JP2021170917A - 回転電機における端末モジュール - Google Patents

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Yasushi Tamura
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正晴 末谷
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健太郎 舘
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Abstract

【課題】コイル線と結線部材との接続を容易に行えるようにすることが目的である。【解決手段】回転電機における端末モジュールであって、回転電機におけるコアに設けられたコイル線16と、前記コアの端部に設けられた結線部材40と、を備え、前記コイル線16は、前記コアの端部から前記回転電機の回転軸と平行な方向に沿って延び出るコイル側接続端部17を含み、前記結線部材40のうち前記コイル側接続端部と対向する位置に圧入凹部43hが形成され、前記コイル側接続端部17は、間隔をあけて平行姿勢で延びる一対の接続部18を含み、前記一対の接続部18がそれらの間を狭めるように変形した状態で、前記圧入凹部43hに圧入されている、回転電機における端末モジュールである。【選択図】図4

Description

本開示は、回転電機における端末モジュールに関する。
特許文献1には、バスバーに形成された切欠部に、角形導線の接合端部が挿入された状態で、バスバーと角形導線とがTIG(Tungsten Inert Gas)溶接されることが開示されている。
特開2008−148479号公報
特許文献1に開示の技術によると、角形導線の接合端部をバスバーの切欠部に挿入し、さらに、バスバーと角形導線とをTIG溶接することになるため、接続作業が繁雑となる。
そこで、本開示は、コイル線と結線部材との接続を容易に行えるようにすることを目的とする。
本開示の回転電機における端末モジュールは、回転電機における端末モジュールであって、前記回転電機におけるコアに設けられたコイル線と、前記コアの端部に設けられた結線部材と、を備え、前記コイル線は、前記コアの端部から前記回転電機の回転軸と平行な方向に沿って延び出るコイル側接続端部を含み、前記結線部材のうち前記コイル側接続端部と対向する位置に圧入凹部が形成され、前記コイル側接続端部は、間隔をあけて平行姿勢で延びる一対の接続部を含み、前記一対の接続部がそれらの間を狭めるように変形した状態で、前記圧入凹部に圧入されている、回転電機における端末モジュールである。
本開示によれば、コイル線と結線部材との接続が容易に行われる。
図1はモータを示す一部分解概略斜視図である。 図2はバスバーとコイル側接続端部とを示す斜視図である。 図3はコイル側接続端部を示す斜視図である。 図4はバスバーにコイル側接続端部が圧入された状態を示す断面図である。 図5は第1変形例に係るコイル側接続端部を示す正面図である。 図6は第2変形例に係るコイル側接続端部を示す正面図である。 図7は第3変形例に係るコイル側接続端部を示す正面図である。 図8は第4変形例に係るコイル側接続端部を示す正面図である。 図9は第5変形例に係るコイル側接続端部を示す正面図である。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の回転電気における端末モジュールは、次の通りである。
(1)回転電機における端末モジュールであって、前記回転電機におけるコアに設けられたコイル線と、前記コアの端部に設けられた結線部材と、を備え、前記コイル線は、前記コアの端部から前記回転電機の回転軸と平行な方向に沿って延び出るコイル側接続端部を含み、前記結線部材のうち前記コイル側接続端部と対向する位置に圧入凹部が形成され、前記コイル側接続端部は、間隔をあけて平行姿勢で延びる一対の接続部を含み、前記一対の接続部がそれらの間を狭めるように変形した状態で、前記圧入凹部に圧入されている、回転電機における端末モジュールである。本開示によると、一対の接続部がそれらの間を狭めるように変形した状態で圧入凹部に圧入される。このため、コイル側接続端部を圧入凹部に圧入する際の挿入荷重が低減される。これにより、コイル線と結線部材との接続が容易に行われる。
(2)(1)の回転電機における端末モジュールであって、前記コイル側接続端部のうち前記一対の接続部の間に貫通孔が形成され、前記一対の接続部が前記貫通孔に対して前記コイル側接続端部の基端側及び先端側で繋がっていてもよい。この場合、コイル側接続端部が圧入凹部に圧入された状態で、一対の接続部はその両端で一定間隔を保つように支持される。このため、一対の接続部が強い力で圧入凹部に押付けられる。
(3)(1)の回転電機における端末モジュールであって、前記コイル側接続端部のうち前記一対の接続部の間に、前記コイル側接続端部の先端側で開口するスリットが形成され、前記一対の接続部が前記スリットに対して前記コイル側接続端部の基端側で繋がっていてもよい。この場合、一対の接続部がその基端側をベースとして変形することによって、コイル側接続端部が圧入凹部に容易に挿入される。
