JP4636192B2 - バスリング、及びその取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機の固定子に取付けられ、固定子歯に巻回される巻線を結線するバスリング、及びその取付構造に関する。

下記の特許文献に開示されたバスリングは、円弧状に湾曲された導電線材に門形（コの字形）の端子部を形成したものである。端子部は、環状の固定子の径方向に突出する形状であり、固定子歯に巻回された巻線が接続される。しかしながら、端子部の突出する分、バスリングの最外径の直径を大きくする必要があるので、固定子鉄心のコアバックの厚さよりも広い空間が必要となり、回転電機のハウジングの内径を大きくする必要が生じる。このため、回転電機の小型化が妨げられるという問題がある。

特開２００４−０９６８４１号公報 特開２００６−６７７９９号公報

本発明の目的とするところは、回転電機の小型化に貢献するバスリング、及びその取付構造を提供することにある。

本発明は、複数の固定子歯を円周方向に配列し回転電機の軸方向に端面を向ける固定子に、前記端面に沿わせて取付けられるバスリングであって、前記固定子よりも直径の小さな円弧状に湾曲した複数の導電線材を、互いに前記軸方向に位置を違えて配列し、前記導電線材に、その径方向へ延出するよう曲折された延出部を形成し、かつ前記導電線材に、前記延出部から前記軸方向へ突出する門形の曲折部を形成し、前記固定子歯に巻回される巻線が前記曲折部に接続されることを特徴とするバスリング。

本発明は、巻線が巻回される複数の固定子歯を円周方向に配列し回転電機の軸方向に端面を向ける固定子に、前記端面に沿わせてバスリングを取付けるバスリングの取付構造であって、前記固定子よりも直径の小さな円弧状に湾曲した導電線材に、その径方向へ延出するよう曲折された延出部を形成し、かつ前記導電線材に、前記延出部から前記軸方向へ突出し前記円周方向の幅が前記軸方向へ突出するのに従って漸次に狭くなる門形の曲折部を形成したバスリングと、前記固定子歯と前記巻線との間に介在し、前記固定子の端面から前記軸方向へ突出する支持部を有するインシュレータと、両側を鉤状に曲げられ前記巻線の接続される金具とを備え、前記インシュレータの支持部を前記導電線材の内側に進入させた状態で、前記インシュレータに前記バスリングの導電線材を支持させ、前記金具の両側に前記導電線材の曲折部を挟み込ませ、前記金具を前記インシュレータの支持部に固定したことを特徴とする。

また、本発明は、前記インシュレータが、前記固定子の端面から前記軸方向に隔たる位置で、互いに軸方向に位置を違えて配列された複数の前記導電線材を支持し、前記複数の導電線材のそれぞれの曲折部が互いの位置を前記円周方向に違え、前記複数の導電線材のそれぞれの曲折部が前記軸方向に突出する長さを互に違えたことを特徴とする。

本発明に係るバスリングは、固定子鉄心の外径よりも直径の小さな円弧状に湾曲した導電線材に、回転電機の軸方向に突出する門形の曲折部を形成しているので、導電線材を固定子にその端面に沿わせて取付けた状態で、曲折部が固定子鉄心の径方向にはみ出すことがない。このため、回転電機のハウジング等として、固定子を収納できる最小限の大きさのものを適用すれば足りるので、回転電機を小型化することができる。

しかも、本発明に係るバスリング、及びその取付構造は、門形の曲折部に、例えば巻線をねじ止めするための金具の取付けができる。このような金具に巻線を接続する作業は固定子の径方向の外方から行えるので、固定子によって作業者の手元が遮られることがなく、作業者は手際よく金具に巻線を接続することができる。また、導電線材に形成された複数の曲折部に巻線を接続する作業は、個々の曲折部の正面から行えるので、総ての曲折部に対して作業者は同じ要領で巻線を接続できる。このため、曲折部に巻線を接続する箇所を高品位に仕上げることが容易である。

