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要約
【課題】バスバーの組み立てが容易なモータを提供する。
【解決手段】モータは、ロータと、ロータの径方向外側に配置されるステータ30と、を備える。ステータは、軸方向に延びる筒状のステータコア31と、ステータコアに取り付けられるインシュレータ32と、インシュレータを介してステータコアに取り付けられるコイル33と、コイルと接続され、周方向に延び、弾性変形可能なバスバー34と、を有する。インシュレータは、コイルが巻き回される巻回部と、巻回部の径方向外側に配置され、巻回部よりも軸方向に突出する突部41と、を有する。突部は、周方向に互いに間隔をあけて3つ以上設けられる。バスバーは、弾性変形させられた姿勢で、少なくとも3つの突部によりバスバーの径方向内側と径方向外側から保持される。
【選択図】図3
特許請求の範囲
【請求項１】
中心軸を中心とするロータと、
前記ロータの径方向外側に配置されるステータと、を備え、
前記ステータは、
軸方向に延びる筒状のステータコアと、
前記ステータコアに取り付けられるインシュレータと、
前記インシュレータを介して前記ステータコアに取り付けられるコイルと、
前記コイルと接続され、周方向に延び、弾性変形可能なバスバーと、を有し、
前記インシュレータは、
前記コイルが巻き回される巻回部と、
前記巻回部の径方向外側に配置され、前記巻回部よりも軸方向に突出する突部と、を有し、
前記突部は、周方向に互いに間隔をあけて３つ以上設けられ、
前記バスバーは、弾性変形させられた姿勢で、少なくとも３つの前記突部により前記バスバーの径方向内側と径方向外側から保持される、
モータ。
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【請求項２】
前記インシュレータは、周方向に並ぶ複数のインシュレータ部を有し、
前記インシュレータ部は、
１つの前記巻回部と、
複数の前記突部と、を有し、
複数の前記突部は、
第１突部と、
周方向において前記第１突部とは異なる位置に配置される第２突部と、を有し、
前記バスバーは、周方向に並ぶ複数の前記インシュレータ部にわたって延び、少なくとも、２つの前記第１突部および１つの前記第２突部により前記バスバーの径方向内側と径方向外側から保持される、
請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記第１突部と前記第２突部とは、径方向において互いに異なる位置に配置される、
請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記第１突部の軸方向位置と、前記第２突部の軸方向位置とが、互いに同じである、
請求項２または３に記載のモータ。
【請求項５】
前記バスバーは、径方向外側に突出する折れ曲がり部を有する、
請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項６】
前記バスバーは、周方向において前記折れ曲がり部と繋がる平板部を有する、
請求項５に記載のモータ。
【請求項７】
前記巻回部の径方向外側に配置され、前記巻回部よりも軸方向に突出する外壁部と、
前記外壁部の軸方向を向く端面から軸方向に窪む窪み部と、を有し、
前記突部は、前記外壁部の前記端面から軸方向に突出し、
前記突部と前記窪み部とが、周方向において互いに異なる位置に配置される、
請求項１から６のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項８】
前記インシュレータは、前記端面に位置するバスバー支持座を有し、
前記バスバーは、前記バスバー支持座により軸方向から支持される、
請求項７に記載のモータ。
【請求項９】
前記端面の一部を構成する第１端面と、
前記端面の一部を構成し、前記第１端面よりも軸方向一方側に位置する第２端面と、を有し、
前記バスバー支持座は、前記第２端面に位置する、
請求項８に記載のモータ。
【請求項１０】
前記突部の径方向外側面は、径方向外側に向かって凸となる曲面である、
請求項１から９のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１１】
前記突部の径方向内側面は、平面である、
請求項１から１０のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１２】
前記突部は、前記中心軸に垂直な断面の形状が非円形状である、
請求項１から１１のいずれか１項に記載のモータ。
発明の詳細な説明
【技術分野】
本発明は、モータに関する。
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【背景技術】
【０００２】
