JP4940815B2 - 回転電機用バズバ - Google Patents

Description

本発明は、回転電機の各ステータコイルを相互に結線して、外部電源とこれらステータコイルとを接続する回転電機用バズバに関するものである。

回転電機に複数設けられたモータコイル、あるいはステータコイル、に配電するため、バズバは必須の構造である。ステータコイルは多相に分類化され、一般にはＵ相・Ｖ相・Ｗ相の３相であるが、６相や、９相などの場合にあっては、バズバを構成する導線の本数も比例して多くなり、ステータコイルとバズバとの結線が複雑になる。また、回転電機の大型化に伴ってステータコイルの数が増加する場合も、ステータコイルとバズバとの結線が複雑になる。

そこで、ステータコイルとバズバとの結線を容易にすることができる回転電機用バズバとしては従来、例えば特許文献１に記載のごときものが知られている。
特許文献１に記載の回転電機用バズバ（リードフレーム）は、３相回転電機のステータコイルとは別体で組み立てられる円環状の部材であり、各相の導線が絶縁材で被覆されて、回転軸方向に積み上げて形成され、部分的に樹脂製の固定手段で束ねられている。そして、径方向内側に向けて複数箇所を突出させてバズバ導線端子部とし、これら端子部のみストリップ加工を施して絶縁材を剥がすようにし、他の一般部分は絶縁材で被覆された状態とする。
そしてこの回転電機用バズバ（リードフレーム）が回転電機のステータに取り付けられた状態で、ステータコイルの巻線端子と結線される。結線作業は２箇所のかしめ部を有する結線パーツにより、一方のかしめ部をバズバ導線端子部にかしめ、他方のかしめ部をステータコイルの巻線端子にかしめることにより行う。
特開２００４−９６８４１号公報 図１１〜図１５

しかし、上記従来のような回転電機用バズバにあっては、以下に説明するような問題を生ずる。 つまり、各相のバズバ導線が回転軸方向に積み上げて形成されていることから、１の相に係るバズバ導線と他の相に係るバズバ導線とを比較した場合、バズバ導線端子部からステータコイル（モータコイル）の端子までの距離が、不揃いとなる。そうすると、当該距離が長いバズバ導線端子部では、上記かしめ部による結線作業が不可能になったり、あるいは結線のために別途、追加的な工数が必要となったりして、組み立て性能上、効率を図ることができない。

また、各相のバズバ導線を束ねるための樹脂製固定部材が必要であり、部品点数が増加して、コスト上の不利益を蒙る。さらに、樹脂製固定部材を設けた分、バズバが太く大きくなることから、回転電機の内部空間のうち狭隘でスペース上の制約が大きい箇所に推し込むよう設置せざるを得ないバズバにあっては、設置自体が困難になる。

本発明は、回転電機の各ステータコイルと容易に結線することができ、もって回転電機の組み立て効率を向上することができ、さらには束ねた状態で寸法が太くなったり占有容積が大きくなったりすることを回避して、回転電機の狭隘箇所でも設置可能な回転電機用バズバを提案するものである。

この目的のため本発明による回転電機用バズバは、請求項１に記載のごとく、
多相から構成される回転電機のステータコイルを複数配置し、これら複数のステータコイルの端子を各相毎に共通する導線で相互に結線する回転電機用バズバにおいて、
これら導線を絶縁材料で被覆し、捻ることにより、あるいは、縒ることにより束ね、
前記導線のうち前記ステータコイルの端子と結線するため絶縁部材で被覆されない結線部位から、前記ステータコイルまでの距離を、等しくしたことを特徴としたものである。

かかる本発明の構成によれば、捻ることにより、あるいは、縒ることにより束ね、導線のうちステータコイルの端子と結線するため絶縁部材で被覆されない結線部位から、ステータコイルまでの距離を、等しくしたため、ステータコイルを基準としたときの各導線の位置を全体的には均一にすることができ、バズバとステータコイルとを容易に結線することが可能となり、回転電機の組み立て効率を向上することができる。

さらには、樹脂製固定部材を用いること無く導線同士を束ねたため、バズバの寸法が太くなったり占有容積が大きくなったりすることを回避することができる。したがって本発明の回転電機用バズバであれば、回転電機の狭隘箇所でも設置することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例になる回転電機用バズバを具えたアキシャルギャップ型の回転電機の内部構造を、回転軸方向から見た状態を示す正面図である。回転電機の外殻を形成する回転電機ケース１は、中空円筒体である。回転電機ケース１の内壁には、複数のステータコイル２を、回転軸Ｏを中心として円周方向等間隔に配設する。

