JP6357694B2 - Rotating machine - Google Patents
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Description
本発明は、多相交流を用いた回転機に関する。 The present invention relates to a rotating machine using multiphase alternating current.
多相交流回転機は、ステータ（固定子）に巻装されたコイル（巻線）に位相をずらした所定周波数の電流（多相交流）が供給されることによって回転磁界を生じ、ステータに回転自在に保持されたロータ（回転子）が当該回転磁界によって回転駆動されて成る。多相交流回転機のステータにおいては、ステータコア（固定子鉄心）に巻線を巻回するための多数のスロットが設けられ、各スロットに巻回される巻線の巻き始めと巻き終わりとが相毎に電気的に接続されている。 A multi-phase AC rotating machine generates a rotating magnetic field by supplying a current (multi-phase AC) of a predetermined frequency shifted in phase to a coil (winding) wound around a stator (stator), and rotates the stator. A freely held rotor (rotor) is rotationally driven by the rotating magnetic field. In a stator of a multi-phase AC rotating machine, a number of slots for winding a winding are provided in a stator core (stator core), and the winding start and end of winding wound in each slot are in phase. Each is electrically connected.
一般に、各相の巻線は、略半円状のバスバー（バスリング）を介して接続される。この各相の巻線に接続されるバスバーには、当該バスバーに接続される巻線すなわち分配する各スロットに対応した分の大きい電流を流す必要がある。このため、バスバーは、大きい電流を流し易い形状、すなわち、大きい断面積とすることが好ましい。 Generally, the windings of each phase are connected via a substantially semicircular bus bar (bus ring). A large current corresponding to the winding connected to the bus bar, that is, each slot to be distributed, needs to flow through the bus bar connected to the winding of each phase. For this reason, it is preferable that the bus bar has a shape that allows a large current to flow, that is, a large cross-sectional area.
しかし、このようにバスバーの断面積を大きくすると、バスバーの体積および重量が増加してしまう。よって、多相交流回転機においては、体積および重量の増加したバスバーにおける振動等の機械的な外力に耐えるための構成、すなわち、バスバーを十分な強度で保持する構成が必要となる。 However, when the cross-sectional area of the bus bar is increased in this way, the volume and weight of the bus bar increase. Therefore, in the multiphase AC rotating machine, a configuration for withstanding mechanical external force such as vibration in the bus bar whose volume and weight are increased, that is, a configuration for holding the bus bar with sufficient strength is required.
バスバーを保持する構成としては、別途部品（バスバー保持部品）を用いてバスバーを保持するもの（例えば、特許文献１）、コイルエンドとバスバーを含むコイルエンド部をモールド成形するもの（例えば、特許文献２）などが挙げられる。 As a configuration for holding the bus bar, a component that holds the bus bar using a separate component (bus bar holding component) (for example, Patent Document 1), and a coil end and a coil end portion that includes the bus bar are molded (for example, Patent Document) 2).
しかし、バスバーはステータ巻線の中で最も多くの電流が流れる箇所であり、最も発熱し易い箇所であるにも関わらず、上記の構成においては、バスバーがバスバー保持部品またはモールド樹脂に被われた状態であり、バスバーで発生した熱を効率良く放熱することができない。よって、バスバーの発熱に伴ってバスバーの周辺温度が上昇し、コイル表面を被覆して絶縁性を確保しているエナメル等の耐熱温度を超えてしまうなど、回転機として十分な機能を発揮することができなくなる虞がある。 However, the bus bar is a part where the most current flows in the stator winding, and the bus bar is covered with the bus bar holding part or the mold resin in the above configuration, even though it is the part where the heat is most easily generated. The heat generated in the bus bar cannot be efficiently radiated. As a result, the bus bar's ambient temperature rises as the bus bar generates heat, and the heat resistance temperature such as enamel that covers the coil surface to ensure insulation is exceeded. There is a risk that it will not be possible.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、多相交流回転機において、ステータに保持されたバスバーで発生する熱を効率良く放熱できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to efficiently dissipate heat generated by a bus bar held by a stator in a multiphase AC rotating machine.
上記課題を解決する第一の発明に係る回転機は、略円筒形状のステータコアと、前記ステータコアに巻装される巻線と、前記ステータコアの軸方向一端側に配置され、前記巻線と電気的に接続される複数のバスバーとを備えた回転機において、複数の前記バスバーを所定の隙間を設けて保持する保持部材と、前記所定の隙間に臨んで設けられ、隣接する前記バスバーの間を冷却媒体が流通可能な冷媒流路とを備え、前記冷媒流路が、前記保持部材に形成される開口部であることを特徴とする。 A rotating machine according to a first aspect of the present invention for solving the above-described problem is provided with a substantially cylindrical stator core, a winding wound around the stator core, and disposed on one end side in the axial direction of the stator core. In a rotating machine including a plurality of bus bars connected to the holding member, a holding member that holds the plurality of bus bars with a predetermined gap therebetween, and a space between the adjacent bus bars that are provided facing the predetermined gap. And a refrigerant flow path through which the medium can flow , wherein the refrigerant flow path is an opening formed in the holding member .
