JP5026871B2 - リードフレームの構造 - Google Patents
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Description
しかも、バスリングに複数のU字状に湾曲する端子部を設けることから、これらの端子部を収容するための空間が必要となり、モータが大型化してしまう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、所望のモータ出力を確保しつつ、モータを適切に小型化することが可能なリードフレームの構造を提供することを目的とする。
さらに、本発明の請求項2に係るリードフレームの構造では、前記拡径部は、前記リードフレームを構成する導線の直径分だけ拡径している。
さらに、本発明の請求項3に係るリードフレームの構造は、複数相のモータの同一相のコイル(例えば、実施の形態でのステータコイル34)を接続するリードフレーム(例えば、実施の形態でのリードフレーム62)の構造であって、前記リードフレームは、略円環形状に形成されており、前記リードフレームと前記モータのコイルから引き出される引出し線とを接続する接続端子(例えば、実施の形態での接続端子64)を備え、前記複数相のリードフレームは前記モータの回転軸方向に平行に配置され、前記リードフレームは、略円環形状の周方向の所定位置において段状に縮径した縮径部を備え、前記縮径部は、回転軸方向に隣り合う前記リードフレームよりも径方向内側において周方向に沿って延びており、前記接続端子は、前記リードフレームの前記縮径部に接続されている。
さらに、本発明の請求項4に係るリードフレームの構造では、前記縮径部は、前記リードフレームを構成する導線の直径分だけ縮径している。
さらに、複数相のリードフレームの径方向幅が過剰に増大することを抑制しつつ、軸方向高さを低減することができ、所望のモータ出力を確保しつつ、モータを適切に小型化することができる。
この実施の形態によるリードフレームの構造(例えば、後述する集配電部材13でのリードフレーム62の構造)は、例えば走行駆動源としてハイブリッド車両や電動車両等の車両に搭載されたモータ1に具備されている。
ステータ2は、例えば図1〜図3に示すように、ステータホルダ11と、環状に配列された複数のステータ片12a,…,12aから成る環状ステータ群12と、環状の集配電部材13および中点連結部材14とを備えている。
ステータホルダ11は、例えばハウジング(図示略)内に筒状部21が収容され、フランジ部22に設けられたボルト装着孔(図示略)に挿通されたボルト(図示略)がハウジングに螺合することによって固定される。
そして、ステータホルダ11の筒状部21内には環状ステータ群12が圧入等によって収容されている。
各ステータ片12aは、例えば図4〜図6に示すように、略T字型の複数の珪素鋼板が積層されて構成された分割鉄心31と、分割鉄心31に装着される樹脂材からなる絶縁ボビン32と、絶縁ボビン32により保持される副ヨーク33と、絶縁ボビン32に巻回されたステータコイル34とを備えて構成されている。
そして、ヨーク31bの周方向両端面31A,31Bは互いに面接触可能な形状とされ、複数のステータ片12a,…,12aが円環状に配列された状態で、周方向で隣り合うヨーク31b,31b同士が面接触し、円環状の環状ステータ群12が形成されるようになっている。
なお、ティース31aの径方向先端部には、周方向に張り出すようにしてティースフランジ部31cが設けられている。
絶縁ボビン32は、例えば分割鉄心31のティース31aに外嵌するボビン部32aと、分割鉄心31の積層方向の他方側(例えば図6に示す、分割された際の他方の絶縁ボビン32p)においてボビン部32aから分割鉄心31のヨーク31b側に延出してヨーク31bの軸方向他端面31Cに接触する集配電用壁部32bと、集配電用壁部32bと同等の積層方向の他方側(例えば図6に示す、分割された際の他方の絶縁ボビン32p)においてヨーク31bから離間する方向に延出する中点連結用壁部32cを備えている。
さらに、絶縁ボビン32は、分割鉄心31の積層方向の一方側(例えば図6に示す、分割された際の一方の絶縁ボビン32n)においてボビン部32aから分割鉄心31のヨーク31b側および軸方向の一方側に延出して副ヨーク33を保持する副ヨーク保持部32dを備えている。
また、集配電用壁部32bは、ヨーク31bの軸方向他端面に沿って配置される外周側板部42と、この外周側板部42の径方向先端部から、分割鉄心31から離間する方向(つまり、軸方向の他方側)に屈曲する2つの外周側天板部43,43を備え、2つの外周側天板部43,43間は周方向に所定間隔をおいて開口し、径方向から見て矩形の係合凹部44が形成されている。
そして、外周側板部42と外周側天板部43,43と鍔部41aとによって囲まれた空間は、集配電部材13が収容される集配電用空間45とされている。
なお、集配電用空間45を形成する鍔部41aには、軸方向に延びる外周側切り欠き溝46が設けられ、ボビン部32aに巻回されたステータコイル34の一方の端部が挿着されるようになっている。
そして、内周側板部47と内周側天板部48と鍔部41bとによって囲まれた空間は、中点連結部材14が収容される中点連結用空間50とされている。
