JP2005137174A - Stator manufacturing method and stator of rotating electrical machine manufactured by stator manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】 接合点の増加に伴う製造コストのアップを低減する。
【解決手段】 固定子製造方法は、ステータコアにコイルを挿入するステップ(S2000)と、バスバーに導電性の接着剤を塗布するステップ(S2100)と、コイルにバスバーを組付けるステップ(S2200)と、バスバーに対して荷重を付与するステップ(S2300)と、バスバーに荷重が付与された状態で、バスバーとコイルの開放端部との接触部を加熱するステップ(S2400)とを含む。
【選択図】 図20PROBLEM TO BE SOLVED To reduce an increase in manufacturing cost due to an increase in junction points.
The stator manufacturing method includes a step of inserting a coil into a stator core (S2000), a step of applying a conductive adhesive to the bus bar (S2100), a step of assembling the bus bar to the coil (S2200), A step of applying a load to the bus bar (S2300) and a step of heating the contact portion between the bus bar and the open end of the coil in a state where the load is applied to the bus bar (S2400) are included.
[Selection] FIG.
Description
本発明は、固定子と回転子とからなる回転電機の製造方法に関し、特に固定子の製造方法および固定子の製造方法により製造される固定子に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a rotating electrical machine including a stator and a rotor, and more particularly to a method of manufacturing a stator and a stator manufactured by a method of manufacturing a stator.
従来、固定子と回転子とからなる回転電機、たとえば、同期モータにおいて、中空円筒形状の固定子鉄心の内周側に同期モータの回転軸と平行な方向に設けられる複数の歯部に、コイルが巻着される。歯部に巻着されるコイルは、たとえば、2つの開放端部を有するU字形状のコイルがスロットに挿入されて形成される。スロットに挿入されたU字形状のコイルの開放端部は、隣接するU字形状のコイルの、歯部を跨いで対向する位置にある開放端部と電気的に導通させるために、レーザ溶接あるいはTIG(Tungsten Inert Gas arc)溶接により接合される。このようにして、所定のターン数のコイルが形成される。そして、複数の歯部に巻着されるコイルの各々が接続されることにより、全体で三相交流巻線が構成される。このような同期モータに関して、以下の公報に開示された技術がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a rotating electric machine composed of a stator and a rotor, for example, a synchronous motor, coils are provided on a plurality of teeth provided on the inner peripheral side of a hollow cylindrical stator core in a direction parallel to the rotating shaft of the synchronous motor Is wound. The coil wound around the tooth portion is formed, for example, by inserting a U-shaped coil having two open end portions into a slot. In order to electrically connect the open end of the U-shaped coil inserted into the slot with the open end of the adjacent U-shaped coil at the opposite position across the teeth, laser welding or Joined by TIG (Tungsten Inert Gas arc) welding. In this way, a coil having a predetermined number of turns is formed. Then, by connecting each of the coils wound around the plurality of tooth portions, a three-phase AC winding is configured as a whole. With respect to such a synchronous motor, there is a technique disclosed in the following publications.
特開2000−14068号公報(特許文献1)は、高出力化を達成しつつ、固定子巻線と固定子鉄心との間の絶縁が確実な車両用交流発電機の固定子およびその製造方法が開示されている。この車両用交流発電機の固定子およびその製造方法は、内周側に開口部が形成された複数のスロットを有する固定子鉄心と、スロット内に収容される収容部を有する固定子巻線を形成する電気導体とを備える。固定子巻線の収容部とスロットの内壁面との間には、電気絶縁部材が介在する。電気絶縁部材は開口部を閉塞する閉塞部を有する。 Japanese Patent Laying-Open No. 2000-14068 (Patent Document 1) discloses a stator for a vehicle alternator in which insulation between a stator winding and a stator core is ensured while achieving high output and a method for manufacturing the same. Is disclosed. A stator for a vehicle alternator and a method for manufacturing the same include a stator core having a plurality of slots each having an opening formed on an inner peripheral side, and a stator winding having a housing portion accommodated in the slot. And an electric conductor to be formed. An electrically insulating member is interposed between the accommodating portion of the stator winding and the inner wall surface of the slot. The electrical insulating member has a closing portion that closes the opening.
特許文献1に開示された車両用交流発電機の固定子およびその製造方法によると、スロット内周側の開口部が電気絶縁部材の閉塞部で塞がれているため、スロットの開口部からの電気導体の飛び出しを防止できる。また、開口部から塩水等の電解液が侵入するのを防ぐことができ、電機導体の被膜が電解作用により破損して絶縁不良を起こすことを防止できる。また、別体の押圧部材をスロット内に挿入する必要がないため、押圧部材挿入時の電気導体の絶縁被膜の破損や、押圧部材の組み付け不良等の問題も回避できる。 According to the vehicle alternator stator and the manufacturing method thereof disclosed in Patent Document 1, the opening on the inner peripheral side of the slot is blocked by the blocking portion of the electrical insulating member. It is possible to prevent the electric conductor from jumping out. Moreover, it can prevent that electrolyte solution, such as salt water, penetrate | invades from an opening part, and it can prevent that the coating of an electrical conductor is damaged by an electrolysis action and raise | generates an insulation defect. In addition, since it is not necessary to insert a separate pressing member into the slot, problems such as breakage of the insulating coating of the electric conductor when the pressing member is inserted and poor assembly of the pressing member can be avoided.
特開2001−292548号公報(特許文献2)は、コイルエンド部の長さを大幅に短縮する回転電機の固定子を開示する。この回転電機の固定子は、固定子鉄心の複数スロットに装着されている。この固定子において、直線状の平角線をU字形状になるように予め成形する。そして、固定子歯部を挟んで隣接するスロットに直線二辺を挿入する。その後、薄板棒状片でコイルの反U字側両端間を接続することにより一巻閉回路になるようにしてコイルを形成する。そして、このようなコイルを複数挿入して、反U字側両端間を接続することにより所定巻回数を形成する。反U字側端面と薄板棒状片を重ね合わせて接続するとき、両者の重なり合う箇所の板厚を、それぞれ半減させておく。そして、両者が重なり合ったときに、平角線コイルの板厚相当になるようにする。板厚を半減させる面は、コイル片端の左辺にあっては固定子内径に向かう面の板厚を半減させる。右辺端は固定子外径に向かう面の板厚を半減させるように予めコイルを形成する。一方、薄板棒状片は、コイルとは反対の面の板厚を半減させる。そして、両者を重ね合わせたとき、U字コイルの直線部二辺で薄板棒状片を挟みこむようにして接続して構成する。 Japanese Patent Laying-Open No. 2001-292548 (Patent Document 2) discloses a stator for a rotating electrical machine that significantly shortens the length of a coil end portion. The stator of this rotating electrical machine is mounted in a plurality of slots of the stator core. In this stator, a straight rectangular wire is formed in advance so as to be U-shaped. Then, two straight sides are inserted into adjacent slots across the stator tooth portion. Thereafter, the coil is formed so as to form a one-turn closed circuit by connecting both ends of the coil opposite to the U-shaped side with a thin bar-shaped piece. Then, a plurality of such coils are inserted, and a predetermined number of turns is formed by connecting the opposite ends of the U-shaped side. When the anti-U-shaped side end face and the thin plate bar-like piece are overlapped and connected, the thickness of the overlapping portion is reduced by half. And when both overlap, it is made to correspond to the plate | board thickness of a flat wire coil. The surface that halves the plate thickness halves the plate thickness of the surface toward the stator inner diameter at the left side of the coil piece end. A coil is previously formed on the right side end so as to halve the plate thickness of the surface toward the stator outer diameter. On the other hand, the thin plate-like piece halves the plate thickness of the surface opposite to the coil. And when both are piled up, it connects and comprises so that a thin bar piece may be pinched | interposed into two linear parts of a U-shaped coil.
