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公開番号2021058047
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210408
出願番号2019181597
出願日20191001
発明の名称回転電機の配電部品構造、及び回転電機の配電部品構造の製造方法
出願人日産自動車株式会社
代理人特許業務法人後藤特許事務所
主分類H02K 3/50 20060101AFI20210312BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】配電部材とコイルとの結線を行う電極端子を小型化しつつ結線作業を簡素化し、スペース効率を向上させる回転電機の配電部品構造、及び回転電機の配電部品構造の製造方法を提供する。
【解決手段】ステータ2に配置されたバスリング3と、ステータ2のコイル21及びバスリング3の配線32を接続する接続端子4と、を備え、接続端子4は、配線32の一部を仮保持するための仮保持部(アーム411、第1スリット412)と、配線32とコイル21の結線端部211とを互いに接続する端子部41と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
ステータに配置された配電部材と、
前記ステータのコイル及び前記配電部材の接続部を接続する接続端子と、を備え、
前記接続端子は、
前記接続部の一部を仮保持するための仮保持部と、
前記接続部と前記コイルの結線端部とを互いに接続する端子部と、を備える回転電機の配電部品構造。
続きを表示(約 970 文字)【請求項2】
前記端子部は、前記結線端部を挟み込み可能な形状を有し、
前記仮保持部は、前記端子部に形成され前記接続部を嵌め込む第1スリットであり、
前記端子部が圧縮されることで前記結線端部と前記接続部とが互いに接続されている請求項1に記載の回転電機の配電部品構造。
【請求項3】
前記端子部は、前記結線端部を挟み込み可能な形状を有し、
前記仮保持部は、前記端子部において前記結線端部を挟みこむ部分であって前記接続部の前記一部が巻きまわされる部分であり、
前記端子部が圧縮されることで前記結線端部と前記接続部とが互いに接続されている請求項1に記載の回転電機の配電部品構造。
【請求項4】
前記接続端子は、
前記接続部の前記仮保持部により仮保持される部分よりも前記配電部材側となる部分が巻き付けられる巻付け部を備える請求項1乃至3のいずれか1項に記載の回転電機の配電部品構造。
【請求項5】
前記巻付け部は、前記端子部から前記ステータの軸方向に沿って延びるように配置されている請求項4に記載の回転電機の配電部品構造。
【請求項6】
前記巻付け部は、前記接続部を嵌め込み可能な第2スリットを備える請求項4または5に記載の回転電機の配電部品構造。
【請求項7】
前記第2スリットは複数配置され、
前記接続部は、複数の前記第2スリットに亘って巻き回されている請求項6に記載の回転電機の配電部品構造。
【請求項8】
前記巻付け部は、前記接続部が巻き付けられる本体と、
前記本体の一部であって、前記本体に巻き付けられた前記接続部を前記本体側に押圧するように変形可能な変形部と、を備える請求項4乃至6のいずれか1項に記載の回転電機の配電部品構造。
【請求項9】
ステータに配電部材を配置するとともに前記配電部材の接続部と前記ステータのコイルとを接続端子を用いて接続する方法において、
前記接続端子が前記接続部の一部を仮保持した状態で前記コイルの結線端部を挟み込み、
前記接続端子を圧縮して前記接続部と前記結線端部とを互いに接続する回転電機の配電部品構造の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、回転電機の配電部品構造、及び回転電機の配電部品構造の製造方法に関する。
続きを表示(約 5,700 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1は、モータのステータに配置される集中巻構造のコイルへの配電を行う配電部材に、コイルの端部と接合するための接続端子を設け、コイルと配電部材との接合を容易にする技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
国際公開第2015/083230号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記技術では、接続端子は、配電部材及びコイルとは別部材で構成され、接続端子と配電部材とは加締め(かしめ)で結線を行い、接続端子とコイルはヒュージングで結線しており、2つの結線を異なる方法で別々に行っているため製造工程が複雑になりコスト増につながる。また、接続端子の両側に結線するための構造を持つ必要があり、材料の増加やスペース効率の低下につながる。
【0005】
そこで、本発明は、配電部材とコイルとの結線を行う電極端子を小型化しつつ結線作業を簡素化し、スペース効率を向上させる回転電機の配電部品構造、及び回転電機の配電部品構造の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様における回転電機の配電部品構造は、ステータに配置された配電部材と、ステータのコイル及び配電部材の接続部を接続する接続端子と、を備える。接続端子は、接続部の一部を仮保持するための仮保持部と、接続部とコイルの結線端部とを互いに接続する端子部と、を備える。
【発明の効果】
【0007】
