JP4884106B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

本発明は回転電機に関する。

従来の回転電機では、特許文献１に記載の如く、ハウジングにステータを収納し、ステータを構成する複数のコアに樹脂製ボビンを取付け、各ボビンのコイル巻回部にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルを巻回し、３個のバスリングＡ〜Ｃと中立バスリングＤの各リング本体を樹脂モールドして一体にしたターミナルの樹脂部をステータの樹脂製ボビンに取付ける。そして、ステータのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイル端子にターミナルの各バスリングＡ〜Ｃのリング本体につながって樹脂部から突出する端子部のそれぞれを接続するとともに、各コイルのコモン端子に中立バスリングＤのリング本体につながって樹脂部から突出する端子部を接続し、各コイルをスター結線するとともに、ハウジングに取付けられるカプラのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各接続端子を、ターミナルの各バスリングＡ〜Ｃのリング本体につながって樹脂部から突出する接続部に接続している。ステータの各コイルの端子（コモン端子を含む）は、ターミナルの樹脂部から突出している各バスリングの端子部の凹所に組付け、かしめ止めされて溶接される。
特開2002-171708

回転電機は、ステータが例えば12個のコイルからなるとき、各コイルのそれぞれが巻き始め端と巻き終り端の2個の端子を備え、ステータの全コイルでみれば24個もの多数の端子を有する。他方、ターミナルの樹脂部から突出している各バスリングの端子部の剛性は高い。従って、ステータの各コイルの端子に各バスリングの端子部の凹所を位置合わせして組付けようとするとき、ステータ側の多数の端子の位置のばらつき等により、各コイルの端子が各バスリングの端子部の凹所外部に当たって押圧し、この荷重が高剛性の端子部からターミナルの樹脂部に直に作用し、樹脂部を破壊するおそれがある。また、各コイルの端子を各バスリングの端子部の凹所にかしめ止めするときにも、作業バラツキによって、各バスリングの端子部が押圧されて荷重がターミナルの樹脂部に直に作用し、樹脂部を破壊するおそれがある。破壊された樹脂破片等は回転電機の内部に留まり、回転ロックに繋がるおそれもあり好ましくない。

本発明の課題は、ステータの各コイルの端子をターミナルの樹脂部から突出している各バスリングの端子部に位置決め接続するに際し、樹脂部の破損を容易に防止することにある。

請求項１の発明は、ハウジングにステータを収納し、ステータを構成する複数のコアに樹脂製ボビンを取付け、各ボビンのコイル巻回部にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルを巻回し、３個のバスリングＡ〜Ｃと中立バスリングＤの各リング本体を樹脂モールドして一体にしたターミナルの樹脂部をステータの樹脂製ボビンに取付け、ステータのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイル端子にターミナルの各バスリングＡ〜Ｃのリング本体につながって樹脂部から突出する端子部のそれぞれを接続するとともに、各コイルのコモン端子に中立バスリングＤのリング本体につながって樹脂部から突出する端子部を接続し、各コイルをスター結線するとともに、ハウジングに取付けられるカプラのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各接続端子を、ターミナルの各バスリングＡ〜Ｃのリング本体につながって樹脂部から突出する接続部に接続してなる回転電機において、ターミナルの各バスリングＡ〜Ｄの端子部の樹脂部に対する付け根側に、各コイルの端子が各バスリングの端子部に及ぼす押圧荷重に対して弾性変形できる易変形部を設けたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記ターミナルの各バスリングＡ〜Ｄの端子部が板状片をなし、該板状片の樹脂部に対する付け根側に狭幅部を形成し、この狭幅部を易変形部としてなるようにしたものである。

（請求項１）
(a)ターミナルの樹脂部から突出している各バスリングの端子部の樹脂部に対する付根側に易変形部を設け、それら端子部の剛性を低くした。ステータの各コイルの端子に各バスリングの端子部を組付けようとするとき、各コイルの端子が各バスリングの端子部に当たり押圧荷重を及ぼしても、この荷重は端子部自体の弾性変形により吸収され、ターミナルの樹脂部への直接的な応力集中を回避する。また、各コイルの端子を各バスリングの端子部にかしめ止めするときに、作業バラツキによって、不用意に各バスリングの端子部に加えられた荷重であっても、各端子部自体の弾性変形により吸収され、ターミナルの樹脂部への直接的な入力を回避する。これにより、ターミナルの樹脂部の破壊を防止できる。

