(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
モータのステータ又は筐体に取付けられたステータ枠に設けられたコネクタ部と、該コネクタ部と嵌合するモータ側コネクタとからなり、前記ステータ枠が、ステータコイルの端末部に接続される結線部を有する導体板部と、前記結線部を除く前記導体板部を覆うと共に前記ステータに取り付けられる絶縁性のハウジングとを備えたモータ用コネクタであって、
前記モータの筐体と前記モータ側コネクタとの間に防水機能部が形成されており、
前記結線部が前記導体板部の一面から突出する圧着端子で構成されるとともに、前記コネクタ部の面が前記圧着端子が突出する側の前記ステータ枠のハウジングの面より突出していないことを特徴とするモータ用コネクタ。
前記防水機能部が、前記モータの筐体に形成される防水面と、前記モータ側コネクタに設けられるOリングとを備え、該Oリングが前記防水面に接触して前記筐体と前記モータ側コネクタとの間を封止することを特徴とする請求項1記載のモータ用コネクタ。
前記コネクタ部及び前記モータ側コネクタに、前記モータ側コネクタを前記コネクタ部に嵌合する際のロック機構を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載のモータ用コネクタ。
前記ロック機構は、前記コネクタ部に設けられた突起と、前記モータ側コネクタに設けられ、前記突起をロックする弾性ロック片を有するロック部材とからなることを特徴とする請求項3記載のモータ用コネクタ。
【背景技術】
【0002】
従来、二相以上のハイブリッド型ステッピングモータ等の小型モータに用いられるモータ用多極型コネクタとして、例えば、特許文献1に示すものが知られている。
特許文献1に示すモータ用多極型コネクタは、モータ内部の各励磁巻線の端末部を直接接続する巻線保持部を有する導体部と、外部接続用コネクタとの嵌合時に電気的接続を行う接続部とを一体のコンタクトとして有する。そして、このモータ用多極型コネクタは、モータにあるインシュレータの所定の場所に設けられる。このモータ用多極型コネクタによれば、複数個の励磁巻線の各端末部と外部電力供給装置からのケーブルとの接続を他の中継部品を用いることなく簡略に行なうことができる。
【0003】
また、従来のモータの防水構造として、例えば、特許文献2に示すものが知られている。
特許文献2に示すモータの防水構造においては、モータヨークとエンドハウジングとがコネクタ嵌合部を形成する形でモータに組付けられている。そして、コネクタ嵌合部には、外部接続用コネクタと嵌合しうるモータ側コネクタが装着される。また、外部接続用コネクタのパッキン装着部には、モータヨークまたはエンドハウジングとモータ側コネクタとの継ぎ目に当接するリップ部を備えた防水パッキンが装着されている。これにより、当該継ぎ目に防水パッキンのリップ部が当接し、コネクタ嵌合部におけるシール性を確保することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、この従来の特許文献1に示したモータ用多極型コネクタ及び特許文献2に示したモータの防水構造にあっては、以下の問題点があった。
即ち、特許文献1に示したモータ用多極型コネクタの場合には、当該多極型コネクタはモータのインシュレータに取り付けられているが、モータ側の筐体と当該多極型コネクタとの間の防水性が低い。筐体と多極型コネクタとの間には、当該多極型コネクタの接続部、導体部間を絶縁するための樹脂が充填されているのが一般的であるが、部材間の線膨張係数の差により微小な隙間が生ずるので、かかる樹脂による防水性は期待できない。
【0006】
一方、特許文献2に示したモータの防水構造にあっては、モータヨークまたはエンドハウジングとモータ側コネクタとの継ぎ目に外部接続用コネクタに装着された防水パッキンが当接し、コネクタ嵌合部におけるシール性を確保することができる。しかし、外部接続用コネクタをモータ側コネクタに嵌合するまでは、モータヨークまたはエンドハウジングとモータ側コネクタとの継ぎ目を防水することができない。つまり、外部接続用コネクタを嵌合する前段階では、モータ単体でコネクタ嵌合部(モータの筐体)とモータ側コネクタとの間を防水することができない。
