JP4914618B2

JP4914618B2 - ステータ

Info

Publication number: JP4914618B2
Application number: JP2006046264A
Authority: JP
Inventors: 元加藤; 秀彦久保島
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2026-02-23
Also published as: US7462081B2; JP2007228712A; US20070197106A1

Description

本発明は、電線と接続する接続端子、及び該接続端子を有する配電部材を備えたステータに関するものである。

一般に、モータは、電源に連結されて回転力を発生させる装置である。該モータは、回転軸に取り付けられるロータと、そのロータを包囲するステータとを有している。このステータは、回転軸を中心とした円周上に配される各コアに複数の巻線（電線）が巻き付けられてなる複数のコイル部と、この巻線に配電を行うための配電部材と、該配電部材を収容しかつロータの周りに環状に形成された絶縁性のホルダなどを有して構成されている。そして、電源からの電流が配電部材によってコイル部に供給されると、磁場の形成によりロータが回転して回転力を発生させることができる（特許文献１を参照）。

上記配電部材は、導電性金属板材がプレスにより打ち抜かれた後に屈曲形成されることで得られ、前記ホルダ内に収容される帯状の配電部と、配電部の端部に設けられかつ前記巻線の端末と接続する接続端子としての端子部と、を有している。

かかる端子部は、図９に示されている。図９は、従来の巻線の端部と接続する端子部を示す断面図であり、（ａ）は、端子部が巻線の端部を圧着する前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は、端子部が巻線の端部を圧着した状態を示す断面図である。

図９（ａ）に示すように、端子部１００は、底壁１０２と、底壁１０２の両端からそれぞれ立設した一対の圧着片１０３とを有して断面Ｕ字状に形成されている。複数の巻線１０９（図示例では２本）は、この端子部１００内の底壁１０２上に位置付けられるとともに、一対の圧着片１０３の先端部が底壁１０２に近づく方向に曲げられる、即ち圧着片１０３に圧着される、ことで、図９（ｂ）に示すように端子部１００と電気的に接続される。
特開２００５−１６０１３７号公報

しかしながら、図９に示した端子部１００は、上述したように、底壁１０２と圧着片１０３とがゆるやかに連続した曲面からなるＵ字状に形成されているので、図９（ａ）に示したように、端子部１００内で複数の巻線１０９が転がるなどして位置ずれすることがあった。この状態で圧着片１０３が曲げられると、図９（ｂ）に示すように、複数の巻線１０９が端子部１００内の一方の圧着片１０３側に偏って圧着されることがあった。

上述したように複数の巻線１０９が端子部１００内で偏った状態で圧着されると、安定した電気接続性が確保できないという問題や、複数の巻線１０９同士が密着することによる電気抵抗の上昇、及び異常発熱を生じさせてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、圧着される前の接続端子内に位置付けられる複数の電線が位置ずれすることを防止して、該複数の電線を接続端子内で偏りを生じさせることなく圧着することができるステータを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、モータ回転軸を中心とした円周に配置されるコイル部と、該コイル部を構成する複数の電線に電流を供給するとともに前記複数の電線と接続する配電部材と、を有するステータであって、前記配電部材が、前記複数の電線が載置される底壁と、該底壁の両縁から立設するとともに前記複数の電線を圧着する一対の圧着片と、を有する接続端子を有し、電線を圧着する前の状態における前記底壁が、載置される複数の電線を安定して載置させる平坦面と、前記平坦面から載置される電線に向かって突出した位置決め用の突部と、を有し、かつ、前記突部が型押しされて形成されており、前記接続端子の平坦面と同一平面上に配置されかつ表面上に前記電線を位置付けるガイド面を有することを特徴とするステータである。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記ガイド面が、前記コイル部の前記電線を巻き付けるボビンに設けられていることを特徴とするものである。

