特許 7723086 電動機

(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】2025-08-04

(45)【発行日】2025-08-13

(54)【発明の名称】電動機

(51)【国際特許分類】

   H02K 5/10 20060101AFI20250805BHJP

【ＦＩ】

H02K5/10 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023522230

(86)(22)【出願日】2022-02-16

(86)【国際出願番号】 JP2022006073

(87)【国際公開番号】W WO2022244349

(87)【国際公開日】2022-11-24

【審査請求日】2023-12-08

(31)【優先権主張番号】PCT/JP2021/019206

(32)【優先日】2021-05-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003683

【氏名又は名称】弁理士法人桐朋

(72)【発明者】

【氏名】安田 龍矢

【審査官】三島木 英宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０５７９７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０６８０７２０４（ＣＮ，Ｕ）

【文献】実開平０２－０２２０４２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータコア（１２）と、前記ロータコアの外周を覆い、前記ロータコアの軸方向の両端面（１４ｂ、１４ｃ）を有するステータコア（１４）とを有し、前記ステータコアの外面（１４ａ）が露出した電動機（１０）であって、
前記ステータコアの前記両端面に接続されて、前記両端面を覆うハウジング（１６）と、
前記ステータコアと前記ハウジングとの間に設けられる環状のガスケット（１８）と、
を有し、
前記ステータコアには、前記ハウジングを連結するための連結部材（２６）が挿入される挿入孔（２０１）が、前記ロータコアの周方向に沿って複数形成され、
前記両端面の一方である第１端面と、前記第１端面に接続される前記ハウジングである第１ハウジングの前記軸方向の端部との間に設けられる前記ガスケットである第１ガスケットは、前記第１端面と前記第１ハウジングの前記端部とに前記軸方向において密着し、
前記両端面の他方である第２端面と、前記第２端面に接続される前記ハウジングである第２ハウジングの前記軸方向の端部との間に設けられる前記ガスケットである第２ガスケットは、前記第２端面と前記第２ハウジングの前記端部とに前記軸方向において密着し、
前記ガスケットは、
複数の前記連結部材が貫通するための複数の貫通孔（３８）と、
前記ロータコアの径方向に関して複数の前記貫通孔よりも外側に形成され、前記ステータコアと前記ハウジングとの間を潰れた状態でシールする環状のビード（３６）と、を有し、
前記ガスケットのうち前記ロータコアの径方向に関して複数の前記貫通孔よりも内側の表面は平坦に形成される、電動機。

【請求項2】

請求項１に記載の電動機であって、
前記ビードは、前記径方向に関して全ての前記貫通孔よりも外側に形成される、電動機。

【請求項3】

請求項１または２に記載の電動機であって、
複数の前記貫通孔は、前記周方向に所定の間隔をおきつつ配置される、電動機。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の電動機であって、
前記ガスケットは、セミメタリックガスケットである、電動機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステータコアの外面が露出した電動機に関する。

【背景技術】

【0002】

特開平０９－１４９５８２号公報の電動機は、ステータコアと、ハウジングと、ガスケットとを備える。ステータコアは、電動機の軸方向の両端面を有する。この両端面と、ハウジングとは、ガスケットを介して接続される。

【発明の概要】

【0003】

ステータコアと、ハウジングと、ガスケットとの各々は、軸方向に貫通する孔を有する。ステータコアと、ハウジングと、ガスケットとの各々の孔が軸方向に連通する。連通した複数の孔に連結部材が挿通される。これにより、ステータコアと、ハウジングと、ガスケットとが連結される。

【0004】

異物が、ステータコアとガスケットとの間、または、ハウジングとガスケットとの間から、ステータコアの上記孔に侵入する場合がある。ステータコアは、複数の電磁鋼板が積層された構造を有する。ステータコアの孔に侵入した異物が、電磁鋼板間の隙間を通って、ロータコア等が配された電動機の内側に侵入するという問題がある。

