WO2022244185A1 - 回転電機 - Google Patents

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WO2022244185A1
WO2022244185A1 PCT/JP2021/019161 JP2021019161W WO2022244185A1 WO 2022244185 A1 WO2022244185 A1 WO 2022244185A1 JP 2021019161 W JP2021019161 W JP 2021019161W WO 2022244185 A1 WO2022244185 A1 WO 2022244185A1
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terminal
winding
electric machine
stator
phase
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宙司 会田
憲悟 藤本
将吾 畑野
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三菱電機株式会社
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Priority to EP21940799.6A priority patent/EP4344025A1/en
Priority to PCT/JP2021/019161 priority patent/WO2022244185A1/ja
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    • H02K9/227—Heat sinks

Definitions

  • the present disclosure relates to rotating electric machines.
  • a rotary electric machine used for an electric power steering device for a vehicle is known. From the viewpoint of heat dissipation and quietness, such a rotating electric machine has a molded resin portion in which connection terminals of a stator and windings are molded with resin or the like (see Patent Documents 1 and 2, for example).
  • the electric power steering device is installed inside the vehicle in a place where temperature changes are relatively large.
  • an electric power steering system may be placed in the engine room of a vehicle. In this case, the rotating electric machine forming part of the electric power steering apparatus is exposed to even greater temperature changes.
  • thermal stress is repeatedly generated due to the difference in the coefficient of linear expansion of the constituent materials of the molded resin portion of the rotating electrical machine, the windings, and the connection terminals of the windings.
  • thermal stress is repeatedly generated due to the difference in the coefficient of linear expansion of the constituent materials of the molded resin portion of the rotating electrical machine, the windings, and the connection terminals of the windings.
  • the service life of the rotary electric machine is limited due to the fatigue phenomenon caused by repeated occurrence of thermal stress.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide a rotating electric machine that can increase the service life.
  • a rotating electric machine includes a stator and a rotor.
  • the stator includes a plurality of iron cores arranged in an annular shape, windings wound around each of the plurality of iron cores, connection terminals to which the windings are connected, the plurality of iron cores and the windings. and a mold member partially covering the .
  • the rotor rotates around a center coinciding with the ring center of the plurality of iron cores.
  • the molding member has a resin portion covering the plurality of cores and the windings, and a plurality of terminal exposure portions exposing the connection terminals.
  • the service life of the rotating electrical machine can be increased.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a rotating electric machine according to Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a perspective view showing the structure of a stator that constitutes the rotating electric machine according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a stator that configures the rotating electric machine according to Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a stator that configures the rotating electric machine according to Embodiment 1;
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing the structure of a terminal wire that constitutes the rotating electric machine according to Embodiment 2;
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view showing the structure of a terminal wire that constitutes a rotating electric machine according to a modification of Embodiment 2;
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view showing the structure of a terminal wire that constitutes a rotating electric machine according to Embodiment 3;
  • FIG. 1 to 7 identical or similar components are denoted by the same reference numerals.
  • the terms “circumferential direction”, “radial direction” and “axial direction” used in the following description respectively correspond to the “circumferential direction”, “radial direction” and “axial direction” in the stator of the rotary electric machine.
  • the phrase “radially outward” means a direction radially outward from the center of the stator.
  • the phrase “radially inward” means radially from the outside toward the center of the stator.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a rotating electrical machine 100 according to Embodiment 1.
  • the rotary electric machine 100 is applied, for example, to an electric power steering device mounted on a vehicle.
  • the electric power steering device drives the rotary electric machine 100 by a drive control device or the like.
  • the drive control device controls driving of the rotating electrical machine 100 based on output signals such as torque signals output from the rotating electrical machine 100 .
  • the rotating electrical machine 100 includes a frame 11 , a stator 1 , a rotor 12 , a shaft 13 (rotating shaft), and bearings 14 and 15 .
  • the rotating electrical machine 100 is, for example, a three-phase brushless motor.
  • the frame 11 is made of, for example, a metal member such as aluminum that has excellent heat radiation properties from the rotating electric machine 100 .
  • the shape of frame 11 corresponds to the outer shape of rotating electric machine 100 . When viewed from the axial direction, the shape of the frame 11 is, for example, cylindrical.
  • Frame 11 is a case that surrounds members arranged inside rotary electric machine 100 .
  • a stator 1 , a rotor 12 , and a portion of a shaft 13 are arranged inside the frame 11 .
  • the stator 1 is arranged on the inner surface of the frame 11 . That is, the frame 11 mechanically holds the stator 1 inside the frame 11 . Thus, the frame 11 is configured to resist torque when the rotating electric machine 100 generates torque on the shaft 13 .
  • the rotor 12 is arranged inside the frame 11 and fixed around the shaft 13 .
  • the rotor 12 is composed of permanent magnets.
  • the shaft 13 is a rod-shaped member. A known metal material is used as the material of the shaft 13 . When viewed from the axial direction, the center of the shaft 13 and the center of the rotor 12 match.
  • the shaft 13 axially extends from the inside of the frame 11 toward the outside.
  • the first bearing 14 and the second bearing 15 are located at both ends of the frame 11.
  • a first bearing 14 and a second bearing 15 rotatably support the shaft 13 .
  • the first bearing 14 rotatably supports the shaft 13 inside the frame 11 .
  • the shaft 13 passes through the second bearing 15 .
  • a shaft 13 extending from the second bearing 15 toward the outside of the frame 11 is an output shaft of the rotary electric machine 100 .
  • FIG. 2 is a perspective view showing the structure of stator 1 that configures rotary electric machine 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of stator 1 constituting rotating electric machine 100 according to Embodiment 1, viewed from the axial direction.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of a stator that configures rotating electrical machine 100 according to Embodiment 1, and is a view showing a cross section including center line CL of rotating electrical machine 100 along the axial direction.
  • Frame 11, rotor 12, shaft 13, first bearing 14, and second bearing 15 are omitted in FIGS.
  • the stator 1 includes a plurality of iron cores 2 arranged in an annular shape, windings 3 wound around each of the plurality of iron cores 2, winding holders 22, and terminals.
  • a hook 23 and a mold member 30 are provided.
  • the center of the ring made up of the plurality of iron cores 2 arranged in an annular shape corresponds to the position of the center line CL shown in FIG. Therefore, in the following description, the center of the ring in which the multiple iron cores 2 are arranged may be referred to as the "ring center CL".
