JP2016059209A - Electric fluid pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電動流体ポンプに係り、特に各相の分割された巻線同士をバスバーによって結線する電動流体ポンプに関するものである。 The present invention relates to an electric fluid pump, and more particularly to an electric fluid pump that connects divided windings of each phase with a bus bar.
近年、自動車の低燃費化への要求が高まるにつれ、アイドルストップ機能付きの自動車やハイブリッド車の実用化が進んでいる。これらの車両は、内燃機関の停止時に内燃機関によって駆動される流体ポンプも停止するため、内燃機関以外の流体ポンプ駆動源が必要となる。また、ハイブリッド車や電気自動車においては、走行用モータやその制御装置、またはバッテリを冷却するための冷却水ポンプが必要とされる。これらの背景から、電動機を使用してインペラが固定されたロータに回転力を付与してポンプ作用を行う電動流体ポンプの使用が増加する傾向にある。 In recent years, as the demand for reducing fuel consumption of automobiles has increased, commercialization of automobiles with an idling stop function and hybrid cars has progressed. Since these vehicles also stop the fluid pump driven by the internal combustion engine when the internal combustion engine stops, a fluid pump drive source other than the internal combustion engine is required. Moreover, in a hybrid vehicle or an electric vehicle, a driving motor, its control device, or a cooling water pump for cooling the battery is required. From these backgrounds, there is a tendency to increase the use of electric fluid pumps that perform a pump action by applying a rotational force to a rotor on which an impeller is fixed using an electric motor.
このような電動流体ポンプに使用される電動機は、３相の巻線が巻回されたステータ部の内部に、永久磁石を備えたロータ部を内装したインナーロータ型の直流電動機が使用されている。そして、このインナーロータ型の直流電動機では、複数の突極部に各相の巻線を分割して個別に巻回する、いわゆる集中巻された複数の巻線部を形成し、この各相の同相の巻線部に駆動電流を流して界磁を作る構成となっているため、各相の同相の巻線部を結線する必要がある。 An electric motor used for such an electric fluid pump uses an inner rotor type DC electric motor in which a rotor portion having a permanent magnet is housed inside a stator portion around which a three-phase winding is wound. . Then, in this inner rotor type DC motor, a plurality of winding portions of so-called concentrated winding, in which the windings of each phase are divided and individually wound around a plurality of salient pole portions, are formed. Since the configuration is such that a drive current is passed through the in-phase winding portion to create a field, it is necessary to connect the in-phase winding portion of each phase.
このような集中巻された同相の巻線部の巻線を結線する方式としてバスバーユニットを利用することが提案されている。バスバーユニットは、例えば、巻線をスター結線方式にて結線する場合、各相の巻線に給電を行うための複数の相用バスバー（Ｕ相〜Ｗ相のバスバー）と、中性点を成す中性点用バスバーとを有している。これらバスバーは、それぞれ軸方向に積層された状態で樹脂モールドされて樹脂モールド体が形成されており、互いに絶縁された状態でユニット化されている。各バスバーには、巻線の端末部を接続するための端子が一体形成されており、これら端子が樹脂モールド体から突出した状態になっている。そして、各端子にそれぞれ対応する巻線の端末部を接続する一方、給電を行うためのＵ相〜Ｗ相バスバーと外部電源とを接続することで各相の巻線に給電を行うことができる。尚、この給電はインバータ装置を介して行われている。 It has been proposed to use a bus bar unit as a system for connecting the windings of the concentrated winding in-phase windings. The bus bar unit forms a neutral point with, for example, a plurality of phase bus bars (U-phase to W-phase bus bars) for supplying power to the windings of each phase when the windings are connected by the star connection method. And neutral point bus bar. Each of these bus bars is resin-molded in a state of being laminated in the axial direction to form a resin mold body, and is unitized while being insulated from each other. Each bus bar is integrally formed with terminals for connecting the terminal portions of the windings, and these terminals protrude from the resin mold body. And while connecting the terminal part of the coil | winding corresponding to each terminal respectively, it can supply electric power to the coil | winding of each phase by connecting the U-phase-W phase bus bar for supplying electric power, and an external power supply. . In addition, this electric power feeding is performed via the inverter apparatus.
