JP6851851B2 - Stator and brushless motor - Google Patents
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Description
本明細書に開示の技術は、ブラシレスモータに用いるステータ及びブラシレスモータに関する。 The techniques disclosed herein relate to stators and brushless motors used in brushless motors.
モータを制御するための電力をモータに供給すると、モータから電磁ノイズが発生する。特許文献1に、ブラシ付きモータの電磁ノイズを低減するための技術が開示されている。特許文献1のモータは、燃料ポンプに用いられている。モータの一端には、シールド構造体が配置されている。シールド構造体は、燃料ポンプの燃料出口に取り付けられている外カバーと、外カバーの外面を覆う導電性外被覆層と、を備える。外カバーには、モータのブラシに電気的に接続される導電性のピンが貫通している。即ち、導電性のピンは、外カバーから外部に露出している。 When the electric power for controlling the motor is supplied to the motor, electromagnetic noise is generated from the motor. Patent Document 1 discloses a technique for reducing electromagnetic noise of a brushed motor. The motor of Patent Document 1 is used for a fuel pump. A shield structure is arranged at one end of the motor. The shield structure includes an outer cover attached to the fuel outlet of the fuel pump and a conductive outer coating layer covering the outer surface of the outer cover. The outer cover is pierced by a conductive pin that is electrically connected to the brush of the motor. That is, the conductive pin is exposed to the outside from the outer cover.
ブラシレスモータでは、通電端子に接続される外部端子を介してステータに電力が供給される際に、スイッチングにより発生した電磁ノイズが、通電端子から外部に放出される。 In a brushless motor, when power is supplied to the stator via an external terminal connected to the energized terminal, electromagnetic noise generated by switching is emitted from the energized terminal to the outside.
本明細書では、通電端子からの電磁ノイズが外部に伝達されることを抑制することができる技術を提供する。 The present specification provides a technique capable of suppressing transmission of electromagnetic noise from an energized terminal to the outside.
本明細書に開示される技術は、ブラシレスモータに用いるステータに関する。ステータは、コアと、前記コアから突出する通電端子と、前記通電端子よりも前記ステータの周縁側において、少なくとも前記通電端子の先端よりも前記コアと反対側で前記通電端子の前記先端近傍に配置される導電性の遮蔽壁と、を備える。 The techniques disclosed herein relate to stators used in brushless motors. The stator is arranged on the core, the energizing terminal protruding from the core, on the peripheral side of the stator from the energizing terminal, at least on the side opposite to the core from the tip of the energizing terminal, and near the tip of the energizing terminal. It is provided with a conductive shielding wall to be formed.
この構成によると、通電端子から放射される電磁ノイズが遮蔽壁を越えて伝達されることを抑制することができる。 According to this configuration, it is possible to suppress the electromagnetic noise radiated from the energizing terminal from being transmitted over the shielding wall.
ステータは、前記通電端子と前記遮蔽壁との間に配置される樹脂製の隔壁をさらに備えていてもよい。この構成によると、通電端子と遮蔽壁との間の電気的な経路を長くすることができる。これにより、通電端子の電食を抑制することができる。 The stator may further include a resin partition wall arranged between the energizing terminal and the shielding wall. According to this configuration, the electrical path between the energizing terminal and the shielding wall can be lengthened. As a result, electrolytic corrosion of the energizing terminal can be suppressed.
ステータは、前記コアの端部に位置する樹脂製の外壁をさらに備え、前記隔壁は、前記外壁と一体で成形されていてもよい。この構成によると、ステータの外壁をモールドによって作製する際に、遮蔽壁を外壁と一体的に作製することができる。 The stator further includes a resin outer wall located at the end of the core, and the partition wall may be integrally formed with the outer wall. According to this configuration, when the outer wall of the stator is manufactured by molding, the shielding wall can be manufactured integrally with the outer wall.
前記隔壁は、前記通電端子に接続すべき外部端子のコネクタに沿った形状を有していてもよい。この構成によると、外部端子と通電端子とを接続する際に、隔壁が外部端子を案内することができる。これにより、外部端子と通電端子とを接続する際に、通電端子にかかる力を軽減することができる。 The partition wall may have a shape along the connector of the external terminal to be connected to the energizing terminal. According to this configuration, the partition wall can guide the external terminal when connecting the external terminal and the energizing terminal. As a result, when connecting the external terminal and the energizing terminal, the force applied to the energizing terminal can be reduced.