(4)(1)から(3)のいずれか1つの回転電機における端末モジュールであって、前記一対の接続部の長さ寸法は、前記圧入凹部における前記コイル側接続端部の挿入方向寸法よりも大きくてもよい。この場合、一対の接続部が、圧入凹部における挿入方向寸法よりも大きい領域で変形できるため、効果的に挿入荷重が低減される。
(5)(1)から(4)のいずれか1つの態様に係る回転電機における端末モジュールであって、前記一対の接続部は、先端側から基端側に向けて徐々に太くなる部分を含んでもよい。この場合、コイル側接続端部を圧入凹部に圧入する際に、挿入荷重が徐々に大きくなるように設定し易い。これにより、挿入を円滑に行える。
(6)(1)から(5)のいずれか1つの態様に係る回転電機における端末モジュールであって、前記一対の接続部の間に、前記一対の接続部に外側に向う力を作用させる介在部が設けられていてもよい。この場合、コイル側接続端部が圧入凹部に圧入された状態で、一対の接続部が圧入凹部に押付けられる。これにより、コイル側接続端部が結線部材にしっかりと電気的及び機械的に接続される。
(7)(6)の回転電機における端末モジュールであって、前記介在部は、前記一対の接続部と一体形成され、前記一対の接続部の長手方向中間部で前記一対の接続部を連結する部分であってもよい。この場合、一対の接続部をプレス加工等によって形成する際に、連結部を容易に形成できる。
(8)(7)の回転電機における端末モジュールであって、前記介在部は、前記圧入凹部内に位置していてもよい。この場合、圧入凹部内で介在部は一対の接続部を効果的に圧入凹部の内面に向けて押付けることができる。
(9)(6)の回転電機における端末モジュールであって、前記介在部は、前記一対の接続部の間に嵌め込まれた弾性部材であってもよい。この場合、弾性部材による弾性によって、一対の接続部を圧入凹部の内面に向けて押付けることができる。
ここで、嵌合を利用した接続部においては、接続状態によっては、高温耐湿耐久試験後に、接触抵抗が増加する可能性があることが確認された。そこで、本開示は、耐久後の接触抵抗増加を抑制することを目的とする内容を含む。
(10)(1)から(9)のいずれか1つの態様に係る回転電機における端末モジュールであって、前記コイル側接続端部及び前記圧入凹部の少なくとも一方に、メッキ処理が施されていてもよい。これにより、耐久後の性能劣化が抑制される。
[本開示の実施形態の詳細]
本開示の回転電機における端末モジュールの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
[実施形態]
以下、実施形態に係る回転電機における端末モジュールについて説明する。回転電機における端末モジュールは、回転電機におけるコイル線と結線部材とを接続する。説明の便宜上、回転電機の一例であるモータ10の全体構成について説明する。図1はモータ10を示す一部分解概略斜視図である。
モータ10は、ステータ12と、ロータ20とを備える。本実施形態では、ロータ20が、ステータ12内で回転軸Xを中心として回転する構成とされている。回転電機は、モータ10等の電動機に代えて発電機であってもよい。
ステータ12は、電機子であり、ステータコア14と、コイル線16とを備える。ステータコア14は、複数のティースを含む。複数のティースは、回転軸Xを囲むように設けられている。回転軸Xの周りにおいて、複数のティース間には、隙間が設けられている。コイル線16は、ステータコア14に設けられる。ここでは、コイル線16は、回転軸Xに対して平行な方向に延びるように、複数のティース間に配置される。各ティース間のコイル線16は、ロータ20を回転させるための磁界を発生させるコイルをなすように、ステータコア14の端部で繋がっている。各ティース間のコイル線16は、一体形成されることで直接繋がって形成されていてもよいし、溶接等されることで繋がってもよいし、ステータコア14の端部に設けられた導電部材を介して繋がっていてもよい。導電部材は、例えば、金属板がプレス加工されて形成されたバスバーであってもよい。
図1においては、一例として、ステータコア14の一端側(図1では上側)にバスリング19が設けられた例が示される。バスリング19は、コイル線16同士を接続する複数のバスバーが樹脂によって相互絶縁状態でかつコイル線16に接続可能な位置及び姿勢で保持された配線集合体である。本バスリング19がステータコア14の一端側に配設されることで、ステータコア14の一端側において、ティース間の複数のコイル線16同士が所定の組合せで接続される。バスリングにおけるバスバーとコイル線16との接続構造は、後で説明するバスバー40、50、60、70とコイル線16との接続構造と同じであってもよいし、他の溶接等の接続構造であってもよい。ステータコア14の他端側(図1では下側)においても、上記と同様にバスリングによってコイル線16同士が接続されてもよい。ステータ12に設けられるコイル線16は、分布巻の形態であってもよいし、集中巻の形態であってもよい。
ロータ20は、永久磁石を含み、ステータ12内に回転可能に設けられている。ステータ12が発生する磁界によって、本ロータ20が回転軸Xを中心として回転する。
