JP2010029000A

JP2010029000A - 回転電機

Info

Publication number: JP2010029000A
Application number: JP2008188984A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kobayashi; 貴行小林
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2010-02-04

Abstract

【課題】レゾルバを有する回転電機において、部品点数と組付工数を削減し、コスト低減する。
【解決手段】レゾルバ６０を有し、モータステータ２０に巻回したＹ結線の３相コイル２３の端末及び中性点をコア６２側面の４個のバスリングにそれぞれ接続し、バスリングとハウジングに取付けられるカプラ１６の接続端子を接続する回転電機において、レゾルバステータの樹脂部に４個のバスリングを組込む。
【選択図】図１

Description

本発明は電動パワーステアリング装置等に用いられる回転電機に関する。

電動パワーステアリング装置等に用いられるブラシレスモータ（回転電機）は、特許文献１に記載の如く、ハウジングにモータステータを収納するとともに、モータステータの内周側にモータロータを収容し、モータステータを構成する複数のコアのそれぞれにＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルを巻回し、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに３個のバスリングＡ〜Ｃのそれぞれを接続し、各コイルのコモン側に中立バスリングＤを接続し、各コイルをスター結線するとともに、ハウジングに取付けられるカプラのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各接続端子を、各バスリングＡ〜Ｃの接続部に接続している。

また、特許文献１に記載のブラシレスモータでは、モータステータのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルへの通電切換タイミングを決定するため、モータステータに対するモータロータの回転位置（磁極位置）を検出するセンサとしてレゾルバを設けている。レゾルバは、モータステータに対する一定の周方向位置にレゾルバステータを組付けるとともに、レゾルバステータの内周側で、モータロータに対する一定の周方向位置にレゾルバロータを組付け、レゾルバステータを構成するコアに巻回したコイルの接続部に、ハウジングに取付けられるカプラの接続端子を接続し、レゾルバステータが検出したモータロータの回転位置に応じて、モータステータのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに所定の切換えタイミングで電流を供給することとしている。
特開2007-1364

特許文献１に記載のブラシレスモータでは、モータステータに接続された各バスリングＡ〜Ｄを樹脂モールドしたバスリングホルダと、レゾルバステータを別体にしており、部品点数と組付工数が多くなっている。

本発明の課題は、レゾルバを有する回転電機において、部品点数と組付工数を削減し、コスト低減することにある。

請求項１の発明は、ハウジングにモータステータを収納するとともに、モータステータの内周側にモータロータを収容し、モータステータを構成する複数のコアのそれぞれにＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルを巻回し、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに３個のバスリングＡ〜Ｃのそれぞれを接続し、各コイルのコモン側に中立バスリングＤを接続し、各コイルをスター結線するとともに、ハウジングに取付けられるカプラのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各接続端子を、各バスリングＡ〜Ｃの接続部に接続し、モータステータに対する一定の周方向位置にレゾルバステータを組付けるとともに、レゾルバステータの内周側で、モータロータに対する一定の周方向位置にレゾルバロータを組付け、レゾルバステータを構成するコアに巻回したコイルの接続部に、ハウジングに取付けられるカプラの接続端子を接続し、レゾルバステータが検出したモータロータの回転位置に応じて、モータステータのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに所定の電流を供給する回転電機において、前記レゾルバステータの樹脂部に前記バスリングＡ〜Ｄを組込んでなるようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記レゾルバステータの樹脂部に各バスリングＡ〜Ｄの組込溝を設けたものである。

請求項３の発明は、請求項１の発明において更に、前記レゾルバステータの樹脂部に各バスリングＡ〜Ｄをインサートモールドしたものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において更に、前記モータステータ側のカプラと、レゾルバステータ側のカプラを単一成形体により構成したものである。

（請求項１）
(a)レゾルバステータの樹脂部にバスリングＡ〜Ｄを組込んだ。これにより、部品点数と組付工数を削減し、コスト低減できる。

（請求項２）
(b)レゾルバステータの樹脂部に各バスリングＡ〜Ｄの組込溝を設けることにより、レゾルバステータの樹脂部にバスリングＡ〜Ｄを簡易に組込みできる。

（請求項３）
(c)レゾルバステータの樹脂部に各バスリングＡ〜Ｄをインサートモールドすることにより、レゾルバステータの樹脂部にバスリングＡ〜Ｄを簡易に組込み抜け止めできる。

（請求項４）
(d)レゾルバステータの樹脂部にモータステータのバスリングＡ〜Ｄを組込んだことにより、モータステータ側のカプラと、レゾルバステータ側のカプラを単一成形体により構成でき、部品点数を更に削減できる。

図１はモータを示す断面図、図２は図１の正面図、図３は図１のIII−III線に沿う断面図、図４はモータステータとバスリングＡ〜Ｄとレゾルバステータを示す斜視図、図５はレゾルバステータの組込溝にバスリングＡ〜Ｄを組込んだ状態を示す斜視図、図６はレゾルバステータにバスリングＡ〜Ｄをインサートモールドした状態を示す斜視図である。

