KR20170115016A - 모터 - Google Patents

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KR20170115016A
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타카오 아타라시
요시아키 야마시타
타츠로 카와모토
유사쿠 요시다
토모키 이가
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니혼 덴산 가부시키가이샤
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Abstract

모터는 로터와, 스테이터와, 베어링과, 하우징과, 베어링 홀더와, 버스바 유닛을 구비한다. 로터는 상하 방향으로 연장되는 중심축을 중심으로 하는 샤프트를 갖는다. 스테이터는 로터의 지름 방향 외측에 위치한다. 베어링은 스테이터의 상측에 위치하여 샤프트를 회전 가능하게 지지한다. 하우징은 통 형상이며, 스테이터를 유지한다. 베어링 홀더는 스테이터의 상측에 위치하여 베어링을 유지한다. 버스바 유닛은 베어링 홀더의 상측에 위치하여 스테이터에 구동 전류를 공급한다. 로터는 샤프트에 직접적 또는 간접적으로 고정되는 로터 마그넷을 갖는다. 스테이터는 환 형상의 코어백과, 티스와, 코일을 갖는다. 티스는 코어백으로부터 지름 방향 내측으로 연장된다. 코일은 티스에 권취된다. 하우징은 스테이터를 유지하는 하우징 내주면을 갖는다. 베어링 홀더는 하우징 내주면에 접촉한다. 버스바 유닛은 하우징 내주면에 접촉한다.

Description

모터{MOTOR}
본 발명은 모터에 관한 것이다.
종래, 모터에는 버스바 유닛을 갖는 것이 있다(예를 들면, 일본국 특허 공개 2015-37331호 공보). 버스바 유닛은, 예를 들면 스테이터 코어에 부착된다.
일본국 특허 공개 2015-37331호 공보
또한, 모터 중에는 버스바 유닛과, 베어링 홀더와, 스테이터가 축 방향을 따라 이 순서로 배치되는 것이 있다. 이러한 모터에서는 버스바 유닛과 스테이터 사이에 베어링 홀더가 위치한다. 그 때문에 버스바 유닛을 스테이터 코어에 부착하여 버스바 유닛을 스테이터에 대하여 위치 결정할 수 없다. 따라서, 스테이터에 대하여 버스바 유닛을 정밀도 좋게 위치 결정하는 것이 곤란하여 스테이터에 대한 버스바 유닛의 상대적인 위치 정밀도가 저하될 우려가 있다.
본 발명의 하나의 실시형태는 상기 문제점을 감안하여 버스바 유닛을 스테이터에 대하여 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있는 구조를 갖는 모터를 제공하는 것을 목적 중 하나로 한다.
본 발명의 하나의 실시형태의 모터는 로터와, 스테이터와, 베어링과, 하우징과, 베어링 홀더와, 버스바 유닛을 구비한다. 로터는 상하 방향으로 연장되는 중심축을 중심으로 하는 샤프트를 갖는다. 스테이터는 로터의 지름 방향 외측에 위치한다. 베어링은 스테이터의 상측에 위치하여 샤프트를 회전 가능하게 지지한다. 하우징은 통 형상이며, 스테이터를 유지한다. 베어링 홀더는 스테이터의 상측에 위치하여 베어링을 유지한다. 버스바 유닛은 베어링 홀더의 상측에 위치하여 스테이터에 구동 전류를 공급한다. 로터는 샤프트에 직접적 또는 간접적으로 고정되는 로터 마그넷을 갖는다. 스테이터는 환 형상의 코어백과, 티스와, 코일을 갖는다. 티스는 코어백으로부터 지름 방향 내측으로 연장된다. 코일은 티스에 권취된다. 하우징은 스테이터를 유지하는 하우징 내주면을 갖는다. 베어링 홀더는 하우징 내주면에 접촉한다. 버스바 유닛은 하우징 내주면에 접촉한다.
본 발명의 하나의 실시형태에 의하면 버스바 유닛을 스테이터에 대하여 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있는 구조를 갖는 모터가 제공된다.
도 1은 바람직한 실시형태의 모터를 나타내는 단면도이다.
도 2는 바람직한 실시형태의 베어링 홀더를 나타내는 평면도이다.
도 3은 바람직한 실시형태의 모터의 부분을 나타내는 단면도이다.
도 4는 바람직한 실시형태의 버스바 유닛을 나타내는 평면도이다.
도 5는 바람직한 실시형태의 버스바 유닛을 나타내는 저면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 모터에 대해서 설명한다. 또한, 본 발명의 범위는 이하의 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 임의로 변경 가능하다. 또한, 이하의 도면에 있어서는 각 구성을 알기 쉽게 하기 위해서 각 구조에 있어서의 축척 및 수 등을 실제 구조에 있어서의 축척 및 수 등과 다르게 하는 경우가 있다.
도면에 있어서는 적당히 3차원 직교 좌표계로서 XYZ 좌표계를 나타낸다. XYZ 좌표계에 있어서 Z축 방향은 도 1에 나타내는 중심축(J)의 축 방향과 평행한 방향으로 한다. X축 방향은 Z축 방향과 직교하는 방향으로서, 도 1에 있어서의 좌우 방향으로 한다. Y축 방향은 X축 방향과 Z축 방향의 양방과 직교하는 방향으로 한다.
이하의 설명에 있어서는 중심축(J)이 연장되는 방향(Z축 방향)을 상하 방향으로 한다. Z축 방향의 양의 측(+Z측)을 「상측」이라 칭하고, Z축 방향의 음의 측(-Z측)을 「하측」이라 칭한다. 또한, 상하 방향, 상측 및 하측이란 단지 설명을 위해서 사용되는 명칭으로서, 실제 위치 관계나 방향을 한정하지 않는다. 또한, 특별히 언급하지 않는 한 중심축(J)에 평행한 방향(Z축 방향)을 간단히 「축 방향」이라 칭하고, 중심축(J)을 중심으로 하는 지름 방향을 간단히 「지름 방향」이라 칭하고, 중심축(J)을 중심으로 하는 둘레 방향(θZ 방향), 즉 중심축(J)의 축 둘레를 간단히 「둘레 방향」이라 칭한다.
또한, 본 명세서에 있어서 "축 방향으로 연장된다"란 엄밀히 축 방향으로 연장되는 경우에 추가하여 축 방향에 대하여 45° 미만의 범위에서 기운 방향으로 연장되는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서 "지름 방향으로 연장된다"란 엄밀히 지름 방향, 즉 축 방향에 대하여 수직인 방향으로 연장되는 경우에 추가하여 지름 방향에 대하여 45° 미만의 범위에서 기운 방향으로 연장되는 경우도 포함한다.
도 1은 바람직한 실시형태의 모터(10)를 나타내는 단면도이다. 도 2는 상측 베어링 홀더(50)를 나타내는 평면도이다. 도 3은 모터(10)의 부분을 나타내는 단면도이다. 도 4는 버스바 유닛(60)을 나타내는 평면도이다. 도 5는 버스바 유닛(60)을 나타내는 저면도이다. 또한, 평면도란 상측으로부터 하측을 향해 본 도면이다. 저면도란 하측으로부터 상측을 향해 본 도면이다.
도 1에 나타내는 바와 같이 모터(10)는 하우징(20)과, 커넥터부(25)와, 로터(30)와, 센서 마그넷(71)과, 스테이터(40)와, 상측 베어링 홀더(50)와, 베어링과, 버스바 유닛(60)과, 제어 유닛(70)을 갖는다. 베어링은 하측 베어링(81)과 상측 베어링(82)을 포함한다. 모터(10)에서는 버스바 유닛(60)과, 상측 베어링 홀더(50)와, 스테이터(40)가 상측으로부터 하측을 향해 이 순서로 배치된다.
[하우징]
하우징(20)은 로터(30)와, 센서 마그넷(71)과, 스테이터(40)와, 상측 베어링 홀더(50)와, 하측 베어링(81)과, 상측 베어링(82)과, 버스바 유닛(60)과, 제어 유닛(70)을 수용한다. 하우징(20)은 통 형상이며, 스테이터(40)를 유지한다. 이 바람직한 실시형태에 있어서 하우징(20)은 금속제이다. 하우징(20)은 하우징 통부(21)와, 하우징 저판부(22)와, 하측 베어링 유지부(24)와, 하우징 천판부(23)를 갖는다.
