JP2009148134A - Split stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分割ステータに関し、より具体的には自動車等に用いられるモータのステータの構成要素である分割ステータに関するものである。 The present invention relates to a split stator, and more specifically to a split stator that is a constituent element of a stator of a motor used in an automobile or the like.
モータは高出力化・小型化が求められることが一般的である。このため、出力を低下させることなく、むしろ高出力化した上で、部品の削減、製造工程の簡単化が絶えず行われている。たとえばステータコイルの巻線の工程が複雑なためにステータの生産効率が阻害されていたのを、コイルを樹脂モールドしたモールドコイルを用いて、ステータ組立工程を簡単化する提案がなされている(特許文献1)。この方法では、上記モールドコイルを環状の内環から外向き放射状に突き出る環状配置ステータティースを準備して、上記モールドコイルをこの環状配置ステータティースに挿入することにより、環状ステータを容易に製造することができる。
しかしながら、上記モールドコイルによる製造工程の簡単化は一部の工程にとどまっており、より徹底した製造工程の簡単化および部品のハンドリングの容易化という点で不十分である。本発明は、樹脂モールドを利用して、徹底した製造工程の簡単化および部品ハンドリングの容易化を可能にする分割ステータを提供することを目的とする。 However, simplification of the manufacturing process using the mold coil is limited to a part of the processes, and it is insufficient in terms of simplifying the manufacturing process more thoroughly and facilitating the handling of parts. An object of the present invention is to provide a split stator that uses a resin mold to enable a thorough simplification of a manufacturing process and facilitation of parts handling.
本発明の分割ステータは、環状に配置されてステータを形成し、モールドコイルと、モールドコイルに装入される、バックヨークを含むコアとを備える。そして、モールドコイルは、バックヨーク側に突き出す後方突出部を有し、その後方突出部および/またはバックヨークに、該後方突出部とバックヨークとが互に係止される係止部を有することを特徴とする。 The split stator of the present invention is arranged in an annular shape to form a stator, and includes a molded coil and a core including a back yoke that is inserted into the molded coil. The mold coil has a rear protrusion that protrudes toward the back yoke, and a rear protrusion and / or a back yoke that has a locking portion where the rear protrusion and the back yoke are locked to each other. It is characterized by.
上記の構成によって、モールドコイルにバックヨーク付きコアを連結して分割コアを一体にすることができ、ステータに組み上げる際のハンドリングを容易にする。このためステータに組み上げるための特別の中間部品、たとえば外向き放射状配置の環状ステータティースなどを必要としない。またモールドコイルを用いない場合と比較して、モールドコイルとコアとの間に介在するインシュレータまたはティースを省略することができる。 With the above configuration, the core with the back yoke can be connected to the molded coil so that the divided cores can be integrated, facilitating handling when assembled to the stator. This eliminates the need for special intermediate parts for assembling the stator, such as annular stator teeth having an outward radial arrangement. Further, as compared with the case where no mold coil is used, an insulator or a tooth interposed between the mold coil and the core can be omitted.
上記の後方突出部および/またはバックヨークにおける係止部が、バックヨークの表面に設けられる凹部と、後方突出部に設けられ、凹部に挿入される係止凸部とで構成されることができる。これによって、係止部を、簡単に、かつ大きなコスト増なしに、形成することができる。 The rear protruding portion and / or the locking portion in the back yoke can be constituted by a concave portion provided on the surface of the back yoke and a locking convex portion provided in the rear protruding portion and inserted into the concave portion. . As a result, the locking portion can be formed easily and without a large cost increase.
上記のモールドコイルのコイルエンド面および/または後方突出部のコイルエンド面側に、当該モールドコイルの一方のコイルエンド面側から他方のコイルエンド面側へと、凹溝が1つまたは複数、設けられている構造とすることができる。これによって、バスバーを凹溝に収納することができ、バスバーをモータ外側に配置した場合に必要となる大型のバスバー筐体、バスバー固定部品などを省略することができる。また、バスバーと各分割ステータとの配線接続も、バスバーをモータ外部に配置する場合に比べて、簡単にすることができる。 One or a plurality of concave grooves are provided on the coil end surface side of the mold coil and / or the coil end surface side of the rearward projecting portion from one coil end surface side to the other coil end surface side of the mold coil. It can be set as the structure currently made. As a result, the bus bar can be accommodated in the concave groove, and a large-sized bus bar housing, a bus bar fixing component, and the like that are required when the bus bar is disposed outside the motor can be omitted. Also, the wiring connection between the bus bar and each divided stator can be simplified as compared with the case where the bus bar is arranged outside the motor.
