JP5138491B2 - ステータ及びブラシレスモータ - Google Patents

Description

本発明は、複数のコイルの接続端部がターミナルに接続されたステータ、及び該ステータを備えたブラシレスモータに関するものである。

従来、ブラシレスモータを構成するステータには、ステータコアに設けられた放射状に延びる複数のティース部に集中巻きにてコイルを巻装してなるものがある。このようなステータでは、複数のコイルの巻き始めと巻き終わりの端部である接続端部は、各コイルに電源を供給するための金属製のターミナルに接続されている。

例えば、特許文献１に記載されたターミナルは、ステータの軸方向の片側端部に固定される絶縁性の樹脂材料よりなるホルダに固定されている。そして、このターミナルは、導電性を有する帯状の金属板材よりなり、該金属板材の長手方向の一端部をＵ字状に折り返してなる結線部を有している。コイルの接続端部は、この結線部内に配置され、Ｔｉｇ溶接等の溶融溶接により該結線部と接合されることによってターミナルに接続される。

ところで、コイルの接続端部には張力が作用していることがある。そして、コイルを構成する導線の直径が太い場合には、張力が接続端部に作用しやすくなる。そのため、結線部内への接続端部の配置が困難となったり、結線部内で接続端部の収まりが悪くなったりすることがある。また、結線部と接続端部との溶接を行う前に結線部の開口部を閉じるように該結線部をかしめる場合には、張力等の作用によって結線部内で接続端部が移動すると、結線部のかしめを良好に行えないことがある。これらのことから、溶接不良が生じやすく、この溶接不良を低減させるため、結線部内に接続端部を配置する装置によって自動で結線部内に接続端部を配置する工程を行った後に、手作業で接続端部の配置位置を調整する工程を行っていた。しかし、手作業で接続端部の配置位置を調整する工程を行うと、結線部と接続端部との溶接不良は低減されるが、工程数が増加してしまう。

そこで、コイルの接続端部が結線部内に留まりやすくなるように、特許文献１のターミナルには、結線部に、該結線部の内側に向かって突出した規制部が設けられている。この規制部は、ターミナルに接続されるべく結線部内に配置されるコイルの接続端部よりも同結線部の開口部側に形成されている。この規制部によって、結線部内に配置された接続端部の、結線部の開口部側への移動が規制される。
特開２００５−３２８６５４号公報

しかしながら、規制部の結線部の内側への突出量が小さいと、接続端部を結線部内に保持する効果が小さくなるため、溶接時の熱衝撃等によって接続端部が規制部を乗り越えて結線部の外に出てしまうことがある。一方、規制部の結線部の内側への突出量が大きいと、結線部の開口部から該結線部内へ接続端部を挿入することが困難となってしまう。また、溶接時の熱衝撃等によって結線部の開口部が開いてしまった場合には、規制部による接続端部の規制効果が薄れてしまうため、接続端部が結線部の外に出て溶接不良が生じる虞がある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、コイルの接続端部をターミナルの結線部内に容易に配置することができるとともに、接続端部が結線部内に安定して保持されるステータ、及び該ステータを備えたブラシレスモータを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、放射状に延びる複数のティース部を有する略円筒状のステータコアと、各前記ティース部に集中巻きにて巻装された複数のコイルとを備え、前記コイルの接続端部が接続される結線部を有する複数のターミナルを保持した絶縁性の樹脂材料よりなるホルダが固定されたステータであって、前記ターミナルは、径方向外側から前記接続端部が挿入される結線部を有し、前記ホルダは、前記結線部と軸方向に並ぶ位置に形成され軸方向に貫通し且つ径方向外側に開口したコイル挿入部と、前記コイル挿入部の周方向の一方側に軸方向から見て前記コイル挿入部の内周面との間に前記接続端部の外径よりも周方向の幅が大きい第１コイル挿入隙間を有するように形成された第１コイル保持部と、前記コイル挿入部の周方向の他方側に軸方向から見て前記コイル挿入部の内周面との間に前記接続端部の外径よりも周方向の幅が大きい第２コイル挿入隙間を有するように形成された第２コイル保持部とを有し、前記接続端部は、前記コイル挿入部内で前記第１コイル保持部及び前記第２コイル保持部よりも径方向内側に配置され、軸方向にずれた２箇所で前記第１コイル保持部及び前記第２コイル保持部と径方向に対向することをその要旨としている。

同構成によれば、第１コイル挿入隙間及び第２コイル挿入隙間は、何れも周方向の幅が接続端部の外径よりも大きく形成されているため、接続端部は、径方向外側の開口部から第１コイル挿入隙間及び第２コイル挿入隙間を通って容易にコイル挿入部内に挿入可能である。そして、結線部に接続端部を保持するための構成を設ける等、結線部を複雑な形状としなくてもよいため、接続端部を結線部内に容易に配置することができる。また、接続端部は、コイル挿入部内で第１コイル保持部及び第２コイル保持部よりも径方向内側に配置され、軸方向にずれた２箇所で第１コイル保持部及び第２コイル保持部と径方向に対向している。そのため、接続端部に対して同接続端部を径方向外側に移動させるような力が作用した場合、同接続端部は第１コイル保持部及び第２コイル保持部に当接することによりコイル挿入部の外に出ることが抑制される。よって、第１コイル保持部及び第２コイル保持部によって接続端部はコイル挿入部内に保持される。その結果、接続端部は、コイル挿入部と軸方向に並んで配置されたターミナルの結線部内に安定して保持される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のステータにおいて、前記接続端部は、前記ステータコアにおける前記ホルダ側の軸方向の端面と、該接続端部が挿入される前記コイル挿入部との間で軸方向に対して傾斜した部位を有し、前記ホルダにおける前記ステータコア側の端部には、前記接続端部の傾斜に応じて傾斜し前記接続端部を前記コイル挿入部へと案内する案内斜面が形成されていることをその要旨としている。

