WO2009113629A1 - モータ - Google Patents

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WO2009113629A1
WO2009113629A1 PCT/JP2009/054794 JP2009054794W WO2009113629A1 WO 2009113629 A1 WO2009113629 A1 WO 2009113629A1 JP 2009054794 W JP2009054794 W JP 2009054794W WO 2009113629 A1 WO2009113629 A1 WO 2009113629A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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bus bar
sensor
sensor connection
bar holder
connection bus
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/054794
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
義雄 藤居
久嗣 藤原
憲一朗 濱岸
陽介 山田
Original Assignee
日本電産株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電産株式会社 filed Critical 日本電産株式会社
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Priority to EP09719809.7A priority patent/EP2244357B1/en
Priority to US12/921,781 priority patent/US8729754B2/en
Publication of WO2009113629A1 publication Critical patent/WO2009113629A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles

Definitions

  • the present invention relates to a motor.
  • a brushless motor that supplies a drive current to each coil without using a bus bar is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-6592.
  • an insulator that covers the stator supports a connection fitting serving as a terminal of the winding.
  • an external lead pin for achieving electrical continuity between the inside of the motor and the outside of the motor is supported by the bearing holder. The winding and the external lead pin are connected to the connection fitting by welding.
  • the brushless motor disclosed in Patent Document 1 achieves miniaturization by adopting a configuration in which a drive current is supplied to each coil without using a bus bar.
  • the motor of an example of the present invention includes a rotor, a stator core, a plurality of coils, and a bus bar unit.
  • the bus bar unit includes a plurality of coil connection bus bars and a bus bar holder.
  • the plurality of coil connection bus bars include a conductive wire connection portion that connects to an end portion of the conductive wire forming the coil.
  • the bus bar holder is formed of an insulating material and supports a plurality of coil connection bus bars.
  • the bus bar holder also includes a bearing holder that houses a bearing that rotatably holds a shaft that rotates integrally with the rotor.
  • a bearing holder is formed on the bus bar holder.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA of the bus bar holder shown in FIG. 5. It is a side view of the bus-bar holder seen from the arrow B direction shown in FIG. It is a bottom view of a coil connection bus bar. It is a perspective view of a coil connection bus bar. It is a bottom view of a sensor connection bus bar.
  • FIG. 1 is a side sectional view of a brushless motor 1 according to the present embodiment.
  • the brushless motor 1 shown in FIG. 1 includes a housing 11, a stator core 12, a coil 13, a shaft 14, a rotor 15, a sensor magnet 16, and a bus bar unit 20.
  • the brushless motor 1 is used, for example, for gear selection of a transmission mounted on a vehicle or driving of a clutch.
  • the brushless motor 1 is driven by a current supplied from a power supply device (not shown) such as a battery via a control device (not shown) such as an ECU.
  • the brushless motor 1 is mounted in various directions depending on the mounted device. Therefore, the brushless motor 1 has no absolute vertical direction. However, in the following description, for convenience, it is assumed that the vertical direction on the drawing of FIG. 1 is the vertical direction of the brushless motor 1.
  • the housing 11 has a substantially cylindrical shape centered on the rotation axis J1 of the brushless motor 1, and a stator core 12 is fixed to the inner peripheral surface.
  • the stator core 12 includes a core back portion 12a and a plurality of teeth portions 12b.
  • the core back portion 12a is configured in a substantially annular shape with the rotation axis J1 as the center.
  • Each tooth part 12b is radially arranged from the core back part 12a toward the rotation axis J1.
  • the coil 13 is formed in each teeth part 12b by the conductive wire 130 being wound.
  • ball bearings 17A and 17B are held at the upper part of the housing 11 and the lower part of the bus bar unit 20, respectively.
  • the shaft 14 having the rotation axis J1 as an axis is rotatably held by ball bearings 17A and 17B.
  • the rotor 15 includes a rotor magnet 151 and a rotor core 152 and rotates integrally with the shaft 14.
  • the rotor magnet 151 is fixed to the outer peripheral surface of the rotor core 152 fixed to the shaft 14.
  • the sensor magnet 16 is disposed below the rotor 15 and is held by a sensor yoke 18 fixed to the shaft 14.
  • the bus bar unit 20 is arranged so as to cover the lower side of the stator core 12.
  • the bus bar unit 20 is a wiring device for supplying current to the coil 13.
  • the bus bar unit 20 holds a plurality of Hall ICs 61 so as to face the outside in the radial direction of the sensor magnet 16.
  • a current corresponding to the rotational position of the rotor magnet 151 is supplied from the power supply device to the coil 13 via the control device.
  • a magnetic field is generated as the coil 13 is energized, and the rotor magnet 151 rotates. In this way, the brushless motor 1 obtains a rotational driving force.
  • FIG. 2 is a top view of the bus bar unit 20. That is, FIG. 2 is a view of the bus bar unit 20 as viewed from the stator core 12 side.
  • FIG. 3 is a bottom view of the bus bar unit 20.
  • FIG. 4 is a diagram showing the arrangement of the bus bars constituting the bus bar unit 20.
  • illustration of the bus-bar holder 21 is abbreviate
  • the side on which the coil connection bus bars 31, 32, 33 are arranged is the upper side (stator core 12 side), and the side on which the sensor connection bus bar 45 is arranged is the lower side.
  • the bus bar unit 20 includes a bus bar holder 21, a plurality of Hall ICs 61, a plurality of coil connection bus bars, a plurality of sensor connection bus bars, and a plurality of electronic components.
  • the bus bar holder 21 is made of an insulating material and includes a bus bar holder main body 211 and a connector part 212.
  • the bus bar holder main body 211 has a substantially circular shape in plan view.
  • the connector part 212 is provided on the outer side in the radial direction of the bus bar holder body part 211.
  • each Hall IC 61 is arranged on the upper surface portion 23 of the bus bar holder main body 211 and outputs a Hall signal corresponding to the position of the sensor magnet 16.
  • Each Hall IC 61 has a power supply terminal 61a for power input, a ground terminal 61b for grounding, and an output terminal 61c for outputting a Hall signal.
  • the plurality of coil connection bus bars and the plurality of sensor connection bus bars are supported by the bus bar holder 21.
  • the coil connection bus bars 31, 32, and 33 are conductive members for supplying a three-phase current to the coil 13.
  • the sensor connection bus bars 41, 42, 43, 46, 51, 52, 53 are conductive members used for outputting a Hall signal output from each Hall IC 61 to the control device.
  • the sensor connection bus bar 44 is a conductive member used for supplying power to each Hall IC 61.
  • the sensor connection bus bar 45 is a conductive member used for grounding each Hall IC 61.
  • a plurality of resistors 71 and a plurality of capacitors 72 are arranged on the bottom surface portion 22 of the bus bar holder main body 211 as a plurality of electronic components. Thereby, it is possible to suppress changes in characteristics of the plurality of resistors 71 and the plurality of capacitors 72 due to heat generated from the coil 13.
  • the plurality of sensor connection bus bars, the plurality of resistors 71, and the plurality of capacitors 72 constitute a Hall IC circuit.
  • the Hall IC circuit is a circuit that supplies power to each Hall IC 61 and outputs a Hall signal output from each Hall IC 61 to the control device.
  • the Hall IC circuits are formed corresponding to the number of Hall ICs 61 arranged in the bus bar unit 20. In this way, by forming the Hall IC circuit in the bus bar holder main body 211, it is not necessary to provide a space for arranging the circuit board, so that the bus bar unit 20 can be reduced in size.
  • the coil connection bus bar 31 and the sensor connection bus bars 44 and 45 are arranged so as to overlap each other in the axial direction, and the coil connection bus bar 33 and the sensor connection bus bars 44 and 45 are They are arranged to overlap each other in the direction. Thereby, the dimension of the radial direction of the bus-bar unit 20 can be made small.
  • FIG. 5 is a top view of the bus bar holder 21.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the bus bar holder 21 shown in FIG.
  • FIG. 7 is a side view of the bus bar holder 21 as seen from the direction of the arrow B shown in FIG.
  • the coil connection bus bars 31, 32, 33 and the sensor connection bus bars 41, 42, 43, 44, 45 are partially embedded in the bus bar holder 21.
  • the bus bar holder 21, the coil connection bus bars 31, 32, 33, and the sensor connection bus bars 41, 42, 43, 44, 45 are integrally formed by insert molding.
  • a substantially circular center hole 241 with the rotation axis J1 as the center is formed in the bus bar holder main body 211.
  • the shaft 14 is inserted into the center hole 241.
  • a bearing holder 242 is formed on the bottom surface portion 22 of the bus bar holder main body 211 so as to surround the center hole 241.
  • the bearing holder 242 is a hole opened to the lower side of the bus bar holder main body 211, and accommodates the ball bearing 17B.
  • An opening hole 243 is formed on the upper side of the bus bar holder main body 211, and the bottom surface of the opening hole 243 becomes the upper surface 23 of the bus bar holder main body 211.
  • a plurality of sensor holders that house the respective Hall ICs 61 are formed on the upper surface portion 23.