上記の凹溝には、凹溝の壁を切り欠き、巻線の一方の端および他方の端を見通せるように2箇所で交差溝が付されていてもよい。これによって、バスバーとコイル巻線の端との溶接をする際、溶接ヘッドの掴みジグを用いてスムースに作業を進めることができる。 The groove may be provided with two intersecting grooves so as to cut out the wall of the groove and see one end and the other end of the winding. Thus, when welding the bus bar and the end of the coil winding, the work can be smoothly performed using the grip jig of the welding head.
本発明の分割ステータによれば、徹底した製造工程の簡単化および部品ハンドリングの容易化を可能にすることができる。 According to the divided stator of the present invention, it is possible to simplify the manufacturing process thoroughly and facilitate the handling of parts.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における分割ステータにおいて、コア40をコア占有スペースに装入している状態を示す斜視図である。また、図2は、図1においてコアの装入が終了した後の分割ステータのII−II線に沿う断面図である。分割ステータ10は、大略、モールドコイル20とコア40とで形成される。モールドコイル20は、コイルに巻き回された巻線を樹脂でモールドして形成されている。巻線の両端のうち、一方の端3aは、環状のステータに組んだときの内周面Si側に位置し、他方の端3bは外周面So側に位置する。巻線の両端3a,3bが突出しているモールドコイルの面は、コイルエンド面Seであり、両端3a,3bはそのコイルエンド面Seの対角位置を占める。モールドコイル20は、コイル本体樹脂部7と一体の後方突出部17を有する。後方突出部17は、コア40のバックヨーク47を上下から挟むように2つ設けられている。コア40は、ティース41とバックヨーク47とからなり、ティース41をモールドコイル20のコアスペースに挿入し、バックヨーク47がモールドコイル20の外周面に当って止まるように構成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a
本実施の形態の分割ステータ10の特徴は、次に点にある。
(1)モールドコイル20の後方にバックヨークに面する(接する)部分である後方突出部を設けたこと。
(2)後方突出部および/またはバックヨークに、互いを係止する係止機構を設けたこと。図2に例示の分割ステータ10では、上記の係止機構は、バックヨーク47に設けた凹部47hと、後方突出部17におけるバックヨーク47に向かって突き出す係止凸部17aとで構成される。
The feature of the
(1) A rear projecting portion that is a portion facing (contacting) the back yoke is provided behind the
(2) A locking mechanism for locking each other is provided on the rear protrusion and / or the back yoke. In the
図1に示すように、コア40をモールドコイル20のコア占有スペースに装入し、バックヨーク47がモールドコイル20の外周面に当るときに、上記の係止機構17a,47hが作動するようにするのがよい。すなわち、バックヨーク47がモールドコイル20の外周面に当るときに、上下の係止凸部17aが上下の凹部47hに嵌入するように構成するのがよい。上記の係止機構17a,47hにより、コア40とモールドコイル20とは連結される。上記の目的を確実に達成するため、上下の後方突出部17は、バックヨーク47の側に少し傾斜させて先端部間の距離をバックヨーク47の高さ範囲より少し短くするのがよい。これによって、後方突出部17の樹脂の弾性力で、上下からバックヨーク47を挟みつけ、係止機構17a,47hをスムースに作動させることができる。
As shown in FIG. 1, when the
上記の2つの特徴により、コア40のティース41側を、モールドコイル20の外周面So側から挿入するだけで、モールドコイル20とコア40とを連結して一体物の分割ステータ10としてハンドリングでき、環状のステータに組み立てることが容易となる。図3は、上記の分割ステータ10を環状に配置してステータ50を組みたてた後の斜視図である。分割ステータ10は、図示していない締結リングにより、図3に示すような配置で組み込まれてステータとされた後、モータケースに装着される。このような、モールドコイル→分割ステータ→ステータ(締結リング)→モータケース収納、という製造工程は簡単であり、モールドコイルや分割ステータなどの主要構成部品の取り扱いが非常に容易となる。
Due to the above two characteristics, simply inserting the
本発明では、モールドコイル20とコア40とを簡単に結合して一体物としてハンドリング可能な分割ステータ10を形成する。このため、特許文献1におけるように、モールドコイルを環状に配置するために、内環から外向き放射状に突き出るステータティースなどの特別の中間部品を準備しておく必要はない。この結果、モールドコイル20を用いた上で、ステータを組み上げるための製造工程の経済性を向上させることができる。
