JP2011172384A - Rotary electric machine armature - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円筒状のコア基準面の軸方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアと、複数のセグメント導体を接合して構成されて前記電機子コアに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子に関する。 The present invention provides an armature core comprising a plurality of slots extending in the axial direction of a cylindrical core reference surface, the armature core being dispersedly arranged in the circumferential direction of the core reference surface, and a plurality of segment conductors joined together. And a coil wound around a core.
回転電機用電機子においてコイルの占積率を高めるために、複数のU字状に成形されたセグメント導体の導体辺部を電機子コアのスロット内に規則的に配置し、電機子コアに対して軸方向に延出する異なるセグメント導体の接合延出部同士を接合してコイルを形成する技術が既に知られている(例えば、特許文献1参照)。このようなコイルを備える構成では、特許文献1の図7に示されているように、セグメント導体の接合延出部同士を接合してなるセグメント間接合部が電機子コアの軸方向外側に多数配置される。そのため、このような構成では、隣接するセグメント間接合部同士の間の電気的絶縁性を確保することが難しい。なお、セグメント間接合部の表面を絶縁処理したり隣接するセグメント間接合部の間に絶縁部材を設けたりすることでそのような絶縁性の確保も可能ではあるが、隣接するセグメント間接合部間の距離が短ければそのような対策を施すことも難しくなる。
In order to increase the space factor of the coil in the armature for rotating electrical machines, the conductor side portions of the plurality of U-shaped segment conductors are regularly arranged in the slots of the armature core, A technique for forming a coil by joining joining extension portions of different segment conductors extending in the axial direction is already known (see, for example, Patent Document 1). In the configuration including such a coil, as shown in FIG. 7 of
上記の問題に関して、下記の特許文献2には、当該文献の図10に示されるように、セグメント間接合部にて接続される一対の接合延出部を径方向外側へ傾斜させることで、径方向に隣接するセグメント間接合部間の距離を確保する技術が開示されている。また、下記の特許文献3には、電機子コアの軸方向一方側から挿入するセグメント導体と電機子コアの軸方向他方側から挿入するセグメント導体とを交互に配置することにより、セグメント間接合部を電機子コアの軸方向両側に分散させることで、隣接するセグメント間接合部間の距離を確保する技術が開示されている。
Regarding the above problem, in
しかしながら、上記特許文献2に記載の構成では、径方向に隣接するセグメント間接合部間の距離を全てのセグメント間接合部に対して確保するため、当該文献の図10に示されているように、径方向外側に位置するセグメント間接合部に対しては、径方向内側に位置するセグメント間接合部に比べ、接合部にて接合される一対の接合延出部をより大きな角度で径方向外側に屈曲する必要がある。そのため、スロット内に配置されるコイルの層数によっては、径方向最外側に位置するセグメント間接合部に対する接合延出部の屈曲角が過大になり、コイルエンド部が占める径方向幅が過大になるおそれがある。また、径方向に沿って並ぶセグメント間接合部毎に接合延出部の屈曲角が異なるものとなるとともに、径方向に近接して配置された接合延出部に対して径方向外側への屈曲加工を施す必要があり、製造工程の複雑化を招くおそれもある。また、上記特許文献3に記載の構成では、セグメント間接合部が電機子コアの軸方向両側に分散するため、回転電機用電機子の軸方向における大型化や製造工程の複雑化を招くおそれがある。
However, in the configuration described in
そこで、コイルエンド部が占める径方向幅を抑制することができるとともに、製造工程の複雑化や軸方向における大型化をも抑制することが可能な回転電機用電機子の実現が望まれる。 Therefore, it is desired to realize an armature for a rotating electrical machine that can suppress the radial width occupied by the coil end portion and can also suppress the complexity of the manufacturing process and the increase in size in the axial direction.
本発明に係る、円筒状のコア基準面の軸方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアと、複数のセグメント導体を接合して構成されて前記電機子コアに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子の特徴構成は、前記セグメント導体は、前記スロット内に軸方向に沿って配置される導体辺部と、前記導体辺部の少なくとも一方の端部から前記電機子コアに対して軸方向に延出する接合延出部と、を有し、前記コイルは、互いに異なる前記スロットにそれぞれ配置された前記導体辺部から延出する前記接合延出部である一方側接合延出部と他方側接合延出部との先端部同士を接合してなるセグメント間接合部を前記電機子コアに対して軸方向外側に有し、前記セグメント間接合部で接合される一対の前記一方側接合延出部及び前記他方側接合延出部の少なくともいずれか一方が、延出元の前記導体辺部から前記セグメント間接合部に向かって周方向に延出する周方向延出部を備えるとともに、径方向一方側から見て当該一方側接合延出部及び当該他方側接合延出部が重なり合う重合領域が前記セグメント間接合部を先端部として形成されており、前記重合領域における前記一方側接合延出部と前記他方側接合延出部との重合が開始する基部である重合基部の周方向位置が一致する複数の前記重合領域が径方向に沿って複数配列されてなる径方向配列部を複数有し、1つの前記径方向配列部を構成する複数の前記重合領域が、径方向に互いに隣接する前記重合領域の先端部にある前記セグメント間接合部同士が互いに異なる周方向位置に位置するように形成されている点にある。 According to the present invention, the electric machine comprises: an armature core in which a plurality of slots extending in the axial direction of a cylindrical core reference surface are distributed in the circumferential direction of the core reference surface; and a plurality of segment conductors joined together. A characteristic configuration of the armature for a rotating electrical machine provided with a coil wound around a child core is that the segment conductor includes a conductor side portion disposed along the axial direction in the slot, and the conductor side portion A joint extension portion extending in an axial direction from at least one end portion with respect to the armature core, and the coil extends from the conductor side portions respectively disposed in the different slots. An inter-segment joint formed by joining tip portions of the one-side joint extension portion and the other-side joint extension portion, which are the joint extension portions, on the outer side in the axial direction with respect to the armature core, A pair joined at the joint between segments A circumferential extension portion in which at least one of the one-side joint extension portion and the other-side joint extension portion extends in the circumferential direction from the conductor side portion of the extension source toward the inter-segment joint portion. And a superposition region where the one-side joint extension portion and the other-side joint extension portion overlap when viewed from one side in the radial direction is formed with the inter-segment joint portion as a tip portion, and the superposition region in the superposition region A radial direction in which a plurality of the polymerization regions in which the circumferential positions of the polymerization bases that are the bases where the polymerization of the one-side bonding extension and the other-side bonding extension starts are aligned are arranged along the radial direction. A plurality of array portions, and a plurality of the overlapping regions constituting one radial array portion are circumferential positions where the inter-segment joints at the distal ends of the overlapping regions adjacent to each other in the radial direction are different from each other. Position In that it is formed so as to.
上記の特徴構成によれば、複数の重合領域(重合基部)が径方向に並ぶ径方向配列部において、径方向に隣接する重合領域の間でセグメント間接合部同士が周方向にずれることで、当該セグメント間接合部間の距離を確保することができる。よって、セグメント間接合部同士の間の電気的絶縁性を確保することが容易となり、コイルの全体としても電気的絶縁性を高めることが容易となる。
また、上記の特徴構成によれば、セグメント間接合部の位置を周方向に分散させることで隣接するセグメント間接合部間の距離が確保されるため、コイルエンド部が径方向に大型化する問題は生じ難い。
さらに、上記の特徴構成によれば、径方向に隣接する重合領域の間でセグメント間接合部間の距離を確保することができるため、セグメント間接合部を電機子コアの軸方向両側に分散させる必要性は必ずしもない。よって、セグメント間接合部を電機子コアの軸方向一方側にのみ配置させる構成とすることが容易な構成となっており、回転電機用電機子の軸方向における大型化や製造工程の複雑化を抑制することができる。
According to the above-described characteristic configuration, in the radial arrangement portion in which a plurality of polymerization regions (polymerization base portions) are arranged in the radial direction, the inter-segment joints are shifted in the circumferential direction between the polymerization regions adjacent in the radial direction. A distance between the inter-segment joints can be ensured. Therefore, it becomes easy to ensure the electrical insulation between the joint parts between segments, and it becomes easy to improve electrical insulation also as the whole coil.
