JP2011125119A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】金具に線径の細い導電線の接続が求められても、簡単な作業で適切にかしめて溶接することができ、汎用性に優れたモータを提供する。
【解決手段】コイルから導出される導電線のワイヤ端部１２ａに接続される金具１３は、ワイヤ端部が複数束ねられた状態で溶接される端子２０を有する。端子２０はワイヤ端部の周囲を抱えるように曲げ変形可能なカシメ部２２と、カシメ部におけるワイヤ端部の先端側に位置する側縁部分から突出する曲げ変形可能な２つ以上のワイヤ挟持部２３とを有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータに関し、その中でも特に、かしめて溶接することによって導電線の端部と接続される金具の端子構造に関する。

そのような金具の端子構造の１つに、例えば、図９に示すような形態のものがある。この端子１０１は、大電流が流れる線径の太い導電線に適しており、肉厚な金属板を用いて形成されている。端子１０１は、束ねられた２本の導電線１０２，１０２の端部の周囲に固く密着するように曲げられている（かしめられている）。図示しないが、この後、端子１０１の上に突き出た導電線１０２の部分と端子１０１とが溶接され、２本の導電線１０２，１０２と端子１０１とが一体に接続される。

具体的には、図１０に示すように、この端子１０１は、基部１０１ａと、基部１０１ａの両側から対向して略平行に延びる一対の側部１０１ｂ，１０１ｂと、一方の側部１０１ｂの先端に連続し、基部１０１ａと対向するように曲げられる傾動部１０１ｃとで構成されている。端子１０１の寸法は予め使用される導電線１０２に合わせて設計されている。すなわち、この端子１０１の場合、端子１０１内に２本の導電線１０２，１０２を取り込んでかしめると、２本の導電線１０２，１０２は、互いに密着し、基部１０１ａや側部１０１ｂ、傾動部１０１ｃとも密着し、位置決めされる。

本発明に関連する先行技術文献としては、例えば、特開平１１−１１４６７４号公報がある。そこでは、板状の導電部材を折り曲げてＵ字形状にし、その折り曲げ部の先端部分に突起を設けている。
特開平１１−１１４６７４号公報

モータの仕様変更によって予め設計された導電線よりも線径の細い導電線を端子に接続することが求められる場合がある。ところが、その場合、図１１に示すように、端子１０１をかしめても導電線１０２と端子１０１との間に隙間が生じてしまい、導電線１０２の位置が不安定になる。

しかも、端子１０１の剛性が強いうえに、端子１０１の周りに十分な作業スペースが無い場合が多く、ペンチで挟む程度の作業しか行えないため、端子１０１を潰して隙間が無くなるようにかしめることは難しい。その結果、適切に溶接することができずに溶接不良を生じるおそれがある。

本発明の目的は、金具に線径の細い導電線の接続が求められても、簡単な作業で適切にかしめて溶接することができ、汎用性に優れたモータを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、かしめた端子内でばらつく導電線の端部を密着させながら位置決めできるように端子の形状を工夫した。

具体的には、本発明に係るモータは、導電線を巻回して形成される複数のコイルと、前記複数のコイルから導出される前記導電線のワイヤ端部に接続される金具と、を備え、前記金具は、前記ワイヤ端部が複数束ねられた状態で溶接される端子を有し、前記端子が、前記複数のワイヤ端部の周囲を抱えるように曲げ変形可能なカシメ部と、前記カシメ部における前記ワイヤ端部の先端側に位置する側縁部分から突出する曲げ変形可能な２つ以上のワイヤ挟持部と、を有している。

係る構成のモータによれば、端子のカシメ部にワイヤ端部の先端側に向かって突出する曲げ変形可能な２つ以上のワイヤ挟持部が設けられているので、複数のワイヤ端部の周囲を抱えるように端子のカシメ部をかしめた後、カシメ部の内側で複数のワイヤ端部の位置がばらついていても、２つ以上のワイヤ挟持部で複数のワイヤ端部を密着させて位置決めすることができる。

