JP2014023210A

JP2014023210A - モータ

Info

Publication number: JP2014023210A
Application number: JP2012157644A
Authority: JP
Inventors: Yukiko Nakano; 由紀子中野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2014-02-03

Abstract

【課題】複数の導体セグメントの端部同士を接合して構成されたステータコイルを備えるものにおいて、複数の接合部周辺のスペースが狭いときでも複数の接合部をキャップで被覆できるようにする。
【解決手段】キャップ４０が、先端側要素４４と外周側要素４６，４８とによって構成される。そして、そのキャップ４０は、複数の収容部４２のそれぞれに複数の接合部３８が収容されることになるよう先端側要素４４と外周側要素４６，４８とが複数の接合部３８近傍で組み合わせられて複数の接合部３８に取り付けられる。
【選択図】図４

Description

本発明は、モータに関する。

従来、この種のモータとしては、固定子コアの両端の少なくともいずれか一方の端面にコイルの第１接続端子部と第２接続端子部とが突出し、第１接続端子部と第２接続端子部とが接続線で接続されることによってコイルが電気回路を形成するものにおいて、接続線が絶縁被覆され、接続線とコイルの第１接続端子部や第２接続端子部との接合部が封止材によって絶縁被覆されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１４２０７５号公報

複数の導体セグメントの端部同士を接合して構成されたステータコイルを備えるモータでは、複数の導体セグメントの端部同士による複数の接合部をキャップで被覆することが考えられているが、複数の接合部周辺のスペースが狭い場合により対応できるようにすることが課題の一つとされている。

本発明のモータは、複数の導体セグメントの端部同士を接合して構成されたステータコイルを備えるものにおいて、複数の接合部周辺のスペースが狭いときでも複数の接合部をキャップで被覆できるようにすることを主目的とする。

本発明のモータは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のモータは、
複数の導体セグメントの端部同士を接合して構成されたステータコイルを備えるモータであって、
前記複数の導体セグメントの端部同士による複数の接合部を複数の収容部のそれぞれに収容するキャップを備え、
前記キャップは、各々に別体の、前記複数の接合部を該複数の接合部の延長方向から覆うための先端側要素と、前記複数の接合部を外周側から覆うための複数の外周側要素と、が組み合わせられて構成されてなる、
ことを要旨とする。

この本発明のモータでは、複数の導体セグメントの端部同士による複数の接合部を複数の収容部のそれぞれに収容するキャップを備え、そのキャップは、各々に別体の、複数の接合部を複数の接合部の延長方向（先端側）から覆うための先端側要素と、複数の接合部を外周側から覆うための複数の外周側要素と、が組み合わせられて構成される。したがって、複数の接合部が先端側要素と複数の外周側要素とによって形成される複数の収容部のそれぞれに収容されることになるよう複数の接合部近傍で先端側要素と複数の外周側要素とを組み合わせることによってキャップを複数の接合部に取り付けることにより、キャップが一つの部材（複数の接合部に取り付けられる前から一体の部材）として構成されるものに比して、複数の接合部周辺のスペース（特に、複数の接合部の先端の延長方向のスペース）が狭いときでもキャップを複数の接合部に取り付ける（キャップで複数の接合部を被覆する）ことができる。

本発明の一実施例としてのモータ２０が備えるステータ２１の構成の概略を示す構成図である。複数の導体セグメント３０を用いてステータコイル２４を製造する工程を示す説明図である。複数の接合部３８周辺（キャップ４０なし）の様子を示す説明図である。複数の接合部３８周辺（キャップ４０あり）の様子を示す説明図である。図４の複数の接合部３８周辺をＡ−Ａ面から見たＡＡ視図である。図４の複数の接合部３８周辺をＢ−Ｂ面から見たＢＢ視図である。比較例の複数の接合部３８周辺の様子を示す説明図である。

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が備えるステータ２１の構成の概略を示す構成図であり、図２は、複数の導体セグメント３０を用いてステータコイル２４を製造する工程を示す説明図である。なお、図２（ａ）の拡大図は、導体セグメント３０の端部３６周辺を示している。

