JP2022157251A - stator - Google Patents

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賢太 神谷
Kenta Kamiya
朋子 平松
Tomoko Hiramatsu
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Aisin Corp
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Abstract

To provide a stator capable of improving workability during assembly.SOLUTION: A stator has two joint parts 42a to 45a each joined to end parts 31a of different coil wires used for the same phase, and connection parts 42b to 45b that connect the two joint parts 42a to 45a to each other, and includes a plurality of connection members 42 to 45 electrically connecting the joined end parts 31a. The connection members 42 to 45 connecting the end parts 31a of the coil wires used in the same phase are arranged on the same plane over one circumference in a circumferential direction to form a single bus ring 40 as a group. The bus ring 40 is formed for each phase and provided in layers on a first side D1 with respect to a stator core 10. The joint parts 42a to 45a of the connection members 42 to 45 of the bus ring 40 of each phase do not overlap the connection parts 42b to 45b of the connection members 42 to 45 of the other bus ring 40, respectively, and are exposed axially when viewed from the first side D1.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、電気自動車等の車両に搭載される回転電機に使用されるステータに関する。 The present disclosure relates to a stator used in a rotating electric machine mounted on a vehicle such as an electric vehicle.

従来、例えば電気自動車等の車両に搭載される回転電機に使用されるステータとしては、複数のスロットが周方向に配列された円環形状のステータコアと、ステータコアに収容されたコイル線とを備えたものが知られている(特許文献1参照)。このステータでは、コイル線のステータコアから軸方向の両側に突出した突出部は、接続部材(バスバー)により接続され、これらコイル線と接続部材とによりコイルを形成する。このステータでは、同一の相を担うコイル線同士を接続する接続部材を周方向に複数配置し、これらを樹脂製の円環形状のホルダにより保持するようにした円環形状の接続リング(バスリング)が用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a stator used in a rotating electrical machine mounted on a vehicle such as an electric vehicle has a ring-shaped stator core in which a plurality of slots are arranged in the circumferential direction, and a coil wire accommodated in the stator core. is known (see Patent Document 1). In this stator, the protrusions of the coil wire protruding from the stator core in the axial direction are connected by connecting members (bus bars), and the coil wire and the connecting member form a coil. In this stator, a plurality of connection members for connecting coil wires of the same phase are arranged in the circumferential direction, and these are held by an annular holder made of resin (bus ring). ) is used.

ステータの組立時には、コイル線を収容したステータコアに軸方向から接続リングを設置し、接続部材とコイル線とを接合することで、1つの相のコイルを形成する。そして、この接続リングに重ねて別の接続リングを積層して設置し、その接続部材とコイル線とを接合することで、別の相のコイルを形成する。この作業を相の数に応じて繰り返し、全ての相のコイルを形成する。 When assembling the stator, a connecting ring is axially installed on the stator core housing the coil wire, and the connecting member and the coil wire are joined to form a single phase coil. Then, another connection ring is stacked and installed on top of this connection ring, and the connection member and the coil wire are joined to form a coil of another phase. This operation is repeated according to the number of phases to form coils for all phases.

特開2008-148479号公報JP 2008-148479 A

しかしながら、特許文献1に記載したステータでは、接続リングを設置してコイル線との接合を行い、また別の接続リングを積層してコイル線との接合を行うことを相の数だけ繰り返す必要があるので、工数が多くなってしまい、組立時の作業性が悪いという課題があった。 However, in the stator described in Patent Document 1, it is necessary to repeat the steps of installing a connection ring and joining with the coil wire, and stacking another connection ring and joining with the coil wire for the number of phases. Therefore, there is a problem that the number of man-hours is increased and workability during assembly is poor.

そこで、組立時の作業性を向上できるステータを提供することを目的とする。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a stator capable of improving workability during assembly.

本開示に係るステータは、回転電機に用いられるステータにおいて、複数のスロットが周方向に配列された円環形状のステータコアと、前記スロットに収容された第1スロット収容部と、前記第1スロット収容部に連続して前記ステータコアの中心軸の軸方向一方側に突出した第1突出部と、前記第1スロット収容部が収容された前記スロットとは異なる前記スロットに収容された第2スロット収容部と、前記第2スロット収容部に連続して前記ステータコアの前記軸方向一方側に突出した第2突出部と、前記第1スロット収容部及び前記第2スロット収容部を接続して前記ステータコアの前記軸方向一方側とは反対側の軸方向他方側に配置されたコイルエンド部と、を有するコイル線であって、前記第1突出部及び前記第2突出部のそれぞれに端部を有する複数のコイル線と、同じ相に用いられる異なる前記コイル線のそれぞれ1つずつの前記端部にそれぞれ接合される2つの接合部と、前記2つの接合部同士を連結する連結部と、を有し、接合された前記端部同士を電気的に接続する複数の接続部材と、を備え、同じ前記スロットに収容された前記複数のコイル線は同じ相に用いられ、同じ相に用いられる前記スロットは前記周方向に所定間隔を空けて1周に亘って配置され、かつ、異なる相の前記スロットに対して位相を異ならせて配置され、同じ相に用いられる複数の前記スロットに収容された前記複数のコイル線は前記複数の接続部材により接続されることで、前記周方向の1周に亘って波巻きにより巻回されたコイルを形成し、同じ相に用いられる前記複数のコイル線の前記端部同士を接続する前記複数の接続部材は、前記周方向の1周に亘って同一平面上に配置され集合群としての一層の環状接続部を形成し、複数の前記環状接続部は、相ごとに形成されて、前記ステータコアに対して前記軸方向一方側に層状に重ねて設けられ、前記軸方向一方側から視て、各相の前記環状接続部の前記接続部材の前記接合部のそれぞれは、他の前記環状接続部の前記接続部材の前記連結部に重ならず、前記軸方向に露出している。 A stator according to the present disclosure is a stator used in a rotating electrical machine, and includes: a stator core having a ring shape in which a plurality of slots are arranged in a circumferential direction; a first slot accommodating portion accommodated in the slot; a first protruding portion continuously protruding to one side in the axial direction of the central axis of the stator core; and a second slot accommodating portion accommodated in the slot different from the slot accommodating the first slot accommodating portion. and a second protruding portion continuously protruding from the second slot accommodating portion and protruding toward one side of the stator core in the axial direction, and connecting the first slot accommodating portion and the second slot accommodating portion to form the and a coil end portion arranged on the other side in the axial direction opposite to the one side in the axial direction, wherein the first projecting portion and the second projecting portion each have an end portion. a coil wire, two joints respectively joined to the ends of the different coil wires used for the same phase, and a connecting portion connecting the two joints; and a plurality of connecting members for electrically connecting the joined ends, wherein the plurality of coil wires housed in the same slot are used for the same phase, and the slots used for the same phase are the same. The plurality of the plurality of sprockets are arranged along one circumference at predetermined intervals in the circumferential direction, are arranged with different phases with respect to the slots of different phases, and are accommodated in the plurality of slots used for the same phase. The coil wires are connected by the plurality of connecting members to form a coil wound by wave winding over one turn in the circumferential direction, and the end portions of the plurality of coil wires used for the same phase are formed. The plurality of connection members connecting each other are arranged on the same plane over one circumference in the circumferential direction to form a single annular connection portion as a group, and the plurality of annular connection portions are arranged for each phase. formed and stacked in layers on the one axial side of the stator core, and when viewed from the one axial side, each of the joint portions of the connection members of the annular connection portions of each phase, It is exposed in the axial direction without overlapping with the connecting portion of the connecting member of the other annular connecting portion.