In the present invention, the
また、本実施の形態の分割ステータ10では、モールドコイルを用いない場合に必要であったコイル巻線とコアとの間に介在させるインシュレータを、省略することができる。インシュレータのコアへの装着およびそのインシュレータ上に巻線を巻き回す作業は、非常に輻湊しており、分割ステータ形成の能率化の障害となっていた。本実施の形態によれば、上述のように、非常に簡単かつ容易にステータに組み立てることができる。
Further, in the
次に、本実施の形態における分割ステータの製造方法について説明する。上記のモールドコイル20は、たとえば図4に示すコイル3を用いて作製することができる。このモールドコイル3は、長方形断面の平角線をエッジワイズに巻き回して形成したコイルである。このコイルを金型内に挿入して、溶融状態の樹脂を金型内に射出することで、図1に示すモールドコイル20を作製することができる。この金型でモールドする際に、後方突出部17をコイルを含むコイル本体樹脂部7と一体に成形するのがよい。樹脂には、モールドコイルに一般に用いられる樹脂を用いることができる。
Next, the manufacturing method of the divided stator in this Embodiment is demonstrated. The
また、一般に、コイルは巻線3が巻き回されたままでは、その弾性力により軸線方向にスペースをあけて長くなっているが、これを矯正するために、金型内に樹脂を射出する際に、軸線方向に圧力を加えて、スペースをなくし、タイトな巻線の状態とするのがよい。軸線方向に圧力を加える方法には、金型内にピンを挿入してピンで加えるなどで実現することができる。
In general, when the
コア40については、電磁鋼板を積層してカシメ加工などにより成形して作製する積層鋼板コアと、酸化物磁性粉末を圧粉成形し、焼結して作製する圧粉コアとがある。図5は、積層鋼板コア40の作製方法を説明するための図である。電磁鋼板を打ち抜いて作製した各層部分は、すべて同じ外形を有し、バックヨークとティースとからなっている。最上層の打ち抜き鋼板40tのバックヨーク47t(ティース41tと一体)と、最下層の打ち抜き鋼板40bのバックヨーク47b(ティース41bと一体)とには、同じ位置に貫通孔47hをあけておく。中間部の電磁鋼板積層体40mを、上記最上下の打ち抜き鋼板40b,40tによって上下から挟むようにして、コア40を形成する。順送打ち抜きプロセスによって、最下層の貫通孔付き打ち抜き鋼板40bから順に上に打ち抜き鋼板をカシメながら最後に最上層の貫通孔付き打ち抜き鋼板40tを配置してもよい。上記の貫通孔47hをバックヨークの凹部とすることにより、最下層または最上層の電磁鋼板のいずれか一方を裏返す必要がなく、表裏面の形状対称性などを考慮することなく、そのまま積層鋼板コアを製造することができる。
As for the core 40, there are a laminated steel sheet core produced by laminating electromagnetic steel sheets and forming by caulking or the like, and a dust core produced by compacting and sintering oxide magnetic powder. FIG. 5 is a diagram for explaining a method for producing the laminated
圧粉コアの場合は、(1)圧粉成形の際の金型に凹部が形成されるようにしておくか、または(2)凹部なしの圧粉コアを作製し、その後で、凹部をドリル加工などで設けること等により製造することができる。圧粉コアは、酸化物磁性体を原料とするため、電気抵抗が高いので、モータの高速回転時に渦電流などによる有効磁場強さの低下が問題となる場合に用いるのがよい。 In the case of a dust core, (1) a recess is formed in the mold for compacting, or (2) a dust core without a recess is prepared, and then the recess is drilled. It can be manufactured by providing it by processing or the like. Since the dust core is made of an oxide magnetic material and has high electric resistance, it is preferable to use it when reduction in effective magnetic field strength due to eddy current or the like becomes a problem at high speed rotation of the motor.
(実施の形態2)
図6〜図9は、本発明の実施の形態2における分割ステータ10を示す斜視図であり、また、図10は、これら分割ステータ10を用いて環状に組み上げたステータ50を示す平面図である。上述のように、巻線の一方の端3aは、ステータに組み上げたときの内周面Si側(コイル一方端部)に位置し、他方の端3bは外周面So側(コイル他方端部)に位置し、一方の端3aと他方の端3bとは、コイルエンド面Seにおいて対角位置を占めている。分割ステータ10には、いずれも後方突出部17が設けられ、バックヨーク47と係止部で相互に係止されている。図6〜図9に示す分割ステータ10は、コイルエンド面Seに設けた凹溝11の本数や、配置形態が相互に異なっており、これら相互に凹溝11が異なる分割ステータ10が必要な理由は、後で詳しく説明する図10に示すステータ50における各分割ステータ10の凹溝11の形態により、理解することができる。本実施の形態における分割ステータ10は、いずれも(図6〜図9)、巻線の両端3a,3bが突き出るコイルエンド面Seにおいて、一方のコイルサイド面Ssから他方のコイルサイド面Ssへと、1つまたは複数の凹溝11が形成されている点に特徴を有する。
