JP2009159782A - Terminal, connecting structure between terminal and coil, armature, stator, motor, method of joining terminal and coil, and method of manufacturing stator - Google Patents
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Description
本発明は、ターミナル、該ターミナルとコイルとの結線構造、該ターミナルを備えた電機子、該電機子を備えたステータ、該ステータを備えたモータ、ターミナルとコイルとの接合方法及びステータの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a terminal, a connection structure between the terminal and a coil, an armature including the terminal, a stator including the armature, a motor including the stator, a method for joining the terminal and the coil, and a method for manufacturing the stator. It is about.
従来、ブラシレスモータには、ステータコアに巻装された複数のコイルと電源装置とを接続するためのターミナルが備えられており、該ターミナルには、前記コイルの巻き始めと巻き終わりの端部がそれぞれ接続される。例えば、特許文献1に記載されたターミナルは、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。そして、この結線部には、該結線部の内側に向けて突出形成された規制部が設けられるとともに、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端部(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コイルの端部の、結線部の開口部側への移動が規制されている。
ところで、一般的に、抵抗溶接にて結線部とコイルの端部とを接合する場合には、内側にコイルの端部が配置された結線部は、一対の溶接電極にて結線部ごとコイルの端部を挟むように両側から挟持されるため、これら溶接電極の押圧力と規制部との作用によってコイルの端部の移動が抑制されて良好に溶接を行うことができる。しかしながら、溶接電極による結線部の挟持が不十分である場合には、コイルの端部が移動して溶接不良が生じる虞がある。 By the way, in general, when joining the connection portion and the end portion of the coil by resistance welding, the connection portion in which the end portion of the coil is arranged on the inner side of the coil is connected to the connection portion by a pair of welding electrodes. Since it is clamped from both sides so as to sandwich the end portion, the movement of the end portion of the coil is suppressed by the action of the pressing force of these welding electrodes and the restricting portion, and welding can be performed satisfactorily. However, when clamping of the connection part by the welding electrode is insufficient, the end of the coil may move, resulting in poor welding.
また、一般的に、コイルを構成する導線は、金属線と該金属線の外周を被覆する絶縁性の被覆部材とから構成されており、金属線の直径が1.2mm以上となるような太い導線が使用される場合には、抵抗溶接では導通性の確保が困難となるため、アーク溶接等の溶融溶接にて結線部とコイルの端部との接合が行われることがある。溶融溶接にて結線部とコイルの端部とを接合する場合には、抵抗溶接を行う場合のように一対の電極にて結線部が挟持されるわけではないため、大電流による熱衝撃やコイルの端部にかかる張力の作用によって、結線部の開口部が開いたり、コイルの端部が規制部を乗り越えてしまったりするという問題があった。そのため、結線部に対するコイルの端部の位置がずれたり、コイルの端部が結線部の外に飛び出したりすることによって、溶接不良が生じる虞があった。そして、ターミナルとコイルとの溶接不良が1箇所でもあると、そのブラシレスモータは不良品となってしまうため、溶接不良の低減が望まれている。 Moreover, generally the conducting wire which comprises a coil is comprised from the metal wire and the insulating coating | coated member which coat | covers the outer periphery of this metal wire, and is thick so that the diameter of a metal wire may be 1.2 mm or more When a conducting wire is used, it is difficult to ensure continuity by resistance welding, and thus the connection portion and the end portion of the coil may be joined by fusion welding such as arc welding. When joining the connection part and the end of the coil by fusion welding, the connection part is not sandwiched between a pair of electrodes as in resistance welding. Due to the action of the tension applied to the end of the wire, there is a problem that the opening of the connection portion opens or the end of the coil gets over the restricting portion. For this reason, the position of the end of the coil with respect to the connection portion may be shifted, or the end of the coil may jump out of the connection portion, which may cause poor welding. And if the welding defect of a terminal and a coil is one place, since the brushless motor will be inferior goods, reduction of a welding defect is desired.
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、簡易な構成で溶接時におけるコイルの接続端部の移動を抑制して溶接不良を低減させることができるターミナル、該ターミナルとコイルとの結線構造、該ターミナルを備えた電機子、該電機子を備えたステータ、該ステータを備えたモータ、該ターミナルとコイルとの接合方法、及び該ターミナルを備えたステータの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a terminal that can reduce welding defects by suppressing movement of a connecting end of a coil during welding with a simple configuration. And coil connection structure, armature provided with the terminal, stator provided with the armature, motor provided with the stator, method for joining the terminal and coil, and method for manufacturing the stator provided with the terminal It is to provide.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、電機子に備えられたコイルの接続端部を結線するための結線部を有する金属板製のターミナルであって、帯状のターミナル本体部を備え、前記結線部は、互いに対向し間に前記接続端部が配置される一対のコイル接続部が形成されるように前記ターミナル本体部の一部を折り返した形状をなし、前記結線部に、前記結線部の開口部を横断するように一方の前記コイル接続部から少なくとも他方の前記コイル接続部まで延びる規制部を一体に設けたことをその要旨としている。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a terminal made of a metal plate having a connection part for connecting the connection end part of the coil provided in the armature, and is a belt-like terminal main body part The connection portion has a shape in which a part of the terminal body portion is folded back so as to form a pair of coil connection portions that face each other and the connection end portion is disposed between the connection portions. The gist of the invention is that a restricting portion that extends from one of the coil connection portions to at least the other coil connection portion is integrally provided so as to cross the opening of the connection portion.
同構成によれば、規制部は、結線部の開口部を横断するように設けられているため、結線部内に配置されたコイルの接続端部は、規制部によって結線部の開口部から結線部の外へ出ることが抑制される。また、規制部は、結線部の開口部を横断するように設けられているため、溶接時の熱衝撃や接続端部にかかる張力の作用によって結線部の開口部が開いた場合であっても、接続端部が結線部の開口部から結線部の外へ出ることを抑制可能である。また、規制部は、結線部に一体に設けられるとともに、結線部の開口部を横断するように一方のコイル接続部から少なくとも他方のコイル接続部まで延びるように形成されただけの簡易な構成である。これらのことから、簡易な構成で、溶接時におけるコイルの接続端部の移動を抑制して溶接不良を低減させることができる。 According to this configuration, since the restricting portion is provided so as to cross the opening of the connecting portion, the connecting end of the coil disposed in the connecting portion is connected to the connecting portion from the opening of the connecting portion by the restricting portion. Going out of is suppressed. Further, since the restricting portion is provided so as to cross the opening portion of the connection portion, even if the opening portion of the connection portion is opened due to a thermal shock during welding or a tension applied to the connection end portion, It is possible to suppress the connection end portion from coming out of the connection portion from the opening portion of the connection portion. In addition, the restricting portion is provided integrally with the connection portion, and has a simple configuration that is formed so as to extend from one coil connection portion to at least the other coil connection portion so as to cross the opening of the connection portion. is there. From these things, with a simple structure, the movement of the connection end part of the coil at the time of welding can be suppressed, and a welding defect can be reduced.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のターミナルにおいて、前記規制部は、一対の前記コイル接続部のうち一方の前記コイル接続部における前記ターミナル本体部の幅方向の片側端部に一体に設けられるとともに、前記結線部の底部から前記結線部の開口部に向かう方向に前記ターミナル本体部の板厚以上の幅を有することをその要旨としている。 According to a second aspect of the present invention, in the terminal according to the first aspect, the restricting portion is provided at one end in the width direction of the terminal main body portion in one of the coil connecting portions of the pair of coil connecting portions. The gist of the present invention is that they are provided integrally and have a width equal to or greater than the plate thickness of the terminal body in the direction from the bottom of the connection part toward the opening of the connection part.
