特開 2024-157697 回転電機

(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】P2024157697

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 5/22 20060101AFI20241031BHJP

   H02K 3/38 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

H02K5/22

H02K3/38 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023072205

(22)【出願日】2023-04-26

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷口 健人

【テーマコード（参考）】

5H604

5H605

【Ｆターム（参考）】

5H604AA05

5H604CC01

5H604QA01

5H604QB03

5H604QB15

5H605CC06

5H605EC04

(57)【要約】

【課題】動力線端子と動力線との接続部に発生する応力を抑制又は緩和し得る技術を提供する。
【解決手段】本明細書が開示する回転電機は、ロータと、ロータと径方向において対向するとともに、ステータコイルを有するステータと、ステータコイルから延びる動力線の先端が固定された端子台と、端子台に固定された固定部と固定部から延びる延在部とを有するブラケットと、を備える。動力線の先端は、端子台とブラケットの延在部との間に挟持された動力線端子を有する。動力線端子とブラケットの延在部との間、及び／又は、動力線端子と端子台との間には、ダンパ部材が配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転電機であって、
ロータと、
前記ロータと径方向において対向するとともに、ステータコイルを有するステータと、
前記ステータコイルから延びる動力線の先端が固定された端子台と、
前記端子台に固定された固定部と前記固定部から延びる延在部とを有するブラケットと、
を備え、
前記動力線の先端は、前記端子台と前記ブラケットの前記延在部との間に挟持された動力線端子を有し、
前記動力線端子と前記ブラケットの前記延在部との間、及び／又は、前記動力線端子と前記端子台との間には、ダンパ部材が配置されている、
回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示の技術は、回転電機に関する。特に、ステータのステータコイルから延びる動力線の先端が固定された端子台を備える回転電機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、回転電機の端子台が記載されている。端子台には、ステータのステータコイルから延びる複数の動力線の各先端が固定されている。詳しくは、動力線の各先端には、動力線端子が設けられており、それらの動力線端子が、ボルトを用いて端子台に固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－０７９５３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、ロータが回転すると、ステータが振動する。その場合、ステータの振動は、ステータコイルおよび動力線を介して端子台に伝達される。端子台は、動力線ほど振動しない。このため、端子台に固定された動力線端子とその動力線端子に接続された動力線との接続部には、振動に起因した応力が発生する。本明細書では、動力線端子と動力線との接続部に発生する応力を抑制又は緩和し得る技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示する回転電機は、ロータと、前記ロータと径方向において対向するとともに、ステータコイルを有するステータと、前記ステータコイルから延びる動力線の先端が固定された端子台と、前記端子台に固定された固定部と前記固定部から延びる延在部とを有するブラケットと、を備える。前記動力線の先端は、前記端子台と前記ブラケットの前記延在部との間に挟持された動力線端子を有する。前記動力線端子と前記ブラケットの前記延在部との間、及び／又は、前記動力線端子と前記端子台との間には、ダンパ部材が配置されている。

【0006】

上述した回転電機では、端子台にブラケットが設けられ、動力線の先端に設けられた動力線端子が、端子台とブラケットとの間に挟持されている。特に、動力線端子は、一又は複数のダンパ部材と共に、ブラケットの延在部において挟持されている。このような構成によると、端子台に対して動力線端子が変位可能に固定されることから、動力線に振動が生じたときでも、動力線端子と動力線との接続部に発生する応力が抑制又は緩和される。

【0007】

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施例の回転電機１０の部分的な断面図を示す。

【図2】第２実施例の回転電機１０Ａ及び第３実施例の回転電機１０Ｂにおける図１と同様の断面図を示す。

【図3】第４実施例の回転電機１０Ｃ、第５実施例の回転電機１０Ｄ及び第６実施例の回転電機１０Ｅにおける図１と同様の断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（第１実施例）
図１は、第１実施例の回転電機１０の部分的な断面図を示す。本実施例の回転電機１０は、モータ及び発電機の両方の機能を有するモータジェネレータとして、ハイブリッド車両に搭載される。変形例では、回転電機１０は、モータまたは発電機のいずれか一方として機能してもよい。

