JP2020054103A - 回転電機用ステータ - Google Patents
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Abstract
【課題】コイルの温度を適切に検知できる位置に設置されると共に設置作業も容易に行うことができる温度検知ユニットを備えた回転電機用ステータを提供する。【解決手段】バスバを保持する保持部材32は、コイルの温度を検知する温度検知部41が嵌め込まれる凹部33を有する。バスバは、凹部33に露出する露出部312bを有する。露出部312bは、凹部33に嵌め込まれた温度検知部41と接触する。凹部33は、一対の内壁面33aを有している。一対の内壁面33aの少なくとも一方は、少なくとも1つの突起部33bを含む。温度検知部41が、一対の内壁面33aの間に圧入されている。【選択図】図10
Description
本発明は、ステータコアのスロットに挿入されるコイルと、コイルの温度を検知する温度検知部を有する温度検知ユニットと、を備えた回転電機用ステータに関する。
下記の特許文献1には、ステータコア(10)のスロット(11)に挿入されるコイル(20)と、コイル(20)の温度を検知する温度検知部(71)を有する温度検知ユニット(70)と、を備えた回転電機用ステータ(1)が開示されている。なお、背景技術の説明において括弧内に示す符号は、特許文献1のものである。
温度検知ユニットとしては、サーミスタや熱電対等が使用され、その内部の結線に、はんだが用いられるものがある。はんだの融点は比較的低いため、温度検知ユニットが高温に曝されることは好ましくない。しかしながら、例えば、温度検知ユニットを設置する部分のコイルの形状等、温度検知ユニットの設置場所の形状によっては、コイルの温度を適切に検知できる位置に温度検知ユニットを設置するために、インサート成形等の温度検知ユニットが高温に曝される方法で設置作業を行わなければならない場合があった。なお、このように温度検知ユニットが高温に曝される場合には、一般的に、かしめによって結線された温度検知ユニットが使用されるが、そのような温度検知ユニットは大型化し易いという問題もあった。
そこで、コイルの温度を適切に検知できる位置に設置されると共に設置作業も容易に行うことができる温度検知ユニットを備えた回転電機用ステータの実現が望まれる。
上記に鑑みた、回転電機用ステータの特徴構成は、
複数のスロットが形成されたステータコアと、
複数の前記スロットに挿入されるコイルと、
前記コイルに電気的に接続される少なくとも1つのバスバ、及び前記バスバを保持する保持部材を有するバスバユニットと、
前記コイルの温度を検知する温度検知部を有する温度検知ユニットと、を備えた回転電機用ステータであって、
前記保持部材は、前記温度検知部が嵌め込まれるように形成された凹部を有し、
前記バスバは、前記凹部に露出する露出部を有し、
前記露出部は、前記凹部に嵌め込まれた前記温度検知部と接触する位置に配置され、
前記凹部は、当該凹部に嵌め込まれた前記温度検知部を挟んで互いに対向する一対の内壁面を有し、
一対の前記内壁面の少なくとも一方は、前記凹部に嵌め込まれた前記温度検知部に向けて突出する少なくとも1つの突起部を含み、
前記温度検知部が、一対の前記内壁面の間に圧入されている点にある。
複数のスロットが形成されたステータコアと、
複数の前記スロットに挿入されるコイルと、
前記コイルに電気的に接続される少なくとも1つのバスバ、及び前記バスバを保持する保持部材を有するバスバユニットと、
前記コイルの温度を検知する温度検知部を有する温度検知ユニットと、を備えた回転電機用ステータであって、
前記保持部材は、前記温度検知部が嵌め込まれるように形成された凹部を有し、
前記バスバは、前記凹部に露出する露出部を有し、
前記露出部は、前記凹部に嵌め込まれた前記温度検知部と接触する位置に配置され、
前記凹部は、当該凹部に嵌め込まれた前記温度検知部を挟んで互いに対向する一対の内壁面を有し、
一対の前記内壁面の少なくとも一方は、前記凹部に嵌め込まれた前記温度検知部に向けて突出する少なくとも1つの突起部を含み、
前記温度検知部が、一対の前記内壁面の間に圧入されている点にある。
この特徴構成によれば、温度検知部が凹部に嵌め込まれた状態で、バスバの露出部と温度検知部とが接触し、当該バスバはコイルに接続されているため、温度検知部によってコイルの温度を適切に検知することができる。また、温度検知部を一対の内壁面の間に圧入するだけで、温度検知部が適切な位置に保持される。したがって、温度検知部の設置作業も容易に行うことができる。更に、本構成によれば、常温下で温度検知ユニットを設置することができるため、温度検知ユニットの構造の制約が少ない。よって、例えば、はんだによって結線された温度検知ユニットも用いることができる等、温度検知ユニットの大型化を抑制することができる利点もある。以上のように、本構成によれば、コイルの温度を適切に検知できる位置に設置されると共に設置作業も容易に行うことができる温度検知ユニットを備えた回転電機用ステータを実現できる。
以下では、実施形態に係るステータ100について図面を参照して説明する。ステータ100は、回転電機に用いられるステータである。なお、本願において「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
図1に示すように、ステータ100は、複数のスロット11が形成されたステータコア1と、スロット11に挿入されたコイル2と、を備えている。本実施形態では、ステータコア1は、円筒状に形成されている。
