JP5984169B1 - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
Description
図1はこの発明の実施の形態1に係る回転電機を示す片側断面図、図2はこの発明の実施の形態1に係る回転電機における固定子を示す端面図、図3はこの発明の実施の形態1に係る回転電機における固定子を構成する固定子ユニットを示す斜視図である。
回転子2は、軸心位置に挿入された回転軸3に固着された回転子鉄心4と、それぞれ、回転子鉄心4の外周側を貫通するように埋め込まれて、周方向に等角ピッチで配列された永久磁石5と、を備える。ここでは、図示していないが、8個の永久磁石5が、隣り合う永久磁石5の極性が異なるように、周方向に配列されている.すなわち、回転子2の界磁極数は8である。
コイル16は、周方向に、U相、V相、W相、U相、V相、W相・・・の順番で12個配列されている。そして、各コイル16の一方のコイル端末16aが固定子10の軸方向の一側に突出し、他方のコイル端末16aが固定子10の軸方向の他側に突出している。
第2結線板25は、絶縁性樹脂で円環状に作製され、1つのバスバー収納溝26aが一端面に同心状に形成された第2ホルダ部26と、それぞれ、銅やアルミ製でリング状に作製され、バスバー収納溝26aに収納される中性点用バスバー22Nと、第2ホルダ部26の他端面から突出する嵌合凸部27と、を備える。
また、第2結線板25は、第2ホルダ部26の他端面を、固定子10の軸方向他側に配設されたインシュレータ15の外側フランジ部15cの底面と反対側の面に接するように配置する。これにより、嵌合凸部27が4箇所で嵌合凹部17に圧入され、第2結線板25が固定子10に保持される。
固定子10の軸方向他側では、12本の中性点用のコイル16のコイル端末16aが中性点用バスバー22Nから延び出た接続端子(図示せず)に溶接などにより接合される。
このように構成された回転電機100は、8極12スロットの構成となる。また、12個の分割コア14が円環状に配列されて固定子鉄心11となる。そして、コアバック部14aが円環状に連結されて固定子鉄心11のコアバックとなる。12本のコイル16により構成された1組の3相巻線が固定子巻線12となる。
図4はこの発明の実施の形態2に係る回転電機を示す片側断面図である。
第2結線板25Aは、2つのバスバー収納溝26aが一端面に同心円状に形成された第2ホルダ部26Aと、2つのバスバー収納溝26aのそれぞれに収納されるW相用および中性点用バスバー22W,22Nと、第2ホルダ部26Aの他端面から突出する嵌合凸部27(図示せず)と、を備える。
また、第2結線板25Aは、第2ホルダ部26Aの他端面を、固定子10Aの軸方向他側に配設されたインシュレータ15の外側フランジ部15cの底面と反対側の面に接するように配置する。これにより、嵌合凸部27が嵌合凹部17に圧入され、第2結線板25Aが固定子10Aに保持される。
固定子10Aの軸方向他側では、4本のW相用のコイル端末16aがW相用バスバー22Wから延び出た接続端子23Wに溶接などにより接合される。12本の中性点用のコイル端末16aが中性点用バスバー22Nから延び出た接続端子(図示せず)に溶接などにより接合される。
図5はこの発明の実施の形態3に係る回転電機を示す片側断面図、図6はこの発明の実施の形態3に係る回転電機における固定子を示す端面図である。
第2結線板33は、絶縁性樹脂で円環状に作製され、4つのバスバー収納溝34aが一端面に同心円状に形成されたホルダ部34と、4つのバスバー収納溝34aのそれぞれに収納されるX相用、Y相用、Z相用および中性点用バスバー22X,22Y,22Z,22Nと、ホルダ部34の他端面から突出する嵌合凸部27と、を備える。
さらに、第2結線板33は、ホルダ部34の他端面を、固定子10Bの軸方向他側に配設されたインシュレータ15の外側フランジ部15cの底面と反対側の面に接するように配置する。これにより、嵌合凸部27が嵌合凹部17に圧入され、第2結線板33が固定子10Bの軸方向他側に保持される。
図7はこの発明の実施の形態4に係る回転電機を示す片側断面図、図8はこの発明の実施の形態4に係る回転電機における固定子を示す端面図である。
第2結線板43は、絶縁性樹脂で円環状に作製され、4つのバスバー収納溝44aが一端面に同心円状に形成されたホルダ部44と、4つのバスバー収納溝44aのそれぞれに収納されるX相用、Y相用、Z相用および中性点用バスバー22X,22Y,22Z,22Nと、ホルダ部44の他端面から突出する嵌合凸部27と、を備える。
さらに、第2結線板43は、ホルダ部44の他端面を、固定子10Cの軸方向他側に配設されたインシュレータ15の外側フランジ部15cの底面と反対側の面に接するように配置する。これにより、嵌合凸部27が嵌合凹部17に圧入され、第2結線板43が固定子10Cの軸方向他側に保持される。
図9はこの発明の実施の形態5に係る回転電機における固定子を示す端面図である。なお、図9中、1,7,13,19,25,31はティースに周方向の配列順にふったティース番号である。
