JP6098920B2 - ステータユニットおよびモータ - Google Patents

Description

本発明は、バスバーを含むステータユニットおよびモータに関する。

従来より、バスバーを含むモータが知られている。バスバーは、金属部材であり、多くの場合、中心軸方向に関してステータの一方側に配置される。バスバーは、ステータのコイルから引き出された導線と、外部装置とを電気的に接続する。例えば、車載用のモータでは、バスバーは、ステータとＥＣＵ（電子制御ユニット）等の制御装置とを接続する。車載用のモータでは、振動による短絡の防止等の高い信頼性が求められる。バスバーを設け、さらにバスバーを樹脂部材で保持することにより、モータの信頼性が向上する。

特開平１１−１８３４５号公報に開示される結線板は、複数の円弧状の溝を有する。複数の溝は、同心円状に配置される。溝内には、相別用および共通用の導電部材が嵌め込まれる。特開２０００−３３３４００号公報に開示される射出成形端子台では、複数のリードフレームがスペーサにより同心円状に積層配置される。リードフレームおよびスペーサは、樹脂材内に一体に埋め込まれる。特開２００３−３２４８８３号公報の図３５および図３６に示されるコイル接続体では、多数の相別用導電部材と共通用導電部材とが同心円状に２列に配置される。図３７ないし図３９に示されるコイル接続体では、多数の相別用導電部材と共通用導電部材とが軸方向にずれて２列に配置される。
特開平１１−１８３４５号公報 特開２０００−３３３４００号公報 特開２００３−３２４８８３号公報

ところで、特開平１１−１８３４５号公報の結線板および特開２０００−３３３４００号公報の射出成形端子台では、導電部材が径方向に４重に配列されるため、導電材料の使用量が多く、部材コストや重量が増加してしまう。モータの小型化も困難となる。特開２００３−３２４８８３号公報のコイル接続体では、導電材料が２列に配列されるが、部材数が多く、生産性が低下する。

本発明は、バスバーユニットにおいて、導電材料の使用量を削減し、かつ、部材数を少なくすることを目的とする。

本発明の一の側面に係る例示的なステータユニットは、中心軸が上下方向を向くステータと、 前記ステータの上側に配置されたバスバーユニットと、を備え、前記ステータが、前記中心軸を中心とするコアバックと、前記コアバックから前記中心軸に向かって延びる複数のティースと、前記複数のティースに設けられた複数のコイルと、を備え、前記複数のコイルが、３つのコイル群であり、各コイル群が、渡り線を含む１つの導線により形成された２以上のコイルであり、前記バスバーユニットが、前記３つのコイル群の導線の一方の端部が接続され、外部接続端子を含む３つの第１バスバーと、前記３つのコイル群の前記導線の他方の端部が接続される中性点用の第２バスバーと、前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーを保持する樹脂ホルダと、を備え、前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子が、前記中心軸を中心とする周方向において１つの領域に集められて配置され、前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーが、前記中心軸を中心とする径方向または軸方向のいずれか一方のみにおいて重なり、重なるバスバーの最大数が２であり、前記３つの第１バスバーのうち一の前記第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所が、他の前記第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所および前記第２バスバーと前記導線の他方の端部との接続箇所のいずれからも、周方向において隣接する二つの前記ティースの径方向に延びる中心線間の角度である角度ピッチの二倍以上離れており、周方向において、前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子の位置は、前記３つの第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所の位置と、それぞれ異なり、前記渡り線が、前記ステータの下部に位置し、前記コアバックの外周面が、軸方向に延びる溝、を有し、前記溝が、前記ステータの周方向の位置決めに利用され、前記溝の周方向における位置が、周方向における前記渡り線が存在しない範囲内に位置する。
本発明の一の側面に係る例示的なステータユニットは、中心軸が上下方向を向くステータと、 前記ステータの上側に配置されたバスバーユニットと、を備え、前記ステータが、前記中心軸を中心とするコアバックと、前記コアバックから前記中心軸に向かって延びる複数のティースと、前記複数のティースに設けられた複数のコイルと、を備え、前記複数のコイルが、３つのコイル群であり、各コイル群が、渡り線を含む１つの導線により形成された２以上のコイルであり、前記バスバーユニットが、前記３つのコイル群の導線の一方の端部が接続され、外部接続端子を含む３つの第１バスバーと、前記３つのコイル群の前記導線の他方の端部が接続される中性点用の第２バスバーと、前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーを保持する樹脂ホルダと、を備え、前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子が、前記中心軸を中心とする周方向において１つの領域に集められて配置され、前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーが、前記中心軸を中心とする径方向または軸方向のいずれか一方のみにおいて重なり、重なるバスバーの最大数が２であり、前記第２バスバーと前記導線の他方の端部との接続箇所が、前記３つの第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所のそれぞれから、周方向において隣接する二つの前記ティースの径方向に延びる中心線間の角度である角度ピッチの二倍以上離れており、周方向において、前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子の位置は、前記３つの第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所の位置と、それぞれ異なり、前記渡り線が、前記ステータの下部に位置し、前記コアバックの外周面が、軸方向に延びる溝、を有し、前記溝が、前記ステータの周方向の位置決めに利用され、前記溝の周方向における位置が、周方向における前記渡り線が存在しない範囲内に位置する。
本発明の一の側面に係る例示的なステータユニットは、中心軸が上下方向を向くステータと、 前記ステータの上側に配置されたバスバーユニットと、を備え、前記ステータが、前記中心軸を中心とするコアバックと、前記コアバックから前記中心軸に向かって延びる複数のティースと、前記複数のティースに設けられた複数のコイルと、を備え、前記複数のコイルが、３つのコイル群であり、各コイル群が、渡り線を含む１つの導線により形成された２以上のコイルであり、前記バスバーユニットが、前記３つのコイル群の導線の一方の端部が接続され、外部接続端子を含む３つの第１バスバーと、前記３つのコイル群の前記導線の他方の端部が接続される中性点用の第２バスバーと、前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーを保持する樹脂ホルダと、を備え、前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子が、前記中心軸を中心とする周方向において１つの領域に集められて配置され、前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーが、前記中心軸を中心とする径方向または軸方向のいずれか一方のみにおいて重なり、重なるバスバーの最大数が２であり、前記３つの第１バスバーのうち一の前記第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所が、他の前記第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所および前記第２バスバーと前記導線の他方の端部との接続箇所のいずれからも、周方向において隣接する二つの前記ティースの径方向に延びる中心線間の角度である角度ピッチの二倍以上離れており、周方向において、前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子の位置は、前記３つの第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所の位置と、それぞれ異なり、前記バスバーユニットの上側に配置されるキャップ、をさらに備える。
本発明の一の側面に係る例示的なステータユニットは、中心軸が上下方向を向くステータと、 前記ステータの上側に配置されたバスバーユニットと、を備え、前記ステータが、前記中心軸を中心とするコアバックと、前記コアバックから前記中心軸に向かって延びる複数のティースと、前記複数のティースに設けられた複数のコイルと、を備え、前記複数のコイルが、３つのコイル群であり、各コイル群が、渡り線を含む１つの導線により形成された２以上のコイルであり、前記バスバーユニットが、前記３つのコイル群の導線の一方の端部が接続され、外部接続端子を含む３つの第１バスバーと、前記３つのコイル群の前記導線の他方の端部が接続される中性点用の第２バスバーと、前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーを保持する樹脂ホルダと、を備え、前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子が、前記中心軸を中心とする周方向において１つの領域に集められて配置され、前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーが、前記中心軸を中心とする径方向または軸方向のいずれか一方のみにおいて重なり、重なるバスバーの最大数が２であり、前記第２バスバーと前記導線の他方の端部との接続箇所が、前記３つの第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所のそれぞれから、周方向において隣接する二つの前記ティースの径方向に延びる中心線間の角度である角度ピッチの二倍以上離れており、周方向において、前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子の位置は、前記３つの第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所の位置と、それぞれ異なり、前記バスバーユニットの上側に配置されるキャップ、をさらに備える。