  • Each sensor holder 244 is formed at a position facing the sensor magnet 16 radially outward. That is, each Hall IC 61 is disposed at a position facing the sensor magnet 16 on the outside in the radial direction with a gap therebetween. For this reason, the dimension of the axial direction of the bus-bar unit 20 can be suppressed.
  • the bus bar holder main body 211 has a plurality of holes penetrating the bottom surface portion 22 and the top surface portion 23 in the axial direction in addition to the center hole 241.
  • the connector part 212 has a substantially cylindrical shape with the radially outer side opened.
  • the terminal parts 312, 322, 332 of the coil connection bus bars 31, 32, 33 and the terminal parts 412, 422, 432, 442, 452 of the sensor connection bus bars 41, 42, 43, 44, 45 are Projecting radially outward from the bus bar holder body 211.
  • Each terminal portion functions as a connector pin for connecting to a control device arranged outside the brushless motor 1.
  • the bus bar holder 21 is configured by integrally forming the bus bar holder main body portion 211 and the connector portion 212, whereby the number of parts can be reduced.
  • FIG. 8 is a bottom view of the coil connection bus bars 31, 32 and 33. That is, FIG. 8 is a diagram in which the coil connection bus bars 31, 32, and 33 are extracted from the bottom view of the bus bar unit 20 shown in FIG.
  • a terminal portion 312 is extended on the radially outer side of the substantially arcuate base portion 311, and a conductive wire connecting portion 313 and a positioning portion 314 are provided on the radially inner side of the base portion 311.
  • the coil connection bus bar 32 has a substantially linear shape.
  • a terminal portion 322 is extended on the radially outer side of the base portion 321, and a conductive wire connecting portion 323 is provided on the radially inner side of the base portion 321.
  • a terminal portion 332 is extended on the radially outer side of the substantially arc-shaped base portion 331, and a conductive wire connecting portion 333 and a positioning portion 334 are provided on the radially inner side of the base portion 331.
  • the bases 311, 321 and 331 are embedded in the bus bar holder main body 211.
  • the conductive wire connecting portions 313, 323, 333 extend radially inward from the base portions 311, 321, 331 and then bend downward.
  • the conductive line connecting portions 313, 323, and 333 grooves extending along the axial direction are formed.
  • the conductive wire connecting portions 313, 323, and 333 protrude radially inward from the inner peripheral surfaces of the through holes 261, 262, and 263, respectively. Exposed on both sides of the direction.
  • the respective ends of the two conductive lines 130 and 130 forming the coil 13 are connected to the conductive line connecting portions 313, 323, and 333, respectively. This is because in the motor 1, the coil 13 is delta-connected.
  • FIG. 9 is a perspective view of the coil connection bus bar 32.
  • the conductive wire connection portion 323 has side wall portions 323a, 323b, and 323c that form a substantially U-shape.
  • the conductive line connection portion 313 includes side wall portions 313a, 313b, and 313c, and the conductive line connection portion 333 includes side wall portions 333a, 333b, and 333c, similarly to the conductive line connection portion 323.
  • the positioning portions 314 and 334 have a flat plate shape substantially perpendicular to the axial direction.
  • the positions of the positioning portions 314 and 334 correspond to the positions of the through holes 281 and 282. That is, the positioning portions 314 and 334 are exposed on both sides in the axial direction of the bus bar holder 21 through the through holes 281 and 282.
  • the configuration corresponding to the positioning portions 314 and 334 is an extended portion 324.
  • the extending portion 324 is a portion extending radially inward from the base portion 321 and constitutes the conductive wire connecting portion 323. As shown in FIG. 6, the extending portion 324 is exposed on both sides in the axial direction of the bus bar holder 21 in the through hole 262.
  • the positioning part 314, the extending part 324, and the positioning part 334 are used for fixing the positions of the coil connection bus bars 31, 32, and 33 at the time of insert molding.
  • a through hole 325 is formed at the approximate center of the base 321. As shown in FIG. 6, the position of the through hole 325 corresponds to the position of the through hole 285. The through hole 325 is used for fixing the sensor connection bus bar 43 during insert molding.
  • FIG. 10 is a bottom view of the sensor connection bus bars 41, 42, 43. That is, FIG. 10 is a diagram in which the sensor connection bus bars 41, 42, and 43 are extracted from the bottom view of the bus bar unit 20 shown in FIG.
  • the sensor connection bus bar 41 has a terminal portion 412 and an electronic component connection portion 413.
  • the sensor connection bus bar 42 includes a terminal portion 422 and an electronic component connection portion 423.
  • the sensor connection bus bar 43 has a terminal part 432 and an electronic component connection part 433.
  • the terminal portions 412, 422, and 432 extend radially outward from the electronic component connecting portions 413, 423, and 433.
  • the electronic component connecting portions 413, 423, and 433 are formed with protruding portions 413b, 423b, and 433b that swell downward from flat portions 413a, 423a, and 433a substantially perpendicular to the axial direction.
  • the electronic component connecting portions 413, 423, and 433 are disposed on the bottom surface portion 22 of the bus bar holder main body 211 and exposed below the bus bar holder 21. Further, the positions of the electronic component connecting portions 413, 423, and 433 correspond to the positions where the through holes 283, 284, and 285 are formed. That is, part of the electronic component connecting portions 413, 423, and 433 is exposed on the upper side in the axial direction of the bus bar holder 21. As shown in FIG. 6, the electronic component connecting portion 433 is exposed to the upper side in the axial direction of the bus bar holder 21 because the position of the through hole 285 corresponds to the position of the through hole 325 of the coil connection bus bar 32. is doing.
  • the electronic component connection portions 413, 423, and 433 are used as positioning portions for fixing the sensor connection bus bars 41, 42, and 43 during insert molding.
  • the electronic component connecting portion 413 is connected to the resistor 71 and the capacitor 72 by the protruding portion 413b.
  • the electronic component connecting portion 423 is connected to the resistor 71 and the capacitor 72 through the protruding portion 423b.
  • the electronic component connection portion 433 is connected to the electronic component connection portion 463 of the sensor connection bus bar 46 by the protrusion 433b.
  • FIG. 11 is a perspective view of the sensor connection bus bar 44.
  • the sensor connection bus bar 44 has a substantially arc shape that matches the shape of the bus bar holder main body 211.
  • a terminal portion 442 extends radially outward from the arc portion 441.
  • Electronic component connecting portions 443, 444, and 445 are provided so as to protrude radially inward and below the arc portion 441. As shown in FIGS. 3 and 5, the electronic component connecting portions 443, 444, 445 protrude radially inward from the inner peripheral surfaces of the through holes 251, 252, 261 and are exposed on both sides of the bus bar holder 21 in the axial direction. ing. Electronic component connection portions 443, 444, and 445 are connected to resistor 71, respectively.
  • Sensor connecting portions 446, 447, and 448 are provided so as to protrude radially inward and above the arc portion 441. As shown in FIGS. 2 and 5, the sensor connecting portions 446, 447, 448 protrude radially inward from the inner peripheral surfaces of the through holes 251, 252, 253 and are exposed on both sides of the bus bar holder 21 in the axial direction. Yes.
  • the sensor connection portions 446, 447, and 448 are formed with protruding portions 446b, 447b, and 448b that are raised upward in the axial direction.
  • the protrusions 446b, 447b, 448b are connected to the power supply terminal 61a, respectively.
  • positioning portions 449 and 449 that are substantially perpendicular to the axial direction are provided inside the arc portion 441 in the radial direction.
  • the positions of the positioning portions 449 and 449 correspond to the positions of the through holes 286 and 286 (see FIGS. 2 and 5). That is, the positioning portions 449 and 449 are exposed on both sides of the bus bar holder 21 in the axial direction through the through holes 286 and 286.
  • FIG. 12 is a perspective view of the sensor connection bus bar 45.
  • the sensor connection bus bar 45 has a substantially arc shape that matches the shape of the bus bar holder main body 211.
  • a terminal portion 452 extends radially outward from the arc portion 451.
  • Electronic component connecting portions 453, 454, and 455 are provided so as to protrude radially inward and below the arc portion 451. As shown in FIGS. 3 and 5, the electronic component connecting portions 453, 454, 455 protrude from the inner peripheral surfaces of the through holes 262, 262, 263 and are exposed on both sides in the axial direction of the bus bar holder 21. Electronic component connecting portions 453, 454, and 455 are connected to capacitor 72, respectively.
  • Sensor connection portions 456, 457, and 458 are provided so as to protrude radially inward and upward of the arc portion 451. As shown in FIGS. 2 and 5, the sensor connecting portions 456, 457, and 458 protrude radially inward from the inner peripheral surfaces of the through holes 251, 252, and 253 and are exposed on both axial sides of the bus bar holder 21. Yes.
  • the sensor connecting portions 456, 457, and 458 are formed with protruding portions 456b, 457b, and 458b that bulge upward in the axial direction.
  • the protrusions 456b, 457b, and 458b are connected to the ground terminal 61b, respectively.