同構成によれば、接続端部の傾斜した部分を、ホルダに設けられた案内斜面に沿って配置することにより、接続端部の配置状態をより安定したものとすることができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のステータにおいて、前記第１コイル保持部及び前記第２コイル保持部は、径方向外側の角部が円弧状をなしていることをその要旨としている。

同構成によれば、コイル挿入部には径方向外側の開口部から接続端部が挿入されるため、第１コイル保持部及び第２コイル保持部の径方向外側の角部が円弧状に形成されていると、接続端部を、第１コイル保持部及び第２コイル保持部の円弧状の角部に沿って容易にコイル挿入部内に挿入することができる。また、接続端部のコイル挿入部への挿入時に、第１コイル保持部及び第２コイル保持部によって接続端部が損傷されることが抑制される。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のステータにおいて、前記ホルダを軸方向から見ると、前記第１コイル保持部と前記第２コイル保持部との間の隙間は、前記接続端部の外径よりも小さいことをその要旨としている。

同構成によれば、第１コイル保持部と第２コイル保持部との間を通って接続端部がコイル挿入部の外に出ることがより抑制される。
請求項５に記載の発明は、有底円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内周面に固定された請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のステータと、前記ステータの内側に配置され、前記コイルへの通電により前記ステータに対して相対回転すされるロータと、を備えたことをその要旨としている。

同構成によれば、接続端部は、第１コイル保持部及び第２コイル保持部によってコイル挿入部内に安定して保持されることにより、コイル挿入部と軸方向に並んだ結線部内に安定して保持される。従って、接続端部が結線部内に安定して保持された状態で接続端部と結線部との接続がなされることにより、溶接不良が低減される。その結果、不良品を低減させることができる。

本発明によれば、コイルの接続端部をターミナルの結線部内に容易に配置することができるとともに、接続端部が結線部内に安定して保持されるステータ、及び該ステータを備えたブラシレスモータを提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すブラシレスモータ１は、図示しない車両のステアリングホイールに連結された車両操舵軸の作動をアシストするパワーステアリング装置の駆動源として用いられるものである。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、有底円筒状のハウジング２の内周面には、略円筒状のステータ３が固定されるとともに、該ステータ３の内側には、ロータ４が回転可能に配置されている。尚、ロータ４は、前記車両操舵軸（図示略）に連結される。そして、ステータ３におけるハウジング２の開口部側の端部には、絶縁性を有する合成樹脂材料よりなるホルダ５が固定されるとともに、該ホルダ５は、ステータ３の軸線方向一端側を覆っている。

図２（ａ）に示すように、前記ステータ３を構成するステータコア６は、所定角度（図２（ａ）において３０°）ごとに中心に向かって放射状に延びる複数のティース部７（本実施形態では１２本）の外周側の端部を連結部材８にて周方向に連結してなり、略円筒状をなしている。そして、各ティース部７には、各ティース部７の軸方向の両端面及び周方向の両側面を被覆する絶縁性樹脂材料よりなるボビン９が軸方向の両側から装着されるとともに、ボビン９の上から導線１０が集中巻きにて複数回巻回されることによりコイル１１がそれぞれ巻装されている。導線１０は、導電性の金属材料（本実施形態では銅）よりなる金属線１０ａの周囲を絶縁性の樹脂材料よりなる被覆部材１０ｂにて被覆した構成である。尚、各コイル１１は、ブラシレスモータ１に供給される駆動電源としての３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の励磁電流に応じて、Ｕ相コイル１２、Ｖ相コイル１３、Ｗ相コイル１４とする。

Ｕ相コイル１２、Ｖ相コイル１３、Ｗ相コイル１４は、それぞれ所定のティース部７に巻装されるとともに、他の相のコイルを跨いで周方向に離間した（隣り合わない）ティース部７に連続して巻装されている。本実施形態では、Ｕ相コイル１２、Ｖ相コイル１３、Ｗ相コイル１４は、それぞれ所定の隣り合う２つのティース部７に巻装されるとともに、他の相に対応したティース部７を跨いで１８０°反対側の隣り合う２つのティース部７に巻装されている。

具体的には、Ｕ相コイル１２は始端部１２ｓから終端部１２ｅまでそれぞれティース部７に巻装される。そして、図中上側に配置された２箇所のＵ相コイル１２の終端部１２ｅと図中下側に配置された２箇所のＵ相コイル１２の始端部１２ｓとの間には、図２（ｂ）に示すように、渡り線１２ｗが渡される。

尚、図中上側のＵ相コイル１２の始端部１２ｓは、図中点線で示す引き込み位置１２Ｘから引き込まれており、図中下側のＵ相コイル１２の終端部１２ｅは、図中点線で示す引き出し位置１２Ｙから引き出されている。