また、回転電機が２相以上の巻線を備えるものである場合、複数の導電線材を互いに軸方向に位置を違えて配列すれば、導電線材が固定子の径方向にはみ出すことがない。このため、導電線材の数の多少に関わらず、回転電機を小型化することができる。更に、複数の導電線材のそれぞれの曲折部の位置を、互いに円周方向に違えるように複数の導電線材を配置すれば、曲折部同士が重なり合うのを避け、複数の導電線材のうち一つの導電線材の曲折部に上記の作業を行うとき、その他の導電線材の曲折部が邪魔にならないという利点がある。

更に、本発明に係るバスリング、及びその取付構造によれば、導電線材に径方向へ延出する延出部を形成し、この延出部を介して曲折部を導電線材に形成することにより、次に述べる絶縁距離を確保できる。即ち、複数の導電線材を互いに軸方向に位置を違えて配列する場合、これらの導電線材のそれぞれの延出部が径方向へ延出するので、導電線材同士を接近させても、複数の導電線材のうち一つの導電線材の曲折部と、その他の導電線材との間に、これらの絶縁に不可欠な絶縁距離を開けることができる。このため、回転電機を軸方向に不要に長くしないで済むので、回転電機を小型化することができる。

また、曲折部がその円周方向の幅を、軸方向に曲折部が突出するのに従って漸次に狭くする形状であっても良い。この場合、例えば巻線を接続するための金具に、曲折部を進入させ曲折部の突出する向きに押せば、この金具に曲折部を挟み込ませられるので、曲折部に対して金具の位置決めを容易に行うことができる。

本発明に係るバスリングの取付構造によれば、複数の導電線材を固定子の端面から軸方向に隔たる位置で支持できる。この場合、複数の導電線材を互いに軸方向に違えるよう配置できるので、導電線材の数が増減しても、個々の導電線材が固定子の径方向にはみ出すことはない。このため、回転電機のハウジングは、固定子を収納できる最小限の内径を有するものであれば足りるので、回転電機の全体を小型化することができる。また、バスリングの曲折部が突出するのは軸方向であることから、インシュレータの支持部を導電線材の内側へ進入させるのに、曲折部の突出する分、導電線材の幅あるいは直径を大きくしないで済むという利点がある。

更に、本発明に係るバスリングの取付構造によれば、複数の導電線材のそれぞれの曲折部が軸方向に突出する長さを互に違えることで、個々の導電線材の曲折部と固定子の端面との間隔を所望に設定することができる。例えば、複数の導電線材のうち相対的に固定子の端面から離れているもの程、その曲折部を導電線材から軸方向へ長く突出させれば、上記の間隔を一様に揃えることができる。また、固定子歯と巻線との間に介在するインシュレータの支持部を、固定子の端面から軸方向へ突出させておけば、導電線材の内側にインシュレータを進入させた状態で、導電線材をインシュレータによって支持できる。この場合、導電線材を固定子に取付けするためのホルダー等が不要であるので、回転電機の部品点数を減らすことができる。

本発明の実施形態に係るバスリングを回転電機の固定子に取付けた例を示す斜視図。 本発明の実施形態に係るバスリングの斜視図。 本発明の実施形態に係るバスリングに適用した導電線材の１つを示す斜視図。 本発明の実施形態に係るバスリングの曲折部の使用例を示す分解斜視図。 本発明の実施形態に係るバスリングの取付構造の要部を示す分解斜視図。 （ａ）は本発明の実施形態に係るバスリングの曲折部の平面図、（ｂ）はその側面図。

図１は、矢印Ｓで指した回転電機の軸方向に端面１を向けた環形の固定子３と、固定子３の端面１に沿う姿勢で固定子３に取付けられたバスリング５とを表している。固定子３は、矢印Ｒで指した円周方向に複数の固定子歯７を配列したものである。固定子３から取り外されたバスリング５が図２に表れている。上記の回転電機は自明の技術であるので、図示を省略しているが、そのハウジングの内側に固定子３を収納し、回転子と共に出力軸を回転させるものであれば良い。

