特開 2022-129238 モータおよびモータの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022129238

(43)【公開日】2022-09-05

(54)【発明の名称】モータおよびモータの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 13/00 20060101AFI20220829BHJP

   H02K 15/02 20060101ALI20220829BHJP

【ＦＩ】

H02K13/00 M

H02K15/02 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021027866

(22)【出願日】2021-02-24

(71)【出願人】

【識別番号】000001340

【氏名又は名称】マーレエレクトリックドライブズジャパン株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】506292974

【氏名又は名称】マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＭＡＨＬＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｐｒａｇｓｔｒａｓｓｅ ２６－４６， Ｄ－７０３７６ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】田中 全

(72)【発明者】

【氏名】植松 拓

(72)【発明者】

【氏名】井原 大貴

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 政彦

(72)【発明者】

【氏名】江口 明彦

【テーマコード（参考）】

5H613

5H615

【Ｆターム（参考）】

5H613AA01

5H613AA02

5H613BB01

5H613GA01

5H613GB08

5H613KK04

5H615AA01

5H615BB04

5H615PP26

5H615SS15

(57)【要約】

【課題】樹脂の粉末や破片によるモータの信頼性低下を抑制する。
【解決手段】本発明に係るブラシ付きモータ１０は、導電性を有するバスバー２８と、バスバー２８が挿入される溝２０ｇを有する、樹脂からなるボス２０ｅと、を備える。ボス２０ｅは、バスバー２８が溝２０ｇから離脱することを阻止するように溝２０ｇの開口部を塞ぐ溶解部２０ｉを有する。溝２０ｇは、ブラシ付きモータ１０の軸方向に凹んでいる。バスバー２８の軸方向と平行な断面は、軸方向に長い。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

導電性を有するバスバーと、
前記バスバーが挿入される溝を有する、樹脂からなる突出部と、
を備え、
前記突出部は、前記バスバーが前記溝から離脱することを阻止するように前記溝の開口部を塞ぐ溶解部を有することを特徴とする、モータ。

【請求項2】

前記溝は、前記モータの軸方向に凹んでおり、
前記軸方向と平行且つ前記バスバーの延在方向と垂直な前記バスバーの断面は、前記軸方向に長いことを特徴とする、請求項１記載のモータ。

【請求項3】

前記モータは、ブラシ付きモータであることを特徴とする、請求項１または請求項２記載のモータ。

【請求項4】

前記モータは、ＥＭＣ対策用のコンデンサをさらに備え、
前記バスバーは、前記コンデンサに接続されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項記載のモータ。

【請求項5】

樹脂からなる突出部に形成された溝に、導電性を有するバスバーを挿入する工程と、
前記バスバーが前記溝から離脱することを阻止するように前記突出部の一部を溶解して前記溝の開口部を塞ぐ工程と、
を備えることを特徴とする、モータの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータおよびその製造方法に関し、特に、導電性のバスバーを有するモータおよびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

内部部品の摩耗や欠損などにより摩耗粉や破片などがモータの内部に生じる場合がある。信頼性の高いモータを実現するためには、このような摩耗粉や破片はできる限り抑制することが好ましい。

【0003】

このため、例えば、シャフトの後端側外周面に取り付けた整流子とブラシが摺接する摺接部の径方向の外周を覆うようにブラシホルダにリブを形成し、このリブにより誘導されたブラシ磨耗粉を収納するポケットを設けたブラシ付きモータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、摺接によって発生するブラシ磨耗粉はリブによって拡散を抑制され、このブラシ磨耗粉はモータ内部の拡散することなく、このブラシ付きモータ内の不特定箇所の絶縁抵抗値の低下を抑制することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－１９７９３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

モータの内部には、様々な導電性の部材が取り付けられる。近年、モータの一部の部品は樹脂で製造されており、このような樹脂製部品に導電性の部材を、例えば圧入などによって取り付けるときに、樹脂が削れて樹脂の粉末や破片がモータの内部に残る可能性がある。しかしながら、このような樹脂の粉末や破片であっても、モータの信頼性を低下させ得るため、その発生を抑制する必要がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明に係るモータは、導電性を有するバスバーと、前記バスバーが挿入される溝を有する、樹脂からなる突出部と、を備え、前記突出部は、前記バスバーが前記溝から離脱することを阻止するように前記溝の開口部を塞ぐ溶解部を有する。この態様によれば、バスバーを取り付けるときに樹脂の粉末や破片が飛散する可能性を低減することができる。このため、樹脂の粉末や破片によるモータの信頼性低下を抑制することができる。