  • Each of the multiple cores 2 has a back yoke 4 and teeth 5 .
  • a known metal material is used as the material of the iron core 2 .
  • the back yoke 4 forms the outer peripheral portion of the core 2 on the radially outer side.
  • the teeth 5 extend radially inward from the inner peripheral surface of the back yoke 4 . That is, the teeth 5 form the inner portion of the iron core 2 .
  • the width (arc width) of the teeth 5 is smaller than the width (arc width) of the back yoke 4 .
  • slots 6 are formed between two teeth 5 adjacent to each other in a plurality of iron cores 2 arranged in an annular shape. The windings 3 wound around the teeth 5 are arranged in the slots 6 as will be described later.
  • the plurality of iron cores 2 are arranged, for example, in an annular shape along the circumferential direction of the stator 1 .
  • a connecting portion (not shown) is provided between two adjacent iron cores 2 .
  • the connecting portion connects two cores 2 adjacent to each other and determines the positions of the plurality of cores 2 in the entire stator 1 .
  • An annular center CL of the plurality of iron cores 2 coincides with the center of the shaft 13 and the rotor 12 . Therefore, the magnetic force generated between the iron core 2 and the rotor 12 causes the shaft 13 and the rotor 12 to rotate around the center that coincides with the ring center CL.
  • the connecting portion for example, there is a welded structure in which two cores 2 adjacent to each other are joined by welding.
  • a welded structure in which a plurality of iron cores 2 are arranged in an annular shape, two back yokes 4 facing each other along the circumferential direction are connected by welding. It is not limited to such a welded structure, and a fitting structure in which a concave portion and a convex portion are fitted together may be employed.
  • fitting structure An example of the fitting structure will be described. Of the two end faces of the back yoke 4 of the iron core 2 in the circumferential direction, one end face is provided with a concave portion, and the other end face is provided with a convex portion. In the fitting structure, two iron cores 2 adjacent to each other are connected so that the concave portion and the convex portion are fitted to each other. As the structure of the connecting portion, a structure in which the above-described welding structure and fitting structure are combined may be adopted.
  • the number of iron cores 2 arranged in an annular shape is twelve. Note that, if the rotating electric machine 100 constitutes a three-phase brushless motor, the number of cores 2 is not limited to 12, and may be 13 or more or 11 or less.
  • the multiple cores 2 are composed of a U-phase core 2U, a V-phase core 2V, and a W-phase core 2W for each of the U-phase, V-phase, and W-phase of the three-phase AC.
  • the U-phase core 2U, the V-phase core 2V, and the W-phase core 2W may be simply referred to as the core 2 in some cases.
  • Winding 3 As a material for the winding 3, a known wiring material is used. Winding 3 is wound around teeth 5 of each of a plurality of iron cores 2 . The winding 3 is wiring connected to the winding end portion 7 and the terminal wire 8 . The winding end portion 7 and the terminal wire 8 correspond to lead wiring that is a part of the winding 3 . The winding end portion 7 extends axially from the winding 3 wound around the teeth 5 . The winding ends 7 are exposed outside the core 2 from the core 2 . In other words, the exposed portion of the winding 3 exposed from the iron core 2 is the winding end portion 7 . The terminal wire 8 is a portion that is drawn from the stator 1 to the outside of the stator 1 . The terminal wire 8 is exposed from a mold member 30 which will be described later.
  • the windings 3 are composed of U-phase windings 3U, V-phase windings 3V, and W-phase windings 3W for each of U-phase, V-phase, and W-phase of three-phase alternating current.
  • the U-phase winding 3U, the V-phase winding 3V, and the W-phase winding 3W are wound around the teeth 5 of the U-phase core 2U, the teeth 5 of the V-phase core 2V, and the teeth 5 of the W-phase core 2W, respectively.
  • the U-phase winding 3U, the V-phase winding 3V, and the W-phase winding 3W may be simply referred to as windings 3 in some cases.
  • the U-phase winding 3U, the V-phase winding 3V, and the W-phase winding 3W are connected by ⁇ connection (delta connection) or Y connection (star connection).
  • a known circuit configuration is adopted as a circuit including the U-phase winding 3U, the V-phase winding 3V, the W-phase winding 3W, and the neutral point.
  • the U-phase winding 3U, the V-phase winding 3V, and the W-phase winding 3W are connected at the connection terminal 21 .
  • Windings 3 wound around teeth 5 of iron core 2 are electrically and mechanically connected to connection terminals 21 .
  • the winding holder 22 is, for example, a member attached to the back yoke 4 of each of the cores 2 .
  • the winding holder 22 holds the wiring that is not wound around the teeth 5 in the stator 1 .
  • the winding holder 22 is a holder that holds lead wiring drawn out from the winding 3 wound around the teeth 5 toward the outside of the teeth 5 .
  • a material of the winding holder 22 for example, a known insulating material having electrical insulation is adopted.
  • the winding holder 22 has, for example, U-phase grooves 22U, V-phase grooves 22V, and W-phase grooves 22W for each of U-phase, V-phase, and W-phase of three-phase AC.
  • Lead wires corresponding to the U-phase winding 3U, the V-phase winding 3V, and the W-phase winding 3W are arranged in the U-phase groove 22U, the V-phase groove 22V, and the W-phase groove 22W, respectively.
  • One winding holder 22 is attached to one iron core 2 .
  • Each of the U-phase groove 22U, the V-phase groove 22V, and the W-phase groove 22W provided in the winding holder 22 is an arcuate groove extending along the circumferential direction.
  • mutually adjacent winding holders 22 are joined, that is, mutually adjacent circular arc grooves are joined. Therefore, in the entire stator 1, the U-phase grooves 22U, the V-phase grooves 22V, and the W-phase grooves 22W extend in the circumferential direction.
  • the lead wires in the U-phase groove 22U, the V-phase groove 22V, and the W-phase groove 22W the winding holder 22 holds the lead wires.
  • the terminal hook 23 is a member attached to the back yoke 4 of the iron core 2, for example.
  • a material of the terminal hook 23 for example, a known insulating material having electrical insulation is adopted.
  • the terminal hook 23 may be formed integrally with the winding holder 22 or may be separate from the winding holder 22 .
  • the terminal hook 23 is arranged at a position corresponding to the terminal wire 8 and the connection terminal 21 .
  • the terminal hook 23 functions as a positioning member that determines the positions of the terminal wire 8 and the connection terminal 21 .
