JP4097968B2

JP4097968B2 - 回転電機の集配電リングおよびその製造方法

Info

Publication number: JP4097968B2
Application number: JP2002084446A
Authority: JP
Inventors: 秀徳岡田; 稔中島; 達郎堀江
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2022-03-25
Also published as: JP2003284279A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機や発電機等の回転電機のステータのコイルに対して、外部装置との間で集配電を行う回転電機の集配電リングおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回転電機の集配電リングとしては、例えば、特開２００１−２５１９８号公報に開示されたものがある。これに示されているように、集配電リングは、ステータの磁極ティースに取り付けられたコイルと外部装置との間で集配電を行うためのものである。図６にこの種の集配電リングと、これを取り付けるステータの分解説明図を示す。
【０００３】
図６に示されているように、円環状に形成されたステータ１には、その周方向に間隔を開けて径方向に突出する複数の磁極ティースが設けられ、これらの磁極ティースに対してコイル３が各相ごと（例えばＵ相、Ｖ相、Ｗ相）に巻き付けられている。そして、これらのコイル３（３Ｕ、３Ｖ、３Ｗ）に対応する集配電リング４（４Ｕ，４Ｖ、４Ｗ）が設けられている。各集配電リング４Ｕ，４Ｖ、４Ｗには、円環状のリング本体５と、対応するコイル３Ｕ、３Ｖ、３Ｗに接続するためのコイル接続端子６と、外部機器（図示せず）に接続される外部接続端子７とが設けられ、それぞれの端子６，７を介してコイル３に対して、外部装置との間で集配電を行うのである。なお、符号８、９はそれぞれステータ１の蓋部、バスリングを示しており、バスリング９は円環状の導電性部材からなりコイル接続端子を外周側に備えステータコイルの中性点と接続される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、集配電リング４のリング本体５は、図７に示したように、略矩形状のプレート１０を円環状に打ち抜いて製造されるため、プレート８の残余部分（図７のハッチング部分）が無駄になり、製造歩留まりが悪く、コスト負担が大きいという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、製造歩留まりを向上することができ、コスト負担を低減できる回転電機の集配電リングを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、ステータのコイルに対して、外部装置との間で集配電を行う集配電リング（例えば、後述する実施の形態における集配電リング２０）であって、該集配電リングは、前記コイルの各相に対応する複数のリング本体（例えば、後述する実施の形態におけるリング本体２１）を備え、それぞれのリング本体は、略短冊状の導電性部材（例えば、後述する実施の形態における短冊状部材２５）を幅方向に湾曲させて円弧状に形成された湾曲基材と、該湾曲基材の両端に突き当てられて一体化した外部接続端子（例えば、後述する実施の形態における外部接続端子２２）と、該湾曲基材の周縁部分を打ち抜いて形成されたコイル接続端子（例えば、後述する実施の形態におけるコイル接続端子２３）とを備え、前記複数のリング本体が絶縁性の樹脂部（例えば、後述する実施の形態における樹脂部２４）によって相互に間隔をあけた状態で一体化され、前記外部接続端子と前記コイル接続端子とが前記樹脂部の外部に露出すると共に、前記複数のリング本体夫々に構成される前記外部接続端子先端部が同一平面内になるように調整されることを特徴とする回転電機の集配電リングである。
【０００７】
この発明によれば、前記リング本体は短冊状の導電性部材を幅方向に湾曲させて形成するため、該導電性部材を長手方向に湾曲させてステータの軸方向と平行に導電性部材を配置する場合に比べて、リング本体、ひいては集配電リング全体の厚さを薄くすることができる。これらの集配電リングは、相互に絶縁が確保された状態で積層され、回転電機のステータに取り付けられるため、これらの集配電リングを備えた回転電機をコンパクト化することができ、搭載性が向上する。また、前記短冊状の導電性部材を用いてリング本体を形成するため、製造歩留まりが向上し、その分コスト負担を低減することができる。
【０００９】
また、前記複数のリング本体のそれぞれを相互に間隔をあけた状態で一体化させるため、各リング本体を一度にステータに取り付けることができる。これにより、それぞれのリング本体に個別に絶縁処理を行う必要がなくなるため、ステータに集配電リングを取り付ける作業を簡易化することができる。加えて、絶縁処理を樹脂部により行うため、高価かつ多大な作業工数を要する多層コーティング等を行う必要がなく、コスト負担をさらに低減することができる。
【００１０】
請求項２に記載した発明は、ステータのコイルに対して、外部装置との間で集配電を行う集配電リングの製造方法であって、前記コイルの各相に対応する複数の略短冊状の導電性部材を、それぞれ幅方向に湾曲させて複数の湾曲基材を形成し、該湾曲基材の両端に外部接続端子を突き当てて一体化させるとともに、該湾曲基材の内周周縁部分を打ち抜いてコイル接続端子を形成し、前記複数のリング本体夫々に構成される前記外部接続端子先端部が同一平面内になるように前記外部接続端子を軸方向に折り曲げ処理することを特徴とする回転電機の集配電リングの製造方法である。
【００１１】
この発明によれば、集配電リングを、略短冊状の導電性部材により製造するため、製造歩留まりを高めることができるとともに、コスト負担を低減することができる。加えて、前記導電性部材を幅方向に湾曲させることにより、厚さ方向に薄い集配電リングを製造することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態における回転電機の集配電リングおよびその製造方法を図面と共に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態における集配電リング２０の概略構成図である。図１（ａ）に示したように、集配電リング２０（２０Ｕ、２０Ｖ、２０Ｗ）はそれぞれ円環状に形成されたリング本体２１を備えており、各リング本体２１にはその外周方向に突出するように外部接続端子２２が設けられているとともに、その内周方向に突出するようにコイル接続端子２３が設けられている。
【００１３】
前記各リング本体２１（２１Ｕ、２１Ｖ、２１Ｗ）は、銅などの導電性部材からなり、それぞれが等しい大きさとなるように形成されている。また、詳細を後述するように、略短冊状部材２５（図３参照）を幅方向に湾曲させることで形成している。このようにしたため、形成されたリング本体２１の厚さ（矢印Ａ方向の長さ）を薄くすることができる。これについては詳細を後述する。
【００１４】
