(57)【要約】【課題】  アース接続が容易な回転電機を提供する【解決手段】  第２のブラケット７の本体部２５とこの本体部２５と嵌合するステータコア１３の他端及び回転センサユニット１２のケース４７との間の嵌合面に少なくとも一部が露出して接触によりステータコア１３及びケース４７と電気的に接続される内部接続端子部４１及び４２と、第２のブラケット７の本体部２５の外側に位置する接地用外部接続端子部４３とを備えた導電性端子部材３９をインサートとしてインサート成形により第２のブラケット７を構成する【選択図】  図１
2005287208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアを有するステータと、
回転軸に固定されて前記ステータの内部で回転するロータと、
前記ステータコアの一端に嵌合されて前記回転軸の一端を回転自在に支持する軸受を備えた第１のブラケットと、
前記ステータコアの他端に嵌合される本体部と前記回転軸の他端を回転自在に支持する軸受を支持する軸受支持部とを備え、前記本体部が電気絶縁材料により形成されている第２のブラケットとを備えた回転電機であって、
前記ステータコアの前記他端と前記第２のブラケットの前記本体部との間の嵌合面に少なくとも一部が露出して接触により前記ステータコアと電気的に接続される内部接続端子部と、前記本体部の外側に位置する接地用外部接続端子部とを備えた導電性端子部材がインサートとして前記本体部内にインサート成形されていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
ステータコアを有するステータと、
回転軸に固定されて前記ステータの内部で回転するロータと、
前記ステータコアの一端に嵌合されて前記回転軸の一端を回転自在に支持する軸受を備えた第１のブラケットと、
前記ステータコアの他端に嵌合される本体部と前記回転軸の他端を回転自在に支持する軸受を支持する軸受支持部とを備え、前記本体部が電気絶縁材料により形成されている第２のブラケットと、
前記第２のブラケットに導電性を有するケースが嵌合構造を介して装着され、前記回転軸の回転を検出する回転センサを内部に備えた回転センサユニットとを備えた回転電機であって、
前記ステータコアの前記他端と前記第２のブラケットの前記本体部との間の嵌合面に少なくとも一部が露出して接触により前記ステータコアと電気的に接続される第１の内部接続端子部と、前記本体部の外側に位置する外部接続端子部と、前記回転センサユニットの前記ケースとの間の嵌合面に少なくとも一部が露出して接触により前記ケースと電気的に接続される第２の内部接続端子部とを備えた導電性端子部材がインサートとして前記本体部内にインサート成形されていることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
前記第２のブラケットの前記本体部には、前記ロータとの間の電気的な接続に用いられる電気ブラシが固定されており、
前記第２のブラケットの前記軸受支持部が導電性材料により形成され、
前記軸受支持部と前記導電性端子部材とが一体に形成されており、前記導電性端子部材がインサートとして前記本体部内にインサート成形されている請求項１または２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記第１の内部接続端子部の前記嵌合面に露出する露出部分は円柱状凸部の少なくとも一部を構成する形状を有しており、
前記ステータコアの前記他端の内周部には、前記露出部分が嵌合される凹部が形成されている請求項２に記載の回転電機。
【請求項５】
前記第２のブラケット側に位置する前記ケースの周縁部には、周方向に延びる嵌合部が形成されており、
前記第２のブラケットの前記軸受支持部には、前記ケースに設けられた前記嵌合部が嵌合される被嵌合部が形成されており、
前記被嵌合部が前記第２の内部接続端子部を構成している請求項２に記載の回転電機。
【請求項６】
前記外部接続端子部は、接地用リード線が接続されるリード線接続構造を有している請求項１または２に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アース接続が容易な回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００２−２１８６９７号公報には従来の回転電機の一例が開示されている。図５は、従来の回転電機の断面図である。回転電機１０１は、ステータコア１０３を有するステータ１０５と、回転軸１０７と、回転軸１０７に固定されたロータ１０９と、ステータコア１０３の一端に嵌合される第１のブラケット１１１と、本体部１１３と軸受支持部１１５とを備えてステータコア１０３の他端に嵌合された第２のブラケット１１７とを備えている。また、第２のブラケット１１７にはエンコーダからなるセンサユニット１１９が取り付けられている。
