JP2018182784A - Stator of rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気自動車、ハイブリッド自動車等に搭載可能な回転電機のステータに関する。 The present invention relates to a stator of a rotating electrical machine that can be mounted on an electric car, a hybrid car or the like.
特許文献1には、同相のコイルバー同士を接続する渡り部を、絶縁プレートによって絶縁された状態で、軸方向の異なる位置に配置される内側コネクトコイルと外側コネクトコイルによって構成して、渡り部の軸方向への張り出しを抑制すると共にステータの小型化を図った回転電機のステータが記載されている。 In Patent Document 1, a crossover portion connecting coil bars of the same phase is constituted by an inner connect coil and an outer connect coil disposed at different positions in the axial direction in a state of being insulated by an insulating plate. A stator of a rotary electric machine is described which suppresses the extension in the axial direction and achieves the miniaturization of the stator.
しかしながら、特許文献1に記載の回転電機のステータによると、隣接するコネクトコイル間の絶縁は、絶縁プレートに形成され、コネクトコイルが挿入された溝部の隔壁によって確保している。従って、隣接するコネクトコイル間の絶縁に必要な沿面距離を確保するためには、隔壁の高さを高くする必要があり、回転電機の軸方向長さが長くなって、車両への搭載性に影響を及ぼす可能性があった。さらに、絶縁プレートが樹脂製の場合、隔壁の高い絶縁プレートは、成型金型の製作や型抜き性など、製作し難い課題があった。また、ステータコイルを構成するすべてのコイル部材に対して絶縁処理することも考えられるが、製造コストが嵩む問題があり、改善の余地があった。 However, according to the stator of the rotary electric machine described in Patent Document 1, the insulation between adjacent connect coils is formed on the insulating plate, and is secured by the partition wall of the groove portion into which the connect coil is inserted. Therefore, in order to secure the creeping distance necessary for insulation between adjacent connect coils, it is necessary to increase the height of the partition wall, and the axial length of the rotating electrical machine becomes long, which makes it easy to mount on a vehicle. It could have an impact. Furthermore, when the insulating plate is made of resin, the insulating plate having high partition walls has problems that it is difficult to produce, such as production of a molding die and moldability. Further, although it is conceivable to insulate all the coil members constituting the stator coil, there is a problem that the manufacturing cost is increased, and there is room for improvement.
本発明の目的は、回転電機の軸方向長さを抑制しつつ、安価、且つ簡単な構造で接続コイル間の絶縁を確保可能な回転電機のステータを提供することである。 An object of the present invention is to provide a stator of a rotary electric machine capable of securing insulation between connection coils with a low cost and simple structure while suppressing the axial length of the rotary electric machine.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
複数のスロット(例えば、後述の実施形態でのスロット23)を有するステータコア(例えば、後述の実施形態でのステータコア21)と、
セグメント化された複数相のコイル(例えば、後述の実施形態でのU相コイル50U、V相コイル50V、及びW相コイル50W)と、を備え、
前記セグメント化された複数相のコイルは、前記ステータコアの複数のスロットにそれぞれ挿入され、略直線状に延びる複数のスロットコイル(例えば、後述の実施形態でのスロットコイル25)と、同相の前記スロットコイル同士を接続して渡り部を構成する複数の接続コイル(例えば、後述の実施形態での接続コイル40)と、を有する、回転電機のステータ(例えば、後述の実施形態での回転電機のステータ10)であって、
複数の前記接続コイルは、それぞれ絶縁プレート(例えば、後述の実施形態での絶縁プレート31L、31R)に形成された溝部(例えば、後述の実施形態での外側面溝37及び内側面溝38)に収容されており、
複数の前記接続コイルのうち周方向で一つ置きの接続コイルに絶縁部(例えば、後述の実施形態での絶縁カバー150、絶縁被膜160)が設けられている。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is
A stator core (e.g., stator core 21 in an embodiment described later) having a plurality of slots (e.g., slots 23 in an embodiment described later);
A segmented multi-phase coil (for example, a U-phase coil 50 U, a V-phase coil 50 V, and a W-phase coil 50 W in an embodiment described later);
The segmented multi-phase coils are respectively inserted into the plurality of slots of the stator core, and the slots in phase with the plurality of slot coils (for example, slot coils 25 in the embodiment described later) extending substantially linearly. A stator of a rotating electrical machine (e.g., a stator of a rotating electrical machine in an embodiment described later) having a plurality of connecting coils (e.g., connection coils 40 in an embodiment described later) that connect coils to form a crossover portion 10) and
The plurality of connection coils are respectively formed in grooves (e.g., outer surface grooves 37 and inner surface grooves 38 in the embodiment described later) formed in insulating plates (e.g., the insulating plates 31L, 31R in the embodiment described later) Housed and
Insulating portions (for example, an insulating cover 150 and an insulating film 160 in the embodiment described later) are provided on every other connecting coil in the circumferential direction among the plurality of connecting coils.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記絶縁部は、前記絶縁プレートに固定される絶縁カバー(例えば、後述の実施形態での絶縁カバー150)である。
In the invention described in claim 2, in the invention described in claim 1,
The insulating portion is an insulating cover (for example, an insulating cover 150 in an embodiment described later) fixed to the insulating plate.
また、請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の発明において、
前記接続コイルが収容される前記溝部と前記絶縁カバーとにより冷媒通路(例えば、後述の実施形態での冷媒通路151)が形成される。
In the invention according to claim 3, in the invention according to claim 2,
A refrigerant passage (for example, a refrigerant passage 151 in an embodiment described later) is formed by the groove portion in which the connection coil is accommodated and the insulating cover.
また、請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記絶縁部は、前記接続コイルを覆う絶縁被膜(例えば、後述の実施形態での絶縁被膜160)である。
In the invention according to claim 4, in the invention according to claim 1,
The insulating portion is an insulating coating (for example, an insulating coating 160 in an embodiment described later) covering the connection coil.
また、請求項5に記載の発明では、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、
前記溝部の高さ(例えば、後述の実施形態での溝部の高さH1,H3)は前記接続コイルの高さ(例えば、後述の実施形態での接続コイルの高さH2,H4)よりも高い。
In the invention according to claim 5, in the invention according to any one of claims 1 to 4,
The heights of the grooves (for example, the heights H1 and H3 of the grooves in the embodiment described later) are higher than the heights of the connection coil (e.g. the heights H2 and H4 of the connection coil in the embodiment described later) .
請求項1に記載の発明によれば、周方向で一つ置きの接続コイルに絶縁部を設けることで、全ての接続コイルに絶縁部を設けた場合と比較して、隣接する接続コイルの絶縁性を確保しながら製造コストの増加を抑制できる。また、溝部を区画する隔壁の高さを抑えることができるのでステータの大型化が抑制される。さらに、絶縁部を設けない接続コイルは冷却性能が高いので、コイルの冷却性への影響を低減できる。 According to the invention as set forth in claim 1, by providing the insulating portion to every other connecting coil in the circumferential direction, compared with the case where the insulating portions are provided to all the connecting coils, the insulation of the adjacent connecting coils is provided. It is possible to suppress the increase in manufacturing cost while securing the flexibility. In addition, since the height of the partition dividing the groove can be suppressed, the enlargement of the stator is suppressed. Furthermore, since the connecting coil without the insulating portion has high cooling performance, the influence on the cooling property of the coil can be reduced.
請求項2に記載の発明によれば、絶縁カバーにより、接続コイルが収容される溝部を封止することで絶縁カバーと溝部とで画成される空間を冷媒の貯留空間とすることができ、接続コイルを効果的に冷却できる。 According to the second aspect of the present invention, the space defined by the insulating cover and the groove can be made the storage space of the refrigerant by sealing the groove in which the connection coil is accommodated by the insulating cover. The connecting coil can be cooled effectively.
請求項3に記載の発明によれば、溝部と絶縁カバーとにより形成された冷媒通路に冷媒を流すことで、効率的に接続コイルを冷却できる。 According to the third aspect of the present invention, the connection coil can be efficiently cooled by flowing the refrigerant through the refrigerant passage formed by the groove portion and the insulating cover.
請求項4に記載の発明によれば、接続コイルを絶縁被覆することで容易に絶縁部を形成することができ、製造コストを抑制することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the insulating portion can be easily formed by coating the connecting coil with insulation, and the manufacturing cost can be suppressed.
請求項5に記載の発明によれば、溝を区画する隔壁によって絶縁距離を確保できるので、絶縁部を簡素化でき、製造コストが低減する。 According to the fifth aspect of the present invention, since the insulation distance can be secured by the partition partitioning the groove, the insulation portion can be simplified and the manufacturing cost is reduced.
以下、本発明の一実施形態の回転電機のステータについて、図面を参照して説明する。
[ステータ]
図2に示すように、ステータ10は、ステータコア組立体20と、一対の絶縁プレート組立体30L、30Rと、を備え、絶縁プレート組立体30L、30Rが、ステータコア組立体20の両側に配置されて組み付けられている。
Hereinafter, a stator of a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Status]
As shown in FIG. 2, the stator 10 includes a stator core assembly 20 and a pair of insulating plate assemblies 30L and 30R, and the insulating plate assemblies 30L and 30R are disposed on both sides of the stator core assembly 20. It is assembled.