上記態様であれば、接続端子における接続部と結線端部との接続箇所は1箇所となり、仮保持部に仮保持された接続部と結線端部とを1回の結線作業で接続できる。これにより、配電部材の接続部とコイルの結線端部との結線作業を簡素化することができる。接続端子のステータの径方向の寸法は接続部と結線端部を接続するのに必要な大きさで足りるので、接続端子の小型化が容易になり、スペース効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1は、本実施形態の回転電機の配電部品構造の部分平面図である。
図2は、本実施形態を構成する電極端子の側面図である。
図3は、本実施形態を構成する電極端子の正面図である。
図4は、本実施形態を構成する電極端子の平面図である。
図5は、本実施形態の第1変形例の側面図である。
図6は、本実施形態の第1変形例の平面図である。
図7は、本実施形態の第2変形例の正面図である。
図8は、本実施形態の第3変形例の正面図である。
図9は、本実施形態の第4変形例の側面図である。
図10は、第4変形例の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【0010】
[本実施形態の基本構成]
図1は、本実施形態の回転電機の配電部品構造の部分平面図である。本実施形態の回転電機の配電部品構造は、バスリング3(配電部材)と接続端子4を含み、バスリング3の取り付け対象がモータのステータ2であり、接続端子4の結線対象がバスリング3から分岐した配線32とコイル21の結線端部211となっている。ステータ2は、モータのハウジング1の内部に配置されている。ステータ2において、径方向の内側に周回するように複数のティースが形成され、各ティースに被覆電線が巻き付けられることで複数のコイル21が形成されている。
【0011】
図示は省略しているが、ステータ2の内側であってモータの軸方向の中心には円筒形のロータが配置されている。ロータは、ロータの側壁が所定の隙間を空けた状態でコイル21に対向しつつロータの軸を中心として回転することができる。
【0012】
バスリング3は、ステータ2の径とほぼ同じ径を持つリング状の部材であり、ステータ2の上端に配置される。バスリング3は、リング形状のトレー31と、トレー31の内部に配置された配線32(配線32U、配線32V、配線32W、配線32N)を備える。また、図示は省略しているが、バスリング3は端子台を備え、端子台には配線32Uに接続する外部電極U、配線32Vに接続する外部電極V、配線32Wに接続する外部電極Wが配置されている。
【0013】
配線32U(32)は、三相交流のU相の電流が流れる電線であり、配線32V(32)は三相交流のV相の電流が流れる電線であり、配線32W(32)は三相交流のW相の電流が流れる電線である。配線32N(32)は三相交流の中性線となっている。
【0014】
配線32U(32)、配線32V(32)、配線32W(32)、配線32N(32)はトレー31を周回するように配置されているが、コイル21に対向する位置に合わせて分岐しており、分岐した配線32U(接続部)、配線32V(接続部)、配線32W(接続部)、配線32N(接続部)が接続端子4にそれぞれ接続されている。
【0015】
コイル21を構成する被覆電線の結線端部211は、コイル21においてバスリング3に隣接する位置で上方に延出しており結線端部211の端部は接続端子4に接続されている。よって、一つのコイル21に対して2つの接続端子4が用いられる。またコイル21は、例えば時計回りに、U相の配線32UとN相の配線32Nが接続したコイル21U、V相の配線32VとN相の配線32Nが接続したコイル21V、W相の配線32WとN相の配線32Nが接続したコイル21Wとして並び、且つこれを繰り返すように、配線32U、配線32V、配線32W、配線32Nに接続されている。
【0016】
[電極端子]
図2は、本実施形態を構成する接続端子4の側面図である。図3は、本実施形態を構成する接続端子4の正面図である。図4は、本実施形態を構成する接続端子4の平面図である。
【0017】
本実施形態を構成する接続端子4は、配線32の一部(配線32の先端または先端付近の部分)とコイル21の結線端部211とを互いに固定する圧着端子である。接続端子4は、例えば銅合金(洋白)を材料とし、所定形状に裁断した銅合金のプレートを折り曲げ加工することにより形成される。
【0018】
接続端子4は、結線端部211と配線32とを互いに接続する端子部41と、端子部41から延出するとともに配線32が巻き付けられる巻付け部42と、を備える。端子部41は2つのアーム411によりU字型に形成されている。端子部41には、コイル21の結線端部211が挟み込まれる。よって端子部41は、バスリング3のトレー31よりも内側であってトレー31の内側の側壁311に隣接して配置される。
【0019】
端子部41のアーム411の付け根の部分には第1スリット412(仮保持部)が形成されている。第1スリット412は、結線前の配線32を仮保持する部分であって、配線32の一部が嵌め込まれる。よって、第1スリット412の幅は、被覆を剥がした配線32の径よりもやや小さい寸法であることが好ましい。また、2つのアーム411の内側に配線32が挿通した状態で配線32の一部が第1スリット412に嵌め込まれる。よって、アーム411が互いに近づく方向に端子部41を圧縮することで結線端部211と配線32とを加締め(かしめ)、両者が互いに接触した状態で結線端部211と配線32とが互いに固定される。
【0020】
