特許 7542171 モータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-22

(45)【発行日】2024-08-30

(54)【発明の名称】モータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/04 20060101AFI20240823BHJP

   H02K 1/18 20060101ALI20240823BHJP

【ＦＩ】

H02K1/04 B

H02K1/18 E

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021527456

(86)(22)【出願日】2020-05-13

(86)【国際出願番号】 JP2020019148

(87)【国際公開番号】W WO2020255592

(87)【国際公開日】2020-12-24

【審査請求日】2023-03-01

(31)【優先権主張番号】201920935779.4

(32)【優先日】2019-06-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】南部 靖生

(72)【発明者】

【氏名】天谷 崇徳

【審査官】津久井 道夫

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／１５９５３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開昭５７－１１３６３６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００２－１０６６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２２４１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １／０４

Ｈ０２Ｋ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルとを有するステータと、
軸心方向に延伸する回転軸を有し、回転自在に前記ステータの内側に位置するロータと、前記ステータを覆うモールド樹脂と、
を備えたモータであって、
前記コイルは、前記ステータコアから前記軸心方向の両側に突出したコイルエンドを有し、
前記モールド樹脂の外周表面において、前記軸心方向の両側に突出したコイルエンドのうちの一方のコイルエンドを周方向に亘って囲むように、第１の不燃材カバーが装着されており、
前記モールド樹脂の外周表面において、複数の取付脚が前記周方向に沿って設けられており、
前記複数の取付脚の夫々の、前記モールド樹脂の外周表面に繋がった根元部分には、前記周方向に沿って延伸し前記周方向の両側及び前記軸心方向の一方側に開口した周方向溝が形成されており、
前記第１の不燃材カバーの前記軸心方向の一方側の先端は、前記複数の取付脚の夫々の前記周方向溝に入り込んでおり、
前記モールド樹脂の外周表面には、前記第１の不燃材カバーの前記先端と当接する１つ以上の位置決め部が形成されており、
前記１つ以上の位置決め部は、前記周方向において、前記複数の取付脚の間に位置して形成されており、
前記１つ以上の位置決め部は、前記軸心方向において、前記第１の不燃材カバーが装着される側の端部が前記周方向溝の底部よりも前記第１の不燃材カバーが装着される側で該第１の不燃材カバーの前記先端と当接する位置に形成されていることを特徴とするモータ。

【請求項2】

前記モールド樹脂の外周表面には、１つ以上の位置決め部が形成されており、
前記１つ以上の位置決め部は、前記周方向において、前記複数の取付脚の間に位置して形成されており、
前記第１の不燃材カバーの前記先端において、前記周方向において前記１つ以上の位置決め部と対応した位置には、該位置決め部と対応した形状の切欠き部が形成されており、
前記１つ以上の位置決め部は、前記軸心方向において、前記第１の不燃材カバーの切欠き部と係止する位置で前記周方向溝の底部と前記第１の不燃材カバーの前記先端とが当接しない位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。

【請求項3】

前記位置決め部は、前記モールド樹脂の外周表面において前記周方向に等間隔に複数形成されていることを特徴とする請求項２に記載のモータ。

【請求項4】

前記第１の不燃材カバーは、金属で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。

【請求項5】

前記第１の不燃材カバーは、鉄、ステンレス、真鍮、又はアルミニウムで形成されていることを特徴とする請求項４に記載のモータ。

【請求項6】

前記周方向溝の断面形状は、略Ｕ字状であることを特徴とする請求項１に記載のモータ。

【請求項7】

前記周方向溝の断面形状は、テーパ状であることを特徴とする請求項１に記載のモータ。

【請求項8】

前記第１の不燃材カバーの前記先端には、前記周方向溝の断面形状に対応した断面形状の厚肉部が形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載のモータ。

【請求項9】

前記第１の不燃材カバーの前記先端は、面取りされたことを特徴とする請求項１に記載のモータ。

【請求項10】

前記取付脚の前記軸心方向における長さは、９ｍｍ～１４ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載のモータ。

【請求項11】

前記周方向溝の前記軸心方向における深さは、２ｍｍ～４ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１０に記載のモータ。

【請求項12】

前記取付脚は、前記軸心方向において前記周方向溝が形成された側と反対側に、補強リブが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。

【請求項13】

前記モールド樹脂の外周表面において、前記軸心方向の両側に突出したコイルエンドのうちの他方のコイルエンドを前記周方向に亘って囲むように、第２の不燃材カバーが装着されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。

【請求項14】

前記第１の不燃材カバーは、前記コイルの渡り線も覆っていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、モータの分野に関し、特にステータがモールド樹脂で覆われているモータに関する。

【背景技術】

【0002】

図７は、従来のモータ５００の構成例を示す断面図である。図７に示すように、ステータ５１０とロータ５４０とを備えたモータ５００において、ステータ５１０がモールド樹脂５３０で覆われている構成のものは、モールドモータとも称せられ、既に広く知られている。

【0003】

図７に示すように、ステータ５１０は、複数枚の金属板からなるステータコア５１１と、このステータコア５１１に巻線を巻回したコイル５１２とを有している。そして、ステータ５１０に設けられているコイル５１２がモールド樹脂５３０で覆われている。なお、図７に示すように、コイル５１２におけるステータコア５１１からはみ出た部分は、コイルエンド５１２ａともいう。コイル５１２とステータコア５１１との間には、コイル５１２とステータコア５１１との電気的絶縁を目的として、インシュレータ５１３が取付けられる。