[1 ステータコア組立体]
ステータコア組立体20は、ステータコア21と、複数のスロットコイル25と、を備える。
[1 Stator core assembly]
The stator core assembly 20 includes a stator core 21 and a plurality of slot coils 25.
[1−1 ステータコア]
ステータコア21は、例えば、プレス抜きされた複数枚の珪素鋼板が積層されて構成され、その径方向内側に、複数のティース22と、隣接するティース22間に形成される複数のスロット23とを備える。スロット23は、ステータコア21の軸方向に貫通して形成され、軸方向から見てステータコア21の径方向に長い略長円形状に形成され、開口部24がステータコア21の内周面に開口している。なお、ステータコア21の外周部には、ステータコア21を不図示のハウジングに締結する複数の締結部15が設けられている。
[1-1 Stator core]
The stator core 21 is formed, for example, by laminating a plurality of pressed silicon steel plates, and includes a plurality of teeth 22 and a plurality of slots 23 formed between adjacent teeth 22 on the inner side in the radial direction. . The slots 23 are formed penetrating in the axial direction of the stator core 21 and formed in a substantially oval shape long in the radial direction of the stator core 21 when viewed from the axial direction, and the opening 24 is opened in the inner peripheral surface of the stator core 21. There is. A plurality of fastening portions 15 for fastening the stator core 21 to a housing (not shown) is provided on the outer peripheral portion of the stator core 21.
[1−2 スロットコイル]
各スロット23に挿入されるスロットコイル25は、図3及び図6も参照して、断面長方形状の板状導体である外径側スロットコイル26と中間スロットコイル27と内径側スロットコイル28とを有し、各スロットコイル26,27,28の周囲が射出成形された樹脂などで絶縁されている。
[1-2 slot coil]
The slot coil 25 inserted in each slot 23 also refers to FIGS. 3 and 6 and includes an outer diameter side slot coil 26 which is a plate-like conductor having a rectangular cross section, an intermediate slot coil 27 and an inner diameter side slot coil 28. Each slot coil 26, 27, 28 is insulated with a resin or the like formed by injection molding.
外径側スロットコイル26、中間スロットコイル27、及び内径側スロットコイル28は、この順で長く設定されている。具体的には、外径側スロットコイル26は、ステータコア21の軸方向幅L1(図1参照)と、後述する接続コイル40の3枚分の軸方向幅(3×L2)の和と略等しい長さ(L1+3×L2)に設定され、中間スロットコイル27は、ステータコア21の軸方向幅L1と、接続コイル40の7枚分の軸方向幅(7×L2)の和と略等しい長さ(L1+7×L2)に設定され、内径側スロットコイル28は、ステータコア21の軸方向幅L1と、接続コイル40の11枚分の軸方向幅(11×L2)の和と略等しい長さ(L1+11×L2)に設定されている。 The outer slot coil 26, the middle slot coil 27, and the inner slot coil 28 are set longer in this order. Specifically, the outer diameter side slot coil 26 is substantially equal to the sum of the axial width L1 (see FIG. 1) of the stator core 21 and the axial width (3 × L2) of three connecting coils 40 described later. The length (L1 + 3 × L2) is set, and the intermediate slot coil 27 has a length (approximately equal to the sum of the axial width L1 of the stator core 21 and the axial width (7 × L2) of seven connecting coils 40 L1 + 7 × L2) is set, and the inner side slot coil 28 has a length (L1 + 11 ×) substantially equal to the sum of the axial width L1 of the stator core 21 and the axial width (11 × L2) of 11 connecting coils 40. It is set to L2).
図6に示すように、外径側スロットコイル26、中間スロットコイル27、及び内径側スロットコイル28は、この順でスロット23の外径側から径方向内側に向かって配置される。即ち、外径側スロットコイル26は、スロット23の外径側に挿入され、内径側スロットコイル28は、スロット23の内径側に挿入され、中間スロットコイル27は、外径側スロットコイル26と内径側スロットコイル28との間(中間)に挿入される。 As shown in FIG. 6, the outer diameter side slot coil 26, the intermediate slot coil 27, and the inner diameter side slot coil 28 are disposed radially inward from the outer diameter side of the slot 23 in this order. That is, the outer diameter side slot coil 26 is inserted on the outer diameter side of the slot 23, the inner diameter side slot coil 28 is inserted on the inner diameter side of the slot 23, and the middle slot coil 27 has an inner diameter with the outer diameter side slot coil 26. It is inserted between (in the middle of) the side slot coil 28.
また、外径側スロットコイル26は、ステータコア21の一方の端面21aから接続コイル40の2枚分の軸方向幅(2×L2)だけ突出するように、従って、ステータコア21の他方の端面21bからは接続コイル40の1枚分の軸方向幅(L2)だけ突出するようにスロット23に挿入されている。以後、この挿入状態の外径側スロットコイル26を凸状態の外径側スロットコイル26とも言う。 Further, the outer diameter side slot coil 26 projects from the one end face 21 a of the stator core 21 by an axial width (2 × L 2) of two sheets of the connection coil 40, and hence from the other end face 21 b of the stator core 21. Is inserted into the slot 23 so as to protrude by an axial width (L2) of one connection coil 40. Hereinafter, the outer diameter side slot coil 26 in the inserted state is also referred to as a convex outer diameter side slot coil 26.
さらに、該スロット23と周方向で隣接するスロット23には、ステータコア21の一方の端面21aから接続コイル40の1枚分の軸方向幅(L2)だけ突出するように、従って、ステータコア21の他方の端面21bからは接続コイル40の2枚分の軸方向幅(2×L2)だけ突出するようにスロット23に挿入されている。以後、この挿入状態の外径側スロットコイル26を凹状態の外径側スロットコイル26とも言う。 Furthermore, in the slot 23 circumferentially adjacent to the slot 23, the other one of the stator core 21 is projected so as to protrude from the one end face 21a of the stator core 21 by an axial width (L2) of one connection coil 40. The end face 21 b of the connecting coil 40 is inserted into the slot 23 so as to protrude by an axial width (2 × L 2) of two connection coils 40. Hereinafter, the outer diameter side slot coil 26 in the inserted state is also referred to as a concave outer diameter side slot coil 26.
この凸状態、及び凹状態の外径側スロットコイル26は、ステータコア21の周方向に交互に配置されている。即ち、スロット23に挿入された外径側スロットコイル26は、ステータコア21の周方向に凸状態と凹状態とが、交互に配置される。 The convex and concave outer diameter slot coils 26 are alternately arranged in the circumferential direction of the stator core 21. That is, the radially outer slot coil 26 inserted in the slot 23 is alternately arranged in a convex state and a concave state in the circumferential direction of the stator core 21.
凸状態の外径側スロットコイル26が挿入されたスロット23には、外径側スロットコイル26の内径側に中間スロットコイル27が挿入される。該中間スロットコイル27は、ステータコア21の一方の端面21aから接続コイル40の3枚分の軸方向幅(3×L2)だけ突出するように、従って、ステータコア21の他方の端面21bからは接続コイル40の4枚分の軸方向幅(4×L2)だけ突出するようにスロット23に挿入されている。以後、この挿入状態の中間スロットコイル27を凹状態の中間スロットコイル27とも言う。 An intermediate slot coil 27 is inserted into the slot 23 into which the convex outer diameter side slot coil 26 is inserted, at the inner diameter side of the outer diameter side slot coil 26. The intermediate slot coil 27 projects from the one end face 21 a of the stator core 21 by an axial width (3 × L 2) of three pieces of the connection coil 40, and hence from the other end face 21 b of the stator core 21. It is inserted into the slot 23 so as to protrude by an axial width (4 × L 2) for 40 four sheets. Hereinafter, the intermediate slot coil 27 in the inserted state is also referred to as the intermediate slot coil 27 in the concave state.
また、該スロット23に周方向で隣接し、凹状態の外径側スロットコイル26が挿入されたスロット23に挿入される中間スロットコイル27は、ステータコア21の一方の端面21aから接続コイル40の4枚分の軸方向幅(4×L2)だけ突出するように、従って、ステータコア21の他方の端面21bからは接続コイル40の3枚分の軸方向幅(3×L2)だけ突出するようにスロット23に挿入されている。以後、この挿入状態の中間スロットコイル27を凸状態の中間スロットコイル27とも言う。 Further, the intermediate slot coil 27 adjacent to the slot 23 in the circumferential direction and inserted into the slot 23 into which the concave outer diameter side slot coil 26 is inserted is connected to one end face 21 a of the stator core 21. The slot protrudes so as to protrude by an axial width (4 × L2) of the sheet, and therefore, protrudes by an axial width (3 × L2) of the connecting coil 40 from the other end face 21b of the stator core 21 It is inserted in 23. Hereinafter, the intermediate slot coil 27 in the inserted state is also referred to as the intermediate slot coil 27 in the convex state.
そして、外径側スロットコイル26の内径側でスロット23に挿入された中間スロットコイル27は、ステータコア21の周方向に凹状態と凸状態とが、交互に配置される。 The intermediate slot coil 27 inserted into the slot 23 on the inner diameter side of the outer diameter side slot coil 26 is alternately arranged in a concave state and a convex state in the circumferential direction of the stator core 21.
