CN104205579A - 无刷电动机 - Google Patents

Abstract

一种无刷电动机(1)，该无刷电动机(1)的母线单元(50)包括：多个弯曲状的相用母线，这些相用母线设置在每个相上，并具有与线圈(12)的一端连接的相端子；以及环状的母线保持件(51)，该母线保持件(51)对多个相用母线进行保持，并由绝缘构件构成，将母线保持件(51)的内径(E1)设定成比绝缘体(11)的外周面的直径(E2)大，并将母线单元(50)配置在比绝缘体(11)更靠径向外侧处。

Description

无刷电动机

技术领域

本发明涉及一种在例如摩托车等中使用的无刷电动机。

本发明基于2012年4月13日在日本提交的专利申请特愿2012－092148号主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

一般来说，内转子型无刷电动机具有内嵌固定于电动机外壳的定子和配置于电动机外壳的径向中央且被支承成能够相对定子自由旋转的转子。而且，在电动机的外周面上设有多个永磁体。定子包括大致圆筒状的定子铁心及从该定子铁心朝径向内侧突出的多个极齿。

在各个极齿上安装有作为电气绝缘件的树脂制的绝缘体，并隔着该绝缘体卷绕有线圈。此外，当在线圈上供给有来自外部电源的电时，线圈所产生的磁通与永磁体之间产生吸引力或排斥力，从而使转子旋转。

在此，作为对线圈进行供电的供电元件，为了实现小型化及组装性的提高，有时采用在形成为大致圆环状的树脂模塑体上以相互电绝缘的状态埋设多个金属制的母线的母线单元(例如参照专利文献1)。

在专利文献1中记载的母线单元中，平板状的各相(U相、V相及W相三相)的母线与中性点用母线以在轴方向上分开的状态层叠，并通过树脂模塑体进行模塑。在树脂模塑体的外周面上一体地成型有朝向定子铁心一侧突出的脚部，而在绝缘体的与脚部相对应的部位处形成有能与脚部嵌合的凹部。通过使脚部与上述凹部嵌合，使母线单元在绝缘体上重叠，来使母线单元固定。

另外，各相的母线所突出设置的各相用端子与中性点用母线所突出设置的中性点用端子分别处于从树脂模塑体的外周面朝向径向外侧呈放射状地突出的状态。

在各相用端子上连接有各相线圈的卷绕开始端，而在中性点用端子上连接有各相线圈的卷绕结束端。藉此，各相线圈以所谓星形接线方式接线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010－233327号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，对于上述无刷电动机的更加小型化、轻量化的要求很高。尤其是，在摩托车中，由于车体会发生倾斜，因此，希望考虑到向车体侧方的倾斜角(倾角)，而使装载于摩托车的无刷电动机实现短轴化。

然而，在上述现有技术中，由于以使母线单元在绝缘体上重叠的方式对上述母线单元进行固定，因此，很难抑制从定子铁心到母线单元的高度。因而，存在无刷电动机的轴长变长，从而导致大型化这样的技术问题。

因此，本发明鉴于上述技术问题而作，其提供一种能实现小型化的无刷电动机。

解决技术问题所采用的技术方案

根据本发明的第1方面，无刷电动机包括：定子铁心；转子，该转子配置在上述定子铁心的径向内侧，并支承成能相对于所述定子铁心自由旋转；以及环状的母线单元，该母线单元用于对隔着绝缘体卷绕于上述定子铁心的多个相的线圈供电，上述母线单元包括：多个弯曲状的相用母线，这些相用母线设置在每个相上，并具有与上述线圈的一端连接的相端子；以及环状的母线保持件，该母线保持件对多个上述相用母线进行保持，并由绝缘构件构成，将上述母线保持件的内周面的直径设定成比上述绝缘体的外周面的直径大，并将上述母线单元配置在比上述绝缘体更靠径向外侧处。

通过如上所述构成，能够使绝缘体与母线单元在轴向上搭接。因而，能相应地抑制从定子铁心到母线单元的高度，其结果是，能够缩短无刷电动机的轴向的长度，并能实现无刷电动机的小型化。

另外，由于将母线单元配置在比绝缘体更靠径向外侧处，因此，容易在定子铁心的轴向上方确保空间，并能提高在线圈中产生的热的散热效果。因而，能抑制无刷电动机的温度上升，并能提高无刷电动机的电动机效率。

另外，若能在定子铁心的轴向上方确保空间，则能将线圈的末端部引出至该空间并使线圈的末端部与母线单元的各端子连接。因而，能够简化线圈的末端部的配线路径。

根据本发明的第二方面，多个上述相用母线通过使带状金属板的厚度方向弯曲形成而构成，且各相用母线在径向上排列设置。各相用母线中的至少一个的曲率半径在周向的中途发生变化。

通过如上所述构成，能够抑制在多个相用母线的径向之间形成多余的空间。因而，能够使母线单元的径向缩小，其结果是，能够实现无刷电动机的小型化。

根据本发明的第三方面，上述母线保持件具有形成为环状的保持件主体。在上述保持件主体上沿径向并排形成有多个槽，这些槽能供多个上述相用母线从轴向一侧插入。在各槽的开口缘的至少一部分上形成有用于防止多个上述相用母线脱开的防脱爪。