  • Examples of the terminal hook 23 include a clip that retains the terminal wire 8 and the connection terminal 21 by using elastic force. Note that the structure of the terminal hook 23 is not limited to a clip.
  • the molding member 30 has a resin portion 31 and a plurality of exposed terminal portions 32 .
  • Mold member 30 is provided on stator 1 so as to surround substantially the entire stator 1 by a known molding method using a mold.
  • the molded member 30 is not configured to completely cover the stator 1, but has a configuration in which members such as the terminal wires 8 and the connection terminals 21 are exposed by the terminal exposed portions 32.
  • the resin portion 31 covers the windings 3 wound around the teeth 5 , the winding ends 7 , and the winding holders 22 .
  • the resin portion 31 enters the gap between the back yokes 4 of the iron cores 2 adjacent to each other.
  • the resin portion 31 also functions as a fixing portion that fixes the plurality of iron cores 2 arranged in an annular shape.
  • nylon resin such as PA66 may be used as the resin material forming the resin portion 31 .
  • resin material such as PA66
  • PA66 nylon resin
  • the terminal exposure portion 32 exposes the terminal wire 8 , the connection terminal 21 and the terminal hook 23 to the outside of the molded member 30 .
  • the position where each of the plurality of exposed terminal portions 32 is formed corresponds to the position of the terminal wire 8 and the position of the connection terminal 21 .
  • the terminal exposed portion 32 is a portion where resin is not formed. Therefore, the terminal exposed portion 32 can be referred to as a "non-molded portion".
  • the terminal exposed portion 32 can also be called a “recessed portion” or a “stepped portion” formed in the resin portion 31 .
  • a plurality of terminal exposed portions 32 are formed on the molded member 30 at equal intervals along the circumferential direction of the stator 1 .
  • the mold member 30 is formed along the circumferential direction of the stator 1 so as to partially cover the outer circumference of the stator 1 .
  • the resin portion 31 and the exposed terminal portion 32 are formed in a state in which the wire 3 is wound around the tooth 5 and the connection terminal 21 is held by the terminal hook 23. .
  • the stator is designed to suppress vibrations in the stator, improve the overall mechanical rigidity of the stator, suppress noise generated from the rotating electric machine, and improve the heat dissipation of the rotating electric machine.
  • the entire structure is molded with resin.
  • a conventional rotating electrical machine not only the entire stator is molded with resin, but also a structure in which the connection terminals to which three-phase windings are connected are molded with resin.
  • the metal material forming the windings and connection terminals is different from the resin material used for the mold, so there is a difference in coefficient of linear expansion between the metal material and the resin material. exists.
  • thermal stress is repeatedly generated between the windings and the resin, or between the connection terminals and the resin, due to the difference in coefficient of linear expansion.
  • a fatigue phenomenon occurs at a location where such thermal stress occurs, and there is a problem that the service life of the rotating electric machine is limited.
  • the rotating electrical machine 100 includes a mold member 30 having terminal exposed portions 32 .
  • the terminal wire 8 and the connection terminal 21 are exposed at the terminal exposure portion 32 .
  • the terminal wire 8 and the connection terminal 21 are not covered with the resin portion 31 and are not in contact with the resin portion 31 .
  • the service life of rotating electric machine 100 can be increased.
  • the rotary electric machine 100 according to Embodiment 1 includes terminal hooks 23 that determine the positions of the terminal wires 8 and the connection terminals 21 . Therefore, the positional accuracy with which the terminal wires 8 and the connection terminals 21 are arranged can be maintained. In other words, since the terminal hooks 23 position the terminal wires 8 and the connection terminals 21 with high accuracy, even if the molded member 30 is deformed due to heat shrinkage when the molded member 30 is molded, the terminal wires 8 and the connection terminals are positioned. It is possible to suppress the displacement of the terminal 21 . Therefore, it is not necessary to adjust the positions of the terminal wire 8 and the connection terminal 21, and the productivity of the rotating electric machine 100 can be improved.
  • the rotary electric machine 100 according to Embodiment 1 includes a winding holder 22 having U-phase grooves 22U, V-phase grooves 22V, and W-phase grooves 22W.
  • the U-phase grooves 22U, the V-phase grooves 22V, and the W-phase grooves 22W extend in the circumferential direction. Therefore, the positional accuracy of the windings 3 and the connection terminals 21 can be improved by arranging the lead wires of the windings 3 in the U-phase grooves 22U, the V-phase grooves 22V, and the W-phase grooves 22W.
  • the molding member 30 can be easily formed by molding. It can be carried out.
  • mold molding for example, mold closing is used.
  • the terminal exposed portions 32 are formed on the molded member 30 at regular intervals along the circumferential direction of the stator 1 . Therefore, even if the mold member 30 is deformed due to heat shrinkage when molding the mold member 30 , the intervals between the plurality of exposed terminal portions 32 are kept uniform in the circumferential direction of the mold member 30 . That is, the moldability of the mold member 30 can be improved, and the productivity of the stator 1 can be improved.
  • the plurality of terminal exposed portions 32 are provided at equal intervals along the circumferential direction of the molded member 30, the thermal stress generated between the member covered with the resin portion 31 and the resin portion 31 can be uniformly distributed. can do. As a result, the service life of rotating electric machine 100 can be increased. Furthermore, by providing a plurality of terminal exposed portions 32 at equal intervals along the circumferential direction of the molded member 30, the position of the center of gravity of the stator 1 and the position of the circle formed by the plurality of iron cores 2 arranged in an annular shape The position of the ring center CL can be matched. As a result, when the shaft 13 is rotated by driving the rotating electrical machine 100, the effect of suppressing the vibration of the rotating electrical machine 100 (vibration resistance) is obtained.
  • the molding member 30 has both the resin portion 31 and the terminal exposed portion 32, the thickness of the resin portion 31 in the radial direction can be partially reduced. As a result, the stress generated between the winding 3 and the resin portion 31 can be relaxed. Moreover, since the terminal exposed portion 32 is a concave portion or a stepped portion formed in the resin portion 31 , the amount of the resin material used for forming the mold member 30 is reduced, contributing to weight reduction of the stator 1 . Furthermore, heat generated from the stator 1 is dissipated by the resin portion 31, so the heat dissipation of the stator 1 can be ensured.
  • the position where the terminal exposed portion 32 is formed in the mold member 30 corresponds to a portion where stress is concentrated in a conventional structure in which the entire stator is molded with resin.