凸状態の外径側スロットコイル26、及び凹状態の中間スロットコイル27が挿入されたスロット23には、中間スロットコイル27の内径側に内径側スロットコイル28が挿入される。該内径側スロットコイル28は、ステータコア21の一方の端面21aから接続コイル40の6枚分の軸方向幅(6×L2)だけ突出するように、従って、ステータコア21の他方の端面21bからは接続コイル40の5枚分の軸方向幅(5×L2)だけ突出するようにスロット23に挿入されている。以後、この挿入状態の内径側スロットコイル28を凸状態の内径側スロットコイル28とも言う。 The inner side slot coil 28 is inserted to the inner diameter side of the intermediate slot coil 27 in the slot 23 into which the convex outer diameter side slot coil 26 and the concave middle slot coil 27 are inserted. The inner diameter side slot coil 28 projects from the one end face 21 a of the stator core 21 by an axial width (6 × L 2) for six sheets of the connection coil 40, and hence, the connection is made from the other end face 21 b of the stator core 21. It is inserted into the slot 23 so as to protrude by an axial width (5 × L 2) of five sheets of the coil 40. Hereinafter, the inside diameter side slot coil 28 in the inserted state is also referred to as the inside diameter side slot coil 28 in the convex state.
従って、このスロット23には、径方向外側から凸状態の外径側スロットコイル26、凹状態の中間スロットコイル27、及び凸状態の内径側スロットコイル28が径方向に配列されている。 Accordingly, in the slots 23, the radially outer slot coil 26 in the convex state, the intermediate slot coil 27 in the concave state, and the inner slot coil 28 in the convex state are radially arranged from the radially outer side.
また、該スロット23に周方向で隣接し、凹状態の外径側スロットコイル26、及び凸状態の中間スロットコイル27が挿入されたスロット23には、中間スロットコイル27の内径側に内径側スロットコイル28が挿入される。該内径側スロットコイル28は、ステータコア21の一方の端面21aから接続コイル40の5枚分の軸方向幅(5×L2)だけ突出するように、従って、ステータコア21の他方の端面21bからは接続コイル40の6枚分の軸方向幅(6×L2)だけ突出するようにスロット23に挿入されている。以後、この挿入状態のスロットコイル25を凹状態の内径側スロットコイル28とも言う。 Further, the slot 23 is adjacent to the slot 23 in the circumferential direction, and the slot 23 into which the concave outer diameter slot coil 26 and the convex intermediate slot coil 27 are inserted is the inner slot on the inner diameter side of the middle slot coil 27 The coil 28 is inserted. The inner diameter side slot coil 28 projects from the one end face 21 a of the stator core 21 by an axial width (5 × L 2) of five pieces of the connecting coil 40, and hence, the connection is made from the other end face 21 b of the stator core 21. It is inserted in the slot 23 so as to protrude by an axial width (6 × L 2) of six sheets of the coil 40. Hereinafter, the slot coil 25 in the inserted state is also referred to as a concave inner-diameter slot coil 28.
このように、各スロットコイル25(外径側スロットコイル26、中間スロットコイル27、及び内径側スロットコイル28)は、ステータコア21の複数のスロット23に、周方向及び径方向で、凸状態及び凹状態で交互に挿入されてステータコア21の周方向及び径方向に並べられ、ステータコア組立体20を構成する。 As described above, each slot coil 25 (the outer diameter side slot coil 26, the intermediate slot coil 27, and the inner diameter side slot coil 28) is convexly and concavely circumferentially and radially in the plurality of slots 23 of the stator core 21. The stator core assembly 20 is configured by being alternately inserted in the state and aligned in the circumferential direction and the radial direction of the stator core 21.
また、外径側スロットコイル26、中間スロットコイル27、及び内径側スロットコイル28と、ステータコア21のスロット23との間は、各スロットコイル26、27、28を被覆する絶縁材によりステータコア21との絶縁が確保されている。 Further, between the outer diameter side slot coil 26, the middle slot coil 27 and the inner diameter side slot coil 28 and the slots 23 of the stator core 21, the insulating material covering the respective slot coils 26, 27 and 28 Insulation is secured.
[2 絶縁プレート組立体]
ステータコア組立体20の両側にそれぞれ配置される絶縁プレート組立体30L、30Rは、それぞれ絶縁プレート31L、31Rと、複数の接続コイル40と、を備える。詳細には、絶縁プレート組立体30L、30Rは、軸方向外側から順に、第1絶縁プレート組立体301L、301Rと、第2絶縁プレート組立体302L、302Rと、第3絶縁プレート組立体303L、303Rと、を備える。各絶縁プレート組立体301L、301R、302L、302R、303L、303Rは、それぞれ略円環状の第1絶縁プレート311L、311R、第2絶縁プレート312L、312R、及び第3絶縁プレート313L、313Rと、複数の接続コイル40を有し、略同一構造を有する。
[2 insulation plate assembly]
Insulating plate assemblies 30L and 30R disposed on both sides of the stator core assembly 20 respectively include insulating plates 31L and 31R and a plurality of connecting coils 40. Specifically, the insulating plate assemblies 30L and 30R are, in order from the axially outer side, the first insulating plate assemblies 301L and 301R, the second insulating plate assemblies 302L and 302R, and the third insulating plate assemblies 303L and 303R. And. Each of the insulating plate assemblies 301L, 301R, 302L, 302R, 303L, and 303R has a plurality of substantially annular first insulating plates 311L and 311R, second insulating plates 312L and 312R, and third insulating plates 313L and 313R, respectively. The connection coil 40 is of the same construction as that of the first embodiment.
第1絶縁プレート311L、311R、第2絶縁プレート312L、312R、及び第3絶縁プレート313L、313Rは、略円環状部材であり、外径がこの順で次第に大きく形成されている(図6参照)。 The first insulating plates 311L and 311R, the second insulating plates 312L and 312R, and the third insulating plates 313L and 313R are substantially annular members, and the outer diameter is gradually formed in this order (see FIG. 6). .
[2−1 絶縁プレート]
図6に示すように、第1絶縁プレート311R、第2絶縁プレート312R、及び第3絶縁プレート313Rは、絶縁性を有する樹脂(非磁性材)等によって成形された略円環状部材である。第1絶縁プレート311R、第2絶縁プレート312R、及び第3絶縁プレート313Rの内径は、スロット23に挿入された内径側スロットコイル28の内周側をつなぐ仮想円の直径よりわずかに小さくなっている。なお、各絶縁プレート311L、311R、312L、312R、313L、313Rは略同一の構成を有するので、以下では、主として第1絶縁プレート311Rを例に説明する。
[2-1 insulation plate]
As shown in FIG. 6, the first insulating plate 311R, the second insulating plate 312R, and the third insulating plate 313R are substantially annular members formed of an insulating resin (nonmagnetic material) or the like. The inner diameters of the first insulating plate 311R, the second insulating plate 312R, and the third insulating plate 313R are slightly smaller than the diameter of an imaginary circle connecting the inner peripheral sides of the inner side slot coil 28 inserted in the slot 23. . In addition, since the respective insulating plates 311L, 311R, 312L, 312R, 313L, and 313R have substantially the same configuration, hereinafter, the first insulating plate 311R will be mainly described as an example.
図4に示すように、第1絶縁プレート311Rの内径側には、外側面35と内側面36とを連通する複数の貫通孔32が形成されている。この複数の貫通孔32は、スロット23と略同一形状を有し、スロット23に対応して、同一円周上に等間隔に形成されている。 As shown in FIG. 4, on the inner diameter side of the first insulating plate 311 </ b> R, a plurality of through holes 32 communicating the outer surface 35 and the inner surface 36 are formed. The plurality of through holes 32 have substantially the same shape as the slots 23 and are formed on the same circumference at equal intervals corresponding to the slots 23.
図6に示すように、第1絶縁プレート311Rの貫通孔32は、後述する外側接続コイル41に接合される凸状態の内径側スロットコイル28が軸方向に貫通する孔であるとともに、後述する内側接続コイル42と凹状態の内径側スロットコイル28とを接合するための接合作業孔である。第2絶縁プレート312Rの貫通孔32は、後述する外側接続コイル41に接合される凸状態の中間スロットコイル27と中間スロットコイル27よりも内径側に位置する内径側スロットコイル28とが軸方向に貫通する孔であるとともに、後述する内側接続コイル42と凹状態の中間スロットコイル27とを接合するための接合作業孔である。第3絶縁プレート313Rの貫通孔32は、後述する外側接続コイル41に接合される凸状態の外径側スロットコイル26と外径側スロットコイル26よりも内径側に位置する内径側スロットコイル28及び中間スロットコイル27とが軸方向に貫通する孔であるとともに、後述する内側接続コイル42と凹状態の外径側スロットコイル26とを接合するための接合作業孔である。 As shown in FIG. 6, the through hole 32 of the first insulating plate 311R is a hole through which a convex inner diameter side slot coil 28 joined to the outer connection coil 41 described later penetrates in the axial direction, and the inner side described later This is a bonding operation hole for bonding the connection coil 42 and the concave inner side slot coil 28. In the through holes 32 of the second insulating plate 312R, a convex intermediate slot coil 27 joined to an outer connection coil 41 described later and an inner slot coil 28 positioned on the inner radius side of the middle slot coil 27 extend in the axial direction It is a hole that penetrates and is a bonding operation hole for bonding an inner connection coil 42 described later and the intermediate slot coil 27 in a concave state. The through hole 32 of the third insulating plate 313R is provided with the inner side slot coil 28 positioned on the inner side of the outer side slot coil 26 and the outer side slot coil 26 in a convex state joined to the outer connection coil 41 described later. The intermediate slot coil 27 is a hole penetrating in the axial direction, and is a bonding operation hole for bonding an inner connection coil 42 described later and the outer diameter side slot coil 26 in a concave state.
