JP5048438B2 - Rotating electric machine and its stator - Google Patents
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Description
本発明は、発電機，電動機等の回転電機に関わり、特に固定子鉄心に形成されたスロットに装着される固定子巻線のコイルセグメント同士の接合構造に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine such as a generator and an electric motor, and more particularly to a joint structure between coil segments of a stator winding mounted in a slot formed in a stator core.
例えば、自動車などに使用される車載用の発電機や電動機などの回転電機の分野では、小型、軽量、高効率で高出力の要望に応えるために、固定子鉄心のスロット内の占積率を高めて電気導体（コイルセグメント）の断面積を多くした回転電機が提案されている。 For example, in the field of rotating electrical machines such as in-vehicle generators and motors used in automobiles, the space factor in the slots of the stator core is set to meet demands for small size, light weight, high efficiency, and high output. A rotating electric machine has been proposed in which the cross-sectional area of the electric conductor (coil segment) is increased.
特許文献１及び２等に記載のように、この種の回転電機では、複数のスロットを有する固定子鉄心と、固定子巻線を形成するためにそれぞれのスロットに装着される複数のコイルセグメントとを備え、コイルセグメント同士の被接合部がスロット外で隣り合って接合されている。接合対象のコイルセグメント同士は、異なるスロットのコイルセグメント同士であるために、各スロットの外に出された被接合部（コイルセグメント一端）は、互いに近づいて隣り合うように所定のパターンで曲げ及び捻り成形される。
As described in
特許文献１では、接合対象となるコイルセグメントの被接合部をコイルセグメントよりも融点の低い溶融金属を介して接合している。それによって、コイルセグメントの接合時の加熱量を低減して、コイルセグメントの絶縁被覆の損傷防止を図っている。
In
また、特許文献2では、回転電機の巻線の製造方法において、固定子鉄心に形成されたスロットに複数（偶数）の電気導体（コイルセグメント）を挿入する工程と、それらのコイルセグメントの一端（スロット外に露出する部分）の絶縁被覆を剥離して、各一端（被接合部）を接合対象となる他のスロットの対象相手（スロット外に出たコイルセグメント被接合部）の向きに近づくよう変形させる工程などが開示されている。このコイルセグメントの径方向の変形工程は、接合対象となるコイルセグメントの溶接不良（接合不良）を防止するために行われる。また、このコイルセグメントの変形工程は、同一スロットに装着されるコイルセグメントのスロット外露出部（被接合部）を、互いに内向きに変形させることにより行われる。このとき変形部分以外のコイルセグメント部分が接触しないようにコイルセグメントの露出部間に薄板が介在される。薄板は、上記変形工程後に除去される。
In
コイルセグメント同士の被接合部を、融点の低い溶融金属（接合部材）をインサートして接合する場合には、コイルセグメントの絶縁被覆の熱的損傷を防止できる利点がある。ただし、インサートした接合部材が溶融するため、コイルセグメント同士のスロット外で隣接する部分の間隔が狭くなる。間隔が狭くなるほど、隣接する部分で絶縁被覆などに損傷などが生じた場合には、短絡する可能性が生じるので、短絡防止ための配慮が望まれる。 In the case where the joined portions of the coil segments are joined by inserting a molten metal (joining member) having a low melting point, there is an advantage that thermal damage of the insulating coating of the coil segments can be prevented. However, since the inserted joining member is melted, the interval between the adjacent portions outside the slots of the coil segments is narrowed. The narrower the interval, the more likely that a short circuit will occur if the insulation coating or the like is damaged in an adjacent portion. Therefore, consideration for preventing a short circuit is desired.
特許文献２にように、固定子巻線の製造方法において、コイルセグメントの被接合部（一端）の変形工程で薄板を介在させる手法は、コイルセグメント同士の隣接する部分の間隔を保持できる。この製造方法では、コイルセグメント間に薄板を挿入したり抜くときに、コイルセグメントの絶縁被覆に損傷を与えないように配慮する必要がある。また、薄板を抜く作業のときにコイルセグメントの被接合部が離れないように配慮する必要がある。
As in
本発明は、上記のような従来技術に代わるコイルセグメント接合方式を提案して、固定子巻線の製造工程を簡便にし、コイルセグメントの被接合部の接合性及び短絡防止の信頼性を高めることのできる回転電機を提供することにある。 The present invention proposes a coil segment joining method that replaces the conventional technique as described above, simplifies the manufacturing process of the stator winding, and improves the joining property of the joined portion of the coil segment and the reliability of short circuit prevention. An object of the present invention is to provide a rotating electrical machine that can be used.
