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公開番号2021101599
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210708
出願番号2019232812
出願日20191224
発明の名称モータ
出願人日本電産株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02K 5/22 20060101AFI20210611BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】モータの大型化を抑制することができるコネクタ周辺構造の提供。
【解決手段】ロータ30およびステータ40を備えるモータ本体50と、制御部80と、ハウジング20と、コネクタ90と、を備えるモータ1。ハウジング20は、モータ本体50を保持する下部ハウジング24と、制御部80およびコネクタ90を保持する上部ハウジング25と、を有する。上部ハウジング25は、下部ハウジング24の外周端よりも径方向外側に突出するコネクタ保持部26を有する。コネクタ保持部26は、コネクタ90が軸方向に挿入されるコネクタ挿入部を有する。コネクタ挿入部は、コネクタ90の径方向内側を向く面と径方向に対向する内周側壁面に、内周側壁面の周方向の両端を結ぶ直線よりも径方向外側へ突出する隆起部を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
上下方向に延びる中心軸を中心とするロータおよびステータを備えるモータ本体と、
前記モータ本体の上側に位置する制御部と、
前記モータ本体および前記制御部を収容するハウジングと、
前記制御部に接続されるコネクタと、
を備え、
前記ハウジングは、
前記モータ本体を保持する下部ハウジングと、
前記下部ハウジングの上側に位置し前記制御部および前記コネクタを保持する上部ハウジングと、
を有し、
前記上部ハウジングは、前記下部ハウジングの外周端よりも径方向外側に突出するコネクタ保持部を有し、
前記コネクタ保持部は、前記コネクタが軸方向に挿入されるコネクタ挿入部を有し、
前記コネクタ挿入部は、前記コネクタの径方向内側を向く面と径方向に対向する内周側壁面に、前記内周側壁面の周方向の両端を結ぶ直線よりも径方向外側へ突出する隆起部を有する、モータ。
続きを表示(約 1,600 文字)【請求項2】
前記コネクタは、軸方向に延びるコネクタ本体と、前記コネクタ本体の外周面から径方向に広がるフランジ部とを有し、
前記フランジ部は、前記コネクタ挿入部の外周に位置する前記上部ハウジングの軸方向を向く面と接着剤を介して対向する、
請求項1に記載のモータ。
【請求項3】
前記フランジ部は、前記上部ハウジングの下面のうち、前記コネクタ挿入部と前記下部ハウジングとの間に位置する領域と接着剤を介して対向する、
請求項2に記載のモータ。
【請求項4】
前記隆起部は、軸方向から見て円弧状である、
請求項1から3のいずれか1項に記載のモータ。
【請求項5】
前記隆起部は、軸方向から見て直線状の部位を有する、
請求項1から3のいずれか1項に記載のモータ。
【請求項6】
前記コネクタは、前記ハウジングと径方向に対向する部位に、径方向外側に向かって凹む凹部を有する、
請求項1から5のいずれか1項に記載のモータ。
【請求項7】
前記コネクタの凹部に、前記下部ハウジングの外周面が嵌め合わされる、
請求項6に記載のモータ。
【請求項8】
前記コネクタの凹部に、前記隆起部が嵌め合わされる、
請求項6に記載のモータ。
【請求項9】
前記コネクタは、前記コネクタ本体の周方向両側に位置する前記フランジ部に、前記上部ハウジングと固定される第1固定部および第2固定部を有し、
前記コネクタ挿入部の前記隆起部は、軸方向から見て、前記第1固定部と前記第2固定部とを結ぶ直線状領域に重なる、
請求項2から7のいずれか1項に記載のモータ。
【請求項10】
前記第1固定部および前記第2固定部は、前記コネクタ保持部の突出方向において、前記隆起部の先端よりも前記モータ本体側に位置する、
請求項9に記載のモータ。
【請求項11】
前記下部ハウジングは、前記下部ハウジングの上端から径方向外側に広がるフランジ部を有し、
前記下部ハウジングのフランジ部は、前記上部ハウジングと固定される固定部を有し、
前記第1固定部および第2固定部の少なくとも一方は、軸方向に見て、前記下部ハウジングの固定部と重なって配置され、
前記下部ハウジングの固定部と、前記第1固定部および第2固定部の少なくとも一方とは、共通の固定部材によって前記上部ハウジングに固定される、
請求項9または10に記載のモータ。
【請求項12】
前記上部ハウジングは、前記下部ハウジングの上側に位置するヒートシンクと、前記ヒートシンクから径方向外側へ延びる前記コネクタ保持部と、を有する、
請求項1から11のいずれか1項に記載のモータ。
【請求項13】
上下方向に延びる中心軸を中心とするロータおよびステータを備えるモータ本体と、
前記モータ本体の上側に位置する制御部と、
