JP5478117B2

JP5478117B2 - モータ

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Publication number: JP5478117B2
Application number: JP2009123071A
Authority: JP
Inventors: 良通佐原; 将人大石; 龍也河合
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2009-05-21
Filing date: 2009-05-21
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2029-05-21
Also published as: CN101895185A; DE102010017044A1; CN101895185B; JP2010273450A; US20100295394A1; US8461734B2

Description

本発明は、モータに係り、特に、電流を供給可能な回路装置と巻線とを電気的に接続する構造を備えたモータに関する。

例えば、ブラシレスモータでは、電流を供給可能な回路装置において各相の巻線への給電を切り替えているため、回路装置の回路給電部と巻線とを電気的に接続する必要がある。ここで、回路装置とブラシレスモータとを一体化する場合、従来、回路装置の回路給電部と巻線との間に中間ターミナルを設け、この中間ターミナルを介して回路装置の回路給電部と巻線とを電気的に接続する構造が採用されていた（例えば、特許文献１参照）。

特表２００１−５２７３７６号公報

しかしながら、回路装置の回路給電部と巻線との間に中間ターミナルを設けると、コストアップの要因となる。従って、コストダウンを図るためには改良の余地がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、コストダウンを図ることが可能なモータを提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載のモータは、環状に形成された環状部と、前記環状部の中心部を中心として前記環状部の外周部に放射状に形成されると共に隣り合う同士間にスロットを構成する複数のティース部とを有する電機子コアと、前記ティース部に複数層に重ねて巻回された巻線巻回部と、前記巻線巻回部と連続し前記スロットから前記電機子コアの軸方向一方側に向けて導出された巻線端末部とを有する複数の巻線と、前記スロットの底部側に設けられると共に、前記巻線端末部を前記電機子コアの軸方向一方側に案内する巻線案内部と、前記巻線案内部に対する前記電機子コアの軸方向一方側に設けられ、前記巻線案内部によって案内された前記巻線端末部を前記電機子コアの軸方向一方側に案内した状態で保持する巻線保持部と、前記巻線保持部に対する前記電機子コアの軸方向一方側に設けられ、前記巻線保持部によって保持された前記巻線端末部と電流を供給可能な回路装置とを電気的に接続する回路給電部と、を備え、前記複数の巻線は、前記巻線端末部が前記巻線巻回部と連続する巻き終り線とされた第一巻線と、前記巻線端末部が前記巻線巻回部と連続する巻き始め線とされた第二巻線と、を有して構成され、前記第一巻線が巻回された前記ティース部には、前記スロットの底部から先端側に離間した位置に、突起状の巻線規制部が形成され、前記巻線規制部は、前記巻線案内部と前記電機子コアの軸方向における反対側に設けられ、前記巻線巻回部の最外層よりも内側の層は、前記ティース部における前記巻線規制部に対する先端側に巻回され、前記巻き終り線は、前記ティース部における前記巻線規制部に対する基端側に巻回された後に前記スロットから前記電機子コアの軸方向一方側に向けて導出されている。

請求項１に記載のモータによれば、巻線保持部に対する電機子コアの軸方向一方側には、回路給電部が設けられており、巻線端末部は、この回路給電部と中間ターミナル等を介さずに直接的に接続されている。従って、従来の構造のように中間ターミナルを必要としないので、コストダウンを図ることが可能となる。

ところで、巻線端末部を中間ターミナル等を介さずに直接的に回路給電部と接続する場合、巻線端末部を回路給電部に接続する際の作業性を良好とするためには、又は、巻線端末部と回路給電部との接続状態を良好に維持するためには、巻線端末部を回路給電部へしっかりと案内する必要がある。

この点、請求項１に記載のモータによれば、巻線端末部は、巻線保持部によって回路給電部側へ保持状態で案内されている。従って、巻線端末部を回路給電部へしっかりと案内することができるので、巻線端末部を回路給電部に接続する際の作業性を良好とすることができると共に、巻線端末部と回路給電部との接続状態を良好に維持することができる。

