JP6485486B2

JP6485486B2 - 三相モータ

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Publication number: JP6485486B2
Application number: JP2017087411A
Authority: JP
Inventors: 慶介福永; 貴之右田
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 2017-04-26
Filing date: 2017-04-26
Publication date: 2019-03-20
Anticipated expiration: 2033-01-17
Also published as: JP2017143735A

Description

本発明は、三相モータに関する。

従来、コイルの上方に、バスバーと称される導電性の部品を配置し、当該部品を介してコイルと外部電源とを電気的に接続する構造のモータが、知られている。通常、当該モータは、三相の各相および中性点に対応する複数のバスバーを有する。また、複数のバスバーは、樹脂製のバスバーホルダの内部に、互いに離れた状態で保持されている。バスバーを有する従来のモータについては、例えば、特開２０１１−１８２５１２号公報、特開２０１２−２９４４５号公報、および特開２０１０−１５４７０１号公報に記載されている。
特開２０１１−１８２５１２号公報特開２０１２−２９４４５号公報特開２０１０−１５４７０１号公報

バスバーを有するモータを、軸方向に小型化するためには、バスバーの軸方向の厚みを抑えることが好ましい。この点について、特開２０１０−１５４７０１号公報には、バスリングを同一平面上に配置することにより、各バスリングを樹脂モールドした樹脂部の軸方向厚みを小さくすることが記載されている（段落００１３）。

しかしながら、特開２０１０−１５４７０１号公報の構造では、バスリングが径方向外側へ大きくなる虞がある。このため、当該構造では、軸方向の寸法を抑制できたとしても、それと同時に、モータ全体の径方向の寸法を抑えることは困難と考えられる。

本発明の目的は、バスバーユニットを径方向に広くとることによって、バスバーの軸方向の積層数を低減し、かつ、モータ全体の径方向の寸法も抑制できる三相モータを、提供することである。

本願の例示的な第１発明は、静止部と、上下に延びる中心軸を中心として回転可能に支持される回転部と、を有し、前記静止部は、周方向に配列された複数のコイルと、前記複数のコイルの上方に位置し、前記コイルを構成する導線と電気的に接続される金属製のバスバーと、前記バスバーを保持する樹脂製のバスバーホルダと、を有し、前記回転部は、前記中心軸に沿って配置されたシャフトと、前記複数のコイルの径方向内側に位置し、前記シャフトに固定されたロータと、を有する三相モータであって、前記バスバーは、前記中心軸に略直交する平面に沿って広がる板状部と、前記板状部から上方へ向けて延び、前記導線の端部と電気的に接続される複数の端子と、を有し、前記バスバーおよび前記バスバーホルダからなるバスバーユニットと、前記ロータとが、前記シャフトの軸方向に重なって配置されるとともに、前記バスバーの全ては、前記板状部が前記平面において重なり、且つ前記シャフトから径方向外側に向かう平面視において前記板状部の重なる本数が３つ以下に配置される三相モータである。

本願の例示的な第１発明によれば、バスバーユニットとロータとが軸方向に重ならない場合と比較して、バスバーユニットを径方向に広くとり、かつ、モータ全体の径方向の寸法を抑制できる。また、バスバーユニットを径方向に広くとれば、バスバーの軸方向の積層数を低減できる。その結果、モータの軸方向の寸法を抑制できる。

図１は、第１実施形態に係るモータの縦断面図である。図２は、第２実施形態に係るモータの縦断面図である。図３は、第２実施形態に係るモータの部分縦断面図である。図４は、第２実施形態に係るモータの上面図である。図５は、第２実施形態に係る電機子の上面図である。図６は、第２実施形態に係るコイルの接続構成を示した図である。図７は、第２実施形態に係るコイルの接続構成を示した図である。図８は、変形例に係るモータの縦断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、コイルに対してバスバー側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。

また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。

＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るモータ１Ａの縦断面図である。図１に示すように、このモータ１Ａは、静止部２Ａと回転部３Ａとを有する。回転部３Ａは、中心軸９Ａを中心として回転可能に支持されている。