上記課題を解決する第二の発明に係る回転機は、第一の発明に係る回転機において、複数の前記バスバーが、軸方向に並んで配置されるものであり、前記冷媒流路が、径方向に連通するものであることを特徴とする。 A rotating machine according to a second invention that solves the above problem is the rotating machine according to the first invention, wherein the plurality of bus bars are arranged in an axial direction, and the refrigerant flow path has a diameter. It communicates in the direction.
上記課題を解決する第三の発明に係る回転機は、第一の発明に係る回転機において、複数の前記バスバーが、径方向に並んで配置されるものであり、前記冷媒流路が、軸方向に連通するものであることを特徴とする。 A rotating machine according to a third invention for solving the above-mentioned problems is the rotating machine according to the first invention, wherein the plurality of bus bars are arranged side by side in the radial direction, and the refrigerant flow path is a shaft. It communicates in the direction.
第一の発明に係る回転機によれば、バスバーにおける振動等の機械的な外力に耐える、すなわち、バスバーを十分な強度で保持することができると共に、バスバーの発熱による周辺温度の上昇を抑えることができる。つまり、バスバーの保持と冷却とを同時に実現させることができる。
また、第一の発明に係る回転機によれば、冷媒流路として保持部材に開口部を形成するだけなので、新たに部品を追加することなく、簡易な構造とすることができると共に製造コストの増加を抑えることができる。
According to the rotating machine according to the first aspect of the invention, it can withstand mechanical external forces such as vibration in the bus bar, that is, the bus bar can be held with sufficient strength, and an increase in ambient temperature due to heat generation of the bus bar can be suppressed. Can do. That is, the bus bar can be held and cooled at the same time.
In addition, according to the rotating machine according to the first invention, since the opening is formed in the holding member as the refrigerant flow path, a simple structure can be obtained without newly adding parts, and the manufacturing cost can be reduced. The increase can be suppressed.
第二の発明に係る回転機によれば、複数のバスバーを軸方向に並んで配置した場合において、バスバーにおける振動等の機械的な外力に耐える、すなわち、バスバーを十分な強度で保持することができると共に、バスバーの発熱による周辺温度の上昇を抑えることができる。つまり、バスバーの保持と冷却とを同時に実現させることができる。 According to the rotating machine according to the second invention, when a plurality of bus bars are arranged side by side in the axial direction, the bus bar can withstand mechanical external force such as vibration in the bus bar, that is, the bus bar can be held with sufficient strength. In addition, it is possible to suppress an increase in ambient temperature due to heat generated by the bus bar. That is, the bus bar can be held and cooled at the same time.
第三の発明に係る回転機によれば、複数のバスバーを径方向に並んで配置した場合において、バスバーにおける振動等の機械的な外力に耐える、すなわち、バスバーを十分な強度で保持することができると共に、バスバーの発熱による周辺温度の上昇を抑えることができる。つまり、バスバーの保持と冷却とを同時に実現させることができる。 According to the rotating machine according to the third invention, when a plurality of bus bars are arranged side by side in the radial direction, the bus bar can withstand mechanical external force such as vibration in the bus bar, that is, the bus bar can be held with sufficient strength. In addition, it is possible to suppress an increase in ambient temperature due to heat generated by the bus bar. That is, the bus bar can be held and cooled at the same time.
