JP7435604B2

JP7435604B2 - ステータユニット及びモータ

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Publication number: JP7435604B2
Application number: JP2021524797A
Authority: JP
Inventors: 響 ▲高▼田; 隆宏檜皮
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2019-06-06
Filing date: 2020-05-27
Publication date: 2024-02-21
Anticipated expiration: 2040-05-27
Also published as: CN113924714A; WO2020246347A1; DE112020002714T5; JPWO2020246347A1; US20220320970A1

Description

本発明は、ステータユニット及びモータに関する。本発明は、２０１９年６月６日に日本に出願された特願２０１９－１０６５０７に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

コイルに接続されたバスバーの温度を計測する温度センサを備えたステータユニットが知られている。このようなステータユニットとして、例えば特許文献１には、ステータコイルの中性点に接続してＵ字状に折り曲げられたＵ字部を有する中性線と、該中性線の温度を検出する温度センサとを備える回転電機のステータが開示されている。

前記温度センサは、サーミスタ素子が埋設されて中性線のＵ字部に嵌合する本体部と、該本体部から前記Ｕ字部の各脚を抱き込むようにそれぞれ延出する腕部とを備える。前記各腕部は、弾性を有し、前記Ｕ字部に対して着脱可能である。

特開２０１８－６１３８９号公報

上述の特許文献１に開示されるステータでは、中性線をＵ字状に湾曲させて、該Ｕ字状に湾曲した中性線の間に温度センサが位置付けられている。このような構成の場合、前記中性線をＵ字状に精度良く湾曲させる加工を行う必要がある。このような前記中性線の加工は難しく、ステータの生産性を向上することが難しかった。

また、前記特許文献１に開示されるステータでは、前記温度センサは、前記Ｕ字状に湾曲した中性線の間に配置される。そのため、前記温度センサの配線の引き出し方向は制限され、前記温度センサの配置も制約を受ける。

本発明の目的は、バスバーの温度を計測する温度センサの配置の自由度を確保しつつ、前記温度センサを前記バスバーに容易に取り付け可能なステータユニットを提供することである。

本発明の一実施形態に係るステータユニットは、内周面または外周面に周方向に並んだ複数のスロットを有する円筒状のステータコアと、前記スロット内に挿入された複数のコイルと、前記複数のコイルに接続された複数のバスバーと、樹脂材料によって構成され、前記複数のバスバーの少なくとも一部を覆う樹脂部と、前記複数のバスバーのうち少なくとも一つのバスバーに接触した状態で前記樹脂部に固定され、前記少なくとも一つのバスバーの温度を計測する温度センサと、を有する。

本発明の一実施形態に係るモータは、上述のステータユニットと、前記ステータユニットのステータに対して中心軸を中心として回転可能なロータと、を有する。

本発明の一実施形態に係るステータユニットによれば、バスバーの温度を計測する温度センサの配置の自由度を確保しつつ、前記温度センサを前記バスバーに容易に取り付け可能なステータユニットを得ることができる。

図１は、実施形態１に係るステータユニットを有するモータの概略構成を示す図である。図２は、ステータユニットの概略構成を示す斜視図である。図３は、バスバーホルダ及び配線収容部を外した状態のステータユニットの概略構成を示す斜視図である。図４は、ステータコア及びコイルの位置関係を模式的に示す斜視図である。図５は、バスバーホルダ、配線収容部及び外部端子カバーを外した状態のバスバーユニットの概略構成を示す斜視図である。図６は、配線収容部のカバーを外した状態のステータユニットの概略構成を示す斜視図である。図７は、図６の一部を拡大して示す部分拡大図である。図８は、実施形態２に係るステータユニットのバスバーと温度センサとの位置関係を模式的に示す斜視図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。なお、図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。また、各図中の構成部材は、各図中に記載されている寸法及び各構成部材の寸法比率に限定されない。

なお、以下の説明では、ステータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、前記中心軸に直交する方向を「径方向」、前記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、軸方向について、ステータに対してバスバーが位置する側を「一方」、ステータに対してバスバーが位置する側とは反対側を「他方」と称する。すなわち、本明細書では、図２において、上方向が「一方」であり、下方向が「他方」である。ただし、この方向の定義により、本発明に係るモータの使用時の向きを限定する意図はない。

また、以下の説明において、“固定”、“接続”及び“取り付ける”等（以下、固定等）の表現は、部材同士が直接、固定等されている場合だけでなく、他の部材を介して固定等されている場合も含む。すなわち、以下の説明において、固定等の表現には、部材同士の直接的及び間接的な固定等の意味が含まれる。

［実施形態１］

（全体構成）

図１に、本発明の実施形態１に係るモータ１の概略構成を示す。モータ１は、ステータユニット１０と、ロータ３とを備える。ステータユニット１０は、ステータ２と、バスバーユニット５０とを備える。ロータ３は、ステータ２に対して、中心軸Ｐを中心として回転する。すなわち、モータ１は、ステータ２と、ステータ２に対して回転可能なロータ３とを有する。

本実施形態では、モータ１は、筒状のステータ２内に、ロータ３が中心軸Ｐを中心として回転可能に位置する、いわゆるインナーロータ型のモータである。ロータ３は、中心軸Ｐを中心として周方向に並んだ複数のマグネットを有する。なお、ロータ３の構成は、一般的なロータと同様の構成であるため、ロータ３の詳しい説明は省略する。

ステータ２は、ステータコア２１と、コイル２６とを備える。図１では、説明のために、コイル２６を簡略化して示す。コイル２６には、後述するバスバーユニット５０のバスバー５１及び外部端子６１を介して、電力が供給される。なお、本実施形態では、コイル２６は、後述するように、３相のコイル２６ｕ，２６ｖ，２６ｗを含む。

