JP5983245B2 - モールドモータ - Google Patents

Description

本発明は、インナーロータ型のモールドモータに関する。

従来から、出力側のブラケットと反出力側のブラケットとを導通部材である導電性テープで導通させるようにしたモールドモータがある（例えば、特許文献１参照）。モールドモータに用いた導電性テープは、出力側のブラケットと反出力側のブラケットとの間に位置し、モールド樹脂によりモールド成形された外郭の側面に貼り付けられている。出力側のブラケットと反出力側のブラケットには、ベアリングを収容するベアリングハウスがそれぞれ形成されている。

このようなモールドモータでは、出力側のブラケットと反出力側のブラケットが導電性テープで導通されることにより、各々のベアリングハウスに収容されるベアリングの外輪の電位が同じとなる。このため、ベアリングに電流が流れることがなく、ベアリングの電食の発生を防ぐことが可能である。しかも、導電性テープは外郭の側面に貼り付けられることから、モールド樹脂の内部に導通部材を埋設する必要がないため、モールド成形時に高度な技術が不要である。しかしながら、導電性テープは、外郭の側面への貼り付けが容易な反面、モールドモータの搬送時や、空気調和機、脱臭装置などの電気機器へのモールドモータの搭載時に切れたり剥がれたりするおそれがある。また、導電性テープは、経年変化により剥がれるおそれもある。

このような導電性テープが切れたり剥がれたりするという課題を解決したモールドモータとして、本出願人は特願２０１１−２１８６３２に示す技術を提案している。このモールドモータは、出力側のブラケットと反出力側のブラケットとを導通させる金属製の導通板を備えている。導通板は、一端側に反出力側のベアリングハウスの側面にステータの外郭から離れる方向に反った状態で当接するように形成された第１当接部と、他端側にステータの外郭に圧入される出力側のブラケットの内側に当接するように形成された第２当接部と、第１当接部と第２当接部とを連結する導通帯とからなっている。

この導通板とステータの外郭には、第１当接部が反出力側のベアリングハウスの側面に当接した状態を保持するための保持手段が形成され、この保持手段は、例えば、導通板の導通帯に形成された孔とステータの外郭の端面に形成された突起部とからなっている。このモールドモータにおいては、導通板の孔が突起部に圧入されることで、第１当接部が反出力側のベアリングハウスの側面に当接した状態となるように保持され、導電性テープのように切れたり剥がれたりすることがない。しかしながら、ステータの外郭はモールド樹脂で形成されており、ステータの外郭よりも導通板を形成する金属の方が硬いため、孔を突起部に圧入する際に突起部が削られてしまい、導通板の孔がステータの外郭の突起部に圧入された状態を維持できないおそれがある。

特開２００７−２０３４８号公報（４頁、図１）

本発明は上記問題点に鑑み、出力側のブラケットと反出力側のブラケットとを導通させる際に、導通部材が切れたり剥がれたりするのを防止しつつ、導通部材をステータの外郭に圧入した状態を維持することができるモールドモータを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のモールドモータは、モールド成形により有底筒状の外郭が形成されたステータと、ステータの内径側に回転自在に配置され出力回転軸を有するロータと、出力回転軸の出力側と反出力側とを支持するベアリングと、ベアリングを収容するベアリングハウスが形成され外郭の出力側と反出力側の両方に配置された導電性を有するブラケットと、出力側のブラケットと反出力側のブラケットとを導通させる金属製の導通板とを備えている。外郭は、一方のブラケットが配置された端面に突起部を有し、導通板は、一端側に一方のブラケットに形成されたベアリングハウスの側面に外郭の端面から離れる方向に反った状態で当接するように形成された第１当接部と、他端側に外郭に圧入される他方のブラケットの内側に当接するように形成された第２当接部と、第１当接部と第２当接部とを連結する導通帯とからなる。導通帯の第１当接部側には、突起部を挿入するための貫通孔が設けられ、貫通孔の内壁面には、内壁面から突出させた突片を設け、突片に対向する内壁面と突片とで突起部を挟持するようになっている。