【0005】

本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。

【0006】

本発明の一態様は、ロータコアと、前記ロータコアの外周を覆い、前記ロータコアの軸方向の両端面を有するステータコアとを有し、前記ステータコアの外面が露出した電動機であって、前記ステータコアの前記両端面に接続されて、前記両端面を覆うハウジングと、前記ステータコアと前記ハウジングとの間に設けられる環状のガスケットと、を有し、前記ステータコアには、前記ハウジングを連結するための連結部材が挿入される挿入孔が、前記ロータコアの周方向に沿って複数形成され、前記ガスケットは、複数の前記連結部材が貫通するための複数の貫通孔と、前記ロータコアの径方向に関して複数の前記貫通孔よりも外側に形成され、前記ステータコアと前記ハウジングとの間をシールする環状のビードと、を有する、電動機である。

【0007】

本発明によれば、ステータコア、ハウジング等とガスケットとの間を介した異物の侵入が防止される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る電動機の分解斜視図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線端面図である。

【図3】図３は、実施形態に係るガスケットの正面図である。

【図4】図４Ａは、図３のＩＶＡ－ＩＶＡ線端面図である。図４Ｂは、図３のＩＶＢ－ＩＶＢ線端面図である。

【図5】図５は、参考例に係るガスケットの正面図である。

【図6】図６は、参考例に係るガスケットがハウジングとステータコアとの間に設けられた場合における、異物の侵入経路を例示する図である。

【図7】図７は、変形例１に係るガスケットの正面図である。

【図8】図８は、変形例１に係る別のガスケットの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［実施形態］
図１は、実施形態に係る電動機１０の分解斜視図である。

【0010】

なお、図１の矢印Ｄ１は、以下の説明に用いる第１方向を示す（他の図面も同様）。図１の矢印Ｄ２は、以下の説明に用いる第２方向を示す（他の図面も同様）。第１方向と第２方向とは互いに反対向きである。

【0011】

電動機１０は、ロータコア１２と、ステータコア１４と、２つのハウジング１６と、２つのガスケット１８とを備える。ステータコア１４の外面（外周面）１４ａは、露出する。

【0012】

ロータコア１２の軸方向は、第１方向（第２方向）である。ロータコア１２は、ステータコア１４と、２つのハウジング１６と、２つのガスケット１８とに覆われる。つまり、ロータコア１２は、電動機１０の内部１０ａに収容される。なお、図１において、ロータコア１２の図示は一部省略する。

【0013】

ステータコア１４は、断面が環状であり、筒状の形状を有する。ステータコア１４は、第１方向側の端面（第１端面）１４ｂと、複数の挿入孔２０１と、を有する。複数の挿入孔２０１は、第１端面１４ｂから軸方向に延びる。

【0014】

ステータコア１４は、第２方向側の端面（第２端面）１４ｃをさらに有する。第２端面１４ｃにも、複数の挿入孔２０１が形成される。ただし、第２端面１４ｃの複数の挿入孔２０１は、第１端面１４ｂの複数の挿入孔２０１と対称的に形成されてもよい。これを踏まえ、第２端面１４ｃの図示は省略する。

【0015】

図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線端面図である。

【0016】

ステータコア１４は、軸方向に積層される複数の電磁鋼板２２を備える。複数の電磁鋼板２２の各々は、環状の断面を有する。複数の電磁鋼板２２は、互いに同一の断面形状を有する。軸方向で隣り合う電磁鋼板２２の間には、微細な隙間Ｇ１が生じる。

【0017】

隙間Ｇ１のうち、ステータコア１４の外面１４ａ付近の領域は、含浸剤２４によってシールされる。これにより、外面１４ａから隙間Ｇ１を介して異物Ｘが電動機１０の内部１０ａに侵入することは防止される。異物Ｘは、例えば水滴、油、塵等である。

【0018】

２つのハウジング１６の各々は、例えば環形状の端面を有する。２つのハウジング１６は、第１ハウジング１６１と、第２ハウジング１６２とからなる。

【0019】

第１ハウジング１６１は、２つのガスケット１８のうち一方を介して、第１端面１４ｂに接続される。したがって、第１ハウジング１６１は、第１端面１４ｂを覆う。また、第１ハウジング１６１は、軸方向に延びる複数の挿入孔２０２を有する。第１ハウジング１６１の複数の挿入孔２０２は、第１端面１４ｂの複数の挿入孔２０１に対応して形成される。

