JP2022020142A - 回転電機ステータの結線板、回転電機のステータ、および回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤を用いずに導線を固定することができる回転電機ステータの結線板を提供する。【解決手段】回転電機ステータの結線板１７は、同心円状に複数の溝を備え、溝の内部の開口部の開口幅を狭める突起部１４ａ６を有する台座１４ａを備え、渦巻き状に成形された導線１５が台座の溝の内部に突起部１４ａ６により固定されている構造を備え、導線１５は、適用対象の結線方式に合わせて切断されている。【選択図】図８

Description

本願は、回転電機ステータの結線板、回転電機のステータ、および回転電機に関するものである。

回転電機の組立を容易にし、生産性の向上が図れる結線構造、及び回転電機の小型化が図れるステータ構造が要求されている。

この要求に対して、導線を渦巻き状に成型し一部を絶縁部材で覆った後、導線を円周方向位置で切断した結線板を製造し、導線に貫通孔が設け、ステータの巻線端末部を貫通孔に挿入し、導線と半田付けをして結線する方法が開示されている（例えば、特許文献１）。

特許第５３４８１９９号公報

しかし、特許文献１の結線板は渦巻き状に成型した導線を金型に固定し、絶縁部材をインサート成型することで、導線の位置固定および絶縁を確保する。このため、結線側表面が露出されるように被膜する必要があり、軸方向は固定されていないため、スプリングバック等で導線が外れる問題がある。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、接着剤を用いずに導線を固定することができる回転電機ステータの結線板、この結線板を用いた回転電機のステータ、および回転電機を提供することを目的とする。

本願に開示される回転電機ステータの結線板は、同心円状に複数の溝を備え、溝の内部に溝の開口部の開口幅を狭める突起部を有する台座を備え、渦巻き状に成形された導線が台座の溝の内部に突起部により固定されている構造を備えたものである。
本願に開示される回転電機のステータは、上記の回転電機ステータの結線板と、インシュレータを装着した積層コアに巻線を巻き回した複数の巻線組立品と、を備え、巻線組立品は環状に配置されてフレームに圧入され、巻線組立品の巻線端末部が結線板の導線と接続された構造を備えたものである。
本願に開示される回転電機は、上記回転電機のステータと、ステータの内周側に配置されたロータと、を備えたものである。

本願に開示される回転電機ステータの結線板によれば、接着剤を用いずに導線を固定することができる結線板が得られる。
本願に開示される回転電機のステータによれば、接着剤を用いずに導線を固定することができる結線板を備えた回転電機のステータが得られる。
本願に開示される回転電機によれば、接着剤を用いずに導線を固定することができる結線板を備えたステータを用いた回転電機が得られる。

実施の形態１による回転電機の断面図である。 実施の形態１による回転電機のステータコアの斜視図である。 実施の形態１による回転電機のステータインシュレータの構造図である。 実施の形態１による回転電機のステータインシュレータの構造図である。 実施の形態１による回転電機のステータインシュレータの構造図である。 実施の形態１による回転電機の巻線組立品の斜視図である 実施の形態１による回転電機の結線板用台座の構造図である。 実施の形態１による回転電機の結線板用台座の構造図である。 実施の形態１による回転電機の結線板用台座の構造図である。 実施の形態１による回転電機の結線板用台座の構造図である。 実施の形態１による回転電機の結線板（導線切断前）の説明図である。 実施の形態１による回転電機の結線板（導線配置）の説明図である。 実施の形態１による回転電機の結線板（導線配置）の説明図である。 実施の形態１による回転電機の結線板（導線切断後）の説明図である。 実施の形態１による回転電機の結線図である。 実施の形態１による回転電機のステータ組立（結線板配置）の説明図である。 実施の形態１による回転電機に係る電極溶接の説明図である。 実施の形態１による回転電機のステータ組立（モールド）の説明図である。 実施の形態１による回転電機の製作のフローチャートである。 実施の形態２による回転電機の結線板用台座の構造図である。 実施の形態２による回転電機の結線板用台座の構造図である。 実施の形態２による回転電機の結線板用台座の構造図である。 実施の形態２による回転電機の結線板用台座の構造図である。 実施の形態２による回転電機の結線板（導線配置）の説明図である。 実施の形態２による回転電機の結線板（導線配置）の説明図である。 実施の形態２による回転電機に係る電極溶接の説明図である。 実施の形態３による回転電機の結線板（導線切断後）の説明図である。 実施の形態３による回転電機の結線図である。 実施の形態４による回転電機の結線板（導線切断後）の説明図である。 実施の形態４による回転電機の結線図である。 実施の形態５による回転電機の結線板（導線切断後）の説明図である。 実施の形態５による回転電機の結線図である。

実施の形態１．
実施の形態１は、同心円状に複数の溝を備え、溝の内部に溝の開口部の開口幅を狭める突起部を備えた台座に、渦巻き状に成形された導線が固定され、複数の溝の底面の高さが同一平面上にあり、導線を切断するための切り欠き部を備え、切り欠き部の内径側の壁に電極を通す空間を備え、導線は適用対象の結線方式に合わせて切断されている回転電機ステータの結線板に関するものである。また、実施の形態１は、この回転電機ステータの結線板を備えた回転電機のステータ、およびこの回転電機のステータを備えた回転電機に関するものである。

