JP4270307B2

JP4270307B2 - 渡り線モジュール

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Publication number: JP4270307B2
Application number: JP2007165908A
Authority: JP
Inventors: 広暁浦野; 和高立松
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2027-06-25
Also published as: US20100060100A1; US8502432B2; CN101689778A; JP2009005538A; CN101689778B; WO2009001838A1

Description

本発明は、モータの渡り線モジュールに関する。

モータのステータコアに装着されたコイル同士を電気的に接続するための渡り線を有する渡り線モジュールがある。

図７は、従来のステータ５の構成の一例を示す概略上面図である。図８は、従来のステータ５の構成の一例を示す概略断面図である。

図７，８に示されるように、ステータ５は、ステータ本体部５０に渡り線モジュール６０が組み付けられてなる。

図７，８において、ステータ本体部５０は、環状のステータコア５１と、当該ステータコア５１のティース部５１ｂに絶縁体５２を介して集中巻方式により巻回されたコイル５３とを含んで構成されている。コイル５３の端末は、渡り線モジュール６０に接続されるために引き出された引き出し線５３ａを構成している。ステータ本体部５０に渡り線モジュール６０が組み付けられる前の段階では、引き出し線５３ａは、渡り線モジュール６０の組み付けの邪魔にならないように、図８において二点鎖線で示されるように、ステータコア５１の軸方向（図８では上方向）に沿って延出されている。

図７，８において、渡り線モジュール６０は、絶縁樹脂からなる環状の渡り線保持部材６１と、当該渡り線保持部材６１に設置された渡り線６３とを含んで構成されている。

ステータ本体部５０には、次のように渡り線モジュール６０が組み付けられる。すなわち、ステータコア５１の環状のヨーク部５１ａには、ステータコア５１の軸方向（図８では上方向）から渡り線モジュール６０が載せられる。図８において、渡り線モジュール６０は、組み付け前の状態が二点鎖線で、組み付け後の状態が実線で表されている。また、図８において、矢印Ｙは渡り線モジュール６０の組み付け方向を示している。渡り線モジュール６０がステータコア５１に載せられた後、引き出し線５３ａは、図８において実線で示されるように、径方向外側に曲げられ、渡り線６３と電気的に接続される。

なお、特許文献１〜４には、ステータコイルのコイルエンドの径方向外側に渡り線を配置したものが記載されている。

特開２００６−２０４９０号公報特開２００１−１０３７００号公報特開２００４−１９４３６７号公報特開２００６−３３３６８５号公報

上記図７，８に示される構成では、渡り線モジュールをステータコアに設置した後にコイル端末を曲げる必要があり、ステータの製造工程が複雑である。

そこで、本発明は、ステータの製造工程の簡易化を可能にする渡り線モジュールを提供する。

本発明に係る渡り線モジュールは、モータのステータコアに装着されたコイル同士を電気的に接続するための渡り線を有し、前記ステータコアの軸方向端面と、前記コイルから前記ステータコアの径方向外側に引き出されたコイル引き出し線との間に設置され、前記渡り線と前記コイル引き出し線とが接続される渡り線モジュールであって、１箇所が切断された略環状の形状を有し、径方向外側に屈曲可能な可動部を備えることを特徴とする。
本発明の一態様では、前記渡り線モジュールは、前記渡り線として、モータの略環状のステータコアのヨーク部の内側に延設された複数個のティース部に装着されたコイル同士を電気的に接続するための渡り線を有し、前記ヨーク部の軸方向端面と、前記コイルから前記ステータコアの径方向外側に引き出されたコイル引き出し線との間に設置される。
本発明の一態様では、前記渡り線は、平角線であり、当該平角線の幅方向が当該渡り線モジュールの軸方向に略平行となるように配置される。
また、本発明に係る渡り線モジュールは、略環状であり、周方向に延びる渡り線保持溝が形成された絶縁性の渡り線保持部材と、モータのステータコアに装着されたコイル同士を電気的に接続するための、前記渡り線保持溝に収容された渡り線と、を備え、前記渡り線保持部材は、周方向に略円弧状の２つの部分に分割されており、前記２つの部分の一端（以下、接続端と称す）同士は、前記２つの部分が互いに軸方向周りに回転可能となるように接続されており、前記２つの部分のうち一方の部分の接続端には、他方の部分側に延びる、前記渡り線と前記ステータコアとを隔てる絶縁片が突設されており、前記他方の部分の接続端には、前記絶縁片を受け入れる空間が設けられている、ことを特徴とする。
本発明に係るモータは、ステータコアと、前記ステータコアに装着された複数のコイルと、前記コイル同士を電気的に接続する、上記のいずれかの渡り線モジュールと、を備え、前記コイルはエッジワイズコイルであることを特徴とする。
また、本発明に係るモータは、ステータコアと、前記ステータコアに装着された複数のコイルと、前記コイル同士を電気的に接続する、上記のいずれかの渡り線モジュールと、を備え、前記渡り線モジュールは前記コイルのコイルエンドの径方向外側に配置されることを特徴とする。
なお、本段落の次の文から、段落「００１７」までは、出願当初の［特許請求の範囲］に対応する記載である。
本発明に係る渡り線モジュールは、モータのステータコアに装着されたコイル同士を電気的に接続するための渡り線を有する渡り線モジュールであって、前記ステータコアに装着された状態における形状と、当該形状から外側に開いた形状との間で、形状が可変となるように構成されていることを特徴とする。