なお、以下の説明では、特に断らない限り、「軸方向L」、「径方向R」、及び「周方向C」は、ステータコア1の軸心を基準として定義している。そして、径方向Rにおいて、ステータコア1の軸心側を「径方向内側R1」とし、ステータコア1の軸心側とは反対側を「径方向外側R2」とする。
ステータコア1は、磁性材料を用いて形成されている。ステータコア1は、例えば、円環板状の磁性体(例えば、電磁鋼板等)を軸方向Lに複数積層して形成され、或いは、粉状の磁性体を加圧成形してなる圧粉材によって形成されている。
なお、図示は省略するが、本実施形態では、ステータ100(ステータコア1)の径方向内側R1には、ロータが配置される。このロータは、ステータ100から発生する回転磁界により、ステータ100に対して回転する。つまり、本実施形態に係るステータ100は、インナロータ型の回転電機用のステータである。なお、例えば、ロータが永久磁石を備え、回転電機が永久磁石同期機として構成されても良いし、ロータが導体を備え、回転電機が誘導機として構成されても良い。
図2に示すように、本実施形態では、スロット11は、ステータコア1の軸方向Lに開口するように、ステータコア1を軸方向Lに貫通している。図示の例では、スロット11は、軸方向Lに平行に延在するように形成されている。本実施形態では、スロット11は、径方向Rに開口する径方向開口部11aを有している。ここでは、径方向開口部11aは、径方向内側R1に向けて開口している。
コイル2は、線状の導体20を用いて構成されている。導体20は、銅やアルミニウム等の導電性を有する素材により構成されている。導体20は、他の導体との接合部等の一部を除いて、樹脂等(例えば、ポリイミド等)の電気的絶縁性を有する材料からなる被膜によって覆われている。導体20としては、延在方向に直交する断面形状が矩形状(正方形状を含む)や円形状等の導体を用いることができる。導体20として、延在方向に直交する断面形状が矩形状の導体を用いる場合には、当該断面の角部に面取り(C面取り、R面取り等)が施されると良い。本実施形態では、導体20は、当該導体20の延在方向に直交する断面が矩形状を成すように形成された平角線である。
図2に示すように、コイル2は、スロット11に収容されるスロット収容部21と、スロット11から軸方向Lの外側に突出するコイルエンド部22とを有している。
本実施形態では、スロット収容部21は、軸方向Lに沿って延在した状態でスロット11内に配置されている。図示の例では、スロット収容部21は、軸方向Lに平行に延在するようにスロット11内に配置されている。また、図示は省略するが、スロット収容部21は、各スロット11内において複数の導体20が径方向Rに並ぶように構成されている。そして、スロット収容部21は、各スロット11内において周方向Cに少なくとも1つの導体20が配置されるように構成されている。
コイルエンド部22は、互いに異なるスロット11内に配置された一対の導体20を接続する導体20、及びスロット11内に配置された導体20とバスバユニット3のバスバ31とを接続する導体20の群から構成されている。本実施形態では、互いに異なるスロット11内に配置された一対の導体20を接続する導体20には、下記の同芯巻部23同士を接続する導体20が含まれる。
同芯巻部23は、導体20を一対又は複数対のスロット11間に複数回巻回して構成されている。本実施形態では、一対のスロット11間に螺旋状に巻回された同芯巻部23を複数用いてコイル2が構成されている。図3に示すように、本実施形態では、複数の同芯巻部23が直列に接続されて、直列コイル部24を構成している。
本実施形態では、ステータ100は、3相交流(多相交流の一例)で駆動される回転電機に用いられる。そのため、コイル2は、3相のそれぞれに対応して、第1相コイル2A、第2相コイル2B、及び第3相コイル2Cの3つの相コイルを含んでいる。これに対応して、ステータコア1には、各相用のスロット11が、周方向Cに沿って繰り返し現れるように配置されている。例えば、毎極毎相あたりのスロット11の数が“2”場合、ステータコア1には、各相用のスロット11が周方向Cに沿って2つずつ繰り返し現れるように配置される。
図3に示すように、本実施形態では、第1相コイル2A、第2相コイル2B、及び第3相コイル2Cがスター結線で接続されてコイル2を構成している。また、本実施形態では、第1相コイル2A、第2相コイル2B、及び第3相コイル2Cのそれぞれにおいて、複数(具体的には4つ)の直列コイル部24が並列に接続されている。
図1に示すように、ステータ100は、バスバユニット3と、温度検知ユニット4と、を備えている。バスバユニット3は、コイル2に電気的に接続されるバスバ31と、バスバ31を保持する保持部材32と、を有している。温度検知ユニット4は、コイル2の温度を検知する温度検知部41を有している。
なお、以下の説明では、軸方向Lにおいて、ステータコア1に対してバスバユニット3及び温度検知ユニット4が配置される側を「軸方向第1側L1」とし、その反対側を「軸方向第2側L2」とする。
図4に示すように、本実施形態では、バスバ31は、第1バスバ311Aと、第2バスバ311Bと、第3バスバ311Cと、中性線バスバ312と、を含む。本実施形態では、第1バスバ311A、第2バスバ311B、第3バスバ311C、及び中性線バスバ312は、一体的に保持部材32によって保持されている。
第1バスバ311A、第2バスバ311B、及び第3バスバ311Cは、それぞれ、第1相コイル2A、第2相コイル2B、及び第3相コイル2Cに接続される。第1バスバ311A、第2バスバ311B、及び第3バスバ311Cのそれぞれは、複数の動力線接続端子311aと、外部接続端子311bと、を有している。中性線バスバ312は、複数の中性線接続端子312aを有している。また、中性線バスバ312は、後述する凹部33に露出する露出部312bを有している。
