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回転電機 - 三菱電機株式会社
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発明の名称 回転電機
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−89285(P2007−89285A)
公開日 平成19年4月5日(2007.4.5)
出願番号 特願2005−274077(P2005−274077)
出願日 平成17年9月21日(2005.9.21)
代理人 【識別番号】100057874
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道照
発明者 阿久津 悟 / 一期崎 敦 / 藤本 憲悟
要約 課題
グロメットにかかる応力を低減し、グロメットの防水機能を維持することができる回転電機を提供する。

解決手段
有底円筒状のフレーム2と、引出孔38を有し、フレーム2の開口端面を覆って固定されたハウジング3と、フレーム2の内周面に固定され、電圧の印加によって磁束を発生する巻線を有する固定子11と、巻線と電気的に接続されたモータリード線23と、引出孔38に固定され、底面にモータリード線23が貫通する貫通孔39が形成された有底筒状のプレート24と、プレート24に収納され、モータリード線23が挿通されたグロメット25と、プレート24とグロメット25との間に設けられ、モータリード線23を保持するスペーサ26とを備えたものである。
特許請求の範囲
【請求項1】
有底円筒状のフレームと、
引出孔を有し、前記フレームの開口端面を覆って固定されたハウジングと、
前記フレームの内周面に固定され、電圧の印加によって磁束を発生する巻線を有する固定子と、
前記巻線と電気的に接続されたモータリード線と、
前記引出孔に固定され、底面に前記モータリード線が貫通する貫通孔が形成された有底筒状のプレートと、
前記プレートに収納され、前記モータリード線が挿通されたグロメットと、
前記プレートと前記グロメットとの間に設けられ、前記モータリード線を保持するスペーサと
を備えたことを特徴とする回転電機。
【請求項2】
有底円筒状のフレームと、
引出孔を有し、前記フレームの開口端面を覆って固定されたハウジングと、
前記フレームおよび前記ハウジングによって回転自在に支持されたシャフトと、
前記シャフトとともに回動するレゾルバロータと、
前記レゾルバロータの外周を囲って固定され、前記レゾルバロータとの間のギャップパーミアンスを前記レゾルバロータと協同して変化させるレゾルバステータと、
前記レゾルバステータと電気的に接続されたセンサリード線と、
前記引出孔に固定され、底面に前記センサリード線が貫通する貫通孔が形成された有底筒状のプレートと、
前記プレートに収納され、前記センサリード線が挿通されたグロメットと、
前記プレートと前記グロメットとの間に設けられ、前記センサリード線を保持するスペーサと
を備えたことを特徴とする回転電機。
【請求項3】
前記回転電機は、電動パワーステアリング装置に適用される3相ブラシレスモータであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の回転電機。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
この発明は、ハウジングに設けられた引出孔を通ってリード線が外部に導出される回転電機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の直流モータは、モータリード線が挿通されるグロメットと、グロメットを収納してハウジングに固定されるプレートとからなる保持部材を介して、モータリード線がハウジングに固定されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】特開2003−274614号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の直流モータでは、柔軟なゴム材料によって構成されたグロメットのみによってモータリード線が保持されているため、モータリード線の取り回し等によってグロメットに径方向の無理な曲げ応力等が長時間作用する場合があった。
そのため、モータリード線を動かしてグロメットを応力から開放した際に、長時間の応力によってグロメットが劣化して復元力が失われ、モータリード線とグロメットとの間に隙間が生じて防水機能を損なうという問題点があった。
【0005】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、その目的は、グロメットに作用する応力を低減し、グロメットの防水機能を維持することができる回転電機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明に係る回転電機は、有底円筒状のフレームと、引出孔を有し、フレームの開口端面を覆って固定されたハウジングと、フレームの内周面に固定され、電圧の印加によって磁束を発生する巻線を有する固定子と、巻線と電気的に接続されたモータリード線と、引出孔に固定され、底面にモータリード線が貫通する貫通孔が形成された有底筒状のプレートと、プレートに収納され、モータリード線が挿通されたグロメットと、プレートとグロメットとの間に設けられ、モータリード線を保持するスペーサとを備えたものである。
