JP4247287B2 - 電動機のコイル結線構造およびその結線方法 - Google Patents

Description

本発明は電動機に関し、特に電動機を構成するステータ巻線などのコイルの口出線端末と該ステータ巻線などのコイルに電力を供給するための電力入力部（コネクタ）との電気的な接続を容易にし組み立てが容易な電動機、その電動機に用いられる結線構造、結線方法、及び電動機に用いられる導電体に関する。

コイルをステータに巻きつけその端を電力入力部（コネクタ）や端子台に接続する構造の電動機において、従来は図８に示されているようにコイルの端２をコネクタ取り付け部１から引き出し、皮剥きしてコネクタ３に直接半田付していた。

また、図９に示されているように電力入力部（コネクタ）４に絶縁体５に固定された導電体６をあらかじめ取り付けておき、導電体６とコイルの口出線端末８とを端子７に通し通電カシメにて接続する技術が提案されている（特許文献１）。特許文献２には電力入力部（コネクタ）と導電体との接続を容易にする技術が提案され、特許文献３には通電カシメ方法に関する技術が提案されている。

特開２００４−３４３８３１号公報 特開２００６−３１９８６号公報 特開２００２−３４３５２８号公報

特許文献１に記載された発明も、導電体とコイルの口出線端末とを端子に通す工数がかかる問題と、通電カシメ機に設置するために端子を所定の位置に固定しておく必要があった。また、コネクタ部を装着した後でその上からハウジングを被せるため作業工数がかかる問題があった。また、導電体部分を絶縁体に固定する場合に部品点数や作業工数が多くなり構造が複雑となり高価になる問題もあった。

本発明の目的は、電動機を構成するステータ巻線などのコイルの口出線端末と該ステータ巻線などのコイルに電力を供給するための電力入力部（コネクタ）との電気的な接続を容易にし組み立てが容易な電動機、その電動機に用いられる結線構造、結線方法、及び電動機に用いられる導電体を提供することである。

本願の請求項１に係る発明は、電力入力部と接続される導電体と電動機のコイルの口出線端末とを通電カシメによって接続し、前記電力入力部と前記コイルの口出線端末とを電気的に接続する電動機のコイル結線構造であって、前記導電体の一端は前記コイルの口出線端末を挿入して仮固定できる端子形状部であり、前記端子形状部の延在方向は、電動機のコイルエンド面とハウジングの壁面とがなす角度の中であって通電カシメ機の先端が前記コイルエンド面と前記ハウジングの壁面と空間的に干渉しない所定角度方向とし、前記導電体の前記端子形状部に前記コイルの口出線端末を挿入して仮固定し、通電カシメにて結線する電動機のコイル結線構造において、前記端子形状部はＵ字型または円弧型にし、その端を括れさせた括れ部を有することを特徴とする電動機のコイル結線構造である。

請求項２に係る発明は、前記導電体と絶縁体とを一体成型にて製造したことを特徴とする請求項１に記載された電動機のコイル結線構造である。

請求項３に係る発明は、前記電力入力部、前記導電体、及び前記絶縁体とをハウジングに装着するステップと、ステータに前記ハウジングを装着するステップと、前記導電体の前記端子形状部に前記コイルの口出線端末を挿入して仮固定するステップと、該仮固定した端子形状部を通電カシメにより結線するステップとを有することを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載された電動機のコイルの結線方法である。

請求項４に係る発明は、電動機に電力を供給するための電力入力部と電動機のコイルの口出線端末とを電気的に接続する所定の形状に成形された導電体であって、該導電体はその一端に前記コイルの口出線端末を仮固定できる端子形状部を形成し、前記端子形状部の延在方向は、電動機のコイルエンド面とハウジングの壁面とがなす角度の中であって通電カシメ機の先端が前記コイルエンド面と前記ハウジングの壁面と空間的に干渉しない所定角度方向である、電動機のコイル結線用導電体において、前記端子形状部はＵ字型または円弧型にし、その端を括れさせた括れ部を有することを特徴とする電動機のコイル結線用導電体である。
請求項５に係る発明は、請求項４に記載されるコイル結線用導電体を電動機のコイルの口出線端末に通電カシメを利用して接続したことを特徴とする電動機である。

本発明は、コネクタや端子台に固定される導電体を銅などの通電カシメが可能な材料とし、導電体の先端をＵ字型または円弧型の端子形状に加工して端子形状部を形成し、該端子形状部にコイルの口出線端末をセットすることで、通電カシメを行なうための新たな端子を設置する必要がなく、通電カシメ機を簡単に設置できるようになる。

