特開 2024-13221 モータ、及び電気製品

(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】P2024013221

(43)【公開日】2024-01-31

(54)【発明の名称】モータ、及び電気製品

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/52 20060101AFI20240124BHJP

   H02K 3/40 20060101ALI20240124BHJP

   H02K 3/50 20060101ALI20240124BHJP

【ＦＩ】

H02K3/52 E

H02K3/40

H02K3/50 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023116247

(22)【出願日】2023-07-14

(31)【優先権主張番号】202210845888.3

(32)【優先日】2022-07-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(72)【発明者】

【氏名】馬 金鳳

(72)【発明者】

【氏名】吉野 圭祐

(72)【発明者】

【氏名】小林 千春

(72)【発明者】

【氏名】王 禹

【テーマコード（参考）】

5H604

【Ｆターム（参考）】

5H604AA08

5H604BB01

5H604BB10

5H604BB14

5H604CC01

5H604CC05

5H604CC16

5H604QB03

5H604QB04

5H604QB14

(57)【要約】      （修正有）

【課題】コストが高くなるのを抑制しつつ、モータの重量を軽くする。
【解決手段】モータは、バスバーユニット１０を備えている。バスバーユニットは、樹脂製のホルダ２０と、ホルダと一体成型されているワイヤー３０と、を有している。ワイヤーは、外部電源と、コイル引出線と、を接続している。ホルダには、軸方向に貫通し、ホルダに対するワイヤーの位置決めに用いられる位置決め孔Ｈ１が形成されている。ワイヤーの少なくとも一部は、位置決め孔から露出している。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バスバーユニットを備えるモータであって、
バスバーユニットは、樹脂製のホルダと、前記ホルダと一体成型されているワイヤーと、を有し、
前記ワイヤーは、外部電源と、コイル引出線と、を接続しており、
前記ホルダには、軸方向に貫通し、前記ホルダに対する前記ワイヤーの位置決めに用いられる位置決め孔が形成され、
前記ワイヤーの少なくとも一部は、前記位置決め孔から露出している、モータ。

【請求項2】

前記ホルダは、中央部と、前記中央部を囲む外周部と、を有し、
前記ワイヤーは、前記外周部と前記中央部とを接続する接続部を有し、
前記コイル引出線は、前記接続部に接続される、請求項１に記載のモータ。

【請求項3】

前記接続部は、前記コイル引出線に対して交差する方向で直線状に延びている、請求項２に記載のモータ。

【請求項4】

前記コイル引出線と前記接続部との接続位置は、前記ホルダにおける軸方向上側の上面及び軸方向下側の下面の間に位置している、請求項２又は請求項３に記載のモータ。

【請求項5】

前記バスバーユニットは、電源端子を有し、
前記電源端子の一端は、外部電源と接続され、
前記電源端子の他端は、前記ワイヤーと接続されており、
前記電源端子の他端と前記ワイヤーとの接続位置は、前記ホルダにおける軸方向上側の上面及び軸方向下側の下面の間に位置している、請求項１に記載のモータ。

【請求項6】

前記電源端子の前記他端は、Ｕ字形状であって、
前記ホルダは、軸方向に貫通する貫通孔を有し、
前記電源端子の前記他端は、前記貫通孔に挿入され、
前記ワイヤーは、前記貫通孔内で前記電源端子の前記他端に接続されている、請求項５に記載のモータ。

【請求項7】

前記ワイヤーの少なくとも一部の断面は、少なくとも一部が円弧形状である、請求項１に記載のモータ。

【請求項8】

前記バスバーユニットは、複数の前記ワイヤーを有し、
複数の前記ワイヤーは、軸方向に並び、前記ホルダによって互いに絶縁されている、請求項１に記載のモータ。

【請求項9】

前記ワイヤーにおいて前記コイル引出線と接続される箇所は、平面状である、請求項１に記載のモータ。

【請求項10】

前記バスバーユニットは、軸方向に並ぶ複数の前記ワイヤーとして、上側ワイヤーと、前記上側ワイヤーよりも軸方向下側に配置された下側ワイヤーと、を有し、
前記上側ワイヤー及び前記下側ワイヤーは、互いに交差しており、
前記上側ワイヤー及び前記下側ワイヤーの交差部分は、前記ホルダによって被覆されており、
前記ホルダは、
前記上側ワイヤー及び下側ワイヤーの交差部分の近傍における軸方向下側の面に設けられ、上側に凹む上側ワイヤー支持面を有し、
前記上側ワイヤー及び下側ワイヤーの交差部分の近傍における軸方向上側の面に設けられ、下側に凹む下側ワイヤー支持面を有する、請求項１に記載のモータ。

