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公開番号2021111998
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210802
出願番号2020000998
出願日20200107
発明の名称ステータ
出願人株式会社アイシン
代理人特許業務法人R&C
主分類H02K 3/52 20060101AFI20210705BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】コイル部のコイル素線とバスバーの導通部との接続が容易なステータを構成する。
【解決手段】三相モータに用いられ、軸芯Xを中心とする環状のヨーク部11に複数のティース部12が形成されたステータコア10と、複数のティース部12の各々に巻回されたコイル素線14で構成されるコイル部CLと、複数のコイル部CLのうち、三相モータで同相となるコイル部CLから引き出されたコイル素線14の夫々の端部となる複数のリード線部15に導通状態で接続された3本のバスバー30と、を備えると共に、3本のバスバー30の夫々が、軸芯Xに直交する仮想平面においてヨーク部11の環状部分に配置される導通部30Aと、仮想平面に対して直交する姿勢の導出部30Bとを有し、リード線部15が、導通部30Aに互いに離間して形成された複数箇所の接続部Jに接続されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
三相モータに用いられ、軸芯を中心とする環状のヨーク部に複数のティース部が形成されたステータコアと、
複数の前記ティース部の各々に巻回されたコイル素線で構成されるコイル部と、
複数の前記コイル部のうち、前記三相モータで同相となる前記コイル部から引き出された前記コイル素線の夫々の端部となる複数のリード線部に導通状態で接続された3本のバスバーと、を備えると共に、
3本の前記バスバーの夫々が、前記軸芯に直交する仮想平面において前記ヨーク部の環状部分に配置される導通部と、前記仮想平面に対して直交する姿勢の導出部とを有し、
前記リード線部は、前記導通部に互いに離間して形成された複数箇所の接続部に接続されているステータ。
続きを表示(約 460 文字)【請求項2】
前記導通部の複数箇所の前記接続部の夫々に2本以上の前記リード線部が接続され、複数箇所の前記接続部のうち隣合うもの同士が近接配置されている請求項1に記載のステータ。
【請求項3】
前記軸芯に沿う方向で見たときに、複数箇所の前記接続部が直線状に並んで配置されている請求項1又は2に記載のステータ。
【請求項4】
前記バスバーの前記導通部に対向する位置にクランプ部材が配置され、
前記リード線部が、前記クランプ部材と、前記バスバーの前記導通部とで挟まれて接続されている請求項1〜3のいずれか一項に記載のステータ。
【請求項5】
前記クランプ部材が、前記バスバーの前記導通部を挟み込むことにより、前記導通部に保持されるフック部を備えている請求項4に記載のステータ。
【請求項6】
前記クランプ部材が、前記導通部が延出する方向において前記フック部を挟む2箇所に前記リード線部を挟み込む接触保持部が形成されている請求項5に記載のステータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、三相モータのコイル部に接続するバスバーを備えたステータに関する。
続きを表示(約 4,700 文字)【背景技術】
【0002】
上記構成のステータに関連する技術として特許文献1には、コイルの導線が接続される端子部を有する金属製の複数のバスバー部材と、これら複数のバスバー部材を支持するバスバーホルダとを備えたバスバーユニットが記載されている。
【0003】
この特許文献1では、複数のバスバー部材を溶接により接続して一体化し、バスバーの端子部を外方に突出させる形態でリング状のバスバーホルダにインサートし、端子部にコイルの導線を接続する形態で用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2017−201882号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
三相モータのステータとしてバスバーを備えたものは、環状のステータのヨーク部に巻回された複数のコイル部から引き出されたコイル素線にバスバーが接続される。
【0006】
しかしながら、特許文献1に記載されたバスバーは、複数のバスバー部材を予め屈曲成形し、夫々を溶接により一体化する工程を必要とし、バスバーの製造に手間が掛かるものであった。また、特許文献1のように一体化した複数のバスバーを樹脂にインサートするにも工程を必要とするものであった。
