JP2014135864A - アースピンとボディの容易な導通と高い防水性を有したコネクタ構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】電動機の動力やブレーキのコネクタであって、前記コネクタに備わった複数のピンの周りを樹脂成形したコネクタにおいて、前記複数のピンの一つであるアースピンとブレーキや電動機のボディとの導通が容易であって且つ防水性の良いコネクタの構造を提供すること。
【解決手段】ボディ側コネクタ８のアースピン７と電動機のボディ２の電気的な接続を、電動機のボディ２のコネクタ取り付け部２１で行うことで、ボディ側コネクタ８を電動機のボディ２に取り付けるだけで、アースピン７と電動機のボディ２とを電気的に接続ができる。更に、アースピン７と電動機のボディ２の電気的接続を、ボディ側コネクタ８を取り付ける際に行い、ボディ側コネクタとボディの密封部１３より電動機のボディ２側（アースピン７の側）で行うことで、アースピン７と電動機のボディ２の導通と高い防水性を実現できる。
【選択図】図２
【解決手段】ボディ側コネクタ８のアースピン７と電動機のボディ２の電気的な接続を、電動機のボディ２のコネクタ取り付け部２１で行うことで、ボディ側コネクタ８を電動機のボディ２に取り付けるだけで、アースピン７と電動機のボディ２とを電気的に接続ができる。更に、アースピン７と電動機のボディ２の電気的接続を、ボディ側コネクタ８を取り付ける際に行い、ボディ側コネクタとボディの密封部１３より電動機のボディ２側（アースピン７の側）で行うことで、アースピン７と電動機のボディ２の導通と高い防水性を実現できる。
【選択図】図２
Description
本発明は、コネクタの構造に関し、特に、アースピンと電動機やブレーキに用いられるコネクタの構造に関する。
電動機やブレーキに接続されるコネクタは漏電したときの感電防止のため、電動機のボディやブレーキのボディに電気的に接続されるアース線が設けられている。従来のピンの周りを樹脂成形したコネクタは、アースピンからワイヤー等を介して固定具でブレーキや電動機のボディとの導通を行っている。
図７はブレーキを備えた電動機を説明する図である。図８はアースピンと電動機のボディとをワイヤーを介して導通する従来技術を説明する斜視図である。図９は図８の正面断面図である（ケーブルも図示している）。図７に示されるように、電動機はブレーキと回転を検出する検出器とを備えている。図７に示されるように、電動機のボディ２には動力コネクタ４が取り付けられ、ブレーキのボディ３にはブレーキコネクタ５が取り付けられる。符号６は検出器のボディを示す。図８，図９に示されるように、電動機のボディ２に動力コネクタ４が取り付けられ、動力コネクタ４のアースピン７の電動機のボディ２側の端部と電動機のボディ２に固定された固定具１７と導通用のワイヤー１６で電気的に接続されている（以下、「従来技術１」という。）。
従来技術１ではケーブル側コネクタのコネクタカバー４６とケーブルとの境の防水は、ブッシュ４７とコネクタカバー４６をケーブルクランプ４８で締め付けることで行う。ケーブル側コネクタとボディ側コネクタの境の防水はコネクタカバー４６とボディ側コネクタ８との境にあるパッキン３４（ボディ側コネクタとケーブル側コネクタの密封部１４）をケーブル側コネクタ取り付け用固定具１２を締めることで行う。ボディ側コネクタとボディの境の防水は、パッキン１０（ボディ側コネクタとボディの密封部１３）をボディ側コネクタ取り付け用固定具１１を締めることで行う。
従来技術１ではケーブル側コネクタのコネクタカバー４６とケーブルとの境の防水は、ブッシュ４７とコネクタカバー４６をケーブルクランプ４８で締め付けることで行う。ケーブル側コネクタとボディ側コネクタの境の防水はコネクタカバー４６とボディ側コネクタ８との境にあるパッキン３４（ボディ側コネクタとケーブル側コネクタの密封部１４）をケーブル側コネクタ取り付け用固定具１２を締めることで行う。ボディ側コネクタとボディの境の防水は、パッキン１０（ボディ側コネクタとボディの密封部１３）をボディ側コネクタ取り付け用固定具１１を締めることで行う。