  • positioning portions 459, 459, and 459 that are substantially perpendicular to the axial direction are provided.
  • the positions of the positioning portions 459, 459, and 459 correspond to the positions of the through holes 287, 287, and 287 (see FIGS. 2 and 5). That is, the positioning portions 459, 459, and 459 are exposed on both sides in the axial direction of the bus bar holder 21 through the through holes 287, 287, and 287.
  • FIG. 13 is a perspective view of the sensor connection bus bar 51.
  • FIG. 14 is a perspective view of the sensor connection bus bar 52.
  • FIG. 15 is a perspective view of the sensor connection bus bar 53.
  • the sensor connection bus bar 51 includes an electronic component connection portion 513 and a sensor connection portion 516.
  • the electronic component connecting portion 513 is inserted into the through hole 251 (see FIG. 5) from above. For this reason, the tip 513 a of the electronic component connecting portion 513 protrudes to the bottom surface portion 22 and is connected to the two resistors 71.
  • the sensor connecting portion 516 is formed with a protruding portion 516b that swells upward from the flat surface portion 516a.
  • the protrusion 516b is connected to the output terminal 61c.
  • the electronic component connection portion 523 is inserted into the through hole 272 (see FIG. 5) from above.
  • the tip 523 a of the electronic component connecting portion 523 protruding toward the bottom surface portion 22 is connected to the two resistors 71.
  • the sensor connecting portion 526 is formed with a protruding portion 526b that swells upward from the flat surface portion 526a.
  • the protrusion 526b is connected to the output terminal 61c.
  • the electronic component connection portion 533 is inserted into the through hole 273 (see FIG. 5) from above.
  • the tip 533 a of the electronic component connection portion 533 protruding toward the bottom surface portion 22 side is connected to the two resistors 71.
  • the sensor connection portion 536 is formed with a protrusion 536b that swells upward from the flat portion 536a.
  • the protrusion 536b is connected to the output terminal 61c.
  • the sensor connection bus bar 46 is a conductive member having a substantially arc shape.
  • the sensor connection bus bar 46 is used as an extension cable that connects the sensor connection bus bar 43 located on the opposite side of the center hole 241 to the resistor 71 and the capacitor 72.
  • One end of the sensor connection bus bar 46 is an electronic component connection portion 463 and is connected to the sensor connection bus bar 43.
  • the other end of the sensor connection bus bar 46 is an electronic component connection portion 464, and is exposed to both sides in the axial direction of the bus bar holder 21 in the through hole 253.
  • Electronic component connecting portion 464 is connected to resistor 71 and capacitor 72.
  • the coil connection bus bar 31 and the sensor connection bus bars 44 and 45 are arranged at positions overlapping each other in the axial direction.
  • the positioning portions 314, 449, and 459 are formed at positions that do not overlap each other in the axial direction.
  • the coil connection bus bar 33 and the sensor connection bus bars 44 and 45 are arranged at positions overlapping each other in the axial direction.
  • the positioning portions 334, 449, and 459 are formed at positions that do not overlap each other in the axial direction.
  • the bus bar unit 20 having such a configuration is connected to a power supply device via a control device (not shown) such as an ECU.
  • a control device such as an ECU.
  • terminal portions 312, 322, 332, 412, 422, 432, 442, 452 are connected to the control device via lead wires, respectively.
  • the coil connection bus bars 31, 32, 33 correspond to any of the U phase, the V phase, and the W phase.
  • a three-phase current corresponding to the Hall signal output from each Hall IC 61 is supplied to each coil 13 via the coil connection bus bars 31, 32, 33.
  • bus bar holder 21 the coil connection bus bars 31, 32, and 33, and the sensor connection bus bars 41, 42, 43, 44, and 45 are integrally formed by insert molding.
  • the coil connection bus bars 31, 32, 33 and the sensor connection bus bars 41, 42, 43, 44, 45 are arranged in the state shown in FIG. 4 inside the mold of the bus bar holder 21. That is, the coil connection bus bars 31, 32, and 33 are fixed when the jig (not shown) contacts the positioning portion 314, the extending portion 324, and the positioning portion 334 from both sides in the axial direction.
  • the sensor connection bus bars 41, 42, 43 are fixed to the electronic component connection portions 413, 423, 433 by contacting the jigs on both sides in the axial direction. Note that the jig that comes into contact with the electronic component connecting portion 433 from above is brought into contact with the electronic component connecting portion 433 through a through hole 325 (see FIG. 9) formed in the coil connection bus bar 32.
  • the sensor connection bus bars 44 and 45 are fixed when the jig contacts the positioning portions 449 and 459 from both sides in the axial direction.
  • the resin material is poured into the mold of the bus bar holder 21.
  • the through holes 281, 282, 283, 284, 285, 286 and 287 are formed by pulling out the jig supporting the bus bars from the bus bar holder 21. In this way, the bus bar holder 21 is formed.
  • the sensor connection bus bars 51, 52, 53 are attached to the bus bar holder 21. Specifically, the electronic component connecting portions 513, 523, and 533 are inserted into the through holes 251, 272, and 273 from the upper surface portion 23 side. Further, the protrusions 225 formed on the upper surface part 23 are inserted into the holes of the sensor connection bus bars 51, 52, 53.
  • the sensor connection bus bars 51, 52, and 53 are fixed to the bus bar holder 21 by heat welding in which the protrusions 225 are heated and crushed.
  • the end portions of the conductive wires 130 and 130 forming the coil 13 are connected to the conductive wire connecting portions 313, 323, and 333 by TIG (Tungsten Inert Gas) welding.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a state before welding of each end of the conductive wire connecting portion 323 and the conductive wires 130 and 130.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a state after welding of each end of the conductive wire connecting portion 323 and the conductive wires 130 and 130.
  • the side wall portions 323 a and 323 c are bent so as to surround the conductive wires 130 and 130 in a state where the conductive wires 130 and 130 are inserted into the conductive wire connecting portion 323 from the upper side of the bus bar holder 21. As a result, the side wall portions 323a, 323b, 323c and the end portions of the conductive wires 130, 130 come into contact with each other.
  • a tungsten electrode for TIG welding and a ground electrode are inserted into the through hole 262 from the lower side of the bus bar holder 21.
  • the tungsten electrode is located below each end of the conductive lines 130 and 130.
  • the ground electrode is in contact with the extended portion 324.
  • An arc is generated between the tungsten electrode and each end portion of the conductive wires 130 and 130, whereby each end portion of the conductive wires 130 and 130 is melted, and then the side wall portions 323a, 323b, and 323c are melted. Thereby, the conductive wire connection part 323 and each end part of the conductive wires 130 and 130 are welded.
  • the conductive wire connecting portion 323 and the ends of the conductive wires 130 and 130 are in the state shown in FIG. Since the conductive wire connection portions 323 are exposed on both sides of the bus bar holder 21 in the axial direction, the insertion direction of the conductive wires 130 and 130 and the insertion direction of the tungsten electrode and the ground electrode can be reversed. Therefore, it is possible to prevent the conductive wires 130 and 130 from contacting the tungsten electrode 74 and the ground electrode 75 during welding.
  • the contact area between the conductive wire connecting portion 323 and the conductive wires 130 and 130 can be suppressed by bending the side wall portions 323a and 323c inward. Therefore, since the area for melting the conductive wire connecting portion 323 can be suppressed, welding between the conductive wire connecting portion 323 and each end of the conductive wires 130 and 130 can be easily performed. Similarly, the conductive wire connecting portions 313 and 333 and the respective ends of the conductive wires 130 and 130 are connected by TIG welding.
  • the side wall portion 323a and the end portion of the conductive wire 130 can be welded by bringing the two electrodes for resistance welding into contact with the side wall portion 323a and the end portion of the conductive wire 130, respectively.
  • FIG. 18 is a diagram showing the arrangement of the electrodes 74 and 75 during welding of the sensor connection portion 458 and the ground terminal 61b.
  • FIG. 18 is a diagram corresponding to region C shown in FIG. As shown in FIG. 18, the electrode 74 is in contact with the protrusion 458b from the lower side through the through hole 253, and the electrode 75 is in contact with the ground terminal 61b through the through hole 253 from the upper side.
  • each sensor connection portion and each Hall IC terminal are welded.
  • TIG welding may be used for welding each sensor connection portion and each Hall IC.
  • the insertion direction of the electrode 74 and the insertion direction of the electrode 75 can be reversed. That is, since the distance between the electrode 74 and the electrode 75 via the sensor connection portion 458 and the connection terminal 61b can be shortened, the current path during welding can be shortened. Further, by providing the sensor connection portion 458 with the protruding portion 458b, the contact area between the sensor connection portion 458 and the ground terminal 61b can be suppressed. Therefore, welding work can be performed efficiently.