上記ステータ12の周囲及び他端側を囲むように本体ケース30が設けられる。また、ステータ12の一端側を覆うようにカバー34が設けられる。ここでは、ステータ12の一端側にバスリング19が設けられている。カバー34は、バスリング19を介してステータ12の一端側を覆う。
ステータ12に設けられた複数のコイル線16の少なくとも一部がステータ12の一端部から突出している。ここでは、コイル線16は、ステータコア14の端部から回転軸Xと平行な方向に沿って延び出るコイル側接続端部17を含む。ここでは、コイル線16として、横断面(延在方向に対して直交する面における断面)が一方向に長い長方形状である平角導体であることが想定されている。このため、コイル側接続端部17は、回転軸Xと平行な方向に沿って延び出る、細長い形状を呈している。コイル側接続端部17の表面には、メッキ処理が施されていることが望ましい。メッキ処理の一例は、電解メッキ或いは無電解メッキ等である。メッキ処理によるメッキ層17f(図4参照)は、コイル側接続端部17の表面の全体に形成されてもよいし、コイル側接続端部17の表面のうち少なくとも孔部43hの内周部に接触する部分に形成されてもよい。
ステータ12の一端側に結線部材の一例としてバスバー40、50、60、70が設けられている。バスバー40、50、60、70は、ステータコア14の端部に設けられる。コイル線16がバスバー40、50、60、70に接続されている。本実施形態で説明するモータ10における端末モジュール38は、コイル線16と、結線部材としてのバスバー40、50、60、70とを備え、コイル線16とバスバー40、50、60、70とを接続する構成を含む。本実施形態では、コイル線16を外部電源に接続する部分と、複数のコイル線16を中性点で接続する部分とを中心とした例が示される。
例えば、バスバー40は、3相交流におけるU相用のバスバーである。バスバー40は、金属板材をプレス加工等することによって形成されている。バスバー40は、回転軸Xに対して直交する方向に沿うバスバー本体部42と、回転軸Xに対して平行な方向に延びる外部接続用端子部46とを含む。
バスバー本体部42は、回転軸Xに沿った方向において平たい帯状に形成されている。バスバー本体部42は、回転軸Xに沿って見て、接続先となるコイル線16のコイル側接続端部17が設けられる位置を経由するように延びている。バスバー本体部42のうちコイル側接続端部17が設けられる位置には、バスバー側接続部43が設けられている。本実施形態では、バスバー本体部42は、回転軸Xを中心とする弧状に延在する形状に形成されている。バスバー本体部42は、接続先となるコイル側接続端部17が設けられる位置を経由するように曲がる部分を有していてもよい。バスバー本体部42の両端部にバスバー側接続部43が設けられている。バスバー側接続部43は、回転軸Xに対して直交する方向において扁平な形状に形成されている。ここでは、バスバー本体部42は、バスバー本体部42を全体として見ると、半分以上の部分は、回転軸Xに沿った方向において扁平でかつ回転軸Xに対して直交する方向に沿う形状に形成されている。バスバー本体部42は、回転軸Xに沿った方向において部分的に突出し又は凹む部分を含んでいてもよい。
バスバー側接続部43には、孔部43hが形成されている。孔部43hは、その内周部がコイル側接続端部17の周囲全体を囲んだ状態で、コイル側接続端部17が挿入される形状に形成されている。バスバー側接続部43及び孔部43hの位置及び数は、接続先となるコイル側接続端部17の位置及び数に応じて適宜設定される。例えば、バスバー本体部42の延在方向中間部にバスバー側接続部43及び孔部43hが設けられてもよい。孔部43hには、メッキ処理が施されていることが望ましい。メッキ処理の一例は、電解メッキ或いは無電解メッキ等である。メッキ処理によるメッキ層43f(図4参照)は、バスバー側接続部43の表面全体に形成されていてもよいし、バスバー側接続部43の表面のうち少なくともコイル側接続端部17と接触する部分(孔部43hの内周表面)に形成されていてもよい。
バスバー本体部42の延在方向における一部から外部接続用端子部46が延出している。外部接続用端子部46は、回転軸Xに対して平行な方向に延びて、カバー34に形成された貫通孔部34hを貫通する。外部接続用端子部46は、カバー34の外側に突出して、モータ10の外側に露出する。外部接続用端子部46は、他の電線等を介して外部の電源に接続される。外部接続用端子部46は、バスバー本体部42の延在方向において任意の一部から延び出てもよい。これにより、バスバー40の引出位置が任意位置に容易に設定される。外部接続用端子部46を有するバスバー40が直接コイル側接続端部17に接続されるので、当該コイル線16を外部に接続するための構成が簡易化される。
例えば、バスバー50は、3相交流におけるV相用のバスバーであり、金属板材をプレス加工等することによって形成されている。バスバー50は、上記バスバー本体部42に対応するバスバー本体部52と、上記外部接続用端子部46に対応する外部接続用端子部56とを含む。
