JP2015146659A

JP2015146659A - 電動機

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Publication number: JP2015146659A
Application number: JP2014017830A
Authority: JP
Inventors: 幸祐小川; Kosuke Ogawa; 服部　隆志; Takashi Hattori; 隆志服部
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2015-08-13
Anticipated expiration: 2034-01-31
Also published as: JP6311333B2

Abstract

【課題】制御ユニットを取り付ける際に制御ユニットから接続端子に荷重が掛かった場合においても接続端子が傾かない構造を提供することを目的とする。【解決手段】接続部材は、接続端子、及び該接続端子が固定される接続端合座からなる、接続端子固定部を有し、接続端子は、螺旋型に巻いた導線からなる螺旋部、及び該螺旋部を構成する導線の一端から軸方向に伸びる導線である制御ユニット接続線、及び該螺旋部の他端から周方向若しくは径方向に伸びる導線であるコイル接続線を有した電動機。【選択図】図３

Description

本発明は、接続部材を有する電動機に関する。

電動機は、電動機の外部と電気的に接続する必要があるため、一般的に外部と接続するための接続端子を備えている。そのため、電動機は、コイルの端部に配置された接続端子を有しており、その接続端子が直接的または間接的に外部の電源等に接続されることで電動機内のコイルに電流が流れる。

そのような接続端子について、様々な構造が考案されており、例えば特開２００４−４８８６４号公報では、湾曲部や屈曲部を設けたり、螺旋状の構造を設ける事により剛性の高い端子接続金具に弾性機能を持たせた構造が記載されている。

特開２００４−０４８８６４号公報

しかしながら、特開２００４−４８８６４号公報の端子接続金具では、外部の端子へ接続する際に、外部の端子から端子接続金具に荷重がかかりることで端子接続金具が傾いてしまい、接続することができない虞があった。

本発明は上記課題を鑑みたものであり、電動機に制御ユニットを取り付ける際に、制御ユニットから接続端子に荷重が掛かった場合においても接続端子が傾かず、制御ユニットとの接続が容易な接続端子を有する電動機を提供することを目的とする。

本発明の例示的な第１実施形態は、中心軸の周りに配置された複数相のコイルと、前記複数相のコイルの軸方向上側に位置する制御ユニットと、前記複数相のコイルと前記制御ユニットの間に配置される接続部材と、前記複数相のコイルと軸方向若しくは径方向の間隙を介して対向する磁極面を有し、前記複数相のコイルに対して回転可能に支持されるロータと、を備え、前記接続部材は、接続端子、及び該接続端子が固定される接続端子嵌合座からなる、接続端子固定部を有し、前記接続端子は、導線からなり、螺旋型に巻かれた螺旋部、及び該螺旋部を一端から軸方向に伸びる制御ユニット接続線、及び該螺旋部の他端から周方向若しくは径方向に伸びるコイル接続線を有し、前記接続端子嵌合座は筒型の周面を有し、前記螺旋部の軸は前記筒型の周面の軸方向に沿い、
前記螺旋部は前記接続端子嵌合座に嵌り、前記制御ユニット接続線、及び前記螺旋線、及び前記コイル接続線は連続する一本の導線である、ことを特徴とする。

本発明の例示的な発明によれば、螺旋型に巻かれた螺旋部を有した接続端子が接続端子固定部に固定されることにより、制御ユニットが接続部材に向かって取り付けられる際に発生する荷重に対して、接続端子が荷重によって傾くことが防止され、制御ユニットを容易に接続端子に接続させることが出来る。

第１の実施例における電動機の断面を示す概略図である。第１の実施例における電動機の概略斜視図である。第１の実施例における接続端子を示す概略斜視図である。第２の実施例における接続端子を示す概略斜視図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明では、電動機の中心軸Ｊと平行な方向を「軸方向」、電動機の中心軸Ｊに直交する方向を「径方向」、電動機の中心軸Ｊを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本発明では、中心軸Ｊ方向を上下方向として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係る電動機の使用時の向きを限定する意図はない。

図１、図２、図３は、本発明における第１の実施例に関する図である。図１及び図２は、第１の実施例における、接続端子７を備える電動機１００を示す図である。図３は第１の実施例における接続端子７を示す図である。

電動機１００は中心軸Jの周りに配置された複数相のコイル１１と、複数相のコイル１１の軸方向上側に位置する制御ユニット２００と、複数相のコイル１１と制御ユニット２００の間に配置される接続部材６と、複数相のコイル１１と軸方向若しくは径方向の間隙を介して対向する磁極面を有し、複数相のコイル１１に対して回転可能に支持されるロータ２と、を備えている。