つまり、引き込み位置１２Ｘから引き込まれた導線１０は、図中上側に配置された２つのティース部７に、始端部１２ｓから終端部１２ｅまでＵ相コイル１２としてそれぞれ巻装される。そして、各終端部１２ｅから図中下側に配置された２つのティース部７まで導線１０により渡り線１２ｗが渡されて、始端部１２ｓからそれぞれのティース部７に導線１０がＵ相コイルとして巻装される。更に、各Ｕ相コイル１２の始端部１２ｓは、引き出し位置１２Ｙからステータコア６の径方向外側に引き出される。

同様に、引き込み位置１３Ｘから引き込まれた導線１０は、２つのティース部７に、始端部１３ｓから終端部１３ｅまでＶ相コイル１３としてそれぞれ巻装される。そして、各始端部１３ｓから、対向する位置に配設された２つのティース部７まで導線１０により渡り線１３ｗが渡されて、始端部１３ｓからそれぞれのティース部７に導線１０がＶ相コイル１３として巻装される。更に、各Ｖ相コイル１３の終端部１３ｅは、引き出し位置１３Ｙからステータコア６の径方向外側に引き出される。

また、同様に、引き込み位置１４Ｘから引き込まれた導線１０は、２つのティース部７に、始端部１４ｓから終端部１４ｅまでＷ相コイルとしてそれぞれ巻装される。そして、各終端部１４ｅから、対向する位置に配設された２つのティース部７まで導線１０により渡り線１４ｗが渡されて、始端部１４ｓからそれぞれのティース部７に導線１０がＷ相コイル１４として巻装される。更に、各Ｗ相コイル１４の終端部１４ｅは、引き出し位置１４Ｙからステータコア６の径方向外側に引き出される。

始端部１２ｓ〜１４ｓ、終端部１２ｅ〜１４ｅ及び渡り線１２ｗ〜１４ｗは、ステータ３の軸方向の一側（図２（ｂ）において左側）に配置される。尚、引き込み位置１２Ｘ〜１４Ｘ及び引き出し位置１２Ｙ〜１４Ｙからステータコア６の径方向外側に引き出された合計１２本の始端部１２ｓ〜１４ｓ及び各終端部１２ｅ〜１４ｅは、コイル１１の巻き始めと巻き終わりの端部である接続端部１１ａに相当するとともに、各接続端部１１ａにおける先端側の部位は、被覆部材１０ｂが除去されて金属線１０ａが露出している。１２本の始端部１２ｓ〜１４ｓ及び各終端部１２ｅ〜１４ｅ（即ち接続端部１１ａ）は、ホルダ５におけるステータ３と反対側の面まで引き出されて（図１（ａ）及び図１（ｂ）参照）、ホルダ５におけるステータ３と反対側の面に配置された複数（本実施形態では４個）のターミナル１５にそれぞれ結線される。また、各渡り線１２ｗ〜１４ｗは、後述するホルダ５に形成された収容凹部２４内に配置される。

図２（ａ）に示すように、前記ロータ４を構成する回転軸１６は、前記ハウジング２内に設けられた軸受（図示略）にて軸支されている。そして、回転軸１６には、円筒状のロータコア１８が固定されるとともに、該ロータコア１８の外周面には、周方向に所定角度ごとに異なる極性（Ｎ極，Ｓ極）に着磁されたマグネット１９が固着されている。

上記のように構成されたブラシレスモータ１では、図示しない励磁回路からそれぞれ１２０°の位相差を持つＵ相、Ｖ相、Ｗ相の励磁電流がそれぞれＵ相コイル１２、Ｖ相コイル１３、Ｗ相コイル１４に供給される。すると、Ｕ相コイル１２、Ｖ相コイル１３、Ｗ相コイル１４がそれぞれ励磁されてステータ３に回転磁界が発生し、その回転磁界に応じてロータ４が回転する。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、前記ホルダ５を構成する略円環状のホルダ本体部２１は、その外径が、前記ステータコア６の外径と略等しいとともに、その内径がステータコア６の内径と略等しく形成されている。ホルダ本体部２１における前記ステータコア６側の装着面２２には、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、外周縁の複数箇所（本実施形態では３箇所）に軸方向に沿って延びる係合片２３が突出形成されている。また、上述したステータ３（図１（ｂ）参照）の外周面には、これら係合片２３に対応する位置に係合部（図示略）が形成されており、ホルダ５が軸方向に沿ってステータ３側に移動されると、係合片２３が前記係合部にスナップフィット係合され、ステータ３に対しホルダ５が固定される。そして、ホルダ５がステータ３に固定された状態においては、ホルダ本体部２１とステータコア６とは同軸状となる（中心軸線が一致する）。

また、ホルダ本体部２１の装着面２２には、周方向に延びる略円弧状の収容凹部２４が凹設されるとともに、該収容凹部２４には、上述したように前記各渡り線１２ｗ，１３ｗ，１４ｗ（図２（ｂ）参照）が収容される。この収容凹部２４は、渡り線１２ｗ，１３ｗ，１４ｗをそれぞれ収容すべく適宜の箇所に形成されている。

