JP7102661B2 - モータ - Google Patents
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Description
図1は、本発明にかかるモータの一例の分解斜視図である。図2は、図1に示すモータの断面図である。なお、以下の説明では、中心軸Axが延びる方向、すなわち、図2において左右方向を軸方向とする。また、軸方向に対して直交する方向を径方向とし、軸を中心とする円の接線方向を周方向とする。
図1に示すように、本実施形態にかかるモータAは、ステータ1と、樹脂ケーシング2と、カバー3と、ロータ4と、第1軸受51と、第2軸受52とを有する。樹脂ケーシング2は、ステータ1の外周面を覆う。すなわち、モータAは、ステータ1を樹脂ケーシング2で封止した、いわゆる、モールドモータである。ロータ4は、ステータ1の内側に配置される。ロータ4は、中心軸Axに沿って延びる回転軸40を備える。そして、回転軸40が、第1軸受51及び第2軸受52に支持されており、ステータ1に対して回転可能である。すなわち、本実施形態にかかるモータAは、ステータ1の内側でロータ4が回転するインナーロータ型DCブラシレスモータである。そして、複数の軸受(51、52)は、軸方向に互いに離間した位置で回転軸40を回転可能に支持する。
ステータ1について、新たな図面を参照して説明する。図3は、ステータコアの斜視図である。図4は、ステータに備えられるステータコアの斜視図である。図3、図4に示すように、ステータ1は、ステータコア11と、絶縁体12と、巻線13とを備える。そして、ステータ1は、ロータ4の外周面と径方向に対向するステータコア11に絶縁体12を介して巻きつけられた複数の巻線13を有する。また、図2に示すように、ステータ1は、第1軸受51が収納される第1軸受収納部材61と、第2軸受52が収納される第2軸受収納部材62とを備える。すなわち、ステータ1は、複数の軸受(51、52)がそれぞれ収納される複数の軸受収納部材(61、62)を備える。
図1、図2等に示すように、樹脂ケーシング2は、円筒形状である。樹脂ケーシング2は、内部にステータコア11を封止した樹脂のモールド成型体である。すなわち、樹脂ケーシング2は、ステータ1の少なくとも絶縁体13及び巻線12を封止する。なお、図2に示すように、モータAでは、ステータコア11の径方向の外面も覆う。樹脂ケーシング2は、第1方向Op側の端部の少なくとも一部が閉じられた有底円筒形状である。そして、底部の径方向中央部分に軸方向に延びる樹脂ケーシング孔20が設けられる。
図5は、ロータの斜視図である。図5に示すように、ロータ4は、ロータコア41と、複数個のマグネット42と、モールド部43とを備える。ロータコア41は、軸方向に延びる筒形状部材411と、筒形状の部材の径方向内側に配される軸支持部材412とを備える。筒状部材411と軸支持部材412とは、樹脂のモールド成形体であるモールド部43で相互に固定される。ロータコア41は、磁性体である。ロータコア41は、磁性板を径方向に積層した積層体であってもよいし、例えば、紛体を焼結して同一の部材として形成した成形体であってもよい。
回転軸40は、軸方向に離れた2箇所で第1軸受51及び第2軸受52に圧入される。すなわち、回転軸40は、第1軸受51及び第2軸受52によって、軸方向に異なる2箇所で、回転可能に支持される。第2軸受52の内輪には、回転軸40の第2方向Or側の端部が圧入される。第1軸受51の内輪には、回転軸40の第2軸受52に圧入される部分よりも第1方向Op側の部分が圧入される。
第1軸受収納部材61および第2軸受収納部材62は、ここでは、鉄、真鍮等の金属製である。すなわち、軸受収納部材(61、62)は、導電性を有する。
