JP2013208038A - Rotary electric machine and winding mounting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動機又は発電機として動作する回転電機、及び前記回転電機を構成するステータの巻線装着方法に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine that operates as an electric motor or a generator, and a winding mounting method of a stator that constitutes the rotating electrical machine.
従来から、回転電機の一例として、円環状に形成されたステータ(固定子)と、該ステータの中心部に回転自在に挿入されるロータ(回転子)とを有し、前記ステータに装着された巻線によって回転磁界を発生させ、前記ロータを回転させる電動機が知られている。 Conventionally, as an example of a rotating electrical machine, a stator (stator) formed in an annular shape and a rotor (rotor) that is rotatably inserted into the center of the stator are mounted on the stator. An electric motor that rotates a rotor by generating a rotating magnetic field by a winding is known.
近年、分割された導体(以下、分割導体という)をステータコアのスロットに軸方向から挿入し、前記ステータコアの端面側で前記分割導体の端部同士を接続することにより、巻線を形成する構造のものが提案されている。 In recent years, a structure in which windings are formed by inserting divided conductors (hereinafter referred to as divided conductors) into the slots of the stator core from the axial direction and connecting the ends of the divided conductors on the end face side of the stator core. Things have been proposed.
上述した回転電機のステータでは、例えば、特許文献1に開示されているように、ステータコアのスロットに対して軸方向の一方側から、分割導体として固定子コイルを構成する略U字状のコイル片を挿入し、軸方向の他方側に延出したコイル片の開放端部同士をはんだや溶接等で結合し、さらに、U相、V相、W相のコイルを構成する4ターンのコイル間の渡りを結線するための接続個所をフロント側の1ヵ所に集約する構成もある。 In the above-described stator of a rotating electrical machine, for example, as disclosed in Patent Document 1, a substantially U-shaped coil piece that constitutes a stator coil as a divided conductor from one side in the axial direction with respect to the slot of the stator core. Between the open ends of the coil pieces extending to the other side in the axial direction by soldering, welding, or the like, and between the four-turn coils constituting the U-phase, V-phase, and W-phase coils. There is also a configuration that consolidates the connection points for connecting the bridges into one location on the front side.
しかしながら、上述した特許文献1に係る回転電機では、分割導体をステータコアのスロットに挿入した後で、分割導体端部の成形工程や分割導体端部間の接合工程を営む製造方法を採用しているため、分割導体を含む巻線の装着に必要な設備が大型化したり、製造工程が煩雑となり、しかも生産効率もさほど向上しない。また、ステータコアの外部(端面側)に、分割導体端部同士を接合する渡り部が設けられるが、この渡り部には溶接等の接合処理が施されるために、渡り部の軸方向の長さが増大し、その結果、ステータ自体が大型化する不都合がある。 However, in the rotating electrical machine according to Patent Document 1 described above, a manufacturing method is employed in which after the divided conductor is inserted into the slot of the stator core, the forming step of the divided conductor ends and the joining step between the divided conductor ends are performed. For this reason, the equipment necessary for mounting the windings including the split conductors is increased in size, the manufacturing process becomes complicated, and the production efficiency is not improved so much. In addition, a connecting portion that joins the end portions of the split conductors is provided outside the stator core (on the end face side). Since the connecting portion is subjected to a joining process such as welding, the length of the connecting portion in the axial direction is increased. As a result, there is a disadvantage that the stator itself is increased in size.
また、巻線として成形した後の分割導体は、その形状を安定的に維持することが難しく、従って、分割導体端部間の接合に困難な場合があり、これによって、分割導体端部間の接合部に導通不良や絶縁不良が生じる懸念がある。 In addition, it is difficult to stably maintain the shape of the divided conductor after being formed as a winding, and therefore, it may be difficult to join the ends of the divided conductors. There is a concern that poor conduction or poor insulation may occur at the joint.
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、分割導体の構造を改良すると共に、渡り部の軸方向の長さを低減することにより、小型化に適し、分割導体と渡り部との接合が容易であり、品質が向上した回転電機及び巻線装着方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and is suitable for downsizing by improving the structure of the split conductor and reducing the length of the crossover portion in the axial direction. It is an object of the present invention to provide a rotating electrical machine and a winding mounting method that are easy to join with each other and have improved quality.
