(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-15
(45)【発行日】2024-11-25
(54)【発明の名称】電気モータ
(51)【国際特許分類】
H02K 11/30 20160101AFI20241118BHJP
B25F 5/00 20060101ALI20241118BHJP
【FI】
H02K11/30
B25F5/00 G
(21)【出願番号】P 2024509038
(86)(22)【出願日】2022-08-25
(86)【国際出願番号】 US2022041559
(87)【国際公開番号】W WO2023028253
(87)【国際公開日】2023-03-02
【審査請求日】2024-03-11
(31)【優先権主張番号】202122676869.6
(32)【優先日】2021-11-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202122021994.3
(32)【優先日】2021-08-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】598073073
【氏名又は名称】ミルウォーキー エレクトリック ツール コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】110004381
【氏名又は名称】弁理士法人ITOH
(72)【発明者】
【氏名】クロスターマン、キース、エム.
(72)【発明者】
【氏名】ベイリー、マシュー、アール.
(72)【発明者】
【氏名】イバラ、ホルヘ、エル.
(72)【発明者】
【氏名】ヤン、ルー
(72)【発明者】
【氏名】ホアン、ホンルー
【審査官】谿花 正由輝
(56)【参考文献】
【文献】特開2017-135807(JP,A)
【文献】特開2009-219335(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02K 11/30
B25F 5/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジングと、
電気モータであって、
ロータシャフトを含むロータアセンブリと、
複数のステータセグメントを含むステータアセンブリであって、各ステータセグメントが、コアと、前記コアを少なくとも部分的に覆う絶縁体と、コイル巻線とを含み、前記絶縁体が取り付け部分を含む、ステータアセンブリと、
各コイル巻線に電流を導くように構成されたプリント回路基板アセンブリと、
前記取り付け部分のうちの少なくとも1つに取り付けられ、前記プリント回路基板アセンブリに前記コイル巻線を電気的に接続するように構成されたバスバーアセンブリであって、前記バスバーアセンブリが、成形体と複数の導体とを含み、前記バスバーアセンブリが、ベアリングポケットを画定する、バスバーアセンブリと、
前記ベアリングポケットに受け入れられ、前記ステータアセンブリに対して回転するように前記ロータシャフトを支持するロータベアリングと
を含む、電気モータと
を備える、電動工具であって、
前記成形体が、前記ベアリングポケットを画定する中央ハブと、前記中央ハブから半径方向外側に延びる複数のアームとを含み、
前記電動工具が、前記プリント回路基板アセンブリを通り、前記複数のアームのうちの少なくとも1つのアームを通り、前記取り付け部分のうちの前記少なくとも1つの中に延びる締結具を更に備える、電動工具。
【請求項2】
前記ステータアセンブリが、前記複数のステータセグメントを受け入れる管状ハウジングを更に備える、請求項1に記載の電動工具。
【請求項3】
前記複数のステータセグメントが、第1のステータセグメントと、前記第1のステータセグメントに周方向に隣接する第2のステータセグメントとを備える、請求項1に記載の電動工具。
【請求項4】
前記第1のステータセグメントが、レーザ溶接によって前記第2のステータセグメントに取り付けられる、請求項3に記載の電動工具。
【請求項5】
前記第1のステータセグメントが突出部を含み、前記第2のステータセグメントが前記突出部を受け入れるノッチを含む、請求項3に記載の電動工具。
【請求項6】
各導体が、前記モータの軸方向に突出する端子を含む、請求項1に記載の電動工具。
【請求項7】
前記プリント回路基板アセンブリが、前記端子を受け入れるように構成された複数の開口部を含む、請求項6に記載の電動工具。
【請求項8】
前記端子が、前記プリント回路基板アセンブリにはんだ付けされる、請求項7に記載の電動工具。
【請求項9】
前記導体がタングを含み、前記コイル巻線が前記タングに接続するリード線を含む、請求項6に記載の電動工具。
【請求項10】
前記リード線が、前記タングにはんだ付けされるか、前記タングに融着されるかの少なくとも一方である、請求項9に記載の電動工具。
【請求項11】
前記成形体が、複数の軸方向に延びる突出部を画定し、前記プリント回路基板アセンブリが、前記軸方向に延びる突出部を受け入れる複数の凹部を画定する、請求項1に記載の電動工具。
【請求項12】
ハウジングと、
電気モータであって、
ロータシャフトを含むロータアセンブリと、
複数のステータセグメントを含むステータアセンブリであって、各ステータセグメントが、コアと、前記コアを少なくとも部分的に覆う絶縁体と、コイル巻線とを含み、前記絶縁体が取り付け部分を含む、ステータアセンブリと、
各コイル巻線に電流を導くように構成されたプリント回路基板アセンブリと、
前記取り付け部分のうちの少なくとも1つに取り付けられ、前記プリント回路基板アセンブリに前記コイル巻線を電気的に接続するように構成されたバスバーアセンブリであって、前記バスバーアセンブリが、成形体と複数の導体とを含み、前記バスバーアセンブリが、ベアリングポケットを画定する、バスバーアセンブリと、
前記ベアリングポケットに受け入れられ、前記ステータアセンブリに対して回転するように前記ロータシャフトを支持するロータベアリングと
を含む、電気モータと
を備える、電動工具であって、
各導体が、前記モータの軸方向に突出する端子を含み、
前記プリント回路基板アセンブリが、前記端子を受け入れるように構成された複数の開口部を含む、電動工具。
【請求項13】
前記ステータアセンブリが、前記複数のステータセグメントを受け入れる管状ハウジングを更に備える、請求項12に記載の電動工具。
【請求項14】
前記複数のステータセグメントが、第1のステータセグメントと、前記第1のステータセグメントに周方向に隣接する第2のステータセグメントとを備える、請求項12に記載の電動工具。
【請求項15】
ハウジングと、
電気モータであって、
ロータシャフトを含むロータアセンブリと、
複数のステータセグメントを含むステータアセンブリであって、各ステータセグメントが、コアと、前記コアを少なくとも部分的に覆う絶縁体と、コイル巻線とを含み、前記絶縁体が取り付け部分を含む、ステータアセンブリと、
各コイル巻線に電流を導くように構成されたプリント回路基板アセンブリと、
前記取り付け部分のうちの少なくとも1つに取り付けられ、前記プリント回路基板アセンブリに前記コイル巻線を電気的に接続するように構成されたバスバーアセンブリであって、前記バスバーアセンブリが、成形体と複数の導体とを含み、前記バスバーアセンブリが、ベアリングポケットを画定する、バスバーアセンブリと、
前記ベアリングポケットに受け入れられ、前記ステータアセンブリに対して回転するように前記ロータシャフトを支持するロータベアリングと
を含む、電気モータと
を備える、電動工具であって、
前記成形体が、複数の軸方向に延びる突出部を画定し、前記プリント回路基板アセンブリが、前記軸方向に延びる突出部を受け入れる複数の凹部を画定する、電動工具。
【請求項16】
前記ステータアセンブリが、前記複数のステータセグメントを受け入れる管状ハウジングを更に備える、請求項15に記載の電動工具。
【請求項17】
前記複数のステータセグメントが、第1のステータセグメントと、前記第1のステータセグメントに周方向に隣接する第2のステータセグメントとを備える、請求項15に記載の電動工具。
【請求項18】
ハウジングと、
電気モータであって、
ロータシャフトを含むロータアセンブリと、
複数のステータセグメントを含むステータアセンブリであって、各ステータセグメントが、コアと、前記コアを少なくとも部分的に覆う絶縁体と、コイル巻線とを含み、前記絶縁体が取り付け部分を含む、ステータアセンブリと、
各コイル巻線に電流を導くように構成されたプリント回路基板アセンブリと、
前記取り付け部分のうちの少なくとも1つに取り付けられ、前記プリント回路基板アセンブリに前記コイル巻線を電気的に接続するように構成されたバスバーアセンブリであって、前記バスバーアセンブリが、成形体と複数の導体とを含み、前記バスバーアセンブリが、ベアリングポケットを画定する、バスバーアセンブリと、
前記ベアリングポケットに受け入れられ、前記ステータアセンブリに対して回転するように前記ロータシャフトを支持するロータベアリングと
を含む、電気モータと
を備える、電動工具であって、
各導体が、前記モータの軸方向に突出する端子を含み、前記導体がタングを含み、前記コイル巻線が前記タングに接続するリード線を含む、電動工具。
【請求項19】
前記ステータアセンブリが、前記複数のステータセグメントを受け入れる管状ハウジングを更に備える、請求項18に記載の電動工具。
【請求項20】
