JP2014087085A - 回転電機、固定子結合体、及び結線基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転電機は、軸方向に延びる軸心を備えた回転軸と、回転軸に固定された回転子と、固定子巻線7を備えた固定子2と、複数の固定子巻線7の軸方向の一方側に設けられ、固定子巻線7の端部7aを結線する結線基板100と、結線基板100及び固定子巻線7を覆う樹脂モールド部と、を有し、結線基板100は、固定子巻線7の端部7aと接続される複数の導電部材と、導電部材の表面の少なくとも一部を被覆する絶縁部材120と、を有し、絶縁部材120は、上記軸方向一方側の樹脂モールド部に突出する、突起部124を備える。
【選択図】図8
Description
図1及び図2を用いて、本実施形態の回転電機1の全体構成について説明する。図1及び図2において、この例では、回転電機1は、三相交流電動機である。すなわち、回転電機1は、固定子2と回転子3を備えている。回転子3は、軸心kを備えた回転軸10の外周面に固定されている。
図3及び上記図2に示すように、結線基板100は、固定子2の上記巻線端部7aと接続される、同心円状に配置された複数の円弧状(又は円環状)の導電部材110と、これら導電部材110の表面の少なくとも一部(詳細は後述)を被覆する略円環状の絶縁部材120とを有している。
図3及び図2において、各導電部材110は半径方向に4重となるように略同心円状に配置されている。なお、各導電部材110は、詳細を後述するが、この例では、例えば単一の線材である被覆平角線を渦巻状に成型した後、例えば所定の箇所を分断し欠損させることによって、形成されている(欠損により形成された端部114を参照)。また、実際には被覆平角線の分断時に絶縁部材120についても欠損部が生じているが、図3及び図2では煩雑防止のため図示を省略している。
絶縁部材120は、例えば樹脂材料によるインサート成型によって形成された円環状の部材である。この絶縁部材120は、各導電部材110を回転軸方向に略垂直である同一平面上となるように所定の位置に固定しつつ、各導電部材110間の絶縁を確保する。
そして、本実施形態の特徴として、絶縁部材120には、上記図2〜図4に示すように、周方向の複数個所(この例では6か所)に、軸方向一方側(反負荷側)の樹脂モールド部15に突出する樹脂固定用の突起部124が備えられている。上記複数箇所の突起部124のうち、少なくとも1つの突起部(この例では径方向に対向する1組の突起部124,124)は、バインド部125を一体に備えている。バインド部125は、径方向に並んだ複数の導電部材110を束ねるように、絶縁部材120の内周側から外周側までにわたって径方向に設けられている。言い替えれば、絶縁部材120は、突起部124及びバインド部125の部分では、導電部材110の上記反負荷側の表面を被覆するが、突起部124及びバインド部125以外の部分では、導電部材110の上記反負荷側の表面を露出させている。なお、図2、図3、及び図5では図示を省略しているが、実際には、これら突起部124は、後述の端部124aを除き、図1に示した樹脂モールド部15によって覆われている(図4参照)。また、図4及び図2に示すように、実際には各導電部材110は絶縁部材120によって径方向に所定の隙間を有するように配置されているが、図3では煩雑防止のためにこの隙間の図示を省略している。
次に、図6及び図7を用いて上記結線基板100による結線パターンについて説明する。なお、図6及び図7に図示する各巻線の符号はそれぞれ対応関係にあり、ここでの説明では例えばU1に対応する固定子巻線7については巻線U1と呼称する。
まず、単一の線材である被覆平角線を、渦巻形状に成型する。次に、渦巻状に成型した被覆平角線を金型に固定して絶縁材の樹脂材料をインサート成型し、突起部124及びバインド部125の部分で被覆平角線を絶縁材で被覆するとともに、それ以外の部分では被覆平角線の少なくとも一方側(上記の反負荷側に対応)表面が露出されるようにして被覆する。これにより、渦巻状の被覆平角線を被覆した未分断の絶縁部材120が形成される。
次に、固定子2に装着したボビン6の各固定子巻線7の巻き始めと巻き終わりに対応する2つの端部7aを、それぞれ上記軸心kの方向に沿って反負荷側に引き出す。そして、引き出した各巻線端部7aを、絶縁部材120に設けた上記テーパ孔121を介して、対応する導電部材110の貫通孔113にそれぞれ貫通させる。その後、結線基板100を固定子2のボビン6に固定し、巻線端部7aが各導電部材110の結線側表面より若干突出する程度の長さとなるように、その不要な部分を切断する。そして、半田付けを行って各巻線端部7aを半田Hにより各導電部材110にそれぞれ固定する。以上のようにして、結線基板100と固定子2の複数の固定子巻線7との結線が終了し、結線基板100と固定子2との組み立て体20が構築される(図2及び後述の図8参照)。
その後、図8に示すように、上記組み立て体20を、例えば、上記反負荷側(すなわち結線基板100の側)を上方に、上記負荷側を下方にした状態とし、上記略円環状に配置された上記12個の積層鉄心体5の径方向内周側に、例えば略円筒形状の金型130を(当該金型130の径方向外周部が接するように)据え付ける。また、上記金型130及び上記固定子2のフレーム4の上部に、上型130Aを据え付ける。これにより、金型130と、上型130Aと、フレーム4との内側には、キャビティー132が形成される。
その後、上記固定子結合体に対し、負荷側ブラケット11及び反負荷側ブラケット13を取り付け、さらに負荷側ブラケット11に設けた負荷側軸受12と反負荷側ブラケット13に設けた反負荷側軸受14とに対し、回転子3を取り付けた回転軸10を取り付けることにより、回転電機1が完成する。
