JP3739720B2 - Winding connection structure and winding connection method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばモータやレゾルバ等のステータ巻線を外部のリード線や接続端子等に接続する巻線接続構造及び巻線接続方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えばモータやレゾルバ等のステータ巻線を、外部のリード線や接続端子等に接続する際に、ステータ巻線とリード線等を直接、半田付けや溶接等によって手作業で接続すると、煩雑な手間がかかると共に接続状態のばらつきが増大する虞があり、作業性および信頼性を向上させることが困難になるという問題が生じる。
このような問題に対して、従来、例えば特開平11−98747号公報に開示されたレゾルバの端子構造のように、複数の各リード線端部に接続されたL字型端子ピンをレゾルバステータの端部にて絶縁部材で保持してなる接続部において、レゾルバの回転軸に平行な方向に向かい屈曲させられた各L字型端子ピンにレゾルバステータ巻線を巻き付けることによって、リード線とレゾルバステータ巻線とを接続するレゾルバが知られている。
【0003】
また、従来、例えば特開2001−330472号公報に開示されたレゾルバ構造のように、レゾルバステータ巻線が巻き付けられたL字型端子ピンを絶縁部材で保持してなるコネクタを、レゾルバステータの端部に配置し、このコネクタに対して着脱可能に形成された外部コネクタを接続することによって、レゾルバステータ巻線と外部の接続端子とを接続するレゾルバが知られており、このレゾルバにおいて、L字型端子ピンはレゾルバの回転軸に平行な方向に向かい屈曲させられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術に係るレゾルバにおいて、レゾルバステータの端部に配置されたL字型端子ピンは、レゾルバの回転軸に平行な方向に向かい屈曲させられているため、このL字型端子ピンを備える接続部の厚さ方向(つまり、レゾルバの回転軸方向と平行な方向)での寸法が増大してしまうという問題が生じる。
しかも、レゾルバステータの端部に配置されたL字型端子ピンにレゾルバステータ巻線を巻き付ける作業を可能とするために、隣り合うL字型端子ピン間の間隔を所定間隔以上に大きく設定する必要があり、幅方向(つまり、レゾルバの回転軸と交差する平面内での任意の方向)での寸法が増大してしまうという問題が生じる。
すなわち、このようなレゾルバを車両等に搭載する際に、レゾルバを収容するハウジングの寸法が増大し、車両等の小型化が困難になるという問題が生じる。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、例えばモータやレゾルバ等のステータ巻線を、外部のリード線や接続端子等に接続する接続構造を小型化することが可能な巻線接続構造及び巻線接続方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項1に記載の本発明の巻線接続構造は、固定子巻線(例えば、後述するステータ巻線13)を有する環状の固定子(例えば、後述するステータ12)と、長手方向が前記固定子の周方向に対する接線方向と平行な方向に配置され、前記固定子巻線が装着される複数の切欠部(例えば、後述する貫通孔31a,…,31a及びスリット31b…,31b)が列設され、前記複数の切欠部毎に前記固定子巻線が巻き付けられるようにして巻装される電気的絶縁材料からなる略長方形状の基板(例えば、後述するスリット基板31)と、前記複数の切欠部毎に挿入されて前記固定子巻線と電気的に接続される複数のコネクタピン(例えば、後述するコネクタピン32a,…,32a)を有する接続部材(例えば、後述する直接コネクタ32)と、前記基板及び前記接続部材に当接して前記固定子に対して固定状態に保持可能な保持部材(例えば、後述する第1アンダーカバー14及び第2アンダーカバー15及び第1トップカバー16及び巻線接続部アンダーカバー34及び巻線接続部トップカバー35)とを備えることを特徴としている。
【0006】
上記構成の巻線接続構造によれば、例えばレゾルバやモータ等の固定子に備えられた固定子巻線が、基板に設けられた複数の切欠部毎に装着されるようにして巻き付けられ、各切欠部に装着された接続部材の各コネクタピンと電気的に接続されていることから、例えば各コネクタピンに接続される外部のリード線や接続端子等と固定子巻線とを容易に接続することができる。また、例えば隣り合う切欠部間の間隔の値を調整することによって、各切欠部に装着される固定子巻線同士が短絡してしまうことを防止しつつ、容易に精度良く固定子巻線を基板に巻き付けることができる。
しかも、基板に固定子巻線を巻き付ける作業や基板の各切欠部において固定子巻線と接続部材の各コネクタピンとを接続する作業とは独立して、基板及び接続部材を保持部材によって固定子に固定状態に保持することができるため、基板及び接続部材を保持する際の配置に対する自由度を増大させることができ、固定子に対してコンパクトに配置させることができる。
【0007】
また、請求項2に記載の本発明の巻線接続構造は、固定子巻線(例えば、後述するステータ巻線13)を有する環状の固定子(例えば、後述するステータ12)と、電気的絶縁材からなり、前記固定子巻線が装着される複数の切欠部(例えば、後述する貫通孔31a,…,31a及びスリット31b…,31b)を有し、前記複数の切欠部毎に前記固定子巻線が巻き付けられるようにして巻装される基板(例えば、後述するスリット基板31)と、前記複数の切欠部毎に装着され、前記固定子巻線と電気的に接続される複数のコネクタピン(例えば、後述するコネクタピン32a,…,32a)を有する接続部材(例えば、後述する直接コネクタ32)と、前記基板及び前記接続部材を前記固定子に対して固定状態に保持可能な保持部材と、前記基板の長手方向の一方の端部を、前記固定子の径方向と平行な方向に伸びる回転軸周りに回転可能に保持する基板保持部材(例えば、後述する貫設孔31c又はボルト31d)と、前記基板の回転により、前記基板の長手方向の他方の端部を取り外し可能に収容する基板収容部(例えば、後述するスリット基板収容部34b)とを備えることを特徴としている。
【0008】
上記構成の巻線接続構造によれば、例えばレゾルバやモータ等の固定子に備えられた固定子巻線が、基板に設けられた複数の切欠部毎に装着されるようにして巻き付けられ、各切欠部に装着された接続部材の各コネクタピンと電気的に接続されていることから、例えば各コネクタピンに接続される外部のリード線や接続端子等と固定子巻線とを容易に接続することができる。また、例えば隣り合う切欠部間の間隔の値を調整することによって、各切欠部に装着される固定子巻線同士が短絡してしまうことを防止しつつ、容易に精度良く固定子巻線を基板に巻き付けることができる。
しかも、基板に固定子巻線を巻き付ける作業や基板の各切欠部において固定子巻線と接続部材の各コネクタピンとを接続する作業とは独立して、基板及び接続部材を保持部材によって固定子に固定状態に保持することができるため、基板及び接続部材を保持する際の配置に対する自由度を増大させることができ、固定子に対してコンパクトに配置させることができる。