以下、実施の形態１に係る回転電機ステータの結線板、回転電機のステータ、および回転電機について、回転電機の断面図である図１、ステータコアの斜視図である図２、ステータインシュレータの構造図である図３Ａ～図３Ｃ、巻き線組立品の斜視図である図４、結線板用台座の構造図である図５Ａ～図５Ｃ、図６、結線板（導線切断前）の説明図である図７、結線板（導線配置）の説明図である図８Ａ、図８Ｂ、結線板（導線切断後）の説明図である図９、回転電機の結線図である図１０、ステータ組立（結線板配置）の説明図である図１１、回転電機に係る電極溶接の説明図である図１２、ステータ組立（モールド）の説明図である図１３、および回転電機の製作のフローチャートである図１４に基づいて説明する。
なお、各図において、同一部分もしくは相当部分は、同一符号で示し、重複する説明は、省略する。

まず、実施の形態１の回転電機１００の全体構造を回転電機１００の軸方向に垂直な切断面である図１に基づいて説明する。
まず、回転電機１００の構成要素を説明し、次に各構成要素の機能、関係を説明する。
回転電機１００は、ステータ１０、ロータ３０、結線側ブラケット５０ａ、および反結線側ブラケット５０ｂから構成されている。
ステータ１０は、フレーム６０、巻線組立品２０、電源コネクタ４０、およびリード線１６を備える。
巻線組立品２０は、積層コア１１、結線側インシュレータ１３ａ、反結線側インシュレータ１３ｂ、巻線用導線１２ａ、結線板１７、および接続用導線１５を備える。
なお、以降の説明において、結線側インシュレータ１３ａ、反結線側インシュレータ１３ｂをまとめて説明する場合は、インシュレータ１３と記載する。また、巻線用導線１２ａを導線１２ａと記載し、接続用導線１５を導線１５と適宜記載する。

巻線組立品２０は、積層コア１１のティース部１１ｂにインシュレータ１３を介して導線１２ａが巻回されて、巻線１２が形成されてものである。巻線組立品２０は、環状に配置されて、フレーム６０に圧入または焼き嵌めされる。
ステータ１０は、フレーム６０と、このフレーム６０に環状に配置された巻線組立品２０と、巻線組立品２０の結線側に配置された結線板１７とを備える。
永久磁石を有するロータ３０は、ステータ１０の内周側に配置され、結線側ブラケット５０ａと反結線側ブラケット５０ｂとで保持される。
ステータ１０には、巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂを外部の電源に接続するためのリード線１６と電源コネクタ４０が設けられている。
結線板１７には、三相交流の中性点に対応する巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂを接続するための導線１５が配置されている。また、結線板１７には、三相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相に対応する巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂを電源コネクタ４０に接続するリード線１６に接続するための導線１５が配置されている。

以下の説明においては回転軸方向（図１における左右方向）を軸方向（Ｘ）、回転軸中心方向（図１における上下方向）を径方向（Ｒ）、回転軸を中心とした回転方向に沿う方向を周方向（Ｐ）と定義して説明する。
なお、軸方向（Ｘ）については、結線板１７が設置されている側を＋側、反対側を－側として説明する。

積層コア１１の構造を、積層コア１１の斜視図である図２に基づいて説明する。
なお、図１で説明した軸方向（Ｘ）、径方向（Ｒ）、および周方向（Ｐ）を明確にするため、記載している。
積層コア１１は、軸方向に積層される複数の磁性鋼板によって形成される。
積層コア１１の外周側には、周方向（Ｐ）に長い形状のヨーク部１１ａが形成される。 ヨーク部１１ａの内周側には、ヨーク部１１ａの周方向中央の位置から内周側に突出するティース部１１ｂが形成される。
ティース部１１ｂの内周側の端部には、周方向（Ｐ）両側に広がる形状の突出部１１ｃが形成される。

インシュレータ１３の構造を、図３Ａ～図３Ｃに基づいて説明する。
ここで、図３Ａは、積層コア１１の軸方向（Ｘ）の結線板側（＋側）端部に装着される結線側インシュレータ１３ａの斜視図である。図３Ｂは、積層コア１１の軸方向（Ｘ）の反結線板側（－側）端部に装着される反結線側インシュレータ１３ｂの斜視図である。図３Ｃは、結線側インシュレータ１３ａを上から見た平面図である。
図から明らかなように、積層コア１１の軸方向＋側の結線側インシュレータ１３ａと積層コア１１の軸方向－側の反結線側インシュレータ１３ｂとは形状が異なる。

まず、積層コア１１の軸方向（Ｘ）＋側に装着される結線側インシュレータ１３ａについて説明する。
結線側インシュレータ１３ａは、外鍔部１３ａ１、内鍔部１３ａ２、および胴部１３ｃ１で構成される。外鍔部１３ａ１は、積層コア１１のヨーク部１１ａを、内鍔部１３ａ２は積層コア１１の突出部１１ｃを、胴部１３ｃ１は積層コア１１のティース部１１ｂをそれぞれ軸方向（Ｘ）＋側から覆う。