【0007】

前記溝は、前記モータの軸方向に凹んでおり、前記軸方向と平行且つ前記バスバーの延在方向と垂直な前記バスバーの断面は、前記軸方向に長くてもよい。この態様によれば、モータの径方向に占めるバスバーの領域を低減することができる。このため、モータ内のスペースを有効に活用することができる。

【0008】

前記モータは、ブラシ付きモータであってもよい。ブラシ付きモータは、ブラシ及びコンミテータを内部に有する。ブラシはコンミテータに押し当てられるため、ブラシは径方向に延在するようにモータ内に配置する必要がある。この態様によれば、径方向に延在するブラシがある場合においても、モータの径方向に占めるバスバーの領域を低減することができため、モータ内のスペースを有効に活用することができる。

【0009】

前記モータは、ＥＭＣ対策用のコンデンサをさらに備えてもよい。前記バスバーは、前記コンデンサに接続されていてもよい。この態様によれば、モータの径方向に占めるＥＭＣ対策用に用いられるバスバーの領域を低減することができる。

【0010】

上記課題を解決するために、別の本発明に係るモータの製造方法は、導樹脂からなる突出部に形成された溝に、導電性を有するバスバーを挿入する工程と、前記バスバーが前記溝から離脱することを阻止するように前記突出部の一部を溶解して前記溝の開口部を塞ぐ工程と、を備える。この態様によれば、バスバーを取り付けるときに樹脂の粉末や破片が飛散する可能性を低減することができるため、モータの信頼性低下を抑制することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、樹脂の粉末や破片によるモータの信頼性低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態に係るブラシ付きモータの斜視図である。

【図2】本実施形態に係るブラシアセンブリの斜視図である。

【図3】本実施形態に係るバスバーの斜視図である。

【図4】（ａ）は、ボス周辺の断面図である。（ｂ）は、ボスの上面図である。

【図5】本実施形態に係るブラシアセンブリの斜視図である。

【図6】溶解部周辺の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１は、本実施形態に係るブラシ付きモータ１０の斜視図である。ブラシ付きモータ１０は、ブラシアセンブリ１２、コンミテータ１４、ハウジング１６、及びシャフト１８を有する。ハウジング１６は、外周が円筒形に形成された椀状に形成されている。ブラシアセンブリ１２は全体的に円盤状に形成されており、ハウジング１６の開口に取り付けられることにより、円柱状のブラシ付きモータ１０を構成する。ハウジング１６には、ブラシ付きモータ１０の中心軸と同軸の挿入孔が形成されており、この挿入孔にシャフト１８が挿入される。コンミテータ１４は、このシャフト１８の外周上に設けられている。ブラシアセンブリ１２にも中心軸と同軸の挿入孔が形成されており、この挿入孔にシャフト１８が挿入される。

【0014】

シャフト１８の外周面には、コア（図示せず）が取り付けられており、このコアに巻線（図示せず）が巻回されている。ハウジング１６の内周面には、このコアに対向するようにマグネット（図示せず）が配置されている。ブラシ付きモータのこれらの図示していない構成は公知であるため、これ以上の説明を省略する。

【0015】

図２は、本実施形態に係るブラシアセンブリ１２の斜視図である。ブラシアセンブリ１２は、ベース部材２０、ブラシ２２、ブラシホルダ２４、ばね２６を有する。ベース部材２０は樹脂により形成されており、ベースプレート２０ａ、フランジ２０ｂ、挿入孔２０ｃ、およびばねストッパ２０ｄを有する。ベースプレート２０ａは、円盤状に形成されている。フランジ２０ｂは、ベースプレート２０ａの縁からブラシ付きモータ１０の軸方向（以下、単に「軸方向」という）に延在している。挿入孔２０ｃは、ベースプレート２０ａの中心と同軸の丸孔として形成されている。この挿入孔２０ｃに、コンミテータ１４またはコンミテータ１４近傍のシャフト１８が挿入される。

