JP2021093789A - Stator of rotary electric machine and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機のステータ、及び回転電機のステータの製造方法に関する。 The present invention relates to a stator of a rotary electric machine and a method of manufacturing a stator of a rotary electric machine.
特許文献1は、スロットにスキューを与え、斜行するスロットと同一向きに、成形導体線をステータコアの径方向内側へ押し込み、その後、成形導体線(巻線)のスロット収容部を径方向外側へ付勢してスロットに押し込み、この作業を成形導体線の各スロット収容部に対して成形導体線の一端側から順次行うことにより成形導体線からなるステータコイルをステータコアに巻装する技術を開示している。 In Patent Document 1, the slot is skewed, the molded conductor wire is pushed inward in the radial direction of the stator core in the same direction as the skewed slot, and then the slot accommodating portion of the molded conductor wire (winding) is pushed outward in the radial direction. Disclosed is a technique for winding a stator coil made of a molded conductor wire around a stator core by urging and pushing it into a slot and performing this work sequentially from one end side of the molded conductor wire to each slot accommodating portion of the molded conductor wire. ing.
しかし、特許文献1では、スキュー形状を形成するためにステータコアを構成する積層鋼板を一枚ずつ周方向にずらしながら積層する工程が必要であり、膨大な工数がかかる。また、ステータコアの形状に合わせて巻線をステータコアの内側(スロットの開口部)から挿入するので、複数の巻線を同時にスロットに挿入するのは困難である。 However, in Patent Document 1, in order to form a skew shape, a step of laminating the laminated steel plates constituting the stator core while shifting them one by one in the circumferential direction is required, which requires a huge number of man-hours. Further, since the windings are inserted from the inside of the stator core (opening of the slot) according to the shape of the stator core, it is difficult to insert a plurality of windings into the slot at the same time.
そこで、本発明は、複数の巻線を同時にスロットに挿入可能であり、ステータコアにスキュー形状を形成することなくスキュー構造を構築可能な回転電機のステータ及び回転電機のステータの製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a rotary electric machine stator and a method for manufacturing a rotary electric machine stator, in which a plurality of windings can be inserted into a slot at the same time and a skew structure can be constructed without forming a skew shape in the stator core. With the goal.
本発明の一態様における回転電機のステータは、軸方向に貫通するスロットが周方向に所定のピッチで形成された円筒形のステータコアと、スロットに挿通されたステータコイル用の巻線と、を備える回転電機のステータである。ステータコアは、軸方向に並んで配置された複数の分割ステータコアを含み、複数の分割ステータコアのうち、互いに隣接する第1ステータコアと第2ステータコアは、第1ステータコアの第1スロットと第2ステータコアの第2スロットが軸方向に一直線に並ぶ配置から互いに周方向にずれるように配置され、巻線は、第1スロットに挿通された第1巻線と、第2スロットに挿通された第2巻線と、を含み、第1巻線と第2巻線は、第1ステータコアと第2ステータコアとの間となる位置で接続され、第1巻線と第2巻線との接続位置において、第1巻線と第2巻線が周方向に互いにずれる段差部が形成されている。 The stator of the rotary electric machine according to one aspect of the present invention includes a cylindrical stator core in which slots penetrating in the axial direction are formed at a predetermined pitch in the circumferential direction, and a winding for a stator coil inserted into the slots. It is a stator of a rotary electric machine. The stator core includes a plurality of divided stator cores arranged side by side in the axial direction, and among the plurality of divided stator cores, the first stator core and the second stator core adjacent to each other are the first slot of the first stator core and the first of the second stator cores. The two slots are arranged so as to be offset from each other in the circumferential direction from the arrangement in which the two slots are aligned in the axial direction, and the windings are the first winding inserted in the first slot and the second winding inserted in the second slot. , The first winding and the second winding are connected at a position between the first stator core and the second stator core, and at the connection position between the first winding and the second winding, the first winding A step portion is formed in which the wire and the second winding are displaced from each other in the circumferential direction.
上記態様であれば、第1ステータコアの第2ステータコアの間において形成された巻線の周方向の段差によりスキューが形成されたステータとなる。これにより、ステータコア(第1ステータコア、第2ステータコア)にスキュー形状は不要となるので、高額な特殊設備を用いることなくステータコアを容易に構築することでコストを抑制できる。また、ステータコアのスロット(第1スロット、第2スロット)に挿通する巻線(第1巻線、第2巻線)は、直線形状となり、ステータコアの内周面にスロットの開口部を形成する必要がないので、トルクリプルの悪化及び磁気損失を抑制することができる。また、前記のように巻線(第1巻線、第2巻線)は、直線形状であるので、全てのスロット(第1スロット、第2スロット)に巻線(第1巻線、第2巻線)を同時に挿通することができる。したがって、製造工程を簡略化でき、コストを抑制できる。また、第1巻線と第2巻線の接合部分は、第1ステータコアと第2ステータコアの間にあるので、当該部分を目視若しくは画像処理を行うことができ品質管理を容易に行うことができる。さらに、第1ステータコアと第2ステータコアの間は樹脂モールドが可能なので、前記接合部分の絶縁処理も容易に行うことができる。 In the above embodiment, the stator has a skew formed by a step in the circumferential direction of the winding formed between the second stator cores of the first stator core. As a result, the stator core (first stator core, second stator core) does not need to have a skew shape, so that the cost can be suppressed by easily constructing the stator core without using expensive special equipment. Further, the windings (first winding, second winding) inserted into the slots of the stator core (first slot, second slot) have a linear shape, and it is necessary to form an opening of the slot on the inner peripheral surface of the stator core. Therefore, deterioration of torque ripple and magnetic loss can be suppressed. Further, since the windings (first winding, second winding) have a linear shape as described above, the windings (first winding, second winding) are wound in all the slots (first slot, second slot). Winding) can be inserted at the same time. Therefore, the manufacturing process can be simplified and the cost can be suppressed. Further, since the joint portion between the first winding and the second winding is located between the first stator core and the second stator core, the portion can be visually or image-processed, and quality control can be easily performed. .. Further, since a resin mold can be formed between the first stator core and the second stator core, the insulation treatment of the joint portion can be easily performed.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態の基本構成]
図1は、本実施形態のステータの模式図である。図2は、分割ステータコア11(第1ステータコア11A、第2ステータコア11B)の斜視図である。図3は、第1巻線2と第2巻線3の接合形態を示す図である。図4は、第1巻線2及び第2巻線3のスロット15(第1スロット15A、第2スロット15B)に対する配置形態を示す図であり、図4(a)は第1巻線2(図3を正面とする上面図)、図4(b)は第2巻線3(図3を正面とする底面図)である。
[Basic configuration of the first embodiment]
FIG. 1 is a schematic view of the stator of the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the split stator core 11 (first stator core 11A, second stator core 11B). FIG. 3 is a diagram showing a joining form of the
なお、本実施形態で用いる「軸方向」、「周方向」、「動径方向」は互いに直交する方向であって、「軸方向」は円筒形のステータコア1(分割ステータコア11)の中心軸に平行な方向であり、「周方向」は、前記中心軸を法線とする平面において前記中心軸を中心として円弧状に周回する方向であり、「動径方向」は、前記中心軸を法線とする平面において前記中心軸に直線的に近接する方向及び離間する方向である。 The "axial direction", "circumferential direction", and "radial direction" used in the present embodiment are directions orthogonal to each other, and the "axial direction" is the central axis of the cylindrical stator core 1 (divided stator core 11). It is a parallel direction, the "circumferential direction" is a direction that orbits in an arc shape about the central axis in a plane having the central axis as the normal line, and the "radial direction" is the normal line of the central axis. It is a direction linearly approaching and a direction away from the central axis in the plane to be.