前記の目的を達成するために、本発明は、円環状に形成されたステータと、前記ステータの中心部に回転自在に挿入されるロータと、からなる回転電機であって、前記ステータは、径方向に突出して形成された複数のティースを有する円環状のステータコアと、隣り合う前記ティース間のスロットに装着される巻線と、を備え、前記巻線は、前記ステータコアの軸方向に沿う一端面側及び他端面側から前記スロットに対してそれぞれ挿入される第1と第2の分割導体からなり、前記第1と第2の分割導体の端部は、相互に接合可能な形状を有する第1と第2の接合部をそれぞれ備え、相互に接合された前記第1と第2の接合部は、前記スロットの内部に収納されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a rotating electrical machine comprising a stator formed in an annular shape and a rotor that is rotatably inserted into a central portion of the stator. An annular stator core having a plurality of teeth formed protruding in the direction, and a winding mounted in a slot between the adjacent teeth, the winding being one end surface along the axial direction of the stator core The first and second divided conductors are inserted into the slot from the side and the other end surface, respectively, and the ends of the first and second divided conductors have a shape that can be joined to each other. And the second joint part, and the first and second joint parts joined to each other are housed in the slot.
本発明によれば、第1と第2の分割導体の端部に、相互に接合可能な形状を有する第1と第2の接合部をそれぞれ備え、前記第1と第2の分割導体を異なる方向から同一のスロットへと挿入して、前記第1と第2の接合部を相互に接合した状態で前記スロット内に収納し、前記第1と第2の分割導体からなる巻線が構成されている。 According to the present invention, the end portions of the first and second divided conductors are respectively provided with first and second joint portions having shapes that can be joined to each other, and the first and second divided conductors are different from each other. The coil is inserted into the same slot from the direction, and the first and second joints are housed in the slot in a state where the first and second joints are joined to each other, and a winding composed of the first and second divided conductors is configured. ing.
従って、第1と第2の分割導体を簡単な構造で接合して巻線を形成することができ、また、第1と第2の分割導体をスロット内で接合することができるため、巻線の渡り部の高さを低減することができる。 Accordingly, the winding can be formed by joining the first and second split conductors with a simple structure, and the first and second split conductors can be joined in the slot. The height of the transition part can be reduced.
また、ステータコアは、第1ステータコアと、前記第1ステータコアより多数に分割された分割コアからなる第2ステータコアとからなり、前記第1ステータコアと前記第2ステータコアとは同軸上に積層され、ティースは、前記第1ステータコアにおいて径方向に突出して形成された第1ティースと、前記第2ステータコアにおいて径方向に突出して形成された第2ティースとからなり、第1接合部と第2接合部とは、隣り合う前記第2ティース間に収納配置されるとよい。 The stator core is composed of a first stator core and a second stator core made up of a plurality of divided cores divided from the first stator core, the first stator core and the second stator core being laminated on the same axis, and the teeth The first stator core is formed of a first tooth that protrudes in the radial direction and the second stator core is formed of a second tooth that protrudes in the radial direction. The first joint portion and the second joint portion are It is good to store and arrange between the adjacent second teeth.
さらに、ステータコアの内周面を形成する前記第2ティースの周方向の幅を、前記第1ティースの周方向の幅よりも小さく設定することにより、巻線を損傷することなく分割コアを外周側から挿入して第2ステータコアを形成することができる。 Furthermore, by setting the circumferential width of the second teeth forming the inner circumferential surface of the stator core to be smaller than the circumferential width of the first teeth, the divided cores can be placed on the outer circumferential side without damaging the windings. To form a second stator core.
さらにまた、分割コアを、1つ又は2つの第2ティースを含んで形成することにより、分割コアを巻線に接触させることなく組み付けることができる。 Furthermore, by forming the split core including one or two second teeth, the split core can be assembled without contacting the winding.
またさらに、第1ステータコアの軸方向の厚さを、第2ステータコアの軸方向の厚さよりも大きく設定することにより、複数の分割コアからなる第2ステータコアに対して第1ステータコアの体積が大きくなるため、ステータとロータとの磁束の受け渡し効率を向上させることができる。 Furthermore, by setting the axial thickness of the first stator core to be larger than the axial thickness of the second stator core, the volume of the first stator core becomes larger than the second stator core composed of a plurality of split cores. For this reason, the transfer efficiency of the magnetic flux between the stator and the rotor can be improved.
また、ステータコアに2つの第1ステータコアを備え、第2ステータコアを軸方向において前記2つの第1ステータコアの間に配設することにより、ステータコアの軸方向の両側で略対称的に磁束を発生させることができるため、ロータとシャフトとの間で安定した回転力が伝達される。これにより、回転電機に生じる軸方向荷重を抑えると共に、シャフトのねじれを防止することができる。さらに、回転電機の軸受耐久性を向上したり、駆動音を抑制することもできる。 Further, the stator core includes two first stator cores, and the second stator core is disposed between the two first stator cores in the axial direction, thereby generating magnetic fluxes substantially symmetrically on both sides of the stator core in the axial direction. Therefore, a stable rotational force is transmitted between the rotor and the shaft. Thereby, while suppressing the axial load which arises in a rotary electric machine, the twist of a shaft can be prevented. Furthermore, the bearing durability of the rotating electrical machine can be improved and driving noise can be suppressed.
