JP2008029138A - 回転電機用ターミナル - Google Patents

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Abstract

【課題】 回転電機用ターミナルにおいて、バスリングの曲げ成形性を向上するとともに、バスリングのインサートモールド成形性を向上すること。
【解決手段】 回転電機用ターミナル30において、各バスリングA〜Cが、各リング本体32をそれらの軸方向に直交する平面に含まれる板状とし、各リング本体32の周方向の一端からそれらの唯軸方向に沿う方向に折曲げた板状片35を有するものとし、各バスリングA〜Cの板状片35を樹脂部31から突出し、板状片35の先端側部分をカプラ40の各接続端子42との溶着接続部34とするもの。
【選択図】 図12

Description

本発明は回転電機用ターミナルに関する。
従来の回転電機では、特許文献1に記載の如く、ハウジングにステータを収納し、ステータを構成する複数のコア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、3個のバスリングA〜Cと中立バスリングDの各リング本体を樹脂モールドして一体にしたターミナルの樹脂部をステータの樹脂製ボビンに取付ける。そして、ステータのU相、V相、W相の各コイル端子にターミナルの各バスリングA〜Cのそれぞれを接続するとともに、各コイルのコモン端子に中立バスリングDを接続し、各コイルをスター結線するとともに、ハウジングに取付けられるカプラのU相、V相、W相の各接続端子を、ターミナルの各バスリングA〜Cのリング本体につながって樹脂部から突出する接続部に接続している。カプラの各接続端子と各バスリングの接続部の接続は、ボルト止めされる他、溶着(溶接)によることも考えられる。
特開2001-25187
図13(A)は従来構造のバスリングAを示し、(B)はターミナル1を示す。ターミナル1は、各バスリングA〜Dのリング本体2をそれらの軸方向に並置して樹脂部1Aに樹脂モールドする。各バスリングA〜Dは、各モータコイルのコイル端子が接続される端子部3を樹脂部1Aの外周から半径方向の外方に突出する。各バスリングA〜Cは、カプラの各接続端子に溶着される接続部4を樹脂部1Aの側部から軸方向の外方に突出する。このとき、各バスリングA〜Cは、各リング本体2をそれらの軸方向に直交する平面に含まれる板状とし、各リング本体2の内周の一部からそれらの軸方向に折曲げ、更にそれらの半径方向の外方に折曲げたL字状の板状片2Aを有するものとし、このL字状の板状片2Aを樹脂部1Aから突出させ、L字状の板状片2Aの先端側部分を溶接する接続部4とする。
しかしながら、ターミナル1にあっては、各バスリングA〜CのL字状の板状片2Aの先端側の折曲げ部が半径方向の外方に折曲げられているから、複雑な曲げ加工を必要とする他、バスリングA〜Dを金型内に挿入配置してインサートモールドし、金型を軸方向Pに沿って分割しようとするとき、バスリングA〜CのL字状の板状片2Aの先端側の半径方向に沿う折曲げ部と樹脂部1Aとの間に、分割方向に直交する何らかのスライド金型5を設ける必要がある。従って、バスリングの接続端子の曲げ成形性に加え、バスリングA〜Dのインサートモールド性も悪い。
本発明の課題は、回転電機用ターミナルにおいて、バスリングの接続端子の曲げ成形性を向上するとともに、バスリングのインサートモールド成形性を向上することにある。
請求項1の発明は、ステータのU相、V相、W相の各コイル端子に接続される各バスリングA〜Cと、各コイルのコモン端子に接続される中立バスリングDの各リング本体をそれらの軸方向に並置して樹脂部に樹脂モールド成形し、各バスリングA〜Cのリング本体につながり、カプラのU相、V相、W相の各接続端子に溶着される各バスリングA〜Cの接続部を上記樹脂部から突出してなる回転電機用ターミナルにおいて、各バスリングA〜Cが、各リング本体をそれらの軸方向に直交する平面に含まれる板状とし、各リング本体の周方向の一端からそれらの唯軸方向に沿う方向に折曲げた板状片を有するものとし、各バスリングA〜Cの板状片を樹脂部から突出し、板状片の先端側部分をカプラの各接続端子との接続部とするようにしたものである。
請求項2の発明は、請求項1の発明において更に、前記各バスリングA〜Cの板状片のうち、該板状片の樹脂部に対する付け根側部分を放熱部とするようにしたものである。
