JP5117160B2 - Centralized power distribution parts - Google Patents
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Description
本発明は、モータ用の集中配電部品に関し、特に車両に搭載されるモータのステータに配置されている複数相のコイルに対して集中的に配電を行うための集中配電部品に関する。 The present invention relates to a concentrated power distribution component for a motor, and more particularly to a concentrated power distribution component for performing power distribution in a concentrated manner with respect to a plurality of coils arranged in a stator of a motor mounted on a vehicle.
近年、環境を重視して省燃費化をはかるために、ハイブリッドカーの開発が行われている。ハイブリッドカーは、自動車の主動力源としては化石燃料を用いたエンジンを用いて、このエンジンをアシストするためのモータアシスト機構を備えている。 In recent years, hybrid cars have been developed in order to save energy with an emphasis on the environment. The hybrid car uses an engine using fossil fuel as the main power source of the automobile, and includes a motor assist mechanism for assisting the engine.
自動車に用いられるモータは、例えばエンジンのシャフトに直結されたロータと、このロータの周囲に配置されたリング状のステータを備えている。このステータは、コアに複数相のコイルを施すことにより形成された多数の磁極と、これらの磁極を収納しているステータホルダと、複数相のコイルに対して集中的に配電を行うための集中配電部品を有する。 A motor used in an automobile includes, for example, a rotor directly connected to an engine shaft, and a ring-shaped stator disposed around the rotor. This stator has a large number of magnetic poles formed by applying a multi-phase coil to the core, a stator holder that houses these magnetic poles, and a concentrated power distribution for the multi-phase coils. Has power distribution components.
従来の集中配電部品は、U相、V相、W相のバスリングを有している。各バスリングは、線状導体を略円環状に折り曲げて形成したもので、これらのバスリングの一部を折り曲げることにより、それぞれ直径方向に沿って内側にU字型に曲げ加工された複数の端子部が形成されている。これらの端子部はコイルに対して電気的にかつ機械的に接続されている。 Conventional concentrated power distribution components have U-phase, V-phase, and W-phase bus rings. Each bus ring is formed by bending a linear conductor into a substantially annular shape, and by bending a part of these bus rings, a plurality of pieces that are bent into U-shapes inward along the diameter direction are formed. A terminal portion is formed. These terminal portions are electrically and mechanically connected to the coil.
バスリングが複数の突出した端子部を有するのは、各バスリングが対応する位置のコイルに電気的にかつ機械的に接続された状態で、隣接するバスリング同士が電気的に接触しないように、相互の距離を確保して電気絶縁性を確保するためである。各バスリングの端子部は円周方向に関して相互に異なる位置で、コイル側である内側に突出してU字型に曲げ加工されている。 The bus ring has a plurality of protruding terminal portions so that each bus ring is electrically and mechanically connected to a coil at a corresponding position so that adjacent bus rings are not in electrical contact with each other. This is to ensure electrical insulation by securing the mutual distance. The terminal portions of the respective bus rings protrude inward on the coil side and are bent into a U shape at positions different from each other in the circumferential direction.
また、このように各バスリングの一部を折り曲げることで複数の端子部をコイル側に向けて突出して形成することで、端子部とコイルを電気的にかつ機械的に接続し易くしている(例えば、特許文献1参照)。
ところが、特許文献1の集中配電部品では、各バスリングは複雑な形状に曲げ加工しなければならず、このような複雑な形状のバスリングを形成するためには、必要とする線状導体の長さが単純な円環状のものを形成するのに比べてかなり長くなってしまい、加工コストの低減を図ることができず、材料コストの増大も招くことになる。 However, in the centralized power distribution component of Patent Document 1, each bus ring must be bent into a complicated shape, and in order to form such a complex shaped bus ring, the required linear conductors are formed. Compared with the case of forming a simple ring-shaped member, the length becomes considerably long, so that the processing cost cannot be reduced, and the material cost increases.
また、各バスリングには複数の端子部が内側に向けて突出して形成されているので、単純な円環状のものに比べて大型であり、モータのステータハウジングの収容空間内に、複数のバスリングの組み立て体を収容するためには、収容スペースが大きくなってしまい、モータの大型化が避けられない。 In addition, each bus ring is formed with a plurality of terminal portions projecting inward, so that the bus ring is larger than a simple annular one, and a plurality of buses are accommodated in the housing space of the stator housing of the motor. In order to accommodate the ring assembly, the accommodation space becomes large, and an increase in the size of the motor is inevitable.
そこで、本発明は上記課題を解消するために、環状導体の長さを短くでき、隣接する環状導体同士における電気絶縁性を確保しながら、簡単に製造でき、小型化が図れる集中配電部品を提供することを目的とする。 Accordingly, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a centralized power distribution component which can be easily manufactured and reduced in size while ensuring the electrical insulation between the adjacent annular conductors by reducing the length of the annular conductors. The purpose is to do.