【0007】
また、特許文献1に示される複数のバスバー部材は、銅板等の板材を打ち抜き、屈曲する工程を必要としており、特に銅板等の板材を打ち抜く加工では材料の無駄を招くものとなり改善の余地があった。
【0008】
また、特許文献1に記載されるバスバーユニットは、複数のバスバー部材の端子部が、バスバーホルダの外周面から外方に突出するため、モータの径方向の寸法の拡大に繋がりやすい。この不都合を解消するため、例えば、端子部の突出量を小さく(短く)することも考えられるが、端子部の突出量を小さくした場合には、バスバーとコイル素線とを接続するための熱圧接工法のツールスペースの確保が困難になるものであった。そこで、TIG(Tungsten Inert Gas)溶接や、レーザ溶接等の技術により接続することも考えられるが、これらの接続技術は、加工費の増大に繋がるものであった。
【0009】
特に、特許文献1のバスバーは複数のバスバー部材を溶接により一体化するため、溶接箇所において電気抵抗値が増大するため、コイルに供給する電源電圧を高く設定することも必要とすることになり、この点にも改善の余地があった。
【0010】
このような理由から、コイル部のコイル素線とバスバーの導通部との接続が容易なステータが求められる。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明に係るステータの特徴構成は、三相モータに用いられ、軸芯を中心とする環状のヨーク部に複数のティース部が形成されたステータコアと、複数の前記ティース部の各々に巻回されたコイル素線で構成されるコイル部と、複数の前記コイル部のうち、前記三相モータで同相となる前記コイル部から引き出された前記コイル素線の夫々の端部となる複数のリード線部に導通状態で接続された3本のバスバーと、を備えると共に、3本の前記バスバーの夫々が、前記軸芯に直交する仮想平面において前記ヨーク部の環状部分に配置される導通部と、前記仮想平面に対して直交する姿勢の導出部とを有し、前記リード線部は、前記導通部に互いに離間して形成された複数箇所の接続部に接続されている点にある。
【0012】
この特徴構成によると、軸芯に直交する姿勢の仮想平面に沿う姿勢の導通部に対してコイル部のリード線部を接触させることが可能となるため、例えば、バスバーの導通部にコイル素線を抵抗溶接等の手段で接続する場合に、接続に用いるツールを軸芯に沿う方向から接続部まで妨げられずに挿入して容易に接続を行える。また、互いに離間して形成された複数箇所の接続部に対してコイル部のリード線部を接続するため、例えば、単一の接続部にリード線部を接続する構成と比較すると、リード線部の引き出し長さの拡大を招くことなくリード線部と導通部とを接続できる。
従って、コイル部からのコイル素線とバスバーの導通部との接続も容易なステータが構成された。また、この構成では、製造時におけるバスバーの材料の無駄の低減も可能となる。
【0013】
他の構成として、前記導通部の複数箇所の前記接続部の夫々に2本以上の前記リード線部が接続され、複数箇所の前記接続部のうち隣合うもの同士が近接配置されても良い。
【0014】
これによると、複数箇所の接続部に対し2本以上のリード線部を纏めて接続することが可能となり、しかも、複数箇所の接続部が近接配置されているため、例えば、溶接等の接続を行うツールを、隣合う位置の2箇所の接続部においてリード線部を、同時に接触させて接続作業を行うことも可能となる。これにより作業工数を低減させることができる。
【0015】
他の構成として、前記軸芯に沿う方向で見たときに、複数箇所の前記接続部が直線状に並んで配置されても良い。
【0016】
これによると、複数の接続部が直線状に並んで配置されるため、複数箇所の接続部においてリード線部を溶接等によって接続する場合にも、導通部に対して直交する方向に同時に圧力を作用させて接続を行うことも可能となる。
【0017】
他の構成として、前記バスバーの前記導通部に対向する位置にクランプ部材が配置され、前記リード線部が、前記クランプ部材と、前記バスバーの前記導通部とで挟まれて接続されても良い。
【0018】
これによると、リード線部を、導通部とクランプ部材とに挟まれた位置決め状態で接続を行うので、溶接等の接続を行う際にリード線部が接続位置から離れる不都合を招くことがない。また、例えば、抵抗溶接を行う際には、リード線部と、導通部と、クランプ部材とを同時に溶接することで溶接面接を増大させ接続部での電気抵抗値の上昇の抑制も可能となる。