本発明は、上記目的を達成するために、基本的に次のように構成される。 In order to achieve the above object, the present invention is basically configured as follows.
すなわち、適用対象となる回転電機の固定子は、複数のスロットを有する固定子鉄心と、固定子巻線を形成するためにそれぞれのスロットに装着される複数のコイルセグメントとを備える。コイルセグメント同士の被接合部は、スロット外で隣り合って接合される。そして、本発明は、前記コイルセグメント同士の被接合部の間に、コイルセグメントの被接合部以外の隣り合う部分の間を空けるための導電性を有するスペーサが設けられ、前記コイルセグメントの被接合部と前記スペーサとが溶接或いは接合部材を介して接合されていることを特徴とする。 That is, a stator of a rotating electrical machine to be applied includes a stator core having a plurality of slots, and a plurality of coil segments mounted in the respective slots to form a stator winding. The joined portions of the coil segments are joined adjacent to each other outside the slot. In the present invention, a conductive spacer is provided between the bonded portions of the coil segments to open a space between adjacent portions other than the bonded portions of the coil segments. The part and the spacer are joined together by welding or a joining member.
上記構成において、例えば、コイルセグメントの被接合部とスペーサとを溶接により直接接合する場合には、絶縁被覆を有するコイルセグメント同士の被接合部の絶縁被覆を予め除去する。その被接合部間にスペーサを介在させて、コイルセグメント被接合部とスペーサとを、例えば、TIG（Tungsten Inert Gas）溶接、レーザ溶接、電子ビーム溶接、プラズマ溶接、ガス溶接、MIG（Metal Inert Gas）溶接などの適宜の溶接手段を介して接合する。 In the above configuration, for example, in the case where the bonded portion of the coil segment and the spacer are directly bonded by welding, the insulating coating of the bonded portion of the coil segments having the insulating coating is removed in advance. A spacer is interposed between the joined parts, and the coil segment joined part and the spacer are connected to, for example, TIG (Tungsten Inert Gas) welding, laser welding, electron beam welding, plasma welding, gas welding, MIG (Metal Inert Gas). ) Joining through appropriate welding means such as welding.
また、コイルセグメントの被接合部とスペーサとを、直接溶接に代わって、接合部材（「接合助材」と称されることもある）を介して接合する場合には、接合部材として、スペーサ及びコイルセグメントよりも融点の低い金属を用いる。接合部材は、コイルセグメント同士の接合に際してこの被接合端間にスペーサと共に挿入されるか、或いは予めスペーサに接合部材をめっきなどして備えられる。この接合部材を、例えばコイルセグメントを介して抵抗溶接機の溶接ヘッドに設けた電極で加圧する。さらに、溶接電源で溶接電極を介して接合部材を通電する。それにより、接合部材は、電気抵抗により発熱し、溶融することで、コイルセグメントの被接合部とスペーサとが接合される。 Moreover, when joining the to-be-joined part of a coil segment and a spacer via a joining member (it may be called a "joining auxiliary material") instead of direct welding, as a joining member, spacer and A metal having a melting point lower than that of the coil segment is used. The joining member is inserted together with the spacer between the joined ends when the coil segments are joined to each other, or the joining member is provided by previously plating the joining member on the spacer. This joining member is pressurized with, for example, an electrode provided on a welding head of a resistance welding machine via a coil segment. Further, the joining member is energized through the welding electrode with a welding power source. As a result, the joining member generates heat by electric resistance and melts, whereby the joined portion of the coil segment and the spacer are joined.
ここで、コイルセグメントは、通常、銅製の電気導体であり、その断面形状は、例えば、四角形、円形及び多角形等の種々の形状が考えられる。スペーサは、銅、銅合金、鉄、鉄合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金のいずれかを用いることが好ましい。接合部材（接合助材）は、例えばろう材、はんだが代表的なものである。また、それに限定されるものではなく、スペーサ及びコイルセグメントより低融点の金属であればよい。 Here, the coil segment is usually an electric conductor made of copper, and various cross-sectional shapes such as a quadrangle, a circle, and a polygon can be considered. The spacer is preferably made of any one of copper, copper alloy, iron, iron alloy, aluminum, aluminum alloy, nickel, and nickel alloy. Typical joining members (joining aids) are, for example, brazing material and solder. Moreover, it is not limited thereto, and any metal having a melting point lower than that of the spacer and the coil segment may be used.