하우징 통부(21)는 통 형상이며, 스테이터(40)를 둘레 방향으로 둘러싼다. 이 바람직한 실시형태에 있어서 하우징 통부(21)는 중심축(J)을 중심으로 하는 원통 형상이다. 하우징 내주면(21a)은 하우징 통부(21)의 내주면이다. 하우징 내주면(21a)에는 스테이터(40)가 유지된다. 즉, 하우징(20)은 스테이터(40)를 유지하는 하우징 내주면(21a)을 갖는다. 하우징 내주면(21a)은 하우징(20)의 내주면이기도 하다.
하우징 저판부(22)는 하우징 통부(21)의 하측의 단부에 접속된다. 하우징 저판부(22)는 스테이터(40)의 하측을 덮는다. 하우징 저판부(22)는 하우징 저판부(22)를 축 방향으로 관통하는 출력축 구멍(22a)을 갖는다. 출력축 구멍(22a)은 하우징 저판부(22)의 중앙에 배치된다.
하측 베어링 유지부(24)는 통 형상이며, 하우징 저판부(22)로부터 상측으로 돌출된다. 하측 베어링 유지부(24)는 출력축 구멍(22a)보다 지름 방향 외측에 배치된다. 하측 베어링 유지부(24)의 지름 방향 내측에는 하측 베어링(81)이 유지된다. 하우징 천판부(23)는 하우징 통부(21)의 상측의 단부에 접속된다. 하우징 천판부(23)는 제어 유닛(70)의 상측을 덮는다.
[커넥터부]
커넥터부(25)는 하우징 천판부(23)로부터 상측으로 돌출된다. 커넥터부(25)는 상측으로 개구되는 오목부를 갖는다(도시 생략). 제어 유닛(70)의 단자는 커넥터부(25)의 오목부의 내측에 있어서 노출된다. 외부 전원(도시 생략)이 커넥터부(25)에 접속된다.
[로터]
로터(30)는 샤프트(31)와, 로터 코어(32)와, 로터 마그넷(33)을 갖는다. 샤프트(31)는 상하 방향으로 연장되는 중심축(J)을 중심으로 한다. 샤프트(31)의 하측의 단부는 출력축 구멍(22a)을 통해 하우징(20)의 외부로 돌출된다.
로터 코어(32)는 샤프트(31)의 외주면에 고정된다. 로터 마그넷(33)은 로터 코어(32)의 외주면에 고정된다. 즉, 로터 마그넷(33)은 샤프트(31)에 간접적으로 고정된다. 샤프트(31)와, 로터 코어(32)와, 로터 마그넷(33)은 함께 중심축 둘레(±θZ 방향)로 회전한다.
[센서 마그넷]
센서 마그넷(71)은 샤프트(31)의 상측의 단부에 부착된다. 이 바람직한 실시형태에 있어서 센서 마그넷(71)은 원환 형상이다. 부착 부재(72)는 샤프트(31)의 상측의 단부에 고정된다. 센서 마그넷(71)은 부착 부재(72)의 외주에 감합된다.
[하측 베어링 및 상측 베어링]
하측 베어링(81) 및 상측 베어링(82)은 샤프트(31)를 지지한다. 하측 베어링(81) 및 상측 베어링(82)은 샤프트(31)를 중심축(J) 둘레(±θZ 방향)로 회전 가능하게 지지한다. 하측 베어링(81)은 스테이터(40)보다 하측에 배치된다. 하측 베어링 유지부(24)는 하측 베어링(81)을 유지한다. 상측 베어링(82)은 스테이터(40)보다 상측에 배치된다. 상측 베어링 홀더(50)는 상측 베어링(82)을 유지한다.
[스테이터]
스테이터(40)는 로터(30)의 지름 방향 외측에 위치한다. 바꿔 말하면, 스테이터(40)는 로터(30)를 지름 방향에 있어서 둘러싼다. 스테이터(40)는 스테이터 코어(41)와, 인슐레이터(42)와, 코일(43)을 갖는다. 스테이터 코어(41)는 코어백(41a)과 티스(41b)를 갖는다. 코어백(41a)은 환 형상이다. 이 바람직한 실시형태에 있어서 코어백(41a)은 중심축(J)을 중심으로 하는 원통 형상이다. 코어백(41a)의 외측면은 하우징 내주면(21a)에 고정된다. 이것에 의해 스테이터(40)는 하우징 내주면(21a)에 유지된다.
도시는 생략하지만, 스테이터 코어(41)는 복수의 티스(41b)를 갖는다. 티스(41b)는 코어백(41a)으로부터 지름 방향 내측으로 연장된다. 복수의 티스(41b)는 둘레 방향으로 균등한 간격으로 배치된다. 인슐레이터(42)는 티스(41b)에 장착된다. 인슐레이터(42)는 지름 방향 내측의 단부와 지름 방향 외측의 단부에 축 방향으로 연장되는 내벽을 각각 갖는다. 코일(43)은 인슐레이터(42)를 통해 티스(41b)에 권취된다. 코일(43)은 인슐레이터(42)의 지름 방향 내측의 내벽과 지름 방향 외측의 내벽의 지름 방향의 사이에 배치된다. 인슐레이터(42)의 내벽은 코일(43)이 지름 방향으로 이동하여 인슐레이터(42)로부터 빠지는 것을 방지할 수 있다.
[상측 베어링 홀더]
상측 베어링 홀더(50)는 스테이터(40)의 상측에 배치된다. 상측 베어링 홀더(50)는 상측 베어링(82)을 유지한다. 상측 베어링 홀더(50)는 하우징 내주면(21a)에 접촉한다. 이 바람직한 실시형태에 있어서 상측 베어링 홀더(50)는 하우징 내주면(21a)에 고정된다. 상측 베어링 홀더(50)는, 예를 들면 하우징 내주면(21a)에 수축 끼워 맞춤에 의해 고정된다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 상측 베어링 홀더(50)는 유지부(51)와, 원환부(52)와, 저부(53)와, 연결부(54)와, 완충부(55)를 갖는다. 유지부(51)는 통 형상이다. 유지부(51)의 내주면은 상측 베어링(82)을 유지한다. 이 바람직한 실시형태에 있어서 유지부(51)는 중심축(J)을 중심으로 하는 덮개가 있는 원통 형상이다. 유지부(51)는 유지부(51)의 덮개부를 축 방향으로 관통하는 덮개부 관통 구멍(51a)을 갖는다. 샤프트(31)의 상단은 덮개부 관통 구멍(51a)을 통해 상측 베어링 홀더(50)보다 상측으로 돌출된다.
원환부(52)는 유지부(51)의 지름 방향 외측에 배치된다. 도 2에 나타내는 바와 같이 원환부(52)는 원환 형상이며, 유지부(51)를 둘레 방향으로 둘러싼다. 이 바람직한 실시형태에 있어서 원환부(52)는 중심축(J)을 중심으로 하는 원환 형상이다. 원환부(52)의 지름 방향 외측의 단부는 하우징 내주면(21a)에 고정된다. 도 1에 나타내는 바와 같이 원환부(52)는 유지부(51)의 하측의 단부보다 상측에 배치된다. 원환부(52)는 유지부(51)의 상측의 단부보다 하측에 배치된다. 원환부(52)의 하면은 저부(53)의 상면보다 상측에 배치된다.
도 2에 나타내는 바와 같이 원환부(52)는 복수의 홀더 관통 구멍(52c)과 복수의 중간부(52d)를 갖는다. 즉, 상측 베어링 홀더(50)는 복수의 홀더 관통 구멍(52c)과 복수의 중간부(52d)를 갖는다. 복수의 홀더 관통 구멍(52c)은 둘레 방향을 따라 배치된다. 도 1에 나타내는 바와 같이 홀더 관통 구멍(52c)은 상측 베어링 홀더(50)를 축 방향으로 관통한다. 보다 상세하게는 홀더 관통 구멍(52c)은 원환부(52)를 축 방향으로 관통한다.
도 2에 나타내는 바와 같이 홀더 관통 구멍(52c)은 지름 방향으로 연장된다. 관통 구멍 치수(L2)는 홀더 관통 구멍(52c)의 둘레 방향의 치수이다. 관통 구멍 치수(L2)는 지름 방향 내측의 단부보다 지름 방향 외측의 단부 쪽이 크다. 관통 구멍 치수(L2)는 지름 방향 내측의 단부에 있어서 최소가 된다. 관통 구멍 치수(L2)는 지름 방향 내측으로부터 지름 방향 외측을 향함에 따라 커진다. 평면에서 볼 때에 홀더 관통 구멍(52c)의 외형은 대략 삼각형상이다. 또한, 홀더 관통 구멍(52c)의 외형은 삼각형상 이외의 다른 형상이어도 좋다.