【0004】

ところで、コイル５１２に過大な電流が流れると、コイル５１２が発熱して極めて高温となり、レアショートを発生する恐れがある。すなわち、コイル５１２を成す巻線は、導体の外周が絶縁体で覆われている。ところが、コイル５１２が発熱すると、外周を絶縁体で絶縁されている巻線において、絶縁体が熱で溶けるなどの原因により、導体どうしが短絡する恐れがある。一切の安全保護装置を働かせないという特殊な環境下においてコイル５１２にレアショートが発生した場合、火花が生じることがある。火花は、インシュレータ５１３等が熱せられることにより生じたガスに引火して、発火するおそれがある。

【0005】

一方、コイル５１２とモールド樹脂５３０とが接触している箇所などでは、加えられた熱などが原因となり、モールド樹脂５３０の物理的特性が劣化することがある。モールド樹脂５３０の物理的特性が劣化すると、モールド樹脂５３０にはひび割れ等が生じる。

【0006】

よって、モールド樹脂５３０にひび割れ等が生じた状態でレアショートが発生すると、インシュレータ５１３等から生じたガスに火が引火することがあり、引火した火が、モールド樹脂５３０に発生したひび割れ箇所等からモータ５００の外部に洩れ出る恐れがある。

【0007】

ここで、コイル５１２におけるコイルエンド５１２ａ以外の部分はステータコア５１１で囲まれているため、火や煙が外部に洩れる可能性は極めて少ない。しかし、コイルエンド５１２ａは、ステータコア５１１からはみ出ているため、モールド樹脂５３０と接触している。よって、モールド樹脂５３０におけるコイルエンド５１２ａに接触した箇所から発火して、火や煙が外部に洩れる可能性がある。

【0008】

上記のようなモータ５００や、モータ５００が設けられている機器（モータ機器とも称す）においては、通常、上記のようにコイル５１２に過大な電流が流れて火や煙が出ることがないように、ステータ５１０のコイル５１２に過大な電流が流れることを防止する安全保護回路がモータ５００内部（例えば、モータ５００内部に設けられる回路基板５３４内）やモータ機器内部に設けられている。

【0009】

また、モータ５００内部からの発火延焼を防止するため、モータ５００は、ステータコア５１１の端部から、軸心方向両端に突出するコイルエンド５１２ａを金属カバー５１７、５１８で覆っていた。一方の金属カバー５１７はモールド樹脂５３０の内部に位置し、他方の金属カバー５１８はモールド樹脂５３０の外殻を介して覆うように取り付けられていた。

【0010】

モータ５００の能力を向上するなど、ステータコア５１１の外径を大きくしたい場合、モールド樹脂５３０内部に位置する金属カバー５１７を取り付けることが困難となった。また、該金属カバー５１７を金属カバー５１８のようにモールド樹脂５３０の外殻を覆うように位置変更しようとすると、モールド樹脂５３０の外殻に存在する取付脚５３１と干渉してしまう。

【0011】

上述したように、モータ５００は、モータの内部から外部に向けて火や煙が洩れることを防止しているため安全性が高い。既に市場に出回っているモータを安全性が高いモータ５００へ置き換えるために、モータ５００は、従来のモータと同じ位置に配置することが求められる。つまり、モータ５００の取付脚の位置が、従来のモータの取付脚の位置から変更することは望ましくない。

【発明の概要】

【0012】

上記のことに鑑みて、本開示が解決しようとする課題は、取付脚の位置を変更することなく、モータから外部に火や煙が出ることを防止できるモータを提供することである。

【0013】

上記課題を解決するために、本開示の一実施形態では、ステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルとを有するステータと、軸心方向に延伸する回転軸を有し、回転自在に前記ステータの内側に位置するロータと、前記ステータを覆うモールド樹脂と、を備えたモータであって、前記コイルは、前記ステータコアから前記軸心方向の両側に突出したコイルエンドを有し、前記モールド樹脂の外周表面において、前記軸心方向の両側に突出したコイルエンドのうちの一方のコイルエンドを周方向に亘って囲むように、第１の不燃材カバーが装着されており、前記モールド樹脂の外周表面において、複数の取付脚が前記周方向に沿って設けられており、前記複数の取付脚の夫々の、前記モールド樹脂の外周表面に繋がった根元部分には、前記周方向に沿って延伸し前記周方向の両側及び前記軸心方向の一方側に開口した周方向溝が形成されており、前記第１の不燃材カバーの前記軸心方向の一方側の先端は、前記複数の取付脚の夫々の前記周方向溝に入り込んでいることを特徴とするモータが提供されている。

【0014】

第１の不燃材カバーをモールド樹脂の外周表面に設けることにより、モータの外径を変更することなく、ステータコアをより大きく形成し、モータの能力を向上できる。また、取付脚に周方向溝を形成し、第１の不燃材カバーの先端を周方向溝に入り込ませることにより、取付脚の取付面の軸心方向の位置を変更することなく、取付脚と第１の不燃材カバーとの干渉を避けることができるため、モータを従来のモータと同じ位置に配置できるとともに、モータから外部に火や煙が出ることを防止できる。