(Embodiment 2)
6 to 9 are perspective views showing the
まず、図6〜図9に示す分割ステータ10について説明する。凹溝11は、凹溝壁11wと凹溝底11bとで規定され、凹溝壁11wのトップ面11tと凹溝底11bとにより凹溝11の深さが決められる。図6に示すモールドコイル10では、凹溝11は、コイルエンド面Seにおける内周面Si側に沿って一本設けられている。この凹溝11の平面的形状は、内周面Siに沿うように、円状とするのがよい。図6の分割ステータ10は、図10の環状ステータ50の12時線(径方向線)と1時線(径方向線)との間の分割ステータ10に対応する。当該分割ステータ10の凹溝11には、後で詳しく説明するように、中性点用バスバーが収納される。巻線の一方の端3aは、内周面Si側の凹溝壁11wが切り欠かれた部分に突き出ている。他方の端3bは、周りに凹溝壁等がないフラットなコイルエンド面Seの外周面So側に、一方の端3aと対角をなすように突き出ている。分割ステータ10のコイル本体樹脂部7は、図示しない磁性体のコアを外周面So側から挿入して配置するためのコア占有スペースをあけて形成される。
First, the divided
図7に示す分割ステータ10には、図6に示す分割ステータの凹溝11と同じ内周面Si側の一本と、一方のコイルサイド面Ssの外周面So側から他方のコイルサイド面Ssの中間位置への一本との合計2本の凹溝11が配置されている。図7の分割ステータ10は、図10の環状ステータ50の1時線と2時線との間の分割ステータ10に対応する。内周面Si側の一本の凹溝11は、上述のように、円状とするのがよいが、もう一本の凹溝は、外周面So側から中央位置へと急カーブで曲がる弧状とするのがよい。この図7に示す分割ステータは、外周側の凹溝11を使用せずに、図6の分割ステータの代わりをすることができる。
The divided
図8に示す分割ステータ10には、一方のコイルサイド面Ssの外周面So側から他方のコイルサイド面Ssの中間位置への一本の凹溝11と、その凹溝11にほぼ並行する、一方のコイルサイド面Ssの中間位置から他方のコイルサイド面Ssの内周面Si側への一本との合計2本の凹溝11が配置されている。両方の凹溝11ともに、環状ステータの円周の曲率よりは急カーブで曲がっているようにするのがよい。図8の分割ステータ10は、図10の環状ステータ50における、2時線から10時線にいたる各1時線間分の合計8個の分割ステータ10のそれぞれに対応する。したがって、図8に示す凹溝11の形態を持つ分割ステータ10が、本実施の形態の環状ステータ50には最も多く用いられる。
In the divided
図9に示す分割ステータ10は、図10の環状ステータ50の10時線と11時線との間の分割ステータ10に対応する。この図9に示す分割ステータ10は、図8に示す分割ステータ10で置き換えてもよい。すなわち、図8に示す分割ステータ10の外周側の一本の凹溝11を使用しないで、内周側の一本の凹溝11のみを使用すれば、図9の分割ステータ10を準備する必要はない。しかし、準備しても差し支えはない。いずれの分割ステータ10においても、凹溝11が設けられたコイルエンド面Seの樹脂厚(コイル巻線の包絡面とモールド樹脂の凹溝底面11bとの距離)は、他方のコイルエンド面の樹脂厚(コイル巻線の包絡面とモールド樹脂の表面との距離)と同じでもよい。また、凹溝が形成されたほうのコイルエンド面のモールド樹脂には、バスバーと巻線との接続のときに凹溝壁11wなどから種々の応力がかかるので、その樹脂厚は反対側のコイルエンド面の樹脂厚より厚くしてもよい。
The divided
図10は、一体物に形成されたバックヨーク41b付きコアを上記コア占有スペースに挿入した後、すなわちモールドコイルを分割ステータにした後、この分割ステータを環状に配置してステータ50を形成した状態を示す図である。図10において、各分割ステータ10のコイルエンド面Seに設けられた凹溝11は、隣接する分割ステータ10の凹溝11と連続して、配線に必要な始点および終点を持ち、これら始点および終点を実現するために、円状またはより曲率が大きい弧状の形状を有している。上記凹溝11には、ステータ50に対して、インバータモジュール等により変換された交流電力を供給するために、図示しないバスバーが収納される(図12参照)。これまでにも触れたように、図6〜図9の分割ステータ10のすべての種類を準備する必要はなく、たとえば図7および図8の分割ステータ10を用いることで、このあと説明する図12のバスバーを接続したステータを得ることはできる。
FIG. 10 shows a state in which the
本発明の分割ステータ10を用いた場合、バスバーは別部材というより、ステータ中に配置される。従来のバスバーは、モータの外部に位置しており、バスバー筐体に収納された上で、モータのステータとの接続構造を簡単化することに開発が注力されてきた。しかし、本発明では、分割ステータ10のコイルエンド面Seに一本または複数本の凹溝11を設け、この凹溝11にバスバーを収納するので、従来のバスバーの形態に比べて、格段に簡単化され、バスバー筐体の省略が可能になる。この結果、軽量化、部品の削減、製造工程の簡単化ひいては経済性の向上を得ることができる。
When the divided
