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公開番号2021058010
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210408
出願番号2019180335
出願日20190930
発明の名称モータ
出願人日本電産株式会社
代理人
主分類H02K 5/10 20060101AFI20210312BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】容易に組み立て可能なシール構造を有するモータを提供すること。
【解決手段】モータは、ステータ、ロータ、ハウジング22およびカバー23を備える。ステータは、ハウジングに保持される。ロータは、ハウジングの内部に収容される。カバーは、ハウジングの上部を覆う。ハウジングは、開口部570が設けられた環状板部57と、環状板部の外縁から下側に延びる上筒部と、を有する。カバーは、中心軸に対して垂直に広がる天板部231と、天板部の周縁部から下方へ向けて延びる周壁部232と、を有する。周壁部は、開口部の内周面に圧入される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
上下に延びる中心軸を中心とする環状のステータと、
前記ステータの径方向内側において、前記中心軸を中心として回転可能に支持されるロータと、
前記ステータを保持するとともに前記ロータを内部に収容するハウジングと、
前記ハウジングの上部を覆うカバーと、
を備え、
前記ハウジングは、
開口部を有する環状板部と、
環状板部の外縁から下側に延びる上筒部と、
を有し、
前記カバーは、
前記中心軸に対して垂直に広がる天板部と、
前記天板部の周縁部から下方へ向けて延びる周壁部と、
を有し、
前記周壁部は、前記開口部の内周面に圧入される、モータ。
続きを表示(約 760 文字)【請求項2】
請求項1に記載のモータであって、
前記カバーは、
前記周壁部から径方向外側へ広がるフランジ部を有し、
前記環状板部の上面と前記フランジ部の下面とが接触する。
【請求項3】
請求項2に記載のモータであって、
前記周壁部は、
前記天板部の外周縁部と繋がる内周壁部と、
前記内周壁部の径方向外側に位置し、前記フランジ部の内周縁部に繋がる外周壁部と、
前記内周壁部の下端部と前記外周壁部の下端部とを繋ぐ屈曲部と、
を有する。
【請求項4】
請求項3に記載のモータであって、
前記ロータは、前記軸受の内輪の上面と接触する抑え部材を有し、
前記抑え部材は、前記天板部よりも下側に位置し、
前記内周壁部および前記外周壁部は、前記中心軸と平行である。
【請求項5】
請求項3に記載のモータであって、
前記内周壁部は、前記中心軸に対して傾斜している。
【請求項6】
請求項1から5のいずれかに記載のモータであって、
前記環状板部の上面は、
第1上面と、
前記第1上面よりも径方向外側に位置する第2上面を有し、
前記第1上面は、前記フランジ部の下面と接触し、前記フランジ部の上面は前記第2上面より下側に位置する。
【請求項7】
請求項6に記載のモータであって、
前記第2上面は、カシメ部を有し、
前期フランジ部は、前記カシメ部によって固定される。
【請求項8】
請求項1から7に記載のモータであって、
前記第1上面と前記フランジ部の下面との間に、環状の樹脂部材を有する。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、モータに関する。
続きを表示(約 5,000 文字)【背景技術】
【0002】
従来から、軸方向の一方側に設けられる底板の中央に開口が設けられたハウジングを有するモータが知られている。例えば、特許文献1には、ハウジングの開口を覆うシール部材が設けることで防塵機能を持たせたモータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開平11−153769号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来のシール部材は、ハウジングに対してねじ固定される。このため、組み立て工程が複雑化するという問題があった。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みて、容易に組み立て可能なシール構造を有するモータの提供を目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の例示的な一実施形態にかかるモータは、上下に延びる中心軸を中心とする環状のステータと、前記ステータの径方向内側において、前記中心軸を中心として回転可能に支持されるロータと、前記ステータを保持するとともに前記ロータを内部に収容するハウジングと、前記ハウジングの上部を覆うカバーと、を備え、前記ハウジングは、開口部が設けられた環状板部と、環状板部の外縁から下側に延びる上筒部と、を有し、前記カバーは、前記中心軸に対して垂直に広がる天板部と、前記天板部の周縁部から下方へ向けて延びる周壁部と、を有し、前記周壁部は、前記開口部の内周面に圧入される。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一つの態様によれば、容易に組み立て可能なシール構造を有するモータが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1は、本発明の実施形態に係るモータの縦断面図である。
