WO2014103247A1 - 回転機 - Google Patents

回転機 Download PDF

Info

Publication number
WO2014103247A1
WO2014103247A1 PCT/JP2013/007425 JP2013007425W WO2014103247A1 WO 2014103247 A1 WO2014103247 A1 WO 2014103247A1 JP 2013007425 W JP2013007425 W JP 2013007425W WO 2014103247 A1 WO2014103247 A1 WO 2014103247A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hole
terminal
lead wire
stator
coil
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/007425
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宏一郎 鶴岡
直起 藤井
裕明 朝倉
公 宇野
昭広 川端
亨 滝本
Original Assignee
パナソニック株式会社
株式会社Top
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社, 株式会社Top filed Critical パナソニック株式会社
Priority to CN201380061519.4A priority Critical patent/CN104823364B/zh
Priority to EP13869836.0A priority patent/EP2940836B1/en
Publication of WO2014103247A1 publication Critical patent/WO2014103247A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines

Definitions

  • the present invention relates to a rotating machine such as a motor or a generator.
  • Patent Document 1 discloses a terminal structure of a rotating electrical machine.
  • the coil end is resin-molded to form a resin mold portion, and the resin mold portion and the terminal portion integral with the resin mold portion are provided.
  • the terminal portion is provided on one side of a resin mold portion provided on both sides of a stator core formed by laminating electromagnetic steel sheets.
  • the terminal portion is provided at a position on the end face side of the resin mold portion in the direction in which the magnetic steel plates are stacked, with the terminal in the terminal portion protruding outward in the radial direction.
  • the terminal provided on the stator is connected to the lead wire by providing a terminal forming a pair with the terminal at the end of the lead wire on the stator terminal side, and connecting the terminal of the lead wire to the external connection portion of the stator terminal. And the end of the lead wire may be joined (for example, soldered) to the external connection portion of the terminal of the stator.
  • the inventor also studied the structure of a terminal that can correspond to a plurality of connection methods in connection with the connection of the stator terminal and the lead wire.
  • the present invention comprises a rotatably provided rotor and a resin-molded stator, wherein the stator includes a stator core formed by laminating steel plates, a coil provided on the stator core, and the coil.
  • the stator includes a stator core formed by laminating steel plates, a coil provided on the stator core, and the coil.
  • a mold portion for covering a coil end portion of the coil, and the terminal is provided with a portion to which the lead wire portion is connected on the side of one end face of the stator core, inside the mold portion; It is a rotary machine by which the external connection part to which the said lead wire is connected is protruded and provided in the side of the rotating shaft of the said rotor from the said mold part.
  • a first hole and a second hole for connection of the lead wire are formed in the external connection portion of the terminal, and the second hole is centered on the rotation axis. It may be wider than the first hole in a predetermined direction.
  • connection corresponding to a plurality of connection methods and lead wires with a plurality of wire diameters by one type of terminal.
  • a method of connecting the lead wire a method of providing a terminal paired with a terminal provided on the stator at the end of the lead wire and fitting the terminal of the lead wire into the external connection portion, and bonding by soldering etc. are exemplified. Ru.
  • Another embodiment of the present invention includes a rotatably provided rotor and a stator, wherein the stator forms a stator core formed by laminating steel plates, a coil provided on the stator core, and the coil.
  • a lead wire connected continuously to an end of the lead wire, and a terminal to which a lead wire is connected, and the external connection portion to which the lead wire is connected at the terminal is a terminal of the lead wire
  • a rotary machine is formed with a first hole and a second hole for connection, and the second hole is wider than the first hole in a predetermined direction around the rotation axis of the rotor. is there.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the state in which the terminal of the lead wire is inserted into the external connection portion shown in FIG. 5A, at a position corresponding to the line II shown in FIG. 5A.
  • A) is a perspective view which shows another example of a wire connection structure.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the state in which the terminal of the lead wire is inserted into the external connection portion shown in FIG. 6A, at a position corresponding to the JJ line shown in FIG.
  • the rotating machine 10 is, for example, a motor or a generator.
  • a rotating machine 10 such as a motor or a generator is mounted on various products.
  • the rotating machine 10 is mounted on an electric vehicle.
  • an electric vehicle As an electric vehicle, an electric bicycle is illustrated, for example.
  • the rotating machine 10 is a motor, for example, the rotating machine 10 is used as a power source for moving the electric vehicle.
  • the rotating machine 10 includes a rotor 12 and a stator 20 as shown in FIG. In this embodiment, the case where the number of poles of the rotor 12 is 14 and the number of slots of the stator 20 is 12 (see FIG. 1) will be described as an example.
  • the shaft 18 is fixed to a through hole formed at the center of the rotor core 14. Bearings (not shown) are attached to the shaft 18 on both sides of the rotor core 14. The bearing is supported by a support (not shown) provided on the stator 20.
  • the shaft 18 is a rotation axis, and the rotor 12 rotates around the shaft 18.
  • the rotor 12 is the same as the rotor provided in the motor or generator already put into practical use. Accordingly, other descriptions of the rotor 12 will be omitted.
  • the direction corresponding to the direction in which the rotor 12 rotates (referred to as “rotational direction”; see “arrow” shown near the shaft 18 in FIG. 1) is referred to as “circumferential direction”.
  • the circumferential direction is a concept centered on the shaft 18 serving as the rotation axis and including both the rotation direction and the opposite direction.
  • the radial direction centered on the shaft 18 serving as the rotation axis is referred to as "radial direction”.
  • the stator 20 is resin-molded. As shown in FIGS. 1 and 2, the stator 20 includes a stator core 21, a coil 30, terminals 50 U, 50 V, 50 W, and a mold portion 60. In FIG. 1, the mold unit 60 is not shown, and a plurality of coils 30 wound around a plurality of teeth units 23 are illustrated. Moreover, in FIG. 1, illustration of the terminals 50U, 50V and 50W is omitted. In FIG. 2, the illustration of the lamination of laminated electromagnetic steel sheets is omitted (the same applies to FIG. 3), and the illustration of the permanent magnet 16 of the rotor 12 is omitted. As shown in FIG. 3, the stator core 21 includes a plurality of teeth portions 23 and a yoke portion 25. In the present embodiment in which the number of slots of the stator 20 is twelve, the number of teeth portions 23 is twelve. Twelve teeth portions 23 project from the yoke portion 25 toward the rotor 12 (shaft 18).
  • the stator core 21 is formed by arranging a plurality of stator core segments (hereinafter referred to as "segments") 22 in an annular shape.
  • the stator core 21 is formed by arranging twelve segments 22 in an annular shape.
  • the segment 22 is formed by the teeth portion 23 and the yoke portion 251, as shown in FIG.
  • the yoke portion 251 is a portion that forms a part of the annular yoke portion 25.
  • a slot portion 26 is formed between two teeth portions 23 adjacent to each other in a state where the segments 22 are arranged in a ring shape.
  • the segments 22 are formed, for example, by punching and laminating electromagnetic steel sheets in a shape as shown in FIG. 3 by a press machine.
  • the coil 30 is formed by concentratedly winding a conducting wire around the teeth portion 23.
  • a predetermined winding machine is used to form the coil 30.
  • the formation (winding) of the coil 30 by the winding machine is performed by winding a wire around the tooth portion 23 of the target segment 22 for each of the segments 22 before being made annular.
  • an insulator 34 is attached to the segment 22 (see FIG. 1). The insulator 34 can ensure insulation between the segment 22 (the stator core 21) and the coil 30.
  • the technology for forming the stator core 21 by the plurality of divided segments 22 and the technology for forming the coil 30 in the teeth portion 23 can adopt technologies already in practical use. Therefore, the other explanation regarding these is omitted.
  • Twelve coils 30 included in the stator 20 are classified into any of the U-phase, V-phase and W-phase coils 30, respectively, and are star-connected as shown in FIG. Of the twelve coils 30, predetermined four coils U1, U2, U3, and U4 form a U-phase connected coil 32U. The other four coils V1, V2, V3, and V4 of the twelve coils 30 form a V-phase connected coil 32V. The other four coils W1, W2, W3, and W4 of the twelve coils 30 form a W-phase connected coil 32W.
  • the connecting coil 32U When forming the connecting coil 32U, for connection (connection) of the first leader line portion 41U and the second leader line portion 42U in the "JU" portion shown in FIG. The same applies to terminals 50V and 50W.
