JP2019198163A - モータのステータおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本願に関わるモータのステータの製造方法において、上記第一の結線部を中心とした上記第一の端末線と上記第二の端末線、あるいは、上記第二の結線部を中心とした上記第二の端末線と上記第三の端末線を、上記インシュレータに設けられた溝部の底面部に圧入することを特徴とするものである。
また、本願のモータのステータの製造方法によれば、インシュレータの溝部の底面部に第一または第二の結線部を圧入して保持することが可能である。
本願の実施の形態1によるモータのステータについて、図1から図6を用いて説明する。本願のモータのステータ10は、例えば、自動車に搭載される車両用電動機などに適用され、特に、分割コア(分割鉄心)構造の集中巻ステータとして用いられる。
図1は、本願の実施の形態1によるモータのステータ10の斜視図であり、モータのステータ10を給電側から見た図に相当している。
また、図2は、ステータ10を中性点側から観察した正面図である。この図1、図2に示すように、ステータ10は、軸方向の一端面を給電側、軸方向の他端面を中性点側とする配線構造となっている。なお、軸方向は、モータおよびステータ10の軸方向と同じである。
各々の分割コア12に巻回されているコイル17には、3相(U相(第一相)、V相(第二相)、W相(第三相))のいずれかに相当する電流が流れ、図2に示すように、周方向に沿って、一組目の分割コア部(記号U1、V1、W1で示す分割コア12よりなる)から六組目の分割コア部(記号U6、V6、W6で示す分割コア12よりなる)までが順に配設されている。
U相の電流が給電されるコイル17は、第一のコイルに相当し、同様に、V相、W相の電流が給電されるコイル17は、それぞれ、第二、第三のコイルに相当する。
なお、逆に、第一、第二、第三のコイルを、それぞれ、W相、V相、U相とすることも可能であることは言うまでもない。
そして、分割コア12は、軸に垂直な断面が、径方向に幅をもつ円弧形状のコアバック部12b(コアバック)と、コアバック部12bの内周壁面から径方向内方に突出するティース12aとを備えている。
この給電側のインシュレータ14は、ステータ10の軸方向一端面部に配置され、中性点側のインシュレータ15は、ステータ10の軸方向他端面部に配置されている。それらインシュレータ14と15は、図示しない部分にて接続され、一体として設けることが可能である。
この中性点側のインシュレータ15は、給電側のインシュレータ14と同様に、PBT、PPSなどの樹脂材料で作製される。
なお、インシュレータ14、15は、ティース12aの周方向の両側面部にも配設され(図示せず)、コイル17と分割コア12との間の絶縁性が確保されている。
ヨーク13は、鉄などの単一の金属材料を削り加工あるいは絞り加工により作製されるが、電磁鋼板などの鋼板を積層一体化して作製されてもよい。
同様に、V相のコイル17のそれぞれの端末線17aは、インシュレータ14側に軸方向に引き出され、直角に曲げられて径方向外方に引き出され、V相のバスリング26のコイル接続部に接続される。W相のコイル17の端末線17aは、インシュレータ14側に軸方向に引き出され、直角に曲げられて径方向外方に引き出され、W相のバスリング27のコイル接続部に接続される。
図3は、図2のステータ10の中性点側の要部拡大図であり、例えば、記号U1、V1、W1で示す3つの分割コア部よりなる一組目の分割コア部121の拡大図である。
例えば、第一の結線部41は、溝部19U(U相に対応した溝部19)の周方向中央に位置している。よって、端末線17bU(U相に対応した端末線17b)は、溝部19Uの中央部より周方向手前となる位置(端末線17bUの折り曲げ位置)にて径方向溝部15cを介して溝部19U側に引き込まれる。
なお、3相の接続状態が逆となるように、溝部19Wにおいて端末線17bWと17bVの先端部を接続し、溝部19Vにおいて端末線17bVと17bUの先端部を接続するようにしても、二つのコンパクト化された結線部(41、42)を、互いに離間して設けることが可能となることは言うまでもない。
よって、径方向に並べる中性点の本数を、従来の3本から、2本または1本に削減することができ、製品を径方向に小型化できる。
U相とV相の端末線17bU、17bVの被膜剥離部18の間に、板状のろう材30を挟み、ろう付けすることで、U相とV相の端末線17bU、17bVを電気的に接続し、第一の結線部41を形成することができる。
また、V相とW相の端末線17bV、17bWの被膜剥離部18の間に、板状のろう材30を挟み、ろう付けすることで、V相とW相の端末線17bVと17bWが接続されて第二の結線部42が形成される。
よって、本願の構成によれば、従来のように、1か所の結線部にて複数本が束ねられた構造の中性点がステータ10の内径側に折り曲げられる構成とはならず、折り曲げ部にかかる力を小さく抑制し、導線配線の折り曲げ部のクラック発生または破断を抑制することができる。
また、中性点側の端末線17bを周方向に倒すことで、軸方向に配置する中性点側の端末線17bの高さを1本分に抑制でき、モータ軸長が大きくなることがない。
さらに、溝部19内にて径方向に配置する端末線17bを最大で2本に抑制できるため、モータの径方向の寸法を従来よりも縮小することができ、コアバックが狭い製品に適用しても、中性点の結線部(接続部)のコアバックからの突出を抑制することができる。
また、中性点側の端末線17bの被膜剥離部18において、接続に必要な箇所のみ絶縁被膜を除去しているため、絶縁被膜を除去する部分を小さく限定し、被膜除去時間を短縮し、生産性を向上させることが可能となる。
