JP7006675B2 - モータ - Google Patents

Description

本発明は、モータに関する。

従来、複数のバスバーを有するモータが知られている。例えば、特許文献１のモータでは、複数系統のコイルをＹ－Δ結線するバスバーが開示されている。

特開２０１３－２２３２９５号公報

従来のモータは、Ｙ結線するために１系統の三相回路につき少なくとも４つのバスバーを必要としていた。このため、複数系統の三相回路を構成する場合などにおいて、バスバーの配置が複雑となりやすく、バスバー同士が軸方向において重なり合い、モータの軸方向の寸法が大きくなってしまうという問題があった。

本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて、バスバー同士の軸方向の重なり合いを抑制し軸方向に小型化したモータの提供を目的の一つとする。

本発明のモータの一つの態様は、６極以上の極を持つΔ結線の３相ブラシレスモータであって、複数のコイルを有するステータと、上下方向に延びる中心軸を中心として回転するロータと、前記コイルの引出線がそれぞれ接続される第１のバスバー、第２のバスバーおよび第３のバスバーと、を備え、前記第１のバスバーは、２本の前記引出線が接続される第１の接続部を有し、前記第２のバスバーは、２本の前記引出線が接続される第２の接続部を有し、前記第３のバスバーは、１本の前記引出線が接続される第３の接続部と、１本の前記引出線が接続される第４接続部と、を有し、前記第１および第２の接続部は、周方向に並んで配置され、前記第３および第４の接続部は、周方向において、前記第１および第２の接続部を挟んで配置される。

本発明の一つの態様によれば、バスバー同士の軸方向の重なり合いを抑制し軸方向に小型化したモータを提供される。

図１は、一実施形態のモータの断面図である。 図２は、一実施形態のモータの三相回路の模式図である。 図３は、一実施形態のモータにおいて、バスバーセットおよびバスバーセットに接続されるコイルの模式図である。 図４は、一実施形態のモータを備える電動パワーステアリング装置を示す模式図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るモータについて説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

また、図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｚ軸方向は、図１に示す中心軸Ｊの軸方向と平行な方向とする。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向であって図１の左右方向とする。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向とＺ軸方向との両方と直交する方向とする。

また、以下の説明においては、Ｚ軸方向の正の側（＋Ｚ側，一方側）を「上側」と呼び、Ｚ軸方向の負の側（－Ｚ側，他方側）を「下側」と呼ぶ。なお、上側および下側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係や方向を限定しない。また、特に断りのない限り、中心軸Ｊに平行な方向（Ｚ軸方向）を単に「軸方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向、すなわち、中心軸Ｊの軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。さらに、以下の説明において、「平面視」とは、軸方向から見た状態を意味する。

＜モータ＞
図１は、モータ１の中心軸Ｊに沿う断面図である。
本実施形態のモータは、６極以上の極を持つΔ結線の３相ブラシレスモータである。モータ１は、モータハウジング６０と、上下方向に延びる中心軸Ｊを中心として回転するロータ５０と、複数のコイル４３を有するステータ４０と、上側ベアリング（ベアリング）５４と、下側ベアリング５５と、上側ベアリングホルダ６１と、下側ベアリングホルダ６５と、バスバーユニット５と、を備える。また、バスバーユニット５は、第１のバスバー１０、第２のバスバー２０および第３のバスバー３０と、を有する。すなわち、モータ１は、第１～第３のバスバー１０、２０、３０を有する。

［モータハウジング]
モータハウジング６０は、中心軸Ｊを中心とする円筒状である。モータハウジング６０は、上側（＋Ｚ側）および下側（－Ｚ側）に開口する。モータハウジング６０は、ステータ４０を径方向外側から囲む。モータハウジング６０の上側の開口は、上側ベアリングホルダ６１に覆われる。また、モータハウジング６０の下側の開口は、下側ベアリングホルダ６５に覆われる。

［ロータ]
ロータ５０は、シャフト５１と、ロータコア５２と、ロータマグネット５３と、を有する。シャフト５１は、上下方向（Ｚ軸方向）に延びる中心軸Ｊを中心とする。
シャフト５１は、下側ベアリング５５と上側ベアリング５４とによって、中心軸Ｊの軸周りに回転可能に支持されている。シャフト５１の上側の端部は、上側ベアリングホルダ６１の上側に突出している。同様に、シャフト５１の下側の端部は、下側ベアリングホルダ６５の下側に突出している。シャフト５１の上側又は下側の端部には、例えば、出力対象に接続するためのカプラー（図示略）が圧入される。

ロータコア５２は、シャフト５１に固定されている。ロータコア５２は、シャフト５１を周方向に囲んでいる。ロータコア５２は、上下方向において、下側ベアリング５５と上側ベアリング５４との間に位置する。