従って、本発明はこれら問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、モータ単体でモータの筐体とモータ側コネクタとの間の防水を確実に行なうことができるモータ用コネクタ及びモータ用コネクタ組立体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明のある態様に係るモータ用コネクタは、モータのステータ又は筐体に取付けられたステータ枠に設けられたコネクタ部と、該コネクタ部と嵌合するモータ側コネクタとからなり、前記ステータ枠が、ステータコイルの端末部に接続される結線部を有する導体板部と、前記結線部を除く前記導体板部を覆うと共に前記ステータに取り付けられる絶縁性のハウジングとを備えたモータ用コネクタであって、前記モータの筐体と前記モータ側コネクタとの間に防水機能部が形成されて
おり、前記結線部が前記導体板部の一面から突出する圧着端子で構成されるとともに、前記コネクタ部の面が前記圧着端子が突出する側の前記ステータ枠のハウジングの面より突出していないことを特徴としている。
【0008】
また、このモータ用コネクタにおいて、前記防水機能部が、前記モータの筐体に形成される防水面と、前記モータ側コネクタに設けられるOリングとを備え、該Oリングが前記防水面に接触して前記筐体と前記モータ側コネクタとの間を封止することが好ましい。
更に、このモータ用コネクタにおいて、前記コネクタ部及び前記モータ側コネクタに、前記モータ側コネクタを前記コネクタ部に嵌合する際のロック機構を設けることが好ましい。
また、このモータ用コネクタにおいて、前記ロック機構は、前記コネクタ部に設けられた突起と、前記モータ側コネクタに設けられ、前記突起をロックする弾性ロック片を有するロック部材とからなることが好ましい。
【0009】
また、本発明の別の態様に係るモータ用コネクタ組立体は、前述のモータ用コネクタと、該モータ用コネクタの前記モータ側コネクタと嵌合する外部接続用コネクタとからなることを特徴としている。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係るモータ用コネクタ及びモータ用コネクタ組立体によれば、モータ用コネクタは、モータのステータに取付けられたステータ枠に設けられたコネクタ部と、コネクタ部と嵌合するモータ側コネクタとからなる。そして、モータの筐体とモータ側コネクタとの間に防水機能部が形成されている。このため、モータ単体でモータの筐体とモータ側コネクタとの間を確実に防水することができる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1には、モータ用コネクタ4を備えたモータ1が示されている。モータ1は、3相モータであり、ステータ3と、図示しないロータと、U相コイルWu、V相コイルWv、及びW相コイルWwからなるステータコイル(図示せず)とを備えている。ステータ3、ロータ、及びステータコイルは、筐体2内に収容されている。そして、ステータ3の端面には、略円環状のステータ枠30が取り付けられ、このステータ枠30の外周の一部にコネクタ部10が設けられている(
図3参照)。コネクタ部10は、
図6に示すように、筐体2内に位置している。そして、
図1乃至
図6に示すように、コネクタ部10には、モータ側コネクタ20が嵌合されるようになっており、コネクタ部10と、モータ側コネクタ20とでモータ用コネクタ4を構成している。
ここで、ステータ枠30は、
図1及び
図7乃至
図9に示すように、導体板部31と、絶縁性のハウジング32とを備えている。
【0013】
導体板部31は、
図9に示すように、接地板部31g、U相接続板部31u、V相接続板部31v、W相接続板部31w、及び中性点接地板部31nを備え、導電性金属板を打抜き及び曲げ加工することによって略円環状に形成されている。接地板部31g、U相接続板部31u、V相接続板部31v、W相接続板部31w、及び中性点接地板部31nは、それぞれ互いに絶縁されている。U相接続板部31uの内周部には、ステータコイルのうちのU相コイルWuの一端末部に接続される結線部31uaが設けられている。また、V相接続板部31vの内周部には、V相コイルWvの一端末部に接続される結線部31vaが設けられている。更に、W相接続板部31wの内周部には、W相コイルWwの一端末部に接続される結線部31waが設けられている。また、中性点接地板部31nの内周部には、U相コイルWuの他端末部に接続される結線部31naが設けられている。また、中性点接地板部31nの内周部には、V相コイルWvの他端末部に接続される結線部31nbが設けられている。更に、中性点接地板部31nの内周部には、W相コイルWwの他端末部に接続される結線部31ncが設けられている。これら結線部31ua,31va,31wa,31na,31nb,31ncは、
