JP2014217133A - 回転電機のステータ及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ステータの外径やコイルの渡り高さが増大するのを抑制しつつ、コイルの巻数や極対数を増加することができ、且つ、容易に組み付けることができる回転電機のステータ及びその製造方法を提供する。【解決手段】ステータコア21の各スロット23に複数のコイルバー26,27を挿入して形成されたステータコア組立体20の軸方向両側に、複数のコネクトコイル51,52がベースプレート31に配置された一対のベースプレート組立体30L、30Rを組みつけ、更に一対のベースプレート組立体30L、30Rの軸方向両側に、複数のコネクトコイル56,57がベースプレート41に配置された他の一対のベースプレート組立体40L、40Rを積層配置する。【選択図】図1

Description

本発明は、電気自動車、ハイブリッド自動車等に搭載される回転電機のステータ及びその製造方法に関する。
従来、特許文献1に記載の回転電機のステータでは、セグメント化されたコイルを用いて、高占積率を確保しながら渡り部分の高さを抑え、且つ、製造工程を簡素化することが開示されている。具体的に、図22に示すように、回転電機のステータ100は、ステータコア103及びステータコア103の複数のスロット104にそれぞれ挿入される複数のコイルバー105で構成されるステータコア組立体101と、複数のベースプレート106及び各ベースプレート106にそれぞれ配置されて同相のコイルバー105同士を接続して渡り部を構成する複数のコネクトコイル107とで構成される一対のベースプレート組立体102と、を備える。そして、ステータ100は、ステータコア組立体101の軸方向両側に一対のベースプレート組立体102を配置して構成される。
特開2013‐27172号公報
ところで、回転電機では、仕様変更に伴って、コイルの巻数や極対数を増加することが一般的に行われるが、特許文献1に記載の回転電機のステータ100において、コイルの巻数や極対数を増加しようとすると、コネクトコイル107の数量がその分増加するため、コネクトコイル107を細くするか、或いはステータ100の外径を大きくして対応することが必要となる。コネクトコイル107を細くして、数量を増加させた場合には、数量増加に対応して絶縁層も必要となることから占積率が低下してしまう虞があり、またコネクトコイル107が細くなると、コイルバー105との接合にも影響が及ぶ虞があり、製造上の観点からも好ましくない。また、ステータ100の外径が大きくなると、車両への搭載性が悪化して、近年の小型化に対する要求を満足できなくなるという課題があり、改善の余地があった。
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステータの外径やコイルの渡り高さがが増大するのを抑制しつつ、コイルの巻数や極対数を増加することができ、且つ、容易に組み付けることができる回転電機のステータ及びその製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、
複数のスロット(例えば、後述の実施形態におけるスロット23)を有するステータコア(例えば、後述の実施形態におけるステータコア21)と、
セグメント化された複数相のコイル(例えば、後述の実施形態におけるコイル60)と、を備えた回転電機のステータ(例えば、後述の実施形態におけるステータ10,10A)であって、
前記ステータコアの両側には、複数のベースプレート(例えば、後述の実施形態における第1ベースプレート31L,31R、第2ベースプレート41L,41R)が軸方向に積層して設けられ、
前記セグメント化された複数相のコイルは、前記ステータコアの複数のスロットにそれぞれ挿入され、略直線状に延びる複数のコイルバー(例えば、後述の実施形態における第1コイルバー26、第2コイルバー27)と、前記各ベースプレートにそれぞれ配置され、同相の前記コイルバー同士を接続して渡り部を構成する複数のコネクトコイル(例えば、後述の実施形態における複数のコネクトコイル50)と、を有し、
前記ステータコアと前記複数のコイルバーとは、ステータコア組立体(例えば、後述の実施形態におけるステータコア組立体20)を構成し、
前記ベースプレートと前記複数のコネクトコイルとは、ベースプレート組立体(例えば、後述の実施形態における第1ベースプレート組立体30L,30R、第2ベースプレート組立体40L,40R)を構成し、
前記ステータコア組立体と、前記ステータコア組立体の両側に積層配置される複数の前記ベースプレート組立体により構成されることを特徴とする。
請求項2に係る発明は、請求項1の構成に加えて、
前記ステータコアの同一の前記スロットには、少なくとも第1及び第2コイルバー(例えば、後述の実施形態における第1コイルバー26及び第2コイルバー27)が径方向に整列して挿入され、
前記第1及び第2コイルバーは、それぞれ異なる前記ベースプレート組立体のコネクトコイルに接続されることを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2の構成に加えて、
前記ステータコアの各スロットに挿入される前記コイルバーは、径方向外側に挿入される前記第1コイルバーと、径方向内側に挿入される前記第2コイルバーと、を備え、
前記第1コイルバーは、前記ステータコア組立体の軸方向外側に配置される第1ベースプレート組立体(例えば、後述の実施形態における第1ベースプレート組立体30L,30R)の前記コネクトコイルに接続され、
前記第2コイルバーは、前記第1ベースプレート組立体の軸方向外側に配置される第2ベースプレート組立体(例えば、後述の実施形態における第2ベースプレート組立体40L,40R)の前記コネクトコイルに接続されることを特徴とする。
請求項4に係る発明は、請求項3の構成に加えて、
前記第2コイルバーは、前記第1コイルバーより軸方向長さが長いことを特徴とする。
請求項5に係る発明は、請求項3又は請求項4の構成に加えて、
前記第2ベースプレート組立体の外径(例えば、後述の実施形態における外径D2)は、前記第1ベースプレート組立体の外径(例えば、後述の実施形態における外径D1)より小さいことを特徴とする。
請求項6に係る発明は、請求項3〜請求項5のいずれかの構成に加えて、
前記第1ベースプレート組立体と前記第2ベースプレート組立体との間には、前記第1ベースプレート組立体と前記第2ベースプレート組立体とを係止し、且つ、前記第1ベースプレート組立体の前記コネクトコイルと、前記第2ベースプレート組立体の前記コネクトコイルとを電気的に絶縁する絶縁部材(例えば、後述の実施形態における絶縁シート66)を備えることを特徴とする。
請求項7に係る発明は、
複数のスロットを有するステータコアと、
セグメント化されたコイルと、
前記ステータコアの両側に軸方向に積層して設けられる複数のベースプレートと、を備え、
