JP5245781B2 - Rotating electric machine and method of manufacturing rotating electric machine - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機および回転電機の製造方法に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine and a method for manufacturing the rotating electrical machine.
従来から、ステータコアと、このステータコアに装着されたコイルとを含むステータを備えた回転電機や回転電機の製造方法等が各種提案されている。 Conventionally, various types of rotating electric machines including a stator including a stator core and a coil mounted on the stator core, a method for manufacturing the rotating electric machine, and the like have been proposed.
たとえば、特開2005−160143号公報に記載された回転電機は、固定子と、回転子とを備えている。そして、固定子には、複数のスロットが形成されており、このスロット内には、プレス加工で予め定められた形状とされたコイルが挿入されている。そして、各コイルは、渡り線によって接続されている。 For example, a rotating electrical machine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-160143 includes a stator and a rotor. A plurality of slots are formed in the stator, and coils having a predetermined shape by press working are inserted into the slots. And each coil is connected by the crossover.
特開2000−262021号公報には、回転電機等の電機子コイルの接合部構造が記載されている。この電機子コイルの接合部構造において、電機子鉄心に組み立てられるコイル素材は、一方の端部に凹部、他方の端部に凸部が形成されている。そして、異なるコイル素材同士を接合する際には、互いの凹部と凸部が嵌合され、この嵌合部に対して、高エネルギのビーム等により接合する。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-262021 describes a joint structure of an armature coil such as a rotating electric machine. In this armature coil joint structure, the coil material assembled to the armature core has a concave portion at one end and a convex portion at the other end. And when joining different coil materials, a mutual recessed part and convex part are fitted, and it joins to this fitting part with a high energy beam.
特開2006−33964号公報に記載された回転電機は、複数のスロットが形成された固定子鉄心と、スロットに挿通されて、固定子鉄心に組み付けられる複数のコイルセグメントとを備えている。各接合用端部と、コイル端部とを接合している。
しかし、上記従来の回転電機においては、各コイルと渡り線とを接合する際に、渡り線とコイル端部とが互いに離れて互いに接合し難く、接合作業に非常に手間を要するという問題があった。 However, the conventional rotating electrical machine has a problem in that when connecting each coil and the jumper wire, the jumper wire and the coil end portion are separated from each other and are difficult to join to each other, and the joining work is very troublesome. It was.
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、渡り線等の接続配線とコイル端部との位置決めを容易に行うことができ、接続配線と渡り線との接合作業を容易に行うことができる回転電機および回転電機の製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the problems as described above, and the object thereof is to easily position the connection wiring such as the connecting wire and the coil end, and the connection wiring and the connecting wire. It is to provide a rotating electrical machine and a manufacturing method of the rotating electrical machine that can easily perform the joining operation.
本発明に係る回転電機は、環状に形成されたステータコア、およびステータコアに装着され、ステータコアの周方向に配列する複数のコイルを含むステータと、ステータの中心軸方向に位置するコイルの一方の端面上を延び、コイル同士を接続する接続配線と、接続配線を支持して、接続配線を位置決めする支持部材とを備える。 A rotating electrical machine according to the present invention includes a stator core formed in an annular shape, a stator including a plurality of coils mounted on the stator core and arranged in the circumferential direction of the stator core, and one end face of the coil positioned in the central axis direction of the stator And a connection wiring for connecting the coils, and a support member for supporting the connection wiring and positioning the connection wiring.
好ましくは、上記支持部材は、接続配線を受け入れる受入部を有し、該受入部を規定する支持部材の内表面は、コイルの一方の端面から中心軸方向に離れるにしたがって、ステータの径方向内方に向けて延びるように傾斜する。好ましくは、上記支持部材は、コイルの一方の端面上に配置されると共に、絶縁材料によって構成され、コイルと接続配線とを絶縁可能とする。 Preferably, the support member has a receiving portion that receives the connection wiring, and the inner surface of the support member that defines the receiving portion is arranged in the radial direction of the stator as it moves away from the one end surface of the coil in the central axis direction. It inclines so that it may extend toward. Preferably, the support member is disposed on one end face of the coil and is made of an insulating material so that the coil and the connection wiring can be insulated.
好ましくは、上記支持部材は、ステータの周方向に隣り合うコイル間に配置され、コイル同士を絶縁するコイル絶縁部を含む。 Preferably, the support member includes a coil insulating portion that is disposed between coils adjacent in the circumferential direction of the stator and insulates the coils from each other.
好ましくは、上記コイルは、第1位相の電力が供給される複数の第1コイルと、第2位相の電力が供給される複数の第2コイルとを含む。そして、上記第2コイルの両端部は、第1コイルの両端部よりも、第2コイルの一方の端面からステータの中心軸方向に離れた位置にまで達する。そして、上記接続配線は、第1コイル同士を接続する第1接続配線と、第2コイル同士を接続し、第1接続配線よりもコイルの一方の端面からステータの中心軸方向に離れた位置に配置された第2接続配線とを含む。さらに、上記支持部材の受入部は、第1接続配線を受け入れ可能な第1受入部と、第1受入部よりもステータの中心軸方向に離れた第2接続配線を受け入れ可能な第2受入部とを含む。 Preferably, the coil includes a plurality of first coils to which first phase power is supplied and a plurality of second coils to which second phase power is supplied. Then, both end portions of the second coil reach a position farther away from one end face of the second coil in the central axis direction of the stator than both end portions of the first coil. And the said connection wiring connects the 1st connection wiring which connects 1st coils, and the 2nd coils, and is in the position away from the one end surface of the coil rather than the 1st connection wiring in the central axis direction of the stator. And a second connection wiring arranged. Further, the receiving portion of the support member includes a first receiving portion that can receive the first connection wiring, and a second receiving portion that can receive the second connection wiring that is further away from the first receiving portion in the central axis direction of the stator. Including.