次に、上記の分割ステータ10を、3相交流モータに用いた場合について説明する。図11は、3相交流モータのステータ50の等価回路を示す図である。分割ステータ10は、U相電力が供給されるもの、V相電力が供給されるもの、およびW相電力が供給されるものに分かれて配置される。それぞれの相では、4個の分割ステータ10が、直列配置され、各分割ステータ10間をバスバー21a〜21c,22a〜22c,23a〜23c,24が電気的に接続する。各相の最も端(図11の中心側)に位置する分割ステータ10のコイル巻線の1方の端3aは、各相共通に中性点(基準点)用バスバー24に接続される。また、直列接続の最も外側の分割ステータ10のコイル巻線の他方端3bは、図示しない電源端子に接続され、インバータモジュール等から変換された交流電力の供給を受ける。
Next, the case where the
図12は、図11の等価回路に対応する実際のステータ50におけるバスバー等の配線を示す平面図である。各相の分割ステータ10は4個あり、その4個が直列接続されている。図11に示す中性点のバスバー24は、図12において、12時線から2時線を少し越えた範囲の内周面側に位置している。ここで、直列接続の4個のU相の分割ステータ10の位置をまとめて示す。
(U相電力供給を受ける分割ステータ):U1(12時線〜1時線)、U2(3時線〜4時線)、U3(6時線〜7時線)、U4(9時線〜10時線)
V相の各分割ステータ10は、U相に1時間遅れで接しており、W相の分割ステータ10はV相に1時間遅れで接している。U相において、分割ステータ10(U1)の巻線端3aと中性点のバスバー24とは、溶接箇所Fで接続されている。この分割ステータ10(U1)は、その凹溝11の形態から分かるように、図6に示す分割ステータ10である。その隣のV相の分割ステータ10およびそれに接するW相の分割ステータ10は、共通に、中性点用バスバー24にその端3aを接続されている。中性点に接続されたV相の分割ステータ10は、図7に示す分割ステータであり、その隣のW相の分割ステータ10は、図8に示す分割ステータ10である。これら3種類(図6〜図8)の分割ステータ10により、図11に示す中性点Gへの各相共通の接続が実現されている。図12には、凹溝がない分割ステータが11時線と12時線との間に1つ示されているが、この分割ステータは、凹溝を用いないようにした他の任意の凹溝付きモールドコイルで置き換えることができる。したがって、上述のように、図7および図8の分割ステータがあれば、図12のバスバー接続のステータを得ることはできる。
FIG. 12 is a plan view showing wiring such as bus bars in the
(Divided stator receiving U-phase power supply): U1 (12 o'clock to 1 o'clock), U2 (3 o'clock to 4 o'clock), U3 (6 o'clock to 7 o'clock), U4 (9 o'clock to 10 o'clock)
Each V-phase divided
図11の等価回路の中性点GからU相を電源端子へとたどる経路を、図12において説明する。一方の端3aから分割ステータ10(U1)を経て、その端3bは、バスバー21aにより、分割ステータ10(U2)のコイル端3aへと、溶接箇所Fにより接続される。このバスバー21aは、急カーブで外周側から内周側へと曲がる凹溝11に収納されている。分割ステータ10(U2)を通り、その端3bから、バスバー21bにより分割ステータ10(U3)へと接続される。図12から分かるように、これら分割ステータ10(U2,U3など)は、図8に示すタイプの分割ステータ10である。上記のように、U相の分割ステータ10の巻線の他方の端(外周側の端)3bへの一つのバスバーの接続と、他相の2つの分割ステータ10を乗り越えて、次のU相の分割ステータ10の巻線の一方の端(内周側の端)3aへの上記一つのバスバーの接続と、を繰り返して、U相の最後は9時線と10時線との間の分割ステータ10(U4)に至り、その分割ステータ10(U4)の外周側の端3bから電源端子へと接続される。
A path for tracing the U phase from the neutral point G of the equivalent circuit of FIG. 11 to the power supply terminal will be described with reference to FIG. One
上記の各分割ステータ10の両端3a,3bと、バスバーとの接続部Fの形成は、スポット溶接によって行うことができる。スポット溶接のしやすさが重要な場合は、各分割ステータ10の巻線の両端3a,3bの付近には、凹溝壁11wを配置しないほうがよい。両端3a,3bの付近に凹溝壁11wを除くことによって、スポット溶接の電極に付随する圧力印加の掴み部を突き出させて小さな形状にするなどして、コイルエンド面Seから突き出す巻線の端3a,3bと、凹溝11に収納された状態のバスバーとを重ねて挟むことが可能となる。この結果、バスバー21a〜21c、22a〜22c、23a〜23c、24と、コイルの端3a,3bとの結線が非常に容易となる。
Formation of the connecting portion F between the both ends 3a and 3b of each split
凹溝11を設けた上記の分割ステータ10を用いることにより、次のような効果を得ることができる。
(1)ステータと分離した状態の大型筐体を含む別部材のバスバーを必要としない。
(2)このため、別部材の筐体付きバスバーを、モータのステータの周囲に配置して固定するための固定部品を必要としない。
(3)製造工程上も簡単化され、各種の製造工程、運送工程等の省略が可能となる。
上記(1)〜(3)による経済性向上、軽量化および小型化は、それぞれが歴然としており大きい。
By using the divided
(1) A separate bus bar including a large casing separated from the stator is not required.