第1軸受収納部材61は、内部に第1軸受51が収納可能な筒形状を有する。第1軸受収納部材61の軸方向一方側の端部は、径方向中心部分に軸方向に貫通する端面部610を備える。また、第1軸受収納部材61の軸方向他方側の端部は、径方向外側に延びるフランジ部611を備える。フランジ部611の少なくとも一部が、樹脂ケーシング2にインサート成形される。なお、フランジ部611には、軸方向に貫通する貫通部分が設けられていてもよい。インサート成形時に貫通部分に樹脂が充填されることで、第1軸受収納部材61の周方向の移動が制限され、回り止めとなる。
図2に示すように、第2軸受収納部材62は、第2軸受52を保持する。第2軸受収納部材62は、収納部621と、外筒部620とを有する。収納部621は、筒形状であり、内部に第2軸受52を収納する。収納部621の内部に第2軸受52の外輪が圧入される。
図2に示すように、モータAでは、カバー3の第2方向Or側が、第2軸受収納部材62の外筒部620に圧入される。そのため、外筒部620とカバー圧入部300の隙間からの水、埃、塵等の異物の進入が抑制される。一方で、モータAの第1方向Op側は、回転軸40が第1軸受収納部61の端面部610に軸受収納部孔を備える。この軸受収納部孔は、回転軸40の回転を邪魔しないために、回転軸40との間に隙間が形成される大きさである。このすきまから、水、塵、埃等の異物がモータAの内部に浸入しやすい。そこで、モータAには、第1軸受収納部材61からの異物の進入を抑制するための軸受側侵入防止部材71およびシャフト側侵入防止部材72を備える。
以上示したモータAの動作について説明する。モータAの駆動時において、巻線13には、電流が供給される。このとき、電流によって巻線13が発熱する。このとき、巻線13と共にステータコア11も加熱される。ステータコア11及び巻線13は、樹脂ケーシング2に覆われる。ステータコア11及び巻線の熱は、樹脂ケーシング2に伝達される。
<1.10.1 変形例1>
本実施形態に示すモータの変形例について図面を参照して説明する。図6は、本実施形態にかかるモータの変形例の樹脂ケーシング及びカバーを示す部分断面図である。図6に示すモータA1は、樹脂ケーシング2a1及びカバー3a1が異なる以外、図2に示す、モータAと同じ構成を有する。そのため、実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
本実施形態に示すモータの変形例について図面を参照して説明する。図7は、本実施形態にかかるモータの他の変形例の樹脂ケーシング及びカバーを示す部分断面図である。図7に示すモータA2は、樹脂ケーシング2a2及びカバー3a2が異なる以外、図2に示す、モータAと同じ構成を有する。そのため、実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
本発明にかかるモータの他の例について図面を参照して説明する。図8は、本発明にかかるモータの他の例の分解斜視図である。図9は、図8に示すモータの断面図である。図8及び図9に示すように、モータBは樹脂ケーシング2b及びカバー3bが異なる以外、第1実施形態のモータAと同じ構成を有する。そのため、モータBの構成に関して、モータAと実質的に同じ部分には、同じ符号を付すとともに、詳細な説明を省略する。
本実施形態にかかるモータの変形例について、図面を参照して説明する。図10は、第2実施形態にかかるモータの変形例の断面図である。図10に示すモータB1は、樹脂ケーシング2bの外周面に形成された溝201に替えて、内部に形成され軸方向に延びる孔202を備える。これ以外の部分は、図8、図9に示すモータBと同じ構成を有する。そのため、モータB1の構成において、モータBと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、詳細な説明は省略する。