  • the terminal 50V When forming the connecting coil 32V, the terminal 50V is used for the connection (connection) of the first lead wire portion 41V and the second lead wire portion 42V in the "JV" portion shown in FIG.
  • the terminal 50W is used for connection (connection) of the first lead wire portion 41W and the second lead wire portion 42W in the "JW" portion shown in FIG.
  • the first lead wire portion 41U is a conducting wire continuously connected to the end of the conducting wire forming the coil U1 on the side of the terminal 50U.
  • first leader portions 41U, 41V and 41W when they are not distinguished or collectively referred to, they are referred to as “first leader portion 41" and the second leader portions 42U, 42V and 42W When it does not distinguish or these are named generically, it is called “the 2nd leader line part 42.”
  • terminals 50U, 50V, 50W When the terminals 50U, 50V, 50W are not distinguished from one another or when they are collectively referred to, they are referred to as "terminals 50".
  • the terminal 50 will be described with reference to FIGS. 5 (A) and 5 (B).
  • the connection of the first lead wire portion 41U and the second lead wire portion 42U using the terminal 50U, the connection of the first lead wire portion 41V and the second lead wire portion 42V using the terminal 50V, and the second using the terminal 50W Connection of the one leader line portion 41W and the second leader line portion 42W is performed as shown in FIG. 5A.
  • the end portion of the lead wire 70 is in the first hole 521 or the second hole 522 Be inserted.
  • the lead wire 70 whose end is inserted into the first hole 521 or the second hole 522 is soldered to the external connection portion 51, for example. Whether the end of the lead 70 is inserted into which of the first hole 521 or the second hole 522 is appropriately selected according to the diameter of the lead 70. If the lead wire 70 has a small diameter, the first hole 521 is used. If the lead wire 70 has a large diameter, the second hole 522 is used.
  • the base portion 54 is continuous with the external connection portion 51 and is integral with the first holding portion 56 and the second holding portion 58.
  • the first holding portion 56 is formed at one end of the base 54 in a state of being erected in a direction orthogonal to the base 54.
  • a first groove portion 57 is formed in the first holding portion 56.
  • the second holding portion 58 is formed at the other end of the base 54 in a state of being erected in the same direction as the first holding portion 56 with respect to the base 54.
  • a second groove 59 is formed in the second holding portion 58.
  • the terminals 50 are provided on the side of the first end surface 211 of the stator core 21.
  • the terminal 50 is provided at a predetermined position on the insulator 34 on the side of the first end surface 211 attached to the segment 22.
  • the direction in which the first holding portion 56 and the second holding portion 58 rise up coincides with the stacking direction, and proceeds from the second end surface (not shown) of the stator core 21 to the first end surface 211 in the stacking direction.
  • the bottoms of the first groove 57 and the second groove 59 are on the side of the second end face, and the openings of the first groove 57 and the second groove 59 are on the side of the first end face 211. .
  • connection on the neutral point side has the same configuration and method as the stator of the rotating machine already put into practical use. Done by For example, the connection on the neutral point side is performed using a predetermined crimp terminal, or by soldering or the like. The other explanation regarding the connection on the neutral point side is omitted.
  • the mold unit 60 is formed by resin molding. As resin which forms the mold part 60, a thermosetting resin is illustrated.
  • the mold unit 60 is formed by BMC (Bulk Molding Compound).
  • BMC Bulk Molding Compound
  • the resin mold forms the coil 30 for all the segments 22 and is then formed into an annular shape, and further, the 12 segments 22 in which connection of the coil 30 is completed are provided in a molding machine for resin mold It is done by setting in a molding die.
  • the mold part 60 is provided with the 1st mold part 61 and the 2nd mold part 62, as shown in FIG.
  • the resin forming the mold portion 60 is also filled in the slot portion 26 in which the coil 30 is housed, and ensures insulation of the coils 30 concentratedly wound on adjacent teeth portions 23 housed in the same slot portion 26. .
  • the mold part 60 provided with such each part is integrally formed by resin mold.
  • the first mold portion 61 is provided on the side of the first end surface 211 of the stator core 21 in the stacking direction, and on the side of the first end surface 211, the coil end portion (see “portion of the coil 30" shown in FIG. To coat.
  • the external connection portions 51U, 51V, 51W project toward the shaft 18 side.
  • Parts of the terminals 50U, 50V, 50W except for the external connection parts 51U, 51V, 51W are provided inside the first mold part 61 in a state of being overlapped with the coil end part in the laminating direction.
  • the second mold portion 62 is provided on the side of the second end face of the stator core 21 in the stacking direction, and covers the coil end portion (not shown) of the coil 30 on the side of the second end face.
  • the external connection portion 51 of the terminal 50 is protruded from the first mold portion 61 to the shaft 18 side, and is disposed in the air gap formed above the rotor core 14 in the stacking direction on the inner peripheral side of the stator 20 (see FIG. See 2). Therefore, the external connection portion 51 connected to the lead wire 70 does not protrude from the outer surface of the rotary machine 10, and the stator 20 can be made compact. Therefore, the rotating machine 10 can be miniaturized. The air gap inside the rotating machine 10 can be used effectively.
  • the lead wire 70 passes through a through hole provided in a support that supports a bearing attached to the shaft 18, for example, and is pulled out of the rotating machine 10.
  • the rotating machine 10 in which the number of poles of the rotor 12 is 14 and the number of slots of the stator 20 is 12 has been described as an example.
  • the number of poles of the rotor and / or the number of slots of the stator may be different.
  • the number of poles of the rotor and / or the number of slots of the stator are appropriately set in consideration of various conditions such as required performance.
  • the rotor may be a type of rotor in which permanent magnets are provided on the outer peripheral side of the rotor core, or a type of rotor that does not have permanent magnets.
  • SPM Surface Permanent Magnet
  • stator core 21 and the segment 22 were arrange
  • the stator core may be an integral stator core.
  • the stator may be provided with a coil wound by a method different from the concentrated winding.
  • the stator may be provided with a coil with distributed winding or full pitch winding.
  • the hole formed in the external connection portion 51 may be, for example, a hole 53 as shown in FIG.
  • the hole 53 includes a first hole 531 and a second hole 532.
  • the first hole 531 and the second hole 532 are formed in the external connection portion 51 in an independent state.
  • the first hole portion 531 is a through hole having a diameter ⁇ F.
  • the second hole 532 is a through hole having a diameter ⁇ G ( ⁇ G> ⁇ F). Further, the dimensions of the second hole 532 in the circumferential direction and in the angular direction in the radial direction are wider than the first hole 531.
  • the first hole 531 corresponds to the first hole 521 in the hole 52
  • the second hole 532 corresponds to the second hole 522 in the hole 52.
  • the arrangement of the first hole 521 and the second hole 522 in the hole 52 or the arrangement of the first hole 531 and the second hole 532 in the hole 53 may be set appropriately in consideration of various conditions. May be For example, in the hole 52, the first hole 521 and the second hole 522 may be arranged in the circumferential direction. In the hole 53, the first hole 531 and the second hole 532 may be arranged in the circumferential direction. When arranging in the radial direction, the second hole 522 may be inside the first hole 521 and the second hole 532 may be inside the first hole 531.
  • the shapes of the first hole 521 and the second hole 522 in the hole 52 and the shapes of the first hole 531 and the second hole 532 in the hole 53 may be different from the circular shape.
  • the second holes 522 and 532 are formed from the first holes 521 and 531 in a predetermined direction around the shaft 18 as a rotation axis including the circumferential direction and / or the radial direction. It has a part which becomes wide.
  • the terminal 50 including the external connection portion 51 in which the hole 52 including the first hole 521 and the second hole 522 or the hole 53 including the first hole 531 and the second hole 532 is formed is resin-molded.
  • the present invention can also be adopted in a rotary machine having a stator which is not resin-molded.
  • the internal rotation type rotary machine 10 (refer FIG. 1) by which the rotor 12 was rotatably supported by the inner peripheral side of the stator 20 was demonstrated to the example.
  • the rotating machine may be an outer rotating type rotating machine.
  • the stator of the external rotation type rotary machine the plurality of teeth project radially outward from the yoke.
  • the rotor of the external rotation type rotary machine faces the plurality of teeth portions outside the stator.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