本発明によれば、バスバーユニットにおいて、導電材料の使用量を削減し、かつ、部材数を少なくすることができる。

図１は、モータの断面図である。 図２は、ステータユニットの斜視図である。 図３は、ステータおよびバスバーユニットの斜視図である。 図４は、ステータの斜視図である。 図５は、バスバーユニットの斜視図である。 図６．Ａは、第１バスバーの斜視図である。 図６．Ｂは、第１バスバーの斜視図である。 図６．Ｃは、第１バスバーの斜視図である。 図６．Ｄは、第２バスバーの斜視図である。 図７は、キャップの斜視図である。 図８は、ステータユニットの断面図である。 図９は、ステータユニットの断面図である。 図１０．Ａは、内部接続端子を示す図である。 図１０．Ｂは、内部接続端子を示す図である。 図１１は、バスバーとコイルとの接続関係を示す図である。 図１２は、バスバーとコイルとの接続関係を示す図である。 図１３は、バスバーとコイルとの接続関係を示す図である。 図１４は、バスバーとコイルとの接続関係を示す図である。 図１５は、バスバーとコイルとの接続関係を示す図である。 図１６は、バスバーとコイルとの接続関係を示す図である。 図１７は、バスバーとコイルとの接続関係を示す図である。 図１８は、バスバーユニットの他の例を示す図である。

本明細書では、中心軸に平行な方向において、図１中の上側を単に「上側」、下側を単に「下側」と呼ぶ。「上側」および「下側」という表現は、必ずしも重力方向と一致する必要はない。また、中心軸を中心とする径方向を単に「径方向」、中心軸を中心とする周方向を単に「周方向」、中心軸に平行な方向を単に「軸方向」と呼ぶ。

図１は、本発明の例示的な一の実施形態に係るモータ１の縦断面図である。断面の細部については平行斜線を省略している。モータ１は車載用であり、例えば、オイルポンプに用いられる。モータ１はインナーロータ型の３相のブラシレスモータである。モータ１は、静止部２と、回転部３と、軸受部４と、を含む。軸受部４は、上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心に回転部３を静止部２に対して回転可能に支持する。

静止部２は、有蓋略円筒状のハウジング２１と、ステータ２２と、バスバーユニット２３と、キャップ２４と、ブラケット２５と、を含む。ブラケット２５は、ハウジング２１の下部を閉塞する。ステータ２２は、略円筒状である。バスバーユニット２３は、ステータ２２の上側に配置される。バスバーユニット２３は、略環状の端子台である。キャップ２４は、実質的にバスバーユニット２３の上側に配置され、バスバーユニット２３を覆う。

ステータ２２は、ステータコア２２１と、インシュレータ２２２と、コイル２２３と、を含む。ステータコア２２１は、薄板状の珪素鋼板が積層されて形成される。ハウジング２１はステータ２２を内側に保持する。インシュレータ２２２は、ステータコア２２１の表面を被覆する絶縁体である。なお、モータ１の中心軸Ｊ１は、ステータ２２の中心軸でもある。

