WO2017061608A1 - モータ - Google Patents

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WO2017061608A1
WO2017061608A1 PCT/JP2016/079966 JP2016079966W WO2017061608A1 WO 2017061608 A1 WO2017061608 A1 WO 2017061608A1 JP 2016079966 W JP2016079966 W JP 2016079966W WO 2017061608 A1 WO2017061608 A1 WO 2017061608A1
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WO
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bus bar
neutral point
point bus
coil
motor
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PCT/JP2016/079966
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知輝 伊賀
俊輔 村上
英博 芳賀
Original Assignee
日本電産株式会社
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Priority to US15/765,724 priority patent/US10811922B2/en
Priority to JP2017544244A priority patent/JP6809476B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R25/00Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/16Rails or bus-bars provided with a plurality of discrete connecting locations for counterparts
    • H01R25/161Details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R25/00Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/16Rails or bus-bars provided with a plurality of discrete connecting locations for counterparts
    • H01R25/168Rails or bus-bars provided with a plurality of discrete connecting locations for counterparts the connecting locations being situated away from the rail or bus-bar
    • HELECTRICITY
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/10Applying solid insulation to windings, stators or rotors
    • HELECTRICITY
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
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    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/09Machines characterised by wiring elements other than wires, e.g. bus rings, for connecting the winding terminations

Definitions

  • the present invention relates to a motor.
  • the redundant motor configuration refers to a configuration in which the rotation function of the motor can be continued even if some functions in the motor are defective.
  • a motor having a redundant configuration for example, a motor having a plurality of sets of coil groups with different control systems is known. By including a plurality of coil groups with different control systems in one motor, even if a part of one control system fails, the rotation function of the motor is continued using another control system. it can.
  • a conventional motor having a plurality of sets of coil groups with different control systems is described in, for example, Japanese Patent No. 5646092.
  • bus bars conductive parts
  • the coils and the coils and an external control unit are electrically connected via the bus bar.
  • a conventional motor having a bus bar is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-197951. Japanese Patent No. 5646092 JP 2014-197951 A
  • connection portions between the bus bars and the coil wire ends are arranged in the circumferential direction, the circumferential interval between the connection portions becomes narrow. If the distance between the connection locations is narrow, the workability of the connection process between the bus bar and the coil wire ends is lowered.
  • An object of the present invention is to provide a structure capable of widening the interval between connection points of a bus bar and a coil wire end in a motor having a plurality of sets of coils with different control systems.
  • An exemplary first invention of the present application is a motor including a stator and a plurality of neutral point bus bars, and the stator includes a plurality of annular core backs centered on a central axis and a plurality of radially extending core backs. And a plurality of coils made of conductive wires wound around the teeth, and the plurality of coils includes a plurality of coils belonging to a first control system.
  • a second coil group having a plurality of coils belonging to the second control system, wherein the plurality of neutral point bus bars are arranged on one side in the axial direction of the coils, and the plurality of neutral point bus bars are The first neutral point bus bar to which the wire ends of at least three of the coils included in the first coil group are connected, and at least three of the cores included in the second coil group.
  • a second neutral point bus bar, each of the line end is connected to Le, at least two of the plurality of the neutral busbar, is disposed at a position overlapping in the radial direction.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a motor according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration of the motor according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view of the stator unit according to the first embodiment viewed from one axial side.
  • FIG. 4 is a perspective view of the stator unit according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a view showing the arrangement of coils and neutral point bus bars in the stator unit according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a positional relationship between the neutral point bus bar and the bus bar holder in the neutral point bus bar unit according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing the positional relationship between the neutral point bus bar and the bus bar holder in the neutral point bus bar unit according to the modification.
  • FIG. 8 is a diagram showing the positional relationship between the neutral point bus bar and the bus bar holder in the neutral point bus bar unit according to the modification.
  • FIG. 9 is a partial plan view of a stator unit according to a modification.
  • FIG. 10 is a view showing an arrangement of coils and neutral point bus bars in a stator unit according to a modification.
  • FIG. 11 is a diagram showing an arrangement of coils and neutral point bus bars in a stator unit according to a modification.
  • FIG. 12 is a perspective view of a stator unit according to a modification.
  • the direction parallel to the central axis of the motor is referred to as “axial direction”
  • the direction orthogonal to the central axis of the motor is referred to as “radial direction”
  • the direction along the arc centered on the central axis of the motor is Direction ".
  • the “parallel direction” includes a substantially parallel direction.
  • the “perpendicular direction” includes a substantially orthogonal direction. “Axial direction one side” is the upper side in the axial direction in FIG. 1, and “Axial direction other side” is the lower side in the axial direction in FIG.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a motor 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the motor 1 of the present embodiment is mounted on, for example, an automobile and is used for generating a driving force for power steering.
  • the motor of the present invention may be used for applications other than power steering.
  • the motor of the present invention may be used as a driving source for other parts of an automobile, for example, an engine cooling fan or an oil pump.
  • the motor of the present invention may be mounted on home appliances, OA equipment, medical equipment, etc., and generate various driving forces.
  • the motor 1 has a stationary part 2 and a rotating part 3.
  • the stationary part 2 is fixed to a frame of a device to be driven.
  • the rotating part 3 is supported so as to be rotatable about the central axis 9 with respect to the stationary part 2.
  • the stationary portion 2 includes a housing 21, a stator 22, a neutral point bus bar unit 23, a phase bus bar unit 24, a first bearing 25, and a second bearing 26.
  • the housing 21 has a cylindrical portion 211, a first lid portion 212, and a second lid portion 213.
  • the cylinder part 211 extends in a substantially cylindrical shape in the axial direction.
  • the cylindrical portion 211 accommodates the stator 22 and a rotor 32 described later on the inside in the radial direction.
  • the first lid portion 212 extends radially inward from the cylindrical portion 211 on one side in the axial direction from the stator 22 and the neutral point bus bar unit 23.
  • the second lid portion 213 expands radially inward from the cylindrical portion 211 on the other axial side of the stator 22.
  • the 1st cover part 212 and the 2nd cover part 213 may have the flange part extended toward the radial direction outer side from the cylinder part 211.
  • the cylindrical portion 211, the first lid portion 212, and the second lid portion 213 are made of a metal such as aluminum or stainless steel, for example.
  • the cylinder part 211 and the 1st cover part 212 are comprised by one member, and the 2nd cover part 213 is comprised by another member.
  • the cylinder part 211 and the 2nd cover part 213 may be comprised with one member, and the 1st cover part 212 may be comprised with another member.
  • the cylinder part 211, the 1st cover part 212, and the 2nd cover part 213 may each be comprised by a separate member.
  • the stator 22 is an armature disposed on the radially outer side of the rotor 32 described later.
  • the stator 22 includes a stator core 41, an insulator 42, and a plurality of coils 43.
  • the stator core 41 is made of a laminated steel plate in which electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction.
  • the stator core 41 includes a substantially annular core back 411 centering on the central axis 9 and a plurality of teeth 412 extending from the core back 411 toward the inside in the radial direction.
  • the core back 411 is disposed substantially coaxially with the central axis 9.
  • the outer peripheral surface of the core back 411 is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 211 of the housing 21.
  • the plurality of teeth 412 are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction.
  • the material of the insulator 42 is an insulator, and preferably an insulating resin. Both end surfaces in the axial direction and both end surfaces in the circumferential direction of each tooth 412 are covered with the insulator 42.
  • the coil 43 is configured by a conductive wire wound around the insulator 42. That is, the insulator 42 prevents the teeth 412 and the coil 43 from being electrically short-circuited by being interposed between the teeth 412 and the coil 43.
  • the surface of the teeth 412 may be provided with insulating coating.
  • two coils 43 are arranged around one insulator.
  • One of the two wire ends of each coil 43 is connected to a neutral point bus bar 51 described later, and the other is connected to a phase bus bar 53 described later.
  • the “wire end of the coil 43” is an end portion of a conducting wire constituting the coil 43.
  • one of the two wire ends of each coil 43 connected to the neutral point bus bar 51 is referred to as a wire end 430.
  • the neutral point bus bar unit 23 is arranged on one side of the stator 22 in the axial direction and on the other side of the first lid 212 in the axial direction.
  • the neutral point bus bar unit 23 includes six neutral point bus bars 51 and a resin-made bus bar holder 52 that holds the neutral point bus bar 51.
  • the neutral point bus bar 51 is formed of a material having high electrical conductivity such as copper.
  • the wire ends 430 of the plurality of coils 43 are connected to each neutral point bus bar 51. That is, the coils 43 are electrically connected to each other via the neutral point bus bar 51.
  • the phase bus bar unit 24 includes six phase bus bars 53, a resin phase bus bar holder 54 that holds the phase bus bar 53, and six connection pins 55.
  • the phase bus bar 53 and the phase bus bar holder 54 are respectively disposed on the other axial side of the stator 22 and one axial side of the second lid portion 213.
  • Each of the connection pins 55 passes through the second lid portion 213 in the axial direction.
  • connection pin 55 is electrically connected to the phase bus bar 53 on one axial direction side of the second lid portion 213.
  • each connection pin 55 is electrically connected to an external power source on the other axial side of the second lid 213, that is, outside the housing 21.
  • a drive current is supplied from the external power source to the coil 43 via the connection pin 55 and the phase bus bar 53.
  • stator 22 the neutral point bus bar unit 23, and the phase bus bar unit 24 are collectively referred to as a stator unit 20 (see FIGS. 3 and 4). Further, the detailed structure of the neutral point bus bar unit 23 and the electrical connection of the coil 43, the neutral point bus bar 51, and the phase bus bar 53 will be described later.
  • the first bearing 25 and the second bearing 26 are disposed between the housing 21 and a shaft 31 described later of the rotating unit 3. Accordingly, the first bearing 25 and the second bearing 26 support the shaft 31 so as to be rotatable with respect to the housing 21.
  • the first bearing 25 and the second bearing 26 of the present embodiment ball bearings that rotate the outer ring and the inner ring relative to each other via a sphere are used.
  • other types of bearings such as a slide bearing and a fluid bearing may be used for the first bearing 25 and the second bearing 26.
  • the first bearing 25 is disposed on one side in the axial direction from the rotor 32 and the coil 43.
  • the first lid portion 212 has a first bearing accommodating portion 214 that accommodates the first bearing 25 at substantially the center thereof.
  • the first bearing accommodating portion 214 is a cylindrical portion that extends along the central axis 9.