【0010】

図示は省略したが、回転電機１０は、円筒形状を有するロータと、ロータに対して径方向外側から対向するステータと、を備える。ロータ及びステータは、磁性体で構成されている。ステータの外側には、ステータコイルが巻かれている。回転電機１０では、ステータコイルに電流が流れることによって、ステータとロータとの間に磁力が発生し、ロータが回転する。

【0011】

回転電機１０は、端子台２０と、ブラケット３０と、をさらに備える。端子台２０は、ステータコイルをバッテリ（図示省略）と接続する。端子台２０は、樹脂で構成される本体と、銅板で構成される端子２２と、を備える。端子２２は、端子台２０の表面に露出しており、バッテリとステータコイルとを電気的に接続する。

【0012】

ブラケット３０は、金属製の平板部材によって構成される。ブラケット３０は、端子台２０の端子２２の表面に沿って延びている。ブラケット３０は、固定部３２と、固定部３２と隣接する延在部３４と、を備える。固定部３２は、端子台２０の端子２２に対して、Ｚ軸方向正側（すなわち、図１の紙面上側）からボルトＢ１によって締結される。これにより、固定部３２は、端子２２と当接した状態で端子２２に固定され、固定部３２と端子２２とが電気的に接続される。延在部３４は、固定部３２よりも端子２２からＺ方向に離間した位置で、Ｘ方向正側（すなわち、図１の紙面右側）に延びる。その結果、延在部３４と端子２２との間には、間隙Ｃ１が形成される。

【0013】

回転電機１０のステータコイルには、動力線２が接続されている。特に限定されないが、本実施例では、動力線２は、円形の断面形状を有するエナメル線で構成される。動力線２の先端３は、動力線端子４の貫通孔に圧入される。動力線２の先端３は、動力線端子４に対してカシメ加工によって固定される。

【0014】

動力線端子４は、金属製の平板部材によって構成される。動力線端子４は、動力線２の先端３側から、端子２２に沿って延びる。その結果、動力線端子４の先端部は、間隙Ｃ１内に位置する。

【0015】

動力線端子４の先端部と端子台２０の端子２２との間には、第１のダンパ部材６Ｆと、一対のバネ部材８Ｆ、８Ｓと、が配置されている。第１のダンパ部材６Ｆは、例えば、導電性ゴムであり、導通可能である。さらに、一対のバネ部材８Ｆ、８Ｓも、金属製であり、導通可能である。各部材６Ｆ、８Ｆ、８Ｓは、動力線端子４と端子２２とを電気的に接続する。

【0016】

動力線端子４の先端部とブラケット３０の延在部３４との間には、第２のダンパ部材６Ｓが配置されている。第１のダンパ部材６Ｆと同様に、第２のダンパ部材６Ｓも導電性ゴムで構成される。第２のダンパ部材６Ｓは、動力線端子４とブラケット３０の延在部３４とを電気的に接続する。

【0017】

先に述べたように、動力線２は、回転電機１０のステータコイルに接続される。回転電機１０のロータが回転すると、ステータコイルも振動する。ステータコイルの振動Ｖ１は、ステータコイルから動力線２に伝達される。動力線２の先端３に固定された動力線端子４は、端子台２０に固定されている。先に述べたように、動力線２は、円形形状を有するエナメル線である。このため、端子台２０に比べて、動力線２は振動しやすい。このため、ステータコイルから動力線２に伝達された振動Ｖ１は、端子台２０によって減衰する。

【0018】

仮に、動力線端子４の先端部が、ボルトＢ１によって端子台２０に強固に固定されると、振動Ｖ１は、動力線端子４と動力線２との接続部において急激に減衰する。その結果、動力線端子４と動力線２との接続部には、振動Ｖ１に起因した応力が発生する。