  • the resin portion 31 is not formed in the portion where the stress concentrates, and the terminal exposed portion is formed in the portion where the stress concentrates. 32 is located. Therefore, the stress concentration that occurs in the conventional rotating electrical machine is less likely to occur in rotating electrical machine 100 . Therefore, in the terminal exposed portion 32, the thermal stress generated in the winding 3 and the connection terminal 21 can be relaxed.
  • Embodiment 2 A rotating electric machine according to Embodiment 2 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing the structure of the terminal wire 8 that constitutes the rotating electric machine according to the second embodiment. Descriptions of the same configurations in the first embodiment and the second embodiment are omitted.
  • Embodiment 2 differs from Embodiment 1 in the structure of the terminal wire 8 . Differences between the first embodiment and the second embodiment will be mainly described below.
  • the terminal wire 8 arranged in the terminal exposed portion 32 has a bent portion 9a.
  • the bent portion 9a is formed in the middle of the terminal wire 8 extending in the axial direction.
  • the bent portion 9a has a crank shape.
  • the bent portion 9a can be called a “stress absorbing portion” that absorbs the stress generated in the terminal wire 8.
  • the same or similar effects as those of Embodiment 1 described above can be obtained. Furthermore, even if stress is generated in the terminal wire 8, the bent portion 9a absorbs the stress in the terminal wire 8, so the stress in the terminal wire 8 is alleviated, and the service life of the rotating electric machine can be further improved.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing the structure of a terminal wire 8 forming a rotating electric machine according to a modification of the second embodiment.
  • the shape of the bent portion described in Embodiment 2 is not limited to the crank shape shown in FIG.
  • the terminal wire 8 may have a substantially S-shaped bent portion 9b instead of the bent portion 9a shown in FIG.
  • the bent portion 9b can be called a “stress absorbing portion” that absorbs the stress generated in the terminal wire 8.
  • FIG. also in this case, the same or similar effects as in the above-described second embodiment can be obtained.
  • Embodiment 3 A rotating electric machine according to Embodiment 3 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing the structure of the terminal wire 8 that constitutes the rotating electric machine according to the third embodiment. Descriptions of the same configurations in the first embodiment and the third embodiment are omitted.
  • Embodiment 3 differs from Embodiment 1 in the structure of the terminal wire 8 . Differences between the first embodiment and the third embodiment will be mainly described below.
  • the terminal wire 8 arranged in the terminal exposed portion 32 has a thin wire portion 10 having a diameter smaller than that of the terminal wire 8 .
  • the thin wire portion 10 is formed in the middle of the terminal wire 8 extending in the axial direction.
  • the thin wire portion 10 can be called a “deformation promoting portion” that promotes deformation of the thin wire portion 10 .
