JP7400648B2 - rotating electric machine - Google Patents

Description

本発明は、インナーロータ型の回転電機に関する。 The present invention relates to an inner rotor type rotating electric machine.

従来、特許文献１に開示されているようなインナーロータ型の回転電機では、ハウジングの外部接続ターミナルと、バスバーと、コイルターミナルと、ステータの巻線とが電気的に接続されている。コイルターミナルは、回転電機の回転軸心に平行な軸方向において、外部接続ターミナルから離間して配置される。バスバーおよび制御基板は、外部接続ターミナルとコイルターミナルとの間の軸方向スペースに配置される。 Conventionally, in an inner rotor type rotating electric machine as disclosed in Patent Document 1, an external connection terminal of a housing, a bus bar, a coil terminal, and a winding of a stator are electrically connected. The coil terminal is spaced apart from the external connection terminal in an axial direction parallel to the rotational axis of the rotating electric machine. The bus bar and control board are arranged in the axial space between the external connection terminal and the coil terminal.

特開２０１０－１９３６５３号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-193653

制御基板を性能向上のために大きくする場合、その配置スペースの確保が難しい。制御基板の配置スペース確保のために、コイルターミナルを含むステータ全体を外部接続ターミナルから軸方向に離して設ける場合、回転電機の軸方向体格が大きくなる。 When increasing the size of a control board to improve performance, it is difficult to secure enough space for its arrangement. If the entire stator including the coil terminals is provided axially apart from the external connection terminals in order to secure a space for arranging the control board, the axial size of the rotating electric machine increases.

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、制御基板の配置スペースを確保しつつ小型化された回転電機を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and an object thereof is to provide a rotating electrical machine that is downsized while securing a space for arranging a control board.

本発明は、インナーロータ型の回転電機（３０）であって、複数のティース（５６）を有するステータコア（３２）と、ティースの周りに巻かれてなるコイル（７１）を有する複数相の巻線（３３）と、ステータコアと巻線との間に介在するインシュレータ（６１）と、巻線に接続された巻線接続部（８４）を有する複数のコイルターミナル（８１）と、回転電機の回転位置を検出する素子（５８）を実装した制御基板（５９）と、外部の電源端子（１８）に接続可能な外部接続ターミナル（９１）を有するハウジング（２０）とを備える。ハウジングは、ステータコアと巻線とインシュレータとコイルターミナルとを含むステータ（３１）を収容する。コイルおよびコイルターミナルは、巻線１相あたり２つ以上設けられている。回転電機の回転軸心（ＡＸ１）に直交する方向を径方向と定義すると、巻線接続部および制御基板は、コイルよりも径方向内側に配置されている。コイルターミナルの当接部（８５）のうち径方向内側の端部は、ステータコアおよびインシュレータよりも径方向内側の位置で外部接続ターミナルに直接結合している。当接部と外部接続ターミナルの被当接部（９２）とは溶接により結合されている。当接部と被当接部との溶接部は、ティースの先端よりも径方向内側に配置されている。回転軸心に平行な方向を軸方向と定義すると、制御基板の全体は、ステータの軸方向範囲（Ｘ）内であって、ステータコアおよびインシュレータよりも径方向内側に配置されている。 The present invention is an inner rotor type rotating electric machine (30), which includes a stator core (32) having a plurality of teeth (56), and a multi-phase winding having a coil (71) wound around the teeth. (33), an insulator (61) interposed between the stator core and the winding, a plurality of coil terminals (81) having a winding connection part (84) connected to the winding, and a rotational position of the rotating electric machine. The control board (59) has a control board (59) mounted with an element (58) for detecting the power, and a housing (20) having an external connection terminal (91) connectable to an external power supply terminal (18). The housing accommodates a stator (31) including a stator core, windings, insulators, and coil terminals. Two or more coils and coil terminals are provided per winding phase. If the direction perpendicular to the rotational axis (AX1) of the rotating electric machine is defined as the radial direction, the winding connection portion and the control board are arranged radially inward than the coil. The radially inner end of the coil terminal contact portion (85) is directly coupled to the external connection terminal at a position radially inner than the stator core and the insulator. The abutting portion and the abutted portion (92) of the external connection terminal are coupled by welding. The welded portion between the abutting portion and the abutted portion is arranged radially inward from the tips of the teeth. If the direction parallel to the rotation axis is defined as the axial direction, the entire control board is located within the axial range (X) of the stator and radially inner than the stator core and the insulator.

これによりコイルの径方向内側のスペースを利用して巻線接続部および制御基板を配置できる。また、従来のように外部接続ターミナルとコイルターミナルとの間の軸方向スペースに制御基板を配置していた形態に対して、ステータを外部接続ターミナル側に寄せて配置できる。したがって、制御基板の配置スペースを確保しつつ回転電機を小型化できる。 This allows the winding connection portion and the control board to be placed using the space inside the coil in the radial direction. Furthermore, the stator can be placed closer to the external connection terminal, unlike the conventional configuration in which the control board is placed in the axial space between the external connection terminal and the coil terminal. Therefore, the rotating electrical machine can be downsized while securing the space for arranging the control board.

一実施形態のモータを備える回転式アクチュエータが適用されたシフトバイワイヤシステムを説明する模式図。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a shift-by-wire system to which a rotary actuator including a motor according to an embodiment is applied. 図１の回転式アクチュエータの断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the rotary actuator of FIG. 1; 図２のステータおよび制御基板を矢印ＩＩＩ方向から見た図。FIG. 3 is a diagram of the stator and control board of FIG. 2 viewed from the direction of arrow III. 図２のステータの要部拡大図。FIG. 3 is an enlarged view of the main parts of the stator in FIG. 2. 図４のステータを矢印Ｖ方向から見た図。FIG. 5 is a diagram of the stator in FIG. 4 viewed from the direction of arrow V. 図３の巻線およびコイルターミナルを模式的に示す図。FIG. 4 is a diagram schematically showing the winding and coil terminal of FIG. 3; 図２のステータ、モータターミナルおよびセンサターミナルを矢印ＶＩＩ方向から見た図。FIG. 3 is a view of the stator, motor terminal, and sensor terminal of FIG. 2 as viewed from the direction of arrow VII.