前記複数のステータセグメントが、第1のステータセグメントと、前記第1のステータセグメントに周方向に隣接する第2のステータセグメントとを備える、請求項18に記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、2021年11月3日に出願され、現在は中国実用新案第ZL202122676869.6号として発行された中国実用新案出願第202122676869.6号、及び2021年8月25日に出願された中国実用新案出願第202122021994.3号の優先権を主張するものであり、同中国実用新案のすべての内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、電気モータに関し、より詳細には、電気モータのためのステータに関する。
【背景技術】
【0003】
電気モータのためのステータが、管状に配置された複数の環状ステータセグメントから形成され得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、1つの態様において、ハウジングと電気モータとを含む電動工具を提供する。電気モータは、ロータシャフトを含むロータアセンブリと、複数のステータセグメントを含むステータアセンブリとを含む。各ステータセグメントは、コアと、コアを少なくとも部分的に覆う絶縁体と、コイル巻線とを含む。絶縁体は取り付け部分を含む。電気モータはまた、各コイル巻線に電流を導くように構成されたプリント回路基板アセンブリを含む。電気モータは、取り付け部分のうちの少なくとも1つに取り付けられ、プリント回路基板アセンブリにコイル巻線を電気的に接続するように構成されたバスバーアセンブリを更に含む。バスバーアセンブリは、成形体と複数の導体とを含む。バスバーアセンブリは、ベアリングポケットを画定する。電気モータは、ベアリングポケットに受け入れられ、ステータアセンブリに対して回転するようにロータシャフトを支持するロータベアリングを更に含む。
【0005】
本発明は、別の態様において、ロータシャフトを含むロータアセンブリと、複数のステータセグメントを含むステータアセンブリとを含む電気モータを提供する。各ステータセグメントは、コアと、コアを少なくとも部分的に覆い、取り付け部分を含む絶縁体と、リード線を含むコイル巻線とを含む。複数のステータセグメントは、第1のステータセグメントと、第1のステータセグメントに周方向に隣接する第2のステータセグメントとを含む。電気モータはまた、取り付け部分に結合され、各コイル巻線に電流を導くように構成されたプリント回路基板アセンブリを含む。プリント回路基板アセンブリは、その外周に間隔を置いて形成された複数の周囲スロットを含む。リード線は、周囲スロットに受け入れられ、プリント回路基板アセンブリにリード線を電気的に接続するようにはんだ付けされる。
【0006】
本発明は、別の態様において、ロータシャフトを含むロータアセンブリと、複数のステータセグメントを含むステータアセンブリとを含む電気モータを提供する。各ステータセグメントは、コアと、コアを少なくとも部分的に覆う絶縁体と、コイル巻線とを含む。複数のステータセグメントは、第1のステータセグメントと、第1のステータセグメントに周方向に隣接する第2のステータセグメントとを含む。電気モータはまた、各コイル巻線に電流を導くように構成されたプリント回路基板アセンブリを含む。電気モータは、ステータアセンブリに取り付けられ、プリント回路基板アセンブリにコイル巻線を電気的に接続するように構成されたバスバーアセンブリを更に含む。バスバーアセンブリは、成形体と複数の導体とを含み、バスバーアセンブリは、ベアリングポケットを画定する。電気モータはまた、ベアリングポケットに受け入れられ、ステータアセンブリに対して回転するようにロータシャフトを支持するロータベアリングを含む。
【0007】
本発明は、別の態様において、ロータシャフトを含むロータアセンブリと、複数のステータセグメントを含むステータアセンブリとを含む電気モータを提供する。各ステータセグメントは、コアと、コアを少なくとも部分的に覆う絶縁体と、コイル巻線とを含む。複数のステータセグメントは、第1のステータセグメントと、第1のステータセグメントに周方向に隣接する第2のステータセグメントとを含む。電気モータはまた、ステータアセンブリに取り付けられ、コイル巻線に電気的に接続するように構成されたバスバーアセンブリを含む。バスバーアセンブリは、成形体と複数の導体とを含む。成形体は、ディスク部分と、ディスク部分の周縁部から軸方向に延びる端子台部分とを含む。ディスク部分はベアリングポケットを画定し、端子台部分は複数の導体の複数の端子を支持する。電気モータはまた、ベアリングポケットに受け入れられ、ステータアセンブリに対して回転するようにロータシャフトを支持するロータベアリングを含む。
【0008】
本発明は、別の態様において、ロータシャフトを含むロータアセンブリと、複数のステータセグメントを含むステータアセンブリとを含む電気モータを提供する。各ステータセグメントは、コアと、コアを少なくとも部分的に覆う絶縁体と、リード線を含むコイル巻線と、絶縁体に取り付けられた端子とを含む。リード線は、端子に電気的且つ機械的に接続される。電気モータはまた、端子に結合され、各コイル巻線に電流を導くように構成されたプリント回路基板アセンブリを含む。複数のステータセグメントは、第1のステータセグメントと、第1のステータセグメントに周方向に隣接する第2のステータセグメントとを備える。
【0009】
本発明は、別の態様において、ロータシャフトを含むロータアセンブリと、複数のステータセグメントを含むステータアセンブリとを含む電気モータを提供する。各ステータセグメントは、コアと、コアを少なくとも部分的に覆う絶縁体と、コイル巻線とを含む。複数のステータセグメントは、第1のステータセグメントと、第1のステータセグメントに周方向に隣接する第2のステータセグメントとを含む。電気モータはまた、ステータアセンブリに取り付けられ、コイル巻線に電気的に接続するように構成されたバスバーアセンブリを含む。バスバーアセンブリは、成形体と複数の導体とを含む。成形体は、ベアリングポケットを画定するディスク部分を含む。各導体は、ディスク部分から半径方向外側に突出する端子を含む。電気モータは、ベアリングポケットに受け入れられ、ステータアセンブリに対して回転するようにロータシャフトを支持するロータベアリングを更に含む。
【0010】
本発明は、別の態様において、ロータシャフトを含むロータアセンブリと、複数のステータセグメントを含むステータアセンブリとを含む電気モータを提供する。各ステータセグメントは、コアと、コアを少なくとも部分的に覆う絶縁体と、コイル巻線とを含む。複数のステータセグメントは、第1のステータセグメントと、第1のステータセグメントに周方向に隣接する第2のステータセグメントとを含む。電気モータはまた、ステータアセンブリに取り付けられ、コイル巻線に電気的に接続するように構成されたバスバーアセンブリを含む。バスバーアセンブリは、成形体と複数の導体とを含み、成形体はベアリングポケットを画定し、各導体は成形体から外側に突出する端子を含む。各端子は脚部分を含む。脚部分は、一緒になって、電気モータの中心軸に垂直に延びる平面を画定する。電気モータは、ベアリングポケットに受け入れられ、ステータアセンブリに対して回転するようにロータシャフトを支持するロータベアリングを更に含む。
【0011】
本発明の他の特徴及び態様は、以下の詳細な説明及び添付の図面を検討すれば明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】一実施形態による、電動工具の斜視図である。
【
図2】
図1の電動工具の電気モータの斜視図である。
【
図5】
図2の電気モータのステータアセンブリを示す斜視図である。
【
図6】
図5のステータアセンブリを示す部分分解斜視図である。
【
図7】
図5のステータアセンブリを、各部分を外した状態で示す部分分解斜視図である。
【
図8】
図5のステータアセンブリの部分を示す斜視図である。
【
図9】
図5のステータアセンブリの部分を示す斜視図である。
【
図10】
図2の電気モータのバスバーアセンブリを示す斜視図である。
【
図11】
図10のバスバーアセンブリを示す分解斜視図である。
【
図12】
図2の線12-12に沿って取られた
図2の電気モータの断面斜視図である。
【
図13】別の実施形態によるステータアセンブリの斜視図である。
【
図17】別の実施形態によるステータアセンブリの斜視図である。
【
図18】
図17のステータアセンブリを示す部分分解斜視図である。
【
図19】別の実施形態によるステータアセンブリの斜視図である。
【
図20】別の実施形態によるステータアセンブリの斜視図である。
【
図21】別の実施形態による電気モータの斜視図である。
【
図23】別の実施形態による電気モータの側面図である。
【
図24】
図23の電気モータのステータアセンブリの部分斜視図である。
【
図25】
図23の電気モータのステータアセンブリの部分斜視図である。
【
図26】別の実施形態による
図24のステータアセンブリの一部の部分斜視図である。
【
図27】別の実施形態による
図24のステータアセンブリの一部の部分斜視図である。
【
図28】別の実施形態による
図24のステータアセンブリの一部の部分斜視図である。
【
図29】別の実施形態による電気モータの斜視図である。
【
図30】
図29の電気モータを、各部分を外した状態で示す上面図である。
【
図32】
図29の電気モータのバスバーアセンブリの成形絶縁体の斜視図である。
【
図33】別の実施形態による電気モータの部分の斜視図である。
【
図35】
図33の電気モータのバスバーアセンブリを示す側面図である。
【
図38】
図35のバスバーアセンブリを、各部分を外した状態で示す分解平面図である。
【
図39】別の実施形態による電気モータの部分の斜視図である。
【
図41】
図39の電気モータのバスバーアセンブリを示す側面図である。
【
図44】