通过如上所述构成，由于不再像以往那样通过树脂模塑体对多个相用母线进行模塑，因此，不需要用于进行模塑的大规模的设备。因而，能够简化制造母线单元的设备，从而能够降低母线单元的制造成本。

另外，能够在不需对各槽与多个相用母线间的尺寸公差进行高精度地管理的情况下防止各相用母线从槽中脱开。因此，能够降低母线单元的制造成本。

另外，将多个相用母线的形状形成为与槽不同的形状，与通过各相用母线的弹性进行保持的情况相比，能够可靠地对各相用母线进行保持。

根据本发明的第四方面，在上述定子铁心的各极齿上分别卷绕两个上述线圈以构成并联电路。

通过如上所述构成，能够在使线圈线径的细径化的同时对卷绕于各极齿的线圈的总电阻进行抑制。因而，能与线圈所能细径化相应地使卷绕作业变得容易。

根据本发明的第五方面，上述母线单元包括孔眼，上述孔眼包括：填料流通孔，该填料流通孔由上述孔眼的一方的平面形成，并用于注入液态密封件；以及填料贮槽，该填料贮槽在上述孔眼的另一方的平面的全部区域内形成，并与上述填料流通孔连通。

通过如上所述构成，在将液态密封件注入填料流通孔时，上述液态密封件经由填料流通孔填充到填料贮槽中。因而，即便是在将孔眼组装到规定位置后对孔眼的另一方的平面涂布液态密封件的情况下，也能使液态密封件漫延至孔眼的另一方的平面上。

发明效果

根据上述的无刷电动机，能够使绝缘体与母线单元在轴向上搭接。因而，能相应地抑制从定子铁心到母线单元的高度，其结果是，能够缩短无刷电动机的轴向的长度，并能实现无刷电动机的小型化。

附图说明

图1是本发明实施方式的无刷电动机的剖视图。

图2是本发明实施方式的无刷电动机的、将支架拆卸后的状态的俯视图。

图3是本发明实施方式的分割铁心的俯视图。

图4是表示向本发明实施方式的各分割铁心的极齿部卷绕线圈的卷绕方法的说明图。

图5是表示向本发明实施方式的各分割铁心的极齿部卷绕线圈的卷绕方法的说明图。

图6是本发明实施方式的母线单元的俯视图。

图7是本发明实施方式的U相用母线的俯视图。

图8是本发明实施方式的V相用母线的俯视图。

图9是本发明实施方式的W相用母线的俯视图。

图10是本发明实施方式的连接用母线的俯视图。

图11是本发明实施方式的中性点用母线的立体图。

图12是图6的A部的放大立体图。

图13是从内侧观察图6的A部的俯视图。

图14是本发明实施方式的线圈的接线图。

图15是本发明实施方式的变形例的孔眼(日文：グロメット)的俯视图。

具体实施方式

(无刷电动机)

以下，根据附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是包括无刷电动机1的中心轴O的剖视图。

如图1所示，无刷电动机1例如在电动摩托车中使用，其具有：定子3，该定子3被压入有底筒状的定子外壳2；转子4，该转子4设置成能相对于定子3自由旋转；母线单元50，该母线单元50用于对卷绕在定子3上的线圈12供给电流；以及支架7，该支架7设置成将定子外壳2的开口部2a封闭。

在定子外壳2的底部2b的径向中央处，形成有朝轴向外侧突出的轴套部2c，在该轴套部2c中压入轴承5。上述轴承5是用于将转子4的转轴6支承成能自由旋转的构件。

此外，在以下的说明中，有时将定子外壳2的开口侧(图1中的左侧)称为轴向的一侧，而将底部2b侧(图1中的右侧)称为轴向的另一侧来进行说明。

图2是无刷电动机1的、将支架7拆卸后的状态的俯视图。图3是分割铁心61的俯视图。

如图1～图3所示，定子3具有大致圆筒状的定子铁心10，该定子铁心10的外周面被压入定子外壳2的筒部2d的内周面。

在此，定子铁心10采用能够在圆周方向上进行分割的分割铁心方式。从定子铁心10分割后的分割铁心61例如是将由磁性材料制成的板材沿轴方向层叠多块而形成的，其具有沿周向延伸的铁心主体62。铁心主体62是形成定子铁心10的环状磁路的部分，且内嵌于定子外壳2的内周面，并形成为沿轴方向俯视观察时呈大致圆弧状。

在铁心主体62的周向上的两端部为通过压入而与其它铁心主体62连结的连结部63a、63b。一方的连结部63a呈凸状，另一方的连结部63b呈能够收纳上述一方的连结部63a的凹状。藉此，能将各铁心主体62连结来形成大致呈圆筒状的定子铁心10。

在各铁心主体62的内周侧，从周向的大致中央部沿着径向朝向旋转中心一体地延伸设置有极齿部64。各极齿部64形成为轴向俯视观察时呈大致T字状，其由沿径向延伸的绕线部65a及沿周向延伸的内周部65b构成。

在绕线部65a上隔着绝缘体11卷绕有线圈12。绝缘体11是用于实现极齿部64与线圈12绝缘的绝缘件。绝缘体11一体成型有基部11a、内周壁部11b及外周壁部11c，其中，上述基部11a覆盖绕线部65a的外周面，上述内周壁部11b从基部11a的径向内侧缘立起形成，上述外周壁部11c从基部11a的径向外侧缘立起形成。对线圈12进行卷绕，以使线圈12收纳在由上述基部11a、内周壁部11b及外周壁部11c形成的凹状的线圈收纳部11d中。

