JP2007068314A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine.
回転電機として、特許文献1に記載の如く、ステータを構成する複数のコアのそれぞれに樹脂製ボビンを取付け、各ボビンのコイル巻回部にU相、V相、W相の各コイルを巻回し、U相、V相、W相の各コイルを3個のバスリングA〜Cのそれぞれに接続するとともに、各コイルのコモン側を中立バスリングDに接続し、各コイルをスター結線してなるものがある。
特許文献1の回転電機では、各バスリングを概ね短円筒状にし、各バスリングの短円筒部を樹脂製バスリングホルダに同芯上に設けた各円環状のリング保持溝に嵌合して保持し、このバスリングホルダをボビンの前面に組付けている。このとき、各バスリングは短円筒部の周方向に沿う一部から直角に外方に折曲げた折曲げ部を備え、各コイルをそれらの折曲げ部のそれぞれに接続される。 In the rotating electrical machine of Patent Document 1, each bus ring is formed into a substantially short cylindrical shape, and the short cylindrical portion of each bus ring is fitted into each annular ring holding groove provided concentrically on a resin bus ring holder. This bus ring holder is assembled to the front surface of the bobbin. At this time, each bus ring includes a bent portion that is bent outward at a right angle from a portion along the circumferential direction of the short cylindrical portion, and each coil is connected to each of the bent portions.
従って、特許文献1の回転電機では、ボビンと別体のバスリングホルダを用いており、部品点数が多くなるし、バスリングホルダの組付け工程も余分に必要になる。ボビンの前面にバスリングホルダを組付けるものであり、その組付代分だけ大型化する。また、各バスリングが円筒状に形成され、更に折曲げ部を備えるものとしており、バスリングの形状が複雑である。 Therefore, the rotating electric machine of Patent Document 1 uses a bus ring holder that is separate from the bobbin, which increases the number of parts and requires an extra step of assembling the bus ring holder. The bus ring holder is assembled on the front surface of the bobbin, and the size is increased by the assembly cost. Further, each bus ring is formed in a cylindrical shape and further includes a bent portion, and the shape of the bus ring is complicated.
本発明の課題は、3相の各コイルをバスリングに接続してなる回転電機において、部品点数を削減し、部品組付工数を低減することにある。 An object of the present invention is to reduce the number of parts and reduce the number of parts assembling steps in a rotating electrical machine in which three-phase coils are connected to a bus ring.
請求項1の発明は、ステータを構成する複数の互いに連結されたコアのそれぞれに樹脂製ボビンを設け、各ボビンのコイル巻回部にU相、V相、W相の各コイルを巻回し、U相、V相、W相の各コイルを3個のバスリングA〜Cのそれぞれに接続するとともに、各コイルのコモン側を中立バスリングDに接続し、各コイルをスター結線してなる回転電機において、各バスリングを各ボビンに設けたリング保持部のそれぞれに保持し、各バスリングを筒状にし、各バスリングの筒部の周方向に沿う一部を軸方向に突出させたコイル接続部とし、各コイルを各バスリングのコイル接続部に接続するようにしたものである。 According to the first aspect of the present invention, a resin bobbin is provided on each of a plurality of mutually connected cores constituting the stator, and each coil of the U phase, V phase, and W phase is wound around the coil winding portion of each bobbin. A rotation formed by connecting the U-phase, V-phase, and W-phase coils to each of the three bus rings A to C, connecting the common side of each coil to the neutral bus ring D, and star-connecting each coil. In an electric machine, a coil in which each bus ring is held in a ring holding portion provided on each bobbin, each bus ring is cylindrical, and a portion along the circumferential direction of the cylindrical portion of each bus ring is protruded in the axial direction. As a connection portion, each coil is connected to a coil connection portion of each bus ring.
請求項2の発明は、請求項1の発明において更に、前記各ボビンがコイル巻回部の外周側に突出部を有し、該突出部の径方向に沿う4位置に各リング保持部を設けたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, each of the bobbins further has a protruding portion on the outer peripheral side of the coil winding portion, and each ring holding portion is provided at four positions along the radial direction of the protruding portion. It is a thing.
