JP2008148497A - Bus bar structure and electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動モータに取り付けられ、該電動モータと外部回路としての制御回路等との電気的接続を中継する中継部材としてのバスバーを備えたバスバー構造体に関する。 The present invention relates to a bus bar structure provided with a bus bar as a relay member attached to an electric motor and relaying an electrical connection between the electric motor and a control circuit as an external circuit.
外部の制御回路等との電気的接続を中継する中継部材として用いられるバスバーを有する電動モータとして、例えば、特許文献1の図2に記載のものが知られている。
この電動モータは、U、V、W各相を構成する3個のコイルにそれぞれ接続された3相口出し線(バスバー;コイルと外部回路を接続する導電性部材)を備えている。そして、前記3相口出し線が3相出力ボルトを介して出力端子台に設けられた3個のハーネススロットに電気的に接続され、各ハーネススロットにおいて外部の制御回路等から引き出される3本のハーネス(接続用配線)と接続されている。
This electric motor includes a three-phase lead wire (a bus bar; a conductive member that connects the coil and an external circuit) connected to three coils constituting each phase of U, V, and W. The three-phase lead wires are electrically connected to three harness slots provided on the output terminal block via three-phase output bolts, and the three harnesses are drawn from an external control circuit or the like in each harness slot. (Connection wiring).
上述したような従来の電動モータでは、各相を構成するコイルにそれぞれ接続されたバスバーとしての3相口出し線が、バスバー以外の別の接続部材である内部ターミナル及び3相出力ボルトを介して、出力端子台に設けられたハーネススロットに接続されている。 In the conventional electric motor as described above, a three-phase lead wire as a bus bar connected to the coils constituting each phase is connected via an internal terminal and a three-phase output bolt which are other connection members other than the bus bar. It is connected to a harness slot provided on the output terminal block.
このため、前記コイルから外部回路に接続されるまでに前記3相口出し線(バスバー)及び内部ターミナルに加え、さらに3相出力ボルトが必要になる。これによって、電動モータにおいて各相を構成するコイルから外部回路に至る接続系統が複雑化し、部品点数が増加するとともに、ハーネススロットが固定される出力端子台が占めるスペースによって電動モータの小型化が妨げられるようになる。 For this reason, in addition to the three-phase lead wire (bus bar) and the internal terminal, a three-phase output bolt is required before the coil is connected to an external circuit. This complicates the connection system from the coils constituting each phase to the external circuit in the electric motor, increases the number of parts, and prevents the electric motor from being downsized by the space occupied by the output terminal block to which the harness slot is fixed. Be able to.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、電動モータにおいて各相を構成するコイルから外部回路に至る接続系統が簡素化され、電動モータのコストダウン及び小型化に寄与するバスバー構造体、バスバー構造、及び該構造体又は構造が適用された電動モータを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object thereof is to simplify the connection system from the coil constituting each phase to the external circuit in the electric motor, thereby reducing the cost of the electric motor. The object is to provide a bus bar structure that contributes to downsizing, a bus bar structure, and an electric motor to which the structure or structure is applied.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、各相を構成するコイルと該コイルに包囲されたロータとを備える電動モータに取り付けられ、前記各コイルと外部回路との電気的接続を中継する中継部材としてのバスバーと、各バスバーを固定する固定部材とを備えてなるバスバー構造体であって、前記各バスバーには、それぞれ、前記外部回路から引き出されるハーネスに対して別の接続部材を介することなく直接的に接続される端子部が一体形成されていること、を要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in
同構成によれば、電動モータと外部回路との電気的接続を中継する中継部材としてのバスバーに対して、外部回路から引き出されるハーネスがバスバー以外の別の接続部材を介することなく直接的に接続される。また、このため、従来、電動モータと外部回路との接続に用いられていた出力端子台が不要となる。 According to the same configuration, the harness drawn from the external circuit is directly connected to the bus bar as a relay member that relays the electrical connection between the electric motor and the external circuit without using another connection member other than the bus bar. Is done. For this reason, the output terminal block conventionally used for connection of the electric motor and the external circuit becomes unnecessary.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のバスバー構造体において、前記端子部が、前記ハーネスの導線部が挿入され、当該挿入部位が押し潰されて当該導線部と接続されるリング状部を有すること、を要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the bus bar structure according to the first aspect of the present invention, in the bus bar structure according to the first aspect, the terminal portion is inserted into the conductor portion of the harness, and the insertion portion is crushed and connected to the conductor portion. The gist is to have a shape portion.
