(57)【要約】【課題】ステータとコイル部との緩みを低減するブラシレスモータを提供する。【解決手段】ステータ３０は、軸方向の両端部において、突部３２の径方向外側に嵌め込み部３４を有している。コイル部５０を構成するボビン５２は、径方向外側の端部５３からさらに外側へ突出する爪部５４を有している。この爪部５４は、コイル部５０をステータ３０の突部３２に取り付けたとき、嵌め込み部３４に嵌まり込む。そのため、コイル部５０はステータ３０に保持され、ステータ３０に対するコイル部５０緩みが低減される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向内側へ突出する複数のコイル部を有するステータと、前記コイル部に生じる磁力によって回転するロータとを備えるブラシレスモータであって、
前記ステータは、複数の薄板を積層することにより形成され、円環状の本体、前記本体の径方向内側へ突出して周方向へ複数設けられている突部、および複数の前記突部に対応して前記本体において前記突部の径方向外側に設けられ積層される前記薄板同士を保持するために前記薄板の板厚方向の両端部に形成されている嵌め込み部を有し、
前記コイル部は、前記突部に取り付けられるボビン、および前記ボビンに巻かれている巻線を有し、
前記ボビンは、前記ステータの径方向外側の端部からさらに外側へ突出し前記嵌め込み部に係止される爪部を有するブラシレスモータ。
【請求項２】
前記爪部は、前記ステータの軸方向において前記ボビンの両端部に設けられている請求項１記載のブラシレスモータ。
【請求項３】
前記爪部の前記ステータの径方向外側の端部は、テーパ状に形成されている請求項２記載のブラシレスモータ。
【請求項４】
ＳＲモータである請求項１、２または３いずれか一項記載のブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石を用いることなく駆動力を発生するモータとして、ブラシレスモータの一種であるＳＲ（スイッチトリラクタンス）モータが知られている。ＳＲモータのロータは、径方向外側に突出する突極部を周方向へ複数有している。また、ＳＲモータのステータは、ロータの突極部と対向して径方向内側に突出する突部を周方向へ複数有している。ステータの突部には、巻線および巻線が巻かれたボビンから構成されているコイル部が例えば圧入または挿入により取り付けられている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、例えばＳＲモータを車両などに搭載する場合、ＳＲモータの周囲は比較的大きな温度変化にさらされ、車両の振動などが伝わる。そのため、温度の変化や振動などによってステータの突部と突部に取り付けられたコイル部との間に緩みが生じるおそれがある。
【特許文献１】特開２００５−２６５１５１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の目的は、ステータとコイル部との緩みを低減するブラシレスモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明では、コイル部を構成するボビンは、径方向外側の端部からさらに外側へ突出する爪部を有している。この爪部は、コイル部をステータの突部に取り付けたとき、本体の嵌め込み部に嵌まり込む。ステータは、薄板を複数積層して形成される。ステータは、複数の薄板同士を一体に組み付けるために、各薄板の板厚方向の両端部に互いに嵌め合わされる嵌め込み部を有している。すなわち、この嵌め込み部は、ステータを構成する薄板を積層するために設けられている。この嵌め込み部を利用して、コイル部のボビンから伸びる爪部を係止する。その結果、コイル部はステータに確実に保持され、ステータに対するコイル部の位置は安定する。したがって、ステータとコイル部との緩みを低減することができる。
【０００６】
請求項２記載の発明では、爪部は、ステータの軸方向においてボビンの両端部に設けられている。そのため、コイル部は、ステータの軸方向の両端部においてステータに保持され、爪部とステータの嵌め込み部とが噛み合う箇所が増加する。これにより、ステータに対するコイル部の位置はさらに安定する。したがって、ステータとコイル部との緩みをより低減することができる。
【０００７】
請求項３記載の発明では、爪部は、端部がテーパ状に形成されている。そのため、例えば振動などによりコイル部に対してステータの径方向内側、すなわちコイル部が抜ける方向への力が加わっても、爪部のテーパ状に形成された面は嵌め込み部のステータの内周側の壁面に常に押し付けられる。これにより、コイル部にはステータの径方向外側への力が加わり、ステータとコイル部との位置が保持される。したがって、ステータとコイル部との緩みを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の一実施形態によるブラシレスモータを適用したＳＲモータを図面に基づいて説明する。
