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1. WO2020195397 - MOTOR

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明 細 書

発明の名称 モータ

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006  

発明の効果

0007  

図面の簡単な説明

0008  

発明を実施するための形態

0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094  

符号の説明

0095  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9  

図面

1   2   3   4   5   6  

明 細 書

発明の名称 : モータ

技術分野

[0001]
 本発明は、モータに関する。

背景技術

[0002]
 近年、組み立て工程を簡素化するなどの目的で、ステータを樹脂でモールドしたモータが開発されている。特許文献1には、ステータをモールドする樹脂部分がハウジングを構成するモータが開示されている。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 日本国公開公報:特開2007-267568号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 モータは、コイルから引き出された引出線に接続されるバスバーを介して制御装置に接続され、制御装置からステータに電力を供給する。ステータを樹脂材料でモールドする場合、ステータとともにバスバーをモールドすることでより一層組み立て工程を簡素化することができる。バスバーは、制御装置に設けられたソケット部に挿入される。このため、モータと制御装置との組み付け工程をスムーズに行うためには、モータと制御装置とを互いに位置合わせする面に対しバスバーの位置精度を高めることが求められる。
[0005]
 本発明は、上記事情に鑑みて、制御装置との組み付け工程をスムーズに行うことができるモータを提供することを目的の一つとする。

課題を解決するための手段

[0006]
 本発明のモータの一つの態様は、中心軸周りに回転するロータと、複数のコイルを有し前記ロータと径方向に対向するステータと、樹脂からなるハウジングと、前記ステータの軸方向一方側に位置し前記コイルから延びる引出線に接続されるバスバーと、を備える。前記ハウジングは、前記ステータが埋め込まれる本体部と、前記バスバーが埋め込まれるバスバーホルダ部と、前記本体部から軸方向一方側に延びる筒部と、を有する。前記バスバーは、前記引出線に接続される引出線接続部と、前記引出線接続部から軸方向一方側に延び前記ハウジングから露出する外部接続端子部と、を有する。前記筒部は、外部接続端子部を径方向外側から囲む。

発明の効果

[0007]
 本発明の一つの態様によれば、制御装置との組み付け工程をスムーズに行うことができるモータが提供される。

図面の簡単な説明

[0008]
[図1] 図1は、一実施形態のモータの断面図である。
[図2] 図2は、一実施形態のバスバーおよびステータの斜視図であり、互いに分解した状態を示す図である。
[図3] 図3は、一実施形態のバスバーおよびステータの斜視図であり、互いに組付けた状態を示す図である。
[図4] 図4は、一実施形態のハウジングを成形する金型および金型内のステータの状態を示す部分断面図である。
[図5] 図5は、一実施形態のステータおよびバスバーを下側から見た模式的な平面図である。
[図6] 図6は、変形例のバスバーを有するモータの部分断面図である。