本発明に係る回転電機は、環状に形成されたステータコア、およびステータコアに装着され、ステータコアの周方向に配列する複数のコイルを含むステータと、ステータの中心軸方向に配列するコイルの一方の端面上を延び、コイル同士を接続する接続配線とを備える。そして、上記コイルのうち、接続配線が接続される接続部に設けられ、接続配線を受け入れ可能なコイル受入部と、接続配線のうち、コイルの接続部を受け入れ可能な配線受入部との少なくとも一方を含む。 A rotating electrical machine according to the present invention includes a stator core formed in an annular shape, a stator including a plurality of coils attached to the stator core and arranged in the circumferential direction of the stator core, and one end face of the coils arranged in the central axis direction of the stator And a connection wiring for connecting the coils to each other. Among the coils, at least one of a coil receiving portion that is provided at a connection portion to which the connection wiring is connected and can receive the connection wiring, and a wiring reception portion that can receive the connection portion of the coil among the connection wirings. including.
好ましくは、上記コイルは、ステータ中心軸方向に延びる第1軸方向延在部と、該第1軸方向延在部に対して、該コイルの先端部側に位置し、ステータの径方向に向けて屈曲する第1屈曲部と、該第1屈曲部に対して、該コイルの先端部側に位置し、中心軸方向に延びる第2軸方向延在部とを含む。そして、上記コイル受入部は、第1、第2軸方向延在部および第1屈曲部によって規定される段差部とされる。さらに、上記接続配線は、ステータの周方向に延びる第1周方向延在部と、該第1周方向延在部に対して先端部側に位置し、ステータの径方向に向けて屈曲する第2屈曲部と、該第2屈曲部に対して先端部側に位置し、ステータの周方向に延びる第2周方向延在部とを含む。また、上記配線受入部は、第1、第2周方向延在部および第2屈曲部によって規定された段差部とされる。 Preferably, the coil is positioned on the distal end side of the coil with respect to the first axially extending portion extending in the stator central axis direction and toward the radial direction of the stator with respect to the first axially extending portion. A first bent portion that is bent in this manner, and a second axially extending portion that is located on the distal end side of the coil with respect to the first bent portion and extends in the central axis direction. The coil receiving portion is a step portion defined by the first and second axially extending portions and the first bent portion. Further, the connection wiring includes a first circumferentially extending portion extending in the circumferential direction of the stator, and a first bending portion that is positioned on the distal end side with respect to the first circumferentially extending portion and is bent toward the radial direction of the stator. A second bent portion, and a second circumferentially extending portion that is located on the distal end side with respect to the second bent portion and extends in the circumferential direction of the stator. The wiring receiving part is a step part defined by the first and second circumferentially extending parts and the second bent part.
好ましくは、上記接続配線は、コイルを構成するコイル線の一方の端部を延出させて形成される。 Preferably, the connection wiring is formed by extending one end of a coil wire constituting the coil.
好ましくは、環状に形成されたステータコア、およびステータコアに装着され、ステータコアの周方向に配列する複数のコイルを含むステータと、ステータの中心軸方向に位置するコイルの一方の端面上を延び、コイル同士を接続する接続配線とを備えた回転電機の製造方法である。そして、上記支持部材で接続配線を支持した状態で、コイルと接続配線とを接合する。 Preferably, the stator core is formed in an annular shape, and the stator includes a plurality of coils that are attached to the stator core and arranged in the circumferential direction of the stator core, and extends on one end face of the coil that is positioned in the central axis direction of the stator. This is a method of manufacturing a rotating electrical machine including a connection wiring for connecting the two. And a coil and a connection wiring are joined in the state which supported the connection wiring with the said supporting member.
本発明に係る回転電機および回転電機の製造方法によれば、接続配線とコイル端部との位置決めを容易に行うことができ、接続配線と渡り線との接合作業を容易に行うことができる。 According to the rotating electrical machine and the manufacturing method of the rotating electrical machine according to the present invention, the connection wiring and the coil end can be easily positioned, and the connection work of the connection wiring and the jumper can be easily performed.
本発明の実施の形態に係る回転電機、回転電機の製造方法について、図1から図19を用いて説明する。 A rotating electrical machine and a method of manufacturing the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。 Note that in the embodiments described below, when referring to the number, amount, and the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, and the like unless otherwise specified. In the following embodiments, each component is not necessarily essential for the present invention unless otherwise specified. In addition, when there are a plurality of embodiments below, it is planned from the beginning to appropriately combine the features of each embodiment unless otherwise specified.
(実施の形態1)
図1を用いて、本発明の実施の形態1に係る回転電機について説明する。
(Embodiment 1)
A rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG.
