IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 日立金属株式会社の特許一覧

<>
  • 特開-配線部品 図1
  • 特開-配線部品 図2
  • 特開-配線部品 図3
  • 特開-配線部品 図4
  • 特開-配線部品 図5
  • 特開-配線部品 図6
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022179599
(43)【公開日】2022-12-02
(54)【発明の名称】配線部品
(51)【国際特許分類】
   H02K 3/50 20060101AFI20221125BHJP
   H01R 11/01 20060101ALI20221125BHJP
【FI】
H02K3/50 A
H01R11/01 W
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022159614
(22)【出願日】2022-10-03
(62)【分割の表示】P 2018151702の分割
【原出願日】2018-08-10
(71)【出願人】
【識別番号】000005083
【氏名又は名称】日立金属株式会社
(72)【発明者】
【氏名】増子 眞佑
(72)【発明者】
【氏名】江上 健一
(57)【要約】
【課題】単線からなる導電線が樹脂からなる保持部材に保持された配線部品において、導電線がその長手方向に沿って保持部材に対して相対的に動いてしまうことを抑制することが可能な配線部品を提供する。
【解決手段】配線部品1は、単線からなる第1乃至第3の導電線21~23と、第1乃至第3の導電線21~23の長手方向の一部を覆って第1乃至第3の導電線21~23を保持する樹脂からなる保持部材3と、を備える。第1乃至第3の導電線21~23は、保持部材3に覆われた部分に少なくとも一つの凹部210,220,230を有しており、凹部210,220,230に導入された保持部材3の一部との係合により、第1乃至第3の導電線21~23の保持部材3に対する長手方向の相対移動が抑制されている。
【選択図】図4

【特許請求の範囲】
【請求項1】
単線からなる導体線と、前記導体線の長手方向の一部を覆って前記導体線を保持する保持部材と、を備え、
前記導体線は、前記保持部材に覆われた部分に凹部を2つのみ有しており、
前記2つの凹部は、前記導体線の長手方向に交差する方向に前記導体線を挟むように形成されており、
前記2つの凹部のそれぞれは、深さよりも前記導体線の長手方向における長さの方が長く、
前記2つの凹部と、前記2つの凹部のそれぞれに導入された前記保持部材の一部と、が係合している、
配線部品。
【請求項2】
前記2つの凹部の深さの合計値が前記導体線の直径の5%以上50%未満である、
請求項1に記載の配線部品。
【請求項3】
前記導体線は、前記保持部材から露出した露出部と前記2つの凹部のそれぞれとの間隔が0.5mm以上である、
請求項1または2に記載の配線部品。
【請求項4】
前記2つの凹部は、それぞれ、前記長手方向に沿って延びる平面状の底面と、底面を挟んで前記長手方向に向かい合う一対の側面とを有し、前記底面と前記一対の側面との間にそれぞれR部が形成されている、
請求項1乃至3の何れか1項に記載の配線部品。
【請求項5】
前記底面と前記一対の側面とが鈍角をなし、前記一対の側面の間隔は、前記導電線の径方向に沿って前記底面から離れるほど広くなる、
請求項1乃至4の何れか1項に記載の配線部品。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、単線からなる導電線が樹脂からなる保持部材に保持された配線部品に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えばモータの巻き線の端部と端子台とを接続するために、複数の導電線が保持部材に保持された配線部品が用いられる場合がある。
【0003】
特許文献1には、3つの動力線の中間部に取り付けられる固定部材が記載されている。この固定部材は、各動力線を互いに固定して、モータのステータの周方向への動きを拘束する部材であり、ステータの周方向に沿って湾曲した棒形状を有している。固定部材には、各動力線を通す3つの貫通孔が形成されている。動力線は、ステータのコイル端子に溶接される前に、貫通孔に挿通されて固定部材に取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2011-259654号公報([0038]-[0043]、図3,4参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載のものでは、動力線がその長手方向に沿って固定部材に対して相対的に動いてしまうおそれがあった。
【0006】
