(57)【要約】【課題】ステータの樹脂モールド時に、外力によりバスバーがインシュレータからずれることを防止できる電動モータを提供する。【解決手段】ステータコア８に装着されたフロント側インシュレータ１３を介してコイル１８が巻回されている。フロント側インシュレータ１３には、６角形状を有して一部に切り欠き２７が形成されたバスバー１７の環状部２６が、フロント側インシュレータ１３に設けられた直線状の溝部２８に沿って一体に嵌め込まれている。また、環状部２６のバスバー端子２５近傍の一方の屈曲部分がフロント側インシュレータ１３の側面角部に当接している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアとコイルとを絶縁するインシュレータと、
前記インシュレータに固定されるとともに各相の前記コイルと電気的に接続される環状のバスバーと、を備え、
前記バスバーには、前記各コイルの端部を係合するバスバー端子が複数形成されている電動モータにおいて、
前記バスバーは、多角形状に形成された環状部を有し、前記環状部が前記インシュレータに設けた直線状の溝部に嵌め込まれて支持されるとともに、前記溝部によって形成される形状より大きな径で形成されていることを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
請求項１に記載の電動モータにおいて、
前記バスバーは、前記環状部の一部に切り欠きが形成されていることを特徴とする電動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動モータは、回転するロータと、このロータの外周面の外側に固定されたステータとで構成される。ステータは、ステータコアに装着されたインシュレータを介してコイルが巻回されている。例えば、３相の電動モータであれば、対向した３組のコイルでＵ相、Ｖ相、Ｗ相を構成している。これらの各コイル間の接続線（渡り線）に繋がるリード線を結線し、コイルの結線作業を容易にする手段として、各コイルの端部と接続するための複数の端子を備える板状のバスバーを用いる方法等が用いられている（例えば、特許文献１あるいは特許文献２参照）。
【０００３】
このバスバーには、環状部（リング）に一端が開いたスリット状部を有するバスバー端子が複数形成されたものがある。そして、各バスバー端子にコイルの端部が係合されており、係合部位がさらにヒュージングにより抵抗溶接されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２３３４８３号公報
【特許文献２】特開２００１−１０３７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の電動モータでは、ステータコアに装着したインシュレータにバスバーを固定した後、インシュレータを介してコイルが巻回されるため、製造上のばらつきによりコイルのリード線取り出し位置にずれが生じる場合がある。このような場合には、コイルの端部とバスバーに配置した各バスバー端子とを接続するために係合部位の位置合わせが必要となる。また、ヒュージングのためにコイルの端部と各バスバー端子の係合部位のスペース確保が必要となる。このため、上記に代わる方法として、インシュレータにコイル相互間を接続したバスバーを一体に樹脂モールドする場合がある。しかしながら、このときインシュレータに当接したバスバーに成形圧力がかかり、バスバーの位置にずれが生じる可能性がある。これにより、ステータの結線作業が煩雑となるとともに、コイル同士の接触、あるいは断線等が発生する場合がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ステータのモールド時に、外力によりバスバーがインシュレータからずれることを防止できる電動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】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ステータコアとコイルとを絶縁するインシュレータと、前記インシュレータに固定されるとともに各相の前記コイルと電気的に接続される環状のバスバーと、を備え、前記バスバーには、前記各コイルの端部を係合するバスバー端子が複数形成されている電動モータにおいて、前記バスバーは、多角形状に形成された環状部を有し、前記環状部が前記インシュレータに設けた直線状の溝部に嵌め込まれて支持されるとともに、前記溝部によって形成される形状より大きな径で形成されていることを要旨とする。