上記課題を解消するために、本発明の集中配電部品は、モータのステータに配置されて前記ステータのコイルに電気的に接続される集中配電部品であって、
複数の環状導体と、
前記複数の環状導体に対してそれぞれ別々に電気的な接続部分により接続された複数の中継端子と、
前記複数の環状導体が前記複数の環状導体の中心軸方向に沿って積層された状態で前記環状導体を保持するための、前記複数の環状導体に対して機械的に固定された電気絶縁性を有する複数の保持部品と、
を備え、
前記環状導体と前記中継端子の前記電気的な接続部分は、前記保持部品内に配置されており、
前記複数の環状導体は、線状導体を曲げることで形成され、前記複数の保持部品は、樹脂をモールド成型することで各前記環状導体に対して形成されており、
各前記環状導体に設定された前記複数の保持部品の間には前記環状導体の露出部分があり、前記環状導体の前記露出部分が、隣接している前記環状導体の前記露出部分と隣り合わないように、前記保持部品が積層されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the central power distribution component of the present invention is a central power distribution component that is disposed on the stator of the motor and electrically connected to the coil of the stator,
A plurality of annular conductors;
A plurality of relay terminals respectively connected to the plurality of annular conductors by electrical connection portions;
Electrical insulation that is mechanically fixed to the plurality of annular conductors for holding the annular conductors in a state where the plurality of annular conductors are laminated along the central axis direction of the plurality of annular conductors. Having a plurality of holding parts;
With
The electrical connection portion of the annular conductor and the relay terminal is disposed in the holding component ,
The plurality of annular conductors are formed by bending a linear conductor, and the plurality of holding components are formed for each of the annular conductors by molding a resin,
There is an exposed portion of the annular conductor between the plurality of holding parts set for each annular conductor, and the exposed portion of the annular conductor is not adjacent to the exposed portion of the adjacent annular conductor. As described above, the holding parts are laminated .
本発明の集中配電部品は、好ましくは前記モータの前記コイルの数をn個とし、前記集中配電部品の直径をDmmとし、そして前記環状導体間の最短距離をhmmとしたときに、前記環状導体の前記露出部分の距離Lが、
h+πD/2n−2>L
を満たすことを特徴とする。
本発明の集中配電部品は、好ましくは前記環状導体は、絶縁層を有した導体であり、前記中継端子と前記環状導体の芯線は溶接により電気的かつ機械的に接続されることを特徴とする。
本発明の集中配電部品は、好ましくは前記複数の環状導体の各内径は略同じであり、前記複数の環状導体の内側には円形の空間が形成されていることを特徴とする。
The concentrated power distribution component of the present invention is preferably configured such that the number of the coils of the motor is n, the diameter of the concentrated power distribution component is D mm, and the shortest distance between the annular conductors is hmm. The distance L between the exposed portions of
h + πD / 2n-2> L
It is characterized by satisfying.
In the concentrated power distribution component of the present invention, preferably, the annular conductor is a conductor having an insulating layer, and the core terminal of the relay terminal and the annular conductor is electrically and mechanically connected by welding. .
In the concentrated power distribution component according to the present invention, preferably, the inner diameters of the plurality of annular conductors are substantially the same, and a circular space is formed inside the plurality of annular conductors.
本発明の集中配電部品は、好ましくは前記中継端子は、
前記環状導体の前記芯線に対してかみ合わせることにより電気的に接続される環状導体接続端と、
前記ステータのコイルの接続突起部に対して電気的に接続されるコイル接続端と、
を有することを特徴とする。
The centralized power distribution component of the present invention, preferably the relay terminal,
An annular conductor connecting end electrically connected by engaging with the core wire of the annular conductor;
A coil connection end electrically connected to a connection protrusion of the stator coil;
It is characterized by having.
本発明の集中配電部品は、好ましくは前記中継端子の前記コイル接続端は、前記コイルの接続突起部に接続可能な領域を、前記環状導体の軸方向に沿って有していることを特徴とする。 The concentrated power distribution component of the present invention is preferably characterized in that the coil connection end of the relay terminal has a region that can be connected to a connection projection of the coil along the axial direction of the annular conductor. To do.
本発明の集中配電部品は、好ましくは前記複数の環状導体は、3相ブラシレスモータのU相の環状導体とV相の環状導体とW相の環状導体を少なくとも含むことを特徴とする。 In the concentrated power distribution component according to the present invention, preferably, the plurality of annular conductors include at least a U-phase annular conductor, a V-phase annular conductor, and a W-phase annular conductor of a three-phase brushless motor.
本発明の集中配電部品は、好ましくは前記複数の環状導体は、さらに中性相の環状導体を含むことを特徴とする。 The concentrated power distribution component according to the present invention is preferably characterized in that the plurality of annular conductors further include a neutral phase annular conductor.
本発明の集中配電部品によれば、環状導体の長さを短くでき、隣接する環状導体同士における電気絶縁性を確保しながら、簡単に製造でき、小型化が図れる。 According to the centralized power distribution component of the present invention, the length of the annular conductor can be shortened, and it can be easily manufactured and the size can be reduced while ensuring electrical insulation between adjacent annular conductors.
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の集中配電部品の好ましい実施形態を示す斜視図である。図2は、図1の集中配電部品の分解斜視図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a preferred embodiment of the central power distribution component of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the central power distribution component of FIG.
図1と図2に示す集中配電部品1は、例えばハイブリッド自動車に搭載される3相のDCブラシレスモータの複数の巻線(コイル)に対して駆動電流を給電するのに使用される。このモータは、例えばエンジンのシャフトに直結されたロータと、このロータの周囲に配置されたリング状のステータを備えている。このステータは、コアに複数相のコイルを配置することにより形成された多数の磁極と、これらの磁極を収納しているステータホルダと、複数相のコイルに対して集中的に配電を行うための集中配電部品1を有する。 A centralized power distribution component 1 shown in FIGS. 1 and 2 is used to supply drive current to a plurality of windings (coils) of a three-phase DC brushless motor mounted on a hybrid vehicle, for example. This motor includes, for example, a rotor directly connected to an engine shaft, and a ring-shaped stator disposed around the rotor. This stator has a large number of magnetic poles formed by arranging a plurality of phase coils in a core, a stator holder that houses these magnetic poles, and a power distribution system for the plurality of phase coils. It has a centralized power distribution component 1.