図4に示すように、導体板部31の一面から突出する圧着端子で構成されている。
【0014】
また、ハウジング32は、
図1乃至4及び
図7乃至
図9に示すように、結線部31ua,31va,31wa,31na,31nb,31ncを除く導体板部31を覆うように略円環状に形成されている。導体板部31は、インサート成形することによってハウジング32に覆われる。ハウジング32の外周における対向部には、ハウジング32をステータ3の端面に取り付けるための一対の取付部33が設けられている。各取付部33には、取付用ねじ(図示せず)が貫通する貫通孔34が形成されている。
【0015】
また、コネクタ部10は、
図7及び
図9に示すように、ステータ枠30の外周部の一部に設けられ、
図3乃至
図6に示すように、コネクタ部10の外側からモータ側コネクタ20が嵌合するようになっている。コネクタ部10は、絶縁性のハウジング11と、ハウジング11の幅方向に沿って所定ピッチで取り付けられた接地用コンタクト12g、U相用コンタクト12u、V相用コンタクト12v、及びW相用コンタクト12wとを備えている。接地用コンタクト12gは、
図9に示すように、導体板部31の接地板部31gから延びている。また、U相用コンタクト12uは、導体板部31のU相接続板部31uから延びている。更に、V相用コンタクト12vは、導体板部31のV相接続板部31vから延びている。また、W相用コンタクト12wは、導体板部のW相接続板部31wから延びている。
【0016】
そして、
図7及び
図8に示すように、結線部31ua,31va,31wa,31na,31nb,31ncを構成する圧着端子が突出する側のステータ枠30のハウジング32の面及びコネクタ部10の面は、同一平坦面に形成されている。
一方、モータ側コネクタ20は、
図1乃至
図6に示すように、絶縁性のハウジング21と、ハウジング21に取付けられた複数のコンタクト22とを備えている。ハウジング21は、コネクタ部10に嵌合する略円筒形の第1嵌合部21aと、後述する外部接続用コネクタ7(
図14参照)が嵌合する略円筒型の第2嵌合部21bとを備えている。また、第1嵌合部21aと第2嵌合部21bとの間には、フランジ部21cが設けられている。そして、各コンタクト22は、
図6及び
図7に示すように、コネクタ部10の接地用コンタクト12g、U相用コンタクト12u、V相用コンタクト12v、及びW相用コンタクト12wのそれぞれに接触する第1接触部22aを有する。第1接触部22aは、第1嵌合部21a内に突出している。また、各コンタクト22は、外部接続用コネクタ7の各コンタクト(図示せず)に接触する第2接触部22bを有する。第2接触部22bは、第2嵌合部21b内に突出している。
【0017】
そして、
図1及び
図6に示すように、モータ1の筐体2には、モータ側コネクタ20をコネクタ部10に嵌合する際に、モータ側コネクタ20の第1嵌合部21aの通過を許容する開口2aが形成されている。
ここで、モータ1の筐体2と、コネクタ部10に嵌合されたモータ側コネクタ20の第1嵌合部21aとの間には、
図1及び
図6に示すように、防水機能部5が設けられる。この防水機能部5は、モータ1の筐体2の開口2aに形成される防水面2bと、モータ側コネクタ20の第1嵌合部21aの外周に設置されたOリング24とを備えている。Oリング24は、当該防水面2bに接触して筐体2とモータ側コネクタ20の第1嵌合部21aとの間を封止する。また、防水機能部5は、筐体2の上面に形成される防水面2cと、モータ側コネクタ20のフランジ部21cの下面に設けられた円環状のシール部材25とを備えている。シール部材25は、
図6に示すように、モータ側コネクタ20がコネクタ部10に嵌合した際に、筐体2の上面に形成された防水面2cに当接する。これにより、モータ側コネクタ20のフランジ部21cの下面と筐体2の防水面2cとの間を封止する。
【0018】
更に、
図4及び
図5に示すように、コネクタ部10及びモータ側コネクタ20には、モータ側コネクタ20をコネクタ部10に嵌合する際のロック機構6が設けられている。
