JP3681366B2 - 配電部品及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電気自動車等のモータに使用され、モータコイル巻線の結線に供される配電部品及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モータコイル巻線の結線に供される配電部品は、まず図６ａに示す四角の銅板２４より、図６ｂに示すプレス打ち抜き工程を経て、図６ｃに示すリードフレーム２１を加工形成し、ついで、Ｕ相用、Ｖ相用、Ｗ相用、並びにアース用の４つのリードフレーム２１を、図７に示すように、上下０．５〜２ｍｍ程度の空間をおいて積層し、図８に示すように、このリードフレーム２１を、モールド金型にセットして、スーパーエンジニアリングプラスチック樹脂２７により、モールドして製作されている。
【０００３】
上記モータコイル巻線（図示せず）は、各リードフレーム２１に形成された端子部２２に接続される。一般的な接続手段には、スポット溶接（ヒュージング）、或いは、はんだ等が用いられる。スーパーエンジニアリングモールド樹脂２７には、ポリフェニレンサルファイド；略号ＰＰＳ、或いは、液晶ポリマー；略号ＬＣＰ等が用いられる。
【０００４】
図示の例では、１２個の端子部２２の内、６個がアースで、残り６個の端子部２２がＵ相、Ｖ相、Ｗ相用に２個ずつ割り当てられる。２３はＵ相、Ｖ相、Ｗ相用の端子接続部である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
大型モータにおいて、例えば、ステータの直径が１５０ｍｍ以上の大容量になると、これに用いられる配電部品が大型化し、通電電流が増加する。すると、リードフレーム２１の温度が上昇し、これに伴いモールドされた樹脂２７の温度が上昇する。この場合、リードフレーム２１の周囲の樹脂２７は、モールド時の高い射出圧力によりリードフレーム２１に密着した一体構造になっているため、銅製のリードフレーム２１とＰＰＳ樹脂２７との線膨張係数の差により、相互間に大きな歪みが発生するという問題がある。
【０００６】
また、モータにおいては、特に、起動時および平常運転時共に、通電容量が激しく変化する。この通電容量が激しく変化した場合、機械的に弱く、膨張係数の大きいモールド樹脂２７の側にクラックが発生し、絶縁性が損なわれる恐れが発生するという問題がある。
【０００７】
さらに、図６ｂに示すように、銅板２４をプレス打ち抜きまたは切削加工する場合、廃材部２５が発生し、材料ロスが多くなり、歩留まり低下に伴って製品コストが上昇するという問題がある。
【０００８】
特に、大型の配電部品になると銅板２４の大きさおよび厚さが大きくなるので廃材部２５が増える傾向になる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、リードフレームとモールド樹脂の熱膨張差による樹脂のクラックの発生を低減し、またリードフレームを製造する際の廃材部の発生を低減させることができる配電部品を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、ふっ素樹脂絶縁体を被覆した導体を所定の長さに切断し、かつ前記ふっ素樹脂絶縁体の所定箇所を剥がしてモータコイル巻線を接続する前記導体を露出させて複数の配電パーツを形成し、これら複数の配電パーツをリング状に組み合わせて少なくともＵ、Ｖ、Ｗ相の相部品を形成し、各相の相部品を所定の位相差をもって重ね合わせ、かつ部分的に一体化させて形成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、各相の相部品がリング状に形成され、モータコイル巻線の接続される前記導体が各相部品の内周側に突出して形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１乃至２のいずれか一項記載のものにおいて、前記ふっ素樹脂絶縁体が直径１〜５ｍｍの単線導体上に被覆されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項記載のものにおいて、各相部品を樹脂モールドで一体化したことを