WO2018030480A1 - モータ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a motor.
- An exemplary first invention of the present invention includes a rotor having a shaft centered on a central axis extending in the vertical direction, a stator radially facing the rotor and having a plurality of coils, and a bearing that supports the shaft.
- a holder made of a conductive material, containing the rotor and the stator and having a penetrating portion penetrating in the axial direction, and a plurality of at least a part of the penetrating portion extending from the coils
- a coil lead wire support member made of an insulating material and having a coil lead wire insertion hole through which the coil lead wire passes, wherein the coil lead wire support member has a base portion and a lower side from the base portion.
- a fitting portion extending at least in the circumferential direction or the radial direction with respect to the base portion, and the coil lead wire insertion hole is formed in the base portion and the fitting portion. Vignetting, the through coil lead wire is a motor.
- FIG. 1 is an external perspective view of a motor.
- FIG. 2 is a sectional view of the motor.
- FIG. 3 is a perspective view of the motor with the holder cylinder and the holder bottom removed.
- FIG. 4 is a perspective view of a state in which the holder cylinder, the holder bottom, and the coil lead wire support member are removed from the motor.
- FIG. 5 is a perspective view of a state in which the holder tube portion, the holder bottom portion, the holder upper portion, and the coil lead wire support member are removed from the motor.
- FIG. 6 is a plan view of the upper part of the holder with the coil leader support member removed, as viewed from above.
- FIG. 7 is a perspective view of the upper part of the holder as viewed from above.
- FIG. 8 is a perspective view of the upper part of the holder as viewed from below.
- FIG. 9 is a perspective view of the coil lead wire support member as seen from above.
- FIG. 10 is a perspective view of the coil lead wire support member as viewed from below.
- FIG. 11 is a side view of a cross section of the coil lead wire support member.
- FIG. 12 is a plan view of the upper part of the holder of the modification as seen from above.
- FIG. 13 is a plan view of the upper part of the holder as viewed from below.
- FIG. 14 is a plan view of a state in which the coil leader support member and the fixing member are removed from the upper part of the holder according to the modification as seen from above.
- FIG. 15 is a plan view of the upper surface of the holder according to the modification viewed from above.
- FIG. 16 is a plan view of the modified example with the coil leader support member removed from the upper surface of the holder, as viewed from above.
- FIG. 17 is a perspective view of a modified coil lead wire support member as viewed from above.
- FIG. 18 is a perspective view of a modified coil lead wire support member as viewed from below.
- FIG. 19 is an enlarged plan view of the vicinity of the penetrating portion in the upper part of the holder according to the modification.
- C is the central axis of rotation of the rotor in the motor.
- the direction in which the central axis C extends is the vertical direction.
- the vertical direction in the present specification is merely a term used for explanation, and does not limit the actual positional relationship or direction. That is, the direction of gravity is not necessarily downward.
- the direction parallel to the motor rotation axis is referred to as “axial direction”
- the direction orthogonal to the motor rotation axis is referred to as “radial direction”
- the direction along the arc centering on the motor rotation axis is referred to as “circumferential direction”.
- Each is referred to as a “direction”.
- extending in the axial direction includes not only the state of extending in the axial direction but also the state of extending in a direction inclined by less than 45 degrees with respect to the axial direction.
- extending in the radial direction includes not only the state of extending in the radial direction but also the state of extending in a direction inclined by less than 45 degrees with respect to the radial direction.
- FIG. 1 is an external perspective view of a motor 1 of the present embodiment.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor 1.
- FIG. 3 is an external perspective view of the motor 1 in a state in which the holder cylinder and the holder bottom are removed.
- FIG. 4 is an external perspective view of the motor 1 in a state in which the holder cylinder portion, the holder bottom portion, and the coil leader support member are removed.
- FIG. 5 is an external perspective view of the motor 1 in a state where the holder tube portion, the holder bottom portion, the holder upper portion, and the coil lead wire support member are removed.
- a part of the upper side of the holder tube portion 21 is not shown.
- the motor 1 includes a holder 20, a rotor 30, a stator 40, an upper bearing 51, a lower bearing 52, a bus bar support member 60, a coil lead wire support member 70, a fixing member 78, and a bus bar. 80 and the control unit 10.
- Coil lead wires 91U, 91V, 91W, 92U, 92V, and 92W (hereinafter also referred to as “coil lead wires 91U to 91W” or “coil lead wire 90”) are drawn from the coil lead wire support member 70. It is.
- the holder 20 has a holder cylinder portion 21 that extends in a cylindrical shape in the vertical direction, and a holder bottom portion 23 that is positioned below the holder cylinder portion 21.
- the holder 20 is made of a conductive material such as metal.
- the holder 20 accommodates the rotor 30 and the stator 40.
- the holder 20 has an opening 20a on the upper side.
- the holder tube portion 21 has a cylindrical shape centered on the central axis C.
- a holder upper part 50 is disposed in the holder cylinder part 21. In the present embodiment, the holder upper part 50 has a substantially disk shape.
- the inner peripheral surface 20 b of the holder cylinder portion 21 is in contact with the outer peripheral surface 50 b of the holder upper portion 50 and the outer peripheral surface of the stator 40.
- the holder cylinder part 21 is fixed to the holder upper part 50 and the stator 40.
- a coil leader support member 70 and the control unit 10 are disposed on the inner side of the holder 20 and above the holder upper portion 50. More specifically, a part of the lower side of the coil lead wire support member 70 enters through portions 53a and 53b (described later) of the holder upper portion 50.
- the shape of the holder tube portion 21 is not necessarily cylindrical, and may be any shape such as a box shape as long as the stator 40 and the holder upper portion 50 can be fixed to the inner peripheral surface.
- the holder cylinder part 21 may have a shape obtained by combining a cylindrical shape and other shapes such as a box shape.
- the inner peripheral surface 20 b of the holder cylinder portion 21 may not be in contact with the stator 40 and the holder upper portion 50 over the entire circumference, and a part of the inner peripheral surface 20 b may be in contact with the stator 40 and the holder upper portion 50.
- the holder bottom 23 is disposed below the stator 40, and has a lower bearing support 23a that supports the lower bearing 52, and an output shaft hole 22 that passes through the holder bottom 23 in the axial direction.
- the holder tube portion 21 and the holder bottom portion 23 are a single member, and the holder upper portion 50 is a separate member.
- the holder cylinder part 21 and the holder upper part 50 may be a single member, and the holder bottom part 23 may be a separate member.
- the holder tube portion 21, the holder bottom portion 23, and the holder upper portion 50 may be separate members.
- FIG. 6 is a plan view of the holder upper part 50 of this embodiment as viewed from above.
- FIG. 7 is a perspective view of the holder upper part 50 as viewed from above.
- FIG. 8 is a perspective view of the holder upper part 50 as viewed from below. 7 and 8, the coil leader support member 70 and the fixing member 78 are attached to the holder upper portion 50.
- the holder upper portion 50 has a disk shape having through portions 53a and 53b.
- the holder upper part 50 is disposed on the upper side of the stator 40.
- the holder upper part 50 has an opening 50a around the central axis C.
- the opening 50a is a through-hole penetrating the holder upper part 50 in the axial direction.
- At least a part of the shaft 31 is located inside the opening 50a.
- the holder upper part 50 supports the upper bearing 51.
- the outer peripheral surface 50 b of the holder upper portion 50 is in contact with the inner peripheral surface 20 b of the holder tube portion 21, and the holder upper portion 50 is fixed to the holder tube portion 21.
- the holder upper part 50 is fixed to the holder cylinder part 21 by shrink fitting.
- the holder upper part 50 may be fixed to the holder cylinder part 21 by other methods such as press fitting.