前記セグメント化された複数相のコイルは、前記ステータコアの複数のスロットにそれぞれ挿入され、略直線状に延びる複数のコイルバーと、前記各ベースプレートにそれぞれ配置され、同相の前記コイルバー同士を接続して渡り部を構成する複数のコネクトコイルと、を有する回転電機のステータの製造方法であって、
前記ステータコアの各スロットに前記複数のコイルバーを挿入して、ステータコア組立体を形成する工程と、
前記ベースプレートに、前記複数のコネクトコイルをそれぞれ配置して複数のベースプレート組立体を形成する工程と、
前記ステータコア組立体の軸方向両側にそれぞれ、前記複数のベースプレート組立体を前記絶縁部材を介して積層して組み付ける工程と、
を備えることを特徴とする。
請求項8に係る発明は、請求項7の構成に加えて、
前記複数のベースプレート組立体は、絶縁部材を介して積層して組み付けられることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、ステータの外径やコイルの渡り高さが増大するのを抑制しつつ、コイルの巻数や極対数を増加することができ、且つ、容易に組み付けることができる。
請求項2の発明によれば、同一スロット内の巻線本数を増加しつつ、渡り高さの増大を抑制することができる。
請求項3の発明によれば、第1コイルバーや第1ベースプレート組立体に阻害されることなく、第2コイルバーと第2ベースプレート組立体とを、容易に組み付けることができる。
請求項4の発明によれば、第2コイルバーが第1ベースプレート組立体より突出し、第1コイルバーと第1ベースプレート組立体とを接続した後、第2コイルバーと第2ベースプレート組立体との組付けが容易となる。
請求項5の発明によれば、ステータの体積がさらに小さくなり、車載性をより向上することができる。
請求項6の発明によれば、第1ベースプレート組立体のコネクトコイルと、第2ベースプレート組立体のコネクトコイルとを電気的に絶縁することができる。
請求項7の発明によれば、コイルの巻数や極対数が増加しても、ステータの外径やコイルの渡り高さを大きくすることなく、ステータを形成することができる。
請求項8の発明によれば、複数のベースプレート組立体のコネクトコイル同士を電気的に絶縁することができる。
本発明に係る回転電機のステータの斜視図である。 図1に示すステータの分解斜視図である。 ステータコア組立体の部分拡大側面図である。 コイルバー組立体の斜視図である。 図1に示すステータの縦断面図である。 図1に示すステータを縦に切断して示す斜視図である。 第1ベースプレートの平面図である。 第2ベースプレートの平面図である。 (a)は第1ベースプレートを省略して示す第1ベースプレート組立体の要部平面図、(b)は第2ベースプレートを省略して示す第2ベースプレート組立体の要部平面図である。 セグメント化された複数相のコイルの斜視図である。 コイルを直列結線した場合の一例を示すステータの展開図である。 コイルを直列結線した場合の他の例を示すステータの展開図である。 コイルを並列結線した場合の一例を示すステータの展開図である。 コイルを並列結線した場合の他の例を示すステータの展開図である。 (a)は従来のベースプレート組立体の渡り高さを説明するための模式図、(b)は本発明のベースプレート組立体の渡り高さを説明するための模式図である。 本発明のコネクトコイルの渡り高さを計算するための線図である。 第2実施形態のステータを、ベースプレートを省略して示す側面図である 図17に示すステータを、ベースプレートを省略して示す斜視図である。 図17に示すステータをXIX−XIX線に沿って切断して示す斜視図である。 図17に示すステータのコイルの一部を示す要部斜視図である。 図17に示すステータのコイルの要部斜視図である。 従来のステータの要部縦断面図である。
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態に係る回転電機のステータを、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1、図2、図5、及び図6に示すように、本実施形態の回転電機のステータ10は、6極対、8ターン仕様のダブルスロットタイプのステータであり、ステータコア組立体20と、一対の第1ベースプレート組立体30L、30Rと、一対の第2ベースプレート組立体40L、40Rと、を備え、第1及び第2ベースプレート組立体30L、30R、40L、40Rが、それぞれステータコア組立体20の両側に軸方向に積層配置されて組み付けられている。具体的には、一対の第1ベースプレート組立体30L、30Rがステータコア組立体20の軸方向両外側に配置され、一対の第2ベースプレート組立体40L、40Rが第1ベースプレート組立体30L、30Rの軸方向両外側に配置されている。
ステータコア組立体20と第1ベースプレート組立体30L、30Rとの間、及び第1ベースプレート組立体30L、30Rと第2ベースプレート組立体40L、40Rとの間には、例えば、シリコンシートなどの環状の絶縁シート66が配置され、ステータコア組立体20と第1ベースプレート組立体30L、30R、及び第1ベースプレート組立体30L、30Rと第2ベースプレート組立体40L、40Rとを絶縁している。
図3及び図4に示すように、ステータコア組立体20は、ステータコア21と、複数(図に示す実施形態では72個)のコイルバー組立体25と、を備える。
ステータコア21は、例えば、プレス抜きされた複数枚の珪素鋼板が積層されて構成され、その径方向内側に、72個のティース22と、隣接するティース22,22間に形成される72個のスロット23と、を備える。スロット23は、ステータコア21の軸方向に貫通して形成され、軸方向から見てステータコア21の径方向に長い略長円形状に形成され、開口部24がステータコア21の内周面に開口している。
図4に示すように、コイルバー組立体25は、第1外径側コイルバー26oと第1内径側コイルバー26iとからなる第1コイルバー26と、第2外径側コイルバー27oと第2内径側コイルバー27iとからなる第2コイルバー27とが、第1外径側コイルバー26o、第1内径側コイルバー26i、第2外径側コイルバー27o、第2内径側コイルバー27iの順で一直線上に整列配置され、両端を除く周囲が射出成形された樹脂などの絶縁材28で被覆されて一体に形成されている。第2外径側コイルバー27o及び第2内径側コイルバー27iは、第1外径側コイルバー26o及び第1内径側コイルバー26iより軸方向長さが長い。
第1外径側コイルバー26o及び第1内径側コイルバー26iは、同一形状及び同一長さを有し、ステータコア21の軸方向長さと、後述するコネクトコイル50の3枚分の厚さの和と略等しい長さに設定され、それぞれの両端には、コネクトコイル50の厚さと略等しい長さの小径部26aが形成されている。第1外径側コイルバー26oと第1内径側コイルバー26iとは、コネクトコイル50の厚さ分だけ軸方向にずらされて並列配置されている。
第2外径側コイルバー27o及び第2内径側コイルバー27iは、同一形状及び同一長さを有し、ステータコア21の軸方向長さと、コネクトコイル50の7枚分の厚さの和と略等しい長さに設定され、それぞれの両端には、コネクトコイル50の厚さと略等しい長さの小径部27aが形成されている。第2外径側コイルバー27oと第2内径側コイルバー27iとは、コネクトコイル50の厚さ分だけ軸方向にずらされて並列配置されている。
