JP2017118671A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機に関し、特に、渡り線部を含む導線を備えた回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine, and more particularly, to a rotating electrical machine including a conducting wire including a crossover portion.
従来、渡り線部を含む導線を備えた回転電機が知られている(たとえば、特許文献1および特許文献2参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a rotating electrical machine including a lead wire including a crossover portion is known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
上記特許文献1には、渡り線を含む導線を備えたモータが開示されている。このモータは、複数のティースを有するステータコアと、渡り線とステータコアとの間を絶縁するインシュレータとを含む。インシュレータには、ステータコアの軸方向の一方側に突出する渡り線案内壁と、渡り線案内壁の径方向の内側に配置される渡り線保持部と、渡り線保持部の径方向内側の内周面よりも、さらに径方向の内側に内周面を有するコイル案内壁とが設けられている。 Patent Document 1 discloses a motor including a conducting wire including a jumper wire. The motor includes a stator core having a plurality of teeth, and an insulator that insulates between the crossover and the stator core. The insulator includes a crossover guide wall that protrudes to one side in the axial direction of the stator core, a crossover holder that is arranged on the inner side in the radial direction of the crossover guide wall, and an inner circumference in the radial direction of the crossover holder. A coil guide wall having an inner peripheral surface on the radially inner side than the surface is provided.
上記特許文献2には、渡り配線されたマグネットワイヤを備えた電動機の固定子が開示されている。この固定子は、固定子コアと、渡り配線されたマグネットワイヤを案内するガイド突起と、マグネットワイヤの始点部(配線を開始する部分)が接続される複数の端子とを含む。そして、ガイド突起は、固定子コアから軸方向の一方側に突出するように設けられており、複数の端子は、固定子コアの軸方向の他方側に配置されている。また、ガイド突起は、固定子の径方向における厚み(板厚)が比較的厚い肉厚部と、比較的薄い肉薄部とを含む。これにより、上記特許文献2の固定子は、ガイド突起の肉厚部に渡り配線されるマグネットワイヤと、肉薄部に渡り配線されるマグネットワイヤとが、径方向に重なり合うのを抑制するように構成されている。
しかしながら、上記特許文献1に記載のモータでは、渡り線案内壁よりも径方向の内側に、渡り線保持部およびコイル案内壁が設けられているため、巻線ノズルを用いて導線を複数のティースに巻回する場合、渡り線保持部およびコイル案内壁が巻線ノズルの軌道を妨げる場合があると考えられる。このため、巻線ノズルの軌道と、渡り線保持部およびコイル案内壁との干渉を避けるために、巻線ノズルの軌道(配線方法)が複雑化するという不都合がある。 However, in the motor described in Patent Document 1, since the connecting wire holding portion and the coil guide wall are provided on the inner side in the radial direction than the connecting wire guide wall, the conductive wire is connected to a plurality of teeth using a winding nozzle. In the case of winding the wire, it is considered that the crossover holding part and the coil guide wall may obstruct the track of the winding nozzle. For this reason, in order to avoid interference with the track | orbit of a winding nozzle, a crossover holding | maintenance part, and a coil guide wall, there exists a problem that the track | orbit (wiring method) of a winding nozzle becomes complicated.
また、上記特許文献2に記載の固定子では、ガイド突起は、固定子の軸方向の一方側に設けられ、端子は、固定子の軸方向の他方側に設けられている。このため、上記特許文献2に記載の固定子では、巻線ノズルを用いてマグネットワイヤを配線する際に、軸方向の他方側の複数の端子と、軸方向の一方側のガイド突起との間を往復する必要がある。したがって、上記特許文献2に記載の固定子においても、巻線ノズルの軌道(配線方法)が複雑化すると考えられる。
Further, in the stator described in
そこで、上記特許文献2に記載の固定子において、巻線ノズルの軌道が複雑化することを抑制するために、ガイド突起および複数の端子の両方を、固定子の軸方向の一方側に配置する構成が考えられる。たとえば、ガイド突起のさらに軸方向の一方側に複数の端子を設ける構成が考えられる。
Therefore, in the stator described in
しかしながら、上記構成の固定子では、マグネットワイヤの端部(始点部)が、軸方向の一方側の端子に接続される必要があるため、マグネットワイヤの端部の近傍では、マグネットワイヤがガイド突起の肉厚部および肉薄部を横断するように配線されると考えられる。この場合、肉厚部および肉薄部を横断して配線された配線の径方向の外側から、さらに渡り線が配線される状態になり、固定子が径方向の外側に大型化すると考えられる。また、ガイド突起の肉厚部の厚みが大きい分、固定子がさらに径方向の外側に大型化すると考えられる。したがって、上記構成の固定子(回転電機)では、巻線ノズルの軌道(配線方法)が複雑化することを抑制しながら、径方向の外側に大型化することを抑制することが困難であるという問題点がある。 However, in the stator configured as described above, the end portion (starting portion) of the magnet wire needs to be connected to the terminal on one side in the axial direction, so that the magnet wire is a guide protrusion near the end portion of the magnet wire. It is considered that wiring is performed so as to cross the thick part and the thin part. In this case, it is considered that the connecting wire is further wired from the outside in the radial direction of the wiring wired across the thick part and the thin part, and the stator is increased in size to the outside in the radial direction. Further, it is considered that the stator is further increased in size radially outward due to the thicker thickness of the guide protrusion. Therefore, in the stator (rotating electric machine) having the above-described configuration, it is difficult to prevent the winding nozzle from being enlarged in the radial direction while suppressing the complexity of the track (wiring method) of the winding nozzle. There is a problem.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、配線方法が複雑化することを抑制しながら、径方向の外側に大型化することを抑制することが可能な回転電機を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to increase the size outward in the radial direction while suppressing the complexity of the wiring method. It is providing the rotary electric machine which can be suppressed.