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において更に、前記各バスリングA〜Cの板状片の先端側部分のうち、各リング本体の半径方向の中心側寄りに位置する先端下側部分をカプラの各接続端子との接続部とし、各リング本体の半径方向の外側寄りに位置する先端上側部分をカプラの各接続端子のための位置決め部とするようにしたものである。
(請求項1)
(a)ターミナルにおいて、カプラの各接続端子との接続部となる、各バスリングA〜Cの樹脂部から突出する板状片が、各バスリングA〜Cのリング本体から唯軸方向に沿う方向に折曲げられる。
従って、バスリングA〜Cの曲げ加工は簡易であり、曲げ成形性を向上できる。また、各バスリングA〜Dを金型内に挿入してインサートモールドして樹脂部を成形し、金型を軸方向に沿って分割しようとするとき、バスリングA〜Cの接続部となる板状片はその分割方向に平行に延在するから、分割方向に直交するスライド金型を設ける必要がなく、バスリングA〜Dのインサートモールド成形性も良い。
(請求項2)
(b)ターミナルの各バスリングA〜Cの板状片の樹脂部に対する付け根側部分を放熱部とする。従って、カプラの各接続端子を各バスリングの接続部に溶着したときの熱がリング本体に伝わる前に、樹脂部の外に位置する放熱部で放熱され、樹脂部を直接加熱することがなく、樹脂部が加熱により溶け出すこと等を簡易に防止できる。また、樹脂部の外に位置する放熱部を表面積の大きい板状にし、必要とされる放熱性能を容易に確保できる。
(請求項3)
(c)各バスリングA〜Cの板状片における接続部の上側に備えた位置決め部が、カプラの各接続端子を各バスリングA〜Cの接続部の所定接続位置に位置決め案内する。従って、カプラの各接続端子と各バスリングの溶着部をそれらの所定の接続位置にて容易に会合させ、両者の溶着の安定化を図ることができ、両者の組付作業性、溶着安定性を向上する。
図1はモータを示す断面図、図2はステータ組立体を示し、(A)は断面図、(B)は要部拡大図、図3はステータ組立体を示し、(A)は正面図、(B)は要部拡大図、図4はステータにターミナルを取付けた小組体を示し、(A)は断面図、(B)は要部拡大図、図5はコア小組体を示し、(A)は(B)のA−A線に沿う断面図、(B)は端面図、図6はターミナルを示し、(A)は断面図、(B)は正面図、(C)は(A)の要部拡大図、(D)は(B)の要部拡大図、図7はバスリングAを示し、(A)は正面図、(B)は(A)のB−B線に沿う断面図、(C)は平面図、図8はバスリングBを示し、(A)は正面図、(B)は(A)のB−B線に沿う断面図、(C)は平面図、図9はバスリングCを示し、(A)は正面図、(B)は(A)のB−B線に沿う断面図、図10はバスリングDを示し、(A)は正面図、(B)は(A)のB−B線に沿う断面図、図11はカプラを示し、(A)は断面図、(B)は正面図、図12は本発明のバスリングとターミナルの金型分割方向を示し、(A)は斜視図、(B)は側面図、図13は従来のバスリングとターミナルの金型分割方向を示し、(A)は斜視図、(B)は側面図である。
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に示す如く、ステータ組立体11の一端にエンドハウジング12を取付け、ステータ組立体11とエンドハウジング12の内部にロータ組立体13を回転自在に支持する。
ステータ組立体11は、図2、図3に示す如く、ハウジング11Aと一体をなすヨークの内周に円筒状のステータ20とターミナル30の小組体を収納し、ハウジング11Aに取付けられるカプラ40をターミナル30に接続して構成される。
ステータ20は、図4に示す如く、ハウジング11Aの内周に嵌め込まれる複数、本実施例では例えばU相、V相、W相の各相毎に4個(全12個)のコア小組体20Aを円周上に隣接配置して構成される。コア小組体20Aは、図5に示す如く、複数の珪素鋼板からなるコア21を積層し、この積層コア21に樹脂製ボビン22を取付け、樹脂製ボビン22のコイル巻回部22AにU相、V相、W相の3相をなす各モータコイル23を巻回して構成される。各モータコイル23は、巻始め端と巻終り端の両端をそれぞれコイル端子23A、コモン端子23Bとし、これらの端子23A、23Bを樹脂製ボビン22のコイル巻回部22Aの一端側から外方に延出する。樹脂製ボビン22にはコイル巻回部22Aの一端側に、ハウジング11Aの内周に沿ってハウジング11Aの軸方向に突き出るターミナル取付部22B(凹部)を備える(図2(B))。