静止部２Ａは、複数のコイル４３Ａ、バスバー５１Ａ、およびバスバーホルダ５２Ａを有する。複数のコイル４３Ａは、周方向に配列されている。バスバー５１Ａは、金属製であり、複数のコイル４３Ａの上方に位置している。コイル４３Ａを構成する導線と、バスバー５１Ａとは、電気的に接続されている。また、バスバー５１Ａは、樹脂製のバスバーホルダ５２Ａに保持されている。

回転部３Ａは、シャフト３１Ａおよびロータ３２Ａを有する。シャフト３１Ａは、中心軸９Ａに沿って配置されている。ロータ３２Ａは、複数のコイル４３Ａの径方向内側に位置し、シャフト３１Ａに固定されている。

図１に示すように、バスバー５１Ａは、板状部５１１Ａと複数の端子５１２Ａとを有する。板状部５１１Ａは、中心軸９Ａに略直交する平面に沿って広がっている。複数の端子５１２Ａは、板状部５１１Ａから上方へ向けて延びている。コイル４３Ａを構成する導線の端部は、複数の端子５１２Ａに、電気的に接続されている。

また、このモータ１Ａでは、バスバー５１Ａおよびバスバーホルダ５２Ａからなるバスバーユニット２４Ａと、ロータ３２Ａとが、図１中の径方向範囲７１Ａにおいて、軸方向に重なっている。このため、バスバーユニット２４Ａとロータ３２Ａとが軸方向に重ならない場合と比較して、バスバーユニット２４Ａを径方向に広くとることができる。また、バスバーユニット２４Ａを径方向内側へ向けて拡大しているため、モータ１Ａ全体の径方向の寸法を抑制できる。また、バスバーユニット２４Ａを径方向に広くとれば、バスバー５１Ａの軸方向の積層数を低減できる。その結果、モータ１Ａの軸方向の寸法を抑制できる。

＜２．第２実施形態＞
＜２−１．モータの全体構成＞
続いて、本発明の第２実施形態について、説明する。図２は、第２実施形態に係るモータ１の縦断面図である。本実施形態のモータ１は、例えば、自動車に搭載され、パワーステアリングの駆動力を発生させるために使用される。ただし、本発明のモータは、パワーステアリング以外の用途に使用されるものであってもよい。例えば、本発明のモータは、自動車の他の部位、例えばエンジン冷却用ファンやオイルポンプの駆動源として、使用されるものであってもよい。また、本発明のモータは、家電製品、ＯＡ機器、医療機器等に搭載され、各種の駆動力を発生させるものであってもよい。

このモータ１は、電機子２２の径方向内側にロータ３２が配置される、いわゆるインナロータ型のモータである。図２に示すように、モータ１は、静止部２と回転部３とを有する。静止部２は、駆動対象となる機器の枠体に固定される。回転部３は、静止部２に対して、回転可能に支持される。

本実施形態の静止部２は、ハウジング２１、電機子２２、ワイヤーサポート２３、バスバーユニット２４、下ベアリング２５、および上ベアリング２６を有する。

ハウジング２１は、筒状部２１１、底板部２１２、および天板部２１３を有する。筒状部２１１は、電機子２２およびワイヤーサポート２３の径方向外側において、軸方向に略円筒状に延びている。底板部２１２は、電機子２２より下側において、筒状部２１１から径方向内側へ向けて広がっている。天板部２１３は、ワイヤーサポート２３より上側において、筒状部２１１から径方向内側へ向けて広がっている。電機子２２、ワイヤーサポート２３、および後述するロータ３２は、ハウジング２１の内部空間に、収容されている。

筒状部２１１、底板部２１２、および天板部２１３は、例えば、アルミニウムやステンレス等の金属からなる。本実施形態では、筒状部２１１と底板部２１２とが一部材で構成され、天板部２１３が他部材で構成されている。ただし、筒状部２１１と天板部２１３とが一部材で構成され、底板部２１２が他部材で構成されていてもよい。

電機子２２は、後述するロータ３２の径方向外側に、配置されている。電機子２２は、ステータコア４１、インシュレータ４２、および複数のコイル４３を有する。ステータコア４１は、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ステータコア４１は、円環状のコアバック４１１と、コアバック４１１から径方向内側へ向けて突出した複数のティース４１２とを有する。コアバック４１１は、中心軸９と略同軸に配置されている。また、コアバック４１１の外周面は、ハウジング２１の筒状部２１１の内周面に、固定されている。複数のティース４１２は、周方向に略等間隔に配列されている。