バスバー本体部52が、その接続対象となるコイル側接続端部17の位置に応じた形状に形成されている点を除き、バスバー50は、バスバー40と同様構成である。ここでは、バスバー本体部52は、回転軸Xを中心とする弧状に延在する形状に形成されており、その両端部にバスバー側接続部53が設けられている。バスバー側接続部53は、上記バスバー側接続部43と同様構成であり、孔部43hに対応する孔部53hを有する。
例えば、バスバー60は、3相交流におけるW相用のバスバーであり、金属板材をプレス加工等することによって形成されている。バスバー60は、上記バスバー本体部42に対応するバスバー本体部62と、上記外部接続用端子部46に対応する外部接続用端子部66とを含む。
バスバー本体部62が、その接続対象となるコイル側接続端部17の位置に応じた形状に形成されている点を除き、バスバー60は、バスバー40と同様構成である。ここでは、バスバー本体部62は、回転軸Xを中心とする弧状に延在する形状に形成されており、その両端部にバスバー側接続部63が設けられている。バスバー側接続部63は、上記バスバー側接続部43と同様構成であり、孔部43hに対応する孔部63hを有する。
バスバー70は、例えば、中性点接続用のバスバーである。バスバー70は、金属板材をプレス加工等することによって形成されており、回転軸Xに沿った方向において平たい帯状に形成されている。このバスバー70には、上記バスバー40、50、60とは異なり、外部接続用端子部は形成されていなくてもよい。バスバー70は、回転軸Xに沿って見て、接続先となるコイル線16のコイル側接続端部17が設けられる位置を経由するように延びている。バスバー70のうちコイル側接続端部17が設けられる複数の位置のそれぞれには、バスバー側接続部73が設けられている。本実施形態では、バスバー70は、全体として回転軸Xを中心とする円の周方向に沿うように延びている。バスバー70の両端部及び延在方向中間部に、コイル側接続端部17が接続される複数(ここでは3つ)のバスバー側接続部73が設けられている。各バスバー側接続部73は、上記バスバー側接続部43と同様に、回転軸Xに対して直交する方向において扁平な形状に形成されている。また、各バスバー側接続部73には、孔部43hに対応する孔部73hが形成されている。
バスバー40、50、70、60は、回転軸Xに沿う方向において外側に向けて、この順に並ぶ状態で、ステータコア14の一端側(ここではバスリング19の外側)に配置される。バスバー40、50、70、60の配置状態が、ホルダによって一定に保たれてもよい。また、バスバー40、50、70、60は、ホルダによって相互に離れた絶縁状態に保たれてもよい。ホルダは、バスバー40、50、70、60をインサート物として金型成形されたものであってもよいし、別途金型成形されたホルダに、バスバー40、50、70、60が組付けられてもよい。
本実施形態では、結線部材が、金属板材によって形成されたバスバー40、50、60、70である例が中心として説明される。しかしながら、結線部材がバスバーであることは必須ではない。結線部材は、角棒状の金属部材、丸棒状の金属部材であってもよい。上記圧入凹部を形成可能で、かつ、コイル線を他の部分に電気的に接続可能な導電性の部材であればよい。
コイル側接続端部17とバスバー側接続部43、53、63、73の接続例についてより具体的に説明する。
図2はバスバー40、50とコイル側接続端部17とを示す斜視図である。図2において、バスバー40に対してはコイル側接続端部17が接続前の状態であり、バスバー50に対してはコイル側接続端部17が接続された状態となっている。図3はコイル側接続端部17を示す斜視図である。図4はバスバー40にコイル側接続端部17が圧入された状態を示す断面図である。以下では、主としてバスバー40にコイル側接続端部17が圧入された例を中心とした説明がなされるが、他のバスバー、コイル側接続端部17についても適用可能である。
図2及び図3に示すように、バスバー40のうちコイル側接続端部17と対向する位置に圧入凹部の一例として孔部43hが形成されている。回転軸Xに沿った方向において、バスバー40がコイル側接続端部17の位置に配設されると、コイル側接続端部17が対応する孔部43h内に配設される。
本実施形態では、圧入凹部は、バスバー40の厚み方向に貫通する孔部43hである場合が示される。圧入凹部は、コイル側接続端部17を圧入可能なように凹む形状であればよい。圧入凹部は、バスバー40の厚み方向に貫通していることは必須ではない。例えば、圧入凹部は、バスバー40のうちステータコア14側から見て凹む有底穴であってもよい。また、圧入凹部は、周囲全体が囲まれた形状である必要は無い。例えば、圧入凹部は、バスバー40の一側部から切込むように形成された凹みであってもよい。
また、本実施形態では、孔部43hは、方形状に形成されている。より具体的には、孔部43hは一方向に長い長方形状に形成されている。孔部43hの短辺側の寸法は、コイル側接続端部17の厚みと同じか当該厚みよりも大きい。孔部43hの長辺側の寸法は、コイル側接続端部17を圧入可能な範囲でコイル側接続端部17の幅よりも小さい。もっとも、孔部43hは、円形状、楕円形状、多角形状であってもよい。孔部43hの軸方向寸法は、バスバー40の厚みに応じた大きさである。