【請求項11】

請求項１に記載のモータを備える電気製品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、モータ、及び電気製品に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載のように、ＥＰＳ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ、電動パワーステアリング）モータは、バスバーユニットを備えている。バスバーユニットは、絶縁性樹脂と、板状のバスバーと、が一体成型されて構成されている。

【0003】

上記説明は、本願発明の技術的解決策について明確かつ十全な説明するのを容易にするとともに、当業者の理解を容易にするために記載されたものであるに過ぎない。これらの解決策が本願発明の背景技術部分において記載されていることのみを理由に、公知であると考えてはならない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４―１７６２０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

板状のバスバーは、金属板からプレス打ち抜きにより成形する必要があり、打ち抜きの際に不要な部分であるスクラップが生じるため、コストを低くし難い。また、板状のバスバーでは体格が大きくなり易く、モータの重量を軽くし難い。

【0006】

上記課題に対し、本願発明の実施例では、モータ、及び、モータを備える電気製品を提供する。

【0007】

本願発明の１つの実施例では、バスバーユニットを備えるモータであって、バスバーユニットは、樹脂製のホルダと、ホルダと一体成型されているワイヤーと、を有し、ワイヤーは、外部電源と、コイル引出線と、を接続しており、ホルダには、軸方向に貫通し、ホルダに対するワイヤーの位置決めに用いられる位置決め孔が形成され、ワイヤーの少なくとも一部は、位置決め孔から露出している。

【0008】

本願発明の１つの実施例では、位置決め孔を介してワイヤーをホルダ内に一体成型しているため、成型工程を簡略化し易い。また、バスバーユニットが板状のバスバーではなくワイヤーを有しているため、コストが高くなるのを抑制しつつ、モータの重量を軽くし易い。

【0009】

後述の説明及び図面を参照すると、本願発明の特定の実施形態を詳細に開示しており、本願発明の原理が採用され得る形態を明示している。特許請求の範囲では、開示する実施形態に対する多くの変更、修正及び均等を含む。

【0010】

１つの実施形態に開示される特徴は、同一の又は類似した実施形態において使用され、他の実施形態における特徴と組み合わせられ、又は、他の実施形態における特徴に代替され得る。「備える」、「含む」、「有する」などの用語は、特徴、要素、部品、ステップ、又はアセンブリの存在を指すが、１つ又は複数の他の特徴、要素、部品、ステップ、又はアセンブリが存在するか又はそれらを追加することを排除しない。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本願発明の第１実施例のモータの上面図である。

【図2】図２は、本願発明の第１実施例のバスバーユニットの斜視図である。

【図3】図３は、本願発明の第１実施例のバスバーユニットの斜視図である。

【図4】図４は、本願発明の第１実施例の電源端子のＵ字状の他端とワイヤーとの接続形態の一概略図である。

【図5】図５は、本願発明の第１実施例のワイヤーにおける接続部の断面図である。

【図6】図６は、本願発明の第１実施例のバスバーユニットの一部を拡大した斜視図である。

【図7】図７は、本願発明の第１実施例のバスバーユニットの一部を拡大した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図面を参照すれば、以下の明細書を通じて、本願発明の特徴及び他の特徴が明確になる。明細書及び図面において、本願発明の一部の実施形態を採用可能である特定の実施形態を具体的に開示している。本願発明は、明細書に開示された実施形態に限定されない。本願発明は、添付された特許請求の範囲に該当するすべての修正、変形、及び均等物を含む。

【0013】

１つの実施形態に開示される特徴は、同一の又は類似した実施形態において使用され、他の実施形態における特徴と組み合わせられ、又は、他の実施形態における特徴に代替され得る。「備える」、「含む」、「有する」などの用語は、特徴、要素、部品、ステップ、又はアセンブリの存在を指すが、１つ又は複数の他の特徴、要素、部品、ステップ、又はアセンブリが存在するか又はそれらを追加することを排除しない。

