JP5573345B2 - Stator for rotating electric machine and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載される電動機や発電機等の回転電機の固定子及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a stator for a rotating electric machine such as an electric motor or a generator mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, and a method for manufacturing the same.
従来、図１に示す回転電機の固定子１０は、図２に示すように周方向に一定間隔で複数のスロット１２を有する円環状の固定子コア１４と、この固定子コア１４に巻回される複数の導線から成る固定子巻線１６とを備える。固定子巻線１６は、複数のスロット１２に概略Ｕ字形状の導体セグメント１６ａが多数本差し込まれることにより（図１では裏側から差し込まれている）、この差込口と反対側の出口から所定長の導体セグメント１６ａが複数の同心円状に突き出した状態となる。この突き出したコイルエンド部１６ｂが、径方向に隣合う同心円のもの同士で反対方向となるように同心円方向に捻られている。これによって図３に示すように、接合対象の一対のコイルエンド部１６ｂが隣接され、この隣接したコイルエンド対１６ｃが同心円状に一定間隔で且つ径方向に一列に配列された状態となる。ここでは、コイルエンド部１６ｂが１スロット１２に１０本配列できる場合を想定している。
Conventionally, a
この状態のコイルエンド対１６ｃをＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｉｎｅｒｔ Ｇａｓ）溶接等の溶接手段によって図４に符号１６ｄで示すように溶接した場合、径方向に隣合う溶接部１６ｄ同士の間隔ｄ１として、双方の絶縁状態を適正に保持できる沿面距離が必要となる。
When the
各コイルエンド部１６ｂは、図５の径方向一部断面図に符号１６ｂ−１〜１６ｂ−１０で示すように、固定子コア１４の内周側の１層目から順に外周側の１０層目まで配列されているが、各コイルエンド部１６ｂ−１〜１６ｂ−１０が径方向に直線状のままだと、溶接のために一対とされるコイルエンド対１６ｃ同士の間隔ｄ２が狭くなって適正な沿面距離ｄ１を確保でき無くなる。
Each
そこで、図６に示すように、各コイルエンド対１６ｃ同士の間隔が適正な沿面距離ｄ１となるように、３層目以降の各コイルエンド部１６ｂ−３〜１６ｂ−１０の付根部分１６ｅが半径方向の外周側に徐々に傾きが大きくなる角度で曲げられている。この種の従来技術として特許文献１に記載のものが有る。
Therefore, as shown in FIG. 6, the
ところで、上述した各コイルエンド部１６ｂ−３〜１６ｂ−１０の付根部分１６ｅの同一箇所を半径方向の外周側に曲げると共に同心円の周方向へ曲げる複合曲げを行うが、この場合絶縁性が悪化する。そこで、付根部分１６ｅを半径方向の外周側に曲げた後、同心円の周方向へ曲げなければならない。この場合、付根部分１６ｅを曲げるための高さｈ１が必要となるので、その分、コイルエンド全体の高さｈ２が高くなる。このため、固定子１０が大型化するという問題がある。固定子１０が大型化すると、これを収容するモータハウジングを大きくしなければならないので、その分車両への搭載性が悪くなる。
By the way, although the same location of the
また、各導体セグメント１６ａのコイルエンド部１６ｂ−３〜１６ｂ−１０は、付根部分１６ｅを半径方向に曲げた後に周方向に曲げるための長さが必要となるので、その分、セグメント材料が多く必要となり固定子巻線１６の材料コストが高くなると共に、銅損が増加するという問題がある。
In addition, the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、コイルエンド部の絶縁性を適正に保持し、固定子巻線の材料コストの上昇及び銅損の増加並びに固定子の大型化を抑制することができる回転電機の固定子及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and appropriately maintains the insulation of the coil end portion, and increases the material cost of the stator winding, increases the copper loss, and increases the size of the stator. An object of the present invention is to provide a stator for a rotating electrical machine that can be suppressed and a method for manufacturing the same.
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、同心円状に複数のスロットを有する円環状の固定子コアと、当該固定子コアにスロットに挿通されて巻回される複数の概略Ｕ字形状の導体セグメントから成る固定子巻線とを有し、当該導体セグメントの分岐した１つのコイルエンド部が、接続対象である他の導体セグメントの１つのコイルエンド部と対となって溶接されて成る回転電機の固定子において、前記複数の導体セグメントは、前記固定子コアの径方向に配列されたスロットに当該固定子コアに組み込まれる回転子の軸方向の両面側の一面側と他面側とから径方向に交互に差し込まれ、このスロットへ差し込まれた口と反対側の口から突き出たコイルエンド部が同相のもの同士で直列に溶接されて複数組の巻線を形成しており、これら巻線は、周方向に１周回した後に径方向に３層分ずらしたスロットに差し込まれ、当該巻線のうちスロットから異なる方向に突き出したコイルエンド部同士が、スロットに挿通されて両面側から端部が突き出た特定導体セグメントを介在して当該特定導体セグメントの両端に溶接されて接続されていることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
この構成によれば、半径方向に配列されるコイルエンド対が固定子コアの軸方向の両面から互いに逆方向に突き出ているので、隣合うコイルエンド対が逆方向に突き出ていれば、同一面側から径方向に突き出た複数のコイルエンド対は、隣合うコイルエンド対とコイルエンド対との間に逆方向のコイルエンド対のスペースが介在することになる。従って、同一面側から突き出た隣合うコイルエンド対同士の間隔が、そのスペース分長くなるので、隣合うコイルエンド対同士の間隔を長くすることが出来る。このため、複数のコイルエンド部が真直ぐな儘であっても、同一面で隣合うコイルエンド対同士の沿面距離を、互いの絶縁性が保持できる状態に十分にとることが出来る。 According to this configuration, since the coil end pairs arranged in the radial direction protrude in opposite directions from both axial surfaces of the stator core, if the adjacent coil end pairs protrude in the opposite direction, the same surface In the plurality of coil end pairs protruding in the radial direction from the side, the space between the coil end pairs in the opposite direction is interposed between the adjacent coil end pairs. Therefore, since the space | interval of the adjacent coil end pairs protruded from the same surface side becomes long by the space, the space | interval of adjacent coil end pairs can be lengthened. For this reason, even when a plurality of coil end portions are straight ridges, the creepage distance between adjacent coil end pairs on the same surface can be sufficiently set so that the mutual insulation can be maintained.
これによって、従来構成のように各コイルエンド部の付根部分を半径方向に曲げた後に周方向に曲げるための高さ（軸方向の高さ）が不要となるので、その分、コイルエンド全体の高さを低くすることが出来る。このため、固定子を軸方向にダウンサイジングして小型化することができる。従って、固定子を収容するモータハウジングも小型化できるので、その分車両への搭載性を向上させることが出来る。 This eliminates the need for the height (axial height) for bending the base end portion of each coil end portion in the radial direction and bending it in the circumferential direction as in the conventional configuration. The height can be lowered. For this reason, the stator can be downsized in the axial direction to reduce the size. Accordingly, the motor housing that accommodates the stator can also be reduced in size, so that the mountability on the vehicle can be improved accordingly.
また、従来構成では、コイルエンド部を半径方向の外周側と周方向への双方の曲げを同時に行わねばならないので、コイルエンド部の絶縁被膜が劣化し、絶縁性が悪くなっていた。しかし、本実施形態では、周方向への曲げのみで良いので、絶縁被膜の劣化を防止し、絶縁性を向上させることができる。更に、従来構成のような、導体セグメントのコイルエンド部の付根部分を半径方向に曲げた後に周方向に曲げるための長さが不要となるので、その分、セグメント材料を削減し、材料コストを低減すると共に銅損を減少させることが出来る。 Further, in the conventional configuration, since the coil end portion has to be bent at both the outer peripheral side in the radial direction and the circumferential direction at the same time, the insulating coating on the coil end portion is deteriorated and the insulating property is deteriorated. However, in the present embodiment, since only bending in the circumferential direction is required, deterioration of the insulating coating can be prevented and insulation can be improved. Furthermore, since the length for bending in the circumferential direction after bending the root portion of the coil end portion of the conductor segment as in the conventional configuration becomes unnecessary, the segment material is reduced by that amount, and the material cost is reduced. As well as reducing copper loss.
また、固定子コアの軸方向の一面側から径方向に突き出る複数のコイルエンド対が、１つ置きに突き出ることになるので、その分、同一面で突き出た隣合うコイルエンド対同士の間隔を長くすることが出来る。このため、同一面で隣合うコイルエンド対同士の沿面距離を、互いの絶縁性が保持できる状態に十分にとることが出来る。 In addition , since a plurality of coil end pairs protruding in the radial direction from one axial side of the stator core protrude every other pair, the distance between adjacent coil end pairs protruding on the same surface is increased accordingly. Can be long. For this reason, the creeping distance between adjacent coil end pairs on the same surface can be sufficiently set so as to maintain the mutual insulation.