以下に、本発明に係る回転機の実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることは言うまでもない。 Embodiments of a rotating machine according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Needless to say, the present invention is not limited to the following examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本発明の実施例１に係る回転機は、略円筒形状から成るステータ１（図１参照）と、ステータ１の内周側に回転自在に保持される図示しないロータとから成る三相交流回転機である。ステータ１においては、図示しない給電部から位相をずらした所定周波数の電流（三相交流）を供給されることによって回転磁界が作られ、当該回転磁界によって図示しないロータが回転駆動される。
The rotating machine according to the first embodiment of the present invention is a three-phase AC rotating machine including a stator 1 (see FIG. 1) having a substantially cylindrical shape and a rotor (not shown) that is rotatably held on the inner peripheral side of the
本実施例に係る回転機に備えられるステータ（固定子）１の構造について、図１から図９を参照して説明する。 The structure of the stator (stator) 1 provided in the rotating machine according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図１に示すように、ステータ１は、多数枚の積層鋼板から成る略円筒形状のステータコア１０と、当該ステータコア１０の内周側において図示しないティース部に巻回されるコイル（巻線）２０とから概略構成されている。なお、図１においては、図を見やすくするために、コイル２０などを簡略化して示している。
As shown in FIG. 1, the
また、ステータ１には、コイル２０と図示しない給電部とを電気的に接続するためのバスリング（バスバー）３０と、当該バスリング３０をステータコア１０の軸方向一端側（図１における上方側）に保持するためのリング保持部材４０とが設けられている。つまり、図示しない給電部からリング保持部材４０によって保持されたバスリング３０を介して、コイル２０に電流が供給されるようになっている。
In addition, the
ステータ１は、三相交流回転機に用いられるものであり、図示しない給電部からコイル２０に三相交流を給電するために、三つのバスリング３０を備えている。三つのバスリング３０は、リング保持部材４０によって保持され、ステータコア１０の軸方向一端側において段積みされるように軸方向に並んで配設されている。なお、三つのバスリング３０は、三相交流の位相をずらした所定周波数の電流にそれぞれ対応しており、ステータコア１０側から順にＵ相のバスリング３０Ｕ、Ｖ相のバスリング３０Ｖ、Ｗ相のバスリング３０Ｗである。
The
また、図１および図２に示すように、ステータコア１０には、図示しないフレーム等に固定するため、図示しないボルトを挿通可能なボルト穴１１が三つ形成されている。よって、ステータコア１０は、ボルト穴１１に図示しないボルトを挿通させることにより、ステータコア１０の外周部材である図示しないフレーム、ブラケット、ケーシングなどの構造部材に固定（締結）することができるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図２に示すように、バスリング３０は、図示しないロータを挿通させることができる程度の内径を有する有端の略円環形状すなわち略半円形状のリング部３１と、リング部３１の一端部から径方向外周側へ延出する接続部３２とから構成されている。リング部３１は、略円筒形状から成るコイル２０との接続を容易にするために略円環形状となっており、接続部３２は、図示しない給電部との接続を容易にするために径方向外周側へ突出する形状となっている。
As shown in FIG. 2, the
また、リング部３１の他端部には、後述するリング保持部材４０の絶縁リング５０との位置決め手段として使用される位置決め穴３３が設けられている。このように、バスリング３０の他端部近傍に位置決め穴３３を形成することにより、電流が流れる範囲のバスリング３０の断面積を一定にすることができる。つまり、位置決め穴３３を形成することによって断面積が減少して抵抗値が増加してしまうのを回避することができる。
The other end of the
もちろん、バスリング３０の位置決め穴３３を形成する位置は、本実施例のようにバスリング３０の他端部近傍に限定されない。例えば、バスリング３０の他端部近傍以外の場所に位置決め穴３３を形成した場合には、他端部近傍に位置決め穴３３を形成するための余裕分が必要なくなるので、リング部３１の長さを短くすることができる。つまり、バスリング３０の材料費を削減することができる。
Of course, the position where the positioning hole 33 of the
本実施例においては、Ｕ相のバスリング３０Ｕ、Ｖ相のバスリング３０Ｖ、Ｗ相のバスリング３０Ｗに同一形状のものを使用している。このようにステータ１における複数のバスリング３０を同一形状のものとすることにより、製造コストの削減を図ることができる。
In this embodiment,
もちろん、本発明におけるバスバーは、本実施例のように同一形状のバスリング３０に限定されない。例えば、図８および図９に示すように、多相交流回転機のステータ１０１において、接続部１３２に屈曲部１３４を形成するなどして接続部１３２における端部の軸方向位置（図９における上下方向位置）を異にする複数種類のバスリング１３０Ｕ，１３０Ｖ，１３０Ｗを使用するようにしても良い。このように接続部１３２における端部の軸方向位置を異にする複数種類（図８および図９に示す例においては三種類）のバスリング１３０を使用することによって、接続部１３２の端部を近接させて設けることができるので、図示しない給電部との接続を容易にすることができる。
Of course, the bus bar in the present invention is not limited to the