（請求項２）
(b)ターミナルの各バスリングＡ〜Ｄの端子部が板状片をなし、該板状片の樹脂部に対する付け根側に狭幅部を形成し、この狭幅部を易変形部とすることにより、易変形部を簡易に形成できる。

図１はモータを示す断面図、図２はステータ組立体を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は要部拡大図、図３はステータ組立体を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は要部拡大図、図４はステータにターミナルを取付けた小組体を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は要部拡大図、図５はコア小組体を示し、（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（Ｂ）は端面図、図６はターミナルを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ａ）の要部拡大図、（Ｄ）は（Ｂ）の要部拡大図、図７はバスリングＡを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面図、図８はバスリングＢを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面図、図９はバスリングＣを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１０はバスリングＤを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１１はカプラを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は正面図である。

本発明の回転電機としてのＤＣブラシレスモータ１０は、図１に示す如く、ステータ組立体１１の一端にエンドハウジング１２を取付け、ステータ組立体１１とエンドハウジング１２の内部にロータ組立体１３を回転自在に支持する。

ステータ組立体１１は、図２、図３に示す如く、ハウジング１１Ａと一体をなすヨークの内周に円筒状のステータ２０とターミナル３０の小組体を収納し、ハウジング１１Ａに取付けられるカプラ４０をターミナル３０に接続して構成される。

ステータ２０は、図４に示す如く、ハウジング１１Ａの内周に嵌め込まれる複数、本実施例では例えばＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相毎に４個（全１２個）のコア小組体２０Ａを円周上に隣接配置して構成される。コア小組体２０Ａは、図５に示す如く、複数の珪素鋼板からなるコア２１を積層し、この積層コア２１に樹脂製ボビン２２を取付け、樹脂製ボビン２２のコイル巻回部２２ＡにＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相をなす各モータコイル２３を巻回して構成される。各モータコイル２３は、巻始め端と巻終り端の両端をそれぞれコイル端子２３Ａ、コモン端子２３Ｂとし、これらの端子２３Ａ、２３Ｂを樹脂製ボビン２２のコイル巻回部２２Ａの一端側から外方に延出する。樹脂製ボビン２２はコイル巻回部２２Ａの一端側に、ハウジング１１Ａの内周に沿ってハウジング１１Ａの軸方向に突き出るターミナル取付部２２Ｂ（凹部）を備える（図６（Ｃ））。

ターミナル３０は、図６に示す如く、３個のバスリングＡ〜Ｃと中立バスリングＤの各リング本体３２を樹脂モールドにより成形した樹脂部３１に埋設して一体化し、樹脂部３１の外周の複数ヵ所に設けた取付爪３１Ａを樹脂製ボビン２２のターミナル取付部２２Ｂの凹部に係止することにより、樹脂製ボビン２２に周方向、軸方向、径方向に位置決めされて取付けられる。バスリングＡ〜Ｃのリング本体３２はＣ字状をなして周方向の一部を欠落し、中立バスリングＤのリング本体３２は周方向に連続する円環状をなす。

各バスリングＡ〜Ｄは、図７〜図１０に示す如く、それらのリング本体３２につながってリング本体３２の半径方向の外方に延在し、樹脂部３１の外部に突出する端子部３３を備える。バスリングＡは、本実施例では４個のＵ相の各モータコイル２３のコイル端子２３Ａが接続される、４個の端子部３３を備える。バスリングＢは、本実施例では４個のＶ相の各モータコイル２３のコイル端子２３Ａが接続される、４個の端子部３３を備える。バスリングＣは、本実施例では４個のＷ相の各モータコイル２３のコイル端子２３Ａが接続される、４個の端子部３３を備える。中立バスリングＤは、本実施例では全１２個のモータコイル２３のコモン端子２３Ｂが接続される、１２個の端子部３３を備える。従って、ステータ２０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各モータコイル２３のコイル端子２３Ａにターミナル３０の各バスリングＡ〜Ｃのリング本体３２につながって樹脂部３１から突出する端子部３３のそれぞれを接続するとともに、各モータコイル２３のコモン端子２３Ｂに中立バスリングＤのリング本体３２につながって樹脂部３１から突出する端子部３３を接続し、各モータコイル２３はスター結線される。

各バスリングＡ〜Ｄにおいて、端子部３３は図６（Ｄ）に示す如くに先端爪部３３Ａに挟まれてＵ字状の輪郭をなす先端凹所３３Ｂを備える。各モータコイル２３の端子２３Ａ、２３Ｂは、対応するバスリングＡ〜Ｄの端子部３３の先端凹所３３Ｂに嵌め込まれるように組付けられ、端子部３３の先端爪部３３Ａの間にかしめ止めされて端子部３３に溶着される。

