JPWO2018150743A1 - モータ - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態のモータ1は、エンジンクーリング用のファンを回転させるために用いられるモータである。図1に示されるように、本実施形態のモータ1は、中心軸Jが重力方向に対して垂直方向に延びるよう配置されるが、このような配置に限定されるものではない。つまり、中心軸Jは、重力方向に対して所定の角度を有する。
図2及び図3は、モータ1の外観斜視図である。図2は、モータ1をハウジング11の上面側から見た図であり、図3は、モータ1をバックカバー12の底面側から見た図である。筐体10は、図1から図3に示されるように、ハウジング11及びバックカバー12を含む。筐体10は、回転子20、ブラシカードアセンブリ30、永久磁石40、フロント側軸受41、及びリア側軸受42を収容する。なお、「収容する」とは、収容物の内側に被収容物の全体が位置する場合と、収容物の内側に被収容物の一部が位置する場合との双方を含む。
ハウジング11は、バックカバー12よりフロント側に位置する。ハウジング11は、ハウジング円筒部13、ハウジング上面部14、及びフランジ部15を有する。ハウジング11は、金属などの導電性部材である。
バックカバー12は、ハウジング11よりリア側に位置する。バックカバー12は、バックカバー円筒部16、及びバックカバー底面部17を有する。バックカバー12は、金属などの導電性部材である。
図4は、ハウジング11及び永久磁石40を取り外した状態のモータ1を示す図である。図1及び図4に示されるように、回転子20は、シャフト21、コア22、コイル23、及び整流子25を有する。
永久磁石40は、ハウジング11の内側に固定される。永久磁石40は、回転子20の径方向外側に位置し、回転子20と対向するよう配置される。永久磁石40は、例えば、周方向に延びる円弧形状である。永久磁石40は、例えば、周方向に沿って4つ設けられる。永久磁石40は、周方向の一端部と他端部とに2つの磁極を有する。つまり、永久磁石40の磁極の数は8となる。ただし、永久磁石40の磁極数は任意に変更可能である。
フロント側軸受41、及びリア側軸受42は、シャフト21を支持する。フロント側軸受41は、コア22のフロント側に位置する。フロント側軸受41は、ハウジング11により保持される。リア側軸受42は、整流子25のリア側のシャフト21の端部を支持する。リア側軸受42は、バックカバー12により保持される。
ブラシカードアセンブリ30は、回転子20のコア22のリア側に位置する。ブラシカードアセンブリ30は、バックカバー12内に配置される。ブラシカードアセンブリ30は、整流子25を介して回転子20に電流を供給する。
ブラシカード31は、プレート部70、及び樹脂部32を有する。ブラシカード31は、金型にプレート部70をインサートするインサート成形により成形される。ブラシユニット50a〜50d、及びチョークコイル61、62は、ブラシカード31に取り付けられる。
プレート部70は、例えば真鍮または銅などの導電性部材で形成される。プレート部70は、チョークコイル61、62を含む部品と電気的に接続され、回路を構成する。プレート部70は、回転子20に電流を供給する。プレート部70は、正極側接続端子71a、負極側接続端子71b、ブラシユニット設置部72a〜72d、及び挟持部75〜77を有する。プレート部70において、他の部品と接続される部位は外部に露出し、それ以外の部位は樹脂で覆われている。
樹脂部32は、プレート部70の所定部を覆う樹脂製の部分である。樹脂部32は、ブラシカード筒部33、ブラシカード底面部34、及びコネクタ部35を有する。
ブラシカード筒部33は、部分的に切り欠かれた円筒状である。ブラシカード筒部33は、ブラシカード底面部34の外縁から軸方向に延びる部分である。ブラシカード筒部33は、コネクタ外周壁33a、ブラシ外周壁33b、切欠部33d、33e、外周リブ33f、33g、ブラシカード凹部33h、及び接触部33mを有する。コネクタ外周壁33a、及びブラシ外周壁33bを指して、外周壁と総称する(図8参照)。ブラシカード筒部33の外周壁は、バックカバー円筒部16の内周壁と対向する。これにより、ブラシカード筒部33の外周壁は、バックカバー円筒部16と第2空隙A2を介して径方向に離間する。つまり、ブラシカード筒部33の外周壁とバックカバー円筒部16との間には、空気及び液体が流通可能な空間として第2空隙A2が設けられる。