本発明によれば、回転電機の固定子において、コイルセグメントの被接合部以外は、充分な絶縁間隔を保ちながらコイルセグメント同士を確実に接合でき、短絡のない高品質接合を図ることができる。また、固定子巻線の製造工程において、コイルセグメント間に両者の接触防止のための薄板を挿入したり、引き抜いたりする作業を不要とし、簡便な手法により高信頼性の回転電機を提供することができる。 According to the present invention, in the stator of the rotating electrical machine, the coil segments can be reliably joined while maintaining a sufficient insulation interval except for the joined portion of the coil segments, and high-quality joining without a short circuit can be achieved. Also, in the manufacturing process of the stator winding, it is not necessary to insert or pull out a thin plate for preventing contact between the coil segments, and to provide a highly reliable rotating electrical machine by a simple method. Can do.
以下、本発明の種々の実施例を、図面を用いて説明する。 Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の適用対象となる回転電機の固定子の一例を図１１及び図１２により説明する。 First, an example of a stator of a rotating electrical machine to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.
図１１は、車載用発電機の固定子の一例を示す斜視図、図１２は、上記固定子に本発明の一実施例であるセグメント接合構造を採用した部分拡大斜視図である。なお、図１３は、従来のコイルセグメントの接合構造を比較例として示す部分拡大斜視図である。 FIG. 11 is a perspective view showing an example of a stator of an in-vehicle generator, and FIG. 12 is a partially enlarged perspective view in which a segment joining structure according to an embodiment of the present invention is adopted for the stator. FIG. 13 is a partially enlarged perspective view showing a conventional coil segment joining structure as a comparative example.
図１１では、固定子鉄心９の各スロット９０に、固定子巻線となる絶縁被覆４付きのコイルセグメント２が２本づつ装着されている。コイルセグメント２は、スロット９０において固定子９の径方向の内側に位置するコイルセグメント２ａ（ステータ内側コイルセグメント）と、径方向の外側に位置するコイルセグメント２ｂ（ステータ外側コイルセグメント）とからなる。これらのコイルセグメント２は、被接合部側の一部２´がスロット外に出されており、そのうち、被接合部の全周の絶縁被覆が剥離されている。
In FIG. 11, two
コイルセグメント２のうち、接合対象となる各対のコイルセグメント同士は、互いに異なるスロット９０に装着されている。また、一相或いは複数相の固定子巻線を形成するために（本例は三相巻線を例示している）、コイルセグメント同士の被接合部が所定のパターンによりスロット外で接続されている。すなわち、異なるスロット間の対となるべきコイルセグメント２（２ａ，２ｂ）同士は、スロット９０外に出ているコイルセグメント部分２´が隣り合って並ぶように折り曲げ及び捻り形成され、それらのコイルセグメント部分２´のうち被接合部間が接合されている。より詳細にいえば、ステータ内側コイルセグメント１２ａとステータ外側コイルセグメント１２ｂの端末部は、絶縁被覆４が除去された近傍から左右に捻られコイルセグメント同士が交差し絶縁被覆４が除去された部分が立ち上げられて隣り合ってならんでいる。
Of the
本発明では、図１２に示すように、コイルセグメント２（２ａ，２ｂ）同士の被接合部（斜線で示したコイルセグメント一端部）の間にスペーサ１が介在し、コイルセグメント２ａ，２ｂの被接合部とスペーサ１とが、溶接或いは接合部材を介して接合される。
In the present invention, as shown in FIG. 12, a
各スペーサ１は、スロット外で隣り合う対のコイルセグメント部分２´同士が、被接合部を除いて接触しないようにするためのものである。さらに、各コイルセグメント部分２´の折り曲げ形成により交差する接合相手以外のコイルセグメント同士の交差部ｉにおける間隔もそれぞれのスペーサ１の協働により絶縁性を保つのに充分な間隔が確保されている。
Each
従来は、このようなスペーサ１が存在せず、図１３に示すように、接合対象となるコイルセグメント２（２ａ，２ｂ）の被接合部を、コイルセグメントよりも融点の低い接合部材（溶融金属）６０を介して接合している。従来方式では、被接合部間にインサートした接合部材６０が溶融するため、コイルセグメント同士のスロット外での隣接する部分（異なるスロットから出たコイルセグメントの交差部ｉ）の間隔が狭くなる。間隔が狭くなるほど、隣接する部分で絶縁被覆などに損傷などが生じた場合には、短絡する可能性が生じる。
Conventionally, such a
本実施例のスペーサ１は、上記短絡可能性を解消するために設けられたものである。そのために、図１２に示すように、ステータ内側コイルセグメント２ａとステータ外側コイル２ｂとの被接合部間にスペーサ１を介在させている。
The
なお、本例では、固定子巻線（ステータコイル）は、三相の出力端子８ａ，８ｂ，８ｃを有している（図１３参照）。
In this example, the stator winding (stator coil) has three-
なお、図示されないが、回転電機の回転子は、例えば既知の永久磁石界磁型（例えばクローポール型回転子）の回転子が用いられ、回転子の両端には回転子の回転により回転電機内部に空気流を発生させる冷却ファンが設けられている。 Although not shown, the rotor of the rotating electric machine is, for example, a known permanent magnet field type (for example, claw pole type rotor), and the rotor is rotated at both ends by the rotation of the rotor. A cooling fan for generating an air flow is provided.
