JP6552671B1 - 信号端子付回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】保護カバーの装着を検知し検知信号を生成する検知部と検知信号を導出する検知信号線の配線構成を簡略化する。【解決手段】筒状フレーム１１の内部にコイルが巻回された積層コアが固定されたステータ１と、前記ステータ１から径方向に突出して配置され前記コイルに給電する給電用端子１０が設けられる端子台４と、給電用端子１０に対向して着脱自在に設けられる保護カバーとを備え、保護カバーの装着を検知し検知信号を生成するコネクタ部８からなる検知部を端子台４に設け、前記検知部による前記検知信号が検知用信号線５を介して外部信号端子１６に導出されるようにした。【選択図】図１

Description

この出願は、信号端子付回転電機、特に、回転電機における信号検知部の構成と信号線の接続構造に関するものである。

回転電機が高電圧印加されて駆動される場合には、安全性を考慮し高電圧印加部への接触を回避するため、その三相接続部に設けられた保護カバーに接続部への通電状態の遮断信号を検知するインターロック機構を設ける場合が多く見られる。
先行技術におけるインターロック構造は、電気部品が収容されるケースの壁面に設けられた組付け作業用開口に嵌合して該開口を塞ぐ保護カバーと、組付け作業用開口に保護カバーが嵌合されたことを検知する嵌合検知コネクタとを備えてなり、嵌合検知コネクタは、ケース内部に固定して設けられた受コネクタと、該受コネクタに対向させて互いに挿脱可能に保護カバーに設けられた挿脱コネクタとからなり、受コネクタは、嵌合検知導体を筒状のハウジング内に収容して形成され、挿脱コネクタは、嵌合検知導体に導通可能な一対の検知電極を保持して保護カバーに一体成形されてなることを特徴とする（特許文献１参照）。

特開２０１５−２８８４８号公報

上記先行技術はインターロック検知部品と回転電機の給電ターミナルの接続部に相当する電源からの経路とを分割しているため、構成部品の増加及び組立性が悪化する課題がある。また、低圧配線の構造においてもインターロック信号を単独でインバータ側まで配線しなければならず、その他のモータ信号線が分離することによる部品点数の増加、また基板等のインバータ内部部品の複雑化を招く可能性がある。この明細書では、上記現課題の発生を防止する技術を開示する。

この出願に開示される信号端子付回転電機は、フレームの内周にコイルが巻回された積層コアが固定されるステータと、前記ステータから径方向に突出して配置され前記コイルに給電する給電用端子が設けられる端子台と、前記給電用端子に対向して着脱自在に設けられる保護カバーとを備え、前記保護カバーの装着を検知し検知信号を生成する検知部を前記端子台に設け、前記検知部による前記検知信号が検知用信号線を介して外部信号端子に導出されるとともに、前記ステータに設置された温度検出用信号線が前記検知用信号線と一体化され、前記外部信号端子に配線されることを特徴とするものである。

この出願に開示される信号端子付回転電機によれば、保護カバーの装着を検知し検知信号を生成する検知部を給電用端子が設けられる端子台に設け、検知部による検知信号が導出される検知用信号線とステータに設置された温度検出用信号線とを統合することによって接続構造を簡略化することが可能となる。

実施の形態１における信号端子付回転電機に係るステータの構造を示す斜視図。 実施の形態１における信号端子付回転電機と制御装置との配線を示す配線図。 実施の形態１における信号線の形態を示す上面図。 実施の形態１における保護カバーと検知部の構造を示す断面図。 実施の形態１における信号端子付回転電機の全体構成を示す縦断面図。

実施の形態１．
実施の形態１を図１から図５までに基づいて説明する。図５は実施の形態１における信号端子付回転電機の全体構成を示す縦断面図である。
図５に示すように回転電機ＤＭはハウジングに格納されたステータ１とロータ２を備え、回転軸ＳＨを備えたロータ２の外周はステータ１の内周と所定の間隙を介して対向している。ステータ１は円環状に形成された積層コアに巻回されたコイルを有し、中空のフレーム１１の内周部に固定されている。

図１は、実施の形態１における回転電機に設けられたステータの構造を示す斜視図である。ステータ１に設けられた径方向に突出している端子台４にはステータ１のコイルに通電を行い電力を供給するための給電ターミナル１０が構成されており、ハーネス６の内部のハーネスターミナル９と給電用接続部７において接続されることによって外部給電を実施する形態となる。端子台４には給電用接続部７の近傍にインターロック信号検知用のコネクタ部８が構成されており、このコネクタ部８によってインターロック信号の有無を検知することで、給電ターミナル１０への通電許可の判断を実施することができる。これにより、単独でインターロック信号の配線を行う場合に比べて、給電ターミナル１０近傍の端子台４の一部分を利用することで、部品構成を簡略化することが可能となる。

