JP2005312221A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来より回転電機のコイル接続構造として、絶縁物からなるホルダに設けた複数の溝部に、導電部材を配設しているが、前記溝が成形加工時の抜き勾配によって入口が広く、底が狭くなる形状であるため溝内に一旦挿入された導電部材が運搬等のハンドリングによって溝内から脱するような浮き上がりが発生し易く、後工程におけるコイル端末の接続作業性が悪化し、また導電部材間の絶縁性が低下する課題を解消するため、ホルダ溝内に導電部材を容易にかつ確実に組み付ける構造を有した回転電機を提供する。
【解決手段】 導電部材が断面矩形で略Ｃ字型形状であるとともに、矩形の側面に突起が設けられ、ホルダの溝に前記突起が接して挿入されることで導電部材がホルダに保持される。
【選択図】 図５

Description

この発明は、回転電機に関するものであり、特にコイルの結線を行うコイル接続体の構造に係るものである。

従来より回転電機のコイル接続構造として、絶縁材からなるホルダに設けた複数の溝部に導電部材を配設したものが示されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−３２４８８３号公報（図４）

しかしながら、前記特許文献１に示されたものは、ホルダが絶縁物を成形加工によって製造されているため、導電部材を配設する溝部が成形加工時の抜き勾配によって入口が広く底が狭くなる形状となっており、そのため、前記溝内に一旦挿入された導電部材が運搬時や組み付け作業などの取扱い時に、溝内から脱するような浮きが発生しやすく、導電部材とコイル端末をヒュージング等に接続する後工程における生産性が悪化したり、導電部材間の絶縁性が低下するという問題点があった。

この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであって、導電部材をより容易にかつ確実にホルダ溝内に組み付けることによって、導電部材をホルダ溝内から浮き上がることなく安定した位置に固定可能なコイル接続体構造を備えた回転電機を提供しようとするものである。

この発明に係るコイル接続体を備えた回転電機は、コイル接続体が、コイルと接続されて所定の結線とする導電部材と、導電部材を溝内で保持するホルダとから構成され、ホルダの溝は同心円状に設けられており、導電部材は断面が矩形で略Ｃ字型の形状であるとともに、コイル結線用端子部を有し、かつ矩形の側面に突起が設けられており、導電部材の突起がホルダの溝に接して挿入されることにより、導電部材がホルダに保持されるものである。

この発明の回転電機は、ホルダの溝内に導電部材を安定した位置に固定することができるので、コイル端末との接続を行う工程の生産性の向上や導電部材間の絶縁性の向上がはかれる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１および後述する実施の形態２〜４を含めた回転電機である電動パワーステアリング用ブラシレスモータの断面図である。
図２はそのステータの正面図、図３（ａ）はコイル接続体１４の正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａの断面図、図４はコイル結線図、図５（ａ）はコイル接続体１４の後述する導電部材１７の突起２４がホルダ１５の溝部１６に接して挿入されている状態を示す拡大図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａの断面図を示す。なお図５（ｂ）の尺度は図５（ａ）の尺度の約１／２のものを示している。
図１において、モータ１は、フレーム２の内周にステータ３が圧入等で固定されおり、ステータ３の内周面と所定のギャップを介してロータ４が配設されている。ロータ４は、シャフト５に接着等で固定されたマグネット６を有しており、ハウジング７側に設けられたベアリング８及びフレーム２側に設けられたベアリング９によって回転自在に支持されている。ステータ３は、電磁鋼板を積層したコア１０にナイロン等で成形されたコイルボビン１１を有しており、絶縁し、コイル１２が巻線されている。コイル１２のコイル端末１３は、ステータ３の側部に配置したコイル接続体１４によって所定の結線がなされる。
コイル接続体１４は、樹脂性の絶縁材からなるホルダ１５に設けた複数の溝部１６に複数の導電部材１７が配設されており、導電部材１７に構成されているコイル接続端子１８とコイル端末１３がヒュージング等により接続されている。なお、コイル接続体１４はホルダ１５と一体に設けた係合爪１９がコイルボビン１１と係合することによって、ステータ３と一体となるように構成されている。

図２に示すステータ３の正面図において、コア１０は９個のティース２０を備えており、絶縁体であるコイルボビン１１を装着しティース２０の廻りに９個のコイル１２を有している。コイル１２のコイル端末１３は、紙面手前方向に導出されている。
図３（ａ）は、コイル接続体１４の正面図であって、ナイロン等の樹脂性絶縁材からなるホルダ１５に設けた複数の同心円の溝部１６に正面から見た形状が略Ｃ字型の形状を有する導電部材１７が配設されており、ホルダ１５の半径方向の溝部２０に導電部材１７に構成される腕部２１が挿通しており、腕部２１の端末にコイル接続端子１８が構成されている。図３（ｂ）は、図３（ａ）の腕部２１、コイル接続端子１８を含む断面を有している。導電部材１７は凹部２２を備えており、ホルダ１５に備えられた凸部２３と係合し、導電部材１７の円周方向の回り止めを成している。
図４は、コイル結線図であって、図２に示したコイル端末１３と図３に示したコイル接続端子１８がヒュージング等により接続されることにより、図４に示す三相並列Ｙ結線を構成している。

