JP2022048418A - Connecting plate for rotary electric machine stator, rotary electric machine stator, and rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
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。 The present application relates to a connection plate of a rotary electric machine stator, a rotary electric machine stator, and a rotary electric machine.
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。 There is a demand for a wiring structure that facilitates assembly of a rotary electric machine and improves productivity, and a stator structure that can reduce the size of the rotary electric machine.
この要求に対して、接続用導線を渦巻き状に成型し一部を絶縁部材で覆った後、接続用導線を円周方向位置で切断した結線板を製造し、接続用導線に貫通孔を設け、ステータの巻線端末部を貫通孔に挿入し、接続用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)。 In response to this demand, after molding the connecting conductor into a spiral shape and covering a part with an insulating member, a connection plate in which the connecting conductor is cut at a circumferential position is manufactured, and a through hole is provided in the connecting conductor. Disclosed is a method of inserting a winding end portion of a stator into a through hole and soldering it to a connecting lead wire to connect the wire (for example, Patent Document 1).
しかし、特許文献1の結線板は渦巻き状に成型した接続用導線は同一平面上に配置されるため、コイルを径方向に大きくする必要があるのでモータの径が大きくなる問題がある。 However, in the connection plate of Patent Document 1, since the connecting conductors molded in a spiral shape are arranged on the same plane, it is necessary to increase the coil in the radial direction, so that there is a problem that the diameter of the motor becomes large.
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、渦巻き状に成形された接続用導線の外径を小さく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。 The present application discloses a technique for solving the above-mentioned problems, and is a connection plate of a rotary electric machine stator capable of reducing the outer diameter of a spirally formed connecting lead wire, and rotation using this connection plate. It is an object of the present invention to provide a stator of an electric machine and a rotary electric machine.
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有する台座を備え、台座は接続用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、台座に渦巻き状に成形した接続用導線を固定し、切り欠き部に接続用導線の巻線端末部との接続点に軸方向に導線凸部を設け、接続点の内周側および外周側の少なくとも一方の接続用導線に導線凹部を設けた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接続用導線と接続されたものである。
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。
The connection plate of the rotary electric machine stator disclosed in the present application is provided with a pedestal having a plurality of concentric grooves, and the pedestal is provided with a notch for cutting the connection lead wire according to the connection method to be applied. A spirally formed connecting conductor is fixed to the notch, and a convex portion of the conducting wire is provided in the notch at the connection point with the winding terminal of the connecting conductor, and at least on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the connection point. It is provided with a structure in which a conductor recess is provided in one of the connecting conductors.
The rotary electric machine stator disclosed in the present application includes the above-mentioned rotary electric machine stator connection plate and a plurality of winding assembly in which windings are wound around a laminated core equipped with an insulator. It is arranged in an annular shape and press-fitted into the frame, and the winding end portion of the winding assembly is connected to the connecting lead wire of the connection plate.
The rotary electric machine disclosed in the present application includes a stator of the rotary electric machine and a rotor arranged on the inner peripheral side of the stator.
本願に開示される回転電機ステータの結線板によれば、渦巻き状に成形された接続用導線の外径を小さく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、渦巻き状に成形された接続用導線の外径を小さく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、渦巻き状に成形された接続用導線の外径を小さく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。
According to the connection plate of the rotary electric machine stator disclosed in the present application, a connection plate capable of reducing the outer diameter of the connecting lead wire formed in a spiral shape can be obtained.
According to the stator of the rotary electric machine disclosed in the present application, a stator of the rotary electric machine provided with a connection plate capable of reducing the outer diameter of the connecting lead wire formed in a spiral shape can be obtained.
According to the rotary electric machine disclosed in the present application, a rotary electric machine using a stator provided with a connecting plate capable of reducing the outer diameter of a spirally formed connecting conductor can be obtained.
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た台座に、渦巻き状に成形された接続用導線が接着剤で固定され、接続用導線を切断するための切り欠き部を備え、切り欠き部の内周側の壁に電極を通す空間を備え、接続用導線は適用対象の結線方式に合わせて切断され、巻線端末部との接続点に軸方向に導線凸部を設け、接続点の内周側および外周側に導線凹部を設けた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。
Embodiment 1.
