JP2023171054A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine.
特許文献1には、バスバに軸方向において他のバスバと重なる基部と、基部から径方向に沿って延びる接続部と、接続部と基部との間に位置され他のバスバに向かって延びる段差部と、が設けられた回転電機が開示されている。 Patent Document 1 discloses that a bus bar includes a base portion that overlaps another bus bar in the axial direction, a connecting portion extending from the base portion in the radial direction, and a stepped portion located between the connecting portion and the base portion and extending toward the other bus bar. A rotating electrical machine is disclosed that is provided with and.
ところで、この種の回転電機では、例えば、バスバの組付性の点で更なる改善の余地がある。 By the way, in this type of rotating electric machine, there is room for further improvement in terms of ease of assembling the bus bar, for example.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、バスバの組付性をより高めることのできる回転電機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotating electric machine that can further improve the ease of assembling a bus bar.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる回転電機は、界磁巻線を有し、回転中心回りに回転可能なロータと、前記ロータと対向して配置されたステータと、前記ロータと一体に前記回転中心回りに回転するロータシャフトと、前記ロータシャフトの一端部と結合されるシャフト部と、前記シャフト部から前記回転中心の径方向外方に突出しかつ前記回転中心の軸方向に貫通する貫通孔が設けられたフランジ部と、を有したサブシャフトと、前記シャフト部の外周面に固定されたスリップリングと、前記スリップリングと前記シャフト部との間に位置され前記シャフト部の外周面に沿って延びて前記貫通孔に挿入される第一部分と、前記第一部分から前記軸方向において前記フランジ部の前記スリップリングとは反対側に位置された屈曲部分を介して前記径方向外方に延びた第二部分と、を有し、前記スリップリングと前記界磁巻線とを電気的に接続するバスバと、を備える。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objects, a rotating electrical machine according to the present invention includes a rotor having a field winding and rotatable around a rotation center, and a stator disposed opposite to the rotor. a rotor shaft that rotates integrally with the rotor around the rotation center; a shaft portion coupled to one end of the rotor shaft; a flange portion provided with a through hole penetrating in the axial direction of the sub-shaft; a slip ring fixed to the outer circumferential surface of the shaft portion; and a sub-shaft located between the slip ring and the shaft portion. a first portion extending along the outer circumferential surface of the shaft portion and inserted into the through hole; and a bent portion located on the opposite side of the flange portion from the first portion to the slip ring in the axial direction. and a second portion extending outward in the radial direction, and a bus bar electrically connecting the slip ring and the field winding.
本発明によれば、屈曲部分がフランジ部のスリップリングとは反対側に設けられているため、例えば、屈曲部分がフランジ部のスリップリング側に設けられた場合と比べて、バスバが貫通する貫通孔をシャフト部のより近くに設けることができる。これにより、バスバと貫通孔やスリップリングとの位置ずれを抑制することができ、ひいてはバスバの組付性をより高めることができる。また、例えば、貫通孔をシャフト部のより近くに設けることができることでフランジ部の直径をより小さく構成することができる。これにより、フランジ部の外周面に設けられうるシール部材の直径をより小さくでき、ひいてはシール部材の摺動抵抗による損失を低減することができる。 According to the present invention, since the bent portion is provided on the opposite side of the flange portion from the slip ring, for example, compared to a case where the bent portion is provided on the slip ring side of the flange portion, the bus bar penetrates more easily. The holes can be placed closer to the shaft portion. Thereby, it is possible to suppress misalignment between the bus bar and the through hole or the slip ring, and in turn, it is possible to further improve the ease of assembling the bus bar. Further, for example, by providing the through hole closer to the shaft portion, the diameter of the flange portion can be configured to be smaller. Thereby, the diameter of the seal member that can be provided on the outer circumferential surface of the flange portion can be made smaller, and as a result, loss due to sliding resistance of the seal member can be reduced.
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。 Exemplary embodiments of the invention are disclosed below. The configuration of the embodiment shown below and the effects and effects brought about by the configuration are merely examples. The present invention can be realized by configurations other than those disclosed in the following embodiments.
また、以下に開示される実施形態および変形例には、同様の構成要素が含まれる。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される。なお、本明細書では、序数は、部品や、部材、部位、位置、方向等を区別するためだけに用いられており、順番や優先度を示すものではない。 Furthermore, the embodiments and modifications disclosed below include similar components. Therefore, in the following description, common reference numerals will be given to those similar components, and redundant explanation will be omitted. Note that in this specification, ordinal numbers are used only to distinguish parts, members, regions, positions, directions, etc., and do not indicate order or priority.