図５（ａ）において、ナイロン等の樹脂性絶縁材からなるホルダ１５に設けられた複数の溝部１６に正面形状が略Ｃ字型の形状を有する複数の導電部材１７が 配設されており、前記導電部材１７は側面にプレス等で形成された突起２４を備えている。なお、凹部２４ａは前記突起２４をプレス形成時のへこみである。図５（ｂ）に示すように導電部材１７の突起２４はホルダ１５の溝部１６に接して軽圧入されている。
このように、この実施の形態１に示した構成のコイル接続体１４は、導電部材１７の突起２４がホルダ溝部１６の側面に接して挿入されているので、前記突起２４と溝部１６との側圧によって固定されることになる。従ってたとえホルダ１５の溝部１６が抜き勾配により入口が広く底が狭くなる形状を有していても、コイル接続体１４の運搬時や取り扱い時等に、一旦挿入した導電部材１７の外れや浮きが発生することがない。これにより、導電部材１７の腕部２１に設けられたコイル接続端子１８は位置精度を確保することができるため、コイル接続端子１８とコイル端末１３をヒュージング等により接続する後工程において生産性が向上でき、導電部材１７間の絶縁性も向上することが出来る。また、追加部材を使用せずに導電部材１７の外れや浮きを改善することができ、コストＵＰを抑制することが可能となる。

なお、この実施の形態１で示した導電部材１７には、突起２４を１個所設ける例を示したが、以下のようなものであってもよい。すなわち、導電部材１７の略Ｃ字型形状に沿った矩形側面に複数個所の突起をプレス等で形成してもよい。
また、前記突起は導電部材１７の略Ｃ字型形状に沿った矩形の片方の側面に１個所または複数個所設けてもよく、またさらに両方の側面にそれぞれ１個所または複数個所設けてもよい。
また突起２４の形状は、凸状、球状、円錐状等いずれの形状であってもよく、導電部材１７からプレス成形時の生産性やホルダ１５に導電部材１７の挿入時の作業性等から最適なものを選択すればよい。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２を図６に基づいて説明する。
図６は前記実施の形態１の図５に相当する他の実施例を示すもので、図６（ａ）のコイル接続体１４ａは、断面長方形状であって正面形状が略Ｃ字型形状の導電部材１７ａがホルダ１５ａの溝部１６ａの溝内側部に設けられた突起２５に接して軽圧入挿入された状態を示したものである。図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ断面図を示す。
突起２５は、ホルダ１５ａに設けられた複数の同心円の溝部１６ａの円周方向に設けられている。前記突起２５の円周方向に設置された数は、図６（ａ）に示す例では前記複数の導電部材１７ａの数と同数であるが、必ずしも同数である必要はなく、ホルダ１５ａの同一円周上に前記導電部材１７ａの数より多い複数個所設けてもよく、またさらに溝部１６ａの半径方向に例えば内径側と外径側にそれぞれ１個所ずつ円周上に複数個所設けてもよい。
なお当然のことながら、前記突起２５は、前記複数の導電部材１７ａが前記溝部１６ａに挿入された際、前記導電部材１７ａが接するような円周上の位置に設けなければならない。また突起２５は断面が長方形状、凸状、球状、円錐状のいずれであってもよい。

このように、この実施の形態２では、前記実施の形態１と同様にホルダ溝部１６ａに設けた突起２５に接するよう導電部材１７ａが軽圧入されているので、略Ｃ字型の形状の導電部材１７ａと突起２５との側圧により固定されることになり、前記実施の形態１と同様の効果を奏する。

実施の形態３．
次に実施の形態３を図７に基づいて説明する。
図７（ａ）はコイル接続体１４ｂの正面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ断面図、図７（ｃ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す図である。図７（ｃ）から判るように、ホルダ１５ｂの溝部１６ｂには断面長方形状であって正面の形状が略Ｃ字型をなす導電部材１７ａが挿入されており、前記導電部材１７ａはホルダ１５ｂに設けたカシメ部５１にて例えば加熱によりコーキングを施されることにより溝頭部を変形させ、前記導電部材１７ａがホルダ１５ｂの溝部１６ｂ内に保持されている。
前記カシメ部５１によるコーキングは略Ｃ字型形状の導電部材１７ａ上に複数個所設けてもよい。
このような構成を採用することにより、たとえホルダ１５ｂの溝部１６ｂが抜き勾配により入口が広く、底が狭くなるような形状を有していても、前記実施の形態１と同様の効果を奏する。

