(57)【要約】【課題】信頼性に優れ、機電一体構造に好適な固定子と端子台の集合部材を備えるブラシレスモータ及びその製造方法を提供することにある。【解決手段】端子台３は、複数の端子を有する複数のバスバーを絶縁保持する。端子台４の端子が、電機子巻線２ｆのコイル端に電気接続されている。固定子２は、絶縁ボビンと一体形成された突起２ｉを備え、端子台４は、電機子鉄心の側面側に形成された穴４ｂを備える。端子台４は、電機子鉄心の側面に絶縁ボビンと一体形成した突起２ｉと端子台に形成した穴４ｂとの嵌合と、突起２ｉの先端を熱変形させることにより固定している。【選択図】図１
2012080602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
内周面側に等間隔に配列した複数の突極磁極が設けられた電機子鉄心と、前記各突極磁極に樹脂製の絶縁ボビンを介し巻回された電機子巻線とを有し、前記ハウジングの内径側に保持された固定子と、
該固定子の内周側に回転可能に支持された回転子と、
複数の端子を有する複数のバスバーを絶縁保持する端子台とを有し、
前記端子台の前記端子が、前記電機子巻線のコイル端に電気接続されているブラシレスモータであって、
前記固定子は、前記絶縁ボビンと一体形成された突起を備え、
前記端子台は、前記電機子鉄心の側面側に形成された穴を備え、
前記端子台は、前記電機子鉄心の側面に前記絶縁ボビンと一体形成した突起と前記端子台に形成した穴との嵌合と、前記突起の先端を熱変形させることにより固定したことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
請求項１記載のブラシレスモータにおいて、
前記電機子巻線の渡り線を前記絶縁ボビンと一体成形した前記突起に引っ掛けて保持したことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項３】
ハウジングと、
内周面側に等間隔に配列した複数の突極磁極が設けられた電機子鉄心と、前記各突極磁極に樹脂製の絶縁ボビンを介し巻回された電機子巻線とを有し、前記ハウジングの内径側に保持された固定子と、
該固定子の内周側に回転可能に支持された回転子と、
複数の端子を有する複数のバスバーを絶縁保持する端子台とを有し、
前記端子台の前記端子が、前記電機子巻線のコイル端に電気接続されているブラシレスモータの製造方法であって、
前記固定子は、前記絶縁ボビンと一体形成された突起を備え、
前記端子台は、前記電機子鉄心の側面側に形成された穴を備えるものであり、
前記電機子鉄心の側面に前記絶縁ボビンと一体形成した突起に、前記端子台に形成した穴を嵌合し、
次に、前記突起の先端を熱変形させて、前記端子台を前記固定子に固定し、
その後、前記電機子巻線のコイル端を、前記バスバーの端子部にフュージングにより電気的に接続することを特徴とするブラシレスモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータ及びその製造方法に係り、特に、電機子巻線に電力を供給するのに用いる端子台に特徴を有するブラシレスモータ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の低燃費化のため、オイルポンプなど車両用補機類を電動化して必要な時のみ作動させるなど、システムを省エネルギー化する傾向にある。これら補機類を駆動するモータは、高効率や小型軽量化が要求されるため集中巻きの永久磁石界磁形のブラシレスモータが利用されてきている。また、低コストの要求も強い。
【０００３】
従来の集中巻き永久磁石界磁形ブラシレスモータは、筐体内に固定子と、回転軸に固着したヨークとヨークに接着した永久磁石から構成される回転子と、電機子巻線に電力を供給するコネクタ部を有し、複数の端子を配置する複数のバスバーを絶縁保持するための端子台を内蔵しているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、出力軸側の筐体の開口端側は鍔形状になっており、モータを取り付けるためのフランジを兼ねたアルミ合金製等のカバーを装着して構成される。
【０００５】
