KR101185791B1 - 모터 - Google Patents
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Abstract
코일(13)에 전류를 공급하기 위한 배선 장치인 버스 바 유닛(20)에 있어서 버스 바 홀더(21)가 코일 접속 버스 바(31~33)와 센서 접속 버스 바(41~46,51~53)를 지지한다. 코일 접속 버스 바(31~33)의 도전선 접속부(313,323,333)는 축방향의 양측으로 노출되고 코일(13)을 형성하는 도전선과 용접된다. 센서 접속 버스 바(41~46,51~53)는 복수개의 전자 부품과 함께 홀 IC에 전기 신호를 입출력하는 홀 IC 회로를 구성한다. 센서 접속 버스 바(41~45,51~53)의 센서 접속부는 축방향 양측으로 노출되고 홀 IC의 단자와 용접된다. 또한, 센서 접속 버스 바(41~45,51~53)의 전자 부품 접속부는 축방향 양측으로 노출되고 각 전자 부품과 각각 용접된다.
Description
본 발명은 모터에 관한 것이다.
브러시리스 모터는 종래부터 여러가지의 기기에 탑재되어 있고, 예컨대, 차량의 트랜스미션 등에 탑재된다. 예컨대, 일본 특허 공개 2007-187262호 공보에 차량의 트랜스미션에 탑재되는 브러시리스 모터가 개시되어 있다.
일본 특허 공개 2007-187262호 공보가 개시하는 전동 액츄에이터는 전동 모터(브러시리스 모터)와 전동 모터를 구성하는 회전자 자석 내에 배치된 볼 나사 기구로 구성된다. 전동 모터는 차량의 제어 시스템(ECU 등)으로부터의 지시에 의거해서 회전한다. 볼 나사 기구는 회전자 자석의 회전 운동을 직선 운동으로 변환한다. 볼 나사 기구가 회전자 자석 내에 배치됨으로써 볼 나사 기구의 변환 동작에 따른 소음이 전동 모터 내에 가두어진다.
상술한 바와 같이, 일본 특허 공개 2007-187262호 공보가 개시하는 종래의 브러시리스 모터는 자동차 등의 차량에 이용되는 것이고 여러가지 환경하에 있어서 안정적으로 동작되는 것이 요구된다. 예컨대, 트랜스미션에 탑재되는 기어 시프트 장치는 엔진에서 발생되는 열 또는 기어 시프트 장치의 마찰열 등에 의해서 기어 시프트 장치 자체의 온도가 백수십도 이상이 되는 경우가 있다. 따라서, 기어 시프트 장치에 탑재되는 브러시리스 모터는 상술한 바와 같은 고온환경하에서 안정적으로 동작되는 것이 요구된다.
그러나, 브러시리스 모터에 있어서 버스 바(bus bar)와 각 코일을 형성하는 도전선의 단부가 납땜에 의해 접속되어 있었을 경우, 상술의 고온환경하에서는 땜납이 용융될 우려가 있다. 이에 따라, 브러시리스 모터가 구동될 수 없어 브러시리스 모터의 신뢰성이 손상된다는 문제가 있었다.
본 발명의 일례의 모터는 차량에 탑재되는 트랜스미션의 기어 셀렉트, 또는 클러치의 구동에 이용되고, 회전자, 고정자 코어, 복수개의 코일, 및 버스 바 유닛(bus bar unit)을 구비한다. 버스 바 유닛은 버스 바 홀더(bus bar holder), 및 복수개의 코일 접속 버스 바(coil connection bus bar)를 포함한다. 버스 바 홀더는 절연성 재료로 형성되며 복수개의 코일 접속 버스 바를 지지한다. 복수개의 코일 접속 버스 바는 코일을 형성하는 도전선의 단부와 용접에 의해 접속되는 도전선 접속부를 구비한다.
또한, 본 발명의 다른 일례의 모터는 회전자, 고정자 코어, 복수개의 코일, 및 버스 바 유닛을 구비한다. 버스 바 유닛은 버스 바 홀더, 및 복수개의 코일 접속 버스 바를 포함한다. 버스 바 홀더는 절연성 재료로 형성되며 복수개의 코일 접속 버스 바를 지지한다. 복수개의 코일 접속 버스 바는 코일을 형성하는 도전선의 단부와 접속되는 도전선 접속부를 구비한다. 도전선 접속부는 축방향으로 연장되는 홈이 형성된 U자 형상이며, 측면의 일부에 노치부가 형성되어 있다.
<발명의 효과>
본 발명에 의하면, 고온환경하에 있어서도 코일 접속 버스 바와 도전선의 단부의 접속 상태가 열화되지 않기 때문에 모터가 안정적으로 동작할 수 있다. 또한, 도전선 접속부와 도전선 단부의 접촉 면적을 억제할 수 있으므로 효율 좋게 용접을 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 모터의 단면도이다.
도 2는 버스 바 유닛의 상면도이다.
도 3은 버스 바 유닛의 저면도이다.
도 4는 버스 바 유닛을 구성하는 각 버스 바의 배치를 나타내는 도면이다.
도 5는 버스 바 홀더의 상면도이다.
도 6은 도 5에 나타내는 버스 바 홀더의 화살표 A-A 방향으로 바라본 단면도이다.