さらに、上記構成の巻線接続構造によれば、基板に固定子巻線を巻き付ける際には、基板を回転させ、長手方向の他方の端部を基板収容部から取り外すことによって、例えば基板を固定子から突出するように配置することができ、容易に巻き付け作業を行うことができる。そして、巻き付け作業の終了後には、基板を回転させ、長手方向の他方の端部を基板収容部に収容することで、基板を固定子に対してコンパクトに配置させることができる。
【0009】
さらに、請求項3に記載の本発明の巻線接続構造は、前記基板の回転を規制可能な回転規制部材(例えば、後述する突出部34c)を備えることを特徴としている。
上記構成の巻線接続構造によれば、基板に固定子巻線を巻き付ける際には、回転規制部材によって基板の回転を規制し、所定の配置状態に固定することによって、固定子巻線を基板に精度良く巻き付けることができる。
【0011】
また、請求項4に記載の本発明の巻線接続方法は、環状の固定子に設けられた固定子巻線と、コネクタピンを有する接続部材とを接続する巻線接続方法であって、電気的絶縁材からなり、複数の切欠部を有する基板の長手方向の一方の端部を、前記固定子の径方向と平行な方向に伸びる回転軸周りの回転により前記基板が収容される基板収容部から取り出すステップ(例えば、後述するステップS01)と、前記切欠部毎に、前記固定子に具備される前記固定子巻線を巻き付けるステップ(例えば、後述するステップS01,ステップS02)と、前記基板を前記基板収容部に収容するステップ(例えば、後述するステップS03)と、複数の前記コネクタピンを有する前記接続部材の各前記コネクタピンを各前記切欠部に装着し、前記コネクタピンと前記固定子巻線とを電気的に接続するステップ(例えば、後述するステップS04)と、前記基板及び前記接続部材を前記固定子に対して固定状態に保持するステップ(例えば、後述するステップS06)とを含むことを特徴としている。
【0012】
上記のような巻線接続方法によれば、基板に固定子巻線を巻き付けるステップや基板の各切欠部において固定子巻線と接続部材の各コネクタピンとを接続するステップとは独立して、基板及び接続部材を固定子に固定状態に保持することができるため、基板及び接続部材を保持する際の配置に対する自由度を増大させることができ、固定子に対してコンパクトに配置させることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る巻線接続構造について添付図面を参照しながら説明する。
本発明の一実施形態に係る巻線接続構造を備えるレゾルバ10は、例えば図1〜図4に示すように、ロータ11と、ステータ12と、ステータ巻線13と、第1及び第2アンダーカバー14,15と、第1及び第2トップカバー16,17と、巻線接続部18とを備えて構成されている。
ロータ11は、例えば略円環板状の珪素鋼板等の電磁鋼板が積層されて形成され、ステータ12内にて回転軸線R周りに回転可能とされている。
ステータ12は、例えば略円環板状の珪素鋼板等の電磁鋼板が積層されて形成され、内周部には第1及び第2アンダーカバー14,15を介してステータ巻線13が巻き付けられるようにして巻装される複数のティース21,…,21が周方向に所定間隔をおいて内周側に向かい突出するようにして設けられ、外周部には固定用ボルト孔を有する複数の継手部22,…,22が周方向に所定の間隔をおいて外周側に向かい突出するように設けられている。
【0014】
第1アンダーカバー14は、例えば略円環状の電気的絶縁材からなり、ステータ12の表面及び表面側の内周面と、ティース21,…,21の表面及び表面側の側面とを被覆している。また、第2アンダーカバー15は、例えば略円環状の電気的絶縁材からなり、ステータ12の裏面及び裏面側の内周面と、ティース21,…,21の裏面及び裏面側の側面とを被覆しており、例えば図5に示すように、第1アンダーカバー14と第2アンダーカバー15とは、ステータ12の内周面及びティース21,…,21の側面において接続されている。
そして、ステータ巻線13は、第1及び第2アンダーカバー14,15が被覆された複数のティース21,…,21に巻き付けられるようにして巻装されている。
【0015】
第1トップカバー16は、例えば略円環状の電気的絶縁材からなり、ステータ巻線13の表面を被覆し、第1アンダーカバー14の内周側端縁部14aに接続されている。また、第2トップカバー17は、例えば略円環状の電気的絶縁材料からなり、ステータ巻線13の表面を被覆し、第2アンダーカバー15の内周側端縁部(図示略)に接続されている。これにより、ステータ巻線13は、ステータ12の表面側では、第1アンダーカバー14及び第1トップカバー16により両側から挟み込まれ、ステータ12の裏面側では、第2アンダーカバー15及び第2トップカバー17により両側から挟み込まれるようにして配置されている。
【0016】
巻線接続部18は、ステータ巻線13を外部のリード線等に接続するものであり、ステータ12の外周部の所定位置、例えば図1に示すように、ステータ12の継手部22と干渉しない位置であって、隣り合う継手部22,22の間に配置されている。
巻線接続部18は、例えば図5〜図9に示すように、スリット基板31と、直接コネクタ32と、外部コネクタ33と、巻線接続部アンダーカバー34と、巻線接続部トップカバー35とを備えて構成されている。
【0017】
スリット基板31は、例えば図9に示すように、電気的絶縁材からなる略長方形板状に形成され、複数の貫通孔31a,…,31aが長手方向に所定間隔をおいて配置され、各貫通孔31aから短手方向の一方の方向に向かって伸び、スリット基板31の外周部において開口する各スリット31bが設けられている。
ここで、各スリット31bの間隙は、例えば、貫通孔31aから離間するにつれて大きくなるように形成され、貫通孔31aに接続する位置での間隙は、貫通孔31aの内径よりも小さくなるように形成されている。
スリット基板31の各貫通孔31aの内周面上には、例えば導電材のプリント加工や接着等により、導電性の被覆面が形成されている。そして、スリット基板31には、各貫通孔31a及びスリット31b毎にステータ巻線13が巻き付けられるようにして巻装されている。
【0018】
また、スリット基板31には、長手方向の一方の端部に貫設孔31cが設けられ、この貫設孔31cに挿入されたボルト31dの先端が、後述する巻線接続部アンダーカバー34に設けられたスリット基板収容部34bに螺合され、スリット基板31は、このボルト31dを支点とし、例えばステータ12の径方向に平行な方向に伸びる回転軸周りに回転可能に支持されている。
【0019】
直接コネクタ32は、例えば電気的絶縁材からなる開口部32A及び底部32Bを有する略箱型に形成され、この底部32Bを貫通し、外部及び内部に向かい突出する複数の導電材からなるコネクタピン32a,…,32aを備えている。そして、外部に向かい突出するコネクタピン32a,…,32aは、スリット基板31の複数の貫通孔31a,…,31aに挿入され、例えば半田等によって各ステータ巻線13に電気的に接続されている。
また、直接コネクタ32の内部には、例えばステータ12の径方向或いは径方向に平行な方向に沿って、開口部32Aから外部コネクタ33を挿入可能であり、この外部コネクタ33は、直接コネクタ32の底部32Bから内部に向かい突出する各コネクタピン32a,…,32aを着脱可能に挿入する複数のコネクタピン差込孔33a,…,33aを備えている。そして、各コネクタピン差込孔33aの内周面上には、導電性の被覆面が形成されており、各被覆面には、外部に向かい伸びるリード線33bが電気的に接続されている。
【0020】