도 1에 나타내는 바와 같이 홀더 관통 구멍(52c)은 코일(43)과 버스바 유닛(60)을 전기적으로 접속하는 코일 배선(94)이 통하는 구멍이다. 코일 배선(94)은 코일(43)을 구성하는 권선의 단부이어도 좋고, 코일(43)을 구성하는 권취선과는 별도의 부재이어도 좋다.
도 2에 나타내는 바와 같이 코일 배선(94)은 홀더 관통 구멍(52c)의 지름 방향 내측의 단부를 통한다. 홀더 관통 구멍(52c)의 지름 방향 내측의 단부에 있어서 관통 구멍 치수(L2)는 코일 배선(94)을 통할 수 있는 최소한의 크기이다.
또한, 홀더 관통 구멍(52c)의 지름 방향 내측의 단부는 홀더 관통 구멍(52c)의 가장 지름 방향 내측에 위치하는 부분만으로 한정되지 않는다. 홀더 관통 구멍(52c)의 지름 방향 내측의 단부에는 그 근방도 포함된다. 홀더 관통 구멍(52c)의 가장 지름 방향 내측에 위치하는 부분의 근방이란, 예를 들면 홀더 관통 구멍(52c)의 가장 지름 방향 내측에 위치하는 부분으로부터 코일 배선(94)의 굵기 정도 지름 방향 외측으로 떨어진 부분까지의 범위이다.
중간부(52d)는 둘레 방향으로 이웃하는 홀더 관통 구멍(52c)끼리의 둘레 방향의 사이의 부분이다. 중간부 치수(L1)는 중간부(52d)의 둘레 방향의 치수이다. 중간부 치수(L1)는 지름 방향 내측의 단부에 있어서 최소가 된다.
*또한, 중간부(52d)의 지름 방향 내측의 단부는 둘레 방향으로 이웃하는 홀더 관통 구멍(52c)의 지름 방향 내측의 단부끼리의 사이의 부분을 포함한다. 즉, 중간부(52d)의 지름 방향 내측의 단부는 중간부(52d)의 가장 지름 방향 내측에 위치하는 부분만으로 한정되지 않는다. 중간부(52d)의 지름 방향 내측의 단부는 그 근방을 포함한다. 중간부(52d)의 가장 지름 방향 내측에 위치하는 부분의 근방이란, 예를 들면 중간부(52d)의 가장 지름 방향 내측에 위치하는 부분으로부터 코일 배선(94)의 굵기 정도 지름 방향 외측으로 떨어진 부분까지의 범위이다.
여기서, 홀더 관통 구멍(52c)(상세하게는 평면에서 볼 때의 홀더 관통 구멍(52c)의 면적)은 작은 편이 상측 베어링 홀더(50)의 강성을 높게 할 수 있다. 한편, 홀더 관통 구멍(52c)(상세하게는 평면에서 볼 때의 홀더 관통 구멍(52c)의 면적)이 큰 편이 모터(10)의 조립 시에 있어서 작업자 등이 홀더 관통 구멍(52c)에 코일 배선(94)을 용이하게 통과시키기 쉽다.
상측 베어링 홀더(50)의 강성은 중간부(52d)의 강성이 클수록 크고, 중간부(52d)의 강성이 작을수록 작다. 중간부(52d)의 강성은 중간부 치수(L1)의 최소값으로 결정된다. 즉, 중간부(52d)의 강성은 중간부 치수(L1)의 최소값이 클수록 크고, 중간부 치수(L1)의 최소값이 작을수록 작다. 따라서, 중간부 치수(L1)의 최소값을 크게 할수록 상측 베어링 홀더(50)의 강성을 크게 할 수 있다.
상술한 바와 같이 홀더 관통 구멍(52c)은 코일 배선(94)이 통하는 구멍이다. 그 때문에 코일 배선(94)이 통하는 지름 방향 위치에 있어서는 둘레 방향으로 이웃하는 홀더 관통 구멍(52c)끼리의 사이의 둘레 방향 거리의 최대값은 둘레 방향으로 이웃하는 코일 배선(94)끼리의 사이의 둘레 방향 거리이다. 즉, 중간부 치수(L1)의 최대값은 둘레 방향으로 이웃하는 코일 배선(94)끼리의 사이의 둘레 방향 거리이다. 이 경우, 코일 배선(94)이 통하는 지름 방향 위치에 있어서 관통 구멍 치수(L2)는 코일 배선(94)이 통하는 최소한의 크기이다.
이상에 의해 중간부 치수(L1)는 코일 배선(94)이 통하는 지름 방향 위치에 있어서 둘레 방향으로 이웃하는 코일 배선(94)끼리의 사이의 둘레 방향 거리 이하가 된다. 그 때문에 코일 배선(94)이 통하는 지름 방향 위치에 있어서 중간부 치수(L1)가 최소가 될 때에 중간부(52d)의 강성을 가장 크게 할 수 있다. 이 경우에 홀더 관통 구멍(52c)을 갖는 상측 베어링 홀더(50)의 강성을 가장 높게 할 수 있다.
코일 배선(94)이 통하는 지름 방향 위치 이외의 관통 구멍 치수(L2)가 코일 배선(94)이 통하는 최소한의 크기보다 클 경우, 코일 배선(94)이 통하는 지름 방향 위치에 있어서 중간부 치수(L1)를 최소로 하고, 또한 홀더 관통 구멍(52c)을 크게 할 수 있다. 그러나, 코일 배선(94)이 통하는 위치가 홀더 관통 구멍(52c)의 지름 방향 외측의 단부일 경우, 홀더 관통 구멍(52c)을 크게 하는 것이 곤란하다.
관통 구멍 치수(L2)가 코일 배선(94)이 통하는 최소한의 크기일 경우, 중간부 치수(L1)의 최소값을 최대로 할 수 있다. 지름 방향 외측의 단부에 있어서 관통 구멍 치수(L2)를 코일 배선(94)이 통하는 최소한의 크기로 하고, 또한 지름 방향 외측의 단부보다 지름 방향 내측에 있어서 관통 구멍 치수(L2)를 크게 할 경우, 중간부 치수(L1)가 코일 배선(94)이 통하는 지름 방향 위치에 있어서의 중간부 치수(L1)보다 작아진다.
지름 방향 외측의 단부보다 지름 방향 내측에 있어서 관통 구멍 치수(L2)를 크게 하면 중간부(52d)의 강성이 저하된다. 그 때문에 상측 베어링 홀더(50)의 강성을 확보하면서 홀더 관통 구멍(52c)을 크게 하는 것이 곤란하다. 한편, 지름 방향 외측의 단부보다 지름 방향 내측에 있어서 관통 구멍 치수(L2)를 지름 방향 외측의 단부의 관통 구멍 치수(L2) 이하로 하면 상측 베어링 홀더(50)의 강성은 높게 할 수 있지만, 홀더 관통 구멍(52c)이 작아져 모터(10)의 조립 시에 코일 배선(94)을 통하는 것이 곤란해진다.
그러나, 이 바람직한 실시형태에 의하면 중간부 치수(L1)는 지름 방향 내측의 단부에 있어서 최소가 된다. 그 때문에 지름 방향 내측의 단부에 있어서 관통 구멍 치수(L2)가 코일 배선(94)이 통하는 최소한의 크기가 된다. 그 결과, 중간부(52d)의 강성을 가장 크게 할 수 있다. 이것에 의해 상측 베어링 홀더(50)의 강성을 높게 할 수 있다.
또한, 홀더 관통 구멍(52c)의 지름 방향 내측의 단부는 코일 배선(94)이 통하는 지름 방향 위치가 된다. 그 때문에 지름 방향 내측의 단부보다 지름 방향 외측에 있어서 관통 구멍 치수(L2)를 크게 해도 중간부 치수(L1)를 지름 방향 내측의 단부에 있어서의 치수보다 작게 하는 것은 곤란하다. 따라서, 상측 베어링 홀더(50)의 강성을 높게 하면서 홀더 관통 구멍(52c)을 크게 하여 작업자 등이 코일 배선(94)을 홀더 관통 구멍(52c)에 용이하게 통과시킬 수 있다.
상술한 구성에 의해 홀더 관통 구멍(52c)의 면적을 크게 할 수 있다. 그 때문에 상측 베어링 홀더(50)를 주조로 성형할 경우에 상측 베어링 홀더(50)를 제조하는 재료의 양을 적게 할 수 있다. 이것에 의해 상측 베어링 홀더(50)를 제조하는 비용을 저감할 수 있다.