そこで、本発明は、導電線が保持部材に保持された配線部品において、導電線がその長手方向に沿って保持部材に対して相対的に動いてしまうことを抑制することが可能な配線部品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】
本発明は、上記課題を解決することを目的として、単線からなる導電線と、前記導電線の長手方向の一部を覆って前記導電線を保持する樹脂からなる保持部材と、を備え、前記導電線は、前記保持部材に覆われた部分に少なくとも一つの凹部を有しており、前記凹部に導入された前記保持部材の一部との係合により、前記導電線の前記保持部材に対する長手方向の相対移動が抑制されている、配線部品を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、導電線が保持部材に保持された配線部品において、導電線がその長手方向に沿って保持部材に対して相対的に動いてしまうことを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の第1の実施の形態に係る配線部品を三相モータと共に示す斜視図である
図2】(a)は、配線部品及び三相モータを示す平面図であり、(b)は、配線部品及び三相モータを示す側面図である。
図3】配線部品を示す斜視図である。
図4】第1乃至第3の導体線の保持部材に覆われた部分を示す説明図である。
図5】(a)は、保持部材に覆われる前の第1の導体線の凹部の周辺部を示す拡大図である。(b)は、保持部材に覆われた第1の導体線の凹部の周辺部を示す拡大図である。
図6】本発明の第2の実施の形態に係る配線部品を示し、(a)は、保持部材に覆われる前の第1の導体線の2つの凹部の周辺部を示す拡大図、(b)は、保持部材に覆われた第1の導体線の2つの凹部の周辺部を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る配線部品1を、この配線部品1によって電流が供給される三相モータ10と共に示す斜視図である。図2(a)は、配線部品1及び三相モータ10を示す平面図であり、図2(b)は、配線部品1及び三相モータ10を示す側面図である。図2(b)では、三相モータ10の一部を破断してその内部構造を図示している。
【0011】
三相モータ10は、例えば走行用の駆動源として車両に搭載され、図略のインバータから端子台5及び配線部品1を介して三相交流電流が供給される。
【0012】
三相モータ10は、有底円筒状のモータケース11と、モータケース11に収容されたステータ12と、ステータ12の内側に配置されたロータ13と、ロータ13の中心部を貫通してロータ13と一体に回転可能に支持されたシャフト14と、モータケース11の開口部を覆うモールド樹脂からなる蓋部材15とを有している。
【0013】
ステータ12は、ロータ13を囲む環状のステータコア120に、U相,V相,及びW相の巻線121~123が巻き回されている。より具体的には、ステータコア120に設けられた複数のティースのそれぞれに、U相,V相,及びW相の巻線121~123の何れかが巻き回されている。ステータコア120は、鋼材等の磁性材料からなる。巻線121~123は、銅からなる導体の外周面にエナメルからなる絶縁被覆層が形成された平角絶縁電線である。巻線121~123は、その一部が蓋部材15からモータケース11の外部に露出して、蓋部材15にモールドされている。
【0014】
ロータ13は、シャフト14を挿通させる貫通孔が形成された円筒状のロータコア131と、ロータコア131の外周部に配置された磁石132とを有している。磁石132には、S極及びN極が交互に位置するように複数の磁極が設けられている。シャフト14は、図略の軸受により、回転軸線Oを中心としてモータケース11に対して回転可能に支持されている。
【0015】
図3は、配線部品1を示す斜視図である。配線部品1は、U相,V相,及びW相のそれぞれに対応して設けられた第1乃至第3の導体線21~23と、第1乃至第3の導体線21~23を保持する樹脂からなる保持部材3と、端子台5に接続される第1乃至第3の接続端子41~43を備えている。
【0016】
第1の導体線21は、一方の端部がU相の巻線121に接続され、他方の端部が端子台5に接続される。第2の導体線22は、一方の端部がV相の巻線122に接続され、他方の端部が端子台5に接続される。第3の導体線23は、一方の端部がW相の巻線123に接続され、他方の端部が端子台5に接続される。なお、本実施の形態では、第1乃至第3の導体線21~23のそれぞれの他方の端部が第1乃至第3の接続端子41~43を介して端子台5に接続されているが、これに限らず、例えば第1乃至第3の導体線21~23の端子台5側の端部を円弧状又は環状に屈曲させ、直接的に端子台5に接続してもよい。
【0017】
端子台5は、図略の複数(3つ)の座金を有し、それぞれの座金に第1乃至第3接続端子41~43がボルト51~53(図1及び図2参照)によってそれぞれ固定されている。端子台5は、図略の固定部材によって車体に固定され、座金はワイヤハーネスによってインバータの出力端子と電気的に接続される。