請求項２に記載の発明は、同心円状に複数のスロットを有する円環状の固定子コアと、当該固定子コアにスロットに挿通されて巻回される複数の導体セグメントから成る固定子巻線とを有し、当該導体セグメントの分岐した１つのコイルエンド部が、接続対象である他の導体セグメントの１つのコイルエンド部と対となって溶接される回転電機の固定子の製造方法において、前記固定子コアの径方向に配列されたスロットに、前記複数の導体セグメントを当該固定子コアに組み込まれる回転子の軸方向の両面側の一面側と他面側とから径方向に交互に差し込むと共に、周方向に１周回した後に径方向に３層分ずらしたスロットに差し込む第１のステップと、前記第１のステップのスロットへの差し込みによって当該スロットへ差し込まれた口と反対側の口から互いに逆方向に突き出た導体セグメントのコイルエンド部を周方向に折り曲げる第２のステップと、前記第２のステップで折り曲げられたコイルエンド部における接続対象のコイルエンド対を同相のもの同士で直列に溶接して複数組の巻線を形成する第３のステップと、前記第３のステップで形成された複数組の巻線のうちスロットから異なる方向に突き出したコイルエンド部同士を、スロットに挿通されて両面側から端部が突き出た特定導体セグメントを介在して当該特定導体セグメントの両端に溶接して接続する第４のステップとを含むことを特徴とする。
The invention according to
この方法によれば、上記請求項１と同様に、固定子コアの同一面で径方向に隣合うコイルエンド対同士の沿面距離を、互いの絶縁性が保持できる状態に十分にとることが出来る。 According to this method, as in the first aspect, the creeping distance between the coil end pairs adjacent to each other in the radial direction on the same surface of the stator core can be sufficiently set so that the mutual insulation can be maintained. .
また、固定子コアの一面側から径方向に突き出る複数のコイルエンド対が、１つ置きに突き出ることになるので、その分、同一面で突き出た隣合うコイルエンド対同士の間隔を長くすることができ、その間隔である沿面距離を、互いのコイルエンド対の絶縁性が保持できる状態に十分にとることが出来る。 In addition , since a plurality of coil end pairs protruding in the radial direction from one surface side of the stator core protrude every other pair, the interval between adjacent coil end pairs protruding on the same surface is increased accordingly. The creepage distance, which is the distance between them, can be made sufficiently large so that the insulation between the coil end pairs can be maintained.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, parts corresponding to each other in all the drawings in this specification are denoted by the same reference numerals, and description of the overlapping parts will be omitted as appropriate.
図７は、本発明の実施形態に係る回転電機の固定子をリード側から見た構成を示す斜視図、図８は反リード側から見た構成を示す斜視図である。 FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of the stator of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention as viewed from the lead side, and FIG. 8 is a perspective view of the configuration as viewed from the non-lead side.
図７及び図８に示す回転電機の固定子３０は、周方向に一定間隔で複数のスロット１２（図２参照）を有する円環状の固定子コア１４と、この固定子コア１４に巻回される複数の導線から成る固定子巻線３６とを備える。固定子巻線３６は、図９の径方向一部断面図に示すように、固定子コア１４のスロット１２に概略Ｕ字形状又はＶ字形状の導体セグメント３６ａが、当該固定子コア１４の図示せぬインバータの三相巻線が接続されるリード側及び反リード側の面から矢印Ｙ１，Ｙ２で示すように互いに反対側に向けて且つ径方向にリード側と反リード側とで交互に差し込まれ、このスロットへ差し込まれた口（差込口）と反対側の出口から所定長の導体セグメント３６ａのコイルエンド部３６ｂ（３６ｂ−１〜３６ｂ−１０）が複数の同心円状に突き出した状態となっている。なお、固定子コア１４のリード側と反リード側の面は、固定子３０に組み込まれる図示せぬ回転子の軸方向の一方側と他方側の面である。
The
但し、図９では、概略Ｕ字形状の導体セグメント３６ａの２つに分かれた内の一方のコイルエンド部３６ｂが、径方向に配列されて突き出ている状態を示した。即ち、径方向のスロット１２に反リード側から６本、リード側から４本の導体セグメント３６ａが差し込まれ、この差し込みと反対側から６本と４本のコイルエンド部３６ｂ−１〜３６ｂ−１０が突き出ているとする。各コイルエンド部３６ｂ−１〜３６ｂ−１０は、固定子コア１４の内周側の１層目から順に外周側の１０層目まで配列され、同心円方向に捻られた後、径方向に向かって２つずつ順に溶接対象の一対３６ｃとなっている。図１０に示すように、それらコイルエンド対３６ｃが、ＴＩＧ溶接等の溶接手段によって溶接（溶接部３６ｄ）される。
However, FIG. 9 shows a state in which one of the
また、本実施形態では、双方向に差し込まれた複数の導体セグメント３６ａのうち、差込口と反対側の口から突き出たコイルエンド部３６ｂが同相のもの同士で直列に溶接されて複数組の巻線を形成している。これら巻線は、当該巻線のうちスロット１２から異なる方向に突き出したコイルエンド部３６ｂ同士が、スロット１２に挿通されて両面側から端部が突き出たＳ字型セグメント（特定導体セグメント）３６ｊを介在して当該Ｓ字型セグメント３６ｊの両端に溶接されて接続されている。
Further, in the present embodiment, among the plurality of
また、本実施形態では、図９に示したように、導体セグメント３６ａが径方向にリード側と反リード側とで交互に差し込まれていることを前提とするが、これ以外に、リード側で見た際に１つ置きや２つ置き、又は不規則に両面から差し込まれていてもよい。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, it is assumed that the
次に、このように各コイルエンド部３６ｂ−１〜３６ｂ−１０のコイルエンド対３６ｃが溶接される導体セグメント３６ａによる固定子巻線３６の巻回について説明する。ＵＶＷ相の３相の動力線の内、図１１にＵ相の動力線を代表に示して説明する。但し、図１１において、ＵａはＵａ＋〜Ｕａ-のコイル区間、ＵｂはＵｂ＋〜Ｕｂ-のコイル区間、ＵｃはＵｃ＋〜Ｕｃ-のコイル区間、ＵｄはＵｄ＋〜Ｕｄ-のコイル区間であるとする。
Next, the winding of the stator winding 36 by the
このＵ相の動力線は、当該動力線の端部Ｕから他の相の動力線と接続される中性点ＵＮまでの間が、Ｕａ〜Ｕｈまでの８区間に分離でき、このＵａ〜Ｕｈ区間の１つずつが、図１２〜図１５に示すように固定子コア１４の四角で示すスロット１２に挿通された複数の導体セグメント３６ａから構成されている。各導体セグメント３６ａは、そのコイルエンド対が丸印３６ｄで示すように溶接されている。
This U-phase power line can be separated into 8 sections from Ua to Uh from the end U of the power line to the neutral point UN connected to the power line of the other phase. Each of the sections is composed of a plurality of
但し、図１２〜図１５は固定子３０をリード側から見た場合の平面図である。図１２は、導体セグメント３６ａを反リード側から差し込んでリード側に突き出し、突き出たコイルエンド部３６ｂをリード側で接続して矢印Ｙ１１で示すように右回りに渦巻き状にした状態を示している。図１３は、導体セグメント３６ａを反リード側から差し込んでリード側に突き出し、突き出たコイルエンド部３６ｂをリード側で接続して矢印Ｙ１２で示すように左回りに渦巻き状にした状態を示している。図１４は、導体セグメント３６ａをリード側から差し込んで反リード側に突き出し、突き出たコイルエンド部３６ｂを反リード側で接続して矢印Ｙ１３で示すように右回りに渦巻き状に接続した状態を示している。図１５は、導体セグメント３６ａをリード側から差し込んで反リード側に突き出し、突き出たコイルエンド部３６ｂを反リード側で接続して矢印Ｙ１４で示すように左回りに渦巻き状に接続した状態を示している。
12 to 15 are plan views when the
まず、図１２において、円環状の固定子コア１４には、最内周側の１４−１から最外周側の１４−１０で示す１０相の同心円と、この同心円を円周方向に半径線ｒ１〜ｒ４８で４８等分した内の第１及び第２半径線ｒ１，ｒ２と、第７及び第８半径線ｒ７，ｒ８と、第１３及び第１４半径線ｒ１３，ｒ１４と、第１９及び第２０半径線ｒ１９，ｒ２０と、第２５及び第２６半径線ｒ２５，ｒ２６と、第３１及び第３２半径線ｒ３１，ｒ３２と、第３７及び第３８半径線ｒ３７，ｒ３８と、第４３及び第４４半径線ｒ４３，ｒ４４とが交差するスロット位置にコイルが挿入されている。
First, in FIG. 12, the
Ｕ相の動力線Ｕは、分布巻きなので、Ｕ１相コイル及びＵ２相コイルに分離され、Ｕ１相コイルが２，８，１４，２０，２６，３２，３８，４４の偶数番号スロット１２に挿通され、Ｕ２相コイルが１，７，１３，１９，２５，３１，３７，４３の奇数番号スロット１２に挿通されている。
Since the U-phase power line U is distributed winding, it is separated into a U1-phase coil and a U2-phase coil, and the U1-phase coil is inserted into the even-numbered
Ｕ１相コイルは、Ｕａ＋で示す１０層目の円周線と第２半径線ｒ２とが交差するスロット１２のリード側から入って反リード側へ抜ける。以降、１０層目の円周線と第２半径線とが交差するスロット１２をスロット１２（１０−ｒ２）と記載し、他の位置のスロット１２も同様に、括弧内にｎ層目の円周線と第ｍ半径線との符号を（ｎ−ｍ）と記載して表現する。
The U1-phase coil enters from the lead side of the
スロット１２（１０−ｒ２）から入ったＵ１相コイルは、反リード側を図面に向かって右回りに通り１磁極ピッチ離れた同相のスロット１２（９−ｒ８）をリード側に抜け出る。この抜け出たＵ１相コイルは、次にリード側を通り１磁極ピッチ離れた同相のスロット１２（１０−ｒ１４）を反リード側へ抜け出る。以降同様に、リード側と反リード側とに交互に１磁極ピッチずつ抜け出ながら１０層目及び９層目の同心円を右回りに周回し、スロット１２（９−ｒ４４）のリード側に抜け出てくる。 The U1-phase coil that has entered from the slot 12 (10-r2) passes through the slot 12 (9-r8) in the same phase, which passes the counter lead side clockwise toward the drawing and is separated by one magnetic pole pitch, to the lead side. The U1-phase coil thus pulled out passes through the lead side and exits the slot 12 (10-r14) of the same phase separated by one magnetic pole pitch to the opposite lead side. After that, the 10th layer and 9th layer concentric circles are turned clockwise while coming out alternately by one magnetic pole pitch on the lead side and the opposite lead side, and come out to the lead side of the slot 12 (9-r44). .