以下、回転電機としてのモータの一実施形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, one embodiment of a motor as a rotating electric machine will be described based on the drawings.

［一実施形態］
図１に示すように、一実施形態のインナーロータ型回転電機としてのモータ３０は、回転式アクチュエータ（以下、アクチュエータ）１０に備えられる。アクチュエータ１０は、車両用変速機１１のケース１２の外壁に固定され、シフトバイワイヤシステム１３の動力源として用いられる。シフトバイワイヤシステム１３は、制御装置１５がシフト操作装置１４からの指令信号に応じてアクチュエータ１０を制御することにより、変速機１１のシフトレンジ切替機構１６を作動させてシフトレンジを切り替える。 [One embodiment]
As shown in FIG. 1, a motor 30 as an inner rotor type rotating electric machine of one embodiment is included in a rotary actuator (hereinafter referred to as an actuator) 10. Actuator 10 is fixed to the outer wall of case 12 of vehicle transmission 11 and is used as a power source for shift-by-wire system 13 . In the shift-by-wire system 13, a control device 15 controls an actuator 10 in response to a command signal from a shift operation device 14, thereby operating a shift range switching mechanism 16 of a transmission 11 to switch the shift range.

（アクチュエータ）
先ず、アクチュエータ１０の全体構成について図２を参照して説明する。アクチュエータ１０は、ハウジング２０、モータ３０および減速機４０を備える。 (actuator)
First, the overall configuration of the actuator 10 will be described with reference to FIG. 2. The actuator 10 includes a housing 20, a motor 30, and a reduction gear 40.

ハウジング２０は、カップ状のフロントハウジング２１およびリアハウジング２２を有する。フロントハウジング２１およびリアハウジング２２は、開口部同士が組み合わされてボルト２３により互いに締結されている。フロントハウジング２１には、有底筒状の金属プレート２４がインサートされている。リアハウジング２２は、フロントハウジング２１とは反対側に突き出す筒状突出部２８を有する。リアハウジング２２の外壁にはブラケット２９が固定されている。アクチュエータ１０は、ブラケット２９を用いて変速機１１のケース１２（図１参照）に固定される。 The housing 20 has a cup-shaped front housing 21 and a rear housing 22. The front housing 21 and the rear housing 22 are fastened to each other by bolts 23 with their openings combined. A bottomed cylindrical metal plate 24 is inserted into the front housing 21 . The rear housing 22 has a cylindrical protrusion 28 that protrudes on the opposite side from the front housing 21 . A bracket 29 is fixed to the outer wall of the rear housing 22. The actuator 10 is fixed to the case 12 (see FIG. 1) of the transmission 11 using a bracket 29.

モータ３０は、ステータ３１およびロータ３４を有する。ステータ３１は、金属プレート２４に例えば圧入等により固定されたステータコア３２と、ステータコア３２に設けられた巻線３３とを有する。ロータ３４は、モータ側軸受３５および減速機側軸受３６により回転軸心ＡＸ１まわりに回転可能に支持された回転軸３７と、回転軸３７の外側に嵌合して固定されたロータコア３８とを有する。モータ側軸受３５は、金属プレート２４に設けられている。減速機側軸受３６は、後述の出力部材４４に設けられている。 Motor 30 has a stator 31 and a rotor 34. The stator 31 includes a stator core 32 fixed to the metal plate 24 by, for example, press fitting, and a winding 33 provided on the stator core 32. The rotor 34 includes a rotating shaft 37 rotatably supported around the rotational axis AX1 by a motor-side bearing 35 and a reducer-side bearing 36, and a rotor core 38 fitted and fixed to the outside of the rotating shaft 37. . The motor side bearing 35 is provided on the metal plate 24. The reduction gear side bearing 36 is provided in an output member 44, which will be described later.

減速機４０は、偏心軸４１、リングギア４２、偏心ギア４３、出力部材４４および伝達機構４５を備える。偏心軸４１は、回転軸心ＡＸ１に対して偏心する偏心軸心ＡＸ２上に設けられ、回転軸３７と一体に形成されている。リングギア４２は、回転軸心ＡＸ１と同軸上に設けられ、リアハウジング２２に固定されている。偏心ギア４３は、リングギア４２の内歯部４６と噛み合う外歯部４７を有し、偏心軸４１に設けられた軸受４８により遊星運動可能に支持されている。遊星運動とは、偏心軸心ＡＸ２まわりに自転しつつ回転軸心ＡＸ１まわりに公転する運動のことである。遊星運動時の偏心ギア４３の自転速度は、回転軸３７の回転速度に対して変速させられる。 The speed reducer 40 includes an eccentric shaft 41, a ring gear 42, an eccentric gear 43, an output member 44, and a transmission mechanism 45. The eccentric shaft 41 is provided on an eccentric axis AX2 that is eccentric with respect to the rotation axis AX1, and is formed integrally with the rotation axis 37. The ring gear 42 is provided coaxially with the rotation axis AX1 and is fixed to the rear housing 22. The eccentric gear 43 has an external toothed portion 47 that meshes with the internal toothed portion 46 of the ring gear 42, and is supported by a bearing 48 provided on the eccentric shaft 41 so as to be capable of planetary movement. The planetary motion is a motion in which the object rotates around the eccentric axis AX2 and revolves around the rotation axis AX1. The rotational speed of the eccentric gear 43 during planetary motion is varied relative to the rotational speed of the rotating shaft 37.