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における回転電機は、複数のティースを有するとともに、環状に形成されているステータコアと、複数のティースに周方向の一方側方向に沿って順に、集中巻により巻回されている導線と、複数のティースの径方向の外側で、かつ、軸方向の一方側に、周方向に互いに所定の間隔を隔てて隣接するように設けられている複数の端子部材とを備え、導線は、複数のティースに巻回されている複数の巻線部と、軸方向の一方側に配置され、複数の巻線部同士または巻線部と端子部材とを接続する複数の渡り線部とを含み、導線の始点部は、複数の端子部材のうちの最も周方向の一方側に配置されている一方側端子部材に接続されているとともに、導線は、一方側端子部材に対応するティースの周方向の一方側に隣接するティースを巻き始めとして巻回されている。なお、本願明細書では、「導線の始点部」とは、導線を配線する際の配線開始の部分を意味し、導線の端部を含む。また、「導線の始点部」とは、導線の端部のみを意味するものではなく、端部の近傍を含む、広い概念を意味するものとして記載している。 In order to achieve the above object, a rotating electrical machine according to one aspect of the present invention includes a plurality of teeth, a ring-shaped stator core, and a plurality of teeth in order along one circumferential direction. A plurality of conductors wound by concentrated winding and a plurality of teeth provided on the outer side in the radial direction of the teeth and on one side in the axial direction so as to be adjacent to each other at a predetermined interval in the circumferential direction. A conductor member is disposed on one side in the axial direction to connect the plurality of winding portions or between the winding portions and the terminal member. A starting point portion of the conducting wire is connected to the one side terminal member arranged on one side of the most circumferential direction among the plurality of terminal members, and the conducting wire is on one side Teeth circumference corresponding to the terminal member It is wound as one start winding the teeth adjacent to the side. In the specification of the present application, the “starting portion of the conducting wire” means a wiring start portion when wiring the conducting wire, and includes the end portion of the conducting wire. Further, the “starting point portion of the conducting wire” is described as meaning not only the end portion of the conducting wire but also a broad concept including the vicinity of the end portion.
この発明の一の局面による回転電機では、導線の始点部を、複数の端子部材のうちの最も周方向の一方側に配置されている一方側端子部材に接続するとともに、導線を、一方側端子部材に対応するティースの周方向の一方側に隣接するティースを巻き始めとして巻回するように構成する。これにより、導線を、複数のティースに周方向の一方側方向に沿って順に巻回および配線する際に、渡り線部同士が交差することを抑制することができる。この場合、複数の渡り線を、軸方向に沿って、配置順に並べることによって、複数の渡り線部同士が径方向に重なるのを抑制することができる。また、軸方向の一方側に端子部材を設けて、軸方向の一方側に渡り線部を配置することにより、端子部材と渡り線部とが、軸方向の同じ側に配置される。この結果、導線を配線する際に、巻線ノズルが軸方向に移動する距離が大きくなるのを抑制することができるので、配線方法が複雑化することを抑制することができる。これらの結果、配線方法が複雑化することを抑制しながら、径方向の外側に大型化することを抑制することができる。 In the rotating electrical machine according to one aspect of the present invention, the starting point of the conducting wire is connected to the one-side terminal member arranged on one side of the most circumferential direction among the plurality of terminal members, and the conducting wire is connected to the one-side terminal. The teeth adjacent to one side in the circumferential direction of the teeth corresponding to the member are wound to start winding. Thereby, when winding and wiring in order along the one side direction of the circumferential direction to a plurality of teeth, it is possible to prevent the crossover portions from crossing each other. In this case, it is possible to prevent the plurality of connecting wire portions from overlapping in the radial direction by arranging the plurality of connecting wires in the arrangement order along the axial direction. Further, by providing the terminal member on one side in the axial direction and arranging the crossover portion on one side in the axial direction, the terminal member and the crossover portion are arranged on the same side in the axial direction. As a result, it is possible to suppress an increase in the distance that the winding nozzle moves in the axial direction when wiring the conducting wire, so that the wiring method can be prevented from becoming complicated. As a result, it is possible to suppress an increase in size to the outside in the radial direction while suppressing a complicated wiring method.
上記一の局面による回転電機において、好ましくは、複数の渡り線部のうちの少なくとも第3相目の始点部からティースに向かう渡り線部は、端子部材の径方向の内側を通過するように配置されている。 In the rotating electrical machine according to the above aspect, preferably, the connecting wire portion that extends from the starting point of the third phase to the teeth among the plurality of connecting wire portions passes through the inside in the radial direction of the terminal member. Has been.
ここで、導線が配線される際に、第3相目の始点部からティースに渡り線部が配線される時点においては、既に他のいずれの端子部材にも渡り線部が接続されている。この状態で、第3相目の始点部からティースに向かう渡り線部を、他の端子部材の径方向の外側に配線した場合には、第3相目の始点部からティースに向かう渡り線部と、既に配線された渡り線部とが径方向に重なり合うと考えられる。これに対して、本発明では、少なくとも第3相目の始点部からティースに向かう渡り線部を、端子部材の径方向の内側を通過するように配置することにより、配線される渡り線部と、既に配線された渡り線部とが径方向に重なり合うのを抑制することができる。 Here, at the time when the crossover portion is wired from the starting point of the third phase to the teeth when the conducting wire is wired, the crossover portion is already connected to any other terminal member. In this state, if the connecting wire portion from the third phase starting point to the teeth is wired outside the other terminal members in the radial direction, the connecting wire portion from the third phase starting point to the teeth It is considered that the already wired wiring lines overlap in the radial direction. On the other hand, in the present invention, at least the connecting wire portion from the starting point of the third phase toward the teeth is arranged so as to pass through the inner side in the radial direction of the terminal member, It is possible to prevent the already wired wiring lines from overlapping in the radial direction.
この場合、好ましくは、複数の渡り線部のうちの、さらに導線の終点部に接続されている渡り線部は、端子部材の径方向の内側を通過するように配置されている。 In this case, preferably, the connecting wire portion connected to the end point portion of the conducting wire among the plurality of connecting wire portions is disposed so as to pass inside in the radial direction of the terminal member.
