JP2020054162A - モータ - Google Patents

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JP2020054162A
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久嗣 藤原
Hisatsugu Fujiwara
久嗣 藤原
中村 圭吾
Keigo Nakamura
圭吾 中村
隆之 牧野
Takayuki Makino
隆之 牧野
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Abstract

【課題】インバータと接続する際に任意の位置で接続することができるモータを提供する。【解決手段】モータは、シャフトと、シャフトに固定されるロータと、ロータの径方向外側に配置され、コイルを有するステータと、ステータを収容するハウジングと、ハウジングに固定されるコネクタ50と、を有する。コネクタは、ステータへ電力を供給する端子51と、ステータの温度を測定するサーミスタの信号線と、ロータの回転数を測定するレゾルバの信号線と、が一体的にモールドされる。【選択図】図4

Description

本発明は、モータに関するものである。
特許文献1には、固定子のコイルエンドと一体的に樹脂モールドされた径方向外側に端子が突出する端子部、を有する回転電機が開示されている。
特許文献2には、回転電機の固定子に樹脂モールドで一体化される端子台と、前記端子台に三相の固定子巻線の位置決め部と、サーミスタの位置決め部を設け、かつサーミスタを端子台にインサート成形したことを特徴とする回転電機が開示されている。
特表2010−75010号公報 国際公開番号2013/038528号公報
特許文献1および特許文献2には、端子台を樹脂モールドにより固定子のコイルエンドと一体化した回転電機が開示されている。しかし、特許文献1および特許文献2に記載の回転電機では、端子の長さが決まってしまい、インバータと接続する際に任意の位置で接続することができなかった。
本発明の1つの態様のモータは、中心軸に沿って延びるシャフトと、前記シャフトに固定されるロータと、前記ロータの径方向外側に配置され、コイルを有するステータと、前記ステータを収容するハウジングと、前記ハウジングに固定されるコネクタと、を有するモータにおいて、前記コネクタは、前記ステータへ電力を供給する端子と、前記ステータの温度を測定するサーミスタの信号線と、前記ロータの回転数を測定するレゾルバの信号線と、が一体的にモールドされる。
本発明の1つの態様によれば、任意の位置で制御装置と接続することができる。また、サーミスタ、レゾルバ、固定子巻線(コイル線)を一度で制御装置と接続することができるので、組み付け作業性を向上させることができる。
図1は、実施形態に係るモータの断面図である。 図2は、実施形態に係るモータ外観を示す斜視図である。 図3は、実施形態に係るモータの一部を拡大した分解斜視図である。 図4は、実施形態に係るモータの一部を拡大した分解斜視図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
以下の説明において、モータの中心軸をCとする。中心軸Cが延びる方向を軸方向とする。また、軸方向に沿った一方を上側、他方を下側とする。ただし、本明細書における上下方向は、位置関係を特定するために用い、実際の方向や位置関係を限定しない。重力方向は必ずしも下方向ではない。また、本明細書では、モータの回転軸に直交する方向は「径方向」と呼ぶ。モータの回転軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」と呼ぶ。「嵌合する」とは、凹部に凸部が嵌り合うことにより互いの移動を制限する状態であれば足り、ゆるく嵌り合う状態も含む。
以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示す場合がある。よって、各構成要素の寸法及び比率は実際のものと必ずしも同じではない。
〔実施形態〕
以下、本発明の実施形態について、図1を用いて説明する。図1は本発明のモータ1の断面図である。図1に示すようにモータ1は、シャフト31と、ロータ30と、ステータ40と、ハウジング20、コネクタ50と、を備える。ハウジング20は、軸方向上側に設けられるカバー部材21と、軸方向下側に設けられる下側ハウジング22と、を有する。ハウジング20は、ロータ30およびステータ40を収容する。