この抜け出たＵ１相コイルは、８層目の円周線と第４７半径線とが交差する丸印の位置で、６層目及び５層目の同心円を右回りに周回するＵ１相コイルと接続される。この６層目及び５層目を周回するＵ１相コイルも、スロット１２（６−ｒ２）から入って反リード側を右回りに通り１磁極ピッチ離れた同相のスロット１２（５−ｒ８）をリード側に抜け出る。以降同様に、反リード側とリード側とに交互に１磁極ピッチずつ抜け出ながらスロット１２（５−ｒ４４）のリード側に抜け出てくる。 This exited U1 phase coil is connected to the U1 phase coil that goes around the 6th and 5th concentric circles in the clockwise direction at the position of the circle where the 8th layer's circumferential line and the 47th radius line intersect. Is done. The U1 phase coil that circulates in the 6th and 5th layers also enters the slot 12 (5-r8) in the same phase, which enters from the slot 12 (6-r2), passes the counter lead side clockwise and is separated by one magnetic pole pitch. Get out to the side. Thereafter, in the same manner, the magnetic flux is pulled out to the lead side of the slot 12 (5-r44) while being alternately pulled out by one magnetic pole pitch on the opposite lead side and the lead side.
この抜け出たＵ１相コイルは、３層目の円周線と第４７半径線とが交差する位置で、２層目及び１層目の同心円を右回りに周回するＵ１相コイルと接続される。このＵ１相コイルも、スロット１２（２−ｒ２）から入って反リード側を右回りに通り１磁極ピッチ離れた同相のスロット１２（１−ｒ８）をリード側に抜け、以降同様に、反リード側とリード側とに交互に１磁極ピッチずつ抜け出ながら、Ｕａ−で示すスロット１２（１−ｒ４４）のリード側に抜け出てくる。 The U1 phase coil that has come out is connected to the U1 phase coil that circulates clockwise around the concentric circles of the second layer and the first layer at the position where the circumferential line of the third layer and the 47th radius line intersect. The U1-phase coil also enters the slot 12 (2-r2), passes the anti-lead side clockwise, passes through the slot 12 (1-r8) of the same phase separated by one magnetic pole pitch, and thereafter anti-leads in the same manner. The magnetic poles come out to the lead side of the slot 12 (1-r44) indicated by Ua- while coming out by one magnetic pole pitch alternately on the lead side and the lead side.
この抜け出たＵ１相コイルは、固定子コア１４の固定子巻線３６上を絶縁状態で半径方向に渡る渡り部３９−１によって、１０層目及び９層目の同心円を右回りに周回するＵ２相コイルと接続される。このＵ２相コイルは、Ｕｂ＋で示すスロット１２（１０−ｒ１）のリード側から入って反リード側へ抜け、反リード側を右回りに通り１磁極ピッチ離れた同相のスロット１２（９−ｒ７）をリード側に抜け出る。更に、リード側を通り１磁極ピッチ離れた同相のスロット１２（１０−ｒ１３）を反リード側へ入る。以降同様に、リード側と反リード側とに交互に１磁極ピッチずつ抜け出ながら１０層目及び９層目の同心円を右回りに周回し、スロット１２（９−ｒ４３）のリード側に抜け出てくる。
The U1 phase coil that has escaped is rotated around the concentric circles of the 10th layer and the 9th layer in the clockwise direction by the crossover portion 39-1 that extends in the radial direction while being insulated on the stator winding 36 of the
この抜け出たＵ２相コイルは、７層目の円周線と第４６半径線とが交差する丸印の位置で、６層目及び５層目の同心円を右回りに周回するＵ２相コイルと接続される。このＵ２相コイルも、スロット１２（６−ｒ１）から反リード側へ入って右回りに通り１磁極ピッチ離れた同相のスロット１２（５−ｒ７）をリード側に抜け出る。以降同様に、反リード側とリード側とに交互に１磁極ピッチずつ抜け出ながらスロット１２（５−ｒ４３）のリード側に抜け出てくる。 This missing U2 phase coil is connected to the U2 phase coil that circulates around the 6th and 5th concentric circles clockwise at the position of the circle where the 7th layer's circumferential line and the 46th radius line intersect. Is done. This U2-phase coil also enters the counter lead side from the slot 12 (6-r1), passes clockwise, and exits the in-phase slot 12 (5-r7) separated by one magnetic pole pitch to the lead side. Thereafter, in the same manner, the magnetic flux is pulled out to the lead side of the slot 12 (5-r43) while being alternately pulled out by one magnetic pole pitch on the opposite lead side and the lead side.
この抜け出たＵ２相コイルは、３層目の円周線と第４６半径線とが交差する丸印の位置で、２層目及び１層目の同心円を右回りに周回するＵ２相コイルと接続される。このＵ２相コイルも、スロット１２（２−ｒ１）から入って反リード側を右回りに通り１磁極ピッチ離れた同相のスロット１２（１−ｒ７）をリード側に抜け、以降同様に、反リード側とリード側とに交互に１磁極ピッチずつ抜け出ながら、Ｕｂ−で示すスロット１２（１−ｒ４３）のリード側に抜け出てくる。 This missing U2-phase coil is connected to the U2-phase coil that circulates clockwise around the second and first concentric circles at the position of the circle where the third-layer circumferential line and the 46th radius line intersect. Is done. The U2-phase coil also enters the slot 12 (2-r1), passes the anti-lead side clockwise, passes through the slot 12 (1-r7) of the same phase separated by one magnetic pole pitch, and thereafter anti-leads in the same manner. The magnetic poles come out to the lead side of the slot 12 (1-r43) indicated by Ub− while alternately coming out from the lead side and the lead side by one magnetic pole pitch.
この抜け出たＵ２相コイルは、渡り部３９−２によって、図１３に示すように、同リード側の１層目及び２層目の同心円を左回りに周回するＵ２相コイルと接続される。このＵ２相コイルは、Ｕｃ＋で示すスロット１２（１−ｒ３７）のリード側から入って反リード側へ抜け、反リード側を右回りに通り１磁極ピッチ離れた同相のスロット１２（２−ｒ３１）をリード側に抜け、更に、リード側を通り１磁極ピッチ離れた同相のスロット１２（１−ｒ２５）を反リード側へ抜け出る。以降同様に、リード側と反リード側とに交互に１磁極ピッチずつ抜け出ながら１層目及び２層目の同心円を左回りに周回し、Ｕｃ−で示すスロット１２（２−ｒ４３）のリード側に抜け出てくる。 As shown in FIG. 13, the U2 phase coil that has come out is connected to the U2 phase coil that goes around the first and second concentric circles on the lead side counterclockwise by the crossover 39-2. This U2-phase coil enters from the lead side of the slot 12 (1-r37) indicated by Uc +, exits to the anti-lead side, passes through the anti-lead side clockwise, and is spaced by one magnetic pole pitch (2-r31). Is further pulled out to the lead side, and the same-phase slot 12 (1-r25) passing through the lead side and separated by one magnetic pole pitch is pulled out to the non-lead side. Similarly, the concentric circles of the first layer and the second layer are rotated counterclockwise while leaving the lead side and the anti-lead side alternately by one magnetic pole pitch, and the lead side of the slot 12 (2-r43) indicated by Uc− Come out.
