JP2009038939A - Split core stator of rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機の分割コアステータ及び分割コアステータ製造方法に関する。 The present invention relates to a split core stator of a rotating electric machine and a split core stator manufacturing method.
複数の分割コアから構成される回転電機の分割コアステータでは、各分割コアに巻回されたコイルから引出される引出し線をバスバーやプリント基板に接続する。しかしながら、上記した回転電機では、複雑な構造のバスバーやプリント基板などによって引出し線を互いに結線するため、部品点数が多くなってコストが増大する。 In a split core stator of a rotating electrical machine composed of a plurality of split cores, a lead wire drawn from a coil wound around each split core is connected to a bus bar or a printed board. However, in the above-described rotating electric machine, since the lead wires are connected to each other by a bus bar or a printed board having a complicated structure, the number of parts increases and the cost increases.
特許文献1に記載の分割コアステータでは、隣接する分割コアからの引出し線同士を簡素な構造のターミナルによって相互に接続する。そのため、バスバーやプリント基板などの専用部品が不要となって、部品点数を削減することができる。
ところで、特許文献1に記載の分割コアステータでは、コイルからの引出し線同士をターミナルによって間接的に結線するので、分割コアステータ製造時にこのターミナルを削減することができない。また、ターミナルと隣接する2つの分割コアからの引出し線とをそれぞれ接続するため、1つのターミナルで2回の引出し線を接続する必要があり、組立工数を低減することができないという問題がある。
By the way, in the split core stator described in
そこで、本発明では、部品点数を削減するとともに、製造時の組立工数を低減することができる回転電機の分割コアステータ及び分割コアステータ製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a split core stator for a rotating electrical machine and a split core stator manufacturing method that can reduce the number of parts and the number of assembly steps during manufacturing.
本発明は、以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.
本発明は、コイル(50)が巻き回されたインシュレータ(60)を有する分割コア(40)と、前記分割コア(40)を円環状に配置して、隣接する分割コア(40)のコイル(50)を相互に接続する分割コアステータ(30)であって、前記分割コア(40)は、前記分割コア(40)のコイル(50)から引出され、隣接する一方の分割コア(40)のコイル(50)と接続する略U字形状の接続部(52d)と、隣接する他方の分割コア(40)のコイル(50)の接続部(52d)が掛かる受け部(52a)とを有するコイル引出し線(52)と、前記インシュレータ(60)に形成され、接続時に前記コイル引出し線(52)の位置決めを行う位置決め手段(66、67)と、を備える。 In the present invention, a split core (40) having an insulator (60) around which a coil (50) is wound, and the split core (40) are arranged in an annular shape, and a coil ( 50), and the split core (40) is drawn from the coil (50) of the split core (40) and is adjacent to the split core (40). Coil drawer having a substantially U-shaped connection part (52d) connected to (50) and a receiving part (52a) on which the connection part (52d) of the coil (50) of the other adjacent split core (40) is hooked Line (52) and positioning means (66, 67) formed on the insulator (60) and positioning the coil lead wire (52) when connected.
本発明によれば、隣接する2つの分割コアのコイル引出し線を相互に直接結線するので、バスバーやプリント基板などの専用部品が不要となり、分割コアステータ製造時の部品点数を削減することができ、コストダウンを図ることが可能となる。また、引出し線を1回結線するだけでよく、従来技術のようにターミナルを介して引出し線同士を結線する場合よりも分割コアステータ製造時における組立工数を低減することが可能となる。さらに、インシュレータのフランジに切欠きを形成するので、コイル引出し線の位置決めを確実に行うことができる。 According to the present invention, coil lead wires of two adjacent split cores are directly connected to each other, so that dedicated parts such as a bus bar and a printed board are not required, and the number of parts when manufacturing a split core stator can be reduced. Cost can be reduced. Further, it is only necessary to connect the lead wires once, and it is possible to reduce the number of assembling steps at the time of manufacturing the split core stator as compared with the case where the lead wires are connected through the terminal as in the prior art. Further, since the notch is formed in the flange of the insulator, the coil lead wire can be reliably positioned.
(第1実施形態)
以下、図面を参照して第1の実施形態について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment will be described with reference to the drawings.
