JP2006211779A - Structure of stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機のステータ構造に関するものである。 The present invention relates to a stator structure for a rotating electrical machine.
従来より、ステータ構造におけるコイルを形成するために用いられる導体セグメントの巻き線方法として、いわゆる重ね巻きといわれる方法（以下、重ね巻き方法という）が用いられてきた。ここで、この重ね巻き方法について具体的に説明する。重ね巻き方法では、導体セグメントは基本的に略コの字型に形成されており、ステータコアの周方向に所定の間隔で離れるスロット間に配置される導体セグメント同士を接合してコイルを形成する。図１３は、導体セグメントの配線概要が分かりやすいようにステータコアの一端面から見た簡略化した回路図を示す。図面上、菱形で表される部分が導体セグメントの接合部分である。なお、破線で表す菱形は他端面における接合部分である。図１３に示すように、ステータコアの径方向の内周側からステータコアの径方向に隣り合う導体セグメント同士を順に接合して、１つのコイル（以下、重ね巻きコイルという）を形成する。そして、この重ね巻きコイルはステータコアの周方向に複数個配置され、個々の重ね巻きコイル同士を結線するために渡り線を配置している。 Conventionally, a so-called lap winding method (hereinafter referred to as a lap winding method) has been used as a winding method of a conductor segment used for forming a coil in a stator structure. Here, the lap winding method will be specifically described. In the lap winding method, the conductor segments are basically formed in a substantially U shape, and the coils are formed by joining the conductor segments arranged between the slots separated by a predetermined interval in the circumferential direction of the stator core. FIG. 13 shows a simplified circuit diagram viewed from one end surface of the stator core so that the outline of the conductor segment wiring is easily understood. In the drawing, a portion represented by a rhombus is a joint portion of the conductor segment. In addition, the rhombus shown with a broken line is a junction part in an other end surface. As shown in FIG. 13, conductor segments adjacent in the radial direction of the stator core are joined in order from the radially inner peripheral side of the stator core to form one coil (hereinafter referred to as a lap coil). A plurality of the lap winding coils are arranged in the circumferential direction of the stator core, and a jumper is arranged to connect each of the lap winding coils.
また、以下のような特許文献１に記載された発明が存在する。
特許文献１に記載された車両用交流発電機は、図１４、１５に示すように、電機子鉄心（以下、ステータコア１１１という）のスロット１２１内に略Ｓの字型に形成される電機子巻線（以下、導体セグメント１１２という）が挿入されている。そして、ステータコア１１１の周方向に所定の間隔で離れる他のスロット１２１内に挿入される導体セグメント１１２と、その端部同士で接合することによりコイルを形成している。導体セグメント１１２の端部同士の接合方法としては、ステータコア１１１の径方向の側面にて溶接などで接合する。このように、接合する導体セグメント１１２を全てのスロット１２１内に挿入することにより、ステータ構造を完成させる。
As shown in FIGS. 14 and 15, an AC generator for a vehicle described in
しかしながら、前記の重ね巻き方法においては、以下の課題が存在する。
（１）ステータ構造を完成させる場合に、重ね巻き方法では複数の重ね巻きコイルをステータコアの周方向に配置させるが、個々の重ね巻きコイル同士を結線するために渡り線を配置する必要がある。この場合、具体的に以下の課題が存在する。
個々の重ね巻きコイルの端部である引き出し線部は、ステータコアの周方向の内周側と外周側に配置されている。そこで、所定の数のスロットを隔てた重ね巻きコイル同士を結線してステータ構造全体で１本に結線されるコイルを形成する必要があるところ、一方の重ね巻きコイルにおけるステータコアの径方向の内周側に配置される引き出し線部と、他方の重ね巻きコイルにおけるステータコアの径方向の外周側に位置する引き出し線部とを渡り線で結線する必要がある。このとき、ステータ構造全体ではステータコアの周方向に複数の他の重ね巻きコイルを有していることから、渡り線はこれらの他の重ね巻きコイルと接触しない様に配線させる必要がある。そのため、ステータコアの軸方向に他の重ね巻きコイルを避けて渡り線を配置させる必要があり、渡り線を配置させる部分を含めたコイルエンド部分が大きくなってしまう。
However, the following problems exist in the lap winding method.
(1) When a stator structure is completed, in the lap winding method, a plurality of lap coils are arranged in the circumferential direction of the stator core, but it is necessary to arrange a jumper wire in order to connect individual lap coils. In this case, the following problems exist specifically.
Lead wire portions which are ends of the individual lap winding coils are arranged on the inner peripheral side and the outer peripheral side in the circumferential direction of the stator core. Therefore, it is necessary to form a coil that is connected to the entire stator structure by connecting the overlapping coils separated by a predetermined number of slots, and the inner circumference in the radial direction of the stator core in one of the overlapping coils. It is necessary to connect the lead wire portion arranged on the side and the lead wire portion positioned on the outer peripheral side in the radial direction of the stator core in the other lap winding coil with a jumper. At this time, since the entire stator structure has a plurality of other overlapping coils in the circumferential direction of the stator core, it is necessary to wire the jumper wires so as not to contact these other overlapping coils. For this reason, it is necessary to arrange the crossover wires in the axial direction of the stator core while avoiding other lap winding coils, and the coil end portion including the portion where the crossover wires are arranged becomes large.