【0019】
他の構成として、前記クランプ部材が、前記バスバーの前記導通部を挟み込むことにより、前記導通部に保持されるフック部を備えても良い。
【0020】
これによると、クランプ部材のうちリード線部に接触する面が、バスバーの導通部から離間する方向への変位をフック部が規制するため、クランプ部材と導通部との間にリード線部を挟み込む状態を維持できる。これにより、接続作業を行う以前に、リード線部の位置が決まり、接続部においてリード線部を導通部に接続する作業を容易にする。
【0021】
他の構成として、前記クランプ部材が、前記導通部が延出する方向において前記フック部を挟む2箇所に前記リード線部を挟み込む接触保持部が形成されても良い。
【0022】
これによると、フック部を挟む2箇所の接触保持部にリード線部を保持できるため、2箇所の接触保持部においてリード線部を等しい力で挟むことにより、偏りなく圧力を作用させてリード線部を保持できる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
ステータの全体を示す斜視図である。
ステータの分解斜視図である。
バスリングの平面図である。
バスバーが引き出される部位の斜視図である。
ステータコアの平面図である。
複数のコイル部の結線を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔モータ部〕
図1、図2に示すように、軸芯Xを中心とする環状のステータコア10と、ステータコア10に重ね合わせる位置に配置される環状のバスリング20と、バスリング20に支持される3本のバスバー30と、後述するコイル部CLとを備えてステータSが構成されている。図3、図5に示すように、このステータSでは、ステータコア10の内部空間に軸芯Xを中心に回転するロータコア1を備えてオイルポンプを構成するポンプモータが構成される。
【0025】
オイルポンプは、乗用車等の車両においてブレーキシステム等のオイルを供給するものであり、ポンプモータは、三相モータと共通する構造を有したブラシレスDCモータとして構成されている。
【0026】
尚、ロータコア1は、磁性鋼板を積層することで全体的に円柱状で、永久磁石(図示せず)を内蔵することにより磁極数が10に設定されている。ステータコア10は、コイル部CLの数(スロット数)が12に設定されている。このように本実施形態に係るポンプモータは、10極12スロットに構成されている。
【0027】
〔ステータコア〕
図1、図2、図5に示すように、ステータコア10は磁性鋼板を積層することにより軸芯Xを中心として全体的に環状となるヨーク部11を有すると共に、このヨーク部11の内周に複数(実施形態では12個)のティース部12が一体的に形成されている。複数のティース部12の外周に絶縁性の樹脂で成るインシュレータ13を備え、このインシュレータ13の外周に絶縁被膜を有するコイル素線14を巻回することでコイル部CLが形成されている。
【0028】
図5に示すように12個のコイル部CLが、U相、V相、W相との各相に対応して同図にUc1,Uc2として示す位置、Vc1,Vc2として示す位置、Wc1,Wc2として示す位置に配置されている。また、図6に示すように、U相を構成する4つのコイル部CLと、V相を構成する4つのコイル部CLと、W相を構成する4つのコイル部CLとがデルタ結線されている。
【0029】
つまり、ステータコア10は、Uc1,Uc2で示すU相のコイル部CLとして、2つのコイル部CLを直列に結線した直列コイル部を2組備えている。これと同様に、ステータコア10は、Vc1,Vc2で示すV相のコイル部CLと、Wc1,Wc2で示すW相のコイル部CLも、直列に結線した直列コイル部を夫々2組備えている。
【0030】
ステータコア10では、図2、図3に示すように、各相において2組の直列コイル部の夫々のコイル素線14の4本の端部がリード線部15としてステータコア10から外方に引き出されている。このとき、同相の2組の直列コイル部の各組のリード線部15の夫々一方が同じ所に引き出され、夫々の他方が別の同じ所に引き出されている。これにより、三相でステータコア10から外部に12本のリード線部15が引き出される。特に、図5では、U相と、V相と、W相の三相におけるリード線部15が引き出されてバスバー30に接続される3領域を接続エリアJ(接続部の一例)として示している。以後、同じ所に引き出された2本のリード線部15を「一対のリード線部15」と称する。
(【0031】以降は省略されています)

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