図41のバスバーアセンブリを、各部分を外した状態で示す分解平面図である。
【
図45】別の実施形態による電気モータの部分の斜視図である。
【
図47】
図45の電気モータのバスバーアセンブリを示す側面図である。
【
図50】
図47のバスバーアセンブリを、各部分を外した状態で示す分解平面図である。
【
図51】別の実施形態による電気モータの部分の斜視図である。
【
図53】
図51の電気モータのバスバーアセンブリを示す側面図である。
【
図56】
図53のバスバーアセンブリを、各部分を外した状態で示す分解平面図である。
【
図57】別の実施形態による電気モータの部分の斜視図である。
【
図59】
図57の電気モータのバスバーアセンブリを示す側面図である。
【
図62】
図59のバスバーアセンブリを、各部分を外した状態で示す分解平面図である。
【
図63】別の実施形態による
図57の電気モータのバスバーアセンブリを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に記載される又は以下の図面に示される構造の細部及び構成要素の配置に本発明の用途を限定されるものではないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な仕方で実践又は実行することが可能である。また、本明細書で使用される語法及び専門用語は、説明を目的としたものであり、限定するものとみなされるべきではないことを理解されたい。
【0014】
図1及び
図2は、例えばドリル、ロータリインパクト工具などの電動工具10を示している。電動工具10は、ハウジング12と電気モータ14とを含む。電動工具10は、ハウジング12の下端に配置されたバッテリレセプタクル18に取り外し可能に結合されたバッテリパック16を用いて動作可能である。バッテリパック16は複数のバッテリセル(図示せず)を含み、複数のバッテリセルはバッテリパック16の所望の出力(例えば、公称電圧、電流容量など)を供給するように電気的に接続される。電気モータ14は、バッテリパック16がバッテリレセプタクル18に結合されているときに、バッテリパック16から電力を受け取る。
【0015】
いくつかの実施形態では、電動工具10は、モータ14を交流電源に電気的に接続するための電源コードを含み得る。しかしながら、コードレス電動工具は他の電源が利用できない場所でも使用することができるため、バッテリパック16は電動工具10に電力供給するための好ましい手段である。
【0016】
図2~
図4を参照すると、図示のモータ14は、ステータアセンブリ20と、軸24を中心としてステータアセンブリ20に対して回転可能なロータアセンブリ22とを有するブラシレス直流(brushless direct current、「BLDC」)モータである。ロータアセンブリ22は、ロータシャフト30にそれぞれ支持されるロータ本体26とファン28とを含む。ファン28は、モータ14の第1の端部又は前端32に隣接して配置される。ステータアセンブリ20は、軸24を中心として回転するようにロータアセンブリ22を受け入れる中央空洞34を含む。モータ14はまた、前端32とは反対側にあるモータ14の第2の端部又は後端40においてステータアセンブリ20にそれぞれ結合されるバスバーアセンブリ36とプリント回路基板アセンブリ(PCBA)38とを含む。
【0017】
図5~
図9を参照すると、ステータアセンブリ20は、図示の実施形態では、管状ハウジング44内に配置された6つのステータセグメント42を含むセグメント化されたステータアセンブリ20である。各ステータセグメント42は、コア46と、オーバーモールドされた絶縁体48と、ステータ巻線50とを含む。隣接するステータセグメント42どうしは、ノッチ及び突出部によるインターロック52を用いて相互接続される。具体的には、各ステータセグメント42は、第1の周方向端面56に設けられた長手方向に延びるノッチ54と、第2の周方向端面60から突出する長手方向に延びる突出部58とを含む。2つの隣接するステータセグメント42を整列させるために、1つのステータセグメント42のノッチ54が、隣接するステータセグメント42の突出部58を受け入れる。
【0018】
管状ハウジング44は、配置されたステータセグメント42を囲んで、ステータセグメント42どうしを固定する。具体的には、管状ハウジング44は内側空洞64を画定する管状壁62を含み、ステータセグメント42は、管状壁62がステータセグメント42の周囲に合わさるように内側空洞64に受け入れられる。一例では、管状ハウジング44を加熱して管状壁62の外径を拡張させることができ、そして管状ハウジング44をステータセグメント42に押し付けることができる。管状ハウジング44が冷えると、管状壁62がステータセグメント42の周囲で収縮して、アセンブリを固定する。図示の実施形態では、管状ハウジング44はまた、管状壁62から半径方向外側に延びる取り付けタブ66を含み、各取り付けタブ66は、モータ14を例えばギヤケース(図示せず)に固定するための締結具(例えば、ねじ)を受け入れるように構成された取り付け開口部68を画定する。
【0019】
図8を参照すると、各オーバーモールドされた絶縁体48は、モータ14の後端40に向かって突出する取り付け部分70を含む。各取り付け部分70は、バスバーアセンブリ36及びPCBA38をステータアセンブリ20(
図3及び
図4)に固定するために第1の締結具74又は第2の締結具76を受け入れる軸方向に延びるねじ穴72を画定する。
【0020】
図10及び
図11を参照すると、バスバーアセンブリ36は、概してモータ14の周囲に周方向に延びる3つの環状導体78と、導体78を固定して支持するオーバーモールドされた本体80とを含む。各導体78は、導体78の互いに反対側にある端部に設けられた2つのタング82と、モータ14の軸方向に延びる端子84とを含む。各端子84はPCBA38に機械的且つ電気的に接続する。具体的には、PCBA38は、端子84の場所に対応する複数の開口部85(
図3及び
図12)を含む。組み立ての際、端子84をPCBA38に機械的且つ電気的に接続するために、端子84は、開口部85に挿入され、PCBA38にはんだ付けされる。各ステータ巻線50は、導体78の隣接するタング82に接続する1対のリード線86(
図8)を含む。リード線86はタング82にはんだ付け又は融着され得る。このようにして、導体78はステータ巻線50をPCBA38に電気的に接続する。PCBA38はバッテリパック16から電力を受け取り、巻線50に選択的に電流を流して、それによってロータシャフト30を軸24を中心として回転させる。
【0021】
オーバーモールドされた本体80は、ロータベアリング92(
図10~
図12)を受け入れる中央開口部又はベアリングポケット90を画定する中央ハブ88を含む。ロータベアリング92は、ロータシャフト30を受け入れて、ロータアセンブリ22を回転可能に支持する。オーバーモールドされた本体80は、中央ハブ88から半径方向外側に延びるラジアルアーム94を更に含む。いくつかの実施形態では、ラジアルアーム94の数は、ステータアセンブリ20の取り付け部分70の数に対応する。図示の実施形態では、オーバーモールドされた本体は、6つのステータセグメント42の6つの取り付け部分70に対応する6つのラジアルアーム94を含む。各ラジアルアーム94は、対応する取り付け部分70のねじ穴72と整列する第1の開口部96を画定する。
【0022】
図3及び
図12を参照すると、バスバーアセンブリ36は、第1の締結具74及び第2の締結具76によってステータアセンブリ20の取り付け部分70に固定され、PCBA38は、第2の締結具76によってステータアセンブリ20に固定される。PCBA38は、PCBA38を貫通して延び、周方向にある1つ置きのラジアルアーム94の第1の開口部96に対応する第2の開口部98を含む。よって、ラジアルアーム94は、第1のラジアルアーム94aと第2のラジアルアーム94bとを含む。第1のラジアルアーム94aは、第1の締結具74によって取り付け部分70に直接結合される。第2のラジアルアーム94bは、第2の締結具76によって取り付け部分70とPCBA38との両方に結合される。より具体的には、第1の締結具74は、第1のラジアルアーム94aの第1の開口部96を通って受け入れられ、ねじ穴72内に締め込まれて、第1のラジアルアーム94aを取り付け部分70に固定する。第2の締結具76は、PCBA38の第2の開口部98を通って受け入れられ、第2のラジアルアーム94bの第1の開口部96を通り、ねじ穴内に締め込まれて、PCBA38と第2のラジアルアーム94との両方を取り付け部分70に固定する。このように、バスバーアセンブリ36は、各ステータセグメント42の各取り付け部分70に固定され、ロータベアリング92を支持してロータアセンブリ22をステータアセンブリ20に対して中央に配置する。
【0023】
図3、
図4、及び
図12を参照すると、PCBA38は、プリント回路基板(PCB)95と、PCB95に固定されたヒートシンク97とを含む。ヒートシンク97は複数の凹部97aを含み、オーバーモールドされた本体80は、PCBA38をバスバーアセンブリ36と整列させるために、対応する凹部97aに受け入れられる複数の軸方向に延びる突出部80aを含む。
【0024】
図13~
図16は、本開示の別の実施形態によるステータアセンブリ120を示している。ステータアセンブリ120は、上述のステータアセンブリ20に類似し、ステータアセンブリ20と同じ構造を多く含む。また、ステータアセンブリ120は、上述のロータアセンブリ22、バスバーアセンブリ36、及びPCBA38のそれぞれを用いて動作可能である。ステータアセンブリ20の特徴及び要素に類似するステータアセンブリ120の特徴及び要素には、同じ参照数字「に100を加えた数字」が割り当てられる。以下に明示的に記載されていないステータアセンブリ120の特徴は、ステータアセンブリ20の特徴と同じ特性を有することを理解されたい。