【0020】

対応し合う挿入孔２０１と挿入孔２０２とに、ガスケット１８に形成される貫通孔３８（後述）を介して、ネジ等の連結部材２６が挿入される。これにより、第１ハウジング１６１は、第１端面１４ｂに接続される。

【0021】

第２ハウジング１６２も、複数の挿入孔２０２を有する。ただし、第２ハウジング１６２の複数の挿入孔２０２は、第２端面１４ｃの複数の挿入孔２０１に対応して形成される。第２ハウジング１６２と第２端面１４ｃとの接続方法は、第１ハウジング１６１と第１端面１４ｂとの接続方法と同様である。したがって、第２ハウジング１６２は、第２端面１４ｃを覆う。

【0022】

２つのガスケット１８の各々は、ステータコア１４とハウジング１６との間に配される環状のシール部材である。なお、第２ハウジング１６２と第２端面１４ｃとの間に配されるガスケット１８の説明は、第１ハウジング１６１と第１端面１４ｂとの間に配されるガスケット１８の説明と重複する。これを踏まえ、冗長な説明を避けるために、第２ハウジング１６２と第２端面１４ｃとの間に配されるガスケット１８の説明は、以下において省略する。

【0023】

図３は、実施形態に係るガスケット１８の正面図である。図４Ａは、図３のＩＶＡ－ＩＶＡ線端面図である。

【0024】

図４Ａの矢印Ｄ３は、ガスケット１８の環形状の外に向かう第３方向を示す。また、矢印Ｄ４は、ガスケット１８の環形状の内に向かう第４方向を示す。

【0025】

ガスケット１８は、セミメタリックガスケットである。すなわち、ガスケット１８は、金属材料２８と、金属材料２８をコーティングする樹脂材料３０とを有する。樹脂材料３０は、弾性を有する。弾性を有する樹脂材料３０は、例えばゴムである。

【0026】

セミメタリックガスケットは、非金属ガスケットよりも変形しにくく、且つ、金属ガスケットよりも柔軟である。また、例えば液状ガスケットを用いた電動機の製造においては、電動機への液状ガスケットの塗布量を管理することが必須である。これに対し、セミメタリックガスケットは、塗布量管理をする必要がないため、液状ガスケットよりも扱いが容易である。

【0027】

ガスケット１８は、複数の吸着部３２と、複数の挿入部３４と、ビード３６とを備える。

【0028】

複数の吸着部３２は、ガスケット１８の内側の側部に設けられる。ただし、複数の吸着部３２は、ガスケット１８の外側の側部に設けられてもよい。複数の吸着部３２は、第１面３２ａと、第２面３２ｂとを有する。第１面３２ａは、吸着部３２のうち第１方向側の面である。第２面３２ｂは、吸着部３２のうち第２方向側の面である。第１面３２ａと第２面３２ｂとの各々は、第４方向に延在する。

【0029】

ガスケット１８が複数の吸着部３２を備えることで、例えばロボットの吸着ハンドに、第１面３２ａまたは第２面３２ｂを吸着させることができる。つまり、ガスケット１８は、ガスケット１８が受ける面圧をできるだけ大きくするために、細く設計されることが好ましい。しかしながら、細いガスケット１８には、人の手で掴むこと、ロボットの吸着ハンドで吸着すること等が難しいという問題がある。その点、複数の吸着部３２を備えるガスケット１８は、ロボットの吸着ハンドによって容易に吸着することができる。

【0030】

ガスケット１８に備えられる吸着部３２の数は、特に限定されない。ただし、ガスケット１８は、ビード３６（ガスケット１８）上の一点Ｐ３６と、ガスケット１８の環形状の中心点Ｐ１８とを通る仮想直線Ｌを挟むように配される少なくとも２つの吸着部３２を備えると、好ましい。これにより、ロボットは、吸着ハンドによって、ガスケット１８を安定した状態で持ち上げることができる。