また、第1絶縁プレート311Rの外径側には、外側面35と内側面36とを連通する複数の接続コイル接合孔34が等間隔に形成されている。接続コイル接合孔34は、外側接続コイル41の外径側端部43と内側接続コイル42の外径側端部44とをレーザー溶接などで接合するための貫通孔である。 Further, on the outer diameter side of the first insulating plate 311R, a plurality of connection coil joint holes 34 which communicate the outer side surface 35 and the inner side surface 36 are formed at equal intervals. The connection coil bonding hole 34 is a through hole for bonding the outer diameter end 43 of the outer connection coil 41 and the outer diameter end 44 of the inner connection coil 42 by laser welding or the like.
外側面35及び内側面36には、図4及び図6に示すように、それぞれ外側面35及び内側面36に開口する断面略コの字型の複数の外側面溝37及び内側面溝38が円周方向に近接して形成されている。 As shown in FIGS. 4 and 6, the outer side surface 35 and the inner side surface 36 have a plurality of outer side surface grooves 37 and an inner side surface groove 38 having a substantially U-shaped cross section respectively opened to the outer side surface 35 and the inner side surface 36. It is formed close to the circumferential direction.
図4に示すように、各内側面溝38は、正面視において、接続コイル接合孔34と、この接続コイル接合孔34から反時計方向に所定の角度離間した貫通孔32とを接続するように、略S字形状に形成されている。また、各外側面溝37は、接続コイル接合孔34と、この接続コイル接合孔34から時計方向に所定の角度離間した貫通孔32とを接続するように略S字形状に形成されている(図示せず)。即ち、第1絶縁プレート311Rにおいては、凸状態の内径側スロットコイル28が貫通する貫通孔32と該貫通孔32と周方向に離間した凹状体の内径側スロットコイル28が位置する貫通孔32とは、外側面溝37及び内側面溝38が共通に連続する接続コイル接合孔34を介して接続されている。 As shown in FIG. 4, each of the inner side surface grooves 38 connects the connecting coil joint hole 34 and the through hole 32 which is separated from the connecting coil joint hole 34 in the counterclockwise direction by a predetermined angle in a front view. , Substantially S-shaped. Further, each outer side surface groove 37 is formed in a substantially S shape so as to connect the connection coil joint hole 34 and the through hole 32 separated from the connection coil joint hole 34 by a predetermined angle in the clockwise direction ( Not shown). That is, in the first insulating plate 311R, the through hole 32 through which the convex inner diameter side slot coil 28 penetrates, and the through hole 32 where the inner diameter side slot coil 28 of the concave body spaced apart from the through hole 32 is located. The outer surface grooves 37 and the inner surface grooves 38 are connected via a connection coil joint hole 34 which is continuous in common.
内側面溝38の深さH1は、内側接続コイル42の厚さH2(図5に示す軸方向幅L2と同じ)より深く、外側面溝37の深さH3は、外側接続コイル41の厚さH4(図5に示す軸方向幅L2と同じ)より深くなっている。 The depth H1 of the inner surface groove 38 is deeper than the thickness H2 of the inner connection coil 42 (the same as the axial width L2 shown in FIG. 5), and the depth H3 of the outer surface groove 37 is the thickness of the outer connection coil 41 It is deeper than H4 (the same as the axial width L2 shown in FIG. 5).
互いに隣接する各外側面溝37、37間、及び各内側面溝38、38間は、隔壁31b及び後述する絶縁構造によって絶縁され、また、軸方向において対向する外側面溝37と内側面溝38とは中間壁31cによって絶縁される。 The outer side grooves 37 and 37 and the inner side grooves 38 and 38, which are adjacent to each other, and the inner side grooves 38 and 38 are insulated by the partition 31b and an insulating structure to be described later. Is insulated by the intermediate wall 31c.
[2−2 接続コイル]
図4〜図6に示すように、接続コイル40は、銅などの導電材料によって板状に形成されており、外側面溝37にそれぞれ挿入される外側接続コイル41と、内側面溝38にそれぞれ挿入される内側接続コイル42とに分けることができる。外側接続コイル41及び内側接続コイル42は同一の板厚を有する。なお、ここで言う外側接続コイル41とは、ステータコア組立体20と絶縁プレート組立体30L、30Rとが組み付けられたとき、ステータ10の軸方向外側となる接続コイル40のことであり、内側接続コイル42とは、ステータ10の軸方向内側となる接続コイル40のことである。
[2-2 Connection coil]
As shown in FIGS. 4 to 6, the connection coil 40 is formed of a conductive material such as copper in a plate shape, and is connected to the outer connection coil 41 and the inner surface groove 38 respectively inserted into the outer surface groove 37. It can be divided into the inner connection coil 42 to be inserted. The outer connection coil 41 and the inner connection coil 42 have the same thickness. The outer connection coil 41 referred to herein is the connection coil 40 which is axially outside of the stator 10 when the stator core assembly 20 and the insulating plate assemblies 30L and 30R are assembled, and the inner connection coil 41 is an inner connection coil. The reference numeral 42 refers to the connecting coil 40 that is on the inner side in the axial direction of the stator 10.
図5も参照して、外側接続コイル41は、一様厚(L2)を有する断面長方形状の板状導体であって、矩形部41aと矩形部41aから一体に延設された延設部41bとを有し、外側面溝37と同一形状の略S字形状に形成されている。なお、第1絶縁プレート311L、311Rと第2絶縁プレート312L、312Rと第3絶縁プレート313L、313Rとに配置される外側接続コイル41は、基本的に同一の構成を有するが、接続されるスロットコイル25の位置に応じて矩形部41aの大きさ(径方向幅)が異なっている。ここでも、第1絶縁プレート311Rに接続される外側接続コイル41を例に説明すると、外側接続コイル41が外側面溝37に挿入されたとき、貫通孔32に対応する矩形部41aの角部は、内側部分の厚さが略半分削除されて内径側スロットコイル28との接合部41cが形成されている。また、延設部41bは、その先端の内側部分の厚さが略半分削除されて、内側接続コイル42との接合部41dが形成されている。 Referring also to FIG. 5, the outer connection coil 41 is a plate-like conductor having a rectangular shape in cross section and having a uniform thickness (L2), and is an extended portion 41b integrally extended from the rectangular portion 41a and the rectangular portion 41a. And is formed in a substantially S-shape having the same shape as the outer side surface groove 37. The outer connecting coils 41 disposed on the first insulating plates 311L and 311R, the second insulating plates 312L and 312R, and the third insulating plates 313L and 313R have basically the same configuration, but are connected slots The size (radial direction width) of the rectangular portion 41 a differs according to the position of the coil 25. Here, when the outer connection coil 41 connected to the first insulating plate 311R is described as an example, when the outer connection coil 41 is inserted into the outer surface groove 37, the corner of the rectangular portion 41a corresponding to the through hole 32 is The thickness of the inner portion is reduced by about half to form a joint portion 41c with the inner side slot coil. Further, the extension portion 41 b is formed such that the thickness of the inner portion of the tip thereof is substantially reduced by half, and a joint portion 41 d with the inner connection coil 42 is formed.
内側接続コイル42は、一様厚(L2)を有する断面長方形状の板状導体であって、矩形部42aと矩形部42aから一体に延設された延設部42bとを有し、内側面溝38と同一形状の略S字形状に形成されている。なお、第1絶縁プレート311L、311Rと第2絶縁プレート312L、312Rと第3絶縁プレート313L、313Rとに配置される内側接続コイル42は、基本的に同一の構成を有するが、接続されるスロットコイル25の位置に応じて矩形部42aの大きさ(径方向幅)が異なっている。ここでも、第1絶縁プレート311Rに接続される内側接続コイル42を例に説明すると、内側接続コイル42が内側面溝38に挿入されたとき、貫通孔32に対応する矩形部42aの角部は、内側部分の厚さが略半分削除されて内径側スロットコイル28との接合部42cが形成されている。また、延設部42bは、その先端が外面側に向かってクランク状に屈曲形成され、外側接続コイル41との接合部42dが形成されている。 The inner connection coil 42 is a plate-like conductor having a rectangular shape in cross section and having a uniform thickness (L2), and has a rectangular portion 42a and an extending portion 42b integrally extended from the rectangular portion 42a. It is formed in a substantially S-shape having the same shape as the groove 38. The inner connection coils 42 disposed on the first insulating plates 311L and 311R, the second insulating plates 312L and 312R, and the third insulating plates 313L and 313R basically have the same configuration, but are connected slots The size (radial direction width) of the rectangular portion 42 a differs according to the position of the coil 25. Here, when the inner connection coil 42 connected to the first insulating plate 311R is described as an example, when the inner connection coil 42 is inserted into the inner surface groove 38, the corner of the rectangular portion 42a corresponding to the through hole 32 is The thickness of the inner portion is reduced by about half to form a joint 42c with the inner side slot coil 28. Further, the extending portion 42 b is formed so that the tip thereof is bent in a crank shape toward the outer surface side, and a joint portion 42 d with the outer connection coil 41 is formed.
