JP5209381B2 - 三相電動機 - Google Patents

Description

本発明は、例えばロボットを駆動するサーボモータなどの三相電動機に関する。

従来より、三相電動機が広範に使用されている。三相電動機のステータに巻付けられたコイルからは、各相毎に三つの引出線が延びている。これら引出線のそれぞれは、電力入力部に接続されるコネクタから延びる三つのリード線のそれぞれに接続される。

図３（ａ）は従来技術における通電カシメの状態を示す略図である。図３（ａ）においては、ステータ１１０上に公知の手法でコイル１２０が配置されている。そして、コイル１２０を被覆するカバー２００は、三相電動機１００を電力入力部に接続するコネクタ２２０を備えている。

図３（ａ）においては、一つのコネクタ用リード線Ａ１がコネクタ２２０から延びており、一つのコイル用リード線（引出線）Ｂ１がコイル１２０から延びている。そして、コネクタ用リード線Ａ１およびコイル用リード線Ｂ１の両方が、圧着端子３１０の一端に挿入される。次いで、圧着端子３１０は通電カシメ機４００により圧着され、それにより、コネクタ用リード線Ａ１とコイル用リード線Ｂ１とが接続される。特許文献１においても同様に、カセットコイルの二つのワイヤがスリーブ端子の一端に挿入され、次いで、スリーブ端子がカシメられることによりこれらワイヤが接続されている。

図３（ｂ）は従来技術における三相電動機の断面図である。図３（ｂ）から分かるように、他のコネクタ用リード線Ａ２、Ａ３も圧着端子３２０、３３０により他のコイル用引出線Ｂ２、Ｂ３に同様に接続される。
特開２００６−０３１９８６号公報

しかしながら、一つの圧着端子３１０から延びるコネクタ用リード線Ａ１とコイル用リード線Ｂ１とは互いにほぼ平行に固定されている。従って、各相に対しては、二つのリード線分のスペースがコイル１２０上方に必要とされる。それゆえ、コネクタ用リード線Ａ１〜Ａ３、コイル用リード線Ｂ１〜Ｂ３および圧着端子３１０〜３３０を配置するために、三相電動機１００のコイル１２０上方には多大なスペースが必要とされる（図３（ｂ）を参照されたい）。

さらに、図３に示される構成においては、コネクタ用リード線およびコイル用リード線の両方を一つの圧着端子の一端から挿入するための複雑な治具が必要となるという問題もあった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、コイル上に要求されるスペースを最小限にすることのできる三相電動機を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、三相電動機のコイルから延びる第一リード線の群と、前記三相電動機に電力を入力する電力入力部に接続されるべきコネクタから延びる第二リード線の群と、前記第一リード線の群のうちの一つの第一リード線が一端に接続されると共に、前記第二リード線の群のうちの一つの第二リード線が他端に接続される少なくとも一つの突合わせ端子とを具備し、前記第一リード線の群のうちの前記一つの第一リード線が通電カシメにより前記突合わせ端子の前記一端に接続された後で、前記第二リード線の群のうちの前記一つの第二リード線が圧着カシメにより前記突合わせ端子の前記他端に接続される、三相電動機が提供される。

すなわち１番目の発明においては、突き合わせ端子を採用しているので、三相電動機のコイル上には、各相当たり一つのリード線が延びる構造となる。それゆえ、リード線の配線が単純になり、コイル上に要求されるスペースを最小限にすることができる。さらに、第一リード線を端子の一端から挿入すると共に第二リード線を端子の他端から挿入するので、単純な治具で足り、複雑な治具の使用を排除することもできる。さらに、圧着カシメ機自体が小型でかつ単純な構造であるので、第二のリード線を突き合わせ端子の他端に接続するのを円滑に行うことができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１（ａ）は本発明に基づく三相電動機の側断面図であり、図１（ｂ）は本発明に基づく三相電動機の断面図である。三相電動機１０は、例えばロボットを駆動するサーボモータである。これら図面に示されるように、三相電動機１０のステータ１１上にコイル１２が配置されている。三相電動機１０のコイル１２およびステータ１１は公知であるので、詳細な説明を省略する。

また、図１（ａ）からわかるように、カバー２０がコイル１２を被覆するように配置されている。このカバー２０にはコネクタ２２が設けられており、コネクタ２２は図示しない電力入力部に接続されるようになっている。

電力入力部からの電力を三相電動機１０に入力するために、コネクタ２２とコイル１２とが互いに接続される。コネクタ２２からは三つのコネクタ用リード線Ａ１、Ａ２、Ａ３がカバー２０内部に延びている。これらコネクタ用リード線Ａ１、Ａ２、Ａ３は図示しない被覆部により被覆されているものとする。

また、コイル１２の上端部からはコイル用リード線Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が延びている。図１（ｂ）においては、コイル用リード線Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３はコネクタ２２に対してコイル１２の直径方向反対側から延びている。これらコイル用リード線Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３のそれぞれは三相電動機１０の各相に対応しているものとする。また、コイル用リード線Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３はコイル１２を形成する導線を延長させたものであってもよく、コイル用リード線Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３に被覆部を備えていなくても良い。

本発明においては、これらコネクタ用リード線Ａ１、Ａ２、Ａ３およびコイル用リード線Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は突き合わせ端子３１、３２、３３によってそれぞれ互いに接続される。図１（ｃ）は、代表として突き合わせ端子３１を示す拡大図である。他の突き合わせ端子３２、３３については、突き合わせ端子３１と同様であるので説明を省略する。