例えば、特開２００９−２９０９２１号公報（特許文献１）には、中性点側端子の接続と、各相の外部電源側の端子の接続とをそれぞれ巻線により行うことなく、環状のバスバーにより行うバスバーユニットが示されている。バスバーとしては、それぞれの巻線の中性点側端子に接続される中性点接続用の中性点用バスバーと、それぞれの相の分割された巻線を電気的に接続する三相分の相用バスバーとがステータ部に装着されることになる。特許文献１では、中性点用バスバーと、各相の相用バスバーとはほぼ同じ外周径を有した同形状に形成されており、これらの中性点用バスバーと、相用バスバーの４枚のバスバーを、それぞれの半径方向の平面部分が対向するように積層して配置し、この状態で合成樹脂によってモールドして一体化している。そして、この一体化されたバスバーユニットをステータ部に固定し、各巻線の端部と各バスバーの接続端子をヒュージング加工等の方法で接続する構成としている。
For example, in JP 2009-290921 A (Patent Document 1), the connection of the neutral point side terminal and the connection of the external power supply side terminal of each phase are not performed by windings, but by an annular bus bar. The bus bar unit to perform is shown. As the bus bar, the neutral point bus bar for neutral point connection connected to the neutral point side terminal of each winding and the three-phase portion for electrically connecting the divided windings of each phase The phase bus bar is attached to the stator portion. In
ところで、特許文献１に記載されているバスバーユニットでは、中性点用バスバーと、各相の相用バスバーとはほぼ同じ外形形状に形成されており、これらの中性点用バスバーと、相用バスバーの４枚のバスバーを互いに積層して合成樹脂によるモールド成形を行っている。しかしながら、中性点用バスバーと、各相の相用バスバーとを電動機の軸方向に積み上げて配置する構成なので、電動流体ポンプが軸方向へ大型化するという課題が新たに発生する。最近では自動車のエンジンルーム内は、排気ガス対策機器や案全対策機器等の補機類が多く設置される傾向にあり、各種補機類はできるだけ小型することが求められている。このため、特許文献１にあるような構成のバスバーユニットを使用すると電動流体ポンプが軸方向に大型化するので、上述した要請に応えることができない。
By the way, in the bus bar unit described in
また、中性点用バスバーと、各相の相用バスバーとが積層される構成なので、各巻線の端部と各バスバーの接続部位が軸方向で異なった位置（巻線接合部の軸方向高さが一致しない）となり、接合部位毎にヒュージング加工機のような接合機の位置合わせを行わなければならず、生産性が低下する課題も併せ有している。 In addition, since the neutral point bus bar and the phase bus bar for each phase are stacked, the end of each winding and the connection part of each bus bar differ in the axial direction (the axial height of the winding joint). Therefore, it is necessary to align the position of a bonding machine such as a fusing machine for each bonding portion, which also has a problem of lowering productivity.
本発明の主たる目的は、バスバーユニットが軸方向へ大型化するのを抑制することができる新規なバスバーユニットを備えた電動流体ポンプを提供することにある。 A main object of the present invention is to provide an electric fluid pump including a novel bus bar unit that can suppress the bus bar unit from being enlarged in the axial direction.
本発明の特徴は、各相の巻線端部と接続される接続部を有する接続片部と一体的に形成されるバスバーの渡り部を、半径方向の同一平面上で夫々のバスバーの渡り部が重ならない状態で配置できる形状に形成し、夫々のバスバーの渡り部を同一平面上に配置した状態で合成樹脂によってモールド成形してバスバーユニットを形成する、ところにある。 The feature of the present invention is that the transition part of the bus bar formed integrally with the connection piece part having the connection part connected to the winding end part of each phase is connected to the transition part of each bus bar on the same plane in the radial direction. The bus bar unit is formed by molding with a synthetic resin in a state where the crossing portions of the respective bus bars are arranged on the same plane.
本発明によれば、夫々のバスバーの渡り部を半径方向の同一平面上で重ならない状態で合成樹脂によってモールド成形するため、バスバーユニットが軸方向へ大型化するのを抑制することができる。 According to the present invention, since the transition portions of the respective bus bars are molded with the synthetic resin in a state where they do not overlap on the same plane in the radial direction, the bus bar unit can be prevented from being enlarged in the axial direction.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications and application examples are included in the technical concept of the present invention. Is also included in the range.
本発明になる電動流体ポンプの実施形態を図面に基づいて説明する前に、一般的な電動流体ポンプの構成について説明する。 Before describing an embodiment of an electric fluid pump according to the present invention with reference to the drawings, a configuration of a general electric fluid pump will be described.
