JP7252082B2 - Rotating electric machine - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、回転電機に関する。 An embodiment of the present invention relates to a rotating electric machine.
回転電機のステータコアに設けられたティースに、平角線を集中巻した単位コイルを挿入してステータを作成する際に、単位コイル間、電源線と単位コイル間、中性点とコイル間を配線により接続する。これらの接続を効率的に行わないと、接続のためのスペースが大きくなり、回転電機の小型化に反し、接続抵抗が高くなって消費電力が大きくなる等の弊害が生じる。 When creating a stator by inserting unit coils with concentrated winding of rectangular wire into the teeth provided in the stator core of a rotating electric machine, wiring between the unit coils, between the power supply line and the unit coils, and between the neutral point and the coils. Connecting. If these connections are not made efficiently, the space for the connections becomes large, which is contrary to the downsizing of the rotating electric machine, and causes problems such as high connection resistance and high power consumption.
また、単位コイル間、電源線と単位コイル間、中性点とコイル間を配線により接続する際に、コイル端部を溶接等により接続するが、溶接作業は通常はステータ上側から行うため、接続部は作業性を考慮した構成とする必要がある。 When wiring is used to connect between unit coils, between a power supply line and a unit coil, or between a neutral point and a coil, the ends of the coils are connected by welding. The part must be configured in consideration of workability.
実施形態は、上記課題に鑑みたものであり、単位コイル間の渡り線及びこれらの接続位置の最適化を図り、溶接による接続を容易にすることができる回転電機を提供する。 Embodiments have been made in view of the above problems, and provide a rotating electrical machine that optimizes the connecting wires between unit coils and their connection positions, and facilitates connection by welding.
実施形態に係る回転電機は、ティースに配置される複数の単位コイルを備え、単位コイルは、単位コイルを構成する導電線の端部の構成が異なる第1単位コイル、第2単位コイル、及び第3単位コイルにより構成され、コイルA及びコイルCは第1単位コイルにより構成され、コイルBは第2単位コイルにより構成され、コイルDは第3単位コイルにより構成されており、各単位コイルから引き出される端部は、ステータの上方向に引き出されるように構成され、コイルA及びCは、ステータの外径側に始点の端部を、内径側に終点の端部を備え、コイルB及びコイルDはステータの外径側に終点の端部を、内径側に始点の端部を備えるように配置され、それぞれの端部は、それぞれの接続部において、前記ステータに対して同一方向に平行に指向する。 A rotary electric machine according to an embodiment includes a plurality of unit coils arranged on teeth. Coil A and Coil C are composed of the first unit coil, Coil B is composed of the second unit coil, and Coil D is composed of the third unit coil. The coils A and C have starting ends on the outer diameter side of the stator and ending ends on the inner diameter side of the stator. are arranged with ends terminating on the outer diameter of the stator and starting ends on the inner diameter, each oriented parallel to and in the same direction with respect to said stator at its respective connection. do.
以下、実施形態について図面に基づいて説明する。実施形態の説明において実質的に同一の要素には同一の符号、又は同一の名称を付し、説明を省略する。なお、以下の説明において、回転電機1の回転中心O方向を内径方向と、その逆方向を外径方向と称し、ステータ12の円環形状の外周に沿った方向であって、内周又は外周を時計回り方向に指向する方向を図において矢印Y1で示し、その逆方向の反時計回り方向に指向する図において矢印Y2で示す。ステータ12の円環形状の外周に沿った方向を周方向と称する。
Hereinafter, embodiments will be described based on the drawings. In the description of the embodiments, substantially the same elements are denoted by the same reference numerals or the same names, and descriptions thereof are omitted. In the following description, the direction of the rotation center O of the rotary
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る回転電機1及びステータ12の概略構成を示す上面図であり、図2は回転電機1における電気的な接続を、ステータ12の内側より見た展開図により概略的に示す接続略図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a top view showing the schematic configuration of a rotating
図3は第1実施形態に係る回転電機1におけるステータ12の内径側に設けられた複数のティース11に配置可能な第1単位コイル31の概略構成を示す斜視図である。図4は第1実施形態に係る回転電機1におけるステータ12の内径側に設けられた複数のティース11に配置可能な第2単位コイル32の概略構成を示す斜視図である。図5は第1実施形態に係る回転電機1におけるステータ12の内径側に設けられた複数のティース11に配置可能な第3単位コイル33の概略構成を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of
図6はステータ12の部分拡大斜視図であり、コイルU11~U14、及び、コイルW11~W14が設けられる領域を拡大して、各コイルU11~U14、及び、コイルW11~W14間の接続状態、及び、これらコイルの配置状態をわかりやすく示すための図である。以下の説明で、コイルU11~U14、U21~U24をまとめてコイルUと、コイルV11~V14、V21~V24をまとめてコイルVと、コイルW11~W14、W21~W24をまとめてコイルWと称する。
FIG. 6 is a partially enlarged perspective view of the
実施形態に係る回転電機1は、図1に示すように、ステータ12を備えている。回転電機1は、例えばインナーロータ型であり、円筒状のステータ12の内部に図示しないロータを備えている。
The rotating
ロータは例えば略円柱状に形成されており、同一円周上に等角ピッチで配列された例えば20組の図示しない磁石挿入穴を備え、この磁石挿入穴はロータを積層方向に貫通するように形成されている。磁石挿入穴のそれぞれには図示しない永久磁石が挿入されている。 The rotor is formed in, for example, a substantially cylindrical shape, and is provided with, for example, 20 sets of magnet insertion holes (not shown) arranged at equal angular pitches on the same circumference. formed. A permanent magnet (not shown) is inserted into each of the magnet insertion holes.