同構成によれば、規制部は結線部の底部から同結線部の開口部向かう方向にターミナル本体部の板厚以上の幅を有するため、結線部と接続端部とを溶接する際の熱によって、規制部における接続端部から離れた側の端部(即ち結線部の開口部側の端部)まで溶融されることが抑制される。従って、溶接時にコイルの接続端部が結線部の開口部から該結線部の外へ出ることをより抑制することができる。 According to the same configuration, the regulating portion has a width equal to or greater than the thickness of the terminal main body in the direction from the bottom of the connecting portion toward the opening of the connecting portion, so that heat is generated when welding the connecting portion and the connection end. Further, it is possible to suppress melting to the end portion on the side away from the connection end portion in the restricting portion (that is, the end portion on the opening side of the connection portion). Therefore, it can suppress more that the connection end part of a coil goes out of this connection part from the opening part of a connection part at the time of welding.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載のターミナルにおいて、前記結線部内に配置される前記接続端部と前記規制部との間のギャップが0.35mm以下であることをその要旨としている。 According to a third aspect of the present invention, in the terminal according to the first or second aspect, a gap between the connection end portion disposed in the connection portion and the regulating portion is 0.35 mm or less. Is the gist.
同構成によれば、接続端部と規制部との間のギャップを0.35mm以下とすることにより、溶接不良率(溶接不良が発生する割合)を0%とすることが可能となる。
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項に記載のターミナルにおいて、前記規制部は、一対の前記コイル接続部のうち一方の前記コイル接続部における前記ターミナル本体部の幅方向の片側端部に一体に設けられ、その先端部を、前記結線部の外部で他方の前記コイル接続部の外側面に沿うように他方の前記コイル接続部に向けて屈曲してなるオーバハング部を有することをその要旨としている。
According to this configuration, it is possible to reduce the welding failure rate (the ratio at which welding failure occurs) to 0% by setting the gap between the connection end portion and the regulating portion to 0.35 mm or less.
According to a fourth aspect of the present invention, in the terminal according to any one of the first to third aspects, the restriction portion is the terminal body in one of the coil connection portions of the pair of coil connection portions. Is integrally provided at one end portion in the width direction of the portion, and its distal end portion is bent toward the other coil connection portion along the outer surface of the other coil connection portion outside the connection portion. The gist thereof is to have an overhang portion.
同構成によれば、オーバハング部によって、一対のコイル接続部が互いに遠ざかること、即ち結線部の開口部が開くことが抑制される。従って、溶接時にコイルの接続端部が結線部の開口部から該結線部の外へ出ることを更に抑制することができる。 According to this configuration, the overhang portion prevents the pair of coil connection portions from moving away from each other, that is, the opening of the connection portion is suppressed. Therefore, it can further suppress that the connection end part of a coil goes out of this connection part from the opening part of a connection part at the time of welding.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のターミナルにおいて、前記結線部内に配置される前記接続端部と前記規制部との間のギャップが0.6mm以下であり、前記オーバハング部の基端から先端までの長さが0.8mm以上であることをその要旨としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the terminal according to the fourth aspect, a gap between the connection end portion disposed in the connection portion and the restriction portion is 0.6 mm or less, and the overhang portion The gist is that the length from the proximal end to the distal end is 0.8 mm or more.
同構成によれば、オーバハング部の長さを0.8mm以上とすると、接続端部と規制部との間のギャップが0.6mm以下であれば、溶接不良率を0%とすることが可能となる。 According to the same configuration, when the length of the overhang portion is 0.8 mm or more, the welding failure rate can be 0% if the gap between the connection end portion and the restriction portion is 0.6 mm or less. It becomes.
請求項6に記載の発明は、請求項1に記載のターミナルにおいて、前記規制部は、一対の前記コイル接続部のうち一方の前記コイル接続部における前記結線部の開口部側の端部を該結線部の内側に向けて折り曲げて形成されており、前記結線部の弾性力により該規制部の先端が他方の前記コイル接続部に圧接されたことをその要旨としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the terminal according to the first aspect, the regulating portion includes an end portion on the opening side of the connection portion in one of the coil connection portions of the pair of coil connection portions. It is formed by bending toward the inside of the connection portion, and the gist thereof is that the tip of the restriction portion is pressed into contact with the other coil connection portion by the elastic force of the connection portion.
同構成によれば、規制部は、一対のコイル接続部のうち一方のコイル接続部における結線部の開口部側の端部を該結線部の内側に向けて折り曲げて形成された簡易な構成であるとともに、規制部にて容易に結線部の開口部を閉塞することができる。また、規制部の先端は、結線部の弾性力により他方のコイル接続部に圧接されている。従って、規制部は、溶接時に熱衝撃等により結線部内で移動した接続端部から衝撃力を受けても移動し難いため、溶接時にコイルの接続端部が結線部の開口部から該結線部の外へ出ることをより抑制することができる。 According to the same configuration, the restricting portion has a simple configuration formed by bending an end portion on the opening side of the connection portion in one of the coil connection portions toward the inside of the connection portion. In addition, the opening of the connecting portion can be easily closed by the restricting portion. Moreover, the front-end | tip of a control part is press-contacted to the other coil connection part with the elastic force of a connection part. Therefore, since the restricting portion is difficult to move even when receiving an impact force from the connection end moved in the connection portion due to thermal shock or the like during welding, the connection end portion of the coil is not connected to the connection portion from the opening of the connection portion during welding. It is possible to further suppress going out.
請求項7に記載の発明は、金属板製のターミナルに設けられた結線部に、電機子に備えられたコイルの接続端部が結線される、ターミナルとコイルとの結線構造であって、前記ターミナルは、帯状のターミナル本体部を備え、前記結線部は、互いに対向する一対のコイル接続部が形成されるように前記ターミナル本体部の一部を折り返した形成をなし、一対の前記コイル接続部のうち一方の前記コイル接続部における前記ターミナル本体部の幅方向の片側端部に一体に設けられ前記結線部の開口部を横断するように一方の前記コイル接続部から少なくとも他方の前記コイル接続部まで延びる規制部を備え、前記結線部内に前記接続端部が配置され、前記規制部が設けられた側の前記結線部の端部で溶融溶接されたことをその要旨としている。 The invention according to claim 7 is a connection structure between a terminal and a coil, in which a connection end portion of a coil provided in an armature is connected to a connection portion provided in a terminal made of a metal plate, The terminal includes a band-shaped terminal main body, and the connection portion is formed by folding a part of the terminal main body so that a pair of coil connection portions facing each other is formed, and the pair of coil connection portions At least one of the coil connection portions from one of the coil connection portions so as to cross the opening of the connection portion, which is integrally provided at one end portion in the width direction of the terminal main body portion of the one of the coil connection portions. The gist of the invention is that the connecting end portion is disposed in the connection portion and melt-welded at the end portion of the connection portion on the side where the restriction portion is provided.
同構成によれば、規制部は、結線部の開口部を横断するように設けられているため、結線部内に配置されたコイルの接続端部は、規制部によって結線部の開口部から結線部の外へ出ることが抑制される。また、規制部は、結線部の開口部を横断するように設けられているため、溶接時の熱衝撃や接続端部にかかる張力の作用によって結線部の開口部が開いた場合であっても、接続端部が結線部の開口部から結線部の外へ出ることを抑制可能である。また、規制部は、結線部に一体に設けられるとともに、結線部の開口部を横断するように一方のコイル接続部から少なくとも他方のコイル接続部まで延びるように形成されただけの簡易な構成である。これらのことから、簡易な構成で、溶接時におけるコイルの接続端部の移動を抑制して溶接不良を低減させることができる。また、規制部が設けられた側の結線部の端部で溶融溶接がなされている。即ち、規制部が設けられた側の結線部の端部で溶融溶接が行われるため、接続端部における結線部の開口部側の部位も規制部と接合される。従って、接続端部は、周囲全体に亘ってターミナルと接合されるため、ターミナルと接続端部との接合をより確実なものとすることができる。 According to this configuration, since the restricting portion is provided so as to cross the opening of the connecting portion, the connecting end of the coil disposed in the connecting portion is connected to the connecting portion from the opening of the connecting portion by the restricting portion. Going out of is suppressed. Further, since the restricting portion is provided so as to cross the opening portion of the connection portion, even if the opening portion of the connection portion is opened due to a thermal shock during welding or a tension applied to the connection end portion, It is possible to suppress the connection end portion from coming out of the connection portion from the opening portion of the connection portion. In addition, the restricting portion is provided integrally with the connection portion, and has a simple configuration that is formed so as to extend from one coil connection portion to at least the other coil connection portion so as to cross the opening of the connection portion. is there. From these things, with a simple structure, the movement of the connection end part of the coil at the time of welding can be suppressed, and a welding defect can be reduced. In addition, fusion welding is performed at the end of the connecting portion on the side where the restricting portion is provided. That is, since fusion welding is performed at the end portion of the connection portion on the side where the restriction portion is provided, the portion of the connection end portion on the opening portion side of the connection portion is also joined to the restriction portion. Therefore, since the connection end is joined to the terminal over the entire periphery, the connection between the terminal and the connection end can be made more reliable.