ロータマグネット５３は、永久磁石である。ロータマグネット５３は、ロータコア５２の周方向に沿った外側面に固定されている。本実施形態のロータマグネット５３は、６極以上の極を有する。したがって、ロータマグネット５３には、Ｎ極とＳ極との境界部が周方向に沿って６つ以上並んでいる。

［上側ベアリングおよび下側ベアリング]
上側ベアリング５４は、シャフト５１の上部を回転可能に支持する。上側ベアリング５４は、ステータ４０の上側（＋Ｚ側）に位置する。下側ベアリング５５は、シャフト５１の下部を回転可能に支持する。下側ベアリング５５は、ステータ４０の下側（－Ｚ側）に位置する。
本実施形態において、上側ベアリング５４および下側ベアリング５５は、ボールベアリングである。しかしながら、上側ベアリング５４および下側ベアリング５５の種類は、特に限定されず、他の種類のベアリングを用いてもよい。

［上側ベアリングホルダ]
上側ベアリングホルダ６１は、ステータ４０の上側（＋Ｚ側）に位置している。上側ベアリングホルダ６１は、上側ベアリング５４を保持する。上側ベアリングホルダ６１は、上側ベアリング保持部６４と、上側ベアリング保持部６４の下端から径方向外側に延びる円板部６２と、円板部６２の外端から下側に延びる嵌合部６３と、を有する。

上側ベアリング保持部６４は、円板部６２の径方向内側端部に位置する。上側ベアリング保持部６４は、上側ベアリング５４の外輪を径方向外側から保持する筒部６４ａと、筒部６４ａの上端から径方向内側に延びる上板部６４ｂと、を有する。上板部６４ｂには、シャフト５１が通過する貫通孔６４ｃが設けられている。
円板部６２は、平面視で中心軸Ｊを中心とする円形状である。円板部６２には、コイル４３から引き出された引出線４３ａが通過する貫通孔６２ａが設けられている。
嵌合部６３は、円板部６２の径方向外側端部に位置し、下側に向かって延びる円筒である。嵌合部６３の外周面６３ａは、モータハウジング６０の内周面６０ａに嵌合する。

［下側ベアリングホルダ]
下側ベアリングホルダ６５は、ステータ４０の下側（－Ｚ側）に位置している。下側ベアリングホルダ６５は、下側ベアリング５５を保持する。下側ベアリングホルダ６５は、下側ベアリング保持部６８と、下側ベアリング保持部６８から径方向外側に延びる円板部６６と、円板部６６の外端から上側に延びる嵌合部６７と、を有する。

下側ベアリング保持部６８は、下側ベアリング５５の外形を径方向外側から保持する筒部６８ａと、筒部６８ａの下端から径方向内側に延びる下板部６８ｂと、を有する。下板部６８ｂには、シャフト５１が通過する貫通孔６８ｃが設けられている。
円板部６６は、平面視で中心軸Ｊを中心とする円形状である。
嵌合部６７は、円板部６２の径方向外側に位置し、上側に向かって延びる円筒である。嵌合部６７の外周面６７ａは、モータハウジング６０の内周面６０ａに嵌合する。

［ステータ]
ステータ４０は、ロータ５０の径方向外側を囲んでいる。ステータ４０は、ステータコア４１と、ボビン４２と、コイル４３と、を有する。ステータ４０は、ステータコア４１の外周面４１ａにおいてモータハウジング６０の内周面６０ａに固定されている。
ボビン４２は、絶縁性を有する材料から構成される。ボビン４２は、ステータコア４１の少なくとも一部を覆う。

コイル４３は、導電線をボビン４２を介してステータ４０に巻き回されることで構成されている。コイル４３は、モータ１の駆動時において、ステータコア４１を励磁する。コイル４３を構成する導電線の端部は、引出線４３ａとして第１～第３のバスバー１０、２０、３０の接続部まで引き出されている。本実施形態のモータ１は、３相ブラシレスモータであるため、コイル４３の数（すなわちスロット数）は、３の倍数となる。

図２は、本実施形態の複数のコイル４３が構成する複数の三相回路３Ａ、３Ｂ、・・・の模式図である。
本実施形態のモータ１は、複数系統の三相回路３Ａ、３Ｂ・・・を有する。各系統の三相回路３Ａ、３Ｂ、・・・は、それぞれ独立した三相回路である。すなわち、各系統の三相回路３Ａ、３Ｂ、・・・は、少なくともモータ１の内部では電気的に接続されていない。なお、モータ１に接続される外部機器９（図１参照）の内部では、各系統の三相回路３Ａ、３Ｂ・・・の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）が電気的に接続される場合がある。