バスリング５は、図２に示すように円弧状に湾曲された４つの導電線材９を備える。個々の導電線材９は、図３に示すように軸方向に突出する複数の門形の曲折部１１が形成されている。ここで、円弧状とは、直径［φ］の円に倣う形状である。［φ］は導電線材９の直径を表し、図１に示す固定子３の外周面１３の直径よりも小さく設定されている。導電線材９の材質は銅等の導体であり、導電線材９の表面は絶縁材で被覆されていても良い。導電線材９の断面は、円形、楕円、又は多角形でも良い。

更に、導電線材９にその径方向へ延出する延出部１５を形成し、延出部１５を介して導電線材９に曲折部１１を形成するようにしても良い。この場合、導電線材９の径方向の最も外側に外接する円の直径［φmax］が、固定子３の外周面１３の直径よりも小さければ良い。

曲折部１１は、図１に示す固定子歯７に巻回された巻線１７が接続される部位であり、巻線１７の端部をねじ止めするための金具等の取付けができる。曲折部１１の円周方向の幅は、図４に示すように、曲折部１１が軸方向に突出するのに従って漸次狭くなるのが好ましい。例えば、両側が鉤状に曲げられた金具１９を、曲折部１１に抵抗溶接する場合、金具１９の内側に曲折部１１を進入させるだけで曲折部１１を金具１９の内側に挟み込むことができる。これにより曲折部１１に対して金具１９を容易に位置決めできる。金具１９は孔２１を有し、後述の要領で巻線１７の端部を接続されるものである。

上記のように、曲折部１１に金具１９を位置決めする作業、及び金具１９に巻線１７を接続する作業は、固定子３の径方向の外方から行えるので、固定子３によって作業者の手元が遮られることがなく、作業者は手際よく金具１９に巻線１７を接続することができる。また、上記の作業は、個々の曲折部１１の正面から行えるので、総ての曲折部１１に対して作業者は同じ要領で巻線１７を接続できる。このため、導電線材９に巻線１７の端部を接続する総ての箇所を高品位に仕上げるのが容易である。

図１，２に示す導電線材９の数を４つとしたのは、回転電機のＵ相、Ｖ相、Ｗ相、及びＮ相のそれぞれの巻線１７を、１つの導電線材９に結線するためである。また、バスリング５は１つ以上の導電線材９を備えれば良く、回転電機の仕様により導電線材９の個数を増減しても良い。

次に、図１，５に基づいて、１又は複数の導電線材９を固定子３に取付けるためのバスリングの取付構造２３について説明する。固定子歯７と巻線１７との間にはインシュレータ２５が介在している。この点は総ての固定子歯７について同様である。インシュレータ２５は、巻線１７が巻回される合成樹脂製のボビンであり、固定子３の端面１から軸方向へ突出する板状の支持部２７を有する。あるいは、インシュレータ２５の支持部２７のみを合成樹脂とし、支持部２７と別体の絶縁紙を固定子３に巻き付けても良い。

図１に表れた複数のインシュレータ２５のそれぞれの支持部２７は、互いに円筒状に連なり導電線材９の内側に進入する。この状態で、導電線材９はインシュレータ２５によって支持されるので、導電線材９を固定子３に取付けするためのホルダー等が不要であり、回転電機の部品点数を減らすことができる。インシュレータ２５に導電線材９を固定する手段は特に限定されないが、例えばねじ孔３１と端子部３２とが形成された巻線端金具３０を、インシュレータ２５の支持部２７に固定しても良い。そして、図４に示す金具１９の孔２１にねじを通し、このねじを巻線端金具３０のねじ孔３１に締め付ける。これにより、導電線材９に位置決めされた金具１９は、巻線端金具３０を介して支持部２７に固定される。巻線端金具３０の端子部３２は、巻線１７の端部を接続される箇所である。符号２９は、曲折部１１の内側に嵌入することにより導電線材９を支持部２７に位置決めするための爪部を指している。

また、インシュレータ２５に支持された複数の導電線材９は、互いに軸方向に位置を違えているので、複数の導電線材９の数を増減させても、個々の導電線材９が固定子３の径方向にはみ出すことはない。このため、回転電機のハウジングは、固定子３を収納できる最小限の内径を有するものであれば足りるので、回転電機の全体を小型化することができる。また、曲折部１１が導電線材９から突出するのは軸方向であることから、インシュレータ２５の支持部２７を導電線材９の内側へ進入させるのに、曲折部１１の突出する分、導電線材９の直径を大きくしないで済むという利点がある。