図1は、本発明の実施の形態1に係る回転電機の概略構成を示す側断面図である。この図1に示すように、回転電機100は、回転中心線Oを中心に回転可能に支持された回転シャフト110と、この回転シャフト110に固設され、回転シャフト110と共に回転可能に設けられたロータ120と、このロータ120の周囲に設けられた環状のステータ140とを備えている。この回転電機100は、典型的には、ハイブリッド車両に搭載され、車輪を駆動する駆動源やエンジン等の動力によって電気を発電する発電機として機能する。さらには、電気自動車等にも搭載可能であり、車輪を駆動する駆動源としても利用される。
1 is a side sectional view showing a schematic configuration of a rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the rotating
ロータ120は、複数の電磁鋼板等を積層して構成されたロータコア125と、ロータコア125に形成された磁石挿入孔126内に挿入された永久磁石123と、ロータコア125の軸方向の端面に設けられたエンドプレート122とを備えている。永久磁石123は、磁石挿入孔126内に充填された樹脂124によって固定されている。
The
ステータ140は、環状に形成されており、ロータ120の周囲を取り囲むように環状に形成されたステータコア141と、このステータコア141に装着されたU相コイル180U,V相コイル180V,W相コイル180Wとを備えている。このステータ140(ステータコア141)の軸方向端面177,178には、絶縁性のモールド樹脂172が形成されている。このモールド樹脂172は、たとえばBMC(Bulk Molding Compound)、エポキシ樹脂といった熱硬化性樹脂やPPS(Polyphenylene Sulfide)、PBT(Polybutylene Terephthalate)などの熱可塑性樹脂等により構成されている。
The
図2は、回転中心線O方向から平面視したステータ140の平面図である。なお、この図2においては、モールド樹脂172が省略されている。
FIG. 2 is a plan view of the
この図2に示すように、ステータコア141は、回転中心線Oを中心に環状に複数配列された分割ステータコア175を備えており、各分割ステータコア175には、それぞれ、U相コイル180U、V相コイル180V,W相コイル180Wのいずれかのコイルが装着されている。そして、ステータ140の周方向に沿って、U相コイル180U、V相コイル180V,W相コイル180Wが順次配列しており、各U相コイル180U同士、V相コイル180V同士、W相コイル180W同士は、それぞれ、間隔を隔て配置されている。
As shown in FIG. 2, the
ここで、隣り合うU相コイル180U同士は、渡線154Uによって接続されており、V相コイル180V同士は、渡線154Vによって接続され、さらに、W相コイル180W同士は、渡線154Wによって接続されている。
Here,
そして、渡線154Uは、1つのU相コイル180U(180U1)の径方向内方側の端部から隣り合う他のU相コイル180U(180U2)に向かうにしたがって、ステータ140の径方向外方側に向けて変位し、他のU相コイル180Uの径方向外方側に位置する端部に接続されている。
Then, the connecting
また、同様に、渡線154Vも、1つのV相コイル180V(180V1)から隣り合うV相コイル180V(180V2)に向かうにしたがって、ステータ140の径方向外方側に向けて変位し、さらに、154Wも、1つのW相コイル180W(180W1)から他のW相コイル180W(180W2)に向かうに従って、径方向外方側に向けて変位する。
Similarly, the
そして、たとえば、渡線154Uのうち、V相コイル180V1上に位置する部分は、渡線154Vよりも径方向外方側に位置する。さらに、W相コイル180W1が位置する部分では、渡線154Uの径方向内方側に、渡線154V,154Wが順次位置することになる。
For example, a portion of the connecting
ここで、ステータ140の径方向内方側に位置するW相コイル180W6の端部と、U相コイル180U6の端部と、V相コイル180V6の端部とをそれぞれ接続することで、中性点を構成する。さらに、ステータ140の径方向外方側に位置するU相コイル180U1の端部と、W相コイル180W1の端部と、V相コイル180V1の端部には、それぞれ、外部配線が接続される。
Here, the neutral point is obtained by connecting the end of the W-phase coil 180W6, the end of the U-phase coil 180U6, and the end of the V-phase coil 180V6, which are located on the radially inner side of the
ここで、各外部配線は、コンバータやインバータを介して、バッテリに接続されている。そして、バッテリからの直流電力は、コンバータによって昇圧され、インバータによって交流電力に変換される。そして、U相コイル180U1に接続された外部配線と、V相コイル180V1およびW相コイル180W1に接続された外部配線には、それぞれ、位相の異なる交流電力が供給される。なお、ステータ140の径方向内方側に位置するW相コイル180W6の端部と、U相コイル180U6の端部と、V相コイル180V6の端部とにそれぞれ外部配線を接続し、他方、ステータ140の径方向外方側に位置するU相コイル180U1の端部と、W相コイル180W1の端部と、V相コイル180V1の端部とを互いに接続して中性点を構成してもよい。
Here, each external wiring is connected to the battery via a converter or an inverter. Then, the DC power from the battery is boosted by the converter and converted to AC power by the inverter. AC power having different phases is supplied to the external wiring connected to the U-phase coil 180U1 and the external wiring connected to the V-phase coil 180V1 and the W-phase coil 180W1. External wiring is connected to the end of W-phase coil 180W6, the end of U-phase coil 180U6, and the end of V-phase coil 180V6, which are located on the radially inner side of
ここで、各コイル180間には、絶縁性の支持部材250が挿入されている。そして、この支持部材250は、各コイル180間上に位置する各渡線154を支持している。
Here, an insulating
具体的には、支持部材250は、W相コイル180WとU相コイル180Uとの間に配置され、渡線154Uと渡線154Vとを支持するU−V配線支持部材256と、U相コイル180UとV相コイル180Vとの間に配置され、渡線154Vと渡線154Wとを支持するV−W配線支持部材254と、U相コイル180UとV相コイル180Vとの間に配置され、渡線154Wと渡線154Uとを支持するW−U配線支持部材255とを備えている。
Specifically,
図3は、コイル180と、インシュレータ160とが装着された分割ステータコア175の斜視図である。この図3に示すように、各分割ステータコア175は、ステータ140の周方向延びるヨーク部176と、このヨーク部176から突出するステータティース171とを備えている。
FIG. 3 is a perspective view of the divided