本実施形態において、各系統の三相回路３Ａ、３Ｂ、・・・には、それぞれ３つのコイル４３が含まれる。各系統の三相回路３Ａ、３Ｂ、・・・に含まれる３つのコイル４３は、第１、第２および第３のバスバー１０、２０、３０により互いに接続されてΔ結線を構成する。各系統の三相回路３Ａ、３Ｂ、・・・において、第１、第２および第３のバスバー１０、２０、３０により接続された３ヶ所がそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する。各系統の三相回路３Ａ、３Ｂ、・・・のコイル４３は、それぞれ所属する三相回路の系統ごとに径方向に沿って並んで配置されている。

［バスバーユニット]
図１に示すように、バスバーユニット５は、上側ベアリングホルダ６１の上側に位置する。バスバーユニット５は、複数のバスバーセット６と、複数のバスバーセット６を保持するバスバーホルダ７０と、を有する。各バスバーセット６は、それぞれ第１～第３のバスバー１０、２０、３０を有する。第１～第３のバスバー１０、２０、３０は、導電性の金属板をプレス加工することで成形されている。

バスバーホルダ７０は、樹脂材料からなる。バスバーホルダ７０は、バスバーセット６の一部分を埋め込んでインサート成型されている。これにより、バスバーホルダ７０は、バスバーセット６を保持する。なお、バスバーホルダ７０は、バスバーセット６を保持できれば、必ずしもバスバーセット６をインサート成型するものでなくてもよい。

バスバーホルダ７０は、板状のホルダ本体部７１と、筒状固定部７２と、を有する。
ホルダ本体部７１は、平面視で中心軸Ｊを中心とする円形である。ホルダ本体部７１の中央には、上側ベアリング保持部６４が通過する第１の貫通孔７１ａが設けられている。また、ホルダ本体部７１には、コイル４３の引出線４３ａが通過する複数の第２の貫通孔７１ｂが設けられている。引出線４３ａは、バスバーホルダ７０の上側で第１～第３のバスバー１０、２０、３０に接続される。ホルダ本体部７１の内部には、バスバーセット６の一部が埋め込まれている。したがって、バスバーホルダ７０は、ホルダ本体部７１においてバスバーセット６を保持する。
筒状固定部７２は、ホルダ本体部７１の径方向外側端部から下方に延びる。筒状固定部７２の内周面７２ａは、モータハウジング６０の外周面６０ｂを径方向外側から囲む。筒状固定部７２の内周面７２ａとモータハウジング６０の外周面６０ｂとは、例えば接着剤によって固定されている。筒状固定部７２がモータハウジング６０の外周面６０ｂの径方向外側を覆っていることにより、モータハウジング６０と上側ベアリングホルダ６１との嵌合によりモータハウジング６０が径方向外側に変形が生じた場合であっても、モータハウジング６０の変形を抑制することができる。
また、バスバーホルダ７０の下面と上側ベアリングホルダ６１の上面との間には間隙を介して対向している。一方で、バスバーホルダ７０の下面と、モータハウジング６０の上部とは接触している。これにより、バスバーホルダ７０は、上側ベアリングホルダの寸法精度に依存せずに、モータハウジング６０を基準として位置決めされる。モータハウジング６０はステータ４０を支持する部材であるため、ステータ４０とバスバーとの位置決め精度を向上させることができる。

図３は、上側から見たバスバーセット６およびバスバーセット６に接続される複数のコイル４３の模式図である。図３においては、簡略化する目的で、中心軸Ｊ周りの円弧状に配置されるコイル４３および各バスバー１０、２０、３０を、直線状に配置して示す。したがって、図３の紙面上下方向は、モータ１の径方向を表し、紙面左右方向がモータ１の周方向を表す。また、図３において、バスバーセット６（すなわち、バスバー１０、２０、３０）を保持するバスバーホルダ７０を省略する。

バスバーセット６の下側には、３つのコイル４３が配置されている。バスバーセット６の第１、第２および第３のバスバー１０、２０、３０には、バスバーセット６の直下に位置する３つのコイル４３から引き出された引出線４３ａが接続される。図２に示すように、１つの系統の三相回路３Ａ（又は三相回路３Ｂ）には、１つのバスバーセット６が設けられる。したがって、モータ１は、三相回路３Ａ、３Ｂ、・・・の系統数と同数のバスバーセット６を有する。本実施形態のモータ１は、複数系統の三相回路３Ａ、３Ｂを有するため、モータ１は、複数のバスバーセット６を有する。

図１に示すように、第１、第２および第３のバスバー１０、２０、３０は、モータ１の上側に位置する外部機器９に接続するための接続端子（第１の接続端子１５、第２の接続端子２５および第３の接続端子３５）をそれぞれ有する。接続端子１５、２５、３５は、外部機器９のソケットに挿入される。モータ１は、外部機器９から接続端子１５、２５、３５にそれぞれ印加されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の交流電流により、駆動される。