同構成によれば、バスバーに一体化された端子部に備えられたリング状部に、ハーネスの導線部を挿入し、当該挿入部位を押し潰してバスバーとハーネスとを直接的に接続することができる。このため、当該接続がハンダやボルト等の介在部材を用いることなく簡潔に行えるようになる。 According to the configuration, the conductor part of the harness is inserted into the ring-shaped part provided in the terminal part integrated with the bus bar, and the bus bar and the harness can be directly connected by crushing the insertion part. it can. For this reason, the connection can be simply performed without using intervening members such as solder and bolts.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載のバスバー構造体において、前記固定部材が、各バスバーを互いに電気的に絶縁する円盤状絶縁部材であり、前記各バスバーが、それぞれ円弧状に形成されるとともに、前記円盤状絶縁部材の内部に埋設した状態で保持固定され、しかも各バスバーの円弧部分には、それぞれ、前記各相を構成するコイルの端部と電気的に接続されるバスバー端子が、当該コイルの配置状態に応じて所定間隔をおいて一体形成されていること、を要旨とする。 The invention according to claim 3 is the bus bar structure according to claim 1 or 2, wherein the fixing member is a disk-shaped insulating member that electrically insulates the bus bars from each other, and the bus bars are Each is formed in an arc shape, and is held and fixed in an embedded state in the disk-shaped insulating member, and the arc portion of each bus bar is electrically connected to the end of the coil constituting each phase. The gist is that the bus bar terminals to be connected are integrally formed at a predetermined interval according to the arrangement state of the coil.
同構成によれば、ロータを包囲して一の円周上に配置されている各相のコイルの端部(導線部)と、当該各相に対応する同心円弧状のバスバーとを、コイルの配置状態に応じて所定間隔をおいて各バスバーの円弧部分に一体形成されたバスバー端子において短い経路で接続することができる。 According to this configuration, the coil end portion (conducting wire portion) that surrounds the rotor and is arranged on one circumference and the concentric arc-shaped bus bar corresponding to each phase are arranged in the coil. The bus bar terminals formed integrally with the arc portion of each bus bar at a predetermined interval according to the state can be connected by a short path.
請求項4に記載の発明は、各相を構成するコイルと該コイルに包囲されたロータとを備えた電動モータにおいて、請求項1〜請求項3のいずれかに記載のバスバー構造体が取り付けられていること、を要旨とする。
The invention according to claim 4 is an electric motor comprising a coil constituting each phase and a rotor surrounded by the coil, and the bus bar structure according to any one of
同構成によれば、電動モータにおいて各相を構成するコイルが外部回路から引き出されるハーネスにバスバー以外の別の接続部材を介することなく直接的に接続されるようになる。 According to this configuration, the coils constituting each phase in the electric motor are directly connected to the harness drawn from the external circuit without using another connecting member other than the bus bar.
請求項5に記載の発明は、電動モータにおいて各相を構成するコイルと外部回路との電気的接続を中継する中継部材としてのバスバーによって構成されるバスバー構造において、前記外部回路から引き出されるハーネスが、前記バスバーに一体形成された端子部に対して当該バスバー以外の別の接続部材を介することなく直接的に接続されるように構成したこと、を要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a bus bar structure including a bus bar as a relay member that relays electrical connection between a coil constituting each phase and an external circuit in an electric motor, and a harness drawn from the external circuit The gist of the present invention is that the terminal is integrally connected to the bus bar without being connected via another connecting member other than the bus bar.
同構成によれば、電動モータと外部回路との電気的接続を中継する中継部材としてのバスバーに対して、外部回路から引き出されるハーネスが当該バスバー以外の別の接続部材を介することなく直接的に接続されるようになる。また、このため、従来電動モータと外部回路との接続に用いられていた出力端子台が不要となる。 According to the same configuration, the harness drawn from the external circuit is directly connected to the bus bar as a relay member that relays the electrical connection between the electric motor and the external circuit without using another connecting member other than the bus bar. Get connected. For this reason, the output terminal block conventionally used for connection between the electric motor and the external circuit becomes unnecessary.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のバスバー構造において、前記各バスバーが、それぞれ円弧状に形成され、且つ同心円状に配置されるとともに、各バスバーの円弧部分には、それぞれ、前記各相を構成するコイルの端部と電気的に接続されるバスバー端子が、当該コイルの配置状態に応じて所定間隔をおいて一体形成されていること、を要旨とする。
The invention according to claim 6 is the bus bar structure according to
同構成によれば、ロータを包囲して一の円周上に配置されている各相のコイルの端部(導線部)と、当該各相に対応する同心円弧状のバスバーとを、コイルの配置状態に応じて所定間隔をおいて各バスバーの円弧部分に一体形成されたバスバー端子において短い経路で接続することができる。 According to this configuration, the coil end portion (conducting wire portion) that surrounds the rotor and is arranged on one circumference and the concentric arc-shaped bus bar corresponding to each phase are arranged in the coil. The bus bar terminals formed integrally with the arc portion of each bus bar at a predetermined interval according to the state can be connected by a short path.
