JP5626575B2 - Rotating electrical machine, its stator and manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、車両等に搭載される回転電機及びその固定子並びに製造方法に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine mounted on a vehicle or the like, a stator thereof, and a manufacturing method.

従来、回転電機の固定子として、周方向に配列された複数のスロットを有する円環状の薄板鋼板を複数枚、積層して作られる(以下、積層する方向を積厚方向と呼ぶ。)固定子コアと、各前記スロット内に複数の導体が径方向に並ぶようにして前記固定子コアに巻装された固定子巻線(以下、コイルともいう)と、を備えたものが知られている。このような固定子コアにおいては、スロット内における導体の位置が適切な位置に巻装されていないと磁気特性の低下や、コイル渦損の増加や、最悪の場合、コイルがスロットから内周側に飛び出して回転子と接触し、回転電機の故障を招くことから、スロット内で導体を適切な位置に固定する必要がある。従来技術としては、特許文献1に開示されているように、液体樹脂を用いた含浸処理により固定子や絶縁紙と導体とを固定する方法がある。   Conventionally, as a stator of a rotating electrical machine, a plurality of annular thin steel plates having a plurality of slots arranged in the circumferential direction are stacked (hereinafter, the stacking direction is referred to as a stacking direction). 2. Description of the Related Art A core is known that includes a core and a stator winding (hereinafter also referred to as a coil) wound around the stator core such that a plurality of conductors are arranged in the radial direction in each slot. . In such a stator core, if the position of the conductor in the slot is not wound at an appropriate position, the magnetic characteristics will deteriorate, the coil vortex loss will increase, or in the worst case, the coil will Therefore, it is necessary to fix the conductor in an appropriate position in the slot. As a conventional technique, as disclosed in Patent Document 1, there is a method of fixing a stator or insulating paper and a conductor by an impregnation process using a liquid resin.

他の方法として、特許文献2に開示されているように、導体に絶縁紙を巻き付けた状態でスロットに挿入し、内周側のスロット隙間にくさびを挿入することでコイルを固定し、絶縁紙の端部を折り返すことによりくさびに接触させてくさびの固定を行い、くさびによるコイルの固定効果を持続させるものがある。   As another method, as disclosed in Patent Document 2, an insulating paper is wound around a conductor and inserted into a slot, and a wedge is inserted into a slot gap on the inner peripheral side to fix a coil. There is a type that keeps the effect of fixing the coil by the wedge by folding the end portion of the wire to bring it into contact with the wedge and fixing the wedge.

特開2006−262541号公報JP 2006-262541 A 特許第3572206号Japanese Patent No. 3572206

しかし、上記の特許文献1における液体樹脂を用いた含浸処理では、精度良くコイルをスロット内に位置決めする技術が確立されておらず、磁気特性及びコイル渦損が悪化する位置までコイルが内周側に寄ってしまう可能性がある。   However, in the impregnation treatment using the liquid resin in Patent Document 1 described above, a technique for accurately positioning the coil in the slot has not been established, and the coil is located on the inner peripheral side until the position where the magnetic characteristics and the coil vortex loss deteriorate. There is a possibility to stop by.

特許文献2の場合には、くさび挿入時におけるコイルの傷つき防止や、くさび固定の目的のために複数枚の絶縁紙を利用しているため材料コストが高くなる。また、くさびを固定するための絶縁紙の折り返し加工には高い精度が必要になるため、加工に手間が掛かり加工コストが高くなる。更に、回転電機の使用環境によっては、回転軸方向に大きな衝撃力が働く場合があり、絶縁紙による固定では強度が不足し、このため衝撃により発生するくさびの抜け荷重を十分に受け持てず、コイル位置がずれる可能性がある。   In the case of Patent Document 2, since a plurality of insulating papers are used for the purpose of preventing the coil from being damaged when the wedge is inserted and fixing the wedge, the material cost is increased. Moreover, since high precision is required for the folding process of the insulating paper for fixing the wedge, it takes time and effort to increase the machining cost. Furthermore, depending on the usage environment of the rotating electrical machine, there may be a large impact force in the direction of the rotation axis, the strength is insufficient with fixing with insulating paper, and therefore it is not possible to fully handle the wedge load generated by the impact, The coil position may be shifted.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、固定子コアに巻装されたコイルがスロットの径方向内側へ移動することを防止することができ、これによってコイルを確実に固定子コアに固定することができる回転電機及びその固定子並びに製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and can prevent the coil wound around the stator core from moving radially inward of the slot, thereby securely fixing the coil. It aims at providing the rotary electric machine which can be fixed to a child core, its stator, and a manufacturing method.

上記目的を達成するためになされた請求項1に記載の発明は、周方向に複数のスロットを有する円環状の固定子コアと、導体セグメントの脚部を前記スロットに挿入して当該スロットから外部に突出した導体セグメントの突出端部を異なるもの同士で接続して前記固定子コアに巻装された固定子巻線とを有する回転電機の固定子において、前記固定子巻線は、前記スロットの径方向内方側に位置し、当該スロットから突出した突出端部に前記径方向内方側へ曲げられた曲げ部を具備し、前記スロットの開口縁と当該スロットの最内周側の固定子巻線との隙間に、非磁性のコイル固定部材を嵌合したものであって、前記コイル固定部材は、前記隙間の径方向間隔より小さく、前記固定子コアの積厚方向の厚みより短いスロット挿入部と、前記曲げ部に当接する傾斜部とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that an annular stator core having a plurality of slots in the circumferential direction and a leg portion of a conductor segment are inserted into the slot and externally connected from the slot. In the stator of a rotating electrical machine having a stator winding wound around the stator core by connecting the projecting end portions of the conductor segments projecting to each other, the stator winding is connected to the slot. A radially inwardly located protruding end protruding from the slot includes a bent portion bent toward the radially inward side, and an opening edge of the slot and a stator on the innermost peripheral side of the slot the gap between the windings, the coil fixing member of nonmagnetic be one obtained by fitting, the coil fixing member is smaller than the radial spacing of the gaps, shorter slot than laminated thickness direction of thickness of the stator core The insertion section and the song Characterized in that it comprises an inclined portion which abuts the section.

この構成によれば、スロットの開口縁と最内周側の固定子巻線との隙間に、非磁性のコイル固定部材が嵌合されているので、スロット内における固定子巻線のがたつきが無くなり、このため、固定子巻線を確実に固定することが可能となる。このように固定子巻線を固定することで、固定子巻線の導体がスロット内で内周側に寄らない(移動しない)ので、固定子巻線とロータとの間隙を所定距離保持することができ、これによってコイル渦損の増加を抑制することができる。   According to this configuration, since the nonmagnetic coil fixing member is fitted in the gap between the opening edge of the slot and the innermost stator winding, rattling of the stator winding in the slot can occur. Therefore, the stator winding can be reliably fixed. By fixing the stator winding in this manner, the conductor of the stator winding does not move toward the inner peripheral side in the slot (does not move), so that the gap between the stator winding and the rotor is maintained at a predetermined distance. As a result, an increase in coil vortex loss can be suppressed.

また、コイルがスロット内で内周側に移動するのをコイル固定部材のスロット挿入部により抑制することができる。更に、コイル固定部材の傾斜部と最内周の固定子巻線の曲げ部とを接触させることで、コイル固定部材と最内周側の固定子巻線との相互の軸方向への移動を拘束することができるため、コイル固定部材で固定子巻線を確実に固定することができる。 Further , the movement of the coil to the inner peripheral side in the slot can be suppressed by the slot insertion portion of the coil fixing member. Further, by bringing the inclined portion of the coil fixing member into contact with the bent portion of the innermost stator winding, the coil fixing member and the innermost stator winding can be moved in the axial direction. Since it can restrain, a stator coil | winding can be reliably fixed with a coil fixing member.