図２は、本実施形態に係るモータ１におけるステータユニット１０の斜視図である。図３は、図２で示すステータユニット１０から、バスバーユニット５０のバスバーホルダ５２及び配線収容部７２を取り除いた図である。また、図４は、ステータコア２１及びコイル２６の位置関係の一例を模式的に示す斜視図である。図４では、説明のために、ステータコア２１のスロット２４内に位置するコイル２６の一部のみを図示する。また、図４は、説明のために、ステータコア２１及びコイル２６を、他の図とは軸方向の反対側から見た図である。すなわち、図４は、ステータコア２１及びコイル２６を、軸方向他方側から見た図である。

ステータコア２１は、軸方向に延びる円筒状である。ステータコア２１は、所定の形状に形成された電磁鋼板を、厚み方向に複数枚、積層することによって構成される。

図４に示すように、ステータコア２１は、円筒状のヨーク２２と、ヨーク２２から径方向内側に延びる複数のティース２３と、スロット２４とを有する。本実施形態では、ステータコア２１は、円筒状の丸コアである。ヨーク２２及び複数のティース２３は、単一の部材である。ステータコア２１は、例えば、分割コア、ストレートコアであってもよい。

図４に示すように、複数のティース２３は、周方向に等しい間隔で並んでいる。各ティース２３は、軸方向において、ステータコア２１の一方の端部から他方の端部まで延びている。スロット２４は、複数のティース２３のうち隣り合うティース２３の間に位置する。スロット２４は、ステータコア２１において軸方向に延びる溝である。スロット２４は、中心軸Ｐに沿って延びている。ステータコア２１は、内周面に、周方向に並んだ複数のスロット２４を有する。複数のスロット２４内には、後述するように、複数のコイル２６が挿入される。

（コイル）

本実施形態では、コイル２６は、Ｕ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗを含む。コイル２６は、複数のティース２３に分布巻きで巻回され、４つのバスバー５１によって、Ｙ結線されている。本実施形態では、コイル２６は、Ｕ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗを、２組含む。なお、以下の説明及び図において、各構成要素の相を区別する必要がある場合は、各構成要素の符号の末尾に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相及び中性点をそれぞれ示す、ｕ、ｖ、ｗ及びｎを付与する。

Ｕ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗでは、それぞれ、複数のセグメントコイル２７が直列接続されている。各セグメントコイル２７は、矩形の断面形状を有し且つ曲げられた平角線によって構成されている。なお、セグメントコイル２７の断面形状は、矩形以外の形状であってもよい。

図２から図４に示すように、各セグメントコイル２７は、スロット２４内に位置する一対の直線状のスロット収納部３０と、一対のスロット収納部３０を連結するセグメントコイル接続部３１と、セグメントコイル２７の端部である一対のセグメントコイル端部３２とを有する。なお、複数のセグメントコイルは、直線状のスロット収納部と、前記スロット収納部の両端に位置するセグメントコイル端部とを有するセグメントコイルを含んでいてもよい。

複数のセグメントコイル２７のスロット収納部３０は、スロット２４内に径方向に積層された状態で収納されている。複数のセグメントコイル２７のセグメントコイル接続部３１は、スロット収納部３０がステータコア２１のスロット２４内に収納された状態で、ステータコア２１に対して軸方向一方側に位置する。スロット収納部３０は、コイル２６のスロット収納部を構成する。セグメントコイル接続部３１は、コイル２６の第１コイル接続部を構成する。なお、以下の説明では、コイル２６のスロット収納部には、セグメントコイル２７のスロット収納部３０と同じ符号を付すとともに、コイル２６の第１コイル接続部にも、セグメントコイル２７のセグメントコイル接続部３１と同じ符号を付す。

複数のセグメントコイル２７は、スロット収納部３０がスロット２４内に収納された状態で、各セグメントコイル２７における一対のセグメントコイル端部３２のうち一方の先端部と、他のセグメントコイル２７における一対のセグメントコイル端部３２のうち一方の先端部とが溶接等により接続されている。すなわち、各セグメントコイル２７における一対のセグメントコイル端部３２は、それぞれ、異なるセグメントコイル２７のセグメントコイル端部３２に接続されている。これにより、複数のセグメントコイル２７は、直列に接続されている。このように直列に接続された複数のセグメントコイル２７により、Ｕ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗがそれぞれ構成される。

本実施形態では、前記接続されたセグメントコイル端部３２が、Ｕ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗにおいて、一対のスロット収納部３０を連結する第２コイル接続部３３を構成する。第２コイル接続部３３は、ステータコア２１に対して軸方向他方側に位置する。

Ｕ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗは、それぞれ、他のセグメントコイル２７のセグメントコイル端部３２に接続されないセグメントコイル端部３２を、一対有する。Ｕ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗにおいて他のセグメントコイル端部３２に接続されないセグメントコイル端部３２は、Ｕ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗのコイル端部である。Ｕ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗにおける前記コイル端部は、各相のコイルにおける一方側の端部及び他方側の端部に位置する。また、Ｕ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗにおける前記コイル端部は、ステータコア２１の軸方向一方側に突出している。

以下では、説明のため、Ｕ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗの両端に位置するコイルの端部を、それぞれ、第１コイル端部３４、第２コイル端部３５と呼ぶ。

すなわち、本実施形態のコイル２６は、Ｕ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗを含み、コイル２６は、複数のスロット内に位置する複数のスロット収納部３０と、ステータコア２１に対して軸方向一方側に位置し且つスロット収納部３０同士を接続する複数の第１コイル接続部３１と、ステータコア２１に対して軸方向他方側に位置し且つスロット収納部３０同士を接続する複数の第２コイル接続部３３と、コイル２６の端部にそれぞれ位置し且つスロット収納部３０から延びてステータコア２１の軸方向一方側に突出する第１コイル端部３４及び第２コイル端部３５と、を有する。