特許文献2に開示された回転電機の固定子によると、コイルの跨り幅は、隣接スロット幅で決定される。そのため、固定子鉄心から突出するU字部位の軸方向長さは、隣接スロット幅相当になる。一方、コイルの半U字側で固定子鉄心から突出する部位の軸方向長さは薄板棒状片で接続する。そのため、軸方向には薄板接続片の幅相当しか占めない。その結果、コイルエンド部の長さを確実に短縮した固定子を提供できる。
しかしながら、U字形状のコイルと隣接するU字形状コイルとの接合は、同期モータに有するすべてのコイルの、すべての開放端部に対して接合処理を行なう必要がある。また、モータが多極数あるいは、多ターン数となるにしたがって、接合点は増えていく傾向にある。たとえば、自動車用ハイブリッド駆動モータにおいて接合点は、約400ヶ所にもおよぶ場合がある。そのため、溶接による接合の場合、溶接工程において、すべての接合点におけるトーチの位置決め精度を確保する必要があった。さらに、接合点の増加に伴う溶接時間の増大により製造コストがアップするという問題があった。また、溶接による接合により、コイルのエナメル等の絶縁被覆が焼損する問題があった。 However, the joining of the U-shaped coil and the adjacent U-shaped coil needs to be performed on all open ends of all the coils included in the synchronous motor. Also, the number of junctions tends to increase as the number of motors or the number of turns increases. For example, in a hybrid drive motor for an automobile, there may be as many as 400 junction points. Therefore, in the case of joining by welding, it is necessary to ensure the positioning accuracy of the torch at all joining points in the welding process. Furthermore, there is a problem that the manufacturing cost increases due to an increase in welding time accompanying an increase in the number of joint points. Further, there has been a problem that the insulation coating such as the enamel of the coil is burned out by the joining by welding.
上述した特許文献1および特許文献2においては、そのような溶接の接合点の増加に伴う課題を解決する技術は開示されていない。 Patent Document 1 and Patent Document 2 described above do not disclose a technique for solving the problems associated with an increase in such welding joint points.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、接合点の増加に伴う製造コストの低減する回転電機の固定子製造方法および固定子製造方法により製造される固定子を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to be manufactured by a stator manufacturing method and a stator manufacturing method for a rotating electrical machine that reduce the manufacturing cost associated with an increase in joint points. Is to provide a stator.
第1の発明に係る固定子製造方法は、固定子と回転子とからなる回転電機における固定子を製造する方法である。固定子は、回転電機の回転軸に平行な方向に設けられた複数のスロットとスロット間に形成されるティースとを有する固定子鉄心と、金属導体を複数枚積層したコイルとを含む。コイルは、金属導体の積層方向から見て、スロットに挿入されティースに巻着可能な開放端部を有する矩形形状の薄板である。固定子製造方法は、回転軸に平行な方向に沿って、コイルをスロットに挿入して、コイルをティースに巻着させるステップと、コイルの積層方向に隣接する2つの金属導体におけるティースを跨いで互いに対向する位置にある2つの開放端部、および2つの開放端部を、ティースを跨いで閉じる方向に接続する接続部材の少なくとも一方に導電性の接着剤を塗布するステップと、開放端部と接続部材の両端部とがそれぞれ接触するように接続部材に荷重を付与するステップと、荷重を付与した状態で、接着剤を硬化させるステップとを含む。 A stator manufacturing method according to a first aspect of the present invention is a method for manufacturing a stator in a rotating electrical machine including a stator and a rotor. The stator includes a stator core having a plurality of slots provided in a direction parallel to the rotation axis of the rotating electrical machine and teeth formed between the slots, and a coil in which a plurality of metal conductors are stacked. The coil is a rectangular thin plate having an open end portion that is inserted into a slot and can be wound around a tooth as viewed from the stacking direction of the metal conductors. The stator manufacturing method includes a step of inserting a coil into a slot along a direction parallel to the rotation axis and winding the coil around a tooth, and straddling the teeth of two metal conductors adjacent to each other in the coil stacking direction. Applying a conductive adhesive to at least one of the two open ends that are opposite to each other and the connecting member that connects the two open ends in a direction to close the two straddles over the teeth; and A step of applying a load to the connection member so that both ends of the connection member are in contact with each other, and a step of curing the adhesive in a state where the load is applied.
第1の発明によると、導電性の接着剤を塗布するステップにて、コイルの積層方向に隣接する2つの金属導体におけるティースを跨いで閉じる方向に接続する接続部材(たとえば、バスバー)の少なくとも一方に導電性の接着剤を塗布する。荷重を付与するステップにて、開放端部とバスバーの両端部とが接触するようにバスバーに対して荷重を付与する。接着剤を硬化させるステップにて、荷重を付与した状態で接着剤を硬化させる。上述のように、回転電機(たとえば、同期モータ)の固定子に有する複数の開放端部とバスバーとの接合において、複数のバスバーに対して荷重を付与して、接着剤を硬化させることにより、複数のバスバーの接合処理を一度に行なうことができる。また、開放端部とバスバーとの接合をレーザ溶接、あるいはTIG溶接により接合する場合と比較して、すべての接合点における接合部位とトーチとの位置精度を確保する必要がなくなるため、製造時間の短縮、製造コストの低減が図れる。また、レーザ溶接、TIG溶接の接合による接合部近傍の絶縁部材(たとえば、エナメル被覆等)の焼損を防止することができる。また、導電性の接着剤として、有機材料を用いることにより、接着剤は高温で分解する。そのため、コイルと固定子鉄心とを容易に区別することが可能となる。その結果、コイルおよび固定子鉄心のリサイクル性が向上する。また、荷重を付与した状態で接着剤を硬化させることにより、バスバーと開放端部とが圧接された状態で接着剤を硬化させることができる。そのため、通電時の抵抗を減らすことができる。その結果、接合点の増加に伴う製造コストの低減する回転電機の固定子製造方法を提供することができる。 According to the first invention, in the step of applying the conductive adhesive, at least one of the connection members (for example, bus bars) connected in the closing direction across the teeth of the two metal conductors adjacent to each other in the coil stacking direction. Apply a conductive adhesive. In the step of applying a load, a load is applied to the bus bar so that the open end and the both ends of the bus bar come into contact with each other. In the step of curing the adhesive, the adhesive is cured with a load applied. As described above, in joining the plurality of open ends and the bus bar having the stator of the rotating electrical machine (for example, a synchronous motor), by applying a load to the plurality of bus bars and curing the adhesive, A plurality of bus bars can be joined at a time. In addition, as compared with the case where the joining of the open end portion and the bus bar is joined by laser welding or TIG welding, it is not necessary to ensure the positional accuracy of the joining portion and the torch at all joining points. Shortening and manufacturing cost can be reduced. Further, it is possible to prevent burnout of an insulating member (for example, enamel coating or the like) in the vicinity of the joint due to joining by laser welding or TIG welding. Moreover, an adhesive decomposes | disassembles at high temperature by using an organic material as a conductive adhesive. Therefore, it is possible to easily distinguish the coil and the stator core. As a result, the recyclability of the coil and stator core is improved. Further, by curing the adhesive in a state where a load is applied, the adhesive can be cured in a state where the bus bar and the open end are in pressure contact with each other. Therefore, the resistance during energization can be reduced. As a result, it is possible to provide a method for manufacturing a stator for a rotating electrical machine that reduces the manufacturing cost associated with an increase in the number of joint points.
第2の発明に係る固定子製造方法においては、第1の発明の構成に加えて、荷重を付与するステップは、複数の接続部材を開放端部に組付けるための組付け部材を用いて、固定子鉄心と組付け部材とを締結することにより荷重を付与するステップを含む。 In the stator manufacturing method according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the step of applying a load uses an assembly member for assembling the plurality of connection members to the open end, The method includes applying a load by fastening the stator core and the assembly member.
第2の発明によると、締結部材(たとえば、ボルト)により固定子鉄心と複数の接続部材(たとえば、バスバー)が固定された組付け部材(たとえば、バスバー位置決めブロック)とを締結することにより、バスバーに対して締結荷重を付与することができる。ボルトの締結力による荷重が付与されることにより、開放端部とバスバーとが圧接された状態となる。そのため、特別な荷重付与工程を廃止することができる。また、バスバー位置決めブロックは、複数のバスバーを一体化して作業性を向上させている。そのため、バスバー位置決めブロックをボルト等で固定子鉄心に締結する簡単な作業で、バスバーに対して荷重を付与することができる。また、バスバー位置決めブロックをボルトの締結により固定子鉄心に固定することができる。そのため、導電性の接着剤として加熱硬化の必要のない接着剤を用いることができる。その結果、加熱硬化処理を廃止することができる。 According to the second invention, the bus bar is fastened by fastening the stator core and the assembly member (for example, bus bar positioning block) to which the plurality of connecting members (for example, bus bar) are fixed by the fastening member (for example, bolt). A fastening load can be applied to the. When the load due to the fastening force of the bolt is applied, the open end and the bus bar are brought into a pressure contact state. Therefore, a special load application process can be abolished. In addition, the bus bar positioning block integrates a plurality of bus bars to improve workability. Therefore, a load can be applied to the bus bar by a simple operation of fastening the bus bar positioning block to the stator core with a bolt or the like. Further, the bus bar positioning block can be fixed to the stator core by fastening bolts. Therefore, an adhesive that does not require heat curing can be used as the conductive adhesive. As a result, the heat curing process can be abolished.