結線側インシュレータ１３ａの外鍔部１３ａ１には、導線用溝１３ｄが形成される。導線用溝１３ｄには、巻線１２を成す導線１２ａの端部が外鍔部１３ａ１の径方向（Ｒ）内側から外側に突出する形で挿入される。
外鍔部１３ａ１には、外鍔外壁１３ｅが形成され、結線時に突出した導線１２ａが外鍔外壁１３ｅに沿って引き回される。
また、外鍔部１３ａ１には、結線板１７を配置するための結線板配置面１３ｆが形成される。内鍔部１３ａ２の軸方向（Ｘ）高さは結線板配置面１３ｆと同じ高さであり、内鍔部１３ａ２と結線板配置面１３ｆに結線板１７を配置する。

次に、積層コア１１の軸方向（Ｘ）－側に装着される反結線側インシュレータ１３ｂについて説明する。
反結線側インシュレータ１３ｂは、外鍔部１３ｂ１、内鍔部１３ｂ２、および胴部１３ｃ２で構成される。外鍔部１３ｂ１はヨーク部１１ａを、内鍔部１３ｂ２は積層コア１１の突出部１１ｃを、胴部１３ｃ２は積層コア１１のティース部１１ｂをそれぞれ軸方向（Ｘ）－側から覆う。

巻線組立品２０の構造を、巻線組立品２０の斜視図である図４に基づいて説明する。
積層コア１１に軸方向（Ｘ）＋側から結線側インシュレータ１３ａが装着され、軸方向（Ｘ）－側からの反結線側インシュレータ１３ｂが装着される。インシュレータ１３が装着された積層コア１１に対して、巻線１２が巻回されて、巻線組立品２０が構成される。
巻線１２は、インシュレータ１３を介して積層コア１１のティース部１１ｂに巻回される導線１２ａによって構成される。また、積層コア１１と巻回される導線１２ａとの間には、絶縁を確保するためにシート状絶縁部材（図示なし）が配置されている。

また、巻線組立品２０は、もう一つの巻線組立品２０と反結線側インシュレータ１３ｂを介して、巻線１２が巻回されており、２個で一組の連続巻きである。

結線板１７用の溝底面が同一平面上の台座１４ａの構造を、図５Ａ～図５Ｃ、図６に基づいて説明する。なお、説明では、溝底面が同一平面上の台座１４ａを台座１４ａと記載する。
図５Ａは台座１４ａの平面図、図５Ｂは台座１４ａの側面図、図５Ｃは図５ＡのＡ－Ａから見た断面図、および図６は台座１４ａの斜視図である。
なお、図６において、突起部１４ａ６は省略している。

台座１４ａは、接続用導線１５を配置するための剛性に優れ、かつ弾性体である絶縁部材、たとえばＡＢＳ（ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ‐ｂｕｔａｄｉｅｎｅ‐ｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂で製作される。
台座１４ａには導線１５が配置される同心円状の溝１４ａ１が複数設けられている。
なお、実施の形態１では、溝底面の高さは同一平面上である台座１４ａを使用する場合について説明する。溝底面の高さに段差をある場合については、実施の形態２で説明する。

三相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相と中性線の結線部材を作成するため、導線１５を切断するスペースとして切り欠き部１４ａ２を台座１４ａに設ける。溶接時の軸方向（Ｘ）＋側から導線１５に接触する電極７０ａが台座１４ａに干渉することを防止するため、切り欠き部１４ａ２の内壁凹部１４ａ３は内径側に凹んだ構造を有する。
切り欠き部１４ａ２の内壁は溶接用の電極７０ｂを通すため、一部軸方向（Ｘ）―側の内壁を取り払いトンネル状になっている内壁トンネル部１４ａ４を設ける。
後で説明するようにステータ１０の内径側から挿入する電極７０ｂは内壁トンネル部１４ａ４から結線板１７の軸方向（Ｘ）―側へ配置され、軸方向（Ｘ）＋側から延びる電極７０ａと導線１５を挟み、溶接する。

台座１４ａの内壁には、巻き始め部１４ａ５が設けられており、導線１５を渦巻き状に成形するとき、巻き初めの導線１５を巻き始め部１４ａ５に引っ掛けてから巻き始める。

溝１４ａ１の内部に溝１４ａ１の軸方向（Ｘ）＋側端部から径方向（Ｒ）内側に向かって突出する突起部１４ａ６を設ける。溝１４ａ１は突起部１４ａ６側に軸方向（Ｘ）＋側に向かって開口している開口部が形成されている。
後で説明するように、この開口部から導線１５を突起部１４ａ６の軸方向（Ｘ）―側に配置することで固定する。

次に接続用導線１５を台座１４ａに配置し、結線板１７を形成する要領について説明する。
治具（図示せず）を用いて導線１５を３周ある渦巻き状に成形し、台座１４ａの溝１４ａ１の内部に押し入れて導線１５を配置する。同心円状の溝内部には、導線１５を固定するための突起部１４ａ６が設けられている。
導線１５を台座１４ａに挿入する時は、台座１４ａが弾性変形するため、溝１４ａ１と突起部１４ａ６の隙間が拡張され導線１５が通る。しかし、導線１５を底面まで挿入し、加圧時の力を取り去った際、台座１４ａは弾性により元の形状に戻る。このため、溝１４ａ１と突起部１４ａ６の隙間が狭くなり、導線１５が通る隙間がなくなる。この結果、導線１５は台座１４ａに固定される。