回転部３は、シャフト３１と、ヨーク３２と、ロータマグネット３３と、を含む。回転部３はステータ２２の内側に配置される。シャフト３１は中心軸Ｊ１に沿って配置される。ヨーク３２は、シャフト３１の外周面に固定される。ヨーク３２は軸方向に貫通する複数の孔を含む。これらの孔に、ロータマグネット３３が挿入される。ヨーク３２は、薄板状の磁性鋼板が積層されて形成される。ステータ２２とロータマグネット３３を含むヨーク３２との間に、中心軸Ｊ１を中心とするトルクが発生する。

軸受部４は、上ボールベアリング４１と、下ボールベアリング４２と、を含む。上ボールベアリング４１は、ハウジング２１の上部中央に取り付けられる。下ボールベアリング４２は、ブラケット２５の中央に取り付けられる。シャフト３１は、ブラケット２５の開口を介してブラケット２５から下方に突出する。シャフト３１は、上ボールベアリング４１および下ボールベアリング４２により、中心軸Ｊ１を中心として回転可能に支持される。

図２は、ステータ２２、バスバーユニット２３およびキャップ２４の組立体であるステータユニット２０を示す斜視図である。図３は、ステータ２２およびバスバーユニット２３の組立体を示し、図４はステータ２２のみを示す。図４に示すように、ステータコア２２１は、ティース２２４と、コアバック２２５と、を含む。ティース２２４の数は１２である。複数のティース２２４は、コアバック２２５から中心軸Ｊ１に向かって延びる。コアバック２２５は、中心軸Ｊ１を中心とする環状であり、ティース２２４の径方向外側の端部を周方向に連結する。各ティース２２４上にはインシュレータ２２２を介して集中巻により導線が巻回されてコイル２２３が設けられる。

ステータ２２にバスバーユニット２３が取り付けられる前の状態では、導線の端部２２６はティース２２４の間からほぼ真っ直ぐ上方へと延びる。図３に示すように、バスバーユニット２３がステータ２２に取り付けられると、端部２２６は、バスバーユニット２３の端子に挿入される。端子がかしめられ、さらに導線と、ヒュージング溶接等の溶接により結合されることにより、バスバーユニット２３とステータ２２とが電気的に接続される。ヒュージング溶接に代えて、抵抗溶接、ＴＩＧ溶接、半田付け等が利用されてもよい。

図５は、バスバーユニット２３の斜視図である。バスバーユニット２３は、樹脂ホルダ２３１と、４つのバスバーと、を含む。樹脂ホルダ２３１は４つのバスバーを保持する。樹脂ホルダ２３１は、環状であり、インサート成型によりバスバーの周囲に配置される。図６．Ａないし図６．Ｃは、相別バスバーの斜視図である。図６．Ｄは、中性点用の共通バスバーの斜視図である。以下、相別バスバーを「第１バスバー」と呼び、共通バスバーを「第２バスバー」と呼ぶ。これらのバスバーにより、複数のコイル２２３はスター結線される。

３つの第１バスバー５ａ，５ｂ，５ｃは、それぞれＵ相用、Ｖ相用、Ｗ相用である。各第１バスバー５ａ，５ｂ，５ｃは、１つの外部接続端子５１と、１つの内部接続端子５２と、を含む。第２バスバー５ｄは、３つの内部接続端子５３を含む。図５に示すように、外部接続端子５１は上方に延びる。内部接続端子５２，５３は、樹脂ホルダ２３１から径方向外方へと突出する。内部接続端子５２，５３は、平面視した場合に、略三角形状である。

内部接続端子５２，５３の三角形の一辺は、樹脂ホルダ２３１から突出する支持部に繋がる。内部接続端子の支持部に繋がる一辺と、他の一辺との間には隙間が存在する。隙間は周方向に隣接する他の内部接続端子に向かって開口する。すなわち、２つの内部接続端子が近接して並ぶ場合、各内部接続端子が有する隙間は、周方向に対向する。溶接は、内部接続端子５２、５３の三角形の一辺の内、この隙間が形成されている頂点ではなく、この隙間を構成していない一辺側で、行われる。そのため、内部接続端子をこのように配置することにより、溶接位置を周方向に離すことができ、溶接の作業性を向上することができる。

各バスバーの接続端子以外の部位は、中心軸Ｊ１に垂直な帯状かつ中心軸Ｊ１を中心とする円弧状である。以下、バスバーの円弧状の部位を、「バスバー本体５０」という。外部接続端子５１は、バスバー本体５０から径方向外方へと延びる部位を上方へと折り曲げることにより、上方へと突出する。これにより、バスバーユニット２３が径方向に大きくなることが防止される。内部接続端子５２，５３は、バスバー本体５０からＬ字状に突出する部位を上方に折り曲げ、さらに、側方に帯状に延びる部位を略三角形状に折り曲げることにより形成される。

図５に示すように、３つの第１バスバー５ａ，５ｂ，５ｃの外部接続端子５１は、周方向において１つの領域に集められて配置される。３つの第１バスバー５ａ，５ｂ，５ｃおよび第２バスバー５ｄのバスバー本体５０は、樹脂ホルダ２３１内において、軸方向のみにおいて重なる。もちろん、バスバーは軸方向において離間する。第１バスバー５ｂ，５ｃのバスバー本体５０は、第１バスバー５ａのバスバー本体５０とは周方向において反対側に延びる。