各バスリングＡ〜Ｃは、図７〜図９に示す如く、それらのリング本体３２につながってリング本体３２の周方向の一端からリング本体３２の軸直角方向に折曲げられて立上がり、樹脂部３１の外部に突出する外部接続用の接続部３４を備える。ターミナル３０において、バスリングＡ〜Ｃの全３個の接続部３４は互いに並列配置される（図６（Ｂ））。

カプラ４０は、図１１に示す如く、ハウジング１１Ａの外面にねじ止めされる樹脂ボディ４１に、外部の制御回路に接続されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の接続端子４２を内蔵する。カプラ４０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各接続端子４２が、ハウジング１１Ａの内部に挿入され、ターミナル３０の各バスリングＡ〜Ｃの接続部３４に接続される。各接続端子４２は、後述する如くに各接続部３４に差し込まれて会合され、溶着される。

モータ１０は、レゾルバロータ部５１とレゾルバステータ部５２からなるレゾルバ５０を有する。即ち、ロータ組立体１３の回転軸１３Ａの外周に、回転軸１３Ａとともに回転するレゾルバロータ部５１を取付ける。また、ステータ２０の側、換言すればエンドハウジング１２の内周にレゾルバステータ部５２を取付ける。レゾルバステータ部５２はレゾルバロータ部５１を囲むように配置され、回転によってレゾルバロータ部５１との間で生ずるリラクタンスの変化により、回転軸１３Ａの回転位置を検出する。検出した回転軸１３Ａの回転位置に応じて、外部の制御回路により、カプラ４０、ターミナル３０を介して、ステータ２０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各モータコイル２３に所定のパターンの電流を供給し、モータ１０を駆動制御する。

しかるに、モータ１０にあっては、ターミナル３０を構成するように樹脂モールドされた複数のバスリングＡ〜Ｃの接続部３４に、カプラ４０の各接続端子４２を溶着するときの発熱により、ターミナル３０の樹脂部３１が溶けるのを防止するため、以下の構成を有する。

ターミナル３０において、各バスリングＡ〜Ｃは、図２〜図４に示す如く、樹脂部３１にモールドされるリング本体３２と接続部３４の間に、樹脂部３１の外に位置して樹脂部３１の外に露出する放熱部３６を設ける。このとき、各バスリングＡ〜Ｃは、図６〜図９に示す如く、リング本体３２をＣ字板状にし、各リング本体３２の周方向の一端からリング本体３２の軸直角方向に折曲げられて立上がり、樹脂部３１から軸方向の外方に向けて突出する板状片３５を有する。ターミナル３０は、各バスリングＡ〜Ｃの板状片３５のうち、該板状片３５の樹脂部３１に対する付け根側部分を、リング本体３２の半径方向に延在させて長尺をなす放熱部３６とする。また、板状片３５の先端側部分、本実施例では板状片３５におけるリング本体３２の半径方向の中心側端からリング本体３２の軸方向の外方に向けて突出する先端下側の小片部分を接続部３４とする。尚、ターミナル３０は、板状片３５の先端上側に、カプラ４０の接続端子４２のための後述する位置決め部３７を設ける。

従って、カプラ４０の各接続端子４２は、図２、図３に示す如く、ターミナル３０の各バスリングＡ〜Ｃにおいて、樹脂部３１から放熱部３６を介して軸方向の外方に突出している接続部３４に会合され、溶着される。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ターミナル３０の各バスリングＡ〜Ｃがリング本体３２と接続部３４の間に、樹脂部３１の外に位置する放熱部３６を設けた。従って、カプラ４０の各接続端子４２を各バスリングＡ〜Ｃの接続部３４に溶着したときの熱がリング本体３２に伝わる前に、樹脂部３１の外に位置する放熱部３６で放熱され、樹脂部３１に蓄熱されることなく、樹脂部３１が溶け出して飛散することを容易に防止できる。

(b)ターミナル３０の各バスリングＡ〜Ｃがリング本体３２につながって樹脂部３１から軸方向に突出する板状片３５を有し、板状片３５の樹脂部３１に対する付け根側部分を放熱部３６とし、板状片３５の先端側部分を接続部３４とする。従って、樹脂部３１の外に位置する放熱部３６を表面積の大きい板状にし、必要とされる放熱性能を容易に確保できる。