また、本発明に係る渡り線モジュールは、モータのステータコアに装着されたコイル同士を電気的に接続するための渡り線を有する渡り線モジュールであって、１箇所が切断された略環状の形状を有し、径方向外側に屈曲可能な可動部を備える。

本発明の一態様では、前記渡り線は、平角線であり、当該平角線の幅方向が当該渡り線モジュールの軸方向に略平行となるように配置される。

また、本発明に係る渡り線モジュールは、略環状であり、周方向に延びる渡り線保持溝が形成された絶縁性の渡り線保持部材と、モータのステータコアに装着されたコイル同士を電気的に接続するための、前記渡り線保持溝に収容された渡り線と、を備え、前記渡り線保持部材は、周方向に略円弧状の２つの部分に分割されており、前記２つの部分の一端（以下、接続端と称す）同士は、前記２つの部分が互いに軸方向周りに回転可能となるように接続されており、前記２つの部分のうち一方の部分の接続端には、他方の部分側に延びる、前記渡り線と前記ステータコアとを隔てる絶縁片が突設されており、前記他方の部分の接続端には、前記絶縁片を受け入れる空間が設けられている、ことを特徴とする。

本発明に係るモータは、ステータコアと、前記ステータコアに装着された複数のコイルと、前記コイル同士を電気的に接続する、請求項１から４のいずれか１項に記載の渡り線モジュールと、を備え、前記コイルはエッジワイズコイルであることを特徴とする。

また、本発明に係るモータは、ステータコアと、前記ステータコアに装着された複数のコイルと、前記コイル同士を電気的に接続する、請求項１から４のいずれか１項に記載の渡り線モジュールと、を備え、前記渡り線モジュールは前記コイルのコイルエンドの径方向外側に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、ステータの製造工程の簡易化を可能にする渡り線モジュールを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１は、本実施の形態に係る渡り線モジュールを含むモータ１００の構成の一例を示す概略上面図である。図２は、本実施の形態に係る渡り線モジュールを含むモータ１００の構成の一例を示す概略断面図である。

図１，２において、モータ１００は、略環状のステータ１と、当該ステータ１の内周側に配置された不図示のロータとを有する。

ステータ１は、略環状のステータ本体部１０と、当該ステータ本体部１０に組み付けられる渡り線モジュール２０とを有する。

ステータ本体部１０は、略環状のステータコア１１を含む。このステータコア１１は、略円筒形状のヨーク部１１ａと、このヨーク部１１ａの内側に所定間隔毎に中心軸に向けて延設された複数個（ここでは６個）のティース部１１ｂとを含んで構成されている。６個のティース部１１ｂには、それぞれ、絶縁体１２を介して、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相のコイル１３ｕ−１，１３ｖ−１，１３ｗ−１，１３ｕ−２，１３ｖ−２，１３ｗ−２（以下、適宜「コイル１３」と総称する）が集中巻方式により巻回されている。本実施の形態では、コイル１３は、平角線が巻回されてなるエッジワイズコイルである。

渡り線モジュール２０は、モータのステータコア１１に装着されたコイル１３同士を電気的に接続するための渡り線を有するモジュールである。本実施の形態では、渡り線モジュール２０は、コイル１３のコイルエンドの径方向外側に配置される。