  • the sensor connection bus bar 46, the plurality of resistors 71, and the plurality of capacitors 72 are arranged on the bottom surface portion 22 of the bus bar holder main body 211. Thereafter, the electronic component connecting portion, the resistor 71 and the capacitor 72 are connected by resistance welding. In this way, the bus bar unit 20 is assembled.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a state before welding of the electronic component connection portion 413 and the end portion of the capacitor 72.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of the electronic component connecting portion 413 in the radial direction, and corresponds to a region D shown in FIG. As shown in FIG. 19, the electrodes 74 and 75 are in contact with the end portion of the capacitor 72 and the electronic component connecting portion 413 from below. When an electric current flows between the end portion of the capacitor 72 and the electronic component connection portion 413, the end portion of the capacitor 72 and the protruding portion 413b of the electronic component connection portion 413 are welded.
  • the protrusion 413 b on the electronic component connecting portion 413 by providing the protrusion 413 b on the electronic component connecting portion 413, the contact area between the electronic component connecting portion 413 and the end of the capacitor 72 can be suppressed. Therefore, efficient welding work is possible.
  • the electronic component connecting portion 413 and the resistor 71 are welded.
  • the electronic component connecting portion 423, the resistor 71, and the capacitor 72 are welded.
  • the electronic component connecting portion 433 and the electronic component connecting portion 463 are welded.
  • the electronic component connecting portions 443, 444, 445, 453, 454, 455, 464 are exposed on both sides of the bus bar holder 21 in the axial direction. Therefore, welding of these electronic component connecting portions 443, 444, 445, 453, 454, 455, 464 and the resistor 71 or the capacitor 72 is performed in the same manner as the welding of the sensor connecting portion 458 and the ground terminal 61b. Therefore, since the distance between the electrode 74 and the electrode 75 through the electronic component connecting portion and the electronic component can be shortened, the welding operation can be performed efficiently. Instead of resistance welding, TIG welding may be used for welding each sensor connection portion and each Hall IC 61.
  • the bus bar holder 21 houses the ball bearing 17B and the plurality of Hall ICs 61, as well as the connector portion 212 and the Hall IC circuit.
  • the coil connection bus bar 31 and the sensor connection bus bars 44 and 45 are arranged so as to overlap each other in the axial direction, and the coil connection bus bar 33 and the sensor connection bus bars 44 and 45 are arranged so as to overlap each other in the axial direction.
  • the conductive wire connection portions 313, 323, 333 of the coil connection bus bars 31, 32, 33 are exposed on both sides of the bus bar holder 21 in the axial direction. For this reason, an efficient welding operation becomes possible at the time of welding between the conductive wire connecting portion and the end portion of the conductive wire. Further, the electronic component connecting portions and sensor connecting portions of the sensor connection bus bars 44, 45, 46 and the sensor connecting portions of the sensor connection bus bars 51, 52, 53 are exposed on both sides in the axial direction of the bus bar holder 21. Thus, an efficient welding operation can be performed at the time of welding the sensor connection portion and the terminal of the Hall IC and at the time of welding the electronic component connection portion and the resistor or the capacitor.
  • the number of the positioning parts 314 and 334 provided in the coil connection bus bars 31 and 33 was one was demonstrated, it is not restricted to this.
  • the number of positioning portions 314 and 334 may be changed according to the shape and size of the coil connection bus bars 31 and 33. Further, a positioning portion may be provided on the coil connection bus bar 32.
  • the number of the positioning portions 449 and 459 may be changed according to the shape and size of the sensor connection bus bars 44 and 45. Moreover, you may provide a positioning part in the sensor connection bus-bars 41,42,43.
  • the sensor connection portions 446, 447, 448, 456, 457, and 458 are exposed on both sides in the axial direction of the bus bar holder 21, but the present invention is not limited to this.