さらに、本発明は、回転電機のステータを構成する円環状のステータコアに巻線を装着する巻線装着方法であって、前記ステータコアの一端面側を構成する第1ステータコアで径方向に突出して形成された第1ティース間に、端部に第1接合部を備えた第1分割導体を前記一端面側から挿入する工程と、端部に第2接合部を備えた第2分割導体を前記ステータコアの他端面側から配設すると共に、前記第1接合部と前記第2接合部とを接合して、前記第1分割導体及び前記第2分割導体からなる前記巻線を形成する工程と、複数の分割コアを前記ステータコアの外周側から径方向に配設すると共に、前記分割コアに形成された第2ティース間に前記第1接合部及び前記第2接合部を収納する工程と、前記複数の分割コアを結合して第2ステータコアを形成し、前記巻線が形成されている前記第1ステータコアと前記第2ステータコアとを結合して前記ステータコアを形成する工程と、を有することを特徴とする。 Furthermore, the present invention relates to a winding mounting method for mounting a winding on an annular stator core constituting a stator of a rotating electrical machine, wherein the first stator core constituting one end surface side of the stator core projects in a radial direction. A step of inserting a first divided conductor having a first joint portion at an end portion between the first teeth from the one end face side, and a second divided conductor having a second joint portion at an end portion of the stator core. A step of forming the winding composed of the first divided conductor and the second divided conductor by arranging the first joined portion and the second joined portion, and a plurality of steps, A plurality of split cores disposed radially from an outer peripheral side of the stator core, the first joint portion and the second joint portion being housed between second teeth formed on the split core; Combine the split core to the second stay To form a core, characterized in that it and a step of combining the said the first stator core in which the winding is formed a second stator core to form the stator core.
また、本発明は、回転電機のステータを構成する円環状のステータコアに巻線を装着する巻線装着方法であって、一体的に形成された前記ステータコアで径方向に突出して形成されたティース間に、端部に第1接合部を備えた第1分割導体を前記ステータコアの一端面側から挿入する工程と、端部に第2接合部を備えた第2分割導体を前記ステータコアの他端面側から配設すると共に、前記第1接合部と前記第2接合部とを接合して、前記第1分割導体及び前記第2分割導体からなる前記巻線を形成する工程と、前記ステータコアを前記巻線に対して前記ステータコアの軸方向へ移動させて前記第1接合部及び前記第2接合部を前記ティース間に収納する工程と、を有することを特徴とする。 The present invention also relates to a winding mounting method for mounting a winding on an annular stator core constituting a stator of a rotating electrical machine, between teeth formed projecting in the radial direction by the integrally formed stator core. A step of inserting a first split conductor having a first joint at the end from one end surface side of the stator core, and a second split conductor having a second joint at the end of the stator core. And the step of joining the first joint and the second joint to form the winding made of the first split conductor and the second split conductor; and winding the stator core Moving the stator core in the axial direction of the stator core, and storing the first joint and the second joint between the teeth.
本発明によれば、以下の効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
すなわち、第1と第2の分割導体の端部に、相互に接合可能な形状を有する第1と第2の接合部をそれぞれ備え、前記第1と第2の分割導体をそれぞれステータコアの一端面側及び他端面側から同一のスロットへと挿入し、接合された前記第1と第2の接合部が前記スロットに収納されるため、第1と第2の分割導体を簡単な構造で接合して巻線を形成することができ、これにより、第1と第2の分割導体の接合処理における導通不良や絶縁不良を防止することができる。また、第1と第2の分割導体をスロット内で接合するため、巻線の渡り部の高さを低減することができ、これにより、ステータを小型化することができる。 That is, the first and second split conductors are provided with first and second joint portions having shapes that can be joined to each other at the end portions of the first and second split conductors, respectively, and the first and second split conductors are respectively connected to one end surfaces of the stator core. Since the first and second joints inserted into the same slot from the side and the other end surface are accommodated in the slot, the first and second divided conductors can be joined with a simple structure. Thus, it is possible to form a winding, thereby preventing conduction failure and insulation failure in the joining process of the first and second divided conductors. Further, since the first and second divided conductors are joined in the slot, the height of the crossing portion of the winding can be reduced, and the stator can be miniaturized.
本発明に係る回転電機の構造について電動機を例示し、その巻線装着方法との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。 An electric motor is illustrated as an example of the structure of a rotating electrical machine according to the present invention, a preferred embodiment is given in relation to the winding mounting method, and a detailed description will be given below with reference to the accompanying drawings.