しかも、スロットの底部側には、巻線端末部を巻線保持部側へ案内する巻線案内部が形成されている。従って、巻線保持部を電機子コアと一体に組み付けるときには、巻線端末部を巻線案内部によって巻線保持部側へ案内した状態とすることができるので、巻線保持部の組付時の作業性を向上させることができる。

また、請求項１に記載のモータによれば、巻き終り線は、ティース部における巻線規制部に対する基端側に巻回されているので、この巻き終り線を巻線案内部側により近づけることができる。これにより、巻線案内部に案内される巻き終り線にスプリングバックが生ずることを抑制することができるので、この巻き終り線が巻線案内部から外れてしまうことを抑制することができる。

請求項２に記載のモータは、請求項１に記載のモータにおいて、前記巻き終り線を案内する前記巻線案内部は、前記巻き終り線を挟持する一対の挟持片を有する構成とされている。

請求項２に記載のモータによれば、巻線案内部に形成された一対の挟持片で、巻き終り線を挟持することができるので、この巻き終り線が巻線案内部から外れてしまうことをより一層抑制することができる。

請求項３に記載のモータは、請求項２に記載のモータにおいて、前記巻き終り線は、前記巻き始め線と共に同一の前記スロットから導出され、前記一対の挟持片の一方は、弾性片とされると共に、前記一対の挟持片の他方に対する前記巻き始め線と反対側に配置された構成とされている。

請求項３に記載のモータによれば、一対の挟持片の一方は、一対の挟持片の他方に対する巻き始め線と反対側に配置されているので、巻き終り線を一対の挟持片に組み付ける際に、弾性片からなる一方の挟持片が巻き始め線と干渉することを防止することができる。

請求項４に記載のモータは、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のモータにおいて、前記巻線保持部は、前記電機子の軸方向に貫通し前記巻線端末部が挿入される挿入孔を有し、前記挿入孔における少なくとも前記巻線案内部側は、前記巻線案内部側に向かうに従って拡径するテーパ状に形成された構成とされている。

請求項４に記載のモータによれば、巻線保持部に形成された挿入孔における少なくとも巻線案内部側は、巻線案内部側に向かうに従って拡径するテーパ状に形成されているので、巻線保持部を電機子コアに一体に組み付ける際に、巻線案内部によって案内された巻線端末部を挿入孔に容易に挿入することができる。

本発明の第一実施形態に係るモータの側面断面図である。図１に示されるステータの平面図である。図２に示される電機子コアを軸方向一方側から見た平面図である。図３の要部拡大図である。図２に示される電機子コアを軸方向一方側から見た要部拡大斜視図である。図２に示される電機子コアを軸方向一方側から図５とは異なる角度で見た要部拡大斜視図である。図２に示される電機子コアを軸方向他方側から見た要部拡大斜視図である。図２に示される電機子コアを軸方向他方側から図７とは異なる角度で見た要部拡大斜視図である。図２の要部拡大図である。図９に示されるステータを軸方向他方側から見た図である。（Ａ），（Ｂ）は図１に示されるステータの要部拡大平面図である。図１に示されるモータの一部断面を含む斜視図である。図１２の要部拡大図である。図２に示される巻線案内部に巻き終り線を挿入する様子を示す図である。図１に示されるステータの変形例を示す要部拡大平面図である。比較例に係る巻線案内部に巻き終り線を挿入する様子を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について説明する。

図１に示される本発明の一実施形態に係るモータ１０は、例えば、乗用自動車等の車両に搭載されたラジエータを冷却するためのファンモータとして用いられるものであり、センターピース１２と、ロータ１４と、ステータ１６と、保持部材１８と、回路装置２０と、回路給電部２２と、を有して構成されている。

センターピース１２は、板状の本体部２４を有している。この本体部２４は、後述する電機子コア４４に対する軸方向一方側（Ｚ１側）に配置されており、その中央部には、軸方向他方側（Ｚ２側）に突出する軸部２６が形成されている。軸部２６の中央部には、筒状部２８が形成されており、この筒状部２８には、モータシャフト３０が回転不能に固定されている。