本発明のモールドモータによれば、導通板は、金属製であるので、導電性テープのように切れるのを防ぐことができる。また、導通板の導通帯の第１当接部側には、一方のブラケットが配置された外郭の端面に有する突起部を挿入するための貫通孔が設けられ、貫通孔の内壁面には、内壁面から突出させた突片を設け、突片に対向する内壁面と突片とで突起部を挟持するようになっているので、突起部を貫通孔に挿入する際に突起部が削れるのを防ぐことができる。さらに、導通板は、突片に対向する内壁面と突片とで突起部を挟持することで突起部を貫通孔に挿入した状態を維持することができるので、ステータの外郭から外れるのを防ぐことができる。

本発明によるモールドモータを示す説明図で、（ａ）は出力側から見た概略斜視図、（ｂ）は反出力側から見た概略斜視図である。 本発明によるモールドモータを示す概略分解斜視図である。 本発明によるモールドモータの図１（ａ）に示すＡ−Ａ概略断面図である。 第１当接部および貫通孔の付近を示す説明図で、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）は貫通孔の付近を示す拡大平面図である。 第１当接部の付近を示す説明図で、図４に対応する概略拡大平面図である。 第１当接部および貫通孔の付近を示す説明図で、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）は貫通孔の付近を示す拡大平面図である。 第１当接部の付近を示す説明図で、図６に対応する概略拡大平面図である。 導通板および第２当接部の付近を示す説明図で、（ａ）は第２当接部を説明するための導通板を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す第２当接部が溝部に収められた状態を示す拡大斜視図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１乃至図１０は、本実施形態におけるモールドモータを説明する図である。図１乃至図３に示すように、このモールドモータ１００は、ステータコア１０と、外郭２０と、ロータ３０と、出力側のベアリング４１および反出力側のベアリング４２と、出力側のブラケット５１および反出力側のブラケット５２と、導通板６０とを備えている。

ステータコア１０は、鋼板を積層して構成され、円環状のヨーク部と、ヨーク部から内径側に延びる複数のティース部１１とを備えている。このステータコア１０にプレモールドを施すことによってインシュレータ１２を形成し、このインシュレータ１２を介してティース部１１に巻線１３が巻回されている。この巻線１３が巻回されたステータコア１０を、内周面を除いてモールド樹脂でモールド成形して円筒状の外郭２０を形成することでステータを構成している。外郭２０の反出力側には、亜鉛メッキ鋼板からなる金属製のブラケット５２が一体に埋設されている。この反出力側のブラケット５２は、反出力側のベアリング４２が収容されるベアリングハウス５２０が外郭２０から露出した状態になっている。

ロータ３０は、出力回転軸３１と複数の磁極をもつ永久磁石３２とを備えている。永久磁石３２の磁極は、等間隔で、かつ、隣接同士がＮ、Ｓ交互に逆磁極となるようにして出力回転軸３１の周囲に配置され、出力回転軸３１と一体化されている。永久磁石３２は、樹脂材にフェライト磁性体を混入させて成形後、着磁することでフェライトボンド磁石として形成することができる。ロータ３０は、ステータコア１０の内周より内側に、所定の空隙（ギャップ）をもって対向して収められている。なお、永久磁石３２はこれに限らず、フェライト磁石の代わりに希土類磁石を用い、ボンド磁石の代わりに焼結磁石を用いてもよい。

出力回転軸３１は、出力側のベアリング４１および反出力側のベアリング４２に通されて回転可能に軸支されている。出力側のベアリング４１および反出力側のベアリング４２は、ボールベアリングが用いられ、転動体としてのボール４００と内輪４０１と外輪４０２とを備えている。

図１、図２および図３において、出力側のベアリング４１は、亜鉛メッキ鋼板からなる金属製の出力側のブラケット５１に形成された出力側のベアリングハウス５１０に収容されている。出力側のブラケット５１は、外郭２０の出力側の側面に嵌合している。