本実施形態のステータは、ステータコア1(第1ステータコア11A、第2ステータコア11B)と、ステータコイル用の巻線(第1巻線2、第2巻線3)により構成される。 The stator of the present embodiment is composed of a stator core 1 (first stator core 11A, second stator core 11B) and windings for the stator coil (first winding 2, second winding 3).
第1ステータコア11A、第2ステータコア11Bは、ステータコア1を軸方向に複数(図1では2個)に分割した分割ステータコア11である。なお、「第1ステータコア11A」及び「第2ステータコア11B」とは、互いに隣接する分割ステータコア11の一方と他方を意味し、後述のようにステータコア1が3個以上に分割された場合でも、特定の分割ステータコア11を指すものではなく、互いに隣接する分割ステータコア11の一方と他方との関係を有する全ての組み合わせを含む概念である。
The first stator core 11A and the second stator core 11B are divided
第1ステータコア11A、第2ステータコア11Bは、それぞれ電磁鋼板を積層して形成されたものであり、共通の電磁鋼板が適用される。電磁鋼板は、リング状の部材であり、ステータコア1においてロータ(不図示)が挿通する挿通孔14を形成する円形の開口部141と、スロット15(第1スロット15A、第2スロット15B)を形成する矩形の開口部151を備える。
The first stator core 11A and the second stator core 11B are each formed by laminating electromagnetic steel sheets, and a common electromagnetic steel sheet is applied. The electrical steel sheet is a ring-shaped member, and forms a
スロット15(開口部151)は、動径方向が長手方向となる配置で、所定のピッチで周方向に周回するように複数配置されている。またスロット15(開口部151)は、挿通孔14(開口部141)から離間するように配置されている。これにより、挿通孔14の側面(内周面)にスロット15は開口しない。
A plurality of slots 15 (openings 151) are arranged so that the radial direction is the longitudinal direction and the slots 15 (openings 151) orbit around the circumferential direction at a predetermined pitch. Further, the slot 15 (opening 151) is arranged so as to be separated from the insertion hole 14 (opening 141). As a result, the
第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bは、少なくとも軸方向から見て同一の形状を有し、軸方向に同軸で配置されている。なお、分割ステータコア11(第1ステータコア11A、第2ステータコア11B)は、ステータコア1を軸方向に分割することで形成してもよいが、予め分割ステータコア11の軸方向の長さになるように、独立に積層鋼板を積層して形成してもよい。
The first stator core 11A and the second stator core 11B have at least the same shape when viewed from the axial direction, and are arranged coaxially in the axial direction. The split stator core 11 (first stator core 11A, second stator core 11B) may be formed by dividing the stator core 1 in the axial direction, but the length of the
図1、図3に示すように、第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bは、第1ステータコア11Aに形成された第1スロット15Aと、第2ステータコア11Bに形成された第2スロット15Bが軸方向に一直線に並ぶ(軸方向から見て重なって見える)位置から周方向にわずかにずれる(回転する)ように配置されている。周方向のずれの量は巻線(第1巻線2、第2巻線3)の周方向の幅以下となっている。よって、第1ステータコア11Aの互いに隣接する第1スロット15Aの間のティース16Aと、第2ステータコア11Bの互いに隣接する第2スロット15Bの間のティース16Bも周方向でわずかにずれた配置となる。 As shown in FIGS. 1 and 3, in the first stator core 11A and the second stator core 11B, the first slot 15A formed in the first stator core 11A and the second slot 15B formed in the second stator core 11B are axially oriented. It is arranged so as to be slightly deviated (rotated) in the circumferential direction from the position where it is lined up in a straight line (it appears to overlap when viewed from the axial direction). The amount of deviation in the circumferential direction is equal to or less than the width of the windings (first winding 2, second winding 3) in the circumferential direction. Therefore, the teeth 16A between the first slots 15A adjacent to each other of the first stator core 11A and the teeth 16B between the second slots 15B adjacent to each other of the second stator core 11B are also slightly displaced in the circumferential direction.
図3、図4に示すように、第1巻線2及び第2巻線3は、第1ステータコア11Aのティース16A及び第2ステータコア11Bのティース16Bに巻き回されたような形態を備えることで、ステータコイルを形成するものである。なお、「第1巻線2」及び「第2巻線3」とは、互いに隣接する分割ステータコア11の一方(例えば第1ステータコア11A)に配置された巻線(例えば第1巻線2)と他方(例えば第2ステータコア11B)に配置された巻線(例えば第2巻線3)を意味し、後述のようにステータコア1が3個以上に分割された場合でも、特定の巻線を指すものではなく、互いに隣接する分割ステータコア11の一方に配置された巻線と他方に配置された巻線との関係を有する全ての組み合わせを含む概念である。
As shown in FIGS. 3 and 4, the first winding 2 and the second winding 3 are provided with a form such that they are wound around the teeth 16A of the first stator core 11A and the teeth 16B of the second stator core 11B. , Forming a stator coil. The "first winding 2" and the "second winding 3" are the windings (for example, the first winding 2) arranged on one of the divided stator cores 11 (for example, the first stator core 11A) adjacent to each other. It means a winding (for example, the second winding 3) arranged on the other side (for example, the second stator core 11B), and refers to a specific winding even when the stator core 1 is divided into three or more as described later. Rather, it is a concept that includes all combinations having a relationship between the windings arranged on one side of the
第1巻線2及び第2巻線3は、例えば銅を材料とし、共通の矩形(正方形)の断面を有する平角線であって、その外周に絶縁材がコーティングされたものである。図4に示すように、第1巻線2及び第2巻線3は、第1スロット15A、第2スロット15Bを介してティース16A,16Bに複数回巻き回されたような形態(集中巻き)となっているが、分布巻きも実施可能である。第1巻線2は、第1スロット15Aに複数本挿入され、第1スロット15Aの矩形の開口部151の長手方向(動径方向)に一列に並ぶように配置される。同様に、第2巻線3は、第2スロット15Bに複数本挿入され、第2スロット15Bの矩形の開口部151の長手方向(動径方向)に一列に並ぶように配置される。第1巻線2及び第2巻線3の周方向の幅は、第1スロット15A、第2スロット15Bの周方向の幅と同一かそれよりもやや小さくなるように形成されている。
The first winding 2 and the second winding 3 are flat wires having, for example, copper as a material and having a common rectangular (square) cross section, and the outer periphery thereof is coated with an insulating material. As shown in FIG. 4, the first winding 2 and the second winding 3 are wound around the teeth 16A and 16B a plurality of times via the first slot 15A and the second slot 15B (concentrated winding). However, distributed winding is also possible. A plurality of the
第1巻線2は、複数(図4では3個)のU字形状のものと、2つの直線形状のものを適用することができる。直線形状の第1巻線2は、ステータコイルの端部を形成し外部に接続される引き出し電線23を含む。第1巻線2においてU字形状のものは、第1スロット15Aに挿通される一対の直線部21と、当該一対の直線部21を連結する連結部22とが一体となったものである。連結部22及び引き出し電線23は、第1ステータコア11Aの外部に配置される。よって、第1巻線2において、連結部22及び引き出し電線23は予め樹脂モールドして一体化することができる。したがって、第1ステータコア11Aに取り付ける全ての第1巻線2の連結部22及び引き出し電線23を樹脂モールドにより予め一体化することがき、第1ステータコア11Aの第1スロット15Aに同時に挿通させることができる。一体化した構造については、例えばWO2015/198432A1等を参照されたい。
As the first winding 2, a plurality of U-shaped ones (three in FIG. 4) and two linear ones can be applied. The linear first winding 2 includes a lead wire 23 that forms an end of the stator coil and is connected to the outside. The U-shaped first winding 2 is a combination of a pair of straight portions 21 inserted into the first slot 15A and a connecting portion 22 connecting the pair of straight portions 21. The connecting portion 22 and the lead-out electric wire 23 are arranged outside the first stator core 11A. Therefore, in the first winding 2, the connecting portion 22 and the lead-out electric wire 23 can be resin-molded in advance and integrated. Therefore, the connecting portions 22 and the lead wire 23 of all the
第2巻線3は、第1巻線2と同様に複数(図4では4個)のU字形状のものを適用することができ、第2スロット15Bに挿通される一対の直線部31と、当該一対の直線部31を連結する連結部32を備える。第1巻線2と同様に、第2ステータコア11Bに挿通する全ての第2巻線3の連結部32を樹脂モールドにより予め一体化することで、第2ステータコア11Bの第2スロット15Bに同時に挿通させることができる。 As the second winding 3, a plurality of U-shaped coils (four in FIG. 4) can be applied as in the first winding 2, and the second winding 3 and the pair of straight portions 31 inserted into the second slot 15B can be applied. , A connecting portion 32 for connecting the pair of straight portions 31 is provided. Similar to the first winding 2, the connecting portions 32 of all the second windings 3 to be inserted into the second stator core 11B are integrated in advance by the resin mold, so that they can be inserted into the second slot 15B of the second stator core 11B at the same time. Can be made to.