第3の発明に係る固定子製造方法においては、第2の発明の構成に加えて、固定子鉄心に複数の組付け部材が設けられる。荷重を付与するステップは、複数の組付け部材に共通する固定部材を用いて、固定子鉄心と組付け部材とを締結することにより荷重を付与するステップを含む。 In the stator manufacturing method according to the third invention, in addition to the configuration of the second invention, a plurality of assembly members are provided on the stator core. The step of applying a load includes the step of applying a load by fastening the stator core and the assembly member using a fixing member common to the plurality of assembly members.
第3の発明によると、固定子に有する複数の接続部材(たとえば、バスバー)が固定された組付け部材(たとえば、バスバー位置決めブロック)のすべてに接触するように設けられる固定部材(たとえば、円板形状の部材)を締結部材(たとえば、ボルト)により固定子鉄心に締結することにより、固定子鉄心に有するすべてのバスバーを一度に接合することができる。そのため、接合に要する時間を短縮できる。その結果、製造コストの低減が図れる。また、バスバー位置決めブロックを円板形状の部材で固定することができる。そのため、導電性の接着剤として加熱硬化の必要のない接着剤を用いることができる。その結果、加熱硬化処理を廃止することができる。 According to the third invention, a fixing member (for example, a circular plate) provided so as to come into contact with all of the assembly members (for example, bus bar positioning blocks) to which a plurality of connecting members (for example, bus bars) included in the stator are fixed. By fastening the shape member) to the stator core with fastening members (for example, bolts), all the bus bars included in the stator core can be joined at a time. Therefore, the time required for joining can be shortened. As a result, the manufacturing cost can be reduced. Further, the bus bar positioning block can be fixed with a disk-shaped member. Therefore, an adhesive that does not require heat curing can be used as the conductive adhesive. As a result, the heat curing process can be abolished.
第4の発明に係る固定子製造方法においては、第1〜3の発明のいずれかの構成に加えて、接着剤を硬化させるステップは、2つの開放端部と接続部材の両端部との接触部を加熱するステップを含む。 In the stator manufacturing method according to the fourth invention, in addition to the structure of any one of the first to third inventions, the step of curing the adhesive comprises contacting the two open ends and both ends of the connecting member. Heating the part.
第4の発明によると、接触部を加熱するステップにて、導電性の接着剤として熱硬化性接着剤を用いる場合、2つの開放端部と接続部材の両端部との接触部を加熱することにより、コイルの製造時間の短縮を図ることができる。 According to the fourth invention, in the step of heating the contact portion, when a thermosetting adhesive is used as the conductive adhesive, the contact portion between the two open end portions and both end portions of the connecting member is heated. As a result, the manufacturing time of the coil can be shortened.
第5の発明に係る固定子製造方法においては、第1〜4の発明のいずれかの構成に加えて、金属導体の開放端部には、接続部材と嵌合する嵌合部が形成される。 In the stator manufacturing method according to the fifth aspect of the invention, in addition to any of the configurations of the first to fourth aspects of the invention, the open end portion of the metal conductor is formed with a fitting portion that fits with the connecting member. .
第5の発明によると、金属導体の開放端部に、接続部材(たとえば、バスバー)と嵌合する嵌合部を形成することにより、バスバーを組付ける際に、嵌合部にバスバーを嵌め込むことで組付けができる。そのため、バスバーの組付け性が向上する。 According to the fifth aspect of the present invention, when the bus bar is assembled, the bus bar is fitted into the fitting portion by forming the fitting portion that fits with the connecting member (for example, bus bar) at the open end portion of the metal conductor. Can be assembled. Therefore, the assembly property of the bus bar is improved.
第6の発明に係る固定子製造方法においては、第5の発明の構成に加えて、金属導体は、コの字またはU字形状にプレス成型された導体の金属平板が予め定められた枚数だけ積層されて形成され、金属平板のうち少なくとも一部が、コの字またはU字の開放側の先端部において、金属平板の板厚方向と直交する長さが異なる。 In the stator manufacturing method according to the sixth aspect of the invention, in addition to the configuration of the fifth aspect of the invention, the metal conductor is a predetermined number of metal flat plates of a conductor that are press-formed into a U-shape or U-shape. It is formed by being laminated, and at least a part of the metal flat plate has a different length at a front end portion of the U-shape or U-shape at a right angle to the thickness direction of the metal flat plate.
第6の発明によると、予め定められた枚数の金属平板のうち少なくとも一部の金属平板の板厚方向と直交する長さを異なる長さとすることにより、嵌合部を形成することができる。そのため、バスバーを組付ける際に、嵌合部にバスバーを嵌め込むことで組付けができるため、バスバーの組付け性が向上する。 According to the sixth invention, the fitting portion can be formed by setting the length perpendicular to the plate thickness direction of at least some of the metal flat plates of a predetermined number of metal flat plates to a different length. Therefore, when the bus bar is assembled, the assembly can be performed by fitting the bus bar into the fitting portion, so that the assembly property of the bus bar is improved.
第7の発明に係る固定子製造方法においては、第1〜6の発明の構成に加えて、固定子製造方法により回転電機の固定子を製造する。 In the stator manufacturing method according to the seventh invention, in addition to the configurations of the first to sixth inventions, the stator of the rotating electrical machine is manufactured by the stator manufacturing method.
第7の発明によると、導電性の接着剤を塗布するステップにて、コイルの積層方向に隣接する2つの金属導体におけるティースを跨いで閉じる方向に接続する接続部材(たとえば、バスバー)の少なくとも一方に導電性の接着剤を塗布する。荷重を付与するステップにて、開放端部とバスバーの両端部とが接触するようにバスバーに対して荷重を付与する。接着剤を硬化させるステップにて、荷重を付与した状態で接着剤を硬化させる。このような固定子製造方法により回転電機(たとえば、同期モータ)の固定子を製造することにより、開放端部とバスバーとの接合をレーザ溶接、あるいはTIG溶接により接合する場合と比較して、すべての接合点における接合部位とトーチとの位置精度を確保する必要がなくなるため、製造時間の短縮、製造コストの低減が図れる。 According to the seventh invention, in the step of applying the conductive adhesive, at least one of the connection members (for example, bus bars) connected in the closing direction across the teeth of the two metal conductors adjacent to each other in the coil stacking direction. Apply a conductive adhesive. In the step of applying a load, a load is applied to the bus bar so that the open end and the both ends of the bus bar come into contact with each other. In the step of curing the adhesive, the adhesive is cured with a load applied. By manufacturing a stator of a rotating electrical machine (for example, a synchronous motor) by such a stator manufacturing method, all of the joining between the open end and the bus bar are joined by laser welding or TIG welding. Therefore, it is not necessary to ensure the positional accuracy between the joining portion and the torch at the joining point, so that the manufacturing time can be shortened and the manufacturing cost can be reduced.
第8の発明に係る回転電機の固定子は、固定子と回転子とからなる回転電機の固定子である。この固定子は、回転電機の回転軸に平行な方向に設けられた複数のスロットとスロット間に形成されるティースとを有する固定子鉄心と、金属導体を複数枚積層したコイルとを含む。コイルは、金属導体の積層方向から見て、スロットに挿入されティースに巻着可能な開放端部を有する矩形形状の薄板である。コイルは、ティースに巻着されたコイルの積層方向に隣接する2つの金属導体におけるティースを跨いで互いに対向する位置にある2つの開放端部と、2つの開放端部をティースを跨いで閉じる方向に接続する接続部材との間に導電性の接着剤を介在させて接着して形成される。 A stator for a rotating electrical machine according to an eighth aspect of the present invention is a stator for a rotating electrical machine including a stator and a rotor. The stator includes a stator core having a plurality of slots provided in a direction parallel to the rotation axis of the rotating electrical machine and teeth formed between the slots, and a coil in which a plurality of metal conductors are stacked. The coil is a rectangular thin plate having an open end portion that is inserted into a slot and can be wound around a tooth as viewed from the stacking direction of the metal conductors. The coil has two open ends at positions facing each other across the teeth of two metal conductors adjacent to each other in the stacking direction of the coil wound around the teeth, and the direction in which the two open ends are closed across the teeth. It is formed by adhering a conductive adhesive between the connecting member and the connecting member.