本ステータによると、組立時の作業性を向上することができる。 According to this stator, workability during assembly can be improved.

実施形態に係るステータの斜視図であり、(a)は上から視た状態、(b)は下から視た状態である。It is a perspective view of the stator which concerns on embodiment, (a) is the state seen from the top, (b) is the state seen from the bottom. (a)は実施形態に係るステータの側面図、(b)は模式図である。(a) is a side view of a stator according to the embodiment, and (b) is a schematic diagram. (a)は実施形態に係るバスリングの平面図であり、(b)は接続ユニットの平面図である。(a) is a plan view of a bus ring according to the embodiment, and (b) is a plan view of a connection unit. (a)は実施形態に係る層状に重ねたバスリングの斜視図であり、(b)は層状に重ねたバスリングの平面図である。(a) is a perspective view of a layered bus ring according to the embodiment, and (b) is a plan view of the layered bus ring. (a)は実施形態に係る端部と接合部との形状を示す分解斜視図、(b)はその接合状態を示す斜視図、(c)は変形例に係る端部と接合部との形状を示す分解斜視図、(d)はその接合状態を示す斜視図である。(a) is an exploded perspective view showing the shape of the end portion and the joint portion according to the embodiment, (b) is a perspective view showing the joint state, and (c) is the shape of the end portion and the joint portion according to the modification. and (d) is a perspective view showing the joined state. (a)は他の変形例に係る端部と接合部との形状を示す分解斜視図、(b)はその接合状態を示す斜視図、(c)は更に他の変形例に係る端部と接合部との形状を示す分解斜視図、(d)はその接合状態を示す斜視図である。(a) is an exploded perspective view showing the shape of an end portion and a joint portion according to another modification, (b) is a perspective view showing the joint state, and (c) is an end portion according to still another modification. FIG. 4D is an exploded perspective view showing the shape of the joint, and (d) is a perspective view showing the joint state. 実施形態に係るコイル線を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a coil wire according to an embodiment; FIG.

以下、開示の実施形態を、図1(a)~図7を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態では、ステータは、例えば回転電機としての三相交流モータに使用されるものとしている。また、この三相交流モータは、相としてU1,U2,V1,V2,W1,W2の6相を有するものとしている。 The disclosed embodiments will be described in detail below with reference to FIGS. 1(a) to 7. FIG. In this embodiment, the stator is used for a three-phase AC motor as a rotating electrical machine, for example. This three-phase AC motor has six phases U1, U2, V1, V2, W1, and W2.

[ステータの構成]
まず、図1(a)及び図1(b)を参照して、ステータ1の構成について説明する。ステータ1は、略円環形状に形成され、ステータコア10と、コイルの一例であるコイルセット20と、バスバー端子(不図示)と、硬化したワニス(不図示)とを有している。ステータコア10とコイルセット20とバスバー端子とは、ワニスにより一体的に固定されている。尚、図1(a)~図2(b)は、ステータコア10にコイルセット20を形成した後、バスバー端子を設ける前の状態を示している。
[Stator configuration]
First, the configuration of the stator 1 will be described with reference to FIGS. 1(a) and 1(b). The stator 1 is formed in a substantially annular shape and has a stator core 10, a coil set 20 which is an example of a coil, busbar terminals (not shown), and hardened varnish (not shown). The stator core 10, the coil set 20 and the busbar terminals are integrally fixed with varnish. 1(a) to 2(b) show the state after the coil set 20 is formed on the stator core 10 and before the busbar terminals are provided.

