WO2023203876A1 - 電機子及び回転電機 - Google Patents
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Abstract
ステータ(14)は、複数のティース部(34)を有するステータコア(20)と、インシュレータ(22)と、導電性の巻線(24)が複数のティース部(34)のまわりにそれぞれ巻回されることにより形成された複数のコイル(26)と、第1ターミナル(28)と、を備えている。第1ターミナル(28)は、導電性の部材を用いて形成され、第1インシュレータ固定部(52)、第1接続部(54)及び第2接続部(78)を備えている。第1接続部(54)は、第1インシュレータ固定部(52)から延出していると共にコイルの端末部(50A)が固定されるカシメ部(66)を備えている。第2接続部(78)は、第1インシュレータ固定部(52)から延出していると共に電源側に接続される電源側接続部(92)を有しかつ電源側接続部(92)が電源側に接続された状態で応力が集中している第1屈曲部(82)及び第2屈曲部(86)を備えている。
Description
本出願は、2022年4月19日に出願された日本出願番号2022-068844
号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
本開示は、電機子及び回転電機に関する。
下記特許文献1には、インナロータ型のブラシレスモータである回転電機が開示されている。この文献に記載された回転電機は、コイルが装着された複数の固定子磁極と、複数の導電部材と、を備えている。複数の導電部材と複数のコイルのコイル端とは、複数の接続部において電気的に接続されている。また、これら接続部は、固定子磁極の間の極間隙間に配置されている。これにより、回転電機の軸方向への小型化が図られている。
車両等に搭載される回転電機には、振動に対する耐久性を確保することが望まれる。
本開示は、振動に対する耐久性を確保することができる電機子及び回転電機を得ることを目的とする。
本開示の第一の態様において、電機子は、周方向に間隔をあけて配置された複数のティース部を有する電機子コアと、前記電機子コアに取付けられたインシュレータと、導電性の巻線が複数の前記ティース部のまわりにそれぞれ巻回されることにより形成された複数のコイルと、導電性の部材を用いて形成され、前記インシュレータに固定されるインシュレータ固定部と、前記インシュレータ固定部から延出していると共に前記コイルの端末部が固定されるカシメ部を有する第1接続部と、前記インシュレータ固定部又は前記第1接続部から延出していると共に電源側に接続される電源側接続部を有しかつ前記電源側接続部が電源側に接続された状態で応力が集中している応力集中部を有する第2接続部と、を含んで構成されたターミナルと、を備えている。また、回転電機は、上記電機子を含んで構成された固定子及び回転子の一方と、前記電機子と径方向に対向して配置されたマグネットを有する固定子及び回転子の他方と、を備えている。
この様に構成することで、振動に対する耐久性を確保することができる。
本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、第1実施形態のモータを軸方向から見た模式図であり、
図2は、ステータを示す斜視図であり、
図3は、ステータを示す平面図であり、
図4は、ステータにおいて第1ターミナルが設けられた部分を拡大して示す拡大平面図であり、
図5は、第1ターミナルを周方向一方側から見た斜視図であり、
図6は、第1ターミナルを径方向内側から見た斜視図であり、
図7は、第1ターミナルと対応する部分においてステータを軸方向及び径方向に沿って切断した断面を示す斜視図であり、
図8は、第2ターミナルを示す斜視図であり、
図9は、第2ターミナルを径方向内側から見た側面図であり、
図10は、第2実施形態のモータの第1ターミナルを周方向他方側から見た斜視図であり、
図11は、第3実施形態のモータの第1ターミナルを周方向他方側から見た斜視図であり、
図12は、第4実施形態のモータの第1ターミナルを周方向他方側から見た斜視図であり、
図13は、第5実施形態のモータの第1ターミナルを周方向他方側から見た斜視図である。
図1~図9を用いて本開示の第1実施形態に係るモータ10について説明する。なお、図中に適宜示す矢印Z方向、矢印R方向及び矢印C方向は、後述するロータ12の回転軸方向一方側、回転径方向外側及び回転周方向一方側をそれぞれ示すものとする。また、以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、ロータ12の回転軸方向、回転径方向、回転周方向を示すものとする。また、本実施形態のモータ10及び後述する各実施形態のモータは、回転電機の一例である。
図1に示されるように、本実施形態のモータ10は、インナロータ型のブラシレスモータである。このモータ10は、電機子及び固定子としてのステータ14と、ステータ14の径方向内側に配置された回転子としてのロータ12と、を備えている。
ロータ12は、図示しない回転軸に固定されたロータコア16と、ロータコア16の径方向外側の面に固定されたマグネット18と、を含んで構成されている。マグネット18は、一例として環状に形成されたリングマグネットである。このマグネット18では、径方向外側がN極とされた部分と径方向外側がS極とされた部分とが、周方向に沿って交互に配置されている。なお、複数のマグネット18がロータコア16の径方向外側の面に固定された構成となっていてもよい。この構成では、径方向外側がN極とされたマグネット18と径方向外側がS極とされたマグネット18とが、周方向に沿って交互に配置されている。
