JP2010110144A - モータコイルの配線部品 - Google Patents

Abstract

【課題】製造及び組付が容易で、特に径方向にコンパクトに構成し得るモータコイルの配線部品を提供する。
【解決手段】導体の線材を円弧状に屈曲して円弧状の本体部１１を形成し、両端部を径方向に折曲して突出部１２を両側に形成すると共に、突出部が線材の直径より大きく径方向に径方向に突出する位置で、本体部を含む平面に対して両端部が直交する方向に延出するように折曲して立上部１３を両側に形成したセグメントワイヤ１０を、円周に沿って複数個並設して円環状に形成するワイヤコイル（１ｕ等）を備え、ワイヤコイルを複数個積層して円筒状に形成し、相互に隣接する立上部を電気的に接合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータコイルの配線部品に関し、特に、三相モータの複数の界磁コイルを接続するモータコイルの配線部品に係る。

モータコイルの配線部品として、例えばハイブリット車両等に用いられる電動機のモータコイルにおいて、複数の界磁コイルを接続する配線部品に関し、種々の構造のものが提案されている。例えば、特許文献１には、「製造時の材料ロスを抑えると共に熱膨張による歪を抑えるリードフレーム及びそれを用いた配電部品を提供すること」を目的とし、「同一相のモータコイルを結線するリードフレームを備えた電動機の配電部品において、前記リードフレームが、少なくとも一本の導線に絶縁材を被覆してなる線状導体からリング状に一体成形され、かつその内側に向けて突出して前記モータコイルの巻線端と接続される端子部が曲げ加工により成形され、このようなリードフレームを少なくともＵ相、Ｖ相、Ｗ相毎に互いに中心軸方向で重なるように設け、これら複数のリードフレームが、互いに重なった状態で部分的に設けられた固定手段により固定され一体化されてなる」電動機の配電部品が提案されている。

また、特許文献２には、「インナーロータ型の極歯単位毎に巻線した固定子を、合理性に富む結線構造で提供すること」を目的とし、「固定子鉄心の極歯単位毎に巻線した固定子において、極歯単位毎に巻線した同相の各コイル巻線と、折曲加工した被覆電線からなる導電体と、前記コイル巻線上に配置され導電体を案内する溝を設けた端板と、接続端子とを備え、前記導電体は前記端板から外方へ突出する接続部を有し、この接続部を平行配列して接続端子で各コイル巻線の端部とを接続した固定子の結線構造」が提案されている。

特許第３７０１６３９号公報 特許第３４３０８３９号公報

上記特許文献１に記載のモータコイルの配線部品においては、線状導体から一体成形され、かつモータコイルの巻線端と接続される端子部が曲げ加工により成形されているが、端子部まで一体成形するには複雑なベンダー加工が必要であり、フレームパーツを分割して成形した場合に、取り出し部に異形形状の線状導体が必要となる。また、特許文献２に記載の結線構造においては、導電体が端板の中心側から径方向外側に並設され、しかも導電体は端板から外側へ突出する構造であるため、径方向寸法が大となり、小型化が困難である。

そこで、本発明は、製造及び組付が容易で、特に径方向にコンパクトに構成し得るモータコイルの配線部品を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載のように、導体の線材を円弧状に屈曲して円弧状の本体部を形成し、両端部を径方向に折曲して突出部を両側に形成すると共に、該突出部が前記線材の直径より大きく径方向に突出する位置で、前記本体部を含む平面に対して前記両端部が直交する方向に延出するように折曲して立上部を両側に形成して成るセグメントワイヤを、円周に沿って複数個並設して円環状に形成するワイヤコイルを備え、該ワイヤコイルを複数個積層して円筒状に形成し、前記セグメントワイヤが円周方向で相互に隣接する前記立上部を電気的に接合することとしたものである。

上記のモータコイルの配線部品において、請求項２に記載のように、前記セグメントワイヤが円周方向で相互に隣接する前記立上部の延出長さを、前記ワイヤコイルの積層位置に応じて異なる長さに設定し、且つ、前記ワイヤコイルを複数個積層して円筒状に形成したときに、最外側に位置する前記ワイヤコイルにおける前記本体部を含む平面に対し、前記立上部の全てが同じ高さとなるように、前記立上部の延出長さを設定するとよい。

あるいは、請求項３に記載のように、前記セグメントワイヤが円周方向で相互に隣接する前記立上部の延出長さを一定長以上に設定しておき、前記ワイヤコイルを複数個積層して円筒状に形成したときに、最外側に位置する前記ワイヤコイルにおける前記本体部を含む平面に対し、前記立上部の全てが同じ高さとなるように、前記立上部の延出長さを前記一定長に切除することしてもよい。