図3に示すように、第1巻線2は、第1ステータコア11Aの第1スロット15Aに挿通されるとともに当該第1スロット15Aから第2ステータコア11B側に突出するように配置される。同様に、第2巻線3は、第2ステータコア11Bの第2スロット15Bに挿通されるとともに当該第2スロット15Bから第1ステータコア11A側に突出するように配置される。 As shown in FIG. 3, the first winding 2 is arranged so as to be inserted into the first slot 15A of the first stator core 11A and project from the first slot 15A toward the second stator core 11B. Similarly, the second winding 3 is arranged so as to be inserted into the second slot 15B of the second stator core 11B and project from the second slot 15B toward the first stator core 11A.
第1巻線2と第2巻線3は、軸方向から見て一直線に重なる位置から周方向に第1巻線2(第2巻線3)の幅の略半分の長さだけ互いにずれた配置となっている。また、軸方向から見て第1巻線2と第2巻線3が互いに重なる部分であって第1巻線2の端面の一部と第2巻線3の端面の一部とが互いに接合している(基本形態)。そして、第1巻線2と第2巻線3の接合位置において第1巻線2と第2巻線3とが周方向に互いにずれる段差部4が形成される。
The first winding 2 and the second winding 3 are displaced from each other by approximately half the width of the first winding 2 (second winding 3) in the circumferential direction from the position where they overlap in a straight line when viewed from the axial direction. It is arranged. Further, when viewed from the axial direction, the first winding 2 and the second winding 3 overlap each other, and a part of the end face of the first winding 2 and a part of the end face of the second winding 3 are joined to each other. (Basic form). Then, at the joint position between the first winding 2 and the second winding 3, a
第1巻線2と第2巻線3と接合方法としては、冷間固相接合、微粒子粉末の固相接合、抵抗溶接、レーザー溶接等があるがこれらに限定されない。冷間固相接合は、銅の新生面(酸化膜のない面)同士を接触させて押圧して接合するものである。微粒子粉末の固相接合は、銅のナノレベル微粒子を粉末状態で接合位置に配置し(挟み込み)、衝撃を加えることで固体化させることで接合するものである。抵抗溶接は、接合部分同士を接触させて通電し、接触抵抗が発生している接合部分において優先的に発熱・溶融させることで接合するものである。レーザー溶接は、接合部分に直接レーザーを照射して発熱・溶融させることで接合するものであり、外部から視認できる範囲で適用できる。なお、第1巻線2、第2巻線3の接合部分は、接合前に絶縁材を予め除去することが望ましい。 Examples of the joining method between the first winding 2 and the second winding 3 include, but are not limited to, cold solid phase bonding, solid phase bonding of fine particle powder, resistance welding, and laser welding. In the cold solid phase bonding, new copper surfaces (surfaces without an oxide film) are brought into contact with each other and pressed to be bonded. Solid-phase bonding of fine particle powder is performed by arranging (sandwiching) copper nano-level fine particles in a powder state at a bonding position and solidifying them by applying an impact. In resistance welding, joint portions are brought into contact with each other to be energized, and the joint portions where contact resistance is generated are preferentially generated and melted to join the joints. Laser welding is to join by directly irradiating the joint with a laser to generate heat and melt it, and it can be applied within the range that can be seen from the outside. It is desirable to remove the insulating material from the joint portion of the first winding 2 and the second winding 3 in advance before joining.
本実施形態のステータの製造工程としては、例えば、前記のように樹脂モールドした第1巻線2を第1ステータコア11Aに挿通し、樹脂モールドした第2巻線3を第2ステータコア11Bに挿通する。そして、第2巻線3の第1巻線2と接合する端部が上向きになるように第2ステータコア11Bを作業台に配置し、第2ステータコア11Bの上に第1ステータコア11Aを配置する。 In the manufacturing process of the stator of the present embodiment, for example, the resin-molded first winding 2 is inserted into the first stator core 11A, and the resin-molded second winding 3 is inserted into the second stator core 11B. .. Then, the second stator core 11B is arranged on the work table so that the end portion of the second winding 3 joined with the first winding 2 faces upward, and the first stator core 11A is arranged on the second stator core 11B.
その際、第1巻線2の第2巻線3と接合する端部が下向きとなるように第1ステータコア11Aを第2ステータコア11Bの上に配置するとともに、第1巻線2と第2巻線3が軸方向で互いに重なる位置から周方向にずれることで、軸方向から見て第1巻線2の端面の一部と第2巻線3の端面の一部が互いに重なるように配置され、第2巻線3の端面の一部に第1巻線2が端面の一部が載る形で配置される。この状態で上記の接合方法等を用いて第1巻線2と第2巻線3とを接合することで、スキューを備えた本実施形態のステータが構築される。 At that time, the first stator core 11A is arranged on the second stator core 11B so that the end portion of the first winding 2 joined to the second winding 3 faces downward, and the first winding 2 and the second winding By shifting from the position where the wires 3 overlap each other in the axial direction in the circumferential direction, a part of the end face of the first winding 2 and a part of the end face of the second winding 3 are arranged so as to overlap each other when viewed from the axial direction. , The first winding 2 is arranged so that a part of the end face is placed on a part of the end face of the second winding 3. In this state, the stator of the present embodiment having a skew is constructed by joining the first winding 2 and the second winding 3 by using the above joining method or the like.
図3に示すように、本実施形態(基本形態)では、第1巻線2と第2巻線3との接合部分の境界線は第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bの間に配置されるとともに動径方向(外側)に向いているので、接合部分を容易に視認でき良否判定を容易に行うことができる。 As shown in FIG. 3, in the present embodiment (basic embodiment), the boundary line of the joint portion between the first winding 2 and the second winding 3 is arranged between the first stator core 11A and the second stator core 11B. At the same time, since it faces the radial direction (outside), the joint portion can be easily visually recognized and the quality judgment can be easily performed.
図5は、第1巻線2と第2巻線3の接合形態の変形例であって、図5(a)は第1変形例、図5(b)は第2変形例である。 5A and 5B are modified examples of the joint form of the first winding 2 and the second winding 3, FIG. 5A is a modified example of the first, and FIG. 5B is a modified example of the second.
