JP2009044869A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動機又は発電機である回転電機に関し、特に、ステータコイルを有するステータと、ステータ内に回転自在に設けられたロータと、電力を伝達する動力線とステータコイルとを接続する端子台と、を備える回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine that is an electric motor or a generator, and in particular, a terminal block that connects a stator having a stator coil, a rotor that is rotatably provided in the stator, a power line that transmits electric power, and the stator coil. And a rotary electric machine.
従来より、電動機によって車両を駆動する車両として電気自動車、ハイブリッド自動車及び燃料電池自動車等がある。これらの車両では、一般的に動力を車輪に伝達する駆動装置内に電動機が設けられ、電動機等もオイルによる潤滑と冷却が行われる。また、電動機に供給される電力は、車両の走行性能を向上させるためにインバータにて高電圧に変換されて電動機に供給される。 Conventionally, there are an electric vehicle, a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, and the like as a vehicle for driving the vehicle by an electric motor. In these vehicles, an electric motor is generally provided in a driving device that transmits power to wheels, and the electric motor and the like are also lubricated and cooled with oil. Further, the electric power supplied to the electric motor is converted into a high voltage by an inverter and supplied to the electric motor in order to improve the running performance of the vehicle.
電動機は、インバータで変換された高電圧の三相交流により駆動されるため、インバータと電動機とを接続する動力線は、高電圧・大電流容量を有する三本の動力線(以下、パワーケーブルという。)となる。各パワーケーブルと電動機の各巻き線端子とは、他の金属部品と空間絶縁距離を確保した端子台にネジ止めにより固定され相互に接続される。このため、パワーケーブルとステータの巻き線とを接続する端子台は電動機にとって比較的大きなスペースを占めることになる。 Since the electric motor is driven by a high-voltage three-phase alternating current converted by the inverter, the power line connecting the inverter and the electric motor has three power lines (hereinafter referred to as power cables) having high voltage and large current capacity. .) Each power cable and each winding terminal of the electric motor are fixed to each other by screwing to a terminal block that secures a space insulation distance with other metal parts. For this reason, the terminal block connecting the power cable and the winding of the stator occupies a relatively large space for the electric motor.
例えば、特許文献1に示される電動機では、ロータの径方向に引き出されたリード線は、ロータの径方向及びロータの回転軸方向に少しずつ位置をずらして端子台に接続する構成となっており、電動機を駆動装置に取り付ける場合には、リード線を端子台にネジ止め可能な位置になるように動かすことができる。しかし、この端子台を用いてリード線と端子台とを接続する場合、リード線が移動しても端子台と接続可能とするために端子台が径方向に大きくなるという問題があった。 For example, in the electric motor shown in Patent Document 1, the lead wire drawn in the radial direction of the rotor is configured to be connected to the terminal block while being slightly shifted in the radial direction of the rotor and the rotation axis direction of the rotor. When the electric motor is attached to the drive device, the lead wire can be moved to a position where it can be screwed to the terminal block. However, when the lead wire and the terminal block are connected using this terminal block, there is a problem that the terminal block becomes larger in the radial direction so that the terminal block can be connected even if the lead wire moves.