ここで、導線の終点部に渡り線部が接続される時点は、上記の第3相目の始点部からティースに渡り線部が配線される時点の後であるので、この場合にも、既に他のいずれの端子部材にも渡り線部が接続されている。そこで、上記のように構成することにより、配線される渡り線部と既に配線された渡り線部とが、より効果的に、径方向に重なり合うのを抑制することができる。 Here, since the time when the crossover portion is connected to the end point portion of the conducting wire is after the time point when the crossover portion is wired from the starting point of the third phase to the teeth, in this case as well, The crossover portion is connected to any other terminal member. Therefore, by configuring as described above, it is possible to more effectively suppress overlapping of the wired connecting wire portion and the already wired connecting wire portion in the radial direction.
上記一の局面による回転電機において、好ましくは、複数のティースをそれぞれ覆うように設けられ、ステータコアと導線とを絶縁するインシュレータをさらに備え、インシュレータは、渡り線部が配置されているとともに、渡り線部の軸方向の高さ位置を、複数の相の各相で互いに異なる高さ位置に規制する異なる溝深さを有する溝部を含む。 In the rotating electrical machine according to the above aspect, preferably, the rotating electrical machine further includes an insulator that is provided so as to cover each of the plurality of teeth, and that insulates the stator core and the conductive wire. The groove part which has a different groove depth which controls the height position of the axial direction of a part to a mutually different height position in each phase of a some phase is included.
このように構成すれば、溝部により、渡り線部の軸方向の高さ位置を、複数の相の各相で互いに異なる高さ位置に規制することができるので、複数の渡り線部同士が互いに異なる高さ位置に配線されることにより、より確実に、渡り線部同士が径方向に重なり合うのを抑制することができる。 If comprised in this way, since the height position of the cross direction of an axial direction of a crossover part can be controlled to a mutually different height position in each phase of a plurality of phases by a groove part, a plurality of crossover line parts mutually mutually By wiring at different height positions, it is possible to more reliably prevent the connecting wire portions from overlapping in the radial direction.
この場合、好ましくは、溝部は、ステータコアの各ティースに対応するように、インシュレータに、それぞれ2つずつ設けられている。 In this case, preferably, two grooves are provided in each insulator so as to correspond to each tooth of the stator core.
このように構成すれば、2つの溝部のうちの一方の溝部を、渡り線部がティースに進入する時に通過する溝部として、他方の溝部を、渡り線部がティースから退く時に通過する溝部として用いることができる。その結果、ティースに進入する渡り線部と、ティースから退く渡り線部との軸方向の高さ位置を、2つの溝部により規制することができるので、より効果的に、渡り線部の軸方向の高さ位置を、複数の相の各相で互いに異なる高さ位置に規制することができる。 If comprised in this way, one groove part of two groove parts is used as a groove part which passes when a crossover part enters into teeth, and the other groove part is used as a groove part which passes when a crossover part retreats from teeth. be able to. As a result, since the height position in the axial direction of the connecting wire portion entering the teeth and the connecting wire portion retracting from the teeth can be regulated by the two groove portions, the axial direction of the connecting wire portion is more effectively achieved. Can be regulated to different height positions in each of the plurality of phases.
上記溝部を含むインシュレータを備える回転電機において、好ましくは、端子部材は、渡り線部に接合されている接合部を含み、インシュレータは、溝部の近傍に設けられており、溝部を通過して接合部に接合されている渡り線部の軸方向の高さ位置を規制する高さ位置規制部を含む。 In the rotary electric machine including the insulator including the groove portion, preferably, the terminal member includes a joint portion joined to the crossover portion, and the insulator is provided in the vicinity of the groove portion, and passes through the groove portion to join the joint portion. A height position restricting portion that restricts the height position in the axial direction of the crossover portion joined to the wire.
このように構成すれば、端子部材の接合部が、溝部とは異なる軸方向の高さ位置に設けられている場合でも、接合部に接合されている渡り線部の軸方向の高さ位置を規制することができる。 If comprised in this way, even when the junction part of a terminal member is provided in the height position of the axial direction different from a groove part, the height direction of the axial direction of the crossover part joined to the junction part is set. Can be regulated.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図10を参照して、本実施形態によるモータ100の構成について説明する。
With reference to FIGS. 1-10, the structure of the
[モータの全体の構成] [General configuration of motor]
図1および図2に示すように、モータ100(回転電機の一例)は、たとえば、3相ブラシレスモータとして構成されている。そして、モータ100は、ステータコア10と、ロータコア20と、導線30と、インシュレータ40と、複数(3つ)の端子50(端子部材の一例)とを備えている。また、端子50は、W相端子51(一方側端子部材の一例)、V相端子52(端子部材の一例)、および、U相端子53(端子部材の一例)を含む。
As shown in FIGS. 1 and 2, the motor 100 (an example of a rotating electrical machine) is configured as, for example, a three-phase brushless motor. The
なお、本願明細書では、「周方向」とは、ステータコア10(ロータコア20)の周方向(図1の矢印A1方向または矢印A2方向)を意味し、「径方向」とは、ステータコア10(ロータコア20)の径方向を意味する。すなわち、「径方向」とは、ステータコア10(ロータコア20)の中心C(図2参照)を通る直線に沿った方向を意味する。そして、「軸方向」とは、ロータコア20の回転軸方向(Z軸に平行な方向)を意味するものとして記載している。 In the present specification, the “circumferential direction” means the circumferential direction of the stator core 10 (rotor core 20) (the arrow A1 direction or the arrow A2 direction in FIG. 1), and the “radial direction” means the stator core 10 (rotor core). 20) in the radial direction. That is, the “radial direction” means a direction along a straight line passing through the center C (see FIG. 2) of the stator core 10 (rotor core 20). The “axial direction” is described as meaning the rotational axis direction of the rotor core 20 (direction parallel to the Z axis).