また、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、ホルダ本体部２１の周方向の６箇所には、該ホルダ本体部２１の外周縁から径方向内側に向かってコイル挿入部２５が凹設されている。各コイル挿入部２５は、ステータ３の軸方向（図４（ａ）において紙面垂直方向）に貫通するとともに、径方向外側に開口するように形成されている。また、６個のコイル挿入部２５は、ホルダ５がステータ３に固定された状態において引き込み位置１２Ｘ，１３Ｘ，１４Ｘ及び引き出し位置１２Ｙ，１３Ｙ，１４Ｙの近傍となる位置にそれぞれ形成されている（図２（ａ）参照）。更に、各コイル挿入部２５の幅（周方向の幅）は、コイル１１を構成する前記導線１０（図２（ａ）参照）の直径よりも若干大きな値に設定されており、本実施形態では、各コイル挿入部２５の周方向の幅は、導線１０の直径の１．３倍程度の幅とされている。そして、これら各コイル挿入部２５には、径方向外側の開口部からそれぞれ２本ずつ接続端部１１ａが挿入される（図２（ａ）参照）。尚、本実施形態では、ホルダ５がステータ３に固定された状態においては、各コイル挿入部２５は、挿入される接続端部１１ａの基端部（即ち、ステータ３から引き出された接続端部１１ａの根元の部分であって、接続端部１１ａにおけるステータコア６のホルダ５側の軸方向の端面付近の部分）に対して周方向に若干ずれた位置となる（図８参照）。

各コイル挿入部２５の周方向の両側には、コイル挿入部２５内に挿入されたコイル１１の接続端部１１ａを該コイル挿入部２５内に保持するための２つのコイル保持部、即ち第１コイル保持部２６及び第２コイル保持部２７が設けられている。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第１コイル保持部２６は、コイル挿入部２５の径方向外側の開口部において、該コイル挿入部２５内に挿入される接続端部１１ａの基端部に近い方の周方向の一方側に設けられている。尚、図５（ａ）中の下側と上側にある２つのコイル挿入部２５にそれぞれ挿入される２本ずつの接続端部１１ａは、その基端部が各コイル挿入部２５の周方向の両側にあるため、これら２つのコイル挿入部２５の径方向外側の開口部には周方向の両側に第１コイル保持部２６が設けられている。

各第１コイル保持部２６は、ホルダ本体部２１においてターミナル１５が配置される側の設置面２８からステータコア６側の装着面２２に向かって軸方向に沿って延びる三角柱状をなしており、その軸方向の長さがホルダ本体部２１の軸方向の長さより若干短く形成されている（図６参照）。そして、各第１コイル保持部２６は、軸方向から見た形状が、径方向外側に向かうに連れて周方向の幅が広くなる略直角三角形状をなすとともに、各第１コイル保持部２６における径方向外側の側面は、ホルダ本体部２１の外周面と面一に形成されている。また、各第１コイル保持部２６における近傍のコイル挿入部２５側の側面は、コイル挿入部２５の内周面と面一に形成され、径方向に沿って延びるとともに軸方向と平行をなしている。更に、各第１コイル保持部２６において、コイル挿入部２５側の側面と径方向外側の側面とは、略直角をなすとともに、これら２つの側面によって形成される角部、即ち各第１コイル保持部２６におけるコイル挿入部２５側であって径方向外側の角部は、軸方向から見た形状が周方向に膨らむ円弧状（Ｒ形状）をなしている。

また、各第１コイル保持部２６は、軸方向から見てコイル挿入部２５の内周面との間に接続端部１１ａの外径Ｄ（即ちコイル１１を構成する導線１０の外径）よりも周方向の幅が大きい第１コイル挿入隙間２９が形成されるように設けられている。本実施形態では、第１コイル挿入隙間２９の周方向の幅Ｗ１は、コイル挿入部２５の周方向の幅と等しい値となっている。

前記第２コイル保持部２７は、各コイル挿入部２５の周方向の他方側、即ち、各コイル挿入部２５の周方向の両側のうち前記第１コイル保持部２６が設けられた側と反対側に設けられている。尚、図５（ａ）中の下側と上側にある２つのコイル挿入部２５においては、径方向外側の開口部の周方向の両側に第１コイル保持部２６が設けられているが、第２コイル保持部２７は、コイル挿入部２５の周方向の両側のうち、当該コイル挿入部２５にそれぞれ挿入される２本の接続端部１１ａのうち径方向外側に配置される接続端部１１ａの基端部に近い方の第１コイル保持部２６が設けられた側と反対側に設けられている。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、各第２コイル保持部２７は、コイル挿入部２５の径方向内側の端部（底部）から、接続端部１１ａを２本配置可能な距離を置いた位置に形成されるとともに、第１コイル保持部２６よりも径方向内側に形成されている。そして、各第２コイル保持部２７は、軸方向に沿って延びる略四角柱状をなすとともに、その一部が、コイル挿入部２５の内周面からコイル挿入部２５の内側に向かって周方向に突出している。また、各第２コイル保持部２７は、軸方向から見てコイル挿入部２５の内周面との間に接続端部１１ａの外径Ｄよりも周方向の幅が大きい第２コイル挿入隙間３０が形成されるように設けられている。本実施形態では、第２コイル挿入隙間３０の周方向の幅Ｗ２は、接続端部１１ａの外径Ｄよりも５〜１０％大きい値とされている。更に、図６に示すように、各第２コイル保持部２７は、設置面２８側の軸方向の端面が設置面２８と面一に形成されるとともに、装着面２２側（即ちステータ３側）の軸方向の端面が、第１コイル保持部２６における装着面２２側の端面よりも設置面２８側となるように形成されている。また、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、各第２コイル保持部２７におけるコイル挿入部２５側且つ径方向外側の角部は、軸方向から見た形状が周方向に膨らむ円弧状（Ｒ形状）をなしている。