図1に示す集中配電部品1は、中心軸CLを有する円環状の集中配電部材である。集中配電部品1は、中性相用の環状導体10と、3相分の環状導体11,12,13と、複数の電気絶縁性を有する保持部品31,32,33,34と、導電性を有する複数の中継端子40を備える。
A concentrated power distribution component 1 shown in FIG. 1 is an annular concentrated power distribution member having a central axis CL. The concentrated power distribution component 1 includes an
環状導体11は3相ブラシレスモータのU相に対応し、環状導体12はV相に対応し、そして環状導体13はW相に対応する。各環状導体11,12,13,10は、直線状の電気伝導部材を円環状に曲げることで形成されている。
The
まず、図1に示す中性相用の環状導体10と、3相の環状導体11,12,13について説明する。
First, the neutral-phase
環状導体11,12,13と環状導体10は、好ましくは断面円形状であり、ワイヤーともいい、中心軸CLを中心とする略同じ直径を有するエナメル線を使用しており、この環状導体の直径は例えば3.2mmである。エナメル線は、中継端子40に対して電気的にかつ機械的に接続される部分以外は、電気絶縁膜により絶縁被覆されている。環状導体10,11,12,13は、中心軸CL方向に沿って重ね合わされるようにして積み重ねられて一体的に構成されている。
The
図1に示すように、環状導体11の両端部は、給電端子11Dに接続されている。同様にして、環状導体12の両端部は、給電端子12Dに接続され、環状導体13の両端部は、給電端子13Dに接続されている。環状導体10の両端部10Cは電気的に短絡して接続されている。給電端子11D、12D、13Dと両端部10Cは、互いに円周方向Rにずらした位置に配置されている。
As shown in FIG. 1, both end portions of the
図3に示すように、給電端子11D、給電端子12D、給電端子13Dは、U相のコイル100、V相のコイル101、W相のコイル102の各一端部に電気的にそれぞれ接続され、中性相の環状導体10は、U相のコイル100、V相のコイル101、W相のコイル102の各他端部に電気的に接続される。
As shown in FIG. 3, the
次に、図1と図2を参照して、環状導体10,11,12,13にそれぞれ設定されている保持部品31,32,33,34について説明する。
Next, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the holding
複数の保持部品31,32,33,34は、それぞれ集中配電部品1の環状導体10,11,12,13に対して、円周方向Rに沿って互いに間隔を空けて設定されている。
The plurality of holding
保持部品31,32,33,34は、電気絶縁性を有するPPS(ポリフェニレンサルファイド)等の耐熱樹脂を用いてモールド成型により形成されている。保持部品31,32,33,34は、環状導体10,11,12,13の間に中心軸CL方向に沿って電気絶縁のための間隔を空けた状態で、環状導体10,11,12,13を平行に保持するための保持部材である。
The holding
図2と図4〜図7を参照しながら、保持部品31,32,33,34を順番に説明をする。
図4は、中性相の環状導体10の一部を示す斜視図である。図5は、U相の環状導体11の一部を示す斜視図である。図6は、V相の環状導体12の一部を示す斜視図である。図7は、W相の環状導体13の一部を示す斜視図である。
The holding
FIG. 4 is a perspective view showing a part of the neutral-phase
図2と図4に示すように、複数の保持部品31は、中性相の環状導体10に対して相互に間隔をおいてモールド成型により形成されている。各保持部品31は同じ大きさを有するほぼ直方体形状の部品であり、それぞれ中継端子40を備えている。隣接する保持部品31,31の間には、環状導体10の露出部分600が位置されている。複数の保持部品31の内の一部また全部に、保持部品31の下側には断面U字型の取り付け部分800を有しており、取り付け部分800は隣のU相の環状導体11の露出部分601(図5を参照)を挟んで保持するためのものである。
As shown in FIGS. 2 and 4, the plurality of holding
図2と図5に示すように、複数の保持部品32(32X、32Y)は、U相の環状導体11に対して相互に間隔をおいてモールド成型により形成されている。各保持部品32X、32Yは同じ大きさを有するほぼ直方体形状の部品である。隣接する3つの保持部品32X、32Y、32Yの内の保持部品32Xだけが、中継端子40を有している。隣接する保持部品32X、32Y、32Yの間には、環状導体11の露出部分601が位置されている。保持部品32Xは、その下側に断面U字型の取り付け部分802を有しており、取り付け部分802は隣のV相の環状導体12の露出部分602(図6参照)を挟んで保持するためのものである。
As shown in FIGS. 2 and 5, the plurality of holding components 32 (32 </ b> X and 32 </ b> Y) are formed by molding at a distance from the U-phase
図2と図6に示すように、複数の保持部品33(33X、33Y)は、V相の環状導体12に対して相互に間隔をおいてモールド成型により形成されている。各保持部品33X、33Yは異なる大きさを有するほぼ直方体形状の部品である。保持部品33Xは保持部品33Yに比べて長い。3つの保持部品33X、33Yの内の保持部品33Xだけが、中継端子40を有している。隣接する保持部品33X、33Yの間には、環状導体12の露出部分602が位置されている。
As shown in FIGS. 2 and 6, the plurality of holding components 33 (33 </ b> X and 33 </ b> Y) are formed by molding at a distance from the V-phase
図2と図7に示すように、複数の保持部品34は、W相の環状導体13に対して相互に間隔をおいてモールド成型により形成されている。各保持部品34は同じ大きさを有するほぼ直方体形状の部品であり、隣接する3つの保持部品34の内の1つの保持部品34が中継端子40を備えている。隣接する保持部品34,34の間には、環状導体13の露出部分603が位置されている。保持部品34はその上側に断面U字型の取り付け部分801を有しており、取り付け部分801は隣のV相の環状導体12の露出部分602(図6参照)を挟んで保持するためのものである。