【0015】

上記モータの一実施可能な形態では、前記モールド樹脂の外周表面には、前記第１の不燃材カバーの前記先端と当接する１つ以上の位置決め部が形成されており、前記１つ以上の位置決め部は、前記周方向において、前記複数の取付脚の間に位置して形成されており、前記１つ以上の位置決め部は、前記軸心方向において、前記第１の不燃材カバーが装着される側の端部が前記周方向溝の底部よりも前記第１の不燃材カバーが装着される側で該第１の不燃材カバーの前記先端と当接する位置に形成されている。

【0016】

第１の不燃材カバーの先端が周方向溝の底部に到達する前に位置決め部と当接する構成とすることにより、第１の不燃材カバーを装着する際に、第１の不燃材カバーの先端が取付脚に応力を加えて取付脚に亀裂や座屈などが生じることを防止できる。

【0017】

上記モータの一実施可能な形態では、前記モールド樹脂の外周表面には、１つ以上の位置決め部が形成されており、前記１つ以上の位置決め部は、前記周方向において、前記複数の取付脚の間に位置して形成されており、前記第１の不燃材カバーの前記先端において、前記周方向において前記１つ以上の位置決め部と対応した位置には、該位置決め部と対応した形状の切欠き部が形成されており、前記１つ以上の位置決め部は、前記軸心方向において、前記第１の不燃材カバーの切欠き部と係止する位置で前記周方向溝の底部と前記第１の不燃材カバーの前記先端とが当接しない位置に形成されている。

【0018】

モールド樹脂の外周表面に位置決め部を形成し、第１の不燃材カバーの先端に位置決め部と対応した切欠き部を形成することにより、第１の不燃材カバーを軸心方向に位置決めするだけでなく、周方向に位置決めすることもできるため、モータの振動等により第１の不燃材カバーが周方向に揺れ動くことが防止される。

【0019】

上記モータの一実施可能な形態では、前記位置決め部は、前記モールド樹脂の外周表面において前記周方向に等間隔に複数形成されている。

【0020】

複数の位置決め部を等間隔に形成することにより、上記のような少なくとも軸心方向及び周方向の一方の位置決めをより確実に実現できる。

【0021】

上記モータの一実施可能な形態では、前記第１の不燃材カバーは、金属で形成されている。

【0022】

金属で第１の不燃材カバーを形成することにより、第１の不燃材カバーの加工性、装着性を効果的に確保できる。

【0023】

上記モータの一実施可能な形態では、前記第１の不燃材カバーは、鉄、ステンレス、真鍮、又はアルミニウムで形成されている。

【0024】

鉄、ステンレス、真鍮、又はアルミニウムで第１の不燃材カバーを形成することにより、コストを抑制しつつ、第１の不燃材カバーの加工性、装着性を効果的に確保できる。

【0025】

上記モータの一実施可能な形態では、前記周方向溝の断面形状は、略Ｕ字状である。

【0026】

周方向溝の断面形状を略Ｕ字状とすることにより、周方向溝の加工性を確保できる。

【0027】

上記モータの一実施可能な形態では、前記周方向溝の断面形状は、テーパ状である。

【0028】

周方向溝の断面形状をテーパ状とすることにより、周方向溝の加工性を確保できる。

【0029】

上記モータの一実施可能な形態では、前記第１の不燃材カバーの前記先端には、前記周方向溝の断面形状に対応した断面形状の厚肉部が形成されている。

【0030】

第１の不燃材カバーの先端に、周方向溝の断面形状に対応した断面形状の厚肉部を形成することにより、第１の不燃材カバーの先端が座屈したり、ほこりが第１の不燃材カバーの先端と周方向溝との間の隙間に入ったりすることを防止できる。

【0031】

上記モータの一実施可能な形態では、前記第１の不燃材カバーの前記先端は、面取りされた。

【0032】

第１の不燃材カバーの先端を面取りすることにより、第１の不燃材カバーの先端の角部が周方向溝の底部に応力を加えることを防止できる。

【0033】

上記モータの一実施可能な形態では、前記取付脚の前記軸心方向における長さは、９ｍｍ～１４ｍｍの範囲内である。

【0034】

取付脚の軸心方向における長さを上記範囲に設定することにより、取付脚の強度を効果的に確保できる。

【0035】

上記モータの一実施可能な形態では、前記周方向溝の前記軸心方向における深さは、２ｍｍ～４ｍｍの範囲内である。

【0036】

周方向溝の軸心方向における深さを上記範囲に設定することにより、取付脚の強度を確保しつつ、取付脚と第１の不燃材カバーとの干渉を効果的に防止できる。

【0037】

上記モータの一実施可能な形態では、前記取付脚は、前記軸心方向において前記周方向溝が形成された側と反対側に、補強リブが形成されている。

【0038】

取付脚に補強リブを形成することにより、取付脚の強度をより効果的に確保できる。

【0039】

上記モータの一実施可能な形態では、前記モールド樹脂の外周表面において、前記軸心方向の両側に突出したコイルエンドのうちの他方のコイルエンドを前記周方向に亘って囲むように、第２の不燃材カバーが装着されている。