したがって、本例によれば、固定子の近接したコイルセグメント間のスロット外での絶縁間隔を保ち、さらにはコイルセグメント間の空気の流通をし易くし、回転電機のコイル部の冷却効率を向上させることができる。 Therefore, according to the present example, the insulation interval outside the slot between the coil segments adjacent to the stator is maintained, and air circulation between the coil segments is facilitated, and the cooling efficiency of the coil portion of the rotating electrical machine is improved. Can be made.
以下、上記したコイルセグメント２（２ａ，２ｂ）とスペーサ１との具体的接合例を説明する。
Hereinafter, a specific example of joining the coil segment 2 (2a, 2b) and the
図１は、コイルセグメント２（２ａ，２ｂ）とスペーサ１との第１の接合例を示すものであり、その（ａ）は、接合箇所をコイルセグメント端面側からみた上面図であり、（ｂ）は、コイルセグメントの接合箇所付近を示す正面図である。
FIG. 1 shows a first joining example of the coil segment 2 (2a, 2b) and the
接合対象となるコイルセグメント２（２ａ，２ｂ）は、例えば平角形の電気導体により構成され、絶縁被覆４を有する。図１（ａ），（ｂ）では、コイルセグメント２のスロット外に出た部分の一対のものだけを図示する。
The coil segment 2 (2a, 2b) to be joined is made of, for example, a rectangular electric conductor and has an insulating
コイルセグメント２の被接合部は、絶縁被覆4が除去され（絶縁被覆除去部にハッチングが入れてある）、コイルセグメント２同士の被接合部間にスペーサ１が介在する。本実施例では、これらの被接合部とスペーサ１とが、接合部材３を介して接合されている。
The insulating
本例では、スペーサ１の左右両側面に、接合に先立ってスペーサ１よりも融点の低い接合部材（接合助材）3を予めメッキなどにより施す。
In this example, a joining member (joining aid) 3 having a melting point lower than that of the
接合工程において、図９に示すように抵抗溶接機を用い、溶接ヘッド２５のエアーシリンダ２４を駆動して、コイルセグメント２ａ，２ｂ同士の被接合部をコイルセグメント電極２３ａと２３ｂとにより加圧する。さらに、溶接電源２０と溶接トランス及び二次導体２２を介してコイルセグメント２ａ，２ｂの被接合部間を通電することにより、接合部材３が電気抵抗により発熱し溶融する。この時に使用する電極２３ａ，２３ｂの電極材料はタングステン（W）系又はモリブデン（Mo）が望ましい。これにより、スペーサ１を介して、コイルセグメントのスロット外での隣り合う部分２´は、被接合部以外は間があけられ絶縁間隔が充分に保持される。この絶縁間隔が保持される箇所のコイルセグメント部分は、絶縁被覆４が施されている部分である。コイルセグメント２及びスペーサ１は、いずれも銅材である。また、接合部材3は銅板の両面にリン銅ろう材を厚み０．０５ｍｍの厚みでクラッドされたものである。
In the joining step, as shown in FIG. 9, a resistance welder is used to drive the
スペーサ１の厚みは絶縁被覆４の厚みより厚くしてある。
The
本実施例では、スペーサ1に接合部材３をめっきなどにより予め施しているが、スペーサ１と接合部材３とを接合前は別体にして、これらをコイルセグメントの被接合部間に一緒にインサートしてもよい。このような接合部材を用いた場合であっても、上記同様の電気抵抗溶接を実行することができる。
In this embodiment, the joining
図２は、コイルセグメント２（２ａ，２ｂ）とスペーサ１との第２の接合例を示すものである。その（ａ）は接合箇所をコイルセグメント端面側からみた上面図であり、（ｂ）は、コイルセグメントの接合箇所付近を示す正面図である。
FIG. 2 shows a second example of joining the coil segment 2 (2a, 2b) and the
本例も、コイルセグメント２は、絶縁被覆４を有する平角形の導体で構成され、その被接合部は絶縁被覆４が除去されている。
Also in this example, the
スペーサ１の両面には、接合に際して、スペーサよりも融点の低い接合部材３が予め施されており、この接合部材３付きスペーサ１を、コイルセグメント２ａ，２ｂ間にインサートする。その後に、図１０に示すようにTIG（Tungsten Inert Gas）溶接により接合部材３を介してコイルセグメントの被接合部とスペーサ１とを溶接する。