上記したように、コイル線16が平角導体である場合、コイル側接続端部17は、直方体状に形成されている。コイル線16のうちコイル側接続端部17よりも中間側には絶縁被覆16aが形成されていてもよい。コイル側接続端部17では、絶縁被覆16aは除去され、導体部分が露出した状態となっている。
コイル側接続端部17は、間隔をあけて平行姿勢で延びる一対の接続部18を含む。より具体的には、コイル側接続端部17の端部に、当該コイル側接続端部17の長手方向に沿って長い貫通孔17hが形成される。ここでは、貫通孔17hは、一方向に長い長方形状に形成される。貫通孔17hは、一対の接続部18の間に位置している。一対の接続部18の基端部は、コイル側接続端部17の基端側で当該コイル側接続端部17の基端部を介して繋がっている。一対の接続部18の先端部は、コイル側接続端部17の先端側で先端側連結部18aを介して繋がっている。
一対の接続部18(ここでは、貫通孔17hの長さと同義)は、孔部43hの軸方向長さ寸法よりも大きい。なお、孔部43hの軸方向は、当該孔部43hに対するコイル側接続端部17の挿入方向と同じである。
コイル側接続端部17の厚み寸法は、孔部43hの短辺側の寸法よりも小さい。コイル側接続端部17の幅寸法は、孔部43hの長辺側の寸法よりも大きい。このため、コイル側接続端部17は、変形しつつ孔部43h内に圧入される。
コイル側接続端部17の先端部における両隅部分は、先端側に向うに連れて徐々に内側に向うガイド面17gに形成されている。コイル側接続端部17が孔部43hに圧入される際、ガイド面17gが孔部43hの縁に接触することによって、コイル側接続端部17が孔部43h内に円滑に案内される。
上記コイル側接続端部17は、孔部43hに圧入されている。圧入状態において、一対の接続部18がそれらの間を狭めるように変形した状態で、一対の接続部18の外向き部分が孔部43hの内周部に接触している。
本実施形態では、一対の接続部18は孔部43hの軸方向寸法よりも小さい。一対の接続部18の長手方向中間部が孔部43h内に収った状態となっている。つまり、コイル側接続端部17のうち一対の接続部18の先端側端部及び先端側連結部18aは、孔部43hから突出した状態となっている。また、コイル側接続端部17のうち一対の接続部18の基端側部分及び当該基端側部分からさらに基端側の部分は、孔部43hに圧入されない状態となっている。
そして、一対の接続部18の両端部は、コイル側接続端部17の基端部及び上記先端側連結部18aによって初期の間隔に保たれている。また、一対の接続部18の長手方向中間部が徐々に狭まるように変形して、上記孔部43h内に収って、当該孔部43hの内周部に接触した状態に保たれる。この状態では、一対の接続部18の弾性によって、一対の接続部18の長手方向中間部が孔部43hの内周部に押付けられた状態となる。これにより、コイル側接続端部17が孔部43hに圧入されて抜け防止された状態に保たれ、コイル側接続端部17とバスバー40との機械的な接続状態が保たれる。また、一対の接続部18の外向き表面と孔部43hの内向き表面とが接触した状態となり、コイル側接続端部17とバスバー40との電気的な接続がなされた状態に保たれる。特に、一対の接続部18が外向きに押される力によって、接続部18と孔部43hの内向き表面との接圧及び接触面積が大きくなり、これにより、電気抵抗が低減される。
なお、上記挿入荷重は、上記一対の接続部18の外向き部分間の幅、各接続部18自身の幅、接続部18の長さ、孔部43hの大きさ等を調整することで、調整され得る。
このように構成されたモータ10における端末モジュール38によると、コイル側接続端部17を孔部43h、53h、63h、73hに圧入すると、一対の接続部18がそれらの間を狭めるように変形することができる。このため、コイル側接続端部17を孔部43h、53h、63h、73hに圧入する際の挿入荷重が低減される。コイル側接続端部17が孔部43h、53h、63h、73h内に圧入されると、一対の接続部18が元の形状に戻ろうとする弾性力によって、一対の接続部18が孔部43h、53h、63h、73hの内向き面に押付けられる。これにより、コイル側接続端部17とバスバー40、50、60、70との電気的及び機械的な接続が維持される。このため、小さい挿入荷重でコイル側接続端部17を孔部43h、53h、63h、73hに圧入して、コイル側接続端部17とバスバー40、50、60、70とを電気的及び機械的に接続することができ、コイル線16とバスバー40、50、60、70との接続作業が容易に行われる。
また、コイル側接続端部17とバスバー40、50、60、70との溶接作業を無くすることが可能であり、この点からも、コイル線16とバスバー40、50、60、70との接続作業を容易に行うことができる。
また、一対の接続部18間に貫通孔17hが形成されているため、一対の接続部18は、その先端側及び基端側をベースとして変形することによって、コイル側接続端部17が孔部43hに容易に挿入される。そして、コイル側接続端部17が孔部43hに圧入された状態で、一対の接続部18の両端部は先端側連結部18a及びコイル側接続端部17の基端部で一定間隔を保つように支持されている。このため、一対の接続部18が強い力で孔部43hの内周部に押付けられ易い。