本発明のバスバー構造体及びバスバー構造によれば、電動モータにおいて各相を構成するコイルと外部回路との接続系統が簡素化され、電動モータのコストダウン及び小型化に寄与するようになる。 According to the bus bar structure and the bus bar structure of the present invention, the connection system between the coil constituting each phase and the external circuit in the electric motor is simplified, which contributes to cost reduction and miniaturization of the electric motor.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
図1(a)に示すように、本実施形態の電動モータ1は、ハイブリッド自動車のエンジン停止時のトランスミッションの油圧ポンプとして用いられる電動ポンプユニット50に使用されるものである。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown to Fig.1 (a), the
該電動モータ1は、図1(a)を参照して、ロータ12と、該ロータ12を包囲するステータコア13と、該ステータコア13に巻回されるコイル13a,…とを備えている。さらに、電動モータ1は、各コイル13aとステータコア13とを絶縁するべく前記ステータコア13の軸方向両端側から嵌め込まれた一対のインシュレータ14a,14bを備えており、円筒状のモータケース20aに収容されている。また、該モータケース20aの第1の端部側(図1(a)の右側の端部側)は、蓋部材20bによって閉止されている。尚、同図に示す電動モータ1は、3相のブラシレスモータを構成しており、対向した12組のコイル13a,13a、…は、4組ずつがそれぞれU相、V相、W相を構成している(図4参照)。尚、本実施形態では、前記インシュレータ14a,14bは、それぞれPPS(ポリフェニレンスルフィド)樹脂(絶縁体)によって射出成形により形成されている。
Referring to FIG. 1A, the
前記電動ポンプユニット50は、流体を吸引・吐出するポンプ部2を備えており、該ポンプ部2と前記電動モータ1とはユニット化されている。詳しくは、該ポンプ部2は、所謂トロコイドポンプを構成しており、アウターロータ21と該アウターロータ21と噛み合わされて回転可能とされたインナーロータ22とを有している。そして、当該ポンプ部2は、有底四角筒状に形成されるとともに前記モータケース20aに第2の端部側(図1(a)の左側の端部側)から連通固定されたポンプケース20と、該ポンプケース20の開口端部を塞ぐ蓋部23とにより構成されるポンプ室24に収容されている。さらに、前記ロータ12のポンプ部2側の端部がインナーロータ22を軸支している。
The
前記ロータ12の外周には、筒状のマグネット12aが固設されている。そして、このマグネット12aは、ロータ12の大径部によって支承されている。また、前記ロータ12は、それぞれ、前記ポンプケース20の底部20cの中央部に設けられた第1転がり軸受4と、蓋部材20bの中央部に設けられた第2転がり軸受5とを介して、ポンプケース20及びモータケース20aに回転自在に支持されている。
A
本実施形態の電動ポンプユニット50には、図1(a)を参照して、モータケース20aの蓋部材20bに、ロータ12の位置検出を行う複数個のホール素子25,…(位置検出センサ)が配設された回路基板9がねじ9aを用いて取り付けられている。そして、該ホール素子25,…に対向して前記ロータ12に環装固定された円盤状のターゲット部材25a(マグネット12a,12aの磁極パターンに対応して周方向に着磁されている)を介してロータ12の位置検出が行われるようになっている。
In the
また、同電動ポンプユニット50において、前記ポンプ部2側(図1(a)の左側)のインシュレータ14bには、図1(b)、図2、及び図3に示すように、前記コイル13a同士及びコイル13a,…と外部の制御基板(図示省略)との電気的接続を中継する中継部材としての円弧状のバスバー36,37,38,39と、各バスバー36〜39を内部に埋設した状態、且つ互いに絶縁された状態で保持固定する円盤状のバスバーホルダー31(固定部材、円盤状絶縁部材)とを備えてなるバスバー構造体30が取り付けられている。詳しくは、図1(b)、図2、及び図3に示すように、各バスバー39,36,37,38は、前記バスバーホルダー31の中心点Oを基準として、それぞれが対応する位置にバスバーホルダー31の外周から順に埋め込まれている。即ち、各バスバー39,36,37,38は、この順番で外周から順に所定の位置で埋設固定されるように射出成形によりバスバーホルダー31に一体成形されている。尚、このバスバーホルダー31には、自動車用途を考慮して耐熱性のあるPPS(ポリフェニレンスルフィド)樹脂が使用されている。
Further, in the
ここで、バスバー39は、図4に示すように、U、V、W各相の共通端子(COM)を構成しており、最も長尺に形成されている。また、各バスバー38,37,36は、それぞれU、V、W各相の電極を構成している。
Here, as shown in FIG. 4, the
