(57)【要約】【課題】公差を小さくすることなく、モールド型から端子台が受ける負荷を小さくでき得る端子台を提供する。【解決手段】端子台３０は、ステータコアの軸方向端面に設置され、ステータコイルおよび外部リード線を電気的に接続する。端子台は、コイルエンドおよび端子台３０を樹脂モールドで一体化する際にモールド型５０の端部が挿入される挿入溝３６を有する。この挿入溝３６の少なくとも一側面には、底に近づくにつれ溝幅が幅細となるテーパが形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアの軸方向端面に設置され、ステータコイルおよび外部リード線を電気的に接続する端子台であって、
コイルエンドおよび端子台を樹脂モールドで一体化する際にモールド型の端部が挿入される挿入溝であって、溝幅が底に近づくにつれ幅細となるテーパが少なくとも一側面に形成された挿入溝を有する、ことを特徴とする端子台。
【請求項２】
請求項１に記載の端子台であって、さらに、
前記ステータコアの回転軸方向端面に形成された凹部に挿入され、端子台の位置を規制する凸部を有することを特徴とする端子台。
【請求項３】
請求項１または２に記載の端子台であって、さらに、
前記挿入溝の一側面はテーパが形成され、他側面は前記モールド型の壁と平行である、ことを特徴とする端子台。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の端子台であって、
前記挿入溝の少なくとも一部は、傾斜方向に延びる、ことを特徴とする端子台。
【請求項５】
ステータとロータとから構成される回転電機であって、
前記ステータは、
複数のティースが形成されたステータコアと、
前記ティースに巻回されたステータコイルと、
前記ステータコアの軸方向端面に設置され、前記ステータコイルおよび外部リード線を電気的に接続する端子台と、
を備え、
前記端子台は、コイルエンドおよび端子台を樹脂モールドで一体化する際にモールド型の端部が挿入される挿入溝であって、溝幅が底に近づくにつれ幅細となるテーパが少なくとも一側面に形成された挿入溝を有する、
ことを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータコアの回転軸方向端面に設置され、ステータコイルと外部リード線とを電気的に接続する端子台、および、当該端子台を備えた回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、回転電機のステータコアの軸方向端面には、ステータコイルと外部リード線とを電気的に接続する端子台が設けられる。そして、この端子台と、ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンドと、が樹脂モールドにより一体化される。
【０００３】
この端子台をステータコアに設置する技術は、従来から種々提案されている。特許文献１には、ステータコアの軸方向端面に形成された位置決め穴に、端子台から突出した位置決めピンを挿入して、ステータコアに対する端子台の位置を規定して端子台を設置する技術が開示されている。かかる技術によれば、簡易な構成で端子台の位置決め精度を向上することができ、ひいては、回転電機の品質をより安定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９１００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この特許文献１では、樹脂モールドを行う際の公差については厳密に検討されていなかった。すなわち、既述したとおり、通常、端子台とコイルエンドとを樹脂モールドにより一体化される。この樹脂モールドの際には、ステータコアの軸方向端面には、コイルエンド等を覆うモールド型が設置され、その内部に樹脂が封入される。ここで、樹脂の漏れを防止するために、モールド型は、ステータコア端面および当該ステータコアの端面に設置された端子台に密着して設置される必要がある。そこで、従来では、モールド型と端子台とのクリアランスが最悪でもゼロとなるように、公差を設定していた。かかる公差によれば、樹脂の漏れが確実に防止される。
【０００６】
しかしながら、かかる公差とした場合、公差ノミナルであってもクリアランスがマイナスとなり、モールド型が端子台を押すことになる。その結果、端子台に無理な力がかかり、端子台の破損を招くことがあった。かかる問題を避けるために、端子台等の公差を小さく設定し、寸法精度を向上させることも考えられるが、この場合、製造コストの増加を招く。