また、特許文献１（段落「００１１」、図１を参照）には、ステータコイルに電力が供給されると共に、ステータコアがボルト、円環状プレート、およびアース線を介してアースピンに接続される技術が開示されている。また、特許文献２（段落「００１９」、図１参照）には、シールドケーブルのシールドの末端にアース端子をかしめ固定する技術が開示されている。
従来技術１では、アースピンとブレーキや電動機のボディを導通させる手間がかかっていた。従来技術１のような手間を省く為、コネクタの取り付け用固定具を介してブレーキや電動機のボディとの導通を行う構造がある（以下、「従来技術２」という。）。
従来技術２を図１０，図１１を用いて説明する。図１０はアースピンと電動機のボディとをコネクタの取り付け具を介して導通する従来技術を説明する斜視図である。図１１は図１０の正面断面図である。ケーブル側コネクタ９がケーブル側コネクタ取り付け用固定具１２によってボディ側コネクタ８に固定される。従来技術２では、アースピン７が、ボディ側コネクタ取り付け用固定具１１の外周を覆い電動機のボディ２と電気的に接続する導通部７ｂとアースピン７の電動機のボディ側の端部の側面から導通部７ｂに伸びる架橋部７ａとを介して、電動機のボディ２と電気的に接続される。
しかしながら、固定具を介して導通するので導通部７ｂと導通部７ｂに伸びる架橋部７ａとアースピン７を介して大気側１８と電動機のボディ内部側１５にパスが出来てしまう。
そこで、本発明は、電動機の動力やブレーキのコネクタであって、前記コネクタに備わった複数のピンの周りを樹脂成形したコネクタにおいて、前記複数のピンの一つであるアースピンとブレーキや電動機のボディとの導通が容易であって且つ防水性の良いコネクタの構造を提供することを課題とする。
本願の請求項１に係る発明は、少なくともアースピンと電力供給用のピンの周りを樹脂成形した電動機に設置される動力用あるいはブレーキ用のコネクタにおいて、前記アースピンと電動機やブレーキのボディとの電気的な接続部は、大気からブレーキや電動機のボディ内部を密封する密封部より内周側の所定の位置に配置されることを特徴とするコネクタ構造である。
請求項２に係る発明は、前記電気的な接続部は、前記コネクタもしくは前記ボディの少なくともどちらか一方が他方に対して凸になっている構造を有することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ構造である。
請求項３に係る発明は、前記電気的な接続部はバネ構造を有することを特徴する請求項１に記載のコネクタ構造である。
請求項４に係る発明は、前記コネクタもしくは前記ボディの少なくともどちらか一方が他方に対して凸になっている構造と同じ構造であって前記アースピンおよび前記電力供給用のピンと電気的に接続されない２つの構造を更に有していることを特徴とする請求項２または３の何れか一つに記載のコネクタ構造である。
請求項２に係る発明は、前記電気的な接続部は、前記コネクタもしくは前記ボディの少なくともどちらか一方が他方に対して凸になっている構造を有することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ構造である。
請求項３に係る発明は、前記電気的な接続部はバネ構造を有することを特徴する請求項１に記載のコネクタ構造である。
請求項４に係る発明は、前記コネクタもしくは前記ボディの少なくともどちらか一方が他方に対して凸になっている構造と同じ構造であって前記アースピンおよび前記電力供給用のピンと電気的に接続されない２つの構造を更に有していることを特徴とする請求項２または３の何れか一つに記載のコネクタ構造である。
