JP2010110035A - Terminal cradle of ac rotating electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、交流回転電機の複数本の動力線の端末を、端子に結線する端子台に関する。 The present invention relates to a terminal block for connecting terminals of a plurality of power lines of an AC rotating electrical machine to terminals.
特許文献1には、三相交流回転電機の三相の動力線および中性線(以下、纏める場合はリード線と称する)の端末を、端子台に固定される各端子にカシメ加工して結線し、これら各端子を、端子台に固定された外部接続端子と接続し、前記端子台を、ステータ収納ケースを外側に突出させて形成した端子台収納部内に収納して固定する技術が開示されている。 In Patent Document 1, the terminals of the three-phase power line and neutral line (hereinafter referred to as a lead wire when combined) of a three-phase AC rotating electric machine are crimped to each terminal fixed to the terminal block and connected. Then, a technology is disclosed in which each of these terminals is connected to an external connection terminal fixed to the terminal block, and the terminal block is stored and fixed in a terminal block storage portion formed by protruding the stator storage case outward. ing.
このように、端子台を介して外部接続端子と接続することで、接続位置を容易に位置決めすることができ、端末処理を効率よく行うことができる。
ところで、前記リード線の各端末が結線される各端子は、隣接する端子間の電位差に対して絶縁状態を確保する必要がある。特許文献1では、端子台の隣接する端子間に絶縁壁を設けて絶縁することも開示されているが、端子台の形状が複雑となり、製造コストが嵩む。 By the way, each terminal to which each terminal of the lead wire is connected needs to secure an insulation state against a potential difference between adjacent terminals. Patent Document 1 also discloses that an insulating wall is provided between adjacent terminals of the terminal block to insulate, but the shape of the terminal block becomes complicated and the manufacturing cost increases.
この場合、リード線の端末と端子との結線部は、端末と端子とが合体して膨らみ、さらに、端子配列方向に沿って偏平とするカシメ加工を行うこと等により、隣接する結線部相互間が最も近接しやすい。 In this case, the connection part between the terminal of the lead wire and the terminal swells when the terminal and the terminal are united, and further, between the adjacent connection parts by performing a caulking process that is flattened along the terminal arrangement direction. Is the closest.
したがって、絶縁壁等を設けない場合には、結線部相互間を絶縁状態が維持される距離(絶縁距離)以上に確保する必要があり、これによって、前記端子台、ひいては、これらをケース内に収納する回転電機の小型化が制約される。 Therefore, when an insulating wall or the like is not provided, it is necessary to secure a distance (insulating distance) that maintains the insulation state between the connection portions, and thereby, the terminal block, and thus, these can be placed in the case. Miniaturization of the rotating electrical machine to be stored is restricted.
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、端子台に固定保持される各端子の、リード線端末との結線部の配置、形状を改良することにより、端子間の絶縁状態を維持しつつ端子台、ひいては回転電機を小型化することを目的とする。 The present invention has been made by paying attention to such a conventional problem, and by improving the arrangement and shape of the connection portion of each terminal fixed to the terminal block with the lead wire terminal, The object is to reduce the size of the terminal block and thus the rotating electrical machine while maintaining the insulation state.
このため第1の発明は、交流回転電機の複数の動力線の各端末を、列設された複数の端子にそれぞれ結線させて固定保持する交流回転電機の端子台において、複数の端子を、動力線端末との結線部側がほぼ同一な面内に含まれるように配列し、前記結線部を、隣接する結線部同士が前記端子の延伸方向において非重合となるようにオフセットされた位置に配設する構成とした。 Therefore, according to a first aspect of the present invention, there is provided a terminal block for an AC rotating electrical machine in which each terminal of a plurality of power lines of the AC rotating electrical machine is connected and fixed to a plurality of terminals arranged in a row. Arranged so that the connection part side with the wire terminal is included in the substantially same plane, and the connection part is disposed at an offset position so that adjacent connection parts are not superposed in the extending direction of the terminal. It was set as the structure to do.