更に、請求項４に記載のように、前記セグメントワイヤが円周方向で相互に隣接する前記立上部を電気的に接合する接合部と、該接合部からの前記ワイヤコイルの径方向に延出する少なくとも一つの延出部を有する複数のターミナルを備えたものとし、該ターミナルによって前記立上部を電気的に接合することとしてもよい。前記延出部は、請求項５に記載のように、前記ワイヤコイルの径方向内側に延出しコイル部品と電気的に接合するコイル端子に供することができる。また、請求項６に記載のように、前記延出部を、前記ワイヤコイルの径方向外側に延出し外部と電気的に接合する外部端子に供することもできる。

而して、請求項１に記載のモータコイルの配線部品は、これを構成する上記の構造のセグメントワイヤが、円周に沿って複数個並設されて円環状のワイヤコイルが形成され、このワイヤコイルが複数個積層されて円筒状に形成され、セグメントワイヤが円周方向で相互に隣接する立上部が電気的に接合される構造であるので、複雑な曲げ加工装置は不要で簡単な曲げ型のみでセグメントワイヤの製造が可能であり、安価に製造することができる。しかも、各セグメントワイヤの突出部及び立上部のみが、円筒状に形成されるワイヤコイルの外周面から外側に延出する形状となるため、少スペース化が可能となり、突出部及び立上部以外の円周方向のスペースに他の部品を配置することもできる。

上記のワイヤコイルは、請求項２に記載のように構成すれば、各セグメントワイヤは立上部の延出長さの違いのみであるので、切除寸法の変更のみで対応でき、容易に製造することができる。あるいは、ワイヤコイルを請求項３に記載のように構成すれば、同一のセグメントワイヤを製造しておき、後に不要部分を切除すればよいので、容易に製造することができる。

更に、請求項４に記載のように構成された複数のターミナルによってセグメントワイヤの立上部を電気的に接合することとすれば、ワイヤコイルに対しターミナルを容易且つ確実に電気的に接合することができ、接合時の各セグメントワイヤのバラツキも吸収することができる。上記ターミナルの延出部は、請求項５に記載のように構成し、コイル部品と電気的に接合するコイル端子に供することができ、あるいは、請求項６に記載のように構成し、外部部品と電気的に接合する外部端子に供することができる。

以下、本発明の望ましい実施形態を説明する。図１２は、本発明の一実施形態に係るモータコイルの配線部品の全体構成を示すもので、図１乃至図１１に構成部品及びサブアッセンブリを示す。基本構成要素としては、導体の線材で形成されたセグメントワイヤ１０が、円周に沿って複数個並設されて円環状に形成されて、複数（本実施形態では３個）のワイヤコイル１ｕ、１ｖ、１ｗが形成され、更に、これらが複数個積層されて円筒状に形成され、各セグメントワイヤ１０が円周方向で相互に隣接する立上部が電気的に接合されるものである。本実施形態では、更に、ワイヤコイル１ｕ、１ｖ、１ｗの保持部として、外周面に円環状の溝２ｕ、２ｖ、２ｗが並設された円筒状のインナクリップ２と、ワイヤコイル１ｕ、１ｖ、１ｗの保持部として、内周面に円環状の突条部３ｕ、３ｖ、３ｗが並設された円筒状のアウタクリップ３を備えている。而して、インナクリップ２の溝２ｕ、２ｖ、２ｗにアウタクリップ３の突条部３ｕ、３ｖ、３ｗが嵌合されると、これらの間にワイヤコイル１ｕ、１ｖ、１ｗが挟持するように接合されて、図１２に示す配線部品アッセンブリが構成される。以下、各構成要素について順次説明する。

先ず、ワイヤコイル（１ｕ、１ｖ、１ｗを代表して１で表す）は、図２乃至図４に示すセグメントワイヤ１０が円環状に並設されて成る。各セグメントワイヤ１０は、例えばエナメル線が円弧状に屈曲されて円弧状の本体部１１が形成され、両端部が径方向（図４では径方向外側）に折曲されて突出部１２，１２が両側に形成されている。更に、突出部１２，１２が線材の直径（ｄ）より大きく径方向に突出する位置で、本体部１１を含む平面に対して両端部が直交する方向に延出するように折曲されて立上部１３，１３が両側に形成されている。

次に、インナクリップ２は、図５及び図６に示す樹脂部材のインナクリップ２０が並設されて円筒状に接合される。各インナクリップ２０には、外周面に溝２０ｕ、２０ｖ、２０ｗが形成されている。更に、セグメントワイヤ１０が円周方向で相互に隣接する立上部１３，１３に対し、ワイヤコイル１の内周側から外周側に向かって延出する一対の保持部２３，２３が形成されている。尚、突起２４及び接合鉤部２５については後述する。

