JP2018026964A - 固定子及びそれを備えた回転電機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固定子10における各導体セグメント14は、固定子コア11に形成された周方向に異なる一対のスロット12に差し込まれる一対の直線状部14aと、一対の直線状部14aのそれぞれの端部から中央部に向けて固定子コア11の軸方向端面11aから軸方向外側に突出するように傾斜して延びる一対の傾斜部14bと、一対の傾斜部14bの先端同士を連結する、軸方向外側に湾曲して突出する突出湾曲部14cとを備える。少なくとも一対の直線状部14aの各々と一対の傾斜部14bの各々との接続部分14e及び突出湾曲部14cの湾曲している部分が、全て同一の、導体素線の板幅w以上の大きさを有する最小Rの曲げ半径rの曲げ加工部となっている。
【選択図】図11
Description
特許文献1に示す電動機における各導体セグメントは、断面が扁平な略矩形形状の導体素線を略U字形状に形成され、その中央部にはねじれのないクランク形状部が形成されている。固定子巻線は、導体セグメントを固定子コアに形成されたスロットに差し込み、その両端部が近接して導体セグメントが周回するよう折り曲げ、電気的に見たときに一本の導体素線により分布巻きされているように端部を隣接する他の導体セグメントの端部と接合して構成されている。導体セグメントのクランク形状部は、隣接する導体セグメントに重なるように、即ち素線の幅だけずれるように、かつ隣接するスロットの間隔の範囲内の長さとなるように形成されている。
このように、導体セグメントのクランク形状部を、素線の幅だけずれるように、ねじりが生じないように形成することにより、隣接する導体セグメントに重ねる精度を高くすることができ、この結果、クランク形状部や端部の接合部が配置される固定子巻線のコイルエンド部における固定子の径方向への膨らみを抑制することができる。
特許文献2に示す回転電機における固定子巻線を形成する線材(導体セグメント)は、固定子コアに形成された周方向に異なるスロット内に設置される一対のスロット収容部とスロットから固定子コアの軸方向外側に突出し、一対のスロット収容部同士を接続するターン部とを備えている。ターン部の略中央部にはねじりを伴わないクランク部が形成されている。スロットから固定子コアの軸方向外側に突出するターン部の突出箇所には、一対のスロット収容部のそれぞれから固定子コアの軸方向端面に平行に延びる一対の段部が形成されるとともに、略中央部のクランク部と一対の段部との間には、固定子コアの軸方向端面に平行に延びるそれぞれ2個の段部が形成されている。
また、ターン部は、固定子コアの軸方向端面に平行に延びる複数の段部を有する階段形状に形成されているので、複数の段部によってコイルエンドの高さを一層抑制することができる。
即ち、特許文献1に示す電動機の場合、各導体セグメントは、固定子コアに形成された周方向に異なるスロットに差し込まれる一対の直線状部と、一対の直線状部の端部のそれぞれから中央部に向けて固定子コアの軸方向端面から突出するように傾斜して延びる一対の傾斜部と、それら一対の傾斜部の先端同士を連結する湾曲部と、湾曲部に形成されるクランク形状部とを備えている。そして、各導体セグメントは、線材を折り曲げ加工によって形成しているため、直線状部と傾斜部との間及び一対の傾斜部の先端間におけるクランク形状部にはRの曲げ加工がなされている。
一方、特許文献2に示す回転電機の場合には、コイルエンドの高さを小さくすることができ、隣接する線材の干渉を回避することができるものの、複数の段部を階段状に固定子コアの軸方向端面に平行に延びるように曲げ加工する必要があるため、その製造が困難である。
本発明の一実施形態に示す回転電機は、図1に示されており、この回転電機1は、三相永久磁石同期電動機であり、固定子10と、この固定子10の固定子コア11の内周側に所定のエアギャップを設けて回転可能に配置された回転子20とを備えている。
回転子20は、回転軸24に固定される、複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層してなる回転子コア21と、回転子コア21の軸方向に貫通して周方向に配設された複数の回転子スロット22と、各回転子スロット22内に設置された複数の永久磁石23とを備えている。
ここで、固定子コア11は、図2に示すように、複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層してなる中空円筒状に形成され、周方向に複数のスロット12が形成される。各スロット12は、固定子コア11の内周面に開口するとともに固定子コア11の径方向外側に向けて細長く形成される。スロット12の数は、本実施形態では48個である。以後、図5に示すように(図5には、第1〜第3及び第48スロットの符号121〜123及び1248のみ図示)、スロットNo.1の第1スロットを符号121、スロットNo.2の第2スロットを符号122、・・・スロットNo.Nの第Nスロットを符号12N、・・・スロットNo.48の第48スロットを符号1248として説明する。
4本のU相の各固定子巻線13は、周方向に隣接する第1スロット121及び第2スロット122、第7スロット127及び第8スロット128、第13スロット1213及び第14スロット1214、第19スロット1219及び第20スロット1220、第25スロット1225及び第26スロット1226、第31スロット1231及び第32スロット1232、第37スロット1237及び第38スロット1238、及び第43スロット1243及び第44スロット1244に設置されている。
さらに、4本のW相の各固定子巻線13は、周方向に隣接する第5スロット125及び第6スロット126、第11スロット1211及び第12スロット1212、第17スロット1217及び第18スロット1218、第23スロット1223及び第24スロット1224、第29スロット1229及び第30スロット1230、第35スロット1235及び第36スロット1236、第41スロット1241及び第42スロット1242、及び第47スロット1247及び第48スロット1248に設置されている。