【０００７】
そこで、本発明では、公差を小さくすることなく、モールド型から端子台が受ける負荷を小さくでき得る端子台および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】
【０００８】
本発明の端子台は、ステータコアの軸方向端面に設置され、ステータコイルおよび外部リード線を電気的に接続する端子台であって、コイルエンドおよび端子台を樹脂モールドで一体化する際にモールド型の端部が挿入される挿入溝であって、溝幅が底に近づくにつれ幅細となるテーパが少なくとも一側面に形成された挿入溝を有する、ことを特徴とする。
【０００９】
好適な態様では、さらに、前記ステータコアの回転軸方向端面に形成された凹部に挿入され、端子台の位置を規制する凸部を有する。また、さらに、前記挿入溝の一側面はテーパが形成され、他側面は前記モールド型の壁と平行である、ことも望ましい。他の好適な態様では、前記挿入溝の少なくとも一部は、傾斜方向に延びる。
【００１０】
他の本発明である回転電機は、ステータとロータとから構成される回転電機であって、前記ステータは、複数のティースが形成されたステータコアと、前記ティースに巻回されたステータコイルと、前記ステータコアの軸方向端面に設置され、前記ステータコイルおよび外部リード線を電気的に接続する端子台と、を備え、前記端子台は、コイルエンドおよび端子台を樹脂モールドで一体化する際にモールド型の端部が挿入される挿入溝であって、溝幅が底に近づくにつれ幅細となるテーパが少なくとも一側面に形成された挿入溝を有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、モールド型がテーパ面を押すことになるため、下向きの力が水平方向にも分散され、公差を小さくしなくても、モールド型から端子台が受ける負荷を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態である回転電機の概略構成図である。
【図２】端子台の正面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】挿入溝にモールド型の下端を挿入した際のイメージ図である。
【図５】端子台がモールド型から受ける力のイメージを示す図である。
【図６】従来技術において、挿入溝にモールド型の下端を挿入した際のイメージ図である。
【図７】従来技術において、端子台がモールド型から受ける力のイメージを示す図である。
【図８】他の挿入溝の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である回転電機１０の概略構成図である。この回転電機１０は、電動機または発電機として機能するもので、例えば、ハイブリッド車両などに搭載される。この回転電機１０は、ロータ１２およびステータ１６から構成されている。
【００１４】
ロータ１２は、シャフト１４に組み付けられている。シャフト１４は、軸受けを介してハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。ロータ１２はシャフト１４に固設され、シャフト１４とともに回転する。
【００１５】
ロータ１２の周囲には、当該ロータ１２を取り囲むような略環状のステータ１６が設けられている。このステータ１６には、複数のティースが形成されたステータコア１８や、当該ティースに巻回されたステータコイル２０、端子台３０などが設けられている。ティースに巻回されたステータコイル２０の一部は、ステータコア１８の軸方向端面から突出し、コイルエンド部２０ａを形成する。また、各相のステータコイル２０は、端子台３０を介して、対応する外部リード線（図示せず）に電気的に接続されている。
【００１６】
端子台３０は、ステータコア１８の軸方向端面に設置される部材で、各相のステータコイル２０に接続されるコイル側端子と、外部リード線に接続される外部側端子と、を備えており、この二種類の端子は、端子台３０内部で電気的に接続されている。また、端子台３０には、後述するモールド型５０の側壁の下端が挿入される挿入溝３６が形成されている。
【００１７】