【0016】

ブラシホルダ２４は、ブラシアセンブリ１２の中心に向かって延在するようにベースプレート２０ａに取り付けられる。ばね２６が、ブラシホルダ２４の中心側の開口から挿入され、次にブラシ２２が同じくブラシホルダ２４の中心側の開口から挿入される。こうしてブラシホルダ２４は、ブラシ２２をコンミテータ１４に向けて移動可能に収容する。ばね２６はコイルスプリングであり、先端がブラシ２２の後端に、後端がばねストッパ２０ｄに当接している。ばねストッパ２０ｄは、フランジ２０ｂの付近に配置されている。ばね２６は、ブラシホルダ２４に収容されたブラシ２２をコンミテータ１４に向けて付勢する。

【0017】

本実施形態では、最多で４つのブラシホルダ２４がブラシアセンブリ１２に取り付けることができるようにベース部材２０が構成されている。すなわち、本実施形態に係るブラシ付きモータ１０は、最多で４つのブラシ２２を使うことができるように構成されている。本実施形態に係るブラシ付きモータ１０は、この４つのうち、要求されるブラシ付きモータ１０の出力などに応じて、必要な数のブラシ２２のみを取り付けることができるように構成されている。これにより、共通のベース部材２０、ブラシ２２、ブラシホルダ２４を用いて、様々な出力のブラシ付きモータ１０を製造することができる。図２では、ブラシ２２及びブラシホルダ２４が４本の例を示している。

【0018】

ベース部材２０は、ボス２０ｅおよびバンク部２０ｆをさらに有する。ボス２０ｅは、後述するようにその後溶解される。図２は、ボス２０ｅが溶解される前の状態を示している。ベース部材２０は樹脂からなっており、ベースプレート２０ａ、フランジ２０ｂ、ばねストッパ２０ｄ、ボス２０ｅ、バンク部２０ｆは一体的に成形されている。したがって、フランジ２０ｂ、バンク部２０ｆ、およびボス２０ｅは樹脂からなる。バンク部２０ｆは、フランジ２０ｂに沿って、フランジ２０ｂと概ね同じ高さとなるようにベースプレート２０ａから盛り上げられている。

【0019】

ボス２０ｅは、バンク部２０ｆおよびフランジ２０ｂから軸方向に突出する突出部であり、本実施形態では円柱状に形成されている。なお、ボス２０ｅは円柱状に限定されず、例えば四角柱状に形成されていてもよい。本実施形態では、ボス２０ｅは、ばねストッパ２０ｄの周方向の両側に１つずつ配置されている。なお、ボス２０ｅの配置場所や個数がこれに限られないことはもちろんである。

【0020】

フランジ２０ｂとバンク部２０ｆとの間には、溝２０ｇが設けられている。この溝２０ｇはボス２０ｅにも続いており、溝２０ｇはボス２０ｅをその中心を含む平面で概ね２等分にしている。この溝２０ｇに、バスバー２８が挿入される。溝２０ｇは、モータの軸方向に凹んでいる。溝２０ｇは、軸方向から見ると、フランジ２０ｂの外周面に沿うように、ところどころ緩やかな角度で交わる複数の直線によって構成されている。なお、溝２０ｇはフランジ２０ｂの外周面に沿うように円弧状に形成されていてもよい。

【0021】

図３は、本実施形態に係るバスバー２８の斜視図である。バスバー２８は、導電性を有する金属プレートで形成されている。バスバー２８は、延在部２８ａおよび露出部２８ｂを有する。延在部２８ａは、一定の高さで細長く延在している。延在部２８ａは、溝２０ｇの形状に合致するように、軸方向から見てところどころ緩やかな角度で交わる複数の直線部分によって構成されている。なお、延在部２８ａは、軸方向から見て円弧状に形成されていてもよい。

【0022】

露出部２８ｂは、延在部２８ａの両端に設けられている。露出部２８ｂは、延在部２８ａからベース部材２０の内部に向かって鋭角に曲げられて形成されている。露出部２８ｂは、上方に突出する突出部２８ｃを有している。突出部２８ｃには、下方に凹む凹部２８ｄが形成されている。この凹部２８ｄに導線が配置される。