 小型化可能な構造のステータを備える回転機を提供する。樹脂モールドされた回転機のステータ20は、ステータコア21とコイルと端子50とモールド部60を備える。ステータコア21は、鋼板を積層して形成される。コイルは、ステータコア21に設けられる。端子50には、コイルを形成する導線の端部である引出線部と、リード線が接続される。モールド部60は、積層方向におけるステータコア21の一方の端面の側でコイルエンド部を被覆する。端子50は、ステータコア21の一方の端面の側で、引出線部が接続される部分がモールド部60の内部に設けられ、リード線が接続される外部接続部51がモールド部60から回転機のロータ12の回転軸(シャフト)18の側に突出して設けられる。

Description

回転機
 本発明は、モータ又は発電機のような回転機に関する。
 回転機に関する技術が提案されている。例えば、特許文献1には、回転電機の端子構造が開示されている。この回転電機は、コイルエンドが樹脂モールドされて樹脂モールド部が形成され、樹脂モールド部と一体型の端子部を備える。端子部は、電磁鋼板を積層して形成した固定子コアの両面に設けられる樹脂モールド部の一方に設けられる。回転電機において、端子部は、電磁鋼板が積層される方向において樹脂モールド部の端面側の位置で、端子部における端子が径方向の外側に突出した状態で設けられている。
特開2010-75010号公報
 モータ又は発電機のような回転機は、家庭用又は産業用の電気製品の他、電動車両等にも搭載される。このような回転機では、ステータに、電源、バッテリ又は所定の電気回路等の外部デバイスに繋がったリード線との接続のための端子(接続端子)が設けられる。回転機がモータである場合、電源から供給される電力は、リード線を流れ、端子を介して回転機に入力される。回転機が発電機である場合、回転機で発生した電力は、端子からリード線に出力される。このように回転機に設けられた端子は、電力の入力口又は出力口となり、リード線と接続される。そのため、回転機の外表面に露出した状態とされる場合がある。例えば、端子を回転機の外表面から所定の方向に突出するように設けると、突出量に対応した分だけ回転機の寸法が大きくなり、コンパクトな回転機とすることができなくなる場合もある。
 ステータに設けられた端子とリード線の接続は、ステータの端子の側となるリード線の端部に、この端子と対をなす端子を設け、ステータの端子の外部接続部に、リード線の端子を嵌め込み行う場合と、ステータの端子の外部接続部に、前述したリード線の端部を接合(例えば、はんだ付け)する場合がある。発明者は、ステータの端子とリード線の接続に関し、複数の接続方法に対応可能な端子の構造についても、併せて検討した。
 本発明は、小型化可能な構造のステータを備える回転機を提供することを目的とする。
 本発明は、回転自在に設けられたロータと、樹脂モールドされたステータと、を備え、前記ステータは、鋼板を積層して形成されたステータコアと、前記ステータコアに設けられたコイルと、前記コイルを形成する導線の端部に連続して繋がる引出線部が接続され、且つ、リード線が接続される端子と、前記ステータコアで前記鋼板が積層された積層方向における前記ステータコアの一方の端面の側で、前記コイルのコイルエンド部を被覆するモールド部と、を備え、前記端子は、前記ステータコアの一方の端面の側で、前記引出線部が接続される部分が前記モールド部の内部に設けられ、前記リード線が接続される外部接続部が前記モールド部から前記ロータの回転軸の側に突出して設けられる、回転機である。
 これによれば、端子の外部接続部がステータの内周側に好適に配置され、回転機の外表面から突出することがなく、コンパクトなステータとすることができる。「回転機」は、モータ又は発電機を含む概念である。回転機は、リード線を介して外部デバイス(例えば、電源、バッテリ又は所定の電気回路)に接続される。
 この回転機において、前記端子の前記外部接続部には、前記リード線の接続のための第一孔部及び第二孔部が形成され、前記第二孔部は、前記回転軸を中心とする所定の方向において前記第一孔部より幅広である、ようにしてもよい。
 これによれば、1種類の端子で、複数の接続方法と、複数の線径のリード線に対応し、好適な接続を行うことができる。リード線の接続方法としては、リード線の端部にステータに設けられた端子と対をなす端子を設け、リード線の端子を外部接続部に嵌め込む手法と、はんだ付け等による接合が例示される。
 他の本発明は、回転自在に設けられたロータと、ステータと、を備え、前記ステータは、鋼板を積層して形成されたステータコアと、前記ステータコアに設けられたコイルと、前記コイルを形成する導線の端部に連続して繋がる引出線部が接続され、且つ、リード線が接続される端子と、を備え、前記端子において前記リード線が接続される外部接続部には、前記リード線の接続のための第一孔部及び第二孔部が形成され、前記第二孔部は、前記ロータの回転軸を中心とする所定の方向において前記第一孔部より幅広である、回転機である。
 これによれば、1種類の端子で、複数の接続方法と、複数の線径のリード線に対応し、好適な接続を行うことができる。「回転機」については、上記同様である。
 本発明によれば、小型化可能な構造のステータを備える回転機を得ることができる。
回転機の一例を示す平面図である。 回転機の一例を示す斜視図である。 ステータコアの一例を示す斜視図である。 結線図の一例である。 (A)は、結線構造の一例を示す斜視図である。(B)は、図5(A)に示す外部接続部にリード線の端子が嵌め込まれた状態を、図5(A)に示すI-I線に対応した位置で断面した断面図である。 (A)は、結線構造の他の一例を示す斜視図である。(B)は、図6(A)に示す外部接続部にリード線の端子が嵌め込まれた状態を、図6(A)に示すJ-J線に対応した位置で断面した断面図である。
 本発明を実施するための実施形態について、図面を用いて説明する。本発明は、以下に記載の構成に限定されるものではなく、同一の技術的思想において種々の構成を採用することができる。例えば、以下に示す構成の一部は、省略し又は他の構成等に置換してもよい。他の構成を含むようにしてもよい。
 <回転機>
 回転機10は、例えば、モータ又は発電機である。モータ又は発電機のような回転機10は、各種の製品に搭載される。例えば、回転機10は、電動車両に搭載される。電動車両としては、例えば、電動自転車が例示される。回転機10がモータである場合、回転機10は、例えば、電動車両を移動させるための動力源として利用される。回転機10は、図1に示すように、ロータ12と、ステータ20を備える。本実施形態は、ロータ12の極数が14極で、ステータ20のスロット数が12個である場合(図1参照)を例に説明する。