ロータ１４は、有底筒状のロータハウジング３２を有している。このロータハウジング３２の底部の中央部には、筒状の固定部３４が形成されており、この固定部３４には、一対の軸受３６が収容されている。そして、この一対の軸受３６にモータシャフト３０が固定されることにより、ロータ１４は、モータシャフト３０に対して回転可能に支持されている。また、ロータハウジング３２の円筒部の内周面には、ロータマグネット３８が固着されている。このロータマグネット３８は、後述する電機子コア４４に対する径方向外側に配置されている。

ステータ１６は、積層コア及びインシュレータにより構成された電機子コア４４と、複数の巻線４６とを有している。電機子コア４４は、中心部に軸方向に貫通する孔部４８を有しており、この孔部４８に上述の軸部２６が圧入されることにより、軸部２６に支持されている。

電機子コア４４は、図２，図３に示されるように、上述の孔部４８を有する環状に形成された環状部５０を有している。この環状部５０の外周部には、環状部５０の中心部を中心として複数のティース部５２が放射状に形成されており、隣り合う同士のティース部５２間には、スロット５４がそれぞれ形成されている。

複数の巻線４６は、図２に示されるように、ティース部５２に複数層に重ねて巻回された巻線巻回部５６をそれぞれ有している。また、この複数の巻線４６は、第一巻線としての巻線４６Ａと、第二巻線としての巻線４６Ｂとを有して構成されている。

巻線４６Ａは、巻線巻回部５６と連続しスロット５４から電機子コア４４の軸方向一方側に向けて導出された巻線端末部としての巻き終り線５８Ａを有している。一方、巻線４６Ｂは、巻線巻回部５６と連続しスロット５４から電機子コア４４の軸方向一方側に向けて導出された巻線端末部としての巻き始め線５８Ｂを有している。

巻き終り線５８Ａは、巻き始め線５８Ｂ（５８Ｂ−１）と共に同一のスロット５４から導出されている。なお、巻き始め線５８Ｂ（５８Ｂ−２）は、スロット５４から単独で導出されている。

この複数の巻線４６は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相をそれぞれ構成しており、このＵ相、Ｖ相、Ｗ相の配置、及び、渡り線の設定等は、従来と同一である。また、このモータ１０は、例えば、１０極１２スロットのモータとされている。

上述の巻き終り線５８Ａが配置されたスロット５４の底部側には、この巻き終り線５８Ａを電機子コア４４の軸方向一方側に案内する巻線案内部６０Ａが形成されている。また、上述の巻き始め線５８Ｂが配置されたスロット５４の底部側には、この巻き始め線５８Ｂを電機子コア４４の軸方向一方側に案内する巻線案内部６０Ｂ（図３参照）が形成されている。

図３に示されるように、巻線案内部６０Ｂ（６０Ｂ−１）は、上述の巻き始め線５８Ｂ（５８Ｂ−１）を案内しており、上述の巻線案内部６０Ａと同一のスロット５４に設けられている。一方、巻線案内部６０Ｂ（６０Ｂ−２）は、上述の巻き始め線５８Ｂ（５８Ｂ−２）を案内しており、単独でスロット５４に設けられている。

巻線案内部６０Ａは、図４〜図６に示されるように、一対の挟持片６２Ａ，６２Ｂを有している。一方の挟持片６２Ａは、弾性片とされると共に、他方の挟持片６２Ｂに対する巻線案内部６０Ｂ（６０Ｂ−１）と反対側に配置されている。一方、巻線案内部６０Ｂは、電機子コア４４の軸方向に沿って延びる突起状に形成されている。

また、上述の巻き終り線５８Ａを有する巻線４６Ａが巻回されたティース部５２（図２参照）には、図７，図８に示されるように、スロット５４の底部から先端側に離間した位置に突起状の巻線規制部６４が形成されている。この巻線規制部６４は、上述の巻線案内部６０Ａと電機子コア４４の軸方向における反対側に設けられている。