なお、図4に示す環状導体10の露出部分600と、図5に示す環状導体11の露出部分601と、図6に示す環状導体12の露出部分602と、図7に示す環状導体13の露出部分603は、例えば絶縁チューブで保護されるようにしてもよい。
As shown in FIG. 2 and FIG. 7, the plurality of holding
Note that the exposed
図8は、図2の部分Tにおける各環状導体10〜13と保持部品31〜34の積層構造例を示している。保持部品31,32,33,34は中心軸CLに沿って積層して配置されている。これにより、各環状導体10〜13は、保持部品31〜34を用いて、平行にかつ同じ間隔で保持することができる。
FIG. 8 shows an example of a laminated structure of the
保持部品31〜34の位置がR方向に沿ってずらして配置されており、いわゆる千鳥状に配置されている。これにより、環状導体10の露出部分600は、保持部品32X、32Yに対面しており、環状導体11の露出部分601は、保持部品31,33Xに対面している。同様にして、環状導体12の露出部分602は、保持部品32X,32Y,34に対面しており、環状導体13の露出部分603は、保持部品33Xに対面している。
しかも、図8の太線で示すのは、隣接する環状導体の電気絶縁のための絶縁沿面距離900を示している。この絶縁沿面距離900が、保持部品31〜34の存在により、隣接する露出部分600〜603の間において確保できるので、隣接する露出部分600〜603の互いの電気絶縁性能を確保できる。
The positions of the holding
Moreover, the thick line in FIG. 8 indicates an
次に、図9を参照して、中継端子40の構造例を説明する。
複数の中継端子40は、この実施形態では、一種類使用している。これにより使用する中継端子の種類を減らすことができ、コストダウンが図れる。中継端子40は、例えば銅の基材に錫をメッキしたものであり、1つの環状導体接続端41と、2つのコイル接続端42,42と、接続部43を有している。
Next, a structural example of the
A plurality of
図9の接続部43は環状導体接続端41とコイル接続端42,42を接続しており、環状導体接続端41は、接続部43からH方向にそって突出して形成されており、ほぼU字型あるいはJ字型を有している。
The connecting portion 43 in FIG. 9 connects the annular
2つのコイル接続端42,42は、接続部43からJ方向にそって平行に突出して形成されている。図10に示すように、コイル接続端42,42の幅Kは、コイルの接続突起部150の直径Mよりも大きく設定されている。コイル接続端42,42の長さは、接続突起部150が電気的にかつ機械的に接触できるように充分に余裕を持って設定されている。
The two coil connection ends 42 and 42 are formed so as to protrude in parallel from the connection portion 43 along the J direction. As shown in FIG. 10, the width K of the coil connection ends 42, 42 is set larger than the diameter M of the
図10(A)に示す2つのコイル接続端42,42は平行な状態から、図10(B)に示すようN方向に沿ってコイルの接続突起部150に対して押圧しながら溶接される。これにより、2つのコイル接続端42,42とコイルの接続突起部150とは溶接により電気的かつ機械的に確実に接続することができる。
The two coil connection ends 42, 42 shown in FIG. 10A are welded from a parallel state while being pressed against the
次に、図11〜図14を参照して、各環状導体10〜13と中継端子40の電気的な接続構造例を説明する。
図11〜図14に示すように、環状導体10〜13の芯線98と中継端子40の環状導体接続端41とは、各保持部品31〜34の内部において、電気的かつ機械的に接続されている。つまり、環状導体10〜13の芯線98と中継端子40の環状導体接続端41の電気的な接続部分は、抵抗溶接により予め溶接されているが、各保持部品31〜34の内部に配置されて外部から密閉されている。この接続部分の密閉は、保持部品31〜34をモールド成型する際に行うことができる。これにより、電気的な接続部分は、外部に露出していないので、電気的接続性能を保持することができる。
Next, an example of an electrical connection structure between the
As shown in FIGS. 11 to 14, the
まず、図11では、環状導体10〜13が保持部品31〜34により所定の間隔をおいて保持されており、中継端子40の環状導体接続端41が中性相の環状導体10の芯線98に対して嵌め合わせて溶接することにより電気的に機械的に固定されている。中継端子40の環状導体接続端41は、環状導体10の芯線98に電気的に固定されている。芯線98と環状導体接続端41は保持部品31により密封されている。
First, in FIG. 11, the
図11に示すような環状導体10としては、例えば好ましくはエナメル線を用いている。このエナメル線は、芯線98と、この芯線98の外周囲に被覆された電気絶縁被覆99とを有している。芯線98は、例えば断面円形状の銅線であり、電気気絶縁被覆99はエナメル層である。 図11に示すように、環状導体10の中継端子40の環状導体接続端41が接続される部分の電気絶縁被覆99が芯線98から除去されて、芯線98が部分的に露出されている。
For example, an enameled wire is preferably used as the
次に、図12では、環状導体10〜13が保持部品31〜34により所定の間隔をおいて保持されており、中継端子40の環状導体接続端41がU相の環状導体11の芯線98に対して嵌め合わせて溶接することにより電気的に機械的に固定されている。中継端子40の環状導体接続端41は、環状導体10の芯線98に溶接により電気的に固定されている。芯線98と環状導体接続端41は保持部品32により密封されている。