Moreover, according to said characteristic structure, since the distance between the joint parts between adjacent segments is ensured by distributing the position of the joint part between segments in the circumferential direction, the problem that a coil end part enlarges to radial direction. Is unlikely to occur.
Furthermore, according to the above-described characteristic configuration, the distance between the inter-segment joints can be ensured between the overlapping regions in the radial direction, so that the inter-segment joints are dispersed on both sides in the axial direction of the armature core. There is no necessity. Therefore, it is easy to adopt a configuration in which the inter-segment joint is arranged only on one side of the armature core in the axial direction, which increases the size and complexity of the manufacturing process in the axial direction of the armature for a rotating electrical machine. Can be suppressed.
ここで、前記重合領域は、前記重合基部から前記セグメント間接合部に向かうに従って、周方向の何れか一方側に屈曲する周方向屈曲部を有し、1つの前記径方向配列部を構成する複数の前記重合領域は、径方向に互いに隣接する前記重合領域が備える前記周方向屈曲部の屈曲方向が互いに異なる方向となるように形成されていると好適である。 Here, the superposition | polymerization area | region has the circumferential direction bending part bent to any one side of the circumferential direction as it goes to the junction part between the said superposition | polymerization base parts, The plurality which comprises one said radial direction arrangement | sequence part It is preferable that the overlapping regions are formed such that the bending directions of the circumferentially bent portions provided in the overlapping regions adjacent to each other in the radial direction are different from each other.
この構成によれば、径方向に互いに隣接する重合領域が備える周方向屈曲部の屈曲方向が互いに同じ方向となるように形成されている場合に比べ、周方向屈曲部の屈曲角が大きくなるのを抑制しつつセグメント間接合部間の距離を確保することができる。よって、周方向屈曲部を形成するための工程を簡素なものとすることができ、製造工程の複雑化を抑制することができる。
また、径方向に互いに隣接する重合領域が備える周方向屈曲部の屈曲方向が互いに異なる方向となるように形成されているため、径方向に互いに隣接する重合領域の双方に対して、先端部にあるセグメント間接合部の形成位置を電機子コアに近づけることができる。よって、回転電機用電機子の軸方向高さを低く抑えることができる。
According to this configuration, the bending angle of the circumferential bending portion is larger than when the bending directions of the circumferential bending portions provided in the overlapping regions adjacent to each other in the radial direction are the same direction. It is possible to secure the distance between the joint portions between the segments while suppressing the above. Therefore, the process for forming the circumferential bent portion can be simplified, and the manufacturing process can be prevented from becoming complicated.
In addition, since the bending direction of the circumferential bending portion provided in the overlapping regions adjacent to each other in the radial direction is different from each other, the leading end portion of the overlapping regions adjacent to each other in the radial direction. The formation position of a certain inter-segment joint can be brought close to the armature core. Therefore, the axial height of the armature for a rotating electrical machine can be kept low.
また、上記のように1つの前記径方向配列部を構成する複数の前記重合領域が、径方向に互いに隣接する前記重合領域が備える前記周方向屈曲部の屈曲方向が互いに異なる方向となるように形成されている構成において、前記周方向屈曲部から前記セグメント間接合部へ向かう前記重合領域が、径方向一方側から見て、軸方向に平行な方向に対して傾斜した直線状となるように形成されていると好適である。 In addition, as described above, the plurality of overlapping regions constituting one radial array portion are arranged such that the bending directions of the circumferential bending portions provided in the overlapping regions adjacent to each other in the radial direction are different from each other. In the formed configuration, the overlapping region from the circumferential bent portion toward the inter-segment joint is linearly inclined with respect to a direction parallel to the axial direction when viewed from one radial side. Preferably it is formed.
この構成によれば、周方向屈曲部の構成を簡素なものとすることができ、製造工程の複雑化を抑制することができる。 According to this configuration, the configuration of the circumferentially bent portion can be simplified, and the manufacturing process can be prevented from becoming complicated.
また、上記のように1つの前記径方向配列部を構成する複数の前記重合領域が、径方向に互いに隣接する前記重合領域が備える前記周方向屈曲部の屈曲方向が互いに異なる方向となるように形成されている構成において、前記周方向屈曲部を第一周方向屈曲部とし、前記重合領域は、前記第一周方向屈曲部と前記セグメント間接合部との間に、周方向における当該第一周方向屈曲部の屈曲方向とは反対側に屈曲する第二周方向屈曲部を備え、前記第二周方向屈曲部から前記セグメント間接合部までの前記重合領域の延在方向が、径方向一方側から見て、径方向に隣接する前記重合領域同士で互いに平行な方向となるように形成されている構成としても好適である。 In addition, as described above, the plurality of overlapping regions constituting one radial array portion are arranged such that the bending directions of the circumferential bending portions provided in the overlapping regions adjacent to each other in the radial direction are different from each other. In the formed configuration, the circumferentially bent portion is a first circumferentially bent portion, and the overlapping region is formed between the first circumferentially bent portion and the inter-segment bonded portion in the circumferential direction. A second circumferential bending portion that bends in a direction opposite to the bending direction of the circumferential bending portion, and the extending direction of the overlapping region from the second circumferential bending portion to the inter-segment bonding portion is one radial direction A configuration in which the overlapping regions in the radial direction are parallel to each other when viewed from the side is also preferable.
この構成によれば、異なる径方向配列部間においてもセグメント間接合部間の距離を確保することが容易となり、セグメント間接合部同士の間の電気的絶縁性をより確実に確保することが可能となる。 According to this configuration, it is easy to ensure the distance between the inter-segment joints even between the different radial arrangement portions, and it is possible to more reliably ensure the electrical insulation between the inter-segment joints. It becomes.
また、前記セグメント導体は、絶縁皮膜が被覆された線状導体により構成され、前記セグメント間接合部では、前記一方側接合延出部と前記他方側接合延出部との接合のために前記絶縁皮膜の少なくとも一部が欠損していると好適である。 Further, the segment conductor is constituted by a linear conductor coated with an insulating film, and in the inter-segment joint portion, the insulation is performed for joining the one-side joint extension portion and the other-side joint extension portion. It is preferable that at least a part of the film is missing.
セグメント導体同士の接合を溶接等により行う場合には、線状導体における接合部となる部分の絶縁皮膜を予め剥離したり、接合作業時に熱等により当該絶縁皮膜を除去したりするのが一般的である。この構成は、このようなセグメント間接合部において絶縁皮膜の少なくとも一部が欠損するような場合に好適な構成であり、セグメント間接合部同士の間の電気的絶縁性をより確実に確保することができる。 When joining the segment conductors by welding or the like, it is common to peel off the insulating film of the portion to be a joint in the linear conductor in advance, or to remove the insulating film by heat or the like during the joining operation It is. This configuration is suitable for a case where at least a part of the insulating film is lost in such an inter-segment joint, and more reliably ensures electrical insulation between the inter-segment joints. Can do.
また、互いに異なる前記径方向配列部における径方向位置が一致する前記重合領域同士は、当該重合領域の前記セグメント間接合部の周方向の位置関係が同じであると好適である。 In addition, it is preferable that the overlapping regions in which the radial positions of the radially arranged portions that are different from each other match each other have the same positional relationship in the circumferential direction of the inter-segment joints of the overlapping regions.
この構成によれば、異なる径方向配列部間においてもセグメント間接合部間の距離を確保することができ、セグメント間接合部同士の間の電気的絶縁性をより確実に確保することができる。また、径方向位置が一致する複数の重合領域に対して、周方向における同じ方向側への加工が施されるため、周方向位置が異なる複数の重合領域に対して同時に加工を施すことが可能となる。よって、製造工程の複雑化を抑制することができる。 According to this configuration, the distance between the inter-segment joints can be ensured even between the different radial array portions, and the electrical insulation between the inter-segment joints can be more reliably ensured. In addition, since processing to the same direction side in the circumferential direction is performed on multiple overlapping regions with the same radial position, processing can be performed simultaneously on multiple overlapping regions with different circumferential positions. It becomes. Therefore, complication of the manufacturing process can be suppressed.