図3に示すように、コイルバー組立体25は、第1コイルバー26が径方向外側に、第2コイルバー27が径方向内側となるように配置され、ステータコア21の周方向に並べられてステータコア21の72個のスロット23にそれぞれ挿入され、ステータコア組立体20を構成する。
図5及び図6に示すように、コイルバー組立体25がステータコア21のスロット23に挿入されたとき、第1外径側コイルバー26oは、ステータコア21の一方の端面21a(図5においては左端面)からコネクトコイル50の略1枚分の厚さだけ小径部26aが突出し、他方の端面21b(図5においては右端面)からコネクトコイル50の略2枚分の厚さだけ、小径部26aが突出して、スロット23に挿入されている。
また、第1内径側コイルバー26iは、ステータコア21の一方の端面21aからコネクトコイル50の略2枚分の厚さだけ小径部26aが突出し、他方の端面21bからコネクトコイル50の略1枚分の厚さだけ、小径部26aが突出して、スロット23に挿入されている。
また、第2外径側コイルバー27oは、ステータコア21の一方の端面21aからコネクトコイル50の略3枚分の厚さだけ小径部27aが突出し、他方の端面21bからコネクトコイル50の略4枚分の厚さだけ、小径部27aが突出して、スロット23に挿入されている。
第2内径側コイルバー27iは、ステータコア21の一方の端面21aからコネクトコイル50の略4枚分の厚さだけ小径部27aが突出し、他方の端面21bからコネクトコイル50の略3枚分の厚さだけ、小径部27aが突出して、スロット23に挿入されている。
このように、第1及び第2コイルバー26、27と、ステータコア21のスロット23との間には、両コイルバー26、27を被覆する絶縁材28が介在してステータコア21との絶縁が確保されている。また、第1コイルバー26と第2コイルバー27とは、互いの両端部の軸方向位置が異なるように、軸方向にずらした状態で絶縁材28によって被覆される。
第1ベースプレート組立体30L、30Rは、第1ベースプレート31L、31Rと、第1ベースプレート31L、31Rに組み付けられる複数のコネクトコイル50と、を備える。また、第2ベースプレート組立体40L、40Rは、第2ベースプレート41L、41Rと、第2ベースプレート41L、41Rに組み付けられる複数のコネクトコイル50と、を備える。
なお、第1及び第2ベースプレート組立体30R、40Rは、後述する接続端子部を備えない点、溝及びコネクトコイルの形状を除き、その他の構成は第1及び第2ベースプレート組立体30L、40Lと同一であるので、以後、主に第1及び第2ベースプレート組立体30L、40Lについて説明する。
第1及び第2ベースプレート31L、41Lは、図7及び図8に示すように、絶縁性を有する樹脂(非磁性材)によって成形され、ステータコア21と略等しい内外径を有する略円環状部材であり、図中上方部分には径方向外方に扇状に延びる展開部31a、41aが設けられている。展開部31a、41aには、外部機器やバスバーなどに接続するための接続端子部が形成される。
第1ベースプレート31Lでは、その内径側に、ステータコア21のスロット23に挿入された第1コイルバー26の第1外径側コイルバー26o及び第1内径側コイルバー26iと、第2コイルバー27の第2外径側コイルバー27o及び第2内径側コイルバー27iとにそれぞれ対応して、72箇所の第1外径側貫通孔32o及び第1内径側貫通孔32iと、第2外径側貫通孔33o及び第2内径側貫通孔33iとが、第1ベースプレート31Lを貫通して形成されている。
第1外径側貫通孔32o、第1内径側貫通孔32i、第2外径側貫通孔33o、及び第2内径側貫通孔33iは、第1ベースプレート31Lの中心Oから径方向に延びる同一の直線L上に位置する。更に、この直線L上で、且つ第1ベースプレート31Lの外径側には、外周側孔34oが形成され、第1ベースプレート31Lの外側面37と内側面38(図5参照)とを連通する。また、展開部31aが形成される円周方向位置では、外周側孔34oの位置より更に径方向外方で展開部31aに位置する6個の接続端子接合孔34tが形成されている。
一方、第2ベースプレート41Lでは、その内径側に、ステータコア21のスロット23に挿入された第2コイルバー27の第2外径側コイルバー27o及び第2内径側コイルバー27iにそれぞれ対応して、72箇所の第2外径側貫通孔43o、及び第2内径側貫通孔43iが、第2ベースプレート41Lを貫通して形成されている。
第2外径側貫通孔43o、及び第2内径側貫通孔43iは、第2ベースプレート41Lの中心Oから径方向に延びる同一の直線L上に位置する。更に、この直線L上で、且つ第2ベースプレート41Lの外径側には、外周側孔44oが形成され、第2ベースプレート41Lの外側面47と内側面48(図5参照)とを連通する。また、展開部41aが形成される円周方向位置では、外周側孔44oの位置より更に径方向外方で展開部41aに位置する6個の接続端子接合孔44tが形成されている。
第1ベースプレート31Lの外側面37と内側面38には、それぞれ外側面37及び内側面38に開口する断面略コの字型の複数(72個)の第1左側面溝35及び第1右側面溝36が、インボリュート曲線に沿って円周方向に近接して形成されている。互いに隣接する各第1左側面溝35間、及び各第1右側面溝36間は、第1ベースプレート31Lから立設する壁31bによって隔離され、また、軸方向において対向する第1左側面溝35と第1右側面溝36とは隔壁31cによって隔離され、それぞれ電気的に絶縁される(図5参照)。
また、第2ベースプレート41Lの外側面47と内側面48にも、それぞれ外側面47及び内側面48に開口する断面略コの字型の複数(72個)の第2左側面溝45及び第2右側面溝46が、インボリュート曲線に沿って円周方向に近接して形成されている。互いに隣接する各第2左側面溝45間、及び各第2右側面溝46間は、第2ベースプレート41Lから立設する壁41bによって隔離され、また、軸方向において対向する第2左側面溝45と第2右側面溝46とは隔壁41cによって隔離され、それぞれ電気的に絶縁される(図5参照)。
第1及び第2ベースプレート31L、41Lは、コネクトコイル50(後述する第1左側コネクトコイル51と第1右側コネクトコイル52、又は第2左側コネクトコイル56と第2右側コネクトコイル57)の厚さに対応する左側面溝35、45と右側面溝36、46との各溝深さと、隔壁31c、41cの厚さとの合計に略等しい軸方向幅にそれぞれ設定される。
第1及び第2ベースプレート31L、41Lの各第1及び第2左側面溝35、45は、図7及び図8に実線で示すように、第1及び第2内径側貫通孔32i、43iと、この第1及び第2内径側貫通孔32i、43iから時計方向に5個分離間した第1内径側貫通孔32i、43iを通る直線L上に形成される外周側孔34o、44oとを接続するように、インボリュート曲線に沿って湾曲して形成されている。