【発明の効果】
【0007】
この発明の回転電機によれば、プレートとグロメットとの間にスペーサを設け、スペーサでリード線を保持する構造としたので、グロメットに作用する径方向の応力を低減してグロメットの劣化を防ぎ、グロメットの防水機能を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当する部材、部位については、同一符号を付して説明する。
なお、以下の実施の形態では、回転電機が電動パワーステアリング装置に適用される3相ブラシレスモータ1(以下「モータ1」と略称する)である場合を例として説明する。
【0009】
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係るモータ1を示す部分断面図であり、図2は、図1のモータ1の正面図である。
図1および図2において、このモータ1は、鉄板を絞り加工した有底円筒状のフレーム2と、フレーム2の開口部を覆って固定されたアルミニウムからなるハウジング3とを有している。
【0010】
ハウジング3の中央部に形成された窓部4には、外輪部がコーキングされて固定されたフロントベアリング5が取り付けられている。
また、フレーム2の底部には、凹状のベアリングボックス6が設けられており、ベアリングボックス6には、リアベアリング7が圧入されている。
フロントベアリング5およびリアベアリング7は、鉄製のシャフト8をそれぞれ回転自在に支持している。
【0011】
シャフト8の一端部には、磁界を発生させるマグネット9が取り付けられて回転子10が構成されている。マグネット9の外周面には、マグネット9を保護する図示しない保護チューブがかぶせられている。
フレーム2の内周面には、回転子10の外周を囲って固定子11が取り付けられている。
固定子11は、珪素鋼板を積層して形成された固定子鉄心12と、樹脂製の絶縁体13と、絶縁体13に巻装されたモータコイル14とを有している。
【0012】
モータコイル14は、U相、V相、W相の3相からなり、それぞれスター結線されている。また、U相、V相、W相の各相のモータコイル14は、それぞれ円環状のターミナルA15、ターミナルB16、ターミナルC17に接続されているとともに、各相のモータコイル14のコモン側は、円環状のターミナルD18に接続されている。
【0013】
ターミナルA15、ターミナルB16、ターミナルC17およびターミナルD18は、円環状の溝が複数形成された樹脂製のホルダ19の内部にそれぞれ収納され、この溝によって互いに絶縁が保たれている。
また、ターミナルA15、ターミナルB16およびターミナルC17は、後述するターミナルE22と接続されるために、それぞれ一部分が反モータコイル14側に延伸されている。
【0014】
ホルダ19の反モータコイル14側には、樹脂製のベース20が取り付けられている。ベース20には、U相、V相、W相の各相に対応した3個のナット21および断面L字状の3個のターミナルE22が一体的に組み込まれている。
ターミナルA15、ターミナルB16およびターミナルC17の延伸された部分は、それぞれ対面して設けられた3個のターミナルE22と、TIG(Tungsten Inert Gas)溶接によって互いに接続されている。
【0015】
また、モータコイル14と電気的に接続されたモータリード線23は、ハウジング3に設けられた引出孔38を通って外部に導出される。
引出孔38には、底面にモータリード線23が貫通する貫通孔39が形成された金属製のプレート24が固定されている。また、プレート24には、ゴム製のグロメット25と、樹脂製のスペーサ26とが収納されている。
図3は、図1のモータ1の要部拡大図であり、図4は、図3を矢印Aから見た図であって、かつ図3中の各部材を分離して示す説明図である。
【0016】
グロメット25には、防水機能を持たせるために、モータリード線23が密接して挿通されている。グロメット25に設けられた挿通孔40は、モータリード線23の取り付け前において、モータリード線23の断面積よりも小さな断面積に形成されている。
プレート24は、鉄板を絞り加工して有底筒状に形成され、底面に貫通孔39が設けられている。プレート24は、内部にグロメット25およびスペーサ26を収納し、ネジ27を用いてハウジング3に固定されることにより、モータリード線23の引き出し部分の防水機能を保つとともに、グロメット25の径方向のぶれを抑制している。
【0017】
スペーサ26は、プレート24の底面とグロメット25との間に設けられている。スペーサ26に設けられ、モータリード線23が挿通される挿通孔41は、モータリード線23の位置決めができるとともに、グロメット25に作用する径方向の応力を低減するように、モータリード線23の断面積とほぼ等しい断面積に形成されている。
【0018】
モータリード線23のモータコイル14側の端部には、ターミナルF28と樹脂とを一体成形して形成されたボード29が溶接によって接続されている。