固定子は、内周面側に等間隔に配列した複数の突極磁極が設けられた電機子鉄心と、突極磁極に電機子巻線を備えており、鋼板をプレス成形した筐体に電機子鉄心を圧入固定されている。
【０００６】
ここで、端子台は、ハウジング（筐体）の鍔部とカバーで狭持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２２１９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１のモータは、モータとして完結した構造であり、アクチュエータなどに装着されシステムを構築していた。
【０００９】
それに対して、近年は、アクチュエータなどとモータを一体化する機電一体構造が増えてきた。機電一体化することで、モータを取り付けるためのフランジを兼ねたカバーを廃止でき、また、モータの筐体もオイルポンプなどの筐体と一体化できるなど小型軽量化や低コストの効果を得られる。機電一体構造では、固定子と端子台は、電機子巻線とバスバーの端子を電気接続まで完了した部品の状態で、上位システム纏め者に供給することになる。そのため、部品単位での品質保証が重要である。
【００１０】
具体的には、電機子巻線とバスバー端子の電気接続部の品質保証が重要であった。特に、フュ−ジングによる電気接続方式を採用すると電気接続部の機械的締結力が強固でないため、フュ−ジング後に機械的ストレスを加えると接触不良を引き起こす可能性があり、信頼性が低下するという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、信頼性に優れ、機電一体構造に好適な固定子と端子台の集合部材を備えるブラシレスモータ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、ハウジングと、内周面側に等間隔に配列した複数の突極磁極が設けられた電機子鉄心と、前記各突極磁極に樹脂製の絶縁ボビンを介し巻回された電機子巻線とを有し、前記ハウジングの内径側に保持された固定子と、該固定子の内周側に回転可能に支持された回転子と、複数の端子を有する複数のバスバーを絶縁保持する端子台とを有し、前記端子台の前記端子が、前記電機子巻線のコイル端に電気接続されているブラシレスモータであって、前記固定子は、前記絶縁ボビンと一体形成された突起を備え、前記端子台は、前記電機子鉄心の側面側に形成された穴を備え、前記端子台は、前記電機子鉄心の側面に前記絶縁ボビンと一体形成した突起と前記端子台に形成した穴との嵌合と、前記突起の先端を熱変形させることにより固定したものである。  
かかる構成により、信頼性に優れ、機電一体構造に好適な固定子と端子台の集合部材を得られるものとなる。
【００１３】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記電機子巻線の渡り線を前記絶縁ボビンと一体成形した前記突起に引っ掛けて保持したものである。
【００１４】
（３）また、上記目的を達成するために、本発明は、ハウジングと、内周面側に等間隔に配列した複数の突極磁極が設けられた電機子鉄心と、前記各突極磁極に樹脂製の絶縁ボビンを介し巻回された電機子巻線とを有し、前記ハウジングの内径側に保持された固定子と、該固定子の内周側に回転可能に支持された回転子と、複数の端子を有する複数のバスバーを絶縁保持する端子台とを有し、前記端子台の前記端子が、前記電機子巻線のコイル端に電気接続されているブラシレスモータの製造方法であって、前記固定子は、前記絶縁ボビンと一体形成された突起を備え、前記端子台は、前記電機子鉄心の側面側に形成された穴を備えるものであり、前記電機子鉄心の側面に前記絶縁ボビンと一体形成した突起に、前記端子台に形成した穴を嵌合し、次に、前記突起の先端を熱変形させて、前記端子台を前記固定子に固定し、その後、前記電機子巻線のコイル端を、前記バスバーの端子部にフュージングにより電気的に接続するものである。  