図１は電動流体ポンプの全体構成を示す斜視図である。電動流体ポンプ１０はアルミ合金等で作られた本体１０Ａと、この本体１０Ａに隣接して固定された駆動制御部を覆うアルミ合金等の金属製のカバー１０Ｂとより構成されている。この電動流体ポンプ１０は図示しないポンプハウジングに固定され、回転軸の先端に取り付けたインペラを回転させてポンプ作用を行うものである。本体１０Ａからはコネクタ１２が取り出され、図示しないバッテリから電力が供給されるようになっている。カバー１０Ｂは金属製であるため、駆動制御部で発生した熱を外部に放散するヒートシンク機能を備えている。
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the electric fluid pump. The
図２はカバー１０Ｂを取り去った後の電動流体ポンプ１０の斜視図を示している。本体１０Ａの内部には電動機部（図示せず）が収納されており、この電動機部を覆うように円形状の合成樹脂で作られたホルダー１４が取り付けられている。ホルダー１４の外周の一部に繋がる箱状の収納部１６が本体１０Ａに設けられており、この収納部１６に後述する電気部品や上述したコネクタ１２が配置されている。ホルダー１４の上側には制御基板１８が配置、固定されており、ホルダー１４と制御基板１８の間に駆動制御回路が取り付けられている。この駆動制御回路は電動機部をインバータ制御するために必要な回路を備えている
図３は本体１０Ａから電動機１０Ｃを取り出した後の電動機部１０Ｃの斜視図を示している。電動機部１０Ｃにはステータ部２０と内部に収納されたロータ部（図示せず）、及びこのロータ部に固定された回転軸２２とより構成されている。ステータ部２０にはホルダー１４がボルト２４によって固定されている。
FIG. 2 shows a perspective view of the
図４は電動機部１０Ｃから制御基板１８を取り去った後の電動機部１０Ｃの斜視図を示している。ホルダー１４には制御基板１８及びステータ部２０の巻線と電気的な接続を行うための接続端子２６が設けられており、各接続端子２６は制御基板１８及びステータ部２０の巻線と電気的な接続を行うための機能を有している。各接続端子２６は各相の入力部と中性部とに接続されている。
FIG. 4 shows a perspective view of the electric motor unit 10C after the
ホルダー１４の一部にはインダクタンス素子やコンデンサ等の電気部品の一部が収納される切り欠き開口部３０が形成されている。この切り欠き開口部３０は図２に示した箱状の収納部１６に向けて対向するように形成されている。
A part of the
参考まで、上述した電動流体ポンプの更に詳細な内部構造を図５に基づいて説明するが、この図５にある電動流体ポンプのステータ部２０に設けられた同相の各巻線部は渡り線で繋がれているものである。したがって、本発明のバスバーユニットによるものとは相違するが、全体の構成は略同一である。バスバーユニットについては後述する。
For reference, a more detailed internal structure of the above-described electric fluid pump will be described with reference to FIG. 5. The in-phase winding portions provided in the
図５にあるように、電動機部１０Ｃは少なくともロータ部３２とステータ部２０とより構成されている。この電動機部１０Ｃは例えば、アルミ合金等で作られた金属製の本体１０Ａの一方に設けた電動機部収納部３４に収納されている。ロータ部３２はステータ部２０の内周側に配置されており、永久磁石を備えていることから、ステータ部２０の巻線部４０によって作られる界磁によって回転力が与えられる。
As shown in FIG. 5, the
また、この本体１０Ａの電動機部収納部３４とは反対側はポンプハウジング（図示せず）に固定される構成となっている。この部分にはポンプ作用を行うインペラ３６が配置され、回転軸２２によって回転されるようになっている。そして、回転軸２２は電動機部１０Ｃを構成するロータ部３２と固定され、ロータ部３２の回転によって回転軸３２は回転されるものである。
Further, the side of the
電動機部収納部３４とインペラ３６の間は液密的に封止されており、この部分に液体が侵入してくることはない。電動機部収納部３４内には上述したようにステータ部２０を構成する鉄心３８と、これの突極部（図示せず）に巻回された巻線部４０と、同相の巻線部４０を接続する渡り線の案内、保持を行う渡り線保持溝を備えた渡り線ガイド４２が収納されている。渡り線ガイド４２は各突極部の間に植立するように形成されている。また、同様に各突極部の背面にも渡り線を案内する渡り線ガイド４２が形成されている。ただし、本実施例では渡り線を使用していない。これについては後述する。
The space between the motor
ステータ部２０はホルダー１４によって固定的に覆われており、両者が固定された状態で制御基板１８が固定されるものである。制御基板１８には上述したようにインバータ制御に必要な回路が搭載されており、各接続端子２６を介して巻線部４０と接続されている。制御基板１８の端側にはインダクタ４４、コンデンサ４６等の電気部品が搭載されており、これらの形状的に大きい電気部品の一部は収納部１６に収納されるようになっている。
The
このような構成の電動流体ポンプでは、上述した渡り線を用いずに特許文献１にあるように、集中巻された巻線部にバスバーユニットを用いて巻線に電力を供給することができる。特許文献１に記載されているバスバーユニットでは、中性点用バスバーと、各相の相用バスバーとはほぼ同じ外形形状に形成されており、これらの中性点用バスバーと、相用バスバーの４枚のバスバーを積層して合成樹脂によるモールド成形を行っている。
In the electric fluid pump having such a configuration, power can be supplied to the windings by using a bus bar unit in the winding portion that is concentratedly wound as described in
しかしながら、中性点用バスバーと、各相の相用バスバーとを電動機の軸方向に積み上げて配置する構成なので、電動流体ポンプが軸方向へ大型化するという課題が新たに発生する。また、中性点用バスバーと、各相の相用バスバーとが積層される構成なので、各巻線の端部と各相のバスバーとの接続部位が軸方向で異なった位置（巻線接合部の軸方向高さが一致しない）となり、接合部位毎に接合機の位置を合わせなければならず、生産性が低下する課題も併せ有している。 However, since the neutral point bus bar and the phase bus bar for each phase are stacked and arranged in the axial direction of the electric motor, a new problem arises that the electric fluid pump becomes larger in the axial direction. In addition, since the neutral point bus bar and the phase bus bar for each phase are stacked, the connection portion between the end of each winding and the bus bar for each phase differs in the axial direction (the winding joint portion). The height in the axial direction does not match), and the position of the bonding machine must be aligned for each bonding site, which also has the problem of lowering productivity.
