JP2016111884A - モータ、及びこれを備えた機電一体型モータ - Google Patents

Abstract

【課題】ターミナルと樹脂との境目の樹脂剥がれを低減できるモータ、及びこれを備えた機電一体型モータを提供する。【解決手段】ＥＣＵと電気的に接続されるターミナル２０ｕ，２０ｖ，２０ｗを有し、前記ターミナルの一部は、コイル５と電気的に接続される端子２０ｕｔ，２０ｖｔ，２０ｗｔと一体に樹脂でモールドされており、前記ターミナルと前記樹脂との境界部に、当該ターミナルの板厚方向にプロジェクション２２ｂを設けるようにモータ１００を構成する。前記プロジェクションの形状は、前記ターミナルの長手方向に楕円状に延びた形状としても良い。【選択図】図５

Description

本発明は、ＥＣＵ（モータを制御する電子制御機器）と接続されるターミナルを備えたモータ、及びこのモータとＥＣＵとを備えた機電一体型モータに関するものである。

本技術分野の背景技術として、特開２０１３−２１９９３３号公報（特許文献１）がある。この特許公報には、ＥＣＵと接続されるターミナルが開示されている。

特開２０１３−２１９９３３号公報

ターミナルを樹脂で覆い、モールド体（バスバーモールド）を形成する場合がある。しかし、ターミナルと樹脂とが平面で接触していると、ＥＣＵとの接続時に発生する圧入力や、過度な振動や温度変化によるヒートショックにより、ターミナルと樹脂とが剥がれる樹脂剥がれが発生する可能性がある。特許文献１のような従来技術では、このような樹脂剥がれに関して検討されていなかった。

そこで本発明は、ターミナルと樹脂との境目の樹脂剥がれを低減できるモータ、及びこれを備えた機電一体型モータを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、ＥＣＵと電気的に接続されるターミナルを有するモータであって、前記ターミナルの一部は、コイルと電気的に接続される端子と一体に樹脂でモールドされており、前記ターミナルと前記樹脂との境界部に、当該ターミナルの板厚方向にプロジェクションを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、ターミナルと樹脂との境目の樹脂剥がれを低減できるモータ、及びこれを備えた機電一体型モータを提供することができる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

モータの側面図。 図１のモータの断面図。 バスバーモールド斜視図。 バスバーモールドをベアリングケースに固定した斜視図。 インサート端子の斜視図。 インサート端子の成形後の斜視図。 インサートモールドの下型の上面図。

以下、図面を用いて実施例を説明する。

なお、以下の説明では、機電一体型モータの例として、電動パワーステアリング（以下ＥＰＳと略す）モータユニットを用いる。

図１は、モータとＥＣＵが機電一体で構成されるＥＰＳモータユニットのモータ部（モータ１００）のみを示した側面図である。モータ１００はハウジング２の中のモータ構成部品が納められており、モータ１００に設けたプーリ１とベルト（不図示）を介してＥＰＳシステムのギア駆動のための動力伝達機構が構成される。また、ＥＣＵ（不図示）がモータ１００の図１における右側に接続され、モータ１００側に設けた３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のターミナル２０ｕ，２０ｖ，２０ｗとＥＣＵ側とが電気的に接続される構造となっている。また、モータ１００側にはモータ１００の磁極位置を検出するための磁極センサ３が設けられている。ＥＣＵ側には、この磁極センサ３に対応するように磁極センサ３の検出部が設けられている。

図２は、図１に示したモータ１００の断面図を示したものである。モータ１００の中心部にはシャフト６が配置され、その先端部にはプーリ１が配置されている。シャフト６の中心部にはＦロータコア１２とＲロータコア１３が設けられている。それぞれのロータコアにはＦ磁石１２ｍとＲ磁石１３ｍが取り付けられ、その外周部を磁石カバーで覆われている。このロータ部は、ハウジング２に対して、Ｆベアリング７で支持され、Ｒベアリング８はベアリングケース９を介して支持されている。ベアリングケース９はハウジング２に対してベベル型トメワ１０でハウジングに固定されている。

また、ハウジング２の内部にはステータコア４にコイル５が巻装されており、コイルは３相巻線を構成している。このコイル５の出力端はベアリングケース９に固定されたバスバーモールド１４の端子に電気的に接続され、最終的には３相のターミナル２０ｕ，２０ｖ，２０ｗに電気的に繋がっている。磁極センサ３はＥＣＵ側のシャフト端部に設けられており、先にも述べたように、ＥＣＵ側に設けられた検出部（検出素子）によりロータの磁極位置を検出できるようになっている。