また、一対の接続部18の長手方向寸法は、孔部43hの軸方向寸法よりも大きい。このため、一対の接続部18は、孔部43hの軸方向寸法よりも大きい領域で変形できる。つまり、一対の接続部18は、孔部43h外でも変形しつつ、一対の接続部18の長手方向中間部が孔部43hの内周部に接触することができる。このため、効果的に挿入荷重が低減される。
また、コイル側接続端部17にメッキ処理が施され、圧入凹部の一例である孔部43hにメッキ処理が施されている。このため、コイル側接続端部17が孔部43hに圧入された状態で、コイル側接続端部17及び孔部43hの酸化が抑制される。特に、コイル側接続端部17及び孔部43hのうち相互接触部位の表面の酸化が抑制される。これにより、耐久後の接触抵抗増加が抑制され、もって、耐久後の性能劣化が抑制される。
[変形例]
各種変形例について説明する。以下の説明では、上記実施形態におけるコイル側接続端部17との相違点が中心に説明される。また、各図において、バスバー40の概略位置が二点鎖線で示される。
図5は第1変形例に係るコイル側接続端部117を示す正面図である。上記実施形態では、貫通孔17hが方形状である場合が説明されたが、本実施形態では、貫通孔17hに対応する貫通孔117hは、コイル側接続端部117の長手方向に沿って長い楕円形状に形成されている。本変形例では、一対の接続部18に対応する接続部118の外向き部分は、直線状であり、内向き部分は中間部で凹む曲線状に形成されている。また、接続部118の長手方向中間部が最も細く、その先端側及び基端側に向うに連れて徐々に太くなる形状とされている。上記と同様に、コイル側接続端部117の表面には、メッキ処理が施されていることが望ましい。メッキ処理の一例は、電解メッキ或いは無電解メッキ等である。
本変形例でも、コイル側接続端部117がバスバー40の孔部43hに接続されると、一対の接続部118の長手方向中間部が内側に変形する。このため、コイル側接続端部117が孔部43hに容易に挿入される。また、圧入後の状態で、接続部118が孔部43hの内周部に押し当てられるので、コイル線16とバスバー40とが良好に電気的及び機械的に接続される。
図6は第2変形例に係るコイル側接続端部217を示す正面図である。本変形例では、一対の接続部18に対応する一対の接続部218の間に、スリット217Sが形成されている。スリット217Sは、コイル側接続端部217の先端側で開口している。すなわち、上記コイル側接続端部17では、一対の接続部18の先端部が先端側連結部18aを介して繋がっていたが、一対の接続部218の先端部はスリット217Sを介して分離した状態となっている。一対の接続部218の基端部は、コイル側接続端部217の基端側部分で繋がった状態となっている。このため、一対の接続部218の基端部は、コイル側接続端部217の基端部によって一定の間隔を保つように保たれている。これに対して、一対の接続部218の先端部は、幅を狭めるように変形することができる。上記と同様に、コイル側接続端部217の表面には、メッキ処理が施されていることが望ましい。メッキ処理の一例は、電解メッキ或いは無電解メッキ等である。
一対の接続部218の長さ寸法は、孔部43hにおける軸方向寸法よりも大きいことが好ましい。これにより、一対の接続部218が、孔部43hの全体において幅寸法を小さくするように変形できる。
このコイル側接続端部217が孔部43hに挿入されると、一対の接続部218のうち基端部よりも先端側の部分が孔部43hの大きさに応じて幅を狭めるように変形する。このため、コイル側接続端部217が孔部43h内に容易に挿入される。また、圧入後は、一対の接続部218が元の形状に戻ろうとする弾性力によって、一対の接続部218の外向き部分が孔部43hの内周部に押し当てられる。これにより、コイル側接続端部217が孔部43hに電気的及び機械的に接続された状態に保たれる。
一対の接続部218の長さ寸法が、孔部43hにおける軸方向寸法よりも大きければ、一対の接続部218が、孔部43hにおける挿入方向寸法よりも大きい領域で変形できるため、効果的に挿入荷重が低減される。
なお、本変形例では、コイル側接続端部217に、上記ガイド面17gに対応する部分は形成されていない。コイル側接続端部217にも、ガイド面17gと同様のガイド面が形成されていてもよい。
図7は第3変形例に係るコイル側接続端部317を示す正面図である。本変形例では、第2変形例と同様に、一対の接続部18に対応する一対の接続部318の間に、スリット317Sが形成されている。スリット317Sは、スリット217Sと同様に、コイル側接続端部317の先端側で開口している。スリット317Sの形状は、スリット217Sの形状とは異なっている。すなわち、スリット317Sは、コイル側接続端部317の基端側から先端側に向けて徐々に幅広になる形状に形成されている。ここでは、スリット317Sは、楕円を長軸に沿った方向において2分割した形状に形成されている。このため、一対の接続部318は、先端側から基端側に向けて徐々に太くなる形状に形成されている。ここでは、一対の接続部318の外向き部分は、直線状であり、内向き部分は湾曲する曲線状に形成されている。上記と同様に、コイル側接続端部317の表面には、メッキ処理が施されていることが望ましい。メッキ処理の一例は、電解メッキ或いは無電解メッキ等である。