図3に示すように、動力線接続端子311aは、コイル2の動力線20Pに接続される端子である。本実施形態では、動力線接続端子311aは、動力線20Pの端部と接合されて第1接合部61を形成している。ここでの接合は、アーク溶接、電子ビーム溶接、レーザビーム溶接、抵抗溶接、超音波溶接、蝋付け、及び半田付けを含む。なお、本実施形態では、直列コイル部24における中性点とは反対側を反中性点側とすると、最も反中性点側に配置された同芯巻部23における他の要素(他の同芯巻部23、バスバ31等)と接続するための導体20の部分が動力線20Pとして機能する。
外部接続端子311bは、外部回路に電気的に接続するための端子である。図1に示すように、外部接続端子311bは、保持部材32から軸方向第1側L1に突出するように形成されている。
図3に示すように、中性線接続端子312aは、コイル2の中性線20Nに接続される端子である。本実施形態では、中性線接続端子312aは、中性線20Nの端部と接合されて第2接合部62を形成している。なお、本実施形態では、直列コイル部24における最も中性点側に配置された同芯巻部23における他の要素(他の同芯巻部23、バスバ31等)と接続するための導体20の部分が中性線20Nとして機能する。
図4に示す例では、バスバ31は、径方向内側R1及び径方向外側R2のそれぞれにおいて、周方向Cの一方側から他方側に向けて、一対の動力線接続端子311aと一対の中性線接続端子312aとが交互に配置されるように構成されている。具体的には、バスバ31の径方向内側R1においては、周方向Cの一方側から他方側に向けて、第1バスバ311Aの一対の動力線接続端子311a、一対の中性線接続端子312a、第2バスバ311Bの一対の動力線接続端子311a、一対の中性線接続端子312a、第3バスバ311Cの一対の動力線接続端子311a、及び一対の中性線接続端子312aが、記載順に配置されている。そして、バスバ31の径方向外側R2においては、周方向Cの一方側から他方側に向けて、第2バスバ311Bの一対の動力線接続端子311a、一対の中性線接続端子312a、第1バスバ311Aの一対の動力線接続端子311a、一対の中性線接続端子312a、第3バスバ311Cの一対の動力線接続端子311a、及び一対の中性線接続端子312aが記載順に配置されている。
また、図4に示す例では、バスバ31は、周方向Cの一方側から他方側に向けて、第1バスバ311Aの外部接続端子311b、第2バスバ311Bの外部接続端子311b、及び第3バスバ311Cの外部接続端子311bが記載順に配置されている。
なお、以下の説明では、周方向Cにおいて、第2バスバ311Bの外部接続端子311bに対して第1バスバ311Aの外部接続端子311bが配置される側を「周方向第1側C1」とし、第2バスバ311Bの外部接続端子311bに対して第3バスバ311Cの外部接続端子311bが配置される側を「周方向第2側C2」とする。
露出部312bは、第1バスバ311A、第2バスバ311B、及び第3バスバ311Cに対して周方向第2側C2に配置されている。
保持部材32は、電気的絶縁性を有する材料を用いて構成されている。図2に示すように、本実施形態では、保持部材32は、コイルエンド部22の軸方向第1側L1の端面に配置されている。
図5に示すように、保持部材32は、温度検知ユニット4の温度検知部41が嵌め込まれるように形成された凹部33を有している。本実施形態では、凹部33は、軸方向L視で周方向Cに沿う長辺を有する矩形状に形成されている。また、本実施形態では、凹部33は、軸方向第1側L1に向けて開口するように形成されている。そのため、本実施形態では、温度検知部41を凹部33に嵌め込む際には、凹部33に対して軸方向第1側L1から、温度検知部41を軸方向Lに移動させる。つまり、本実施形態では、軸方向Lが、凹部33に対して温度検知部41を嵌め込む方向である「嵌め込み方向」に相当する。また、本実施形態では、凹部33は、周方向Cに沿って直線状に延在するように形成されている。
温度検知部41は、コイル2の温度を検知するように構成されている。温度検知部41が検知したコイル2の温度を示す信号は、温度検知部41に接続された配線部42を介して、回転電機を制御する制御装置(図示を省略)に出力される。配線部42は、温度検知部41から周方向第2側C2に延在するように配置されている。
温度検知部41には、例えば、サーミスタや熱電対(具体的には熱電対の接点)等の感熱素子が設けられる。本実施形態では、温度検知部41には、サーミスタが設けられている。サーミスタは、負の温度係数を有し、温度が上昇すると抵抗値が減少するNTCサーミスタ、及び正の温度係数を有し、温度が上昇すると抵抗値が増加するPTCサーミスタを含む。なお、本実施形態では、温度検知部41は、直方体状に形成されている。
図5及び図6に示すように、凹部33は、当該凹部33に嵌め込まれた温度検知部41を挟んで互いに対向する一対の内壁面33aを有している。本実施形態では、凹部33は、当該凹部33に嵌め込まれた温度検知部41を囲む側壁部331によって構成されている。そして、側壁部331における、温度検知部41を挟んで径方向Rに対向する一対の壁面が一対の内壁面33aに相当する。
一対の内壁面33aの少なくとも一方は、凹部33に嵌め込まれた温度検知部41に向けて突出する少なくとも1つの突起部33bを含んでいる。図示の例では、一対の内壁面33aのそれぞれに、2つの突起部33bが周方向Cに間隔を空けて配置されている。本実施形態では、突起部33bは、内壁面33aの軸方向Lの全域に亘って連続して形成されている。