請求項に記載の発明は、前記コイル固定部材は、前記固定子コアの複数のスロットに、当該スロットと同一円周上に配置されることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that the coil fixing member is disposed in a plurality of slots of the stator core on the same circumference as the slot.

この構成によれば、コイル固定部材は複数のスロット毎に個別に固定子巻線を固定するため、固定子巻線とスロット開口縁との隙間が周方向で異なる場合にも、スロット毎に固定子巻線を固定する力が調整できる。このため、複数のスロットで固定子巻線を適正な力で固定しておけば、全てのスロットにおいて固定子巻線を確実に固定することができるAccording to this configuration, since the coil fixing member fixes the stator winding individually for each of the plurality of slots, even if the gap between the stator winding and the slot opening edge differs in the circumferential direction, the coil fixing member is fixed for each slot. The force to fix the child winding can be adjusted. For this reason, if the stator winding is fixed with an appropriate force in a plurality of slots, the stator winding can be reliably fixed in all the slots.

請求項に記載の発明は、前記コイル固定部材は、前記固定子コアの全スロットと同一円周上に重なる円環状の本体と、この本体の円環状面から全スロットのうち少なくとも複数のスロットの前記隙間に挿入されて嵌合されるスロット挿入部とを備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the coil fixing member includes an annular main body that overlaps on the same circumference as all slots of the stator core, and at least a plurality of slots among all slots from the annular surface of the main body. And a slot insertion part which is inserted into the gap and fitted therein.

この構成によれば、コイル固定部材の円環状の本体から複数のスロット挿入部が例えば1つ脱落しても、他にもスロット挿入部が残っているので、この残ったスロット挿入部でスロット内に固定子巻線を固定することができる。従って、スロット内の固定子巻線を確実に固定することができるAccording to this configuration, even if, for example, one of the plurality of slot insertion portions is dropped from the annular main body of the coil fixing member, another slot insertion portion remains. The stator windings can be fixed to. Therefore, the stator winding in the slot can be securely fixed .

請求項に記載の発明は、前記コイル固定部材の本体は、当該本体の円環状を複数に分割した分割本体と、これら分割本体を前記円環状となるように結合した弾力性の支持部材とを備えて成ることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the main body of the coil fixing member includes a divided main body obtained by dividing an annular shape of the main body into a plurality of parts, and an elastic support member obtained by connecting the divided main bodies so as to form the annular shape. It is characterized by comprising.

この構成によれば、コイル固定部材の本体が、複数の分割本体を弾力性の支持部材で円環状に結合して構成されているので、円環状の本体がそれら支持部材の部分で可動可能となる。このため、固定子コアの各スロット内の隙間に本体から突き出た各スロット挿入部を嵌合した場合に、スロットの内周面が撓んでも、この撓み部分に分割本体が一体に接合して移動するので、本体が常に固定子コアに一体に配設された状態となる。このため、本体から突出したスロット挿入部はスロットの隙間に確実に嵌合された状態となるので、スロット内に固定子巻線が確実に固定される状態となる。従って、固定子の内周面が撓んでも、スロット内の最内周側の固定子巻線がスロットから飛び出すことを防止することができる。   According to this configuration, since the main body of the coil fixing member is formed by connecting a plurality of divided main bodies in an annular shape with an elastic support member, the annular main body is movable at the portions of the support members. Become. For this reason, when each slot insertion portion protruding from the main body is fitted into the gap in each slot of the stator core, even if the inner peripheral surface of the slot is bent, the divided main body is integrally joined to this bent portion. Since it moves, the main body is always arranged integrally with the stator core. For this reason, the slot insertion portion protruding from the main body is surely fitted in the gap between the slots, so that the stator winding is reliably fixed in the slot. Therefore, even if the inner peripheral surface of the stator is bent, the innermost stator winding in the slot can be prevented from jumping out of the slot.

請求項に記載の発明は、前記コイル固定部材は、同一部材で一体成型されていることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is characterized in that the coil fixing member is integrally formed of the same member.

この構成によれば、前記コイル固定部材が同一部材で一体成型されることで、コイル固定部材の剛性や強度が向上し、固定子巻線の固定力を大きく出来る。 According to this structure, the by coil fixing member is integrally molded with the same members, and improve the rigidity and strength of the coil fixing member, Ru can increase the fixing force of the stator winding.

請求項に記載の発明は、前記コイル固定部材は、弾力性を有することを特徴とする。 The invention described in claim 6 is characterized in that the coil fixing member has elasticity.

この構成によれば、コイル固定部材は弾力性を有するため、例えばスロット毎で必要な固定子巻線の固定力が異なる場合に、弾力性によって、その異なる固定力に略適合した状態でスロット挿入部がスロット内の隙間に嵌合されるので、周全体において固定子巻線を確実に固定することができるAccording to this configuration, since the coil fixing member has elasticity, for example, when the fixing force of the stator winding required for each slot is different, the slot insertion is performed in a state that substantially matches the different fixing force due to the elasticity. Since the portion is fitted into the gap in the slot, the stator winding can be reliably fixed over the entire circumference.

請求項に記載の発明は、前記スロットに径方向に挿入される複数の固定子巻線は、当該固定子巻線である前記スロット内の導体と、この導体に繋がってスロットから突出した導体との間の角度が、少なくとも2種類以上あることを特徴とする。 According to the seventh aspect of the present invention, the plurality of stator windings inserted in the slots in the radial direction include a conductor in the slot that is the stator winding, and a conductor that is connected to the conductor and protrudes from the slot. There are at least two kinds of angles between and.

この構成によれば、固定子巻線におけるスロット内の導体とスロットから突出した導体とのなす角度が、少なくとも2種類以上あるので、互いに角度の異なる導体がスロットの径方向で重なることにより互いが係合する状態となり、これらがコイル固定部材で固定されることで、その係合部分がより強固に固定されることになる。従って、スロット内の固定子巻線をより確実に固定することができる。また、導体が内周側に寄らないのでコイル渦損を抑制することができる。 According to this configuration, since there are at least two kinds of angles between the conductor in the slot and the conductor protruding from the slot in the stator winding, the conductors having different angles overlap each other in the radial direction of the slot. By being engaged and being fixed by the coil fixing member, the engaging portion is more firmly fixed. Therefore, the stator winding in the slot can be more reliably fixed. Further, since the conductor does not approach the inner peripheral side, coil vortex loss can be suppressed.

請求項に記載の発明は、前記角度は、前記スロットの最内周側から最外周側に向けて減少していることを特徴とする。 The invention according to claim 8 is characterized in that the angle decreases from the innermost side to the outermost side of the slot.

この構成によれば、スロット内の導体とスロットから突出した導体とのなす角度が最内周側から最外周側に向けて減少していることにより、コイル固定部材と固定子巻線を固定子コアに組付ける際に、スロット内において最外周側から内周側に向かって順番に固定子巻線を外周側に寄せることで固定子コアに組み付けて固定することができる。つまり、固定子巻線を容易に固定子コアに組付けることが出来る。   According to this configuration, the angle formed between the conductor in the slot and the conductor protruding from the slot decreases from the innermost side toward the outermost side, so that the coil fixing member and the stator winding are connected to the stator. When assembling to the core, the stator winding can be assembled and fixed to the stator core by moving the stator winding toward the outer peripheral side in order from the outermost peripheral side to the inner peripheral side in the slot. That is, the stator winding can be easily assembled to the stator core.

請求項に記載の発明は、前記スロット内に径方向に挿入される複数の固定子巻線は、当該固定子巻線である前記スロット内の導体と、この導体に繋がってスロットから突出した導体との角度が、前記径方向の中央部分の導体では0°であり、この角度0°の導体から外周側及び内周側に向かうに従い角度が大きくなっていることを特徴とする。 According to the ninth aspect of the present invention, the plurality of stator windings inserted in the slot in the radial direction protrude from the slots connected to the conductors in the slots, which are the stator windings. The angle with the conductor is 0 ° in the conductor in the central portion in the radial direction, and the angle increases from the conductor at the angle 0 ° toward the outer peripheral side and the inner peripheral side.