  • the outer ring of the first bearing 25 is fixed to the inner peripheral surface of the first bearing housing portion 214.
  • the neutral point bus bar unit 23 is disposed on the outer side in the radial direction of the first bearing accommodating portion 214. That is, the neutral point bus bar 51 is arranged at a position overlapping the first bearing 25 in the radial direction. By superimposing the first bearing 25 and the neutral point bus bar unit 23 in the radial direction, the motor 1 is prevented from becoming larger in the axial direction.
  • the second bearing 26 is disposed on the other side in the axial direction than the rotor 32 and the coil 43.
  • the 2nd cover part 213 has the 2nd bearing accommodating part 215 which accommodates the 2nd bearing 26 in the approximate center.
  • the second bearing accommodating portion 215 is a cylindrical portion that extends along the central axis 9. The outer ring of the second bearing 26 is fixed to the inner peripheral surface of the second bearing housing portion 215.
  • phase bus bar 53 and the phase bus bar holder 54 are arranged on the outer side in the radial direction of the second bearing accommodating portion 215. That is, the phase bus bar 53 is disposed at a position overlapping the second bearing 26 in the radial direction.
  • the motor 1 is further suppressed from increasing in the axial direction.
  • the rotating unit 3 includes a shaft 31 and a rotor 32.
  • the shaft 31 is a columnar member extending along the central axis 9.
  • the material of the shaft 31 is a metal material such as stainless steel.
  • the shaft 31 is supported by the first bearing 25 and the second bearing 26 and rotates about the central axis 9.
  • An end portion on one axial side of the shaft 31 protrudes to one axial side from the first lid portion 212.
  • the end portion on the other axial side of the shaft 31 protrudes from the second lid portion 213 to the other axial side.
  • a device to be driven is connected to at least one of the end portion on the one axial side and the other end portion on the other axial side of the shaft 31 via a power transmission mechanism such as a gear.
  • the material of the shaft 31 is not limited to the above-described material, and other materials may be used.
  • the shaft 31 may be solid or hollow.
  • the neutral point bus bar unit 23 and the first bearing 25 and the phase bus bar unit 24 and the second bearing 26 are arranged in positions that overlap each other in the radial direction, so that the center of gravity of the motor 1 and the shaft The distance from the end of 31 can be shortened. Therefore, the axial distance between the center of gravity of the motor 1 and the device to be driven can be shortened. If the axial distance between the center of gravity of the motor 1 and the device to be driven is shortened, vibration generated in either the motor 1 or the device is less likely to be amplified when transmitted to the other. Therefore, vibrations in the motor 1 and the device can be suppressed.
  • the rotor 32 is disposed on the radially inner side of the stator 22.
  • the rotor 32 rotates with the shaft.
  • the rotor 32 has a rotor core 321 and a plurality of magnets 322.
  • the rotor core 321 is a laminated steel plate in which electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction.
  • An insertion hole 320 extending in the axial direction is provided at the center of the rotor core 321.
  • the shaft 31 is disposed in the insertion hole 320 of the rotor core 321.
  • the outer peripheral surface of the shaft 31 and the inner peripheral surface of the rotor core 321 are fixed to each other.
  • the plurality of magnets 322 are fixed to the outer peripheral surface of the rotor core 321 with, for example, an adhesive.
  • the radially outer surface of each magnet 322 is a magnetic pole surface facing the end surface of the teeth 412 on the radially inner side.
  • the plurality of magnets 322 are arranged in the circumferential direction so that N poles and S poles are alternately arranged.
  • an annular magnet in which N poles and S poles are alternately magnetized in the circumferential direction may be used.
  • the plurality of magnets 322 may be embedded in the rotor core 321.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration of the motor 1.
  • the motor 1 has six neutral point bus bars 51.
  • the motor 1 has 18 coils 43.
  • the 18 coils 43, the six neutral point bus bars 51, and the six phase bus bars 53 are divided into a first control system 11 and a second control system 12, respectively.
  • the first control system 11 and the second control system 12 are controlled separately. That is, the first control system 11 and the second control system 12 are not electrically connected.
  • the 18 coils 43 include a first coil group 431 belonging to the first control system 11 and a second coil group 432 belonging to the second control system 12. Each of the first coil group 431 and the second coil group 432 includes nine coils 43.
  • the first coil group 431 includes three first U-phase coils U11, U12, U13, three first V-phase coils V11, V12, V13, and three first W-phase coils W11, W12, W13 is included.
  • the second coil group 432 includes three second U-phase coils U21, U22, U23, three second V-phase coils V21, V22, V23, and three second W-phase coils W21, W22, W23.
  • the six neutral point bus bars 51 include three first neutral point bus bars B11, B12, B13 belonging to the first control system 11, and three second neutral point bus bars B21, B22, belonging to the second control system 12. And B23.
  • the wire ends 430 of the three coils 43 included in the first coil group 431 are connected to the first neutral point bus bars B11, B12, and B13, respectively. Specifically, the wire ends 430 of the first U-phase coil U11, the first V-phase coil V11, and the first W-phase coil W11 are connected to the first neutral point bus bar B11. The wire ends 430 of the first U-phase coil U12, the first V-phase coil V12, and the first W-phase coil W12 are connected to the first neutral point bus bar B12. The wire ends 430 of the first U-phase coil U13, the first V-phase coil V13, and the first W-phase coil W13 are connected to the first neutral point bus bar B13.
  • the line ends 430 of the three coils 43 included in the second coil group 432 are connected to the second neutral point bus bars B21, B22, B23, respectively. Specifically, line ends 430 of second U-phase coil U21, second V-phase coil V21, and second W-phase coil W21 are connected to second neutral point bus bar B21. Wire ends 430 of second U-phase coil U22, second V-phase coil V22, and second W-phase coil W22 are connected to second neutral point bus bar B22. Wire ends 430 of second U-phase coil U23, second V-phase coil V23, and second W-phase coil W23 are connected to second neutral point bus bar B23.
  • the first control system 11 and the second control system 12 each have three neutral point bus bars 51.
  • the number of the coils 43 connected to each neutral point bus bar 51 can be made the minimum three as the neutral points of the three-phase motor.
  • the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43 are connected and fixed by welding.
  • the temperature of the neutral point bus bar 51 rises due to welding heat.
  • the number of wire ends 430 of the coil 43 connected to one neutral point bus bar 51 is minimized.
  • the welding operation can be performed at an appropriate temperature also at the connection point 512 where welding is performed lastly in one neutral point bus bar 51. That is, welding can be performed under stable conditions at all welding locations. Further, it is not necessary to interrupt the welding operation and wait for the temperature drop of the neutral point bus bar 51 to stabilize the welding conditions, so that the tact time of the welding operation can be shortened.
  • the first U-phase bus bar 531, the first V-phase bus bar 532, and the first W-phase bus bar 533 belong to the first control system 11, and the second U-phase bus bar 534 and the second V-phase bus bar 535 are included. And the second W-phase bus bar 536 belong to the second control system 12.
  • the first U-phase bus bar 531 is connected to the wire ends 430 of the three first U-phase coils U11, U12, U13.
  • the first V-phase bus bar 532 is connected to the wire ends 430 of the three first V-phase coils V11, V12, V13.
  • the first W-phase bus bar 533 is connected to the wire ends 430 of the three first W-phase coils W11, W12, W13.
  • the second U-phase bus bar 534 is connected to the wire ends 430 of the three second U-phase coils U21, U22, U23.
  • the second V-phase bus bar 535 is connected to the wire ends 430 of the three second V-phase coils V21, V22, V23.
  • the second W-phase bus bar 536 is connected to the wire ends 430 of the three second W-phase coils W21, W22, W23.
  • FIG. 3 is a plan view of the stator unit 20 viewed from one axial side.
  • FIG. 4 is a perspective view of the stator unit 20.
  • FIG. 5 is a view showing the arrangement of coils and neutral point bus bars in the stator unit 20.
  • the neutral point bus bar 51 is a plate-like member. As shown in FIGS. 3 and 5, the six neutral point bus bars 51 are arranged at two places in the radial direction and three places in the circumferential direction. With this arrangement, the two neutral point bus bars 51 arranged at the same position in the circumferential direction are arranged at positions overlapping in the radial direction. The three neutral point bus bars 51 arranged at the same position in the radial direction are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction. The “same position” includes substantially the same position. Further, “two radial point bus bars 51 overlap in the radial direction” means that the two neutral point bus bars 51 are arranged on the same half line extending radially outward from the central axis 9.
  • coils 43 are arranged at nine locations in the circumferential direction. That is, in the motor 1, the stator core 41 has nine teeth 412. As shown in FIG. 5, two coils 43 are arranged around each tooth 412. The two coils 43 are arranged in the radial direction.
  • the tooth 412 in which only the coil 43 included in the first coil group 431 is disposed around, the coil 43 included in the first coil group 431, and the coil included in the second coil group 432 are arranged. 43, and the teeth 412 in which only the coils 43 included in the second coil group 432 are arranged are present. That is, the area where the first coil group 431 is arranged and the area where the second coil group 432 is arranged are separated. Thereby, when one of the first control system 11 and the second control system 12 becomes uncontrollable, the coil 43 of the controllable control system is not easily affected by the uncontrollable control system.
  • the first U-phase coil U11, the first V-phase coil V11 and the first W-phase coil W11 arranged on the radially outer side are connected to the first neutral point bus bar B11 arranged on the radially outer side. Is done.
  • the first neutral point bus bar B11 is disposed near the radially inner end of the three coils U11, V11, W11 to be connected when viewed in the axial direction.
  • the first U-phase coil U12, the first V-phase coil V12, and the first W-phase coil W12 that are arranged on the radially inner side are connected to the first neutral point bus bar B12 that is arranged on the radially inner side.
  • the first neutral point bus bar B12 is arranged in the vicinity of the radially inner ends of the three coils U12, V12, W12 to be connected when viewed in the axial direction.
  • the first U-phase coil U13, the first V-phase coil V13, and the first W-phase coil W13 that are disposed on the radially outer side are connected to the first neutral point bus bar B13 that is disposed on the radially outer side.
  • 1st neutral point bus-bar B13 is arrange
  • Second U-phase coil U21, second V-phase coil V21 and second W-phase coil W21 arranged on the radially inner side are connected to second neutral point bus bar B21 arranged on the radially inner side.