도 7은 도 5에 나타내는 화살표 B방향으로 바라본 버스 바 홀더의 측면도이다.
도 8은 코일 접속 버스 바의 저면도이다.
도 9는 코일 접속 버스 바의 사시도이다.
도 10은 센서 접속 버스 바(sensor connection bus bar)의 저면도이다.
도 11은 홀 IC에 전원을 공급하는 센서 접속 버스 바의 사시도이다.
도 12는 홀 IC를 접지하는 센서 접속 버스 바의 사시도이다.
도 13은 홀 IC의 출력 단자에 접속되는 센서 접속 버스 바의 사시도이다.
도 14는 홀 IC의 출력 단자에 접속되는 센서 접속 버스 바의 사시도이다.
도 15는 홀 IC의 출력 단자에 접속되는 센서 접속 버스 바의 사시도이다.
도 16은 도전선 접속부 및 도전선의 단부의 용접 전의 상태를 나타내는 도면이다.
도 17은 도전선 접속부 및 도전선의 단부의 용접 후의 상태를 나타내는 도면이다.
도 18은 홀 IC의 단자 및 센서 접속부의 용접 전의 상태를 나타내는 도면이다.
도 19는 콘덴서의 단부 및 전자 부품 접속부의 용접 전의 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 버스 바 유닛의 상면도이다.
도 3은 버스 바 유닛의 저면도이다.
도 4는 버스 바 유닛을 구성하는 각 버스 바의 배치를 나타내는 도면이다.
도 5는 버스 바 홀더의 상면도이다.
도 6은 도 5에 나타내는 버스 바 홀더의 화살표 A-A 방향으로 바라본 단면도이다.
도 7은 도 5에 나타내는 화살표 B방향으로 바라본 버스 바 홀더의 측면도이다.
도 8은 코일 접속 버스 바의 저면도이다.
도 9는 코일 접속 버스 바의 사시도이다.
도 10은 센서 접속 버스 바(sensor connection bus bar)의 저면도이다.
도 11은 홀 IC에 전원을 공급하는 센서 접속 버스 바의 사시도이다.
도 12는 홀 IC를 접지하는 센서 접속 버스 바의 사시도이다.
도 13은 홀 IC의 출력 단자에 접속되는 센서 접속 버스 바의 사시도이다.
도 14는 홀 IC의 출력 단자에 접속되는 센서 접속 버스 바의 사시도이다.
도 15는 홀 IC의 출력 단자에 접속되는 센서 접속 버스 바의 사시도이다.
도 16은 도전선 접속부 및 도전선의 단부의 용접 전의 상태를 나타내는 도면이다.
도 17은 도전선 접속부 및 도전선의 단부의 용접 후의 상태를 나타내는 도면이다.
도 18은 홀 IC의 단자 및 센서 접속부의 용접 전의 상태를 나타내는 도면이다.
도 19는 콘덴서의 단부 및 전자 부품 접속부의 용접 전의 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 일실시형태에 대해서 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 브러시리스 모터(1)의 측면 단면도이다. 도 1에 나타내는 브러시리스 모터(1)는 하우징(11), 고정자 코어(12), 코일(13), 축(14), 회전자(15), 센서 마그네트(16), 및 버스 바 유닛(20)을 구비한다. 브러시리스 모터(1)는 예컨대, 차량에 탑재되는 트랜스미션의 기어 셀렉트 또는 클러치의 구동에 이용된다. 브러시리스 모터(1)는 ECU 등의 제어 장치(도시 생략)를 통해서 배터리 등의 전원 장치(도시 생략)로부터 공급되는 전류에 의해 구동된다.
또한, 브러시리스 모터(1)는 탑재 기기에 따라 설치 상태가 다르고, 여러가지 형태로 배치된다. 따라서, 브러시리스 모터(1)에는 절대적인 상하 방향은 존재하지 않는다. 그러나, 이하의 설명에 있어서 편의적으로 도 1의 도면 상의 상하 방향이 브러시리스 모터(1)의 상하 방향인 것으로 해서 설명한다.
하우징(11)은 브러시리스 모터(1)의 회전축(J1)을 중심으로 한 대략 원통형이며 내주면에 고정자 코어(12)가 고정되어 있다. 고정자 코어(12)는 코어 백부(12a) 및 복수개의 톱니부(12b)를 구비한다. 코어 백부(12a)는 회전축(J1)을 중심으로 한 대략 환상으로 구성된다. 각 톱니부(12b)는 코어 백부(12a)로부터 회전축(J1)을 향해 방사상으로 배치된다. 또한, 각 톱니부(12b)에는 도전선(130)이 감겨짐으로써 코일(13)이 형성된다.
또한, 하우징(11)의 상부와 버스 바 유닛(20)의 하부에 있어서 볼 베어링(17A,17B)이 각각 유지되어 있다. 회전축(J1)을 축심으로 하는 축(14)은 볼 베어링(17A,17B)에 의해 회전가능하게 유지된다.
회전자(15)는 회전자 자석(151) 및 회전자 코어(152)를 구비하며 축(14)과 일체로 회전한다. 회전자 자석(151)은 축(14)에 고정된 회전자 코어(152)의 외주면에 고정된다. 센서 마그네트(16)는 회전자(15)의 하측에 배치되며 축(14)에 고정된 센서 요크(18)에 의해 유지되어 있다.