また、第2の発明は、同様の端子台において、前記複数の端子を、ほぼ同一な面内に含まれるように配列し、複数の端子を、動力線端末との結線部側がほぼ同一な面内に含まれるように配列し、前記結線部を、端子に形成した円筒部内に前記動力線の端末を挿入し、該円筒部を前記面に対し各端子の軸周りに直角な方向もしくは同一側に傾斜する方向に沿って偏平になるようにカシメ加工して形成する構成とした。 Further, according to a second aspect of the present invention, in the same terminal block, the plurality of terminals are arranged so as to be included in substantially the same plane, and the plurality of terminals are substantially the same on the connection portion side with the power line terminal. The terminal of the power line is inserted into a cylindrical part formed on the terminal, and the connecting part is arranged so as to be included in the terminal, and the cylindrical part is perpendicular to or around the axis of each terminal with respect to the surface. It was set as the structure formed by crimping so that it may become flat along the direction which inclines.
第1の発明によれば、隣接する動力線端末との結線部同士が、端子の延伸方向において非重合となるようにオフセットした位置に配設されることにより、端子配列方向において隣接する一方の端子の結線部と、他方の端子の非結線部との間の部分と、の間を絶縁距離以上に確保すればよいので、端子相互間を接近させることができ、端子間の絶縁状態を維持しつつ端子台、ひいては回転電機を小型化できる。 According to the first invention, the connection portions between the adjacent power line terminals are arranged at positions offset so as to be non-polymerized in the extending direction of the terminals, so that one of the adjacent ones in the terminal arrangement direction is arranged. Since the distance between the terminal connection part and the non-wire connection part of the other terminal only needs to be kept more than the insulation distance, the terminals can be brought close to each other and the insulation state between the terminals is maintained. However, it is possible to reduce the size of the terminal block, and hence the rotating electrical machine.
第2の発明によれば、各端子の結線部が、カシメ加工により、複数の端子を含む面に対し、各端子の軸周りに直角な方向、もしくは同一側に傾斜する方向に沿って偏平となるため、結線部相互間の距離を増大させることができる。これにより、端子相互間を接近させることができ、端子間の絶縁状態を維持しつつ端子間距離を短縮して端子台、ひいては回転電機を小型化できる。 According to the second invention, the connection portion of each terminal is flattened along a direction perpendicular to the axis of each terminal or a direction inclined to the same side with respect to the surface including the plurality of terminals by caulking. Therefore, the distance between the connection parts can be increased. As a result, the terminals can be brought close to each other, the distance between the terminals can be shortened while maintaining the insulation state between the terminals, and the terminal block and thus the rotating electrical machine can be downsized.
以下に、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。本実施形態では、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される三相交流回転電機に適用したものを示す。かかる自動車等に適用されるものに限らないことは勿論である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, the present invention is applied to a three-phase AC rotating electric machine mounted on a hybrid vehicle or an electric vehicle. Of course, the invention is not limited to those applied to automobiles.
図1は、本発明にかかる端末台によりリード線を結線したステータを、組み立てて三相交流回転電機とし、該回転電機をインバータと接続する概要を示す。 FIG. 1 shows an outline of assembling a stator having lead wires connected by a terminal block according to the present invention into a three-phase AC rotating electric machine and connecting the rotating electric machine to an inverter.
