(57)【要約】【課題】製造の段階で、はんだの付着による巻線の絶縁膜の破損を防止でき、これによる巻線および回転電機の性能低下を防止でき、また回転電機から回路基板を取り外す作業を容易にできる回転電機を提供する。【解決手段】固定子２と回転子３とを備える回転電機において、固定子２は、複数の鉄心４と、各鉄心４の周囲に巻回される巻線５と、各巻線５に供給される電力を制御するための制御回路が実装される回路基板６に設けられた第１端子、および各巻線５の導線端部２７に接続された第２端子を有し、第１端子および第２端子を差込式にて互いに接続するコネクタ２６とを備える。【選択図】図２
2020137288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と回転子とを備える回転電機において、
前記固定子は、
複数の鉄心と、
各鉄心の周囲に巻回される巻線と、
各前記巻線に供給される電力を制御するための制御回路が実装される回路基板に設けられた第１端子、および各前記巻線の巻線端部に接続された第２端子を有し、前記第１端子および前記第２端子を差込式にて互いに接続するコネクタとを備える回転電機。
【請求項２】
前記固定子は、前記巻線端部が接続されると共に、前記巻線端部に接続された前記第２端子が配設された巻線側基板を備え、
前記巻線は、前記鉄心の周囲にインシュレータを介して巻回され、
前記インシュレータには、前記巻線側基板を設置する挿入口が形成され、
前記巻線側基板は、前記挿入口に差し込まれている請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記巻線側基板は、前記インシュレータの前記挿入口に、前記固定子の径方向に差し込まれており、前記コネクタの差込の方向は、前記固定子の軸線に平行である請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記挿入口は、前記インシュレータの外鍔のうち、前記回路基板側の端部に、前記径方向に延びて形成される第１溝部と、前記第１溝部の両壁面部の、前記固定子の軸線に平行な方向における途中位置において、前記回転子の周方向を深さ方向とし、前記回転子の前記径方向に延びてそれぞれ形成される第１挿入溝部とによって形成され、
前記巻線側基板の前記周方向の両端部は、前記第１挿入溝部に挿入されている請求項３に記載の回転電機。
【請求項５】
前記巻線側基板は、前記インシュレータの挿入口に、前記固定子の軸線に平行な方向に差し込まれており、
前記インシュレータの挿入口は、前記巻線側基板に関して前記回路基板側とは反対の側に底部を有し、
前記コネクタの差込の方向は、前記固定子の軸線に平行である請求項２に記載の回転電機。
【請求項６】
前記インシュレータの前記挿入口は、前記インシュレータの外鍔のうち、前記回路基板側の端部に、前記固定子の軸線に平行な方向に延びて形成される第２溝部と、前記第２溝部の両壁面部の、前記径方向における途中位置において、前記回転子の周方向を深さ方向とし、前記固定子の軸線に平行に延びてそれぞれ形成される第２挿入溝部とによって形成され、
前記巻線側基板の前記周方向の両端部は、前記第２挿入溝部に挿入されている請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
前記固定子は、前記第１端子と接続される第３端子と、前記第２端子と接続される第４端子とを有する中継基板を備え、
前記回路基板と前記巻線側基板とは、前記中継基板を介して接続され、
前記第１端子と前記第３端子との接続の方向、および前記第２端子と前記第４端子との接続の方向は、前記固定子の軸線に平行である請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項８】
前記回路基板には、１つの前記巻線と他の前記巻線とを接続する配線を実現するための配線パターンが形成され、
複数の前記第１端子のうちの一部の第１端子は、前記配線パターンに接続されている請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項９】
前記巻線側基板には、前記回路基板および前記巻線端部の接続経路における電気的なノイズを除去するノイズ除去部品が設けられる請求項２から請求項８のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項１０】
前記中継基板には、前記回路基板において発生する熱を放熱する放熱部位が形成される請求項７に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転電機に係る技術として、固定子の絶縁枠から導電性ピンを突出させて設け、固定子巻線の出力端末を導電性ピンに巻き付け、導電性ピンをモータ回路板の挿入孔に挿入し、固定子巻線の出力端末と、導電性ピンと、回路ランドとをはんだ付けする、ブラシレスモータの固定構造体が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２３６６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
巻線の端末をモータ回路板に取付ける作業では、複数の巻線の端末を１つのモータ回路板にはんだ付けする必要があり、はんだ付けの工程においてはんだの一部がこぼれると、巻線の絶縁膜が高温のはんだで破壊され、巻線において隣り合う導線同士が導通してしまうという問題点がある。こぼれたはんだで巻線の導線同士が導通すると、巻線の抵抗値の低下、インダクタンスの低下、巻線における過電流の発生、巻線からの発熱が生じ、本来の回転電機の性能が出せないという問題点がある。さらにモータ回路板に過電流保護回路が実装されている場合、巻線の過電流が検出されて過電流保護回路が巻線への電力供給を停止させ、回転電機が稼働しなくなることもある。