A joining
このTIG溶接は、コイルセグメントの一端面側から行うものである。ガスノズル２７よりアルゴン（Ar）又はヘリウム（He）の不活性ガスを噴射し、その不活性ガス雰囲気中で、溶接電極２６とコイルセグメント２ａ，２ｂ、スペーサ１及び接合部材３との間でアーク２８を発生させる。これにより、コイルセグメント２ａ，２ｂとスペーサ１の上端部と接合部材３とが符号５に示すように溶融し、アーク終了後に溶融部５が凝固してコイルセグメント２ａ，２ｂの被接合部は、スペーサ１及び溶融部５を介して接合される。
This TIG welding is performed from one end face side of the coil segment. An inert gas such as argon (Ar) or helium (He) is injected from the
本実施例においても、スペーサ１を介して、コイルセグメントのスロット外での隣り合う部分２´は、被接合部以外は間があけられ絶縁間隔が充分に保持される。
Also in the present embodiment,
なお、アーク２８により接合助材３のみを溶融しても同様に接合ができる。さらに、熱源としてレーザ溶接、電子ビーム溶接、プラズマ溶接、ガス溶接、MIG（Metal Inert Gas）溶接により同様の接合ができる。スペーサ1及び接合部材３の材質は、実施例1と同様である。
Even if only the joining
図３は、コイルセグメント２（２ａ，２ｂ）とスペーサ１との第３の接合例を示すものである。その（ａ）は接合箇所をコイルセグメント端面側からみた上面図であり、（ｂ）は、コイルセグメントの接合箇所付近を示す正面図である。
FIG. 3 shows a third example of joining the coil segment 2 (2a, 2b) and the
本例でも、コイルセグメント２は、絶縁被覆４を有する平角形の導体で構成され、その被接合部は絶縁被覆４が除去されている。
Also in this example, the
本例と実施例２（第２接合例）との相違点は、本例は接合部材３を使用しないで、コイルセグメント２ａ，２ｂとスペーサ１とを直接溶接により接合した点にある。溶接は、例えば、電子ビーム溶接で、コイルセグメント２ａ，２ｂの被接合部間にスペーサ１をインサートした状態で、コイルセグメントの一端面側から行うものである。この電子ビーム溶接によって、コイルセグメントとスペーサとの一部分が符号５に示すように溶融して、コイルセグメントとスペーサ間が接合される。
The difference between this example and Example 2 (second joining example) is that this example joins the
コイルセグメントとスペーサ間は、電子ビーム溶接に代えて実施例２同様に、種々の溶接を介して接合することが可能である。 The coil segment and the spacer can be joined through various weldings in the same manner as in the second embodiment instead of the electron beam welding.
本実施例においても、実施例１、２同様の効果を奏することができる。 In the present embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.
図４は、コイルセグメント２（２ａ，２ｂ）とスペーサ１との第４の接合例を示すものである。その（ａ）は接合箇所をコイルセグメント端面側からみた上面図であり、（ｂ）は、コイルセグメントの接合箇所付近を示す正面図である。
FIG. 4 shows a fourth joining example of the coil segment 2 (2a, 2b) and the
本実施例は、コイルセグメント２（２ａ，２ｂ）として、断面が円形の導体を使用するものであり、スペーサ１及び接合部材３の構成及び接合方式は既述した実施例１、２同様である。
In the present embodiment, a conductor having a circular cross section is used as the coil segment 2 (2a, 2b), and the configuration and joining method of the
本発明の適用されるコイルセグメント２（２ａ，２ｂ）の断面形状は、上記に限定されるものではなく、その他、図５に示すように、断面多角形状等、種々の断面形状を採用することが可能である。 The sectional shape of the coil segment 2 (2a, 2b) to which the present invention is applied is not limited to the above, and various other sectional shapes such as a polygonal sectional shape as shown in FIG. 5 are adopted. Is possible.