【０００３】
このような回転電機１０１においては、第２のブラケット１１７の一部がブラシ１１６を保持するために電気絶縁材料により形成されている。そして、アース線１２１はステータ１０５に直接ネジ止めされていた。また、センサユニット１１９はセンサユニット用アース線１２３でステータに対してアースしている。
【特許文献１】特開２００２−２１８６９７号公報［図１５］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、アース線をステータに直接ネジ止めする場合には、アース線を配線する作業が必要であり、またネジ止め作業が難しく、製造工数の増加及び製造コストが高くなる問題があった。また、アース線として用いるリード線は切断され易く、無理な力が加わると接続部での外れが生じる問題点があった。センサユニットとステータとの間をアース線で接続する場合には、アース線が配線される位置によっては、第２のブラケットに取り付ける電子機器が限定されるため、任意の構成を採用することができないという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、アース接続が容易な回転電機を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、ステータ及び回転センサユニットのアース接続が容易な回転電機を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、組み立て作業だけでステータ及び回転センサユニットを接地用外部接続端子部に電気的に接続することができる回転電機を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、アース接続に用いる導電性端子部材の取付が容易な回転電機を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、第２のブラケットをステータコアに嵌合させるだけでアース接続を完了することができる回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明が改良の対象とする回転電機は、ステータコアを有するステータと、回転軸に固定されてステータの内部で回転するロータと、ステータコアの一端に嵌合されて回転軸の一端を回転自在に支持する軸受を備えた第１のブラケットと、ステータコアの他端に嵌合される本体部と回転軸の他端を回転自在に支持する軸受を支持する軸受支持部とを備えた第２のブラケットとを備えている。第２のブラケットの本体部は電気絶縁材料により形成されている。
【００１１】
本発明では、第２のブラケットの本体部とこの本体部と嵌合するステータコアの他端との間の嵌合面に少なくとも一部が露出して接触によりステータコアと電気的に接続される内部接続端子部と、第２のブラケットの本体部の外側に位置する接地用外部接続端子部とを備えた導電性端子部材をインサートとしてインサート成形により第２のブラケットを構成している。
【００１２】
本発明のように回転電機の第２のブラケットを構成すると、ステータコアの他端に第２のブラケットを嵌合させるだけでステータコアの他端が導電性端子部材の内部接続端子部と電気的に接続される。そのため本発明によればステータへの難しいネジ止め作業等をすることなく簡単にステータと接地用外部接続端子部との電気的な接続を完了することができる。従って、本発明によればステータコアにアース線を直接取付けることなく、ステータを確実にアースに接続することができる。
【００１３】
また第２のブラケットに、導電性を有するケースが嵌合構造を介して装着され、回転軸の回転を検出する回転センサを内部に備えた回転センサユニットを更に備えている回転電機においては、回転センサユニットのケースとの間の嵌合面に少なくとも一部が露出して接触によりケースと電気的に接続される第２の内部接続端子部を更に備えた導電性端子部材をインサートとしてインサート成形により第２のブラケットの本体部を形成すればよい。このように第２のブラケットを構成すると、回転センサユニットの導電性を有するケースは第２のブラケットへのケースの嵌め合わせ作業だけで導電性端子部材の接地用外部接続端子部に接続される。従って、本発明によれば回転センサユニットにアース線を配線しなくとも組み立て作業だけでセンサユニットをアースすることができる。
【００１４】
また、導電性端子部材は軸受支持部と一体に形成することができる。このようにすれば、インサート成形をする際に導電性端子部材を独立して位置決め保持しておく必要がなくなるので、第２のブラケットの製造が容易になる。
【００１５】
内部接続端子とステータコアとが嵌合する嵌合面はそれぞれ任意の形状とすることができる。例えば、内部接続端子部の嵌合面に露出する部分は円柱状凸部の少なくとも一部を構成する形状にする。またステータコアの他端の内周部には、露出部分の凸部が嵌合される凹部を形成することが好ましい。このようにすれば、内部接続端子とステータコアとの接続を簡単且つ確実に行うことができる。