버스 바 유닛(20)은 고정자 코어(12)의 하측을 덮도록 배치된다. 버스 바 유닛(20)은 코일(13)에 전류를 공급하기 위한 배선 장치이다. 또한, 버스 바 유닛(20)은 센서 마그네트(16)의 직경 방향 외측에 대향하도록 해서 복수개의 홀 IC(61)를 유지하고 있다.
상술한 구성을 갖는 브러시리스 모터(1)에 있어서 회전자 자석(151)의 회전 위치에 따른 전류가 전원 장치로부터 제어 장치를 통해서 코일(13)에 공급된다. 코일(13)이 통전됨에 따라 자장이 발생되어 회전자 자석(151)이 회전된다. 이와 같이 해서 브러시리스 모터(1)는 회전 구동력을 얻는다.
도 2는 버스 바 유닛(20)의 상면도이다. 즉, 도 2는 버스 바 유닛(20)을 고정자 코어(12)측으로부터 바라본 도면이다. 도 3은 버스 바 유닛(20)의 저면도이다. 도 4는 버스 바 유닛(20)을 구성하는 각 버스 바의 배치를 나타내는 도면이다. 또한, 도 4에 있어서 버스 바 홀더(21) 등의 도시를 생략하고 있다. 또한, 도 4에 있어서 코일 접속 버스 바(31,32,33)가 배치되어 있는 측이 상측[고정자 코어(12)측]이고, 센서 접속 버스 바(45)가 배치되어 있는 측이 하측이다.
도 2~4에 나타내는 바와 같이, 버스 바 유닛(20)은 버스 바 홀더(21), 복수개의 홀 IC(61), 복수개의 코일 접속 버스 바, 복수개의 센서 접속 버스 바, 및 복수개의 전자 부품으로 구성된다. 버스 바 홀더(21)는 절연성 재료로 형성되어 있으며 버스 바 홀더 본체부(211) 및 커넥터부(212)를 구비한다. 버스 바 홀더 본체부(211)는 평면으로 봐서 대략 원형상을 갖는다. 커넥터부(212)는 버스 바 홀더 본체부(211)의 직경 방향 외측에 형성된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 각 홀 IC(61)는 버스 바 홀더 본체부(211)의 상면부(23)에 배치되며 센서 마그네트(16)의 위치에 따른 홀 신호를 출력한다. 각 홀 IC(61)는 전원 입력용 전원 단자(61a), 접지용 접지 단자(61b), 및 홀 신호를 출력하는 출력 단자(61c)를 갖는다.
또한, 도 2 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 복수개의 코일 접속 버스 바 및 복수개의 센서 접속 버스 바는 버스 바 홀더(21)에 의해 지지된다.
코일 접속 버스 바(31,32,33)는 코일(13)에 3상의 전류를 공급하기 위한 도전성 부재이다. 센서 접속 버스 바(41,42,43,46,51,52,53)는 각 홀 IC(61)가 출력하는 홀 신호를 제어 장치에 출력하기 위해 이용되는 도전성 부재이다. 센서 접속 버스 바(44)는 각 홀 IC(61)로의 전원의 공급에 이용되는 도전성 부재이다. 센서 접속 버스 바(45)는 각 홀 IC(61)의 접지에 이용되는 도전성 부재이다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 복수개의 전자 부품으로서 복수개의 저항(71) 및 복수개의 콘덴서(72)가 버스 바 홀더 본체부(211)의 저면부(22)에 배치된다.
복수개의 센서 접속 버스 바와 복수개의 저항(71)과 복수개의 콘덴서(72)는 홀 IC 회로를 구성한다. 홀 IC 회로는 각 홀 IC(61)에 전원을 공급하여 각 홀 IC(61)가 출력하는 홀 신호를 제어 장치에 출력하는 회로이다. 홀 IC 회로는 버스 바 유닛(20)에 배치되는 홀 IC(61)의 수에 대응해서 형성된다.
도 5는 버스 바 홀더(21)의 상면도이다. 도 6은 도 5에 나타내는 버스 바 홀더(21)의 화살표 A-A 방향으로 바라본 단면도이다. 도 7은 도 5에 나타내는 화살표 B방향으로 바라본 버스 바 홀더(21)의 측면도이다.
도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 코일 접속 버스 바(31,32,33) 및 센서 접속 버스 바(41,42,43,44,45)는 일부가 버스 바 홀더(21)에 매립되어 있다. 버스 바 홀더(21), 코일 접속 버스 바(31,32,33), 및 센서 접속 버스 바(41,42,43,44,45)는 삽입 성형에 의해 일체로 성형된다.
버스 바 홀더 본체부(211)에는 회전축(J1)을 중심으로 한 대략 원형의 중심 구멍(241)이 형성되어 있다. 중심 구멍(241)에는 축(14)이 삽입된다. 버스 바 홀더 본체부(211)의 저면부(22)에는 중심 구멍(241)을 둘러싸도록 해서 베어링 홀더(242)가 형성되어 있다. 베어링 홀더(242)는 버스 바 홀더 본체부(211)의 하측에 개구된 구멍이며 볼 베어링(17B)이 수납된다.