図５は、コイルセグメント２（２ａ，２ｂ）とスペーサ１との第５の接合例を示すものである。その（ａ）は接合箇所をコイルセグメント端面側からみた上面図であり、（ｂ）は、コイルセグメントの接合箇所付近を示す正面図である。
FIG. 5 shows a fifth joining example of the coil segment 2 (2a, 2b) and the
本実施例は、コイルセグメント２（２ａ，２ｂ）として、断面が多角形の導体を使用するものであり、スペーサ１及び接合部材３の構成及び接合方式は既述した実施例１、２同様である。
In this embodiment, a conductor having a polygonal cross section is used as the coil segment 2 (2a, 2b), and the configuration and joining method of the
図６は、コイルセグメント２（２ａ，２ｂ）とスペーサ１との第６の接合例を示すものである。その（ａ）は接合箇所をコイルセグメント端面側からみた上面図であり、（ｂ）は、コイルセグメントの接合箇所付近を示す正面図である。
FIG. 6 shows a sixth example of joining the coil segment 2 (2a, 2b) and the
本実施例は、コイルセグメント２（２ａ，２ｂ）として、断面が長方形状の平角形の導体を使用し、かつコイルセグメントの被接合面のみ絶縁被覆を除去し、被接合部周囲のコイルセグメントの面では絶縁被覆４を残すようにしたものである。本例では、コイルセグメント２の被接合面とスペーサ１の間に接合部材３が介在するものであり、スペーサ１及び接合部材３の構成及び接合方式は既述した実施例１、２同様である。
In this embodiment, a rectangular conductor having a rectangular cross section is used as the coil segment 2 (2a, 2b), and the insulating coating is removed only on the surface to be joined of the coil segment, and the coil segment around the joined portion is removed. The insulating
図７は、コイルセグメント２（２ａ，２ｂ）とスペーサ１との第７の接合例を示すものである。その（ａ）は接合箇所をコイルセグメント端面側からみた上面図であり、（ｂ）は、コイルセグメントの接合箇所付近を示す正面図である。
FIG. 7 shows a seventh joining example of the coil segment 2 (2a, 2b) and the
本実施例も接合対象となるコイルセグメント２ａ，２ｂは、例えば平角形の電気導体により構成され、絶縁被覆４を有する。コイルセグメントの被接合部（絶縁被覆除去部）２ａ，２ｂ、スペーサ１、及び接合部材３の構造は、実施例１、２と同様の構成である。
The
実施例１、２との相違点は、各コイルセグメント２ａ，２ｂにおけるスペーサ１に対する被接合面（絶縁被覆除去面）と、絶縁被覆４を有する部分の対向面４´とが、ほぼ同一面で連続させるように構成した点である。このように構成するため、絶縁被覆４の対向面４´側、すなわちコイルセグメントの被接合面側と同じ向きの絶縁被覆部は、図８に示すような加圧方法により、厚みが減じられ薄肉化される。
The difference from the first and second embodiments is that the surface to be joined (insulating coating removal surface) to the
図８の（ａ）は、加圧機に用いる型内にコイルセグメント２の被接合側の一部２´をセットした状態で加圧前の状態を示す。固定型１１に、コイルセグメント２の一部２´、すなわち被接合部（絶縁除去部）と絶縁被覆４を有する部分とをセットする。その後、図８の（ｂ）に示すように、可動型１０によりコイルセグメントの一部２´に圧力Pを加える。固定型１１及び可動型１０は、絶縁被覆4のうちコイルセグメントの被接合面と同じ向きの面に専ら圧力が加わるような型形状を有している。
(A) of FIG. 8 shows the state before pressurization in a state in which a
本実施例によれば、図７に示すようにコイルセグメント２ａ，２ｂの被接合部をスペーサ１を介して接合した時に、コイルセグメントの接合箇所以外のコイルセグメント部分２´同士の隙間（絶縁間隔）を大きく保つことができる。また、この隙間を大きくすることで回転電機内に冷却ファンにより発生する風の通りを良くすることができる。
According to the present embodiment, as shown in FIG. 7, when the joined portions of the
図１４は本発明の第８の接合例を示すものであり、ステータ内側コイルセグメント２ａとステータ外側コイルセグメント２ｂの接合状態を示す部分拡大斜視図である。図１５は、第８の接合例に用いるスペーサ１の斜視図である。
FIG. 14 shows an eighth example of joining of the present invention, and is a partially enlarged perspective view showing a joined state of the stator
コイルセグメントのスロット外に出ている部分２´の折り曲げ及び捻り加工は、基本的には図１１〜図１３同様である。
Bending and twisting of the
本実施例と図１２の実施例との相違点は、本例では、スペーサ１には、コイルセグメント２ａ，２ｂ同士のそれぞれの被接合部と嵌合して被接合部間の相対的位置決めを行う一対の位置決めホルダ６が一体に形成されている点である。
The difference between the present embodiment and the embodiment of FIG. 12 is that, in this embodiment, the
例えば、一対の位置決めホルダ６は、コイルセグメント２ａ，２ｂの被接合部と嵌合するＵ字形凹部をそれぞれ有し、これらのＵ字形凹部は、コイルセグメントの軸方向に位置をずらして互いに反対向きになるようにして、スペーサ１に一体に設けられている。各位置決めホルダ６は、コイルセグメントを挟む挟持片６ａ，６ｂ及び６ｃ，６ｄを有している。