図１において、反出力側のベアリングハウス５２０には、導通板６０の一端側が当接され、他端側が出力側のブラケット５１に当接されている。以下に導通板６０について詳細に説明する。図１、図２および図３において、導通板６０は、導電性、バネ性および剛性を有する帯状の金属板からなり、これらの性質を備えたステンレスからなる材料で形成されている。なお、導通板６０は、導電性、バネ性および剛性の性質を備えていれば、鉄、鋼、真鍮、りん青銅などからなる材料で形成されていてもよい。導通板６０は、一端側に形成された第１当接部６１と、他端側に形成された第２当接部６２と、第１当接部６１と第２当接部６２とを連結する導通帯６３とを備えている。導通帯６３は、途中で折り曲げられ、図３に示すように、全体として略Ｌ字型の形状を有している。具体的には、外郭２０の反出力側の端面と外郭２０の側面に沿うように折り曲げられている。外郭２０の反出力側の端面と外郭２０の側面には、導通板６０が収容される溝部２２が設けられている。

図１および図３において、反出力側のベアリングハウス５２０は、例えば、プレス加工によって有底円筒状に形成されている。反出力側のベアリングハウス５２０の内側にはベアリング４２が収容され、外側には導通板６０の一端側に形成された第１当接部６１が、外郭２０の反出力側の端面から離れる方向に反った状態で当接されている。一方、導通板６０の他端側に形成された第２当接部６２は、外郭２０の出力側の側面に出力側のブラケット５１が圧入された状態で、出力側のブラケット５１の内側に当接されている。

図４および図５に、第１当接部６１および貫通孔６３０の付近を拡大して示している。図４および図５において、導通板６０は、第１当接部６１が反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面に当接され、導通帯６３が溝部２２に収容されている。導通板６０は、溝部２２に収容されるため、外郭２０に対する周方向の位置決めを行うことができる。反出力側のベアリングハウス５２０の外周には、防振ゴム７０が取付けられている。この防振ゴム７０は、例えば、モールドモータ１００を空気調和機に搭載したとき、モールドモータから空気調和機に伝達される振動を低減する。防振ゴム７０には、第１当接部６１に隣接する角部に面取り部７１が形成されている。防振ゴム７０に面取り部７１を形成することで、ベアリングハウス５２０の外周に防振ゴム７０を取付けたとき、第１当接部６１が防振ゴム７０に引っかかって捲れあがり、ベアリングハウス５２０の外側側面との接触不良を起こすのを防止できる。第１当接部６１は、防振ゴム７０により覆われるため、作業者の指などが第１当接部６１に接触するのを防止できる。なお、防振ゴム７０は、出力側のベアリングハウス５１０の外周にも取付けられている（図示を省略）。

外郭２０には、反出力側のブラケット５２が配置された端面に形成された溝部２２内に、突起部２２０を設けている。突起部２２０は、溝部２２に沿って長方形状に形成されている。また、導通板６０には、導通帯６３の第１当接部６１側に突起部２２０を挿入するための貫通孔６３０が設けられている。貫通孔６３０の第２当接部６２側の内壁面６３３には、内壁面６３３から貫通孔６３０の中央に向かって突出させたバネ性を持った突片６３４が設けられている。貫通孔６３０は、導通帯６３の長手方向に沿って略長方形状に形成され、突片６３４に対向する内壁面６３５と突片６３４とで突起部２２０を挟持できるように、突起部２２０よりも大きくなっている。導通板６０は、突片６３４に対向する内壁面６３５と突片６３４とで突起部２２０を挟持することで、導通帯６３が溝部２２に収容され、突起部２２０を貫通孔６３０に挿入した状態が維持される。