【0025】
図13及び
図14を参照すると、ステータアセンブリ120は、ステータアセンブリ20に関連して上述したのと同じ仕方で、第1の締結具74及び第2の締結具76を介してバスバーアセンブリ36及びPCBA38に結合する。そして、ステータアセンブリ120は、同様に、端と端とを接続して配置されるステータセグメント142を含む。しかしながら、ステータアセンブリ120は管状ハウジングを持たない。代わりに、ステータセグメント142は、ステータセグメント142どうしを固定するために、各ノッチ及び突出部によるインターロック152においてレーザ溶接される。更に、ステータセグメント142は一様ではなく、第1のステータセグメント142aと第2のステータセグメント142bとを交互に配置して含む(
図15及び
図16)。より具体的には、各第1のステータセグメント142aは、各周方向端部において第2のステータセグメント142bに接続される。第1のステータセグメント142aは、半径方向外側に突出し、軸方向に長く延びる取り付けリブ121をそれぞれ含む。各取り付けリブ121は、ステータアセンブリ120を例えばギヤケース(図示せず)に取り付けるための締結具を受け入れる取り付け開口部123を画定する。第2のステータセグメント142bは、取り付けリブを持たないが、オーバーモールドされた絶縁体148の一部を受け入れる軸方向に延びる溝を含む。
【0026】
図17及び
図18は、本開示の別の実施形態によるステータアセンブリ220を示している。ステータアセンブリ220は、上述のステータアセンブリ20及び120に類似し、同じ構造を多く含む。また、ステータアセンブリ220は、上述のロータアセンブリ22を用いて動作可能である。ステータアセンブリ20及び120の特徴及び要素に類似するステータアセンブリ220の特徴及び要素には、同じ参照数字「に200を加えた数字」が割り当てられる。以下に明示的に記載されていないステータアセンブリ220の特徴は、ステータアセンブリ20の特徴と同じ特性を有することを理解されたい。
【0027】
ステータアセンブリ220は、ステータセグメント242どうしを固定するために、ノッチ及び突出部によるインターロック252においてレーザ溶接されるステータセグメント242を含む。各ステータセグメント242は、コア246の外周面に形成され、軸方向に長く延びる外溝225を含む。ステータアセンブリ220は、ハウジング12の内部に取り付けられ得る。この点に関して、ハウジング12は、ハウジング12内に内向きに突出し、ハウジング12に対して回転しないようにステータ220を固定するために溝225に受け入れられ得る長手方向リブ(図示せず)が設けられてもよい。加えて、ステータアセンブリ220は、PCBA238の周囲に間隔を置いて形成された周囲ノッチ227を含むPCBA238を用いて動作可能である。各ノッチ227は、ステータ巻線250の隣接する2本のリード線286を受け入れ得る。リード線286は、PCBA238にリード線286を直接電気的に接続するために、ノッチ227内に設けられたはんだパッドに直接はんだ付けされ得る。リード線286はPCBA238に直接固定されるため、バスバーアセンブリを別途設ける必要がない。PCBA238はまた、ステータアセンブリ220の軸方向端部にPCBA238を固定するために、取り付け部分270のうちの少なくともいくつかに締め込まれる締結具229を受け入れる第2の開口部298を含む。
【0028】
図19は、本開示の別の実施形態によるステータアセンブリ320を示している。ステータアセンブリ320は、上述のステータアセンブリ20に類似し、同じ構造を多く含む。また、ステータアセンブリ320は、上述のロータアセンブリ22を用いて動作可能である。ステータアセンブリ20の特徴及び要素に類似するステータアセンブリ320の特徴及び要素には、同じ参照数字「に300を加えた数字」が割り当てられる。以下に明示的に記載されていないステータアセンブリ320の特徴は、ステータアセンブリ20の特徴と同じ特性を有することを理解されたい。
【0029】
上述のセグメント化されたステータアセンブリ20と同様に、ステータアセンブリ320は、図示の実施形態では、管状ハウジング344内に配置された6つのステータセグメント342を含むセグメント化されたステータアセンブリ320である。ただし、ステータアセンブリ20とは異なり、ステータアセンブリ320は軸方向端部においてバスバーアセンブリに結合しない。そうではなく、ステータアセンブリ320は、管状ハウジング344の管状壁362の外周面356に直接成形された端子台アセンブリ353を更に含む。図示の実施形態では、端子台アセンブリ353は、概して外周面356に沿って長手方向に延びる3つの導体360を含む。各導体360は、ステータ320の軸方向端部に近接して設けられた巻線接続部分364と、巻線接続部分364から離れるようにステータアセンブリ320の軸方向に延びる端子368とを含む。巻線接続部分364は、巻線350の対のリード線に機械的且つ電気的に接続し、各端子368は、PCBA(図示せず)に電気的に接続する。このようにして、導体360は、ステータ巻線350をPCBAに電気的に接続し、PCBAはバッテリパック16から電力を受け取り、巻線350に選択的に電流を流して、それによってロータシャフト30を軸24を中心として回転させる。導体360は、スリーブ344とステータセグメント342のコア346とから導体360を電気的に絶縁する成形材料(例えば、樹脂)によって外周面356上に支持され得る。
【0030】
図20は、本開示の別の実施形態によるステータアセンブリ420を示している。ステータアセンブリ420は、上述のステータアセンブリ120に類似し、同じ構造を多く含む。また、ステータアセンブリ420は、上述のロータアセンブリ22を用いて動作可能である。ステータアセンブリ120の特徴及び要素に類似するステータアセンブリ420の特徴及び要素には、同じ参照数字「に300を加えた数字」が割り当てられる。以下に明示的に記載されていないステータアセンブリ420の特徴は、ステータアセンブリ120の特徴と同じ特性を有することを理解されたい。
【0031】
上述のセグメント化されたステータアセンブリ120と同様に、ステータアセンブリ420は、図示の実施形態では、ステータセグメント442を一緒に固定するために、各ノッチ及び突出部によるインターロック452においてレーザ溶接される6つのステータセグメント442を含むセグメント化されたステータアセンブリ420である。ただし、ステータアセンブリ120とは異なり、ステータアセンブリ420は軸方向端部においてバスバーアセンブリに結合しない。そうではなく、ステータアセンブリ420は、ステータセグメント442のうちの1つのコア446の外周面456に直接成形された端子台アセンブリ453を更に含む。図示の実施形態では、端子台アセンブリ453は、概して外周面456に沿って長手方向に延びる3つの導体460を含む。各導体460は、ステータ420の軸方向端部に近接して設けられた巻線接続部分464と、巻線接続部分464から離れるようにステータアセンブリ420の軸方向に延びる端子468とを含む。巻線接続部分464は、巻線450の対のリード線に機械的且つ電気的に接続し、各端子468は、PCBA(図示せず)に電気的に接続する。このようにして、導体460は、ステータ巻線450をPCBAに電気的に接続し、PCBAはバッテリパック16から電力を受け取り、巻線450に選択的に電流を流して、それによってロータシャフト30を軸24を中心として回転させる。導体460は、コア446ステータセグメント442から導体460を電気的に絶縁する成形材料(例えば、樹脂)によって外周面456上に支持され得る。いくつかの実施形態では、ステータセグメント442のオーバーモールドされた絶縁体448は、導体460を支持する端子台部分472で形成され得る。
【0032】
図21及び
図22は、本開示の別の実施形態によるセグメント化されたステータアセンブリ520を示している。ステータアセンブリ520は、上述のステータアセンブリ120に類似し、同じ構造を多く含む。また、ステータアセンブリ520は、上述のロータアセンブリ22を用いて動作可能である。ステータアセンブリ120の特徴及び要素に類似するステータアセンブリ520の特徴及び要素には、同じ参照数字「に400を加えた数字」が割り当てられる。以下に明示的に記載されていないステータアセンブリ520の特徴は、ステータアセンブリ120の特徴と同じ特性を有することを理解されたい。
【0033】
上述のセグメント化されたステータアセンブリ120と同様に、ステータアセンブリ520は、図示の実施形態では、ステータセグメント542を一緒に固定するために、各ノッチ及び突出部によるインターロック552においてレーザ溶接される6つのステータセグメント542を含むセグメント化されたステータアセンブリ520である。代替的な実施形態(図示せず)では、ステータセグメント542は、代替的に、上述のステータアセンブリ20(
図3)の管状ハウジング44などの管状ハウジング内に配置され得る。各ステータセグメント542は、コア546と、オーバーモールドされた絶縁体548と、ステータ巻線550とを含む。ステータセグメント542は一様ではなく、第1のステータセグメント542aと第2のステータセグメント542bとを交互に配置して含む。各第1のステータセグメント542aは、各周方向端部において第2のステータセグメント542bに接続される。