Next, in FIG. 12, the
図12に示すような環状導体11としては、例えば好ましくはエナメル線を用いている。このエナメル線は、芯線98と、この芯線98の外周囲に被覆された電気絶縁被覆99とを有している。芯線98は、例えば断面円形状の銅線であり、電気気絶縁被覆99はエナメル層である。
図12に示すように、環状導体11の中継端子40の環状導体接続端41が接続される部分の電気絶縁被覆99が芯線98から除去されて、芯線98が部分的に露出されている。
For example, an enameled wire is preferably used as the
As shown in FIG. 12, the portion of the
次に、図13では、環状導体10〜13が保持部品31〜34により所定の間隔をおいて保持されており、中継端子40の環状導体接続端41がV相の環状導体12の芯線98に対して嵌め合わせて溶接することにより電気的に機械的に固定されている。ただし、中継端子40は、図11と図12の例とは異なり、上下逆向きに使用されている。
Next, in FIG. 13, the
中継端子40の環状導体接続端41は、環状導体12の芯線98に電気的に固定されている。中継端子40のコイル接続端42は、コイルの接続突起部150に対して溶接により電気的にかつ機械的に固定されている。芯線98とコイル接続端42は保持部品33により密閉されている。
The annular conductor connection end 41 of the
図13に示すような環状導体12としては、例えば好ましくはエナメル線を用いている。このエナメル線は、芯線98と、この芯線98の外周囲に被覆された電気絶縁被覆99とを有している。芯線98は、例えば断面円形状の銅線であり、電気気絶縁被覆99はエナメル層である。
図13に示すように、環状導体11の中継端子40の環状導体接続端41が接続される部分の電気絶縁被覆99が芯線98から除去されて、芯線98が部分的に露出されている。
For example, an enameled wire is preferably used as the
As shown in FIG. 13, the portion of the
最後に、図14では、環状導体10〜13が保持部品31〜34により所定の間隔をおいて保持されており、中継端子40の環状導体接続端41がW相の環状導体13の芯線98に対して嵌め合わせて溶接することにより電気的に機械的に固定されている。芯線98とコイル接続端42は保持部品34により密閉されている。
Finally, in FIG. 14, the
中継端子40の環状導体接続端41は、環状導体13の芯線98に電気的に固定されている。中継端子40のコイル接続端42は、コイルの接続突起部150に対して溶接により電気的にかつ機械的に固定されている。
図14に示すような環状導体13としては、例えば好ましくはエナメル線を用いている。このエナメル線は、芯線98と、この芯線98の外周囲に被覆された電気絶縁被覆99とを有している。芯線98は、例えば断面円形状の銅線であり、電気気絶縁被覆99はエナメル層である。
図14に示すように、環状導体13の中継端子40の環状導体接続端41が接続される部分の電気絶縁被覆99が芯線98から除去されて、芯線98が部分的に露出されている。
The annular conductor connection end 41 of the
For example, an enameled wire is preferably used as the
As shown in FIG. 14, the portion of the
保持部品31〜34は、環状導体10,11,12,13と中継端子40のコイル接続端42およびコイルの接続突起部150との間の電気的絶縁を確保できる。中継端子40の環状導体接続端41が、電気絶縁被膜99が除去されて露出した芯線98に対して直接電気的に機械的に接続する構造であっても、保持部品31〜34はこの芯線98と隣の環状導体との電気絶縁状態を確保できる。
The holding
次に、図15と図16を参照して、集中配電部品1が用いられるモータ300の構造例を説明する。モータ300は、ステータ200と、ロータ201を備えている。
Next, with reference to FIG. 15 and FIG. 16, the structural example of the
ロータ201は、複数の駆動用のマグネットを有している。ロータ201のマグネットの磁力と、ステータ200のU相のコイル100、V相のコイル101、W相のコイル102の発生する磁束との相互作用により、ロータ201はステータ200に対して中心軸CLを中心として回転するようになっている。
The rotor 201 has a plurality of driving magnets. Due to the interaction between the magnetic force of the magnet of the rotor 201 and the magnetic flux generated by the
ステータ200は、コイルボビン220と、ステータコア221を有している。コイルボビン220は、円周方向に沿ってリング状の収容部230を有している。この収容部230は、コイル100,101,102の外側に位置しており、図1に示す集中配電部品1をはめ込んで収容する部分である。
The
図15の部分P1では、図11に示す保持部品31の環状導体とコイル接続突起部150との接続状態を示しており、図15の部分P2では、図12に示す保持部品32の環状導体とコイル接続突起部150との接続状態を示している。図16の部分P3では、図13に示す保持部品33の環状導体とコイル接続突起部150との接続状態を示しており、図16の部分P4では、図14に示す保持部品34の環状導体とコイル接続突起部150との接続状態を示している。
A portion P1 in FIG. 15 shows a connection state between the annular conductor of the holding
次に、集中配電部品1の製造例について、簡単に説明する。
4本の直線状の環状導体10〜13に対して、それぞれ別々に複数の保持部品をモールド成型する。複数の保持部品が設定された各環状導体10〜13は、図2に示すように円形状に曲げられて、図1に示すように中心軸CLを中心として同心円上に積み重ねられる。このように環状導体11〜13を円環状に曲げたあとに、中性相の環状導体10の両端部10Cを結線する。
Next, a manufacturing example of the concentrated power distribution component 1 will be briefly described.