図３に示すように、バスバーセット６は、基準線Ｌを中心として左右対称に配置されている。ここで基準線Ｌとは、平面視において中心軸Ｊを通過して径方向に延びる直線として定義される。また、バスバーセット６の第１、第２および第３のバスバー１０、２０、３０は、平面視において重なる部位がないように配置されている。

図３に示すように、第１のバスバー１０は、第１の接続部１１と、第１の隣接部１２と、第１の本体部１３と、第１の本体接続部１４と、第１の接続端子（接続端子）１５と、を有する。第１のバスバー１０の各部は、平面視でＵ字状に並んでおり、第１の接続部１１および第１の接続端子１５がそれぞれ両端に位置する。第１の隣接部１２、第１の本体部１３および第１の本体接続部１４は、板厚方向が軸方向と一致する。第１の接続部１１および第１の接続端子１５は、板厚方向が軸方向と直交する。

第１の接続部１１は、隣接する第１の隣接部１２に対して軸方向に折り曲げられて成形されている。第１の接続部１１には、２本の引出線４３ａが接続されている。
第１の隣接部１２は、第１の接続部１１の径方向内側に位置し、第１の接続部１１に連結されている。第１の隣接部１２は、第１の接続部１１から径方向に沿って内側に延びる。
第１の本体部１３は、第１の隣接部１２に連結されている。第１の本体部１３は、第１の隣接部１２側から基準線Ｌ側に向かって周方向に延びる。
第１の本体接続部１４は、第１の本体部１３に連結されている。第１の本体接続部１４は、第１の本体部１３から径方向に沿って外側に延びる。
第１の接続端子１５は、第１の本体接続部１４の径方向外側の端部に連結されている。第１の接続端子１５は、隣接する第１の本体接続部１４に対して軸方向に折り曲げられて成形されている。第１の接続端子１５は、本体接続部１４から軸方向に沿って上側に延びる。

第２のバスバー２０は、２本の引出線４３ａが接続される第２の接続部２１と、第２の隣接部２２と、第２の本体部２３と、第２の本体接続部２４と、第２の接続端子（接続端子）２５と、を有する。第２のバスバー２０は、平面視で第１のバスバー１０と左右対称な形状を有する。したがって、第２の接続部２１は第１の接続部１１と、第２の隣接部２２は第１の隣接部１２と、第２の本体部２３は第１の本体部１３と、第２の本体接続部２４は第１の本体接続部１４と、第２の接続端子２５は第１の接続端子１５と、それぞれ左右対称な構成を有する。なお、左右対称な形状と記載したが、厳密に左右対称である必要はない。例えば、連結部の位置が周方向で異なる、第２の腕部側に屈曲部が配置される、等、左右の構成に多少の違いがあってもよい。

第３のバスバー３０は、平面視で中心軸Ｊを通過する基準線Ｌを中心として、左右対称な形状を有する。第３のバスバー３０は、第３の接続部３１と、第３の隣接部３２と、第４の接続部３６と、第４の隣接部３７と、第３の本体部３３と、第３の本体接続部３４と、第３の接続端子（接続端子）３５と、を有する。第３の隣接部３２、第４の隣接部３７、第３の本体部３３および第３の本体接続部３４は、板厚方向が軸方向と一致する。第３の接続部３１、第４の接続部３６および第３の接続端子３５は、板厚方向が軸方向と直交する。なお、板厚方向が軸方向と一致、板厚方向が軸方向と直交、と記載したが、厳密に一致・直交する必要はない。軸方向に対して多少傾斜していてもよく、軸方向と直交する方向に多少傾斜していてもよい。

第３の接続部３１は、隣接する第３の隣接部３２に対して軸方向に折り曲げられて成形されている。第３の接続部３１には、１本の引出線４３ａが接続されている。
第３の隣接部３２は、第３の接続部３１の径方向内側に位置し、第３の接続部３１に連結されている。第３の隣接部３２は、径方向に沿って延びる。
第４の接続部３６は第３の接続部３１と、第４の隣接部３７は第３の隣接部３２と、それぞれ左右対称な構成を有する。なお、第４の接続部３６には、１本の引出線４３ａが接続されている。なお、左右対称な形状と記載したが、厳密に左右対称である必要はない。例えば、連結部の位置が周方向で異なる、第２の腕部側に屈曲部が配置される、等、左右の構成に多少の違いがあってもよい。

第３の本体部３３は、周方向に沿って延びている。第３の本体部３３の両端部は、それぞれ第３の隣接部３２および第４の隣接部３７の径方向内側の端部に連結されている。第３の本体部３３は、第３および第４の隣接部３２、３７を介して、第３の接続部３１と第４の接続部３６を電気的に接続する。第３の本体部３３は、第１のバスバー１０および第２のバスバー２０の径方向内側に位置する。第３の本体部３３は、周方向に沿って並ぶ３つのコイル４３のうち、最も遠くに位置するコイル４３の引出線４３ａ同士を、他のバスバーと軸方向に重なり合うことなく結線する。これにより、バスバーセット６は、第１、第２および第３のバスバー１０、２０、３０の軸方向に重なり合うことなく３つのコイル４３をΔ結線できる。