상술한 바와 같이 상측 베어링 홀더(50)가 하우징 내주면(21a)에 고정되어 있다. 그 때문에 외부로부터 하우징(20)에 힘이 가해졌을 경우, 그 외력에 의해 상측 베어링 홀더(50)에도 응력이 가해진다. 상측 베어링 홀더(50)의 강성이 작으면 상기 외력에 의해 상측 베어링 홀더(50)가 변형될 우려가 있다.
그러나, 상술한 바와 같이 상측 베어링 홀더(50)는 높은 강성을 갖는다. 그 때문에 외부로부터 큰 힘이 가해졌다 해도 상측 베어링 홀더(50)가 변형되는 것이 억제된다. 또한, 상측 베어링 홀더(50)의 변형이 억제되기 때문에 상측 베어링 홀더(50)가 고정되는 하우징 내주면(21a)이 변형되는 것도 억제된다.
중간부 치수(L1)는 지름 방향의 전체에 걸쳐 거의 동일하다. 그 때문에 상측 베어링 홀더(50)에 지름 방향으로부터 응력이 가해졌을 경우에도 상측 베어링 홀더(50)는 그 응력을 둘레 방향에 있어서 균등하게 받을 수 있다. 이것에 의해 상측 베어링 홀더(50)가 변형되는 것을 보다 억제할 수 있다.
관통 구멍 치수(L2)는 지름 방향 내측의 단부보다 지름 방향 외측의 단부쪽이 크고, 또한 지름 방향 내측의 단부에 있어서 최소가 된다. 그 때문에 중간부 치수(L1)를 지름 방향의 전체에 걸쳐 거의 동일하게 할 수 있다.
또한, 중간부 치수(L1) 및 관통 구멍 치수(L2)는 지름 방향의 전체에 걸쳐 동일해도 좋다.
또한, 코일 배선(94)이 통하는 지름 방향 위치는 홀더 관통 구멍(52c)의 지름 방향 내측의 단부로부터 어긋나 있어도 좋다. 도 2에서는 코일 배선(94)은 홀더 관통 구멍(52c)의 지름 방향 내측의 단부를 통한다. 그러나, 코일 배선(94)이 통하는 위치는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 코일 배선(94)은 도 2에 나타내는 홀더 관통 구멍(52c)에 있어서의 지름 방향 내측의 단부보다 지름 방향 외측을 통해도 좋다.
원환부 상면(52a)은 원환부(52)의 상면이다. 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 원환부 상면(52a)은 감합 구멍부(52b)를 갖는다. 원환부 상면(52a)은 상측 베어링 홀더(50)의 상면이다. 바꿔 말하면, 상측 베어링 홀더(50)의 상면은 감합 구멍부(52b)를 갖는다. 도 3에 나타내는 바와 같이 감합 구멍부(52b)는 상측 베어링 홀더(50)를 축 방향으로 관통한다. 도 2에 나타내는 바와 같이 평면에서 볼 때에 감합 구멍부(52b)의 외형은 원 형상이다. 감합 구멍부(52b)에는 후술하는 감합 돌출부(66)가 감합된다.
도 3에 나타내는 바와 같이 저부(53)는 유지부(51)의 하측의 단부로부터 지름 방향 외측으로 연장된다. 저부(53)는 완충부(55)의 저부이다. 연결부(54)는 저부(53)의 지름 방향 외측의 단부와, 원환부(52)의 지름 방향 내측의 단부를 연결한다. 연결부(54)의 하측의 단부는 저부(53)의 지름 방향 외측의 단부와 접속된다. 연결부(54)의 상측의 단부는 원환부(52)의 지름 방향 내측의 단부와 접속된다. 연결부(54)는 축 방향에 대하여 지름 방향 외측으로 경사진 방향으로 연장된다.
유지부(51)의 하측의 단부, 저부(53)의 하측의 단부, 및 연결부(54)의 하측의 단부는 인슐레이터(42)의 상측의 단부보다 하측에 위치하고, 또한 인슐레이터(42)의 지름 방향 내측에 위치한다. 인슐레이터(42)의 상측의 단부는 상술한 인슐레이터(42)의 내벽이다. 이것에 의해 상측 베어링 홀더(50)의 일부를 인슐레이터(42)와 지름 방향으로 겹쳐 배치할 수 있다. 바꿔 말하면, 상측 베어링 홀더(50)의 일부를 스테이터(40)와 지름 방향으로 겹쳐 배치할 수 있다. 따라서, 인슐레이터(42)의 지름 방향 내측의 스페이스를 유효 활용할 수 있어 모터(10)를 소형화할 수 있다.
완충부(55)는 상측 베어링(82)에 가해지는 응력을 완충할 수 있는 부분이다. 완충부(55)는 유지부(51)와 원환부(52)의 지름 방향의 사이에 배치된다. 완충부(55)는 상측 베어링(82)을 둘레 방향으로 둘러싼다. 도 2에 나타내는 바와 같이 완충부(55)는 중심축(J)을 중심으로 하는 원환 형상이다.
도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이 완충부(55)는 축 방향으로 함몰되는 홈이다. 완충부(55)는 상측으로 개구되고, 하측으로 함몰되는 홈이다. 완충부(55)는 유지부(51)와, 원환부(52)와, 저부(53)와, 연결부(54)로 둘러싸여 형성된다.
상술한 바와 같이 상측 베어링 홀더(50)는 하우징 내주면(21a)에 고정된다. 그 때문에 외부로부터 하우징(20)에 힘이 가해졌을 경우, 상측 베어링 홀더(50)에도 그 외력이 가해진다. 상측 베어링 홀더(50)에 가해진 응력이 상측 베어링(82)에 전달되어 상측 베어링(82)에 가해지는 부하가 커질 우려가 있다.
그러나, 상술한 바와 같이 상측 베어링 홀더(50)는 완충부(55)를 갖는다. 그 때문에 상측 베어링 홀더(50)로부터 상측 베어링(82)에 응력이 전달되는 것이 완충된다. 이것에 의해 하우징(20)에 외력이 가해졌을 경우에도 상측 베어링(82)에 가해지는 부하를 저감할 수 있다.
보다 상세하게는 원환부(52)는 하우징 내주면(21a)에 고정된다. 하우징 통부(21)에 지름 방향 외측으로부터 외력이 가해지면 원환부(52)에 지름 방향 외측으로부터 지름 방향 내측을 향하는 방향으로 응력이 가해진다. 원환부(52)에 가해진 응력에 의해 연결부(54)의 상측의 단부에 지름 방향 외측으로부터 지름 방향 내측을 향하는 방향의 응력이 가해진다. 이 응력에 의해 연결부(54)는 탄성 변형된다. 보다 상세하게는 연결부(54)에 응력이 가해지면 연결부(54)는 완충부(55)측, 즉 지름 방향 내측으로 연결부(54)의 하측의 단부를 지점으로 하여 이동한다. 이렇게 연결부(54)가 탄성 변형됨으로써 원환부(52)에 가해진 응력이 상측 베어링(82)에 전달되는 것을 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이 완충부(55)는 홈이다. 그 때문에 상측 베어링 홀더(50)의 형상을 변경함으로써 상측 베어링 홀더(50)에 완충부(55)를 용이하게 구성할 수 있다. 이것에 의해 완충부(55)를 상측 베어링 홀더(50)와 별도의 부재로 할 필요가 없어 모터(10)의 부품수가 증가하는 것을 억제할 수 있다.
완충부(55)의 지름 방향의 치수는 하측으로부터 상측을 향함에 따라 커진다. 그 때문에 상측 베어링 홀더(50)를 주조로 성형할 경우에 금형을 떼어내기 쉽게 할 수 있다.
[버스바 유닛]
도 1에 나타내는 바와 같이 버스바 유닛(60)은 상측 베어링 홀더(50)의 상측에 위치한다. 버스바 유닛(60)은 스테이터(40)에 외부 전원(도시 생략)으로부터 구동 전류를 공급한다. 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 버스바 유닛(60)은 하우징 내주면(21a)에 접촉한다.