以上説明した要領で形成された結線板１７、すなわち台座１４ａの溝１４ａ１に突起部１４ａ６を形成することで導線１５を固定した結線板１７を、図７、図８Ａ、図８Ｂに示す。
図７は、成形した導線１５を台座１４ａに固定した状態の平面図である。図８Ａは斜視図、図８Ｂは図８ＡのＡ－Ａから見た断面図である。

実施の形態１においては、突起部１４ａ６を溝１４ａ１に形成することによって、接着剤を用いることなく、導線１５を台座１４ａに軸方向に固定することができる。接着剤を必要としないため材料コストおよび加工工程数が削減できる。

突起部１４ａ６は隣り合う切り欠き部１４ａ２の間に１個以上必要である。しかし、突起部１４ａ６は溝１４ａ１の開口部の開口幅を小さくする形状であればよい。たとえば、溝１４ａ１の中心に向かって径方向（Ｒ）外側および径方向（Ｒ）内側から突出する突起部を有してもよい。また、溝１４ａ１の少なくとも一部あればよく、全周に設けてもよい。

次に、回転電機１００が三相交流２Ｙ結線の場合の結線板１７の具体的構成方法、要領を図９、図１０に基づいて説明する。
実施の形態１では、図１０に示すように各相の２個の巻線が並列に接続されて３相２Ｙ結線を備える回転電機に適用する例を説明する。
図９は、図１０の３相交流２Ｙ結線に対して、導線１５を切断した後の図である。また、図９は、巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂと導線１５との接続、および電源コネクタ４０へ接続するリード線１６と導線１５との接続についても合わせて記載している。
図９において、○印（Ａ）は３相交流２Ｙ結線に必要な巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂと導線１５との接続を示す。また、□印（Ｂ）は三相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相の電源コネクタ４０へ接続するリード線１６と導線１５との接続を示す。

三相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相と中性点の構成に必要な結線部材を形成するため導線１５を台座１４ａに固定した後、台座１４ａの切り欠き部１４ａ２にパンチのダイを挿入し、導線１５を軸方向（Ｘ）＋側からパンチで打ち抜き、切断する。
３周ある導線１５の最内径側の導線１５は巻き始め部１４ａ５より時計回りに１５°、１６５°、３４５°の位置で切断する。内径側から２番目の導線１５は巻き始め部１４ａ５から時計回りに４５°、２８５°の位置で切断する。最外径側の導線１５は巻き始め部１４ａ５から時計回りに１３５°、３１５°の位置で切断する。
三相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相と中性点の構成に必要な結線部材として導線１５を台座１４ａに配置し、固定し、適用するステータ１０、すなわち回転電機１００の結線方式に対応して、導線１５を切断することで、結線板１７が製作される。

次に、結線板１７をステータ１０に配置し、巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂとの接続を行う方法、要領を、図３Ａ、図３Ｃ、図９、図１０を参照しながら、ステータ組立（結線板配置）の説明図である図１１、および電極溶接の説明図である図１２に基づいて説明する。なお、図１１はステータ１０に結線板１７の配置したステータ組立途中の斜視図である。
なお、ステータ１０への結線板１７の配置と導線１５と巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂとの結線は、複数の巻線組立品２０がフレーム６０に嵌め込まれた状態で行われる。

軸方向（Ｘ）＋側から結線板１７をステータ１０の結線側インシュレータ１３ａの内鍔部１３ａ２と結線板配置面１３ｆに配置する。
巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂの被膜を剥離し、巻線端末部１２ｂを結線側インシュレータ１３ａの外鍔外壁１３ｅに沿って引き回し、結線板１７の導線１５の被膜を剥離した部分の上側に配置する。ステータ１０の各巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂすべてを引き回し、結線板１７の導線１５上に配置後、各巻線端末部１２ｂと結線板１７の導線１５を溶接して結線する。
なお、この接続点は図９の○印（Ａ）に対応する。

図１２は溶接時の電極７０ａ、７０ｂの位置を示す図である。溶接のための電極７０ａを溶接箇所の軸方向（Ｘ）＋側に配置する。ステータ１０の結線側インシュレータ１３ａ内径側から径方向（Ｒ）に電極７０ｂを配置し、軸方向（Ｘ）＋側の電極７０ａと巻線端末部１２ｂと結線板１７の導線１５を挟み、溶接する。
巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂと他の導線１５との間にモールドが流入するよう巻線端末部１２ｂを曲げ、絶縁を確保する。

また、三相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相に電源を供給するためのリード線１６の端末の被覆を剥離した後、導線１５の被膜を剥離した部分上に配置する。
巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂの場合と同様に、電極７０ａを溶接箇所の軸方向（Ｘ）＋側に配置し、ステータ１０の内径側から電極７０ｂを導線１５の軸方向（Ｘ）―側に配置し、リード線１６の端末と結線板１７の導線１５を挟み、溶接して結線する。
なお、この接続点は図９の□印（Ｂ）に対応する。