（２）また、個々の重ね巻きコイル同士を結線するためには、図１３に示すように重ね巻きコイル１個につき１本の渡り線が必要になる。そのため、図１３に示すような例では、ステータ構造全体で重ね巻きコイルが４８個存在するので、合計４８本の渡り線が必要になってしまう。
さらに、このように渡り線を配線させるために引き出し線部を形成する導体セグメントの形状については略Ｓの字型などにする必要があり、ステータ構造内に導体セグメントの形状として略コの字型および略Ｓの字型の２種類を用意しなければならない。そのため、導体セグメントを捻るときに使用する型自体を２種類用意しなければならない。このように、ステータ構造を形成するために必要な部品の種類が多くなる分、その部品を成形するための型の費用などが余分に必要となり、ステータ構造の製作コストを抑えることができなくなってしまう。
(2) Further, in order to connect individual lap winding coils, one jumper wire is required for each lap winding coil as shown in FIG. For this reason, in the example as shown in FIG. 13, since there are 48 lap winding coils in the entire stator structure, a total of 48 crossovers are required.
Further, the shape of the conductor segment that forms the lead-out line portion in order to wire the connecting wire in this way needs to be substantially S-shaped, and the shape of the conductor segment in the stator structure is substantially U-shaped. And two types of abbreviated S-shape must be prepared. Therefore, two types of molds to be used when twisting the conductor segments must be prepared. As described above, since the types of parts necessary for forming the stator structure increase, the cost of the mold for molding the parts is necessary, and the manufacturing cost of the stator structure cannot be suppressed. End up.
（３）また、図１３に示すように複数の渡り線をステータコアの周方向に渡り分散させて配置させる必要があるので、その作業に手間が掛かってしまう。 (3) Also, as shown in FIG. 13, since it is necessary to disperse and arrange a plurality of crossover wires in the circumferential direction of the stator core, the work is troublesome.
（４）また、引き出し線部を形成するのはステータコアの一端面のみである。そのため、ステータコアの両端面で導体セグメントの捻り方向が異なる。そのため、ステータコアの両端面で導体セグメントの捻るための型の段変えをする必要が生じ、その作業に手間が掛かってしまう。 (4) The lead wire portion is formed only on one end surface of the stator core. Therefore, the twisting direction of the conductor segment is different between both end faces of the stator core. For this reason, it is necessary to change the mold for twisting the conductor segments on both end faces of the stator core, which takes time and effort.
さらに、特許文献１に記載される発明については以下のようなことがいえる。
（５）ステータコアの径方向に３周以上の導体セグメントを張り巡らせる必要がある場合には、１本に結線されるコイルを形成するために、ステータコアの径方向の内周側に位置する導体セグメントの端部である引き出し線部と外周側に位置する導体セグメントの端部である引き出し線部とを渡り線により連結する必要がある。しかし、特許文献１に記載された車両用交流発電機では、図１５に示すようにステータコアの径方向に２周分の導体セグメントを張り巡らせたものにすぎない。そのため、１周目の導体セグメントと２周目の導体セグメントとを互いに接合させながら、周方向に張り巡らせるだけでよいので、渡り線は不要である。従って、特許文献１の発明では波巻き方法を実現するものであるが、渡り線の仕様などについては何ら開示されていない。
Furthermore, the following can be said about the invention described in
(5) When it is necessary to stretch a conductor segment of three or more rounds in the radial direction of the stator core, a conductor segment located on the inner circumferential side of the stator core in the radial direction in order to form a single coil It is necessary to connect the lead wire portion which is the end portion of the lead wire and the lead wire portion which is the end portion of the conductor segment located on the outer peripheral side with a crossover. However, in the vehicle alternator described in
そこで本発明は上記課題を解決するために、以下のことを目的とする。
（１）コイルエンド部分を小さくすることでステータ構造の小型化を図ることができるステータ構造を提供することを目的とする。
（２）ステータ構造を形成するために必要な部品の数やその種類を少なくして、製作コストを抑えることができるステータ構造を提供することを目的とする。
（３）複数の渡り線を一部分に集約することでステータ構造の組み立てを容易にして生産コストを抑えることができるステータ構造を提供することを目的とする。
（４）ステータコアの両端面で導体セグメントの捻り方向を同じ仕様とすることで、ステータ構造の組み立てを容易にして生産コストを抑えることができるステータ構造を提供することを目的とする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following objects.
(1) An object of the present invention is to provide a stator structure capable of reducing the size of the stator structure by reducing the coil end portion.
(2) An object of the present invention is to provide a stator structure that can reduce the number and types of parts necessary for forming the stator structure and suppress the manufacturing cost.
(3) An object of the present invention is to provide a stator structure capable of facilitating assembly of the stator structure and reducing production costs by consolidating a plurality of crossover wires into a part.
(4) An object of the present invention is to provide a stator structure capable of facilitating the assembly of the stator structure and suppressing the production cost by making the twisting direction of the conductor segment the same on both end faces of the stator core.
前記目的を達成するために、本発明は以下のような特徴を有する。
（１）本発明は、軸方向に第１端面および第２端面を有し複数のスロットを放射線状に備えるステータコアと、スロットに備えられステータコアの径方向に一列に配列された複数の導体セグメントのステータコアの第１端面および第２端面から外に出た端部を把持して捻り、他の導体セグメントの端部と接合し、導体セグメントが接合されることにより環状に整列してなるセグメントコイルを有するセグメント式ステータ構造において、ステータコアの第１端面および第２端面から外に出た導体セグメントを把持して周方向に捻って略Ｓの字に屈曲させ、ステータコアの第１端面および第２端面から見ると１本に接合する導体セグメントがステータコアの全周にわたって３周以上の渦巻状に配置され、１本に接合する導体セグメントの両端に備える引き出し線部がステータコアの第１端面から外に出ており、ステータコアの内周側に位置する引き出し線部とステータコアの外周側に位置する引き出し線部とを渡り線により接合することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention has the following features.