出力部材４４は、回転軸心ＡＸ１と同軸上に設けられ、リアハウジング２２に設けられた軸受４９により回転可能に支持されている。伝達機構４５は、偏心ギア４３に形成された係合突起５１と、出力部材４４に形成され、係合突起５１が挿入された係合孔５２とから構成され、偏心ギア４３の偏心軸心ＡＸ２まわりの回転を出力部材４４に伝達する。 The output member 44 is provided coaxially with the rotation axis AX1 and rotatably supported by a bearing 49 provided in the rear housing 22. The transmission mechanism 45 includes an engagement protrusion 51 formed on the eccentric gear 43 and an engagement hole 52 formed on the output member 44 into which the engagement protrusion 51 is inserted. The rotation around the output member 44 is transmitted to the output member 44 .

アクチュエータ１０では、巻線３３の通電相が切り替えられることにより回転磁界が発生し、この回転磁界により生じる磁気的吸引力または反発力を受けてロータ３４が回転する。ロータ３４と共に偏心軸４１が回転軸心ＡＸ１まわりに回転すると偏心ギア４３が遊星運動し、ロータ３４の回転に対して減速させられた偏心ギア４３の回転が出力部材４４から出力される。 In the actuator 10, a rotating magnetic field is generated by switching the energized phase of the winding 33, and the rotor 34 rotates in response to magnetic attraction or repulsion generated by the rotating magnetic field. When the eccentric shaft 41 rotates together with the rotor 34 around the rotation axis AX1, the eccentric gear 43 makes a planetary motion, and the rotation of the eccentric gear 43 that is decelerated relative to the rotation of the rotor 34 is output from the output member 44.

（ステータ）
次に、ステータ３１およびその配線について図２～図７を参照して説明する。以下の説明において、回転軸心ＡＸ１に平行な方向のことを単に「軸方向」と記載し、回転軸心ＡＸ１まわりの方向のことを単に「周方向」と記載し、回転軸心ＡＸ１に直交する方向のことを単に「径方向」と記載する。また、アクチュエータ１０の構成要素に対して外側の部分のことを「外部」と記載する。 (stator)
Next, the stator 31 and its wiring will be explained with reference to FIGS. 2 to 7. In the following description, the direction parallel to the rotation axis AX1 is simply referred to as the "axial direction", and the direction around the rotation axis AX1 is simply referred to as the "circumferential direction", and the direction perpendicular to the rotation axis AX1 is simply referred to as the "circumferential direction". The direction in which this occurs is simply referred to as the "radial direction." Further, a portion outside the constituent elements of the actuator 10 will be referred to as "external".

図２および図３に示すように、ステータ３１は、ステータコア３２と、複数の巻線３３と、ステータコア３２と巻線３３との間に介在するインシュレータ６１と、巻線３３に接続された複数のコイルターミナル８１とを備える。 As shown in FIGS. 2 and 3, the stator 31 includes a stator core 32, a plurality of windings 33, an insulator 61 interposed between the stator core 32 and the windings 33, and a plurality of windings 33 connected to the stator core 32. A coil terminal 81 is provided.

ステータコア３２は、軸方向に積層された複数枚の金属板から構成されている。ステータコア３２は、フロントハウジング２１の筒部２５の内壁に固定された環状のヨーク５５と、ヨーク５５から径方向内側に突き出すように形成された複数のティース５６とを有する。 The stator core 32 is composed of a plurality of metal plates laminated in the axial direction. The stator core 32 includes an annular yoke 55 fixed to the inner wall of the cylindrical portion 25 of the front housing 21 and a plurality of teeth 56 formed to protrude radially inward from the yoke 55.

図３～図５に示すように、インシュレータ６１は、ヨーク５５の軸方向両端および径方向内側の内壁に設けられたヨーク絶縁部６２と、ティース５６の周りの部分（すなわちティース５６の先端面以外の部分）に設けられたティース絶縁部６３と、ティース絶縁部６３のうちティース先端側から軸方向および周方向に突き出すように設けられたフランジ部６４とを有し、ステータコア３２に組み付けられている。 As shown in FIGS. 3 to 5, the insulator 61 includes a yoke insulating portion 62 provided on both axial ends and the radially inner inner wall of the yoke 55, and a portion around the teeth 56 (that is, a portion other than the tip surface of the teeth 56). The stator core 32 has a tooth insulating part 63 provided in the stator core 32 and a flange part 64 provided in the tooth insulating part 63 so as to protrude from the tooth tip side in the axial direction and the circumferential direction. .

図３および図６に示すように、複数の巻線３３は、Ｕ相巻線３３ｕ、Ｖ相巻線３３ｖ、およびＷ相巻線３３ｗを含む。以下、各巻線を区別しない場合、単に「巻線３３」と記載する。 As shown in FIGS. 3 and 6, the plurality of windings 33 include a U-phase winding 33u, a V-phase winding 33v, and a W-phase winding 33w. Hereinafter, when each winding is not distinguished, it will simply be referred to as "winding 33."

巻線３３は、ティース５６の周り、すなわちインシュレータ６１のティース絶縁部６３に巻かれてなるコイル７１を有する。１つの巻線３３は、１本の電線からなり、その一端部７２から他端部７３までの間に４つのコイル７１を有する。各コイル７１間には渡り線７４が設けられている。つまり、１つの巻線３３が４つのティース５６に渡って設けられている。 The winding 33 includes a coil 71 wound around the teeth 56, that is, around the teeth insulating portion 63 of the insulator 61. One winding 33 is made of one electric wire, and has four coils 71 between one end 72 and the other end 73 thereof. A crossover wire 74 is provided between each coil 71. That is, one winding 33 is provided across the four teeth 56.