発明を実施するための形態

[0009]
 以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。
 以下の説明において、中心軸J(図1参照)に平行な方向を単に「軸方向」又は「上下方向」と呼び、中心軸Jを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Jを中心とする周方向、すなわち、中心軸Jの軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。また、本明細書では、中心軸Jに沿った軸方向の一方側を単に「下側」と呼び、他方側を単に「上側」と呼ぶ。なお、本明細書における上下方向は、単に説明のために用いられる方向であって、モータの使用時および流通時の姿勢を限定するものではない。
[0010]
 本明細書において、下側から見て反時計回りに進む側、すなわち矢印θの向きに進む側を「周方向一方側」と呼ぶ。周方向における上側から下側に向かって見て時計回りに進む側、すなわち矢印θの向きと逆に進む側を「周方向他方側」と呼ぶ。
[0011]
 図1は、一実施形態のモータ1の断面図である。図1に仮想線(二点鎖線)で示すように、モータ1の下側には、制御装置9が取り付けられる。制御装置9は、モータ1に電力を供給する。本実施形態のモータ1は、三相モータである。制御装置9は、モータ1に交流電流を供給する。
[0012]
 モータ1は、ロータ10と、ロータ10を囲むステータ20と、ステータ20に対してロータ10を回転可能に保持する上側ベアリング15および下側ベアリング(ベアリング)16と、上側ベアリング15を保持する上側ベアリングホルダ40と、下側ベアリング16を保持する下側ベアリングホルダ(ベアリングホルダ)70と、ハウジング30と、複数のバスバー80と、を有する。
[0013]
 ロータ10は、上下方向に沿って延びる中心軸Jを中心として回転する。ロータ10は、中心軸Jに沿って延びるシャフト11と、ロータコア12と、ロータマグネット13と、を有する。
[0014]
 シャフト11は、上側ベアリング15、および下側ベアリング16により、中心軸J周りに回転可能に支持される。シャフト11の外周面には、ロータコア12が固定される。また、ロータコア12の外周面には、ロータマグネット13が固定される。なお、複数のロータマグネット13は、ロータコア12の内部に埋め込まれていてもよい。
[0015]
 上側ベアリング15は、ステータ20の上側に位置し、下側ベアリング16は、ステータ20の下側に位置する。上側ベアリング15は、シャフト11の上端部を支持し、下側ベアリング16は、シャフト11の下端部を支持する。すなわち、上側ベアリング15および下側ベアリング16は、ロータ10を回転可能に支持する。本実施形態の上側ベアリング15および下側ベアリング16は、ボールベアリングである。なお、上側ベアリング15および下側ベアリング16は、ニードルベアリング等の他種のベアリングであってもよい。
[0016]
 上側ベアリングホルダ40は、ステータ20の上側に位置する。上側ベアリングホルダ40は、金属製である。上側ベアリングホルダ40は、ホルダ筒部41と、ホルダ筒部41の上端から径方向内側に延びる上板部42と、ホルダ筒部41の下端から径方向外側に延びるホルダフランジ部43と、を有する。
[0017]
 ホルダ筒部41は、中心軸Jを中心とする円筒状である。ホルダ筒部41の径方向内側には、上側ベアリング15が配置される。上板部42は、上側ベアリング15の外輪の上側を覆う。上板部42には、軸方向に貫通する中央孔42aが設けられる。中央孔42aには、シャフト11が挿通される。ホルダフランジ部43の径方向外側の縁部は、ハウジング30に埋め込まれる。すなわち、上側ベアリングホルダ40は、少なくも一部がハウジング30に埋め込まれる。
[0018]
 下側ベアリングホルダ70は、ステータ20の下側に位置する。下側ベアリングホルダ70は、樹脂製である。下側ベアリングホルダ70は、軸方向から見て円板状である。下側ベアリングホルダ70は、外縁部においてハウジング30に固定される。
[0019]
 下側ベアリングホルダ70の軸方向から見た中央には、中央孔72aが設けられる。中央孔72aには、シャフト11の下端部が挿通される。中央孔72aの周囲には、下側ベアリング16を径方向外側から囲み下側ベアリング16を保持する内壁面71aが設けられる。
[0020]
 ステータ20は、ロータ10を径方向外側から囲む。ステータ20は、ロータ10と径方向に対向する。ステータ20は、ステータコア21と、複数のインシュレータ22と、インシュレータに装着された複数のコイル29と、を有する。
[0021]
 ステータコア21は、中心軸Jを中心とする環状のコアバック部21aおよびコアバック部21aから径方向内側に延びる複数のティース部21bを有する。ティース部21bは、中心軸J周りの周方向に等間隔で複数設けられる。
[0022]
 コイル29は、インシュレータ22を介してティース部21bに装着される。コイル29の端部は、ステータ20の下側に配置されるバスバー80に接続される。バスバー80は、図示略の制御装置に接続される。コイル29には、バスバー80を介して制御装置から電力が供給される。
[0023]
 インシュレータ22は、絶縁部材からなる。インシュレータ22は、例えば樹脂部材である。インシュレータ22は、ティース部21bに取り付けられる。インシュレータ22は、ティース部21bとコイル29との間に介在される。インシュレータ22は、上ピース22Aおよび下ピース22Bを有する。上ピース22Aは、ステータコア21に対して上側から取り付けられる。上ピース22Aは、コアバック部21aの上端面とティース部21bの周方向両端面の上半分の領域とを囲む。下ピース22Bは、ステータコア21に対して下側から取り付けられる。下ピース22Bは、コアバック部21aの下端面とティース部21bの周方向両端面の下半分の領域とを囲む。