実施例のモータ２０が備えるステータ２１は、図１に示すように、複数のスロット２３が形成されたステータコア２２と、ステータコア２２の複数のスロット２３（図２参照）に分布巻によって巻回されたステータコイル２４と、を備える。

ステータコイル２４は、図２に示すように、素線（例えば、銅など）３２が絶縁材（例えば、エナメルなど）３４によって被覆されて略Ｕ字状に形成された複数の導体セグメント３０（図２（ａ）参照）をそれぞれステータコア２２のスロット２３に差し込み（図２（ｂ）参照）、それぞれの導体セグメント３０の両端部３６が近接して導体セグメント３０が周回するよう折り曲げ（図２（ｃ）参照）、電気的に見たときに一本の導線によって分布巻されているように導体セグメント３０の端部３６（絶縁材３４の被覆が剥がされて素線３２が露出している部分）を隣接する他の導体セグメント３０の端部３６と接合して（以下、この部分を接合部３８という）構成されている。

図３は、複数の接合部３８周辺（キャップ４０なし）の様子を示す説明図であり、図４は、複数の接合部３８周辺（キャップ４０あり）の様子を示す説明図であり、図５は、図４の複数の接合部３８周辺をＡ−Ａ面から見たＡＡ視図であり、図６は、図４の複数の接合部３８周辺をＢ−Ｂ面から見たＢＢ視図である。なお、図３では、点線で囲まれた箇所が接合部３８に相当する。図３の例では、３つの接合部３８ずつ近接している。

複数の接合部３８は、図４〜図６に示すように、キャップ４０の複数の収容部４２にそれぞれ収容されている。キャップ４０は、複数の接合部３８（導体セグメント３０の端部３６）を複数の接合部３８の延長方向（先端側）から覆うための先端側要素４４と、複数の接合部３８を外周側から覆うための外周側要素４６，４８と、によって構成されている。

先端側要素４４は、絶縁材かつ接着材としての機能を有する樹脂（例えば、絶縁性樹脂（例えば、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）など）と熱硬化性樹脂（例えば、エポキシなど）との混合樹脂など）によって、半円筒状に形成されている。なお、先端側要素４４は、半円筒状に限定されるものではなく、直方体状などとしてもよい。

外周側要素４６，４８は、絶縁材としての機能を有する樹脂（例えば、絶縁性樹脂（例えば、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）など）など）によって、複数（実施例では３つ）の溝部４７ａ，４９ａと複数（実施例では４つ）のリブ部（突出部）４７ｂ，４９ｂとが形成されている。

こうした構成されたキャップ４０（先端側要素４４，外周側要素４６，４８）を複数の接合部３８に取り付ける際には、まず、外周側要素４６，４８の互いのリブ部４７ｂ，４９ｂの先端が接すると共に（図６参照）、複数の接合部３８の先端および外周側要素４６，４８のリブ部４７ｂ，４９ｂの側面（図４および図５の上側の面）と先端側要素４４における複数の接合部３８側の面（円筒を中心軸を通る平面で切断したときの断面、図４および図５の下側の面）とが接するよう（図４および図５参照）複数の接合部３８の周辺に先端側要素４４と外周側要素４６，４８とを配置する。即ち、先端側要素４４と外周側要素４６，４８とによって複数の収容部４２が形成されると共にその複数の収容部４２のそれぞれに複数の接合部３８が収容されることになるよう、先端側要素４４と外周側要素４６，４８とを配置するのである。そして、複数の収容部４２に、接着材としての機能を有する熱硬化性樹脂（例えば、エポキシなど）などによって形成された充填材５０を充填して加熱する。すると、充填材５０および先端側要素４４により（接着材としての機能により）、複数の接合部３８がキャップ４０の複数の収容部４２にそれぞれ収容されている状態でキャップ４０を固定することができる。このようにして、複数の接合部３８にキャップ４０を取り付ける（複数の接合部３８をキャップ４０によって被覆する）ことができるのである。