図1において、参照符号10は、本発明の実施の形態に係る電動機を示す。この電動機10は、円環状に形成されると共に、該電動機10に固定されるステータ11と、該ステータ11の中心部に回転自在に挿入されるロータ12と、前記ロータ12の中心部に取り付けられると共に、前記ロータ12の回転軸となるシャフト13とを備える。
In FIG. 1,
ステータ11は、図1に示されるように、円環状のステータコア14と、巻線(導電部材)16とから構成される。前記ステータコア14は、該ステータコア14の内径方向(以下、内径方向という)に等間隔に突出する複数のティース15を有し、前記巻線16は前記ティース15に図示しない絶縁紙を介して巻回される。
As shown in FIG. 1, the
ステータコア14は、一体的に形成された第1ステータコア14aと、前記第1ステータコア14aに同軸上に積層される複数の分割コア18からなる第2ステータコア14bとから構成される。前記第1ステータコア14aと前記第2ステータコア14bとは、例えば、端面板(図示せず)を用いてスタッドボルトで一体的に結合され、又は、加締め、圧入等のいずれかの方法によって一体的に結合される。
The
第1ステータコア14aと第2ステータコア14bとは、ステータコア14の周方向(以下、周方向という)に沿って略同一の断面形状を有し、一方、前記ステータコア14の軸方向(矢印A1、A2方向)では、第1ステータコア14aは、第2ステータコア14bよりも軸方向の厚さが大きく形成されている。すなわち、第1ステータコア14aは、第2ステータコア14bよりも全体として大きな体積を有する。
The
第1ステータコア14aは、内径方向に等間隔に突出する複数の第1ティース15aを有する。前記第1ステータコア14aは、複数の円環状の珪素鋼板等の磁性体からなる薄板を積層し、周方向に等間隔離間した複数の加締めピン(図示せず)によって軸方向A1、A2に加締めることで一体的に形成される。
The
なお、第1ステータコア14aは、第2ステータコア14bの分割コア18よりも少数の他の分割コアを周方向に結合して形成されるようにしてもよい。
The
第2ステータコア14bは、内径方向に等間隔に突出する複数の第2ティース15bを有し、前記第2ステータコア14bを構成する分割コア18には、1つ又は2つの前記第2ティース15bが設けられる。前記分割コア18は、複数の珪素鋼板等の磁性体からなる薄板を積層し、加締めピン(図示せず)によって軸方向A1、A2に加締めることで一体的に形成される。
The
ティース15は、第1ステータコア14aの第1ティース15aと第2ステータコア14bの第2ティース15bとを積層して形成される。前記第1ティース15aと前記第2ティース15bとは、周方向に沿って略同一の断面形状を有するが、内径方向で前記第1ティース15aが終端する位置に周方向の両側に突出する突起部(鍔部)20が形成されている。すなわち、第2ステータコア14bの内周面を形成する前記第2ティース15bの端面22bの周方向の幅は、第1ステータコア14aの内周面を形成する前記第1ティース15aの端面22aの周方向の幅よりも小さく設定される。
The
隣り合うティース15の対向面の間にスロット24が形成され、このスロット24の内部に巻線16の一部が収納される。前記スロット24は、周方向に沿って等間隔に複数設けられる。前記スロット24は、図2から容易に諒解されるように、軸方向A1、A2に沿って貫通しており、ステータコア14の内周壁で開口して前記軸方向A1、A2に延在する開口部26を有する。
A
巻線16は、本実施の形態では、図1に示されるように、U相と、V相と、W相との三相交流でそれぞれ回転磁界を発生させるU相巻線16aと、V相巻線16bと、W相巻線16cとを備える。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the winding 16 includes a U-phase winding 16 a that generates a rotating magnetic field by a three-phase alternating current of a U-phase, a V-phase, and a W-phase, and a V-phase. A winding 16b and a W-phase winding 16c are provided.