버스 바 홀더 본체부(211)의 상측에는 개구 구멍(243)이 형성되어 있고, 개구 구멍(243)의 저면이 버스 바 홀더 본체부(211)의 상면부(23)가 된다. 상면부(23)에는 각 홀 IC(61)를 수납하는 복수개의 센서 홀더가 형성된다. 각 센서 홀더(244)는 센서 마그네트(16)에 대해서 직경 방향 외측에 대향하는 위치에 형성된다.
또한, 버스 바 홀더 본체부(211)에는 중심 구멍(241) 외에 저면부(22)와 상면부(23)를 축방향으로 관통하는 구멍이 복수개 형성되어 있다.
도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 커넥터부(212)는 직경 방향 외측이 개구된 대략 통형의 형상이다. 커넥터부(212)에 있어서 코일 접속 버스 바(31,32,33)의 단자부(312,322,332)와 센서 접속 버스 바(41,42,43,44,45)의 단자부(412,422,432,442,452)가 버스 바 홀더 본체부(211)로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어 있다. 각 단자부는 브러시리스 모터(1)의 외부에 배치되는 제어 장치에 접속하기 위한 커넥터 핀으로서 기능한다.
도 8은 코일 접속 버스 바(31,32,33)의 저면도이다. 즉, 도 8은 도 3에 나타내는 버스 바 유닛(20)의 저면도로부터 코일 접속 버스 바(31,32,33)를 추출한 도면이다.
코일 접속 버스 바(31)에는 대략 원호 형상의 기부(311)의 직경 방향 외측으로 단자부(312)가 연장되고 기부(311)의 직경 방향 내측으로 도전선 접속부(313)가 형성된다. 코일 접속 버스 바(32)는 대략 직선상의 형상이다. 코일 접속 버스 바(32)에는 기부(321)의 직경 방향 외측으로 단자부(322)가 연장되고 기부(321)의 직경 방향 내측으로 도전선 접속부(323)가 형성된다. 코일 접속 버스 바(33)에는 대략 원호 형상의 기부(331)의 직경 방향 외측으로 단자부(332)가 연장되고 기부(331)의 직경 방향 내측으로 도전선 접속부(333)가 형성된다. 기부(311,321,331)는 버스 바 홀더 본체부(211)의 내부에 매립되어 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 도전선 접속부(313,323,333)는 기부(311,321,331)로부터 직경 방향 내측으로 연장된 후, 하측으로 굴곡되어 있다. 도전선 접속부(313,323,333)에는 축방향을 따라 연장되는 홈이 형성되어 있다. 또한, 도 2, 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 도전선 접속부(313,323,333)는 관통 구멍(261,262,263)의 내주면으로부터 직경 방향 내측으로 각각 돌출되고 버스 바 홀더(21)의 축방향 양측으로 노출되어 있다. 도전선 접속부(313,323,333)에는 코일(13)을 형성하는 2개의 도전선(130,130)의 각 단부가 각각 접속된다. 이것은 브러시리스 모터(1)에 있어서 코일(13)이 델타(delta) 결선되어 있기 때문이다.
도 9는 코일 접속 버스 바(32)의 사시도이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 도전선 접속부(323)는 대략 U자 형상을 구성하는 측벽부(323a,323b,323c)를 갖는다. 측벽부(323a)와 측벽부(323b) 사이, 및 측벽부(323b)와 측벽부(323c) 사이에는 축방향을 따라 노치된 노치부(323d,323d)가 형성되어 있다.
마찬가지로, 도전선 접속부(313)에 있어서 측벽부(313a)와 측벽부(313b) 사이, 및 측벽부(313b)와 측벽부(313c) 사이에는 노치부(313d,313d)가 형성되어 있다. 또한, 도전선 접속부(333)에 있어서 측벽부(333a)와 측벽부(333b) 사이, 및 측벽부(333b)와 측벽부(333c) 사이에는 노치부(333d,333d)가 형성되어 있다.
도 10은 센서 접속 버스 바(41,42,43)의 저면도이다. 즉, 도 10은 도 3에 나타내는 버스 바 유닛(20)의 저면도로부터 센서 접속 버스 바(41,42,43)를 추출한 도면이다.
센서 접속 버스 바(41)는 단자부(412)와 전자 부품 접속부(413)를 갖는다. 센서 접속 버스 바(42)는 단자부(422)와 전자 부품 접속부(423)를 갖는다. 센서 접속 버스 바(43)는 단자부(432)와 전자 부품 접속부(433)를 갖는다.
단자부(412,422,432)는 전자 부품 접속부(413,423,433)로부터 직경 방향 외측으로 연장된다. 전자 부품 접속부(413,423,433)는 축방향에 대략 수직한 평면부(413a,423a,433a)를 갖는 평판 형상이다. 전자 부품 접속부(413,423,433)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 버스 바 홀더 본체부(211)의 저면부(22)에 배치되며 버스 바 홀더(21)의 하측에 노출되어 있다.
전자 부품 접속부(413)에는 평면부(413a)로부터 하측으로 돌출된 돌기부(413b)가 형성되어 있다(도 19 참조). 전자 부품 접속부(413)는 저항(71) 및 콘덴서(72)와 돌기부(413b)에 의해 접속된다. 마찬가지로, 전자 부품 접속부(423)는 저항(71) 및 콘덴서(72)와 돌기부(423b)에 의해 접속된다. 전자 부품 접속부(433)는 센서 접속 버스 바(46)의 전자 부품 접속부(463)와 돌기부(433b)에 의해 접속된다.