このように、複数の接合部３８がキャップ４０の複数の収容部４２にそれぞれ収容されると共にそれぞれの収容部４２に充填材５０が充填されることにより、以下の効果を奏する。まず、接合部３８間の間隔を保持することができる（接合部３８のそれぞれの変位を吸収することができる）と共に、接合部３８間の絶縁や対地絶縁（モータ２０が収納されるケースなどに対する絶縁）を確保することができる。また、複数の接合部３８を熱硬化樹脂１５０で一体に固定する比較例（図７参照）に比して、充填材５０にクラック（ひび割れ・裂け目）が生じたときに、そのクラックが拡大する（一部が剥がれ落ちるなど）のを抑制することができ、接合部３８が露出するのを抑制することができると共に、接合部３８間の絶縁性が低下するのをより抑制することができる。

また、キャップ４０を、先端側要素４４と外周側要素４６，４８とによって構成して複数の収容部４２のそれぞれに複数の接合部３８が収容されることになるよう複数の接合部３８に取り付けるから、一体に構成して複数の接合部３８の延長方向（先端側）から被せるものに比して、複数の接合部３８周辺のスペースが狭いときでも、キャップ４０を複数の接合部３８に取り付ける（キャップ４０で複数の接合部３８を被覆する）ことができる。また、先端側要素４４を、絶縁材かつ接着材としての機能を有する樹脂によって形成するから、接着材としての機能を有する充填材５０を先端側要素４４と複数の接合部３８との間に充填せずに、先端側要素４４を、複数の接合部３８の先端に接触するように取り付けることができる。即ち、先端側要素４４を、絶縁材としての機能を有するが接着材としての機能を有しない樹脂（外周側要素４６，４８と同様の樹脂）によって形成する場合、複数の接合部３８と外周側要素４６，４８との間だけでなく、複数の接合部３８と先端側要素４４との間にも、接着材としての機能を有する充填材５０を充填する必要があるが、実施例では、先端側要素４４を、絶縁材かつ接着材としての機能を有する樹脂によって形成することにより、先端側要素４４を、複数の接合部３８の先端に接触するように取り付けることができるのである。

以上説明した実施例のモータ２０によれば、キャップ４０が先端側要素４４と外周側要素４６，４８とによって構成されて複数の収容部４２のそれぞれに複数の接合部３８が収容されることになるよう先端側要素４４と外周側要素４６，４８とが複数の接合部３８近傍で組み合わせられて複数の接合部３８に取り付けられるから、キャップ４０が一つの部材（複数の接合部３８に取り付けられる前から一体の部材）として構成されるもの即ち複数の接合部３８の延長方向（先端側）から被せられて取り付けられるものに比して、複数の接合部３８周辺のスペースが狭いときでもキャップ４０を複数の接合部３８に取り付ける（キャップ４０で複数の接合部３８を被覆する）ことができる。

実施例のモータ２０では、キャップ４０の先端側要素４４については、絶縁材かつ接着材としての機能を有する樹脂によって形成するものとしたが、絶縁材としての機能を有するが接着材としての機能を有しない樹脂（外周側要素４６，４８と同様の樹脂）によって形成するものとしてもよい。なお、この場合、複数の接合部３８と外周側要素４６，４８との間だけでなく、複数の接合部３８と先端側要素４４との間にも、接着材としての機能を有する充填材５０を充填する必要がある。

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、導体セグメント３０が「導体セグメント」に相当し、ステータコイル２４が「ステータコイル」に相当し、モータ２０が「モータ」に相当し、先端側要素４４と外周側要素４６，４８とからなるキャップ４０が「キャップ」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、モータの製造産業などに利用可能である。

２０モータ、２１ステータ、２２ステータコア、２３スロット、２４ステータコイル、３０導体セグメント、３２素線、３４絶縁材、３６端部、３８接合部、４０キャップ、４２収容部、４４先端側要素、４６，４８外周側要素、４７ａ，４９ａ溝部、４７ｂ，４９ｂリブ部、５０充填材。

Claims

複数の導体セグメントの端部同士を接合して構成されたステータコイルを備えるモータであって、
前記複数の導体セグメントの端部同士による複数の接合部を複数の収容部のそれぞれに収容するキャップを備え、
前記キャップは、各々に別体の、前記複数の接合部を該複数の接合部の延長方向から覆うための先端側要素と、前記複数の接合部を外周側から覆うための複数の外周側要素と、が組み合わせられて構成されてなる、
モータ。