請求項１，２に記載された発明によれば、前記配電部材が、前記複数の電線が載置される底壁と、該底壁の両縁から立設するとともに前記複数の電線を圧着する一対の圧着片と、を有する接続端子を有し、電線を圧着する前の状態における前記底壁が、載置される複数の電線を安定して載置させる平坦面と、前記平坦面から載置される電線に向かって突出した位置決め用の突部と、を有し、かつ、前記突部が型押しされて形成されているので、平坦面に載置される複数の電線が転がるなどして位置ずれすることを防止できるとともに、前記複数の電線同士を密着させることなく互いに間隔をあけて所定の位置に位置決めすることができる。また、前記接続端子の平坦面と同一平面上に配置されかつ表面上に前記電線を位置付けるガイド面を有しているので、前記平坦面に載置される複数の電線をさらに安定させることができる。したがって、複数の電線を接続端子内で偏りを生じさせることなく圧着することができるステータを提供することができる。

本発明の参考となる参考実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、参考実施形態に係るステータを示す斜視図である。図２は、図１に示されたステータの配電部材を示す斜視図である。図３は、図１に示された配電部材の端子部が巻線を圧着する前の状態を示す斜視図である。図４は、図３に示す端子部のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図５は、図４に示した端子部が巻線を圧着する様子を説明するための断面図であり、（ａ）は、端子部が巻線を圧着する前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は、端子部が巻線を圧着した状態を示す断面図である。

参考実施形態のステータ２０は、３相ブラシレスモータを構成する部品であり、図１に示すように、モータ回転軸（図示せず）を中心とした円周上に等間隔に配置される複数のコイル部８（図１に一つのみ示し、他を省略する。）と、このコイル部８に電流を供給する複数の配電部材５と、複数の配電部材５を収容する絶縁性のホルダ６などを有して構成されている。該ホルダ６は、モータ回転軸を中心に円環状に形成されているとともに、複数の配電部材５の後述の配電部４を互いに絶縁した状態で収容保持する複数の収容溝７を有している。なお、図１中に示す符号３０は、電源側と電気的に接続したコネクタハウジングである。

上記コイル部８は、単線の銅線の外表面がエナメルコーティングされた電線としての巻線９と、巻線９を巻き付けるボビン１１と、を有して構成され、ホルダ６の内縁に配されている。また、参考実施形態ではコイル部８は２本取りでボビン１１に巻かれている。ボビン１１は、耐熱性及び耐曲性に優れた絶縁性の合成樹脂から形成されるとともに、巻線９が巻き付けられる筒状の筒部１１ａと、この筒部１１ａの両端から筒部１１ａの径方向の外側に向かって延びた鍔部１１ｂと、を有している。なお、本明細書で言う「電線」とは、芯線が単線のものを言い、巻線９のように芯線の外表面に絶縁被覆が施された被覆線と、絶縁被覆が施されていない裸線との双方を含んでいる。そして、参考実施形態の「電線」は上述したように被覆線である。

また、上記鍔部１１ｂのうち、ホルダ６寄りの鍔部１１ｂには、筒部１１ａに巻かれた巻線９の端末をホルダ６の外縁側に通すための切り欠き１０が形成されている。このため切り欠き１０は、鍔部１１ｂを貫通している。また、この切り欠き１０は、内縁部の一部が、後述の端子部Ｔ１の平坦面２Ａと同一平面状に位置するように形成されているとともに、この部分の表面上に巻線９の端末を位置付ける。この内縁部の一部の面を以下、ガイド面と呼び、符号１３を付す。

上記配電部材５は、導電性金属板材が打ち抜かれた後に屈曲形成されることで得られる。配電部材５は、図２に示すように、帯状に延びるとともに前述した各コイル部８間、及びコイル部８とコネクタハウジング３０間、に亘って配策されかつ所定のパターンにしたがって各コイル部８同士、またはコイル部とコネクタハウジング３０同士、を接続する配電部４と、配電部４から配電部４の長手方向と交差する方向に延設された延設部４ａと、この延設部４ａの配電部４から離れた側の端部に設けられるとともに各コイル部８の巻線９の端末と接続される端子部Ｔ１と、コネクタハウジング３０と接続される端子部Ｔ２（図２には示さず）と、を有して構成されている。そして、このような配電部材５が複数組み合わされて所定のパターンにしたがってコネクタハウジング３０から各コイル部８に配電する。なお、端子部Ｔ２は、複数の配電部材５のうち、コネクタハウジング３０と直接接続する配電部材５にのみ設けられている。