外側接続コイル41及び内側接続コイル42は、所定の板厚を有する金属板(例えば銅板)からプレス打抜等の加工を行うことにより、所望の軸方向幅及び所望の平面形状に形成することができる。 The outer connection coil 41 and the inner connection coil 42 may be formed into a desired axial width and a desired planar shape by performing processing such as press punching from a metal plate (for example, a copper plate) having a predetermined thickness. it can.
図4に示すように、内側接続コイル42は、第1絶縁プレート311Rの内側面溝38に挿入される。内側接続コイル42の接合部42cは、貫通孔32に対応して配置される。これにより、第2絶縁プレート組立体302R上に第3絶縁プレート組立体303Rを組み付ける際、ステータコア21のスロット23に挿入されて貫通孔32(図中左側の貫通孔32)に位置する凹状態の内径側スロットコイル28と当接する。 As shown in FIG. 4, the inner connection coil 42 is inserted into the inner side surface groove 38 of the first insulating plate 311R. The joint portion 42 c of the inner connection coil 42 is disposed corresponding to the through hole 32. Thereby, when assembling the third insulating plate assembly 303R on the second insulating plate assembly 302R, the third insulating plate assembly 303R is inserted into the slot 23 of the stator core 21 and is in the concave state positioned in the through hole 32 (the through hole 32 on the left side in the figure). It abuts on the inner side slot coil 28.
外側接続コイル41が第1絶縁プレート311Rの外側面溝37に挿入されると、外側接続コイル41の接合部41cは貫通孔32に対応して配置される。これにより、第2絶縁プレート組立体302R上に第3絶縁プレート組立体303Rを組み付ける際、ステータコア21のスロット23に挿入されて貫通孔32を貫通して突出する凸状態の内径側スロットコイル28と当接する。 When the outer connection coil 41 is inserted into the outer surface groove 37 of the first insulating plate 311R, the bonding portion 41c of the outer connection coil 41 is disposed corresponding to the through hole 32. As a result, when assembling the third insulating plate assembly 303R on the second insulating plate assembly 302R, the inner side slot coil 28 in the convex state is inserted into the slot 23 of the stator core 21 and protrudes through the through hole 32. Abut.
外側接続コイル41の接合部41dと内側接続コイル42の接合部42dとは、図4に示すように、いずれも接続コイル接合孔34に対応して配置され、図5に示すように対応する外側接続コイル41の接合部41dの下面と内側接続コイル42の接合部42dの上面とが、全面に亘って当接する。 The joint 41 d of the outer connection coil 41 and the joint 42 d of the inner connection coil 42 are both disposed corresponding to the connection coil joint hole 34 as shown in FIG. 4, and the corresponding outer side as shown in FIG. 5. The lower surface of the joint portion 41d of the connection coil 41 and the upper surface of the joint portion 42d of the inner connection coil 42 abut on the entire surface.
[3 接合]
互いに当接する、外側接続コイル41の接合部41cと凸状態の内径側スロットコイル28、内側接続コイル42の接合部42cと凹状態の内径側スロットコイル28、及び、外側接続コイル41の接合部41dと内側接続コイル42の接合部42dは、いずれも板厚方向に対して交差する平面状の板表面同士が溶接により、好ましくはレーザー溶接により接合される。このとき、いずれの接合部も、第1絶縁プレート組立体301Rの外面側に露出しているので、容易に接合することができる。このことは、第1絶縁プレート組立体301L、第2絶縁プレート組立体302L、302R、及び第3絶縁プレート組立体303L、303Rでも同様である。
[3 junction]
The joint portion 41c of the outer connection coil 41 and the inner side slot coil 28 in the convex state, the joint portion 42c of the inner connection coil 42 and the inner side slot coil 28 in the concave state, and the joint portion 41d of the outer connection coil 41 In each of the joint portions 42d of the inner connection coil 42, flat plate surfaces intersecting with each other in the thickness direction are joined by welding, preferably by laser welding. At this time, since any of the bonding portions is exposed on the outer surface side of the first insulating plate assembly 301R, it can be easily bonded. The same applies to the first insulating plate assembly 301L, the second insulating plate assemblies 302L and 302R, and the third insulating plate assemblies 303L and 303R.
複数の外側接続コイル41及び内側接続コイル42がそれぞれ第3絶縁プレート313Rの外側面溝37及び内側面溝38に組み込まれた第3絶縁プレート組立体303Rを、各スロット23にそれぞれ外径側スロットコイル26、中間スロットコイル27、及び内径側スロットコイル28が挿入されたステータコア組立体20の側面に配置すると、図6に示すように、各外側接続コイル41の接合部41cと各凸状態の外径側スロットコイル26の端面とが当接すると共に、各内側接続コイル42の接合部42cと各凹状態の外径側スロットコイル26の端面とが当接する。また同時に、外側接続コイル41の接合部41dと内側接続コイル42の接合部42dとが当接する。 A third insulating plate assembly 303R in which a plurality of outer connection coils 41 and an inner connection coil 42 are incorporated in the outer surface grooves 37 and the inner surface grooves 38 of the third insulating plate 313R, respectively. When the coil 26, the intermediate slot coil 27, and the inner side slot coil 28 are disposed on the side of the stator core assembly 20 inserted, as shown in FIG. The end face of the radial side slot coil 26 abuts, and the joint portion 42c of each inner connection coil 42 and the end face of the outer diameter side slot coil 26 in each concave state abut. At the same time, the joint 41 d of the outer connection coil 41 and the joint 42 d of the inner connection coil 42 abut on each other.
このとき、外径側スロットコイル26は、凸状態と凹状態とが周方向に交互に配置されているので、外側接続コイル41の接合部41cに当接する外径側スロットコイル26が凸状態とすると、内側接続コイル42の接合部42cに当接する外径側スロットコイル26は凹状態となる。 At this time, since the convex and concave states of the outer diameter side slot coil 26 are alternately arranged in the circumferential direction, the outer diameter side slot coil 26 in contact with the joint portion 41 c of the outer connection coil 41 is convex. Then, the outer diameter side slot coil 26 in contact with the joint portion 42c of the inner connection coil 42 is in a concave state.
第3絶縁プレート組立体303Rがステータコア組立体20の側面に配置されたとき、内側接続コイル42の接合部42cの外側面は、第3絶縁プレート313Rの貫通孔32、及び外側接続コイル41の切欠き部41eを介して外側面に露出している(図9も参照)。 When the third insulating plate assembly 303R is disposed on the side surface of the stator core assembly 20, the outer surface of the joint portion 42c of the inner connection coil 42 is formed by cutting the through hole 32 of the third insulating plate 313R and the outer connection coil 41. It is exposed to the outer side through the notch 41e (see also FIG. 9).
従って、第3絶縁プレート組立体303Rの外側面から接合部にレーザーを照射することが可能となる。これにより、外側接続コイル41の接合部41cと凸状態の外径側スロットコイル26、内側接続コイル42の接合部42cと凹状態の外径側スロットコイル26、及び外側接続コイル41の接合部41dと内側接続コイル42の接合部42dを外側面からレーザー溶接することができる。 Therefore, it becomes possible to irradiate the laser from the outer surface of the third insulating plate assembly 303R to the joint. Thus, the joint 41 c of the outer connection coil 41 and the outer diameter slot coil 26 in the convex state, the joint 42 c of the inner connection coil 42 and the outer diameter slot coil 26 in the concave state, and the joint 41 d of the outer connection coil 41 And the joint 42d of the inner connection coil 42 can be laser welded from the outer side.
第3絶縁プレート組立体303Rがステータコア組立体20に組み付けられたとき、中間スロットコイル27及び内径側スロットコイル28は、第3絶縁プレート313Rの貫通孔32を通って軸方向に突出している。 When the third insulating plate assembly 303R is assembled to the stator core assembly 20, the middle slot coil 27 and the inner side slot coil 28 project axially through the through holes 32 of the third insulating plate 313R.
図7は、6ターン、72スロットのステータ10における、外側接続コイル41、内側接続コイル42、及び外径側スロットコイル26のU相コイルを抜き出してその接続状態を模式的に示す図であり、第3絶縁プレート組立体303Rの外側接続コイル41(理解を容易にするためここでは図7では41Aとする。)及び内側接続コイル42(理解を容易にするためここでは図7では42Aとする。)の接続を実線で、第3絶縁プレート組立体303Lの外側接続コイル41(理解を容易にするためここでは図7では41Bとする。)及び内側接続コイル42(理解を容易にするためここでは図7では42Bとする。)の接続を一点鎖線で示している。また、図7では、U相、V相、W相のうち同一の相の外径側スロットコイル26、中間スロットコイル27、及び内径側スロットコイル28には同じハッチングを付している。 FIG. 7 is a view schematically showing the connection state of the U-phase coil of the outer connection coil 41, the inner connection coil 42, and the outer diameter side slot coil 26 in the stator 10 of 6 turns and 72 slots. The outer connection coil 41 of the third insulating plate assembly 303R (41A in FIG. 7 for ease of understanding) and the inner connection coil 42 (42A in FIG. 7 for ease of understanding). Connection in solid lines, the outer connecting coil 41 (here, for simplicity in FIG. 7 referred to as 41 B) of the third insulating plate assembly 303L and the inner connecting coil 42 (here for ease of understanding) In Fig. 7, connection of 42B is shown by a dashed dotted line. Further, in FIG. 7, the outer side slot coil 26, the intermediate slot coil 27, and the inner side slot coil 28 of the same phase among the U phase, the V phase, and the W phase are hatched in the same manner.
