JP3674512B2

JP3674512B2 - Rotating electric machine

Info

Publication number: JP3674512B2
Application number: JP2001028417A
Authority: JP
Inventors: 誠司林; 敏一加藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2021-02-05
Also published as: JP2002233094A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電機あるいは電動機等の回転電機に関するものであり、特に固定子巻線と引出し線との接続部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回転電機における固定子巻線のリード線と引出し線とを電気的に接続する接続部の構造として、図4に示すようなものがある。
【０００３】
この従来技術による回転電機１００においては、端子１０２が一体成形された樹脂製の端子台１０１を、回転電機１００のリヤフレーム５の外側表面上に固定し、この端子１０２に、固定子巻線２ａのリード線２ｃおよび引出し線７をはんだ付けあるいはヒュージング等により接合している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この方法によると、端子台１０１等の部品点数増加、組付け工数増加すると共に、回転電機１００の体格増大（軸方向長さ増大）を招くという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、固定子巻線と引出し線との接続を簡易化して、組付け工数、部品点数を低減すると共に回転電機の小型化を可能にすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
本発明の請求項１に記載の回転電機によれば、固定子巻線と引出し線とは、両者を挿通した金属からなるスリーブをかしめることにより電気的に接続され、且つ金属からなるスリーブは、絶縁材料からなるブッシュに設けられた溝に保持される構成としている。これにより、回転電機の組付け工数、部品点数を低減すると共に回転電機を小型化することができる。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の回転電機によれば、絶縁材料からなるブッシュを弾性変形させて金属からなるスリーブをブッシュの溝に挿入し、ブッシュの弾性力によってスリーブがブッシュに保持される。これにより、スリーブのブッシュへの取付けが容易に行え、且つ、スリーブをブッシュに確実に固定することができる。
【０００９】
本発明の請求項３に記載の回転電機によれば、溝は開口部と保持部を有し、保持部の軸方向に直交する断面形状を矩形あるいは円形とし、その幅寸法あるいは内径寸法を、金属からなるスリーブの外径寸法より小さく設定すると共に、開口部の軸方向に直交する幅寸法を、保持部の幅寸法あるいは内径寸法より小さく設定した。これにより、金属からなるスリーブを絶縁材料からなるブッシュに取付ける時に、ブッシュを確実に弾性変形させることができるのでスリーブをブッシュに確実に固定することができる。さらに、回転電機の組付け時あるいは使用時において、スリーブがブッシュから脱落することを防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一構成部分には同一符号を付してある。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態による回転電機の軸方向断面図を示している。回転電機１は、固定子２と、回転子３と、回転子３の一端を支持すると共に固定子２を嵌合固定しているドライブフレーム４と、回転子３の他端を支持すると共にドライブフレーム４と同軸上に嵌合固定されるリヤフレーム５等を備えて構成されている。
【００１２】
固定子２は、固定子巻線２ａと固定子鉄心２ｂとから構成され、ドライブフレーム４の内周側に嵌合固定される。固定子鉄心２ｂには、多相の固定子巻線２ａを収容できるように、複数のスロット（図示せず）が形成されている。なお、固定子鉄心２ｂのスロットに装備された固定子巻線２ａは、円形断面あるいは平角断面の銅線により形成されている。
【００１３】
固定子巻線２ａは、そのリード線２ｃが後述するブッシュ９の貫通孔９ｃを通してリヤフレーム５の外部まで延出されている。そして、リード線２ｃは、スリーブ８を介して引出し線７に電気的に接続されている。引出し線７は外部の電気装置（図示せず）に接続されており、固定子巻線２ａは引出し線７を介して外部の電気装置に電気的に接続されている。
【００１４】
回転子３は、シャフト３ａと一体になって回転する。シャフト３ａの一端には、回転子が発生するトルクを伝達する、あるいは回転子を駆動するためのギヤあるいはプーリが固定されている。
【００１５】
スリーブ８は円筒状の電気の良導体金属、たとえば銅等からなり、スリーブ８内に固定子巻線２ａのリード線２ｃおよび引出し線７が挿入された状態でかしめることにより両線が電気的に接続される。
【００１６】
ブッシュ９は、弾性に富む絶縁材料、たとえば樹脂またはゴムから形成され、リヤフレーム５の外側表面に取付けられている。ブッシュ９には、リヤフレーム５の貫通孔５ａと嵌合する嵌合部９ｅ、リヤフレーム５の突起５ｂと係止する係止部９ｆが設けられ、嵌合部９ｅが貫通孔５ａと嵌合し、且つ係止部９ｆが突起５ｂに係止することにより、ブッシュ９がリヤフレーム５に保持される。また、ブッシュ９には、開口部９ｂと連通しスリーブ８を収容保持する保持部９ａ、嵌合部９ｅと略同軸上に固定子巻線２ａのリード線２ｃをリヤフレーム５の外側へ延出するための貫通孔９ｃ、この貫通孔９ｃと保持部９ａとを連通するガイド溝９ｄが設けられている。リード線２ｃは、貫通孔９ｃを通ってリヤフレーム５の外へ出て、ガイド溝９ｄを介して保持部９ａに保持されるスリーブ８に接続している。ここで、保持部９ａの軸方向に直交する断面形状は円形をなし、その直径はスリーブ８の外径より小さく設定されている。また、開口部９ｂの幅は、保持部９ａの直径より小さく設定されている。さらに、ブッシュ９には突起９ｇが設けられており、カバー１０を固定すると、この突起９ｇはカバー１０に押圧圧縮されてブッシュ９は軸方向への移動が防止される。