ステータは、接地端子をさらに備えていてもよい。前記遮蔽壁は、前記接地端子と一体で作製されていてもよい。この構成によると、遮断壁を容易に配置することができる。 The stator may further include a ground terminal. The shielding wall may be manufactured integrally with the ground terminal. According to this configuration, the barrier wall can be easily arranged.
前記接地端子は、前記通電端子の前記遮蔽壁と反対側に配置されていてもよい。この構成によると、接地端子によって、通電端子から遮断壁が配置されていない側に電磁ノイズが放射されることを抑制することができる。 The ground terminal may be arranged on the opposite side of the energizing terminal to the shielding wall. According to this configuration, it is possible to suppress the radiation of electromagnetic noise from the energized terminal to the side where the blocking wall is not arranged by the ground terminal.
上記のステータを備えるブラシレスモータ、即ち、上記のいずれかのステータと、前記ステータに収容され、前記ステータに対して回転可能に配置されているロータと、を備える、ブラシレスモータも新規で有用である。 A brushless motor comprising the above-mentioned stator, that is, a brushless motor including any of the above-mentioned stators and a rotor housed in the stator and rotatably arranged with respect to the stator is also new and useful. ..
本実施例のステータ60は、燃料ポンプ10に用いられる。燃料ポンプ10は、燃料タンク(図示省略)内に配置され、自動車等の車両のエンジン(図示省略)に燃料(例えばガソリン等)を供給する。図1に示すように、燃料ポンプ10は、モータ部50と、ポンプ部30と、を備える。モータ部50とポンプ部30は、ハウジング2内に配置されている。ハウジング2は、両端が開口された円筒形状を有する。
The
ポンプ部30は、ケーシング32とインペラ34を備える。ケーシング32は、ハウジング2の下端の開口を閉塞する。ケーシング32の下端には、吸入口38が設けられている。ケーシング32の上端には、ケーシング32内とモータ部50とを連通する連通孔(図示省略)が設けられている。ケーシング32内には、インペラ34が収容されている。
The
モータ部50は、ポンプ部30の上方に位置する。モータ部50は、ブラシレスモータであり、三相モータである。モータ部50は、ロータ54と、ステータ60と、を備える。ロータ54は、永久磁石を備える。ロータ54の中心には、シャフト52が貫通して固定されている。シャフト52の下端は、インペラ34の中心部に挿入され、貫通している。ロータ54は、シャフト52の両端部に配置された軸受けによって、シャフト52を中心に回転可能に支持されている。なお実施例では、図1の状態で上下を規定する。即ち、モータ部50から見てポンプ部30は「下」に位置し、ポンプ部30から見てモータ部50は「上」に位置する。
The
ステータ60は、樹脂層66と、コア90と、コア90に配置される複数(本実施例では6個)のコイル96と、端子群70と、を備える。コア90は、円筒形状を有する。コア90は、コアプレート群(92,92,・・)と、コアプレート群(92,92,・・)の表面に設けられたインシュレータ94と、で構成されている。コアプレート群(92,92,・・)は、複数枚のコアプレート92によって構成されている。なお、図1では、見易さを優先して、複数枚のコアプレート92の断面を示すハッチングは省略されている。また、コア90の側面には、コアプレート群(92,92,・・)が露出しているが、図2等では、コアプレート群(92,92,・・)の各コアプレート92の記載を省略している。複数枚のコアプレート92は上下方向に積層されており、各コアプレート92は磁性体材料によって形成されている。コアプレート群(92,92,・・)は、ステータ60の側壁を構成する円筒状のステータヨーク93と、ステータヨーク93の内周面からステータヨーク93の中心軸に向かって伸びる複数(本実施例では6本)のティース91と、を構成する。インシュレータ94は、絶縁性の樹脂材料によって形成されている。インシュレータ94は、積層された複数枚のコアプレート92からなるコアプレート群(92,92,・・)の表面を覆っている。