(1) The present invention relates to a stator core having a first end surface and a second end surface in the axial direction and including a plurality of slots radially, and a plurality of conductor segments provided in the slots and arranged in a row in the radial direction of the stator core. A segment coil is formed by gripping and twisting the end portions protruding from the first end surface and the second end surface of the stator core, joining with the end portions of the other conductor segments, and annularly aligning by joining the conductor segments. In the segment type stator structure, the conductor segments protruding from the first end face and the second end face of the stator core are gripped and twisted in the circumferential direction to be bent into a substantially S shape, and from the first end face and the second end face of the stator core. When viewed, the conductor segments joined to one are arranged in a spiral shape of three or more turns over the entire circumference of the stator core, and are attached to both ends of the conductor segments joined to one. And a lead wire portion located on the inner peripheral side of the stator core and a lead wire portion located on the outer peripheral side of the stator core are joined by a jumper wire. To do.
（２）本発明は、（１）に記載するセグメント式ステータ構造において、ステータコアに取り付けたときに、ステータコアの内周側に位置する引き出し線部とステータコアの外周側に位置する引き出し線部とを接合する位置で渡り線が一体化され、ステータコアの軸方向の一端面から外に出た導体セグメントを挿入できる溝が形成される渡り線連結ユニットを有することを特徴とする。 (2) The present invention relates to the segment type stator structure described in (1), wherein when attached to the stator core, the lead wire portion positioned on the inner peripheral side of the stator core and the lead wire portion positioned on the outer peripheral side of the stator core It has a crossover connecting unit in which a crossover is integrated at a joining position and a groove into which a conductor segment protruding from one end face in the axial direction of the stator core can be inserted is formed.
（３）本発明は、軸方向に第１端面および第２端面を有し複数のスロットを放射線状に備えるステータコアと、スロットに備えられステータコアの径方向に一列に配列された複数の導体セグメントのステータコアの第１端面および第２端面から外に出た端部を把持して捻り、他の導体セグメントの端部と接合し、導体セグメントが接合されることにより環状に整列してなるセグメントコイルを有するセグメント式ステータ構造において、ステータコアの第１端面および第２端面から外に出た導体セグメントを把持して周方向に捻って略Ｓの字に屈曲させ、ステータコアの第１端面および第２端面から外に出た導体セグメント同士を接合したときに、ステータコアの第１端面と第２端面とで対応する位置の導体セグメントの捻り方向が共通することを特徴とする。 (3) The present invention relates to a stator core having a first end surface and a second end surface in the axial direction and including a plurality of slots radially, and a plurality of conductor segments provided in the slots and arranged in a row in the radial direction of the stator core. A segment coil is formed by gripping and twisting the end portions protruding from the first end surface and the second end surface of the stator core, joining with the end portions of the other conductor segments, and annularly aligning by joining the conductor segments. In the segment type stator structure, the conductor segments protruding from the first end face and the second end face of the stator core are gripped and twisted in the circumferential direction to be bent into a substantially S shape, and from the first end face and the second end face of the stator core. When conductor segments that have gone out are joined together, the twist directions of the conductor segments at corresponding positions on the first end surface and the second end surface of the stator core are common. And wherein the door.
（４）本発明は、（３）に記載するセグメント式ステータ構造において、ステータコアの第１端面および第２端面から外に出た導体セグメントについて、ステータコアの内周側から径方向へ数えて奇数番目に位置する導体セグメントと、ステータコアの内周側から径方向へ数えて偶数番目に位置する導体セグメントとは互いに反対方向に捻られていることを特徴とする。 (4) The present invention provides the segment type stator structure described in (3), wherein the conductor segments protruding from the first end surface and the second end surface of the stator core are odd-numbered when counted radially from the inner peripheral side of the stator core. The conductor segments located at the left and the even numbered conductor segments counted in the radial direction from the inner peripheral side of the stator core are twisted in opposite directions.
このような特徴を有する本発明により、以下のような作用・効果が得られる。
（１）本発明は、軸方向に第１端面および第２端面を有し複数のスロットを放射線状に備えるステータコアと、スロットに備えられステータコアの径方向に一列に配列された複数の導体セグメントのステータコアの第１端面および第２端面から外に出た端部を把持して捻り、他の導体セグメントの端部と接合し、導体セグメントが接合されることにより環状に整列してなるセグメントコイルを有するセグメント式ステータ構造において、ステータコアの第１端面および第２端面から外に出た導体セグメントを把持して周方向に捻って略Ｓの字に屈曲させ、ステータコアの第１端面および第２端面から見ると１本に接合する導体セグメントがステータコアの全周にわたって３周以上の渦巻状に配置され、１本に接合する導体セグメントの両端に備える引き出し線部がステータコアの第１端面から外に出ており、ステータコアの内周側に位置する引き出し線部とステータコアの外周側に位置する引き出し線部とを渡り線により接合するので、コイルエンド部分を小さくしてステータ構造の小型化が図れることができ、また、ステータ構造を形成するために必要な部品の数やその種類を少なくして製作コストを抑えることができる効果が得られる。
According to the present invention having such characteristics, the following actions and effects can be obtained.
(1) The present invention relates to a stator core having a first end surface and a second end surface in the axial direction and including a plurality of slots radially, and a plurality of conductor segments provided in the slots and arranged in a row in the radial direction of the stator core. A segment coil is formed by gripping and twisting the end portions protruding from the first end surface and the second end surface of the stator core, joining with the end portions of the other conductor segments, and annularly aligning by joining the conductor segments. In the segment type stator structure, the conductor segments protruding from the first end face and the second end face of the stator core are gripped and twisted in the circumferential direction to be bent into a substantially S shape, and from the first end face and the second end face of the stator core. When viewed, the conductor segments joined to one are arranged in a spiral shape of three or more turns over the entire circumference of the stator core, and are attached to both ends of the conductor segments joined to one. Since the lead wire portion protrudes from the first end surface of the stator core and the lead wire portion located on the inner peripheral side of the stator core and the lead wire portion located on the outer peripheral side of the stator core are joined by a jumper wire, the coil end It is possible to reduce the size of the stator structure by reducing the portion, and to obtain an effect of reducing the number and types of parts necessary for forming the stator structure and suppressing the manufacturing cost.