これにより、ステータコア２１に対して軸方向一方側には、ステータコア２１から軸方向一方側に突出した複数の第１コイル接続部３１を含むコイルエンド部４０が構成される。また、ステータコア２１に対して軸方向他方側には、ステータコア２１から他方側に突出した複数の第２コイル接続部３３を含むコイルエンド部が構成される。

本実施形態では、すべての第１コイル接続部３１が、ステータコア２１に対して軸方向一方側（図２で上側）に位置し、すべての第２コイル接続部３３が、ステータコア２１に対して軸方向他方側（図２で下側）に位置している。また、すべての第１コイル端部３４及びすべての第２コイル端部３５は、第１コイル接続部３１が位置する前記軸方向一方側に位置している。本実施形態では、コイル２６は、２組のＵ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ、Ｗ相コイル２６ｗを含む。このため、６つの第１コイル端部３４及び６つの第２コイル端部３５が、ステータコア２１に対して軸方向一方側に位置する。

Ｕ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗにおける第１コイル端部３４及び第２コイル端部３５は、それぞれ、スロット２４の最も径方向外側に位置するスロット収納部３０から延びてステータコア２１から突出している。第１コイル端部３４及び第２コイル端部３５は、Ｕ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗにおいて、スロット２４の最も径方向外側に位置するセグメントコイル２７のセグメントコイル端部３２である。

本実施形態では、第１コイル端部３４及び第２コイル端部３５は、それぞれ、スロット２４の最も径方向外側に位置するセグメントコイル２７のセグメントコイル端部３２である。しかしながら、第１コイル端部及び第２コイル端部は、上記以外の位置に位置するセグメントコイルのセグメントコイル端部であってもよい。

（バスバーユニット）

図５は、バスバーホルダ５２及び外部端子ホルダ６２を外した状態のバスバーユニット５０の斜視図である。バスバーユニット５０は、バスバー５１と、バスバーホルダ５２と、外部端子６１と、外部端子ホルダ６２と、温度センサユニット７１と、配線収容部７２とを有する。

図３及び図５に示すように、バスバー５１は、Ｕ相バスバー５１ｕと、Ｖ相バスバー５１ｖと、Ｗ相バスバー５１ｗと、中性点用バスバー５１ｎとを含む。Ｕ相バスバー５１ｕ、Ｖ相バスバー５１ｖ、Ｗ相バスバー５１ｗ及び中性点用バスバー５１ｎは、それぞれ、板状の部材である。Ｕ相バスバー５１ｕ、Ｖ相バスバー５１ｖ、Ｗ相バスバー５１ｗ及び中性点用バスバー５１ｎの厚み方向は、ステータコア２１の径方向と一致する。

図３に示すように、Ｕ相バスバー５１ｕ、Ｖ相バスバー５１ｖ、Ｗ相バスバー５１ｗ及び中性点用バスバー５１ｎは、一部が径方向に重なった状態で、コイルエンド部４０の径方向外周側に位置する。

図５に示すように、Ｕ相バスバー５１ｕは、Ｕ相バスバー本体部５３ｕと、２つのＵ相バスバー接続部５４ｕと、Ｕ相外部端子接続部５５ｕとを有する。Ｕ相バスバー本体部５３ｕ、２つのＵ相バスバー接続部５４ｕ及びＵ相外部端子接続部５５ｕは、単一の部材である。

Ｖ相バスバー５１ｖは、Ｖ相バスバー本体部５３ｖと、２つのＶ相バスバー接続部５４ｖと、Ｖ相外部端子接続部５５ｖとを有する。Ｖ相バスバー本体部５３ｖ、２つのＶ相バスバー接続部５４ｖ及びＶ相外部端子接続部５５ｖは、単一の部材である。

Ｗ相バスバー５１ｗは、Ｗ相バスバー本体部５３ｗと、２つのＷ相バスバー接続部５４ｗと、Ｗ相外部端子接続部５５ｗとを有する。Ｗ相バスバー本体部５３ｗ、２つのＷ相バスバー接続部５４ｗ及びＷ相外部端子接続部５５ｗは、単一の部材である。

中性点用バスバー５１ｎは、中性点用バスバー本体部５３ｎと、６つの中性点用バスバー接続部５４ｎとを有する。中性点用バスバー本体部５３ｎ及び６つの中性点用バスバー接続部５４ｎは、単一の部材である。

Ｕ相バスバー本体部５３ｕ、Ｖ相バスバー本体部５３ｖ及びＷ相バスバー本体部５３ｗは、それぞれ、軸方向から見て、コイルエンド部４０の外周に沿った円弧状である。Ｕ相バスバー本体部５３ｕ、Ｖ相バスバー本体部５３ｖ及びＷ相バスバー本体部５３ｗは、それぞれ、ステータコア２１の径方向から見て、各相のコイル２６の第１コイル端部３４と重なる位置に位置し、ステータコア２１の周方向に延びる。

具体的には、Ｕ相バスバー本体部５３ｕは、ステータコア２１の径方向から見て、２つのＵ相コイル２６ｕにおける各第１コイル端部３４と重なる位置に位置し、ステータコア２１の周方向に延びる。Ｖ相バスバー本体部５３ｖは、ステータコア２１の径方向から見て、２つのＶ相コイル２６ｖにおける各第１コイル端部３４と重なる位置に位置し、ステータコア２１の周方向に延びる。Ｗ相バスバー５１ｗのＷ相バスバー本体部５３ｗは、ステータコア２１の径方向から見て、２つのＷ相コイル２６ｗにおける各第１コイル端部３４と重なる位置に位置し、ステータコア２１の周方向に延びる。