【0019】

本実施例の回転電機１０では、動力線端子４の先端部は、端子台２０の端子２２と、ブラケット３０の延在部３４との間に挟持されている。さらに、動力線端子４の先端部と端子台２０の端子２２との間には、第１のダンパ部材６Ｆ及び一対のバネ部材８Ｆ、８Ｓが配置されている。第１のダンパ部材６Ｆ及び一対のバネ部材８Ｆ、８Ｓは、振動Ｖ１が動力線端子４の先端部に伝達される場合に、弾性変形することによって、動力線端子４の先端部を第１の方向Ｍ１に移動させる。同様に、動力線端子４の先端部とブラケット３０の延在部３４との間には、第２のダンパ部材６Ｓが配置されている。第２のダンパ部材６Ｓは、振動Ｖ１が動力線端子４の先端部に伝達される場合に、弾性変形することによって、動力線端子４の先端部を第２の方向Ｍ２に移動させる。このように、本実施例の回転電機１０では、動力線端子４の先端部が、端子台２０およびブラケット３０に対して各方向Ｍ１、Ｍ２に変位可能に固定される。このため、動力線２に振動Ｖ１が生じた場合であっても、振動Ｖ１は、各部材６Ｆ、６Ｓ、８Ｆ、８Ｓによって徐々に減衰する。これにより、動力線端子４と動力線２との接続部に発生する応力を抑制又は緩和することができる。

【0020】

さらに、図１に示されるように、本実施例の回転電機１０では、各部材６Ｆ、６Ｓ、８Ｆ、８Ｓが、ブラケット３０の固定部３２から延びる延在部３４と、端子２２との間に配置される。すなわち、ブラケット３０は、固定部３２からオフセットした位置で動力線端子４の先端部を固定する。このため、固定部３２と端子２２との間に各部材６Ｆ、６Ｓ、８Ｆ、８Ｓが配置される構成に比べると、各部材６Ｆ、６Ｓ、８Ｆ、８Ｓが容易に弾性変形することができる。これにより、動力線端子４と動力線２との接続部に発生する応力をより効果的に抑制又は緩和することができる。本実施例では、各部材６Ｆ、６Ｓ、８Ｆ、８Ｓが、「ダンパ部材」の一例である。

【0021】

以下、図２及び図３を参照して、第２～第６実施例の回転電機１０Ａ～１０Ｄについて説明する。

【0022】

（第２実施例）
図２（Ａ）に示されるように、第２実施例の回転電機１０Ａは、第１実施例の回転電機１０の各ダンパ部材６Ｆ、６Ｓに代えて、第１のダンパ部材６０Ｆ、第２のダンパ部材６０Ｓを備える。それ以外の構成については、第２実施例の回転電機１０Ａは、第１実施例の回転電機１０と同様の構成を有する。第２実施例の各ダンパ部材６０Ｆ、６０Ｓは、第１実施例の各ダンパ部材６Ｆ、６Ｓとは異なり、導通しない。第２実施例の各ダンパ部材６０Ｆ、６０Ｓは、例えば、ゴムで構成される。このため、本実施例では、一対のバネ部材８Ｆ、８Ｓを介して、動力線端子４と端子２２Ａとが電気的に接続される。第１のダンパ部材６０Ｆは、導通しないため、本実施例では、端子台２０の端子２２Ａは、第１のダンパ部材６０Ｆと当接する部位に設けられていない。本実施例では、各ダンパ部材６０Ｆ、６０Ｓが、「ダンパ部材」の一例である。