【0031】

図４Ｂは、図３のＩＶＢ－ＩＶＢ線端面図である。

【0032】

複数の挿入部３４の各々は、ガスケット１８を軸方向に貫通する貫通孔３８を有する。複数の貫通孔３８は、第１ハウジング１６１の複数の挿入孔２０２と同様に、第１端面１４ｂの複数の挿入孔２０１に対応して配される。これにより、挿入孔２０２に挿入された連結部材２６を、貫通孔３８を介して挿入孔２０１にさらに挿入することができる。

【0033】

連結部材２６は、前述の通り、例えばネジである。ステータコア１４と、ガスケット１８と、第１ハウジング１６１とは、複数の連結部材２６を介してネジ留めされる。ここで、複数の連結部材２６の各々は、対応する挿入部３４に強い締め付け力を作用させる。その結果、複数の挿入部３４は、ガスケット１８のうち他の部分と比べて、比較的強い面圧を受ける。

【0034】

これを踏まえ、複数の挿入部３４は、中心点Ｐ１８を中心にして点対称に配されると、好ましい。これにより、ガスケット１８の全体に、強い面圧を均一にかけることができる。

【0035】

また、複数の挿入部３４は、ガスケット１８の環形状（周方向）に所定の間隔をおきつつ配されると、好ましい。この場合も、ガスケット１８の全体に、強い面圧を均一にかけることができる。

【0036】

ビード３６は、ロータコア１２の周方向に沿ってガスケット１８に形成される凸部である。ビード３６は、第１方向に突出する。ビード３６は、第１ハウジング１６１がガスケット１８に押し付けられた場合に、変形する。これにより、ビード３６は、第１ハウジング１６１と、ステータコア１４とに対する反発力を生じる。その結果、ガスケット１８は、特にビード３６の部分において、第１ハウジング１６１とステータコア１４とに強く密着する。これにより、ビード３６は、第１端面１４ｂと第１ハウジング１６１との間を、強固にシールする。なお、ビード３６は、第２方向に突出してもよい。

【0037】

ビード３６は、ガスケット１８のうち、ロータコア１２の径方向に関して全ての貫通孔３８よりも外側に形成される。これにより、以下で説明されるように、ガスケット１８とステータコア１４との間、またはガスケット１８と第１ハウジング１６１との間を介して異物Ｘが電動機１０の内部１０ａに侵入することが防止される。

【0038】

図５は、参考例に係るガスケット１８０の正面図である。

【0039】

ガスケット１８０は、ビード３６０と、複数の貫通孔３８０とを有する。複数の貫通孔３８０には、複数の連結部材２６が通され、ステータコア１４と、ハウジング１６との間をシールする（図６も参照）。ただし、ビード３６０は、貫通孔３８０よりも内側に形成される。

【0040】

図６は、参考例に係るガスケット１８０がハウジング１６とステータコア１４との間に設けられた場合における、異物の侵入経路を例示する図である。

【0041】

ガスケット１８０のうち、径方向で貫通孔３８０よりも内側の部分には、ビード３６０が存在する。したがって、ガスケット１８０のうち、径方向で貫通孔３８０よりも内側の部分は、ハウジング１６とステータコア１４とに強く密着する。

【0042】

ガスケット１８０のうち、径方向で貫通孔３８０よりも外側の部分も、ハウジング１６とステータコア１４とに密着する。ただし、ガスケット１８０のうち、径方向で貫通孔３８０よりも外側には、ビード３６０が存在しない。

【0043】

したがって、ガスケット１８０のうち径方向で貫通孔３８０よりも外側の部分が受ける面圧は、ガスケット１８０のうち径方向で貫通孔３８０よりも内側の部分が受ける面圧と比較して、弱い。

【0044】

その結果、貫通孔３８０よりも径方向の外側において、ガスケット１８０とステータコア１４との間、またはガスケット１８０とハウジング１６との間に、微細な隙間Ｇ２が生じる場合がある（図６の鎖線枠参照）。

【0045】

したがって、例えば、隙間Ｇ２を介して、貫通孔３８０に異物Ｘが侵入する。貫通孔３８０に侵入した異物Ｘは、ステータコア１４の挿入孔２０１にさらに侵入する。ステータコア１４の挿入孔２０１に侵入した異物Ｘは、２つの電磁鋼板２２同士の隙間を介して、ステータコア１４よりもさらに径方向の内側に侵入する。つまり、異物Ｘが、ロータコア１２に到達するおそれが大きい。