A plurality of holding parts are molded separately for each of the four linear
U相の環状導体11とV相の環状導体12およびW相の環状導体13の一端部と他端部は、それぞれ給電端子11D、12D、13Dに接続される。これにより、図1に示すような環状の集中配電部品1が得られる。
One end and the other end of the U-phase
図1に示す環状の集中配電部品1は、図15と図16に示すように、コイルボビン220の収容部230内にDN方向に沿って挿入することで設定される。集中配電部品1が収容部230内に設定されると、図11〜図14に示すように、各中継端子40のコイル接続端42がコイルの接続突起部150の両側に位置される。
The annular concentrated power distribution component 1 shown in FIG. 1 is set by being inserted along the DN direction into the
これにより、U相の環状導体11とV相の環状導体12およびW相の環状導体13は、それぞれコイル100,101,102の各一端部に対して、中継端子40を介して電気的にかつ機械的に接続される。また、中性相の環状導体10は、コイル100,101,102の各他端部に対して、中継端子40を介して電気的にかつ機械的に接続される。
Thus, the U-phase
本発明の実施形態では、図15と図16に示すように、コイルの接続突起部150のコイルボビン220の底部229に対する高さFは、コイル100,101,102の取り出し高さであるが、この高さFは、図15の部分P1,P2と図16の部分P3,P4のいずれの位置においても一定にすることができる。この理由としては、コイルの接続突起部150の高さFが同じであっても、コイルの接続突起部150と対応する中継端子40のコイル接続端42が必ず溶接して固定できる領域が、図9のJ方向に沿って余裕をもたせて設けられているためである。
In the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 15 and 16, the height F of the
これにより、環状導体10,11,12,13が中心軸CL方向に間隔をおいて配列された構造であるにもかかわらず、各環状導体10,11,12,13は、中継端子40を用いて、同位置の高さFのコイルの接続突起部150に対して、電気的にかつ機械的に容易に接続できる。
Thereby, although each of the
各環状導体10,11,12,13の芯線98は、あらかじめ芯線98の全長にわたって電気絶縁皮膜99により被覆されていることから、各環状導体10,11,12,13に対して保持部品をモールド成型して円形状に曲げる作業前に、芯線98が酸化するのを防止できる。
ところで、図17は、環状導体の露出部分の距離(電線露出部の距離)Lを説明する図である。
Since the
By the way, FIG. 17 is a figure explaining the distance (distance of an electric wire exposure part) L of the exposed part of a cyclic | annular conductor.
モータのコイルの数をn個とし、図17(A)に示すように集中配電部品の直径をDmmとし、そして図17(B)に示すように環状導体間の最短距離をhmm、隣接する保持部品の中心間距離をPmmとし、環状導体の露出部分の距離(隣接する保持部品間の端面間の距離)をLmmとしたときに、図17(B)に示す沿面距離Xは、式1で表せる。
沿面距離X=h+(P−2L)/2>2mm・・・・式1
また、隣接する保持部品の中心間距離Pは、πD/nで表せる。
従って、この式1を変形すると、環状導体の前記露出部分の距離Lが、
h+πD/2n−2>L
を満たすことになる。
The number of motor coils is n, the diameter of the concentrated power distribution component is Dmm as shown in FIG. 17 (A), and the shortest distance between the annular conductors is hmm as shown in FIG. 17 (B). When the distance between the centers of the parts is Pmm and the distance of the exposed portion of the annular conductor (the distance between the end faces between adjacent holding parts) is Lmm, the creepage distance X shown in FIG. I can express.
Creepage distance X = h + (P-2L) / 2> 2 mm... Formula 1
Further, the center-to-center distance P between adjacent holding parts can be expressed by πD / n.
Therefore, when this equation 1 is transformed, the distance L of the exposed portion of the annular conductor is
h + πD / 2n-2> L
Will be satisfied.
上記沿面距離Xを2mmよりも大きくする根拠は、次の通りである。すなわち、近年のHEV(ハイブリッド自動車)用モータの相間電圧は500Vを超え、将来は1kV程度まで上昇する可能性があるが、1kVの電位差に耐える沿面距離Xは、JIS規格によると14mm程度必要だが、本発明の集中配電部品のように部品表面の清浄度が安定したものの場合、ばらつきを考慮しても2mmあれば十分である。 The grounds for making the creepage distance X larger than 2 mm are as follows. In other words, the interphase voltage of recent HEV (hybrid vehicle) motors exceeds 500V and may rise to about 1kV in the future, but the creepage distance X that can withstand a potential difference of 1kV is about 14mm according to JIS standards. In the case where the cleanliness of the component surface is stable as in the case of the concentrated power distribution component of the present invention, 2 mm is sufficient even if the variation is taken into consideration.
本発明の実施形態の集中配電部品1は、複数の環状導体10,11,12,13と、複数の環状導体に対してそれぞれ別々に電気的な接続部分により接続された複数の中継端子40と、複数の環状導体が前記複数の環状導体の中心軸方向に沿って積層された状態で前記環状導体を保持するための、前記複数の環状導体に対して機械的に固定された電気絶縁性を有する複数の保持部品31〜34と、を備え、環状導体10,11,12,13と中継端子40の電気的な接続部分は、保持部品31〜34内に配置されている。
これにより、環状導体の長さを短くでき、隣接する環状導体同士における電気絶縁性を確保しながら、集中配電部品を簡単に製造でき、集中配電部品の小型化を図ることができる。この集中配電部品の小型化により、モータの小型化も図れる。
A centralized power distribution component 1 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of
Thus, the length of the annular conductor can be shortened, and the concentrated power distribution component can be easily manufactured while ensuring the electrical insulation between the adjacent annular conductors, and the concentrated power distribution component can be downsized. By downsizing the centralized power distribution component, the motor can be downsized.