- the penetrating portions 53 a and 53 b of the holder upper portion 50 are notched from the outer peripheral surface side of the holder upper portion 50 toward the radial inner side and have a shape extending in the circumferential direction.
- the “outer peripheral surface” of the holder upper portion 50 refers to the outer peripheral portion of the cylinder with the central axis C as the center, and does not include the surface where the through portions 53 a and 53 b face the holder cylindrical portion 21.
- coil lead wire support members 70 are disposed at the positions of the through portions 53 a and 53 b.
- coil lead wires 91U to 92W are passed from the lower side to the upper side while being supported by the coil lead wire support member 70.
- the holder upper part 50 has a recess 54 that is recessed from the upper side to the lower side.
- the holder upper part 50 has a plurality of fixing through holes 56.
- the penetrating portions 53a and 53b are not limited to the notch shape of the present embodiment, but may be any notch shape that allows at least one of the coil lead wires 91U to 92W to pass from the lower side to the upper side of the holder upper part 50. Further, the through portions 53a and 53b may be notches that allow at least one of the coil lead wires 91U to 92W to pass from the lower side to the upper side of the holder upper portion 50, and not all of the coil lead wires 91U to 92W are necessarily passed. May be. In this case, the coil lead wires 91U to 92W that do not pass through the through portion 53a or 53b may pass through a through hole formed in the holder upper portion 50 separately from the through portion 53a or 53b.
- the through portion may be a through-hole penetrating the holder upper portion 50 instead of being cut out.
- at least a part of the coil lead wire support member 70 is disposed in the through hole.
- the coil lead wires 91U to 92W are passed from the lower side to the upper side while being supported by the coil lead wire support member 70 in the through hole.
- the upper bearing 51 and the lower bearing 52 are ball bearings.
- the upper bearing 51 and the lower bearing 52 support the shaft 31 so as to be rotatable about the central axis C in the circumferential direction.
- the upper bearing 51 is supported by the upper bearing support portion 50 c of the holder upper portion 50.
- the lower bearing 52 is supported by the lower bearing support 23 a of the holder bottom 23.
- the upper bearing 51 and the lower bearing 52 may be other types of bearings other than ball bearings.
- the rotor 30 has a shaft 31.
- the shaft 31 has a substantially cylindrical shape.
- the shaft 31 extends in the vertical direction along the central axis C.
- the shaft 31 may not be solid but may be hollow.
- the stator 40 is disposed inside the holder 20 and outside the rotor 30 in the radial direction. In other words, the stator 40 surrounds the rotor 30 in the circumferential direction.
- the stator 40 includes a stator core 41, an insulator 42, and a coil 43.
- the stator core 41 is formed of a laminated steel plate in which electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction. In the present embodiment, the stator core 41 has an annular shape centered on the central axis C. On the inner surface of the stator core 41, a plurality of teeth 41a extending inward in the radial direction are arranged. Teeth 41a is arranged on the inner side surface of the stator core with a gap in the circumferential direction.
- the insulator 42 is formed of an insulator such as resin and is attached to each tooth 41a.
- the coil 43 is constituted by a conductive wire wound around each tooth 41a via an insulator 42, and is disposed on each tooth 41a.
- the outer peripheral surface of the stator 40 is fixed to the inner peripheral surface 20 b of the holder 20.
- the stator 40 has conducting wires respectively extending from the coils 43 arranged in the circumferential direction. Although these lead wires are sometimes referred to as coil lead wires, in the present embodiment, these lead wires are simply referred to as lead wires in order to distinguish them from the coil lead wires 91U to 92W penetrating the coil lead wire support member 70.
- the bus bar support member 60 supports the bus bar 80.
- the bus bar 80 is a conductive member that electrically connects the conductive wire led out from the coil 43 at a necessary location.
- the bus bar support member 60 is an insulative resin member, and can prevent the bus bar 80 and a conductive member disposed around the bus bar 80 from contacting and short-circuiting.
- the coil lead wire support member 70 is disposed on the upper side of the holder upper portion 50 and covers the through portions 53a and 53b. At least a part of the coil lead wire support member 70 is inserted into the through portions 53a and 53b.
- the coil lead wire support member 70 is made of an insulating resin material (for example, an insulating rubber material), and the coil lead wires 91U to 92W come into contact with each other to cause a short circuit and contact with other conductive members. Thus, it is possible to prevent a short circuit.
- the coil lead wire support member 70 includes coil lead wire insertion holes 71U, 71V, 71W, 72U, 72V, and 72W (hereinafter referred to as “coil lead wire insertion”). Holes 71U to 72W “or" coil lead wire insertion holes 71 ").
- FIG. 11 is a partial cross-sectional view of the coil lead wire support member 70.
- the coil lead wire support member 70 includes a protrusion 73, a base portion 70a, a fitting portion 70b, and a protrusion 75.
- the protrusion 73 is a general term for the protrusions 73U to 74W.
- the protrusions 73U, 73V, 73W, 74U, 74V, and 74W (sometimes referred to as “projections 73U to 74W”) protrude upward from the base portion 70a.
- Two fitting portions 70b are disposed below the base portion 70a, and include a bottom surface portion 70c and a wall portion 70d. As shown in FIG. 8 and FIG. 10, the fitting portion 70 b has a shorter length in at least one of the circumferential direction and the radial direction than the base portion 70 a in plan view. That is, in the axial direction, the projected area of the fitting part 70b is smaller than the projected area of the base part 70a.
- the outer surface of the fitting portion 70b is in contact with the inner surfaces of the through portions 53a and 53b.
- the coil leader support member 70 can be fixed to the holder upper portion 50.
- the outer surface of the fitting portion 70b may be in contact with the inner surface of the through portions 53a and 53b over the entire circumference, or may be partially in contact with the inner surface of the through portions 53a and 53b.
- the wall portion 70d has a cylindrical shape that extends downward from the outer surface of the bottom surface portion 70c (see FIGS. 8, 10, and 11).
- the coil lead wire insertion hole 71 penetrates from the bottom surface portion 70 c of the coil lead wire support member 70 to the upper end of the protrusion 73 through the fitting portion 70 b and the base portion 70 a. .
- the fitting portion 70b may have a convex shape having a through hole that protrudes downward and passes through the coil lead wire instead of or together with the wall portion 70d.
- the convex portion 75 protrudes downward from the base portion 70a.
- the holder upper part 50 has the recessed part 54 in the upper position facing the convex part 75, as FIG. 6 shows.
- the convex portion 75 of the coil leader support member 70 is fitted in the vertical direction with the concave portion 54 of the holder upper portion 50.
- the convex portion 75 is fixed in the concave portion 54 by, for example, light press fitting. Thereby, the coil lead wire support member 70 and the holder upper part 50 are fixed to each other.
- the coil leader line support member 70 has the two convex parts 75, the coil leader line support member 70 and the holder upper part 50 can be more reliably fixed.
- the holder upper portion 50 may have a hole that fits with the convex portion 75 instead of the concave portion 54.
- the coil lead wire support member 70 may have three or more convex portions 75.
- coil lead wires 91U to 92W are passed through the coil lead wire insertion holes 71U to 72W from the lower side to the upper side of the holder upper portion 50, respectively.
- the coil lead wire insertion holes 71U to 72W are arranged in a concentric arc shape with the central axis C as the center and aligned in the circumferential direction. Since the coil lead wire support member 70 has the fitting portion 70b, the coil lead wires 91U to 92W can be prevented from coming into contact with the holder 20 and short-circuiting. The occurrence of deformation is suppressed. Further, since the coil lead wire support member 70 has the base portion 70a, the coil lead wire support member 70 can be prevented from coming off from the holder upper portion 50.
- the fitting part 70b is a hollow shape which has the bottom face part 70c and the wall part 70d, compared with the case where the fitting part 70b is made into the convex shape which is not hollow, it is a coil leader line.
