专利摘要:

公开号:WO1990014708A1
申请号:PCT/JP1990/000664
申请日:1990-05-24
公开日:1990-11-29
发明作者:Masatoyo Sogabe;Kanemasa Okuda;Hiroyuki Uchida;Masashi Nishina;Tomonaga Yamamoto
申请人:Fanuc Ltd;
IPC主号:H02K5-00
专利说明:
[0001] 明 細 書
[0002] 一体成形電気コ ネ ク タ を有 したモ ー タ ハ ウ ジ ン グの構造 技術分野
[0003] 本発明 は、 工作機械、 その他の回転駆動源と して用 い られ る産業用モー タ に関 し、 特に、 モ ー タ のハ ウ ジ ン グの一部分 を榭脂材料を用 いた成形加工法に依 っ て形成 し、 その成形ハ ウ ジ ングに、 モー タ 駆動電流供給用 の電気コ ネ ク タ の主要部 分 ( p r i m a r y p o r t i o n ) を成形によ り 一体構造に設けたモ ー タ のハ ウ ジ ン グ構造に関する。 背景技術
[0004] 工作機械やその他産業用機器類の回転駆動源と して用 い ら れる産業用モー タ において、 ス テ 一 夕 の積層 コ アの外周をそ のま ま モ ー タ 外被に用 い、 同積層 コ ア 内に励磁捲線を装塡 し てス テ ー タ を形成 し、 積層ス テ 一 タ コ ア の前後に前部ハ ウ ジ ングと後部ハ ウ ジ ン グと を取付け、 こ れ ら前後部ハ ウ ジ ン グ に形成 した軸受孔に回転軸受を装着 し、 該回転軸受によ り 口 ータ を回転 自 在に支持 し、 かつ、 上記ス テ 一 夕 の内孔の内部 に空隙を介 して上記 σ — タ を配置 した構造の産業用モー タ は 従来か ら多用 さ れてい る。
[0005] こ の種の産業用モー タ は一般的に連続運転によ る過酷な使 用条件に曝 さ れる場合が多い こ と を考慮 し、 特に、 上記ス テ ータ コ アの前後に配置さ れる前部、 後部のハ ウ ジ ン グは金属 材料によ り 形成 し、 機械的強度を得 る と 共にス テ 一 夕 の励磁 捲線に駆動電流を供給さ れた時に発生する銅損熱と鉄損熱と を外部へ伝達 して放熱 し、 以て、 モータ の高熱化によ る損傷 と寿命短縮とを防止する方法が採 られていた。 このと き、 モ — タ 出力が大き い程、 モー タ の発生熱も大き く な り 、 励磁捲 線の焼損を防止する上か ら熱伝導性が大き い金属ハ ウ ジ ング は必須であ る。 他方、 上述のよ う な金属ハ ウ ジ ン グを有 した 産業用モータ に対する電力、 つま り 、 励磁電流の供給は、 外 部の電力ケ ー ブルの先端に取 り 付けた電気コ ネ ク タ 、 例えば . 雄型電気コ ネ ク タ を、 モータ の後部金属ハ ウ ジ ン グの一部分 に、 外側 向けて突出する よ う に形成 したコ ネ ク タ 合座にね じ止め方法で取 り 付けた雌型電気コ ネ ク タ に差込み装塡する こ と によ り 電気的に接続 して電流供給を行 う 構造の も のが多 用 さ れてい る。
[0006] 第 4 図は、 こ のよ う な従来のハ ウ ジ ン グ構造を備えた産業 用モータ の一例を示 した ものであ る。 こ の従来の産業用モ ー タ は、 ステ ータ 1 の鉄心を形成する コ ア 2 の前後に金属製の 前部フ ラ ン ジ 3 と後部ハ ウ ジ ン グ 4 が設け られ、 前部フ ラ ン ジ 3 の前方に はステ ータ 1 の内部に装塡さ れた ロ ータ (図示 な し) か ら出力軸 5 が突出 して被駆動体に軸継手等を介 して 機械的に結合可能に さ れ、 後部ハ ウ ジ ン グ 4 の後方に は更に カ バー 6 がモー タ の後端を被覆す る よ う に設け られてい る。 