この結果、反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面への第１当接部６１の当接状態が保持されるので、導通板６０が溝部２２から外れるのを防止することができる。なお、金属製の導通板６０を用いているので、導電性テープのように切れることがない。また、突起部２２０を貫通孔６３０に挿入する際、突片６３４がバネ性により変形するため、モールド樹脂製の突起部２２０が金属製の貫通孔６３０により削られることなく、内壁面６３５と突片６３４とで突起部２２０を挟持することができる。さらに、貫通孔６３０の第２当接部６２側の内壁面６３３に突片６３４を設けているため、突起部２２０に内壁面６３５を当接させると、第１当接部６１を反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面の所定位置に合わせることができるので、反出力側のベアリングハウス５２０に対する第１当接部６１の当接状態を良好にすることができる。また、図４に示すように、突起部２２０は、幅方向よりも長さ方向が長い長方形状の天面２２０１を備えた角柱形状であり、突起部２２０に働く長さ方向の力に対して強度を高くすることができる。これにより、内壁面６３５と突片６３４とで突起部２２０を挟持する際に突起部２２０を破損してしまうのを防ぐことができる。さらに、突起部２２０の幅Ｌ１が突片６３４の幅Ｌ２よりも小さくなるように形成しているため、突片６３４をより確実に突起部２２０に当接することができる。

図５において、第１当接部６１の先端部６１０は、反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面に沿った円弧状に形成されている。第１当接部６１は、先端部６１０が円弧状に形成されているため、反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面との当接面積が大きくなり、確実に当接することができる。なお、第１当接部６１の先端部６１０の形状は円弧状に限らず、直線状に形成されていてもよい。

図６および図７に、他の実施形態による第１当接部６１および貫通孔６３６の付近を拡大して示している。なお、図４および図５による実施形態と同じ箇所については同一符号を付してその説明を省略する。図６および図７において、導通板６０には、第１当接部６１に連続して導通帯６３にＬ字状に形成された折曲部６３１が設けられている。また、外郭２０と反出力側のベアリングハウス５２０との間に折曲部６３１が圧入される溝部８０が設けられている。溝部８０は、外郭２０の反出力側のブラケット５２が配置された端面の内径側に、反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面に向き合う段差部２７を形成することで、反出力側のベアリングハウス５２０の外側に環状の溝部を形成したものである。一方、折曲部６３１は、第１当接部６１に連続して段差部２７に沿うように折り曲げられ、図６（ａ）に示すように、第１当接部６１から折曲部６３１までの断面形状が溝部８０に合わせた下向きの略凸形状となっている。折曲部６３１が溝部８０に圧入されることで、反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面への第１当接部６１の当接状態が良好に保持される。

また、外郭２０には、反出力側のブラケット５２が配置された端面に形成された溝部２２内に、突起部２２１を有している。突起部２２１は、溝部２２の幅方向に長方形状に形成されている。また、導通板６０には、導通帯６３の第１当接部６１側に突起部２２１を挿入するための貫通孔６３６が設けられている。導通帯６３の長さ方向に沿った貫通孔６３６の内壁面６３７には、内壁面６３７から貫通孔６３６の中央に向かって突出させたバネ性を持った突片６３８が設けられている。貫通孔６３６は、導通帯６３の長手方向に沿って略長方形状に形成され、突片６３８に対向する内壁面６３９と突片６３８とで突起部２２１を挟持できるように、突起部２２１よりも大きくなっている。導通板６０は、突片６３８に対向する内壁面６３９と突片６３８とで突起部２２１を挟持することで、導通帯６３が溝部２２に収容され、突起部２２１を貫通孔６３６に挿入した状態が維持される。

