JP4914288B2 - Bus bar unit - Google Patents
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Description
この発明は、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車等に組み込まれる回転電機用ステータに関する。 The present invention relates to a stator for a rotating electrical machine incorporated in a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, or the like.
ハイブリッド自動車や燃料電池自動車は、駆動装置や回生ブレーキとして回転電機を使用する。この回転電機に組み込まれるステータとして、リング状のヨークとそのヨークから径方向内方に延出するティースとからなるステータコアと、そのステータコアのティースにインシュレータを介して巻回されるコイルと、ステータコアと同心に配置されたリング状のバスバーユニットとを有する回転電機用ステータが知られている(特許文献1)。 Hybrid vehicles and fuel cell vehicles use rotating electrical machines as drive units and regenerative brakes. As a stator incorporated in this rotating electrical machine, a stator core composed of a ring-shaped yoke and teeth extending radially inward from the yoke, a coil wound around the teeth of the stator core via an insulator, and a stator core A stator for a rotating electrical machine having a ring-shaped bus bar unit arranged concentrically is known (Patent Document 1).
この回転電機用ステータは、バスバーユニットに組み込まれた給電用バスバーから内周側に延出する給電端子と、バスバーユニットに組み込まれた中性点バスバーから内周側に延出する中性点端子を有し、コイルの巻回部からヨーク側に引き出された巻き始め端末が給電端子に接続され、巻き終わり端末が中性点端子に接続されている。
しかし、この回転電機用ステータのバスバーユニットは、給電端子と中性点端子に、コイルの巻回部からヨーク側に引き出されたコイルの端末を接続したときに、給電用バスバーと中性点バスバーがステータ軸方向に見てヨークと重なった配置となる。そのため、このバスバーユニットは、ティースよりもヨークの方がステータ軸方向の厚さが大きいステータに組み込んだ場合、ステータの軸方向の厚さが大きくなり、他の部品の設置スペースが不足しやすいという問題があった。 However, this bus bar unit for a stator for a rotating electrical machine has a power supply bus bar and a neutral point bus bar when the terminal of the coil drawn from the coil winding portion to the yoke side is connected to the power supply terminal and the neutral point terminal. Is arranged so as to overlap the yoke when viewed in the stator axial direction. Therefore, when this bus bar unit is incorporated in a stator in which the yoke is thicker in the axial direction of the stator than the teeth, the axial thickness of the stator becomes large, and the installation space for other parts is likely to be insufficient. There was a problem.
この発明が解決しようとする課題は、ティースよりもヨークの方がステータ軸方向の厚さが大きい回転電機用ステータの省スペース化を図ることである。 The problem to be solved by the present invention is to reduce the space of a stator for a rotating electrical machine in which the yoke is thicker in the stator axial direction than the teeth.
上記の課題を解決するために、同心に配置された複数の給電用バスバーと、その各給電用バスバーと同心に配置された中性点バスバーと、前記各給電用バスバーと前記中性点バスバーを保持するホルダーと、前記各給電用バスバーから外周側に延出する給電端子と、前記中性点バスバーから外周側に延出する中性点端子とを有し、前記給電端子と前記中性点端子は、ステータ周方向に見てステータ軸方向に開放するU状の接続部を同一円周上に有し、その各接続部がステータ径方向にかしめてステータコアのコイルの端末に接続される構成をバスバーユニットに採用した。 In order to solve the above problems, a plurality of power supply bus bars arranged concentrically, a neutral point bus bar arranged concentrically with each of the power supply bus bars, each of the power supply bus bars and the neutral point bus bar A holder for holding, a power supply terminal extending from the power supply bus bar to the outer peripheral side, and a neutral point terminal extending from the neutral point bus bar to the outer peripheral side, the power supply terminal and the neutral point The terminal has U-shaped connecting portions that are open in the stator axial direction when viewed in the stator circumferential direction on the same circumference, and each of the connecting portions is caulked in the stator radial direction to be connected to the end of the stator core coil. Was adopted for the busbar unit.