この構成によれば、径方向に細長いスロットにおいてその径方向に固定子巻線の複数の導体を配列する際に、スロットの径方向中央部分においてスロット内からスロット外に突き出す導体を直線状とし、この直線状の導体から外周側及び内周側に向かうに従い、導体のスロット内と導体の突出した部分との角度を大きくしている。このように角度をつけた第1の導体は、次に説明する第2の導体と比べ、スロットから突出した突出端部の接合部同士を離すために必要となる導体の曲げ部の高さを低くすることが可能となる。第2の導体とは、スロット内における最外周側の導体が直線状で、この直線状の導体から内周側に向かう導体に従い角度が大きくなるものである。この第2の導体の場合、外周側から角度が大きくなっているが、第1の導体の場合、中央の導体から内外周側に向かうに従って角度が大きくなっているので、径方向に配列される導体数が第1と第2の導体で同本数であれば、第1の導体の方が小さい曲げ角度で済む。小さい曲げ角度で済めば、隣接する導体同士を離す為に必要な曲げ部までの高さが低くて済む。従って、スロットからの突出端部の接合部同士を離すために必要となる導体の曲げ部の高さを低くすることが出来る。   According to this configuration, when arranging the plurality of conductors of the stator winding in the radial direction in the slot elongated in the radial direction, the conductor protruding outside the slot from the inside of the slot in the radial center portion of the slot is linear, The angle between the slot of the conductor and the protruding portion of the conductor is increased as it goes from the linear conductor toward the outer peripheral side and the inner peripheral side. The first conductor having such an angle has a height of the bent portion of the conductor necessary for separating the joint portions of the projecting end portions protruding from the slot as compared with the second conductor described below. It can be lowered. In the second conductor, the outermost conductor in the slot is linear, and the angle increases according to the conductor from the linear conductor toward the inner periphery. In the case of the second conductor, the angle is increased from the outer peripheral side. However, in the case of the first conductor, the angle is increased from the central conductor toward the inner and outer peripheral sides. If the number of conductors is the same for the first and second conductors, the first conductor may have a smaller bending angle. If a small bending angle is sufficient, the height to the bending portion necessary for separating adjacent conductors can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the height of the bent portion of the conductor necessary for separating the joint portions of the projecting end portions from the slot.

請求項10に記載の発明は、前記スロットから突出した突出端部において、前記スロット内の導体と当該スロットから突出した導体とのなす角度を徐変していることを特徴とする。 The invention according to claim 10 is characterized in that the angle formed by the conductor in the slot and the conductor protruding from the slot is gradually changed at the protruding end protruding from the slot.

この構成によれば、スロット内の導体とスロットから突出した導体とのなす角度(曲げ部の角度)を徐変したので、コイル固定部材と固定子巻線を固定子コアに組付ける際、隣接する導体同士の当接面を無理なく当接して固定することが出来る。これによって、スロット内に導体を固定する際に生じる導体同士やスロット内壁との干渉による固定子巻線の傷つきを防止することができる。   According to this configuration, since the angle formed between the conductor in the slot and the conductor protruding from the slot (the angle of the bent portion) is gradually changed, when the coil fixing member and the stator winding are assembled to the stator core, they are adjacent to each other. The contact surfaces of the conductors to be contacted can be reasonably contacted and fixed. As a result, it is possible to prevent the stator windings from being damaged due to interference between the conductors and the slot inner wall that occur when the conductors are fixed in the slots.

請求項11に記載の発明は、請求項1〜10のいずれか1項に記載の回転電機の固定子を用いたことを特徴とする。 The invention described in claim 11 is characterized by using the stator of the rotating electrical machine described in any one of claims 1-10 .

この構成によれば、本請求項12の回転電機においても、上述した固定子と同様の作用効果を得ることが出来る。   According to this configuration, the rotating electric machine according to the twelfth aspect of the present invention can also obtain the same effects as those of the stator described above.

請求項12に記載の発明は、周方向に複数のスロットを有する円環状の固定子コアと、導体セグメントの脚部を前記スロットに挿入して当該スロットから外部に突出した導体セグメントの突出端部を異なるもの同士で接続して前記固定子コアに巻装された固定子巻線とを有する回転電機の固定子の製造方法において、前記固定子巻線を前記固定子コアに巻装する際に、前記スロットの径方向最内方側における前記スロットの開口縁と当該スロットの最内周側の固定子巻線との隙間に、前記隙間の径方向間隔より小さく前記固定子コアの積厚方向の厚みより短いスロット挿入部と、傾斜部とを備えた非磁性のコイル固定部材を嵌合する第1ステップと、前記第1ステップで嵌合されたコイル固定部材のスロット径方向外方側に、前記導体セグメントのうち径方向内方側へ曲げられて前記傾斜部に当接する曲げ部を有する導体セグメントを順次挿入する第2ステップと、前記第2ステップでの前記曲げ部を有する導体セグメントの挿入完了後、直線状の導体セグメントを前記スロットに挿入する第3ステップとを含むことを特徴とする回転電機の固定子の製造方法。 According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an annular stator core having a plurality of slots in the circumferential direction, and a projecting end portion of the conductor segment projecting outward from the slot by inserting a leg portion of the conductor segment into the slot. In a method of manufacturing a stator of a rotating electrical machine having a stator winding wound around the stator core by connecting different stators to each other, when winding the stator winding around the stator core , the gap between the innermost circumference side of the stator winding of the slot in the radially innermost side to the definitive the slot of the opening edge and the slot, the lamination thickness of less said stator core than the radial spacing of the gap A first step of fitting a non-magnetic coil fixing member having a slot insertion portion shorter than a thickness in the direction and an inclined portion; and a radially outer side of the coil fixing member fitted in the first step And the conductor segment A second step of sequentially inserting the conductor segments having a bent portion which is bent radially inward side of the bets abuts on the inclined portion, after completion of insertion of the conductor segments having the bending portion in the second step And a third step of inserting a linear conductor segment into the slot.

この方法によれば、スロットの開口縁と最内周側の固定子巻線との隙間に、非磁性のコイル固定部材が嵌合されるので、スロット内における固定子巻線のがたつきが無くなり、このため、固定子巻線を確実に固定することが可能となる。また、コイル固定部材をスロット内の隙間に嵌合する際に、スロットに最初にコイル固定部材を挿入し、次に曲げ部を有する導体セグメントを順次挿入し、最後に直線状の導体セグメントを挿入して行うので、コイル固定部材の嵌合が容易となる。   According to this method, since the non-magnetic coil fixing member is fitted into the gap between the opening edge of the slot and the innermost stator winding, rattling of the stator winding in the slot occurs. Therefore, the stator winding can be reliably fixed. Also, when fitting the coil fixing member into the gap in the slot, first insert the coil fixing member into the slot, then insert the conductor segments with bent parts sequentially, and finally insert the linear conductor segment Therefore, the coil fixing member can be easily fitted.