그 때문에 버스바 유닛(60)을 하우징 내주면(21a)에 대하여 위치 결정할 수 있다. 하우징 내주면(21a)은 스테이터(40)를 유지한다. 이것에 의해 버스바 유닛(60)과 스테이터(40)를 함께 동일한 부재의 내주면에 대하여 위치 결정할 수 있다. 바꿔 말하면, 버스바 유닛(60)과 스테이터(40)를 하우징 내주면(21a)에 대하여 위치 결정할 수 있다. 버스바 유닛(60)과 스테이터(40)가 하우징 내주면(21a)에 대하여 위치 정밀도 좋게 고정된다. 따라서, 버스바 유닛(60)의 위치를 스테이터(40)에 대하여 지름 방향으로 정밀도 좋게 결정할 수 있다. 그 결과, 버스바 유닛(60)이 스테이터(40)와 전기적으로 용이하게 접속할 수 있다.
하우징(20)은 금속제이다. 그 때문에 기계 가공 등에 의해 하우징 내주면(21a)을 정밀도 좋게 가공할 수 있다. 이것에 의해 버스바 유닛(60)의 위치를 스테이터(40)에 대하여 보다 정밀도 좋게 지름 방향으로 위치 결정할 수 있다.
버스바 유닛(60)은 버스바 홀더(61)와 버스바(90)를 갖는다. 버스바 홀더(61)는 버스바(90)를 유지한다. 버스바(90)는 스테이터(40)와 전기적으로 접속된다. 버스바(90)는 버스바 본체부(91)와, 버스바 단자부(92)와, 코일 접속부(93)를 갖는다.
버스바 본체부(91)는 축 방향과 직교하는 평면(XY 평면) 내에 있어서 연장된다. 버스바 본체부(91)의 전체는 축 방향과 직교하는 동일 평면 상에 위치한다. 그 때문에 버스바 유닛(60)의 축 방향의 치수를 작게 할 수 있다. 이것에 의해 모터(10)의 축 방향의 치수를 소형화할 수 있다.
버스바 본체부(91)의 전체가 동일 평면 상에 배치될 경우, 버스바(90)의 배치 영역이 지름 방향으로 커질 우려가 있다. 이것에 대하여 이 바람직한 실시형태에서는 버스바 유닛(60)이 상측 베어링 홀더(50)의 상측에 배치된다. 그 때문에 버스바(90)의 배치 영역을 지름 방향으로 넓게 할 수 있다. 이것에 의해 버스바 본체부(91)의 전체를 동일 평면 상에 배치할 수 있어 모터(10)의 축 방향의 치수를 작게 할 수 있다.
버스바(90)는 복수의 버스바 본체부(91)를 포함한다. 이 바람직한 실시형태에서는 버스바 본체부(91)의 수는 3개이다. 버스바 본체부(91)에는 버스바 단자부(92)가 1개씩 접속된다. 즉, 모터(10)는 3상 모터이며, 각 버스바(90)는 3상(U상, V상, W상)의 코일 등에 접속되는 상 버스바이다.
도 1에 나타내는 바와 같이 버스바 본체부(91)의 적어도 일부는 후술하는 상측 버스바 홀더(62)와 하측 버스바 홀더(63)와 축 방향으로 끼워진다. 버스바 본체부(91)의 적어도 일부는 상측 버스바 홀더(62)와 하측 버스바 홀더(63)에 접촉한다. 이것에 의해 버스바(90)는 버스바 홀더(61)에 유지된다.
버스바 단자부(92)는 버스바 본체부(91)로부터 상측으로 돌출된다. 버스바 단자부(92)의 상측의 단부는 제어 유닛(70)과 전기적으로 접속된다. 이것에 의해 버스바 유닛(60)이 제어 유닛(70)과 전기적으로 접속된다. 버스바 유닛(60)은 상측 베어링 홀더(50)의 상측에 배치된다. 그 때문에 모터(10)의 조립 시에 있어서 버스바 유닛(60)이 스테이터(40)와 상측 베어링 홀더(50)의 축 방향의 사이에 배치될 경우에 비해 버스바 유닛(60)을 제어 유닛(70)과 용이하게 접속할 수 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이 버스바(90)는 적어도 3개의 버스바 단자부(92)를 갖는다. 3개의 버스바 단자부(92)는 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치된다. 즉, 평면에서 볼 때에 버스바 홀더(61)를 둘레 방향으로 3등분하는 위치에 적어도 1개씩 버스바 단자부(92)가 위치한다.
도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같이 버스바 단자부(92)의 형상은 직사각형의 판 형상이다. 도 1에 나타내는 바와 같이 버스바 단자부(92)의 긴 방향은 축 방향과 평행하다. 도 4에 나타내는 바와 같이 버스바 단자부(92)의 짧은 방향은 지름 방향과 평행하다.
코일 접속부(93)는 버스바 본체부(91)에 접속된다. 코일 접속부(93)는 후술하는 상측 버스바 홀더(62)의 내측 가장자리보다 지름 방향 내측에 위치한다. 코일 접속부(93)는 후술하는 하측 버스바 홀더(63)의 내측 가장자리보다 지름 방향 외측에 위치한다.
평면에서 볼 때에 코일 접속부(93)의 외형은 지름 방향 외측으로 개구되는 U자 형상이다. 도 1에 나타내는 바와 같이 코일 접속부(93)는 코일 배선(94)을 파지한다. 코일 배선(94)은 홀더 관통 구멍(52c)과 후술하는 배선 구멍부(63b)를 통해 코일 접속부(93)와 코일(43)에 접속된다. 이것에 의해 코일 배선(94)을 통해 버스바(90)와 스테이터(40)가 전기적으로 접속된다.
상술한 바와 같이 버스바 유닛(60)과 스테이터(40)의 축 방향의 사이에 상측 베어링 홀더(50)가 위치할 경우, 코일 배선(94)은 상측 베어링 홀더(50)의 홀더 관통 구멍(52c)을 통해 버스바 유닛(60)이 스테이터(40)와 접속한다. 그 때문에 상측 베어링 홀더(50)의 스테이터(40) 및 버스바 유닛(60)에 대한 지름 방향의 상대적인 위치 정밀도가 낮으면 모터(10)의 조립 시에 있어서 작업자 등이 코일 배선(94)을 홀더 관통 구멍(52c)에 통과시키기 어려운 경우가 있다. 또한, 코일 배선(94)이 홀더 관통 구멍(52c)의 가장자리에 압박되어 손상될 우려가 있다.
이것에 대하여 이 바람직한 실시형태에서는 상측 베어링 홀더(50)가 하우징 내주면(21a)에 접촉한다. 그 때문에 상측 베어링 홀더(50)가 스테이터(40) 및 버스바 유닛(60)과 함께 하우징 내주면(21a)에 대하여 위치 결정된다. 따라서, 상측 베어링 홀더(50)를 스테이터(40) 및 버스바 유닛(60)에 대하여 정밀도 좋게 지름 방향으로 위치 결정할 수 있다. 그 결과, 작업자 등이 코일 배선(94)을 홀더 관통 구멍(52c)에 용이하게 통과시킬 수 있다. 또한, 코일 배선(94)이 홀더 관통 구멍(52c)의 가장자리에 압박되는 것을 억제할 수 있어 코일 배선(94)이 손상되는 것을 억제할 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이 버스바 홀더(61)는 상측 버스바 홀더(62)와 하측 버스바 홀더(63)를 갖는다. 버스바 홀더(61)는 바람직하게는 수지제이다. 상측 버스바 홀더(62)는 하측 버스바 홀더(63)와 축 방향으로 겹쳐진다. 상측 버스바 홀더(62)는 하측 버스바 홀더(63)의 상측에 위치한다.
도 1, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 상측 버스바 홀더(62)는 상측 홀더 본체부(62a)와, 외측 가장자리 돌출부(62b)와, 홀더 볼록부(64)와, 감합 돌출부(66)와, 단자 지지부(68)를 갖는다. 즉, 버스바 홀더(61)는 상측 홀더 본체부(62a)와, 외측 가장자리 돌출부(62b)와, 홀더 볼록부(64)와, 감합 돌출부(66)와, 단자 지지부(68)를 갖는다.
도 4에 나타내는 바와 같이 상측 홀더 본체부(62a)는 환 형상이다. 상측 홀더 본체부(62a)는 중심축(J)을 중심으로 하는 원환 형상이다. 도 1 및 도 5에 나타내는 바와 같이 외측 가장자리 돌출부(62b)는 통 형상이며, 상측 홀더 본체부(62a)의 지름 방향 외측 가장자리로부터 하측으로 돌출된다.
도 4에 나타내는 바와 같이 홀더 볼록부(64)는 상측 홀더 본체부(62a)로부터 지름 방향 외측으로 돌출된다. 홀더 볼록부(64)의 지름 방향 외측의 단부는 하우징 내주면(21a)과 접촉한다. 즉, 버스바 유닛(60)은 홀더 볼록부(64)의 지름 방향 외측의 단부를 통해 하우징 내주면(21a)과 접촉한다.