図1は、分割コアステータ30を有する回転電機100の構成を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a rotating
回転電機100は、円筒形状のケース10の内部にロータ20と分割コアステータ30とを備える。
The rotating
ロータ20は、ロータコア21と回転軸22とから構成される。このロータ20は、ケース10の内部に回転自在に収装される。ロータ20の回転軸22は、円柱形状のロータコア21の中心軸上に貫通して配置される。
The
分割コアステータ30は、入力端子U、V、Wと複数の分割コア40とを備える3相Y型結線のステータである。複数の分割コア40は、ケース10の内部にロータ20の外周を取り囲むように円環状に配置される。
The
分割コア40は、鋼板を積層して一体化した積層鋼板に巻き回されるコイル50と、積層鋼板とコイル50とを絶縁するインシュレータ60とを有する。なお、分割コア40の詳細については後述する。
The split
分割コア40のコイル50は、絶縁被膜を有するエナメル線である。このコイル50からは、分割コア40が円環状に配置されたときの外径側(以下「ステータ外径側」という)に、外径側引出し線51が引出される。また、分割コア40が円環状に配置されたときの内径側(以下「ステータ内径側」という)に、内径側引出し線52が引出される。外径側引出し線51は円環状の入力線バスバー(図示せず)によって入力端子U、V、Wのいずれかに接続される。また、内径側引出し線52は、隣接する分割コア40の内径側引出し線52に互いに直接的に接続されてY型結線の中性点を形成する。
The
このように構成される回転電機100は、ロータ20が分割コアステータ30に対して回転することによって、モータやジェネレータなどとして機能する。
The rotating
次に、分割コア40の構成について図2を参照して説明する。
Next, the configuration of the split
図2は、分割コアステータ30を構成する分割コア40を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the
分割コア40は、図2(A)に示すように、電磁鋼板を積層してかしめた積層鋼板41と、分割コア40が円環状に配置されたときの径方向(以下「ステータ径方向」)側面を覆うインシュレータ60とを備える。
As shown in FIG. 2A, the split
このインシュレータ60は、フランジ61、62と、巻枠63と、突出部64とから構成される。
The
インシュレータ60は、ステータ外径側に外径側フランジ61を形成する。同様に、ステータ内径側に内径側フランジ62を形成する。そして、図2(A)及び図2(B)に示すように、外径側フランジ61と内径側フランジ62との間の巻枠63にエナメル線を巻き回して、コイル50を形成する。また、外径側フランジ61にはコイル50からの外径側引出し線51を通す切欠き65が形成され、内径側フランジ62にも同様にコイル50からの内径側引出し線52を通す切欠き66が形成される。
The
突出部64は、図2(A)及び図2(B)に示すように、内径側フランジ62からステータ径方向の内径側に向かって突出形成される。突出部64は、分割コア40が円環状に配置されたときの周方向(以下「ステータ周方向」)に形成された第1溝67と第2溝68とを有する。この第1溝67は、分割コアステータ30を組立てたときに隣接する分割コア40の第2溝68と組み合わさって、コイル50から引出される内径側引出し線52をステータ周方向にガイドする。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
また、本実施形態の分割コア40において、コイル50から引き出される内径側引出し線52は、図2(B)及び図2(C)に示すように、ステータ内径側に向かって延びる根元部52aと、根元部52aからステータ周方向へと湾曲する湾曲部52bと、湾曲部52bからステータ周方向に延びる延設部52cと、延設部52cの先端に形成される略U字形状の先端部52dとを有する。そして、この略U字形状の先端部52dが、隣接する分割コア40の内径側引出し線52と接続する。
In the
上記した構成の分割コア40によって分割コアステータ30を組み立てたときの内径側引出し線52の結線構造について図3を参照して説明する。以下では、隣接する2つの分割コアの構成を区別するため、説明の便宜上、例えば隣接する一方の分割コアを分割コア40−1、他方の分割コアを分割コア40−2のように構成番号に「−1」又は「−2」を付す。
A connection structure of the inner diameter
図3は、分割コアステータ30において、隣接する2つの分割コア40−1、40−2からの内径側引出し線52−1、52−2を相互に接続するときの結線構造を示す図である。図3(A)は、分割コアステータ30の内径側引出し線52−1、52−2の近傍を拡大した図である。また、図3(B)は、図3(A)を矢印B側から見たときの図を示す。
FIG. 3 is a diagram showing a connection structure when the inner diameter side lead wires 52-1 and 52-2 from two adjacent divided cores 40-1 and 40-2 are connected to each other in the divided