【００１６】
同様に、センサユニットのケースの周縁部とこの周縁部に接続される第２のブラケットの軸受支持部も任意の形状とすることができる。例えば、センサユニットのケースの周縁部には周方向に延びる嵌合部を形成し、第２のブラケットの軸受支持部には、ケースに設けられた嵌合部が嵌合される被嵌合部を形成するのが好ましい。このようにすれば、ケースと第２のブラケットの嵌め合わせ作業を行うだけで、ケースのアース接続を完了することが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、内部接続端子部と接地用外部接続端子部とを備えた導電性端子部材をインサートとして第２のブラケットをインサート成形したので、ステータコアにアース線を直接結線する必要がなくなり、ステータコアに対して第２のブラケットを嵌合するだけで、ステータコアのアース接続を完了することができる。また導電性端子部材にさらに回転センサユニットのケースと接触する第２の内部接続端子部を設ければ、同様にして、第２のブラケットに回転センサユニットのケースを取り付ける作業をするだけで、回転センサユニットのケースのアース接続を完了することができる。したがって本発明によれば、従来よりも簡単に、回転電機の組立作業を行うだけで、各部のアース接続を完了することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明をブラシ付きの回転電機１（例えばブラシ付きの直流電動機）に適用した実施の形態の一例の縦断面図である。
【００１９】
回転電機１は、ステータ３と、第１のブラケット５と、第２のブラケット７と、回転軸９と、ロータ１１と、回転センサユニット１２とにより構成されている。ステータ３は、ステータコア１３とステータコア１３の内周部に固定された複数の永久磁石１５とにより構成されている。第１のブラケット５は、アルミニウム等の導電性材料により一体に形成されたものであり、ステータコア１３の一端に嵌合されている。第１のブラケット５の中心部には、回転軸９の一端を回転自在に支持する軸受１７が嵌合されている。第１のブラケット５の中央部に設けられた環状の段部６と軸受１７の一方の端面との間には、スプリングワッシャー１９が配置されている。
【００２０】
第２のブラケット７は、導電性材料により形成された軸受支持部２３と合成樹脂材料により形成された本体部２５とを備えている。軸受支持部２３の中央部には、回転軸９の他端を回転自在に支持する軸受２１が取り付けられている。また後述するように、この軸受支持部２３には、導電性端子部材３９が一体に設けられている。第２のブラケット７の一端は、ステータコア１３の他端に嵌合されている。なお複数本のネジ２７により、第２のブラケット７はステータコア１３に対してしっかりと結合されている。第２のブラケット７の構造については、後に詳しく説明する。
【００２１】
回転軸９には、ロータ１１が固定されており、ロータ１１はステータコア１３の内部で回転する。ロータ１１はロータコア２８に巻線２９が巻装された構造を有している。そのため第２のブラケット７の本体部２５には、ロータ１１の巻線２９との電気的な接続を実現するための４本の電気ブラシ３１が固定されている。第２のブラケット７の本体部２５は、電気ブラシ３１を軸受支持部２３及びステータ３と電気的に絶縁するために、電気絶縁材料により形成されている。回転軸９には、ロータ１１と並ぶように絶縁材料から形成された筒状の整流子支持部材３３が固定されている。整流子支持部材３３の上には、周方向に並ぶように複数の整流子３７が支持されている。電気ブラシ３１は、ロータ１１が回転している間、整流子支持部材３３により支持された複数の整流子３７の外面と接触して整流機能を果たす。整流子は巻線２９の両端と導線３５及び３６を介して電気的に接続されている。
【００２２】
回転センサユニット１２は、導電性を有するケース４７の内部に回転軸９の回転を検出する回転センサ（図示せず）を備えている。具体的な回転センサユニット１２としては、フォトエンコーダを用いることができる。本実施の形態では、第２のブラケット７の軸受支持部２３の端部とケース４７とが嵌合されて、第２のブラケット７の端部に回転センサユニット１２のケース４７が固定されている。後に説明するように、導電性材料から形成された軸受支持部２３の一部がケース４７と電気的に接続される第２の内部接続端子部４２を構成している。回転センサユニット１２の内部構造については図示を省略してある。
【００２３】