- the material forming the support member 70 can be reduced.
- the thickness of the fitting portion 70b can be reduced as compared with the shape in which the fitting portion 70b is not hollow, deformation such as sink marks at the time of forming the base portion 70a is possible. Can be suppressed.
- the coil lead wire support member 70 since the coil lead wire support member 70 has the protrusion 73, the coil lead wires 91U to 92W are connected to each other while the coil lead wires 91U to 92W are electrically insulated from the control unit 10. Can be supported.
- the coil leader line support member 70 has one base part 70a and two fitting parts 70b, the coil leader line support member 70 and the holder upper part 50 can be firmly fixed.
- the coil lead wire support member 70 may have three or more fitting portions 70b with respect to one base portion 70a. In particular, when the number of penetrating portions and fitting portions increases, the coil lead wire support member 70 is more difficult to come out of the holder upper portion 50.
- the fixing member 78 is made of an insulating resin material. As shown in FIGS. 5 and 8, the fixing member 78 has a substantially arc shape in plan view. The fixing member 78 is disposed below the holder upper portion 50. The fixing member 78 has a fixing protrusion 79 protruding upward. The fixing projection 79 penetrates the fixing through-hole 56 of the holder upper portion 50 from the lower side to the upper side, is inserted into the concave portion 77 on the lower side of the coil lead wire support member 70, and is fixed by, for example, heat welding. Note that the recess 77 may be a through hole.
- the fixing member 78 sandwiches the coil leader support member 70 and the upper part 50 of the holder. That is, for example, the metal holder upper part 50 is sandwiched between the resin fixing member 78 and the coil lead wire support member 70. Thereby, the resin fixing member 78 and the resinous coil lead wire support member 70 are firmly fixed by heat welding or the like.
- the fixing member 78 and the coil leader support member 70 are made of the same resin material. Therefore, even when heat generated from the inside of the motor is transmitted to the fixing member 78 and the coil lead wire support member 70, the fixing member 78 and the coil lead wire support member 70 are affected by the difference in thermal expansion coefficient. Can be prevented from being deformed or cracked.
- the coil lead wire 90 (91U to 92W) is a lead wire drawn from the lead wire of the coil 43. As shown in FIG. 2, the coil lead wire 90 (91U to 92W) is drawn from the stator 40, and passes through the through hole 61 (see FIG. 4) of the bus bar support member 60 and the coil lead wire insertion holes 71U to 72W. Pass from side to top.
- the coil lead wire 90 (91U to 92W) is electrically connected to the control unit 10 by a method such as soldering.
- the motor 1 in the present embodiment has a two-system configuration having two sets of a U phase, a V phase, and a W phase.
- the motor in the present embodiment has a two-system configuration including two sets of U-phase, V-phase, and W-phase
- the number of systems can be arbitrarily designed. That is, the motor 1 can be configured with one system, or can be configured with three systems, or four systems or more.
- the coil lead wire 90 passes through the coil lead wire insertion hole 71 of the coil lead wire support member 70.
- the coil lead wire insertion hole 71 has an upper inner diameter that is at least partially reduced.
- the coil lead wire 90 inside the coil lead wire insertion hole 71 has an insulating portion 90b having an insulating film at a position below the boundary A in the projection 73 having a narrow inner diameter, and is above the boundary A. Is provided with a conductive portion 90a from which the insulating film is peeled off. Therefore, at the position below the boundary A, the inner diameter of the coil lead wire 90 is large.
- the coil lead wire insertion hole 71 has an inner diameter smaller than that of the insulating portion 90b at the position of the boundary A, and the coil lead wire 90 is in contact with the inside of the coil lead wire insertion hole 71 at the boundary A. That is, the outer diameter of the insulating portion 90 b is larger than the inner diameter of the coil lead wire insertion hole 71. Therefore, in the coil lead wire insertion hole 71, the insulating portion 90b is held by light press fitting.
- the surface of the coil lead wire 90 is a conductor at a position above the boundary A on the inner side of the protrusion 73, compared to the case where the surface of the coil lead wire 90 has an insulating film and is an insulator. Thus, the friction coefficient of the coil lead wire 90 is small. Therefore, an operator or the like can easily pass the coil lead wire 90 through the coil lead wire insertion hole 71 when the motor is manufactured. Further, since the surface of the coil lead wire 90 is a conductor, the connection between the coil lead wire 90 and the coil lead wire support member 70 can be strengthened when an adhesive is used. Further, since the insulating portion 90 b is held by light press fitting in the coil lead wire insertion hole 71, it is possible to suppress the coil lead wire 90 from coming out of the wire lead wire insertion hole 71.
- the control unit 10 is disposed inside the holder 20 and above the holder upper part 50.
- the control unit 10 is a circuit board on which various electronic components such as switching elements are mounted.
- the control unit 10 is, for example, a rigid board.
- the control unit 10 has a rectangular shape, for example, and has end portions on all sides.
- An external power source or the like (not shown) supplies necessary drive power to each of the coil lead wires 91U to 92W via the control unit 10.
- the control unit 10 includes an inverter circuit that drives the motor 1. As described above, the coil lead wires 91U to 92W are drawn upward through the through portions 53a and 53b located on the radially outer side of the holder upper portion 50.
- the coil lead wires 91U to 92W can be electrically connected to the vicinity of the end of the control unit 10.
- a wide space for arranging wiring and electronic components can be secured on the control unit 10.
- the coil lead wire is drawn out through the coil lead wire support member and the notch, the space for drawing out the coil lead wire can be reduced, and the motor can be miniaturized.
- control unit 10 may not be disposed inside the holder 20 but may be disposed outside the holder 20.
- control unit 10 may be disposed on the upper side of the holder upper portion 50 and on the radially inner side of the inner side surface of the holder 20. Even in the case where the control unit 10 is arranged in this way, the coil lead wires 91U to 92W can be electrically connected in the vicinity of the end of the control unit 10, and the arrangement space for the control unit 10 is relatively wide. It is possible to do.
- the motor 1 is not limited to the embodiment as described above, and includes various forms that can be considered from the embodiment.
- the motor 1 may have the following modified configuration.
- the same name or reference code may be attached
- FIG. 12 to FIG. 14 are diagrams regarding one modified example according to the present invention.
- FIG. 12 is a plan view of the holder upper portion 50d of this modification as viewed from above.
- FIG. 13 is a plan view of the holder upper portion 50d as viewed from below.
- FIG. 14 is a view of the state where the coil lead wire support member 70e and the fixing member 78a are removed from the upper part 50d of the holder as viewed from above. 12 and 13, the fixing member 78a and the coil lead wire support member 70e are attached to the holder upper part 50d.
- a coil leader support member 70e is disposed on the upper side of the holder upper portion 50d.
- a fixing member 78a is disposed below the holder upper portion 50d.
- the holder upper portion 50d is sandwiched between the fixing member 78a and the coil lead wire support member 70e in the vertical direction.
- the coil lead wire support member 70e has a plurality of holes 77a which are through holes.
- the coil lead wire support member 70e has a convex portion 75 that protrudes downward.
- the fixing member 78a has a plurality of fixing protrusions 79a protruding upward.
- the holder upper part 50d includes two through portions 53c and 53d, a hole 50e having a circular cross section in the direction perpendicular to the axial direction, and a cross section in the direction perpendicular to the axial direction.
- the hole 50f is a cross section extending in the radial direction.
- the cross-sectional shape of the hole 50f may be a shape extending in the radial direction, and may be an elliptical shape or a rectangular shape.
- the fixing protrusion 79a of the fixing member 78a penetrates the fixing through hole 56a of the holder upper portion 50d to the upper side, and is inserted and fitted into the hole 77a of the coil lead wire support member 70e.