そ して、 後部ノヽ ウ ジ ング 4 か らモータ の ラ ジアル方向、 かつ 外方に向けて コ ネ ク タ 合座 7 が形成さ れ、 こ のコ ネ ク タ 合座 7 に コ ネ ク タ 8 がね じ 9 で取付け られた構造に成っ てい る。 上述のよ う に電気コ ネ ク タ を金属ハ ウ ジ ン グのコ ネ ク タ 合 座にね じで取付け る構造では、 モ ータ の製造過程で、 市販の コ ネ ク タ 部品 8 を作業者がね じ 9 で取付け る手作業の工程が 入る こ と にな り 、 しかも、 工作機械の回転駆動源と して用 い られるモー タ のと き に は、 機械の使用時に飛散さ れる加工液 等によ る濡れ防止を行 う 観点か らパ ッ キ ン 9 ' を介在さ せて コ ネ ク タ 部品 8 をね じ止め し、 そ の上に取付け部に グ リ ー ス を塗布 して水分の侵入を防止する密封方法が採 られるために モ ー タ 製造工程にお け る工数が多過ぎて コ ス ト 低減を阻害す る と言 う 問題点が有る。
[0007] ま た、 属製後部ハ ウ ジ ン グ 4 の外周 に コ ネ ク タ 台座 7 を 突出 さ せた構造は、 市販の コ ネ ク タ 部品 8 を利用する こ と に よ り コ ス ト 低減を図るため に採用 さ れた構造であ るが、 こ の よ う に、 ハ ウ ジ ン グ外周 にモ ー タ 半径方向に突出 した コ ネ ク タ 合座 7 を形成 した構造では、 該コ ネ ク タ 台座 7 の頂部を包 含 したモータ の包絡外形が大き く な り 、 工作機械等にモータ を搭載する と き に は、 占有空間が大き く な り 過ぎ る間題が有 o
[0008] 他方、 産業用モ ータ が比較的に小出力であ る場合に は、 上 述 した銅損熱や鉄損熱の放熱条件は緩和 さ れ、 前部フ ラ ン ジ さ え、 熱伝導上ま た、 被駆動体と の結合や出力軸を支持する 機械的強度上か ら金属材料で形成さ れてい さ えすれば、 後部 ハ ウ ジ ン グは必ず し も金属材料で形成する必要性は無 く 、 む し ろモー タ を軽量化する観点か ら は、 樹脂材料で形成する こ と も可能であ る。 発明の開示
[0009] 依って、 本発明の主目的は、 上述 した諸問題を解決する こ とが可能なモータ ハ ウ ジ ングの構造を提供せん とする もので あ る。
[0010] 本発明の他の目的は、 モータ の後部ハ ウ ジ ン グを樹脂材料 の成形加工で形成する と共に該後部ハ ウ ジ ングの一部に電気 コ ネ ク タ を成形加工で一体に形成 した構造を有 した産業用モ —タ を提供せんとする も のであ る。
[0011] 本発明は、 上述の発明の目的を達成するために、 モータ の ステ ータ の.コ アの前端に固定さ れた前部フ ラ ン ジ及びそのコ ァの後端に固定さ れた後部ハ ウ ジ ングを具備 しな る と共に、 該前部フ ラ ン ジ及び後部ハ ウ ジ ン グに保持さ れた回転軸受を 介 して前記ス テ ータ 内に空隙を介 して、 モー タ のロ ータ を取 付けた ロ ータ 軸を回転自在に支持 したモ ータ ハ ウ ジ ングの構 造において、
[0012] 前記前部フ ラ ン ジは金属材料によ っ て製造さ れ、 かつ、 前 記 D —夕 軸の先端に形成さ れたモータ 出力軸を外向き前方に 突出 させる前面を有 して成 り 、
[0013] 前記後部ハ ウ ジ ングは樹脂材料によ っ て形成さ れたモ ー ル ド ノヽ ゥ ジ ン グであ り 、 かつ、 該モ ー リレ ド ノヽ ゥ ジ ン グは、 その 一部に一体成形さ れた中空膨出部を具備 し、 該中空膨出部が 前記モータ に対 して駆動電流を供給するための電気コ ネ ク タ 手段を形成 してい る こ とを特徴と した一体成形電気コ ネ ク タ を有 したモータ ハ ウ ジ ングの構造を提供する も のであ る。