  • the sensor connecting portions 446, 447, 448, 456, 457, 458 You may expose to one side.
  • the electronic component connecting portions 443, 444, 445, 453, 454, 455, 463, 464 may be exposed in one of the axial directions.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the number of coils 13 also changes according to the number of phases and the number of slots of the brushless motor, the number of coil connection bus bars or conductive wire connection portions according to this embodiment may be changed accordingly.

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Abstract

コイル１３に電流を供給するための配線装置であるバスバーユニット２０において、バスバーホルダ２１が、コイル接続バスバー３１～３３と、センサ接続バスバー４１～４６、５１～５３とを支持する。バスバーホルダ本体部２１１の底面部２２には、ベアリングを収納するベアリングホルダ２４２が形成され、ホールＩＣ回路を構成する抵抗およびコンデンサが配置される。ホールＩＣ回路は、ホールＩＣに対する電気信号の入出力を行う。上面部２３には、各ホールＩＣ６１を収納するセンサホルダ２４４が形成される。バスバーホルダ本体部２１１の径方向外側に突出したコネクタ部２１２が形成される。コイル接続バスバー３１、３３は、センサ接続バスバー４４、４５と軸方向に互いに重なる位置に配置される。

Description

モータ
　本発明は、モータに関する。
　ブラシレスモータの小型化を実現するために、バスバーを用いずに各コイルに駆動電流を供給するブラシレスモータが特開２００７－６５９２号公報に開示されている。具体的には、ステータを覆うインシュレータが、巻線のターミナルとなる接続金具を支持している。また、モータ内部とモータ外部との電気的導通を図る外部引出ピンが、ベアリングホルダによって支持されている。巻線および外部引出ピンは、溶接によって接続金具に接続される。
特開２００７－６５９２号公報
　上述したように、特許文献１に開示されているブラシレスモータは、バスバーを介さずに駆動電流を各コイルに供給する構成とすることによって、小型化を実現している。
　しかしながら、巻線と外部引出ピンとの間に接続金具が介在するため、ブラシレスモータの組み立て時における部品点数が増加する。また、ブラシレスモータの組み立て時に、接続金具と巻線との溶接、および接続金具と外部引出ピンとの溶接を行う必要がある。このように、部品点数の増加とともに溶接個所も増加するため、ブラシレスモータの組み立て作業が煩雑になるという問題があった。
　本発明の一例のモータは、ロータ、ステータコア、複数のコイル、および、バスバーユニットを備える。バスバーユニットは、複数のコイル接続バスバー、および、バスバーホルダを含む。複数のコイル接続バスバーは、コイルを形成する導電線の端部と接続する導電線接続部を備える。バスバーホルダは、絶縁性材料で形成され、複数のコイル接続バスバーを支持する。また、バスバーホルダは、ロータと一体に回転するシャフトを回転自在に保持するベアリングを収納するベアリングホルダを備える。
　本発明のモータにおいて、バスバーホルダにベアリングホルダが形成されている。これにより、ベアリングがバスバーホルダに既に収納された状態でモータを組み立てることができるため、部品点数を削減し、モータの組み立てを容易にすることができる。
本発明の一実施形態に係るモータの断面図である。 バスバーユニットの上面図である。 バスバーユニットの底面図である。 バスバーユニットを構成する各バスバーの配置を示す図である。 バスバーホルダの上面図である。 図５に示すバスバーホルダの矢視Ａ－Ａ断面図である。 図５に示す矢視Ｂ方向から見たバスバーホルダの側面図である。 コイル接続バスバーの底面図である。 コイル接続バスバーの斜視図である。 センサ接続バスバーの底面図である。 ホールＩＣに電源を供給するセンサ接続バスバーの斜視図である。 ホールＩＣを接地するセンサ接続バスバーの斜視図である。 ホールＩＣの出力端子に接続されるセンサ接続バスバーの斜視図である。 ホールＩＣの出力端子に接続されるセンサ接続バスバーの斜視図である。 ホールＩＣの出力端子に接続されるセンサ接続バスバーの斜視図である。 導電線接続部および導電線の端部の溶接前の状態を示す図である。 導電線接続部および導電線の端部の溶接後の状態を示す図である。 ホールＩＣの端子およびセンサ接続部の溶接前の状態を示す図である。 コンデンサの端部および電子部品接続部の溶接前の状態を示す図である。
符号の説明
１　ブラシレスモータ
１２　ステータコア
１２ｂ　ティース部
１３　コイル
２０　バスバーユニット
２１　バスバーホルダ
３１、３２、３３　コイル接続バスバー
４１、４２、４３、４４、４５、４６、５１、５２、５３　センサ接続バスバー
２４２　ベアリングホルダ
　以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るブラシレスモータ１の側面断面図である。図１に示すブラシレスモータ１は、ハウジング１１、ステータコア１２、コイル１３、シャフト１４、ロータ１５、センサマグネット１６、および、バスバーユニット２０を備える。ブラシレスモータ１は、たとえば、車両に搭載されるトランスミッションのギアセレクト、または、クラッチの駆動に用いられる。ブラシレスモータ１は、ＥＣＵなどの制御装置（図示省略）を介して、バッテリーなどの電源装置（図示省略）から供給される電流によって駆動する。
　なお、ブラシレスモータ１は、搭載機器によって取り付け状態が異なり、様々な向きに配置される。したがって、ブラシレスモータ１には、絶対的な上下方向は存在しない。しかし、以下の説明において、便宜的に、図１の図面上の上下方向がブラシレスモータ１の上下方向であるとして説明する。
　ハウジング１１は、ブラシレスモータ１の回転軸Ｊ１を中心とした略円筒形であり、内周面にステータコア１２が固定されている。ステータコア１２は、コアバック部１２ａおよび複数のティース部１２ｂを備える。コアバック部１２ａは、回転軸Ｊ１を中心とした略環状に構成される。各ティース部１２ｂは、コアバック部１２ａから回転軸Ｊ１に向って放射状に配置される。また、各ティース部１２ｂには、導電線１３０が巻回されることによって、コイル１３が形成される。
　また、ハウジング１１の上部とバスバーユニット２０の下部とにおいて、ボールベアリング１７Ａ、１７Ｂがそれぞれ保持されている。回転軸Ｊ１を軸心とするシャフト１４は、ボールベアリング１７Ａ、１７Ｂによって回転自在に保持される。
　ロータ１５は、ロータマグネット１５１およびロータコア１５２を備え、シャフト１４と一体に回転する。ロータマグネット１５１は、シャフト１４に固定されたロータコア１５２の外周面に固定される。センサマグネット１６は、ロータ１５の下側に配置され、シャフト１４に固定されたセンサヨーク１８によって保持されている。
　バスバーユニット２０は、ステータコア１２の下側を覆うように配置される。バスバーユニット２０は、コイル１３に電流を供給するための配線装置である。また、バスバーユニット２０は、センサマグネット１６の径方向外側に対向するようにして複数のホールＩＣ６１を保持している。
　上述した構成を有するブラシレスモータ１において、ロータマグネット１５１の回転位置に応じた電流が、電源装置から制御装置を介してコイル１３へ供給される。コイル１３が通電されることに伴って磁場が発生し、ロータマグネット１５１が回転する。このようにしてブラシレスモータ１は回転駆動力を得る。
　図２は、バスバーユニット２０の上面図である。つまり、図２は、バスバーユニット２０をステータコア１２側から見た図である。図３は、バスバーユニット２０の底面図である。図４は、バスバーユニット２０を構成する各バスバーの配置を示す図である。なお、図４において、バスバーホルダ２１の図示を省略している。また、図４において、コイル接続バスバー３１、３２、３３が配置されている側が上側（ステータコア１２側）であり、センサ接続バスバー４５が配置されている側が下側である。
　図２～４に示すように、バスバーユニット２０は、バスバーホルダ２１、複数のホールＩＣ６１、複数のコイル接続バスバー、複数のセンサ接続バスバー、および、複数の電子部品から構成される。バスバーホルダ２１は、絶縁性材料で形成されており、バスバーホルダ本体部２１１、および、コネクタ部２１２を備える。バスバーホルダ本体部２１１は、平面視で略円形状を有する。コネクタ部２１２は、バスバーホルダ本体部２１１の径方向外側に設けられる。
　図２に示すように、各ホールＩＣ６１は、バスバーホルダ本体部２１１の上面部２３に配置され、センサマグネット１６の位置に応じたホール信号を出力する。各ホールＩＣ６１は、電源入力用の電源端子６１ａと、接地用の接地端子６１ｂと、ホール信号を出力する出力端子６１ｃとを有する。
　また、図４に示すように、複数のコイル接続バスバー、および、複数のセンサ接続バスバーは、バスバーホルダ２１によって支持される。
　コイル接続バスバー３１、３２、３３は、コイル１３に三相の電流を供給するための導電性部材である。センサ接続バスバー４１、４２、４３、４６、５１、５２、５３は、各ホールＩＣ６１が出力するホール信号を制御装置に出力するために用いられる導電性部材である。センサ接続バスバー４４は、各ホールＩＣ６１への電源の供給に用いられる導電性部材である。センサ接続バスバー４５は、各ホールＩＣ６１の接地に用いられる導電性部材である。
　また、図３に示すように、複数の電子部品として、複数の抵抗７１および複数のコンデンサ７２が、バスバーホルダ本体部２１１の底面部２２に配置される。これにより、コイル１３から発生する熱によって、複数の抵抗７１および複数のコンデンサ７２の特性が変化することを抑制できる。