この抜け出たＵ２相コイルは、３層目の円周線と第４０半径線とが交差する丸印の位置で、５層目及び６層目の同心円を左回りに周回するＵ２相コイルと接続される。このＵ２相コイルも、スロット１２（５−ｒ３７）から反リード側へ入って左回りに通り１磁極ピッチ離れた同相のスロット１２（５−ｒ３１）をリード側に抜け出る。以降同様に、反リード側とリード側とに交互に１磁極ピッチずつ抜け出ながらスロット１２（６−ｒ４３）のリード側に抜け出てくる。 This missing U2-phase coil is connected to a U2-phase coil that circulates counterclockwise around the fifth and sixth concentric circles at the position of the circle where the third-layer circumferential line and the 40th radius line intersect. Is done. The U2-phase coil also enters the counter lead side from the slot 12 (5-r37), passes counterclockwise, and exits the slot 12 (5-r31) of the same phase separated by one magnetic pole pitch to the lead side. Thereafter, in the same manner, the magnetic flux is pulled out to the lead side of the slot 12 (6-r43) while being alternately pulled out by one magnetic pole pitch on the opposite lead side and the lead side.
この抜け出たＵ２相コイルは、７層目の円周線と第４０半径線とが交差する丸印の位置で、１０層目及び９層目の同心円を左回りに周回するＵ２相コイルと接続される。このＵ２相コイルも、スロット１２（９−ｒ３７）から反リード側へ入って左回りに通り１磁極ピッチ離れた同相のスロット１２（１０−ｒ３１）をリード側に抜け出る。以降同様に、反リード側とリード側とに交互に１磁極ピッチずつ抜け出ながらスロット１２（１０−ｒ４３）のリード側に抜け出てくる。 This missing U2-phase coil is connected to the U2-phase coil that goes around the 10th and 9th concentric circles counterclockwise at the position of the circle where the 7th layer's circumferential line and the 40th radius line intersect. Is done. This U2-phase coil also enters the counter lead side from the slot 12 (9-r37), passes counterclockwise, and exits the slot 12 (10-r31) of the same phase separated by one magnetic pole pitch to the lead side. Thereafter, in the same manner, the magnetic flux is pulled out to the lead side of the slot 12 (10-r43) while being alternately pulled out by one magnetic pole pitch on the opposite lead side and the lead side.
この抜け出たＵ２相コイルは、渡り部３９−３によって、１層目及び２層目の同心円を左回りに周回するＵ１相コイルと接続される。このＵ１相コイルは、Ｕｄ＋で示すスロット１２（１−ｒ３８）のリード側から反リード側へ入り、反リード側を左回りに通り１磁極ピッチ離れた同相のスロット１２（２−ｒ３２）をリード側に抜け、更に、リード側を通り１磁極ピッチ離れた同相のスロット１２（１−ｒ２６）を反リード側へ入る。以降同様に、リード側と反リード側とに交互に１磁極ピッチずつ抜け出ながら、５層目及び６層目更には１０層目及び９層目の同心円を左回りに周回し、Ｕｄ−で示すスロット１２（１０−ｒ４４）のリード側に抜け出てくる。 The U2 phase coil that has come out is connected to the U1 phase coil that goes around the first and second concentric circles counterclockwise by the crossover 39-3. This U1-phase coil enters from the lead side of the slot 12 (1-r38) indicated by Ud + to the anti-lead side, passes through the counter-lead side counterclockwise, and leads the slot 12 (2-r32) of the same phase separated by one magnetic pole pitch. Further, the slot 12 (1-r26) having the same phase passing through the lead side and separated by one magnetic pole pitch enters the non-lead side. Thereafter, similarly, turning out concentric circles of the fifth and sixth layers, and even the tenth and ninth layers counterclockwise while leaving the lead side and the anti-lead side alternately by one magnetic pole pitch, indicated by Ud− It comes out to the lead side of the slot 12 (10-r44).
図１４に示すように、そのＵｄ−でリード側に抜け出たＵ１相コイルは、Ｕｅ＋で示すスロット１２（８−ｒ２）においてリード側及び反リード側の双方に突き出た概略Ｓ字型セグメント３６ｊによって、８層目及び７層目の同心円を右回りに周回してスロット１２（７−ｒ８）で反リード側に入ったＵ１相コイルと接続される。これら接続位置は、リード側における９層目の円周線と第４７半径線とが交差する丸印及び、反リード側における８層目の円周線と第５半径線とが交差する丸印の位置である。
As shown in FIG. 14, the U1-phase coil that has pulled out to the lead side at Ud− is formed by a substantially S-shaped
即ち、Ｓ字型セグメント３６ｊは、スロット１２に差し込まれてリード側及び反リード側の双方に突き出たセグメントであり、リード側に突き出た導体セグメント３６ａと、反リード側に突き出た導体セグメント３６ａを接続する。
That is, the S-shaped
また、８層目及び７層目の同心円を右回りに周回するＵ１相コイルは、更に４層目及び３層目を渦巻状に内周側に回ってＵｅ−で示すスロット１２（３−ｒ４４）のリード側に抜け出てくる。 In addition, the U1 phase coil that circulates clockwise around the concentric circles of the 8th layer and the 7th layer further spirals in the 4th layer and the 3rd layer to the inner peripheral side, and the slot 12 (3-r44) indicated by Ue- ) Comes out on the lead side.
この抜け出たＵ１相コイルは、渡り部３９−４によって、８層目及び７層目の同心円を右回りに周回するＵ２相コイルと接続される。このＵ２相コイルは、Ｕｆ＋で示すスロット１２（８−ｒ１）のリード側から反リード側へ入り、反リード側を右回りに通り１磁極ピッチ離れた同相のスロット１２（７−ｒ７）をリード側に抜け出る。以降同様に、反リード側とリード側とに交互に１磁極ピッチずつ抜け出ながら４層目及び３層目の同心円を右回りに周回し、Ｕｆ−で示すスロット１２（３−ｒ４３）のリード側に抜け出てくる。 The U1 phase coil that has come out is connected to a U2 phase coil that circulates clockwise in concentric circles in the eighth and seventh layers by the crossover 39-4. This U2-phase coil enters from the lead side of the slot 12 (8-r1) indicated by Uf + to the anti-lead side, and leads the slot 12 (7-r7) of the same phase that passes the anti-lead side clockwise and is separated by one magnetic pole pitch. Get out to the side. In the same manner, the concentric circles of the fourth layer and the third layer are turned clockwise while alternately coming out from the opposite lead side and the lead side by one magnetic pole pitch, and the lead side of the slot 12 (3-r43) indicated by Uf− Come out.
この抜け出たＵ２相コイルは、渡り部３９−５によって図１５に示すように１層目及び２層目の同心円を左回りに周回するＵ２相コイルと接続される。このＵ２相コイルは、Ｕｇ＋で示すスロット１２（３−ｒ３７）でリード側から反リード側へ入り、その後、リード側と反リード側とに交互に１磁極ピッチずつ抜け出ながら３層目及び４層目更には７層目及び８層目の同心円を左回りに周回し、Ｕｇ−で示すスロット１２（８−ｒ４３）のリード側に抜け出てくる。 As shown in FIG. 15, the U2 phase coil that has come out is connected to a U2 phase coil that goes around the first and second concentric circles counterclockwise as shown in FIG. This U2-phase coil enters the slot 12 (3-r37) indicated by Ug + from the lead side to the anti-lead side, and then comes out of the lead side and the anti-lead side alternately by one magnetic pole pitch. Further, the concentric circles of the seventh layer and the eighth layer go around counterclockwise and come out to the lead side of the slot 12 (8-r43) indicated by Ug−.
