特開 2024-65833 モータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024065833

(43)【公開日】2024-05-15

(54)【発明の名称】モータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 5/04 20060101AFI20240508BHJP

【ＦＩ】

H02K5/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022174893

(22)【出願日】2022-10-31

(71)【出願人】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】ニデックインスツルメンツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095452

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 博樹

(74)【代理人】

【識別番号】100130535

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 明

(74)【代理人】

【識別番号】100183025

【弁理士】

【氏名又は名称】大角 孝一

(72)【発明者】

【氏名】山之井 靖高

【テーマコード（参考）】

5H605

【Ｆターム（参考）】

5H605AA02

5H605AA03

5H605BB05

5H605BB17

5H605CC01

5H605CC02

5H605CC06

5H605CC10

5H605EC01

5H605EC05

5H605EC11

5H605FF06

5H605GG18

(57)【要約】

【課題】モータ内部の気密性を向上する。
【解決手段】開口部１１を有するモータケース１０と、モータケース１０内に設けられたロータ３０と、モータケース１０内のロータ３０の周囲に設けられロータ３０を回転駆動するステータ２０と、開口部１１を閉塞するように設けられた蓋体４０と、蓋体４０の外側領域４１に設けられコネクタピン５０が圧入方向Ｐに圧入されて取り付けられる圧入部４４と、外側領域４１に設けられコネクタピン５０の周方向においてコネクタピン５０全体が露出される凹部４５と、外側領域４１からモータケース１０の開口部１１を覆うコネクタカバー６０と、が設けられ、凹部４５には蓋体４０の形成素材とは異なる形成素材が充填されるモータ１。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口部を有するモータケースと、
前記モータケース内に設けられたロータと、
前記モータケース内の前記ロータの周囲に設けられ、前記ロータを回転駆動するステータと、
前記開口部を閉塞するように設けられた蓋体と、
前記蓋体の外側領域に設けられコネクタピンが圧入方向に圧入されて取り付けられる圧入部と、
前記外側領域に設けられ前記コネクタピンの延設方向と交差する周方向において前記コネクタピン全体が露出される凹部と、
前記外側領域から前記モータケースの前記開口部を覆うコネクタカバーと、が設けられ、
前記凹部には前記蓋体の形成素材とは異なる形成素材が充填されることを特徴とするモータ。

【請求項2】

請求項１に記載のモータにおいて、
前記凹部に充填される素材は、前記コネクタカバーの形成素材と同一であることを特徴とするモータ。

【請求項3】

請求項１に記載のモータにおいて、
前記凹部には、前記蓋体の形成素材よりも密閉性の高い材料が充填されていることを特徴とするモータ。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載のモータにおいて、
前記圧入部は、前記延設方向における前記凹部の両側に設けられていることを特徴とするモータ。

【請求項5】

請求項１から３のいずれか１項に記載のモータにおいて、
前記コネクタピンは、一部が前記周方向に突出する突出部が設けられ、前記突出部が前記圧入部に圧入されることを特徴とするモータ。

【請求項6】

請求項１から３のいずれか１項に記載のモータにおいて、
前記コネクタカバーの形成素材と前記圧入部の形成素材とは別の素材であることを特徴とするモータ。

【請求項7】

請求項１から３のいずれか１項に記載のモータにおいて、
前記外側領域は、前記コネクタピンを延設方向と交差する並び方向に複数並べて配置し、
前記圧入部は、前記並び方向における前記コネクタピン同士の間に肉抜きされた前記延設方向に沿う壁部が設けられていることを特徴とするモータ。

【請求項8】

請求項１から３のいずれか１項に記載のモータにおいて、
前記外側領域には、前記凹部が複数形成されていることを特徴とするモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、特許文献１及び特許文献２で表されるように、様々なモータが使用されている。このうち、例えば、特許文献１で表されるように、気密性を要する場所に使用される密閉型のモータがある。特許文献１及び特許文献２で表されるようなモータにおいては、端子であるコネクタピンが設けられており、コネクタピンを設ける構造としては、例えば、特許文献３や特許文献４などで例示することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－２５３１３６号公報