第３の本体接続部３４は、基準線Ｌに沿って径方向に延びる。第３の本体接続部３４は、径方向内側の端部が第３の本体部３３の長手方向中央に連結されている。また、第３の本体接続部３４は、径方向外側の端部が、第３の接続端子３５に連結されている。第３の本体接続部３４は、周方向において第１のバスバー１０と第２のバスバー２０との間に位置する。

第３の接続端子３５は、第３の本体接続部３４の径方向外側の端部に連結されている。第３の接続端子３５は、隣接する第３の本体接続部３４に対して軸方向に折り曲げられて成形されている。第３の接続端子３５は、軸方向に沿って上側に延びる。第３の接続端子３５は、周方向において第１の接続端子１５と第２の接続端子２５との間に位置する。すなわち、第１の接続端子１５、第３の接続端子３５および第２の接続端子２５は、周方向に沿ってこの順で並んで配置されている。

本実施形態によれば、第３のバスバー３０の本体接続部３４が、周方向において第１および第２のバスバー１０、２０の間に位置し、第３の接続端子３５から径方向に延びる。これにより、第３の接続端子３５を、周方向において第１および第２のバスバー１０、２０の間に配置できる。結果的に、バスバー同士を軸方向に重ねることなく、第１～第３の接続端子１５、２５、３５を、周方向に並べて配置できる。すなわち、周方向において３つの接続端子１５、２５、３５を近づけて配置することで、外部機器９への接続を容易とすることができる。また、一方で、モータ１の軸方向に沿う寸法を小さくして、モータ１の小型化を図ることができる。
ここで、バスバーセット６の下側に位置する３つのコイル４３を第１のコイル４３Ａ、第２のコイル４３Ｂおよび第３のコイル４３Ｃとする。第１、第２および第３のコイル４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃは、１系統の三相回路に含まれる。第１、第２および第３のコイル４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃは、周方向に沿う一方向においてこの順で並ぶ。また、第３の接続部３１、第１の接続部１１、第２の接続部２１、第４の接続部３６は、周方向に沿う一方向においてこの順で並ぶ。
第１のコイル４３Ａから引き出された一対の引出線４３ａのうち、一方は第１の接続部１１に接続され、他方は第３の接続部３１に接続される。
第２のコイル４３Ｂから引き出された一対の引出線４３ａのうち、一方は第１の接続部１１に接続され、他方は第２の接続部２１に接続される。
第３のコイル４３Ｃから引き出された一対の引出線４３ａのうち、一方は第２の接続部２１に接続され、他方は第４の接続部３６に接続される。

第１および第２の接続部１１、２１には、２本の引出線４３ａが接続される。第１および第２の接続部１１、２１は、周方向に並んで配置される。一方で、第３および第４の接続部３１、３６には、１本の引出線４３ａが接続される。また、第３および第４の接続部３１、３６は、周方向において、第１および第２の接続部１１、２１を挟んで配置される。
第１～第４の接続部１１、２１、３１、３６を上述のように配置することで、バスバーセット６の下側に位置する３つのコイル４３を、シンプルなバスバー構成によって容易にΔ結線できる。すなわち、本実施形態によれば、バスバーセット６の構成を単純化でき、組み立てが容易なモータ１を構成できる。
また、第１～第４の接続部１１、２１、３１、３６を上述のように配置することで、図３に示すように、軸方向に重ならない第１～第３のバスバー１０、２０、３０の配置を容易に実現できる。結果として、本実施形態によれば、軸方向寸法を抑制し軸方向に小型化したモータ１を提供できる。

第１の接続部１１は、第１の腕部７ａと、第２の腕部７ｂと、第１および第２の腕部７ａ、７ｂの端部同士を連結する連結部７ｃと、第１の腕部７ａの先端に位置する屈曲部７ｄと、を有する。第１の腕部７ａ、第２の腕部７ｂ、連結部７ｃおよび屈曲部７ｄは、軸方向に対して直交する方向を板厚方向として折り曲げて成形されている。

第２の接続部２１は、第１の接続部１１と同様の構成を有する。第２の接続部２１は、第１の腕部７ａと、第２の腕部７ｂと、連結部７ｃと、屈曲部７ｄと、を有する。第２の接続部２１は、基準線Ｌを挟んで第１の接続部１１と左右対称な形状を有している。

第１の腕部７ａおよび第２の腕部７ｂは、周方向に沿って並行して直線状に延びる。なお、本明細書において、第１の腕部および第２の腕部が「並行して延びる」とは、並んで略同じ方向に延びればよく、第１の腕部の延びる方向と第２の腕部の延びる方向とが厳密に平行でなくてもよい。