第1変形例、第2変形例では、基本形態と同様に、第1巻線2と第2巻線3が軸方向から見て一直線に並ぶ位置から周方向に第1巻線2(第2巻線3)の幅の略半分の長さだけ互いにずれた(回転した)配置となっている。そして、軸方向から見て互いに重なり合う第1巻線2の端部の一部と、第2巻線3の端部の一部と、に嵌め込み部をそれぞれ形成し、嵌め込み部同士を係合させた状態で接合することでスキューを備えたステータが構築されている。 In the first modification and the second modification, as in the basic form, the first winding 2 (second winding 2) is located in the circumferential direction from the position where the first winding 2 and the second winding 3 are aligned in a straight line when viewed from the axial direction. The arrangement is offset (rotated) from each other by approximately half the width of the winding 3). Then, a fitting portion is formed in a part of the end portion of the first winding 2 and a part of the end portion of the second winding 3 that overlap each other when viewed from the axial direction, and the fitting portions are engaged with each other. A stator with a skew is constructed by joining in a state of being joined.
図5(a)に示す第1変形例では、嵌め込み部として楔部24,34が形成されている。楔部24,34は、第1巻線2、第2巻線3を動径方向に貫通する切り欠きとしてそれぞれ形成されている。 In the first modification shown in FIG. 5A, wedge portions 24 and 34 are formed as fitting portions. The wedge portions 24 and 34 are formed as notches penetrating the first winding 2 and the second winding 3 in the radial direction, respectively.
第1巻線2の楔部24は、第1巻線2の端部中央から第1巻線2の長手方向(軸方向)に切り込まれて形成された垂直面241と、当該垂直面241の最深部から第1巻線2の端部の角部であって第2巻線3に接触する角部に向けて切り込まれて形成された傾斜面242と、を備える。
The wedge portion 24 of the first winding 2 has a
第2巻線3の楔部34は、第2巻線3の端部中央から第2巻線3の長手方向(軸方向)に切り込まれて形成された垂直面341と、当該垂直面341の最深部から第2巻線3の端部の角部であって第1巻線2に接触する角部に向けて切り込まれて形成された傾斜面342と、を備える。第1巻線2の傾斜面242と第2巻線3の傾斜面342は、大きさ及び傾斜角度が略同一となっている。
The wedge portion 34 of the second winding 3 has a
第1巻線2及び第2巻線3は、第1巻線2の傾斜面242と第2巻線3の傾斜面342とが接触し、第1巻線2の側面と第2巻線3の垂直面341とが接触し、第2巻線3の側面と第1巻線2の垂直面241とが接触した状態で接合することで段差部4が形成される。
In the first winding 2 and the second winding 3, the
図5(b)に示す第2変形例では、嵌め込み部として凹凸部25,35が形成されている。凹凸部25,35も、第1巻線2、第2巻線3を動径方向に貫通する切り欠きとして形成されている。 In the second modification shown in FIG. 5B, uneven portions 25 and 35 are formed as fitting portions. The uneven portions 25 and 35 are also formed as notches penetrating the first winding 2 and the second winding 3 in the radial direction.
第1巻線2の凹凸部25は、第1巻線2の端部中央から第1巻線2の側面であって第2巻線3に接触する側面側に隔たった位置に形成された凹部251と、当該側面を包含するとともに当該凹部251の内壁を外壁とする凸部252と、を備え、凹部251と凸部252の周方向の幅が略同一となっている。
The concave-convex portion 25 of the first winding 2 is a concave portion formed at a position separated from the center of the end portion of the first winding 2 on the side surface of the first winding 2 and in contact with the second winding 3. 251 and a
第2巻線3の凹凸部35は、第2巻線3の端部中央から第2巻線3の側面であって第1巻線2に接触する側面側に隔たった位置に形成された凹部351と、当該側面を包含するとともに当該凹部351の内壁を外壁とする凸部352と、を備え、凹部351と凸部352の周方向の幅が略同一となっている。
The concave-convex portion 35 of the second winding 3 is a concave portion formed at a position separated from the center of the end portion of the second winding 3 on the side surface of the second winding 3 and in contact with the first winding 2. A 351 and a
第1巻線2及び第2巻線3は、第1巻線2の凸部252が第2巻線3の凹部351に嵌め込まれ、第2巻線3の凸部352が第1巻線2の凹部251に嵌め込まれた状態で接合することで段差部4が形成される。
In the first winding 2 and the second winding 3, the
第1変形例、第2変形例では、第1巻線2及び第2巻線3が接合前から互いに係合した状態になっているので、接合作業を容易に行うことができる。 In the first modification and the second modification, since the first winding 2 and the second winding 3 are in a state of being engaged with each other before joining, the joining operation can be easily performed.
図6は、第1巻線2と第2巻線3の接合形態の変形例であって、図6(a)は第3変形例、図6(b)は図6(a)のA−A線断面図である。第3変形例は、第1巻線2の端部及び第2巻線3の端部にそれぞれ矩形のザグリ26,36が形成され、ザグリ26とザグリ36を互いに接合することで段差部4が形成される。
FIG. 6 is a modified example of the joint form of the first winding 2 and the second winding 3, FIG. 6 (a) is a modified example of the third, and FIG. 6 (b) is A-A of FIG. 6 (a). It is a cross-sectional view of line A. In the third modification,
第1巻線2のザグリ26(第1ザグリ)は、第1巻線2の端部の動径方向の内側から所定の深さ(第1巻線2の動径方向の幅の略半分の長さ)まで矩形形状に切り欠いて第1巻線2の端部を薄肉形成するものであって、第2巻線3に接触する角部が当該矩形形状の角となるように、第1巻線2の端面及び側面が開口している。 The counterbore 26 (first counterbore) of the first winding 2 has a predetermined depth (approximately half the width of the first winding 2 in the radial direction) from the inside of the end portion of the first winding 2 in the radial direction. The first winding 2 is cut into a rectangular shape up to the length) to form a thin wall, and the first corner is formed so that the corner portion in contact with the second winding 3 becomes the corner of the rectangular shape. The end face and side surface of the winding 2 are open.
第2巻線3のザグリ36(第2ザグリ)は、第2巻線3の端部の動径方向の外側から所定の深さ(第2巻線3の動径方向の幅の略半分の長さ)まで矩形形状に切り欠いて第2巻線3の端部を薄肉形成するものであって、第1巻線2に接触する角部が当該矩形形状の角となるように、第2巻線3の端面及び側面が開口している。 The counterbore 36 (second counterbore) of the second winding 3 has a predetermined depth (approximately half the width of the second winding 3 in the radial direction) from the outside in the radial direction of the end portion of the second winding 3. The second winding 3 is cut out to a rectangular shape up to the length) to form a thin wall, and the second winding is formed so that the corner portion in contact with the first winding 2 becomes the corner of the rectangular shape. The end face and side surface of the winding 3 are open.
第3変形例では、第1巻線2のザグリ26の動径方向の内側に対向する接合面26aが形成され、第2巻線3のザグリ26の動径方向の外側に対向する接合面36aが形成され、接合面26aと接合面36aが互いに接合している。そして、接合面26a及び接合面36bは外部から遮蔽されている。したがって、第1巻線2と第2巻線3の接合部分の経年劣化を抑制することができる。
In the third modification, the
図7は、第1巻線2と第2巻線3の接合形態の変形例であって、図7(a)は第4変形例、図7(b)は第5変形例である。 7A and 7B are modified examples of the joint form of the first winding 2 and the second winding 3, FIG. 7A is a fourth modified example, and FIG. 7B is a fifth modified example.
図7(a)に示す第4変形例において、第1ステータコア11A及び第2ステータコア11Bの配置は、基本形態、第1変形例乃至第3変形例と同様である。第1巻線2の端部と第2巻線3の端部において、軸方向から見て互いに重なる端部の一部にそれぞれ傾斜面27(第1傾斜面)、傾斜面37(第2傾斜面)が形成されている。傾斜面27,37も、第1巻線2、第2巻線3を動径方向に貫通する切り欠きとして形成されている。 In the fourth modification shown in FIG. 7A, the arrangement of the first stator core 11A and the second stator core 11B is the same as that of the basic form, the first modification to the third modification. At the end of the first winding 2 and the end of the second winding 3, the inclined surface 27 (first inclined surface) and the inclined surface 37 (second inclined surface) are partially overlapped with each other when viewed from the axial direction, respectively. Surface) is formed. The inclined surfaces 27 and 37 are also formed as notches penetrating the first winding 2 and the second winding 3 in the radial direction.