シャフト31は、中心軸Cに沿って延び、上側ベアリング71及び下側ベアリング72により中心軸C周りを回転可能に支持される。ロータ30は、シャフト31に固定され、シャフト31とともに中心軸C周りに回転する。上側ベアリング71と下側ベアリング72はハウジング20により保持される。
ステータ40は、ロータ30の径方向外側にロータ30に対向して配置される。ステータ40は、ステータコア41と、コイル42と、コイルエンド43と、図示しないインシュレータと、を有する。コイル42は、図示しない絶縁紙を介して、巻き回された状態でステータ40の複数のスロットに各々挿入される。
ステータ40に巻かれたコイル42からステータ40の軸方向上側に引き出された引出線(図示略)は、結線された状態で樹脂により一体化されることで、コイルエンド43を形成する。また、コイルエンド43にはコイル42の温度を測定するサーミスタ45が設けられる。
コイルエンド43には、ステータ40の引出線と接続されるモータ端子部44が軸方向上側に突出するように形成される。モータ端子部44は例えば、引出線42の端部に丸端子をカシメられて設けられた構造である。モータ端子部44は、本モータのように3相交流モータであれば、U相、V相、W相の3相各々に形成される。
ハウジング20の下側ハウジング22は、中心軸Cを中心とする有底の円筒形状を有する。下側ハウジング22は、軸方向に延びる筒部22aと、筒部22aの下端に位置する底部22bと、上側に開口する開口部22cとを有する。底部22bの中心部には、下側ベアリング72を保持する下側ベアリングホルダ22dが設けられる。
なお、ハウジング20の形状は、円筒状に限られない。例えば、ハウジング20の断面は、多角形などであってもよい。また、ハウジング20は、有底ではなく、筒状であってもよい。
下側ハウジング22の軸方向上側に開口部22cを覆うようにカバー部材21が設けられている。カバー部材21は、下側ハウジング22の軸方向上面を覆う円筒形状を有する。カバー部材21は、軸方向に延びる筒部21aと、筒部21aの上端に位置する上面部21bと、を有する。上面部21bの中心部には、上側ベアリング71を保持する上側ベアリングホルダ21cが設けられる。
上側ベアリング71と下側ベアリング72とは、中心軸Cを中心とする同軸上に設けられている。上側ベアリング71と下側ベアリング72とは、ロータ30が一体的に固定されたシャフト31を回転可能に保持している。
シャフト31の回転速度はレゾルバ32により検出可能である。レゾルバ32はレゾルバステータ32aと、レゾルバステータ32bと、レゾルバコネクタ32cと、を有する。レゾルバステータ32aは、カバー部材21に固定される。レゾルバロータ32bは、シャフト31に固定され、シャフト31とともに回転する。レゾルバコネクタ32cはレゾルバステータ32aより、軸方向上側に延びるように設けられる。レゾルバコネクタ32cに、雄コネクタが軸方向上側から接続される。なお、本実施形態において、雄コネクタは後述するコネクタ50のレゾルバ接続部57に該当する。
次に、図1、図2、図3、および図4を使用してコネクタ50を説明する。図2は本発明のモータ斜視図、図3および図4は本発明のモータの一部を拡大した分解図である。
コネクタ50は、樹脂をモールドすることで形成される。コネクタ50は、ハウジング20とは別部材であり、カバー部材21の上面部21bに、ボルト55にて固定される。コネクタ50は、複数のパワー端子51と、信号線接続部52と、窓部53、複数のボルト54、複数のボルト55、サーミスタ接続部56、レゾルバ接続部57とを有している。
複数のパワー端子51はコネクタ50にモールドされる。コネクタ50の内側には、軸方向下側からモータ端子部44が挿入される。パワー端子51の軸方向下側と、モータ端子部44の軸方向上側には各々ボルト54が貫通する貫通孔が形成される。したがって、コネクタ50にステータ40から軸方向上側に突出するモータ端子部44を挿入し、モータ端子部44の貫通孔パワー端子51の貫通孔の位置を一致させ、コネクタ50の窓部53の径方向外側よりボルト54で各々の端子を接続することで、ステータ40とコネクタ50のパワー端子51は電気的に接続される。