도 11은 센서 접속 버스 바(44)의 사시도이다. 센서 접속 버스 바(44)는 버스 바 홀더 본체부(211)의 형상에 맞춘 대략 원호 형상이다. 단자부(442)가 원호부(441)로부터 직경 방향 외측으로 연장되어 있다.
전자 부품 접속부(443,444,445)가 원호부(441)의 직경 방향 내측 또한 하측으로 돌출된다. 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 전자 부품 접속부(443,444,445)는 관통 구멍(251,252,261)의 내주면으로부터 직경 방향 내측으로 돌출되며 버스 바 홀더(21)의 축방향 양측으로 노출되어 있다. 전자 부품 접속부(443,444,445)는 저항(71)과 각각 접속된다.
센서 접속부(446,447,448)가 원호부(441)의 직경 방향 내측 또한 상측으로 돌출된다. 센서 접속부(446,447,448)에는 축방향 상측으로 돌출된 돌기부(446b,447b,448b)가 형성된다. 도 2 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 센서 접속부(446,447,448)는 관통 구멍(251,252,253)의 내주면으로부터 직경 방향 내측으로 돌출되며 버스 바 홀더(21)의 축방향 양측으로 노출되어 있다. 돌기부(446b,447b,448b)는 전원 단자(61a)와 접속된다.
도 12는 센서 접속 버스 바(45)의 사시도이다. 센서 접속 버스 바(45)는 버스 바 홀더 본체부(211)의 형상에 맞춘 대략 원호 형상이다. 단자부(452)가 원호부(451)로부터 직경 방향 외측으로 연장되어 있다.
전자 부품 접속부(453,454,455)가 원호부(451)의 직경 방향 내측 또한 하측으로 돌출된다. 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 전자 부품 접속부(453,454,455)는 관통 구멍(262,262,263)의 내주면으로부터 돌출되며 버스 바 홀더(21)의 축방향 양측으로 노출되어 있다. 전자 부품 접속부(453,454,455)는 콘덴서(72)와 각각 접속된다.
센서 접속부(456,457,458)가 원호부(451)의 직경 방향 내측 또한 상측으로 돌출된다. 센서 접속부(456,457,458)에는 축방향 상측으로 돌출된 돌기부(456b,457b,458b)가 형성된다. 도 2 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 센서 접속부(456,457,458)는 관통 구멍(251,252,253)의 내주면으로부터 직경 방향 내측으로 돌출되고 버스 바 홀더(21)의 축방향 양측으로 노출되어 있다. 돌기부(456b,457b,458b)는 접지 단자(61b)와 접속된다.
도 13은 센서 접속 버스 바(51)의 사시도이다. 도 14는 센서 접속 버스 바(52)의 사시도이다. 도 15는 센서 접속 버스 바(53)의 사시도이다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 센서 접속 버스 바(51)는 전자 부품 접속부(513)와 센서 접속부(516)를 갖는다. 전자 부품 접속부(513)는 관통 구멍(251)(도 5 참조)에 상측으로부터 삽입된다. 이 때문에, 전자 부품 접속부(513)의 선단(513a)은 저면부(22)로 돌출되어 2개의 저항(71)에 접속된다. 센서 접속부(516)에는 평면부(516a)로부터 상측으로 돌출된 돌기부(516b)가 형성되어 있다. 돌기부(516b)는 출력 단자(61c)에 접속된다.
마찬가지로, 도 14에 나타내는 센서 접속 버스 바(52)에 있어서 전자 부품 접속부(523)는 관통 구멍(272)(도 5 참조)에 상측으로부터 삽입된다. 저면부(22)측으로 돌출된 전자 부품 접속부(523)의 선단(523a)은 2개의 저항(71)에 접속된다. 센서 접속부(526)에는 평면부(526a)로부터 상측으로 돌출된 돌기부(526b)가 형성되어 있다. 돌기부(526b)는 출력 단자(61c)에 접속된다.
도 15에 나타내는 센서 접속 버스 바(53)에 있어서 전자 부품 접속부(533)는 관통 구멍(273)(도 5 참조)에 상측으로부터 삽입된다. 저면부(22)측으로 돌출된 전자 부품 접속부(533)의 선단(533a)은 2개의 저항(71)에 접속된다. 센서 접속부(536)에는 평면부(536a)로부터 상측으로 돌출된 돌기부(536b)가 형성되어 있다. 돌기부(536b)는 출력 단자(61c)에 접속된다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 센서 접속 버스 바(46)는 대략 원호 형상의 도전성 부재이다. 센서 접속 버스 바(46)는 중심 구멍(241)을 사이에 두고 반대측에 위치하는 센서 접속 버스 바(43)와 저항(71) 및 콘덴서(72)를 접속하는 연장 케이블로서 이용된다. 센서 접속 버스 바(46)의 일단은 전자 부품 접속부(463)이며 센서 접속 버스 바(43)에 접속된다. 센서 접속 버스 바(46)의 타단은 전자 부품 접속부(464)이며 관통 구멍(253)에 있어서 버스 바 홀더(21)의 축방향 양측으로 노출되어 있다. 전자 부품 접속부(464)는 저항(71) 및 콘덴서(72)와 접속된다.