【特許文献2】特開２００６－１２９５５１号公報

【特許文献3】特開２００１－８５１２０号公報

【特許文献4】特開２０００－１３３３７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、気密性を要する場所にコネクタピンを有する従来のモータを使用する場合においては、モータ内部の気密性が不十分となる場合があった。これは、一例としては、コネクタピンを取り付けている部分から気体が漏れることに起因する。このため、モータ内部の気密性を向上することが求められている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明のモータは、開口部を有するモータケースと、前記モータケース内に設けられたロータと、前記モータケース内の前記ロータの周囲に設けられ、前記ロータを回転駆動するステータと、前記開口部を閉塞するように設けられた蓋体と、前記蓋体の外側領域に設けられコネクタピンが圧入方向に圧入されて取り付けられる圧入部と、前記外側領域に設けられ前記コネクタピンの延設方向と交差する周方向において前記コネクタピン全体が露出される凹部と、前記外側領域から前記モータケースの前記開口部を覆うコネクタカバーと、が設けられ、前記凹部には前記蓋体の形成素材とは異なる形成素材が充填されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、モータ内部の気密性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施形態のモータを示す斜視図である。

【図2】図１のモータの断面図である。

【図3】図１のモータからモータケースとコネクタカバーとサブカバーとを取り外した状態を表す斜視図である。

【図4】図１のモータのステータを表す斜視図である。

【図5】図４のステータの蓋体の外側領域の拡大斜視図である。

【図6】図４のステータの蓋体の平面図である。

【図7】図５の外側領域に取り付けられるコネクタピンのつぶし部を表す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。まず、図１から図３を参照して、本発明の一実施例であるモータ１の概要について説明する。なお、以下の説明では、モータ軸３１の軸線方向をＺ方向とし、Ｚ方向と直交するとともに互いに直交する方向をＸ方向及びＹ方向とする。ここで、Ｙ方向は、コネクタピン５０の延設方向に対応する。また、矢印の向く方向が＋方向とし、その反対側を－方向とする。したがって、例えば、図２においては＋Ｚ方向が上方向となる。

【0009】

本実施例のモータ１は、例えば自動２輪車などのエンジンの吸気量を調節する機構に適用することが可能なＩＡＣＶ（Ｉｎｔａｋｅ Ａｉｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖａｌｖｅ）モータである。ただし、本発明は、自動２輪車用のＩＡＣＶモータに限定されない。本実施例のモータ１は、コイル２１に流す電流を切り換えることによって回転磁界を作り、周方向に多極着磁したロータマグネット３２を同期回転させるように構成されている。

【0010】

図１から図３などで表されるように、本実施例のモータ１は、モータケース１０と、ステータ２０と、ロータ３０と、コネクタカバー６０と、移動部７０と、を備えている。モータケース１０は、図２で表されるように、磁性金属（例えば鉄）によって＋Ｚ方向側が開口部１１により大きく開口するカップ状になっており、－Ｚ方向側もモータ軸３１を通す開口部１２が設けられている。また、ロータ３０は、モータ軸３１とモータ軸３１の外周に同軸状に固定された円筒状のロータマグネット３２とを有し、モータケース１０内に設けられている。

【0011】

ステータ２０は、図２で表されるように、モータケース１０内のロータ３０の周囲に設けられ、ロータ３０を回転駆動するよう構成されている。ステータ２０は、図２及び図３で表されるように、コイル２１、蓋体４０及びボビン４７などを有し、蓋体４０及びボビン４７などと一体的に構成されている。ここで、蓋体４０は、開口部１１を閉塞するように設けられている。蓋体４０は、ロータ３０の端部を支持する第１軸受部４２１を備え、樹脂で一体に形成されている。また、開口部１２には第２軸受部４２２が備えられている。

【0012】

コネクタカバー６０は、蓋体４０の外側領域４１からモータケース１０の開口部１１を覆うように樹脂で一体的に成形されるようになっており、組立の最終工程においてモールド成形（例えば射出成形）されることで、モータケース１０の開口部１１を気密にするようになっている。蓋体４０は、外側領域４１に、コネクタピン５０が取り付けられている。蓋体４０は、ステータ２０を一体的に構成する樹脂によって当該ステータ２０と一体的に形成され、図２で表されるように、コネクタカバー６０が取り付けられた際にコネクタピン５０がコネクタカバー６０内に配置された状態となる。コネクタピン５０の基端部は、ステータ２０におけるコイル２１と接続されている。

【0013】

そして、例えば、ステータ２０と蓋体４０とをボビン４７を成形する樹脂で一体的に構成するに際し、複数のヨークを金型内にインサートした状態でボビン４７と蓋体４０を同時に射出成形（インサート射出成形）することができる。その上で、ボビン４７にコイル２１を巻き付け、そのコイル２１の端部をコネクタピン５０の端子に巻回し半田付けや溶接等で接続することで、蓋体４０と一体化されたステータ２０を得ることができる。ただし、蓋体４０とステータ２０とが一体化された構成でなくてもよく、蓋体４０とステータ２０とが別体で構成されていてもよい。