In the first embodiment, a connecting lead wire formed in a spiral shape is fixed to a pedestal provided with a plurality of concentric grooves with an adhesive, and a notch portion for cutting the connecting lead wire is provided. The wall on the inner peripheral side of the part is provided with a space for the electrode to pass through, the connecting conductor is cut according to the connection method to be applied, and a convex portion of the conducting wire is provided at the connection point with the winding terminal part in the axial direction, and the connection point is provided. It relates to a connection plate of a rotary electric machine stator provided with conductor recesses on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the above. Further, the first embodiment relates to a rotary electric machine stator provided with a connection plate for the rotary electric machine stator, and a rotary electric machine provided with the rotary electric machine stator.
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(接続用導線切断前)の説明図である図7、回転電機の結線図である図8、結線板(接続用導線切断後)の説明図である図9、結線板の軸方向に曲げた接続用導線と巻線端末部との接続の説明図である図10、回転電機のステータ組立(結線板配置)の説明図である図11、回転電機のステータ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、回転電機の製作のフローチャートである図14、および変形例の結線板用台座の構造図である図15A~図15C、図16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。
Hereinafter, regarding the connection plate of the rotary electric machine stator, the stator of the rotary electric machine, and the rotary electric machine according to the first embodiment, FIG. 1 is a cross-sectional view of the rotary electric machine, FIG. 2 is a perspective view of the stator core, and a structural view of the stator insulator. 3A to 3C, FIG. 4 which is a perspective view of a winding assembly, FIGS. 5A to 5C which are structural views of a pedestal for a wiring plate, FIG. 6, and an explanatory view of a wiring plate (before cutting a connecting conductor). FIG. 7, FIG. 8, which is a connection diagram of a rotary electric machine, FIG. 9, which is an explanatory diagram of a connection plate (after cutting the connection conductor), connection between a connection lead wire bent in the axial direction of the connection plate and a winding terminal portion. FIG. 10, FIG. 11, which is an explanatory diagram of a stator assembly (connection plate arrangement) of a rotary electric machine, FIG. 12, which is an explanatory diagram of electrode welding related to a stator of a rotary electric machine, and an explanatory diagram of a stator assembly (mold). It will be described with reference to FIG. 13, FIG. 14 which is a flowchart of manufacturing a rotary electric machine, and FIGS. 15A to 15C and 16 which are structural diagrams of a pedestal for a connecting plate of a modified example.
In each figure, the same part or the corresponding part is indicated by the same reference numeral, and duplicated description will be omitted.
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。
First, the overall structure of the rotary
First, the components of the rotary
The rotary
The
The winding
In the following description, when the
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、その回転軸31が結線側ブラケット50aと反結線側ブラケット50bとで回転可能に保持される。
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。
In the winding
The
The
The
A
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(Z)、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(Z)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。
In the following description, the rotation axis direction (horizontal direction in FIG. 1) is the axial direction (Z), the rotation axis center direction (vertical direction in FIG. 1) is the radial direction (R), and the rotation direction is along the rotation axis. The direction will be described by defining it as the circumferential direction (P).
The axial direction (Z) will be described with the side on which the
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(Z)、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。
The structure of the
It is described in order to clarify the axial direction (Z), the radial direction (R), and the circumferential direction (P) described with reference to FIG.
The
A
At the end of the
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(Z)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(Z)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。
The structure of the insulator 13 will be described with reference to FIGS. 3A to 3C.