　複数のセンサ接続バスバーと、複数の抵抗７１と、複数のコンデンサ７２とは、ホールＩＣ回路を構成する。ホールＩＣ回路は、各ホールＩＣ６１へ電源を供給し、各ホールＩＣ６１が出力するホール信号を制御装置に出力する回路である。ホールＩＣ回路は、バスバーユニット２０に配置されるホールＩＣ６１の数に対応して形成される。このように、バスバーホルダ本体部２１１にホールＩＣ回路を形成することによって、回路基板を配置する空間を設ける必要がないため、バスバーユニット２０を小型化することができる。
　また、図４に示すように、コイル接続バスバー３１と、センサ接続バスバー４４、４５とが、軸方向に互いに重なるように配置され、コイル接続バスバー３３と、センサ接続バスバー４４、４５とが、軸方向に互いに重なるように配置されている。これにより、バスバーユニット２０の径方向の寸法を小さくすることができる。
　図５は、バスバーホルダ２１の上面図である。図６は、図５に示すバスバーホルダ２１の矢視Ａ－Ａ断面図である。図７は、図５に示す矢視Ｂ方向から見たバスバーホルダ２１の側面図である。
　図５および図６に示すように、コイル接続バスバー３１、３２、３３、および、センサ接続バスバー４１、４２、４３、４４、４５は、一部がバスバーホルダ２１に埋め込まれている。バスバーホルダ２１、コイル接続バスバー３１、３２、３３、および、センサ接続バスバー４１、４２、４３、４４、４５は、インサート成形により一体成形される。
　バスバーホルダ本体部２１１には、回転軸Ｊ１を中心とした略円形の中心孔２４１が形成されている。中心孔２４１には、シャフト１４が挿入される。バスバーホルダ本体部２１１の底面部２２には、中心孔２４１を囲むようにしてベアリングホルダ２４２が形成されている。ベアリングホルダ２４２は、バスバーホルダ本体部２１１の下側に開口した孔であり、ボールベアリング１７Ｂが収納される。
　バスバーホルダ本体部２１１の上側には、開口孔２４３が形成されており、開口孔２４３の底面がバスバーホルダ本体部２１１の上面部２３となる。上面部２３には、各ホールＩＣ６１を収納する複数のセンサホルダが形成される。各センサホルダ２４４は、センサマグネット１６に対して径方向外側に対向する位置に形成される。つまり、各ホールＩＣ６１がセンサマグネット１６に対して径方向の外側に間隙を介して対向する位置に配置される。このため、バスバーユニット２０の軸方向の寸法を抑制することができる。
　また、図５に示すように、バスバーホルダ本体部２１１には、中心孔２４１の他に、底面部２２と上面部２３とを軸方向に貫通する孔が複数形成されている。
　図６および図７に示すように、コネクタ部２１２は、径方向外側が開口した略筒型の形状である。コネクタ部２１２において、コイル接続バスバー３１、３２、３３の端子部３１２、３２２、３３２と、センサ接続バスバー４１、４２、４３、４４、４５の端子部４１２、４２２、４３２、４４２、４５２とが、バスバーホルダ本体部２１１から、径方向外側に突出している。各端子部は、ブラシレスモータ１の外部に配置される制御装置に接続するためのコネクタピンとして機能する。このように、バスバーホルダ本体部２１１とコネクタ部２１２とを一体的に形成してバスバーホルダ２１を構成することにより、部品点数を削減することができる。
　図８は、コイル接続バスバー３１、３２、３３の底面図である。つまり、図８は、図３に示すバスバーユニット２０の底面図から、コイル接続バスバー３１、３２、３３を抽出した図である。
　コイル接続バスバー３１には、略円弧状の基部３１１の径方向外側に端子部３１２が延設され、基部３１１の径方向内側に導電線接続部３１３と位置決め部３１４とが設けられる。コイル接続バスバー３２は、略直線状の形状である。コイル接続バスバー３２には、基部３２１の径方向外側に端子部３２２が延設され、基部３２１の径方向内側に導電線接続部３２３が設けられる。コイル接続バスバー３３には、略円弧状の基部３３１の径方向外側に端子部３３２が延設され、基部３３１の径方向内側に導電線接続部３３３と位置決め部３３４とが設けられる。基部３１１、３２１、３３１は、バスバーホルダ本体部２１１の内部に埋め込まれている。
　図４に示すように、導電線接続部３１３、３２３、３３３は、基部３１１、３２１、３３１から径方向内側に延びた後、下側に屈曲している。導電線接続部３１３、３２３、３３３には、軸方向に沿って延びる溝が形成されている。また、図２、図３および図５に示すように、導電線接続部３１３、３２３、３３３は、貫通孔２６１、２６２、２６３の内周面から径方向内側にそれぞれ突出し、バスバーホルダ２１の軸方向の両側に露出している。導電線接続部３１３、３２３、３３３には、コイル１３を形成する二つの導電線１３０、１３０の各端部がそれぞれ接続される。これは、モータ１において、コイル１３がデルタ結線されているためである。
　図９は、コイル接続バスバー３２の斜視図である。導電線接続部３２３は、略Ｕ字状の形状を構成する側壁部３２３ａ、３２３ｂ、３２３ｃを有する。導電線接続部３１３は、導電線接続部３２３と同様に、側壁部３１３ａ、３１３ｂ、３１３ｃを有し、導電線接続部３３３は、側壁部３３３ａ、３３３ｂ、３３３ｃを有する。
　また、位置決め部３１４、３３４は、軸方向に略垂直な平板状である。位置決め部３１４、３３４の位置と、貫通孔２８１、２８２の位置が対応している。つまり、位置決め部３１４、３３４が、貫通孔２８１、２８２によって、バスバーホルダ２１の軸方向の両側に露出している。なお、コイル接続バスバー３２において、位置決め部３１４、３３４に対応する構成は、延設部３２４である。延設部３２４は、基部３２１から径方向内側に延びた部位であり、導電線接続部３２３を構成する。図６に示すように、延設部３２４は、貫通孔２６２においてバスバーホルダ２１の軸方向両側に露出している。位置決め部３１４、延設部３２４、位置決め部３３４は、インサート成形時にコイル接続バスバー３１、３２、３３の位置を固定するために用いられる。
　また、コイル接続バスバー３２において、基部３２１の略中心に貫通孔３２５が形成されている。図６に示すように、貫通孔３２５の位置は、貫通孔２８５の位置と対応している。貫通孔３２５は、インサート成形時にセンサ接続バスバー４３を固定するために用いられる。
　図１０は、センサ接続バスバー４１、４２、４３の底面図である。つまり、図１０は、図３に示すバスバーユニット２０の底面図から、センサ接続バスバー４１、４２、４３を抽出した図である。
　センサ接続バスバー４１は、端子部４１２と、電子部品接続部４１３とを有する。センサ接続バスバー４２は、端子部４２２と、電子部品接続部４２３とを有する。センサ接続バスバー４３は、端子部４３２と、電子部品接続部４３３とを有する。
　端子部４１２、４２２、４３２は、電子部品接続部４１３、４２３、４３３から径方向外側に延設される。電子部品接続部４１３、４２３、４３３には、軸方向に略垂直な平面部４１３ａ、４２３ａ、４３３ａから下側に盛り上がった突起部４１３ｂ、４２３ｂ、４３３ｂが形成されている。
　電子部品接続部４１３、４２３、４３３は、図３に示すように、バスバーホルダ本体部２１１の底面部２２に配置され、バスバーホルダ２１の下側に露出している。また、電子部品接続部４１３、４２３、４３３の位置と、貫通孔２８３、２８４、２８５が形成される位置とが対応している。つまり、電子部品接続部４１３、４２３、４３３の一部が、バスバーホルダ２１の軸方向の上側に露出している。なお、図６に示すように、電子部品接続部４３３は、貫通孔２８５の位置と、コイル接続バスバー３２の貫通孔３２５の位置とが対応することによって、バスバーホルダ２１の軸方向の上側に露出している。電子部品接続部４１３、４２３、４３３は、インサート成形時にセンサ接続バスバー４１、４２、４３を固定するための位置決め部として用いられる。
　電子部品接続部４１３は、抵抗７１およびコンデンサ７２と突起部４１３ｂで接続される。同様に、電子部品接続部４２３は、抵抗７１およびコンデンサ７２と突起部４２３ｂで接続される。電子部品接続部４３３は、センサ接続バスバー４６の電子部品接続部４６３と突起部４３３ｂで接続される。
　図１１は、センサ接続バスバー４４の斜視図である。センサ接続バスバー４４は、バスバーホルダ本体部２１１の形状に合わせた略円弧状の形状である。端子部４４２が、円弧部４４１から径方向外側に延設されている。
　電子部品接続部４４３、４４４、４４５が、円弧部４４１の径方向内側、かつ下側に突設される。図３および図５に示すように、電子部品接続部４４３、４４４、４４５は、貫通孔２５１、２５２、２６１の内周面から径方向内側に突出し、バスバーホルダ２１の軸方向の両側に露出している。電子部品接続部４４３、４４４、４４５は、抵抗７１とそれぞれ接続される。
　センサ接続部４４６、４４７、４４８が、円弧部４４１の径方向内側、かつ上側に突設される。図２および図５に示すように、センサ接続部４４６、４４７、４４８は、貫通孔２５１、２５２、２５３の内周面から径方向内側に突出し、バスバーホルダ２１の軸方向の両側に露出している。センサ接続部４４６、４４７、４４８には、軸方向上側に盛り上がった突起部４４６ｂ、４４７ｂ、４４８ｂが形成される。突起部４４６ｂ、４４７ｂ、４４８ｂが、電源端子６１ａとそれぞれ接続される。
　また、円弧部４４１の径方向内側に、軸方向に略垂直な平板状の位置決め部４４９、４４９が設けられている。位置決め部４４９、４４９の位置は、貫通孔２８６、２８６（図２および図５参照）の位置と対応する。つまり、位置決め部４４９、４４９が、貫通孔２８６、２８６によって、バスバーホルダ２１の軸方向の両側に露出している。
　図１２は、センサ接続バスバー４５の斜視図である。センサ接続バスバー４５は、バスバーホルダ本体部２１１の形状に合わせた略円弧状の形状である。端子部４５２が、円弧部４５１から径方向外側に延設されている。
　電子部品接続部４５３、４５４、４５５が、円弧部４５１の径方向内側、かつ下側に突設される。図３および図５に示すように、電子部品接続部４５３、４５４、４５５は、貫通孔２６２、２６２、２６３の内周面から突出し、バスバーホルダ２１の軸方向の両側に露出している。電子部品接続部４５３、４５４、４５５は、コンデンサ７２とそれぞれ接続される。
　センサ接続部４５６、４５７、４５８が、円弧部４５１の径方向内側、かつ上側に突設される。図２および図５に示すように、センサ接続部４５６、４５７、４５８は、貫通孔２５１、２５２、２５３の内周面から径方向内側に突出し、バスバーホルダ２１の軸方向の両側に露出している。センサ接続部４５６、４５７、４５８には、軸方向上側に盛り上がった突起部４５６ｂ、４５７ｂ、４５８ｂが形成される。突起部４５６ｂ、４５７ｂ、４５８ｂは、接地端子６１ｂとそれぞれ接続される。
