JP2010057278A - Brushless motor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、コイルに給電するための配電基板を備えたブラシレスモータに関するものである。 The present invention relates to a brushless motor including a power distribution board for supplying power to a coil.
一般に、インナーロータ型のブラシレスモータは、モータケースに内嵌固定されたステータと、モータケースの径方向中央に配置されステータに対して回転自在に支持されたロータとを有している。ロータの外周面には、複数の永久磁石が配設されている。ステータは、略円筒状のステータコアと、このステータコアから径方向内側に突設された複数のティースとを備えている。 In general, an inner rotor type brushless motor has a stator that is fitted and fixed in a motor case, and a rotor that is disposed at the center in the radial direction of the motor case and is rotatably supported by the stator. A plurality of permanent magnets are disposed on the outer peripheral surface of the rotor. The stator includes a substantially cylindrical stator core and a plurality of teeth projecting radially inward from the stator core.
各ティースには、絶縁材であるインシュレータが装着され、このインシュレータを介してコイルが巻装されている。そして、コイルに外部電源からの電力が給電されると、コイルに発生する磁束と永久磁石との間に吸引力、または反発力が生じロータが回転する。
各コイルの結線は、ステータの軸方向一端に配置された配電基板(バスバー)に接続されることにより行われる。すなわち、各コイルの端末部である巻き始め端と巻き終わり端は、例えば、スター結線方式などの結線方式に応じて配電基板を介して接続されることになる。
Each tooth is provided with an insulator, which is an insulating material, and a coil is wound through the insulator. When power from an external power supply is supplied to the coil, an attractive force or a repulsive force is generated between the magnetic flux generated in the coil and the permanent magnet, and the rotor rotates.
Each coil is connected by being connected to a power distribution board (bus bar) arranged at one axial end of the stator. That is, the winding start end and winding end end, which are terminal portions of each coil, are connected via the power distribution board in accordance with a connection method such as a star connection method.
ここで、ブラシレスモータを小型化すると各コイルの端末部の周方向の間隔が狭くなるので、各コイルの端末部を配電基板に接続する作業が困難になる。このため、配電基板を外部電源からの電力を各コイルに供給するための第一配電板と、中性点を結線するための第二配電板とで構成し、各配電板をそれぞれ対応するコイルの端末部の位置に配置可能に形成した技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
このように、配電基板の第一配電板、および第二配電板の結線箇所(端子部)をそれぞれ対応するコイルの端末部と略同一箇所に配置可能とすることで、各コイルと配電基板との結線作業性を向上しようとしている。
In this way, each coil and the distribution board can be arranged by allowing the first distribution plate of the distribution board and the connection place (terminal part) of the second distribution board to be arranged at substantially the same place as the corresponding terminal part of the coil. I am trying to improve the wiring workability.
しかしながら、上述の従来技術にあっては、各コイルの端末部と配電基板との結線作業性の向上は図れるものの外部電源と配電基板との結線作業が行い難い。すなわち、外部電源と配電基板は、互いにハーネスなどを介して接続されるが、このハーネスを接続するスペースを配電基板上、つまり、モータケース内に設ける必要がある。このため、ハーネスを接続するためのスペースを確保する分、ブラシレスモータを小型化し難いという課題がある。 However, in the above-described prior art, although the connection workability between the terminal portion of each coil and the distribution board can be improved, the connection work between the external power source and the distribution board is difficult. That is, the external power supply and the power distribution board are connected to each other via a harness or the like, but it is necessary to provide a space for connecting the harness on the power distribution board, that is, in the motor case. For this reason, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the brushless motor by securing a space for connecting the harness.
とりわけ、各コイルをスター結線にて結線する場合には、ハーネスを接続するためのスペースを比較的省スペースに設定することが可能であるが、各相のコイル毎に供給する電力を制御できる所謂独立結線の場合には、相毎のコイルをそれぞれ独立させた状態で結線する必要があるので、接続スペースを大きく確保する必要がある。このため、結線方式によってはブラシレスモータが大型化してしまうという課題がある。 In particular, when connecting each coil by star connection, the space for connecting the harness can be set to a relatively small space, but the so-called power that can be supplied to each phase coil can be controlled. In the case of independent connection, since it is necessary to connect the coils for each phase in an independent state, it is necessary to secure a large connection space. For this reason, there exists a subject that a brushless motor will enlarge depending on a connection system.