第1巻線2の傾斜面27は、第1巻線2の端部の角部であって軸方向から見て第2巻線3と重なる角部を面取りする態様で形成される。第2巻線3の傾斜面37は、第2巻線3の端部の角部であって軸方向から見て第1巻線2と重なる角部を面取りする態様で形成される。なお、第1巻線2の傾斜面27と第2巻線3の傾斜面37は略同一の傾斜角度を有する。そして、第1巻線2の傾斜面27と第2巻線3の傾斜面37とが互いに接合することで段差部4が形成される。
The
第7(b)に示す第5変形例において、第1ステータコア11A及び第2ステータコア11Bは、軸方向から見て第1ステータコア11Aの第1スロット15Aと第2ステータコア11Bの第2スロット15Bが軸方向に一直線に並ぶ位置から周方向に第1スロット15A(第1巻線2)、第2スロット15B(第2巻線3)の幅の分だけ互いにずれた配置となっている。そして、第1巻線2の端部と第2巻線3の端部は、互いに対向する側面同士が接触しており、当該接触位置において互いに接合することで段差部4が形成される。
In the fifth modification shown in the seventh (b), in the first stator core 11A and the second stator core 11B, the first slot 15A of the first stator core 11A and the second slot 15B of the second stator core 11B are axes when viewed from the axial direction. The arrangement is offset from each other by the width of the first slot 15A (first winding 2) and the second slot 15B (second winding 3) in the circumferential direction from the positions aligned in the direction. Then, the end portion of the first winding 2 and the end portion of the second winding 3 are in contact with each other on the side surfaces facing each other, and the
第4変形例及び第5変形例では、第1巻線2と第2巻線3との接合前において、第2巻線3が第1巻線2を支持するのは困難である。よって、第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bの間に治具(スペーサ、不図示)を配置し、接合時に第1巻線2と第2巻線3の接触状態を維持できるようにすることが望ましい。なお、第5変形例は、ステータコア1のスキュー(周方向のずれ量)を大きくしたい場合に有効な構成となる。 In the fourth modification and the fifth modification, it is difficult for the second winding 3 to support the first winding 2 before joining the first winding 2 and the second winding 3. Therefore, a jig (spacer, not shown) can be arranged between the first stator core 11A and the second stator core 11B so that the contact state between the first winding 2 and the second winding 3 can be maintained at the time of joining. desirable. The fifth modification is an effective configuration when it is desired to increase the skew (deviation amount in the circumferential direction) of the stator core 1.
[第2実施形態]
図8は、第2実施形態のステータの模式図である。図9は、中間ステータコア11Cの平面図である。第2実施形態のステータは、第1実施形態のステータにおいて、第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bの間に中間ステータコア11Cが挿入されたものである。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a schematic view of the stator of the second embodiment. FIG. 9 is a plan view of the
中間ステータコア11Cは、例えば第1ステータコア11A、第2ステータコア11Bと共通の電磁鋼板を用いて形成することができる。中間ステータコア11Cの製造工程としては、当該電磁鋼板を第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bの隙間の分だけ積層し、積層した電磁鋼板においてスロット15を挿通孔14に連通させる開口部152を形成する。そして積層した電磁鋼板をスロット15の個数(図2、図9では48個)分だけ周方向に分割すればよい。
The
一方、第1巻線2と第2巻線3の接合部分(段差部4)は、周方向の幅がスロット15の幅と同じかやや小さくなるように設計する。段差部4は、基本構成のみならず、第1変形例乃至第5変形例も適用できる。
On the other hand, the joint portion (step portion 4) between the first winding 2 and the second winding 3 is designed so that the width in the circumferential direction is the same as or slightly smaller than the width of the
そして、段差部4を開口部152から挿入して中間ステータコア11Cを嵌め込む態様で、中間ステータコア11Cを第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bの間に挿入する。そして、全ての段差部4(スロット15の個数と同数)が中間ステータコア11Cに挿入することで、第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bの間は隙間無く閉止される。これにより、ステータコア1からの磁気の漏洩を低減させることができる。また既存の第1ステータコア11A、第2ステータコア11Bで用いられる電磁鋼板を用いて中間ステータコア11Cを構築できるので、コストを抑制することができる。
Then, the
なお、図9では、ティース16を2等分する位置で電磁鋼板を切断しているが、スロット15を2等分する位置で切断してもよい。この場合、周方向で互いに隣接する段差部4の間にティース16を差し込む態様で中間ステータコア11Cを第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bの間に挿入することになる。
In FIG. 9, the electrical steel sheet is cut at a position where the
[第3実施形態]
図10は、第3実施形態のステータの模式図である。第3実施形態のステータは、ステータコア1が軸方向に3個以上配置(図10では3個)され、スキューが複数段形成されたものである。
[Third Embodiment]
FIG. 10 is a schematic view of the stator of the third embodiment. In the stator of the third embodiment, three or more stator cores 1 are arranged in the axial direction (three in FIG. 10), and a plurality of skews are formed.
分割ステータコア11の軸方向の長さは任意に設計することができ、例えば図10では、中央に配置された分割ステータコア11が、左右に配置された分割ステータコア11よりも軸方向が短くなるように形成されている。
The axial length of the
第3実施形態でも、互いに隣接する分割ステータコア11(第1ステータコア11A、第2ステータコア11B)との間で、分割巻線5(例えば第1巻線2)と分割巻線5(例えば第2巻線3)との接続位置で段差部4が形成され、これがスキューとなっている。ステータコア1全体としては、スロット15の周方向のピッチよりも短い範囲にスキューが収まるように任意の配置でスキューが形成される。
Also in the third embodiment, the split winding 5 (for example, the first winding 2) and the split winding 5 (for example, the second winding) are located between the split stator cores 11 (first stator core 11A, second stator core 11B) adjacent to each other. A
図10に示すように、中央に配置された分割ステータコア11の左側に形成された段差部4(スキュー)と右側に形成された段差部4(スキュー)では周方向に位置が異なるように分割巻線5を接続することが可能である。よって、分割ステータコア11を多段配置することで、周方向の位置が互いに異なる複数のスキューを形成することができ、このようなスキューを形成することで、トルクリプルをさらに低減することが可能である。なお、段差部4は、基本形態、第1変形例乃至第5変形例のいずれも適用できる。また、前記同様に互いに隣接する分割ステータコア11の間に中間ステータコア11Cを配置することができる。
As shown in FIG. 10, the stepped portion 4 (skew) formed on the left side of the
[第4実施形態]
図11は、第4実施形態のステータの模式図である。第4実施形態のステータでは、直線状の第1巻線2と直線状の第2巻線3が段差部4(スキュー)を形成するように一体で形成されている。
[Fourth Embodiment]
FIG. 11 is a schematic view of the stator of the fourth embodiment. In the stator of the fourth embodiment, the linear first winding 2 and the linear second winding 3 are integrally formed so as to form a step portion 4 (skew).