このバスバーユニットは、前記ホルダーが、前記複数の給電用バスバーのうちの前記中性点バスバーに隣り合う前記給電用バスバーと中性点バスバーの間を周方向に延びる隔壁を有し、その隔壁の軸方向端面に周方向に連続する溝を形成した構成を加えるとより好ましいものとなる。 In this bus bar unit, the holder has a partition extending in a circumferential direction between the power supply bus bar adjacent to the neutral point bus bar and the neutral point bus bar among the plurality of power supply bus bars. It is more preferable to add a configuration in which a circumferentially continuous groove is formed on the end face in the axial direction.
この発明のバスバーユニットは、給電端子と中性点端子が給電用バスバーと中性点バスバーから外周側に延出しているので、給電端子と中性点端子に、ステータコアのティースに巻回したコイルの巻回部からヨーク側に引き出されたコイルの端末を接続したときに、給電用バスバーと中性点バスバーがステータ軸方向に見てティースと重なった配置となり、ヨークとは重ならない。そのため、ティースよりもヨークの方がステータ軸方向の厚さが大きいステータにこのバスバーユニットを組み込んだ場合、ステータの軸方向の厚さが大きくなりにくく、ステータの設置スペースを抑えることができる。 In the bus bar unit according to the present invention, the power supply terminal and the neutral point terminal extend from the power supply bus bar and the neutral point bus bar to the outer peripheral side. Therefore, the coil wound around the teeth of the stator core around the power supply terminal and the neutral point terminal. When the end of the coil drawn from the winding part to the yoke side is connected, the power supply bus bar and the neutral point bus bar are arranged so as to overlap the teeth when viewed in the stator axial direction, and do not overlap the yoke. For this reason, when this bus bar unit is incorporated in a stator having a yoke with a greater thickness in the stator axial direction than in the teeth, the stator axial thickness is less likely to increase, and the stator installation space can be reduced.
また、給電端子へのコイル端末の接続と、中性点端子へのコイル端末の接続とを、同一円周上で同一方向にかしめて行なうことができるので、コイルへの接続の作業性に優れる。 Moreover, since the connection of the coil terminal to the power supply terminal and the connection of the coil terminal to the neutral point terminal can be performed by caulking in the same direction on the same circumference, the workability of the connection to the coil is excellent. .
また、前記ホルダーが、前記複数の給電用バスバーのうちの前記中性点バスバーに隣り合う前記給電用バスバーと中性点バスバーの間を周方向に延びる隔壁を有し、その隔壁の軸方向端面に周方向に連続する溝を形成したものは、隔壁に溝が形成されているので、給電用バスバーと中性点バスバーの間の沿面距離が大きく、給電用バスバーと中性点バスバーの絶縁の信頼性に優れる。 The holder has a partition wall extending in a circumferential direction between the power supply bus bar adjacent to the neutral point bus bar and the neutral point bus bar among the plurality of power supply bus bars, and an axial end surface of the partition wall Since the groove is formed in the partition wall, the creepage distance between the power supply bus bar and the neutral point bus bar is large, and the insulation between the power supply bus bar and the neutral point bus bar is Excellent reliability.
