JP6597327B2

JP6597327B2 - 回転電機

Info

Publication number: JP6597327B2
Application number: JP2016005306A
Authority: JP
Inventors: 尚松永
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2019-10-30
Anticipated expiration: 2036-01-14
Also published as: JP2017127132A

Description

本発明は、回転電機に関し、詳しくは、コイルが組み付けられたステータコアと、コイルの端部と外部端子とを接続する動力線と、樹脂により形成されステータコアの軸方向の端面側でコイルをモールドする樹脂モールドと、を備える回転電機に関する。

従来、この種の回転電機として、ステータと、動力線と、樹脂モールドと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ステータは、コイルが組み付けられたステータコアを備えている。動力線は、コイルの端部と外部端子とを接続している。樹脂モールドは、ステータコアの軸方向の端面側でコイルエンドをモールドしている。この回転電機では、動力線は、ステータコアの径方向外側に引き出されて、外部端子に接続されており、ステータコアの軸方向の端面側で樹脂モールドにより固定されている。

特願２０１５−１３３８７３号公報

上述の回転電機では、回転に伴ってステータコアが振動すると、その振動によって動力線の樹脂モールドで固定された箇所に応力が集中し、動力線の耐久性が低下する場合がある。こうした動力線の耐久性の低下は抑制されることが望ましい。

本発明の回転電機は、動力線の耐久性の低下の抑制を図ることを主目的とする。

本発明の回転電機は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の回転電機は、
コイルが組み付けられたステータコアと、前記コイルの端部と外部端子とを接続する動力線と、樹脂により形成され前記ステータコアの軸方向の端面側で前記コイルをモールドする樹脂モールドと、を備える回転電機であって、
前記動力線は、前記ステータコアの前記端面側から前記ステータコアの径方向外側に引き出された引き出し部を有し、
前記ステータコアの前記端面と前記動力線の前記引き出し部との間に、リテーナ部材が配置されており、
前記動力線の前記引き出し部は、前記リテーナ部材の上方で前記樹脂モールドにより固定されており、
前記リテーナ部材は、両端部が固定されていないときには弓なりに反り返った形状となり、前記ステータコアの前記端面から離れる方向に反り返るように前記端面に配置された状態で、前記両端部が複数の固定部材により前記ステータコアに固定されている、
ことを要旨とする。

この本発明の回転電機では、動力線は、ステータコアの径方向外側に引き出された引き出し部を有し、引き出し部が外部端子に接続されている。ステータコアの端面と動力線の引き出し部との間に、リテーナ部材を配置する。動力線の引き出し部は、リテーナ部材の上方で樹脂モールドにより固定されている。リテーナ部材は、両端部が固定されていないときには弓なりに反り返った形状となり、ステータコアの端面から離れる方向に反り返るように端面に配置された状態で、両端部が複数の固定部材によりステータコアに固定されている。したがって、リテーナ部材で、ステータコアの端面を押圧するから、ステータコアの振動を抑制することができ、動力線の特定の箇所、特に、リテーナの上方での応力集中を抑制することができる。これにより、動力線の耐久性の低下を抑制することができる。ここで、「上方」とは、真上だけでなく、その周囲も含んでいる。

本発明の一実施例としてのモータ２０のステータ３０の外観を示す外観図である。図１において樹脂モールド６０の記載を省略したときのステータ３０の外観を示す外観図である。ステータコア３２とケースとの間やステータコア３２にリテーナ部材４０が取り付けられている様子を説明するための説明図である。リテーナ部材４０の平面概略図である。リテーナ部材４０をボルト５０，５２で固定している様子を説明するための模式図である。ボルト５０，５２で固定される前のリテーナ部材４０形状を説明するための説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのモータ２０のステータ３０の外観を示す外観図である。図２は、図１において樹脂モールド６０の記載を省略したときのステータ３０の外観を示す外観図である。なお、図２では、説明のため、ケース３４の図における上側の一部が切り取られて示されている。モータ２０は、ステータ３０と、図示しないロータと、を備える回転電機として構成されている。ステータ３０は、図示するように、ステータコア３２と、図示しないコイルと、樹脂モールド３３と、ケース３４と、動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗと、中性線３６ｎと、外部端子３８ｕ，３８ｖ，３８ｗと、リテーナ部材４０と、を備える。

ステータコア３２は、複数の薄板の鋼板が積層されて、全体として円筒状に形成されている。ステータコア３２は、径方向内側に突出した複数のティース３２ａに図示しないＵ相，Ｖ相，Ｗ相のコイルが組み付けられている。

樹脂モールド３３は、樹脂により形成されステータコア３２の軸方向（鋼板の積層方向）の端面３２ｂ側でコイルをモールドしている。

ケース３４は、コイルが組み付けられたステータコア３２を収納している。ケース３４には、外部端子３８ｕ，３８ｖ，３８ｗが取り付けられた端子台３４ａが設けられている。

動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗは、ステータコア３２に組み付けられたコイルと外部端子３８ｕ，３８ｖ，３８ｗとを接続している。動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗは、ステータコア３２の端面３２ｂ側からステータコア３２の径方向外側に引き出されると共に外部端子３８ｕ，３８ｖ，３８ｗに接続された引き出し部３７ｕ、３７ｖ、３７ｗを有する。中性線３６ｎは、モータ２０の中性点を構成するコイルの結線部に接続されており、端子台３４ａに固定されている。引き出し部３７ｕ、３７ｖ、３７ｗは、リテーナ部材４０の上方で樹脂モールド３３により固定されている。なお、「リテーナ部材４０の上方」とは、リテーナ部材４０の真上に限定されず、その周囲をも含んでいる。