The
複数のティース91のそれぞれには、インシュレータ94によって形成されているボビン99が配置されている。ボビン99には、コイル96が配置されている。コイル96は、導線97がボビン99に巻回されることによって作製される。コイル96は、端子群70に電気的に接続されている。また、コイル96は、ステータ60の下端部において、コモン端子77に電気的に接続されている。コモン端子77は、6個のコイル96に電気的に接続されている。
A
次に、コイル96と端子群70との接続状態について説明する。図6は、ステータ60の樹脂層66を除く構成を示す斜視図を示す。三相のそれぞれのコイル96の導線97は、コア90の上端において、コア90の周方向に配索されている。端子群70は、コア90の上端の導線97と接続されることによって、コイル96と電気的に接続されている。
Next, the connection state between the
端子群70は、複数(本実施例では3個)の通電端子部72と、接地端子部74と、を備える。通電端子部72は、U相、V相、W相のそれぞれを、コイル96に供給するための端子である。図7は、3個の通電端子72U、72V、72Wの斜視図を示す。図7に示すように、通電端子部72は、U相、V相、W相の各相に対応する3個の通電端子72U、72V、72Wと、連結部72aと、を備える。通電端子72U、72V、72Wは、導電性材料で作製されている。通電端子72U、72V、72Wは、ステータ60の軸方向に平行に延びている。
The
連結部72aは、通電端子72U、72V、72Wのそれぞれの下端からステータ60の軸方向に垂直に延びている。U相の端子72Uは、連結部72aを介してU相のコイル96の導線97に電気的に接続される。同様に、V相の端子72Vは連結部72aを介してV相のコイル96の導線に、W相の端子72Wは連結部72aを介してW相のコイル96の導線に、それぞれ電気的に接続されている。3個の通電端子72U、72V、72Wのそれぞれは、導線97に接触する接触部72bを備える。
The connecting
図8に示すように、3個の通電端子72U、72V、72Wは、固定部73によって、互いに連結されている。固定部73は、樹脂で作製されている。固定部73は、3個の通電端子72U、72V、72Wの連結部72aを覆っている。図10に示すように、固定部73には、接地端子部74が取付けられている。接地端子部74は、固定部73を挟んで、通電端子部72と電気的に絶縁されている。
As shown in FIG. 8, the three energizing
図9は、接地端子部74の斜視図を示す。接地端子部74は、接地端子76と、遮蔽部78と、連結部79と、を備える。接地端子76と遮蔽部78と連結部79とは、一体で作製されている。ここで、「一体で作製されている」とは、接地端子76と遮蔽部78とが連結されており、接地端子76と遮蔽部78との間に、溶接等の繋ぎ目がなく、例えば1枚の金属板から成形されていることを意味する。
FIG. 9 shows a perspective view of the
接地端子76は、ステータ60の軸方向に平行に延びている。即ち、接地端子76は、通電端子72U、72V、72Wと平行に配置されている。接地端子76は、通電端子72U、72V、72Wの遮蔽部78と反対側に配置されており、通電端子72U、72V、72Wよりもステータ60の中心軸の近くに配置されている。接地端子76の下端には、連結部79が配置されている。連結部79は、接地端子76の下端からステータ60の軸方向に垂直に延びている。連結部79は、コア90の上端でコア90の周方向に一巡している。図6に示すように、連結部79は、複数のコイル96の上方に配置される。
The
図10に示すように、接地端子76は、連結部79を介して遮蔽部78に連結している。遮蔽部78は、遮蔽壁78a、78b、78cを備える。図10、図11に示すように、通電端子部72と接地端子部74とが固定部73に組み付けられている状態では、遮蔽壁78aは、通電端子72Uの周囲に配置される。遮蔽壁78aは、通電端子72Uの上下方向の先端(即ち上端)に重複しない位置から、コア60と反対側、即ち上方に延びている。図6に示すように、遮蔽壁78aは、通電端子72Uよりもロータ54の外周側に位置している。ロータ54の軸方向に垂直な方向において、遮蔽壁78aは湾曲しており、通電端子72Uのロータ54の外周側を囲んでいる。また、遮蔽壁78aは、図11の右端において、通電端子72Uの先端を越えて下方に延び、連結部79に連結されている。
As shown in FIG. 10, the
通電端子72Uに対する遮蔽壁78aと同様に、遮蔽壁78cは、通電端子72Wに対して配置されている。図10、図11に示すように、遮蔽壁78bは、図11の左右方向で2個に分離している。通電端子72Vの上下方向の先端付近からコア60と反対側、即ち上方に延びている。遮蔽壁78bは、通電端子72Vのロータ54の外周側を囲んでいる。