本発明により、電動機の動力やブレーキのコネクタであって、前記コネクタに備わった複数のピンの周りを樹脂成形したコネクタにおいて、前記複数のピンの一つであるアースピンとブレーキや電動機のボディとの導通が容易であって且つ防水性の良いコネクタの構造を提供できる。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。ここでは電動機の動力コネクタを例として説明する。ブレーキコネクタの場合も同様である。なお、従来技術と同一の構成または類似する構成については同じ符号を用いて説明する。
従来技術の説明の欄で説明したように（図７参照）、電動機のボディ２には動力コネクタ４が取り付けられ、ブレーキのボディ３にはブレーキコネクタ５が取り付けられる。符号６は検出器のボディを示す。電動機には動力軸２０の回転を停止、停止状態を維持するために電磁式のブレーキが直結されている。そのため、電動機と同様にブレーキにも外部から電力が供給される。そして、金属製の電動機のボディ２やブレーキのボディ３は危険防止のためアースしなければならない。
以下、本発明に係るアースピンと電動機のボディとの電気的接続手段を備えた各実施形態を説明する。
＜実施形態１＞
図１は本発明の実施形態１を説明する斜視断面図である。図２は図１の正面断面図である。電動機のボディ２のコネクタ取り付け部２１にボディ側コネクタ８が固定される。ケーブル側コネクタのコネクタカバー４６とケーブルとの境の防水は、ブッシュ４７とコネクタカバー４６をケーブルクランプ４８で締め付けることで行う。ケーブル側コネクタとボディ側コネクタの境の防水はコネクタカバー４６とボディ側コネクタ８との境にあるパッキン３４（ボディ側コネクタとケーブル側コネクタの密封部１４）をケーブル側コネクタ取り付け用固定具１２を締めることで行う。ボディ側コネクタとボディの境の防水は、パッキン１０（ボディ側コネクタとボディの密封部１３）をボディ側コネクタ取り付け用固定具１１を締めることで行う。コネクタ取り付け部２１には、アースピン７、電力供給用のピン２７，２８，２９の一端部が電動機のボディ内部側１５に露出するように開口３０が設けられる。なお、電力線供給用のピン２７，２８は陰になって見えない。
＜実施形態１＞
図１は本発明の実施形態１を説明する斜視断面図である。図２は図１の正面断面図である。電動機のボディ２のコネクタ取り付け部２１にボディ側コネクタ８が固定される。ケーブル側コネクタのコネクタカバー４６とケーブルとの境の防水は、ブッシュ４７とコネクタカバー４６をケーブルクランプ４８で締め付けることで行う。ケーブル側コネクタとボディ側コネクタの境の防水はコネクタカバー４６とボディ側コネクタ８との境にあるパッキン３４（ボディ側コネクタとケーブル側コネクタの密封部１４）をケーブル側コネクタ取り付け用固定具１２を締めることで行う。ボディ側コネクタとボディの境の防水は、パッキン１０（ボディ側コネクタとボディの密封部１３）をボディ側コネクタ取り付け用固定具１１を締めることで行う。コネクタ取り付け部２１には、アースピン７、電力供給用のピン２７，２８，２９の一端部が電動機のボディ内部側１５に露出するように開口３０が設けられる。なお、電力線供給用のピン２７，２８は陰になって見えない。
更に、ボディ側コネクタ８をコネクタ取り付け部２１に固定するため、ボディ側コネクタ取り付け用固定具１１の端部（雄ネジ構造）をネジ込むための雌ネジ穴３１がコネクタ取り付け部２１に設けられている。ボディ側コネクタ８は少なくとも２本のボディ側コネクタ取り付け用固定具１１を使用してコネクタ取り付け部２１に固定されることから、コネクタ取り付け部２１に２つの雌ネジ穴３１が設けられている。
ボディ側コネクタ８は、電動機に電力を供給するための金属製の電力供給用のピン２７，２８，２９、および、電動機のボディ２のアースをするためのアースピン７の周りを樹脂成形したコネクタである。電力供給用のピン２７，２８，２９、および、アースピン７のそれぞれの他端部（開口３０に露出する一端部と反対側の端部）はボディ側コネクタ８の樹脂成形部分から外部に露出している。