[実施形態]
図1は、実施形態の回転電機1の模式的な断面図であり、図2は、回転電機1の模式的な平面図である。なお、以下の説明では、便宜上、回転電機1の回転中心Axの軸方向を、単に軸方向と称し、回転中心Axの径方向を、単に径方向と称し、回転中心Acの周方向を、単に周方向と称する。また、図中、軸方向の一方を矢印Xで示し、径方向の外方を矢印Rで示す。
[Embodiment]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a rotating electrical machine 1 according to an embodiment, and FIG. 2 is a schematic plan view of the rotating electrical machine 1. In the following description, for convenience, the axial direction of the rotation center Ax of the rotating electric machine 1 is simply referred to as the axial direction, the radial direction of the rotation center Ax is simply referred to as the radial direction, and the circumferential direction of the rotation center Ac is simply referred to as the radial direction. It is called the circumferential direction. Further, in the figure, one side in the axial direction is indicated by an arrow X, and the outer side in the radial direction is indicated by an arrow R.
図1,2に示されるように、回転電機1は、例えば、界磁巻線11を有するロータ2と、電機子巻線12を有するステータ3と、ロータ2と一体回転するロータシャフト4およびサブシャフト5と、を備えている。回転電機1は、ロータ2に界磁巻線11を有する同期モータである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotating electrical machine 1 includes, for example, a
ロータシャフト4は、ロータ2の内周部を軸方向Xに貫通した状態でロータ2に固定されている。ロータシャフト4の外周面4aには、ロータ2を不図示のケーシングに対して回転中心Ax回りに回転可能に支持するベアリング6,7が設けられている。
The
サブシャフト5は、例えば、シャフト部5aと、フランジ部5bと、を有している。シャフト部5aは、ロータシャフト4の軸方向の一端部にスプライン嵌合等によって結合されている。シャフト部5aの内周面5eは、ロータシャフト4の内周面4bとともに冷却液等が流れる流路を構成している。シャフト部5aは、シャフト本体等とも称される。
The
フランジ部5bは、シャフト部5aから径方向Rの外方に突出している。フランジ部5bには、後述するバスバ23が軸方向Xに貫通する貫通孔5cが設けられている。また、フランジ部5bの外周面には、不図示のケーシングとの間等をシールするシール部材8が設けられている。
The
界磁巻線11は、ロータ2と一体回転する巻線であり、界磁磁束を発生させる。電機子巻線12は、ステータコアに巻き回されたステータコイルであり、回転磁界を発生させる。界磁巻線11と電機子巻線12とには電源から電力が供給される。
The field winding 11 is a winding that rotates integrally with the
また、回転電機1は、界磁巻線型の回転電機であり、不図示のブラシや、スリップリング22、バスバ23等をさらに備えている。このブラシや、スリップリング22、バスバ23は、電源と界磁巻線11とを電気的に接続する導通部品として機能する。
Further, the rotating electric machine 1 is a field winding type rotating electric machine, and further includes a brush, a
スリップリング22は、シャフト部5aの外周面5dに固定され、不図示のブラシと接触しながらサブシャフト5と一体回転する。
The
具体的には、スリップリング22は、第1スリップリング22Aと、第2スリップリング22Bと、を含む。第1スリップリング22Aは不図示の第1ブラシと接触しながら回転し、第2スリップリング22Bは不図示の第2ブラシと接触しながら回転する。
Specifically, the
バスバ23は、スリップリング22と界磁巻線11とを電気的に接続する部品である。本実施形態では、バスバ23は、第1バスバ23Aと、第2バスバ23Bと、を含む。第1バスバ23Aは、第1スリップリング22Aと界磁巻線11とを電気的に接続し、第2バスバ23Bは、第2スリップリング22Bと界磁巻線11とを電気的に接続する。
The
また、第1バスバ23Aおよび第2バスバ23Bは、それぞれ、軸方向Xに延びる第一部分23aと、径方向Rに延びる第二部分23bと、第一部分23aと第二部分23bとの間に位置される屈曲部分23cと、を有している。
Further, the
第一部分23aは、スリップリング22に接続される部分であって、バスバ23の一方端を構成している。本実施形態では、第一部分23aは、スリップリング22とシャフト部5aとの間に位置され、シャフト部5aの外周面5dに沿って延びて貫通孔5cに挿入される。
The
第二部分23bは、界磁巻線11に接続される部分であって、バスバ23の他方端を構成している。本実施形態では、第二部分23bは、ロータシャフト4の切欠部4c(図2参照)に挿入され、当該切欠部4c内を径方向Rに沿って延びている。
The
屈曲部分23cは、第一部分23aと第二部分23bとを接続する部分であって、バスバ23の中間部を構成している。本実施形態では、屈曲部分23cは、軸方向Xにおいてフランジ部5bのスリップリング22とは反対側に位置され、第一部分23aおよび第二部分23bの一部とともにロータシャフト4の切欠部4c内に挿入されている。
The
以上のように、本実施形態では、回転電機1は、スリップリング22とシャフト部5aとの間に位置されシャフト部5aの外周面5dに沿って延びて貫通孔5cに挿入される第一部分23aと、第一部分23aから軸方向Xにおいてフランジ部5bのスリップリング22とは反対側に位置された屈曲部分23cを介して径方向R外方に延びた第二部分23bと、を有し、スリップリング22と界磁巻線11とを電気的に接続するバスバ23を備えている。
As described above, in the present embodiment, the rotating electric machine 1 includes the
このような構成によれば、屈曲部分23cがフランジ部5bのスリップリング22とは反対側に設けられているため、例えば、屈曲部分23cがフランジ部5bのスリップリング22側に設けられた場合と比べて、バスバ23が貫通する貫通孔5cをシャフト部5aのより近くに設けることができる。これにより、バスバ23と貫通孔5cやスリップリング22との位置ずれを抑制することができ、ひいてはバスバ23の組付性をより高めることができる。また、例えば、貫通孔5cをシャフト部5aのより近くに設けることができることでフランジ部5bの直径をより小さく構成することができる。これにより、フランジ部5bの外周面に設けられうるシール部材8の直径をより小さくでき、ひいてはシール部材8の摺動抵抗による損失を低減することができる。
According to such a configuration, since the