図２に示すＳＲモータ１０は、例えば電子制御による自動変速機のシフトレンジを切り換えるシフトバイワイヤシステムの駆動部として適用される。図３に示すように、シフトバイワイヤシステム１００は、ＳＲモータ１０により自動変速機のマニュアルバルブ１０１を駆動する。シフトバイワイヤシステム１００は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１１を備えている。ＥＣＵ１１は、ＳＲモータ１０へ駆動信号を出力する。これにより、ＳＲモータ１０は、ＥＣＵ１１から入力された駆動信号にしたがって回転する。ＳＲモータ１０の回転運動は、駆動力伝達部１０２に伝達される。駆動力伝達部１０２は、ＳＲモータ１０から出力された回転駆動力をマニュアルバルブ１０１に伝達する。
【０００９】
駆動力伝達部１０２は、駆動軸部材１０３、ディテントプレート１０４およびストッパ１０５などを有している。駆動軸部材１０３は、ＳＲモータ１０に接続し、ＳＲモータ１０によって回転駆動される。ディテントプレート１０４は、駆動軸部材１０３から径方向外側に伸びて駆動軸部材１０３と一体に回転可能に構成されている。これにより、ディテントプレート１０４は、駆動軸部材１０３と一体にＳＲモータ１０によって回転駆動される。ディテントプレート１０４は、駆動軸部材１０３と平行に突出するピン１０６が設けられている。ピン１０６は、マニュアルバルブ１０１と接続している。その結果、ディテントプレート１０４が駆動軸部材１０３とともに回転することにより、マニュアルバルブ１０１は軸方向へ往復移動する。すなわち、駆動力伝達部１０２は、ＳＲモータ１０の回転駆動力を直線運動に変換してマニュアルバルブ１０１に伝達する。
【００１０】
ディテントプレート１０４は、径方向において駆動軸部材１０３と反対側に複数の凹部１０７を有している。凹部１０７は、それぞれ図示しない自動変速機のシフトレンジである「Ｐレンジ」、「Ｒレンジ」、「Ｎレンジ」および「Ｄレンジ」に対応している。ストッパ１０５は、板ばね１０８の先端に支持されている。ストッパ１０５がディテントプレート１０４の凹部１０７のいずれかと噛み合うことによって、マニュアルバルブ１０１の軸方向の位置は決定される。駆動軸部材１０３を経由してディテントプレート１０４に回転力が加わると、ストッパ１０５は隣接する他の凹部１０７へ移動する。その結果、ＳＲモータ１０によって駆動軸部材１０３を回転させることにより、マニュアルバルブ１０１の軸方向の位置が変化し、自動変速機のシフトレンジが変更される。
【００１１】
次に、ＳＲモータ１０について説明する。
ＳＲモータ１０は、図２に示すようにハウジング２０、ステータ３０、ロータ４０、コイル部５０およびバスバー部６０を備えている。ハウジング２０は、ハウジング本体２１とカバー２２とから構成されている。ハウジング本体２１は、内側にステータ３０を収容している。ステータ３０は、図１に示すように本体３１および突部３２を有している。本体３１は、円環状に形成されている。突部３２は、本体３１の径方向内側へ突出して周方向へ等間隔で複数設けられている。本実施形態の場合、突部３２は、ステータ３０の周方向へ等間隔で十二個設けられている。
【００１２】
ステータ３０は、図２および図４（Ｂ）に示すように磁性材料により形成された薄板３３を板厚方向に複数積層することによって形成されている。薄板３３は、図１および図４（Ｂ）に示すように板厚方向の両端部に嵌め込み部３４を有している。嵌め込み部３４は、薄板３３の両端部に図示しない凹凸部を形成している。この薄板３３の凹凸部同士を嵌め合わせることにより、複数の薄板３３が積層されてステータ３０が形成される。また、ステータ３０は、板厚方向の端部に嵌め込み部３４を形成する凹凸部が面している。嵌め込み部３４は、本体３１において突部３２に対応して突部３２の径方向外側に設けられている。
【００１３】
ロータ４０は、図２および図５に示すようにステータ３０の内周側に設けられている。ロータ４０は、ハウジング２０に収容され、ハウジング２０およびステータ３０に対し、回転可能に支持されている。ロータ４０は、図５に示すように円筒状の本体４１、および本体４１から径方向外側へ突出する突極部４２を有している。ロータ４０は、本体４１と本体４１から径方向外側へ突出する突極部４２とが一体に形成された薄板が複数積層されている。ロータ４０の中心部分には、一体に回転軸部４３が形成されている。
【００１４】
突極部４２は、本体４１から径方向外側へ突出している。突極部４２は、ロータ４０の周方向へ所定の間隔で複数設けられている。本実施形態の場合、突極部４２は、ロータ４０の周方向へ等間隔で八個設けられている。突極部４２は、本体４１から径方向外側へ突出しており、ステータ３０の突部３２と対向している。但し、突部３２はステータ３０の周方向へ所定の角度間隔で十二個設けられているのに対し、突極部４２はロータ４０の周方向へ所定の角度間隔で八個設けられている。
【００１５】
コイル部５０は、図１および図４に示すように巻線５１およびボビン５２を有している。コイル部５０は、ステータ３０の突部３２に取り付けられている。これにより、コイル部５０は、ステータ３０に支持されている。本実施形態の場合、コイル部５０は、突部３２に対応して同数の十二個取り付けられている。
【００１６】