図2は、本発明の実施形態に係るモータの部分縦断面図である。
図3は、本発明の変形例に係るモータの部分縦断面図である。
図4は、本発明の他の変形例に係るモータの部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、ハウジングに対してカバー側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。
【0010】
また、上述した「平行な方向」は、略平行な方向も含む。また、上述した「直交する方向」は、略直交する方向も含む。
【0011】
図1は、本発明の実施形態に係るモータ1の縦断面図である。
【0012】
このモータ1は、例えば、自動車に搭載され、ブレーキ装置の駆動力を発生させる駆動源として使用される。ただし、本発明のモータは、ブレーキ装置以外の用途に使用されるものであってもよい。例えば、本発明のモータは、自動車の他の部位、例えば電動パワーステアリング装置、トランスミッション装置、エンジン冷却用ファン、またはオイルポンプの駆動源として、使用されるものであってもよい。また、本発明のモータは、家電製品、OA機器、医療機器等に搭載され、各種の駆動力を発生させるものであってもよい。
【0013】
図1に示すように、モータ1は、静止部2と回転部3とを有する。静止部2は、駆動対象となる機器の枠体に固定される。回転部3は、静止部2に対して、回転可能に支持される。
【0014】
本実施形態の静止部2は、ステータ21、ハウジング22、カバー23、軸受25、およびバスバー28を有する。
【0015】
ステータ21は、駆動電流に応じて回転磁界を発生させる電機子である。ステータ21は、中心軸9を中心とする円環状の外形を有する。ステータ21は、ステータコア41、複数のインシュレータ42、および複数のコイル43を有する。
【0016】
ステータコア41は、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ステータコア41は、円環状のコアバックと、コアバックから径方向内側へ向けて突出した複数のティースとを有する。コアバックは、中心軸9と同軸に配置される。複数のティースは、周方向に等間隔に配列される。
【0017】
インシュレータ42は、絶縁体である樹脂からなる。ステータコア41の表面の少なくとも一部は、インシュレータ42に覆われる。具体的には、ステータコア41の表面のうち、少なくとも、各ティースの上面、下面、および周方向の両端面は、インシュレータ42に覆われる。
【0018】
コイル43は、インシュレータ42の周囲に巻かれた導線により、構成される。すなわち、本実施形態では、磁芯となるティースの周囲に、インシュレータ42を介して、導線が巻かれる。インシュレータ42は、ティースとコイル43との間に介在することによって、ティースとコイル43とが電気的に短絡することを、抑制する。
【0019】
複数のバスバー28は、ステータ21のコイル43へ駆動電流を供給するための部材である。複数のバスバー28は、それぞれ、導体である金属片をプレス加工することにより得られる。コイル43から下方へ引き出される導線の端部は、バスバー28の端部に、例えば溶接により、電気的に接続される。モータ1の外部またはモータ1の内部に配置される制御基板(図示省略)から供給される駆動電流は、バスバー28を通ってコイル43へ流れる。
【0020】
ハウジング22は、ステータ21およびバスバー28を保持する。ハウジング22は、例えば金属である。後述するロータ32は、ハウジング22の内部に収容される。図1に示すように、ハウジング22は、ステータ保持部52、上筒部54、環状板部57、開口部570、下垂部541、および下筒部58を有する。
【0021】
環状板部57は、開口部570を有する。開口部570は、環状板部57の中央に位置する。上筒部54は、環状板部57の外縁から下側に延びる。下垂部541は、上筒部54の下端部から下側に延びる。ステータ保持部52は、ロータ32の周囲において、軸方向に円筒状に延びる。ステータ21は、ステータ保持部52の内周面に保持される。ステータ保持部52の上端部の外周面は、上方へ向かうにつれて徐々に縮径する。上筒部54は、ステータ保持部52の上端部から上方へ向けて、円筒状に延びる。軸受25の外輪は、上筒部54の内周面と、環状板部57の下面とに固定される。下筒部58は、ステータ保持部52の下端部から下方へ向けて、円筒状に延びる。