そこで、本実施例では、各相の巻線端部と接続される接続部を有する接続片部と一体的に形成されるバスバーの渡り部を、半径方向の同一平面上で夫々のバスバーの渡り部が重ならない状態で配置できる形状に形成し、夫々のバスバーの渡り部を同一平面上に配置した状態で合成樹脂によってモールド成形してバスバーユニットを形成する構成とした。 Therefore, in the present embodiment, the transition portions of the bus bars formed integrally with the connection piece portions having the connection portions connected to the winding end portions of the respective phases are connected to the transition portions of the respective bus bars on the same radial plane. The bus bar unit is formed by molding with a synthetic resin in a state in which each bus bar is arranged on the same plane with the transition portions being arranged on the same plane.
これによれば、夫々のバスバーの渡り部を半径方向の同一平面上で重ならない状態で合成樹脂によってモールド成形するため、バスバーユニットが軸方向へ大型化するのを抑制することができる。また、各巻線の端部とバスバーの接続部位が軸方向で同一の位置となり、接合部位毎に接合機の位置合わせを行う必要がなくなり、生産性を向上することが可能となる。 According to this, since the connecting portions of the respective bus bars are molded with the synthetic resin in a state where they do not overlap on the same plane in the radial direction, the bus bar unit can be prevented from being enlarged in the axial direction. Further, the end of each winding and the connection part of the bus bar are in the same position in the axial direction, so that it is not necessary to align the joining machine for each joining part, and the productivity can be improved.
以下、本発明の一実施例を詳細に説明するが、図６、図７はバスバーユニットとステータを一体化した構成を示し、図８、図９はバスバーユニットの構成を示し、図１０乃至図１２は各バスバーの構成を示している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail. FIGS. 6 and 7 show a configuration in which a bus bar unit and a stator are integrated, and FIGS. 8 and 9 show a configuration of the bus bar unit.
図６、図７において、スタータ部２０は上述したように鉄心３８と、この鉄心３８の突極部に巻回された巻線部４０を備えている。巻線部４０は集中巻されたものでＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順番で配置されている。本実施例では各相の巻線を３個に分けて巻き込むため、９個の巻線部４０が鉄心３８に形成されている。すなわちＵ相の第１ボビン部、Ｖ相の第１ボビン部、Ｗ相の第１ボビン部が第１の組とされ、Ｕ相の第２ボビン部、Ｖ相の第２ボビン部、Ｗ相の第２ボビン部が第２の組とされ、Ｕ相の第３ボビン部、Ｖ相の第３ボビン部、Ｗ相の第３ボビン部が第３の組とされ、これらのボビン部に巻線が巻かれて巻線部４０とされている。そして、これらの各ボビン部は上述した組の順番に配置されている。
6 and 7, the
Ｕ相の第１ボビン部〜第３ボビン部、Ｖ相の第１ボビン部〜第３ボビン部、Ｗ相の第１ボビン部〜第３ボビン部に巻回された巻線部４０は後述するバスバーユニット４８に夫々接続されている。９個の巻線部４０の中性点側の巻線端部は図１３に示す中性点用バスバー４８Ｎに接続されている。また、Ｕ相側の第１ボビン部〜第３ボビン部に巻回された巻線部４０の電源側の巻線端部は図１０に示すＵ相用バスバー４８Ｕに接続され、同様に、Ｖ相側の第１ボビン部〜第３ボビン部に巻回された巻線部４０の電源側の巻線端部は図１１に示すＶ相用バスバー４８Ｖに接続され、Ｗ相側の第１ボビン部〜第３ボビン部に巻回された巻線部４０の電源側の巻線端部は図１２に示すＷ相用バスバー４８Ｗに接続されている。そして、夫々の相用バスバー４８Ｕ、４８Ｖ、４８Ｗはインバータ装置のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の出力端子と接続されている。