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、コイルの結線方式に係らず小型化を図ることができるブラシレスモータを提供するものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a brushless motor that can be miniaturized regardless of the coil connection method.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、モータケース内に、複数の相のコイルが巻装されたステータと、前記ステータに対して回転自在に設けられたロータと、前記コイルに給電するための配電基板とを備えたブラシレスモータにおいて、前記配電基板は、前記コイルの端末部を接続するためのコイル結線部と、外部電源に電気的に接続されるハーネスの一端を接続するためのハーネス結線部とを有し、前記ハーネス結線部が前記モータケースよりも径方向外側に位置するように形成されていることを特徴とする。
この場合、請求項2に記載した発明のように、相毎のコイルにそれぞれ独立して通電可能な駆動回路を有し、前記駆動回路は、2つのスイッチング素子を前記外部電源に対して直列に接続したアームを前記外部電源に対して並列に2つ有し、かつ各アームの前記スイッチング素子の間に前記コイルの端末部を1つずつ電気的に接続したブリッジ回路を前記コイルの相毎に備えていてもよい。
このように、ハーネス結線部をモータケースよりも径方向外側に位置させることで、モータケース内に、ハーネスと配電基板との接続を行うためのスペース、およびハーネスを配索するスペースを設ける必要がなくなる。
また、モータケース内にハーネスと配電基板との接続を行うスペースを設けることなく、モータケースの径方向外側にこの接続のためのスペースを十分に確保することが可能になる。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
In this case, as in the invention described in
Thus, it is necessary to provide a space for connecting the harness and the power distribution board and a space for wiring the harness in the motor case by positioning the harness connection portion radially outside the motor case. Disappear.
Further, it is possible to secure a sufficient space for the connection on the outer side in the radial direction of the motor case without providing a space for connecting the harness and the power distribution board in the motor case.
請求項3に記載した発明は、前記コイル結線部に、前記コイルの端末部を差込可能なコイル用スルーホールを設けると共に、前記ハーネス結線部に、前記ハーネスの一端を差込可能なハーネス用スルーホールを設けたことを特徴とする。
このように構成することで、各スルーホールにコイルの端末部、またはハーネスの一端を差し込み、ここを、例えば、はんだ付け等を行うことによって各々の結線作業を完了させることができる。
The invention described in
By comprising in this way, the terminal part of a coil or the end of a harness is inserted in each through-hole, and each connection operation | work can be completed by performing soldering etc. here, for example.
請求項4に記載した発明は、前記ハーネス用スルーホールは、周方向に沿って配置されていると共に、隣接する前記ハーネス用スルーホールは、互いに径方向にずらして配置されていることを特徴とする。
このように構成することで、ハーネス用スルーホールを全て周方向に並設する場合と比較してハーネス結線部を小型化できる。
また、ハーネス結線部を小型にしつつ、各ハーネス用スルーホールの絶縁距離を十分確保することが可能になる。
The invention described in claim 4 is characterized in that the harness through-holes are arranged along the circumferential direction, and the adjacent harness through-holes are arranged so as to be shifted from each other in the radial direction. To do.
By comprising in this way, a harness connection part can be reduced compared with the case where all the through-holes for harnesses are arranged in parallel with the circumferential direction.
In addition, it is possible to secure a sufficient insulation distance of each harness through-hole while reducing the harness connection portion.
請求項5に記載した発明は、前記配電基板に、他のハーネスを配索可能な切り欠き部を形成したことを特徴とする。
このように構成することで、例えば、モータケース内にロータの回転角度を検出する装置などを設け、この装置用の他のハーネスをモータケース内に配索する必要がある場合、モータケースを大型化することなく、配電基板を軸方向に跨いで他のハーネスを配索させることが可能になる。
The invention described in
By configuring in this way, for example, when a device for detecting the rotation angle of the rotor is provided in the motor case and another harness for this device needs to be routed in the motor case, the motor case is made large. It becomes possible to route other harnesses straddling the power distribution board in the axial direction without making them.