この抜け出たＵ２相コイルは、渡り部３９−６によって１層目及び２層目の同心円を左回りに周回するＵ１相コイルと接続される。このＵ１相コイルは、Ｕｈ＋で示すスロット１２（３−ｒ３８）でリード側から反リード側へ入り、その後、リード側と反リード側とに交互に１磁極ピッチずつ抜け出ながら３層目及び４層目更には７層目及び８層目の同心円を左回りに周回し、Ｕｈ−で示すスロット１２（８−ｒ４４）のリード側に抜け出てくる。このＵ１相コイルの端部（Ｕｈ−）がＳ字型セグメント３６ｊに接続され、これが中性点ＵＮとなる。
The escaped U2-phase coil is connected to a U1-phase coil that goes around the first and second concentric circles counterclockwise by the crossover 39-6. The U1-phase coil enters from the lead side to the non-lead side at a slot 12 (3-r38) indicated by Uh +, and thereafter, the third layer and the fourth layer are alternately removed from the lead side and the anti-lead side by one magnetic pole pitch. Further, the concentric circles of the seventh layer and the eighth layer go around counterclockwise and come out to the lead side of the slot 12 (8-r44) indicated by Uh−. The end (Uh−) of this U1-phase coil is connected to the S-shaped
このように固定子コア１４に固定子巻線３６を巻回して固定子３０を製造する方法を説明する。
A method for manufacturing the
まず、図１２に示したように、Ｕ１相コイルのＵａ＋〜Ｕａ−間の区間Ｕａを形成する場合は、固定子コア１４の１０層目及び９層目の円周線において１磁極離れたスロット１２（１０−ｒ２）とスロット１２（１０−ｒ８）とに、反リード側からリード側へ概略Ｕ字形状の導体セグメント３６ａを差し込む。この差し込みによって２本のコイルエンド部３６ｂがリード側へ突き出すので、一方を第１動力線の端部Ｕ１とし、他方を周方向に曲げて隣のコイルエンド部３６ｂと溶接する。以降、同様に１０層目及び９層目の円周線において所定の１磁極離れた各スロット１２に導体セグメント３６ａを反リード側からリード側へ差し込み、これによってリード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。これら溶接位置は、１０層目の円周線と第１１半径線とが交差する丸印と、１０層目の円周線と第２３半径線とが交差する丸印と、１０層目の円周線と第３５半径線とが交差する丸印との位置である。これによって１０層目及び９層目のスロット１２（１０−ｒ２）からスロット１２（９−ｒ４４）まで周回する第１コイルが形成される。
First, as shown in FIG. 12, when forming the section Ua between Ua + to Ua− of the U1-phase coil, slots separated by one magnetic pole on the circumferential lines of the 10th and 9th layers of the
次に、６層目及び５層目の円周線において所定の１磁極離れた各スロット１２に導体セグメント３６ａを反リード側からリード側へ差し込み、これによってリード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。これら溶接位置は、６層目の円周線と第１１半径線とが交差する丸印と、６層目の円周線と第２３半径線とが交差する丸印と、６層目の円周線と第３５半径線とが交差する丸印との位置である。これによって６層目及び５層目のスロット１２（６−ｒ２）からスロット１２（５−ｒ４４）まで周回する第２コイルが形成される。
Next, the
更に、２層目及び１層目の円周線において所定の１磁極離れた各スロット１２に導体セグメント３６ａを反リード側からリード側へ差し込み、これによってリード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。これら溶接位置は、２層目の円周線と第１１半径線とが交差する丸印と、２層目の円周線と第２３半径線とが交差する丸印と、２層目の円周線と第３５半径線とが交差する丸印との位置である。これによって２層目及び１層目のスロット１２（２−ｒ２）からスロット１２（１−ｒ４４）まで周回する第３コイルが形成される。
In addition, the
この後、１０層目及び９層目を周回する第１コイルと、６層目及び５層目の同心円を周回する第２コイルとを、７層目の円周線と第４７半径線とが交差する丸印の位置で溶接して接続する。また、第２コイルと、２層目及び１層目の同心円を周回する第３コイルとを、３層目の円周線と第４７半径線とが交差する丸印の位置で溶接して接続する。これによって、Ｕ１相コイルのＵａ＋〜Ｕａ−間の区間Ｕａが形成される。 Thereafter, the first coil that circulates the 10th and 9th layers, and the second coil that circulates the 6th and 5th concentric circles, the 7th layer's circumferential line and the 47th radial line are Weld and connect at the positions of the intersecting circles. Further, the second coil and the third coil that circulates the second and first concentric circles are welded and connected at the position of the circle where the third layer circumferential line and the 47th radial line intersect. To do. As a result, a section Ua between Ua + to Ua− of the U1-phase coil is formed.
次に、Ｕ２相コイルのＵｂ＋〜Ｕｂ−間の区間Ｕｂを形成する場合は、１０層目及び９層目の円周線において１磁極離れたスロット１２に導体セグメント３６ａを反リード側からリード側へ差し込み、これによってリード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。これら溶接位置は、９層目の円周線と第１０半径線とが交差する丸印と、９層目の円周線と第２２半径線とが交差する丸印と、９層目の円周線と第３４半径線とが交差する丸印との位置である。これによって１０層目及び９層目のスロット１２（１０−ｒ１）からスロット１２（９−ｒ４３）まで周回する第４コイルが形成される。
Next, when the section Ub between Ub + to Ub− of the U2-phase coil is formed, the
同様に６層目及び５層目の円周線において所定の１磁極離れた各スロット１２に導体セグメント３６ａを反リード側からリード側へ差し込み、これによってリード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。これら溶接位置は、５層目の円周線と第１０半径線とが交差する丸印と、５層目の円周線と第２２半径線とが交差する丸印と、５層目の円周線と第３４半径線とが交差する丸印との位置である。これによって６層目及び５層目のスロット１２（６−ｒ１）からスロット１２（５−ｒ４３）まで周回する第５コイルが形成される。
Similarly, in the sixth and fifth layer circumferential lines, the
更に、２層目及び１層目の円周線において所定の１磁極離れた各スロット１２に導体セグメント３６ａを反リード側からリード側へ差し込み、これによってリード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。これら溶接位置は、１層目の円周線と第１０半径線とが交差する丸印と、１層目の円周線と第２２半径線とが交差する丸印と、１層目の円周線と第３４半径線とが交差する丸印との位置である。これによって２層目及び１層目のスロット１２（２−ｒ１）からスロット１２（１−ｒ４３）まで周回する第６コイルが形成される。
In addition, the
この後、第４コイルと第５コイルとを、７層目の円周線と第４６半径線とが交差する丸印の位置で溶接して接続し、第５コイルと第６コイルとを、３層目の円周線と第４６半径線とが交差する丸印の位置で溶接して接続する。これによって、Ｕ２相コイルのＵｂ＋〜Ｕｂ−間の区間Ｕｂが形成される。 Thereafter, the fourth coil and the fifth coil are connected by welding at the positions of the circles where the seventh layer circumferential line and the 46th radial line intersect, and the fifth coil and the sixth coil are connected. Weld and connect at the position of the circle where the circumferential line of the third layer and the 46th radius line intersect. Thereby, a section Ub between Ub + to Ub− of the U2-phase coil is formed.
この形成後、渡り部３９−１によってＵａ−とＵｂ＋の各端部を接続することによって区間ＵａとＵｂとを直列に接続する。 After this formation, the sections Ua and Ub are connected in series by connecting the end portions of Ua− and Ub + by the crossover portion 39-1.
次に、図１３に示したように、Ｕ２相コイルのＵｃ＋〜Ｕｃ−間の区間Ｕｃを形成する場合、１層目及び２層目の円周線において所定の１磁極離れた各スロット１２に導体セグメント３６ａを反リード側からリード側へ差し込み、これによってリード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。これら溶接位置は、１層目の円周線と第２８半径線とが交差する丸印と、１層目の円周線と第１６半径線とが交差する丸印と、１層目の円周線と第４半径線とが交差する丸印との位置である。これによって１層目及び２層目のスロット１２（１−ｒ３７）から左回りにスロット１２（２−ｒ４３）まで周回する第７コイルが形成される。
Next, as shown in FIG. 13, when the section Uc between Uc + to Uc− of the U2-phase coil is formed, each
次に、５層目及び６層目の円周線において所定の１磁極離れた各スロット１２に導体セグメント３６ａを反リード側からリード側へ差し込み、これによってリード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。これら溶接位置は、５層目の円周線と第２８半径線とが交差する丸印と、５層目の円周線と第１６半径線とが交差する丸印と、５層目の円周線と第４半径線とが交差する丸印との位置である。これによって５層目及び６層目のスロット１２（５−ｒ３７）からスロット１２（６−ｒ４３）まで周回する第８コイルが形成される。
Next, the
更に、９層目及び１０層目の円周線において所定の１磁極離れた各スロット１２に導体セグメント３６ａを反リード側からリード側へ差し込み、これによってリード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。これら溶接位置は、９層目の円周線と第２８半径線とが交差する丸印と、９層目の円周線と第１６半径線とが交差する丸印と、９層目の円周線と第４半径線とが交差する丸印との位置である。これによって９層目及び１０層目のスロット１２（９−ｒ３７）からスロット１２（１０−ｒ４３）まで周回する第９コイルが形成される。
Further, the
この後、第７コイルと第８コイルとを、３層目の円周線と第４０半径線とが交差する丸印の位置で溶接して接続し、第８コイルと第９コイルとを、７層目の円周線と第４０半径線とが交差する丸印の位置で溶接して接続する。これによって、Ｕ２相コイルのＵｃ＋〜Ｕｃ−間の区間Ｕｃが形成される。 Thereafter, the seventh coil and the eighth coil are welded and connected at the position of the circle where the circumferential line of the third layer and the 40th radial line intersect, and the eighth coil and the ninth coil are connected. Weld and connect at the position of the circle where the circumference of the seventh layer intersects with the 40th radius line. As a result, a section Uc between Uc + to Uc− of the U2-phase coil is formed.