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、ふっ素樹脂絶縁体を被覆した導体を所定の長さに切断し、前記ふっ素樹脂絶縁体の所定箇所を剥がしてモータコイル巻線を接続する前記導体を露出させて複数の配電パーツを形成し、これら複数の配電パーツをリング状に組み合わせてＵ、Ｖ、Ｗ相の相部品を形成し、各相の相部品を部分的に一体化させて製作することを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項５記載のものにおいて、Ｕ、Ｖ、Ｗ相に相当する各１本の配電パーツを所定の位相差をもって重ね合わせて一体化した後、このパーツセットを部分的に一体化させて製作することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による配電部品の一実施形態を説明する。
【００１８】
図１ａにおいて、１０は配電パーツを示している。この配電パーツ１０は、単線導体８上にふっ素樹脂絶縁体（例えば、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＶＴＦ等）８Ａを被覆した絶縁電線９を所定の長さに切断して、両端の絶縁体８Ａを剥ぎ取って、当該導体８を露出させた後に、この露出した両端を所定角度θで折り曲げ加工して製作されている。
【００１９】
この絶縁電線９は、直径１〜５ｍｍの単線導体８上に、ふっ素樹脂絶縁体８Ａを被覆したものであることが望ましい。
【００２０】
両端に露出した導体８は、後の工程での溶接容易化のため、図１ｂ、図１ｃに示すように、先端が平坦面８Ｂにプレス加工される。この配電パーツ１０を複数組み合わせて、図２に示すように、相部品３１が製作される。この相部品３１は、７個の配電パーツ１０（図１）と、これらとは別形状の２つのパーツ１１、１２とを組み合わせて、これらをリング状（図２では、図示を一部省略して示している。）に連結して構成されている。２つのパーツ１１、１２は、配電パーツ１０と同様に、単線導体８上にふっ素樹脂絶縁体８Ａを被覆した電線９を所定の長さに切断して、両端の絶縁体８Ａを剥ぎ取って、当該導体８を露出させた後に、一方のパーツ１１はくの字状に、他方のパーツ１２はＳ字状にそれぞれ折り曲げ加工して製作されている。リングから外方に延びる２つのパーツ１１、１２の先端は、端子接続部１７を構成する。この場合、隣り合う配電パーツ１０の導体８同士は、図３ａ、図３ｂに示すように、平坦状の面８Ｂを重ね合わせて、ヒュージング溶接によって接合されている。
【００２１】
図４は、本実施形態による配電部品を示す。
【００２２】
上記の相部品３１は、同じ構成のものが３本製作され、夫々がＵ相、Ｖ相、Ｗ相の相部品３１に対応される。この配電部品３５（図４では、図示を一部省略して示している。）は、Ｕ相の相部品３１Ａを基準にして、Ｖ相の相部品３１Ｂを１５度ずらし、同じく、Ｕ相の相部品３１Ａを基準にして、Ｗ相の相部品３１Ｃを３０度ずらして重ねあわせ、これらＵ、Ｖ、Ｗ相の各相部品３１を一体に連結するように、ピース状の樹脂モールド１８を、全周にわたり、間隔をおいて部分的に施して一体製作されている。
【００２３】
図４において、８Ｕは、Ｕ相の相部品３１Ａの導体に対応し、８Ｖは、Ｖ相の相部品３１Ｂの導体に対応し、８Ｗは、Ｗ相の相部品３１Ｃの導体に対応している。これら導体８Ｕ，８Ｖ，８Ｗは、それぞれ各相部品３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの内周側に突出して形成されている
図示は省略したが、相部品３１Ａ〜３１Ｃのほかに、アース用の相部品が必要であり、アース用の相部品を、相部品３１Ａ〜３１Ｃの線材とほぼ同様に構成し、このアース用の相部品と、上記相部品３１とを、複数の樹脂モールド１８により相互一体に連結することが望ましい。
【００２４】
図４の例では、相部品３１Ａの導体８Ｕ、相部品３１Ｂの導体８Ｖ、相部品３１Ｃの導体８Ｗが各々８個であるから、Ｕ、Ｖ、Ｗ相のモータコイル巻線１９を少なくとも８個ずつ連結可能である。
【００２５】
このモータコイル巻線１９は、図３ｂに示すように、一方の相部品３１の導体８の平坦状の面８Ｂにヒュージング溶接される。
【００２６】