本発明の実施形態の集中配電部品1では、環状導体10,11,12,13は、線状導体を曲げることで形成されている。これにより、環状導体は銅板を打ち抜いて形成するのではないので、銅板を打ち抜いた後に生じる残りの部分が発生せず、材料費と加工費の低減が図れる。
In the concentrated power distribution component 1 according to the embodiment of the present invention, the
複数の環状導体10,11,12,13は、線状導体を曲げることで形成され、複数の保持部分31〜34は、樹脂をモールド成型することで各環状導体10,11,12,13に対して別々に形成されており、各環状導体に設定された複数の保持部品の間には環状導体の露出部分600〜603があり、これらの露出部分600〜603が、隣接している環状導体の露出部分と隣り合わないように、保持部品が積層されている。これにより、隣接する露出部分600〜603の間での電気絶縁のための絶縁沿面距離を稼ぐことができる。
The plurality of
本発明の実施形態の集中配電部品1では、環状導体10,11,12,13としては、好ましくは絶縁層を有する導体、例えばエナメル線を用いており、中継端子40と芯線98は溶接により電気的かつ機械的に接続される。これにより、芯線98の酸化を防ぐことができ、中継端子40は、酸化を防いだ芯線98に対して、溶接を安定的に行うことができる。
In the centralized power distribution component 1 according to the embodiment of the present invention, the
本発明の実施形態の集中配電部品1は、複数の環状導体10〜13の各内径は略同じであり、内側に折り曲げて突出させた部分がなく、複数の環状導体の内側には円形の空間が形成されている。これにより、同じような長さの環状導体を用意すれば良く、環状導体を構成する線状導体の長さを最短にでき、材料費の低減と加工費の低減が図れる。本発明の実施形態では、環状導体はその内側に曲げ加工された箇所が無いので、環状導体の形状を単純化できる。
In the centralized power distribution component 1 according to the embodiment of the present invention, the inner diameters of the plurality of
本発明の実施形態の集中配電部品1の中継端子40は、環状導体の芯線98に対してかみ合わせて溶接することにより電気的に接続される環状導体接続端41と、ステータのコイルの接続突起部150に対して電気的に接続されるコイル接続端42と、コイル接続端42と環状導体接続端41とを接続する接続部43とを有する。これにより、環状導体の芯線98とコイルの接続突起部150は、中継端子40を用いるだけで簡単に電気的に機械的に接続できる。
The
本発明の実施形態の集中配電部品1は、中継端子40のコイル接続端42は、コイルの接続突起部150に接続可能な領域を、環状導体の中心軸CL方向に沿って有している。これにより、各環状導体10〜13の位置が中心軸CLに沿って異なるにも関わらず、中継端子40は一種類使用すればすみ、部品の種類を減らし、材料費と加工費を低減できる。
In the concentrated power distribution component 1 according to the embodiment of the present invention, the coil connection end 42 of the
本発明の実施形態は、中継端子と環状導体の芯線が抵抗溶接により電気的に機械的に接続された接続部分は、少なくとも樹脂モールドにより封止されているとともに、溶接されていない環状導体の部分は、非モールド部分(環状導体の露出部分)が存在していて、ある相の非モールド部分は必ず隣接する環状導体の保持部品(モールド部分)に対応して隣接している。これにより、非モールド部分(環状導体の露出部分)の電気絶縁のための沿面距離が得られる。すなわち、環状導体の露出部分が存在するが、従来の構造とは異なり、隣接する環状導体間の沿面距離を大きく取ることができ、各相の相間絶縁が確実にできる。
バスリングともよぶ集中配電部品1の底面は、ステータコア221と接触するが、最も下側に位置するW相の環状導体13は、保持部品34を有しているので、確実に電気絶縁を得ることができる。
In the embodiment of the present invention, the connecting portion in which the core wire of the relay terminal and the annular conductor is electrically mechanically connected by resistance welding is sealed by at least a resin mold, and the portion of the annular conductor that is not welded The non-molded part (exposed part of the annular conductor) exists, and the non-molded part of a certain phase is necessarily adjacent to the holding part (molded part) of the adjacent annular conductor. Thereby, the creeping distance for electrical insulation of the non-molded portion (exposed portion of the annular conductor) is obtained. That is, although there is an exposed portion of the annular conductor, unlike a conventional structure, a creeping distance between adjacent annular conductors can be increased, and insulation between phases can be ensured.
The bottom surface of the concentrated power distribution component 1, also called a bus ring, is in contact with the
各環状導体における保持部品31〜34がそれぞれ間隔を置いて配置されているので、保持部品が環状導体に連続して形成されている場合に比べて、保持部品の材料の線膨張係数と環状導体の材料の線膨張係数の違いによる応力集中と割れが発生しない。
Since the holding
複数本の環状導体を一括して樹脂モールド成型することが考えられるが、この方式であると、複数本の環状導体を仮の保持用ジグに挿入して保持して複数本の環状導体の相互の位置を固定できるようにした上で大型の金型に挿入してモールド成型する必要があるので、その作業が面倒であり、大型の金型が必要になってしまう。
しかし、本発明の実施形態では、1本の環状導体毎に保持部品をモールド成型することができるので、作業が簡単であり小型の金型を用いることができ、コスト低減が図れる。
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形例を採用できる。
It is conceivable to mold a plurality of annular conductors in a batch, but with this method, the plurality of annular conductors are inserted and held in a temporary holding jig so that the plurality of annular conductors are mutually connected. Since it is necessary to insert the mold into a large mold and mold it, the work is troublesome and a large mold is necessary.