 なお、本明細書においてティース部21bの周方向の端面とは、径方向および軸方向と直交し周方向を向くティース部21bの面であり、周方向に沿って並ぶティース部21b同士が互いに向かい合う面である。
[0024]
 インシュレータ22は、それぞれインシュレータ本体部25と、内壁部23と、外壁部24と、を有する。インシュレータ本体部25は、ティース部21bの外周面の全体を囲む。インシュレータ本体部25は、ティース部21bの外周面とコイル29との間に介在される。
[0025]
 内壁部23は、インシュレータ本体部25の径方向内側に位置し、周方向に沿って延びる。内壁部23は、軸方向から見て、ティース部21bの径方向内端部と重なる。内壁部23は、コイル29に対し径方向内側に位置する。内壁部23は、ティース部21bに巻き付けられたコイル29が径方向内側に移動することを制限する。
[0026]
 内壁部23は、上ピース22Aと下ピース22Bとにそれぞれ設けられる。以下の説明において、上ピース22Aの内壁部23を上側内壁部23Aと呼ぶ。また、下ピース22Bの内壁部23を下側内壁部23Bと呼ぶ。上側内壁部23Aは、インシュレータ本体部25に対して上側に延びる。下側内壁部23Bは、インシュレータ本体部25に対して下側に延びる。
[0027]
 外壁部24は、インシュレータ本体部25の径方向外側に位置し、周方向に沿って延びる。外壁部24は、軸方向から見て、コアバック部21aと重なる。外壁部24は、コイル29に対し径方向外側に位置する。外壁部24は、ティース部21bに巻き付けられたコイル29が径方向外側に移動することを制限する。
[0028]
 外壁部24は、上ピース22Aと下ピース22Bとにそれぞれ設けられる。以下の説明において、上ピース22Aの外壁部24を上側外壁部24Aと呼ぶ。また、下ピース22Bの外壁部24を下側外壁部24Bと呼ぶ。上側外壁部24Aは、インシュレータ本体部25に対して上側に延びる。下側外壁部24Bは、インシュレータ本体部25に対して下側に延びる。なお、後段において詳しく説明するように、下側外壁部24Bには、バスバー80が挿入される凹部24cが設けられる。
[0029]
 ハウジング30は、樹脂材料からなる。本明細書において樹脂材料とは、例えばガラス繊維や炭素繊維のような繊維材によって強化された複合材料であってもよい。すなわち、ハウジング30は、繊維強化樹脂材料であってもよい。また、ハウジング30は、熱硬化性樹脂であってもよいし、熱可塑性樹脂であってもよい。
[0030]
 ハウジング30には、ステータ20、バスバー80、および上側ベアリングホルダ40が埋め込まれる。これにより、ハウジング30は、バスバー80、ステータ20、および上側ベアリングホルダ40を保持する。ハウジング30は、ステータ20、バスバー80、および上側ベアリングホルダ40を金型内で保持した状態でインサート成形される。すなわち、ステータ20、バスバー80、および上側ベアリングホルダ40をハウジング30に対して一度に埋め込むことができるので、モータ1の組み立て工程が簡素化される。
[0031]
 ハウジング30は、ステータ20を保持する本体部31と、本体部31の上側に位置する上側環状部32と、バスバー80を保持するバスバーホルダ部36と、本体部31の下面から下側に延びる下筒部(筒部)37と、本体部31の下側に位置し下側ベアリングホルダ70が固定される保持壁部(壁部)39と、上側ベアリングホルダ40を保持するホルダ保持部38と、を有する。
[0032]
 本体部31には、ステータ20が埋め込まれる。本体部31は、ステータ20に対し上側、下側および径方向外側を囲む。本体部31は、ティース部21bおよびコイル29を囲むとともに、周方向で互いに隣り合うティース部21bおよびコイル29の間にも設けられる。ステータコア21の内周面は、ハウジング30から露出する。
[0033]
 上側環状部32は、周方向に環状に延びる。上側環状部32は、周方向および径方向に延びる複数のリブ35を有する。これにより、上側環状部32は、ハウジング30を補強する。
[0034]
 下筒部37は、中心軸Jを中心とする円筒状である。下筒部37は、本体部31から下側に延びる。下筒部37の外周面37bは、本体部31の外周面と連続する。下筒部37は、ハウジング30から突出する複数のバスバー80の下端部を径方向外側から囲む。
[0035]
 下筒部37には、モータ1を制御する制御装置9が取り付けられる。制御装置9の上面には、ソケット部9aが設けられる。ソケット部9aは、上面から下側に延びる穴部である。バスバー80は、ソケット部9aに挿入されることで制御装置9に電気的に接続される。また、制御装置9は、径方向外側を向く取り付け面9bを有する。取り付け面9bは、中心軸Jを中心とする円柱面である。取り付け面9bは、下筒部37の内周面37aに嵌合する。このため、下筒部37の内周面37aは、モータ1と制御装置9とを互いに位置合わせする面として機能する。
[0036]
 保持壁部39は、本体部31の下面から下側に突出する。すなわち、保持壁部39は、ステータ20の下側に位置する。保持壁部39は、周方向に沿って延びる。保持壁部39は、下筒部37およびバスバーホルダ部36の径方向内側に位置する。ハウジング30の下側を向く面において、保持壁部39とバスバーホルダ部36との間には凹溝39gが設けられる。これにより、保持壁部39とバスバーホルダ部36とが繋がっている場合と比較して、ハウジング30の肉厚が局所的に大きくなることを抑制することができ、ハウジング30のヒケを抑制できる。
[0037]
 保持壁部39には、熱かしめ等の手段によって、下側ベアリングホルダ70が固定される。保持壁部39の内周面39aには、下側ベアリングホルダ70が嵌る。これにより、ハウジング30に対し下側ベアリングホルダ70が径方向に位置決めされる。
[0038]