図２は、実施の形態１における回転電機と制御装置との配線を示す配線図である。図に示すように回転電機ＤＭへの電力供給はハーネス６を経由して行われるが、その接続部を保護する保護カバー１３の取付けにより、コネクタ部８が嵌合することによって、インターロック信号線５が通電され、その信号が制御装置ＣＲに送信され、回転電機ＤＭが通電可能な状態であることが検知される。その状態において制御装置ＣＲ側では、回転電機ＤＭへの通電が安全に行われる状態であることを判断し、ハーネス６経由で回転電機ＤＭ側に給電を行うことによって、回転電機ＤＭの駆動を行うことが可能となる。すなわち、保護カバー１３が外れている場合には検知部としてのコネクタ部８が嵌合しておらず、インターロック信号が制御装置ＣＲに送信されないため、制御装置ＣＲ側の判断で、回転電機ＤＭ側への給電を実施しない状態となり、この状態においては安全にハーネス６の着脱などを行うことができる。また、回転電機ＤＭはインターロック信号とは別にステータのコイルの温度を検知する温度センサーを有しており、その信号は温度センサー信号線３を通じて、同様に制御装置ＣＲに送信される。

図３は、実施の形態１における信号線の形態を示す上面図である。図に示すようにインターロック信号線５と温度センサー信号線３は合成されて外部コネクタ１６に配線される。２本の信号線を合成して一体化し外部コネクタ１６からなる外部信号端子に合成的に接続することによって配線の構造を簡略化させることができる。

図４は、実施の形態１における保護カバー１３と嵌合コネクタ１４の構造を示す断面図である。給電用接続部７を保護する保護カバー１３には内部にショートピン１５が内蔵された構造を有しており、端子台６に設置されたコネクタ部８に嵌合することで、インターロック信号線５が導通し、制御装置側に信号が送信される。保護カバー１３側にショートピン１５からなる短絡用導電部片を設けることによって、保護カバー１３側からの信号線の引出しを実施しないことで、インターロック信号単独のコネクタおよびリードワイヤ部品の発生によるコストおよび組立性の悪化を防止する。

ここで、検知部としてのコネクタ部８は、端子台４から突設された棒状導電体８ａと、棒状導電体８ａを取り囲み棒状導電体８ａと互いに電気的に絶縁されて端子台４から突設される筒状導電体８ｂとで構成されている。導電体８ａ，８ｂは、保護カバー１３が端子台４に設けられ給電用接続部７を有する給電ターミナル１０に対向して装着されることにより、保護カバー１３に設けられたショートピン１５からなる短絡用導電部片により電気的に導通し、導電体８ａ，８ｂからなる検知部としてのコネクタ部８はインターロック信号としてのオン信号からなる検知信号を生成し、この検知信号はインターロック信号線５を介して外部信号端子としてのインターロック信号線５からなる検知信号線を介して外部コネクタ１６からなる外部信号端子に導出されるものである。

また、コネクタ部８は給電ターミナル１０の接続部７よりステータ１におけるフレーム１１の固定用フランジ部１２の方向に向けてオフセットされた位置に配置される。ステータ１を固定部位に固定するための固定用フランジ部１２にコネクタ部８からなる検知部を近づけることによって、ステータ１に振動が印加された場合の振幅の影響を小さくすることができ、コネクタ部８からなる検知部に対する振動による悪影響を抑制できて、インターロック信号検知の信頼性を高めることが可能になる。

（１）実施の形態１における信号端子付回転電機は、図１から図５までに示す通り、次の構成が適用されている。
中空形状をなす円筒状フレーム１１の内周面にコイルが巻回された積層コアが固定されるステータ１と、ステータ１から径方向に突出して配置され前記コイルに給電する接続部７を有する給電ターミナル１０からなる給電用端子が設けられる端子台４と、前記給電用端子に対向して着脱自在に設けられる保護カバー１３とを備え、保護カバー１３の装着を検知しインターロック信号としてのオンオフ信号からなる検知信号を生成するコネクタ部８からなる検知部を端子台４に設け、前記検知部による前記検知信号がインターロック信号線５からなる検知信号線を介して外部コネクタ１６からなる外部信号端子に導出されることを特徴とする。
この構成により、保護カバー１３の装着を検知しインターロック信号としてのオンオフ信号からなる検知信号を生成するコネクタ部８からなる検知部を給電ターミナル１０からなる給電用端子が設けられる端子台４に設けることで、コネクタ部８からなる検知部の部品構成とインターロック信号線５からなる検知用信号線の接続構造を簡略化することが可能となる。すなわち、保護カバー１３についてのインターロック機構を有する構造の回転電機において、単独でインターロック信号の配線を行う場合に比べて、給電ターミナル１０近傍の端子台４の一部を利用することで、部品構成を簡略化することが可能となる。