中性点用バスバー５１ｎの中性点用バスバー本体部５３ｎは、軸方向から見て、コイルエンド部４０の外周に沿った円弧状である。中性点用バスバー本体部５３ｎは、ステータコア２１の径方向から見て、２つのＵ相コイル２６ｕ、２つのＶ相コイル２６ｖ及び２つのＷ相コイル２６ｗにおける各第２コイル端部３５と重なる位置に位置し、ステータコア２１の周方向に延びる。本実施形態では、中性点用バスバー本体部５３ｎは、Ｕ相バスバー本体部５３ｕ、Ｖ相バスバー本体部５３ｖ及びＷ相バスバー本体部５３ｗに比べて、周方向に長い。

外部端子６１は、Ｕ相外部端子６１ｕと、Ｖ相外部端子６１ｖと、Ｗ相外部端子６１ｗとを含む。Ｕ相外部端子６１ｕ、Ｖ相外部端子６１ｖ及びＷ相外部端子６１ｗは、図示しない電力供給源に接続される。

Ｕ相外部端子接続部５５ｕは、Ｕ相バスバー本体部５３ｕの一方の端部から径方向外側に延びてＵ相外部端子６１ｕに接続される。Ｖ相外部端子接続部５５ｖは、Ｖ相バスバー本体部５３ｖの一方の端部から径方向外側に延びてＶ相外部端子６１ｖに接続される。Ｗ相外部端子接続部５５ｗは、Ｗ相バスバー本体部５３ｗの一方の端部から径方向外側に延びてＷ相外部端子６１ｗに接続される。

図５に示すように、２つのＵ相バスバー接続部５４ｕは、Ｕ相バスバー本体部５３ｕからステータコア２１の軸方向一方側に延びる。図３に示すように、２つのＵ相バスバー接続部５４ｕは、それぞれ、Ｕ相コイル２６ｕの第１コイル端部３４に接続される。

図５に示すように、２つのＶ相バスバー接続部５４ｖは、Ｖ相バスバー本体部５３ｖからステータコア２１の軸方向一方側に延びる。図３に示すように、２つのＶ相バスバー接続部５４ｖは、それぞれ、Ｖ相コイル２６ｖの第１コイル端部３４に接続される。

図５に示すように、２つのＷ相バスバー接続部５４ｗは、Ｗ相バスバー本体部５３ｗからステータコア２１の軸方向一方側に延びる。図３に示すように、２つのＷ相バスバー接続部５４ｗは、それぞれ、Ｗ相コイル２６ｗの第１コイル端部３４に接続される。

図５に示すように、６つの中性点用バスバー接続部５４ｎは、中性点用バスバー本体部５３ｎからステータコア２１の軸方向一方側に延びる。図３に示すように、６つの中性点用バスバー接続部５４ｎは、２組の各相のコイルにおける第２コイル端部３５に接続される。本実施形態では、第２コイル端部３５が、中性点用バスバー５１ｎに接続されるコイル端部である。

図５に示すように、Ｕ相バスバー本体部５３ｕ、Ｖ相バスバー本体部５３ｖ、Ｗ相バスバー本体部５３ｗ及び中性点用バスバー本体部５３ｎは、軸方向から見て、Ｕ相外部端子接続部５５ｕ、Ｖ相外部端子接続部５５ｖ及びＷ相外部端子接続部５５ｗに対してステータコア２１の周方向の一方側に位置する。中性点用バスバー本体部５３ｎにおける周方向の一方側の端部は、Ｕ相バスバー本体部５３ｕ、Ｖ相バスバー本体部５３ｖ及びＷ相バスバー本体部５３ｗよりも、周方向の一方側に延出している。

図２に示すように、Ｕ相バスバー５１ｕ、Ｖ相バスバー５１ｖ、Ｗ相バスバー５１ｗ及び中性点用バスバー５１ｎは、Ｕ相バスバー本体部５３ｕ、Ｖ相バスバー本体部５３ｖ、Ｗ相バスバー本体部５３ｗ及び中性点用バスバー本体部５３ｎを、樹脂製のバスバーホルダ５２で覆われている。バスバーホルダ５２は、軸方向から見て、Ｕ相バスバー本体部５３ｕ、Ｖ相バスバー本体部５３ｖ、Ｗ相バスバー本体部５３ｗ及び中性点用バスバー本体部５３ｎに沿った円弧状である。このバスバーホルダ５２が、樹脂材料によって構成され、バスバー５１の少なくとも一部を覆う樹脂部として機能する。

本実施形態では、Ｕ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗは、Ｕ相バスバー５１ｕ、Ｖ相バスバー５１ｖ、Ｗ相バスバー５１ｗ及び中性点用バスバー５１ｎによって、Ｙ結線されている。

具体的には、Ｕ相コイル２６ｕの第１コイル端部３４は、Ｕ相バスバー５１ｕのＵ相バスバー接続部５４ｕに接続されている。Ｖ相コイル２６ｖの第１コイル端部３４は、Ｖ相バスバー５１ｖのＶ相バスバー接続部５４ｖに接続されている。Ｗ相コイル２６ｗの第１コイル端部３４は、Ｗ相バスバー５１ｗのＷ相バスバー接続部５４ｗに接続されている。また、Ｕ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗにおける６つの第２コイル端部３５は、中性点用バスバー５１ｎに接続されている。

これにより、ステータコア２１に巻線されたＵ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗが、Ｕ相バスバー５１ｕ、Ｖ相バスバー５１ｖ、Ｗ相バスバー５１ｗ及び中性点用バスバー５１ｎによってＹ結線された、ステータ２が得られる。

（温度センサユニット）

温度センサユニット７１は、中性点用バスバー５１ｎの温度を計測する。詳しくは、図５に示すように、温度センサユニット７１は、中性点用バスバー５１ｎの周方向の一方側の端部に取り付けられていて、該端部の温度を計測する。