巻線５１は、例えば銅などの導電性の材料から形成され、ボビン５２に複数回巻かれている。そのため、コイル部５０は、通電することにより磁場を形成する。ボビン５２は、筒状に形成されている。ボビン５２を例えば圧入または挿入によりステータ３０の突部３２に取り付けることにより、コイル部５０はステータ３０に保持される。ボビン５２は、ステータ３０の径方向外側の端部５３からさらに外側へ突出する爪部５４を有している。ボビン５２を突部３２に圧入または挿入したとき、爪部５４は嵌め込み部３４の凹状部に嵌まり込む。
【００１７】
コイル部５０の巻線５１は、バスバー部６０に電気的に接続されている。バスバー部６０は、図５に示すようにステータ３０のハウジング本体２１側に設けられている。バスバー部６０は、例えば金属の薄板によって形成され、コイル部５０へ供給される電力が流れる。バスバー部６０は、図４（Ｂ）に示すようにステータ３０に設けられているコイル部５０の径方向内側に、コイル部５０と接続されるターミナル６１を有している。巻線５１は、ターミナル６１と例えば溶接などにより電気的に接続されている。
【００１８】
爪部５４は、図４（Ｂ）に示すようにステータ３０の軸方向においてボビン５２の両端部に設けられている。そのため、ボビン５２を突部３２に圧入または挿入したとき、爪部５４は、ステータ３０の軸方向の両端部に設けられている嵌め込み部３４の凹状部に嵌まり込む。これにより、コイル部５０は、ステータ３０の軸方向の両端部においてステータ３０に保持される。爪部５４は、ボビン５２の端部５３から径方向外側へ突出する腕状の部分と、腕状の部分の端部５３とは反対側に設けられ嵌め込み部３４の凹状部に挿入される突起部分とから構成されている。
【００１９】
また、爪部５４は、ステータ３０の径方向外側の端部がテーパ状に形成されている。テーパ状に形成された爪部５４の端部は、嵌め込み部３４の凹状部に嵌まり込んでいる。このとき、爪部５４のテーパ状に形成された面は、嵌め込み部３４のステータ３０の内周側の壁面に常に接することになる。そのため、例えば振動などによりコイル部５０に対してステータ３０の径方向内側、すなわちコイル部５０が突部３２から抜ける方向への力が加わっても、ステータ３０とコイル部５０との位置は保持される。なお、本実施形態では爪部５４の端部はテーパ状に形成されている。しかし、爪部５４の端部は、テーパ状ではなく例えばステータ３０の軸に平行な面で形成されていてもよい。
【００２０】
以上、説明したように本発明の一実施形態によるＳＲモータ１０は、ボビン５２の端部５３に爪部５４を有している。コイル部５０を突部３２に取り付けたとき、爪部５４は嵌め込み部３４の凹状部に嵌まり込む。そのため、コイル部５０はステータ３０に確実に保持される。したがって、部品点数の増加を招くことなく、簡単な構造でステータ３０に対するコイル部５０の位置は安定し、ステータ３０とコイル部５０との緩みを低減することができる。また、ステータ３０とコイル部５０との緩みを低減することにより、コイル部５０の巻線５１とバスバー部６０のターミナル６１との接続部分に加わる力が低減される。そのため、コイル部５０の巻線５１とバスバー部６０のターミナル６１との間の損傷を低減することができ、通電の不良を低減することができる。
【００２１】
本実施形態では、爪部５４は、ステータ３０の軸方向においてボビン５２の両端部に設けられている。そのため、コイル部５０は、爪部５４とステータ３０の嵌め込み部３４とが噛み合う箇所が増加する。これにより、ステータ３０に対するコイル部５０の位置はさらに安定する。したがって、ステータ３０とコイル部５０との緩みをより低減することができる。
【００２２】
さらに、本実施形態では、爪部５４は、嵌め込み部３４側の端部がテーパ状に形成されている。そのため、例えば振動などによりコイル部５０に対してステータ３０の径方向内側、すなわちコイル部５０が抜ける方向への力が加わっても、爪部５４のテーパ状に形成された面は嵌め込み部３４のステータ３０の内周側の壁面に常に接している。これにより、ステータ３０とコイル部５０との位置が保持される。したがって、ステータ３０とコイル部５０との緩みを低減することができる。
【００２３】
以上説明した本発明の一実施形態では、ブラシレスモータとしてＳＲモータを例に説明した。しかし、本発明は、ＳＲモータに限らず、他のブラシレスモータにも適用することができる。
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態によるＳＲモータのステータおよびコイル部を示す概略図。
【図２】本発明の一実施形態によるＳＲモータを示す断面図。
【図３】本発明の一実施形態によるＳＲモータを適用したシフトバイワイヤシステムを示す概略図。
【図４】（Ａ）は本発明の一実施形態によるＳＲモータのコイル部を示す概略図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面を示す図。
【図５】本発明の一実施形態によるＳＲモータを示す分解図。
【符号の説明】
【００２５】
１０：ＳＲモータ、３０：ステータ、３１：本体、３２：突部、３３：薄板、３４：嵌め込み部、４０：ロータ、４２：突極部、５０：コイル部、５１：巻線、５２：ボビン、５４：爪部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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