このような配電部材５は、前述したように、それぞれの配電部材５の配電部４が、互いに絶縁された状態でホルダ６の収容溝７内に収容保持されているとともに、延設部４ａ及び端子部Ｔ１，Ｔ２が、収容溝７外に露出している。延設部４ａ及び端子部Ｔ１は、接続されるコイル部８の前述した切り欠き１０とホルダ６の径方向に沿って相対する位置に位置付けられる。

上記端子部Ｔ１は、図３及び図４に示すように、延設部４ａに連なりかつ、表面上に複数（参考実施形態では２本）の巻線９の端末が載置される底壁２と、底壁２の幅方向の両縁から立設した一対の圧着片３とを有している。また、端子部Ｔ１は、電線を圧着する前の状態において、底壁２の座面としての内表面２Ｓが、巻線９を安定して載置させることが可能な形状に形成されており、参考実施形態では、その内表面２Ｓの一部として、図４に示すように、表面上に巻線９を位置付ける平坦面２Ａが形成されている。この平坦面２Ａは、その幅をＷ、載置される巻線９の半径をＲ、載置される巻線９の本数をＮとすると、Ｗ≧ＮＲを満たしている。参考実施形態では、巻線９が２本載置されるので、Ｗ≧２Ｒとなる。なお、前記「底壁２の幅方向」とは、載置される巻線９の長手方向と直交する方向を意味し、「平坦面２Ａの幅」は、平坦面２Ａの、底壁２の幅方向に沿った幅を意味する。

このような構成の端子部Ｔ１は、図５（ａ）に示すように、平坦面２Ａにコイル部８から引き出された２本の巻線９の端末が位置付けられると、巻線９の端末が位置ずれすることなく端子部Ｔ１内に位置決めされる。なお、巻線９は、端子部Ｔ１に取り付けられる以前の前処理または端子部Ｔ１に圧着される圧着工程中のいずれかにおいて、端末のエナメルコーティングが剥離される。そして端子部Ｔ１は、芯線が剥き出しになった状態の巻線９の端末が平坦面２Ａに位置付けられると、次に図５（ｂ）に示すように、一対の圧着片３の先端部が底壁２に近づく方向に曲げられて、巻線９の端末を圧着する。このように底壁２の内表面２Ｓが平坦面２Ａを有する端子部Ｔ１に圧着される２本の巻線９は、端子部Ｔ１内で一方の圧着片３側に偏ることなく端子部Ｔ１内でバランスよくばらけて圧着される。

上記構成のステータ２０は、電源側からコネクタハウジング３０及び配電部材５を介して各コイル部８の巻線９に配電されることで、各コイル部８が回転磁界を発生させ、中心に取り付けられたロータを回転させる。

上述したように、参考実施形態によれば、巻線９を圧着する前の状態における端子部Ｔ１の底壁２の内表面２Ｓが、平坦面２Ａを有しているので、この平坦面２Ａに載置される巻線９を安定させることができるとともに、載置された巻線９が位置ずれすることを防止できる。したがって、２本の巻線９を端子部Ｔ１内で偏りを生じさせることなく圧着することができる。

さらに、ボビン１１の鍔部１１ｂに、平坦面２Ａと同一平面上に配置されかつ表面上に巻線９を位置付けるガイド面１３を有しているので、平坦面２Ａに載置される巻線９をさらに安定させることができる。したがって、さらに確実に、２本の電線９を端子部Ｔ１内で偏りを生じさせることなく圧着することができる。

次に、本発明の一実施形態について説明する。図６は、本発明の一実施形態に係るステータを示す斜視図である。図７は、図６に示された配電部材の端子部が巻線を圧着する前の状態を示す斜視図である。図８は、図７に示した端子部が巻線を圧着する様子を説明するための断面図であり、（ａ）は、端子部が巻線を圧着する前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は、端子部が巻線を圧着した状態を示す断面図である。なお、同図において参考実施形態と同等の部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