図11は、本発明にかかるモータのさらに他の例の断面図である。図11に示すモータCでは、ステータ1c及び樹脂ケーシング2cが異なるが、それ以外の部分については、第1実施形態のモータAと同じである。そのため、モータCの構成において、モータAと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明を省略する。
本発明にかかるさらに他の例について図面を参照して説明する。図12は、本発明にかかるモータのさらに他の例の断面図である。本実施形態のモータDでは、カバーが異なる以外、第1実施形態のモータAと同じ構成を有する。そのため、モータDの構成において、モータAの構成と実質上同じ部分には、同じ符号を付し、同じ部分の詳細な説明は省略する。
図12に示すように、モータDのカバーは、第1カバー部材3daと、第2カバー部材3dbとを備える。すなわち、カバーは、軸方向における一方側(第1方向Op側)から樹脂ケーシング2を覆う第1カバー部材3daと、軸方向における他方側(第2方向Or側)から樹脂ケーシング2を覆う第2カバー部材3dbと、を備える。第1カバー部材3daには、樹脂ケーシング2の第1方向Op側が圧入される。また、第2カバー部材3dbには、樹脂ケーシング2の第2方向Or側が挿入される。なお、本実施形態のモータDにおいて、樹脂ケーシング2は、第1方向Op側が、第1カバー部材3daに圧入されるがこれに限定されない。例えば、樹脂ケーシング2の第2方向Or側が、第2カバー部材3dbに圧入されてもよい。また、両方が圧入されてもよい。第1カバー部材3da及び第2カバー部材3dbのいずれのカバー部材に樹脂ケーシング2が圧入されるかは、樹脂ケーシング2の圧入部22の位置によって決定される。
図12に示すように、第1カバー部材3daは、第1方向Op側の端部の少なくとも一部が閉じられた有底円筒形状である。そして、第1カバー部材3daは、第2方向Or側の端部に、径方向外側に延びる第1フランジ32を備える。すなわち、第1カバー部材3daは、外周面から径方向外側に延びる第1フランジ32を有する。第1フランジ32は、軸方向に見て四角形(例えば、正方形)である。なお、第1フランジ32は、モータDが取り付けられる装置(不図示)の取り付け箇所に取り付け可能な形状が採用される。
図12に示すように、第2カバー部材3dbは軸方向に延びる筒状の部材である。第2カバー部材3dbは、第1方向Op側の端部に、径方向外側に延びる第2フランジ33を備える。すなわち、第2カバー部材3dbは、外周面から径方向外側に延びる第2フランジ33を有する。第2フランジ33は、軸方向に見て四角形(例えば、正方形)である。第2フランジ33は、第1フランジ32と軸方向に重なる形状を有する。
樹脂ケーシング2は、溝201に導電部材8を配置した後、第1方向Op側から第1カバー部材3daに挿入され、圧入部22が第1カバー部材3daに圧入される。第1軸受収納部材61は、第1カバー部材3daのカバー孔30を貫通する。このとき、第1軸受収納部材61とカバー孔30の辺縁部とは非接触である、つまり、第1軸受収納部材61と第1カバー部材3daとは、電気的に絶縁である。
本発明にかかるさらに他の例について図面を参照して説明する。図13、本発明にかかるモータのさらに他の例の断面図である。本実施形態のモータEでは、樹脂ケーシング2e、第1カバー部材3ea及び第2カバー部材3ebが異なる以外、第4実施形態のモータDと同じ構成を有する。そのため、モータEの構成において、モータDの構成と実質上同じ部分には、同じ符号を付し、同じ部分の詳細な説明は省略する。また、モータEでは、第1軸受51を、モータAと同様の構成の第1軸受収納部材61に収納する。
Claims (13)
- 中心軸に沿って延びる回転軸を有するロータと、
前記ロータの外周面と径方向に対向するステータコアに絶縁体を介して巻き回された複数の巻線を有するステータと、
前記ステータの少なくとも前記絶縁体及び前記巻線を封止する樹脂ケーシングと、
中心軸方向に互いに離間した位置で前記回転軸を回転可能に支持する複数の軸受と、