在此，各极齿部64在U相、V相及W相三相中进行分配，以使各极齿部64分别和与其相邻的两个极齿部64相位相同，线圈12与所卷绕的极齿部64的相位相对应。即，本实施方式的无刷电动机1为包括U相、V相及W相三相的线圈12的三相无刷电动机。

另外，在本实施方式的无刷电动机1中，在各极齿部64上卷绕两个线圈12，即采用将该两个线圈12的末端相互接线的所谓双卷方式。以下，对上述双卷方式的卷绕方法进行详细说明。

(线圈的卷绕方法)

图4、图5是表示向各分割铁心61的极齿部64卷绕线圈12的卷绕方法的说明图，它们是分割铁心61的立体图。

在此，在以下说明中，将线圈12向各极齿部64卷绕的卷绕圈数设为28圈。即，如图3所示，在极齿部64的径向的一个侧面上，线圈12经过28次，换言之，在极齿部64的径向的两个侧面上，线圈12合计经过56次。此外，在图3中，对经过极齿部64的径向的两个侧面的线圈12分别标注编号。

这样，在线圈12合计经过极齿部64的径向侧面56次的情况下，如图4所示，在经过第28次的线圈12与经过第29次的线圈12之间形成环部12a。此外，从第29次以后的线圈12再次按通常方式卷绕在极齿部64上。

如图5所示，当将线圈12在极齿部64上卷绕56次后，将环部12a切断。接着，将因切断而形成的第28次的线圈12的末端部与第1次的线圈12的末端部连接，同时将第29次的线圈12的末端部与第56次线圈12的末端部连接。藉此，完成线圈12向极齿部64的卷绕。

这样，在向各极齿部64卷绕的中途(在本实施方式中为第28次与第29次之间)，在线圈12上形成环部12a，然后通过将上述环部12a切断，从而在将一个线圈12连续地卷绕在极齿部64上的同时形成双卷。即，第1次至第28次的线圈12为第一个(第一层)线圈12(参照图3中的X1部)，而第29次至第56次的线圈12为第二个(第二层)线圈12(参照图3中的X2部)。

回到图1、图2，转子4包括：转轴6；转子铁心41，该转子铁心41嵌套固定于转轴6；以及磁铁13，该磁铁13沿其周向配置在转子铁心41内。

转轴6的两端被设于定子外壳2底部2b的轴承5和设于支架7的轴承21支承成能自由旋转。

转子铁心41通过将多个形成为大致圆板状的电磁钢板沿中心轴O层叠而形成，在径向中央形成有能供转轴6压入的压入孔43。另外，将转子铁心41的轴向长度设定成与定子铁心10的轴方向上的长度大致相同。此外，在转子铁心41的外周部上沿周向等间隔地形成有在轴向上贯穿的多个狭缝44。磁铁13被插入并固定在这些狭缝44内。

磁铁13是由形成为块状的整流片型的钕等构成的永磁体，并以磁极在周向上依次变换的方式配置在转子铁心41内。将磁铁13的轴向长度设定成与转子铁心41的轴向长度大致一致。

根据这种结构，无刷电动机1通过将来自外部电源所供给的电流经由母线单元50供给到各相的线圈12，藉此在定子铁心10上产生磁场。此外，利用上述磁场与磁铁13之间的吸引力及排斥力使转子4旋转。

(母线单元)

图6是母线单元50的俯视图。另外，在图6中，纸面前方侧为定子外壳2的一侧(图1中的左侧)。

如图1、图6所示，母线单元50是用于将各相的线圈12以所谓星形接线方式接线并且将各相的线圈12与未图示的外部电源电连接。母线单元50形成为大致环状，在定子铁心10的一侧，与该定子铁心10同轴配置。

另外，如图6所示，母线单元50包括：与各相的线圈12的一方的末端部连接的各相用母线(U相用母线30U、V相用母线30V及W相用母线30W)；与各相的线圈12的另一方的末端部连接的中性点用母线30N；以及将这些各相用母线30U、30V、30W及中性点用母线30N以使其沿径向排列配置的状态进行保持的母线收纳保持件51。

(U相用母线)

接着，基于图7～图9，对各相用母线(U相用母线30U、V相用母线30V及W相用母线30W)进行说明。

图7是U相用母线30U的俯视图。

如图7所示，U相用母线30U是利用冲压加工等对由铜等制成的带状金属板材进行冲裁而成的构件，其具有以使其厚度方向沿定子外壳2的开口部2a弯曲的方式形成为大致圆弧状的母线主体31U。

更具体来说，母线主体31U弯曲形成为大致半圆形状，其曲率半径以延伸方向的大致中央处为边界发生变化。即，母线主体31U是使曲率半径设定为R1的第一主体131U及曲率半径设定为R2的第二主体231U连续地形成的构件。在此，曲率半径R1与曲率半径R2设定成满足

R1＞R2…(1)

另外，在母线主体31U上的、与U相线圈12的末端部引出的两个部位相对应的位置处，各自形成有U相端子35U。即，在母线主体31U的第一主体131U的一端侧及第二主体231U的一端侧各自形成有一个U相端子35U。