次に、Ｕ１相コイルのＵｄ＋〜Ｕｄ−間の区間Ｕｄを形成する場合は、１層目及び２層目の円周線において１磁極離れたスロット１２に導体セグメント３６ａを反リード側からリード側へ差し込み、これによってリード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。これら溶接位置は、２層目の円周線と第２９半径線とが交差する丸印と、２層目の円周線と第１７半径線とが交差する丸印と、２層目の円周線と第５半径線とが交差する丸印との位置である。これによって１層目及び２層目のスロット１２（１−ｒ３８）からスロット１２（２−ｒ４４）まで周回する第１０コイルが形成される。
Next, when the section Ud between Ud + to Ud− of the U1-phase coil is formed, the
同様に５層目及び６層目の円周線において所定の１磁極離れた各スロット１２に導体セグメント３６ａを反リード側からリード側へ差し込み、これによってリード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。これら溶接位置は、６層目の円周線と第２９半径線とが交差する丸印と、６層目の円周線と第１７半径線とが交差する丸印と、６層目の円周線と第５半径線とが交差する丸印との位置である。これによって５層目及び６層目のスロット１２（５−ｒ３８）からスロット１２（６−ｒ４４）まで周回する第１１コイルが形成される。
Similarly, the
更に、９層目及び１０層目の円周線において所定の１磁極離れた各スロット１２に導体セグメント３６ａを反リード側からリード側へ差し込み、これによってリード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。これら溶接位置は、１０層目の円周線と第２９半径線とが交差する丸印と、１０層目の円周線と第１７半径線とが交差する丸印と、１０層目の円周線と第５半径線とが交差する丸印との位置である。これによって９層目及び１０層目のスロット１２（９−ｒ３８）からスロット１２（１０−ｒ４４）まで周回する第１２コイルが形成される。
Further, the
この後、第１０コイルと第１１コイルとを、４層目の円周線と第４０半径線とが交差する丸印の位置で溶接して接続し、第１１コイルと第１２コイルとを、８層目の円周線と第４０半径線とが交差する丸印の位置で溶接して接続する。これによって、Ｕ１相コイルのＵｄ＋〜Ｕｄ−間の区間Ｕｄが形成される。 Thereafter, the tenth coil and the eleventh coil are connected by welding at the positions of the circles where the circumferential line of the fourth layer intersects the 40th radius line, and the eleventh coil and the twelfth coil are connected. Weld and connect at the position of the circle where the circumferential line of the eighth layer and the 40th radius line intersect. Thereby, a section Ud between Ud + to Ud− of the U1-phase coil is formed.
この形成後、渡り部３９−３によってＵｃ−とＵｄ＋の各端部を接続することによって区間ＵｃとＵｄとを直列に接続し、更に、渡り部３９−２によってＵｂ−とＵｃ＋の各端部を接続することによって、直列接続された区間Ｕａ及びＵｂと、直列接続された区間Ｕｃ及びＵｄとを更に直列接続する。即ち、これによって区間Ｕａ〜Ｕｄが直列接続される。 After this formation, the end portions of Uc− and Ud + are connected in series by connecting the end portions of Uc− and Ud + by the crossover portion 39-3, and further, the end portions of Ub− and Uc + are connected by the crossover portion 39-2. Are connected in series to the serially connected sections Ua and Ub and the serially connected sections Uc and Ud. That is, the sections Ua to Ud are connected in series.
次に、図１４に示したように、Ｕ１相コイルのＵｅ＋〜Ｕｅ−間の区間Ｕｅを形成する場合は、固定子コア１４の８層目及び７層目の円周線において１磁極離れたスロット１２（７−ｒ８）とスロット１２（８−ｒ１４）とに、リード側から反リード側へ概略Ｕ字形状の導体セグメント３６ａを差し込む。同様に右回りに１磁極離れた各スロット１２にリード側から反リード側へ導体セグメント３６ａを差し込み、これによって反リード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。
Next, as shown in FIG. 14, when the section Ue between Ue + to Ue− of the U1-phase coil is formed, one magnetic pole is separated from the circumferential lines of the eighth and seventh layers of the
７層目のスロット１２（７−ｒ８）から反リード側へ突き出した端部は、８層目のスロット１２（８−ｒ２）に挿入したＳ字型セグメント３６ｊの反リード側に突き出た端部と溶接する。この溶接位置は、８層目の円周線と第５半径線とが交差する丸印の位置である。一方、Ｓ字型セグメント３６ｊのリード側に突き出た端部は、Ｕｄ−のリード側に突き出た端部と、９層目の円周線と第４７半径線とが交差する丸印の位置で溶接する。この他の溶接位置は、８層目の円周線と第１７半径線とが交差する丸印と、８層目の円周線と第２９半径線とが交差する丸印との位置となる。
The end protruding from the seventh layer slot 12 (7-r8) to the anti-lead side is the end protruding to the anti-lead side of the S-shaped
更に、７層目のスロット１２（７−ｒ４４）と３層目のスロット１２（３−ｒ２）とから導体セグメント３６ａを反リード側へ差し込み、このうちスロット１２（７−ｒ４４）から反リード側へ突き出た一端を、スロット１２（７−ｒ３８）から突き出ている７層目の一端と溶接する。この溶接位置は、８層目の円周線と第４１半径線とが交差する丸印の位置である。また、３層目のスロット１２（３−ｒ２）から反リード側へ突き出た一端を、３層目のスロット１２（３−ｒ８）から反リード側へ突き出た一端と溶接する。この溶接位置は、４層目の円周線と第５半径線とが交差する丸印の位置である。
Further, the
つまり、４層目及び３層目の円周線においては、上記のスロット１２（３−ｒ８）から反リード側へ突き出た一端が、４層目及び３層目のコイルの一端となるように、１磁極離れた各スロット１２に導体セグメント３６ａをリード側から反リード側へ差し込み、これによって反リード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。これら溶接位置は、４層目の円周線と第１７半径線とが交差する丸印と、４層目の円周線と第２９半径線とが交差する丸印と、４層目の円周線と第４１半径線とが交差する丸印との位置である。
In other words, in the fourth and third layer circumferential lines, one end protruding from the slot 12 (3-r8) to the opposite lead side becomes one end of the fourth and third layer coils. The
これによって、Ｕｄ−の端部に接続されたＵｅ＋の端部から８層目及び７層目を右回りに周回し、更に４層目及び３層目を周回してＵｅ−の端部に至る区間Ｕｅが形成される。 As a result, the 8th and 7th layers are rotated clockwise from the end of Ue + connected to the end of Ud−, and the 4th and 3rd layers are further rotated to reach the end of Ue−. A section Ue is formed.
次に、Ｕ２相コイルのＵｆ＋〜Ｕｆ−間の区間Ｕｆを形成する場合は、８層目及び７層目の円周線において１磁極離れたスロット１２（８−ｒ１）とスロット１２（７−ｒ８）とに、リード側から反リード側へ概略Ｕ字形状の導体セグメント３６ａを差し込む。同様に右回りに１磁極離れた各スロット１２にリード側から反リード側へ導体セグメント３６ａを差し込み、これによって反リード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。この溶接位置は、７層目の円周線と第４半径線とが交差する丸印と、７層目の円周線と第１６半径線とが交差する丸印と、７層目の円周線と第２８半径線とが交差する丸印との位置となる。
Next, when forming the section Uf between Uf + to Uf− of the U2-phase coil, the slot 12 (8-r1) and the slot 12 (7− In r8), a substantially
更に、７層目のスロット１２（７−ｒ４３）と３層目のスロット１２（３−ｒ１）とから導体セグメント３６ａを反リード側へ差し込み、このうちスロット１２（７−ｒ４３）から反リード側へ突き出た一端を、スロット１２（７−ｒ３８）から突き出ている７層目の一端と溶接する。この溶接位置は、７層目の円周線と第４０半径線とが交差する丸印の位置である。また、３層目のスロット１２（３−ｒ１）から反リード側へ突き出た一端を、３層目のスロット１２（３−ｒ７）から反リード側へ突き出た一端と溶接する。この溶接位置は、３層目の円周線と第４半径線とが交差する丸印の位置である。
Further, the
つまり、４層目及び３層目の円周線においては、上記のスロット１２（３−ｒ７）から反リード側へ突き出た一端が、４層目及び３層目のコイルの一端となるように、１磁極離れた各スロット１２に導体セグメント３６ａをリード側から反リード側へ差し込み、これによって反リード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。これら溶接位置は、３層目の円周線と第１６半径線とが交差する丸印と、３層目の円周線と第２８半径線とが交差する丸印と、３層目の円周線と第４０半径線とが交差する丸印との位置である。これによって、Ｕｆ＋の端部から８層目及び７層目を右回りに周回し、更に４層目及び３層目を周回してＵｆ−の端部に至る区間Ｕｆが形成される。
In other words, in the fourth and third layer circumferential lines, one end protruding from the slot 12 (3-r7) to the opposite lead side becomes one end of the fourth and third layer coils. The
この形成後、渡り部３９−４によってＵｅ−とＵｆ＋の各端部を接続することによって区間ＵｅとＵｆとが直列接続される。この場合、Ｕｅ＋の端部はＵｄ−の端部に接続されているので、区間Ｕａ〜Ｕｆまでが直列接続される。 After this formation, the sections Ue and Uf are connected in series by connecting the end portions of Ue− and Uf + by the crossover portion 39-4. In this case, since the end of Ue + is connected to the end of Ud−, sections Ua to Uf are connected in series.
