JP2008042986A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を低減することができるとともに、製造を簡略化することができるブラシレスモータを提供する。
【解決手段】ブラシレスモータは、放射状に延びる複数のティース部１７ｂを有するステータコア１７と、ステータコア１７のティース部１７ｂに巻回された巻線Ｄａと複数の巻線Ｄａを繋ぐ渡り線Ｄｂとを連続して構成する導線Ｄと、ステータコア１７における軸方向一端側に配置され、導線Ｄの一部に対して電気的に接続される接続端子３２を有し該接続端子３２を介して巻線Ｄａに駆動電流を供給するための回路装置１４とを備える。ステータコア１７における軸方向一端側には、渡り線Ｄｂの一部としての渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３を接続端子３２（先端部３２ａ）と対応した位置に案内するためのガイド部Ｇが設けられ、接続端子３２は、ステータコア１７における軸方向一端側で渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３と溶接によって電気的に接続される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブラシレスモータに関するものである。

従来、ブラシレスモータにおいては、ステータコア（ティース部）に巻回された巻線と複数の巻線を繋ぐ渡り線とを構成する導線の一部が、巻線に駆動電流を供給するための回路装置に電気的に接続される。そして、このようなブラシレスモータとしては、巻線と渡り線とを構成する導線の一部がステータコアに組み付けられたターミナルに電気的に接続され、そのターミナルに回路装置の接続部が電気的に接続されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−３５６０２４号公報

しかしながら、上記したようなブラシレスモータでは、ターミナルが部品点数を多くしてしまうという問題があるともに、ターミナルをステータコア側に組み付ける工程や導線とターミナルとを電気的に接続する工程（例えば、ターミナルに導線を圧着してヒュージング）が必要で、それら工程が製造を複雑化してしまうという問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、部品点数を低減することができるとともに、製造を簡略化することができるブラシレスモータを提供することにある。

請求項１に記載の発明では、放射状に延びる複数のティース部を有するステータコアと、前記ステータコアの前記ティース部に巻回された巻線と複数の前記巻線を繋ぐ渡り線とを連続して構成する導線と、前記ステータコアにおける軸方向一端側に配置され、前記導線の一部に対して電気的に接続される接続部を有し該接続部を介して前記巻線に駆動電流を供給するための回路装置とを備えたブラシレスモータであって、前記ステータコアにおける軸方向一端側には、前記渡り線の一部を前記接続部と対応した位置に案内するためのガイド部が設けられ、前記接続部は、前記ステータコアにおける軸方向一端側で前記渡り線の一部と溶接によって電気的に接続された。

同構成によれば、ステータコアにおける軸方向一端側には、渡り線の一部を回路装置の接続部と対応した位置に案内するためのガイド部が設けられるため、渡り線の一部を容易に接続部と対応した位置に配置（保持）することができる。よって、接続部を、ステータコアにおける軸方向一端側で渡り線の一部と溶接によって電気的に接続するといった作業が容易となる。又、接続部は、ステータコアにおける軸方向一端側で渡り線の一部と（直接）溶接によって電気的に接続されるため、ステータコア側に導線及び接続部が接続されるターミナル（別部材）を設ける必要がない。よって、ターミナルを有するものに比べて、部品点数を低減することができる。又、ターミナルを有するものに比べて、ターミナルをステータコア側に組み付ける工程が不要になるとともに、導線とターミナルとを電気的に接続する工程（例えば、ターミナルに導線を圧着してヒュージング）が不要になる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、前記ステータコアには、前記巻線との間に介在されるインシュレータが装着され、前記ガイド部は、前記インシュレータに一体形成された。

同構成によれば、ガイド部は、ステータコアに一般的に装着されるインシュレータに一体形成されるため、部品点数を多くしてしまうことがない。又、ガイド部は、成形の容易な（例えば樹脂製の）インシュレータに一体形成されるため、容易に設けることができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載のブラシレスモータにおいて、前記ガイド部は、軸方向に突出して前記渡り線の一部の径方向内側への移動を規制するための内側壁を含む。