【0014】

本願発明の実施例では、単数形の「一」、「該」等は、「１種」又は「１タイプ」と広義に理解すべきであり、「１つ」という意味に限定されるものではない。また、「前記」という用語は、前後で別途明示されていない限り、単数形も複数形も含む。また、前後で別途明示されていない限り、「に基づいて」という用語は、「少なくとも部分的に基づいて」と理解すべきである。

【0015】

本願発明の実施例では、モータの中心軸に沿って延びる方向又はそれと平行な方向を「軸方向」と呼び、中心軸を中心とする径方向を「径方向」と呼び、中心軸周りの方向を「周方向」と呼ぶ。各方向についての本明細書における定義は、本願発明の実施例を説明する便宜を図るためであるに過ぎず、モータ等の使用及び製造時における方向を限定するものではない。また、本願発明の実施例では、軸方向の一方側を上側と呼び、軸方向の他方側を下と呼ぶ。「上」、「下」などの用語は、重力方向を示すものではない。

【0016】

＜第１実施例＞

【0017】

本願発明の第１実施例では、モータを提供する。

【0018】

図１に示すように、モータ１は、回転子と、回転子の周囲に配置された固定子と、回転子を回転可能に支持する軸受と、バスバーユニット１０と、ハウジングと、を備えている。図２及び図３に示すように、バスバーユニット１０は、樹脂製のホルダ２０と、ホルダ２０と一体成型されたワイヤー３０と、を有している。インサート成型によってワイヤー３０の周囲に樹脂を設けることで、ワイヤー３０とホルダ２０とを一体成型する。ワイヤー３０は、外部電源（不図示）と、固定子のコイル引出線と、を電気的に接続している。ハウジングは、上側が開口する有底筒状をなしている。ハウジングは、内部に回転子、固定子、軸受、バスバーユニット１０を収容している。なお、モータ１は、他の構成を備えていてもよい。

【0019】

ホルダ２０には、軸方向に貫通し、ホルダ２０に対するワイヤー３０の位置決めに用いられる位置決め孔Ｈ１が形成されている。ワイヤー３０の少なくとも一部は、位置決め孔Ｈ１から露出する。ワイヤー３０及びホルダ２０を一体成型する際、ワイヤー３０を治具で固定する。成型の際に治具が配置されていた箇所が、ホルダ２０における位置決め孔Ｈ１となる。

【0020】

図２に示すように、位置決め孔Ｈ１の幅ｄ１は、ワイヤー３０の幅ｄ２よりも大きい。ここで、幅ｄ１及びｄ２は、軸方向と垂直な平面において、位置決め孔Ｈ１から露出するワイヤー３０の延びる方向と垂直な方向における幅を指している。

【0021】

ワイヤー３０及びホルダ２０を一体成型する際には、ワイヤー３０に対してワイヤー３０の延びる方向と直交する方向の両側に治具を配置し、治具でワイヤー３０を挟んで掴む。本実施例では、ワイヤー３０の略周方向に延びる部分に対して径方向両側に治具が配置される。そのため、位置決め孔Ｈ１の一部がワイヤー３０の径方向両側に位置している。これにより、幅ｄ１が幅ｄ２よりも大きくなっている。このように、幅ｄ１が幅ｄ２よりも大きくなるようにワイヤー３０を治具で挟んで固定した上でホルダ２０を成型することで、成型の際にワイヤー３０の位置ずれを効果的に抑制することができる。ただし、ワイヤー３０及びホルダ２０を一体成型する際のワイヤー３０の固定方法は、限定されない。幅ｄ１が幅ｄ２以下である構成を採用することもできる。

【0022】

ホルダ２０は、中央部２１と外周部２２とを有している。中央部２１は、軸方向から見て、略円環状である。外周部２２は、軸方向から見て、環状をなし、中央部２１を囲んでいる。すなわち、中央部２１は、外周部２２の径方向内側に位置し、外周部２２と径方向に隙間を介して配置される。ワイヤー３０は、外周部２２と中央部２１とを繋ぐ接続部３１を有している。本実施例では、ワイヤー３０は、周方向に間隔をあけて並ぶ複数の接続部３１を有する。周方向に隣り合う接続部３１同士の間には、隙間が設けられている。コイル引出線と接続部３１とは、例えば、はんだによって接続されている。ホルダ２０の中央部２１と外周部２２とを繋ぐ接続部３１にコイル引出線が接続されることで、接続作業のスペースを確保し易く、バスバーユニット１０の重量を軽減し易い。