次に、図１５に示したように、Ｕ２相コイルのＵｇ＋〜Ｕｇ−間の区間Ｕｇを形成する場合は、固定子コア１４の３層目及び４層目の円周線において左回りに１磁極離れたスロット１２（４−ｒ３１）とスロット１２（３−ｒ２５）とに、リード側から反リード側へ概略Ｕ字形状の導体セグメント３６ａを差し込む。同様に左回りに１磁極離れた各スロット１２にリード側から反リード側へ導体セグメント３６ａを差し込み、これによって反リード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。
Next, as shown in FIG. 15, when the section Ug between Ug + to Ug− of the U2-phase coil is formed, 1 is counterclockwise on the circumferential lines of the third and fourth layers of the
４層目のスロット１２（４−ｒ３１）から反リード側へ突き出した端部は、Ｕｆ−の端部に接続された渡り部３９−５で、Ｕｇ＋で示す３層目のスロット１２（３−ｒ３７）でリード側から反リード側に差し込まれた端部と溶接する。この溶接位置は、３層目の円周線と第３５半径線とが交差する丸印の位置である。一方、スロット１２（３−ｒ２５）から左回り側で反リード側へ突き出した端部は、スロット１２（４−ｒ１９）でリード側から反リード側に差し込まれた端部と溶接される。この溶接位置は、４層目の円周線と第２２半径線とが交差する丸印の位置となる。 The end protruding from the fourth layer slot 12 (4-r31) to the non-lead side is a transition portion 39-5 connected to the end of Uf−, and is the third layer slot 12 (3−3) indicated by Ug +. At r37), the end portion inserted from the lead side to the non-lead side is welded. This welding position is the position of the circle where the circumferential line of the third layer intersects with the 35th radius line. On the other hand, the end protruding from the slot 12 (3-r25) counterclockwise on the counter-lead side is welded to the end inserted from the lead side to the counter-lead side in the slot 12 (4-r19). This welding position is the position of a circle where the circumferential line of the fourth layer and the 22nd radius line intersect.
更に、３層目のスロット１２（４−ｒ４３）と７層目のスロット１２（７−ｒ３７）とから導体セグメント３６ａを反リード側へ差し込み、このうちスロット１２（４−ｒ４３）から反リード側へ突き出た一端を、スロット１２（３−ｒ１）から反リード側へ突き出ている一端と溶接する。この溶接位置は、４層目の円周線と第４６半径線とが交差する丸印の位置である。また、７層目のスロット１２（７−ｒ３７）から反リード側へ突き出た一端を、８層目のスロット１２（８−ｒ３１）から反リード側へ突き出た一端と溶接する。この溶接位置は、７層目の円周線と第３５半径線とが交差する丸印の位置である。
Further, the
つまり、７層目及び８層目の円周線においては、上記のスロット１２（８−ｒ３７）から反リード側へ突き出た一端が、７層目及び８層目のコイルの一端となるように、１磁極離れた各スロット１２に導体セグメント３６ａをリード側から反リード側へ差し込み、これによって反リード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。これら溶接位置は、７層目の円周線と第３５半径線とが交差する丸印と、８層目の円周線と第２２半径線とが交差する丸印と、８層目の円周線と第１０半径線とが交差する丸印と、８層目の円周線と第４６半径線とが交差する丸印との位置である。
That is, in the 7th and 8th layer circumferential lines, one end protruding from the slot 12 (8-r37) to the opposite lead side becomes one end of the 7th and 8th layer coils. The
これによって、Ｕｆ−の端部に接続されたＵｇ＋の端部から３層目及び４層目を左回りに周回し、更に７層目及び８層目を周回してＵｇ−の端部に至る区間Ｕｇが形成される。 As a result, the third and fourth layers circulate counterclockwise from the end of Ug + connected to the end of Uf−, and further wrap around the seventh and eighth layers to reach the end of Ug−. A section Ug is formed.
次に、Ｕ１相コイルのＵｈ＋〜Ｕｈ−間の区間Ｕｈを形成する場合について説明する。 Next, the case where the section Uh between Uh + to Uh− of the U1-phase coil is formed will be described.
まず、上記の８層目の円周線と第４６半径線とが交差する丸印の位置で溶接される反リード側に突き出た他端は、８層目のスロット１２（８−ｒ４３）で反リード側に差し込まれた渡り部３９−６の一端と溶接されている。この渡り部３９の他端は、Ｕｈ＋で示す３層目のスロット１２（３−ｒ３８）に差し込まれて反リード側へ突き出している。この突き出した他端は、４層目のスロット１２（４−ｒ３２）から反リード側へ差し込まれた導体セグメント３６ａの一端と、４層目の円周線と第３４半径線とが交差する丸印の位置で溶接されている。
First, the other end protruding to the non-lead side welded at the position of the circle where the circumferential line of the eighth layer and the 46th radius line intersect is the slot 12 (8-r43) of the eighth layer. It is welded to one end of the crossover part 39-6 inserted on the non-lead side. The other end of the
その４層目のスロット１２（４−ｒ３２）から反リード側へ差し込まれた導体セグメント３６ａは、スロット１２（３−ｒ２６）へも反リード側へ差し込まれている。このように、３層目及び４層目の円周線において１磁極離れたスロット１２間に、リード側から反リード側へ概略Ｕ字形状の導体セグメント３６ａを差し込む。同様に左回りに１磁極離れた各スロット１２にリード側から反リード側へ導体セグメント３６ａを差し込み、これによって反リード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。この溶接位置は、３層目の円周線と第２３半径線とが交差する丸印と、３層目の円周線と第１１半径線とが交差する丸印と、３層目の円周線と第４７半径線とが交差する丸印との位置となる。
The
更に、７層目のスロット１２（７−ｒ３８）と４層目のスロット１２（４−ｒ４４）とから導体セグメント３６ａを反リード側へ差し込み、このうちスロット１２（７−ｒ３８）から反リード側へ突き出た一端を、スロット１２（８−ｒ３２）から突き出ている８層目の一端と溶接する。この溶接位置は、８層目の円周線と第３４半径線とが交差する丸印の位置である。また、４層目のスロット１２（４−ｒ４４）から反リード側へ突き出た一端を、３層目のスロット１２（３−ｒ２）から反リード側へ突き出た一端と溶接する。この溶接位置は、３層目の円周線と第４７半径線とが交差する丸印の位置である。
Further, the
つまり、７層目及び８層目の円周線においては、上記のスロット１２（７−ｒ３８）から反リード側へ突き出た一端が、７層目及び８層目のコイルの一端となるように、１磁極離れた各スロット１２に導体セグメント３６ａをリード側から反リード側へ差し込み、これによって反リード側へ突き出た２本のコイルエンド部３６ｂを接続対象のもの同士溶接する。これら溶接位置は、上述した８層目の円周線と第３４半径線とが交差する丸印と、７層目の円周線と第２３半径線とが交差する丸印と、７層目の円周線と第１１半径線とが交差する丸印の位置である。
That is, in the 7th and 8th layer circumferential lines, one end protruding from the slot 12 (7-r38) to the non-lead side becomes one end of the 7th and 8th layer coils. The
また、７層目の円周線と第１１半径線とが交差する丸印の位置で接続される８層目のスロット１２（８−ｒ７）と７層目のスロット１２（７−ｒ１）とから反リード側に突き出した導体セグメント３６ａの他端は、Ｕｈ−で示す８層目のスロット１２（８−ｒ４４）に挿入したＳ字型セグメント３６ｊの反リード側に突き出た端部と溶接する。この溶接位置は、７層目の円周線と第４７半径線とが交差する丸印との位置である。Ｓ字型セグメント３６ｊのリード側に突き出した端部は、中性点ＵＮと接続される。
Also, an eighth layer slot 12 (8-r7) and a seventh layer slot 12 (7-r1) connected at the positions of the circles where the seventh layer circumferential line and the eleventh radius line intersect. The other end of the
これによって、Ｕｈ＋の端部から３層目及び４層目を右回りに周回し、更に７層目及び８層目を周回してＵｈ−の端部に至る区間Ｕｈが形成され、中性点ＵＮと接続される。これによって、動力線Ｕから中性点ＵＮまでの全ての区間Ｕａ〜Ｕｈが直列接続され、Ｕ相の固定子巻線３６が形成される。他のＶ相、Ｗ相においても同様に形成される。 As a result, the third and fourth layers are rotated clockwise from the end of Uh +, and further, a section Uh is formed that wraps around the seventh and eighth layers and reaches the end of Uh−. Connected with UN. Thus, all the sections Ua to Uh from the power line U to the neutral point UN are connected in series, and the U-phase stator winding 36 is formed. The other V phase and W phase are similarly formed.