【０００８】
上記構成によれば、複数のバスバー端子が配置された各相のコイル共用のバスバーがインシュレータに嵌め込まれており、ステータコアに装着したインシュレータに巻回されたコイルの端部と各バスバー端子との係合部位がヒュージングにより結線されている。このとき、バスバーの環状部は多角形状に形成され、支持する溝の形状より径方向にわずかに大きく形成されているので、インシュレータに設けた直線状の溝に沿って容易に嵌め込みができるとともに、バスバーがインシュレータを押圧して支持される。これにより、電動モータのステータの結線作業を容易に行なうことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動モータにおいて、前記バスバーは、前記環状部の一部に切り欠きが形成されていることを要旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、バスバーの環状部の一部が切り欠かれているので、バスバーをインシュレータに容易に嵌め込み、固定することができる。また、バスバーの環状部がインシュレータをばね力により押圧しているので、コイル形成後にステータを樹脂モールドするときに、外力によりバスバーがインシュレータからずれることを防止できる。
【発明の効果】
【００１１】
ステータのモールド時に、外力によりバスバーがインシュレータからずれることを防止できる電動モータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る電動オイルポンプ装置の概略構成を示す軸方向断面図。
【図２】本発明の実施形態に係る電動モータのステータ部分をポンプ側から見た端面図。
【図３】図２のステータ部分に装着されるインシュレータに嵌め込まれたバスバーの形状を示す図。
【図４】図２におけるＡ−Ａ方向から見たインシュレータ部分（バスバー、コイルを含む）の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の一実施形態に係る電動モータについて、図に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態の電動オイルポンプ装置の概略構成を示す軸方向断面図である。本実施形態である電動モータ（以下、ブラシレスモータという）２は、３相のブラシレスモータであり、自動車のトランスミッション用の油圧ポンプとして用いられる電動オイルポンプ装置１に使用されるものである。ここで、ブラシレスモータ２は、ダブルスター結線されており、対向した３組のコイルでＵ，Ｕ’相、Ｖ，Ｖ’相、およびＷ，Ｗ’相を構成している。図１に示すように、電動オイルポンプ１は、オイルを吸引・吐出するオイルポンプ（例えば、内接ギヤポンプ）３を備えており、オイルポンプ３とブラシレスモータ２とはユニット化されている。
【００１４】
オイルポンプ３は、ここではトロコイド曲線型ポンプを用いていて、トロコイド歯形を有する内歯を備えたポンプ用アウタロータ（以下、アウタロータという）９の内周側に、外歯を備えたポンプ用インナロータ（以下、インナロータという）１０を噛み合わせ、ポンプハウジング１２内にこれらのアウタロータ９およびインナロータ１０を偏心して回転自在に配置したものである。
【００１５】
インナロータ１０は、回転駆動軸６におけるロータ５を形成した部分より一方（図１の左側）に寄った部分に外嵌固着されて、この回転駆動軸６とともに回転するようになっている。アウタロータ９は、このインナロータ１０の外歯よりも１歯多い内歯を備え、回転駆動軸６に対して偏心した位置を中心にポンプハウジング１２内で回転自在となるように配置されている。また、インナロータ１０は、外歯がこのアウタロータ９の内歯に全周の一部で噛み合うとともに、各外歯がこのアウタロータ９の内面に全周の各所でそれぞれほぼ内接しながら回転するようになっている。