そして、図１０に示されるように、巻線巻回部５６の最外層（第２層）よりも内側の層（第１層）は、ティース部５２における巻線規制部６４に対する先端側に巻回されている。一方、この巻線巻回部５６と連続する巻き終り線５８Ａ（最外層の最終巻き部分）は、ティース部５２における巻線規制部６４に対する基端側に巻回された後にスロット５４から電機子コア４４の軸方向一方側に向けて導出されている。この巻き終り線５８Ａは、図９，図１０に示されるＡ〜Ｅの順で、このティース部５２に巻回されている。

なお、図１１（Ａ），（Ｂ）に示されるように、巻線案内部６０Ａが存在しないスロット５４では、挟持片６２Ｂがないため、巻き終り線５８Ａが横滑りを起こす虞がある。そこで、本実施形態では、スロット５４の底部に巻き終り線５８Ａと隣接して突起７２が形成されており、この突起７２によって巻き終り線５８Ａの横滑りが防止されるようになっている。

保持部材１８は、図１２に示されるように、センターピース１２に対する軸方向一方側（Ｚ１側）に配置されてこのセンターピース１２の本体部２４に支持されている。この保持部材１８は、巻線保持部６６Ａと巻線保持部６６Ｂを有している。

巻線保持部６６Ａは、巻線案内部６０Ａ及び巻線案内部６０Ｂ−１（図２参照）に対する電機子コア４４の軸方向一方側（Ｚ１側）に配置されている。一方、巻線保持部６６Ｂは、巻線案内部６０Ｂ−２（図２参照）に対する電機子コア４４の軸方向一方側に配置されている。

巻線保持部６６Ａ，６８Ｂは、図１３に示されるように、電機子コア４４の軸方向に貫通する挿入孔６８Ａ，６８Ｂをそれぞれ有している。挿入孔６８Ａ，６８Ｂにおける軸方向他方側（矢印Ｚ２側であって上述の巻線案内部６０Ａ，６０Ｂ側）は、軸方向他方側に向かうに従って拡径するテーパ状に形成されている。なお、この挿入孔６８Ａ，６８Ｂは、全体がテーパ状に形成されていても良い。

そして、挿入孔６８Ａには、巻き終り線５８Ａ及び巻き始め線５８Ｂ（５８Ｂ−１）が挿入されており、挿入孔６８Ｂには、巻き始め線５８Ｂ（５８Ｂ−２）が挿入されている。これにより、図１２に示されるように、巻線案内部６０Ａによって案内された巻き終り線５８Ａ及び巻き始め線５８Ｂ（５８Ｂ−１）は、巻線保持部６６Ａによって電機子コア４４の軸方向一方側（Ｚ１側）に案内された状態で保持されている。同様に、巻線案内部６０Ｂによって案内された巻き始め線５８Ｂ（５８Ｂ−２）は、巻線保持部６６Ｂによって電機子コア４４の軸方向一方側に案内された状態で保持されている。

回路装置２０は、センターピース１２に対する軸方向一方側（Ｚ１側）に配置されてセンターピース１２に支持されている。また、回路給電部２２は、巻線保持部６６Ａ，６６Ｂに対する電機子コア４４の軸方向一方側に設けられ、巻線保持部６６Ａ，６６Ｂによって保持された巻き終り線５８Ａ及び巻き始め線５８Ｂと回路装置２０とを電気的に接続している。

次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。

本発明の一実施形態に係るモータ１０によれば、巻線保持部６６Ａ，６６Ｂに対する電機子コア４４の軸方向一方側（Ｚ１側）には、回路給電部２２が設けられており、巻き始め線５８Ｂ及び巻き終り線５８Ａは、この回路給電部２２と中間ターミナル等を介さずに直接的に接続されている。従って、従来の構造のように中間ターミナルを必要としないので、コストダウンを図ることが可能となる。