なお、中点連結用空間50を形成する鍔部41bは、軸方向の他方側において径方向内方に向かい一段屈曲しており、この鍔部41bには、軸方向に延びる内周側切り欠き溝51が設けられ、ボビン部32aに巻回されたステータコイル34の他方の端部が挿着されるようになっている。
そして、側板部52と天板部53と鍔部41aとによって囲まれた空間は、副ヨーク33が収容される副ヨーク収容空間54とされている。
そして、この副ヨーク収容空間54に副ヨーク33が収容された状態で絶縁ボビン32が分割鉄心31に装着されると、分割鉄心31のヨーク31bの軸方向一端面31Dに副ヨーク33の軸方向他端面33Aが面接触するようになっている。
なお、各相毎のバスリング61U,61V,61Wに対して、各相同士のリードフレーム62および給電端子63は同等形状とされ、各相同士の接続端子64および樹脂モールド部65は略同等形状とされている。
そして、拡径部62aの周方向幅Caと、周方向で隣り合う拡径部62a,62a間の周方向間隔Cbとは、モータ1の相数N(例えば、N=3)に応じた所定の関係を有し、Ca:Cb=1:(N−1)とされている。
これにより、例えば図8に示すように、各相毎のバスリング61U,61V,61Wに対応する各リードフレーム62(61U),62(61V),62(61W)を互いの拡径部62a(61U),62a(61V),62a(61W)の周方向位置がずれた状態で軸方向に同軸に積層すると、軸方向から見た際に、周方向において何れかの相の拡径部62aのみが、順次、露出するようになっている。
接続端子64は、例えばヒュージング(熱かしめ)等により拡径部62aに固定される固定部64aと、拡径部62aに固定された固定部64aから径方向内方に向かい延出する延出部64bと、延出部64bの径方向端部から軸方向の他方側に屈曲する屈曲部64cと、屈曲部64cの先端部において略U字状に湾曲するコイル接続部64dとを備えて構成され、コイル接続部64dに装着されたステータコイル34の一方の端部は、例えばヒュージング(熱かしめ)等によりコイル接続部64dに接続される。
また、軸方向の一方側に配置されるW相のバスリング61Wに固定された接続端子64の延出部64b(61W)は径方向内方に延出し、コイル接続部64dの軸方向位置が所定位置(例えば、樹脂モールド部65の軸方向一端から所定軸方向高さhの位置)となるようにして、屈曲部64c(61W)の軸方向長さが設定されている。
また、軸方向の両側からU相およびW相のバスリング61U,61Wにより挟み込まれるV相のバスリング61Vに固定された接続端子64の延出部64b(61V)は径方向内方に延出し、コイル接続部64dの軸方向位置が所定位置(例えば、樹脂モールド部65の軸方向一端から所定軸方向高さhの位置)となるようにして、屈曲部64c(61W)の軸方向長さが設定されている。
これにより、各相のバスリング61U,61V,61Wと対応する相のステータ片12aのステータコイル44が接続され、U相の各ステータ片12aのステータコイル34の一方の端部同士はバスリング61Uを介して接続され、V相の各ステータ片12aのステータコイル34の一方の端部同士はバスリング61Vを介して接続され、W相の各ステータ片12aのステータコイル34の一方の端部同士はバスリング61Wを介して接続される。
環状部材71は、各絶縁ボビン32の内周側天板部48およびブラケット49により径方向の両側から挟み込まれるようにして中点連結用空間50内に配置され、複数のステータコイル34,…,34毎に対応して、環状部材71の周方向に所定間隔を置いた位置には、径方向外方に突出するコイル接続端子72が接続されている。
コイル接続端子72の先端部は略U字状に湾曲し、この先端部が絶縁ボビン32の内周側切り欠き溝51に径方向で対向するように設定されている。そして、コイル接続端子72の先端部には、内周側切り欠き溝51に挿通されて径方向内方に向かうステータコイル34の他方の端部が装着され、ヒュージング(熱かしめ)により接続される。
これにより、総ての相のステータ片12aのステータコイル34の他方の端部同士は中点連結部材14を介して接続される。
そして、絶縁ボビン32p,32nによって分割鉄心31を軸方向の両側から挟み込み、分割鉄心31に装着された絶縁ボビン32を形成する。
そして、絶縁ボビン32のボビン部32aに集中的に巻回されたステータコイル34を設け、分割可能な絶縁ボビン32p,32nを固定し、ステータ片12aを形成する。
このとき、ステータコイル34の一方の端部は、集配電用空間45を形成する鍔部41aに設けられた外周側切り欠き溝46内を挿通して径方向外方に突出するように配置し、ステータコイル34の他方の端部は、中点連結用空間50を形成する鍔部41bに設けられた内周側切り欠き溝51内を挿通して径方向内方に突出するように配置する。
例えば集配電部材13を形成する工程では、先ず、環状のリードフレーム62の両端部に給電端子63を接続すると共に、拡径部62aに接続端子64を接続する。
そして、各相に対応する各リードフレーム62(61U),62(61V),62(61W)を互いの拡径部62a(61U),62a(61V),62a(61W)の周方向位置がずれた状態で軸方向に同軸に積層し、各拡径部62a(61U),62a(61V),62a(61W)毎に対して、何れかの相のリードフレーム62の拡径部62aに接続された接続端子64の固定部64aおよび延出部64bの一部と共に、総ての相のリードフレーム62(61U),62(61V),62(61W)を樹脂材により固定して樹脂モールド部65を設ける。