【0040】

第２の不燃材カバーを設けることにより、他方のコイルエンドからモータの外部に火や煙が出ることを防止できる。

【0041】

上記モータの一実施可能な形態では、前記第１の不燃材カバーは、前記コイルの渡り線も覆っている。

【0042】

第１の不燃材カバーでコイルの渡り線も覆っていることにより、一方のコイルエンドからモータの外部に火や煙が出ることをより効果的に防止できる。

【0043】

上記課題を解決するために、本開示の別の形態では、ステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルとを有するステータと、軸心方向に延伸する回転軸を有し、回転自在に前記ステータの内側に位置するロータと、前記ステータを覆うモールド樹脂と、を備えたモータであって、前記コイルは、前記ステータコアから前記軸心方向の両側に突出したコイルエンドを有し、前記モールド樹脂の外周表面において、前記軸心方向の両側に突出したコイルエンドのうちの一方のコイルエンドを周方向に亘って囲むように、第１の不燃材カバーが装着されており、前記モールド樹脂の外周表面において、複数の取付脚が前記周方向に沿って設けられており、前記第１の不燃材カバーの先端において、前記周方向において前記複数の取付脚の夫々と対応した位置には、複数の切欠き部が形成されており、前記第１の不燃材カバーは、前記複数の取付脚の夫々が前記複数の切欠き部に入り込むように装着されていることを特徴とするモータが提供されている。

【0044】

第１の不燃材カバーをモールド樹脂の外周表面に設けることにより、モータの外径を変更することなく、ステータコアをより大きく形成し、モータの能力を向上できる。また、第１の不燃材カバーの先端に切欠き部を形成し、取付脚を切欠き部に入り込ませることにより、取付脚の取付面の軸心方向の位置を変更することなく、取付脚と第１の不燃材カバーとの干渉を避けることができるため、モータを従来のモータと同じ位置に配置できるとともに、モータから外部に火や煙が出ることを防止できる。

【0045】

本開示のモータによれば、取付脚の位置を変更することなく、モータから外部に火や煙が出ることを防止できるモータを提供できる。

【0046】

以下の図面を参照しながら例示的な実施の形態を詳しく説明することにより、本開示の他の特徴及び側面はより明確になる。

【図面の簡単な説明】

【0047】

【図1】図１は、本開示に係るモータ１００の外観を示す斜視図である。

【図2】図２は、軸心方向Ｘに沿う同モータ１００の断面図である。

【図3】図３は、軸心方向Ｘに沿う同モータ１００の別の断面図である。

【図4】図４は、図２におけるＡ－Ａ線に沿う同モータ１００の断面図である。

【図5】図５は、図２の一部を拡大して示す図である。

【図6】図６は、図３の一部を拡大して示す図である。

【図7】図７は、従来のモータの構成例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0048】

以下、本開示の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、以下の説明において、同一の構成要素には同じ符号を付すことで、その説明を援用する。

【0049】

また、本開示をより良く説明するために、以下の具体的な実施の形態において具体的な細部を多く記載した。本開示は、何らかの具体的な細部が無くとも同様に実施できることは、当業者が理解すべきことである。本開示の主旨を強調するために、以下の実施の形態では、当業者に良く知られている方法、手段、素子、および回路について詳細に説明していない。

【0050】

図１は、本開示に係るモータ１００の外観を示す斜視図である。図２は、軸心方向Ｘに沿う同モータ１００の断面図であり、取付脚３１が存在する位置で軸心方向Ｘに沿ってモータ１００を切断した図である。図３は、軸心方向Ｘに沿う同モータ１００の別の断面図であり、位置決め部３２が存在する位置で軸心方向Ｘに沿ってモータ１００を切断した図である。図４は、図２におけるＡ－Ａ線に沿う同モータ１００の断面図である。図５は、図２の一部を拡大して示す図である。図６は、図３の一部を拡大して示す図である。

【0051】

本実施の形態では、ロータに永久磁石を備えたブラシレスモータの一例としてのモータ１００を挙げて説明する。また、以下、図１で示すように、回転軸４１が延伸する方向を軸心方向Ｘとする。そして、この軸心方向Ｘに直交する面において、回転軸４１の中心から広がる方向を径方向Ｙ、回転軸４１の中心を周回する方向を周方向Ｚとして説明する。

【0052】

まず、図２、３に示すように、本実施の形態でのモータ１００は、ステータ１０と、ロータ４０と、第１のブラケット１５と、回路基板１９と、２つの軸受２０Ａ、２０Ｂと、第１の不燃材カバー１７と、第２の不燃材カバー１８とを備えている。

【0053】

図２、３に示すように、ステータ１０は、ステータコア１１、コイル１２およびインシュレータ１３を含むコイル組立１４を備えている。コイル組立１４は、絶縁材料からなるインシュレータ１３を介しながら、コイル１２をステータコア１１に巻回して組み立てられている。

【0054】

また、図４に示すように、ステータコア１１は、リング状のヨーク１１ａと、ヨーク１１ａの内周面から径方向内側に向かって延出する複数のトゥース１１ｂとを有する。これら複数のトゥース１１ｂは、開口部であるスロット１１ｃを互いの間に形成しながら、それぞれが周方向Ｚに等間隔に配置される。また、各トゥース１１ｂの延出した先端箇所には、トゥース中間部１１ｂａよりも幅広となるように、周方向Ｚに広がるトゥース先端部１１ｂｂが形成されている。このトゥース先端部１１ｂｂの内周面が、ロータ４０の外周表面に対向する磁極面となる。このような構成のステータコア１１に対し、スロット１１ｃの開口スペースに巻線を通しながら、それぞれのトゥース１１ｂにその巻線を巻回することでコイル１２が形成される。