かかる方法により、信頼性に優れ、機電一体構造に好適な固定子と端子台の集合部材を得られるものとなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、信頼性に優れ、機電一体構造に好適な固定子と端子台の集合部材を得られるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態によるブラシレスモータの構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるブラシレスモータに用いる固定子と端子台の分解図である。
【図３】本発明の一実施形態によるブラシレスモータにおいて、固定子と端子台を一体化し、端子台側から見た平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の一実施形態によるブラシレスモータにおいて、固定子と端子台を一体化した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図１〜図５を用いて、本発明の一実施形態によるブラシレスモータの構成について説明する。  
最初に、図１及び図２を用いて、本発明の一実施形態によるブラシレスモータの全体構成について説明する。  
図１は、本発明の一実施形態によるブラシレスモータの構成を示す縦断面図である。図２は、本発明の一実施形態によるブラシレスモータに用いる固定子と端子台の分解図である。なお、図１及び図２において、同一符号は同一部分を示している。
【００１８】
図１に示すように、筐体１は、アルミ合金製で、アクチュエータ（例えば、オイルポンプ）の筐体の一部である。筐体１の内部には、固定子２と、回転子３と、端子台４とが収納されている。固定子２の電機子鉄心２ａは、筐体１に複数のボルト５で機械的に固定されている。回転子３は、固定子２の内周側に回転可能に支持されている。端子台４は、固定子１の軸方向端部に固定されている。
【００１９】
回転子３は、複数の永久磁石６と、ヨーク７と、回転軸８とで構成されている。ヨーク７は、プレス打ち抜きされた磁性鋼板の薄板を複数枚積層し、加締め結合されている。ヨーク７は、回転軸８に固定されている。複数の永久磁石６は、ヨーク７の外周に周方向に等間隔で接着固定されている。本例では、１６個の永久磁石６が用いられている。周方向に隣接する永久磁石６の極性は、互いに逆方となるように着磁されている。回転軸８は、筐体１に回転可能に支持されている。
【００２０】
図２に示すように、固定子２の電機子鉄心２ａは、内周面側に周方向に等間隔に配列する複数の突極磁極２ｂを有している。隣接する突極磁極２ｂの間にはスロット２ｃが形成される。電機子鉄心２ａは、プレス打ち抜きされた磁性鋼板の薄板を複数枚積層し、加締め結合されている。
【００２１】
突極磁極２ｂには、絶縁ボビン２ｄを介して電機子巻線２ｆを巻回し、集中巻きの３相電機子巻線を形成している。隣接する電機子巻線２ｆは、渡り線２ｇで繋がっている。渡り線２ｇは、巻線時に絶縁ボビン２ｄと一体形成した突起２ｅの外周側に引っ掛けられて保持される。突起２ｅは、１２個形成されている。
【００２２】
隣接する突極磁極２ｂの間に形成されるスロット２ｃの内周部、および図１に示すように突極磁極２ｂの軸方向両端部は、樹脂モールドにより絶縁ボビン２ｄが形成される。また、突起２ｅは、電機子鉄心２ａの外周側の側面に、絶縁ボビン２ｄと一体形成形成されている。
【００２３】
本例では、１８個のスロット２ｃが形成され、３相電機子巻線は中性点を有するスター結線で、並列回路数は２である。従って、本実施形態のブラシレスモータは、１６極１８スロットの集中巻の３相ブラシレスモータとなっている。
【００２４】
図１に示すように、端子台４は、３相巻線（電機子巻線２ｆ）を外部の電源に接続するための複数のバスバー９及び、複数の絶縁物１０を樹脂モールド成型したもので、図２に示す円盤状で、かつ、リング状の形状である。
【００２５】
また、図１に示すバスバー９は、図２に示すように、電機子巻線２ｆのコイル端２ｈと電気的に接続するための１２箇所の端子部９ａを形成している。また、図１に示すバスバー９は、図２に示すように、３相電機子巻線２ｆに電力を供給するための各相に対応した３箇所の電源端子９ｂも一体成型されている。
【００２６】