ステータコア10は、略円環形状の電磁鋼板が積層されて形成されており、その外周側には不図示のモータケースにステータコア10を固定するためのリブ11及びボルト孔12と、内周面側に設けられた周方向に配列された複数のティース13とを有している。隣り合うティース13の間には、コイルセット20を収納するための複数のスロット14が周方向に配列されて形成されている。尚、本実施形態では、図1(a)における上側をステータ1の中心軸の軸方向一方側として第1側D1とし、図中下側をステータ1の中心軸の軸方向他方側として第2側D2とする。 The stator core 10 is formed by laminating substantially annular electromagnetic steel sheets, and has ribs 11 and bolt holes 12 for fixing the stator core 10 to a motor case (not shown) on the outer peripheral side thereof, and an inner peripheral surface side. and a plurality of teeth 13 arranged in the circumferential direction. A plurality of slots 14 for accommodating the coil sets 20 are arranged and formed in the circumferential direction between the adjacent teeth 13 . In this embodiment, the upper side in FIG. Let it be side D2.

本実施形態では、6相のそれぞれで1つずつの波巻きのコイルを形成しており、コイルセット20は6つのコイルを有している。各コイルは、複数のコイル線30と、環状接続部の一例であるバスリング40とを有している。 In this embodiment, one wave winding coil is formed for each of the six phases, and the coil set 20 has six coils. Each coil has a plurality of coil wires 30 and a bus ring 40 that is an example of an annular connection.

図7に示すように、各コイル線30は、絶縁塗装が施された断面矩形状の平角導線からなる。1本のコイル線30は、全体として略U字形状を有しており、スロット14に収容された第1スロット収容部33Aと、第1スロット収容部33Aに連続してステータコア10の第1側D1に突出した第1突出部31Aと、第1スロット収容部33Aが収容されたスロット14とは異なるスロット14に収容された第2スロット収容部33Bと、第2スロット収容部33Bに連続してステータコア10の第1側D1に突出した第2突出部31Bと、第1スロット収容部33A及び第2スロット収容部33Bを接続してステータコア10の第2側D2に配置されたコイルエンド部32と、を有している。また、各コイル線30は、第1突出部31A及び第2突出部31Bのそれぞれに端部31aを有している。また、コイルエンド部32は、第1スロット収容部33A及び第2スロット収容部33Bに連続し、第1スロット収容部33A及び第2スロット収容部33Bに対して曲折して設けられている。コイルエンド部32は、例えば、第1スロット収容部33A及び第2スロット収容部33Bを直線状に連結する形状であったり、あるいは、他の相のコイル線30に対してレーンチェンジを可能なように湾曲又は部分的に屈曲した形状を有しており、形状は限定されない。尚、本実施形態では、第1スロット収容部33A及び第2スロット収容部33Bを総括してスロット収容部33とし、第1突出部31A及び第2突出部31Bを総括して突出部31とする。 As shown in FIG. 7, each coil wire 30 is formed of a flat conductor wire having a rectangular cross section and being coated with insulation. One coil wire 30 has a substantially U-shape as a whole, and includes a first slot accommodating portion 33A accommodated in the slot 14 and a first side of the stator core 10 that is continuous with the first slot accommodating portion 33A. A first projecting portion 31A projecting to D1, a second slot accommodating portion 33B accommodated in a slot 14 different from the slot 14 in which the first slot accommodating portion 33A is accommodated, and a a second protruding portion 31B protruding to the first side D1 of the stator core 10; ,have. Each coil wire 30 has an end portion 31a on each of the first projecting portion 31A and the second projecting portion 31B. Further, the coil end portion 32 is continuous with the first slot accommodation portion 33A and the second slot accommodation portion 33B, and is provided by bending with respect to the first slot accommodation portion 33A and the second slot accommodation portion 33B. For example, the coil end portion 32 may have a shape that linearly connects the first slot accommodation portion 33A and the second slot accommodation portion 33B, or may have a shape that allows a lane change with respect to the coil wire 30 of another phase. It has a curved or partially bent shape, and the shape is not limited. In the present embodiment, the first slot accommodating portion 33A and the second slot accommodating portion 33B are collectively referred to as the slot accommodating portion 33, and the first projecting portion 31A and the second projecting portion 31B are collectively referred to as the projecting portion 31. .

図1(a)及び図1(b)に示すように、本実施形態では、各スロット14に同じ相の8本のコイル線30が収容されている。また、本実施形態では、コイル線30のスロット収容部33は、位置によって断面形状が異なる異形断面コイルを採用しており、スロット14内での高占積率化を図っている。但し、コイル線30としては異形断面コイルを適用することには限られず、位置によって断面形状が同じであるコイルを適用してもよい。また、コイル線30に対しては、樹脂押出成形による被覆を行うようにしている。これにより、低コスト化を図ることができる。 As shown in FIGS. 1A and 1B, in this embodiment, each slot 14 accommodates eight coil wires 30 of the same phase. In addition, in the present embodiment, the slot accommodating portion 33 of the coil wire 30 employs a modified cross-section coil having a different cross-sectional shape depending on the position, thereby achieving a high space factor within the slot 14 . However, the coil wire 30 is not limited to the modified cross-section coil, and may be a coil having the same cross-sectional shape depending on the position. Also, the coil wire 30 is covered by resin extrusion molding. Thereby, cost reduction can be achieved.

バスリング40は、円環形状であり、相ごとに一層ずつ設けられ、同じ相のコイル線30同士を電気的に接続する。本実施形態では、6つのバスリング40が相ごとに形成されて、ステータコア10に対して第1側D1に層状に重ねて設けられている。バスリング40の詳細な構成については、後述する。 The bus ring 40 has an annular shape, is provided for each phase, and electrically connects the coil wires 30 of the same phase. In this embodiment, six bus rings 40 are formed for each phase and provided in layers on the first side D<b>1 of the stator core 10 . A detailed configuration of the bus ring 40 will be described later.