請求項1、および請求項2に記載した発明によれば、ハーネス結線部をモータケースよりも径方向外側に位置させることで、モータケース内に、ハーネスと配電基板との接続を行うためのスペース、およびハーネスを配索するスペースを設ける必要がなくなる。このため、例えば、独立結線のような相毎のコイルにそれぞれ独立して通電可能なように結線する場合であってもブラシレスモータを小型化することが可能になる。
また、モータケース内にハーネスと配電基板との接続を行うスペースを設けることなく、モータケースの径方向外側にこの接続のためのスペースを十分に確保することが可能になる。このため、ブラシレスモータの小型化を図りながらも結線作業性を向上させることができる。
According to the first and second aspects of the invention, the space for connecting the harness and the power distribution board in the motor case by positioning the harness connection portion radially outside the motor case. It is not necessary to provide a space for routing the harness. For this reason, for example, even if it is a case where it connects so that it can electrically energize each independently to the coil for every phase like an independent connection, it becomes possible to miniaturize a brushless motor.
Further, it is possible to secure a sufficient space for the connection on the outer side in the radial direction of the motor case without providing a space for connecting the harness and the power distribution board in the motor case. For this reason, wire connection workability | operativity can be improved, aiming at size reduction of a brushless motor.
請求項3に記載した発明によれば、各スルーホールにコイルの端末部、またはハーネスの一端を差し込み、ここを、例えば、はんだ付け等を行うことによって各々の結線作業を完了させることができる。このため、結線作業スペースが省スペースながらも結線作業性をより向上させることが可能になる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to complete each connection work by inserting a terminal portion of a coil or one end of a harness into each through hole and soldering, for example. For this reason, it is possible to further improve the connection workability while saving the connection work space.
請求項4に記載した発明によれば、ハーネス用スルーホールを全て周方向に並設する場合と比較してハーネス結線部を小型化できる。このため、ブラシレスモータを設置するのに必要なスペースを小さくすることができる。
また、ハーネス結線部を小型にしつつ、各ハーネス用スルーホールの絶縁距離を十分確保することが可能になる。このため、より信頼性の高いブラシレスモータを提供することができる。
According to the invention described in claim 4, the harness connection portion can be reduced in size as compared with the case where all the through-holes for harness are arranged in the circumferential direction. For this reason, the space required for installing the brushless motor can be reduced.
In addition, it is possible to secure a sufficient insulation distance of each harness through-hole while reducing the harness connection portion. For this reason, a more reliable brushless motor can be provided.
請求項5に記載した発明によれば、例えば、モータケース内にロータの回転角度を検出する装置などを設け、この装置用の他のハーネスをモータケース内に配索する必要がある場合、モータケースを大型化することなく、配電基板を軸方向に跨いで他のハーネスを配索させることが可能になる。このため、各ハーネスのモータケースからの引き出しの自由度が増大し、ブラシレスモータの美観が向上するだけでなく、ブラシレスモータの大型化を抑制することができる。
According to the invention described in
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、図1の左側、および図2の下側を前側とし、図1の右側、および図2の上側を後側とする。