【0023】

図４（ａ）は、ボス２０ｅ周辺の断面図である。図４（ａ）に示すように、溝２０ｇは、ボス２０ｅを２分割するように、フランジ２０ｂとバンク部２０ｆとの間に形成されている。この溝２０ｇに、導電性を有するバスバー２８の延在部２８ａが挿入される。このとき軸方向と平行且つバスバー２８の延在方向と垂直なバスバー２８の断面は、軸方向に長くなる。このようにバスバー２８を軸方向に長く、径方向に短く配置することにより、モータ内部のスペースを有効に活用することができる。特にブラシ付きモータ１０は、ブラシ２２及びコンミテータ１４を内部に有する。ブラシ２２はコンミテータ１４押し当てられるため、ブラシ２２は径方向に延在するようにブラシ付きモータ１０内に配置する必要がある。このようにバスバー２８を軸方向に長く、径方向に短く配置することにより、径方向に延在するブラシ２２がある場合においても、径方向に占めるバスバー２８の領域を低減することができため、ブラシ付きモータ１０内のスペースを有効に活用することができる。

【0024】

ブラシアセンブリ１２は、ＥＭＣ対策用のコンデンサ３０を有している。バスバー２８は、このコンデンサ３０に接続されている。なお、バスバー２８は、コンデンサ３０以外の他の構成要素の接続に用いられてもよい。

【0025】

図４（ｂ）は、ボス２０ｅの上面図である。本実施形態に係るボス２０ｅは、クラッシュリブ２０ｈを有する。クラッシュリブ２０ｈは、ボス２０ｅを貫通する溝２０ｇの内部において、溝２０ｇの両壁からボス２０ｅの中心に向かって膨らむように、軸方向に延在している。クラッシュリブ２０ｈを設けることにより、バスバー２８を堅固に把持することができる。なお、クラッシュリブ２０ｈが設けられていなくてもよい。

【0026】

図５は、本実施形態に係るブラシアセンブリ１２の斜視図である。バスバー２８が溝２０ｇに挿入された後、バスバー２８が溝２０ｇから離脱することを阻止するようにボス２０ｅの一部を溶解して溝２０ｇの開口部を塞ぐ。図５は、ボス２０ｅが溶解されて溶解部２０ｉが形成された状態を示している。本実施形態では、ボス２０ｅは、超音波溶着技術によって、溝２０ｇの開口部がふさがれるようにその先端部が溶解される。こうして形成された溶解部２０ｉは、バスバー２８が溝２０ｇから離脱することを阻止するように溝２０ｇの開口部を塞ぐ。

【0027】

なお、超音波溶着技術以外の技術によってボス２０ｅの先端が溶解され溶解部２０ｉが形成されてもよい。本実施形態では、溶解部２０ｉはドーム型に形成されているが、溶解部２０ｉの形状がこれに限定されないことももちろんである。

【0028】

このようにボス２０ｅの先端部を溶解してバスバー２８の離脱を阻止することにより、例えばバスバー２８を樹脂に圧入する場合に比べ、飛散し得る樹脂の粉末や破片を大幅に低減することができる。このため、樹脂の粉末や破片によるモータの信頼性の低下を抑制することができる。

【0029】

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。

【0030】

ある変形例では、ブラシ付きモータではないモータが、導電性を有するバスバーと、バスバーが挿入される溝を有する、樹脂からなる突出部であるボスと、を備える。ボスは、バスバーが溝から離脱することを阻止するように溝の開口部を塞ぐ溶解部を有する。例えばブラシレスモータでは、コイルの接続にバスバー使うことができ、このバスバーをこのように取り付けてもよい。この場合も、樹脂の粉末や破片の発生を抑制しつつ、モータ内部のスペースを有効に活用することができる。

【符号の説明】

【0031】

１０ ブラシ付きモータ，１２ ブラシアセンブリ，１４ コンミテータ，１６ ハウジング，２０ ベース部材，２０ａ ベースプレート，２０ｂ フランジ，２０ｃ 挿入孔，２０ｄ ばねストッパ，２０ｅ ボス，２０ｆ バンク部，２０ｇ 溝，２０ｈ クラッシュリブ，２０ｉ 溶解部，２２ ブラシ，２４ ブラシホルダ，２６ ばね，２８ バスバー，２８ａ 延在部，２８ｂ 露出部，２８ｃ 突出部，２８ｄ 凹部，３０ コンデンサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】