[0014] 上 の構成を有 したモータ ハ ウ ジ ングの構造によれば、 後 部モ ー ル ドハ ウ ジ ン グは、 樹脂材料で成形加工する と 同時に コ ネ ク タ の主要部を成形加工で形成す る こ と に よ り 、 外部電 気コ ネ ク タ を係止する 口 ッ ク 機構や外部コ ネ ク タ の差込みを 必ず上下面間で決め られた一定向 き で差込みが遂行さ れる よ う に して逆差込みを防止する差込み案内溝をモ ー ル ド成形時 に加工でき、 ま た、 シ ー ル構造や コ ネ ク タ 部品のね じ止めを 不要にする こ と ができ る のであ る。 図面の簡単な説明
[0015] 本発明の上述及び他の目的、 特徴、 利点を添付図面に示 し た実施例に基づいて、 よ り 一層明 らかにする が、 同図面にお いて、
[0016] 第 1 図は、 本発明 によ る一体成形コ ネ ク タ を備えたモ ー ル ドハ ウ ジ ングを有 したモー タ の実施例の構造を一部破断部分 を含んで図示 した正面図、
[0017] 第 2 図は同モ ー タ 構造の一方の側面か ら見た側面図、 第 3 図は、 本発明 によ る モ ー タ ハ ウ ジ ン グにおけ る後部モ 一ル ドハ ウ ジ ン グの他の実施例を示す分解斜視図、
[0018] 第 4 図は、 従来の産業用モ ー タ と それに具備さ れた コ ネ ク タ 構造と を示す一部断面によ る正面図。 発明を実施する ための最良の態様
[0019] 第 1 図に示す産業用モー タ は、 サ 一 ボモー タ か らな る実施 例であ り 、 それは、 ス テ 一 タ 1 0 及び こ のス テ ー タ 1 0 の中 央内-孔内に空隙を介 して配置さ れた σ —タ 2 0 を有 し、 上記 ス テ 一タ 1 0 はス テ 一 タ コ 了 1 2 、 励磁捲線 1 4 を具備 して い る。 また、 ロ ータ 2 0 は、 中心部に ロ ータ軸 2 2 を有 し、 そのロ ータ 軸 2 2 の先端 2 4 がモータ 出力軸を成 して前方に 突出 してい る。 ス テ ータ コ ア 1 2 の前端に は金属製のベ ルジ ヤ ー形フ ラ ン ジ 2 6 がね じポ ル ト (図示な し) によ っ て取付 け られ、 また、 ス テ ータ コ ア 1 2 後端に は樹脂材料か ら成る 後部モール ドノヽ ウ ジ ング 2 8 が同 じ く ね じボル ト によ っ て取 付け られてい る。 また、 前部金属フ ラ ン ジ 2 6 と後部モ ー ル ドハ ウ ジ ング 2 8 の両者の夫々 中心部分に装着さ れた回転軸 受 3 0 、 3 2 によ り 前述の ー タ 軸 2 2 が回転可能に支持さ れ、 以てロ ータ 2 0 がス テ ー タ 1 0 の内側で回転自在にな つ てい る。 更に、 後部モ ー ル ド ノヽ ウ ジ ング 2 8 の後端に はカ ノ、' 一 3 4 がね じ止め、 又は接着等の適宜の取付け方法で取付け られてお り 、 こ のカ ノ ー 3 4 の内部に はサ 一 ボモータ の回転 検出器 (図示な し) が格納さ れてい る。
[0020] さ て、 本発明 に依る と、 後部モ ー ル ドハ ウ ジ ング 2 8 は耐 熱性を有する と共にモ ー ル ド加工によ る加工性が良好で、 か つ、 成形後に十分な機械的強度を備え得る樹脂材料を用いて 射出成形機によ る周知のモ ー ル ド成形加工方法に依っ て製造 さ れてい る。 モ ー ル ド成形加工法によれば、 後部モ ー ル ド ハ ウ ジ ン グ 2 8 の加工精度を高 レ ベ ル に確保でき る と共に従来 は金属性の後部ハ ウ ジ ン グに コ ネ ク タ 台座だけを形成 した も のに対比 して、 電気コ ネ ク タ 装置 4 0 を一体にモ ー ル ド成形 加工法で設ける こ とが可能と な る。 