本実施形態では、凹部33は、温度検知部41が載置される載置面33cを有している。載置面33cは、軸方向Lに直交する平面として形成されている。載置面33cは、凹部33の「底面」に相当する。
本実施形態では、載置面33cに形成された開口部を通して、中性線バスバ312の露出部312bが凹部33に露出している。本実施形態では、露出部312bの軸方向第1側L1の表面は、軸方向Lに直交する平面として形成されており、載置面33cと同一平面上に配置されている。そのため、温度検知部41を凹部33に嵌め込んで載置面33cに載置すると、温度検知部41と中性線バスバ312の露出部312bとが接触する。このように、露出部312bは、凹部33に嵌め込まれた温度検知部41と接触する位置に配置されている。なお、露出部312bの軸方向第1側L1の表面が、載置面33cよりも軸方向第1側L1に突出するように配置されていても良い。
図5から図7に示すように、本実施形態では、載置面33cに窪み部33dが形成されている。窪み部33dは、載置面33cにおける、軸方向L視で突起部33bと重複する部分を含む領域に形成されている。ここで、2つの要素の配置に関して、「特定方向視で重複する」とは、その視線方向に平行な仮想直線を当該仮想直線と直交する各方向に移動させた場合に、当該仮想直線が2つの部材の双方に交わる領域が存在することを指す。
本実施形態では、突起部33bが内壁面33aの軸方向Lの全域に亘って連続して形成されているため、突起部33bの軸方向第2側L2の端部を囲むように、軸方向L視で円弧状に窪み部33dが形成されている。また、本実施形態では、各突起部33bに対応して、突起部33bの数と同数の窪み部33dが形成されている。
図6に示すように、温度検知部41における一対の内壁面33aに対向する面の間隔を第1間隔d1とする。そして、一対の内壁面33aにおける突起部33bが形成されていない部分の間隔を第2間隔d2とする。更に、一対の内壁面33aにおける突起部33bが形成された部分の間隔を第3間隔d3とする。このとき、d2>d1>d3の関係が成立する。
このように、第1間隔d1は、第3間隔d3よりも大きい。そのため、温度検知部41を凹部33に嵌め込むことで、突起部33bによって温度検知部41が押圧されて適切な位置に保持される。
ところで、温度検知部41を凹部33に嵌め込む作業中、突起部33bの一部(ここでは、先端部)が温度検知部41との接触によって削られ、その削り屑Sが温度検知部41と共に軸方向第2側L2に押し込まれることがある。しかし、上記のように、本実施形態では、載置面33cに窪み部33dが形成されている。これにより、図8に示すように、押し込まれた削り屑Sを窪み部33dに逃がすことができる。したがって、削り屑Sが生じて温度検知部41と共に軸方向第2側L2に押し込まれた場合であっても、凹部33に嵌め込まれた温度検知部41を適切に露出部312bと接触させることが容易となる。
図9に示すように、ステータ100は、内側カバー51と、外側カバー52と、押え部材53と、を備えている。
図1、図2、及び図9に示すように、内側カバー51は、バスバユニット3に対して径方向内側R1に位置する第1接合部61及び第2接合部62を覆うように、周方向Cに沿って形成されている。外側カバー52は、バスバユニット3に対して径方向外側R2に位置する第1接合部61及び第2接合部62を覆うように、周方向Cに沿って形成されている。
図9に示すように、押え部材53は、凹部33に嵌め込まれた温度検知部41を中性線バスバ312の露出部312bに向けて押し付けるように構成されている。押え部材53は、保持部材32に取り付けられている。本実施形態では、押え部材53は、一対の当接部53aと、掛止部53bと、を有している。
一対の当接部53aは、温度検知部41の軸方向第1側L1の表面に当接するように構成されている。一対の当接部53aは、周方向Cに互いに離間して配置されている。本実施形態では、一対の当接部53aのそれぞれは、径方向Rに延在する板状部材を軸方向第2側L2に突出するように湾曲させた形状を有している。
掛止部53bは、側壁部331の径方向内側R1の側面から径方向内側R1に突出するように形成された掛止突部331aに掛止可能に構成されている。本実施形態では、掛止部53bは、一対の当接部53aを接続するように、U字状に形成されている。掛止部53bを掛止突部331aに掛止することにより、一対の当接部53aが温度検知部41の軸方向第1側L1の表面に当接した状態が維持される。つまり、押え部材53が保持部材32に取り付けられた状態となる。
本実施形態では、押え部材53は、外側カバー52と一体的に形成されている。より詳しくは、押え部材53の径方向外側R2(掛止部53b側とは反対側)の端部が、外側カバー52に一体的に連結されている。なお、本実施形態では、外側カバー52が、コイル2の端子とバスバ31の端子との接続部を覆う「カバー部材」に相当する。
本実施形態では、凹部33と温度検知部41との隙間にワニスが介在している。つまり、温度検知部41が凹部33に対してワニスによって固定されている。本実施形態では、ワニスとして、滴下可能な流動性を有する熱硬化性樹脂を含むものを用いている。
図9及び図10に示すように、本実施形態では、凹部33は、ワニスが滴下される受け部34を有している。受け部34は、凹部33と温度検知部41との隙間に連通するように、凹部33に嵌め込まれた温度検知部41に隣接して配置されている。そのため、ワニスを受け部34に滴下すると、ワニスが凹部33と温度検知部41との隙間に含浸する。露出部312bと温度検知部41との間に微小な隙間が形成されている場合には、この隙間にワニスが含浸する。そして、露出部312bと温度検知部41との隙間がワニスによって埋められる。これにより、露出部312bと温度検知部41との間の熱伝達を向上させることができる。その結果、温度検知部41がコイル2の温度を精度良く検知することができる。