そして、このステータティース171には、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂やLCP(液晶ポリマー)樹脂などから形成された絶縁性のインシュレータ160が装着されている。
The
このインシュレータ160は、ステータティース171を受入れ可能な筒状のティース受入部161と、このティース受入部161の端部に形成され、ヨーク部176の内周面に沿って延び、ヨーク部176の内周面に支持される張出部162とを備えている。ティース受入部161の周面のうち、回転中心線O方向に位置する軸方向端面には、回転中心線O方向に向けて突出する突出部163,164が形成されている。
The
このように形成されたインシュレータ160には、コイル180が装着されている。この図3中において、端部152に示されるように、コイル180は、延在方向に対して垂直な断面の形状が、方形形状とされたコイル線280を巻回することで構成されている。コイル180は、コイル線280を環状に巻回しつつ、積層することで形成された巻回部151を備えている。そして、コイル線の一方の端部152は、コイル線の積層方向に位置する巻回部151の径方向端面145に設けられており、回転中心線O方向に配列するコイル180の軸方向端面131より回転中心線O方向に突出するように延びている。なお、この端部152は、径方向端面145において、軸方向端面132側から軸方向端面131に向けて延びる引出部150の上端部に位置しており、軸方向端面131より上方に位置している。
A
そして、コイル線280の積層方向に配列する径方向端面のうち、端部152が位置する径方向端面145と反対側に位置する径方向端面135には、回転中心線O方向に向けて延び、軸方向端面131よりも上方に延びる引出部153が形成されている。そして、この引出部153の上端部には、渡線154が連設されている。さらに、この引出部153の先端部には、他のコイル180の端部152に接続される端部155が形成されている。
Of the radial end faces arranged in the stacking direction of the
このように、各渡線154は、コイル180を形成するコイル線280の一部が延出することで構成されている。ここで、上記のようにコイル180を構成するコイル線は、具体的には、エッジワイズコイル(Edge Width Coil)等の平角線が採用されており、断面形状が円形状の従来の一般的なコイル線よりも剛性が高いコイル線が採用されている。そして、コイル線280のうち、渡線154が位置する部分においては、回転中心線O方向の高さの方が、ステータ140の径方向の幅よりも長くなっている。
Thus, each connecting
図4は、各コイル180間に配置される支持部材250の側面図である。この図4に示されるように、支持部材250は、各コイル180間に配置されるコイル間絶縁部251と、各コイル180の軸方向端面から突出するように配置される突出部257および突出部258とを備えている。この支持部材250は、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂やLCP(液晶ポリマー)樹脂等の絶縁材料から構成されている。
FIG. 4 is a side view of the
ここで、支持部材250は、長尺に形成されている。支持部材250は、図1に示す
ステータ140の軸方向端面178側に配置される底辺262と、ステータ140の径方向外方側に配置される内辺部260と、径方向外方側に配置される外辺部261と、底辺262に対して反対側に位置する突出部257および突出部258とを備えている。
Here, the
支持部材250のうち、突出部257および突出部258に対して、底辺262側に位置する部分は、コイル180間に配置され、隣り合うコイル180同士を絶縁するコイル間絶縁部251を含む。
Of the
突出部257と突出部258は、内辺部260から外辺部261に向けて間隔をあけて形成されている。
The protruding
ここで、突出部257と突出部258との間には、凹部状の接続配線受入部253が形成されており、突出部258に対して外辺部261側に位置する部分にも、凹部状の接続配線受入部254が形成されている。
Here, a recessed connection
接続配線受入部253は、突出部257を規定する支持部材250の外周縁部であって、外辺部261側に位置する傾斜部263と、突出部258を規定する外周縁部のうち、内辺部260側に位置する前辺部265とによって規定されている。
The connection
傾斜部263は、底辺262から離れるにしたがって、内辺部260側に向けて傾斜する傾斜面とされており、前辺部265は、支持部材250の長手方向に延びている。
The
そして、外辺部261側に位置する接続配線受入部253は、突出部258を規定する外周縁部のうち、外辺部261側に位置する傾斜部264によって規定されている。傾斜部264は、底辺262から離れるにしたがって、外辺部261側から内辺部260側に向けて傾斜するように延びている。
The connection
図5は、V相コイル180Vが装着された分割ステータコア175の側面図である。この図5に示すように、V相コイル180Vの側面には、U相コイル180Uとの間に配置されるV−W配線支持部材254が設けられている。
FIG. 5 is a side view of the
このV−W配線支持部材254のW相接続配線受入部252W(接続配線受入部253)には、渡線154Wが受け入れられており、V相接続配線受入部252V(接続配線受入部254)には、渡線154Vが受け入れられている。
The connecting
そして、V相接続配線受入部252V内に受け入れられた渡線154Vの端部155は、V相コイル180Vの端部152に接続されている。ここで、渡線154Vの端部155は、V相接続配線受入部252Vの傾斜部264によって、ステータ140の径方向外方に向けて押圧されている。このため、渡線154Vの端部155と、V相コイル180Vの端部152との接合状態が良好に維持されている。
The
特に、渡線154Vの端部155は、端部152に対して、ステータ140の径方向内方側から端部152に接合されており、V相接続配線受入部252Vの傾斜部264が径方向外方側に向けて渡線154Vを押圧することで、渡線154Vの端部155と、V相コイル180Vの端部152との接合状態を向上させることができる。
In particular, the
W相接続配線受入部252Wは、V相接続配線受入部252Vに対して、ステータ140の径方向内方側に位置する。このW相接続配線受入部252W内には、渡線154Wが受け入れられており、渡線154Wは、W相接続配線受入部252Wの傾斜部263と接触しており、ステータ140の径方向外方に向けて押圧されている。このように、渡線154Wも、W相接続配線受入部252Wによって位置決めされている。このため、渡線154Wの端部155と、W相コイル180Wの端部152とが正確に位置決めされ、端部155と端部152の接合状態を良好に維持することができる。
W-phase connection
なお、図5においては、V−W配線支持部材254について説明したが、U−V配線支持部材256およびW−U配線支持部材255も同様に構成されている。
In FIG. 5, the V-W
W−U配線支持部材255は、渡線154Wと、渡線154Uとを支持すると共に、渡線154Wの端部155をW相コイル180Wの端部152に向けて押圧して接合している。U−V配線支持部材256は、渡線154Uと渡線154Vとを支持すると共に、渡線154Uの端部155をU相コイル180Uの端部152に向けて押圧して、接合している。
The W-U
このため、発明の実施の形態1に係る回転電機100においては、U相コイル180Uと渡線154Uとの接合状態、さらに、V相コイル180Vと渡線154Vとの接合状態、およびW相コイル180Wと渡線154Wとの接合状態を良好に維持することができる。なお、各コイル180の端部と渡線154との接合部は、レザー溶接等によって接合されている。