第1実施形態に係る回転電機の構成を模式的に示す軸方向断面図である。It is an axial direction sectional view showing typically the composition of the rotary electric machine concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る固定子の導体セグメント挿入側から見た斜視図である。It is the perspective view seen from the conductor segment insertion side of the stator which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る固定子の導体セグメント接続側から見た斜視図である。It is the perspective view seen from the conductor segment connection side of the stator which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る固定子の要部を示す部分平面図である。It is a fragmentary top view which shows the principal part of the stator which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る固定子の要部を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing an important section of a stator concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係るコイル固定部材の斜視図である。It is a perspective view of the coil fixing member concerning a 1st embodiment. 第2実施形態に係る固定子の要部を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing an important section of a stator concerning a 2nd embodiment. 第2実施形態に係るコイル固定部材の斜視図である。It is a perspective view of the coil fixing member which concerns on 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, parts corresponding to each other in all the drawings in this specification are denoted by the same reference numerals, and description of the overlapping parts will be omitted as appropriate.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る回転電機の構成を模式的に示す軸方向断面図である。図2は、第1実施形態に係る固定子の導体セグメント挿入側から見た斜視図である。図3は、第1実施形態に係る固定子の導体セグメント接続側から見た斜視図である。図4は、第1実施形態に係る固定子の要部を示す部分平面図である。図5は、第1実施形態に係る固定子の要部を示す部分断面図である。図6は、第1実施形態に係るコイル固定部材の斜視図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is an axial cross-sectional view schematically showing the configuration of the rotating electrical machine according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the stator according to the first embodiment as viewed from the conductor segment insertion side. FIG. 3 is a perspective view of the stator according to the first embodiment as viewed from the conductor segment connection side. FIG. 4 is a partial plan view showing a main part of the stator according to the first embodiment. FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a main part of the stator according to the first embodiment. FIG. 6 is a perspective view of the coil fixing member according to the first embodiment.

本実施形態の回転電機1は、略有底筒状の一対のハウジング部材10a,10bが開口部同士で接合されてなるハウジング10と、ハウジング10に軸受け11,12を介して回転自在に支承される回転軸13に固定された回転子(ロータ)14と、ハウジング10の内部で回転子14を包囲する位置でハウジング10に固定された固定子20と、を備えている。   The rotating electrical machine 1 according to the present embodiment is rotatably supported by a housing 10 in which a pair of substantially bottomed cylindrical housing members 10a and 10b are joined to each other through openings and bearings 11 and 12. A rotor (rotor) 14 fixed to the rotating shaft 13, and a stator 20 fixed to the housing 10 at a position surrounding the rotor 14 inside the housing 10.

回転子14は、固定子20の内周側と向き合う外周側に、永久磁石により磁性が周方向に交互に異なる磁極を複数形成している。回転子14の磁極の数は、回転電機により異なるため限定されるものではない。本実施形態においては、8極(N極:4、S極:4)の回転子が用いられている。   In the rotor 14, a plurality of magnetic poles having different magnetism alternately in the circumferential direction are formed by a permanent magnet on the outer circumferential side facing the inner circumferential side of the stator 20. The number of magnetic poles of the rotor 14 is not limited because it varies depending on the rotating electrical machine. In this embodiment, an 8-pole rotor (N pole: 4, S pole: 4) is used.

固定子20は、図2及び図3に示すように、周方向に配列された複数のスロット31を有する円環状の固定子コア30と、スロット31内で複数の導体セグメント41が径方向に並ぶようにして固定子コア30に巻装された三相の固定子巻線40と、を備えている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the stator 20 includes an annular stator core 30 having a plurality of slots 31 arranged in the circumferential direction, and a plurality of conductor segments 41 aligned in the radial direction in the slots 31. Thus, a three-phase stator winding 40 wound around the stator core 30 is provided.

固定子コア30は、図4に示すように、外周側に位置する円環状のバックコア部32と、バックコア部32から径方向内方へ突出し周方向に所定距離を隔てて配列された複数のティース33とからなる。隣り合うティース33の間、即ち、隣り合うティース33の周方向に対向する側面33a同士の間には、固定子コア30の内周側に開口したスロット31が形成されている。スロット31は、その深さ方向が径方向と一致するように形成されている。スロット31は、回転子の磁極数(8)に対し、固定子巻線40の一相あたり2個の割合で形成されている。本実施形態では、8×3×2=48個のスロット31が形成されている。また、ティース33もスロット31と同数の48個設けられている。   As shown in FIG. 4, the stator core 30 has an annular back core portion 32 positioned on the outer peripheral side, and a plurality of stator cores 30 that protrude radially inward from the back core portion 32 and are arranged at a predetermined distance in the circumferential direction. Of teeth 33. Between the adjacent teeth 33, that is, between the side surfaces 33 a facing each other in the circumferential direction of the adjacent teeth 33, a slot 31 opened to the inner peripheral side of the stator core 30 is formed. The slot 31 is formed so that the depth direction thereof coincides with the radial direction. The slots 31 are formed at a ratio of two per one phase of the stator winding 40 with respect to the number of magnetic poles (8) of the rotor. In this embodiment, 8 × 3 × 2 = 48 slots 31 are formed. Also, 48 teeth 33 are provided in the same number as the slots 31.

ティース33の先端部には、側面33aから周方向両側へそれぞれ突出する鍔33bが形成されている。また、スロット31の周縁部には、両側面33a及びスロット31の底面を覆うようにして絶縁紙34が挿入配置されている。   At the tip end portion of the tooth 33, a flange 33b that protrudes from the side surface 33a to both sides in the circumferential direction is formed. Further, an insulating paper 34 is inserted and disposed at the peripheral edge of the slot 31 so as to cover both side surfaces 33 a and the bottom surface of the slot 31.

固定子巻線40は、図2及び図3に示すように、固定子コア30のスロット31に挿入した複数の導体セグメント41を接続することにより略円筒形状に形成されている。より詳細には、導体セグメント41をスロット31の径方向中央付近に軸方向に挿入し径方向内方側又は外方側へ寄せるようにしてスロット31内に複数の導体セグメント41を径方向に並ぶように配置し(図4参照)、スロット31から外部に突出した導体セグメント41の所定の突出先端部同士を接続することにより固定子コア20に巻装されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the stator winding 40 is formed in a substantially cylindrical shape by connecting a plurality of conductor segments 41 inserted into the slots 31 of the stator core 30. More specifically, the plurality of conductor segments 41 are arranged in the radial direction in the slot 31 so that the conductor segment 41 is inserted in the axial direction in the vicinity of the radial center of the slot 31 and moved toward the radially inner side or the outer side. (Refer to FIG. 4). The conductor segments 41 projecting outward from the slots 31 are connected to each other and connected to the stator core 20 by connecting the projecting tips.

本実施形態では、図4に示すように、各スロット31内に12本の導体セグメント41が径方向に並ぶように挿入配置されている。以下、理解を容易にするために、スロット31内に配置された12本の導体セグメント41は、径方向内方側から外方側へ向かって順に、第1導体セグメント41a、第2導体セグメント41b、・・・、第10導体セグメント41jと呼ぶこととする。なお、第1〜第10導体セグメント41a〜41jの突出端部の先端部同士を接続する際に、それぞれの接続部位の間に絶縁距離を確保するために、第1〜第10導体セグメント41a〜41jのうちには、突出端部に、径方向の内方側及び外方側の何れか一方側へ曲げられた曲げ部を有するものが含まれるようにされている。この場合、第1〜第5導体セグメント41a〜41e(内方側導体セグメント)は、スロット31の径方向中央付近に軸方向に挿入されて径方向内方側へ寄せられたものである。第8〜第10導体セグメント41h〜41j(外方側導体セグメント)は、スロット31の径方向中央付近に軸方向に挿入されて径方向外方側へ寄せられたものである。そして、第6及び第7導体セグメント(中央部導体セグメント)41f、41gは、最後にスロット31の径方向中央付近に軸方向に挿入されたものであり、径方向内方側及び外方側の何れへも寄せられていない。そして、隣り合う鍔33bと、スロット31の最も径方向内方側に配置された第1導体セグメント41aとによって造られる空間を覆うようにして、非磁性のコイル固定部材50が設置されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4, twelve conductor segments 41 are inserted and arranged in each slot 31 so as to be aligned in the radial direction. Hereinafter, in order to facilitate understanding, the twelve conductor segments 41 arranged in the slot 31 are arranged in order from the radially inner side to the outer side in order from the first conductor segment 41a and the second conductor segment 41b. ,... Will be referred to as a tenth conductor segment 41j. In addition, when connecting the front-end | tip parts of the protrusion end part of the 1st-10th conductor segments 41a-41j, in order to ensure an insulation distance between each connection site | part, the 1st-10th conductor segments 41a- Among 41j, the projecting end portion includes one having a bent portion bent to one of the radially inner side and the outer side. In this case, the first to fifth conductor segments 41a to 41e (inner side conductor segments) are inserted in the axial direction near the radial center of the slot 31 and are moved radially inward. The eighth to tenth conductor segments 41h to 41j (outer side conductor segments) are inserted in the axial direction near the radial center of the slot 31 and moved toward the radially outer side. The sixth and seventh conductor segments (center conductor segments) 41f and 41g are finally inserted in the axial direction near the radial center of the slot 31, and are radially inward and outward. It is not sent to any. A nonmagnetic coil fixing member 50 is installed so as to cover a space formed by the adjacent flanges 33b and the first conductor segments 41a arranged on the radially inner side of the slot 31.