図2に示されるように、ステータ14は、電機子コアとしてのステータコア20と、ステータコア20に取付けられたインシュレータ22と、導電性の巻線24がステータコア20のまわりに巻回されることによって形成された複数のコイル26と、を備えている。また、図2及び図3に示されるように、ステータ14は、コイル26の端末部が接続されるターミナルとしての3つの第1ターミナル28及び1つの第2ターミナル30を備えている。
ステータコア20は、軟磁性材料である鋼鈑が所定の形状に打ち抜かれること等によって形成されたコア構成板が軸方向に積層されることによって形成された積層コアである。このステータコア20は、環状に形成された環状部32と、環状部32から径方向内側に向けて突出する複数のティース部34と、を備えている。図3に示されるように、本実施形態では、15個のティース部34が周方向に沿って等間隔に配置されている、
図2及び図3に示されるように、インシュレータ22は、絶縁性の材料である樹脂材料を用いて形成されている。このインシュレータ22は、ステータコア20の環状部32における径方向内側の面に沿って配置される環状被覆部36を備えている。
また、インシュレータ22は、環状被覆部36から径方向内側へ向けて延出している複数のティース被覆部38を備えている。ティース被覆部38の数は、ステータコア20のティース部34の数と一致している。そして、各々ティース被覆部38は、各々のティース部34において後述するコイル26が形成される部分をそれぞれ覆っている。
また、インシュレータ22は、ティース被覆部38における径方向内側の端部から軸方向かつティース部34とは反対方向へ向けて突出する鍔部分40を備えている。そして、後述するコイル26は、ティース被覆部38のまわりかつ鍔部分40と環状被覆部36との間に配置されるようになっている。なお、本実施形態のインシュレータ22は、軸方向に二分割の構造となっている。
また、図3に示されるように、インシュレータ22は、後述する3つの第1ターミナル28が支持される3つの第1ターミナル支持部42を備えている。3つの第1ターミナル支持部42は、ステータコア20の環状部32の軸方向一方側の端面に沿って配置されている。第1ターミナル支持部42の周方向一方側の端部は、周方向に隣合う一対のティース部34のうち周方向一方側に配置されたティース部34と周方向の同じ位置に配置されている。また、第1ターミナル支持部42の周方向他方側の端部は、周方向に隣合う一対のティース部34のうち周方向他方側に配置されたティース部34と周方向の同じ位置に配置されている。さらに、第1ターミナル支持部42の周方向の中央部は、周方向に隣合う一対のティース部34の間と対応する周方向位置に配置されている。なお、本実施形態では、3つの第1ターミナル支持部42が、周方向に隣合う4つのティース部34と対応する位置において周方向に沿って並んで配置されている。また、3つの第1ターミナル支持部42には、ターミナル嵌合部としての第1ターミナル嵌合部44がそれぞれ形成されている。この第1ターミナル嵌合部44は、軸方向一方側が開放された凹状に形成されている。
また、インシュレータ22は、後述する第2ターミナル30が支持される第2ターミナル支持部46を備えている。第2ターミナル支持部46は、ステータコア20の環状部32の軸方向一方側の端面に沿って配置されている。なお、本実施形態では、第2ターミナル支持部46が、周方向に隣合う4つのティース部34と対応する範囲にかけて設けられている。また、第2ターミナル支持部46は、3つの第1ターミナル支持部42において最も周方向一方側に配置された第1ターミナル支持部42に対して周方向一方側に配置されている。また、第2ターミナル支持部46は、3つの第1ターミナル支持部42において最も周方向一方側に配置された第1ターミナル支持部42と周方向に隣合って配置されている。また、第2ターミナル支持部46には、第2ターミナル嵌合部48が形成されている。この第2ターミナル嵌合部48は、軸方向一方側が開放された凹状に形成されている。なお、第2ターミナル嵌合部48の細部の構成については、後に詳述する。
コイル26は、銅線等の巻線24がステータコア20のティース部34のまわりにインシュレータ22を介して巻回されることによって形成されている。本実施形態では、U相を構成する5つのコイル26、V相を構成する5つのコイル26及びW相を構成する5つのコイル26が、定められたティース部34のまわりにそれぞれ形成されている。U相のコイル26とV相のコイル26とW相のコイル26とは、周方向に沿ってこの順で配置されている。また、U相を構成する5つのコイル26、V相を構成する5つのコイル26及びW相を構成する5つのコイル26は、それぞれ直列で結線されている。
ここで、U相の5つのコイル26を形成する巻線24の一方の端部をコイル26の端末部としてのU相の第1端末部50Aと呼ぶことにする。また、U相の5つのコイル26を形成する巻線24の他方の端部をコイル26の端末部としてのU相の第2端末部50Bと呼ぶことにする。
また、V相の5つのコイル26を形成する巻線24の一方の端部をコイル26の端末部としてのV相の第1端末部50Aと呼ぶことにする。また、V相の5つのコイル26を形成する巻線24の他方の端部をコイル26の端末部としてのV相の第2端末部50Bと呼ぶことにする。
また、W相の5つのコイル26を形成する巻線24の一方の端部をコイル26の端末部としてのW相の第1端末部50Aと呼ぶことにする。また、W相の5つのコイル26を形成する巻線24の他方の端部をコイル26の端末部としてのW相の第2端末部50Bと呼ぶことにする。