  • the second neutral point bus bar B21 is arranged in the vicinity of the radially inner ends of the three coils U21, V21, W21 to be connected when viewed in the axial direction.
  • the second U-phase coil U22, the second V-phase coil V22, and the second W-phase coil W22 arranged on the radially outer side are connected to the second neutral point bus bar B22 arranged on the radially outer side.
  • the second neutral point bus bar B22 is arranged in the vicinity of the radially inner ends of the three coils U22, V22, W22 to be connected.
  • Second U-phase coil U23, second V-phase coil V23, and second W-phase coil W23 arranged on the radially inner side are connected to second neutral point bus bar B23 arranged on the radially inner side.
  • the second neutral point bus bar B23 is arranged in the vicinity of the radially inner ends of the three coils U23, V23, W23 to be connected.
  • the coil 43 disposed on the radially inner side and the neutral point bus bar 51 disposed on the radially inner side are connected, and are disposed on the radially outer side with the coil 43 disposed on the radially outer side.
  • a neutral point bus bar 51 is connected.
  • the number of coils 43 is large.
  • connection point 512 between the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43 is not only in the circumferential direction but also in the radial direction. Can also be dispersed.
  • the number of coils 43 is large. That is, the number of connection points 512 between the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43 is large. However, with this configuration, the interval between the connection locations 512 can be increased.
  • the three neutral point bus bars 51 are arranged at substantially the same position in the radial direction and at different positions in the circumferential direction. Further, the other three neutral point bus bars 51 are arranged at substantially the same position in the radial direction and at different positions in the circumferential direction.
  • the process of assembling the bus bar to the motor is facilitated by arranging the neutral point bus bar 51 in the circumferential direction.
  • such an arrangement improves the yield of the neutral point bus bar 51 in manufacturing.
  • the three neutral point bus bars 51 arranged at substantially the same position in the radial direction have the same shape. Thereby, it can manufacture efficiently compared with the case where the shape of all six neutral point bus bars 51 differs.
  • each neutral point bus bar 51 has three plate-like portions 511.
  • the plate-like portion 511 is a flat plate-like portion that extends in the axial direction and the circumferential direction.
  • One connection portion 512 with the wire end 430 of the coil 43 is disposed on one plate-like portion 511.
  • the welding operation can be performed more easily than welding to the curved neutral point bus bar 51.
  • the shape of the neutral point bus bar 51 viewed in the axial direction is a part of a regular hexagon with the central axis 9 as the center.
  • the number of teeth 412 of the stator core 41 is nine.
  • the length of the plate-like portion 511 arranged at the same radial position can be increased.
  • the neutral point bus bars 51 are arranged along the regular N-gon so that the N plate-like portions 511 having a long circumferential length can be efficiently formed. Can be formed. As a result, the welding operation between the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43 can be performed more easily.
  • connection points 512 between the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43 are all located outside the radial point of the neutral point bus bar 51.
  • the neutral point bus bar 51 of the present embodiment is formed by bending two portions of a flat copper plate. For this reason, the neutral point bus bar 51 may generate a force to return to a flat plate shape due to the spring back. When the force due to the spring back is generated, the plate-like portions 511 at both ends in the circumferential direction among the three plate-like portions 511 of the neutral point bus bar 51 tend to go outward in the radial direction.
  • connection portion 512 is disposed on the radially outer side of the neutral point bus bar 51. For this reason, when the force by springback generate
  • the springback may occur not only when the neutral point bus bar 51 is bent at a plurality of locations as in the present embodiment, but also when the entire neutral point bus bar 51 is curved in an arc shape. . Therefore, even when the entire neutral point bus bar 51 is curved in an arc shape, the connecting portion 512 is preferably arranged on the radially outer side of the neutral point bus bar 51.
  • the bus bar holder 52 includes a base portion 521 that extends substantially perpendicularly to the central axis 9 and a holding portion 522 that extends from the base portion 521 to one side in the axial direction.
  • the base portion 521 extends in an annular shape around the central axis 9.
  • the holding portion 522 is disposed on the radially inner side and the radially outer side of the neutral point bus bar 51. For this reason, a part of the neutral point bus bar 51 is sandwiched in the radial direction by the two holding portions 522. Thereby, it is suppressed that the neutral point bus bar 51 moves in the radial direction with respect to the bus bar holder 52.
  • FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship between the neutral point bus bar 51 and the bus bar holder 52.
  • the longitudinal cross-sectional views of the neutral point bus bar 51 and the bus bar holder 52 are conceptually shown.
  • the wire end 430 of the coil 43 is indicated by a broken line.
  • the neutral point bus bar 51 is referred to as a retained portion 61 in the circumferential direction and the exposed portion 62 as the other portion.
  • the held portion 61 is covered with a bus bar holder 52 at least a part of both side surfaces in the radial direction.
  • the held portion 61 is covered with the holding portion 522 at least a part of both side surfaces in the radial direction.
  • the exposed portion 62 is exposed from the bus bar holder 52 on both side surfaces in the radial direction.
  • the held portion 61 and the exposed portion 62 are adjacent to each other in the circumferential direction.
  • connection point 512 between the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43 is disposed in the exposed portion 62. Thereby, even if the neutral point bus bar 51 does not have a terminal protruding in the axial direction or the radial direction, the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43 can be easily connected. As a result, the motor 1 can be reduced in size without reducing the work efficiency at the time of manufacturing the motor 1.
  • a part of the neutral point bus bar 51 in the circumferential direction is referred to as a contact part 71, and the other part is referred to as a non-contact part 72.
  • the contact portion 71 has its other axial end surface in contact with the axial one end surface of the base portion 521 of the bus bar holder 52.
  • the non-contact part 72 has its other axial end surface facing the space.
  • the non-contact part 72 at least partially overlaps the exposed part 62.
  • the contact part 71 and the non-contact part 72 are adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the base portion 521 of the present embodiment has a concave portion 523 whose surface on one side in the axial direction is recessed on the other side in the axial direction.
  • the end surface on one side in the axial direction of the recess 523 and the end surface on the other side in the axial direction of the neutral point bus bar 51 are opposed to each other with an interval in the axial direction. Accordingly, a portion of the neutral point bus bar 51 that overlaps the concave portion 523 in the axial direction is a non-contact portion 72.
  • connection point 512 between the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43 is disposed in the non-contact portion 72.
  • the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43 can be welded to the end of the neutral point bus bar 51 on the other side in the axial direction. That is, the area where the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43 are welded can be increased. Therefore, the welding conditions are stabilized, and the fixing strength between the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43 can be improved.
  • the position of the held portion 61 and the position of the contact portion 71 coincide with each other. Further, the position of the exposed portion 62 and the position of the non-contact portion 72 coincide.
  • a boundary between a portion of the neutral point bus bar 51 that is the held portion 61 and the contact portion 71 and a portion that is the exposed portion 62 and the non-contact portion 72 is indicated by a broken line.
  • the end on one side in the axial direction of the line end 430 of the coil 43 connected to the neutral point bus bar 51 is more axial than the end on the one side in the axial direction of the neutral point bus bar 51. It is arranged on one side of the direction.
  • the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43 can be welded to the end of one side of the neutral point bus bar 51 in the axial direction. That is, the welding area between the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43 can be increased. Therefore, the welding conditions are stabilized, and the fixing strength between the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43 can be further improved.
  • the base portion 521 has a first coil wire guide portion 81 and a second coil wire guide portion 82.
  • the first coil wire guide part 81 is a notch cut out from the radially outer end of the base part 521 toward the neutral point bus bar 51 on the radially outer side.
  • the wire ends 430 of the coils 43 connected to the neutral point bus bar 51 on the radially outer side are respectively arranged inside the first coil wire guide portion 81.
  • the base portion 521 includes the first coil wire guide portion 81, the wire end 430 of the coil 43 can be easily disposed near the side surface of the neutral point bus bar 51 on the radially outer side when the stator unit 20 is assembled. it can. For this reason, the manufacturing efficiency of the motor 1 can be improved.
  • the base part 521 has the 1st coil wire guide part 81, the position shift of the wire end 430 of the coil 43 can be suppressed at the time of welding with the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43. As a result, the welding conditions are stabilized, and the fixing strength between the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43 can be improved.
  • the second coil wire guide portion 82 is a through hole penetrating in the axial direction.
  • the second coil wire guide portion 82 overlaps the radially outer end of the neutral point bus bar 51 on the radially inner side when viewed in the axial direction. Since the base portion 521 includes the second coil wire guide portion 82, the wire end 430 of the coil 43 can be easily disposed near the side surface of the neutral point bus bar 51 on the radially inner side when the stator unit 20 is assembled. it can. For this reason, the manufacturing efficiency of the motor 1 can be improved.
  • the bus bar holder 52 has a protruding portion 524 that protrudes to one side in the axial direction.
  • the end portion on one side in the axial direction of the protruding portion 524 is disposed on one side in the axial direction from the end portion on one side in the axial direction of the neutral point bus bar 51 and the wire end 430 of the coil 43.
  • the neutral point bus bar unit 23 is disposed on one side in the axial direction of the coil 43, and the phase bus bar unit 24 is disposed on the other side in the axial direction of the coil 43. That is, all six neutral point bus bars 51 are arranged on one side in the axial direction of the coil 43, and all six phase bus bars 53 are arranged on the other side in the axial direction of the coil 43.
  • the connection location 512 of the neutral point bus-bar 51 and the wire end 430 of the coil 43 can be arrange
  • FIG. 7 is a diagram showing the positional relationship between the neutral point bus bar 51A and the bus bar holder 52A in the neutral point bus bar unit according to a modified example.
  • a hole portion 525A is provided below the neutral point bus bar 51A.
  • the hole portion 525A is a through hole that penetrates the base portion 521A in the axial direction.
  • the portion of the neutral point bus bar 51A that overlaps the hole 525A in the axial direction becomes a non-contact portion 72A whose other axial end surface faces the space.
  • FIG. 8 is a view showing the positional relationship between the neutral point bus bar 51B and the bus bar holder 52B in the neutral point bus bar unit according to another modification.
  • the axial direction one side end surface of the base portion 521B and the neutral point bus bar 51B are opposed to the axial direction other side end surface with an interval in the axial direction.
  • the base portion 521B has a convex portion 526B that protrudes from one end surface in the axial direction to one side in the axial direction.
  • One end surface in the axial direction of the convex portion 526B is in contact with the other end surface in the axial direction of the neutral point bus bar 51B.