第8の発明によると、固定子は、回転電機(たとえば、同期モータ)の回転軸に平行な方向に設けられた複数のスロットとスロット間に形成されるティースとを有する固定子鉄心と、金属導体を複数枚積層したコイルとを含む。コイルは、ティースに巻着されたコイルの積層方向に隣接する2つの金属導体におけるティースを跨いで互いに対向する位置にある2つの開放端部と、2つの開放端部をティースを跨いで閉じる方向に接続する接続部材(たとえば、バスバー)との間に導電性の接着剤を介在させて接着して形成される。そのため、開放端部とバスバーとの接合をレーザ溶接、あるいはTIG溶接により接合する場合と比較して、すべての接合点における接合部位とトーチとの位置精度を確保する必要がなくなるため、製造時間の短縮、製造コストの低減が図れる。また、レーザ溶接、TIG溶接の接合による接合部近傍の絶縁部材(たとえば、エナメル被覆等)の焼損を防止することができる。また、導電性の接着剤として、有機材料を用いることにより、接着剤は高温で分解する。そのため、コイルと固定子鉄心とを容易に区別することが可能となる。その結果、コイルおよび固定子鉄心のリサイクル性が向上する。 According to the eighth invention, the stator includes a stator core having a plurality of slots provided in a direction parallel to the rotation axis of a rotating electrical machine (for example, a synchronous motor) and teeth formed between the slots, and a metal. And a coil in which a plurality of conductors are stacked. The coil has two open ends at positions facing each other across the teeth of two metal conductors adjacent to each other in the stacking direction of the coil wound around the teeth, and the direction in which the two open ends are closed across the teeth. It is formed by adhering a conductive adhesive between a connecting member (for example, a bus bar) connected to the connector. Therefore, it is not necessary to ensure the positional accuracy of the joining portion and the torch at all joining points as compared with the case of joining the open end portion and the bus bar by laser welding or TIG welding. Shortening and manufacturing cost can be reduced. Further, it is possible to prevent burnout of an insulating member (for example, enamel coating or the like) in the vicinity of the joint due to joining by laser welding or TIG welding. Moreover, an adhesive decomposes | disassembles at high temperature by using an organic material as a conductive adhesive. Therefore, it is possible to easily distinguish the coil and the stator core. As a result, the recyclability of the coil and stator core is improved.
第9の発明に係る回転電機の固定子においては、第8の発明の構成に加えて、金属導体の開放端部には、接続部材と嵌合する嵌合部が形成される。 In the stator of the rotating electrical machine according to the ninth aspect of the invention, in addition to the configuration of the eighth aspect of the invention, a fitting portion that fits with the connection member is formed at the open end of the metal conductor.
第9の発明によると、金属導体の開放端部に、接続部材(たとえば、バスバー)と嵌合する嵌合部を形成することにより、バスバーを組付ける際に、嵌合部にバスバーを嵌め込むことで組付けができる。そのため、バスバーの組付け性が向上する。 According to the ninth aspect of the present invention, when the bus bar is assembled, the bus bar is fitted into the fitting portion by forming the fitting portion that fits with the connecting member (for example, bus bar) at the open end portion of the metal conductor. Can be assembled. Therefore, the assembly property of the bus bar is improved.
第10の発明に係る回転電機の固定子においては、第9の発明の構成に加えて、金属導体は、コの字またはU字形状にプレス成型された導体の金属平板が予め定められた枚数だけ積層されて形成され、金属平板のうち少なくとも一部が、コの字またはU字の開放側の先端部において、金属平板の板厚方向と直交する長さが異なる。 In the stator of the rotating electrical machine according to the tenth invention, in addition to the configuration of the ninth invention, the metal conductor is a predetermined number of metal flat plates of a conductor press-molded into a U-shape or a U-shape. Only at least a part of the flat metal plate has a length different from the thickness direction of the flat metal plate at the open end of the U-shape or U-shape.
第10の発明によると、予め定められた枚数の金属平板のうち少なくとも一部の金属平板の板厚方向と直交する長さを異なる長さとすることにより、嵌合部を形成することができる。そのため、バスバーを組付ける際に、嵌合部にバスバーを嵌め込むことで組付けができるため、バスバーの組付け性が向上する。 According to the tenth invention, the fitting portion can be formed by setting the length orthogonal to the plate thickness direction of at least some of the metal flat plates of the predetermined number of metal flat plates to a different length. Therefore, when the bus bar is assembled, the assembly can be performed by fitting the bus bar into the fitting portion, so that the assembly property of the bus bar is improved.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る回転電機の固定子製造方法および固定子製造方法により製造された回転電機の固定子について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, a stator for a rotating electrical machine and a stator for the rotating electrical machine manufactured by the stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
本実施の形態に係る固定子の製造方法を説明するにあたり、まず、この固定子の製造方法により製造された回転電機の固定子の構造について同期モータの固定子を一例として説明する。 In describing the stator manufacturing method according to the present embodiment, first, the structure of the stator of the rotating electrical machine manufactured by the stator manufacturing method will be described by taking the stator of the synchronous motor as an example.
<第1の実施の形態>
同期モータは、固定子と永久磁石からなる回転子とから構成される。固定子100は、図1に示すように固定子鉄心(以下、ステータコアという。)102と、コイル112と、バスバー110と、バスバー位置決めブロック104と、渡り部材106とから構成される。
<First Embodiment>
A synchronous motor is comprised from the rotor which consists of a stator and a permanent magnet. As shown in FIG. 1, the
ステータコア102は、複数の電磁鋼板が積層され中空円筒形状を形成している。そして、ステータコア102は、同期モータの回転軸に平行な方向に所定数の溝(以下、スロットという)を有している。所定数のスロットは、極数に対応した個数を有している。極数は、特に限定されるものではないが本実施の形態においては、たとえば、21とする。また、スロット間には、歯部(以下、ティースという。)108を有している。ティースの個数もスロットと同様に極数に対応している。したがって、本実施の形態において、極数が21のステータコア102は、21個のティース間に21個のスロットが形成されている。
The
そして、ティース108には、端部が巻着可能に開いた複数の予め定められた形状の導体の金属平板(図示せず)が積層された金属導体である積層体コイル(図示せず)が同期モータの回転軸に平行な方向に、ティース108を跨ぐようにして、ティース108の両脇のスロットに挿入されている。そして、ティース108の両脇のスロットにおいては、同期モータの径方向に複数の積層体コイルが挿入されている。挿入される積層体コイルの数は、特に限定されるものではないが、たとえば、本実施の形態においては、ティース108を跨ぐようにして径方向に10個の積層体コイルが挿入されている。
The
積層体コイルの開放端部は、直線形状の導体であるバスバー110の両端部と接合される。このとき、バスバー110の一方端部は、積層体コイルの開放端部の一方と接合される。そして、バスバー110の他方端部は、積層体コイルに隣接する積層体コイルに有する開放端部の一方に接合される。以下同様に、10個の積層体コイルの開放端部の一方がバスバーを介して隣接する積層体コイルの開放端部の一方とそれぞれ接続されることにより、ティース108にコイルが10回巻着された状態となる。すなわち、10ターンのコイル112が形成される。
The open end of the laminate coil is joined to both ends of the
ティース108において複数の積層体コイルの開放端部間を接続するための複数のバスバーが位置決めされてバスバー位置決めブロック104に固定される。そのため、バスバー位置決めブロック104が所定の位置に設置され、押圧されることにより、複数の積層体コイルの開放端部にそれぞれ対応したバスバーが組み付けられる。そして、レーザ溶接、あるいは、TIG溶接などの接合処理により、組み付けられたバスバーと開放端部とが接合される。
In the
複数のバスバーが接続されて、ティース108に巻着されたコイル112は、ティース108の両脇のスロットのうち一方のスロットの内周側と他方のスロットの外周側にそれぞれバスバーに接続されないコイル端部を有する。そして、コイル端部の各々は、他のティースに巻着されたコイルと渡り部材106により接続される。また、ステータコア102に含まれる他のティースにおいても同様に、10ターンのコイルが形成されている。そして、各ティースのコイル間の接続は、3ティース毎のコイル端部が渡り部材を用いて接続される。そして、コイル端部140、142、144は、渡り部材により互いに接続される。このようにして、三相の同期モータの固定子100が形成される。そして、コイル端部134、136、138のそれぞれに交流電力の位相を制御して供給することにより、磁界が発生する。同期モータの回転子は、発生した磁界に基づいて回転力を得る。
A
積層体コイルを構成する金属平板の材質は、少なくとも導体の金属平板であれば、特に限定されるものではないが、本実施の形態において、たとえば、銅圧延素材である。金属平板として銅圧延素材を用いることにより、銅が高い熱伝達率を有するために、よりコイルの放熱性を向上させることができる。また、銅は内部抵抗が低く、導体として伝導率も高い。そのため、電流密度を向上させたときの発熱も低減させることができる。そして、銅圧延素材の金属平板の表面には酸化銅の絶縁被覆の表面処理が施されている。 Although the material of the metal flat plate which comprises a laminated body coil will not be specifically limited if it is a metal flat plate of a conductor at least, In this Embodiment, it is a copper rolling raw material, for example. By using a copper rolled material as the metal flat plate, copper has a high heat transfer coefficient, so that the heat dissipation of the coil can be further improved. Copper also has a low internal resistance and a high conductivity as a conductor. Therefore, heat generation when the current density is improved can be reduced. And the surface treatment of the insulation coating of a copper oxide is given to the surface of the metal flat plate of a copper rolling raw material.