前記モータ本体および前記制御部を収容するハウジングと、
前記制御部に接続されるコネクタと、
を備え、
前記ハウジングは、
前記モータ本体を保持する下部ハウジングと、
前記下部ハウジングの上側に位置し前記制御部および前記コネクタを保持する上部ハウジングと、
を有し、
前記上部ハウジングは、前記下部ハウジングの外周端よりも径方向外側に突出するコネクタ保持部を有し、
前記コネクタ保持部は、前記コネクタが軸方向に挿入されるコネクタ挿入部を有し、
前記コネクタは、前記コネクタの径方向内側を向く面に、径方向外側に向かって凹む凹部を有し、
前記凹部に前記下部ハウジングの外周面が嵌め合わされる、
モータ。

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 6,500 文字)【背景技術】
【0002】
従来、特許文献1,2に記載のように、ハウジング内に制御装置を収容するモータにおいて、径方向に突出するフランジ部を有する構成が知られる。制御装置に接続されるコネクタは、フランジ部の貫通孔に上下方向に挿入される。貫通孔の周囲に配置されるシール部材によりコネクタ周辺が封止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特許第6099915号公報
特許第6271968号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来、モータを制御する制御基板を設ける際、基板と外部電源とのやりとりを行うコネクタの配置によりモータが大型化してしまう。特許文献1では、コネクタ挿入部が長方形のモータユニットが開示されている。この構造では、円筒形モータとの干渉を避けるために径方向に大型化する。特許文献2では、コネクタの支持部がひし形形状である例が開示されている。円筒型モータの曲面と、ひし形の角とが干渉しないようにするには、モータユニット全体が径方向に大型化してしまう。
本発明は、モータの大型化を抑制することができるコネクタ周辺構造を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の1つの態様によれば、上下方向に延びる中心軸を中心とするロータおよびステータを備えるモータ本体と、前記モータ本体の上側に位置する制御部と、前記モータ本体および前記制御部を収容するハウジングと、前記制御部に接続されるコネクタと、を備え、前記ハウジングは、前記モータ本体を保持する下部ハウジングと、前記下部ハウジングの上側に位置し前記制御部および前記コネクタを保持する上部ハウジングと、を有し、前記上部ハウジングは、前記下部ハウジングの外周端よりも径方向外側に突出するコネクタ保持部を有し、前記コネクタ保持部は、前記コネクタが軸方向に挿入されるコネクタ挿入部を有し、前記コネクタ挿入部は、前記コネクタの径方向内側を向く面と径方向に対向する内周側壁面に、前記内周側壁面の周方向の両端を結ぶ直線よりも径方向外側へ突出する隆起部を有する、モータが提供される。
【0006】
本発明の1つの態様によれば、上下方向に延びる中心軸を中心とするロータおよびステータを備えるモータ本体と、前記モータ本体の上側に位置する制御部と、前記モータ本体および前記制御部を収容するハウジングと、前記制御部に接続されるコネクタと、を備え、前記ハウジングは、前記モータ本体を保持する下部ハウジングと、前記下部ハウジングの上側に位置し前記制御部および前記コネクタを保持する上部ハウジングと、を有し、前記上部ハウジングは、前記下部ハウジングの外周端よりも径方向外側に突出するコネクタ保持部を有し、前記コネクタ保持部は、前記コネクタが軸方向に挿入されるコネクタ挿入部を有し、前記コネクタは、前記コネクタの径方向内側を向く面に、径方向外側に向かって凹む凹部を有し、前記凹部に前記下部ハウジングの外周面が嵌め合わされる、モータが提供される。
【発明の効果】
【0007】
本発明の1つの態様によれば、モータの大型化を抑制できるコネクタ周辺構造を備えるモータが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1は、実施形態のモータの断面図である。
図2は、実施形態のモータの斜視図である。
図3は、実施形態のモータのカバーを取り外した状態を示す平面図である。
図4は、実施形態のモータのコネクタ保持部およびコネクタを示す部分斜視図である。
図5は、放熱強化部を示すモータの部分斜視図である。
図6は、コネクタ保持部を斜め下から見た部分斜視図である。
図7は、接着剤の塗布領域を示すコネクタの上面図である。
図8は、コネクタ周辺の部分斜視図である。
図9は、コネクタ周辺を斜め上から見た部分斜視図である。
図10は、コネクタ周辺を斜め下から見た部分斜視図である。
図11は、第1位置決め部を示す部分斜視図である。
図12は、第2位置決め部および第4位置決め部を示す部分斜視図である。
図13は、接着剤の塗布領域を示すモータの側面図である。
図14は、接着剤の塗布領域を示すモータの側面図である。
図15は、コネクタ保持部の作用説明図である。
図16は、コネクタ保持部の変形例を示す概略平面図である。