図において、ステータ11は、複数枚の電磁鋼板が積層されて一体的に接着されて形成された円環形状のステータコア11aに所定の間隔でスロットが形成され、これらスロット内に、三相(U,V,W相)のコイル11bが装着されて構成されている。
In the figure, a
前記ステータ11と、ステータ11の中心に回転可能に配置されるロータ12とが、ケース13に収容されて三相交流回転電機10が構成されている。
The
回転電機10の各相のコイル11bは、インバータ14を介してバッテリ15に接続される。
Each phase coil 11 b of the rotating
そして、回転電機10が走行駆動用等の電動機として機能するときは、バッテリ15からの直流電力を、前記インバータ14によって三相交流電力に変換した後、各相のコイル11bへ供給することにより、ロータ12を回転させる。また、回転電機10が車両減速時等に発電機として機能するときは、回転電機10から発電した三相交流電力を、インバータ14によって直流電力に変換してバッテリ15に蓄電する。
And when the rotating
ここで、ステータ11からはU相コイルの動力線20U、V相コイルの動力線20V、W相コイルの動力線20Wと、中性線21とが引き出されている。これらの動力線20U,20V,20W、および中性線21の各端末は、リード線結線用の端子台30に固定された各端子31U,31V,31Wおよび32に、カシメ加工によって結線される。端子台30は、端子31U,31V,31Wを、樹脂製のベース31aにモジュールで一体化して形成される。
Here, a U-phase coil power wire 20U, a V-phase
端子31U,31V,31Wは、ベース31aの一方の側縁から突出して起立する各端部に、動力線20U,20V,20W、および中性線21の各端末との結線部31u,31v,31w,32nが形成され、ベース31aの他方の側縁から突出する各端部には、後述する端子基盤40の各端子と接続するためのボルト挿通孔が形成されている。
The
前記ケース13の一部を外側に突出させて形成した端子台収容部13A内には、図2に示すように、端子基盤40が1対のボルト42により、所定位置に収納固定されている。
As shown in FIG. 2, a
端子基盤40は、樹脂製のベース40aの上面に、各端子41U,41V,41Wを固定して形成される。各端子41U,41V,41Wには、前記ステータ側の対応する各端子31U,31V,31Wと接続するためのボルト挿通孔が形成されている。
The
そして端子台30を、端子台収容部13A内の所定位置に収納すると、端子台30の端縁部から突出する各相の端子31U,31V,31Wを、端子基盤40の対応する各相の端子41U,41V,41W上に接合し、重合するボルト挿通孔にボルト43を通して締結することにより接続される。前記端子基盤40の各端子41U,41V,41Wは、インバータ14から引き出された各相の動力線14U,14V,14Wに、コネクタ16を介して接続される(図1参照)。
When the
次に、前記端子台30におけるリード線の結線構造を詳細に説明する。
Next, the lead wire connection structure in the
図3は、前記端子台30の各端子31,32の詳細を示す。高導電性を有した銅板等をプレスで打ち抜き形成された端子は、結線部を構成する一端部が軸方向と直角な方向に帯状に延設され、他端部に、前記ボルト挿通孔31b,32bが形成されている。
FIG. 3 shows details of the
前記帯状部分を丸め、両端縁相互をロウ付け等で固定して円筒部31bを形成すると共に、中間部を、90°屈曲してL字状とし、各端子31U,31V,31Wおよび32を、リード線端末との結線部側がほぼ同一面に含まれるように配列された状態で、該屈曲部の近傍からボルト挿通孔の手前までの部分が樹脂製のベース31aによってモールドされる。
The belt-shaped portion is rounded and both end edges are fixed to each other by brazing or the like to form a
分類巻きの三相コイルで構成されたステータ11では、各動力線20U,20V,20Wが24〜36本程度のエナメル線の束で構成され、これら動力線20U,20V,20Wの各端末(エナメル線の束)20u,20v,20wを、前記各動力線用の端子31U,31V,31Wの円筒部31b内に挿入した後、該円筒部31bを端子31U,31V,31Wおよび32を含む面に沿って偏平な面が形成されるように、カシメ加工して結線する。
In the
一方、中性線21は、中性点から引き出される3本(3相分)を集合した端末(動力線の3倍のエナメル線の束)21nを中性線21用の端子32の円筒部32b内に挿入した後、該円筒部32bを、同様にカシメ加工して結線する。
On the other hand, the
ここで、本実施形態では、図4に示すように、3本の動力線20及び中性線21の各端末20u,20v,20w,21nと結線する各端子31U,31V,31W、32の結線部31u,31v,31w,32nを、ベース31aからの高さを、交互に高位置、低位置とするように配設する。
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the connection of each
詳細には、結線部31u,31v,31w,32nを、複数の端子31U,31V,31W、32を含む面に沿って各端子の延伸方向と直角な2つの平行な線上に交互に配設し、隣接する結線部31uと結線部31v同士、結線部31vと結線部31w同士、結線部31wと結線部32n同士が、各端子の延設方向において非重合となるように、オフセットされた位置に配設する。
Specifically, the
具体的には、図3に示すように、前記各端子31U,31V,31Wおよび32の屈曲部から結線部を形成する円筒部31c,32cまでの長さを、交互に異なる長さL1,L2とすることで構成する。
Specifically, as shown in FIG. 3, the lengths from the bent portions of the
上記のように各結線部を配設して、端子配列方向において隣接する端子相互の最短距離となる部分を、一方の端子の結線部と、他方の端子の非結線部との間の部分に設定されるようにする。 As described above, each connection part is arranged, and the part that is the shortest distance between adjacent terminals in the terminal arrangement direction is a part between the connection part of one terminal and the non-connection part of the other terminal. To be set.