【0023】

（第３実施例）
図２（Ｂ）に示されるように、第２実施例の回転電機１０Ａとは異なり、第３実施例の回転電機１０Ｂでは、一対のバネ部材８Ｆ、８Ｓが、動力線端子４の先端部とブラケット３０の延在部３４との間に配置される。これにより、動力線端子４とブラケット３０とが電気的に接続される。第１のダンパ部材６０Ｆは、導通しないため、本実施例では、端子台２０の端子２２Ｂは、第１のダンパ部材６０Ｆと対向する部位まで延びていない。それ以外の構成については、第３実施例の回転電機１０Ｂは、第２実施例の回転電機１０Ａと同様の構成を有する。

【0024】

（第４実施例）
図３（Ａ）に示されるように、第１実施例の回転電機１０とは異なり、第４実施例の回転電機１０Ｃは、動力線端子４の先端部とブラケット３０の延在部３４との間に、第２のダンパ部材６Ｓ配置されていない。すなわち、本実施例では、動力線端子４の先端部とブラケット３０の延在部３４は、直接的に当接している。さらに、本実施例では、動力線端子４の先端部と端子２２との間に、一対のバネ部材８Ｆ、８Ｓが配置されていない。それ以外の構成については、第４実施例の回転電機１０Ｃは、第１実施例の回転電機１０と同様の構成を有する。本実施例では、動力線２に振動Ｖ１（図１参照）が伝達された場合に、第１のダンパ部材６Ｆが弾性変形することによって、動力線端子４の先端部を第１の方向Ｍ１に移動させる。

【0025】

（第５実施例）
図３（Ｂ）に示されるように、第５実施例の回転電機１０Ｄでは、第４実施例の回転電機１０Ｃとは異なり、ブラケット３０が、さらに、第３のダンパ部材６Ｔを有している。第３のダンパ部材６Ｔは、ブラケット３０の固定部３２と延在部３４との境界部分に配置される。それ以外の構成については、第５実施例の回転電機１０Ｄは、第４実施例の回転電機１０Ｃと同様の構成を有する。本実施例では、動力線２に振動Ｖ１（図１参照）が伝達された場合に、第１のダンパ部材６Ｆが弾性変形することによって、動力線端子４の先端部を第１の方向Ｍ１に移動させ、第３のダンパ部材６Ｔが弾性変形することによって、動力線端子４の先端部を第２の方向Ｍ２に移動させる。

【0026】

（第６実施例）
図３（Ｃ）に示されるように、第６実施例の回転電機１０Ｅは、第１実施例の回転電機１０とは異なり、一対のバネ部材８Ｆ、８Ｓを備えない。それ以外の構成については、第６実施例の回転電機１０Ｅは、第１実施例の回転電機１０と同様の構成を有する。本実施例では、振動Ｖ１が動力線端子４の先端部に伝達される場合に、第１のダンパ部材６Ｆが、弾性変形することによって、動力線端子４の先端部を第１の方向Ｍ１に移動させる。さらに、第１のダンパ部材６Ｆが、動力線端子４の先端部と端子２２との間の導通を確保する。

【0027】

以上、本明細書が開示する技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。上記の実施例の変形例を以下に列挙する。

【0028】

実施例の留意点を以下に述べる。ブラケット３０の固定部３２は、ボルトＢ１によって端子台２０の端子２２に固定されなくてもよい。例えば、固定部３２は、カシメ加工によって端子２２に固定されてもよいし、ハンダ接合によって固定されてもよい。また、動力線２の先端３は、カシメ加工によって動力線端子４に固定されなくてもよい。例えば、先端３は、ボルトによって動力線端子４に締結されてもよいし、ハンダ接合によって固定されてもよい。

【0029】

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独で、あるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0030】

２：動力線、３：先端、４：動力線端子、６Ｆ，６０Ｆ：第１のダンパ部材、６Ｓ，６０Ｓ：第２のダンパ部材、６Ｔ：第３のダンパ部材、８Ｆ，８Ｓ：バネ部材、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ：回転電機、２０：端子台、２２，２２Ａ，２２Ｂ：端子、３０：ブラケット、３２：固定部、３４：延在部、Ｖ１：振動

【図1】

【図2】

【図3】