【0022】
軸受25は、ハウジング22と、後述するロータ32との間に配置される。軸受25には、例えば、複数の球体を介して外輪と内輪とを相対回転させるボールベアリングが用いられる。上述の通り、軸受25の外輪は、上筒部54の内周面に固定される。軸受25の下側には、支持部材542が配置される。支持部材542は、下垂部541の内周面に固定される。支持部材542と下垂部541との固定は、例えばねじ止めである。支持部材542の外周面および下垂部541の内周面それぞれにねじ溝が設けられ、下垂部541の内周面に支持部材542を回し入れながら固定する。軸受25の外輪の上面は、環状板部57の下面に接触し、軸受25の外輪の外周面は、上筒部54の内周面に接触し、軸受25の外輪の下面は、支持部材542の上面に接触する。軸受25の内輪は、ロータ32の上端部に固定される。これにより、ハウジング22に対してロータ32が、回転可能に支持される。ただし、ボールベアリングに代えて、すべり軸受や流体軸受等の他方式の軸受が、使用されていてもよい。
【0023】
本実施形態の回転部3は、シャフト31と、シャフト31に固定されるロータ32とを有する。シャフト31の上部には、貫通穴を有する抑え部材33とボルト34とが固定される。抑え部材は33、天板部231よりも下側に位置する。抑え部材33の下面は、軸受25の内輪の上面と接触する。
【0024】
ロータ32は、ステータ21の径方向内側に位置し、シャフト31とともに、中心軸9を中心として回転する。ロータ32は、ロータコア61と、複数のマグネット62とを有する。ロータコア61は、磁性体である金属からなる。本実施形態のロータコア61は、円筒状であり、上方へ向かうにつれて段階的に縮径する。ロータコア61は、その上端部に、軸方向に延びる貫通孔60を有する。シャフト31は、ロータコア61の当該貫通孔60に圧入される。これにより、ロータコア61とシャフト31とが、互いに固定される。
【0025】
複数のマグネット62は、ロータコア61の外周面に、例えば接着剤で固定される。各マグネット62の径方向外側の面は、ステータコア41のティースの径方向内側の端面に対向する磁極面となっている。複数のマグネット62は、N極とS極とが交互に並ぶように、周方向に配列される。なお、複数のマグネット62に代えて、N極とS極とが周方向に交互に着磁された1つの円環状のマグネットが、使用されていてもよい。また、複数のマグネット62は、ロータコア61の内部に埋め込まれていてもよい。
【0026】
バスバー28からコイル43に駆動電流が供給されると、ステータコア41の複数のティースに回転磁界が生じる。そして、ティースとマグネット62との間の磁気的な吸引力および反発力によって、周方向のトルクが発生する。その結果、静止部2に対して回転部3が、中心軸9を中心として回転する。
【0027】
カバー23は、中心軸に対して垂直に広がる天板部と、天板部の周縁部から下方へ向けて延びる周壁部と、を有する。カバー23は、例えば金属である。
【0028】
続いて、図2を用いて、ハウジング22に対するカバー23の固定について、説明する。図2は、本実施形態に係るモータの部分縦断面図である。
【0029】
上述したモータ1においてハウジング22とカバー23とを固定するときには、まず、ハウジング22の上端部に、カバー23を取り付ける。具体的には、図2中の白抜き矢印のように、ハウジング22の上方から、ハウジング22の上端部へ向けて、カバー23を接近させる。そして、環状板部57の径方向内側の開口部570に、カバー23の周壁部232を圧入する。より詳細には、開口部570の内周面に、カバー23の周壁部232を圧入する。このとき、カバー23の周壁部232が径方向内側へ撓み、その反発力で、周壁部232が、開口部570の内周面を押圧する。これにより、ハウジング22の上端部に、カバー23が固定される。これにより、ハウジング22の開口部570とカバー23との間が封止される。したがって、ハウジング22の内部空間への水滴の浸入が防止される。すなわち、容易に組み立て可能なシール構造によって、モータ1の防水性を確保することができる。
【0030】
次に、モータ1の変形例について、図3を用いて説明する。以下、モータ1と異なる箇所について説明する。図3は、本実施形態の変形例に係るモータの部分断面図である。このモータ1Aのカバー23Aは、周壁部232Aから径方向外側へ広がるフランジ部233Aを有する。環状板部57Aの上面と、フランジ部233Aの下面と、が接触する。これにより、カバー23Aの軸方向の位置決めができ、カバー23Aが、軸方向下側に押し込まれすぎることによって生じる軸受25Aとの接触を防止できる。
(【0031】以降は省略されています)

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