また、複数の第1及び第2左側面溝35、45の内、展開部31a、41aに向かって延びる6個の第1及び第2左側面溝35a、45aは、第1及び第2内径側貫通孔32i、43iから時計方向に5個分離間した第1及び第2内径側貫通孔32i、43iを通る直線L上までインボリュート曲線に沿って延びた後、外周側孔34o、44oよりも僅かに径方向外側に位置する接続端子接合孔34t、44tに接続する。
なお、第1左側面溝35、35aと第2左側面溝45、45aは、第1及び第2外径側貫通孔32o、43oを避けるように屈曲して径方向に延びた後、インボリュート曲線に沿って形成されている。但し、第1内径側貫通孔32iと第2内径側貫通孔43iの径方向位置が異なることから、第2左側面溝45、45aでは、径方向に延出する部分の長さが第1左側面溝35、35aよりも長く形成されている。
また、第1及び第2ベースプレート31L、41Lの各第1及び第2右側面溝36、46は、図7及び図8に破線で示すように、第1及び第2外径側貫通孔32o、43oと、この第1及び第2外径側貫通孔32o、43oから反時計方向に5個分離間した第1及び第2外径側貫通孔32o、43oを通る直線L上に形成される外周側孔34o、44oとを接続するように、インボリュート曲線に沿って湾曲して形成されている。
さらに、複数の第1及び第2右側面溝36、46の内、展開部31a、41aに向かって延びる6個の第1及び第2右側面溝36a、46aは、第1及び第2外径側貫通孔32o、42oから反時計方向に5個分離間した第1及び第2外径側貫通孔32o、43oを通る直線L上までインボリュート曲線に沿って延びた後、接続端子接合孔34t、44tに接続する。
なお、第1右側面溝36、36aは、第1外径側貫通孔32oから直接インボリュート曲線に沿って湾曲して形成されているが、第2右側面溝46、46aは、第2外径側貫通孔43oを通る直線Lに沿って径方向に延びた後、インボリュート曲線に沿って湾曲して形成されている。
したがって、図7及び図8に示すように、時計方向(又は反時計方向)に10個離間して位置する第1及び第2外径側貫通孔32o、43oと第1及び第2内径側貫通孔32i、43iとは、第1及び第2左側面溝35、45、外周側孔34o、44o、及び第1及び第2右側面溝36、46を介して連続している。
なお、ベースプレート組立体30R、40Rでは、第1及び第2ベースプレート31R、41Rの各第1及び第2左側面溝35、45は内側面38、48に開口し、各第1及び第2右側面溝36、46は外側面37、47に開口する。また、第1ベースプレート31L及び31Rの各第1左側面溝35は、互いに同様の形状を有し、第1ベースプレート31L及び31Rの各第1右側面溝36も、互いに同様の形状を有している。さらに、第2ベースプレート41L及び41Rの各第2左側面溝45も、互いに同様の形状を有し、第2ベースプレート41L及び41Rの各第2右側面溝46も、互いに同様の形状を有している。
コネクトコイル50は、銅などの導電材料によって板状に形成されている。図5及び図9に示すように、第1ベースプレート組立体30Lでは、コネクトコイル50は、第1左側面溝35、35aにそれぞれ挿入される第1左側コネクトコイル51,51aと、第1右側面溝36、36aにそれぞれ挿入される第1右側コネクトコイル52,52aと、を有する。また、第2ベースプレート組立体40Lでは、コネクトコイル50は、第2左側面溝45,45aにそれぞれ挿入される第2左側コネクトコイル56,56aと、第2右側面溝46,46aにそれぞれ挿入される第2右側コネクトコイル57,57aと、を備える。
第1左側コネクトコイル51は、図9(a)に実線で示すように、第1左側面溝35と同一形状に形成されており、その両端部には、結合孔53a、53bが形成されている。また、第1左側コネクトコイル51aは、第1左側面溝35aと同一形状に形成されており、その両端部には、結合孔53aと、接続端子孔53cが形成されている。
第1右側コネクトコイル52は、図9(a)に破線で示すように、第1右側面溝36と同一形状に形成されており、その両端部には、結合孔54a、54bが形成されている。また、第1右側コネクトコイル52aは、第1右側面溝36aと同一形状に形成されており、その両端部には、結合孔54aと、接続端子孔54cが形成されている。
同様に、第2左側コネクトコイル56は、図9(b)に実線で示すように、第2左側面溝45と同一形状に形成されており、その両端部には、結合孔58a、58bが形成されている。また、第2左側コネクトコイル56aは、第2左側面溝45aと同一形状に形成されており、その両端部には、結合孔58aと、接続端子孔58cが形成されている。
第2右側コネクトコイル57は、図9(b)に破線示すように、第2右側面溝46と同一形状に形成されており、その両端部には、結合孔59a、59bが形成されている。また、第2右側コネクトコイル57aは、第2右側面溝46aと同一形状に形成されており、その両端部には、結合孔59aと、接続端子孔59cが形成されている。
これら結合孔53a、54a、58a、59aは、各コイルバー26i、26o、27i、27oの小径部26aと略等しい直径を有し、結合孔53b、54b、58b、59bは、接続ピン55と略等しい直径を有する。
そして、第1左側コネクトコイル51,51aは第1左側面溝35、35aにそれぞれ挿入され、また、第1右側コネクトコイル52,52aは第1右側面溝36、36aにそれぞれ挿入される。そして、各結合孔54bには、銅、アルミニウムなどからなる導電性の接続ピン55が挿入されて第1左側コネクトコイル51と第1右側コネクトコイル52とを電気的に接続する。
同様に、第2左側コネクトコイル56,56aは第2左側面溝45,45aにそれぞれ挿入され、また、第2右側コネクトコイル57,57aは第2右側面溝46,46aにそれぞれ挿入される。そして、各結合孔54bにも、接続ピン55が挿入されて第2左側コネクトコイル56と第2右側コネクトコイル57とを電気的に接続する。
これにより、時計方向(又は反時計方向)に10個離間して位置する第1左側コネクトコイル51の結合孔53aと、第1右側コネクトコイル52の結合孔54aとが、第1左側コネクトコイル51、接続ピン55、及び第1右側コネクトコイル52を介して電気的に接続された状態で第1ベースプレート組立体30L、30Rが構成される。
また、時計方向(又は反時計方向)に10個離間して位置する第2左側コネクトコイル56の結合孔58aと、第2右側コネクトコイル57の結合孔59aとが、第2左側コネクトコイル56、接続ピン55、及び第2右側コネクトコイル57を介して電気的に接続された状態で第2ベースプレート組立体40L、40Rが構成される。
上記のようにそれぞれ組み付けられたステータコア組立体20、第1ベースプレート組立体30L,30R、及び第2ベースプレート組立体40L,40Rは、図2、図5、及び図6に示すように、ステータコア組立体20の軸方向両側に第1ベースプレート組立体30L,30R、及び第2ベースプレート組立体40L,40Rが積層して組み付けられて、ステータ10が構成される。