 バスバーホルダ部36は、本体部31の下側に位置する。バスバーホルダ部36は、下筒部37の径方向内側に位置する。バスバーホルダ部36の内部には、6つのバスバー80が埋め込まれる。バスバー80は、バスバーホルダ部36の下面から下側に突出する。
[0039]
 バスバー80は、ステータ20の下側に位置する。バスバー80は、導電性が高い金属材料(例えば銅系合金)からなる。バスバー80は、板状である。バスバー80は、板材をプレス加工することで成形される。
[0040]
 バスバー80は、コイル29から延びる引出線28に接続される。引出線28は、コイル29の巻き始めの末端、又は巻き終わりの末端であり、本実施形態において、引出線28は、コイル29の巻き終わりの末端である。本実施形態において、コイル29の巻き始めの末端は、図示略の中性点バスバーに接続される。
[0041]
 バスバー80は、引出線28に接続される引出線接続部81と、引出線接続部81から下側に延びる外部接続端子部82と、引出線接続部81から上側に延びる被支持部83と、を有する。
[0042]
 引出線接続部81は、基部81aと、基部81aの上側の端部から折り返される折り返し部81bと、折り返し部81bの下端に位置する屈曲部81cと、を有する。引出線接続部81は、基部81aにおいて、外部接続端子部82および被支持部83に繋がる。
[0043]
 基部81aと折り返し部81bとは、径方向を板厚方向として軸方向に沿って略平行に延びる。基部81aと折り返し部81bとは、径方向において互いに対向する。本実施形態において、折り返し部81bは、基部81aに対し径方向外側に位置する。基部81aと折り返し部81bとの間には、2本の引出線28が挟まれる。
[0044]
 屈曲部81cは、折り返し部81bの下端から下側に延びる。屈曲部81cは、下側に向かうに従い基部81a側に向かって傾斜する。屈曲部81cの下端と基部81aとの距離寸法は、引出線28の線径より小さい。また、屈曲部81cの下端は、基部81aに接触していてもよい。屈曲部81cは、基部81aと折り返し部81bとで挟まれた領域から引出線28が離脱することを抑制する。
[0045]
 基部81a、折り返し部81bおよび2本の引出線28は、例えば、溶接によって互いに固定され、電気的に接続される。具体的には、基部81aと折り返し部81bとによって引出線28を挟んだ状態で、基部81aと折り返し部81bとを2つの電極で挟み電流を流すことで溶接する。ただし、引出線接続部81と引出線28との接続は、抵抗溶接に限られるものではない。例えば、アーク溶接等の抵抗溶接以外の溶接、はんだ付け、導電性接着剤による接着等により固定してもよい。
[0046]
 外部接続端子部82は、径方向を板厚方向として軸方向に沿って延びる。外部接続端子部82の上端は、引出線接続部81の基部81aに接続される。外部接続端子部の上端は、ハウジング30に埋め込まれる。また、外部接続端子部82の下端は、ハウジング30から露出する。
[0047]
 被支持部83は、インシュレータ22に支持される。このため、ハウジング30を成形する前の状態で、バスバー80をステータ20に仮固定することができる。結果的に、成形前のステータ20およびバスバー80を、ハウジング30成形用の金型に保持させる作業が容易となる。
[0048]
 図2は、バスバー80およびステータ20の斜視図であり互いに分解した状態を示す図である。また、図3は、バスバー80およびステータ20の斜視図であり互いに組付けた状態を示す図である。
[0049]
 図2に示すように、被支持部83は、一対の脚部83aを有する。脚部83aは、径方向を板厚方向として基部81aから軸方向に延びる。一対の脚部83aは、周方向に沿って並ぶ。一対の脚部83aは、それぞれ互いに反対側を向く外側面83abを有する。
[0050]
 インシュレータ22は、下側に開口する凹部24cを有する。本実施形態の凹部24cは、インシュレータ22を軸方向に貫通する貫通孔である。凹部24cは、軸方向から見て、長辺が周方向に沿って延び、短辺が径方向に沿って延びる矩形状である。凹部24cは、周方向において互いに対向する一対の対向面24cbを有する。一対の対向面24cbは、軸方向から見て凹部24cの短辺を構成する。一対の対向面24cb同士の距離寸法は、一対の外側面83ab同士の距離寸法より若干小さい。
[0051]
 図3に示すように、一対の脚部83aは、インシュレータ22の凹部24cに挿入される。凹部24cの一対の対向面24cbは、それぞれ異なる脚部83aの外側面83abに接触する。一対の脚部83aは、それぞれ異なる対向面24cbに押し付けられて、互いに近づく方向に弾性変形する。外側面83abと対向面24cbとには、面圧が加わり、摩擦抵抗によって被支持部83が凹部24c内においてインシュレータ22に安定的に支持される。このため、製造工程において、ハウジング30にバスバー80を埋め込む成形工程行う前まで、バスバー80がステータ20から離脱することを抑制できる。
[0052]
 図4は、ハウジング30を成形する金型90および金型90内のステータ20の状態を示す部分断面図である。
[0053]
 金型90の内部には、ハウジング30を構成する樹脂材料が充填されるキャビティCが設けられる。金型90は、キャビティCを囲む第1型91と第2型92とを有する。第1型91と第2型92とは、軸方向に互いに向かい合って配置される。第2型92は、第1型91に対し下側に位置する。第1型91と第2型92とは、パーティングラインPLにおいて上下に相対的に分離可能である。本実施形態において、パーティングラインPLはステータコア21の下端面と同一平面上に配置される。
[0054]
 第1型91は、パーティングラインPLの上側の領域であって、本体部31、上側環状部32、およびホルダ保持部38を成形する。一方で、第2型92は、パーティングラインPLの下側の領域であって、バスバーホルダ部36および下筒部37を成形する。
[0055]