図1、図2に示すように、ブラシレスモータ1は、モータケース2内に略円筒状に形成されたステータ3と、ステータ3の内側に回転自在に設けられたロータ4とを有する所謂インナーロータ型のDCブラシレスモータである。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the left side of FIG. 1 and the lower side of FIG. 2 are the front side, and the right side of FIG. 1 and the upper side of FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
モータケース2は、ステータ3が内嵌固定されるケース本体10と、ケース本体10の両端の開口部を閉塞するフロントブラケット5、およびリヤブラケット6とで構成されているフロントブラケット5、およびリヤブラケット6は3本のボルト14で互いに締結固定されており、これらフロントブラケット5、およびリヤブラケット6でケース本体10を挟持した状態になっている。
The
ステータ3は、磁性材料の金属板50を軸方向に積層して形成されたものであって、ケース本体10に内嵌固定される略円筒状のステータコア15を有している。ステータコア15には、外周側にボルト14との干渉を回避するための(ステータコア15にボルト14が軸方向で貫通するようにするための)凹部(不図示)が周方向に3箇所等間隔に形成されている。
The
一方、ステータコア15の内周側には、径方向内側に向かって突出する複数のティース17が周方向に等間隔で設けられている。ティース17は、軸方向平面視略T字状に形成されている。ティース17には、インシュレータ18が装着され、このインシュレータ18を介してコイル19が巻装されている。
コイル19は、U相、V相、W相の3相で構成されており、各相のコイル19U,19V,19Wを2つずつ有している。コイル19の端末部19aである巻き始め端、および巻き終わり端は、ステータ3の後端から後方に向かって突出し、後述する配電基板30に接続されている。
On the other hand, a plurality of
The
ロータ4は、段付形状の回転軸20に永久磁石21が設けられたものである。永久磁石21は略円筒状に形成されたものであって、回転軸20の軸方向中央に外嵌固定されている。また、永久磁石21は、周方向に磁極が順番に変わるように着磁されている。回転軸20には、リヤブラケット6側の端部に光学式エンコーダ53の一方を構成するロータリ51がボルト60によって締結固定されている。ロータリ51は略円盤状に形成されたものであって、ロータリ51の回転軸20とは反対側の面には、ロータリスケール54が配設されている。ロータリスケール54には、スリットなどの光学パターンが形成されている。
In the rotor 4, a
フロントブラケット5は略円盤状に形成されたものであって、径方向略中央の内面側に軸受けハウジング28aが形成されている。この軸受けハウジング28aには、回転軸20の前端部を回転自在に支持するための軸受け28bが圧入固定されている。また、フロントブラケット5の内面側には、軸受けハウジング28aよりも外周側に凹部61が形成されている。この凹部61はステータ3のコイル19に対応する部位に形成されており、この凹部61によってフロントブラケット5とコイル19との干渉が回避されるようになっている。
The
フロントブラケット5の外面には、これを締結固定するためのボルト14に対応する部位に、ボルト14の頭部を受入れ可能なザグリ部7が形成されている。このザグリ部7には、ボルト14を挿通可能なボルト孔(不図示)が形成されている。また、フロントブラケット5の周面には、ブラシレスモータ1を外部機器(不図示)に取り付けるための取付け座62が複数個所周方向に等間隔で設けられている。
On the outer surface of the
一方、リヤブラケット6は有底筒状に形成されたものであって、エンド部(底部)8の径方向中央には、内面側に軸受けハウジング29aが形成されている。この軸受けハウジング29aには、回転軸20の後端部を回転自在に支持するための軸受け29bが圧入固定されている。
On the other hand, the
また、リヤブラケット6のエンド部8には、ボルト14に対応する部位に雌ネジ部(不図示)が刻設されており、この雌ネジ部にボルト14が螺入されるようになっている。
さらに、リヤブラケット6のエンド部8には、外面側にセンサカバー48が固定されている。センサカバー48の内側には、光学式エンコーダ53の他方を構成するセンサモジュール52が配設されている。すなわち、センサカバー48は、回転軸20の後端、およびセンサモジュール52を閉塞している。
The
Furthermore, a
センサモジュール52には、ロータリ51のロータリスケール54に対向する面に受/発光部55が設けられている。この受/発光部55は、ロータリスケール54にレーザを照射すると共に、ロータリスケール54からの反射光を受光するものである。また、センサモジュール52には、ロータリスケール54とは反対側の面にIC(Integrated Circuit;集積回路)56が配設されている。このIC56は、受/発光部55からの出力信号に基づいて回転軸20の回転角度を検出するものである。
The
図2〜図4に示すように、リヤブラケット6の内面側には、軸受けハウジング29aの周囲に配電基板30が設けられている。配電基板30は、ステータ3に巻装されている各コイル19に外部電源E(図6参照)からの電力を給電するためのものである。配電基板30は、リヤブラケット6の軸受けハウジング29aを避けるように平面視略円環状に形成されたコイル結線部31と、コイル結線部31から径方向外側に突出形成されたハーネス結線部32とを有し、各々一体成形されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, a
