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公開番号2021010252
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210128
出願番号2019123543
出願日20190702
発明の名称モータ
出願人日本電産株式会社
代理人特許業務法人前田特許事務所
主分類H02K 3/52 20060101AFI20201225BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】構造が簡素化されたバスバーを備えたモータを提供する。
【解決手段】モータ10は、シャフトを有するロータ、ロータに対して径方向に対向して配置されたステータ30、ステータ30のティースに巻回された複数のコイル32、ステータ30の軸方向一方側に配置され、コイル32から軸方向一方側に引き出された中性点用コイル線34に接続された中性点用バスバー60、及び中性点用バスバー60とコイル32から軸方向一方側に引き出された相用コイル線33とを支持するサポート部50を備え、中性点用バスバー60は、径方向の板厚を有する板状部材からなり、周方向に延びる延伸部と、延伸部から板厚方向に屈曲する屈曲部とを有し、中性点用コイル線34は屈曲部で支持される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
中心軸に沿って配置されたシャフトを有するロータと、
前記ロータに対して、径方向に対向して配置されたステータと、
前記ステータのティースに巻回された複数のコイルと、
前記ステータの軸方向一方側に配置され、前記コイルから軸方向一方側に引き出された中性点用コイル線に接続された中性点用バスバーと、
前記ステータの軸方向一方側に配置され、前記中性点用バスバーと、前記コイルから軸方向一方側に引き出された相用コイル線とを支持する絶縁性のサポート部と
を備え、
前記中性点用バスバーは、径方向の板厚を有する板状部材からなり、周方向に延びる延伸部と、該延伸部から板厚方向に屈曲するとともに径方向に開口する屈曲部とを有し、
前記中性点用コイル線は、前記屈曲部で支持される、モータ。
続きを表示(約 940 文字)【請求項2】
前記サポート部は、前記相用コイル線を支持する第1サポート部と、該第1サポート部と同一部材で構成され、前記中性点用バスバーを支持する第2サポート部とを有する、請求項1に記載のモータ。
【請求項3】
前記第1サポート部は、周方向に延び、
前記中性点用バスバーの端部が、前記第1サポート部の周方向端部に接する請求項2に記載のモータ。
【請求項4】
前記中性点用バスバーの端部は、前記延伸部からなり、
前記第1サポート部の周方向端部には、前記延伸部の一部が挿入される切り欠き部を有する、請求項3に記載のモータ。
【請求項5】
前記第2サポート部は、
前記第1サポート部と連結し、径方向に対峙して、周方向に延びる一対の壁部と、
前記一対の壁部の少なくとも一方の壁部から軸方向に延びる延出部と
を有し、
前記中性点用コイル線は、前記一対の壁部間に設けられた貫通孔を通って、前記屈曲部で支持され、
前記中性点用バスバーは、前記延出部で支持される、請求項2に記載のモータ。
【請求項6】
前記第2サポート部は、前記一対の壁部を繋ぐ橋部を有し、
前記延出部は、前記橋部を介して、前記壁部から軸方向に延び、
前記中性点用コイル線は、前記一対の壁部及び前記橋部で区画された貫通孔を通って、前記屈曲部で支持される、請求項5に記載のモータ。
【請求項7】
前記第1サポート部は、軸方向に貫通する孔部を有し、
前記相用コイル線は、前記孔部を通って、前記第1サポート部で支持される、請求項2に記載のモータ。
【請求項8】
前記屈曲部は、径方向外側に開口し、
前記中性点用コイル線は、前記屈曲部の両面から挟み込まれて、前記屈曲部に支持される、請求項1に記載のモータ。
【請求項9】
前記中性点用バスバー及び前記相用コイル線は、それぞれ、複数の給電系統に対応した組からなり、各組における前記中性点用バスバー及び前記相用コイル線は、周方向に交互に配置される、請求項1から8の何れかに記載のモータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、モータに関する。
続きを表示(約 5,100 文字)【背景技術】
【0002】
ステータに巻かれたコイルと接続されるバスバーを備えたモータが知られる。例えば、特許文献1には、中性ターミナル(中性点用バスバー)と、駆動ターミナル(相用バスバー)とを有するバスバーを備えたモータが開示されている。また、特許文献1には、複数の独立した3相回路(給電系統)を含むモータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2018−537063号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に開示された構造のバスバーでは、給電系統が増えるにつれて、バスバーの構造が複雑化してしまう問題がある。