次に溶接による接続が完了した図１１のステータ１０の接続部の絶縁および固定のために行うモールド処理について、図１３に基づいて説明する。
図１３はステータ１０の巻線組立品２０と結線板１７をモールドした図である。
巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂを結線板１７の導線１５に溶接し、結線した後、ステータ１０の巻線組立品２０と結線板１７とをモールドして溶接部を絶縁する。モールドすることで振動により溶接部が切れることを防止する。

以上説明した実施の形態１の結線板１７の製作およびステータ１０の製造要領を図１４のフローチャートに基づいて説明する。
なお、本実施の形態１の結線板１７の製作およびステータ１０の製造要領は、以下のステップ１（Ｓ０１）からステップ７（Ｓ０７）から成るものである。

ステップ１（Ｓ０１）の導線成形ステップでは、１本の導線１５を治具（図示せず）に巻き付けて、渦巻き状に成形する。
ステップ２（Ｓ０２）の導線固定ステップでは、渦巻き状に成形した導線１５を台座１４ａの溝１４ａ１に挿入し、突起部１４ａ６により台座１４ａに固定する。
ステップ３（Ｓ０３）の導線切断ステップでは、台座１４ａに固定した導線を回転電機１００の結線方式に合わせて切断し、結線板１７を製作する。
ステップ４（Ｓ０４）の結線板配置ステップでは、ステップ３（Ｓ０３）で製作した結線板１７を、ステータ１０上に配置する。具体的には、結線板１７を巻線組立品２０の結線側インシュレータ１３ａの内鍔部１３ａ２と結線板配置面１３ｆ上に配置する。
ステップ５（Ｓ０５）の巻線端末部引回ステップでは、巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂを導線１５上に配置する。図９において、巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂと結線板１７の導線１５との接続前の状態が対応する。
ステップ６（Ｓ０６）の巻線端末部溶接ステップでは、電極７０ａ、７０ｂを挿入し、巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂおよびリード線１６と導線１５とを溶接する。
ステップ７（Ｓ０７）のモールドステップでは、ステップ６（Ｓ０６）の巻線端末部溶接ステップ完了後、ステータ１０の巻線組立品２０と結線板１７をモールドする。

以上説明したように、結線板１７を製作後、この結線板１７を使用して、ステータ１０を製造することができる。
さらに、実施の形態１で製作した結線板を使用したステータ１０とこのステータ１０の内周側にロータ３０を配置して、結線側ブラケット５０ａ、および反結線側ブラケット５０ｂで保持、固定することで、回転電機１００を製造することができる。

上記説明のように、実施の形態１の回転電機ステータの結線板は、同心円状に複数の溝を備え、溝の内部に溝の開口部の開口幅を狭める突起部を備えた台座に、渦巻き状に成形された導線が固定され、複数の溝の底面の高さが同一平面上にあり、導線を切断するための切り欠き部を備え、切り欠き部の内径側の壁に電極を通す空間を備え、導線は適用対象の結線方式に合わせて切断されているものである。また、実施の形態１の回転電機ステータは、上記結線板を備えたものであり、回転電機は上記回転電機ステータを備えたものである。
このため、実施の形態１では、接着剤を用いずに導線を固定することができる結線板が得られ、またこの結線板を備えた回転電機のステータおよび回転電機が得られる。

実施の形態２．
実施の形態２は、溝底面の高さは内周側の溝の方が外周側の溝よりも高くなる段差がある台座を用いた回転電機ステータの結線板に関するものである。

実施の形態２の回転電機ステータの結線板について、結線板用台座の構造図である図１５Ａ～図１５Ｃ、図１６、結線板（導線配置）の説明図である図１７Ａ、図１７Ｂ、および電極溶接の説明図である図１８に基づいて、実施の形態１との差異を中心に説明する。
実施の形態２の構成図において、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
なお、実施の形態１と区別するため、実施の形態２では、台座１４ｂとしている。

実施の形態１では、溝底面の高さは同一平面上である台座１４ａを使用する場合について説明した。実施の形態２では、溝底面の高さに段差をある台座１４ｂを使用する場合について説明する。

結線板１７用の溝底面に段差を持つ台座１４ｂの構造を、図１５Ａ～図１５Ｃ、図１６に基づいて説明する。なお、説明では、溝底面に段差を持つ台座１４ｂを台座１４ｂと記載する。
図１５Ａは台座１４ｂの平面図、図１５Ｂは台座１４ｂの側面図、図１５Ｃは図１５ＡのＡ－Ａから見た断面図、および図１６は台座１４ｂの斜視図である。
なお、図１６において、突起部１４ｂ６は省略している。