請求項8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電機子コアと、前記ティース部にそれぞれ巻装され、巻き始めと巻き終わりの接続端部のうち少なくとも一方の前記接続端部が請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のターミナルの結線部に結線された複数のコイルと、を備えた電機子であることをその要旨としている。
The invention according to
同構成によれば、ターミナルとコイルの接続端部との溶接不良率が低減されるため、電機子の不良品が減少される。
請求項9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ステータコアと、前記ティース部にそれぞれ巻装され、巻き始めと巻き終わりの接続端部のうち少なくとも一方の前記接続端部が請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のターミナルの結線部に結線された複数の前記コイルと、を備えたステータであることをその要旨としている。
According to this configuration, since the welding failure rate between the terminal and the connection end of the coil is reduced, the number of defective armatures is reduced.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a stator core having a plurality of radially extending tooth portions, and at least one of the connection end portions of the connection end portions at the start and end of winding. The gist of the present invention is a stator including a plurality of the coils connected to the connection portion of the terminal according to any one of Items 1 to 6.
同構成によれば、ターミナルとコイルの接続端部との溶接不良率が低減されるため、ステータの不良品が減少される。
請求項10に記載の発明は、それぞれコイルが巻装された複数のティース部を有するステータと、前記コイルの接続端部が結線された結線部を有する請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のターミナルと、前記ステータの内側に配置されるマグネットを有し、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されるロータと、を備えたモータであることをその要旨としている。
According to this configuration, since the welding failure rate between the terminal and the connection end portion of the coil is reduced, defective products of the stator are reduced.
The invention described in
同構成によれば、ターミナルとコイルの接続端部との溶接不良率が低減されるため、モータの不良品が減少される。
請求項11に記載の発明は、請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のターミナルに備えられた結線部内に、電機子コイルに備えられたコイルの接続端部を配置する配置工程と、前記結線部と前記接続端部とを溶接により接合する接合工程と、を備えたターミナルとコイルとの接合方法であることをその要旨としている。
According to this configuration, since the welding failure rate between the terminal and the connection end of the coil is reduced, defective products of the motor are reduced.
The invention according to
同方法によれば、結線部に一体に設けられた規制部は、結線部の開口部を横断するように設けられているため、接合工程において、結線部内に配置されたコイルの接続端部は、規制部によって結線部の開口部から結線部の外へ出ることが抑制される。また、規制部は、結線部の開口部を横断するように設けられているため、接合工程において、溶接時の熱衝撃や接続端部にかかる張力の作用によって結線部の開口部が開いた場合であっても、接続端部が結線部の開口部から結線部の外へ出ることを抑制可能である。これらのことから、溶接不良の発生を低減させることができる。 According to the method, since the restricting portion provided integrally with the connecting portion is provided so as to cross the opening of the connecting portion, the connecting end portion of the coil arranged in the connecting portion in the joining process is The restriction part prevents the connection part from going out of the connection part. In addition, since the restriction part is provided so as to cross the opening part of the connection part, in the joining process, when the opening part of the connection part opens due to the thermal shock during welding or the action of the tension applied to the connection end part Even so, it is possible to suppress the connection end portion from coming out of the connection portion from the opening portion of the connection portion. From these things, generation | occurrence | production of a welding defect can be reduced.
請求項12に記載の発明は、請求項11に記載のターミナルとコイルとの接合方法において、前記規制部は、一対の前記コイル接続部のうち一方の前記コイル接続部における前記ターミナル本体部の幅方向の片側端部に一体に設けられており、前記接合工程では、前記規制部が設けられた側の前記結線部の端部でアーク溶接が行われて前記結線部と前記接続端部とが接合されることをその要旨としている。
The invention according to
同方法によれば、接合工程では、規制部が設けられた側の結線部の端部でアーク溶接が行われるため、接続端部における結線部の開口部側の部位も規制部と接合される。従って、接続端部は、周囲全体に亘ってターミナルと接合されるため、ターミナルと接続端部との接合をより確実なものとすることができる。 According to this method, in the joining step, arc welding is performed at the end of the connecting portion on the side where the restricting portion is provided, so that the portion on the opening side of the connecting portion at the connecting end is also joined to the restricting portion. . Therefore, since the connection end is joined to the terminal over the entire periphery, the connection between the terminal and the connection end can be made more reliable.
請求項13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ステータコアと、前記ティース部にそれぞれ巻装された複数の前記コイルと、前記コイルの接続端部が結線される結線部を有する金属板製のターミナルと、を備えたステータの製造方法であって、請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のターミナルに備えられた結線部内に、前記接続端部を配置する配置工程と、前記結線部と前記接続端部とを溶接により接合する接合工程と、を備えたステータの製造方法であることをその要旨としている。 A thirteenth aspect of the present invention includes a stator core having a plurality of teeth portions extending radially, a plurality of coils wound around the teeth portions, and a connection portion to which connection ends of the coils are connected. A method for manufacturing a stator including a terminal made of a metal plate, wherein the connection end is disposed in a connection portion provided in the terminal according to any one of claims 1 to 6. The gist of the present invention is a method for manufacturing a stator including a step and a joining step of joining the connection portion and the connection end portion by welding.
同方法によれば、結線部に一体に設けられた規制部は、結線部の開口部を横断するように設けられているため、接合工程において、結線部内に配置されたコイルの接続端部は、規制部によって結線部の開口部から結線部の外へ出ることが抑制される。また、規制部は、結線部の開口部を横断するように設けられているため、接合工程において、溶接時の熱衝撃や接続端部にかかる張力の作用によって結線部の開口部が開いた場合であっても、接続端部が結線部の開口部から結線部の外へ出ることを抑制可能である。これらのことから、溶接不良の発生を低減させることができる。 According to the method, since the restricting portion provided integrally with the connecting portion is provided so as to cross the opening of the connecting portion, the connecting end portion of the coil arranged in the connecting portion in the joining process is The restriction part prevents the connection part from going out of the connection part. In addition, since the restriction part is provided so as to cross the opening part of the connection part, in the joining process, when the opening part of the connection part opens due to the thermal shock during welding or the action of the tension applied to the connection end part Even so, it is possible to suppress the connection end portion from coming out of the connection portion from the opening portion of the connection portion. From these things, generation | occurrence | production of a welding defect can be reduced.
請求項14に記載の発明は、請求項13に記載のステータの製造方法において、前記規制部は、一対の前記コイル接続部のうち一方の前記コイル接続部における前記ターミナル本体部の幅方向の片側端部に一体に設けられており、前記接合工程では、前記規制部が設けられた側の前記結線部の端部でアーク溶接が行われて前記結線部と前記接続端部とが接合されることをその要旨としている。 A fourteenth aspect of the present invention is the stator manufacturing method according to the thirteenth aspect of the present invention, wherein the restricting portion is one side in the width direction of the terminal main body portion in one of the coil connecting portions of the pair of coil connecting portions. It is provided integrally at the end, and in the joining step, arc welding is performed at the end of the connection part on the side where the restriction part is provided, and the connection part and the connection end are joined. That is the gist.
同方法によれば、接合工程では、規制部が設けられた側の結線部の端部でアーク溶接が行われるため、接続端部における結線部の開口部側の部位も規制部と接合される。従って、接続端部は、周囲全体に亘ってターミナルと接合されるため、ターミナルと接続端部との接合をより確実なものとすることができる。 According to this method, in the joining step, arc welding is performed at the end of the connecting portion on the side where the restricting portion is provided, so that the portion on the opening side of the connecting portion at the connecting end is also joined to the restricting portion. . Therefore, since the connection end is joined to the terminal over the entire periphery, the connection between the terminal and the connection end can be made more reliable.