ステータコイル２の内径側には、中空円筒体の支持部材３を配置する。支持部材３の内径側には、図示しないロータシャフトが貫通する。これら支持部材３と回転電機ケース１との間には、径方向に延在する径方向部材４を架設する。径方向部材４は、ステータコイル２と同数個あって、これら２，４を周方向交互に配設する。そして、ステータコイル２の周囲を樹脂で絶縁被覆して、隣り合う径方向部材４・４間にステータコイル２を絶縁下に取り付ける。

ステータコイル２は、回転電機の軸方向に延在するステータコアを中心にして巻回したものである。ステータコアの軸方向端５は、図１に示すように、ステータコイルに被さるよう幅広に形成される。軸方向端５は、図示しない回転電機のロータと対向する。

回転電機ケース１には、図１に太い線で示すバズバ６を取り付ける。バズバ６はＵ相、Ｖ相およびＷ相からなる３相の銅製の導線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗを、フッ素樹脂などの絶縁材料で被覆し、三つ編み状に縒ることにより束ねたものである。あるいは図には示さなかったが、３相の導線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗを、螺旋状に捻ることにより束ねてもよいし、その他の縒り方または捻り方により束ねても良い。バズバ６は、ステータコイル２の円周方向配設と同心円となるよう回転電機ケース１と略同じ直径に形成される。そして、バズバ６は、樹脂などで回転電機ケース１に固定する。

バズバ６の両端７は、３本ずつ回転電機ケース６から引き出されて、図示しない電気回路と接続する。回転電機ケース１に取り付けられたバズバ６本体は、ステータコイル２の円周方向位置と一致するよう円周方向等間隔に内径側に突出して結線部位８とする。これら結線部位８は、導線６Ｕから引き出された結線部位８Ｕと、導線６Ｖから引き出された結線部位８Ｖと、導線６Ｗから引き出された結線部位８Ｗとが順次、周方向に配列する。
結線部位８の先端は、ステータコイル２に達し、回転電機ケース１側に引き出されたステータコイル２のコイル端子と相互に結線する。結線部位８の被覆は予め剥いておく。あるいは、ステータコイル２のコイル端子を結線する際に結線部位８の被覆が剥がれるように作業する。

なお、図には示さなかったが、ステータコイル２の他方のコイル端子は支持部材３側に引き出されて、これら他方のコイル端子同士で結線する。

図２は、この回転電機を一点鎖線で表される中心軸Ｏを含む面で一部切断して、図１に示す結線部位８Ｕを周方向から見た状態を示す縦断面図である。軸Ｏ方向に関する結線部位８Ｕからステータコイル２までの距離はＬ１で示される。

図３もこの回転電機を、軸Ｏを含む面で一部切断して、図１に示す結線部位８Ｖを周方向から見た状態を示す縦断面図である。バズバ６は３本の導線６Ｕ、６Ｖ、６Ｗを三つ編み状に縒って束ねたものであるため、軸Ｏ方向に関する結線部位８Ｖからステータコイル２までの距離もＬ１で示される。

図４もこの回転電機を、軸Ｏを含む面で一部切断して、図１に示す結線部位８Ｗを周方向から見た状態を示す縦断面図である。バズバ６は３本の導線６Ｕ、６Ｖ、６Ｗを三つ編み状に縒って束ねたものであるため、軸Ｏ方向に関する結線部位８Ｗからステータコイル２までの距離もＬ１で示される。
これまで説明してきた図２〜４に示すように結線部位８からステータコイル２までの距離は、すべてＬ１である。

図５は、本発明の他の実施例になる回転電機用バズバを具えたアキシャルギャップ型の回転電機の内部構造を、回転軸方向から見た状態を示す正面図である。
この実施例につき、上述した一実施例と共通する構成には同一符号を付して説明を省略し、異なる構成については新た符号を付して説明すると、束ねられたバズバ６の導線間に固定のための隙間９を設ける。
また、回転電機ケース１のうち対応する部位には、この隙間９と係合する突起１０を設ける。突起１０が隙間９と係合することにより、バズバ６をしっかりと固定する。この実施例では図５に示すように２個の隙間９および突起１０を設けているが、これらの数は実施例に限定されるものではない。