本発明の回転電機としてのＤＣブラシレスモータ１０は、図１〜図３に示す如く、モータハウジング１１の内部に、モータステータ組立体１２とモータロータ組立体１３を有するとともに、レゾルバ１４を有する。尚、モータ１０は、モータステータ組立体１２を構成するモータステータ２０側のカプラ１５と、レゾルバ１４を構成するレゾルバステータ６０側のカプラ１６を、ハウジング１１にねじ止めして備える。本実施例では、両カプラ１５、１６を単一成形体により構成してある。

モータステータ組立体１２は、図１〜図３に示す如く、ハウジング１１と一体をなすヨークの内周に円筒状のモータステータ２０を収納する。

モータステータ２０は、図４に示す如く、ハウジング１１の内周に嵌め込まれる複数、本実施例では例えばＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相毎に４個（全１２個）のコア小組体２０Ａを円周上に隣接配置して構成される。コア小組体２０Ａは、複数の珪素鋼板からなるコア２１を積層し、この積層コア２１に樹脂製ボビン２２を取付け、樹脂製ボビン２２のコイル巻回部にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相をなす各モータコイル２３を巻回して構成される。各モータコイル２３は、巻始め端と巻終り端の両端をそれぞれコイル端子２３Ａ、コモン端子２３Ｂとし、これらの端子２３Ａ、２３Ｂを樹脂製ボビン２２のコイル巻回部２２Ａの一端側から外方に延出する。

レゾルバ１４の後述するレゾルバステータ６０の樹脂部６１には、図５に示す如く、３個のバスリングＡ〜Ｃと１個の中立バスリングＤの各リング本体３１が組込まれる。バスリングＡ〜Ｄのリング本体３１はＣ字状をなして周方向の一部を欠落した円環状をなす。

各バスリングＡ〜Ｄは、それらのリング本体３１につながってリング本体３１の半径方向の外方に延在し、樹脂部６１の外部に突出する端子部３２を備える。バスリングＡは、本実施例では４個のＵ相の各モータコイル２３のコイル端子２３Ａが接続される、４個の端子部３２を備える。バスリングＢは、本実施例では４個のＶ相の各モータコイル２３のコイル端子２３Ａが接続される、４個の端子部３２を備える。バスリングＣは、本実施例では４個のＷ相の各モータコイル２３のコイル端子２３Ａが接続される、４個の端子部３２を備える。中立バスリングＤは、本実施例では全１２個のモータコイル２３のコモン端子２３Ｂが接続される、１２個の端子部３２を備える。従って、ステータ２０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各モータコイル２３のコイル端子２３Ａに各バスリングＡ〜Ｃのリング本体３１につながって樹脂部６１から突出する端子部３２のそれぞれを接続するとともに、各モータコイル２３のコモン端子２３Ｂに中立バスリングＤのリング本体３１につながって樹脂部６１から突出する端子部３２を接続し、各モータコイル２３はスター結線される。

各バスリングＡ〜Ｄにおいて、端子部３２は先端爪部３３Ａに挟まれてＵ字状の輪郭をなす先端凹所３３Ｂを備える。各モータコイル２３の端子２３Ａ、２３Ｂは、対応するバスリングＡ〜Ｄの端子部３２の先端凹所３３Ｂに嵌め込まれるように組付けられ、端子部３２の先端爪部３３Ａの間にかしめ止めされて端子部３２に溶着される。

各バスリングＡ〜Ｃは、それらのリング本体３１につながってリング本体３１の周方向の一端からリング本体３１の軸直角方向に折曲げられて立上がり、樹脂部６１の外部に突出する外部接続用の接続部３４を備える。バスリングＡ〜Ｃの全３個の接続部３４は互いに並列配置される。

カプラ１５は、ハウジング１１の外面にねじ止めされる樹脂ボディ４１に、外部の制御回路に接続されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の接続端子４２を内蔵する。カプラ１５のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各接続端子４２が、ハウジング１１の内部に挿入され、各バスリングＡ〜Ｃの接続部３４に接続される。各接続端子４２は、各接続部３４に差し込まれて会合され、溶着される。

モータロータ組立体１３は、図１〜図３に示す如く、中空軸からなるモータロータ５０がハウジング１１に軸受１７を介して支持され、モータロータ５０の外周でモータステータ２０に臨む位置にマグネット５１が固定される。

レゾルバ１４は、モータステータ２０の軸方向でモータステータ２０と離隔して相対するレゾルバステータ６０をモータステータ２０に対する一定の周方向位置に組付けるとともに、レゾルバステータ６０の内周側で、モータロータ５０に対する一定の周方向位置にレゾルバロータ７０を組付ける。

レゾルバステータ６０は、ハウジング１１に対する周方向、軸方向、径方向に位置決めされてモータステータ２０に相対するように取付けられる環状樹脂部６１を有し、複数の珪素鋼板からなるコア６２を樹脂部６１に保持し、この積層コア６２に巻回したコイル６３が一端に接続され他端の接続部６４を樹脂部６１のモータステータ２０に対する反対側面に突き出した棒状導体を備える。レゾルバロータ７０は、複数の凸極を周方向に配置した環状コア７１から構成されている。