  • the portion of the neutral point bus bar 51B that overlaps the convex portion 526B in the axial direction becomes a contact portion 71B whose other end surface in the axial direction contacts the bus bar holder 52B.
  • a portion of the neutral point bus bar 51B that does not overlap the convex portion 526B in the axial direction becomes a non-contact portion 72B whose other axial end surface faces the space.
  • the non-contact portion can be provided on the neutral point bus bar.
  • the neutral point bus bar and the coil wire end are connected to the end on the other side in the axial direction of the neutral point bus bar.
  • FIG. 9 is a partial plan view of a stator unit 20C according to another modification.
  • the base portion 521C of the bus bar holder 52C has a second coil wire guide portion 82C.
  • the second coil wire guide portion 82C has a through hole 821C and a notch 822C.
  • the through hole 821C penetrates the base portion 521C in the axial direction.
  • the through hole 821C is disposed on the radially outer side of the neutral point bus bar 51C on the radially inner side.
  • the notch 822C is notched from the through hole 821C toward the neutral point bus bar 51C on the radially inner side.
  • the wire ends 430C of the coil 43C connected to the neutral point bus bar 51C on the radially inner side are respectively arranged inside the notches 822C.
  • the base portion 521C includes the second coil wire guide portion 82C, the wire end 430C of the coil 43C can be easily disposed near the side surface of the neutral point bus bar 51C on the radially inner side when the stator unit 20C is assembled. it can. For this reason, the manufacturing efficiency of the motor 1C can be improved. Further, since the base portion 521C has the notch 822C, the position shift of the wire end 430C of the coil 43C can be suppressed when welding the neutral point bus bar 51C and the wire end 430 of the coil 43C. As a result, the welding conditions are stabilized, and the fixing strength between the neutral point bus bar 51C and the wire end 430C of the coil 43C can be improved.
  • FIG. 10 is a view showing the arrangement of the coil 43D and the neutral point bus bar 51D in the stator unit according to another modification.
  • first U-phase coil U11 and second U-phase coil U21 first V-phase coil V11 and second V-phase coil V21, first W-phase coil W11 and second W-phase coil W21, first U-phase coil U12 and second U-phase coil.
  • the coils 43D belonging to the first control system and the coils 43D belonging to the second control system may be arranged around all the teeth 412D. Thereby, even when one of the two control systems becomes uncontrollable, the magnetic force generated in each tooth 412D can be generated at equal intervals in the circumferential direction.
  • FIG. 11 is a view showing the arrangement of the coil 43E and the neutral point bus bar 51E in the stator unit according to another modification.
  • each control system has a single neutral point bus bar 51E. That is, this stator unit has two neutral point bus bars 51E. For this reason, all nine coils 43E belonging to the first control system are connected to one neutral point bus bar 51E. All nine coils 43E belonging to the second control system are connected to the other neutral point bus bar 51E. Thus, one neutral point bus bar 51E may be connected to four or more coils 43E.
  • FIG. 12 is a perspective view of a stator unit 20F according to another modification.
  • the bus-bar holder 52 has the protrusion part 524 which protrudes to an axial direction one side.
  • the bus bar holder 52F has a protruding portion 524F that protrudes on one side in the axial direction
  • the insulator 42F has an insulator protruding portion 421F that protrudes on one side in the axial direction.
  • the ends on one side in the axial direction of the protrusions 524F and the insulator protrusions 421F are disposed on one side in the axial direction from the ends on the one side in the axial direction of the wire ends 430F of the neutral point bus bar 51F and the coil 43F.
  • the number of teeth 412 is nine and the number of coils 43 is eighteen. That is, in the stator 22 of the above embodiment, the number of slots is 9, and the number of control systems is 2.
  • the present invention is not limited to this. In the stator 22, the number of slots is not limited to 9, and may be 6 or 12, for example. Further, the number of control systems in the motor 1 may be three or more.
  • two coils 43 are arranged around one tooth 412.
  • one coil may be arranged around one tooth, or three or more coils may be arranged around one tooth.
  • two coils are arrange
  • Two coils may be arranged overlapping the same radial position of one tooth 412.
  • the winding method of the coil is not limited to concentrated winding, and bifilar winding may be used.
  • the first control system 11 and the second control system 12 are separately controlled, but the present invention is not limited to this.
  • the first control system 11 and the second control system 12 may be controlled in conjunction with a single control unit.
  • the coils belonging to the first control system 11, the neutral point bus bar and the phase bus bar, and the coils belonging to the second control system 12, the neutral point bus bar and the phase bus bar. Is preferably not electrically connected.
  • the motor of the above embodiment is an inner rotor type motor
  • the present invention may be applied to an outer rotor type motor.
  • each member may be different from the shape shown in each drawing of the present application. Moreover, you may combine each said element suitably in the range by which a contradiction does not arise.