本発明によれば、簡易な構成で溶接時におけるコイルの接続端部の移動を抑制して溶接不良を低減させることができるターミナル、該ターミナルとコイルとの結線構造、該ターミナルを備えた電機子、該電機子を備えたステータ、該ステータを備えたモータ、該ターミナルとコイルとの接合方法、及び該ターミナルを備えたステータの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a terminal capable of reducing the welding failure by suppressing the movement of the connecting end portion of the coil during welding with a simple configuration, the connection structure between the terminal and the coil, and the armature including the terminal In addition, a stator including the armature, a motor including the stator, a method of joining the terminal and the coil, and a method of manufacturing a stator including the terminal can be provided.
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1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。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
A brushless motor 1 shown in FIGS. 1A and 1B is used as a drive source of a power steering device that assists the operation of a vehicle steering shaft connected to a steering wheel of a vehicle (not shown). As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a substantially
図2(a)に示すように、前記ステータ3を構成する電機子コアとしてのステータコア6は、所定角度(図において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、略円環状をなしている。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(図5(a)参照)。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相の励磁電流(U相、V相、W相)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。
As shown in FIG. 2A, a
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離間した(隣り合わない)ティース部7に連続して1本の導線10にて巻装されている。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2つのティース部7に巻装される。
The
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。
Specifically, the
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から引き出される。
Note that the
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U相コイル12として巻装される。更に、各U相コイル12の終端部12eは、引き出し位置12Yから引き出される。
That is, the
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、各終端部13e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から引き出される。
Similarly, the
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から引き出される。
Similarly, the
各始端部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)の左側)に配置される。尚、各始端部12s〜14s及び終端部12e〜14eは、コイル11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は、被覆部材10bが除去されて金属線10aが露出している。各始端部12s〜14s及び各終端部12e〜14e(接続端部11a)は、ホルダ5のステータ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のステータ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に配置される。
Each of the start ends 12s to 14s, the
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17が固定されるとともに、該ロータコア17の外周面には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18が固着されている。
As shown in FIG. 2A, the rotating
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U相コイル12、V相コイル13、W相コイル14に対して供給される。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、その回転磁界に基づいてロータ4が回転する。
In the brushless motor 1 configured as described above, U-phase, V-phase, and W-phase excitation currents having a phase difference of 120 ° from an excitation circuit (not shown) are respectively supplied to the
図3(a)及び図3(b)に示すように、前記ホルダ5を構成する略円筒状のホルダ本体部21は、前記ステータコア6(図1(b)参照)と略同径を有する。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、該装着面22の外周縁に沿って複数の係合片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側に向けて移動されると、係合片23が前記係合部に係合され、ステータ3に対しホルダ5が固定される。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the substantially cylindrical holder
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形状の収容凹部24が形成されるとともに、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。
Further, the mounting
また、ホルダ本体部21の周方向の6個所には、該ホルダ本体部21の外周縁から径方向内側に向かって凹設された切欠部25が形成されている。各切欠部25は、ブラシレスモータ1の軸線方向(図3(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。そして、各切欠部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)の直径と略同じ幅とされている。また、各切欠部25は、図2(a)に示す引き込み位置12X,13X,14X及び引き出し位置12Y,13Y,14Yに対応する位置に形成されており、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。各切欠部25に収容された接続端部11aは、ホルダ本体部21の周方向への移動を規制されて保持される。そして、切欠部25に収容された各接続端部11aが、後述するターミナル15の結線部33に固定される(図1参照)。
Further, at six locations in the circumferential direction of the holder
また、ホルダ本体部21の装着面22と反対側のターミナル15が設置される設置面26には、複数個所(4箇所)に係合部27が突出形成されている。図3(c)に示すように、係合部27には、係止面27aが形成されるとともに、この係合部27に、ターミナル15がそれぞれ係合される。
Further, on the
図3(a)に示すように、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31を有する。そして、各ターミナル15a〜15cのターミナル本体部31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32が形成されるとともに、他端部に前記引き込み位置12X,13X,14X(図2(a)参照)に対応するように結線部33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31には、前記引き出し位置12Y,13Y,14Y(図2(a)参照)に対応するように該ターミナル本体部31の両端部及び略中央部の3箇所に結線部33が一体に形成されている。そして、各結線部33には、引き込み位置12X〜14X及び引き出し位置12Y〜14Yに位置するコイル11の始端部12s〜14s及び終端部12e〜14e(即ち接続端部11a)が結線される。これにより、各コネクタ部32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に供給されるように構成されている。
As shown in FIG. 3A, each terminal 15 is formed by bending a plurality of portions of a conductive metal plate material. Of the four
また、ターミナル15aには、ホルダ5側に突出するように固定片34が屈曲形成されており、図3(b)に示すようにこの固定片34がホルダ本体部21に埋設されることにより、ターミナル15aはホルダ5に固定されている。同様に、ターミナル15dには、固定片34が形成されており、この固定片34がホルダ本体部21に埋設されている。
The terminal 15a is formed with a fixed
そして、ターミナル15bのターミナル本体部31には、図4(a)乃至図4(c)に示すように、前記ホルダ本体部21に形成された係合部27に対応する位置に切起こし部35が形成されている。ターミナル15bは、ホルダ本体部21に形成された係合部27に対して設置面26側からターミナル本体部31が挿入されると、係合部27に保持されるとともに、切起こし部35が係止面27aに係止されて(図3(c)参照)、ホルダ本体部21に対して固定される。同様に、ターミナル15c,15dのターミナル本体部31にも切起こし部35がそれぞれ形成されており、該切起こし部35が係合部27の係止面27aに係止されてターミナル15c,15dはホルダ本体部21に固定される。