ここで、各導体セグメント14は、図7(A),(B),(C),(D)に示すように、一対の直線状部14aと、一対の傾斜部14bと、突出湾曲部14cと、クランク形状部14dとを備えている。各導体セグメント14は、断面略矩形状の導体素線の外周にエナメル被覆(絶縁被覆)を施し、後に述べる曲げ加工をすることによって形成される。
更に、クランク形状部14dは、突出湾曲部14cに形成され、図7(A)に示すように、一方の傾斜部14bから他方の傾斜部14bに向けて導体セグメント14の板厚t分だけずらすようになっている。
そして、各導体セグメント14において、図7(B)に示すように、一対の直線状部14aの各々と一対の傾斜部14bの各々との接続部分14e、突出湾曲部14cの湾曲している部分、及び一対の傾斜部14bの各々の先端と突出湾曲部14cとの接続部分14fが、全て同一の最小Rの曲げ半径rの曲げ加工部となっている。ここで、最小Rとは、導体セグメント14(導体素線)の板幅w以上、かつ、導体セグメント14の突出高さh1および2本の直線状部14aの間隔を固定したとき曲げ半径rによって決まる傾斜部14bの傾斜角θ1が概ね30度以上となる曲げ半径r以下のことを意味する。
この導体セグメント14を製造する際には、先ず、最小Rの半径を有する棒状部材を準備する。
その後、一方の接続部分14fに相当する部分の外側面を、棒状部材を用いて突出湾曲部14cとなる部分が突出するように折り曲げるとともに、突出湾曲部14cとなる部分の内側面を、棒状部材を用いて折り曲げる。
そして、他方の接続部分14fに相当する部分の外側面を、棒状部材を用いて他方の傾斜部14bが一方の傾斜部14bと対称となるように折り曲げる。
このように、各導体セグメント14において、一対の直線状部14aの各々と一対の傾斜部14bの各々との接続部分14e、突出湾曲部14cの湾曲している部分、及び一対の傾斜部14bの各々の先端と突出湾曲部14cとの接続部分14fが、全て同一の最小Rの曲げ半径rの曲げ加工部となっており、曲げ加工に際し最小Rの半径を有する棒状部材1つを用いて各導体セグメント14を製造できるので、簡単な製造方法で導体セグメント14、ひいては固定子10を製造することができる。
先ず、4本のU相の固定子巻線13のうち1本目のU相の固定子巻線13について述べると、図9に示すように、1つの導体セグメント14の一方の直線状部14aを第1スロット121の内側から2番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第7スロット127の内側から1番目に挿入する。第1スロット121の内側から2番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aがU相端子に接続される。
また、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第25スロット1225の内側から2番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第31スロット1231の内側から1番目に挿入する。
更に、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第37スロット1237の内側から2番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第43スロット1243の内側から1番目に挿入する。
また、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第13スロット1213の内側から4番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第19スロット1219の内側から3番目に挿入する。
また、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第25スロット1225の内側から4番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第31スロット1231の内側から3番目に挿入する。
更に、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第37スロット1237の内側から4番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第43スロット1243の内側から3番目に挿入する。
これと同様の要領で、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第13スロット1213の内側から6番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第19スロット1219の内側から5番目に挿入する。
更に、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第37スロット1237の内側から6番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第43スロット1243の内側から5番目に挿入する。
また、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第1スロット121の内側から8番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第7スロット127の内側から7番目に挿入する。
また、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第25スロット1225の内側から8番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第31スロット1231の内側から7番目に挿入する。