U相巻線16aは、例えば、波巻きでティース15に巻回されて3つおきにスロット24に収納される。図示を省略するが、V相巻線16b及びW相巻線16cも、前記U相巻線16aと同様に、波巻きでティース15に巻回されて3つおきにスロット24に収納される。なお、U相巻線16a、V相巻線16b及びW相巻線16cは、波重ね巻き(図3参照)等の他の巻き方で構成されてもよい。
For example, the U-phase winding 16 a is wound around the
このU相巻線16aは、図1及び図2に示されるように、ステータコア14の一端面(第1ステータコア14a側)からスロット24に挿入される複数の第1分割導体28と、前記ステータコア14の他端面(第2ステータコア14b側)から前記スロット24に挿入される複数の第2分割導体30とから構成される。前記U相巻線16aは、前記第1分割導体28と前記第2分割導体30とが交互に連結されることで無端状(図示せず)に形成される。V相巻線16b及びW相巻線16cも、図示しないが、U相巻線16aと同様に、複数の第1分割導体28と複数の第2分割導体30とから無端状に形成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the U-phase winding 16 a includes a plurality of first divided
第1分割導体28と第2分割導体30とは、例えば、断面長方形状の平角導板が折曲された略U字形状に形成される。第1分割導体28は、図2に示されるように、一対の直線部28a、28bと、該直線部28a、28bの一端部同士を接続する曲線部28cとから構成され、該直線部28a、28bの他端部は第1接合部32を備える。同様にして、第2分割導体30は、一対の直線部30a、30bと、該直線部30a、30bの一端部同士を接続する曲線部30cとから構成され、該直線部30a、30bの他端部は第2接合部34を備える。
The first divided
第1分割導体28の一方の直線部28aと他方の直線部28bとは、互いに所定間隔離間して略平行に形成される。同様にして、第2分割導体30の一方の直線部30aと他方の直線部30bとは、互いに所定間隔離間して略平行に形成される。また、第1分割導体28の直線部28a(28b)と第2分割導体30の直線部30a(30b)との長さの合計値は、少なくともステータコア14の軸方向A1、A2の厚さ、すなわち、スロット24の前記軸方向A1、A2の長さよりも大きく設定される。
One
なお、第1分割導体28の直線部28a、28bの長さは、第1ステータコア14aの軸方向A1、A2の厚さよりも大きく、且つ、ステータコア14の軸方向A1、A2の長さよりも小さく設定されるとよい。一方、第2分割導体30の直線部30a、30bの長さは、第2ステータコア14bの軸方向A1、A2の厚さよりも小さく設定されるとよい。
The lengths of the
また、第1分割導体28の第1接合部32と、第2分割導体30の第2接合部34とは、相互に接合可能で、且つ、スロット24に挿入可能な形状を有する。例えば、図2に示されるように、第1接合部32が凹形状を有すると共に、第2接合部34が凸形状を有することで、両者が接合可能となる。勿論、第1接合部32が凸形状で、第2接合部34が凹形状であってもよい。なお、第1接合部32を含む第1分割導体28の断面形状と第2接合部34を含む第2分割導体30の断面形状とは、略同一の外径で形成されるとよい。
Further, the first
本発明の実施の形態に係る電動機10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に該電動機10のステータ11に巻線16が装着される巻線装着方法について、図4A〜図4Cを参照しながら説明する。
The
先ず、図4Aに示されるように、第1分割導体28を軸方向A1に沿って第1ステータコア14aの第1ティース15a間(スロット24)に挿入する。このとき、前記第1分割導体28の第1接合部32を含む端部が前記第1ステータコア14aから軸方向A1側に露呈される。なお、前記第1分割導体28の端部が露呈される長さは、第2ステータコア14bの軸方向A1、A2の厚さよりも小さく設定される。
First, as shown in FIG. 4A, the first divided
この第1分割導体28に対して、第2分割導体30を軸方向A2に沿って配設し、このとき、図4Bに示されるように、第1接合部32と第2接合部34とを相互に接合することにより、第1分割導体28と第2分割導体30とが相互に接合される。
The second divided
このようにして、複数の第1分割導体28と複数の第2分割導体30とが第1ステータコア14aに装着されることで、U相巻線16a、V相巻線16b及びW相巻線16cが形成され、前記U相巻線16a、前記V相巻線16b及び前記W相巻線16cからなる巻線16が第1ステータコア14aのみに組み付けられた状態となる。
In this way, the plurality of first divided
また、接合された第1接合部32と第2接合部34とは、第1ステータコア14aから軸方向A1側に露呈され、その露呈される長さは、第2ステータコア14bの軸方向A1、A2の厚さよりも小さく設定される。
The joined first joining
次に、第1ステータコア14aの軸方向A1側の端面上で、複数の分割コア18をステータコア14の外径側から内径方向へと配設する(図4B、図4C参照)。このとき、分割コア18の第2ティース15bの端面22bを前記内径方向に向けると共に、該第2ティース15bを、第1ステータコア14aで周方向に隣り合う巻線16間に挿入する。
Next, the plurality of
この第2ティース15bは、巻線16で接合されている第1分割導体28の第1接合部32と第2分割導体30の第2接合部34とに隣接する。これにより、第1接合部32及び第2接合部34は、前記第2ティース15b間に収納され、すなわち、スロット24内に収納される。
The