また、積層体コイルを構成するステータコアに巻着可能に開いた予め定められた形状の金属平板は、開放端部と、平行な上底および下底と、上底および下底を接続する接続端部とを有する形状である。本実施の形態においては、積層体コイルは、たとえば、コの字形状の金属平板を積層して形成される。すなわち、積層体コイルは、プレス工程において、コの字形状にプレス成型された金属平板が積層されて形成される。ただし、プレス成型される金属平板の形状は、コの字形状に特に限定されるものではない。たとえば、金属平板は、U字形状にプレス成型されてもよい。 In addition, the metal flat plate having a predetermined shape that is open to be wound around the stator core that constitutes the laminated body coil has an open end, parallel upper and lower bases, and a connecting end that connects the upper and lower bases. It is a shape which has a part. In the present embodiment, the laminated body coil is formed, for example, by laminating U-shaped metal flat plates. That is, the laminated body coil is formed by laminating metal flat plates press-molded in a U-shape in a pressing step. However, the shape of the press-molded metal flat plate is not particularly limited to the U-shape. For example, the metal flat plate may be press-molded into a U shape.
図2に示すように、本実施の形態における積層体コイル114は、複数のコの字形状の金属平板が積層されて形成される。このとき、積層体コイル114の開放端部と平行な上底および下底とがティース108の両脇のスロット146、148にそれぞれ挿入される。また、上底および下底とを接続する接続端部は、コイルエンド部を形成する。このとき、積層体コイル114において、スロット146、148へ挿入される上底および下底の断面を図3(A)に示す。また、コイルエンド部を形成する接続端部の断面を図3(B)に示す。図3(A)および図3(B)を比較すると、積層体コイル114においてコイルエンド部を形成する接続端部の断面積は、スロット146、148に挿入される上底および下底の断面積よりも大きい。
As shown in FIG. 2, the
そのため、コイルエンド部およびスロット146、148における積層体コイル114の断面積を同じとした場合に比べて、コイルエンド部を形成するコイルの体積が増加する。そのため、コイルエンド部における熱容量が向上する。スロット内に発熱した熱は、熱抵抗の殆どない同一ターンのコイルエンド部に伝達される。その結果、スロット内のコイルからコイルエンド部への放熱性が向上する。したがって、スペースの小さなスロット内のコイルにおいて電流密度を向上させることが可能となる。すなわち、電流密度が向上した分のステータコア102の小型化が可能となる。
Therefore, the volume of the coil forming the coil end portion is increased as compared with the case where the cross-sectional areas of the
以下、図2を用いて説明したように積層体コイル114においてコイルエンド部を形成する接続端部の断面積を、スロットへ挿入される上底および下底の断面積よりも大きくすることにより、スロット内の電流密度を向上させることができる原理について説明する。
Hereinafter, as described with reference to FIG. 2, by making the cross-sectional area of the connection end portion forming the coil end portion in the
コイルの短時間の熱定格として以下のように考える。1)コイルの発熱がすべてコイルの温度上昇に使われているとする。2)コイルの温度はどの部分も均一とする。また、同一ターン内の積層体コイル内部の熱抵抗は、外部への放熱抵抗よりも十分小さい。 The short-term thermal rating of the coil is considered as follows. 1) Assume that all the heat generated by the coil is used to increase the temperature of the coil. 2) The temperature of the coil should be uniform everywhere. Further, the thermal resistance inside the multilayer coil in the same turn is sufficiently smaller than the heat radiation resistance to the outside.
このとき、積層体コイルの全発熱量Qは、Q=2×(Ra(積層体コイル114の上底および下底の抵抗)+Rb(積層体コイル114の接続端部の抵抗))×I2(電流)×dt(通電時間)と表わすことができる。すなわち、Q=γ(銅比熱)×ρ(銅密度)×2×(Aa(上底および下底の断面積)×La(上底および下底の長さ)+Ab(接続端部の断面積)×Lb(接続端部の長さ))×dT(温度上昇)となる。 At this time, the total calorific value Q of the multilayer coil is Q = 2 × (Ra (resistance of the upper and lower bases of the multilayer coil 114) + Rb (resistance of the connection end of the multilayer coil 114)) × I 2 It can be expressed as (current) × dt (energization time). That is, Q = γ (copper specific heat) × ρ (copper density) × 2 × (Aa (cross-sectional area of upper and lower base) × La (length of upper and lower base) + Ab (cross-sectional area of connecting end) ) × Lb (length of connection end)) × dT (temperature increase).
一方、コイル抵抗Rは、R=2×(Ra+Rb)=2×α(比抵抗)×(La/Aa+Lb/Ab)と表わすことができる。 On the other hand, the coil resistance R can be expressed as R = 2 × (Ra + Rb) = 2 × α (specific resistance) × (La / Aa + Lb / Ab).