　また、円弧部４５１の径方向内側に、軸方向に略垂直な平板状の位置決め部４５９、４５９、４５９が設けられている。位置決め部４５９、４５９、４５９の位置は、貫通孔２８７、２８７、２８７（図２および図５参照）の位置に対応する。つまり、位置決め部４５９、４５９、４５９は、貫通孔２８７、２８７、２８７によってバスバーホルダ２１の軸方向の両側に露出している。
　図１３は、センサ接続バスバー５１の斜視図である。図１４は、センサ接続バスバー５２の斜視図である。図１５は、センサ接続バスバー５３の斜視図である。
　図１３に示すように、センサ接続バスバー５１は、電子部品接続部５１３と、センサ接続部５１６とを有する。電子部品接続部５１３は、貫通孔２５１（図５参照）に上側から挿入される。このため、電子部品接続部５１３の先端５１３ａは、底面部２２に突出し、２つの抵抗７１に接続される。センサ接続部５１６には、平面部５１６ａから上側に盛り上がった突起部５１６ｂが形成されている。突起部５１６ｂは、出力端子６１ｃに接続される。
　同様に、図１４に示すセンサ接続バスバー５２において、電子部品接続部５２３は、貫通孔２７２（図５参照）に上側から挿入される。底面部２２側に突出した電子部品接続部５２３の先端５２３ａは、２つの抵抗７１に接続される。センサ接続部５２６には、平面部５２６ａから上側に盛り上がった突起部５２６ｂが形成されている。突起部５２６ｂは、出力端子６１ｃに接続される。
　図１５に示すセンサ接続バスバー５３において、電子部品接続部５３３は、貫通孔２７３（図５参照）に上側から挿入される。底面部２２側に突出した電子部品接続部５３３の先端５３３ａは、２つの抵抗７１に接続される。センサ接続部５３６には、平面部５３６ａから上側に盛り上がった突起部５３６ｂが形成されている。突起部５３６ｂは、出力端子６１ｃに接続される。
　図３に示すように、センサ接続バスバー４６は略円弧状の形状の導電性部材である。センサ接続バスバー４６は、中心孔２４１を挟んで反対側に位置するセンサ接続バスバー４３と、抵抗７１およびコンデンサ７２とを接続する延長ケーブルとして用いられる。センサ接続バスバー４６の一端は、電子部品接続部４６３であり、センサ接続バスバー４３に接続される。センサ接続バスバー４６の他端は、電子部品接続部４６４であり、貫通孔２５３においてバスバーホルダ２１の軸方向両側に露出している。電子部品接続部４６４は、抵抗７１およびコンデンサ７２と接続される。
　なお、図４を用いて説明したように、コイル接続バスバー３１と、センサ接続バスバー４４、４５とは、軸方向に互いに重なる位置に配置されている。しかし、位置決め部３１４、４４９、４５９とは、軸方向に互いに重ならない位置に形成される。同様に、コイル接続バスバー３３と、センサ接続バスバー４４、４５とは、軸方向に互いに重なる位置に配置されている。しかし、位置決め部３３４、４４９、４５９とは、軸方向に互いに重ならない位置に形成される。
　このような構成のバスバーユニット２０が、ＥＣＵ等の制御装置（図示省略）を介して電源装置に接続される。具体的には、図７に示すように、端子部３１２、３２２、３３２、４１２、４２２、４３２、４４２、４５２が、それぞれリード線を介して制御装置に接続される。ここで、コイル接続バスバー３１、３２、３３は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかに対応している。これにより、各ホールＩＣ６１から出力されるホール信号に応じた三相の電流が、コイル接続バスバー３１、３２、３３を介して各コイル１３に供給される。
　以下、バスバーユニット２０の組み立てについて説明する。まず、バスバーホルダ２１と、コイル接続バスバー３１、３２、３３と、センサ接続バスバー４１、４２、４３、４４、４５とがインサート成形により、一体成形される。
　具体的には、バスバーホルダ２１の金型の内部に、コイル接続バスバー３１、３２、３３と、センサ接続バスバー４１、４２、４３、４４、４５とが、図４に示す状態に配置される。つまり、コイル接続バスバー３１、３２、３３は、位置決め部３１４、延設部３２４、位置決め部３３４に治具（図示省略）が軸方向の両側から当接することによって固定される。センサ接続バスバー４１、４２、４３は、電子部品接続部４１３、４２３、４３３に治具が軸方向の両側に当接することによって固定される。なお、電子部品接続部４３３に上側から当接する治具は、コイル接続バスバー３２に形成された貫通孔３２５（図９参照）を通って電子部品接続部４３３に当接する。センサ接続バスバー４４、４５は、位置決め部４４９、４５９に治具が軸方向の両側から当接することによって固定される。
　その後、バスバーホルダ２１の金型に、樹脂材料が流し込まれる。樹脂材料が固まった後で、各バスバーを支持していた治具がバスバーホルダ２１から引き抜かれることによって、貫通孔２８１、２８２、２８３、２８４、２８５、２８６、２８７が形成される。このようにして、バスバーホルダ２１が形成される。
　次に、センサ接続バスバー５１、５２、５３がバスバーホルダ２１に取り付けられる。具体的には、電子部品接続部５１３、５２３、５３３が、上面部２３側から貫通孔２５１、２７２、２７３に挿入される。また、上面部２３に形成された突起部２２５が、センサ接続バスバー５１、５２、５３の孔に挿入される。突起部２２５が加熱されて押しつぶされる熱溶着によって、センサ接続バスバー５１、５２、５３がバスバーホルダ２１に固定される。
　次に、コイル１３を形成する導電線１３０、１３０の各端部が、ＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ　Ｉｎｅｒｔ　Ｇａｓ）溶接によって、導電線接続部３１３、３２３、３３３に接続される。
　ここで、導電線接続部３２３と導電線１３０、１３０の各端部との溶接を例にして説明する。図１６は、導電線接続部３２３および導電線１３０、１３０の各端部の溶接前の状態を示す図である。図１７は、導電線接続部３２３および導電線１３０、１３０の各端部の溶接後の状態を示す図である。
　図１６に示すように、導電線接続部３２３に導電線１３０、１３０がバスバーホルダ２１の上側から挿入された状態で、側壁部３２３ａ、３２３ｃが導電線１３０、１３０を囲むように折り曲げられる。これにより、側壁部３２３ａ、３２３ｂ、３２３ｃと導電線１３０、１３０の各端部とが接触する。
　その後、ＴＩＧ溶接用のタングステン電極と、アース電極とが、バスバーホルダ２１の下側から貫通孔２６２に挿入される。タングステン電極は、導電線１３０、１３０の各端部の下側に位置する。アース電極は、延設部３２４に当接する。タングステン電極と導電線１３０、１３０の各端部との間にアークが発生することで、導電線１３０、１３０の各端部が溶融し、その次に側壁部３２３ａ、３２３ｂ、３２３ｃが溶融する。これにより、導電線接続部３２３と、導電線１３０、１３０の各端部とが溶接される。
　この結果、導電線接続部３２３と、導電線１３０、１３０の各端部とは、図１７に示すような状態となる。導電線接続部３２３がバスバーホルダ２１の軸方向の両側に露出しているため、導電線１３０、１３０の挿入方向と、タングステン電極およびアース電極の挿入方向とを、反対にすることができる。したがって、導電線１３０、１３０と、タングステン電極７４およびアース電極７５とが、溶接時に接触することを防止できる。
　また、側壁部３２３ａ、３２３ｃを内側に折り曲げることにより、導電線接続部３２３と導電線１３０、１３０との接触面積を抑えることができる。したがって、導電線接続部３２３を溶融させる面積を抑えることができるため、導電線接続部３２３と導電線１３０、１３０の各端部との溶接を容易に行うことができる。同様に、導電線接続部３１３、３３３と導電線１３０、１３０の各端部とがＴＩＧ溶接によって接続される。
　なお、導電線接続部３２３と、導電線１３０、１３０の各端部とを抵抗溶接によって接続してもよい。たとえば、抵抗溶接用の二つの電極を、側壁部３２３ａと導電線１３０の端部とにそれぞれ当接させることによって、側壁部３２３ａと導電線１３０の端部とを溶接することができる。側壁部３２３ｂ、３２３ｃと導電線１３０の端部とを抵抗溶接する場合も同様である。
　次に、複数のセンサホルダ２４４のそれぞれにホールＩＣ６１を配置する。各センサ接続部の突起部とホールＩＣ６１の端子とが、抵抗溶接によって接続される。図１８は、センサ接続部４５８と接地端子６１ｂとの溶接時の電極７４、７５の配置を示す図である。なお、図１８は、図６に示す領域Ｃに対応する図である。図１８に示すように、電極７４が下側から貫通孔２５３を通って突起部４５８ｂに当接し、電極７５が上側から貫通孔２５３を通って接地端子６１ｂに当接する。突起部４５８ｂと接地端子６１ｂとの間に電流が流れることによって、突起部４５８ｂと接地端子６１ｂとが溶接される。同様に、各センサ接続部と各ホールＩＣの端子とが溶接される。なお、各センサ接続部と各ホールＩＣとの溶接に、抵抗溶接ではなく、ＴＩＧ溶接を用いてもよい。
　このように、センサ接続部４５８がバスバーホルダ２１の軸方向の両側に露出しているため、電極７４の挿入方向と電極７５の挿入方向とを反対にすることができる。つまり、センサ接続部４５８と接続端子６１ｂとを介した電極７４と電極７５との距離を短くすることができるため、溶接時の電流経路を短くすることができる。また、センサ接続部４５８に突起部４５８ｂを設けることによって、センサ接続部４５８と接地端子６１ｂとの接触面積を抑えることができる。したがって、溶接作業を効率よく行うことができる。
　次に、センサ接続バスバー４６と、複数の抵抗７１と、複数のコンデンサ７２とをバスバーホルダ本体部２１１の底面部２２に配置する。その後、電子部品接続部と、抵抗７１およびコンデンサ７２とが、抵抗溶接によって接続される。このようにして、バスバーユニット２０が組み立てられる。
　図１９は、電子部品接続部４１３およびコンデンサ７２の端部の溶接前の状態を示す図である。なお、図１９は、電子部品接続部４１３の径方向の断面図であり、図６に示す領域Ｄに対応する。図１９に示すように、コンデンサ７２の端部および電子部品接続部４１３には、下側から電極７４、７５が当接する。コンデンサ７２の端部と電子部品接続部４１３との間に電流が流れることによって、コンデンサ７２の端部と、電子部品接続部４１３の突起部４１３ｂとが溶接される。このように、電子部品接続部４１３に突起部４１３ｂを設けることによって、電子部品接続部４１３とコンデンサ７２の端部との接触面積を抑えることができる。したがって、効率的な溶接作業が可能となる。同様に、電子部品接続部４１３と抵抗７１とが溶接される。また、電子部品接続部４２３と、抵抗７１およびコンデンサ７２とが溶接される。電子部品接続部４３３と電子部品接続部４６３とが溶接される。