ステータコア10には、図2に示すように、バックヨーク11から、等角度間隔で、径方向の内側に突出する複数(たとえば、9個)のティース12が設けられている。なお、図2では、9個のティース12に対して、説明を容易にするため、それぞれ番号(1番〜9番)を付している。また、隣接するティース12の間に、それぞれスロット13が形成されている。図1に示すように、各ティース12には、インシュレータ40を介して、導線30が、集中巻により巻回されている。
As shown in FIG. 2, the
ロータコア20は、図2に示すように、ステータコア10に対向するように、円環状のステータコア10の内側に配置されている。また、ロータコア20は、軸方向から見て、断面が矩形形状(長方形形状)の複数(たとえば、6個)の永久磁石21が、周方向に等角度間隔に埋め込まれている。すなわち、モータ100は、6極9スロットの回転電機として構成されている。
As shown in FIG. 2, the
導線30は、図3に示すように、W−V相の巻線(以下、第1相巻線31)と、V−U相の巻線(以下、第2相巻線32)と、U−W相の巻線(以下、第3相巻線33)とを含む。そして、第1相巻線31(巻線部の一例)は、巻線31a〜31cが直列に接続されて形成されている。また、第2相巻線32(巻線部の一例)は、巻線32a〜32cが直列に接続されて形成されている。また、第3相巻線33(巻線部の一例)は、巻線33a〜33cが直列に接続されて形成されている。
As shown in FIG. 3, the
また、導線30は、いわゆるΔ結線により結線されている。すなわち、第1相巻線31の一方側(巻線31a)は、W相端子51に接続されており、第1相巻線31の他方側(巻線31c)は、V相端子52に接続されている。また、第2相巻線32の一方側(巻線32a)は、V相端子52に接続されており、第2相巻線32の他方側(巻線32c)は、U相端子53に接続されている。第3相巻線33の一方側(巻線33a)は、U相端子53に接続されており、第3相巻線33の他方側(巻線33c)は、W相端子51に接続されている。これにより、第1相巻線31には、W−V相の電圧が誘起され、第2相巻線32には、V−U相の電圧が誘起され、第3相巻線33には、U−W相の電圧が誘起される。
The
インシュレータ40は、図4に示すように、樹脂等により形成されており、絶縁性を有するように構成されている。そして、図1に示すように、インシュレータ40は、複数のティース12(図2参照)を軸方向一方側(矢印Z1方向側)から、それぞれ覆う複数の被覆部41を含み、ステータコア10と導線30とを絶縁するように構成されている。
As shown in FIG. 4, the
複数の端子50は、図1に示すように、ティース12の径方向の外側で、かつ、軸方向の一方側(矢印Z1方向側)に、周方向に互いに所定の間隔Lを隔てて隣接するように設けられている。具体的には、複数の端子50は、ティース12の径方向の外側に設けられているバックヨーク11の矢印Z1方向側において、インシュレータ40から、それぞれ、矢印Z1方向側に向かって突出するように配置されている。
As shown in FIG. 1, the plurality of
また、複数の端子50は、図5に示すように、W相の電圧が印加されるW相端子51と、V相の電圧が印加されるV相端子52と、U相の電圧が印加されるU相端子53とからなる。W相端子51は、9番のティース12の径方向の外側(図10参照)、V相端子52は、8番のティース12の径方向の外側(図10参照)、U相端子53は、7番のティース12の径方向の外側(図10参照)に配置されている。なお、本願明細書では、W相端子51に対応するティース12とは、9番のティース12を意味し、V相端子52に対応するティース12とは、8番のティース12を意味し、U相端子53に対応するティース12とは、7番のティース12を意味するものとして記載している。
Further, as shown in FIG. 5, the plurality of
(導線の配線の構成)
また、図5に示すように、導線30は、第1相巻線31、第2相巻線32、第3相巻線33、第1相渡り線61、第2相渡り線62、および、第3相渡り線63を含む。また、第1相巻線31、第2相巻線32、および、第3相巻線33は、周方向の一方側方向(図5の矢印A1方向(配線方向))に沿って順に、複数のティース12に巻回されている。なお、以下の記載では、第1相渡り線61、第2相渡り線62、および、第3相渡り線63を互いに区別しない場合には、単に渡り線60(導線、渡り線部の一例)として記載する。
(Construction of conductor wiring)
Further, as shown in FIG. 5, the
詳細には、第1相巻線31の巻線31aは、1番のティース12に巻回されており、巻線31bは、4番のティース12、巻線31cは、7番のティース12にそれぞれ巻回されている。すなわち、第1相巻線31は、巻線31aと巻線31bとの間、巻線31bと31cとの間に、それぞれ、2つのティース12が配置されるように設けられている。
Specifically, the winding 31a of the first phase winding 31 is wound around the
また、第2相巻線32の巻線32aは、9番のティース12に、巻線32bは、3番のティース12に、巻線32cは、6番のティース12にそれぞれ巻回されている。また、第3相巻線33の巻線33aは、8番のティース12に、巻線33bは、2番のティース12に、巻線33cは、5番のティース12に巻回されている。
Further, the winding 32a of the second phase winding 32 is wound around the
また、本実施形態では、第1相渡り線61は、ステータコア10の軸方向の一方側(矢印Z1方向側)(図1参照)に配置され、図5に示すように、第1相巻線31同士、または、第1相巻線31と端子50(W相端子51またはV相端子52)とを接続するように構成されている。
In the present embodiment, the first
また、本実施形態では、図5に示すように、導線30(第1相渡り線61)の始点部34は、端子50のうちの最も周方向の一方側(矢印A1方向側)に配置されているW相端子51に接続されている。また、導線30は、W相端子51の径方向の内側に配置され、W相端子51に対応する9番のティース12の矢印A1方向側に隣接する1番のティース12を巻き始め(図10参照)として巻回されている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the
詳細には、第1相渡り線61は、渡り線61a〜61dを含む。渡り線61aの一方側(一方端)は、導線30の始点部34として形成されているとともに、渡り線61aは、始点部34において、W相端子51に接続されている。そして、渡り線61aの他方側は、巻線31aに接続されている。なお、本願明細書では、「始点部34」を、渡り線61aの端部のみの部分に限らず、端部近傍も含む、より広い部分を意味するものとして記載している。また、第1相巻線31と、第1相渡り線61とは、連続して接続されており、ティース12に巻回されている部分を、第1相巻線31として、それ以外の第1相の導線30の部分を第1相渡り線61として記載している。
Specifically, the first
また、渡り線61bは、巻線31aと巻線31bとの間、渡り線61cは、巻線31bと巻線31cとの間を接続するように配置されている。また、渡り線61dは、巻線31cとV相端子52との間を接続するように配置されている。
The connecting
第2相渡り線62は、ステータコア10の軸方向の一方側(矢印Z1方向側)に配置され、第2相巻線32同士、または、第2相巻線32と端子50(V相端子52またはU相端子53)とを接続するように構成されている。
The second