図10に示すように、本実施形態では、側壁部331によって囲まれた領域における温度検知部41及び配線部42が配置される部分を除いた部分が受け部34として機能する。本実施形態では、受け部34は、凹部33に嵌め込まれた温度検知部41に対して、周方向Cにおける配線部42が配置される側とは反対側(周方向第1側C1)に隣接している。
本実施形態では、受け部34の滴下面34aにワニスが滴下される。滴下面34aは、受け部34の底面である。本実施形態では、滴下面34aは、軸方向Lに直交する平面として形成されている。そして、滴下面34aは、載置面33cよりも軸方向第1側L1に位置している。そのため、凹部33における、受け部34とそれ以外の部分との間には段差が設けられている。
本実施形態では、受け部34に、滴下面34aを切り欠くように切欠部34bが設けられている。切欠部34bは、当該切欠部34bを通して、中性線バスバ312の露出部312bが露出するように形成されている。本実施形態では、切欠部34bは、軸方向L視で矩形状に形成されている。
切欠部34bが設けられた受け部34にワニスを滴下すると、ワニスが切欠部34bを通って露出部312bに到達する。そのため、露出部312bと温度検知部41との間に微小な隙間が形成されている場合、この隙間にワニスが含浸し易くなる。このように、受け部34に切欠部34bを設けることで、露出部312bと温度検知部41との隙間をワニスによって容易に埋めることができる。
図9及び図10に示すように、本実施形態では、側壁部331における受け部34を構成する部分に、一対の規制面34cが形成されている。一対の規制面34cは、凹部33に嵌め込まれた温度検知部41が、受け部34側に移動することを規制する。本実施形態では、一対の規制面34cは、温度検知部41の周方向第1側C1の表面と対向するように、一対の内壁面33aから径方向Rに沿って延在するように形成されている。具体的には、側壁部331における受け部34を構成する部分は、径方向Rに対向する一対の壁面を有しており、当該一対の壁面同士の間隔は、温度検知部41における一対の内壁面33aに対向する面の間隔(第1間隔d1)よりも小さい。そして、側壁部331における受け部34を構成する部分の一対の壁面と一対の内壁面33aとを繋ぐように、一対の規制面34cが径方向Rに沿って形成されている。
〔その他の実施形態〕
(1)上記の実施形態では、バスバユニット3が第1バスバ311Aと第2バスバ311Bと第3バスバ311Cと中性線バスバ312とを備えた構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、露出部312bを備えた少なくとも1つのバスバが設けられていれば良い。例えば、バスバユニット3が、上述した4つのバスバの中で中性線バスバ312のみを備え、第1バスバ311A、第2バスバ311B、及び第3バスバ311Cを備えていない構成であっても良い。
(2)上記の実施形態では、一対の内壁面33aのそれぞれに2つの突起部33bが形成された構成を例として説明した。しかし、一対の内壁面33aの少なくとも一方に少なくとも1つの突起部33bが形成されていれば良い。例えば、一方の内壁面33aに1つの突起部33bが形成されていても良いし、一方の内壁面33aに2つの突起部33bが形成されると共に、他方の内壁面33aに3つの突起部33bが形成されていても良い。
(1)上記の実施形態では、バスバユニット3が第1バスバ311Aと第2バスバ311Bと第3バスバ311Cと中性線バスバ312とを備えた構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、露出部312bを備えた少なくとも1つのバスバが設けられていれば良い。例えば、バスバユニット3が、上述した4つのバスバの中で中性線バスバ312のみを備え、第1バスバ311A、第2バスバ311B、及び第3バスバ311Cを備えていない構成であっても良い。
(2)上記の実施形態では、一対の内壁面33aのそれぞれに2つの突起部33bが形成された構成を例として説明した。しかし、一対の内壁面33aの少なくとも一方に少なくとも1つの突起部33bが形成されていれば良い。例えば、一方の内壁面33aに1つの突起部33bが形成されていても良いし、一方の内壁面33aに2つの突起部33bが形成されると共に、他方の内壁面33aに3つの突起部33bが形成されていても良い。
(3)上記の実施形態では、突起部33bが内壁面33aの軸方向Lの全域に亘って連続して形成された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、突起部33bが内壁面33aの軸方向Lの全域に亘って断続的に形成されていても良いし、突起部33bが内壁面33aの軸方向Lの一部の領域のみに形成されていても良い。
(4)上記の実施形態では、側壁部331の掛止突部331aに掛止可能な掛止部53bを有する押え部材53が設けられた構成を例として説明した。しかし、押え部材53は保持部材32に取り付け可能に構成されていれば良く、例えばボルト等によって押え部材53が保持部材32に取り付けられる構成としても良い。また、押え部材53が設けられていなくても良い。