図３に先に述べたバスバーモールド１４の斜視図を示す。端子を形成する金属部材は全部で４個あり、これら金属部材がバスバーモールド１４にインサートされている。モータ巻線はＹ結線接続されているため、１個の金属部材により、中性点の接続端子（中性点結線端子）２１ｗ，２１ｖ，２１ｕが樹脂の外部に露出するように構成されている。また、それぞれが電気的に絶縁された３個の金属部材により構成されるターミナルと端子のセット（２０ｕ−２０ｕｔ，２０ｖ−２０ｖｔ，２０ｗ−２０ｗｔ）が、樹脂の外部に露出している。このターミナルと端子のセットの詳細構造は図５を用いて後述する。

更に、バスバーモールド１４には、バスバーモールド１４をネジ固定する部分の周りに、ネジ脱落抑制壁１５ａ，１５ｂを設けている。このネジ脱落抑制壁１５ａ，１５ｂは、ネジが緩んで外れた場合にもネジが外部に出ないように、ネジ脱落抑制壁とＥＣＵ側（例えばＥＣＵの壁面）とにより形成される空間の内部にネジが保持されるようにしたものである。ネジ脱落抑制壁の高さは、ＥＣＵ側との距離に応じて、ネジが外部に出ないような寸法関係となるように決められる。

図４にバスバーモールド１４がベアリングケース９に取り付けられた構造を示す。バスバーモールド１４はベアリングケース９に対して、ネジ２３ａ、２３ｂ、２３ｃで固定されている。ネジ２３ｂと２３ｃの周りには、ネジ脱落防止壁１５ａと１５ｂが配置されている。ネジ２３ａの部分はＥＣＵ側との隙間がネジの有効長よりも狭くなっているため、この部分にはネジ脱落抑制壁は設けていない。

図５にバスバーモールド１４にインサートされるＷ相の金属部材（ターミナルと端子のセット）の形状を示す。この金属部材の形状に関して、直角に立っているターミナル２０ｗの部分（ＥＣＵと電気的に接続される部分）は、３相すべて同じ形状である。この端子に関して構成を説明する。

ターミナル２０ｗの先端部分には、先端プロジェクション２２ａが設けられている。この先端プロジェクション２２ａは、ＥＣＵとの接続時に電気的に有効な効果を持つものである。その先端プロジェクション２２ａにターミナル２０ｗの長手方向において対応するターミナル２０ｗの根元部分の位置に、後端プロジェクションを更に設けている。

後端プロジェクション２２ｂについて説明する。先端プロジェクション２２ａをインサートする場合、モールド金型が先端プロジェクション２２ａを避けるように製作する必要があるが、金型を削ってしまうと、ターミナルの押さえ部分に隙間が空いてしまいモールド出来なくなってしまうため、通常は金型を２分割して端子を挟むように製作する必要がある。しかし、金型のコスト上昇を招いてしまう欠点がある。そこで、先端プロジェクション２２ａと同じものを後端プロジェクションとして設けた場合、要求される大きさが小さいため精度良く作る必要が発生し、コストアップとなってしまう。また、金型にターミナルをセットする場合、先端プロジェクション２２ａが金型に接触し、プロジェクションの形状が変形する可能性が有る。そこで、本発明ではターミナル２０ｗの先端に設けた先端プロジェクション２２ａの大きさに対して、後端プロジェクション２２ｂを大きくし、金型に挿入するときに先端プロジェクション２２ａが金型と接触しない構造としたものである。また、後端プロジェクション２２ｂの形状を金型との隙間を管理しやすいように、軸方向に楕円状とし金型との接触面の形状を面とＲで繋いだ断面形状としたものである。また、高さ方向も先端プロジェクション２２ａの高さよりも高くしている。

Ｗ相端子２０ｗｔに関しては、コイルを挟んで加締めコイル先端部と端子の上面部に設けた凸部２０ｗｔａ及び２０ｗｔｂの３箇所を溶接で電気的接続としている。本実施例ではコイル部分は図示していないが、２本のコイルの幅とほぼ同等な凸部の幅としており、コイル２本を端子に設けた２つの凸部で加締めることで、コイルと凸部の位置を重なるように合わせて溶接することで、品質の良い溶接が可能になる。端子先端上面部に２個の凸部を設け、先端部分の両方をコイルと一緒に溶かすことで、端子の開きを防止する効果もある。