また、図5及び図6に示すように、コイル固定部材50は、固定子コア30のスロット31の開口縁と最内周側の固定子巻線40との隙間より小さく、固定子コア30の積厚より短いスロット挿入部51と、第1導体セグメント41aの内方側曲げ部411aと接触する傾斜部52と、を有している。但し、コイル固定部材50を嵌合する場合、スロット31に、コイル固定部材50を挿入した後、最内径側の径方向に曲げられた導体セグメント41aを挿入し、その後、順次径方向に曲げられた導体セグメント41b,41c,41j,41iを挿入し、最後にストレートの導体セグメント41を挿入する。   As shown in FIGS. 5 and 6, the coil fixing member 50 is smaller than the gap between the opening edge of the slot 31 of the stator core 30 and the stator winding 40 on the innermost peripheral side. The slot insertion portion 51 is shorter than the stack thickness, and the inclined portion 52 is in contact with the inward bending portion 411a of the first conductor segment 41a. However, when the coil fixing member 50 is to be fitted, after inserting the coil fixing member 50 into the slot 31, the conductor segment 41a bent in the radial direction on the innermost diameter side is inserted, and then sequentially bent in the radial direction. The conductor segments 41b, 41c, 41j and 41i are inserted, and finally the straight conductor segment 41 is inserted.

固定子巻線40を構成する導体セグメント41は、略V字形状の頭部と、この頭部の両端から直線的に延びる一対の脚部とからなり、全体形状が略U字形状を呈している。この導体セグメント41は、断面が矩形状の導体部と、導体部の表面を被覆する絶縁皮膜とからなる平角導体が採用されている。それぞれの脚部は、スロット31に収容されるスロット収容部と、スロット収容部の先端から延びてスロット31から突出した突出端部とを有する。なお、固定子コア30に巻装された固定子巻線40は、固定子コア30の軸方向一端側に突出した導体セグメント41の突出端部により全体としてリング状の第一のコイルエンド45を形成し、固定子コア30の軸方向他端側に突出した導体セグメント41の頭部(ターン部)により全体としてリング状の第二のコイルエンド46を形成している。   The conductor segment 41 constituting the stator winding 40 is composed of a substantially V-shaped head and a pair of legs extending linearly from both ends of the head. The overall shape is substantially U-shaped. Yes. The conductor segment 41 employs a rectangular conductor composed of a conductor portion having a rectangular cross section and an insulating film covering the surface of the conductor portion. Each leg portion has a slot accommodating portion accommodated in the slot 31 and a protruding end portion that extends from the tip of the slot accommodating portion and protrudes from the slot 31. Note that the stator winding 40 wound around the stator core 30 has a ring-shaped first coil end 45 as a whole by the protruding end portion of the conductor segment 41 protruding to one end side in the axial direction of the stator core 30. The ring-shaped second coil end 46 is formed as a whole by the head portion (turn portion) of the conductor segment 41 formed and projecting to the other axial end side of the stator core 30.

この導体セグメント41は、両脚部を周方向の異なるスロット31に軸方向に挿入して、スロット31から外部に突出する突出端部を必要な長さだけ突出させ、各導体セグメント41の突出端部を周方向に略電気角π/2だけそれぞれ捩じり、各導体セグメント41の突出端部の先端部(接合部)を所定の組み合わせで接続されている。導体セグメント41は、接続部分(上記突出端部の先端部)を除く全体の表面が絶縁皮膜により被覆されている。なお、導体が露出している接続部分(突出端部の先端部)は、接続された後に、粉体樹脂等で絶縁処理が施される。   This conductor segment 41 has both leg portions inserted axially into slots 31 having different circumferential directions, and projecting end portions projecting outward from the slot 31 by a necessary length, thereby projecting end portions of the respective conductor segments 41. Are twisted in the circumferential direction by a substantially electrical angle π / 2, and the leading end portions (joining portions) of the protruding end portions of the conductor segments 41 are connected in a predetermined combination. The entire surface of the conductor segment 41 excluding the connection portion (the tip of the protruding end) is covered with an insulating film. In addition, after the connection part (tip part of the projecting end part) where the conductor is exposed is connected, an insulation treatment is performed with a powder resin or the like.

このように構成された第1実施形態の回転電機の固定子20によれば、固定子コア30の隣り合う鍔(開口縁)33bと、スロット31の最も径方向内方側に配置された第1導体セグメント41aとによって造られる間隙空間に、コイル固定部材50が嵌合されている。このため、スロット31内に隙間が無くなり、固定子巻線40を確実に固定することが可能となる。このように固定子巻線40を固定することで、固定子巻線40の導体がスロット内で内周側に寄らない(移動しない)ので、固定子巻線40と回転子14との間隙を所定距離保持することができる。これによって導体セグメント41を回転子14から離れた位置に固定することによって、径方向内方側に配置された導体セグメント41に発生する銅渦損を小さくすることが可能となる。   According to the stator 20 of the rotating electrical machine of the first embodiment configured as described above, the adjacent flange (opening edge) 33b of the stator core 30 and the most radially inner side of the slot 31 are arranged. A coil fixing member 50 is fitted in a gap space formed by the one conductor segment 41a. For this reason, there is no gap in the slot 31, and the stator winding 40 can be reliably fixed. By fixing the stator winding 40 in this way, the conductor of the stator winding 40 does not move toward the inner peripheral side in the slot (does not move), so that the gap between the stator winding 40 and the rotor 14 is increased. A predetermined distance can be maintained. Thus, by fixing the conductor segment 41 at a position away from the rotor 14, it is possible to reduce the copper vortex loss generated in the conductor segment 41 disposed on the radially inner side.

また、本実施形態の固定子巻線40は、第1導体セグメント41aをスロット31の径方向中央付近に軸方向に挿入し、径方向内方側へ寄せるようにしてスロット31内に配置し、スロット31から外部に突出した第1導体セグメント41aの所定の突出先端部を他の導体セグメント41の突出先端部と接続することにより固定子コア30に巻装されている。また、コイル固定部材50は、コイル固定部材50の傾斜部52が第1導体セグメント41aの内方側曲げ部411aと接触するように設置している。そのため、コイル固定部材50は、他の導体セグメント41と接続されている第1導体セグメント41aの内方側曲げ部411aと、コイル固定部材50の傾斜部52により所定の位置に確実に固定されるため、上記の銅渦損を小さくする効果を持続することが可能となる。   Further, the stator winding 40 of the present embodiment is arranged in the slot 31 so that the first conductor segment 41a is inserted in the axial direction in the vicinity of the radial center of the slot 31 and is moved radially inward. A predetermined projecting tip of the first conductor segment 41 a projecting outward from the slot 31 is connected to the projecting tip of another conductor segment 41 so as to be wound around the stator core 30. The coil fixing member 50 is installed such that the inclined portion 52 of the coil fixing member 50 is in contact with the inwardly bent portion 411a of the first conductor segment 41a. Therefore, the coil fixing member 50 is securely fixed at a predetermined position by the inwardly bent portion 411a of the first conductor segment 41a connected to the other conductor segment 41 and the inclined portion 52 of the coil fixing member 50. Therefore, the effect of reducing the copper vortex loss can be maintained.