上記電気コ ネ ク タ 装置 40 は、 後部モ ー ル ドハ ジ ン グ 2 8 の一部分に成形型に従っ て 形成さ れた膨出部 4 2 と、 その膨出部 4 2 の内部に形成さ れ た コ ネ ク タ 受け孔 4 2 a と 、 その受け孔 4 2 a の一端にモ ー タ の軸心方向と 同方向を向いた開口 4 2 b と 、 上記受け孔 4 2 a の内奧部に設け られてス テ 一 タ 1 0 の捲線 1 4 に電気的 に接続 した導電 ピ ン 4 6 と 、 該導電 ピ ン 4 6 を支え る別体構 造の支持壁 4 8 とを備えて構成 さ れ、 第 1 図に破線で略示 し た外部電気コ ネ ク タ 5 0 が受け孔 4 2 a に挿入 さ れる と、 導 電 ピ ン 4 6 と接続 して電機的接続が達成さ れる構造に成 っ て い る ο
[0021] 上記受け孔 4 2 a は上記膨出部 4 2 の内部において、 上壁 面 4 3 a 、 下壁面 4 3 b 、 左右の側壁面 4 3 d 、 4 3 e とか ら成る略長方形の断面を有 した受け孔に形成さ れてい る。
[0022] こ のよ う に、 電気コ ネ ク タ 装置 4 [) を樹脂材料によ る後部 モ ー ル ドハ ウ ジ ン グ 2 8 の成形加工時に一体に形成する構造 にすれば、 モータ の組立工程において、 後部モ ー ル ドハ ウ ジ ング 2 8 をス テ 一 タ コ ア 1 2 の後端に取付け る と き に、 電気 コ ネ ク タ 装置 4 0 を同時に完成さ せる こ と が可能であ り 、 し かも、 外部電気コ ネ ク タ 5 0 を受け孔 4 2 a 内に軸方向に揷 入 して電気接続をお こ な う 時に、 該外部電気コ ネ ク タ 5 0 を 係止する ロ ッ ク 爪 4 4 を予め下壁面 4 3 b に形成する構造と し、 ま た第 2 図に示すよ う に受け孔 4 2 の上壁 4 3 a に案 内四溝 4 9 を形成 し、 外部コ ネ ク タ 5 ϋ の挿入過程で、 該案 内凹溝 4 9 内に係入する適宜の突起を外部コ ネ ク タ 5 0 の外 周 に形成 しておけば、 外部コ ネ ク タ 5 0 は上下向 き を常に一 定の向き に して コ ネ ク タ 装置 4 0 内に装着 さ れる。 従 っ て、 所謂、 逆差 し防止構造が得 られ、 故に、 モータ 電流の供給時 に各相の電気相を有 した励磁捲線 1 4 に対 して外部電気コ ネ ク タ 5 0 の電気相を常に一致させる こ とができ る のであ る。
[0023] また、 外部コ ネ ク タ 5 0 がコ ネ ク タ 装置 4 0 の受け孔 42 a 内に深 く 挿入さ れる構造が得 られるか ら、 受け孔 4 2 a の壁 面と外部コ ネ ク タ 5 0 の挿入面と の間で シ ー ル構造を設計す る等によ り 、 従来はパ ッ キ ン に依存 していた防永シ ー ルを内 部的に強化する こ とが可能にな る のであ る。
[0024] しかも、 後部モ ー ル ドハ ウ ジ ン グ 2 8 が樹脂材料製であ る こ とか らモー タ 重量の軽量化が可能にな り 、 かつ、 該後部ハ モ ー ル ド ウ ジ ング 2 8 と共に一体形成さ れた コ ネ ク タ 装置 40 がモータ 軸心の方向と 同方向を差込み方向 とする受け孔を有 した形状、 構造であ る こ とか ら、 モータ の包絡外形が従来の 突出 コ ネ ク タ 合座を有 した構造に比べて縮小さ せる こ とがで き 、 故にモータ をコ ン パク ト 化する こ とができ、 従っ て、 モ ータ を工作機械等の被回転駆動部に装着する際の專有空間を 縮小さ せる こ とが可能にな る。 なお、 上記実施例はサ一ボモ ータ に関 して説明 したが、 これに限る こ と な く 、 誘導モータ 等他種の産業用モー タ において も比較的小出力系のモータ で は、 後部ハ ウ ジ ングを樹脂材で成形加工する段階で一部を膨 出構造に成形加工 して内部に コ ネ ク タ 装置の受け孔を形成 し 内奥部に コ ネ ク タ ピ ンを植設する構造によ り 、 上記と同様な 一体形成型のコ ネ ク タ を有 したモー タ のハ ウ ジ ング構造を得 る こ とができ る こ と は言 う ま で も ない。