すなわち、直接コネクタ32の内部に外部コネクタ33が挿入されると、直接コネクタ32の底部32Bから内部に向かい突出する各コネクタピン32a,…,32aが、外部コネクタ33の各コネクタピン差込孔33a…,33aに差し込まれ、各コネクタピン32a,…,32aの外周面が各コネクタピン差込孔33a…,33aの内周面に当接することによって互いに電気的に接続される。
なお、例えば図9に示すように、直接コネクタ32に挿入される外部コネクタ33の位置決めを行うために、直接コネクタ32には、開口部32Aの端縁部32bから外部コネクタ33の進退方向(例えば、ステータ12の径方向に平行な方向)に伸びるガイド用切欠部32bが設けられ、外部コネクタ33には、このガイド用切欠部32bに嵌装可能であって、外部コネクタ33の進退動に伴ってガイド用切欠部32b内をスライド可能なガイド用突出部33cが、外部コネクタ33の表面33A上から突出するようにして設けられている。
【0021】
巻線接続部アンダーカバー34及び巻線接続部トップカバー35は、例えば各第1アンダーカバー14及び第1トップカバー16と一体に形成されており、互いに近接する方向に屈曲する端縁部34A,35Aが接続されることによって形成される収納部36内に、スリット基板31及び直接コネクタ32を収納している。
例えば図5に示すように、巻線接続部アンダーカバー34の外周側の端縁部には、巻線接続部トップカバー35に向かい屈曲する屈曲部34aが設けられ、巻線接続部トップカバー35の外周側の端縁部には、巻線接続部アンダーカバー34に向かい屈曲する屈曲部35aが設けられ、各屈曲部34a,35aは直接コネクタ32の開口部の端縁部32bに当接するように設定されている。
すなわち、直接コネクタ32の端縁部32bが各屈曲部34a,35aに当接することによって、ステータ12の内周側から外周側に向かう直接コネクタ32の移動が規制され、直接コネクタ32が収納部36内から外周側に抜け出ることが防止されている。
【0022】
また、例えば図7に示すように、巻線接続部アンダーカバー34には、巻線接続部トップカバー35に向かい屈曲する巻線接続部アンダーカバー34の端縁部34Aから、ステータ12の周方向或いは周方向に対する接線方向での外側に向かい一段突出するように設けられ、スリット基板31の長手方向の各端部における表面31A及び裏面31Bを両側から挟み込むようにして保持可能なスリット基板収容部34b,34bが設けられている。
そして、例えば図9に示すように、一方のスリット基板収容部34bにはスリット基板31の一方の端部が収納され、この端部に設けられた貫設孔31cに挿入されたボルト31dの先端が、例えばスリット基板収容部34bの内面に設けられたボルト穴等に螺合されており、このボルト31dを支点とする回転によって、スリット基板31の他方の端部が他方のスリット基板収容部34bに取り出し可能に収納されるようになっている。
【0023】
例えば図8に示すように、一方のスリット基板収容部34bには、スリット基板31の回転軌跡に干渉するようにしてスリット基板収容部34bの内面から突出する突出部34cが設けられている。ここで、相対的に小さな回転力がスリット基板31に作用した場合には、スリット基板31が突出部34cに当接することによって、スリット基板31の回転が規制される。一方、相対的に大きな回転力が作用した場合には、スリット基板31が突出部34cを乗り越えるようにして回転し、突出部34cによる回転規制が解除される。
【0024】
本実施の形態による巻線接続構造を備えるレゾルバ10は、上記構成を備えており、このレゾルバ10を搭載したハイブリッド車両では、例えば図10および図11に示すように、内燃機関41のクランク軸に直結された走行用モータ42の回転軸に、さらに、トルクコンバータ43のポンプ軸が直結されている。
そして、例えば走行用モータ42のモータステータ42aに対するモータロータ42bの回転位置を検出するレゾルバ10は、走行用モータ42と共にモータハウジング内に収容され、レゾルバ10のロータ11は走行用モータ42のモータロータ42bに接続され、モータロータ42bと一体に回転可能とされている。
ここでは、レゾルバ10の回転軸線Rと平行な方向における巻線接続部18の厚さ寸法を小さくすることができることから、モータハウジングの幅(例えば、図10に示す幅L)方向、つまり内燃機関41のクランク軸及びこのクランク軸に直結された走行用モータ42の回転軸方向における寸法が増大することを抑制することができる。
【0025】
次に、本実施の形態による巻線接続構造を備えるレゾルバ10において、ステータ巻線13を外部のリード線等に接続する方法について説明する。
先ず、一方のスリット基板収容部34bに収納されたスリット基板31の一方の端部に設けられた貫設孔31cに挿入されたボルト31dを支点として、スリット基板31の他方の端部を回転させ、スリット基板31がこの回転方向に突出部34cを乗り越えるように設定すると共に、スリット基板31の長手方向がロータ11の回転軸線Rと略平行になるように設定する(ステップS01)。
これにより、この回転方向とは逆の回転方向に、相対的に小さな回転力がスリット基板31に作用した場合には、スリット基板31が突出部34cに当接することによって、スリット基板31の回転が規制される状態となる。
次に、例えば図示しないノズル等に対して、回転軸線Rと平行な方向での位置を適宜に調整し、このノズルから供給され、複数のティース21,…,21に巻き付けられるようにして巻装された各ステータ巻線13を、例えばスリット基板31の一方の端部側に設けられた貫通孔31a及びスリット31bから、順次、他方の端部側に設けられた貫通孔31a及びスリット31bに向かい、各貫通孔31a及びスリット31b毎にスリット基板31に巻き付けるようにして巻装する(ステップS02)。
そして、スリット基板31に対する各ステータ巻線13の巻装後には、スリット基板31にボルト31dを支点とした相対的に大きな回転力を作用させ、突出部34cを乗り越えるようにしてスリット基板31を回転させ、スリット基板31の他方の端部を他方のスリット基板収容部34bに収納する(ステップS03)。
【0026】
次に、直接コネクタ32のコネクタピン32a,…,32aを、スリット基板31の複数の貫通孔31a,…,31aに挿入し、例えば半田等によって各ステータ巻線13とコネクタピン32aとを電気的に接続する(ステップS04)。ここで、スリット基板31の各貫通孔31aの内周面上には、導電性の被覆面が形成されていることで、半田付けの作業性が向上させられている。
そして、直接コネクタ32の開口部32Aから外部コネクタ33を挿入し、直接コネクタ32の底部32Bから内部に向かい突出する各コネクタピン32a,…,32aを、外部コネクタ33のコネクタピン差込孔33a,…,33aに挿入し、各コネクタピン32とコネクタピン差込孔33aとを電気的に接続する(ステップS05)。
これにより、各ステータ巻線13と外部に向かい伸びるリード線33bとが、各コネクタピン32a及び各コネクタピン差込孔33aを介して電気的に接続される。
【0027】
そして、巻線接続部アンダーカバー34及び巻線接続部トップカバー35の各端縁部34A,35Aを互いに接続するようにして、第1トップカバー16と一体に形成された巻線接続部トップカバー35を、第1アンダーカバー14と一体に形成された巻線接続部アンダーカバー34に接続する(ステップS06)。
このとき、直接コネクタ32の端縁部32bが、互いに近接する方向に屈曲する各巻線接続部アンダーカバー34及び巻線接続部トップカバー35の各屈曲部34a,35aに当接するように設定することによって、ステータ12の内周側から外周側に向かう直接コネクタ32の移動が規制され、直接コネクタ32が収納部36内から外周側に抜け出ることが防止される。