(2) For this reason, the fixing part for arrange | positioning and fixing the bus bar with a housing | casing of another member around the stator of a motor is not required.
(3) The manufacturing process is simplified, and various manufacturing processes, transportation processes, and the like can be omitted.
The economic improvements, weight reductions, and miniaturizations due to the above (1) to (3) are obvious and large.
(実施の形態3)
図13は、本発明の実施の形態2における分割ステータ10を示す図である。分割ステータ10には、いずれも後方突出部17が設けられ、バックヨーク47と係止部で相互に係止されている。図6〜図9に示す実施の形態2における分割ステータとの相違は、凹溝11の延在方向に交差するように、交差溝31が設けられている点にあり、この点が本実施の形態の分割ステータ10の特徴である。この交差溝31は、交差溝底31bと交差溝壁31wで規定される。そして、コイル巻線の端3a,3bのそれぞれを、当該巻線端3a,3bが位置する周面側と反対側の周面側から見通すことができるように、凹溝壁11wを通して切り欠くように形成されている。すなわち、交差溝底31bおよび交差溝壁31wは、ともに凹溝11の凹溝壁11wの切り欠き部分として形成されている。
(Embodiment 3)
FIG. 13 is a diagram showing the
上記の交差溝31を形成することにより、図14に示すように、たとえばコイル巻線の端3bと、バスバー23aとをスポット溶接する際に、比較的大きな掴みジグ兼アース71bを用いて必要な圧力を容易に印加しながら、その動作をスムースに行わせることができる。すなわち、巻線の端3bとバスバー23aとを重ね合わせる際に、両者の両側から圧力を掴みジグ兼アース71bによって加える必要があるが、交差溝31がない場合、凹溝壁11wが掴みジグ兼アース71bの動きの障害になり、作業性を害する。図14に示す作業では、バスバー23aを凹溝11に収納したまま電極71aから電流を流して、巻線端3bとバスバー23aとの境目に抵抗熱を発生して溶着することができる。仮に、交差溝31がない場合には、バスバー23aを凹溝の外部に完全に出して作業をする場合が生じ、工程数の増加だけでなく、バスバーを凹溝の外部上方に固定するためのバスバー仮固定器具を必要とするなど、製造コスト増をもたらす。交差溝31の形成という比較的簡単な工程の追加によって、バスバーとコイル巻線との接続という非常に複雑な工程を簡単化し、その工程に付随するバスバー仮固定器具等の省略をすることができる。
By forming the crossing
図15は、本実施の形態における分割ステータ10を用いて形成したステータと、3相交流用バスバーとを結線した後の部分平面図である。図12に示した配線状態と基本的に同じであるが、交差溝31を設けたことによって、図14で説明したように、汎用性のあるスポット溶接装置を用いて、仮止め器具などを用いることなく、簡単に信頼性の高い溶接部Fを形成できることが大きい。
FIG. 15 is a partial plan view after connecting a stator formed using
(実施の形態4)
図16は、本発明の実施の形態4における分割ステータ10を示す図である。分割ステータ10には、いずれも後方突出部17が設けられ、バックヨーク47と係止部で相互に係止されている。図6〜図9に示す実施の形態2における分割ステータとの相違は、凹溝がコイル本体樹脂部7だけでなく、後方突出部17の上の部分にまで形成されている点に特徴がある。後方突出部17の上方に、コイル本体樹脂部7のコイルエンド面Seと高さが揃うように、凹溝底61bが形成される。後方突出部17の上方の凹溝61は、凹溝底61bと凹溝壁61wとによって規定される。ただし、本実施の形態では、外周面So側の一本の凹溝61の一部のみが、後方突出部17の上方に位置する。後方突出部17の上方の凹溝61は、手前のコイルサイド面Ss側に近い範囲のみであって、対向するコイルサイド面Ss側に延びる途中で、コイル樹脂本体部7のコイルエンド面Se上に湾曲して入ってゆく形状をとる。そして、その対向するコイルサイド面Ss側の中間位置(内周面Siと外周面Soとの中間位置)において、終端部となる。凹溝61から手前側に露出するバスバーは、手前の隣の分割ステータのコイル巻線の外周側の端3bに、外周側から接続される。または、バスバーをコイル外周側の端3bの内周面側にして溶接してもよい。どちらの配置をとるかは、スポット溶接またはプロジェクション溶接のしやすさによる。上記バスバーは、向こう側の隣の分割ステータの中間位置に端部を持つ凹溝11に、収納される。
(Embodiment 4)
FIG. 16 is a diagram illustrating the
上記の凹溝61より内周面Si側の凹溝11は、手前のコイルサイド面Ss側で中間位置に端部を持ち、コイル樹脂本体部7上のコイルエンド面Se上で湾曲して、対向するコイルサイド面Ss面側では、内周面Si側に端部を持つ。バスバーは、この内周面Si側の端部から露出して、隣の分割ステータの巻線の内周面側の端3aに外周面側から接続される。上述のように、バスバーをコイル内周側の端3aの内周面側にして溶接してもよい。どちらの配置をとるかは、スポット溶接またはプロジェクション溶接のしやすさによる。
The