ボディ側コネクタ８は、ボディ側コネクタ取り付け用固定具１１を装着するための少なくとも２つの装着部４５，４５（図３参照）と、ケーブル側コネクタ取り付け用固定具１２を装着するための少なくとも２つの雌ネジ穴３５と、ケーブル側コネクタ９とボディ側コネクタ８の間を密封するための周上の平らな面３２と、ボディ側コネクタ８と電動機のボディ２の間を密封するための環状溝３３が設けられている。なお、周上の平らな面３２は、図１〜図５に示されるようにボディ側コネクタ８の溝状に形成された底面部分とＬ字状の段差部分で形成される平らな面（図１では陰になっている箇所）とで形成される。
周上の平らな面３２には耐熱ゴム製の断面円形形状で環状のパッキン３４が装着され、環状溝３３には耐熱ゴム製の断面矩形形状の環状のパッキン１０が装着される。周上の平らな面３２と環状溝３３はアースピン７、電力供給用のピン２７，２８，２９をその内周側に囲むようにボディ側コネクタ８に設けられている。
周上の平らな面３２には耐熱ゴム製の断面円形形状で環状のパッキン３４が装着され、環状溝３３には耐熱ゴム製の断面矩形形状の環状のパッキン１０が装着される。周上の平らな面３２と環状溝３３はアースピン７、電力供給用のピン２７，２８，２９をその内周側に囲むようにボディ側コネクタ８に設けられている。
ケーブル側コネクタ９に装着されるコネクタカバー４６は、ケーブル側コネクタ取り付け用固定具１２，１２を装着するための少なくとも２つの装着部と、ボディ側コネクタ８に設けられた周上の平らな面３２に挿入される周上壁４０が設けられている。ケーブル２６とケーブル側コネクタ９とはケーブルクランプ４８などを用いて両者の接続部分が密封されている。
電動機のボディ２にボディ側コネクタ８を固定し、該ボディ側コネクタ８にケーブル側コネクタ９を固定することによって、ケーブル２６の端部から突出したアース線３６、電力供給線３７，３８，３９は、それぞれ、アースピン７、電力供給用のピン２７，２８，２９と電気的に接続される。また、環状溝３３とパッキン１０とにより形成されるボディ側コネクタとボディの密封部１３と周上の平らな面３２とパッキン３４と周上壁４０とにより形成されるボディ側コネクタとケーブル側コネクタの密封部１４とにより、電動機のボディ内部側１５が電動機のボディ２の外部の大気から密封される。これらの密封部１３，１４によって、電動機のボディ内部側１５の防水性を高めている。
次に、本実施形態におけるアースピン７と電動機のボディ２との電気的な接続方法について説明する。アースピン７の開口３０側の端部の側面に側方に延びる延長部７ｃを設け、該延長部７ｃの端部に電動機のボディ２の表面と電気的に接続するための導通部７ｄを設ける。導通部７ｄは、延長部７ｃがボディ側コネクタとボディの密封部１３を跨がないように環状溝３３より内側の位置であって、且つ、コネクタ取り付け部２１に対向する面に配設される。
本実施形態は、図１，図２のように、ボディ側コネクタ８のアースピン７と電動機のボディ２の電気的な接続を、電動機のボディ２のコネクタ取り付け部２１で行うことで、ボディ側コネクタ８を電動機のボディ２に取り付けるだけで、アースピン７と電動機のボディ２とを電気的に接続ができる。更に、アースピン７と電動機のボディ２の電気的接続を、ボディ側コネクタ８を取り付ける際に行い、ボディ側コネクタとボディの密封部１３より電動機のボディ２側（アースピン７の側）の所定の位置で行うことで、アースピン７と電動機のボディ２の導通と高い防水性を実現できる。
＜実施形態２＞
図３は本発明の実施形態２を説明する図である。実施形態１の導通部７ｄを実施形態２では突出導通部７ｅとして構成する。その他のコネクタの構造は実施形態１と同様であるので、説明を略する。