 ロータ12は、ロータコア14と、14個の永久磁石16と、シャフト(回転軸)18を備える。ロータコア14は、例えば、プレス機によって電磁鋼板を打ち抜きつつ積層して形成される。ロータコア14には、14個の永久磁石16をそれぞれ収納するための空間と、シャフト18を固定するための貫通孔が形成される。このような空間及び貫通孔は、電磁鋼板が積層された方向に延在する。永久磁石16は、前述した空間に収納された状態で、ロータコア14の内部に設けられる。回転機10がモータである場合、このようなロータ12を備えるモータは、IPM(Interior Permanent Magnet)モータと称される。
 シャフト18は、ロータコア14の中心部に形成された貫通孔に固定される。シャフト18には、ロータコア14の両側に軸受(不図示)が取り付けられる。軸受は、ステータ20に設けられた支持部(不図示)に支持される。シャフト18は回転軸となり、ロータ12は、シャフト18を回転中心として回転する。ロータ12は、既に実用化されたモータ又は発電機が備えるロータと同様である。従って、ロータ12に関するこの他の説明は、省略する。本実施形態では、ロータ12が回転する方向(「回転方向」という。図1でシャフト18の近傍に示す「矢印」参照)に対応した方向を「周方向」という。周方向は、回転軸となるシャフト18を中心とし、回転方向及びこれとは反対の方向の両方向を含む概念である。回転機10において、回転軸となるシャフト18を中心とする放射方向を「径方向」という。
 ステータ20は、樹脂モールドされる。ステータ20は、図1及び図2に示すように、ステータコア21と、コイル30と、端子50U,50V,50Wと、モールド部60を備える。図1では、モールド部60の図示を省略し、複数のティース部23に巻線された複数のコイル30を図示した状態としている。また、図1では、端子50U,50V,50Wの図示を省略している。図2では、積層された電磁鋼板の積層に関する図示を省略し(図3についても同じ)、ロータ12について永久磁石16に関する図示を省略している。ステータコア21は、図3に示すように、複数のティース部23と、ヨーク部25を備える。ステータ20のスロット数を12個とする本実施形態では、ティース部23の数は、12個である。12個のティース部23は、ヨーク部25からロータ12(シャフト18)の側に突出する。
 ステータコア21は、図3に示すように、複数のステータコアセグメント(以下、「セグメント」という)22を環状に配置して形成される。本実施形態では、1個のセグメント22におけるティース部23の数を1個としているため、ステータコア21は、12個のセグメント22を環状に配置して形成される。セグメント22は、図3に示すように、ティース部23と、ヨーク部分251によって形成される。ヨーク部分251は、環状のヨーク部25の一部を形成する部分である。セグメント22を環状に配置した状態で隣り合う2個のティース部23の間には、スロット部26が形成される。セグメント22は、例えば、プレス機によって電磁鋼板を、図3に示すような形状に打ち抜きつつ積層して形成される。
 コイル30は、ティース部23に導線を集中巻して形成される。コイル30の形成には、所定の巻線機が用いられる。巻線機によるコイル30の形成(巻線)は、環状とされる前のセグメント22のそれぞれを対象として、対象のセグメント22のティース部23に導線を巻回して行われる。巻線に際し、セグメント22には、インシュレータ34が装着される(図1参照)。インシュレータ34によって、セグメント22(ステータコア21)と、コイル30の間の絶縁を確保することができる。
 ステータコア21を分割された複数のセグメント22によって形成する技術と、ティース部23にコイル30を形成する技術は、既に実用化された技術を採用することができる。従って、これらに関するこの他の説明は、省略する。
 ステータ20が備える12個のコイル30は、U相、V相及びW相の何れかのコイル30にそれぞれ分類され、図4に示すように、スター結線される。12個のコイル30のうち、所定の4個のコイルU1,U2,U3,U4は、U相の連結コイル32Uを形成する。12個のコイル30のうち、他の4個のコイルV1,V2,V3,V4は、V相の連結コイル32Vを形成する。12個のコイル30のうち、さらに他の4個のコイルW1,W2,W3,W4は、W相の連結コイル32Wを形成する。
 連結コイル32Uを形成する場合、図4に示す「JU」部での第一引出線部41Uと第二引出線部42Uの接続(結線)には、端子50U(全体構成については、図5参照 端子50V,50Wについて同じ)が用いられる。連結コイル32Vを形成する場合、図4に示す「JV」部での第一引出線部41Vと第二引出線部42Vの接続(結線)には、端子50Vが用いられる。連結コイル32Wを形成する場合、図4に示す「JW」部での第一引出線部41Wと第二引出線部42Wの接続(結線)には、端子50Wが用いられる。第一引出線部41Uは、端子50Uの側においてコイルU1を形成する導線の端部に連続して繋がる導線である。第二引出線部42Uは、端子50Uの側においてコイルU2を形成する導線の端部に連続して繋がる導線である。第一引出線部41Vは、端子50Vの側においてコイルV1を形成する導線の端部に連続して繋がる導線である。第二引出線部42Vは、端子50Vの側においてコイルV2を形成する導線の端部に連続して繋がる導線である。第一引出線部41Wは、端子50Wの側においてコイルW1を形成する導線の端部に連続して繋がる導線である。第二引出線部42Wは、端子50Wの側においてコイルW2を形成する導線の端部に連続して繋がる導線である。
 本実施形態では、第一引出線部41U,41V,41Wを区別せず、又は、これらを総称する場合、「第一引出線部41」といい、第二引出線部42U,42V,42Wを区別せず、又は、これらを総称する場合、「第二引出線部42」という。端子50U,50V,50Wを区別せず、又は、これらを総称する場合、「端子50」という。
 端子50について、図5(A),(B)を参照して説明する。端子50Uを用いた第一引出線部41U及び第二引出線部42Uの接続と、端子50Vを用いた第一引出線部41V及び第二引出線部42Vの接続と、端子50Wを用いた第一引出線部41W及び第二引出線部42Wの接続は、何れも図5(A)に示すようにして行われる。