バスバーユニット２３は、内部接続端子５２，５３が存在しない周方向の範囲において、拡大部２３２を含む。拡大部２３２は、扇状部２６１と、垂下部２６２と、を含む。扇状部２６１は、樹脂ホルダ２３１のバスバーを覆う部位から径方向外方へと略扇状に広がる。垂下部２６２は、部分略円筒状であり、扇状部２６１の外縁部から下方へと延びる。

既述のように、コイル２２３からの導線はほぼ真っ直ぐ上方に向かって引き出されるため、内部接続端子５２，５３は、周方向において、隣り合うティース２２４の間に位置する。好ましくは、内部接続端子５２，５３は、スロットの中心から周方向両側にティース２２４の角度ピッチの（±１／２）の範囲内に位置する。１つの内部接続端子には１つの導線の端部が接続される。これにより、引出線の引き回しが不要となる。なお、上述のティース２２４の角度ピッチとは、隣接する２つのティース２２４の径方向に延びる中心線間の角度のことをいう。

図７は、キャップ２４の斜視図である。キャップ２４は、天蓋部２４１と、外側部２４２と、内側部２４３と、を含む。天蓋部２４１は、板状かつ円環状である。外側部２４２は、略円筒状であり、天蓋部２４１の外縁部から下方へと延びる。内側部２４３は、略円筒状であり、天蓋部２４１の内縁部から下方へと延びる。天蓋部２４１は、３つの外部接続端子５１を挿入するための貫通孔２４４を含む。

図８は、貫通孔２４４近傍における、ステータユニット２０の縦断面図である。図７および図８に示すように、キャップ２４の外側部２４２は、ステータ２２に上方から接する複数の脚部２４５を含む。脚部２４５が存在する周方向の幅は、様々である。脚部２４５が存在する周方向の範囲では、バスバーユニット２３の拡大部２３２は存在せず、内部接続端子５２，５３が存在する。脚部２４５は、ステータコア２２１の上側において、インシュレータ２２２の外周面を覆う。図２に示すように、複数の脚部２４５の内、少なくとも外部接続端子５１から最も離れた脚部２４５は、インシュレータ２２２に周方向に接してバスバーユニット２３の回り留めとしても機能する。

図９は、脚部２４５が存在せず、拡大部２３２が存在する位置における、ステータユニット２０の縦断面図である。インシュレータ２２２は、ステータコア２２１の上方に、周方向に延びる溝２２７を含む。溝２２７は、径方向内方へと窪んでいる。図５に示すように、拡大部２３２の垂下部２６２のうち、下方に突出する部位２６４の下端は、径方向内方へと突出する突起２６３を含む。以下、部位２６４を「第１スナップフィット部」と呼ぶ。図９に示すように、突起２６３が溝２２７に嵌ることにより、バスバーユニット２３がステータ２２上に固定される。

組立時には、バスバーユニット２３が上方からインシュレータ２２２に向かって押圧される。これにより、突起２６３とインシュレータ２２２の外周面とが接して第１スナップフィット部２６４が径方向外方へと撓む。その後、第１スナップフィット部２６４の復元力を利用して突起２６３が溝２２７に嵌る。このように、第１スナップフィット部２６４は、樹脂ホルダ２３１の外周部において、下方に突出してステータ２２と係合する。

樹脂ホルダ２３１の内周部は、筒状に上方に向かって突出する上方突出部２３４を含む。上方突出部２３４の内周面は、下方に向かって径方向内方へと向かうように傾斜する。樹脂ホルダ２３１の内周部は、下方に向かって径方向外方に窪む凹部２３３を含む。凹部２３３は全周に亘って存在する。キャップ２４の内側部２４３は、下端に、径方向外方に僅かに突出する凸部２４６を含む。凸部２４６は周方向の複数箇所に存在する。凸部２４６が凹部２３３に嵌ることにより、キャップ２４がバスバーユニット２３上に固定される。

組立時には、キャップ２４が上方からバスバーユニット２３に向かって押圧される。これにより、凸部２４６と樹脂ホルダ２３１の上方突出部２３４とが接して内側部２４３が径方向内方へと僅かに撓み、上方突出部２３４が径方向外方へと僅かに撓む。その後、内側部２４３および上方突出部２３４の復元力を利用して凸部２４６が凹部２３３に嵌る。このように、樹脂ホルダ２３１の内周部が含む上方突出部２３４および凹部２３３は、キャップ２４と係合する第２スナップフィット部２３５として機能する。

第１スナップフィット部２６４を樹脂ホルダ２３１の外周部に設け、第２スナップフィット部２３５を樹脂ホルダ２３１の内周部に設けている。これにより、スナットフィット部を樹脂ホルダ２３１の外周部もしくは内周部の一方だけに設けた場合よりも、樹脂ホルダ２３１における応力集中を緩和することができる。

図１０．Ａは、軸方向上側に位置するバスバー本体５０、内部接続端子５２および支持部５５を簡略化して示す図である。支持部５５は、バスバー本体５０と内部接続端子５２とを接続して内部接続端子５２を支持する。図１０．Ｂは、軸方向下側に位置するバスバー本体５０、内部接続端子５２および支持部５５を簡略化して示す図である。いずれの内部接続端子も、第１バスバーの内部接続端子５２であっても第２バスバー５ｄの内部接続端子５３であってもよいが、説明の便宜上、符号５２を付している。

３つの第１バスバー５ａ，５ｂ，５ｃおよび第２バスバー５ｄでは、支持部５５は、バスバー本体５０から径方向外方に延びて内部接続端子５２，５３に至る。図１０．Ａに示すように、上側のバスバーの支持部５５は、バスバー本体５０から内部接続端子５２に至る途中において、一旦下方へと向かってから径方向外方へと突出する。図１０．Ｂに示す下側のバスバーでは、支持部５５は真っ直ぐ径方向外方へと向かう。上下のバスバーの内部接続端子５２は、軸方向において同じ位置に位置する。もちろん、上下のバスバーの内部接続端子の軸方向の位置は、一致しなくてもよい。