Similar to the shielding
図6に示すように、端子群70は、固定部73がコア90に連結されることによって、コア90に取付けられる。
As shown in FIG. 6, the
図1に示すように、樹脂層66は、コア90の上端部と下端部と内周部とを覆う。樹脂層66は、図8に示す状態のコア90と端子群70との組合せを、成形型に配置して樹脂成形を実行する、いわゆるインサート成形によって、コア90に配置される。
As shown in FIG. 1, the
樹脂層66は、外壁80と、隔壁82と、コネクタ84と、吐出口11と、を備える。外壁80と、隔壁82と、コネクタ84と、吐出口11と、は、一体で成形されている。「一体で成形されている」とは、1回の樹脂成形で、外壁80と隔壁82とコネクタ84と吐出口11とが成形されており、いずれの部分にも繋ぎ目が現れない。外壁80は、コア90の上端部と下端部と内周部とを覆う。外壁80の上端から、通電端子72U、72V、72Wと、接地端子76と、が上方に突出している。外壁80の上端には、隔壁82と、コネクタ84と、吐出口11と、が配置されている。吐出口11は、円筒形状を有する。吐出口11は、コア90の内側を介してポンプ部30に連通している。
The
隔壁82は、遮蔽部78と通電端子72U、72V、72Wとの間に配置されている。図5に示すように、隔壁82は、遮蔽壁78a、78b、78cの通電端子72U、72V、72Wと対向する面に配置されている。隔壁82は、遮蔽壁78a、78b、78cの通電端子72U、72V、72Wと対向する面に配置されており、その全体を覆っている。また、図3〜図5に示すように、隔壁82は、遮蔽壁78a、78b、78cの上端、下端、側端のそれぞれを覆っている。
The
コネクタ84は、接地端子76の周囲に配置されている。コネクタ84と隔壁82とは、モータ部50に電力を供給するための外部端子のコネクタ100の形状に沿った形状に形成されている。これにより、コネクタ100をコネクタ84と隔壁82とに沿って移動させることによって、外部端子と通電端子72U、72V、72W及び接地端子76とを接続することができる。このため、外部端子と通電端子72U、72V、72W及び接地端子76とを接続する際に、通電端子72U、72V、72W及び接地端子76の負荷を低減することができる。
The
外部端子と通電端子72U、72V、72W及び接地端子76とが接続されると、外部端子と通電端子72U、72V、72Wは、外部端子を介してスイッチング回路に接続される。また、接地端子76は、外部端子を介して接地される。燃料ポンプ10が駆動される状況では、外部端子から通電端子72U、72V、72Wに、電力が供給される。このとき、スイッチング回路で発生する電磁ノイズが、外部端子と通電端子72U、72V、72Wとの接続部分で放射される。特に、電磁ノイズは、電流が流れる方向、即ち、通電端子72U、72V、72Wの延伸方向に対して垂直に放射される。
When the external terminal and the energizing
通電端子72U、72V、72Wのステータ60の外周側に、接地端子76を介して接地されている遮蔽壁78a、78b、78cが配置されているために、遮蔽壁78a、78b、78cが電磁ノイズを吸収する。これにより、電磁ノイズが遮蔽壁78a、78b、78cを越えて伝達されることを抑制することができる。
Since the shielding
また、遮蔽壁78a、78b、78cと通電端子72U、72V、72Wとの間には、隔壁82が配置されている。このため、遮蔽壁78a、78b、78cと通電端子72U、72V、72Wとの間の電気的な経路を長くすることができる。この結果、ステータ60が燃料タンク内で燃料に使っている場合であっても、通電端子72U、72V、72Wが電食されることを抑制することができる。
Further, a
さらに、通電端子72U、72V、72Wのステータ60の内周側には、遮蔽壁が配置されていないが、接地端子76が配置されている。これにより、接地端子76によって、通電端子72U、72V、72Wの電磁ノイズが伝達されることを抑制することができる。
Further, although the shielding wall is not arranged on the inner peripheral side of the
さらに、接地端子部74の連結部79は、コイル96の上端に配置されているために、コイル96で発生する電磁ノイズが放射されることを抑制することができる。
Further, since the connecting
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples illustrated above.