次に、モータ１０にあっては、カプラ４０の各接続端子４２と、ターミナル３０の各バスリングＡ〜Ｃの接続部３４をそれらの接続位置にて容易に会合させ、両者の溶着の安定を図るため、以下の構成を有する。

ターミナル３０において、各バスリングＡ〜Ｃは、図２〜図４に示す如く、それらの接続部３４に、カプラ４０の各接続端子４２をそれらの接続部３４との接続位置に位置決めする位置決め部３７を付帯させて備える。このとき、各バスリングＡ〜Ｃは、図６〜図９に示した前述如く、軸方向に突出して接続部３４を形成する板状片３５を有し、板状片３５の該接続部３４となる部分の側傍、本実施例では接続部３４に対し空隙部３８を介する上の側傍に位置決め部３７を設け、この位置決め部３７の上方（カプラ４０を臨む端面）にテーパ状に開口する位置決め溝３７Ａを備える。接続部３４と位置決め部３７は前述の放熱部３６とともに面一をなす。他方、カプラ４０の各接続端子４２は、図１１に示す如く、帯板状の板状片４３をなし、板状片４３の先端部の側に形成される二股状の先端フォーク部４３Ａに一定長のスリット４３Ｂを形成してある。

従って、カプラ４０の各接続端子４２の先端フォーク部４３Ａのスリット４３Ｂを、ターミナル３０の各バスリングＡ〜Ｃの板状片３５に設けた位置決め溝３７Ａの溝底部に嵌合することにより、各接続端子４２をターミナル３０の軸方向、軸直角方向、及び半径方向の相直交する３方向に位置決めし、結果として各接続端子４２を各バスリングＡ〜Ｃの接続部３４の所定の接続位置に位置決めする。本実施例では、カプラ４０の各接続端子４２の板状片４３の先端フォーク部４３Ａが、図２、図３に示す如く、各バスリングＡ〜Ｃの位置決め部３７の板状片３５、位置決め部３７と接続部３４の間の空隙部３８（接続端子４２の先端フォーク部４３Ａが溶着される接続部３４の空冷放熱部になる）、更には接続部３４の板状片３５を挟み、各接続端子４２の板状片４３の先端フォーク部４３Ａが各バスリングＡ〜Ｃの接続部３４の板状片３５に溶着される。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)各バスリングＡ〜Ｃの接続部３４に備えた位置決め部３７が、カプラ４０の各接続端子４２を各バスリングＡ〜Ｃの接続部３４との所定の接続位置に位置決めする。従って、カプラ４０の各接続端子４２と各バスリングの溶着部をそれらの接続位置にて容易に会合させ、両者の溶着の安定化を図ることができ、両者の組付作業性、溶着性を向上する。

(b)カプラ４０の板状接続端子４２の先端部に形成したスリット４３Ｂを、各バスリングＡ〜Ｃの板状接続部３４に、その板状接続部３４に設けた位置決め溝３７Ａの溝底部から嵌合する。カプラ４０の接続端子４２が各バスリングＡ〜Ｃの接続部３４に備えた位置決め溝３７Ａに誘導されて該接続部３４との接続位置にスムースに位置付けられる。

次に、ステータ２０の各モータコイル２３の端子２３Ａ、２３Ｂをターミナル３０の樹脂部３１から突出している各バスリングＡ〜Ｄの端子部３３に接続するに際し、樹脂部３１の破損を防止するため、以下の構成を有する。

ターミナル３０において、図６に示す如く、各バスリングＡ〜Ｄの樹脂部３１の外部に突出している端子部３３の該樹脂部３１に対する付け根側に、易変形部３３Ｃを設けた。このとき、各バスリングＡ〜Ｄは、図７〜図１０に示す如く、リング本体３２を板状にし、各リング本体３２の周方向の各所からリング本体３２と面一をなし、リング本体３２の半径方向の外方に向けて突出する板状片３９を有し、この板状片３９を端子部３３とする。そして、樹脂部３１の外部に突出している板状片３９の該樹脂部３１に対する付け根の両側縁を円弧状に切欠いて切欠部３９Ａを設け、該板状片３９に切欠部３９Ａによって挟まれる狭幅部３９Ｂを形成し、この狭幅部３９Ｂを上述の易変形部３３Ｃとする。端子部３３は易変形部３３Ｃの存在によって板状片３９の板面に直交する方向に弾性変形できる。