インシュレータ４２は、絶縁体である樹脂からなる。各ティース４１２の上面、下面、および周方向の両端面は、インシュレータ４２に覆われている。コイル４３は、インシュレータ４２の周囲に巻かれた導線により、構成される。すなわち、本実施形態では、ティース４１２の周囲に、インシュレータ４２を介して、導線が巻かれている。インシュレータ４２は、ティース４１２とコイル４３との間に介在することによって、ティース４１２とコイル４３とが電気的に短絡することを、防止する。

なお、インシュレータ４２に代えて、ティース４１２の表面に、絶縁塗装が施されていてもよい。

ワイヤーサポート２３は、電機子に固定された樹脂製の部材である。ワイヤーサポート２３は、コイル４３から引き出された導線の位置ずれを抑制し、導線を、略軸方向に延びた状態に維持する。ワイヤーサポート２３のより詳細な構造については、後述する。

バスバーユニット２４は、天板部２１３の上部に配置されている。バスバーユニット２４は、導電性の金属からなる４つのバスバー５１と、それらのバスバー５１を保持する樹脂製のバスバーホルダ５２とを有する。バスバー５１は、コイル４３を構成する導線４３１と、電気的に接続されている。また、モータ１の使用時には、外部電源から延びる導線が、バスバー５１に接続される。すなわち、コイル４３と外部電源とが、バスバー５１を介して、電気的に接続される。バスバーユニット２４のより詳細な構造については、後述する。

下ベアリング２５および上ベアリング２６は、ハウジング２１と、回転部３側のシャフト３１との間に配置されている。本実施形態の下ベアリング２５および上ベアリング２６には、球体を介して外輪と内輪とを相対回転させるボールベアリングが、使用されている。これにより、ハウジング２１に対してシャフト３１が、回転可能に支持されている。ただし、ボールベアリングに代えて、すべり軸受や流体軸受等の他方式のベアリングが、使用されていてもよい。

本実施形態の回転部３は、シャフト３１とロータ３２とを有する。

シャフト３１は、中心軸９に沿って延びる柱状の部材である。シャフト３１の材料には、例えばステンレスが使用される。シャフト３１は、上述した下ベアリング２５および上ベアリング２６に支持されながら、中心軸９を中心として回転する。また、シャフト３１の下端部３１１は、底板部２１２より下方へ突出している。シャフト３１の当該下端部３１１には、ギア等の動力伝達機構を介して、駆動対象となる装置が連結される。

ロータ３２は、電機子２２の径方向内側に位置し、シャフト３１とともに回転する。ロータ３２は、ロータコア６１、複数のマグネット６２、および樹脂部６３を有する。ロータコア６１は、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ロータコア６１の中央には、軸方向に延びる挿入孔６０が、設けられている。シャフト３１は、ロータコア６１の当該挿入孔６０に、圧入される。これにより、ロータコア６１とシャフト３１とが、互いに固定されている。

複数のマグネット６２は、ロータコア６１の外周面に、例えば接着剤で固定されている。各マグネット６２の径方向外側の面は、ティース４１２の径方向内側の端面に対向する磁極面となっている。複数のマグネット６２は、Ｎ極とＳ極とが交互に並ぶように、周方向に配列されている。なお、複数のマグネット６２に代えて、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁された１つの円環状のマグネットが、使用されていてもよい。

樹脂部６３は、ロータコア６１および複数のマグネット６２の軸方向の両端面と、マグネット６２の径方向外側の面とを覆っている。これにより、マグネット６２の上側、下側、および径方向外側への飛び出しが、防止されている。また、樹脂部６３により、ロータ３２全体の剛性が、高められている。

外部電源から、バスバー５１を介してコイル４３に駆動電流を与えると、ステータコア４１の複数のティース４１２に、磁束が生じる。そして、ティース４１２とマグネット６２との間の磁束の作用により、周方向のトルクが発生する。その結果、静止部２に対して回転部３が、中心軸９を中心として回転する。