(5)上記の実施形態では、押え部材53が外側カバー52と一体的に形成された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、押え部材53と外側カバー52とが互いに独立した構成としても良い。また、外側カバー52が設けられていなくても良い。
(6)上記の実施形態では、ワニスが滴下される受け部34が凹部33に設けられた構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、凹部33と温度検知部41との隙間にワニスを介在させることができれば、受け部34が設けられていなくても良い。また、凹部33と温度検知部41との隙間にワニスが介在していない構成としても良い。
(7)上記の実施形態では、各突起部33bに対応して突起部33bの数と同数の窪み部33dが形成された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、突起部33bの数よりも少ない数の窪み部33dが形成されていても良い。また、凹部33に窪み部33dが形成されていない構成であっても良い。
(8)上記の実施形態では、複数の相コイル(具体的には、第1相コイル2A、第2相コイル2B、及び第3相コイル2C)がスター結線で接続された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、複数の相コイルがデルタ結線された構成としても良い。
(9)上記の実施形態では、コイル2が複数の同芯巻部23を含む構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、コイル2が波巻きでステータコア1に巻回された構成としても良い。また、複数のセグメント導体を接合してコイル2が構成されていても良い。
(10)なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。
〔上記実施形態の概要〕
以下では、上記において説明した回転電機用ステータ(100)の概要について説明する。
以下では、上記において説明した回転電機用ステータ(100)の概要について説明する。
回転電機用ステータ(100)は、
複数のスロット(11)が形成されたステータコア(1)と、
複数の前記スロット(11)に挿入されるコイル(2)と、
前記コイル(2)に電気的に接続される少なくとも1つのバスバ(31)、及び前記バスバ(31)を保持する保持部材(32)を有するバスバユニット(3)と、
前記コイル(2)の温度を検知する温度検知部(41)を有する温度検知ユニット(4)と、を備えた回転電機用ステータ(100)であって、
前記保持部材(32)は、前記温度検知部(41)が嵌め込まれるように形成された凹部(33)を有し、
前記バスバ(31)は、前記凹部(33)に露出する露出部(312b)を有し、
前記露出部(312b)は、前記凹部(33)に嵌め込まれた前記温度検知部(41)と接触する位置に配置され、
前記凹部(33)は、当該凹部(33)に嵌め込まれた前記温度検知部(41)を挟んで互いに対向する一対の内壁面(33a)を有し、
一対の前記内壁面(33a)の少なくとも一方は、前記凹部(33)に嵌め込まれた前記温度検知部(41)に向けて突出する少なくとも1つの突起部(33b)を含み、
前記温度検知部(41)が、一対の前記内壁面(33a)の間に圧入されている。
複数のスロット(11)が形成されたステータコア(1)と、
複数の前記スロット(11)に挿入されるコイル(2)と、
前記コイル(2)に電気的に接続される少なくとも1つのバスバ(31)、及び前記バスバ(31)を保持する保持部材(32)を有するバスバユニット(3)と、
前記コイル(2)の温度を検知する温度検知部(41)を有する温度検知ユニット(4)と、を備えた回転電機用ステータ(100)であって、
前記保持部材(32)は、前記温度検知部(41)が嵌め込まれるように形成された凹部(33)を有し、
前記バスバ(31)は、前記凹部(33)に露出する露出部(312b)を有し、
前記露出部(312b)は、前記凹部(33)に嵌め込まれた前記温度検知部(41)と接触する位置に配置され、
前記凹部(33)は、当該凹部(33)に嵌め込まれた前記温度検知部(41)を挟んで互いに対向する一対の内壁面(33a)を有し、
一対の前記内壁面(33a)の少なくとも一方は、前記凹部(33)に嵌め込まれた前記温度検知部(41)に向けて突出する少なくとも1つの突起部(33b)を含み、
前記温度検知部(41)が、一対の前記内壁面(33a)の間に圧入されている。
この構成によれば、温度検知部(41)が凹部(33)に嵌め込まれた状態で、バスバ(31)の露出部(312b)と温度検知部(41)とが接触し、当該バスバ(31)はコイル(2)に接続されているため、温度検知部(41)によってコイル(2)の温度を適切に検知することができる。また、温度検知部(41)を一対の内壁面(33a)の間に圧入するだけで、温度検知部(41)が適切な位置に保持される。したがって、温度検知部(41)の設置作業も容易に行うことができる。更に、本構成によれば、常温下で温度検知ユニット(4)を設置することができるため、温度検知ユニット(4)の構造の制約が少ない。よって、例えば、はんだによって結線された温度検知ユニット(4)も用いることができる等、温度検知ユニット(4)の大型化を抑制することができる利点もある。以上のように、本構成によれば、コイル(2)の温度を適切に検知できる位置に設置されると共に設置作業も容易に行うことができる温度検知ユニット(4)を備えた回転電機用ステータ(100)を実現できる。
ここで、前記温度検知部(41)における一対の前記内壁面(33a)に対向する面の間隔を第1間隔d1とし、