詳細には、第2相渡り線62は、渡り線62a〜62dを含む。渡り線62aは、V相端子52と巻線32aとの間、渡り線62bは、巻線32aと巻線32bとの間、渡り線62cは、巻線32bと巻線32cとの間、渡り線62dは、巻線32cとU相端子53との間を、それぞれ接続するように配置されている。
Specifically, the second
第3相渡り線63は、ステータコア10の軸方向の一方側(矢印Z1方向側)に配置され、第3相巻線33同士、または、第3相巻線33と端子50(U相端子53またはW相端子51)とを接続するように構成されている。
The third
詳細には、第3相渡り線63は、渡り線63a〜63c(第3相目の始点部からティースに向かう渡り線部の一例)と、渡り線63d(導線の終点部に接続されている渡り線部の一例)とを含む。渡り線63aは、U相端子53(第3相目の始点部の一例)と巻線33aとの間、渡り線63bは、巻線33aと巻線33bとの間、渡り線63cは、巻線33bと巻線33cとの間を接続するように配置されている。そして、渡り線63dの一方側(一方端)は、導線30の終点部35として形成されている。また、渡り線63dは、終点部35の近傍において、W相端子51に接続されているとともに、渡り線63dの他方側は、巻線33cに接続されている。なお、終点部35は、始点部34と同様に、渡り線63の端部のみの部分に限らず、端部近傍も含むより広い部分からなる。
Specifically, the third
(インシュレータの構成)
インシュレータ40は、図4に示すように、環状を有するように形成されている。そして、インシュレータ40には、渡り線60(図1参照)を、ステータコア10の軸方向の一方側(矢印Z1方向側)で、かつ、周方向(矢印A1方向)に沿って案内する渡り線案内壁70が設けられている。また、インシュレータ40には、軸方向に垂直な平面に平行な平坦面を形成し、インシュレータ40の径方向の外側で、周方向に沿ったフランジ部71が設けられている。
(Configuration of insulator)
As shown in FIG. 4, the
詳細には、図6に示すように、渡り線案内壁70は、フランジ部71から矢印Z1方向側に高さh1で突出するとともに、周方向に沿って延びる壁として形成されている。そして、第1相渡り線61は、フランジ部71の矢印Z1方向側の面および渡り線案内壁70の径方向の外側の面に接触することにより、各ティース12の間で渡り配線されるように構成されている。また、第2相渡り線62は、第1相渡り線61の矢印Z1方向側において、渡り線案内壁70の径方向の外側の面に接触することにより、各ティース12の間で渡り配線されるように構成されている。また、第3相渡り線63は、第2相渡り線61の矢印Z1方向側において、渡り線案内壁70の径方向の外側の面に接触することにより、各ティース12の間で渡り配線されるように構成されている。
Specifically, as shown in FIG. 6, the
そして、第1相渡り線61、第2相渡り線62、および、第3相渡り線63が、この順に矢印A1方向に沿って配線されることにより、フランジ部71から第1相渡り線61、第2相渡り線62、および、第3相渡り線63がこの順に、軸方向に重なるように配置される。
Then, the first
ここで、本実施形態では、図7に示すように、インシュレータ40は、第1相渡り線61、第2相渡り線62、および、第3相渡り線63のいずれかが配置されるとともに、配置された渡り線60の軸方向(Z軸に沿った方向)の高さ位置を、3相の各相で互いに異なる高さ位置(高さ位置Ha、HbおよびHc)に規制する異なる溝深さ(溝深さD1、D2およびD3)を有する複数の溝部80を含む。
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
具体的には、溝部80は、渡り線案内壁70の一部が切り欠かれた切り欠き部として形成されている。そして、溝部80は、径方向の外側(たとえば、矢印Y2方向側)から見て、矢印Z1方向側に開口を有する略U字形状に形成されている。また、本実施形態では、溝部80は、各ティース12にそれぞれ2つずつの合計18個(図5参照)、インシュレータ40に設けられている。
Specifically, the
また、溝部80は、第1相溝部81と第2相溝部82と第3相溝部83とを含む。第1相溝部81は、溝深さD1を有する。溝深さD1の大きさは、渡り線案内壁70の高さh1と略同じ大きさに設定されている。すなわち、図7に示すように、軸方向(Z軸に平行な方向)において、第1相溝部81の底部81aの高さ位置Haは、フランジ部71の高さ位置に略等しくなるように設定されている。そして、第1相溝部81に、第1相渡り線61が径方向に通過するように配置されることにより、第1相渡り線61は、軸方向の高さ位置が、高さ位置Haとなるように規制される。
また、第2相溝部82は、溝深さD2を有する。溝深さD2は、溝深さD1よりも小さく、溝深さD2の大きさから溝深さD1の大きさを差分した大きさ(D2−D1)は、導線30の直径d以上に設定されている。これにより、第2相溝部82の底部82aの高さ位置Hbは、高さ位置Haに対して、矢印Z2方向側に、(D2−D1)分高い位置となる。そして、第2相溝部82に、第2相渡り線62が径方向に通過するように配置されることにより、第2相渡り線62は、軸方向の高さ位置が、高さ位置Hbとなるように規制される。
Further, the second
また、第3相溝部83は、溝深さD3を有する。溝深さD3は、溝深さD2よりも小さく、溝深さD3の大きさから溝深さD2の大きさを差分した大きさ(D3−D2)は、導線30の直径d以上に設定されている。すなわち、D1>D2>D3の関係を有する。そして、第3相溝部83の底部83aは、高さ位置Hcを有し、溝部80は、矢印Z1方向側に向かって高い方から、高さ位置Hc、Hb、および、Haを有する。そして、第3相溝部83は、第3相渡り線63が径方向に通過するように配置されることにより、第3相渡り線63は、軸方向の高さ位置が、高さ位置Hcとなるように規制される。
The
また、図8に示すように、インシュレータ40には、渡り線案内壁70の上端面70aから連続するとともに、径方向の外側に突出する複数の突出部72が設けられている。複数の突出部72は、それぞれ溝部80の近傍に設けられている。そして、突出部72は、図6に示すように、溝部80と共に、渡り線60(特に、第3相渡り線63)の高さ位置を規制するように構成されている。また、突出部72は、渡り線60が、渡り線案内部70から矢印Z1方向側に脱離するのを抑制するように構成されている。
As shown in FIG. 8, the
また、図8に示すように、インシュレータ40には、端子50を取付可能な、穴状の3つの端子取付部73が設けられている。具体的には、端子取付部73は、7番、8番および9番のティース12の径方向の外側で、かつ、渡り線案内壁70と略等しい径方向位置(ステータコア10の中心Cから略等しい距離Eを有する位置)に配置されている。
Further, as shown in FIG. 8, the
そして、端子取付部73は、矢印Z1方向側に開口を有し、端子50が矢印Z1方向側から挿入されることにより、図1に示すように、端子取付部73(インシュレータ40)に、端子50が取り付けられる。
The
ここで、本実施形態では、図1に示すように、端子50には、それぞれ、第1相渡り線61、第2相渡り線62、または、第3相渡り線63に接合されている接合部54が設けられている。具体的には、接合部54は、端子50から径方向の外側で、かつ、矢印Z1方向側に突出するフック状に形成されている。
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
W相端子51に設けられている接合部54は、第1相渡り線61の始点部34と第3相渡り線63の終点部35に接合されて、電気的に接続されている。また、V相端子52に設けられている接合部54は、第1相渡り線61と第2相渡り線62に接合されている。また、U相端子53に設けられている接合部54は、第2相渡り線62と第3相渡り線63に接合されている。
The joint 54 provided on the W-