(1)図12に示すように、燃料ポンプ10から発生する電磁ノイズを抑制するために、燃料ポンプ10を収容するケース200を配置してもよい。この場合、ケース200は、ハウジング2の外壁とケース200との間に配置されている接地端子201を介して接地されていてもよい。
(1) As shown in FIG. 12, a
(2)上記の実施例では、遮蔽壁78a、78b、78cは、接地端子76に電気的に接続されており、接地端子76を介して接地されている。しかしながら、遮蔽壁78a、78b、78cは、接地端子76に電気的に接続されていなくてもよい。この場合、遮蔽壁78a、78b、78cは、例えばハウジング2等、接地端子76とは異なる部分を介して設置されていてもよい。また、この場合、遮蔽壁78a、78b、78cは、接地端子76と一体で作製されていなくてもよい。
(2) In the above embodiment, the shielding
(3)図13に示すように、ハウジング2は、外壁80に沿って上方に延びていてもよい。この構成によると、ハウジング2によっても、通電端子72U、72V、72Wからの電磁ノイズの伝達を抑制することができる。
(3) As shown in FIG. 13, the
(4)図14に示すように、遮蔽壁78a、78cは、通電端子72U、72Wのステータ60の内周側にも配置されていてもよい。なお、通電端子72U、72Wのステータ60の内周側に配置される遮蔽壁は、遮蔽壁78a、78cと連続的に設けられていなくてもよく、遮蔽壁78a、78cと離間して配置されていてもよい。
(4) As shown in FIG. 14, the shielding
(5)遮蔽壁78a、78b、78cは、通電端子72U、72V、72Wの先端を越えて下方に延びていてもよい。
(5) The
(6)上記の実施例では、モータ部50は、燃料ポンプ10に用いられている。しかしながら、モータ部50は、例えば、ウォータポンプ等、燃料ポンプ10以外に用いられてもよい。
(6) In the above embodiment, the
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 In addition, the technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the techniques illustrated in this specification or drawings achieve a plurality of objectives at the same time, and achieving one of the objectives itself has technical usefulness.
2 :ハウジング
10 :燃料ポンプ
30 :ポンプ部
50 :モータ部
52 :シャフト
54 :ロータ
60 :ステータ
66 :樹脂層
70 :端子群
72 :通電端子部
72U、72V、72W :通電端子
72a :連結部
74 :接地端子部
76 :接地端子
77 :コモン端子
78 :遮蔽部
78a、78b、78c :遮蔽壁
79 :連結部
80 :外壁
82 :隔壁
84 :コネクタ
90 :コア
96 :コイル
97 :導線
2: Housing 10: Fuel pump 30: Pump part 50: Motor part 52: Shaft 54: Rotor 60: Stator 66: Resin layer 70: Terminal group 72: Energizing
Claims (6)
コアと、
前記コアから突出する通電端子と、
前記通電端子よりも前記ステータの周縁側において、少なくとも前記通電端子の先端よりも前記コアと反対側で前記通電端子の前記先端近傍に配置される導電性の遮蔽壁と、
前記通電端子と前記遮蔽壁との間に配置される樹脂製の隔壁と、を備え、
前記隔壁は、前記遮蔽壁のうち、前記通電端子と対向する面と反対側に位置する面以外の面を覆っている、ステータ。 A stator used for brushless motors
With the core
The energizing terminal protruding from the core and
A conductive shielding wall arranged on the peripheral side of the stator with respect to the energizing terminal, at least on the side opposite to the core from the tip of the energizing terminal, and near the tip of the energizing terminal.
A resin partition wall arranged between the energizing terminal and the shielding wall is provided .
The septum of the shielding wall, that covers the surfaces other than the surface on the opposite side to the conductive terminal surface facing the stator.
前記隔壁は、前記外壁と一体で成形されている、請求項1に記載のステータ。 Further provided with a resin outer wall located at the end of the core
The stator according to claim 1 , wherein the partition wall is integrally formed with the outer wall.
前記遮蔽壁は、前記接地端子と一体で作製されている、請求項1から3のいずれか一項に記載のステータ。 With a grounding terminal
The stator according to any one of claims 1 to 3 , wherein the shielding wall is integrally manufactured with the ground terminal.
前記ステータに収容され、前記ステータに対して回転可能に配置されているロータと、を備える、ブラシレスモータ。
The stator according to any one of claims 1 to 5,
A brushless motor comprising a rotor housed in the stator and rotatably arranged with respect to the stator.
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