一対の前記内壁面(33a)における前記突起部(33b)が形成されていない部分の間隔を第2間隔d2とし、
一対の前記内壁面(33a)における前記突起部(33b)が形成された部分の間隔を第3間隔d3として、
前記温度検知部(41)の前記凹部(33)への圧入前の状態で、d2>d1>d3の関係が成立すると好適である。
一対の前記内壁面(33a)における前記突起部(33b)が形成されていない部分の間隔を第2間隔d2とし、
一対の前記内壁面(33a)における前記突起部(33b)が形成された部分の間隔を第3間隔d3として、
前記温度検知部(41)の前記凹部(33)への圧入前の状態で、d2>d1>d3の関係が成立すると好適である。
この構成によれば、第1間隔d1が第3間隔d3よりも大きい。そのため、一対の内壁面(33a)の間に圧入した温度検知部(41)が、内壁面(33a)に設けられた突起部(33b)によって押圧される。したがって、温度検知部(41)を凹部(33)に適切に保持することができる。
また、前記温度検知部(41)を前記露出部(312b)に向けて押し付ける押え部材(53)を更に備え、
前記押え部材(53)は、前記保持部材(32)に取り付けられていると好適である。
前記押え部材(53)は、前記保持部材(32)に取り付けられていると好適である。
この構成によれば、保持部材(32)に取り付けられた押え部材(53)によって、凹部(33)に嵌め込まれた温度検知部(41)がバスバ(31)の露出部(312b)に向けて押し付けられる。したがって、簡易な構成で、温度検知部(41)を適切な位置に保持することができる。
前記押え部材(53)を備えた構成において、
前記コイル(2)の端子と前記バスバ(31)の端子との接続部(61,62)を覆うカバー部材(52)を更に備え、
前記押え部材(53)は、前記カバー部材(52)と一体的に形成されていると好適である。
前記コイル(2)の端子と前記バスバ(31)の端子との接続部(61,62)を覆うカバー部材(52)を更に備え、
前記押え部材(53)は、前記カバー部材(52)と一体的に形成されていると好適である。
この構成によれば、カバー部材(52)と押え部材(53)とが一体的に形成されているため、それらを設置する際の作業性を向上させることができる。
また、前記凹部(33)と前記温度検知部(41)との隙間にワニスが介在していると好適である。
この構成によれば、温度検知部(41)が凹部(33)に対してワニスによって固定されている。そのため、温度検知部(41)が凹部(33)から脱離する可能性を低減することができる。また、これに伴い、突起部(33b)による温度検知部(41)の保持力を低くすることが許容されるため、第1間隔d1と第3間隔d3との差を低減することができる。これにより、温度検知部(41)を凹部(33)に嵌め込む際の作業性を向上させることができる。
前記凹部(33)と前記温度検知部(41)との隙間にワニスが介在している構成において、
前記凹部(33)は、前記ワニスが滴下される受け部(34)を有し、
前記受け部(34)は、前記凹部(33)と前記温度検知部(41)との前記隙間に連通するように、前記温度検知部(41)に隣接して配置されていると好適である。
前記凹部(33)は、前記ワニスが滴下される受け部(34)を有し、
前記受け部(34)は、前記凹部(33)と前記温度検知部(41)との前記隙間に連通するように、前記温度検知部(41)に隣接して配置されていると好適である。
この構成によれば、ワニスによって温度検知部(41)を凹部(33)に固定する際、凹部(33)の受け部(34)にワニスを滴下することで、ワニスを凹部(33)と温度検知部(41)との隙間に含浸させることができる。これにより、ワニスによって温度検知部(41)を凹部(33)に固定する際の作業性を向上させることができる。
また、前記凹部(33)に対して前記温度検知部(41)を嵌め込む方向を嵌め込み方向(L)として、
前記凹部(33)の底面(33c)における、前記嵌め込み方向(L)に沿う方向視で前記突起部(33b)と重複する部分を含む領域に、窪み部(33d)が形成されていると好適である。
前記凹部(33)の底面(33c)における、前記嵌め込み方向(L)に沿う方向視で前記突起部(33b)と重複する部分を含む領域に、窪み部(33d)が形成されていると好適である。
上記のとおり、本構成では第1間隔d1が第3間隔d3よりも大きいため、温度検知部(41)を凹部(33)に嵌め込む作業中、突起部(33b)の一部(例えば、先端部)が温度検知部(41)との接触によって削られ、その削り屑(S)が温度検知部(41)と共に嵌め込み方向(L)に押し込まれることがある。本構成によれば、このように押し込まれた削り屑(S)を窪み部(33d)に逃がすことができる。そのため、温度検知部(41)を凹部(33)に嵌め込む場合に、削り屑(S)が干渉して温度検知部(41)とバスバ(31)の露出部(312b)との密着度が低くなる可能性を低減することができる。したがって、凹部(33)に嵌め込まれた温度検知部(41)を適切に露出部(312b)と接触させることが容易となる。
本開示に係る技術は、ステータコアのスロットに挿入されるコイルと、コイルの温度を検知する温度検知部を有する温度検知ユニットと、を備えた回転電機用ステータに利用することができる。
100 :ステータ
1 :ステータコア
11 :スロット
2 :コイル
3 :バスバユニット
31 :バスバ
312b:露出部
32 :保持部材
33 :凹部
33a :内壁面
33b :突起部
33c :載置面(底面)
33d :窪み部
34 :受け部
4 :温度検知ユニット
41 :温度検知部
