(57)【要約】【課題】低コストで絶縁性及び放熱性が高く、特にコイルの軸方向端面と負荷側カバー部あるいは反負荷側カバー部との隙間を小さくできるモータを得る。【解決手段】負荷側カバー部１２Ｂ及び反負荷側カバー部１２Ｃの内側面１２Ｂ１、１２Ｃ１と、該カバー部の内側面１２Ｂ１、１２Ｃ１と対向するコイル１４の軸方向端面１４Ａ、１４Ｂとの間に、伸縮性があり、且つ空気より絶縁性の高いシリコン（絶縁体）５０、５２を、前記内側面１２Ｂ１、１２Ｃ１及び端面１４Ａ、１４Ｂの双方と接触した状態で介在させる。【選択図】　　　図１
2004112975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部の側面にカバー部を有するケーシングと、コイルとを備えたモータにおいて、
前記カバー部と、前記コイルとの間に、
伸縮性があり、且つ空気より絶縁性の高い絶縁体を、前記カバー部及びコイルの双方と接触した状態で介在させた
ことを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記絶縁体が、リング形状とされている
ことを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項２において、
前記絶縁体がリング形状とされた絶縁シートで構成されている
ことを特徴とするモータ。
【請求項４】
本体部の側面に第１のカバー部を有するケーシングと、第１の端面を有するコイルとを備えたモータの製造方法において、
前記第１のカバー部に、伸縮性があり、且つ空気より絶縁性の高い絶縁体を、該第１のカバー部と接触した状態で配置する工程と、
該絶縁体の前記伸縮性を利用して、前記コイルを、前記第１の端面を該絶縁体に押圧・接触させながら前記ケーシングに取り付ける工程と、を含む
ことを特徴とするモータの製造方法。
【請求項５】
請求項４において、更に、前記ケーシングは、前記本体部の側面に第２のカバー部を有し、前記コイルは、第２の端面を有するものであって、
伸縮性があり、且つ空気より絶縁性の高い絶縁体を、前記コイルの前記第２の端面に、該第２の端面と接触した状態で配置する工程と、
該絶縁体の前記伸縮性を利用して、前記第２のカバー部を、該絶縁体に押圧・接触させながら前記本体部に取り付ける工程と、を含む
ことを特徴とするモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーシング中に、コイル及び固定鉄心を有するステータと、その内側で回転自在に配置されたロータとを備えたモータ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なモータは、ケーシング中にコイル及び固定鉄心を有するステータと、その内側で回転自在に配置されたロータとを備える。ケーシングは、多くの場合、ほぼ円筒状の本体部の両側に負荷側カバー及び反負荷側カバーを備えている。
【０００３】
前記コイルの巻線には、エナメル等の最小限の絶縁は施されているものの、大きな電流が流れることから、当該巻線に対して空気を隔ててケーシング（本体部、負荷側カバー部、或いは反負荷側カバー部）が対向する場合には、ＩＥＣ・ＪＩＳ規格により、所定の距離を隔てなければならないとされている。そのため、一般にこのコイルと軸方向端面から負荷側カバー部或いは反負荷側カバー部までの間には相応の間隔が形成されている。
【０００４】
この間隔をできるだけ小さくて抑えるための一つの方法として、コイルモールドと称される特殊な製造技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
この方法は、固定鉄心、コイル、及びケーシングを一体的に樹脂でモールドするもので、コイルの軸方向端面からケーシングの軸方向端部の外表面までの距離をより短くすることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２７１７２０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このコイルモールドと称される方法は、確かにモータの軸方向長はある程度短縮できるものの、製品の製造設備が高価であるため、製品の価格が非常に高くなるという問題があった。
【０００８】
また、ケーシング全体が樹脂で形成されていることから、放熱性が悪いという問題もあった。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、低コストで絶縁性及び放熱性が高く、且つ特にコイルの軸方向端面と負荷側カバー部あるいは反負荷側カバー部との間隔を小さくしてモータ全体の軸方向長を短縮することのできるモータを提供することをその課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本体部の側面にカバー部を有するケーシングと、コイルとを備えたモータにおいて、前記カバー部と、前記コイルとの間に、伸縮性があり、且つ空気より絶縁性の高い絶縁体を、前記カバー部及びコイルの双方と接触した状態で介在させたことにより、上記課題を解決したものである。