＜２−２．ワイヤーサポートおよびバスバーユニットについて＞
続いて、上述したワイヤーサポート２３およびバスバーユニット２４のより詳細な構造について、説明する。図３は、モータ１の部分縦断面図である。

図２および図３に示すように、ワイヤーサポート２３は、ステータコア４１の上側に、配置されている。ワイヤーサポート２３は、ステータコア４１に対して直接に固定されていてもよく、あるいは、ステータコア４１に他の部材を介して固定されていてもよい。本実施形態では、ステータコア４１に固定されたインシュレータ４２と、ワイヤーサポート２３とが、互いの爪部同士を引っ掛けるスナップフィットにより、固定されている。

ワイヤーサポート２３は、複数の保持部２３１を有する。複数の保持部２３１は、コイル４３より上側に位置している。また、各保持部２３１の少なくとも一部分は、天板部２１３より下側に位置している。各保持部２３１には、軸方向に貫通する切り欠き２３２が、設けられている。ただし、各保持部２３１に、切り欠き２３２に代えて、軸方向に貫通する貫通孔が設けられていてもよい。コイル４３から引き出された導線４３１は、保持部２３１の切り欠き２３２を通って、上方へ延びている。このように、保持部２３１の切り欠き２３２に導線４３１を通すことで、当該導線４３１の位置ずれが抑制される。その結果、導線４３１が、略軸方向に延びた状態に維持される。

本実施形態のモータ１は、三相同期モータである。このため、複数のコイル４３からは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、および中性点に対応する複数の導線４３１が引き出される。モータ１の製造工程では、天板部２１３およびバスバーユニット２４を取り付ける前に、複数の導線４３１を、保持部２３１の切り欠き２３２に、予め通しておく。そうすると、導線４３１の上端部の位置が安定する。したがって、天板部２１３およびバスバーユニット２４を取り付ける際に、天板部２１３およびバスバーユニット２４に設けられた孔に、複数の導線４３１を挿入する作業が容易となる。

特に、本実施形態では、インシュレータ４２とワイヤーサポート２３とが、別部材となっている。このため、コイル４３を形成するときには、ワイヤーサポート２３の無い状態で、インシュレータ４２に導線を巻き付けることができる。これにより、導線の巻き付け作業が容易となる。ただし、インシュレータ４２とワイヤーサポート２３とは、単一の樹脂部材で構成されていてもよい。その場合には、モータ１の部品点数を低減できる利点がある。

バスバーユニット２４は、４つの金属製のバスバー５１と、樹脂製のバスバーホルダ５２とを有する。バスバーホルダ５２は、天板部２１３および４つのバスバー５１をインサート部品とするインサート成型品である。すなわち、バスバーホルダ５２を成型するときには、射出成型用の金型の内部に、予め天板部２１３および４つのバスバー５１を配置しておく。そして、当該金型の内部に樹脂を流し込み、当該樹脂を固化させることにより、バスバーホルダ５２が成型される。

インサート成型においては、バスバーホルダ５２の成型と、天板部２１３、４つのバスバー５１、およびバスバーホルダ５２の固定とが、同時に行われる。また、天板部２１３の上面には、バスバーホルダ５２を構成する樹脂が密着する。これにより、天板部２１３の振動が抑制される。その結果、モータ１の駆動時の騒音が、抑制される。

ただし、バスバーホルダ５２の成型時に、天板部２１３を、インサート部品から外してもよい。すなわち、４つのバスバー５１のみをインサート部品としてバスバーホルダ５２を成型し、得られたバスバーユニット２４を、天板部２１３に固定してもよい。その場合、天板部２１３とバスバーホルダ５２とを、例えば、溶着により固定すればよい。

図４は、モータ１の上面図である。ただし、図４では、バスバー５１の形状を明示するために、バスバーホルダ５２の図示を省略している。図４に示すように、４つのバスバー５１は、中心軸９の周囲に、全体として円環状に配置されている。４つのバスバー５１は、バスバーホルダ５２により、互いに離れた状態に維持されている。各バスバー５１は、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相の各コイル４３と、後述する中性点Ｎとに、それぞれ電気的に接続されている。