また、例えば中点連結部材14を形成する工程では、環状部材71の周方向所定位置にコイル接続端子72を接続する。
このとき、環状ステータ群12において絶縁ボビン32の集配電用壁部32bと中点連結用壁部32cを有しない側を先行するようにして、ステータホルダ11内に環状ステータ群12を挿入する。
このとき、各ステータ片12aにおいて径方向外方に突出するステータコイル34の一方の端部が、集配電部材13の各接続端子64のコイル接続部64dに装着されるように配置されると共に、各ステータ片12aにおいて径方向内方に突出するステータコイル34の他方の端部が、中点連結部材14の各コイル接続端子72の先端部に装着されるように配置される。
しかも、例えば各リードフレーム62に拡径部62aを設けずに接続端子64を接続して複数相のリードフレーム62,62,62を軸方向に積層する場合に比べて、接続端子64が接続されたリードフレーム62(つまり、拡径部62a)と、他の相のリードフレーム62,62との相対的な径方向位置が僅かにずれた状態で複数相のリードフレーム62,62,62が軸方向に積層されることで、樹脂モールド部65の径方向幅Wが過剰に増大することを抑制しつつ、軸方向高さHを低減することができる。これにより、所望のモータ出力を確保しつつ、モータ1を適切に小型化することができる。
これに対して、本発明の実施の形態によれば、リードフレーム62に予め接続端子64が接続されるだけであるから、接続端子64を収容するための相対的に小さな空間を要するだけであり、モータ1の径方向寸法の増大を抑制しつつ、モータ1の極対数を容易に増大させることができる。
しかも、樹脂モールド部65は、絶縁ボビン32の係合凹部44に装着されることで、容易に精度良く位置決め固定される。
また、軸方向に同軸に積層されるようにして配置された複数相のリードフレーム62,…,62のうち軸方向外方側(特に、軸方向の他方側)に配置されたU相のリードフレーム62に接続された接続端子64(61U)のコイル接続部64dが軸方向内方に向かい偏位するようにしてオフセットして、他の総ての相の接続端子64と同等の軸方向位置を有するように設定されていることにより、集配電部材13の軸方向寸法が増大することを防止することができる。
2 ステータ
13 集配電部材
34 ステータコイル(コイル)
61U,61V,61W バスリング
62 リードフレーム
62a 拡径部(部位)
63 給電端子
64 接続端子
64d コイル接続部
65 樹脂モールド部(固定部材)
Claims (7)
- 複数相のモータの同一相のコイルを接続するリードフレームの構造であって、
前記リードフレームは、略円環形状に形成されており、
前記リードフレームと前記モータのコイルから引き出される引出し線とを接続する接続端子を備え、
前記複数相のリードフレームは前記モータの回転軸方向に平行に配置され、
前記リードフレームは、略円環形状の周方向の所定位置において段状に拡径した拡径部を備え、
前記拡径部は、回転軸方向に隣り合う前記リードフレームよりも径方向外側において周方向に沿って延びており、
前記接続端子は、前記リードフレームの前記拡径部に接続されていることを特徴とするリードフレームの構造。 - 前記拡径部は、前記リードフレームを構成する導線の直径分だけ拡径していることを特徴とする請求項1に記載のリードフレームの構造。
- 複数相のモータの同一相のコイルを接続するリードフレームの構造であって、
前記リードフレームは、略円環形状に形成されており、
前記リードフレームと前記モータのコイルから引き出される引出し線とを接続する接続端子を備え、
前記複数相のリードフレームは前記モータの回転軸方向に平行に配置され、
前記リードフレームは、略円環形状の周方向の所定位置において段状に縮径した縮径部を備え、
前記縮径部は、回転軸方向に隣り合う前記リードフレームよりも径方向内側において周方向に沿って延びており、
前記接続端子は、前記リードフレームの前記縮径部に接続されていることを特徴とするリードフレームの構造。 - 前記縮径部は、前記リードフレームを構成する導線の直径分だけ縮径していることを特徴とする請求項3に記載のリードフレームの構造。
- 前記複数相のリードフレームは同一形状で構成されることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1つに記載のリードフレームの構造。
- 前記複数相のリードフレームと前記接続端子を固定する固定部材を備えることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1つに記載のリードフレームの構造。
- 前記接続端子は、前記モータの径方向に前記コイルに向かい突出するとともに前記コイルが接続されるコイル接続部を備え、
前記複数相のリードフレームのうち軸方向外方側に配置された前記リードフレームに接続された前記接続端子の前記コイル接続部は、軸方向内方側にオフセットして構成されることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1つに記載のリードフレームの構造。
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