また、端子形状部にはコイルの口出線端末の挿入部が設けられることから、環状部や孔を貫通する方向に該コイルの口出線端末を通す作業を行なわずに簡単に該コイルを端子形状部にセットできるようになる。また、端子形状部の端を括れさせることにより括れ部を形成することで、コイルの口出線端末を前記端子形状部から外れにくくし、通電カシメのような後工程での製造不良の発生を減らすことができる。
また、端子形状部の延在する角度をコイルエンドに対して水平と垂直の間の所定角度に設定することで、水平時に端子がコイルエンドに近づきすぎて通電カシメを行いづらくなる問題と、垂直時にコイルを装着しづらくなる点を回避できる。

また、通電カシメした後の端子を一度に複数個覆う端子カバーを用いることで、端子を一つ一つ保護する手間を省ける。また、コネクタに固定される導電体を絶縁体と一体成型にて製造し安価に製造する。コネクタ、導電体、及び絶縁体をハウジングに装着することで、該ハウジングをステータに取り付けるだけで導電部の端子にコイルを装着できるようになる。

以下、本発明の実施形態を図面とともに説明する。
図１は、本発明の一実施形態である銅などの通電カシメが可能な材料で形成される導電体１１の一端部が端子形状部１０として端子形状に加工され、他端部が電力入力部（コネクタ）１２に取り付けられたコイル結線構造の例である。導電体１１はステータコイルのコイルエンドの形状に沿うように成形されその形を保持することから、導電体１１が電動機の外側にはみだすことはない。

図２は、電力入力部（コネクタ）１２に取り付けられる導電体１１の一端部に形成された端子形状部１０の拡大図である。端子形状部１０の形状はコイルの口出線端末を挿入して仮固定できる形状であればよく、図２（ａ）は端子形状部１０がＵ字型端子１４であることを図示したものである。図２（ｂ）は端子形状部１０が円弧状端子１５であることを図示したものである。図２（ｂ）は円弧状端子１５の正面図、図２（ｃ）は円弧状端子１５の側面図である。そして、Ｕ字型端子１４、円弧状端子１５は図２（ａ）、（ｃ）に図示されるように、電動機に導電体１１を組み付けた際にコイルエンドと所定の角度になるように導電体１１の底部に対して所定角度傾けて形成されている。円弧状端子の先端部１６はコイルの口出線端末１９が挿入できる程度に間隙が設けられている。

図３は、図２（ａ）に示される導電体１１のＵ字型端子１４の端を少し括れさせることにより括れ部１７を形成したことを図示したものである。括れ部１７はコイルの口出線端末１９を挿入する挿入口１８を口出線端末１９の径より小さくする部位である。コイルの口出線端末１９は挿入口１８方向には抜けないが、端子形状部１０は片持ちバネのように弾性力があってコイルの口出線端末１９を挿入する際には該挿入口は開き易くなっている。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示される括れ部１７はコイル挿入口１８を形成しているが、前記のごとく端子形状部１０には弾性力があることから、図３（ｃ）の括れ部が対抗する端子部に接したＵ字型端子２０に示されるようにコイルの口出線端末１９を挿入するための間隙を特に設けることなく、コイルの口出線端末１９でもって括れ部１７を拡開することによりコイルの口出線端末１９を端子形状部１０に仮固定することも可能である。図２（ｂ）に示される円弧状端子１５においても同様に間隙を設けることなくコイルの口出線端末１９でもって円弧状端子の先端部１６を拡開してコイルの口出線端末１９を端子形状部１０に仮固定することも可能である。

図４は、導電体１１を電動機に組み付けた際に端子形状部１０の延在する方向がコイルエンド（コイル端の水平面）に対して所定角度傾けられ通電カシメを行える例である。このように導電体１１を所定角度傾けて組み付けられることにより、コイルの口出線端末１９を端子形状部１０へ装着する装着作業が行い易くなる。そして、該所定角度は、通電カシメ機２１の先端部位がハウジング垂直壁２２とコイルエンドの水平面２３とに空間的に干渉しない範囲を選択すればよい。