The winding
図１０はＵ相用バスバー４８Ｕを示しており、Ｕ相の第１ボビン部〜第３ボビン部に巻回された巻線部４０の電源側の巻線端部が接続される接続部５０Ｕを備える３個の接続片部５１Ｕが略１２０°間隔に形成されている。３個の接続片部５１Ｕは根本側で渡り部５２Ｕによって一体化されており、渡り部５２Ｕは所定の角度で折り曲がるようにして両端が解放された略環状に形成されている。もちろん、折り曲がるような形状ではなく、円環形状の渡り部であっても差し支えないものである。
FIG. 10 shows a
図１１はＶ相用バスバー４８Ｖを示しており、Ｖ相の第１ボビン部〜第３ボビン部に巻回された巻線部４０の電源側の巻線端部が接続される接続部５０Ｖを備える３個の接続片部５１Ｖが略１２０°間隔に形成されている。３個の接続片部５１Ｖは根本側で渡り部５２Ｖによって一体化されており、渡り部５２Ｖは所定の角度で折り曲がるようにして両端が解放された略環状に形成されている。もちろん、折り曲がるような形状ではなく、円環形状の渡り部であっても差し支えないものである。
FIG. 11 shows a V-
ここで、重要なことはＶ相用バスバー４８Ｖの渡り部５２Ｖは、同一平面上でＵ相用バスバー４８Ｕの渡り部５２Ｕ内に位置していることである。つまり、略環状のＵ相用バスバー４８Ｕの渡り部５２Ｕの半径に対して、略環状のＶ相用バスバー４８Ｖの渡り部５２Ｖの半径が小さく設定され、Ｕ相用バスバー４８Ｕの渡り部５２Ｕ内にＶ相用バスバー４８Ｖの渡り部５２Ｖが内包されるようになっている。これによって、Ｕ相用バスバー４８Ｕの渡り部５２ＵとＶ相用バスバー４８Ｖの渡り部５２Ｖを同一平面上に配置することができる。
Here, what is important is that the
図１２はＷ相用バスバー４８Ｗを示しており、Ｗ相の第１ボビン部〜第３ボビン部に巻回された巻線部４０の電源側の巻線端部が接続される接続部５０Ｗを備える３個の接続片部５１Ｗが略１２０°間隔に形成されている。３個の接続片部５１Ｗは根本側で渡り部５２Ｗによって一体化されており、渡り部５２Ｗは所定の角度で折り曲がるようにして両端が解放された略環状に形成されている。もちろん、折り曲がるような形状ではなく、円環形状の渡り部であっても差し支えないものである。
FIG. 12 shows a W-
ここで、Ｗ相用バスバー４８Ｗの渡り部５２Ｗは、同一平面上でＶ相用バスバー４８Ｖの渡り部５２Ｖ内に位置している。つまり、略環状のＶ相用バスバー４８Ｖの渡り部５２Ｖの半径に対して、略環状のＷ相用バスバー４８Ｗの渡り部５２Ｗの半径が小さく設定され、Ｖ相用バスバー４８Ｖの渡り部５２Ｖ内にＷ相用バスバー４８Ｗの渡り部５２Ｗが内包されるようになっている。これによって、Ｖ相用バスバー４８Ｖの渡り部５２ＶとＷ相用バスバー４８Ｗの渡り部５２Ｗを同一平面上に配置することができる。
Here, the
図１３は中性点用バスバー４８Ｎを示しており、Ｕ相〜Ｗ相の第１ボビン部〜第３ボビン部に巻回された巻線部４０の中性点側の巻線端部が接続される接続部５０Ｎを備える９個の接続片部５１Ｎが略４０°間隔に形成されている。９個の接続片部５１Ｎは根本側で渡り部５２Ｎによって一体化されており、渡り部５２Ｎは所定の角度で折り曲がるようにして両端が解放された略環状に形成されている。もちろん、折り曲がるような形状ではなく、円環形状の渡り部であっても差し支えないものである。
FIG. 13 shows the neutral
ここで、中性点用バスバー４８Ｎの渡り部５２Ｎは、同一平面上でＷ相用バスバー４８Ｗの渡り部５２Ｗ内に位置している。つまり、略環状のＷ相用バスバー４８Ｗの渡り部５２Ｗの半径に対して、略環状の中性点用バスバー４８Ｎの渡り部５２Ｎの半径が小さく設定され、Ｗ相用バスバー４８Ｗの渡り部５２Ｗ内に中性点用バスバー４８Ｎの渡り部５２Ｎが内包されるようになっている。これによって、Ｗ相用バスバー４８Ｗの渡り部５２Ｗと中性点用バスバー４８Ｎの渡り部５２Ｎを同一平面上に配置することができる。
Here, the
以上の構成を備える相用バスバー４８Ｕ、４８Ｖ、４８Ｗと中性点用バスバー４８Ｎは、図８及び図９に示すように合成樹脂によってモールド成形されることになる。
The phase bus bars 48U, 48V, 48W and the neutral
まず、中性点用バスバー４８Ｎをモールド用の成型台に載置する。次に、中性点用バスバー４８Ｎに対して所定の角度だけ回転した位置で、中性点用バスバー４８Ｎの渡り部５２Ｎの周囲にＷ相用バスバー４８Ｗの渡り部５２Ｗが位置するようにＷ相用バスバー４８Ｗを載置する。
First, the neutral
次に、Ｗ相バスバー４８Ｗに対して所定の角度だけ回転した位置で、Ｗ相用バスバー４８Ｗの渡り部５２Ｗの周囲にＶ相用バスバー４８Ｖの渡り部５２Ｖが位置するようにＶ相用バスバー４８Ｖを載置する。最後に、次にＶ相バスバー４８Ｖに対して所定の角度だけ回転した位置で、Ｖ相用バスバー４８Ｖの渡り部５２Ｖの周囲にＵ相用バスバー４８Ｕの渡り部５２Ｕが位置するようにＵ相用バスバー４８Ｕを載置する。
Next, at a position rotated by a predetermined angle with respect to the W-
このように、各バスバー４８Ｕ〜４８Ｎの渡り部５２Ｕ〜５２Ｎの形状を同一平面上で重ならないように形成することで、各バスバー４８Ｕ〜４８Ｎを同一平面上に配置することが可能となる。
In this way, the bus bars 48U to 48N can be arranged on the same plane by forming the shape of the