従って、本発明によれば、金具に線径の細い導電線の接続が求められても、簡単な作業で適切にかしめて溶接することができ、汎用性に優れたモータを提供することができる。

図１は、本実施形態のモータの概略断面図である。 図２は、本実施形態における金具の端子部分を示す概略斜視図である。 図３の（ａ）〜（ｄ）は、かしめ方を説明する図である。それぞれ端子の部分を上方から見た図を表している。 図４の（ａ）、（ｂ）は、第１変形例における、かしめ方を説明する図である。それぞれ端子部分を上方から見た図を表している。 図５は、第２変形例の端子部分を示す概略平面図である。 図６の（ａ）、（ｂ）は、第２変形例における、太い導電線に対するかしめ方を説明する図である。それぞれ端子部分を上方から見た図を表している。 図７の（ａ）〜（ｃ）は、第２変形例における、細い導電線に対するかしめ方を説明する図である。それぞれ端子部分を上方から見た図を表している。 図８の（ａ）〜（ｃ）は、使用状態の変形例を説明する図である。 図９は、従来のモータにおける金具の端子部分を示す概略斜視図である。 図１０は、従来の端子における太い導電線のかしめ方を説明する図である。 図１１は、従来の端子における細い導電線のかしめ方を説明する図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

図１に、本実施形態のモータを示す。このモータは、ブラケット１やシャフト２、ロータ３、ステータ４、ホルダー５、カバー６などで構成されている。

ブラケット１は、一端が開口する有底円筒形状をした鋼板のプレス加工品であり、円筒状の側壁部１ａと、この側壁部１ａの一端を塞ぐ端壁部１ｂとを備えている。端壁部１ｂの中央には、先端が開口する２段円筒状の突出壁部１ｃが外方に突出している。このブラケット１の内部に、シャフト２やロータ３、ステータ４などが収容されている。

シャフト２は、細長い円柱状の鋼材からなり、ブラケット１と、ブラケット１に装着されたホルダー５とに、それぞれベアリング７，７を介して回転自在に支持されている。ロータ３は、円筒状の部材からなり、シャフト２の軸方向の中間部分にシャフト２と同軸に固定されている。ロータ３の外周面には、Ｎ極とＳ極とが交互に並ぶように複数のマグネット８，８，…が全周にわたって配設されている。

ステータ４は、コア９やインシュレータ１０、コイル１１などで構成された複合部材である。ステータ４は、略円筒形に形成されていて、その内周面がロータ３の外周面と僅かな隙間を隔てて対向するように、ロータ３の周りに配設されている。

詳しくは、コア９は、ブラケット１の内周面に固定される円筒状のコアベースと、コアベースの内周面から中心に向かって放射状に突出する複数のティースとを有している（図示せず）。各ティースには合成樹脂製のインシュレータ１０が装着されていて、そのインシュレータ１０を介して各ティースに導電線１２が巻き付けられて複数のコイル１１，１１，…が形成されている。

ホルダー５は、樹脂の一体成形品であり、カップ状のホルダー本体５ａと、ホルダー５本体５ａから半径方向外側に突出したコネクタ５ｂとを備えている。ホルダー本体５ａには、シャフト２が延びる方向に貫通する縦孔５ｃが形成されている。ホルダー５は、そのホルダー本体５ａ側の部分がブラケット１の開口に嵌め込まれることにより、ブラケット１に装着されている。ホルダー５には複数のバスバー１３，１３，…（金具）が配設されている。

カバー６は、鋼板のプレス加工品であり、ブラケット１に装着されたホルダー本体５ａの露出部分を覆うように、ブラケット１の開口側の部分に接合されている。

各バスバー１３は、大電流の供給が可能なように、厚みの大きい金属板を切断、曲げ加工して一体に形成されたプレス加工品である。各バスバー１３の一方の端部は、コネクタに設けられたピン１４にそれぞれ接続されている。各バスバー１３の他方の端部には、端子２０が設けられている。各バスバー１３の端子２０はそれぞれ縦孔５ｃの内部に位置しており、縦孔５ｃの内部においてコイル１１から導出される導電線１２の端部１２ａ（ワイヤ端部１２ａ）と各端子２０とが接続されている。

具体的には、シャフト２に沿って延びるように、コイル１１から複数のワイヤ端部１２ａが導出され、それらが縦孔５ｃの内部に配設されている。本実施形態では、所定の２本のワイヤ端部１２ａ，１２ａ（ワイヤ端部群１２ａ，１２ａともいう）が束ねられた状態で、それぞれ各端子２０に溶接されている。

図２に、本実施形態の端子２０の構造を示す。端子２０は、バスバー１３の端部に連なる矩形帯板状の端子支持部２１と、端子支持部２１に連なって、ワイヤ端部群１２ａ，１２ａの周囲を抱えるように曲げ変形可能な矩形帯板状のカシメ部２２と、カシメ部２２におけるワイヤ端部群１２ａ，１２ａの先端側に位置する側縁の一部から突出する曲げ変形可能な４つのワイヤ挟持部２３とを有している。