The terminal
尚、上述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33は、図1(a)に示すように略同心円上に配置される。
As described above, in the state where the
ここで、各ターミナル15a〜15dにそれぞれ形成された結線部33について詳述する。
結線部33は、ブラシレスモータ1のステータ(電機子)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)。図5(a)及び図5(b)に示すように、各結線部33は、ターミナル本体部31の長手方向の端部(若しくは一部)を、事前に被覆部材10bが除去された接続端部11aを挟み込むように略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31を折り返して形成されたことにより、各結線部33は、互いに対向する一対のコイル接続部33a,33bを有する。
Here, the
The
図3(a)に示すように、各結線部33は、前記ホルダ本体部21に形成された切欠部25の端部(径方向内側の端部)に沿う形状とされており、ホルダ本体部21の設置面26に設置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。また、図5(a)及び図5(b)に示すように、一対のコイル接続部33a,33bは、互いに平行をなすとともに、これらコイル接続部33a,33b間の幅は、導線10の金属線10aの直径dと略等しい値とされている。尚、本実施形態では、接続端部11aの直径(即ち被覆部材10bが除去された金属線10aの直径)dは、1.3mmであり、各ターミナル本体部31の板厚tは、0.8mmである。
As shown in FIG. 3A, each
そして、各結線部33には、結線部33内に配置されたコイル11の接続端部11aが結線部33の開口部から結線部33の外に出ることを防止するための規制部36が一体に形成されている。規制部36は、一対のコイル接続部33a,33bのうち、一方のコイル接続部33a(本実施形態では、ターミナル本体部31を折り返した部分に該当するコイル接続部)におけるターミナル本体部31の幅方向の片側端部から延設されている。また、規制部36は、その基端から先端までの長さが一対のコイル接続部33a,33b間の間隔よりも長く形成されている。そして、規制部36は、先端部が他方のコイル接続部33bに当接するように基端部が屈曲されると、結線部33の開口部を横断するように延びるとともに、規制部36の先端は、他方のコイル接続部33bを若干超える辺りに配置される。また、この規制部36における、結線部33の底部から結線部33の開口部に向かう方向(図5(b)において左右方向)の幅wは、1.2mmとされており、ターミナル本体部31の板厚tよりも大きな値となっている。更に、規制部36は、結線部33において、結線部33内に配置される2つの接続端部11aのうち結線部33の開口部側に配置された接続端部11aとの間のギャップGが0.35mmとなる位置に形成されている。尚、図5(b)においては、ギャップGを誇張して大きめに図示している。
Each connecting
各結線部33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33と接合される。詳述すると、図6に示すように、結線部33内(一対のコイル接続部33a,33b間)に接続端部11aが配置された後に規制部36の基端部が屈曲され、規制部36は、結線部33の開口部を横断した状態とされる。その後、規制部36が設けられた側の結線部33の端部において、アーク溶接により接続端部11aと結線部33とが溶融接合される。図6には、アーク溶接を行うことによって形成されたターミナル15(結線部33)とコイル11(接続端部11a)との溶融接合部37(ターミナル15とコイル11との銅合金)を二点差線にて図示している。そして、各ターミナル15とコイル11の接続端部11aとは、当該溶融接合部37により結線構造が構成されている。尚、溶接棒を用いたアーク溶接においては、溶接棒の溶融物、及びターミナル15(結線部33)とコイル11(接続端部11a)との溶融物が溶融接合部となる。
Two connecting
次に、上記のように構成されたステータ3の製造方法について、ターミナル15とコイル11との接合方法を中心に説明する。
まず、配置工程が行われ、ステータコア6のティース部7にそれぞれ巻回されたコイル11の接続端部11aが、対応する結線部33内にそれぞれ2本ずつ配置される(図5(a)参照)。この時、各規制部36は、基端部が屈曲されておらず、各接続端部11aは、各結線部33の開口部から結線部33内に挿入されて配置される。尚、配置工程が行われる前に、各接続端部11aは、被覆部材10bが除去されて金属線10aが露出した状態となっている。
Next, a method for manufacturing the
First, an arrangement step is performed, and two
次いで、屈曲工程が行われ、各規制部36の基端部が屈曲される(図5(b)参照)。これにより、各規制部36は、その先端部が他方のコイル接続部33bにおけるターミナル本体部31の幅方向の片側端部に当接するとともに、結線部33の開口部を横断した状態となる。
Next, a bending step is performed, and the base end portion of each regulating
次いで、接合工程が行われ、アーク溶接にて各結線部33と接続端部11aとがそれぞれ接合される(図6参照)。接合工程では、アーク溶接により規制部36が設けられた側の結線部33の端部及び接続端部11aが溶融され、両者が銅合金として接合される。この時、結線部33の開口部を横断する規制部36によって、結線部33内に配置された接続端部11aが結線部33の開口部から結線部33の外部に出ることが抑制されている。
Subsequently, a joining process is performed, and each
ここで、アーク溶接にて結線部33と接続端部11aとを接合する実験を行って、溶接不良が発生する割合(即ち溶接不良率)を調べた結果を図7に示す。実験は、ターミナル本体部31の板厚tが0.8mm、規制部36の幅wが1.2mmのターミナルを、結線部33内に配置される接続端部11a(金属線10a)と規制部36との間のギャップGの値を変えて7種類用意し、直径dが1.3mmの金属線10a(接続端部11a)を結線部33にアーク溶接にて実際に接合して行った。また、ターミナル本体部31の板厚tが0.8mm、規制部36の幅wが1.5mmのターミナルを、ギャップGの値を変えて7種類用意し、直径dが1.3mmの金属線10a(接続端部11a)を結線部33にアーク溶接にて実際に接合した。更に、ターミナル本体部31の板厚tが1.2mm、規制部36の幅wが1.2mmのターミナルを、ギャップGの値を変えて7種類用意し、直径dが2.0mmの金属線10a(接続端部11a)を結線部33にアーク溶接にて実際に接合した。また更に、ターミナル本体部31の板厚tが1.2mm、規制部36の幅wが1.5mmのターミナルを、ギャップGの値を変えて7種類用意し、直径dが1.3mmの金属線10a(接続端部11a)を結線部33にアーク溶接にて実際に接合した。尚、ギャップGの値は、0.3mm、0.35mm、0.45mm、0.5mm、0.6mm及び0.7mmの7種類に変化させた。そして、これらの実験結果に基づいて、溶接不良率を算出した。算出した不良率は、図7中、太枠内の値である。また、図8に、代表として、ターミナル本体部31の板厚tが0.8mm、規制部36の幅wが1.2mmのターミナルを用いた場合の実験結果に基づいた、ギャップGと溶接不良率との関係を示す。
Here, FIG. 7 shows a result obtained by conducting an experiment in which the
図7及び図8を見ると、溶接不良率は、接続端部11aと規制部36との間のギャップGが0.35mm以下である場合には0%であり、ギャップGが0.35mmよりも大きい場合には、ギャップGの値が大きくなるに連れて上昇することがわかる。そして、少なくとも規制部36の幅が1.2mm以上であれば、金属線10aの直径dが1.3mmであってターミナル本体部31の板厚tが0.8mmの場合、並びに金属線10aの直径dが2.0mmであってターミナル本体部31の板厚tが1.2mmの場合には、接続端部11aと規制部36との間のギャップGを0.35mm以下とすることにより、溶接不良率を0%にできることがわかる。
7 and 8, the welding failure rate is 0% when the gap G between the
ギャップGが0.35mm以下の場合に溶接不良率が0%となることについて、次のように考えられる。規制部36と接続端部11aとの間のギャップGが狭いと、結線部33及び規制部36にて囲まれた領域が狭くなるため、当該領域内に配置された接続端部11aは、溶接時の衝撃によって暴れにくくなる。従って、接続端部11aの暴れによる衝撃力が小さくなるため、溶接不良が生じ難くなる。更に、規制部36と接続端部11aとの間のギャップGが狭いと、規制部36及び結線部33と、接続端部11aとがより近接するため、溶接不良が生じ難くなる。これらのことから、ギャップGが0.35mm以下の場合に、溶接不良率が0%になったと考えられる。
It can be considered as follows that the welding defect rate becomes 0% when the gap G is 0.35 mm or less. If the gap G between the restricting
尚、金属線10aの直径dが1.3〜2.0mmの範囲内であって、ターミナル本体部31の板厚tが0.8〜1.2mmの範囲内である場合には、同様に、ギャップGが0.35mm以下であると、溶接不良率は0%となり、ギャップGが0.35mmよりも大きいと、溶接不良率はギャップGの値が大きくなるに連れて上昇すると考えられる。
In addition, when the diameter d of the
上記したように、本第1実施形態によれば、以下の作用効果を有する。
(1)規制部36は、結線部33の開口部を横断するように設けられているため、結線部33内に配置されたコイル11の接続端部11aは、規制部36によって結線部33の開口部から結線部33の外へ出ることが抑制される。また、規制部36は、結線部33の開口部を横断するように設けられているため、接合工程において、溶接時の熱衝撃や接続端部11aにかかる張力の作用によって結線部33の開口部が開いた場合であっても、接続端部11aが結線部33の開口部から結線部の外へ出ることを抑制可能である。また、規制部36は、結線部33に一体に設けられるとともに、結線部33の開口部を横断するように一方のコイル接続部33aから他方のコイル接続部33bまで延びるように形成されただけの簡易な構成である。これらのことから、簡易な構成で、溶接時におけるコイル11の接続端部11aの移動を抑制して溶接不良を低減させることができる。そして、ターミナル15とコイル11の接続端部11aとの溶接不良率が低減されるため、ターミナル15を備えたステータ(電機子)3、並びにターミナル15を備えたブラシレスモータ1の不良品が減少される。
As described above, according to the first embodiment, the following operational effects are obtained.