また、図５（ａ）及び図６に示すように、ホルダ本体部２１における装着面２２側には、各コイル挿入部２５の周方向の両側であって第１コイル保持部２６及び第２コイル保持部２７よりも内周側の部位に、案内斜面３１が形成されている。案内斜面３１は、ステータ３におけるホルダ５側の端部から対応するコイル挿入部２５に向かう接続端部１１ａの傾斜に倣うように形成されており、周方向に沿ってコイル挿入部２５に近づくほど設置面２８との間の距離が短くなるように傾斜している。

そして、各コイル挿入部２５には、Ｕ相コイル１２、Ｖ相コイル１３、Ｗ相コイル１４の接続端部１１ａがそれぞれ２本ずつ収容される。即ち、図７に示すように、各接続端部１１ａは、挿入されるコイル挿入部２５から周方向に若干ずれた位置から、コイル挿入部２５の径方向外側の開口部まで導かれた後に、コイル挿入部２５の径方向外側の開口部から第１コイル挿入隙間２９及び第２コイル挿入隙間３０を通ってコイル挿入部２５内に挿入される。このとき、第１コイル挿入隙間２９の周方向の幅Ｗ１及び第２コイル挿入隙間３０の周方向の幅Ｗ２（図４（ｂ）参照）は、何れも接続端部１１ａの外径Ｄよりも大きく形成されているため、接続端部１１ａは、第１コイル挿入隙間２９及び第２コイル挿入隙間３０を通って容易にコイル挿入部２５の奥まで挿入される。そして、接続端部１１ａの基端部に対し該接続端部１１ａが挿入されるコイル挿入部２５は周方向にずれた位置に配置されているため、図８に示すように、コイル挿入部２５に挿入された接続端部１１ａは、ステータ３におけるホルダ５側の端面とホルダ５の設置面２８との間で軸方向に対して傾斜した状態となる。即ち、コイル挿入部２５に挿入された接続端部１１ａは、径方向から見て第１コイル保持部２６から第２コイル保持部２７にかけて軸方向に傾斜した状態となる。また、各接続端部１１ａの基端部は、ティース部７の基端部付近にあるとともに、コイル挿入部２５はホルダ本体部２１の外周縁から径方向内側に向かって凹設されているため、各接続端部１１ａは、挿入されるコイル挿入部２５に近づくに連れて内周側に向かうように配置される。そのため、各コイル挿入部２５に収容された２本の接続端部１１ａのうち外周側に配置された接続端部１１ａは、ステータ３側の装着面２２付近で第１コイル保持部２６と径方向に対向するとともに、設置面２８付近で、第１コイル保持部２６よりも径方向内側に設けられた第２コイル保持部２７と径方向に対向する。従って、各コイル挿入部２５に収容された２本の接続端部１１ａのうち外周側に配置された接続端部１１ａは、ステータ３側の装着面２２付近で第１コイル保持部２６にて外周側への移動が規制されるとともに、設置面２８付近で第２コイル保持部２７にて外周側への移動が規制される。即ち、各コイル挿入部２５に収容された２本の接続端部１１ａのうち外周側に配置された接続端部１１ａは、第１コイル保持部２６及び第２コイル保持部２７によって軸方向にずれた２箇所で径方向外側への移動が規制されて、コイル挿入部２５内に保持される。そして、各コイル挿入部２５に収容された２本の接続端部１１ａのうち内周側に配置された接続端部１１ａは、外周側に配置された接続端部１１ａによって外周側への移動が規制されて、コイル挿入部２５内に保持される。

尚、図９に示すように、ステータ３の軸方向の片側端部から引き出された接続端部１１ａは、ステータコア６におけるホルダ５側の軸方向の端面とコイル挿入部２５との間の傾斜した部位が、案内斜面３１に沿うように配置されている。このように、接続端部１１ａは、案内斜面３１に沿って配置されることにより、該案内斜面３１によってコイル挿入部２５へと案内されるとともに、接続端部１１ａにおける先端側の部位がコイル挿入部２５内でより安定した姿勢を維持することができる。

図３（ａ）に示すように、ホルダ５の設置面２８上に配置された各ターミナル１５は、導電性を有する金属板材の複数個所を屈曲して形成されている。４つのターミナル１５のうち図中上側に配置された３つのターミナル１５ａ〜１５ｃは、それぞれ帯状のターミナル本体部４１を有する。そして、各ターミナル１５ａ〜１５ｃのターミナル本体部４１は、それぞれ図３（ａ）における上側の一端部に外部からの電力供給が可能なコネクタ部４２が形成されるとともに、他端部に、図３（ａ）中上側の３つのコイル挿入部２５と軸方向に並ぶように結線部４３が形成されている。また、図中下側に配置されたターミナル１５ｄの帯状のターミナル本体部４１には、図３（ａ）中下側の３つのコイル挿入部２５と軸方向に並ぶように該ターミナル本体部４１の両端部及び略中央部の３箇所に結線部４３が一体に形成されている。