　また、上述したように、電子部品接続部４４３、４４４、４４５、４５３、４５４、４５５、４６４は、バスバーホルダ２１の軸方向の両側に露出している。そのため、これら電子部品接続部４４３、４４４、４４５、４５３、４５４、４５５、４６４と、抵抗７１またはコンデンサ７２との溶接は、センサ接続部４５８と接地端子６１ｂとの溶接と同様にして行われる。したがって、電子部品接続部と電子部品とを介した電極７４と電極７５との距離を短くすることができるため、溶接作業を効率よく行うことができる。なお、各センサ接続部と各ホールＩＣ６１との溶接に、抵抗溶接ではなく、ＴＩＧ溶接を用いてもよい。
　以上説明したように、本実施形態に係るブラシレスモータ１において、バスバーホルダ２１には、ボールベアリング１７Ｂ、複数のホールＩＣ６１が収納されるとともに、コネクタ部２１２、ホールＩＣ回路が形成される。このように、バスバーユニット２０に様々な機能を集約することによって、ブラシレスモータ１を組み立てる際の部品点数を削減することができ、容易にブラシレスモータ１を組み立てることができる。
　また、コイル接続バスバー３１と、センサ接続バスバー４４、４５とを軸方向に互いに重ね、コイル接続バスバー３３と、センサ接続バスバー４４、４５とを軸方向に互いに重ねるように配置している。これにより、バスバーユニット２０の径方向の寸法を抑えることができるため、ブラシレスモータ１を小型化することができる。
　また、コイル接続バスバー３１、３２、３３の導電線接続部３１３、３２３、３３３は、バスバーホルダ２１の軸方向の両側に露出している。このため、導電線接続部と導電線の端部との溶接時において、効率的な溶接作業が可能となる。また、センサ接続バスバー４４、４５、４６の電子部品接続部およびセンサ接続部と、センサ接続バスバー５１、５２、５３のセンサ接続部は、バスバーホルダ２１の軸方向の両側に露出している。これにより、センサ接続部とホールＩＣの端子との溶接時、および電子部品接続部と抵抗またはコンデンサとの溶接時において、効率的な溶接作業が可能となる。
　なお、本実施形態において、コイル接続バスバー３１、３３に設けられる位置決め部３１４、３３４の数が一つである例について説明したが、これに限られない。コイル接続バスバー３１、３３の形状、大きさに応じて、位置決め部３１４、３３４の数を変更してもよい。また、コイル接続バスバー３２に位置決め部を設けてもよい。
　同様に、センサ接続バスバー４４、４５において、位置決め部４４９、４５９の数を、センサ接続バスバー４４、４５の形状および大きさなどに応じて変更してもよい。また、センサ接続バスバー４１、４２、４３に位置決め部を設けてもよい。
　また、本実施形態において、センサ接続部４４６、４４７、４４８、４５６、４５７、４５８がバスバーホルダ２１の軸方向の両側に露出している例について説明したが、これに限られない。センサ接続部４４６、４４７、４４８、４５６、４５７、４５８の位置に、軸方向の一方に開口した孔を形成することによって、センサ接続部４４６、４４７、４４８、４５６、４５７、４５８が軸方向の一方に露出してもよい。同様に、電子部品接続部４４３、４４４、４４５、４５３、４５４、４５５、４６３、４６４が、軸方向の一方に露出してもよい。
　また、本実施形態においては、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のいずれかに対応するコイル接続バスバーが三本である場合を説明したが、これに限られない。しかし、ブラシレスモータの相数、スロット数に応じて、コイル１３の数も変わるため、それに応じて本実施形態に係るコイル接続バスバー、あるいは導電線接続部の数を変更してもよい。

Claims (15)

  1. 　回転軸を中心に回転するロータと、
    　複数のティースを有するステータコアと、
    　各ティースに導電線が巻き回されて形成された複数のコイルと、
    　各コイルに駆動電流を供給するためのバスバーユニットと、
    を備え、
    　前記バスバーユニットは、
    　前記導電線の端部と接続する導電線接続部を含む複数のコイル接続バスバーと、
    　前記複数のコイル接続バスバーを支持し、絶縁性材料で形成されたバスバーホルダと、
    を含み、
    　前記バスバーホルダには、前記ロータと一体に回転するシャフトを回転自在に保持するベアリングを収納するベアリングホルダが形成されていることを特徴とするモータ。
  2. 　請求項１に記載のモータにおいて、
    　前記バスバーホルダは、軸方向に関して前記ステータコアの一端側に配置され、
    　前記ベアリングホルダは、前記バスバーホルダが前記ステータコアに対向する面と反対側の面に形成されていることを特徴とするモータ。
  3. 　請求項１または請求項２に記載のモータにおいて、
    　前記複数のコイル接続バスバーと前記バスバーホルダとが一体成形されており、
    　各コイル接続バスバーは、前記複数のコイル接続バスバーと前記バスバーホルダとが一体成形される際に、各コイル接続バスバーの位置決めに用いられる治具が当接する第１位置決め部を含み、
    　前記バスバーホルダには、前記第１位置決め部に対応する位置に軸方向に貫通する第１貫通孔が形成されており、
    　前記第１位置決め部が、前記第１貫通孔によって前記軸方向の両側に露出していることを特徴とするモータ。
  4. 　請求項３に記載のモータにおいて、
    　前記バスバーホルダには、前記バスバーホルダを前記軸方向に貫通し、前記導電線接続部を前記軸方向の両側に露出させるための第１露出孔が、前記導電線接続部に対応する位置に形成されていることを特徴とするモータ。
  5. 　請求項３に記載のモータにおいて、
    　前記導電線接続部は、前記第１貫通孔によって前記軸方向の両側に露出していることを特徴とするモータ。
  6. 　請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のモータにおいて、
    　前記バスバーホルダには、前記ロータの回転位置を検出するための複数のセンサをそれぞれ収納する複数のセンサ収納部が形成されており、
    　前記バスバーユニットは、さらに、
    　各センサホルダに収納されたセンサに対して電気信号を入出力するための複数のセンサ接続バスバー、
    を含むことを特徴とするモータ。
  7. 　請求項６に記載のモータにおいて、
    　各センサホルダに収納されるセンサは、前記ロータと一体に回転するセンサマグネットに対して、間隙を介して径方向外側に対向していることを特徴とするモータ。
  8. 　請求項６または請求項７に記載のモータにおいて、
    　前記複数のセンサ接続バスバーのうち少なくとも一つのセンサ接続バスバーと前記バスバーホルダとが一体成形されており、
    　前記少なくとも一つのセンサ接続バスバーは、前記少なくとも一つのセンサ接続バスバーと前記バスバーホルダとが一体成形される際に、前記少なくとも一つのセンサ接続バスバーの位置決めに用いられる治具が当接する第２位置決め部を含み、
    　前記バスバーホルダには、前記第２位置決め部に対応する位置に前記軸方向に貫通する第２貫通孔が形成されており、
    　前記第２位置決め部が、前記第２貫通孔によって前記軸方向の両側に露出していることを特徴とするモータ。
  9. 　請求項６ないし請求項８のいずれかに記載のモータにおいて、
    　前記複数のセンサ接続バスバーのうち少なくとも一つのセンサ接続バスバーは、各センサの端子と直接接続するセンサ接続部を含み、
    　前記バスバーホルダには、前記バスバーホルダを前記軸方向に貫通し、前記センサ接続部を前記軸方向の両側に露出させるための第２露出孔が、前記センサ接続部に対応する位置に形成されていることを特徴とするモータ。
  10. 　請求項６ないし請求項８のいずれかに記載のモータにおいて、
    　前記複数のセンサ接続バスバーのうち少なくとも一つのセンサ接続バスバーは、各センサの端子と直接接続するセンサ接続部を含み、
    　前記バスバーホルダには、前記センサ接続部を前記軸方向の一方に露出させるための開口孔が、前記センサ接続部に対応する位置に形成されていることを特徴とするモータ。
  11. 　請求項６ないし請求項１０のいずれかに記載のモータにおいて、
    　前記複数のセンサ接続バスバーのうち少なくとも二つのセンサ接続バスバーは、前記軸方向に互いに重なる位置に配置されていることを特徴とするモータ。
  12. 　請求項６ないし請求項１０のいずれかに記載のモータにおいて、
    　前記複数のコイル接続バスバーのうち少なくとも一つのコイル接続バスバーと、前記複数のセンサ接続バスバーのうち少なくとも一つのセンサ接続バスバーとは、前記軸方向に互いに重なる位置に配置されていることを特徴とするモータ。
  13. 　請求項６ないし請求項１２のいずれかに記載のモータにおいて、
    　前記バスバーユニットは、さらに、
    　前記複数のセンサとは別の電子部品、
    を含み、
    　前記別の電子部品は、前記バスバーホルダが前記ステータコアと対向する側と反対側に配置されていることを特徴とするモータ。
  14. 　請求項８に記載のモータにおいて、
    　前記バスバーユニットは、さらに、
    　前記バスバーホルダの前記径方向の外側に前記バスバーホルダと一体に形成され、前記導電線接続部と電気的に接続する第１コネクタピンと、各センサの端子と電気的に接続する第２コネクタピンとを含むコネクタ部、
    を含み、
    　前記第１コネクタピンは、前記複数のコイル接続バスバーのうちいずれか一つのコイル接続バスバーの端部であり、
    　前記第２コネクタピンは、前記バスバーホルダと一体成形されるセンサ接続バスバーの端部であることを特徴とするモータ。
  15. 　請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載のモータであって、
    　車両のトランスミッション、または車両のクラッチの駆動に用いられるモータであることを特徴とするモータ。
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