JP2008118792A

JP2008118792A - 電動モータ及びバスバー端子構造

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Publication number: JP2008118792A
Application number: JP2006300489A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Sakata; 隆敏阪田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-11-06
Filing date: 2006-11-06
Publication date: 2008-05-22
Also published as: US20100060090A1; WO2008056633A1; EP2081279A1

Abstract

【課題】バスバー端子とコイルの端部との係合部位のヒュージングによる抵抗溶接が簡素化され、生産性に優れた電動モータを得ること。
【解決手段】ステータコアとコイルとを絶縁する筒状のインシュレータ１４ｂと、該インシュレータ１４ｂに固定されるとともに前記コイルと電気的に接続されるバスバー１６〜１９と、を備え、前記バスバー１６〜１９には、前記コイルの端部を係合するべく一端が開いたスリット状部１０６ａ〜１０６ｃ、１０７ａ〜１０９ａを有するバスバー端子１６ａ〜１６ｃ、１７ａ〜１９ａが一体形成されている電動モータである。各バスバー端子１６ａ〜１６ｃ、１７ａ〜１９ａが、それぞれのスリット状部１０６ａ〜１０６ｃ、１０７ａ〜１０９ａの開口方向を同一の円弧ａに沿わせて配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、コイルの端部と電気的に接続されるバスバー端子を有するバスバーを備える電動モータ、及び該各バスバー端子によって構成されるバスバー端子構造に関する。

従来より、インシュレータを介してコイルが巻回されたステータコアを備えるブラシレスモータ（電動モータ）が知られている（特許文献１参照）。こうしたブラシレスモータにおいて、図５に示すように、インシュレータ２１４に固定され、ティース部２１４ａに巻回されたコイル２１３とモータの制御基板等とを電気的に接続するためのバスバー２１６（本体部はインシュレータ２１４に埋設されている）を備えたものがある。

このバスバー２１６には、図５の上部拡大図を参照して、一端が開いたスリット状部２１６ｂ（折り返し形状部）を有するバスバー端子２１６ａが複数形成されている。そして、各バスバー端子２１６ａ，…にコイル２１３の端部２１３ａ（導線部分）が係合されており、当該係合部位がさらにヒュージング（折り返し形状の端子に導線の端部を係合させた後、ヒュージング加工機にて加圧圧接する方法）により抵抗溶接される。
特開２００５−２２９７０３号公報

ところが、上述した従来のブラシレスモータでは、各バスバー端子２１６ａ，…はインシュレータ２１４の周縁端面２１４ｂにおいて前記スリット状部２１６ｂを所定方向に整列させることなくランダムに配列されていた。このため、各バスバー端子２１６ａ，…とコイル２１３の端部２１３ａとの係合部位をヒュージング加工機（抵抗溶接機）を用いて抵抗溶接する場合、該加工機の溶接電極を前記係合部位に対して前後方向（Ｚ方向）に移動させることのみならず、上下左右方向（Ｘ−Ｙ方向）に移動させたり、回転させたりする必要が生じる。これにより、当該移動動作が煩雑となって電動モータの生産性が低下するとともに、当該移動に使用する機構を備えたヒュージング加工機が高価なものとなっていた。

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、バスバー端子とコイルの端部との係合部位のヒュージングによる溶接操作が簡素化され、生産性に優れた電動モータ、及び、該各バスバー端子とコイルの端部との係合部位のヒュージングによる溶接操作の簡素化を実現するバスバー端子構造を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ステータコアとコイルとを絶縁する筒状のインシュレータと、該インシュレータに固定されるとともに前記コイルと電気的に接続されるバスバーと、を備え、前記バスバーには、前記コイルの端部を係合するべく一端が開いたスリット状部を有するバスバー端子が複数形成されている電動モータにおいて、各バスバー端子が、それぞれのスリット状部の開口方向を同一の円弧に沿わせて配置されていること、を要旨とする。

同構成によれば、インシュレータに固定された各バスバー端子が、それぞれのスリット状部の開口方向を同一の円弧に沿わせて配置されているので、各バスバー端子とコイルの端部との係合部位をヒュージング加工機（抵抗溶接機）を用いて抵抗溶接する際に、ワーク（インシュレータ）を前記円弧の中心点を中心として回転させるとともに、該加工機の溶接電極は、係合部位に対して前後方向（Ｚ方向）に移動させることのみで当該溶接操作が行えるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動モータにおいて、前記インシュレータが、各バスバー端子のスリット状部を形成する片状部分に平行な面を有する多角筒状に形成されるとともに、前記バスバーが、各バスバー端子を突出させた状態で前記インシュレータに固定され、しかも、各バスバー端子は前記インシュレータの周縁端面に、それぞれが対応する平行面に沿って配置されていること、を要旨とする。