図16に示す分割ステータ10は、実施の形態2の図8の分割ステータに対応するものであり、図10に示すように、最も多く用いられるタイプの分割ステータである。本実施の形態においては、たとえば実施の形態2の図7に示す分割ステータ10の凹溝11の外周面So側の部分を、図16に示すように、後方突出部17の上方に設けることができる。
The
上記のように、後方突出部17の上方に凹溝61を設けることにより、内周面側のコイル巻線の端3aの付近にスペースができる。このため、作業スペースの確保が困難な内周側での分割ステータとバスバーとの接続を容易にすることができる。また、外周側のコイル巻線の端3bの外周側に、凹溝底61bが延在するので、バスバーの溶接の際に利用したり、また溶接後の固定や絶縁などのための部品取り付けに利用することができる。
As described above, by providing the
(実施の形態5)
図17は、本発明の実施の形態5における分割ステータを示す図であり、図18は、図17におけるXVIII−XVIII線に沿う断面図である。分割ステータ10には、いずれも後方突出部17が設けられ、バックヨーク47と係止部で相互に係止されている。本実施の形態では、後方突出部17上に3本の凹溝61を設け、モールドコイル本体部7上には凹溝を設けない点に特徴がある。たとえば、図11に示すステータ50の等価回路では、各相に4個のコイルを直列接続するが、この場合、図12に示す配線図に示すように、バスバーが結線されたステータ50において、径方向(放射方向)にバスバーが重なるのは、コイル巻線の端3aまたは3bが重なる部分において最多であり、3箇所である。コイル巻線の端3aまたは3bが重ならない部分では、2箇所である。バスバーがコイル巻線の端3aまたは3bが重なる部分では、凹溝から露出したバスバーの端であり、凹溝は存在しない。このため、凹溝11が径方向(放射方向)に、重なる数は、最も多くても2つである。このため、図7や図8に示すように、2本の凹溝11を持つ分割ステータ10が、最も多くの凹溝を持つ部品として用いられる。上記の分割ステータ10では、コイル巻線の両端3a,3bでは、バスバーは露出状態で用いられる。
(Embodiment 5)
FIG. 17 is a view showing a split stator according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG. Each of the
凹溝61を、後方突出部17にのみ設ける場合、バスバーは凹溝61から露出する部分はなくなる。この結果、ステータに組み上げるのに、凹溝は3本必要となり、また3本あれば十分である。そして、バスバーとコイル両端3a,3bとの接続は、直接、両者を接触させることによってはできず、間に介在させる接続部品によって行なう。図12に示すバスバーをすべて、後方突出部に配置して、各コイル巻線の端3a,3bから径方向に接続部品を延ばして接続する。この場合、1つの凹溝61には、全円周にわたって、4個のバスバーが収納される。そして、当該4個のバスバーは、相互に電気的に、したがって機械的に接触しないように、絶縁物を間に介在させるのがよい。
When the
上記の分割ステータによれば、コイル本体樹脂部7の上に凹溝を設けず、凹溝61は後方突出部17上に限定される。このため、後方突出部17と、コイル本体樹脂部7のコイルエンド面Seとの段差を利用でき、ステータ50の小型化を推進することができる。
According to the above-described split stator, no concave groove is provided on the coil main
(他の実施の形態)
1.上記の実施の形態において、本発明の分割ステータもしくはモールドコイルの用途は、とくに限定しなかったが、実際のところ、本発明の分割ステータもしくはモールドコイルは、モータが用いられるあらゆる用途に用いられる可能性を有する。
2.本発明の実施の形態では、極数、スロット数は、特定の1種類について説明したが、本発明の分割ステータもしくはモールドコイルは、どのような極数、スロット数のモータに対しても用いることができる。
3.上記の実施の形態では、平角線を用いたエッジワイズ型コイルについてのみ説明したが、平角線に限定されず丸線でもよく、また平角線についてエッジワイズ型には限定されない。
4.係止機構は、上記の凹部と係止凸部による係止機構に限定されず、たとえば後方突出部がバックヨークを内周面側に樹脂の弾性力により付勢する係止機構などであってもよい。この場合、係止機構の作用を発揮する部分は、後方突出部のみに設けられる。
(Other embodiments)
1. In the above embodiment, the use of the split stator or the molded coil of the present invention is not particularly limited. Actually, however, the split stator or the molded coil of the present invention is used for any application in which a motor is used. Have the potential to be
2. In the embodiment of the present invention, the number of poles and the number of slots have been described for one specific type, but the divided stator or molded coil of the present invention can be applied to a motor having any number of poles and slots. Can be used.