 第2型92は、上側に開口する第1環状溝92a、第2環状溝92c、および保持凹部92bを有する。また、第2型92は、第1環状溝92aの底面から下側に延びる分離面92pにおいて互いに分離可能な内側ブロック92hと外側ブロック92jとを有する。内側ブロック92hは、平面視円形の外周面を有し、外側ブロック92jは、平面視円形の内周面を有する。第2型92は、内側ブロック92hの内周面を外側ブロック92jの外周面に嵌合させることで構成される。これにより、内側ブロック92hと外側ブロック92jとは、互いに高精度に位置合わせされる。
[0056]
 第1環状溝92aは、下側に凹み周方向に沿って延びる。第1環状溝92aに充填された樹脂は、ハウジング30の下筒部37を構成する。第1環状溝92aの径方向外側を向く第1内壁面92aaは、内側ブロック92hの一面である。また、第1環状溝92aの径方向内側を向く第2内壁面92abは、外側ブロック92jの一面である。内側ブロック92hは、第1内壁面92aaにおいて下筒部37の内周面37aを成形する。また、外側ブロック92jは、第2内壁面92ab下筒部37の外周面37bを成形する。
[0057]
 保持凹部92bは、第1環状溝92aの径方向内側に配置される。保持凹部92bは、内側ブロック92hに設けられる。保持凹部92bは、下側に凹みバスバー80を保持する。軸方向から見て、保持凹部92bの形状は、バスバー80の外部接続端子部82の断面形状と略一致する。ハウジング30は、外部接続端子部82の先端を金型90の保持凹部92bで保持した状態で成形される。これにより、バスバー80の先端をハウジング30から露出させるとともに、ハウジング30に対するバスバー80の位置精度を高めることができる。
[0058]
 第2型は、保持凹部92bの開口に位置するテーパ面92baを有する。テーパ面92baは、軸方向から見て保持凹部92bの開口を囲む。テーパ面92baは、保持凹部92bの開口に近づくに従い下側に向かうように傾斜する。テーパ面92baは、バスバー80を保持凹部92bに挿入して保持させる工程において、外部接続端子部82を保持凹部92bに誘い込む。したがって、テーパ面92baが設けられることで、損傷を生じさせることなく外部接続端子部82を保持凹部92bに挿入することができる。
[0059]
 図1に示すように、ハウジング30のバスバーホルダ部36は、下側(軸方向一方側)に突出する盛り上がり部36aを有する。盛り上がり部36aは、テーパ面92baによって成型される領域である。このため、外部接続端子部82は、盛り上がり部36aにおいてバスバーホルダ部36から下側に突出する。また、本実施形態において、外部接続端子部82は、盛り上がり部36aの頂部においてバスバーホルダ部36から下側に突出する。
[0060]
 本実施形態によれば、バスバー80は、ハウジング30から露出する外部接続端子部82を有する。また、下筒部37が、外部接続端子部82を径方向外側から囲む。下筒部37の内周面37aは、制御装置9の取り付け面9bと接触して、モータ1に対して制御装置9を位置合わせする面として機能する。本実施形態によれば、下筒部37が、外部接続端子部82を径方向外側から囲むため、1つの型(第2型92)によって下筒部37を成形しつつ外部接続端子部82を保持できる。特に、本実施形態では、同一のブロック(内側ブロック92h)によって下筒部37の内周面37aを成形しつつ外部接続端子部82を保持する。結果的に、下筒部37の内周面37aに対する外部接続端子部82の位置精度を高めることができ、バスバー80を制御装置9のソケット部9aにスムーズに挿入できる。
[0061]
 第2環状溝92cは、第1環状溝92aおよび保持凹部92bの径方向内側に配置される。第2環状溝92cは、下側に凹み周方向に沿って延びる。第2環状溝92cは、内側ブロック92hに設けられる。第2環状溝92cに充填された樹脂は、ハウジング30の保持壁部39を構成する。
[0062]
 上述したように、保持壁部39の内周面39aには、下側ベアリングホルダ70が嵌る。したがって、保持壁部39は、下側ベアリングホルダ70および下側ベアリング16を介してシャフト11を支持する。本実施形態によれば、同一のブロック(内側ブロック92h)によって保持壁部39の内周面と下筒部37の内周面37aとを成形できる。このため、下筒部37の内周面37aに対して下筒部37の内周面37aの位置精度を高めることができる。結果的に、下筒部37に取り付けられる制御装置9に対するシャフト11の位置精度高めることができる。
[0063]
 次に、本実施形態のステータ20における引出線28が配置されている状態について詳細に説明する。
 図5は、ステータ20およびバスバー80を下側から見た模式的な平面図である。本実施形態のステータ20は、4系統の三相回路を有する。それぞれの三相回路は、スター結線により構成されている。全てのコイル29の巻き始めの端末は、4系統の三相回路の中性点として中性点バスバー(図示略)に結線されており、互いに同電位となっている。
[0064]
 本実施形態において、ステータ20は、12個のコイル29を有する。12個のコイル29は、4個のU相コイル(第1相コイル)29Uと、4個のV相コイル(第2相コイル)29Vと、4個のW相コイル(第3相コイル)29Wと、に分類される。U相コイル29U、V相コイル29V、およびW相コイル29Wは、中心軸J周りの周方向他方側(図1において時計回り方向)に向かってこの順で並ぶ。
[0065]
 複数のコイル29は、それぞれコイル29の引出部27から延びる引出線28を有する。本実施形態において、全てのコイル29(U相コイル29U、V相コイル29V、およびW相コイル29W)の引出部27は、当該コイル29に対し周方向一方側に位置する。
[0066]