本発明に係る回転電機用電機子の実施形態について、図面を参照して説明する。ここでは、本発明を、インナーロータ型の回転電機のステータに適用した場合を例として説明する。本実施形態に係るステータ1は、図1、図4等に示すように、コイル20を構成するセグメント導体21の先端部同士の接合部であるセグメント間接合部30を先端部とする重合領域40が、周方向Cの何れか一方側に屈曲する周方向屈曲部41を備えるとともに、1つの径方向配列部31を構成する複数の重合領域40が、径方向Rに互いに隣接する重合領域40が備える周方向屈曲部41の屈曲方向が互いに異なる方向となるように形成されている点に特徴を有する。これにより、隣接するセグメント間接合部30間の距離を適切に確保することができ、セグメント間接合部30同士の間の電気的絶縁性を高めることが可能となっている。以下、本実施形態に係るステータ1の構成について詳細に説明する。
An embodiment of an armature for a rotating electrical machine according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a case where the present invention is applied to a stator of an inner rotor type rotating electrical machine will be described as an example. As shown in FIGS. 1, 4, and the like, the
なお、以下の説明では、特に断らない限り、「軸方向L」、「周方向C」、「径方向R」は、後述する円筒状のコア基準面の軸心を基準として定義している。また、以下の説明では、「軸方向一方側L1」は、図1における軸方向Lに沿った上側を表し、「軸方向他方側L2」は、図1における軸方向Lに沿った下側を表すものとする。また、以下の説明では、図1に示すように、「周方向一方側C1」は、ステータ1(ステータコア2)を軸方向一方側L1から見た場合における反時計回り方向側を表し、「周方向他方側C2」は、ステータ1(ステータコア2)を軸方向一方側L1から見た場合における時計回り方向側を表す。なお、以下の説明では、コイル20やコイル20を構成するセグメント導体21についての各方向は、コイル20やセグメント導体21がステータコア2に装着された状態での方向として規定している。
また、本実施形態では、ステータ1及びステータコア2が、それぞれ、本発明における「回転電機用電機子」及び「電機子コア」に相当する。
In the following description, unless otherwise specified, the “axial direction L”, “circumferential direction C”, and “radial direction R” are defined with reference to the axial center of a cylindrical core reference plane described later. In the following description, “one axial direction L1” represents the upper side along the axial direction L in FIG. 1, and “other axial direction L2” represents the lower side along the axial direction L in FIG. It shall represent. In the following description, as shown in FIG. 1, “circumferential one side C <b> 1” represents the counterclockwise direction side when the stator 1 (stator core 2) is viewed from the axial one side L <b> 1. The other direction side C2 "represents the clockwise direction side when the stator 1 (stator core 2) is viewed from the one axial side L1. In the following description, the directions of the
In the present embodiment, the
1.ステータの全体構成
本実施形態に係るステータ1の全体構成について、図1を参照して説明する。図1に示すように、ステータ1は、ステータコア2及びコイル20を備え、回転電機用の電機子として構成されている。なお、本明細書では、「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
1. Overall Configuration of Stator The overall configuration of the
ステータコア2は磁性材料を用いて形成されており、コイル20を巻装可能とすべく、円筒状のコア基準面の軸方向Lに延びるスロット3が当該コア基準面の周方向Cに複数(本例では48個)分散配置されてステータコア2が形成されている。ここで、「円筒状のコア基準面」とは、スロット3の配置や構成に関して基準となる仮想的な面である。本実施形態では、図1に示すように、互いに周方向Cに隣接するスロット3間に位置するティース5の径方向内側R1の端面を含む仮想的な円筒状の面であるコア内周面を定義することができ、この円筒状のコア内周面を本発明における「円筒状のコア基準面」とすることができる。また、円筒状のコア内周面と同心であって、軸方向L視(軸方向Lに沿って見た場合)における断面形状が当該コア内周面の軸方向L視における断面形状と相似の関係にある円筒状の面(仮想面を含む)も、本発明における「円筒状のコア基準面」になり得る。例えば、本実施形態では、図1に示すように、ステータコア2は円筒状に形成されているため、取付用の突出部を除くステータコア2の外周面を「円筒状のコア基準面」とすることもできる。
The
ステータコア2は、上記の円筒状のコア内周面に、周方向Cに分散配置された複数のスロット3を有する。複数のスロット3は、所定の周方向間隔で配置されており、軸方向Lに延びるように設けられている。そして、各スロット3は、軸方向Lに直交する面における断面形状(本例では矩形状)が互いに等しく形成されている。
The
本実施形態では、ステータ1は、三相交流(U相、V相、W相)で駆動される回転電機に用いられるステータである。そのため、ステータコア2には、U相用、V相用及びW相用のスロット3が、周方向Cに沿って繰り返し現れるように配置されている。本例では、ステータコア2には、毎極毎相あたりのスロット数が「2」となるように、U相用の互いに隣接する2つのスロット3と、V相用の互いに隣接する2つのスロット3と、W相用の互いに隣接する2つのスロット3とが、記載の順に周方向Cに沿って繰り返し現れるように形成されている。そして、コイル20も三相構成(U相、V相、W相)で形成されており、詳細は後述するが、コイル20は波巻でステータコア2に巻装されている。本実施形態では、コイル20が備える各相のコイルは同様の構成を有している。そのため、以下の説明では、必要な場合を除き、各相用のコイルを区別することなく説明する。
In the present embodiment, the
そして、図示は省略するが、ステータ1(ステータコア2)の径方向内側R1には、永久磁石や電磁石を備えた界磁としてのロータが、ステータ1に対して相対回転可能に配置される。そして、ステータ1から発生する回転磁界によりロータが回転する。すなわち、本実施形態に係るステータ1は、インナーロータ型で回転界磁型の回転電機用のステータとされている。
And although illustration is abbreviate | omitted, in the radial direction inner side R1 of the stator 1 (stator core 2), the rotor as a field magnet provided with the permanent magnet or the electromagnet is arrange | positioned so that relative rotation with respect to the
なお、上記のようなステータコア2は、例えば、円環板状の電磁鋼板を複数枚積層した積層構造体としたり、磁性材料の粉体である磁性材料を加圧成形してなる圧粉材を主な構成要素として形成したりすることができる。また、本実施形態では、ステータコア2には毎極毎相あたりのスロット数が「2」となるように複数のスロット3が形成されているが、当然ながら、毎極毎相あたりのスロット数は適宜変更可能である。例えば、毎極毎相あたりのスロット数を「1」や「3」とすることができる。また、回転電機を駆動する交流電源の相数も適宜変更可能であり、例えば「1」、「2」、「4」等とすることができる。
Note that the
2.コイルの構成
次に、本実施形態に係るコイル20の構成について詳細に説明する。コイル20は、U字状の複数のセグメント導体21を順次接合して構成されており、各スロット3内において、後述する導体辺部22が径方向Rにn個配列されたn層巻構造とされている。ここで、nは2以上の整数(例えば、2以上10以下の整数等。特に2以上の偶数が望ましい。)であり、回転電機に要求されるトルクや許容される逆起電力の大きさ等に応じて設定される。本実施形態では、コイル20は10層巻構造とされており、各スロット3内には、10個の導体辺部22が径方向Rに積み重なるように、一列に整列配置されている。本明細書では、各スロット3内における導体辺部22の位置に関して、径方向外側R2から径方向内側R1に向かって、1からnまでの層番号を付して説明する。なお、図1では、簡素化のため、径方向外側R2の4層(第1層から第4層)に導体辺部22が配置されたセグメント導体21のみを示している。また、図1では、簡素化のため、ターン間の接合部、中性点を形成するための接合部、及び電源に接続するための端子との接続部、並びにこれらを形成するための異形セグメント導体や屈曲部等は省略している。