カプラ１６は、モータステータ２０側のカプラ１５の樹脂ボディ４１と一体成形されて単一成形体をなす樹脂ボディ４３に、外部の制御回路に接続される接続端子４４を内蔵する。カプラ１６の接続端子４４が、ハウジング１１の内部に挿入され、レゾルバステータ６０の接続部６４に接続される。

レゾルバ１４のレゾルバステータ６０が、モータロータ５０とともに回転するレゾルバロータ７０を囲むように配置され、この回転によってレゾルバロータ７０との間に生ずるリラクタンスの変化により、モータロータ５０の回転位置を検出する。検出したモータロータ５０の回転位置に応じて、外部の制御回路により、モータステータ２０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各モータコイル２３に所定のパターンの電流を供給し、モータ１０を駆動制御する。

しかるに、モータ１０にあっては、前述した如く、レゾルバステータ６０の樹脂部６１に、モータステータ２０の各バスリングＡ〜Ｄのリング本体３１を組込んでいる。本実施例では、図５に示す如く、レゾルバステータ６０の樹脂部６１に設けた各バスリングＡ〜Ｄのリング本体３１を位置決め保持するための同軸環状の組込溝６１Ｋに、それらのバスリングＡ〜Ｄのリング本体３１を組込み固定している。

尚、モータ１０にあっては、図６に示す如く、レゾルバステータ６０の樹脂部６１の樹脂成形時に、各バスリングＡ〜Ｄのリング本体３１を同時にインサートモールドすることにより、モータステータ２０の各バスリングＡ〜Ｄのリング本体３１をレゾルバステータ６０の樹脂部６１に一体に樹脂成形して組込んでも良い。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)レゾルバステータ６０の樹脂部６１にバスリングＡ〜Ｄを組込んだ。これにより、部品点数と組付工数を削減し、コスト低減できる。

(b)レゾルバステータ６０の樹脂部６１に各バスリングＡ〜Ｄの組込溝６１Ｋを設けることにより、レゾルバステータ６０の樹脂部６１にバスリングＡ〜Ｄを簡易に組込みできる。

(c)レゾルバステータ６０の樹脂部６１に各バスリングＡ〜Ｄをインサートモールドすることにより、レゾルバステータ６０の樹脂部６１にバスリングＡ〜Ｄを簡易に組込み抜け止めできる。

(d)レゾルバステータ６０の樹脂部６１にモータステータ２０のバスリングＡ〜Ｄを組込んだことにより、モータステータ２０側のカプラ１５と、レゾルバステータ６０側のカプラ１６を単一成形体により構成でき、部品点数を更に削減できる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明のモータ１０は、電動パワーステアリング装置用モータとして用いることができる。

図１はモータを示す断面図である。図２は図１の正面図である。図３は図１のIII−III線に沿う断面図である。図４はモータステータとバスリングＡ〜Ｄとレゾルバステータを示す斜視図である。図５はレゾルバステータの組込溝にバスリングＡ〜Ｄを組込んだ状態を示す斜視図である。図６はレゾルバステータにバスリングＡ〜Ｄをインサートモールドした状態を示す斜視図である。

符号の説明

１０モータ
１１ハウジング
１５、１６カプラ
２０モータステータ
２１コア
２３コイル
３４接続部
４２接続端子
４４接続端子
５０モータロータ
６０レゾルバステータ
６１樹脂部
６１Ｋ組込溝
６２コア
６３コイル
６４接続部
７０レゾルバロータ
Ａ〜Ｄバスリング

Claims

ハウジングにモータステータを収納するとともに、モータステータの内周側にモータロータを収容し、
モータステータを構成する複数のコアのそれぞれにＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルを巻回し、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに３個のバスリングＡ〜Ｃのそれぞれを接続し、各コイルのコモン側に中立バスリングＤを接続し、各コイルをスター結線するとともに、ハウジングに取付けられるカプラのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各接続端子を、各バスリングＡ〜Ｃの接続部に接続し、
モータステータに対する一定の周方向位置にレゾルバステータを組付けるとともに、レゾルバステータの内周側で、モータロータに対する一定の周方向位置にレゾルバロータを組付け、
レゾルバステータを構成するコアに巻回したコイルの接続部に、ハウジングに取付けられるカプラの接続端子を接続し、
レゾルバステータが検出したモータロータの回転位置に応じて、モータステータのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに所定の電流を供給する回転電機において、
前記レゾルバステータの樹脂部に前記バスリングＡ〜Ｄを組込んでなることを特徴とする回転電機。
前記レゾルバステータの樹脂部に各バスリングＡ〜Ｄの組込溝を設けた請求項１に記載の回転電機。
前記レゾルバステータの樹脂部に各バスリングＡ〜Ｄをインサートモールドした請求項１に記載の回転電機。
前記モータステータ側のカプラと、レゾルバステータ側のカプラを単一成形体により構成した請求項１〜３のいずれかに記載の回転電機。