台座１４ｂには導線１５が配置される同心円状の溝１４ｂ１が複数設けられている。
三相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相と中性線の結線部材を作成するため、導線１５を切断するスペースとして切り欠き部１４ｂ２を台座１４ｂに設ける。溶接時の軸方向（Ｘ）＋側から導線１５に接触する電極７０ａが台座１４ｂに干渉することを防止するため、切り欠き部１４ｂ２の内壁凹部１４ｂ３は内径側に凹んだ構造を有する。
切り欠き部１４ｂ２の内壁は溶接用の電極７０ｂを通すため、一部軸方向（Ｘ）―側の内壁を取り払いトンネル状になっている内壁トンネル部１４ｂ４を設ける。
後で説明するように、ステータ１０の内径側から挿入する電極７０ｂは内壁トンネル部１４ｂ４から結線板１７の軸方向（Ｘ）―側へ配置され、軸方向（Ｘ）＋側から延びる電極７０ａと導線１５を挟み、溶接する。

台座１４ｂの内壁には、巻き始め部１４ｂ５が設けられており、導線１５を渦巻き状に成形するとき、巻き初めの導線１５を巻き始め部１４ｂ５に引っ掛けてから巻き始める。

溝１４ｂ１の内部に溝１４ｂ１の軸方向（Ｘ）＋側端部から径方向（Ｒ）内側に向かって突出する突起部１４ｂ６を設ける。溝１４ｂ１は突起部１４ｂ６側に軸方向（Ｘ）＋側に向かって開口している開口部が形成されている。
この開口部から導線１５を突起部１４ｂ６の軸方向（Ｘ）―側に配置することで固定する。

次に接続用導線１５を台座１４ｂに配置し、結線板１７を形成する要領について説明する。
治具（図示せず）を用いて導線１５を３周ある渦巻き状に成形し、台座１４ｂの溝１４ｂ１の内部に押し入れて導線１５を配置する。同心円状の溝内部には、導線１５を固定するための突起部１４ｂ６が設けられている。
導線１５を台座１４ｂに挿入する時は、台座１４ｂが弾性変形するため、溝１４ｂ１と突起部１４ｂ６の隙間が拡張され導線１５が通る。しかし、導線１５を底面まで挿入し、加圧時の力を取り去った際、台座１４ｂは弾性により元の形状に戻る。このため、溝１４ｂ１と突起部１４ｂ６の隙間が狭くなり、導線１５が通る隙間がなくなる。この結果、導線１５は台座１４ｂに固定される。

以上説明した要領で形成された結線板１７、すなわち台座１４ｂの溝１４ｂ１に突起部１４ｂ６を形成することで導線１５を固定した結線板１７を、図１７Ａ、図１７Ｂに示す。
図１７Ａは斜視図、図１７Ｂは図１７ＡのＡ－Ａから見た断面図である。
なお、成形した導線１５を台座１４ｂに固定した状態の平面図は、実施の形態１の図７と同じであるため省略している。ただし、台座１４ａを台座１４ｂに読み替える。

実施の形態２においては、突起部１４ｂ６を溝１４ｂ１に形成することによって、接着剤を用いることなく、導線１５を台座１４ｂに軸方向に固定することができる。接着剤を必要としないため材料コストおよび加工工程数が削減できる。

図１８は溶接時の電極７０ａ、７０ｂの位置を示す図である。溶接のための電極７０ａを溶接箇所の軸方向（Ｘ）＋側に配置する。ステータ１０の結線側インシュレータ１３ａ内径側から径方向（Ｒ）に電極７０ｂを配置し、軸方向（Ｘ）＋側の電極７０ａと巻線端末部１２ｂと結線板１７の導線１５を挟み、溶接する。
なお、実施の形態１では、巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂと導線１５との間にモールドが流入するよう巻線端末部１２ｂを曲げて、絶縁を確保した。しかし、実施の形態２では、図１８から明らかなように、段差があるため巻線端末部１２ｂと他の溝の導線１５とは十分な絶縁距離が保たれている。

以上説明したように、実施の形態２の回転電機ステータの結線板は、溝底面の高さは内周側の溝の方が外周側の溝よりも高くなる段差がある台座を用いたものである。
したがって、実施の形態２の回転電機ステータの結線板は、接着剤を用いずに導線を固定することができる結線板が得られる。さらに、巻線端末部と他の溝の導線との間に十分な絶縁距離を確保することができる。

実施の形態３．
実施の形態３は、三相交流１Ｙ結線の回転電機に適用する回転電機ステータの結線板に関するものである。

実施の形態３の回転電機ステータの結線板について、結線板（導線切断後）の説明図である図１９、および回転電機の結線図である図２０に基づいて、実施の形態１との差異を中心に説明する。
実施の形態３の図１９において、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
なお、台座は実施の形態１と同様に溝底面の高さは同一平面上である台座１４ａを使用して説明する。

回転電機１００が三相交流１Ｙ結線の場合の結線板１７の構成方法、要領を図１９、図２０に基づいて説明する。
実施の形態３では、図２０に示すように各相の２個の巻線が直列に接続されて３相交流１Ｙ結線を備える回転電機に適用する例を説明する。
図１９は、図２０の３相交流１Ｙ結線に対して、導線１５を切断した後の図である。また、図１９は、巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂと導線１５との接続、および電源コネクタ４０へ接続するリード線１６と導線１５との接続についても合わせて記載している。 図１９において、○印（Ａ）は３相交流１Ｙ結線に必要な巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂと導線１５との接続を示す。また、□印（Ｂ）は三相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相の電源コネクタ４０へ接続するリード線１６との接続を示している。