温度センサユニット７１は、温度センサ７１ａと、配線７１ｂと、温度センサコネクタ７１ｃとを有する。

温度センサ７１ａは、中性点用バスバー５１ｎにおける周方向の一方側の端部に物理的に接触する。詳しくは、温度センサ７１ａは、Ｕ相バスバー本体部５３ｕとＵ相外部端子接続部５５ｕとの接続部分、Ｖ相バスバー本体部５３ｖとＶ相外部端子接続部５５ｖとの接続部分、及び、Ｗ相バスバー本体部５３ｗとＷ相外部端子接続部５５ｗとの接続部分の近傍に位置する。

温度センサ７１ａは、中性点用バスバー５１ｎの温度を計測可能な温度素子を有する。温度センサ７１ａは、前記温度素子で検出した中性点用バスバー５１ｎの温度を、温度検出信号として出力する。この温度素子の構成は、従来の温度素子の構成と同様であるため、詳しい説明を省略する。

配線７１ｂの一方側は、温度センサ７１ａに接続される。配線７１ｂの他方側は、温度センサコネクタ７１ｃに接続される。配線７１ｂは、温度センサ７１ａからステータ２の径方向外側に向かって延びている。温度センサコネクタ７１ｃは、図示しない外部の機器に接続される。すなわち、配線７１ｂは、温度センサ７１ａから出力された温度検出信号を、ステータ２の外に出力する。

以上のように、本実施形態では、中性点用バスバー５１ｎは、ステータコア２１の周方向に延びている。温度センサ７１ａは、中性点用バスバー５１ｎの長手方向の端部に接触する。これにより、中性点用バスバー５１ｎに接触させた温度センサ７１ａに繋がる配線７１ｂを、ステータ２の外部に容易に引き出すことができる。

また、本実施形態では、バスバー５１は、３相のコイルのコイル端部が接続される中性点用バスバー５１ｎを含む。温度センサ７１ａは、中性点用バスバー５１ｎに接触する。これにより、Ｙ結線のステータ２において、中性点用バスバー５１ｎの温度を温度センサ７１ａによって容易に計測できる。

図６は、バスバーユニット５０において、後述する配線収容部７２のカバー７４を外した状態を示す斜視図である。図７は、図６における温度センサユニット７１を拡大して示す部分拡大図である。

図７に示すように、温度センサ７１ａは、バスバーホルダ５２の端部に位置する凹部５２ａ内に収容される。凹部５２ａは、中性点用バスバー５１ｎにおける周方向の一方側の端部を露出させる。

凹部５２ａは、その内面に、中性点用バスバー５１ｎにおける周方向の一方側の端部に対して温度センサ７１ａを中性点用バスバー５１ｎの厚み方向に押し付ける突出部５２ｂを有する。すなわち、突出部５２ｂは、凹部５２ａの内面から中性点用バスバー５１ｎに向かって突出している。これにより、温度センサ７１ａを、バスバーホルダ５２に固定しつつ、中性点用バスバー５１ｎにより確実に接触させることができる。

このように、本実施形態では、バスバーホルダ５２は、凹部５２ａを有する。温度センサ７１ａは、凹部５２ａ内に収容された状態でバスバーホルダ５２に固定される。これにより、温度センサ７１ａを、バスバー５１及びバスバーホルダ５２に対してコンパクトに配置できる。

配線７１ｂは、配線収容部７２によって覆われている。配線収容部７２は、軸方向から見て、バスバーホルダ５２から、バスバー５１とは反対側に延びている。すなわち、配線収容部７２は、バスバーホルダ５２に接続されていて、径方向外側且つ周方向一方側に向かって延びている。配線収容部７２は、バスバーホルダ５２と同様、樹脂によって構成されている。

配線収容部７２は、バスバーホルダ５２と単一の部材であり、配線７１ｂを収納可能な溝７３ａを有する樹脂製の配線収容ケース７３と、溝７３ａを覆うカバー７４とを有する。配線収容ケース７３の溝７３ａ内に収納された配線７１ｂをカバー７４によって覆うことにより、温度センサ７１ａに繋がる配線７１ｂは、配線収容部７２によって覆われる。また、配線７１ｂは、樹脂によって封止されることなく、配線収容ケース７３内に収納されるため、温度センサユニット７１を容易に交換することができる。

以上のように、本実施形態に係るステータユニット１０は、内周面に周方向に並んだ複数のスロット２４を有する円筒状のステータコア２１と、スロット２４内に挿入された複数のコイル２６ｕ，２６ｖ，２６ｗと、複数のコイル２６ｕ，２６ｖ，２６ｗに接続された複数のバスバー５１ｕ，５１ｖ,５１ｗ，５１ｎと、樹脂材料によって構成され、複数のバスバー５１ｕ，５１ｖ,５１ｗ，５１ｎの少なくとも一部を覆うバスバーホルダ５２と、複数のバスバー５１ｕ，５１ｖ,５１ｗ，５１ｎのうち少なくとも一つのバスバー５１ｎに接触した状態で固定され、前記少なくとも一つのバスバー５１ｎの温度を計測する温度センサ７１ａと、を有する。

これにより、温度センサ７１ａは、バスバー５１ｎに接触した状態で、バスバー５１ｎの少なくとも一部を覆うバスバーホルダ５２に固定される。これにより、バスバー５１ｎの温度を計測する温度センサ７１ａを容易に配置できる。

本実施形態では、モータ１は、上述の構成を有するステータユニット１０と、ステータユニット１０のステータ２に対して中心軸Ｐを中心として回転可能なロータ３と、を有する。これにより、バスバー５１ｎの温度を計測する温度センサ７１ａを容易に配置可能なモータ１が得られる。

［実施形態２］

図８に、実施形態２に係るステータユニットのバスバーユニット１５０の概略構成を示す。図８では、バスバーユニット１５０においてバスバーホルダ及び外部端子を取り外した状態を示す。実施形態２に係るバスバーユニット１５０は、ステータのコイルに対する結線方法が実施形態１の構成とは異なる。そのため、バスバーユニット１５０のバスバー１５１の構成が実施形態１の構成とは異なる。また、バスバー１５１に対する温度センサ７１ａの取付位置が実施形態１の取付位置とは異なる。

