JP6851499B2 - 固定子、固定子アッセンブリおよび固定子の製造方法 - Google Patents
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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に係る回転電機の要部を示す斜視図、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示す斜視図、図4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鉄心を構成する鉄心ブロックを示す斜視図、図5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巻線を構成する第1巻線体を軸方向外方から見た端面図、図6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巻線を構成する第1巻線体を径方向内方から見た正面図、図7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巻線を構成する第2巻線体を軸方向外方から見た端面図、図8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巻線を構成する第2巻線体を径方向内方から見た正面図、図9は、この発明の実施の形態1に係る回転電機における巻線体のスロット収納状態を模式的に示す要部断面図、図10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アッセンブリを軸方向外方から見た端面図、図11は、図10のA−A矢視断面図、図12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巻線アッセンブリを示す斜視図、図13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巻線アッセンブリを構成する一つの相巻線を示す斜視図である。なお、図9中、巻線体はスロット挿入部のみを示し、1,2,・・・12,13は周方向の並び順にスロットに付したスロット番号である。
第7ターン部T6Aは、第6スロット挿入部S6の一端から、第3ターン部T23の第3スロット挿入部S3の一端に接続する斜辺部と平行に、かつ径方向位置を維持して延び出し、その後曲げられて、軸方向外方に延びている。
第7ターン部T6Bは、第6スロット挿入部S6の一端から延び出た後のクランク部T6Baで、導体線19の径方向厚み分、径方向外方にシフトされ、その後、第3ターン部T23の第2スロット挿入部S2の一端に接続する斜辺部と平行に、かつ径方向位置を維持して延び出し、その後曲げられて、軸方向外方に延びている。
図32は、この発明の実施の形態2に係る回転電機の固定子における巻線体の端末線接続部を軸方向外方から見た端面図、図33は、この発明の実施の形態2に係る回転電機の固定子における実施態様の巻線体の端末線接続部を周方向から見た平面図である。
なお、他の構成は、上記実施の形態1と同様に構成されている。
実施の形態2によれば、直線部T1Acの先端面と直線部T1Bcの先端面との段差が少なくなり、良好な溶接状態を担保でき、安定した接続状態を確保することができる。
図34は、この発明の実施の形態3に係る回転電機の固定子における実施態様の巻線体の端末線接続部を周方向から見た平面図である。
なお、他の構成は、上記実施の形態1と同様に構成されている。
実施の形態3によれば、直線部T1Acの先端面と直線部T1Bcの先端面との段差が少なくなり、良好な溶接状態を担保でき、安定した接続状態を確保することができる。
さらに、直線部T1Bcの先端側が直線部T1Acより径方向内方に飛び出ているので、溶接時に、直線部T1Ac,T1Bcのチャック範囲を大きくとれる。これにより、安定した接続状態を確保することができる。
図35は、この発明の実施の形態4に係る回転電機の固定子における巻線体の端末線接続部を周方向から見た平面図である。
なお、他の構成は、上記実施の形態1と同様に構成されている。