モータは、ロータと、ステータと、を備える。ステータは、ステータコアと、インシュレータと、コイルと、バスバーと、を有する。特許文献１に記載のブラシレスモータは、周方向に沿った収容溝が設けられたインシュレータを有する。収容溝は、周方向に間隔をあけて複数設けられる。バスバーの本体部は、複数の収容溝に収容される。
【先行技術文献】
【特許文献】
特許第５２５６６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のモータは、インシュレータにバスバーを取り付けにくい。具体的には、収容溝およびバスバーの各寸法を高い精度で管理しなければ、バスバーが収容溝の内側で移動したり、収容溝に入らなかったりするなどの不具合が生じるおそれがある。
【０００５】
上記事情に鑑みて、本発明は、組み立てが容易なモータを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のモータの一つの態様は、中心軸を中心とするロータと、前記ロータの径方向外側に配置されるステータと、を備える。前記ステータは、軸方向に延びる筒状のステータコアと、前記ステータコアに取り付けられるインシュレータと、前記インシュレータを介して前記ステータコアに取り付けられるコイルと、前記コイルと接続され、周方向に延び、弾性変形可能なバスバーと、を有する。前記インシュレータは、前記コイルが巻き回される巻回部と、前記巻回部の径方向外側に配置され、前記巻回部よりも軸方向に突出する突部と、を有する。前記突部は、周方向に互いに間隔をあけて３つ以上設けられる。前記バスバーは、弾性変形させられた姿勢で、少なくとも３つの前記突部により前記バスバーの径方向内側と径方向外側から保持される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一つの態様のモータによれば、組み立てが容易である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、一実施形態のモータを模式的に示す断面図である。
図２は、一実施形態のステータを示す斜視図である。
図３は、一実施形態のステータを示す上面図である。
図４は、一実施形態のステータのインシュレータの一部（インシュレータ部）およびバスバーを示す斜視図である。
図５は、一実施形態のステータのインシュレータの一部、バスバー、およびコイルのコイル端を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に示すように、本実施形態では、モータ１の中心軸Ｊが延びる方向を単に「軸方向」と呼ぶ。本実施形態において、軸方向は上下方向である。上側（＋Ｚ）は、軸方向一方側に相当し、下側（−Ｚ）は、軸方向他方側に相当する。また、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を単に「周方向」と呼ぶ。図３に示すように軸方向から見て、周方向のうち、所定の回転方向を、周方向一方側θ１と呼び、所定の回転方向とは反対の回転方向を、周方向他方側θ２と呼ぶ。本実施形態では、モータ１の上面視で、中心軸Ｊを中心とする反時計回りの方向が、周方向一方側θ１に相当し、中心軸Ｊを中心とする時計回りの方向が、周方向他方側θ２に相当する。なお、上下方向、上側および下側とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。
【００１０】
本実施形態のモータ１は、例えば、電動パワーステアリング装置（図示省略）に搭載される。電動パワーステアリング装置は、自動車の車輪の操舵機構に搭載される。電動パワーステアリング装置は、操舵力をモータにより軽減する装置である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態のモータ１は、中心軸Ｊを中心とするロータ２０と、ロータ２０の径方向外側に配置されるステータ３０と、ハウジング１１と、複数のベアリング１５，１６と、を備える。モータ１は、インナーロータ型のモータである。ロータ２０は、ステータ３０に対して中心軸Ｊを中心として回転する。
【００１２】
ハウジング１１は、ロータ２０およびステータ３０を収容する。ハウジング１１は、軸方向に延びる筒状である。ハウジング１１は、周壁部１１ａと、頂壁部１１ｂと、底壁部１１ｃと、ベアリング保持壁部１１ｄと、を有する。周壁部１１ａは、軸方向に延びる円筒状である。頂壁部１１ｂは、周壁部１１ａの上側の開口を塞ぐ。底壁部１１ｃは、周壁部１１ａの下側の開口を塞ぐ。底壁部１１ｃは、ベアリング１６を保持する。ベアリング保持壁部１１ｄは、周壁部１１ａの内周面に固定される。ベアリング保持壁部１１ｄは、ベアリング１５を保持する。
【００１３】
ロータ２０は、シャフト２１と、ロータコア２２と、マグネット２３と、を有する。シャフト２１は、軸方向に延びる円柱状である。なおシャフト２１は、軸方向に延びる円筒状でもよい。シャフト２１は、複数のベアリング１５，１６により、中心軸Ｊ回りに回転可能に支持される。複数のベアリング１５，１６は、軸方向に互いに間隔をあけて配置され、ハウジング１１に支持される。すなわち、シャフト２１は、複数のベアリング１５，１６を介してハウジング１１に支持される。