U相端子35U用于将U相用母线30U与U相的线圈12的末端部连接。U相端子35U将从母线主体31U的轴向一侧朝向径向内侧弯曲形成的舌片部36U与设于该舌片部36U前端的线圈保持部37U一体成型而成。

线圈保持部37U形成为大致U字状，从而能对U相的线圈12的末端部进行铆接固定。此外，线圈保持部37U配置成能从周向收纳线圈12的末端部且线圈12的末端部能沿轴方向插通。

此外，将线圈12的末端部铆接固定于线圈保持部37U之后，通过将线圈保持部37U与线圈12的末端部焊接，能使线圈保持部37U与线圈12两者的连接更牢固。

另外，在母线主体31U的第一主体131U的一端一体成型有从轴向的一侧向径向外侧弯曲延伸的供电部39U。供电部39U与端子23(参照图1)电连接。端子23与未图示的外部电源连接，并能将外部电源的电流供给至U相用母线30U。

(V相用母线)

图8是V相用母线30V的俯视图。

如图8所示，V相用母线30V在具有弯曲形成为大致半圆形的母线主体31V这点、母线主体31V的曲率半径以延伸方向的大致中央为边界发生变化且使第一主体131V与第二主体231V连续形成这点、以与V相的线圈12的末端部所引出的部位相对应的方式在第一主体131V及第二主体231V上分别形成有一个V相端子35V这点、在母线主体31V上一体成型有与端子23连接的供电部39V这点等基本结构上，与U相用母线30U相同(以下的W相用母线30W亦是如此)。

在此，V相用母线30V与U相用母线30U的不同之处在于，V相用母线30V中的母线主体31V的曲率半径与U相用母线30U中的母线主体31U的曲率半径不同以及供电部39V相对于母线主体31V的位置与供电部39U相对于母线主体31U的位置不同(以下的W相用母线30W亦是如此)。

即，在母线主体31V中，将第一主体131V的曲率半径设定为R3，将第二主体231V的曲率半径设定为R4。此外，曲率半径R3及曲率半径R4设定成满足

R2≒R3≒R4…(2)。

另外，一体成型于母线主体31V上的供电部39V配置成与U相用母线30U的供电部39U相邻且位于母线主体31V的延伸方向的大致中央位置处。换言之，供电部39V处于配置在第一主体131V与第二主体231V的连接部附近的状态。

(W相用母线)

图9是W相用母线30W的俯视图。

如图9所示，将构成W相用母线30W的母线主体31W的一方的第一主体131W的曲率半径设定为R5，并将构成母线主体31W的另一方的第二主体231W的曲率半径设定为R6。此外，将上述曲率半径R5及曲率半径R6设定成满足

R1≒R5≒R6…(3)。

另外，两个W相端子35W分别设置在第一主体131W的一端侧和第二主体231W的一端侧。另外，供电部39W配置在第一主体131W的一端。

在此，使U相用母线30U与W相用母线30W形成为以穿过转轴6及V相用母线30V的供电部39V的中心的直线L1为中心大致线对称。

另外，各相用母线30U、30V、30W分别具有连接用母线30J，该连接用母线30J用于将在周向上相邻的同相的线圈12相互间串联连接。

(连接母线)

图10是连接用母线30J的俯视图。

如图10所示，连接用母线30J的基本结构也与上述的各相用母线30U、30V、30W相同。即，连接用母线30J具有将第一主体131J与第二主体231J连续形成而成的母线主体31J。

母线主体31J以跨设在相邻的同相的线圈12的各串联连接一侧的末端部彼此之间的方式延伸。

另外，将第一主体131J的曲率半径设定为R7，将第二主体231J的曲率半径设定为R8。此外，将上述曲率半径R7及曲率半径R8设定成满足

R7≒R8…(4)，

并且，将各相用母线30U、30V、30W设定成在径向排列的状态下不与各母线主体31U、31V、31W发生干扰的大小。

另外，在母线主体31J的延伸方向的两端、即第一主体131J的一端及第二主体231J的一端分别形成有连接端子35J。在此，由于连接端子35J的结构为与各相端子35U、35V及35W相同的结构，因而省略其详细说明。

(中性点用母线)

接着，根据图11，对中性点用母线30N进行说明。

图11是中性点用母线30N的立体图。

如图11所示，中性点用母线30N与各相用母线30U、30V、30W同样地，利用冲压加工等对由铜等制成的带状金属板材进行冲裁而成的构件，其具有使厚度方向弯曲而形成大致圆环状的母线主体31N。将母线主体31N的半径R9设定成满足

R7＜R9…(5)

R8＜R9…(6)。

另外，在母线主体31N的、与作为各相的线圈12的中性点接线一侧的末端部相对应位置处，分别形成有中性点端子35N。即，在本实施方式中，在母线主体31N上形成有六个中性点端子35N。

在此，由于中性点端子35N的结构为与各相端子35U、35V及35W相同的构成，因此省略其详细说明。

(母线保持件)

接着，根据图1、图6、图12及图13，对母线保持件51进行说明。图12为图6的A部的放大立体图，图13为从内侧观察图6的A部的俯视图。

如图1、图6所示，母线保持件51具有对包含连接端子35J的各相用母线30U、30V、30W以及中性点用母线30N进行收纳的保持件主体52。

保持件主体52由树脂等绝缘构件形成为大致圆环状。在保持件主体52上形成有槽部53U、53V、53W、53J、53N，这些槽部53U、53V、53W、53J、53N能供包含连接用母线30J的各相用母线30U、30V、30W以及中性点用母线30N各自的母线主体31U、31V、31W、31J、31N从轴向一侧插入。即，各槽部53U、53V、53W、53J、53N形成为轴向一侧开口。