特許文献2では、このような問題を解決し、電動機の回転軸方向のサイズを小さくする技術が開示されている。図4は、特許文献2の電動機の構成であり、図4の電動機200は、ケース40と、ステータ20と、ステータ内で回転するロータ10と、ステータ20に電力を伝達する図示しないパワーケーブルと接続する端子台30と、ケース40を有している。
Patent Document 2 discloses a technique for solving such a problem and reducing the size of the electric motor in the rotation axis direction. 4 shows the configuration of the electric motor of Patent Document 2. The
ロータ10は回転軸11と、回転軸11に固定された永久磁石と、を有し、ケース40は回転軸11を保持する軸受け12と、端子台30と、を有し、ステータ20はステータコア27と、U相,V相,W相のステータコイル21と、を有している。各相のステータコイル21のコイルエンドにはリード線22が取り出されており、各リード線22には端子部材23が接続されている。さらに、各端子部材23はロータ10の回転方向から径方向にL字型に屈曲され、端子部材23の中央部には長孔が設けられている。
The
ここで、L字型の端子部材23は、ロータ10の回転軸方向に配置され、かつ、位置が調整されたリード線22と、ロータ10の径方向に配置された端子部材23と、によって動力線を端子台30に固定する。このような端子部材23と端子台30とを用いることにより、リード線22をロータ10の回転軸方向に取り出すタイプの電動機200において回転軸方向のサイズを小さくすることが可能となる。
Here, the L-
図5には、リード線22に接続された端子部材23を屈曲させる加工工程(A)から端子台30を取り付ける組み立て工程(C)が示されている。図5(A)はケース40に収められたステータ20の状態を示し、ステータコア27が巻き付けられたステータコイル21からリード線22が伸び、そのリード線22に端子部材23が接続されている。この状態では、リード線22と端子部材23はコイルエンドから回転軸方向に一直線に伸び、端子台30の高さを考慮して直径方向におおよそ位置決めされる。次に、コイルエンドをワニス含浸してリード線22を固定する。
FIG. 5 shows an assembly process (C) in which the
図5(B)に示すように、端子台30の回転軸方向の面の位置に合わせて端子部材23を取り付けるために、端子部材23をリード線固定具61と曲げ具62とを用いてL字型に屈曲させる。その後、図5(C)に示すようにリード線固定具61と曲げ具62を外して端子台30を取り付け、端子台30と端子部材23とを、ネジ24により固定する。
As shown in FIG. 5 (B), in order to attach the
上述した特許文献2に示す技術を用いると、ロータの回転軸方向及び径方向における電動機の配置スペースを小さくすることができる。しかし、モータケースに取り付けられた状態のリード線の位置決めすると共に、回転軸方向の位置決めをするために端子部材をL字型に屈曲させる屈曲工程が必要があり、さらなる組み付け工程の短縮が難しい。 When the technique shown in Patent Document 2 described above is used, the arrangement space of the electric motor in the rotation axis direction and the radial direction of the rotor can be reduced. However, it is necessary to perform a bending step of bending the terminal member into an L-shape in order to position the lead wire attached to the motor case and to position in the rotation axis direction, and it is difficult to further shorten the assembly step.
そこで、本発明では、ロータの回転軸方向に取り出すタイプの電動機又は発電機などの回転電機において回転軸方向のサイズを小さくすることができ、組み付け工程の短縮が可能な回転電機を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a rotating electrical machine that can reduce the size in the direction of the rotating shaft in a rotating electrical machine such as an electric motor or a generator that is taken out in the direction of the rotating shaft of the rotor, and can shorten the assembly process. Objective.
以上のような目的を達成するために、本発明に係る回転電機は、ステータコイルを有するステータと、ステータ内に回転自在に設けられたロータと、電力を伝達する動力線とステータコイルとを接続する端子台と、を備える回転電機において、ステータコイルのコイルエンドからロータの回転軸方向に取り出されたコイル端子と、一端がコイル端子に接続され、他端が端子台に接続されたバスバーと、を備え、バスバーは、一端がコイル端子に接続され、他端がコイルエンドに向かい、かつ、ロータの回転軸方向からロータの径方向へ屈曲されたL字型の導電性金属であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a rotating electrical machine according to the present invention connects a stator having a stator coil, a rotor provided rotatably in the stator, a power line for transmitting electric power, and the stator coil. In a rotating electrical machine comprising a terminal block, a coil terminal taken out from the coil end of the stator coil in the rotation axis direction of the rotor, a bus bar having one end connected to the coil terminal and the other end connected to the terminal block, The bus bar is an L-shaped conductive metal having one end connected to the coil terminal, the other end facing the coil end, and bent from the rotation axis direction of the rotor to the radial direction of the rotor. And
また、本発明に係る回転電機において、バスバーの一端はネジによってコイル端子に固定され、バスバーの他端はコイルエンドに対向する端子台にネジによって固定されることを特徴とする。 In the rotating electrical machine according to the present invention, one end of the bus bar is fixed to the coil terminal with a screw, and the other end of the bus bar is fixed to the terminal block facing the coil end with the screw.
さらに、本発明に係る回転電機において、コイル端子は、ロータの回転軸方向に伸びた長孔を有し、端子台は、ロータ径方向に伸びた長孔を有し、バスバーは、両端にネジを固定するナットを有し、端子台とコイル端子を二つのネジにより調整自在に接続することを特徴とする。 Furthermore, in the rotating electrical machine according to the present invention, the coil terminal has a long hole extending in the rotation axis direction of the rotor, the terminal block has a long hole extending in the rotor radial direction, and the bus bar is screwed at both ends. The terminal block and the coil terminal are adjustably connected by two screws.
本発明を用いることにより、ケースに取り付けられた状態のリード線の位置決めをすると共に、回転軸方向の位置決めをするために端子部材をL字型に屈曲させる屈曲工程を行うことなく、ロータ回転軸方向に取り出すタイプの電動機又は発電機などの回転電機において回転軸方向のサイズを小さくすることが可能となるという効果がある。 By using the present invention, the position of the lead wire attached to the case is positioned, and the rotor rotating shaft can be obtained without performing a bending process of bending the terminal member into an L-shape for positioning in the rotating shaft direction. There is an effect that it is possible to reduce the size in the direction of the rotation axis in a rotating electrical machine such as an electric motor or a generator that is taken out in the direction.
以下、本発明の実施の形態(以下実施形態という)を、図面に従って説明する。なお、本発明に係る回転電機である電動機と発電機とは同じ構造を有するため、発電機に関する説明を割愛し電動機について述べる。また、従来構成と同じ部材については同じ符号を付与して重複説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings. In addition, since the electric motor and generator which are the rotary electric machines which concern on this invention have the same structure, the description regarding a generator is omitted and an electric motor is described. The same members as those in the conventional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(第1の実施形態)
図1には、第1の本実施形態における電動機100の構成が示されている。各相のステータコイル21のコイルエンドにはリード線22が取り出されており、リード線22と端子部材23が接続されている。端子部材23にはロータ回転軸方向に長孔が設けられており、ロータ回転軸方向の微調整が可能である。同様に、端子台30にはロータ径方向に長孔が設けられており、ロータ径方向の微調整が可能である。さらに、バスバー25の両端にはメスネジ28が設けられ、端子部材23と端子台30に差し込まれたネジ24,26が長孔内を移動することで自在に位置決めが可能となっている。
(First embodiment)
FIG. 1 shows the configuration of an
端子台30の内部には導電バー34が設けられており、ネジ26によりバスバー25と導電バー34が接続され、導電バー34はネジ31によりパワーケーブル端子32と接続されている。さらに、パワーケーブル端子32はパワーケーブル33に接続されている。
A
図2には、本実施形態における端子台部分が示されている。本実施形態で特徴的な事項は、端子部材23を組み付け時に屈曲加工を実施することなく、図2に示したロータ回転軸方向とロータ径方向の位置を調整するバスバー25を用いて端子部材23と端子台30とを結合することである。
FIG. 2 shows a terminal block portion in the present embodiment. A characteristic feature of the present embodiment is that the
さらに別の事項は、ステータコイル21のコイルエンド面に対向する位置にロータ径方向に伸びたバスバー25を配置したことである。この配置により各ネジ24,26がロータ回転軸方向で重なり合うことでロータ回転軸方向の長さを短縮することが可能となる。
Yet another matter is that the
(第2の実施形態)
図3には、第2の実施形態に係る電動機における端子台部分が示されている。第1の実施形態と異なる点は、ステータコイル21のコイルエンド面に対して反対側の面にロータ直径方向に伸びたバスバー25を配置したことである。このような配置とすることで、第1の実施形態よりバスバー25の板圧(L)だけロータ回転軸方向に延びることになるが、L字型で囲まれた空間に端子部材23を固定するネジ24が隠れることにより十分な空間絶縁距離を得ることができ、第1の実施形態と同様に端子部材23を組み付け時に屈曲加工を実施することなく、図2に示したロータ回転軸方向とロータ径方向の位置を調整するバスバー25を用いて端子部材23と端子台30とを結合することが可能となる。
(Second Embodiment)
FIG. 3 shows a terminal block portion in the electric motor according to the second embodiment. The difference from the first embodiment is that a
以上、上述したように、本実施形態を用いることにより、ケースに取り付けられた状態のリード線の位置決めすると共に、回転軸方向の位置決めをするために端子部材をL字型に屈曲させる屈曲工程を行うことなく、ロータ回転軸方向に取り出すタイプの電動機又は発電機などの回転電機において回転軸方向のサイズを小さくすることが可能となる。 As described above, by using this embodiment, the bending process of positioning the lead wire attached to the case and bending the terminal member into an L-shape for positioning in the rotation axis direction is performed. Without performing this, it is possible to reduce the size in the direction of the rotating shaft in a rotating electric machine such as an electric motor or a generator that is taken out in the direction of the rotor rotating shaft.
なお、本実施形態では電動機について説明したが、これに限定するものではなく、同様な構造を有する発電機に用いてもよいことはいうまでもない。 In addition, although this embodiment demonstrated the electric motor, it is not limited to this, and it cannot be overemphasized that you may use for the generator which has the same structure.
10 ロータ、11 回転軸、12 軸受け、20 ステータ、21 ステータコイル、22 リード線、23 端子部材、24,26,31 ネジ、25 バスバー、27 ステータコア、28 メスネジ、30 端子台、32 パワーケーブル端子、33 パワーケーブル、34 導電バー、40 ケース、61 リード線固定具、62 曲げ具、100,110,200 電動機。 10 rotor, 11 rotating shaft, 12 bearing, 20 stator, 21 stator coil, 22 lead wire, 23 terminal member, 24, 26, 31 screw, 25 bus bar, 27 stator core, 28 female screw, 30 terminal block, 32 power cable terminal, 33 Power cable, 34 Conductive bar, 40 Case, 61 Lead wire fixing tool, 62 Bending tool, 100, 110, 200 Electric motor.
Claims (3)
ステータコイルのコイルエンドからロータの回転軸方向に取り出されたコイル端子と、
一端がコイル端子に接続され、他端が端子台に接続されたバスバーと、
を備え、
バスバーは、一端がコイル端子に接続され、他端がコイルエンドに向かい、かつ、ロータの回転軸方向からロータの径方向へ屈曲されたL字型の導電性金属であることを特徴とする回転電機。 In a rotating electrical machine comprising a stator having a stator coil, a rotor rotatably provided in the stator, and a terminal block for connecting a power line for transmitting electric power and the stator coil,
A coil terminal taken out from the coil end of the stator coil in the direction of the rotation axis of the rotor;
A bus bar having one end connected to the coil terminal and the other end connected to the terminal block;
With
The bus bar is an L-shaped conductive metal having one end connected to the coil terminal, the other end facing the coil end, and being bent from the rotation axis direction of the rotor to the radial direction of the rotor. Electric.
バスバーの一端はネジによってコイル端子に固定され、バスバーの他端はコイルエンドに対向する端子台にネジによって固定されることを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 1,
One end of a bus bar is fixed to a coil terminal with a screw, and the other end of the bus bar is fixed to a terminal block facing the coil end with a screw.
コイル端子は、ロータの回転軸方向に伸びた長孔を有し、
端子台は、ロータ径方向に伸びた長孔を有し、
バスバーは、両端にネジを固定するナットを有し、端子台とコイル端子を二つのネジにより調整自在に接続することを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
The coil terminal has a long hole extending in the rotation axis direction of the rotor,
The terminal block has a long hole extending in the rotor radial direction,
The bus bar has nuts for fixing screws at both ends, and the terminal block and the coil terminal are connected to each other by two screws so as to be adjustable.
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