ブラシカード底面部34は、プレート部70の底面部分を保持する。ブラシカード底面部34は、中心軸Jを中心とする円状の開口部36を有する環状である。ブラシカード底面部34は、中心軸Jを中心とする略円環状である。ブラシカード底面部34の内側には、整流子25が位置する。ブラシカード底面部34は、バックカバー底面部17に対向する。ブラシカード底面部34は、バックカバー底面部17に、第1空隙A1を介して軸方向に離間している。つまり、ブラシカード底面部34とバックカバー底面部17との間には、気体及び液体が流通可能な空間として第1空隙A1が設けられる。
ブラシカード内周壁36a及び36bは、ブラシカード底面部34の開口部36の外周の一部に位置する。ブラシカード内周壁36a及び36bは、ブラシカード底面部34の内縁から軸方向に延びる。
コネクタ部35は、Y軸の右側の、コネクタ外周壁33aの径方向外側の面に連結される。コネクタ部35は、X軸に沿って、径方向外側に延びている。図示は省略するが、コネクタ部35は、径方向外側に開口する筒状である。コネクタ部35の内側では、正極側接続端子71aの径方向外側の端部、及び負極側接続端子71bの径方向外側の端部が露出している。正極側接続端子71a及び負極側接続端子71bは、コネクタ部35の内側を通って外部電源と電気的に接続される。すなわち、コネクタ部35は、正極側接続端子71a及び負極側接続端子71bを介してモータ1に駆動電力を与える。
ブラシユニット50a〜50dは、ブラシ51aと、ブラシ51aを収容し径方向に延びる箱型のブラシケース50a2と、このブラシケース50a2に収容されるコイルバネ50a3とを含む。ブラシケース50a2は、金属板を折り曲げて形成され、底面と径方向内側の側面が開放されている。コイルバネ50a3は、ブラシケース50a2の径方向外側の側面とブラシ51aの径方向外側の側面との間に介在し、ブラシ51aを径方向内方に弾性的に押圧する。他のブラシユニット50b〜50dについても同様の構成である。ブラシユニット50a〜50dは、ブラシユニット設置部72a〜72dの上に設置される。これにより、ブラシ51a〜51dは、各ブラシケース50a2内のそれぞれに径方向内側に弾性的に押圧され、径方向に移動可能に収容される。ブラシ51a〜51dは、径方向内方の付勢力を受けながら、径方向内方にある整流子25に接触する。ブラシ51aは、これに導通させるための網線からなるピグテール51a1が接続されている。ピグテール51a1は、ブラシケース50a2の天面のスリットを介して外部へ引き出され、回路を構成するプレート部70に電気的に接続される。
図8及び図9は、モータ1における空気などの気体、及び水などの液体の流通経路を示すモータ1の断面図である。図8は、中心軸Jから径方向に向かう、接触部33mを含む位置でのモータ1の断面を示している。図9は、中心軸Jから径方向に向かう、突出部16aを含む位置でのモータ1の断面を示している。なお、本実施形態における水などの液体とは、本モータ1の使用環境によってやむを得ず筺体10内に浸入した液体を筺体10外へ排出する際の流通経路を示すものである。
本発明のモータは、上記の実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態から考え得る種々の形態をも包含する。例えば、本発明のモータは、以下のような変形例の構成であってもよい。なお、上述の実施形態と同様の構成については同じ名称または参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。
以上、本発明の実施形態及び変形例についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。例えば、上記実施形態及び各変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。
10…筐体
11…ハウジング
12…バックカバー
13…ハウジング円筒部
13a…ハウジング貫通孔
14…ハウジング上面部
14a…上面側孔部
15…フランジ部
16…バックカバー円筒部
16a…突出部
16b…爪部
17…バックカバー底面部
17a…底面側孔部
17b…凹部
20…回転子
21…シャフト
22…コア
23…コイル
25…整流子
25a…絶縁部材
25b…セグメント
30…ブラシカードアセンブリ
31…ブラシカード
32…樹脂部
33…ブラシカード筒部
33a…コネクタ外周壁
33b…ブラシ外周壁
33c…挟持部支持壁部
33d、33e…切欠部
33f、33g…外周リブ
33h…ブラシカード凹部
33m…接触部
33n…突出部
34…ブラシカード底面部
34a…貫通孔
34b〜34e…底面リブ
35…コネクタ部
36…開口部
36a、36b…ブラシカード内周壁
40…永久磁石
41…フロント側軸受
42…リア側軸受
50a〜50d…ブラシユニット
50a2…ブラシケース
50a3…コイルバネ
51a〜51d…ブラシ
51a1…ピグテール
61、62…チョークコイル