【0028】
上述したように、本実施の形態による巻線接続構造10によれば、ステータ巻線13と外部のリード線33bとの接続を容易化することができると共に、レゾルバ10の回転軸線Rと平行な方向における巻線接続部18の厚さ寸法を小さくすることができる。
すなわち、長手方向に所定間隔をおいてステータ巻線13が巻装されるスリット基板31を、一方の端部を支点としてレゾルバ10の径方向或いは径方向に平行な方向に沿って伸びる回転軸周りに回転可能としたことにより、ステータ巻線13の巻装時においては、スリット基板31の長手方向をレゾルバ10の回転軸線Rに平行になるように設定することで、スリット基板31の長手方向の所定位置に容易に精度良くステータ巻線13を巻装することができる。
さらに、ステータ巻線13の巻装後には、スリット基板31の長手方向をレゾルバ10の周方向或いは周方向に対する接線方向に平行となるように設定することで、レゾルバ10の回転軸線Rと平行な方向における巻線接続部18の厚さ寸法を小さくすることができる。
これにより、例えば走行用モータ42を備える車両等のモータハウジング内にレゾルバ10を収容する場合であっても、モータハウジングの幅(例えば、図10に示す幅L)方向つまり内燃機関41のクランク軸及びこのクランク軸に直結された走行用モータ42の回転軸方向における寸法が増大することを抑制することができる。例えば、上記従来技術に係るレゾルバの端子構造のように、L字型端子ピンを備える場合に比べて、モータハウジングの幅を、例えば5mm程度小さくすることができる。
【0029】
また、本実施の形態による巻線接続方法によれば、スリット基板31にステータ巻線13を巻き付ける処理や、スリット基板31の各貫通孔31aにおいてステータ巻線13と直接コネクタ32の各コネクタピン32aとを接続する処理とは独立して、スリット基板31及び直接コネクタ32をステータ12に固定状態に保持することができるため、スリット基板31及び直接コネクタ32を保持する際の配置に対する自由度を増大させることができ、ステータ12に対してコンパクトに配置させることができる。
【0030】
なお、上述した本実施形態においては、スリット基板31の一方の端部の貫設孔31cに挿入されたボルト31dの先端がスリット基板収容部34bに螺合されるとしたが、これに限定されず、例えばスリット基板収容部34b内にステータ12の径方向と平行な方向に伸びる回転軸を設け、この回転軸を貫設孔31cに挿入してもよい。
また、スリット基板収容部34b,34bに対してスリット基板31を着脱可能としてもよい。この場合、スリット基板31にステータ巻線13を巻装する際には、スリット基板収容部34b,34bからスリット基板31を取り外し、適宜の位置において、貫設孔31cに挿入されたボルト31dによってスリット基板31をボルト締めにより固定し、各貫通孔31a及びスリット31b毎にスリット基板31にステータ巻線13を巻き付けるようにして巻装する。そして、適宜の位置にボルト締めにより固定されたスリット基板31を取り外し、スリット基板収容部34b,34bに収容すればよい。なお、この場合には、スリット基板31の一方の端部には、貫設孔31cに限らず、適宜の治具等に対して固定可能な適宜の形状の固定部、例えば図12に示すように、適宜の位置に設けられた治具51,51により両側から挟み込まれるようにして把持可能な略円板状等の固定部52が設けられてもよい。要するに、スリット基板31に適宜のノズル等から供給されるステータ巻線13を巻装する際に、このノズル等に対して所定の位置決めをした状態でスリット基板31を固定することができるものであればよい。
【0031】
なお、上述した本実施形態において、巻線接続部18は巻線接続部アンダーカバー34を備えるとしたが、これに限定されず、例えば図13に示すように、巻線接続部アンダーカバー34は省略されてもよい。これにより、ロータ11の回転軸線Rと平行な方向における巻線接続部18の厚さ寸法を、より小さくすることができる。
さらに、上述した本実施形態において、巻線接続部18はステータ12の外周部に配置されるとしたが、これに限定されず、例えば図14に示すように、ステータ12の継手部22と干渉しない位置であって、隣り合う継手部22,22の間において、ステータ12の外周部から外周側に突出するように配置されてもよい。この場合、巻線接続部アンダーカバー34は、例えば、第1アンダーカバー14の代わりに、第2アンダーカバー15と一体に形成されてもよい。これにより、ロータ11の回転軸線Rと平行な方向における巻線接続部18の厚さ寸法を、より一層、小さくすることができる。
【0032】
なお、上述した本実施形態において、外部コネクタ33は、ステータ12の径方向或いは径方向に平行な方向に沿って、直接コネクタ32の内部に挿入されるとしたが、これに限定されず、例えば図15に示すように、ロータ11の回転軸線Rと平行な方向に沿って、直接コネクタ32の内部に挿入されてもよい。この場合、直接コネクタ32は、ステータ12の継手部22と干渉しない位置であって、隣り合う継手部22,22の間でステータ12の外周部から外周側に離間した位置において、開口部32Aがロータ11の回転軸線Rと平行な方向に向かって開口するように配置される。この直接コネクタ32の底部32Bから外部に向かい回転軸線Rと平行な方向に沿って突出する各コネクタピン32aは、適宜の位置でステータ12の径方向或いは径方向に平行な方向に向かって屈曲させられ、ステータ12の外周部に配置されたスリット基板31の各貫通孔31aに挿入される。これにより、ロータ11の回転軸線Rと平行な方向における巻線接続部18の厚さ寸法を小さくすることができる。
【0033】
なお、本発明はレゾルバに限らず、適宜のモータに適用可能である。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1または請求項2に記載の本発明の巻線接続構造によれば、各切欠部に装着される固定子巻線同士が短絡してしまうことを防止しつつ、容易に精度良く固定子巻線を基板に巻き付けることができ、各コネクタピンに接続される外部のリード線や接続端子等と固定子巻線とを容易に接続することができる。しかも、基板及び接続部材を保持する際の配置に対する自由度を増大させることができ、固定子に対してコンパクトに配置させることができる。
さらに、請求項2に記載の本発明の巻線接続構造によれば、基板に固定子巻線を巻き付ける際に、容易に巻き付け作業を行うことができ、巻き付け作業の終了後には、基板を固定子に対してコンパクトに配置させることができる。
【0035】
さらに、請求項3に記載の本発明の巻線接続構造によれば、基板に固定子巻線を巻き付ける際に、回転規制部材によって基板を所定の配置状態に固定することができ、固定子巻線を基板に精度良く巻き付けることができる。
【0036】
また、請求項4に記載の本発明の巻線接続方法によれば、基板に固定子巻線を巻き付けるステップや基板の各切欠部において固定子巻線と接続部材の各コネクタピンとを接続するステップとは独立して、基板及び接続部材を固定子に固定状態に保持することができるため、基板及び接続部材を保持する際の配置に対する自由度を増大させることができ、固定子に対してコンパクトに配置させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係る巻線接続構造を備えるレゾルバの概略構成を示す斜視図である。