3. In the above embodiment, only the edgewise type coil using the flat wire has been described, but it is not limited to the flat wire but may be a round wire, and the flat wire is not limited to the edgewise type.
4). The locking mechanism is not limited to the locking mechanism using the concave portion and the locking convex portion, and is, for example, a locking mechanism in which the rear protrusion urges the back yoke toward the inner peripheral surface side by the elastic force of the resin. Also good. In this case, the portion that exerts the action of the locking mechanism is provided only in the rear protrusion.
上記において、本発明の実施の形態および実施例について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態および実施例は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。 Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, the embodiments and examples of the present invention disclosed above are merely examples, and the scope of the present invention is the implementation of these inventions. It is not limited to the form. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.
本発明の分割ステータによれば、樹脂モールドを利用して、徹底した製造工程の簡単化および部品ハンドリングの容易化を可能にし、また小型化、軽量化にも有効である。 According to the split stator of the present invention, it is possible to simplify a thorough manufacturing process and facilitate parts handling by using a resin mold, and it is also effective in reducing the size and weight.
3 巻線、3a,3b 巻線の端、7 コイル本体樹脂部、10 分割ステータ、11 凹溝、11b 凹溝底、11t 凹溝壁トップ面、11w 凹溝壁、17 後方突出部、17a 凹部係止凸部、20 モールドコイル、21a〜21c,22a〜22c,23a〜23c,24 バスバー、31 交差溝、31b 交差溝底、31w 交差溝壁、40 コア、41 ティース、47 バックヨーク、47h 凹部、50 ステータ、61 凹溝(後方突出部上)、61b 凹溝底、61w 凹溝壁、71a 電極、71b 掴みジグ兼アース、Se コイルエンド面、Si 内周面、So 外周面、Ss コイルサイド面、U,V,W,G 3相交流の相。 3 windings, 3a, 3b winding ends, 7 coil body resin part, 10 split stator, 11 concave groove, 11b concave groove bottom, 11t concave groove wall top surface, 11w concave groove wall, 17 rear protruding part, 17a concave part Locking convex part, 20 mold coil, 21a-21c, 22a-22c, 23a-23c, 24 bus bar, 31 crossing groove, 31b crossing groove bottom, 31w crossing groove wall, 40 core, 41 teeth, 47 back yoke, 47h concave part , 50 Stator, 61 Concave groove (on the rear protrusion), 61b Concave groove bottom, 61w Concave groove wall, 71a Electrode, 71b Grab jig and ground, Se coil end surface, Si inner peripheral surface, So outer peripheral surface, Ss coil side Surface, U, V, W, G Three-phase alternating phase.
Claims (4)
モールドコイルと、
前記モールドコイルに装入される、バックヨークを含むコアとを備え、
前記モールドコイルは、前記バックヨーク側に突き出す後方突出部を有し、
前記後方突出部および/または前記バックヨークに、該後方突出部とバックヨークとが互に係止される係止部を有することを特徴とする、分割ステータ。 A split stator that is annularly arranged to form a stator,
A mold coil;
A core including a back yoke, which is inserted into the mold coil,
The mold coil has a rear protrusion that protrudes toward the back yoke,
The split stator, wherein the rear projecting portion and / or the back yoke has an engaging portion in which the rear projecting portion and the back yoke are engaged with each other.
The concave grooves extend so as to intersect with the direction in which the concave grooves extend, cut out the walls of the concave grooves, and are provided with two intersecting grooves so that one end and the other end of the winding can be seen. The molded coil according to claim 1, wherein the molded coil is formed.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102662002A (en) * | 2012-04-25 | 2012-09-12 | 中国科学院微电子研究所 | Semi-conductor film, gas sensor and preparation method thereof |
JP2013162673A (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp | Method for manufacturing stator of rotary electric machine |
US9184638B2 (en) | 2010-05-26 | 2015-11-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stator structure and stator manufacturing method |
-
2007
- 2007-12-18 JP JP2007325778A patent/JP2009148134A/en active Pending
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