JP2018042364A - バスバーユニットによるステータコイルの結線構造及び結線方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、各バスバーの配置を変えることにより、結線スペースをステータ内外径寸法範囲内に収めてハウジングに容易に組み込めるようにすることである。【解決手段】本発明によるバスバーユニットによるステータコイルの結線構造及び結線方法は、少なくとも、ケーシング(5)内に設けられステータコイル(3)を有する複数の磁極(7)を有するステータ(6)と、前記各磁極(7)の内側に形成され、ロータを配設するためのロータ用空隙(6A)と、前記ステータコイル(3)に接続された中点バスバー(9)及び各相バスバー(13)と、を有するように構成したバスバーユニットによるステータコイルの結線構造及び方法において、前記中点バスバー(9)と各相バスバー(13)とは、前記ステータコイル(3)の上方位置で軸方向(A)に沿って上下配置されている構成と方法である。【選択図】図６

Description

本発明は、バスバーユニットによるステータコイルの結線構造及び結線方法に関し、特に、中点バスバーと各相バスバーを上下配置するための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種のバスバーユニットによるステータコイルの結線構造としては、例えば、特許文献１の図３、図４及び図６等に示されるように、中点バスバーと各相バスバーとは、軸方向において同一高さ位置で、かつ、径方向に重ねて設けられていた。

特開２０１４-１９７９５１号公報

従来のバスバーユニットによるステータコイルの結線構造は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の特許文献１に開示されたバスバーユニットの場合、径の異なる各バスバーを径方向に配設して結線を行うため、バスバーユニットの直径を小型化することが難しく、大径のモータには適用できるが、小径のモータに適用する小径のバスバーユニットを製作することが極めて困難であった。
従って、従来のバスバーユニットの構造では、モータの小型化に限界があった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、中点バスバーと各相バスバーを上下配置としたバスバーユニットによるステータコイルの結線構造及び結線方法を提供することを目的とする。

本発明によるバスバーユニットによるステータコイルの結線構造は、少なくとも、ケーシング内に設けられステータコイルを有する複数の磁極を有するステータと、前記各磁極の内側に形成され、ロータを配設するためのロータ用空隙と、前記ステータコイルに接続された中点バスバー及び各相バスバーと、を有するように構成したバスバーユニットによるステータコイルの結線構造において、前記中点バスバーと各相バスバーとは、前記ステータコイルの上方位置で軸方向に沿って上下配置されている構成であり、また、前記中点バスバーの上段に前記各相バスバーが設けられている構成であり、また、本発明によるバスバーユニットによるステータコイルの結線方法は、少なくとも、ケーシング内に設けられステータコイルを有する複数の磁極を有するステータと、前記各磁極の内側に形成され、ロータを配設するためのロータ用空隙と、前記ステータコイルに接続された中点バスバー及び各相バスバーと、を用いるようにしたバスバーユニットによるステータコイルの結線構造において、前記中点バスバーと各相バスバーとは、前記ステータコイルの上方位置で軸方向に沿って上下配置した方法であり、また、前記中点バスバーの上段に前記各相バスバーを設けた方法である。

本発明によるバスバーユニットによるステータコイルの結線構造及び結線方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、中点バスバーの上段に各相バスバーを設けているため、バスバーユニットは軸方向には長くなるが、その直径はモータ等の小型化に対応することができ、実際の製品にて平角線コイルのバスバー結線を行った結果、結線スペースをステータ内外径寸法範囲内に収めることができ、ステータをハウジング内に容易に組み込むことができる。

本発明におけるステータコイルとして用いる平角線コイルを示す斜視図である。 本発明における三相のステータ巻線を示す結線図である。 図２の他の形態を示す結線図である。 本発明における結線前のステータを示す平面図である。 図４の要部を示す断面図である。 本発明におけるバスバーユニットの分解斜視図である。 本発明におけるバスバーユニットを用いたモータの組み立て状態を示す組み立て工程図である。

本発明によるバスバーユニットによるステータコイルの結線構造及び結線方法は、中点結線用バスバーと各相結線用バスバーを上下配置することにより、結線スペースをステータ内外径寸法範囲内に収めることである。

以下、図面と共に本発明によるバスバーユニットによるステータコイルの結線構造及び結線方法の好適な実施の形態について説明する。
図１及び図４において符号１で示されるものは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相用として用いられ平角線コイル２からなるＵ，Ｖ，Ｗ相の各相ステータ巻線であり、前記各相ステータ巻線１はステータコイル３を構成している。

前記ステータコイル３は、円筒状のケーシング５の内側に設けられたステータ６に形成された磁極７の外周にボビン８を介して巻き付けられ、前記ボビン８には前記ステータコイル３の中性点である中点を結ぶための中点バスバー９が設けられている。
尚、前記各磁極７の内側に形成されたロータ用空隙６Ａ内には、図示しないロータが回転自在に設けられる。

