対称になる部位が本発明に係るバスバー当接部３８になっている。

さて、コネクタ３０は以下のようにしてモータステータ１１に組み付けられる。
図５に示すように、コネクタハウジング３４の扁平円柱部５３における段差部分にＯリング３７を装着し、図２に示すようにハーネス接続部５０をステータコア１３とは反対側に向けた状態にして、フランジ５２のボルト挿通孔５２Ａ，５２Ａ（図４参照）をフランジ当接部１１Ｆの１対の螺子孔（図示せず）に対向させて、コネクタ３０の端子突片３１ｕ，３１ｗをモータステータ１１のコネクタ装着孔１６に挿入していく。

すると、図５に示すように、同図の左側の端子突片３１ｕのスリット３３ｕに同図の左側の端子接続部２３ｕが嵌合接続され、同図の中央の端子突片３１ｖのスリット３３ｖに同図の中央の端子接続部２３ｖが嵌合接続され、同図の右側の端子突片３１ｗのスリット３３ｗに同図の右側の端子接続部２３ｗが嵌合接続される。そして、扁平円柱部５３がコネクタ装着孔１６の奥部まで嵌合されて、フランジ５２がモータステータ１１のフランジ当接部１１Ｆに敷設される。そして、各ボルト挿通孔５２Ａ，５２Ａに挿通したボルトをフランジ当接部１１Ｆの螺子孔に螺合してコネクタ３０がモータステータ１１に固定される。また、これによりコネクタ装着孔１６の段差面と扁平円柱部５３における段差面との間にＯリング３７が挟まれた状態になる。次いで、各端子突片３１ｕ，３１ｖ，３１ｗと各端子接続部２３ｕ，２３ｖ，２３ｗとを溶接し、モータステータ１１に図示しないロータ、ベアリング等を組み付けてモータ１０が完成する。

さて、コネクタ３０は図４に示すように扁平円柱部５３が断面円形をなしかつその扁平円柱部５３に対してボルト挿通孔５２Ａ，５２Ａが左右対称に配置されているので、コネクタ３０をコネクタ装着孔１６に対し、図２に示した正規の位相（即ち、本実施形態では、コネクタ３０のハーネス接続部５０をステータコア１３とは反対側に向けた位相）と、正規の位相に対して１８０度反転した非正規の位相（即ち、本実施形態では、コネクタ３０のハーネス接続部５０をステータコア１３側に向けた位相）との何れにも組み付けることができる。

しかしながら、正規の位相に対して１８０度反転した非正規の位相で、コネクタ３０がコネクタ装着孔１６に嵌合操作されると、図６に示すように、正規には端子突片３１ｖのスリット３３ｖに接続されるべき端子接続部２３ｖが、端子突片３１ｖのうちスリット３３ｖとは対称位置にあるバスバー当接部３８に当接する。これにより、コネクタ３０（詳細には、扁平円柱部５３）のコネクタ装着孔１６への嵌合操作が規制され、フランジ５２をフランジ当接部１１Ｆに敷設することができなくなる。これにより、非正規の位相であることに気付かせることができる。そして、コネクタ３０をコネクタ装着孔１６の中心線ＣＬ３周りに１８０度反転させて正規の位相に修正してコネクタ装着孔１６に押し込めば、コネクタ３０がモータステータ１１に正しく組み付けられる。

このように本実施形態の構成によれば、コネクタハウジング３４及びコネクタ装着孔１６の形状を煩雑にすることなく、中央の端子突片３１ｖにバスバー当接部３８を設けただけで、モータステータ１１とコネクタ３０との誤組み付けを防止することができる。また、これにより、コネクタ装着孔１６とコネクタハウジング３４との互いの嵌合部分の断面形状を円形にして、コネクタハウジング３４のうちコネクタ装着孔１６との嵌合部分にＯリング３７を装着することができる。