However, in the embodiment of the present invention, since the holding component can be molded for each annular conductor, the operation is simple, a small mold can be used, and the cost can be reduced.
By the way, this invention is not limited to the said embodiment, A various modified example is employable.
上述した集中配電部品の各環状導体としては、絶縁層を有する導体の一例としてエナメル線を用いている。しかしこれに限らず、各環状導体としては、裸線に絶縁チューブを被せたタイプ、電線製造段階でテフロン(登録商標)被覆が付いているタイプ、エナメル線に絶縁チューブを被せたタイプなどがあり、導電性を有する金属の芯線と、この芯線を被覆する電気絶縁被覆を有する構造であれば、特に芯線と電気絶縁被覆の材質には、限定されない。 As each annular conductor of the concentrated power distribution component described above, an enameled wire is used as an example of a conductor having an insulating layer. However, the present invention is not limited to this, and each annular conductor includes a type in which a bare wire is covered with an insulation tube, a type in which Teflon (registered trademark) is covered in the wire manufacturing stage, and a type in which an enamel wire is covered with an insulation tube. The material of the core wire and the electrical insulation coating is not particularly limited as long as it is a structure having a conductive metal core wire and an electrical insulation coating for covering the core wire.
また、図示例では、各保持部材31,32,33,34はそれぞれ別々に環状導体10〜13に対してモールド成型されているが、これに限らず隣接する保持部材31,31は、それぞれ完全に一体とまではいかなくてもわずかに繋がって一体になっているようにモールド成型しても良い。同様にして、隣接する保持部材32,32、隣接する保持部材33,33、隣接する保持部材34,34についても、完全に一体とまではいかなくてもわずかに繋がって一体になっているようにモールド成型しても良い。
In the illustrated example, the holding
例えば、中性相、U相、V相、W相の環状導体10,11,12,13は、同じ直径を有しているが、必要に応じて環状導体11,12,13と環状導体10とは、異なる太さであっても良い。また、環状導体10は他の環状導体11,12,13とは別の位置に設けることにして、集中配電部品1は、環状導体11,12,13で構成するようにしても良い。
For example, the
また、環状導体は断面円形状の導体であるが、これに限らず他の形状、例えば矩形断面を有しても良い。 The annular conductor is a conductor having a circular cross section, but is not limited thereto, and may have another shape, for example, a rectangular cross section.
1 集中配電部品
10 中性相に対応する環状導体
11 U相に対応する環状導体
12 V相に対応する環状導体
13 W相に対応する環状導体
31〜34 保持部品
40 中継端子
41 環状導体接続端
42 コイル接続端
98 芯線
99 電気絶縁被覆
150 コイルの接続突起部
200 ステータ 201 ロータ
230 集中配線部品の収容部
300 モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Concentrated
Claims (8)
複数の環状導体と、
前記複数の環状導体に対してそれぞれ別々に電気的な接続部分により接続された複数の中継端子と、
前記複数の環状導体が前記複数の環状導体の中心軸方向に沿って積層された状態で前記環状導体を保持するための、前記複数の環状導体に対して機械的に固定された電気絶縁性を有する複数の保持部品と、
を備え、
前記環状導体と前記中継端子の前記電気的な接続部分は、前記保持部品内に配置されており、
前記複数の環状導体は、線状導体を曲げることで形成され、前記複数の保持部品は、樹脂をモールド成型することで各前記環状導体に対して形成されており、
各前記環状導体に設定された前記複数の保持部品の間には前記環状導体の露出部分があり、前記環状導体の前記露出部分が、隣接している前記環状導体の前記露出部分と隣り合わないように、前記保持部品が積層されていることを特徴とする集中配電部品。 A centralized power distribution component disposed on the stator of the motor and electrically connected to the coil of the stator,
A plurality of annular conductors;
A plurality of relay terminals respectively connected to the plurality of annular conductors by electrical connection portions;
Electrical insulation that is mechanically fixed to the plurality of annular conductors for holding the annular conductors in a state where the plurality of annular conductors are laminated along the central axis direction of the plurality of annular conductors. Having a plurality of holding parts;
With
The electrical connection portion of the annular conductor and the relay terminal is disposed in the holding component ,
The plurality of annular conductors are formed by bending a linear conductor, and the plurality of holding components are formed for each of the annular conductors by molding a resin,
There is an exposed portion of the annular conductor between the plurality of holding parts set for each annular conductor, and the exposed portion of the annular conductor is not adjacent to the exposed portion of the adjacent annular conductor. Thus, the centralized power distribution component , wherein the holding components are laminated .
h+πD/2n−2>L
を満たすことを特徴とする請求項1に記載の集中配電部品。 When the number of coils of the motor is n, the diameter of the concentrated power distribution component is Dmm, and the shortest distance between the annular conductors is hmm, the distance L of the exposed portion of the annular conductor is:
h + πD / 2n-2> L
The concentrated power distribution component according to claim 1 , wherein:
前記環状導体の前記芯線に対してかみ合わせることにより電気的に接続される環状導体接続端と、
前記ステータのコイルの接続突起部に対して電気的に接続されるコイル接続端と、
を有することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の集中配電部品。 The relay terminal is
An annular conductor connecting end electrically connected by engaging with the core wire of the annular conductor;
A coil connection end electrically connected to a connection protrusion of the stator coil;
The centralized power distribution component according to claim 3 or 4 , characterized by comprising :
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