図３および図４に示すように、各バスバー５１は、板状部５１１と複数の端子５１２とを有する。板状部５１１は、中心軸９に直交する単一の平面に沿って広がっている。複数の端子５１２は、各板状部５１１から、それぞれ上方へ向けて延びている。また、複数の端子５１２は、中心軸９に直交する単一の平面に沿って配置されている。なお、板状部５１１および複数の端子５１２は、それぞれ、全体として概ね平面的に配置されていればよい。したがって、例えば、板状部５１１および複数の端子５１２に、それぞれ、局所的に軸方向に突出した部分が含まれていてもよい。

天板部２１３には、軸方向に貫通する複数の天板孔２１４が設けられている。また、バスバーホルダ５２には、軸方向に貫通する複数のホルダ孔５２１が設けられている。ワイヤーサポート２３の保持部２３１、天板孔２１４、およびホルダ孔５２１は、平面視において互いに軸方向に重なる位置に配置されている。

コイル４３から引き出された導線４３１は、保持部２３１の切り欠き２３２と、天板孔２１４と、ホルダ孔５２１とを通って、軸方向に延びている。そして、バスバーホルダ５２の上面より上側において、導線４３１の端部と端子５１２とが、電気的に接続されている。端子５１２と導線４３１との接続は、例えば、端子５１２を塑性変形させて導線４３１を挟むとともに、導線４３１を端子５１２に溶接することによりなされる。

このモータ１では、バスバーユニット２４とロータ３２とが、図３中の径方向範囲７１において、軸方向に重なっている。このため、バスバーユニット２４とロータ３２とが軸方向に重ならない場合と比較して、バスバーユニット２４を径方向に広くとることができる。また、バスバーユニット２４を径方向内側へ向けて拡大しているため、モータ１全体の径方向の寸法を抑制できる。また、バスバーユニット２４を径方向に広くとれば、バスバー５１の軸方向の積層数を低減できる。その結果、本実施形態では、バスバー５１の軸方向の積層数が１段のみとなっている。これにより、モータ１の軸方向の寸法が抑制されている。

モータの製造工程において、電機子２２、ロータ３２、天板部２１３、およびバスバーユニット２４を組み付けるときには、まず、電機子２２の径方向内側に、ロータ３２を配置する。ロータ３２は、電機子２２の上方位置から、電機子２２の径方向内側へ、下向きに挿入される。その後、電機子２２およびロータ３２の上側に、天板部２１３およびバスバーユニット２４を配置する。

また、本実施形態では、天板部２１３とシャフト３１との間に、上ベアリング２６が介在している。そして、バスバーユニット２４と上ベアリング２６とが、径方向に重なっている。これにより、バスバーユニット２４および上ベアリング２６の全体としての軸方向の寸法が、抑制されている。その結果、モータ１の軸方向の寸法が、より抑制されている。

また、図３に示すように、本実施形態のバスバーホルダ５２は、下方へ向けて突出する複数のホルダ凸部５２２を有する。各ホルダ凸部５２２は、天板孔２１４の内部へ向けて突出している。そして、複数のホルダ孔５２１は、複数のホルダ凸部５２２を、それぞれ軸方向に貫通している。このようにすれば、天板孔２１４の縁と、ホルダ孔５２１との間に、円筒状のホルダ凸部５２２が介在する。これにより、導線４３１が天板孔２１４の縁に接触することが、抑制される。したがって、導線４３１と天板部２１３との導通が、抑制される。

また、本実施形態では、平面視において、ホルダ孔５２１が、天板孔２１４よりも小さい。ホルダ孔５２１が天板孔２１４よりも小さければ、仮に、上述したホルダ凸部５２２が無くても、導線４３１が天板孔２１４の縁に接触することを、ある程度抑制できる。したがって、導線４３１と天板部２１３との導通を、抑制できる。

図５は、電機子２２の上面図である。図６および図７は、コイル４３を構成する導線の接続構成を、概念的に示した図である。図５および図６に示すように、本実施形態の電機子２２は、１２個のコイル４３を有している。１２個のコイル４３は、４つのＵ相コイル４３（Ｕ１〜Ｕ４）、４つのＶ相コイル４３（Ｖ１〜Ｖ４）、および４つのＷ相コイル４３（Ｗ１〜Ｗ４）を、含んでいる。これらのコイル４３は、Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２、Ｕ３、Ｖ３、Ｗ３、Ｕ４、Ｖ４、Ｗ４の順で、周方向に配列されている。