結線部４３は、ブラシレスモータ１のステータ３に巻装されたコイル１１（即ちＵ相コイル１２、Ｖ相コイル１３及びＷ相コイル１４）の接続端部１１ａを結線するためのものである（図２（ａ）及び図２（ｂ）参照）。各結線部４３は、前記ホルダ本体部２１に形成されたコイル挿入部２５に沿う形状とされており、ターミナル１５がホルダ本体部２１の設置面２８に設定されたときに径方向外側に向けて開口するように形成されている。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、各結線部４３は、ターミナル本体部４１の長手方向の端部（若しくは長手方向の端部以外の一部分）を、被覆部材１０ｂが除去された接続端部１１ａを挟み込むようにＵ字状に折り返した形状をなしている。そして、このようにターミナル本体部４１を折り返して形成されたことにより、各結線部４３は、互いに対向する一対のコイル接続部４３ａ，４３ｂを有する。各結線部４３における一対のコイル接続部４３ａ，４３ｂは、互いに平行をなすとともに、これらコイル接続部４３ａ，４３ｂ間の幅は、導線１０の外径と略等しい幅とされている。

また、図３（ｂ）に示すように、ターミナル１５ａには、ホルダ５側に突出するように固定片４４が延設されるとともに、ホルダ本体部２１には、ターミナル１５ａの固定片４４に対応する位置に固定孔３２が形成されている。そして、ターミナル１５ａは、固定片４４が固定孔３２に嵌入されることにより、ホルダ５に固定されている。同様に、ターミナル１５ｂ〜１５ｄも、ホルダ５側に突出する固定片４４（図示略）が延設されるとともに、ホルダ本体部２１には、ターミナル１５ｂ〜１５ｄの固定片４４に対応する位置に固定孔３２（図４（ａ）参照）がそれぞれ形成されている。そして、ターミナル１５ｂ〜１５ｄは、固定片４４が対応する固定孔３２にそれぞれ嵌入されることにより、ホルダ５に固定されている。また、ホルダ本体部２１において、ターミナル１５ａ〜１５ｃの近傍には、ターミナル１５ａ〜１５ｃのターミナル本体部４１を板厚方向の両側から支持する複数の支持壁３３が設けられている。

上記したように各ターミナル１５ａ〜１５ｄがホルダ５に固定された状態においては、各ターミナル１５ａ〜１５ｄの結線部４３は、図１（ａ）に示すようにブラシレスモータ１の中心軸線上に中心を有する同一円上に配置される。そして、各ターミナル１５の各結線部４３には、ステータ３から引き出されてコイル挿入部２５に挿入された接続端部１１ａがそれぞれ結線される。本実施形態では、各結線部４３内に配置された２本ずつの接続端部１１ａは、アーク溶接にて結線部４３と結線される。詳述すると、結線部４３内（一対のコイル接続部４３ａ，４３ｂ間）に接続端部１１ａが配置された後に、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に二点差線にて図示したように、結線部４３の開口部が閉塞されるように（一方のコイル接続部４３ｂに対して他方のコイル接続部４３ａが近づくように）結線部４３が屈曲される（かしめられる）。その後、結線部４３に対し接続端部１１ａの先端側からアーク溶接が施されて接続端部１１ａと結線部４３とが接合される。尚、図８に示すように、接続端部１１ａと結線部４３とをアーク溶接にて接合する際、各接続端部１１ａは、ホルダ５に設けられた第１コイル保持部２６及び第２コイル保持部２７によってコイル挿入部２５内に保持されているため、結線部４３の外部に飛び出し難くなっている。そのため、接続端部１１ａと結線部４３との接合がより確実に行われる。

そして、各結線部４３にそれぞれ接続端部１１ａが結線されることにより、ブラシレスモータ１においては、各コネクタ部４２から供給される外部電力が、ターミナル１５を介してＵ相コイル１２、Ｖ相コイル１３、Ｗ相コイル１４に供給可能となる。

上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）第１コイル挿入隙間２９及び第２コイル挿入隙間３０は、何れも周方向の幅が接続端部１１ａの外径Ｄよりも大きく形成されているため、接続端部１１ａは、径方向外側の開口部から第１コイル挿入隙間２９及び第２コイル挿入隙間３０を通って容易にコイル挿入部２５内に挿入される。そして、結線部４３に接続端部１１ａを保持するための構成を設ける等、結線部４３を複雑な形状としなくてもよいため、Ｕ字状の簡易な形状の結線部４３内に接続端部１１ａを容易に配置することができる。また、接続端部１１ａは、コイル挿入部２５内で第１コイル保持部２６及び第２コイル保持部２７よりも径方向内側に配置され、軸方向にずれた２箇所で第１コイル保持部２６及び第２コイル保持部２７と径方向に対向している。そのため、接続端部１１ａに対して同接続端部１１ａを径方向外側に移動させるような力が作用した場合、同接続端部１１ａは第１コイル保持部２６及び第２コイル保持部２７に当接することによりコイル挿入部２５の外に出ることが抑制される。よって、第１コイル保持部２６及び第２コイル保持部２７によって接続端部１１ａはコイル挿入部２５内に保持される。その結果、接続端部１１ａは、コイル挿入部２５と軸方向に並んで配置されたターミナル１５の結線部４３内に安定して保持される。そして、接続端部１１ａが結線部４３内に安定して保持された状態で接続端部１１ａと結線部４３との接続がなされることにより、溶接不良が低減される。その結果、不良品を低減させることができる。