【００１６】
したがって、ブラシレスモータ２により回転駆動軸６が回転駆動されると、このオイルポンプ３のアウタロータ９およびインナロータ１０の間隙の容積がこの回転駆動軸６の１回転の間に拡大と縮小を繰り返すので、これらの間隙に通じる図示しないインポートからアウトポートに向けてオイルを送り出すポンプ動作が行われることになる。
【００１７】
また、図１に示すように、ブラシレスモータ２は、回転するモータ用ロータ（以下、ロータという）５と、このロータ５の外周面の外側に固定されたモータ用ステータ（以下、ステータという）４とで構成される。ロータ５は、回転駆動軸６の外周面に、例えば、複数個の永久磁石７を周方向に沿って並べて配置し形成したものである。回転駆動軸６は、ブラシレスモータ２とオイルポンプ３とで共用する回転軸であり、両端部をモータハウジング１２の内部に軸受２３，２４によって回転自在に軸支されている。
【００１８】
ステータ４は、ロータ５の外周面の外側にわずかなエアギャップを介してステータコア８の内向きの突極（以下、ティースという）を複数配置している。ティースの数は、本実施例では６個としている。このステータコア８の各ティースにはそれぞれコイル１８が巻回されている。ここで、ステータコア８の軸方向両端に、コイル１８をステータコア８から絶縁するためのインシュレータが装着されている。なお、便宜的にステータ４におけるポンプ側をフロント側インシュレータ１３、その反対側をリア側インシュレータ１９として説明する。
【００１９】
ポンプハウジング１２およびモータハウジング１１は、非磁性材料（例えば、アルミダイカスト）で構成される。フロント側インシュレータ１３およびリア側インシュレータ１９は、樹脂材料（例えば、ＰＰＳ等の絶縁体）により形成される。ハウジング本体は、上記ポンプハウジング１２、フロント側インシュレータ１３、モータハウジング１１、および後述する本体ケース２０で構成されている。
【００２０】
フロント側インシュレータ１３には、ステータコア８に巻回されたコイル１８と、コイル１８同士を電気的に接続しているバスバー端子２５（図２参照）を備えた６角形状のバスバー１７とが一体に埋設（モールド）されている。ここで、バスバー１７は、長尺の金属板材（例えば、銅、銅合金）が平板を折り曲げる等の加工を施すことで、所定の形状に成形されたものである。このバスバーには、一端が開いたスリット状部を有するバスバー端子２５が複数（例えば、６個）形成されている。そして、各コイル１８の端部が係合されて、この係合部がさらにヒュージング加工により抵抗溶接されている。さらに、フロント側インシュレータ１３には、６本のボルト１４を挿通するためのボルト穴１５が軸中心に対して周方向に等間隔で配置されている（図２参照）。
【００２１】
また、ステータコア８に装着したリア側インシュレータ１９には、コイル１８同士あるいはコイル１８と後述する制御基板２１とを電気的に接続するためのバスバー端子３０を備えたバスバー２９（図２参照）が配設されるとともに、６個の金属製（鉄または銅等）のナット１６がインサート成形により埋設されている。そして、ポンプハウジング１２から挿入されたボルト１４をリア側インシュレータ１９に埋設されたナット１６にねじ止めすることにより、ブラシレスモータ２のステータ４が固定されている。
【００２２】
本実施形態である電動オイルポンプ１には、樹脂製（例えば、ＰＰＳ）の本体ケース２０の外側端面に、ブラシレスモータ２を制御するための制御基板２１が取り付けられている。制御基板２１には、直流電源を交流に変換してブラシレスモータ２の各コイル１８に駆動電流を供給するインバータ回路と、ホール素子等のセンサが検出したアウタロータ９の回転位置の情報に基づいてこのインバータ回路を制御する制御回路が実装されている。制御基板２１は、上記回路の基板上の図示しないコイルやコンデンサ等の電子部品とともに熱伝導性のよい金属製（例えば、アルミダイカスト）の制御基板ハウジング２２に密閉して収容され、それら各部材によって電動オイルポンプ装置１のコントローラが構成されている。この制御基板ハウジング２２内に制御基板２１や電子部品が密閉して収容されることで、コントローラへの防水性が確保されている。
【００２３】