詳しくは、端子支持部２１は、バスバー１３の端部に連なる基端部分が曲げられてワイヤ端部群１２ａ，１２ａに沿って延びるように配置されている。カシメ部２２は、その端子支持部２１の先端に連なってワイヤ端部群１２ａ，１２ａと略直交して延びるように配置される基部２２ａと、基部２２ａの両端にそれぞれ連続して設けられ、対向して略平行に延びるように曲げられた一対の側部２２ｂ，２２ｂと、一方の側部２２ｂの先端に連なる傾動部２２ｃとを有している。

傾動部２２ｃは、基部２２ａと略同じ長さに形成されている。かしめる前の傾動部２２ｃは、その基端部分が４５度程度小さく曲げられて、その先端部分が他方の側部２２ｂの先端部分と離れて位置するように斜め方向に延びている。傾動部２２ｃは、その基端部分を起点にして、基部２２ａと対向するように曲げ変形可能に形成されていて、端子２０の他の部分よりも弱い力で曲げ変形できるように形成されている。

この端子２０は、予め所定の線径の２本の導電線１２，１２に合わせて設計されている。すなわち、本実施形態の端子２０では、基部２２ａ及び傾動部２２ｃの側の寸法は側部２２ｂの側の寸法よりも大きく形成されていて、側部２２ｂの内法は導電線１２の外径と略同一とされ、基部２２ａ及び傾動部２２ｃの内法は導電線１２の外径の２倍と略同一とされている。従って、所定の導電線１２が使用される場合には、単に２本の導電線１２，１２の各ワイヤ端部１２ａ，１２ａを端子２０のカシメ部２２に入れ込んで、傾動部２２ｃを曲げてかしめるだけで、各ワイヤ端部１２ａは、互いに密着しながら端子２０とも密着し、所定の溶接位置に位置決めされる。

ところが、設計変更によって、使用される導電線１２の線径が小さくなると、端子２０をかしめてもワイヤ端部１２ａと端子２０との間に隙間が生じてしまい、ワイヤ端部１２ａの位置が不安定になる。しかも、端子２０の剛性が強いうえに、端子２０の周りに十分な作業スペースが無い場合が多く、ペンチで挟む程度の作業しか行えないため、想定された形状以外に端子２０をかしめることは難しい。

その結果、溶接位置がばらついてしまい、適切に溶接することができずに溶接不良を生じるおそれがある。そこで、この端子２０では、そのような場合に対応できるように、ワイヤ挟持部２３が設けられている。

各ワイヤ挟持部２３は、突出側の寸法が長い矩形板状に形成されていて、カシメ部２２の側縁から側縁と略直交する方向に突出している。各ワイヤ挟持部２３の付け根部分の両側には、横断面積が小さくなるように、本実施形態では円弧状に窪む凹部２３ａ，２３ａが形成されている（易曲げ部）。これにより、各ワイヤ挟持部２３はその付け根部分を起点にして容易に曲げることができ、端子２０の剛性が強くても、例えば、ペンチで挟み付けるなどの簡単な作業で適正にかしめることができる。

各ワイヤ挟持部２３は、基部２２ａ、一対の側部２２ｂ，２２ｂ、及び傾動部２２ｃの４箇所にそれぞれ１つずつ設けられている。本実施形態では、カシメ部２２の形状に合わせて、ワイヤ端部群１２ａ，１２ａを挟持し易いように、基部２２ａ及び傾動部２２ｃのワイヤ挟持部２３，２３は、各側部２２ｂのワイヤ挟持部２３，２３よりも横幅寸法が大きく形成されている。一対の側部２２ｂ，２２ｂにそれぞれ設けられた２つのワイヤ挟持部２３，２３は互いに対向している。また、傾動部２２ｃを基部２２ａと略平行に対向するように曲げた際には、基部２２ａに設けられたワイヤ挟持部２３と傾動部２２ｃに設けられたワイヤ挟持部２３とが互いに対向するように配設されている。