第3絶縁プレート組立体303Rの第3絶縁プレート313Rでは、図中実線で示すように、凸状態の外径側スロットコイル26に接合された外側接続コイル41Aと、該外径側スロットコイル26と同一円周上に配置され、且つ該外径側スロットコイル26から周方向に7個離間した凹状態の外径側スロットコイル26に接合された内側接続コイル42Aとが、外側接続コイル41Aの外径側端部43と内側接続コイル42Aの外径側端部44とで接合されている。即ち、第3絶縁プレート組立体303Rでは、同一円周上に配置された外径側スロットコイル26同士が、接続ピッチP1で接続されている。 In the third insulating plate 313R of the third insulating plate assembly 303R, as indicated by the solid line in the figure, the outer connection coil 41A joined to the outer diameter side slot coil 26 in the convex state, and the outer diameter side slot coil 26 An inner connection coil 42A which is disposed on the same circumference and joined to the outer diameter side slot coil 26 in a recessed state spaced seven pieces from the outer diameter side slot coil 26 in the circumferential direction is outside the outer connection coil 41A. It joins at the diameter side end 43 and the outer diameter side end 44 of the inner connection coil 42A. That is, in the third insulating plate assembly 303R, the outer diameter side slot coils 26 arranged on the same circumference are connected at the connection pitch P1.
また、第3絶縁プレート組立体303Lの第3絶縁プレート313Lでは、図中一点鎖線で示すように、凹状態(第3絶縁プレート組立体303L側では凸状態)の外径側スロットコイル26に外側接続コイル41Bが接合し、該外径側スロットコイル26と同一円周上に配置され、且つ該外径側スロットコイル26からさらに5個離間した凸状態(第3絶縁プレート組立体303L側では凹状態)の外径側スロットコイル26に接合された内側接続コイル42Bとが、外側接続コイル41Bの外径側端部43と内側接続コイル42Bの外径側端部44とで接合されている。即ち、第3絶縁プレート組立体303Lでは、同一円周上に配置された外径側スロットコイル26同士が、接続ピッチP2で接続されている。 Further, in the third insulating plate 313L of the third insulating plate assembly 303L, as indicated by the alternate long and short dash line in the figure, the outside diameter side slot coil 26 in the concave state (convex state on the third insulating plate assembly 303L side) The connection coil 41B is joined, disposed on the same circumference as the outer diameter side slot coil 26, and in a convex state in which five pieces are further separated from the outer diameter side slot coil 26 (concave on the third insulating plate assembly 303L side) The inner connection coil 42B joined to the outer diameter side slot coil 26 in the state (a) is joined at the outer diameter end 43 of the outer connection coil 41B and the outer end 44 of the inner connection coil 42B. That is, in the third insulating plate assembly 303L, the outer diameter side slot coils 26 arranged on the same circumference are connected at the connection pitch P2.
このように第3絶縁プレート組立体303Rの第3絶縁プレート313Rにおける接続ピッチP1と、第3絶縁プレート組立体303Lの第3絶縁プレート313Lにおける接続ピッチP2とは、異なるピッチに設定されている。 Thus, the connection pitch P1 of the third insulating plate 313R of the third insulating plate assembly 303R and the connection pitch P2 of the third insulating plate 313L of the third insulating plate assembly 303L are set to different pitches.
ステータコア組立体20の両側面に第3絶縁プレート組立体303R,303Lが組み付けられた後、第3絶縁プレート組立体303Rと同様に、第2絶縁プレート312R,312Lの外側面溝37に外側接続コイル41が挿入され、内側面溝38に内側接続コイル42が挿入された第2絶縁プレート組立体302R,302Lが、第3絶縁プレート組立体303R,303L上に重ね合わされて、各外側接続コイル41の接合部41cと各凸状態の中間スロットコイル27の端面、各内側接続コイル42の接合部42cと各凹状態の中間スロットコイル27の端面、及び各外側接続コイル41の外径側端部43と各内側接続コイル42の外径側端部44とが、レーザー溶接などで接合される。中間スロットコイル27は、第3絶縁プレート313R,313Lの貫通孔32から軸方向に突出しているので、第2絶縁プレート組立体302R,302Lを容易に中間スロットコイル27に接合できる。 After the third insulating plate assemblies 303R and 303L are assembled on both side surfaces of the stator core assembly 20, the outer connecting coils are connected to the outer surface grooves 37 of the second insulating plates 312R and 312L as in the third insulating plate assembly 303R. 41 are inserted, and the second insulating plate assemblies 302R and 302L, in which the inner connection coil 42 is inserted in the inner side surface groove 38, are superimposed on the third insulating plate assemblies 303R and 303L. Bonding portions 41c and end surfaces of the respective intermediate slot coils 27 in the convex state, joint portions 42c of the respective inner connection coils 42, end surfaces of the respective intermediate slot coils 27 in the respective concave states, and the outer diameter side end portions 43 of the respective outer connection coils 41. The outer diameter side end 44 of each inner connection coil 42 is joined by laser welding or the like. Since the middle slot coil 27 axially protrudes from the through holes 32 of the third insulating plates 313R and 313L, the second insulating plate assemblies 302R and 302L can be easily joined to the middle slot coil 27.
このように第2絶縁プレート組立体302R,302Lが組み付けられた後、さらに、図8に示すように、第1絶縁プレート311R,311Lの外側面溝37に外側接続コイル41が挿入され、内側面溝38に内側接続コイル42が挿入された第1絶縁プレート組立体301R,301Lが、それぞれ第2絶縁プレート組立体302R、302Lに重ね合わされて、各外側接続コイル41の接合部41cと各凸状態の内径側スロットコイル28の端面、各内側接続コイル42の接合部42cと各凹状態の内径側スロットコイル28の端面、及び各外側接続コイル41の外径側端部43と内側接続コイル42の外径側端部44とが、レーザー溶接などで接合されてステータ10が組み付けられる。このときも、内径側スロットコイル28は、第2絶縁プレート312R,312Lの内径側から軸方向に突出しているので、第1絶縁プレート組立体301R,301Lを容易に内径側スロットコイル28に接合できる。 Thus, after the second insulating plate assemblies 302R and 302L are assembled, as shown in FIG. 8, the outer connection coil 41 is inserted into the outer surface grooves 37 of the first insulating plates 311R and 311L, and the inner surfaces The first insulating plate assemblies 301R and 301L, in which the inner connection coil 42 is inserted into the groove 38, are respectively superimposed on the second insulating plate assemblies 302R and 302L, and the joint portions 41c of the respective outer connection coils 41 and respective convex states The end face of the inner side slot coil 28, the joint portion 42c of each inner connection coil 42 and the end face of the inner side slot coil 28 in each concave state, and the outer diameter end portion 43 of each outer connection coil 41 and the inner connection coil 42. The outer diameter side end 44 is joined by laser welding or the like to assemble the stator 10. Also at this time, since the inner diameter side slot coil 28 protrudes in the axial direction from the inner diameter side of the second insulating plates 312R, 312L, the first insulating plate assemblies 301R, 301L can be easily joined to the inner diameter side slot coil 28 .
このように接合することで、ステータコア21のスロット23に挿入された外径側スロットコイル26、中間スロットコイル27、及び内径側スロットコイル28が、外側接続コイル41及び内側接続コイル42を介して電気的に接続された状態で、ステータコア組立体20に第3絶縁プレート組立体303L、303Rと、第2絶縁プレート組立体302L、302Rと、第1絶縁プレート組立体301L、301Rとが、軸方向内側からこの順で組み付けられる。第1、第2、及び第3絶縁プレート組立体301L、301R、302L、302R、303L、303Rの各外側接続コイル41及び内側接続コイル42は、同一円周上に配置された同相(例えば、U相)のスロットコイル25同士を接続してコイルの渡り部(コイルエンド)を構成する。 By bonding in this manner, the outer diameter side slot coil 26, the intermediate slot coil 27, and the inner diameter side slot coil 28 inserted into the slots 23 of the stator core 21 are electrically connected via the outer connection coil 41 and the inner connection coil 42. The third insulating plate assemblies 303L and 303R, the second insulating plate assemblies 302L and 302R, and the first insulating plate assemblies 301L and 301R are axially inward of the stator core assembly 20 in the state of being connected in series. It is assembled in this order from. The outer connection coil 41 and the inner connection coil 42 of the first, second, and third insulating plate assemblies 301L, 301R, 302L, 302R, 303L, 303R are in-phase (for example, U) arranged on the same circumference. The slot coils 25 of one phase) are connected to each other to form a transition part (coil end) of the coil.
続いて、上記したように構成された回転電機のステータ10のコイル50の接続について図10を参照しながらより具体的に説明する。
U相の内径側スロットコイル28同士は第1絶縁プレート組立体301L、301RのU相の外側接続コイル41及び内側接続コイル42を介して直列に接続されて第1U相コイル51Uを形成し、U相の中間スロットコイル27同士は第2絶縁プレート組立体302L、302RのU相の外側接続コイル41及び内側接続コイル42を介して直列に接続されて第2U相コイル52Uを形成し、U相の外径側スロットコイル26同士は第3絶縁プレート組立体303L、303RのU相の外側接続コイル41及び内側接続コイル42を介して直列に接続されて第3U相コイル53Uを形成する。そして、第1〜第3U相コイル51U〜53Uが直列に接続されることでU相コイル50Uが形成される。なお、図9は、U相接続コイル50Uの斜視図である。
Subsequently, the connection of the coils 50 of the stator 10 of the rotating electrical machine configured as described above will be more specifically described with reference to FIG.