そして、図2、図3及び図4に示されるように、U相の第1端末部50A、V相の第1端末部50A及びW相の第1端末部50Aは、3つの第1ターミナル28にそれぞれ接続されている。また、U相の第2端末部50B、V相の第2端末部50B及びW相の第2端末部50Bは、第2ターミナル30に接続されている。
図5及び図6に示されるように、第1ターミナル28は、導電性の部材である銅板にプレス加工等が施されることによって形成されている。この第1ターミナル28は、径方向を厚み方向とする矩形板状に形成されたインシュレータ固定部としての第1インシュレータ固定部52を備えている。また、第1ターミナル28は、第1インシュレータ固定部52の周方向の中央部における軸方向他方側の部端から径方向内側へ向けて延びる第1接続部54を備えている。さらに、第1ターミナル28は、第1インシュレータ固定部52の軸方向他方側の端部から径方向内側へ向けて延びると共に第1接続部54と隣合って配置された第2接続部78を備えている。
第1インシュレータ固定部52は、径方向から見て周方向を長手方向とし軸方向を短手方向とする矩形状に形成された基板部56を備えている。また、第1インシュレータ固定部52は、基板部56の周方向一方側の端における軸方向他方側の部分から周方向一方側へ向けて突出する複数の(本実施形態では2つの)圧入嵌合部58を備えている。また、第1インシュレータ固定部52は、基板部56の周方向他方側の端における軸方向他方側の部分から周方向他方側へ向けて突出する複数の(本実施形態では2つの)圧入嵌合部58を備えている。複数の圧入嵌合部58を径方向から見た形状は鋸刃状となっている。また、第1インシュレータ固定部52は、基板部56の周方向の両端部における軸方向他方側の部分から径方向内側へ向けてそれぞれ突出するガタ詰め突起部60を備えている。
第1接続部54は、軸方向から見て径方向を長手方向とし周方向を短手方向とする矩形状に形成された基板部62を備えている。また、第1接続部54は、基板部62の径方向内側の端部における周方向一方側の端から周方向一方側へ延出すると共に、基板部62とは反対側の端部が周方向他方側へ折り返された延出部64を備えている。この延出部64は、基板部62の先端部と共に周方向他方側が開放されたカシメ部66を構成している。そして、図4に示されるように、前述の第1端末部50Aがカシメ部66に挟持されることで、第1端末部50Aがカシメ部66に接続されるようになっている。図5及び図6に示されるように、基板部62におけるカシメ部66よりも径方向外側の部位は第1中間部67となっている。
第2接続部78は、第1接続部54に対して周方向他方側に配置されていると共に第1接続部54とは独立して設けられている。すなわち、第2接続部78は、第1接続部54と周方向に間隔をあけて設けられている。第2接続部78は、第1インシュレータ固定部52の軸方向他方側の端部から径方向内側へ向けて屈曲して延びる第1脚部80を備えている。本実施形態では、第1脚部80の径方向への長さが、第1接続部54の基板部62の径方向への長さよりも長くなっている。第1脚部80における第1インシュレータ固定部52側の端部は、L字状に屈曲している応力集中部としての第1屈曲部82となっている。また、第2接続部78は、第1脚部80における径方向内側の端から軸方向他方側へ向けて延びる第2脚部84を備えている。この第2脚部84と第1脚部80との境界部分は、L字状に屈曲している応力集中部としての第2屈曲部86となっている。第2脚部84は、第1脚部80と共に第2中間部88を構成している。本実施形態では、第2中間部88が、第1接続部54の第1中間部67よりも細くなっている。また、第2接続部78は、第2脚部84の軸方向他方側の端部から周方向一方側へ向けて延びる拡幅部80を備えている。さらに、第2接続部78は、第2脚部84の軸方向他方側の端及び拡幅部80の軸方向他方側の端から径方向内側へ向けて延びる電源側接続部92を備えている。ここで、本実施形態では、図6に示されるように、拡幅部80の大部分及び電源側接続部92の大部分が、第1接続部54のカシメ部66と周方向の同じ位置に配置されている。
図4に示されるように、第1ターミナル28の第1インシュレータ固定部52は、インシュレータ22の第1ターミナル嵌合部44に挿入される。これにより、第1インシュレータ固定部52がインシュレータ22に固定されて、第1ターミナル28がインシュレータ22に支持される。また、第1インシュレータ固定部52が第1ターミナル嵌合部44に挿入された状態では、第1インシュレータ固定部52の複数の圧入嵌合部58(図5参照)が第1ターミナル嵌合部44の内壁に圧入状態で嵌合している。これにより、第1インシュレータ固定部52がインシュレータ22に固定された状態が保たれるようになっている。ここで、図2、図3、図4及び図5に示されるように、第1インシュレータ固定部52がインシュレータ22に固定された状態では、第1インシュレータ固定部52の周方向一方側の複数の圧入嵌合部58が、周方向に隣合う一対のティース部34のうち周方向一方側のティース部34と周方向の同じ位置に配置される。これと同様に、第1インシュレータ固定部52の周方向他方側の複数の圧入嵌合部58が、周方向に隣合う一対のティース部34のうち周方向他方側のティース部34と周方向の同じ位置に配置される。
また、図3、図4及び図7に示されるように、第1インシュレータ固定部52がインシュレータ22に固定された状態では、第1接続部54が周方向に隣合う一対のコイル26の中央部に配置される。