  • the present invention can be used for a motor.

Landscapes

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Abstract

モータはステータコアと複数のコイルを有するステータと、コイルの軸方向一方側に配置される複数の中性点バスバーとを備える。ステータコアは、環状のコアバックから径方向に延びる複数のティースを有し、複数のコイルはそれぞれティースの周囲に巻き回された導線からなる。複数のコイルは、第1制御系統に属する第1コイル群と、第2制御系統に属する第2コイル群とを含む。複数の中性点バスバーは、第1コイル群に含まれるコイルと接続される第1中性点バスバーと、第2コイル群に含まれるコイルと接続される第2中性点バスバーとを含む。複数の中性点バスバーの少なくとも2つが、径方向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。
 従来、いわゆる「冗長」と呼ばれる構成を有するモータが、知られている。冗長したモータの構成とは、モータ中の一部の機能が欠陥した場合であっても、モータの回転機能を継続できる構成をいう。冗長構成を有するモータとして、例えば、制御系統の異なる複数組のコイル群を有するモータが知られている。1つのモータ中に制御系統の異なる複数のコイル群が含まれることにより、1つの制御系統中の一部が失陥した場合であっても、他の制御系統を用いてモータの回転機能を継続できる。制御系統の異なる複数組のコイル群を有する従来のモータについては、例えば、特許第5646092号公報に記載されている。
 また、従来、モータ中の結線にバスバーと称される導電性の部品が用いたモータが、知られている。このようなモータでは、バスバーを介してコイル同士や、コイルと外部の制御部とが電気的に接続される。一般的に、制御系統が1つであるモータでは、3相の各相に対応する3つの相用バスバーと、1つの中性点バスバーとに対応する少なくとも4つのバスバーが用いられる場合がある。バスバーを有する従来のモータについては、例えば、特開2014-197951号公報に記載されている。
特許第5646092号公報 特開2014-197951号公報
 制御系統の異なる複数組のコイル群を有するモータにおいて、バスバーを用いると、バスバーも複数組必要となる。このため、制御系統の異なる複数組のコイル群を有するモータでは、バスバーの数が大幅に増加することにより、バスバーとコイルの線端との接続箇所の数が大幅に増加する。
 この場合、特開2014-197951号公報に記載のモータのように、バスバーとコイルの線端との接続箇所を周方向に並べると、接続箇所同士の周方向の間隔が狭くなる。接続箇所同士の間隔が狭いと、バスバーとコイルの線端との接続工程の作業性が低下する。
 本発明の目的は、制御系統の異なる複数組のコイル群を有するモータにおいて、バスバーとコイルの線端との接続箇所同士の間隔を広くとることができる構造を提供することである。
 本願の例示的な第1発明は、ステータおよび複数の中性点バスバーを備えるモータであって、前記ステータは、中心軸を中心とする環状のコアバックと、前記コアバックから径方向に延びる複数のティースとを有するステータコアと、前記ティースの周囲に巻き回された導線からなる複数のコイルと、を有し、複数の前記コイルは、第1制御系統に属する複数のコイルを有する第1コイル群と、第2制御系統に属する複数のコイルを有する第2コイル群と、を含み、複数の前記中性点バスバーは、前記コイルの軸方向一方側に配置され、複数の前記中性点バスバーは、前記第1コイル群に含まれる少なくとも3つの前記コイルのそれぞれの線端が接続される前記第1中性点バスバーと、前記第2コイル群に含まれる少なくとも3つの前記コイルのそれぞれの線端が接続される前記第2中性点バスバーと、を含み、複数の前記中性点バスバーの少なくとも2つが、径方向に重なる位置に配置される。
 本願の例示的な第1発明によれば、制御系統の異なる複数組のコイル群を有するモータにおいて、バスバーとコイルの線端との接続箇所同士の間隔を広くとることができる。
図1は、第1実施形態に係るモータの縦断面図である。 図2は、第1実施形態に係るモータの回路構成を示した図である。 図3は、第1実施形態に係るステータユニットの軸方向一方側から見た平面図である。 図4は、第1実施形態に係るステータユニットの斜視図である。 図5は、第1実施形態に係るステータユニットにおけるコイルおよび中性点バスバーの配置を示した図である。 図6は、第1実施形態に係る中性点バスバーユニットにおける中性点バスバーおよびバスバーホルダの位置関係を示した図である。 図7は、変形例に係る中性点バスバーユニットにおける中性点バスバーおよびバスバーホルダの位置関係を示した図である。 図8は、変形例に係る中性点バスバーユニットにおける中性点バスバーおよびバスバーホルダの位置関係を示した図である。 図9は、変形例に係るステータユニットの部分平面図である。 図10は、変形例に係るステータユニットにおけるコイルおよび中性点バスバーの配置を示した図である。 図11は、変形例に係るステータユニットにおけるコイルおよび中性点バスバーの配置を示した図である。 図12は、変形例に係るステータユニットの斜視図である。
 以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本明細書において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。「軸方向一方側」とは、図1中における軸方向上側であり、「軸方向他方側」とは、図1中における軸方向下側である。
 <1.第1実施形態>
 <1-1.モータの全体構成>
 図1は、本発明の第1実施形態に係るモータ1の縦断面図である。本実施形態のモータ1は、例えば、自動車に搭載され、パワーステアリングの駆動力を発生させるために使用される。ただし、本発明のモータは、パワーステアリング以外の用途に使用されるものであってもよい。例えば、本発明のモータは、自動車の他の部位、例えばエンジン冷却用ファンやオイルポンプの駆動源として、使用されるものであってもよい。また、本発明のモータは、家電製品、OA機器、医療機器等に搭載され、各種の駆動力を発生させるものであってもよい。
 図1に示すように、モータ1は、静止部2と、回転部3とを有する。静止部2は、駆動対象となる機器の枠体に固定される。回転部3は、静止部2に対して、中心軸9を中心として回転可能に支持される。
 本実施形態において、静止部2は、ハウジング21、ステータ22、中性点バスバーユニット23、相用バスバーユニット24、第1ベアリング25および第2ベアリング26を有する。
 ハウジング21は、筒部211、第1蓋部212および第2蓋部213を有する。筒部211は、軸方向に略円筒状に延びる。筒部211は、ステータ22および後述するロータ32を径方向内側に収容する。第1蓋部212は、ステータ22および中性点バスバーユニット23より軸方向一方側において、筒部211から径方向内側へ向けて拡がる。第2蓋部213は、ステータ22より軸方向他方側において、筒部211から径方向内側へ向けて拡がる。なお、第1蓋部212および第2蓋部213は、筒部211から径方向外側へ向けて拡がるフランジ部を有していてもよい。
 筒部211、第1蓋部212および第2蓋部213は、例えば、アルミニウムやステンレス等の金属からなる。本実施形態では、筒部211と第1蓋部212とが一部材で構成され、第2蓋部213が他部材で構成される。ただし、筒部211と第2蓋部213とが一部材で構成され、第1蓋部212が他部材で構成されてもよい。筒部211、第1蓋部212および第2蓋部213が、それぞれ別部材で構成されてもよい。
 ステータ22は、後述するロータ32の径方向外側に配置される電機子である。ステータ22は、ステータコア41、インシュレータ42および複数のコイル43を有する。
 ステータコア41は、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ステータコア41は、中心軸9を中心とする略円環状のコアバック411と、コアバック411から径方向内側へ向けて延びる複数のティース412とを有する。コアバック411は、中心軸9と略同軸に配置される。コアバック411の外周面は、ハウジング21の筒部211の内周面に、固定される。複数のティース412は、周方向に略等間隔に配置される。
 インシュレータ42の材料は、絶縁体であり、好ましくは絶縁性を有する樹脂である。各ティース412の軸方向の両端面および周方向の両端面は、インシュレータ42に覆われる。コイル43は、インシュレータ42の周囲に巻かれた導線により、構成される。すなわち、インシュレータ42は、ティース412とコイル43との間に介在することによって、ティース412とコイル43とが電気的に短絡することを、防止する。なお、インシュレータ42に代えて、ティース412の表面に絶縁塗装が施されていてもよい。
 なお、本実施形態では、図1に示すように、1つのインシュレータの周囲に、2つのコイル43が配置される。各コイル43の2つの線端の一方は後述する中性点バスバー51に接続され、他方は後述する相用バスバー53に接続される。なお、「コイル43の線端」とは、コイル43を構成する導線の端部である。ここで、各コイル43の2つの線端のうち、中性点バスバー51に接続される一方を線端430と称する。
 中性点バスバーユニット23は、ステータ22の軸方向一方側かつ第1蓋部212の軸方向他方側に配置される。中性点バスバーユニット23は、6つの中性点バスバー51と、中性点バスバー51を保持する樹脂製のバスバーホルダ52とを有する。中性点バスバー51は、例えば銅などの電気伝導性の高い材料により形成される。各中性点バスバー51には、複数のコイル43の線端430が接続される。すなわち、複数のコイル43同士が、中性点バスバー51を介して、電気的に接続される。
 相用バスバーユニット24には、6つの相用バスバー53と、相用バスバー53を保持する樹脂製の相用バスバーホルダ54と、6つの接続ピン55とを有する。相用バスバー53および相用バスバーホルダ54はそれぞれ、ステータ22の軸方向他方側かつ第2蓋部213の軸方向一方側に配置される。接続ピン55はそれぞれ、第2蓋部213を軸方向に貫通する。
 各相用バスバー53には、少なくとも1つのコイル43の線端が接続される。また、各接続ピン55は、第2蓋部213の軸方向一方側において相用バスバー53と電気的に接続される。モータ1の使用時には、各接続ピン55は、第2蓋部213の軸方向他方側、すなわちハウジング21の外部において、外部電源と電気的に接続される。モータ1の駆動時には、外部電源から接続ピン55および相用バスバー53を介してコイル43に駆動電流が供給される。
 なお、以下では、ステータ22、中性点バスバーユニット23および相用バスバーユニット24を合わせてステータユニット20(図3,図4参照)と称する。また、中性点バスバーユニット23のより詳細な構造や、コイル43、中性点バスバー51および相用バスバー53の電気的な接続については、後述する。
 第1ベアリング25および第2ベアリング26は、ハウジング21と、回転部3の後述するシャフト31との間に配置される。これにより、第1ベアリング25および第2ベアリング26は、ハウジング21に対してシャフト31を回転可能に支持する。本実施形態の第1ベアリング25および第2ベアリング26には、球体を介して外輪と内輪とを相対回転させるボールベアリングが使用される。ただし、第1ベアリング25および第2ベアリング26には、ボールベアリングに代えて、すべり軸受や流体軸受等の他の方式のベアリングが、使用されてもよい。
第1ベアリング25は、ロータ32およびコイル43よりも軸方向一方側に配置される。ここで、第1蓋部212は、その略中央に、第1ベアリング25を収容する第1ベアリング収容部214を有する。第1ベアリング収容部214は、中心軸9に沿って延びる円筒状の部位である。第1ベアリング25の外輪は、第1ベアリング収容部214の内周面に固定される。
 中性点バスバーユニット23は、第1ベアリング収容部214の径方向外側に配置される。すなわち、中性点バスバー51は、第1ベアリング25と径方向に重なる位置に配置される。第1ベアリング25と中性点バスバーユニット23とを径方向に重ねることにより、モータ1が軸方向に大きくなるのが抑制される。
 一方、第2ベアリング26は、ロータ32およびコイル43よりも軸方向他方側に配置される。ここで、第2蓋部213は、その略中央に、第2ベアリング26を収容する第2ベアリング収容部215を有する。第2ベアリング収容部215は、中心軸9に沿って延びる円筒状の部位である。第2ベアリング26の外輪は、第2ベアリング収容部215の内周面に固定される。