このようにして、第1ステータコア14aの軸方向A1側の端面上に複数の分割コア18が配設され、前記複数の分割コア18を一体的に結合することにより、第2ステータコア14bが形成される(図1参照)。すなわち、前記第2ステータコア14bは、前記第1ステータコア14aと積層された状態となる。
In this way, the plurality of divided
さらに、巻線16が装着された状態の第1ステータコア14aと第2ステータコア14bとを結合することによりステータコア14が形成され、すなわち、前記巻線16が装着されたステータ11が構成される。
Furthermore, the
以上のように、本実施の形態では、相互に接合可能で、且つ、スロット24に挿入可能な形状を有する第1接合部32と第2接合部34とを、第1分割導体28と第2分割導体30との端部にそれぞれ備え、前記第1分割導体28と前記第2分割導体30とが、ステータコア14の両端面側からそれぞれ配設されて同一のスロット24へと挿入される。前記第1接合部32と前記第2接合部34とが前記スロット24内で接合され、前記第1分割導体28と前記第2分割導体30からなる巻線16が形成される。
As described above, in the present embodiment, the first
これにより、第1分割導体28と第2分割導体30とを、簡単な構造で、且つ、容易に接合し、巻線16を形成することができる。また、前記第1分割導体28と前記第2分割導体30とをスロット24の内部で接合することができるため、前記巻線16の渡り部の軸方向A1、A2の長さを低減することができる。さらに、前記巻線16が装着されるステータ11を、シンプルな形状で、且つ、小型に構成することができる。
As a result, the first divided
また、本実施の形態では、ステータコア14を、一体的に形成された第1ステータコア14aと、複数の分割コア18からなる第2ステータコア14bとで構成し、第1分割導体28の第1接合部32と第2分割導体30の第2接合部34とが、第2ステータコア14bの第2ティース15b間に配置されている。さらに、前記第1ステータコア14aの第1ティース15aの端部にのみ、周方向の両側に突出した突起部20が形成されるため、前記第2ティース15bの端部の周方向の幅は、前記第1ティース15aの端部の周方向の幅よりも小さく設定されている。
Further, in the present embodiment, the
これにより、第1分割導体28と第2分割導体30とからなる巻線16を第1ステータコア14aに組み付けることで、前記巻線16の形状が径方向に安定的に維持される。また、第2ティース15b間の周方向の間隔が大きいため、巻線16を損傷することなく、分割コア18を外周側から挿入して第2ステータコア14bを形成することができる。従って、導通不良や絶縁不良を生じることなく巻線16を装着することができる。
Thereby, the shape of the winding 16 is stably maintained in the radial direction by assembling the winding 16 composed of the first divided
さらに、第1ステータコア14aの軸方向A1、A2の厚さを、第2ステータコア14bよりも大きくすることで、第1ステータコア14aは、第2ステータコア14bよりも大きな体積で形成される。
Furthermore, the
この体積の大きな第1ステータコア14aによって、ステータ11とロータ12との磁束の受け渡し効率を向上させることができる。
The
なお、本実施の形態の電動機10では、第1ステータコア14aは、ロータ12の回転数を検出する図示しない回転センサが配置される側に配設されるとよい。これにより、電動機10から漏出する磁束の回転センサへの侵入を防止し、回転センサで生じるノイズを軽減することができる。
In the
また、上述した実施の形態では、1つの第1ステータコア14aと、1つの第2ステータコア14bとを積層してステータコア14とする構成としているが、この構成に限定されるものではない。
In the embodiment described above, one
例えば、図5に示される変形例に係るステータ111のように、第1ステータコア14aと、前記第1ステータコア14aと同一形状で形成される第1ステータコア114aとの間に、1つの第2ステータコア14bを配設して、これらを積層してステータコア114とする構成としてもよい。
For example, like the
このステータ111に装着される巻線116は、第1分割導体28と第2分割導体130とからなり、該第2分割導体130は、上述した第2分割導体130と略同一形状を有し、一方、前記第1分割導体28の直線部28a、28bと同じ長さの直線部130a、130bを有する。
The winding 116 attached to the
ステータ111の巻線116の装着方法としては、例えば、上述した実施の形態と同様にして、先ず、第1分割導体28を、軸方向A1に沿って第1ステータコア14aに組み付け、一方、第2分割導体130を、軸方向A2に沿って第1ステータコア114aに組み付ける。
As a method of mounting the winding 116 of the
次に、第1分割導体28の第1接合部32と、第2分割導体130に設けられた第2接合部134とを接合して巻線116が形成される。
Next, the winding 116 is formed by joining the first joint 32 of the
その後、複数の分割コア18を、ステータコア14の外径側から内径方向に向けて第1ステータコア14aと第1ステータコア114aとの間に配設し、第1分割導体28の第1接合部32と第2分割導体130の第2接合部134とが、第2ステータコア14bの第2ティース15b間に配設される。
Thereafter, the plurality of
さらに、巻線116が装着された状態の第1ステータコア14a、第1ステータコア114aと第2ステータコア14bとを結合することによりステータコア114が形成され、すなわち、前記巻線116が装着されたステータ111が構成される。
Further, the