上側のバスバーの支持部５５は、下側のバスバーの支持部５５と同じ軸方向位置まで、下方に曲げてもバスバーユニット２３は軸方向には大きくはならない。したがって、上側のバスバーの支持部５５を曲げることにより、上側のバスバーの内部接続端子５２が、必要以上に上方に位置してモータ１の軸方向高さが大きくなることが防止される。

図１１は、ティース２２４に導線が巻回される状態を示す図である。１２本のティース２２４に番号１ないし１２を付す。図１１において、ティース２２４の上側は、バスバーによる接続を示す。ティース２２４の下側は渡り線５４４による接続を示す。１２個のコイル２２３は、３つのコイル群により構成される。各コイル群は、渡り線５４４を含む１つの導線により形成された４つのコイル２２３である。各内部接続端子５２，５３は、いずれかのコイル群に接続される。図１に示すように、渡り線５４４は、インシュレータ２２２の下部の外周面に配置される。

第１バスバー５ａの内部接続端子５２には、第１導線５４１の一方の端部が接続される。第１導線５４１は、１番、４番、７番、１０番ティース２２４に順に巻回される。導線の巻回方向は全て同じであり、他のティース２２４においても同様である。第１導線５４１のティース２２４間の部位は、渡り線５４４として機能する。１０番ティース２２４から引き出される第１導線５４１の他方の端部は、第２バスバー５ｄの内部接続端子５３に接続される。

第１バスバー５ｂの内部接続端子５２には、第２導線５４２の一方の端部が接続される。第２導線５４２は、５番、８番、１１番、２番ティース２２４に順に巻回される。第２導線５４２のティース２２４間の部位は、渡り線５４４として機能する。２番ティース２２４から引き出される第２導線５４２の他方の端部は、第２バスバー５ｄの内部接続端子５３に接続される。

第１バスバー５ｃの内部接続端子５２には、第３導線５４３の一方の端部が接続される。第３導線５４３は、６番、９番、１２番、３番ティース２２４に順に巻回される。第３導線５４３のティース２２４間の部位は、渡り線５４４として機能する。３番ティース２２４から引き出される第３導線５４３の他方の端部は、第２バスバー５ｄの内部接続端子５３に接続される。

第１バスバー５ａの外部接続端子５１は、周方向において、３番ティース２２４と４番ティース２２４との間のスロット付近に位置する。第１バスバー５ｂの外部接続端子５１は、周方向において、４番ティース２２４付近に位置する。第１バスバー５ｃの外部接続端子５１は、周方向において、４番ティース２２４と５番ティース２２４との間のスロット付近に位置する。

既述のように、バスバーは樹脂ホルダ２３１内にて軸方向においてのみ重なる。図１１に示すように、重なるバスバーの最大数は２である。これにより、導電材料の使用量を削減するとともに、モータ１の軸方向の高さを抑えることができる。また、渡り線５４４を利用することによりバスバーの数を４とすることができる。バスバーの部材数が少ないため、バスバーユニット２３の構造を簡素化することができる。樹脂ホルダ２３１用の金型も簡素化される。渡り線５４４は、ステータ２２の下部に位置するため、組立時に渡り線が引き回されている箇所にて溶接作業を行う必要がなく、作業性が向上する。

図１１に示す接続形態の場合、３つの第１バスバー５ａ，５ｂ，５ｃと第１導線５４１、第２導線５４２、第３導線５４３との接続箇所の全て、すなわち、第１バスバーと３つのコイル群との接続箇所の全てが、３つの外部接続端子５１のいずれからも、周方向において、複数のティース２２４の１角度ピッチ以上離れている。さらに、第２バスバー５ｄと第１導線５４１、第２導線５４２、第３導線５４３との接続箇所の全て、すなわち、第２バスバー５ｄと３つのコイル群との接続箇所の全てが、３つの外部接続端子５１のいずれからも、周方向において、複数のティース２２４の１角度ピッチ以上離れている。これにより、バスバーと導線との接続時に外部接続端子５１が邪魔にならず、バスバーと導線との接続作業を容易に行うことができる。

図１１の接続例では、２つの第１バスバー５ｂ、５ｃが軸方向において重なり、残りの第１バスバー５ａと第２バスバー５ｄとが軸方向に重なる。バスバーの軸方向の重なりにおいて、バスバーの数は２つである。このようなバスバーの重なり以外の重なりは存在しない。後述する図１２ないし図１７においても同様である。バスバーの重なり状態をこのようにすることにより、第１バスバー５ａおよび第２バスバー５ｄの配置の自由度が増す。その結果、内部接続端子５２，５３のいずれも外部接続端子５１からティース２２４の１角度ピッチ以上離すことが容易に実現される。

図４に示すように、コアバック２２５の外周面は、軸方向に延びる溝２２８を有する。ハウジング２１の内周面にも軸方向に延びる溝が設けられる。ステータユニット２０は、焼き嵌めによりハウジング２１内に固定される。焼き嵌め時には、コアバック２２５の溝２２８の１つとハウジング２１の溝とが径方向に重ねられ、これらの溝の間にピンが挿入される。これにより、ステータ２２のハウジング２１に対する周方向の位置決めが行われる。ステータ２２の位置決めに利用される溝２２８の周方向における位置は、周方向における渡り線５４４が存在しない範囲内に位置する。このようなピンの配置により、モータ１の組み立て時にピンにより渡り線５４４が損傷することを防止することができる。