コイルエンド部２０ａおよび端子台３０は、絶縁性の樹脂モールド４０により一体化され、固定される。この樹脂モールド４０を形成する際には、ステータコア１８の軸方向端面に、コイルエンド部２０ａ全体を覆う形状のモールド型５０を設置し、当該モールド型５０の内部に樹脂を封入する。このとき、モールド型５０の端部の一部は、端子台３０に形成された挿入溝３６に挿入される。モールド型５０の底面が、ステータコア１８および端子台３０の挿入溝３６の底面に密着することで、封入された樹脂の漏れが防止され、樹脂モールド４０が好適に形成される。
【００１８】
しかしながら、従来の端子台３０においては、その構造上、モールド型５０の底面を挿入溝３６の底面に密着させようとすると、端子台３０に過度な負荷がかかり、端子台３０の一部の破損を招いたりすることがあった。本実施形態では、かかる問題を避けるために、端子台３０の構成を特殊なものとしている。以下、端子台３０の構成について詳説する。
【００１９】
図２は、端子台３０の概略正面図である。また、図３は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。端子台３０は、ステータコア１８の外周縁に沿って延びる部材で、正面視においては、四角形の右上・左上の角が斜めに切り取られたような略六角形をしている。この端子台３０のうち、ステータ１６の内周側に位置する面には、三相のステータコイル２０が接続される三つのコイル側端子３２が突出形成されている。また、端子台３０のうち、ステータ１６の外周側に位置する面には、三相の外部リード線が接続される三つの外部側端子３１が突出形成されている。
【００２０】
端子台３０の底面には、段差が形成されており、側面視では、外周側のほうが下方に突出した略Ｌ字状となっている。端子台３０は、この外周側において下方に突出した部分の内壁がステータコア１８の側面に当接し、内周側の底面がステータコア１８の軸方向端面に接触するように設置される。
【００２１】
端子台３０の内周側の面の下端近傍には、下方に突出する位置決めピン３４が二つ設けられている。この位置決めピン３４は、ステータコア１８に対する端子台３０の位置を規制するための部材で、ステータコア１８の軸方向端面に形成された位置決め穴（図示せず）に挿入される。位置決めピン３４を位置決め穴に挿入することで、ステータコア１８に対する端子台３０の位置が決定されるとともに、端子台３０が当該位置で仮固定される。なお、ここでは、位置決めピンおよび位置決め穴を例示しているが、端子台３０に形成された凸部を、ステータコア１８に形成された凹部に挿入するのであれば、他の構成でもよい。
【００２２】
端子台３０の内周側の面と外周側の面との間には、モールド型５０の側壁の下端が挿入される挿入溝３６が形成されている。この挿入溝３６は、端子台３０の外周縁に沿って形成されている。したがって、挿入溝３６には、ステータコア１８の周方向に延びる周方向部３６ａと、当該周方向部３６ａの両側に接続される傾斜部３６ｂ、傾斜部３６ｂの末端から下方に延びる垂直部３６ｃと、が存在する。モールド型５０は、この挿入溝３６に対応した形状を有しており、側壁の一部下端が、略六角形状に切り欠かれている。
【００２３】
図３から明らかなとおり、この挿入溝３６の両側壁には、溝底面に近づくほど溝幅が狭くなるようなテーパが形成されている。なお、この溝幅の最大幅（溝上端における溝幅）はモールド型５０の側壁厚みより大きく、溝幅の最小幅（溝底面における溝幅）はモールド型５０の側壁厚みより小さくなっている。
【００２４】
ここで、このように挿入溝３６の両側壁にテーパを形成した理由について従来技術と比較して説明する。図６は、従来の挿入溝３６にモールド型５０の下端を挿入した際のイメージ図である。従来の端子台３０は、挿入溝３６の構成のみが本実施形態と異なる。すなわち、従来の端子台３０の挿入溝３６は、図６に示すように、溝の両側壁が垂直に立脚した立ち壁となっており、溝幅が一定となっている。かかる構成の挿入溝３６に、モールド型５０の下端を挿し込み、樹脂モールド４０の形成を行う場合、モールド型５０の底面を、挿入溝３６の溝底面に確実に密着させることが必要となる。型底面と溝底面との間に間隙が生じている場合には、モールド型５０内に封入された樹脂が外部に漏れてしまい、適切な樹脂モールド４０が形成できないためである。そのため、通常、端子台３０やモールド型５０は、型底面と溝底面とのクリアランスが最悪でもゼロになるように公差設定されている。
【００２５】
しかしながら、かかる公差とした場合、クリアランスがマイナスとなり、端子台３０がモールド型５０から力を受けることになる。このモールド型５０から受ける力が過大となった場合には、端子台３０が破損するおそれがあった。これについて図７を参照して説明する。図７は、従来の端子台３０において、当該端子台３０がモールド型５０から受ける力のイメージを示す図である。