Ｕ相巻線３３ｕはコイル７１ｕ１１、７１ｕ１２、７１ｕ２１、７１ｕ２２を有する。Ｖ相巻線３３ｖはコイル７１ｖ１１、７１ｖ１２、７１ｖ２１、７１ｖ２２を有する。Ｗ相巻線３３ｗはコイル７１ｗ１１、７１ｗ１２、７１ｗ２１、７１ｗ２２を有する。Ｕ相巻線３３ｕにおいて、一端部７２から中間部７４ｃまでのコイル７１ｕ１１、７１ｕ１２と、中間部７４ｃから他端部７３までの７１ｕ２１、７１ｕ２２とが並列に配置されている。Ｖ相巻線３３ｖおよびＷ相巻線３３ｗにおいても同様に、第１コイル郡と第２コイル郡とが並列に配置されている。本実施形態では、ティース５６が１２個設けられており、ティース５６毎に１つのコイル７１が設けられている。１つの巻線３３が１相分のコイル７１を持っている。 The U-phase winding 33u includes coils 71u11, 71u12, 71u21, and 71u22. The V-phase winding 33v has coils 71v11, 71v12, 71v21, and 71v22. The W-phase winding 33w includes coils 71w11, 71w12, 71w21, and 71w22. In the U-phase winding 33u, the coils 71u11 and 71u12 from one end 72 to the middle part 74c and the coils 71u21 and 71u22 from the middle part 74c to the other end 73 are arranged in parallel. Similarly, in the V-phase winding 33v and the W-phase winding 33w, the first coil group and the second coil group are arranged in parallel. In this embodiment, twelve teeth 56 are provided, and one coil 71 is provided for each tooth 56. One winding 33 has a coil 71 for one phase.

図２～図４に示すように、ヨーク絶縁部６２は、フロントハウジング２１の底部２６側に突き出す突起状の係止部６５を有する。係止部６５は、渡り線７４を係止している。本実施形態では、係止部６５はインシュレータ６１に一体に設けられている。 As shown in FIGS. 2 to 4, the yoke insulating portion 62 has a protruding locking portion 65 that projects toward the bottom portion 26 of the front housing 21. As shown in FIGS. The locking portion 65 locks the crossover wire 74. In this embodiment, the locking portion 65 is provided integrally with the insulator 61.

図２および図３に示すように、アクチュエータ１０は、ロータコア３８に設けられた磁石５７と、ロータ３４の回転位置を検出する素子であって、磁石５７の磁気を検出する磁気センサ５８と、磁気センサ５８を実装した制御基板５９とを備える。 As shown in FIGS. 2 and 3, the actuator 10 includes a magnet 57 provided in the rotor core 38, a magnetic sensor 58 which is an element that detects the rotational position of the rotor 34, and which detects the magnetism of the magnet 57, and a magnetic sensor 58 that detects the magnetism of the magnet 57. A control board 59 on which a sensor 58 is mounted is provided.

図２に示すように、フロントハウジング２１は、樹脂製の本体部を構成する底部２６、筒部２５およびコネクタ部２７を有する。コネクタ部２７は、筒部２５の外側に形成されている。コネクタ部２７には、外部コネクタ１７が着脱可能に接続される。外部コネクタ１７は、電源端子１８および信号端子１９を保持している。 As shown in FIG. 2, the front housing 21 includes a bottom portion 26, a cylindrical portion 25, and a connector portion 27, which constitute a main body portion made of resin. The connector portion 27 is formed on the outside of the cylindrical portion 25. The external connector 17 is detachably connected to the connector portion 27 . External connector 17 holds power supply terminal 18 and signal terminal 19.

図２、図４、図５および図７に示すように、フロントハウジング２１は、コイルターミナル８１に接続され、外部の電源端子１８に直接接続可能な外部接続ターミナルとしての複数のモータターミナル９１と、制御基板５９に接続され、外部の信号端子１９に接続可能な複数のセンサターミナル９５とを有する。モータターミナル９１およびセンサターミナル９５は、フロントハウジング２１の本体部にインサートされており、底部２６から筒部２５を通ってコネクタ部２７まで延びている。本実施形態では、モータターミナル９１およびセンサターミナル９５は、一次成形体９９に保持された状態でフロントハウジング２１にインサートされる。 As shown in FIGS. 2, 4, 5, and 7, the front housing 21 includes a plurality of motor terminals 91 as external connection terminals connected to the coil terminal 81 and directly connectable to the external power terminal 18. It is connected to the control board 59 and has a plurality of sensor terminals 95 connectable to external signal terminals 19. The motor terminal 91 and the sensor terminal 95 are inserted into the main body portion of the front housing 21 and extend from the bottom portion 26 through the cylindrical portion 25 to the connector portion 27. In this embodiment, the motor terminal 91 and the sensor terminal 95 are inserted into the front housing 21 while being held by the primary molded body 99.

図２～図５に示すように、フランジ部６４のうちフロントハウジング２１の底部２６側には、コイルターミナル８１を保持するターミナル保持部６７が設けられている。本実施形態では、ターミナル保持部６７はインシュレータ６１に一体に設けられている。 As shown in FIGS. 2 to 5, a terminal holding portion 67 for holding a coil terminal 81 is provided on the bottom portion 26 side of the front housing 21 in the flange portion 64. In this embodiment, the terminal holding portion 67 is provided integrally with the insulator 61.

コイルターミナル８１は、ターミナル保持部６７に保持された被保持部８２と、巻線３３の一端部７２および他端部７３を保持可能な巻線保持部８３と、巻線３３に電気的に接続された巻線接続部８４と、モータターミナル９１に当接して電気的に接続された当接部８５とを有する。本実施形態では、巻線保持部８３はコイルターミナル８１に一体に設けられている。 The coil terminal 81 is electrically connected to a held portion 82 held by a terminal holding portion 67, a winding holding portion 83 capable of holding one end 72 and the other end 73 of the winding 33, and the winding 33. The motor terminal 91 has a winding connection portion 84 and a contact portion 85 that abuts and is electrically connected to the motor terminal 91. In this embodiment, the winding holding portion 83 is provided integrally with the coil terminal 81.