このロック機構6は、コネクタ部10に設けられた突起13aと、モータ側コネクタ20に設けられ、突起13aをロックする弾性ロック片23dを有するロック部材23とからなっている。突起13aは、
図9に示すように、コネクタ部10のハウジング11にインサート成形される金属片13に形成されている。突起13aを有する金属片13は、ハウジング11の左右方向両側に一対設けられている。突起13aを有する金属片13は、導体板部31をインサート成形する際に同時にインサート成形される。
【0019】
また、ロック部材23は、
図4に示すように、ロック側コネクタ20の第1嵌合部21aの左右方向に第1嵌合部21aの表面に沿って延在する基板部23aを備えている。基板部23aの左右方向両端には、
図5に示すように(
図5には基板部23aの左右方向片端のみを図示)、基部23aに対して略垂直に折り曲げられるとともに上方に延びる連結板部23bが設けられている。そして、連結板部23bの上端から圧入固定部23cが延び、圧入固定部23cの略中央部の下縁から下方に弾性ロック片23dが延びている。弾性ロック片23dには、突起13aが入り込むロック用開口23eが形成されている。ロック部材23は、金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成される。また、ロック部材23は、
図5に示すように、圧入固定部23cを第1嵌合部21aに形成された圧入用孔21eに圧入することにより、第1嵌合部21aに固定される。
【0020】
次に、
図1及び
図10乃至
図13を参照して、モータ1にモータ用コネクタ4を取り付ける組立工程を説明する。
モータ1にモータ用コネクタ4を取り付けるには、先ず、
図10に示すように、ステータ枠30をステータ3の端面に取り付ける。このステータ枠30のステータ3への取付けに際しては、図示しない取付用ねじを用いてステータ枠30の各取付部33の貫通孔34を介して行なう。
【0021】
次いで、
図10に示すように、アンビル41及びクリンパ42を用いて、U相コイルWuの一端末部に結線部31uaを、U相コイルWuの他端末部に結線部31naを圧着する。同様に、V相コイルWvの一端末部に結線部31vaを、V相コイルWvの他端末部に結線部31nbを圧着する。更に同様に、W相コイルWwの一端末部に結線部31waを、W相コイルWwの他端末部に結線部31ncを圧着する。次に、モータ1の筐体2内にステータ3を収容する。
【0022】
ここで、モータ側コネクタ20がコネクタ部10と分離しており、かつ、結線部31ua,31va,31wa,31na,31nb,31ncを構成する圧着端子が突出する側のステータ枠30のハウジング32の面及びコネクタ部10の面は、同一平坦面に形成されている。このため、
図10に示すように、アンビル41及びクリンパ42による圧着に際し、ステータ枠30及びコネクタ部10が邪魔になることはない。つまり、モータ側コネクタ20がコネクタ部10と当初から一体となっていると、モータ側コネクタ20が邪魔になり、圧着端子をアンビル41の近傍に位置させることができない。また、圧着端子が突出する側のステータ枠30のハウジング32の面及びコネクタ部10の面が同一平坦面に形成されていないと、コネクタ部10が邪魔となって圧着端子をアンビル41の近傍に位置させることができなかったり、あるいはハウジング32が邪魔となってクリンパ42の動作の障害になることがある。
【0023】
なお、圧着端子を構成する各結線部31ua,31va,31wa,31na,31nb,31ncは、
図11に示すように(
図11には、結線部31uaのみ図示)、U相コイルWu、V相コイルWv及びW相コイルWwに対して交差する方向に交互に延びる複数の溝35a及び突起部35bを備えている。U相コイルWu、V相コイルWv及びW相コイルWwは、マグネットワイヤで形成されている。各U相コイルWu、V相コイルWv及びW相コイルWwの端末部に各結線部31ua,31va,31wa,31na,31nb,31ncを圧着すると、突起部35bがマグネットワイヤのエナメル被覆を突き破って芯線に接続される。従って、各結線部31ua,31va,31wa,31na,31nb,31ncを圧着端子で構成して圧着作業を行うことにより、マグネットワイヤの被覆除去作業や半田接続作業が不要となり、結線作業の自動化を行うことができる。
【0024】
そして、各U相コイルWu、V相コイルWv及びW相コイルWwの結線作業が完了した後、