53 :押え部材
L :軸方向(嵌め込み方向)
1 :ステータコア
11 :スロット
2 :コイル
3 :バスバユニット
31 :バスバ
312b:露出部
32 :保持部材
33 :凹部
33a :内壁面
33b :突起部
33c :載置面(底面)
33d :窪み部
34 :受け部
4 :温度検知ユニット
41 :温度検知部
53 :押え部材
L :軸方向(嵌め込み方向)
Claims (7)
- 複数のスロットが形成されたステータコアと、
複数の前記スロットに挿入されるコイルと、
前記コイルに電気的に接続される少なくとも1つのバスバ、及び前記バスバを保持する保持部材を有するバスバユニットと、
前記コイルの温度を検知する温度検知部を有する温度検知ユニットと、を備えた回転電機用ステータであって、
前記保持部材は、前記温度検知部が嵌め込まれるように形成された凹部を有し、
前記バスバは、前記凹部に露出する露出部を有し、
前記露出部は、前記凹部に嵌め込まれた前記温度検知部と接触する位置に配置され、
前記凹部は、当該凹部に嵌め込まれた前記温度検知部を挟んで互いに対向する一対の内壁面を有し、
一対の前記内壁面の少なくとも一方は、前記凹部に嵌め込まれた前記温度検知部に向けて突出する少なくとも1つの突起部を含み、
前記温度検知部が、一対の前記内壁面の間に圧入されている、回転電機用ステータ。 - 前記温度検知部における一対の前記内壁面に対向する面の間隔を第1間隔d1とし、
一対の前記内壁面における前記突起部が形成されていない部分の間隔を第2間隔d2とし、
一対の前記内壁面における前記突起部が形成された部分の間隔を第3間隔d3として、
前記温度検知部の前記凹部への圧入前の状態で、d2>d1>d3の関係が成立する、請求項1に記載の回転電機用ステータ。 - 前記温度検知部を前記露出部に向けて押し付ける押え部材を更に備え、
前記押え部材は、前記保持部材に取り付けられている、請求項1又は2に記載の回転電機用ステータ。 - 前記コイルの端子と前記バスバの端子との接続部を覆うカバー部材を更に備え、
前記押え部材は、前記カバー部材と一体的に形成されている、請求項3に記載の回転電機用ステータ。 - 前記凹部と前記温度検知部との隙間にワニスが介在している、請求項1から4のいずれか一項に記載の回転電機用ステータ。
- 前記凹部は、前記ワニスが滴下される受け部を有し、
前記受け部は、前記凹部と前記温度検知部との前記隙間に連通するように、前記温度検知部に隣接して配置されている、請求項5に記載の回転電機用ステータ。 - 前記凹部に対して前記温度検知部を嵌め込む方向を嵌め込み方向として、
前記凹部の底面における、前記嵌め込み方向に沿う方向視で前記突起部と重複する部分を含む領域に、窪み部が形成されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の回転電機用ステータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018180820A JP2020054103A (ja) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | 回転電機用ステータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018180820A JP2020054103A (ja) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | 回転電機用ステータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2020054103A true JP2020054103A (ja) | 2020-04-02 |
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ID=69997812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2018180820A Pending JP2020054103A (ja) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | 回転電機用ステータ |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2020054103A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021239808A1 (de) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | Zf Friedrichshafen Ag | Anordnung zur temperaturerfassung einer elektrischen maschine |
-
2018
- 2018-09-26 JP JP2018180820A patent/JP2020054103A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021239808A1 (de) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | Zf Friedrichshafen Ag | Anordnung zur temperaturerfassung einer elektrischen maschine |
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