（２）また、実施の形態１における信号端子付回転電機は、図１から図５までに示す通り、前記（１）項における構成において次の構成が適用されている。
コネクタ部８からなる前記検知部からのインターロック信号線５からなる前記検知信号線は、ステータ１に設置されステータ１の温度を検出する温度センサー信号線３からなる検出信号線と結合し一体化されて合成され、外部コネクタ１６からなる前記外部信号端子に配線されることを特徴とする。
この構成により、インターロック信号線５からなる前記検知信号線と温度センサー信号線３からなる前記検出信号線との統合を図ることによって信号配線の構造を簡略化できる。

（３）さらに、実施の形態１における信号端子付回転電機は、図２に示す通り、前記（１）項または前記（２）項における構成において次の構成が適用されている。
ステータ１にはステータ１を固定部位に固定し支持する固定用フランジ部１２が設けられるものであり、コネクタ部８からなる前記検知部は給電ターミナル１０からなる前記給電用端子からステータ１の固定用フランジ部１２の方向に移行された位置に構成されることを特徴とする。
この構成により、ステータ１へ振動が印加された場合にコネクタ部８からなる前記検知部に加えられる振動の影響を抑制することができる。すなわち ステータ１の固定用フランジ部１２にコネクタ部８からなる前記検知部を近づけることによって、ステータ１に振動が印加された場合の振幅の影響を小さくすることができ、インターロック信号検知の信頼性を高めることが可能になる。また、ＡＣ接続部位に近い位置はノイズの影響が大きいため、そのボルト近傍部よりオフセットした位置にインターロックコネクタを配置することで、低圧配線へのノイズの重畳を抑制することができる。

（４）そして、実施の形態１における信号端子付回転電機は、図１から図５までに示す通り、前記（１）項から前記（３）項までの何れか１項における構成において次の構成が適用されている。
コネクタ部８からなる前記検知部は保護カバー１３に向けて突出し互いに電気的に絶縁された導電体８ａ，８ｂからなる第１および第２の検知用導電体を有し、保護カバー１３には給電ターミナル１０からなる前記給電用端子に対向する装着状態で導電体８ａ，８ｂからなる前記第１および第２の検知用導電体を電気的に短絡するショートピン１５からなる短絡用導電部片が設けられていることを特徴とする。
この構成により、保護カバー１３には信号線を接続する必要が無く、コスト面への悪影響を阻止し、組立性の悪化を回避することができる。すなわち、保護カバー１３側にショートピン１５からなる短絡用導電部片を設けることによって、カバー１３側からの信号線の引出しを実施しないことで、インターロック信号単独のコネクタおよびリードワイヤ部品の発生によるコストおよび組立性の悪化を防止する。

なお、この出願における技術思想としての開示事項は、その技術範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ ステータ、２ ロータ、３ 温度センサー信号線（温度検出用信号線）、４ 端子台、５ インターロック信号線（検知用信号線）、６ ハーネス、７ 給電用接続部、８ コネクタ部（検知部）、８ａ 棒状導電体（第１の検知用導電体）、８ｂ 筒状導電体（第２の検知用導電体）、９ ハーネスターミナル、１０ 給電ターミナル（給電用端子）、１１ フレーム、１２ 固定用フランジ部、１３ 保護カバー、１４ 嵌合コネクタ、１５ ショートピン（短絡用導電部片）、１６ 外部コネクタ（外部信号端子）、ＤＭ 回転電機、ＣＲ 制御装置。

Claims (3)

1. フレームの内周にコイルが巻回された積層コアが固定されるステータと、前記ステータから径方向に突出して配置され前記コイルに給電する給電用端子が設けられる端子台と、前記給電用端子に対向して着脱自在に設けられる保護カバーとを備え、前記保護カバーの装着を検知し検知信号を生成する検知部を前記端子台に設け、前記検知部による前記検知信号が検知用信号線を介して外部信号端子に導出されるとともに、前記ステータに設置された温度検出用信号線が前記検知用信号線と一体化され、前記外部信号端子に配線されることを特徴とする信号端子付回転電機。
2. 前記ステータには固定用フランジ部が設けられるものであり、前記検知部は前記給電用端子から前記ステータの前記固定用フランジ部の方向に移行された位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載の信号端子付回転電機。
3. 前記検知部は前記保護カバーに向けて突出し互いに電気的に絶縁された対をなす検知用導電体を有し、前記保護カバーには前記給電用端子に対向する装着状態で対をなす前記検知用導電体を電気的に短絡する短絡用導電部片が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の信号端子付回転電機。

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