次に、図３を参照して、線径の細い導電線１２が使用された場合のかしめ方について説明する。まず、同図の（ａ）に示すように、カシメ部２２に所定のワイヤ端部群１２ａ，１２ａを入れ込む。同図の（ｂ）に示すように、傾動部２２ｃが基部２２ａと略平行に対向するようにカシメ部２２を曲げる。そうして、同図の（ｃ）に示すように、ワイヤ端部群１２ａ，１２ａが密着するように、対向する一対のワイヤ挟持部２３，２３を挟み付けて曲げる。続いて、同図の（ｄ）に示すように、ワイヤ端部群１２ａ，１２ａが端子２０の略中央に並んで位置するように、残りの一対のワイヤ挟持部２３，２３を挟み付けて曲げ、ワイヤ端部群１２ａ，１２ａを位置決めする。

こうすることで、所定の線径よりも細い導電線１２が使用される場合が生じても、常に、ワイヤ端部群１２ａ，１２ａと端子２０とを密着させて、所定の溶接位置にワイヤ端部群１２ａ，１２ａを位置決めすることができ、安定して適切な溶接を行うことができるようになる。また、ワイヤ挟持部２３が突出する分、ワイヤ端部群１２ａ，１２ａとの溶接が容易になるため、溶接品質が向上する利点もある。

（第１変形例）
図４に、端子２０の構造に関する第１変形例を示す。本変形例では、ワイヤ挟持部２３が３つである点で特に先の実施形態と異なっている。なお、先の実施形態と同様の構成や部材については同じ符号を付してその説明は省略する。

本変形例の端子２０では、基部２２ａと、傾動部２２ｃと、一方の側部２２ｂの３箇所にワイヤ挟持部２３が設けられている。基部２２ａと傾動部２２ｃとに設けられる２つのワイヤ挟持部２３，２３は、他方の側部２２ｂに近接して設けられている。

この場合、同図の（ａ）に示すように、カシメ部２２に所定の２本のワイヤ端部１２ａ，１２ａを入れ込んだ後、傾動部２２ｃが基部２２ａと略平行に対向するようにカシメ部２２を曲げる。そうして、同図の（ｂ）に示すように、ワイヤ端部群１２ａ，１２ａが密着するように、対向する一対のワイヤ挟持部２３，２３を挟み付けて曲げる。残りのワイヤ挟持部２３でワイヤ端部群１２ａ，１２ａを他方の側部２２ｂの側に押し付けて位置決めする。

（第２変形例）
図５に、端子２０の構造に関する第２変形例を示す。本変形例では、２つのワイヤ挟持部２３，２３でワイヤ端部群１２ａ，１２ａが適正に位置決め等できるように構成されている。なお、本変形例でも、先の実施形態と同様の構成や部材については同じ符号を付してその説明は省略する。

この端子２０のカシメ部２２は、基部２２ａと、一対の側部２６，２７と、カシメ補助部２５とで構成されている。基部２２ａは、先の実施形態と同様にワイヤ端部群１２ａ，１２ａと略直交して延びるように配置されるが、その長さは先の実施形態と比べて短く形成されている。一対の側部２６，２７のそれぞれは、基部２２ａの各端部に連続して延びるように形成されている。

詳しくは、一対の側部２６，２７は、基部２２ａに対して斜め方向に延びる第１の側部２６と、基部２２ａから第１の側部２６側に折り返すように曲げられて第１の側部２６と略平行に延びる第２の側部２７とからなり、断面略Ｕ字状に形成されている。

第１の側部２６及び第２の側部２７には、それぞれ略平行に対向する対向部２８が設けられている。これら一対の側部２６，２７は、基部２２ａとの連結部位を起点にして、端子２０の他の部分よりも容易に曲げ変形できるように形成されている。第２の側部２７の先端には、これに連続して基部２２ａ側に傾斜して曲がる短寸のカシメ補助部２５が設けられている。第２の側部２７には、基部２２ａとカシメ補助部２５との間の部分にも曲げ変形可能な屈曲部位が設けられている。ワイヤ挟持部２３は、基部２２ａと、第２の側部２２ｂの先端側の部分とにそれぞれ１つずつ設けられている。

この端子２０において所定の線径の導電線１２が使用される場合には、図６の（ａ）に示すように、カシメ部２２に所定の２本のワイヤ端部１２ａ，１２ａを入れ込み、一対の側部２６，２７の対向部２８，２８を挟み付けて曲げる。そうすることで、同図の（ｂ）に示すように、各ワイヤ端部１２ａは、互いに密着しながら端子２０とも密着し、所定の溶接位置に位置決めすることができる。