また、第1インシュレータ固定部52がインシュレータ22に固定された状態では、第2接続部54が周方向に隣合う一対のコイル26の間に配置される。また、第2接続部54の軸方向他方側の端部を構成する第2脚部84の軸方向他方側の端部、拡幅部80及び電源側接続部92は、周方向に隣合う一対のコイル26の間から軸方向他方側へ向けて突出している。
図7に示されるように、ステータ14に対して軸方向他方側には、電源側とつながっている電源側ターミナル94が設けられている。本実施形態では、3つの第1ターミナル28に対応して3つの電源側ターミナル94が設けられており、電源側ターミナル94は、軸方向を厚み方向とする矩形板状に形成されている。そして、3つの第1ターミナル28の第2接続部78の電源側接続部92は、3つの電源側ターミナル94にそれぞれ接触していると共に溶接で接合されている。
また、第2接続部78の電源側接続部92が電源側ターミナル94に接触している状態では、軸方向一方側への荷重が第2接続部78の電源側接続部92に入力されている。これにより、第2接続部78が軸方向一方側へ撓み変形している。また、本実施形態では、第2接続部78が軸方向一方側へ撓み変形している状態では、第1屈曲部82及び第2屈曲部86に応力が集中していると共に第1屈曲部82と第2屈曲部86が塑性変形している。なお、本実施形態では、軸方向一方側への荷重が第2接続部78の電源側接続部92に入力されているため、第1屈曲部82に生じる応力が第2屈曲部86に生じる応力に対して高い応力になっている。
図4に示されるように、第1端末部50Aは、軸方向一方側のコイルエンド26Aの径方向外側の端部から周方向他方側へ引出された第1部分68を備えている。また、第1端末部50Aは、第1部分68の周方向他方側から径方向内側(ステータコア20の環状部32とは反対側)へ向けてのびる第2部分70を備えている。ここで、第1端末部50Aにおける第1部分68と第2部分70との境界部分には、第1部分68から第2部分70へかけてL字状に屈曲された弛み部分72が形成されている。そして、以上説明した第1端末部50Aの第2部分70が、第1ターミナル28のカシメ部66に接続されている。なお、軸方向一方側のコイルエンド26Aの径方向内側の端部から周方向他方側へ向けて第1部分68が引出される構成では、第2部分70を第1部分68の周方向他方側から径方向外側(ステータコア20の環状部32側)へ向けてのびるように形成すればよい。また、弛み部分72は、緩やかに湾曲した形状であってもよい。
図4及び図7に示されるように、第1端末部50Aの第2部分70が、第1ターミナル28のカシメ部66に接続された状態では、第1端末部50Aの第2部分70が、第1接続部54の基板部62における軸方向一方側の面に沿って配置されている。また、第1端末部50Aの第1部分68、第2部分70及び弛み部分72が、周方向に隣合う一対のコイル26の軸方向一方側のコイルエンド26Aの間に配置されている。
図8及び図9に示されるように、第2ターミナル30は、第1ターミナル28と同様に、導電性の部材である銅板にプレス加工等が施されることによって形成されている。この第2ターミナル30は、径方向を厚み方向として周方向に延在する板状に形成されたインシュレータ固定部としての第2インシュレータ固定部74を備えている。
ここで、第2インシュレータ固定部74の周方向の中央部分を中央固定部74Aと呼び、第2インシュレータ固定部74の周方向の一方側及び他方側の部分を端部側固定部74Bと呼ぶことにする。
中央固定部74Aは、複数の圧入嵌合部58を備えていないこと及び軸方向一方側の周方向の両側部から接続片部76が延出していることを除いては、第1ターミナル28の第1インシュレータ固定部52(図5参照)と同様に構成されている。
周方向一方側の端部側固定部74Bは、軸方向一方側かつ周方向の他方側の端部から接続片部76が延出していることを除いては、第1ターミナル28の第1インシュレータ固定部52(図5参照)と同様に構成されている。周方向一方側の端部側固定部74Bの接続片部76は、中央固定部74Aの周方向一方側の接続片部76とつながっている。
周方向他方側の端部側固定部74Bは、軸方向一方側かつ周方向の一方側の端部から接続片部76が延出していることを除いては、第1ターミナル28の第1インシュレータ固定部52(図5参照)と同様に構成されている。周方向他方側の端部側固定部74Bの接続片部76は、中央固定部74Aの周方向他方側の接続片部76とつながっている。
なお、中央固定部74A及び端部側固定部74Bにおいて第1ターミナル28の第1インシュレータ固定部52と対応する部分には、第1インシュレータ固定部52と同じ符号を付している。
また、第2ターミナル30は、中央固定部74A、周方向一方側の端部側固定部74B及び周方向他方側の端部側固定部74Bの軸方向他方側の端から径方向内側へ向けてそれぞれ延びる3つの第1接続部54を備えている。3つの第1接続部54は、周方向に沿って等間隔に配置されている。ここで、第2ターミナル30の3つの第1接続部54は、第1ターミナル28の第1接続部54とそれぞれ同様の構成となっている。なお、第2ターミナル30の第1接続部54には、第1ターミナル28の第1接続部54と同じ符号を付すことにする。そして、図2及び図3に示されるように、前述の第2端末部50Bが第1接続部54のカシメ部66に挟持されることで、第2端末部50Bが第1接続部54のカシメ部66に接続されるようになっている。