三相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相と中性点の構成に必要な結線部材を形成するため導線１５を台座１４ａに固定した後、台座１４ａの切り欠き部１４ａ２にパンチのダイを挿入し、導線１５を軸方向（Ｘ）＋側からパンチで打ち抜き、切断する。
実施の形態３では、実施の形態１と同様にして３周分成形し、さらにもう１周分成形して４周の渦巻き状に成形する。

４周ある導線１５の最内径側の導線１５は巻き始め部１４ａ５より時計回りに１５°、１３５°、２２５°、３４５°の位置で切断する。内径側から２番目の導線１５は巻き始め部１４ａ５から時計回りに１５°、２５５°の位置で切断する。内径側から３番目の導線１５は巻き始め部１４ａ５から時計回りに１３５°、３４５°の位置で切断する。最外径側の導線１５は巻き始め部１４ａ５から時計回りに１５°の位置で切断する。

三相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相と中性点の構成に必要な結線部材として導線１５を台座１４ａに配置し、固定し、適用するステータ１０、すなわち回転電機１００の結線方式（この場合は、１Ｙ結線）に対応して、導線１５を切断することで、結線板１７が製作される。

以上説明したように、実施の形態３の回転電機ステータの結線板は、三相交流１Ｙ結線の回転電機に適用するように構成したものである。
したがって、実施の形態３の回転電機ステータの結線板は、接着剤を用いずに導線を固定することができる結線板を交流三相１Ｙ結線の回転電機に適用できる。

実施の形態４．
実施の形態４は、三相交流２Δ結線の回転電機に適用する回転電機ステータの結線板に関するものである。

実施の形態４の回転電機ステータの結線板について、結線板（導線切断後）の説明図である図２１、および回転電機の結線図である図２２に基づいて、実施の形態１との差異を中心に説明する。
実施の形態４の図２１において、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
なお、台座は実施の形態１と同様に溝底面の高さは同一平面上である台座１４ａを使用する。

回転電機１００が三相交流２Δ結線の場合の結線板１７の構成方法、要領を図２１、図２２に基づいて説明する。
実施の形態４では、図２２に示すように各相の２個の巻線が並列に接続されて３相交流２Δ結線を備える回転電機に適用する例を説明する。
図２１は、図２２の３相交流２Δ結線に対して、導線１５を切断した後の図である。また、図２１は、巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂと導線１５との接続、および電源コネクタ４０へ接続するリード線１６と導線１５との接続についても合わせて記載している。
図２１において、○印（Ａ）は３相交流２Δ結線に必要な巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂと導線１５との接続を示す。また、□印（Ｂ）は三相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相の電源コネクタ４０へ接続するリード線１６との接続を示している。

三相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相の構成に必要な結線部材を形成するため導線１５を台座１４ａに固定した後、台座１４ａの切り欠き部１４ａ２にパンチのダイを挿入し、導線１５を軸方向（Ｘ）＋側からパンチで打ち抜き、切断する。
実施の形態４では、実施の形態１と同様にして３周分成形し、さらにもう１周分成形して４周の渦巻き状に成形する。

４周ある導線１５の最内径側の導線１５は巻き始め部１４ａ５より時計回りに１５°の位置で切断する。内径側から２番目の導線１５は巻き始め部１４ａ５から時計回りに４５°、７５°の位置で切断する。内径側から３番目の導線１５は巻き始め部１４ａ５から時計回りに１０５°、１３５°の位置で切断する。最外径側の導線１５は巻き始め部１４ａ５から時計回りに１６５°の位置で切断する。

三相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相の構成に必要な結線部材として導線１５を台座１４ａに配置し、固定し、適用するステータ１０、すなわち回転電機１００の結線方式（この場合は、三相交流２Δ結線）に対応して、導線１５を切断することで、結線板１７が製作される。

以上説明したように、実施の形態４の回転電機ステータの結線板は、三相交流２Δ結線の回転電機に適用するように構成したものである。
したがって、実施の形態４の回転電機ステータの結線板は、接着剤を用いずに導線を固定することができる結線板を交流三相２Δ結線の回転電機に適用できる。

実施の形態５．
実施の形態５は、三相交流１Δ結線の回転電機に適用する回転電機ステータの結線板に関するものである。

実施の形態５の回転電機ステータの結線板について、結線板（導線切断後）の説明図である図２３、および回転電機の結線図である図２４に基づいて、実施の形態１との差異を中心に説明する。
実施の形態５の図２３において、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
なお、台座は実施の形態１と同様に溝底面の高さは同一平面上である台座１４ａを使用する。

回転電機１００が三相交流１Δ結線の場合の結線板１７の構成方法、要領を図２３、図２４に基づいて説明する。
実施の形態５では、図２４に示すように各相の２個の巻線が直列に接続されて３相交流１Δ結線を備える回転電機に適用する例を説明する。
図２３は、図２４の３相交流１Δ結線に対して、導線１５を切断した後の図である。また、図２３は、巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂと導線１５との接続、および電源コネクタ４０へ接続するリード線１６と導線１５との接続についても合わせて記載している。
図２３において、○印（Ａ）は３相交流１Δ結線に必要な巻線組立品２０の巻線端末部１２ｂと導線１５との接続を示す。また、□印（Ｂ）は三相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相の電源コネクタ４０へ接続するリード線１６との接続を示している。