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において更に、前記各リング保持部を溝状にし、各バスリングの筒部を溝状の各リング保持部に差し込み保持したものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, each of the ring holding portions is formed in a groove shape, and the cylindrical portion of each bus ring is inserted and held in each of the groove-shaped ring holding portions.
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれかの発明において更に、前記各ボビンを互いに連結し、相隣るボビンの連結部を薄肉にしたものである。 The invention of claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the bobbins are connected to each other, and the connecting portions of adjacent bobbins are made thin.
(請求項1)
(a)各バスリングをボビンに設けた各リング保持部のそれぞれに保持したから、ボビンと別体のバスリングホルダを不要にし、組付精度を向上させて部品点数を削減し、部品組付工数を低減できる。ボビンそのものに各バスリングを保持するものであり、小型化できる。
(Claim 1)
(a) Since each bus ring is held in each ring holding part provided on the bobbin, a separate bus ring holder from the bobbin is unnecessary, the assembly accuracy is improved, the number of parts is reduced, and the parts are assembled. Man-hours can be reduced. Each bobbin is held on the bobbin itself and can be downsized.
(b)各バスリングを筒状にし、筒部の周方向に沿う一部に設けるコイル接続部も、該筒部の周方向に沿う一部を単に軸方向に突出させたものであり、バスリングの形状を簡素にし、部品加工性を向上できる。 (b) Each bus ring has a cylindrical shape, and a coil connection portion provided in a part along the circumferential direction of the cylinder part is also a part in which the part along the circumferential direction of the cylinder part is simply projected in the axial direction. The shape of the ring can be simplified and the part workability can be improved.
(請求項2)
(c)各ボビンがコイル巻回部の外周側に突出部を有し、該突出部の径方向に沿う4位置に各リング保持部を設けた。従って、各バスリングをボビンのコイル巻回部まわりに同芯状に整然と並置できる。
(Claim 2)
(c) Each bobbin has a protruding portion on the outer peripheral side of the coil winding portion, and each ring holding portion is provided at four positions along the radial direction of the protruding portion. Accordingly, the respective bus rings can be arranged in an orderly manner in a concentric manner around the coil winding portion of the bobbin.
(請求項3)
(d)各バスリングの筒部を溝状の各リング保持部に差し込み、各バスリングに対応するリング保持部に位置決め保持でき、各バスリングの組付性を向上できる。
(Claim 3)
(d) The cylindrical portion of each bus ring can be inserted into each groove-shaped ring holding portion, and positioned and held in the ring holding portion corresponding to each bus ring, so that the assembly of each bus ring can be improved.
(請求項4)
(e)複数の連結コアに取付けられる各ボビンも互いに連結することにより、ボビンの部品点数を単一化できる。このとき、相隣るボビンの連結部を薄肉にすることにより、相隣るボビンの屈曲性を向上し、ステータの組立性を向上できる。
(Claim 4)
(e) By connecting the bobbins attached to the plurality of connecting cores to each other, the number of parts of the bobbins can be unified. At this time, by thinning the connecting portions of adjacent bobbins, the flexibility of adjacent bobbins can be improved and the assembly of the stator can be improved.
図1はモータを示す断面図、図2は図1の正面図、図3は図1の背面図、図4はボビンの各リング保持部に保持された各バスリングを示す断面図、図5は連結コアを示す正面図、図6は図5のVI−VI線に沿う矢視図、図7はボビンの溝状リング保持部にバスリングを差し込み保持した平面図、図8は直線状ステータコアを示す正面図、図9は環状ステータコアを示す正面図である。 1 is a sectional view showing a motor, FIG. 2 is a front view of FIG. 1, FIG. 3 is a rear view of FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view showing each bus ring held by each ring holding portion of a bobbin. Is a front view showing the connecting core, FIG. 6 is a view taken along the line VI-VI in FIG. 5, FIG. 7 is a plan view in which the bus ring is inserted and held in the grooved ring holding portion of the bobbin, and FIG. FIG. 9 is a front view showing an annular stator core.