この変形例によると、上記第2変形例と同様の作用効果を奏する。
また、コイル側接続端部317を孔部43hに圧入する際、一対の接続部318の先端側から順次変形していく。例えば、図7において、コイル側接続端部317のうち位置Aよりも先端側の部分が孔部43hに挿入された状態では、一対の接続部318の先端部が中心に内向きに変位し(P1参照)、一対の接続部318の基端側部分の変位は小さい(P2参照)。そして、コイル側接続端部317がさらに奥に挿入され、位置Bよりも先端側が孔部43h内に挿入された状態では、一対の接続部318の基端側部分も大きく変位する(P3参照)。なお、矢印P1、P2、P3の長さは、相対的な変位量を概念的に示しており、接続部318の実際の変位量を表すものでは無い。コイル側接続端部317を孔部43hに圧入していく際に、挿入加重が徐々に大きくなるように設定し易い。これにより、挿入荷重が急に変化することが抑制され、圧入作業が円滑におこなわれる。また、コイル側接続端部317が孔部43hに圧入された状態で、接続部318の基端部における太い部分が、接続部318を孔部43hの内周部に押付ける状態を保ち易い。このため、コイル側接続端部317がバスバー40に電気的及び機械的に良好に接続された状態が保たれ易い。
図8は第4変形例に係るコイル側接続端部417を示す正面図である。このコイル側接続端部417は、上記第2変形例におけるコイル側接続端部217と同様形状部分に対して、介在部420が設けられた構成とされている。上記と同様に、コイル側接続端部417の表面には、メッキ処理が施されていることが望ましい。メッキ処理の一例は、電解メッキ或いは無電解メッキ等である。
介在部420は、一対の接続部218の間に設けられ、一対の接続部218に対して外側に向う力を作用させる。本実施形態では、介在部420は、一対の接続部218の間に嵌め込まれている。ここでは、介在部420がスリット217Sの全体を埋めている。介在部は、スリット217Sの一部を埋めていてもよい。介在部420は、一対の接続部218の間に嵌め込まれた状態で、摩擦力等によって、当該一対の接続部218の間に嵌った状態に保たれる。介在部420は、例えば、ゴム等の弾性部材によって形成されている。
本コイル側接続端部417が孔部43hに圧入される際には、一対の接続部218がスリット217Sの幅を狭めるように変形するのに伴って、介在部420が収縮変形することができる。コイル側接続端部417が孔部43hに挿通された状態では、介在部420の弾性復元力によって、一対の接続部218が外側に押付けられる。このため、一対の接続部218は、自身の弾性復元力と、介在部420の弾性復元力によって、孔部43hの内周部に向けて押付けられる。このため、コイル側接続端部417がバスバー40にしっかりと電気的及び機械的に接続される。
図9は第5変形例に係るコイル側接続端部517を示す正面図である。このコイル側接続端部517は、上記第2変形例におけるコイル側接続端部217と同様形状部分に対して、介在部520が設けられた構成とされている。上記と同様に、コイル側接続端部517の表面には、メッキ処理が施されていることが望ましい。メッキ処理の一例は、電解メッキ或いは無電解メッキ等である。
介在部520は、一対の接続部218の間に設けられ、一対の接続部218に対して外側に向う力を作用させる。本実施形態では、介在部520は、一対の接続部218と一体形成され、一対の接続部218の長手方向中間部で一対の接続部218を連結する部分である。本実施形態では、介在部520は、一方の接続部218の内側縁から他方の接続部218の内側縁に向けて延び、かつ、その中間部で曲がる形状に形成されている。ここでは、介在部520の長手方向中間部が、スリット217Sの基端部に向けて角をなして曲がる形状、即ち、V字状に曲がる形状に形成されている。
なお、介在部520は、曲線をなして曲がっていてもよい。いずれにせよ、棒状の介在部が途中で曲がることによって、一種のばねとしての役割を果たすことができる。
このような介在部520は、一対の接続部218をプレス加工等によって形成する際に、同時に、容易に形成され得る。
本コイル側接続端部517が孔部43hに圧入される際には、一対の接続部218がスリット217Sの幅を狭めるように変形するのに伴って、介在部520が収縮変形することができる。特に、介在部520のうち曲がった部分の角度を小さくするようにして、介在部520が収縮変形することができる。そして、コイル側接続端部517が孔部43hに挿通された状態では、介在部520の弾性復元力によって、一対の接続部218が外側に押付けられる。このため、一対の接続部218は、自身の弾性復元力と、介在部520の弾性復元力によって、孔部43hの内周部に向けて押付けられる。このため、コイル側接続端部517がバスバー40にしっかりと電気的及び機械的に接続される。
コイル側接続端部517が孔部43hに圧入された状態で、介在部520は、孔部43h内、即ち、バスバー40の厚み内に位置していることが好ましい(図9における介在部520とバスバー40との位置関係参照)。これにより、介在部520は、孔部43h内で、一対の接続部218を効果的に孔部43hの内周部に向けて押付けることができる。