前記バスバー39の円弧部分には、図2〜図4を参照して、それぞれ一端が開いたスリット状部39b(折り返し形状部)を有する12個(複数)のバスバー端子39a,…が一体形成されている。そして、各バスバー端子39aは、それぞれ、U,V,W各相を構成する一対のコイル13a,13aの第一の端部13cに接続されている。一方、前記バスバー36〜38の円弧部分には、それぞれ、前記バスバー端子36a,…と同形状に形成され、それぞれ、一端が開いたスリット状部を有するバスバー端子36a,…、37a,…、38a,…が4個ずつ一体形成されている。また、各バスバー端子36a,37a,38aは、それぞれ、前記一対のコイル13a,13aの第二の端部13cに接続されている。詳しくは、図2に示すように各バスバー端子36a〜39aのスリット状部に各コイル13aの端部13cが係合され、さらにTIG溶接により接合される。また、各バスバー端子36a,…、37a,…、38a,…、39a,…は、それぞれ、バスバーホルダー31の外周縁から外に突出するように構成されている。このように、本実施形態では、各バスバー36〜39の円弧部分には、前記U、V、W各相を構成するコイル13a,13aの端部と電気的に接続されるバスバー端子36a,…、37a,…、38a,…、39a,…が、複数のコイル13a,13a、…の配置状態に応じて所定間隔をおいて一体形成されている。
Referring to FIGS. 2 to 4, twelve (two or more)
さらに、図1〜図3を参照して、前記バスバー36〜38には、それぞれ、外部の制御回路60(外部回路)(図4参照)からU、V、W各相に対応して引き出されるハーネス40の導線部40aが挿入されている。そして、当該挿入部位が押し潰されて当該導線部40aと電気的に接続するためのリング状部36c,37c,38cを有する圧着端子36b,37b,38b(端子部)が1個ずつ一体形成されている。このように、各圧着端子36b〜38bには、前記制御回路60から引き出されるハーネス40,…が前記バスバー36〜38とは別体化された他の接続部材を介することなく直接的に接続されている。
Further, referring to FIGS. 1 to 3, the bus bars 36 to 38 are respectively drawn from the external control circuit 60 (external circuit) (see FIG. 4) in correspondence with the U, V, and W phases. The
そして、各バスバー36,37,38は、それぞれ前記圧着端子36b〜38bにおいて、図4に示す外部の制御回路60に電気的に接続され、前記ホール素子25,…によって検出されたロータ12の位置情報に基づき、電動モータ1の回転が制御されるようになっている。尚、本実施形態において、各バスバー36〜39は、それぞれ長尺の金属板材(銅にスズめっきを施した板材)が平板状態から折り曲げ等によって円弧状に成形されたものである。
And each bus-
本実施形態のバスバー構造体30及びバスバー構造は、以上のように構成され、次のような作用・効果を奏する。
(1)電動モータ1と制御回路60(外部回路)との電気的接続を中継する中継部材としてのバスバー36〜38を有するバスバー構造体30自体に対して、外部の制御回路60から引き出されるハーネス40が、バスバー36〜38以外の別の接続部材(背景技術で示した内部ターミナルや3相出力ボルト等)を介することなく直接的に接続される。このため、電動モータ1のコイル13a,…から外部の制御回路60に至る接続系統が簡素化されるようになる。この結果、従来、電動モータ1と外部の制御回路60との接続に用いられていた出力端子台が不要となり、電動モータ1のコストダウン及び小型化に寄与するようになる。
The
(1) A harness drawn from the
(2)バスバー36〜38に一体化された圧着端子36b〜38b(端子部)のリング状部36c〜38cに、ハーネス40の導線部40aを挿入し、当該挿入部位を押し潰してバスバー36〜38とハーネス40とを直接的に接続することができる。このため、当該接続がハンダやボルト等の介在部材を用いることなく簡潔に行えるようになる。
(2) The
(3)ロータ12を包囲して一の円周上に配置されているU、V、W各相のコイル13a,13a、…の端部13c(導線部)と、当該各相に対応する円弧状のバスバー36〜39とを、コイル13a,…の配置状態に応じて所定間隔をおき各バスバー36〜39の円弧部分に一体形成されたバスバー端子36a〜39aにて短い経路で接続することができる。このため、各コイル13a,13aからバスバー36〜39に至る接続系統が簡素化されるようになる。
(3)
尚、上記実施形態は以下のように変形してもよい。
・上記実施形態では、バスバー36〜38に一体形成した端子部を、ハーネス40の導線部40aが挿入され、当該挿入部位が押し潰されて当該導線部40aと接続されるリング状部36c〜38cを有する圧着端子36b〜38bとした。しかし、本発明の技術的思想はこれに限られず、前記端子部は、フック状部を有する圧着端子でもあってもよいし、リング状部36c〜38cの内径にねじ孔が形成され、ハーネス40の導線部40aと螺合接続されるようになっていてもよい。要するに、制御回路60から引き出されるハーネス40に対してバスバー36〜38が、ボルトやターミナル等のバスバー36〜38以外の別の接続部材を介することなく直接的に接続されるものであればよい。
The above embodiment may be modified as follows.