 相用バスバーユニット24のうち、相用バスバー53および相用バスバーホルダ54は、第2ベアリング収容部215の径方向外側に配置される。すなわち、相用バスバー53は、第2ベアリング26と径方向に重なる位置に配置される。第2ベアリング26と相用バスバーユニット24の一部とが径方向に重なることにより、モータ1が軸方向に大きくなるのが、より抑制される。
 本実施形態において、回転部3は、シャフト31とロータ32とを有する。
 シャフト31は、中心軸9に沿って延びる柱状の部材である。シャフト31の材料は、例えばステンレスなどの金属材料である。シャフト31は、第1ベアリング25および第2ベアリング26に支持され、中心軸9を中心として回転する。シャフト31の軸方向一方側の端部は、第1蓋部212よりも軸方向一方側へ突出する。シャフト31の軸方向他方側の端部は、第2蓋部213より軸方向他方側へ突出する。シャフト31の軸方向一方側の端部および軸方向他方側の端部の少なくとも一方には、ギア等の動力伝達機構を介して、駆動対象となる装置が連結される。なお、シャフト31の材料は、上述のものに限られず、他の材料が用いられてもよい。シャフト31は、中実であってもよく、中空であってもよい。
 上述のように、中性点バスバーユニット23および第1ベアリング25と、相用バスバーユニット24および第2ベアリング26とを、それぞれ径方向に重なる位置に配置することにより、モータ1の重心と、シャフト31の端部との距離を短くできる。したがって、モータ1の重心と、駆動対象となる装置との軸方向の距離を短くできる。モータ1の重心と駆動対象となる装置との軸方向の距離が短くなれば、モータ1および当該装置のいずれか一方で発生した振動が、他方へ伝達する際に、増幅されにくい。したがって、モータ1および当該装置における振動を抑制できる。
 ロータ32は、ステータ22の径方向内側に配置される。ロータ32は、シャフトとともに回転する。ロータ32は、ロータコア321および複数のマグネット322を有する。
 本実施形態において、ロータコア321は、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板である。ロータコア321の中央には、軸方向に延びる挿入孔320が設けられる。シャフト31は、ロータコア321の挿入孔320内に配置される。シャフト31の外周面とロータコア321の内周面とは、互いに固定される。
 複数のマグネット322は、ロータコア321の外周面に、例えば接着剤で固定される。各マグネット322の径方向外側の面は、ティース412の径方向内側の端面に対向する磁極面である。複数のマグネット322は、N極とS極とが交互に並ぶように、周方向に配列される。なお、複数のマグネット322に代えて、N極とS極とが周方向に交互に着磁された円環状のマグネットが使用されてもよい。また、複数のマグネット322は、ロータコア321の内部に埋め込まれていてもよい。
 外部電源から、相用バスバー53を介してコイル43に駆動電流が流れると、ステータコア41の複数のティース412に、磁束が生じる。そして、ティース412とマグネット322との間の磁束の作用により、周方向のトルクが発生する。その結果、静止部2に対して回転部3が、中心軸9を中心として回転することができる。
 <1-2.モータ内の電気的接続について>
 次に、モータ1内の電気的接続の詳細について、説明する。図2は、モータ1の回路構成を示した図である。
 図2に示すように、モータ1は、6つの中性点バスバー51を有する。モータ1は、18個のコイル43を有する。18個のコイル43と、6つの中性点バスバー51と、6つの相用バスバー53とは、それぞれ、第1制御系統11と第2制御系統12とに分けられる。第1制御系統11と第2制御系統12とは、それぞれ別個に制御される。すなわち、第1制御系統11と第2制御系統12とは、電気的に接続されない。
 18個のコイル43は、第1制御系統11に属する第1コイル群431と、第2制御系統12に属する第2コイル群432とを有する。第1コイル群431および第2コイル群432にはそれぞれ、9個のコイル43が含まれる。
 より具体的には、第1コイル群431には、3つの第1U相コイルU11,U12,U13と、3つの第1V相コイルV11,V12,V13と、3つの第1W相コイルW11,W12,W13とが含まれる。第2コイル群432には、3つの第2U相コイルU21,U22,U23と、3つの第2V相コイルV21,V22,V23と、3つの第2W相コイルW21,W22,W23とが含まれる。
 6つの中性点バスバー51は、第1制御系統11に属する3つの第1中性点バスバーB11,B12,B13と、第2制御系統12に属する3つの第2中性点バスバーB21,B22,B23とを含む。
 第1中性点バスバーB11,B12,B13には、それぞれ、第1コイル群431に含まれる3つのコイル43のそれぞれの線端430が接続される。具体的には、第1中性点バスバーB11には、第1U相コイルU11、第1V相コイルV11および第1W相コイルW11のそれぞれの線端430が接続される。第1中性点バスバーB12には、第1U相コイルU12、第1V相コイルV12および第1W相コイルW12のそれぞれの線端430が接続される。第1中性点バスバーB13には、第1U相コイルU13、第1V相コイルV13および第1W相コイルW13のそれぞれの線端430が接続される。
 第2中性点バスバーB21,B22,B23には、それぞれ、第2コイル群432に含まれる3つのコイル43のそれぞれの線端430が接続される。具体的には、第2中性点バスバーB21には、第2U相コイルU21、第2V相コイルV21および第2W相コイルW21のそれぞれの線端430が接続される。第2中性点バスバーB22には、第2U相コイルU22、第2V相コイルV22および第2W相コイルW22のそれぞれの線端430が接続される。第2中性点バスバーB23には、第2U相コイルU23、第2V相コイルV23および第2W相コイルW23のそれぞれの線端430が接続される。
 このように、本実施形態では、第1制御系統11および第2制御系統12がそれぞれ3つの中性点バスバー51を有する。これにより、各中性点バスバー51に接続されるコイル43の数を、3相モータの中性点として最低限の3つとできる。本実施形態では、中性点バスバー51とコイル43の線端430との接続および固定が、溶接により行われる。
 中性点バスバー51とコイル43とを溶接する際には、溶接熱により中性点バスバー51の温度が上昇する。本実施形態では、1つの中性点バスバー51に接続されるコイル43の線端430の数を最小としている。これにより、1つの中性点バスバー51のうち、最後に溶接を行う接続箇所512においても、適切な温度で溶接作業を行うことができる。すなわち、全ての溶接箇所において、安定した条件で溶接を行うことができる。また、溶接条件の安定のために溶接作業を中断して中性点バスバー51の温度低下を待つ必要が無いため、溶接作業のタクトタイムを短くできる。
 これにより、本実施形態のステータユニット20の製造時には、径方向の同一の位置に配置される中性点バスバー51とコイル43の線端430との接続箇所512に対して、周方向に順に溶接作業を行うことができる。その結果、溶接作業の作業効率をさらに向上できる。
 6つの相用バスバー53のうち、第1U相バスバー531と、第1V相バスバー532と、第1W相バスバー533とが第1制御系統11に属し、第2U相バスバー534と、第2V相バスバー535と、第2W相バスバー536とが第2制御系統12に属する。
 第1U相バスバー531には、3つの第1U相コイルU11,U12,U13のそれぞれの線端430が接続される。第1V相バスバー532には、3つの第1V相コイルV11,V12,V13のそれぞれの線端430が接続される。第1W相バスバー533には、3つの第1W相コイルW11,W12,W13のそれぞれの線端430が接続される。
 第2U相バスバー534には、3つの第2U相コイルU21,U22,U23のそれぞれの線端430が接続される。第2V相バスバー535には、3つの第2V相コイルV21,V22,V23のそれぞれの線端430が接続される。第2W相バスバー536には、3つの第2W相コイルW21,W22,W23のそれぞれの線端430が接続される。
 <1-3.中性点バスバーユニットの構造について>
 続いて、モータ1の中性点バスバーユニット23の詳細な構造について説明する。図3は、ステータユニット20の軸方向一方側から見た平面図である。図4は、ステータユニット20の斜視図である。図5は、ステータユニット20におけるコイルおよび中性点バスバーの配置を示した図である。
 図3および図4に示すように、中性点バスバー51は、板状の部材である。図3および図5に示すように、6つの中性点バスバー51は、径方向の2箇所かつ周方向の3箇所に配置される。当該配置により、周方向の同一の位置に配置される2つの中性点バスバー51は、径方向に重なる位置に配置される。径方向の同一の位置に配置される3つの中性点バスバー51は、周方向に略等間隔に配置される。なお、「同一の位置」とは、略同一の位置を含む。また、2つの中性点バスバー51が「径方向に重なる」とは、2つの中性点バスバー51が、中心軸9から径方向外側に延びる同一半直線上に配置されることをいう。
 一方、モータ1では、周方向の9箇所にコイル43が配置される。すなわち、モータ1では、ステータコア41が9本のティース412を有する。図5に示すように、各ティース412の周囲に2つのコイル43が配置される。当該2つのコイル43は、径方向に並ぶ。
 本実施形態のモータ1では、2つの第1U相コイルU11,U12、2つの第1V相コイルV11,V12、2つの第1W相コイルW11,W12、第1U相コイルU13および第2U相コイルU21、第1V相コイルV13および第2V相コイルV21、第1W相コイルW13および第2W相コイルW21、2つの第2U相コイルU22,U23、2つの第2V相コイルV22,V23、2つの第2W相コイルW22,W23が、それぞれ1つのティース412の周囲に配置されるとともに、この順に周方向に並ぶ。
 このように、本実施形態では、第1コイル群431に含まれるコイル43のみが周囲に配置されるティース412と、第1コイル群431に含まれるコイル43と第2コイル群432に含まれるコイル43とが周囲に配置されるティース412と、第2コイル群432に含まれるコイル43のみが周囲に配置されるティース412と、が存在する。すなわち、第1コイル群431が配置されるエリアと、第2コイル群432が配置されるエリアと、が分かれている。これにより、第1制御系統11および第2制御系統12のいずれか一方が制御不能となった場合に、制御可能な制御系統のコイル43が、制御不能な制御系統の影響を受けにくい。
 図5に示すように、径方向外側に配置される第1U相コイルU11、第1V相コイルV11および第1W相コイルW11と、径方向外側に配置される第1中性点バスバーB11とが接続される。第1中性点バスバーB11は、軸方向に見て、接続される3つのコイルU11,V11,W11の径方向内端付近に配置される。径方向内側に配置される第1U相コイルU12、第1V相コイルV12および第1W相コイルW12と、径方向内側に配置される第1中性点バスバーB12とが、接続される。第1中性点バスバーB12は、軸方向に見て、接続される3つのコイルU12,V12,W12の径方向内端付近に配置される。
 径方向外側に配置される第1U相コイルU13、第1V相コイルV13および第1W相コイルW13と、径方向外側に配置される第1中性点バスバーB13とが接続される。第1中性点バスバーB13は、接続される3つのコイルU13,V13,W13の径方向内端付近に配置される。径方向内側に配置される第2U相コイルU21、第2V相コイルV21および第2W相コイルW21と、径方向内側に配置される第2中性点バスバーB21とが接続される。第2中性点バスバーB21は、軸方向に見て、接続される3つのコイルU21,V21,W21の径方向内端付近に配置される。
 さらに、径方向外側に配置される第2U相コイルU22、第2V相コイルV22および第2W相コイルW22と、径方向外側に配置される第2中性点バスバーB22とが接続される。軸方向に見て、第2中性点バスバーB22は、接続される3つのコイルU22,V22,W22の径方向内端付近に配置される。径方向内側に配置される第2U相コイルU23、第2V相コイルV23および第2W相コイルW23と、径方向内側に配置される第2中性点バスバーB23とが接続される。軸方向に見て、第2中性点バスバーB23は、接続される3つのコイルU23,V23,W23の径方向内端付近に配置される。