【００１７】
カバー１０は金属板、たとえばアルミニウム板をプレス成形したものであり、リヤフレーム５の外部に配置されるブッシュ９やスリーブ８等を保護するものである。
【００１８】
次に、固定子巻線２ａのリード線２ｃと引出し線７との接続工程について説明する。回転電機１の組付けがほぼ完了し、カバー１０の取付け前に接続工程が行われる。この時点で、固定子巻線２ａのリード線２ｃは、リヤフレーム５の貫通孔５ａを通してリヤフレーム５の外部まで引出されている。
【００１９】
先ず、ブッシュ９をリヤフレーム５に取付ける。この時、リード線２ｃをブッシュ９の貫通孔９ｃに通した後、ブッシュ９の嵌合部９ｅをリヤフレーム５の貫通孔５ａに嵌合させつつ、ブッシュ９の係止部９ｆをリヤフレーム５の突起５ｂに係止させる。つまり、ブッシュ９は作業者が手指で押し込むことにより容易に固定することができる。
【００２０】
次に、リード線２ｃをスリーブ８の一端から挿入し、引出し線７をスリーブ８の他端から挿入した後、スリーブ８をかしめてリード線２ｃと引出し線７が接続される。続いて、リード線２ｃをブッシュ９のガイド溝９ｄに嵌め込み、スリーブ８をブッシュ９の開口部９ｂを押し広げながら保持部９ａに嵌まるまで押し込む。図３に、スリーブ８をブッシュ９の保持部９ａに取付けた状態の部分断面図を示す。この時、保持部９ａの内径はスリーブ８の外径より小さいためブッシュ９は弾性変形して、その弾性力によってスリーブ８はブッシュ９に強固に保持される。さらに、図３に示すように、開口部９ｂの幅寸法Ｗはスリーブ８の外径寸法Ｄより小さいので、スリーブ８がブッシュ９から脱落することが防止される。ここで、保持部９ａの内径寸法は、スリーブ８に作用する弾性力（つまり保持力）が所定の大きさになるように設定される。また、開口部９ｂの幅は、回転電機１の使用時の振動等の外力によってスリーブ８がブッシュから脱落せず、且つ接続工程において、スリーブ８を容易に保持部９ａに取付けられるような寸法に設定される。さらに、ブッシュ９の高さ寸法（図１中のＡ）は、スリーブ８の外径寸法と、スリーブ８をリヤフレーム５およびカバー１０と絶縁するのに必要な厚さ寸法との合計であればよい。従って、従来の回転電機１００の端子台１０１の高さ寸法（図4中のＢ）より大幅に小さくすることができる。
【００２１】
以上説明した、本実施の形態による回転電機１においては、固定子巻線２ａの引出し線２ｃと引出し線７とを、両者を挿通したスリーブ８をかしめることにより電気的に接続し、且つ、スリーブ８を、ブッシュ９に設けられた保持部９ａにブッシュ９を弾性変形させながら押し込み、ブッシュ９の弾性力によりスリーブ８をブッシュ９に固定する構成とした。これにより、従来２回行なっていた接続工程（固定子巻線２ａと端子１０２、引出し線７と端子１０２）がスリーブ８のかしめ作業１回となり、また、端子台１０１をリヤフレーム５に固定するためのねじ締め作業はブッシュ８を手指で押し込むだけとなるので、組付け工数および部品点数を低減することができる。さらに、ブッシュ９の高さ寸法Ａは従来の端子台の高さ寸法Ｂよりも小さいので、回転電機１の軸方向長さを短縮して体格を小型化することができる。
【００２２】
なお、以上説明した、本発明の一実施形態による回転電機１では、ブッシュ９の保持部９ａの軸方向に直交する断面形状を円形としているが、これを、矩形としてもよい。
【００２３】
また、本実施形態では、固定子巻線２ａの本数、すなわち引出し線７の本数を３本としているが、適用する回転電機の仕様に応じてこれを増減してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による回転電機１の軸方向の全体断面図である。
【図２】図１中の矢視図であり、カバー６を外した状態を示す。
【図３】図２中のブッシュ９のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】従来技術による回転電機１００の軸方向の全体断面図である。
【符号の説明】
１回転電機
２固定子
２ａ固定子巻線
２ｂ固定子鉄心
２ｃリード線
３回転子
３ａシャフト
４ドライブフレーム
５リアフレーム
５ａ貫通孔
５ｂ突起
６カバー
７引出し線
８スリーブ
９ブッシュ
９ａ保持部（溝）
９ｂ開口部（溝）
９ｃ貫通孔
９ｄガイド部
９ｅ嵌合部
９ｆ係止部
９ｇ突起
１００回転電機
１０１端子台
１０２端子
Ａ高さ寸法
Ｂ高さ寸法
Ｄ外径寸法
Ｗ幅寸法[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotating electrical machine such as a generator or an electric motor, and more particularly to a structure of a connection portion between a stator winding and a lead wire.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 4, there is a structure of a connecting portion for electrically connecting a lead wire and a lead wire of a stator winding in a rotating electric machine.
[0003]