このようにすれば、図4(A)に示すように、前記最短距離を絶縁距離Lzとすればよいので、同図(C)の従来例のように隣接する結線部同士が各端子の延設方向において重合して該結線部相互間が最短距離となる場合に比較し、端子並び方向の長さをΔa短縮でき、端子台30ひいては回転電機10を小型化できる。なお、隣接する結線部相互が、端子の延設方向においても絶縁距離Lz以上離れるようにする。
In this way, as shown in FIG. 4 (A), the shortest distance may be set as the insulation distance Lz. Therefore, as shown in the conventional example of FIG. Compared with the case where the connection portions are overlapped to form the shortest distance between the connection portions, the length in the terminal arrangement direction can be reduced by Δa, and the
図5(A)、(B)は、第2、第3の実施形態を示し、結線部の上方から見た状態を示す。 5 (A) and 5 (B) show the second and third embodiments, and show a state viewed from above the connecting portion.
同図(A)に示す第2の実施形態では、動力線20U,20V,20W及び中性線21と結線される各端子51U,51V,51Wおよび52の結線部51u,51v,51wおよび52nは、端子台50のベース50aからの高さは同一に配設しているが、各結線部51u,51v,51wおよび52nを、カシメ加工して形成される偏平な面が、端子51U,51V,51Wおよび52の結線部側を含む面に対し、各端子の軸周りに直角な方向に偏平となるようにカシメ加工する。
In the second embodiment shown in FIG. 5A, the
同図(B)に示す第3の実施形態では、各結線部51u’,51v’,51w’および52n’を、端子51U,51V,51Wおよび52を含む面に対し、各端子の軸周りに同一側に傾斜する方向に偏平となるようにカシメ加工する。
In the third embodiment shown in FIG. 5B, the
なお、第2,第3の実施形態のように、カシメ加工によって偏平となる方向を変更した場合でも、結線部を構成する円筒部のロウ付け箇所が折り曲げ位置と重ならないように設定することが強度上望ましい。 Note that, as in the second and third embodiments, even when the direction of flattening is changed by caulking, the brazed portion of the cylindrical portion constituting the connection portion may be set so as not to overlap the bending position. Desirable in strength.
以上の構成により、隣接する結線部51u,51v,51wおよび52n(51u’,51v’,51w’および52n’)相互間の距離が増大し、結線部よりベース50a(50a')側の非結線部相互の距離を最短距離とすることができ、該最短距離を絶縁距離Lzとすればよいので、端子並び方向の長さをΔb短縮でき、端子台ひいては回転電機をさらに小型化できる。
With the above configuration, the distance between
また、以上の実施形態は、端子間の絶縁壁等を有しない構造であるため、製造コストも押さえられる。 Moreover, since the above embodiment is a structure which does not have the insulation wall between terminals, etc., manufacturing cost can also be suppressed.
さらに、以上の実施形態では、リード線端末を結線する各端子を端子台30,50で一体化したため、端子基盤40の各端子と、容易に位置合わせして接続することができる。端子台収納部13Aの内壁に、端子台30,50,50’および端子基盤40を位置決めする係合部を形成しておけば、これらの取付作業も容易に行える。
Furthermore, in the above embodiment, since the terminals for connecting the lead wire terminals are integrated by the terminal blocks 30 and 50, the terminals can be easily aligned and connected to the terminals of the
一方、簡易的には、リード線端末を結線した各端子を、端子台収納部に固定された端子基盤の各端子に、ボルト締め等で直接接続して固定保持する構成とした端子台としてもよく、このものでも、上記各実施形態のように各端子のリード線端末との結線部の位置、偏平となる方向を設定することで、絶縁状態を維持しつつ位置決め固定することができる。 On the other hand, as a terminal block with a configuration in which each terminal connected to the lead wire terminal is directly connected and fixed to each terminal of the terminal base fixed to the terminal block storage part by bolting or the like. Even in this case, positioning and fixing can be performed while maintaining the insulation state by setting the position of the connection portion of each terminal to the lead wire terminal and the direction of flattening as in the above embodiments.
また、以上の実施形態では、複数の動力線用端子と中性線用端子との結線部側を同一面にあるように一列に配列し、中性線用端子の結線部とこれに隣接する動力線用端子の結線部とについても、複数の動力線用端子の結線部同士と同様の配置または偏平となる方向の設定としたため、シンプルな構造に形成でき、端子台の製造コストを低減できる。 Further, in the above-described embodiment, the connection portions of the plurality of power line terminals and the neutral wire terminals are arranged in a line so as to be on the same surface, and are adjacent to the connection portions of the neutral wire terminals. The power line terminals are also arranged in the same arrangement or flattened direction as the multiple power line terminals, so that they can be formed in a simple structure, and the manufacturing cost of the terminal block can be reduced. .