更に、図８、図９からわかるように、各バスバー４８Ｕ〜４８Ｎの渡り部５２Ｕ〜５２Ｎから放射状に延びる接続片部５１Ｕ〜５１Ｎを、内側からＷ相用バスバー４８Ｗの渡り部５２Ｗ、Ｖ相用バスバー４８Ｖの渡り部５２Ｖ及びＵ相用バスバー４８Ｕの渡り部５２Ｕが横切ることになる。このため、この横切る領域に限り、各渡り部５２Ｕ〜５２Ｗ、或いは接続片部５１Ｕ〜５１Ｎに跨り部を形成して、接続片部５１Ｕ〜５１Ｎと渡り部５２Ｕ〜５２Ｗの相互干渉を避ける形状に構成されている。したがって、各バスバー４８Ｕ〜４８Ｗの渡り部５２Ｕ〜５２Ｗと接続片部５１Ｕ〜５１Ｎが重なるのは少なくとも２つのバスバーのみであるので、軸方向の厚みを薄くできて軸方向への大型化を抑制することができる。
Further, as can be seen from FIG. 8 and FIG. 9, connecting
このようにして載置された各バスバー４８Ｕ〜４８Ｎに対して、射出成型機から合成樹脂を射出することによって図９に示すような合成樹脂のバスバー基体４９が形成される。したがって、バスバー基体４９と各バスバー４８Ｕ〜４８Ｎが結合されることによってバスバーユニット４８が形成される。図９からわかる通り、Ｕ相〜Ｗ相のバスバー４８Ｕ〜４８Ｗの各接続片部５１Ｕ〜５１Ｗと中性点用バスバー４８Ｎの接続片部５１Ｎの近接した一対が、各巻線部４０の巻始め端部と巻終わり端部に接続されるものである。
A synthetic resin
図９において、合成樹脂で成形されたバスバーユニット４８の中央付近には多角形状の孔５４が形成されている。この孔５４は射出成型するときの治具が位置する治具孔であり、治具を用いないで射出成型できる場合は形成されないものである。
In FIG. 9, a
また、バスバーユニット４８の外周は９個の平面部５６が形成された多角形状に形成されている。平面部５６には、Ｕ相〜Ｗ相のバスバー４８Ｕ〜４８Ｗの各接続片部５１Ｕ〜５１Ｗの１つと、中性点用バスバー４８Ｎの接続片部５１Ｎの１つが突出しており、これらの一対の接続片部に各巻線部４０の巻始め端部と巻終わり端部が接続されるものである。そして、Ｕ相〜Ｗ相のバスバー４８Ｕ〜４８Ｗの各接続片部５１Ｕ〜５１Ｗ、及び中性点用バスバー４８Ｎの接続片部５１Ｎの各接続部５０Ｕ〜５０Ｎは、同一半径上で、軸方向で同一高さに位置することになる。具体的な接続方法については図７を用いて詳細に説明する。
Further, the outer periphery of the
以上のようにして構成されたバスバーユニット４８は図７に示すようにステータ部２０に組み付けられるものである。
The
ステータ部２０の絶縁基体２８の表面には１８個の巻線支持突起部５８が一体的に形成されている。巻線支持突起部５８は一対で１つの巻線部４０の巻線の巻始め端部と巻終わり端部を支持するものである。巻線支持突起部５８は上端に巻線端部４０Ｔを収容する溝５８Ｇを有しており、この溝５８Ｇを挿通して半径方向外側に巻線端部４０Ｔが突出している。絶縁基体２８の表面から巻線支持突起部５８の溝５８Ｇまでの高さは、すべての巻線支持突起部５８に関して同じ高さである。また、バスバーユニット４８から径方向に突出している、Ｕ相〜Ｗ相のバスバー４８Ｕ〜４８Ｗの各接続片部５１Ｕ〜５１Ｗ、及び中性点用バスバー４８Ｎの接続片部５１Ｎの各接続部５０Ｕ〜５０Ｎは、同一半径上で、軸方向で同一高さに位置することから、巻線支持突起部５８の溝５８Ｇと容易に位置合わせを行うことができるものである。
Eighteen winding
したがって、図７に示すようにステータ部２０にバスバーユニット４８を組み付けると、巻線支持突起部５８から半径方向外側に向けて突出した巻線端部４０Ｔに、Ｕ相〜Ｗ相のバスバー４８Ｕ〜４８Ｗの各接続片部５１Ｕ〜５１Ｗ及び中性点用バスバー４８Ｎの接続片部５１Ｎに形成した接続部５０Ｕ〜５０Ｎが係合することになる。接続部５０Ｕ〜５０Ｎは、各接続片部５１Ｕ〜５１Ｎの先端付近で折り曲げ加工された、断面が下向きのＵ字状の接続部であり、このＵ字状の接続部が巻線端部４０Ｔに係合するものである。
Therefore, when the
そして、このような状態で組み付けられたバスバーユニット４８とステータ部２０においては、ヒュージング加工機によって巻線端部４０Ｔを挟み込むようにしてＵ字状の接続部５０Ｕ〜５０Ｎが加圧、発熱されて、巻線端部４０ＴとＵ字状の接続部５０Ｕ〜５０Ｎが接続されるものである。したがって、特許文献１にあるようなヒュージング加工機の加圧電極の軸方向の位置合わせが不要となるので、生産性を向上することができるものである。
In the
また、半径方向の同一平面内で各バスバーの幅を大きくすることができるので、軸方向に大型化することなく、バスバーの抵抗値を下げることができるので、電動機の効率を向上でき、しかも発熱量の低減を図れるようになる。 In addition, since the width of each bus bar can be increased in the same plane in the radial direction, the resistance value of the bus bar can be reduced without increasing the size in the axial direction, thereby improving the efficiency of the motor and generating heat. The amount can be reduced.