（２）接続端部１１ａにおいてステータコア６におけるホルダ５側の面とホルダ５の設置面２８との間で傾斜した部分は、ホルダに設けられた案内斜面３１に沿って配置されるため、接続端部１１ａの配置状態がより安定する。

（３）コイル挿入部２５には径方向外側の開口部から接続端部１１ａが挿入されるため、第１コイル保持部２６及び第２コイル保持部２７の径方向外側の角部が円弧状に形成されていると、接続端部１１ａを、第１コイル保持部２６及び第２コイル保持部２７の円弧状の角部に沿って容易にコイル挿入部２５内に挿入することができる。また、接続端部１１ａのコイル挿入部２５への挿入時に、第１コイル保持部２６及び第２コイル保持部２７によって接続端部１１ａが損傷されることが抑制される。

（４）接続端部１１ａが挿入されるコイル挿入部２５は、合成樹脂製のホルダ５に形成されており、接続端部１１ａと結線部４３との接合時に径方向外側の開口部が周方向に開く可能性は低い。このようなコイル挿入部２５の周方向の両側に、接続端部１１ａの径方向外側への移動を規制する第１コイル保持部２６及び第２コイル保持部２７を設けることにより、より確実に接続端部１１ａの径方向外側への移動を抑制することができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・コイル挿入部２５の周方向の両側に設けられる２つのコイル保持部は、ホルダ５を軸方向から見た場合に、２つのコイル保持部間の隙間が接続端部１１ａの外径よりも小さくなるように形成されてもよい。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示す例では、第１コイル保持部５１及び第２コイル保持部５２は、コイル挿入部２５の周方向の両側に径方向位置が同じとなるように、且つ軸方向に互いにずれた位置に形成されている。そして、第１コイル保持部５１とコイル挿入部２５の内周面との間の第１コイル挿入隙間５３の周方向の幅Ｗ３は、接続端部１１ａの外径Ｄよりも若干大きな値に設定されるとともに、第２コイル保持部５２とコイル挿入部２５の内周面との間の第２コイル挿入隙間５４の周方向の幅Ｗ４は、接続端部１１ａの外径Ｄよりも若干大きな値に設定されている。更に、第１コイル保持部５１と第２コイル保持部５２とは、軸方向に離間しており、互いの間に、接続端部１１ａの外径Ｄよりも大きな幅Ｗ５を有する挿入隙間５５が設けられている。また、ホルダ５を軸方向から見ると（ホルダ本体部２１の軸方向であって固定されるステータ３の軸方向に同じ）、第１コイル保持部５１と第２コイル保持部５２との間の隙間５６は、周方向の幅Ｗ６が接続端部１１ａの外径Ｄよりも小さい。そして、接続端部１１ａは、コイル挿入部２５の径方向外側の開口部から、第１コイル挿入隙間５３、挿入隙間５５及び第２コイル挿入隙間５４を順に通ってコイル挿入部２５の奥まで挿入される。ホルダ５を軸方向から見ると第１コイル保持部５１と第２コイル保持部５２との間の隙間５６は、周方向の幅Ｗ６が接続端部１１ａの外径よりも小さいことから、コイル挿入部２５内に挿入された２本の接続端部１１ａのうち外周側の接続端部１１ａは、軸方向にずれた２箇所で第１コイル保持部５１及び第２コイル保持部５２と径方向に対向する。このようにすると、上記実施形態の（１）及び（４）と同様の作用効果を得ることができる。更に、第１コイル保持部５１と第２コイル保持部５２との間を通って接続端部１１ａがコイル挿入部２５の外に出ることがより抑制される。

・上記実施形態では、第１コイル保持部２６におけるコイル挿入部２５側且つ径方向外側の角部は、軸方向から見た形状が周方向に膨らむ円弧状（Ｒ形状）をなしている。同様に、各第２コイル保持部２７におけるコイル挿入部２５側且つ径方向外側の角部は、軸方向から見た形状が周方向に膨らむ円弧状（Ｒ形状）をなしている。しかしながら、第１コイル保持部２６及び第２コイル保持部２７におけるコイル挿入部２５側且つ径方向外側の角部の形状は、円弧状に限らず、例えば、直角状や、面取りがなされた形状とされてもよい。

・上記実施形態では、ホルダ５は、コイル挿入部２５の側方に案内斜面３１を備えているが、案内斜面３１を備えない構成であってもよい。
・第１コイル挿入隙間２９の周方向の幅Ｗ１及び第２コイル挿入隙間３０の周方向の幅Ｗ２は、上記実施形態の値に限らず、接続端部１１ａの外径Ｄ以上の大きさに設定されればよい。

・上記実施形態では、結線部４３の開口部が閉塞されるように一方のコイル接続部４３ｂに対して他方のコイル接続部４３ａが近づくように屈曲した（かしめた）後に、結線部４３と接続端部１１ａとが接合される。しかしながら、結線部４３は、Ｕ字状の状態のまま接続端部１１ａと接合されてもよい。

・上記実施形態では、結線部４３と接続端部１１ａとの接合は、アーク溶接にて行われているが、これに限らない。結線部４３と接続端部１１ａとの接合は、アーク溶接以外の溶融溶接（ＴＩＧ溶接、レーザ溶接等）、抵抗溶接等のうち何れかの方法で行われてもよい。