2. Next, the configuration of the
セグメント導体21は、図1に示すように、延在方向(通電方向に等しい)に直交する面における断面形状が矩形状の線状導体で構成されている。この線状導体を構成する材料は、例えば銅やアルミニウム等とすることができる。また、線状導体の表面は、異なる部材間の電気的な接続箇所(後述するセグメント間接合部30の形成箇所等)を除き、樹脂等(例えばポリイミド等)からなる絶縁皮膜により被覆されている。なお、このようなU字状の複数のセグメント導体を用いてコイルを構成すること自体は公知であるため(例えば、上記特許文献1〜3等参照)、ここでは本発明の要部であるセグメント間接合部30及び重合領域40、並びにそれらに関連する構成を中心に説明し、特に説明しない点については、公知技術が適宜適用されるものとする。
As shown in FIG. 1, the
図2は、本実施形態におけるコイル20(セグメント導体21)の配置状態を説明するための模式図である。具体的には、図2(a)は、図1において破線で示す2つのセグメント導体21を周方向Cに(平面状に)展開したものを軸方向一方側L1から見たものに対応し、図2(b)は当該展開したものを径方向外側R2から見たものに対応する。なお、図2では、本発明の概念を明確にすべく、各部材の縦横比や異なる部材間の大小関係は図1とは異ならせている。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an arrangement state of the coil 20 (segment conductor 21) in the present embodiment. Specifically, FIG. 2 (a) corresponds to a view in which two
図2に示すように、セグメント導体21は、周方向C位置が異なる一対のスロット3内に軸方向Lに沿って配置される一対の導体辺部22と、ステータコア2の軸方向外側において当該一対の導体辺部22の一端同士を接続する固有渡り部27と、当該一対の導体辺部22のそれぞれの他端からステータコア2の軸方向外側に延出する一対の接合延出部23(23a、23b)と、を有している。図1に示すように、導体辺部22は、線状導体の延在方向に直交する断面における短い方の辺部が径方向Rに沿うようにスロット3内に配置されている。また、スロット3の内部には、図1に示すように、一部がステータコア2の軸方向端部より突出するように絶縁シート4が挿入されており、コイル20とステータコア2との間の電気的絶縁性が確保されている。
As shown in FIG. 2, the
ここで、各セグメント導体21は、ステータコア2に対する径方向Rの配置位置によって周方向Cの幅(一対の導体辺部22間の間隔)が異なるものの、基本的には同じ形状を有している。そのため、図2には示していないが、図2における周方向他方側C2のセグメント導体21の周方向他方側C2の接合延出部23は、図2における周方向一方側C1のセグメント導体21の周方向他方側C2の接合延出部23と同様の構成を有している。
Here, each
そして、図1に示すように、セグメント導体21がステータコア2に装着された状態では、固有渡り部27がステータコア2に対して軸方向他方側L2に位置し、接合延出部23がステータコア2に対して軸方向一方側L1に位置する。なお、図1、図2に示す例では、固有渡り部27はV字状の形状を有しているが、固有渡り部27の形状は任意のものを採用することができる。
As shown in FIG. 1, in a state where the
セグメント導体21が備える一対の接合延出部23のそれぞれには、図2、図3に示すように、第一屈曲部28及び第二屈曲部29が形成されている。なお、図3は、図2(b)におけるセグメント間接合部30(詳細は後述する)近傍の拡大図である。第一屈曲部28は、セグメント導体21が備える一対の接合延出部23を、周方向Cにおいて互いに離間する方向に屈曲するための屈曲部である。また、第二屈曲部29は、第一屈曲部28にて屈曲後の一対の接合延出部23を、周方向Cにおいて互いに近づく方向に屈曲し、当該一対の接合延出部23の先端側部分(後述する接合面25が形成されている部分)の延在方向を互いに平行にするための屈曲部である。本例では、第二屈曲部29は、当該第二屈曲部29の形成位置よりも先端側部分の延在方向が軸方向Lと平行になるように形成されているが、第二屈曲部29に対して先端側には、後述する周方向屈曲部41が近接して形成されている。そのため、図2や図3においては、第二屈曲部29による屈曲後の延在方向が軸方向Lと平行になる部分は明確には表れていないが、周方向屈曲部41の形成前の状態では、第二屈曲部29より先端側部分では、接合延出部23の延在方向は軸方向Lと平行になる。そして、このような第一屈曲部28及び第二屈曲部29を備えることで、一対の接合延出部23のそれぞれにおける第一屈曲部28と第二屈曲部29との間には、図2に示すように、周方向Cに延出する周方向延出部24が形成されている。ここで、「周方向に延出する」とは、必ずしも周方向Cに沿って延出することを意味するものではなく、延在方向が周方向Cの成分を有するものを含む概念である。よって、この周方向延出部24の軸方向Lのいずれか一方側からみた形状は、例えば、周方向Cに沿う円弧状としても良いし、周方向Cにおける始点(第一屈曲部28の周方向C位置)と終点(第二屈曲部29の周方向C位置)とを結ぶ直線状としても良い。
As shown in FIGS. 2 and 3, a first
なお、このようなセグメント導体21は、例えば、ステータコア2に対して軸方向他方側L2から装着したり、ステータコア2に対して径方向内側R1から装着したりすることができる。また、上記の第一屈曲部28や第二屈曲部29は、セグメント導体21がステータコア2に対して装着された後に形成される構成とすることができる。
Such a
ところで、上記のように、ステータコア2には、U相用の互いに隣接する2つのスロット3と、V相用の互いに隣接する2つのスロット3と、W相用の互いに隣接する2つのスロット3とが、記載の順に周方向Cに沿って繰り返し現れるように形成されている。このようなスロット3の配置構成に合わせ、本実施形態では、図2に示すように、セグメント導体21が備える一対の導体辺部22は、スロット3の配設ピッチの6倍に相当する距離だけ互いに周方向Cに離間した一対のスロット3にそれぞれ配置されている。言い換えれば、各セグメント導体21が備える一対の導体辺部22は、互いに1磁極ピッチ(電気角π)に相当する距離だけ周方向Cに離間した一対のスロット3にそれぞれ配置されている。
By the way, as described above, the
さらに、図2(a)に示すように、セグメント導体21が備える一対の導体辺部22は、互いに隣接する層となるように、周方向Cに離間した一対のスロット3にそれぞれ配置されている。より具体的には、セグメント導体21が備える一対の導体辺部22に関して、周方向一方側C1の導体辺部22は、周方向他方側C2の導体辺部22に対して径方向内側R1に1層分オフセットして配置されている。このようにセグメント導体21が備える一対の導体辺部22の径方向R位置をずらすことで、固有渡り部27をステータコア2に対して軸方向他方側L2において規則的に配置することが可能となっている。なお、図1では、ステータコア2に対して軸方向他方側L2におけるコイルエンド部の形状(固有渡り部27の配置構成)は省略しているが、当該コイルエンド部の形状は任意のものを採用することができる。
Furthermore, as shown to Fig.2 (a), a pair of
そして、同一のターンを構成する複数(本例では4つ)のセグメント導体21が周方向に沿って分散配置されている。本例では、同一のターンを構成する4つのセグメント導体21は、2磁極ピッチ(磁極ピッチの2倍)に相当する周方向C間隔毎に配置されている。なお、図2にはそのうちの2つを示している。そして、図2に示すように、互いに隣接するセグメント導体21の接合延出部23の先端部同士を周方向Cに一巡するように順次接合することで、1ターン(一巡回分)の波巻コイル部が全体として円筒状に形成されている。
A plurality (four in this example) of
図2においては省略しているが、図1より明らかなように、図2に示す波巻コイル部を周方向Cのいずれか一方側にスロット3の配設ピッチのそれぞれm倍(m=1,2,・・・,11)分ずつずらした波巻コイル部もステータコア2には備えられている。そして、互いに1磁極ピッチに相当する距離だけ周方向Cにずれて共通のスロット3に配置された波巻コイル部の組と、当該波巻コイル部の組を周方向Cに1スロット分ずらして配置された波巻コイル部の組とにより、1相分のコイルが形成されている。すなわち、本実施形態では、コイル20は分布巻でステータコア2に対して巻装されている。なお、同相のコイルを構成する波巻コイル部同士は、直列或いは並列に接続されている。
Although omitted in FIG. 2, as is clear from FIG. 1, each of the wave winding coil portions shown in FIG. 2 is m times the arrangement pitch of the
本実施形態では、隣接する2つのスロット3を同一の相となるように、隣接する2つの層(例えば、第1層及び第2層)及び隣接する2つのスロット3に配置されたセグメント導体21によって、4ターン(四巡回分)の波巻コイル部が形成されており、三相合わせて12ターンの波巻コイル部が形成されている。上記のように、図1においては、径方向外側R2の4層分(第1層から第4層)のみのコイル20を示している。よって、図1には、各相につき8ターンの波巻コイル部が示されており、三相合わせて24ターンの波巻コイル部が示されている。なお、図示は省略するが、残りの層も、軸方向一方側L1から見た形状が径方向R位置に合わせて全体として縮径するものの、基本的に同様の形状を有しており、10層分のコイル20が挿入され、各相につき合計20ターン(20巡回分)の波巻コイル部を形成することができる。