図６中に概念的に示したように、本実施形態では、Ｕ１とＵ２、Ｕ３とＵ４、Ｖ１とＶ２、Ｖ３とＶ４、Ｗ１とＷ２、およびＷ３とＷ４の６組のコイル対が、それぞれ、１本の連続した導線により、構成されている。すなわち、図７のように、これらの６組のコイル対が、それぞれ直列に接続されている。また、Ｕ１，Ｕ２のコイル対と、Ｕ３，Ｕ４のコイル対とは、並列に接続されてＵ相コイル群ＵＧを形成している。また、Ｖ１，Ｖ２のコイル対と、Ｖ３，Ｖ４のコイル対とは、並列に接続されて、Ｖ相コイル群ＶＧを形成している。また、Ｗ１，Ｗ２のコイル対と、Ｗ３，Ｗ４のコイル対とは、並列に接続されて、Ｗ相コイル群ＷＧを形成している。

そして、これらのＵ相コイル群ＵＧ、Ｖ相コイル群ＶＧ、およびＷ相コイル群ＷＧの一方の端部は、マイクロコントローラを含む回路基板８１と、電気的に接続される。また、これらのＵ相コイル群ＵＧ、Ｖ相コイル群ＶＧ、およびＷ相コイル群ＷＧの他方の端部は、中性点Ｎにおいて互いに電気的に接続されている。すなわち、本実施形態では、Ｕ相コイル群ＵＧ、Ｖ相コイル群ＶＧ、およびＷ相コイル群ＷＧが、Ｙ結線にて接続されている。

図４に示すように、バスバー５１の複数の端子５１２は、６つの相用端子５１２（Ｐ）と、６つの中性点用端子５１２（Ｎ）とを含んでいる。６つの相用端子５１２（Ｐ）には、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相の各相に対応する導線４３１の端部が接続される。すなわち、図７に示すように、回路基板８１と６つのコイル対とが、６つの相用端子５１２（Ｕ，Ｖ，Ｗ）を介して、電気的に接続される。また、６つの中性点用端子５１２（Ｎ）には、中性点Ｎから延びる導線４３１の端部が接続される。すなわち、中性点Ｎと６つのコイル対とが、６つの中性点用端子５１２（Ｎ）を介して、電気的に接続される。

また、図６および図７に示すように、本実施形態では、中心軸９を含む平面７２により区分される一方の空間７３に、各コイル対の一方のコイル４３（Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｕ４，Ｖ４，Ｗ４）が配置されている。これらのコイル４３（Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｕ４，Ｖ４，Ｗ４）は、いずれも、回路基板８１側に接続されるコイルである。また、本実施形態では、上述した平面７２により区分される他方の空間７４に、各コイル対の他方のコイル４３（Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５）が配置されている。これらのコイル４３（Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５）は、いずれも、中性点Ｎ側に接続されるコイルである。

複数のコイル４３をこのように配置すれば、６つの中性点用端子５１２（Ｎ）を、上述した他方の空間７４に、密集して配置することができる。具体的には、図４のように、中性点用端子５１２（Ｎ）の間に相用端子５１２（Ｐ）が介在しないように、６つの中性点用端子５１２（Ｎ）を周方向に連続して配列することができる。そうすると、複数の相用端子５１２（Ｐ）を、上述した一方の空間７３に、効率よく配置できる。その結果、バスバーユニット２４の径方向の寸法をより抑制できる。このように、４つのバスバー５１を効率よく配置すれば、バスバー５１の径方向の重なりを、３つ以下とすることができる。例えば、図４の例では、バスバー５１の径方向の重なりが、２つ以下となっている。これにより、バスバーユニット２４の径方向の寸法が、より抑制されている。