Therefore, in rotary
上記のように構成された回転電機100のステータ140を構成する際には、まず、図3に示す各分割ステータコア175のステータティース171にインシュレータ160を装着する。そして、このインシュレータ160にコイル180を装着する。
When configuring the
その後に、このインシュレータ160、コイル180が装着された複数の分割ステータコア175を環状に配列する。
Thereafter, the plurality of divided
そして、U相コイル180UとV相コイル180Vとの間に、V−W配線支持部材254を挿入して、V相コイル180VとW相コイル180Wとの間にW−U配線支持部材255を挿入する。さらに、W相コイル180WとU相コイル180Uとの間に、U−V配線支持部材256を挿入する。
A V-W
図6は、各分割ステータコア175を環状に配列したときにおける、V相コイル180Vが装着された分割ステータコア175の側面図である。この図6に示すように、渡線154Vの端部155と、V相コイル180Vの端部152とは、互いに離間している。
FIG. 6 is a side view of the divided
図7は、V相コイル180VとU相コイル180Uとの間に、U相コイル180Uを挿入し始めたときの、分割ステータコア175の側面図である。
FIG. 7 is a side view of
V−W配線支持部材254は、渡線154が位置する軸方向端面177と反対側の軸方向端面178側から、軸方向端面177に向けて挿入される。
The VW
この際、図4に示す突出部257および突出部258側から順次U相コイル180UおよびV相コイル180V間に挿入する。また、外辺部261がインシュレータ160の張出部162に当接するように挿入し、インシュレータ160とV−W配線支持部材254との位置決めを行う。
At this time, the
そして、順次V−W配線支持部材254をU相コイル180UとV相コイル180Vとの間に挿入すると、突出部257,258がU相コイル180UおよびV相コイル180Vの端面から突出し、渡線154V,154Wを支持し始める。
When the V-W
ここで、V相接続配線受入部252VおよびW相接続配線受入部252Wが、渡線154Vおよび渡線154Wを受け入れ始めると、渡線154Vおよび渡線154Wは、それぞれ、傾斜部263および傾斜部264によってステータ140の径方向外方に向けて押圧される。
Here, when the V-phase connection
これにより、渡線154Wおよび渡線154Vは、所定の位置にそれぞれ位置決めされる。そして、渡線154Vの端部155は、V相コイル180Vの端部152に接触または近接する。このように、各端部155と端部152とが互いに接触または近接した状態で、各端部同士を溶接接合することができ、接合作業を容易に行うことができると共に、良好に各端部同士を接合することができる。
Thereby, the
なお、図6および図7においては、V−W配線支持部材254について説明したが、他のW−U配線支持部材255およびU−V配線支持部材256についても同様に各コイル間に挿入する。
6 and 7, the V-W
これにより、たとえば、W−U配線支持部材255が挿入されることで、渡線154Wおよび渡線154Uを正確に位置決めすることができると共に、渡線154Vの端部155と、W相コイル180Wの端部152とを接触させることができ、接合作業を容易に行うことができる。また、同様に、U−V配線支持部材256においても、渡線154Uの端部155と、U相コイル180Uの端部152とを接触または近接させることができ、接合作業を容易に行うことができる。
Thereby, for example, by inserting the W-U
このように、渡線154で各コイル同士が接続された複数の分割ステータコア175を、金型内に挿入して、モールド樹脂172を形成して、ステータ140を形成する。
In this way, the plurality of divided
そして、このステータ140を図示されない収容ケース内に収容して、固定する。その後、ロータ120をステータ140内に挿入する。このようにして、本発明の実施の形態1に係る回転電機100を製造することができる。
And this
(実施の形態2)
図8から図16を用いて、本発明の実施の形態2に係る回転電機100について説明する。なお、図8から図16において、上記図1から図7に示された構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
(Embodiment 2)
A rotating
図8は、本発明の実施の形態2に係る回転電機のステータの平面図である。この図8に示されるように、ステータ140は、各コイル180の上端面上に配置された渡線154U,154V,154Wの少なくともいずれかを支持する支持部材250を複数備えている。
FIG. 8 is a plan view of the stator of the rotating electrical machine according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the
そして、支持部材250は、W相コイル180W上に配置され、渡線154Uと渡線154Vを支持するU−V支持部材191と、U相コイル180U上に配置され、渡線154Vと渡線154Wとを支持するV−W支持部材192と、U相コイル180U上に配置され、渡線154Wと渡線154Uとを支持するW−U支持部材193とを備えている。
The
ここで、図9は、U−V支持部材191およびこのU−V支持部材191が設けられた分割ステータコア175の側面図であり、図10は、V−W支持部材192およびV−W支持部材192が配置された分割ステータコア175の側面図である。さらに、図11は、W−U支持部材193およびW−U支持部材193が配置された分割ステータコア175の側面図である。
Here, FIG. 9 is a side view of the
これら図9から図11に示されるように、渡線154Uは、他の渡線154V,154Wよりも、ステータ140の軸方向端面177から離れた位置に設けられている。さらに、渡線154Vは、渡線154Wよりも、軸方向端面177から離れた位置に設けられている。このように、各渡線154U,154V,154Wは、いずれも回転中心線O方向の高さが異なるように配置されている。
9 to 11, the connecting
ここで、図12は、U−V支持部材191の拡大断面図である。この図12に示されるように、U−V支持部材191は、渡線154Uを受け入れ可能な受入部210Uと、この受入部210Uに対して、ステータ140の径方向内方側に位置すると共に軸方向端面177側に位置し、渡線154Vを受け入れ可能な受入部210Vと形成された本体部194と、この本体部194に連設された係止部230とを備えている。
Here, FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of the
そして、U−V支持部材191のうち、受入部210Uと受入部210Vとの間に位置する部分には、傾斜面220Uが形成されている。また、受入部210Vに対して、ステータ140の径方向内方側に位置する部分には、傾斜面220Vが形成されている。
And the
ここで、傾斜面220Uおよび傾斜面220Vは、ステータ140の径方向外方側に向かうにしたがって、軸方向端面177から離れるように傾斜する。係止部230は、本体部194のうち、ステータ140の径方向外方側に位置する周面に連設されている。
Here, the inclined surface 220 </ b> U and the inclined surface 220 </ b> V are inclined so as to be separated from the