接続部材６は、接続端子７、及び該接続端子７が固定される接続端合座６２からなる、接続端子固定部６１を有している。

接続端子７は、導線からなり、螺旋型に巻かれた螺旋部７２、及び該螺旋部７２の一端から軸方向に伸びる制御ユニット接続線７４、及び該螺旋部７２の他端から周方向若しくは径方向に伸びるコイル接続線７３を有している。コイル接続線７３は端部にコイル接続部７１を有する。コイル接続部７１はフック状であり、フック状の部分でコイル端１２と電気的に接続されている。

接続端子嵌合座６２は、筒型の周面を有し、螺旋部７２の軸は筒型の周面の軸方向に沿い、螺旋部７２は接続端子嵌合座６２に嵌る。本第１の実施例では、接続端子固定部６１は、接続端子７にインサート成型を行うことで形成されているため図２からは筒型の周面が確認できないが、本発明はこの形態には限定されない。例えば、接続端子をアウトサートにて接続端子嵌合座に嵌合する場合には、接続端子嵌合座の上部は開口している。その際には、スナップフィットを螺旋部が軸方向に抜けないように、開口に設けることで軸方向の移動を規制することができる。

また、制御ユニット接続線７４、及び螺旋部７２、及びコイル接続線７３は連続する一本の導線である。

以上、本発明における第１の実施例の構成について説明したが、これらの構成により本発明における第１の実施例における電動機は以下の効果を有する。

接続端子７が接続端合座６２に固定されることにより制御ユニット２００が取り付けられる際に生じる荷重に対して、該接続端子７が傾く事を防止することが出来る。特に、接続端子７の螺旋部７２が、接続端合座６２の筒型の周面に嵌ることで、接続端子７が接続端合座６２に保持される面積が大きくなり、接続端子７が傾く事をより防止することができる。

なお、螺旋部７２が接続端子嵌合座６２に「嵌る」との表現は、二つの態様を包含する概念として用いている。接続端子嵌合座６２が柱型である場合には、螺旋部７２の中央の空洞に接続端子嵌合座６２が収容され、螺旋部７２の内周側が接続端子嵌合座７２の外周面と接触している状態を指す。接続端子嵌合座７２が凹部若しくは孔である場合は、接続端子嵌合座６２の内側の空洞に螺旋部７２が収容され、螺旋部７２の外周側が接続端子嵌合座６２の内周面と接触している状態を指す。何れの場合も、筒型の周面を用いて、螺旋部７２を固定若しくは位置決めする。

また、周方向若しくは径方向に伸びる導線であるコイル接続線７３を有することにより、制御ユニット２００の接続部とコイル端１２との位置が異なっている場合においても、コイル端１２をコイル接続線７３に接続することで、制御ユニット接続線７４との接続を容易に行うことができる。

制御ユニット接続線７４、及び螺旋部７２、及びコイル接続線７１を連続する一本の導線で形成する事により、従来使用していた鋼板より打ち抜き、成型していたバスバーよりも安価に接続端子７を製造することができる。

また、接続部材６は、周方向に分布する複数の接続端子固定部６１を有し、接続端子固定部６１の各々の接続端子嵌合座６２において、筒型の周面が伸びる方向は中心軸方向である。筒型の周面が伸びる方向が中心軸方向であれば、制御ユニット２００を中心軸方向に接続する際にかかる荷重に対して、接続端子７が傾くのを防止することができる。また、第１の実施例においては筒型の周面が伸びる方向は中心軸方向であるが、本発明はこれに限定されない。例えば、接続部材６は、周方向に分布する複数の接続端子固定部６１を有し、接続端子固定部６１の各々の接続端子嵌合座６２において、第１の方向は何れも径方向である。また、接続部材６は、周方向に分布する複数の接続端子固定部６１を有し、接続端子固定部６１の各々の接続端子嵌合座６２の内、少なくとも隣接する一対において、筒型の周面が伸びる方向は互いに異なる。いずれの場合においても、筒型の周面が伸びる方向から制御ユニットを取り付ける際に、接続端子７が傾くのを防止することができる。

また、接続部材６の複数の接続端子固定部６１を周方向に分布するように配置することによって、コイル１１から伸びるコイル端１２の配回し距離を低減することができる。配回し距離を低減することによって、配回しによる作業効率悪化を改善出来る。

また、配回し距離を低減することにより電動機における電気抵抗を抑える事ができ特性の改善が可能となる。

接続部材６は、接続端子固定部６１により螺旋部６２が軸方向に固定されている。

螺旋部６２が軸方向に固定されていることにより、接続端子７の固定される支点が増え、制御ユニット２００が取り付けられる際に生じる、あらゆる角度からの荷重に対して、該接続端子７が傾く事をより防止することが出来る。該接続端子７の傾きを防止することにより制御ユニット２００を容易に接続端子７に接続させることが出来る。