【0034】
バスバーアセンブリ536は、ステータアセンブリ520の軸方向端部に結合する。バスバーアセンブリ536は、3つの環状導体578と、導体578を固定して支持するオーバーモールドされた本体580とを含む。各導体578は、導体578の一方の端部に設けられたタング582と、導体578の他方の端部に形成された端子584とを含む。オーバーモールドされた本体580は、タング582を支持するディスク部分581と、ディスク部分581の周縁部においてディスク部分581から離れるように軸方向に延びる端子台部分583とを含む。端子台部分583は端子584を支持する。ディスク部分581はまた、第1のステータセグメント542aのオーバーモールドされた絶縁体548によって画定された取り付け部分570に係合する取り付けタブ594を含む。取り付けタブ594は、例えばねじ山のある締結具を介して取り付け部分570に固定され得る。
【0035】
各端子584は、バッテリパック16(
図1)から電力を受け取り、ステータ巻線550に選択的に電流を流すPCBAに(例えば、ワイヤを介して(図示せず))電気的に接続する。各巻線550は、導体578の隣接するタング582に接続する1対のリード線586を含む。このようにして、導体578はステータ巻線550をPCBA538に電気的に接続する。
【0036】
オーバーモールドされた本体580のディスク部分581は、ロータベアリング92(
図3)を受け入れる中央開口部又はベアリングポケット590を画定する。ロータベアリング92は、ロータアセンブリ22(
図3)のロータシャフト30を受け入れて、ロータアセンブリ22を回転可能に支持する。バスバーアセンブリ536は、各ステータセグメント542aの各取り付け部分570に固定され、ロータベアリング592を更に支持するため、バスバーアセンブリ536は、ロータアセンブリ22をステータアセンブリ520に対して中央に配置する。
【0037】
図23~
図25は、本開示の別の実施形態によるステータアセンブリ620を示している。ステータアセンブリ620は、上述のステータアセンブリ120に類似し、同じ構造を多く含む。また、ステータアセンブリ620は、上述のロータアセンブリ22を用いて動作可能である。ステータアセンブリ120の特徴及び要素に類似するステータアセンブリ620の特徴及び要素には、同じ参照数字「に500を加えた数字」が割り当てられる。以下に明示的に記載されていないステータアセンブリ620の特徴は、ステータアセンブリ120の特徴と同じ特性を有することを理解されたい。
【0038】
上述のセグメント化されたステータアセンブリ120と同様に、ステータアセンブリ620は、図示の実施形態では、ステータセグメント642を一緒に固定するために、各ノッチ及び突出部によるインターロック652において互いにレーザ溶接される6つのステータセグメント642を含むセグメント化されたステータアセンブリ620である。代替的な実施形態(図示せず)では、ステータセグメント642は、代替的に、上述のステータアセンブリ20(
図3)の管状ハウジング44などの管状ハウジング内に配置され得る。各ステータセグメント642は、コア646と、オーバーモールドされた絶縁体648と、ステータ巻線650とを含む。
【0039】
ステータアセンブリ620は、ステータアセンブリ620の軸方向端部に結合するPCBA638を用いて動作可能である。PCBA638は、バッテリパック16(
図1)から電力を受け取り、ステータ巻線650に電流を選択的に流す。各オーバーモールドされた絶縁体648は、軸方向端部において1対のノッチ685を画定し、L字形の導電性端子678が、各ノッチ685に隣接してオーバーモールドされた絶縁体648内に成形される。端子678の第1の脚部687はオーバーモールドされた絶縁体648から半径方向外側に延び、端子678の第2の脚部689はオーバーモールドされた絶縁体648から離れるように軸方向に延びる。各巻線650の各リード線686は、ノッチ685のうちの対応するノッチ内に折り曲げられ、端子678の対応する第1の脚部687に(例えば、レーザ溶接を介して)電気的に接続される。端子678の第2の脚部689は、PCBA638に(例えば、はんだ付けを介して)機械的且つ電気的に結合される。いくつかの実施形態では、PCBA638と端子678との間のはんだ接続は、PCBA638をステータアセンブリ620に機械的に固定するのに十分である。
【0040】
図26を参照すると、別の実施形態では、ステータアセンブリ620は、代替的に、上述のような半径方向に延びる第1の脚部の代わりに、それぞれが垂直タング687aを有するモールド成形された導電性端子678aを含むステータセグメント642aを含み得る。各垂直タング687aは、コイル巻線650の対応するリード線686の上に折り畳まれ、融着される。端子678aの第2の脚部(図示せず)は、上述したのと同様の仕方でPCBA638(
図23)にはんだ付けされる。
【0041】
図27を参照すると、別の実施形態では、ステータアセンブリ620は、代替的に、それぞれが埋め込みスロット(stuff slot)691を画定するモールド成形された導電性端子678bを含むステータセグメント642bを含み得る。コイル巻線650のリード線686は、埋め込みスロット691に押し込まれて、電気接続を形成する。端子678bの第2の脚部689bは、上述したのと同様の仕方でPCBA638(
図23)にはんだ付けされる。
【0042】
図28を参照すると、別の実施形態では、ステータアセンブリ620は、代替的に、それぞれがピンチ溶接スロット(pinch weld slot)693を有するモールド成形された導電性端子678cを含むステータセグメント642cを含み得る。コイル巻線650のリード線686は、ピンチ溶接スロット693に押し込まれ、溶接されて、電気接続を形成する。端子678cの第2の脚部689cは、上述したのと同様の仕方でPCBA638(
図23)にはんだ付けされる。
【0043】
図29~
図32は、本開示の別の実施形態によるセグメント化されたステータアセンブリ720を示している。ステータアセンブリ720は、上述のステータアセンブリ520に類似し、同じ構造を多く含む。また、ステータアセンブリ720は、上述のロータアセンブリ22を用いて動作可能である。ステータアセンブリ520の特徴及び要素に類似するステータアセンブリ720の特徴及び要素には、同じ参照数字「に200を加えた数字」が割り当てられる。以下に明示的に記載されていないステータアセンブリ720の特徴は、ステータアセンブリ520の特徴と同じ特性を有することを理解されたい。
【0044】
上述のセグメント化されたステータアセンブリ520と同様に、ステータアセンブリ720は、図示の実施形態では、ステータセグメント742を一緒に固定するために、各ノッチ及び突出部によるインターロック752においてレーザ溶接される6つのステータセグメント742を含むセグメント化されたステータアセンブリ720である。代替的な実施形態(図示せず)では、ステータセグメント742は、代替的に、上述のステータアセンブリ20(
図3)の管状ハウジング44などの管状ハウジング内に配置され得る。各ステータセグメント742は、コア746と、オーバーモールドされた絶縁体748と、ステータ巻線750とを含む。ステータセグメント742は一様ではなく、第1のステータセグメント742aと第2のステータセグメント742bとを交互に配置して含む。各第1のステータセグメント742aは、各周方向端部において第2のステータセグメント742bに接続される。
【0045】
バスバーアセンブリ736は、ステータアセンブリ720の軸方向端部に結合する。バスバーアセンブリ736は、3つの環状導体778と、導体778を固定して支持するオーバーモールドされた本体780とを含む。オーバーモールドされた本体780は、各導体778の一部が概してオーバーモールドされた本体780内に延びるように、配置された導体778の上に成形される。
【0046】
図30は、オーバーモールドされた本体780を外して環状導体778を露出させた状態でセグメント化されたステータアセンブリ720を示している。各導体778は、それぞれがオーバーモールドされた本体778から半径方向外側に、又は半径方向及び接線方向外側に突出する2対のタング782を含む。2対の導体778は、環状導体778の周方向に反対側に設けられる。各タング782は隣接するステータ巻線750のリード線786(
図31)に接続する。
【0047】
図31を参照すると、各オーバーモールドされた絶縁体748は、軸方向端部において1対のノッチ785を画定する。各ノッチ785は、対応するタング782に隣接して配置される。各巻線750の各リード線786は、ノッチ785のうちの対応するノッチ内に折り曲げられ、対応するタング782に(例えば、レーザ溶接を介して)電気的に接続される。同様に、各タング782はノッチ785に向かって(すなわち、軸方向に向かって)曲げられて、タング782をリード線786に接触させる。
【0048】
各導体778はまた、オーバーモールドされた本体778から半径方向外側に、又は少なくとも半径方向及び接線方向外側に突出する端子784を含む。各端子784は、バッテリパック16(
図1)から電力を受け取り、ステータ巻線750に選択的に電流を流すPCBAに(例えば、ワイヤを介して(図示せず))電気的に接続する。このようにして、導体578はステータ巻線550をPCBA538に電気的に接続する。
【0049】
図29及び
図32を参照すると、オーバーモールドされた本体780は、ディスク部分781から半径方向外側に突出する、略ディスク状ディスク部分781取り付けタブ794を含む。取り付けタブ794は、第1のステータセグメント742aのオーバーモールドされた絶縁体748によって画定された取り付け部分770に係合する。取り付けタブ794は、例えばねじ山のある締結具を介して取り付け部分770に固定され得る。