【０００５】
また回転電機を修理するときに、モータ回路板と巻線の端末との接続を解除しようとすると、はんだを取り外すためにはんだを溶融させることが必要になり、作業が繁雑であるという問題点がある。
【０００６】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、巻線の巻線端部と回路基板とのはんだ付けを省略することで、はんだの付着による巻線および回転電機の性能低下を防止でき、回転電機から回路基板を取り外すときに、はんだを溶融させる作業を省略でき、作業を容易にできる回転電機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】
本願に開示される回転電機は、固定子と回転子とを備える回転電機において、
前記固定子は、
複数の鉄心と、
各鉄心の周囲に巻回される巻線と、
各前記巻線に供給される電力を制御するための制御回路が実装される回路基板に設けられた第１端子、および各前記巻線の巻線端部に接続された第２端子を有し、前記第１端子と前記第２端子を互いに差込式にて接続するコネクタとを備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本願に開示される回転電機によれば、巻線の巻線端部と回路基板とのはんだ付けを省略することで、はんだの付着による巻線および回転電機の性能低下を防止でき、回転電機から回路基板を取り外すときに、はんだを溶融させる作業を省略でき、作業を容易にできる回転電機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１による回転電機の断面図である。
【図２】実施の形態１の回転電機における、回路基板と各巻線の巻線端部との接続関係を表す図である。
【図３】実施の形態１における第１コネクタおよび第２コネクタを径方向に見た図である。
【図４】実施の形態１における回路基板の平面図である。
【図５】実施の形態１におけるタブ端子の正面図および側面図である。
【図６】実施の形態１においてタブ端子が、回路基板に取付けられた状態を示す図である。
【図７】実施の形態１におけるインシュレータおよび巻線の側面図である。
【図８】実施の形態１におけるインシュレータの正面図である。
【図９】実施の形態１における巻線側基板の平面図である。
【図１０】実施の形態１における回転電機の製造方法において、回路基板と巻線とを接続する手順を表すフローチャートである。
【図１１】実施の形態２による回転電機の断面図である。
【図１２】実施の形態２の回転電機における、回路基板と各巻線の巻線端部との接続関係を表す図である。
【図１３】実施の形態２のインシュレータ、巻線、および巻線側基板の側面図である。
【図１４】実施の形態２におけるインシュレータの斜視図である。
【図１５】実施の形態２における巻線側基板の平面図である。
【図１６】実施の形態２における回転電機の製造方法において、回路基板と巻線とを接続する手順を表すフローチャートである。
【図１７】実施の形態３の回転電機における、回路基板と各巻線の巻線端部との接続関係を表す図である。
【図１８】実施の形態３における回路基板の平面図である。
【図１９】実施の形態３における巻線側基板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら複数の実施の形態について説明する。以下の説明においては、各実施の形態に先行する実施の形態で、すでに説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略す場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施の形態と同様とする。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、回転電機１の断面模式図である。回転電機１は、固定子２と、回転子３と、固定子２を収納するフレーム１７と、フレーム１７の軸方向両端を塞ぎ、第１ベアリング１３および第２ベアリング２３を介して回転子３を回転可能に軸支する第１ブラケット７および第２ブラケット２２とを備える。回路基板６は、複数の電解コンデンサ１５と、インバータ用の複数のスイッチング素子１２とを備える。回路基板６は、各巻線５に供給される電力を制御するための制御回路が実装される。回路基板６は、基板固定部材１６により、フレーム１７に固定されている。回転子３は、シャフト１４、ロータバックヨーク２５、磁石２４を備える。
【００１２】
固定子２は、鉄心４と、それぞれの鉄心４に、インシュレータ２１を介して巻回された複数の巻線５とを備える。回転子３の回転軸線Ｏに平行な方向を「Ｚ方向」と称し、Ｚ方向のうち巻線５から回路基板６に向かう向きを「Ｚ１側」と称し、Ｚ方向のうち回路基板６から巻線５に向かう向きを「Ｚ２側」と称する。固定子２および回転子３に関し、回転子３の径方向を「Ｙ方向」と称する。
【００１３】
次に、図２および図３を参照しながら、回路基板６と各巻線５との接続について説明する。
図２は、回路基板６と各巻線５の巻線端部２７との接続関係を表す図である。図２において、黒い三角形はタブ端子３２を示し、黒い三角形に隣り合う黒い四角形はレセプタクル端子３３を示す。
【００１４】