ところで、上記した本実施例によれば、ＵＶＷの多相から構成される回転電機のステータコイル２を複数配置し、これら複数のステータコイル２の端子を各相毎に共通する導線６Ｕ、６Ｖおよび６Ｗで相互に結線する回転電機用バズバ６において、これら導線６Ｕ、６Ｖおよび６Ｗを絶縁材料で被覆し、捻ることにより、あるいは、縒ることにより束ねたことから、
従来のように導線６Ｕ、６Ｖおよび６Ｗによって、これら導線６Ｕ、６Ｖ、６Ｗからステータコイル２の距離が不揃いになることなく、距離を図２〜４に示すＬ１のように均一にすることができ、従って、バズバ６とステータコイル２の端子との結線作業を共通化して、結線作業の効率化を図ることができる。
さらに、樹脂製固定部材を用いること無く導線６Ｕ、６Ｖおよび６Ｗ同士を束ねたため、バズバ６の寸法が太くなったり占有容積が大きくなったりすることを回避することができる。したがって回転電機用バズバ６であれば省スペース化に資することができ、回転電機の狭隘箇所でも設置することができる。また、部品点数の減少と低コスト化を図ることができる。そして捻ることにより、あるいは、縒ることにより導線６Ｕ、６Ｖ、６Ｗを束ねて一体化することでバズバ６の剛性および強度を向上させることができる。

なお図には示さなかったが、６相や９相といった多相の回転電機にあっても、本発明のバズバによれば各相の導線を積み上げて形成するものではないため、上述した結線作業の効率化、および狭隘箇所でも設置することができるという有利な効果を享受することができる。

具体的には、図１に示すようにステータコイル２を、軸Ｏを中心とする円周方向に複数配列し、当該円周（回転電機ケース１）に沿って導線６Ｕ、６Ｖおよび６Ｗを配設する。そして、導線６Ｕ、６Ｖおよび６Ｗのうちステータコイル２の端子と結線するため絶縁部材で被覆されない結線部位８から、ステータコイル２までの距離を、図２〜図４に示すように等しくＬ１にしたことから、バズバ６とステータコイル２の端子との結線作業を共通化して、回転電機の組み立て性能を向上させることができる。

また、図５に示す他の実施例においては、束ねられた複数の導線６Ｕ、６Ｖ、６Ｗ間に、バズバ６固定のための隙間９を設けたことから、隙間９に回転電機ケース１の突起１０を係合するだけで、バズバ６の位置決めを容易に行うことができる。各相の導線６Ｕ、６Ｖ、６Ｗは束ねられていることにより相互に固定されているため、各相の導線６Ｕ、６Ｖ、６Ｗ毎に位置決めをする必要がなくなる。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨に逸脱しない範囲において種々変更が加えられうるものである。例えば本実施例のようなアキシャルギャップ型の回転電機の他、中空円筒形状のステータの内径側にロータを回転自在に設けたラジアルギャップ型の回転電機においても適用可能なこと勿論である。

本発明の一実施例になる回転電機用バズバを示す正面図である。 同実施例の結線部位を示す断面図である。 同実施例の結線部位を示す断面図である。 同実施例の結線部位を示す断面図である。 本発明の他の実施例になる回転電機用バズバを示す正面図である。

符号の説明

１ 回転電機ケース
２ ステータコイル
３ 支持部材
４ 径方向部材
５ ステータコアの軸方向端
６ バズバ
８ 結線部位
９ バズバ隙間
１０ 突起

Claims (3)

1. 多相から構成される回転電機のステータコイルを複数配置し、これら複数のステータコイルの端子を各相毎に共通する導線で相互に結線する回転電機用バズバにおいて、
   これら導線を絶縁材料で被覆し、捻ることにより、あるいは、縒ることにより束ね、
   前記導線のうち前記ステータコイルの端子と結線するため絶縁部材で被覆されない結線部位から、前記ステータコイルまでの距離を、等しくしたことを特徴とする回転電機用バズバ。
2. 請求項１に記載の回転電機用バズバにおいて、
   前記ステータコイルを円周方向に複数配列し、当該円周方向配列と同心円となるようこのバズバを形成して回転電機に取り付けたことを特徴とする回転電機用バズバ。
3. 請求項１または２に記載の回転電機用バズバにおいて、
   束ねられた前記複数の導線間に、バズバ固定のための隙間を設けたことを特徴とする回転電機用バズバ。

Images