本発明の回転電機としてのDCブラシレスモータ10は、図1〜図3に示す如く、ハウジング11とヨーク12を有し、円筒状のステータ13を有底筒状のヨーク12に収納し、該ステータ13の筒内にロータ14を配置し、ロータ14の回転軸15を、ヨーク12の閉塞端に設けた軸受16と、ハウジング11の側に設けた軸受17に回転自在に支持する。
A DC
ハウジング11はアルミ材等からなり、ヨーク12は薄肉鋼板のカップ状成形体等からなり、ヨーク12の開口端の内周にハウジング11の一端外周を嵌合し、ハウジング11の一端面とヨーク12の開口端との間にシール部材18を挟着し、ハウジング11とヨーク12を止ねじ19により固定する。
The
ステータ13は、ヨーク12の内周に嵌め込まれる複数、例えば12個の互いに連結されたコア21を円周上に隣接配置して構成される。各コア21は珪素鋼板を積層して形成されるとともに、樹脂製のボビン22が取付けられる。ステータ13は、各ボビン22のコイル巻回部22AにU相、V相、W相の3相をなす各相のモータコイル23を巻回す。
The
U相、V相、W相をなす各コイル23は、図4に示す如く、3個のバスリングA〜Cのそれぞれに接続されるとともに、各コイル23のコモン側を中立バスリングDに接続し、各コイル23をスター結線している。
As shown in FIG. 4, each of the
各バスリングA〜Cのそれぞれには、U相、V相、W相の外部接続用ターミナル31(31A〜31C)が接続される。他方、ハウジング11に取付けられるグロメット32には、外部の制御回路に延出するU相、V相、W相のモータリード線33(33A〜33C)が挿通される。ハウジング11の内部に設けた3個の接続部34(34A〜34C)で、互いに対応する外部接続用ターミナル31とモータリード線33とが結線される。
To each of the bus rings A to C, U-phase, V-phase, and W-phase external connection terminals 31 (31A to 31C) are connected. On the other hand, U-phase, V-phase, and W-phase motor lead wires 33 (33A to 33C) extending to an external control circuit are inserted into the
ロータ14は、回転軸15に固着された磁性体からなるロータヨーク29に磁界を発生するマグネット14Aが接着等によって取付けられ、マグネット14Aの外側表面には不図示の保持チューブが被着される。
The
モータ10は、レゾルバロータ部41とレゾルバステータ部42からなるレゾルバ40を有する。即ち、ロータ14の回転軸15の出力端側の外周に、ロータ14とともに回転するレゾルバロータ部41を取付けている。また、ステータ13の側、換言すればハウジング11の側の内周にレゾルバステータ部42を取付けている。レゾルバステータ部42はレゾルバロータ部41を囲むように配置され、回転によってレゾルバロータ部41との間で生ずるリラクタンスの変化により、ロータ14の回転位置を検出する。検出したロータ14の回転位置に応じて、外部の制御回路により、U相、V相、W相の各コイル23に所定のパターンの電流を供給し、モータ10を駆動する。
The
レゾルバステータ部42には、オスコネクタ43Aが設けられている。オスコネクタ43Aには、センサリード線44が結線されたメスコネクタ43Bが接続される。センサリード線44は、ハウジング11に取付けられたグロメット32から外部の制御回路に延出する。
The
以下、モータ10のステータ13における各ボビン22へのバスリングA〜Dの保持、各バスリングA〜Dへの各コイル23の接続について説明する。
Hereinafter, the holding of the bus rings A to D to the
各バスリングA〜Dは各ボビン22に設けたリング保持部24A〜24Dのそれぞれに位置決めされて保持される。
Each bus ring A to D is positioned and held in each of
各ボビン22は、図5〜図7に示す如く、ヨーク12にステータ13を嵌め込んだ状態で、ヨーク12の開口端側に位置するコイル巻回部22Aの外周側に突出部22Bを有し、突出部22Bの端面の径方向の内周側から外周側に沿う4位置のそれぞれに順に各リング保持部24A〜24Dを同芯状に設ける。バスリングAを保持するリング保持部24Aが最内周に、中立バスリングDを保持するリング保持部24Dが最外周に位置する。各リング保持部24A〜24Dは円環溝状をなす。
As shown in FIGS. 5 to 7, each
各バスリングA〜Dは、ヨーク12に嵌め込まれたステータ13の各ボビン22の溝状リング保持部24A〜24Dに差し込み保持された状態で、平板材を曲げ成形等した筒状をなす。各バスリングA〜DはC字筒状をなす(但し、無端周回筒状でも可)。
Each of the bus rings A to D has a cylindrical shape obtained by bending a flat plate material in a state where the bus rings A to D are inserted and held in the groove-like