Here, FIG. 3A is a perspective view of the
As is clear from the figure, the shape of the connection-
まず、積層コア11の軸方向(Z)+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(Z)+側から覆う。
First, the
The
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(Z)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。
A
An outer flange
Further, a connection
次に、積層コア11の軸方向(Z)-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(Z)-側から覆う。
Next, the
The
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(Z)+側から結線側インシュレータ13aが装着され、軸方向(Z)-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。
The structure of the winding
The
The winding 12 is composed of a
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。
Further, in the winding
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結線板17用の台座14aの構造を、図5A~図5C、図6に基づいて説明する。
なお、溝底面に段差を持つ台座14aに対して、溝底面が同一平面上の台座14bについては、変形例として、本実施の形態1の最後で説明する。
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。
The structure of the
The
5A is a plan view of the
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。
The
The
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(Z)+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は内周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(Z)―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の内周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(Z)―側へ配置され、軸方向(Z)+側から延びる電極70aとで、導線15および巻線端末部12bまたはリード線16を挟み、溶接する。
In order to create a connecting member for the U, V, W phases of three-phase alternating current and the neutral wire, a notch portion 14a2 is provided on the
In order to pass the
As will be described later, the
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。
A winding start portion 14a5 is provided on the inner wall of the
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の内部に導線15を配置し、接着剤19で固定する。
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。
Next, a procedure for arranging the connecting
The
FIG. 7 is a plan view of the molded
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8~図10に基づいて説明する。
実施の形態1では、図8に示すように各相の2個の巻線が並列に接続されて三相交流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8の三相交流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)は三相交流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。
なお、図9では、三相交流のU、V、W相の中性点についても記載しており、対応する相を例えば(U)と記載している。
図10は、巻線端末部12bおよびリード線16との接続点の導線15の処理の説明図である。
Next, a specific configuration method and procedure of the
In the first embodiment, as shown in FIG. 8, an example is described in which two windings of each phase are connected in parallel and applied to a rotary electric machine having a three-
FIG. 9 is a diagram after cutting the
In FIG. 9, the circle (A) indicates the connection between the winding
Note that FIG. 9 also describes the neutral points of the U, V, and W phases of the three-phase alternating current, and the corresponding phase is described as, for example, (U).
FIG. 10 is an explanatory diagram of processing of the
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(Z)+側からパンチで打ち抜き、切断する。
3周ある導線15の最内周側の導線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。内周側から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。最外周側の導線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。
After fixing the
The
次に、導線15の切断後に行う、巻線端末部12bおよびリード線16との接続点の導線15の成形処理を図10に基づいて説明する。
図10では、内周側から2周目の導線15に巻線端末部12bを接続(溶接)する場合を説明している。
導線15を切断後に導線15の溶接部をZ+方向に突出するように曲げて導線凸部15aを形成する。具体的には、突起がある治具(図示なし)で、導線15の溶接部を軸方向(Z)+側と軸方向(Z)-側とから加圧して、導線凸部15aを形成する。
さらに、導線凸部15aの外周側と内周側の導線15を軸方向(Z)-方向に突出するように曲げて導線凹部15bを形成する。
Next, the molding process of the
FIG. 10 describes a case where the winding
After cutting the
Further, the
図10では、内周側から2周目の導線15に巻線端末部12bを溶接する場合を説明した。内周側から1周目の導線15に巻線端末部12bを溶接する場合は、1周目の導線15に、導線凸部15aを形成し、2周目の導線15に導線凹部15bを形成すればよい。
また、内周側から3周目の導線15に巻線端末部12bを溶接する場合は、3周目の導線15に、導線凸部15aを形成し、2周目の導線15に導線凹部15bを形成すればよい。
図10では、巻線端末部12bと導線15との溶接の場合を説明しているが、リード線16と導線15との溶接の場合も同様である。
In FIG. 10, a case where the winding
Further, when the winding
Although FIG. 10 describes the case of welding the winding
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。さらに、巻線端末部12bおよびリード線16との接続点の導線15に導線凸部15aを形成し、導線凸部15aを形成した導線15の内周側および外周側の導線15に導線凹部15bを成形処理することで、結線板17が製作される。
The
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7、図8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を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。
Next, the method and procedure of arranging the
The arrangement of the
軸方向(Z)+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。
From the (Z) + side in the axial direction, the
The coating of the winding
This connection point corresponds to the circle (A) in FIG.