以上のように、変形例に係るステータ111では、第2ステータコア14bの軸方向A1、A2の両側に、一体的に形成された第1ステータコア14a、114aを配設している。そのため、ステータコア114の軸方向A1、A2の両側で略対称的に磁束を発生させることができるため、ロータ12からシャフト13へと安定した回転が伝達される。これにより、前記電動機10に生じる軸方向荷重を抑えると共に、前記シャフト13のねじれを防止することができる。さらに、前記電動機10の軸受耐久性を向上したり、駆動音を抑制することもできる。
As described above, in the
また、ステータ111とロータ12との間のエアギャップにより発生する風切音は、一体的に形成された第1ステータコア14a、114aでは小さくなるため、前記ステータ111全体として風切音を抑制することができる。
Further, the wind noise generated by the air gap between the
なお、上述した実施の形態では、ステータ11、111は、一体的に形成された第1ステータコア14aに巻線16を装着した後で、複数の分割コア18からなる第2ステータコア14bを組み付ける構成としているが、この構成に限定されるものではない。
In the above-described embodiment, the
例えば、図示しないが、第1分割導体28の直線部28a、28bの長さを、一体的に形成されたステータコア14の軸方向A1、A2の厚さよりも大きく設定し、この第1分割導体28を、軸方向A1に沿ってステータコア14の一端面からスロット24に挿入する。このとき、前記第1分割導体28の第1接合部32を含む端部が、前記ステータコア14の他端面から露呈する。ここで、前記第1接合部32に対して、第2分割導体30の第2接合部34を接合する。
For example, although not shown, the lengths of the
このようにして、複数の第1分割導体28と複数の第2分割導体30とがステータコア14に装着されることで巻線16の装着が完了した後、該巻線16に対してステータコア14を軸方向A1へとスライド(移動)させる。これにより、第1分割導体28と第2分割導体30との接合部分、すなわち、第1接合部32と第2接合部34とを、前記ステータコア14のスロット24内に収納することができる。
Thus, after the plurality of first divided
本実施の形態に例示される構成は、発電機にも適用されることは勿論である。 Of course, the configuration exemplified in the present embodiment is also applied to the generator.
なお、本発明に係る回転電機及び巻線装着方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 Note that the rotating electrical machine and the winding mounting method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
10…電動機 11、111…ステータ
12…ロータ 13…シャフト
14、114…ステータコア 14a、114a…第1ステータコア
14b…第2ステータコア 15…ティース
15a…第1ティース 15b…第2ティース
16、116…巻線 18…分割コア
20…突起部 22a、22b…端面
24…スロット 26…開口部
28…第1分割導体 30、130…第2分割導体
28a、28b、30a、30b、130a、130b…直線部
28c、30c…曲線部 32…第1接合部
34、134…第2接合部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記ステータの中心部に回転自在に挿入されるロータと、
からなる回転電機であって、
前記ステータは、
径方向に突出して形成された複数のティースを有する円環状のステータコアと、
隣り合う前記ティース間のスロットに装着される巻線と、
を備え、
前記巻線は、前記ステータコアの軸方向に沿う一端面側及び他端面側から前記スロットに対してそれぞれ挿入される第1と第2の分割導体からなり、
前記第1と第2の分割導体の端部は、相互に接合可能な形状を有する第1と第2の接合部をそれぞれ備え、
相互に接合された前記第1と第2の接合部は、前記スロットの内部に収納されていることを特徴とする回転電機。 An annularly formed stator;
A rotor that is rotatably inserted into the center of the stator;
A rotating electric machine comprising:
The stator is
An annular stator core having a plurality of teeth formed protruding in the radial direction;
Windings installed in slots between adjacent teeth;
With
The winding is composed of first and second divided conductors inserted into the slot from one end surface side and the other end surface side along the axial direction of the stator core, respectively.
The ends of the first and second divided conductors include first and second joints having shapes that can be joined to each other,
The rotating electrical machine characterized in that the first and second joint portions joined to each other are housed in the slot.