【0055】

図２、３に示すように、コイル１２は、ステータコア１１から軸心方向Ｘの両側に突出したコイルエンド１２ａを有する。コイル１２におけるコイルエンド１２ａ以外の部分は、ステータコア１１のスロット１１ｃ内に収められている。そして、各コイル１２間は、渡り線（図示せず）によって接続されている。渡り線は通常、インシュレータ１３の径方向外側の外周面に配設されている。各トゥース１１ｂに巻回されたコイル１２が、例えば、互いに電気的に１２０度位相が異なるＵ相、Ｖ相およびＷ相とする３相の交流で通電駆動される。

【0056】

さらに、本実施の形態では、図２、３に示すように、モータ１００は、第１のブラケット１５が位置する方向とは反対側に突出するように配置した第２のブラケット１６を備えている。ステータ１０は、コイル組立１４および第２のブラケット１６が所定の位置に配置されて、これら部材を樹脂材料により覆うようにモールド樹脂３０で一体成型される。このように構成されたステータ１０は、略円筒状の形状を成し、さらに、円筒の外周表面には、モータ１００を外部装置などに取り付けるための取付脚３１及び第１の不燃材カバー１７を位置決めするための位置決め部３２が周方向に沿って複数設けられている（詳細は後述を参照）。また、ステータ１０の軸心方向Ｘにおける両端面のうち、一方の端面（図２、３における右側の端面）は開口しており、その開口に蓋をするように第１のブラケット１５が装着され、他方の端面（図２、３における左側の端面）は閉じており、上述のように第２のブラケット１６が突出するように配置されている。

【0057】

次に、図２、３に示すように、ステータ１０の内側には、径方向Ｙに所定の間隔をあけて、ロータ４０が挿入されている。すなわち、モータ１００は、ステータ１０の内側にロータ４０を配置したインナロータ型のモータであり、本実施の形態では、このようなインナロータ型のモータ１００の例を挙げて説明する。

【0058】

ロータ４０は、軸受２０Ａと軸受２０Ｂとによって回転自在に保持された回転軸４１を中心として、複数の磁石４４を保持する回転体４２を備えている。また、回転体４２は、ロータコア４３と、複数の磁石４４とを備えている。ロータコア４３は、例えば複数枚の薄い鉄板を軸心方向Ｘに積層して構成され、中央部において回転軸４１に固定されている。また、複数の磁石４４は、永久磁石であり、本実施の形態では、複数の磁石４４は、隣り合う磁石４４の極性が交互に変わるように、ロータコア４３の外周表面に組み立てられている。

【0059】

また、このような回転体４２が締結された回転軸４１は、軸受２０Ａと軸受２０Ｂとの２つの軸受によって回転自在に支持されている。軸受２０Ａ、２０Ｂは、ボールベアリングである。本実施の形態では、このような軸受２０Ａ、２０Ｂが、ステータ１０の軸心方向両側にそれぞれ配置される金属製の第１のブラケット１５、第２のブラケット１６を介して、固定されている。

【0060】

図２、３に示すように、第１のブラケット１５は、略円盤形状を成しており、ステータ１０の開口側に装着可能なように構成されている。さらに、第１のブラケット１５の中央部には、円筒状に窪む保持部１５ａが形成されており、その保持部１５ａに軸受２０Ａが保持される。すなわち、ステータ１０に対して、軸受２０Ａを保持部１５ａに挿入した第１のブラケット１５を装着することで、回転軸４１の一方側が回転自在に支持される。

【0061】

また、第２のブラケット１６は、第１のブラケット１５よりも径が小さく、円盤および円筒を組み合わせた形状を成している。また、上述したモールド成型により、第２のブラケット１６は、ステータ１０とともにモールド樹脂３０に固定されている。さらに、第２のブラケット１６の中央部にも、円筒状に窪む保持部１６ａが形成されており、その保持部１６ａに軸受２０Ｂが保持される。すなわち、軸受２０Ｂを保持部１６ａに挿入することで、回転軸４１の他方側が、回転自在に支持される。また、本実施の形態では、保持部１６ａの中央に開口１６ｂが形成されており、回転軸４１がこの開口１６ｂを貫いて外側方向に突出する。そして、この回転軸４１の突出した箇所が、負荷などを接続するための出力軸４１ｐとなる。以下、説明の便宜上、軸心方向Ｘにおいて、出力軸４１ｐの延出した側を「出力軸側」といい、その反対側を「反出力軸側」という。また、下記のように、第１の不燃材カバー１７は、ステータ１０の反出力軸側に装着されるため、「反出力軸側」を「第１の不燃材カバーが装着される側」ともいう。

【0062】

さらに、本実施の形態では、モータ１００は、回路基板１９を、ステータ１０の開口側に内蔵する。回路基板１９は、略円盤状の形状をなしており、中央部に回転軸４１を通すための開口１９ｂが形成されている。回路基板１９には、駆動回路、安全保護回路などの電子部品が実装されており、電源電圧や制御信号を印加する接続線なども接続されている。そして、外部と接続するための接続線が、モールド樹脂３０に設けられる配線孔（図示せず）を介して外部に引き出されている。