 端子50は、外部接続部51と、基部54と、第一保持部56と、第二保持部58を含み、これらが一体となって形成される。端子50は、公知の端子と同様、電気導電材によって形成される。外部接続部51は、端子50と対をなすリード線70に設けられた端子72が接続される部分である(図5(B)参照)。リード線70は、端子72が設けられた端部とは反対側の端部において外部デバイスに繋がる。外部デバイスとしては、電源、バッテリ又は所定の電気回路が例示される。回転機10がモータである場合、電源からの電力は、リード線70及び外部接続部51を介してステータ20に入力される。回転機10が発電機である場合、回転機10で発電された電力は、外部接続部51及びリード線70を介してバッテリに充電され、又は、電気回路に供給される。
 端子50U,50V,50Wは、図2に示すように、外部接続部51U,51V,51Wがステータ20(後述する第一モールド部61)の内周側で、且つ、積層方向においてロータコア14の上方(図2に基づけば、シャフト18の先端側の方向)の位置で、シャフト18の側に向けて突出するようにして設けられる。外部接続部51Uを除く端子50Uの部分(基部54、第一保持部56及び第二保持部58を含む部分 端子50V,50Wについて同じ)と、外部接続部51Vを除く端子50Vの部分と、外部接続部51Wを除く端子50Wの部分は、第一モールド部61の内部に設けられる。積層方向は、セグメント22(ステータコア21)において、電磁鋼板が積層された方向である。本実施形態において、「外部接続部51」は、端子50U,50V,50Wのそれぞれにおける外部接続部51U,51V,51Wを、区別せず、又は、総称するものである。
 外部接続部51には、孔部52が形成される。孔部52は、第一孔部521と、第二孔部522によって形成される。図5(A)に示す例では、孔部52は、例えば、直径φDの円と、直径φE(φE>φD)の円を、径方向に一部が重なり合うように配置して形成される形状に対応した外周形状の貫通孔である。換言すれば、孔部52は、外周形状が「8」の字状をした貫通孔である。第一孔部521は、直径φDの円に対応した孔部であり、第二孔部522は、直径φEの円に対応した孔部である。第二孔部522は、周方向における寸法が第一孔部521より幅広である。
 リード線70に端子72が設けられ、端子50とリード線70の接続が外部接続部51に端子72を装着して行われる場合、端子72が外部接続部51に嵌め込まれると、第一孔部521は、その外縁部で端子72に設けられた凸部74と係合する(図5(B)参照)。即ち、第一孔部521は、端子72の抜け防止のための機能を有する。本実施形態では、端子72が嵌め込まれる方向は、径方向を内側から外側に向かう方向である。端子72の凸部74と係合する第一孔部521の位置は、径方向の内側となる外縁部分である(図5(B)参照)。図5(B)では、モールド部60(第一モールド部61)の図示を省略している(後述する図6(B)において同じ)。
 端子50とリード線70の接続が外部接続部51にリード線70を接合して行われる場合(不図示)、第一孔部521又は第二孔部522には、リード線70の端部が挿入される。端部が第一孔部521又は第二孔部522に挿入されたリード線70は、外部接続部51に、例えば、はんだ付けされる。第一孔部521又は第二孔部522の何れに、リード線70の端部を挿入するかは、リード線70の線径に従い適宜選択される。細径のリード線70である場合、第一孔部521が用いられ、太径のリード線70である場合、第二孔部522が用いられる。
 基部54は、外部接続部51に連続し、第一保持部56と第二保持部58と一体をなす。第一保持部56は、図5(A)に示すように、基部54の一方側の端部で、基部54に対して直交する方向に起立した状態で形成される。第一保持部56には、第一溝部57が形成される。第二保持部58は、図5(A)に示すように、基部54の他方側の端部で、基部54に対して第一保持部56と同一方向に起立した状態で形成される。第二保持部58には、第二溝部59が形成される。
 ステータ20において、端子50は、ステータコア21の第一端面211の側に設けられる。例えば、端子50は、セグメント22に装着された第一端面211の側のインシュレータ34上の所定の位置に設けられる。その際、端子50は、第一保持部56及び第二保持部58が起立する方向が積層方向に一致し、積層方向のうちステータコア21の第二端面(不図示)から第一端面211に向かう方向を基準としたとき、第一溝部57及び第二溝部59の底が第二端面の側で、第一溝部57及び第二溝部59の開口が第一端面211の側となるようにされる。
 第一溝部57及び第二溝部59には、第一引出線部41及び第二引出線部42が重なり合った状態で装着される(図5(A)参照)。例えば、第一引出線部41及び第二引出線部42は、図5(A)に示すように、第一引出線部41が第一溝部57及び第二溝部59の底側となり、第二引出線部42が第一溝部57及び第二溝部59の開口側となるようにして、第一溝部57及び第二溝部59に装着される。重なり順序は、図5(A)に基づいた順序とは異なる順序としてもよい。
 第一保持部56及び第二保持部58は、第一溝部57及び第二溝部59に第一引出線部41及び第二引出線部42が装着された状態で、かしめられる等して、第一引出線部41及び第二引出線部42を保持する。第一保持部56及び第二保持部58をかしめる具体的な方法としては、ヒュージングが例示される。ヒュージングは、既に実用化された技術であるため、これに関する説明は、省略する。
 各相の連結コイル32U,32V,32Wの接続に関し、中性点側の接続(図4に示す2個の「黒丸」参照)は、既に実用化された回転機のステータと同様の構成及び方法によって行われる。例えば、中性点側の接続は、所定の圧着端子を用いて、又は、はんだ付け等によって行われる。中性点側の接続に関するこの他の説明は、省略する。
 モールド部60は、樹脂モールドによって形成される。モールド部60を形成する樹脂としては、熱硬化性樹脂が例示される。例えば、モールド部60は、BMC(Bulk Molding Compound)によって形成される。樹脂モールドは、全てのセグメント22を対象としてコイル30を形成し、その後、環状とされ、さらに、コイル30の結線等が完了した12個のセグメント22を、樹脂モールド用の成形機に設けられた成形金型にセットして行われる。