- One of the convex portions 75 of the coil leader support member 70 is inserted into the hole 50e of the holder upper portion 50d, and the other is inserted into the hole 50f of the holder upper portion 50d.
- the two convex portions 75 are both cylindrical, and the convex portion 75 inserted into the hole 50e having a circular cross section is fitted so that the entire outer peripheral surface is in contact with the inner peripheral surface of the hole 50e. Is done.
- the convex part 75 inserted into the hole 50f extending in the radial direction with an oval cross section is fitted so that a part of the outer peripheral surface is in contact with the inner peripheral surface of the hole 50f.
- the cross section of the convex portion 75 in the direction perpendicular to the axial direction is not necessarily circular, and may be other shapes such as a polygonal shape.
- the cross-sectional shapes of the holes 50e and 50f into which the convex portions 75 are inserted may be other shapes such as a polygonal shape.
- FIG. 15 to FIG. 18 are diagrams regarding one modified example according to the present invention.
- 15 and 16 are plan views of the holder upper part 50h of this modification as viewed from above.
- the coil lead wire support member 70f is removed.
- FIG. 17 is a perspective view of the coil lead wire support member 70f of this modification as viewed from above.
- FIG. 18 is a perspective view of the coil lead wire support member 70f of the present modification as viewed from below.
- the holder upper portion 50h has two through portions 53d, and has holes 50g on both sides in the circumferential direction.
- the coil lead wire support member 70f has three coil lead wire insertion holes 71U to 71W unlike the embodiment, and passes through the three coil lead wires 90 while supporting them. It has a shape that can be.
- the coil lead wire support member 70f has convex portions 75a projecting downward at both ends. Each of the convex portions 75a is a set of two.
- the convex portion 75a is a portion that can be elastically deformed in the circumferential direction or the radial direction.
- the coil lead wire support member 70f is inserted into the through portion 53c or 53d of the holder upper portion 50h, and the convex portion 75 is inserted into the hole 50g while being elastically deformed.
- the coil lead wire support member 70f not only fits the fitting portion 70b into the through portion 53c or 53d, but also the convex portion 75 presses the inside of the hole portion 50g, so that the holder upper portion 50h is more firmly attached. Fixed.
- FIG. 19 is an enlarged plan view of the vicinity of the penetrating portion 53 of the holder upper portion 50i according to a modification of the present invention. More specifically, FIG. 19 is a cross-sectional view when the coil lead wire support member 70 is fitted to the penetrating portion 53.
- the coil lead wire support member 70 of this modification has a convex portion 76 in the circumferential direction.
- the holder upper portion 50 i has a concave portion 55 at a circumferential position facing the convex portion 76.
- the convex part 76 of the coil leader line support member 70 and the concave part 55 of the holder upper part 50i are fitted in the circumferential direction. Thereby, the coil lead wire support member 70 and the holder upper part 50i are firmly fixed to each other.
- the coil lead wire support member 70 has the convex portion 76, and the holder upper portion 50 i has the concave portion 55 that fits into the convex portion 76. Can be firmly fixed to each other. Further, the positioning of the coil lead wire support member 70 and the holder upper part 50i can be facilitated.
- the present invention can be used for, for example, a motor, a pump, a compressor, and the like mounted on a vehicle such as for electric power steering.
Landscapes
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Abstract