また、図36に示されるように、直線部T1Ac,T1Bcの先端面を山形形状に形成してもよい。この場合、直線部T1Ac,T1Bcの先端面の稜線34、すなわち先端頂部が近づくので、TIG溶接において、アークの生じる位置が安定する。これにより、安定した接続状態を確保することができる。
図37は、この発明の実施の形態5に係る回転電機の固定子における第1コイルエンドを示す模式図である。
なお、他の構成は、上記実施の形態1−4と同様に構成されている。
図38は、この発明の実施の形態6に係る回転電機の固定子における端末線接続部を周方向から見た模式図である。
実施の形態6では、スロットの第3番地と第4番とから突出する端末線51c,51dが、曲げ部52で径方向に曲げられて互いに近づくように傾斜している。そこで、径方向に隣り合う溶接部間の距離が長くなり、絶縁性が向上される。
また、上記実施の形態6においても、上記実施の形態1におる端末線先端部成形工程を用いて、端末線の先端部の曲げ成形を行うことができる。
図39から図42は、それぞれ、この発明の実施の形態7に係る回転電機の固定子における端末線先端部成形工程を説明する図であり、図39は、第1ターン部に押さえツールと曲げツールをあてがった状態を径方向内方から見た平面図、図40は、第1ターン部に押さえツールと曲げツールをあてがった状態を周方向から見た平面図、図41は、第1ターン部を曲げツールで曲げている状態を径方向内方から見た平面図、図42は、第1ターン部を曲げツールで曲げている状態を周方向から見た平面図である。図43は、この発明の実施の形態7に係る回転電機の固定子における曲げツールを示す平面図、図44は、図43のA−A矢視断面図である。
また、上記各実施の形態では、スロット挿入部がスロット内に1列に6本配列されている場合について説明しているが、スロット内に1列に配列されているスロット挿入部の本数は4本以上であればよい。
Claims (13)
- スロットが周方向に一定のピッチで配列された円環状の固定子鉄心と、
上記固定子鉄心に装着された、絶縁被膜で覆われている導体線により構成されている複数の単位コイルを有する固定子巻線と、を備え、
上記複数の単位コイルは、それぞれ、上記スロットに挿入される2n本のスロット挿入部と、上記スロットの外で、上記2n本のスロット挿入部を一続きに連結する(2n−1)本のターン部と、上記2n本のスロット挿入部の中の両端に位置するスロット挿入部から上記スロットの外に突出する2本の端末線と、を備え、但し、nは1以上の整数であり、
上記2本の端末線は、それぞれ、上記固定子鉄心の径方向における位置を維持して上記固定子鉄心の周方向に延び、先端に向かって上記固定子鉄心から漸次離れる斜辺部と、上記斜辺部の先端から上記固定子鉄心の軸方向の外方に延びる直線部と、を備え、
上記複数の単位コイルは、一の単位コイルの端末線の直線部の先端部と接続対象の単位コイルの端末線の直線部の先端部とが溶接されて、電気的に接続されており、
溶接される端末線の対の斜辺部は、互いに近づくように延び、かつ上記固定子鉄心の径方向における位置が異なっており、
溶接される上記端末線の対の直線部は、径方向から見て平行であり、一方の直線部は、上記斜辺部との境界部を径方向の曲げ部として他方の直線部の方向に傾斜して、上記一方の直線部と上記他方の直線部の先端部同士が、上記固定子鉄心の周方向から見て、交差している固定子。 - 上記一方の直線部の上記曲げ部より先端側の上記絶縁被膜が除去されている請求項1記載の固定子。
- 上記一方の直線部は、長方形断面であり、相対する一対の平面が上記固定子鉄心の径方向を向き、相対する他の一対の平面が上記固定子鉄心の周方向を向いており、
上記径方向を向いている一対の平面の上記絶縁被膜は、上記周方向を向いている他の一対の平面の上記絶縁被膜より、先端側の位置から除去されており、
溶接される上記端末線の対の直線部は、周方向を向いている面同士が接触している請求項2記載の固定子。 - 溶接される上記端末線の対が、上記固定子鉄心の径方向において、上記スロットの内径端側と外径端側とのみにあり、