これにより、図5及び図6に示すように、ステータコア21の一方の端面21a側(図中左側)に配置された第1ベースプレート組立体30Lにおいて、第1ベースプレート31Lの第2外径側貫通孔33o及び第2内径側貫通孔33i(図7参照)に、それぞれ第2外径側コイルバー27o及び第2内径側コイルバー27iを挿通しながら、第1外径側コイルバー26oの小径部26aを、第1右側コネクトコイル52、52aの結合孔54aに挿入すると共に、第1内径側コイルバー26iの小径部26aを、第1左側コネクトコイル51、51aの結合孔53aに挿入した後、それぞれプレスや溶接等により接合する。第1左側コネクトコイル51の結合孔53bと、第1右側コネクトコイル52の結合孔54bとは、接続ピン55により接合される。即ち、第1左側コネクトコイル51、51a及び第1右側コネクトコイル52、52aは、同相(例えば、U相)のコイルバー26同士を接続してコイル60の渡り部を構成する。
また、ステータコア21の他方の端面21b側(図中右側)に配置されたベースプレート組立体30Rにおいても同様に、ベースプレート31Rの第2外径側貫通孔33o及び第2内径側貫通孔33iに、それぞれ第2外径側コイルバー27o及び第2内径側コイルバー27iを挿通しながら、第1外径側コイルバー26oの小径部26aを、第1右側コネクトコイル52,52aの結合孔54aに挿入すると共に、第1内径側コイルバー26iの小径部26aを、第1左側コネクトコイル51の結合孔53aに挿入した後、それぞれ接合する。第1左側コネクトコイル51の結合孔53bと、第1右側コネクトコイル52の結合孔54bとは、接続ピン55により接合される。即ち、第1左側コネクトコイル51及び第1右側コネクトコイル52は、同相(例えば、U相)のコイルバー26同士を接続してコイル60の渡り部を構成する。
従って、同一スロット23に配置された第1コイルバー26に関して、第1外径側コイルバー26oの一端21a側(図中左側)で接続された第1右側コネクトコイル52は、径方向外方、且つ、反時計回りに延びて同相の第1左側コネクトコイル51に接続され、第1外径側コイルバー26oの他端21b側(図中右側)で接続された第1右側コネクトコイル52は、径方向外方、且つ、時計回りに延びて同相の第1左側コネクトコイル51に接続される。また、第1内径側コイルバー26iの一端21a側(図中左側)で接続された第1左側コネクトコイル51は、径方向外方、且つ、時計回りに延びて同相の第1右側コネクトコイル52に接続され、第1内径側コイルバー26iの他端21b側(図中右側)で接続された第1左側コネクトコイル51は、径方向外方、且つ、反時計回りに延びて同相の第1右側コネクトコイル52に接続される。
また、図5及び図6に示すように、ベースプレート組立体30Lの一方の端面側(図中左側)に配置されたベースプレート組立体40Lにおいても、第2外径側コイルバー27oの小径部27aが、第2右側コネクトコイル57,57aの結合孔59aに挿入されると共に、第2内径側コイルバー27iの小径部27aが、第2左側コネクトコイル56,56aの結合孔58aに挿入された後、それぞれ接合される。第2左側コネクトコイル56の結合孔58bと、第2右側コネクトコイル57の結合孔59bとは、接続ピン55により接合される。即ち、第2左側コネクトコイル56,56a及び第2右側コネクトコイル57,57aは、同相(例えば、U相)のコイルバー27同士を接続してコイル60の渡り部を構成する。
また、ベースプレート組立体30Rの他方の端面側(図中右側)に配置されたベースプレート組立体40Rにおいては、第2外径側コイルバー27oの小径部27aが、第2右側コネクトコイル57の結合孔59aに挿入されると共に、第2内径側コイルバー27iの小径部27aが、第2左側コネクトコイル56の結合孔58aに挿入された後、それぞれか接合される。第2左側コネクトコイル56の結合孔58bと、第2右側コネクトコイル57の結合孔59bとは、接続ピン55により接合される。即ち、第2左側コネクトコイル56及び第2右側コネクトコイル57は、同相(例えば、U相)のコイルバー27同士を接続してコイル60の渡り部を構成する。
従って、同一スロット23に配置された第2コイルバー27に関して、第2外径側コイルバー27oの一端21a側(図中左側)で接続された第2右側コネクトコイル57は、径方向外方、且つ、反時計回りに延びて同相の第2左側コネクトコイル56に接続され、第2外径側コイルバー27oの他端21b側(図中右側)で接続された第2右側コネクトコイル57は、径方向外方、且つ、時計回りに延びて同相の第2左側コネクトコイル56に接続される。また、第2内径側コイルバー27iの一端21a側(図中左側)で接続された第2左側コネクトコイル56は、径方向外方、且つ、時計回りに延びて同相の第2右側コネクトコイル57に接続され、第2内径側コイルバー27iの他端21b側(図中右側)で接続された第2左側コネクトコイル56は、径方向外方、且つ、反時計回りに延びて同相の第2右側コネクトコイル57に接続される。
これにより、図10に示すように、セグメント化されたコイル60が、同一構造を有する各相8つのコイルループ(U相コイル60U、V相コイル60V、及びW相コイル60W)を形成する。この各相8つのコイルループは、2つのコイルループを1組として4組のU相コイル60U、V相コイル60V、及びW相コイル60Wが、反時計方向にこの順で波巻きされる(図10及び図11参照)。なお、1つのスロット23内に配置される、絶縁材28で被覆された第1外径側コイルバー26oと第1内径側コイルバー26i、及び第2外径側コイルバー27oと第2内径側コイルバー27iは、それぞれ1組を構成する2つのコイルループからなっている。
このように構成されたステータ10では、第1左側コネクトコイル51、第1右側コネクトコイル52、第2左側コネクトコイル56、及び第2右側コネクトコイル57が、接続端子部を除いて、ステータコア21を軸方向に投影した領域内に配置されると共に、軸方向に異なる位置に配置される。
次に、接続端子部でのコイル60の各種結線例について図11〜図14に基づいて説明する。なお、図11〜図14は、理解を容易にするため、シングルスロットのステータにおけるU相コイルの構成を示す模式図である。
即ち、図11〜図14では、前述したコイル60の構成に対して、バスバーの結線を適宜変更することで直列結線、及び並列結線の複数の仕様が構成される。即ち、図11では、4つのコイルループがIN側からOUT側までU⇒(U−)⇒U⇒(U−)の順に直列に結線されており、図12では、4つのコイルループがINからOUTまでU⇒U⇒(U−)⇒(U−)の順に直列に結線されている。なお、Uと(U−)とは、巻回方向が互いに反対のU相のコイルループを表しており、図中、Uを実線で、(U−)を点線で表している。
また、図13では、IN側とOUT側に2つのコイルループを接続し、4つのコイルループがU⇒(U−)とU⇒(U−)の順で並列に結線されており、図14では、IN側とOUT側に2つのコイルループを接続し、4つのコイルループがU⇒Uと(U−)⇒(U−)の順で並列に結線されている。