【0050】
オーバーモールドされた本体780は、ディスク部分781から離れるようにロータアセンブリ22(
図3)に向かって軸方向に延びる中央環状壁755を含む。環状壁755及びディスク部分781は、一緒になって、ロータベアリング92(
図29)を受け入れる中央開口部又はベアリングポケット790を画定する。ロータベアリング92は、ロータアセンブリ22のロータシャフト30(
図3)を受け入れて、ロータアセンブリ22を回転可能に支持する。バスバーアセンブリ736は、各ステータセグメント742aの各取り付け部分770に固定され、ロータベアリング792を更に支持するため、バスバーアセンブリ736は、ロータアセンブリ22をステータアセンブリ720に対して中央に配置する。ディスク部分781はまた、ベアリングポケット790(
図32)を囲む複数の通気開口部757を含む。通気開口部757によって、ファン28(
図3)が発生した冷却気流をバスバーアセンブリ736に通すことができる。
【0051】
図33~
図38は、本開示の別の実施形態による電気モータ814の部分を示している。モータ814は、上述のステータアセンブリ120に類似し、同じ構造を多く含むセグメント化されたステータアセンブリ820を含む。また、ステータアセンブリ820は、上述のロータアセンブリ22を用いて動作可能である。ステータアセンブリ120の特徴及び要素に類似するステータアセンブリ820の特徴及び要素には、同じ参照数字「に700を加えた数字」が割り当てられる。以下に明示的に記載されていないステータアセンブリ820の特徴は、ステータアセンブリ120の特徴と同じ特性を有することを理解されたい。
【0052】
上述のセグメント化されたステータアセンブリ120と同様に、ステータアセンブリ820は、図示の実施形態では、ステータセグメント842を一緒に固定するために、各ノッチ及び突出部によるインターロック852においてレーザ溶接される6つのステータセグメント842を含むセグメント化されたステータアセンブリ820である。代替的な実施形態(図示せず)では、ステータセグメント842は、代替的に、上述のステータアセンブリ20(
図3)の管状ハウジング44などの管状ハウジング内に配置され得る。各ステータセグメント842は、コア846と、オーバーモールドされた絶縁体848と、ステータ巻線850とを含む。ステータセグメント842は一様ではなく、第1のステータセグメント842aと第2のステータセグメント842bとを交互に配置して含む。各第1のステータセグメント842aは、各周方向端部において第2のステータセグメント842bに接続される。
【0053】
モータ814は、ステータアセンブリ820の軸方向端部に結合するバスバーアセンブリ836を含む。バスバーアセンブリ836は、6つの環状導体878と、導体878を固定して支持するオーバーモールドされた本体880とを含む。各導体878は、導体878の互いに反対側にある2つの端部に設けられた2つのタング882と、導体878の両端のうちの一方に形成され、2つのタング882のうちの1つに隣接して配置された端子884とを含む。オーバーモールドされた本体880は、第1のステータセグメント842aのオーバーモールドされた絶縁体848によって画定された取り付け部分870に係合する取り付けタブ894を含む。取り付けタブ894は、例えばねじ山のある締結具を介して取り付け部分870に固定され得る。
【0054】
各端子884は、バッテリパック16(
図1)から電力を受け取り、ステータ巻線850に選択的に電流を流すPCBAに(例えば、ワイヤを介して(図示せず))電気的に接続する。各巻線850は、導体878の2つの隣接するタング882に接続する1対のリード線886を含む。このようにして、導体878はステータ巻線850をPCBAに電気的に接続する。
【0055】
オーバーモールドされた本体880は、ロータベアリング92(
図3)を受け入れる中央開口部又はベアリングポケット890を画定する。ロータベアリング92は、ロータアセンブリ22(
図3)のロータシャフト30を受け入れて、ロータアセンブリ22を回転可能に支持する。バスバーアセンブリ836は、各ステータセグメント842aの各取り付け部分870に固定され、ロータベアリング92を更に支持するため、バスバーアセンブリ836は、ロータアセンブリ22をステータアセンブリ820に対して中央に配置する。
【0056】
ロータ位置センサ回路基板などのPCBA839が、バスバーアセンブリ836のオーバーモールドされた本体880に結合される。PCBA839は、略環状であり、オーバーモールドされた本体880に画定された対応する中央に配置される環状の凹部841に受け入れられ、そこにねじ山のある締結具によって固定される。PCBA839は、ベアリングポケット890の少なくとも一部を覆う。
【0057】
図35及び
図36を参照すると、バスバーアセンブリ836は、オーバーモールドされた本体880の周囲に周方向に等間隔に配置された合計12のタング882を含む。他の実施形態(図示せず)では、より少数又は多数のタングも企図され、タングの数は、各タングがステータ巻線の対応するリード線に接続するように、ステータ巻線の数の2倍であってもよい。図示の実施形態では、バスバーアセンブリ836はまた、3対884a~884cで設けられた6つの端子884を含む(すなわち、2つの端子884の3つのグループ884a~884c)。3対884a~884cは、オーバーモールドされた本体880の周囲に周方向に互いに間隔を空けて配置される。図示の実施形態では、各グループ884a~884cは、モータ814の中心軸824を中心として測定して約120度だけ他のグループ884a~884cから間隔を空けて配置される。
【0058】
図35に示すように、オーバーモールドされた本体880は、その第1の軸方向端部において延びる第1の軸方向表面823と、その第2の軸方向端部において延びる第2の軸方向表面825とを含む。第1の軸方向表面823はステータアセンブリ820の方を向き、第2の軸方向表面825はステータアセンブリ820とは反対側を向く。タング882は、それぞれ第1の軸方向表面823から突出し、部分的に軸方向に、そして部分的に半径方向に延びる。つまり、各タング882は、概してステータアセンブリ820に向かって延び、半径方向外側にも延びる。各タング882はまた、その遠位端に画定されたV字形のノッチ827を2つの隣接する突起829の間に含む。隣接するステータ巻線850の対応するリード線886(
図33)は、ノッチ827に受け入れられ、例えばレーザ溶接によって突起829の間でタング882に機械的に取り付けられる。
図35に更に示すように、タング882のそれぞれもまた、概してモータ814の同じ軸方向領域内に配置される。特に、各タング882の突起829のそれぞれの先端は、一緒になって、中心軸824に垂直に延びる第1の平面831を画定する。
【0059】
各端子884は、オーバーモールドされた本体880の第2の軸方向表面825から突出し、軸方向に第1の脚部833が延び、半径方向に第2の脚部835が延びた状態で、概してL字形をしている。各端子884の第2の脚部835は、いずれも概してモータ814の同じ軸方向領域内に配置される。特に、端子884のそれぞれの第2の脚部835は、一緒になって、中心軸824に垂直に、且つ第1の平面831に平行に延びる第2の平面837を画定する。
【0060】
図39~
図44は、本開示の別の実施形態による電気モータ914の部分を示している。モータ914は、
図33~
図38に関連して本明細書で説明したセグメント化されたステータアセンブリ820を含み、
図2~
図4及び
図12に関連して本明細書で説明したロータアセンブリ22を用いて動作可能である。
【0061】
モータ914は、ステータアセンブリ920の軸方向端部に結合するバスバーアセンブリ936を含む。バスバーアセンブリ936は、6つの環状導体978と、導体978を固定して支持するオーバーモールドされた本体980とを含む。各導体978は、導体978の互いに反対側にある2つの端部に設けられた2つのタング982と、導体978の両端のうちの一方に形成され、2つのタング982のうちの1つに隣接して配置された端子984とを含む。オーバーモールドされた本体980は、第1のステータセグメント842aのオーバーモールドされた絶縁体848によって画定された取り付け部分870に係合する取り付けタブ994を含む。取り付けタブ994は、例えばねじ山のある締結具を介して取り付け部分870に固定され得る。
【0062】
各端子984は、バッテリパック16(
図1)から電力を受け取り、ステータ巻線850に選択的に電流を流すPCBAに(例えば、ワイヤを介して(図示せず))電気的に接続する。巻線850のリード線886は、導体978の隣接する2つのタング982に接続する。このようにして、導体978はステータ巻線850をPCBAに電気的に接続する。
【0063】
オーバーモールドされた本体980は、ロータベアリング92(
図3)を受け入れる中央開口部又はベアリングポケット990を画定する。ロータベアリング92は、ロータアセンブリ22(
図3)のロータシャフト30を受け入れて、ロータアセンブリ22を回転可能に支持する。バスバーアセンブリ936は、各ステータセグメント842aの各取り付け部分870に固定され、ロータベアリング92を更に支持するため、バスバーアセンブリ936は、ロータアセンブリ22をステータアセンブリ820に対して中央に配置する。
【0064】