（２）本発明は、（１）に記載するセグメント式ステータ構造において、ステータコアに取り付けたときに、ステータコアの内周側に位置する引き出し線部とステータコアの外周側に位置する引き出し線部とを接合する位置で渡り線が一体化され、ステータコアの軸方向の一端面から外に出た導体セグメントを挿入できる溝が形成される渡り線連結ユニットを有するので、（１）に記載する効果に加えて、複数の渡り線を一部分に集約してワンタッチで渡り線を配置することができ、ステータ構造の組み立てを容易にして生産コストを抑えることができる効果が得られる。 (2) The present invention relates to the segment type stator structure described in (1), wherein when attached to the stator core, the lead wire portion positioned on the inner peripheral side of the stator core and the lead wire portion positioned on the outer peripheral side of the stator core In addition to the effect described in (1), the connecting wire has a connecting wire unit in which the connecting wire is integrated at the joining position and a groove into which the conductor segment protruding from one end face in the axial direction of the stator core can be inserted. Thus, it is possible to aggregate a plurality of crossover wires into a part and arrange the crossover wires with a single touch, and it is possible to obtain an effect of facilitating the assembly of the stator structure and suppressing the production cost.
（３）本発明は、軸方向に第１端面および第２端面を有し複数のスロットを放射線状に備えるステータコアと、スロットに備えられステータコアの径方向に一列に配列された複数の導体セグメントのステータコアの第１端面および第２端面から外に出た端部を把持して捻り、他の導体セグメントの端部と接合し、導体セグメントが接合されることにより環状に整列してなるセグメントコイルを有するセグメント式ステータ構造において、ステータコアの第１端面および第２端面から外に出た導体セグメントを把持して周方向に捻って略Ｓの字に屈曲させ、ステータコアの第１端面および第２端面から外に出た導体セグメント同士を接合したときに、ステータコアの第１端面と第２端面とで対応する位置の導体セグメントの捻り方向が共通するので、ステータ構造の組み立てを容易にして生産コストを抑えることができる効果が得られる。 (3) The present invention relates to a stator core having a first end surface and a second end surface in the axial direction and including a plurality of slots radially, and a plurality of conductor segments provided in the slots and arranged in a row in the radial direction of the stator core. A segment coil is formed by gripping and twisting the end portions protruding from the first end surface and the second end surface of the stator core, joining with the end portions of the other conductor segments, and annularly aligning by joining the conductor segments. In the segment type stator structure, the conductor segments protruding from the first end face and the second end face of the stator core are gripped and twisted in the circumferential direction to be bent into a substantially S shape, and from the first end face and the second end face of the stator core. When conductor segments that have gone out are joined together, the twist directions of the conductor segments at corresponding positions on the first end surface and the second end surface of the stator core are common. In effect, which can suppress the production cost and facilitates assembly of the stator structure.
（４）本発明は、（３）に記載するセグメント式ステータ構造において、ステータコアの第１端面および第２端面から外に出た導体セグメントについて、ステータコアの内周側から径方向へ数えて奇数番目に位置する導体セグメントと、ステータコアの内周側から径方向へ数えて偶数番目に位置する導体セグメントとは互いに反対方向に捻られているので、（３）に記載する効果に対して、よりステータ構造の組み立てを容易にして生産コストを抑えることができる効果が得られる。 (4) The present invention provides the segment type stator structure described in (3), wherein the conductor segments protruding from the first end surface and the second end surface of the stator core are odd-numbered when counted radially from the inner peripheral side of the stator core. Since the conductor segments located at the even numbered conductor segments counted in the radial direction from the inner peripheral side of the stator core are twisted in directions opposite to each other, the effect described in (3) is further improved. As a result, it is possible to easily assemble the structure and reduce the production cost.
以下、本発明の実施例について説明する。
まず、本発明のステータ構造１の構成について説明する。図１はステータ構造１の全体を示す上面図である。図１に示すように、ステータ構造１は複数のスロット２１が放射状に形成されたステータコア１１、導体セグメント１２、渡り線１３などを備えている。
図２は本実施例の絶縁インシュレータ１４に、導体セグメント１２がセットされた導体セグメント集合体１５の正面図である。
Examples of the present invention will be described below.