第２のブラケット７について、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照して詳しく説明する。図２（Ａ）は、第２のブラケット７をステータ３側から見た図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ線断面図であり、図３は導電性端子部材３９を備えた軸受支持部２３の平面図を示している。第２のブラケット７は、導電性端子部材３９と軸受支持部２３とをインサートとしてインサート成形されている。本体部２５と導電性端子部材３９は、本体部２５を電気絶縁性の樹脂でモールド成型する際に、導電性端子部材３９をインサートとしてインサート成形することにより一体的に形成されている。導電性端子部材３９は、本体部２５の端部のステータコア１３との嵌合部に形成される第１の内部接続端子部４１と、本体部２５の外側に形成されて接地用リード線４５等が接続される接地用外部接続端子部４３と、回転センサユニット１２のケース４７と電気的に接続される第２の内部接続端子部４２とを備えている。なお図３に破線で示すように、この例では軸受支持部２３の一部が導電性端子部材３９の一部を兼ねている。軸受支持部２３の外周部には、回転センサユニット１２のケース４７の開口部側端部が嵌合される円柱状の被嵌合部４９と該被嵌合部４９よりも小径の円柱状の小径部５１とを備えている。前述のように円柱状の被嵌合部４９の一部が、第２の内部接続端子部４２を構成している。
【００２４】
図２及び図３に示されるように、導電性端子部材３９の第１の内部接続端子部４１は、円柱状凸部４１ａによって構成されている。この円柱状凸部４１ａは、実際上はインサート成形により本体部２５を形成する際には、モールド部の内部に埋設されている。そこで成形後に、ステータコア１３の端部との嵌合のために、切削加工により本体部２５の開口部外側の外周を周方向に切削して段部２６を形成する際に、露出される。
【００２５】
図４はステータコア１３と第２のブラケット７の本体部２５との嵌合部の拡大図である。ステータコア１３及び本体部２５の端部には、それぞれ回転軸の径方向に対向する嵌合面が設けられている。第１の内部接続端子部４１は、前述のように本体部２５の内部に形成された導電性端子部材３９の一部即ち円柱状凸部４１ａが露出するように本体部２５を削ることにより嵌合面上に露出する。これに対してステータコア１３の嵌合面の内周部には、円柱状凸部４１ａと嵌合される凹部５３が形成されている。従って、ステータコア１３と導電性端子部材３９とは、導電性端子部材３９の円柱状凸部４１ａとステータコア１３の凹部５３との嵌合により両者が接触することによって、互いに電気的に接続されている。第２のブラケット７の外側に形成された接地用外部接続端子部４３には、ネジ等により接地用リード線４５を取り付けることができる。このような構造にすると、ステータコア１３に接地用リード線４５を直接接続する必要がなくなり、ステータコア１３のアース接続を簡単に且つ確実に行うことができる。また回転センサユニット１２のケース４７を第２のブラケット７の軸受支持部２３の外周に嵌め合わせるだけで、ケース４７と接地用外部接続端子部４３との電気的な接続が完了する。したがって本実施の形態によれば、回転電機の組立作業を行うことにより必要なアース接続を完了することができるので回転電機の製造工数を減らすことができて、しかも製造コストを下げることもできる。
【００２６】
上記実施の形態は、回転センサユニット付きの回転電機を本発明に適用したものであるが、本発明は回転センサユニットを有しない回転電機にも当然にして適用がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の回転電機の断面図である。
【図２】（Ａ）は第２のブラケットをステータ側から見た図であり、（Ｂ）は図２（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ線断面図である。
【図３】導電性端子部材を備えた軸受支持部の平面図である。
【図４】ステータコアと第２のブラケットの本体部との嵌合部の拡大図である。
【図５】従来の回転電機の断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  回転電機
３  ステータ
５  第１のブラケット
６  段部
７  第２のブラケット
１１  ロータ
１２  回転センサユニット
１３  ステータコア
２５  本体部
２６  段部
２８  ロータコア
３１  電気ブラシ
３９  導電性端子部材
４１  第１の内部接続端子部
４１ａ  円柱状凸部
４２  第２の内部接続端子部
４３  接地用外部接続端子部
４５  リード線
４７  ケース
４９  被嵌合部
５１  小径部
５３  凹部
【図１】
2005287208.tif 000003
【図２】
2005287208.tif 000004
【図３】
2005287208.tif 000005
【図４】
2005287208.tif 000006
【図５】
2005287208.tif 000007