For example, the pair of
このホルダ６付きスペーサ１は、例えば１ｍｍの銅板を加工成形したものであり、その板厚の両面に接合部材（接合助材）3となるリン銅ろう材が0.03ｍｍの厚みで予めクラッドされたものである。ホルダ６の各挟持片６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、スペーサ１の他の部分（コイルセグメント間の隙間を確保する部分）の厚みと同等または薄くしてある。
The
本実施例によれば、既述した実施例と同様の効果を奏するほかに、次のような利点を有する。すなわち、コイルセグメント接合前に、ホルダ６によりスペーサ１とコイルセグメント２ａ，２ｂ間の相対的な位置を変わりなく安定して保持することができる。また、スペーサ１がコイルセグメント２ａ，２ｂから外れ難い構造になっているので、スペーサとコイルセグメント間の接合作業が行い易い。
According to the present embodiment, in addition to the same effects as the above-described embodiments, the following advantages are provided. That is, the relative position between the
１…スペーサ、２（２ａ，２ｂ）…コイルセグメント、３…接合部材、４…絶縁被覆、５…溶融部（溶接金属）。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記コイルセグメント同士の被接合部の間に、コイルセグメントの被接合部以外の隣り合う部分の間を空けるための導電性を有するスペーサが設けられ、
前記コイルセグメントの被接合部と前記スペーサとが溶接或いは接合部材を介して接合されており、
前記コイルセグメントは、少なくとも前記被接合部を除いて絶縁被覆されており、前記絶縁被覆のうちコイルセグメントの被接合面側と同じ向きの絶縁被覆部は接合前に加圧されて厚みが減じられていることを特徴とする回転電機の固定子。 A stator core having a plurality of slots, and a plurality of coil segments mounted in the respective slots to form a stator winding, and joined portions of the coil segments are joined adjacent to each other outside the slots. In the rotating electrical machine stator
Between the joined parts of the coil segments, there is provided a conductive spacer for spacing between adjacent parts other than the joined parts of the coil segments,
The joined portion of the coil segment and the spacer are joined via welding or a joining member ,
The coil segment is coated with insulation except at least the bonded portion, and the insulating coated portion of the insulating coating in the same direction as the bonded surface side of the coil segment is pressed before bonding to reduce the thickness. and the stator of the rotating electric machine, characterized in that are.
接合対象のコイルセグメントは異なるスロットに装着され、スロット外に出ているコイルセグメント部分は、コイルセグメント同士の被接合部がスロット外で所定のパターンにより隣り合うように折り曲げ形成され、この折り曲げにより交差する接合相手以外のコイルセグメント同士の交差部における間隔もそれぞれの前記スペーサの協働により確保されている回転電機の固定子。 In claim 1,
The coil segments to be joined are mounted in different slots, and the coil segment portions outside the slots are formed so that the joined portions of the coil segments are adjacent to each other in a predetermined pattern outside the slot. A stator of a rotating electrical machine in which an interval at an intersecting portion of coil segments other than a joining partner is also secured by cooperation of the spacers.
前記接合部材は、前記スペーサ及びコイルセグメントよりも融点の低い金属で、前記スペーサとコイルセグメント間に溶融凝固している回転電機の固定子。 In claim 1 or 2,
The joining member is a stator of a rotating electrical machine made of a metal having a melting point lower than that of the spacer and the coil segment and melted and solidified between the spacer and the coil segment.
前記接合部材は、前記スペーサの表面に付加された半田又はろう材である回転電機の固定子。 In claim 3,
The joining member is a stator of a rotating electrical machine that is solder or brazing material added to the surface of the spacer.