図３は、コネクタ２６をＹ方向に見た図である。回路基板６は、コネクタ２６を介して巻線５の巻線端部２７に接続される。各コネクタ２６は、第１コネクタ３４および第２コネクタ３５を有する。第１コネクタ３４および第２コネクタ３５は、それぞれタブ端子３２およびレセプタクル端子３３を有する。
【００１５】
実際には、回路基板６上において円形に並ぶ第１コネクタ３４のタブ端子３２を、図２では直線的に並べて図示し、巻線５、中継基板１１および巻線側基板３１についても同様に図示する。また、図２中に示す破線で囲った部分は、巻線５の構成６４である。
【００１６】
回路基板６に取付けられたタブ端子３２（特許請求の範囲における第１端子）は、中継基板１１に設けられたＺ１側のレセプタクル端子３３（特許請求の範囲における第３端子）に差し込まれる。巻線５の巻線端部２７に取付けられたタブ端子３２（特許請求の範囲における第２端子）は、中継基板１１に設けられたＺ２側のレセプタクル端子３３（特許請求の範囲における第４端子）に差し込まれる。タブ端子３２およびレセプタクル端子３３は、Ｚ方向に嵌合と嵌合の解除とを可逆的に行うことができる。第１コネクタ３４および第２コネクタ３５がそれぞれ嵌合することで、回路基板６と巻線５とは電気的に接続され、かつ機械的にも固定される。
【００１７】
中継基板１１には、回路基板６において発生する熱を放熱する放熱部位が形成される。放熱部位は、中継基板１１の裏表、両方の表面に極力広く形成されたサーマルパターン５８である。サーマルパターン５８の表面は、絶縁のための被覆を剥ぐことで、回路基板６から中継基板１１に伝わる熱を効率良く放熱できる。
【００１８】
図４は、複数のタブ端子３２がＺ２側から回路基板６に差し込まれた状態における回路基板６を、Ｚ１側から見た平面図である。図５（ａ）は、タブ端子３２の正面図であり、図５（ｂ）は、タブ端子３２の側面図である。図６は、タブ端子３２が回路基板６に取付けられた状態を示す図である。
【００１９】
図４に示すように、円形の板状に形成される回路基板６の中央には、シャフト１４を通すための中央孔４１が形成される。回路基板６には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相に対応する６つのスイッチング素子が実装される。スイッチング素子の種類については限定しない。スイッチング素子は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）およびＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などである。
【００２０】
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のうち、Ｕ相のスイッチング素子１２Ｕに注目すると、回路基板６上には上アームのスイッチング素子５１、下アームのスイッチング素子５２、および銅箔パターン４３が設けられる。タブ端子３２には、Ｚ１側に向けて突出する２つの突起３６が形成される。回路基板のＺ２側から挿入された２つの突起３６は、上アームのスイッチング素子５１と下アームのスイッチング素子５２とにはんだ付けされる。２つのうち一方の突起３６と、他方の突起３６とは、銅箔パターン４３を介して互いに接続される。Ｖ相のスイッチング素子１２ＶおよびＷ相のスイッチング素子１２Ｗにおいても、Ｕ相と同様の構成となっている。
【００２１】
図６に示すように、タブ端子３２は、回路基板６に取付けられた状態でＺ２側に突出する突出部３７を有する。２つの突起３６は、回路基板６の貫通孔からＺ１側に僅かに突出し、上述のようにこの部分がはんだ付けされる。タブ端子３２の突出部３７は、タブ端子３２と対を成すレセプタクル端子３３に挿入される部分である。突出部３７は平板状に形成され、孔３８が形成されている。これによって、レセプタクル端子３３に対して突出部３７が抜き差しされるときの、レセプタクル端子３３と突出部３７との摩擦は、突出部３７に孔３８が形成されない場合に比べて大きくなる。
【００２２】
図４に示したように、回路基板６には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの中性点ランドが設けられ、それぞれの中性点ランドにタブ端子３２が取付けられる。中性点ランドの位置には貫通孔が形成され、タブ端子３２の突起３６が貫通孔に挿入され、はんだ付けされる。Ｕ相の中性点ランド４４とＶ相の中性点ランド４５とは、中性点ＵＶパターン５３によって接続され、Ｖ相の中性点ランド４５とＷ相の中性点ランド４６とは、中性点ＶＷパターン５４によって接続される。
【００２３】
さらに回路基板６には、図示外のＡＣ／ＤＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｕｒｒｅｎｔ／Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）コンバータ、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）用フィルタ、ＤＣ／ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ／Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）コンバータ、インバータ回路、電力変換の制御を行う回路、保護回路などが実装されている。
【００２４】
次に、巻線端部２７に取付けられる巻線側基板３１について説明する。
図７（ａ）は、巻線側基板３１がインシュレータ２１の挿入口５７に挿入される前の、インシュレータ２１および巻線５の様子を表す側面図である。図７（ｂ）は、インシュレータ２１に巻線５が巻回され、巻線５の巻線端部２７が接続された巻線側基板３１がインシュレータ２１の挿入口５７に挿入された様子を表す側面図である。巻線５は、インシュレータ２１を介して鉄心４の周囲に巻回される。