【図2】 図1に示すレゾルバの分解斜視図である。
【図3】 本発明の一実施形態に係る巻線接続構造を備えるレゾルバを回転軸線R方向に沿って見た平面図である。
【図4】 図3に示すレゾルバのA−A線断面図である。
【図5】 図4に示す巻線接続部近傍Bを拡大して示す図である。
【図6】 図3に示すレゾルバのC−C線断面図である。
【図7】 図5に示す巻線接続部の内部をレゾルバの回転軸線Rに平行な方向に沿って見た図である。
【図8】 図5に示す巻線接続部の内部をレゾルバの回転軸線Rに平行な方向に沿って見た概略図である。
【図9】 図5に示す巻線接続部の分解斜視図である。
【図10】 本発明の一実施形態に係る巻線接続構造を備えるレゾルバを搭載した車両のモータハウジングの要部縦断面図である。
【図11】 本発明の一実施形態に係る巻線接続構造を備えるレゾルバを搭載した車両のモータハウジングの縦断面図である。
【図12】 本実施形態の第1変形例に係るレゾルバのC−C線断面図である。
【図13】 本実施形態の第2変形例に係るレゾルバの巻線接続部近傍Bを拡大して示す図である。
【図14】 本実施形態の第3変形例に係るレゾルバの巻線接続部近傍Bを拡大して示す図である。
【図15】 本実施形態の第4変形例に係るレゾルバの巻線接続部近傍Bを拡大して示す図である。
【符号の説明】
10 巻線接続構造
12 ステータ(固定子)
13 ステータ巻線(固定子巻線)
14 第1アンダーカバー(保持部材)
15 第2アンダーカバー(保持部材)
16 第1トップカバー(保持部材)
31a 貫通孔(切欠部)
31c 貫設孔(位置決め部材、基板保持部材)
31d ボルト(基板保持部材)
32 直接コネクタ(接続部材)
32a コネクタピン
34 巻線接続部アンダーカバー(保持部材)
34b スリット基板収容部(基板収容部)
34c 突出部(回転規制部材)
35 巻線接続部トップカバー(保持部材)
52 固定部(位置決め部材)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a winding connection structure and a winding connection method for connecting a stator winding such as a motor or a resolver to an external lead wire or a connection terminal.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, when connecting a stator winding such as a motor or a resolver to an external lead wire or a connection terminal, it has been complicated to manually connect the stator winding and the lead wire directly by soldering or welding. As a result, it takes a lot of time and there is a risk that the variation in the connection state may increase, and it becomes difficult to improve workability and reliability.
In order to solve such a problem, conventionally, as in the resolver terminal structure disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-98747, an L-shaped terminal pin connected to each of a plurality of lead wire ends is connected to the resolver stator. In the connecting portion that is held by the insulating member at the end, the resolver stator winding is wound around each L-shaped terminal pin that is bent in a direction parallel to the rotation axis of the resolver, whereby the lead wire and the resolver stator Resolvers that connect windings are known.
[0003]
Conventionally, as in a resolver structure disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-330472, a connector in which an L-shaped terminal pin around which a resolver stator winding is wound is held by an insulating member is connected to the end of the resolver stator. There is a known resolver that connects a resolver stator winding and an external connection terminal by connecting an external connector that is detachably disposed to the connector. In this resolver, The mold terminal pins are bent in a direction parallel to the rotation axis of the resolver.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the resolver according to the above prior art, the L-shaped terminal pin arranged at the end of the resolver stator is bent in a direction parallel to the rotation axis of the resolver. There arises a problem that the dimension in the thickness direction of the connecting portion provided (that is, the direction parallel to the rotational axis direction of the resolver) increases.