【００１４】
ロータコア２２は、軸方向に延びる筒状である。ロータコア２２は、シャフト２１よりも外径が大きい。ロータコア２２は、シャフト２１よりも軸方向の長さが小さい。ロータコア２２の内周面は、シャフト２１の外周面と固定される。ロータコア２２は、シャフト２１と圧入および接着等により固定される。ロータコア２２は、軸方向において、一対のベアリング１５，１６間に位置する。マグネット２３は、ロータコア２２の外周部に固定される。
【００１５】
ステータ３０は、ロータ２０と径方向に隙間をあけて対向する。ステータ３０は、ロータ２０を径方向外側から周方向の全周にわたって囲う。図１から図３に示すように、ステータ３０は、ステータコア３１と、インシュレータ３２と、コイル３３と、バスバー３４と、接続端子３５と、を有する。なお図１は、バスバー３４および接続端子３５の図示を省略している。
【００１６】
ステータコア３１は、中心軸Ｊを中心とする環状である。ステータコア３１は、軸方向に延びる筒状である。ステータコア３１は、ロータ２０を径方向外側から囲う。ステータコア３１は、例えば、軸方向に積層する複数の電磁鋼板により構成される。ステータコア３１は、ハウジング１１の内周面に固定される。ステータコア３１とハウジング１１との固定は、例えば焼き嵌めや圧入等により行われる。
【００１７】
ステータコア３１は、コアバック３１ａと、複数のティース３１ｂと、を有する。コアバック３１ａは、中心軸Ｊを中心とする円筒状である。コアバック３１ａの径方向外側面は、周壁部１１ａの内周面と固定される。ティース３１ｂは、コアバック３１ａの径方向内側面から径方向内側に突出する。複数のティース３１ｂは、周方向に互いに間隔をあけて配置される。各ティース３１ｂの径方向内側面は、ロータ２０の径方向外側面と隙間をあけて対向する。
【００１８】
インシュレータ３２は、ステータコア３１に取り付けられる。インシュレータ３２は、絶縁性の材料により構成される。インシュレータ３２は、例えば樹脂製である。インシュレータ３２は、中心軸Ｊを中心とする環状である。インシュレータ３２は、複数のティース３１ｂに少なくとも上側から対向する上側部分３２ａと、複数のティース３１ｂに少なくとも下側から対向する下側部分３２ｂと、を有する。上側部分３２ａは、中心軸Ｊを中心とする環状である。具体的に、上側部分３２ａは、各ティース３１ｂに対して上側から対向する部分と、各ティース３１ｂに対して周方向から対向する部分と、を有する。下側部分３２ｂは、中心軸Ｊを中心とする環状である。具体的に、下側部分３２ｂは、各ティース３１ｂに対して下側から対向する部分と、各ティース３１ｂに対して周方向から対向する部分と、を有する。
【００１９】
図２および図３に示すように、インシュレータ３２は、周方向に並ぶ複数のインシュレータ部４０を有する。複数のインシュレータ部４０は、周方向に等ピッチで配列する。本実施形態では複数のインシュレータ部４０が、インシュレータ３２のうち上側部分３２ａを構成する。複数のインシュレータ部４０は、互いに同一の形状を有する。すなわち本実施形態では、同一種類の共通部材（共通品）である複数のインシュレータ部４０を周方向に並べることにより、環状のインシュレータ３２のうち少なくとも上側部分３２ａが構成される。本実施形態では、インシュレータ部４０が周方向に並んで１２個設けられる。
【００２０】
図４および図５に示すように、インシュレータ部４０は、巻回部４０ａと、内壁部４０ｂと、外壁部４０ｃと、突部４１と、窪み部４０ｄと、第１端面４０ｅと、第２端面４０ｆと、バスバー支持座４０ｇと、を有する。つまりインシュレータ３２は、巻回部４０ａと、内壁部４０ｂと、外壁部４０ｃと、突部４１と、窪み部４０ｄと、第１端面４０ｅと、第２端面４０ｆと、バスバー支持座４０ｇと、を有する。
【００２１】
巻回部４０ａは、各インシュレータ部４０に１つ設けられる。つまりインシュレータ部４０は、１つの巻回部４０ａを有する。巻回部４０ａには、コイル３３が巻き回される。巻回部４０ａは、径方向から見て、下側に開口するＵ字状である。巻回部４０ａは、ティース３１ｂに上側から接触する部分と、ティース３１ｂに周方向一方側θ１から接触する部分と、ティース３１ｂに周方向他方側θ２から接触する部分と、を有する。
【００２２】
内壁部４０ｂは、巻回部４０ａの径方向内側に配置される。内壁部４０ｂは、板状であり、一対の板面が径方向を向く。内壁部４０ｂは、巻回部４０ａの径方向内側の端部に接続される。内壁部４０ｂは、巻回部４０ａよりも上側に突出する部分と、巻回部４０ａよりも周方向一方側θ１に突出する部分と、巻回部４０ａよりも周方向他方側θ２に突出する部分と、を有する。すなわち、内壁部４０ｂは、巻回部４０ａよりも上側に突出する。内壁部４０ｂは、巻回部４０ａよりも軸方向に突出する。