前記ステータ６の軸方向Ａに沿う前記ステータコイル３の上方には、成形物からなるバスバーユニット１０が設けられ、前記バスバーユニット１０には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相用の各相バスバー１１がインサート成形されている。
従って、前記中点バスバー９と前記バスバーユニット１０は、図５の分岐点Ｐ、すなわち、ボビン８とバスバーユニット１０との分れ目が前記分岐点Ｐとなっている。

前記ステータコイル３は、周知のように、断面長方形で薄板状をなす、周知のフープ材のような形状の平角線コイルであり、その結線構成は、図２及び図３で示されるスター結線で構成され、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相駆動で構成されている。

図６は、本発明によるバスバーユニット１０を用いたモータ２０の分解斜視図であり、Ｗ相バスバー２１、Ｖ相バスバー２２及びＵ相バスバー２３により構成される各相バスバー１１がバスバーホルダ２４にインサート成形又は組み込みによって一体化され、前記バスバーユニット１０が形成される。

前記中点バスバー９が前記ステータ３内のボビン８に対して、図５のように設けられた状態で、前記中点バスバー９、すなわち、前記ステータコイル３の上方位置に対して、前記バスバーユニット１０を載置して取り付けて各結線を行うことにより、モータ２０の完成となる。
従って、前記各バスバー２１,２２,２３,９を軸方向に沿って上下配置としたことにより、前記各バスバー２１,２２,２３及び中点バスバー９に対して結線を行うための結線スペースをステータ６の内外径寸法範囲内に収めることができ、モータ２０の外径を大きくすることなく、小型化に対して十分に対応できる。尚、前記ステータコイル３は、平角線の他に、断面円形の太いコイルを用いることもできる。

尚、本発明によるバスバーユニットによるステータコイルの結線構造及び結線方法の要旨とするところは、少なくとも、ケーシング５内に設けられステータコイル３を有する複数の磁極７を有するステータ６と、前記各磁極７の内側に形成され、ロータを配設するためのロータ用空隙６Ａと、前記ステータコイル３に接続された中点バスバー９及び各相バスバー１３と、を有するバスバーユニットによるステータコイル３の結線構造において、前記中点バスバー９と各相バスバー１３とは、前記ステータコイル３の上方位置で軸方向Ａに沿って上下配置されている構成と方法であり、また、前記中点バスバー９の上段に前記各相バスバー１３が設けられている構成と方法である。

本発明によるバスバーユニットによるステータコイルの結線構造及び結線方法は、バスバーユニットと中点バスバーとを軸方向に沿って上下配置としたことにより、モータの径を大型化することなく、小型のモータに対してバスバーによる結線が容易となる。

１ 各相ステータ巻線
２ 平角線コイル
３ ステータコイル（平角線又は大径コイル）
５ ケーシング
６ ステータ
６Ａ ロータ用空隙
７ 磁極
８ ボビン
９ 中点バスバー
１０ バスバーユニット
１１ 中点
１３ 各相バスバー
２０ モータ
２１ Ｗ相バスバー
２２ Ｖ相バスバー
２３ Ｕ相バスバー
２４ バスバーホルダ
Ｐ 分岐点
Ａ 軸方向

Claims (4)

1. 少なくとも、ケーシング(5)内に設けられステータコイル(3)を有する複数の磁極(7)を有するステータ(6)と、前記各磁極(7)の内側に形成され、ロータを配設するためのロータ用空隙(6A)と、前記ステータコイル(3)に接続された中点バスバー(9)及び各相バスバー(13)と、を有するように構成したバスバーユニットによるステータコイルの結線構造において、
   前記中点バスバー(9)と各相バスバー(13)とは、前記ステータコイル(3)の上方位置で軸方向(A)に沿って上下配置されている構成としたことを特徴とするバスバーユニットによるステータコイルの結線構造。
2. 前記中点バスバー(9)の上段に前記各相バスバー(13)が設けられていることを特徴とする請求項１記載のバスバーユニットによるステータコイルの結線構造。
3. 少なくとも、ケーシング(5)内に設けられステータコイル(3)を有する複数の磁極(7)を有するステータ(6)と、前記各磁極(7)の内側に形成され、ロータを配設するためのロータ用空隙(6A)と、前記ステータコイル(3)に接続された中点バスバー(9)及び各相バスバー(13)と、を用いるようにしたバスバーユニットによるステータコイルの結線方法において、
   前記中点バスバー(9)と各相バスバー(13)とは、前記ステータコイル(3)の上方位置で軸方向(A)に沿って上下配置としたことを特徴とするバスバーユニットによるステータコイルの結線方法。
4. 前記中点バスバー(9)の上段に前記各相バスバー(13)が設けたことを特徴とする請求項３記載のバスバーユニットによるステータコイルの結線方法。

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