また、固定子巻線40は、径方向に細長いスロット31においてその径方向に固定子巻線40の複数の導体セグメント41を配列する際に、スロット31の径方向中央部分においてスロット31内からスロット31外に突き出す導体セグメント41を直線状とし、この直線状の導体セグメント41から外周側及び内周側に向かうに従い、導体セグメント41のスロット31内と導体の突出した部分との角度を大きくしている。このように角度をつけた場合、後述する図7に示す各導体セグメント41と比べ、スロット31から突出した突出端部の接合部同士を離すために必要となる導体セグメント41の曲げ部の高さh1(図5)をh2(図7)よりも低くすることが可能となる。   Further, the stator winding 40 has a slot extending from the inside of the slot 31 in the radial center portion of the slot 31 when arranging the plurality of conductor segments 41 of the stator winding 40 in the radial direction in the slot 31 elongated in the radial direction. The conductor segment 41 protruding outside 31 is made linear, and the angle between the inside of the slot 31 of the conductor segment 41 and the protruding portion of the conductor is increased from the linear conductor segment 41 toward the outer peripheral side and the inner peripheral side. Yes. When the angles are set in this way, the height of the bent portion of the conductor segment 41 required to separate the joint portions of the protruding end portions protruding from the slot 31 as compared with each conductor segment 41 shown in FIG. It becomes possible to make h1 (FIG. 5) lower than h2 (FIG. 7).

図5の導体セグメント41の場合、中央の導体セグメント41から内外周側に向かうに従って角度が大きくなっているので、図5と図7との導体数が同本数であれば、図5の導体セグメント41の方が小さい曲げ角度で済む。小さい曲げ角度で済めば、隣接する導体セグメント41同士を離す為に必要な曲げ部h1までの高さがh2よりも低くて済む。従って、スロット31からの導体セグメント41の突出端部の接合部同士を離すために必要となる導体セグメント41の曲げ部の高さを低くすることが出来る。   In the case of the conductor segment 41 in FIG. 5, the angle increases from the central conductor segment 41 toward the inner and outer peripheral sides. Therefore, if the number of conductors in FIGS. 5 and 7 is the same, the conductor segment in FIG. No. 41 requires a smaller bending angle. If a small bending angle is sufficient, the height to the bending portion h1 required for separating the adjacent conductor segments 41 from each other may be lower than h2. Therefore, it is possible to reduce the height of the bent portion of the conductor segment 41 that is necessary for separating the joint portions of the projecting end portions of the conductor segment 41 from the slot 31.

また、固定子巻線40に設置されるコイル固定部材50は、図2に示すように固定子コア30の複数のスロット31に同一円周上に配置されるため、固定子巻線40とスロット31の隙間が周方向で異なる場合にも全てのスロット31において固定子巻線40の固定力が調整できるため、全てのスロット31において固定子巻線40を確実に固定することができる。 Further, the coil fixing member 50 installed in the stator winding 40 is disposed on the same circumference in the plurality of slots 31 of the stator core 30 as shown in FIG. Even when the gaps 31 are different in the circumferential direction, the fixing force of the stator winding 40 can be adjusted in all the slots 31, so that the stator winding 40 can be reliably fixed in all the slots 31 .

また、コイル固定部材50は、図6に示すように同一部材で一体成型された形状であるため、コイル固定部材50の剛性や強度が向上し、固定子巻線40の固定力を大きく出来るため、固定子巻線40を確実に固定することができる。 Further, since the coil fixing member 50 has a shape integrally formed with the same member as shown in FIG. 6, the rigidity and strength of the coil fixing member 50 can be improved and the fixing force of the stator winding 40 can be increased. The stator winding 40 can be securely fixed.

また、コイル固定部材50は、弾力性を有することが好ましい。これによって、例えばスロット31毎で必要な固定子巻線40の固定力が異なる場合に、弾力性によって、その異なる固定力に略適合した状態でスロット挿入部51がスロット内の隙間に嵌合されるので、周全体において固定子巻線40を確実に固定することができる。 Moreover, it is preferable that the coil fixing member 50 has elasticity. Thus, for example, when the required fixing force of the stator winding 40 is different for each slot 31, the slot insertion portion 51 is fitted into the gap in the slot in a state of being substantially adapted to the different fixing force due to elasticity. Therefore, the stator winding 40 can be reliably fixed over the entire circumference .

また、上述したようにスロット31に径方向に挿入される複数の固定子巻線40は、当該固定子巻線40であるスロット31内の導体セグメント41と、この導体セグメント41に繋がってスロット31から突出した導体セグメント41との間の角度が、少なくとも2種類以上あることが好ましい。   Further, as described above, the plurality of stator windings 40 inserted in the slot 31 in the radial direction are connected to the conductor segment 41 in the slot 31 which is the stator winding 40, and to the conductor segment 41. It is preferable that there are at least two kinds of angles between the conductor segment 41 protruding from the surface.

このように、スロット31内とスロット31から突出した双方の導体セグメント41のなす角度が、少なくとも2種類以上あるので、互いに角度の異なる導体セグメント41がスロット31の径方向で重なることにより互いが係合する状態となり、これらがコイル固定部材50で固定されることで、その係合部分がより強固に固定されることになる。従って、固定子巻線40をより確実に固定することができる。また、導体セグメント41が内周側に寄らないのでコイル渦損を抑制することができる。 As described above, since there are at least two kinds of angles formed between the conductor segments 41 in the slot 31 and protruding from the slot 31, the conductor segments 41 having different angles overlap each other by overlapping in the radial direction of the slot 31. When these are fixed by the coil fixing member 50, the engaging portion is fixed more firmly. Therefore, the stator winding 40 can be more reliably fixed. Moreover, since the conductor segment 41 does not approach the inner peripheral side, coil vortex loss can be suppressed.

(第2実施形態)
図7は、第2実施形態に係る固定子20の要部を示す部分断面図である。図8は、第2実施形態に係るコイル固定部材50−1の斜視図である。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a main part of the stator 20 according to the second embodiment. FIG. 8 is a perspective view of a coil fixing member 50-1 according to the second embodiment.

第2実施形態に係る固定子20は、図7に示すように、スロット31内部の導体セグメント41とスロット31から突出した導体セグメント41の突出端部のなす角度が最内周側から最外周側に向け減少している点と、図8に示すように、コイル固定部材50−1は、同一円周上で少なくとも2つ以上の半円形状のコイル固定部材50a,50bが支持部材53で結合されている点であり、これら2点が第1実施形態と異なる。他の部材やそれらの構成は、第1実施形態と同じであるので、詳しい説明は省略する。但し、支持部材53は弾力性を有することが好ましい。   As shown in FIG. 7, the stator 20 according to the second embodiment is configured such that the angle formed between the conductor segment 41 inside the slot 31 and the protruding end portion of the conductor segment 41 protruding from the slot 31 is from the innermost side to the outermost side. As shown in FIG. 8, the coil fixing member 50-1 has at least two semicircular coil fixing members 50 a and 50 b coupled by the support member 53. These two points are different from the first embodiment. Since other members and their configurations are the same as those in the first embodiment, detailed description thereof is omitted. However, it is preferable that the support member 53 has elasticity.