図13は、V−W支持部材192の拡大断面図である。この図13に示されるように、V−W支持部材192は、渡線154Vを受け入れ可能な受入部211Vと、この受入部211Vに対して、ステータ140の径方向内方側に位置すると共に、軸方向端面177側に位置する受入部211Wとが形成された本体部195と、この本体部195に連設された係止部230とを備えている。
FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of the
そして、V−W支持部材192のうち、受入部211Vと受入部211Wとの間に位置する部分には、受入部211Vが形成されており、受入部211Wに対して、ステータ140の径方向内方側にも、傾斜面221Wが形成されている。
And the receiving
ここで、傾斜面221Vおよび傾斜面221Wは、ステータ140の径方向外方側に向かうにしたがって、軸方向端面177から離れるように傾斜している。
Here, the inclined surface 221 </ b> V and the inclined surface 221 </ b> W are inclined so as to be separated from the
図14は、W−U支持部材193の拡大断面図である。この図14に示すように、W−U支持部材193は、渡線154Uを受け入れ可能な受入部212Uと、この受入部212Uに対して、軸方向端面177側に位置し、ステータ140の径方向外方側に形成された受入部212Wとが形成された本体部196と、この本体部196に形成された係止部230とを備えている。
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of the
そして、受入部212Uを規定するW−U支持部材193の外周縁部のうち、ステータ140の径方向内方側には、傾斜面222Uが形成されている。さらに、受入部212Wを規定するW−U支持部材193の外周縁部のうち、受入部212Wに対して、ステータ140の径方向内方側に隣り合う部分には、傾斜面222Wが形成されている。この傾斜面222Uおよび傾斜面222Wは、いずれも、ステータ140の径方向外方側に向かうにしたがって、軸方向端面177から離れるように傾斜している。なお、このW−U支持部材193にも、インシュレータ160の張出部162と係合可能な係止部230が形成されている。
An
このように、各渡線154U,154V,154Wは、支持部材190によって支持されているため、各渡線154U,154V,154Wが位置ずれすることが抑制されている。これにより、渡線154UとU相コイル180Uとの接合部、渡線154VとV相コイル180Vとの接合部、および渡線154VとV相コイル180Vとの接合部における各接合状態を良好に維持することができる。
As described above, since each of the
図15は、インシュレータ160およびコイル180が装着された分割ステータコア175を背面側から見たときの斜視図である。この図15に示すように、インシュレータ160の張出部162には、凹部165が形成されている。
FIG. 15 is a perspective view of the
そして、上記図12から図14に示された本体部194、本体部195および本体部196は、この凹部165を通して、コイル180の上面上に配置され、各U−V支持部材191,V−W支持部材192,W−U支持部材193の係止部230は、張出部162のうち、凹部165に対して回転中心線O方向に隣り合う部分と係合可能となっている。
The
このように、各渡線154U,154V,154Wは、支持部材250によって支持されているので、位置ずれすることが抑制されている。これに伴い、渡線154Uの端部155と、U相コイル180Uの端部との接合部、渡線154Vの端部155とV相コイル180Vの端部との接合部、およびW相コイル180Wの端部155とW相コイル180Wの端部との接合状態を良好に維持することができる。なお、支持部材250は、いずれも、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂やLCP(液晶ポリマー)樹脂などの絶縁材料から構成されている。
Thus, since each of the connecting
上記のように構成された回転電機100の製造方法について説明する。ステータ140を製造する際には、まず、分割ステータコア175のステータティース171にインシュレータ160を装着する。そして、このインシュレータ160にコイル180を装着する。そして、インシュレータ160およびコイル180が装着された分割ステータコア175を環状に配列する。その後、上記の図15に示された凹部165からU−V支持部材191,V−W支持部材192,W−U支持部材193を挿入する。
A method for manufacturing the rotating
ここで、支持部材250を挿入する際において、各渡線154U,154V,154Wは、それぞれ、自重によって、端部155に向かうにしたがって、下方に垂れ下がるように傾斜している。
Here, when the
図16は、U−V支持部材191をW相コイル180Wの上面上に配置するときの断面図である。この図16に示すように、渡線154Uおよび渡線154Vは、所定の位置から下方に位置している。
FIG. 16 is a cross-sectional view when the
このため、図15に示す凹部165からU−V支持部材191を挿入すると、渡線154Uは、傾斜面220Uと当接し、さらに、渡線154Vは、傾斜面220Vと当接する。そして、さらに、U−V支持部材191をステータ140の径方向内方に向けて挿入すると、傾斜面220Uによって渡線154Uが上方に押し上げられ、また、渡線154Vも傾斜面220Vによって、上方に押し上げられる。これにより、渡線154Uは、受入部210U内に受け入れられると共に、渡線154Wは、受入部210W内に受け入れられる。そして、係止部230が張出部162と係合することで、ステータ140の径方向の位置決めが正確になされ、さらに、U−V支持部材191の底部がW相コイル180Wの上面と当接することで、回転中心線O方向の位置も正確に位置決めされる。
For this reason, when the
このように、渡線154Uは、位置決めされたU−V支持部材191の受入部210U内に受け入れられることで、正確に位置決めされ、さらに、渡線154Wも同様に、受入部210W内に受け入れられることで、正確に位置決めされる。
As described above, the connecting
さらに、同様に、V−W支持部材192を、凹部165からU相コイル180Uの上面上に挿入し、さらに、W−U支持部材193を凹部165からV相コイル180Vの上面上に挿入することで、各渡線154を正確に位置決めすることができる。
Further, similarly, the
これにより、各コイル180の端部と各渡線154の端部とを接触または少なくとも近接させることができ、コイル180の端部と渡線154の端部とを容易に接合することができる。さらに、各渡線154を支持部材250で支持することで、コイル180の接合部と渡線154との接合部に負荷がかかることを抑制することができ、接合状態を長期間良好に維持することができる。
Thereby, the edge part of each
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3に係る回転電機について、図17から図19を用いて、説明する。なお、上記図1から図16に示された構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 3)
A rotating electrical machine according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure which is the same as that of the structure shown by the said FIGS. 1-16, or it corresponds, and the description is abbreviate | omitted.