コイル結線部31はステータ3に巻装されているコイル19の端末部19aが接続される部位であって、この外径は、リヤブラケット6の内周面よりもやや小さく設定されている。コイル結線部31には、各相(U相、V相、W相)のコイル19の端末部19a、つまり、巻き始め端と巻き終わり端の本数に対応するように6つのパターン33が積層されている。
各パターン33は、中央に形成された円環状のパターン本体34をそれぞれ有している。各パターン本体34には、外周部から径方向外側に向かって舌片パターン35がそれぞれ2つ突設されている。舌片パターン35は、各々の相のコイル19の端末部19aに対応する部位に配置されている。
The
Each
ここで、コイル19はU相、V相、W相の3相で構成されており、かつ各相のコイル19U,19V,19Wを2つずつ有しているので、1つの相のコイル19には4本の端末部19a、つまり、2本の巻き始め端と2本の巻き終わり端が存在することになる。したがって、各パターン33はそれぞれ2つの舌片パターン35を有しているので、コイル結線部31全体では12個の舌片パターン35が形成されることになる。各舌片パターン35には、コイル用スルーホール36が設けられている。
Here, the
このコイル用スルーホール36には、コイル19の端末部19aが挿通される。すなわち、各コイル19は、この端末部19aをコイル用スルーホール36に挿通し、例えば、はんだ付け等を行うことによって配電基板30との結線が完了するようになっている。
また、コイル結線部31には、外周側にボルト14との干渉を回避するための切り欠き部57が形成されている。
The
Further, the
ハーネス結線部32は、外部電源Eに電気的に接続されたモータハーネス58の一端が接続される部位であって、平面視略矩形状に形成されている。ハーネス結線部32は、コイル結線部31から径方向外側に突出形成されているので、モータケース2のリヤブラケット6よりも径方向外側に位置した状態になっている。
ハーネス結線部32には、コイル結線部31の積層数に対応してハーネス用スルーホール37が6箇所形成されている。各ハーネス用スルーホール37は、それぞれ対応するコイル結線部31のパターン本体34に接続パターン38を介して接続されている。
The
In the
ここで、ハーネス結線部32に形成されている6つのハーネス用スルーホール37は、それぞれ周方向に沿って配置され、かつ隣接するハーネス用スルーホール37が互いに径方向にずれて配置されている。すなわち、ハーネス用スルーホール37は、平面視において、周方向に沿って順にジグザグに配置されている。
また、ハーネス結線部32には、光学式エンコーダ53に一端が接続されるセンサハーネス59を配索するための切り欠き部39が形成されている(図4参照)。
Here, the six harness through
The
図1、図2、図4、図5に示すように、リヤブラケット6の周壁9には、配電基板30のハーネス結線部32に対応する部位に開口部40が形成されている。ハーネス結線部32は、リヤブラケット6の開口部40を介して径方向外側に突出している。リヤブラケット6には、開口部40、およびハーネス結線部32を取り囲むように形成されたカバー41が設けられている。
より詳しくは、カバー41は周方向断面略コの字状に形成されたものであって、リヤブラケット6のエンド部8に沿って延在する後端壁43と、後端壁43の周縁からケース本体10の軸方向略中央に至るまで延在する側壁44とを有し、前端に開口部46が形成されている。
As shown in FIGS. 1, 2, 4, and 5, an
More specifically, the
ここで、リヤブラケット6のエンド部8に設けられたセンサカバー48は、ケース本体10、およびカバー41に対応するように形成されている。すなわち、センサカバー48は、回転軸20の後端、およびセンサモジュール52を閉塞する他に、カバー41の後端も閉塞している。
カバー41の後端壁43には、センサカバー48の周方向の位置決めを行うための凸条部45が形成されている。また、カバー41の後端壁43には、光学式エンコーダ53に一端が接続されたセンサハーネス59を配索するための切り欠き部(不図示)が形成されている。
Here, the
A
モータケース2のケース本体10には、カバー41の前端部に対応する部位に平面視略矩形状の取付け座42が設けられている。この取付け座42には、雌ネジ部(不図示)が2箇所刻設されており、ここに2つのボルト47をそれぞれ螺入することによってカバー41がケース本体10に締結固定されるようになっている。
2つのボルト47のうちの一方には、モータハーネス58のアース線70が共締めされている。
The
The
ケース本体10に設けられている取付け座42には、カバー41の開口部46に対応する部位に凹部63が形成されている。これら開口部46と凹部63により形成される空間には、これを閉塞するゴム状のグロメット64が設けられている。グロメット64は、外部からブラシレスモータ1内部への塵埃の侵入を防止するためのものであって、開口部46と凹部63とに対応するように略矩形状に形成されている。
A
グロメット64の後端には、グロメット64の抜け方向を規制するためのフランジ部66が形成されている。したがって、取付け座42のフランジ部66に対応する部位には、グロメット64のフランジ部66に対応する段付部(不図示)が形成されている。
A
また、グロメット64には、モータハーネス58とセンサハーネス59とを挿通するための複数の挿通孔65が形成されている。すなわち、モータハーネス58、およびセンサハーネス59の他端は、ブラシレスモータ1の内部からグロメット64を介して外部に引き出された状態になっている。なお、複数の挿通孔65は、モータハーネス58の被覆58a、およびセンサハーネス59の被覆59aに対応するように形成されている(図4参照)。このため、各被覆58a,59aを剥がした状態でグロメット64に各ハーネス58,59を挿通する場合と比較して各ハーネス58,59の挿通作業性の向上が図られている。
The
このような構成のもと、図6に示すように、ステータ3に巻装された各相のコイル19U,19V,19Wは、配電基板30、モータハーネス58、および駆動回路71を介して外部電源Eに接続されている。