そして、上記構成により、制御基板２１によって制御された駆動電流がリア側インシュレータ１９のバスバー端子を介して各コイル１８に供給されるようになっている。これにより、コイル１８に回転磁界が発生し、永久磁石７にトルクが生じてロータ４が回転駆動される。このようにして、インナロータ１０が回転駆動されると、アウタロータ９がこれに従動して回転し、これらのアウタロータ９の内歯と，インナロータ１０の外歯の間隙が拡縮を繰り返すので、インポートおよびアウトポートを通じてオイルを吸入・吐出するポンプ動作が行われる。
【００２４】
次に、図２は、本発明の実施形態に係る電動モータのステータ部分をポンプ側から見た端面図、図３は、図２のステータ部分に装着されるインシュレータに嵌め込まれたバスバーの形状を示す図、図４は、図２におけるＡ−Ａ方向から見たインシュレータ部分（バスバー、コイルを含む）の断面図である。
【００２５】
図２〜図４に示すように、ステータ４に用いられているステータコア８は、３相構造に対応するもので、６個のティースは、それぞれ周方向に対向して配置されたティースと対をなして、Ｕ，Ｕ’相、Ｖ，Ｖ’相およびＷ，Ｗ’相の各相を構成している。また、ステータコア８に装着されるインシュレータは、ポンプ側から挿入されるフロント側インシュレータ１３と、その反対側から挿入されるリア側インシュレータ１９（図１参照）とからなる一対の組部材として構成されている。
【００２６】
ステータコア８に装着されたフロント側インシュレータ１３およびリア側インシュレータ１９を介してコイル１８が巻回されている。そして、フロント側インシュレータ１３には、６角形状を有したバスバー１７の環状部２６が、フロント側インシュレータ１３に設けられた直線状の溝部２８に沿って一体に嵌め込まれている。このとき、環状部２６の一部には切り欠き２７が形成されている。さらに、環状部２６のバスバー端子２５近傍の一方の屈曲部分がフロント側インシュレータ１３の側面角部に当接している。
【００２７】
ここで、バスバー１７は、各相のコイル１８間を電気的に接続するＵ，Ｕ’相、Ｖ，Ｖ’相およびＷ，Ｗ’相の各相のアース側の共用結線部材であり、それぞれ一端が開いたスリット状部（開口部）を有する６個のバスバー端子２５がフロント側インシュレータ１３の外周から所定の距離だけ径方向に突出した状態で一体形成されている。そして、バスバー端子２５には、それぞれＵ，Ｕ’相、Ｖ，Ｖ’相およびＷ，Ｗ’相の各相を構成するコイル１８の一方の端部が接続されており、バスバー端子２５はフロント側インシュレータ１３の周縁端面に対してポンプ方向内径側に垂直に折り曲げることができる。このとき、折り曲げられたバスバー端子２５の軸方向の長さは、フロント側インシュレータ１３の軸方向長さ（高さ）以下に抑えられる。
【００２８】
以下に、図２を参照して、ステータ４のフロント側の組み立て方法について説明する。まず、モータハウジング１１を圧入したステータコア８にフロント側インシュレータ１３、リア側インシュレータ１９（図１参照）およびバスバー１７，２９が組み込まれる。次に、一方のティースから周方向に対向するティースに１本のマグネットワイヤ（銅線）で巻回されたコイル１８（例えば、Ｕ相）が形成される。巻回されたコイル１８の巻き終わり端部は、フロント側インシュレータ１３に嵌め込まれたバスバー１７のバスバー端子２５の先端部（スリット状部）に挟み込まれる。同じくコイル１８の巻き始め端部は、リア側インシュレータ１９に嵌め込まれたバスバー２９のバスバー端子３０の先端部に挟み込まれる。
【００２９】
続いて、Ｕ相の周方向反対側のティースから同相で並列に巻回されたコイル１８（例えば、Ｕ’相）の巻き終わり端部は、フロント側インシュレータ１３のバスバー端子２５の先端部に挟み込まれる。同じくコイル１８の巻き始め端部はリア側インシュレータ１９に嵌め込まれたバスバー２９のバスバー端子３０の先端部に挟み込まれる。上記Ｕ，Ｕ’相と同様にＶ，Ｖ’相、Ｗ，Ｗ’相にコイル１８を巻回し、コイル１８の巻き終わり端部を各バスバー端子２５の先端部に挟み込み、ヒュージングにより抵抗溶接する。さらに、ヒュージング加工後、バスバー端子２５をポンプ方向内径側に９０°以上折り曲げ、ステータ４のフロント側が形成される。
【００３０】