  • the terminal wire 8 has the thin wire portion 10 , the thin wire portion 10 is positively deformed in accordance with the stress generated in the terminal wire 8 . Therefore, the deformation of the thin wire portion 10 relieves the stress generated in the portion having a diameter larger than that of the thin wire portion 10 .
  • the same or similar effects as those of Embodiment 1 described above can be obtained. Furthermore, even if stress occurs in the terminal wire 8, the thin wire portion 10 is deformed, so the stress in the terminal wire 8 is relieved, and the service life of the rotating electric machine can be further improved.

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Abstract

回転電機は、固定子と、回転子とを備える。前記固定子は、円環状に配置された複数の鉄心と、前記複数の鉄心の各々に巻回された巻線と、前記巻線が結線される結線端子と、前記複数の鉄心及び前記巻線を部分的に被覆するモールド部材とを有する。前記回転子は、前記複数の鉄心の円環中心に一致する中心回りに回転する。前記モールド部材は、前記複数の鉄心及び前記巻線を被覆する樹脂部と、前記結線端子を露出させる複数の端子露出部とを有する。

Description

回転電機
　本開示は、回転電機に関する。
　従来、車両用電動パワーステアリング装置に用いられる回転電機が知られている。
　このような回転電機は、放熱性、静穏性の観点から、固定子および巻線の結線端子を樹脂等によってモールドしたモールド樹脂部を有する（例えば、特許文献１、２参照）。
日本国特許第４８６５７０４号公報 日本国特開２００５－３４８５２２号公報
　電動パワーステアリング装置は、車両の内部において、温度変化が比較的大きい場所に配置される。例えば、電動パワーステアリング装置は、車両のエンジンルーム内に配置される場合がある。この場合、電動パワーステアリング装置の一部を構成する回転電機は、さらに大きな温度変化に曝されてしまう。
　このような温度変化に起因して、回転電機のモールド樹脂部、巻線、及び巻線の結線端子の構成材料の線膨張係数の差による熱応力が繰り返し発生する。熱応力の繰り返しの発生によって疲労現象が生じることで、回転電機の耐用年数が限られるという問題があった。
　本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、耐用年数を増加させることができる回転電機を提供することを目的とする。
　本開示に係る回転電機は、固定子と、回転子とを備える。前記固定子は、円環状に配置された複数の鉄心と、前記複数の鉄心の各々に巻回された巻線と、前記巻線が結線される結線端子と、前記複数の鉄心及び前記巻線を部分的に被覆するモールド部材とを有する。前記回転子は、前記複数の鉄心の円環中心に一致する中心回りに回転する。前記モールド部材は、前記複数の鉄心及び前記巻線を被覆する樹脂部と、前記結線端子を露出させる複数の端子露出部とを有する。
　本開示に係る回転電機によれば、回転電機の耐用年数を増加させることができる。
実施の形態１に係る回転電機の構造を示す模式断面図である。 実施の形態１に係る回転電機を構成する固定子の構造を示す斜視図である。 実施の形態１に係る回転電機を構成する固定子の構造を示す断面図である。 実施の形態１に係る回転電機を構成する固定子の構造を示す断面図である。 実施の形態２に係る回転電機を構成する端末線の構造を示す部分断面図である。 実施の形態２の変形例に係る回転電機を構成する端末線の構造を示す部分断面図である。 実施の形態３に係る回転電機を構成する端末線の構造を示す部分断面図である。
　実施の形態に係る回転電機について、図１～図７を参照して説明する。
　図１～図７において、互いに同一又は同様の構成部分には同じ符号が付されている。
　以下の説明において用いられる文言「周方向」、「径方向」、及び「軸方向」は、回転電機の固定子における「周方向」、「径方向」、及び「軸方向」の各々に対応している。さらに、文言「径方向外側」は、径方向において固定子の中心から外側に向かう方向を意味する。文言「径方向内側」は、径方向において固定子の外側から中心に向かう方向を意味する。
　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る回転電機１００の構造を示す模式断面図である。
　回転電機１００は、例えば、車両に搭載される電動パワーステアリング装置に適用される。電動パワーステアリング装置は、駆動制御装置等によって回転電機１００を駆動する。駆動制御装置は、回転電機１００から出力されるトルク信号等の出力信号に基づき、回転電機１００の駆動を制御する。
＜回転電機１００の全体構成＞
　回転電機１００は、フレーム１１と、固定子１と、回転子１２と、シャフト１３（回転軸）と、ベアリング１４、１５とを備える。
　回転電機１００は、例えば、３相ブラシレスモータである。
＜フレーム１１＞
　フレーム１１は、例えば、回転電機１００から生じる熱の放熱性に優れたアルミニウム等の金属製部材で構成されている。フレーム１１の形状は、回転電機１００の外形に相当する。軸方向から見て、フレーム１１の形状は、例えば、円筒形状である。フレーム１１は、回転電機１００の内部に配置される部材を囲むケースである。フレーム１１の内部には、固定子１、回転子１２、及びシャフト１３の一部が配置されている。
　フレーム１１の内部において、フレーム１１の内面には、固定子１が配置されている。すなわち、フレーム１１は、フレーム１１の内部で、固定子１を機械的に保持する。これにより、フレーム１１は、回転電機１００がシャフト１３にトルクを発生させる際に、このトルクに抗するように構成されている。
＜回転子１２、シャフト１３、ベアリング１４、１５＞
　回転子１２は、フレーム１１の内部に配置され、シャフト１３の周囲に固定されている。回転子１２は、永久磁石で構成されている。
　シャフト１３は、棒状の部材である。シャフト１３の材料としては、公知の金属材料が用いられる。軸方向から見て、シャフト１３の中心と、回転子１２の中心とは一致している。シャフト１３は、フレーム１１の内部から外部に向けて延在するように軸方向に延在している。
　第１ベアリング１４及び第２ベアリング１５は、フレーム１１の両端に位置する。第１ベアリング１４及び第２ベアリング１５は、シャフト１３を回転可能に支持する。第１ベアリング１４は、フレーム１１の内部において、シャフト１３を回転可能に支持する。シャフト１３は、第２ベアリング１５を貫通している。第２ベアリング１５からフレーム１１の外部に向けて延びるシャフト１３は、回転電機１００の出力軸である。
＜固定子１＞
