図面 (/)

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図面 (4)

課題

複数のリード線を効率よく巻線に接続すること。

解決手段

実施形態のステータ構造は、ステータコアと、インシュレータと、巻線と、端子台部とを備える。ステータコアは、環状の本体部と、本体部の径方向に延在し本体部の周方向に沿って配列される複数のティースとを有する。インシュレータは、複数のティースを覆う。巻線は、インシュレータを介して複数のティースのそれぞれに巻回されて複数のコイルを形成する。端子台部は、リード線が一体成形され、リード線の芯線が突出する突出部を有し、芯線の突出部に巻線が直接接続される。

概要

背景

従来、モータ発電機などの回転電機回転角を検出するレゾルバが知られている。かかるレゾルバは、たとえば、環状に形成される本体部の内周側から中心に向かって延在する複数のティースを備えたステータコアと、かかるステータコアの内側においてティースに対向配置されるロータとを備える。

また、ティースにはインシュレータを介して巻線巻回されており、かかる巻線は端子の一端に絡げられる。そして、かかる端子の他端がリード線保持部に延びるように配置され、かかるリード線保持部で外部装置から延びるリード線に接続される。

概要

複数のリード線を効率よく巻線に接続すること。実施形態のステータ構造は、ステータコアと、インシュレータと、巻線と、端子台部とを備える。ステータコアは、環状の本体部と、本体部の径方向に延在し本体部の周方向に沿って配列される複数のティースとを有する。インシュレータは、複数のティースを覆う。巻線は、インシュレータを介して複数のティースのそれぞれに巻回されて複数のコイルを形成する。端子台部は、リード線が一体成形され、リード線の芯線が突出する突出部を有し、芯線の突出部に巻線が直接接続される。

目的

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数のリード線を効率よく巻線に接続することができるステータ構造およびレゾルバを提供する

効果

実績

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請求項1

環状の本体部と、前記本体部の径方向に延在し前記本体部の周方向に沿って配列される複数のティースとを有するステータコアと、前記複数のティースを覆うインシュレータと、前記インシュレータを介して前記複数のティースのそれぞれに巻回されて複数のコイルを形成する巻線と、リード線一体成形され、前記リード線の芯線が突出する突出部を有し、前記芯線の突出部に前記巻線が直接接続される端子台部と、を備えるステータ構造

請求項2

前記芯線の突出部にスリットが形成され、前記スリットに前記巻線が挿通されることにより前記芯線の突出部に前記巻線が接続される、請求項1に記載のステータ構造。

請求項3

前記端子台部は、前記芯線の突出部に隣接して形成される絡げピンを有し、前記芯線の突出部に接続された前記巻線が前記絡げピンに絡げられる、請求項1または2に記載のステータ構造。

請求項4

前記リード線と、前記芯線の突出部と、前記絡げピンとがいずれも前記端子台部から同じ方向に沿って延在する、請求項3に記載のステータ構造。

請求項5

ロータと、請求項1〜4のいずれか一つに記載のステータ構造と、を備える、レゾルバ

技術分野

0001

本発明は、ステータ構造およびレゾルバに関する。

背景技術

0002

従来、モータ発電機などの回転電機回転角を検出するレゾルバが知られている。かかるレゾルバは、たとえば、環状に形成される本体部の内周側から中心に向かって延在する複数のティースを備えたステータコアと、かかるステータコアの内側においてティースに対向配置されるロータとを備える。

0003

また、ティースにはインシュレータを介して巻線巻回されており、かかる巻線は端子の一端に絡げられる。そして、かかる端子の他端がリード線保持部に延びるように配置され、かかるリード線保持部で外部装置から延びるリード線に接続される。

先行技術

0004

特開2015−211571号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、従来の技術では、複数のリード線をリード線保持部に固定しながら、リード線と端子の他端とを溶接する必要があることから、複数のリード線を巻線に接続する工程の負荷が大きくなっていた。

0006

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数のリード線を効率よく巻線に接続することができるステータ構造およびレゾルバを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るステータ構造は、ステータコアと、インシュレータと、巻線と、端子台部とを備える。前記ステータコアは、環状の本体部と、前記本体部の径方向に延在し前記本体部の周方向に沿って配列される複数のティースとを有する。前記インシュレータは、前記複数のティースを覆う。前記巻線は、前記インシュレータを介して前記複数のティースのそれぞれに巻回されて複数のコイルを形成する。前記端子台部は、リード線が一体成形され、前記リード線の芯線が突出する突出部を有し、前記芯線の突出部に前記巻線が直接接続される。

発明の効果

0008

本発明の一態様によれば、複数のリード線を効率よく巻線に接続することができる。

図面の簡単な説明

0009

図1は、実施形態に係るステータ構造の構成を示す上面図である。
図2は、図1におけるA−A線断面図である。
図3は、実施形態に係る端子台部の構成を示す拡大斜視図である。