【0063】

上記背景技術で説明したように、コイル組立１４を備えたモータ１００において、万一、コイル１２に流れる過大電流を防止するような安全保護機能が正常に動作しないと、コイル１２に過大な電流が流れることになる。すると、コイル１２や渡り線が発熱して極めて高温となる。その結果、レアショートが発生したり、レアショートによる火花が生じたりし、さらには、生じた火花がインシュレータ１３等から生じたガスに引火して発火するおそれもある。そして、特に、上述のようなコイルエンド１２ａや渡り線は、ステータコア１１からはみ出ているため、このような不具合が生じる可能性が高くなる。

【0064】

そこで、本実施の形態では、安全保護回路が正常に機能せずにコイル１２に過大な電流が流れるなどの不具合に起因して、モータ１００の本体から外部に火や煙が出ることを防止するために、第１の不燃材カバー１７及び第２の不燃材カバー１８を設けている。

【0065】

以下、第１の不燃材カバー１７、第２の不燃材カバー１８及びそれらに関連する構造を詳しく説明する。

【0066】

まず、第１の不燃材カバー１７及びそれに関連する構造を説明する。

【0067】

図１～３に示すように、金属製の第１の不燃材カバー１７が、ステータ１０の反出力軸側に装着される。第１の不燃材カバー１７は、軸心方向Ｘの両側に突出したコイルエンド１２ａのうちの反出力軸側のコイルエンド１２ａを周方向Ｚに亘って囲むように、モールド樹脂３０の外周表面に装着されている。第１の不燃材カバー１７は、両端が開口して直径が均一な円筒状を成しており、円筒の内径は、ステータ１０の外径とほぼ等しい。第１の不燃材カバー１７を例えば圧入によりモールド樹脂３０の外周表面に装着した状態において、第１の不燃材カバー１７は軸心方向Ｘにおいて、反出力軸側のコイルエンド１２ａをその長さ範囲内に含める。つまり、第１の不燃材カバー１７は軸心方向Ｘにおいて、反出力軸側のコイルエンド１２ａ全体を覆っている。また、第１の不燃材カバー１７は、インシュレータ１３の径方向外側の外周面に位置する渡り線も覆っている。

【0068】

このように、第１の不燃材カバー１７は、反出力軸側のコイルエンド１２ａ及び渡り線を覆っている。このため、上述のようなレアショートなどによる不具合により出火して、インシュレータ１３や渡り線より径方向外側に火が延焼しようとしても、第１の不燃材カバー１７により、その火や煙が遮断され、モータ１００の外部に火や煙が出ることを防止できる。

【0069】

また、図１、２に示すように、モールド樹脂３０の外周表面において、モータ１００を外部装置などに取り付けるための複数の（例えば等間隔に４つの）取付脚３１が周方向Ｚに沿って一体的に設けられている。図２、５に示すように、各取付脚３１には、軸心方向Ｘに延伸し、取付用ボルトが挿通されるボルト孔３１ａが設けられている。また、各取付脚３１の反出力軸側の端面では、モールド樹脂３０の外周表面に繋がった取付脚３１の根元部分には、周方向Ｚに沿って延伸し周方向Ｚの両側及び軸心方向Ｘの一方側に開口した断面形状が略Ｕ字状の周方向溝３１ｂが形成されている。第１の不燃材カバー１７をモールド樹脂３０の外周表面に装着した状態において、第１の不燃材カバー１７の出力軸側の先端１７ａは、複数の取付脚３１の夫々の周方向溝３１ｂに入り込んでいる。また、各取付脚３１の出力軸側の端面では、ボルト孔３１ａの両側には、補強リブ３１ｃが適宜形成されている。

【0070】

取付脚３１に周方向溝３１ｂを形成し、第１の不燃材カバー１７の先端１７ａを周方向溝３１ｂに入り込ませることにより、取付脚３１の取付面３１ｄの軸心方向Ｘの位置を変更することなく、すなわち、取付面３１ｄと出力軸２１の先端との間の軸心方向Ｘの距離Ｌを変更することなく、第１の不燃材カバー１７をモールド樹脂３０の外周表面に装着することができる。

【0071】

また、周方向溝３１ｂの軸心方向Ｘにおける深さＤは、取付脚３１と第１の不燃材カバー１７との干渉量に応じて適宜設定することができる（例えば、２ｍｍ～４ｍｍに設定する）。通常、取付脚３１の強度を確保するために、取付脚３１の軸心方向Ｘにおける長さ（すなわち、補強リブ３１ｃを除く取付脚３１の本体部の軸心方向Ｘにおける長さ）Ｈを７ｍｍ～１０ｍｍに設定すべきである。本実施の形態では、２ｍｍ～４ｍｍ程度の周方向溝３１ｂが設けられているので、例えば、取付脚３１の軸心方向Ｘにおける長さＨを９ｍｍ～１４ｍｍに設定することができる。

【0072】

図１、３に示すように、モールド樹脂３０の外周表面には、第１の不燃材カバー１７の先端１７ａと当接する１つ以上の位置決め部３２が一体的に形成されている。図３、６に示すように、位置決め部３２は、モールド樹脂３０の外周表面において、径方向Ｙの外側に突出するように形成されており、周方向Ｚに長い略矩形状を呈している。本実施の形態では、隣り合う取付脚３１間には、複数（例えば４つ）の位置決め部３２が周方向Ｚに等間隔に設けられている。各位置決め部３２は、軸心方向Ｘにおいて、該位置決め部３２の反出力軸側の端部が周方向溝３１ｂの底部よりも反出力軸側で第１の不燃材カバー１７の先端１７ａと当接する位置に形成されている。これにより、モールド樹脂３０の外周表面に第１の不燃材カバー１７を圧入する際に、第１の不燃材カバー１７の先端１７ａが周方向溝３１ｂの底部に到達する前に位置決め部３２と当接したため、第１の不燃材カバー１７を軸心方向Ｘに位置決めする。