　図２は、実施の形態１に係る回転電機１００を構成する固定子１の構造を示す斜視図である。図３は、実施の形態１に係る回転電機１００を構成する固定子１の構造を示す断面図であって、軸方向から見た図である。図４は、実施の形態１に係る回転電機１００を構成する固定子の構造を示す断面図であって、軸方向に沿う回転電機１００の中心線ＣＬを含む断面を示す図である。
　図２及び図４においては、フレーム１１、回転子１２、シャフト１３、第１ベアリング１４、及び第２ベアリング１５は省略されている。
　図１～図４に示すように、固定子１は、円環状に配置された複数の鉄心２と、複数の鉄心２の各々に巻回された巻線３と、巻線ホルダ２２と、端子フック２３と、モールド部材３０とを備える。
　円環状に配置された複数の鉄心２で構成された円環の中心は、図４に示す中心線ＣＬの位置に対応している。このため、以下の説明では、複数の鉄心２が配置されている円環の中心を、「円環中心ＣＬ」と称する場合がある。
＜鉄心２＞
　複数の鉄心２の各々は、バックヨーク４とティース５とを有する。鉄心２の材料としては、公知の金属材料が用いられる。
　バックヨーク４は、径方向外側における鉄心２の外周部を形成する。
　ティース５は、バックヨーク４の内周面から径方向内側に向けて延在する。つまり、ティース５は、鉄心２の内側部分を形成する。周方向において、ティース５の幅（円弧幅）は、バックヨーク４の幅（円弧幅）より小さい。このため、円環状に配置された複数の鉄心２において、互いに隣り合う２つのティース５の間には、スロット６が形成されている。スロット６には、後述すように、ティース５に巻回された巻線３が配置される。
　複数の鉄心２は、固定子１の周方向に沿って、例えば、円環状に配置されている。複数の鉄心２において、互いに隣り合う２つの鉄心２の間には、例えば、不図示の連結部が設けられている。連結部は、互いに隣り合う２つの鉄心２を連結し、固定子１の全体における複数の鉄心２の位置を決定する。
　複数の鉄心２の円環中心ＣＬは、シャフト１３及び回転子１２の中心と一致している。このため、鉄心２と回転子１２との間に発生する磁力の作用により、シャフト１３及び回転子１２は、円環中心ＣＬに一致する中心回りに回転する。
　連結部の構造としては、例えば、互いに隣り合う２つの鉄心２が溶接によって接合された溶接構造が挙げられる。この場合、複数の鉄心２が円環状に配置された構造において、周方向に沿って互いに対向する２つのバックヨーク４が溶接によって連結されている。このような溶接構造に限定されず、凹部と凸部とが嵌合された嵌合構造が採用されてもよい。
　嵌合構造の一例を説明する。周方向における鉄心２のバックヨーク４の２つの端面のうち、一方の端面に凹部が設けられており、他方の端面に凸部が設けられている。嵌合構造では、凹部と凸部とが互いに嵌合するように、互いに隣り合う２つの鉄心２が連結される。
　なお、連結部の構造としては、上述した溶接構造と、嵌合構造とが組み合わされた構造が採用されてもよい。
　実施の形態１において、円環状に配置されている鉄心２の数は、１２である。なお、回転電機１００が３相ブラシレスモータを構成していれば、鉄心２の数は、１２に限定されず、１３以上であってもよいし、１１以下であってもよい。
　複数の鉄心２は、３相交流のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各々に対するＵ相鉄心２Ｕ、Ｖ相鉄心２Ｖ、及びＷ相鉄心２Ｗで構成されている。以下の説明では、Ｕ相鉄心２Ｕ、Ｖ相鉄心２Ｖ、及びＷ相鉄心２Ｗを、単に鉄心２と称する場合がある。
＜巻線３＞
　巻線３の材料としては、公知の配線材料が用いられる。
　巻線３は、複数の鉄心２の各々のティース５に巻回されている。巻線３は、巻線端部７及び端末線８に繋がる配線である。巻線端部７及び端末線８は、巻線３の一部である引き出し配線に相当する。
巻線端部７は、ティース５に巻回されている巻線３から軸方向に向けて延在している。巻線端部７は、鉄心２から鉄心２の外側に露出している。換言すると、鉄心２から露出した巻線３の露出部分は、巻線端部７である。
　端末線８は、固定子１から、固定子１の外部に引き出される部位である。端末線８は、後述するモールド部材３０から露出している。
　巻線３は、３相交流のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各々に対するＵ相巻線３Ｕ、Ｖ相巻線３Ｖ、及びＷ相巻線３Ｗで構成されている。Ｕ相巻線３Ｕ、Ｖ相巻線３Ｖ、及びＷ相巻線３Ｗは、Ｕ相鉄心２Ｕのティース５、Ｖ相鉄心２Ｖのティース５、及びＷ相鉄心２Ｗのティース５に、各々、巻回されている。
　以下の説明では、Ｕ相巻線３Ｕ、Ｖ相巻線３Ｖ、及びＷ相巻線３Ｗを、単に巻線３と称する場合がある。
　Ｕ相巻線３Ｕ、Ｖ相巻線３Ｖ、及びＷ相巻線３Ｗは、Δ結線（デルタ結線）若しくはＹ結線（スター結線）により結線されている。Ｕ相巻線３Ｕ、Ｖ相巻線３Ｖ、Ｗ相巻線３Ｗ、及び中性点を含む回路としては、公知の回路構成が採用される。
　図４に示すように、Ｕ相巻線３Ｕ、Ｖ相巻線３Ｖ、及びＷ相巻線３Ｗは、結線端子２１において、結線されている。鉄心２のティース５に巻回された巻線３は、結線端子２１に電気的かつ機械的に接続されている。
＜巻線ホルダ２２＞
　巻線ホルダ２２は、例えば、複数の鉄心２の各々のバックヨーク４に取り付けられた部材である。巻線ホルダ２２は、固定子１において、ティース５に巻回されていない配線を保持する。換言すると、巻線ホルダ２２は、ティース５に巻回された巻線３からティース５の外側に向けて引き出された引き出し配線を保持するホルダである。
　巻線ホルダ２２の材料としては、例えば、電気絶縁性を有する公知の絶縁材料が採用される。
　巻線ホルダ２２は、例えば、３相交流のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各々に対するＵ相溝２２Ｕ、Ｖ相溝２２Ｖ、及びＷ相溝２２Ｗを有する。Ｕ相溝２２Ｕ、Ｖ相溝２２Ｖ、及びＷ相溝２２Ｗには、Ｕ相巻線３Ｕ、Ｖ相巻線３Ｖ、及びＷ相巻線３Ｗに対応する引き出し配線が、各々、配置される。
　１つの鉄心２には、１つの巻線ホルダ２２が取り付けられている。この巻線ホルダ２２に設けられているＵ相溝２２Ｕ、Ｖ相溝２２Ｖ、及びＷ相溝２２Ｗの各々は、周方向に沿って延在する円弧溝である。図３に示すように複数の鉄心２が円環状に配置されることで、互いに隣り合う巻線ホルダ２２が接合され、すなわち、互いに隣り合う円弧溝が接合される。したがって、固定子１の全体においては、Ｕ相溝２２Ｕ、Ｖ相溝２２Ｖ、及びＷ相溝２２Ｗは、周方向に延在している。
　Ｕ相溝２２Ｕ、Ｖ相溝２２Ｖ、及びＷ相溝２２Ｗに引き出し配線が配置されることで、巻線ホルダ２２は、引き出し配線を保持する。
＜端子フック２３＞
　端子フック２３は、例えば、鉄心２のバックヨーク４に取り付けられた部材である。端子フック２３の材料としては、例えば、電気絶縁性を有する公知の絶縁材料が採用される。端子フック２３は、巻線ホルダ２２と一体に形成されてもよいし、巻線ホルダ２２とは別体であってもよい。
　端子フック２３は、端末線８及び結線端子２１に対応する位置に配置されている。端子フック２３は、端末線８及び結線端子２１の位置を決定する位置決め部材として機能する。端子フック２３としては、例えば、弾性力を利用して端末線８及び結線端子２１を保持するクリップが挙げられる。なお、端子フック２３の構造は、クリップに限定されない。
＜モールド部材３０＞
　図４に示すように、モールド部材３０は、樹脂部３１と、複数の端子露出部３２を有する。モールド部材３０は、金型を用いた公知の成形方法により、固定子１の略全体を囲むように固定子１に設けられている。ただし、後述するように、モールド部材３０は、固定子１を完全に覆うように構成されておらず、端子露出部３２によって端末線８、結線端子２１等の部材を露出させる構成を有する。