例えば、図11に示す結線例は、第1ベースプレート組立体30LのU相の第1左側コネクトコイル51同士をバスバー61Uで接続し、且つ第2ベースプレート組立体40LのU相の第2左側コネクトコイル56同士をバスバー62Uで接続している。さらに、第1ベースプレート組立体30LのOUT側となるU相の第1右側コネクトコイル52と、第2ベースプレート組立体40LのIN側となるU相の第2右側コネクトコイル57とを、バスバー63Uで接続する。
また、図12に示す結線例は、第2ベースプレート組立体40LのU相の第2左側コネクトコイル56同士をバスバー62Uで接続する一方、第1ベースプレート組立体30LのOUT側となるU相の第1左側コネクトコイル51と、第2ベースプレート組立体40LのIN側となるU相の第2右側コネクトコイル57との間、及び、第2ベースプレート組立体40LのOUT側となるU相の第2右側コネクトコイル57と、第1ベースプレート組立体30LのIN側となるU相の第1左側コネクトコイル51との間とを、接続端子部の位置で接続する。
ここで、図11と図12とを比較すると、図11では、長いバスバー61U、62U、63Uが3本必要となるが、図12では、長いバスバー62Uが1本のみとなり、長いバスバーの本数を減らすことができる。
また、図13に示す結線例は、第1ベースプレート組立体30LのU相の第1左側コネクトコイル51同士をバスバー61Uで接続し、且つ第2ベースプレート組立体40LのU相の第2左側コネクトコイル56同士をバスバー62Uで接続している。そして、第1、第2ベースプレート組立体30L,40LのIN側となる第1及び第2右側コネクトコイル52,57同士を接続端子部の位置でIN側の外部端子と接続し、OUT側となる第1及び第2右側コネクトコイル52,57同士を接続端子部の位置でOUT側の外部端子と接続する。
さらに、図14に示す結線例は、第1ベースプレート組立体30LのOUT側となるU相の第1左側コネクトコイル51と、第1ベースプレート組立体30LのIN側となるU相の第1右側コネクトコイル52とを接続端子部の位置で接続し、第1ベースプレート組立体30LのOUT側となるU相の第1右側コネクトコイル52と、第2ベースプレート組立体40LのIN側となるU相の第2左側コネクトコイル52とを接続端子部の位置で接続する。また、第1ベースプレート組立体30LのU相の第1左側コネクトコイル51と第2ベースプレート組立体40LのU相の第2右側コネクトコイルとを長いバスバー64Uで接続し、バスバー64UをIN側の外部端子に接続する。さらに、第2ベースプレート組立体40LのU相の第2左側コネクトコイル56と第2ベースプレート組立体40LのU相の第2右側コネクトコイル57を長いバスバー65Uで接続し、長いバスバー65UをOUT側の外部端子に接続する。
次に、従来のステータ100(図22参照)の渡り高さと、本実施形態のステータ10の渡り高さについて、図15に基づいて考察する。図15(a)は、従来のステータ100を内径側から見た状態を模式的に示す要部拡大図であり、図15(b)は、本実施形態のステータ10を内径側から見た状態を模式的に示す要部拡大図である。なお、ここでは、比較のため、従来のステータ100と本実施形態のステータ10とでは、コイルバーの本数は変わらないものとし、従来のステータ100では、所定のターン数Tを1組のベースプレートのみで巻回するのに対して、本実施形態のステータ10では、所定のターン数Tを2組のベースプレートに振り分け、1組のベースプレートでターン数Tの1/2を構成するものとする。したがって、本実施形態のステータ10では、コネクトコイルの断面積を従来のステータ100の断面積Sの1/2として検討する。
図15(a)に示すように、従来のステータ100の渡り高さH1は、コネクトコイル107の周方向長さをWb1、軸方向幅をWh1、絶縁層の周方向厚さをa、絶縁層の軸方向厚さをbとすると、(式1)で表わされる。また、軸方向幅をWh1及び周方向長さWb1は、それぞれ(式2)、(式3)で表わされる。なお、Dは導体断面代表径、Pは極対数、Sは1本のコイルバーに接続されるコネクトコイルの断面積、Tはターン数である。
Figure 2014217133
Figure 2014217133
Figure 2014217133
また、図15(b)に示すように、本実施形態のステータ10の渡り高さH2は、コネクトコイル51,52,56,57の周方向長さをWb2、軸方向幅をWh2、絶縁層の周方向厚さをa、絶縁層の軸方向厚さをbとすると、(式4)で表わされる。また、軸方向幅をWh2及び周方向長さWb2は、それぞれ(式5)、(式6)で表わされる。
Figure 2014217133
Figure 2014217133
Figure 2014217133
(式1)及び(式4)から分かるように、Wh2≒Wh1/2であるので、渡り高さH1とH2との差は、2bのみであり、殆ど差がないことが分かる。
上記の検討は、コイル内周面における検討であり、外径を考慮していないので、次に外径も考慮した検討をコネクトコイル側面の模式図である図16に基づいて説明する。なお、検討を簡素化するため、コネクトコイルは、幅Wvが一定幅の直線形状と仮定する。
コネクトコイルの内径(インボリュート曲線の始点)をx点、コネクトコイルの外径(インボリュート曲線の終点)をz点とすると、図16に示すように、O点座標(Ox、Oy)は(0,0)、x点座標(Xx、Xy)は(0,D/2)、z点座標(Zx、Zy)は(Ds/2・sinθ,Ds/2・cosθ)となる。ここで、θは、O点とx点とを結ぶ線分(基準線)Aと、O点とz点とを結ぶ線分Bとの成す角度である。
図16に示すように、x点を通り基準線Aに直交する線分Cと、x点とz点とを結ぶ線分Dとの成す角度θtは(式7)で表わされる。また、線分Cと、コネクトコイルの側面との角度θcを、従来のステータ100では角度θc1とすると、(式8)で表わされ、本実施形態のステータ10では角度θc2とすると、(式9)で表わされる。なお、Wv1は、従来のステータ100でのコネクトコイルの幅Wvであり、Wv2は、本実施形態のステータ10でのコネクトコイルの幅Wvである。
Figure 2014217133
Figure 2014217133
Figure 2014217133
コネクトコイルの幅Wvを一定とする場合、束数を増加させても、コネクトコイルの角度θcを大きくすることで物理的に構成可能であるが、コイルループを形成するためには (式10)を満たす必要がある。
Figure 2014217133
この式10を満たすためには、従来のステータ100では、本実施形態のステータ10に比べて、外径を大幅に大きくする必要がある。一方、外径を維持した場合には、従来のステータ100では、本実施形態のステータ10に対して、コイルの幅Wvをより細くして対応するが、断面積Sを保つ必要があるため、厚みWh1を大きくする必要がある。この結果、本実施形態では、渡り高さH2が2bだけ厚くなるとしても、束数が多くなる仕様変更を伴う場合には、実際には本実施形態のステータ10のほうが有利となる。