【0005】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、構造が簡素化されたバスバーを備えたモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1の観点からのモータは、中心軸に沿って配置されたシャフトを有するロータと、ロータに対して、径方向に対向して配置されたステータと、ステータのティースに巻回された複数のコイルと、ステータの軸方向一方側に配置され、コイルから軸方向一方側に引き出された中性点用コイル線に接続された中性点用バスバーと、ステータの軸方向一方側に配置され、中性点用バスバーと、コイルから軸方向一方側に引き出された相用コイル線とを支持する絶縁性のサポート部とを備え、中性点用バスバーは、径方向の板厚を有する板状部材からなり、周方向に延びる延伸部と、延伸部から板厚方向に屈曲するとともに径方向に開口する屈曲部とを有し、中性点用コイル線は、屈曲部で支持される。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、構造が簡素化されたバスバーを備えたモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1は、本発明の一実施形態におけるモータの構成を模式的に示した断面図である。
図2は、本実施形態におけるモータの斜視図である。
図3は、サポート部及び中性点用バスバーの組み立て前の状態を示した斜視図である。
図4は、サポート部及び中性点用バスバーの組み立て後の状態を示した斜視図である。
図5は、中性点用バスバーと相用コイル線とがサポート部に支持された状態を示した斜視図である。
図6は、中性点用バスバーの変形例を示した斜視図である。
図7は、中性点用バスバーの変形例を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。
【0010】
本明細書では、モータの中心軸に平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。また、各図において示すZ軸方向は、軸方向と平行である。また、モータの中心軸方向における上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。なお、上下方向は、モータが実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。
【0011】
図1は、本発明の一実施形態におけるモータ10の構成を模式的に示した断面図である。また、図2は、モータ10の斜視図である。なお、図2では、モータ10の構成のうち、後述するハウジング、ロータ、シャフト、ベアリング、及びベアリングホルダを省略している。
【0012】
図1に示すように、モータ10は、ハウジング11と、ロータ20と、ベアリング22、23と、ステータ30と、ベアリングホルダ40と、を備える。
【0013】
ハウジング11は、底部11bを有し、上側に開口する略円筒状である。ハウジング11の底部11bには、ベアリング保持部11cが設けられる。ベアリング保持部11cは、ベアリング22を保持する。ベアリングホルダ40は、ハウジング11の上側開口部に固定される。ベアリングホルダ40は、ベアリング23を保持する。ハウジング11とベアリングホルダ40とによって囲まれた内部空間には、ロータ20とステータ30とが収容される。
【0014】
ロータ20は、中心軸Jに沿って配置されたシャフト21を有する。シャフト21は、ベアリング23、24によって、中心軸Jの回りに回転可能に支持される。ロータ20の外周面には、ロータマグネット20aが固定される。
【0015】
ステータ30は、ロータ20に対して、隙間を介して径方向に対向して配置される。ステータ30は、中心軸Jを中心とする円環状のコアバック30aと、コアバック30aから径方向内側に突出する複数のティース30bとを有する。複数のティース30bには、それぞれ、インシュレータ31が装着される。複数のコイル32は、インシュレータ31を介して、複数のティース30bにそれぞれ巻回される。
【0016】
図1及び図2に示すように、ステータ30の軸方向上側(一方側)には、中性点用バスバー60が配置される。中性点用バスバー60は、周方向に沿って2つ設けられる。中性点用バスバー60には、コイル32から軸方向上側に引き出された中性点用コイル線34が接続される。中性点用バスバー60は、複数のコイル32のうちの2つ以上のコイル32を中性点として繋ぐ。
【0017】
コイル32から軸方向上側に、3相の相用コイル線33(33U、33V、33W)が引き出される。3相の相用コイル線33は、周方向に沿って2組設けられる。中性点用バスバー60及び3相の相用コイル線33で、1組の給電系統を構成する。本実施形態では、2組の給電系統を備え、各組における中性点用バスバー60及び3相の相用コイル線33は、周方向に交互に配置される。コイル32から引き出された相用コイル線33は、ステータ30の軸方向上側に配置された回路基板(不図示)に接続される。回路基板には、モータ10の制御回路が搭載される。
【0018】