同じ相に用いられるスロット14は周方向に所定間隔を空けて1周に亘って配置され、かつ、異なる相のスロット14に対して位相を異ならせて配置されている。そして、同じ相に用いられる複数のスロット14に収容された複数のコイル線30は、バスリング40により接続されることで、周方向の1周に亘って波巻きにより巻回されたコイルを形成している。 The slots 14 used for the same phase are arranged along one circumference at predetermined intervals in the circumferential direction, and the slots 14 for different phases are arranged with different phases. A plurality of coil wires 30 housed in a plurality of slots 14 used for the same phase are connected by a bus ring 40 to form a coil wound by wave winding over one turn in the circumferential direction. is doing.

次に、バスリング40の構成について、図3(a)~図4(b)を用いて詳細に説明する。まず、バスリング40の単体について、説明する。図3(a)に示すように、1つのバスリング40は、複数(本実施形態では8つ)の接続ユニット41の集合体からなり、図3(b)に示すように、各接続ユニット41は4つの接続部材42~45を有している。これら4つの接続部材42~45は、周方向に沿って並列に配置されており、外径側から第1外径側接続部材42、第2外径側接続部材43、第1内径側接続部材44、第2内径側接続部材45としている。 Next, the configuration of the bus ring 40 will be described in detail with reference to FIGS. 3(a) to 4(b). First, the single bus ring 40 will be described. As shown in FIG. 3(a), one bus ring 40 consists of an assembly of a plurality of (eight in this embodiment) connection units 41, and as shown in FIG. 3(b), each connection unit 41 has four connecting members 42-45. These four connecting members 42 to 45 are arranged in parallel along the circumferential direction, and from the outer diameter side, the first outer diameter side connecting member 42, the second outer diameter side connecting member 43, the first inner diameter side connecting member 44 and a second inner diameter side connecting member 45 .

第1外径側接続部材42は、同じ相に用いられる異なるコイル線30のそれぞれ1つずつの端部31aにそれぞれ接合される2つの接合部42aと、2つの接合部42a同士を連結する連結部42bと、を有しており、接合された端部31a同士(端部同士)を電気的に接続する。第1外径側接続部材42は、例えば、プレス成型により平板形状に形成されたアルミ板からなり、接合部42aは端部31aが貫通する穴形状としている。アルミ板の適用により、コスト低減を図っている。第1外径側接続部材42には絶縁塗装が施され、接合部42aのみで塗装が除去されて端部31aに接続できるように露出している。同様に、第2外径側接続部材43は、2つの接合部43aと連結部43bとを有し、第1内径側接続部材44は、2つの接合部44aと連結部44bとを有し、第2内径側接続部材45は、2つの接合部45aと連結部45bとを有している。即ち、これら接続部材42~45は、同じ相に用いられるコイル線30の端部31a同士を接続するものであり、周方向の1周に亘って同一平面上に配置され集合群としての一層のバスリング40を形成する。また、接続部材42~45で電気抵抗が大きくなってしまうことを回避するために、接続部材42~45の断面積はコイル線30の断面積よりも大きくすることが好ましい。 The first outer diameter side connecting member 42 includes two joint portions 42a each joined to one end portion 31a of each different coil wire 30 used in the same phase, and a connection connecting the two joint portions 42a. It has a portion 42b and electrically connects the joined ends 31a (ends). The first outer diameter side connection member 42 is made of, for example, an aluminum plate formed into a flat plate shape by press molding, and the joint portion 42a has a hole shape through which the end portion 31a penetrates. The cost is reduced by using an aluminum plate. An insulating coating is applied to the first outer diameter side connecting member 42, and the coating is removed only at the joint portion 42a to expose it so that it can be connected to the end portion 31a. Similarly, the second outer diameter side connecting member 43 has two joint portions 43a and a connecting portion 43b, the first inner diameter side connecting member 44 has two joint portions 44a and a connecting portion 44b, The second inner diameter side connecting member 45 has two joint portions 45a and a connecting portion 45b. That is, these connection members 42 to 45 connect the end portions 31a of the coil wires 30 used in the same phase, and are arranged on the same plane over one circumference in the circumferential direction to form a single layer as a set group. A bus ring 40 is formed. Moreover, in order to avoid the electrical resistance of the connecting members 42 to 45 from increasing, the cross-sectional areas of the connecting members 42 to 45 are preferably larger than the cross-sectional area of the coil wire 30 .

また、図5(a)及び図5(b)に示すように、端部31aは、突出部31の先端部が段差部31bを有する段差形状に形成されており、例えば接合部42aは組み付け時に穴部を端部31aに嵌合し、段差部31bで軸方向に支持されるようになっている。組み付け後、第1側D1からレーザ溶接機などを利用し、溶接部50において溶着により接合する。即ち、端部31aは、例えば接続部材42を軸方向から組み付ける際に接合部42aが突き当たって位置決めされる位置決め部の一例としての段差部31bを有している。尚、本実施形態では端部31aと接合部42aとを溶接により接合するようにしているが、これには限られず、例えば、圧入による圧接や、超音波接合による接合であってもよい。 Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, the end portion 31a is formed in a stepped shape having a stepped portion 31b at the tip of the projecting portion 31. For example, the joint portion 42a is The hole portion is fitted into the end portion 31a, and the stepped portion 31b supports in the axial direction. After the assembly, a laser welding machine or the like is used from the first side D1 to join by welding at the welded portion 50 . That is, the end portion 31a has a step portion 31b as an example of a positioning portion against which the joint portion 42a abuts and is positioned, for example, when the connecting member 42 is assembled axially. In the present embodiment, the end portion 31a and the joint portion 42a are joined by welding, but the present invention is not limited to this.