上記実施形態または各変形例について、コイル側接続端部17、117、217、317、417、517と孔部43hの双方にメッキ処理を施す構成に限定されない。コイル側接続端部17、117、217、317、417、517のみにメッキ処理を施す構成、または孔部43hのみにメッキ処理を施す構成を採用してもよい。もっとも、耐久後に求められる性能が確保されることを条件に、必ずしもメッキ処理は施されなくてもよい。
なお、コイル側接続端部17、117、217、317、417、517や孔部43hにメッキ処理が施される場合、メッキ処理後に圧入が行われることが望ましい。
なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合わせることができる。例えば、実施形態におけるコイル側接続端部17における一対の接続部18の間に、介在部420又は介在部520が設けられてもよい。
10 モータ(回転電機)
12 ステータ
14 ステータコア(コア)
16 コイル線
16a 絶縁被覆
17、117、217、317、417、517 コイル側接続端部
17g ガイド面
17h、117h 貫通孔
17f メッキ層
18、118、218、318 接続部
18a 先端側連結部
19 バスリング
20 ロータ
30 本体ケース
34 カバー
34h 貫通孔部
38 端末モジュール
40、50、60、70 バスバー(結線部材)
42、52、62 バスバー本体部
43、53、63、73 バスバー側接続部
43h、53h、63h、73h 孔部(圧入凹部)
43f メッキ層
46、56、66 外部接続用端子部
217S、317S スリット
420、520 介在部
X 回転軸

Claims (10)

  1. 回転電機における端末モジュールであって、
    前記回転電機におけるコアに設けられたコイル線と、
    前記コアの端部に設けられた結線部材と、
    を備え、
    前記コイル線は、前記コアの端部から前記回転電機の回転軸と平行な方向に沿って延び出るコイル側接続端部を含み、
    前記結線部材のうち前記コイル側接続端部と対向する位置に圧入凹部が形成され、
    前記コイル側接続端部は、間隔をあけて平行姿勢で延びる一対の接続部を含み、
    前記一対の接続部がそれらの間を狭めるように変形した状態で、前記圧入凹部に圧入されている、回転電機における端末モジュール。
  2. 請求項1に記載の回転電機における端末モジュールであって、
    前記コイル側接続端部のうち前記一対の接続部の間に貫通孔が形成され、
    前記一対の接続部が前記貫通孔に対して前記コイル側接続端部の基端側及び先端側で繋がっている、回転電機における端末モジュール。
  3. 請求項1に記載の回転電機における端末モジュールであって、
    前記コイル側接続端部のうち前記一対の接続部の間に、前記コイル側接続端部の先端側で開口するスリットが形成され、
    前記一対の接続部が前記スリットに対して前記コイル側接続端部の基端側で繋がっている、回転電機における端末モジュール。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の回転電機における端末モジュールであって、
    前記一対の接続部の長さ寸法は、前記圧入凹部における前記コイル側接続端部の挿入方向寸法よりも大きい、回転電機における端末モジュール。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の回転電機における端末モジュールであって、
    前記一対の接続部は、先端側から基端側に向けて徐々に太くなる部分を含む、回転電機における端末モジュール。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の回転電機における端末モジュールであって、
    前記一対の接続部の間に、前記一対の接続部に外側に向う力を作用させる介在部が設けられている、回転電機における端末モジュール。
  7. 請求項6に記載の回転電機における端末モジュールであって、
    前記介在部は、前記一対の接続部と一体形成され、前記一対の接続部の長手方向中間部で前記一対の接続部を連結する部分である、回転電機における端末モジュール。
  8. 請求項7に記載の回転電機における端末モジュールであって、
    前記介在部は、前記圧入凹部内に位置している、回転電機における端末モジュール。
  9. 請求項6に記載の回転電機における端末モジュールであって、
    前記介在部は、前記一対の接続部の間に嵌め込まれた弾性部材である、回転電機における端末モジュール。
  10. 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の回転電機における端末モジュールであって、
    前記コイル側接続端部及び前記圧入凹部の少なくとも一方に、メッキ処理が施されている、回転電機における端末モジュール。
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