図１２ないし図１５は、バスバーとコイル２２３との接続関係の他の例を示す図である。接続関係以外のモータ１の構造は、図１と同様である。いずれの例においても、図１１と同様に、バスバーユニット２３では、３つの第１バスバー５ａ，５ｂ，５ｃと１つの第２バスバー５ｄが設けられる。導線は３つであり、各導線により、コイル群および渡り線５４４が形成される。ティース２２４の数は１２であり、１つのコイル群は４つのコイル２２３である。３つの第１バスバー５ａ，５ｂ，５ｃの外部接続端子５１は、周方向において１つの領域に集められて配置される。バスバーは、軸方向のみにおいて重なり、重なるバスバーの最大数は２である。

このような構造により、導電材料の使用量を削減することができ、かつ、モータ１の軸方向の高さを抑えることができる。また、バスバーの部材数は少ないため、バスバーユニット２３の構造を簡素化することができる。渡り線５４４は、ステータ２２の下部に位置するため、組立時に渡り線が引き回されている箇所にて溶接作業を行う必要がなく、作業性が向上する。

図１６は、ティース２２４の数が９の場合のバスバーとコイル２２３との接続関係の例を示す図である。図１６においても、３つの第１バスバー５ａ，５ｂ，５ｃと１つの第２バスバー５ｄが設けられる。導線の数は３であり、各導線により、コイル群および渡り線５４４が形成される。１つのコイル群は３つのコイル２２３である。３つの第１バスバー５ａ，５ｂ，５ｃの外部接続端子５１は、周方向において１つの領域に集められて配置される。バスバーは、軸方向のみにおいて重なり、重なるバスバーの最大数は２である。

図１７は、ティース２２４の数が１５の場合のバスバーとコイル２２３との接続関係の例を示す図である。図１７においても、３つの第１バスバー５ａ，５ｂ，５ｃと１つの第２バスバー５ｄが設けられる。導線の数は３であり、各導線により、コイル群および渡り線５４４が形成される。１つのコイル群は５つのコイル２２３である。３つの第１バスバー５ａ，５ｂ，５ｃの外部接続端子５１は、周方向において１つの領域に集められて配置される。バスバーは、軸方向のみにおいて重なり、重なるバスバーの最大数は２である。

図１６および図１７の場合においても、モータ１の軸方向の高さを抑えることができる。また、バスバーの数は４であるため、バスバーユニット２３の構造を簡素化することができる。渡り線５４４は、ステータ２２の下部に位置するため、組立時の作業性が向上する。以上のように、１つの導線により形成されるコイル群におけるコイルの数は、２以上であれば様々に変更可能である。

図１８はバスバーユニット２３の他の例を示す図である。図１８のバスバーユニット２３ではインシュレータ２２２を構成する部材の一部が樹脂ホルダ２３１として機能する。すなわち、インシュレータ２２２および樹脂ホルダ２３１は、樹脂の射出成型により、一繋がりの部材として設けられる。樹脂ホルダ２３１は、径方向に並ぶ２つの縦溝２３６を含む。２つの縦溝２３６は、同心円状である。バスバーは縦溝２３６に挿入される。

バスバーの数は４であり、バスバーとコイル２２３との接続関係は図１１と同様である。すなわち、バスバーは３つの第１バスバーと１つの第２バスバーとにより構成される。また、径方向におけるバスバーの重なりの最大数は２である。バスバーは径方向のみにおいて重なる。バスバー本体５０は、法線を径方向に向け、周方向に延びる帯状である。バスバー本体５０は、縦溝２３６に挿入されることにより、樹脂ホルダ２３１に保持される。バスバーとコイル２２３との接続関係は、図１２ないし図１５に例示するように変更されてもよい。

なお、図５に示すバスバーユニット２３において、バスバーは径方向のみにおいて重なってもよく、図１８に示す例において、バスバーは軸方向のみにおいて重なってもよい。

以上、本発明の一の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

例えば、バスバーユニット２３は、ステータコア２２１に取り付けられてもよい。バスバーユニット２３は、インシュレータ２２２への圧入や接着によりステータ２２に固定されてもよい。

渡り線５４４は、ステータ２２の下部に位置するのであれば、インシュレータ２２２の外周面以外に配置されてもよい。

第１スナップフィット部２６４および第２スナップフィット部２３５の構造は様々に変更されてよい。例えば、弾性変形する部位が、インシュレータ２２２、樹脂ホルダ２３１、キャップ２４のいずれに設けられてもよく、全てに設けられてもよい。

モータ１は、オイルポンプ以外の駆動源として利用されてよい。モータ１は、バスバーユニット２３を設けることにより、信頼性が高く、振動が大きくても耐久性に優れるため、車載用に特に適している。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

本発明は、様々な用途のモータに利用することができる。

１ モータ
３ 回転部
４ 軸受部
５ａ，５ｂ，５ｃ 第１バスバー
５ｄ 第２バスバー
２０ ステータユニット
２１ ハウジング
２２ ステータ
２３ バスバーユニット
２４ キャップ
５０ バスバー本体
５１ 外部接続端子
５２，５３ 内部接続端子
５５ 支持部
２２３ コイル
２２４ ティース
２２５ コアバック
２２８ 溝
２３１ 樹脂ホルダ
２３５ 第２スナップフィット部
２６４ 第１スナップフィット部
５４１〜５４３ 導線
５４４ 渡り線
Ｊ１ 中心軸

Claims (11)