前記樹脂ケーシングを覆うカバーと、を備え、
前記ステータは、前記複数の軸受がそれぞれ収納される複数の軸受収納部材を備え、
前記軸受収納部材は、導電性を有し、
前記軸受収納部材のそれぞれは、導電部材により電気的に導通され、
前記複数の軸受収納部材のそれぞれは、前記カバーと電気的に絶縁され、
前記カバーは、前記導電部材と電気的に絶縁されるモータ。 - 前記カバーは、前記絶縁体の径方向外方又は軸方向一方側の少なくとも一方において、樹脂ケーシングを覆い、
前記絶縁体の径方向外方又は軸方向一方側の少なくとも一方において、少なくとも一部に前記カバーと前記樹脂ケーシングとの間に隙間を備えた請求項1記載のモータ。 - 前記複数の巻線は、渡り線部を介して電気的に接続され、
前記絶縁体は、前記渡り線部が配線される配線部が設けられ、
前記隙間は、前記配線部の径方向外方又は軸方向一方側の少なくとも一方に位置した請求項2記載のモータ。 - 前記隙間は、前記樹脂ケーシングの外面から径方向に凹む凹部である請求項1又は請求項2に記載のモータ。
- 前記ステータコアは、
環状のコアバック部と、
前記コアバック部から径方向内側に延びるティース部と、を有し、
前記絶縁体は、
前記ティース部を覆う絶縁体ティース部と、
前記コアバック部の少なくとも軸方向端部を覆う絶縁体コアバック部と、を有し、
前記配線部は、前記絶縁体コアバック部の軸方向端部から軸方向に向かって延び、
前記渡り線は、前記配線部の径方向外側面で配線され、
前記樹脂ケーシングの外周面に前記凹部が位置する請求項4に記載のモータ。 - 前記凹部の一部分において径方向に突出した突出部を有し、
前記導電部材が前記突出部に配置される請求項4又は請求項5に記載のモータ。 - 前記複数の軸受収納部材のうち少なくとも一つは、前記樹脂ケーシングによって封止される樹脂封止軸受収納部材であり、
前記樹脂封止軸受収納部材は、径方向に延びるフランジ部を備え、
前記フランジ部の一部は、前記樹脂ケーシングに封止され、
前記カバーは、前記樹脂ケーシングと接触し、軸方向から視た位置が前記フランジ部と重なるケーシング接触部を備え、
前記導電部材は、前記フランジ部に対して電気的に導通する導電接続部を有し、
前記ケーシング接触部は、軸方向に貫通する貫通部を備え、
前記導電接続部は、前記貫通部に位置する請求項1から請求項6のいずれかに記載のモータ。 - 前記樹脂ケーシング部の出力軸側端面は、軸方向に凹む凹穴を備え、
前記ケーシング接触部は、前記凹穴に沿って接触し、
前記出力軸には、前記軸受収納部を覆う軸受カバーが取り付けられる請求項7に記載のモータ。 - 前記カバーは軸方向に延びる筒状であり、
前記樹脂ケーシングは、前記カバーの内部で圧入される圧入部を備えた請求項1から請求項8のいずれかに記載のモータ。 - 前記圧入部は、前記樹脂ケーシングを径方向に見て、前記ステータコアと重なる請求項9に記載のモータ。
- 前記カバーの内径は、前記樹脂ケーシングの圧入方向に向かって漸次的に小さくなる請求項9又は請求項10に記載のモータ。
- 前記カバーの内径は、前記樹脂ケーシングの圧入方向に向かって段階的に小さくなる請求項9又は請求項10に記載のモータ。
- 前記カバーは、
軸方向における一方側から前記樹脂ケーシングを覆う第1カバー部材と、
軸方向における他方側から前記樹脂ケーシングを覆う第2カバー部材と、を備え、
前記第1カバー部材は、外周面から径方向外側に延びる第1フランジを有し、
前記第2カバー部材は、外周面から径方向外側に延びる第2フランジを有し、
前記第1カバー部材及び前記第2カバー部材は、前記樹脂ケーシングを覆ったとき、前記第1フランジと前記第2フランジと直接的又は間接的に接続される請求項1から請求項12のいずれかに記載のモータ。
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