第１の腕部７ａおよび第２の腕部７ｂは、引出線４３ａと接触した状態で２本の引出線４３ａを挟む。２本の引出線４３ａは、第１の腕部７ａおよび第２の腕部７ｂが延びる方向に並んで配置されている。したがって、第１の腕部７ａおよび第２の腕部７ｂの長さは、２本の引出線４３ａを挟み込むのに十分な長さを有する。なお、第１の腕部７ａの先端には、屈曲部７ｄが設けられているため、第１の腕部７ａは、第２の腕部７ｂより若干短い。

連結部７ｃは、第１の腕部７ａの周方向一方側の端部と第２の腕部７ｂの周方向一方側の端部とを連結する。連結部７ｃは、周方向の他方側（すなわち、第１および第２の腕部７ａ、７ｂと反対側）に凸となる半円弧状である。

屈曲部７ｄは、第１の腕部７ａの先端（すなわち、連結部７ｃと反対側の端部）に位置する。屈曲部７ｄは、第１の腕部７ａの延びる方向に対して屈曲している。屈曲部７ｄは、先端側に向かうに従い第２の腕部７ｂ側に近づく方向に延びる。屈曲部７ｄと第２の腕部７ｂとの距離は、少なくとも一部において引出線４３ａの直径より小さい。また、屈曲部７ｄの先端と第２の腕部７ｂとの距離は、引出線４３ａの直径より小さい。これにより、引出線４３ａが、第１の腕部７ａ、第２の腕部７ｂおよび連結部７ｃで囲まれた領域から離脱することを抑制できる。

第３および第４の接続部３１、３６は、後段において説明するように腕部の長さが異なる点以外は、第１および第２の接続部１１、２１と同様の構成を有する。
第３および第４の接続部３１、３６は、第１の腕部８ａと、第２の腕部８ｂと、連結部８ｃと、屈曲部８ｄと、を有する。第３の接続部３１と第４の接続部３６は、基準線Ｌを挟んで互いに左右対称な形状を有する。したがって、第３の接続部３１と第４の接続部３６は、互いに開口方向が左右反転している。なお、左右対称な形状と記載したが、厳密に左右対称である必要はない。例えば、連結部の位置が周方向で異なる、第２の腕部側に屈曲部が配置される、等、多少の違いがあってもよい。

第３および第４の接続部３１、３６の連結部８ｃおよび屈曲部８ｄは、第１および第２の接続部１１、２１の連結部８ｃおよび屈曲部８ｄと略同様の構造を有する。すなわち、連結部８ｃは、第１の腕部８ａの周方向一方側の端部と第２の腕部８ｂの周方向一方側の端部とを連結する。また、屈曲部８ｄは、第１の腕部８ａの先端に位置する。屈曲部８ｄは、先端側に向かうに従い第２の腕部８ｂ側に近づく方向に延びる。屈曲部８ｄは、引出線４３ａが、第１の腕部８ａ、第２の腕部および連結部８ｃで囲まれた領域から離脱することを抑制する。

第１の腕部８ａおよび第２の腕部８ｂは、周方向に沿って並行して直線状に延びる。第１の腕部８ａおよび第２の腕部８ｂは、引出線４３ａと接触した状態で１本の引出線４３ａを挟む。第１の腕部８ａおよび第２の腕部８ｂの長さは、１本の引出線４３ａを挟み込むのに十分な長さであればよい。

第１および第２の接続部１１、２１の一対の腕部７ａ、７ｂは、第３および第４の接続部３１、３６の一対の腕部８ａ、８ｂより長い。第１および第２の接続部１１、２１は、接続される引出線４３ａが２本である一方で、第３および第４の接続部３１、３６は、接続される引出線４３ａは１本である。接続する引出線の本数に関わらず腕部の長さを一定とする場合には、過剰に長い腕部によって引出線を挟むことになり、腕部と引出線との接続が不安定になる虞がある。各接続部の腕部を、接続する引出線４３ａの本数に応じた長さにすることで、安定した接続を行うことができる。また、本実施形態によれば、各接続部に接続される引出線４３ａの本数に応じて腕部の外観を変えることができるため、組立工程において、誤った本数の引出線４３ａが各接続部に接続されることを抑制できる。

第１～第４の接続部１１、２１、３１、３６と引出線４３ａとは、例えば、溶接によって互いに固定され、電気的に接続される。具体的には、第１の腕部７ａ、８ｂと第２の腕部７ｂ、８ｂとによって引出線４３ａを周方向に挟持した状態で、第１の腕部７ａ、８ａと引出線４３ａと第２の腕部７ｂ、８ｂとを２つの電極で周方向に挟み込み、抵抗溶接することで、第１～第４の接続部１１、２１、３１、３６と引出線４３ａとを固定する。ただし、第１～第４の接続部１１、２１、３１、３６と引出線４３ａとの固定は、抵抗溶接に限られるものではない。例えば、アーク溶接等の抵抗溶接以外の溶接、かしめ等の塑性変形、はんだ付け、導電性接着剤による接着等により固定してもよい。