同構成によれば、ガイド部は、軸方向に突出して渡り線の一部の径方向内側への移動を規制するための内側壁を含むため、渡り線の一部が径方向内側に移動してしまうことが規制される。

請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、前記ガイド部は、軸方向に突出して前記渡り線の一部の径方向外側への移動を規制するための外側壁を含む。

同構成によれば、ガイド部は、軸方向に突出して前記渡り線の一部の径方向外側への移動を規制するための外側壁を含むため、渡り線の一部が径方向内側に移動してしまうことが規制される。

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載のブラシレスモータにおいて、前記内側壁及び前記外側壁の組が径方向に２組以上並設され、径方向の中間の前記内側壁及び前記外側壁が１つの共通壁よりなる。

同構成によれば、前記内側壁及び前記外側壁の組が径方向に２組以上並設され、径方向の中間の内側壁及び外側壁が１つの共通壁よりなる、即ち１つの共通壁が内側壁を構成するとともに外側壁をも構成するため、径方向の中間の内側壁及び外側壁をそれぞれ別に形成した場合に比べて、例えば、それらの径方向のスペースを小さくすることができる。

本発明によれば、部品点数を低減することができるとともに、製造を簡略化することができるブラシレスモータを提供することができる。

以下、本発明をエンジン冷却用の電動ファン装置に具体化した一実施の形態を図１〜図３に従って説明する。図１に示すように、電動ファン装置１は、ブラシレスモータ１１とファン１２とを備えている。ブラシレスモータ１１は、ステータ１３、回路装置１４、及びロータ１５を備えている。

ステータ１３は、筒部１７ａ及び筒部１７ａから放射状に延びる複数のティース部１７ｂを有するステータコア１７と、ステータコア１７に装着されたインシュレータ１８，１９と、各ティース部１７ｂにインシュレータ１８，１９を介して巻回された巻線Ｄａと複数の巻線Ｄａを繋ぐ渡り線Ｄｂとを連続して構成する導線Ｄとを備えている。尚、本実施の形態のステータコア１７におけるティース部１７ｂは、１２個形成されている（図２参照）。又、本実施の形態の各ティース部１７ｂにおける巻線Ｄａは、３相の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対応したものが周方向に２つずつ並んで（即ち、Ｕ相、Ｕ相、Ｖ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｗ相、Ｕ相、Ｕ相…の順に）順次配設されている。又、本実施の形態の渡り線Ｄｂは、周方向に隣り合わない、言い換えると周方向に２つ以上離間したティース部１７ｂにおける巻線Ｄａ同士を繋ぐものである。

詳しくは、ステータ１３は、図１に示すように、略円盤板形状の板部２１ａに略円筒状の円筒部２１ｂが立設されたセンターピース２１に固定されるものであって、ステータコア１７の筒部１７ａが前記円筒部２１ｂに外嵌されている。

インシュレータ１８，１９は、絶縁性の樹脂製であって、ステータコア１７の軸方向両端側からそれぞれ装着可能に軸方向に一対設けられている。又、インシュレータ１８，１９は、前記ステータコア１７の筒部１７ａの軸方向端面を覆う環状被覆部１８ａ，１９ａと、前記ステータコア１７のティース部１７ｂを覆うティース被覆部１８ｂ，１９ｂとを備える。

又、ステータコア１７における軸方向一端側（センターピース２１の板部２１ａ側であって、図１において左側、図２において紙面手前側）のインシュレータ１８には、前記渡り線Ｄｂの一部としての渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３を後述する接続位置に案内するためのガイド部Ｇが形成されている。

詳しくは、本実施の形態のガイド部Ｇは、環状被覆部１８ａの内縁近傍において軸方向に突出した内側壁１８ｃと、その内側壁１８ｃの径方向外側において軸方向に突出した共通壁１８ｄと、その共通壁１８ｄの径方向外側において軸方向に突出した外側壁１８ｅとを備える。尚、共通壁１８ｄは、内側壁１８ｃと共に１つの組をなしてその外側壁を構成するとともに、外側壁１８ｅと共に１つの組をなしてその内側壁を構成することになる。