【００２５】
図８（ａ）は、巻線側基板３１がインシュレータ２１に挿入されていない状態のインシュレータ２１の正面図である。図８（ｂ）は、巻線側基板３１がインシュレータ２１に挿入されている状態のインシュレータ２１の正面図である。インシュレータ２１には、巻線側基板３１を設置する挿入口５７が形成される。
【００２６】
図９は、巻線側基板３１の平面図である。巻線側基板３１には、タブ端子３２が設けられ、挿入孔５５と、挿入孔５５の周囲のランド５６とが形成される。このタブ端子３２とランド５６とは、巻線側基板３１上のパターンによって接続される。巻線端部２７は、挿入孔５５に挿入された状態で、挿入孔５５の周囲のランド５６にはんだ付けされる。このはんだ付に先立って、巻線端部２７の被覆は剥がしておく。
【００２７】
図８に示したように、挿入口５７は、インシュレータ２１の外鍔６１の最もＺ１側の端部に形成される。挿入口５７は、Ｙ方向に延びて形成される第１溝部６３と、第１溝部６３の両壁面部のＺ方向の途中位置において、Ｘ方向を深さ方向とし、Ｙ方向に延びてそれぞれ形成される第１挿入溝部６８とによって形成される。第１溝部が形成されることによって、挿入口５７はＺ１側に開口６２が形成される。開口６２のＸ方向の内寸は、第１溝部６３の底部におけるＸ方向の内寸よりも大きい。ただし開口６２のＸ方向の内寸は、第１溝部６３の底部におけるＸ方向の内寸と同じでも良い。巻線側基板３１は、そのＸ方向の両端部が第１挿入溝部６８に挿入される。
【００２８】
巻線側基板３１は、挿入孔５５よりもタブ端子３２をＹ２側に向け、かつ突出部３７をＺ１側に向けた姿勢で、挿入口５７に挿入される。巻線側基板３１が挿入口５７に挿入された状態において、挿入孔５５およびタブ端子３２は、巻線側基板３１のＸ方向中央に形成されている。巻線側基板３１は、開口６２が形成されていることによって、突出部３７が支障にならず、また第１溝部６３の両壁面部の途中位置に第１挿入溝部６８が形成されるので、巻線側基板３１が挿入されたときに、巻線側基板３１のＺ２側に空間が形成され、これによって突起３６が支障にならず、挿入口５７に挿入できる。
【００２９】
巻線側基板３１が挿入口５７に挿入された状態で、図示外のマスキングテープ等で挿入口５７のＹ２側を塞ぎ、簡易的に巻線側基板３１を位置決めした後、接着剤などで固定する。その後、マスキングテープを剥がす。なお、インシュレータ２１は、Ｚ方向に二分割できる。
【００３０】
次に、図２を参照しながら、各巻線５の接続関係を説明する。複数の巻線５のうちＵ相を成す巻線５は、Ｕ相第１巻線７１、Ｕ相第２巻線７２、Ｕ相第３巻線７３、Ｕ相第４巻線７４の４つである。同様に、Ｖ相を成す巻線５は、Ｖ相第１巻線８１、Ｖ相第２巻線８２、Ｖ相第３巻線８３、Ｖ相第４巻線８４の４つであり、Ｗ相を成す巻線５は、Ｗ相第１巻線９１、Ｗ相第２巻線９２、Ｗ相第３巻線９３、Ｗ相第４巻線９４の４つである。
【００３１】
Ｕ相第１巻線７１、Ｕ相第２巻線７２、Ｕ相第３巻線７３、およびＵ相第４巻線７４は、１本の導線で巻回されても良く、途中で導線が接続されても良い。巻線５の導線同士が接続される場合には、その接続方法は任意である。複数の巻線５に導線を巻回する順序、および巻回の向きは、回転電機１の仕様に応じて決められる。
【００３２】
図２において、Ｕ相第１巻線７１からＵ相第２巻線７２までの途中位置にある線は、Ｕ相第１渡線１０１として示す。Ｕ相第２巻線７２からＵ相第３巻線７３までの途中位置にある線は、Ｕ相第２渡線１０２として示す。Ｕ相第３巻線７３からＵ相第４巻線７４までの途中位置にある線は、Ｕ相第３渡線１０３として示す。
【００３３】
Ｕ相第１巻線７１の巻線端部２７は、巻線側基板３１および中継基板１１を介して、回路基板６上のＵ相を駆動するためのスイッチング素子１２Ｕを含む制御回路に接続される。その接続には、第１コネクタ３４および第２コネクタ３５が用いられる。Ｕ相第４巻線７４は、巻線側基板３１および中継基板１１を介して、回路基板６上のＵ相に対応した中性点ランド４４に接続される。
【００３４】
Ｖ相第１巻線８１、Ｖ相第２巻線８２、Ｖ相第３巻線８３、およびＶ相第４巻線８４は、１本の導線で巻回されても良く、途中で導線が接続されても良い。巻線５の導線同士が接続される場合には、その接続方法は任意である。複数の巻線５に導線を巻回する順序、および巻回の向きは、回転電機１の仕様に応じて決められる。
【００３５】
図２において、Ｖ相第１巻線８１からＶ相第２巻線８２までの途中位置にある線は、Ｖ相第１渡線１１１として示す。Ｖ相第２巻線８２からＶ相第３巻線８３までの途中位置にある線は、Ｖ相第２渡線１１２として示す。Ｖ相第３巻線８３からＶ相第４巻線８４までの途中位置にある線は、Ｖ相第３渡線１１３として示す。
【００３６】
Ｖ相第１巻線８１の巻線端部２７は、巻線側基板３１および中継基板１１を介して、回路基板６上のＶ相を駆動するためのスイッチング素子１２Ｖを含む制御回路に接続される。その接続には、第１コネクタ３４および第２コネクタ３５が用いられる。Ｖ相第４巻線８４は、巻線側基板３１および中継基板１１を介して、回路基板６上のＶ相に対応した中性点ランド４５に接続される。
【００３７】
Ｗ相第１巻線９１、Ｗ相第２巻線９２、Ｗ相第３巻線９３、およびＷ相第４巻線９４は、１本の導線で巻回されても良く、途中で導線が接続されても良い。巻線５の導線同士が接続される場合には、その接続方法は任意である。複数の巻線５に導線を巻回する順序、および巻回の向きは、回転電機１の仕様に応じて決められる。