但し、コイル固定部材50−1を嵌合する場合、上述した図5の構成と同様にスロット31に、コイル固定部材50−1を挿入した後、最内径側の径方向に曲げられた導体セグメント41を挿入し、その後、順次径方向に曲げられた導体セグメント41を挿入し、最後に最外径側のストレートの導体セグメント41を挿入する。   However, when fitting the coil fixing member 50-1, the conductor segment bent in the radial direction on the innermost diameter side after inserting the coil fixing member 50-1 into the slot 31 as in the configuration of FIG. 5 described above. 41 is inserted, and then the conductor segments 41 bent in the radial direction are sequentially inserted, and finally the straight conductor segment 41 on the outermost diameter side is inserted.

このように構成された第2実施形態の回転電機の固定子20によれば、固定子巻線40が、スロット31内部の導体セグメント41とスロット31から突出した導体セグメント41の突出端部のなす角度が最内周側から最外周側に向け減少している。このため、コイル固定部材50と固定子巻線40を固定子コア30に組付ける際、スロット31内において最外周側から内周側に向かって順番に固定子巻線40を外周側に寄せることで固定子コア30に組み付けて固定することができる。つまり、固定子巻線40を容易に固定子コア30に組付けることが出来る。   According to the stator 20 of the rotating electrical machine of the second embodiment configured as described above, the stator winding 40 is formed between the conductor segment 41 inside the slot 31 and the protruding end portion of the conductor segment 41 protruding from the slot 31. The angle decreases from the innermost side toward the outermost side. For this reason, when the coil fixing member 50 and the stator winding 40 are assembled to the stator core 30, the stator winding 40 is moved toward the outer peripheral side in order from the outermost peripheral side to the inner peripheral side in the slot 31. Can be assembled and fixed to the stator core 30. That is, the stator winding 40 can be easily assembled to the stator core 30.

また、コイル固定部材の本体50−1は、当該本体の円環状を複数に分割した分割本体50a,50bと、これら分割本体50a,50bを円環状となるように結合した弾力性の支持部材53とを備えて成る。   The main body 50-1 of the coil fixing member includes divided main bodies 50a and 50b obtained by dividing the annular shape of the main body into a plurality of parts, and an elastic support member 53 obtained by connecting the divided main bodies 50a and 50b so as to form an annular shape. And comprising.

従って、コイル固定部材の本体50−1が、複数の分割本体50a,50bを弾力性の支持部材53で円環状に結合して構成されているので、円環状の本体50−1がそれら支持部材53の部分で可動可能となる。このため、固定子コア30の各スロット31内の隙間に本体50−1から突出した各スロット挿入部51を嵌合した場合に、スロット31の内周面が撓んでも、この撓み部分に分割本体50a,50bが一体に接合して移動するので、本体50−1が常に固定子コア30に一体に配設された状態となる。このため、本体50−1から突出したスロット挿入部51はスロット31の隙間に確実に嵌合された状態となるので、スロット31内に固定子巻線40が確実に固定される状態となる。従って、固定子20の内周面が撓んでも、スロット31内の固定子巻線40を確実に固定することができる。
Accordingly, since the coil fixing member main body 50-1 is formed by connecting the plurality of divided main bodies 50a and 50b in an annular shape with the elastic support member 53, the annular main body 50-1 is constituted by the support members. It becomes movable at 53. For this reason, when each slot insertion part 51 which protruded from the main body 50-1 was fitted in the gap in each slot 31 of the stator core 30, even if the inner peripheral surface of the slot 31 is bent, it is divided into the bent portions. Since the main bodies 50a and 50b are joined together and moved, the main body 50-1 is always disposed integrally with the stator core 30. For this reason, the slot insertion portion 51 protruding from the main body 50-1 is securely fitted in the gap of the slot 31, so that the stator winding 40 is securely fixed in the slot 31. Therefore, even if the inner peripheral surface of the stator 20 is bent, the stator winding 40 in the slot 31 can be reliably fixed.

(他の実施形態)
本発明は、上記の第1及び第2実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。例えば、上記の第1及び第2実施形態では、各スロット31内に、12本の第1〜第10導体セグメント41a〜41jが軸方向に挿入されて径方向に1列に並んだ状態に配置されているが、スロット31内に挿入配置される導体セグメント41の本数は、固定子巻線40の相数や回転子の磁極数などに応じて適宜変更してもよい。また、スロット31から突出した導体セグメント41の突出端部は、スロット31の最も径方向内方側に配置された第1導体セグメント41aに限っては径方向内方側に曲げる必要があるが、その他の導体セグメント41については、径方向内方側および外方側どちらにも曲げられていてもよい。更に、導体セグメント41の曲げ方については、固定子コア30の端面近くから変曲点を設けて導体セグメント41を曲げるほかに、固定子コア30の端面近くから導体セグメント41の角度を徐変する方法でもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the first and second embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the first and second embodiments, twelve first to tenth conductor segments 41a to 41j are inserted in the slot 31 in the slots 31 and arranged in a row in the radial direction. However, the number of the conductor segments 41 inserted and disposed in the slot 31 may be appropriately changed according to the number of phases of the stator winding 40, the number of magnetic poles of the rotor, and the like. Further, the protruding end portion of the conductor segment 41 protruding from the slot 31 needs to be bent inward in the radial direction only in the first conductor segment 41a arranged on the radially inner side of the slot 31, About the other conductor segment 41, you may be bent by both the radial direction inner side and the outer side. Further, as to how to bend the conductor segment 41, in addition to bending the conductor segment 41 by providing an inflection point near the end face of the stator core 30, the angle of the conductor segment 41 is gradually changed from near the end face of the stator core 30. The method may be used.

また、上記の実施形態の固定子巻線40は、固定子コア30に対して波巻きにより巻装されているが、導体セグメント41の突出端部の先端部(接合部)の接続組み合わせを変更することにより、例えば重ね巻き等の他の巻き方を採用してもよい。   Further, the stator winding 40 of the above embodiment is wound around the stator core 30 by wave winding, but the connection combination of the tip end portion (joint portion) of the protruding end portion of the conductor segment 41 is changed. By doing so, other winding methods such as lap winding may be employed.

更に、第1及び第2実施形態において、固定子巻線40を固定子コア30に巻装する際に、スロット31の径方向最内方側に非磁性のコイル固定部材50(又は50−1)を嵌合し、この嵌合されたコイル固定部材50(又は50−1)のスロット31径方向外方側に、導体セグメント41のうち径方向内方側へ曲げられた曲げ部を有する導体セグメント41を順次挿入し、最後に直線状の導体セグメント41を挿入するようにした。   Further, in the first and second embodiments, when the stator winding 40 is wound around the stator core 30, the non-magnetic coil fixing member 50 (or 50-1) is arranged on the radially innermost side of the slot 31. ), And a conductor having a bent portion bent radially inward of the conductor segment 41 on the radially outer side of the slot 31 of the fitted coil fixing member 50 (or 50-1). The segments 41 are sequentially inserted, and finally the linear conductor segment 41 is inserted.

従って、コイル固定部材50(又は50−1)をスロット31内の隙間に嵌合する際に、スロット31に最初にコイル固定部材50(又は50−1)を挿入し、次に曲げ部を有する導体セグメント41を順次挿入し、最後に直線状の導体セグメント41を挿入して行うので、コイル固定部材50(又は50−1)の嵌合が容易となる。   Therefore, when the coil fixing member 50 (or 50-1) is fitted into the gap in the slot 31, the coil fixing member 50 (or 50-1) is first inserted into the slot 31, and then a bending portion is provided. Since the conductor segments 41 are sequentially inserted and finally the linear conductor segments 41 are inserted, the coil fixing member 50 (or 50-1) can be easily fitted.