 このように、径方向内側に配置されるコイル43と径方向内側に配置される中性点バスバー51とが接続され、かつ、径方向外側に配置されるコイル43と径方向外側に配置される中性点バスバー51とが接続される。冗長を持たせるため複数系統のコイル群431,432を有するモータ1においては、コイル43の数が多い。しかしながら、当該構成により、コイル43の数が多いモータ1であっても、コイル43から引き出される導線の配置が複雑化するのが抑制される。
 また、少なくとも2つの中性点バスバー51を径方向に重なるように配置することにより、中性点バスバー51とコイル43の線端430との接続箇所512とを周方向だけでなく、径方向にも分散できる。冗長を持たせるため複数系統のコイル群431,432を有するモータ1においては、コイル43の数が多い。すなわち、中性点バスバー51とコイル43の線端430との接続箇所512の数が多い。しかしながら、当該構成により、接続箇所512同士の間隔を広くとることができる。
 本実施形態では、3つの中性点バスバー51が、径方向の略同一の位置、かつ、周方向の異なる位置に配置される。また、他の3つの中性点バスバー51が、径方向の略同一の位置、かつ、周方向の異なる位置に配置される。このように、中性点バスバー51を周方向に分割して配置することにより、バスバーをモータに組み付ける工程が容易になる。また、このような配置により、製造上、中性点バスバー51の歩留りが良くなる。
 また、径方向の略同一位置に配置される3つの中性点バスバー51は、同一形状である。これにより、6つの中性点バスバー51の形状が全て異なる場合と比べて、効率よく製造することができる。
 図3に示すように、中性点バスバー51はそれぞれ、3つの板状部511を有する。板状部511は、軸方向かつ周方向に拡がる平板状の部位である。1つの板状部511に、コイル43の線端430との接続箇所512が1箇所配置される。このように、平板状の板状部511に接続箇所512を設けることにより、湾曲した中性点バスバー51に対して溶接を行うよりも、溶接作業を容易に行うことができる。
 本実施形態では、図3および図5に示すように、中性点バスバー51の軸方向に見た形状は、中心軸9を中心とした正9角形の一部である。一方、ステータコア41のティース412は、9個である。中性点バスバー51を、正9角形に沿って配置することにより、径方向の同一位置に配置される板状部511の長さを長くとることができる。このように、ティース412の個数がN個である場合に、中性点バスバー51を正N角形に沿って配置することにより、周方向の長さの長いN個の板状部511を効率よく形成できる。その結果、中性点バスバー51とコイル43の線端430との溶接作業をより容易に行うことができる。
 本実施形態では、図5に示すように、中性点バスバー51とコイル43の線端430との接続箇所512は、いずれも、中性点バスバー51の径方向外側に位置する。このように、全ての接続箇所512を、中性点バスバー51の径方向内側および径方向外側のいずれか一方に配置することが好ましい。このようにすれば、中性点バスバー51とコイル43の線端430との溶接時に、溶接治具の向きを変更することなく、全ての接続箇所512を溶接できる。したがって、モータ1の生産性が向上する。
 また、本実施形態の中性点バスバー51は、平板状の銅板の2箇所を折り曲げることにより、形成される。このため、中性点バスバー51には、スプリングバックにより、平板状に戻ろうとする力が発生する可能性がある。当該スプリングバックによる力が発生した場合、中性点バスバー51の3つの板状部511のうち周方向の両端の板状部511が、径方向外側へと向かおうとする。
 このモータ1では、上述の通り、接続箇所512が中性点バスバー51の径方向外側に配置される。このため、中性点バスバー51にスプリングバックによる力が発生した場合、中性点バスバー51はコイル43の線端430に向かう方向に移動する。したがって、中性点バスバー51とコイル43の線端430とが互いに押しつけ合う力が発生する。したがって、中性点バスバー51にスプリングバックによる力が発生した場合に、中性点バスバー51とコイル43の線端430との固定強度が低下するのが抑制される。
 なお、スプリングバックは、本実施形態のように中性点バスバー51を複数箇所で折り曲げた場合だけでなく、中性点バスバー51全体を円弧状に湾曲させた場合であっても生じる虞がある。したがって、中性点バスバー51全体を円弧状に湾曲させた場合にも、接続箇所512は、中性点バスバー51の径方向外側に配置されることが好ましい。
 続いて、バスバーホルダ52の形状について説明する。図3、図4および図6に示すように、バスバーホルダ52は、中心軸9に対して略垂直に拡がるベース部521と、ベース部521から軸方向一方側に延びる保持部522とを有する。ベース部521は、中心軸9の周囲に環状に拡がる。
 保持部522は、中性点バスバー51の径方向内側と、径方向外側とに配置される。このため、中性点バスバー51の一部は、2つの保持部522により径方向に挟み込まれる。これにより、中性点バスバー51がバスバーホルダ52に対して径方向に移動するのが抑制される。
 図6は、中性点バスバー51およびバスバーホルダ52の位置関係を示す図である。図6では、中性点バスバー51およびバスバーホルダ52の縦断面図が概念的に示されている。図6では、コイル43の線端430が破線で示されている。
 ここで、中性点バスバー51を周方向の一部を被保持部61と称し、その他の一部を露出部62と称する。図6に示すように、被保持部61は、径方向の両側面の少なくとも一部がバスバーホルダ52により覆われる。すなわち、被保持部61は、径方向の両側面の少なくとも一部が保持部522により覆われる。露出部62は、径方向の両側面がバスバーホルダ52から露出する。被保持部61と露出部62とは、周方向に隣接する。
 中性点バスバー51とコイル43の線端430との接続箇所512は、露出部62に配置される。これにより、中性点バスバー51が軸方向または径方向に突出する端子を有していなくても、中性点バスバー51とコイル43の線端430とを接続しやすい。その結果、モータ1の製造時の作業効率を低下させることなく、モータ1を小型化できる。
 また、中性点バスバー51の周方向の一部を接触部71と称し、その他の一部を非接触部72と称する。図6に示すように、接触部71は、その軸方向他方側端面がバスバーホルダ52のベース部521の軸方向一方側端面と接触する。非接触部72は、その軸方向他方側端面が空間に面する。なお、非接触部72は、少なくとも一部が露出部62と重なる。接触部71および非接触部72は、周方向に隣接する。
 図4および図6に示すように、本実施形態のベース部521は、その軸方向一方側の表面が軸方向他方側に凹む凹部523を有する。凹部523の軸方向一方側端面と、中性点バスバー51の軸方向他方側端面とは、軸方向に間隔をあけて対向する。したがって、中性点バスバー51のうち、凹部523と軸方向に重なる部分は、非接触部72となる。
 中性点バスバー51とコイル43の線端430との接続箇所512は、非接触部72に配置される。これにより、中性点バスバー51とコイル43の線端430とを中性点バスバー51の軸方向他方側の端部まで溶接できる。すなわち、中性点バスバー51とコイル43の線端430とが溶接される面積を大きくできる。したがって、溶接条件が安定するとともに、中性点バスバー51とコイル43の線端430との固定強度を向上できる。
 なお、本実施形態では、図6に示すように、被保持部61の位置と、接触部71の位置とが一致する。また、露出部62の位置と、非接触部72の位置とが一致する。図6中には、中性点バスバー51のうち、被保持部61かつ接触部71である部位と、露出部62かつ非接触部72である部位との境界が、破線で示される。
 また、図6に示すように、中性点バスバー51と接続されるコイル43の線端430の軸方向一方側の端部は、中性点バスバー51の軸方向一方側の端部よりも軸方向一方側に配置される。これにより、中性点バスバー51とコイル43の線端430とを中性点バスバー51の軸方向一方側の端部まで溶接できる。すなわち、中性点バスバー51とコイル43の線端430との溶接面積をより大きくできる。したがって、溶接条件が安定するとともに、中性点バスバー51とコイル43の線端430との固定強度をより向上できる。
 図3および図4に示すように、ベース部521は、第1コイル線案内部81および第2コイル線案内部82を有する。第1コイル線案内部81は、ベース部521の径方向外端部から、径方向外側の中性点バスバー51へ向かって切り欠かれる切り欠きである。径方向外側の中性点バスバー51と接続するコイル43の線端430は、それぞれ、第1コイル線案内部81の内部に配置される。
 ベース部521が第1コイル線案内部81を有することにより、ステータユニット20の組み立て時に、コイル43の線端430を径方向外側の中性点バスバー51の側面付近へと容易に配置することができる。このため、モータ1の製造効率を向上させることができる。また、ベース部521が第1コイル線案内部81を有することにより、中性点バスバー51とコイル43の線端430との溶接時に、コイル43の線端430の位置ずれを抑制できる。その結果、溶接条件が安定するとともに、中性点バスバー51とコイル43の線端430との固定強度を向上できる。
 第2コイル線案内部82は、軸方向に貫通する貫通孔である。第2コイル線案内部82は、軸方向に見て、径方向内側の中性点バスバー51の径方向外端と重なる。ベース部521が第2コイル線案内部82を有することにより、ステータユニット20の組み立て時に、コイル43の線端430を径方向内側の中性点バスバー51の側面付近へと容易に配置することができる。このため、モータ1の製造効率を向上させることができる。
 図4に示すように、本実施形態では、バスバーホルダ52が、軸方向一方側に突出する突出部524を有する。突出部524の軸方向一方側の端部は、中性点バスバー51およびコイル43の線端430の軸方向一方側の端部より軸方向一方側に配置される。これにより、ステータユニット20の軸方向一方側を下側に向けて作業台等の上に載置した場合であっても、コイル43の線端430が作業台等に接触しない。その結果、コイル43を構成する導線が断線したり、接続箇所512において中性点バスバー51とコイル43の線端430とが剥離したりすることが抑制される。
 図1に示すように、中性点バスバーユニット23はコイル43の軸方向一方側に配置され、相用バスバーユニット24はコイル43の軸方向他方側に配置される。すなわち、6つの中性点バスバー51は全てコイル43の軸方向一方側に配置され、6つの相用バスバー53は全てコイル43の軸方向他方側に配置される。このように、中性点バスバー51と相用バスバー53とをステータ22に対して軸方向反対側に配置することにより、中性点バスバー51をレイアウト可能な領域を広く取ることができる。これにより、中性点バスバー51とコイル43の線端430との接続箇所512同士を、間隔をあけて配置できる。したがって、中性点バスバー51とコイル43の線端430との溶接作業の効率を向上させることができる。
 <2.変形例>
 図7は、一変形例に係る中性点バスバーユニットにおける中性点バスバー51Aおよびバスバーホルダ52Aの位置関係を示した図である。図7では、ベース部521Aのうち、中性点バスバー51Aの下方に、孔部525Aを有する。孔部525Aは、ベース部521Aを軸方向に貫通する貫通孔である。これにより、中性点バスバー51Aのうち孔部525Aと軸方向に重なる部分は、その軸方向他方側端面が空間に面する非接触部72Aとなる。
 図8は、他の変形例に係る中性点バスバーユニットにおける中性点バスバー51Bおよびバスバーホルダ52Bの位置関係を示した図である。図8では、ベース部521Bの軸方向一方側端面、中性点バスバー51Bの軸方向他方側端面とは、軸方向に間隔をあけて対向する。ベース部521Bは、軸方向一方側端面から軸方向一方側へ突出する凸部526Bを有する。凸部526Bの軸方向一方側端面は、中性点バスバー51Bの軸方向他方側端面と接触する。
 これにより、中性点バスバー51Bのうち、凸部526Bと軸方向に重なる部分は、その軸方向他方側端面がバスバーホルダ52Bと接触する接触部71Bとなる。中性点バスバー51Bのうち、凸部526Bと軸方向に重ならない部分は、その軸方向他方側端面が空間に面する非接触部72Bとなる。
 図7および図8の例のように、バスバーホルダのベース部が凹部を有していなくても、中性点バスバーに非接触部を設けることができる。これにより、中性点バスバーとコイルの線端との接続箇所を非接触部に配置することで、中性点バスバーとコイルの線端とを中性点バスバーの軸方向他方側の端部まで溶接できる。すなわち、中性点バスバーとコイルの線端との溶接面積を大きくできる。したがって、溶接条件が安定するとともに、中性点バスバーとコイルの線端との固定強度を向上できる。