【0018】
第1乃至第3の導体線21~23は、剛性を有する単線からなり、その長手方向に垂直な断面における形状が円形状である。また、第1乃至第3の導体線21~23は、例えば銅からなる金属導体をエナメル等の絶縁体で被覆してなり、両端部では絶縁体が除去されて金属導体が露出している。
【0019】
第1乃至第3の導体線21~23と巻線121~123との接続は、溶接によって行われる。第1乃至第3の導体線21~23は、蓋部材15から露出した巻線121~123のそれぞれの端部121a,122a,123aに溶接される一方の端部が断面円形状から断面平角状に押しつぶされ、巻線121~123との接続が容易化されている。第1乃至第3の導体線21~23の芯線の他方の端部は、第1乃至第3接続端子41~43にそれぞれ加締められている。第1乃至第3の導体線21~23は、両端部の間の複数箇所で屈曲されている。そして、当該屈曲状態は、第1乃至第3の導体線21~23の剛性により保持されている。
【0020】
第1乃至第3の導体線21~23が保持部材3に保持されていることにより、第1乃至第3の導体線21~23と巻線121~123の接続作業、及び第1乃至第3接続端子41~43の端子台5への固定作業が容易となる。また、例えば三相モータ10の回転時に発生する振動により、第1乃至第3の導体線21~23が共振してしまうことが抑制される。この共振抑制効果は、第1乃至第3の導体線21~23のうち最も長い第1の導体線21において顕著である。
【0021】
保持部材3は、モールド成形され、第1乃至第3の導体線21~23の長手方向の一部を覆っている。このモールド成形では、第1乃至第3の導体線21~23の直線状の部分の一部を樹脂成形用の金型の内部に配置し、その金型内に溶融樹脂を注入して固化させる。これにより、保持部材3が成形され、第1乃至第3の導体線21~23が保持部材3に保持される。本実施の形態では、保持部材3が、ステータ12の周方向に沿って湾曲した棒状であり、この周方向に対して垂直な断面における形状が矩形状である。保持部材3は、例えば、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PA(ポリアミド)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等の樹脂からなる。
【0022】
図4は、第1乃至第3の導体線21~23の保持部材3に覆われた部分を示す説明図である。図4では、保持部材3を仮想線(二点鎖線)で示している。
【0023】
第1乃至第3の導体線21~23は、保持部材3に覆われた部分にそれぞれ一つの凹部210,220,230を有している。これらの凹部210,220,230は、第1乃至第3の導体線21~23の保持部材3に覆われた部分の一部に形成されており、保持部材3の外部には凹部210,220,230が露出していない。第1乃至第3導体線21~23は、保持部材3に覆われた部分が直線状かつ互いに平行である。
【0024】
図5(a)は、保持部材3に覆われる前の第1の導体線21の凹部210の周辺部を示す拡大図である。図5(b)は、保持部材3に覆われた第1の導体線21の凹部210の周辺部を示す拡大図である。なお、第2及び第3の導体線22,23の凹部220,230も、第1の導体線21の凹部210と同様に形成されている。
【0025】
凹部210は、第1の導体線21の長手方向に沿って延びる平面状の底面210aと、底面210aを挟んで第1の導体線21の長手方向に向かい合う一対の側面210b,210cとを有し、底面210aと一対の側面210b,210cとの間にそれぞれR部210d,210eが形成されている。図5(a)に示すように、第1の導体線21の長手方向に対して垂直でかつ底面210aと平行な方向から凹部210を見た場合、R部210d,210eは円弧状であり、凹部210が全体としてバスタブ形状に形成されている。
【0026】
本実施の形態では、底面210aと一対の側面210b,210cとが鈍角をなし、一対の側面210b,210cの間隔は、第1の導体線21の径方向に沿って底面210aから離れるほど広くなる。凹部210は、例えば凹部210に対応する形状の凸部を有する工具を第1の導体線21の外周面21aに押し当てて第1の導体線21を塑性変形させることにより形成される。また、これに限らず、第1の導体線21の一部を切削して凹部210を形成してもよい。このようにして凹部210を形成することにより、凹部210が形成されていない部分の第1の導体線21の外周面21aから第1の導体線21の一部がバリ状に突出してしまうことがなく、モールド成形時にバリ状の突起が第1の導体線21から分離して保持部材3内に残存してしまうことを抑制することができる。
【0027】