上記スロットの内径端側にある上記端末線の対では、上記他方の直線部が、上記斜辺部と上記他方の直線部との境界部から上記固定子鉄心の軸方向と平行に延び、上記一方の直線部の先端部が、上記斜辺部と上記一方の直線部との境界部に対して、上記固定子鉄心の径方向における上記導体線の厚みだけ内径側にシフトしており、
上記スロットの外径端側にある上記端末線の対では、上記他方の直線部が、上記斜辺部と上記他方の直線部との境界部から上記固定子鉄心の軸方向と平行に延び、上記一方の直線部の先端部が、上記斜辺部と上記一方の直線部との境界部に対して、上記固定子鉄心の径方向における上記導体線の厚みだけ外径側にシフトしている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の固定子。 - 溶接される上記端末線の対が、上記固定子鉄心の径方向において、上記スロットの内径端側と外径端側とのみにあり、
上記一方の直線部の先端部は、上記斜辺部と上記一方の直線部との境界部に対して、上記固定子鉄心の径方向における上記導体線の厚みの半分だけ上記他方の直線部の先端部の方向にシフトしており、
上記他方の直線部は、上記斜辺部と上記他方の直線部との境界部を径方向の曲げ部として上記一方の直線部の方向に傾斜しており、
上記他方の直線部の先端部は、上記斜辺部と上記他方の直線部との境界部に対して、上記固定子鉄心の径方向における上記導体線の厚みの半分だけ上記一方の直線部の方向にシフトしている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の固定子。 - 絶縁部材が、上記スロットの内径端側にある上記端末線の対と当該端末線の対の外径側に位置する上記ターン部との間、および上記スロットの外径端側にある上記端末線の対と当該端末線の対の内径側に位置する上記ターン部との間に挿入されている請求項4又は請求項5記載の固定子。
- 溶接される上記端末線の対が、上記固定子鉄心の径方向において、上記スロットの内径端側、外径端側、およびそれらの中間領域にあり、
上記スロットの内径端側にある上記端末線の対では、上記他方の直線部が、上記斜辺部と上記他方の直線部との境界部から上記固定子鉄心の軸方向と平行に延び、上記一方の直線部の先端部が、上記斜辺部と上記一方の直線部との境界部に対して、上記固定子鉄心の径方向における上記導体線の厚みだけ内径側にシフトしており、
上記スロットの外径端側にある上記端末線の対では、上記他方の直線部が、上記斜辺部と上記他方の直線部との境界部から上記固定子鉄心の軸方向と平行に延び、上記一方の直線部の先端部が、上記斜辺部と上記一方の直線部との境界部に対して、上記固定子鉄心の径方向における上記導体線の厚みだけ外径側にシフトしており、
上記スロットの中間領域にある上記端末線の対では、上記一方の直線部の先端部は、上記斜辺部と上記一方の直線部との境界部に対して、上記固定子鉄心の径方向における上記導体線の厚みの半分だけ上記他方の直線部の先端部の方向にシフトしており、上記他方の直線部は、上記斜辺部と上記他方の直線部との境界部を径方向の曲げ部として上記一方の直線部の方向に傾斜しており、上記他方の直線部の先端部は、上記斜辺部と上記他方の直線部との境界部に対して、上記固定子鉄心の径方向における上記導体線の厚みの半分だけ上記一方の直線部の方向にシフトしている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の固定子。 - スロットが周方向に一定のピッチで配列された円環状の固定子鉄心と、
上記固定子鉄心に装着された、絶縁被膜で覆われている導体線により構成されている複数の単位コイルを有する固定子巻線アッセンブリと、を備え、
上記複数の単位コイルは、それぞれ、上記スロットに挿入される2n本のスロット挿入部と、上記スロットの外で、上記2n本のスロット挿入部を一続きに連結する(2n−1)本のターン部と、上記2n本のスロット挿入部の中の両端に位置するスロット挿入部から上記スロットの外に突出する2本の端末線と、を備え、但し、nは1以上の整数であり、
上記2本の端末線は、それぞれ、上記固定子鉄心の径方向における位置を維持して上記固定子鉄心の周方向に延び、先端に向かって上記固定子鉄心から漸次離れる斜辺部と、上記斜辺部の先端から上記固定子鉄心の軸方向の外方に延びる直線部と、を備え、