【0014】

蓋体４０には、コネクタピン５０の端子の配置を可能とする空間部４８が設けられている。この空間部４８は、図２で表されるサブ蓋体４３を蓋体４０に取り付けることによって蓋体４０内に形成され、サブ蓋体４３を外すことによって外部に開放されるようになっている。すなわち、サブ蓋体４３は、コネクタピン５０の端子に対応する部分に空間部４８を形成すべく、蓋体４０の一構成要素として蓋体４０に着脱自在に設けられており、コネクタピン５０の端子を露出させることによってコネクタピン５０の端子へのコイル２１の巻回、接続等を可能とし、コネクタピン５０の端子を覆うことによりこれを保護するようになっている。また、蓋体４０は、サブ蓋体４３を取り付けることによって、モータケース１０における開口部１１の全体を閉塞するようになっている。

【0015】

ロータ３０は、モータケース１０の開口部１１からモータケース１０内に挿入されており、ロータ３０の中心に固定されたモータ軸３１が、第１軸受部４２１及び第２軸受部４２２もしくはどちらか一方に回転自在に嵌合している。また、ステータ２０は、ロータ３０の外周面に近接した状態となるように、モータケース１０の周壁部に嵌合されている。

【0016】

移動部７０は、自動２輪車などのエンジンの吸気量を調節する機構に本実施例のモータ１が使用された場合の弁として使用することができ、モータ軸３１が回転することに伴ってＺ方向に沿って移動する。図２で表されるように、移動部７０にはねじりコイル７１が取り付けられており、移動部７０はねじりコイル７１による押圧力によりモータケース１０に向けて＋Ｚ方向に押圧されている。モータ軸３１が回転することに伴ってねじりコイル７１の押圧力に抗って移動部７０は－Ｚ方向に移動可能な構成となっている。移動部７０がＺ方向に沿って移動することで、例えば、ガソリンエンジンの混合気流量調整弁としての役割などを担うことができる。

【0017】

以下に、図４から図７を参照して、本実施例のモータ１の要部である蓋体４０及びコネクタピン５０の詳細構成について説明する。なお、蓋体４０及びコネクタピン５０の形状がわかりやすいように、図４及び図５では凹部４５に充填する密閉材料Ｍが省略して表されており、図６では凹部４５に充填する密閉材料Ｍが透明化して表されている。なお、密閉材料Ｍは、コネクタカバー６０をモールド成形する際にコネクタカバー６０を形成する材料が流れ込むことで形成される。上記のように、本実施例のモータ１の蓋体４０には、外側領域４１に、コネクタピン５０が取り付けられている。本実施例のモータ１は、開口部１２及び開口部１１を介してモータケース１０とコネクタカバー６０との間の領域に至った気流が蓋体４０の外側領域４１とコネクタカバー６０との密閉性を向上することで外部に漏れ出ることを抑制することが可能な構成となっている。

【0018】

図４から図６で表されるように、本実施例の蓋体４０の外側領域４１には、コネクタピン５０が＋Ｚ方向に対応する圧入方向Ｐに圧入されて取り付けられる圧入部４４と、コネクタピン５０の延設方向（Ｙ方向）と交差する周方向においてコネクタピン５０全体が露出される凹部４５と、が設けられている。なお、凹部４５には、圧入部４４の形成素材（すなわち、本実施例の場合はステータ２０の形成素材）よりも密閉性の高い密閉材料Ｍ（図６参照）が充填されている。ここで、外側領域４１とコネクタカバー６０とは、圧入部４４においてコネクタピン５０がコネクタカバー６０の下面部材６１（図２参照）により圧入方向Ｐに押圧されることで密閉される。なお、下面部材６１は、密閉材料Ｍに対応し、圧入部４４の溝（Ｘ方向に隣接する壁部４６同士の間）に入り込んでコネクタピン５０を押圧可能な構成となっている。さらに、外側領域４１とコネクタカバー６０とは、上記のように凹部４５において密閉性の高い密閉材料Ｍ（本実施例の場合はコネクタカバー６０の形成素材）が充填されることで密閉されている。