이와 같은 구성의 버스 바 유닛(20)이 ECU 등의 제어 장치(도시 생략)를 통해서 전원 장치에 접속된다. 구체적으로는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 단자부(312,322,332,412,422,432,442,452)가 각각 리드선을 통해서 제어 장치에 접속된다. 여기서, 코일 접속 버스 바(31,32,33)는 U상, V상, W상 중 어느 하나에 대응하고 있다. 이에 따라, 각 홀 IC(61)로부터 출력되는 홀 신호에 따른 3상의 전류가 코일 접속 버스 바(31,32,33)를 통해서 각 코일(13)에 공급된다.
이하, 버스 바 유닛(20)의 조립에 대해서 설명한다. 우선, 버스 바 홀더(21)와 코일 접속 버스 바(31,32,33)와 센서 접속 버스 바(41,42,43,44,45)가 삽입 성형에 의해 일체로 성형된다.
이어서, 센서 접속 버스 바(51,52,53)가 버스 바 홀더(21)에 부착된다. 구체적으로는 전자 부품 접속부(513,523,533)가 관통 구멍(251,272,273)에 각각 삽입된다. 또한, 버스 바 홀더 본체부(211)의 상면부(23)에 형성된 돌기부(225)가 센서 접속 버스 바(51,52,53)의 구멍에 삽입된다. 돌기부(225)가 가열되어 눌려 찌부러지는 열용착에 의해 센서 접속 버스 바(51,52,53)가 버스 바 홀더(21)에 고정된다.
이어서, 코일(13)을 형성하는 도전선(130,130)의 각 단부가 TIG(Tungsten Inert Gas) 용접에 의해 도전선 접속부(313,323,333)에 접속된다.
여기서, 도전선 접속부(323)와 도전선(130,130)의 각 단부의 용접을 예로 해서 설명한다. 도 16은 도전선 접속부(323) 및 도전선(130,130)의 각 단부의 용접 전의 상태를 나타내는 도면이다. 도 17은 도전선 접속부(323) 및 도전선(130,130)의 각 단부의 용접 후의 상태를 나타내는 도면이다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 도전선 접속부(323)에 도전선(130,130)이 버스 바 홀더(21)의 상측으로부터 삽입된 상태에서 측벽부(323a,323c)가 도전선(130,130)을 둘러싸도록 절곡된다. 이에 따라, 측벽부(323a,323b,323c)와 도전선(130,130)의 각 단부가 접촉된다. 도전선 접속부(323)에 노치부(323d,323d)(도 9 참조)가 형성되어 있기 때문에 측벽부(323a,323c)를 용이하게 절곡할 수 있다.
그 후, TIG 용접용 텅스텐 전극과 어스 전극이 버스 바 홀더(21)의 하측으로부터 관통 구멍(262)에 삽입된다. 텅스텐 전극은 도전선(130,130)의 각 단부의 하측에 위치한다. 어스 전극은 도전선 접속부(323)와 기부(331)의 경계부에 접촉한다. 텅스텐 전극과 도전선(130,130)의 각 단부 사이에 아크가 발생함으로써 도전선(130,130)의 각 단부가 용융되고, 그 다음으로 측벽부(323a,323b,323c)가 용융된다. 이에 따라, 도전선 접속부(323)와 도전선(130,130)의 각 단부가 용접된다.
이 결과, 도전선 접속부(323)와 도전선(130,130)의 각 단부는 도 17에 나타내는 바와 같은 상태가 된다. 도전선 접속부(323)가 버스 바 홀더(21)의 축방향 양측으로 노출되어 있기 때문에 도전선(130,130)의 삽입 방향과, 텅스텐 전극 및 어스 전극의 삽입 방향을 반대로 할 수 있다. 따라서, 도전선(130,130)과 텅스텐 전극(74) 및 어스 전극(75)이 용접시에 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 측벽부(323a,323c)를 내측으로 절곡함으로써 도전선 접속부(323)와 도전선(130,130)의 접촉 면적을 억제할 수 있다. 따라서, 도전선 접속부(323)를 용융시키는 면적을 억제할 수 있기 때문에 도전선 접속부(323)와 도전선(130)의 용접을 용이하게 행할 수 있다. 마찬가지로, 도전선 접속부(313,333)와 도전선(130,130)의 각 단부가 TIG 용접에 의해 접속된다.
또한, 도전선 접속부(323)와 도전선(130,130)의 각 단부를 저항 용접에 의해 접속해도 좋다. 예컨대, 저항 용접용의 2개의 전극을 측벽부(323a)와 도전선(130)의 단부에 각각 접촉시킴으로써 측벽부(323a)와 도전선(130)의 단부를 용접할 수 있다. 측벽부(323b,323c)와 도전선(130)의 단부를 저항 용접하는 경우도 같다.