各リング保持部24A〜24Cは全12個のコア21のそれぞれに取付けたボビン22の全てに渡る必要はない。ヨーク12に嵌め込まれたステータ13の各ボビン22の周方向で、バスリングAを保持するリング保持部24Aは、1番目のボビン22〜10番目(U相対応)のボビン22に渡り、バスリングBを保持するリング保持部24Bは、1番目のボビン22〜11番目(V相対応)のボビン22に渡り、バスリングCを保持するリング保持部24Cは、1番目のボビン22〜12番目(W相対応)のボビン22に渡る。尚、中立バスリングDを保持するリング保持部24Dは全てのボビン22に渡る。
Each of the ring holding portions 24 </ b> A to 24 </ b> C need not extend over all of the
各バスリングA〜Dは、各筒部26の周方向の一部を軸方向にストレート状に突出させたコイル接続部27とする。バスリングAは筒部26の周方向において、U相のコイル23に対応するコア21のボビン22毎にコイル接続部27Aを突出し、バスリングBは筒部26の周方向において、V相のコイル23に対応するコア21のボビン22毎にコイル接続部27Bを突出し、バスリングCは筒部26の周方向において、W相のコイル23に対応するコア21のボビン22毎にコイル接続部27Cを突出し、中立バスリングDは筒部26の周方向において、全相のコイル23に対応するコア21のボビン22毎にコイル接続部27Dを突出する。
Each of the bus rings A to D is a
各コア21のボビン22(コイル巻回部22A)に巻回したコイル23の両端部23A、23Bのそれぞれが、内径側から各バスリングA〜Dのコイル接続部27A〜27Dのそれぞれに接続される。U相のコイル23の両端部23A、23BのそれぞれはバスリングAのコイル接続部27Aと中立バスリングDのコイル接続部27Dに接続され、V相のコイル23の両端部23A、23BのそれぞれはバスリングBのコイル接続部27Bと中立バスリングDのコイル接続部27Dに接続され、W相のコイル23の両端部23A、23BのそれぞれはバスリングCのコイル接続部27Cと中立バスリングDのコイル接続部27Dに接続される。各コイル23の両端部23A、23Bのそれぞれは、ヨーク12にステータ13を嵌めこんだ状態で、ヨーク12の開口端側に位置するコイル巻回部22Aの側から軸方向に延出された後、径方向外方にL字状をなすように折り曲げられ、各バスリングA〜Cのコイル接続部27A〜27Cと中立バスリングDのコイル接続部27Dに接続される(図8、図9)。
Both
各バスリングA〜Cは、ヨーク12に嵌め込まれたステータ13の各ボビン22の周方向で、1番目のボビン22のリング保持部24A〜24Cのそれぞれに保持された始端部を径方向外方に折り曲げられ、この折曲げ始端部に前述の各相の外部接続用ターミナル31A〜31Cが接続される。尚、この折曲げ始端部に一体に外部接続用ターミナル31を形成してモータリード線33と接続しても良い。
Each of the bus rings A to C is radially outward from the start end held by each of the
従って、モータ10におけるステータ13の組立手順は以下の如くになる。
(1)全12個の連結コア21のそれぞれにボビン22を取付け、これらのコア21を一直線上にセットする(図5、図6)。
Therefore, the assembly procedure of the
(1) A
(2)各ボビン22のコイル巻回部22Aに各相のコイル23を巻回す(図8)。
(2) The
(3)各ボビン22の突出部22Bのリング保持部24A〜24Dのそれぞれに平板状のバスリングA〜Dのそれぞれを差し込み保持する(図7、図8)。
(3) The flat bus rings A to D are inserted and held in the
(4)U相のコイル23の両端部23A、23BのそれぞれをバスリングAのコイル接続部27Aと中立バスリングDのコイル接続部27Dに接続し、V相のコイル23の両端部23A、23BのそれぞれをバスリングBのコイル接続部27Bと中立バスリングDのコイル接続部27Dに接続し、W相のコイル23の両端部23A、23BのそれぞれをバスリングCのコイル接続部27Cと中立バスリングDのコイル接続部27Dに接続する(図7、図8)。
(4) Both
(5)全12個のコア21、ボビン22を環状に並べ(図9)、これをヨーク12の内周に嵌め込み、ステータ13とする。
(5) All twelve
尚、上述(1)、(2)を経て、各相のコイル23を巻回した全12個のコア21、ボビン22を環状に並べてヨーク12の内周に嵌め込み、その後、筒状のバスリングA〜Dのそれぞれを各ボビン22の突出部22Bのリング保持部24A〜24Dのそれぞれに差し込み保持し、上述(4)を行ない、ステータ13とするものでも良い。
In addition, through the above-mentioned (1) and (2), all 12