組み立て手順としては、作業台に配置した第2ステータコア11Bに全ての第2巻線3を全ての第2スロット15Bに亘って挿通させて第2巻線3と一体となっている全ての第1巻線2を第2ステータコア11Bに挿通された第2巻線3により支持し、全ての第1巻線2を第1ステータコア11Aの全ての第1スロット15Aに亘って同時に挿通させる。
As an assembly procedure, all the second windings 3 are inserted through the second stator core 11B arranged on the workbench over all the second slots 15B, and all the first windings 3 are integrated with the second windings 3. The winding 2 is supported by the second winding 3 inserted through the second stator core 11B, and all the
そして、第1ステータコア11Aが分割ステータコア11の軸方向の端部に配置されている場合は、第1巻線2の端部(引き出し電線23を除く)に連結部22を接続する。また、第2ステータコア11Bが分割ステータコア11の軸方向の端部に配置されている場合は、第2巻線3の端部に連結部32を接続する。以上の工程によりステータが構築される。
When the first stator core 11A is arranged at the axial end of the
第4実施形態では、第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bの間に接合箇所がないので、ステータ全体の剛性が向上する。なお、段差部4は、単に巻線を周方向にクランク状に折り曲げて形成してもよい。
In the fourth embodiment, since there is no joint between the first stator core 11A and the second stator core 11B, the rigidity of the entire stator is improved. The
[本実施形態の効果]
本実施形態の回転電機のステータによれば、軸方向に貫通するスロット15が周方向に所定のピッチで形成された円筒形のステータコア1と、スロット15に挿通されたステータコイル用の巻線と、を備える回転電機のステータであって、ステータコア1は、軸方向に並んで配置された複数の分割ステータコア11を含み、複数の分割ステータコア11のうち、互いに隣接する第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bは、第1ステータコア11Aの第1スロット15Aと第2ステータコア11Bの第2スロット15Bが軸方向に一直線に並ぶ配置から互いに周方向にずれるように配置され、巻線は、第1スロット15Aに挿通された第1巻線2と、第2スロット15Bに挿通された第2巻線3と、を含み、第1巻線2と第2巻線3は、第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bとの間となる位置で接続され、第1巻線2と第2巻線3との接続位置において、第1巻線2と第2巻線3が周方向に互いにずれる段差部4が形成されている。
[Effect of this embodiment]
According to the stator of the rotary electric machine of the present embodiment, the cylindrical stator core 1 in which the
上記構成により、第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bの間において形成された巻線(第1巻線2、第2巻線3)の周方向の段差(段差部4)によりスキューが形成されたステータとなる。これにより、ステータコア1(第1ステータコア11A、第2ステータコア11B)にスキュー形状は不要となるので、高額な特殊設備を用いることなくステータコア1(分割ステータコア11)を容易に構築することでコストを抑制できる。また、ステータコア1(分割ステータコア11)のスロット15(第1スロット15A、第2スロット15B)に挿通する巻線(第1巻線2、第2巻線3)は、直線形状となり、ステータコア1(分割ステータコア11)の内周面にスロット15の開口部152(図9)を形成する必要がないので、トルクリプルの悪化及び磁気損失を抑制することができる。また、前記のように巻線(第1巻線2、第2巻線3)は、直線形状であるので、全てのスロット15(第1スロット15A、第2スロット15B)に巻線(第1巻線2、第2巻線3)を同時に挿通することができる。したがって、製造工程を簡略化でき、コストを抑制できる。また、第1巻線2と第2巻線3の接合部分は、第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bの間にあるので、当該部分を目視若しくは画像処理を行うことができ品質管理を容易に行うことができる。さらに、第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bの間は樹脂モールドが可能なので、前記接合部分の絶縁処理も容易に行うことができる。
With the above configuration, a skew is formed by a step (step portion 4) in the circumferential direction of the windings (first winding 2, second winding 3) formed between the first stator core 11A and the second stator core 11B. It becomes a stator. As a result, the stator core 1 (first stator core 11A, second stator core 11B) does not need a skew shape, so that the cost can be suppressed by easily constructing the stator core 1 (divided stator core 11) without using expensive special equipment. it can. Further, the windings (first winding 2, second winding 3) inserted into the slots 15 (first slot 15A, second slot 15B) of the stator core 1 (divided stator core 11) have a linear shape, and the stator core 1 (1st slot 15A, 2nd slot 15B) has a linear shape. Since it is not necessary to form the opening 152 (FIG. 9) of the
本実施形態において、複数の分割ステータコア11は、軸方向に3個以上配置されている。これにより、周方向の位置が互いに異なるスキューを複数形成できるので、トルクリプルをさらに低減できる。
In the present embodiment, three or more
本実施形態において、段差部4の周方向の長さが第1巻線2及び第2巻線3の周方向の幅と略同一となるように、第1巻線2及び第2巻線3において、互いに接合する部分の周方向の幅がそれぞれ狭くなっている。これにより、ステータコア1(分割ステータコア11)を構成する電磁鋼板と同じ電磁鋼板を材料とする中間ステータコア11Cを用いて第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bの間を閉止することができるので、磁束の漏洩を低減することができる。
In the present embodiment, the first winding 2 and the second winding 3 are arranged so that the circumferential length of the
本実施形態において、巻線は、第1巻線2と、第2巻線3と、に分割されるとともに、軸方向から見て第1巻線2の一部と、第2巻線3の一部が互いに重なるように配置され、第1巻線2の端面の一部と第2巻線3の端面の一部とが互いに接合されることで段差部4が形成されている。これにより、簡易な構成でスキューを構築できる。また例えば第2巻線3の端部に第1巻線2の端部を接触させた状態で第2巻線3の上に第1巻線2を配置できるので、第1巻線2を第2巻線3に容易に接合することができる。
In the present embodiment, the winding is divided into a first winding 2 and a second winding 3, and a part of the first winding 2 and a second winding 3 when viewed from the axial direction. A part of the end face of the first winding 2 and a part of the end face of the second winding 3 are joined to each other to form a stepped
本実施形態において、巻線は、第1巻線2と、第2巻線3と、に分割されるとともに、軸方向から見て第1巻線2の一部と、第2巻線3の一部が互いに重なるように配置され、第1巻線2の端部であって軸方向から見て第2巻線3と重なる位置と、第2巻線3の端部であって軸方向から見て第1巻線2と重なる位置と、に嵌め込み部(楔部24,34、凹凸部25,35)がそれぞれ形成され、嵌め込み部(楔部24,34、凹凸部25,35)が互いに嵌め込まれることで段差部4が形成されている。これにより、簡易な構成でスキューを構築できる。また第1巻線2と第2巻線3とを接合する前に両者が互いに係合しているので、第1巻線2を第2巻線3にさらに容易に接合することができる。
In the present embodiment, the winding is divided into a first winding 2 and a second winding 3, and a part of the first winding 2 and a second winding 3 when viewed from the axial direction. A part of the coil is arranged so as to overlap each other, and the end of the first winding 2 overlaps with the second winding 3 when viewed from the axial direction, and the end of the second winding 3 from the axial direction. Fitting portions (wedge portions 24, 34, uneven portions 25, 35) are formed at positions overlapping the first winding 2, respectively, and fitting portions (wedge portions 24, 34, uneven portions 25, 35) are formed on each other. The stepped
本実施形態において、巻線は、第1巻線2と、第2巻線3と、に分割されるとともに、軸方向から見て第1巻線2の一部と、第2巻線3の一部が互いに重なるように配置され、第1巻線2の端部であって軸方向から見て第2巻線3と重なる位置に第1傾斜面(傾斜面27)が形成され、第2巻線3の端部であって軸方向から見て第1巻線2と重なる位置に第2傾斜面(傾斜面37)が形成され、第1傾斜面(傾斜面27)と第2傾斜面(傾斜面37)が互いに接合されることで段差部4が形成されている。これにより、簡易な構成でスキューを構築できる。