また、本実施形態では、図8および図9に示すように、インシュレータ40には、溝部80の近傍に設けられており、溝部80を通過して接合部54に接合されている渡り線60の軸方向の高さ位置を、高さ位置Hd(図9参照)に規制する端子近傍突出部74(高さ位置規制部の一例)が設けられている。また、図9に示すように、高さ位置Hdは、端子50の接合部54の高さ位置Heよりも低い位置に設定されている。また、図8に示すように、端子近傍突出部74は、W相端子51とV相端子52との間と、V相端子52とU相端子53との間と、U相端子53の近傍で、かつ、U相端子53の周方向の他方向(矢印A2方向側)に配置されている渡り線案内壁70とに、それぞれ設けられている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, the
また、図8に示すように、端子近傍突出部74は、渡り線案内壁70の上端面70aから連続して、径方向の外側に突出する径方向突出部74aと、径方向突出部74aから周方向の他方側(矢印A2方向側)に突出する周方向突出部74bとを含む。そして、図9に示すように、径方向に見て(矢印Y1方向側から見て)、溝部80と、周方向突出部74bとは、オーバーラップするように構成されている。
Further, as shown in FIG. 8, the terminal
また、図8に示すように、端子近傍突出部74は、上面部70aに対して、溝部83の底部83aに向かって傾斜する傾斜面74cを有する。これにより、端子近傍突出部74は、渡り線60が溝部83に配置される際に、傾斜面74cにより、渡り線60を案内するように構成されている。なお、端子近傍突出部74は、傾斜面74cを有することにより、渡り線60が溝部83に配置される際に、渡り線60が、周方向突出部74bに引っ掛かるのが抑制される。
Further, as shown in FIG. 8, the
また、図10に示すように、本実施形態では、8番のティース12に巻回されている巻線33aと2番のティース12に巻回されている巻線33bとを接続する第3相渡り線63(渡り線63b)は、W相端子51の径方向の内側を通過するように配置されている。さらに、第3相渡り線63のうちのW相端子51に設けられている接合部54に接続(接合)されている渡り線60である渡り線63dは、V相端子52およびU相端子53の径方向の内側を通過するように配置されている。
As shown in FIG. 10, in the present embodiment, the third phase connecting the winding 33 a wound around the
[導線の配線方法]
次に図5および図10を参照して、本実施形態のモータ100の導線30の配線方法について説明する。なお、導線30の配線方法は、本実施形態のモータ100の組立方法(製造方法)に含まれる。
[Wiring method]
Next, with reference to FIG. 5 and FIG. 10, the wiring method of the
(第1相目)
まず、巻線ノズル(図示せず)により、図10に示すように、導線30(第1相渡り線61)の始点部34がW相端子51(の近傍)に配置(接続)される。そして、導線30は、配線方向(矢印A1方向)に配線されながら、1番のティース12に対応する溝部81のうちの周方向手前(矢印A2方向側)の溝部81を通過し、1番のティース12に巻回される。すなわち、複数のティース12のうちの1番のティース12から巻き始めとして巻回される。その後、導線30は、1番のティース12の周方向の奥側(矢印A1方向側)の溝部81を通過する。言い換えると、導線30は、1番のティース12に矢印A2方向側の溝部81から進入し、1番のティース12に巻回された後、矢印A1方向側の溝部81から退く。また、この時、導線30の軸方向の高さ位置は、溝部81により、高さ位置Ha(図7参照)に規制されている。
(Phase 1)
First, as shown in FIG. 10, the
そして、導線30は、高さ位置Haの状態で、フランジ部71および渡り線案内壁70に沿って、矢印A1方向に沿って配線され、4番のティース12に対応する溝部81のうちの矢印A2方向側の溝部81を通過する。そして、導線30は、4番のティース12に巻回され、巻回された後、矢印A1方向側の溝部81を通過する。その後、同様に、7番のティース12に巻回される。そして、導線30は、V相端子52に接続される。これらにより、図5に示すように、第1相(W−V相)の渡り線61a〜61dおよび巻線31a〜31cが形成される。
And the
(第2相目)
次に、図10に示すように、導線30(第2相渡り線62)は、V相端子52に接続された後、9番のティース12に対応する溝部82のうちの矢印A2方向側の溝部82を通過する。そして、9番のティース12に巻回され、巻回された後、矢印A1方向側の溝部82を通過する。この時、導線30の軸方向の高さ位置は、溝部82により、高さ位置Hb(>Ha図7参照)に規制されている。すなわち、第2相目の導線30は、第1相目の導線30の軸方向の一方側(矢印Z1方向側)に重なるように配置される。その後、上記と同様に、3番のティース12および6番のティース12に巻回され、U相端子53に接続される。これらにより、図5に示すように、第2相(V−U相)の渡り線62a〜62dおよび巻線32a〜32cが形成される。
(Second phase)
Next, as shown in FIG. 10, after the conducting wire 30 (second phase connecting wire 62) is connected to the V-
(第3相目)
そして、図10に示すように、導線30(第3相渡り線63)は、U相端子53に接続された後、8番のティース12に対応する溝部83のうちの矢印A2方向側の溝部83を通過する。そして、9番のティース12に巻回され、巻回された後、矢印A1方向側の溝部83を通過する。この時、導線30の軸方向の高さ位置は、溝部83により、高さ位置Hc(>Hb図7参照)に規制されている。すなわち、第3相目の導線30は、第2相目の導線30の軸方向の一方側(矢印Z1方向側)に重なるように配置される。
(Phase 3)
Then, as shown in FIG. 10, the conductive wire 30 (third phase connecting wire 63) is connected to the
その後、導線30(第3相渡り線63)は、既に導線30が巻回されている9番のティース12に対応する溝部82のうちの矢印A2方向側の溝部82を通過して、1番のティース12に対応する溝部81のうちの矢印A2方向側の溝部81を通過する。すなわち、導線30(第3相渡り線63(渡り線63b))は、W相端子51の径方向の内側を通過する。なお、1番のティース12と9番のティース12には、既に導線30が巻回されている。
Thereafter, the conducting wire 30 (third phase connecting wire 63) passes through the
その後、導線30は、2番のティース12に対応する溝部83を通過するとともに、2番のティース12に巻回される。その後、導線30は、5番のティース12に巻回され、5番のティース12に対応する溝部83を通過した導線30は、7番のティース12に対応する溝部81のうちの矢印A2方向側の溝部81を通過する。そして、導線30は、8番のティース12の矢印A1方向側の溝部83を通過する。すなわち、導線30(第3相渡り線63(渡り線63a))は、V相端子52およびU相端子53の径方向の内側を通過する。なお、7番のティース12と8番のティース12には、既に導線30が巻回されている。そして、導線30(第3相渡り線63)の終点部35がW相端子51(の近傍)に配置(接続)される。これらにより、図5に示すように、第3相(V−U相)の渡り線63a〜63dおよび巻線33a〜33cが形成される。そして、導線30の配線が終了される。このように、渡り線60同士が交差することなく配線することができる。