図3及び図9に示されるように、以上説明した第2ターミナル30の第2インシュレータ固定部74は、インシュレータ22の第2ターミナル嵌合部48に挿入される。ここで、図9に示されるように、第2ターミナル嵌合部48の底における周方向の中央部には、中央固定部74Aの軸方向他方側の端部が挿入される中央嵌合凹部48Aが形成されている。また、第2ターミナル嵌合部48の底における周方向の一方側には、周方向一方側の端部側固定部74Bの軸方向他方側の端部が挿入される端部側嵌合凹部48Bが形成されている。さらに、第2ターミナル嵌合部48の底における周方向の他方側には、周方向他方側の端部側固定部74Bの軸方向他方側の端部が挿入される端部側嵌合凹部48Bが形成されている。そして、第2ターミナル30の第2インシュレータ固定部74がインシュレータ22の第2ターミナル嵌合部48に挿入された状態では、中央固定部74Aの軸方向他方側の端部が中央嵌合凹部48A内に配置される。また、周方向一方側及び他方側の端部側固定部74Bの軸方向他方側の端部がそれぞれの端部側嵌合凹部48B内に配置される。これにより、第2インシュレータ固定部74がインシュレータ22に固定されて、第2ターミナル30がインシュレータ22に支持される。また、周方向一方側及び他方側の端部側固定部74Bの軸方向他方側の端部がそれぞれの端部側嵌合凹部48B内に配置された状態では、複数の圧入嵌合部58が端部側嵌合凹部48Bの内壁に圧入状態で嵌合している。これにより、第2インシュレータ固定部74がインシュレータ22に固定された状態が保たれるようになっている。なお、複数の圧入嵌合部58は、第1ターミナル28の複数の圧入嵌合部58と同様に、所定のティース部34と周方向の同じ位置に配置される。また、図3に示されるように、第2ターミナル30の3つの第1接続部54は、周方向に隣合う一対のティース部34の中央部にそれぞれ配置される。
ここで、図3に示されるように、第2端末部50Bは、第1端末部50Aと同様の構成となっている。なお、第2端末部50Bにおいて第1端末部50Aと対応する部分には、第1端末部50Aと同じ符号を付している。そして、各相の第2端末部50Bの第2部分70が、第2ターミナル30の3つのカシメ部66にそれぞれ接続されている。
(本実施形態の作用並びに効果)
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
図1、図2、図3、図4及び図7に示されるように、本実施形態のモータ10では、3つの第1ターミナル28の第2接続部78の電源側接続部92に印加される電圧が切り替えられることにより、各相のコイル26を流れる電流が切り替えられる。これにより、ステータ14のまわりに回転磁界が生じて、ロータ12が回転する。
ここで、本実施形態では、第1ターミナル28の第1接続部54及び第2接続部78が、周方向に隣合う一対のコイル26の間に配置される構成となっている。これにより、本実施形態では、ステータ14の軸方向への小型化を図ることができる。
また、本実施形態では、図3、図4、図5、図6、図7、図8及び図9に示されるように、第1ターミナル28の第1インシュレータ固定部52がインシュレータ22の第1ターミナル嵌合部44に挿入された状態では、第1インシュレータ固定部52の複数の圧入嵌合部58が第1ターミナル嵌合部44の内壁に圧入状態で嵌合している。これにより、モータ10の振動によって、第1ターミナル28がインシュレータ22に対してズレ動くことを抑制することができる。その結果、モータ10の振動に対する信頼性を確保又は向上させることができる。特に、複数の圧入嵌合部58を第1接続部54及び第2接続部78の周方向の両側に設けることにより、第1接続部54の振動を抑制することができる。
また、本実施形態では、第2ターミナル30の第2インシュレータ固定部74がインシュレータ22の第2ターミナル嵌合部48に挿入された状態では、複数の圧入嵌合部58が端部側嵌合凹部48Bの内壁に圧入状態で嵌合している。これにより、モータ10の振動によって、第2ターミナル30がインシュレータ22に対してズレ動くことを抑制することができる。その結果、モータ10の振動に対する信頼性を確保又は向上させることができる。
また、本実施形態では、図3及び図4に示されるように、本実施形態では、コイル26の第1端末部50A及び第2端末部50Bが、第1部分68、第2部分70及び弛み部分72を有する構成となっている。これにより、第1端末部50A及び第2端末部50Bに生じる張力を弛み部分72によって緩和することができる。これにより、コイル26とターミナル(第1ターミナル28及び第2ターミナル30)との接続部分に生じる応力を緩和することができる。その結果、コイル26の第1端末部50A及び第2端末部50Bに断線が生じることを抑制することができる。
また、本実施形態では、図7に示されるように、第1ターミナル28の第2接続部78の電源側接続部92が電源側ターミナル94に接触している状態では、第2接続部78が軸方向一方側へ撓み変形している。また、第2接続部78が軸方向一方側へ撓み変形している状態では、第1屈曲部82及び第2屈曲部86に応力が集中している。このように、第2接続部78の第1屈曲部82及び第2屈曲部86に応力が集中するように構成することで、第2接続部78の電源側接続部92を電源側ターミナル94に接合する際に第2接続部78側に生じる応力が第1接続部54側に影響することを抑制することができる。これにより、モータ10の振動時に第1接続部54の応力が高まることを抑制することができ、モータ10の振動に対する耐久性を確保することができる。
また、本実施形態では、第2接続部78が第1接続部54とは独立して設けられている。これにより、第2接続部78側に生じる応力が第1接続部54側に影響することをより一層抑制することができる。その結果、モータ10の振動時に第1接続部54の応力が高まることをより一層抑制することができる。