また、突起部２２１を貫通孔６３６に挿入する際、突片６３８がバネ性により変形するため、突起部２２１が貫通孔６３６により削られることなく、内壁面６３９と突片６３８とで突起部２２１を挟持することができる。また、導通帯６３の長さ方向に沿った貫通孔６３６の内壁面６３７に突片６３８を設けているため、折曲部６３１を溝部８０に圧入した状態を保持しつつ、突起部２２１を貫通孔６３６に挿入した状態を維持することができるので、導通板６０が溝部２２から外れるのを防ぐことができる。また、図６に示すように、突起部２２１は、長さ方向よりも幅方向が長い長方形状の天面２２１１を備えた角柱形状であり、突起部２２１に働く幅方向の力に対して強度を高くすることができる。これにより、前述の実施形態と同様に、突起部２２１を破損してしまうのを防ぐことができる。さらに、突起部２２１の幅Ｌ３が突片６３８の幅Ｌ４よりも小さくなるように形成しているため、突片６３８をより確実に突起部２２１に当接することができる。さらに、図６（ｂ）に示すように、導通帯６３の長さ方向で貫通孔６３６と突起部２２１との間に空間を設けている。この空間によって、例えば、製造誤差によって貫通孔６３６と突起部２２１に相対的な位置ズレが生じても、突起部２２１を内壁面６３９と突片６３８で挟持しつつ、折曲部６３１を溝部８０へ確実に圧入することができる。

図８に、導通板６０と、出力側のブラケット５１に当接される第２当接部６２の付近とを示している。図８（ｂ）では出力側のブラケット５１を外郭２０から取り外した状態で示す。図８において、外郭２０の側面２１のうち出力側には、段差２３が設けられ、出力側のブラケット５１がこの段差２３に圧入されて嵌め込まれる。導通板６０の導通帯６３は、外郭２０の側面２１に形成された溝部２２に収容されている。この溝部２２は、段差２３から外郭２０の出力側端面２４にかけても形成され、出力側端面２４では、側面２１に対し直交する方向に溝２５が形成されている。

第２当接部６２は、段差２３から外郭２０の出力側端面２４にかけて形成された溝部２２に接合する接合部６２０と、接合部６２０より先端が外郭２０の出力側端面２４に沿うように折り曲げられ、溝部２２に沿う方向であって出力側端面２４から立ち上がるように設けられた先端部６２１とを備えている。接合部６２０と先端部６２１との間には、出力側端面２４に係止される係止部６２２を備えている。第２当接部６２の先端部６２１および係止部６２２は、出力側端面２４に形成された溝２５に収容されている。先端部６２１が溝部２２に沿う方向に反っているため、外郭２０の段差２３から出力側端面２４にかけて形成された溝部２２に沿ってずらしながら出力側端面２４の溝２５に先端部６２１を収容するとき、先端部６２１に加わる力を溝部２２に沿う方向に逃がすことができ、動かし易くすることができる。第２当接部６２の接合部６２０には、出力側のブラケット５１の内周面に接合する切起部６２３が形成されており、外郭２０の外径側に向かって溝部２２から突出するように切起こされている。このように切起部６２３を形成すると、接合部６２０が溝部２２に接合されるとともに、切起部６２３が出力側のブラケット５１に接合されたとき、出力側のブラケット５１に対する第２当接部６２の当接状態を確実にすることができる。

以上説明してきた本発明のモールドモータ１００によれば、出力側のブラケット５１と反出力側のブラケット５２とが導通板６０の第１当接部６１および第２当接部６２により導通され、出力側のベアリングハウス５１０に収容されたベアリング４１の外輪４０２と、反出力側のベアリングハウス５２０に収容されたベアリング４２の外輪４０２同士の電位が同電位になる。このため、出力側のベアリング４１と反出力側のベアリング４２に電流が流れることがなく、出力側のベアリング４１と反出力側のベアリング４２の電食の発生を防止することができる。

なお、本実施形態におけるモールドモータ１００では、反出力側のブラケット５２が配置された外郭２０の端面に突起部２２０、２２１を有するとともに、反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面に第１当接部６１を当接し、外郭２０に圧入される出力側のブラケット５１の内側に第２当接部６２を当接するようにしたが、本発明はこれに限らず、出力側のブラケットが配置された外郭２０の端面に突起部を有するとともに、出力側のベアリングハウスの外側側面に第１当接部６１を当接し、外郭２０に圧入される反出力側のブラケットの内側に第２当接部６２を当接するようにしてもよい。