【００３８】
図２において、Ｗ相第１巻線９１からＷ相第２巻線９２までの途中位置にある線は、Ｗ相第１渡線１２１として示す。Ｗ相第２巻線９２からＷ相第３巻線９３までの途中位置にある線は、Ｗ相第２渡線１２２として示す。Ｗ相第３巻線９３からＷ相第４巻線９４までの途中位置にある線は、Ｗ相第３渡線１２３として示す。
【００３９】
Ｗ相第１巻線９１の巻線端部２７は、巻線側基板３１および中継基板１１を介して、回路基板６上のＷ相を駆動するためのスイッチング素子１２Ｗを含む制御回路に接続される。その接続には、第１コネクタ３４および第２コネクタ３５が用いられる。Ｗ相第４巻線９４は、巻線側基板３１および中継基板１１を介して、回路基板６上のＷ相に対応した中性点ランド４６に接続される。
【００４０】
次に、回転電機１の製造方法における、回路基板６と巻線５とを接続する手順について説明する。
図１０は、回転電機１の製造方法において、回路基板６と巻線５とを接続する手順を表すフローチャートである。なお、回路基板６側の各タブ端子３２は、回路基板６に他の部品を実装するときに実装する。次に、回転電機１を製造するための巻線端部取付工程ＳＴ１に移行し、巻線側基板３１に対し巻線端部２７をはんだ付けする。この工程のはんだ付け作業においては、はんだの一部が落下しても、落下したはんだが巻線５に付着することのないように処置する。なお、はんだを巻線５に付着させない手段は任意である。巻線端部２７は、それら全てが１つの回路基板６にはんだ付けされるのではなく、それぞれの巻線端部２７が、それぞれのタブ端子３２にはんだ付けされる。したがって、はんだが巻線５に付着することのないように巻線端部２７とタブ端子３２とをはんだ付けする作業は、巻線端部２７を回路基板６にはんだ付けする作業に比べて、容易である。巻線５は、巻線端部２７の被覆が剥がされた状態で供給され、巻線側基板３１は、予め第２コネクタ３５のタブ端子３２が設けられた状態で供給される。
【００４１】
次に、巻線側基板挿入工程ＳＴ２に移行し、巻線側基板３１をインシュレータ２１の挿入口５７に挿入する。この工程では、挿入口５７のＹ２側にマスキングテープを貼り、これによって巻線側基板３１の位置を決定した状態で、巻線側基板３１とインシュレータ２１とを接着剤で固定する。このとき、タブ端子３２の突出部３７は挿入口５７の開口６２を通過する。第１溝部６３の両壁面部の途中位置に第１挿入溝部６８が形成されるので、巻線側基板３１が挿入されたときに、巻線側基板３１のＺ２側に空間が形成され、これによって突起３６が支障にならず、挿入口５７に挿入できる。
【００４２】
巻線側基板挿入工程ＳＴ２の後、中継基板設置工程ＳＴ３に移行し、巻線側基板３１に設けられるタブ端子３２と中継基板１１に設けられるレセプタクル端子３３とを接続する。この工程では、巻線側基板３１に設けられるタブ端子３２に、中継基板１１をＺ２側に向けて押し付けることによって、中継基板１１が巻線側基板３１に設置される。これによって第２コネクタ３５は、接続される。
【００４３】
次に、回路基板設置工程ＳＴ４に移行し、回路基板６と複数の中継基板１１とを互いに接続する。この工程では、回路基板６に取付けられた６つのタブ端子３２を、同数の中継基板１１のレセプタクル端子３３に一括して接続する。これによって、回路基板６と複数の巻線５とを接続する処理は終了する。
【００４４】
実施の形態１による回転電機１によれば、各巻線５の巻線端部２７および回路基板６は、第１コネクタ３４および第２端子を有する第２コネクタ３５によって、差込式にて互いに接続されるので、製造の段階で、各巻線５の巻線端部２７を回路基板６に対して直接的にはんだ付けする必要がない。したがって、巻線５にはんだが付着することを防ぐことができる。したがって、はんだの付着による巻線５の絶縁膜の損傷を防止できるので、巻線５の性能が低下することを防止できる。また回転電機１から回路基板６を取り外すときに、第１コネクタ３４および第２コネクタ３５の少なくともいずれか一方で接続を解除できるので、はんだを溶融させる必要がなく、はんだを溶融させる必要がある場合に比べて、回転電機１から回路基板６を容易に取り外すことが可能になる。またはんだを溶融させる必要がないので、回路基板６の温度が上昇せず、温度の上昇による回路基板６の劣化を防止できる。
【００４５】
また実施の形態１による回転電機１によれば、各巻線側基板３１は、インシュレータ２１の挿入口５７に差し込まれるので、各巻線側基板３１が各巻線５に対して変位せず、部品の安定化を図ることができる。したがって、各巻線側基板３１が巻線５に対して変位することによる巻線端部２７への機械的な負荷が発生しない。
【００４６】
また実施の形態１による回転電機１によれば、第２コネクタ３５の差込の方向は、Ｚ方向であるので、製造の段階で、中継基板１１はインシュレータ２１に対し、Ｚ方向に近接させて設置することになる。これに対し巻線側基板３１は、インシュレータ２１の挿入口５７に、Ｙ方向に差し込んで固定されるので、巻線側基板３１はＺ方向には変位しない。したがって、回路基板６をインシュレータ２１に向けてＺ方向に移動させてときに、回路基板６の移動を巻線側基板３１によって停止できる。また回転電機１において回路基板６を取り外すときには、中継基板１１で接続を解除できるので、巻線側基板３１に取付けられた巻線端部２７に機械的な負荷がかかることを防止できる。したがって、巻線５の断線およびはんだクラックを防止できる。
【００４７】