 本実施形態によれば、全てのコイル29の引出部27は、当該コイル29に対し周方向の一方側に位置する。また、これらの引出部27から引き出される引出線28は、当該コイル29の巻き終わりの端末である。したがって、全てのコイル29の巻き線方向および巻き終わり位置等の巻き線構成を同一とすることができる。結果的に、複数のコイル29を区別することなく巻き線を行うことができ、製造工程を簡素化することができる。
[0067]
 本実施形態において、ステータ20には、6個のバスバー80が取り付けられる。6個のバスバー80は、2個のU相バスバー(第1相バスバー)80Uと、2個のV相バスバー(第2相バスバー)80Vと、2個のW相バスバー(第3相バスバー)80Wと、に分類される。U相バスバー80UとV相バスバー80VとW相バスバー80Wとは、中心軸J周りの周方向他方側に向かって以下の順で並ぶ。
[0068]
 バスバー80には、引出線接続部81において、互いに同じ相の2本の引出線28が接続される。すなわち、1つのバスバー80の引出線接続部81には、2つの同相のコイル29から延びる2本の引出線28が接続される。
[0069]
 U相バスバー80U、V相バスバー80V、およびW相バスバー80Wは、相用バスバーである。制御装置9は、各バスバー80に交流電流を供給する。各バスバー80に供給される交流電流の位相は、それぞれ120°ずれている。
[0070]
 2つの三相回路は、バスバー80によって並列接続されている。したがって、1個のU相バスバー80U、1個のV相バスバー80V、および1個のW相バスバー80Wから構成されるバスバー80のグループは、2つの三相回路に同時に電力を供給する。また、1個のU相バスバー80U、1個のV相バスバー80V、および1個のW相バスバー80Wから構成されるバスバー80のグループは、1つの入力系統を構成する。したがって、本実施形態のモータ1は、2つの入力系統を有する。
[0071]
 U相バスバー80Uは、V相コイル29Vが装着されるインシュレータ22に支持される。U相バスバー80Uには、周方向一方側から延びる第1引出線28Uaと、周方向他方側から延びる第2引出線28Ubと、の2本の引出線28が接続される。
[0072]
 第1引出線28Uaは、接続されるU相バスバー80Uに対し周方向一方側に位置するU相コイル29Uから引き出される。第1引出線28Uaは、引出部27から周方向他方側に向かって引き回されU相バスバー80Uに接続される。第1引出線28Uaは、引き出されたU相コイル29Uの下側を通過してV相コイル29Vの径方向外側に引き回されU相バスバー80Uに接続される。したがって、周方向に沿って延びる第1引出線28Uaの長さは、周方向におけるコイル29の長さ(コイル幅)の1.5個分である。
[0073]
 第2引出線28Ubは、接続されるU相バスバー80Uに対し周方向他方側に位置するU相コイル29Uから引き出される。第2引出線28Ubは、引出部27から周方向一方側に向かって引き回されU相バスバー80Uに接続される。第2引出線28Ubは、引き出されたW相コイル29Wの径方向外側を通過してV相コイル29Vの径方向外側に引き回されU相バスバー80Uに接続される。したがって、周方向に沿って延びる第2引出線28Ubの長さは、周方向におけるコイル29の長さ(コイル幅)の1.5個分である。
[0074]
 周方向におけるU相バスバー80Uの引出線接続部81の位置は、2本の引出線(第1引出線28Uaおよび第2引出線28Ub)の引出部27同士の中間点である。このため、引出線接続部81から2つの引出部27への距離が互いに同じとなる。結果的に、第1引出線28Uaおよび第2引出線28Ubの長さを略同一とすることができる。
[0075]
 V相バスバー80Vは、W相コイル29Wが装着されるインシュレータ22に支持される。V相バスバー80Vに接続される引出線28は、上述のU相バスバー80Uに接続される引出線28と同様の構成を有する。
[0076]
 V相バスバー80Vには、周方向一方側から延びる第1引出線28Vaと、周方向他方側から延びる第2引出線28Vbと、の2本の引出線28が接続される。第1引出線28Vaは、接続されるV相バスバー80Vに対し周方向一方側に位置するV相コイル29Vから引き出される。第1引出線28Vaは、V相コイル29Vの下側を通過してV相バスバー80Vに接続される。第2引出線28Vbは、接続されるV相バスバー80Vに対し周方向他方側に位置するV相コイル29Vから引き出される。第2引出線28Vbは、U相コイル29Uの径方向外側を通過してV相バスバー80Vに接続される。周方向におけるV相バスバー80Vの引出線接続部81の位置は、2本の引出線(第1引出線28Vaおよび第2引出線28Vb)の引出部27同士の中間点である。したがって、第1引出線28Vaおよび第2引出線28Vbの長さを略同一とすることができる。
[0077]
 W相バスバー80Wは、U相コイル29Uが装着されるインシュレータ22に支持される。W相バスバー80Wに接続される引出線28は、上述のU相バスバー80Uに接続される引出線28と同様の構成を有する。
[0078]
 W相バスバー80Wには、周方向一方側から延びる第1引出線28Waと、周方向他方側から延びる第2引出線28Wbと、の2本の引出線28が接続される。第1引出線28Waは、接続されるW相バスバー80Wに対し周方向一方側に位置するW相コイル29Wから引き出される。第1引出線28Waは、W相コイル29Wの下側を通過してW相バスバー80Wに接続される。第2引出線28Wbは、接続されるW相バスバー80Wに対し周方向他方側に位置するW相コイル29Wから引き出される。第2引出線28Wbは、V相コイル29Vの径方向外側を通過してW相バスバー80Wに接続される。周方向におけるW相バスバー80Wの引出線接続部81の位置は、2本の引出線(第1引出線28Waおよび第2引出線28Wb)の引出部27同士の中間点である。したがって、第1引出線28Waおよび第2引出線28Wbの長さを略同一とすることができる。
[0079]