図1および図2に、この発明の実施形態のバスバーユニットを組み込んだ回転電機用ステータを示す。この回転電機用ステータは、円環状に配置した分割ステータ1と、その分割ステータ1を外周から締め付ける筒状のハウジング2と、この発明の実施形態に係るリング状のバスバーユニット3とからなる。
1 and 2 show a stator for a rotating electrical machine in which a bus bar unit according to an embodiment of the present invention is incorporated. This stator for a rotating electrical machine includes a
図3および図4に示すように、分割ステータ1は、円弧状のヨーク4と、ヨーク4からステータ径方向内方に延出するティース5とからなる分割コア6を有し、ティース5には、インシュレータ7を介してコイル8が巻回されている。分割コア6は、金属磁性粉末の圧粉体からなり、図2に示すように分割ステータ1を円環状に配置した状態で、ヨーク4が連なってリング状のヨーク9を構成する。また、ヨーク4は、ティース5よりもステータ軸方向の厚さが大きくなっており、これにより、ヨーク9が形成する磁路の断面積を確保している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
インシュレータ7は、図4に示すように、ティース5に装着される筒部10と、筒部10の一端と他端にそれぞれ形成されたフランジ部11,12と、ステータ外周側のフランジ部12から外周側に延出してヨーク9の軸方向端面に重なる延出部13とを有する。筒部10とフランジ部11,12と延出部13はいずれも絶縁材料からなる。
As shown in FIG. 4, the
延出部13には、図3に示すように、ステータ周方向に対向する1対の巻き始め端末係止片14A,14Aと、ステータ周方向に対向する1対の巻き終わり端末係止片14B,14Bが形成され、各巻き始め端末係止片14Aと各巻き終わり端末係止片14Bには、一端が開放したスリット15A,15Bがそれぞれ形成されている。
As shown in FIG. 3, the
コイル8は、ティース5に巻回された巻回部8Cから巻き始め端末8Aと巻き終わり端末8Bがヨーク4側に引き出され、巻き始め端末8Aが、ステータ周方向に延びた状態で巻き始め端末係止片14Aのスリット15Aに係止され、巻き終わり端末8Bも、ステータ周方向に延びた状態で巻き終わり端末係止片14Bのスリット15Bに係止されている。
The
バスバーユニット3は、図5に示すように、外周側から内周側に向けて順に同心配置されたリング状の給電用バスバー16U,16V,16Wと、各給電用バスバー16U,16V,16Wと同心に配置された中性点バスバー16Nと、各給電用バスバー16U,16V,16Wと中性点バスバー16Nを保持するホルダー17とを有する。給電用バスバー16U,16V,16Wには、3相交流のU,V,W相の電源に接続される一次側端子18U,18V,18Wがそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 5, the
また、バスバーユニット3には、給電用バスバー16Uから外周側に延出する給電端子19Bと、給電用バスバー16Vから外周側に延出する給電端子19Bと、給電用バスバー19Wから外周側に延出する給電端子19Bとが周方向に順に設けられ、隣り合う給電端子19B,19Bの間に、中性点バスバー16Nから外周側に延出する中性点端子19Aが設けられている。
The
中性点端子19Aは、図3に示すように、中性点バスバー16Nから外周側に延出する延出部20Aと、延出部20Aに連なる接続部21Aとからなる。接続部21Aは、ステータ周方向に見てステータ軸方向に開放するU状に形成されており、ステータ径方向にかしめることによって、スリット15Aに係止されたコイルの巻き始め端末8Aに接続される。
As shown in FIG. 3, the
給電端子19Bも、中性点端子19Aと同様に、給電用バスバー16U,16V,16Wから外周側に延出する延出部20Bと、延出部20Bに連なる接続部21Bとからなる。接続部21Bは、ステータ周方向に見てステータ軸方向に開放するU状に形成されており、ステータ径方向にかしめることによって、スリット15Bに係止されたコイルの巻き終わり端末8Bに接続される。また、各給電端子19Bの接続部21Bは、図5に示すように、中性点端子19Aの接続部21Aと同一円周上に配置されている。
Similarly to the