図3(a)及び図3(b)に示すように、第1外径側接続部材42の連結部42bと、第2外径側接続部材43の連結部43bとは、接合部42aよりも外径側に配置されている。第1内径側接続部材44の連結部44bと、第2内径側接続部材45の連結部45bとは、接合部45aよりも内径側に配置されている。 As shown in FIGS. 3(a) and 3(b), the connecting portion 42b of the first outer diameter side connecting member 42 and the connecting portion 43b of the second outer diameter side connecting member 43 are closer to each other than the joint portion 42a. Located on the outer diameter side. The connecting portion 44b of the first inner diameter side connecting member 44 and the connecting portion 45b of the second inner diameter side connecting member 45 are arranged on the inner diameter side of the joint portion 45a.

また、同じ形状の8つの接続ユニット41を周方向に並べて配置することで、1つのバスリング40が形成される。同じスロット14に収容される8本のコイル線30については、当該スロット14の周方向一方側に配置された接続ユニット41の接合部42a~45aと、当該スロット14の周方向他方側に配置された接続ユニット41の接合部42a~45aとが、径方向に交互に並んで端部31aに接合される(図4(b)参照)。 One bus ring 40 is formed by arranging eight connection units 41 having the same shape in the circumferential direction. For the eight coil wires 30 accommodated in the same slot 14, the joint portions 42a to 45a of the connection unit 41 arranged on one side in the circumferential direction of the slot 14 and the joint portions 42a to 45a arranged on the other side in the circumferential direction of the slot 14 The joint portions 42a to 45a of the connection unit 41 are arranged alternately in the radial direction and joined to the end portion 31a (see FIG. 4B).

次に、バスリング40を層状に重ねた構成について、説明する。図4(a)及び図4(b)に示すように、ステータコア10の第1側D1には、バスリング40が6層に重ねて設けられている。ここでは、U1相のバスリング40U1と、U2相のバスリング40U2と、V1相のバスリング40V1と、V2相のバスリング40V2と、W1相のバスリング40W1と、W2相のバスリング40W2とが、順に重ねられている。 Next, a configuration in which bus rings 40 are layered will be described. As shown in FIGS. 4A and 4B, bus rings 40 are provided in six layers on the first side D1 of the stator core 10 . Here, a U1-phase bus ring 40 U1 , a U2-phase bus ring 40 U2 , a V1-phase bus ring 40 V1 , a V2-phase bus ring 40 V2 , a W1-phase bus ring 40 W1 , and a W2-phase bus ring 40 , and the bus ring 40 W2 are stacked in order.

U1相のバスリング40U1は、ステータコア10の端面10aに対して、所定間隔S(図2(a)参照)を空けるようにして端部31aにより支持された状態で接合されている。これにより、U1相のバスリング40U1が、スロット14に設けられた不図示の絶縁紙の第1側D1の端部に干渉することを抑制できる。U1相のバスリング40U1よりも第1側D1のバスリング40は、いずれも絶縁塗装を挟んで積層されている。即ち、各バスリング40同士は直接接してはいないが、支持はされている。 The U1-phase bus ring 40 U1 is joined to the end surface 10a of the stator core 10 while being supported by the end portion 31a with a predetermined gap S (see FIG. 2(a)). As a result, it is possible to prevent the U1-phase bus ring 40 U1 from interfering with the end portion of the first side D1 of the insulating paper (not shown) provided in the slot 14 . The bus rings 40 on the first side D1 of the U1-phase bus ring 40 U1 are all laminated with insulating coating interposed therebetween. That is, the bus rings 40 are not in direct contact with each other, but are supported.

本実施形態では、コイル線30の端部31aは、ステータコア10の径方向から視て、接合するバスリング40と同じ高さになるようにしている。即ち、同じスロット14に収容された複数のコイル線30の端部31aは、ステータコア10の径方向から視て、それら端部31aに接続される一層のバスリング40に重なるようにしている。また、相ごとにバスリング40とステータコア10の端面10aからの距離が異なるため、図2(b)に示すように、相ごとにステータコア10の端面10aから端部31aまでの距離、即ち突出部31の長さを異ならせている。 In this embodiment, the end portion 31a of the coil wire 30 is set to be at the same height as the bus ring 40 to be joined when viewed from the radial direction of the stator core 10 . That is, the end portions 31a of the plurality of coil wires 30 accommodated in the same slot 14 overlap one layer of the bus ring 40 connected to the end portions 31a when viewed from the radial direction of the stator core 10. As shown in FIG. In addition, since the distance from the end surface 10a of the stator core 10 to the bus ring 40 differs for each phase, as shown in FIG. 31 have different lengths.

本実施形態では、図7に示すように、それぞれのコイル線30において、第1スロット収容部33A及び第1突出部31Aの合計長さである第1脚部長さL1と、第2スロット収容部33B及び第2突出部31Bの合計長さである第2脚部長さL2とは、同じ長さであるようにしている。そして、同じ相に用いられる複数のコイル線30では、第1脚部長さL1及び第2脚部長さL2が全て同じであるようにしている。 In this embodiment, as shown in FIG. 7, in each coil wire 30, a first leg length L1, which is the total length of the first slot accommodating portion 33A and the first protruding portion 31A, and a second slot accommodating portion The second leg length L2, which is the total length of 33B and the second protrusion 31B, is the same length. The plurality of coil wires 30 used for the same phase are all made to have the same first leg length L1 and second leg length L2.