なお、図７の接続構成において、Ｖ相コイル群ＶＧとＷ相コイル群ＷＧとを入れ替えて、回路基板８１に接続すると、ロータ３２の回転方向が逆転する。また、その上で、各コイル対の一方のコイル４３（Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｕ４，Ｖ４，Ｗ４）と他方のコイル４３（Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５）とを入れ替えて接続すると、ロータの回転方向がさらに逆転して、順方向に戻る。このように、図７の接続構成を採用すれば、電機子２２に対する通電パターンを変更することなく、Ｕ，Ｖ，Ｗの一部の相を入れ替えて、ロータを同一方向に回転させることができる。

＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。

図８は、一変形例に係るモータ１Ｂの縦断面図である。図８の例では、バスバーユニット２４Ｂと上ベアリング２６Ｂとが、軸方向に重なっている。このようにすれば、バスバーユニット２４Ｂを径方向により広くとることができる。したがって、バスバー５１Ｂの軸方向の積層数を、より低減しやすい。

また、バスバーユニットは、天板部より下側に配置されていてもよい。すなわち、ハウジングの内部にバスバーユニットが配置されていてもよい。ただし、上記の実施形態のように、天板部２１３より上側にバスバーユニット２４を配置すれば、天板部２１３に、複数の端子５１２を通すための孔を設ける必要がない。また、バスバー５１の各端子５１２を、軸方向に短くすることができる。

また、本発明は、バスバーの軸方向の積層数を低減できるものであるが、バスバーの軸方向の積層数は、必ずしも１段でなくてもよい。例えば、バスバーユニットにおいて、複数のバスバーが、軸方向に多段に配置されていてもよい。

その他、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

＜４．上記の実施形態から抽出される他の発明＞
なお、「コイルから引き出された導線に対する他の部材の組み付けまたは導線の接続作業を容易にすること」を第１の課題として設定すれば、「バスバーユニット」を必須要件とせず、それに代えて、「ワイヤーサポート」を必須要件とする発明を、上記の実施形態から抽出することができる。当該発明は、例えば、「静止部と、上下に延びる中心軸を中心として回転可能に支持される回転部と、を有し、前記静止部は、周方向に配列された複数のティースをもつステータコアと、前記ティースに巻かれた導線からなる複数のコイルと、前記ステータコアに直接または他の部材を介して固定された樹脂製のワイヤーサポートと、を有し、前記ワイヤーサポートは、軸方向に貫通する貫通孔または切り欠きが設けられた複数の保持部を有し、前記コイルから引き出された導線が、前記貫通孔または前記切り欠きを通って、上方へ延びているモータ。」となる。

この発明によれば、導線を略軸方向に延びた状態に維持することができる。これにより、他の部材の組み付けまたは導線の接続作業が容易となる。なお、この発明に、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、組み合わせることも可能である。

本発明は、モータに利用できる。

１，１Ａ，１Ｂモータ２，２Ａ静止部３，３Ａ回転部９，９Ａ中心軸２１ハウジング２２電機子２３ワイヤーサポート２４，２４Ａ，２４Ｂバスバーユニット２５下ベアリング２６，２６Ｂ上ベアリング３１，３１Ａシャフト３２，３２Ａロータ４１ステータコア４２インシュレータ４３，４３Ａコイル５１，５１Ａ，５１Ｂバスバー５２，５２Ａバスバーホルダ６１ロータコア６２マグネット６３樹脂部８１回路基板２１１筒状部２１２底板部２１３天板部２１４天板孔２３１保持部４３１導線５１１，５１１Ａ板状部５１２，５１２Ａ端子５２１ホルダ孔５２２ホルダ凸部Ｎ中性点ＵＧＵ相コイル群ＶＧＶ相コイル群ＷＧＷ相コイル群