また、本実施形態におけるモールドモータ１００では、貫通孔６３０の第２当接部６２側の内壁面６３３から貫通孔６３０の中央に向かって突出させた突片６３４を設けるようにしたが、本発明はこれに限らず、貫通孔６３０の第１当接部６１側の内壁面６３５から貫通孔６３０の中央に向かって突出させた突片を設けてもよい。さらに、導通帯６３の長さ方向に沿った貫通孔６３６の内壁面６３７から貫通孔６３６の中央に向かって突出させた突片６３８を設けるようにしたが、本発明はこれに限らず、導通帯６３の長さ方向に沿った貫通孔６３６の内壁面６３９から貫通孔６３６の中央に向かって突出させた突片を設けてもよい。

１０ ステータコア
１１ ティース部
１２ インシュレータ
１３ 巻線
２０ 外郭
２１ 側面
２２ 溝部
２２０、２２１ 突起部
２２０１、２２１１ 天面
２３ 段差
２４ 出力側端面
２５ 溝
２７ 段差部
３０ ロータ
３１ 出力回転軸
３２ 永久磁石
４００ ボール
４０１ 内輪
４０２ 外輪
４１ 出力側のベアリング
４２ 反出力側のベアリング
５１ 出力側のブラケット
５１０ 出力側のベアリングハウス
５２ 反出力側のブラケット
５２０ 反出力側のベアリングハウス
６０ 導通板
６１ 第１当接部
６１０ 先端部
６２ 第２当接部
６２０ 接合部
６２１ 先端部
６２２ 係止部
６２３ 切起部
６３ 導通帯
６３０、６３６ 貫通孔
６３１ 折曲部
６３３、６３５、６３７、６３９ 内壁面
６３４、６３８ 突片
７０ 防振ゴム
７１ 面取り部
８０ 溝部
Ｌ１ 突起部２２０の幅
Ｌ２ 突片６３４の幅
Ｌ３ 突起部２２１の幅
Ｌ４ 突片６３８の幅

Claims (3)

1. モールド成形により有底筒状の外郭が形成されたステータと、
   同ステータの内径側に回転自在に配置され出力回転軸を有するロータと、
   前記出力回転軸の出力側と反出力側とを支持するベアリングと、
   同ベアリングを収容するベアリングハウスが形成され前記外郭の出力側と反出力側の両方に配置された導電性を有するブラケットと、
   前記出力側のブラケットと前記反出力側のブラケットとを導通させる金属製の導通板とを備え、
   前記外郭は、一方の前記ブラケットが配置された端面に突起部を有し、
   前記導通板は、一端側に一方の前記ブラケットに形成された前記ベアリングハウスの側面に前記外郭の前記端面から離れる方向に反った状態で当接するように形成された第１当接部と、
   他端側に前記外郭に圧入される他方の前記ブラケットの内側に当接するように形成された第２当接部と、
   前記第１当接部と前記第２当接部とを連結する導通帯とからなり、
   前記導通帯の前記第１当接部側には、前記突起部を挿入するための貫通孔が設けられ、
   同貫通孔の内壁面には、同内壁面から突出させた突片を設け、前記突片に対向する内壁面と前記突片とで前記突起部を挟持することを特徴とするモールドモータ。
2. 前記突片は、前記貫通孔を形成する内壁面のうち、前記第２当接部側の内壁面に配置されることを特徴とする請求項１記載のモールドモータ。
3. 前記導通板には、前記第１当接部に連続してＬ字状の折曲部が形成され、
   前記外郭と一方の前記ベアリングハウスとの間に前記折曲部が圧入される溝部が形成され、
   前記突片は、前記貫通孔を形成する内壁面のうち、前記導通帯の長さ方向に沿った内壁面に配置されることを特徴とする請求項１記載のモールドモータ。

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