渡り線モジュール２０は、略環状の渡り線保持部材２１を有する。この渡り線保持部材２１は、絶縁性であり、ここでは絶縁樹脂からなる。渡り線保持部材２１には、周方向に延びるＵ，Ｖ，Ｗ各相の渡り線保持溝２２ｕ，２２ｖ，２２ｗが形成されている。この各相の渡り線保持溝２２ｕ，２２ｖ，２２ｗには、それぞれ、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相の渡り線２３ｕ，２３ｖ，２３ｗ（以下、適宜「渡り線２３」と総称する）が収容されている。

コイル１３と渡り線２３とは、次のように接続される。すなわち、図１，２に示されるように、各コイル１３の端末は、渡り線２３に接続されるために引き出されたコイル引き出し線１３ａを構成している。各コイル引き出し線１３ａは、径方向外側に向かって延出されている。一方、各渡り線２３の両端には、軸方向に向かって突出する端子２３ａが設けられている。各端子２３ａには、対応するコイル引き出し線１３ａが、溶接やカシメ等により接続される。具体的には、渡り線２３ｕの一方端の端子２３ａにはコイル１３ｕ−１のコイル引き出し線１３ａが接続され、他方端の端子２３ａにはコイル１３ｕ−２のコイル引き出し線１３ａが接続される。また、渡り線２３ｖの一方端の端子２３ａにはコイル１３ｖ−１のコイル引き出し線１３ａが接続され、他方端の端子２３ａにはコイル１３ｖ−２のコイル引き出し線１３ａが接続される。また、渡り線２３ｗの一方端の端子２３ａにはコイル１３ｗ−１のコイル引き出し線１３ａが接続され、他方端の端子２３ａにはコイル１３ｗ−２のコイル引き出し線１３ａが接続される。すなわち、渡り線２３ｕはＵ相の２つのコイル１３ｕ−１，１３ｕ−２を互いに直列に接続し、渡り線２３ｖはＶ相の２つのコイル１３ｖ−１，１３ｖ−２を互いに直列に接続し、渡り線２３ｗはＷ相の２つのコイル１３ｗ−１，１３ｗ−２を互いに直列に接続する。

なお、コイル１３ｕ−１，１３ｖ−１，１３ｗ−１の各々のコイル引き出し線１３ａの他方の端末は、径方向外側に引き出されて動力線１３ｂを構成している。また、コイル１３ｕ−２，１３ｖ−２，１３ｗ−２の各々のコイル引き出し線１３ａの他方の端末は、互いに接続されて中性線１３ｃを構成している。

本実施の形態では、コイル１３の成形工程の簡易化を図る観点より、渡り線モジュール２０は、ステータコア１１に装着された形状と、当該形状から外側（具体的には径方向外側）に開いた形状との間で、形状が可変となるように構成されている。ここで、渡り線モジュール２０は、上記２つの形状の間で双方向に変形可能であってもよいが、少なくとも上記外側に開いた形状から上記装着された形状に変形可能であればよい。

具体的には、ここでは、渡り線モジュール２０は、１箇所が切断された略環状の形状を有し、径方向外側に屈曲可能な可動部２４を備える。切断された部位の両側は、互いに接していてもよいし、隙間を置いて互いに離れていてもよい。すなわち、渡り線モジュール２０は、完全に閉じた環状であってもよいし、周方向について一部に隙間が設けられた部分環状であってもよい。

本実施の形態では、渡り線２３は、平角線である。そして、渡り線２３は、屈曲の容易性の観点より、当該平角線の幅方向が当該渡り線モジュール２０の軸方向に略平行となるように配置される。すなわち、渡り線２３は、平角線の幅広面がステータコア１１の軸方向に略平行となるように配置される。

図３，４は、本実施の形態に係る渡り線モジュール２０の構成の一例を示す上面図である。図３は、ステータコア１１に装着された状態を示し、図４は、ステータコア１１に装着された形状から外側に開かれた状態を示す。

図３，４において、渡り線保持部材２１は、周方向に略円弧状の２つの部分２５，２６に分割されている。２つの部分２５，２６の一端（以下、「接続端」と称す）２５ａ，２６ａ同士は、２つの部分２５，２６が互いに軸方向周りに回転可能となるように接続されている。具体的には、２つの部分２５，２６の接続端２５ａ，２６ａの外周側の部分は、それぞれ、軸方向周りに回転可能に軸部２７に接続されている。