モータであって、上下方向に延びる中心軸を中心としたシャフトを有するロータと、前記ロータと径方向に対向し、複数のコイルを有するステータと、導電性の材料からなり、前記ロータ、および前記ステータを収容し、軸方向に貫通する貫通部を有するホルダと、前記貫通部に少なくとも一部が配置され、複数の前記コイルからそれぞれ延びる複数のコイル引出線を通すコイル引出線挿通孔を有し、絶縁性の材料からなるコイル引出線支持部材と、を備え、前記コイル引出線支持部材は、ベース部と、前記ベース部から下側に延び、前記ベース部に対して周方向または径方向の少なくとも一方の長さが短い嵌合部と、を備え、前記ベース部及び前記嵌合部に前記コイル引出線挿通孔が設けられ、前記コイル引出線が通る。
Description
本発明は、モータに関する。
従来、モータと制御基板をコイル線にて接続する際、ベアリングを保持するハウジングの上面にコイル線を支持するシール部材を配置するモータがあった。このようなシール部材を有するモータは、例えば、特許文献1に開示されている。
しかし、特許文献1に記載のモータでは、ハウジングの側面とコイル線との絶縁処理が行われていないため、ハウジング側面とコイル線とが接触してショートしてしまう懸念がある。また、シール部材の成型時に、ヒケまた湾曲などの変形が生じる場合があり、これによってシール部材にコイル線が通りづらくなる現象が懸念される。
本発明の例示的な第1発明は、上下方向に延びる中心軸を中心としたシャフトを有するロータと、前記ロータと径方向に対向し、複数のコイルを有するステータと、前記シャフトを支持するベアリングと、導電性の材料からなり、前記ロータ、および前記ステータを収容し、軸方向に貫通する貫通部を有するホルダと、前記貫通部に少なくとも一部が配置され、複数の前記コイルからそれぞれ延びる複数のコイル引出線を通すコイル引出線挿通孔を有し、絶縁性の材料からなるコイル引出線支持部材と、を備え、前記コイル引出線支持部材は、ベース部と、前記ベース部から下側に延び、前記ベース部に対して周方向または径方向の少なくとも一方の長さが短い嵌合部と、を備え、前記ベース部及び前記嵌合部に前記コイル引出線挿通孔が設けられ、前記コイル引出線が通る、モータである。
上記本発明の例示的な第1発明によれば、嵌合部を設けたことで、ホルダとコイル引出線とをショートしづらくすることができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例であって、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
以下の説明においては、モータにおけるロータの回転の中心軸をCとしている。中心軸Cが伸びる方向を上下方向とする。ただし、本明細書における上下方向は、単に説明のために用いられる用語であって、実際の位置関係や方向を限定するものではない。すなわち、重力方向が必ずしも下方向となるわけではない。また、本明細書では、モータの回転軸と平行な方向を「軸方向」、モータの回転軸に直交する方向を「径方向」、モータの回転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、本明細書において、「軸方向に延びる」とは、厳密に軸方向に延びる状態に加えて、軸方向に対して45度未満の範囲で傾いた方向に延びる状態も含む。同様に、本明細書において「径方向に延びる」とは、厳密に径方向に延びる状態に加えて、径方向に対して45度未満の範囲で傾いた方向に延びる状態も含む。
<1.実施形態>
図1は、本実施形態のモータ1の外観斜視図である。図2は、モータ1の断面図である。図3はホルダ筒部及びホルダ底部を除いた状態のモータ1の外観斜視図である。図4はホルダ筒部、ホルダ底部、及びコイル引出線支持部材を除いた状態のモータ1の外観斜視図である。図5はホルダ筒部、ホルダ底部、ホルダ上部、及びコイル引出線支持部材を除いた状態のモータ1の外観斜視図である。なお、図1ではモータの構成要素を見えやすくするために、ホルダ筒部21の上側の一部の表示を省略している。
図1は、本実施形態のモータ1の外観斜視図である。図2は、モータ1の断面図である。図3はホルダ筒部及びホルダ底部を除いた状態のモータ1の外観斜視図である。図4はホルダ筒部、ホルダ底部、及びコイル引出線支持部材を除いた状態のモータ1の外観斜視図である。図5はホルダ筒部、ホルダ底部、ホルダ上部、及びコイル引出線支持部材を除いた状態のモータ1の外観斜視図である。なお、図1ではモータの構成要素を見えやすくするために、ホルダ筒部21の上側の一部の表示を省略している。
図1~図5に示されるように、モータ1は、ホルダ20、ロータ30、ステータ40、上側ベアリング51、下側ベアリング52、バスバー支持部材60、コイル引出線支持部材70、固定部材78、バスバー80、及び制御部10を備える。コイル引出線支持部材70からは、コイル引出線91U、91V、91W、92U、92V、及び92W(以下、「コイル引出線91U~91W」または「コイル引出線90」と称することがある)が引き出されている。
ホルダ20は、上下方向に筒状に延びるホルダ筒部21と、ホルダ筒部21の下側に位置するホルダ底部23とを有する。ホルダ20は、金属などの導電性の材料からなる。ホルダ20は、ロータ30及びステータ40などを収容する。ホルダ20は上側に開口部20aを有する。ホルダ筒部21は、中心軸Cを中心とする円筒状となっている。ホルダ筒部21内には、ホルダ上部50が配置される。本実施形態では、ホルダ上部50は、略円板状である。ホルダ筒部21の内周面20bは、ホルダ上部50の外周面50b、及びステータ40の外周面と接している。ホルダ筒部21は、ホルダ上部50及びステータ40に固定されている。ホルダ20の内側においてホルダ上部50よりも上側には、コイル引出線支持部材70及び制御部10が配置されている。より詳細には、コイル引出線支持部材70の下側の一部はホルダ上部50の貫通部53a及び53b(後述)に入り込んでいる。
なお、ホルダ筒部21の形状は必ずしも円筒状でなくてもよく、内周面にステータ40及びホルダ上部50を固定可能な形状であれば、箱形などの任意の形状であってもよい。また、ホルダ筒部21は円筒形と、箱形などの他の形状を組み合わせた形状であってもよい。ホルダ筒部21の内周面20bは、全周にわたってステータ40及びホルダ上部50と接していなくてもよく、内周面20bの一部がステータ40及びホルダ上部50と接していてもよい。
ホルダ底部23は、ステータ40の下側に配置され、下側ベアリング52を支持する下側ベアリング支持部23aと、ホルダ底部23を軸方向に貫通する出力軸孔22を有する。
なお、本実施形態ではホルダ筒部21とホルダ底部23とが単一の部材であり、ホルダ上部50が別部材である。しかしながら、ホルダ筒部21とホルダ上部50とが単一部材であり、ホルダ底部23が別部材であってもよい。また、ホルダ筒部21、ホルダ底部23、及びホルダ上部50がそれぞれ別部材であってもよい。
図6は、本実施形態のホルダ上部50を上側から見た平面図である。図7はホルダ上部50を上側から見た斜視図である。図8はホルダ上部50を下側から見た斜視図である。図7及び図8では、ホルダ上部50にコイル引出線支持部材70及び固定部材78が取り付けられている。
ホルダ上部50は、図4及び図6~図8に示されるように、貫通部53a及び53bを有する円板状である。図2に示されるように、ホルダ上部50は、ステータ40の上側に配置される。ホルダ上部50は、中心軸Cの周囲に開口部50aを有している。開口部50aは、ホルダ上部50を軸方向に貫通する貫通孔である。開口部50aの内側にはシャフト31の少なくとも一部が位置している。ホルダ上部50は、上側ベアリング51を支持する。ホルダ上部50の外周面50bは、ホルダ筒部21の内周面20bと接しており、ホルダ上部50はホルダ筒部21に固定されている。本実施形態では、ホルダ上部50は、焼き嵌めによりホルダ筒部21に固定される。なお、ホルダ上部50は、圧入などの他の方法によりホルダ筒部21に固定されてもよい。
図3及び図6に示されるように、ホルダ上部50の貫通部53a及び53bは、ホルダ上部50の外周面側から径方向内側に向かって切り欠かれ、周方向に延びる形状をしている。なお、ホルダ上部50の「外周面」とは、中心軸Cを中心とする円筒の外周部分を指しており、貫通部53a及び53bがホルダ筒部21と対向する面を含まない。図3、図7及び図8に示されるように、貫通部53a及び53bの位置にはコイル引出線支持部材70が配置されている。貫通部53a及び53b内には、コイル引出線91U~92Wが、コイル引出線支持部材70に支持されながら、下側から上側に向かって通されている。ホルダ上部50は、上側から下側に向かって凹む凹部54を有している。ホルダ上部50は、複数の固定用貫通孔56を有している。
なお、貫通部53a及び53bは、本実施形態の切欠形状に限定されず、コイル引出線91U~92Wの少なくとも1本をホルダ上部50の下側から上側に通す切欠形状であればよい。また、貫通部53a及び53bは、コイル引出線91U~92Wの少なくとも1本をホルダ上部50の下側から上側に通す切欠であればよく、必ずしもコイル引出線91U~92Wのすべてが通されていなくてもよい。この場合、貫通部53aまたは53bを通らないコイル引出線91U~92Wは、貫通部53aまたは53bとは別にホルダ上部50に形成された貫通孔を通ってもよい。