The U-phase inner diameter side slot coils 28 are connected in series via the U-phase outer connection coil 41 and the inner connection coil 42 of the first insulating plate assemblies 301L and 301R to form a first U-phase coil 51U, Middle slot coils 27 of the second phase are connected in series via the U-phase outer connection coil 41 and the inner connection coil 42 of the second insulating plate assemblies 302L and 302R to form a second U-phase coil 52U. The outer diameter side slot coils 26 are connected in series via the U-phase outer connection coil 41 and the inner connection coil 42 of the third insulating plate assemblies 303L and 303R to form a third U-phase coil 53U. Then, U-phase coil 50U is formed by connecting first to third U-phase coils 51U-53U in series. FIG. 9 is a perspective view of U-phase connection coil 50U.
同様に、V相の内径側スロットコイル28同士は第1絶縁プレート組立体301L、301RのV相の外側接続コイル41及び内側接続コイル42を介して直列に接続されて第1V相コイル51Vを形成し、V相の中間スロットコイル27同士は第2絶縁プレート組立体302L、302RのV相の外側接続コイル41及び内側接続コイル42を介して直列に接続されて第2V相コイル52Vを形成し、V相の外径側スロットコイル26同士は第3絶縁プレート組立体303L、303RのV相の外側接続コイル41及び内側接続コイル42を介して直列に接続されて第3V相コイル53Vを形成する。そして、第1〜第3V相コイル51V〜53Vが直列に接続されることでV相コイル50Vが形成される。 Similarly, the V-phase inner diameter side slot coils 28 are connected in series via the V-phase outer connection coil 41 and the inner connection coil 42 of the first insulating plate assemblies 301L and 301R to form a first V-phase coil 51V. The V-phase intermediate slot coils 27 are connected in series via the V-phase outer connection coil 41 and the inner connection coil 42 of the second insulating plate assemblies 302L and 302R to form a second V-phase coil 52V. The V-phase outer diameter side slot coils 26 are connected in series via the V-phase outer connection coil 41 and the inner connection coil 42 of the third insulating plate assemblies 303L and 303R to form a third V-phase coil 53V. Then, the first to third V-phase coils 51V to 53V are connected in series to form the V-phase coil 50V.
同様に、W相の内径側スロットコイル28同士は第1絶縁プレート組立体301L、301RのW相の外側接続コイル41及び内側接続コイル42を介して直列に接続されて第1W相コイル51Wを形成し、W相の中間スロットコイル27同士は第2絶縁プレート組立体302L、302RのW相の外側接続コイル41及び内側接続コイル42を介して直列に接続されて第2W相コイル52Wを形成し、W相の外径側スロットコイル26同士は第3絶縁プレート組立体303L、303RのW相の外側接続コイル41及び内側接続コイル42を介して直列に接続されて第3W相コイル53Wを形成する。そして、第1〜第3W相コイル51W〜53Wが直列に接続されることでW相コイル50Wが形成される。 Similarly, the W-phase inner diameter side slot coils 28 are connected in series via the W-phase outer connection coil 41 and the inner connection coil 42 of the first insulating plate assemblies 301L and 301R to form a first W-phase coil 51W. The W-phase intermediate slot coils 27 are connected in series via the W-phase outer connection coil 41 and the inner connection coil 42 of the second insulating plate assemblies 302L and 302R to form a second W-phase coil 52W. The W-phase outer diameter side slot coils 26 are connected in series via the W-phase outer connection coil 41 and the inner connection coil 42 of the third insulating plate assemblies 303L and 303R to form a third W-phase coil 53W. Then, the W-phase coil 50W is formed by connecting the first to third W-phase coils 51W to 53W in series.
このように接続されたU相コイル50U、V相コイル50V、及びW相コイル50Wは、一端がそれぞれU相接続端子61U、V相接続端子61V、W相接続端子61Wに接続され、他端が中点62でスター結線されている。 The U-phase coil 50U, the V-phase coil 50V, and the W-phase coil 50W thus connected are connected to the U-phase connection terminal 61U, the V-phase connection terminal 61V, and the W-phase connection terminal 61W at one end, and the other end is connected It is star-connected at the middle point 62.
[4 接続コイルの絶縁構造]
以下、本発明の特徴である接続コイルの絶縁構造の各実施形態について説明する。なお、接続コイルの絶縁構造は、第1、第2、及び第3絶縁プレート311R,311L、312R,312L、313R,313Lのいずれの接続コイル40の絶縁構造も同一の構造を有するので、ここでは絶縁プレート31Rの第3絶縁プレート313Rに設けられた接続コイル40の絶縁構造について説明する。
[4 insulation structure of connecting coil]
Hereinafter, each embodiment of the insulation structure of the connection coil which is a feature of the present invention will be described. In addition, since the insulating structure of the connecting coil 40 of the first, second and third insulating plates 311R, 311L, 312R, 312L, 313R and 313L has the same structure, the insulating structure of the connecting coil is the same here The insulation structure of the connection coil 40 provided on the third insulation plate 313R of the insulation plate 31R will be described.
(第1実施形態)
図11は、本発明に係る第1実施形態の絶縁構造を有する絶縁プレート組立体の外側面図であり、図12(a)は、図11のXII−XII線断面図である。
図11に示すように、本実施形態の第3絶縁プレート313Rは、周方向に1つおきの外側面溝37の開口面が絶縁性素材からなる絶縁カバー150で覆われている。即ち、周方向に1つおきの外側面溝37に挿入される外側接続コイル41が、絶縁部である絶縁カバー150で覆われて絶縁されている。
First Embodiment
FIG. 11 is an outer side view of the insulating plate assembly having the insulating structure of the first embodiment according to the present invention, and FIG. 12 (a) is a cross-sectional view taken along line XII-XII of FIG.
As shown in FIG. 11, in the third insulating plate 313R of the present embodiment, the opening faces of every other outer side surface groove 37 in the circumferential direction are covered with an insulating cover 150 made of an insulating material. That is, the outer connection coil 41 inserted in the outer surface grooves 37 alternately in the circumferential direction is covered and insulated by the insulating cover 150 which is an insulating portion.
従って、周方向に隣接する外側接続コイル41同士は、外側面溝37を画成する隔壁31bにより絶縁されるとともに絶縁カバー150によっても絶縁されている。また、導通部が露出している外側接続コイル41(絶縁カバー150を有しない外側接続コイル41)は、周方向に1つおきに配置されるので、外側接続コイル41同士間の沿面距離を大きく確保することができる。 Accordingly, the outer connection coils 41 adjacent to each other in the circumferential direction are insulated by the partition 31 b defining the outer surface groove 37 and also insulated by the insulating cover 150. In addition, since the outer connection coil 41 (the outer connection coil 41 not having the insulating cover 150) in which the conductive portion is exposed is arranged alternately in the circumferential direction, the creepage distance between the outer connection coils 41 is large. It can be secured.
このため、本実施形態の第3絶縁プレート313Rの隔壁31bの高さH3は、従来の隔壁高さHが、図12(b)に示すように、外側接続コイル41の外側面から、例えば、3mm以上必要であったのに比較して、図12(a)に示すように、外側接続コイル41の外側面から例えば、1mm程度に低くすることができる。これにより、第3絶縁プレート313Rの製作が容易になる。なお、この絶縁構造は、第3絶縁プレート313Rの内側面溝38に挿入される内側接続コイル42についても同様に施されている。 Therefore, for the height H3 of the partition 31b of the third insulating plate 313R of the present embodiment, the conventional partition height H is, for example, from the outer surface of the outer connection coil 41 as shown in FIG. As shown in FIG. 12A, compared to the case where 3 mm or more is necessary, the distance can be reduced to, for example, about 1 mm from the outer surface of the outer connection coil 41. This facilitates the manufacture of the third insulating plate 313R. This insulating structure is similarly applied to the inner connection coil 42 inserted into the inner surface groove 38 of the third insulating plate 313R.