実施の形態４．
次に実施の形態４を図８に基づいて説明する。
図８（ａ）はコイル接続体１４ｃの正面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す図である。図８（ｂ）および図８（ｃ）から判るように、略Ｃ字型形状の導電部材１７ｂの矩形頭部に突起５２が設けられている。この突起５２は図８（ａ）では導電部材１７ｂ１個当たりに１ヵ所設ける例を示しているが２ヵ所以上の複数ヵ所設けてもよい。
図８（ｂ）（ｃ）に示すようにホルダ１５ｂの溝部１６ｂには前記突起５２を有し、断面長方形状の導電部材１７ｂが挿入されており、ホルダ１５ｂに設けたカシメ部５１ａにて導電部材１７ｂの突起５２にそうよう例えば加熱によりコーキングを施されることによって導電部材１７ｂをホルダ１５ｂの溝部１６ｂ内に保持している。
なお前記突起５２の形状は、凸状、球状、円錐状等いずれの形状であってもよく、導電部材１７ｂの生産性や、コーキング作業性等から最適なものを選択すればよい。
このような構成を採用することによっても、前記実施の形態１と同様の効果を奏する。またさらに導電部材１７ｂの突起５２とホルダ１５ｂのカシメ部５１ａが係合しているので、導電部材１７ｂの周方向の位置決めも行うこともでき、前記実施の形態１の図３（ｂ）で示したホルダ１５に設けた凸部２３および導電部材１７の凹部を不要とすることもできるという効果もある。

なお前記実施の形態１〜４では、突起をもって導電部材をホルダ溝に保持する例を示したが、上記に加え導電部材を溝内に挿入後、接着剤にて溝に保持する構成を採用してもよい。

この発明の実施の形態１〜４は、自動車に用いられている電動パワーステアリング用モータ等、量産品回転電機に利用可能である。

この発明の実施の形態１〜４のモータの断面図である。 この発明の実施の形態1〜４のモータステータの正面図である。 この発明の実施の形態1〜３のコイル接続体の正面図である。 この発明の実施の形態1〜４のコイル結線図である。 この発明の実施の形態１のコイル接続体の拡大図である。 この発明の実施の形態２のコイル接続体の拡大図である。 この発明の実施の形態３のコイル接続体の正面図である。 この発明の実施の形態４のコイル接続体の正面図である。

符号の説明

１ モータ、１２ コイル、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ コイル接続体、
１５，１５ａ，１５ｂ ホルダ、１６，１６ａ，１６ｂ 溝部、
１７，１７ａ，１７ｂ 導電部材、２４ 突起、２５ 突起、５１，５１ａ カシメ部、５２ 突起。

Claims (9)

1. コイル接続体を備えた回転電機であって、
   前記コイル接続体は、コイルと接続されて所定の結線とする導電部材と、前記導電部材を溝内で保持するホルダとから構成され、前記ホルダの溝は同心円状に設けられており、前記導電部材は断面が矩形で略Ｃ字型の形状であるとともに、コイル結線用端子部を有し、かつ前記矩形の側面に突起が設けられており、前記導電部材の突起が前記ホルダの溝に接して挿入されることにより、前記導電部材が前記ホルダに保持されることを特徴とする回転電機。
2. コイル接続体を備えた回転電機であって、
   前記コイル接続体は、コイルと接続されて所定の結線とする導電部材と、前記導電部材を溝内で保持するホルダとから構成され、前記ホルダの溝は同心円状に設けられ、かつ前記溝内側面には突起が設けられており、前記導電部材は断面が矩形で略Ｃ字型の形状であるとともに、コイル結線用端子部を有し、前記導電部材が前記突起に接して挿入されることにより、前記ホルダに保持されることを特徴とする回転電機。
3. 前記突起は、前記導電部材の略Ｃ字型形状に沿った矩形の側面に複数個設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
4. 前記突起は、前記導電部材の略Ｃ字型形状に沿った矩形の片方の側面あるいは両方の側面のいずれかに設けられていることを特徴とする請求項１または請求項３のいずれか１項に記載の回転電機。
5. 前記突起は、前記ホルダの溝内円周方向に複数個設けられていることを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
6. 前記突起は、前記ホルダの溝内の片方の側面あるいは両方の側面のいずれかに設けられていることを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
7. 前記突起は、さらに加えて前記ホルダの溝内の半径方向にも複数個設けられていることを特徴とする請求項５または請求項６のいずれか１項に記載の回転電機。
8. コイル接続体を備えた回転電機であって、
   前記コイル接続体は、コイルと接続されて所定の結線とする導電部材と、前記導電部材を溝内で保持するホルダとから構成され、前記ホルダの溝は同心円状に設けられており、前記導電部材は断面が矩形で略Ｃ字型の形状であるとともに、コイル結線用端子部を有して前記ホルダの溝に挿入され、
   前記溝の外周部に設けられたかしめ部がコーキングされることにより、前記導電部材が前記ホルダに保持されることを特徴とする回転電機。
9. 前記導電部材の略Ｃ字型形状の外周部であって、
   前記かしめ部に相対する前記導電部材の矩形頭部に突起が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の回転電機。

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