固定子鉄心11Aは、電磁鋼板から打ち抜かれた円環状のシートを積層して作製され、円環状のコアバック11aと、それぞれ,コアバック11aの内周壁面から径方向内方に突出して,周方向に等角ピッチで配列された36本のティースと、を備えている。
コイル16は、U+相、Z+相、W−相、Y−相、V+相、X+相、U−相、Z−相、W+相、Y+相、V−相、X−相・・・の順番で36個配列されている。そして、U+相、U−相、V+相、V−相、W+相およびW−相のコイル16のそれぞれの一対のコイル端末16aが固定子10Dの軸方向の一側に突出し、X+相、X−相、Y+相、Y−相、Z+相およびZ−相のコイル16のそれぞれの一対のコイル端末16aが固定子10Dの軸方向の他側に突出している。ここで、「+」は、コイル16の巻き方向が正方向であることを示し、「−」は、コイル16の巻き方向が逆方向であることを示している。
また、回転電機が30極36スロットの構成であるので、界磁極数とスロット数の最大公約数が大きく、電磁力変形モード次数の高い低振動のモータ設計とバスバー固定を両立できる。
また、上記実施の形態5では、固定子鉄心が磁性鋼板から打ち抜かれた円環状のシートを積層して作製されているが、固定子鉄心は、実施の形態1から4と同様に、分割コアを円環状に配列して構成してもよい。
図10はこの発明の実施の形態6に係る回転電機を示す片側断面図である。
なお、他の構成は、上記実施の形態5と同様に構成されている。
図11はこの発明の実施の形態7に係る回転電機を示す片側断面図である。
なお、他の構成は、上記実施の形態6と同様に構成されている。
また、上記実施の形態6,7において、ピンの外周面にローレット加工を施してもよい。この場合、溶着後、ピンと樹脂部との間の摩擦係数が高くなり、固定力を高めることができる。
また、上記実施の形態6,7では、超音波溶着により、第1および第2取付用フランジ部とインシュレータの樹脂とピンとを固着しているが、ピンを固定用穴に挿入した状態で両者を接着剤により固定してもよい。
Claims (9)
- ティースが、それぞれ、円筒状のコアバックの内周壁面から径方向内方に突出して、周方向に複数配列された固定子鉄心、および、それぞれ上記固定子鉄心の軸方向両側に配置されたインシュレータを介して巻かれている導体線により構成されて一対のコイル端末を有し、周方向に配列された複数のコイルを有する固定子と、
上記固定子の内側に回転可能に配設され、界磁極を構成する永久磁石が周方向に配列された回転子と、
上記複数のコイルに電力を授受するための結線部材と、を備え、
上記結線部材は、それぞれ、絶縁性樹脂でリング状に作製され、上記固定子の軸方向両側に、かつ周方向に配列された上記複数のコイルの径方向外方に配設された一対のホルダ部と、上記一対のホルダ部のそれぞれに同心円状に収納されたバスバーと、を備え、
上記複数のコイルのそれぞれの上記一対のコイル端末が、上記一対のホルダ部のそれぞれに収納された上記バスバーに接続されている回転電機において、
上記複数のコイルのなかの一部のコイルの上記一対のコイル端末が、上記固定子鉄心の軸方向一側に突出し、上記固定子の軸方向一側に配設された上記ホルダ部に収納された上記バスバーに接続され、
上記複数のコイルのなかの残るコイルの上記一対のコイル端末が、上記固定子鉄心の軸方向他側に突出し、上記固定子の軸方向他側に配設された上記ホルダ部に収納された上記バスバーに接続されている回転電機。 - 上記一対のコイル端末が上記固定子鉄心の軸方向一側に突出するコイルと、上記一対のコイル端末が上記固定子鉄心の軸方向他側に突出するコイルと、が周方向に交互に配列されている請求項1記載の回転電機。
- 上記固定子の軸方向一側に配設された上記ホルダ部が、上記コイル端末が上記固定子鉄心の軸方向他側に突出している上記コイルが巻かれている、上記固定子鉄心の軸方向一側に位置する上記インシュレータに固定され、
上記固定子の軸方向他側に配設された上記ホルダ部が、上記コイル端末が上記固定子鉄心の軸方向一側に突出している上記コイルが巻かれている、上記固定子鉄心の軸方向他側に位置する上記インシュレータに固定されている請求項1又は請求項2記載の回転電機。 - 上記ホルダ部が、上記インシュレータの軸方向外側に配設されている請求項3記載の回転電機。
- 上記ホルダ部が、上記インシュレータの径方向外側に配設されている請求項3記載の回転電機。
- 上記ホルダ部と上記インシュレータは、上記ホルダ部と上記インシュレータを跨ぐように差し込まれた金属製ピンにより固定されている請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の回転電機。
- 上記ホルダ部と上記インシュレータは熱可塑性樹脂よりなり、上記ホルダ部と上記ピン、および上記インシュレータと上記ピンとが接続されている請求項6記載の回転電機。
- ローレット部が上記ピンの外周面に形成されている請求項7記載の回転電機。
- 上記ピンが段付きピンである請求項7記載の回転電機。
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