ところで、巻き始め線５８Ｂ及び巻き終り線５８Ａを中間ターミナル等を介さずに直接的に回路給電部２２と接続する場合、巻き始め線５８Ｂ及び巻き終り線５８Ａを回路給電部２２に接続する際の作業性を良好とするためには、又は、巻き始め線５８Ｂ及び巻き終り線５８Ａと回路給電部２２との接続状態を良好に維持するためには、巻き始め線５８Ｂ及び巻き終り線５８Ａを回路給電部２２へしっかりと案内する必要がある。

この点、本発明の一実施形態に係るモータ１０によれば、巻き始め線５８Ｂ及び巻き終り線５８Ａは、巻線保持部６６Ａ，６６Ｂによって回路給電部２２側へそれぞれ保持状態で案内されている。従って、巻き始め線５８Ｂ及び巻き終り線５８Ａを回路給電部２２へしっかりと案内することができるので、巻き始め線５８Ｂ及び巻き終り線５８Ａを回路給電部２２に接続する際の作業性を良好とすることができると共に、巻き始め線５８Ｂ及び巻き終り線５８Ａと回路給電部２２との接続状態を良好に維持することができる。

しかも、スロット５４の底部側には、巻き始め線５８Ｂ及び巻き終り線５８Ａを巻線保持部６６Ａ，６６Ｂ側へ案内する巻線案内部６０Ａ，６０Ｂが形成されている。従って、保持部材１８をセンターピース１２に組み付けるときには、巻き始め線５８Ｂ及び巻き終り線５８Ａを巻線案内部６０Ａ，６０Ｂによって巻線保持部６６Ａ，６６Ｂ側へそれぞれ案内した状態とすることができるので、保持部材１８の組付時の作業性を向上させることができる。

また、巻き終り線５８Ａは、ティース部５２における巻線規制部６４に対する基端側に巻回されているので、この巻き終り線５８Ａを巻線案内部６０Ａ側により近づけることができる。これにより、巻線案内部６０Ａに案内される巻き終り線５８Ａにスプリングバックが生ずることを抑制することができるので、この巻き終り線５８Ａが巻線案内部６０Ａから外れてしまうことを抑制することができる。

つまり、図１６に示される比較例のように、巻き終り線５８Ａが巻線案内部６０Ａから遠い位置から巻線案内部６０Ａに挿入された場合、巻き終り線５８Ａに生ずるスプリングバックが大きくなるが、本発明の一実施形態に係るモータ１０によれば、図１４に示されるように、巻き終り線５８Ａが巻線案内部６０Ａに近い位置から巻線案内部６０Ａに挿入されるので、巻き終り線５８Ａに生ずるスプリングバックを抑制することができる。

また、巻線案内部６０Ａに形成された一対の挟持片６２Ａ，６２Ｂで、巻き終り線５８Ａを挟持することができるので、この巻き終り線５８Ａが巻線案内部６０Ａから外れてしまうことをより一層抑制することができる。

また、一方の挟持片６２Ａは、他方の挟持片６２Ｂに対する巻き始め線５８Ｂと反対側に配置されているので、巻き終り線５８Ａを一対の挟持片６２Ａ，６２Ｂに組み付ける際に、弾性片からなる一方の挟持片６２Ａが巻き始め線５８Ｂと干渉することを防止することができる。

また、巻線保持部６６Ａ，６６Ｂに形成された挿入孔６８Ａ，６８Ｂにおける軸方向他方側（矢印Ｚ２側であって上述の巻線案内部６０Ａ，６０Ｂ側）は、軸方向他方側に向かうに従って拡径するテーパ状に形成されている。従って、保持部材１８をセンターピース１２に組み付ける際に、巻き終り線５８Ａ及び巻き始め線５８Ｂを挿入孔６８Ａ，６８Ｂにそれぞれ容易に挿入することができる。