In the present embodiment, the two adjacent layers (for example, the first layer and the second layer) and the
そして、図1、図2に示すように、周方向他方側C2に位置するセグメント導体21の周方向一方側C1の接合延出部23の先端部と、周方向一方側C1に位置するセグメント導体21の周方向他方側C2の接合延出部23の先端部とが接合されることで、当該2つの先端部同士を接合してなるセグメント間接合部30が形成されている。このセグメント間接合部30は、ステータコア2に対して軸方向L外側(本例では、軸方向一方側L1の外側)に配置されている。言い換えれば、コイル20は、互いに異なる(本例では隣接する)層となるように異なるスロット3にそれぞれ配置された導体辺部22から延出する一対の接合延出部23(後述する一方側接合延出部23a及び他方側接合延出部23b)を接合してなるセグメント間接合部30をステータコア2に対して軸方向L外側に有している。なお、複数のセグメント間接合部30は、全て同一の軸方向L位置に形成されている。また、接合延出部23の先端部同士の接合は、例えば、TIG溶接等のアーク溶接、電子ビーム溶接、レーザビーム溶接、抵抗溶接、ろう付け、半田付け等で行われる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the distal end portion of the
以下の説明において、セグメント間接合部30で接合される一対の接合延出部23に関して、延出元の導体辺部22が、互いに対となる接合延出部23の延出元の導体辺部22に対して周方向一方側C1に位置するものを一方側接合延出部23aといい、延出元の導体辺部22が、互いに対となる接合延出部23の延出元の導体辺部22に対して周方向他方側C2に位置するものを他方側接合延出部23bという。すなわち、一方側接合延出部23aの延出元の導体辺部22は、他方側接合延出部23bの延出元の導体辺部22に対して周方向一方側C1に位置する。なお、以下において、一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとを特に区別する必要がない場合、及び一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとのいずれの接合延出部であるかが明らかな場合には、単に接合延出部23という。
In the following description, with respect to the pair of
図2(a)より明らかなように、接合の対象となる一対の接合延出部23のそれぞれの延出元の導体辺部22は、互いに1磁極ピッチに相当する距離だけ周方向Cに離間した2つのスロット3のそれぞれにおいて、互いに隣接する層に配置されている。具体的には、一方側接合延出部23aの延出元の導体辺部22は、他方側接合延出部23bの延出元の導体辺部22に対して径方向外側R2に1層分オフセットされて、径方向外側R2に隣接する層に配置されている。
As is apparent from FIG. 2A, the
上記のような一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとの周方向C及び径方向Rの位置関係に合わせて、一方側接合延出部23aは、延出元の導体辺部22からセグメント間接合部30に向かって周方向他方側C2に延出する周方向延出部24を備えるとともに、先端部に径方向内側R1に面する接合面25を備えている。また、他方側接合延出部23bは、延出元の導体辺部22からセグメント間接合部30に向かって周方向一方側C1に延出する周方向延出部24を備えるとともに、先端部に径方向外側R2に面する接合面25を備えている。
In accordance with the positional relationship in the circumferential direction C and the radial direction R between the one side
そして、図4に示すように、セグメント間接合部30では、一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとは、それぞれの接合面25同士が互いに径方向Rに対向して接合されている。なお、図4は、セグメント間接合部30近傍の拡大斜視図であり、発明の理解を容易にすべく、周方向Cが直線状となるような形態で表している。また、図4では、簡素化のため、第二屈曲部29より導体辺部22側の接合延出部23(周方向延出部24)の延在方向が周方向Cに沿うような形態で表しているが、実際の延在方向は、図1、図2(b)に示すように、径方向一方側(径方向内側R1及び径方向外側R2のいずれか一方側、以下同じ)からみて周方向Cに対して交差する方向となっている。
As shown in FIG. 4, in the inter-segment
上記のように、本実施形態では、セグメント間接合部30で接合される一対の一方側接合延出部23a及び他方側接合延出部23bの双方が、延出元の導体辺部22からセグメント間接合部30に向かって周方向Cに延出する周方向延出部24を備えている。そして、図2、図3に示すように、延出元の導体辺部22からセグメント間接合部30へ向かうに従って、言い換えれば、軸方向一方側L1に向かうに従って、一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとの周方向Cに沿った離間距離が短くなり、第二屈曲部29の形成位置付近で一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとが径方向Rに重なる。そして、そこからセグメント間接合部30に至るまでは、一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとが径方向Rに重なり合う状態が維持されるように、双方の接合延出部23が形成されている。すなわち、径方向一方側から見て一方側接合延出部23a及び他方側接合延出部23bが重なり合う重合領域40が、セグメント間接合部30を先端部として形成されている。ここで、重合領域40における一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとの重合が開始する基部を重合基部43とすると、本例では、重合基部43の形成位置は、第二屈曲部29の形成位置と概ね一致する。
As described above, in the present embodiment, both the pair of one-side
図1に示すように、本実施形態に係るステータ1は、重合基部43の周方向C位置が一致する複数の重合領域40が径方向Rに沿って複数配列されてなる径方向配列部31を複数有している。本例では、スロット3と同数の48個の径方向配列部31が形成されている。具体的には、1つの径方向配列部31は、重ね合わせの対象となる一方側接合延出部23aの延出元の導体辺部22が配置されるスロット3と、重ね合わせの対象となる他方側接合延出部23bの延出元の導体辺部22が配置されるスロット3と、の双方を共通とする複数の重合領域40が径方向Rに複数配列されて構成されている。なお、本例では、上記のように、コイル20は10層巻構造とされているため、1つの径方向配列部31は、径方向に配列された5つの重合領域40により構成されているが、上記のように図1には4層分(第1層から第4層)のコイルのみが示されているため、図1には5つの重合領域の内の2つのみが示されている。
As shown in FIG. 1, the
そして、図2に示すように、1つの径方向配列部31を構成する複数の重合領域40のそれぞれは、重ね合わせの対象となる一方側接合延出部23a(より正確には、一方側接合延出部23aの延出元の導体辺部22)が奇数番目の層に配置されるとともに、重ね合わせの対象となる他方側接合延出部23b(より正確には、他方側接合延出部23bの延出元の導体辺部22)が偶数番目の層に配置され、さらに、一方側接合延出部23a(一方側接合延出部23aの延出元の導体辺部22)は、他方側接合延出部23b(他方側接合延出部23bの延出元の導体辺部22)に対して径方向外側R2に1層分オフセットされて、径方向外側R2に隣接する層に配置されている。なお、図示は省略するが、図示しない残り3つの重合領域40も同様に形成されている。このように、1つの径方向配列部31を構成する複数(本例では5つ)の重合領域40は、互いに、重ね合わせの対象となる一方側接合延出部23a(一方側接合延出部23aの延出元の導体辺部22)と他方側接合延出部23b(他方側接合延出部23bの延出元の導体辺部22)との径方向Rの位置関係が同じとなっている。
As shown in FIG. 2, each of the plurality of overlapping
ところで、上記のように、セグメント導体21は、絶縁皮膜が被覆された線状導体により構成されている。そして、本実施形態では、セグメント導体21同士の接合部であるセグメント間接合部30では、絶縁皮膜の少なくとも一部が欠損している。なお、このように絶縁皮膜に欠損が生じるのは、セグメント導体21同士の接合を溶接等により行う際に、接合延出部23の先端部の絶縁皮膜を予め化学薬品等で剥離したり、接合作業時に熱等により絶縁皮膜を除去したりするからである。すなわち、セグメント間接合部30では、一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとの接合のために、絶縁皮膜の少なくとも一部が欠損している。言い換えれば、セグメント間接合部30は、一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとの接合のために絶縁皮膜の少なくとも一部が欠損した皮膜欠損部44を有している。