分割コア40−1のコイル50−1から引出された内径側引出し線52−1は、図3(A)及び図3(B)に示すように、内径側フランジ62−1の切欠き66−1を通って、突出部64−1に形成された第1溝67−1と隣接する分割コア40−2の突出部64−2に形成された第2溝68−2とによってステータ周方向にガイドされる。このようにガイドされた内径側引出し線52−1は図中下側に押し下げられ、内径側引出し線52−1の先端部52d−1が隣接する分割コア40−2の内径側引出し線52−2の根元部52a−2に掛かり電気的に接続する。このように内径側引出し線52−1の先端部52d−1の略U形状がフックとしての機能を果たし、内径側引出し線52−1、52−2が直接的に接続される。
As shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), the inner diameter side lead wire 52-1 drawn from the coil 50-1 of the split core 40-1 has a notch 66- of the inner diameter side flange 62-1. 1 in the circumferential direction of the stator by the first groove 67-1 formed in the protruding portion 64-1 and the second groove 68-2 formed in the protruding portion 64-2 of the adjacent split core 40-2. Guided. The inner diameter side lead wire 52-1 guided in this way is pushed down in the figure, and the inner diameter side lead wire 52-1 of the split core 40-2 adjacent to the
ここで、図3(B)に示すように、内径側引出し線52−1の先端部52d−1において、略U字形状の入口部52e−1の隙間Aは、エナメル線の直径よりも小さく設定する。このように先端部52d−1の入口部52e−1の隙間Aを素線直径よりも小さくすると、内径側引出し線52−1がスプリングバックにより図中上方に引っ張られたとしても、隣接する分割コア40−2の内径側引出し線52−2からの外れが抑制される。
Here, as shown in FIG. 3B, the gap A of the substantially
上述した回転電機100では、以下のようにして分割コアステータ30を製造する。
In the rotating
図4は、回転電機100の分割コアステータ30の製造方法を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for manufacturing the
まず、図4(A)に示すように、分割コア40のコイル50から外径側引出し線51と内径側引出し線52とを引出す。そして、内径側引出し線52に、ステータ内径側に向かって延びる根元部52aと、根元部52aらステータ周方向へと湾曲する湾曲部52bと、湾曲部52bから周方向に延びる延設部52cと、略U字形状の先端部52dとを形成する。また、内径側引出し線52の先端部52dでは、図4(A)の波線Aで示す部分の素線の絶縁被覆が除去される。
First, as shown in FIG. 4A, an outer diameter
先端部52dの素線の被覆を除去した後、分割コア40を円環状に配置して(図1参照)、図4(B)に示すように、分割コア40−1からの内径側引出し線52−1の延設部52c−1と先端部52d−1とを押し下げる。そうすると、内径側引出し線52−1の延設部52c−1は、分割コア40−1の第1溝67−1と分割コア40−2の第2溝68−2とによってステータ周方向に案内され、先端部52d−1は隣接する分割コア40−2の内径側引出し線52−2の根元部52a−2に接続する(接続工程)。このとき、内径側引出し線52−1は、切欠き66−1や第1溝67−1や第2溝68−2によって位置決めされる(位置決め工程)。
After removing the covering of the strand of the
その後、図4(C)に示すように、内径側引出し線52−1、52−2を相互に接続した状態で、先端部52d−1の絶縁被覆を除去した部分を圧着かしめ電極200によって圧着通電して、接続部分を加熱する。これにより、隣接する分割コア40−1、40−2の内径側引出し線52−1、52−2を電気的に接続し(結線工程)、回転電機100の分割コアステータ30を製造する。なお、結線工程は接続工程の後に行うようにしたが、接続工程と同時に行うようにしてもよい。
After that, as shown in FIG. 4C, the portion from which the insulating coating of the
以上により、第1実施形態の分割コアステータは下記の効果を得ることができる。 As described above, the divided core stator of the first embodiment can obtain the following effects.