Moreover, in order to enable the work of winding the resolver stator winding around the L-shaped terminal pin disposed at the end of the resolver stator, it is necessary to set the interval between adjacent L-shaped terminal pins to be larger than a predetermined interval. There arises a problem that the dimension in the width direction (that is, an arbitrary direction in a plane intersecting with the rotation axis of the resolver) increases.
That is, when such a resolver is mounted on a vehicle or the like, there arises a problem that the size of the housing that accommodates the resolver increases, making it difficult to reduce the size of the vehicle or the like. The present invention has been made in view of the above circumstances. For example, a winding connection structure capable of downsizing a connection structure for connecting a stator winding such as a motor or a resolver to an external lead wire or a connection terminal, and the like. An object is to provide a winding connection method.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve the object, the winding connection structure of the present invention according to claim 1 has a stator winding (for example, a stator winding 13 to be described later).AnnularA stator (for example, a
[0006]
According to the winding connection structure of the above configuration, for example, a stator winding provided in a stator such as a resolver or a motor is wound so as to be attached to each of a plurality of cutout portions provided on the substrate. Because it is electrically connected to each connector pin of the connecting member attached to the notch, for example, an external lead wire or connection terminal connected to each connector pin can be easily connected to the stator winding Can do. In addition, for example, by adjusting the value of the interval between adjacent notches, it is possible to easily and accurately prevent the stator windings from being short-circuited with each other. Can be wrapped around a substrate.
Moreover, independently of the work of winding the stator winding on the board or the work of connecting the stator winding and each connector pin of the connection member at each notch portion of the board, the board and the connection member are fixed to the stator by the holding member. Since it can hold | maintain in a fixed state, the freedom degree with respect to arrangement | positioning at the time of hold | maintaining a board | substrate and a connection member can be increased, and it can arrange | position compactly with respect to a stator.
[0007]
AlsoThe winding connection structure of the present invention according to claim 2Is composed of an annular stator (for example, a
[0008]
According to the winding connection structure of the above configuration, for example, a stator winding provided in a stator such as a resolver or a motor is wound so as to be attached to each of a plurality of cutout portions provided on the substrate. Because it is electrically connected to each connector pin of the connecting member attached to the notch, for example, an external lead wire or connection terminal connected to each connector pin can be easily connected to the stator winding Can do. In addition, for example, by adjusting the value of the interval between adjacent notches, it is possible to easily and accurately prevent the stator windings from being short-circuited with each other. Can be wrapped around a substrate.