另外，在保持件主体52的外周缘上，朝向径向外侧延伸形成有能供各相用母线30U、30V、30W的供电部39U、39V、39W载置的基座部55。基座部55以在沿轴向俯视观察时在周向上较长的方式形成为大致长方形的形状。此外，各供电部39U、39V、39W沿着基座部55的长边方向、即沿着保持件主体52的周向以U相、V相、W相的顺序排列配置。

各槽部53U、53V、53W、53J、53N形成为使各供电部39U、39V、39W以U相、V相、W相的顺序排列配置。即，在保持件主体52的最内周侧上形成有六个能供连接用母线30J的母线主体31J插入的槽部53J。另外，在比上述槽部53J更靠径向外侧处，形成有能供中性点用母线30N的母线主体31N插入的槽部53N。另外，在比上述槽部53N更靠径向外侧处，形成有能供V相用母线30V的母线主体31V插入的槽部53V。此外，在比上述槽部53V更靠径向外侧处，形成有能供U相用母线30U的母线主体31U插入的槽部53U及能供W相用母线30W的母线主体31W插入的槽部53W。

在此，如图12、图13详细表示的是，在各槽部53U、53V、53W、53J、53N的开口缘的一部分上分别形成有防脱爪57a、57b，该防脱爪57a、57b用于防止各相用母线30U、30V、30W、连接用母线30J及中性点用母线30N从各槽部53U、53V、53W、53J、53N脱开。

在保持件主体52的形成有防脱爪57a、57b的部位的轴向另一侧形成有未图示的模具脱模用的孔58。通过利用上述脱模用的孔58，就能容易地形成防脱爪57a、57b的咬边部(日文：アンダーカット部)(未图示)。藉此，能够降低保持件主体52的制造成本。

这样，通过在保持件主体52上形成各槽部53U、53V、53W、53J、53N，在保持件主体52上从径向内侧依次配置连接用母线30J、中性点用母线30N及V相用母线30V，在保持件主体52的最外周侧配置有U相用母线30U及W相用母线30W。

在此，构成各相用母线30U、30V、30W及连接用母线30J的母线主体31U、31V、31W、31J的第一主体131U、131V、131W、131J及第二主体231U、231V、231W、231J的各曲率半径R1～R8和中性点用母线30N的母线主体31N的半径R9分别设定为满足式(1)～式(6)。

藉此，能最大程度地抑制径向上的各个母线主体31U～31N的间隙。尤其是，如图6所示，U相用母线30U的第二主体231U与W相用母线30W的第二主体231W为随着朝向前端而朝径向内侧移位，从而能抑制在上述第二主体231U、231W与中性点用母线30N的母线主体31N之间产生多余的间隙。

另外，保持件主体52的内径E1设定成比安装于定子铁心10的绝缘体11的外周壁部11c的直径E2(参照图1)大。藉此，如图1所示，母线单元50处于配置在比绝缘体11更靠径向外侧的位置的状态且处于配置在轴向上与绝缘体11搭接的位置的状态。在压入固定有定子铁心10的定子外壳2的筒部2d的、与母线单元50相对应的位置处，通过台阶形成有收容母线单元50的扩径部92。

保持件主体52的外周面内嵌于该扩径部92，并对母线单元50的径向位置进行定位。另外，以保持件主体52载置于扩径部92的台阶面92a的方式，进行母线单元50的轴向位置的定位。另外，在保持件主体52的外周面上沿轴向形成有定位槽56，而在定子外壳2的扩径部92上形成有面向定位槽56的凸部(未图示)。藉此来进行母线单元50的周向的定位。

在此，由于在母线单元50配置于比绝缘体11更靠径向外侧的状态下，各端子35U、35V、35W、35J、35N向径向内侧延伸，因此，上述各端子35U、35V、35W、35J、35N位于各极齿部64的大致轴向的上方位置处。因而，能够简化从各极齿部64引出的线圈12的末端部的配线路径。

利用如上所述构成的母线单元50，各相的线圈12按以下方式进行接线。

图14是线圈12的接线图。

即，如图14所示，通过将母线单元50的各相用母线30U、30V、30W的各相端子35U、35V、35W、连接用母线30J的连接端子35J及中性点用母线30N的连接端子35N分别与各相的线圈12的规定末端部连接，使各相的线圈12处于以所谓星形接线的方式接线的状态。另外，当将线圈12卷绕在各极齿部64上卷绕线圈12时，采用在各极齿部64上卷绕两个线圈12并将这两个线圈12的末端彼此接线的所谓双卷方式(参照图3、图5)。

具体来说，例如，在U相的线圈12中，线圈12Ua、12Ub并联连接。此外，线圈12Ua、12Ub与线圈12Uc、12Ud串联连接。然后，线圈12Ua、12Ub、12Uc、12Ud与线圈12Ue、12Uf、12Ug、12Uh并联连接。这样，各相的线圈12分别构成并联电路。