更に、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第37スロット1237の内側から8番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第43スロット1243の内側から7番目に挿入する。
また、第19スロット1219の内側から1番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第25スロット1225に向かって折り曲げるとともに、第25スロット1225の内側から2番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第19スロット1219に向かって折り曲げ、それぞれの端部14g同士を溶接によって接合する。
また、第43スロット1243の内側から1番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第1スロット121に向かって折り曲げるとともに、第1スロット121の内側から4番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第43スロット1243に向かって折り曲げ、それぞれの端部14g同士を溶接によって接合する。
また、第7スロット127の内側から3番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第13スロット1213に向かって折り曲げるとともに、第13スロット1213の内側から4番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第7スロット127に向かって折り曲げ、それぞれの端部14g同士を溶接によって接合する。
また、第31スロット1231の内側から3番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第37スロット1237に向かって折り曲げるとともに、第37スロット1237の内側から4番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第31スロット1231に向かって折り曲げ、それぞれの端部14g同士を溶接によって接合する。
また、第19スロット1219の内側から5番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第25スロット1225に向かって折り曲げるとともに、第25スロット1225の内側から6番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第19スロット1219に向かって折り曲げ、それぞれの端部14g同士を溶接によって接合する。
また、第43スロット1243の内側から5番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第1スロット121に向かって折り曲げるとともに、第1スロット121の内側から8番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第43スロット1243に向かって折り曲げ、それぞれの端部14g同士を溶接によって接合する。
また、第19スロット1219の内側から7番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第25スロット1225に向かって折り曲げるとともに、第25スロット1225の内側から8番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第19スロット1219に向かって折り曲げ、それぞれの端部14g同士を溶接によって接合する。
また、第31スロット1231の内側から7番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第37スロット1237に向かって折り曲げるとともに、第37スロット1237の内側から8番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第31スロット1231に向かって折り曲げ、それぞれの端部14g同士を溶接によって接合する。
これと同様の要領で、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第14スロット1214の内側から2番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第20スロット1220の内側から1番目に挿入する。
更に、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第38スロット1238の内側から2番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第44スロット1244の内側から1番目に挿入する。
また、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第2スロット122の内側から4番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第8スロット128の内側から3番目に挿入する。
また、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第26スロット1226の内側から4番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第32スロット1232の内側から3番目に挿入する。
更に、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第38スロット1238の内側から4番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第44スロット1244の内側から3番目に挿入する。