同構成によれば、インシュレータにバスバーを固定した後、各平行面に板材を沿わせた状態で、該板材を用いて各平行面に対応するバスバー端子をインシュレータの端面に対して垂直になるように折り曲げることができる。これにより、当該折り曲げ操作が簡単且つ的確に行えるようになる。

請求項３に記載の発明は、ステータコアとコイルとを絶縁する筒状のインシュレータに固定されるとともに前記コイルと電気的に接続されるバスバーに複数形成され、前記コイルの端部を係合するべく一端が開いたスリット状部を有するバスバー端子によって構成されるバスバー端子構造において、各バスバー端子が、それぞれのスリット状部の開口方向を同一の円弧に沿わせて配置されていること、を要旨とする。

同構成によれば、各バスバー端子が、それぞれのスリット状部の開口方向を同一の円弧に沿わせて配置されているので、各バスバー端子とコイルの端部との係合部位をヒュージング加工機を用いて抵抗溶接する際に、ワーク（インシュレータ）を前記円弧の中心点を中心として回転させるとともに、該加工機の溶接電極は、係合部位に対して前後方向（Ｚ方向）に移動させることのみで当該溶接操作が行えるようになる。

本発明によれば、バスバー端子とコイルの端部との係合部位のヒュージングによる抵抗溶接が簡素化され、生産性に優れた電動モータが得られるようになる。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の電動モータ１は、自動車のトランスミッション用油圧ポンプとして用いられる電動ポンプユニット５０に使用されるものである。

該電動モータ１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照して、ロータ１２と、該ロータ１２を包囲するステータコア１３と、該ステータコア１３の６個（複数）のティース部１３ａ，…に巻回されるコイル１３ｂ，…とを備えている。さらに、電動モータ１は、各コイル１３ｂとステータコア１３（ティース部１３ａ，…）とを絶縁するべく前記ステータコア１３の軸方向両端側から嵌め込まれた一対のインシュレータ１４ａ，１４ｂを備えており、有底四角筒状のモータケース１１に収容されている。尚、同図に示す電動モータ１は、図１（ｂ）を参照して、３相のブラシレスモータを構成しており、対向した３組のコイル１３ｂ，１３ｂは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相を構成している。また、本実施形態では、前記インシュレータ１４ａ，１４ｂは、それぞれＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂（絶縁体）によって射出成形により形成されている。

前記電動ポンプユニット５０は、図１（ａ）を参照して、流体を吸引・吐出するポンプ部２を備えており、該ポンプ部２と前記電動モータ１とはユニット化されている。詳しくは、該ポンプ部２は、所謂トロコイドポンプを構成しており、アウターロータ２１と該アウターロータ２１と噛み合わされて回転可能とされたインナーロータ２２とを有している。そして、当該ポンプ部２は、有底四角筒状に形成されるとともに前記モータケース１１に連通固定されたポンプケース２０と、該ポンプケース２０の開口端部を塞ぐ蓋部２３とにより構成されるポンプ室２４に収容されている。さらに、前記ロータ１２のポンプ部２側の端部がインナーロータ２２を軸支している。

前記ロータ１２の外周には、筒状のマグネット１２ａが固設されている。そして、このマグネット１２ａは、ロータ１２の大径部１２ｂによって支承されている。また、前記ロータ１２は、それぞれ、前記ポンプケース２０の底部２０ａの中央部に設けられた第１転がり軸受４と、モータケース１１の底部１１ａの中央部に設けられた第２転がり軸受５とを介して、ポンプケース２０及びモータケース１１に回転自在に支持されている。

本実施形態の電動ポンプユニット５０には、図１（ａ）を参照して、モータケース１１の外側端面１１ｃ側から、電動モータ１を制御するための制御基板９が当該モータケース１１に取り付けられている。該制御基板９は、該基板９上のコイルやコンデンサ等の電子部品９ａとともにコントローラ収容部９ｂに収容密閉されている。

前記制御基板９側（図１（ａ）の右側）のインシュレータ１４ｂには、図１（ｂ）及び図２に示すように、５個（複数）のナット１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅがインサート成形により埋設されている。さらに、該インシュレータ１４ｂには、前記コイル１３ｂ同士又はコイル１３ｂ，…と前記制御基板９とを電気的に接続するためのバスバー１６，１７，１８，１９がインサート成形により埋設されている。ここで、各バスバー１６〜１９は、長尺の金属板材（銅にスズめっきを施した板材）が平板状態から折り曲げ等により所定の形状に成形されたものである。