なお、配線32は、表面にエナメル等が被覆された被覆電線であるが、接続端子4と接触する位置において被覆は剥がされている。結線端部211についても被覆は剥がされている。図に示すように、配線32において、被膜のない部分の径は被膜がある部分よりも径が小さいことになるが、その差は径に比べて十分小さい場合は無視してよく、この場合第1スリット412の幅は被覆つきの配線32の径よりもやや小さい寸法としてもよい。
【0021】
なお、配線32を第1スリット412に仮保持する前、結線端部211を端子部41に挟む前に、配線32の被覆及び結線端部211の被覆を予め剥がしてもよいが、後述のように被覆がついたまま配線32を第1スリット412に仮保持するとともに結線端部211を端子部41に挟みこみ、加締める際に配線32及び結線端部211に対して高電流を印加して、配線32及び結線端部211の端子部41との接続位置の被覆をそれぞれ蒸発させてもよい。
【0022】
巻付け部42は、実装時において、少なくとも端子部41からステータ2の軸方向に沿って延びるように配置されている。巻付け部42は、端子部41のアーム411の付け根の部分から延出した引掛部421と、引掛部421の先端に配置された平板部422とを備える。平板部422には配線32を挟み込む第2スリット423が形成されている。なお、図3に示すように、平板部422の上部であって引掛部421の根元の周囲の部分に配線32を入りこませる窪み424を形成してもよいが、これを省略してもよい。
【0023】
実装時において、例えば、引掛部421はバスリング3の内側の側壁311に形成された溝312(図4)に配置され、平板部422はバスリング3のトレー31内に配置される。
【0024】
実装時において、引掛部421は端子部41の下部から平面視で端子部41から離れる方向で斜め下方に延びるように形成されている。また、引掛部421には配線32が巻き付けられる。また、実装時において、平板部422はほぼ垂直に立った状態で配置されている。
【0025】
バスリング3内を周回する配線32から分岐した配線32は、接続端子4において、当該周回する配線32に近い順に、第2スリット423に挟まれる部分と、引掛部421に巻き付けられ部分と、第1スリット412に挟まれる配線32の一部と、に接触する。よって、巻付け部42には配線32の第1スリット412に仮保持される部分よりもバスリング3側となる部分が巻き付けられる。
【0026】
接続端子4は、バスリング3において平板部422の厚みの分だけ径方向の領域を占有することになる。配線32と結線端部211とを接続する従来の接続用端子では、結線端部211に接続する部分と配線32と接続する部分が分かれており、例えば、端子部41と同様の端子がバスリング3のトレー31内に配置され当該端子に配線32を接続する構成となっており、当該端子の長さの分、バスリング3の径方向の領域を占有していた。当該端子の長さは平板部422の厚みよりも長くなるので、その分、バスリング3の径方向の寸法を大きくする必要があった。しかし、本実施形態の接続端子4は、前記のように、バスリング3において平板部422の厚みの分だけ径方向の領域を占有するのみであるので、バスリング3の内径の寸法を維持しつつ外径の寸法を小さくすることができ、その分、モータの径方向について小型化することができる。
【0027】
本実施形態のバスリング3の取り付け工程は、バスリング3内を周回する配線32から分岐した全ての配線32を接続端子4(端子部41)に仮保持した状態でバスリング3をステータ2に取り付け、接続端子4の端子部41にコイル21の結線端部211を挟み込み、加締め用の工具で端子部41を圧縮・変形させて結線端部211及び配線32を加締めることで結線端部211と配線32が互いに固定される。ここで、加締める際に、結線端部211の端子部41との接続位置及び配線32の端子部41の接続位置に高電流を印加して被覆を蒸発させてもよいし、バスリング3をステータ2に取り付ける前に各接続位置にある被覆を予め剥いでおいてもよい。
【0028】
[第1変形例]
図5は、本実施形態の第1変形例の側面図である。図6は、本実施形態の第1変形例の平面図である。本実施形態の第1変形例では、接続端子4の第1スリット412が省略されている。また接続端子4に接続する配線32の一部が端子部41のアーム411に巻き付けられており、アーム411の配線32が巻き付けられた部分が仮保持部となっている。第1変形例では、配線32のアーム411に巻き付ける前記一部について予め被覆を剥いでおいたほうが好ましい。第1変形例では、端子部41に第1スリット412が形成されないので、その分、接続端子4を容易に形成することができる。
【0029】
[第2変形例、第3変形例]
図7は、本実施形態の第2変形例の正面図である。図8は、本実施形態の第3変形例の正面図である。本実施形態の第2変形例及び第3変形例では、接続端子4の平板部422に第2スリット423が複数形成されている。例えば第2変形例では平板部422の下側に2個、上側に1個で計3個形成されている。また第3変形例では平板部422の下側に1個、上側に1個で計2個形成されている。
【0030】
図7において、配線32は、下側の第2スリット423と左上側の第2スリット423との間で一周巻き付けられ、右上側の第2スリット423と下側の第2スリット423の間で一周巻き付けられ、その後引掛部421に巻き付けられ、配線32の先端付近の一部が端子部41の第1スリット412に仮保持されている。
(【0031】以降は省略されています)

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