図１および図２に示すように、リング保持部材４０は、バスリング３０と係合する略円環形状の絶縁リング５０と、バスリング３０および当該バスリング３０と係合した絶縁リング５０を保持するための絶縁リングホルダ６０とから構成されている。リング保持部材４０は、三つのバスリング３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗをステータコア１０の軸方向一端側において段積みされるように軸方向に並んで保持する一方で、ステータコア１０と共に図示しないフレーム等に固定（共締め）されるようになっている。つまり、三つのバスリング３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗは、リング保持部材４０によって保持され、三つのバスリング３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗを保持したリング保持部材４０は、ステータコア１０と共に図示しないフレーム等に固定（共締め）される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ステータコア１０およびリング保持部材４０を共締めする対象部材としては、ステータコア１０の外周部材である図示しないフレームだけではなく、ブラケットやケーシングなどが挙げられ、ステータ１を固定することができる構造部材であれば良い。
Examples of the target member to be fastened together with the
図４および図５に示すように、絶縁リング５０は、樹脂等の絶縁部材から成り、バスリング３０におけるリング部３１の内周側に係合する略円筒形状の円筒部５１と、当該円筒部５１の一端側（図５における下方側）から径方向外周側（図５における右方側）へ延びる略円盤形状の円盤部５２とから構成され、円筒部５１と円盤部５２とで略Ｌ字の縦断面形状を成している。バスリング３０におけるリング部３１の内周側に絶縁リング５０における円筒部５１を係合させると共に、バスリング３０の一端面（図５における下方側の端面）３０ａに絶縁リング５０における円盤部５２を当接させることにより、バスリング３０は安定して絶縁リング５０に保持されるようになっている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the insulating
また、絶縁リング５０の円盤部５２には、軸方向に突出する位置決め突起部５５が形成され、前述したバスリング３０の位置決め穴３３と係合するようになっている。絶縁リング５０における位置決め突起部５５とバスリング３０における位置決め穴３３とが係合することにより、絶縁リング５０とバスリング３０との周方向の位置決めがなされるようになっている。
The
このように、一つの絶縁リング５０は、一つのバスリング３０を係合保持するようになっている。よって、本実施例におけるステータ１は、三相交流にそれぞれ対応する三つのバスリング３０を備えているので、三つのバスリング３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗをそれぞれ係合保持する三つの絶縁リング５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗを備えている（図１および図３参照）。
Thus, one insulating
図４および図５に示すように、絶縁リング５０には、周方向に所定距離離間する複数の開口部５３が設けられている。当該開口部５３は、円筒部５１の一部を径方向（図５における左右方向）に貫通すると共に、絶縁リング５０の下面（円盤部５２の下面）５２ａに臨むように形成されている。また、絶縁リング５０の円筒部５１における上端部５１ａには、軸方向上方側（図５における上方側）に突出する突出部５４が周方向に複数箇所（本実施例においては三箇所）設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the insulating
図３に示すように、絶縁リング５０の上端部５１ａに設けられた突出部５４は、複数の絶縁リング５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗを軸方向に段積みした際に隣接する絶縁リング５０の下面（円盤部５２の下面）５２ａに臨んで形成された開口部５３と係合するように形成されている。つまり、複数の絶縁リング５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗは、隣接する絶縁リング５０同士の開口部５３と突出部５４とが係合した状態で、軸方向（図３における上下方向）に段積みされる。
As shown in FIG. 3, the protruding
また、絶縁リング５０の円筒部５１は、複数の絶縁リング５０を軸方向に段積みした際に、円筒部５１に係合したバスリング３０が隣接する絶縁リング５０の下面（円盤部５２の下面）５２ａに接触しない程度の高さ（軸方向長さ）Ｈを有している。つまり、複数の絶縁リング５０を軸方向に段積みした際には、絶縁リング５０の円筒部５１に係合したバスリング３０の上端面（図３における上方側の端面）３０ｂと隣接する絶縁リング５０の下面（円盤部５２の下面）５２ａとの間に隙間Ｄが作られるようになっている。
Further, the
このように、複数の絶縁リング５０を軸方向に段積みした際においても、隙間Ｄによってバスリング３０の上端面３０ｂが空気や油等の冷却媒体に晒されるので、バスリング３０で発生した熱は当該冷却媒体によって放熱され、バスリング３０を冷却することができる。
As described above, even when the plurality of insulating
また、絶縁リング５０の円筒部５１に設けた開口部５３は、複数の絶縁リング５０を軸方向に段積みした際に作られる隙間Ｄにも臨むように、広範囲に形成されている。このように、開口部５３を隙間Ｄに臨んで形成することにより、冷却媒体を径方向に流通させることができ、バスリング３０近傍における空気や油等の冷却媒体を流れ易くすることができる。つまり、開口部５３を径方向における冷媒流路とすることにより、開口部５３および隙間Ｄにおいて冷却媒体を周方向および径方向に流通させることができるので、バスリング３０の冷却性能を更に向上させることができる。
In addition, the
もちろん、本発明における冷媒流路は、本実施例のように絶縁リング５０の円筒部５１に形成される開口部５３に限定されず、例えば、絶縁リング５０の円盤部５２において軸方向に貫通する開口部を別途設けて冷媒流路としても良い。このように多く（または広範囲）の開口部を設けることにより、バスリング３０の冷却性能を向上させると共に、絶縁リング５０の材料費を削減し、当該絶縁リング５０を備えたステータ１および回転機の軽量化を図ることもできる。