 本実施形態によれば、異なる相のバスバー80に接続される引出線28の長さが互いに同じとなる。引出線28の電気抵抗は、長さに比例するため、互いに異なる相のコイル29の磁場の振幅を互いに近づけることができる。結果的に、モータ1の回転を安定させることができる。
[0080]
 本実施形態によれば、同一の相のバスバー80に接続される2本の引出線28の長さを互いに一致させることができる。このため、同一相のコイル29の磁場の振幅を互いに近づけることができ、モータ1の回転を安定させることができる。
[0081]
 引出線28は、ステータ20およびバスバー80とともに、ハウジング30に埋め込まれる。このため、引出線28の経路が複雑になると引出線28同士の間に樹脂が十分に回り込むことができず、ハウジング30による引出線28の固定が不十分となる虞がある。本実施形態によれば、同相のコイル29を並列で接続することで、直列に接続する場合と比較して、引出線28の経路を短くすることができ、引出線28の経路を単純化できる。結果的に、引出線28の周囲に樹脂を十分に回り込ませることができる。
[0082]
 本実施形態によれば、2つの同相のコイル29を1つのバスバー80で並列に繋ぐ。このため、1つのコイル29に1つのバスバー80を接続する場合と比較して、バスバー80の数を少なくすることができ、モータ1の部品点数を削減できる。
[0083]
 本実施形態によれば、バスバー80に接続される2本の引出線28のうち、周方向一方側から延びる一方は同相のコイル29の下側を通過し、周方向他方側から延びる他方は多相のコイル29の径方向外側を通過する。この点について、V相バスバー80Vに接続される第1引出線28Vaおよび第2引出線28Vbに着目して詳細に説明する。
[0084]
 第1引出線28Vaは、同相のV相コイル29Vの下側を通過する。すなわち、第1引出線28Vaは、軸方向から見てV相コイル29Vと重なる。第1引出線28Vaは、V相コイル29VとV相であるため、V相コイル29Vに近づけて配置したことで、仮に短絡しても電気的に問題が生じることはない。一方で、他相の引出線28は、V相コイル29Vと短絡することを抑制するために、V相コイル29Vから十分に離れて配置される。したがって本実施形態によれば、第1引出線28Vaと他相の引出線28との距離を確保することができる。このため、他相との短絡を抑制できるのみならず、引出線28同士が密集することを抑制し、ハウジング30の成形工程において樹脂の充填率を高めることができる。
[0085]
 第2引出線28Vbは、他相のU相コイル29Uの径方向外側を通過する。すなわち、第2引出線28Vbは、軸方向から見て他相のコイル29と異なる位置を通過する。これにより、第2引出線28Vbが他相のコイル29と短絡することを抑制できる。
[0086]
 図3に示すように、バスバー80に接続される2本の引出線28は、周方向に沿って延び軸方向に並ぶ。本実施形態によれば、周方向に沿って引き回される引出線28をバスバー80にスムーズに接続することができ、引出線28の経路を単純化することができる。加えて、2本の引出線28が軸方向に並ぶため、バスバー80の引出線接続部81が径方向に肥大化することを抑制でき、他相の引出線28との距離を確保しやすくなる。
[0087]
 図1に示すように、バスバー80は、コイル29の径方向外端より外側に位置する。ステータ20の径方向内側には、ロータ10が配置される。このため、コイル29の径方向内側にバスバー80を配置すると、引出線28がロータ10側に突出することを抑制する構造が必要となる。本実施形態によれば、バスバー80をコイル29の径方向外側に配置することで引出線28とロータ10との干渉を容易に抑制することができる。
[0088]
 本実施形態によれば、バスバー80の折り返し部81bは、基部81aに対し径方向外側に位置する。このため、折り返し部においてバスバー80と、当該バスバーの径方向内側に位置するコイル29との距離を確保して互いに短絡することを抑制できる。
[0089]
 次に、上述の実施形態の変形例について説明する。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 <バスバーの変形例>
 図6は、変形例のバスバー180を有するモータの部分断面図である。
 本変形例のバスバー180は、上述の実施形態と比較して引出線接続部181の構成が主に異なる。
[0090]
 上述の実施形態と同様に、本変形例のバスバー180は、引出線28に接続される引出線接続部181と、引出線接続部181から下側に延びる外部接続端子部82と、引出線接続部181から上側に延びる被支持部83と、を有する。
[0091]
 引出線接続部181は、基部181aと、基部181aの上側の端部から折り返される折り返し部181bと、折り返し部181bの下端に位置する屈曲部181cと、を有する。基部181aと折り返し部181bとは、径方向を板厚方向として軸方向に沿って略平行に延びる。折り返し部181bは、基部181aに対し径方向内側に位置する。基部181aと折り返し部181bとの間には、2本の引出線28が挟まれる。屈曲部181cは、基部181aと折り返し部181bとで挟まれた領域から引出線28が離脱することを抑制する。
[0092]
 本変形例によれば、折り返し部181bが基部181aに対し径方向内側に位置する。このため、径方向において引出線接続部181をコイル29に近づけることができ、コイル29から延び出る引出線28を短くすることができる。
[0093]
 以上に、本発明の一実施形態およびその変形例を説明したが、実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
[0094]
 例えば、上述した実施形態およびその変形例のモータユニットの用途は、特に限定されない。上述した実施形態およびその変形例のモータユニットは、例えば、電動ポンプ、および電動パワーステアリング等に搭載される。