これと同様の要領で、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第14スロット1213の内側から6番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第20スロット1220の内側から5番目に挿入する。
更に、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第38スロット1238の内側から6番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第44スロット1244の内側から5番目に挿入する。
また、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第2スロット122の内側から8番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第8スロット128の内側から7番目に挿入する。
また、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第26スロット1226の内側から8番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第32スロット1232の内側から7番目に挿入する。
更に、同様に、別の導体セグメント14の一方の直線状部14aを第38スロット1238の内側から8番目に挿入するとともに、他方の直線状部14aを第44スロット1244の内側から7番目に挿入する。
また、第8スロット128の内側から1番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第14スロット1214に向かって折り曲げるとともに、第14スロット1214の内側から2番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第8スロット128に向かって折り曲げ、それぞれの端部14g同士を溶接によって接合する。
また、第32スロット1232の内側から1番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第38スロット1238に向かって折り曲げるとともに、第38スロット1238の内側から2番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第32スロット1232に向かって折り曲げ、それぞれの端部14g同士を溶接によって接合する。
また、第8スロット128の内側から3番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第14スロット1214に向かって折り曲げるとともに、第14スロット1214の内側から4番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第8スロット128に向かって折り曲げ、それぞれの端部14g同士を溶接によって接合する。
また、第32スロット1232の内側から3番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第38スロット1238に向かって折り曲げるとともに、第38スロット1238の内側から4番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第32スロット1232に向かって折り曲げ、それぞれの端部14g同士を溶接によって接合する。
そして、一方の直線状部14aが第38スロット1238の内側から4番目に挿入されるとともに、他方の直線状部14aが第44スロット1244の内側から3番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gは、中性点に接続される。これにより、1本目のU相の固定子巻線13の結線が終了する。
また、第8スロット128の内側から5番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第14スロット1214に向かって折り曲げるとともに、第14スロット1214の内側から6番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第8スロット128に向かって折り曲げ、それぞれの端部14g同士を溶接によって接合する。
また、第32スロット1232の内側から5番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第38スロット1238に向かって折り曲げるとともに、第38スロット1238の内側から6番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第32スロット1232に向かって折り曲げ、それぞれの端部14g同士を溶接によって接合する。
また、第8スロット128の内側から7番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第14スロット1214に向かって折り曲げるとともに、第14スロット1214の内側から8番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第8スロット128に向かって折り曲げ、それぞれの端部14g同士を溶接によって接合する。
また、第32スロット1232の内側から7番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第38スロット1238に向かって折り曲げるとともに、第38スロット1238の内側から8番目に挿入された導体セグメント14の一方の直線状部14aの端部14gを、周方向に第32スロット1232に向かって折り曲げ、それぞれの端部14g同士を溶接によって接合する。
そして、一方の直線状部14aが第38スロット1238の内側から8番目に挿入されるとともに、他方の直線状部14aが第44スロット1244の内側から7番目に挿入された導体セグメント14の他方の直線状部14aの端部14gは、中性点に接続される。これにより、2本目のU相の固定子巻線13の結線が終了する。