また、例えば、屈曲部分23cがフランジ部5bのスリップリング22側に設けられた場合と比べて、バスバ23の形状がより簡素に構成されやすく、ひいてはバスバ23の接合強度がより安定化したり、バスバ23に対する遠心応力がより低減したり、バスバ23の組付性やモールド成型が容易となったり、バスバ23が挿入されるロータシャフト4の切欠部4cの加工が容易となったりするという利点もある。
Further, for example, compared to the case where the
[変形例]
図3は、変形例の回転電機1Aの一部の模式的な断面図である。回転電機1Aは、上記実施形態の回転電機1と同様の構成を備えている。よって、回転電機1Aは、当該同様の構成に基づく上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。
[Modified example]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a portion of a modified rotating
ただし、本変形例では、図3に示されるように、バスバ23に複数の屈曲部分23cが設けられている点が上記実施形態と相違している。具体的には、本変形例では、バスバ23には、第一部分23aと第二部分23bとの間に三つの屈曲部分23cが設けられている。
However, this modified example is different from the above embodiment in that the
本変形例では、この三つの屈曲部分23cによって軸方向Xにおいてフランジ部5bのスリップリング22とは反対側に絶縁距離等を確保するための段差部23dが設けられている。
In this modification, the three
このように、本変形例によっても、複数の屈曲部分23cがフランジ部5bのスリップリング22とは反対側に設けられているため、バスバ23と貫通孔5cやスリップリング22との位置ずれを抑制でき、ひいてはバスバ23の組付性をより高めることができる。
In this manner, also in this modification, since the plurality of
以上、本発明の実施形態および変形例が例示されたが、上記実施形態および変形例は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック(構造や、種類、方向、形式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等)は、適宜に変更して実施することができる。 Although the embodiments and modified examples of the present invention have been illustrated above, the embodiments and modified examples described above are merely examples, and are not intended to limit the scope of the invention. The embodiments and modifications described above can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, combinations, and changes can be made without departing from the gist of the invention. In addition, specifications such as each configuration, shape, etc. (structure, type, direction, format, size, length, width, thickness, height, number, arrangement, position, material, etc.) may be changed as appropriate. It can be implemented by
1 …回転電機
2 …ロータ
3 …ステータ
4 …ロータシャフト
5 …サブシャフト
5a …シャフト部
5b …フランジ部
5c …貫通孔
5d …外周面
11 …界磁巻線
22 …スリップリング
23 …バスバ
23a…第一部分
23b…第二部分
23c…屈曲部分
Ax …回転中心
R …径方向
X …軸方向
1...Rotating
Claims (1)
前記ロータと対向して配置されたステータと、
前記ロータと一体に前記回転中心回りに回転するロータシャフトと、
前記ロータシャフトの一端部と結合されるシャフト部と、前記シャフト部から前記回転中心の径方向外方に突出しかつ前記回転中心の軸方向に貫通する貫通孔が設けられたフランジ部と、を有したサブシャフトと、
前記シャフト部の外周面に固定されたスリップリングと、
前記スリップリングと前記シャフト部との間に位置され前記シャフト部の外周面に沿って延びて前記貫通孔に挿入される第一部分と、前記第一部分から前記軸方向において前記フランジ部の前記スリップリングとは反対側に位置された屈曲部分を介して前記径方向外方に延びた第二部分と、を有し、前記スリップリングと前記界磁巻線とを電気的に接続するバスバと、
を備えた、回転電機。 a rotor having a field winding and rotatable around a rotation center;
a stator disposed opposite the rotor;
a rotor shaft that rotates around the rotation center integrally with the rotor;
The rotor shaft has a shaft portion that is coupled to one end of the rotor shaft, and a flange portion that is provided with a through hole that protrudes outward from the shaft portion in the radial direction of the rotation center and penetrates in the axial direction of the rotation center. with a sub-shaft,
a slip ring fixed to the outer peripheral surface of the shaft portion;
a first portion located between the slip ring and the shaft portion, extending along the outer peripheral surface of the shaft portion, and inserted into the through hole; and the slip ring of the flange portion in the axial direction from the first portion. a second portion extending outward in the radial direction via a bent portion located on the opposite side of the bus bar, the bus bar electrically connecting the slip ring and the field winding;
A rotating electrical machine equipped with
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2022
- 2022-05-20 JP JP2022083266A patent/JP2023171054A/en active Pending
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