保持部材3は、そのモールド成形時に溶融樹脂の一部が凹部210に導入され、第1の導体線21を抜け止めする係止部31となっている。換言すれば、第1の導体線21は、凹部210に導入された保持部材3の一部である係止部31との係合により、保持部材3に対する長手方向の相対移動が抑制されている。
【0028】
図5(a)に示すように、第1の導体線21の径方向における凹部210の深さdは、第1の導体線21の直径Dの5%以上50%未満であることが望ましい。凹部210の深さdが第1の導体線21の直径Dの5%未満であると、第1の導体線21を抜け止めする効果が小さくなり、凹部210の深さdが第1の導体線21の直径Dの50%以上であると、凹部210が形成された部分の断面積が小さくなり過ぎて、第1の導体線21を流れる電流が当該部分に集中して発熱しやすくなってしまうためである。また、凹部210の深さdを第1の導体線21の直径Dの50%未満とすることで、保持部材3をモールド成形する際の樹脂圧により凹部210における第1の導体線21が折れてしまうおそれを抑制することができる。
【0029】
第1の導体線21の長手方向における凹部210の長さLは、第1の導体線21の直径Dの5%以上であることが望ましい。凹部210の長さLが第1の導体線21の直径Dの5%以上未満であると、第1の導体線21を抜け止めする効果が小さくなるためである。また、凹部210の長さLは、0.5mm以上であることが望ましい。凹部210の長さLが0.5mm未満であると、モールド成形時に溶融樹脂が充分に凹部210に導入されないおそれがあるためである。
【0030】
本実施の形態では、凹部210の底面210aの長さL(第1の導体線21の長手方向の長さ)についても、この長さLが第1の導体線21の直径Dの5%以上であり、かつ0.5mm以上である。また、本実施の形態では、凹部210の長さLが第1の導体線21の直径Dよりも長い。
【0031】
凹部210の長さLの上限値は、第1の導体線21の長手方向に沿った保持部材3の幅W(図5(b)参照)未満であれば特に制限はないが、保持部材3の幅が大きい場合でも、例えば第1の導体線21の直径Dの5倍(500%)未満であることが望ましい。凹部210の長さLが長すぎると、第1の導体線21の断面積が小さい範囲が長くなり、電気抵抗が増大してしまうためである。
【0032】
また、図5(b)に示すように、保持部材3から露出した第1の導体線21の露出部211,212と凹部210との間の第1の導体線21の長手方向の長さL,Lは、それぞれ0.5mm以上であることが望ましい。凹部210から第1の導体線21の長手方向に沿って0.5mm未満の範囲では、凹部210を形成した際の外力の影響によって第1の導体線21の真円度が低下しているおそれがあり、モールド成形に用いる金型の上型と下型との間に第1の導体線21を確実に把持できないおそれがあるためである。また、L,Lを0.5mm以上とすることにより、三相モータ10の回転時に発生する振動や車両の振動により凹部210における第1の導体線21が折れてしまうおそれを抑制することができる。
【0033】
なお、三相モータ10の回転時に発生する振動や車両の振動により凹部210における第1の導体線21が折れてしまうおそれをより抑制するという観点からいえば、L,Lを1.0mm以上とすることがより好ましい。また、L,Lを10.0mm以下とすることで、保持部材3の大型化を抑制することが可能となる。
【0034】
なお、長さL,Lは、第1の導体線21が導出される保持部材3の導出面3a,3bが第1の導体線21の長手方向に対して垂直でない場合には、凹部210が形成された部分から導出面3a,3bまでの最短距離の長さをいう。
【0035】
(第1の実施の形態の作用及び効果)
以上説明した第1の実施の形態によれば、第1乃至第3の導電線21~23がその長手方向に沿って保持部材3に対して相対的に動いてしまうことを抑制することが可能となる。
【0036】
[第2の実施の形態]
次に、図6を参照して本発明の第2の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、第1の導体線21に一つの凹部210が形成された場合について説明したが、本実施の形態では、保持部材3に覆われた部分の第1の導体線21に複数(2つ)の凹部210が形成されている。なお、図示は省略しているが、第2及び第2の導体線22,23にも、それぞれ複数の凹部220,230が形成されている。
【0037】
図6(a)は、保持部材3に覆われる前の第1の導体線21に形成された2つの凹部210の周辺部を示す拡大図である。図6(b)は、保持部材3に覆われた第1の導体線21の2つの凹部210の周辺部を示す拡大図である。図6(a)及び(b)において、第1の実施の形態と共通する構成要素については、図5(a)及び(b)に付したものと同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【0038】