ロータ位置センサ回路基板などのPCBA939が、バスバーアセンブリ936のオーバーモールドされた本体980に結合される。PCBA939は、略環状であり、オーバーモールドされた本体980に画定された対応する中央に配置される環状の凹部941に受け入れられ、そこにねじ山のある締結具によって固定される。PCBA939は、ベアリングポケット990の少なくとも一部を覆う。
【0065】
図41に示すように、オーバーモールドされた本体980は、その第1の軸方向端部において延びる第1の軸方向表面923と、その第2の軸方向端部において延びる第2の軸方向表面925とを含む。第1の軸方向表面923はステータアセンブリ820の方を向き、第2の軸方向表面925はステータアセンブリ820とは反対側を向く。オーバーモールドされた本体980はまた、第1の軸方向表面923と第2の軸方向表面925との間に延びる周方向外面943を含む。タング982は、周方向外面943から概して半径方向にそれぞれ突出する。各タング982は、概して周方向に延びるフック部分945を含む。隣接するステータ巻線850の対応するリード線886(
図33)は、フック部分945に受け入れられて接触し、例えばレーザ溶接によって機械的に取り付けられる。他の実施形態では、リード線886は、はんだ付け、超音波溶接、圧着などの他の手段によってフック部分945に取り付けられ得る。
図41に更に示すように、タング982のそれぞれもまた、概してモータ814の同じ軸方向領域内に配置される。特に、各タング982のフック部分945のそれぞれが、一緒になって、中心軸924に垂直に延びる第1の平面931を画定する。
【0066】
図示の実施形態では、バスバーアセンブリ936は、オーバーモールドされた本体980の一側面に集められた6つの端子984を含む。各端子984は、オーバーモールドされた本体980の第2の軸方向表面925から突出し、中心軸924に垂直な側方外側方向に延びる脚部分935を含む。脚部分935のそれぞれが互いに略平行に延びる。各脚部分935の長手方向の広がりは、一緒になって、中心軸924に垂直に、且つ第1の平面931に平行に延びる第2の平面937を画定する。加えて、各脚部分935の遠位先端947は互いに側方に整列される。特に、遠位先端947は、中心軸924に垂直に、且つ側方外側方向に垂直に延びる直線Lに沿って終端する。更に、
図42に示すように、バスバーアセンブリ936は、それぞれ中心軸924を起点とする4つの等しい放射状の四分円A~Dに分割され得る。各端子984の脚部分935は、単一の四分円A内に配置される。
【0067】
図45~
図50は、本開示の別の実施形態による電気モータ1014の全部又は部分を示している。モータ1014は、
図33~
図38に関連して本明細書で説明したセグメント化されたステータアセンブリ820を含み、
図2~
図4及び
図12に関連して本明細書で説明したロータアセンブリ22を用いて動作可能である。
【0068】
モータ1014は、ステータアセンブリ820の軸方向端部に結合するバスバーアセンブリ1036を含む。バスバーアセンブリ1036は、3つの環状導体1078(
図49~
図50)と、導体1078を固定して支持するオーバーモールドされた本体1080とを含む。各導体1078は、導体1078の互いに反対側にある2つの端部に設けられた4つの巻線接続端子又はタング1082と、導体1078から突出する電力接続端子1084とを含む。オーバーモールドされた本体1080は、本体1080の中央領域から半径方向に突出し、その円周の周囲に等間隔で配置された3つの取り付けアーム1094を含む。取り付けアーム1094は、第1のステータセグメント842aのオーバーモールドされた絶縁体848によって画定された取り付け部分870に係合する。取り付けアーム1094は、例えばねじ山のある締結具を介して取り付け部分870に固定され得る。
【0069】
各端子1084は、バッテリパック16(
図1)から電力を受け取り、ステータ巻線850に選択的に電流を流すPCBAに(例えば、ワイヤを介して(図示せず))電気的に接続する。巻線850のリード線886は、導体1078の隣接する2つのタング1082に接続する。このようにして、導体1078はステータ巻線850をPCBAに電気的に接続する。
【0070】
オーバーモールドされた本体1080は、ロータベアリング92(
図3)を受け入れる中央開口部又はベアリングポケット1090を画定する。ロータベアリング92は、ロータアセンブリ22(
図3)のロータシャフト30を受け入れて、ロータアセンブリ22を回転可能に支持する。バスバーアセンブリ1036は、各ステータセグメント842aの各取り付け部分870に固定され、ロータベアリング92を更に支持するため、バスバーアセンブリ1036は、ロータアセンブリ22をステータアセンブリ820に対して中央に配置する。
【0071】
ロータ位置センサ回路基板などのPCBA1039が、バスバーアセンブリ1036のオーバーモールドされた本体1080に結合される。PCBA1039は、略環状であり、オーバーモールドされた本体1080に画定された対応する中央に配置される環状の凹部1041に受け入れられ、そこにねじ山のある締結具によって固定される。PCBA1039は、ベアリングポケット1090の少なくとも一部を覆う。
【0072】
図47に示すように、オーバーモールドされた本体1080は、その第1の軸方向端部において延びる第1の軸方向表面1023と、その第2の軸方向端部において延びる第2の軸方向表面1025とを含む。第1の軸方向表面1023はステータアセンブリ820の方を向き、第2の軸方向表面1025はステータアセンブリ820とは反対側を向く。オーバーモールドされた本体1080はまた、第1の軸方向表面1023と第2の軸方向表面1025との間に延びる周方向外面1043を含む。タング1082は、周方向外面1043から概して半径方向にそれぞれ突出する。各タング1082は、その遠位端にフォーク状の先端1045を含み、略平面状である。隣接するステータ巻線850の対応するリード線886(
図45)は、フォーク状の先端1045に受け入れられて接触し、例えばレーザ溶接によって機械的に取り付けられる。他の実施形態では、リード線886は、はんだ付け、超音波溶接、圧着などの他の手段によってフォーク状の先端1045に取り付けられ得る。
図47に更に示すように、タング1082のそれぞれもまた、概してモータ1014の同じ軸方向領域内に配置される。特に、各タング1082は、中心軸1024に垂直に延びる第1の平面1031内に置かれ、これを画定する。
図47に示すように、タング1082は、オーバーモールドされた本体1080の円周の周囲に略等間隔で配置される。そのため、角度Aが、中心軸1024を中心として任意の隣接する2つのタング1082間で測定される。図示の実施形態では、バスバーアセンブリ1036は12個のタング1082を含み、角度Aは約30度である。
【0073】
図示の実施形態では、バスバーアセンブリ1036は、オーバーモールドされた本体1080の第2の軸方向表面1025から軸方向1037に突出する3つの電力接続端子1084を含む。各端子1084は、中心軸1024に平行に向くまっすぐな脚部として形成される。端子1084のすべてが互いに略平行且つ第1の平面1031に垂直に延びる。
【0074】
バスバーアセンブリ1036は、モータ1014において並列デルタ結線巻線構成を提供するように構成される。具体的には、各コイルを形成する巻線850のリード線886が、それぞれの最も近くのタング1082の対応するフォーク状の先端1045に接続されるときに、巻線850は並列デルタ結線巻線構成に配置される。
【0075】
図51~
図56は、本開示の別の実施形態による電気モータ1114の部分を示している。モータ1114は、
図33~
図38に関連して本明細書で説明したセグメント化されたステータアセンブリ820を含み、
図2~
図4及び
図12に関連して本明細書で説明したロータアセンブリ22を用いて動作可能である。
【0076】
モータ1114は、ステータアセンブリ820の軸方向端部に結合するバスバーアセンブリ1136を含む。バスバーアセンブリ1136は、6つの環状導体1178(
図55及び
図56)と、導体1178を固定して支持するオーバーモールドされた本体1180とを含む。各導体1178は、導体1178の互いに反対側にある2つの端部に設けられた2つの巻線接続端子又はタング1182と、電力接続端子1184とを含む。オーバーモールドされた本体1180は、本体1180の中央領域から半径方向に突出し、その円周の周囲に等間隔で配置された3つの取り付けアーム1194を含む。取り付けアーム1194は、第1のステータセグメント842aのオーバーモールドされた絶縁体848によって画定された取り付け部分870に係合する。取り付けアーム1194は、例えばねじ山のある締結具を介して取り付け部分870に固定され得る。
【0077】
各端子1184は、バッテリパック16(
図1)から電力を受け取り、ステータ巻線850に選択的に電流を流すPCBAに(例えば、ワイヤを介して(図示せず))電気的に接続する。各コイルを形成する各巻線850の2つのリード線886は、導体1178の隣接する2つのタング1182に接続する。このようにして、導体1178はステータ巻線850をPCBAに電気的に接続する。
【0078】
オーバーモールドされた本体1180は、ロータベアリング92(
図3)を受け入れる中央開口部又はベアリングポケット1190を画定する。ロータベアリング92は、ロータアセンブリ22(