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(Z)+側に配置する。ステータ10の結線側インシュレータ13a内周側から径方向(R)に電極70bを配置し、軸方向(Z)+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。
ここで、電極70bは導線15との干渉を避けるために、先端をL字形状に曲げている。
FIG. 12 is a diagram showing the positions of the
Here, the tip of the
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(Z)+側に配置し、ステータ10の内周側から電極70bを導線15の軸方向(Z)―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。
Further, after peeling off the coating of the terminal of the
Similar to the case of the winding
This connection point corresponds to the □ mark (B) in FIG.
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およびリード線16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。
Next, a molding process for insulating and fixing the connection portion of the
FIG. 13 is a diagram in which the winding
The winding
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。
The manufacturing procedure of the
The procedure for manufacturing the
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、接着剤19を塗布した台座14aの溝14a1に渦巻き状に成形した導線15を挿入し、台座14aに固定する。
ステップ3(S03)の導線切断、成形ステップでは、台座14aに固定した接続用導線を回転電機100の結線方式に合わせて切断し、巻線端末部12bおよびリード線16との接続点の導線15に導線凸部15aを形成し、内周側、外周側の導線15に導線凹部15bを形成して結線板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およびリード線16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。
In the conductor forming step of step 1 (S01), one
In the lead wire fixing step of step 2 (S02), the
In the lead wire cutting and forming step of step 3 (S03), the connecting lead wire fixed to the
In the connection plate arrangement step of step 4 (S04), the
In the winding terminal routing step of step 5 (S05), the winding terminal 12b of the winding
In the winding terminal welding step of step 6 (S06), the
In the molding step of step 7 (S07), after the winding terminal welding step of step 6 (S06) is completed, the winding
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。
As described above, after the
Further, by arranging the
次に、変形例として、溝底面の高さは同一平面上である台座14bを使用する場合について説明する。
Next, as a modification, a case where the
結線板17用の溝底面の高さが同一平面上である台座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、溝底面の高さが同一平面上である台座を台座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B-Bから見た断面図、および図16は台座14bの斜視図である。
The structure of the
15A is a plan view of the
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(Z)+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は内周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(Z)―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。
ステータ10の内周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(Z)―側へ配置され、軸方向(Z)+側から延びる電極70aと導線15および巻線端末部12bまたはリード線16を挟み、溶接する。
The
In order to create a connection member for the U, V, W phases of three-phase alternating current and the neutral wire, a notch portion 14b2 is provided on the
In order to pass the
The
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。
A winding start portion 14b5 is provided on the inner wall of the
台座14bと台座14aとの違いは、溝底面の高さが同一平面上であるか、内周側の方が高いかである。
図9~図13および図14のフローチャートで説明した結線板17の製作、ステータ10上への配置、導線15と巻線端末部12b、リード線16との溶接、モールドは、台座14aを使用した場合と同様である。
The difference between the
The
台座14bを使用した結線板17においても、巻線端末部12bおよびリード線16との接続点の導線15に導線凸部15aを形成し、内周側、外周側の導線15に導線凹部15bを形成して、導線15と巻線端末部12bまたはリード線16と溶接する。
このため、巻線端末部12bおよびリード線16と接続点の内周側および外周側の導線15との絶縁距離を確保できる。
Even in the
Therefore, it is possible to secure an insulation distance between the winding
変形例として、溝底面の高さは同一平面上である台座14bを使用する場合について説明した。さらに、内周側の溝底面の高さの方が高い台座14aとは逆に外周側の溝底面の高さの方が高い台座を使用することもできる。
しかし、この場合は、巻線端末部12bまたはリード線16を導線15に軸方向(Z)-側から接続することになる。
したがって、巻線端末部12bおよびリード線16との接続点の導線15に導線凹部15bを形成し、導線凹部15bを形成した導線15の内周側および外周側の導線15に導線凸部15aを成形する。
As a modification, a case where a
However, in this case, the winding
Therefore, the
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た台座に、渦巻き状に成形された接続用導線が接着剤で固定され、接続用導線を切断するための切り欠き部を備え、切り欠き部の内周側の壁に電極を通す空間を備え、接続用導線は適用対象の結線方式に合わせて切断され、巻線端末部との接続点に軸方向に導線凸部を設け、接続点の内周側および外周側に導線凹部を設けたものである。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、渦巻き状に成形された接続用導線の外径を小さくできる結線板が得られる。
さらに溝の底面の高さが内周側の方が高い台座を使用した場合、巻線端末部、リード線と接続用導線との絶縁距離をさらに確実に確保できる。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。