(1) Since the restricting
(2)本実施形態のターミナル15に備えられた規制部36は、その幅wが、1.2mmに設定されており、ターミナル本体部31の板厚tよりも大きな値とされている。一般的に、結線部33と接続端部11aとの溶接を行う場合、結線部33において溶接時の熱によって溶融される部分は、板厚の範囲内の部分である。本実施形態のように、ターミナル本体部31の板厚t、即ち結線部33の板厚よりも大きな幅wを有する規制部36は、その全てが溶融されることが抑制されるため、規制部36において溶融されなかった部分(即ち、規制部36の幅方向に接続端部11aから遠い部位であって、接続端部11aと反対側の端部)によって、溶接時に接続端部11aが結線部33の外部に出ることがより抑制される。
(2) The width w of the restricting
(3)ターミナル本体部31の板厚tが0.8mmで規制部36の幅wが1.2mmの本実施形態のターミナル15は、接続端部11aと規制部36との間のギャップGが0.35mmとされているため、直径dが1.3mmである接続端部11aを結線部33に結線する場合において、溶接不良率を0%とすることができる。
(3) In the
(4)接合工程において、規制部36が設けられた側の結線部33の端部でアーク溶接が行われるため、接続端部11aにおける結線部33の開口部側の部位も規制部36と接合される。従って、接続端部11aは、周囲全体に亘ってターミナル15と接合されるため、ターミナル15と接続端部11aとの接合をより確実なものとすることができる。
(4) In the joining step, arc welding is performed at the end portion of the
(第2実施形態)
以下、本発明を具体化した第2実施形態を図面に従って説明する。尚、上記第1実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the structure same as the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図9(a)及び図9(b)に示すように、本第2実施形態のターミナル41は、上記第1実施形態のターミナル15に替えてブラシレスモータ1に備えられるものである(図1(a)参照)。結線部33を構成する一対のコイル接続部33a,33bのうち、一方のコイル接続部33a(本実施形態では、ターミナル本体部31を折り返した部分に該当するコイル接続部)におけるターミナル本体部31の幅方向の片側端部から規制部42が延設されるとともに、規制部42は、その先端部にオーバハング部42aを備えている。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the
規制部42は、その基端から先端までの長さが一対のコイル接続部33a,33bの外側面間の間隔よりも長く形成されており、他方のコイル接続部33bに向けて基端部が屈曲されると、結線部33の開口部を横断した状態(即ち図9(a)及び図9(b)に示す状態になると)となる。そして、規制部42の先端部において、結線部33の外部で他方のコイル接続部33bの外側面33cに沿うように当該他方のコイル接続部33bに向けて屈曲された部分がオーバハング部42aとなっている。このオーバハング部42aは、規制部42における結線部33の開口部を横切る部分と略直交している。
The
尚、本第2実施形態のターミナル41においては、ターミナル本体部31の板厚tが0.8mm、規制部42の幅wが1.2mm、接続端部11aと規制部42との間のギャップGが0.6mm、オーバハング部42aの長さLが0.8mmとされている。因みに、オーバハング部42aの長さLは、オーバハング部42aの基端から先端までの長さであって、本実施形態ではターミナル本体部31の幅方向に沿った長さである。そして、結線部33に接続される接続端部11a(被覆部材10bが除去された金属線10a)の直径dは、1.3mmである。
In the
各結線部33内に配置された2本ずつの接続端部11aは、上記第1実施形態と同様に配置工程、屈曲工程及び接合工程が行われて、結線部33と接合される。即ち、規制部42が設けられた側の結線部33の端部でアーク溶接が行われ、接続端部11aと結線部33とが溶融接合される。尚、各ターミナル41とコイル11の接続端部11aとは、アーク溶接によって形成されたターミナル41(結線部33)とコイル11(接続端部11a)との溶融接合部(ターミナル15とコイル11との銅合金)により、結線構造が構成されている。
The two
ここで、図10に、オーバハング部42aを有する規制部42を備えたターミナル41と接続端部11aとを溶接した場合における、オーバハング部42aの長さLと溶接不良率との関係を表すグラフを示す。このグラフは、オーバハング部42aを有するターミナル41(ターミナル本体部31の板厚t=0.8mm、規制部42の幅w=1.2mm、接続端部11aと規制部42との間のギャップG=0.6mm)を用いて、オーバハング部42aの長さLを変化させて実際に溶接を行って実験した結果に基づいて作成した。
Here, FIG. 10 is a graph showing the relationship between the length L of the
図10を見ると、溶接不良率は、オーバハング部42aの長さLが0.0〜0.8mmの範囲においては、長さLが長くなるに連れて曲線的に小さくなっており、長さLが0.8mm以上の範囲においては0%となっている。従って、オーバハング部42aを設けるとともに、その長さLを0.8mm以上の値とすることにより、ギャップGが0.35mmよりも大きい場合であっても、溶接不良率を0%とすることが可能である。そして、少なくとも、ギャップGが0.6mm以下の場合には、オーバハング部42aの長さLを0.8mm以上の値とすることにより、溶接不良率を0%とすることができる。
Referring to FIG. 10, the welding failure rate decreases in a curved manner as the length L increases in the range where the length L of the
上記したように、本第2実施形態によれば、上記第1実施形態の(1),(2),(4)の作用効果に加えて、以下の作用効果を有する。
(1)オーバハング部42aによって、一対のコイル接続部33a,33bが互いに遠ざかること、即ち結線部33の開口部が開くことが抑制される。従って、溶接時にコイル11の接続端部11aが結線部33の開口部から該結線部33の外へ出ることを更に抑制することができる。
As described above, according to the second embodiment, in addition to the functions and effects of (1), (2), and (4) of the first embodiment, the following functions and effects are provided.
(1) The
(2)ターミナル本体部31の板厚tが0.8mmで規制部36の幅wが1.2mmの本実施形態のターミナル41は、オーバハング部42aの長さが0.8mmとされるとともに接続端部11aと規制部42との間のギャップGが0.6mm以下とされている。そのため、直径dが1.3mmである接続端部11aを結線部33に結線する場合において、溶接不良率を0%とすることができる。
(2) The
(3)規制部42にオーバハング部42aが設けられているため、接続端部11aと規制部42との間のギャップGが0.35mmより大きい場合であっても、溶接不良率を0%とすることができる。そして、ギャップGを0.35mmより大きな値として、規制部42と接続端部11aとを離間させると、屈曲工程において規制部42の基端部を屈曲し易くなる。従って、溶接不良率を低減させつつ、ターミナル41とコイル11との接合をより容易に行うことができる。
(3) Since the
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記第1施形態の接合工程では、規制部36が設けられた側の結線部33の端部で、結線部33とコイル11の接続端部11aとを溶融接合させるようにアーク溶接が行われる。しかしながら、接合工程では、結線部33におけるターミナル本体部31の幅方向の両端部のうち、規制部36が設けられていない側の端部で、結線部33とコイル11の接続端部11aとを溶融接合させるようにアーク溶接が行われてもよい。第2実施形態のターミナル41の結線部33に接続端部11aを接合する場合についても同様である。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the joining process of the first embodiment, arc welding is performed so that the
・結線部33の開口部から該結線部33の外部に接続端部11aが出ることを防止するために結線部33に一体に設けられる規制部の形状は、上記各実施形態の規制部36,42のような形状に限らず、結線される接続端部11aよりも結線部33の開口部側で該開口部を横断するような形状であればよい。尚、規制部に関して「結線部の開口部を横断する」とは、結線部33内で該接続端部11aの開口部を横断するように一方のコイル接続部33aから他方のコイル接続部33bまで延びるもののほか、結線部33の開口部の周囲で一方のコイル接続部33aから他方のコイル接続部33bまで延びるものも含む。例えば、図11に示す規制部51は、一対のコイル接続部33a,33bのうち一方のコイル接続部33aにおけるターミナル本体部31の幅方向の一端から延設されている。規制部51は、その先端が他方のコイル接続部33bの内側面33dに当接するように、その基端部が屈曲されている。そして、規制部51の先端は、結線部33の弾性力によってコイル接続部33bの内側面33dに圧接されている。また、図12に示す規制部61は、一対のコイル接続部33a,33bのうち、ターミナル本体部31を折り返した部分に該当する一方のコイル接続部33aにおける結線部33の開口部側の端部を結線部33の内側に向けて折り曲げることにより形成されている。そして、規制部61の先端は、結線部33の弾性力によってコイル接続部33bの内側面33dに圧接されている。
The shape of the restricting portion provided integrally with the connecting
このように構成すると、規制部51,61の先端は、結線部33の弾性力により他方のコイル接続部33bの内側面33dに圧接されていることから、規制部51,61は、結線部33と接続端部11aとの溶接時に熱衝撃等により結線部33内で移動した接続端部11aから衝撃力を受けても移動し難くなる。従って、溶接時にコイル11の接続端部11aが結線部33の開口部から該結線部33の外へ出ることをより抑制することができる。また、規制部61は、一対のコイル接続部33a,33bのうち一方のコイル接続部33aにおける結線部33の開口部側の端部を該結線部33の内側に向けて折り曲げて形成された簡易な構成であるとともに、規制部61にて容易に結線部33の開口部を閉塞することができる。