複数の固定子巻線13を固定子コア11に設置すると、図16(B)に示すように、各固定子巻線13の各導体セグメント14が固定子コア11の軸方向端面11aから所定の高さh1だけ突出する。この高さh1をコイルエンドの高さと呼ぶ。
ここで、隣接する一方の導体セグメント14のクランク形状部14dは、図5及び図16(B)に示すように、隣接する他方の導体セグメント14の突出湾曲部14cと傾斜部14bとの接続部分14fの上側を横切る。この際に、隣接する他方の導体セグメント14の突出湾曲部14cと傾斜部14bとの接続部分14fは、突出湾曲部14cの根本側に設けられているから、隣接する一方の導体セグメント14のクランク形状部14dに対して隙間を空けた下方に位置する。このため、隣接する一方の導体セグメント14のクランク形状部14dが当該接続部分14fに干渉することはない。つまり、隣接する他方の導体セグメント14において、クランク形状部14dを形成する突出湾曲部14cが、一対の傾斜部14bの先端同士を連結するとともに、軸方向外側に湾曲して突出するので、突出湾曲部14cと傾斜部14bとの接続部分14fは相対的に位置が低くなるからである。
また、突出湾曲部14cは、導体セグメント14の板幅w以上の最小Rの曲げ半径rで曲げ加工されているから、曲げ半径が小さすぎたことによる導体セグメント14の絶縁被覆(エナメル被覆)の損傷を招くことはない。
従って、本実施形態に係る固定子10及び回転電機1によれば、隣接する導体セグメント14同士が干渉することなく、かつ絶縁被覆が損傷してしまうことなくコイルエンドの高さh1を小さくすることができる。また、前述したように、各導体セグメント14において、一対の直線状部14aの各々と一対の傾斜部14bの各々との接続部分14e、突出湾曲部14cの湾曲している部分、及び一対の傾斜部14bの各々の先端と突出湾曲部14cとの接続部分14fが、全て同一の最小Rの曲げ半径の曲げ加工部となっており、曲げ加工に際し最小Rの半径を有する棒状部材1つを用いて各導体セグメント14を製造できるので、簡単な製造方法で導体セグメント14、ひいては固定子10を製造することができる。
この場合において、コイルエンドの高さをh1とし、図15及び図16に示す場合と同一とすると、一対の傾斜部14bの固定子コア11の軸方向端面11aに対する傾斜角度θ2は、前述の傾斜角度θ1よりは大きくなる。
従って、この図17及び図18に示す場合には、隣接する導体セグメント14同士が干渉することなく、コイルエンドの高さをh1に低くすることができる。
しかしながら、湾曲部14hの内側の曲げ半径r1が最小Rよりも小さいため、導体セグメント14の絶縁匍匐(エナメル被覆)の損傷を招くおそれがある。
この場合において、コイルエンドの高さをh1とし、図15及び図16に示す場合と同一とすると、一対の傾斜部14bの固定子コア11の軸方向端面11aに対する傾斜角度θ3は、前述の傾斜角度θ1よりは大きくなる。
従って、この図19及び図20に示す場合には、コイルエンドの高さをh1まで低くすると、隣接する導体セグメント14同士が干渉することになる。
但し、湾曲部14hの内側の曲げ半径rは最小Rと同一であるため、導体セグメント14の絶縁被覆(エナメル被覆)の損傷を招くおそれはない。
この場合において、コイルエンドの高さをh2とし、図15及び図16に示す場合のh1よりも高くすると、一対の傾斜部14bの固定子コア11の軸方向端面11aに対する傾斜角度θ4は、前述の傾斜角度θ3よりは大きくなる。
但し、湾曲部14hの内側の曲げ半径rは最小Rと同一であるため、導体セグメント14の絶縁被覆(エナメル被覆)の損傷を招くおそれはない。
これに対して、本実施形態に係る固定子10及び回転電機1によれば、前述したように、隣接する導体セグメント14同士が干渉することなく、かつ絶縁被覆が損傷してしまうことなくコイルエンドの高さをh1に低くすることができる。
図23に示す導体セグメント14は、一対の直線状部14aと、一対の傾斜部14bと、突出湾曲部14cと、クランク形状部14dとを備えている。導体セグメント14は、断面略矩形状の導体素線の外周にエナメル被覆(絶縁被覆)を施すことによって形成される。
導体セグメント14の一対の直線状部14aは、図7に示す導体セグメント14の一対の直線状部14aと同様に、固定子コア11に形成された周方向に異なる一対のスロット12に差し込まれ、各直線状部14aの端部14gが周方向に折り曲げられ、同じく周方向に折り曲げられた、別個の導体セグメント14の端部14gに溶接によって接合される。
また、クランク形状部14dは、突出湾曲部14cに形成され、図23(A)に示すように、一方の直線状部14bから他の直線状部14bに向けて導体セグメント14の板厚t分だけずらすようになっている。
そして、この導体セグメント14を製造する際には、先ず、最小Rの半径を有する棒状部材を準備する。
次いで、断面略矩形状の導体素線の外周にエナメル被覆(絶縁被覆)を施した線材の一方の接続部分14eに相当する部分の内側面を、前述の棒状部材を用いて一方の傾斜部14bとなる部分の傾斜角度がθ5となるように折り曲げる。
そして、他方の接続部分14fに相当する部分の外側面を、棒状部材を用いて他方の傾斜部14bが一方の傾斜部14bと対称となるように折り曲げる。
最後に、他方の接続部分14eに相当する部分の内側面を、棒状部材を用いて他方の直線状部14bが一方の直線状部14bと平行となるように折り曲げる。これにより、導体セグメント14が完成する。
また、図23に示す導体セグメン14を用いることにより、隣接する導体セグメント14同士が干渉することなく、かつ絶縁被覆が損傷してしまうことなくコイルエンドの高さをh1に低くすることができる。
例えば、固定子10を用いる回転電機1は、三相永久磁石同期電動機として説明してあるが、三相誘導電動機であってもよい。
また、U相の固定子巻線13、V相の固定子巻線13及びW相の固定子巻線13の結線方法は、説明した例に限られない。