【００１１】
本発明においては、カバー部（負荷側カバー部あるいは反負荷側カバー部）とコイルとの面の間に、空気より絶縁性の高い絶縁体を介在させるようにしている。絶縁体が介在されることにより、前記カバー部とコイルとの間隔（隙間）をより小さく設定することができ、モータの軸方向長を短縮できる。
【００１２】
絶縁体は、伸縮性を有しているため、コイルとケース等の熱膨張率の違いによる伸縮度の差も良好に吸収できる。
【００１３】
ケーシング自体は、本体部はもちろん、カバー部を含めて放熱性の高い素材を使用できるため、モータ全体の放熱性も良好に維持できる。
【００１４】
さらに、コイル全体をモールドする方法に比べ、大掛かりな製造設備を必要としないため、コストが格段に低く、また組付け・製造も容易である。
【００１５】
なお、本発明においては、絶縁体の具体的な素材、あるいは形状等は特に限定されない。詳細は後述する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１に、本発明の実施形態に係るモータを、その軸方向断面の片側（図では上側）のみを断面表示したものである。
【００１８】
このモータ１０は、ケーシング１２中に、コイル１４及び固定鉄心１６を有するステータ１８と、その内側で回転自在に配置されたロータ２０とを備える。ケーシング１２は、円筒状の本体部１２Ａの両側に負荷側カバー部１２Ｂ及び反負荷側カバー部１２Ｃを備えている。但し、この実施形態では、本体部１２Ａと反負荷側カバー部１２Ｃは一体化され、有底のシリンダケーシング１２Ｓを構成している。ケーシング１２は、放熱性の良好な素材、例えばスチールあるいはアルミニウム等の素材で形成されている。
【００１９】
前記ステータ１８は、その固定鉄心１６がケーシング１２の本体部１２Ａの内周に固定され、コイル１４の一部が該固定鉄心１６の軸方向両サイドに延在されている。コイル１４の軸方向端面１４Ａ、１４Ｂは、両カバー部１２Ｂ、１２Ｃのそれぞれの内側面１２Ｂ１、１２Ｃ１と対向している。
【００２０】
一方、前記ロータ２０は、中央部にモータ軸２２が圧入されている。
【００２１】
負荷側カバー部１２Ｂ及び反負荷側カバー部１２Ｃからは、軸方向に沿ってリング状の突起２４、２６がモータ軸２２と同軸に立設され、この突起２４、２６の内側にロータ２０を回転自在に支持するためのベアリング２８、３０が配置されている。
【００２２】
ベアリング２８、３０とロータ２０との軸方向の位置規制は、モータ軸２２に形成した段差３２、３４によって行なわれる。又、ベアリング２８、３０と両カバー部１２Ｂ、１２Ｃとの軸方向の位置規制は、突起２４に形成した段差２４Ａに、波ワッシャー３６で、ベアリング３０、モータ軸２２を介して、ベアリンク２８を押しつけることにより行なわれる。なお、波ワッシャー３６は製造・組付誤差を吸収する効果も有する。又、符号３８は、コイル１４に電流を供給するためのリード線であり、ケーシング１２の本体部１２Ａの貫通孔４０を介して直接ケーシング１２内に配線されている。又、符号４２は、貫通孔４０の端部によってリード線３８が損傷するのを防止するためのアタッチメントであり、符号４４はオイルシールである。
【００２３】
ここで、コイル１４の軸方向端面１４Ａ、１４Ｂ付近の構成について詳細に説明する。
【００２４】
負荷側カバー部１２Ｂ及び反負荷側カバー部１２Ｃの軸方向内側面１２Ｂ１、１２Ｃ１と、該軸方向内側面１２Ｂ１、１２Ｃ１と対向するコイル１４の軸方向端面１４Ａ、１４Ｂとの間には、シリコン（絶縁体）５０、５２がそれぞれ配置されている。このシリコン５０、５２は、伸縮性があり、且つ空気より絶縁性の高い素材であるため、本発明に係る絶縁体として好ましい特性を有する。
【００２５】
このシリコン５０、５２は、両内側面１２Ｂ１、１２Ｃ１とコイル１４の端面１４Ａ、１４Ｂの双方と接触した状態で両者の隙間５４、５６に介在されている。従ってこの隙間５４、５６には空気は存在せず、該シリコン５０、５２のみが存在している。そのため、この両内側面１２Ｂ１、１２Ｃ１とコイルの端面１４Ａ、１４Ｂとの隙間５４、５６は、従来よりも小さく（狭く）設定されている。
【００２６】
次に、このモータ１０の組立・製造方法を説明しながら、該モータ１０の作用を説明する。
【００２７】
このモータ１０を組立てるには、まず、有底のシリンダケーシング１２Ｓの反負荷側カバー部１２Ｃの内側面１２Ｃ１における前記突起２６の外周位置にシリコン（ゲル状の絶縁体）５２を厚めに塗布する。なお、このときは未だ負荷側カバー部１２Ｂは取付けられていない。