1 回転電機
20 固定子
30 固定子コア
31 スロット
32 バックコア部
33 ティース
33a 側面
33b 鍔
34 絶縁紙
40 固定子巻線
41 導体セグメント
41a〜41j 第1〜第10導体セグメント
45 第一のコイルエンド
46 第二のコイルエンド
50,50−1 コイル固定部材
51 スロット挿入部
52 傾斜部
53 支持部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating electrical machine 20 Stator 30 Stator core 31 Slot 32 Back core part 33 Teeth 33a Side surface 33b 34 34 Insulating paper 40 Stator winding 41 Conductor segment 41a-41j First to tenth conductor segment 45 First coil end 46 Second coil end 50, 50-1 Coil fixing member 51 Slot insertion portion 52 Inclined portion 53 Support member

Claims (12)

周方向に複数のスロットを有する円環状の固定子コアと、導体セグメントの脚部を前記スロットに挿入して当該スロットから外部に突出した導体セグメントの突出端部を異なるもの同士で接続して前記固定子コアに巻装された固定子巻線とを有する回転電機の固定子において、
前記固定子巻線は、前記スロットの径方向内方側に位置し、当該スロットから突出した突出端部に前記径方向内方側へ曲げられた曲げ部を具備し、前記スロットの開口縁と当該スロットの最内周側の固定子巻線との隙間に、非磁性のコイル固定部材を嵌合したものであって、
前記コイル固定部材は、前記隙間の径方向間隔より小さく、前記固定子コアの積厚方向の厚みより短いスロット挿入部と、前記曲げ部に当接する傾斜部とを備えることを特徴とする回転電機の固定子。
An annular stator core having a plurality of slots in the circumferential direction and a protruding end portion of a conductor segment that protrudes outward from the slot by inserting a leg portion of the conductor segment into the slot and connecting the different ones to each other In a stator of a rotating electric machine having a stator winding wound around a stator core,
The stator winding is located on the radially inward side of the slot, and has a bent portion bent toward the radially inward side at a protruding end protruding from the slot, and an opening edge of the slot the gap between the innermost circumference side of the stator winding of the slot, the coil fixing member of nonmagnetic be one obtained by fitting,
The coil fixing member includes a slot insertion portion that is smaller than a radial interval of the gap and shorter than a thickness in a stacking direction of the stator core, and an inclined portion that abuts the bending portion. Stator.
前記コイル固定部材は、前記固定子コアの複数のスロットに、当該スロットと同一円周上に配置されることを特徴とする請求項に記載の回転電機の固定子。 The stator of a rotating electrical machine according to claim 1 , wherein the coil fixing member is disposed in a plurality of slots of the stator core on the same circumference as the slot. 前記コイル固定部材は、前記固定子コアの全スロットと同一円周上に重なる円環状の本体と、この本体の円環状面から全スロットのうち少なくとも複数のスロットの前記隙間に突入されて嵌合されるスロット挿入部とを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の回転電機の固定子。 The coil fixing member is fitted into an annular main body that overlaps with all slots of the stator core on the same circumference, and is inserted into the gaps of at least a plurality of slots among all slots from the annular surface of the main body stator according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a slot insertion portion to be. 前記コイル固定部材の本体は、当該本体の円環状を複数に分割した分割本体と、これら分割本体を前記円環状となるように結合した弾力性の支持部材とを備えて成ることを特徴とする請求項に記載の回転電機の固定子。 The main body of the coil fixing member includes a divided main body obtained by dividing the annular shape of the main body into a plurality of parts, and an elastic support member that combines the divided main bodies so as to form the annular shape. The stator of the rotary electric machine according to claim 3 . 前記コイル固定部材は、同一部材で一体成型されていることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。 The stator for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3 , wherein the coil fixing member is integrally formed of the same member. 前記コイル固定部材は、弾力性を有することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。 The stator for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3 , wherein the coil fixing member has elasticity. 前記スロットに径方向に挿入される複数の固定子巻線は、当該固定子巻線である前記スロット内の導体と、この導体に繋がってスロットから突出した導体との間の角度が、少なくとも2種類以上あることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。 The plurality of stator windings inserted in the slot in the radial direction has an angle between a conductor in the slot which is the stator winding and a conductor connected to the conductor and protruding from the slot at least 2. The stator for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 6 , wherein there are more than one type. 前記角度は、前記スロットの最内周側から最外周側に向けて減少していることを特徴とする請求項に記載の回転電機の固定子。 The stator of the rotating electrical machine according to claim 7 , wherein the angle decreases from the innermost circumferential side to the outermost circumferential side of the slot. 前記スロット内に径方向に挿入される複数の固定子巻線は、当該固定子巻線である前記スロット内の導体と、この導体に繋がってスロットから突出した導体との角度が、前記径方向の中央部分の導体では0°であり、この角度0°の導体から外周側及び内周側に向かうに従い角度が大きくなっていることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。 The plurality of stator windings inserted in the slot in the radial direction has an angle between a conductor in the slot that is the stator winding and a conductor connected to the conductor and protruding from the slot in the radial direction. of the conductors of the central portion is 0 °, according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the angle is larger toward the outer peripheral side and inner peripheral side from the conductor of the angle 0 ° Stator of rotating electrical machine. 前記スロットから突出した突出端部において、前記スロット内の導体と当該スロットから突出した導体とのなす角度を徐変していることを特徴とする請求項又はに記載の回転電機の固定子。 The stator of the rotating electrical machine according to claim 8 or 9 , wherein an angle formed by a conductor in the slot and a conductor protruding from the slot is gradually changed at a protruding end protruding from the slot. . 請求項1〜10のいずれか1項に記載の回転電機の固定子を用いたことを特徴とする回転電機。 A rotating electrical machine using the stator of the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 10 . 周方向に複数のスロットを有する円環状の固定子コアと、導体セグメントの脚部を前記スロットに挿入して当該スロットから外部に突出した導体セグメントの突出端部を異なるもの同士で接続して前記固定子コアに巻装された固定子巻線とを有する回転電機の固定子の製造方法において、
前記固定子巻線を前記固定子コアに巻装する際に、前記スロットの径方向最内方側における前記スロットの開口縁と当該スロットの最内周側の固定子巻線との隙間に、前記隙間の径方向間隔より小さく前記固定子コアの積厚方向の厚みより短いスロット挿入部と、傾斜部とを備えた非磁性のコイル固定部材を嵌合する第1ステップと、
前記第1ステップで嵌合されたコイル固定部材のスロット径方向外方側に、前記導体セグメントのうち径方向内方側へ曲げられて前記傾斜部に当接する曲げ部を有する導体セグメントを順次挿入する第2ステップと、
前記第2ステップでの前記曲げ部を有する導体セグメントの挿入完了後、直線状の導体セグメントを前記スロットに挿入する第3ステップと
を含むことを特徴とする回転電機の固定子の製造方法。
An annular stator core having a plurality of slots in the circumferential direction and a protruding end portion of a conductor segment that protrudes outward from the slot by inserting a leg portion of the conductor segment into the slot and connecting the different ones to each other In a method of manufacturing a stator of a rotating electric machine having a stator winding wound around a stator core,
Wherein the stator windings when wound on the stator core, the gap between the innermost circumference side of the stator windings of the opening edge and the slot of the slot definitive radially innermost side of the slot A first step of fitting a non-magnetic coil fixing member having a slot insertion portion smaller than a radial interval of the gap and shorter than a thickness in a stacking direction of the stator core, and an inclined portion ;
A conductor segment having a bent portion that is bent radially inward of the conductor segment and contacts the inclined portion is sequentially inserted on the radially outer side of the coil fixing member fitted in the first step. A second step to
And a third step of inserting a linear conductor segment into the slot after the insertion of the conductor segment having the bent portion in the second step is completed.
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