そして、アウタクリップ３は、図７乃至図９に示すように、樹脂部材のアウタクリップ３０が並設されて円筒状に接合される。各アウタクリップ３０には、図９に示すように内周面に突条部３０ｕ、３０ｖ、３０ｗが形成されている。更に、セグメントワイヤ１０が円周方向で相互に隣接する立上部１３，１３に対し、ワイヤコイル１の外周側から内周側に向かって延出すると共に、セグメントワイヤ１０の本体部を含む平面に対して直交する方向に延出する一対の立壁部３３，３３が形成されている。

而して、複数のセグメントワイヤ１０がインナクリップ２の溝２ｕに嵌合されて円環状になると、ワイヤコイル１ｕが構成され、同様に、複数のセグメントワイヤ１０がインナクリップ２の溝２ｖ、２ｗに嵌合されて夫々円環状になると、夫々ワイヤコイル１ｖ、１ｗが構成される。前述（図４）のように、各立上部１３は、セグメントワイヤ１０の線材の直径（ｄ）より大きく径方向に突出する位置で、折曲形成されているので、ワイヤコイル１ｖ、１ｗが構成されたときに、図１に示すように、各立上部１３がワイヤコイル１ｕ、１ｖ、１ｗの外面と干渉することなく、最小の厚さに形成されている。また、セグメントワイヤ１０の各立上部１３が鉛直軸状に形成されるので、電気的に接合する際のエナメル被覆の剥離を容易に行うことができる。

本実施形態では、各セグメントワイヤ１０が円周方向で相互に隣接する立上部１３，１３の延出長さが、インナクリップ２の溝２ｕ、２ｖ、２ｗへの装着位置に応じて異なる長さに設定されている。具体的には図１０に示すように、ワイヤコイル１ｕ、１ｖ、１ｗがインナクリップ２に装着されたときに、最外側に位置するワイヤコイル（図１では１ｕ）におけるセグメントワイヤ１０の本体部１１を含む平面に対し、ワイヤコイル１ｕ、１ｖ、１ｗの各立上部１３，１３の全てが同じ高さとなるように設定されている。

あるいは、セグメントワイヤ１０が円周方向で相互に隣接する立上部１３，１３の延出長さを一定長（例えば図１０にＤで示す長さ）以上に設定しておき、ワイヤコイル１ｕ、１ｖ、１ｗがインナクリップ２に装着されたときに、最外側に位置するワイヤコイル（図１では１ｕ）におけるセグメントワイヤ１０の本体部１１を含む平面に対し、ワイヤコイル１ｕ、１ｖ、１ｗの各立上部１３，１３の全てが同じ高さとなるように、立上部１３，１３の延出長さを一定長（Ｄ）に切除することとしてもよい。

更に、図１に示すように、各ワイヤコイル１ｕ、１ｖ、１ｗには複数のターミナル４０が装着されている。各ターミナル４０は、隣接する立上部１３，１３を電気的に接合する接合部４１と、この接合部４１からワイヤコイル１の径方向に延出する延出部としてコイル端子４２を有しており、ワイヤコイル１の端部と接合部４１とはカシメ、ヒュージング、溶接等によって電気的に接合され、コイル端子４２はワイヤコイル１の径方向内側に延出しコイル部品（図示せず）と電気的に接合される。このように、各セグメントワイヤ１０の接合はターミナル４０の接合部４１によって行われ、コイル部品（図示せず）との接合はコイル端子４２によって行われるので、各セグメントワイヤ１０で多少のバラツキがあったとしてもターミナル４０の接合部４１によって吸収され得る。

更に、三箇所のターミナル４０には、延出部として図７に示すように、ワイヤコイル１の径方向外側に延出し外部（図示せず）と電気的に接合する外部端子４３が設けられている。この外部端子４３は、本実施形態のようにターミナル４０と一体的に形成してもよいが、別体で形成して接合することとしてもよい。而して、図１に示すように、ターミナル４０の接合部４１、即ち各セグメントワイヤ１０の突出部１２及び立上部１３のみが、円筒状に並設されたワイヤコイル１ｕ、１ｖ、１ｗの外周面から外側に延出する形状となるため、少スペース化が可能となる。各セグメントワイヤ１０の突出部１２及び立上部１３以外のスペースを活用し、固定用のボルト（図示せず）等を配置することもできる。

上記のインナクリップ２及び各ターミナル４０との関連において、各アウタクリップ３０は、図７に示すように、一対の立壁部３３，３３と共に外周壁部３４を有し、これらによって、内側に開口する平面視Ｕ字形状に形成されている。尚、アウタクリップ３０は、図８及び図９に示すように一対の立壁部３３，３３と外周壁部３４を有する平面視Ｕ字形状の個別の部材で構成してもよい。そして、この外周壁部３４に、外部端子４３を挿通する貫通孔３５が形成されている。更に、外周壁部３４の貫通孔３５近傍の内面に、保持部３６（図９に示す）が内側に延出形成されており、ターミナル４０の接合部４１が押接されている。