また実施の形態１による回転電機１によれば、インシュレータ２１の挿入口５７には、巻線側基板３１のタブ端子３２が通過するための開口６２が形成され、第１溝部６３の両壁面部のＺ方向の途中位置において、Ｘ方向を深さ方向とし、Ｙ方向に延びてそれぞれ形成される第１挿入溝部６８が形成される。したがって、巻線側基板３１を挿入口５７に挿入したときに、巻線側基板３１のＺ２側に空間が形成され、これによって突起３６が支障にならず、挿入口５７に挿入できる。したがって、インシュレータ２１への巻線側基板３１の設置に先立って、巻線端部２７および巻線側基板３１の互いの接続を、巻線５の鉛直上方を避けた位置で行うことができる。
【００４８】
また実施の形態１による回転電機１によれば、各中継基板１１には、回路基板６に取り付けられるタブ端子３２と対を成すレセプタクル端子３３が取付けられるとともに、巻線端部２７に接続されるタブ端子３２と対を成すレセプタクル端子３３が取付けられるので、各中継基板１１を、回路基板６および巻線端部２７の互いの接続に用いることができる。各中継基板１１は、タブ端子３２およびレセプタクル端子３３よりも大きいので、目視しやすい。したがって、中継基板１１を用いない場合に比べて、製造の段階で、各巻線５および回路基板６の接続作業を容易にすることができる。また第１コネクタ３４の差込の方向はＺ方向であるので、製造の段階で、回路基板６を中継基板１１に対してＺ方向に近接させることによって、第１コネクタ３４を一括して接続できる。
【００４９】
また実施の形態１による回転電機１によれば、中継基板１１にはサーマルパターン５８が形成されるので、回路基板６において発生する熱を放熱できる。また取付け作業の効率を向上させる中継基板１１を放熱にも利用するので、中継基板１１が設けられる空間を有効利用できる。
【００５０】
実施の形態２．
次に、実施の形態２を図に基づいて以下に説明する。実施の形態２は、先に説明した実施の形態１に類似しており、以下、実施の形態１に対する実施の形態２の相違点を中心に説明する。
【００５１】
図１１は、回転電機１Ｂの断面模式図である。前述した実施の形態１では、各巻線５と回路基板６の間を、第１コネクタ３４および第２コネクタ３５から成るコネクタ２６を用いて接続した。実施の形態２では、１対の差込式のコネクタ２６Ｂを用いて接続する。また実施の形態１で用いた中継基板１１を用いることなく、各巻線５と回路基板６とを接続する。
【００５２】
図１２は、回転電機１Ｂにおける、回路基板６と各巻線５の巻線端部２７との接続関係を表す図である。図１２において、黒い三角形はタブ端子３２を示し、黒い三角形に隣り合う黒い四角形はレセプタクル端子３３を示す。実際には円形に並ぶ巻線５、およびタブ端子３２を図１２では直線的に並べて図示する。また図１２中に示す破線で囲った部分は、モータの各相の巻線の構成６４Ｂである。
【００５３】
コネクタ２６Ｂは、タブ端子３２（特許請求の範囲における第１端子）と、レセプタクル端子３３（特許請求の範囲における第２端子）とを有する。製造の段階では、回路基板６に取付けられたタブ端子３２が巻線側基板３１Ｂのレセプタクル端子３３に挿入されることによって、回路基板６と複数の巻線５とが互いに接続される。実施の形態２における、巻線５と巻線５との接続関係は、実施の形態１と同様である。
【００５４】
図１３は、インシュレータ２１Ｂに巻線５が巻回され、巻線５の巻線端部２７が接続された巻線側基板３１Ｂがインシュレータ２１Ｂの挿入口５７Ｂに挿入された様子を表す側面図である。巻線側基板３１は、その厚み方向をＹ方向とし、インシュレータ２１に対してＺ方向に挿入される。巻線側基板３１のレセプタクル端子３３は、Ｚ１側からのタブ端子３２の挿入を受け入れる。
【００５５】
図１４は、インシュレータ２１Ｂの斜視図である。インシュレータ２１には、外鍔６１のＺ１側の端部に、挿入口５７Ｂが形成される。挿入口５７Ｂは、Ｚ方向に延びて形成される第２溝部１２８と、第２溝部１２８の両壁面部のＹ方向の途中位置において、Ｘ方向を深さ方向とし、Ｚ方向に延びてそれぞれ形成される第２挿入溝部１２９とによって形成される。第２溝部１２８が形成されることによって、挿入口５７ＢにはＹ１側に内方スリット１２４が形成される。内方スリット１２４のＸ方向の内寸は、第２溝部１２８のＹ２側の底部におけるＸ方向の内寸よりも大きい。ただし内方スリット１２４のＸ方向の内寸は、第２溝部１２８のＹ２側の底部におけるＸ方向の内寸と同じでも良い。巻線側基板３１Ｂは、そのＸ方向の両端部が第２挿入溝部１２９に挿入される。
【００５６】
図１５は、巻線側基板３１Ｂの平面図である。挿入孔５５の周囲のランド５６とレセプタクル端子３３とは、巻線側基板３１Ｂ上に形成された巻線側基板上のパターン４８によって、互いに接続されている。巻線側基板３１Ｂは、挿入孔５５よりもレセプタクル端子３３をＺ１側に向けた姿勢で、挿入口５７Ｂに挿入される。挿入孔５５およびレセプタクル端子３３は、巻線側基板３１Ｂが挿入口５７Ｂに挿入された状態において、挿入孔５５およびレセプタクル端子３３は、巻線側基板３１ＢのＸ方向中央に形成されている。巻線側基板３１Ｂは、インシュレータ２１Ｂの内方スリット１２４が形成されていることによって、巻線端部２７が支障にならず、また第２溝部１２８の両壁面部の途中位置に第２挿入溝部１２９が形成されるので、巻線側基板３１Ｂが挿入されたときに、巻線側基板３１ＢのＹ２側に空間が形成され、これによって、巻線端部２７とランド５６との接続部が支障にならず、巻線側基板３１Ｂを挿入口５７Ｂに挿入できる。
【００５７】
挿入口５７Ｂは、Ｚ２側において底部を有する。この挿入口５７Ｂの底部は、巻線側基板３１ＢをＺ２側から支持する。インシュレータ２１Ｂにおいて外鍔６１は、巻線側基板３１Ｂの厚み寸法よりも大きい厚み寸法を有する。
【００５８】