駆動回路71は、各相のコイル19U,19V,19Wへの通電を切換えるものであって、相毎に設けられたHブリッジ回路を有する。すなわち、駆動回路71は、U相のコイル19Uの制御を行う第一ブリッジ回路81と、V相のコイル19Vの制御を行う第二ブリッジ回路82と、W相のコイル19Wの制御を行う第三ブリッジ回路83とで構成されている。
Under such a configuration, as shown in FIG. 6, the
The
第一ブリッジ回路81は、外部電源Eに直列に接続される2つのスイッチング素子Su81,Su82からなるアーム84と、外部電源Eに対してアーム84と並列に接続されたアーム85とを有する。アーム85は、直列に接続される2つのスイッチング素子Su83,Su84からなる。アーム84のスイッチング素子Su81,Su82の間の中点と、アーム85のスイッチング素子Su83,Su84の間の中点のそれぞれにU相のコイル19Uの端末部19aである巻き始め端と巻き終わり端とが1つずつ接続されている。各スイッチング素子Su81〜Su84は、電界効果型のトランジスタと、還流電流を通すためのダイオードを組み合わせた構成になっている。
The
これにより、例えば、スイッチング素子Su81とスイッチング素子Su84のみがONになると、U相のコイル19Uに正方向に向かって電流が流れる一方、スイッチング素子Su83とスイッチング素子Su82のみがONになると逆方向に向かって電流が流れるようになる。
アーム84のスイッチング素子Su81,Su82には、それぞれ一方のゲートドライバ(不図示)を通して駆動信号が入力される。アーム85のスイッチング素子Su83,Su84には、それぞれ他方のゲートドライバ(不図示)を通して駆動信号が入力される。
Thus, for example, when only the switching element Su81 and the switching element Su84 are turned on, current flows in the
A driving signal is input to the switching elements Su81 and Su82 of the
第二ブリッジ回路82、および第三ブリッジ回路83も同様の構成を有する。第二ブリッジ回路82は、アーム84のスイッチング素子Sv81,Sv82の間の中点と、アーム85のスイッチング素子Sv83,Sv84の間の中点のそれぞれにV相のコイル19Vの端末部19a(巻き始め端、および巻き終わり端)が1つずつ接続されている。第三ブリッジ回路83は、アーム84のスイッチング素子Sw81,Sw82の間の中点と、アーム85のスイッチング素子Sw83,Sw84の間の中点のそれぞれにW相のコイル19Wの端末部19a(巻き始め端、および巻き終わり端)が1つずつ接続されている。
The
このように、各相のコイル19U,19V,19Wは、それぞれ各ブリッジ回路81,82,83に独立して接続された状態、つまり、所謂独立結線された状態になっているので、各相のコイル19U,19V,19Wに流す電流を各々制御することが可能になる。
また、各相のコイル19U,19V,19Wをそれぞれ各ブリッジ回路81,82,83に独立して接続するため、配電基板30のハーネス結線部32には、相毎のコイル19の端末部19aの本数分、つまり、3相分の6つのハーネス用スルーホール37が必要になっている(図3参照)。
Thus, the
Moreover, in order to connect the
次に、図2、図4に基づいて、配電基板30へのコイル19、およびモータハーネス58の接続方法について説明する。
図2、図4に示すように、まず、モータケース2のケース本体10にステータ3を内嵌固定した後、ステータ3の後端側に配電基板30をセットする。このとき、ステータ3の後端側には、各相のコイル19の端末部19aが突出しているので、この端末部19aをそれぞれ対応するコイル結線部31のコイル用スルーホール36に差し込むようにする。
Next, based on FIG. 2, FIG. 4, the connection method of the
As shown in FIGS. 2 and 4, first, the
コイル用スルーホール36に各相のコイル19の端末部19aを差し込んだ後、コイル用スルーホール36とコイル19の端末部19aとをはんだ付け等によって接続する。
次に、ステータ3の径方向内側にロータ4を挿入し、ケース本体10の両端の開口部をフロントブラケット5、およびリヤブラケット6で閉塞する。
続いて、配電基板30のハーネス結線部32のハーネス用スルーホール37に、モータハーネス58の一端を前側から差し込む。そして、配電基板30の後面からはんだ付け等によってモータハーネス58の一端とハーネス用スルーホール37とを接続する。これにより、配電基板30へのコイル19、およびモータハーネス58の接続が完了する。
After inserting the
Next, the rotor 4 is inserted inside the
Subsequently, one end of the
ここで、ケース本体10にフロントブラケット5、およびリヤブラケット6を取り付けた後であっても、ハーネス結線部32はモータケース2よりも径方向外側に突出しているので、接続作業が可能である。
しかも、ハーネス結線部32がモータケース2よりも径方向外側に突出しているので、接続スペースを大きく確保することができると共に、モータハーネス58の一端を前側からハーネス結線部32のハーネス用スルーホール37に差し込むことができる。すなわち、ハーネス結線部32の後面側には、はんだ付け等に必要なスペースのみ確保すればよい。具体的には、例えば、はんだ付け作業を行うにあたって、配電基板30からのモータハーネス58の一端の突出長さTは(図4参照)、約1mm以上の長さに設定されることが望ましいので、この分のスペースを確保すればよい。
Here, even after the