複数のコイルターミナル８１は、一端部７２および他端部７３に接続された第１巻線接続部８４１を有する第１コイルターミナル８１１と、１つの巻線３３に含まれる２つのコイル７１間の中間部７４ｃに接続された第２巻線接続部８４２を有する第２コイルターミナル８１２とを含む。本実施形態では、第１コイルターミナル８１１の形状と第２コイルターミナル８１２の形状は同じである。以下、各コイルターミナルを区別しない場合、単に「コイルターミナル８１」と記載する。また、各巻線接続部を区別しない場合、単に「巻線接続部８４」と記載する。 The plurality of coil terminals 81 include a first coil terminal 811 having a first winding connection portion 841 connected to one end portion 72 and the other end portion 73, and an intermediate portion between two coils 71 included in one winding 33. and a second coil terminal 812 having a second winding connection portion 842 connected to portion 74c. In this embodiment, the shape of the first coil terminal 811 and the shape of the second coil terminal 812 are the same. Hereinafter, when each coil terminal is not distinguished, it will simply be referred to as "coil terminal 81." Moreover, when each winding connection part is not distinguished, it is simply described as "winding connection part 84."

コイルターミナル８１は、６個のティース５６にそれぞれ１つずつ設けられている。６個のコイルターミナル８１のうち、３個の第１コイルターミナル８１１には一端部７２および他端部７３が接続され、３個の第２コイルターミナル８１２には中間部７４ｃが接続されている。１つの巻線３３に含まれる一端部７２および他端部７３は、同一の第１巻線接続部８４１に接続されている。 One coil terminal 81 is provided for each of the six teeth 56. Among the six coil terminals 81, three first coil terminals 811 are connected to one end portion 72 and the other end portion 73, and three second coil terminals 812 are connected to an intermediate portion 74c. One end portion 72 and the other end portion 73 included in one winding 33 are connected to the same first winding connection portion 841.

コイルターミナル８１は、巻線３３の端部と中間部７４ｃとにそれぞれ設けられており、巻線１相あたり２つ設けられている。巻線３３の巻始め部分である一端部７２は、巻線保持部８３から第１巻線接続部８４１を通ってティース５６まで延びている。巻線３３の巻終わり部分である他端部７３は、ティース５６から第１巻線接続部８４１を通って巻線保持部８３まで延びている。 The coil terminals 81 are provided at each end of the winding 33 and at the intermediate portion 74c, and two coil terminals are provided for each phase of the winding. One end portion 72, which is a winding start portion of the winding wire 33, extends from the winding holding portion 83 through the first winding connection portion 841 to the teeth 56. The other end 73 of the winding 33 extends from the teeth 56 through the first winding connecting portion 841 to the winding holding portion 83 .

モータターミナル９１は、軸方向に垂直な方向に延びつつコイルターミナル８１の当接部８５に軸方向に当接された被当接部９２を有する。コイルターミナル８１は、バスバー等の結線部品を介すことなくモータターミナル９１に直接結合している。本実施形態では、当接部８５と被当接部９２とは溶接により結合されている。以下、当接部８５と被当接部９２との結合部のことを「溶接部」と記載する。 The motor terminal 91 has an abutted part 92 that extends in a direction perpendicular to the axial direction and abuts the abutting part 85 of the coil terminal 81 in the axial direction. The coil terminal 81 is directly connected to the motor terminal 91 without using a connecting component such as a bus bar. In this embodiment, the abutting portion 85 and the abutted portion 92 are coupled by welding. Hereinafter, the joint portion between the contact portion 85 and the abutted portion 92 will be referred to as a “welded portion”.

巻線保持部８３、巻線接続部８４および制御基板５９はコイル７１よりも径方向内側に配置されており、溶接部はステータコア３２のティース先端よりも径方向内側に配置されている。具体的には、図４および図５に示すように、巻線保持部８３および巻線接続部８４は、被保持部８２から軸方向において底部２６側に延びるように形成されている。当接部８５は、巻線保持部８３の先端から径方向内側に延びるように形成されている。本実施形態では、巻線保持部８３と巻線接続部８４は、被保持部８２からそれぞれ分岐して設けられている。 The winding holding part 83, the winding connecting part 84, and the control board 59 are arranged radially inward than the coil 71, and the welding part is arranged radially inward than the teeth tips of the stator core 32. Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, the winding holding portion 83 and the winding connecting portion 84 are formed to extend from the held portion 82 toward the bottom portion 26 in the axial direction. The contact portion 85 is formed to extend radially inward from the tip of the winding holding portion 83 . In this embodiment, the winding holding portion 83 and the winding connecting portion 84 are provided separately from the held portion 82 .

ステータ３１の軸方向一方から軸方向他方の範囲、すなわち、コイルターミナル８１の当接部８５の先端からインシュレータ６１の減速機４０側の端までの軸方向範囲を、ステータ３１の軸方向範囲Ｘ（図２、図４参照）と定義すると、制御基板５９は、軸方向においてステータ３１の軸方向範囲Ｘ内に配置されている。 The axial range of the stator 31 from one axial direction to the other axial direction, that is, the axial range from the tip of the contact portion 85 of the coil terminal 81 to the end of the insulator 61 on the reducer 40 side, is defined as the axial range of the stator 31 2 and 4), the control board 59 is disposed within the axial range X of the stator 31 in the axial direction.