Claims

静止部と、
上下に延びる中心軸を中心として回転可能に支持される回転部と、
を有し、
前記静止部は、
周方向に配列された複数のコイルと、
前記複数のコイルの上方に位置し、前記コイルを構成する導線と電気的に接続される複数のバスバーと、
前記バスバーを保持する樹脂製のバスバーホルダと、
を有し、
前記回転部は、
前記中心軸に沿って配置されたシャフトと、
前記複数のコイルの径方向内側に位置し、前記シャフトに固定されたロータと、
を有する三相モータであって、
前記バスバーは、
前記中心軸に略直交する平面に沿って広がる板状部と、
前記板状部から上方へ向けて延び、前記導線の端部と電気的に接続される複数の端子と、
を有し、
前記バスバーおよび前記バスバーホルダを有するバスバーユニットと、前記ロータとが、前記シャフトの軸方向に重なって配置されるとともに、
前記バスバーの全ては、前記板状部が前記平面において重なり、且つ前記シャフトから径方向外側に向かって前記板状部の重なる本数が２つに配置される三相モータ。
請求項１に記載の三相モータにおいて、
前記複数の端子は、前記中心軸に直交する単一の平面に沿って配置されている三相モータ。
請求項１または請求項２に記載の三相モータにおいて、
前記静止部は、
前記複数のコイルの径方向外側において、軸方向に筒状に延びる筒状部と、
前記筒状部から、径方向内側へ向けて広がる天板部と、
をさらに有し、
前記天板部と前記シャフトとの間に、ベアリングが介在し、
前記バスバーユニットと前記ベアリングとが、径方向に重なっている三相モータ。
請求項１または請求項２に記載の三相モータにおいて、
前記静止部は、
前記複数のコイルの径方向外側において、軸方向に筒状に延びる筒状部と、
前記筒状部から、径方向内側へ向けて広がる天板部と、
をさらに有し、
前記天板部と前記シャフトとの間に、ベアリングが介在し、
前記バスバーユニットと前記ベアリングとが、軸方向に重なっている三相モータ。
請求項３または請求項４に記載の三相モータにおいて、
前記バスバーユニットは、前記天板部より上側に配置されている三相モータ。
請求項３または請求項４に記載の三相モータにおいて、
前記バスバーユニットは、前記天板部より下側に配置されている三相モータ。
請求項３から請求項６までのいずれかに記載の三相モータにおいて、
前記バスバーホルダは、前記天板部および前記バスバーをインサート部品とするインサート成型品である三相モータ。
請求項３から請求項７までのいずれかに記載の三相モータにおいて、
前記天板部は金属製であり、かつ、複数の天板孔を有し、
前記バスバーホルダは、平面視において前記天板孔と重なる位置に、複数のホルダ孔を有し、
前記導線が、前記天板孔および前記ホルダ孔を通って、前記端子に接続され、
平面視において、前記ホルダ孔は、前記天板孔よりも小さい三相モータ。
請求項８に記載の三相モータにおいて、
前記バスバーホルダは、前記天板孔の内部へ向けて突出するホルダ凸部を有し、
前記ホルダ孔は、前記ホルダ凸部を軸方向に貫通している三相モータ。
請求項３から請求項９までのいずれかに記載の三相モータにおいて、
前記静止部は、
前記コイルを構成する導線が巻かれる複数のティースをもつステータコアと、
前記ステータコアに直接または他の部材を介して固定された樹脂製のワイヤーサポートと、
をさらに有し、
前記ワイヤーサポートは、前記バスバーユニットおよび前記天板部より下側に位置する複数の保持部を有し、
前記保持部は、軸方向に貫通する貫通孔または切り欠きを有し、
前記コイルから引き出された導線が、前記貫通孔または前記切り欠きを通って、上方へ延びている三相モータ。
請求項１０に記載のモータにおいて、
前記静止部は、
前記ティースと前記コイルとの間に介在する樹脂製のインシュレータをさらに有し、
前記インシュレータと前記ワイヤーサポートとが、別部材である三相モータ。
請求項１から請求項１１までのいずれかに記載の三相モータにおいて、
前記複数の端子は、
Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相の各相に対応する導線の端部が接続される複数の相用端子と、
中性点から延びる導線の端部が接続される複数の中性点用端子と、
を含み、
前記複数の中性点用端子は、前記相用端子が間に介在することなく、周方向に配列されている三相モータ。
請求項１２に記載の三相モータにおいて、
前記複数のコイルは、一本の連続した導線により構成される２つのコイルからなるコイル対を６組有し、
前記中心軸を含む平面により区分される一方の空間に、各コイル対の一方のコイルが配置され、前記平面により区分される他方の空間に、各コイル対の他方のコイルが配置されている三相モータ。