内側壁１８ｃは、環状被覆部１８ａの周方向の一部に形成されるとともに、その径方向位置における接線方向に延びるように（直線状に）形成されている。又、共通壁１８ｄは、内側壁１８ｃと平行で内側壁１８ｃと同形状に形成されている。又、外側壁１８ｅは、その径方向内側の面が共通壁１８ｄと平行でその径方向外側の面が環状被覆部１８ａ（インシュレータ１８）の軸中心を中心とした円弧形状に形成されている。

そして、内側壁１８ｃと共通壁１８ｄとの径方向の間には、渡り線接続部Ｄｂ１が案内されて支持（径方向の移動が規制）されている。尚、この内側壁１８ｃと共通壁１８ｄとの間の渡り線接続部Ｄｂ１は、例えば、Ｕ相に対応した巻線Ｄａ及び渡り線Ｄｂを連続して構成する導線Ｄの両端部であって、その両端部が周方向両方から互いに近づくように案内されるとともにその先端が一定の間隔を有して共に軸方向に立ち上げられて保持されている。又、共通壁１８ｄと外側壁１８ｅの径方向の間には、渡り線接続部Ｄｂ２，Ｄｂ３が案内されて支持（径方向の移動が規制）されている。尚、この内側壁１８ｃと共通壁１８ｄとの間の一方（図２中、反時計回り側）の渡り線接続部Ｄｂ２は、例えば、Ｖ相に対応した巻線Ｄａ及び渡り線Ｄｂを連続して構成する導線Ｄの両端部であって、その両端部が周方向一方（図２中、反時計回り方向）から（軸方向に重なって）案内されるとともにその先端が一定の間隔を有して共に軸方向に立ち上げられて保持されている。又、この内側壁１８ｃと共通壁１８ｄとの間の他方（図２中、時計回り側）の渡り線接続部Ｄｂ３は、例えば、Ｗ相に対応した巻線Ｄａ及び渡り線Ｄｂを連続して構成する導線Ｄの両端部であって、その両端部が周方向他方（図２中、時計回り方向）から（軸方向に重なって）案内されるとともにその先端が一定の間隔を有して共に軸方向に立ち上げられて保持されている。

又、ステータコア１７における軸方向一端側（図２において紙面手前側）のインシュレータ１８（環状被覆部１８ａ）には、前記渡り線Ｄｂの一部としての中性点接続部Ｄｂ４〜Ｄｂ６を中性点ターミナルＴの各中性点接続部Ｔａと対応した位置に案内するための中性点ガイド部Ｃが軸方向に突出して形成されている。尚、本実施の形態の中性点ガイド部Ｃは、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対応して周方向に３つ並設され、それらは周方向の一部であって前記ガイド部Ｇの１８０°反対側に設けられている。そして、各中性点ガイド部Ｃには中性点接続部Ｄｂ４〜Ｄｂ６が案内されて支持（径方向の移動が規制）され、各中性点接続部Ｄｂ４〜Ｄｂ６は中性点ターミナルＴに形成された各中性点接続部Ｔａにそれぞれ電気的に接続され同電位とされている。

又、ステータコア１７における軸方向一端側（図２において紙面手前側）のインシュレータ１８（環状被覆部１８ａ）には、前記渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３及び中性点接続部Ｄｂ４〜Ｄｂ６を除く前記渡り線Ｄｂを周方向に案内するための周方向ガイド部Ｓが各所で軸方向に突出して形成されている。そして、各周方向ガイド部Ｓには、渡り線Ｄｂが周方向に案内されて支持（径方向の移動が規制）されている。

回路装置１４は、巻線Ｄａに供給する駆動電流を生成するためのスイッチング素子を含む回路（図示略）と、その回路を収容する樹脂ケース３１と、樹脂ケース３１内から外部に延びて前記渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３に対して電気的に接続される接続部としての複数の接続端子３２とを備える。接続端子３２は、図２に示すように、３つの前記渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３に対応して３つ設けられ、それらの各先端部３２ａは、前記ガイド部Ｇによって渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３が案内される接続位置と対応した位置に形成されている。