挿入口５７ＢのＺ方向の内寸、内方スリット１２４の寸法および第２溝部１２８の寸法は、巻線側基板３１Ｂが挿入された状態で巻線側基板３１Ｂを挿入口５７Ｂで支持できる範囲において、任意である。
【００５９】
図１４に示したように、挿入口５７Ｂに挿入された巻線側基板３１ＢのＹ２側では、外鍔６１にフランジ１２５が形成される。フランジ１２５のＺ１側の端面１２６は、挿入された巻線側基板３１のＺ１側の端面６５と、Ｚ方向に同じ位置である。したがって、巻線側基板３１は、フランジ１２５よりもＹ２側にあるフレーム１７に接触しない。フレーム１７はアルミニウムで形成され導電性があるけれども、巻線側基板３１Ｂとフレーム１７とは、フランジ１２５によって隔てられているので、漏電は阻止される。
【００６０】
図１６は、回転電機１Ｂの製造方法において、回路基板６と巻線５とを接続する手順を表すフローチャートである。巻線端部取付工程ＳＴ２１では、巻線側基板３１Ｂに対し巻線端部２７をはんだ付けする。この工程では、巻線端部２７を挿入孔５５の周囲のランド５６にはんだ付けする。この工程のはんだ付け作業においては、はんだの一部が落下しても、落下したはんだが巻線５に付着することのないように処置する。なお、はんだを巻線５に付着させない手段は任意である。巻線端部２７は、それら全てが１つの回路基板６にはんだ付けされるのではなく、それぞれの巻線端部２７が、それぞれのタブ端子３２にはんだ付けされる。したがって、はんだが巻線５に付着することのないように巻線端部２７とタブ端子３２とをはんだ付けする作業は、巻線端部２７を回路基板６にはんだ付けする作業に比べて、容易である。さらに巻線側基板３１Ｂには、すでにレセプタクル端子３３が設けられている。
【００６１】
回路基板６側の各タブ端子３２は、回路基板６に他の部品を実装するときに予め実装している。次に、巻線側基板挿入工程ＳＴ２２に移行し、巻線側基板３１Ｂをインシュレータ２１Ｂの挿入口５７Ｂに挿入する。この工程では、巻線側基板３１Ｂは挿入口５７Ｂに対し、Ｚ方向に挿入される。
【００６２】
次に、回路基板設置工程ＳＴ２３に移行し、回路基板６と複数の巻線側基板３１Ｂとを互いに接続する。この工程では、回路基板６に取付けられた６つのタブ端子３２を、同数の巻線側基板３１Ｂのレセプタクル端子３３に接続する。巻線側基板３１Ｂに設けられるレセプタクル端子３３は、いずれもＺ１側からのタブ端子３２の挿入を受け入れ可能に設けられるので、回路基板６上の複数のタブ端子３２は一括して、複数の巻線側基板３１Ｂに設置される。これによって、回路基板６と複数の巻線５とを接続する処理は終了する。
【００６３】
実施の形態２による回転電機１Ｂによれば、各巻線５の巻線端部２７および回路基板６は、タブ端子３２およびレセプタクル端子３３を有するコネクタ２６Ｂによって、差込式にて互いに接続されるので、製造の段階で、各巻線５の巻線端部２７を回路基板６に対して直接的にはんだ付けする必要がない。したがって、はんだの付着による巻線５の絶縁膜の破壊によって、巻線５の性能が低下することを防止できる。各巻線側基板３１Ｂは、インシュレータ２１Ｂの挿入口５７Ｂに差し込まれているので、各巻線側基板３１Ｂが各巻線５に対して変位せず、部品の安定化を図ることができる。したがって、各巻線側基板３１Ｂが各巻線５に対して変位することによる巻線端部２７への機械的な負荷が発生しない。
【００６４】
また実施の形態２による回転電機１Ｂによれば、コネクタ２６Ｂの差込の方向は、Ｚ方向であるので、製造の段階で、回路基板６をインシュレータ２１Ｂに対し、Ｚ方向に近接させることによって、コネクタ２６Ｂを一括して接続できる。またインシュレータ２１Ｂの挿入口５７ＢはＺ２側に底部を有し、巻線側基板３１Ｂに対してＺ２側から接触するので、回路基板６をインシュレータ２１Ｂに挿入したときに、回路基板６の移動を挿入口５７Ｂの底部によって停止できる。
【００６５】
また実施の形態２による回転電機１Ｂによれば、インシュレータ２１Ｂの挿入口５７Ｂには、巻線端部２７が通過するための内方スリット１２４が形成され、巻線側基板３１Ｂと巻線端部２７との接続部が通過するための第２溝部１２８が形成される。したがって、製造の段階で、巻線側基板３１Ｂおよび巻線端部２７を互いに接続した状態で、巻線端部２７が支障となることなく、巻線側基板３１Ｂを挿入口５７Ｂに差し込むことができる。したがって、インシュレータ２１Ｂへの巻線側基板３１Ｂの設置に先立って、巻線端部２７および巻線側基板３１Ｂの互いの接続を、巻線５の鉛直上方の位置を避けた位置で行うことができる。
【００６６】
実施の形態３．
次に、実施の形態３を図に基づいて以下に説明する。実施の形態３は、先に説明した実施の形態２に類似しており、以下、実施の形態２に対する実施の形態３の相違点を中心に説明する。
【００６７】
図１７は、回転電機１Ｃにおける、回路基板６Ｃと各巻線５の巻線端部２７との接続関係を表す図である。
図１８は、回路基板６ＣをＺ２側から見た平面図である。図１８には、コネクタ２６Ｃのタブ端子３２の位置のみを示しており、回路基板６Ｃ上の複数の部品およびパターンは図示を省略している。
【００６８】
図１７に示すように、回路基板６Ｃには１つの巻線５と他の巻線５とを接続する配線の一部を成す配線パターン１１５が形成される。回路基板６Ｃに取付けられるタブ端子３２の一部は、配線パターン１１５に接続される。この接続は、複数の巻線側基板３１のうち、一部の巻線側基板３１（１３１）を経由して行われる。図１７中に示す破線で囲った部分は、モータの各相の巻線の構成６４Ｃである。
【００６９】