次に、上記のように構成された本実施形態に係るブラシレスモータ２の作用および効果について説明する。
【００３１】
上記構成によれば、ステータコア８に装着されたフロント側インシュレータ１３およびリア側インシュレータ１９を介してコイル１８が巻回され、フロント側インシュレータ１３には、バスバー１７の６角形状を有する環状部２６がフロント側インシュレータ１３に設けられた直線状の溝部２８に沿って一体に嵌め込まれている。ここで、バスバー１７は、各相のコイル１８間を電気的に接続するＵ，Ｕ’相、Ｖ，Ｖ’相およびＷ，Ｗ’相の各相のアース側の共用結線部材であり、それぞれ一端が開いたスリット状部を有する複数（例えば、６個）のバスバー端子２５が径方向に突出した状態で一体形成されている。また、このバスバー１７は、環状部２６の径が環状部２６を嵌め込むフロント側インシュレータ１３の溝部２８が形成する形状の径よりわずかに大きく、一部に切り欠き２７が形成されている。
【００３２】
これにより、バスバー１７の環状部２６は多角形状（例えば、６角）に形成されているので、フロント側インシュレータ１３に設けられた直線状の溝部２８に沿って容易に嵌め込みができるとともに、バスバー１７がフロント側インシュレータ１３を押圧した状態で支持される。この結果、ブラシレスモータ２の結線作業が簡素化される。そして、バスバー１７の環状部２６の一部が切り欠かれているので、バスバー１７を容易にフロント側インシュレータ１３に組み込み、固定することができる。
【００３３】
さらに、バスバー１７の環状部２６がフロント側インシュレータ１３にばね力により押圧されているので、コイル形成後に樹脂モールドするときに、成形圧力がかかることによってバスバー１７がフロント側インシュレータ１３からずれることを防止できる。また、環状部２６のバスバー端子２５近傍の一方の屈曲部分がフロント側インシュレータ１３の側面角部に当接し押圧しているので、バスバー１７が周方向に移動することを抑制できる。さらに、バスバー端子２５にコイル１８の端部を接続し、軸方向に折り曲げた後のバスバー端子２５の長さが低く抑えられているので、ブラシレスモータ２の軸方向長さが長くなることを回避できる。
【００３４】
以上のように、本実施形態によれば、ステータを樹脂モールドするときに、外力によりバスバーがインシュレータからずれることを防止できる電動モータを提供できる。
【００３５】
以上、本発明に係る一実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することも可能である。
【００３６】
上記実施形態では、ブラシレスモータ２のロータ５は、回転駆動軸６の外周部に複数個の永久磁石７を配置し固着する場合を示したが、リング状の永久磁石を固着したものを用いるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、ブラシレスモータ２を電動オイルポンプ装置１に適用する場合を示したが、これに限定されるものでなく、同様のブラシレスモータ２を用いた他の装置に適用してもよい。
さらに、上記実施形態では、オイルポンプ３として内接ギヤポンプを用いる場合を示したが、これに限定されるものでなく、ベーン駆動や外接ギアなどを用いた回転型ポンプであってもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１：電動オイルポンプ装置、２：ブラシレスモータ（電動モータ）、
３：オイルポンプ、４：モータ用ステータ、５：モータ用ロータ、６：回転駆動軸、
７：永久磁石、８：ステータコア、９：ポンプ用アウタロータ、
１０：ポンプ用インナロータ、１１：モータハウジング、１２：ポンプハウジング、
１３，１９：インシュレータ、１４：ボルト、１５：ボルト穴、１６：ナット、
１７，２９：バスバー、１８：モータコイル、２０：本体ケース、２１：制御基板、
２２：制御基板ハウジング、２３、２４：軸受、２５，３０：バスバー端子、
２６：バスバー環状部、２７：環状部切り欠き、２８：インシュレータ溝部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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