図7は、実施の形態2によるモータのステータ10を示す中性点側の要部拡大図であり、図5のB-B断面図である。上述の実施の形態1では、インシュレータ15に設けられた溝部19は、側面部が軸方向に真っ直ぐに伸び、一定の開口幅で、軸方向に沿って所定の深さとなるように開口されていたが、この実施の形態2では、溝部19の側面部は、底面に向かって開口幅が小さくなるテーパ面部16(傾斜面部)に形成されている。
上述の実施の形態1では、インシュレータ15の溝部19は、一定幅で掘り下げられ、実施の形態2では、同部の側面がテーパ面部16で構成されて、底面に向かって開口幅が小さくなるように構成された例を示したが、この実施の形態3では、溝部19の底面部に保持した2本の導線の浮き上がりを抑制する突出部33aを備えている。
図10は、実施の形態4によるモータのステータ10の要部断面図であり、図5のB-B断面図に相当する図である。上述の実施の形態1から3では、溝部19に、端末線17bが収納または圧入されること示したが、この実施の形態4では、溝部19の底面部および内側面部において、溝部19を構成するインシュレータ15を、昇温させた端末線17bで溶かし、その溶融された樹脂部を接合材38とし、変形させて、2本の端末線17bの固定に用いることを特徴としている。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (12)
- モータの軸を中心とする円周方向に沿って配置された複数のティース、
上記ティースに巻回され、第一相、第二相、第三相のいずれかの電流が給電されるコイル、
上記ティースと上記コイルとを絶縁するとともに、上記コイルを保持するインシュレータを備え、
上記円周方向に沿って配置された上記第一相、第二相、第三相に対応する第一のコイル、第二のコイル、第三のコイルは、各々、上記ティースに巻回された巻回し部から引き出された中性点側の第一の端末線、第二の端末線、第三の端末線を有し、
上記第一の端末線と上記第二の端末線が第一の結線部において結線され、かつ、上記第二の端末線と上記第三の端末線が、上記第一の結線部から離間した第二の結線部において結線されたことを特徴とするモータのステータ。 - 上記第一の端末線、上記第二の端末線、上記第三の端末線は、各々、上記第一のコイル、上記第二のコイル、上記第三のコイルの上記巻回し部から、上記円周の径方向外側に引き出され、上記円周方向の一方向に沿って倒された形状であることを特徴とする請求項1に記載のモータのステータ。
- 上記第一の結線部、または、上記第二の結線部において、上記第一の端末線と上記第二の端末線よりなる二つの導線部、または、上記第二の端末線と上記第三の端末線よりなる二つの導線部が、互いに接しつつ平行に延びた状態に形成されたことを特徴とする請求項1または請求項2記載のモータのステータ。
- 上記インシュレータは、上記ティースの各々の外径側に位置する部分において、上記軸の方向に掘り下げられた溝部を有し、上記溝部内に、上記第一の端末線と上記第二の端末線、上記第二の端末線と上記第二の端末線、上記第三の端末線のいずれかが収納されたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載のモータのステータ。
- 上記第一の結線部を中心とした上記第一の端末線と上記第二の端末線、あるいは、上記第二の結線部を中心とした上記第二の端末線と上記第三の端末線は、上記溝部の底面部に嵌合することを特徴とする請求項4に記載のモータのステータ。
- 上記溝部は、その開口部の上端から深さ方向に向かって開口幅が小さくなる傾斜面部を備えたことを特徴とする請求項4または請求項5記載のモータのステータ。
- 上記溝部は、その底面部に、上記第一の端末線と上記第二の端末線、あるいは、上記第二の端末線と上記第三の端末線を収納する端末線収納空間を有し、上記端末線収納空間の上部に至る上記傾斜面部の下部の開口幅は、上記端末線収納空間の開口幅よりも小さいことを特徴とする請求項6記載のモータのステータ。
- 上記第一の端末線と上記第二の端末線、または、上記第二の端末線と上記第三の端末線は、上記溝部の底面部および内側面部を変形させてなる樹脂部により、上記溝部の底面部に固定されたことを特徴とする請求項4に記載のモータのステータ。
- 上記第一の結線部において、上記第一の端末線は、上記第二の端末線の先端部と接続され、
上記第二の結線部において、上記第三の端末線は、上記第二の端末線の上記先端部から上記巻回し部に至る中間の位置となる中間部と接続されたことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項記載のモータのステータ。 - 上記第一の結線部、および、上記第二の結線部においては、上記第一の端末線、上記第二の端末線、上記第三の端末線の導線部を覆う絶縁被膜が除去されていることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項記載のモータのステータ。
- 請求項1から10のいずれか一項記載のモータのステータの製造方法において、
上記第一の結線部、または、上記第二の結線部において、上記第一の端末線と上記第二の端末線、または、上記第二の端末線と上記第三の端末線を、ろう付けにより接続することを特徴とするモータのステータの製造方法。 - 請求項5記載のモータのステータの製造方法において、
上記第一の結線部を中心とした上記第一の端末線と上記第二の端末線、あるいは、上記第二の結線部を中心とした上記第二の端末線と上記第三の端末線を、上記溝部の底面部に圧入することを特徴とするモータのステータの製造方法。
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