이어서, 복수개의 센서 홀더(244)에 각 홀 IC(61)를 배치한다. 센서 접속부의 돌기부와 홀 IC(61)의 단자가 저항 용접에 의해 접속된다. 도 18은 센서 접속부(458)와 접지 단자(61b)의 용접시의 전극(74,75)의 배치를 나타내는 도면이다. 또한, 도 18은 도 6에 나타내는 영역(C)에 대응하는 도면이다. 도 18에 나타내는 바와 같이, 전극(74)이 하측으로부터 관통 구멍(253)을 통과하여 돌기부(458b)에 접촉하고, 전극(75)이 상측으로부터 관통 구멍(253)을 통과하여 접지 단자(61b)에 접촉한다. 돌기부(458b)와 접지 단자(61b) 사이에 전류가 흐름으로써 돌기부(458b)와 접지 단자(61b)가 용접된다. 마찬가지로, 각 센서 접속부와 각 홀 IC의 단자가 용접된다. 또한, 각 센서 접속부와 각 홀 IC의 용접에 저항 용접이 아니라 TIG 용접을 이용해도 좋다.
이와 같이, 센서 접속부(458)가 버스 바 홀더(21)의 축방향 양측으로 노출되어 있기 때문에 전극(74)의 삽입 방향과 전극(75)의 삽입 방향을 반대로 할 수 있다. 즉, 센서 접속부(458)와 접지 단자(61b)를 통한 전극(74)과 전극(75)의 거리를 짧게 할 수 있으므로 용접시의 전류 경로를 짧게 할 수 있다. 또한, 센서 접속부(458)에 돌기부(458b)를 형성함으로써 센서 접속부(458)와 접지 단자(61b)의 접촉 면적을 억제할 수 있다. 따라서, 용접 작업을 효율 좋게 행할 수 있다.
이어서, 센서 접속 버스 바(46)와 복수개의 저항(71)과 복수개의 콘덴서(72)를 버스 바 홀더 본체부(211)의 저면부(22)에 배치한다. 그 후, 전자 부품 접속부와 저항(71) 및 콘덴서(72)가 저항 용접에 의해 접속된다. 이와 같이 해서 버스 바 유닛(20)이 조립된다.
도 19는 전자 부품 접속부(413) 및 콘덴서(72)의 단부의 용접 전의 상태를 나타내는 도면이다. 또한, 도 19는 전자 부품 접속부(413)의 직경 방향의 단면도이며 도 6에 나타내는 영역(D)에 대응하는 도면이다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 콘덴서(72)의 단부 및 전자 부품 접속부(413)에는 하측으로부터 전극(74,75)이 접촉된다. 콘덴서(72)의 단부와 돌기부(413b) 사이에 전류가 흐름으로써 콘덴서(72)의 단부와 전자 부품 접속부(413)의 돌기부(413b)가 용접된다. 이와 같이, 전자 부품 접속부(413)에 돌기부(413b)를 형성함으로써 전자 부품 접속부(413)와 콘덴서(72) 단부의 접촉 면적을 작게 할 수 있다. 따라서, 용접 작업을 효율 좋게 행할 수 있다. 마찬가지로, 전자 부품 접속부(413)와 저항(71)이 용접된다. 또한, 전자 부품 접속부(423)와 저항(71) 및 콘덴서(72)가 용접된다. 전자 부품 접속부(433)와 전자 부품 접속부(463)가 용접된다.
또한, 상술한 바와 같이, 전자 부품 접속부(443,444,445,453,454,455,464)는 버스 바 홀더(21)의 축방향 양측으로 노출되어 있다. 그 때문에, 이들 전자 부품 접속부(443,444,445,453,454,455,464)와, 저항(71) 또는 콘덴서(72)의 용접은 센서 접속부(458)와 접지 단자(61b)의 용접과 마찬가지로 해서 행해진다. 따라서, 전자 부품 접속부와 전자 부품을 통한 전극(74)과 전극(75)의 거리를 짧게 할 수 있기 때문에 용접 작업을 효율 좋게 행할 수 있다. 또한, 각 센서 접속부와 각 홀 IC(61)의 용접에 저항 용접이 아니라 TIG 용접을 이용해도 좋다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 브러시리스 모터(1)에 있어서 코일 접속 버스 바(31,32,33)에 형성된 도전선 접속부(313,323,333)와 도전선(130,130)의 각 단부가 용접에 의해 접속된다. 이에 따라, 고온환경하에 있어서도 도전선 접속부(313,323,333)와 도전선(130,130)의 각 단부의 접속이 납땜 등에 의한 접속과 비교해서 열화되기 어려우므로 고온환경하에서도 안정되게 동작할 수 있는 모터를 제공할 수 있다. 또한, 도전선 접속부(313,323,333)가 버스 바 홀더(21)의 축방향 양측으로 노출되어 있기 때문에 용접 작업이 용이하게 된다.
또한, 센서 접속 버스 바(41,42,43,44,45,46,51,52,53)의 전자 부품 접속부 및 센서 접속부는 각 홀 IC(61)의 단자, 저항(71) 또는 콘덴서(72)와 용접에 의해 접속된다. 이에 따라, 고온환경하에서도 안정되게 동작할 수 있는 모터를 제공할 수 있다. 또한, 일부의 전자 부품 접속부 및 센서 접속부가 버스 바 홀더(21)의 축방향 양측으로 노출되어 있기 때문에 용접 작업이 용이하게 된다.