 モールド部60は、図2に示すように、第一モールド部61と、第二モールド部62を備える。モールド部60を形成する樹脂は、コイル30が収納されたスロット部26にも充填され、同一のスロット部26に収納された隣り合うティース部23に集中巻された各コイル30の絶縁を確保する。このような各部を備えるモールド部60は、樹脂モールドによって一体的に形成される。
 第一モールド部61は、積層方向におけるステータコア21の第一端面211の側に設けられ、第一端面211の側でコイル30のコイルエンド部(図1に示す「コイル30の部分」参照)を被覆する。上述した通り、第一モールド部61の内周側には、シャフト18の側に向けて、外部接続部51U,51V,51Wが突出する。端子50U,50V,50Wにおいて、外部接続部51U,51V,51Wを除く各部分は、第一モールド部61の内部に、積層方向にコイルエンド部と重なり合った状態で設けられる。第二モールド部62は、積層方向におけるステータコア21の第二端面の側に設けられ、第二端面の側でコイル30のコイルエンド部(不図示)を被覆する。
 <本実施形態の効果>
 本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
 (1)端子50の外部接続部51を第一モールド部61からシャフト18の側に突出させ、ステータ20の内周側で、積層方向においてロータコア14の上方に形成される空隙に配置する(図2参照)こととした。そのため、リード線70と接続される外部接続部51が回転機10の外表面から突出することがなく、コンパクトなステータ20とすることができる。従って、小型化された回転機10とすることができる。回転機10の内部の空隙を有効利用することができる。リード線70は、例えば、シャフト18に取り付けられた軸受を支持する支持部に設けられた貫通孔を通過し、回転機10の外部に引き出される。
 (2)外部接続部51に、第一孔部521と第二孔部522を含む孔部52を形成する(図5(A)参照)こととした。孔部52において、第二孔部522は、周方向において第一孔部521より幅広に設定される。そのため、1種類の端子50で、複数の接続方法に対応することができる。1種類の端子50で、複数の線径のリード線70に対応することができる。端子50とリード線70の接続を好適に行うことができる。
 <変形例>
 本実施形態は、次のようにすることもできる。以下に示す変形例は、他の変形例と適宜組み合わせて採用するようにしてもよい。
 (1)上記では、ロータ12の極数が14極で、ステータ20のスロット数が12個である回転機10(図1参照)を例に説明した。ロータの極数及び/又はステータのスロット数は、これとは異なる数としてもよい。ロータの極数及び/又はステータのスロット数は、要求される性能等の諸条件を考慮し、適宜設定される。ロータは、永久磁石がロータコアの外周側面に設けられた形式のロータ、又は、永久磁石を備えない形式のロータとしてもよい。回転機がモータである場合、永久磁石がロータコアの外周側面に設けられたロータを備えるモータは、SPM(Surface Permanent Magnet)モータと称される。
 (2)上記では、ステータコア21およびセグメント22を環状に配置して形成し、ティース部23にコイル30が集中巻されたステータ20(図1及び図3参照)を例に説明した。ステータコアは一体型のステータコアであってもよい。また、集中巻とは異なる方法で巻線されたコイルを備えるステータとしてもよい。例えば、分布巻又は全節巻によるコイルを備えるステータとしてもよい。
 (3)上記では、第一孔部521と第二孔部522が径方向に繋がった一体的な孔部52(図5(A)参照)を例に説明した。外部接続部51に形成される孔部は、例えば、図6(A)に示すような孔部53であってもよい。孔部53は、第一孔部531と、第二孔部532を含む。第一孔部531及び第二孔部532は、独立した状態で、外部接続部51に形成される。第一孔部531は、直径φFの貫通孔である。第二孔部532は、直径φG(φG>φF)の貫通孔である。また、第二孔部532は、周方向及び径方向の角方向における寸法が第一孔部531より幅広である。
 第一孔部531は、孔部52における第一孔部521に対応し、第二孔部532は、孔部52における第二孔部522に対応する。リード線70に端子72が設けられる場合、第一孔部531の外縁部には端子72の凸部74が係合し、これによって、端子72の抜けが防止される(図6(B)参照)。リード線70が外部接続部51に接合される場合(不図示)、第一孔部531又は第二孔部532には、リード線70の端部が挿入され、外部接続部51に接合(例えば、はんだ付け)される。
 孔部52における第一孔部521と第二孔部522の配置、又は、孔部53における第一孔部531と第二孔部532の配置は、諸条件を考慮し、適宜設定するようにしてもよい。例えば、孔部52において、第一孔部521と第二孔部522は、周方向に配置されるようにしてもよい。孔部53において、第一孔部531と第二孔部532は、周方向に配置されるようにしてもよい。径方向に配置する場合、第二孔部522が第一孔部521の内側となり、第二孔部532が第一孔部531の内側となるようにしてもよい。
 孔部52における第一孔部521及び第二孔部522の形状と、孔部53における第一孔部531及び第二孔部532の形状に関し、円形とは異なる形状としてもよい。何れの形状である場合についても、周方向及び/又は径方向を含む回転軸としてのシャフト18を中心とした所定の方向において、第二孔部522,532は、第一孔部521,531より幅広となる部分を有する。第一孔部521及び第二孔部522を含む孔部52又は第一孔部531及び第二孔部532を含む孔部53が形成された外部接続部51を備える端子50は、樹脂モールドされたステータ20を備える回転機10の他、樹脂モールドされていないステータを備える回転機においても採用することができる。
 (4)上記では、ロータ12がステータ20の内周側に回転自在に支持された内転型の回転機10(図1参照)を例に説明した。回転機は、外転型の回転機であってもよい。外転型の回転機のステータでは、複数のティース部は、ヨーク部から径方向の外側に突出する。外転型の回転機のロータは、ステータの外側で、複数のティース部に対向する。