図６に、先に説明した、後端プロジェクション２２ｂを設けた場合の樹脂成型後の形状を示す。Ｗ相ターミナル２０ｗの付け根に設けた後端プロジェクション２２ｂは、図６における手前側が図面左側に凸形状、向こう側が図面右側に凸形状となっている。よって、手前側は金属部分が飛び出しており、その境目部分で樹脂層との境界面ができている。逆に向こう側の形状は端子部分に凹部が形成されるため、端子内部に樹脂が入りきっている。このように、ターミナルに対して樹脂との境界面が複雑に入り込むことで、一般的な平面での接触に比べ樹脂と金属との剥がれに対して強度アップが可能になる。また、端子をＥＣＵに組み込むときの荷重に対してのぐらつきにも強くすることができる効果がある。

図７に実際のインサートモールドの下型２５の一部分を示す。下型には先に説明したターミナルをセットするために穴２６が設けられている。また、ターミナル２０の先端部に設けた先端プロジェクション２２ａと接触しないようにプロジェクション逃げ部２７が設けられている。ターミナルの金型への実装は、ターミナル先端部分からターミナル挿入部２６へ挿入し、最終的には、後端プロジェクション２２ｂと金型に設けたプロジェクション逃げ部２７が合致した状態で、上側の金型で挟み込み樹脂を充填するものである。よって、この部分の隙間を精度良く保たなければバリの発生に繋がるため、モールドする前にターミナルの寸法精度が出ているが十分確認する必要がある。

以上説明した如く、本発明によれば、樹脂とターミナルの境界部分に凹凸面を設けたことで、樹脂とターミナルの接触面積が増大するとともに、樹脂がターミナルの凹部の中に入り込むことから、強固な結合状況を実現でき、振動や熱疲労に対してもターミナルと樹脂の境目に発生する剥がれ等を抑制できる効果がある。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１ プーリ
２ ハウジング
３ 磁極センサ
４ ステータコア
５ コイル
６ シャフト
７ Ｆベアリング
８ Ｒベアリング
９ ベアリングケース
１０ ベベル型トメワ
１１ Ｏリング溝
１２ Ｆロータコア
１３ Ｒロータコア
１２ｍ Ｆ磁石
１３ｍ Ｒ磁石
１４ バスバーモールド
１５ａ，ｂ ネジ脱落抑制壁
２０ｕ、２０ｖ、２０ｗ ターミナル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）
２０ｕｔ、２０ｖｔ、２０ｗｔ ３相端子
２１ｕ、２１ｖ、２１ｗ 中性点端子
２２ａ 先端プロジェクション
２２ｂ 後端プロジェクション
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ ネジ
２４ リブ
２５ インサートモールド下金型
２６ ターミナル挿入部
２７ プロジェクション逃げ部
１００ ＥＰＳモータ

Claims (6)

1. ＥＣＵと電気的に接続されるターミナルを有するモータであって、
   前記ターミナルの一部は、コイルと電気的に接続される端子と一体に樹脂でモールドされており、
   前記ターミナルと前記樹脂との境界部に、当該ターミナルの板厚方向にプロジェクションを設けたモータ。
2. 請求項１に記載のモータであって、
   前記プロジェクションの形状は、前記ターミナルの長手方向に楕円状に延びた形状であるモータ。
3. 請求項２に記載のモータであって、
   前記プロジェクションの板厚方向端面が平面であり、当該板厚方向端面と前記ターミナルの板面とがＲ形状で接続されたモータ。
4. 請求項１乃至３に記載のモータであって、
   前記ターミナルが複数の前記プロジェクションを備え、
   前記プロジェクションは、前記ターミナルの一方の面から見たとき、凸となるものと、凹となるものとがあり、
   前記プロジェクションの凹となる部位に、前記樹脂が入り込んでいるモータ。
5. 請求項１乃至４に記載のモータであって、
   前記ターミナルの先端部分に先端プロジェクションを有し、
   前記先端プロジェクションが、前記プロジェクションと前記ターミナルの長手方向において対応する位置に設けられたモータ。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のモータと、
   前記ターミナルに接続されたＥＣＵと、を備えた機電一体型モータ。