また、図7に示す導体セグメント14を用いた固定子10及び回転電機1において、少なくととも一対の直線状部14aの各々と一対の傾斜部14bの各々との接続部分14e及び突出湾曲部14cの湾曲している部分が、全て同一の、導体素線の板幅w以上の大きさを有する最小Rの曲げ半径rの曲げ加工部となっていればよく、一対の傾斜部14bの各々の先端と突出湾曲部14cとの接続部分14fが、最小Rの曲げ半径rの曲げ加工部となっている必要は必ずしもない。当該接続部分14fは、最小Rよりも大きな曲げ半径rの曲げ加工部となっていてもよい。
10 固定子
11 固定子コア
12 スロット
13 固定子巻線
14 導体セグメント
14a 直線状部
14b 傾斜部
14c 突出湾曲部
14d クランク形状部
14e 接続部分
14f 接続部分
14g 端部
14i 直線部
14j 湾曲部
Claims (5)
- 周方向に複数のスロットを有する固定子コアと、前記複数のスロットに設置された複数の固定子巻線とを備え、該複数の固定子巻線の各々が断面略矩形状の導体素線を略U字形状に形成してなる複数の導体セグメントの端部を接合して構成された固定子であって、
前記複数の導体セグメントの各々は、前記固定子コアに形成された周方向に異なる一対のスロットに差し込まれる一対の直線状部と、該一対の直線状部のそれぞれの前記端部とは軸方向において反対側の端部から中央部に向けて前記固定子コアの軸方向端面から軸方向外側に突出するように傾斜して延びる一対の傾斜部と、該一対の傾斜部の先端同士を連結する、軸方向外側に湾曲して突出する突出湾曲部と、該突出湾曲部に設けられたクランク形状部とを備え、
少なくとも前記一対の直線状部の各々と前記一対の傾斜部の各々との接続部分及び前記突出湾曲部の湾曲している部分が、全て同一の、前記導体素線の板幅以上の大きさを有する最小Rの曲げ半径の曲げ加工部であることを特徴とする固定子。 - 前記一対の傾斜部の各々の先端と前記突出湾曲部との接続部分が、前記最小Rの曲げ半径の曲げ加工部であることを特徴とする請求項1に記載の固定子。
- 前記突出湾曲部が、前記一対の傾斜部の各々の先端から軸方向に沿って外側に直線状に延びる一対の直線部を備え、前記湾曲している部分が、前記一対の直線部の先端同士を連結する、軸方向外側に湾曲して突出する湾曲部であることを特徴とする請求項1に記載の固定子。
- 前記一対の傾斜部の各々の先端と前記一対の直線部の各々との接続部分が、前記最小Rの曲げ半径の曲げ加工部であることを特徴とする請求項3に記載の固定子。
- 請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の固定子と、該固定子の前記固定子コアの内周側に設けられた回転子とを備えていることを特徴とする回転電機。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020240762A1 (ja) * | 2019-05-30 | 2020-12-03 | 日立オートモティブ電動機システムズ株式会社 | 回転電機 |
US12021423B2 (en) | 2019-05-30 | 2024-06-25 | Hitachi Astemo Electric Motor Systems, Ltd. | Dynamo-electrical machine |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018213266A1 (de) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | Em-Motive Gmbh | Stator einer elektrischen Maschine |
CN110829659A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-02-21 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种发卡绕组式电机定子及电机 |
CN115242001A (zh) * | 2021-04-23 | 2022-10-25 | 台达电子工业股份有限公司 | 发夹形导线马达定子 |
JP7254140B1 (ja) * | 2021-10-04 | 2023-04-07 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002176752A (ja) * | 2000-02-07 | 2002-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機の巻線組立およびその製造方法ならびにその巻線組立を用いた回転電機の固定子 |
US20110174038A1 (en) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | Denso Corporation | Method and apparatus for rolling electric wire for stator coil of electric rotating machine |
JP2013091108A (ja) * | 2013-02-04 | 2013-05-16 | Aisin Aw Co Ltd | 曲げ加工装置及び曲げ加工機 |
JP2013138594A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-07-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | セグメントコイル、セグメントコイルの製造方法、セグメントコイル用線材及びステータ |
US20140125188A1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-05-08 | LC Drives Corp. | Concentrated winding stator construction for high efficiency machine |