另外，V相的线圈12及W相的线圈12也与U相的线圈12同样地构成。因而，省略对V相的线圈12及W相的线圈12的记载。

(支架)

回到图1、图2，在定子外壳2的开口部2a上形成有外凸缘部2e，并以载置于上述外凸缘部2e的方式设置有支架7。

支架7以将定子外壳2的开口部2a封闭的方式形成为大致圆板状。在支架7的径向中央处，形成有供转轴6插通的插通孔71。在上述插通孔71的内表面侧(定子3一侧的面，即图1中右侧的面)设置有用于将转轴6支承成能自由旋转的轴承21。另一方面，在插通孔71的外表面侧(图1中的左侧)设置有用于确保插通孔71与转轴6之间的密封性的密封部72。

另外，在支架7的外周部上，沿周向等间隔地形成有多个(在本实施方式中为三个)通孔73，这些通孔用于利用未图示的螺栓等将上述支架7与定子外壳2紧固固定。

在此，在定子外壳2的外凸缘部2e上的、与支架7的通孔73相对应的部位处，形成有朝向径向外侧延伸的舌片部18。在该舌片部18上形成有与支架7的通孔73相对应的通孔18a。

在舌片部18上，除了通孔18a之外，形成有用于将无刷电动机1固定于电动摩托车的车体的安装孔18b，并且设置有供定位销(未图示)插入的孔18c，上述定位销用于对定子外壳2与支架7进行定位。

另外，在定子外壳2的外凸缘部2e上的、与母线单元50的供电部39U、39V、39W相对应的部位处，形成有沿轴方向俯视观察时呈大致长方形的孔眼收容部19，且该孔眼收容部19在周向上较长。该孔眼收容部19与支架7连动地对安装于母线单元50的供电部39U、39V、39W的孔眼54进行夹持。在支架7的外周部上形成有能收纳孔眼54的孔眼收纳凹部74。

孔眼54是用于提高定子外壳2与支架7之间以及上述定子外壳2及支架7与母线单元50的供电部39U、39V、39W之间的密封性的构件。孔眼54例如由橡胶等弹性件以沿着定子外壳2的周向较长的方式、换言之以在供电部39U、39V、39W的排列方向较长的方式形成为大致长方体状。此外，在与供电部39U、39V、39W相对应的位置处，形成有能供上述供电部39U、39V、39W插通的插通孔54a。

另外，在孔眼54的、与定子外壳2的孔眼收容部19抵接的一侧面54b上，形成有沿长边方向延伸的填料贮槽55a。另外，在孔眼54的长边方向两端侧形成有沿定子外壳2的轴向延伸的填料流通孔55b。

各填料流通孔55b与填料贮槽55a连通。这些填料贮槽55a及填料流通孔55b是用于填充在无刷电动机1的组装时所涂布的液态填料G的部位。

(无刷电动机的组装)

在此，在组装无刷电动机1时，将定子3压入定子外壳2的筒部2d，然后，在从其上方安装有孔眼54的状态下，设置母线单元50，并且设置转子4，最后，组装支架7以将定子外壳2的开口部2a封闭。在组装上述支架7时，为了提高上述支架7与定子外壳2之间的密封性，涂布液态填料G。

即，如图2详细表示，在将定子3、转子4及母线单元50组装到定子外壳2之后且在组装支架7之前，在定子外壳2的外凸缘部2e与支架7的外周部之间涂布液态填料G。另外，在孔眼54中的、与孔眼收容部19相反一侧的另一侧面54c上涂布有液态填料G。

然后，将液态填料G注入形成于孔眼54的填料流通孔55b中。这样，液态填料G经由填料流通孔55b填充到填料贮槽55a中。因而，即便是在将母线单元50组装到定子外壳2之后涂布液态填料G的情况下，也能使填料G容易地漫延至定子外壳2的孔眼收容部19与孔眼54之间。

这样，当沿定子外壳2的外凸缘部2e涂布液态填料G之后，利用未图示的螺栓将定子外壳2与支架7紧固固定，从而完成无刷电动机1的组装。

(效果)

因而，根据上述实施方式，通过将母线单元50的保持件主体52的内径E1设定成比安装于定子铁心10的绝缘体11的外周壁部11c的直径E2大，从而能够在定子外壳2内将母线单元50与绝缘体11配置在轴向上搭接的位置处。

因而，相应地就能抑制从定子铁心10到母线单元50的高度H1(参照图1)。其结果是，能缩短无刷电动机1的轴向的长度，从而能够实现无刷电动机1的小型化。

另外，由于在母线单元50配置于比绝缘体11更靠径向外侧的状态下，各端子35U、35V、35W、35J、35N从保持件主体52朝向径向内侧延伸，因此，这些端子35U、35V、35W、35J、35N处于位于各极齿部64的大致轴向上方的位置的形态。因而，能够简化从各极齿部64引出的线圈12的末端部的配线路径。

另外，由于母线单元50配置在比绝缘体11更靠径向外侧处，因此，能够容易地在各极齿部64的轴向上方确保空间，从而能够提高在线圈12中产生的热的散热效果。因而，能抑制无刷电动机1的温度上升，从而能提高无刷电动机1的电动机效率。