また、本実施形態では、図5及び図6に示されるように、第2接続部78の第2中間部88が、第1接続部54の第1中間部67よりも細くなっている。これにより、第2接続部78の電源側接続部92を電源側ターミナル94に接合する際に第2接続部78側に生じる応力を高めることができる。これにより、第2接続部78側に生じる応力が第1接続部54側に影響することをより一層抑制することができる。その結果、モータ10の振動時に第1接続部54の応力が高まることをより一層抑制することができる。
また、本実施形態では、図7に示されるように、第1ターミナル28の第2接続部78の電源側接続部92が電源側ターミナル94に接触している状態では、第2接続部78が軸方向一方側へ撓み変形して、第1屈曲部82が塑性変形している。このように、第1屈曲部82が塑性変形しているようにすることで、第1ターミナル28の第2接続部78の電源側接続部92と電源側ターミナル94との接触圧力を安定させた状態で両者を溶接で接合することができる。
また、本実施形態では、図4及び図6に示されるように、第2接続部78の拡幅部80の大部分及び電源側接続部92の大部分が、第1接続部54のカシメ部66と周方向の同じ位置に配置されている。これにより、第1ターミナル28の第1接続部54から第2接続部78にかけての寸法が大きくなることを抑制することができる。
(他の形態のモータの第1ターミナル28の構成)
次に、図10~図13を用いて、他の形態のモータの第1ターミナル28の構成について説明する。なお、他の形態のモータの第1ターミナル28において既に説明した第1ターミナル28と対応する部分には、既に説明した第1ターミナル28と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
次に、図10~図13を用いて、他の形態のモータの第1ターミナル28の構成について説明する。なお、他の形態のモータの第1ターミナル28において既に説明した第1ターミナル28と対応する部分には、既に説明した第1ターミナル28と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
(第2実施形態のモータの第1ターミナル28)
図10に示されるように、第2実施形態のモータの第1ターミナル28は、電源側接続部92が第2脚部84及び拡幅部80に対して屈曲していないことを除いては、前述の第1実施形態のモータ10の第1ターミナル28(図5等参照)と同様に構成されている。
図10に示されるように、第2実施形態のモータの第1ターミナル28は、電源側接続部92が第2脚部84及び拡幅部80に対して屈曲していないことを除いては、前述の第1実施形態のモータ10の第1ターミナル28(図5等参照)と同様に構成されている。
第2実施形態のモータの第1ターミナル28では、第2接続部78の電源側接続部92が図示しない電源側ターミナルに接触している状態では、径方向への荷重が第2接続部78の電源側接続部92に入力される。これにより、第2接続部78が径方向へ撓み変形している。また、本実施形態では、第2接続部78が径方向へ撓み変形している状態では、第1屈曲部82及び第2屈曲部86に応力が集中している。なお、本実施形態では、径方向への荷重が第2接続部78の電源側接続部92に入力されるため、第2屈曲部86に生じる応力が第1屈曲部82に生じる応力に対して高い応力になっている。
以上説明した第2実施形態のモータの第1ターミナル28においても、モータ10の振動時に第1接続部54の応力が高まることを抑制することができ、モータ10の振動に対する耐久性を確保することができる。
(第3実施形態のモータ及び第4実施形態のモータの第1ターミナル28)
図11に示されるように、第3実施形態のモータの第1ターミナル28では、第2接続部78が、第1接続部54から延出していると共に第1接続部54と一体に設けられた構成となっている。
図11に示されるように、第3実施形態のモータの第1ターミナル28では、第2接続部78が、第1接続部54から延出していると共に第1接続部54と一体に設けられた構成となっている。
詳述すると、第2接続部78は、第1接続部54の基板部62の径方向内側の端から径方向内側へ向けて延びる第1脚部80を備えている。また、第2接続部78は、第1脚部80における径方向内側の端から軸方向他方側へ向けて延びる第2脚部84を備えている。ここで、第2脚部84の軸方向の中間部には、応力集中部としての折返部96が形成されている。折返部96は、径方向内側が開放されたU字状に形成されている。また、折返部96は、L字状に屈曲された第1折返屈曲部96A、第2折返屈曲部96B、第3折返屈曲部96C、第4折返屈曲部96Dを含んで構成されている。
図12に示されるように、第4実施形態のモータの第1ターミナル28は、第2脚部84、折返部96及び電源側接続部92の向きが異なることを除いては、第3実施形態のモータの第1ターミナル28(図11参照)と同様に構成されている。第4実施形態のモータの第1ターミナル28では、折返部96の開放方向が周方向一方側となっている。
図11及び図12に示されるように、以上説明した第3実施形態のモータの第1ターミナル28及び第4実施形態のモータの第1ターミナル28では、第2接続部78の電源側接続部92が図示しない電源側ターミナルに接触している状態では、第2接続部78が軸方向へ撓み変形している。また、第2接続部78が軸方向へ撓み変形している状態では、折返部96に応力が集中している。このように、折返部96に応力が集中するように構成することで、第2接続部78の電源側接続部92を図示しない電源側ターミナルに接合する際に第2接続部78側に生じる応力が第1接続部54側に影響することを抑制することができる。これにより、モータ10の振動時に第1接続部54の応力が高まることを抑制することができ、モータ10の振動に対する耐久性を確保することができる。