홀더 볼록부(64)의 지름 방향 외측의 단부는 버스바 홀더(61)의 지름 방향 외측 가장자리의 일부이다. 홀더 볼록부(64)의 지름 방향 외측의 단부를 정밀도 좋게 성형하는 것은 버스바 홀더(61)의 지름 방향 외측 가장자리의 전체를 정밀도 좋게 성형하는 것에 비해 용이하다. 그 때문에 버스바 홀더(61)에 있어서의 하우징 내주면(21a)과 접촉하는 부분의 성형 정밀도를 향상시킬 수 있어 버스바 유닛(60)을 스테이터(40)에 대하여 보다 정밀도 좋게 지름 방향으로 위치 결정할 수 있다.
상측 버스바 홀더(62)는 복수의 홀더 볼록부(64)를 갖는다. 즉, 버스바 홀더(61)는 복수의 홀더 볼록부(64)를 갖는다. 도 4에서는 버스바 홀더(61)는 3개의 홀더 볼록부(64)를 갖는다. 복수의 홀더 볼록부(64)는 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치된다. 그 때문에 버스바 홀더(61)를 하우징 내주면(21a)에 안정적으로 유지할 수 있다.
홀더 볼록부(64)의 둘레 방향의 위치는 버스바 단자부(92)의 둘레 방향의 위치와 동일하다. 상술한 바와 같이 홀더 볼록부(64)는 하우징 내주면(21a)과 접촉하여 버스바 유닛(60)의 지름 방향의 위치 결정을 하는 부분이다. 그 때문에 둘레 방향에 있어서의 홀더 볼록부(64)의 위치 및 그 근방은 다른 부분에 비해 버스바 홀더(61)의 하우징 내주면(21a)에 대한 지름 방향의 위치 정밀도가 높다.
이것에 의해 홀더 볼록부(64)의 둘레 방향의 위치를 버스바 단자부(92)의 둘레 방향의 위치와 동일하게 함으로써 스테이터(40)에 대한 버스바 단자부(92)의 지름 방향에 있어서의 상대적인 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 모터(10)의 조립 시에 있어서 작업자 등이 버스바 단자부(92)를 배선 등에 용이하게 접속할 수 있다. 이 바람직한 실시형태에 있어서는 버스바 단자부(92)는 제어 유닛(70)에 접속된다. 그 때문에 버스바 단자부(92)를 제어 유닛(70)과 용이하게 접속할 수 있다.
둘레 방향에 있어서 홀더 볼록부(64)의 둘레 방향의 중심은 버스바 단자부(92)의 둘레 방향의 중심과 동일하다. 그 때문에 스테이터(40)에 대하여 버스바 단자부(92)를 지름 방향에 있어서 상대적으로 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있다.
또한, "2개의 대상물의 둘레 방향의 위치가 동일하다"란 2개의 대상물의 둘레 방향의 중심이 둘레 방향에 있어서 동일한 위치에 있을 경우뿐만 아니라 평면에서 볼 때에 2개의 대상물의 적어도 일부끼리가 지름 방향으로 겹쳐지는 것을 포함한다. 즉, 평면에서 볼 때에 홀더 볼록부(64)의 적어도 일부가 버스바 단자부(92)의 적어도 일부와 지름 방향으로 겹쳐져도 좋다.
도 3에 나타내는 바와 같이 감합 돌출부(66)는 상측 홀더 본체부(62a)로부터 하측으로 돌출된다. 관통 구멍(63c)은 하측 홀더 본체부(63a)를 축 방향으로 관통한다. 감합 돌출부(66)는 관통 구멍(63c)을 통해 하측 홀더 본체부(63a)보다 하측으로 돌출된다. 도 5에 나타내는 바와 같이 평면에서 볼 때에 감합 돌출부(66)의 외형은 원 형상이다.
도 3에 나타내는 바와 같이 감합 돌출부(66)의 하측의 단부는 상측 베어링 홀더(50)의 감합 구멍부(52b)의 지름 방향 내측에 위치한다. 감합 돌출부(66)는 상측 베어링 홀더(50)의 감합 구멍부(52b)에 감합된다. 그 때문에 버스바 홀더(61)를 상측 베어링 홀더(50)에 대하여 둘레 방향 및 지름 방향으로 위치 결정할 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이 단자 지지부(68)는 상측 홀더 본체부(62a)로부터 상측으로 돌출된다. 단자 지지부(68)는 버스바 단자부(92)의 하측의 단부 근방을 덮는다. 단자 지지부(68)는 버스바 단자부(92)를 지지한다. 버스바 단자부(92)는 단자 지지부(68)의 상측의 단부로부터 상측으로 돌출된다.
단자 지지부(68)의 수는 버스바 단자부(92)의 수와 동일하다. 이 바람직한 실시형태에 있어서 상측 버스바 홀더(62)는 3개의 단자 지지부(68)를 갖는다. 3개의 단자 지지부(68)는 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치된다. 즉, 평면에서 볼 때에 버스바 홀더(61)를 둘레 방향으로 3등분하는 위치에는 단자 지지부(68)가 1개씩 위치한다.
도 1, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 하측 버스바 홀더(63)는 하측 홀더 본체부(63a)와, 내측 가장자리 돌출부(63d)와, 복수의 접촉부(65)와, 복수의 용착부(67)를 갖는다. 즉, 버스바 홀더(61)는 하측 홀더 본체부(63a)와, 내측 가장자리 돌출부(63d)와, 복수의 접촉부(65)와, 복수의 용착부(67)를 갖는다.
도 5에 나타내는 바와 같이 하측 홀더 본체부(63a)는 환 형상이다. 하측 홀더 본체부(63a)는 중심축(J)을 중심으로 하는 원환 형상이다. 도 4에 나타내는 바와 같이 하측 홀더 본체부(63a)의 내측 가장자리는 상측 홀더 본체부(62a)의 내측 가장자리보다 지름 방향 내측에 위치한다. 도 1 및 도 5에 나타내는 바와 같이 하측 홀더 본체부(63a)의 외측 가장자리는 상측 홀더 본체부(62a)의 외측 가장자리 돌출부(62b)의 지름 방향 내측에 위치한다. 하측 홀더 본체부(63a)는 외측 가장자리 돌출부(62b)의 내측에 감합된다.
도 1에 나타내는 바와 같이 하측 홀더 본체부(63a)는 하측 홀더 본체부(63a)를 축 방향으로 관통하는 배선 구멍부(63b)를 갖는다. 배선 구멍부(63b)에는 코일 배선(94)이 통과된다. 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 하측 홀더 본체부(63a)는 복수의 배선 구멍부(63b)를 갖는다. 복수의 배선 구멍부(63b)는 둘레 방향을 따라 배치된다. 배선 구멍부(63b)는 코일 접속부(93)와 축 방향으로 겹쳐진다. 도 1에 나타내는 바와 같이 배선 구멍부(63b)는 홀더 관통 구멍(52c)과 축 방향으로 겹쳐진다.
상측 홀더 본체부(62a)와 하측 홀더 본체부(63a)에 의해 홀더 본체부가 구성된다.
내측 가장자리 돌출부(63d)는 하측 홀더 본체부(63a)의 내측 가장자리로부터 상측으로 돌출된다. 내측 가장자리 돌출부(63d)는 축 방향 양측으로 개구되는 통 형상이다. 내측 가장자리 돌출부(63d)는 중심축(J)을 중심으로 하는 원통 형상이다. 내측 가장자리 돌출부(63d)의 내측에는 유지부(51)의 상측의 단부가 위치한다. 즉, 내측 가장자리 돌출부(63d)의 적어도 일부는 유지부(51)와 지름 방향으로 겹쳐진다. 그 때문에 버스바 유닛(60)과 상측 베어링 홀더(50)를 축 방향으로 근접시켜 배치할 수 있다. 이것에 의해 모터(10)를 축 방향으로 소형화할 수 있다.
접촉부(65)는 하측 홀더 본체부(63a)로부터 하측으로 돌출된다. 도 5에 나타내는 바와 같이 복수의 접촉부(65)는 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치된다. 이 바람직한 실시형태에 있어서 하측 버스바 홀더(63)는 3개의 접촉부(65)를 갖는다. 평면에서 볼 때에 접촉부(65)의 외형은 원 형상이다. 또한, 평면에서 볼 때에 접촉부(65)의 외형은 다른 형상이어도 좋다.