ターミナル30は、図6に示す如く、3個のバスリングA〜Cと中立バスリングDの各リング本体32をそれらの軸方向に並置する状態で、樹脂モールドにより成形した樹脂部31に埋設して一体化し、樹脂部31の外周の複数ヵ所に設けた取付爪31Aを樹脂製ボビン22のターミナル取付部22Bの凹部に係止することにより、樹脂製ボビン22に周方向、軸方向、径方向に位置決めされて取付けられる。バスリングA〜Cのリング本体32はC字状をなして周方向の一部を欠落し、中立バスリングDのリング本体32は周方向に連続する円環状をなす。
各バスリングA〜Dは、図7〜図10に示す如く、それらのリング本体32につながってリング本体32の半径方向の外方に延在し、樹脂部31の外部に突出する端子部33を備える。バスリングAは、本実施例では4個のU相の各モータコイル23のコイル端子23Aが接続される、4個の端子部33を備える。バスリングBは、本実施例では4個のV相の各モータコイル23のコイル端子23Aが接続される、4個の端子部33を備える。バスリングCは、本実施例では4個のW相の各モータコイル23のコイル端子23Aが接続される、4個の端子部33を備える。中立バスリングDは、本実施例では全12個のモータコイル23のコモン端子23Bが接続される、12個の端子部33を備える。従って、ステータ20のU相、V相、W相の各モータコイル23のコイル端子23Aにターミナル30の各バスリングA〜Cのリング本体32につながって樹脂部31の外周から半径方向の外方に突出する端子部33のそれぞれを接続するとともに、各モータコイル23のコモン端子23Bに中立バスリングDのリング本体32につながって樹脂部31から突出する端子部33を接続し、各モータコイル23はスター結線される。
各バスリングA〜Dにおいて、端子部33は図6(D)に示す如くに先端爪部33Aに挟まれてU字状の輪郭をなす先端凹所33Bを備える。各モータコイル23の端子23A、23Bは、対応するバスリングA〜Dの端子部33の先端凹所33Bに嵌め込まれるように組付けられ、端子部33の先端爪部33Aの間にかしめ止めされて端子部33に溶着される。
各バスリングA〜Cは、図7〜図9に示す如く、それらのリング本体32につながってリング本体32の周方向の一端からリング本体32の軸方向に沿う方向に折り曲げられて立上がり、樹脂部31の側部から軸方向の外方に突出する外部接続用の接続部34を備える。ターミナル30において、バスリングA〜Cの全3個の接続部34は互いに並列配置される(図6(B))。
カプラ40は、図11に示す如く、ハウジング11Aの外面にねじ止めされる樹脂ボディ41に、外部の制御回路に接続されるU相、V相、W相の接続端子42を内蔵する。カプラ40のU相、V相、W相の各接続端子42が、ハウジング11Aの内部に挿入され、ターミナル30の各バスリングA〜Cの接続部34に接続される。各接続端子42は、後述する如くに各接続部34に差し込まれて会合され、溶着される。
モータ10は、レゾルバロータ部51とレゾルバステータ部52からなるレゾルバ50を有する。即ち、ロータ組立体13の回転軸13Aの外周に、回転軸13Aとともに回転するレゾルバロータ部51を取付ける。また、ステータ20の側、換言すればエンドハウジング12の内周にレゾルバステータ部52を取付ける。レゾルバステータ部52はレゾルバロータ部51を囲むように配置され、回転によってレゾルバロータ部51との間で生ずるリラクタンスの変化により、回転軸13Aの回転位置を検出する。検出した回転軸13Aの回転位置に応じて、外部の制御回路により、カプラ40、ターミナル30を介して、ステータ20のU相、V相、W相の各モータコイル23に所定のパターンの電流を供給し、モータ10を駆動制御する。
しかるに、モータ10にあっては、ターミナル30を構成するに際し、バスリングA〜Cの曲げ成形性を向上するとともに、バスリングA〜Dの樹脂部31へのインサートモールド成形性を向上するため、以下の構成を有する。
ターミナル30において、各バスリングA〜Cは、図12に示す如く(図12(A)はバスリングAを代表として示す)、各リング本体32をそれらの軸方向(各リング本体32の円環の中心軸に沿う方向)に直交する平面に含まれる板状とし、各リング本体32の周方向の一端からそれらの唯軸方向に沿う方向にストレート状に折り曲げた板状片35を有するものとする。そして、各バスリングA〜Cの板状片35を樹脂部31から軸方向の外方に向けて突出し、板状片35の先端側部分をカプラ40の各接続端子42との接続部34とする。
図12(B)において、PはバスリングA〜Dをインサートモールドしてターミナル30の樹脂部31を成形したときの、金型の分割方向を示す。
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