前記外部接続端子２２（２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗ）は、図１（ａ）に示すように、略矩形状かつ平板状の導電性部材により形成され、その中途部でリング本体２１の軸方向（矢印Ａ方向）に向かって屈曲した屈曲部２９（２９Ｕ、２９Ｖ、２９Ｗ）が設けられている。また、それぞれの外部接続端子２２の先端部には、インバータ装置等の外部機器の入出力用の接続端子（図示せず）に接続するための取り付け穴３０が形成されている。本実施の形態においては、屈曲部２９の長さが、２９Ｕ、２９Ｖ、２９Ｗの順となるように調整されている。これにより、詳細を後述するように、各集配電リング２０を一体化したときに、それぞれの外部接続端子２２の先端部が同一平面内に収まるように調整されるのである（図１（ｂ）参照）。
【００１５】
一方、コイル接続端子２３は、各リング本体２１内周から中心方向に所定間隔をあけて突出するように形成されている。各リング本体２１に形成されたコイル接続端子２３（２３Ｕ、２３Ｖ、２３Ｗ）は、各リング本体２１の外部接続端子２２に対して、互いに所定角度分ずれた位置に形成されている。これにより、詳細を後述するように、各集配電リング２０を一体化したときに、それぞれのコイル接続端子２３がリング本体２１軸方向（矢印Ａ方向）から見て、所定ピッチずつずれた位置になるように調整されるのである（図１（ｂ）参照）。
【００１６】
上記のように構成された集配電リング２０は、図１（ｂ）に示すように一体化された導電ユニット３１とされている。また、図２は図１（ｂ）のＢＢ矢視図である。これらの図に示したように、各集配電リング２０は、ステータの軸方向にそれぞれ間隔を開けた状態で一体化され、絶縁性の樹脂部２４により保持されている。このように各集配電リング２０を一体化することにより、それぞれの集配電リング２０を別々に絶縁処理してステータ（図示せず）に組み付ける必要が無くなり、導電ユニット３１をステータに組み付ければ足りるため、組み付け工数や取り付けの手間を低減することができる。
【００１７】
そして、図１（ｂ）に示すように、各集配電リング２０のコイル接続端子２３が所定間隔ごとにずれた位置から突出するように組み付けられているため、ステータに設けられる各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル（図６参照）に対応するように設けられている。また、外部接続端子２２やコイル接続端子２３は、樹脂部２４から露出して形成されており、それぞれの端子２２，２３を外部機器やコイルに電気的に接続できるようにしている。
【００１８】
以上のように構成した集配電リング２０の製造方法について図３から図５を用いて説明する。まず、図３（ａ）に示すように、銅などの導電性材料からなる略短冊状（換言すると矩形状かつ平板状）の短冊状部材２５を形成する。次に、図３（ｂ）に示すように、短冊状部材２５を幅方向に（矢印Ｃ方向）湾曲させる。短冊状部材２５を湾曲するにあたっては、円柱状の固定部材に短冊状部材の長手方向の一側面を押し当てながら、短冊状部材の先端と末端が対向する位置まで湾曲させて円弧状の湾曲基材２６とする。そして、図３（ｃ）に示すように、湾曲基材２６を図示しないプレス部材により挟み込んで、湾曲基材２６に発生していた凹凸３２を無くして平坦化させる。
【００１９】
そして、図４（ａ）に示したように、湾曲基材２６の両端部の打ち抜き処理を行い、湾曲基材２６の両端部２７の間隔Ｄが、外部端子基材２８の幅と等しくなるようにする。次に、図４（ｂ）に示したように、湾曲基材２６の両端部２７に接するように外部端子基材２８を挿入配置する。この状態で、図４（ｃ）に示したように、外部端子基材２８と湾曲基材２６の接する部位を溶接やフュージング等により接合して一体化させる。
【００２０】
そして、図５（ａ）に示したように、外部端子基材２８が接合された湾曲基材２６の周縁部分を打ち抜き加工して、外部端子基材２８から略矩形状の外部接続端子２２を、湾曲基材２６からリング本体２１とコイル接続端子２３とを形成する。なお、コイル接続端子２３（２３Ｕ、２３Ｖ、２３Ｗ）の形成位置は、各外部接続端子２２に対してそれぞれ所定間隔ごとにずれるように形成される。また、外部接続端子２２の先端部には取り付け穴３０が形成される。それから、図５（ｂ）に示すように、外部接続端子２２をリング本体２１の軸方向に折り曲げ処理して、外部接続端子２２に屈曲部２９を形成する。このとき、外部接続端子２２の屈曲部２９の長さは、２２Ｕ，２２Ｖ、２２Ｗの順に長くなるように形成され、各集配電リング２０を一体化して導電ユニット３１を形成する際に外部接続端子２２の先端部が同一平面内になるように調整される。以上のようにして、集配電リング２０が製造される。
【００２１】
以上説明したように、各集配電リング２０は、略短冊状の導電性部材２５により製造されるため、基材の大部分を利用することができ、従来に比して大幅に製造歩留まりを高めることができるとともに、その分コスト負担を低減することができる。加えて、前記導電性部材を幅方向に湾曲させることにより、厚さ方向に薄い集配電リングを製造することができる。
【００２２】
なお、上述した実施の形態においては、各リング本体を樹脂により絶縁処理した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えばフッ素加工により絶縁処理を行ってもよい。また、各リング本体の大きさは同一でなくてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した発明によれば、集配電リングを備えた回転電機をコンパクト化することができ、搭載性が向上する。また、製造歩留まりが向上し、その分コスト負担を低減することができる。
【００２４】
また、各リング本体を一度にステータに取り付けることができ、それぞれのリング本体に個別に絶縁処理を行う必要がなくなるため、ステータに集配電リングを取り付ける作業を簡易化することができる。加えて、高価かつ多大な作業工数を要する多層コーティング等を行う必要がなく、コスト負担をさらに低減することができる。
【００２５】
請求項２に記載した発明によれば、略短冊状の導電性部材により製造するため、製造歩留まりを高めることができるとともに、コスト負担を低減することができる。加えて、前記導電性部材を幅方向に湾曲させることにより、厚さ方向に薄い集配電リングを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の実施の形態における各集配電リングの斜視図であり、図１（ｂ）はこれらの集配電リングを一体化した導電ユニットの斜視図である。
【図２】図１（ｂ）のＢＢ矢視図である。
【図３】図１の集配電リングの製造方法を示す工程図である。
【図４】図１の集配電リングの製造方法を示す工程図である。
【図５】図１の集配電リングの製造方法を示す工程図である。
【図６】従来における回転電機のステータとこれに取り付けられる集配電リングを示す分解斜視図である。
【図７】従来の集配電リングの問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
２０集配電リング
２１リング本体
２２外部接続端子
２３コイル接続端子
２４樹脂部
２５短冊状部材