61a…ヒューズ
70…プレート部
71a…正極側接続端子
71b…負極側接続端子
72a〜72d…ブラシユニット設置部
75〜77…挟持部
A1…第1空隙
A2…第2空隙
A3…第3空隙
A4…流通孔
Claims (12)
- 軸方向に延びる中心軸を中心としたシャフトを有する回転子と、
前記回転子の径方向外側に位置する永久磁石と、
前記回転子に電力を供給するブラシカードアセンブリと、
前記ブラシカードアセンブリを支持するバックカバーと、
前記バックカバーと共に、前記ブラシカードアセンブリ、前記回転子、及び前記永久磁石を収容するハウジングと、を備えるモータであって、
前記回転子は、
前記シャフトに固定されたコアと、
前記コアを励磁するコイルと、
前記コイルと電気的に接続された整流子と、を有し、
前記バックカバーは、
バックカバー底面部と、
前記バックカバー底面部の外周に筒状に設けられたバックカバー円筒部と、を有し、
前記ブラシカードアセンブリは、
前記バックカバー底面部に第1空隙を介して軸方向に離間し、複数のブラシを保持するブラシカード底面部と、
前記バックカバー及び前記ハウジングによって挟持される挟持部と、
前記バックカバー円筒部と第2空隙を介して径方向に離間する外周壁と、
前記外周壁に、前記バックカバー円筒部と接する接触部と、を有し、
前記ハウジング及び前記バックカバーの少なくとも一方には、前記第1空隙及び第2空隙の少なくとも一方と、当該モータの外部空間とを連通する流通孔を有する、
モータ。 - 前記接触部の軸方向の少なくとも一方には、前記第2空隙に連通する第3空隙を有する、
請求項1に記載のモータ。 - 前記モータは、前記中心軸が、重力方向に対して所定の角度を有しており、
前記流通孔は、重力方向下側に位置する、
請求項1または2に記載のモータ。 - 前記接触部は、前記ブラシカードアセンブリの外周面において、径方向に延びて配置された複数の前記ブラシの延長線に対応する位置を含んで配置される、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のモータ。 - 前記接触部は、前記バックカバー円筒部に向かって突出し、軸方向に延びる突出部を有する、
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のモータ。 - 前記接触部は、前記ブラシカード底面部の径方向外側部分を含む位置に配置される、
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のモータ。 - 前記ブラシカードアセンブリは、接地電位と電気的に接続された接地電位供給部を有しており、
前記挟持部は、前記接地電位供給部の一部である、
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載のモータ。 - 前記ブラシカードアセンブリは、外部からの電力を供給するコネクタ部をさらに備え、
前記コネクタ部は、前記ハウジング及び前記バックカバーにより挟持される、
請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のモータ。 - 前記ハウジングまたは前記バックカバーのいずれか一方は、前記ハウジングまたは前記バックカバーのいずれか他方に向かって突出した複数の爪部を有し、
前記ハウジングまたは前記バックカバーのいずれか他方は、前記爪部に圧入されかしめられることで、前記ハウジングまたは前記バックカバーのいずれか一方と連結される、
請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載のモータ。 - 前記ハウジングまたは前記バックカバーのいずれか他方は、径方向に突出した複数のフランジ部を有しており、
複数の前記爪部は、複数の前記フランジ部を周方向に挟む位置に配置される、
請求項9に記載のモータ。 - 前記ハウジングまたは前記バックカバーのいずれか一方は、径方向に延びる複数の凹部を有しており、
複数の前記凹部と、複数の前記爪部とは、中心軸に対して垂直な平面において周方向に重なる位置に配置される、
請求項10に記載のモータ。 - 前記ハウジングまたは前記バックカバーのいずれか一方は、前記ハウジングまたは前記バックカバーのいずれか他方の外周面に接するよう、前記ハウジングまたは前記バックカバーのいずれか他方に向かって突出した6つの爪部を有しており、
前記ハウジングまたは前記バックカバーのいずれか他方は、径方向に突出した3つのフランジ部を有しており、
6つの前記爪部は、3つの前記フランジ部を周方向に挟む位置に配置される、
請求項10に記載のモータ。
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