巻線３３はノズル巻きで製造されている。具体的には、電線を第１コイルターミナル８１１の巻線保持部８３に絡げて第１巻線接続部８４１に通した後、１つ目のティース絶縁部６３に巻き付ける。続いて、１つ目のティース絶縁部６３から引き出した電線を係止部６５に係止させた後、２つ目のティース絶縁部６３に巻き付ける。続いて、２つ目のティース絶縁部６３から引き出した電線を第２コイルターミナル８１２の第２巻線接続部８４２に通し、係止部６５に係止させた後、３つ目のティース絶縁部６３に巻き付ける。続いて、３つ目のティース絶縁部６３から引き出した電線を係止部６５に係止させた後、４つ目のティース絶縁部６３に巻き付ける。最後、４つ目のティース絶縁部６３から引き出した電線を最初の第１巻線接続部８４１に通した後、最初の第１巻線保持部８３１に絡げる。第１巻線接続部８４１と一端部７２および他端部７３は、例えばヒュージング等により接続される。第２巻線接続部８４２と中間部７４ｃも同様に、例えばヒュージング等により接続される。 The winding 33 is manufactured by nozzle winding. Specifically, the electric wire is wound around the winding holding part 83 of the first coil terminal 811, passed through the first winding connection part 841, and then wound around the first tooth insulating part 63. Subsequently, the electric wire pulled out from the first tooth insulating part 63 is locked in the locking part 65, and then wound around the second tooth insulating part 63. Next, the electric wire pulled out from the second tooth insulating part 63 is passed through the second winding connection part 842 of the second coil terminal 812, and after being locked in the locking part 65, the electric wire is pulled out from the third tooth insulating part 63. Wrap it around 63. Subsequently, the electric wire pulled out from the third tooth insulating part 63 is locked in the locking part 65, and then wound around the fourth tooth insulating part 63. Finally, the electric wire pulled out from the fourth tooth insulating section 63 is passed through the first first winding connection section 841, and then tied to the first first winding holding section 831. The first winding connection portion 841 and the one end portion 72 and the other end portion 73 are connected by, for example, fusing or the like. The second winding connection portion 842 and the intermediate portion 74c are similarly connected, for example, by fusing or the like.

上述のように複数のスロット間を跨いで巻回作業が行われる。ステータ３１の外周部に配置された係止部６５と、内周部に配置された巻線保持部８３および巻線接続部８４とを用いる場合、ティース絶縁部６３への電線の巻き層数を奇数にすることで、完全整列巻きが実現する。巻線３３の一層目と三層目は径方向内側から外側に向かって巻き付けられ、二層目は径方向外側から内側に向かって巻き付けられる。 As described above, the winding operation is performed across a plurality of slots. When using the locking part 65 disposed on the outer circumference of the stator 31 and the winding holding part 83 and the winding connection part 84 disposed on the inner circumference, the number of winding layers of the electric wire on the tooth insulating part 63 is limited. By using an odd number, perfectly aligned winding can be achieved. The first and third layers of the winding 33 are wound from the inside in the radial direction to the outside, and the second layer is wound from the outside in the radial direction to the inside.

（効果）
以上説明したように本実施形態では、モータ３０は、複数のティース５６を有するステータコア３２と、ティース５６の周りに巻かれてなるコイル７１を有する複数相の巻線３３と、巻線３３に接続された巻線接続部８４を有する複数のコイルターミナル８１と、モータ３０の回転位置を検出する磁気センサ５８を実装した制御基板５９とを備える。コイル７１およびコイルターミナル８１は、巻線１相あたり２つ以上設けられている。巻線接続部８４および制御基板５９は、コイル７１よりも径方向内側に配置されている。制御基板５９は、ステータ３１の軸方向範囲Ｘ内に配置されている。これによりコイル７１の径方向内側のスペースを利用して巻線接続部８４および制御基板５９を配置できる。また、従来のようにモータターミナルとコイルターミナルとの間の軸方向スペースに制御基板を配置していた形態に対して、ステータ３１をモータターミナル９１側に寄せて配置できる。したがって、制御基板５９の配置スペースを確保しつつモータ３０を小型化できる。 (effect)
As described above, in this embodiment, the motor 30 includes a stator core 32 having a plurality of teeth 56, a multi-phase winding 33 having a coil 71 wound around the teeth 56, and a winding 33 connected to the winding 33. The control board 59 includes a plurality of coil terminals 81 having winding connection portions 84 and a control board 59 mounted with a magnetic sensor 58 for detecting the rotational position of the motor 30. Two or more coils 71 and two or more coil terminals 81 are provided per winding phase. The winding connection portion 84 and the control board 59 are arranged radially inside the coil 71. The control board 59 is arranged within the axial range X of the stator 31 . Thereby, the winding connection portion 84 and the control board 59 can be arranged using the space inside the coil 71 in the radial direction. Further, the stator 31 can be placed closer to the motor terminal 91, unlike the conventional configuration in which the control board is placed in the axial space between the motor terminal and the coil terminal. Therefore, the motor 30 can be downsized while securing the space for arranging the control board 59.

また、本実施形態では、巻線３３は、インシュレータ６１のティース絶縁部６３に巻かれた２つ以上のコイル７１、および、各コイル７１間をつなぐ渡り線７４を有する。インシュレータ６１には、渡り線７４を係止する係止部６５が一体に設けられている。これにより、係止部６５を用いて、１つの巻線３３を複数のスロット間に跨がるように巻回するノズル巻きを実施できる。そのため、従来のようにティース毎に２つのコイルターミナルを設ける必要がなく、コイルターミナルの数および巻線の端末処理の回数が減る。そのため、部品点数および製造工数を低減できる。 Further, in the present embodiment, the winding 33 includes two or more coils 71 wound around the teeth insulating portion 63 of the insulator 61, and a crossover wire 74 connecting each coil 71. The insulator 61 is integrally provided with a locking portion 65 that locks the crossover wire 74 . Thereby, the locking portion 65 can be used to perform nozzle winding in which one winding 33 is wound across a plurality of slots. Therefore, it is not necessary to provide two coil terminals for each tooth as in the conventional case, and the number of coil terminals and the number of times of winding terminal processing are reduced. Therefore, the number of parts and manufacturing man-hours can be reduced.