Claims

ステータのコイルに対して、外部装置との間で集配電を行う集配電リングであって、
該集配電リングは、前記コイルの各相に対応する複数のリング本体を備え、
それぞれのリング本体は、略短冊状の導電性部材を幅方向に湾曲させて円弧状に形成された湾曲基材と、該湾曲基材の両端に突き当てられて一体化した外部接続端子と、該湾曲基材の周縁部分を打ち抜いて形成されたコイル接続端子とを備え、
前記複数のリング本体が絶縁性の樹脂部によって相互に間隔をあけた状態で一体化され、前記外部接続端子と前記コイル接続端子とが前記樹脂部の外部に露出すると共に、前記複数のリング本体夫々に構成される前記外部接続端子先端部が同一平面内になるように調整されることを特徴とする回転電機の集配電リング。
ステータのコイルに対して、外部装置との間で集配電を行う集配電リングの製造方法であって、
前記コイルの各相に対応する複数の略短冊状の導電性部材を、それぞれ幅方向に湾曲させて複数の湾曲基材を形成し、該湾曲基材の両端に外部接続端子を突き当てて一体化させるとともに、該湾曲基材の内周周縁部分を打ち抜いてコイル接続端子を形成し、前記複数のリング本体夫々に構成される前記外部接続端子先端部が同一平面内になるように前記外部接続端子を軸方向に折り曲げ処理することを特徴とする回転電機の集配電リングの製造方法。