所定の線径よりも細い導電線１２が使用される場合には、図７の（ａ）に示すように、まず、カシメ部２２に所定の２本のワイヤ端部１２ａ，１２ａを入れ込む。そして、一対の側部２６，２７の対向部２８，２８を挟み付け、両側部２６，２７が互いに近づくように両側部２６，２７を曲げる。そうすることで、同図の（ｂ）に示すように、基部２２ａとカシメ補助部２５とが略平行に位置するため、続いて、基部２２ａとカシメ補助部２５とを挟み付け、基部２２ａとカシメ補助部２５とが互いに近づくように第２の側部２７を曲げる。

そうすると、同図の（ｃ）に示すように、ワイヤ端部群１２ａ，１２ａは、第１の側部２６と第２の側部２７とに接当し、互いに密着するように押し付けられる。また、このとき、２つのワイヤ挟持部２３，２３は略平行に対向するため、ペンチ等でもって簡単に両ワイヤ挟持部２３，２３を挟み付けて曲げることができる。従って、ワイヤ端部群１２ａ，１２ａを端子２０に密着させて所定位置に位置決めすることができ、適切に溶接することができる。

以上説明したように、本発明のモータによれば、当初の設計により使用が定められた導電線よりも線径の細い導電線の接続が求められた場合でも、簡単な作業で適切にかしめて溶接することができる。

なお、本発明にかかるモータは、前記の実施の形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。

例えば、先の実施形態等では、ワイヤ挟持部２３が２つから４つの場合を示したが、５つ以上であってもよい。先の実施形態等のワイヤ挟持部２３は基部２２ａや側部２２ｂ等の一部に設けられているが、基部２２ａ及び傾動部２２ｃの両端部間にわたってワイヤ挟持部２３を設けてあってもよい。易曲げ部は、ワイヤ挟持部２３の厚みを薄くして設けてもよい。

図８に示すように、端子に束ねられるワイヤ端部の数は、２本に限らず３本以上でもよい。

本発明は、例えば、トランスミッションの駆動モータなど、車載モータに利用することができる。

１１ コイル
１２ 導電線
１２ａ 導電線の端部（ワイヤ端部）
１３ バスバー（金具）
２０ 端子
２２ カシメ部
２３ ワイヤ挟持部

Claims (4)

1. 導電線を巻回して形成される複数のコイルと、
   前記複数のコイルから導出される前記導電線のワイヤ端部に接続される金具と、
   を備え、
   前記金具は、前記ワイヤ端部が複数束ねられた状態で溶接される端子を有し、
   前記端子が、
   前記複数のワイヤ端部の周囲を抱えるように曲げ変形可能なカシメ部と、
   前記カシメ部における前記ワイヤ端部の先端側に位置する側縁部分から突出する曲げ変形可能な２つ以上のワイヤ挟持部と、
   を有しているモータ。
2. 請求項１に記載のモータにおいて、
   前記ワイヤ挟持部の付け根部分に、横断面積の小さい易曲げ部が設けられているモータ。
3. 請求項１又は請求項２に記載のモータにおいて、
   前記カシメ部が、
   前記ワイヤ端部と略直交して延びるように配置される基部と、
   前記基部の両端にそれぞれ設けられ、対向して略平行に延びる一対の側部と、
   一方の前記側部の先端に設けられ、前記基部と対向するように曲げ変形可能な傾動部と、
   を有し、
   前記基部、前記一対の側部、及び前記傾動部の４箇所のうち、少なくとも３箇所に前記ワイヤ挟持部がそれぞれ１つずつ設けられていて、
   前記ワイヤ挟持部のうち、少なくとも２つの前記ワイヤ挟持部が略平行に対向するように配置されているモータ。
4. 請求項１又は請求項２に記載のモータにおいて、
   前記カシメ部が、
   前記ワイヤ端部と略直交して延びるように配置される基部と、
   それぞれが略平行に対向する対向部を含み、前記基部の各端部から連続して延びる一対の曲げ変形可能な側部と、
   前記側部の一方の先端に設けられて前記基部側に曲がるカシメ補助部と、
   を有し、
   前記ワイヤ挟持部は、前記基部と、前記カシメ補助部が設けられている側部とに、それぞれ１つずつ設けられていて、
   前記一対の側部が互いに近づくように前記カシメ部を曲げることで、前記基部と前記カシメ補助部とが略平行に位置し、
   略平行に位置する前記基部と前記カシメ補助部とが互いに近づくように前記カシメ部を曲げることで、２つの前記ワイヤ挟持部が略平行に対向するように構成されているモータ。

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