Thereafter, the
[本実施形態の効果]
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
[Effect of this embodiment]
In the present embodiment, the following effects can be obtained.
本実施形態では、上記のように、導線30を、複数のティース12に周方向の一方側方向(矢印A1方向)に沿って順に巻回および配線する際に、渡り線60同士が交差することを抑制することができる。この場合、渡り線60を、軸方向に沿って、配置順に(高さ位置Ha、Hb、および、Hcの順に)並べることによって、渡り線60同士が径方向に重なるのを抑制することができる。また、軸方向の一方側(矢印Z1方向側)に端子50を設けて、軸方向の一方側に渡り線60を配置することにより、端子50と渡り線60とが、軸方向の同じ側に配置される。この結果、導線30を配置する際に、巻線ノズルが軸方向に移動する距離が大きくなるのを抑制することができるので、配線方法が複雑化することを抑制することができる。これらの結果、配線方法が複雑化することを抑制しながら、径方向の外側にモータ100が大型化することを抑制することができる。
In the present embodiment, as described above, when the
ここで、導線30が配線される際に、U相端子53からティース12に第3相渡り線63(渡り線63a〜63c)が配線される時点、および、導線30の終点部35に接続されている渡り線60(第3相渡り線63(渡り線63d))が、W相端子51に接続される時点においては、既に他のいずれの端子部材(V相端子52およびU相端子53)にも渡り線60が接続されている。この状態で、第3相渡り線63を、V相端子52およびU相端子53の径方向の外側に配線した場合には、第3相渡り線63と、既にV相端子52およびU相端子53に配線された渡り線60とが径方向に重なり合うと考えられる。これに対して、本実施形態では、第3相渡り線63を、V相端子52およびU相端子53の径方向の内側を通過するように配置することにより、第3相渡り線63と、既にV相端子52およびU相端子53に配線された渡り線60とが径方向に重なり合うのを抑制することができる。
Here, when the
また、本実施形態では、溝部80により、渡り線60の軸方向の高さ位置を、3相の各相で互いに異なる高さ位置(高さ位置Ha、HbおよびHc)に規制することができるので、複数の渡り線60同士が互いに異なる高さ位置に配線されることにより、より確実に、渡り線60同士が径方向に重なり合うのを抑制することができる。
In the present embodiment, the height of the connecting
また、本実施形態では、ティース12に対応する2つの溝部80のうちの一の溝部80を、渡り線60がティース12に進入する時に通過する溝部80として、他の溝部80を、渡り線60がティース12から退く時に通過する溝部80として用いることができる。その結果、ティース12に進入する渡り線60と、ティース12から退く渡り線60との軸方向の高さ位置を、2つの溝部80により規制することができるので、より効果的に、渡り線60の軸方向の高さ位置を、3相の各相で互いに異なる高さ位置に規制することができる。
In the present embodiment, one
また、本実施形態では、端子50の接合部54が、溝部80とは異なる軸方向の高さ位置に設けられている場合でも、接合部54に接合されている渡り線60の軸方向の高さ位置を、接合部54の高さ位置よりも低い高さ位置Hdに、規制することができる。
In the present embodiment, even when the
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記実施形態では、回転電機として、モータ100を用いる例を示したが、本発明は、これに限られない。たとえば、本発明では、回転電機として、発電機を用いてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the example in which the
たとえば、上記実施形態では、モータ100を、6極9スロットを有するモータとして構成する例を示したが、本発明は、これに限られない。すなわち、本発明では、モータ100を、6極以外の極数を有するように構成してもよいし、9スロット以外のスロット数を有するように構成してもよい。
For example, in the above-described embodiment, an example in which the
また、上記実施形態では、溝部81、溝部82および溝部83の溝深さを互いに異なるように構成する例を示したが、本発明は、これに限られない。たとえば、溝部81、溝部82および溝部83の溝深さを互いに等しく構成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the example which comprises the
また、上記実施形態では、溝部80を、各ティース12に、それぞれ2つずつ設ける例を示したが、本発明は、これに限られない。たとえば、溝部80を、各ティース12に、それぞれ1つずつ設けてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the example which provides the
また、上記実施形態では、複数の端子50のうちの最も周方向の一方側(矢印A1方向側)に配置されている端子50に、W相の電圧を印加する例を示したが、本発明は、これに限られない。すなわち、複数の端子50のうちの最も周方向の一方側に配置されている端子50に、U相の電圧を印加するように構成してもよいし、V相の電圧を印加するように構成してもよい。
Moreover, although the said embodiment showed the example which applies the voltage of W phase to the terminal 50 arrange | positioned at the one side (arrow A1 direction side) of the most circumferential direction among the some
10 ステータコア
12 ティース
30 導線
31 第1相巻線(巻線部、導線)
31a〜31c 巻線(巻線部、導線)
32 第2相巻線(巻線部、導線)
32a〜32c 巻線(巻線部、導線)
33 第3相巻線(巻線部、導線)
33a〜33c 巻線(巻線部、導線)
34 始点部
35 終点部
40 インシュレータ
50 端子(端子部材)
51 W相端子(端子部材、一方側端子部材)
52 V相端子(端子部材)
53 U相端子(端子部材、第3相目の始点部)
54 接合部
60 渡り線(渡り線部、導線)
61 第1相渡り線(渡り線部、導線)
61a〜61d 渡り線(渡り線部、導線)
62 第2相渡り線(渡り線部、導線)
62a〜62d 渡り線(渡り線部、導線)
63 第3相渡り線(渡り線部、導線)
63a〜63c 渡り線(第3相目の始点部からティースに向かう渡り線部、渡り線部、導線)
63d 渡り線(導線の終点部に接続されている渡り線部、渡り線部、導線)
74 端子近傍突出部(高さ位置規制部)
80 溝部
81 第1相溝部(溝部)
82 第2相溝部(溝部)
83 第3相溝部(溝部)
100 モータ(回転電機)
10
31a-31c Winding (winding part, conducting wire)
32 Second phase winding (winding part, conducting wire)
32a-32c Winding (winding part, conducting wire)
33 Third phase winding (winding section, conducting wire)