図３は本発明の実施形態２を説明する図である。実施形態１の導通部７ｄを実施形態２では突出導通部７ｅとして構成する。その他のコネクタの構造は実施形態１と同様であるので、説明を略する。
アースピン７と電動機のボディ２の導通を行う接続部４１における突出導通部７ｅの面をボディ側コネクタ８の樹脂の外周面より凸にすることにより、ボディ側コネクタ８をコネクタ取り付け部２１に固定した際に、突出導通部７ｅの面をコネクタ取り付け部２１の面に積極的に押し当てることができ、両者の電気的接続を確実にする。
なお、本実施形態における電気的な接続部は、ボディ側コネクタ８もしくは電動機のボディ２の少なくともどちらか一方が他方に対して凸になっている構造を有しておればよい。
なお、本実施形態における電気的な接続部は、ボディ側コネクタ８もしくは電動機のボディ２の少なくともどちらか一方が他方に対して凸になっている構造を有しておればよい。
＜実施形態３＞
図４は本発明の実施形態３を説明する図である。実施形態１の導通部７ｄを実施形態３では板バネ導通部７ｆとして構成する。その他のコネクタの構造は実施形態１と同様であるので、説明を略する。
アースピン７と電動機のボディ２の導通を行う接続部４１における板バネ導通部７ｆの面をボディ側コネクタ８の樹脂の外周面より凸にすることにより、ボディ側コネクタ８をコネクタ取り付け部２１に固定した際に、バネ力によって板バネ導通部７ｆの面をコネクタ取り付け部２１の面に積極的に押し当てることができ、両者の電気的接続を確実にする。
図４は本発明の実施形態３を説明する図である。実施形態１の導通部７ｄを実施形態３では板バネ導通部７ｆとして構成する。その他のコネクタの構造は実施形態１と同様であるので、説明を略する。
アースピン７と電動機のボディ２の導通を行う接続部４１における板バネ導通部７ｆの面をボディ側コネクタ８の樹脂の外周面より凸にすることにより、ボディ側コネクタ８をコネクタ取り付け部２１に固定した際に、バネ力によって板バネ導通部７ｆの面をコネクタ取り付け部２１の面に積極的に押し当てることができ、両者の電気的接続を確実にする。
＜実施形態４＞
図５は本発明の実施形態４を説明する図である。実施形態１の導通部７ｄをバネ受け部７ｇとして構成する。その他のコネクタの構造は実施形態１と同様であるので、説明を略する。
バネ受け部７ｇはボディ側コネクタ８の樹脂の外周面よりも低くなるように構成する。そして、バネ受け部７ｇに伸張するバネ４２の一端を取り付けた状態で、ボディ側コネクタ８をコネクタ取り付け部２１に固定した際に、バネ４２の他端をコネクタ取り付け部２１の面に積極的に押し当てることができ、両者の電気的接続を確実にする。
図５は本発明の実施形態４を説明する図である。実施形態１の導通部７ｄをバネ受け部７ｇとして構成する。その他のコネクタの構造は実施形態１と同様であるので、説明を略する。
バネ受け部７ｇはボディ側コネクタ８の樹脂の外周面よりも低くなるように構成する。そして、バネ受け部７ｇに伸張するバネ４２の一端を取り付けた状態で、ボディ側コネクタ８をコネクタ取り付け部２１に固定した際に、バネ４２の他端をコネクタ取り付け部２１の面に積極的に押し当てることができ、両者の電気的接続を確実にする。
＜実施形態５＞
図６は本発明の実施形態５を説明する図である。実施形態２（図３参照）においてボディ側コネクタ８の樹脂の外周面より１箇所だけ突出している状態で、ボディ側コネクタ８を電動機のボディ２に取り付けると、安定して固定できない場合がある。そこで、本実施形態のように、突出導通部７ｅとほぼ同等の高さになる突出部４３，４４を設ける。突出部４３，４４はアースを行わないダミーとして設けてもよい。図６に示されるように、凸部を３つ配置することでコネクタを取り付けた際に安定して取り付けることが可能になる。なお、実施形態３（図４参照）や実施形態４（図５参照）においても同様にダミーの構造をボディ側コネクタ８に配設してもよい。