접촉부 하면(65a)은 접촉부(65)의 하면이다. 원환부 상면(52a)은 상측 베어링 홀더(50)의 상면이다. 도 1에 나타내는 바와 같이 접촉부 하면(65a)은 원환부 상면(52a)과 접촉한다. 그 때문에 버스바 유닛(60)을 상측 베어링 홀더(50)에 대하여 축 방향으로 위치 결정할 수 있다. 접촉부(65)는 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치된다. 그 때문에 버스바 유닛(60)의 상측 베어링 홀더(50)에 대한 평행도를 높게 할 수 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이 접촉부(65)의 둘레 방향의 위치는 홀더 볼록부(64)의 둘레 방향의 위치와 동일하다. 홀더 볼록부(64)의 둘레 방향의 위치는 버스바 단자부(92)의 둘레 방향의 위치와 동일하다. 그 때문에 접촉부(65)의 둘레 방향의 위치는 버스바 단자부(92)의 둘레 방향의 위치와 동일하다.
둘레 방향에 있어서의 접촉부(65)의 위치 및 그 근방은 다른 부분에 비해 상측 베어링 홀더(50)에 대한 버스바 홀더(61)의 축 방향의 위치 정밀도가 높다. 그 때문에 버스바 단자부(92)의 둘레 방향의 위치를 접촉부(65)의 둘레 방향의 위치와 동일하게 함으로써 상측 베어링 홀더(50)에 대하여 버스바 단자부(92)를 축 방향으로 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있다. 따라서, 버스바 단자부(92)를 제어 유닛(70)에 보다 용이하게 접속할 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이 접촉부(65)는 버스바 단자부(92)와 축 방향으로 겹쳐진다. 즉, 버스바 단자부(92)는 접촉부(65)의 바로 상측에 위치한다. 접촉부(65)는 버스바 유닛(60)을 상측 베어링 홀더(50)에 대하여 축 방향으로 위치 결정한다. 이것에 의해 버스바 단자부(92)를 상측 베어링 홀더(50)에 대하여 축 방향으로 보다 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이 복수의 용착부(67)는 둘레 방향을 따라 배치된다. 도시는 생략하지만, 용착부(67)는 하측 홀더 본체부(63a)로부터 상측으로 돌출된다. 용착부(67)는 상측 홀더 본체부(62a)가 갖는 관통 구멍(도시 생략)을 통해 상측 홀더 본체부(62a)보다 상측으로 돌출된다. 용착부(67)의 상측의 단부는 상측 홀더 본체부(62a)의 상면에 용착된다. 이것에 의해 상측 홀더 본체부(62a)가 하측 홀더 본체부(63a)와 고정된다.
버스바 홀더(61)의 형상은 중심축(J)에 대하여 회전 대칭성을 갖는다. 버스바 홀더(61)의 형상이 회전 대칭성을 갖지 않으면 버스바 홀더(61)를 수지 성형에 의해 제조할 경우에 있어서 둘레 방향의 위치에 의해 금형에 흐르는 수지 유량이 다르다. 그 결과, 수지가 경화되는 시간이 둘레 방향의 위치에 따라 달라 버스바 홀더(61)의 성형 정밀도가 둘레 방향의 위치에 따라 다르다. 그 때문에 버스바 홀더(61)의 치수 정밀도가 저하될 우려가 있다.
이것에 대하여 이 바람직한 실시형태에 의하면 버스바 홀더(61)의 형상이 중심축(J)에 대하여 회전 대칭성을 갖는다. 그 때문에 버스바 홀더(61)의 성형 시에 둘레 방향에 있어서 수지 유량을 거의 동일하게 할 수 있다. 그 때문에 버스바 홀더(61)의 성형 정밀도가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 버스바 홀더(61)의 성형 정밀도를 높게 할 수 있어 스테이터(40)에 대한 버스바 유닛(60)의 지름 방향에 있어서의 상대적인 위치 정밀도를 높게 할 수 있다. 또한, 상측 베어링 홀더(50)에 대한 버스바 유닛(60)의 축 방향에 있어서의 상대적인 위치 정밀도를 높게 할 수 있다.
상술한 바와 같이 평면에서 볼 때에 버스바 홀더(61)를 둘레 방향으로 3등분하는 위치에 1개씩 버스바 단자부(92)가 위치한다. 복수의 단자 지지부(68)는 버스바 단자부(92)를 지지한다. 그 때문에 복수의 단자 지지부(68)를 중심축(J)에 대하여 회전 대칭으로 배치할 수 있다. 이것에 의해 버스바 홀더(61)의 형상을 중심축(J)에 대하여 회전 대칭성을 갖는 형상으로 할 수 있다.
또한, "어떤 대상이 중심축(J)에 대하여 회전 대칭성을 갖는다"란 어떤 대상의 형상이 엄밀히 회전 대칭인 경우와, 어떤 대상의 형상이 대략 회전 대칭인 경우를 포함한다. 즉, 적어도 홀더 볼록부(64) 또는 단자 지지부(68)가 중심축(J)에 대하여 회전 대칭으로 배치된다.
[제어 유닛]
도 1에 나타내는 바와 같이 제어 유닛(70)은 버스바 유닛(60)의 상측에 위치한다. 제어 유닛(70)은, 예를 들면 ECU(Engine Control Unit)이다. 제어 유닛(70)은 버스바 단자부(92)를 통해 버스바 유닛(60)과 전기적으로 접속된다. 제어 유닛(70)은 하우징 내주면(21a)과 접촉한다. 그 때문에 제어 유닛(70)과 버스바 유닛(60)이 함께 하우징 내주면(21a)에 대하여 위치 결정된다. 이것에 의해 버스바 유닛(60)과 제어 유닛(70)의 지름 방향에 있어서의 상대적인 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 버스바 유닛(60)과 제어 유닛(70)을 용이하게 접속할 수 있다.
제어 유닛(70)에는 커넥터부(25)를 통해 전원이 공급된다. 도시는 생략하지만, 제어 유닛(70)은, 예를 들면 회전 센서와 인버터 회로를 갖는다. 회전 센서는 센서 마그넷(71)과 축 방향으로 대향한다. 회전 센서는 로터(30)의 회전 위치 또는 회전 속도 등을 검출한다. 인버터 회로는 회전 센서에 의해 검출된 로터(30)의 회전 위치 또는 회전수 등에 의거하여 스테이터(40)에 공급하는 전류를 제어한다. 회전 센서는, 예를 들면 자기 저항 소자이어도 좋고, 홀소자이어도 좋다.
감합 구멍부(52b)는 상측 베어링 홀더(50)를 축 방향으로 관통하지 않아도 좋다. 이 경우, 감합 구멍부(52b)는 원환부 상면(52a)으로부터 하측으로 함몰되는, 바닥이 있는 구멍이다.
홀더 관통 구멍(52c)의 형상은 상술한 형상에 한정되지 않는다. 홀더 관통 구멍(52c)에 있어서의 지름 방향 내측의 단부로부터 지름 방향 외측의 단부까지 다다르는 사이에 관통 구멍 치수(L2)가 국소적으로 작아지는 부분이 있어도 좋다. 이 경우, 관통 구멍 치수(L2)가 국소적으로 작아지는 부분의 지름 방향 위치에 있어서 중간부 치수(L1)는 국소적으로 커진다.
관통 구멍 치수(L2)는 지름 방향의 전체에 걸쳐 거의 동일해도 좋다. 중간부 치수(L1)는 지름 방향 내측의 단부로부터 지름 방향 외측의 단부를 향함에 따라 커져도 좋다.
완충부(55)는 상측으로 함몰되는 홈이어도 좋다. 완충부(55)는, 예를 들면 탄력성을 갖는 부재가 배치된 부분이어도 좋다. 이 경우, 탄력성을 갖는 부재는 상측 베어링 홀더(50)에 메워 넣어져도 좋고, 도 3에 나타내는 홈인 완충부(55)의 내측에 배치되어도 좋다.
도 1에서는 버스바 홀더(61)는 상측 버스바 홀더(62)와 하측 버스바 홀더(63)의 2개의 별도의 부재를 갖는다. 그러나, 버스바 홀더(61)는 단일 부재이어도 좋다.
버스바 홀더(61)는 홀더 볼록부(64)를 갖지 않아도 좋다. 이 경우, 버스바 홀더(61)에 있어서의 지름 방향 외측 가장자리의 전체가 하우징 내주면(21a)과 접촉한다.