以上説明したように、本実施形態の回転電機1の製造時においては、結線基板100と複数の固定子巻線7との組み立て体20が据え付けられた状態で、キャビティー内に成型用の樹脂135が注入され、上記結線基板100及び固定子巻線7の周囲に樹脂135が充填されて、上記樹脂モールド部15が形成される。この樹脂135の充填により、複数の導電部材110及び絶縁部材120の周囲にも樹脂135が充填され、樹脂モールド部15が形成される。このとき、本実施形態においては、上記結線基板100の絶縁部材120が、樹脂固定用の突起部124を少なくとも1つ備えている。突起部124は、反負荷側の樹脂モールド部15に突出していることから、絶縁部材120の他の部位よりも反負荷側に突出している。言い替えれば、絶縁部材120は、上記突起部124と上記他の部位とによって、上記軸心kの方向への凹凸形状を構成していることになる。これにより、絶縁部材120が、上記のような凹凸形状のない平板形状である場合に比べ、絶縁部材120とその周囲の上記樹脂モールド部15との接触面積が増大する。この結果、樹脂モールド部15と絶縁部材120との結合度(いわゆる食いつき)が向上するので、樹脂135が固化した後に樹脂モールド部15が結線基板100を覆い封止するときの信頼性を向上することができる。
なお、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
2 固定子
3 回転子
7 固定子巻線
7a 端部
10 回転軸
15 樹脂モールド部
100 結線基板(結線部)
110 導電部材
113 貫通孔
120 絶縁部材
121 テーパ孔
124 突起部
124a 端部
125 バインド部
130 金型
130A 上型
130a 壁面
135 樹脂
H 半田(半田付け部)
Claims (10)
- 軸方向に延びる軸心を備えた回転軸と、
前記回転軸に固定された回転子と、
前記回転子の、径方向の外側に設けられ、複数の固定子巻線を備えた固定子と、
前記複数の固定子巻線の、前記軸方向の一方側に設けられ、当該複数の固定子巻線の端部を結線する結線部と、
前記結線部及び前記複数の固定子巻線を覆う樹脂モールド部と、
を有し、
前記結線部は、
前記複数の固定子巻線の前記端部と接続される複数の導電部材と、
前記複数の導電部材の表面の少なくとも一部を被覆する絶縁部材と、を有し、
前記絶縁部材は、
前記軸方向一方側の樹脂モールド部に突出する突起部を備える
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項1記載の回転電機において、
前記突起部は、
前記軸方向一方側の端部が、前記樹脂モールド部の前記軸方向一方側の端面から露出しており、
当該露出した部分に、
前記結線部の結線態様、前記回転電機の種類、生産ロット、及び、製造時に使用した金型の種類、の少なくとも1つを表す識別表記部を設けた
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項1記載の回転電機において、
前記突起部は、
側面視が略等脚台形となるような、頂部に前記露出部分としての平坦面のある略円錐形状を備えている
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項2又は請求項3記載の回転電機において、
前記突起部は、少なくとも、
前記絶縁部材の、前記径方向に対向する2箇所に設けられている
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の回転電機において、
前記複数の導電部材は、
同心円状に配置されるとともに、それぞれが円環状又は円弧状の形状を備えており、
前記絶縁部材は、
略円環状の形状を備えており、
かつ、
前記径方向に並んだ前記複数の導電部材を束ねるように当該径方向に延設される、バインド部を備えている
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項5記載の回転電機において、
少なくとも1つの前記突起が、前記バインド部に設けられている
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の回転電機において、
前記絶縁部材は、略円環状の形状を備えており、
前記複数の導電部材は、同心円状に配置されており、
各導電部材は、
円環状又は円弧状の形状を備えており、かつ
前記巻線の端部を、前記軸方向の他方側から前記一方側へと当該軸方向に沿って貫通させる貫通孔を有しており、
かつ、
前記貫通孔を貫通した前記巻線の端部を、前記導電部材の前記軸方向一方側の表面において固定する、半田付け部を設けた
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項7記載の回転電機において、
前記複数の導電部材は、
パンチプレスを用いたプレス加工により周方向複数箇所の所定の欠損部で分断された導電性の線材を、前記径方向に多重に配置して構成されている
ことを特徴とする回転電機。 - 複数の固定子巻線を備えた固定子と、
前記複数の固定子巻線の、軸方向の一方側に設けられ、当該複数の固定子巻線の端部を結線する結線部と、
前記結線部及び前記複数の固定子巻線を覆う樹脂モールド部と、
を有し、
前記結線部は、
前記複数の固定子巻線の前記端部と接続される複数の導電部材と、
前記複数の導電部材の表面の少なくとも一部を被覆する絶縁部材と、を有し、
前記絶縁部材は、
前記軸方向一方側の樹脂モールド部に突出する突起部を備える
ことを特徴とする固定子結合体。 - 複数の固定子巻線の端部を結線するための結線基板であって、
前記複数の固定子巻線の前記端部と接続される複数の導電部材と、
前記複数の導電部材の表面の少なくとも一部を被覆する絶縁部材と、を有し、
前記絶縁部材は、
樹脂固定用の突起部を備える
ことを特徴とする結線基板。
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