すなわち、Q=2×α×(La/Aa+Lb/Ab)×I2×dt=γ×ρ×2×(Aa×La+Ab×Lb)×dTとなる。ここで、Lb=X×Laとし、Ab=Aaとして、上述した式を整理すると、(I/Aa)2=γ×ρ/α×(dT/dt)×(X×Y2+Y)/(X+Y)となる。すなわち、上述した式の右辺のγ×ρ/α×(dT/dt)の項が一般のモータにおいて、スロット側の上底および下底の断面積と、コイルエンド側の接続端部の断面積とが同じである場合の実質的な式となる。すなわち、定格時間における温度上昇dTは、電流密度(I/Aa)の2乗に比例する。また(X×Y2+Y)/(X+Y)の項は、スロット側の上底および下底の長さおよび断面積とコイルエンド側の接続端部の長さおよび断面積とが異なる場合に憂慮すべき項である。たとえば、LbがLaの長さの0.3倍(X=0.3)かつAbがAaの断面積の3倍(Y=3)のとき、(X×Y2+Y)/(X+Y)の項は、1.314となる。すなわち、同一温度条件で約1.3倍のスロット内の電流密度を向上させることができる。これは、約3割の小型化が可能であることを意味する。以上のことから、積層体コイル114において、コイルエンド部を形成する接続端部の断面積をスロットへ挿入される上底および下底の断面積よりも大きくすることにより、スロット内の電流密度を向上させることができる。
That is, Q = 2 × α × (La / Aa + Lb / Ab) × I 2 × dt = γ × ρ × 2 × (Aa × La + Ab × Lb) × dT. Here, when Lb = X × La and Ab = Aa, the above formulas are rearranged, and (I / Aa) 2 = γ × ρ / α × (dT / dt) × (X × Y 2 + Y) / ( X + Y). That is, in the general motor, the term of γ × ρ / α × (dT / dt) on the right side of the above formula is the cross-sectional area of the upper and lower bases on the slot side and the cross-sectional area of the connection end on the coil end side. This is a substantial expression when and are the same. That is, the temperature rise dT at the rated time is proportional to the square of the current density (I / Aa). The term (X × Y 2 + Y) / (X + Y) is concerned when the length and cross-sectional area of the upper and lower bases on the slot side are different from the length and cross-sectional area of the connection end on the coil end side. It should be a term. For example, when Lb is 0.3 times the length of La (X = 0.3) and Ab is 3 times the cross-sectional area of Aa (Y = 3), (X × Y 2 + Y) / (X + Y) The term is 1.314. That is, the current density in the slot can be improved about 1.3 times under the same temperature condition. This means that the size can be reduced by about 30%. From the above, in the
また、スロット内のコイルにおいては、ステータコア102と接触している。そのため、銅損により発生した熱をステータコアに放熱することにより、温度を低く維持しやすい。一方、コイルエンド部のコイルにおいては、空気にさらされている。そのため、銅損により発生した熱を外部に放熱することが難しい。そこで、本実施の形態において、コイルエンドを形成する金属平板をステータコアに接触するようにコの字形状を形成する。その結果、コイルエンド部からステータコア102への放熱が可能となる。そのため、コイルエンド部の放熱性を高めることができる。すなわち、たとえば、スロットがステータコアの端面に直交して形成されている場合、コの字形状のコイルを積層方向から見て上底および下底と接続端部との内側の角度を直角にする。そのため、コイルエンドを形成する金属平板をステータコアに接触させることができる。また、たとえば、スロットがスキュー角をつけて形成される場合においても、上底および下底との接続端部との内側の角度をスキュー角に対応した角度にする。そのため、コイルエンドを形成する金属平板をステータコアに接触させることができる。
Further, the coil in the slot is in contact with the
また、モータの体格の軸方向の長さは、ステータコアとステータコアに巻着されたコイルエンド部の体格で規定される。そのため、金属平板および積層体コイルをコの字形状に形成することにより、コイルエンド部の占積率を高めることができる。その結果、固定子の小型化が図れる。 The axial length of the physique of the motor is defined by the physique of the stator core and the coil end portion wound around the stator core. Therefore, the space factor of a coil end part can be raised by forming a metal flat plate and a laminated body coil in a U shape. As a result, the stator can be miniaturized.
次に、積層体コイル114を形成する複数のコの字形状の金属平板には、図2の積層体コイル114に示されるように、3ヶ所の突出部が設けられている。そして、積層体コイル114を形成するために、金属平板の突出部の凹部に他の金属平板の突出部の凸部を圧入するいわゆる積層カシメにより互いが固定される。そして、同様に予め定められた枚数の金属平板に対して、積層カシメにより固定することにより、積層体コイル114が形成される。積層体コイル114を形成する金属平板が互いに固定されることにより、積層体毎の運搬が可能となる。その結果、固定子に対して積層体コイル114の組み付け時の作業性が向上する。なお、予め定められた枚数は、特に限定されるものではないが本実施の形態において、3枚または4枚の金属平板の積層により積層体コイル114が形成される。
Next, a plurality of U-shaped metal flat plates forming the
図4(A)は、コの字形状の金属平板116の突出部を含むように積層方向に切断した断面図である。そして、図4(B)に示すように積層カシメにより、金属平板116の突出部の凸部が金属平板120の突出部の凹部に圧入される。そして、金属平板120の凸部が金属平板122に設けられた穴部に圧入されて互いに固定される。このようにして、図4(C)に示すような積層体コイル114が形成される。
FIG. 4A is a cross-sectional view cut in the stacking direction so as to include the protruding portion of the U-shaped metal
また、隣接する積層体コイルとの固定には、接着剤を用いてもよい。すなわち、金属平板の突出部の凹部を接着剤の受け皿として塗布することにより、図4(D)に示すように積層体コイル114と積層体コイル124との接着を行なってもよい。積層体コイル同士を接着する際に、カシメ部を接着材の受け皿とすることができる。そのため、コイルの組み立て時の作業性を向上させることができる。
Moreover, you may use an adhesive agent for fixation with an adjacent laminated body coil. That is, the
以下の説明において、上述した固定子100の構成に基づき、銅圧延素材から固定子100が形成される過程について説明する。
In the following description, a process of forming the
図5は、銅圧延素材の金属平板126の外観を示す図である。銅圧延素材の金属平板126の表面には、酸化銅の絶縁被覆の表面処理がされている。プレス工程において、銅圧延素材の金属平板126は、コの字形状にプレス成型される。そして、コの字形状にプレス成型された金属平板は、図4において説明したように、予め定められた枚数だけ積層される。そして、金属平板を積層カシメにより互いに固定することにより、図6(A)に示すように、積層体コイル114が形成される。そして、積層体コイル114は、図6(B)に示すように、隣接する積層体コイルに対する絶縁処理が行なわれる。隣接する積層体コイルとの絶縁は、特に限定されるものではないが、たとえば、ガラス等の無機材質を介在させてもよいし、積層体毎にエナメル処理を施してもよい。そして、積層体コイル114は、図6(C)に示すように、絶縁体上の所定の位置に接着剤を塗布して、他の積層体コイルと接着することができる。あるいは、図4(D)を用いて説明したように積層体コイルの互いの突出部の凹部を接着剤の受け皿として用いてもよい。
FIG. 5 is a view showing an appearance of a metal
絶縁体を介在させて複数の積層体コイルを接着することにより、図7に示すようにコイル112が形成される。このとき、コイル112を形成する積層体コイルのそれぞれにおいて異なる寸法を有するコの字形状の金属平板を積層する。このようにして、スロットに挿入される積層体コイルの断面形状を自由に設定することができる。すなわち、スロットの形状に合わせて、同期モータの径方向の内周側から外周側にかけて、(図7において、上部から底部にかけて)、コの字形状のスロットに挿入される金属平板の幅を大きくする。そのため、スロット内におけるコイル112の占積率を高くすることができる。
By bonding a plurality of laminated coils with an insulator interposed, a
複数の積層体コイルにより形成されたコイル112は、図8に示すように、ステータコア102のティース108を跨ぐようにして挿入される。すなわち、コイル112の上底および下底に対応するそれぞれの開放端部は、同期モータの回転軸方向と平行な方向に、ティース108の両脇のスロット146、148に対してそれぞれ挿入される。
As shown in FIG. 8, the
積層体コイルの開放端部とバスバーとが接触する接触部において、予め定められた枚数の金属平板のうちの一部に板厚方向と直交する長さを異なる長さとして所定形状の切り欠きを設けることにより、嵌合部が形成される。嵌合部を形成することにより、バスバーの組付け性が向上する。 At the contact portion where the open end of the laminated coil and the bus bar are in contact with each other, a predetermined number of notches having different lengths perpendicular to the plate thickness direction are formed in a part of a predetermined number of metal flat plates. By providing, a fitting part is formed. By forming the fitting portion, the assemblability of the bus bar is improved.
図9に、スロット146および148に挿入されたコイル112の開放端部を示す。図9に示すように、コイル112を形成する積層体コイルは、積層体コイルの各々において異なる形状の嵌合部を有する。また、各積層体コイルの各々において、異なる形状の嵌合部を有することにより、バスバーが組み付けられる際に、組み付け間違いを防止することができる。異なる嵌合部の形状は、積層体コイルを形成する金属平板において、所定形状の切り欠きを有する金属平板の枚数を変更することにより実現できる。
FIG. 9 shows the open end of
なお、図10に示すように、各積層体コイルの接合部に対応した複数のバスバーを個別に組み付ける場合、少なくとも隣接する積層体コイルにおける嵌合部の形状と異なることとする。隣接する積層体コイルの嵌合部の形状が異なることにより、バスバーの組み付け間違いを防止することができる。 In addition, as shown in FIG. 10, when the several bus bar corresponding to the junction part of each laminated body coil is assembled | attached separately, it shall differ from the shape of the fitting part in an adjacent laminated body coil at least. Since the shapes of the fitting portions of the adjacent laminated coils are different, it is possible to prevent an assembly error of the bus bar.