Moreover, since the
なお、モータハーネス58を配電基板30に接続するにあたって、予めモータハーネス58、およびセンサハーネス59を予めグロメット64に挿通してもよい。さらに、ケース本体10にフロントブラケット5、およびリヤブラケット6を取り付ける前にモータハーネス58とハーネス用スルーホール37との接続を行ってもよい。そして、この接続の前に予めリヤブラケット6を取り付ける場合にあっては、接続の前に光学式エンコーダ53をセットしてもよい。
In connecting the
したがって、上述の実施形態によれば、配電基板30のハーネス結線部32をモータケース2よりも径方向外側に位置させることで、モータケース2内に、モータハーネス58と配電基板30との接続を行うためのスペース、およびモータハーネス58を配索するためのスペースを設ける必要がなくなる。このため、例えば、コイル19を所謂独立結線(図6参照)した場合のように、モータハーネス58と配電基板30との結線個数が多い場合であっても、ブラシレスモータ1を小型化することができる。
しかも、ブラシレスモータ1を小型化しながらもモータハーネス58と配電基板30とを接続するためのスペースを十分確保することが可能になるので、接続作業性が向上する。
Therefore, according to the above-described embodiment, the connection of the
In addition, since the space for connecting the
また、配電基板30のコイル用スルーホール36にコイル19の端末部19aを差込み、ハーネス用スルーホール37にモータハーネス58の一端を差込み、これらを例えば、はんだ付けするだけで各々の結線作業を完了させることができる。このため、結線作業スペースが省スペースながらも結線作業性をより向上させることが可能になる。
Further, the
さらに、ハーネス用スルーホール37が平面視において、周方向に沿って順にジグザグに配置されているので、ハーネス用スルーホール37を全て周方向に並設する場合と比較してハーネス結線部を小型化できる。このため、リヤブラケット6の開口部40、およびハーネス結線部32を取り囲むように形成されたカバー41を小型化することができる。よって、ケース本体10から径方向に突出する部分を小さくすることができるので、ブラシレスモータ1を設置するのに必要なスペースを小さくすることができる。
そして、ハーネス結線部32を小型にしながらも各ハーネス用スルーホール37の絶縁距離を十分確保すること可能になる。このため、より信頼性の高いブラシレスモータ1を提供することができる。
Furthermore, since the harness through-
In addition, it is possible to sufficiently secure the insulation distance of each harness through-
また、配電基板30のハーネス結線部32には、センサハーネス59を配索するための切り欠き部39が形成されている。このため、ブラシレスモータ1に光学式エンコーダ53を設けた場合であってもモータケース2のリヤブラケット6を大型化することなく、配電基板30を軸方向に跨いでセンサハーネス59を配索させることが可能になる。よって、各ハーネス58,59のモータケース2からの引き出しの自由度が増す、つまり、例えば、本実施形態のように、各ハーネス58,59を共にブラシレスモータ1の前側に引き出すことが可能になり、ブラシレスモータ1の美観が向上するだけでなく、ブラシレスモータ1の大型化を抑制することができる。
In addition, a
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の実施形態では、ブラシレスモータ1に、ロータ4の回転軸20の回転角度を検出する装置として光学式エンコーダ53を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ブラシレスモータ1に磁気式エンコーダ、レゾルバ、ホールICとセンサマグネットによるものを設けてもよいし、またセンサレスとしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
In the above-described embodiment, the case where the
さらに、上述の実施形態では、各相のコイル19U,19V,19Wがそれぞれ各ブリッジ回路81,82,83に独立して接続されている、つまり、独立結線されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、コイル19の結線方式として、スター結線やデルタ結線などを採用してもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the
そして、上述の実施形態では、コイル19はU相、V相、W相の3相で構成されており、かつ各相のコイル19U,19V,19Wを2つずつ有している場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、さまざまなコイル構成(例えば、5相構成など)を採用することが可能である。この場合、配電基板30のコイル結線部31、およびハーネス結線部32にあっては、それぞれコイル構成、および結線方式に応じて、適宜各スルーホール36,37の設置数を設定するように形成すればよい。
And in the above-mentioned embodiment, the
1 ブラシレスモータ
2 モータケース
3 ステータ
4 ロータ
5 フロントブラケット
6 リヤブラケット
10
19,19U,19V,19W
19a 端末部
30 配電基板
31 コイル結線部
32 ハーネス結線部
36 コイル用スルーホール
37 ハーネス用スルーホール
39 切り欠き部
58 モータハーネス(ハーネス)
59 センサハーネス(他のハーネス)
71 駆動回路
81 第一ブリッジ回路(ブリッジ回路)