In the rotating electrical machine 100 according to this conventional technique, a resin terminal block 101 in which terminals 102 are integrally formed is fixed on the outer surface of the rear frame 5 of the rotating electrical machine 100, and the stator winding 2 a is fixed to the terminal 102. The lead wire 2c and the lead wire 7 are joined by soldering or fusing.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
According to this method, there are problems that the number of parts such as the terminal block 101 and the like are increased, the number of assembling steps is increased, and the physique of the rotating electrical machine 100 is increased (the axial length is increased).
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to simplify the connection between the stator winding and the lead wire, reduce the number of assembling steps and the number of parts, and enable downsizing of the rotating electrical machine. With the goal.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
[0007]
According to the rotating electrical machine of the first aspect of the present invention, the stator winding and the lead wire are electrically connected by caulking a metal sleeve inserted through the both, and the metal sleeve is In this case, the groove is provided in a groove provided in a bush made of an insulating material . Thereby, the number of assembling steps and the number of parts of the rotating electrical machine can be reduced and the rotating electrical machine can be downsized.
[0008]
According to the second aspect of the present invention, the bush made of an insulating material is elastically deformed and the sleeve made of metal is inserted into the groove of the bush, and the sleeve is held by the bush by the elastic force of the bush. Thereby, the sleeve can be easily attached to the bush, and the sleeve can be securely fixed to the bush.
[0009]
According to the rotating electrical machine according to claim 3 of the present invention, the groove has an opening and a holding portion, the cross-sectional shape orthogonal to the axial direction of the holding portion is rectangular or circular, and the width dimension or inner diameter dimension thereof is The outer diameter of the sleeve made of metal was set smaller than the outer diameter, and the width of the opening perpendicular to the axial direction was set smaller than the width or inner diameter of the holding section. Accordingly, when the sleeve made of metal is attached to the bush made of an insulating material , the bush can be reliably elastically deformed, so that the sleeve can be securely fixed to the bush. Furthermore, the sleeve can be prevented from falling off the bush when the rotating electric machine is assembled or used.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component in each figure.