【0023】

接続部３１は、コイル引出線に対して交差する方向で、直線状に延びている。これにより、接続部３１が曲がっている構成と比較してコイル引出線とワイヤー３０とを接続し易く、ワイヤー３０とコイル引出線との導通を確保し易い。本実施例において接続部３１は、径方向に延びている。固定子のコイル引出線は、軸方向に延びている。

【0024】

図３に示すように、ホルダ２０は、上側の面である上面Ｓ１と、下側の面である下面Ｓ２と、を有している。コイル引出線と接続部３１との接続位置は、軸方向において、上面Ｓ１と下面Ｓ２の間に位置している。言い換えると、電源端子４０とワイヤー３０とが接続する部分がホルダ２０の内部に位置する。これにより、コイル引出線と接続部３１との接続位置がホルダ２０よりも上下方向に位置しないため、バスバーユニット１０の軸方向寸法を小さくし易く、且つ、コイル引出線及びワイヤー３０を接続し易い。

【0025】

バスバーユニット１０は、板状の電源端子４０をさらに有している。電源端子４０の一端は、外部電源に接続される。電源端子４０の他端は、ワイヤー３０に電気的に接続されている。電源端子４０とワイヤー３０の接続位置は、軸方向において、上面Ｓ１と下面Ｓ２の間に位置している。これにより、電源端子４０とワイヤー３０の接続位置がホルダ２０よりも上下方向に位置しないため、バスバーユニット１０の軸方向寸法を小さくし易く、且つ、コイル引出線及びワイヤー３０を接続し易い。

【0026】

図４に示すように、電源端子４０のワイヤー３０と接続される他端は、Ｕ字形状をなしている。ワイヤー３０は、電源端子４０の他端のＵ字の部分の間に配置される。好ましくは、ワイヤー３０は、電源端子４０の他端のＵ字の部分の間に挟まれる。ホルダ２０は、軸方向（図４に示す上下方向）に貫通する貫通孔Ｈ２をさらに有している。電源端子４０の上記他端は、貫通孔Ｈ２に挿入されている。ワイヤー３０は、貫通孔Ｈ２内において、電源端子４０に接続されている。すなわち、電源端子４０の他端およびワイヤー３０の少なくとも一部の両方が貫通孔Ｈ２の内部に配置されることから、ワイヤー３０および電源端子４０のホルダ２０に対する相対的な位置が定まることになる。これにより、電源端子４０とワイヤー３０の接続位置の位置決めが容易となる。電源端子４０とワイヤー３０とは、例えば、レーザ溶接によって接続されている。このように、ホルダ２０の貫通孔Ｈ２内で電源端子４０とワイヤー３０が接続されているため、バスバーユニット１０の軸方向寸法を小さくし易い。なお、電源端子４０とワイヤー３０とは、カシメ固定など、上記以外の方法によって接続されてもよい。

【0027】

ワイヤー３０の少なくとも一部の断面は、少なくとも一部が円弧形状である。図３及び図５に示すように、本実施例の接続部３１では、周方向の両面が軸方向に沿う平面であり、上側の面及び下側の面が円弧形状である。接続部３１の円弧形状は、例えば、治具によって接続部３１を押圧して形成される。ただし、他の方法で接続部３１の円弧形状を形成してもよい。接続部３１における軸方向に沿う平面は、コイル引出線と接続される。接続部３１が平面になっていることにより、コイル引出線と接続し易い。

【0028】

バスバーユニット１０は、複数のワイヤー３０を有している。本実施例では、バスバーユニット１０が３本のワイヤー３０を有している。少なくとも２本のワイヤー３０同士は、軸方向に並んでいる。軸方向に並ぶ複数のワイヤー３０は、ホルダ２０によって互いに絶縁されている。すなわち、軸方向に並ぶ複数のワイヤー３０は、複数のワイヤー３０の間に樹脂が介在することで互いに絶縁されている。複数のワイヤー３０が軸方向に並んでいることで、バスバーユニット１０が軸方向と直交する方向に大型化するのを抑制することができる。