Moreover, independently of the work of winding the stator winding on the board or the work of connecting the stator winding and each connector pin of the connection member at each notch portion of the board, the board and the connection member are made to the stator by the holding member. Since it can hold | maintain in a fixed state, the freedom degree with respect to arrangement | positioning at the time of hold | maintaining a board | substrate and a connection member can be increased, and it can arrange | position compactly with respect to a stator.
further,According to the winding connection structure having the above-described configuration, when the stator winding is wound around the board, the board is rotated and the other end in the longitudinal direction is removed from the board housing part, for example, the board is removed from the stator. It can arrange | position so that it may protrude and can perform a winding operation | work easily. And after completion | finish of winding operation | work, a board | substrate can be compactly arrange | positioned with respect to a stator by rotating a board | substrate and accommodating the other edge part of a longitudinal direction in a board | substrate accommodating part.
[0009]
further,Claim 3The winding connection structure of the present invention described in 1) is characterized by including a rotation restricting member (for example, a
According to the winding connection structure having the above configuration, when the stator winding is wound around the board, the rotation of the board is regulated by the rotation regulating member and fixed in a predetermined arrangement state, whereby the stator winding is placed on the board. Can be wound with high accuracy.
[0011]
Also,Claim 4The winding connection method of the present invention described inA winding connection method for connecting a stator winding provided in an annular stator and a connection member having a connector pin,A substrate made of an electrically insulating material and having a plurality of notches.A step of taking out one end portion in the longitudinal direction from a substrate accommodating portion in which the substrate is accommodated by rotation around a rotation axis extending in a direction parallel to the radial direction of the stator (for example, step S01 described later);For each notch,SaidIncluded in the statorSaidA step of winding the stator winding (for example, step S01, step S02 described later);Accommodating the substrate in the substrate accommodating portion (for example, step S03 described later);A plurality of the connector pins;SaidAttaching each connector pin of the connecting member to each notch, electrically connecting the connector pin and the stator winding (for example, step S04 described later), and connecting the substrate and the connecting member to the notch And a step of holding the stator in a fixed state (for example, step S06 described later).
[0012]
According to the winding connection method as described above, the step of winding the stator winding on the substrate and the step of connecting the stator winding and each connector pin of the connecting member at each notch portion of the substrate, In addition, since the connection member can be held in a fixed state on the stator, the degree of freedom in arrangement when holding the substrate and the connection member can be increased, and the connection member can be arranged compactly with respect to the stator.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a winding connection structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
A
The
The
[0014]
The first under
The stator winding 13 is wound around the plurality of
[0015]
The first
[0016]
The winding connecting
For example, as shown in FIGS. 5 to 9, the winding
[0017]
For example, as shown in FIG. 9, the
Here, for example, the gap between the
On the inner peripheral surface of each through
[0018]
Further, the
[0019]
The
In addition, the
[0020]
That is, when the
For example, as shown in FIG. 9, in order to position the
[0021]
The winding connection part under
For example, as shown in FIG. 5, a
That is, when the
[0022]
Further, for example, as shown in FIG. 7, the winding connection portion under
For example, as shown in FIG. 9, one end portion of the
[0023]
For example, as shown in FIG. 8, one slit
[0024]
The
For example, the
Here, since the thickness dimension of the winding connecting
[0025]
Next, a method of connecting the stator winding 13 to an external lead wire or the like in the
First, the other end portion of the
As a result, when a relatively small rotational force acts on the
Next, for example, with respect to a nozzle (not shown) or the like, the position in the direction parallel to the rotation axis R is appropriately adjusted, and the winding is supplied from the nozzle and wound around the plurality of
After each stator winding 13 is wound on the
[0026]
Next, the connector pins 32a, ..., 32a of the
Then, the
Thereby, each stator winding 13 and the
[0027]
The winding connection portion top cover formed integrally with the first
At this time, the
[0028]
As described above, according to the winding
That is, the
Further, after the stator winding 13 is wound, the longitudinal direction of the
Thereby, for example, even when the
[0029]
Further, according to the winding connection method according to the present embodiment, the stator winding 13 is wound around the
[0030]
In the above-described embodiment, the tip of the
Further, the
[0031]
In the above-described embodiment, the winding
Furthermore, in the above-described embodiment, the winding
[0032]
In the above-described embodiment, the
[0033]
In addition, this invention is applicable not only to a resolver but to a suitable motor.
[0034]
【The invention's effect】
As explained above, claim 1Or claim 2According to the winding connection structure of the present invention described in the above, the stator windings can be easily and accurately wound around the substrate while preventing the stator windings attached to the respective notches from being short-circuited. Thus, external lead wires and connection terminals connected to each connector pin and the stator winding can be easily connected. And the freedom degree with respect to arrangement | positioning at the time of hold | maintaining a board | substrate and a connection member can be increased, and it can arrange | position compactly with respect to a stator.
Furthermore, according to the winding connection structure of the present invention described in claim 2,When the stator winding is wound around the substrate, the winding operation can be easily performed, and the substrate can be arranged compactly with respect to the stator after the winding operation is completed.
[0035]
Furthermore, claim 3According to the winding connection structure of the present invention described in the above, when the stator winding is wound around the board, the board can be fixed in a predetermined arrangement state by the rotation restricting member, and the stator winding can be accurately attached to the board. I can wind well.