特に、図11に示すように、複数のバスバーが固定された位置決めブロック104により一度に組み付け等の作業を行なう場合は、コイル112における各積層体コイルの開放端部の嵌合部において少なくとも1つが異なる形状を有することにより、バスバーの組み付け時の組み付け間違いを防止することができる。さらに、接合場所が特定されるために、位置決めを行なうための治具なしで接合処理を施すことができる。本実施の形態においては、内周側の3つの積層体コイルと、中央の3つの積層体コイルと、外周側の4つの積層体コイルとで嵌合部は、異なる形状を有する。
In particular, as shown in FIG. 11, when an assembly operation or the like is performed at once by the
バスバーが積層体コイルに組み付けられると、図12に示すように、コイル112に組み付けられたバスバーと各積層体コイルの開放端部とのそれぞれの嵌合部は、一点毎にレーザ溶接、あるいは、TIG溶接により多点接合される。
When the bus bar is assembled to the laminate coil, as shown in FIG. 12, each fitting portion of the bus bar assembled to the
バスバーと各積層体コイルの開放端部とが接合されると、渡り部材を用いてティース毎に巻着されたコイルが接続される。すなわち、本実施の形態の同期モータは、三相の交流同期モータであるため、3ティース毎にコイルの外周側のコイル端部と内周側のコイル端部とが図13に示すように、渡り部材を用いて接続される。そして、図14に示すように、コイル112と渡り部材106とをレーザ溶接あるいはTIG溶接により、接合処理が施される。その結果、図1に示すような固定子100が形成される。そして、コイルエンド部に対して樹脂等を用いてモールド処理が施されて、図15に示すような固定子100が形成される。
When the bus bar and the open end of each laminated body coil are joined, the coil wound for each tooth is connected using the transition member. That is, since the synchronous motor of the present embodiment is a three-phase AC synchronous motor, the coil end on the outer peripheral side of the coil and the coil end on the inner peripheral side are shown in FIG. They are connected using a transition member. Then, as shown in FIG. 14, the
固定子100の製造方法は、上述したように、コイルの開放端部とバスバーとの接合をレーザ溶接あるいはTIG溶接により行なう場合、図16に示すような手順で行なわれる。
As described above, the method of manufacturing the
すなわち、ステップ(以下、ステップをSと略す。)1000にて、ステータコア102にコイル112が挿入される。S1100にて、複数のバスバーが固定されるバスバー位置決めブロック104がコイル112に組み付けられる。S1200にて、バスバーとコイルとの複数の嵌合部のうちの一点がレーザ溶接あるいはTIG溶接により接合処理が施される。S1300にて、接合箇所の数だけ繰返し接合処理が施される。
That is, at step (hereinafter, step is abbreviated as S) 1000,
しかしながら、上述したように本実施の形態に係る同期モータにおいて、接合点は、実に10(ターン数)×2(コイル1ターン当たりの開放端部の数)×21(極数)=420ヶ所にもおよぶ。すなわち、約400ヶ所以上の多点接合を行なう必要があるため、溶接工程におけるトーチの位置決め精度の確保および溶接時間の増大により製造コストがアップするという問題が考えられる。また、溶接により、コイルのエナメル等の絶縁被覆が焼損するという問題も考えられる。 However, as described above, in the synchronous motor according to the present embodiment, the junction point is actually 10 (number of turns) × 2 (number of open ends per one turn of coil) × 21 (number of poles) = 420. It also extends. That is, since it is necessary to perform multi-point joining at about 400 or more locations, there may be a problem that the manufacturing cost increases due to ensuring the positioning accuracy of the torch in the welding process and increasing the welding time. Another problem is that the insulation coating such as enamel of the coil burns out due to welding.
そこで、本実施の形態に係る固定子の製造方法おいて、図12に示すようなバスバーとコイルの開放端部との接合は、一点毎のレーザ溶接、あるいは、TIG溶接による接合処理を行なわずに、導電性の接着剤を用いた接合処理を行なう。すなわち、バスバーには、予め導電性の接着剤が塗布される。ただし、バスバーに導電性の接着剤が塗布されることに特に限定されるものではない。たとえば、コイルの開放端部に導電性の接着剤が塗布されてもよいし、バスバーとコイルの開放端部の両方に導電性の接着剤が塗布されもよい。 Therefore, in the method of manufacturing a stator according to the present embodiment, the joining of the bus bar and the open end of the coil as shown in FIG. 12 is not performed by joining each point by laser welding or TIG welding. In addition, a bonding process using a conductive adhesive is performed. That is, a conductive adhesive is applied to the bus bar in advance. However, the conductive adhesive is not particularly applied to the bus bar. For example, a conductive adhesive may be applied to the open end of the coil, or a conductive adhesive may be applied to both the bus bar and the open end of the coil.
バスバーをコイルに組付け、組付けられたバスバーに荷重を付与する。これにより、バスバーとコイルとが圧接された状態となる。このとき、嵌合部において接着剤の硬化処理を行なうことにより、接着剤は、硬化してバスバーとコイルとの接合が完了する。 The bus bar is assembled to the coil, and a load is applied to the assembled bus bar. Thereby, it will be in the state where the bus bar and the coil were press-contacted. At this time, the adhesive is cured by performing the curing process of the adhesive in the fitting portion, and the joining of the bus bar and the coil is completed.
導電性の接着剤は、特に限定されるものではないが、たとえば、スズ合金を含む樹脂系の接着剤である。本実施の形態において、接着剤は、予め定められた温度以上となると、硬化する導電性の熱硬化性接着剤である。すなわち、嵌合部においての接着剤の硬化処理とは、予め定められた温度以上となるように嵌合部を加熱する処理である。さらに、導電性の接着剤は、有機材料を含む接着剤を用いてもよい。すなわち、有機材料を含む接着剤は、高温で分解するため、リサイクル時に、コイルとステータコアを容易に区別することができる。そのため、コイルとステータコアのリサイクル性が向上する。 The conductive adhesive is not particularly limited, and is, for example, a resin adhesive including a tin alloy. In the present embodiment, the adhesive is a conductive thermosetting adhesive that cures when the temperature reaches a predetermined temperature or higher. That is, the adhesive curing process in the fitting part is a process of heating the fitting part so as to be equal to or higher than a predetermined temperature. Furthermore, an adhesive containing an organic material may be used as the conductive adhesive. That is, since the adhesive containing an organic material decomposes at a high temperature, the coil and the stator core can be easily distinguished at the time of recycling. Therefore, the recyclability of the coil and stator core is improved.
以下に、本実施の形態に係る固定子の製造方法について図面を用いて詳細に説明する。図17に示すように、コの字形状のコイル112は、ティース108に挿入される。そして、コイル112を形成する積層体コイル114の開放側の2つの端部のうちのいずれか一方の端部150には、隣接する積層体コイルと接続するためのバスバー110の一方端が組み付けられる。そして、バスバー110の他方端は、コイル112に隣接するコイルの開放側の2つの端部のうちの端部150とティース108を跨いで対向する位置にある端部152に組み付けられる。上述したようにバスバーは、隣接する2つの積層体コイルにおいてティース108を跨いで対向する位置にある開放端部を互いに接続するための接続部材である。このとき、積層体コイル114の端部150とバスバー110の両端部とのうちの少なくとも一方には、導電性の接着剤が塗布されている。そして、バスバーと端部150、152の嵌合部において、荷重が付与されることにより、バスバーと端部150、152とが圧接された状態となる。そして、荷重が付与された状態で嵌合部を予め定められた温度以上に加熱することにより、バスバー110と端部150、152との接合処理が完了する。バスバーと端部150、152との密着性を向上させることにより、コイル112の通電時の抵抗を低減させることができる。
Below, the manufacturing method of the stator which concerns on this Embodiment is demonstrated in detail using drawing. As shown in FIG. 17, the
なお、導電性の接着剤の塗布については、特に限定されるものではないが、ディッピングにより塗布してもよいし、スプレーにより塗布してもよいものとする。すなわち、本実施の形態において、たとえば、バスバーに接着剤を塗布する方法として、以下のような方法が考えられる。 The application of the conductive adhesive is not particularly limited, but may be applied by dipping or may be applied by spraying. That is, in the present embodiment, for example, the following method can be considered as a method of applying the adhesive to the bus bar.