[0011]
FIG. 1 shows an axial sectional view of a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention. The rotating electrical machine 1 includes a stator 2, a rotor 3, a drive frame 4 that supports one end of the rotor 3 and is fitted and fixed to the stator 2, and supports and drives the other end of the rotor 3. A rear frame 5 and the like that are fitted and fixed coaxially with the frame 4 are provided.
[0012]
The stator 2 includes a stator winding 2a and a stator core 2b, and is fitted and fixed to the inner peripheral side of the drive frame 4. In the stator core 2b, a plurality of slots (not shown) are formed so as to accommodate the multiphase stator winding 2a. The stator winding 2a provided in the slot of the stator core 2b is formed of a copper wire having a circular cross section or a flat cross section.
[0013]
The stator winding 2a has its lead wire 2c extended to the outside of the rear frame 5 through a through hole 9c of a bush 9 described later. The lead wire 2 c is electrically connected to the lead wire 7 through the sleeve 8. The lead wire 7 is connected to an external electric device (not shown), and the stator winding 2 a is electrically connected to the external electric device via the lead wire 7.
[0014]
The rotor 3 rotates integrally with the shaft 3a. A gear or a pulley for transmitting torque generated by the rotor or driving the rotor is fixed to one end of the shaft 3a.
[0015]
The sleeve 8 is made of a cylindrical electric good conductor metal, such as copper, and is caulked with the lead wire 2c and the lead wire 7 of the stator winding 2a inserted into the sleeve 8, so that both wires are electrically connected. Connected.
[0016]
The bush 9 is made of an elastic insulating material such as resin or rubber, and is attached to the outer surface of the rear frame 5. The bush 9 is provided with a fitting portion 9e that engages with the through hole 5a of the rear frame 5, and a locking portion 9f that engages with the protrusion 5b of the rear frame 5, and the fitting portion 9e engages with the through hole 5a. In addition, the bush 9 is held by the rear frame 5 by the locking portion 9f being locked to the protrusion 5b. Also, the bush 9 has a holding portion 9a that communicates with the opening 9b and accommodates and holds the sleeve 8, and a lead wire 2c of the stator winding 2a that extends substantially outside the rear frame 5 on the same axis as the fitting portion 9e. And a guide groove 9d that connects the through hole 9c and the holding portion 9a. The lead wire 2c goes out of the rear frame 5 through the through hole 9c and is connected to the sleeve 8 held by the holding portion 9a via the guide groove 9d. Here, the cross-sectional shape orthogonal to the axial direction of the holding portion 9 a is circular, and the diameter thereof is set smaller than the outer diameter of the sleeve 8. Further, the width of the opening 9b is set smaller than the diameter of the holding portion 9a. Further, the bush 9 is provided with a projection 9g. When the cover 10 is fixed, the projection 9g is pressed and compressed by the cover 10, and the bush 9 is prevented from moving in the axial direction.
[0017]
The cover 10 is formed by press-molding a metal plate, for example, an aluminum plate, and protects the bush 9 and the sleeve 8 disposed outside the rear frame 5.
[0018]
Next, a connection process between the lead wire 2c of the stator winding 2a and the lead wire 7 will be described. Assembling of the rotating electrical machine 1 is almost completed, and a connecting step is performed before the cover 10 is attached. At this time, the lead wire 2 c of the stator winding 2 a is drawn out to the outside of the rear frame 5 through the through hole 5 a of the rear frame 5.
[0019]
First, the bush 9 is attached to the rear frame 5. At this time, after the lead wire 2c is passed through the through hole 9c of the bush 9, the engaging portion 9f of the bush 9 is engaged with the through hole 5a of the rear frame 5 while the engaging portion 9f of the bush 9 is engaged with the rear frame 5. The projection 5b is locked. That is, the bush 9 can be easily fixed when the operator pushes it with fingers.