ホルダー17は、図6に示すように、給電用バスバー16Uと中性点バスバー16Nの間に、ステータ周方向に延びる隔壁22を有する。隔壁22は、給電用バスバー16Uから延出する給電端子19Bから、その給電端子19Bに対して周方向に隣り合う中性点端子19Aの位置まで延びており、隔壁22のステータ軸方向端面には、周方向に連続する溝23が形成されている。
As shown in FIG. 6, the
この回転電機用ステータは、たとえば次のようにして組み立てることができる。まず、分割コア6にインシュレータ7を介してコイル8を巻回し、コイル8の巻き始め端末8Aを巻き始め端末係止片14Aのスリット15Aに係止させるとともに、コイルの巻き終わり端末8Bを巻き終わり端末係止片14Bのスリット15Bに係止させる。このようにして形成された分割ステータ1を円環状に配置し、その外周にハウジング2を焼き嵌めする。つづいて、バスバーユニット3を分割ステータ1と同心に配置して、コイルの巻き始め端末8Aを各中性点端子19Aの接続部21A内に導入するとともに、コイルの巻き終わり端末8Bを各給電端子19Bの接続部21B内に導入する。その後、中性点端子19Aの接続部21Aをかしめてコイルの巻き始め端末8Aと接合するとともに、給電端子19Bの接続部21Bをかしめてコイルの巻き終わり端末8Bと接合する。
This stator for a rotating electrical machine can be assembled, for example, as follows. First, the
このバスバーユニット3を用いると、図7に示すように、中性点端子19Aと給電端子19Bに、ティース5に巻回したコイルの巻回部8Cからヨーク9側に引き出されたコイルの端末8A,8Bを接続したとき、給電用バスバー16U,16V,16Wと中性点バスバー16Nがティース5とステータ軸方向に重なった配置となり、ティース5よりもステータ軸方向の厚さの大きいヨーク4とは重ならない。そのため、ステータの軸方向の厚さが大きくなりにくく、ステータの設置スペースを抑えることができる。
When this
また、このバスバーユニット3は、中性点端子19Aの接続部21Aと給電端子19Bの接続部21Bとが同一円周上にあり、かつ、かしめる方向が同一なので、中性点端子19Aと巻き始め端末8Aの接続と、給電端子19Bと巻き終わり端末8Bの接続とを同じ動作で行なうことができ、コイル8への接続の作業性がよい。
Further, the
また、給電用バスバー16Uと中性点バスバー16Nの間の隔壁22に溝23が形成されているので、給電用バスバー16Uと中性点バスバー16Nの間の沿面距離が大きく、給電用バスバー16Uと中性点バスバー16Nの絶縁の信頼性に優れる。
Further, since the
中性点バスバー16Nは、図に示すように、各給電用バスバー16U,16V,16Wよりも外周側に配置すると好ましい。このようにすると、中性点バスバー16Nを隣り合う給電用バスバー16U,16V,16Wの間に配置した場合や、各給電用バスバー16U,16V,16Wよりも内周側に配置した場合に比較して、中性点端子19Aと給電端子19Bの材料を全体として抑えることができ、経済的である。
As shown in the figure, the neutral
上記実施形態では、バスバーユニット3を、ヨーク4の厚さがティース5よりも大きい分割コア6を円環状に配置してステータコアを形成した回転電機用ステータに組み込んでいるが、このバスバーユニット3は、リング状の電磁鋼板の積層体でステータコアを形成し、ヨークの積層数をティースの積層数よりも多くすることによってステータ軸方向のヨークの厚さをティースよりも大きくした回転電機用ステータに組み込んでもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、コイルの巻き始め端末8Aを中性点端子19Aに接続するとともにコイルの巻き終わり端末8Bを給電端子19Bに接続しているが、コイルの巻き始め端末8Aを給電端子19Bに接続するとともにコイルの巻き終わり端末8Bを中性点端子19Aに接続するようにしてもよい。
In the above embodiment, the coil winding
図では、2本のコイルを並列に巻回しているが、1本のコイルを巻回するようにしてもよい。 In the figure, two coils are wound in parallel, but one coil may be wound.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
3 バスバーユニット
8A,8B コイルの端末
16U,16V,16W 給電用バスバー
16N 中性点バスバー
17 ホルダー
19A 中性点端子
19B 給電端子
21A,21B 接続部
22 隔壁
23 溝
3
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