此外，由于从定子铁心10产生的热变得不易传递到母线单元50，因此，能够更可靠地抑制母线单元50的温度上升，其结果是，能够更进一步提高无刷电动机1的电动机效率。

另外，通过分别将曲率半径不同的第一主体131U、131V、131W、131J与第二主体231U、231V、231W、231J连续形成，来构成各相用母线30U、30V、30W及连接用母线30J的母线主体31U、31V、31W、31J。即，将第一主体131U、131V、131W、131J及第二主体231U、231V、231W、231J的各曲率半径R1～R8与中性点用母线30N的母线主体31N的半径R9设定成满足式(1)～式(6)。

因而，能够最大限度地抑制径向上的各母线主体31U～31N的间隙。尤其是，能够防止在U相用母线30U的第二主体231U及W相用母线30W的第二主体231W与中性点用母线30N的母线主体31N之间产生多余的间隙。藉此，能够使母线单元50的径向缩小，其结果是，能够实现无刷电动机1的小型化。

在此，也可以考虑通过在各相用母线30U、30V、30W及连接用母线30J的母线主体31U、31V、31W、31J的延伸方向的中途形成弯曲部，来使各母线30U、30V、30W、30J的半径发生变化，以使母线单元50的径向缩小。但是，通过连续地使各母线主体31U、31V、31W、31J的曲率半径发生变化而不形成弯曲部，能容易地形成各相用母线30U、30V、30W及连接用母线30J，从而能够抑制制造成本。

另外，为了将包括连接用母线30J的各相用母线30U、30V、30W及中性点用母线30N一体化，采用形成有各槽部53U、53V、53W、53J、53N的保持件主体52。此外，通过在保持件主体52的各槽部53U、53V、53W、53J、53N的开口缘的一部分分别形成防脱爪57a、57b，能够可靠地防止包括连接用母线30J的各相用母线30U、30V、30W及中性点用母线30N从保持件主体52脱开。这样，不需要为了将包括连接用母线30J的各相用母线30U、30V、30W及中性点用母线30N一体化而通过树脂模塑体对这些构件进行模塑，因此，不需要用于进行模塑的大规模的设备。与以往相比，能够简化用于制造母线单元50的设备，并能降低母线单元50的制造成本。

另外，由于形成防脱爪57a、57b来作为防脱件，因此，不需要对包括连接用母线30J的各相用母线30U、30V、30W及中性点用母线30N与各槽部53U、53V、53W、53J、53N的尺寸公差进行高精度地管理。藉此，能够容易地制造各母线30U、30V、30W、30J、30N及保持件主体52，从而能够降低制造成本。

此外，将各母线主体31U、31V、31W、31J的形状形成为与各槽部53U、53V、53W、53J的形状不同的形状，与通过各母线主体31U、31V、31W、31J的弹性进行保持的情况相比，能可靠地对各母线主体31U、31V、31W、31J进行保持。

另外，在保持件主体52的形成有防脱爪57a、57b的部位的轴向另一侧，形成有未图示的模具脱模用的孔58。通过利用该脱模用的孔58，能够容易地形成防脱爪57a、57b的咬边部(未图示)。藉此，能够简化未图示的模具的结构，其结果是，能够降低保持件主体52的制造成本。

另外，在将线圈12卷绕于各极齿部64时，在各极齿部64上分别卷绕两个线圈12，并采用将这两个线圈12的末端彼此接线的所谓双卷方式。藉此，由于各相的线圈12分别构成并联电路，因此，能够在使线圈12的线径细径化的同时对卷绕于各极齿部64的线圈12的总电阻进行控制。因而，能与使线圈12所能细径化的量相应地使卷绕作业变得容易，并且与粗径的线圈相比能减少死区，从而能够提高占空系数。

此外，在将线圈12卷绕于各极齿部64时，通过在向极齿部64卷绕的中途(本实施方式中为第28次与第29次之间)，在线圈12上形成环部12a，然后将该环部12a切断，藉此，能够在将1个线圈12连续地卷绕于极齿部64的同时形成双卷。

因而，与通常的双卷相比能够缩短卷绕作业的时间。另外，还能够降低用于卷装线圈12所需装置的成本。即，例如，在进行双卷时有时需要用于使用两个喷嘴来同时将两个线圈卷装到极齿部64的设备。但是，在本实施方式中，仅采用一个喷嘴，并对这一个喷嘴进行操作来实现双卷方式。藉此，能够可靠地降低卷装线圈12所需装置的成本。

另外，在安装于母线单元50的供电部39U、39V、39W上的孔眼54的一侧面54b上形成有填料贮槽55a，并且在孔眼54的长边方向的两端侧形成有填料流通孔55b。因而，即便在将母线单元50组装到定子外壳2之后涂布液态填料G的情况下，也能够容易地使液态填料G发生漫延。藉此，能够可靠地提高定子外壳2与支架7之间的密封性。

此外，本发明并不局限于上述的实施方式，在不脱离本发明的精神的范围内，包括对上述实施方式所作的各种改变。

例如，在上述实施方式中，对无刷电动机1用于电动摩托车的情况进行了说明。但是，并不局限于此，也能将本实施方式的无刷电动机1的构造应用于包括母线单元50的各种电动马达。

另外，在上述实施方式中，对线圈12向各极齿部64卷绕的圈数为28圈的情况进行了说明。但是，线圈12向各极齿部64卷绕的圈数并不限定于28圈，能够适当改变圈数，以获得所希望的电动机特性。