図17Aは、コネクタ保持部の変形例を示す概略平面図である。
図17Bは、コネクタ保持部の変形例を示す概略平面図である。
図18は、フランジ部と下部ハウジングとを下側から見た平面図である。
図19は、コネクタの変形例を示す概略断面図である。
図20は、コネクタの固定構造の変形例を示す概略平面図である。
図21は、コネクタの固定構造の変形例を示す概略側面図である。
図22は、コネクタ保持部の腕部先端における部分断面図である。
図23は、コネクタ固定構造の変形例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
以下の説明において、図1の中心軸Jの軸方向と平行な方向をZ軸方向とする。X軸方向は、Z軸方向と直交する方向とする。Y軸方向は、X軸方向とZ軸方向との両方と直交する方向とする。
Z軸方向の正の側(+Z側)を「上側」と呼び、Z軸方向の負の側(−Z側)を「下側」と呼ぶ。なお、上側および下側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係や方向を限定しない。また、特に断りのない限り、中心軸Jに平行な方向(Z軸方向)を単に「軸方向」と呼び、中心軸Jを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Jを中心とする周方向、すなわち、中心軸Jの軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。
さらに本明細書では、中心軸Jに直交する平面内におけるハウジング20の内外を示す方向を、単に「径方向」と呼ぶ場合があり、中心軸Jに直交する平面内においてハウジング20を周回する方向を、単に「周方向」と呼ぶ場合がある。
【0010】
図1および図2に示すように、モータ1は、ハウジング20と、モータ本体50と、上側ベアリング33と、下側ベアリング34と、カバー60と、制御部80と、コネクタ90と、を備える。
【0011】
モータ本体50は、上下方向に延びる中心軸Jを中心として回転するロータ30と、コイル41を有するステータ40とを備える。ハウジング20は、ロータ30およびステータ40を収容する下部ハウジング24と、下部ハウジング24の上側に位置する上部ハウジング25とを有する。
【0012】
上部ハウジング25の上面に制御部80が配置される。本実施形態では、制御部80は、軸方向と交差する方向に広がる制御基板である。制御部80としての制御基板には、各種の電子素子が実装される。制御部80は、ステータ40から延びる図示しないコイル線と電気的に接続される。制御部80は、コネクタ90から延びる図示しない接続端子と電気的に接続される。
【0013】
制御部80は、上部ハウジング25およびコネクタ90の上側から被せられるカバー60に囲まれ、モータ1の内部に収容される。上部ハウジング25およびコネクタ90とカバー60との接合部であるカバー接合部100は、図13に示すように、防水部材としての接着剤130により封止される。
【0014】
下部ハウジング24は、上下方向に延びる筒部21と、筒部21の下端に位置する底壁部23と、上側に開口する開口部24aと、を有する。ハウジング20の内面に、ステータ40が固定される。
【0015】
筒部21は、本実施形態の場合、中心軸Jを中心とする円筒状である。筒部21の形状は、円筒状に限られず、例えば、多角形の筒形としてもよい。底壁部23は、ステータ40の下側に位置する。底壁部23は、下側ベアリング34を保持するベアリング保持部23aと、底壁部23を軸方向に貫通する出力軸孔23bと、を有する。
【0016】
ロータ30は、シャフト31を有する。シャフト31は、上下方向に延びる中心軸Jを中心とする。ロータ30は、シャフト31とともに中心軸J周りに回転する。シャフト31の下側の端部は、出力軸孔23bを通じてハウジング20の下側へ突出する。
【0017】
上側ベアリング33および下側ベアリング34は、シャフト31を中心軸J回りに回転可能に支持する。下側ベアリング34は、ステータ40の下側において、ベアリング保持部23aに保持される。上側ベアリング33は、ステータ40の上側において、上部ハウジング25に保持される。
ステータ40は、ロータ30の径方向外側に位置する。ステータ40は、コイル41を有する。ステータ40の外周面は、ハウジング20の内周面に固定される。
【0018】
上部ハウジング25は、アルミニウム等からなる金属部材である。上部ハウジング25は、下部ハウジング24の上側に位置するヒートシンク部25aと、ヒートシンク部25aから径方向外側へ延びるコネクタ保持部26と、を有する。
【0019】
ヒートシンク部25aは、厚肉の板状である。ヒートシンク部25aの上面に制御部80が配置される。制御部80は、図示しない伝熱部材を介してヒートシンク部25aと熱的に接続される。ヒートシンク部25aは、制御部80から伝わる熱を放散させ、制御部80を冷却する。すなわち、上部ハウジング25は、モータ1におけるヒートシンクである。ヒートシンク部25aは、下面に開口する円筒状のベアリング保持部25dを有する。ベアリング保持部25dの内側に上側ベアリング33が保持される。