コネクタ50のレゾルバ接続部57はコネクタ50の軸方向下側に設けられており、レゾルバコネクタ32cと対向する。また、コネクタ50には、レゾルバコネクタ32cと電気的に接続される信号線52aがモールドされる。信号線52aはレゾルバコネクタ32cと信号線接続部52を電気的に接続する。すなわち、コネクタ50をカバー部材21の上面部21bに固定することで、レゾルバ32のレゾルバコネクタ32cと、コネクタ5のレゾルバ接続部57とは、電気的に接続される。レゾルバ接続部57にレゾルバコネクタ32cが接続されることにより、レゾルバの信号は信号線接続部52に伝達される。
また、サーミスタ接続部56にサーミスタ45が電気的に接続されることにより、サーミスタ45の信号は、コネクタ50にモールドされた信号線52aを通じて、信号線接続部52に伝達される。
したがって、図示しない制御装置と、コネクタ50の信号線接続部52と、を接続することで、制御装置と、サーミスタ45およびレゾルバ32を接続することができる。制御装置と、サーミスタ45およびレゾルバ32とを1回の嵌合作業で接続することができるため、配索作業性を向上させることができる。また、信号線接続部52の周方向横にはパワー端子51が設けられている。したがって、パワー端子51と信号線接続部52を1回の嵌合作業で同時に接続することができる。そのため、配策作業性を向上させることができる。以上の構成により、一度の嵌合作業で、制御装置と、サーミスタ45、レゾルバ32、ステータ32のコイル線42とを同時に接続することができる。
また、コネクタ50の形状を機種により適宜変更することで軸方向において任意な位置で制御装置と接続することができる。
また、サーミスタについても、端子台と一体的にモールドされているため、固定子(ステータ)の任意の位置に設ける事ができなかった。また、サーミスタ等の補機と図示しない制御装置、固定子(ステータ)巻線と制御装置とは別々に接続しなければならなかった。
また、パワー端子51と信号線52aとは、コネクタ50と一体的にモールドされているため、ステータ40からモータ端子44を延在させ、図示しない制御装置と接続する場合に比べて、端子の強度を確保することができる。
以上に、本発明の実施形態を説明したが、各実施形態およびその変形例における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
1 ・・・ モータ
20 ・・・ ハウジング
21 ・・・ カバー部材
21a ・・・ 筒部
21b ・・・ 上面部
21c ・・・ 上側ベアリングホルダ
22 ・・・ 下側ハウジング
22a ・・・ 筒部
22b ・・・ 底部
22c ・・・ 開口部
22 ・・・ 下側ベアリングホルダ
30 ・・・ ロータ
31 ・・・ シャフト
32 ・・・ レゾルバ
40 ・・・ ステータ
41 ・・・ ステータコア
42 ・・・ コイル線
43 ・・・ コイルエンド
44 ・・・ モータ端子部
45 ・・・ サーミスタ
50 ・・・ コネクタ
51 ・・・ パワー端子
52 ・・・ 信号線接続部
52a ・・・ 信号線
53 ・・・ 窓部
54 ・・・ ボルト
55 ・・・ ボルト
56 ・・・ サーミスタ接続部
57 ・・・ レゾルバ接続部

Claims (3)

  1. 中心軸に沿って延びるシャフトと、
    前記シャフトに固定されるロータと、
    前記ロータの径方向外側に配置され、コイルを有するステータと、
    前記ステータを収容するハウジングと、
    前記ハウジングに固定されるコネクタと、を有するモータにおいて、
    前記コネクタは、前記ステータへ電力を供給する端子と、前記ステータの温度を測定するサーミスタの信号線と、前記ロータの回転数を測定するレゾルバの信号線と、が一体的にモールドされた、モータ。
  2. 前記コネクタはハウジングの軸方向端部に設けられる、請求項1記載のモータ。
  3. 前記コネクタの前記端子は、ステータから突出されるU相、V相、W相の端子と接続されることを特徴とするモータ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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