そして、回路装置１４は、その樹脂ケース３１が前記センターピース２１の板部２１ａ（ステータ１３）に対して固定されるとともに、図３に示すように、接続端子３２の先端部３２ａが渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３に当接（渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３の前記両端部に挟持）されて該渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３と溶接によって電気的に接続されている。尚、図１〜図３では、渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３や接続端子３２（先端部３２ａ）を模式的に図示しているが、これらはレーザビームを照射するレーザ溶接によって（溶かされて）電気的に接続されるとともに固定されている。又、センターピース２１の板部２１ａには、前記接続端子３２を軸方向に通過させるための貫通孔２１ｃ（図１参照）が形成されている。

ロータ１５は、有底筒形状のヨーク４１と、ヨーク４１の内周面に固定された複数のマグネット４２と、ヨーク４１の中央に固定された回転軸４３とを備えている。ロータ１５は、マグネット４２が前記ステータコア１７（ティース部１７ｂ）の外周と対向するように配置されるとともに、回転軸４３がセンターピース２１の円筒部２１ｂに保持された軸受４４によって（ステータ１３に対して）回転可能に支持されている。又、本実施の形態のヨーク４１の外周面には、前記ファン１２が固定されている。

次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）ステータコア１７における軸方向一端側には、渡り線Ｄｂの一部としての渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３を回路装置１４の接続端子３２（先端部３２ａ）と対応した位置（接続位置）に案内するためのガイド部Ｇが設けられるため、渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３を容易に接続端子３２（先端部３２ａ）と対応した位置に配置（保持）することができる。よって、接続端子３２を、ステータコア１７における軸方向一端側で渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３と溶接によって電気的に接続するといった作業が容易となる。又、接続端子３２は、ステータコア１７における軸方向一端側で渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３と（直接）溶接によって電気的に接続されるため、ステータコア１７側に導線及び接続部が接続されるターミナル（別部材）を設ける必要がない。よって、ターミナルを有するものに比べて、部品点数を低減することができる。又、ターミナルを有するものに比べて、ターミナルをステータコア１７側に組み付ける工程が不要になるとともに、導線とターミナルとを電気的に接続する工程（例えば、ターミナルに導線を圧着してヒュージング）が不要になる。よって、部品点数を低減することができるとともに、製造を簡略化することができる。

（２）ガイド部Ｇは、ステータコア１７に一般的に装着されるものであるインシュレータ１８に一体形成されるため、部品点数を多くしてしまうことがない。又、ガイド部Ｇは、成形の容易な（樹脂製の）インシュレータ１８に一体形成されるため、容易に設けることができる。

（３）ガイド部Ｇは、軸方向に突出して渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３の径方向内側への移動を規制するための内側壁１８ｃ（共通壁１８ｄ）を含むため、渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３が径方向内側に移動してしまうことが規制される。

（４）ガイド部Ｇは、軸方向に突出して渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３の径方向外側への移動を規制するための外側壁１８ｅ（共通壁１８ｄ）を含むため、渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３が径方向内側に移動してしまうことが規制される。

（５）１つの共通壁１８ｄは、内側壁１８ｃと共に１つの組をなしてその外側壁を構成するとともに、外側壁１８ｅと共に１つの組をなしてその内側壁を構成するため、それらの（共通壁１８ｄによって構成される）内側壁及び外側壁をそれぞれ別に形成した場合に比べて、例えば、それらの径方向のスペースを小さくすることができる。

上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、ガイド部Ｇ（内側壁１８ｃ、共通壁１８ｄ、及び外側壁１８ｅ）は、インシュレータ１８に一体形成されるとしたが、これに限定されず、インシュレータの別部材として固定して設けてもよい。

・上記実施の形態では、ガイド部Ｇは、渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３の径方向内側への移動を規制するための内側壁１８ｃ（共通壁１８ｄ）を含むとしたが、例えば、導線Ｄ（巻線Ｄａ）の緊縛力等により渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３の径方向内側への移動が発生し難い場合等、内側壁を省略してもよい。

・上記実施の形態では、ガイド部Ｇは、渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３の径方向外側への移動を規制するための外側壁１８ｅ（共通壁１８ｄ）を含むとしたが、例えば、導線Ｄ（巻線Ｄａ）の緊縛力等により渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３の径方向外側への移動が発生し難い場合等、外側壁を省略してもよい。