 図9は、他の変形例に係るステータユニット20Cの部分平面図である。このステータユニット20Cでは、バスバーホルダ52Cのベース部521Cが、第2コイル線案内部82Cを有する。第2コイル線案内部82Cは、貫通孔821Cと、切り欠き822Cとを有する。
 貫通孔821Cは、ベース部521Cを軸方向に貫通する。貫通孔821Cは、径方向内側の中性点バスバー51Cの径方向外側に配置される。切り欠き822Cは、貫通孔821Cから、径方向内側の中性点バスバー51Cへ向かって切り欠かれている。径方向内側の中性点バスバー51Cと接続するコイル43Cの線端430Cは、それぞれ、切り欠き822Cの内部に配置される。
 ベース部521Cが第2コイル線案内部82Cを有することにより、ステータユニット20Cの組み立て時に、コイル43Cの線端430Cを径方向内側の中性点バスバー51Cの側面付近へと容易に配置することができる。このため、モータ1Cの製造効率を向上させることができる。また、ベース部521Cが切り欠き822Cを有することにより、中性点バスバー51Cとコイル43Cの線端430との溶接時に、コイル43Cの線端430Cの位置ずれを抑制できる。その結果、溶接条件が安定するとともに、中性点バスバー51Cとコイル43Cの線端430Cとの固定強度を向上できる。
 図10は、他の変形例に係るステータユニットにおけるコイル43Dおよび中性点バスバー51Dの配置を示した図である。
 図10では、第1U相コイルU11および第2U相コイルU21、第1V相コイルV11および第2V相コイルV21、第1W相コイルW11および第2W相コイルW21、第1U相コイルU12および第2U相コイルU22、第1V相コイルV12および第2V相コイルV22、第1W相コイルW12および第2W相コイルW22、第1U相コイルU13および第2U相コイルU23、第1V相コイルV13および第2V相コイルV23、第1W相コイルW13および第2W相コイルW23が、それぞれ1つのティース412Dの周囲に配置されるとともに、この順に周方向に並ぶ。
 このように、全てのティース412Dの周囲に、第1制御系統に属するコイル43Dと第2制御系統に属するコイル43Dとが配置されてもよい。これにより、2つの制御系統のいずれか一方が制御不能となった場合であっても、各ティース412Dに生じる磁力を周方向に等間隔に生じさせることができる。
 図11は、他の変形例に係るステータユニットにおけるコイル43Eおよび中性点バスバー51Eの配置を示した図である。図11では、制御系統毎に、単一の中性点バスバー51Eを有する。すなわち、このステータユニットは、2つの中性点バスバー51Eを有する。このため、第1制御系統に属する9つのコイル43Eの全てが、一方の中性点バスバー51Eと接続される。第2制御系統に属する9つのコイル43Eの全てが、他方の中性点バスバー51Eと接続される。このように、1つの中性点バスバー51Eが、4つ以上のコイル43Eと接続されてもよい。
 図12は、他の変形例に係るステータユニット20Fの斜視図である。上記の実施形態では、バスバーホルダ52が、軸方向一方側に突出する突出部524を有する。図12では、バスバーホルダ52Fが軸方向一方側に突出する突出部524Fを有し、インシュレータ42Fが、軸方向一方側に突出するインシュレータ突出部421Fを有する。
 突出部524Fおよびインシュレータ突出部421Fの軸方向一方側の端部は、中性点バスバー51Fおよびコイル43Fの線端430Fの軸方向一方側の端部より軸方向一方側に配置される。これにより、ステータユニット20Fの軸方向一方側を下側に向けて作業台等の上に載置した場合であっても、コイル43Fの線端430Fが作業台等に接触しない。その結果、コイル43Fを構成する導線が断線したり、接続箇所512Fにおいて中性点バスバー51Fとコイル43Fの線端430Fとが剥離したりすることが抑制される。
 上記の実施形態のステータ22は、ティース412の数が9つであり、コイル43の数が18個である。すなわち、上記の実施形態のステータ22ではスロット数が9であり、制御系統数が2であった。しかしながら、本発明はこれに限られない。ステータ22において、スロット数は9に限らず、例えば6または12であってもよい。また、モータ1における制御系統数は、3以上であってもよい。
 上記の実施形態のステータ22は、1つのティース412の周囲に2つのコイル43が配置される。しかしながら、本発明はこれに限られない。ステータ22では、1つのティースの周囲に1つのコイルが配置されるものであってもよいし、1つのティースの周囲に3つ以上のコイルが配置されるものであってもよい。また、上記の実施形態では、1つのティース412に2つのコイルが径方向に並んで配置されるが、本発明はこれに限られない。1つのティース412の同じ径方向位置に重なって2つのコイルが配置されてもよい。また、コイルの巻き方は、集中巻に限られず、バイファイラ巻でもよい。
 上記の実施形態では、第1制御系統11と第2制御系統12とがそれぞれ別個に制御されたが、本発明はこの限りではない。第1制御系統11と第2制御系統12とが単一の制御部により連動して制御されてもよい。ただし、その場合であっても、モータ1内において、第1制御系統11に属するコイル、中性点バスバーおよび相用バスバーと、第2制御系統12に属するコイル、中性点バスバーおよび相用バスバーとは、電気的に接続されないのが望ましい。
 上記の実施形態のモータは、インナロータ型のモータであったが、アウタロータ型のモータに対して本発明を適用してもよい。
 各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。また、上記の各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
 本発明は、モータに利用できる。
 1,1C モータ、2 静止部、3 回転部、9 中心軸、11 第1制御系統、12 第2制御系統、21 ハウジング、22 ステータ、25 第1ベアリング、31 シャフト、32 ロータ、41 ステータコア、43,43C,43D,43E,43F コイル、51,51A,51B,51C,51D,51E,51F 中性点バスバー、52,52A,52B,52C バスバーホルダ、53 相用バスバー、61 被保持部、62 露出部、71,71B 接触部、72,72A,72B 非接触部、81 第1コイル線案内部、82,82C 第2コイル線案内部、211 筒部、212 第1蓋部、 214 第1ベアリング収容部、322 マグネット、411 コアバック、 412,412D ティース、430,430C,430F 線端、431 第1コイル群、432 第2コイル群、511 板状部、512 接続箇所、 521,521A,521B,521C,512F ベース部、522 保持部、523 凹部、524,524F 突出部、821C 貫通孔、822C 切り欠き

Claims (15)

  1. ステータおよび複数の中性点バスバーを備えるモータであって、
    前記ステータは、
     中心軸を中心とする環状のコアバックと、前記コアバックから径方向に延びる複数のティースとを含むステータコアと、
     前記ティースの周囲に巻き回された導線からなる複数のコイルと、
    を有し、
    複数の前記コイルは、
     第1制御系統に属する複数の前記コイルを有する第1コイル群と、
     第2制御系統に属する複数の前記コイルを有する第2コイル群と、
    を含み、
    複数の前記中性点バスバーは、前記コイルの軸方向一方側に配置され、
    複数の前記中性点バスバーは、
     前記第1コイル群に含まれる少なくとも3つの前記コイルのそれぞれの線端が接続される第1中性点バスバーと、
     前記第2コイル群に含まれる少なくとも3つの前記コイルのそれぞれの線端が接続される第2中性点バスバーと、
    を含み、
    複数の前記中性点バスバーの少なくとも2つが、径方向に重なる位置に配置される、モータ。
  2. 請求項1に記載のモータであって、
    複数の前記中性点バスバーの少なくとも2つが、径方向の同一の位置、かつ、周方向の異なる位置に配置される、モータ。
  3. 請求項2に記載のモータであって、
    径方向の同一の位置に配置される前記中性点バスバーは、同一形状である、モータ。
  4. 請求項2または請求項3に記載のモータであって、
    前記中性点バスバーには、それぞれ、3つの前記コイルの線端が接続される、モータ。
  5. 請求項2ないし請求項4のいずれかに記載のモータであって、
    径方向の同一の位置に配置される複数の前記中性点バスバーにおいて、前記中性点バスバーと前記コイルの線端との接続箇所は、前記中性点バスバーの径方向内側および径方向外側のいずれか一方に位置する、モータ。
  6. 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のモータであって、
    1つの前記中性点バスバーにおいて、前記中性点バスバーと前記コイルの線端との接続箇所は、前記中性点バスバーの径方向内側および径方向外側のいずれか一方に位置する、モータ。
  7. 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のモータであって、
    前記ステータは、
     前記中性点バスバーを保持するバスバーホルダをさらに有し、
    前記中性点バスバーは、軸方向かつ周方向に拡がる板状の部位を有し、
    前記中性点バスバーは、
     径方向の両側面の少なくとも一部が前記バスバーホルダにより覆われる被保持部と、
     前記被保持部と周方向に隣接し、径方向の両側面が前記バスバーホルダから露出する露出部と、
    を有し、
    前記中性点バスバーと前記コイルの線端との接触箇所が、前記露出部に配置される、モータ。
  8. 請求項7に記載のモータであって、
    前記中性点バスバーは、
     軸方向他方側端面が前記バスバーホルダの軸方向一方側端面と接触する接触部と、
     前記被保持部と周方向に隣接し、軸方向他方側端面が空間に面し、少なくとも一部が前記露出部と重なる非接触部と、
    を有し、
    前記中性点バスバーと前記コイルの線端との接触箇所が、前記非接触部に配置される、モータ。
  9. 請求項7または請求項8に記載のモータであって、
    前記バスバーホルダは、
     径方向端部から切り欠かれる切り欠き、または、軸方向に貫通する貫通孔の少なくとも一方を含むコイル線案内部を有し、
    複数の前記コイルの線端の少なくとも1つは、前記コイル線案内部の内部に配置される、モータ。
  10. 請求項9に記載のモータであって、
    前記コイル線案内部は、前記中性点バスバーの径方向内側および径方向外側のいずれか一方に位置する、モータ。
  11. 請求項7ないし請求項10のいずれかに記載のモータであって、
    前記線端の軸方向一方側端部は、前記バスバーホルダの軸方向一方側端部よりも軸方向他方側に配置される、モータ。
  12. 請求項1ないし請求項11のいずれかに記載のモータであって、
    前記線端の軸方向一方側端部は、前記中性点バスバーの軸方向一方側端部よりも軸方向一方側に配置される、モータ。
  13. 請求項1ないし請求項12のいずれかに記載のモータであって、
    Nを3以上の整数として、
    前記ティースをN個有し、
    前記中性点バスバーは、軸方向かつ周方向に拡がる板状であり、
    前記中性点バスバーの軸方向に見た形状は、前記中心軸を中心としたN角形の一部である、モータ。
  14. 請求項1ないし請求項13のいずれかに記載のモータであって、
    前記ステータは、
     前記コイルの軸方向他方側に配置され、前記コイルの一部と接続される複数の相用バスバーを有する、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、
    前記中心軸に沿って延びるシャフトとロータとを有する回転部と、
    前記ステータとハウジングとを有する静止部と、
    前記ハウジングに対して前記シャフトを回転可能に支持するベアリングと、
    を有し、
    前記ロータは、前記ティースの先端と径方向に対向するマグネットを有し、
    前記ハウジングは、
     軸方向に延び、前記ステータおよび前記ロータを径方向内側に収容する筒部と、
     前記ステータの軸方向一方側において径方向に拡がる第1蓋部と、
    を有し、
    前記第1蓋部は、
     前記ベアリングを収容するベアリング収容部
    を有し、
    前記中性点バスバーは、前記ベアリングと径方向に重なる、モータ。
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