＜樹脂部３１＞
　樹脂部３１は、ティース５に巻回された巻線３と、巻線端部７と、巻線ホルダ２２とを被覆している。樹脂部３１は、互いに隣り合う鉄心２のバックヨーク４の間の隙間に入り込んでいる。つまり、樹脂部３１は、円環状に配置された複数の鉄心２を固定する固定部としても機能する。
　樹脂部３１を構成する樹脂材料としては、例えば、ＰＡ６６等のナイロン樹脂が用いてもよい。これにより、低価格かつ高線膨張率を有する樹脂部３１を実現できる。樹脂部３１の材料として、例えば、エポキシ樹脂等の公知の樹脂材料が用いられてもよい。
＜端子露出部３２＞
　端子露出部３２は、端末線８、結線端子２１と、端子フック２３を、モールド部材３０の外部に露出させている。
　複数の端子露出部３２の各々が形成される位置は、端末線８の位置、及び結線端子２１の位置に対応している。端子露出部３２は、樹脂部３１とは異なり、樹脂が形成されていない部位である。このため、端子露出部３２と「非モールド部」と称することができる。端子露出部３２は、樹脂部３１に形成された「凹部」或いは「段差部」と称することもできる。複数の端子露出部３２は、固定子１の周方向に沿って、均等な間隔で、モールド部材３０に形成されている。
　モールド部材３０は、固定子１の周方向に沿って、固定子１の外周を部分的に覆うように形成されている。モールド部材３０を形成する際には、ティース５に巻線３が巻回された状態、かつ、結線端子２１が端子フック２３によって保持された状態で、樹脂部３１及び端子露出部３２を形成する。
　次に、上述した構成を有する固定子１を備えた回転電機１００の作用効果について、従来の回転電機と比較しながら説明する。
　従来の回転電機においては、固定子における振動発生の抑制、固定子の全体の機械的剛性の向上、回転電機から発生する騒音発生の抑制、及び回転電機の放熱性の向上のため、固定子の全体が樹脂でモールドされた構造が採用されている。さらに、従来の回転電機においては、固定子の全体が樹脂でモールドされているだけでなく、３相の巻線が結線される結線端子が樹脂でモールドされた構造も採用されている。
　このような従来の回転電機の構成においては、巻線及び結線端子を構成する金属材料とモールドに用いられる樹脂材料とは異なるため、金属材料と樹脂材料との間には、線膨張係数の差が存在する。回転電機が大きな温度変化に曝されると、線膨張係数の差に起因して、巻線と樹脂との間、あるいは、結線端子と樹脂との間において、熱応力が繰り返し発生する。このような熱応力が発生する箇所においては疲労現象が生じ、回転電機の耐用年数が限られるという問題がある。
　このような従来の回転電機に対し、実施の形態１に係る回転電機１００は、端子露出部３２を有するモールド部材３０を備えている。端子露出部３２においては、端末線８及び結線端子２１が露出している。換言すると、端末線８及び結線端子２１は、樹脂部３１によって覆われておらず、樹脂部３１に接触していない。
　したがって、端末線８と樹脂部３１とが接触していないため、端末線８と樹脂部３１との間における熱応力の発生を抑制することができる。同様に、結線端子２１と樹脂部３１とが接触していないため、結線端子２１と樹脂部３１との間における熱応力の発生を抑制することができる。すなわち、端末線８と樹脂部３１との間、及び、結線端子２１と樹脂部３１との間においては、従来の回転電機において発生した疲労現象が生じない。実施の形態１によれば、回転電機１００の耐用年数を増加させることができる。
　実施の形態１に係る回転電機１００は、端末線８及び結線端子２１の位置を決定する端子フック２３を備える。このため、端末線８及び結線端子２１が配置される位置精度を維持することができる。換言すると、端子フック２３によって端末線８及び結線端子２１が高い精度で位置決めされるため、モールド部材３０を成形する際に熱収縮に伴ってモールド部材３０が変形しても、端末線８及び結線端子２１の位置がずれることを抑制できる。したがって、端末線８及び結線端子２１の位置を調整する必要が無く、回転電機１００の生産性を向上させることができる。
　実施の形態１に係る回転電機１００は、Ｕ相溝２２Ｕ、Ｖ相溝２２Ｖ、及びＷ相溝２２Ｗを有する巻線ホルダ２２を備える。固定子１の全体においては、Ｕ相溝２２Ｕ、Ｖ相溝２２Ｖ、及びＷ相溝２２Ｗは、周方向に延在している。このため、Ｕ相溝２２Ｕ、Ｖ相溝２２Ｖ、及びＷ相溝２２Ｗの各々に巻線３の引き出し配線を配置することで、巻線３及び結線端子２１の位置精度を向上させることができる。さらに、巻線ホルダ２２によって巻線３及び結線端子２１の位置精度が維持された状態で、金型を用いたモールド部材３０を成形することで、金型成形によるモールド部材３０の形成を容易に行うことができる。金型成形としては、例えば、金型閉めが用いられる。
　端子露出部３２は、固定子１の周方向に沿って、均等な間隔で、モールド部材３０に形成されている。このため、モールド部材３０を成形する際に熱収縮に伴ってモールド部材３０が変形しても、モールド部材３０の周方向において、複数の端子露出部３２の間隔は、均等に維持される。すなわち、モールド部材３０の成形性を改善することができ、固定子１の生産性を向上させることができる。
　また、複数の端子露出部３２がモールド部材３０の周方向に沿って均等な間隔で設けられていることで、樹脂部３１で覆われる部材と樹脂部３１との間に生じる熱応力を均一にすることができる。この結果、回転電機１００の耐用年数を増加させることができる。
　さらに、複数の端子露出部３２がモールド部材３０の周方向に沿って均等な間隔で設けることで、固定子１の重心の位置と、円環状に配置された複数の鉄心２で構成された円環中心ＣＬの位置とを合わせることができる。この結果、回転電機１００の駆動によってシャフト１３が回転した状態では、回転電機１００の振動の発生を抑制する効果（耐振動性）が得られる。
　さらに、モールド部材３０が樹脂部３１及び端子露出部３２の両方を有することで、径方向における樹脂部３１の厚さを部分的に小さくすることができる。この結果、巻線３と樹脂部３１との間で発生する応力を緩和することができる。また、端子露出部３２は、樹脂部３１に形成された凹部或いは段差部であるので、モールド部材３０を構成する樹脂材料の使用量を削減し、固定子１の軽量化に寄与する。さらに、固定子１から発生する熱は、樹脂部３１によって放熱されるので、固定子１の放熱性を確保することができる。
　さらに、モールド部材３０において端子露出部３２が形成されている位置は、固定子の全体が樹脂でモールドされた従来の構造において応力が集中する部分に相当する。換言すると、従来の回転電機の構成と比較して、実施の形態１に係る回転電機１００では、応力が集中する部分に樹脂部３１が形成されておらず、応力が集中する部分に端子露出部３２が位置している。したがって、従来の回転電機において発生する応力集中は、回転電機１００において発生しにくくなる。したがって、端子露出部３２においては、巻線３及び結線端子２１に発生する熱応力を緩和することができる。
　実施の形態２．
　実施の形態２に係る回転電機について、図５を参照して説明する。
　図５は、実施の形態２に係る回転電機を構成する端末線８の構造を示す部分断面図である。
　実施の形態１と実施の形態２とが同じ構成については説明を省略する。実施の形態２は、端末線８の構造の点で、実施の形態１とは異なる。以下、実施の形態１と実施の形態２との相違点を主に説明する。
　図５に示すように、実施の形態２に係る回転電機においては、端子露出部３２に配置された端末線８は、屈曲部９ａを有する。屈曲部９ａは、軸方向に延びる端末線８の途中に形成されている。屈曲部９ａは、クランク形状を有する。屈曲部９ａは、端末線８に生じる応力を吸収する「応力吸収部」と称することができる。