By the way, as described above, the
図3、図4には、絶縁皮膜の少なくとも一部が欠損した皮膜欠損部44を模式的に表している。なお、これらの図において皮膜欠損部44が指し示す領域は、絶縁皮膜が欠損している領域を正確に表しているものではなく、セグメント間接合部30においては絶縁皮膜の少なくとも一部が欠損していることを概念的に表しているだけである。なお、実際の皮膜欠損部44の範囲は、絶縁皮膜を剥離或いは除去する方法に依存し、一対の接合延出部23の互いに対向する面(当接面25)を中心に皮膜欠損部44が存在している場合もあれば、互いに対向する面以外の部分にも皮膜欠損部44が存在している場合もあり得る。
3 and 4 schematically show a
このように、セグメント間接合部30では、一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとの接合のために絶縁皮膜の少なくとも一部が欠損している。そして、図1に示すように、セグメント間接合部30は、ステータコア2に対して軸方向一方側L1に多数配置されている。そのため、単に一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとを接合するだけでは、径方向Rに隣接するセグメント間接合部30同士の間の電気的絶縁性を確保するのは難しい。この点について、図5を参照して説明する。
As described above, in the
図5は、図2に対応する比較例を示す図であり、後述する周方向屈曲部41を備えない場合のコイル20の配置状態を示している。なお、図5は本発明の実施形態に関するものではないが、図5においては、図2と同様の符号を付し、この段落における図5に関する説明においても、本実施形態に係る構成と同様の符号を用いて説明する。図5は、セグメント間接合部30で接合される一対の一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとが、単に、それぞれの接合面25同士が互いに径方向Rに対向して接合される状態を示している。この図より明らかなように、1つの径方向配列部31を構成する複数の重合領域40は、重合基部43だけでなく先端部にあるセグメント間接合部30も径方向Rに重なるように配置されるため、セグメント間接合部30間の距離が非常に小さくなることがわかる。そのため、このような構成では、隣接するセグメント間接合部30同士の間の電気的絶縁性を確保するのは容易ではない。
FIG. 5 is a diagram illustrating a comparative example corresponding to FIG. 2, and illustrates an arrangement state of the
これに対し、本発明では、上記のような条件下でもセグメント間接合部30同士の間の電気的絶縁性を適切に確保すべく、セグメント間接合部30を先端部に有する重合領域40が以下に述べるような周方向屈曲部41を備える構成を採用している。以下、この周方向屈曲部41の構成について説明する。
On the other hand, in the present invention, in order to appropriately ensure the electrical insulation between the
図3、図4に示すように、重合領域40に形成される周方向屈曲部41は、重合領域40の先端部にあるセグメント間接合部30の周方向C位置を、重合基部43の周方向C位置に対して周方向Cの何れか一方側にずらすための屈曲部である。言い換えれば、重合領域40は、重合基部43からセグメント間接合部30に向かうに従って、周方向Cの何れか一方側に屈曲する周方向屈曲部41を有している。そして、周方向屈曲部41は、図3に示すように、当該周方向屈曲部41からセグメント間接合部30へ向かう重合領域40が、径方向一方側から見て、軸方向Lに平行な方向に対して傾斜した直線状となるように形成されている。言い換えれば、周方向屈曲部41からセグメント間接合部30までの重合領域40の延在方向は、径方向一方側から見て、軸方向に平行な方向に対して交差する方向となっており、より具体的には、軸方向に平行な方向に対して傾斜した直線状とされている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the circumferential
そして、1つの径方向配列部31を構成する複数(本例では5つ)の重合領域40が、径方向Rに互いに隣接する重合領域40の先端部にあるセグメント間接合部30同士が互いに異なる周方向C位置に位置するように形成されている。このような構成は、本実施形態では、1つの径方向配列部31を構成する複数の重合領域40を、径方向Rに互いに隣接する重合領域40が備える周方向屈曲部41の屈曲方向が互いに異なる方向となるように形成することで実現されている。これにより、図2に示すように、径方向Rに互いに隣接する一方の重合領域40のセグメント間接合部30と他方の重合領域40のセグメント間接合部30とが、周方向Cに互いに離間して配置されることになる。
A plurality (five in this example) of overlapping
ここで、図2(a)に示すように、1つの径方向配列部31を構成するとともに径方向Rに隣接する重合領域40のそれぞれが備えるセグメント間接合部30同士の周方向Cに沿った離間距離を周方向離間距離dとすると、この周方向離間距離dは、径方向Rに互いに隣接する重合領域40のそれぞれの先端部(セグメント間接合部30)にある皮膜欠損部44同士が所定の絶縁距離以上離れるように設定すると好適である。この所定の絶縁距離は、例えば、隣接するセグメント間接合部30間での短絡や放電を防止するという観点から定められる構成とすることができる。
Here, as shown to Fig.2 (a), it comprised along the circumferential direction C of the
さらに、本実施形態では、図1に示すように、互いに異なる径方向配列部31における径方向R位置が一致する重合領域40同士が、当該重合領域40のセグメント間接合部30の周方向Cの位置関係が同じになるように構成されている。ここで、「重合領域40のセグメント間接合部30の周方向Cの位置関係」とは、セグメント間接合部30の、当該セグメント間接合部30が含まれる(属する)重合領域40の重合基部43に対する周方向Cの位置関係(周方向Cにおける方向及び距離)を意味する。よって、本実施形態では、互いに異なる径方向配列部31における径方向R位置が一致する複数の重合領域40は、それぞれの重合領域40に形成される周方向屈曲部41の屈曲方向や屈曲角が互いに同じになるように構成されている。このような構成とすることで、異なる径方向配列部31間においてもセグメント間接合部30間の距離を適切に確保することが可能となっている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the overlapping
以上のように、本発明によれば、径方向Rに隣接する重合領域40の間でセグメント間接合部30同士を周方向にずらすことで、セグメント間接合部30間の距離を適切に確保することが可能となっている。これにより、セグメント間接合部30同士の間の電気的絶縁性を確保することができるとともに、コイル20全体としても電気的絶縁性を高めることができる。
As described above, according to the present invention, the distance between the
なお、上記の周方向屈曲部41の加工は、セグメント間接合部30の形成前に行う構成としても良いし、セグメント間接合部30の形成後に行う構成としても良い。また、ここでは、上記のように、周方向屈曲部41が第二屈曲部29に近接して形成されている場合を例として示したが、周方向屈曲部41の形成位置は適宜変更可能である。例えば、周方向屈曲部41の形成位置を、第二屈曲部29の形成位置と同じ位置にしたり、周方向屈曲部41と第二屈曲部29との間に軸方向Lに沿って延びる部分が所定長さ以上得られるような位置としたりすることができる。
The processing of the circumferential
また、隣接するセグメント間接合部30同士の間の電気的絶縁性をより確実なものとするために、隣接するセグメント間接合部30の間に絶縁部材を配置したり、セグメント間接合部30の表面を絶縁材(樹脂等)で覆うことが考えられる。この点に関し、本発明によれば、隣接するセグメント間接合部30間の距離を適切に確保することができるため、絶縁部材の厚みを大きくしたり、欠陥(ボイドやピンホール等)の発生が抑制される形態でセグメント間接合部30の表面を覆うように絶縁材を形成したりすることが可能であり、このような対策を施す際にも好適な構成となっている。なお、ステータ1のコイル20に作用する電圧が比較的小さい場合には、セグメント間接合部30間の距離を確保することだけで充分な絶縁が確保されるため、絶縁部材または絶縁材を廃止することもできる。
Further, in order to ensure the electrical insulation between the adjacent
3.その他の実施形態
最後に、本発明に係るその他の実施形態を説明する。なお、以下の各々の実施形態で開示される特徴は、その実施形態でのみ利用できるものではなく、矛盾が生じない限り、別の実施形態にも適用可能である。
3. Other Embodiments Finally, other embodiments according to the present invention will be described. Note that the features disclosed in each of the following embodiments can be used only in that embodiment, and can be applied to other embodiments as long as no contradiction arises.