First, the configuration of the
FIG. 2 is a front view of the
図３はステータコア１１が備えるスロット２１に導体セグメント集合体１５が挿入された状態を示す図である。図３に示すように、ステータコア１１の軸方向の両端面から出た導体セグメント１２の飛び出し部の長さがステータコア１１の内周側よりも外周側のほうが長くなるように、導体セグメント集合体１５をステータコア１１のスロット２１内に挿入する。結果、スロット２１内にステータコア１１の径方向に一列に導体セグメント１２が整列され、ステータコア１１の両端面から突き出した導体セグメント１２の先端が略すり鉢状の凹面を形成する。
この様にステータコア１１の中心部から外側に向けて、導体セグメント１２の出ている長さが順に高くなるように、導体セグメント集合体１５が差し込まれるのは、次の工程で捻られた際に、ステータコア１１の内周側から外周側にかけて形成される列の、どの列の導体セグメント１２であっても、捻られた後に同じだけの溶接シロが取れるように配慮したからである。
FIG. 3 is a view showing a state in which the
In this way, the
次に、それぞれの導体セグメント集合体１５を片端を固定して、他端を把持して周方向に捻る。この際、導体セグメント集合体１５内の隣り合う導体セグメント１２同士、つまり径方向に隣り合う導体セグメント１２が離れるように捻ってあるので、互いに接触するようなことはなくなる。
Next, one end of each
図４は、捻られた状態の導体セグメント集合体１５を示した図である。片端を捻った後に反対側も捻ることにより、導体セグメント集合体１５は図４のように形成されるが、導体セグメント１２の単体で見ると略Ｓ字状に捻られることとなる。
詳細に見れば、最終的に端子がつけられるステータコア１１の端面をリード側端面、反対側を反リード側端面とし、ステータコア１１のスロット２１に差し込まれた状態の第１導体セグメント集合体１５ａの備える導体セグメント１２を、ステータコア１１の内周側より、第１導体セグメント１２ａ１、第２導体セグメント１２ａ２、第３導体セグメント１２ａ３、第４導体セグメント１２ａ４、第５導体セグメント１２ａ５、第６導体セグメント１２ａ６、第７導体セグメント１２ａ７、第８導体セグメント１２ａ８、第９導体セグメント１２ａ９、第１０導体セグメント１２ａ１０、第１１導体セグメント１２ａ１１、第１２導体セグメント１２ａ１２とする。そして、ステータコアの周方向に所定の数のスロット２１を隔てたところに位置するスロット２１に差し込まれた第２導体セグメント集合体１５ｂの備える導体セグメント１２を、ステータコア１１の内周側より、第１導体セグメント１２ｂ１、第２導体セグメント１２ｂ２、第３導体セグメント１２ｂ３、第４導体セグメント１２ｂ４、第５導体セグメント１２ｂ５、第６導体セグメント１２ｂ６、第７導体セグメント１２ｂ７、第８導体セグメント１２ｂ８、第９導体セグメント１２ｂ９、第１０導体セグメント１２ｂ１０、第１１導体セグメント１２ｂ１１、第１２導体セグメント１２ｂ１２とする。
FIG. 4 is a view showing the
In detail, the end surface of the
ここで、ステータコア１１の周方向を見渡したときには、ステータ構造１には導体セグメント１２の接合の組み合わせ方法が異なる通常接合部と渡り接合部が存在する。ここで渡り接合部とは、端子台２３が存在するリード側端面のみに存在するものであって、ステータコア１１の径方向の内周側に位置する導体セグメント１２の端部である引き出し線部と外周側に位置する導体セグメント１２の端部である引き出し線部とを渡り線１３で連結させている部分をいう。後述する図６の（ｂ）に示す部分、あるいは図７の円で囲んだ部分が該当する。そして、この渡り接合部以外の部分を通常接合部という。そこで、具体的に通常接合部と渡り接合部における導体セグメント１２の接合の組み合わせ方法について説明する。
Here, when looking around the circumferential direction of the
まず、通常接合部では、リード側端面および反リード側端面ともに共通して以下のような組み合わせで導体セグメント１２を接合する。
第１導体セグメント集合体１５ａの第１導体セグメント１２ａ１の一端と、第２導体セグメント集合体１５ｂの第２導体セグメント１２ｂ２の一端は、ステータコア１１の中心から出る放射線Ｌ１上に来るように捻って接合する。
第１導体セグメント集合体１５ａの第３導体セグメント１２ａ３の一端と、第２導体セグメント集合体１５ｂの第４導体セグメント１２ｂ４の一端は、ステータコア１１の中心から出る放射線Ｌ１上に来るように捻って接合する。
第１導体セグメント集合体１５ａの第５導体セグメント１２ａ５の一端と、第２導体セグメント集合体１５ｂの第６導体セグメント１２ｂ６の一端は、ステータコア１１の中心から出る放射線Ｌ１上に来るように捻って接合する。
第１導体セグメント集合体１５ａの第７導体セグメント１２ａ７の一端と、第２導体セグメント集合体１５ｂの第８導体セグメント１２ｂ８の一端は、ステータコア１１の中心から出る放射線Ｌ１上に来るように捻って接合する。
First, in the normal joining portion, the
One end of the first conductor segment 12a1 of the first
One end of the third conductor segment 12a3 of the first
One end of the fifth conductor segment 12a5 of the first
One end of the seventh conductor segment 12a7 of the first
第１導体セグメント集合体１５ａの第９導体セグメント１２ａ９の一端と、第２導体セグメント集合体１５ｂの第１０導体セグメント１２ｂ１０の一端は、ステータコア１１の中心から出る放射線Ｌ１上に来るように捻って接合する。
第１導体セグメント集合体１５ａの第１１導体セグメント１２ａ１１の一端と、第２導体セグメント集合体１５ｂの第１２導体セグメント１２ｂ１２の一端は、ステータコア１１の中心から出る放射線Ｌ１上に来るように捻って接合する。
なお、第１導体セグメント集合体１５ａの第２導体セグメント１２ａ２、第４導体セグメント１２ａ４、第６導体セグメント１２ａ６、第８導体セグメント１２ａ８、第１０導体セグメント１２ａ１０、第１２導体セグメント１２ａ１２の一端は、ステータコア１１の中心から出る放射線Ｌ２上に来るように捻る。また、第２導体セグメント集合体１５ｂの第１導体セグメント１２ｂ１、第３導体セグメント１２ｂ３、第５導体セグメント１２ｂ５、第７導体セグメント１２ｂ７、第９導体セグメント１２ｂ９、第１１導体セグメント１２ｂ１１の一端は、ステータコア１１の中心から出る放射線Ｌ２上に来るように捻る。
One end of the ninth conductor segment 12a9 of the first
One end of the eleventh conductor segment 12a11 of the first
Note that one end of the second conductor segment 12a2, the fourth conductor segment 12a4, the sixth conductor segment 12a6, the eighth conductor segment 12a8, the tenth conductor segment 12a10, and the twelfth conductor segment 12a12 of the first