三相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相の構成に必要な結線部材を形成するため導線１５を台座１４ａに固定した後、台座１４ａの切り欠き部１４ａ２にパンチのダイを挿入し、導線１５を軸方向（Ｘ）＋側からパンチで打ち抜き、切断する。
実施の形態４では、実施の形態１と同様にして３周分成形し、３周の渦巻き状に成形する。

３周ある導線１５の最内径側の導線１５は巻き始め部１４ａ５より時計回りに１５°、１６５°、１９５°の位置で切断する。内径側から２番目の導線１５は巻き始め部１４ａ５から時計回りに４５°、７５°、２２５°、２５０°の位置で切断する。最外径側の導線１５は巻き始め部１４ａ５から時計回りに１０５°、１３５°、２８５°、３１５°、３４５°の位置で切断する。

三相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相の構成に必要な結線部材として導線１５を台座１４ａに配置し、固定し、適用するステータ１０、すなわち回転電機１００の結線方式（この場合は、三相交流１Δ結線）に対応して、導線１５を切断することで、結線板１７が製作される。

以上説明したように、実施の形態５の回転電機ステータの結線板は、三相交流１Δ結線の回転電機に適用するように構成したものである。
したがって、実施の形態４の回転電機ステータの結線板は、接着剤を用いずに導線を固定することができる結線板を交流三相１Δ結線の回転電機に適用できる。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるものではなく、単独で、または様々な組合せで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組合せる場合が含まれるものとする。

１０ ステータ、１１ 積層コア、１１ａ ヨーク部、１１ｂ ティース部、
１１ｃ 突出部、１２ａ 巻線用導線、１２ｂ 巻線端末部、
１３ａ 結線側インシュレータ、１３ａ１ 外鍔部，１３ａ２ 内鍔部、
１３ｃ１ 胴部、１３ｄ 導線用溝、１３ｅ 外鍔外壁、１３ｆ 結線板配置面、
１３ｂ 反結線側インシュレータ、１３ｂ１ 外鍔部，１３ｂ２ 内鍔部、
１３ｃ２ 胴部、１４ａ 溝底面が同一平面上の台座、１４ａ１ 溝、
１４ａ２ 切り欠き部、１４ａ３ 内壁凹部、１４ａ４ 内壁トンネル部、
１４ａ５ 巻き始め部、１４ａ６ 突起部、１４ｂ 溝底面に段差を持つ台座、
１４ｂ１ 溝、１４ｂ２ 切り欠き部、１４ｂ３ 内壁凹部、
１４ｂ４ 内壁トンネル部、１４ｂ５ 巻き始め部、１４ｂ６ 突起部、
１５ 接続用導線、１６ リード線、１７ 結線板、２０ 巻線組立品、３０ ロータ、４０ 電源コネクタ、５０ａ 結線側ブラケット、５０ｂ 反結線側ブラケット、
６０ フレーム、７０ａ 電極、７０ｂ 電極、１００ 回転電機。

Claims (8)

1. 同心円状に複数の溝を備え、前記溝の内部に前記溝の開口部の開口幅を狭める突起部を有する台座を備え、
   渦巻き状に成形された導線が前記台座の前記溝の内部に前記突起部により固定されている構造を備えた回転電機ステータの結線板。
2. 前記台座は、複数の前記溝の底面の高さが同一平面上にある構造を備えるとともに、前記導線を適用対象の結線方式に合わせて切断するための切り欠き部を備え、前記切り欠き部の内径側の壁に電極を通す空間を設けた請求項１に記載の回転電機ステータの結線板。
3. 前記台座は、複数の前記溝の底面の高さは、内周側の前記溝の方が外周側の前記溝よりも高くなる構造を備えるとともに、前記導線を適用対象の結線方式に合わせて切断するための切り欠き部を備え、前記切り欠き部の内径側の壁に電極を通す空間を設けた請求項１に記載の回転電機ステータの結線板。
4. 周方向に隣り合う前記切り欠き部の間の前記溝に、前記突起部が設けられている請求項２または請求項３に記載の回転電機ステータの結線板。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機ステータの結線板と、
   インシュレータを装着した積層コアに巻線を巻き回した複数の巻線組立品と、を備え、
   前記巻線組立品は環状に配置されてフレームに圧入され、
   前記巻線組立品の巻線端末部が前記結線板の前記導線と接続された構造を備えた回転電機のステータ。
6. 前記巻線組立品の前記インシュレータは、前記結線板を配置し位置決めするための平面を備える請求項５に記載の回転電機のステータ。
7. 前記結線板および前記巻線組立品はモールドされている請求項５または請求項６に記載の回転電機のステータ。
8. 請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の回転電機のステータと、
   前記ステータの内周側に配置されたロータと、を備えた回転電機。

Images