ターミナルF28をベース20に組み込まれたターミナルE22に当接させ、ネジ30をベース20に組み込まれたナット21にネジ止めすることにより、モータリード線23とモータコイル14との電気的接続が行われる。
【0019】
ハウジング3の反回転子10側で、シャフト8の他端部には、モータ1の駆動力を外部に伝達するカップリングである鉄製のボス31が圧入されている。
シャフト8の回転子10とボス31との間には、珪素鋼板を積層して形成されたレゾルバロータ32が取り付けられている。
レゾルバロータ32には、ハウジング3に固定されたレゾルバステータ33が対向して設けられており、レゾルバロータ32とレゾルバステータ33とで回転子10の回転角度に応じて出力信号を出力するレゾルバ検出部34が構成されている。
【0020】
レゾルバロータ32は、レゾルバステータ33と協同して、レゾルバステータ33との間のギャップパーミアンスを周期的に変化させるように、楕円形に形成されている。
レゾルバ検出部34は、レゾルバステータ33と、信号線接続用のオス側コネクタ35とを有している。
メス側コネクタ36を介してオス側コネクタ35に接続され、回転子10の回転角度に関する信号を外部に伝送するセンサリード線37も、モータリード線23と同様に、ハウジング3に設けられた図示しない引出孔を通って外部に導出される。
引出孔には、底面にセンサリード線37が貫通する貫通孔が形成された図示しない金属製のプレートが固定されている。また、プレートには、ともに図示しないゴム製のグロメットと、樹脂製のスペーサとが収納されている。
【0021】
ここで、上記構成のモータ1のモータリード線23およびセンサリード線37の取り付け手順を説明する。
まず、モータリード線23には、あらかじめプレート24、スペーサ26およびグロメット25が通されてターミナルF28が取り付けられる。続いて、フレーム2とハウジング3とが組み合わされる。次に、ターミナルF28は、引出孔38を通されてターミナルE22に当接され、ネジ30によってベース20に接続される。
また、センサリード線37についても、まず、あらかじめプレート、スペーサおよびグロメットが通されてメス側コネクタ36が取り付けられる。続いて、フレーム2とハウジング3とが組み合わされる。次に、メス側コネクタ36は、オス側コネクタ35と接続される。最後に、レゾルバ検出部34は、ハウジング3に取り付けられる。
【0022】
以下、上記構成のモータ1についての動作を説明する。
レゾルバステータ33には、図示しない検出用電源から、励磁電圧が印加される。レゾルバステータ33に励磁電圧が印加されることにより、レゾルバロータ32とレゾルバステータ33との空隙部分に磁束が発生する。
また、モータリード線23からモータコイル14に電力が供給され、モータコイル14に3相交流電圧が印加される。モータコイル14に3相交流電圧が印加されることにより、モータコイル14に回転磁界が発生し、回転子10が回転する。
回転子10が回転することにより、シャフト8を介して互いに接続されたレゾルバロータ32が回転し、レゾルバロータ32とレゾルバステータ33との間のギャップパーミアンスが変化する。ギャップパーミアンスの変化により、回転角度の検出が可能となる。
【0023】
この発明の実施の形態1に係るモータ1によれば、プレート24の底面とグロメット25との間にスペーサ26を設け、スペーサ26が、グロメット25に作用する径方向の応力を低減する構造としたので、リード線に長時間にわたって径方向の応力が作用した場合であっても、グロメット25の劣化を防ぎ、グロメット25の防水機能を維持することができる。
【0024】
なお、上記実施の形態1では、モータ1がパワーステアリング装置に適用される3相ブラシレスモータ1である場合を例にして説明したが、勿論このものに限定されるものではなく、直流モータ、交流モータを問わず、種々のモータに用いることができ、同様の効果を奏することができる。
また、回転電機は、上記のモータに限られるものではなく、発電機であってもよい。
このものの場合も、上記実施の形態1と同様の効果を奏することができる。
【0025】
また、上記実施の形態1では、スペーサ26が樹脂製であるとして説明したが、勿論このものに限定されるものではなく、グロメット25にかかる応力を低減することができるものであれば、金属製であってもよいし、硬質ゴム製であってもよい。
このものの場合も、グロメット25にかかる応力を低減することができるので、上記実施の形態1と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】この発明の実施の形態1に係るモータを示す部分断面図である。
【図2】図1のモータの正面図である。
【図3】図1のモータの要部拡大図である。
【図4】図3を矢印Aから見た図であって、かつ図3中の各部材を分離して示す説明図である。
【符号の説明】
【0027】
1 モータ、2 フレーム、3 ハウジング、8 シャフト、11 固定子、23 モータリード線、24 プレート、25 グロメット、26 スペーサ、29 ボード、32 レゾルバロータ、33 レゾルバステータ、37 センサリード線、38 引出孔、39 貫通孔。




 

 


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