図５は、通電カシメした端子形状部１０に複数の該端子を同時にまとめて覆うカバー２４を被せて、端子形状部１０を絶縁していることを図示したものである。通電カシメした後の端子を一度に複数個覆う端子カバー２４を用いることにより、端子を１つ１つ保護する手間を省力化することが可能となる。
図６は、コイルエンドの形状に沿うように形成されその形を保持する導電体１１と絶縁体９とを一体形成する例である。このように一体形成することによって、ハウジングへの組み付け作業が容易になり安価に製造することができる。
図７は、絶縁体９、電力入力部（コネクタ）１２及び導電体１１をハウジング２６に予め組み付けたものをコイル（ステータ巻き線）２５に装着作業を行なうことを図示している。前記装着作業の後、手作業若しくはロボットなどの自動機械による作業で、端子形状部１０にコイルの口出線端末１９を挿入する作業を行なえるので、電動機の組み立て工程の作業効率が向上する。

本発明の一実施形態である導電体の一端部が端子形状である結線構造の例。 導電体に形成される端子形状部位の例である。 同導電体のＵ字型端子の折り曲げられた先端部が括れ形状である例。 同導電体の端子の延在方向が通電カシメを行える方向である例。 同通電カシメした端子を複数まとめて絶縁してカバーする例。 同導電体と絶縁体とを一体成型する例。 本発明の一実施形態である結線方法の例。 従来技術であるコイルの端を皮剥きしてコネクタに直接半田付けする例。 従来技術である導電体とコイルとを環状端子に通して接続する例。

符号の説明

１ コネクタ取り付け部
２ ステータ巻線の口出線端末
３ 電力入力部（コネクタ）
４ 絶縁体に固定された導電体を取り付けた電力入力部（コネクタ）
５ 絶縁体
６ 導電体
７ 端子
８ コイルの口出線端末
９ 絶縁体
１０ 導電体の先端に形成された端子形状部
１１ 導電体
１２ 電力入力部（コネクタ）
１３ コイル
１４ Ｕ字型端子
１５ 円弧状端子
１６ 円弧状端子の先端部
１７ 括れ部
１８ コイルの口出線端末の挿入口
１９ コイルの口出線端末
２０ 括れ部が対抗する端子部に接したＵ字型端子
２１ 通電カシメ機の先端
２２ ハウジングの垂直壁
２３ コイルエンドの水平面
２４ 複数の端子を同時に覆うカバー
２５ コイル（ステータ巻き線）
２６ ハウジング

Claims (5)

1. 電力入力部と接続される導電体と電動機のコイルの口出線端末とを通電カシメによって接続し、前記電力入力部と前記コイルの口出線端末とを電気的に接続する電動機のコイル結線構造であって、前記導電体の一端は前記コイルの口出線端末を挿入して仮固定できる端子形状部であり、前記端子形状部の延在方向は、電動機のコイルエンド面とハウジングの壁面とがなす角度の中であって通電カシメ機の先端が前記コイルエンド面と前記ハウジングの壁面と空間的に干渉しない所定角度方向とし、前記導電体の前記端子形状部に前記コイルの口出線端末を挿入して仮固定し、通電カシメにて結線する電動機のコイル結線構造において、
   前記端子形状部はＵ字型または円弧型にし、その端を括れさせた括れ部を有することを特徴とする電動機のコイル結線構造。
2. 前記導電体と絶縁体とを一体成型にて製造したことを特徴とする請求項１に記載された電動機のコイル結線構造。
3. 前記電力入力部、前記導電体、及び前記絶縁体とをハウジングに装着するステップと、ステータに前記ハウジングを装着するステップと、前記導電体の前記端子形状部に前記コイルの口出線端末を挿入して仮固定するステップと、該仮固定した端子形状部を通電カシメにより結線するステップとを有することを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載された電動機のコイルの結線方法。
4. 電動機に電力を供給するための電力入力部と電動機のコイルの口出線端末とを電気的に接続する所定の形状に成形された導電体であって、該導電体はその一端に前記コイルの口出線端末を仮固定できる端子形状部を形成し、前記端子形状部の延在方向は、電動機のコイルエンド面とハウジングの壁面とがなす角度の中であって通電カシメ機の先端が前記コイルエンド面と前記ハウジングの壁面と空間的に干渉しない所定角度方向である電動機のコイル結線用導電体において、
   前記端子形状部はＵ字型または円弧型にし、その端を括れさせた括れ部を有することを特徴とする電動機のコイル結線用導電体。
5. 請求項４に記載されるコイル結線用導電体を電動機のコイルの口出線端末に通電カシメを利用して接続したことを特徴とする電動機。

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