If comprised in this way, since the front-end | tip of the
・上記第2実施形態のターミナル41においては、規制部42は、オーバハング部42aの長さLが0.8mmとなるように、且つ結線部33内に配置される2つの接続端部11aのうち結線部33の開口部側に配置された接続端部11aとの間のギャップGが0.6mmとなるように形成されている。しかしながら、オーバハング部42aの長さL、及びギャップGの値は適宜変更してもよい。
In the
・上記第1実施形態では、規制部36は、結線部33において、結線部33内に配置される2つの接続端部11aのうち結線部33の開口部側に配置された接続端部11aとの間のギャップGが0.35mmとなる位置に形成されている。しかしながら、ギャップGの値はこれに限らない。規制部36は、結線部33において、ギャップGが0.35mmより小さくなる位置に形成されてもよいし、0.35mmより大きくなる位置に形成されてもよい。但し、ギャップGが0.35mmより小さくなるように規制部36を形成すると、溶接不良率を0%とすることが可能となる。
In the first embodiment, the restricting
・上記各実施形態では、規制部36,42の幅wは、何れも1.2mmとされている。しかしながら、規制部36,42の幅wは、これ以外の値に設定されてもよい。
・上記各実施形態では、規制部36,42は、何れも一対のコイル接続部33a,33bのうち、ターミナル本体部31を折り返した部分に該当する一方のコイル接続部33aに一体に設けられている。しかしながら、規制部36,42は、一対のコイル接続部33a,33bのうち何れのコイル接続部に一体に設けられてもよい。尚、上記各実施形態では、コイル接続部33aを「一方のコイル接続部」と表現し、コイル接続部33bを「他方のコイル接続部」と表現しているが、「一方のコイル接続部」をコイル接続部33bと捉え、「他方のコイル接続部」をコイル接続部33aと捉えてもよい。
In each of the above embodiments, the width w of the restricting
In each of the above embodiments, the restricting
・上記各実施形態では、配置工程において、結線部33内に接続端部11aが配置された後に、屈曲工程において、規制部36,42の基端部が屈曲されることにより、各規制部36,42は、結線部33の開口部を横断した状態となる。しかしながら、配置工程が行われる前に屈曲工程が行われてもよい。尚、第2実施形態のターミナル41の結線部33にコイル11の接続端部11aを接合する場合には、ギャップGを0.35mmより大きな値として規制部42と接続端部11aとを離間させると、結線部33と規制部42とによって囲まれた空間が大きくなるため、屈曲工程後の配置工程において、結線部33内への接続端部11aの挿入をより容易に行うことができる。従って、溶接不良率を低減させつつ、ターミナル41とコイル11との接合をより容易に行うことができる。
In each of the above embodiments, after the
・図13に示すように、屈曲工程において、結線部33内に配置された接続端部11aよりも結線部33の開口部側で一対のコイル接続部33a,33bが互いに近づくように結線部33をかしめてもよい。このようにすると、結線部33内での接続端部11aの移動がより規制され、接合工程において、接続端部11aが結線部33の開口部から同結線部33の外部に出ることが一層抑制される。尚、規制部36を屈曲する際に、同時に結線部33をかしめると、生産性を向上させることができる。
As shown in FIG. 13, in the bending process, the
・上記各実施形態では、結線部33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。例えば、アーク溶接以外の溶融溶接(レーザ溶接等)、抵抗溶接等のうち何れかの方法で結線部33と接続端部11aとを接合してもよい。
-In each above-mentioned embodiment, joining of
・上記各実施形態では、結線部33を構成する一対のコイル接続部33a,33bは、互いに平行をなしているが、互いに対向するように構成されていればよい。従って、例えば、一対のコイル接続部33a,33bは、平行に限らず、結線部33の開口部に向かうに連れて徐々に互いの間隔が広くなるように構成されてもよい。また、一対のコイル接続部33a,33bは、結線部33の開口部に向かうに連れて徐々に互いの間隔が狭くなるように構成されてもよい。
In each of the above embodiments, the pair of
・上記実施形態では、結線部33は、ターミナル本体部31の長手方向の端部(若しくは一部)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33は、ターミナル本体部31の長手方向の端部(若しくは一部)を折り返した形状であれば、コ字状やV字状等、U字状以外の形状とされてもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、結線部33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33に結線される接続端部11aは1本であってもよい。
・コイル11を構成する導線10の金属線10aの直径dは、上記各実施形態の値に限らず、適宜変更してもよい。
In the above-described embodiment, two
-The diameter d of the
・上記各実施形態では、ターミナル15,41の結線部33は、ブラシレスモータ1のステータ(電機子)3に巻装されたコイル11を結線するものとした。しかし、本発明にかかるターミナルはこれに限定されず、ブラシ付きモータの電機子に備えられたコイルを結線する結線部を備えたターミナルに適用してもよい。
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態では、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。 In each of the above embodiments, the present invention has been described by taking the brushless motor 1 provided in a power steering device for assisting the operation of the vehicle steering shaft as an example, but the present invention may be embodied in a brushless motor for other uses. Good.
上記各実施形態、及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(イ)請求項11又は請求項12に記載のターミナルとコイルとの接合方法において、前記配置工程と前記接合工程との間に、前記結線部内に配置された接続端部よりも前記結線部の開口部側で一対の前記コイル接続部が互いに近づくように前記結線部をかしめる屈曲工程を備えたことを特徴とするターミナルとコイルとの接合方法。同方法によれば、結線部内での接続端部の移動がより規制され、接合工程において、接続端部が結線部の開口部から同結線部の外部に出ることが一層抑制される。
The technical ideas that can be grasped from each of the above embodiments and each of the above modifications are described below.
(A) In the method of joining a terminal and a coil according to claim 11 or
(ロ)請求項13又は請求項14に記載のステータの製造方法において、前記配置工程と前記接合工程との間に、前記結線部内に配置された接続端部よりも前記結線部の開口部側で一対の前記コイル接続部が互いに近づくように前記結線部をかしめる屈曲工程を備えたことを特徴とするターミナルとコイルとの接合方法。同方法によれば、結線部内での接続端部の移動がより規制され、接合工程において、接続端部が結線部の開口部から同結線部の外部に出ることが一層抑制される。
(B) In the stator manufacturing method according to claim 13 or
3…電機子としてのステータ、4…ロータ、6…電機子コアとしてのステータコア、7…ティース部、11…コイル、11a…接続端部、15,15a,15b,15c,15d,41…ターミナル、18…マグネット、31…ターミナル本体部、33…結線部、33a,33b…コイル接続部、33c…外側面、36,42,51,61…規制部、42a…オーバハング部、G…ギャップ、L…オーバハング部の長さ、t…ターミナル本体部の板厚、w…規制部の幅。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
帯状のターミナル本体部を備え、
前記結線部は、互いに対向し間に前記接続端部が配置される一対のコイル接続部が形成されるように前記ターミナル本体部の一部を折り返した形状をなし、
前記結線部に、前記結線部の開口部を横断するように一方の前記コイル接続部から少なくとも他方の前記コイル接続部まで延びる規制部を一体に設けたことを特徴とするターミナル。 A terminal made of a metal plate having a connection part for connecting the connection end part of a coil provided in the armature,
It has a belt-like terminal body,
The connection portion is formed by folding a part of the terminal main body portion so as to form a pair of coil connection portions opposed to each other and having the connection end portion disposed therebetween,
A terminal provided integrally with a restriction portion extending from one coil connection portion to at least the other coil connection portion so as to cross the opening of the connection portion in the connection portion.