ステータ12は、ヨーク10、ティース11、及びティース11に装着された複数の単位コイル31~33を備えている。ヨーク10および複数のティース11は、例えばケイ素鋼板などにより構成された平板円環形状の電磁鋼板の積層体によって形成されている。ステータ12は、所定のギャップを介して図示しないロータの周りを囲むようにして配設されている。
The
ヨーク10の外形は、内部空洞の円筒状に形成されている。複数のティース11は、ヨーク10の内径部から内径方向に向かって突出しており、周方向に所定間隔を離間して配置されている。複数のティース11のうち周方向で隣り合うティース11の間には、外径方向に延びる凹部であるスロット22が形成されている。
The outer shape of the
複数の単位コイル31~33は、複数のティース11を単位コイル31~33の内部空洞に挿入するようにして組付けられて装着され、回転電機1を構成している。図1においては、例えば24個のティース11及びこれに設けられた24個の単位コイル31~33が設けられている。
The plurality of
各単位コイル31~33は渡り線部20(201~218)において相互に接続されている。渡り線部20は接続部として機能する。なお、実施形態では、24個のティース11及びこれに設けられた24個の単位コイル31~33を例示して説明しているが、これらの個数を限定する意図はなく、任意の個数を用いて構成してもよい。
The
各単位コイル31~33を構成する導電線はいわゆる平角線で構成されており、各単位コイル31、32、33は、平角線をエッジ側すなわち断面短辺側の方向に巻回して構成されたエッジワイズコイルである。各単位コイル31~33は全体として内部に空洞を備える円筒形状を呈している。なお、実施形態では、後述する図3、図4、及び図5に示すように、平角線が1層に左巻きに巻回された単位コイル31~33を例示して説明しているが、平角線の巻方向が左巻きの場合に限定する意図はなく、任意の巻方向のコイル31~33を用いてもよい。
Conductive wires forming each of the
エッジワイズ巻のコイルを用いることにより、コイルの占積率を増やすことができるため、設置機器や装備の小型化や性能向上を図ることができる。また、コイルの断面積を増やすことができるため、放熱性に優れるとともに電流低減することができる。 By using edgewise wound coils, it is possible to increase the space factor of the coils, so that it is possible to reduce the size and improve the performance of installed equipment and equipment. Moreover, since the cross-sectional area of the coil can be increased, the heat dissipation is excellent and the current can be reduced.
また、渡り線部20において、単位コイル31~33を構成する平角線の端部を同一方向にそろえて、且つ、平角線の断面長辺側の面を接触するようにして接続されるため、渡り線部20における接続面積を大きくすることができる。これにより、接触抵抗を小さくできるとともに、接続強度を向上させることができる。第1実施形態において、渡り線部20は、上方向に指向して設けられている。
In addition, in the connecting
ここで、図1に示すように、ステータ12の内径部に設けられたティース11には、U相端子に接続されたコイルU、V相端子に接続されたコイルV、及びW相端子に接続されたコイルW、すなわち、コイルU11、U12、U13、U14、コイルW11、W12、W13、W14、コイルV11、V12、V13、V14、コイルU21、U22、U23、U24、コイルW21、W22、W23、W24、コイルV21、V22、V23、V24がこの順番で反時計回りに配列されて挿入されている。
Here, as shown in FIG. 1, the
これらコイルU、V、Wは、図2に示すようにダブルスター結線されている。コイルU11及びU21はU相線50aを介してU相端子に接続されている。コイルV11及びV21はV相線51aを介してV相端子に接続されている。コイルW11及びW21はW相線52aを介してW相端子に接続されている。コイルU14、コイルV14及びコイルW14は中性点N1を介して接続されている。コイルU24、コイルV24及びコイルW24は中性点N2を介して接続されている。
These coils U, V, W are double-star connected as shown in FIG. Coils U11 and U21 are connected to a U-phase terminal via a
コイルU、コイルV、コイルWは、第1単位コイル31、第2単位コイル32及び第3単位コイル33を組み合わせて構成されている。各コイルU、V、Wにおいて、ステータ12の反時計回り方向に、コイルA、B,C,Dの順で配置されているとすると、コイルAは第1単位コイル31、コイルBは第2単位コイル32、コイルCは第1単位コイル31、コイルDは第3単位コイル33である。
Coil U, coil V, and coil W are configured by combining a