上述した樹脂モールド１８の代わりに、図５ａに示すように、樹脂モールド部品３７、３９を製作し、図５ｂに示すように、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の３本のパーツ１０を、樹脂モールド部品３７、３９で両側から挟み込んで、一方の樹脂モールド部品３９の爪部３９ａを使用して、他方の樹脂モールド部品３７の係止部３７ａをロックする構成としてもよい。
【００２７】
本実施形態では、単線の導体８を有する絶縁電線の両端をストリップ加工して折り曲げ加工を施した後に重ね合わせ、リング状に配置し、複数の樹脂モールド１８で部分的にモールド加工して一体化するため、導体８の周りに絶縁体８Ａが被覆されているため、全周にわたって従来品のようにモールド樹脂を施す必要がない。すなわち、樹脂モールド１８は絶縁の目的ではなく、巻線との溶接接続を効率よく円滑に作業を進めるため、配電パーツ１０相互を固定して一体化するために行うことであるため、部分的に施すだけで十分であり、激しい通電サイクルによる導体８の伸び縮みが発生したとしても、自由空間が存在し、伸縮自在であるために、歪みの発生は全くなくクラックの発生が抑制される。また、銅板打ち抜き加工による製造方式とは異なり、電線を折曲加工して製作するので廃材部がほとんどなく省資源化が図られる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明では、通電サイクルによる大きな温度変化に対応でき、信頼性に優れ、しかも低価格なものが供給される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ａは本発明の一実施形態による配電パーツを示す平面図、ｂ，ｃはそれぞれ被覆を剥がした導体の側面図である。
【図２】同実施形態による相部品を示す平面図である。
【図３】ａは導体同士の接続部を示す平面図、ｂはその側面図である。
【図４】ａは配電部品を示す平面図、ｂはその上面図である。
【図５】ａは樹脂モールド部品を示す分解図、ｂは組立図である。
【図６】ａ〜ｃは従来のリードフレーム製作手順を示す図である。
【図７】従来のリードフレームを示す図である。
【図８】従来の配電部品を示す図である。
【符号の説明】
８ 導体
８Ａ 絶縁体
９ 絶縁電線
１０ 配電パーツ
１１〜１２ パーツ
１７ 端子接続部
１８ 樹脂モールド
１９ モータコイル巻線
３１ 相部品
３５ 配電部品

Claims (6)

1. ふっ素樹脂絶縁体を被覆した導体を所定の長さに切断し、かつ前記ふっ素樹脂絶縁体の所定箇所を剥がしてモータコイル巻線を接続する前記導体を露出させて複数の配電パーツを形成し、これら複数の配電パーツをリング状に組み合わせて少なくともＵ、Ｖ、Ｗ相の相部品を形成し、各相の相部品を所定の位相差をもって重ね合わせ、かつ部分的に一体化させて形成したことを特徴とする配電部品。
2. 各相の相部品がリング状に形成され、モータコイル巻線の接続される前記導体が各相部品の内周側に突出して形成されていることを特徴とする請求項１記載の配電部品。
3. 前記ふっ素樹脂絶縁体が直径１〜５ｍｍの単線導体上に被覆されていることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか一項記載の配電部品。
4. 各相部品を樹脂モールドで一体化したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の配電部品。
5. ふっ素樹脂絶縁体を被覆した導体を所定の長さに切断し、前記ふっ素樹脂絶縁体の所定箇所を剥がしてモータコイル巻線を接続する前記導体を露出させて複数の配電パーツを形成し、これら複数の配電パーツをリング状に組み合わせてＵ、Ｖ、Ｗ相の相部品を形成し、各相の相部品を部分的に一体化させて製作することを特徴とする配電部品の製造方法。
6. Ｕ、Ｖ、Ｗ相に相当する各１本の配電パーツを所定の位相差をもって重ね合わせて一体化した後、このパーツセットを部分的に一体化させて製作することを特徴とする請求項５記載の配電部品の製造方法。

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