接続対象の端末線の対が、一の単位コイルの端末線と接続対象の単位コイルの端末線とから構成され、
接続対象の上記端末線の対の斜辺部は、互いに近づくように延び、かつ上記固定子鉄心の径方向における位置が異なっており、
接続対象の上記端末線の対の直線部は、径方向から見て平行であり、一方の直線部は、上記斜辺部との境界部を径方向の曲げ部として他方の直線部の方向に傾斜して、上記一方の直線部と上記他方の直線部の先端部同士が、上記固定子鉄心の周方向から見て、交差しており、
上記斜辺部との境界部を径方向の曲げ部として傾斜している上記一方の直線部の先端面が稜線を上記固定子鉄心の周方向とする山形形状となっており、
上記一方の直線部の上記稜線が、上記固定子鉄心の周方向から見て、上記一方の直線部と上記他方の直線部との先端部同士の重なっている領域内に位置している固定子アッセンブリ。 - スロットが周方向に一定のピッチで配列された円環状の固定子鉄心と、
上記固定子鉄心に装着された、絶縁被膜で覆われている導体線により構成されている複数の単位コイルを有する固定子巻線アッセンブリと、を備え、
上記複数の単位コイルは、それぞれ、上記スロットに挿入される2n本のスロット挿入部と、上記スロットの外で、上記2n本のスロット挿入部を一続きに連結する(2n−1)本のターン部と、上記2n本のスロット挿入部の中の両端に位置するスロット挿入部から上記スロットの外に突出する2本の端末線と、を備え、但し、nは1以上の整数であり、
上記2本の端末線は、それぞれ、上記固定子鉄心の径方向における位置を維持して上記固定子鉄心の周方向に延び、先端に向かって上記固定子鉄心から漸次離れる斜辺部と、上記斜辺部の先端から上記固定子鉄心の軸方向の外方に延びる直線部と、を備え、
接続対象の端末線の対が、一の単位コイルの端末線と接続対象の単位コイルの端末線とから構成され、
接続対象の上記端末線の対の斜辺部は、互いに近づくように延び、かつ上記固定子鉄心の径方向における位置が異なっており、
接続対象の上記端末線の対の直線部は、径方向から見て平行であり、一方の直線部は、上記斜辺部との境界部を径方向の曲げ部として他方の直線部の方向に傾斜して、上記一方の直線部と上記他方の直線部の先端部同士が、上記固定子鉄心の周方向から見て、交差しており、
上記斜辺部との境界部を径方向の曲げ部として傾斜している上記一方の直線部の先端面が稜線を上記固定子鉄心の周方向とする山形形状となっており、
上記一方の直線部の山形形状の先端面と上記一方の直線部の上記曲げ部での曲げ方向と径方向の反対側の側面との交差部が、上記固定子鉄心の周方向から見て、上記一方の直線部と上記他方の直線部との先端部同士の重なっている領域内に位置している固定子アッセンブリ。 - 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の固定子の製造方法であって、
上記単位コイルを製造する単位コイル製造工程と、上記単位コイルを上記固定子鉄心に装着する単位コイル装着工程と、上記単位コイルの上記端末線の先端部を成形する端末線先端部成形工程と、上記端末線の先端部を接合する端末接合工程と,を備え、
上記端末接合工程では、上記固定子鉄心の周方向から見て、重なっている上記一方の直線部と上記他方の直線部との先端部同士を、上記固定子鉄心の周方向からチャックして、上記固定子鉄心の軸方向外方から溶接する固定子の製造方法。 - 上記端末線先端部成形工程では、押さえツールにより上記斜辺部を上記固定子鉄心の径方向から押さえた後、上記押さえツールによる押さえ方向と逆方向に、曲げツールにより上記一方の直線部を押して、上記一方の直線部を傾斜させる請求項10記載の固定子の製造方法。
- 上記端末線先端部成形工程では、押さえツールにより上記斜辺部を上記固定子鉄心の径方向から押さえた後、クサビ形状の曲げツールを、上記固定子鉄心の軸方向の外方から、上記一方の直線部の上記押さえツールと逆側に押し入れて、上記一方の直線部を傾斜させる請求項10記載の固定子の製造方法。
- 上記曲げツールは、リング形状である請求項12記載の固定子の製造方法。
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