実施例

0010

以下、実施形態に係るレゾルバのステータ構造およびレゾルバについて図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態によりステータ構造およびレゾルバの用途が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

0011

実施形態に係るステータ構造1の構成について、図1図3を参照しながら説明する。図1は、実施形態に係るステータ構造1の構成を示す上面図であり、図2は、図1に示すA−A線断面図であり、図3は、実施形態に係る端子台部40の構成を示す拡大斜視図である。なお、理解の容易のため、図2および図3では、図1に示す巻線30の図示を省略している。

0012

図1に示すレゾルバのステータ構造1の内側に図示しないロータを設けることにより、実施形態に係るレゾルバが得られる。実施形態に係るレゾルバは、たとえば、VR(Variable Reluctance)型レゾルバであり、ロータは、回転電機の出力軸に固定され、かかる出力軸の回転に伴って回転する。これにより、回転電機における出力軸の回転角度を検出することができる。

0013

図1に示すように、ステータ構造1は、ステータコア10と、インシュレータ20と、巻線30と、端子台部40とを備える。

0014

ステータコア10は、電磁鋼板などの軟磁性材料から形成された鋼板複数枚積層した積層構造を有する。ステータコア10は、本体部11と、複数のティース12とを有する。

0015

本体部11は、環状であり、実施形態では円環状である。複数のティース12は、本体部11の内周側から本体部11の中心に向かって(すなわち、径方向に)延在する。そして、ステータコア10は、電磁鋼板などの鋼板をプレス加工して製作されたコアを複数枚積層して構成される。

0016

なお、以降においては、図1および図2に示すように、ステータコア10の径方向、軸方向および周方向を規定して説明する。ここで、「径方向」とは、ステータコア10の内側で回転するロータの回転軸と直交する方向であり、「軸方向」とは、ロータの回転軸の軸方向と一致する方向であり、「周方向」とは、ロータの回転方向と一致する方向である。

0017

インシュレータ20は、絶縁性の部材であり、たとえば、絶縁性樹脂射出成形によって形成される。インシュレータ20は、たとえば、ステータコア10が内部に埋め込まれるようなインサート成形で形成され、ステータコア10を軸方向の両側から覆っている。

0018

巻線30は、導線と、かかる導線の周囲を覆う絶縁性の被膜とを有する。かかる導線は、たとえば、銅線アルミ線黄銅線などの金属線である。巻線30は、インシュレータ20を介して複数のティース12のそれぞれに巻回され、複数のコイル31を形成する。

0019

かかるコイル31は、励磁巻線出力巻線とにより構成される。また、コイル31の出力巻線は、sin相の出力信号を出力するsin相出力巻線と、cos相の出力信号を出力するcos相出力巻線とにより構成される。

0020

端子台部40は、インシュレータ20に形成され、かかるインシュレータ20から径方向の外側に延在する。端子台部40には、上面側から軸方向に突出して立設する複数(実施形態では6個)の絡げピン41が端子台部40と一体成形で形成される。なお、絡げピン41は別部材で形成して端子台部40に配置してもよい。

0021

また、端子台部40は、外部装置(図示せず)から延びる複数(実施形態では6本)のリード線100と一体で形成される。具体的には、図2に示すように、ステータコア10に向かって軸方向に延在するリード線100の先端部から露出され、略U字形状に形成された芯線101が、端子台部40の内部にインサート成形される。

0022

たとえば、図示しない金型の内部にステータコア10と略U字形状に形成されたリード線100の芯線101とをセットし、かかる金型内樹脂注入することにより、インシュレータ20と端子台部40とが一体成形されると同時に、リード線100の芯線101が端子台部40の内部に埋設される。

0023

そして、インサート成形された芯線101の先端部が端子台部40の上面側から軸方向に突出し、突出部101aが形成される。また、かかる突出部101aの先端部には、スリット101bが形成される。そして、図3などに示すように、複数の突出部101aは、径方向に略垂直に並んで配置される。

0024

また、上述した複数の絡げピン41は、複数の突出部101aに隣接して、複数の突出部101aの径方向の外側において複数の突出部101aの配列方向に対して略平行に並んで配置される。さらに、軸方向に延在するリード線100は、複数の絡げピン41に隣接して、複数の絡げピン41の径方向の外側において複数の突出部101aの配列方向に対して略平行に並んで配置される。

0025

そして、実施形態にかかるステータ構造1では、図1に示すように、巻線30が芯線101の突出部101aに直接接続されるとともに、芯線101に接続された巻線30が絡げピン41に絡げられる。

0026

具体的には、巻線30の巻き始め部分が、図示しない巻線機により絡げピン41に複数ターン絡げられた後、芯線101のスリット101bに挿通される。次に、巻線30は、対応するティース12に巻回され、コイル31が形成される。そして、巻線30の巻き終わり部分が、ふたたびスリット101bに挿通され、絡げピン41に複数ターン絡げられる。