[0036]
Also,Claim 4According to the winding connection method of the present invention described in the above, the step of winding the stator winding on the board and the step of connecting the stator winding and each connector pin of the connecting member at each notch portion of the board are independent of each other. Since the board and the connection member can be held in a fixed state on the stator, the degree of freedom in arrangement when holding the board and the connection member can be increased, and the board and the connection member can be arranged compactly with respect to the stator. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a resolver including a winding connection structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the resolver shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view of a resolver provided with a winding connection structure according to an embodiment of the present invention, viewed along the direction of the rotation axis R.
4 is a cross-sectional view taken along line AA of the resolver shown in FIG.
5 is an enlarged view showing a vicinity B of a winding connection part shown in FIG. 4. FIG.
6 is a cross-sectional view taken along line CC of the resolver shown in FIG.
7 is a view of the inside of the winding connection portion shown in FIG. 5 as viewed along a direction parallel to the rotation axis R of the resolver. FIG.
FIG. 8 is a schematic view of the inside of the winding connection portion shown in FIG. 5 as viewed along a direction parallel to the rotation axis R of the resolver.
9 is an exploded perspective view of a winding connection portion shown in FIG.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of an essential part of a motor housing of a vehicle equipped with a resolver having a winding connection structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a motor housing of a vehicle equipped with a resolver having a winding connection structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line CC of a resolver according to a first modification of the present embodiment.
FIG. 13 is an enlarged view showing a vicinity B of a winding connection part of a resolver according to a second modification of the present embodiment.
FIG. 14 is an enlarged view showing a vicinity B of a winding connection part of a resolver according to a third modification of the present embodiment.
FIG. 15 is an enlarged view showing a vicinity B of a winding connection portion of a resolver according to a fourth modification of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Winding connection structure
12 Stator (stator)
13 Stator winding (stator winding)
14 First under cover (holding member)
15 Second under cover (holding member)
16 First top cover (holding member)
31a Through hole (notch)
31c Through hole (positioning member, substrate holding member)
31d bolt (substrate holding member)
32 Direct connector (connecting member)
32a Connector pin
34 Winding connection under cover (holding member)
34b Slit substrate housing (substrate housing)
34c Projection (rotation restricting member)
35 Winding connection top cover (holding member)
52 Fixed part (positioning member)
Claims (4)
長手方向が前記固定子の周方向に対する接線方向と平行な方向に配置され、
前記固定子巻線が装着される複数の切欠部が列設され、
前記複数の切欠部毎に前記固定子巻線が巻き付けられるようにして巻装される電気的絶縁材料からなる略長方形状の基板と、
前記複数の切欠部毎に挿入されて前記固定子巻線と電気的に接続される複数のコネクタピンを有する接続部材と、
前記基板及び前記接続部材に当接して前記固定子に対して固定状態に保持可能な保持部材と
を備えることを特徴とする巻線接続構造。An annular stator having a stator winding;
The longitudinal direction is arranged in a direction parallel to the tangential direction with respect to the circumferential direction of the stator,
A plurality of notches to which the stator winding is mounted are arranged in a row ,
A substantially rectangular substrate made of an electrically insulating material wound so that the stator winding is wound for each of the plurality of notches,
A connecting member having a plurality of connector pins connected to the stator winding and electrically is inserted into each of the plurality of cutout portions,
A winding connection structure comprising: a holding member that abuts against the substrate and the connection member and can be held in a fixed state with respect to the stator.
電気的絶縁材からなり、前記固定子巻線が装着される複数の切欠部を有し、前記複数の切欠部毎に前記固定子巻線が巻き付けられるようにして巻装される基板と、
前記複数の切欠部毎に装着され、前記固定子巻線と電気的に接続される複数のコネクタピンを有する接続部材と、
前記基板及び前記接続部材を前記固定子に対して固定状態に保持可能な保持部材と、
前記基板の長手方向の一方の端部を、前記固定子の径方向と平行な方向に伸びる回転軸周りに回転可能に保持する基板保持部材と、
前記基板の回転により、前記基板の長手方向の他方の端部を取り外し可能に収容する基板収容部と
を備えることを特徴とする巻線接続構造。 An annular stator having a stator winding;
A substrate made of an electrically insulating material, having a plurality of notches to which the stator windings are mounted, and being wound so that the stator windings are wound around the plurality of notches,
A connecting member that is attached to each of the plurality of notches and has a plurality of connector pins that are electrically connected to the stator windings;
A holding member capable of holding the substrate and the connecting member in a fixed state with respect to the stator;
A substrate holding member that holds one end of the substrate in the longitudinal direction rotatably about a rotation axis extending in a direction parallel to the radial direction of the stator;
A substrate housing portion for removably housing the other end portion in the longitudinal direction of the substrate by rotation of the substrate;
A winding connection structure characterized by comprising :
電気的絶縁材からなり、複数の切欠部を有する基板の長手方向の一方の端部を、前記固定子の径方向と平行な方向に伸びる回転軸周りの回転により前記基板が収容される基板収容部から取り出すステップと、Substrate accommodation in which one substrate in the longitudinal direction of a substrate made of an electrically insulating material and having a plurality of notches is rotated by a rotation about a rotation axis extending in a direction parallel to the radial direction of the stator. A step to take out from the department,
前記切欠部毎に、前記固定子に具備される前記固定子巻線を巻き付けるステップと、Winding the stator winding provided on the stator for each notch, and
前記基板を前記基板収容部に収容するステップと、Accommodating the substrate in the substrate accommodating portion;
複数の前記コネクタピンを有する前記接続部材の各前記コネクタピンを各前記切欠部に装着し、前記コネクタピンと前記固定子巻線とを電気的に接続するステップと、Attaching each of the connector pins of the connecting member having a plurality of the connector pins to each of the notches, and electrically connecting the connector pins and the stator winding;
前記基板及び前記接続部材を前記固定子に対して固定状態に保持するステップとHolding the substrate and the connecting member in a fixed state with respect to the stator;
を含むことを特徴とする巻線接続方法。A winding connection method characterized by comprising:
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