前記ステータコアは、第1ステータコアと、前記第1ステータコアより多数に分割された分割コアからなる第2ステータコアとからなり、前記第1ステータコアと前記第2ステータコアとは同軸上に積層され、
前記ティースは、前記第1ステータコアにおいて径方向に突出して形成された第1ティースと、前記第2ステータコアにおいて径方向に突出して形成された第2ティースとからなり、
前記第1接合部と前記第2接合部とは、隣り合う前記第2ティース間に収納配置されることを特徴とする回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 1,
The stator core is composed of a first stator core and a second stator core made up of a plurality of divided cores divided from the first stator core, and the first stator core and the second stator core are laminated on the same axis,
The teeth include a first tooth formed to protrude in the radial direction in the first stator core and a second tooth formed to protrude in the radial direction in the second stator core,
The rotating electrical machine, wherein the first joint portion and the second joint portion are housed and disposed between the adjacent second teeth.
前記ステータコアの内周面を形成する前記第2ティースの周方向の幅が、前記第1ティースの周方向の幅よりも小さく設定されることを特徴とする回転電機。 A rotating electric machine according to claim 2,
The rotating electrical machine characterized in that a circumferential width of the second teeth forming an inner circumferential surface of the stator core is set smaller than a circumferential width of the first teeth.
前記分割コアは、1つ又は2つの前記第2ティースを含んで形成されることを特徴とする回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 2 or 3,
The rotating electric machine according to claim 1, wherein the divided core includes one or two of the second teeth.
前記第1ステータコアの軸方向の厚さは、前記第2ステータコアの軸方向の厚さよりも大きく設定されることを特徴とする回転電機。 The rotating electrical machine according to any one of claims 2 to 4,
The rotating electric machine according to claim 1, wherein an axial thickness of the first stator core is set larger than an axial thickness of the second stator core.
前記ステータコアは、2つの前記第1ステータコアを備え、
前記第2ステータコアは、前記軸方向において前記2つの第1ステータコアの間に配設されることを特徴とする回転電機。 The rotating electrical machine according to any one of claims 2 to 5,
The stator core includes two first stator cores,
The rotary electric machine according to claim 1, wherein the second stator core is disposed between the two first stator cores in the axial direction.
前記ステータコアの一端面側を構成する第1ステータコアで径方向に突出して形成された第1ティース間に、端部に第1接合部を備えた第1分割導体を前記一端面側から挿入する工程と、
端部に第2接合部を備えた第2分割導体を前記ステータコアの他端面側から配設すると共に、前記第1接合部と前記第2接合部とを接合して、前記第1分割導体及び前記第2分割導体からなる前記巻線を形成する工程と、
複数の分割コアを前記ステータコアの外周側から径方向に配設すると共に、前記分割コアに形成された第2ティース間に前記第1接合部及び前記第2接合部を収納する工程と、
前記複数の分割コアを結合して第2ステータコアを形成し、前記巻線が形成されている前記第1ステータコアと前記第2ステータコアとを結合して前記ステータコアを形成する工程と、
を有することを特徴とする巻線装着方法。 A winding mounting method for mounting a winding on an annular stator core constituting a stator of a rotating electrical machine,
A step of inserting, from the one end surface side, a first divided conductor having a first joint portion at an end portion between first teeth formed to protrude in the radial direction by the first stator core constituting the one end surface side of the stator core. When,
A second split conductor having a second joint at the end is disposed from the other end surface side of the stator core, the first joint and the second joint are joined, and the first split conductor and Forming the winding made of the second divided conductor;
A step of disposing a plurality of split cores radially from an outer peripheral side of the stator core, and storing the first joint and the second joint between second teeth formed on the split core;
Combining the plurality of split cores to form a second stator core, and combining the first stator core and the second stator core in which the windings are formed to form the stator core;
A winding mounting method characterized by comprising:
一体的に形成された前記ステータコアで径方向に突出して形成されたティース間に、端部に第1接合部を備えた第1分割導体を前記ステータコアの一端面側から挿入する工程と、
端部に第2接合部を備えた第2分割導体を前記ステータコアの他端面側から配設すると共に、前記第1接合部と前記第2接合部とを接合して、前記第1分割導体及び前記第2分割導体からなる前記巻線を形成する工程と、
前記ステータコアを前記巻線に対して前記ステータコアの軸方向へ移動させて前記第1接合部及び前記第2接合部を前記ティース間に収納する工程と、
を有することを特徴とする巻線装着方法。 A winding mounting method for mounting a winding on an annular stator core constituting a stator of a rotating electrical machine,
A step of inserting a first divided conductor having a first joint portion at an end portion from one end surface side of the stator core between teeth formed to protrude in the radial direction by the integrally formed stator core;
A second split conductor having a second joint at the end is disposed from the other end surface side of the stator core, the first joint and the second joint are joined, and the first split conductor and Forming the winding made of the second divided conductor;
Moving the stator core in the axial direction of the stator core with respect to the winding to store the first joint and the second joint between the teeth;
A winding mounting method characterized by comprising:
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