JP2015139247A (ja) * | 2014-01-21 | 2015-07-30 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の固定子 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4029519B2 (ja) * | 1999-04-12 | 2008-01-09 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機の固定子 |
JP2001231203A (ja) * | 2000-02-10 | 2001-08-24 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用交流発電機 |
JP2003018778A (ja) | 2001-07-03 | 2003-01-17 | Toyota Motor Corp | 電動機 |
JP3736754B2 (ja) * | 2002-03-01 | 2006-01-18 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機の固定子 |
JP4688003B2 (ja) | 2007-03-05 | 2011-05-25 | 株式会社デンソー | 回転電機の固定子およびそれを用いた回転電機 |
WO2013179477A1 (ja) * | 2012-06-01 | 2013-12-05 | 株式会社安川電機 | 回転電機、回転電機用ステータおよび車両 |
US20140111055A1 (en) * | 2012-10-23 | 2014-04-24 | Remy Technologies, L.L.C. | Conductor with divot for improved form factor |
JP5959726B2 (ja) * | 2013-04-02 | 2016-08-02 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の固定子 |
JP6461158B2 (ja) * | 2014-08-07 | 2019-01-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 回転電機の固定子、及びこれを備えた回転電機 |
-
2016
- 2016-08-10 JP JP2016157897A patent/JP6862715B2/ja active Active
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002176752A (ja) * | 2000-02-07 | 2002-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機の巻線組立およびその製造方法ならびにその巻線組立を用いた回転電機の固定子 |
US20110174038A1 (en) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | Denso Corporation | Method and apparatus for rolling electric wire for stator coil of electric rotating machine |
JP2011167053A (ja) * | 2010-01-15 | 2011-08-25 | Denso Corp | 固定子巻線の巻回方法,固定子巻線の巻回装置及び固定子巻線の製造装置 |
JP2013138594A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-07-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | セグメントコイル、セグメントコイルの製造方法、セグメントコイル用線材及びステータ |
US20140125188A1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-05-08 | LC Drives Corp. | Concentrated winding stator construction for high efficiency machine |
JP2013091108A (ja) * | 2013-02-04 | 2013-05-16 | Aisin Aw Co Ltd | 曲げ加工装置及び曲げ加工機 |
JP2015139247A (ja) * | 2014-01-21 | 2015-07-30 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の固定子 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020240762A1 (ja) * | 2019-05-30 | 2020-12-03 | 日立オートモティブ電動機システムズ株式会社 | 回転電機 |
JPWO2020240762A1 (ja) * | 2019-05-30 | 2020-12-03 | ||
JP7361106B2 (ja) | 2019-05-30 | 2023-10-13 | 日立Astemo電動機システムズ株式会社 | 回転電機 |
US12021423B2 (en) | 2019-05-30 | 2024-06-25 | Hitachi Astemo Electric Motor Systems, Ltd. | Dynamo-electrical machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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US10608492B2 (en) | 2020-03-31 |
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