図１に示すように、端子台４は、バスバー９および絶縁物１０と一緒に同時成型された３個のインサートナット１１を備えている。これらのインサートナット１１を介し、外部電源とバスバ−９とはねじ止めで接続が可能である。また、図２に示すように、端子台４の外周側には、放射状に５個の固定用腕４ａが形成されており、固定用腕４ａには四角形の穴４ｂが設けられている。
【００２７】
絶縁ボビン２ｄと一体成形された１２箇所の突起２ｅのうち５箇所の先端部の面には、端子台４の四角形の穴４ｂが嵌合する突起２ｉが形成されている。突起２ｉは、突起２ｅの端部の一部に形成されており、突起２ｅの端部の残りの部分は、座面２ｋとなる。
【００２８】
次に、図３〜５を用いて、本発明の一実施形態によるブラシレスモータにおける、固定子２に端子台４を固定する工程と、フュージングによる電機子巻線２ｆとバスバー９の電気接続作業について説明する。
【００２９】
図３は、本発明の一実施形態によるブラシレスモータにおいて、固定子と端子台を一体化し、端子台側から見た平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。図５は、本発明の一実施形態によるブラシレスモータにおいて、固定子と端子台を一体化した状態を示す斜視図である。なお、図３〜図５において、図１及び図２と同一符号は同一部分を示している。
【００３０】
図４（ａ）に示すように、端子台４の固定用腕４ａの穴４ｂ部は、絶縁ボビン２ｄと一体成形された突起２ｅの上部に形成された突起２ｉ部に嵌合し、図２に示す突起２ｅの座面２ｋに着座する。
【００３１】
次に、図４（ｂ）に示すように、固定用腕４ａの上面から突き出た突起２ｉの先端部に加熱したパンチ１２を押し付けてリベット形状に熱変形させる。熱変形させた後、パンチ１２を冷却し、離すことで固定子２と端子台４が一体化される。
【００３２】
次に、図５に示すように、電機子巻線２ｆのコイル端２ｈをバスバー９の端子部９ａで銜えた後、端子部９ａの両サイドから電極１３Ａ，１３Ｂを押し付けて通電加熱し、フュージングにより端子部９ａとコイル端２ｈを電気的に接続する。このフュージングによる電気接続作業を固定子２と端子台４を一体化した後で行うことにより、搬送や筐体に組み込む作業時にフュージング部に機械的ストレスが加わらない構造とすることができる。
【００３３】
以上により、図３に示すように、固定子２と端子台４とをが一体化される。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態によると、固定子２と端子台４を一体化した部品としての品質保証が可能となり、部品としても取り扱い性が良く機電一体システムに好適である。
【００３５】
なお、本発明は、車両の補機用として好適な永久磁石界磁形のブラシレスモータの普及に効果がある。採用車種が増加することで、システムとしてのエネルギー効率向上が達成され、環境保護に与える効果が大きいものである。
【００３６】
以上説明したように、従来の構成では、フュ−ジング後に機械的ストレスを加えると接触不良を引き起こす可能性があったのに対して、本実施形態によれば、固定子２と端子台４を一体化した後でフュージングによる電気接続作業を行うことにより、搬送や筐体に組み込む作業時にフュージング部に機械的ストレスが加わることを回避でき、信頼性に優れ、機電一体構造に好適な固定子と端子台の集合部材を得ることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１…筐体
２…固定子
２ａ…電機子鉄心
２ｂ…突極磁極
２ｃ…スロット
２ｄ…絶縁ボビン
２ｅ…突起
２ｆ…電機子巻線
２ｇ…渡り線
２ｈ…コイル端
２ｉ…突起
２ｋ…座面
３…回転子
４…端子台
４ａ…固定用腕
４ｂ…穴
５…ボルト
６…永久磁石
７…ヨーク
８…回転軸
９…バスバー
９ａ…端子部
９ｂ…電源端子
１０…絶縁物
１１…インサートナット
１２…パンチ
１３Ａ，１３Ｂ…電極
【図１】
2012080602.tif 000003
【図２】
2012080602.tif 000004
【図３】
2012080602.tif 000005
【図４】
2012080602.tif 000006
【図５】
2012080602.tif 000007