ここで、バスバー基体４９の半径方向の長さを長くして巻線支持突起部５８の溝５８Ｇを塞ぐようにすると、巻線４０の巻線端部４０Ｔが溝５８Ｇから抜け出す方向の動きを規制できるようになる。これによって、巻線端部４０Ｔの抜け出しを防止することができる。
Here, when the length of the
また、本実施例では巻線端部４０Ｔと各接続片部５１Ｕ〜５１Ｗ及び中性点用バスバー４８Ｎの接続片部５１Ｎに形成した接続部５０Ｕ〜５０Ｎはヒュージング加工によって接続されているが、このような方法を用いないで接続することも可能である。例えば、巻線端部４０Ｔの絶縁被覆を予め除去した状態で巻線端部４０Ｔを巻線支持突起部５８の溝５８に載置し、バスバー基体４９をステータ部２０に組み付けた状態で接続部５０Ｕ〜５０Ｎが弾性力等によって巻線端部４０Ｔに圧接する構成にすることで電気的に接続することができる。この方法によれば、ヒュージング工程が省略できるので製造コストを低減することが可能となるものである。
Further, in this embodiment, the winding
以上述べた通り、本発明によれば、各相の巻線端部と接続される接続部を有する接続片部と一体的に形成されるバスバーの渡り部を、半径方向の同一平面上で夫々のバスバーの渡り部が重ならない状態で配置できる形状に形成し、夫々のバスバーの渡り部を同一平面上に配置した状態で合成樹脂によってモールド成形してバスバーユニットを形成する構成とした。これによれば、夫々のバスバーの渡り部を半径方向の同一平面上で重ならない状態で合成樹脂によってモールド成形するため、バスバーユニットが軸方向へ大型化するのを抑制することができる。 As described above, according to the present invention, the transition portions of the bus bars formed integrally with the connection piece portion having the connection portion connected to the winding end portion of each phase are respectively arranged on the same plane in the radial direction. The bus bar unit is formed in a shape that can be arranged without overlapping, and the bus bar unit is formed by molding with a synthetic resin in a state where the transition units of the respective bus bars are arranged on the same plane. According to this, since the connecting portions of the respective bus bars are molded with the synthetic resin in a state where they do not overlap on the same plane in the radial direction, the bus bar unit can be prevented from being enlarged in the axial direction.