　ここで、実施の形態２に係る回転電機において、端末線８に熱応力が発生した場合を説明する。端末線８は屈曲部９ａを有するので、軸方向に短縮又は延伸させるような応力が端末線８に発生しても、この応力は、屈曲部９ａによって吸収される。このため、端末線８が軸方向に変形することが抑制される。
　同様に、径方向又は周方向に向けて端末線８を変形させるような応力が端末線８に発生しても、この応力は、屈曲部９ａによって吸収される。このため、端末線８が径方向又は周方向に変形することが抑制される。
　実施の形態２に係る回転電機によれば、上述した実施の形態１と同様又は類似の効果が得られる。さらに、端末線８に応力が発生しても、屈曲部９ａが端末線８の応力を吸収するので、端末線８における応力が緩和され、回転電機の耐用年数をさらに向上させることができる。
＜変形例＞
　図６は、実施の形態２の変形例に係る回転電機を構成する端末線８の構造を示す部分断面図である。
　実施の形態２において説明した屈曲部の形状は、図５に示すクランク形状に限定されない。図６に示すように、端末線８は、図５に示す屈曲部９ａに代えて、略Ｓ字形状の屈曲部９ｂを有してもよい。屈曲部９ｂは、端末線８に生じる応力を吸収する「応力吸収部」と称することができる。
　この場合においても、上述した実施の形態２と同様又は類似の効果が得られる。
　実施の形態３．
　実施の形態３に係る回転電機について、図７を参照して説明する。
　図７は、実施の形態３に係る回転電機を構成する端末線８の構造を示す部分断面図である。
　実施の形態１と実施の形態３とが同じ構成については説明を省略する。実施の形態３は、端末線８の構造の点で、実施の形態１とは異なる。以下、実施の形態１と実施の形態３との相違点を主に説明する。
　図７に示すように、実施の形態３に係る回転電機においては、端子露出部３２に配置された端末線８は、端末線８よりも小さい径を有する細線部１０を備える。細線部１０は、軸方向に延びる端末線８の途中に形成されている。細線部１０は、細線部１０の変形を促進させる「変形促進部」と称することができる。
　ここで、実施の形態３に係る回転電機において、端末線８に熱応力が発生した場合を説明する。端末線８は細線部１０を有するので、細線部１０は、端末線８に生じる応力に伴って積極的に変形する。このため、細線部１０の変形によって、細線部１０よりも大きい径を有する部位に生じる応力は緩和される。
　実施の形態３に係る回転電機によれば、上述した実施の形態１と同様又は類似の効果が得られる。さらに、端末線８に応力が生じても、細線部１０が変形するので、端末線８における応力が緩和され、回転電機の耐用年数をさらに向上させることができる。
１…固定子　２…鉄心　２Ｕ…Ｕ相鉄心　２Ｖ…Ｖ相鉄心　２Ｗ…Ｗ相鉄心　３…巻線　３Ｕ…Ｕ相巻線　３Ｖ…Ｖ相巻線　３Ｗ…Ｗ相巻線　４…バックヨーク　５…ティース　６…スロット　７…巻線端部　８…端末線　９ａ、９ｂ…屈曲部　１０…細線部　１１…フレーム　１２…回転子　１３…シャフト　１４…第１ベアリング（ベアリング）　１５…第２ベアリング（ベアリング）　２１…結線端子　２２…巻線ホルダ　２２Ｕ…Ｕ相溝　２２Ｖ…Ｖ相溝　２２Ｗ…Ｗ相溝　２３…端子フック　３０…モールド部材　３１…樹脂部　３２…端子露出部　１００…回転電機

Claims (6)

  1. 　円環状に配置された複数の鉄心と、前記複数の鉄心の各々に巻回された巻線と、前記巻線が結線される結線端子と、前記複数の鉄心及び前記巻線を部分的に被覆するモールド部材と、を有する固定子と、
    　前記複数の鉄心の円環中心に一致する中心回りに回転する回転子と、
    　を備え、
    　前記モールド部材は、前記複数の鉄心及び前記巻線を被覆する樹脂部と、前記結線端子を露出させる複数の端子露出部とを有する、
    　回転電機。
  2. 　前記複数の鉄心の各々に取り付けられた巻線ホルダを備え、
    　前記巻線ホルダは、前記固定子の周方向に沿って延在する円弧溝を有し、
    　前記円弧溝には、前記巻線の一部が配置される、
    　請求項１に記載の回転電機。
  3. 　前記複数の端子露出部は、前記固定子の周方向に沿って、均等な間隔で、前記モールド部材に形成されている、
    　請求項１又は請求項２に記載の回転電機。
  4. 　前記巻線は、前記巻線に繋がる端末線を有し、
    　前記端末線は、前記複数の端子露出部の各々に位置し、
    　前記端末線は、前記端末線に生じる応力を吸収する応力吸収部を有する、
    　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の回転電機。
  5. 　前記巻線は、前記巻線に繋がる端末線を有し、
    　前記端末線は、前記複数の端子露出部の各々に位置し、
    　前記端末線は、前記端末線に生じる応力によって変形する変形促進部を有する、
    　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の回転電機。
  6. 　前記樹脂部の材料として、ＰＡ６６が用いられている、
    　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の回転電機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005348522A (ja) 2004-06-03 2005-12-15 Hitachi Ltd 電動パワーステアリング用モータおよびその製造方法
JP4865704B2 (ja) 2005-04-28 2012-02-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両用電動パワーステアリング用モータおよびそれを用いた車両用電動パワーステアリングシステム
JP2018050361A (ja) * 2016-09-20 2018-03-29 アイシン精機株式会社 ステータおよびステータ製造方法
JP2018207582A (ja) * 2017-05-31 2018-12-27 日本電産テクノモータ株式会社 静止部、モータ、およびモータの製造方法
JP2021048688A (ja) * 2019-09-18 2021-03-25 日本電産トーソク株式会社 モータ、電動ポンプ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005348522A (ja) 2004-06-03 2005-12-15 Hitachi Ltd 電動パワーステアリング用モータおよびその製造方法
JP4865704B2 (ja) 2005-04-28 2012-02-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両用電動パワーステアリング用モータおよびそれを用いた車両用電動パワーステアリングシステム
JP2018050361A (ja) * 2016-09-20 2018-03-29 アイシン精機株式会社 ステータおよびステータ製造方法
JP2018207582A (ja) * 2017-05-31 2018-12-27 日本電産テクノモータ株式会社 静止部、モータ、およびモータの製造方法
JP2021048688A (ja) * 2019-09-18 2021-03-25 日本電産トーソク株式会社 モータ、電動ポンプ

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