【0073】

第１の不燃材カバー１７の先端１７ａが周方向溝３１ｂの底部に到達する前に位置決め部３２と当接する構成とすることにより、第１の不燃材カバーを圧入する際に、第１の不燃材カバー１７の先端１７ａが取付脚３１に応力を加えて取付脚３１に亀裂や座屈などが生じることを防止できる。

【0074】

次に、第２の不燃材カバー１８及びそれに関連する構造を説明する。

【0075】

図１～３に示すように、金属製の第２の不燃材カバー１８が、モールド樹脂３０の出力軸側に装着される。第２の不燃材カバー１８は、軸心方向Ｘの両側に突出したコイルエンド１２ａのうちの出力軸側のコイルエンド１２ａを周方向Ｚに亘って囲むように、モールド樹脂３０の外周表面に装着されている。第２の不燃材カバー１８は、中心に開口部１８ａを有した中空のカップ形状を成している。ステータ１０に含まれる第２のブラケット１６が、この開口部１８ａを貫くように、第２の不燃材カバー１８がモールド樹脂３０を介してステータ１０に装着される。第２の不燃材カバー１８をモールド樹脂３０の外周表面に装着した状態において、第２の不燃材カバー１８は軸心方向Ｘにおいて、出力軸側のコイルエンド１２ａをその長さ範囲内に含める。つまり、第２の不燃材カバー１８は軸心方向Ｘにおいて、出力軸側のコイルエンド１２ａ全体を覆っている。また、第２の不燃材カバー１８は、インシュレータ１３の径方向外側の外周面に位置する渡り線も覆っている。

【0076】

このように、第２の不燃材カバー１８は、出力軸側のコイルエンド１２ａ及び渡り線を覆っている。このため、上述のようなレアショートなどによる不具合により出火して、インシュレータ１３や渡り線より径方向外側に火が延焼しようとしても、第２の不燃材カバー１８により、その火や煙が遮断され、モータ１００の外部に火や煙が出ることを防止できる。

【0077】

また、上記に説明した金属製の第１の不燃材カバー１７、第２の不燃材カバー１８は、鉄、ステンレス、真鍮やアルミニウムなどの金属材料を用いることができる。

【0078】

特に、鉄、真鍮を用いる場合、その表面にメッキを施すことによって防錆性能を向上させることができる。具体的には、鉄を用いる場合には、溶融亜鉛めっき鋼板（ＪＩＳ規格：ＳＧＣＤ）、電気亜鉛めっき鋼板（ＪＩＳ規格：ＳＥＣＤ）を使用することができる。

【0079】

以上のモータ１００は、次のような手順にて構成される。

【0080】

まず、ステータ１０は、コイル組立１４および第２のブラケット１６を、所定の位置に配置してモールド一体成型することで、構成される。また、軸受２０Ａ、２０Ｂは、ロータ４０の回転軸４１の両側に装着される。そして、第２のブラケット１６の開口１６ｂから出力軸４１ｐが突出するように、ステータ１０には、軸受２０Ａ、２０Ｂを装着した状態のロータ４０が挿入される。次に、第２のブラケット１６の保持部１６ａには、軸受２０Ｂが圧入される。次に、第１の不燃材カバー１７は、位置決め部３２と当接するまで、反出力軸側からモールド樹脂３０の外周表面に圧入される。次に、回路基板１９が、ステータ１０の反出力軸側の開口内に装着される。回路基板１９と接続された接続線は、モールド樹脂３０に設けられる配線孔を介して外部に引き出される。そして、第１のブラケット１５の保持部１５ａには、軸受２０Ａが圧入されるとともに、第１のブラケット１５は、ステータ１０の反出力軸側に装着される。最後に、第２の不燃材カバー１８が、ステータ１０の出力軸側に装着される。このようにして、図１～３に示すようなモータ１００が完成する。

【0081】

以上のように構成されたモータ１００に対して、接続線を介して電源電圧や制御信号などを回路基板１９に供給することにより、回路基板１９に実装された駆動回路によりコイル１２が通電駆動される。コイル１２に通電されると、コイル１２に駆動電流が流れ、ステータコア１１から磁界が発生する。そして、ステータコア１１からの交番磁界とロータ４０が有する磁石４４からの磁界とにより、それら磁界の極性に応じて吸引力および反発力が生じ、これらの力によって回転軸４１を中心にロータ４０が周方向Ｚに回転する。