-In the said embodiment, the ring-shaped
1…電動モータ、12…ロータ、13…ステータコア、13a…コイル、14b…インシュレータ、31…バスバーホルダー、36〜39…バスバー、36a〜39a…バスバー端子、36b〜38b…圧着端子、36c〜38c…リング状部、40…ハーネス、40a…導線部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記各バスバーには、それぞれ、前記外部回路から引き出されるハーネスに対して別の接続部材を介することなく直接的に接続される端子部が一体形成されていることを特徴とするバスバー構造体。 A bus bar as a relay member that is attached to an electric motor including a coil constituting each phase and a rotor surrounded by the coil and relays an electrical connection between each coil and an external circuit, and a fixing that fixes each bus bar A bus bar structure comprising a member,
Each bus bar is integrally formed with a terminal portion that is directly connected to a harness drawn from the external circuit without using another connecting member.
前記端子部が、前記ハーネスの導線部が挿入され、当該挿入部位が押し潰されて当該導線部と接続されるリング状部を有するバスバー構造体。 The bus bar structure according to claim 1,
The bus bar structure, wherein the terminal portion includes a ring-shaped portion into which the conductor portion of the harness is inserted and the insertion portion is crushed and connected to the conductor portion.
前記固定部材が、各バスバーを互いに電気的に絶縁する円盤状絶縁部材であり、
前記各バスバーが、それぞれ円弧状に形成されるとともに、前記円盤状絶縁部材の内部に埋設した状態で保持固定され、しかも各バスバーの円弧部分には、それぞれ、前記各相を構成するコイルの端部と電気的に接続されるバスバー端子が、当該コイルの配置状態に応じて所定間隔をおいて一体形成されているバスバー構造体。 In the bus bar structure according to claim 1 or 2,
The fixing member is a disk-shaped insulating member that electrically insulates the bus bars from each other;
Each bus bar is formed in an arc shape and is held and fixed in an embedded state in the disk-shaped insulating member, and the arc portion of each bus bar has an end of a coil constituting each phase. The bus-bar structure in which the bus-bar terminal electrically connected with a part is integrally formed at predetermined intervals according to the arrangement state of the coil.
請求項1〜請求項3のいずれかに記載のバスバー構造体が取り付けられていることを特徴とする電動モータ。 In an electric motor comprising a coil constituting each phase and a rotor surrounded by the coil,
An electric motor to which the bus bar structure according to any one of claims 1 to 3 is attached.
前記外部回路から引き出されるハーネスが、前記バスバーに一体形成された端子部に対して当該バスバー以外の別の接続部材を介することなく直接的に接続されるように構成したことを特徴とするバスバー構造。 In the bus bar structure constituted by the bus bar as a relay member that relays the electrical connection between the coil constituting each phase and the external circuit in the electric motor,
A bus bar structure configured such that a harness drawn from the external circuit is directly connected to a terminal portion integrally formed with the bus bar without using another connecting member other than the bus bar. .
前記各バスバーが、それぞれ円弧状に形成され、且つ同心円状に配置されるとともに、各バスバーの円弧部分には、それぞれ、前記各相を構成するコイルの端部と電気的に接続されるバスバー端子が、当該コイルの配置状態に応じて所定間隔をおいて一体形成されているバスバー構造。 In the bus bar structure according to claim 5,
Each bus bar is formed in a circular arc shape and arranged concentrically, and a bus bar terminal electrically connected to an end portion of a coil constituting each phase on each circular arc portion of each bus bar However, the bus bar structure is integrally formed with a predetermined interval according to the arrangement state of the coil.
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