図12に示すように、各結線部31ua,31va,31wa,31na,31nb,31ncを導体板部31上に重なるように折り返す。
次いで、図示はしないが、モータ1の筐体2とコネクタ部10との間に樹脂を充填し、接地用コンタクト12g、U相用コンタクト12u、V相用コンタクト12v、及びW相用コンタクト12w間の絶縁を確実にする。
その後、
図13に示すように、モータ側コネクタ20の第1嵌合部21aをコネクタ部10に嵌合する。これにより、
図1に示すように、モータ1にモータ用コネクタ4が取り付けられることになる。
【0025】
ここで、モータ側コネクタ20の第1嵌合部21aをコネクタ部10に嵌合すると、モータ側コネクタ20の各コンタクト22がコネクタ部10の接地用コンタクト12g、U相用コンタクト12u、V相用コンタクト12v、及びW相用コンタクト12wのそれぞれに接触する。これにより、モータ側コネクタ20とコネクタ部10とが電気的に接続される。
【0026】
そして、モータ側コネクタ20の第1嵌合部21aがコネクタ部10に嵌合するときには、
図4及び
図5に示すように、モータ側コネクタ20に設けられた弾性ロック片23dが突起13aによって一旦外側に変位する。そして、嵌合完了時には突起13aがロック用開口23eに入り込み、弾性ロック片23dが元の状態に復元する。これにより、モータ側コネクタ20がコネクタ部10に対してロックされる。このため、ねじ止め等を行うことなく、モータ側コネクタ20のコネクタ部10に対する嵌合解除を阻止することができる。なお、弾性ロック片23dが突起13aをロックするようにしているため、モータ側コネクタ20をコネクタ部10に対して容易にロックすることができる。
【0027】
そして、モータ側コネクタ20の第1嵌合部21aがコネクタ部10に嵌合するときには、モータ側コネクタ20の第1嵌合部21aが筐体2に形成された開口2aを通過してコネクタ部10に嵌合する。このとき、防水機能部5を構成するモータ側コネクタ20側のOリング24が、筐体2の防水面2bに接触して筐体2とモータ側コネクタ20の第1嵌合部21aとの間を封止する。これにより、モータ1の筐体2とモータ側コネクタ20の第1嵌合部21aとの間を確実に防水することができる。そして、防水機能部5として、モータ側コネクタ20にOリング24を用いてあるから、汎用品を用いた簡単な構成で防水機能を達成することができる。
【0028】
また、モータ側コネクタ20の第1嵌合部21aがコネクタ部10に嵌合したときには、
図6に示すように、モータ側コネクタ20のフランジ部21cの下面にあるシール部材25が、筐体2の上面に形成された防水面2cに当接する。これにより、モータ側コネクタ20のフランジ部21cの下面と筐体2の防水面2cとの間を封止する。このため、モータ1の筐体2とモータ側コネクタ20のフランジ部21cとの間を確実に防水することができる。
【0029】
そして、モータ用コネクタ4を取り付けたモータ1におけるモータ用コネクタ4のモータ側コネクタ20には、
図14に示すように、外部接続用コネクタ7が嵌合される。外部接続用コネクタ7は、モータ側コネクタ20の第2嵌合部21bと嵌合するコネクタ嵌合部7aと、図示しない電力供給装置に接続されたケーブル(図示せず)が接続されるケーブル接続部7bとを備えている。
このように、ケーブルを介して電力供給装置に接続された外部接続用コネクタ7をモータ側コネクタ20に嵌合することにより、モータ1側に電力を供給することができる。
【0030】
そして、モータ用コネクタ4と、モータ用コネクタ4のモータ側コネクタ20と嵌合する外部接続用コネクタ7とからモータ用コネクタ組立体8を構成している。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、防水機能部5は、モータ1の筐体2とモータ側コネクタ20との間を防水できればよく、必ずしも防水面2b、Oリング24、防水面2c及びシール部材25を備えていなくても良い。
【0031】
また、コネクタ部10及びモータ側コネクタ20に、モータ側コネクタ20をコネクタ部10に嵌合する際のロック機構6を必ずしも設けなくてよい。
更に、コネクタ部10の面は、ステータ枠30のハウジング32の面と同一平坦面に形成される必要はなく、ハウジング32の面より突出せず、例えば凹んでいてもよい。
また、ステータ枠30は、モータ1のステータ3ではなく、筐体2に取り付けられてもよい。