In the present embodiment, the winding is divided into a first winding 2 and a second winding 3, and a part of the first winding 2 and a second winding 3 when viewed from the axial direction. A first inclined surface (inclined surface 27) is formed at a position which is an end portion of the first winding 2 and overlaps with the second winding 3 when viewed from the axial direction. A second inclined surface (inclined surface 37) is formed at a position at the end of the winding 3 and overlapping the first winding 2 when viewed from the axial direction, and the first inclined surface (inclined surface 27) and the second inclined surface The stepped
本実施形態において、巻線は、第1巻線2と、第2巻線3と、に分割され、第1巻線2の側面と第2巻線3の側面とが互いに接合されることで段差部4が形成されている。これにより、簡易な構成でスキューを構築できる。また、側面で接合するので、第1巻線2及び第2巻線3の周方向の幅が小さい場合であっても段差部4を容易に形成することができる。また側面で接合することで、第1巻線2と第2巻線3が軸方向で交差するので、その分ステータ全体の軸方向の長さを短くすることができる。
In the present embodiment, the winding is divided into a first winding 2 and a second winding 3, and the side surface of the first winding 2 and the side surface of the second winding 3 are joined to each other. A
本実施形態において、巻線は、第1巻線2と、第2巻線3と、に分割されるとともに、軸方向から見て第1巻線2の一部と、第2巻線3の一部が互いに重なるように配置され、第1巻線2の端部であって軸方向から見て第2巻線3と重なる位置に第1巻線2の端部を動径方向の一方から薄肉形成する第1ザグリ(ザグリ26)が形成され、第2巻線3の端部であって軸方向から見て第1巻線2と重なる位置に第2巻線3の端部を動径方向の他方から薄肉形成する第2ザグリ(ザグリ36)が形成され、第1ザグリと第2ザグリが互いに接合されることで段差部4が形成されている。第1巻線2のザグリ26の動径方向の内側に対向する接合面26aが形成され、第2巻線3のザグリ26の動径方向の外側に対向する接合面36aが形成され、接合面26aと接合面36aが互いに接合している。そして、接合面26a及び接合面36bは外部から遮蔽されている。したがって、第1巻線2と第2巻線3の接合部分の経年劣化を抑制することができる。
In the present embodiment, the winding is divided into a first winding 2 and a second winding 3, and a part of the first winding 2 and a second winding 3 when viewed from the axial direction. A part of the first winding 2 is arranged so as to overlap each other, and the end of the first winding 2 is placed at a position where it overlaps with the second winding 3 when viewed from the axial direction at the end of the first winding 2 from one of the radial directions. A thin-walled first counterbore (counterbore 26) is formed, and the end of the second winding 3 is driven at a position that overlaps with the first winding 2 at the end of the second winding 3. A second counterbore (counterbore 36) that forms a thin wall is formed from the other side in the direction, and the
本実施形態において、巻線のうち、軸方向の端部に配置された分割ステータコア11に挿通された巻線は、スロット15(第1スロット15A、第2スロット15B)に挿通された一方の巻線(直線部21,31)と、一方の巻線(直線部21,31)が挿通されたスロット15(第1スロット15A、第2スロット15B)とは異なるスロット15(第1スロット15A、第2スロット15B)に挿通された他方の巻線(直線部21,31)と、一方の巻線(直線部21,31)と他方の巻線(直線部21,31)とを連結するとともに一方の巻線(直線部21,31)が挿通されたスロット15と他方の巻線(直線部21,31)が挿通されたスロット15(第1スロット15A、第2スロット15B)との間を跨ぐように分割ステータコア11の端部に配置された連結部22,32と、が一体となったU字形状を含む。これにより、巻線(第1巻線2、第2巻線3)をスロット15(第1スロット15A、第2スロット15B)に挿通させる作業効率、及び配線作業の効率を向上させることができる。また、軸方向の両端に配置された分割ステータコア11においてU字型の巻線(第1巻線2、第2巻線3)を共通に用いることができるので、コストを抑制することができる。また連結部22,32によりステータコイルのコイルエンドの高さを揃えることができるので、ステータに発生する磁束のムラを抑制することができる。
In the present embodiment, of the windings, the winding inserted into the
本実施形態において、軸方向の端部に配置された分割ステータコア11には、スロット15(第1スロット15A、第2スロット15B)に挿通された一方の巻線(直線部21,31)と、前記一方の前記巻線(直線部21,31)が挿通された前記スロット15(第1スロット15A、第2スロット15B)とは異なる前記スロット15(第1スロット15A、第2スロット15B)に挿通された他方の前記巻線(直線部21,31)とを連結するとともに前記一方の前記巻線(直線部21,31)が挿通された前記スロット15(第1スロット15A、第2スロット15B)と前記他方の前記巻線(直線部21,31)が挿通された前記スロット15(第1スロット15A、第2スロット15B)との間を跨ぐように連結部22,32が配置されている。これにより、連結部22,32によりステータコイルのコイルエンドの高さを揃えることができるので、ステータに発生する磁束のムラを抑制することができる。
In the present embodiment, the
また本実施形態に係る回転電機のステータの製造方法は、軸方向に貫通するスロット15が周方向に所定のピッチで形成された円筒形の分割ステータコア11を軸方向に並ぶように複数配置するとともに、複数の分割ステータコア11のうち互いに隣接する第1ステータコア11Aと第2ステータコア12Aを、第1ステータコア11Aの第1スロット15Aと第2ステータコア11Bの第2スロット15Bが軸方向で一直線に並ぶ配置から互いに周方向にずれるように配置し、第1スロット15Aにステータコイル用の第1巻線2を挿通し、第2スロット15Bにステータコイル用の第2巻線3を挿通し、第1巻線2と第2巻線3が軸方向から見て周方向に互いにずれた配置で第1巻線2の端部と第2巻線3の端部を互いに接合する。
Further, in the method for manufacturing a stator of a rotary electric machine according to the present embodiment, a plurality of cylindrical divided
上記方法により、第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bの間において形成された巻線(第1巻線2、第2巻線3)の周方向の段差(段差部4)によりスキューが形成されたステータとなる。これにより、ステータコア1(第1ステータコア11A、第2ステータコア11B)にスキュー形状は不要となるので、高額な特殊設備を用いることなくステータコア1(分割ステータコア11)を容易に構築することでコストを抑制できる。また、ステータコア1(分割ステータコア11)のスロット15(第1スロット15A、第2スロット15B)に挿通する巻線(第1巻線2、第2巻線3)は、直線形状となり、ステータコア1(分割ステータコア11)の内周面にスロット15の開口部152(図9)を形成する必要がないので、トルクリプルの悪化及び磁気損失を抑制することができる。また、前記のように巻線(第1巻線2、第2巻線3)は、直線形状であるので、全てのスロット15(第1スロット15A、第2スロット15B)に巻線(第1巻線2、第2巻線3)を同時に挿通することができる。したがって、製造工程を簡略化でき、コストを抑制できる。また、第1巻線2と第2巻線3の接合部分は、第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bの間にあるので、当該部分を目視若しくは画像処理を行うことができ品質管理を容易に行うことができる。さらに、第1ステータコア11Aと第2ステータコア11Bの間は樹脂モールドが可能なので、前記接合部分の絶縁処理も容易に行うことができる。
By the above method, a skew is formed by a step (step portion 4) in the circumferential direction of the windings (first winding 2, second winding 3) formed between the first stator core 11A and the second stator core 11B. It becomes a stator. As a result, the stator core 1 (first stator core 11A, second stator core 11B) does not need a skew shape, so that the cost can be suppressed by easily constructing the stator core 1 (divided stator core 11) without using expensive special equipment. it can. Further, the windings (first winding 2, second winding 3) inserted into the slots 15 (first slot 15A, second slot 15B) of the stator core 1 (divided stator core 11) have a linear shape, and the stator core 1 (1st slot 15A, 2nd slot 15B) has a linear shape. Since it is not necessary to form the opening 152 (FIG. 9) of the
1 ステータコア
11 分割ステータコア
11A 第1ステータコア
11B 第2ステータコア
15 スロット
15A 第1スロット
15B 第2スロット
2 第1巻線
3 第2巻線
4 段差部
1
Claims (11)
前記ステータコアは、軸方向に並んで配置された複数の分割ステータコアを含み、
複数の前記分割ステータコアのうち、互いに隣接する第1ステータコアと第2ステータコアは、前記第1ステータコアの第1スロットと前記第2ステータコアの第2スロットが軸方向に一直線に並ぶ配置から互いに周方向にずれるように配置され、
前記巻線は、
前記第1スロットに挿通された第1巻線と、
前記第2スロットに挿通された第2巻線と、を含み、
前記第1巻線と前記第2巻線は、前記第1ステータコアと前記第2ステータコアとの間となる位置で接続され、
前記第1巻線と前記第2巻線との接続位置において、前記第1巻線と前記第2巻線が周方向に互いにずれる段差部が形成されている
回転電機のステータ。 A stator of a rotary electric machine including a cylindrical stator core in which slots penetrating in the axial direction are formed at a predetermined pitch in the circumferential direction, and a winding for a stator coil inserted into the slot.