また、螺旋部６２の軸方向において最も下の段は、中心軸に対して垂直な平面に対して平行に巻かれている。この構造により、接続端子７を接続端子固定部６１内にインサート成型する際に、接続端子７の例えば金型等に接触する底面積が増加するため、安定して保持することができ、樹脂を充填する際に接続端子７が接続端子固定部６１に対して傾くのを防止することができる。また、コイル接続線７３は螺旋部７２の他端から周方向若しくは径方向に伸びているため、接続端子７をインサート成型する際には、特にコイル接続線７３が伸びる方向へ接続端子７が傾くのをさらに防止することができる。

図４は本発明における接続端子７の第２の実施例を示す図である。

コイル接続線７３は、多段形状コイル接続部７１１を有する。多段形状コイル接続部７１１は、導線を折り曲げることで軸方向に多段に形成されている。多段形状コイル接続部７１１は、多段に形成されることで、コイル端１２を覆っている。

コイル接続線７１は、一本の導線によって軸方向に重ねる多段形状７１１に形成することにより、コイル端１２との電気的接合における接合強度を増すことが出来ると共に、接合不良を低減することが可能となる。

本発明における第２の実施例では、例示的に多段形状コイル接続部７１１は２段にしているが、本発明はこの形状に限定されない。例えば、コイル端１２の直径が太くなれば、２段以上に導線を折り曲げることで多段形状コイル接続部７１１を形成してもよい。

また、多段形状コイル接続部７１１をコイル端１２を覆う形状にすることにより、コイル接続線７３とコイル端１２の位置決めが可能となり接合不良を低減することが出来る。

コイル接続線７１のコイル端１２を略周方向に覆う形状とは、U字形状またはV字形状である。ただし、これに限定されず、適宜変更してもよい。

以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明の構成は上記した例に限定されない。例えば、各実施形態やその変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。また、本発明における導線とは、導電性の棒材、線材を含み、断面が丸、正方形、長方形と様々な形状のものを含む。

Ｊ中心軸
１００電動機
１ステータ
１１コイル
１２コイル端
２ロータ
３ベアリング
４ハウジング
５シャフト
６接続部材
６１接続端子固定部
６２接続端子固定座
７接続端子
７１コイル接続部
７１１多段形状コイル接続部
７２螺旋部
７３コイル接続線
７４制御ユニット接続線
８蓋部

Claims

中心軸の周りに配置された複数相のコイルと、
前記複数相のコイルの軸方向上側に位置する制御ユニットと、
前記複数相のコイルと前記制御ユニットの間に配置される接続部材と、
前記複数相のコイルと軸方向若しくは径方向の間隙を介して対向する磁極面を有し、前記複数相のコイルに対して回転可能に支持されるロータと、
を備え、
前記接続部材は、接続端子、及び該接続端子が固定される接続端合座からなる、接続端子固定部を有し、
前記接続端子は、導線からなり、螺旋型に巻かれた螺旋部、及び該螺旋部を一端から軸方向に伸びる制御ユニット接続線、及び該螺旋部の他端から周方向若しくは径方向に伸びるコイル接続線を有し、
前記接続端子嵌合座は筒型の周面を有し、
前記螺旋部の軸は前記筒型の周面の軸方向に沿い、
前記螺旋部は前記接続端子嵌合座に嵌り、
前記制御ユニット接続線、及び前記螺旋線、及び前記コイル接続線は連続する一本の導線である、電動機。
前記接続部材は、周方向に分布する複数の前記接続端子固定部を有し、
前記接続端子固定部の各々の接続端子嵌合座において、前記筒型の周面が伸びる方向は前記中心軸方向である、
請求項１の電動機。
前記接続部材は、周方向に分布する複数の前記接続端子固定部を有し、
前記接続端子固定部の各々の接続端子嵌合座において、前記第１の方向は何れも径方向である、
請求項１の電動機。
前記接続部材は、周方向に分布する複数の前記接続端子固定部を有し、
前記接続端子固定部の各々の接続端子嵌合座の内、少なくとも隣接する一対において、
前記筒型の周面が伸びる方向は互いに異なる、
請求項１の電動機。
前記接続部材は、固定部材により前記螺旋部が軸方向を固定されている、
請求項１の電動機。
前記コイル接続部は、前記一本の導線によって軸方向に重なる多段形状に形成され、
コイル端を周方向に略覆う形状である、
請求項１の電動機。
前記螺旋部の軸方向において最も下の段は、中心軸に対して垂直な平面に対して平行に巻かれている請求項１の電動機。