図4(a)及び図4(b)に示すように、相ごとに形成されたバスリング40は、同一形状であり、位相をずらして層状に重ねて設けられており、配線の平面交差を実現している。また、連結部42b,43bは接合部42aよりも外径側に配置され、連結部44b,45bは、接合部45aよりも内径側に配置されている。これにより、第1側D1から視たときに、各相のバスリング40の接続部材42~45の接合部42a~45aのそれぞれは、他のバスリング40の接続部材42~45の連結部42b~45bに重ならず、軸方向の第1側D1に露出している。 As shown in FIGS. 4(a) and 4(b), the bus rings 40 formed for each phase have the same shape and are stacked in layers with a phase shift so that the plane crossing of the wiring is Realized. The connecting portions 42b and 43b are arranged on the outer diameter side of the joint portion 42a, and the connecting portions 44b and 45b are arranged on the inner diameter side of the joint portion 45a. Accordingly, when viewed from the first side D1, the joint portions 42a to 45a of the connection members 42 to 45 of the bus ring 40 of each phase are connected to the connection portions 42b of the connection members 42 to 45 of the other bus ring 40. 45b and is exposed on the first axial side D1.

ステータ1を組み立てる際は、スロット14に絶縁紙を設け、コイル線30を組み付ける。そして、6層のバスリング40の組立体46を、第1側D1からコイル線30の全ての端部31aに装着し、全ての接合部42a~45aに対して、溶接などにより接合作業を行う。このとき、第1側D1から視たときに、各相のバスリング40の接続部材42~45の接合部42a~45aのそれぞれは軸方向に露出しているので、全ての接合部42a~45aに対して、新たにバスリング40を重ねるなどの他の作業を挟むことなく、1つの方向から一気に行うことができる。これにより、ステータ1の組立時の作業性を向上することができる。その後はバスバーを取り付け、ワニスで固めるようにする。 When assembling the stator 1, the slot 14 is provided with insulating paper and the coil wire 30 is assembled. Then, the assembly 46 of the six-layer bus ring 40 is attached to all the ends 31a of the coil wire 30 from the first side D1, and all the joints 42a to 45a are joined by welding or the like. . At this time, when viewed from the first side D1, since the joint portions 42a to 45a of the connection members 42 to 45 of the bus ring 40 of each phase are exposed in the axial direction, all the joint portions 42a to 45a are exposed. On the other hand, it is possible to perform the work from one direction at a time without intervening another work such as stacking a new bus ring 40 . As a result, workability during assembly of the stator 1 can be improved. After that, attach the busbar and harden it with varnish.

以上説明したように、本実施形態のステータ1によると、ステータ1を第1側D1からから視て、各相のバスリング40の接続部材42~45の接合部42a~45aのそれぞれは、他のバスリング40の接続部材42~45の連結部42b~45bに重ならず、軸方向に露出している。このため、ステータ1の組立時において、全ての接合部42a~45aに対して、新たにバスリング40を重ねるなどの他の作業を挟むことなく、1つの方向から一気に行うことができる。これにより、バスリングを設置してコイル線との接合を行い、また別のバスリングを積層してコイル線との接合を行うことを相の数だけ繰り返す場合に比べて、作業性を向上することができる。また、組立後は、接合部42a~45aが露出しているので、検査を容易に行うことができる。 As described above, according to the stator 1 of the present embodiment, when the stator 1 is viewed from the first side D1, the joint portions 42a to 45a of the connection members 42 to 45 of the bus ring 40 of each phase are connected to each other. The bus ring 40 is exposed in the axial direction without overlapping the coupling portions 42b to 45b of the connection members 42 to 45 of the bus ring 40. As shown in FIG. Therefore, when assembling the stator 1, all the joints 42a to 45a can be assembled in one direction at once without intervening another work such as stacking the bus ring 40 again. As a result, the workability is improved compared to the case where a bus ring is placed and joined to the coil wire, and another bus ring is laminated and joined to the coil wire, which is repeated for the number of phases. be able to. Also, after assembly, since the joints 42a to 45a are exposed, inspection can be easily performed.

また、本実施形態のステータ1によると、相ごとに形成されたバスリング40は同一形状であるので、部品の共通化を図ることができる。更に、接続ユニット41も同じ形状であるので、部品の共通化を図ることができる。 Further, according to the stator 1 of the present embodiment, the bus rings 40 formed for each phase have the same shape, so parts can be shared. Furthermore, since the connection unit 41 also has the same shape, parts can be shared.

また、本実施形態のステータ1によると、同じスロット14に収容されるコイル線30の長さを同じにしている。これにより、同じ相でのコイルの長さを同じにできるので、抵抗値の差の発生を抑制できる。 Further, according to the stator 1 of the present embodiment, the coil wires 30 accommodated in the same slots 14 have the same length. As a result, the length of the coils in the same phase can be made the same, so the occurrence of a difference in resistance can be suppressed.

また、本実施形態のステータ1によると、各バスリング40を平面状として、かつ、相ごとに突出部31の長さを変えているので、全体として軸方向の高さを低く抑えることができる。即ち、異なるバスリング40間でのクロスポイントが無く、多層化しても層の厚さを足しただけの厚さに抑えることができる。このため、ステータ1の小型化を図ることができる。また、平面状のバスリング40を第1側D1から取り付けているので、突出部31を曲げたり捩ったりする必要がなく、端部31aの位置精度やコイル線30の被膜の剥がれを考慮する必要がない。また、バスリング40を平面状にすることで、全ての接合部42a~45aの形状を統一することができる。 Further, according to the stator 1 of the present embodiment, each bus ring 40 is flat and the length of the protruding portion 31 is changed for each phase, so that the overall height in the axial direction can be kept low. . That is, there is no cross point between different bus rings 40, and even if the bus ring is multi-layered, the thickness can be reduced to the sum of the thicknesses of the layers. Therefore, the size of the stator 1 can be reduced. In addition, since the planar bus ring 40 is attached from the first side D1, there is no need to bend or twist the projecting portion 31, and the positional accuracy of the end portion 31a and peeling of the coating of the coil wire 30 are taken into consideration. No need. Further, by making the bus ring 40 planar, the shapes of all the joints 42a to 45a can be unified.