【0082】

以下、本開示に係るモータの変形例を説明する。

【0083】

上記実施の形態では、第１の不燃材カバー１７の先端１７ａが軸心方向Ｘにおいて面一となる構成について説明したが、第１の不燃材カバー１７の先端１７ａにおいて、周方向Ｚにおいて１つ以上の位置決め部３２と対応した位置には、該位置決め部３２と対応した形状の切欠き部が形成されてもよい。第１の不燃材カバー１７をモールド樹脂３０の外周表面に装着した状態において、モールド樹脂３０の外周表面における位置決め部３２が対応する切欠き部と係止することにより、第１の不燃材カバー１７を周方向Ｚに位置決めする。また、第１の不燃材カバー１７の先端１７ａが取付脚３１の周方向溝３１ｂの底部と当接して取付脚３１に応力を加えることを防止するために、本変形例における位置決め部３２は、上記実施の形態における位置決め部３２に対して切欠き部の深さの分だけ反出力軸側に移動した。つまり、本変形例における位置決め部３２は、軸心方向Ｘにおいて、第１の不燃材カバー１７の切欠き部と係止する位置で周方向溝３１ｂの底部と第１の不燃材カバー１７の先端１７ａとが当接しない位置に形成されている。

【0084】

また、上記実施の形態では、モールド樹脂３０の外周表面には、第１の不燃材カバー１７の先端１７ａと当接する１つ以上の位置決め部３２が形成されている構成について説明したが、位置決め部３２を設けることなく、第１の不燃材カバー１７の先端１７ａを取付脚３１の周方向溝３１ｂの底部と当接させることもできる。この場合、好ましくは、第１の不燃材カバー１７の先端１７ａには、周方向溝３１ｂの断面形状に対応した断面形状の厚肉部が形成されており、これにより第１の不燃材カバーの先端が座屈したり、ほこりが第１の不燃材カバー１７の先端１７ａと周方向溝３１ｂとの間の隙間に入ったりすることが防止される。また、第１の不燃材カバー１７の先端１７ａを面取りすることにより、第１の不燃材カバー１７の先端１７ａの角部が周方向溝３１ｂの底部に応力を加えることを防止できる。

【0085】

また、上記実施の形態では、周方向溝の断面形状が略Ｕ字状であることについて説明したが、これに限定されない。例えば、周方向溝３１ｂの断面形状は、テーパ状などの任意の形状であってもよい。

【0086】

また、上記実施の形態では、第１の不燃材カバー１７と第２の不燃材カバー１８とは、金属のような不燃材で形成されることについて説明したが、これに限定されない。第１の不燃材カバー１７と第２の不燃材カバー１８とは、セラミックや水酸化アルミニウム成形品などの無機物を用いることもできる。

【0087】

また、上記実施の形態では、取付脚３１に周方向溝３１ｂが形成される構成について説明したが、周方向溝３１ｂを設けることなく、第１の不燃材カバー１７の先端１７ａにおいて、周方向Ｚにおいて複数の取付脚３１の夫々と対応した位置には、複数の切欠き部が形成されてもよい。第１の不燃材カバー１７をモールド樹脂３０の外周表面に装着した状態において、複数の取付脚３１の夫々が第１の不燃材カバー１７の複数の切欠き部に入り込むことによっても、第１の不燃材カバー１７を軸心方向Ｘ及び周方向Ｚに位置決めすることができる。また、取付脚３１の位置でコイルエンド１２ａが第１の不燃材カバー１７に覆われていない部分が存在するが、モールド樹脂３０は取付脚３１の位置において厚くなるため、火や煙がこの部位から出る可能性は低い。

【0088】

また、上記実施の形態では、磁石４４がロータ４０の外周表面に保持されている表面磁石型のモータ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ Ｍｏｔｏｒ：ＳＰＭモータ）を例に説明したが、ロータコア４３の内部に磁石４４を配置したＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ：内部磁石埋込）型のモータであってもよい。

【0089】

以上は、本開示を実施するための形態に過ぎない。本開示の技術的範囲は、これに限定されず、当業者が本開示に開示の技術的範囲内で容易に想到し得る変更や代替はすべて、本開示の技術的範囲に属する。よって、本開示の技術的範囲は、前記請求項の技術的範囲を基準とすべきである。

【産業上の利用可能性】

【0090】

本開示の構成は、ステータがモールド樹脂で覆われているいわゆるモールドモータに対して、広範囲で適用することができる。

【符号の説明】

【0091】

１００ モータ
１０ ステータ
１１ ステータコア
１１ａ ヨーク
１１ｂ トゥース
１１ｂａ トゥース中間部
１１ｂｂ トゥース先端部
１１ｃ スロット
１２ コイル
１２ａ コイルエンド
１３ インシュレータ
１４ コイル組立
１５ 第１のブラケット
１５ａ 保持部
１６ 第２のブラケット
１６ａ 保持部
１６ｂ 開口
１７ 第１の不燃材カバー
１７ａ 先端
１８ 第２の不燃材カバー
１８ａ 開口部
１９ 回路基板
１９ｂ 開口
２０Ａ、２０Ｂ 軸受
３０ モールド樹脂
３１ 取付脚
３１ａ ボルト孔
３１ｂ 周方向溝
３１ｃ 補強リブ
３１ｄ 取付面
３２ 位置決め部
４０ ロータ
４１ 回転軸
４１ｐ 出力軸
４２ 回転体
４３ ロータコア
４４ 磁石
５００ モータ
５１０ ステータ
５１１ ステータコア
５１２ コイル
５１２ａ コイルエンド
５１３ インシュレータ
５１７、５１８ 金属カバー
５３０ モールド樹脂
５３１ 取付脚
５３４ 回路基板
５４０ ロータ
Ｘ 軸心方向
Ｙ 径方向
Ｚ 周方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】