また、本実施形態では、複数のコイルターミナル８１は、一端部７２および他端部７３に接続された第１巻線接続部８４１を有する第１コイルターミナル８１１と、１つの巻線３３に含まれる２つのコイル７１間の中間部７４ｃに接続された第２巻線接続部８４２を有する第２コイルターミナル８１２とを含む。これにより第１コイルターミナル８１１と第２コイルターミナル８１２との間において、１つの巻線３３の一端部７２から中間部７４ｃまでのコイル７１と、中間部７４ｃから他端部７３までのコイル７１とが並列に配置される。そのため、巻線を直列に巻回する場合と同様に、巻線３３の巻き始めから巻き終わりまでの間に２つ以上のティース５６に連続して巻回するノズル巻きを実施しつつ、その途中で巻線３３を第２コイルターミナル８１２に通すことで、並列回路を構築できる。また、従来のように直列に巻回された２つの巻線の両端にコイルターミナルを設ける形態に対して、２つのコイルターミナルを１つの第２コイルターミナル８１２に置き代えることができるとともに、巻線３３の端末処理の回数を少なくできる。そのため、部品点数および製造工数を低減できる。 Further, in the present embodiment, the plurality of coil terminals 81 are included in a first coil terminal 811 having a first winding connection part 841 connected to one end 72 and the other end 73, and one winding 33. and a second coil terminal 812 having a second winding connection portion 842 connected to the intermediate portion 74c between the two coils 71. As a result, between the first coil terminal 811 and the second coil terminal 812, the coil 71 from one end 72 of one winding 33 to the middle part 74c, and the coil 71 from the middle part 74c to the other end 73. are arranged in parallel. Therefore, in the same way as when winding wires are wound in series, nozzle winding is performed in which winding wire 33 is continuously wound around two or more teeth 56 from the start to the end of winding, and at the same time, By passing the winding 33 through the second coil terminal 812, a parallel circuit can be constructed. In addition, unlike the conventional configuration in which coil terminals are provided at both ends of two windings wound in series, the two coil terminals can be replaced with one second coil terminal 812, and the winding 33 terminal processing can be reduced. Therefore, the number of parts and manufacturing man-hours can be reduced.

また、本実施形態では、フロントハウジング２１は、外部の電源端子１８に直接接続可能な外部接続ターミナルとしての複数のモータターミナル９１を有する。コイルターミナル８１は、モータターミナル９１に直接結合している。これにより、巻線３３外で各巻線３３を並列接続するための例えばバスバー等の結線部品が不要になり、部品点数を低減できる。また、結線部品が廃止された分、ステータ３１をモータターミナル９１側に寄せて配置して、モータ３０をさらに小型化できる。 Further, in this embodiment, the front housing 21 has a plurality of motor terminals 91 as external connection terminals that can be directly connected to the external power terminal 18. Coil terminal 81 is directly coupled to motor terminal 91. This eliminates the need for connection parts such as bus bars for connecting the windings 33 in parallel outside the windings 33, and the number of parts can be reduced. Moreover, since the wiring parts are eliminated, the stator 31 can be placed closer to the motor terminal 91, and the motor 30 can be further downsized.

［他の実施形態］
他の実施形態では、第１コイルターミナルの形状と第２コイルターミナルの形状とが異なっていてもよい。例えば、第１巻線接続部の形状と第２巻線接続部の形状とが異なっていてもよい。また、第２コイルターミナルには巻線保持部が設けられなくてもよい。 [Other embodiments]
In other embodiments, the shapes of the first coil terminal and the second coil terminal may be different. For example, the shape of the first winding connection portion and the shape of the second winding connection portion may be different. Further, the second coil terminal does not need to be provided with a winding holding portion.

他の実施形態では、１つの巻線に含まれる一端部および他端部は、別々の第１巻線接続部に接続されてもよい。例えば、３つの巻線が設けられる形態において、一端部が接続される第１コイルターミナルが３個設けられ、中間部が接続される第２コイルターミナルが３個設けられ、他端部が接続される第１コイルターミナルが３個設けられてもよい。それでも、従来のように直列に巻回された２つの巻線の両端にコイルターミナルを設ける形態に対して、コイルターミナルの数および巻線の端末処理の回数を少なくできる。 In other embodiments, one end and the other end included in one winding may be connected to separate first winding connections. For example, in a configuration in which three windings are provided, three first coil terminals are provided to which one end is connected, three second coil terminals are provided to which the middle part is connected, and the other end is connected. Three first coil terminals may be provided. Even so, the number of coil terminals and the number of times of winding terminal processing can be reduced compared to the conventional configuration in which coil terminals are provided at both ends of two windings wound in series.

他の実施形態では、巻線は２つ以上のコイルを有しつつも、各コイルが並列に配置されずに直列に配置されてもよい。すなわち、１つの巻線で並列回路を構成せず、巻線の一端部と他端部にそれぞれコイルターミナルが設けられてもよい。 In other embodiments, the winding may have two or more coils, but each coil may be arranged in series rather than in parallel. That is, instead of forming a parallel circuit with one winding, coil terminals may be provided at one end and the other end of the winding.

他の実施形態では、巻線保持部は、コイルターミナルの一部に限らず、例えばインシュレータまたはその他の部材の一部であってもよい。また、巻線保持部の延出方向は、軸方向に限らず、径方向、周方向、またはそれ以外の方向であってもよい。 In other embodiments, the winding holding portion is not limited to a part of the coil terminal, but may be, for example, a part of an insulator or other member. Further, the extending direction of the winding holding portion is not limited to the axial direction, but may be the radial direction, the circumferential direction, or any other direction.

