JP2021052536A - ステータ - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本発明の一実施の形態であるステータ10を備えた回転電機11の一例を示す断面図である。図1に示すように、モータジェネレータである回転電機11は、モータハウジング12を有している。モータハウジング12は、底付き円筒形状のハウジング本体13と、ハウジング本体13の開口端を閉じるエンドカバー14と、を備えている。ハウジング本体13内に固定されるステータ10は、複数枚のケイ素鋼鈑等からなる円筒形状のステータコア15と、ステータコア15に組み付けられる三相のステータコイルSC(以下、三相コイルSCと記載する。)と、を有している。また、エンドカバー14には図示しないインバータ等に接続される高電圧コネクタ16が設けられており、この高電圧コネクタ16には三相コイルSCから延びる動力線端子Pu,Pv,Pwが接続されている。
図2は図1のA−A線に沿ってステータ10を示す断面図であり、図3は一例としてセグメントコイル30を示す斜視図である。また、図4はU相の分布巻コイル(以下、U相コイルCuと記載する。)を備えたステータコア15を示す斜視図であり、図5はU相コイルCuを備えたステータコア15を示す断面図である。さらに、図6はU相コイルCuを単体で示す斜視図である。なお、U相コイルCuとは、三相コイルSCの1相分を構成する分布巻コイルである。後述するように、三相コイルSCは、U相コイルCuの他に、V相の分布巻コイル(以下、V相コイルCvと記載する。)、およびW相の分布巻コイル(以下、W相コイルCwと記載する。)によって構成されている。
続いて、U相コイルCuの構造について詳細に説明する。図9はU相コイルCuの一部を構成するセグメントコイルA1〜A8,B1〜B8の接続関係を示す図である。また、図10は、ステータコア15のスロットS1,S7・・・に対するセグメントコイルA1〜A16,B1〜B16の収容位置を示す図である。さらに、図11は、ステータコア15のスロットS2,S8・・・に対するセグメントコイルA17〜A32,B17〜B32の収容位置を示す図である。また、図12は、ステータコア15のスロットS1,S37,S43に対するセグメントコイルA1〜A7,B1〜B7の収容位置を拡大して示す図である。
図9および図12を用いて説明したように、端部群W12,W23,W34,W45を介して、各セグメントコイルA1〜A5,B1〜B5を接続することにより、複数の並列コイルP1〜P4を形成することができるとともに、並列コイルP1〜P4を互いに直列接続することができる。このように、4つの溶接端部(a12,b12,a21,b21・・・)を1つの端部群(W12・・・)として溶接することにより、溶接箇所である端部群(W12・・・)の数を削減することができ、端部群(W12・・・)が含まれるコイルエンドCe2の小型化を達成することができる。つまり、図4に示すように、端部群42間においては絶縁距離を確保することが必要であるため、端部群42の数が増加すると端部群42が径方向外側(矢印α方向)に配置され易くなるが、端部群42の数を削減することによってコイルエンドCe2が径方向外側に拡大することを防止することができる。さらに、溶接箇所が大幅に削減されるため、ステータ10の製造コストを下げることができる。
図13はステータ10とロータ20との組立過程を示す図である。図13に示すように、ステータ10のステータコア15には、各相のコイルCu,Cv,Cwからなる三相コイルSCが設けられている。この三相コイルSCつまり各相のコイルCu,Cv,Cwは、ステータコア15の一端面40から突出する複数の屈曲部33からなる第1コイルエンドCe1と、ステータコア15の他端面41から突出する複数の溶接端部34,35からなる第2コイルエンドCe2と、を有している。ここで、反動力線側に設けられる第1コイルエンドCe1の内径D1は、動力線側に設けられる第2コイルエンドCe2の内径D2よりも小さく形成されている。また、第1コイルエンドCe1の内径D1は、ステータコア15の内径D3よりも小さく形成されている。さらに、第1コイルエンドCe1の内径D1は、ロータ20の外径D4よりも小さく形成されている。なお、第2コイルエンドCe2の内径D2は、ロータ20の外径D4よりも大きく形成されている。
11 回転電機
15 ステータコア
20 ロータ
30 セグメントコイル
31 コイルサイド(直線部)
32 コイルサイド(直線部)
33 屈曲部
34,35 溶接端部
40 一端面
41 他端面
S1〜S48 スロット
A1〜A32 セグメントコイル
B1〜B32 セグメントコイル
P1〜P32 並列コイル
a12,a21,a22,a31,a32,a41,a42,a51 溶接端部
b12,b21,b22,b31,b32,b41,b42,b51 溶接端部
Ce1 第1コイルエンド
Ce2 第2コイルエンド
SC 三相コイル,ステータコイル
Cu U相コイル(分布巻コイル)
Cv V相コイル(分布巻コイル)
Cw W相コイル(分布巻コイル)
Claims (6)
- 回転電機に設けられるステータであって、
複数のスロットが形成されるステータコアと、
前記複数のスロットのうち一対のスロットに収容されるセグメントコイルを複数備え、前記複数のセグメントコイルが互いに接続される分布巻コイルと、
を有し、
前記分布巻コイルは、前記複数のスロットのうち同じ一対のスロットに収容される複数の前記セグメントコイルが互いに並列接続される並列コイルを複数備え、かつ前記複数の並列コイルが互いに直列接続されるコイル構造を有し、
前記並列コイルの1つを構成する前記複数のセグメントコイルは、前記スロット内において互いに隣り合って配置される、
ステータ。 - 請求項1に記載のステータにおいて、
前記セグメントコイルは、前記一対のスロットに収容される一対の直線部を備え、
前記並列コイルの1つを構成する前記複数のセグメントコイルにおいて、前記一対のスロットの一方では複数の前記直線部が互いに隣り合って配置され、前記一対のスロットの他方では複数の前記直線部が互いに隣り合って配置される、
ステータ。 - 請求項1または2に記載のステータにおいて、
前記セグメントコイルは、前記一対のスロットに収容される一対の直線部と、前記ステータコアの一端面から突出して前記一対の直線部を互いに連結する屈曲部と、前記ステータコアの他端面から突出して前記一対の直線部のそれぞれから延びる溶接端部と、を備え、
互いに直列接続される一対の前記並列コイルにおいて、一方の前記並列コイルから延びる複数の前記溶接端部と、他方の前記並列コイルから延びる複数の前記溶接端部とは、互いに一箇所で溶接される、
ステータ。 - 請求項1〜3の何れか1項に記載のステータにおいて、
前記セグメントコイルは、前記一対のスロットに収容される一対の直線部と、前記ステータコアの一端面から突出して前記一対の直線部を互いに連結する屈曲部と、前記ステータコアの他端面から突出して前記一対の直線部のそれぞれから延びる溶接端部と、を備え、
前記分布巻コイルは、前記ステータコアの一端面から突出する複数の前記屈曲部からなる第1コイルエンドと、前記ステータコアの他端面から突出する複数の前記溶接端部からなる第2コイルエンドと、を備え、
前記第1コイルエンドの内径は、前記第2コイルエンドの内径よりも小さい、
ステータ。 - 請求項4に記載のステータにおいて、
前記第1コイルエンドの内径は、前記ステータコアの内径よりも小さい、
ステータ。 - 請求項4または5に記載のステータにおいて、
前記第1コイルエンドの内径は、前記ステータコアに収容されるロータの外径よりも小さい、
ステータ。
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