[0020]
Next, after the lead wire 2c is inserted from one end of the sleeve 8 and the lead wire 7 is inserted from the other end of the sleeve 8, the sleeve 8 is crimped and the lead wire 2c and the lead wire 7 are connected. Subsequently, the lead wire 2c is fitted into the guide groove 9d of the bush 9, and the sleeve 8 is pushed in until the opening 9b of the bush 9 is spread and fitted into the holding portion 9a. FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a state in which the sleeve 8 is attached to the holding portion 9 a of the bush 9. At this time, since the inner diameter of the holding portion 9a is smaller than the outer diameter of the sleeve 8, the bush 9 is elastically deformed, and the sleeve 8 is firmly held by the bush 9 by the elastic force. Further, as shown in FIG. 3, since the width dimension W of the opening 9 b is smaller than the outer diameter dimension D of the sleeve 8, the sleeve 8 is prevented from falling off the bush 9. Here, the inner diameter of the holding portion 9a is set so that the elastic force (that is, holding force) acting on the sleeve 8 has a predetermined magnitude. The width of the opening 9b is such that the sleeve 8 does not fall off the bush due to vibration or other external force when the rotating electrical machine 1 is used, and the sleeve 8 can be easily attached to the holding portion 9a in the connecting step. Is set. Further, the height dimension of the bush 9 (A in FIG. 1) is the sum of the outer diameter dimension of the sleeve 8 and the thickness dimension necessary for insulating the sleeve 8 from the rear frame 5 and the cover 10. Good. Therefore, the height dimension (B in FIG. 4) of the terminal block 101 of the conventional rotating electrical machine 100 can be made significantly smaller.
[0021]
In the rotating electrical machine 1 according to the present embodiment described above, the lead wire 2c and the lead wire 7 of the stator winding 2a are electrically connected by caulking the sleeve 8 through which both are inserted, and The sleeve 8 is pushed into a holding portion 9 a provided on the bush 9 while elastically deforming the bush 9, and the sleeve 8 is fixed to the bush 9 by the elastic force of the bush 9. As a result, the connection process (stator winding 2a and terminal 102, lead wire 7 and terminal 102), which has been performed twice in the past, is squeezed once for the sleeve 8, and the terminal block 101 is fixed to the rear frame 5. Since the screw tightening operation for this is only to push the bush 8 with fingers, the number of assembling steps and the number of parts can be reduced. Furthermore, since the height dimension A of the bush 9 is smaller than the height dimension B of the conventional terminal block, the length of the rotating electrical machine 1 in the axial direction can be shortened and the size can be reduced.
[0022]
In addition, in the rotary electric machine 1 by one Embodiment of this invention demonstrated above, although the cross-sectional shape orthogonal to the axial direction of the holding | maintenance part 9a of the bush 9 is made circular, this is good also as a rectangle.
[0023]
In the present embodiment, the number of stator windings 2a, that is, the number of lead wires 7 is set to three. However, the number may be increased or decreased depending on the specifications of the rotating electrical machine to be applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall cross-sectional view in the axial direction of a rotating electrical machine 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of an arrow in FIG. 1 and shows a state in which a cover 6 is removed.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the bush 9 in FIG. 2 taken along the line III-III.
FIG. 4 is an overall sectional view in the axial direction of a rotating electrical machine 100 according to the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating electrical machine 2 Stator 2a Stator winding 2b Stator core 2c Lead wire 3 Rotor 3a Shaft 4 Drive frame 5 Rear frame 5a Through hole 5b Protrusion 6 Cover 7 Lead wire 8 Sleeve 9 Bush 9a Holding part (groove)
9b Opening (groove)
9c Through hole 9d Guide portion 9e Fitting portion 9f Locking portion 9g Protrusion 100 Rotating electrical machine 101 Terminal block 102 Terminal A Height dimension B Height dimension D Outer diameter dimension W Width dimension

Claims

In a rotating electrical machine having a stator around which a stator winding is wound, and a lead wire connecting the stator winding and an external electric device, the stator winding and the lead wire are both A rotating electrical machine characterized in that it is electrically connected by caulking a inserted metal sleeve, and the sleeve is housed and held in a groove provided in a bush made of an insulating material .

The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the bush is elastically deformed to insert the sleeve into the groove, and the sleeve is held by the bush by the elastic force of the bush.

The groove has an opening and a holding portion, a cross-sectional shape perpendicular to the axial direction of the holding portion is rectangular or circular, and the width or inner diameter thereof is set smaller than the outer diameter of the sleeve, and The rotating electrical machine according to claim 2, wherein a width dimension orthogonal to the axial direction of the opening is set smaller than a width dimension or an inner diameter dimension of the holding portion.