Of course, the refrigerant flow path in the present invention is not limited to the
また、本実施例においては、開口部５３が、径方向に連通して空気や油等の冷却媒体を流通させる冷媒流路としての機能と、複数の絶縁リング５０を軸方向に段積みする際の係合部としての機能とを兼ね備えているが、本発明における開口部はこれに限定されない。つまり、冷媒流路としての開口部を円筒部５１の径方向に貫通してバスリング３０の上端面３０ｂと絶縁リング５０の下面５２ａとの間の隙間Ｄに臨むように形成し、係合部を絶縁リング５０の下面５２ａに臨んで突出部５４と係合するように形成し、開口部と係合部とをそれぞれ個別に設けるようにしても良い。
In the present embodiment, the opening 53 functions as a refrigerant flow path that communicates in the radial direction and distributes a cooling medium such as air or oil, and when a plurality of insulating
図１および図６に示すように、絶縁リングホルダ６０は、樹脂等の絶縁部材から成り、径方向に延設されて絶縁リング５０を保持する保持アーム部６１と、当該保持アーム部６１の径方向外周側の端部から軸方向に延びて保持アーム部６１を支持するアーム支持部６２と、アーム支持部６２の一端側に設けられステータコア１０の軸方向一端面（図１における上方側端面）に当接するホルダ当接部６３とから構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 6, the insulating
ホルダ当接部６３には、図示しないボルトを挿通可能なボルト穴６３ａが形成されている。リング保持部材４０は、絶縁リングホルダ６０におけるホルダ当接部６３のボルト穴６３ａがステータコア１０におけるボルト穴１１と略同軸となるように配置され、図示しないボルト（機械的締結手段）によってステータコア１０と共に図示しないフレーム等に固定（共締め）されるようになっている。本実施例においては、ステータコア１０に形成されたボルト穴１１の数量および設置位置に応じて、三つの絶縁リングホルダ６０が設置されている。
The
図６および図７に示すように、絶縁リングホルダ６０の保持アーム部６１は、軸方向（図６における上下方向）に所定距離離間して四段の保持アーム部６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄが設けられ、当該四段の保持アーム部６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄが周方向（図７における左右方向）に所定距離離間して設けられて成る。
As shown in FIGS. 6 and 7, the holding
図３に示すように、保持アーム部６１における四段の保持アーム部６１ａ〜６１ｄのうち下三段（ステータコア側すなわち図３における下方側から三段）の保持アーム部６１ｂ，６１ｃ，６１ｄは、絶縁リング５０における円盤部５２と当接し、絶縁リング５０を下方側（図３における下方側）から支えるようになっている。
As shown in FIG. 3, among the four holding
また、保持アーム部６１における四段の保持アーム部６１ａ〜６１ｄのうち上三段（ステータコアと反対の側すなわち図３における上方側から三段）の保持アーム部６１ａ，６１ｂ，６１ｃの先端部は、絶縁リング５０の円筒部５１に当接すると共に絶縁リング５０の開口部５３に合わせた形状で形成され、絶縁リング５０の開口部５３に一部を挿入することができるようになっている。このように、保持アーム部６１における上三段の保持アーム部６１ａ，６１ｂ，６１ｃの先端部を絶縁リング５０の開口部５３に挿入することにより、絶縁リングホルダ６０は絶縁リング５０に装着される。
Further, among the four holding
そして、絶縁リング５０に対して径方向外周側の三方向から絶縁リングホルダ６０を装着することにより、三つの絶縁リングホルダ６０で絶縁リング５０を保持するようになっている（図１および図２参照）。
The insulating
もちろん、本発明における保持部材は、本実施例のようにバスリング３０と係合する絶縁リング５０を径方向外周側の三方向から絶縁リングホルダ６０によって保持するものに限定されず、絶縁リング５０に複数の方向から絶縁リングホルダ６０を装着することにより、絶縁リング５０を確実に保持することができるものであれば良い。例えば、ステータコア１０におけるフレームに固定するためのボルト穴の数量および設置位置に応じて、絶縁リング５０に対して径方向外周側の二または四以上の方向から絶縁リングホルダ６０を装着するようにしても良く、絶縁リング５０に対して径方向内周側の複数の方向から絶縁リングホルダ６０を装着するようにしても良い。
Of course, the holding member in the present invention is not limited to the holding member that holds the insulating
また、本発明における保持部材は、本実施例のように絶縁リング５０と絶縁リングホルダ６０との別体構造のものに限定されず、バスリング３０を係合保持する絶縁リング５０と当該絶縁リング５０を保持する絶縁リングホルダ６０とを一体物で形成した一体構造のものであっても良い。このような一体構造の保持部材の場合においても、複数（本実施例においては三つ）のバスリング３０（３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ）を所定の隙間を設けて軸方向に並んで配設し、隣接するバスリング３０の間を径方向に連通して冷却媒体が流通可能な冷媒流路を形成することにより、バスリング３０の保持と冷却とを同時に実現することができる。
Further, the holding member in the present invention is not limited to a separate structure of the insulating
以上の構成により、本実施例におけるステータ１を備えた回転機においては、図示しない給電部からステータ１に巻装されたコイル２０に、位相をずらした所定周波数の電流（三相交流）を供給することによって回転磁界が作られ、ステータ１の内周側において回転自在に保持された図示しないロータが当該回転磁界によって回転駆動される。
With the above configuration, in the rotating machine including the