図６は本発明の実施形態５を説明する図である。実施形態２（図３参照）においてボディ側コネクタ８の樹脂の外周面より１箇所だけ突出している状態で、ボディ側コネクタ８を電動機のボディ２に取り付けると、安定して固定できない場合がある。そこで、本実施形態のように、突出導通部７ｅとほぼ同等の高さになる突出部４３，４４を設ける。突出部４３，４４はアースを行わないダミーとして設けてもよい。図６に示されるように、凸部を３つ配置することでコネクタを取り付けた際に安定して取り付けることが可能になる。なお、実施形態３（図４参照）や実施形態４（図５参照）においても同様にダミーの構造をボディ側コネクタ８に配設してもよい。
２ 電動機のボディ
３ ブレーキのボディ
４ 動力コネクタ
５ ブレーキコネクタ
６ 検出器のボディ
７ アースピン
７ａ 架橋部
７ｂ 導通部
７ｃ 延長部
７ｄ 導通部
７ｅ 突出導通部
７ｆ 板バネ導通部
７ｇ バネ受け部
８ ボディ側コネクタ
９ ケーブル側コネクタ
１０ パッキン
１１ ボディ側コネクタ取り付け用固定具
１２ ケーブル側コネクタ取り付け用固定具
１３ ボディ側コネクタとボディの密封部
１４ ボディ側コネクタとケーブル側コネクタの密封部
１５ 電動機のボディ内部側
１６ 導通用のワイヤー
１７ 固定具
１８ 大気側
１９ 浸入経路
２０ 動力軸
２１ コネクタ取り付け部
２６ ケーブル
２７，２８，２９ 電力供給用のピン
３０ 開口
３１ 雌ネジ穴
３２ 周上の平らな面
３３ 環状溝
３４ パッキン
３５ 雌ネジ穴
３６ アース線
３７，３８，３９ 電力供給線
４０ 周上壁
４１ 接続部
４２ バネ
４３ 突出部
４４ 突出部
４５ 装着部
４６ コネクタカバー
４７ ブッシュ
４８ ケーブルクランプ
３ ブレーキのボディ
４ 動力コネクタ
５ ブレーキコネクタ
６ 検出器のボディ
７ アースピン
７ａ 架橋部
７ｂ 導通部
７ｃ 延長部
７ｄ 導通部
７ｅ 突出導通部
７ｆ 板バネ導通部
７ｇ バネ受け部
８ ボディ側コネクタ
９ ケーブル側コネクタ
１０ パッキン
１１ ボディ側コネクタ取り付け用固定具
１２ ケーブル側コネクタ取り付け用固定具
１３ ボディ側コネクタとボディの密封部
１４ ボディ側コネクタとケーブル側コネクタの密封部
１５ 電動機のボディ内部側
１６ 導通用のワイヤー
１７ 固定具
１８ 大気側
１９ 浸入経路
２０ 動力軸
２１ コネクタ取り付け部
２６ ケーブル
２７，２８，２９ 電力供給用のピン
３０ 開口
３１ 雌ネジ穴
３２ 周上の平らな面
３３ 環状溝
３４ パッキン
３５ 雌ネジ穴
３６ アース線
３７，３８，３９ 電力供給線
４０ 周上壁
４１ 接続部
４２ バネ
４３ 突出部
４４ 突出部
４５ 装着部
４６ コネクタカバー
４７ ブッシュ
４８ ケーブルクランプ
Claims (4)
- 少なくともアースピンと電力供給用のピンの周りを樹脂成形した電動機に設置される動力用あるいはブレーキ用のコネクタにおいて、
前記アースピンと電動機やブレーキのボディとの電気的な接続部は、大気からブレーキや電動機のボディ内部を密封する密封部より内周側の所定の位置に配置されることを特徴とするコネクタ構造。 - 前記電気的な接続部は、前記コネクタもしくは前記ボディの少なくともどちらか一方が他方に対して凸になっている構造を有することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ構造。
- 前記電気的な接続部はバネ構造を有することを特徴する請求項１に記載のコネクタ構造。
- 前記コネクタもしくは前記ボディの少なくともどちらか一方が他方に対して凸になっている構造と同じ構造であって前記アースピンおよび前記電力供給用のピンと電気的に接続されない２つの構造を更に有していることを特徴とする請求項２または３の何れか一つに記載のコネクタ構造。
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