また、貫通部は、切欠形状に変えて、ホルダ上部50を貫通する貫通孔であってもよい。この場合、貫通孔内にコイル引出線支持部材70の少なくとも一部が配置される。貫通孔内には、コイル引出線91U~92Wが、コイル引出線支持部材70に支持されながら、下側から上側に向かって通される。
本実施形態において、上側ベアリング51及び下側ベアリング52は、玉軸受である。上側ベアリング51及び下側ベアリング52は、シャフト31を、中心軸Cを中心として周方向に回転可能に支持する。上側ベアリング51は、ホルダ上部50の上側ベアリング支持部50cにより支持される。下側ベアリング52は、ホルダ底部23の下側ベアリング支持部23aにより支持される。なお、上側ベアリング51及び下側ベアリング52は、玉軸受以外の他の種類の軸受であってもよい。
ロータ30は、シャフト31を有している。本実施形態において、シャフト31は、略円柱状である。シャフト31は、中心軸Cに沿って上下方向に伸びる。なお、シャフト31は、中実でなくてもよく、中空であってもよい。
ステータ40は、図2~図5に示されるように、ホルダ20の内側であって、ロータ30の径方向外側に配置される。言い換えると、ステータ40は、ロータ30を周方向に囲う。ステータ40は、ステータコア41と、インシュレータ42と、コイル43とを有する。ステータコア41は、電磁鋼板を軸方向に積層した積層鋼板により形成される。本実施形態では、ステータコア41は、中心軸Cを中心とする円環状である。ステータコア41の内側面には、径方向内側に伸びる複数のティース41aが配置される。ティース41aは、ステータコアの内側面に周方向に間隔をあけて配置される。インシュレータ42は、樹脂などの絶縁体で形成され、各ティース41aに取り付けられる。コイル43は、インシュレータ42を介して各ティース41aに巻き回される導線により構成され、各ティース41aに配置される。既に説明したとおり、ステータ40の外周面はホルダ20の内周面20bに固定される。ステータ40は、周方向に整列して配置されたコイル43からそれぞれ延びる導線を有する。これらの導線は、コイル引出線と称されることもあるが、本実施形態では、コイル引出線支持部材70を貫通するコイル引出線91U~92Wと区別するために、単に導線と称している。
バスバー支持部材60は、バスバー80を支持する。バスバー80は、コイル43から導出された導線を、必要な箇所で電気的に接続させる導電部材である。バスバー支持部材60は、絶縁性の樹脂部材であり、バスバー80と周囲に配置される導電性部材とが接触してショートすることを防止することができる
コイル引出線支持部材70は、ホルダ上部50の上側に配置され、貫通部53a及び53bを覆う。コイル引出線支持部材70の少なくとも一部は、貫通部53a及び53b内に挿入される。コイル引出線支持部材70は、絶縁性を有する樹脂材料(例えば絶縁性のゴム材料など)から構成され、コイル引出線91U~92Wが、互いに接触してショートすること及び他の導電性部材と接触してショートすることを防止することができる。図9及び図10に示されるように、コイル引出線支持部材70は、下側から上側に向かうコイル引出線挿通孔71U、71V、71W、72U、72V、及び72W(以下、「コイル引出線挿通孔71U~72W」または「コイル引出線挿通孔71」と称することがある)を有している。
図11は、コイル引出線支持部材70の部分断面図である。図7~図11に示されるように、コイル引出線支持部材70は、突起部73、ベース部70a、嵌合部70b、及び凸部75を有する。突起部73は、突起部73U~74Wの総称である。突起部73U、73V、73W、74U、74V、及び74W(「突起部73U~74W」と称することがある)は、ベース部70aから上側に突出している。
嵌合部70bは、ベース部70aの下側に2つ配置され、底面部70c及び壁部70dを含む。嵌合部70bは、図8及び図10に示されるように、ベース部70aに対して、平面視で、周方向または径方向の少なくとも一方の長さが短い。すなわち、軸方向において、嵌合部70bの投影面積はベース部70aの投影面積よりも小さい。
図8に示されるように、嵌合部70bの外側の面は、貫通部53a及び53bの内側の面に接している。これにより、ホルダ上部50にコイル引出線支持部材70を固定することができる。なお、嵌合部70bの外側の面は、全周にわたって貫通部53a及び53bの内側の面に接していてもよいし、一部において貫通部53a及び53bの内側の面に接していてもよい。壁部70dは、底面部70cの外側の面から下側に向かって延びる筒状である(図8、図10、図11参照)。図11に示されるように、コイル引出線挿通孔71は、コイル引出線支持部材70の底面部70cから、嵌合部70b及びベース部70aを通って、突起部73の上端まで貫通している。
なお、嵌合部70bは、壁部70dに代えてまたは壁部70dとともに、下側に突出してコイル引出線が通される貫通孔を有する凸状の形状であってもよい。
凸部75は、ベース部70aから下側に向かって突出している。ホルダ上部50は、図6に示されるように、凸部75に対向する上側の位置に凹部54を有している。コイル引出線支持部材70の凸部75は、ホルダ上部50の凹部54と上下方向に嵌め合わされる。凸部75は、凹部54内に、例えば軽圧入などにより、固定される。これによって、コイル引出線支持部材70とホルダ上部50とが互いに固定される。また、コイル引出線支持部材70は2つの凸部75を有しているため、より確実にコイル引出線支持部材70とホルダ上部50とを固定することができる。なお、ホルダ上部50は、凹部54に代えて、凸部75と嵌合する孔部を有していてもよい。また、コイル引出線支持部材70は3以上の凸部75を有してもよい。
図1~図3に示されるように、コイル引出線挿通孔71U~72Wには、それぞれコイル引出線91U~92Wが、ホルダ上部50の下側から上側に向かって通される。コイル引出線挿通孔71U~72Wは、中心軸Cを中心とする同心円弧状に、周方向に整列して配置される。コイル引出線支持部材70が嵌合部70bを有しているため、コイル引出線91U~92Wは、ホルダ20と接触してショートすることが防止することができ、形成時にベース部70aにヒケなどの変形が生じることが抑制される。また、コイル引出線支持部材70がベース部70aを有するため、コイル引出線支持部材70がホルダ上部50から抜けることを抑制できる。これにより、モータの製造時において、作業者等がコイル引出線支持部材70のコイル引出線挿通孔71Uから72Wにコイル引出線91U~92Wを容易に通すことができ、モータの製造における工程を削減することができる。
また、嵌合部70bは、底面部70cと壁部70dとを有する中空状になっているため、嵌合部70bを中空状にしない凸状の形状とする場合と比較して、コイル引出線支持部材70を形成する材料を削減することができる。また、コイル引出線支持部材70では、嵌合部70bを中空状にしない形状と比較すると、嵌合部70bの肉厚を薄くすることができるため、ベース部70aの成形時のヒケなどの変形を抑制することができる。
また、モータ1では、コイル引出線支持部材70が突起部73を有しているため、コイル引出線91U~92Wと制御部10との電気的な絶縁を図りつつ、コイル引出線91U~92Wを支持することができる。
また、モータ1では、嵌合部70bの外側の面が貫通部53a及び53bの内側の面に接しているため、ホルダ上部50とコイル引出線支持部材70との絶縁を行うことが可能となる。
また、コイル引出線支持部材70は、1つのベース部70aと、2つの嵌合部70bを有しているため、コイル引出線支持部材70とホルダ上部50とを強固に固定されることができる。なお、コイル引出線支持部材70は、1つのベース部70aに対して嵌合部70bを3つ以上有してもよい。特に、貫通部と嵌合部の数が増えた場合には、コイル引出線支持部材70がホルダ上部50からより抜けにくくなる。
固定部材78は、絶縁性を有する樹脂材料で構成される。図5及び図8に示されるように、平面視において、固定部材78は、略円弧状である。固定部材78は、ホルダ上部50の下側に配置される。固定部材78は、上側に向かって突出する固定用突起79を有する。固定用突起79は、ホルダ上部50の固定用貫通孔56を下側から上側に貫通し、コイル引出線支持部材70の下側の凹部77に挿入され、例えば熱溶着等により固定される。なお、凹部77は、貫通孔であってもよい。
固定部材78は、コイル引出線支持部材70とホルダ上部50を挟む。すなわち、例えば金属のホルダ上部50を、樹脂の固定部材78及びコイル引出線支持部材70が挟む。これにより、樹脂の固定部材78と樹脂性のコイル引出線支持部材70とが熱溶着等により、強固に固定される。また、本実施形態では、固定部材78とコイル引出線支持部材70とが同じ樹脂材料から構成される。そのため、モータの内部から発生した熱等が固定部材78およびコイル引出線支持部材70に伝わった場合であっても、熱膨張係数の差に影響されて、固定部材78およびコイル引出線支持部材70が変形または割れることを抑えられる。