図１（ｃ）に示されるように、突き合わせ端子３１はスリーブ型の部材である。突き合わせ端子３１の内部においては、コネクタ用リード線Ａ１の先端とコイル用リード線Ｂ１の先端とが互いに突き合わされる。コネクタ用リード線Ａ１およびコイル用リード線Ｂ１が突き合わせ端子３１内部で接触した状態で、突き合わせ端子３１はカシメられ、その接続状態が維持される。これにより、リード線Ａ１、Ｂ１は互いに導通するようになる。なお、図１（ｃ）における参照符号３１ａ、３１ｂはそれぞれコネクタ用リード線Ａ１およびコイル用リード線Ｂ１のカシメ痕を示している。

図２（ａ）は突き合わせ端子の一端におけるカシメ状態を示す略図であり、図２（ｂ）は突き合わせ端子の他端におけるカシメ状態を示す略図である。以下、これら図面を参照して、本発明に基づく三相電動機１０の製造手法を説明する。

はじめに図２（ａ）に示されるように、一つのコイル用リード線Ｂ１を突き合わせ端子３１の一端からその内部に挿入する。そして、通電カシメ機４０を使用して、突き合わせ端子３１をカシメ、それにより、コイル用リード線Ｂ１を突き合わせ端子３１に固定する（カシメ痕３１ｂを参照されたい）。

次いで、対応するコネクタ用リード線Ａ１を突き合わせ端子３１の他端からその内部に挿入する。コネクタ用リード線Ａ１は、突き合わせ端子３１内部においてコイル用リード線Ｂ１に突き合わされるまで挿入される。これにより、コネクタ用リード線Ａ１はコイル用リード線Ｂ１に導通するようになる。

この状態において、操作者は普通カシメ機５０を用いて、突き合わせ端子３１をカシメる。その結果、コネクタ用リード線Ａ１が突き合わせ端子３１に固定される（カシメ痕３１ａを参照されたい）。普通カシメ機５０は小型でかつ単純な構造であるので、コネクタ用リード線Ａ１を突き合わせ端子３１の他端に接続するのを円滑に行うことができる。

あるいは、コネクタ用リード線Ａ１も通電カシメ機４０により突き合わせ端子３１に固定してもよい。この場合には、コネクタ用リード線Ａ１およびコイル用リード線Ｂ１の両方が共通の通電カシメ機４０により突き合わせ端子３１に固定される。従って、普通カシメ機５０を別途準備する必要がなく、三相電動機１０を形成するのに必要な設備をより単純にすることができるのが分かるであろう。

他のコイル用リード線Ｂ２、Ｂ３は突き合わせ端子３２、３３のそれぞれの一端に同様に固定し、他のコネクタ用リード線Ａ２、Ａ３は突き合わせ端子３２、３３のそれぞれの他端に同様に固定する。これにより、三相電動機１０が図示しない電力入力部にコネクタ２２を介して電気的に接続可能となる。最終的に、図１（ａ）に示されるようにカバー２０をコイル１２周りに配置して、三相電動機１０の製造を完了する。

このように本発明の三相電動機１０は突き合わせ端子３１、３２、３３を採用しているので、コネクタ用リード線Ａ１、Ａ２、Ａ３のそれぞれはコイル用リード線Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３のそれぞれと略直線をなすようになる。すなわち、図１（ｂ）に示されるように、本発明では、各相当たり一つの線がコイル１２上に延びる構造となる。従って、本発明においては、リード線の配線が単純になり、リード線を配線するためにコイル１２上に要求されるスペースを最小限にすることが可能となる。

さらに、本発明においては、コイル用リード線Ｂ１等を突き合わせ端子３１等の一端から挿入すると共にコネクタ用リード線Ａ１等を突き合わせ端子３１等の他端から挿入している。このため、二つのリード線を端子の同一の端部に一緒に挿入するのに使用される治具と比較すると、本発明で使用される治具は単純で足りる。つまり、本発明では、複雑な治具の使用を排除することも可能である。

（ａ）本発明に基づく三相電動機の側断面図である。（ｂ）本発明に基づく三相電動機の断面図である。（ｃ）突き合わせ端子の拡大図である。 （ａ）突き合わせ端子の一端におけるカシメ状態を示す略図である。（ｂ）突き合わせ端子の他端におけるカシメ状態を示す略図である。 （ａ）従来技術における通電カシメの状態を示す略図である。（ｂ）従来技術における三相電動機の断面図である。

符号の説明

１０ 三相電動機
１１ ステータ
１２ コイル
２０ カバー
２２ コネクタ
３１、３２、３３ 突き合わせ端子
３１ａ、３１ｂ カシメ痕
４０ 通電カシメ機
５０ 普通カシメ機
Ａ１、Ａ２、Ａ３ コネクタ用リード線（第二リード線）
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ コイル用リード線（第一リード線）

Claims (1)

1. 三相電動機のコイルから延びる第一リード線の群と、
   前記三相電動機に電力を入力する電力入力部に接続されるべきコネクタから延びる第二リード線の群と、
   前記第一リード線の群のうちの一つの第一リード線が一端に接続されると共に、前記第二リード線の群のうちの一つの第二リード線が他端に接続される少なくとも一つの突合わせ端子とを具備し、
   前記第一リード線の群のうちの前記一つの第一リード線が通電カシメにより前記突合わせ端子の前記一端に接続された後で、前記第二リード線の群のうちの前記一つの第二リード線が圧着カシメにより前記突合わせ端子の前記他端に接続される、三相電動機。

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