0027

さらに、スリット101b内に挿通された巻線30と、芯線101の突出部101aとがレーザ溶接などを用いて溶接され、巻線30と芯線101とが溶着される。

0028

ここまで説明したように、実施形態では、複数のリード線100が端子台部40内で一体に形成されるとともに、芯線101を端子台部40から突出させて突出部101aが形成されることにより、巻線機を用いて巻線30とリード線100とを直接接続することができる。したがって、実施形態によれば、複数のリード線100を効率よく巻線30に接続することができる。

0029

また、実施形態では、突出部101aの先端部にスリット101bが形成され、かかるスリット101bに巻線30を挿通させることにより、巻線30を芯線101に接続するとよい。これにより、巻線30と芯線101とを簡便かつ確実に接続することができる。

0030

なお、実施形態では、スリット101bに巻線30を挿通させることにより、巻線30を芯線101に接続する例について示したが、巻線30を芯線101に接続する例はかかる例に限られない。たとえば、芯線101の突出部101aに巻線30を絡げることにより、巻線30を芯線101に接続してもよい。

0031

また、実施形態では、芯線101に接続された巻線30が、かかる芯線101に隣接する絡げピン41に絡げられるとよい。これにより、別部材などを用いることなく、溶着前の巻線30を芯線101にしっかりと保持することができる。

0032

なお、レーザ溶接などで巻線30を芯線101に溶着した後には、巻線30における絡げピン41に絡げられた部位は取り除かれてもよい。

0033

また、実施形態では、図2などに示すように、リード線100が端子台部40から軸方向に沿って延在するとよい。これにより、ステータ構造1の外周側にその他の機器を設けるスペースを容易に確保することができる。

0034

また、実施形態では、図2などに示すように、リード線100と、突出部101aと、絡げピン41とがいずれも端子台部40から同じ方向に沿って延在するとよい。これにより、リード線100と、突出部101aと、絡げピン41とが延在する方向とは反対側(たとえば、ステータ構造1の下方側)にその他の機器を設けるスペースを容易に確保することができる。

0035

なお、実施形態では、リード線100が端子台部40から軸方向に沿って延在する例について示したが、リード線100が延在する方向は軸方向に限られず、どの方向であってもよい。

0036

また、実施形態では、リード線100と、突出部101aと、絡げピン41とがいずれも端子台部40から同じ方向に沿って延在する例について示したが、リード線100と突出部101aおよび絡げピン41とが反対方向に延在してもよい。

0037

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

0038

たとえば、実施形態では、インシュレータ20が一体で形成された例について示したが、インシュレータを軸方向に2つに分割して形成し、かかる2つのインシュレータでステータコア10を挟み込むように設けてもよい。

0039

また、実施形態では、インナーロータ型のレゾルバに本発明を適用した場合について示したが、アウターロータ型のレゾルバに本発明を適用してもよい。

0040

以上のように、実施形態に係るステータ構造1は、ステータコア10と、インシュレータ20と、巻線30と、端子台部40とを備える。ステータコア10は、環状の本体部11と、本体部11の径方向に延在し本体部11の周方向に沿って配列される複数のティース12とを有する。インシュレータ20は、複数のティース12を覆う。巻線30は、インシュレータ20を介して複数のティース12のそれぞれに巻回されて複数のコイル31を形成する。端子台部40は、リード線100が一体成形され、リード線100の芯線101が突出する突出部101aを有し、芯線101の突出部101aに巻線30が直接接続される。これにより、複数のリード線100を効率よく巻線30に接続することができる。

0041

また、実施形態に係るステータ構造1において、芯線101の突出部101aにスリット101bが形成され、スリット101bに巻線30が挿通されることにより芯線101の突出部101aに巻線30が接続される。これにより、巻線30と芯線101とを簡便かつ確実に接続することができる。

0042

また、実施形態に係るステータ構造1において、端子台部40は、芯線101の突出部101aに隣接して形成される絡げピン41を有し、芯線101の突出部101aに接続された巻線30が絡げピン41に絡げられる。これにより、別部材などを用いることなく、溶着前の巻線30を芯線101にしっかりと保持することができる。

0043

また、実施形態に係るステータ構造1において、リード線100と、芯線101の突出部101aと、絡げピン41とがいずれも端子台部40から同じ方向に沿って延在する。これにより、リード線100と、突出部101aと、絡げピン41とが延在する方向とは反対側にその他の機器を設けるスペースを容易に確保することができる。

0044

また、実施形態に係るレゾルバは、ロータと、上述のステータ構造1とを備える。これにより、複数のリード線100を効率よく巻線30に接続することができるレゾルバを実現することができる。

0045

また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

0046

1ステータ構造、10ステータコア、11 本体部、12ティース、20インシュレータ、30巻線、31コイル、40端子台部、41 絡げピン、100リード線、101芯線、101a 突出部、101b スリット

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