・上記実施形態では、結線部４３は、ターミナル本体部４１の長手方向の端部（若しくは長手方向の端部以外の一部分）をＵ字状に折り返した形状とされている。しかしながら、結線部４３は、ターミナル本体部４１の一部（長手方向の端部も含む）を折り返した簡易な形状であれば、コ字状や、Ｖ字状等、Ｕ字状以外の形状とされてもよい。

・上記実施形態では、結線部４３には、それぞれ２本ずつの接続端部１１ａが結線されるが、結線部４３に結線される接続端部１１ａは１本であってもよい。
・上記実施形態では、ホルダ５には、４つのターミナル１５が固定されるとともに、これら４つのターミナル１５には合計６つの結線部４３が備えられている。しかしながら、ホルダ５に固定されるターミナル１５の数及び結線部４３の数はこれに限らず、ステータ３の構成に応じて適宜変更してもよい。

・上記実施形態では、車両操舵軸の作動をアシストするためのパワーステアリング装置に備えられるブラシレスモータ１を例に本発明を説明したが、他の用途のブラシレスモータに本発明を具体化してもよい。

（ａ）はブラシレスモータの側面図、（ｂ）はブラシレスモータの断面図。 （ａ）はステータ及びロータをホルダ側から見た側面図、（ｂ）はステータの断面図。 （ａ）はターミナルを保持したホルダの平面図、（ｂ）はターミナルを保持したホルダの断面図。 （ａ）はホルダの平面図、（ｂ）はホルダの部分拡大図。 （ａ）はホルダの底面図、（ｂ）はホルダの部分拡大図。 コイル挿入部の開口部側から見たホルダの側面図。 ステータに固定されたホルダの部分拡大図。 ステータに固定されたホルダの部分拡大図。 ステータに固定されたホルダの部分拡大図。 （ａ）はターミナルにおける結線部付近の拡大斜視図、（ｂ）はターミナルにおける結線部付近の平面図。 （ａ）は別の形態のホルダの平面図、（ｂ）は別の形態のホルダの部分拡大側面図。

符号の説明

２…ハウジング、３…ステータ、４…ロータ、５…ホルダ、６…ステータコア、７…ティース部、１１…コイル、１１ａ…接続端部、１２…コイルとしてのＵ相コイル、１３…コイルとしてのＶ相コイル、１４…コイルとしてのＷ相コイル、１５，１５ａ〜１５ｄ…ターミナル、２５…コイル挿入部、２６，５１…第１コイル保持部、２７，５２…第２コイル保持部、２９，５３…第１コイル挿入隙間、３０，５４…第２コイル挿入隙間、３１…案内斜面、４３…結線部、５６…隙間、Ｄ…接続端部の外径、Ｗ１…第１コイル挿入隙間の周方向の幅、Ｗ２…第２コイル挿入隙間の周方向の幅。

Claims (5)

1. 放射状に延びる複数のティース部を有する略円筒状のステータコアと、各前記ティース部に集中巻きにて巻装された複数のコイルとを備え、前記コイルの接続端部が接続される結線部を有する複数のターミナルを保持した絶縁性の樹脂材料よりなるホルダが固定されたステータであって、
   前記ターミナルは、径方向外側から前記接続端部が挿入される結線部を有し、
   前記ホルダは、前記結線部と軸方向に並ぶ位置に形成され軸方向に貫通し且つ径方向外側に開口したコイル挿入部と、前記コイル挿入部の周方向の一方側に軸方向から見て前記コイル挿入部の内周面との間に前記接続端部の外径よりも周方向の幅が大きい第１コイル挿入隙間を有するように形成された第１コイル保持部と、前記コイル挿入部の周方向の他方側に軸方向から見て前記コイル挿入部の内周面との間に前記接続端部の外径よりも周方向の幅が大きい第２コイル挿入隙間を有するように形成された第２コイル保持部とを有し、
   前記接続端部は、前記コイル挿入部内で前記第１コイル保持部及び前記第２コイル保持部よりも径方向内側に配置され、軸方向にずれた２箇所で前記第１コイル保持部及び前記第２コイル保持部と径方向に対向することを特徴とするステータ。
2. 請求項１に記載のステータにおいて、
   前記接続端部は、前記ステータコアにおける前記ホルダ側の軸方向の端面と、該接続端部が挿入される前記コイル挿入部との間で軸方向に対して傾斜した部位を有し、
   前記ホルダにおける前記ステータコア側の端部には、前記接続端部の傾斜に応じて傾斜し前記接続端部を前記コイル挿入部へと案内する案内斜面が形成されていることを特徴とするステータ。
3. 請求項１又は請求項２に記載のステータにおいて、
   前記第１コイル保持部及び前記第２コイル保持部は、径方向外側の角部が円弧状をなしていることを特徴とするステータ。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のステータにおいて、
   前記ホルダを軸方向から見ると、前記第１コイル保持部と前記第２コイル保持部との間の隙間は、前記接続端部の外径よりも小さいことを特徴とするステータ。
5. 有底円筒状のハウジングと、
   前記ハウジングの内周面に固定された請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のステータと、
   前記ステータの内側に配置され、前記コイルへの通電により前記ステータに対して相対回転すされるロータと、
   を備えたことを特徴とするブラシレスモータ。

Images