【００２８】
その後コイル１４の軸方向端面１４Ｂで該シリコン５２を押圧しながらステータ１８をシリンダケーシング１２Ｓの本体部１２Ａの内周側に挿入・固定する。コイル１４のコード３８は、ケーシング１２の本体部１２Ａの内側から外側に向けて引出すようにする。なお、コイル１４の端面１４Ｂ側にも組込みの前にシリコン５２を塗布しておくと一層良い。
【００２９】
この状態で、反負荷側カバー部１２Ｃの内側面における突起２６の内周位置にスプリング３６を配置し、モータ軸２２にベアリング３０を装着したロータ２０を組み込む。
【００３０】
なお、ステータ１８とロータ２０の組み込みについては、ロータ２０の方を先に行っても良い。
【００３１】
その後、コイル１４の負荷側の軸方向端面１４Ａにシリコン５０を塗布すると共に、負荷側カバー部１２Ｂの内側面１２Ｂ１の突起２４の外周位置にもシリコン５０を塗布する。その上で、突起２４の内周部分にベアリング３２及びオイルシール４４を係合させながら、塗布したシリコン５０をゆっくりと押圧し、負荷側カバー部１２Ｂを本体部１２Ａに係合させ、該負荷側カバー部１２Ｂを図示せぬボルトにより固定する。
【００３２】
この結果、コイル１４の軸方向端面１４Ａ、１４Ｂと両カバー部１２Ｂ、１２Ｃの内側面１２Ｂ１、１２Ｃ１との隙間５４、５６には、シリコン５０、５２のみが介在されるようになり、（空気のみが存在していた従来のモータと比べて）隙間５４、５６の間隔が狭くても、絶縁特性の良好なモータ１０を得ることができる。
【００３３】
又、シリコン５０、５２は、伸縮性があるため、各部材の組付け・製造誤差を吸収できるだけでなく、温度環境が変化することによって前記隙間５４、５６の間隔が変化した場合にも良好に対応できる。
【００３４】
更に、ケーシング１２自体は、有底のシリンダケーシング１２Ｓ及び負荷側カバー部１２Ｂを含め、放熱性の高いスチール、あるいはアルミニウムで形成されているため、モータ全体としての放熱特性も良好に維持できる。
【００３５】
又、上記説明から明らかなように、このモータ１０においては、樹脂モールド設備のような高価な製造設備を必要としないため、低コストにモータ１０を製造することができ、且つ組立自体も容易である。
【００３６】
なお、上記実施形態においては、絶縁体の具体的な素材としてゲル状のシリコンを採用していたが、本発明においては、絶縁体の具体的な素材あるいは形状は特に限定されない。
【００３７】
例えば、リング形状とされた絶縁体を採用した場合には、コイルの軸方向端面の全周に対して容易に絶縁体を配置することができるようになる。この場合、図２に示されるような（伸縮性のある）絶縁シート６０のようなものを採用すると、特に組付け・製造が容易となる。
【００３８】
更には、図２で示したような絶縁シート６０の周囲をゲル状のシリコンで封止するようにした場合には、コイルの軸方向端面付近全体を絶縁体で確実に被うことができるようになり、より信頼性のあるモータを得ることができる。
【００３９】
なお、上記実施形態においては、ケーシングの本体部と反負荷側カバー部とが一体化された例が示されていたが、モータによっては本体部と負荷側カバー部の方が一体化されているものもあり、また、両カバー部とも本体部と別体とされているものもある。何れのモータに対しても本発明は適用可能である。
【００４０】
また、本発明は、モータの負荷側、又は反負荷側のいずれか一方側のみに適用しても、相応の効果が得られる。従って、必ずしも両サイドペアで実施する必要はない。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、低コストで絶縁性及び放熱性が高く、且つ特にコイルとカバー部との隙間の間隔を小さくしてモータ全体の軸方向長を短縮することのできるモータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るモータの片側（図の上側）のみを断面表示した正面図
【図２】絶縁体の他の例を示す斜視図
【符号の説明】
１０…モータ
１２…ケーシング
１２Ａ…本体部
１２Ｂ…負荷側カバー部
１２Ｃ…反負荷側カバー部
１２Ｓ…有底ケーシング
１４…コイル
１４Ａ、１４Ｂ…端面
１６…固定鉄心
１８…ステータ
２０…ロータ
２２…モータ軸
２４、２６…突起
２８、３０…ベアリング
３２、３４…段差
３６…波ワッシャー
３８…リード線
４０…貫通孔
４２…アタッチメント
４４…オイルシール
５０、５２…シリコン（絶縁体）
５４、５６…隙間
６０…絶縁シート（絶縁体）
【図１】
2004112975.tif 000003
【図２】
2004112975.tif 000004