図17は、本発明の実施の形態3に係る回転電機の接合部300の斜視図である。この図17に示す例においては、コイル180の端部152に、渡線154を受け入れ可能な、受入部248が形成されており、この受入部248に、渡線154の端部155が受け入れられ、端部155と端部152とが互いに溶接等で接合されている。
FIG. 17 is a perspective view of
引出部150には、回転中心線O方向に延びる軸方向延在部240と、この軸方向延在部240の先端部に連設され、ステータ140の径方向外方側に向けて屈曲する屈曲部241と、この屈曲部241の先端部に形成され、回転中心線O方向に延びる軸方向延在部242とが形成されている。
The drawing
受入部248は、軸方向延在部240と屈曲部241と軸方向延在部242とによって規定された段差部とされている。そして、屈曲部241上に、渡線154の端部155が配置されている。そして、渡線154の端部155と、コイル180の端部152とは、溶接部501によって互いに固定されている。
The receiving
このような接合部300を備えた回転電機において、各コイル180の端部152と、渡線154の端部155とを接合する際には、たとえば、まず、当該受入部248が形成されたコイル180が装着された分割ステータコア175を配置する。その後に、この
受入部248に受け入れられる渡線154を含むコイル180が装着された分割ステータコア175を、上方から配置する。
In a rotating electrical machine having such a joint 300, when joining the
これにより、渡線154の端部155が、受入部248内に受け入れられると共に、屈曲部241によって支持される。このため、渡線154の端部155が自重によって下方に傾斜することが抑制されており、渡線154の端部155とコイル180の端部152とを接触または近接させることができる。
As a result, the
このように、順次分割ステータコア175を環状に配置した後、各受入部248内に受け入れられた渡線154の端部155と、コイル180の端部152とを溶接する。
Thus, after sequentially arranging the divided
この溶接作業の際においては、上記のように渡線154は、屈曲部241によって支持されているため、容易に溶接作業を行うことができる。
In this welding operation, since the connecting
さらに、軸方向延在部242は、渡線154に対してステータ140の径方向外方側に位置している。このため、渡線154の端部155とコイル180の端部152とを溶接して、溶接部501で接合する際に、渡線154が熱膨張して、渡線154がステータ140の径方向外方側に変位しようとしても、軸方向延在部242で良好に支持することができる。さらに、回転電機100の駆動中に渡線154の温度が上昇して、ステータ140の径方向外方側に向けて渡線154が変位しようとしても、軸方向延在部242との間の面圧が上昇し、互いの接合状態を向上させることができる。
Further, the
図18は、本発明の実施の形態3に係る回転電機における接合部300の第1変形例を示す斜視図である。この図13に示すように、コイル180の端部152は、渡線154に形成された受入部249によって受け入れられている。
FIG. 18 is a perspective view showing a first modification of
渡線154は、ステータ140の周方向に向けて延びる周方向延在部245と、この245の先端部に連設され、ステータ140の径方向内方に向けて屈曲する屈曲部246と、この屈曲部246の先端部に連設され、ステータ140の周方向に延びる周方向延在部247とを備えている。
The connecting
そして、上記受入部249は、周方向延在部245と屈曲部246と周方向延在部247とによって規定された段差部とされている。
The receiving
そして、この渡線154の端部155と、コイル180の端部152とは、互いに
溶接部502によって接合されている。ここで、屈曲部246は、ステータ140の周方向からコイル180の端部152に当接しており、たとえば、回転電機100の駆動によって、渡線154が熱膨張して、渡線154の長さが伸びようとしても、コイル180の端部152と渡線154との接合状態は良好に保たれる。
The
この図18に示す接合部300をを備えた回転電機において、接合部300を接合するには、まず、当該接合部300の端部152を備えたコイル180が装着された分割ステータコア175を配置する。その後、当該接合部300の渡線154を含むコイル180が装着された分割ステータコア175を配置する。
In the rotating electrical machine having the joint 300 shown in FIG. 18, in order to join the joint 300, first, the
この際、渡線154の受入部249内に、コイル180の端部152を受け入れることで、容易に、コイル180の端部152と、渡線154の端部155との位置決めを行うことができる。
At this time, the
このため、端部152と端部155とを溶接して、溶接部502によって、端部152と端部155とを接合する際において、容易に互いを接合することができる。
For this reason, when the
さらに、当該溶接作業によって、渡線154がステータ140の周方向に延びようしても、コイル180の端部152によって支持され、端部152と端部155との接合状態を良好に維持することができる。
Furthermore, even if the connecting
図19は、本発明の実施の形態3に係る回転電機の接合部300の第2変形例を示す斜視図である。
FIG. 19 is a perspective view showing a second modification of
この図19に示すように、コイル180の端部152および渡線154の端部155にそれぞれ、受入部248および受入部249を形成してもよい。
As shown in FIG. 19, a receiving
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、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。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。 Although the embodiment of the present invention has been described above, it should be considered that the embodiment disclosed this time is illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims. Furthermore, the above numerical values are examples, and are not limited to the above numerical values and ranges.
本発明は、回転電機および回転電機の製造方法に好適である。 The present invention is suitable for a rotating electrical machine and a method for manufacturing the rotating electrical machine.