隣接する2つの分割コア40−1、40−2の内径側引出し線52−1、52−2を直接的に結線するので、複雑な構成となるバスバーやプリント基板などの専用部品が不要となり、分割コアステータ製造時の部品点数を削減することができ、コストダウンを図ることが可能となる。また、内径引出し線52−1、52−2を1回結線するだけでよく、従来技術のようにターミナルを介して引出し線同士を結線する場合よりも分割コアステータ30の製造時における組立工数を低減することが可能となる。
Since the inner diameter side lead wires 52-1 and 52-2 of the two adjacent split cores 40-1 and 40-2 are directly connected, dedicated components such as a bus bar and a printed circuit board having a complicated configuration become unnecessary. It is possible to reduce the number of parts when manufacturing the split core stator, and it is possible to reduce the cost. Moreover, it is only necessary to connect the inner diameter lead wires 52-1 and 52-2 once, and the assembly man-hour at the time of manufacturing the
また、一方の分割コア40−1の内径側引出し線52−1の先端部52d−1を略U字形状とし、隣接する他方の分割コア40−2の内径側引出し線52−2の根元部52a−2に掛けるようにしたため、内径側引出し線外れを抑制することができる。
Moreover, the front-end |
さらに、インシュレータ60の内径側フランジ62の切欠き66によって内径側引出し線52を下側から保持するとともに、突出部64に形成した第1溝67と第2溝68とによって内径側引出し線52をステータ周方向にガイドするようにしたので、内径側引出し線52の位置決めを確実に行うことができる。
Further, the inner diameter
(第2実施形態)
図5は、分割コアステータ30の第2実施形態を示す図である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating a second embodiment of the
分割コアステータ30の構成は第1実施形態とほぼ同様であるが、分割コア40のインシュレータ60の突出部64の構成において一部相違する。つまり、突出部64に突起70を設けるようにしたもので、以下にその相違点を中心に説明する。なお、以下では、隣接する2つの分割コアの構成を区別するため、説明の便宜上、例えば隣接する一方の分割コアを分割コア40−1、他方の分割コアを分割コア40−2のように構成番号に「−1」又は「−2」を付す。
The configuration of the
図5に示すように、分割コア40−1のインシュレータ60−1の突出部64−1には、積層鋼板41−1の積層方向と同方向に突出する突起70−1が形成される。この突起70−1の端面71−1は、内径側引出し線52−1の湾曲部52b−1に図中下側から当接する。そのため、図5のように、一方の分割コア40−2の内径側引出し線52−2を、隣接する他方の分割コア40−1の内径側引出し線52−1に接続するときに、内径側引出し線52−2を押し下げても、内径側引出し線52−1の湾曲部52b−1の高さが確実に保持される。
As shown in FIG. 5, a protrusion 70-1 that protrudes in the same direction as the stacking direction of the laminated steel plates 41-1 is formed on the protruding portion 64-1 of the insulator 60-1 of the split core 40-1. The end surface 71-1 of the projection 70-1 contacts the
このように、第2実施形態では、インシュレータ60−1の突出部64−1に突起70−1を形成して、内径側引出し線52−1の湾曲部52b−1を支持するようにしたので、内径側引出し線52−1、52−2同士の接続が容易となり、さらに第1実施形態よりも内径側引出し線52−1、52−2の位置決めを確実に行うことができる。
Thus, in 2nd Embodiment, since the protrusion 70-1 was formed in the protrusion part 64-1 of the insulator 60-1, and the
(第3実施形態)
図6は、分割コアステータ30の第3実施形態を示す図である。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a diagram illustrating a third embodiment of the
分割コアステータ30の構成は第1実施形態とほぼ同様であるが、分割コア40のインシュレータ60の突出部64の構成において一部相違する。つまり、突出部64に位置決め穴80を設けるようにしたもので、以下にその相違点を中心に説明する。なお、以下では、隣接する2つの分割コアの構成を区別するため、説明の便宜上、例えば隣接する一方の分割コアを分割コア40−1、他方の分割コアを分割コア40−2のように構成番号に「−1」又は「−2」を付す。
The configuration of the
図6に示すように、分割コア40−1のインシュレータ60−1の突出部64−1には、位置決め穴80−1が形成される。この位置決め穴80−1の径は、エナメル線の直径と略同程度に設定されている。そして、第3実施形態では、一方の分割コア40−2の内径側引出し線52−2の先端部52d−2を、隣接する他方の分割コア40−1の内径側引出し線52−1に掛けて結線するだけでなく、その内径側引出し線52−2の端52f−2を位置決め穴80−1に挿入する。そのため、第3実施形態では、内径側引出し線52−1、52−2の位置決めを確実に行うことができる。
As shown in FIG. 6, a positioning hole 80-1 is formed in the protruding portion 64-1 of the insulator 60-1 of the split core 40-1. The diameter of the positioning hole 80-1 is set to be approximately the same as the diameter of the enameled wire. And in 3rd Embodiment, the front-end |
また、位置決め穴80−1に内径側引出し線52−1の端52f−1を挿入することで、結線工程において内径側引出し線52−1、52−2同士の接続部分を手などで押さえて圧着通電する必要がなく、内径側引出し線52−1、52−2を相互に接続した状態に保持したまま結線することができるようになって、分割コアステータ30の組立工数を低減できる。
Further, by inserting the
本発明は上記した実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなし得ることは明白である。 It is obvious that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the technical idea.