以下では、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。

バスバーユニット１５０は、バスバー１５１と、図示しないバスバーホルダと、図示しない外部端子と、を有する。なお、バスバーホルダは、バスバー１５１を覆う構成を有する点で実施形態１の構成と同様であるため、詳しい説明を省略する。また、外部端子は、実施形態１の構成と同様であるため、詳しい説明を省略する。

バスバー１５１は、Ｕ相バスバー１５１ｕと、Ｖ相バスバー１５１ｖと、Ｗ相バスバー１５１ｗとを含む。Ｕ相バスバー１５１ｕ、Ｖ相バスバー１５１ｖ及びＷ相バスバー１５１ｗは、それぞれ、板状の部材である。Ｕ相バスバー１５１ｕ、Ｖ相バスバー１５１ｖ及びＷ相バスバー１５１ｗの厚み方向は、ステータコア２１の径方向と一致する。

Ｕ相バスバー１５１ｕは、Ｕ相バスバー本体部１５３ｕと、２つのＵ相バスバー接続部１５４ｕと、Ｕ相外部端子接続部１５５ｕとを有する。Ｕ相バスバー本体部１５３ｕ、２つのＵ相バスバー接続部１５４ｕ及びＵ相外部端子接続部１５５ｕは、単一の部材である。

Ｖ相バスバー１５１ｖは、Ｖ相バスバー本体部１５３ｖと、２つのＶ相バスバー接続部１５４ｖと、Ｖ相外部端子接続部１５５ｖとを有する。Ｖ相バスバー本体部１５３ｖ、２つのＶ相バスバー接続部１５４ｖ及びＶ相外部端子接続部１５５ｖは、単一の部材である。

Ｗ相バスバー１５１ｗは、Ｗ相バスバー本体部１５３ｗと、２つのＷ相バスバー接続部１５４ｗと、Ｗ相外部端子接続部１５５ｗとを有する。Ｗ相バスバー本体部１５３ｗ、２つのＷ相バスバー接続部１５４ｗ及びＷ相外部端子接続部１５５ｗは、単一の部材である。

Ｕ相バスバー本体部１５３ｕ、Ｖ相バスバー本体部１５３ｖ及びＷ相バスバー本体部１５３ｗは、それぞれ、軸方向から見て、コイルエンド部４０の外周に沿った円弧状である。特に図示しないが、Ｕ相バスバー本体部１５３ｕ、Ｖ相バスバー本体部１５３ｖ及びＷ相バスバー本体部１５３ｗは、それぞれ、ステータコア２１の径方向から見て、各相のコイル２６の第１コイル端部３４と重なる位置に位置し、ステータコア２１の周方向に延びる。

Ｕ相バスバー本体部１５３ｕは、Ｖ相バスバー本体部１５３ｖ及びＷ相バスバー本体部１５３ｗに比べて、周方向に長い。

Ｕ相外部端子接続部１５５ｕは、Ｕ相バスバー本体部１５３ｕの両端部以外の位置から径方向外側に延びる。Ｖ相外部端子接続部１５５ｖは、Ｖ相バスバー本体部１５３ｖの一方の端部から径方向外側に延びる。Ｗ相外部端子接続部１５５ｗは、Ｗ相バスバー本体部１５３ｗの一方の端部から径方向外側に延びる。

Ｕ相外部端子接続部１５５ｕ、Ｖ相外部端子接続部１５５ｖ及びＷ相外部端子接続部１５５ｗは、それぞれ、図示しない外部端子に接続する。Ｗ相外部端子接続部１５５ｗには、後述する温度センサ７１ａが接触する。

Ｕ相バスバー１５１ｕ、Ｖ相バスバー１５１ｖ及びＷ相バスバー１５１ｗは、一部が径方向または軸方向に重なった状態で、コイルエンド部４０の径方向外周側に位置する。

図８に示すように、Ｕ相外部端子接続部１５５ｕ、Ｖ相外部端子接続部１５５ｖ及びＷ相外部端子接続部１５５ｗの一部は、厚み方向に重なっている。

Ｗ相バスバー１５１ｗのＷ相バスバー本体部１５３ｗは、Ｕ相バスバー１５１ｕのＵ相外部端子接続部１５５ｕに対して周方向の一方側に位置する。Ｖ相バスバー１５１ｖのＶ相バスバー本体部１５３ｖは、Ｕ相バスバー１５１ｕのＵ相外部端子接続部１５５ｕに対して周方向の他方側に位置する。Ｖ相外部端子接続部１５５ｖ及びＷ相外部端子接続部１５５ｗは、Ｕ相外部端子接続部１５５ｕを挟んで周方向に並んでいる。

Ｕ相バスバー１５１ｕにおけるＵ相バスバー本体部１５３ｕの一部は、軸方向から見て、Ｗ相バスバー１５１ｗのＷ相バスバー本体部１５３ｗ及びＶ相バスバー１５１ｖのＶ相バスバー本体部１５３ｖと重なっている。

本実施形態では、Ｕ相コイル１２６ｕ、Ｖ相コイル１２６ｖ及びＷ相コイル１２６ｗは、Ｕ相バスバー１５１ｕ、Ｖ相バスバー１５１ｖ及びＷ相バスバー１５１ｗによって、Δ結線されている。

具体的には、Ｕ相コイル２６ｕの第１コイル端部３４は、Ｕ相バスバー１５１ｕのＵ相バスバー接続部１５４ｕに接続されている。Ｖ相コイル２６ｖの第１コイル端部３４は、Ｖ相バスバー１５１ｖのＶ相バスバー接続部１５４ｖに接続されている。Ｗ相コイル２６ｗの第１コイル端部３４は、Ｗ相バスバー１５１ｗのＷ相バスバー接続部１５４ｗに接続されている。