なお、上記実施形態においては、次のように構成されていても良い。すなわち、図１５に示されるように、巻線４６Ｂにおいては、巻線巻回部５６の最外層（第２層）がティース部５２の基端側に移動されると、この巻線巻回部５６の最外層における端側の部分（つまり、渡り線５９の端側）が巻線案内部６０Ａと干渉する虞がある。そこで、この変形例では、ステータ１６に突起７４が形成されており、渡り線５９の端側が巻線案内部６０Ａと干渉しないように、この突起７４によって渡り線５９の軌道が変更されている。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０・・・モータ、１２・・・センターピース、１４・・・ロータ、１６・・・ステータ、１８・・・保持部材、２０・・・回路装置、２２・・・回路給電部、２４・・・本体部、２６・・・軸部、２８・・・筒状部、３０・・・モータシャフト、３２・・・ロータハウジング、３４・・・固定部、３６・・・軸受、３８・・・ロータマグネット、４４・・・電機子コア、４６・・・巻線、４６Ａ・・・巻線（第一巻線）、４６Ｂ・・・巻線（第二巻線）、４８・・・孔部、５０・・・環状部、５２・・・ティース部、５４・・・スロット、５６・・・巻線巻回部、５８Ａ・・・巻き終り線、５８Ｂ・・・巻き始め線、６０Ａ・・・巻線案内部、６０Ｂ・・・巻線案内部、６２Ａ，６２Ｂ・・・挟持片、６４・・・巻線規制部、６６Ａ，６６Ｂ・・・巻線保持部、６８Ａ，６８Ｂ・・・挿入孔

Claims

環状に形成された環状部と、前記環状部の中心部を中心として前記環状部の外周部に放射状に形成されると共に隣り合う同士間にスロットを構成する複数のティース部とを有する電機子コアと、
前記ティース部に複数層に重ねて巻回された巻線巻回部と、前記巻線巻回部と連続し前記スロットから前記電機子コアの軸方向一方側に向けて導出された巻線端末部とを有する複数の巻線と、
前記スロットの底部側に設けられると共に、前記巻線端末部を前記電機子コアの軸方向一方側に案内する巻線案内部と、
前記巻線案内部に対する前記電機子コアの軸方向一方側に設けられ、前記巻線案内部によって案内された前記巻線端末部を前記電機子コアの軸方向一方側に案内した状態で保持する巻線保持部と、
前記巻線保持部に対する前記電機子コアの軸方向一方側に設けられ、前記巻線保持部によって保持された前記巻線端末部と電流を供給可能な回路装置とを電気的に接続する回路給電部と、
を備え、
前記複数の巻線は、
前記巻線端末部が前記巻線巻回部と連続する巻き終り線とされた第一巻線と、
前記巻線端末部が前記巻線巻回部と連続する巻き始め線とされた第二巻線と、
を有して構成され、
前記第一巻線が巻回された前記ティース部には、前記スロットの底部から先端側に離間した位置に、突起状の巻線規制部が形成され、
前記巻線規制部は、前記巻線案内部と前記電機子コアの軸方向における反対側に設けられ、
前記巻線巻回部の最外層よりも内側の層は、前記ティース部における前記巻線規制部に対する先端側に巻回され、
前記巻き終り線は、前記ティース部における前記巻線規制部に対する基端側に巻回された後に前記スロットから前記電機子コアの軸方向一方側に向けて導出されている、
モータ。
前記巻き終り線を案内する前記巻線案内部は、前記巻き終り線を挟持する一対の挟持片を有する、
請求項１に記載のモータ。
前記巻き終り線は、前記巻き始め線と共に同一の前記スロットから導出され、
前記一対の挟持片の一方は、弾性片とされると共に、前記一対の挟持片の他方に対する前記巻き始め線と反対側に配置されている、
請求項２に記載のモータ。
前記巻線保持部は、前記電機子の軸方向に貫通し前記巻線端末部が挿入される挿入孔を有し、
前記挿入孔における少なくとも前記巻線案内部側は、前記巻線案内部側に向かうに従って拡径するテーパ状に形成されている、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のモータ。