1. 中心軸が上下方向を向くステータと、
   前記ステータの上側に配置されたバスバーユニットと、
   を備え、
   前記ステータが、
   前記中心軸を中心とするコアバックと、
   前記コアバックから前記中心軸に向かって延びる複数のティースと、
   前記複数のティースに設けられた複数のコイルと、
   を備え、
   前記複数のコイルが、３つのコイル群であり、
   各コイル群が、渡り線を含む１つの導線により形成された２以上のコイルであり、
   前記バスバーユニットが、
   前記３つのコイル群の導線の一方の端部が接続され、外部接続端子を含む３つの第１バスバーと、
   前記３つのコイル群の前記導線の他方の端部が接続される中性点用の第２バスバーと、
   前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーを保持する樹脂ホルダと、
   を備え、
   前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子が、前記中心軸を中心とする周方向において１つの領域に集められて配置され、
   前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーが、前記中心軸を中心とする径方向または軸方向のいずれか一方のみにおいて重なり、重なるバスバーの最大数が２であり、
   前記３つの第１バスバーのうち一の前記第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所が、他の前記第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所および前
   記第２バスバーと前記導線の他方の端部との接続箇所のいずれからも、周方向において隣接する二つの前記ティースの径方向に延びる中心線間の角度である角度ピッチの二倍以上
   離れており、周方向において、前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子の位置は、前記３つの第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所の位置と、それぞれ異なり、
   前記渡り線が、前記ステータの下部に位置し、
   前記コアバックの外周面が、軸方向に延びる溝、を有し、
   前記溝が、前記ステータの周方向の位置決めに利用され、
   前記溝の周方向における位置が、周方向における前記渡り線が存在しない範囲内に位置するステータユニット。
2. 中心軸が上下方向を向くステータと、
   前記ステータの上側に配置されたバスバーユニットと、
   を備え、
   前記ステータが、
   前記中心軸を中心とするコアバックと、
   前記コアバックから前記中心軸に向かって延びる複数のティースと、
   前記複数のティースに設けられた複数のコイルと、
   を備え、
   前記複数のコイルが、３つのコイル群であり、
   各コイル群が、渡り線を含む１つの導線により形成された２以上のコイルであり、
   前記バスバーユニットが、
   前記３つのコイル群の導線の一方の端部が接続され、外部接続端子を含む３つの第１バスバーと、
   前記３つのコイル群の前記導線の他方の端部が接続される中性点用の第２バスバーと、
   前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーを保持する樹脂ホルダと、
   を備え、
   前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子が、前記中心軸を中心とする周方向において１つの領域に集められて配置され、
   前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーが、前記中心軸を中心とする径方向または軸方向のいずれか一方のみにおいて重なり、重なるバスバーの最大数が２であり、
   前記第２バスバーと前記導線の他方の端部との接続箇所が、前記３つの第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所のそれぞれから、周方向において隣接する二つの前記ティースの径方向に延びる中心線間の角度である角度ピッチの二倍以上離れており、
   周方向において、前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子の位置は、前記３つの第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所の位置と、それぞれ異なり、
   前記渡り線が、前記ステータの下部に位置し、
   前記コアバックの外周面が、軸方向に延びる溝、を有し、
   前記溝が、前記ステータの周方向の位置決めに利用され、
   前記溝の周方向における位置が、周方向における前記渡り線が存在しない範囲内に位置するステータユニット。
3. 中心軸が上下方向を向くステータと、
   前記ステータの上側に配置されたバスバーユニットと、
   を備え、
   前記ステータが、
   前記中心軸を中心とするコアバックと、
   前記コアバックから前記中心軸に向かって延びる複数のティースと、
   前記複数のティースに設けられた複数のコイルと、
   を備え、
   前記複数のコイルが、３つのコイル群であり、
   各コイル群が、渡り線を含む１つの導線により形成された２以上のコイルであり、
   前記バスバーユニットが、
   前記３つのコイル群の導線の一方の端部が接続され、外部接続端子を含む３つの第１バスバーと、
   前記３つのコイル群の前記導線の他方の端部が接続される中性点用の第２バスバーと、
   前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーを保持する樹脂ホルダと、
   を備え、
   前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子が、前記中心軸を中心とする周方向において１つの領域に集められて配置され、
   前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーが、前記中心軸を中心とする径方向または軸方向のいずれか一方のみにおいて重なり、重なるバスバーの最大数が２であり、
   前記３つの第１バスバーのうち一の前記第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所が、他の前記第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所および前記第２バスバーと前記導線の他方の端部との接続箇所のいずれからも、周方向において隣接する二つの前記ティースの径方向に延びる中心線間の角度である角度ピッチの二倍以上離れており、周方向において、前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子の位置は、前記３つの第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所の位置と、それぞれ異なり、
   前記バスバーユニットの上側に配置されるキャップ、をさらに備えるステータユニット。
4. 中心軸が上下方向を向くステータと、
   前記ステータの上側に配置されたバスバーユニットと、
   を備え、
   前記ステータが、
   前記中心軸を中心とするコアバックと、
   前記コアバックから前記中心軸に向かって延びる複数のティースと、
   前記複数のティースに設けられた複数のコイルと、
   を備え、
   前記複数のコイルが、３つのコイル群であり、
   各コイル群が、渡り線を含む１つの導線により形成された２以上のコイルであり、
   前記バスバーユニットが、
   前記３つのコイル群の導線の一方の端部が接続され、外部接続端子を含む３つの第１バスバーと、
   前記３つのコイル群の前記導線の他方の端部が接続される中性点用の第２バスバーと、