(1)上記の実施形態では、周方向屈曲部41からセグメント間接合部30へ向かう重合領域40が、径方向一方側から見て、軸方向Lに平行な方向に対して傾斜した直線状となるように形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、以下のような構成とすることもできる。すなわち、図6から図8に示すように、周方向屈曲部41を第一周方向屈曲部41とし、重合領域40が、第一周方向屈曲部41とセグメント間接合部30との間に、周方向Cにおける当該第一周方向屈曲部41の屈曲方向とは反対側に屈曲する第二周方向屈曲部42を備え、第二周方向屈曲部42からセグメント間接合部30までの重合領域40の延在方向が、径方向一方側から見て、径方向Rに隣接する重合領域40同士で互いに平行な方向となるように形成されている構成とする。なお、図6、図7、図8は、それぞれ、上記実施形態に係る図1、図3、図4に対応する図面である。このような構成とすれば、異なる径方向配列部31間において、周方向Cだけでなく径方向Rにも隣接するセグメント間接合部30同士の間の距離を確保することができ、セグメント間接合部30同士の間の電気的絶縁性をより確実に確保することができる。なお、図6から図8では、一例として、第二周方向屈曲部42からセグメント間接合部30までの重合領域40の延在方向が、径方向一方側から見て、軸方向Lに平行な方向となる構成を示している。すなわち、図6から図8に示す例では、第一周方向屈曲部41から第二周方向屈曲部42までの重合領域40の延在方向は、径方向一方側から見て、軸方向Lに平行な方向に対して傾斜した(交差した)方向となっているものの、第二周方向屈曲部42からセグメント間接合部30までの重合領域40の延在方向は、径方向一方側から見て軸方向Lに平行な方向となっている。
(1) In the above embodiment, the overlapping
(2)上記実施形態ではセグメント間接合部30で接合される一対の一方側接合延出部23a及び他方側接合延出部23bの双方が、延出元の導体辺部22からセグメント間接合部30に向かって周方向Cに延出する周方向延出部24を備える場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、セグメント間接合部30で接合される一対の一方側接合延出部23a及び他方側接合延出部23bの一方のみが、周方向延出部24を備える構成とすることもできる。このような構成では、周方向延出部24を備えない方の接合延出部23は、第一屈曲部28及び第二屈曲部29を備えず、導体辺部22との境界部と重合基部43との境界部との間の形状は、径方向一方側から見て、軸方向Lに沿って延びる直線状となる。
(2) In the above-described embodiment, both the pair of one-side
(3)上記の実施形態では、1つの径方向配列部31を構成する複数の重合領域40が、径方向Rに互いに隣接する重合領域40が備える周方向屈曲部41の屈曲方向が互いに異なる方向となるように形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、1つの径方向配列部31を構成する複数の重合領域40の少なくとも一部が、径方向Rに互いに隣接する重合領域40が備える周方向屈曲部41の屈曲方向が互いに同じ方向となるように形成されている構成とすることもできる。このような構成においても、径方向Rに互いに隣接する重合領域40が備える周方向屈曲部41の屈曲角度を互いに異ならせることで、それぞれの重合領域40の先端部にあるセグメント間接合部30同士を互いに異なる周方向位置に位置させることができる。また、このような場合においては、一方の周方向屈曲部41の屈曲角を零にする構成、すなわち、径方向Rに互いに隣接する2つの重合領域40の一方が、周方向屈曲部41を備えない構成とすることもできる。
(3) In the above-described embodiment, the plurality of overlapping
(4)上記の実施形態では、互いに異なる径方向配列部31における径方向R位置が一致する重合領域40同士が、当該重合領域40のセグメント間接合部30の周方向Cの位置関係が同じになるように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、互いに異なる径方向配列部31における径方向R位置が一致する重合領域40同士が、当該重合領域40のセグメント間接合部30の周方向Cの位置関係が異なるように構成されていても良い。すなわち、互いに異なる径方向配列部31における径方向R位置が一致する複数の重合領域40が、それぞれの重合領域40に形成される周方向屈曲部41の屈曲方向や屈曲角が互いに異なるように構成することができる。
(4) In said embodiment, the superposition | polymerization area |
(5)上記の実施形態では、セグメント間接合部30では、一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとの接合のために線状導体を覆う絶縁皮膜の少なくとも一部が欠損している場合を例として説明したが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、セグメント間接合部30において線状導体を被覆する絶縁皮膜が剥離も除去もされず、線状導体の先端部の端面(延在方向に直交する面)同士が導電材を介して接合されている構成とすることもできる。
(5) In the above embodiment, at the inter-segment joint 30, at least a part of the insulating film covering the linear conductor is lost for joining the one-side
(6)上記の実施形態では、導体セグメント21が備える一対の導体辺部22が、周方向C位置が異なるスロット3内において互いに隣接する層に配置される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、コイル20が、周方向C位置が異なるスロット3内における互いに同じ層に一対の導体辺部22のそれぞれが配置された導体セグメント21や、周方向C位置が異なるスロット3内における互いに2層以上異なる層に一対の導体辺部22のそれぞれが配置された導体セグメント21を有する構成とすることもできる。このような構成においても、セグメント間接合部30において接続される一対の接合延出部23を、周方向C位置が異なるスロット3内において互いに隣接する層となるように配置された導体辺部22からそれぞれ延出する接合延出部23とすれば、上記実施形態と同様に、一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとが、それぞれの接合面25同士が互いに径方向Rに対向して接合される構成とすることができる。
(6) In the above embodiment, the case where the pair of
(7)上記の実施形態では、1つの径方向配列部31を構成する複数の重合領域40は、互いに、重ね合わせの対象となる一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとの径方向Rの位置関係が同じである場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、1つの径方向配列部31を構成する複数の重合領域40の少なくとも一部の重ね合わせの対象となる一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとの径方向Rの位置関係が、同じ径方向配列部31を構成するその他の重合領域40の重ね合わせの対象となる一方側接合延出部23aと他方側接合延出部23bとの径方向Rの位置関係とは異なる構成とすることも可能である。
(7) In the above-described embodiment, the plurality of overlapping
(8)上記の実施形態では、径方向配列部31が、重ね合わせの対象となる一方側接合延出部23aの延出元の導体辺部22が配置されるスロット3と、重ね合わせの対象となる他方側接合延出部23bの延出元の導体辺部22が配置されるスロット3と、の双方を共通とする複数の重合領域40が、径方向に複数配列されて構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、1つの径方向配列部31を構成する複数の重合領域40の少なくとも一部が、重ね合わせの対象となる一方側接合延出部23aの延出元の導体辺部22が配置されるスロット3と、重ね合わせの対象となる他方側接合延出部23bの延出元の導体辺部22が配置されるスロット3と、の少なくともいずれか一方が、同じ径方向配列部31を構成するその他の重合領域40における対応するスロット3と共通ではない構成とすることも可能である。
(8) In the above-described embodiment, the
(9)上記の実施形態では、コイル20が波巻によりステータコア2に対して巻装される場合を例として説明したが、コイル20が重ね巻や同心巻によりステータコア2に対して巻装される構成としても良いし、コイル20が波巻により巻装される波巻部と、重ね巻や同心巻により巻装される非波巻部との双方を有する構成としても良い。また、上記の実施形態では、コイル20が分布巻によりステータコア2に対して巻装される場合を例として説明したが、コイル20が集中巻によりステータコア2に対して巻装される構成とすることもできる。
(9) In the above embodiment, the case where the
(10)上記の実施形態では、セグメント導体21が、一対の導体辺部22と、当該一対の導体辺部22の一端同士を接続する固有渡り部27と、当該一対の導体辺部22のそれぞれの他端から延出する一対の接合延出部23と、を有している場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、コイル20を構成するセグメント導体21の少なくとも一部が、スロット3内に軸方向Lに沿って配置される導体辺部22と、導体辺部22の双方の端部からステータコア2に対して軸方向Lに延出する一対の接合延出部23と、を有して構成されるセグメント導体、すなわち、固有渡り部27を有さないセグメント導体(例えば、I字状のセグメント導体や、一方の接合延出部23が予め屈曲加工されたL字状のセグメント導体等)である構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(10) In the above-described embodiment, the
(11)上記の実施形態では、セグメント導体21を構成する線状導体の、延在方向に直交する断面における断面形状が矩形状である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、当該断面形状が、円形状、楕円形状、正方形状、多角形状等の線状導体を用いることができる。
(11) In the above-described embodiment, the case where the cross-sectional shape of the linear conductor constituting the
(12)上記の実施形態では、本発明に係る回転電機用電機子を、インナーロータ型の回転電機用のステータに適用した場合を例として説明したが、アウターロータ型の回転電機用のステータに適用することもできる。 (12) In the above embodiment, the case where the armature for a rotating electrical machine according to the present invention is applied to a stator for an inner rotor type rotating electrical machine has been described as an example. It can also be applied.