(第5実施形態のモータの第1ターミナル28)
図13に示されるように、第5実施形態のモータの第1ターミナル28は、第1脚部80の径方向の中間部に折返部96が形成されている点及び電源側接続部92が第2脚部84に対して屈曲していないことを除いては、前述の第3実施形態のモータの第1ターミナル28(図11参照)と同様に構成されている。第5実施形態のモータの第1ターミナル28では、折返部96の開放方向が軸方向他方側となっている。この第5実施形態のモータの第1ターミナル28においても、モータ10の振動時に第1接続部54の応力が高まることを抑制することができ、モータ10の振動に対する耐久性を確保することができる。
図13に示されるように、第5実施形態のモータの第1ターミナル28は、第1脚部80の径方向の中間部に折返部96が形成されている点及び電源側接続部92が第2脚部84に対して屈曲していないことを除いては、前述の第3実施形態のモータの第1ターミナル28(図11参照)と同様に構成されている。第5実施形態のモータの第1ターミナル28では、折返部96の開放方向が軸方向他方側となっている。この第5実施形態のモータの第1ターミナル28においても、モータ10の振動時に第1接続部54の応力が高まることを抑制することができ、モータ10の振動に対する耐久性を確保することができる。
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。例えば、モータ10等の構成は、発電機に適用してもよい。また、モータ10等の構成は、ロータ12がステータ14の径方向外側に配置されたアウタロータ型のブラシレスモータにも適用することができる。また、本実施形態のステータ14と同様の構成の電機子を含んで構成されたロータにも、本開示の構成を適用することができる。
また、本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
<付記>
(付記1)
周方向に間隔をあけて配置された複数のティース部(34)を有する電機子コア(20)と、
前記電機子コアに取付けられたインシュレータ(22)と、
導電性の巻線(24)が複数の前記ティース部のまわりにそれぞれ巻回されることにより形成された複数のコイル(26)と、
導電性の部材を用いて形成され、前記インシュレータに固定されるインシュレータ固定部(52)と、前記インシュレータ固定部から延出していると共に前記コイルの端末部(50A)が固定されるカシメ部(66)を有する第1接続部(54)と、前記インシュレータ固定部又は前記第1接続部から延出していると共に電源側に接続される電源側接続部(92)を有しかつ前記電源側接続部が電源側に接続された状態で応力が集中している応力集中部(82、86、96)を有する第2接続部(78)と、を含んで構成されたターミナル(28)と、
を備えた電機子(14)。
(付記2)
前記第2接続部は、前記インシュレータ固定部から延出していると共に前記第1接続部とは独立して設けられている付記1に記載の電機子。
(付記3)
前記第2接続部は、前記第1接続部から延出していると共に前記第1接続部と一体に設けられている付記1に記載の電機子。
(付記4)
前記第1接続部は、前記カシメ部と前記インシュレータ固定部との間の部分を構成する第1中間部(67)を含んで構成され、
前記第2接続部は、前記電源側接続部と前記インシュレータ固定部との間の部分又は前記電源側接続部と前記第1接続部との間の部分を構成する第2中間部(88)を含んで構成され、
前記第2中間部が、前記第1中間部よりも細くなっている付記2に記載の電機子。
(付記5)
前記カシメ部の少なくとも一部と前記電源側接続部の少なくとも一部とが、周方向の同じ位置に配置されている付記2~付記4のいずれか1つに記載の電機子。
(付記6)
前記第1接続部及び前記第2接続部が、周方向に隣合う一対の前記コイルの間に配置されている付記1~付記5のいずれか1つに記載の電機子。
(付記7)
前記電源側接続部が電源側に接続された状態で、前記応力集中部が塑性変形している付記1~付記6のいずれか1つに記載の電機子。
(付記8)
前記インシュレータには、前記インシュレータ固定部が嵌合するターミナル嵌合部(44)が形成されており、
前記インシュレータ固定部の一部は、前記ターミナル嵌合部に圧入状態で嵌合する圧入嵌合部(58)となっている付記1~付記7のいずれか1つに記載の電機子。
(付記9)
前記圧入嵌合部が、前記第1接続部及び前記第2接続部に対して周方向の両側にそれぞれ設けられている付記8に記載の電機子。
(付記10)
付記1~付記9のいずれか1項に記載の電機子を含んで構成された固定子(14)及び回転子(12)の一方と、
前記電機子と径方向に対向して配置されたマグネット(18)を有する固定子及び回転子の他方と、
を備えた回転電機(10)。
(付記1)
周方向に間隔をあけて配置された複数のティース部(34)を有する電機子コア(20)と、
前記電機子コアに取付けられたインシュレータ(22)と、
導電性の巻線(24)が複数の前記ティース部のまわりにそれぞれ巻回されることにより形成された複数のコイル(26)と、
導電性の部材を用いて形成され、前記インシュレータに固定されるインシュレータ固定部(52)と、前記インシュレータ固定部から延出していると共に前記コイルの端末部(50A)が固定されるカシメ部(66)を有する第1接続部(54)と、前記インシュレータ固定部又は前記第1接続部から延出していると共に電源側に接続される電源側接続部(92)を有しかつ前記電源側接続部が電源側に接続された状態で応力が集中している応力集中部(82、86、96)を有する第2接続部(78)と、を含んで構成されたターミナル(28)と、