すなわち、コイルU11、V11、W11、U21、V21、W21はコイルAであり第1単位コイル31により構成されている。コイルU12、V12、W12、コイルU22、V22、W22はコイルBであり第2単位コイル32により構成されている。U13、V13、W13、U23、V23、W23はコイルCであり第1単位コイル31により構成されている。コイルU14、V14、W14、コイルU24、V24、W24はコイルDであり第3単位コイル33により構成されている。
That is, the coils U11, V11, W11, U21, V21, and W21 are the coil A and are composed of the
図3は第1単位コイル31の概略構成を示す斜視図である。図4は第2単位コイル32の概略構成を示す斜視図である。図5は第3単位コイル33の概略構成を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the
また、図3~図5における上下方向、内径・外径方向、Y1、Y2方向は、各単位コイル31、32、33がステータ12に組付けられた状態での方向を示している。
3 to 5, the vertical direction, the inner and outer diameter directions, and the Y1 and Y2 directions indicate the directions when the unit coils 31, 32, and 33 are assembled to the
各単位コイル31,32、33において、図示しないU相端子、V相端子、及びW相端子側に配置される方を始点である第1端部361、362、363とし、中性点N1、及びN2側に配置される方を終点である第2端部381、382、383とする。コイルがステータ12に備えられて動作する際に、始点は電流の入り口に該当し、終点は電流の出口に該当する。また、中性点N1及びN2の端部を中性点端部N1b、N2bとする。
In each of the unit coils 31, 32, 33, the side of the U-phase terminal, the V-phase terminal, and the W-phase terminal (not shown) is defined as
第1端部361、362、363、第2端部381、382、383の先端部、中性点端部N1b、N2b、U相線50a、V相線51a、及びW相線52aの接続部では、これら導電線の外部を絶縁コーティングするコーティング材がはがされており、接続部において溶接されることにより、これらの接続部は電気的に接続される。これは、後述する第2実施形態においても同様である。
First ends 361, 362, 363, tips of second ends 381, 382, 383, neutral point ends N1b, N2b, connections of
ここで、各単位コイル31,32,33の導電線が巻回する部分を巻回部34とする。各単位コイル31,32,33は巻回部34において構造が共通している。巻回部34は断面長方形のティース11に組み付けられるために、全体として長手側及び短手側を有する角柱構造となるように構成されている。
Here, the portions around which the conductive wires of the unit coils 31, 32, and 33 are wound are referred to as winding
各単位コイル31,32,33における巻回部34、第1端部361、362、363、及び、第2端部381、382、383の対応関係は以下のようになっている。
単位コイル31:巻回部34-第1端部361-第2端部381
単位コイル32:巻回部34-第1端部362-第2端部382
単位コイル33:巻回部34-第1端部363-第2端部383
Correspondence between the winding
Unit coil 31: winding portion 34 - first end 361 -
Unit coil 32: winding part 34 - first end 362 -
Unit coil 33: winding portion 34 - first end 363 -
巻回部34を構成する導電線により、巻回部34の上側に形成される壁面を上側壁面T1と、その逆側の壁面を下側壁面T2とする。各単位コイル31,32,33において、第1端部361、362、363及び、第2端部381、382、383は、巻回部34の上側壁面T1の位置から巻回部34の導電線の巻回を延長するように引き出されている。
A wall surface formed on the upper side of the winding
図3に示すように、第1単位コイル31の第1端部361と第2端部381は、巻回部34の上方向に引き出されている。第1端部361は巻回部34の外径方向かつY1方向の端部から垂直上方向に引き出され、所定長さ延伸した後、終端している。第2端部381は巻回部34の内径方向かつY2方向の端部から垂直上方向に引き出され、所定長さ延伸した後、終端している。第1端部361と第2端部381は、巻回部34に対して点対称となるように配置されている。第1端部361及び第2端部381の先端部は巻回部34の上側壁面T1の位置から上方向に突出している。