또한, 본 실시형태에 있어서 센서 접속 버스 바(44)의 전자 부품 접속부(443,444,445)와 센서 접속 버스 바(45)의 전자 부품 접속부(453,454,455)에 돌기부를 형성하지 않은 경우를 설명했지만 이것에 한정되지 않는다. 상술의 각 전자 부품 접속부에 있어서 돌기부를 형성해도 좋다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 U상, V상 및 W상 중 어느 하나에 대응하는 코일 접속 버스 바가 3개일 경우를 설명했지만 이것에 한정되지 않는다. 그러나, 브러시리스 모터의 상(相)수, 슬롯수에 따라 코일(13)의 수도 바뀌므로 그에 따라 본 실시형태에 따른 코일 접속 버스 바 또는 도전선 접속부의 수를 변경해도 좋다.
1 : 브러시리스 모터 12 : 고정자 코어
12b : 톱니부 13 : 코일
20 : 버스 바 유닛 21 : 버스 바 홀더
31,32,33 : 코일 접속 버스 바
41,42,43,44,45,46,51,52,53 : 센서 접속 버스 바
61 : 홀 IC 244 : 센서 홀더
12b : 톱니부 13 : 코일
20 : 버스 바 유닛 21 : 버스 바 홀더
31,32,33 : 코일 접속 버스 바
41,42,43,44,45,46,51,52,53 : 센서 접속 버스 바
61 : 홀 IC 244 : 센서 홀더
Claims (9)
- 차량에 탑재되는 트랜스미션의 기어 셀렉트에 이용되는 모터, 또는 클러치의 구동에 이용되는 모터로서:
회전축을 중심으로 회전하는 회전자와,
복수개의 톱니를 갖는 고정자 코어와,
각 톱니에 도전선이 감겨져 형성된 복수개의 코일과,
각 코일에 구동 전류를 공급하기 위한 버스 바 유닛을 구비하고;
상기 버스 바 유닛은,
상기 도전선의 단부와 접속하는 도전선 접속부를 갖는 복수개의 코일 접속 버스 바와,
상기 복수개의 코일 접속 버스 바를 지지하고 절연성 재료로 형성되는 버스 바 홀더를 포함하고;
상기 도전선 접속부와 상기 도전선의 단부가 용접되어 있고,
상기 버스 바 홀더에는 상기 버스 바 홀더를 축방향으로 관통하는 제 1 관통 구멍이 상기 도전선 접속부에 대응하는 위치에 각각 형성되어 있고,
상기 도전선 접속부가 상기 축방향의 양측으로 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 모터. - 모터로서:
회전축을 중심으로 회전하는 회전자와,
복수개의 톱니를 갖는 고정자 코어와,
각 톱니에 도전선이 감겨져 형성된 복수개의 코일과,
각 코일에 구동 전류를 공급하기 위한 버스 바 유닛을 구비하고;
상기 버스 바 유닛은,
상기 도전선의 단부와 접속하는 도전선 접속부를 갖는 복수개의 코일 접속 버스 바와,
상기 복수개의 코일 접속 버스 바를 지지하고 절연성 재료로 형성되는 버스 바 홀더를 포함하고;
상기 도전선 접속부는,
축방향으로 연장되는 홈이 형성된 U자 형상이며, 측면의 일부에 노치부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모터. - 제 2 항에 있어서,
상기 도전선의 단부는 상기 도전선 접속부에 형성된 상기 홈에 상기 고정자 코어측으로부터 상기 축방향을 따라 삽입되고;
상기 노치부는 상기 축방향을 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모터. - 삭제
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버스 바 홀더에는 상기 회전자의 회전 위치를 검출하기 위한 복수개의 센서를 각각 수납하는 복수개의 센서 홀더가 형성되어 있고;
상기 버스 바 유닛은,
각 센서 홀더에 수납된 센서로의 구동 전류의 공급, 또는 상기 센서의 출력 신호를 출력하기 위한 복수개의 센서 접속 버스 바를 추가로 포함하고;
상기 버스 바 홀더는 상기 복수개의 센서 접속 버스 바를 지지하고;
상기 복수개의 센서 접속 버스 바 중 1개 이상의 센서 접속 버스 바는 각 센서의 단자와 직접 접속하는 복수개의 센서 접속부를 포함하고;
각 센서 접속부와 각 센서의 단자가 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 모터. - 제 5 항에 있어서,
상기 버스 바 홀더에는 상기 버스 바 홀더를 상기 축방향으로 관통하는 제 2 관통 구멍이 상기 센서 접속부에 대응하는 위치에 형성되어 있고;
상기 센서 접속부가 상기 축방향의 양측으로 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 모터. - 제 5 항에 있어서,
각 센서 접속 버스 바는 상기 복수개의 센서와는 다른 전자 부품의 단부와 접속하는 전자 부품 접속부를 포함하고;
상기 전자 부품 접속부와 상기 전자 부품의 단부가 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 모터. - 제 7 항에 있어서,
상기 전자 부품 접속부는 상기 축방향에 수직한 평면부와 상기 평면부로부터 상기 축방향으로 돌출된 돌기부를 갖고;
상기 돌기부와 상기 전자 부품의 단부가 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 모터. - 제 7 항에 있어서,
상기 전자 부품 접속부는 상기 제 1 관통 구멍이 형성되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 모터.
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