100 回転電機、110 回転シャフト、120 ロータ、122 エンドプレート、123 永久磁石、124 樹脂、125 ロータコア、126 磁石挿入孔、131 軸方向端面、132 軸方向端面、135 径方向端面、140 ステータ、141 ステータコア、145 径方向端面、150 引出部、151 巻回部、152 端部、153 引出部、154 各渡線、154U,154V,154W 各渡線、155 端部、160 インシュレータ、161 ティース受入部、162 張出部、165 凹部、171 ステータティース、172 モールド樹脂、175 分割ステータコア、176 ヨーク部、177,178 軸方向端面、180 コイル、190 支持部材、191 支持部材、230 係止部、250 支持部材、251 コイル間絶縁部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ステータの中心軸方向に位置する前記コイルの一方の端面上を延び、前記コイル同士を接続する接続配線と、
前記接続配線を支持して、前記接続配線を位置決めする支持部材とを備え、
前記支持部材は、前記接続配線を受け入れる受入部を有し、該受入部を規定する前記支持部材の内表面は、前記コイルの前記一方の端面から前記中心軸方向に離れるにしたがって、前記ステータの径方向内方または外方に向けて延びるように傾斜する傾斜部を有し、
前記コイルは、第1位相の電力が供給される複数の第1コイルと、第2位相の電力が供給される複数の第2コイルとを含み、
前記第2コイルの両端部は、前記第1コイルの両端部よりも、前記第2コイルの前記一方の端面から前記ステータの中心軸方向に離れた位置にまで達し、
前記接続配線は、前記第1コイル同士を接続する第1接続配線と、前記第2コイル同士を接続し、前記第1接続配線よりも前記コイルの前記一方の端面から前記ステータの中心軸方向に離れた位置に配置された第2接続配線とを含み、
前記支持部材の前記受入部は、前記第1接続配線を受け入れ可能な第1受入部と、前記第1受入部よりも前記ステータの中心軸方向に離れた前記第2接続配線を受け入れ可能な第2受入部とを含む、回転電機。 A stator core formed in an annular shape, and a stator including a plurality of coils mounted on the stator core and arranged in a circumferential direction of the stator core;
A connection wiring extending on one end face of the coil located in the central axis direction of the stator and connecting the coils;
A support member for supporting the connection wiring and positioning the connection wiring ;
The support member has a receiving portion that receives the connection wiring, and an inner surface of the support member that defines the receiving portion is separated from the one end face of the coil in the central axis direction, and the stator has an inner surface. Having an inclined portion that inclines so as to extend radially inward or outward;
The coil includes a plurality of first coils to which first phase power is supplied and a plurality of second coils to which second phase power is supplied,
Both end portions of the second coil reach a position away from the one end face of the second coil in the direction of the central axis of the stator than both end portions of the first coil.
The connection wiring connects a first connection wiring for connecting the first coils to each other, and the second coils. The first connection wiring is closer to the central axis of the stator than the first connection wiring. A second connection wiring arranged at a distant position,
The receiving portion of the support member includes a first receiving portion that can receive the first connection wiring, and a second receiving wiring that can be separated from the first receiving portion in the central axis direction of the stator. A rotating electrical machine including two receiving parts .
前記ステータの中心軸方向に位置する前記コイルの一方の端面上を延び、コイル同士を接続する接続配線と、
前記接続配線を支持して前記接続配線を位置決めする支持部材とを備えた回転電機の製造方法であって、
前記支持部材は、前記接続配線を受け入れる受入部を有し、該受入部を規定する前記支持部材の内表面は、前記コイルの前記一方の端面から前記中心軸方向に離れるにしたがって、前記ステータの径方向内方または外方に向けて延びるように傾斜する傾斜部を有し、
前記コイルは、第1位相の電力が供給される複数の第1コイルと、第2位相の電力が供給される複数の第2コイルとを含み、
前記第2コイルの両端部は、前記第1コイルの両端部よりも、前記第2コイルの前記一方の端面から前記ステータの中心軸方向に離れた位置にまで達し、
前記接続配線は、前記第1コイル同士を接続する第1接続配線と、前記第2コイル同士を接続し、前記第1接続配線よりも前記コイルの前記一方の端面から前記ステータの中心軸方向に離れた位置に配置された第2接続配線とを含み、
前記支持部材の前記受入部は、前記第1接続配線を受け入れ可能な第1受入部と、前記第1受入部よりも前記ステータの中心軸方向に離れた前記第2接続配線を受け入れ可能な第2受入部とを含み、
前記製造方法は、前記支持部材の前記第1および第2受入部で前記第1および第2接続配線をそれぞれ支持した状態で、前記コイルと前記接続配線とを接合する、回転電機の製造方法。 A stator core formed in an annular shape, and a stator including a plurality of coils mounted on the stator core and arranged in a circumferential direction of the stator core;
A connection wiring extending on one end face of the coil located in the central axis direction of the stator and connecting the coils ;
A rotating electrical machine manufacturing method comprising a support member that supports the connection wiring and positions the connection wiring ;
The support member has a receiving portion that receives the connection wiring, and an inner surface of the support member that defines the receiving portion is separated from the one end face of the coil in the central axis direction, and the stator has an inner surface. Having an inclined portion that inclines so as to extend radially inward or outward;
The coil includes a plurality of first coils to which first phase power is supplied and a plurality of second coils to which second phase power is supplied,
Both end portions of the second coil reach a position away from the one end face of the second coil in the direction of the central axis of the stator than both end portions of the first coil.
The connection wiring connects a first connection wiring for connecting the first coils to each other, and the second coils. The first connection wiring is closer to the central axis of the stator than the first connection wiring. A second connection wiring arranged at a distant position,
The receiving portion of the support member includes a first receiving portion that can receive the first connection wiring, and a second receiving wiring that can be separated from the first receiving portion in the central axis direction of the stator. 2 receiving departments,
The manufacturing method is a method of manufacturing a rotating electrical machine in which the coil and the connection wiring are joined in a state where the first and second connection wirings are supported by the first and second receiving portions of the support member , respectively .
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