As shown in FIG. 3 , the
図4に示すように、第2単位コイル32の第1端部362と第2端部382は、巻回部34に対して同一方向である上方向に引き出されている。第1端部362は巻回部34の内径側かつY1方向の端部の位置からY1方向に直線的に延伸した後、曲率を有して上方向に直角に屈曲し、上方向に直線的に延伸し、終端している。
As shown in FIG. 4 , the
第2端部382は巻回部34の外径方向かつY2方向の端部の位置からY2方向に直線的に延伸した後、曲率を有して上方向に直角に屈曲し、上方向に直線的に延伸し、終端している。
The
第1端部362及び第2端部382は、巻回部34に対して点対称となるように配置されている。第1端部362及び第2端部382の先端部は巻回部34の上側壁面T1の位置から上方向に突出している。
The
図5に示すように、第3単位コイル33の第1端部363と第2端部383は、巻回部34の同一方向である上方向に引き出されている。第1端部363は巻回部34の内径方向かつY1方向の端部の位置からY1方向に直線的に延伸した後、曲率を有して上方向に直角に屈曲し、上方向に直線的に延伸し、終端している。第3単位コイル33の第1端部363は、第2単位コイル32の第1端部362と同様の形状を備えている。第1端部363及び第2端部383は上側壁面T1の位置から上方向に突出している。
As shown in FIG. 5 , the
第1単位コイル31、第2単位コイル32、及び第3単位コイル33がステータ12に組付けられた場合に、ステータ12には、反時計回り方向すなわちY2方向に第1単位コイル31、第2単位コイル32、第1単位コイル31、第3単位コイル33の順で組付けられる。
When the
ここで、U12に相当する単位コイル32の第1端部362及び第2端部382は、隣接するU11に相当する第1単位コイル31の第2端部381、及び、U13に相当する第1単位コイル31の第1端部361と同一方向に延伸し、相互に対向、且つ、接触する位置に配置させることができる。
Here, the
また、U11に相当する第1単位コイル31の第1端部361は、図示しないU相端子のU相線の端部と同一方向に延伸し、相互に対向、且つ、接触する位置に配置させることができる。また、U14に相当する第3単位コイル33の第1端部363は、隣接するU13に相当する第1単位コイル31の第2端部381と同一方向に延伸し、相互に対向、且つ、接触する位置に配置させることができる。また、U14に相当する第3単位コイル33の第2端部383は、中性点端部N1bと同一方向に延伸し、相互に対向、且つ、接触する位置に配置させることができる。
上記事項は、U相だけでなく、他のV相、W相においても同じ関係である。
Also, the
The above matters are the same not only for the U-phase but also for other V-phases and W-phases.
次に、図1、図2及び図6を参照し、回転電機1のコイルU、V、Wの配置及び接続構成を説明する。ここではコイルUを中心に説明する。コイルU、V、及びWにおいて、各単位コイル31、32、33の配置及び、各単位コイル31、32、33、U相線50a、V相線51a、W相線52a、中性点N1、N2それぞれとの接続構成は略同じである。
Next, the arrangement and connection configuration of the coils U, V, and W of the rotary
コイルU11は、第1単位コイル31の第1端部361側がステータ12の外径側に、第2端部381が内径側に配置される。コイルU12は、第2単位コイル32の第1端部362側がステータ12の内径方向に配置され、第2端部382側が外径側に配置される。コイルU13は、第1単位コイル31の第1端部361が、ステータ12の外径側に、第2端部381側が内径側に配置される。コイルU14は、第3単位コイル33の第1端部363側がステータ12の内径側に、第2端部383側が外径側に配置される。
In the coil U11, the
上側壁面T1側はすべての単位コイル31、32、33においてステータ12の上方向に、下側壁面T2はすべての単位コイル31、32、33においてステータ12の下方向に配置される。このように配置することで、各単位コイル31、32、33のすべての第1端部361、362、363、及びすべての第2端部381、382、383は、ステータ12の上方向に配置される。
All the unit coils 31 , 32 , 33 are arranged above the
各コイルU,V,Wの接続構成は以下のようになっている。
図2及び図6に示すように、コイルU11を構成する第1単位コイル31の第1端部361が、ステータ12の外径側において、図2に示すU相線50aの端部である図示しないU相線の接続部と接続している。図1、図6に図示はしないが、U相線50aはステータ12の外径側の周方向であってY1方向に延伸して沿うように取り廻されて配置されている。第1端部361はステータ12の上方向に延伸もしくは突出して配置される。これにより、第1端部361とU相線50aの端部は、ともにステータ12に対して同一方向である上方向に平行に対向して延伸し接続しているため、U相線の接続部を長く大きく確保できる。
The connection configuration of each coil U, V, W is as follows.