また、各ターミナル４０との関連において、各インナクリップ２０の一対の保持部２３，２３の外面には、図５及び図６に示すように、コイル端子４２の両側から延出するように一対の突起２４，２４が形成されており、これらの間にターミナル４０のコイル端子４２が保持されるように構成されている。そして、インナクリップ２０は接合鉤部２５を介して接合されて円筒状のインナクリップ２のサブアッセンブリが形成される。

而して、図１１に示すようにワイヤコイル１がインナクリップ２とアウタクリップ３との間に挟持された状態で接合されると、図１２に示すように配線部品アッセンブリが構成される。尚、図１２にはインナクリップ２は円環状に一体に形成された形態を示しているが、インナクリップ２及びアウタクリップ３の何れも、夫々図５乃至図９に示すように、円周方向に複数に分割されたインナクリップ２０とアウタクリップ３０を円筒状に接合して構成することとすれば、樹脂成形金型を小型に形成することができ、コストダウンが可能となる。

本発明の一実施形態に係る配線部品のサブアッセンブリの一部を拡大して示す斜視図である。 本発明の一実施形態に供するセグメントワイヤを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に供するセグメントワイヤを示す正面図である。 本発明の一実施形態に供するセグメントワイヤを示す平面図である。 本発明の一実施形態に供するインナクリップを径方向外側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に供するインナクリップを径方向内側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に供するアウタクリップを径方向外側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に供するアウタクリップの構成要素を径方向外側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に供するアウタクリップの構成要素を径方向内側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態において複数のセグメントワイヤをインナクリップに装着した状態のサブアッセンブリを示す正面図である。 本発明の一実施形態においてワイヤコイルをインナクリップとアウタクリップとの間に挟持して接合した状態のサブアッセンブリを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るモータコイルの配線部品の全体構成を示す斜視図である。

符号の説明

１，１ｕ，１ｖ，１ｗ ワイヤコイル
２ インナクリップ
２ｕ，２ｖ，２ｗ 溝
３ アウタクリップ
３ｕ，３ｖ，３ｗ 突条部
１０ セグメントワイヤ
１１ 本体部
１２ 突出部
１３ 立上部
２０ インナクリップ
２０ｕ，２０ｖ，２０ｗ 溝
３０ アウタクリップ
３０ｕ，３０ｖ，３０ｗ 突条部
４０ ターミナル
４１ 接合部
４２ コイル端子

Claims (6)

1. 導体の線材を円弧状に屈曲して円弧状の本体部を形成し、両端部を径方向に折曲して突出部を両側に形成すると共に、該突出部が前記線材の直径より大きく径方向に突出する位置で、前記本体部を含む平面に対して前記両端部が直交する方向に延出するように折曲して立上部を両側に形成して成るセグメントワイヤを、円周に沿って複数個並設して円環状に形成するワイヤコイルを備え、該ワイヤコイルを複数個積層して円筒状に形成し、前記セグメントワイヤが円周方向で相互に隣接する前記立上部を電気的に接合することを特徴とするモータコイルの配線部品。
2. 前記セグメントワイヤが円周方向で相互に隣接する前記立上部の延出長さを、前記ワイヤコイルの積層位置に応じて異なる長さに設定し、且つ、前記ワイヤコイルを複数個積層して円筒状に形成したときに、最外側に位置する前記ワイヤコイルにおける前記本体部を含む平面に対し、前記立上部の全てが同じ高さとなるように、前記立上部の延出長さを設定することを特徴とする請求項１記載のモータコイルの配線部品。
3. 前記セグメントワイヤが円周方向で相互に隣接する前記立上部の延出長さを一定長以上に設定しておき、前記ワイヤコイルを複数個積層して円筒状に形成したときに、最外側に位置する前記ワイヤコイルにおける前記本体部を含む平面に対し、前記立上部の全てが同じ高さとなるように、前記立上部の延出長さを前記一定長に切除することを特徴とする請求項１記載のモータコイルの配線部品。
4. 前記セグメントワイヤが円周方向で相互に隣接する前記立上部を電気的に接合する接合部と、該接合部からの前記ワイヤコイルの径方向に延出する少なくとも一つの延出部を有する複数のターミナルを備え、該ターミナルによって前記立上部を電気的に接合することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のモータコイルの配線部品。
5. 前記延出部が、前記ワイヤコイルの径方向内側に延出しコイル部品と電気的に接合するコイル端子であることを特徴とする請求項４記載のモータコイルの配線部品。
6. 前記延出部が、前記ワイヤコイルの径方向外側に延出し外部と電気的に接合する外部端子であることを特徴とする請求項４記載のモータコイルの配線部品。

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