【0020】
ヒートシンク部25aは、下面から下側に突出する筒状部25eを有する。筒状部25eは、下部ハウジング24の上向きの開口部24aに上側から挿入される。ヒートシンク部25aと下部ハウジング24とは、図示しないボルトにより締結される。
【0021】
コネクタ保持部26は、ヒートシンク部25aから筒部21の外周面よりも径方向外側に突出する。コネクタ保持部26は、図3および図4に示すように、ヒートシンク部25aのX軸方向の径方向外側に位置する基端部26aと、基端部26aのY軸方向の両端から+X側の径方向外側に突出する2本の腕部26b、26cと、を有する。
【0022】
基端部26aは、図3および図5に示すように、径方向においてコネクタ90とヒートシンク部25aとの間に位置する。基端部26aは、制御部80の下側に位置する。制御部80のコネクタ90側の端部は、基端部26aよりもコネクタ90側へ延びる。制御部80の一部は、軸方向に見てコネクタ90と重なる。
【0023】
基端部26aは、図5に示すように、腕部26cとの接続部分に、部分的に上側へ突出する放熱強化部70を有する。基端部26aに位置する放熱強化部70は、本実施形態の場合、ほぼ矩形状である。放熱強化部70は、制御部80の下側に位置する。放熱強化部70は、基端部26aの他の部位よりも、制御部80の下面に接近して配置される。したがって、放熱強化部70には、制御部80からの熱が伝わりやすい。
【0024】
制御部80の放熱強化部70と重なる領域には、図4に示すように、発熱量の多い電子素子80aが配置される。放熱性に優れる放熱強化部70上に高発熱の電子素子80aを配置することで、電子素子80aの熱を効率よく放散させることができる。制御部80と放熱強化部70との間に、放熱グリスまたは伝熱シートを配置してもよい。放熱強化部70は、上部ハウジング25の上面の任意の位置に、任意の個数で配置できる。
【0025】
2本の腕部26b、26cは、径方向において、基端部26aのヒートシンク部25aとは反対側を向く面から、ヒートシンク部25aから離れる方向に向かって突出する。2本の腕部26b、26cは、腕部26b、26cが延びる方向と直交する方向(Y軸方向)に、互いに間隔を空けて配置される。
【0026】
腕部26bは、図6に示すように、腕部26bの下面に開口する穴からなる位置決め凹部71と、位置決め凹部71のヒートシンク部25a側に位置するボルト締結穴73と、を有する。腕部26cは、腕部26cの下面および側面に開口する切り欠きからなる位置決め凹部72と、位置決め凹部72のヒートシンク部25a側に位置するボルト締結穴74と、を有する。2箇所の位置決め凹部71、72は、Y軸方向に沿って並ぶ。2箇所のボルト締結穴73、74は、Y軸方向に沿って並ぶ。
【0027】
2本の腕部26b、26cの間にコネクタ90が保持される。この構成によれば、2本の腕部26b、26cによって、コネクタ90を周方向(Y軸方向)に固定できる。また、ヒートシンクである上部ハウジング25をダイカスト成形により作製する場合、腕部26b、26cが概ね一方向に延びる形状であることから、コネクタ保持部26を矩形枠状に成形する場合と比較して金型の湯回りがよく、鋳造不良が生じにくい。
【0028】
コネクタ90は、図4に示すように、上下方向に延びるコネクタ本体91と、コネクタ本体91の側面から上下方向と交差する方向に広がるフランジ部92とを有する。
コネクタ本体91は、図示しない接続端子を支持する箱形の部材である。コネクタ本体91は、図10に示すように、下面に向かって開口する複数の凹部91aを有する。凹部91aの内部に、図示しない接続端子が配置される。
【0029】
コネクタ90の+X側の径方向外側を向くコネクタ外周面90aは、腕部26b、26cの間に位置し、モータ1の外周面に露出する。図1および図3に示すように、コネクタ90と制御部80とは、上側から見て部分的に重なり合う。コネクタ90の図示しない接続端子は、コネクタ本体91の上面から上側へ突出する。コネクタ90と制御部80とは、互いに重なり合う領域において、図示しない接続端子を介して電気的に接続される。
【0030】
コネクタ90は、2本の腕部26b、26cの間に露出するコネクタ外周面90aに、径方向内側に凹む凹部198Aを有する。
本実施形態の場合、コネクタ90は、X軸方向に沿って見て、コネクタ外周面90aの外縁に沿って延びる外周壁部198を有する。外周壁部198は、コネクタ外周面90aの上端の辺縁に沿って延びる上部壁部198aと、コネクタ外周面90aの腕部26b側の辺縁に沿って延びる側方壁部198bと、コネクタ外周面90aの腕部26c側の辺縁に沿って延びる側方壁部198cと、を有する。上部壁部198aの腕部26b側の端部は、側方壁部198bの上端と接続される。上部壁部198aの腕部26c側の端部は、側方壁部198cの上端と接続される。
(【0031】以降は省略されています)

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