なお、本実施例においては、コイル２０を、スター結線方式にて結線し、Ｕ相の巻線，Ｖ相の巻線，Ｗ相の巻線のそれぞれの巻き始めの一端部および巻き終わりの他端部を、それぞれ対応するＵ相のバスリング３０Ｕ，Ｖ相のバスリング３０Ｖ，Ｗ相のバスリング３０Ｗに接続している。もちろん、本発明における巻線は、本実施例のようにスター結線方式にて結線したものに限定されず、デルタ結線など種々の結線方式にて結線したものであっても良い。
In this embodiment, the
また、本実施例においては、ステータ１におけるコイル２０の中性点を、絶縁紙等によって絶縁性を保持させた状態で、コイルエンド２１とＵ相のバスリング３０Ｕとの間の空間で接続するようにしている。もちろん、本発明は、これに限定されず、例えば、ステータ１に中性点用のバスリング３０を更に備える、すなわち、中性点用のバスリング３０を三つのバスリング３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗと共にステータコア１０の軸方向一端側において段積みされるように軸方向に並んで配設し、当該バスリング３０を介して巻線２０における中性点を接続するようにしても良い。
Further, in this embodiment, the neutral point of the
本発明の実施例１に係る回転機の製造について、図１から図３を参照して説明する。 The manufacture of the rotating machine according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
まず、ステータコア１０の軸方向一端側すなわちバスリング３０を設置する側において、絶縁紙などを用いて、ステータコア１０の図示しないティース部に巻装されたコイル（巻線）２０の中性点を、絶縁紙等によって絶縁性を保持させた状態で接続する。
First, the neutral point of the coil (winding) 20 wound around a tooth portion (not shown) of the
次に、バスリング３０（３０Ｕ）を絶縁リング５０（５０Ｕ）で係合保持し、ステータコア１０の軸方向一端側に絶縁リング５０（５０Ｕ）および絶縁リング５０（５０Ｕ）に係合保持されたバスリング３０（３０Ｕ）を配置する。そして、ステータコア１０の図示しないティース部に巻装されたコイル２０における巻き始めの一端部および巻き終わりの他端部（本実施例においてはＵ相に対応する巻線の端部）を絶縁リング５０（５０Ｕ）に係合保持されたバスリング３０（３０Ｕ）に溶接等によって電気的に接続する。
Next, the bus ring 30 (30U) is engaged and held by the insulating ring 50 (50U), and the bus is engaged and held by the insulating ring 50 (50U) and the insulating ring 50 (50U) at one axial end side of the
このとき、絶縁リング５０（５０Ｕ）および当該絶縁リング５０（５０Ｕ）と係合保持したバスリング３０（３０Ｕ）は、コイル２０との接続によって仮固定される。コイル２０の剛性が低く、絶縁リング５０（５０Ｕ）および当該絶縁リング５０（５０Ｕ）と係合保持したバスリング３０（３０Ｕ）の仮固定を行うことができない場合には、別途治具等を設けることにより絶縁リング５０（５０Ｕ）および当該絶縁リング５０（５０Ｕ）と係合保持したバスリング３０（３０Ｕ）の仮固定を行っても良い。
At this time, the insulating ring 50 (50U) and the bus ring 30 (30U) engaged and held with the insulating ring 50 (50U) are temporarily fixed by connection with the
次に、バスリング３０（３０Ｖ）を絶縁リング５０（５０Ｖ）で係合保持し、ステータコア１０の軸方向一端側に設置された絶縁リング５０（５０Ｕ）に更なる絶縁リング５０（５０Ｖ）を段積みする。つまり、ステータコア１０の軸方向一端側に設置された絶縁リング５０（５０Ｕ）の突出部５４に、新たな絶縁リング５０（５０Ｖ）の開口部５３を係合させて、絶縁リング５０（５０Ｕ，５０Ｖ）を二段積みする。
Next, the bus ring 30 (30 V) is engaged and held by the insulating ring 50 (50 V), and the further insulating ring 50 (50 V) is stepped on the insulating ring 50 (50 U) installed on the one axial end side of the
このとき、絶縁リング５０（５０Ｕ）と係合保持したバスリング３０（３０Ｕ）と絶縁リング５０（５０Ｖ）と係合した絶縁リング５０（５０Ｖ）との間には隙間Ｄが形成され、絶縁リング５０（５０Ｕ）における開口部５３は当該隙間Ｄに臨むようになっている。よって、空気や油等の冷却媒体をバスリング３０（３０Ｕ）に沿って周方向および径方向に流通させることができるので、バスリング３０（３０Ｕ）を十分に冷却することができるようになっている。
At this time, a gap D is formed between the bus ring 30 (30 U) engaged with the insulating ring 50 (50 U) and the insulating ring 50 (50 V) engaged with the insulating ring 50 (50 V). The
そして、ステータコア１０の図示しないティース部に巻装されたコイル２０における巻き始めの一端部および巻き終わりの他端部（本実施例においてはＶ相に対応する巻線の端部）を絶縁リング５０（５０Ｖ）に係合保持されたバスリング３０（３０Ｖ）に溶接等によって電気的に接続する。
Then, one end of the winding start and the other end of the winding end (in this embodiment, the end of the winding corresponding to the V phase) of the
このとき、絶縁リング５０（５０Ｖ）および当該絶縁リング５０（５０Ｖ）と係合保持したバスリング３０（３０Ｖ）は、既設の絶縁リング５０（５０Ｕ）との係合およびコイル２０との接続によって仮固定される。コイル２０の剛性が低く、絶縁リング５０（５０Ｖ）および当該絶縁リング５０（５０Ｖ）と係合保持したバスリング３０（３０Ｖ）の仮固定を行うことができない場合には、別途治具等を設けることにより絶縁リング５０（５０Ｖ）および当該絶縁リング５０（５０Ｖ）と係合保持したバスリング３０（３０Ｖ）の仮固定を行っても良い。