以上説明したように、本実施形態のステータ10によれば、ステータコア21と、ステータコア21の複数のスロット23にそれぞれ挿入される複数の第1及び第2コイルバー26,27とで構成されるステータコア組立体20の両側に、第1及び第2ベースプレート31,41と、同相の第1及び第2コイルバー26,27同士を接続して第1及び第2ベースプレート31,41に配置される複数のコネクトコイル51,52,56,57とで構成される複数の第1及び第2ベースプレート組立体30,40を積層配置してステータ10を構成するので、ステータ10の外径やコイル60の渡り高さH2が増大するのを抑制しつつ、コイル60の巻数や極対数を増加することができ、且つ、容易に組み付けることができる。
また、ステータコア21の同一のスロット23には、少なくとも第1及び第2コイルバー26,27が径方向に整列して挿入され、第1及び第2コイルバー26,27は、それぞれ異なる第1及び第2ベースプレート組立体30,40のコネクトコイル51,52,56,57に接続されるので、同一スロット23内の巻線本数を増加しつつ、渡り高さH2の増大を抑制することができる。
また、スロット23の径方向外側に挿入される第1コイルバー26は、ステータ10の軸方向内側に配置される第1ベースプレート組立体30に接続され、スロット23の径方向内側に挿入される第2コイルバー27は、ステータ10の軸方向外側に配置される第2ベースプレート組立体40に接続されるので、第1コイルバー26や第1ベースプレート組立体30に阻害されることなく、第2コイルバー27と第2ベースプレート組立体40とを、容易に組み付けることができる。
また、第2コイルバー27は、第1コイルバー26より軸方向長さが長いので、第2コイルバー27が第1ベースプレート組立体30より突出し、第1コイルバー26と第1ベースプレート組立体30とを接続した後、第2コイルバー27と第2ベースプレート組立体40との組付けが容易となる。
また、第1ベースプレート組立体30と第2ベースプレート組立体40との間には、絶縁シート66を備えるので、第1ベースプレート組立体30と第2ベースプレート組立体40とを係止し、且つ、第1ベースプレート組立体30のコネクトコイル51,52と、第2ベースプレート組立体40のコネクトコイル56,57とを電気的に絶縁することができる。
また、ステータコア21の各スロット23に第1及び第2コイルバー26,27を挿入して、ステータコア組立体20を形成する工程と、第1及び第2ベースプレート31,41に複数のコネクトコイル51,52,56,57をそれぞれ配置して第1及び第2ベースプレート組立体30,40を形成する工程と、ステータコア組立体20の軸方向両側にそれぞれ、第1及び第2ベースプレート組立体30,40を積層して組み付ける工程と、を備えるので、コイル60の巻数や極対数が増加しても、ステータ10の外径やコイル60の渡り高さH2を大きくすることなく、ステータ10を形成することができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る回転電機のステータについて図17から図21を参照して説明する。なお、第1実施形態のステータ10と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して、説明を簡略化又は省略する。
第1実施形態のステータ10では、第1及び第2ベースプレート組立体30,40が、ステータコア21の外径と同じ外径に設定されている。即ち、第1ベースプレート組立体30のコネクトコイル51、52は、ステータコア21の外径側に配置される第1コイルバー26に接続されるのに対して、第2ベースプレート組立体40のコネクトコイル56、57は、ステータコア21の内径側に配置される第2コイルバー27に接続される。このため、コネクトコイル56、57の長さは、径方向に延出する部分が長い分だけ、第1ベースプレート組立体30のコネクトコイル51、52の長さより長い。
一方、本実施形態のステータ10Aは、図17〜図19に示すように、第2ベースプレート組立体40L、40Rの外径D2が、第1ベースプレート組立体30L,30Rの外径D1より小さく設定されている。即ち、第2ベースプレート組立体40L、40Rの第2ベースプレート41L、41Rに組み付けられる各コネクトコイル56、57の長さを、第1ベースプレート組立体30のコネクトコイル51、52の長さと略同じ長さに設定することで、第2ベースプレート組立体40の外径D2が小さくなっている。これにより、ステータ10Aの体積がさらに小さくなると共に軽量化され、車載性をより向上することができる。
また、本実施形態のステータ10Aでは、第1及び第2ベースプレート組立体30、40の接続端子部におけるコネクトコイルの構成を、第1実施形態のものと異ならせている。以下、コイル60Aをベースプレートとステータコアを省略して示す図20及び図21を参照し、U相のコネクトコイルについて説明する。
即ち、ダブルスロットタイプのステータ10Aにおいて、接続端子部において隣接する2本のU相のコネクトコイル51b、52b、56b、57bは、他の部分のU相のコネクトコイル51、52、56、57よりもインボリュート曲線に沿った部分が長く形成されている。また、他の部分では、隣接する2本の左側コネクトコイル51、56と2本の右側コネクトコイル52,57は、円周方向において、一方側となる左側コネクトコイル51、56と右側コネクトコイル52、57同士、他方側となる左側コネクトコイル51、56と右側コネクトコイル52、57同士が接続ピン55によって接続されている。一方、接続端子部において隣接する2本の左側コネクトコイル51b、56bと2本の右側コネクトコイル52b、57bは、円周方向において、一方側となる左側コネクトコイル51b2、56b2と他方側となる右側コネクトコイル52b1、57b1が接続ピン55によって接続されており、他方側となる左側コネクトコイル51b1、56b1と、一方側となる右側コネクトコイル52b2、57b2とは、径方向外側に屈曲して延び、接続端子孔53c、54c、58c、59c(図20、21では省略)が形成されている。そして、Uと(U−)の各他方側の左側コネクトコイル51b1、56b1は、バスバー61U、62Uによって接続される。さらに、直列に結線する場合には、第1ベースプレート組立体30Lと第2ベースプレート組立体40Lのうち、一方のベースプレート組立体30L、40LのIN側の右側コネクトコイル52、57と、他方のベースプレート組立体30L、40LのOUT側の右側コネクトコイル52、57とを接続すればよい。また、並列に結線する場合には、第1ベースプレート組立体30Lと第2ベースプレート組立体40LのIN側の右側コネクトコイル52、57同士を接続し、第1ベースプレート組立体30Lと第2ベースプレート組立体40LのOUT側の右側コネクトコイル52、57同士を接続すればよい。
なお、V相及びW相のコネクトコイルについても同様に接続される。また、ベースプレート組立体30L、40Lの側面溝35、36、45、46は、上述したコネクトコイル51、52、56、57の形状に合わせて、コネクトコイル51、52、56、57と同一形状に形成される。