【0019】

このように、本実施例のモータ１は、圧入部４４と凹部４５との両方でコネクタピン５０の周囲を密閉することで、モータ１の内部の気密性を向上することができる構成となっている。圧入部４４にコネクタピン５０を圧入する際に、圧入部４４において隙間ができる可能性があるが、コネクタピン５０の周囲を凹部４５において密閉材料Ｍで密閉することで、モータ１の内部の気密性を向上することができる。なかでも、圧入部４４の形成素材よりも密閉性の高い密閉材料Ｍが凹部４５に充填される構成とすることで、特に、モータ１の内部の気密性を向上することができる。ここで、本実施例について別の表現をすると、本実施例のコネクタカバー６０は、外側領域４１からモータケース１０の開口部１１を覆い、凹部４５には蓋体４０の形成素材とは異なる形成素材が充填されている。なお、凹部４５に充填される密閉材料Ｍに対応する部分を残りのコネクタカバー６０の形成素材とは別の素材で形成してもよく、その場合、密閉材料Ｍを残りのコネクタカバー６０の形成素材よりも密閉性の高い材料とすることが好ましい。

【0020】

ここで、本実施例のモータ１においては、圧入部４４の形成素材及び凹部４５に充填される密閉材料Ｍ（コネクタカバー６０の形成素材）はいずれも樹脂であり、凹部４５に充填される密閉材料Ｍは圧入部４４の形成素材よりも粘弾性の低い樹脂となっている。すなわち、本実施例のモータ１は、凹部４５において、凹部４５及びコネクタピン５０の形状に合わせて追従しやすい密閉性の高い材料を用いて密閉することができており、特に、モータ１の内部の気密性を向上することができている。なお、「粘弾性の低い」とは、「硬度の低い」または「粘度の低い」と言い換えることが可能である。

【0021】

また、図４から図６で表されるように、本実施例のモータ１においては、圧入部４４として圧入部４４ａ及び圧入部４４ｂとを有し、圧入部４４は１つのコネクタピン５０に対して２カ所設けられている。別の観点から説明すると、本実施例のモータ１においては、圧入部４４はコネクタピン５０の延設方向における凹部４５の両側に設けられている。すなわち、本実施例のモータ１においては、密閉性の高い凹部４５の両側においてさらに圧入部４４で密閉することができ、特に、モータ内部の気密性を向上することができる。圧入部４４は１つのコネクタピン５０に対して２カ所設けられているため、コネクタピン５０の寸法精度をより高めることができる。

【0022】

なお、外側領域４１に凹部４５が複数形成されていてもよい。このような構成とすることで、コネクタピン５０の全周が覆われる部分が多くなるので、気密性が向上される。また、大きく１か所に凹部４５を形成する場合に比べ、複数箇所に凹部４５を設けることにより、コネクタカバー６０を射出成形する際の押圧によってコネクタピン５０が変形する虞を回避することができる。

【0023】

ここで、本実施例のモータ１においては、コネクタカバー６０の形成素材と圧入部４４の形成素材とは別の素材である。コネクタカバー６０は密閉性の高いものが好ましく用いられ、圧入部４４は耐久性が強く剛性の高いものが好ましく用いられるが、コネクタカバー６０の形成素材と圧入部４４の形成素材とを別の素材で構成することで、各々において特に好ましい素材を使用することができる。例えば、ステータ２０は昇温しやすいので高温に耐え得る素材で形成されることが好ましいが、ステータ２０すなわち圧入部４４を高温に耐え得る素材で形成し、コネクタカバー６０を成型しやすい別の素材で形成することなどが可能である。

【0024】

また、図４から図６で表されるように、本実施例のモータ１においては、コネクタピン５０を４本有している。別の観点から説明すると、本実施例のモータ１においては、外側領域４１はコネクタピン５０を延設方向と交差する並び方向（Ｘ方向）に複数並べて配置している。そして、圧入部４４は並び方向におけるコネクタピン５０同士の間に肉抜きされた延設方向に沿う壁部４６が設けられている。コネクタピン５０同士の間に肉抜きされた延設方向に沿う壁部４６が設けられる構成とすることで、壁部４６の弾性変形が容易になることから、壁部４６をコネクタピン５０の形状に追従しやすくすることができ、特に、モータ１の内部の気密性を向上することができる。

【0025】

また、本実施例のモータ１においては、図７などで表されるように各々のコネクタピン５０は一部が周方向に突出する突出部５３が設けられ、図４から図６で表されるように突出部５３が圧入部４４（圧入部４４ａ）に圧入される構成となっている。このように、一部が周方向に突出する突出部５３を圧入部４４に圧入する構成とすることで、コネクタピン５０を圧入部４４に容易に圧入できるとともに、コネクタピン５０を圧入部４４に確りと位置決めして固定することができる。