前記規制部は、一対の前記コイル接続部のうち一方の前記コイル接続部における前記ターミナル本体部の幅方向の片側端部に一体に設けられるとともに、前記結線部の底部から前記結線部の開口部に向かう方向に前記ターミナル本体部の板厚以上の幅を有することを特徴とするターミナル。 The terminal according to claim 1,
The restriction portion is integrally provided at one end portion in the width direction of the terminal main body portion in one of the coil connection portions of the pair of coil connection portions, and from the bottom portion of the connection portion to the opening portion of the connection portion. A terminal having a width equal to or greater than a thickness of the terminal main body in a direction toward the terminal.
前記結線部内に配置される前記接続端部と前記規制部との間のギャップが0.35mm以下であることを特徴とするターミナル。 In the terminal according to claim 1 or claim 2,
The terminal characterized by the gap between the said connection end part arrange | positioned in the said connection part and the said control part being 0.35 mm or less.
前記規制部は、一対の前記コイル接続部のうち一方の前記コイル接続部における前記ターミナル本体部の幅方向の片側端部に一体に設けられ、その先端部を、前記結線部の外部で他方の前記コイル接続部の外側面に沿うように他方の前記コイル接続部に向けて屈曲してなるオーバハング部を有することを特徴とするターミナル。 The terminal according to any one of claims 1 to 3,
The restricting portion is integrally provided at one end portion in the width direction of the terminal main body portion in one of the coil connection portions of the pair of coil connection portions, and the tip portion thereof is provided outside the connection portion on the other side. A terminal having an overhang portion that is bent toward the other coil connection portion along the outer surface of the coil connection portion.
前記結線部内に配置される前記接続端部と前記規制部との間のギャップが0.6mm以下であり、
前記オーバハング部の基端から先端までの長さが0.8mm以上であることを特徴とするターミナル。 The terminal according to claim 4,
The gap between the connection end portion and the restriction portion arranged in the connection portion is 0.6 mm or less,
A terminal characterized in that a length from a base end to a tip end of the overhang portion is 0.8 mm or more.
前記規制部は、一対の前記コイル接続部のうち一方の前記コイル接続部における前記結線部の開口部側の端部を該結線部の内側に向けて折り曲げて形成されており、前記結線部の弾性力により該規制部の先端が他方の前記コイル接続部に圧接されたことを特徴とするターミナル。 The terminal according to claim 1,
The restricting portion is formed by bending an end portion of the connection portion in one of the coil connection portions on the opening portion side toward the inside of the connection portion. A terminal characterized in that the tip of the restricting portion is pressed against the other coil connecting portion by an elastic force.
前記ターミナルは、帯状のターミナル本体部を備え、
前記結線部は、互いに対向する一対のコイル接続部が形成されるように前記ターミナル本体部の一部を折り返した形成をなし、一対の前記コイル接続部のうち一方の前記コイル接続部における前記ターミナル本体部の幅方向の片側端部に一体に設けられ前記結線部の開口部を横断するように一方の前記コイル接続部から少なくとも他方の前記コイル接続部まで延びる規制部を備え、
前記結線部内に前記接続端部が配置され、前記規制部が設けられた側の前記結線部の端部で溶融溶接されたことを特徴とするターミナルとコイルとの結線構造。 A connection structure between a terminal and a coil, in which a connection end portion of a coil provided in an armature is connected to a connection portion provided in a terminal made of a metal plate,
The terminal includes a belt-like terminal body,
The connection portion is formed by folding back part of the terminal body so that a pair of coil connection portions facing each other is formed, and the terminal in one of the coil connection portions of the pair of coil connection portions. A regulation portion provided integrally with one end portion in the width direction of the main body portion and extending from one coil connection portion to at least the other coil connection portion so as to cross the opening of the connection portion;
A connection structure of a terminal and a coil, wherein the connection end portion is disposed in the connection portion, and fusion welding is performed at an end portion of the connection portion on the side where the restriction portion is provided.
前記ティース部にそれぞれ巻装され、巻き始めと巻き終わりの接続端部のうち少なくとも一方の前記接続端部が請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のターミナルの結線部に結線された複数のコイルと、
を備えたことを特徴とする電機子。 An armature core having a plurality of teeth extending radially;
7. Each of the connection ends is wound around the teeth portion, and at least one of the connection end portions at the start and end of winding is connected to the connection portion of the terminal according to claim 1. A plurality of coils,
An armature characterized by comprising:
前記ティース部にそれぞれ巻装され、巻き始めと巻き終わりの接続端部のうち少なくとも一方の前記接続端部が請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のターミナルの結線部に結線された複数の前記コイルと、
を備えたことを特徴とするステータ。 A stator core having a plurality of teeth extending radially;
7. Each of the connection ends is wound around the teeth portion, and at least one of the connection end portions at the start and end of winding is connected to the connection portion of the terminal according to claim 1. A plurality of said coils;
A stator comprising:
前記コイルの接続端部が結線された結線部を有する請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のターミナルと、
前記ステータの内側に配置されるマグネットを有し、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されるロータと、
を備えたことを特徴とするモータ。 A stator having a plurality of teeth each wound with a coil;
The terminal according to any one of claims 1 to 6, wherein the terminal has a connection portion connected to the connection end of the coil.
A rotor that has a magnet disposed inside the stator and is rotated relative to the stator by energizing the coil;
A motor comprising:
前記結線部と前記接続端部とを溶接により接合する接合工程と、
を備えたことを特徴とするターミナルとコイルとの接合方法。 An arrangement step of arranging a connection end portion of the coil provided in the armature coil in the connection portion provided in the terminal according to any one of claims 1 to 6,
A joining step of joining the connection part and the connection end part by welding;
A method of joining a terminal and a coil, characterized by comprising:
前記規制部は、一対の前記コイル接続部のうち一方の前記コイル接続部における前記ターミナル本体部の幅方向の片側端部に一体に設けられており、
前記接合工程では、前記規制部が設けられた側の前記結線部の端部でアーク溶接が行われて前記結線部と前記接続端部とが接合されることを特徴とするターミナルとコイルとの接合方法。 In the joining method of the terminal and coil according to claim 11,
The restricting portion is integrally provided at one end portion in the width direction of the terminal main body portion in one of the coil connection portions of the pair of coil connection portions,
In the joining step, arc welding is performed at the end of the connection part on the side where the restriction part is provided, and the connection part and the connection end part are joined together. Joining method.
前記ティース部にそれぞれ巻装された複数の前記コイルと、
前記コイルの接続端部が結線される結線部を有する金属板製のターミナルと、
を備えたステータの製造方法であって、
請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のターミナルに備えられた結線部内に、前記接続端部を配置する配置工程と、
前記結線部と前記接続端部とを溶接により接合する接合工程と、
を備えたことを特徴とするステータの製造方法。 A stator core having a plurality of teeth extending radially;
A plurality of the coils respectively wound around the teeth portion;
A terminal made of a metal plate having a connection portion to which the connection end of the coil is connected;
A method for manufacturing a stator comprising:
An arrangement step of arranging the connection end portion in a connection portion provided in the terminal according to any one of claims 1 to 6,
A joining step of joining the connection part and the connection end part by welding;
A stator manufacturing method comprising:
前記規制部は、一対の前記コイル接続部のうち一方の前記コイル接続部における前記ターミナル本体部の幅方向の片側端部に一体に設けられており、
前記接合工程では、前記規制部が設けられた側の前記結線部の端部でアーク溶接が行われて前記結線部と前記接続端部とが接合されることを特徴とするステータの製造方法。 The method of manufacturing a stator according to claim 13,
The restricting portion is integrally provided at one end portion in the width direction of the terminal main body portion in one of the coil connection portions of the pair of coil connection portions,
In the joining step, a method for manufacturing a stator is characterized in that arc welding is performed at an end portion of the connection portion on the side where the restricting portion is provided to join the connection portion and the connection end portion.
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