Ｕ相コイル２６ｕの第２コイル端部３５は、Ｖ相バスバー１５１ｖのＶ相バスバー接続部１５４ｖに接続されている。Ｖ相コイル２６ｖの第２コイル端部３５は、Ｗ相バスバー１５１ｗのＷ相バスバー接続部１５４ｗに接続されている。Ｗ相コイル２６ｗの第２コイル端部３５は、Ｕ相バスバー１５１ｕのＵ相バスバー接続部１５４ｕに接続されている。

これにより、ステータコア２１に巻線されたＵ相コイル２６ｕ、Ｖ相コイル２６ｖ及びＷ相コイル２６ｗが、Ｕ相バスバー１５１ｕ、Ｖ相バスバー１５１ｖ及びＷ相バスバー１５１ｗによってΔ結線されたステータが得られる。

なお、本実施形態では、第１コイル端部３４及び第２コイル端部３５が、バスバー１５１に接続されるコイル端部である。

（温度センサユニット）

本実施形態では、温度センサユニット７１の温度センサ７１ａは、Ｗ相バスバー１５１ｗのＷ相外部端子接続部１５５ｗに物理的に接触する。すなわち、本実施形態では、温度センサ７１ａは、Ｗ相バスバー１５１ｗの温度を計測する。

なお、温度センサユニット７１の構成は、実施形態１の構成と同様である。よって、温度センサユニット７１の構成に関する説明は、省略する。

温度センサ７１ａは、図示しないバスバーホルダ内に収容される。また、温度センサユニット７１の配線７１ｂは、実施形態と同様、樹脂製の配線収容部内に収納される。この配線収容部も、実施形態１の配線収容部７２の構成と同様である。

以上のように、本実施形態では、バスバー１５１は、３相のコイル２６のうち２相のコイルのコイル端部に接続される。このようなΔ結線のステータユニットにおいて、本実施形態のように温度センサ７１ａをバスバー１５１に接触させることにより、バスバー１５１の温度を容易に計測できる。

また、Ｗ相バスバー１５１ｗは、ステータコアの周方向に延びるＷ相バスバー本体部１５３ｗと、Ｗ相バスバー本体部１５３ｗからステータコアの径方向外側に向かって延びて、電力供給源に電気的に接続されるＷ相バスバー接続部１５４ｗと、を有する。温度センサ７１ａは、Ｗ相バスバー１５１ｗのうちＷ相バスバー本体部１５３ｗとＷ相バスバー接続部１５４ｗとの接続部分に接触する。

一般的に、バスバーのうち、バスバー本体部と電力供給源に電気的に接続されるバスバー接続部との接続部分の温度が、最も高い。よって、前記接続部分の温度を温度センサ７１ａによって計測することにより、ステータの温度上昇を精度良く検出することができる。

なお、本実施形態では、温度センサ７１ａは、Ｗ相バスバー１５１ｗに接触してＷ相バスバー１５１ｗの温度を計測するが、Ｕ相バスバー１５１ｕまたはＶ相バスバー１５１ｖに接触してＵ相バスバー１５１ｕまたはＶ相バスバー１５１ｖの温度を計測してもよい。また、温度センサ７１ａは、複数のバスバーの温度を計測してもよい。また、温度センサ７１ａは、バスバーの複数の位置で温度を計測してもよい。

（その他の実施形態）

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

前記各実施形態では、コイル２６は、３相のコイルを含む。しかしながら、コイルは、３相以外の複数相のコイルを含んでいてもよい。

前記各実施形態では、コイル２６は、２組の３相のコイルを含む。しかしながら、コイルは、１組または３組以上の３相のコイルを含んでいてもよい。

前記各実施形態では、すべての第１コイル接続部３１が、ステータコア２１に対して軸方向一方側に位置し、すべての第２コイル接続部３３が、ステータコア２１に対して軸方向他方側に位置している。しかしながら、すべての第１コイル接続部がステータコアに対して軸方向他方側に位置していてもよい。すべての第２コイル接続部がステータコアに対して軸方向一方側に位置していてもよい。第１コイル接続部の一部がステータコアに対して軸方向一方側に位置していてもよい。第２コイル接続部の一部がステータコアに対して軸方向他方側に位置していてもよい。第１コイル接続部の一部がステータコアに対して軸方向他方側に位置していてもよい。第２コイル接続部の一部がステータコアに対して軸方向一方側の端部に位置していてもよい。

前記各実施形態では、第１コイル端部３４及び第２コイル端部３５は、ステータコア２１に対して、軸方向において第１コイル接続部３１が位置する側に位置している。しかしながら、第１コイル端部は、ステータコアに対して軸方向一方側または軸方向他方側のいずれか一方に位置していればよい。また、第２コイル端部は、ステータコアに対して軸方向一方側または軸方向他方側のいずれか一方に位置していればよい。

前記実施形態１では、バスバー５１は、Ｕ相バスバー本体部５３ｕ、Ｖ相バスバー本体部５３ｖ、Ｗ相バスバー本体部５３ｗ及び中性点用バスバー本体部５３ｎを、樹脂製のバスバーホルダ５２で覆われている。しかしながら、バスバーは、バスバーホルダによって全体を覆われていてもよい。

前記実施形態１では、バスバー５１は、Ｕ相バスバー本体部５３ｕ、Ｖ相バスバー本体部５３ｖ、Ｗ相バスバー本体部５３ｗ及び中性点用バスバー本体部５３ｎを、樹脂製のバスバーホルダ５２で覆われている。また、前記実施形態２でも、特に図示しないが、バスバー１５１は、バスバーホルダで覆われている。しかしながら、バスバーは、バスバーホルダの代わりに、樹脂によってモールドされていてもよい。この場合、バスバーの温度を計測する温度センサも樹脂によってモールドされていてもよい。なお、バスバーが樹脂によってモールドされる一方、温度センサは樹脂製のケース内に収容されていてもよい。