[0025] 第 3 図は、 本発明 によ るモー タ ハ ウ ジ ン グ の他の実施例を 示す斜視図であ る。
[0026] 第 3 図に示すモ 一 タ ノヽ ウ ジ ン グにお け る後部モ ー ル ド ノヽ ゥ ジ ング 128は、 モ ー ル ド加工で一体形成さ れた膨出部 142を 有 し、 こ の膨出部 1 4 2 は前述の実施例の膨出部 4 2 と 同様 に内部が中空構造で、 互い に向き 合 う 上壁 1 4 3 a と 下壁 1 4 3 b 及び互い に向き合 う 側壁 1 4 3 d 、 1 4 3 e 、 内奥壁 1 4 3 ί を有 してい る。 すなわち、 こ れ ら の上壁 1 4 3 a 、 下壁 1 4 3 b 、 側壁 1 4 3 d 、 1 4 3 e と に囲ま れた領域が 受け孔 1 4 2 a に形成さ れ、 同受け孔 1 4 2 a はモー タ の軸 心方向 と 同一方向に広が り 、 かつ、 外部の電気コ ネ ク タ (図 示な し) が差 し込まれる 開口 1 4 2 b を有 してい る。 下壁 1 4 3 b の内方部分に は、 モ ー ル ド ノヽ ウ ジ ン グ 1 2 8 の内部 に向か う 開口部 1 4 5 が形成 さ れ、 該開口部 1 4 5 内に向け て下方か ら導電 ピ ン 1 4 6 を支持 した支持壁部材 1 4 8 がモ 一夕 の組立工程において挿入 さ れ、 支持壁部材 148の縦壁 1 48 a の中央部に設け られた弾性係止爪 1 4 9 c が上記内奥壁 143f に形成さ れた係止爪 1 4 9 b に嚙み合 う こ と に よ り 係止 する構造に形成さ れてい る。 ま た、 縦壁 1 4 8 a の両側面は, 膨出部 142の側壁 143d 、 143eに形成 さ れた凹所 141 (側壁
[0027] 143d の囬所のみ図示さ れてい る ) に係合す る。 その結果、 支持壁部材 1 4 8 は、 膨出部 1 4 2 に固定 さ れる。 そ して、 こ の と き、 支持壁部材 1 4 8 の下壁 1 4 8 b は、 上記膨出部 1 4 2 の下壁 1 4 3 b と 同一平面に な り 、 ま た、 下壁 143b に形成さ れてい る案内凹溝 1 4 9 と 下壁 1 4 8 b に形成さ れ てい-る案内凹溝 1 4 9 a も一致す る よ う にな る。 こ の結果、 導電 ピ ン 1 4 6 は、 受け穴 1 4 2 a 内で水平に維持さ れ、 外 部電気コ ネ ク タ の差込みに応 じて同外部電気コ ネ ク タ に電気 的に結合さ れる 。 導電 ピ ン 1 4 6 の下端 1 4 6 a は、 モ ー ル ド ノヽ ウ ジ ング 1 2 8 の内部でモータ のステ 一夕 の励磁捲線 (図示な し) にハ ンダ付け又はか しめ等の接続方法で電気的 に接続される。 なお、 膨出部 1 4 2 の側壁 1 4 3 d 又は 1 43 e に前述の実施例の口 ッ ク 爪 4 4 と 同様の口 ッ ク 爪をモ ー ル ド 形成 しておいても良い。
[0028] 以上の 2 つの実施例の記載を通 して理解でき る よ う に、 本 発明によれば、 サ ーポモータ を始め産業用モータ において、 後部ハ ウ ジ ングを樹脂材料のモ ー ル ドハ ゥ ジ ングに形成 し、 かつ、 該モ ー ル ドハ ウ ジ ングにモ ータ への駆動電流洪給用の 電気コ ネ ク タ を一体成形加工によ り 形成 した構造に したか ら 電気コ ネ ク タ のね じ止め作業工程を省略 してモータ 製造工程 の工数削減を可能と し、 £1て コ ス ト 低減に寄与 し得る と共に ロ ッ ク 機構、 コ ネ ク タ の逆差 し防止機構、 防水シ ー ル機構等 の構造的性能を一段と 向上させ得る設計、 構造を採用でき、 モータ の構造面における機能向上を図る こ とができ る と言 う 効果が得 られる のであ る。