コイル引出線90(91U~92W)は、コイル43の導線から引き出された導線である。図2に示されるように、コイル引出線90(91U~92W)はステータ40から引き出され、バスバー支持部材60の貫通孔61(図4参照)、及びコイル引出線挿通孔71U~72Wを、下側から上側に向かって通る。また、コイル引出線90(91U~92W)は、制御部10に半田付けなどの方法で電気的に接続される。本実施形態におけるモータ1は、U相、V相、及びW相の組を2組有する2系統の構成である。モータの駆動時においては、第1の系統におけるU相、V相、及びW相の各相を構成するコイル引出線91U~91Wに、それぞれ電流が流され、第2の系統におけるU相、V相、及びW相の各相を構成するコイル引出線92U~92Wにも、それぞれ電流が流される。上記構成により、モータの駆動時において、例えばインバータの故障等により、一方の系統のコイルへの通電が停止した場合であっても、他方の系統におけるコイルに通電が可能であるため、モータを回転させることができる。
なお、本実施形態におけるモータは、U相、V相、及びW相の組を2組有する2系統の構成としたが、この系統数については任意に設計可能である。すなわち、モータ1では、1系統の構成とすることも可能であるし、3系統、または4系統以上の構成とすることも可能である。
図11に示されるように、コイル引出線90は、コイル引出線支持部材70のコイル引出線挿通孔71を通っている。コイル引出線挿通孔71は、図11に示されるように、少なくとも一部において上側の内径が小さくなっている。コイル引出線挿通孔71の内側のコイル引出線90は、内径が狭くなった突起部73内の境界Aよりも下の位置に絶縁皮膜を有した絶縁部90bを有し、境界Aよりも上の位置には絶縁皮膜が剥がれた導電部90aを有する。そのため、境界Aよりも下の位置では、コイル引出線90の内径が大きくなっている。コイル引出線挿通孔71は、境界Aの位置で絶縁部90bよりも内径が小さくなっており、境界Aでコイル引出線挿通孔71の内側にコイル引出線90が接している。すなわち、絶縁部90b外径がコイル引出線挿通孔71の内径よりも大きい。そのため、コイル引出線挿通孔71内において、絶縁部90bが軽圧入により保持される。
突起部73の内側の境界Aより上の位置で、コイル引出線90の表面が導電体となっているため、コイル引出線90の表面に絶縁皮膜があって絶縁体となっている場合に比べて、コイル引出線90の摩擦係数が小さくなっている。そのため、モータの製造時において、作業者等がコイル引出線90をコイル引出線挿通孔71に通しやすくすることができる。また、コイル引出線90の表面が導電体であるため、接着剤を用いた場合に、コイル引出線90とコイル引出線支持部材70との接続を強固にすることなどができる。また、コイル引出線挿通孔71内において絶縁部90bが軽圧入により保持されるため、コイル引出線90がイル引出線挿通孔71内から抜けることを抑制することができる。
制御部10は、ホルダ20の内側であってホルダ上部50の上側に配置される。制御部10は、スイッチング素子などの種々の電子部品が搭載された回路基板である。本実施形態では、制御部10は、例えば、リジッド基板である。制御部10は、例えば矩形状であって、四方に端部を有する。外部電源等(図示省略)は、制御部10を介して、コイル引出線91U~92Wのそれぞれに必要な駆動電力を供給する。制御部10には、モータ1を駆動するインバータ回路などが搭載されている。上述のように、コイル引出線91U~92Wは、ホルダ上部50の径方向外側に位置する貫通部53a及び53bを通って、上側に引き出される。そのため、制御部10がホルダ20の内側に配置されると、制御部10の端部近傍にコイル引出線91U~92Wを電気的に接続することができる。その結果、制御部10上において、配線や電子部品を配置するスペースを広く確保することができる。また、コイル引出線支持部材および切欠を介してコイル引出線が引き出されるため、コイル引出線を引き出すスペースを小さくすることができ、モータを小型化することが可能である。
なお、制御部10は必ずしもホルダ20の内側に配置されずに、ホルダ20の外側に配置されてもよい。例えば、制御部10は、ホルダ上部50の上側であって、ホルダ20の内側面よりも径方向内側に配置されてもよい。制御部10をこのように配置した場合であっても、制御部10の端部近傍にコイル引出線91U~92Wを電気的に接続することができ、制御部10の配置スペースを比較的広く確保することなどが可能である。
<2.変形例>
モータ1は、上記のような実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態から考え得る種々の形態をも包含する。例えば、モータ1は、以下のような変形例の構成であってもよい。なお、上述の実施形態と同様の構成については同じ名称または参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。
モータ1は、上記のような実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態から考え得る種々の形態をも包含する。例えば、モータ1は、以下のような変形例の構成であってもよい。なお、上述の実施形態と同様の構成については同じ名称または参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。
<2-1.変形例1>
図12~図14は、本発明にかかる一つの変形例に関する図である。図12は、本変形例のホルダ上部50dを上側から見た平面図である。図13は、ホルダ上部50dを下側から見た平面図である。図14は、ホルダ上部50dからコイル引出線支持部材70e及び固定部材78aを取り外した状態を上側から見た図である。図12及び図13では、ホルダ上部50dに固定部材78a及びコイル引出線支持部材70eが取り付けられている。
図12~図14は、本発明にかかる一つの変形例に関する図である。図12は、本変形例のホルダ上部50dを上側から見た平面図である。図13は、ホルダ上部50dを下側から見た平面図である。図14は、ホルダ上部50dからコイル引出線支持部材70e及び固定部材78aを取り外した状態を上側から見た図である。図12及び図13では、ホルダ上部50dに固定部材78a及びコイル引出線支持部材70eが取り付けられている。
図12に示されるように、ホルダ上部50dの上側にはコイル引出線支持部材70eが配置されている。ホルダ上部50dの下側には、固定部材78aが配置されている。ホルダ上部50dは、固定部材78a及びコイル引出線支持部材70eにより上下方向に挟まれている。
図12に示されるように、コイル引出線支持部材70eは、貫通孔である孔部77aを複数有している。コイル引出線支持部材70eは、下側に向かって突出する凸部75を有する。固定部材78aは、上側に向かって突出する固定用突起79aを複数有している。図14に示されるように、ホルダ上部50dは、2つの貫通部53c及び53d、軸方向に対して垂直な方向における断面が円形状の孔部50e、及び軸方向に対して垂直な方向における断面が長円形状の孔部50f、及び複数の固定用貫通孔56aを有している。孔部50fは、径方向に延びている断面である。なお、孔部50fの断面形状は径方向に延びる形状であればよく、楕円形状または長方形状などであってもよい。
固定部材78aの固定用突起79aは、ホルダ上部50dの固定用貫通孔56aを上側に貫通し、コイル引出線支持部材70eの孔部77aに挿入され嵌合される。コイル引出線支持部材70の凸部75のうち、一方はホルダ上部50dの孔部50eに挿入され、他方はホルダ上部50dの孔部50fに挿入される。本実施形態では、2つの凸部75はどちらも円筒状であり、断面が円形状の孔部50eに挿入された凸部75は外周面全体が孔部50eの内周面に接して嵌合される。一方、断面が長円形状で径方向に延びる孔部50fに挿入された凸部75は、外周面の一部が孔部50fの内周面に接して嵌合される。これにより、モータの製造時において、孔部50eによりコイル引出線支持部材70eの径方向の位置調整を行い、孔部50fによりコイル引出線支持部材70eの周方向の位置調整を行うことが可能となる。なお、軸方向に対して垂直な方向における凸部75の断面は必ずしも円形状でなくてもよく、多角形状などの他の形状であってもよい。また、凸部75が挿入される孔部50e及び50fの断面形状についても同様に、多角形状などの他の形状であってもよい。
<2-2.変形例2>
図15~図18は、本発明にかかる一つの変形例に関する図である。図15及び図16は、本変形例のホルダ上部50hを上側から見た平面図であり、図16ではコイル引出線支持部材70fが取り外されている。図17は、本変形例のコイル引出線支持部材70fを上側から見た斜視図である。図18は、本変形例のコイル引出線支持部材70fを下側から見た斜視図である。
図15~図18は、本発明にかかる一つの変形例に関する図である。図15及び図16は、本変形例のホルダ上部50hを上側から見た平面図であり、図16ではコイル引出線支持部材70fが取り外されている。図17は、本変形例のコイル引出線支持部材70fを上側から見た斜視図である。図18は、本変形例のコイル引出線支持部材70fを下側から見た斜視図である。