外部端子３８ｕ，３８ｖ，３８ｗは、モータ２０を駆動する駆動回路からのＵ相，Ｖ相，Ｗ相用の電力が入力されたり、動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗからＵ相，Ｖ相，Ｗ相用の電力が出力されたりする。

図３は、ステータコア３２にリテーナ部材４０が取り付けられている様子を説明するための説明図である。図４は、リテーナ部材４０の平面図である。図５は、リテーナ部材４０をボルト５０，５２で固定している様子を説明するための模式図である。なお、図３では、説明のため、図１におけるケース３４の側面の一部を切り取ると共に動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗ、端子台３４ａ，外部端子３８ｕ，３８ｖ，３８ｗの記載を省略している。

リテーナ部材４０は、比較的剛性の高い材料（例えば、ステンレスなど）により板状に形成されている。リテーナ部材４０は、図１〜図５に示すように、ステータコア２２の端面３２ｂと動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗの引き出し部３７ｕ、３７ｖ、３７ｗとの間（図３における領域Ａ１）に配置されている。リテーナ部材４０の端部４０ａ，４０ｂは、リテーナ部材４０とステータコア３２とを挿通するボルト５０、５２により、ステータコア３２と共にケース３４に固定されている。

図６は、ボルト５０，５２で固定される前のリテーナ部材４０の形状を説明するための説明図である。図中、ボルト５０，５２で固定される前のリテーナ部材４０の形状を一点鎖線で示している。リテーナ部材４０は、ボルト５０，５２で固定される前においては、全体として、弓なりに反り返った形状となるようプレス打ち抜きやレーザカットやワイヤーカットにより形成されている。リテーナ部材４０は、ステータコア３２の端面３２ｂから離れる方向に反り返るように配置された後に、ボルト５０，５２によりステータコア３２と共にケース３４に固定される。こうして端部４０ａ，４０ｂの間の中間部４０ｃで、ステータコア３２の端面３２ｂを押圧することにより、ステータコア３２の振動を抑制することができる。したがって、ボルト５０，５２で固定される前のリテーナ部材４０における反りの程度は、ステータコア３２に生じる振動等を考慮して調整されている。このように、ステータコア３２の振動を抑制するから、動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗの特定の箇所、特に、引き出し部３７ｕ、３７ｖ、３７ｗのうちリテーナ部材４０の上方の樹脂モールド３３により固定された箇所に応力が集中することを抑制できる。これにより、動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗの耐久性の低下を抑制することができる。また、ステータコア３２の振動が抑制されると、動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗ，中性線３６ｎの振動も抑制される。したがって、動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗと外部端子３８ｕ，３８ｖ，３８ｗとの接続部や中性線３６ｎと端子台３４ａとの接続部に曲げ応力が働くことを抑制することができる。

こうしたリテーナ部材４０は、領域Ａ１のみに設けられているから、端面３２ｂの全周に亘ってリテーナ部材を設けるものと比較すると、ステータ３０の軽量化やステータ３０のコストアップ（材料費の増加など）の抑制を図ることができる。

以上説明した実施例のモータ２０では、ステータコア３２の端面３２ｂと動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗとの間にリテーナ部材４０を配置し、動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗの引き出し部３７ｕ、３７ｖ、３７ｗを、リテーナ部材４０の上方で樹脂モールド３３で固定する。リテーナ部材４０を、端部４０ａ．４０ｂが固定されていないときには弓なりに反り返った形状となり、ステータコア３２の端面３２ｂから離れる方向に反り返るように端面３２ｂに配置し、端部４０ａ，４０ｂを、ボルト５０，５２によりステータコア３２に固定する。これにより、ステータコア３２の振動を抑制して、動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗの引き出し部３７ｕ、３７ｖ、３７ｗの樹脂モールド３３ｄで固定された箇所への応力の集中を抑制することができる。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ステータ３０が「ステータ」に相当し、ステータコア３２が「ステータコア」に相当し、動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗが「動力線」に相当し、樹脂モールド３３が「樹脂モールド」に相当し、引き出し部３７ｕ，３７ｖ，３７ｗが「引き出し部」に相当し、リテーナ部材４０が「リテーナ部材」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、回転電機の製造産業などに利用可能である。

２０モータ、３０ステータ、３２ステータコア、３２ａティース、３２ｂ端面、３３樹脂モールド、３４ケース、３４ａ端子台、３６ｎ中性線、３６ｕ，３６ｖ，３６ｗ動力線、３７ｕ，３７ｖ，３７ｗ引き出し部、３８ｕ，３８ｖ，３８ｗ外部端子、４０リテーナ部材、４０ａ，４０ｂ端部、４０ｃ中間部、５０，５２ボルト、Ａ１領域。

Claims

コイルが組み付けられたステータコアと、前記コイルの端部と外部端子とを接続する動力線と、樹脂により形成され前記ステータコアの軸方向の端面側で前記コイルをモールドする樹脂モールドと、を備える回転電機であって、
前記動力線は、前記ステータコアの前記端面側から前記ステータコアの径方向外側に引き出された引き出し部を有し、
前記ステータコアの前記端面と前記動力線の前記引き出し部との間に、リテーナ部材が配置されており、
前記動力線の前記引き出し部は、前記リテーナ部材の上方で前記樹脂モールドにより固定されており、
前記リテーナ部材は、両端部が固定されていないときには弓なりに反り返った形状となり、前記ステータコアの前記端面から離れる方向に反り返るように前記端面に配置された状態で、前記両端部が複数の固定部材により前記ステータコアに固定されている、
回転電機。