また、本実施形態のステータ1によると、組み付け時において、接合部42aは穴部を端部31aに嵌合し、段差部31bで軸方向に支持される。このため、段差部31bが無くバスリング40を何らかの治具によって保持した状態で接合作業を行う場合に比べて、作業性を向上することができる。 Further, according to the stator 1 of the present embodiment, during assembly, the joint portion 42a is axially supported by the stepped portion 31b by fitting the hole portion into the end portion 31a. Therefore, workability can be improved as compared with the case where the joining work is performed while the bus ring 40 is held by some jig without the stepped portion 31b.

上述した本実施形態のステータ1では、バスリング40、即ち接続部材42~45としてはプレス成型により平板形状に形成されたアルミ板を適用した場合について説明したが、これには限られず、銅製などの他の材質でもよく、あるいは、線状部材を切断して形成されたものとしてもよい。例えば、アルミ線、被覆付きアルミ線、銅板、銅線、銅被覆線などを適用することができる。 In the stator 1 of the present embodiment described above, the bus ring 40, that is, the connecting members 42 to 45, has been described as a case where an aluminum plate formed into a flat plate shape by press molding is applied. Alternatively, it may be formed by cutting a linear member. For example, an aluminum wire, a coated aluminum wire, a copper plate, a copper wire, a copper-coated wire, etc. can be applied.

また、本実施形態のステータ1では、バスリング40の配策として、外径側と内径側との両方に設けた場合について説明したが、これには限られず、スロット14に収容されるコイル線30の本数などに応じて適宜変更することができる。例えば、スロット14に収容されるコイル線30が4本である場合、外径側のみ、あるいは、内径側のみに設けるようにしてもよい。 In addition, in the stator 1 of the present embodiment, the bus ring 40 is arranged on both the outer diameter side and the inner diameter side. It can be changed as appropriate according to the number of 30 or the like. For example, when four coil wires 30 are accommodated in the slot 14, they may be provided only on the outer diameter side or only on the inner diameter side.

また、本実施形態のステータ1では、6層の重なり順は、U1,U2,V1,V2,W1,W2としたが、これには限られない。例えば、U1,V1,W1,W2,V2,U2とすることで、UVW相の相ごとのコイル線30の長さを同じにできるので、UVW相間の抵抗値の差分を小さくすることができる。 Also, in the stator 1 of the present embodiment, the stacking order of the six layers is U1, U2, V1, V2, W1, W2, but it is not limited to this. For example, by using U1, V1, W1, W2, V2, and U2, the length of the coil wire 30 for each phase of the UVW phases can be made the same, so the difference in resistance value between the UVW phases can be reduced.

また、本実施形態のステータ1では、図5(a)及び図5(b)に示すように、端部31aは突出部31の厚さ方向両側を切除した形状にした場合について説明したが、これには限られず、図5(c)及び図5(d)に示すように、端部131aは突出部131の厚さ方向両側及び幅方向両側を切除した形状にしてもよい。この場合も、段差部131bによって第1外径側接続部材142の接合部142aを支持して、溶接部150において溶接することができる。又は、図6(a)及び図6(b)に示すように、端部231aは第2突出部231の幅方向一方側を切除した形状にしてもよい。この場合も、段差部231bによって第1外径側接続部材242の接合部242aを支持して、溶接部250において溶接することができる。あるいは、図6(c)及び図6(d)に示すように、端部331aは第2突出部331の幅方向一方側及び厚さ方向一方側を切除した形状にしてもよい。この場合も、段差部331bによって第1外径側接続部材342の接合部342aを支持して、溶接部350において溶接することができる。 Also, in the stator 1 of the present embodiment, as shown in FIGS. However, as shown in FIGS. 5(c) and 5(d), the end portion 131a may have a shape in which both sides in the thickness direction and both sides in the width direction of the projecting portion 131 are cut off. Also in this case, the joint portion 142a of the first outer diameter side connecting member 142 can be supported by the stepped portion 131b and welded at the weld portion 150. As shown in FIG. Alternatively, as shown in FIGS. 6(a) and 6(b), the end portion 231a may have a shape in which one side in the width direction of the second projecting portion 231 is cut. Also in this case, the joint portion 242a of the first outer diameter side connecting member 242 can be supported by the stepped portion 231b and welded at the weld portion 250. As shown in FIG. Alternatively, as shown in FIGS. 6(c) and 6(d), the end portion 331a may have a shape in which one side in the width direction and one side in the thickness direction of the second projecting portion 331 are cut. Also in this case, the joint portion 342a of the first outer diameter side connecting member 342 can be supported by the stepped portion 331b and welded at the weld portion 350 .

1…ステータ、10…ステータコア、14…スロット、20…コイルセット(コイル)、30…コイル線、31…突出部(第1突出部、第2突出部)、31A…第1突出部、31a,131a,231a,331a…端部、31B…第2突出部、31b,131b,231b,331b…段差部(位置決め部)、33…スロット収容部(第1スロット収容部、第2スロット収容部)、33A…第1スロット収容部、33B…第2スロット収容部、40…バスリング(環状接続部)、42…第1外径側接続部材(接続部材)、42a,43a,44a,45a,142a,242a,342a…接合部、42b,43b,44b,45b…連結部、43…第2外径側接続部材(接続部材)、44…第1内径側接続部材(接続部材)、45…第2内径側接続部材(接続部材)、D1…第1側(軸方向一方側)、D2…第2側(軸方向他方側) Reference Signs List 1 Stator 10 Stator core 14 Slot 20 Coil set (coil) 30 Coil wire 31 Projection (first projection, second projection) 31A First projection 31a, 131a, 231a, 331a end portion 31B second projecting portion 31b, 131b, 231b, 331b stepped portion (positioning portion) 33 slot accommodating portion (first slot accommodating portion, second slot accommodating portion), 33A... First slot accommodation portion, 33B... Second slot accommodation portion, 40... Bus ring (annular connection portion), 42... First outer diameter side connection member (connection member), 42a, 43a, 44a, 45a, 142a, 242a, 342a... Joint portion 42b, 43b, 44b, 45b... Connecting portion 43... Second outer diameter side connecting member (connecting member) 44... First inner diameter side connecting member (connecting member) 45... Second inner diameter Side connecting member (connecting member), D1... first side (one side in axial direction), D2... second side (other side in axial direction)