図15及び図16に示されるように、ホルダ上部50hは2つの貫通部53dを有しており、その周方向の両側にそれぞれ孔部50gを有している。
図17及び図18に示されるように、コイル引出線支持部材70fは、実施形態と異なり、3つのコイル引出線挿通孔71U~71Wを有し、3本のコイル引出線90を支持しながら通すことができる形状になっている。コイル引出線支持部材70fは、両端部に、下側に突出する凸部75aを有している。凸部75aはそれぞれ2つが組となっている。凸部75aは、周方向または径方向に弾性変形が可能な部位である。コイル引出線支持部材70fは、ホルダ上部50hの貫通部53cまたは53dに挿入されるとともに、凸部75が孔部50gに弾性変形しながら挿入される。これにより、コイル引出線支持部材70fは、嵌合部70bが貫通部53cまたは53dに嵌合するだけでなく、凸部75が孔部50gの内部を押圧するため、より強固にホルダ上部50hに固定される。
なお、ホルダ上部50を固定部材78及びコイル引出線支持部材70が挟む場合には、ベース部に貫通孔を設ける必要がある。しかし、図17および図18に示す構造では、当該貫通孔をベース部に設ける必要がなく、ベース部に貫通孔を形成する部分の樹脂材料を削減することができ、また、ベース部を成型する金型の形状を簡易なものとすることができる。
<2-3.変形例3>
図19は、本発明の一変形例に係るホルダ上部50iの貫通部53近傍の拡大平面図である。より詳細には、図19は、貫通部53にコイル引出線支持部材70が嵌めあわされた際における断面図である。本変形例のコイル引出線支持部材70は、周方向に凸部76を有している。ホルダ上部50iは、凸部76に対向する周方向の位置に凹部55を有している。本変形例では、コイル引出線支持部材70の凸部76と、ホルダ上部50iの凹部55とが周方向に嵌め合わされる。これによって、コイル引出線支持部材70とホルダ上部50iとが互いに強固に固定されている。
図19は、本発明の一変形例に係るホルダ上部50iの貫通部53近傍の拡大平面図である。より詳細には、図19は、貫通部53にコイル引出線支持部材70が嵌めあわされた際における断面図である。本変形例のコイル引出線支持部材70は、周方向に凸部76を有している。ホルダ上部50iは、凸部76に対向する周方向の位置に凹部55を有している。本変形例では、コイル引出線支持部材70の凸部76と、ホルダ上部50iの凹部55とが周方向に嵌め合わされる。これによって、コイル引出線支持部材70とホルダ上部50iとが互いに強固に固定されている。
上記モータ1によれば、コイル引出線支持部材70が凸部76を有し、ホルダ上部50iが凸部76に嵌めあう凹部55を有しているため、コイル引出線支持部材70とホルダ上部50とを互いに強固に固定させることが可能となる。また、コイル引出線支持部材70とホルダ上部50iとの位置決めを容易にすることができる。
<3.その他>
以上、本発明の実施形態及び変形例についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。例えば、上記実施形態及び各変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。
以上、本発明の実施形態及び変形例についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。例えば、上記実施形態及び各変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。
本発明は、例えば、電動パワーステアリング用などの車載に搭載されるモータや、ポンプ、コンプレッサなどに利用できる。
1…モータ
10…制御部
20…ホルダ
20a…開口部
20b…内周面
21…ホルダ筒部
22…出力軸孔
23…ホルダ底部
23a…下側ベアリング支持部
30…ロータ
31…シャフト
40…ステータ
41…ステータコア
41a…ティース
42…インシュレータ
43…コイル
50、50d、50h、50i…ホルダ上部
50a…開口部
50b…外周面
50c…上側ベアリング支持部
50e、50f、50g…孔部
51…上側ベアリング
52…下側ベアリング
53、53a~53d…貫通部
54、55…凹部
56、56a…固定用貫通孔
60…バスバー支持部材
61…貫通孔
70、70e、70f…コイル引出線支持部材
70a…ベース部
70b…嵌合部
70c…底面部
70d…壁部
71、71U~72W…コイル引出線挿通孔
73U~74W…突起部
73、73U~74W…突起部
75、75a、76…凸部
77…凹部
77a…孔部
78、78a…固定部材
79、79a…固定用突起
80…バスバー
90、91U~92W…コイル引出線
90a…導電部
90b…絶縁部
10…制御部
20…ホルダ
20a…開口部
20b…内周面
21…ホルダ筒部
22…出力軸孔
23…ホルダ底部
23a…下側ベアリング支持部
30…ロータ
31…シャフト
40…ステータ
41…ステータコア
41a…ティース
42…インシュレータ
43…コイル
50、50d、50h、50i…ホルダ上部
50a…開口部
50b…外周面
50c…上側ベアリング支持部
50e、50f、50g…孔部
51…上側ベアリング
52…下側ベアリング
53、53a~53d…貫通部
54、55…凹部
56、56a…固定用貫通孔
60…バスバー支持部材
61…貫通孔
70、70e、70f…コイル引出線支持部材
70a…ベース部
70b…嵌合部
70c…底面部
70d…壁部
71、71U~72W…コイル引出線挿通孔
73U~74W…突起部
73、73U~74W…突起部
75、75a、76…凸部
77…凹部
77a…孔部
78、78a…固定部材
79、79a…固定用突起
80…バスバー
90、91U~92W…コイル引出線
90a…導電部
90b…絶縁部
Claims (12)
- 上下方向に延びる中心軸を中心としたシャフトを有するロータと、
前記ロータと径方向に対向し、複数のコイルを有するステータと、
導電性の材料からなり、前記ロータ、および前記ステータを収容し、軸方向に貫通する貫通部を有するホルダと、
前記貫通部に少なくとも一部が配置され、複数の前記コイルからそれぞれ延びる複数のコイル引出線を通すコイル引出線挿通孔を有し、絶縁性の材料からなるコイル引出線支持部材と、を備え、
前記コイル引出線支持部材は、
ベース部と、
前記ベース部から下側に延び、前記ベース部に対して周方向または径方向の少なくとも一方の長さが短い嵌合部と、を備え、
前記ベース部及び前記嵌合部に前記コイル引出線挿通孔が設けられ、前記コイル引出線が通る、
モータ。 - 前記嵌合部は、前記ベース部の下側に配置される底面部と、前記底面部の外周部から下側に延びる壁部と、を有し、
前記底面部に前記コイル引出線挿通孔が配置されている、
請求項1に記載のモータ。 - 前記コイル引出線支持部材は、前記ベース部から上側に突出する突起部を有し、
前記コイル引出線挿通孔は前記ベース部、前記嵌合部、及び前記突起部を貫通している、
請求項1または2に記載のモータ。 - 前記コイル引出線挿通孔の内周面は、少なくとも一部において、上側の内径が小さくなっており、
前記突起部内に位置するコイル引出線は表面が導電体となっている、
請求項1から3のいずれか1項に記載のモータ。 - 前記突起部内に位置するコイル引出線は、表面が導電体である導電部と、表面が絶縁体である絶縁部とを有し、
前記導電部が、前記コイル引出線挿通孔の内周面の上側において内径が小さくなっている部分の内部に配置されている、
請求項4に記載のモータ。 - 前記嵌合部の外側の面は前記貫通部の内側の面に接している、
請求項1~請求項5のいずれか1項に記載のモータ。 - 前記コイル引出線支持部材は、前記嵌合部の側面に凸部または凹部を有し、
前記ホルダは、前記嵌合部の前記凸部または凹部に対向する位置に凹部または凸部を有し、
前記凸部と前記凹部とが嵌合している、
請求項1~請求項6のいずれか1項に記載のモータ。 - 前記コイル引出線支持部材は、前記ベース部から下側に突出する凸部を有し、
前記ホルダは、前記凸部に対向する位置に凹部または孔部を有し、
前記凸部と前記凹部または前記孔部とが嵌合している、
請求項1~請求項7のいずれか1項に記載のモータ。 - 前記コイル引出線支持部材は、2以上の前記凸部を有し、
前記ホルダは、2以上の前記凸部にそれぞれ対向する位置に2以上の前記凹部または前記孔部を有する、
請求項8に記載のモータ。 - 前記2以上の前記凹部または前記孔部は、断面が円形状の凹部または孔部と、断面が楕円形状または長円形状の凹部または孔部とを有する、
請求項9に記載のモータ。 - 前記コイル引出線支持部材は1の前記ベース部と、2以上の前記嵌合部とを有する、
請求項1~請求項10のいずれか1項に記載のモータ。 - 前記コイル引出線支持部材とともに前記ホルダを挟む固定部材をさらに有し、
前記ホルダは固定用貫通孔を有しており、
前記固定部材は、前記固定用貫通孔を貫通して前記コイル引出線支持部材と連結された固定用突起を有している、
請求項1~請求項11のいずれか1項に記載のモータ。
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