At this time, the insulating ring 50 (50V) and the bus ring 30 (30V) engaged and held with the insulating ring 50 (50V) are temporarily connected by the engagement with the existing insulating ring 50 (50U) and the connection with the
続いて、バスリング３０（３０Ｗ）を絶縁リング５０（５０Ｗ）で係合保持し、ステータコア１０の軸方向一端側に設置された絶縁リング５０（５０Ｕ，５０Ｖ）に更なる絶縁リング５０（５０Ｗ）を段積みする。つまり、ステータコア１０の軸方向一端側に設置された絶縁リング５０（５０Ｖ）の突出部５４に、新たな絶縁リング５０（５０Ｗ）の開口部５３を係合させて、絶縁リング５０（５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ）を三段積みする。
Subsequently, the bus ring 30 (30 W) is engaged and held by the insulating ring 50 (50 W), and further insulating ring 50 (50 W) is added to the insulating ring 50 (50 U, 50 V) installed on the one axial end side of the
このとき、絶縁リング５０（５０Ｖ）と係合保持したバスリング３０（３０Ｖ）と絶縁リング５０（５０Ｗ）と係合した絶縁リング５０（５０Ｗ）との間には隙間Ｄが形成され、絶縁リング５０（５０Ｖ）における開口部５３は当該隙間Ｄに臨むようになっている。よって、空気や油等の冷却媒体をバスリング３０（３０Ｖ）に沿って周方向および径方向に流通させることができるので、バスリング３０（３０Ｖ）を十分に冷却することができるようになっている。
At this time, a gap D is formed between the bus ring 30 (30 V) engaged with the insulating ring 50 (50 V) and the insulating ring 50 (50 W) engaged with the insulating ring 50 (50 W). The
そして、ステータコア１０の図示しないティース部に巻装されたコイル２０における巻き始めの一端部および巻き終わりの他端部（本実施例においてはＷ相に対応する巻線の端部）を絶縁リング５０（５０Ｗ）に係合保持されたバスリング３０（３０Ｗ）に溶接等によって電気的に接続する。
Then, one end of the winding start and the other end of the winding end (in the present embodiment, the end of the winding corresponding to the W phase) of the
このとき、絶縁リング５０（５０Ｗ）および当該絶縁リング５０（５０Ｗ）と係合保持したバスリング３０（３０Ｗ）は、既設の絶縁リング５０（５０Ｖ）との係合およびコイル２０との接続によって仮固定される。コイル２０の剛性が低く、絶縁リング５０（５０Ｗ）および当該絶縁リング５０（５０Ｗ）と係合保持したバスリング３０（３０Ｗ）の仮固定を行うことができない場合には、別途治具等を設けることにより絶縁リング５０（５０Ｗ）および当該絶縁リング５０（５０Ｗ）と係合保持したバスリング３０（３０Ｗ）の仮固定を行っても良い。
At this time, the insulation ring 50 (50 W) and the bus ring 30 (30 W) engaged and held with the insulation ring 50 (50 W) are temporarily engaged by the engagement with the existing insulation ring 50 (50 V) and the connection with the
次に、三つの絶縁リング５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗに対して径方向外周側の三方向から絶縁リングホルダ６０を装着することにより、三つの絶縁リングホルダ６０でステータコア１０の軸方向一端側において段積みされるように軸方向に並んで配設された絶縁リング５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗを保持する。
Next, by attaching the insulating
最後に、三つの絶縁リングホルダ６０を、絶縁リングホルダ６０におけるホルダ当接部６３のボルト穴６３ａがステータコア１０におけるボルト穴１１と略同軸となるように配置し、図示しないボルトによってステータコア１０およびリング保持部材４０を図示しないフレーム等の構造部材に共締めして固定する。
Finally, the three insulating
以上により、ステータ１において、バスバーにおける振動等の機械的な外力に耐える、すなわち、バスバーを十分な強度で保持することができると共に、バスバーの発熱による周辺温度の上昇を抑えることができる。つまり、バスバーの保持と冷却とを同時に実現させたステータ１を備えた三相交流回転機を製造することができる。
As described above, the
本実施例においては、三相交流回転機に備えられ、バスリング３０がステータコア１０の軸方向一端側において段積みされるように軸方向に並んで配設されたステータ１の構造および製造について説明したが、本発明はこれに限定されない。
In this embodiment, the structure and manufacture of the
本発明は、例えば、三相以外の多相交流回転機に適用することもでき、バスバーがステータコアの軸方向一端側において径方向に並んで配設されるステータを備えた回転機に適用することもできる。 The present invention can be applied to, for example, a multi-phase AC rotating machine other than three-phase, and is applied to a rotating machine including a stator in which a bus bar is arranged in the radial direction at one axial end side of the stator core. You can also.