Claims (4)

回転電機に用いられるステータにおいて、
複数のスロットが周方向に配列された円環形状のステータコアと、
前記スロットに収容された第1スロット収容部と、前記第1スロット収容部に連続して前記ステータコアの中心軸の軸方向一方側に突出した第1突出部と、前記第1スロット収容部が収容された前記スロットとは異なる前記スロットに収容された第2スロット収容部と、前記第2スロット収容部に連続して前記ステータコアの前記軸方向一方側に突出した第2突出部と、前記第1スロット収容部及び前記第2スロット収容部を接続して前記ステータコアの前記軸方向一方側とは反対側の軸方向他方側に配置されたコイルエンド部と、を有するコイル線であって、前記第1突出部及び前記第2突出部のそれぞれに端部を有する複数のコイル線と、
同じ相に用いられる異なる前記コイル線のそれぞれ1つずつの前記端部にそれぞれ接合される2つの接合部と、前記2つの接合部同士を連結する連結部と、を有し、接合された前記端部同士を電気的に接続する複数の接続部材と、を備え、
同じ前記スロットに収容された前記複数のコイル線は同じ相に用いられ、同じ相に用いられる前記スロットは前記周方向に所定間隔を空けて1周に亘って配置され、かつ、異なる相の前記スロットに対して位相を異ならせて配置され、同じ相に用いられる複数の前記スロットに収容された前記複数のコイル線は前記複数の接続部材により接続されることで、前記周方向の1周に亘って波巻きにより巻回されたコイルを形成し、
同じ相に用いられる前記複数のコイル線の前記端部同士を接続する前記複数の接続部材は、前記周方向の1周に亘って同一平面上に配置され集合群としての一層の環状接続部を形成し、
複数の前記環状接続部は、相ごとに形成されて、前記ステータコアに対して前記軸方向一方側に層状に重ねて設けられ、
前記軸方向一方側から視て、各相の前記環状接続部の前記接続部材の前記接合部のそれぞれは、他の前記環状接続部の前記接続部材の前記連結部に重ならず、前記軸方向に露出している、
ステータ。
In a stator used in a rotating electric machine,
an annular stator core in which a plurality of slots are arranged in the circumferential direction;
A first slot accommodating portion accommodated in the slot, a first protruding portion continuously protruding from the first slot accommodating portion and protruding to one side in the axial direction of the central axis of the stator core, and the first slot accommodating portion are accommodated. a second slot accommodating portion accommodated in the slot different from the slot in which the first a coil end portion connected to the slot accommodating portion and the second slot accommodating portion and arranged on the other axial side of the stator core opposite to the one axial side of the stator core, a plurality of coil wires having ends on each of the first projecting portion and the second projecting portion;
two joints respectively joined to the ends of the different coil wires used for the same phase, and a connecting portion connecting the two joints, and a plurality of connection members that electrically connect the ends,
The plurality of coil wires housed in the same slot are used for the same phase, the slots used for the same phase are arranged along the circumference at predetermined intervals in the circumferential direction, and the coil wires of different phases The plurality of coil wires accommodated in the plurality of slots arranged with different phases with respect to the slots and used for the same phase are connected by the plurality of connection members, so that one turn in the circumferential direction forming a coil wound by wave winding over the
The plurality of connection members for connecting the ends of the plurality of coil wires used in the same phase are arranged on the same plane over one circumference in the circumferential direction to form a single annular connection portion as a group. form,
the plurality of annular connection portions are formed for each phase and provided in layers on one side in the axial direction with respect to the stator core,
When viewed from one side in the axial direction, each of the joint portions of the connection members of the annular connection portions of each phase does not overlap the connection portion of the connection member of the other annular connection portion, and exposed to
stator.
それぞれの前記コイル線において、前記第1スロット収容部及び前記第1突出部の合計長さである第1脚部長さと、前記第2スロット収容部及び前記第2突出部の合計長さである第2脚部長さとは、同じ長さであり、
同じ相に用いられる前記複数のコイル線は、前記第1脚部長さ及び前記第2脚部長さが同じである、
請求項1に記載のステータ。
In each coil wire, a first leg length that is the total length of the first slot accommodation portion and the first protrusion, and a second leg length that is the total length of the second slot accommodation portion and the second protrusion The two leg lengths are the same length,
The plurality of coil wires used for the same phase have the same first leg length and the second leg length,
A stator according to claim 1 .
前記端部は、前記接続部材を前記軸方向から組み付ける際に前記接合部が突き当たって位置決めされる位置決め部を有する、
請求項1又は2に記載のステータ。
The end portion has a positioning portion against which the joint portion abuts and is positioned when the connecting member is assembled from the axial direction.
A stator according to claim 1 or 2.
相ごとに形成された前記環状接続部は、同一形状であり、前記接合部が前記軸方向に露出するように、位相をずらして層状に重ねて設けられている、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のステータ。
The annular connection portions formed for each phase have the same shape, and are stacked in layers with a phase shift so that the joint portions are exposed in the axial direction.
A stator according to any one of claims 1 to 3.
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