を備えた電機子(14)。
(付記2)
前記第2接続部は、前記インシュレータ固定部から延出していると共に前記第1接続部とは独立して設けられている付記1に記載の電機子。
(付記3)
前記第2接続部は、前記第1接続部から延出していると共に前記第1接続部と一体に設けられている付記1に記載の電機子。
(付記4)
前記第1接続部は、前記カシメ部と前記インシュレータ固定部との間の部分を構成する第1中間部(67)を含んで構成され、
前記第2接続部は、前記電源側接続部と前記インシュレータ固定部との間の部分又は前記電源側接続部と前記第1接続部との間の部分を構成する第2中間部(88)を含んで構成され、
前記第2中間部が、前記第1中間部よりも細くなっている付記2に記載の電機子。
(付記5)
前記カシメ部の少なくとも一部と前記電源側接続部の少なくとも一部とが、周方向の同じ位置に配置されている付記2~付記4のいずれか1つに記載の電機子。
(付記6)
前記第1接続部及び前記第2接続部が、周方向に隣合う一対の前記コイルの間に配置されている付記1~付記5のいずれか1つに記載の電機子。
(付記7)
前記電源側接続部が電源側に接続された状態で、前記応力集中部が塑性変形している付記1~付記6のいずれか1つに記載の電機子。
(付記8)
前記インシュレータには、前記インシュレータ固定部が嵌合するターミナル嵌合部(44)が形成されており、
前記インシュレータ固定部の一部は、前記ターミナル嵌合部に圧入状態で嵌合する圧入嵌合部(58)となっている付記1~付記7のいずれか1つに記載の電機子。
(付記9)
前記圧入嵌合部が、前記第1接続部及び前記第2接続部に対して周方向の両側にそれぞれ設けられている付記8に記載の電機子。
(付記10)
付記1~付記9のいずれか1項に記載の電機子を含んで構成された固定子(14)及び回転子(12)の一方と、
前記電機子と径方向に対向して配置されたマグネット(18)を有する固定子及び回転子の他方と、
を備えた回転電機(10)。
Claims (10)
- 周方向に間隔をあけて配置された複数のティース部(34)を有する電機子コア(20)と、
前記電機子コアに取付けられたインシュレータ(22)と、
導電性の巻線(24)が複数の前記ティース部のまわりにそれぞれ巻回されることにより形成された複数のコイル(26)と、
導電性の部材を用いて形成され、前記インシュレータに固定されるインシュレータ固定部(52)と、前記インシュレータ固定部から延出していると共に前記コイルの端末部(50A)が固定されるカシメ部(66)を有する第1接続部(54)と、前記インシュレータ固定部又は前記第1接続部から延出していると共に電源側に接続される電源側接続部(92)を有しかつ前記電源側接続部が電源側に接続された状態で応力が集中している応力集中部(82、86、96)を有する第2接続部(78)と、を含んで構成されたターミナル(28)と、
を備えた電機子(14)。 - 前記第2接続部は、前記インシュレータ固定部から延出していると共に前記第1接続部とは独立して設けられている請求項1に記載の電機子。
- 前記第2接続部は、前記第1接続部から延出していると共に前記第1接続部と一体に設けられている請求項1に記載の電機子。
- 前記第1接続部は、前記カシメ部と前記インシュレータ固定部との間の部分を構成する第1中間部(67)を含んで構成され、
前記第2接続部は、前記電源側接続部と前記インシュレータ固定部との間の部分又は前記電源側接続部と前記第1接続部との間の部分を構成する第2中間部(88)を含んで構成され、
前記第2中間部が、前記第1中間部よりも細くなっている請求項2に記載の電機子。 - 前記カシメ部の少なくとも一部と前記電源側接続部の少なくとも一部とが、周方向の同じ位置に配置されている請求項2~請求項4のいずれか1つに記載の電機子。
- 前記第1接続部及び前記第2接続部が、周方向に隣合う一対の前記コイルの間に配置されている請求項1~請求項5のいずれか1つに記載の電機子。
- 前記電源側接続部が電源側に接続された状態で、前記応力集中部が塑性変形している請求項1~請求項6のいずれか1つに記載の電機子。
- 前記インシュレータには、前記インシュレータ固定部が嵌合するターミナル嵌合部(44)が形成されており、
前記インシュレータ固定部の一部は、前記ターミナル嵌合部に圧入状態で嵌合する圧入嵌合部(58)となっている請求項1~請求項7のいずれか1つに記載の電機子。 - 前記圧入嵌合部が、前記第1接続部及び前記第2接続部に対して周方向の両側にそれぞれ設けられている請求項8に記載の電機子。
- 請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の電機子を含んで構成された固定子(14)及び回転子(12)の一方と、
前記電機子と径方向に対向して配置されたマグネット(18)を有する固定子及び回転子の他方と、
を備えた回転電機(10)。
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Legal Events
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---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
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