ところで、両側の両スリット３３ｕ，３３ｗは左右対称に配置されているので、例えば、中央の端子接続部２３ｖがバスバー当接部３８に当接さえしなければ、両側の端子接続部２３ｕ，２３ｗと両側のスリット３３ｕ，３３ｗとは、図２に示した正規の位置でも図７に示した非正規の位置でも、互いに嵌合接続し得る。従って、図８に示したコネクタ３０Ｘのように、中央の端子突片３１ｖにおけるスリット３３ｖとバスバー当接部３８との配置を前記したコネクタ３０の場合と逆にすれば、中央の端子突片３１ｖ以外の構造は全て同じ２種類のコネクタ３０，３０Ｘを製造することができる。

そして、何れのコネクタ３０，３０Ｘをコネクタ装着孔１６に組み付けるかにより、正規の組み付け状態で、図２又は図７に示すようにハーネス接続部５０の向きを１８０度異なる２つの仕様のモータを容易に製造することが可能になる。

さらに、コネクタ３０はインサート成形品であるから、コネクタ３０の構造を、従来構造から本発明に係る構造に変更する場合、及び、スリット３３ｕ，３３ｖ，３３ｗ及びバスバー当接部３８の配置・形状を変更する場合に、端子金具３５を成形するためのプレス金型のみを変更し、コネクタハウジング３４を成形するためのインサート成形金型を流用することができる。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記実施形態では、端子突片３１ｕ，３１ｖ，３１ｗ群全体は、左右対称形状になっていたが、何れかの端子突片にバスバー当接部を備えていれば、これら端子突片群全体が左右対称形状になっていなくてもよい。

（２）前記実施形態のコネクタハウジング３４は端子金具３５に関するインサート成形品であったが、コネクタハウジングを通常の射出成形品とし、その射出成形後のコネクタハウジングに端子金具を組み付ける構成としてもよい。

本発明の一実施形態に係るコネクタ付きモータの分解斜視図 モータステータの側断面図 モータステータの平面図 コネクタの底面図 正規の位相でコネクタが組み付けられた状態の断面図 非正規の位相でコネクタが組み付けられた状態の断面図 別の仕様のコネクタが組み付けられたモータステータの側断面図 別の仕様のコネクタが正規の位相で組み付けられた状態の断面図 従来のコネクタをモータステータに組み付け途中の断面図 従来のコネクタが正規の位相で組み付けられた状態の断面図 従来のコネクタが非正規の位相で組み付けられた状態の断面図

符号の説明

１０ モータ
１１ モータステータ
１６ コネクタ装着孔
２１ バスバー
２３ｕ，２３ｖ，２３ｗ 端子接続部
３０，３０Ｘ コネクタ
３１ｕ，３１ｖ，３１ｗ 端子突片
３３ｕ，３３ｖ，３３ｗ スリット
３４ コネクタハウジング
３５ 端子金具
３７ Ｏリング
３８ バスバー当接部

Claims (3)

1. モータ三相巻線の端末に備えた３つのバスバーをモータステータの外壁に貫通形成したコネクタ装着孔の奥部に横並びに配置して固定し、
   ３つの端子突片をコネクタハウジングに保持してなるコネクタを前記コネクタ装着孔に嵌合固定し、
   前記各端子突片の先端を縦割りにした３つのスリット内に前記３つのバスバーをそれぞれ嵌合接続したコネクタ付きモータにおいて、
   ３つの前記端子突片を前記コネクタ装着孔の中心線に対して左右対称に配置し、
   両側の前記端子突片に形成された１対の前記スリットを、前記コネクタ装着孔の中心線に対して左右対称に配置し、
   中央の前記端子突片に形成された前記スリットを、前記コネクタ装着孔の中心線からずらして配置し、
   中央の前記端子突片のうち前記コネクタ装着孔の中心線に対して中央の前記端子突片に形成された前記スリットと左右対称になる部位を、前記コネクタが前記コネクタ装着孔に対して非正規の位相で嵌合操作された場合に、前記バスバーに当接して前記嵌合操作を規制するバスバー当接部としたことを特徴とするコネクタ付きモータ。
2. 前記コネクタ装着孔を円形とし、前記コネクタハウジングにおける前記コネクタ装着孔との嵌合部分にＯリングを装着したことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ付きモータ。
3. 前記コネクタハウジングは、前記端子突片を一部に有した端子金具に対してインサート成形されたことを特徴とする請求項１乃至２の何れかに記載のコネクタ付きモータ。

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