一方、渡り接合部では導体セグメント１２の接合の組み合わせがステータコア１１の径方向に１つずつずれ、接合の箇所が１つ減ることになる。具体的には、以下のような組み合わせで導体セグメント１２を接合する。
第３導体セグメント集合体１５ｃの第３導体セグメント１２ｃ３の一端と、第４導体セグメント集合体１５ｄの第２導体セグメント１２ｄ２の一端は、ステータコア１１の中心から出る放射線Ｌ３上に来るように捻って接合する。
第３導体セグメント集合体１５ｃの第５導体セグメント１２ｃ５の一端と、第３導体セグメント集合体１５ｄの第４導体セグメント１２ｄ４の一端は、ステータコア１１の中心から出る放射線Ｌ３上に来るように捻って接合する。
第３導体セグメント集合体１５ｃの第７導体セグメント１２ｃ７の一端と、第４導体セグメント集合体１５ｄの第６導体セグメント１２ｄ６の一端は、ステータコア１１の中心から出る放射線Ｌ３上に来るように捻って接合する。
On the other hand, in the transition joint portion, the combination of joining the
One end of the third conductor segment 12c3 of the third conductor segment assembly 15c and one end of the second conductor segment 12d2 of the fourth conductor segment assembly 15d are twisted and joined so as to be on the radiation L3 emerging from the center of the
One end of the fifth conductor segment 12c5 of the third conductor segment assembly 15c and one end of the fourth conductor segment 12d4 of the third conductor segment assembly 15d are twisted and joined so as to be on the radiation L3 emerging from the center of the
One end of the seventh conductor segment 12c7 of the third conductor segment assembly 15c and one end of the sixth conductor segment 12d6 of the fourth conductor segment assembly 15d are twisted and joined so as to be on the radiation L3 emerging from the center of the
第３導体セグメント集合体１５ｃの第９導体セグメント１２ｃ９の一端と、第４導体セグメント集合体１５ｄの第８導体セグメント１２ｄ８の一端は、ステータコア１１の中心から出る放射線Ｌ３上に来るように捻って接合する。
第３導体セグメント集合体１５ｃの第１１導体セグメント１２ｃ１１の一端と、第４導体セグメント集合体１５ｄの第１０導体セグメント１２ｄ１０の一端は、ステータコア１１の中心から出る放射線Ｌ３上に来るように捻って接合する。
One end of the ninth conductor segment 12c9 of the third conductor segment assembly 15c and one end of the eighth conductor segment 12d8 of the fourth conductor segment assembly 15d are twisted and joined so as to be on the radiation L3 emerging from the center of the
One end of the eleventh conductor segment 12c11 of the third conductor segment assembly 15c and one end of the tenth conductor segment 12d10 of the fourth conductor segment assembly 15d are twisted and joined so as to be on the radiation L3 coming from the center of the
ここで、通常接合部と異なる特徴的な点として以下のように連結される。第３導体セグメント集合体１５ｃの第１導体セグメント１２ｃ１の一端はステータコア１１の中心から出る放射線Ｌ３上に来るように捻る。一方、第４導体セグメント集合体１５ｄおよび第５導体セグメント集合体１５ｅを隔てて第６導体セグメント集合体１５ｆが配置されているが、この第６導体セグメント集合体１５ｆの第１２導体セグメント１２ｆ１２の一端をステータコア１１の中心から出る放射線Ｌ４上に来るように捻る。そして、この第３導体セグメント集合体１５ｃの第１導体セグメント１２ｃ１の一端と第６導体セグメント集合体１５ｆの第１２導体セグメント１２ｆ１２の一端とを渡り線１３で接合する。
Here, it connects as follows as a characteristic point different from a normal junction part. One end of the first conductor segment 12c1 of the third conductor segment assembly 15c is twisted so as to be on the radiation L3 coming from the center of the
以上の内容について、図面で示すと図５、図６ようになる。図５は、通常接合部と渡り接合部における導体セグメント１２の接合の組み合わせ方法の比較を示す略図である。図５（ａ）が通常接合部であり、図５（ｂ）が渡り接合部である。図６は、通常接合部と渡り接合部における導体セグメント１２の接合の組み合わせ方法の比較を示す斜視図である。
The above contents are shown in FIG. 5 and FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing a comparison of methods for combining the
図６（ｂ）に示すように、渡り接合部においては、接合した導体セグメント１２の間に這わせるように渡り線１３を配置することから、導体セグメント１２の接合部であるコイルエンド部の高さを小さくすることができる。
As shown in FIG. 6 (b), since the
図７は、ステータコア１１の一端面から見た場合において、接合した導体セグメントにより形成される回路の略図である。図面上、菱形で表される部分が導体セグメントの接合部分である。なお、破線で表す菱形は他端面における接合部分である。前記のように導体セグメント１２を接合することにより、ステータコア１１の端面からみたときに図７に示すように、ステータコア１１の周方向に渦巻状に導体セグメント１２が張り巡らせられる。なお、ステータコア１１の側面からみたときには波状に導体セグメント１２が張り巡らせられることになる。