前記接合部材は、前記コイルセグメント同士の接合に際してその被接合部間に前記スペーサと共に挿入されるか、或いは予め前記スペーサに備えられていたものであり、この接合部材がコイルセグメント・スペーサ間を接合する回転電機の固定子。 In claim 3,
The joining member is inserted together with the spacer between the joined parts when joining the coil segments, or is provided in the spacer in advance, and this joining member joins between the coil segment and the spacer. Rotating electric machine stator.
前記スペーサには、前記コイルセグメント同士のそれぞれの被接合部と嵌合して被接合部間の相対的位置決めを行う一対の位置決めホルダが一体に形成されている回転電機の固定子。 In claim 1 or 2,
A stator of a rotating electrical machine in which the spacer is integrally formed with a pair of positioning holders that are fitted with respective joint portions of the coil segments to perform relative positioning between the joint portions.
前記一対の位置決めホルダは、前記コイルセグメントの被接合部と嵌合するＵ字形凹部をそれぞれ有し、これらのＵ字形凹部は、位置をずらして互いに反対向きになるように前記スペーサに設けられている回転電機の固定子。 In claim 6,
Each of the pair of positioning holders has U-shaped concave portions that fit into the joined portions of the coil segments, and these U-shaped concave portions are provided on the spacer so as to be opposite to each other with the positions shifted. The stator of the rotating electrical machine.
前記コイルセグメントは、少なくとも前記被接合部を除いて絶縁被覆されており、前記スペーサの厚みは前記絶縁被覆の厚みより厚くしてある回転電機の固定子。 In claim 1 or 2,
The coil segment is an insulating coating except for at least the portion to be joined, and the thickness of the spacer is larger than the thickness of the insulating coating.
前記コイルセグメント同士の被接合部の間に、コイルセグメントの被接合部以外の隣り合う部分の間を空けるための導電性を有するスペーサが設けられ、
前記コイルセグメントの被接合部と前記スペーサとが溶接或いは接合部材を介して接合されており、
前記スペーサには、前記コイルセグメント同士のそれぞれの被接合部と嵌合して被接合部間の相対的位置決めを行う一対の位置決めホルダが一体に形成されていることを特徴とする回転電機の固定子。 A stator core having a plurality of slots, and a plurality of coil segments mounted in the respective slots to form a stator winding, and joined portions of the coil segments are joined adjacent to each other outside the slots. In the rotating electrical machine stator
Between the joined parts of the coil segments, there is provided a conductive spacer for spacing between adjacent parts other than the joined parts of the coil segments,
The joined portion of the coil segment and the spacer are joined via welding or a joining member,
The spacer is integrally formed with a pair of positioning holders that are fitted with respective joint portions of the coil segments to perform relative positioning between the joint portions. Child.
前記一対の位置決めホルダは、前記コイルセグメントの被接合部と嵌合するＵ字形凹部をそれぞれ有し、これらのＵ字形凹部は、位置をずらして互いに反対向きになるように前記スペーサに設けられている回転電機の固定子。 In claim 9,
Each of the pair of positioning holders has U-shaped concave portions that fit into the joined portions of the coil segments, and these U-shaped concave portions are provided on the spacer so as to be opposite to each other with the positions shifted. stator are rotating electric machine.
接合対象のコイルセグメントは異なるスロットに装着され、スロット外に出ているコイルセグメント部分は、コイルセグメント同士の被接合部がスロット外で所定のパターンにより隣り合うように折り曲げ形成され、この折り曲げにより交差する接合相手以外のコイルセグメント同士の交差部における間隔もそれぞれの前記スペーサの協働により確保されている回転電機の固定子。The coil segments to be joined are mounted in different slots, and the coil segment portions outside the slots are formed so that the joined portions of the coil segments are adjacent to each other in a predetermined pattern outside the slot. A stator of a rotating electrical machine in which an interval at an intersecting portion of coil segments other than a joining partner is also secured by cooperation of the spacers.
前記接合部材は、前記スペーサ及びコイルセグメントよりも融点の低い金属で、前記スペーサとコイルセグメント間に溶融凝固している回転電機の固定子。The joining member is a stator of a rotating electrical machine made of a metal having a melting point lower than that of the spacer and the coil segment and melted and solidified between the spacer and the coil segment.
前記接合部材は、前記スペーサの表面に付加された半田又はろう材である回転電機の固定子。 In any one of claims 9 to 11,
The joining member is a stator of a rotating electrical machine that is solder or brazing material added to the surface of the spacer.
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