ステータ30の軸方向上側には、中性点用バスバー60と、相用コイル線33とを支持する絶縁性のサポート部50が配置される。サポート部50は、相用コイル線を支持する第1サポート部51と、中性点用バスバー60を支持する第2サポート部52とを有する。第1サポート部51と第2サポート部52とは同一部材で構成される。第1サポート部51と第2サポート部52とは、周方向に交互に配置される。サポート部50は、全体として、略円環状をなす。
【0019】
図3、図4、及び図5を参照しながら、本実施形態におけるサポート部50、中性点用バスバー60の構成を、詳細に説明する。ここで、図3は、サポート部50及び中性点用バスバー60の組み立て前の状態を示した斜視図である。図4は、サポート部50及び中性点用バスバー60の組み立て後の状態を示した斜視図である。図5は、中性点用バスバー60と相用コイル線33とがサポート部50に支持された状態を示した斜視図である。
【0020】
図3に示すように、中性点用バスバー60は、径方向の板厚を有する板状部材からなる。中性点用バスバー60は、周方向に略円弧状に延びる延伸部61と、延伸部61から板厚方向に屈曲する屈曲部62とを有する。屈曲部62は、径方向外側に開口63し、略U形状をなす。中性点用バスバー60の端部61aは、延伸部61からなる。本実施形態では、3つの屈曲部62が周方向に設けられる。また、4つの延伸部61が周方向に設けられる。屈曲部62と延伸部61とは交互に設けられる。
【0021】
図5に示すように、中性点用コイル線34は、屈曲部62の両面62aから挟み込まれて、屈曲部62に支持される。例えば、中性点用コイル線34は、屈曲部62の両面62aから挟み込まれた状態で、屈曲部62に溶接される。
【0022】
図3に示すように、相用コイル線33を支持する第1サポート部51は、周方向に略円弧状に延びている。第1サポート部51の周方向端部には、2つの切り欠き部51bを有する。第1サポート部51は、軸方向に貫通する孔部51aを有する。
【0023】
図4に示すように、第1サポート部51の2つの切り欠き部51bには、中性点用バスバー60の2つの端部61aの一部が挿入される。本実施形態において、端部61aとは、延伸部61の一部である。これにより、中性点用バスバー60の第1サポート部51への固定が強固になる。
【0024】
図5に示すように、相用コイル線33は、第1サポート部51の孔部51aを通って、第1サポート部51で支持される。これにより、相用コイル線33を互いに絶縁することができるとともに、相用コイル線33を回路基板に接続するための位置決めを行うことができる。
【0025】
図3に示すように、中性点用バスバー60を支持する第2サポート部52は、第1サポート部51と連結する一対の壁部52aを有する。一対の壁部52aは、径方向に対峙して、周方向に略円弧状に延びる。第2サポート部52は、一対の壁部52aを繋ぐ橋部52cを有する。第2サポート部52は、一対の壁部52aから、橋部52cを介して、軸方向に延びる一対の延出部52bを有する。一対の壁部52a及び橋部52cにより、貫通孔53が区画される。本実施形態において、一対の壁部52aは周方向に2つ設けられる。すなわち、貫通孔53は周方向に3つ区画される。なお、第1サポート部51の周方向端部も、貫通孔53を区画する一部を構成する。
【0026】
図4に示すように、中性点用バスバー60は、一対の延出部52bの隙間54に挿入されて、延出部52bで支持される。これにより、中性点用バスバー60を、より強固に、第2サポート部52で支持することができる。
【0027】
図5に示すように、中性点用コイル線34は、貫通孔53を通って、屈曲部62で支持される。これにより、中性点用コイル線34を容易に中性点用バスバー60に接続できる。
【0028】
図3に示すように、切り欠き部51b及び隙間54は、同一円周上に配置される。屈曲部62の開口63が、径方向外側を向く場合、切り欠き部51b及び隙間54は、第2サポート部52における径方向外側に位置する。本実施形態では、中性点用バスバー60は、4つの延伸部61に対して、2つの切り欠き部51b及び2つの延出部52bによって支持される。なお、本実施形態では、第1サポート部51の周方向両端部に、2つの切り欠き部51bを設けたが、一方の端部だけに1つの切り欠き部51bを設けてもよい。
【0029】
本実施形態のモータにおいて、相用コイル線33が、第1サポート部51から、直接、軸方向上側に引き出されるとともに、中性点用コイル線34が、中性点用バスバー60に接続される。このような構成により、バスバーの構成を簡素化できる。その結果、中性点用コイル線34を中性点用バスバー60に溶接するために必要な空間を十分に取ることができるため、溶接を容易に行うことができる。特に、2組の給電系統を備えたモータでは、バスバーの構成をより簡素化できるため、溶接をより容易に行うことができる。
【0030】
また、中性点用バスバー60に屈曲部62を設けることによって、中性点用コイル線34と中性点用バスバー60との溶接を、より容易に行うことができる。さらに、中性点用バスバー60を板状部材で構成し、かつ、同じ形状の中性点用バスバー60を2個使用することによって、材料歩留まりが向上し、安価な中性点用バスバー60を実現することができる。
(【0031】以降は省略されています)

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