FIG. 7 is a schematic diagram of a circuit formed by joined conductor segments when viewed from one end surface of the
図８は、導体セグメント１２の捻り方向を示す図である。図８（ａ）はステータコア１１の側面方向からみた図であり、図８（ｂ）、図８（ｃ）はステータコア１１の端面方向からみた図である。図８（ｂ）は、本発明におけるリード側端面と反リード側端面を示し、かつ従来技術である重ね巻き方法の場合の反リード側端面を示している。図８（ｃ）は、従来技術である重ね巻き方法の場合のリード側端面を示している。
図８（ｂ）に示すように、本発明のステータ構造１ではリード側端面と反リード側端面とで導体セグメント１２の捻り方向が共通している。より具体的には、ステータコア１１の内周側から径方向へ数えて偶数番目に位置する導体セグメント１２と、ステータコア１１の内周側から径方向へ数えて奇数番目に位置する導体セグメント１２とは互いに反対方向に捻られている。すなわち、ステータコア１１の内周側から径方向へ数えて偶数番目に位置する導体セグメント１２と奇数番目に位置する導体セグメント１２の捻り方向は互いに反対であり、その組み合わせがリード側端面と反リード側端面で共通している。これにより、導体セグメント１２の捻り方向を定める型の段変えが不要となり、ステータ構造１の組み立てが容易になる。
FIG. 8 is a diagram illustrating the twisting direction of the
As shown in FIG. 8B, in the
図９は、渡り接合部の渡り線連結ユニット１６を示す斜視図である。この渡り線連結ユニット１６は図１１に示すユニット本体２２に図１２に示す渡り線１３を嵌め込んで接合することにより形成される。図１２に示すように渡り線１３はその形状や大きさの違いにより４種類のものがあり。また、図１１に示すようにユニット本体２２には各種の渡り線１３が所定の箇所に収まるように溝が形成されている。そして、作業者はステータコア１１に導体セグメント１２を張り巡らせた後で、渡り線連結ユニット１６を渡り接合部に組み付けることにより、ワンタッチで全ての渡り線１３を所定の位置に同時に連結することができる。その後、導体セグメント１２の引き出し線部と渡り線１３を接合させて、図１１に示す端子台２３を取り付けて各端子と各渡り線１３とを接合することにより、図１に示すステータ構造１が完成する。
FIG. 9 is a perspective view showing the
このように渡り線連結ユニット１６によって渡り線１３による複数の連結部分を渡り接合部に集約することで、渡り線１３の数を大幅に軽減できる。背景技術で説明した重ね巻きの場合は渡り線１３がステータ構造全体で４８本必要であったが、本発明のステータ構造１では１２本で足りることになる。
Thus, the number of the connecting
以上のような実施例により、以下の効果が得られる。
（１）本発明は、軸方向にリード側端面および反リード側端面を有し複数のスロット２１を放射線状に備えるステータコア１１と、スロット２１に備えられステータコア１１の径方向に一列に配列された複数の導体セグメント１２のステータコア１１のリード側端面および反リード側端面から外に出た端部を把持して捻り、他の導体セグメント１２の端部と接合し、導体セグメント１２が接合されることにより環状に整列してなるセグメントコイルを有するセグメント式ステータ構造において、ステータコア１１のリード側端面および反リード側端面から外に出た導体セグメント１２を把持して周方向に捻って略Ｓの字に屈曲させ、ステータコア１１のリード側端面および反リード側端面から見ると１本に接合する導体セグメント１２がステータコア１１の全周にわたって３周以上の渦巻状に配置され、１本に接合する導体セグメント１２の両端に備える引き出し線部がステータコア１１の第１端面から外に出ており、ステータコア１１の内周側に位置する引き出し線部とステータコア１１の外周側に位置する引き出し線部とを渡り線１３により接合するので、コイルエンド部分を小さくしてステータ構造の小型化が図れることができ、また、ステータ構造を形成するために必要な部品の数やその種類を少なくして製作コストを抑えることができる効果が得られる。
According to the embodiment as described above, the following effects can be obtained.
(1) In the present invention, a
（２）本発明は、（１）に記載するセグメント式ステータ構造において、ステータコア１１に取り付けたときに、ステータコア１１の内周側に位置する引き出し線部とステータコア１１の外周側に位置する引き出し線部とを接合する位置で渡り線１３が一体化され、ステータコア１１の軸方向のリード側端面から外に出た導体セグメント１２を挿入できる溝が形成される渡り線連結ユニット１６を有するので、（１）に記載する効果に加えて、複数の渡り線を一部分に集約してワンタッチで渡り線１３を配置することができ、ステータ構造の組み立てを容易にして生産コストを抑えることができる効果が得られる。
(2) The present invention provides the segment type stator structure described in (1), wherein the lead wire portion positioned on the inner peripheral side of the
（３）本発明は、軸方向にリード側端面および反リード側端面を有し複数のスロット２１を放射線状に備えるステータコア１１と、スロット２１に備えられステータコア１１の径方向に一列に配列された複数の導体セグメント１２のステータコア１１のリード側端面および反リード側端面から外に出た端部を把持して捻り、他の導体セグメント１２の端部と接合し、導体セグメント１２が接合されることにより環状に整列してなるセグメントコイルを有するセグメント式ステータ構造において、ステータコア１１のリード側端面および反リード側端面から外に出た導体セグメント１２を把持して周方向に捻って略Ｓの字に屈曲させ、ステータコア１１のリード側端面および反リード側端面から外に出た導体セグメント１２同士を接合したときに、ステータコア１１のリード側端面と反リード側端面とで対応する位置の導体セグメント１２の捻り方向が共通するので、ステータ構造の組み立てを容易にして生産コストを抑えることができる効果が得られる。
(3) The present invention includes a
（４）本発明は、（３）に記載するセグメント式ステータ構造において、ステータコア１１のリード側端面および反リード側端面から外に出た導体セグメント１２について、ステータコア１１の内周側から径方向へ数えて奇数番目に位置する導体セグメント１２と、ステータコア１１の内周側から径方向へ数えて偶数番目に位置する導体セグメント１２とは互いに反対方向に捻られているので、（３）に記載する効果に対して、よりステータ構造の組み立てを容易にして生産コストを抑えることができる効果が得られる。
(4) In the segment type stator structure described in (3), the present invention provides a
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様
々な変更が可能である。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning.