As described above, in the connection plate of the rotary electric machine stator of the first embodiment, the connecting conductors formed in a spiral shape are fixed with an adhesive to a pedestal having a plurality of concentric grooves, and the connecting conductors are connected. A notch for cutting is provided, a space for passing an electrode is provided on the inner peripheral wall of the notch, and the connection lead wire is cut according to the connection method to be applied and connected to the winding terminal part. A conductor convex portion is provided at a point in the axial direction, and a conductor concave portion is provided on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the connection point. Further, the rotary electric machine stator of the first embodiment is provided with the connection plate, and the rotary electric machine is provided with the rotary electric machine stator.
Therefore, in the first embodiment, a connection plate capable of reducing the outer diameter of the spirally formed connecting conductor can be obtained.
Further, when a pedestal in which the height of the bottom surface of the groove is higher on the inner peripheral side is used, the insulation distance between the winding terminal portion, the lead wire and the connecting lead wire can be secured more reliably. Further, a stator of a rotary electric machine provided with this connection plate and a rotary electric machine can be obtained.
実施の形態2.
実施の形態2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。
Embodiment 2.
The second embodiment relates to a connection plate of a rotary electric machine stator applied to a rotary electric machine having a three-
実施の形態2の回転電機ステータの結線板について、回転電機の結線図である図17、結線板(接続用導線切断前)の説明図である図18、および結線板(接続用導線切断後)の説明図である図19、結線板の軸方向に曲げた接続用導線と巻線端末部との接続の説明図である図20、および回転電機のステータに係る電極溶接の説明図である図21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の図18~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、台座は溝底面の高さは内周側の方が高い台座14aを使用して説明する。
Regarding the connection plate of the rotary electric machine stator of the second embodiment, FIG. 17 which is a connection diagram of the rotary electric machine, FIG. 18 which is an explanatory diagram of the connection plate (before cutting the connection lead wire), and the connection plate (after cutting the connection lead wire). 19 which is an explanatory diagram of FIG. 19, FIG. 20 which is an explanatory diagram of the connection between the connection lead wire bent in the axial direction of the connection plate and the winding terminal portion, and FIG. 20 which is an explanatory diagram of electrode welding related to the stator of the rotary electric machine. Based on 21, the difference from the first embodiment will be mainly described.
In FIGS. 18 to 21 of the second embodiment, the same or corresponding parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals.
The pedestal will be described using the
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17~図19に基づいて説明する。
実施の形態2では、図17に示すように各相の2個の巻線が直列に接続されて三相交流1Y結線を備える回転電機に適用する例を説明する。
図18は、図17の三相交流1Y結線に対して、導線15を切断する前の図である。
図19は、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)は三相交流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。
なお、図19では、三相交流のU、V、W相の中性点についても記載しており、対応する相を例えば(U)と記載している。
The configuration method and procedure of the
In the second embodiment, as shown in FIG. 17, an example will be described in which two windings of each phase are connected in series and applied to a rotary electric machine having a three-
FIG. 18 is a diagram before cutting the
FIG. 19 is a view after cutting the
Note that FIG. 19 also describes the neutral points of the U, V, and W phases of the three-phase alternating current, and the corresponding phase is described as, for example, (U).
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(Z)+側からパンチで打ち抜き、切断する。
実施の形態2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。
After fixing the
In the second embodiment, in the same manner as in the first embodiment, the molding is performed for three laps, and then another lap is molded to form a spiral of four laps.