前記実施形態１では、温度センサ７１ａは、中性点用バスバー５１ｎの温度を計測する。しかしながら、温度センサは、他のバスバーの温度を計測してもよい。また、温度センサは、複数のバスバーの温度を計測してもよい。また、温度センサは、バスバーの複数の位置で温度を計測してもよい。

前記各実施形態では、ステータコア２１は円筒状である。しかしながら、ステータコアは、筒状であれば、円筒状以外であってもよい。

前記各実施形態では、モータ１は、筒状のステータ２内にロータ３が中心軸Ｐを中心として回転可能に位置する、いわゆるインナーロータ型のモータである。しかしながら、モータは、筒状のロータ内にステータが位置する、いわゆるアウターロータ型のモータであってもよい。この場合には、ステータは、外周面に、周方向に並んだ複数のスロットを有する。

前記実施形態１では、ステータ２のＹ結線を実現するバスバーの構成の一例を開示した。しかしながら、ステータのＹ結線を実現可能なバスバーの構成であれば、バスバーは他の構成を有していてもよい。

前記実施形態２では、ステータのΔ結線を実現するバスバーの構成の一例を開示した。しかしながら、ステータのΔ結線を実現可能なバスバーの構成であれば、バスバーは他の構成を有していてもよい。

本発明は、少なくとも一部が樹脂部によって覆われたバスバーを有するステータユニットに利用可能である。

１モータ,２ステータ,３ロータ,１０ステータユニット,２１ステータコア,２２ヨーク,２３ティース,２４スロット,２６コイル,２６ｕＵ相コイル,２６ｖＶ相コイル,２６ｗＷ相コイル,２７セグメントコイル,３０スロット収納部,３１セグメントコイル接続部,３２セグメントコイル端部,３３第２コイル接続部,３４第１コイル端部,３５第２コイル端部,５０バスバーユニット,５１バスバー,５１ｕＵ相バスバー,５３ｕＵ相バスバー本体部,５４ｕＵ相バスバー接続部,５５ｕＵ相外部端子接続部,５１ｖＶ相バスバー,５３ｖＶ相バスバー本体部,５４ｖＶ相バスバー接続部,５５ｖＶ相外部端子接続部,５１ｗＷ相バスバー,５３ｗＷ相バスバー本体部,５４ｗＷ相バスバー接続部,５５ｗＷ相外部端子接続部,５１ｎ中性点用バスバー,５３ｎ中性点用バスバー本体部,５４ｎ中性点用バスバー接続部,５２バスバーホルダ（樹脂部）,６１外部端子,６２外部端子カバー,７１温度センサユニット,７１ａ温度センサ,７１ｂ配線,７２配線収容部,７３配線収容ケース,７３ａ溝,７４カバー,Ｐ中心軸

Claims

内周面または外周面に周方向に並んだ複数のスロットを有する円筒状のステータコアと、
前記スロット内に挿入された複数のコイルと、
前記複数のコイルに接続された複数のバスバーと、
樹脂材料によって構成され、前記複数のバスバーの少なくとも一部を覆う樹脂部と、
前記複数のバスバーのうち少なくとも一つのバスバーに接触した状態で前記樹脂部に固定され、前記少なくとも一つのバスバーの温度を計測する温度センサと、
を有し、
前記複数のバスバーは、それぞれ、
前記ステータコアの周方向に延びるバスバー本体部と、
前記バスバー本体部の周方向の一方側の端部から前記ステータコアの径方向外側に向かって延びて、電力供給源に電気的に接続されるバスバー接続部と、
を有し、
前記温度センサは、前記ステータコアの径方向において、前記少なくとも一つのバスバーの長手方向の端部であって、前記バスバー本体部と前記バスバー接続部との接続部分に接触する、ステータユニット。
請求項１に記載のステータユニットにおいて、
前記温度センサは、前記少なくとも一つのバスバーと、前記複数のコイルのコイル端部が接続される中性点用バスバーに接触する、ステータユニット。
請求項１に記載のステータユニットにおいて、
前記複数のバスバーは、前記複数のコイルのうち２相のコイルのコイル端部に接続される、ステータユニット。
請求項１から３のいずれか一つに記載のステータユニットにおいて、
前記樹脂部は、凹部を有し、
前記温度センサは、前記凹部内に収容された状態で前記樹脂部に固定される、ステータユニット。
請求項１から４のいずれか一つに記載のステータユニットにおいて、
前記樹脂部と単一の部材であり、前記温度センサに繋がる配線を収納可能な溝を有する樹脂製の配線収容ケースと、
前記溝を覆うカバーと、
をさらに有する、ステータユニット。
請求項１から５のいずれか一つに記載のステータユニットと、
前記ステータユニットのステータに対して中心軸を中心として回転可能なロータと、
を有する、モータ。
内周面または外周面に周方向に並んだ複数のスロットを有する円筒状のステータコアと、
前記スロット内に挿入された複数のコイルと、
前記複数のコイルに接続された複数のバスバーと、
樹脂材料によって構成され、前記複数のバスバーの少なくとも一部を覆う樹脂部と、
前記複数のバスバーのうち少なくとも一つのバスバーに接触した状態で前記樹脂部に固定され、前記少なくとも一つのバスバーの温度を計測する温度センサと、
を有し、
前記樹脂部は、前記温度センサを収容する凹部を有し、
前記凹部の内面には、前記温度センサを前記少なくとも一つのバスバーに向かって押し付けるように前記ステータコアの径方向に突出する突出部が設けられる、ステータユニット。