【0029】

図６及び図７に示すように、バスバーユニット１０は、軸方向に並ぶ複数のワイヤー３０として、上側ワイヤー３０－１と下側ワイヤー３０－２とを有している。下側ワイヤー３０－２は、上側ワイヤー３０－１よりも下側に位置している。上側ワイヤー３０－１及び下側ワイヤー３０－２は、互いに交差している。上側ワイヤー３０－１及び下側ワイヤー３０－２の交差部分は、ホルダ２０によって被覆されている。上述のように、複数のワイヤー３０間に樹脂が介在するため、上側ワイヤー３０－１及び下側ワイヤー３０－２は、互いに絶縁されている。

【0030】

ホルダ２０は、上面Ｓ１における上側ワイヤー３０－１及び下側ワイヤー３０－２の交差部分の近傍において、第１治具が配置されることで形成された下側ワイヤー支持面Ｓ３を有している。第１治具は、上側ワイヤー３０－１が下側へ向かうのを抑制するものである。下側ワイヤー支持面Ｓ３は、上面Ｓ１において一部分が下側に凹むことで形成されている。本実施例において、下側ワイヤー支持面Ｓ３は、中央部２１に形成され、軸方向から見て矩形状をなしている。なお、下側ワイヤー支持面Ｓ３は、軸方向から見て、他の形状であってもよい。

【0031】

ホルダ２０は、下面Ｓ２における上側ワイヤー３０－１及び下側ワイヤー３０－２の交差部分の近傍において、第２治具が配置されることで形成された上側ワイヤー支持面Ｓ４を有する。第２治具は、上側ワイヤー３０－１が下側へ向かうのを抑制するものである。上側ワイヤー支持面Ｓ４は、下面Ｓ２において一部分が上側に凹むことで形成されている。本実施例において、上側ワイヤー支持面Ｓ４は、中央部２１に形成され、軸方向から見て矩形状をなしている。なお、上側ワイヤー支持面Ｓ４は、軸方向から見て、他の形状であってもよい。

【0032】

以上のように、下側ワイヤー支持面Ｓ３及び上側ワイヤー支持面Ｓ４及びが形成されるように第１治具及び第２治具を用いて上側ワイヤー３０－１及び下側ワイヤー３０－２を支持しつつホルダ２０を成型することで、軸方向に隣り合うワイヤー３０同士が接触し難い。そのため、上側ワイヤー３０－１及び下側ワイヤー３０－２間に樹脂が配置し易く、絶縁性を確保し易い。

【0033】

本実施例では、ワイヤー３０が位置決め孔Ｈ１を介してホルダ２０内に一体成型されているため、成型工程を簡略化し易い。また、バスバーユニット１０が板状のバスバーではなくワイヤー３０を有しているため、板状のバスバーを用いる場合と比較してコストが高くなるのを抑制しつつ、モータ１の重量を軽くし易い。

【0034】

＜第２実施例＞

【0035】

本実施例は、第１実施例に記載のモータ１を備える電気製品を提供する。第１実施例においてモータ１の構造について詳しく説明しているため、本実施例では説明を省略する。

【0036】

本実施例では、電気製品が車両用の電動パワーステアリングシステムであり、モータ１が電動パワーステアリング用モータである。ただし、電気製品が車両用のブレーキシステムであって、モータ１がブレーキ用モータであってもよい。

【0037】

ただし、電気製品は、モータ１を備えるものであればよい。電気製品として、空調の室内機又は室外機、ウォーターサーバー、洗濯機、掃除機、コンプレッサ、送風機、ミキサー等の家電機器、ポンプ、コンベア、エレベータ、風力発電機、粉砕機、牽引電動機等の工業機器、又は情報処理機器を採用することができる。

【0038】

以上、具体的な実施形態を参照しながら本願発明について記述したが、これらの記述はいずれも例示的なものであり、本願発明の保護範囲に対する限定ではない。当業者は、本願発明の趣旨及び原理に基づいて本願発明に対して種々の変形や修正を行うことができ、これらの変形や修正も本願発明の範囲内にある。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】