33a-33c Winding (winding part, conducting wire)
34
51 W phase terminal (terminal member, one side terminal member)
52 V-phase terminal (terminal member)
53 U-phase terminal (terminal member, starting point of the third phase)
54
61 First phase crossover wire (crossover wire part, conducting wire)
61a-61d Crossover wire (crossover wire part, conducting wire)
62 Second phase crossover wire (crossover wire, conductor)
62a-62d Crossover wire (crossover wire part, conducting wire)
63 Third-phase crossover wire (crossover wire, conductor)
63a-63c Crossover line (crossover line part, crossover line part, lead wire from the starting point of the third phase toward the teeth)
63d Crossover wire (crossover wire portion, crossover wire portion, lead wire connected to end point portion of lead wire)
74 Protruding part near the terminal (height position restricting part)
80
82 Second phase groove (groove)
83 Third phase groove (groove)
100 motor (rotary electric machine)
Claims (6)
前記複数のティースに周方向の一方側方向に沿って順に、集中巻により巻回されている導線と、
前記複数のティースの径方向の外側で、かつ、軸方向の一方側に、周方向に互いに所定の間隔を隔てて隣接するように設けられている複数の端子部材とを備え、
前記導線は、前記複数のティースに巻回されている複数の巻線部と、前記軸方向の一方側に配置され、前記複数の巻線部同士または前記巻線部と前記端子部材とを接続する複数の渡り線部とを含み、
前記導線の始点部は、前記複数の端子部材のうちの最も周方向の一方側に配置されている一方側端子部材に接続されているとともに、前記導線は、前記一方側端子部材に対応する前記ティースの前記周方向の一方側に隣接する前記ティースを巻き始めとして巻回されている、回転電機。 A stator core having a plurality of teeth and formed in an annular shape;
Conductive wires wound by concentrated winding in order along one circumferential direction of the plurality of teeth,
A plurality of terminal members provided on the outer side in the radial direction of the plurality of teeth and on one side in the axial direction so as to be adjacent to each other at a predetermined interval in the circumferential direction;
The conducting wire is disposed on one side in the axial direction with a plurality of winding portions wound around the plurality of teeth, and connects the plurality of winding portions or the winding portions and the terminal member. Including a plurality of crossover sections
The starting point of the conducting wire is connected to the one-side terminal member arranged on one side in the most circumferential direction among the plurality of terminal members, and the conducting wire corresponds to the one-side terminal member. A rotating electrical machine wound with the teeth adjacent to one side in the circumferential direction of the teeth being wound.
前記インシュレータは、前記渡り線部が配置されているとともに、前記渡り線部の軸方向の高さ位置を、複数の相の各相で互いに異なる高さ位置に規制する異なる溝深さを有する溝部を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転電機。 An insulator that is provided so as to cover each of the plurality of teeth, and that insulates the stator core and the conductor;
The insulator has groove portions having different groove depths in which the connecting wire portions are arranged and the height positions in the axial direction of the connecting wire portions are restricted to different height positions in each phase of a plurality of phases. The rotary electric machine of any one of Claims 1-3 containing these.
前記インシュレータは、前記溝部の近傍に設けられており、前記溝部を通過して前記接合部に接合されている前記渡り線部の軸方向の高さ位置を規制する高さ位置規制部を含む、請求項4または5に記載の回転電機。 The terminal member includes a joint portion joined to the crossover portion,
The insulator includes a height position restricting portion that is provided in the vicinity of the groove portion and restricts a height position in the axial direction of the crossover portion that is passed through the groove portion and is joined to the joint portion. The rotating electrical machine according to claim 4 or 5.
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