第1の導体線21の2つの凹部210には、保持部材3のモールド成形により形成された係止部311,312がそれぞれ導入されており、第1の導体線21が抜け止めされている。それぞれの凹部210は、図5(a)を参照して説明したものと同様のバスタブ形状を有している。
【0039】
2つの凹部210は、第1の導体線21の長手方向における同じ位置に形成されている。このような2つの凹部210は、例えばそれぞれの凹部210に対応する形状の2つの凸部を有する工具を用いて、これら2つの凸部によって第1の導体線21を直径方向に挟むことにより容易に形成することができる。
【0040】
図6(a)に示すように、第1の導体線21の径方向における2つの凹部210の深さをそれぞれd,dとすると、これらの深さd,dの合計値d(=d+d)は、第1の導体線21の直径Dの5%以上50%未満であることが望ましい。合計値dが第1の導体線21の直径Dの5%未満であると、第1の導体線21を抜け止めする効果が小さくなり、合計値dが第1の導体線21の直径Dの50%以上であると、凹部210が形成された部分の断面積が小さくなり過ぎて、第1の導体線21を流れる電流が当該部分に集中して発熱しやすくなってしまうためである。
【0041】
以上説明した第2の実施の形態によっても、第1の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。
【0042】
(実施の形態のまとめ)
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
【0043】
[1]単線からなる導電線(21)と、前記導電線(21)の長手方向の一部を覆って前記導電線(21)を保持する樹脂からなる保持部材(3)と、を備え、前記導電線(21)は、前記保持部材(3)に覆われた部分に少なくとも一つの凹部(210)を有しており、前記凹部(210)に導入された前記保持部材(3)の一部(31/311,312)との係合により、前記導電線(21)の前記保持部材(3)に対する長手方向の相対移動が抑制されている、配線部品(1)。
【0044】
[2]前記導電線(21)は、前記保持部材(3)に覆われた部分に一つの前記凹部(210)を有しており、前記凹部(3)の深さ(d)が前記導電線(21)の直径(D)の5%以上50%未満である、前記[1]に記載の配線部品(1)。
【0045】
[3]前記導電線(21)は、前記保持部材(3)に覆われた部分に複数の前記凹部(210)を有しており、それぞれの前記凹部(210)の深さ(d,d)の合計値が前記導電線(21)の直径の5%以上50%未満である、前記[1]に記載の配線部品(1)。
【0046】
[4]前記凹部(210)は、その前記長手方向(L)の長さが前記導電線(21)の直径の5%以上である、前記[1]乃至[3]の何れか一つに記載の配線部品(1)。
【0047】
[5]前記導体線(21)は、前記保持部材(3)から露出した露出部(211,212)と前記凹部(210)との間隔が0.5mm以上である、前記[1]乃至[4]の何れか一つに記載の配線部品(1)。
【0048】
[6]前記凹部(210)は、前記長手方向に沿って延びる平面状の底面(210a)と、底面(210a)を挟んで前記長手方向に向かい合う一対の側面(210b,210c)とを有し、前記底面(210a)と前記一対の側面(210b,210c)との間にそれぞれR部(210d,210e)が形成されている、前記[1]乃至[4]の何れか一つに記載の配線部品(1)。
【0049】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【0050】
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記の実施の形態では、保持部材3に第1乃至第3の導電線21~23が保持された場合について説明したが、これに限らず、保持部材3に第1の導電線21のみが保持されていてもよい。
【0051】
また、上記の実施の形態では、三相モータ10の巻線121~123の端部と端子台5とを接続するために配線部品1を用いた場合について説明したが、配線部品1の用途はこれに限らない。
【0052】
さらに、上記の実施の形態では、保持部材3として、溶融樹脂を固化させて形成したものを説明したが、保持部材3は、溶融した金属を固化させて形成したものであってもよい。
【0053】
またさらに、上記実施の形態(特に図2)では、保持部材3がモータ(三相モータ10)に固定されていない例を示しているが、保持部材3は、モータ(三相モータ10)に固定されていてもよい。また、これに限らず、保持部材3は、モータ(三相モータ10)以外の部材(例えば、車体)に固定されていてもよい。
【符号の説明】
【0054】
1…配線部品
21~23…第1乃至第3の導電線
210,220,230…凹部
210a…底面
210b,210c…側面
210d,210e…R部
211,212…露出部
3…保持部材
31,311,312…係止部



図1
図2
図3
図4
図5
図6