【００２６】
上述したように最悪でもクリアランスがゼロとなるように公差設定した場合、公差ノミナルでも、型底面と挿入溝３６の溝底面とのクリアランスは、マイナスとなる。クリアランスがマイナスとなった場合、モールド型５０は、端子台３０を下方に押すことになる。このとき、端子台３０のうち周方向に延びる周方向部３６ａでは、モールド型５０から、下向きの力Ｆａのみを受ける。一方、端子台３０のうち傾斜方向に延びる傾斜部３６ｂでは、モールド型５０からの力は、下方向および周方向に分散され、端子台３０は、下方向の力Ｆａのほかに、周方向の力Ｆｂも受けることになる。この周方向の力Ｆｂは、端子台３０に設けられた位置決めピン３４に負荷を与え、当該位置決めピン３４を始めとして、端子台３０の各部の破損を招くことがあった。
【００２７】
かかる問題を避けるためには、公差を小さく設定し、寸法精度を向上させることも考えられる。しかし、溝底面および型底面のクリアランスには、ステータコア１８、端子台３０、モールド型５０の寸法精度が関与しており、これら全ての部材の寸法精度を向上させることは、製造コストや手間の増加を招く。
【００２８】
本実施形態では、こうした問題を避けるために、挿入溝３６の両側壁にテーパを形成している。このようにテーパを設け、溝幅が溝底面に近づくにつれ小さくなるようにすることで、モールド型５０から受ける力を緩和することができる。これについて、図４、図５を参照して説明する。図４は、本実施形態において、挿入溝３６にモールド型５０の下端を挿入した際のイメージ図である。また、図５は、本実施形態において、端子台３０がモールド型５０から受ける力のイメージを示す図である。
【００２９】
図４に示すように、本実施形態において、モールド型５０は、挿入溝３６に挿入された際、当該挿入溝３６の内側面である傾斜したテーパ面に当接し、下方に押す。この押圧により生じる力Ｆは、テーパ面により、下向きの力Ｆａ、および、ステータコア１８の径方向の力Ｆｃに分散される。さらに、傾斜部３６ｂにおいては、押圧により生じる力は、周方向にも分散される（図５参照）。換言すれば、挿入溝３６の内側面をテーパ形状とすることで、傾斜部３６ｂにおいてモールド型５０から受ける力が、下方向、周方向、径方向の三方向に分散されることになる。その結果、端子台３０が受ける周方向の力Ｆｂが小さくなり、位置決めピン３４にかかる負荷を大幅に低減できる。そして、これにより、公差を小さくしなくても、端子台３０の破損を低減できる。そして、結果として、ステータ１６製造にかかるコストを低減できる。
【００３０】
なお、本実施形態では、挿入溝３６の両側壁にテーパを形成しているが、当然ながら、図８に示すように、いずれか一方の内側面にのみ、テーパを形成し、他方の内側面を立ち壁としてもよい。このように、いずれか一方の内側面を立ち壁とした場合でも、上述の実施形態と同様に、周方向の力を低減でき、位置決めピン３４を始めとする端子台３０の各部の破損を低減できる。また、この場合、挿入溝３６の内側面とモールド型５０の側壁との接触面積を増加させることができ、樹脂漏れをより効果的に防止することができる。なお、樹脂漏れ防止の観点に立てば、挿入溝３６の内周側の内側面を立ち壁とし、外周側の内側面をテーパ形状とすることが望ましい。
【００３１】
また、これまで説明した構成は、一例であり、挿入溝がモールド型から受ける力を分散でき得るテーパ面を有しているのであれば、その他の構成は適宜、変更されてもよい。例えば、端子台３０の形状は、略六角形に限らず、例えば五角形などであってもよい。また、傾斜部３６ｂに変えて、周方向部３６ａと垂直部３６ｃを円弧で結ぶような形状としてもよい。また、本実施形態では、位置決めピンにより端子台３０を仮固定しているが、当然、他の固定手段、例えば、螺合や嵌合などで仮固定してもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１２  ロータ、１４  シャフト、１６  ステータ、１８  ステータコア、２０  ステータコイル、３０  端子台、３１  外部側端子、３２  コイル側端子、３４  位置決めピン、３６  挿入溝、４０  樹脂モールド、５０  モールド型。
【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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