２つの部分２５，２６の接続部分における渡り線２３とステータコア１１との絶縁距離を確保する観点より、上記２つの部分２５，２６のうち一方の部分２５の接続端２５ａには、他方の部分２６側に延びる、渡り線２３とステータコア１１とを隔てる絶縁片２５ｂが突設されている。一方、他方の部分２６の接続端２６ａには、上記絶縁片２５ｂを受け入れる空間２６ｂ（図３，４では不図示）が設けられている。絶縁片２５ｂは、例えば、部分２５と一体に成形された樹脂部材である。

図５は、図３の矢印Ａの方向から渡り線モジュール２０の接続部分を眺めた概略側面図である。図５に示されるように、渡り線モジュール２０がステータコア１１に装着された状態において、渡り線２３とステータコア１１との間に絶縁片２５ｂが介在することとなり、これにより渡り線２３とステータコア１１との絶縁距離が確保される。図５において、部分２５側の絶縁片２５ｂは、部分２６側の空間２６ｂに収容されている。なお、図５では、分かり易さの観点より、接続端２５ａと接続端２６ａとの間に隙間が誇張表示されている。

図６は、ステータ本体部１０に渡り線モジュール２０を組み付ける工程を示す概略断面図である。以下、図６を参照して、ステータ本体部１０に渡り線モジュール２０を組み付ける工程について説明する。

ステータ本体部１０に渡り線モジュール２０が組み付けられる前の段階において、各コイル１３のコイル引き出し線１３ａは、図６に示されるように径方向外側に向かって引き出されている。このようなコイル引き出し線１３ａの形成、すなわちコイル１３の端末の曲げ加工は、好適には、導線を曲げてコイル１３を作成する工程において行われる。また、好適には、動力線１３ｂや中性線１３ｃを形成する曲げ加工も、導線を曲げてコイル１３を作成する工程において行われる。

組み付けにおいては、まず、渡り線モジュール２０が、外側に開いた状態（例えば図４の状態）で、図６において二点鎖線で示されるように、渡り線モジュール２０の最終設置位置の径方向外側に配置される。

ついで、渡り線モジュール２０が、径方向内側に閉じられて、図６において実線で示されるように、ステータコア１１の上面の最終設置位置に設置される。すなわち、渡り線モジュール２０は、ステータコア１１の上面とコイル引き出し線１３ａとの間に、径方向外側から挿入される。なお、図６において、矢印Ｘは組み付け方向を示している。

そして、渡り線モジュール２０の各端子２３ａが、それぞれ対応するコイル引き出し線１３ａに接続される。

以上のとおり、本実施の形態では、渡り線モジュールは、ステータコアに装着された状態における形状と、当該形状から外側に開いた形状との間で、形状が可変となるように構成されている。このため、本実施の形態によれば、渡り線モジュールを径方向外側からステータコアに装着することが可能となり、ステータの製造工程の簡易化が可能になる。具体的には、コイル曲げを終えた状態で渡り線モジュール２０を組み付けることが可能となり、組み付け後にコイル端末を曲げる工程を不要とすることが可能となり、工程費低減が可能となる。別の言い方をすると、導線を曲げてコイルを作成する工程にてコイル端末成形を終わらせることが可能となり、コイルの成形工程の簡易化が可能となる。

また、本実施の形態では、渡り線モジュールは、１箇所が切断された略環状の形状を有し、径方向外側に屈曲可能な可動部を備える。このため、渡り線モジュールを径方向外側からステータコアに装着することを、簡易な構成により実現することができる。

また、本実施の形態では、渡り線は、平角線であり、当該平角線の幅方向が当該渡り線モジュールの軸方向に略平行となるように配置される。このため、渡り線モジュールを屈曲させる際に、渡り線を容易に屈曲させることが可能となる。