ターミナル30において、カプラ40の各接続端子42との接続部34となる、各バスリングA〜Cの樹脂部31から突出する板状片35が、各バスリングA〜Cのリング本体32から唯軸方向に沿う方向に折曲げられる。
従って、バスリングA〜Cの曲げ加工は簡易であり、曲げ成形性を向上できる。また、各バスリングA〜Dを金型内に挿入してインサートモールドして樹脂部31を成形し、金型を軸方向に沿って分割しようとするとき、バスリングA〜Cの接続部34となる板状片35はその分割方向Pに平行に延在するから、分割方向Pに直交するスライド金型を設ける必要がなく、バスリングA〜Dのインサートモールド成形性も良い。
また、モータ10にあっては、ターミナル30を構成するように樹脂モールドされた複数のバスリングA〜Cの接続部34に、カプラ40の各接続端子42を溶着するときの発熱により、ターミナル30の樹脂部31が溶けるのを防止するため、以下の構成を有する。
ターミナル30において、各バスリングA〜Cは、図2〜図4に示す如く、樹脂部31にモールドされるリング本体32と接続部34の間に、樹脂部31の外に位置して樹脂部31の外に露出する放熱部36を設ける。このとき、各バスリングA〜Cは、図6〜図9に示す如く、リング本体32をC字板状にし、各リング本体32の周方向の一端からリング本体32の軸方向に沿う方向に折曲げられて立上がり、樹脂部31から軸方向の外方に向けて突出する板状片35を有する。ターミナル30は、各バスリングA〜Cの板状片35のうち、該板状片35の樹脂部31に対する付け根側部分を、リング本体32の半径方向に延在させて長尺をなす放熱部36とする。また、板状片35の先端側部分、本実施例では板状片35におけるリング本体32の半径方向の中心側端からリング本体32の軸方向の外方に向けて突出する先端下側の小片部分を溶着接続部34とする。尚、ターミナル30は、板状片35の先端上側に、カプラ40の接続端子42のための後述する位置決め部37を設ける。
従って、カプラ40の各接続端子42は、図2、図3に示す如く、ターミナル30の各バスリングA〜Cにおいて、樹脂部31から放熱部36を介して軸方向の外方に突出している接続部34に会合され、溶着される。
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ターミナル30の各バスリングA〜Cがリング本体32と接続部34の間に、樹脂部31の外に位置する放熱部36を設けた。従って、カプラ40の各接続端子42を各バスリングA〜Cの接続部34に溶着したときの熱がリング本体32に伝わる前に、樹脂部31の外に位置する放熱部36で空冷放熱され、樹脂部31に直接蓄熱されることなく、樹脂部31が溶け出して飛散することを容易に防止できる。
(b)ターミナル30の各バスリングA〜Cがリング本体32につながって樹脂部31から軸方向に突出する板状片35を有し、板状片35の樹脂部31に対する付け根側部分を放熱部36とし、板状片35の先端側部分を溶着接続部34とする。従って、樹脂部31の外に位置する放熱部36を表面積の大きい板状面積にし、必要とされる放熱性能を容易に確保できる。
次に、モータ10にあっては、カプラ40の各接続端子42と、ターミナル30の各バスリングA〜Cの接続部34をそれらの接続位置にて容易に会合させ、両者の溶着の安定化を図るため、以下の構成を有する。
ターミナル30において、各バスリングA〜Cは、図2〜図4に示す如く、それらの接続部34に、カプラ40の各接続端子42をそれらの接続部34との所定の接続位置に位置決め案内する位置決め部37を付帯させて備える。このとき、各バスリングA〜Cは、図6〜図9に示した前述如く、軸方向に突出して接続部34を形成する板状片35を有し、板状片35の該接続部34となる部分の側傍、本実施例では接続部34に対し空隙部38を介する上の側傍に位置決め部37を設け、この位置決め部37の上方(カプラ40を臨む端面)にテーパ状に開口する位置決め溝37Aを備える。接続部34と位置決め部37は前述の放熱部36とともに面一をなす。他方、カプラ40の各接続端子42は、図11に示す如く、帯板状の板状片43をなし、板状片43の先端部の側に形成される二股状の先端フォーク部43Aに一定長のスリット43Bを形成してある。