このように、各相のコネクトコイルの接続端子部におけるコネクトコイル51b、52b、56b、57bを上記のように接続することで、上述した簡単な形状のバスバー61U、62U、61V、62V、61W、62Wで結線することができる。特に、本実施形態では、第2ベースプレート41Lの径方向外側のスペースを利用して接続構成を行うことができ、ステータ10が大型化するのを最小限に抑えることができる。
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、本実施形態では、ステータコアの同一のスロットには、異なるベースプレート組立体のコネクトコイルに接続される第1及び第2コイルバーが径方向に整列して挿入されているが、第1及び第2コイルバーは、異なるスロットにそれぞれ挿入されてもよい。具体的に、第1コイルバーの第1外径側コイルバーと第1内径側コイルバーと、第2コイルバーの第2外径側コイルバーと第2内径側コイルバーとが、互いに異なるスロットに挿入されてもよいし、第1コイルバーの第1外径側コイルバー及び第2コイルバーの第2外径側コイルバーと、第1コイルバーの第1内径側コイルバー及び第2コイルバーの第2内径側コイルバーとが、互いに異なるスロットに挿入されてもよい。即ち、同一のスロット内に、異相のコイルバーが配置されるような構成にも適用できる。この場合、第1ベースプレート組立体にU相のコネクトコイル、第2ベースプレート組立体にV相のコネクトコイル、第3ベースプレート組立体にW相のコネクトコイルを配置するような構成であってもよい。
また、本発明のステータ10は、上記したダブルスロットタイプに限定されず、シングルスロットタイプのステータやトリプルスロットタイプのステータにも適用することができ、同様の効果を奏する。
10、10A ステータ
20 ステータコア組立体
21 ステータコア
23 スロット
25 コイルバー組立体
26 第1コイルバー(コイルバー)
26i 第1内径側コイルバー(コイルバー)
26o 第1外径側コイルバー(コイルバー)
27 第2コイルバー(コイルバー)
27i 第2内径側コイルバー(コイルバー)
27o 第2外径側コイルバー(コイルバー)
30L,30R 第1ベースプレート組立体(ベースプレート組立体)
31L,31R 第1ベースプレート(ベースプレート)
35、35a 第1左側面溝
36、36a 第1右側面溝
40L、40R 第2ベースプレート組立体(ベースプレート組立体)
41L、41R 第2ベースプレート(ベースプレート)
45,45a 第2左側面溝
46,46a 第2右側面溝
50 コネクトコイル
51,51a 第1左側コネクトコイル
52,52a 第1右側コネクトコイル
56,56a 第2左側コネクトコイル
57,57a 第2右側コネクトコイル
60 コイル
66 絶縁シート(絶縁部材)
D1 第1のベースプレート組立体の外径
D2 第2のベースプレート組立体の外径

Claims (8)

  1. 複数のスロットを有するステータコアと、
    セグメント化された複数相のコイルと、を備えた回転電機のステータであって、
    前記ステータコアの両側には、複数のベースプレートが軸方向に積層して設けられ、
    前記セグメント化された複数相のコイルは、前記ステータコアの複数のスロットにそれぞれ挿入され、略直線状に延びる複数のコイルバーと、前記各ベースプレートにそれぞれ配置され、同相の前記コイルバー同士を接続して渡り部を構成する複数のコネクトコイルと、を有し、
    前記ステータコアと前記複数のコイルバーとは、ステータコア組立体を構成し、
    前記ベースプレートと前記複数のコネクトコイルとは、ベースプレート組立体を構成し、
    前記ステータコア組立体と、前記ステータコア組立体の両側に積層配置される複数の前記ベースプレート組立体により構成されることを特徴とする回転電機のステータ。
  2. 前記ステータコアの同一の前記スロットには、少なくとも第1及び第2コイルバーが径方向に整列して挿入され、
    前記第1及び第2コイルバーは、それぞれ異なる前記ベースプレート組立体のコネクトコイルに接続されることを特徴とする請求項1に記載の回転電機のステータ。
  3. 前記ステータコアの各スロットに挿入される前記コイルバーは、径方向外側に挿入される前記第1コイルバーと、径方向内側に挿入される前記第2コイルバーと、を備え、
    前記第1コイルバーは、前記ステータコア組立体の軸方向外側に配置される第1ベースプレート組立体の前記コネクトコイルに接続され、
    前記第2コイルバーは、前記第1ベースプレート組立体の軸方向外側に配置される第2ベースプレート組立体の前記コネクトコイルに接続されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の回転電機のステータ。
  4. 前記第2コイルバーは、前記第1コイルバーより軸方向長さが長いことを特徴とする請求項3に記載の回転電機のステータ。
  5. 前記第2ベースプレート組立体の外径は、前記第1ベースプレート組立体の外径より小さいことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の回転電機のステータ。
  6. 前記第1ベースプレート組立体と前記第2ベースプレート組立体との間には、前記第1ベースプレート組立体と前記第2ベースプレート組立体とを係止し、且つ、前記第1ベースプレート組立体の前記コネクトコイルと、前記第2ベースプレート組立体の前記コネクトコイルとを電気的に絶縁する絶縁部材を備えることを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれかに記載の回転電機のステータ。
  7. 複数のスロットを有するステータコアと、
    セグメント化されたコイルと、
    前記ステータコアの両側に軸方向に積層して設けられる複数のベースプレートと、を備え、
    前記セグメント化された複数相のコイルは、前記ステータコアの複数のスロットにそれぞれ挿入され、略直線状に延びる複数のコイルバーと、前記各ベースプレートにそれぞれ配置され、同相の前記コイルバー同士を接続して渡り部を構成する複数のコネクトコイルと、を有する回転電機のステータの製造方法であって、
    前記ステータコアの各スロットに前記複数のコイルバーを挿入して、ステータコア組立体を形成する工程と、
    前記ベースプレートに、前記複数のコネクトコイルをそれぞれ配置して複数のベースプレート組立体を形成する工程と、
    前記ステータコア組立体の軸方向両側にそれぞれ、前記複数のベースプレート組立体を積層して組み付ける工程と、
    を備えることを特徴とする回転電機のステータの製造方法。
  8. 前記複数のベースプレート組立体は、絶縁部材を介して積層して組み付けられることを特徴とする請求項7に記載の回転電機のステータの製造方法。
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