他の実施形態では、コイルターミナルとモータターミナルとの接合は、溶接に限らず、圧接またははんだ等の他の方法で行われてもよい。他の実施形態では、フロントハウジングのコネクタ部は２つ以上に分かれていてもよい。 In other embodiments, the coil terminal and the motor terminal are joined by not only welding but also other methods such as pressure welding or soldering. In other embodiments, the connector portion of the front housing may be divided into two or more parts.

他の実施形態では、ティースの数は、１２個に限らず、それ以外の数であってもよい。他の実施形態では、巻線相数は、３相に限らず、それ以外の相数であってもよい。他の実施形態では、ステータは、モータに限らず、発電機に適用されてもよい。 In other embodiments, the number of teeth is not limited to 12, and may be any other number. In other embodiments, the number of winding phases is not limited to three, and may be any other number of phases. In other embodiments, the stator is not limited to a motor, but may be applied to a generator.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.

３０ モータ（回転電機）、３１ ステータ、３２ ステータコア、３３ 巻線、
５６ ティース、５８ 磁気センサ（素子）、５９ 制御基板、７１ コイル、
８１１ 第１コイルターミナル、８１２ 第２コイルターミナル、
８４１ 第１巻線接続部、８４２ 第２巻線接続部、
ＡＸ１ 回転軸心、Ｘ ステータの軸方向範囲。 30 motor (rotating electric machine), 31 stator, 32 stator core, 33 winding,
56 teeth, 58 magnetic sensor (element), 59 control board, 71 coil,
811 first coil terminal, 812 second coil terminal,
841 first winding connection part, 842 second winding connection part,
AX1 Rotation axis center, X Stator axial range.

Claims (3)

インナーロータ型の回転電機（３０）であって、
複数のティース（５６）を有するステータコア（３２）と、
前記ティースの周りに巻かれてなるコイル（７１）を有する複数相の巻線（３３）と、
前記ステータコアと前記巻線との間に介在するインシュレータ（６１）と、
前記巻線に接続された巻線接続部（８４）を有する複数のコイルターミナル（８１）と、
前記回転電機の回転位置を検出する素子（５８）を実装した制御基板（５９）と、
外部の電源端子（１８）に接続可能な外部接続ターミナル（９１）を有し、前記ステータコアと前記巻線と前記インシュレータと前記コイルターミナルとを含むステータ（３１）を収容するハウジング（２０）と、
を備え、
前記コイルおよび前記コイルターミナルは、巻線１相あたり２つ以上設けられ、
前記回転電機の回転軸心（ＡＸ１）に直交する方向を径方向と定義し、前記回転軸心に平行な方向を軸方向と定義すると、
前記巻線接続部および前記制御基板は、前記コイルよりも径方向内側に配置され、
前記コイルターミナルの当接部（８５）のうち径方向内側の端部は、前記ステータコアおよび前記インシュレータよりも径方向内側の位置で前記外部接続ターミナルに直接結合し、
前記当接部と前記外部接続ターミナルの被当接部（９２）とは溶接により結合され、
前記当接部と前記被当接部との溶接部は、前記ティースの先端よりも径方向内側に配置され、
前記制御基板の全体は、前記ステータの軸方向範囲（Ｘ）内であって、前記ステータコアおよび前記インシュレータよりも径方向内側に配置されている、回転電機。 An inner rotor type rotating electric machine (30),
a stator core (32) having a plurality of teeth (56);
a multi-phase winding (33) having a coil (71) wound around the teeth;
an insulator (61) interposed between the stator core and the winding;
a plurality of coil terminals (81) having winding connections (84) connected to the windings;
a control board (59) mounted with an element (58) for detecting the rotational position of the rotating electrical machine;
a housing (20) having an external connection terminal (91) connectable to an external power supply terminal (18) and accommodating a stator (31) including the stator core, the winding, the insulator, and the coil terminal; ,
Equipped with
The coil and the coil terminal are provided in two or more per winding phase,
If the direction perpendicular to the rotational axis (AX1) of the rotating electric machine is defined as the radial direction, and the direction parallel to the rotational axis is defined as the axial direction,
The winding connection part and the control board are arranged radially inward than the coil,
A radially inner end of the contact portion (85) of the coil terminal is directly coupled to the external connection terminal at a position radially inner than the stator core and the insulator,
The abutting portion and the abutted portion (92) of the external connection terminal are coupled by welding,
A welded portion between the abutting portion and the abutted portion is arranged radially inward from a tip of the tooth,
The entire control board is disposed within an axial range (X) of the stator and radially inner than the stator core and the insulator. 前記巻線は、前記インシュレータのティース絶縁部（６３）に巻かれた２つ以上の前記コイル、および、各前記コイル間をつなぐ渡り線（７４）を有し、
前記インシュレータには、前記渡り線を係止する係止部（６５）が一体に設けられている、請求項１に記載の回転電機。 The winding includes two or more coils wound around the teeth insulating portion (63) of the insulator, and a crossover wire (74) connecting each of the coils,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the insulator is integrally provided with a locking portion (65) that locks the crossover wire. 複数の前記コイルターミナルは、前記巻線の一端部（７２）または他端部（７３）に接続された第１コイルターミナル（８１１）と、１つの前記巻線に含まれる２つの前記コイル間の中間部（７４ｃ）に接続された第２コイルターミナル（８１２）とを含む、請求項１または２に記載の回転電機。 The plurality of coil terminals include a first coil terminal (811) connected to one end (72) or the other end (73) of the winding, and a terminal between the two coils included in one winding. The rotating electric machine according to claim 1 or 2, further comprising a second coil terminal (812) connected to the intermediate portion (74c).

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