另外，在上述实施方式中，对于母线单元50具有与各相线圈12的一方的末端部连接的各相用母线(U相用母线30U、V相用母线30V及W相用母线30W)和与各相线圈12的另一方的末端部连接的中性点用母线30N，且利用该中性点用母线30N以所谓的星形接线的方式对各相的线圈12进行接线的情况进行了说明。但是，并不局限于此，对于没有中性点的所谓三角形接线方式，也能够应用本发明的结构。在这种情况下，母线单元50为不具有中性点用母线30N的结构。

此外，在上述实施方式中，对孔眼54由例如橡胶等弹性件形成的情况进行了说明。但是，并不局限于此，只要通过能够确保定子外壳2与支架7之间的密封性的材料形成即可。例如，也可以通过树脂件代替橡胶来形成孔眼54。

另外，在上述实施方式中，对在安装于母线单元50的供电部39U、39V、39W的孔眼54上的、与定子外壳2的孔眼收容部19抵接的一侧面54b上，形成沿长边方向延伸的填料贮槽55a，并提高定子外壳2的孔眼收容部19与孔眼54之间的密封性的情况进行了说明。但是，并不局限于此，也可以在孔眼54上形成以下这样的填料贮槽155a。

(变形例)

图15是本实施方式的变形例中的孔眼154的俯视图。另外，在图15中对与上述实施方式相同形态的构件标注相同的符号而省略说明。

如图15所示，在孔眼54的长边方向两端侧形成有沿定子外壳2的轴向延伸的填料流通孔55b。另外，在孔眼54的长边方向两端侧的、与定子外壳2的孔眼收容部19抵接的一侧面54b上形成有两个沿轴向俯视观察时呈大致L字状的填料贮槽155。

若对填料贮槽155进行详细说明，则各填料贮槽155分别与填料流通孔55b连通。填料贮槽155具有：第一槽部155a，该第一槽部155a从填料流通孔55b沿着供电部39U、39V、39W的延伸方向朝向径向外侧延伸；以及第二槽部155b，该第二槽部155b从填料流通孔55b沿定子外壳2的周向朝向外侧延伸。接着，使上述第一槽部155a与第二槽部155b连通，使其成为沿轴向俯视观察时呈大致L字状。即便是这样在孔眼54上形成填料贮槽155的的情况下，也能够起到与上述实施方式相同的效果。

工业上的可利用性

根据上述无刷电动机，能够使绝缘体与母线单元在轴向上搭接。因而，能相应地抑制从定子铁心到母线单元的高度，其结果是，能够缩短无刷电动机的轴向长度，并能实现无刷电动机的小型化。

(符号说明)

1  无刷电动机

4  转子

10  定子铁心

11  绝缘体

12  线圈

12a  环部

30J  连接用母线(相用母线)

30N  中性点用母线

30U U  相用母线(相用母线)

30V V  相用母线(相用母线)

30W W  相用母线(相用母线)

31J、31N、31U、31V、31W  母线主体

35J  连接端子(相端子)

35N  中性点端子

35U U  相端子(相端子)

35V V  相端子(相端子)

35W W  相端子(相端子)

50  母线单元

51  母线保持件

52  保持件主体

53J、53N、53U、53V、53W  槽部(槽)

54  孔眼

54b  一侧面(另一方的平面)

55a  填料贮槽

55b  填料流通孔

57a、57b  防脱爪

64  极齿部(极齿)

E1  内径

E2  直径

G  液态填料(液态密封件)

R1～R9  曲率半径

Claims (5)

1.一种无刷电动机，包括：

定子铁心；

转子，该转子配置在所述定子铁心的径向内侧，并支承成能相对于所述定子铁心自由旋转；以及

环状的母线单元，该母线单元用于对隔着绝缘体卷绕于所述定子铁心的多个相的线圈供电，

其特征在于，

所述母线单元包括：

多个弯曲状的相用母线，这些相用母线设置在每个相上，并具有与所述线圈的一端连接的相端子；以及

环状的母线保持件，该母线保持件对多个所述相用母线进行保持，并由绝缘构件构成，

将所述母线保持件的内周面的直径设定成比所述绝缘体的外周面的直径大，并将所述母线单元配置在比所述绝缘体更靠径向外侧处。

2.如权利要求1所述的无刷电动机，其特征在于，

多个所述相用母线通过使带状的金属板的厚度方向弯曲形成而构成，且各相用母线在径向上排列设置，

各相用母线中的至少一个形成为曲率半径从周向的中途发生变化。

3.如权利要求1或2所述的无刷电动机，其特征在于，

所述母线保持件具有形成为环状的保持件主体，在所述保持件主体上沿径向并排形成有多个槽，这些槽能供多个所述相用母线从轴向一侧插入，

在各槽的开口缘的至少一部分上形成有用于防止多个所述相用母线脱开的防脱爪。

4.如权利要求1至3中任一项所述的无刷电动机，其特征在于，

在所述定子铁心的各极齿上分别卷绕两个所述线圈以构成并联电路。

5.如权利要求1至4中任一项所述的无刷电动机，其特征在于，

所述母线单元包括孔眼，

所述孔眼包括：

填料流通孔，该填料流通孔由所述孔眼的一方的平面形成，并用于注入液态密封件；以及

填料贮槽，该填料贮槽在所述孔眼的另一方的平面的全部区域内形成，并与所述填料流通孔连通。