100 回転電機
200 圧着かしめ電極
20 ロータ
30 分割コアステータ
40 分割コア
41 積層鋼板
50 コイル
51 外径側引出し線
52 内径側引出し線(コイル引出し線)
52a 根元部
52b 湾曲部
52c 延設部
52d 先端部
60 インシュレータ
61 外径側フランジ
62 内径側フランジ(フランジ)
64 突出部
65、66 切欠き(位置決め手段)
67 第1溝(位置決め手段)
68 第2溝(位置決め手段)
70 突起(位置決め手段)
80 位置決め穴(位置決め手段)
DESCRIPTION OF
64
67 1st groove (positioning means)
68 Second groove (positioning means)
70 Protrusion (positioning means)
80 Positioning hole (Positioning means)
Claims (7)
前記分割コアは、
前記分割コアのコイルから引出され、隣接する一方の分割コアのコイルと接続する略U字形状の接続部と、隣接する他方の分割コアのコイルの接続部が掛かる受け部とを有するコイル引出し線と、
前記インシュレータに形成され、接続時に前記コイル引出し線の位置決めを行う位置決め手段と、
を備えることを特徴とする分割コアステータ。 A split core stator having an insulator around which a coil is wound, and a split core stator in which the split cores are arranged in an annular shape and the coils of adjacent split cores are connected to each other,
The split core is
A coil lead wire having a substantially U-shaped connecting portion that is drawn from the coil of the split core and is connected to the coil of one adjacent split core, and a receiving portion on which the connection portion of the coil of the other split core is hooked When,
Positioning means formed on the insulator and positioning the coil lead wire when connected;
A split core stator comprising:
前記コイルが巻き回される前記インシュレータのコイル巻枠部の端部に形成されたフランジに設けられ、前記コイル引出し線をステータ径方向に通す切欠きである、
ことを特徴とする請求項1に記載の分割コアステータ。 The positioning means includes
A notch that is provided on a flange formed at an end of a coil winding frame portion of the insulator around which the coil is wound, and that passes the coil lead wire in a stator radial direction;
The split core stator according to claim 1.
前記フランジから前記コイルが形成される側とは反対方向に突出形成された突出部に設けられ、前記切欠きを通った前記コイル引出し線をステータ周方向に案内する溝である、
ことを特徴とする請求項2に記載の分割コアステータ。 The positioning means includes
A groove that is provided in a protruding portion that is formed to protrude from the flange in a direction opposite to the side on which the coil is formed, and that guides the coil lead wire passing through the notch in the circumferential direction of the stator;
The split core stator according to claim 2, wherein:
前記突出部に形成され、前記コイル引出し線に下側から当接する突起である、
ことを特徴とする請求項3に記載の分割コアステータ。 The positioning means includes
A protrusion formed on the protruding portion and in contact with the coil lead wire from below;
The split core stator according to claim 3.
前記突出部に形成され、前記コイル引出し線の先端を挿入する挿入穴である、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の分割コアステータ。 The positioning means includes
An insertion hole formed in the projecting portion and for inserting a tip of the coil lead wire,
The split core stator according to claim 3 or 4, characterized in that
前記分割コアのコイルから引出されたコイル引出し線の略U字形状の接続部を、隣接する分割コアの引出し線の受け部に接続する接続工程と、
前記コイル引出し線の接続時に、前記インシュレータに形成された前記コイル引出し線の位置決め手段によって位置決めする位置決め工程と、
を備えることを特徴とする分割コアステータ製造方法。 A split core stator manufacturing method in which a split core having an insulator around which a coil is wound, and the split core are arranged in an annular shape, and coils of adjacent split cores are connected to each other,
A connection step of connecting a substantially U-shaped connection portion of a coil lead wire drawn from the coil of the split core to a receiving portion of the lead wire of an adjacent split core;
A positioning step of positioning by means of positioning means of the coil lead wire formed in the insulator when the coil lead wire is connected;
A split core stator manufacturing method comprising:
ことを特徴とする請求項6に記載の分割コアステータ製造方法。 In the positioned state, further comprising a connection step of connecting the connection portion of the coil lead wire by crimping with an electrode.
The method of manufacturing a split core stator according to claim 6.
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