本実施形態の端子部Ｔ１’は、図６及び図７に示すように、底壁２の座面としての内表面２Ｓの一部として、平坦面２Ａから載置される巻線９に向かって突出した位置決め用の突部２Ｂがさらに形成されている。即ち本実施形態では、底壁２の内表面２Ｓが、平坦面２Ａと、突部２Ｂと、を有している。この突部２Ｂは、平坦面２Ａの部分をなす金属板材が型押しされるなどして形成されている。また、この突部２Ｂは、平坦面２Ａの幅方向の中央に形成されており、このような平坦面２Ａに載置される２本の巻線９の端末は、図８（ａ）に示すように、互いに間隔をあけて端子部Ｔ１’内に位置付けられるとともに、位置ずれすることなく端子部Ｔ１’内に位置決めされる。そして端子部Ｔ１’は、図８（ｂ）に示すように、一対の圧着片３の先端部が底壁２に近づく方向に曲げられて、巻線９の端末を圧着する。このように位置決め用の突部２Ｂを底壁２に有した端子部Ｔ１’に圧着される２本の巻線９は、端子部Ｔ１’内で一方の圧着片３側に偏ることなく、端子部Ｔ１’内で互いに間隔をあけて所定の位置に位置決めされて圧着される。

本実施形態によれば、底壁２の内表面２Ｓが、平坦面２Ａから載置される巻線９に向かって突出した位置決め用の突部２Ｂをさらに有しているので、平坦面２Ａに載置される２本の巻線９同士を、密着させることなく、互いに間隔をあけて所定の位置に位置決めすることができる。したがって、さらに確実に、２本の巻線９を端子部Ｔ１’内で偏りを生じさせることなく圧着することができる。

また、前述した参考実施形態及び本発明の一実施形態では、２本の巻線９が端子部Ｔ１，Ｔ１’に圧着されていたが、本発明では電線は２本以上であっても良い。また、端子部Ｔ１，Ｔ１’はステータ２０の配電部材５をなしていたが、本発明ではこれに限らず、接続端子が、相手方の端子と嵌合する雄型・雌型の接続部を有する端子金具に設けられていても良い。

さらに、前述した参考実施形態及び本発明の一実施形態では、ステータ２０は３相ブラシレスモータを構成する部品であったが、本発明のステータはモータの構成やコイル部の配線には限定されず、上述した接続端子を有する配電部材を有するステータであれば良い。また、ガイド面１３は、巻線９が巻き付けられるボビン１１の鍔部１１ｂに一体に設けられていたが、本発明では、ガイド面は必ずしもボビンに設けられていなくても良く、配電部材を収容するホルダなどに設けられていても良いし、これらと別体で設けられていても良い。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

参考実施形態に係るステータを示す斜視図である。図１に示されたステータの配電部材を示す斜視図である。図１に示された配電部材の端子部が巻線を圧着する前の状態を示す斜視図である。図３に示す端子部のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図４に示した端子部が巻線を圧着する様子を説明するための断面図であり、（ａ）は、端子部が巻線を圧着する前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は、端子部が巻線を圧着した状態を示す断面図である。本発明の一実施形態に係るステータを示す斜視図である。図６に示された配電部材の端子部が巻線を圧着する前の状態を示す断面図である。図７に示した端子部が巻線を圧着する様子を説明するための断面図であり、（ａ）は、端子部が巻線を圧着する前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は、端子部が巻線を圧着した状態を示す断面図である。従来の巻線の端部と接続する端子部を示す断面図であり、（ａ）は、端子部が巻線の端部を圧着する前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は、端子部が巻線の端部を圧着した状態を示す断面図である。

符号の説明

Ｔ１，Ｔ１’ 端子部（接続端子）
２底壁
２Ａ平坦面
２Ｂ突部
２Ｓ内表面（座面）
３圧着片
５配電部材
８コイル部
９巻線（電線）
１１ボビン
２０ステータ

Claims

モータ回転軸を中心とした円周に配置されるコイル部と、該コイル部を構成する複数の電線に電流を供給するとともに前記複数の電線と接続する配電部材と、を有するステータであって、
前記配電部材が、前記複数の電線が載置される底壁と、該底壁の両縁から立設するとともに前記複数の電線を圧着する一対の圧着片と、を有する接続端子を有し、
電線を圧着する前の状態における前記底壁が、載置される複数の電線を安定して載置させる平坦面と、前記平坦面から載置される電線に向かって突出した位置決め用の突部と、を有し、かつ、前記突部が型押しされて形成されており、
前記接続端子の平坦面と同一平面上に配置されかつ表面上に前記電線を位置付けるガイド面を有する
ことを特徴とするステータ。
前記ガイド面が、前記コイル部の前記電線を巻き付けるボビンに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のステータ。