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
１０…電動流体ポンプ、１０Ａ…本体、１０Ｂ…金属製のカバー、１０Ｃ…電動機部、１４…ホルダー、１６…収納部、１８…制御基板、２０…ステータ部、２０Ａ…ボビン部、３２…ロータ部、３４…電動機部収納部、３６…インペラ、３８…鉄心、４０…巻線部、４８…バスバーユニット、４８Ｕ…Ｕ相側バスバー、４８Ｖ…Ｖ相側バスバー、４８Ｗ…Ｗ相側バスバー、４８Ｎ…中性点用バスバー、４９…バスバー基体、５０Ｕ〜５０Ｎ…各バスバーの接続部、５１Ｕ〜５１Ｎ…各バスバーの接続片部、５２Ｕ〜５２Ｎ…各バスバーの渡り片部、５６…平面部、５８…巻線支持突起部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記夫々のバスバーは、前記巻線部の夫々の巻線端部と接続される接続部を有する接続片部と、前記接続片部と一体的に形成される渡り部とより構成され、前記夫々のバスバーの渡り部は、半径方向の同一平面上で前記夫々のバスバーの前記渡り部が重ならない状態で配置できる形状に形成され、前記夫々のバスバーの前記渡り部を同一平面上に配置した状態で合成樹脂によってモールド成形してバスバーユニットを形成すると共に、前記バスバーユニットを前記ステータ部に組み付けて前記夫々のバスバーの前記接続片部の前記接続部と前記夫々の巻線部の前記巻線端部を接続することを特徴とする電動流体ポンプ。 The motor unit includes a pump unit, a rotor unit and a stator unit, and a connection terminal unit that supplies a drive signal for driving and controlling the motor unit. The stator unit is wound around a bobbin on the inside. A plurality of winding portions of the U phase, a plurality of winding portions of the V phase, and a plurality of winding portions of the W phase, and one winding end of the plurality of winding portions of the U phase is U One winding end portion of the plurality of winding portions of the V phase is connected to a phase bus bar, and one winding end portion of the plurality of winding portions of the W phase is connected to the V phase bus bar. Is connected to a W-phase bus bar, and the other winding end of the plurality of winding portions of the U phase to the W phase is connected to a neutral point bus bar, and the U phase bus bar to the W phase By rotating the rotor part of the electric motor part by supplying a driving signal to the bus bar from the connection terminal part. In the electric fluid pump that drives the serial pump unit,
Each bus bar includes a connection piece portion having a connection portion connected to each winding end portion of the winding portion, and a crossing portion formed integrally with the connection piece portion. The transition part of the bus bars is formed in a shape that can be arranged in a state where the transition parts of the respective bus bars do not overlap on the same plane in the radial direction, and the transition parts of the respective bus bars are arranged on the same plane And forming the bus bar unit by molding with synthetic resin, and assembling the bus bar unit to the stator portion to connect the connecting portion of the connecting piece portion of each bus bar and the winding end of each winding portion. The electric fluid pump characterized by connecting a part.
前記夫々のバスバーの前記渡り部は、両端が開放された略環状の形状に形成され、前記夫々のバスバーの前記渡り部の半径は、前記Ｕ相用バスバーの前記渡り部＞前記Ｖ相用バスバーの前記渡り部＞前記Ｗ相用バスバーの前記渡り部＞前記中性用バスバーの前記渡り部、の関係を有していることを特徴とする電動流体ポンプ。 The electric fluid pump according to claim 1,
The crossover portion of each bus bar is formed in a substantially annular shape with both ends open, and the radius of the crossover portion of each busbar is the crossover portion of the U-phase busbar> the V-phase busbar. The electric fluid pump is characterized in that: the crossover portion> the crossover portion of the W-phase bus bar> the crossover portion of the neutral busbar.
前記夫々バスバーの前記渡り部から前記接続片部は放射状に延びており、前記接続片部を横切る前記バスバーの前記渡り部と前記接続片部のどちらか一方に、前記渡り部と前記接続片部とが干渉しないように跨り部が形成されていることを特徴とする電動流体ポンプ。 The electric fluid pump according to claim 2,
Each of the connecting piece portions extends radially from the crossover portion of the bus bar, and the crossover portion and the connecting piece portion are provided on either the crossover portion or the connecting piece portion of the busbar crossing the connecting piece portion. An electric fluid pump characterized in that a straddle portion is formed so as not to interfere with the electric fluid.
前記ステータ部の一端側には、前記各相の巻線部の巻始め端部と巻終わり端部を収容する複数の巻線支持突起部が形成されており、前記バスバーユニットが前記ステータ部に組み付けられた状態で、前記夫々のバスバーの前記接続片部の前記接続部が、対応する前記巻線支持突起部に支持された前記各相の巻線部の巻始め端部と巻終わり端部と接続されることを特徴とする電動流体ポンプ。 The electric fluid pump according to claim 2,
A plurality of winding support protrusions are formed on one end side of the stator portion to accommodate winding start ends and winding end ends of the winding portions of the phases, and the bus bar unit is formed on the stator portion. In the assembled state, the connection portions of the connection piece portions of the respective bus bars are the winding start end portions and winding end ends of the winding portions of the phases supported by the corresponding winding support protrusions. An electric fluid pump characterized by being connected to.
前記各相の巻線部の前記巻始め端部と前記巻終わり端部は、前記巻線支持突起部に支持されて半径方向外側に突出しており、この突出した部分で前記夫々のバスバーの前記接続片部の前記接続部と接続されていることを特徴とする電動流体ポンプ。 The electric fluid pump according to claim 4,
The winding start end portion and the winding end end portion of the winding portion of each phase are supported by the winding support projecting portion and protrude outward in the radial direction. An electric fluid pump characterized by being connected to the connecting portion of the connecting piece.
前記夫々のバスバーの前記接続片部の前記接続部は、前記巻線支持突起部から半径方向外側に突出した前記巻始め端部と前記巻終わり端部を挟み込む断面がＵ字状に形成され、前記断面がＵ字状の接続部をヒュージング加工することによって前記巻始め端部と前記巻終わり端部を接続することを特徴とする電動流体ポンプ。 In the electric fluid pump according to claim 5,
The connection portion of the connection piece portion of each bus bar is formed in a U-shaped cross section sandwiching the winding start end portion and the winding end end portion protruding radially outward from the winding support projection portion, The electric fluid pump characterized in that the winding start end and the winding end end are connected by fusing a connecting portion having a U-shaped cross section.
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