As shown in FIGS. 2 and 6, the
コイルU11を構成する第1単位コイル31の第2端部381は、ステータ12の内径側において、隣接するコイルU12を構成する第2単位コイル32の第1端部362に接続されて渡り線部201を構成している。第2端部381と第1端部362は、ともにステータ12に対して同一方向である上方向に平行に対向して延伸し接続している。これにより、第2端部381と第1端部362の接続部201の長さを長く確保できる。
The
コイルU12を構成する第2単位コイル32の第2端部382は、ステータ12の外径側において、隣接するコイルU13を構成する第1単位コイル31の第1端部361に接続されて渡り線部202を構成している。第2端部382と第1端部361は、ともにステータ12に対して同一方向である上方向に平行に対向して延伸し接続している。これにより、第2端部381と第1端部362の接続部の長さを長く確保できる。
The
コイルU13を構成する第1単位コイル31の第2端部381は、ステータ12の内径側において、隣接するコイルU14を構成する第3単位コイル33の第1端部363に接続されて渡り線部203を構成している。第2端部381と第1端部363は、ともにステータ12に対して同一方向である上方向に平行に対向して延伸し接続している。これにより、第2端部381と第1端部363の接続部の長さを長く確保できる。
The
コイルU14、V14,W14を構成する第3単位コイル33の第2端部383はステータ12の外径側において、中性点端部N1bに接続している。中性点N1はステータ12の外径側において上方向に延伸もしくは突出して配置されている。第2端部383はステータ12の上方向に延伸もしくは突出して配置される。これにより、第2端部383と中性点端部N1bは、ともにステータ12に対して同一方向である上方向に平行に対向して延伸し接続しているため、第2端部383と中性点端部N1bとの接続部30の長さを長く確保できる。これは第2端部383と中性点端部N2bとの接続部30においても同様である。
The
隣接するコイルU11とU12間で第2端部381と第1端部362が構成する渡り線部201はステータ12の内径側に配置されている。隣接するコイルU12とU13間で第2端部382と第1端部361が構成する渡り線部202は、ステータ12の外径側に配置される。隣接するコイルU13とU14間で第2端部381と第1端部363が構成する渡り線部203は、ステータ12の内径側に配置される。
A connecting
なお、コイルU11及びU21の第1端部361には図示しないU相端子が接続される。コイルV11及びV21の第1端部361には図示しないV相端子が接続される。コイルW11及びW21の第1端部361には図示しないW相端子が接続される。コイルU14、W14、V14の第2端部383には中性点N1が接続され、コイルU24、W24、V24の第2端部383には中性点N2が接続される。 A U-phase terminal (not shown) is connected to the first ends 361 of the coils U11 and U21. A V-phase terminal (not shown) is connected to the first ends 361 of the coils V11 and V21. A W-phase terminal (not shown) is connected to the first ends 361 of the coils W11 and W21. A neutral point N1 is connected to the second ends 383 of the coils U14, W14, V14, and a neutral point N2 is connected to the second ends 383 of the coils U24, W24, V24.
コイルU24、V24,W24を構成する第3単位コイル33の第2端部383はステータ12の外径側において、中性点N2の3つの中性点端部N2bに接続している。中性点N2はステータ12の外径側において上方向に延伸もしくは突出して配置されている。第2端部383はステータ12の上方向に延伸もしくは突出して配置される。これにより、第2端部383と中性点端部N2bとは、ともにステータ12に対して同一方向である上方向に平行に対向して延伸しているため、接続部を長く確保できる。
The second ends 383 of the third unit coils 33 constituting the coils U24, V24, W24 are connected to the three neutral point ends N2b of the neutral point N2 on the outer diameter side of the
上記に説明したコイルU11~コイルU14と略同様の構成で、コイルW11~W14、コイルV11~V14、コイルU21~U24、コイルW21~W24、コイルV21~V24が構成されている。 Coils W11 to W14, coils V11 to V14, coils U21 to U24, coils W21 to W24, and coils V21 to V24 are configured substantially the same as the coils U11 to U14 described above.
コイルU11及びU21、コイルV11及びV21、コイルW11及びW21の始点である第1端部361、362、363は、ステータ12の外径側において、それぞれ図示しないU相端子、V相端子、W相端子に接続される。
First ends 361, 362, and 363, which are starting points of the coils U11 and U21, the coils V11 and V21, and the coils W11 and W21, are connected to a U-phase terminal, a V-phase terminal, and a W-phase terminal (not shown) on the outer diameter side of the
また、コイルU14、コイルW14及びコイルV14は中性点N1とステータ12の外径側において接続される。コイルU24、コイルW24及びV24は中性点N2とステータ12の外径側において接続される。
Also, the coil U14, the coil W14 and the coil V14 are connected to the neutral point N1 on the outer diameter side of the
第1実施形態に係る回転電機1によれば以下の効果を得る。
各単位コイル31、32、33の第1端部362~363、第2端部381~382は、これらを接続する渡り線部20(201~218)において、渡り線部20を構成する各端部が、ステータ12の上方向に延伸もしくは突出して配置されている。また、U相線50a、V相線51a、W相線52a、中性点N1、N2と、これらと接続する第1端部361、及び第3端部383は、ステータ12の上方向に延伸もしくは突出して配置されている。
According to the rotary
The
このように配置することで、接続される配線が平行かつ対向して重なる距離を大きくすることができるため、それぞれの接続部において、接続部における接触面積を大きく設定することができる。これにより、接続部の電気抵抗を低減し、接続強度を向上させることができる。 By arranging in this manner, the distance that the connected wirings overlap in parallel and face each other can be increased, so that the contact area in each connection portion can be set large. Thereby, the electrical resistance of the connecting portion can be reduced, and the connection strength can be improved.