第１の隣接部１２の周方向に沿う幅Ｄ１２は、第３の隣接部３２の周方向に沿う幅Ｄ３２および第４の隣接部３７の周方向に沿う幅Ｄ３７より大きい。同様に、第２の隣接部２２の周方向に沿う幅Ｄ２２は、第３の隣接部３２の周方向に沿う幅Ｄ３２および第４の隣接部３７の周方向に沿う幅Ｄ３７より大きい。なお、本実施形態において、第１の隣接部１２の幅Ｄ１２と第２の隣接部２２の幅Ｄ２２は、等しい。また、第３の隣接部３２の幅Ｄ３２と第４の隣接部３７の幅Ｄ３７は、等しい。

第１および第２の隣接部１２、２２は、２本の引出線４３ａを挟む一対の腕部７ａ、７ｂのうちの一方（第１の腕部７ａ）に連結されている。また、第３および第４の隣接部３２、３７は、１本の引出線４３ａを挟む一対の腕部８ａ、８ｂのうち一方（第１の腕部８ａ）に連結されている。それぞれの腕部は、隣り合う隣接部から軸方向に折り曲げられることで成形されている。このため、本実施形態において、それぞれの隣接部の幅は、隣り合う第１の腕部７ａ、８ａの長さと、同寸法となっている。

本実施形態によれば、第１および第２の隣接部１２、２２の幅Ｄ１２、Ｄ２２に対し、第３および第４の隣接部３２、３７の幅Ｄ３２、Ｄ３７が小さい。第１および第２の隣接部１２、２２を、周方向に幅広とすることで第１および第２の接続部１１、２１を介して２本の引出線４３ａを確実に支持できる。一方で、第３および第４の隣接部３２、３７は、隣接する第３および第４の接続部３１、３６において接続される引出線４３ａが１本であるため、周方向の幅を狭くした場合であっても確実な支持が可能である。第３および第４の隣接部３２、３７の幅Ｄ３２、Ｄ３７を、比較的小さくすることで、周方向に沿う各バスバーの配置の自由度を高めることができる。また、第３および第４の隣接部３２、３７に係る材料の使用量を抑制して、軽量なモータ１を提供できる。また、第３および第４の隣接部３２、３７は、引出線が２本接続されるため、第３および第４の隣接部に流れる電流も第１および第２の隣接部の２倍になりうる。第３および第４の隣接部３２、３７の幅が広くなっていることで、抵抗値を減らすことができ、発熱を抑えることができる。

以上に説明した本実施形態によれば、複数のバスバーセット６によって、Δ結線の三相回路３Ａ、３Ｂ、・・・を複数構成することができる。また、本実施形態の第１～第３のバスバー１０、２０、３０に配置によれば、各バスバーが軸方向に重なり合うことがなく、軸方向に小型化したモータ１を提供できる。

なお、ここでは、複数系統の三相回路３Ａ、３Ｂ、・・・のうち、１つの系統について図３を基に説明した。しかしながら、本実施形態において、バスバーセット６およびバスバーセット６によりΔ結線の三相回路を構成する複数のコイル４３は、周方向に沿って、複数並んで配置されている。モータ１に含まれる三相回路の系統数は、モータ１に求められる性能に応じて適宜設定される。

また、上述の実施形態において、バスバーユニット５は、上側ベアリングホルダ６１の上側に位置する場合を例示した。しかしながら、バスバーユニット５の位置は、上側ベアリングホルダ６１の下側であってもよい。この場合、上側ベアリングホルダ６１には、第１～第３の接続端子１５、２５、３５が通過する貫通孔が設けられる。

また、上述の実施形態において、上側ベアリングホルダ６１および下側ベアリングホルダ６５のうち何れか一方は、モータハウジング６０の一部であってもよい。すなわち、モータハウジング６０は、上側ベアリングホルダ６１又は下側ベアリングホルダ６５を有する有底筒形状であってもよい。

また、上述の実施形態において、各系統の三相回路３Ａ、３Ｂ、・・・に、それぞれ３つのコイル４３が接続される場合を例示した。しかしながら、三相回路３Ａ、３Ｂ、・・・の各相には、複数のコイル４３が直列接続されていてもよい。

＜電動パワーステアリング装置＞
次に、本実施形態のモータ１を搭載する装置の実施形態について説明する。本実施形態においては、モータ１を電動パワーステアリング装置に搭載した例について説明する。図４は、本実施形態の電動パワーステアリング装置２を示す模式図である。