回転電機1の左右に配置される絶縁プレート31R,31Lは、最低でも左右で2枚必要であるので、回転電機1の軸方向長さを合計4mm短縮することができる。さらに、本実施形態の回転電機1のように、左右3枚ずつの絶縁プレート31R,31Lを備える回転電機1では、合計12mm程度、軸方向長さを短縮することができ、回転電機1の小型化が可能となる。 Since at least two insulating plates 31R and 31L disposed on the left and right of the rotary electric machine 1 are required at the left and right, the axial length of the rotary electric machine 1 can be shortened by 4 mm in total. Furthermore, in the rotating electric machine 1 including the left and right three insulating plates 31R and 31L as in the rotating electric machine 1 of the present embodiment, the axial length can be shortened by about 12 mm in total, and the small size of the rotating electric machine 1 Can be
また、外側接続コイル41の外側面を覆う絶縁カバー150の径方向外側に冷媒導入口152を設けるとともに、絶縁カバー150の径方向内側に冷媒排出口153を設けておき、冷媒導入口152から取り入れた冷媒を、絶縁カバー150と外側面溝37に配置された外側接続コイル41とで画成される空間Sである冷媒通路151を介して、冷媒排出口153から排出するようにすれば、外側接続コイル41を絶縁カバー150で覆うことによるコイル冷却への影響を最小にすることができる。また、周方向に1つおきの外側接続コイル41は、絶縁カバー150で覆われることなく露出しているので、従来と同様の冷却性能が維持される。 Further, the refrigerant inlet port 152 is provided on the radially outer side of the insulating cover 150 covering the outer surface of the outer connection coil 41, and the refrigerant outlet 153 is provided on the radially inner side of the insulating cover 150. The refrigerant is discharged from the refrigerant discharge port 153 through the refrigerant passage 151 which is a space S defined by the insulating cover 150 and the outer connection coil 41 disposed in the outer surface groove 37. By covering the connecting coil 41 with the insulating cover 150, the influence on the coil cooling can be minimized. Further, since every other outer connection coil 41 in the circumferential direction is exposed without being covered with the insulating cover 150, the same cooling performance as the conventional one is maintained.
以上説明したように、本実施形態に係る回転電機のステータ10によれば、複数の接続コイル40は、それぞれ絶縁プレート31R,31Lに形成された外側面溝37及び内側面溝38に収容されており、複数の接続コイル40のうち周方向で一つ置きの接続コイル40に絶縁カバー150が設けられているので、全ての接続コイル40に絶縁カバー150を設けた場合と比較して、隣接する接続コイル40の絶縁性を確保しながら製造コストの増加を抑制できる。また、外側面溝37及び内側面溝38を区画する隔壁31bの高さH1,H3を抑えることができるのでステータ10の大型化が抑制される。さらに、絶縁カバー150を設けない接続コイル40は冷却性能が高いので、コイルの冷却性への影響を低減できる。 As described above, according to the stator 10 of the rotating electrical machine according to the present embodiment, the plurality of connection coils 40 are accommodated in the outer surface grooves 37 and the inner surface grooves 38 formed in the insulating plates 31R and 31L, respectively. In addition, since the insulating cover 150 is provided on every other connecting coil 40 in the circumferential direction among the plurality of connecting coils 40, it is adjacent as compared to the case where the insulating cover 150 is provided on all the connecting coils 40. An increase in the manufacturing cost can be suppressed while securing the insulation of the connection coil 40. In addition, since the heights H1 and H3 of the partitions 31b partitioning the outer surface grooves 37 and the inner surface grooves 38 can be suppressed, the enlargement of the stator 10 is suppressed. Furthermore, since the connection coil 40 without the insulating cover 150 has high cooling performance, the influence on the cooling performance of the coil can be reduced.
また、絶縁部は、絶縁プレート31R,31Lに固定される絶縁カバー150であるので、絶縁カバー150により接続コイル40が収容される外側面溝37及び内側面溝38を封止することで絶縁カバー150と外側面溝37及び内側面溝38とで画成される空間Sを冷媒の貯留空間とすることができ、接続コイル40を効果的に冷却できる。 Further, since the insulating portion is the insulating cover 150 fixed to the insulating plates 31R and 31L, the insulating cover 150 seals the outer surface groove 37 and the inner surface groove 38 in which the connection coil 40 is accommodated. A space S defined by 150, the outer surface grooves 37 and the inner surface grooves 38 can be used as a storage space of the refrigerant, and the connection coil 40 can be effectively cooled.
また、接続コイル40が収容される外側面溝37及び内側面溝38と絶縁カバー150とにより冷媒通路151が形成されるので、外側面溝37及び内側面溝38と絶縁カバー150とにより形成された冷媒通路151に冷媒を流すことで、効率的に接続コイル40を冷却できる。 Further, since the refrigerant passage 151 is formed by the outer surface groove 37 and the inner surface groove 38 in which the connection coil 40 is accommodated, and the insulating cover 150, the refrigerant passage 151 is formed by the outer surface groove 37 and the inner surface groove 38 and the insulating cover 150. By flowing the refrigerant through the refrigerant passage 151, the connection coil 40 can be efficiently cooled.
また、外側面溝37及び内側面溝38の高さH3,H1は、外側接続コイル41及び内側接続コイル42の高さH4,H2よりも高いので、外側面溝37及び内側面溝38を区画する隔壁31bによって絶縁距離を確保でき、絶縁部を簡素化して製造コストが低減する。 Further, since the heights H3 and H1 of the outer surface groove 37 and the inner surface groove 38 are higher than the heights H4 and H2 of the outer connection coil 41 and the inner connection coil 42, the outer surface groove 37 and the inner surface groove 38 are partitioned. The insulating distance can be secured by the dividing wall 31b, and the insulating portion is simplified to reduce the manufacturing cost.
(第2実施形態)
図13は、本発明に係る第2実施形態の絶縁構造を有する絶縁プレート組立体の外側面図である。図13に示すように、本実施形態の外側接続コイル41は、周方向に1つおきの外側接続コイル41が、絶縁部である絶縁被膜160により絶縁されている。
Second Embodiment
FIG. 13 is an outer side view of an insulating plate assembly having an insulating structure according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, in the outer connection coil 41 of the present embodiment, every other outer connection coil 41 in the circumferential direction is insulated by the insulating film 160 which is an insulating portion.
本実施形態に係る回転電機のステータ10によれば、絶縁部は、接続コイル40を覆う絶縁被膜160であるので、接続コイル40を絶縁被覆することで容易に絶縁部を形成することができ、製造コストを抑制することができる。その他の構成及び作用は第1実施形態のステータ10と同様であるので、説明を省略する。 According to the stator 10 of the rotating electrical machine according to the present embodiment, since the insulating portion is the insulating film 160 covering the connection coil 40, the insulating portion can be easily formed by insulating coating the connection coil 40, The manufacturing cost can be reduced. The other configuration and operation are the same as those of the stator 10 of the first embodiment, so the description will be omitted.
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and appropriate modifications, improvements, and the like can be made.
10 回転電機のステータ
21 ステータコア
23 スロット
25 スロットコイル
26 外径側スロットコイル(スロットコイル)
27 中間スロットコイル(スロットコイル)
28 内径側スロットコイル(スロットコイル)
37 外側面溝(溝部)
38 内側面溝(溝部)
40 接続コイル
41 外側接続コイル(接続コイル)
42 内側接続コイル(接続コイル)
150 絶縁カバー(絶縁部)
151 冷媒通路
160 絶縁被膜(絶縁部)
H1,H3 溝部の高さ
H2,H4 接続コイルの高さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stator 21 of rotating electric machine Stator core 23 Slot 25 Slot coil 26 Outer diameter side slot coil (slot coil)
27 middle slot coil (slot coil)
28 Inner side slot coil (slot coil)
37 Outer side groove (groove)
38 Inner side groove (groove)
40 Connection coil 41 Outer connection coil (connection coil)
42 Inner connection coil (connection coil)
150 insulation cover (insulation part)
151 refrigerant passage 160 insulation coating (insulation part)
H1, H3 Groove height H2, H4 Connection coil height
Claims (5)
セグメント化された複数相のコイルと、を備え、
前記セグメント化された複数相のコイルは、前記ステータコアの複数のスロットにそれぞれ挿入され、略直線状に延びる複数のスロットコイルと、同相の前記スロットコイル同士を接続して渡り部を構成する複数の接続コイルと、を有する、回転電機のステータであって、
複数の前記接続コイルは、それぞれ絶縁プレートに形成された溝部に収容されており、
複数の前記接続コイルのうち周方向で一つ置きの接続コイルに絶縁部が設けられている、回転電機のステータ。 A stator core having a plurality of slots,
And a segmented multi-phase coil;
The segmented multi-phase coils are respectively inserted into the plurality of slots of the stator core, and a plurality of slot coils extending substantially in a straight line and a plurality of in-phase slot coils are connected to constitute a crossover section. A stator of a rotating electrical machine having a connecting coil;
The plurality of connection coils are respectively accommodated in grooves formed in the insulating plate,
A stator of a rotating electrical machine, wherein an insulating portion is provided on every other connection coil in a circumferential direction among the plurality of connection coils.
前記絶縁部は、前記絶縁プレートに固定される絶縁カバーである、回転電機のステータ。 It is a stator of the rotary electric machine of Claim 1, Comprising:
The stator of a rotating electrical machine, wherein the insulating portion is an insulating cover fixed to the insulating plate.
前記接続コイルが収容される前記溝部と前記絶縁カバーとにより冷媒通路が形成される、回転電機のステータ。 It is a stator of the rotary electric machine of Claim 2, Comprising:
A stator of a rotating electrical machine, wherein a refrigerant passage is formed by the groove portion in which the connection coil is accommodated and the insulating cover.
前記絶縁部は、前記接続コイルを覆う絶縁被膜である、回転電機のステータ。 It is a stator of the rotary electric machine of Claim 1, Comprising:
The stator of a rotating electrical machine, wherein the insulating portion is an insulating film covering the connection coil.
前記溝部の高さは前記接続コイルの高さよりも高い、回転電機のステータ。 It is a stator of the rotary electric machine of any one of Claims 1-4, Comprising:
The stator of a rotating electrical machine, wherein the height of the groove is higher than the height of the connection coil.
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