また、第1端部361~363、第2端部381~383、U相線50a、V相線51a、W相線52a、中性点N1、N2の配線をステータ12の上側において上方向に延伸もしくは突出して配置することができる。これにより、接続部及び第1端部361~363、第2端部381~383、U相線50a、V相線51a、W相線52a、中性点N1、N2の各配線を、ステータ12の上方向に集めることができる。
In addition, the wiring of the first ends 361 to 363, the second ends 381 to 383, the
これにより、溶接により接続部を接続する作業や、接続部に絶縁チューブを被せる等の絶縁物被覆作業が、ステータ12の上側のみで可能となるため、これらの作業効率が向上し、溶接などの自動化に対応することが可能となる。
As a result, the work of connecting the connecting portions by welding and the work of covering the connecting portions with an insulating material such as covering the connecting portion with an insulating tube can be performed only on the upper side of the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図7から図16を参照して説明する。第2実施形態においては、第1実施形態における単位コイル31~33を、図7から図15に示す単位コイル41~43に変更して、図1、図2に示す回転電機1、及びステータ12を構成している。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 16. FIG. In the second embodiment, the unit coils 31 to 33 in the first embodiment are changed to the unit coils 41 to 43 shown in FIGS. constitutes
図7から図15は、第1単位コイル41、第2単位コイル42、及び第3単位コイル43を三面図により示したものである。巻回部44は第1実施形態の巻回部34に相当する。また、第1端部461、462、463は、第1端部361、362、363に相当し、第2端部481、482、483は、第2端部381、382、383に相当する。
7 to 15 show three views of the
第2実施形態において、図7から図9に示すように、第1単位コイル41の第1端部461と第2端部481は、巻回部34の上方向に引き出されている。第1端部361は巻回部34の内径側端部から内径方向に曲率を有して直角に屈曲し、所定長さ延伸した後、終端している。第2端部481は巻回部34の外径側端部から外径方向に曲率を有して直角に屈曲し、所定長さ延伸した後、終端している。第1端部461と第2端部481は、巻回部44に対して点対称となるように配置されている。
In the second embodiment, as shown in FIGS. 7 to 9, the
図10から図12に示すように、第2単位コイル42の第1端部462と第2端部482は、巻回部44の上方向に引き出されている。第1端部462は巻回部44の外径側端部からY1方向に曲率を有して直角に屈曲し、所定長さ延伸した後、外径方向に曲率を有して直角に屈曲して所定長さ延伸した後、終端している。第2端部482は巻回部34の内径側端部から直角にY2方向に曲率を有して直角に屈曲し、所定長さ延伸した後、内径方向に曲率を有して直角に屈曲して所定長さ延伸した後、終端している。
As shown in FIGS. 10 to 12 , the
図13から図15に示すように、第3単位コイル43の第1端部463と第2端部483は、巻回部44の同一方向である上方向に引き出されている。第1端部463は巻回部44の内径側かつY1方向の端部の位置からY1方向に直線的に延伸した後、曲率を有して上方向に曲率を有して直角に屈曲し、直進的に上方向に延伸して引き出され、更に、内径方向に曲率を有して直角に屈曲した後、内径方向に所定長さ延伸した後、終端している。第3単位コイル43の第1端部463は、第2単位コイル42の第1端部462と同様の形状を備えている。
As shown in FIGS. 13 to 15 , the
第2端部483は巻回部44の外径方向の端部から垂直上方向に引き出され、所定長さ延伸した後、更に外径方向に曲率を有して直角に屈曲した後、外径方向に所定長さ延伸し、終端している。
The
図16は、ステータのU相を中心に拡大した概略構成を示す平面図である、図16に示す様に、第1単位コイル41、第2単位コイル42、及び第3単位コイル43がステータ12に組付けられた場合に、ステータ12には、反時計回り方向すなわちY2方向に第1単位コイル41、第2単位コイル42、第1単位コイル41、第3単位コイル43の順で組付けられる。
FIG. 16 is a plan view showing an enlarged schematic configuration centering on the U phase of the stator. As shown in FIG. , the
各単位コイル41、42、43の第1端部462~463、第2端部481~482は、これらを接続する接続部である渡り線部40(401~403)において、内径方向、又は外径方向に平行に延伸もしくは突出して配置されており、対向する面を接触させることにより接続されている。また、図示しない中性点と、これらと接続する第1端部461、及び第3端部483は、その接続部において、外径方向に平行に延伸もしくは突出して配置されており、対向する面を接触させることにより接続されている。
The
第2実施形態に係る回転電機1によれば以下の効果を得る。
上記のように各単位コイル41、42、43を配置することで、各単位コイル41、42、43の第1端部462~463、第2端部481~482は、接続部において、接続される配線が平行かつ対向して重なる距離を大きくすることができる。そのため、それぞれの接続部において、接続部における接触面積を大きく設定することができる。これにより、接続部の電気抵抗を低減し、接続強度を向上させることができる。
According to the rotary
By arranging the unit coils 41, 42, 43 as described above, the first ends 462 to 463 and the second ends 481 to 482 of the unit coils 41, 42, 43 are connected at the connecting portions. It is possible to increase the distance over which the wirings are parallel and facing each other. Therefore, it is possible to set a large contact area in each connection portion. Thereby, the electrical resistance of the connecting portion can be reduced, and the connection strength can be improved.
