JP3607977B2 - モールドモータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁力により回転力を発生する回転電機、特にステータコイルがステータヨークに一体にモールド成形されているモールドモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
環境保全に対する要求が益々厳しくなる中、モールドモータなどの回転電機に対しても更なる効率化あるいは軽量化の要求が増大している。特に車両に走行駆動源として搭載される車両駆動用回転電機においては燃費低減の要求から一層厳しい小型軽量化が望まれている。
【０００３】
従来の回転電機としては例えば特開平１−１７７８４３号公報に開示されるようなものがある。ここに開示される従来の回転電機は、ステータヨークと、ステータヨークに配置された複数のコイルと、コイルに電流を供給する渡り線とを有し、コイルに通電した電流により発生した磁力により回転力を発生させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の回転電機にあっては、渡り線がステータヨークに対して回転軸方向の外側に配置されていたため、この分、回転電機の回転軸方向の長さが増大し、このため回転電機全体として重量の増大を招くとともに、このような回転電機を走行駆動源として搭載する車両にあっては燃費の悪化を招くという問題を生じていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み、本発明によれば、ステータヨーク上に渡り線保持リングをモールド固定し、この渡り線保持リングの高さをステータコイルの巻高さより低くして、渡り線や各ステータコイルと渡り線とを接続する接続端子をステータヨーク近傍のデッドスペースに効率よく収納するので、渡り線の配置に伴う回転電機の回転軸方向および外径方向のサイズの増大を防止し、これにより回転電機の重量を低減することができる。
【０００６】
また、本発明によれば、さらに、ステータヨークをその外周部においてモールド部より外部に露出するように構成することにより、ステータコイルに発生する熱をステータヨークの露出部から外部に放散することができるため、発熱によるモータの効率低下やコイルあるいは渡り線の被膜またはモールド樹脂等の熱劣化を抑制することができる。
【０００７】
また、本発明によれば、ステータヨークの露出部とモールドモータの外筐を構成するケーシングとを一体に締結することにより、ヨーク部に配置された渡り線を安定して保持することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるモールドモータを車両駆動用３相モータに適用した本発明の第一の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお便宜上、以下の説明においては、単に軸方向、径方向および周方向とした時は、モールドモータの回転中心線に対しての方向を指すものとする。図１はモールド成形する前の仮組みしたステータを軸方向から見た外観図である。また図２はモールド成形後のステータの図１におけるＡ−Ａ断面を示す図、図３は渡り線の端部に設けられた接続端子の外観図、そして図４はステータとケーシングとの締結を示す概略断面図である。
【０００９】
環状の鋼板を積層して成るステータヨーク１１は、その内周に複数のステータ極歯１２を備え、このステータ極歯１２にはそれぞれステータコイル１３が巻装されている。なお、ステータヨーク１１の内周側から外周側に即ち径方向外側に向かってコイルの幅が拡大する台形状コイル１３ａと、同じく径方向外側に向かってコイルの幅がほぼ一定の矩形状コイル１３ｂとが、周方向に沿って交互に巻装されている。この台形状コイル１３ａと矩形状コイル１３ｂとの交互配置により、ステータコイル１３の設置スペースにおける巻線の密度（即ち占積率）を向上することができ、これによりモータの効率を向上することができる。
【００１０】
ステータコイル１３と外部電極端子（２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ）のいずれかとを接続するために渡り線１５が設けられ、この渡り線１５を収納配置するために、本実施形態においては、ステータヨーク１１上であって各ステータコイル１３に対して径方向外側の位置に、保持枠例えば環状の渡り線保持リング１４が密接配置されている。この渡り線保持リング１４には軸方向側の外面に沿って複数例えば４本の保持溝２２が設けられており、この保持溝２２には外部電極端子（２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ）とステータコイル１３間あるいは複数のステータコイル１３間を電気的に接続する渡り線１５がそれぞれ挿入されている。
【００１１】
上記渡り線１５の一端をステータコイル１３の一端に接続するために、渡り線１５の一端には環状に折り曲げられた接続端子１７が付設されている。図３にこの接続端子１７の外観図を示す。接続端子１７はこれが接続される各ステータコイル１３の径方向外側位置に配置される。各ステータコイル１３からはコイル線１６の一端が径方向外側に向けて突出しており、このコイル線１６の一端が対応する接続端子１７の環状部分の内側に挿入されてかしめられることにより、渡り線１５とステータコイル１３とが電気的に接続されている。なお、渡り線１５は例えばエナメルにより被覆されているが、かしめ区間においてはこの被覆は剥がされている。
【００１２】
渡り線保持リング１４はステータヨーク１１の軸方向側の上面に沿って密接配置され、ステータヨーク１１上面からの渡り線保持リング１４の高さｈｒはステータヨーク１１上面からのステータコイル１３の巻高さｈｃより低く設定され、また渡り線１５および渡り線１５に付随する部品（例えば渡り線保持リング１４、接続端子１７など）はステータヨーク１１の上側であってステータコイル１３の径方向外側のデッドスペースに配置されている。このように渡り線１５および渡り線１５に付随する部品を効率よく配置することにより、渡り線１５の配置に伴うモータの軸方向あるいは径方向のサイズの増大を防止することができる。