このように本実施形態の回転電機の固定子３０は、同心円状に複数のスロット１２を有する円環状の固定子コア１４と、固定子コア１４にスロット１２に挿通されて巻回される複数の概略Ｕ字形状の導体セグメント３６ａから成る固定子巻線３６とを有し、導体セグメント３６ａの分岐した１つのコイルエンド部３６ｂが、接続対象である他の導体セグメント３６ａの１つのコイルエンド部３６ｂと対となって溶接されている。
As described above, the
本実施形態の特徴は、複数の導体セグメント３６ａが、固定子コア１４の径方向に配列されたスロット１２に当該固定子コア１４に組み込まれる回転子の軸方向の両面側から双方向に差し込まれ、この差込口と反対側の口から突き出たコイルエンド部３６ｂが同相のもの同士で直列に溶接されて複数組の巻線を形成しており、これら巻線が、当該巻線のうちスロット１２から異なる方向に突き出したコイルエンド部３６ｂ同士が、スロット１２に挿通されて両面側から端部が突き出たＳ字型セグメント３６ｊを介在して当該Ｓ字型セグメント３６ｊの両端に溶接されて接続されている構成とした。
A feature of this embodiment is that a plurality of
これによって、半径方向に配列されるコイルエンド対３６ｃが固定子コア１４の軸方向のリード側と反リード側との両面から互いに逆方向に突き出ているので、隣合うコイルエンド対３６ｃが逆方向に突き出ていれば、同一面側から径方向に突き出た複数のコイルエンド対３６ｃは、隣合うコイルエンド対３６ｃとコイルエンド対３６ｃとの間に逆方向のコイルエンド対３６ｃのスペースが介在することになる。従って、同一面側から突き出た隣合うコイルエンド対３６ｃ同士の間隔（図１０の符号ｄ３を参照）が、そのスペース分長くなるので、隣合うコイルエンド対３６ｃ同士の間隔を長くすることが出来る。このため、複数のコイルエンド部３６ｂが真直ぐな儘であっても、同一面で隣合うコイルエンド対３６ｃ同士の沿面距離を、互いの絶縁性が保持できる状態に十分にとることが出来る。
As a result, the coil end pairs 36c arranged in the radial direction protrude in opposite directions from both the axial lead side and the anti-lead side of the
これによって、従来構成のように各コイルエンド部３６ｂの付根部分を半径方向に曲げた後に周方向に曲げるための高さ（軸方向の高さ）が不要となるので、その分、コイルエンド全体の高さを低くすることが出来る。このため、固定子を軸方向にダウンサイジングして小型化することができる。従って、固定子を収容するモータハウジングも小型化できるので、その分車両への搭載性を向上させることが出来る。
This eliminates the need for a height (axial height) for bending the base portion of each
また、従来構成では、コイルエンド部３６ｂを半径方向の外周側と周方向への双方の曲げを同時に行わねばならないので、コイルエンド部３６ｂの絶縁被膜が劣化し、絶縁性が悪くなっていた。しかし、本実施形態では、周方向への曲げのみで良いので、絶縁被膜の劣化を防止し、絶縁性を向上させることができる。
Further, in the conventional configuration, since the
更に、従来構成のような、導体セグメント３６ａのコイルエンド部３６ｂの付根部分を半径方向に曲げた後に周方向に曲げるための長さが不要となるので、その分、セグメント材料を削減し、材料コストを低減すると共に銅損を減少させることが出来る。
Further, since the length for bending the base portion of the
次に、複数の導体セグメント３６ａは、軸方向の両面側の一面側と他面側とから径方向に交互に差し込まれている構成とした。
Next, the plurality of
これによって、固定子コア１４の軸方向の一面側から径方向に突き出る複数のコイルエンド対３６ｃが、１つ置きに突き出ることになるので、その分、同一面で突き出た隣合うコイルエンド対３６ｃ同士の間隔を長くすることが出来る。このため、同一面で隣合うコイルエンド対３６ｃ同士の沿面距離を、互いの絶縁性が保持できる状態に十分にとることが出来る。
As a result, a plurality of coil end pairs 36c protruding in the radial direction from one axial surface of the
また、固定子３０の製造方法としては、第１のステップにおいて、固定子コア１４の径方向に配列されたスロット１２に、複数の導体セグメント３６ａを当該固定子コア１４に組み込まれる回転子の軸方向の両面側の一面側と他面側とから径方向に交互に差し込むと共に、周方向に１周回した後に径方向に３層分ずらしたスロットに差し込む。第２のステップにおいて、第１のステップの差し込みによって当該差込口と反対側の口から互いに逆方向に突き出た導体セグメント３６ａのコイルエンド部３６ｂを周方向に折り曲げる。第３のステップにおいて、第２のステップで折り曲げられたコイルエンド部３６ｂにおける接続対象のコイルエンド対を同相のもの同士で直列に溶接して複数組の巻線を形成する。第４のステップにおいて、第３のステップで形成された複数組の巻線のうちスロット１２から異なる方向に突き出したコイルエンド部３６ｂ同士を、スロット１２に挿通されて両面側から端部が突き出たＳ字型セグメント３６ｊを介在して当該Ｓ字型セグメント３６ｊの両端に溶接して接続する。
In addition, as a method for manufacturing the
この製造方法によっても、固定子コア１４の同一面で径方向に隣合うコイルエンド対３６ｃ同士の沿面距離を、互いの絶縁性が保持できる状態に十分にとることが出来る固定子３０を形成することができる。
Also by this manufacturing method, the
１２ スロット
１４ 固定子コア
３０ 固定子
３６ 固定子巻線
３６ａ 導体セグメント
３６ｂ，３６ｂ−１〜３６ｂ−１０ コイルエンド部
３６ｃ コイルエンド対
３６ｄ 溶接部
３６ｊ Ｓ字型セグメント
３９−１〜３９−６ 渡り部
12
Claims (2)
前記複数の導体セグメントは、前記固定子コアの径方向に配列されたスロットに当該固定子コアに組み込まれる回転子の軸方向の両面側の一面側と他面側とから径方向に交互に差し込まれ、このスロットへ差し込まれた口と反対側の口から突き出たコイルエンド部が同相のもの同士で直列に溶接されて複数組の巻線を形成しており、これら巻線は、周方向に１周回した後に径方向に３層分ずらしたスロットに差し込まれ、当該巻線のうちスロットから異なる方向に突き出したコイルエンド部同士が、スロットに挿通されて両面側から端部が突き出た特定導体セグメントを介在して当該特定導体セグメントの両端に溶接されて接続されていることを特徴とする回転電機の固定子。 An annular stator core having a plurality of concentric slots, and a stator winding composed of a plurality of substantially U-shaped conductor segments inserted into the stator core and wound around the slots; In a stator of a rotating electrical machine in which one coil end portion branched from the conductor segment is welded in pairs with one coil end portion of another conductor segment to be connected,
The plurality of conductor segments are alternately inserted in the radial direction from one surface side and the other surface side in the axial direction of the rotor incorporated in the stator core into slots arranged in the radial direction of the stator core. The coil end portion protruding from the mouth opposite to the mouth inserted into the slot is welded in series with the same phase to form a plurality of windings, and these windings are arranged in the circumferential direction. A specific conductor that is inserted into a slot shifted by three layers in the radial direction after one round of rotation and the coil end portions protruding from the slot in different directions are inserted into the slot and the ends protrude from both sides. A stator of a rotating electrical machine, wherein a segment is interposed and welded to both ends of the specific conductor segment.
前記固定子コアの径方向に配列されたスロットに、前記複数の導体セグメントを当該固定子コアに組み込まれる回転子の軸方向の両面側の一面側と他面側とから径方向に交互に差し込むと共に、周方向に１周回した後に径方向に３層分ずらしたスロットに差し込む第１のステップと、
前記第１のステップのスロットへの差し込みによって当該スロットへ差し込まれた口と反対側の口から互いに逆方向に突き出た導体セグメントのコイルエンド部を周方向に折り曲げる第２のステップと、
前記第２のステップで折り曲げられたコイルエンド部における接続対象のコイルエンド対を同相のもの同士で直列に溶接して複数組の巻線を形成する第３のステップと、
前記第３のステップで形成された複数組の巻線のうちスロットから異なる方向に突き出したコイルエンド部同士を、スロットに挿通されて両面側から端部が突き出た特定導体セグメントを介在して当該特定導体セグメントの両端に溶接して接続する第４のステップとを含むことを特徴とする回転電機の固定子の製造方法。 An annular stator core having a plurality of slots concentrically and a stator winding comprising a plurality of conductor segments inserted into the slots and wound around the stator core, and branching of the conductor segments In the method of manufacturing a stator for a rotating electrical machine, where one coil end portion is welded in a pair with one coil end portion of another conductor segment to be connected,
The plurality of conductor segments are alternately inserted in the radial direction into the slots arranged in the radial direction of the stator core from one side and the other side in the axial direction of the rotor incorporated in the stator core. And a first step of inserting in a slot shifted by three layers in the radial direction after making one round in the circumferential direction ;
A second step of bending the coil end portion of the conductor segment protruding in the opposite direction from the mouth opposite to the mouth inserted into the slot by insertion into the slot of the first step; and
A third step of forming a plurality of sets of windings by welding the coil end pairs to be connected in the coil end portion bent in the second step in series with each other in the same phase;
Among the plural sets of windings formed in the third step, coil end portions protruding in different directions from the slots are inserted through the specific conductor segments inserted into the slots and protruding from both sides. And a fourth step of welding and connecting to both ends of the specific conductor segment.
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