更に、バスリングの取付構造２３によれば、複数の導電線材９のそれぞれの曲折部１１の位置を互いに円周方向に違え、曲折部同士が重なり合うのを避けることができる。このため、複数の導電線材９のそれぞれの曲折部１１に、巻線１７を接続する作業を行うとき、複数の導電線材９のうち一つの導電線材の曲折部１１がその他の導電線材９の曲折部１１に遮られることがない。

更に、図６（ａ），（ｂ）に示すように、延出部１５が径方向へ延出する長さを［ｄ］とし、曲折部１１が軸方向へ突出する長さを［ｓ］とする。インシュレータ２５に支持された複数の導電線材９は、それぞれの延出部１５の長さ［ｄ］を有するので、図１，２に示すように、複数の導電線材９のうち一つの導電線材の曲折部１１と、その他の導電線材９との間に、これらの絶縁に不可欠な絶縁距離が開けられている。このため、バスリングの取付構造２３によれば、回転電機を軸方向に不要に長くしないで済むので、回転電機を小型化することができる。更に、複数の導電線材９のうち相対的に固定子３の端面１から離れているもの程、その曲折部１１の長さ［ｓ］を長くすれば、図１に示すように、固定子３の端面１と個々の導電線材９の曲折部１１との間隔を一様に揃えることができる。

尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施することができる。例えばバスリング５は延出部１５を省略したものであっても良い。また、１つの導電線材９に形成される曲折部１１の数が限定されることはない。

本発明は、回転電機に適用できるものである。

１...端面、３...固定子、５...バスリング、７...固定子歯、９...導電線材、１１...曲折部、１３...外周面、１５...延出部、１７...巻線、１９...金具、２１...孔、２３...バスリングの取付構造、２５...インシュレータ、２７...支持部、３０...巻線端金具、３１...ねじ孔、３２...端子部。

Claims (3)

1. 複数の固定子歯を円周方向に配列し回転電機の軸方向に端面を向ける固定子に、前記端面に沿わせて取付けられるバスリングであって、
   前記固定子よりも直径の小さな円弧状に湾曲した複数の導電線材を、互いに前記軸方向に位置を違えて配列し、前記導電線材に、その径方向へ延出するよう曲折された延出部を形成し、かつ前記導電線材に、前記延出部から前記軸方向へ突出する門形の曲折部を形成し、前記固定子歯に巻回される巻線が前記曲折部に接続されることを特徴とするバスリング。
2. 巻線が巻回される複数の固定子歯を円周方向に配列し回転電機の軸方向に端面を向ける固定子に、前記端面に沿わせてバスリングを取付けるバスリングの取付構造であって、
   前記固定子よりも直径の小さな円弧状に湾曲した導電線材に、その径方向へ延出するよう曲折された延出部を形成し、かつ前記導電線材に、前記延出部から前記軸方向へ突出し前記円周方向の幅が前記軸方向へ突出するのに従って漸次に狭くなる門形の曲折部を形成したバスリングと、
   前記固定子歯と前記巻線との間に介在し、前記固定子の端面から前記軸方向へ突出する支持部を有するインシュレータと、
   両側を鉤状に曲げられ前記巻線の接続される金具とを備え、
   前記インシュレータの支持部を前記導電線材の内側に進入させた状態で、前記インシュレータに前記バスリングの導電線材を支持させ、前記金具の両側に前記導電線材の曲折部を挟み込ませ、前記金具を前記インシュレータの支持部に固定したことを特徴とするバスリングの取付構造。
3. 前記インシュレータが、前記固定子の端面から前記軸方向に隔たる位置で、互いに軸方向に位置を違えて配列された複数の前記導電線材を支持し、前記複数の導電線材のそれぞれの曲折部が互いの位置を前記円周方向に違え、前記複数の導電線材のそれぞれの曲折部が前記軸方向に突出する長さを互に違えたことを特徴とする請求項２に記載のバスリングの取付構造。

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