一方、中性線の端末は、上述したように、動力線の3倍のエナメル線束をカシメ加工するため、結線部が動力線より大きくなる場合もあり、また、動力線端子はインバータ側端子と接続する必要があり、特に、コネクタを介して簡易に接続する構造とする場合など、一列に配列すべき要求があるのに対し、中性線端子はインバータ側端子との接続は不要であるから、特に、動力線端子と同一列に配置する必要はない。 On the other hand, as described above, the end of the neutral wire is crimped to the enamel wire bundle that is three times the power line, so that the connection portion may be larger than the power line, and the power line terminal is connected to the inverter side terminal. It is necessary to connect, especially in the case of a structure that is simply connected via a connector, etc., but there is a need to arrange in a row, while the neutral wire terminal does not need to be connected to the inverter side terminal In particular, it is not necessary to arrange them in the same row as the power line terminals.
そこで、例えば、図6に示す第4の実施形態のように、中性線用端子62のみを、端子台60の動力線用端子61U,61V,61Wを含む面に対し、ケース13側に近づけてオフセットした位置に配置するなどして、中性線用端子62と隣接する動力線用端子61Wとの絶縁距離Lzを確保するようにしてもよい。この場合、端子台収納部13Aを、ケース13からの突出方向が回転電機の径方向に対してオフセットするように形成することで、上記各端子の端子台収納部内13Aでのレイアウトが容易となると共に、端子台収納部13Aの横幅、奥行きを、より短縮でき、ひいては、ハウジングH内の制約されたスペースに回転電機をコンパクトに収納することができる(図示一点鎖線は、端子台収納部をケースの径方向に突出させた場合を示す)。
Therefore, for example, as in the fourth embodiment shown in FIG. 6, only the
10…三相交流回転電機、11…ステータ、11a…ステータコア、11b…コイル、13…ケース、13A…端子台収納部、14…インバータ、14U,14V,14W…インバータの動力線、15…バッテリ、16…コネクタ、20U,20V,20W…動力線、20u,20v,20w…動力線の端末、21…中性線、21n…中性線の端末、30…ステータ側の端子台、30a…ベース、31U,31V,31W…各動力線と結線される端子、31b…円筒部、32…中性線と結線される端子、40…端子基盤、41U,41V,41W…インバータ接続側の端子、42…ボルト、43…ボルト、50…端子基盤、51U,51V,51W…各動力線と結線される端子、52…中性線と結線される端子、50’…端子基盤、51U’,51V’,51W’…各動力線と結線される端子、52’…中性線と結線される端子、60…端子台、61U,61V,61W…各動力線と結線される端子、62…中性線と結線される端子、
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記複数の端子は、前記端子の前記動力線端末との結線部側がほぼ同一な面内に含まれて配列され、
前記結線部は、隣接する結線部同士が前記端子の延伸方向において非重合となるようにオフセットされた位置に配設される交流回転電機の端子台。 A terminal block of an AC rotating electrical machine that holds and fixes each terminal of a plurality of power lines of the AC rotating electrical machine to a plurality of terminals arranged in a row,
The plurality of terminals are arranged so that the connection part side of the terminals with the power line terminal is included in substantially the same plane,
The said connection part is a terminal block of the alternating current rotating electrical machine arrange | positioned in the position offset so that adjacent connection parts may become non-polymerization in the extending | stretching direction of the said terminal.
前記複数の端子は、前記端子の前記動力線端末との結線部側がほぼ同一な面内に含まれて配列され、
前記結線部は、前記端子に形成された円筒部内に前記動力線の端末を挿入し、該円筒部を前記面に対し各端子の軸周りに直角な方向もしくは同一側に傾斜する方向に沿って偏平になるようにカシメ加工して形成される交流回転電機の端子台。 A terminal block of an AC rotating electrical machine that holds and fixes each terminal of a plurality of power lines of the AC rotating electrical machine to a plurality of terminals arranged in a row,
The plurality of terminals are arranged so that the connection part side of the terminals with the power line terminal is included in substantially the same plane,
The wire connection portion includes a terminal of the power line inserted into a cylindrical portion formed in the terminal, and the cylindrical portion is perpendicular to the surface of each terminal with respect to the surface or along a direction inclined to the same side. A terminal block for an AC rotating electrical machine that is formed by caulking so as to be flat.
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