【0046】

その点、本実施形態によれば、ビード３６が複数の貫通孔３８よりも径方向の外側に形成される。これにより、電動機１０の外部と、貫通孔３８とが連通することは、防止される。したがって、電動機１０の外部から電動機１０の内部１０ａに異物Ｘが侵入するおそれが低減する。

【0047】

［変形例］
以下には、上記実施形態に係る変形例が記載される。ただし、上記実施形態と重複する説明は、以下の説明では可能な限り省略される。上記実施形態で説明済みの要素には、特に断らない限り、上記実施形態と同一の参照符号が付される。

【0048】

（変形例１）
図７は、変形例１に係るガスケット１８１（１８）の正面図である。図８は、変形例１に係る別のガスケット１８２（１８）の正面図である。

【0049】

ガスケット１８の形状は、略八角環形状に限定されない。例えば、ハウジング１６と、ステータコア１４との各々の端面が、円環形状を有する。この場合、ガスケット１８は、ハウジング１６と、ステータコア１４との各々の端面に応じた円環形状を有してもよい（図７）。

【0050】

また、例えば、ハウジング１６と、ステータコア１４との各々の端面が、略四角環形状を有する。この場合、ガスケット１８は、ハウジング１６と、ステータコア１４との各々の端面に応じた略四角環形状を有してもよい（図８）。

【0051】

（変形例２）
第２ハウジング１６２には、コネクタが連結されてもよい。この場合において、ガスケット１８は、第２ハウジング１６２とコネクタとの間をシールしてもよい。

【0052】

また、例えば、第２ハウジング１６２には、ブラケットが連結されてもよい。この場合において、ガスケット１８は、第２ハウジング１６２とブラケットとの間をシールしてもよい。

【0053】

（変形例３）
ガスケット１８は、セミメタリックガスケットに限定されない。

【0054】

（複数の変形例の組み合わせ）
前述された複数の変形例は、矛盾が生じない範囲内で、適宜組み合わされてもよい。

【0055】

［実施形態から得られる発明］
上記実施形態および変形例から把握しうる発明が、以下に記載される。

【0056】

一発明は、ロータコア（１２）と、前記ロータコアの外周を覆い、前記ロータコアの軸方向の両端面（１４ｂ、１４ｃ）を有するステータコア（１４）とを有し、前記ステータコアの外面（１４ａ）が露出した電動機（１０）であって、前記ステータコアの前記両端面に接続されて、前記両端面を覆うハウジング（１６）と、前記ステータコアと前記ハウジングとの間に設けられる環状のガスケット（１８）と、を有し、前記ステータコアには、前記ハウジングを連結するための連結部材（２６）が挿入される挿入孔（２０１）が、前記ロータコアの周方向に沿って複数形成され、前記ガスケットは、複数の前記連結部材が貫通するための複数の貫通孔（３８）と、前記ロータコアの径方向に関して複数の前記貫通孔よりも外側に形成され、前記ステータコアと前記ハウジングとの間をシールする環状のビード（３６）と、を有する、電動機である。

【0057】

これにより、ステータコア、ハウジング等とガスケットとの間を介した異物の侵入が防止される。

【0058】

前記ビードは、前記径方向に関して全ての前記貫通孔よりも外側に形成されてもよい。これにより、ステータコア、ハウジング等とガスケットとの間を介した異物の侵入がより確実に防止される。

【0059】

複数の前記貫通孔は、前記周方向に所定の間隔をおきつつ配置されてもよい。これにより、ガスケット全体に面圧を均一にかけることができる。

【0060】

前記ガスケットは、セミメタリックガスケットでもよい。これにより、液状ガスケット等よりも容易に、ステータコアとハウジングとの間をシールすることができる。

【0061】

前記ガスケットは、前記ビードの肉幅方向に沿って前記ビードから突出し、ロボットの吸着ハンドで吸着される吸着部（３２）をさらに備えてもよい。これにより、ロボットの吸着ハンドでガスケットを容易に持ち上げることができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】