図3)のロータシャフト30を受け入れて、ロータアセンブリ22を回転可能に支持する。バスバーアセンブリ1136は、各ステータセグメント842aの各取り付け部分870に固定され、ロータベアリング92を更に支持するため、バスバーアセンブリ1136は、ロータアセンブリ22をステータアセンブリ820に対して中央に配置する。
【0079】
ロータ位置センサ回路基板などのPCBA1139が、バスバーアセンブリ1136のオーバーモールドされた本体1180に結合される。PCBA1139は、略環状であり、オーバーモールドされた本体1180に画定された対応する中央に配置される環状の凹部1141に受け入れられ、そこにねじ山のある締結具によって固定される。PCBA1139は、ベアリングポケット1190の少なくとも一部を覆う。
【0080】
図53に示すように、オーバーモールドされた本体1180は、その第1の軸方向端部において延びる第1の軸方向表面1123と、その第2の軸方向端部において延びる第2の軸方向表面1125とを含む。第1の軸方向表面1123はステータアセンブリ820の方を向き、第2の軸方向表面1125はステータアセンブリ820とは反対側を向く。オーバーモールドされた本体1180はまた、第1の軸方向表面1123と第2の軸方向表面1125との間に延びる周方向外面1143を含む。タング1182は、周方向外面1143から概して半径方向にそれぞれ突出する。各タング1182は、その遠位端にフォーク状の先端1145を含み、略平面状である。隣接するステータ巻線850の対応するリード線886(
図51)は、フォーク状の先端1145に受け入れられて接触し、例えばレーザ溶接によって機械的に取り付けられる。他の実施形態では、リード線886は、はんだ付け、超音波溶接、圧着などの他の手段によってフォーク状の先端1145に取り付けられ得る。
図53に更に示すように、タング1182のそれぞれもまた、概してモータ1114の異なる軸方向領域内に配置される。特に、一部のタング1182は、第1の平面1131a内にあり、第1の平面1131aを画定し、他のタング1182は、第2の平面1131b内にあり、第2の平面1131bを画定し、他のタング1182は、第3の平面1131c内にあり、第3の平面1131cを画定し、更に他のタング1182は、第4の平面1131d内にあり、第4の平面1131dを画定する。第1、第2、第3、及び第4の平面1131a~1131dのそれぞれが、互いに平行に、且つ中心軸1124に垂直に延び、軸方向に間隔を置いて互いに間隔を空けて配置される。
図54に示すように、タング1182は、オーバーモールドされた本体1180の円周の周囲に略等間隔で配置される。そのため、角度Aが、中心軸1124を中心として任意の隣接する2つのタング1182間で測定される。図示の実施形態では、バスバーアセンブリ1136は12個のタング1182を含み、角度Aは約30度である。
【0081】
図示の実施形態では、バスバーアセンブリ1136は、オーバーモールドされた本体1180の一側面に集められた6つの端子1184を含む。端子1184は、オーバーモールドされた本体1180の第2の軸方向表面1125から軸方向1137に突出する4つの第1の端子1184aを含む。各端子1184aは、中心軸1124に平行に向くまっすぐな脚部として形成される。第1の端子1184のすべてが互いに略平行且つ第1の平面1131aに垂直に延びる。端子1184はまた、オーバーモールドされた本体1180の周面1143から半径方向外側に、中心軸1124に垂直な方向に突出する2つの第2の端子1184bを含む。第2の端子1184bは両方とも、中心軸1124に垂直に延びる第1の平面1131aに置かれる。
【0082】
バスバーアセンブリ1136は、モータ1014においてデルタY結線巻線構成を提供するように構成される。具体的には、各コイルを形成する巻線850のリード線886が、それぞれの最も近くのタング1182の対応するフォーク状の先端1145に接続されるときに、巻線850はデルタY結線巻線構成に配置される。
【0083】
図57~
図62は、本開示の別の実施形態による電気モータ1214の全部又は部分を示している。モータ1214は、
図33~
図38に関連して本明細書で説明したセグメント化されたステータアセンブリ820を含み、
図2~
図4及び
図12に関連して本明細書で説明したロータアセンブリ22を用いて動作可能である。
【0084】
モータ1214は、ステータアセンブリ820の軸方向端部に結合するバスバーアセンブリ1236を含む。バスバーアセンブリ1236は、3つの環状導体1278(
図61~
図62)と、導体1278を固定して支持するオーバーモールドされた本体1280とを含む。各導体1278は、導体1278の互いに反対側にある2つの端部に設けられた4つの巻線接続端子又はタング1282と、導体1278から突出する電力接続端子1284とを含む。オーバーモールドされた本体1280は、本体1280の中央領域から半径方向に突出し、その円周の周囲に等間隔で配置された3つの取り付けアーム1294を含む。取り付けアーム1294は、第1のステータセグメント842aのオーバーモールドされた絶縁体848によって画定された取り付け部分870に係合する。取り付けアーム1294は、例えばねじ山のある締結具を介して取り付け部分870に固定され得る。
【0085】
各端子1284は、バッテリパック16(
図1)から電力を受け取り、ステータ巻線850に選択的に電流を流すPCBAに(例えば、ワイヤを介して(図示せず))電気的に接続する。巻線850のリード線886は、導体1278の隣接する2つのタング1282に接続する。このようにして、導体1278はステータ巻線850をPCBAに電気的に接続する。
【0086】
オーバーモールドされた本体1280は、ロータベアリング92(
図3)を受け入れる中央開口部又はベアリングポケット1290を画定する。ロータベアリング92は、ロータアセンブリ22(
図3)のロータシャフト30を受け入れて、ロータアセンブリ22を回転可能に支持する。バスバーアセンブリ1236は、各ステータセグメント842aの各取り付け部分870に固定され、ロータベアリング92を更に支持するため、バスバーアセンブリ1236は、ロータアセンブリ22をステータアセンブリ820に対して中央に配置する。
【0087】
ロータ位置センサ回路基板などのPCBA1239が、バスバーアセンブリ1236のオーバーモールドされた本体1280に結合される。PCBA1239は、略環状であり、オーバーモールドされた本体1280に画定された対応する中央に配置される環状の凹部1241に受け入れられ、そこにねじ山のある締結具によって固定される。PCBA1239は、ベアリングポケット1290の少なくとも一部を覆う。
【0088】
図59に示すように、オーバーモールドされた本体1280は、その第1の軸方向端部において延びる第1の軸方向表面1223と、その第2の軸方向端部において延びる第2の軸方向表面1225とを含む。第1の軸方向表面1223はステータアセンブリ820の方を向き、第2の軸方向表面1225はステータアセンブリ820とは反対側を向く。オーバーモールドされた本体1280はまた、第1の軸方向表面1223と第2の軸方向表面1225との間に延びる周方向外面1243を含む。タング1282は、周方向外面1243から概して半径方向にそれぞれ突出する。各タング1282は、その遠位端にフォーク状の先端1245を含み、略平面状である。隣接するステータ巻線850の対応するリード線886(
図45)は、フォーク状の先端1245に受け入れられて接触し、例えばレーザ溶接によって機械的に取り付けられる。他の実施形態では、リード線886は、はんだ付け、超音波溶接、圧着などの他の手段によってフォーク状の先端1245に取り付けられ得る。
図47に更に示すように、タング1282のそれぞれもまた、概してモータ1214の同じ軸方向領域内に配置される。特に、各タング1282は、中心軸1224に垂直に延びる第1の平面1231内に置かれ、これを画定する。
図60に示すように、タング1282は、オーバーモールドされた本体1280の円周の周囲に略等間隔で配置される。そのため、角度Aが、中心軸1224を中心として任意の隣接する2つのタング1282間で測定される。図示の実施形態では、バスバーアセンブリ1236は12個のタング1282を含み、角度Aは約30度である。
【0089】
図示の実施形態では、バスバーアセンブリ1236は、3つの電力接続端子1284を含む。各端子1284は、オーバーモールドされた本体1280の第2の軸方向表面1225から突出し、中心軸1224に垂直に半径方向外側に延びる脚部分1235を含む。各脚部分935の長手方向の広がりは、一緒になって、中心軸1224に垂直に、且つ第1の平面1231に平行に延びる第2の平面1237を画定する。
【0090】
図63は、別の実施形態によるバスバーアセンブリ1236を示している。
図63のバスバーアセンブリ1236は、
図57~
図62のバスバーアセンブリ1236と実質的に類似しているが、電力接続端子に関して異なる。特に、
図63のバスバーアセンブリ1236は、オーバーモールドされた本体1280の第2の軸方向表面1225から軸方向1237に突出する3つの電力接続端子1284aを有する3つの変更された導体1278aを含む。各端子1284aは、中心軸1224に平行に向くまっすぐな脚部として形成される。端子1284のすべてが互いに略平行に延びる。
【0091】
バスバーアセンブリ1236は、モータ1214において直列デルタ結線巻線構成を提供するように構成される。具体的には、各コイルを形成する巻線850のリード線886が、それぞれの最も近くのタング1282の対応するフォーク状の先端1245に接続されるときに、巻線850は直列デルタ結線巻線構成に配置される。
【0092】
本開示の様々な特徴は、以下の特許請求の範囲に記載されている。