82 第二ブリッジ回路(ブリッジ回路)
83 第三ブリッジ回路(ブリッジ回路)
84,85 アーム
E 外部電源
Su81,Su82,Su83,Su84 スイッチング素子
DESCRIPTION OF
19, 19U, 19V, 19W
59 Sensor harness (other harnesses)
71
82 Second bridge circuit (bridge circuit)
83 Third bridge circuit (bridge circuit)
84, 85 Arm E External power supply Su81, Su82, Su83, Su84 Switching element
Claims (5)
複数の相のコイルが巻装されたステータと、前記ステータに対して回転自在に設けられたロータと、前記コイルに給電するための配電基板とを備えたブラシレスモータにおいて、
前記配電基板は、
前記コイルの端末部を接続するためのコイル結線部と、
外部電源に電気的に接続されるハーネスの一端を接続するためのハーネス結線部とを有し、
前記ハーネス結線部が前記モータケースよりも径方向外側に位置するように形成されていることを特徴とするブラシレスモータ。 In the motor case,
In a brushless motor comprising a stator around which coils of a plurality of phases are wound, a rotor provided rotatably with respect to the stator, and a power distribution board for supplying power to the coils,
The power distribution board is:
A coil connection part for connecting a terminal part of the coil;
A harness connection part for connecting one end of a harness electrically connected to an external power source;
The brushless motor, wherein the harness connection portion is formed to be positioned radially outside of the motor case.
前記駆動回路は、
2つのスイッチング素子を前記外部電源に対して直列に接続したアームを前記外部電源に対して並列に2つ有し、かつ各アームの前記スイッチング素子の間に前記コイルの端末部を1つずつ電気的に接続したブリッジ回路を前記コイルの相毎に備えていることを特徴とする請求項1に記載のブラシレスモータ。 It has a drive circuit that can be energized independently to each phase coil,
The drive circuit is
Two arms connected in series to the external power supply are connected in parallel to the external power supply, and one end of the coil is electrically connected between the switching elements of each arm. The brushless motor according to claim 1, further comprising a bridge circuit connected to each phase of the coil.
前記ハーネス結線部に、前記ハーネスの一端を差込可能なハーネス用スルーホールを設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のブラシレスモータ。 In the coil connection part, while providing a through-hole for a coil into which the terminal part of the coil can be inserted,
The brushless motor according to claim 1, wherein a harness through hole into which one end of the harness can be inserted is provided in the harness connection portion.
周方向に沿って配置されていると共に、
隣接する前記ハーネス用スルーホールは、
互いに径方向にずらして配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載のブラシレスモータ。 The harness through-hole is
Arranged along the circumferential direction,
The adjacent through hole for harness is
The brushless motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the brushless motor is arranged so as to be shifted from each other in the radial direction.
The brushless motor according to any one of claims 1 to 4, wherein a notch portion in which another harness can be routed is formed on the power distribution board.
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