また、同様に、中性点と、これらと接続する第1端部461、及び第3端部483は、接続部において、接続される配線が平行かつ対向して重なる距離を大きくすることができる。そのため、それぞれの接続部において、接続部における接触面積を大きく設定することができる。これにより、接続部の電気抵抗を低減し、接続強度を向上させることができる。
また、ステータ12の上側に接続部を設ける領域が無い場合に、接続部をステータ12の内径方向又は外径方向に集めることができる。
Similarly, the neutral point and the
In addition, when there is no area on the upper side of the
これにより、溶接により接続部を接続する作業や、接続部に絶縁チューブを被せる等の絶縁物被覆作業が、ステータ12の内径側、又は外径側で可能となるため、これらの作業効率が向上し、溶接などの自動化に対応することが可能となる。
As a result, the work of connecting the connecting portion by welding and the work of covering the connecting portion with an insulating material, such as covering the connecting portion with an insulating tube, can be performed on the inner diameter side or the outer diameter side of the
以上のように、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While several embodiments of the invention have been described above, these embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
1…回転電機、10…ヨーク、11…ティース、12…ステータ、20、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、40、401、402、403、404…渡り線部(接続部)、31、41…第1単位コイル、32、42…第2単位コイル、33、43…第3単位コイル、34、44…巻回部、361、362、363、461、462、463…第1端部、381、382、383、481、482、483…第2端部、U、V、W、U11、U12、U13、U14、V11、V12、V13、V14、W11、W12、W13、W14、U21、U22、U23、U24、V21、V22、V23、V24、W21、W22、W23、W24…コイル、N1、N2…中性点、20、201、202、203、204、205、206、207、20、209、210、211、212、213、214、40、401、402、403、404、N1b、N2b…中性点端部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記単位コイルは、前記単位コイルを構成する導電線の端部の構成が異なる第1単位コイル、第2単位コイル、及び第3単位コイルにより構成され、
前記ステータの反時計回り方向にコイルA、コイルB、コイルC、コイルDを順に配置した場合に、
前記コイルA及び前記コイルCは第1単位コイルにより構成され、前記コイルBは第2単位コイルにより構成され、前記コイルDは第3単位コイルにより構成されており、
前記各単位コイルから引き出される端部は、前記ステータの上方向に引き出されるように構成され、
前記コイルA及びCは、前記ステータの外径側に始点の端部を、内径側に終点の端部を備え、前記コイルB及び前記コイルDはステータの外径側に終点の端部を、内径側に始点の端部を備えるように配置され、前記それぞれの端部は、それぞれの接続部において、前記ステータに対して同一方向に平行に指向する回転電機。 A stator comprising a yoke having a flat plate annular shape and having a plurality of teeth on the inner diameter side, and a plurality of unit coils arranged on the teeth,
The unit coil is composed of a first unit coil, a second unit coil, and a third unit coil having different configurations of the ends of the conductive wires that constitute the unit coil,
When coil A, coil B, coil C, and coil D are arranged in order in the counterclockwise direction of the stator,
The coil A and the coil C are composed of a first unit coil, the coil B is composed of a second unit coil, and the coil D is composed of a third unit coil,
An end portion drawn from each unit coil is configured to be drawn upward from the stator,
The coils A and C have starting ends on the outer diameter side of the stator and terminal ends on the inner diameter side of the stator. A rotating electric machine arranged so as to have an end portion of a starting point on an inner diameter side, and the respective end portions are oriented parallel to and in the same direction with respect to the stator at respective connecting portions.
前記単位コイルは、前記単位コイルを構成する導電線の端部の構成が異なる第1単位コイル、第2単位コイル、及び第3単位コイルにより構成され、
前記ステータの反時計回り方向にコイルA、コイルB、コイルC、コイルDを順に配置した場合に、
前記コイルA及び前記コイルCは第1単位コイルにより構成され、前記コイルBは第2単位コイルにより構成され、前記コイルDは第3単位コイルにより構成されており、
前記各単位コイルから引き出される端部は、前記ステータに対して上方向に引き出されるように構成され、
前記コイルA及びCは、前記ステータの外径側に始点の端部を、前記ステータの内径側に終点の端部を備え、前記コイルB及び前記コイルDは前記ステータの外径側に終点の端部を、前記ステータの内径側に始点の端部を備えるように配置され、前記それぞれの端部は、それぞれの接続部において、前記ステータに対して上方向に指向する回転電機。 A stator comprising a yoke having a flat plate annular shape and having a plurality of teeth on the inner diameter side, and a plurality of unit coils arranged on the teeth,
The unit coil is composed of a first unit coil, a second unit coil, and a third unit coil having different configurations of the ends of the conductive wires that constitute the unit coil,
When coil A, coil B, coil C, and coil D are arranged in order in the counterclockwise direction of the stator,
The coil A and the coil C are composed of a first unit coil, the coil B is composed of a second unit coil, and the coil D is composed of a third unit coil,
An end drawn out from each of the unit coils is configured to be drawn upward with respect to the stator,
The coils A and C have starting ends on the outer diameter side of the stator and terminal ends on the inner diameter side of the stator, and the coils B and D have ending points on the outer diameter side of the stator. A rotary electric machine having ends arranged with a starting end on the inner diameter side of said stator, said respective ends pointing upwardly with respect to said stator at respective connecting portions.