１ ステータ構造
１１ ステータコア
１２ 導体セグメント
１３ 渡り線
１４ 絶縁インシュレータ
１５ 導体セグメント集合体
１６ 渡り線連結ユニット
２１ スロット
２２ ユニット本体
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記スロットに備えられ前記ステータコアの径方向に一列に配列された複数の導体セグメントの前記ステータコアの第１端面および第２端面から外に出た端部を把持して捻り、他の前記導体セグメントの端部と接合し、前記導体セグメントが接合されることにより環状に整列してなるセグメントコイルを有するセグメント式ステータ構造において、
前記ステータコアの第１端面および第２端面から外に出た前記導体セグメントを把持して周方向に捻って略Ｓの字に屈曲させ、
前記ステータコアの第１端面および第２端面から見ると１本に接合する前記導体セグメントが前記ステータコアの全周にわたって３周以上の渦巻状に配置され、
１本に接合する前記導体セグメントの両端に備える引き出し線部が前記ステータコアの第１端面から外に出ており、
前記ステータコアの内周側に位置する前記引き出し線部と前記ステータコアの外周側に位置する前記引き出し線部とを渡り線により接合することを特徴とするセグメント式ステータ構造。 A stator core having a first end face and a second end face in the axial direction and provided with a plurality of slots radially;
The plurality of conductor segments provided in the slot and arranged in a row in the radial direction of the stator core grip and twist the ends of the stator core that protrude from the first end surface and the second end surface, and twist the other conductor segments. In a segmented stator structure having a segment coil that is joined to an end portion and annularly aligned by joining the conductor segments,
Grasping the conductor segment protruding from the first end surface and the second end surface of the stator core and twisting it in the circumferential direction to be bent into a substantially S shape,
When viewed from the first end face and the second end face of the stator core, the conductor segments joined together are arranged in a spiral shape of three or more turns over the entire circumference of the stator core,
Lead wire portions provided at both ends of the conductor segment to be joined to one go out from the first end face of the stator core,
A segmented stator structure characterized in that the lead wire portion located on the inner peripheral side of the stator core and the lead wire portion located on the outer peripheral side of the stator core are joined by a jumper.
前記ステータコアに取り付けたときに、前記ステータコアの内周側に位置する前記引き出し線部と前記ステータコアの外周側に位置する前記引き出し線部とを接合する位置で渡り線が一体化され前記ステータコアの軸方向の一端面から外に出た前記導体セグメントを挿入できる溝が形成される渡り線連結ユニットを有することを特徴とするセグメント式ステータ構造。 In the segment type stator structure according to claim 1,
When attached to the stator core, the connecting wire is integrated at a position where the lead wire portion located on the inner peripheral side of the stator core and the lead wire portion located on the outer peripheral side of the stator core are joined, and the shaft of the stator core A segmented stator structure having a crossover connecting unit in which a groove into which the conductor segment protruding from one end face in the direction can be inserted is formed.
前記スロットに備えられ前記ステータコアの径方向に一列に配列された複数の導体セグメントの前記ステータコアの第１端面および第２端面から外に出た端部を把持して捻り、他の前記導体セグメントの端部と接合し、前記導体セグメントが接合されることにより環状に整列してなるセグメントコイルを有するセグメント式ステータ構造において、
前記ステータコアの第１端面および第２端面から外に出た前記導体セグメントを把持して周方向に捻って略Ｓの字に屈曲させ、
前記ステータコアの第１端面および第２端面から外に出た前記導体セグメント同士を接合したときに、前記ステータコアの第１端面と第２端面とで対応する位置の前記導体セグメントの捻り方向が共通することを特徴とするセグメント式ステータ構造。 A stator core having a first end face and a second end face in the axial direction and provided with a plurality of slots radially;
The plurality of conductor segments provided in the slot and arranged in a row in the radial direction of the stator core grip and twist the ends of the stator core that protrude from the first end surface and the second end surface, and twist the other conductor segments. In a segmented stator structure having segment coils that are joined to ends and annularly aligned by joining the conductor segments,
Grasping the conductor segment protruding from the first end surface and the second end surface of the stator core and twisting it in the circumferential direction to be bent into a substantially S shape,
When the conductor segments coming out of the first end surface and the second end surface of the stator core are joined to each other, the twist directions of the conductor segments at corresponding positions are common to the first end surface and the second end surface of the stator core. A segmented stator structure characterized by that.
前記ステータコアの第１端面および第２端面から外に出た前記導体セグメントについて、前記ステータコアの内周側から径方向へ数えて奇数番目に位置する前記導体セグメントと、前記ステータコアの内周側から径方向へ数えて偶数番目に位置する前記導体セグメントとは互いに反対方向に捻られていることを特徴とするセグメント式ステータ構造。 In the segment type stator structure according to claim 3,
With respect to the conductor segments protruding from the first end surface and the second end surface of the stator core, the conductor segments positioned oddly in the radial direction from the inner peripheral side of the stator core, and the diameter from the inner peripheral side of the stator core A segmented stator structure characterized by being twisted in the opposite direction to the conductor segments positioned evenly in the direction.
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