＜＜電動パワーステアリング装置＞＞
次に、本実施形態のモータ１を搭載する装置の実施形態について説明する。本実施形態においては、モータ１を電動パワーステアリング装置に搭載した例について説明する。図４は、本実施形態の電動パワーステアリング装置２を示す模式図である。

電動パワーステアリング装置２は、自動車の車輪の操舵機構に搭載される。本実施形態の電動パワーステアリング装置２は、モータ１の動力により操舵力を直接的に軽減するラック式のパワーステアリング装置である。電動パワーステアリング装置２は、モータ１と、操舵軸９１４と、車軸９１３と、を備える。

操舵軸９１４は、ステアリング９１１からの入力を、車輪９１２を有する車軸９１３に伝える。モータ１の動力は、図示略のボールねじを介して、車軸９１３に伝えられる。ラック式のパワーステアリング装置２に採用されるモータ１は、車軸９１３に取り付けられ外部に露出しているため、防水構造を必要とする。

本実施形態の電動パワーステアリング装置２は、本実施形態のモータ１を備える。このため、本実施形態と同様の効果を奏する電動パワーステアリング装置２が得られる。
なお、ここでは、本実施形態のモータ１の使用方法の一例としてパワーステアリング装置２を挙げたが、モータ１の使用方法は限定されない。

以上に、本発明の実施形態および変形例を説明したが、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

１…モータ、６…バスバーセット、７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ…腕部、７ｃ，８ｃ…連結部、９…外部機器、１０…第１のバスバー、１１…第１の接続部、１２…第１の隣接部、１３…第１の本体部、１４…第１の本体接続部、１５…第１の接続端子（接続端子）、２０…第２のバスバー、２１…第２の接続部、２２…第２の隣接部、２３…第２の本体部、２４…第２の本体接続部、２５…第２の接続端子（接続端子）、３０…第３のバスバー、３１…第３の接続部、３２…第３の隣接部、３３…第３の本体部、３４…第３の本体接続部（本体接続部）、３５…第３の接続端子（接続端子）、３６…第４の接続部、３７…第４の隣接部、４０…ステータ、４３…コイル、４３ａ…引出線、５０…ロータ、Ｄ１２，Ｄ２２，Ｄ３２，Ｄ３７…幅、Ｊ…中心軸

Claims (6)

1. ６極以上の極を持つΔ結線の３相ブラシレスモータであって、
   複数のコイルを有するステータと、
   上下方向に延びる中心軸を中心として回転するロータと、
   前記コイルの引出線がそれぞれ接続される第１のバスバー、第２のバスバーおよび第３のバスバーと、を備え、
   前記第１のバスバーは、２本の前記引出線が接続される第１の接続部を有し、
   前記第２のバスバーは、２本の前記引出線が接続される第２の接続部を有し、
   前記第３のバスバーは、１本の前記引出線が接続される第３の接続部と、１本の前記引出線が接続される第４接続部と、を有し、
   前記第１および第２の接続部は、周方向に並んで配置され、
   前記第３および第４の接続部は、周方向において、前記第１および第２の接続部を挟んで配置される、
   モータ。
2. 前記第１、第２、第３および第４の接続部は、それぞれ、引出線を挟んで並行して延びる一対の腕部と、一対の前記腕部の端部同士を連結する連結部と、を有し、
   前記第１および第２の接続部の前記腕部は、前記第３および第４の接続部の前記腕部より長い、
   請求項１に記載のモータ。
3. 前記第１のバスバーは、前記第１の接続部に連結され径方向に延びる第１の隣接部を有し、
   前記第３のバスバーは、前記第３の接続部に連結され径方向に延びる第３の隣接部と、前記第４の接続部に連結され径方向に延びる第４の隣接部と、を有し、
   前記第１の隣接部の周方向に沿う幅は、前記第３および第４の隣接部の周方向に沿う幅より大きい、
   請求項１又は２に記載のモータ。
4. 前記第２のバスバーは、前記第２の接続部に連結され径方向に延びる第２の隣接部を有し、
   前記第３のバスバーは、前記第３の接続部に連結され径方向に延びる第３の隣接部と、前記第４の接続部に連結され径方向に延びる第４の隣接部と、を有し、
   前記第２の隣接部の周方向に沿う幅は、前記第３および第４の隣接部の周方向に沿う幅より大きい、
   請求項１～３の何れか一項に記載のモータ。
5. 第１、第２および第３のバスバーは、それぞれ外部機器に接続するための接続端子を有し、
   前記第３のバスバーは、前記第１および第２のバスバーの間に位置し前記接続端子から径方向に延びる本体接続部を有する、
   請求項１～４の何れか一項に記載のモータ。
6. 前記第１、第２および第３のバスバーを有するバスバーセットを複数有する、
   請求項１～５の何れか一項に記載のモータ。

Images