[0029] なお、 本発明 は請求の範囲に規定する発明の範囲内で種々 の改変、 変更が可能であ る こ と は言 う ま で も ない。
权利要求:
Claims 請求の範囲
1 . モ ー タ のス テ ー タ の コ アの前端に固定 さ れた前部フ ラ ン ジ及びそのコ ァの後端に固定さ れた後部ハ ウ ジ ングを具備 して成る と共に、 該前部フ ラ ン ジ及び後部ハ ウ ジ ン グに保持 さ れた回転軸受を介 して前記ス テ ー タ 内に空隙を介 して、 モ 一 夕 の ロ ー タ を取付けた ロ ー タ 軸を回転 自 在に支持 したモ 一 タ ハ ウ ジ ングの構造において、
前記前部フ ラ ン ジ は金属材料によ っ て製造 さ れ、 かつ、 前 記 ロ ー タ 軸の先端に形成さ れたモ ー タ 出力軸を外向き前方に 突出 さ せる前面を有 して成 り 、
前記後部ハ ウ ジ ングは榭脂材料によ っ て形成 さ れたモ ー ル ド ノヽ ウ ジ ン グであ り 、 かつ、 該モ ー ル ド ノヽ ゥ ジ ン グは、 その 一部に一体成形さ れた中空膨出部を具備 し、 該中空膨出部が 前記モー タ に対 して駆動電流を供給するための電気コ ネ ク タ 手段を形成 してい る こ と を特徴と した一体成形電気コ ネ ク タ を有 したモ ータ ハ ウ ジ ン グの構造。
2 . 前記モ ー ル ド ハ ウ ジ ン グ に 、 一体成形によ り 形成さ れ た前記電気コ ネ ク タ 手段は、 前記モ ー タ の出力軸 と 同方向に 向けて開口 した外部電気コ ネ ク タ の差込み孔を形成する壁手 段と、 前記モ ー タ のス テ 一 タ に電気的に接続 さ れ、 かつ、 該 外部電気コ ネ ク タ の差込み時に該外部電気コ ネ ク タ と 電気的 に接続する導電 ピ ン手段を有 して い る請求項 1 に記載の一体 成形電気コ ネ ク タ を有 したモ ー タ ハ ウ ジ ン グの構造。
3 / 前記電気コ ネ ク タ 手段の前記壁手段は、 互い に対向す る 1 組の上下壁と、 互いに向き合 う 1 組の側壁とを具備 して いる請求項 2 に記載の一体成形電気コ ネ ク タ を有 したモータ ハ ウ ジ ン グの構造。
4 . 前記電気コ ネ ク タ 手段の前記壁手段は、 更に、 前記導 電 リ 一 ド手段を支持する支持壁を最内奥に有 している請求項 3 に記載の一体成形電気コ ネ ク タ を有 したモ ータ ハ ウ ジ ング の構 ik
5 . 前記 1 組の上下壁の少な く と も一方に、 前記外部電気 コ ネ ク タ の差込みを案内する 1 つの案内凹溝が ¾成さ れてい る請求項 3 に記載の一体成形電気コ ネ ク タ を有 したモータ ハ ウ ジ ン グの構造。
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引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
1990-11-29| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
1990-11-29| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
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优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
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