【００２３】
外壁部４０ｃは、巻回部４０ａの径方向外側に配置される。外壁部４０ｃは、板状であり、一対の板面が径方向を向く。外壁部４０ｃは、巻回部４０ａの径方向外側の端部に接続される。外壁部４０ｃは、巻回部４０ａよりも上側に突出する部分と、巻回部４０ａよりも周方向一方側θ１に突出する部分と、巻回部４０ａよりも周方向他方側θ２に突出する部分と、を有する。すなわち、外壁部４０ｃは、巻回部４０ａよりも上側に突出する。外壁部４０ｃは、巻回部４０ａよりも軸方向に突出する。
【００２４】
突部４１は、巻回部４０ａの径方向外側に配置される。突部４１は、巻回部４０ａよりも上側に突出する。つまり突部４１は、巻回部４０ａよりも軸方向に突出する。突部４１は、外壁部４０ｃの上側を向く端面４０ｈから上側に突出する。つまり突部４１は、外壁部４０ｃの軸方向を向く端面４０ｈから軸方向に突出する。
【００２５】
突部４１は、各インシュレータ部４０に複数設けられる。つまりインシュレータ部４０は、複数の突部４１を有する。複数の突部４１は、周方向に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態では各インシュレータ部４０が、２つの突部４１を有する。このため図２および図３に示すように、突部４１は、インシュレータ３２に、周方向に互いに間隔をあけて３つ以上設けられる。
【００２６】
図４および図５に示すように、複数の突部４１は、第１突部４１ａと、第２突部４１ｂと、を有する。第１突部４１ａと第２突部４１ｂとは、周方向において互いに異なる位置に配置される。つまり第２突部４１ｂは、周方向において第１突部４１ａとは異なる位置に配置される。本実施形態では、第１突部４１ａが、外壁部４０ｃの周方向他方側θ２の端部に接続される。第２突部４１ｂは、外壁部４０ｃの周方向の両端部間に位置する中間部分に接続される。
【００２７】
第１突部４１ａと第２突部４１ｂとは、径方向において互いに異なる位置に配置される。具体的に、第１突部４１ａは、第２突部４１ｂよりも径方向外側に位置する部分を有する。第２突部４１ｂは、第１突部４１ａよりも径方向内側に位置する部分を有する。第１突部４１ａの径方向内側面は、第２突部４１ｂの径方向外側面よりも径方向外側に位置する部分を有する。第１突部４１ａの軸方向位置と、第２突部４１ｂの軸方向位置とは、互いに同じである。具体的に本実施形態では、第２突部４１ｂの下端部以外の部分の軸方向位置と、第１突部４１ａの軸方向位置とが、互いに同じである。
【００２８】
第１突部４１ａの周方向の長さ（幅）は、第２突部４１ｂの周方向の長さよりも大きい。第１突部４１ａの径方向内側面は、平面である。つまり突部４１の径方向内側面は、平面である。具体的に本実施形態では、図３に示すように、第１突部４１ａの径方向内側面が、周方向一方側θ１へ向かうに従い径方向外側に位置する。言い換えると、第１突部４１ａの径方向内側面は、周方向において、第１突部４１ａと隣り合う第２突部４１ｂ側へ向かうに従い、径方向外側へ向けて延びる。第１突部４１ａの径方向内側面は、軸方向から見て、中心軸Ｊを中心とする仮想円の円周上の一部を通る接線、具体的には第１突部４１ａの径方向内側面上を通る接線に対して傾斜する傾斜面である。
【００２９】
図３から図５に示すように、第２突部４１ｂの径方向外側面は、径方向外側に向かって凸となる曲面である。つまり突部４１の径方向外側面は、径方向外側に向かって凸となる曲面である。具体的に、第２突部４１ｂの径方向外側面は、中心軸Ｊに垂直な断面の形状が径方向外側に向かって凸となる曲線状である。本実施形態では、第２突部４１ｂの径方向外側面は、中心軸Ｊと平行な断面の形状が軸方向に延びる直線状である。第２突部４１ｂは、中心軸Ｊに垂直な断面の形状が非円形状である。つまり突部４１は、中心軸Ｊに垂直な断面の形状が非円形状である。本実施形態では突部４１は、中心軸Ｊに垂直な断面の形状が四角形の４辺のうち１辺を凸円弧に置き換えた形状である。
【００３０】
図４および図５に示すように、窪み部４０ｄは、外壁部４０ｃの上側を向く端面４０ｈから下側に窪む。つまり窪み部４０ｄは、外壁部４０ｃの軸方向を向く端面４０ｈから軸方向に窪む。本実施形態では窪み部４０ｄが、外壁部４０ｃの周方向一方側θ１の端部に位置する。窪み部４０ｄは、径方向から見て、上側に開口するＵ字状である。窪み部４０ｄは、外壁部４０ｃを径方向に貫通する。窪み部４０ｄの周方向の長さは、コイル３３のコイル端３３ａの線径よりも大きい。このため図５に示すように、窪み部４０ｄには、コイル端３３ａを通すことが可能である。詳しくは、窪み部４０ｄの上側からコイル端３３ａを挿し込むことにより、窪み部４０ｄに対してコイル端３３ａを径方向に通すことが可能である。
（【００３１】以降は省略されています）
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