なお、バスバーがステータコアの軸方向一端側において径方向に並んで配設されるステータにおいては、保持部材によって複数のバスバーを径方向に所定の隙間を設けて並んで配置し、当該保持部材に軸方向に連通して前記隙間に臨む開口部（冷媒流路）を形成する。このような構成にすることにより、本実施例と同様に、バスバーを十分な強度で保持することができると共にバスバーの発熱による周辺温度の上昇を抑え、バスバーの保持と冷却とを同時に実現させることができる。 In the stator in which the bus bars are arranged in the radial direction on one axial end side of the stator core, a plurality of bus bars are arranged side by side with a predetermined gap in the radial direction by the holding member, and the shaft is attached to the holding member. An opening (refrigerant channel) that communicates in the direction and faces the gap is formed. By adopting such a configuration, as in the present embodiment, the bus bar can be held with sufficient strength, the rise in the ambient temperature due to heat generation of the bus bar can be suppressed, and the bus bar can be held and cooled simultaneously. Can do.
１ ステータ
１０ ステータコア
１１ ステータコアのボルト穴
２０ コイル（巻線）
２１ コイルエンド
３０ バスリング（バスバー）
３１ バスリングのリング部
３２ バスリングの接続部
３３ バスリングの位置決め穴
４０ リング保持部材（保持部材）
５０ 絶縁リング（保持部）
５１ 絶縁リングの円筒部
５２ 絶縁リングの円盤部
５３ 絶縁リングの開口部（冷媒流路）
５４ 絶縁リングの突出部
５５ 絶縁リングの位置決め突起部
６０ 絶縁リングホルダ
６１ 絶縁リングホルダの保持アーム部（保持部）
６２ 絶縁リングホルダのアーム支持部
６３ 絶縁リングホルダのホルダ当接部（当接部）
６３ａ 絶縁リングホルダのボルト穴
1
21
31
50 Insulation ring (holding part)
51 Insulating
54 Insulating
62 Insulating ring holder
63a Bolt hole of insulating ring holder
Claims (3)
前記ステータコアに巻装される巻線と、
前記ステータコアの軸方向一端側に配置され、前記巻線と電気的に接続される複数のバスバーと
を備えた回転機において、
複数の前記バスバーを所定の隙間を設けて保持する保持部材と、
前記所定の隙間に臨んで設けられ、隣接する前記バスバーの間を冷却媒体が流通可能な冷媒流路と
を備え、
前記冷媒流路が、前記保持部材に形成される開口部である
ことを特徴とする回転機。 A substantially cylindrical stator core;
A winding wound around the stator core;
In the rotating machine including a plurality of bus bars arranged on one end side in the axial direction of the stator core and electrically connected to the windings,
A holding member that holds the plurality of bus bars with a predetermined gap;
A coolant channel provided facing the predetermined gap and capable of circulating a cooling medium between the adjacent bus bars ;
The rotating machine , wherein the refrigerant flow path is an opening formed in the holding member .
前記冷媒流路が、径方向に連通するものである
ことを特徴とする請求項１に記載の回転機。 A plurality of the bus bars are arranged side by side in the axial direction,
The rotating machine according to claim 1, wherein the refrigerant flow path communicates in a radial direction.
前記冷媒流路が、軸方向に連通するものである
ことを特徴とする請求項１に記載の回転機。 A plurality of the bus bars are arranged side by side in the radial direction,
The rotating machine according to claim 1, wherein the refrigerant flow path communicates in the axial direction.
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