【００１３】
これら渡り線１５および渡り線１５に付随する部品は、電気的な接続を確立した状態で一体にモールド固定される。このため、各部間の接続あるいは絶縁をより確実にするとともに、この部位に応力が発生した場合にも応力の集中を防止して被膜の剥がれや断線を防止することができる。また、本実施形態では渡り線保持リング１４を平坦面として形成されたステータヨーク１１の上面に密着させて配置することで渡り線保持リング１４の固定をより確実なものとし、被膜の剥がれや断線を防止している。
【００１４】
ステータヨーク１１は外周部においてモールド部２３より露出した放熱用の露出部１８を有している。このため、この露出部１８から、ステータコイル１３において発生した熱をステータヨーク１１外部へ放散させることができるので、発熱によるモータの効率低下を抑制することが可能となるとともに、ステータコイル１３あるいは渡り線１５の被膜またはモールド部２３など各部位の熱劣化を抑制することが可能となる。
【００１５】
またステータヨーク１１は、締結用の貫通孔２０を有して径方向外側に突出した複数のフランジ１９を備え、その外周部すなわち露出部１８において、モールドモータの外筐を構成し熱伝導性材料例えば鋳鉄からなるケーシング（２４ａ，２４ｂ）とともに締結部材２５例えばボルトにより一体に締結され、このケーシング（２４ａ，２４ｂ）と接触している。このような構成により、モータ内部例えばステータコイル１３に発生した熱をステータヨーク１１から外部に露出したケーシング（２４ａ，２４ｂ）に伝達することができるので、さらに効率よく熱を放散させることができる。また、この締結は締結部材２５例えばボルトにより行われており、これにより組立性および分解性が向上している。
【００１６】
なお、渡り線保持リングの構造は上記第一の実施の形態に限られるものではなく、例えば、図５に示すように、径方向外側の外面に沿って保持溝２７を有するものであってもよい。この場合においてもステータヨーク１１上面からの渡り線保持リング２６の高さｈｒはステータヨーク１１上面からのステータコイル１３の巻高さｈｃより低く設定され、渡り線１５および渡り線１５に付随する部品は前述のデッドスペースに配置される。従って、このような構成によっても、前述と同様に、モータの軸方向および径方向へのサイズの増大を防止することができる。
【００１７】
また、渡り線保持リングのステータヨークへの密接配置に際しては、モールド固定を行う前に、予め接着剤等により渡り線保持リングとステータヨークとを仮止めするようにしてもよいし、締結部材例えば皿ねじ等により締結するようにしてもよい。
【００１８】
また、渡り線とコイル線との接続についても様々な形態をとりうる。例えば、渡り線の端部に備えた接続端子２８の端部をＵ字状に形成するとともにこのＵ字の内側にコイル線１６を挿入してこれらを外側からかしめるようにしてもよい。あるいは図６に示すように、渡り線１５の一端を前記保持溝２２から軸方向側に立ち曲げてコイル線１６の一端と隣接させ、スリーブ２８を用いてかしめるようにしてもよい。なおこの際、渡り線１５とコイル線１６とを周方向に沿って隣接させることにより、これらが接触する長さを大きくとることができ、接続をより確実に行うことができる。また、渡り線とコイル線とを直接溶接するようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、渡り線保持リングをステータヨークの上面に沿って密接配置し、ステータヨーク上面からの渡り線保持リングの高さをステータコイルの巻高さより低く設定することにより、回転電機の小型化および軽量化が可能となるとともに、この回転電機が走行駆動用に搭載される車両においては従来に比べて燃費が向上するという優れた効果を奏しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態にかかるモールドモータのステータの外観を示す図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態にかかるモールドモータのステータの図１におけるＡ−Ａ断面を示す図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態にかかるモールドモータの渡り線の端部に設けられた接続端子を示す外観図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態にかかるモールドモータのステータとケーシングとの締結を示す概略断面図である。
【図５】本発明にかかるモールドモータの渡り線保持リングの一例を示す断面図である。
【図６】本発明にかかるモールドモータの渡り線とコイル線との接続の一例を示すモータの回転軸方向から見た外観図である。
【符号の説明】
１ ステータ、１１ ステータヨーク、１２ ステータ極歯、１３ａ，１３ｂ ステータコイル、１４，２６ 渡り線保持リング、２２，２７ 保持溝、２３ モールド部、１８ 露出部、２４ａ，２４ｂ ケーシング

Claims (1)

1. 内周に複数のステータ極歯が一体形成されたステータヨークと、
   各ステータ極歯に巻装されたステータコイルと、
   ステータヨーク上に密接配置され、外面に沿って設けられた保持溝に渡り線が装着された渡り線保持リングと、
   外筐を構成するケーシングと、
   を含み、
   渡り線保持リングの高さは当該ステータコイルの巻高さより低く形成され、各ステータコイルと各渡り線とが、渡り線保持リングに対して軸方向側に隣接しかつステータコイルに対して径方向外側に隣接する領域で接続端子によって接続された状態で、ステータコイル、渡り線保持リング、および当該接続端子が前記ステータヨーク上に一体にモールド固定され、
   さらに、前記ステータヨークはその外周部においてモールド部より外部に露出した露出部を有し、当該露出部と前記ケーシングとが一体に締結されることを特徴とするモールドモータ。

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