버스바(90)는 적어도 3개의 버스바 단자부(92)를 가져도 좋다. 즉, 버스바(90)는 버스바 단자부(92)를 4개 이상 가져도 좋다.
평면에서 볼 때에 버스바 홀더(61)를 둘레 방향으로 3등분하는 위치에 적어도 1개씩 버스바 단자부(92)가 위치해도 좋다. 즉, 평면에서 볼 때에 버스바 홀더(61)를 둘레 방향으로 3등분하는 위치에는 2개 이상 버스바 단자부(92)가 위치해도 좋다. 버스바 단자부(92)가 4개 이상 배치될 경우, 평면에서 볼 때에 버스바 홀더(61)를 둘레 방향으로 3등분하는 위치에 1개씩 버스바 단자부(92)가 위치하고 있으면 그 밖의 버스바 단자부(92)는 어느 위치에 배치되어도 좋다.
버스바 본체부(91)의 축 방향의 위치가 각각 달라도 좋다. 이 경우, 예를 들면 각 버스바 본체부(91)는 축 방향으로 겹쳐진다.
하우징(20)은 금속제가 아니어도 좋고, 예를 들면 수지제이어도 좋다.
로터 마그넷(33)이 샤프트(31)에 직접적 또는 간접적으로 고정된다. 즉, 상술한 것과 달리 로터 마그넷(33)은 샤프트(31)에 직접적으로 고정되어도 좋다.
모터(10)는 제어 유닛(70)을 갖지 않아도 좋다.
또한, 상기 설명한 각 구성은 상호 모순되지 않는 범위 내에 있어서 적당히 조합할 수 있다.
10 : 모터 20 : 하우징
21a : 하우징 내주면 30 : 로터
31 : 샤프트 33 : 로터 마그넷
40 : 스테이터 41a : 코어백
41b : 티스 43 : 코일
50 : 상측 베어링 홀더(베어링 홀더) 52b : 감합 구멍부
52c : 홀더 관통 구멍 52d : 중간부
55 : 완충부 60 : 버스바 유닛
61 : 버스바 홀더
62a : 상측 홀더 본체부(홀더 본체부)
63a : 하측 홀더 본체부(홀더 본체부) 64 : 홀더 볼록부
65 : 접촉부 66 : 감합 돌출부
70 : 제어 유닛 82 : 상측 베어링(베어링)
90 : 버스바 91 : 버스바 본체부
92 : 버스바 단자부 94 : 코일 배선
J : 중심축

Claims (15)

  1. 상하 방향으로 연장되는 중심축을 중심으로 하는 샤프트를 갖는 로터와,
    상기 로터의 지름 방향 외측에 위치하는 스테이터와,
    상기 스테이터보다 상측에 위치하여 상기 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링과,
    상기 스테이터를 유지하는 통 형상의 하우징과,
    상기 스테이터보다 상측에 위치하여 상기 베어링을 유지하는 베어링 홀더와,
    상기 베어링 홀더의 상측에 위치하여 상기 스테이터에 구동 전류를 공급하는 버스바 유닛을 구비하고,
    상기 로터는 상기 샤프트에 직접적 또는 간접적으로 고정되는 로터 마그넷을 갖고,
    상기 스테이터는,
    환 형상의 코어백과,
    상기 코어백으로부터 지름 방향 내측으로 연장되는 티스와,
    상기 티스에 권취되는 코일을 갖고,
    상기 하우징은 상기 스테이터를 유지하는 하우징 내주면을 갖고,
    상기 베어링 홀더는 상기 하우징 내주면에 접촉하고,
    상기 베어링 홀더는,
    내주면에 베어링을 유지하는 유지부와,
    상기 유지부의 지름 방향 외측에 위치하는 원환부와,
    상기 유지부에서 지름 방향 외측으로 연장되어 상기 베어링을 둘레 방향으로 둘러싸 상기 베어링에 가해지는 응력을 완충하는 완충부를 갖고,
    상기 완충부는 축 방향으로 함몰되는 홈이며,
    상기 원환부는 상기 유지부의 상측의 단부보다 하측에 위치하는 것을 특징으로 하는 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원환부는 상기 유지부의 하측의 단부보다 상측에 위치하는 것을 특징으로 하는 모터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 베어링 홀더는,
    상기 유지부의 하측 단부에서 지름 방향 외측으로 연장되는 저부와,
    상기 저부의 지름 방향 외측 단부와 상기 원환부의 지름 방향 내측 단부를 연결하는 연결부를 갖고,
    상기 연결부는 축 방향에 대하여 지름 방향 외측으로 경사진 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스테이터는 상기 티스에 장착되는 인슐레이터를 구비하고,
    상기 유지부의 하측의 단부, 상기 저부의 하측의 단부 및 상기 연결부의 하측의 단부는, 상기 인슐레이터의 상측의 단부보다 하측에 위치하며,
    상기 인슐레이터의 지름 방향 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 모터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 금속제인 것을 특징으로 하는 모터.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 버스바 유닛의 상측에 위치하는 제어 유닛을 구비하고,
    상기 제어 유닛은 상기 버스바 유닛과 전기적으로 접속되고, 또한 상기 하우징 내주면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 모터.
  7. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 버스바 유닛은,
    상기 스테이터와 전기적으로 접속되는 버스바와,
    상기 버스바를 유지하는 버스바 홀더를 갖고,
    상기 버스바 홀더는,
    홀더 본체부와,
    상기 홀더 본체부로부터 지름 방향 외측으로 돌출되는 홀더 볼록부를 갖고,
    상기 버스바 홀더는 상기 홀더 볼록부의 지름 방향 외측의 단부를 통해 상기 하우징 내주면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 모터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 버스바 홀더는 복수의 상기 홀더 볼록부를 갖고,
    복수의 상기 홀더 볼록부는 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 모터.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 버스바는,
    버스바 본체부와,
    상기 버스바 본체부로부터 상측으로 돌출되는 버스바 단자부를 갖고,
    상기 홀더 볼록부의 둘레 방향의 위치는 상기 버스바 단자부의 둘레 방향의 위치와 동일한 것을 특징으로 하는 모터.
  10. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 버스바 유닛은,
    상기 스테이터와 전기적으로 접속되는 버스바와,
    상기 버스바를 유지하는 버스바 홀더를 갖고,
    상기 버스바 홀더는,
    홀더 본체부와,
    상기 홀더 본체부로부터 하측으로 돌출되는 복수의 접촉부를 갖고,
    복수의 상기 접촉부는 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치되고,
    상기 접촉부의 하면은 상기 베어링 홀더의 상면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 모터.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 버스바는,
    버스바 본체부와,
    상기 버스바 본체부로부터 상측으로 돌출되는 버스바 단자부를 갖고,
    상기 접촉부의 둘레 방향의 위치는 상기 버스바 단자부의 둘레 방향의 위치와 동일한 것을 특징으로 하는 모터.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 버스바는 상기 버스바 단자부를 적어도 3개 갖고,
    평면에서 볼 때에 상기 버스바 홀더를 둘레 방향으로 3등분하는 위치에는 적어도 1개씩 상기 버스바 단자부가 위치하는 것을 특징으로 하는 모터.
  13. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 버스바 유닛은,
    상기 스테이터와 전기적으로 접속되는 버스바와,
    상기 버스바를 유지하는 버스바 홀더를 갖고,
    상기 버스바 홀더는,
    홀더 본체부와,
    상기 홀더 본체부로부터 하측으로 돌출되는 감합 돌출부를 갖고,
    상기 베어링 홀더의 상면은 상기 감합 돌출부가 감합되는 감합 구멍부를 갖는 것을 특징으로 하는 모터.
  14. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 베어링 홀더는,
    둘레 방향을 따라 배치되어 상기 코일과 상기 버스바 유닛을 전기적으로 접속하는 코일 배선이 통하는 복수의 홀더 관통 구멍과,
    둘레 방향으로 이웃하는 상기 홀더 관통 구멍끼리의 둘레 방향의 사이의 부분인 중간부를 갖고,
    상기 홀더 관통 구멍은 상기 베어링 홀더를 축 방향으로 관통하고, 또한 지름 방향으로 연장되고,
    상기 중간부의 둘레 방향의 치수는 지름 방향 내측의 단부에 있어서 최소가 되는 것을 특징으로 하는 모터.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 홀더 관통 구멍의 둘레 방향의 치수는 지름 방향 내측의 단부보다 지름 방향 외측의 단부 쪽이 크고, 또한 지름 방향 내측의 단부에 있어서 최소가 되는 것을 특징으로 하는 모터.
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