従って、ステータ２０の各モータコイル２３の端子２３Ａ、２３Ｂが、ターミナル３０の樹脂部３１から突出している各バスリングＡ〜Ｄの端子部３３の易変形部３３Ｃ（狭幅部３９Ｂ）より先端側の凹所３３Ｂに組付けられ、かしめ止めされて該端子部３３に溶着される。尚、易変形部３３Ｃを狭幅部３９Ｂに変えて薄肉部としても良いし、それらの組み合わせとしても良い。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ターミナル３０の樹脂部３１から突出している各バスリングＡ〜Ｄの端子部３３の凹所３３Ｂの樹脂部３１に対する付根側に易変形部３３Ｃを設け、それら端子部３３の凹所３３Ｂの剛性を低くした。ステータ２０の各コイル２３の端子２３Ａ、２３Ｂに各バスリングＡ〜Ｄの端子部３３の凹所３３Ｂを組付けようとするとき、各コイル２３の端子２３Ａ、２３Ｂが各バスリングＡ〜Ｄの端子部３３の凹所３３Ｂ外に当接して押圧荷重を及ぼしても、この荷重は各端子部３３自体の弾性変形により吸収され、ターミナル３０の樹脂部３１への直接的な入力を回避する。また、各コイル２３の端子２３Ａ、２３Ｂを各バスリングＡ〜Ｄの端子部３３の凹所３３Ｂにかしめ止めするときに、各バスリングＡ〜Ｄの端子部３３に作業バラツキによって、不用意に加えられる荷重も各端子部３３自体の弾性変形により吸収され、ターミナル３０の樹脂部３１への直接的な入力を回避する。これにより、ターミナル３０の樹脂部３１の破壊を防止できる。

(b)ターミナル３０の各バスリングＡ〜Ｄの端子部３３が板状片３９をなし、該板状片３９の樹脂部３１に対する付け根側に狭幅部３９Ｂを形成し、この狭幅部３９Ｂを易変形部３３Ｃとすることにより、易変形部３３Ｃを簡易に形成できる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

図１はモータを示す断面図である。 図２はステータ組立体を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は要部拡大図である。 図３はステータ組立体を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は要部拡大図である。 図４はステータにターミナルを取付けた小組体を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は要部拡大図である。 図５はコア小組体を示し、（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（Ｂ）は端面図である。 図６はターミナルを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ａ）の要部拡大図、（Ｄ）は（Ｂ）の要部拡大図である。 図７はバスリングＡを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面図である。 図８はバスリングＢを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面図である。 図９はバスリングＣを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図１０はバスリングＤを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図１１はカプラを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は正面図である。

符号の説明

１０ モータ（回転電機）
１１Ａ ハウジング
２０ ステータ
２１ コア
２２ 樹脂製ボビン
２２Ａ コイル巻回部
２３ コイル
２３Ａ、２３Ｂ 端子
３０ ターミナル
３１ 樹脂部
３２ リング本体
３３ 端子部
３３Ｃ 易変形部
３４ 接続部
３９ 板状片
３９Ｂ 狭幅部
４０ カプラ
４２ 接続端子

Claims (2)

1. ハウジングにステータを収納し、ステータを構成する複数のコアに樹脂製ボビンを取付け、各ボビンのコイル巻回部にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルを巻回し、
   ３個のバスリングＡ〜Ｃと中立バスリングＤの各リング本体を樹脂モールドして一体にしたターミナルの樹脂部をステータの樹脂製ボビンに取付け、
   ステータのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイル端子にターミナルの各バスリングＡ〜Ｃのリング本体につながって樹脂部から突出する端子部のそれぞれを接続するとともに、各コイルのコモン端子に中立バスリングＤのリング本体につながって樹脂部から突出する端子部を接続し、各コイルをスター結線するとともに、
   ハウジングに取付けられるカプラのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各接続端子を、ターミナルの各バスリングＡ〜Ｃのリング本体につながって樹脂部から突出する接続部に接続してなる回転電機において、
   ターミナルの各バスリングＡ〜Ｄの端子部の樹脂部に対する付け根側に、各コイルの端子が各バスリングの端子部に及ぼす押圧荷重に対して弾性変形できる易変形部を設けたことを特徴とする回転電機。
2. 前記ターミナルの各バスリングＡ〜Ｄの端子部が板状片をなし、該板状片の樹脂部に対する付け根側に狭幅部を形成し、この狭幅部を易変形部としてなる請求項１に記載の回転電機。

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