実施の形態２の図１２と、実施の形態３の図１７とを見比べると分かるように、図１７において回路基板６Ｃに形成される配線パターン１１５は、図１２において、巻線５と巻線５とを接続する配線のうち、Ｘ方向に１つ以上の巻線５を挟んで接続する配線である。渡線の代わりに形成された配線パターン１１５は、Ｕ相第２巻線７２とＵ相第３巻線７３とを接続する配線パターン１１５Ｕ、Ｖ相第２巻線８２とＶ相第３巻線８３とを接続する配線パターン１１５Ｖ、Ｗ相第２巻線９２とＷ相第３巻線９３とを接続する配線パターン１１５Ｗである。中性点ＵＶパターン５３、および中性点ＶＷパターン５４は、実施の形態２と同様に、回路基板６Ｃに形成される。
【００７０】
回転電機１Ｃの稼働時に発生するノイズの原因箇所の一つとして、例えば図２に示すＵ相第２巻線７２からＵ相第３巻線７３までの間のＵ相第２渡線１０２を挙げることができる。この場合、Ｕ相第２渡線１０２をきっちり位置決めできないために、ノイズレベルを悪化させる要因になる。したがって実施の形態３では、回路基板６Ｃに配線パターン１１５を形成し、配線パターン１１５と巻線５との間をコネクタ２６Ｃで接続して回路基板６Ｃ内で配線をすることでノイズを抑制できる。また回路基板６Ｃと巻線５との接続および接続の解除を一括で可能とするので、回路基板６Ｃと巻線５との接続箇所が増えても、回路基板６Ｃの装着および脱離が煩雑化することはない。
【００７１】
図１９は、巻線側基板３１Ｃの平面図である。巻線側基板３１Ｃには、ノイズ除去部品１３３が設けられる。ノイズ除去部品１３３は、例えばＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）用フィルタなどであり、回路基板６Ｃおよび巻線端部２７の接続経路における電気低なノイズを除去する。ノイズ除去部品１３３は、挿入孔５５の周囲のランド５６と、レセプタクル端子３３とを接続するパターン１３２の途中位置に設けられる。
【００７２】
実施の形態３による回転電機１Ｃによれば、回路基板６Ｃには１つの巻線５と他の巻線５とを接続する配線を実現するための配線パターン１１５が形成されている。例えばＵ相第２巻線７２とＵ相第３巻線７３とを接続する配線を実現するための配線パターン１１５Ｕである。巻線端部２７および配線パターン１１５はコネクタ２６Ｃによって互いに接続される。したがって、渡線の一部を省略でき、かつ配線パターン１１５は固定されるので、従来の渡線と比べると位置ずれしないために、渡線の位置ずれで発生する放射ノイズを抑制できる。
【００７３】
また実施の形態３による回転電機１Ｃによれば、巻線側基板３１Ｃにはノイズ除去部品１３３が設けられるので、回路基板６Ｃおよび巻線端部２７の接続経路における電気的なノイズを除去できる。
【００７４】
実施の形態３では、回路基板６Ｃと巻線端部２７との接続に、巻線側基板３１Ｃを用いるものとしたけれども、実施の形態１と同様に、中継基板１１および巻線側基板３１Ｃの両方を用いる構成とすることもできる。
【００７５】
実施の形態１において、第１コネクタ３４のタブ端子３２とレセプタクル端子３３とを入れ替えても良い。また第２コネクタ３５のタブ端子３２とレセプタクル端子３３とを入れ替えても良い。
【００７６】
また実施の形態２のコネクタ２６Ｂ、および実施の形態３のコネクタ２６Ｃにおいて、タブ端子３２とレセプタクル端子３３とを入れ替えても良い。
【００７７】
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００７８】
１，１Ｂ，１Ｃ  回転電機、２  固定子、３  回転子、４  鉄心、５  巻線、
６，６Ｃ  回路基板、７  第１ブラケット、１１  中継基板、
１２Ｕ，１２Ｖ，１２Ｗ  スイッチング素子、１３  第１ベアリング、１４  シャフト、１５  電解コンデンサ、１６  基板固定部材、１７  フレーム、
２１，２１Ｂ  インシュレータ、２２  第２ブラケット、２３  第２ベアリング、
２４  磁石、２５  ロータバックヨーク、２６，２６Ｂ，２６Ｃ  コネクタ、
２７  巻線端部、３１，３１Ｂ，３１Ｃ  巻線側基板、３２  タブ端子、
３３  レセプタクル端子、３４  第１コネクタ、３５  第２コネクタ、３６  突起、
３７  突出部、３８  孔、４１  中央孔、４３  銅箔パターン、
４４  Ｕ相の中性点ランド、４５  Ｖ相の中性点ランド、４６  Ｗ相の中性点ランド、
４８  巻線側基板上のパターン、５１  上アームのスイッチング素子、
５２  上アームのスイッチング素子、５３  中性点ＵＶパターン、
５４  中性点ＶＷパターン、５５  挿入孔、５６  ランド、５７，５７Ｂ  挿入口、
５８  サーマルパターン、６１  外鍔、６２  開口、６３  第１溝部、
６４，６４Ｂ，６４Ｃ  巻線の構成、６５  巻線側基板の端面、６８  第１挿入溝部、
７１  Ｕ相第１巻線、７２  Ｕ相第２巻線、７３  Ｕ相第３巻線、７４  Ｕ相第４巻線、８１  Ｖ相第１巻線、８２  Ｖ相第２巻線、８３  Ｖ相第３巻線、８４  Ｖ相第４巻線、９１  Ｗ相第１巻線、９２  Ｗ相第２巻線、９３  Ｗ相第３巻線、９４  Ｗ相第４巻線、１０１  Ｕ相第１渡線、１０２  Ｕ相第２渡線、１０３  Ｕ相第３渡線、
１１１  Ｖ相第１渡線、１１２  Ｖ相第２渡線、１１３  Ｖ相第３渡線、
１１５，１１５Ｕ，１１５Ｖ，１１５Ｗ  配線パターン、１２１  Ｗ相第１渡線、
１２２  Ｗ相第２渡線、１２３  Ｗ相第３渡線、１２４  内方スリット、
１２５  フランジ、１２６  端面、１２８  第２溝部、１３２  パターン、
１３３  ノイズ除去部品。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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