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)各バスリングA〜Dをボビン22に設けた各リング保持部24A〜24Dのそれぞれに保持したから、ボビン22と別体のバスリングホルダを不要にし、組付精度を向上させて部品点数を削減し、部品組付工数を低減できる。ボビン22そのものに各バスリングA〜Dを保持するものであり、小型化できる。
According to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(a) Since each bus ring A to D is held in each of the
(b)各バスリングA〜Dを筒状にし、筒部26の周方向に沿う一部に設けるコイル接続部27も、該筒部26の周方向に沿う一部を単に軸方向に突出させたものであり、バスリングA〜Dの形状を簡素にし、部品加工性を向上できる。
(b) Each bus ring A to D is formed in a cylindrical shape, and the
(c)各ボビン22がコイル巻回部22Aの外周側に突出部22Bを有し、該突出部22Bの径方向に沿う4位置に各リング保持部24A〜24Dを設けた。従って、各バスリングA〜Dをボビン22のコイル巻回部22Aまわりに同芯状に整然と並置できる。
(c) Each
(d)各バスリングA〜Dの筒部26を溝状の各リング保持部24A〜24Dに差し込み、各バスリングA〜Dに対応するリング保持部24A〜24Dに位置決め保持でき、各バスリングA〜Dの組付性を向上できる。
(d) The
尚、本発明の実施において、連結コア21に取付けられる各ボビン22を予め互いに連結し、相隣るボビン22の連結部を薄肉にしても良い。これによれば、複数の連結コア21に取付けられる各ボビン22を互いに連結することにより、ボビン22の部品点数を単一化できる。このとき、相隣るボビン22の連結部を薄肉(切欠き部)にすることにより、相隣るボビン22の屈曲性を向上し、ステータ13の組立性を向上できる。またこのとき、連結ボビン22に予めバスリングA〜Dをモールド成形しても良く、ボビン22の連結部の薄肉化により、ボビン22と一体のバスリングA〜Dの屈曲性を向上できる。
In the embodiment of the present invention, the
また、本発明の実施において、連結コア21のそれぞれに予め各ボビン22をモールド成形しても良い。
In the practice of the present invention, each
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. It is included in the present invention.
10 モータ(回転電機)
13 ステータ
21 コア
22 ボビン
22A コイル巻回部
22B 突出部
23 コイル
24A〜24D リング保持部
26 筒部
27、27A〜27D コイル接続部
10 Motor (Rotating electric machine)
13
Claims (4)
U相、V相、W相の各コイルを3個のバスリングA〜Cのそれぞれに接続するとともに、各コイルのコモン側を中立バスリングDに接続し、各コイルをスター結線してなる回転電機において、
各バスリングを各ボビンに設けたリング保持部のそれぞれに保持し、
各バスリングを筒状にし、各バスリングの筒部の周方向に沿う一部を軸方向に突出させたコイル接続部とし、各コイルを各バスリングのコイル接続部に接続することを特徴とする回転電機。 A resin bobbin is provided on each of a plurality of cores connected to each other constituting the stator, and each coil of the U phase, V phase, and W phase is wound around the coil winding portion of each bobbin,
A rotation formed by connecting the U-phase, V-phase, and W-phase coils to each of the three bus rings A to C, connecting the common side of each coil to the neutral bus ring D, and star-connecting each coil. In electric
Hold each bus ring in each of the ring holders on each bobbin,
Each bus ring is formed into a cylindrical shape, and a part along the circumferential direction of the cylindrical portion of each bus ring is a coil connecting portion protruding in the axial direction, and each coil is connected to the coil connecting portion of each bus ring. Rotating electric machine.
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