Claims (3)

  1.  回転自在に設けられたロータと、
     樹脂モールドされたステータと、を備え、
     前記ステータは、
      鋼板を積層して形成されたステータコアと、
      前記ステータコアに設けられたコイルと、
      前記コイルを形成する導線の端部に連続して繋がる引出線部が接続され、且つ、リード線が接続される端子と、
      前記ステータコアで前記鋼板が積層された積層方向における前記ステータコアの一方の端面の側で、前記コイルのコイルエンド部を被覆するモールド部と、を備え、
     前記端子は、前記ステータコアの一方の端面の側で、前記引出線部が接続される部分が前記モールド部の内部に設けられ、前記リード線が接続される外部接続部が前記モールド部から前記ロータの回転軸の側に突出して設けられる、回転機。
  2.  前記端子の前記外部接続部には、前記リード線の接続のための第一孔部及び第二孔部が形成され、
     前記第二孔部は、前記回転軸を中心とする所定の方向において前記第一孔部より幅広である、請求項1に記載の回転機。
  3.  回転自在に設けられたロータと、
     ステータと、を備え、
     前記ステータは、
      鋼板を積層して形成されたステータコアと、
      前記ステータコアに設けられたコイルと、
      前記コイルを形成する導線の端部に連続して繋がる引出線部が接続され、且つ、リード線が接続される端子と、を備え、
     前記端子において前記リード線が接続される外部接続部には、前記リード線の接続のための第一孔部及び第二孔部が形成され、
     前記第二孔部は、前記ロータの回転軸を中心とする所定の方向において前記第一孔部より幅広である、回転機。
PCT/JP2013/007425 2012-12-28 2013-12-18 回転機 WO2014103247A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380061519.4A CN104823364B (zh) 2012-12-28 2013-12-18 旋转机
EP13869836.0A EP2940836B1 (en) 2012-12-28 2013-12-18 Rotating machine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-288694 2012-12-28
JP2012288694A JP6041670B2 (ja) 2012-12-28 2012-12-28 回転機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014103247A1 true WO2014103247A1 (ja) 2014-07-03