符号の説明

[0095]
 1…モータ、10…ロータ、16…下側ベアリング(ベアリング)、20…ステータ、21…ステータコア、21a…コアバック部、21b…ティース部、22…インシュレータ、24c…凹部、24cb…対向面、24B…下側外壁部(壁部)、28…引出線、29…コイル、30…ハウジング、31…本体部、36…バスバーホルダ部、36a…盛り上がり部、37…下筒部(筒部)、37a…内周面、39…保持壁部(壁部)、70…下側ベアリングホルダ(ベアリングホルダ)、80,180…バスバー、81,181…引出線接続部、81a,181a…基部、81b,181b…折り返し部、82…外部接続端子部、83…被支持部、83a…脚部、J…中心軸

請求の範囲

[請求項1]
 中心軸周りに回転するロータと、
 複数のコイルを有し前記ロータと径方向に対向するステータと、
 樹脂からなるハウジングと、
 前記ステータの軸方向一方側に位置し前記コイルから延びる引出線に接続されるバスバーと、を備え、
 前記ハウジングは、
  前記ステータが埋め込まれる本体部と、
  前記バスバーが埋め込まれるバスバーホルダ部と、
  前記本体部から軸方向一方側に延びる筒部と、を有し、
 前記バスバーは、
  前記引出線に接続される引出線接続部と、
  前記引出線接続部から軸方向一方側に延び前記ハウジングから露出する外部接続端子部と、を有し、
 前記筒部は、外部接続端子部を径方向外側から囲む、モータ。
[請求項2]
 前記バスバーホルダ部は、軸方向一方側に突出する盛り上がり部を有し、
 前記外部接続端子部は、前記盛り上がり部において前記バスバーホルダ部から軸方向一方側に突出する、請求項1に記載のモータ。
[請求項3]
 前記外部接続端子部は、前記盛り上がり部の頂部において 前記バスバーホルダ部から軸方向一方側に突出する、請求項2に記載のモータ。
[請求項4]
 前記ステータの軸方向一方側に位置し前記ロータを回転可能に支持するベアリングと、
 前記ベアリングを保持するベアリングホルダと、を備え、
 前記ハウジングは、前記ステータの軸方向一方側に位置し周方向に沿って延びる壁部を有し、
 前記ベアリングホルダは、前記壁部の内周面に嵌る、請求項1~3の何れか一項に記載のモータ。
[請求項5]
 前記ステータは、
  前記中心軸を中心とする環状のコアバック部および前記コアバック部から径方向に延び前記コイルが装着される複数のティース部を有するステータコアと、
  絶縁部材からなり前記ティース部と前記コイルとの間に介在されるインシュレータと、を有し、
 前記バスバーは、前記インシュレータに支持される被支持部を有する、請求項1~4の何れか一項に記載のモータ。
[請求項6]
 前記インシュレータは、軸方向一方側に開口する凹部を有し、
 前記被支持部は、軸方向他方側に延びる一対の脚部を有し、
 前記凹部は、互いに対向しそれぞれ異なる前記脚部に接触する一対の対向面を有する、請求項5に記載のモータ。
[請求項7]
 前記バスバーは、板状であり、
 前記引出線接続部は、基部と、前記基部の端部から折り返される折り返し部とを有し、
 前記引出線は、前記基部と前記折り返し部とに挟まれる、請求項1~6の何れか一項に記載のモータ。
[請求項8]
 前記折り返し部は、前記基部に対し径方向外側に位置する、請求項7に記載のモータ。
[請求項9]
 前記折り返し部は、前記基部に対し径方向内側に位置する、請求項7に記載のモータ。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]