本発明は、円筒状のコア基準面の軸方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアと、複数のセグメント導体を接合して構成されて電機子コアに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子に好適に利用することができる。 The present invention relates to an armature core comprising a plurality of slots extending in the axial direction of a cylindrical core reference plane dispersed in the circumferential direction of the core reference plane and a plurality of segment conductors joined together. It can utilize suitably for the armature for rotary electric machines provided with the coil wound by.
1:ステータ(回転電機用電機子)
2:ステータコア(電機子コア)
3:スロット
20:コイル
21:セグメント導体
22:導体辺部
23:接合延出部
23a:一方側接合延出部
23b:他方側接合延出部
24:周方向延出部
30:セグメント間接合部
31:径方向配列部
40:重合領域
41:周方向屈曲部(第一周方向屈曲部)
42:第二周方向屈曲部
43:重合基部
L:軸方向
C:周方向
R:径方向
1: Stator (armature for rotating electrical machine)
2: Stator core (armature core)
3: Slot 20: Coil 21: Segment conductor 22: Conductor side 23: Joining
42: second circumferential direction bent portion 43: polymerization base portion L: axial direction C: circumferential direction R: radial direction
Claims (6)
前記セグメント導体は、前記スロット内に軸方向に沿って配置される導体辺部と、前記導体辺部の少なくとも一方の端部から前記電機子コアに対して軸方向に延出する接合延出部と、を有し、
前記コイルは、互いに異なる前記スロットにそれぞれ配置された前記導体辺部から延出する前記接合延出部である一方側接合延出部と他方側接合延出部との先端部同士を接合してなるセグメント間接合部を前記電機子コアに対して軸方向外側に有し、
前記セグメント間接合部で接合される一対の前記一方側接合延出部及び前記他方側接合延出部の少なくともいずれか一方が、延出元の前記導体辺部から前記セグメント間接合部に向かって周方向に延出する周方向延出部を備えるとともに、径方向一方側から見て当該一方側接合延出部及び当該他方側接合延出部が重なり合う重合領域が前記セグメント間接合部を先端部として形成されており、
前記重合領域における前記一方側接合延出部と前記他方側接合延出部との重合が開始する基部である重合基部の周方向位置が一致する複数の前記重合領域が径方向に沿って複数配列されてなる径方向配列部を複数有し、
1つの前記径方向配列部を構成する複数の前記重合領域が、径方向に互いに隣接する前記重合領域の先端部にある前記セグメント間接合部同士が互いに異なる周方向位置に位置するように形成されている回転電機用電機子。 An armature core in which a plurality of slots extending in the axial direction of a cylindrical core reference surface are distributed in the circumferential direction of the core reference surface and a plurality of segment conductors are joined and wound around the armature core. An armature for a rotating electric machine comprising:
The segment conductor includes a conductor side portion disposed in the slot along the axial direction, and a joint extension portion extending in the axial direction from at least one end of the conductor side portion with respect to the armature core. And having
The coil is formed by joining tip portions of one side joint extension portion and the other side joint extension portion, which are the joint extension portions extending from the conductor side portions respectively disposed in the different slots. Having an inter-segment joint on the outside in the axial direction with respect to the armature core,
At least one of the pair of the one-side joint extension part and the other-side joint extension part joined at the inter-segment joint part is directed from the extension side conductor side part toward the inter-segment joint part. A superposed region including a circumferentially extending portion extending in the circumferential direction, and a superposition region where the one-side joint extension portion and the other-side joint extension portion overlap when viewed from one side in the radial direction is the tip portion of the inter-segment joint portion. Is formed as
A plurality of the polymerization regions in which the circumferential positions of the polymerization bases that are the bases where the polymerization of the one-side bonding extension part and the other-side bonding extension part in the polymerization region coincides are arranged along the radial direction. A plurality of radially arranged portions,
A plurality of the overlapping regions constituting one radial array portion are formed such that the inter-segment joints at the distal ends of the overlapping regions adjacent to each other in the radial direction are positioned at different circumferential positions. Armature for rotating electrical machines.
1つの前記径方向配列部を構成する複数の前記重合領域は、径方向に互いに隣接する前記重合領域が備える前記周方向屈曲部の屈曲方向が互いに異なる方向となるように形成されている請求項1に記載の回転電機用電機子。 The polymerization region has a circumferential bent portion that bends to any one side in the circumferential direction from the polymerization base toward the inter-segment joint.
The plurality of overlapping regions constituting one radial array portion are formed such that bending directions of the circumferential bending portions provided in the overlapping regions adjacent to each other in the radial direction are different from each other. The armature for rotary electric machines according to 1.
前記重合領域は、前記第一周方向屈曲部と前記セグメント間接合部との間に、周方向における当該第一周方向屈曲部の屈曲方向とは反対側に屈曲する第二周方向屈曲部を備え、
前記第二周方向屈曲部から前記セグメント間接合部までの前記重合領域の延在方向が、径方向一方側から見て、径方向に隣接する前記重合領域同士で互いに平行な方向となるように形成されている請求項2に記載の回転電機用電機子。 The circumferential bent portion is a first circumferential bent portion,
The overlapping region includes a second circumferential bent portion that bends in a direction opposite to the bending direction of the first circumferential bent portion in the circumferential direction between the first circumferential bent portion and the inter-segment joint. Prepared,
The extending direction of the overlapping region from the second circumferentially bent portion to the inter-segment bonding portion is parallel to each other in the overlapping regions adjacent to each other in the radial direction when viewed from one side in the radial direction. The armature for a rotating electrical machine according to claim 2, wherein the armature is formed.
前記セグメント間接合部では、前記一方側接合延出部と前記他方側接合延出部との接合のために前記絶縁皮膜の少なくとも一部が欠損している請求項1から4のいずれか一項に記載の回転電機用電機子。 The segment conductor is composed of a linear conductor coated with an insulating film,
5. The at least one part of the insulating film is missing in the inter-segment bonding portion due to the bonding between the one-side bonding extension portion and the other-side bonding extension portion. The armature for rotary electric machines described in 1.
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US8659202B2 (en) | 2011-06-17 | 2014-02-25 | Denso Corporation | Stator for electric rotating machine |
JP6305607B1 (en) * | 2017-05-23 | 2018-04-04 | 三菱電機株式会社 | Rotating electric machine |
JP2021097433A (en) * | 2019-12-13 | 2021-06-24 | 三菱電機株式会社 | Rotary electric machine |
WO2024018580A1 (en) * | 2022-07-21 | 2024-01-25 | 株式会社 東芝 | Stator and rotating electric machine |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8659202B2 (en) | 2011-06-17 | 2014-02-25 | Denso Corporation | Stator for electric rotating machine |
JP6305607B1 (en) * | 2017-05-23 | 2018-04-04 | 三菱電機株式会社 | Rotating electric machine |
JP2018198482A (en) * | 2017-05-23 | 2018-12-13 | 三菱電機株式会社 | Dynamoelectric machine |
JP2021097433A (en) * | 2019-12-13 | 2021-06-24 | 三菱電機株式会社 | Rotary electric machine |
WO2024018580A1 (en) * | 2022-07-21 | 2024-01-25 | 株式会社 東芝 | Stator and rotating electric machine |
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