Family

ID=51020368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/007425 WO2014103247A1 (ja) 2012-12-28 2013-12-18 回転機

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2940836B1 (ja)
JP (1) JP6041670B2 (ja)
CN (1) CN104823364B (ja)
WO (1) WO2014103247A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017085837A (ja) * 2015-10-30 2017-05-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動機要素、電動機要素の製造方法、電動機、装置
JP7142194B2 (ja) * 2018-03-13 2022-09-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動自転車用モータユニット及び電動自転車
US11502572B2 (en) * 2018-10-09 2022-11-15 Ford Global Technologies, Llc Electric machine stator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0443356U (ja) * 1990-08-06 1992-04-13
JPH04368445A (ja) * 1991-06-17 1992-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd モールドモータの接続構造
JP2002153032A (ja) * 2000-11-15 2002-05-24 Kokusan Denki Co Ltd 接続部ホルダー及び磁石式発電機のステータ
WO2009028066A1 (ja) * 2007-08-30 2009-03-05 Mitsubishi Electric Corporation 車両用交流発電機
JP2010075010A (ja) 2008-09-22 2010-04-02 Toyota Motor Corp 回転電機の端子構造

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5254892A (en) * 1991-12-30 1993-10-19 North American Philips Corporation Stepper motor with integrated assembly
WO2008066216A2 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Lg Electronics Inc. Motor
US8669681B2 (en) * 2010-05-12 2014-03-11 GM Global Technology Operations LLC Conductive connection for bar-wound stators
EP2580849A4 (en) * 2010-06-14 2017-04-26 Black & Decker Inc. Stator assembly for a brushless motor in a power tool
CN102780298A (zh) * 2012-07-06 2012-11-14 横店集团联宜电机有限公司 具有新型引线结构的电机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0443356U (ja) * 1990-08-06 1992-04-13
JPH04368445A (ja) * 1991-06-17 1992-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd モールドモータの接続構造
JP2002153032A (ja) * 2000-11-15 2002-05-24 Kokusan Denki Co Ltd 接続部ホルダー及び磁石式発電機のステータ
WO2009028066A1 (ja) * 2007-08-30 2009-03-05 Mitsubishi Electric Corporation 車両用交流発電機
JP2010075010A (ja) 2008-09-22 2010-04-02 Toyota Motor Corp 回転電機の端子構造

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2940836A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP2940836A4 (en) 2016-04-20
EP2940836A1 (en) 2015-11-04
JP2014131438A (ja) 2014-07-10
CN104823364A (zh) 2015-08-05
EP2940836B1 (en) 2017-04-19
CN104823364B (zh) 2017-07-07
JP6041670B2 (ja) 2016-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10186916B2 (en) Rotary machine and electric vehicle
JP5661161B1 (ja) 回転電機
JP4649951B2 (ja) モータおよび電機子の製造方法
EP3176912B1 (en) Stator and rotating machine
JP6060257B2 (ja) 回転機
JP5232547B2 (ja) 回転電機
JPWO2015097753A1 (ja) 回転電機
JP2009291004A (ja) 回転電機
JP2012060831A (ja) ブラシレスモータ
JP5181627B2 (ja) 回転電機および回転電機の製造方法
JP2014158421A (ja) ブラシレスモータ
JP2009268219A (ja) 回転電機の固定子およびその製造方法
WO2014103247A1 (ja) 回転機
JP6096894B2 (ja) 回転機
JP2011120477A (ja) 回転電機用端末モジュールおよび回転電機
JP4005532B2 (ja) 回転電機のコイル端末回路構造
JP2016082643A (ja) ステータ
JP2008199856A (ja) ステータコア、回転電機および回転電機ユニット
JP5918392B2 (ja) 回転機及びステータの製造方法
JP6001447B2 (ja) 結線構造、回転機、電動車両及び結線方法
JP2015029370A (ja) 回転電機用ステータコアおよびブラシレスモータ
JP2023080968A (ja) ステータおよびモータ
JP2017103986A (ja) 電動機
JP5984169B1 (ja) 回転電機
JP2010233395A (ja) 回転電機の固定子及び回転電機

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13869836

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2013869836

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013869836

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE