JP2009095167A - セグメント型固定子、回転電機および駆動装置、ならびにセグメント型コイルの成形方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のセグメント型固定子6では、矩形断面をもつセグメント導体1の開放端部3が上り下り一対の階段状に形成されている。両階段状部分の各段々は、隣のセグメント導体1の当該階段状部分の段々に乗り上げて配設される。すると、固定子鉄心7の端面71から開放端部3側のコイルエンド82が突出する高さHは、従来に比べ半減するから、回転電機の全長が短くなり回転電機を小型軽量化できる。そして、ハイブリッドカーの駆動装置内に同軸で対向配置される一対の回転電機に本発明を実施すれば、この駆動装置を小型軽量化することができる。
【選択図】図1
Description
(第1手段:セグメント型固定子)
本発明の第1手段は、断面形状が概略矩形の導体線材が成形されてなる所定数のセグメント導体と、これらのセグメント導体の直線部を収容している複数のスロットが形成された固定子鉄心とを有するセグメント型固定子である。各セグメント導体は、互いに平行な一対の直線部と、これら直線部の一端を互いに接続するターン部と、これら直線部の他端を屈曲させてなる一対の開放端部とをもつ。そして、これらの開放端部のうち所定のものが互いに先端部付近で接続され、セグメント型コイルが形成されている。
本発明の第2手段は、セグメント型コイルをもつ固定子と、この固定子に対して同軸に軸支された回転子とを有する回転電機であり、本手段の特徴は、前記固定子が第1手段のセグメント型固定子であることである。
本発明の第3手段は、互いに同軸に配設された一対の回転電機と、エンジンに駆動される入力軸と、外部に駆動力を提供する出力手段とを有する駆動装置である。本手段の特徴は、両前記回転電機のうち少なくとも一方は、第2手段の回転電機であることである。
(第4手段)
本発明の第4手段は、各セグメント導体の開放端部を互いに接続できるようにするために、固定子鉄心の一端面から真っ直ぐに突出したこれらの開放端部を所定形状に曲げ捩り成形するセグメント型コイルの成形方法である。本手段は、一端に所定間隔で櫛歯状に隙間のある中空円筒状の治具を前記開放端部に所定の深さで差し込み、その状態でこの治具を回転させつつ前記固定子鉄心に近づけることにより、これら開放端部の一部を周方向に捩りつつ曲げ、前記一端面に対してほぼ水平になるまで曲げる曲げ捩り工程を有する。そして本手段の特徴は、この治具に差し込まれたこれら開放端部の差し込み深さを所定量だけ浅くしてこの曲げ捩り工程を行うことを所定回数だけ繰り返し、これら開放端部を一段ずつ階段状に成形していくことである。
本実施形態において、セグメント型固定子6は、断面形状が概略矩形の導体線材が成形されてなる所定数のセグメント導体1と、各セグメント導体1の一対の直線部2を周方向に所定の角度間隔で収容している複数のスロット70が形成された固定子鉄心7とを有する。各セグメント導体1は、互いに平行な一対の直線部2と、両直線部2の一端を互いに接続するターン部(図略)と、各直線部2の他端を屈曲させてなる一対の開放端部3とをもつ。そして、各セグメント導体の開放端部3のうち所定のものが互いに先端部32付近で接続され、セグメント型コイル8が形成されている。
以上のセグメント型固定子6を製造する方法の要部として、本実施形態におけるセグメント型コイル8の成型方法を例示する。
本実施形態において、本発明の回転電機(例えば図2のMG1およびMG2)は、以上で説明したセグメント型コイル8をもつ固定子6(図1参照)と、セグメント型固定子6に対して同軸に軸支された回転子9(図2参照)とを有する。
本発明の実施形態2たる駆動装置100は、いわゆるハイブリッドカー用の駆動装置である。すなわち駆動装置100は、図2に示すように、互いに対向して同軸に配設された一対の回転電機(第一回転電機MG1および第二回転電機MG2)と、エンジンEに駆動される入力軸111と、外部に駆動力を提供する出力手段130とを有する。なお、図2中では、両回転電機MG1,MG2の固定子8や回転子9で同じ符号(6,7,8,81,9,91)が割り振られているが、このような符号の共用は、必ずしも両回転電機MG1,MG2の当該部品が互いに同一規格であることを示唆するものではない。
本実施形態の駆動装置100は、以上のように構成されているので、以下のような作用効果を発揮する。
本実施形態の駆動装置100では、同じく図2に示すように、両回転電機MG1,MG2の開放端部3側のコイルエンド82が互いに対向していたが、両者82,82を互いに背向する向きに配置した変形態様も可能である。あるいは、両回転電機MG1,MG2のうちいずれか一方の方向を変えた変形態様も可能である。そして、多少の程度の差はあるが、いずれの変形態様においても前述の本実施形態とほぼ同様の効果が得られる。
2:一対の直線部(固定子鉄心のスロットに収容される部分)
3:開放端部
30:角部 32:先端部 W1〜W4:溶接部
31:上り階段状部分
41〜44:第一平坦部〜第四平坦部(鉄心端面に対しほぼ平行)
51〜53:段差部(固定子鉄心の端面に対し斜行)
6:セグメント型固定子
7:固定子鉄心 70:スロット 71:固定子鉄心の一端面
8:セグメント型コイル
81:ターン部側のコイルエンド 82:開放端部側のコイルエンド
H:開放端部コイルエンドの突出高さ
9:回転子 91:回転軸
100:駆動装置
111:エンジン動力の入力軸
120:トルクスプリット装置(遊星ギヤおよびクラッチ等を含む)
130:出力手段(動力伝達ギヤ等を含む)
MG1:第一回転電機 MG2:第二回転電機
H1:第一回転電機での開放端部コイルエンドの突出高さ
H2:第二回転電機での開放端部コイルエンドの突出高さ
L:駆動装置の要部全長 L0:両回転電機の間隔
L1:第一回転電機の固定子長さ L2:第二回転電機の固定子長さ
E:エンジン
Claims (4)
- 断面形状が概略矩形の導体線材が成形されてなり、互いに平行な一対の直線部と、これら直線部の一端を互いに接続するターン部と、これら直線部の他端を屈曲させてなる一対の開放端部とをもつ所定数のセグメント導体と、
これらの直線部を収容している複数のスロットが形成された固定子鉄心とを有し、
これらの開放端部のうち所定のものが互いに先端部付近で接続され、セグメント型コイルが形成されている固定子において、
各前記開放端部は、前記直線部におおむね直交する複数の平坦部と、前記直線部の軸方向に所定の段差をもってこれらの平坦部を連結する複数の段差部とをもち、
これら平坦部とこれら段差部とが交互に配設されて、各前記開放端部はそれぞれ階段状に形成されており、
前記一対の開放端部のうち一方は、周方向の一方に向かって階段状に形成された上り階段状部分であり、他方は、周方向の他方に向かって階段状に形成された下り階段状部分であって、
これらの上り階段状部分は、それぞれ周方向に隣り合う前記開放端部同士で互いに乗り上げており、これらの下り階段状部分は、それぞれ周方向に隣り合う前記開放端部同士で互いに乗り上げていることを特徴とする、
セグメント型固定子。 - セグメント型コイルをもつ固定子と、この固定子に対して同軸に軸支された回転子とを有する回転電機において、
前記固定子は、請求項1記載のセグメント型固定子であることを特徴とする、
回転電機。 - 互いに同軸に配設された一対の回転電機と、エンジンに駆動される入力軸と、外部に駆動力を提供する出力手段とを有する駆動装置において、
両前記回転電機のうち少なくとも一方は、請求項2記載の回転電機であることを特徴とする、
駆動装置。 - 各セグメント導体の開放端部を互いに接続できるようにするために、固定子鉄心の一端面から真っ直ぐに突出したこれらの開放端部を所定形状に曲げ捩り成形するセグメント型コイルの成形方法において、
一端に所定間隔で櫛歯状に隙間のある中空円筒状の治具を前記開放端部に所定の深さで差し込み、その状態でこの治具を回転させつつ前記固定子鉄心に近づけることにより、これら開放端部の一部を周方向に捩りつつ曲げ、前記一端面に対してほぼ水平になるまで曲げる曲げ捩り工程を有し、
この治具に差し込まれたこれら開放端部の差し込み深さを所定量だけ浅くしてこの曲げ捩り工程を行うことを所定回数だけ繰り返し、これら開放端部を一段ずつ階段状に成形していくことを特徴とする、
セグメント型コイルの成形方法。
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