【0026】

なお、本実施例のコネクタピン５０は、延設方向に延びる基部５１に対して２カ所に突出部５３の形成領域５２が設けられる構成である。そして、形成領域５２のうちの一方のみが圧入部４４に圧入される構成となっている。しかしながら、このような構成に限定されない。例えば、複数の形成領域５２のいずれもが圧入部４４に圧入される構成としてもよい。形成領域５２が圧入部４４に圧入される構成とすることで、コネクタピン５０を圧入部４４に圧入する際に、突出部５３または圧入部４４の構成部材の少なくとも一部をつぶしながら圧入することができ、特に、モータ１の内部の気密性を向上することができる。

【0027】

また、本実施例のモータ１はコネクタピン５０を４本有している構成であるが、コネクタピン５０の本数や形状、並びに、突出部５３の有無や突出部５３の形状などに特に限定は無い。さらには、圧入部４４及び凹部４５の形状や大きさなどについても特に限定はない。すなわち、凹部４５は、周方向においてコネクタピン５０の全体が露出される構成、別の表現をすると、密閉材料Ｍで周方向においてコネクタピン５０の全体を密閉することができる構成になっていればよい。また、圧入部４４は、コネクタピン５０がコネクタカバー６０により圧入方向Ｐに押圧されることで周方向において密閉される構成、別の表現をすると、コネクタカバー６０の下面部材６１（本実施例においては密閉材料Ｍ）が圧入部４４に入り込んで外側領域４１と下面部材６１とで周方向においてコネクタピン５０の全体を密閉することができる構成になっていればよい。

【0028】

本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【0029】

最後に、本発明について包括的に以下に記載する。

【0030】

（１）
開口部を有するモータケースと、前記モータケース内に設けられたロータと、前記モータケース内の前記ロータの周囲に設けられ、前記ロータを回転駆動するステータと、前記開口部を閉塞するように設けられた蓋体と、前記蓋体の外側領域に設けられコネクタピンが圧入方向に圧入されて取り付けられる圧入部と、前記外側領域に設けられ前記コネクタピンの延設方向と交差する周方向において前記コネクタピン全体が露出される凹部と、前記外側領域から前記モータケースの前記開口部を覆うコネクタカバーと、が設けられ、前記凹部には前記蓋体の形成素材とは異なる形成素材が充填されることを特徴とするモータ。

【0031】

（２）
上記（１）に記載のモータにおいて、前記凹部に充填される素材は、前記コネクタカバーの形成素材と同一であることを特徴とするモータ。

【0032】

（３）
上記（１）に記載のモータにおいて、前記凹部には、前記蓋体の形成素材よりも密閉性の高い材料が充填されることを特徴とするモータ。

【0033】

（４）
上記（１）から（３）のいずれか１つに記載のモータにおいて、前記圧入部は、前記延設方向における前記凹部の両側に設けられていることを特徴とするモータ。

【0034】

（５）
上記（１）から（４）のいずれか１つに記載のモータにおいて、前記コネクタピンは、一部が前記周方向に突出する突出部が設けられ、前記突出部が前記圧入部に圧入されることを特徴とするモータ。

【0035】

（６）
上記（１）から（５）のいずれか１つに記載のモータにおいて、前記コネクタカバーの形成素材と前記圧入部の形成素材とは別の素材であることを特徴とするモータ。

【0036】

（７）
上記（１）から（６）のいずれか１つに記載のモータにおいて、前記外側領域は、前記コネクタピンを延設方向と交差する並び方向に複数並べて配置し、前記圧入部は、前記並び方向における前記コネクタピン同士の間に肉抜きされた前記延設方向に沿う壁部が設けられていることを特徴とするモータ。

【0037】

（８）
上記（１）から（７）のいずれか１つに記載のモータにおいて、前記外側領域には、前記凹部が複数形成されていることを特徴とするモータ。

【符号の説明】

【0038】

１…モータ、１０…モータケース、１１…開口部、１２…開口部、２０…ステータ、２１…コイル、３０…ロータ、３１…モータ軸、３２…ロータマグネット、４０…蓋体、４１…外側領域、４３…サブ蓋体、４４…圧入部、４４ａ…圧入部、４４ｂ…圧入部、４５…凹部、４６…壁部、４７…ボビン、４８…空間部、５０…コネクタピン、５１…基部、５２…形成領域、５３…突出部、６０…コネクタカバー、６１…下面部材、７０…移動部、７１…ねじりコイル、４２１…第１軸受部、４２２…第２軸受部、Ｍ…密閉材料

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】