また、本実施の形態では、渡り線モジュールは、略環状であり、周方向に延びる渡り線保持溝が形成された絶縁性の渡り線保持部材と、渡り線保持溝に収容された渡り線とを備える。そして、渡り線保持部材は、周方向に略円弧状の２つの部分に分割されており、当該２つの部分の一端（接続端）同士は、当該２つの部分が互いに軸方向周りに回転可能となるように接続されている。この構成において、上記２つの部分のうち一方の部分の接続端には、他方の部分側に延びる、渡り線とステータコアとを隔てる絶縁片が突設されており、他方の部分の接続端には、絶縁片を受け入れる空間が設けられている。このため、分割された２つの部分の接続部位において、渡り線とステータコアとの間の絶縁距離を確保することが可能となる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更することができる。

例えば、渡り線モジュール２０の形状を可変とする構成は、上記の構成に限定されない。例えば、渡り線モジュール２０は、その弾性により変形可能に構成されてもよい。

実施の形態に係る渡り線モジュールを含むモータの構成の一例を示す概略上面図である。実施の形態に係る渡り線モジュールを含むモータの構成の一例を示す概略断面図である。実施の形態に係る渡り線モジュールの構成の一例を示す上面図である。実施の形態に係る渡り線モジュールの構成の一例を示す上面図である。図３の矢印Ａの方向から渡り線モジュールの接続部分を眺めた概略側面図である。ステータ本体部に渡り線モジュールを組み付ける工程を示す概略断面図である。従来のステータの構成の一例を示す概略上面図である。従来のステータの構成の一例を示す概略断面図である。

符号の説明

１ステータ、１０ステータ本体部、１１ステータコア、１１ａヨーク部、１１ｂティース部、１２絶縁体、１３コイル、１３ａコイル引き出し線、１３ｂ動力線、１３ｃ中性線、２０渡り線モジュール、２１渡り線保持部材、２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ渡り線保持溝、２３ｕ，２３ｖ，２３ｗ渡り線、２３ａ端子、２４可動部、２５，２６部分、２５ａ，２６ａ接続端、２５ｂ絶縁片、２６ｂ空間、２７軸部。

Claims

モータのステータコアに装着されたコイル同士を電気的に接続するための渡り線を有し、前記ステータコアの軸方向端面と、前記コイルから前記ステータコアの径方向外側に引き出されたコイル引き出し線との間に設置され、前記渡り線と前記コイル引き出し線とが接続される渡り線モジュールであって、
１箇所が切断された略環状の形状を有し、
径方向外側に屈曲可能な可動部を備えることを特徴とする渡り線モジュール。
請求項１に記載の渡り線モジュールであって、
前記渡り線モジュールは、前記渡り線として、モータの略環状のステータコアのヨーク部の内側に延設された複数個のティース部に装着されたコイル同士を電気的に接続するための渡り線を有し、前記ヨーク部の軸方向端面と、前記コイルから前記ステータコアの径方向外側に引き出されたコイル引き出し線との間に設置されることを特徴とする渡り線モジュール。
請求項１または２に記載の渡り線モジュールであって、
前記渡り線は、平角線であり、当該平角線の幅方向が当該渡り線モジュールの軸方向に略平行となるように配置されることを特徴とする渡り線モジュール。
略環状であり、周方向に延びる渡り線保持溝が形成された絶縁性の渡り線保持部材と、
モータのステータコアに装着されたコイル同士を電気的に接続するための、前記渡り線保持溝に収容された渡り線と、
を備え、
前記渡り線保持部材は、周方向に略円弧状の２つの部分に分割されており、
前記２つの部分の一端（以下、接続端と称す）同士は、前記２つの部分が互いに軸方向周りに回転可能となるように接続されており、
前記２つの部分のうち一方の部分の接続端には、他方の部分側に延びる、前記渡り線と前記ステータコアとを隔てる絶縁片が突設されており、
前記他方の部分の接続端には、前記絶縁片を受け入れる空間が設けられている、
ことを特徴とする渡り線モジュール。
ステータコアと、
前記ステータコアに装着された複数のコイルと、
前記コイル同士を電気的に接続する、請求項１から４のいずれか１項に記載の渡り線モジュールと、
を備え、
前記コイルはエッジワイズコイルであることを特徴とするモータ。
ステータコアと、
前記ステータコアに装着された複数のコイルと、
前記コイル同士を電気的に接続する、請求項１から４のいずれか１項に記載の渡り線モジュールと、
を備え、
前記渡り線モジュールは前記コイルのコイルエンドの径方向外側に配置されることを特徴とするモータ。