前記バスバー１６は、図２及び図３に示すように、前記複数のコイル１３ｂ，…により形成されるＵ，Ｖ，Ｗ各相のアース側の共通電極として機能するものであり、弓状に且つ最も長尺に形成されている。該バスバー１６には、それぞれ一端が開いたスリット状部１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ（折り返し形状部）を有する３個のバスバー端子１６ａ，１６ｂ，１６ｃが一体形成されている。そして、各バスバー端子１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、それぞれ、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相を構成する一対のコイル１３ｂ，１３ｂの一方の端部１３ｃに接続されている。また、前記バスバー１７〜１９には、それぞれ、前記バスバー端子１６ａ〜１６ｃと同形状に形成され、それぞれ、一端が開いたスリット状部１０７ａ，１０８ａ，１０９ａを有するバスバー端子１７ａ，１８ａ，１９ａが一体形成されている。そして、各バスバー端子１７ａ，１８ａ，１９ａは、それぞれ、前記一対のコイル１３ｂ，１３ｂの他方の端部１３ｃに接続されている。詳しくは、各バスバー端子１６ａ〜１６ｃ、１７ａ〜１９ａのスリット状部（符号省略）に各コイル１３ｂの端部１３ｃが係合されている（図１（ｂ）参照）。尚、図２に示すバスバー端子１６ａ〜１６ｃ、１７ａ〜１９ａは、前記インシュレータ１４ｂの周縁端面１４ｃに該端面１４ｃに対して垂直に（起立状態で）配置されている。

本実施形態では、図１〜図３を参照して、複数のねじ１００，…が前記制御基板９に挿通されるとともに各ナット１５ａ〜１５ｅに螺合され、これにより当該制御基板９がインシュレータ１４ｂに固定されることで、前記バスバー１７〜１９と制御基板９とが電気的に接続されるようになっている。そして、これによって該制御基板９に備えられた制御回路によって制御された駆動電流が各バスバー１７〜１９を介してＵ，Ｖ，Ｗ各相を構成する一対のコイル１３ｂ，１３ｂに供給されるようになっている。詳しくは、図１〜図３に示すバスバー１７〜１９には、リング状部１０７，１０８，１０９が一体形成されており、前記各ねじ１００，…によって、制御基板９と、リング状部１０７，１０８，１０９と、ナット１５ａ〜１５ｃとが互いに面接触した状態で挿通固定されることで前記コイル１３ｂ，…と制御基板９とが電気的に接続されるようになっている。

本実施形態の電動モータ１は、図２を参照して、各バスバー端子１６ａ〜１６ｃ，１７ａ〜１９ａが、それぞれのスリット状部１０６ａ〜１０６ｃ、１０７ａ〜１０９ａの開口方向を破線で示す同一の円弧ａに沿わせて配置されていることに特徴を有する。換言すれば、各バスバー端子１６ａ〜１６ｃ，１７ａ〜１９ａが、破線で示す円弧ａ上に、且つ、それぞれのスリット状部１０６ａ〜１０６ｃ、１０７ａ〜１０９ａを形成する一対の片状部分１１６ａ，１１６ａ〜１１６ｃ，１１６ｃ、１１７ａ，１１７ａ〜１１９ａ，１１９ａの長手方向を、前記円弧ａの周方向に沿わせて配置されていることに特徴を有する。尚、図２に示すバスバー１６〜１９においては、バスバー端子１６ａ〜１６ｃ、１７ａのスリット状部１０６ａ〜１０６ｃ、１０７ａは、円弧ａの右回転方向に開いており、その他のバスバー端子１８ａ，１９ａのスリット状部１０８ａ、１０９ａは、円弧ａの左回転方向に開いている。

また、本実施形態の電動モータ１は、図２を参照して、前記インシュレータ１４ｂが、各バスバー端子１６ａ〜１６ｃ、１７ａ〜１９ａの前記片状部分（符号省略）に平行な面１２６ａ〜１２６ｃ、１２７ａ〜１２９ａを有する多角筒状に形成されるとともに、各バスバー端子１６ａ〜１６ｃ、１７ａ〜１９ａが前記インシュレータ１４ｂの周縁端面１４ｃに、それぞれが対応する前記平行面１２６ａ〜１２６ｃ、１２７ａ〜１２９ａに沿って配置されている。

本実施形態の電動モータ１は、以上のように構成され、次のような作用・効果を奏する。
（１）インシュレータ１４ｂに固定され、それぞれ一端が開いたスリット状部１０６ａ〜１０６ｃ、１０７ａ〜１０９ａを有する各バスバー端子１６ａ〜１６ｃ、１７ａ〜１９ａが、それぞれのスリット状部の開口方向を同一の円弧ａ（図２参照）に沿わせて配置されている。このため、各バスバー端子（符号省略）と一対のコイル１３ｂ，１３ｂの端部との係合部位をヒュージング加工機を用いて抵抗溶接する際に、ワーク（インシュレータ）を前記円弧ａの中心点を中心として回転させるとともに、該加工機の溶接電極は、前記係合部位に対して前後方向（Ｚ方向）に移動させることのみで当該溶接操作が行えるようになる。詳細には、該溶接電極の先端部には、溶接時に各バスバー端子の一対の片状部分（符号省略）を挟み込んで挟持圧力を与え、該片状部分を前記コイル１３ｂの端部とともに圧接するクランプ部が設けられている。そして、該クランプ部で、前記係合部位を挟み込んだ状態で抵抗溶接が行われる。この結果、各バスバー端子（符号省略）と一対のコイル１３ｂ，１３ｂの端部との係合部位のヒュージングによる溶接操作が簡素化され、生産性に優れた電動モータ１が得られるようになる。