The stator core includes a plurality of split stator cores arranged side by side in the axial direction.
Among the plurality of divided stator cores, the first stator core and the second stator core that are adjacent to each other are arranged in the circumferential direction from the arrangement in which the first slot of the first stator core and the second slot of the second stator core are aligned in the axial direction. Arranged so that they are offset
The winding is
The first winding inserted into the first slot and
Includes a second winding inserted into the second slot.
The first winding and the second winding are connected at a position between the first stator core and the second stator core.
A stator of a rotary electric machine in which a step portion is formed at a connection position between the first winding and the second winding so that the first winding and the second winding are displaced from each other in the circumferential direction.
前記第1巻線の端面の一部と前記第2巻線の端面の一部とが互いに接合されることで前記段差部が形成されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の回転電機のステータ。 The winding is divided into the first winding and the second winding, and a part of the first winding and a part of the second winding are mutually formed when viewed from the axial direction. Arranged so that they overlap
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein a step portion is formed by joining a part of the end face of the first winding and a part of the end face of the second winding to each other. Rotating electric machine stator.
前記第1巻線の端部であって軸方向から見て前記第2巻線と重なる位置と、前記第2巻線の端部であって軸方向から見て前記第1巻線と重なる位置と、に嵌め込み部がそれぞれ形成され、前記嵌め込み部が互いに嵌め込まれることで前記段差部が形成されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の回転電機のステータ。 The winding is divided into the first winding and the second winding, and a part of the first winding and a part of the second winding are mutually formed when viewed from the axial direction. Arranged so that they overlap
A position at the end of the first winding that overlaps with the second winding when viewed from the axial direction, and a position at the end of the second winding that overlaps with the first winding when viewed from the axial direction. The stator of the rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the fitting portions are formed in and the fitting portions are respectively formed, and the stepped portions are formed by fitting the fitting portions to each other.
前記第1巻線の端部であって軸方向から見て前記第2巻線と重なる位置に第1傾斜面が形成され、前記第2巻線の端部であって軸方向から見て前記第1巻線と重なる位置に第2傾斜面が形成され、前記第1傾斜面と前記第2傾斜面が互いに接合されることで前記段差部が形成されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の回転電機のステータ。 The winding is divided into the first winding and the second winding, and a part of the first winding and a part of the second winding are mutually formed when viewed from the axial direction. Arranged so that they overlap
A first inclined surface is formed at a position at the end of the first winding and overlapping the second winding when viewed from the axial direction, and the end of the second winding and when viewed from the axial direction. Any of claims 1 to 3, wherein a second inclined surface is formed at a position overlapping the first winding, and the stepped portion is formed by joining the first inclined surface and the second inclined surface to each other. The stator of the rotary electric machine according to item 1.
前記第1巻線の側面と前記第2巻線の側面とが互いに接合されることで前記段差部が形成されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の回転電機のステータ。 The winding is divided into the first winding and the second winding.
The stator of a rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3, wherein a step portion is formed by joining the side surface of the first winding and the side surface of the second winding to each other.
前記第1巻線の端部であって軸方向から見て前記第2巻線と重なる位置に前記第1巻線の端部を動径方向の一方から薄肉形成する第1ザグリが形成され、
前記第2巻線の端部であって軸方向から見て前記第1巻線と重なる位置に前記第2巻線の端部を動径方向の他方から薄肉形成する第2ザグリが形成され、
前記第1ザグリと前記第2ザグリが互いに接合されることで前記段差部が形成されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の回転電機のステータ。 The winding is divided into the first winding and the second winding, and a part of the first winding and a part of the second winding are mutually formed when viewed from the axial direction. Arranged so that they overlap
A first counterbore is formed at a position at the end of the first winding that overlaps with the second winding when viewed from the axial direction, so that the end of the first winding is thinly formed from one of the radial directions.
A second counterbore is formed at the end of the second winding and overlapping the first winding when viewed from the axial direction to form a thin wall from the other end of the second winding in the radial direction.
The stator of a rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3, wherein a step portion is formed by joining the first counterbore and the second counterbore to each other.
前記スロットに挿通された一方の前記巻線と、前記一方の前記巻線が挿通された前記スロットとは異なる前記スロットに挿通された他方の前記巻線と、前記一方の前記巻線と前記他方の前記巻線とを連結するとともに前記一方の前記巻線が挿通された前記スロットと前記他方の前記巻線が挿通された前記スロットとの間を跨ぐように前記分割ステータコアの端部に配置された連結部と、が一体となったU字形状を含む請求項1乃至8のいずれか1項に記載の回転電機のステータ。 Among the windings, the winding inserted through the split stator core arranged at the end in the axial direction is
One of the windings inserted into the slot, the other winding inserted into the slot different from the slot through which the one winding was inserted, and the one winding and the other. Is arranged at the end of the split stator core so as to connect the windings of the above and straddle between the slot through which the one winding is inserted and the slot through which the other winding is inserted. The stator of a rotary electric machine according to any one of claims 1 to 8, which includes a U-shape in which the connecting portion is integrated.
前記スロットに挿通された一方の前記巻線と、前記一方の前記巻線が挿通された前記スロットとは異なる前記スロットに挿通された他方の前記巻線とを連結するとともに前記一方の前記巻線が挿通された前記スロットと前記他方の前記巻線が挿通された前記スロットとの間を跨ぐように連結部が配置されている請求項1乃至8のいずれか1項に記載の回転電機のステータ。 The split stator core located at the axial end has
One of the windings inserted into the slot and the other winding inserted into the slot different from the slot into which the one winding is inserted are connected and the one winding is connected. The stator of the rotary electric machine according to any one of claims 1 to 8, wherein a connecting portion is arranged so as to straddle between the slot through which the coil is inserted and the slot through which the other winding is inserted. ..
前記第1スロットにステータコイル用の第1巻線を挿通し、
前記第2スロットにステータコイル用の第2巻線を挿通し、
前記第1巻線と前記第2巻線が軸方向から見て周方向に互いにずれた配置で前記第1巻線の端部と前記第2巻線の端部を互いに接合する回転電機のステータの製造方法。 A plurality of cylindrical split stator cores having slots penetrating in the axial direction formed at a predetermined pitch in the circumferential direction are arranged so as to be arranged in the axial direction, and the first stator core and the second of the plurality of split stator cores adjacent to each other are arranged. The stator core is arranged so that the first slot of the first stator core and the second slot of the second stator core are displaced from each other in the circumferential direction from the arrangement in which the first slot of the first stator core and the second slot of the second stator core are aligned in the axial direction.
Insert the first winding for the stator coil into the first slot,
Insert the second winding for the stator coil into the second slot,
A stator of a rotary electric machine that joins the end of the first winding and the end of the second winding to each other in an arrangement in which the first winding and the second winding are displaced from each other in the circumferential direction when viewed from the axial direction. Manufacturing method.
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