従って、カプラ40の各接続端子42の先端フォーク部43Aのスリット43Bを、ターミナル30の各バスリングA〜Cの板状片35に設けた位置決め溝37Aの溝底部に嵌合することにより、各接続端子42をターミナル30の軸方向、軸直角方向、及び半径方向の相直交する3方向に位置決めし、結果として各接続端子42を各バスリングA〜Cの接続部34の所定の接続位置に正確に位置決めする。本実施例では、カプラ40の各接続端子42の板状片43の先端フォーク部43Aが、図2、図3に示す如く、各バスリングA〜Cの位置決め部37の板状片35、位置決め部37と接続部34の間に空隙部38(接続端子42の先端フォーク部43Aが溶着される接続部34の空冷放熱部になる)が形成され、更には接続部34の板状片35を挟み、各接続端子42の板状片43の先端フォーク部43Aが各バスリングA〜Cの接続部34の板状片35に溶着される。
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〜Cの接続部34に備えた位置決め部37が、カプラ40の各接続端子42を各バスリングA〜Cの接続部34間の所定の接続位置に位置決め案内する。従って、カプラ40の各接続端子42と各バスリングの溶着部をそれらの接続位置に容易に会合させ、両者の溶着の安定化を図ることができ、両者の組付作業性、溶着性を向上する。
(b)カプラ40の板状接続端子42の先端部に形成したスリット43Bを、各バスリングA〜Cの板状接続部34に、その板状接続部34に設けた位置決め溝37Aの溝底部に嵌合する。カプラ40の接続端子42が各バスリングA〜Cの接続部34に備えた位置決め溝37Aに誘導案内されて該接続部34との接続位置にスムースに位置付けられる。
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。
図1はモータを示す断面図である。 図2はステータ組立体を示し、(A)は断面図、(B)は要部拡大図である。 図3はステータ組立体を示し、(A)は正面図、(B)は要部拡大図である。 図4はステータにターミナルを取付けた小組体を示し、(A)は断面図、(B)は要部拡大図である。 図5はコア小組体を示し、(A)は(B)のA−A線に沿う断面図、(B)は端面図である。 図6はターミナルを示し、(A)は断面図、(B)は正面図、(C)は(A)の要部拡大図、(D)は(B)の要部拡大図である。 図7はバスリングAを示し、(A)は正面図、(B)は(A)のB−B線に沿う断面図、(C)は平面図である。 図8はバスリングBを示し、(A)は正面図、(B)は(A)のB−B線に沿う断面図、(C)は平面図である。 図9はバスリングCを示し、(A)は正面図、(B)は(A)のB−B線に沿う断面図である。 図10はバスリングDを示し、(A)は正面図、(B)は(A)のB−B線に沿う断面図である。 図11はカプラを示し、(A)は断面図、(B)は正面図である。 図12は本発明のバスリングとターミナルの金型分割方向を示し、(A)は斜視図、(B)は側面図である。 図13は従来のバスリングとターミナルの金型分割方向を示し、(A)は斜視図、(B)は側面図である。
符号の説明
10 モータ(回転電機)
11A ハウジング
20 ステータ
21 コア
22 樹脂製ボビン
22A コイル巻回部
23 コイル
23A コイル端子
23B コモン端子
30 ターミナル
31 樹脂部
32 リング本体
33 端子部
34 接続部
35 板状片
36 放熱部
37 位置決め部
40 カプラ
42 接続端子
A〜D バスリング

Claims (3)

  1. ステータのU相、V相、W相の各コイル端子に接続される各バスリングA〜Cと、各コイルのコモン端子に接続される中立バスリングDの各リング本体をそれらの軸方向に並置して樹脂部に樹脂モールド成形し、
    各バスリングA〜Cのリング本体につながり、カプラのU相、V相、W相の各接続端子に溶着される各バスリングA〜Cの接続部を上記樹脂部から突出してなる回転電機用ターミナルにおいて、
    各バスリングA〜Cが、各リング本体をそれらの軸方向に直交する平面に含まれる板状とし、各リング本体の周方向の一端からそれらの唯軸方向に沿う方向に折曲げた板状片を有するものとし、
    各バスリングA〜Cの板状片を樹脂部から突出し、板状片の先端側部分をカプラの各接続端子との接続部とすることを特徴とする回転電機用ターミナル。
  2. 前記各バスリングA〜Cの板状片のうち、該板状片の樹脂部に対する付け根側部分を放熱部とする請求項1に記載の回転電機用ターミナル。
  3. 前記各バスリングA〜Cの板状片の先端側部分のうち、各リング本体の半径方向の中心側寄りに位置する先端下側部分をカプラの各接続端子との接続部とし、各リング本体の半径方向の外側寄りに位置する先端上側部分をカプラの各接続端子のための位置決め部とする請求項1又は2に記載の回転電機用ターミナル。
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