4周ある導線15の最内周側の導線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。内周側から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。内周側から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。最外周側の導線15は巻き始め部14a5から時計回りに15°の位置で切断する。
The
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。
The
次に、導線15を切断後に行う、巻線端末部12bおよびリード線16との接続点の導線15の成形処理を図20に基づいて説明する。
図20では、内周側から2周目の導線15に巻線端末部12bを接続(溶接)する場合を説明している。
導線15を切断後に導線15の溶接部をZ+方向に突出するように曲げて導線凸部15aを形成する。具体的には、突起がある治具(図示なし)で、導線15の溶接部を軸方向(Z)+側と軸方向(Z)-側とから加圧して、導線凸部15aを形成する。
さらに、導線凸部15aの外周側と内周側の導線15を軸方向(Z)-方向に突出するように曲げて導線凹部15bを形成する。
Next, the molding process of the
FIG. 20 describes a case where the winding
After cutting the
Further, the
図21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(Z)+側に配置する。ステータ10の結線側インシュレータ13a内周側から径方向(R)に電極70bを配置し、軸方向(Z)+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。
FIG. 21 is a diagram showing the positions of the
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、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2の回転電機ステータの結線板は、結線板を三相交流1Y結線の回転電機に適用できる。
As described above, the connection plate of the rotary electric machine stator of the second embodiment is configured to be applied to the rotary electric machine of the three-
Therefore, as the connection plate of the rotary electric machine stator of the second embodiment, the connection plate can be applied to the rotary electric machine of the three-
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。
Although the present application describes various exemplary embodiments and examples, the various features, embodiments, and functions described in one or more embodiments are applications of a particular embodiment. It is not limited to the above, and can be applied to embodiments alone or in various combinations.
Therefore, innumerable variations not exemplified are envisioned within the scope of the techniques disclosed in the present application. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted, and further, at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments. ..
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、12 巻線、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 溝底面に段差を持つ台座、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、14b 溝底面が同一平面上の台座、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、15 接続用導線、15a 導線凸部、15b 導線凹部、
16 リード線、17 結線板、20 巻線組立品、30 ロータ、31 回転軸、
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。
10 stator, 11 laminated core, 11a yoke part, 11b teeth part,
11c protruding part, 12 windings, 12a winding lead wire, 12b winding end part,
13a Connection side insulator, 13a1 outer collar, 13a2 inner collar,
13c1 body, 13d conductor groove, 13e outer collar outer wall, 13f connection plate placement surface,
13b anti-connection side insulator, 13b1 outer flange, 13b2 inner flange,
13c2 body, 14a pedestal with a step on the bottom of the groove, 14a1 groove,
14a2 notch, 14a3 inner wall recess, 14a4 inner wall tunnel,
14a5 winding start, 14b pedestal with groove bottom on the same plane, 14b1 groove,
14b2 notch, 14b3 inner wall recess, 14b4 inner wall tunnel,
14b5 winding start part, 15 connection lead wire, 15a lead wire convex part, 15b lead wire concave part,
16 lead wire, 17 wire connection plate, 20 winding assembly, 30 rotor, 31 rotary shaft,
40 power connector, 50a connection side bracket, 50b non-connection side bracket,
60 frames, 70a electrode, 70b electrode, 100 rotary electric machine.
Claims (9)
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、
前記巻線組立品の前記巻線端末部が前記接続用導線の前記導線凸部に接続され結線された構造を備えた回転電機のステータ。 The connection plate of the rotary electric machine stator according to any one of claims 1 to 5 is provided.
It is equipped with multiple winding assemblies in which windings are wound around a laminated core equipped with an insulator.
The winding assembly is annularly arranged and press-fitted into the frame.
A stator of a rotary electric machine having a structure in which the winding terminal portion of the winding assembly is connected to and connected to the lead wire convex portion of the connecting lead wire.
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。 The stator of the rotary electric machine according to any one of claims 6 to 8,
A rotary electric machine including a rotor arranged on the inner peripheral side of the stator.
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