・上記実施の形態では、１つの共通壁１８ｄが、内側壁１８ｃと共に１つの組をなしてその外側壁を構成するとともに、外側壁１８ｅと共に１つの組をなしてその内側壁を構成し、内側壁及び外側壁の組が径方向に２組並設されるものとしたが、これに限定されず、例えば、内側壁及び外側壁の組が径方向に３組以上並設されるものとしてもよい。尚、この場合、勿論、共通壁を２つ以上としてもよい。又、内側壁及び外側壁の組が径方向に並設されないものとしてもよく、例えば、内側壁及び外側壁の組が周方向に並設されるものとしてもよい。

・上記実施の形態では、渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３と接続端子３２とが非接触溶接の１つであるレーザ溶接によって電気的に接続されるとしたが、これに限定されず、治具（例えば一対の電極等）を接触させて溶接を行う接触溶接や、アーク溶接や電子ビーム溶接等の他の非接触溶接によって電気的に接続されるとしてもよい。

・上記実施の形態では、ガイド部Ｇによって案内されて支持される渡り線の一部（渡り線接続部Ｄｂ１〜Ｄｂ３）は、各相に対応した巻線Ｄａ及び渡り線Ｄｂを連続して構成する導線Ｄの両端部であるとしたが、これに限定されず、導線Ｄの中間部をガイド部Ｇによって案内されて支持される渡り線の一部（渡り線接続部）としてもよい。

・上記実施の形態では、ティース部１７ｂの数が１２のブラシレスモータ１１としたがこれに限定されず、ティース部の数が他の数のブラシレスモータにおいて実施してもよい。

・上記実施の形態では、本発明をエンジン冷却用の電動ファン装置に具体化したが、勿論、他の装置におけるブラシレスモータに変更してもよい。

本実施の形態における電動ファン装置の概略構成図。 本実施の形態におけるステータ及び回路装置を説明するための平面図。 本実施の形態の接続端子とその周辺のステータを説明するための斜視図。

符号の説明

１４…回路装置、１７…ステータコア、１７ｂ…ティース部、１８…インシュレータ、１８ｃ…ガイド部の一部を構成する内側壁、１８ｄ…ガイド部の一部を構成する共通壁、１８ｅ…ガイド部の一部を構成する外側壁、３２…接続端子（接続部）、Ｄ…導線、Ｄａ…巻線、Ｄｂ…渡り線、Ｄｂ１〜Ｄｂ３…渡り線接続部（渡り線の一部）、Ｇ…ガイド部。

Claims (5)

1. 放射状に延びる複数のティース部を有するステータコアと、
   前記ステータコアの前記ティース部に巻回された巻線と複数の前記巻線を繋ぐ渡り線とを連続して構成する導線と、
   前記ステータコアにおける軸方向一端側に配置され、前記導線の一部に対して電気的に接続される接続部を有し該接続部を介して前記巻線に駆動電流を供給するための回路装置と
   を備えたブラシレスモータであって、
   前記ステータコアにおける軸方向一端側には、前記渡り線の一部を前記接続部と対応した位置に案内するためのガイド部が設けられ、
   前記接続部は、前記ステータコアにおける軸方向一端側で前記渡り線の一部と溶接によって電気的に接続されたことを特徴とするブラシレスモータ。
2. 請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記ステータコアには、前記巻線との間に介在されるインシュレータが装着され、
   前記ガイド部は、前記インシュレータに一体形成されたことを特徴とするブラシレスモータ。
3. 請求項１又は２に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記ガイド部は、軸方向に突出して前記渡り線の一部の径方向内側への移動を規制するための内側壁を含むことを特徴とするブラシレスモータ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記ガイド部は、軸方向に突出して前記渡り線の一部の径方向外側への移動を規制するための外側壁を含むことを特徴とするブラシレスモータ。
5. 請求項４に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記内側壁及び前記外側壁の組が径方向に２組以上並設され、径方向の中間の前記内側壁及び前記外側壁が１つの共通壁よりなることを特徴とするブラシレスモータ。

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