前記コイルBの終点の端部と前記コイルCの始点の端部による接続部は、前記ステータの外径側に位置して、前記ステータに対して上方向に指向し、
前記コイルCの終点の端部と前記コイルDの始点の端部による接続部は、前記ステータの内径側に位置して、前記ステータに対して上方向に指向する請求項1又は2に記載の回転電機。 a connecting portion between the terminal end of the coil A and the starting end of the coil B is located on the inner diameter side of the stator and directed upward with respect to the stator;
a connecting portion between the terminal end of the coil B and the starting end of the coil C is located on the outer diameter side of the stator and directed upward with respect to the stator;
3. The connection portion between the end of the coil C and the end of the start of the coil D according to claim 1 or 2, which is located on the inner diameter side of the stator and directed upward with respect to the stator. rotating electric machine.
前記単位コイルは、前記単位コイルを構成する導電線の端部の構成が異なる第1単位コイル、第2単位コイル、及び第3単位コイルにより構成され、
前記ステータの反時計回り方向にコイルA、コイルB、コイルC、コイルDを順に配置した場合に、
前記コイルA及び前記コイルCは第1単位コイルにより構成され、前記コイルBは第2単位コイルにより構成され、前記コイルDは第3単位コイルにより構成されており、
前記各単位コイルから引き出される端部は、前記ステータの上方向に引き出されるように構成され、
前記コイルA及びCは、前記ステータの外径側に始点の端部を、内径側に終点の端部を備え、前記コイルB及び前記コイルDはステータの外径側に終点の端部を、内径側に始点の端部を備えるように配置され、
それぞれの接続部において、前記内径側に位置する端部は、前記ステータに対して内径方向に指向し、前記外径側に位置する端部は、前記ステータに対して外径方向に平行に指向する回転電機。 A stator comprising a yoke having a flat plate annular shape and having a plurality of teeth on the inner diameter side, and a plurality of unit coils arranged on the teeth,
The unit coil is composed of a first unit coil, a second unit coil, and a third unit coil having different configurations of the ends of the conductive wires that constitute the unit coil,
When coil A, coil B, coil C, and coil D are arranged in order in the counterclockwise direction of the stator,
The coil A and the coil C are composed of a first unit coil, the coil B is composed of a second unit coil, and the coil D is composed of a third unit coil,
An end portion drawn from each unit coil is configured to be drawn upward from the stator,
The coils A and C have starting ends on the outer diameter side of the stator and terminal ends on the inner diameter side of the stator. arranged to have the end of the starting point on the inner diameter side,
In each connecting portion, the end located on the inner diameter side is oriented in the inner diameter direction with respect to the stator, and the end located on the outer diameter side is oriented parallel to the outer diameter direction with respect to the stator. Rotating electric machine.
前記コイルBの終点の端部と前記コイルCの始点の端部による接続部は、前記ステータの外径側に位置して、前記ステータに対して外径方向に指向し、
前記コイルCの終点の端部と前記コイルDの始点の端部による接続部は、前記ステータの内径側に位置して、前記ステータに対して内径方向に指向する請求項4に記載の回転電機。 A connecting portion between the end of the coil A and the end of the starting point of the coil B is located on the inner diameter side of the stator and is oriented in the inner diameter direction with respect to the stator,
A connecting portion between the end of the coil B and the end of the starting point of the coil C is located on the outer diameter side of the stator and is oriented in the outer diameter direction with respect to the stator,
5. The rotary electric machine according to claim 4, wherein a connecting portion between the end of the coil C and the end of the starting point of the coil D is positioned on the inner diameter side of the stator and directed in the inner diameter direction with respect to the stator. .
前記コイルBの終点の端部と、前記コイルCの始点の端部は前記ステータの外径側で相互を接続する渡り線部を構成し、
前記コイルCの終点の端部と、前記コイルDの始点の端部は前記ステータの内径側で相互を接続する渡り線部を構成する、請求項1から5の何れか一項に記載の回転電機。 An end portion of the end point of the coil A and an end portion of the start point of the coil B constitute a connecting wire portion that connects each other on the inner diameter side of the stator,
An end portion of the end point of the coil B and an end portion of the start point of the coil C constitute a connecting wire portion that connects each other on the outer diameter side of the stator,
6. The rotation according to any one of claims 1 to 5, wherein the terminal end of the coil C and the starting end of the coil D form a connecting wire portion that connects each other on the inner diameter side of the stator. electric machine.
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