   前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーを保持する樹脂ホルダと、
   を備え、
   前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子が、前記中心軸を中心とする周方向において１つの領域に集められて配置され、
   前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーが、前記中心軸を中心とする径方向または軸方向のいずれか一方のみにおいて重なり、重なるバスバーの最大数が２であり、
   前記第２バスバーと前記導線の他方の端部との接続箇所が、前記３つの第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所のそれぞれから、周方向において隣接する二つの前記ティースの径方向に延びる中心線間の角度である角度ピッチの二倍以上離れており、
   周方向において、前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子の位置は、前記３つの第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所の位置と、それぞれ異なり、
   前記バスバーユニットの上側に配置されるキャップ、をさらに備えるステータユニット。
5. 前記樹脂ホルダが環状であり、
   前記樹脂ホルダの外周部が、下方に突出して前記ステータと係合する第１スナップフィット部を有し、
   前記樹脂ホルダの内周部が、前記キャップと係合する第２スナップフィット部を有する、請求項３または４に記載のステータユニット。
6. 中心軸が上下方向を向くステータと、
   前記ステータの上側に配置されたバスバーユニットと、
   を備え、
   前記ステータが、
   前記中心軸を中心とするコアバックと、
   前記コアバックから前記中心軸に向かって延びる複数のティースと、
   前記複数のティースに設けられた複数のコイルと、
   を備え、
   前記複数のコイルが、３つのコイル群であり、
   各コイル群が、渡り線を含む１つの導線により形成された２以上のコイルであり、
   前記バスバーユニットが、
   前記３つのコイル群の導線の一方の端部が接続され、外部接続端子を含む３つの第１バスバーと、
   前記３つのコイル群の前記導線の他方の端部が接続される中性点用の第２バスバーと、
   前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーを保持する樹脂ホルダと、
   を備え、
   前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子が、前記中心軸を中心とする周方向において１つの領域に集められて配置され、
   前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーが、前記中心軸を中心とする径方向または軸方向のいずれか一方のみにおいて重なり、重なるバスバーの最大数が２であり、
   前記３つの第１バスバーのうち一の前記第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所が、他の前記第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所および前記第２バスバーと前記導線の他方の端部との接続箇所のいずれからも、周方向において隣接する二つの前記ティースの径方向に延びる中心線間の角度である角度ピッチの二倍以上離れており、周方向において、前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子の位置は、前記３つの第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所の位置と、それぞれ異なり、
   前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーが、軸方向に重なり、
   前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーのそれぞれが、
   前記３つのコイル群のいずれかに接続される内部接続端子と、
   バスバー本体と、
   前記バスバー本体から径方向外方に延びて前記内部接続端子に至る支持部と、
   を含み、
   上側のバスバーの前記支持部が、前記バスバー本体から前記内部接続端子に至る途中において一旦下方へと向かうステータユニット。
7. 中心軸が上下方向を向くステータと、
   前記ステータの上側に配置されたバスバーユニットと、
   を備え、
   前記ステータが、
   前記中心軸を中心とするコアバックと、
   前記コアバックから前記中心軸に向かって延びる複数のティースと、
   前記複数のティースに設けられた複数のコイルと、
   を備え、
   前記複数のコイルが、３つのコイル群であり、
   各コイル群が、渡り線を含む１つの導線により形成された２以上のコイルであり、
   前記バスバーユニットが、
   前記３つのコイル群の導線の一方の端部が接続され、外部接続端子を含む３つの第１バスバーと、
   前記３つのコイル群の前記導線の他方の端部が接続される中性点用の第２バスバーと、
   前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーを保持する樹脂ホルダと、
   を備え、
   前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子が、前記中心軸を中心とする周方向において１つの領域に集められて配置され、
   前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーが、前記中心軸を中心とする径方向または軸方向のいずれか一方のみにおいて重なり、重なるバスバーの最大数が２であり、
   前記第２バスバーと前記導線の他方の端部との接続箇所が、前記３つの第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所のそれぞれから、周方向において隣接する二つの前記ティースの径方向に延びる中心線間の角度である角度ピッチの二倍以上離れており、
   周方向において、前記３つの第１バスバーの前記外部接続端子の位置は、前記３つの第１バスバーにおける前記導線の一方の端部との接続箇所の位置と、それぞれ異なり、
   前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーが、軸方向に重なり、
   前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーのそれぞれが、
   前記３つのコイル群のいずれかに接続される内部接続端子と、
   バスバー本体と、
   前記バスバー本体から径方向外方に延びて前記内部接続端子に至る支持部と、
   を含み、
   上側のバスバーの前記支持部が、前記バスバー本体から前記内部接続端子に至る途中において一旦下方へと向かうステータユニット。
8. 前記３つの第１バスバーのうちの２つの第１バスバーが、径方向または軸方向において重なり、
   残りの第１バスバーと前記第２バスバーとが、径方向または軸方向に重なる、請求項１ないし７のいずれかに記載のステータユニット。
9. 前記複数のティースの数が１２である、請求項１ないし８のいずれかに記載のステータユニット。
10. 前記３つの第１バスバーおよび前記第２バスバーの周囲に、前記樹脂ホルダが配置される、請求項１ないし９のいずれかに記載のステータユニット。
11. 請求項１ないし１０のいずれかに記載のステータユニットと、
    前記ステータの内側に配置される回転部と、
    前記回転部を前記中心軸を中心に回転可能に支持する軸受部と、
    前記ステータユニットを内側に保持するハウジングと、
    を備える、モータ。

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