（２）インシュレータ１４ｂが、各バスバー端子１６ａ〜１６ｃ、１７ａ〜１９ａのスリット状部１０６ａ〜１０６ｃ、１０７ａ〜１０９ａを形成する片状部分１１６ａ，１１６ａ〜１１６ｃ，１１６ｃ、１１７ａ，１１７ａ〜１１９ａ，１１９ａに平行な面（平行面１２６ａ〜１２６ｃ、１２７ａ〜１２９ａ）を有する多角筒状に形成されるとともに、バスバー１６〜１９が、各バスバー端子１６ａ〜１６ｃ、１７ａ〜１９ａを突出させた状態でインシュレータ１４ｂに固定されている。しかも、各バスバー端子１６ａ〜１６ｃ、１７ａ〜１９ａはインシュレータ１４ｂの周縁端面１４ｃに、それぞれが対応する平行面１２６ａ〜１２６ｃ、１２７ａ〜１２９ａに沿って配置されている。

この構成により、図４に示すように、インシュレータ１４ｂにバスバー１６（図２参照）の本体部分を射出成形によってインモールド（固定）した後、平行面１２６ａに仮想線で示す板材２００を沿わせた状態で、該板材２００を用いて該平行面１２６ａに対応するバスバー端子１６ａをインシュレータ１４ｂの周縁端面１４ｃに対して垂直になるように折り曲げることができる。これにより、当該折り曲げ操作が簡単且つ的確に行えるようになる。尚、上記実施形態は以下のように変形してもよい。

・上記実施形態では、バスバー１６〜１９において、バスバー端子１６ａ〜１６ｃ、１７ａのスリット状部１０６ａ〜１０６ｃ、１０７ａは、円弧ａの右回転方向に開いており、その他のバスバー端子１８ａ，１９ａのスリット状部１０８ａ、１０９ａは、円弧ａの左回転方向に開くように構成した。しかし、これに限られず、全て同じ回転方向に開いていてもよく、図２に示すパターン以外に一部のスリット状部が他のスリット状部と異なる方向に開いていてもよい。

（ａ）は、本発明の実施形態に係る電動ポンプユニットの要部を示す軸方向断面図、（ｂ）は、同実施形態に係るインシュレータ部分（ステータコア、コイル、及びバスバーを含む）の端面図。本発明の実施形態に係るインシュレータ部分（バスバーを含む）の構造を示す斜視図。本発明の実施形態に係るコイルの配線系統を示す配線図。本発明の実施形態に係るバスバー端子の折り曲げ操作を示す作用図。従来例に係るインシュレータ部分（ステータコア、バスバー、及びコイルを含む）の一部構造を示す斜視図。

符号の説明

１…電動モータ、１１…モータケース、１３…ステータコア、１３ｂ…コイル、１４ｂ…インシュレータ、１６〜１９…バスバー、１６ａ〜１６ｃ、１７ａ〜１９ａ…バスバー端子、１０６ａ〜１０６ｃ、１０７ａ〜１０９ａ…スリット状部。

Claims

ステータコアとコイルとを絶縁する筒状のインシュレータと、該インシュレータに固定されるとともに前記コイルと電気的に接続されるバスバーと、を備え、前記バスバーには、前記コイルの端部を係合するべく一端が開いたスリット状部を有するバスバー端子が複数形成されている電動モータにおいて、
各バスバー端子が、それぞれのスリット状部の開口方向を同一の円弧に沿わせて配置されていることを特徴とする電動モータ。
請求項１に記載の電動モータにおいて、
前記インシュレータが、各バスバー端子のスリット状部を形成する片状部分に平行な面を有する多角筒状に形成されるとともに、前記バスバーが、各バスバー端子を突出させた状態で前記インシュレータに固定され、しかも、各バスバー端子は前記インシュレータの周縁端面に、それぞれが対応する平行面に沿って配置されている電動モータ。
ステータコアとコイルとを絶縁する筒状のインシュレータに固定されるとともに前記コイルと電気的に接続されるバスバーに複数形成され、前記コイルの端部を係合するべく一端が開いたスリット状部を有するバスバー端子によって構成されるバスバー端子構造において、
各バスバー端子が、それぞれのスリット状部の開口方向を同一の円弧に沿わせて配置されていることを特徴とするバスバー端子構造。