図18に示すように、バスバー位置決めブロック104を含むバスバー110の中央部をマスクして接着剤を噴霧することにより、バスバーの両端の斜線部に接着剤を塗布することができる。あるいは、バスバーの両端のうちの片側の斜線部をまず、接着剤で満たされた容器内にディッピングする。その後、反対側の斜線部をさらにディッピングする。このようにして、バスバーの両端の斜線部に接着剤を塗布してもよい。
As shown in FIG. 18, the adhesive can be applied to the hatched portions at both ends of the bus bar by masking the central portion of the
あるいは、図19に示すように、バスバー110のコイル112の端部と接触する両端部の形状を突出させる。そして、突出させた両端部に接着剤で満たされた容器内にディッピングする。このようにして、斜線部に示すようにバスバーの突出させた両端部に接着剤を塗布してもよい。
Or as shown in FIG. 19, the shape of the both ends which contact the edge part of the
このような、本実施の形態に係る固定子の製造方法は、図20に示すような手順により行なわれる。 Such a method of manufacturing a stator according to the present embodiment is performed according to the procedure shown in FIG.
S2000にて、ステータコア102にコイル112が挿入される。ステータコア102に有するティース108を跨いでスロット146および148に挿入されたコイル112は、図9に示すような状態となる。
At S2000,
S2100にて、バスバーに導電性の接着剤を塗布する。導電性の接着剤の塗布は、図18および図19を用いて説明したように、スプレーあるいは、ディッピングにより行なわれる。 In S2100, a conductive adhesive is applied to the bus bar. Application of the conductive adhesive is performed by spraying or dipping as described with reference to FIGS.
S2200にて、コイル112にバスバーが組み付けられる。すなわち、図11に示すように、複数のバスバーが固定されるバスバー位置決めブロック104が所定の位置に組み付けられる。バスバー位置決めブロックの組付けにより、複数のバスバーが一度にコイル112に組み付けられる。
At S2200, the bus bar is assembled to
S2300にて、バスバーに対して荷重が付与される。S2400にて、バスバーに荷重が付与された状態で、バスバーとコイル112の2つの端部150および152との嵌合部が加熱される。このとき、嵌合部が予め定められた温度以上に加熱されると導電性の接着剤は硬化する。
In S2300, a load is applied to the bus bar. In S2400, in a state where a load is applied to the bus bar, the fitting portion between the bus bar and the two ends 150 and 152 of the
次に、バスバーをコイル112の2つの端部150および152に接触させるために付与される荷重について説明する。荷重の付与方法としては、特に限定されるものではない。たとえば、油圧装置により荷重の付与を行なってもよい。
Next, the load applied to bring the bus bar into contact with the two ends 150 and 152 of the
または、10ターンの巻線を形成するコイル112は、複数のバスバーが固定されたバスバー位置決めブロック104により一度に複数のバスバーの組付けができる。このとき、バスバー位置決めブロック104は、ステータコア102にボルトにより締結される。すなわち、このボルトの締結力による荷重を付与することにより、複数のバスバーとコイル112の開放端部とが圧接された状態を実現するようにしてもよい。
Alternatively, the
図21に示すように、コイル112には、複数のバスバーが固定されたバスバー位置決めブロック104が所定の位置に組付けられる。そのため、複数のバスバーを一度にコイル112に組み付けることができる。そして、バスバー位置決めブロック104上の、固定子鉄心における外周側のボルト156と内周側のボルト154によりバスバー位置決めブロック104をステータコア102に締結することにより締結力が生じる。そして、このボルトの締結力による荷重を付与することにより、複数のバスバーとコイル112の開放端部とが圧接された状態となる。そして、接着剤を硬化させて接合処理が完了する。なお、複数のバスバーは、バスバー位置決めブロック104を外周側のボルト156と内周側のボルト154によりステータコアに固定されるため、この場合、接着剤として熱硬化性の接着剤を用いなくてもよい。すなわち、時間の経過とともに硬化する接着剤を用いてもバスバーとコイルとの接合を行なうことができる。
As shown in FIG. 21, a bus
したがって、バスバー位置決めブロックをステータコアに締結してバスバーに荷重を付与する場合の固定子の製造方法は、図22に示すような手順により行なわれる。 Therefore, the stator manufacturing method when the bus bar positioning block is fastened to the stator core and a load is applied to the bus bar is performed according to the procedure shown in FIG.
S3000にて、ステータコア102にコイル112が挿入される。ステータコア102に有するティース108を跨いでスロット146および148に挿入されたコイル112は、図9に示すような状態となる。
At S3000,
S3100にて、バスバーに導電性の接着剤を塗布する。導電性の接着剤の塗布は、図18および図19を用いて説明したように、スプレーあるいは、ディッピングにより行なわれる。 In S3100, a conductive adhesive is applied to the bus bar. Application of the conductive adhesive is performed by spraying or dipping as described with reference to FIGS.
S3200にて、コイル112にバスバーが組み付けられる。すなわち、図11に示すように、複数のバスバーが固定されるバスバー位置決めブロック104が所定の位置に組み付けられる。バスバー位置決めブロックの組付けにより、複数のバスバーが一度にコイル112に組み付けられる。
At S3200, the bus bar is assembled to
S3300にて、バスバー位置決めブロック104がステータコア102に外周側のボルト156および内周側のボルト154により締結される。ボルトの締結力により、バスバーに対して荷重が付与される。そして、時間の経過とともに接着剤が硬化して接合処理が完了する。
At S3300, bus
本実施の形態に係る固定子製造方法による効果について以下に説明する。 The effects of the stator manufacturing method according to the present embodiment will be described below.
積層体の積層方向に隣接する2つの金属導体におけるティースを跨いで閉じる方向に接続するバスバーの少なくとも一方に導電性の接着剤を塗布する。そして、開放端部とバスバーの両端部とがそれぞれ接触するようにバスバーに対して荷重を付与する。荷重を付与した状態で接着剤を硬化させる。このようにして固定子を製造することにより、固定子に有する複数の開放端部とバスバーとの接合において、複数のバスバーに対して荷重を付与して、接着剤を硬化させることにより、複数のバスバーの接合処理を一度に行なうことができる。また、開放端部とバスバーとの接合をレーザ溶接、あるいはTIG溶接により接合する場合と比較して、接合部位とトーチの位置精度を確保する必要がなくなる。そのため、製造時間の短縮、製造コストの低減が図れる。 A conductive adhesive is applied to at least one of the bus bars connected in the closing direction across the teeth of the two metal conductors adjacent to each other in the stacking direction of the stacked body. Then, a load is applied to the bus bar so that the open end and the both ends of the bus bar are in contact with each other. The adhesive is cured with a load applied. By manufacturing the stator in this manner, in joining the plurality of open ends and the bus bar of the stator, a load is applied to the plurality of bus bars and the adhesive is cured, so that a plurality of The bus bar joining process can be performed at a time. Further, it is not necessary to ensure the positional accuracy of the joining portion and the torch compared to the case where the joining between the open end and the bus bar is joined by laser welding or TIG welding. Therefore, the manufacturing time can be shortened and the manufacturing cost can be reduced.
また、レーザ溶接、TIG溶接による接合処理を廃止することにより、接合部近傍のエナメル被覆等の絶縁部材の焼損を防止することができる。また、導電性の接着剤として、有機材料を用いることにより、高温で分解が可能する。すなわち、固定子およびコイルを容易に区別することが可能となる。その結果、リサイクル性が向上する。また、荷重を付与した状態で接着剤を硬化させることにより、バスバーと開放端部との密着性を向上させた状態で接着剤を硬化させることができる。そのため、通電時の抵抗を減らすことができる。 Further, by eliminating the joining process by laser welding or TIG welding, it is possible to prevent the insulating member such as enamel coating near the joint from being burned out. Moreover, decomposition | disassembly is possible at high temperature by using an organic material as a conductive adhesive. That is, the stator and the coil can be easily distinguished. As a result, recyclability is improved. In addition, by curing the adhesive in a state where a load is applied, the adhesive can be cured in a state where the adhesion between the bus bar and the open end is improved. Therefore, the resistance during energization can be reduced.
また、導電性の接着剤として熱硬化性接着剤を用いる場合、2つの開放端部と接続部材の両端部とのそれぞれの嵌合部を加熱することにより硬化を促進することができる。そのため、コイルの製造時間の短縮を図ることができる。 Moreover, when using a thermosetting adhesive as a conductive adhesive, hardening can be accelerated | stimulated by heating each fitting part of two open ends and the both ends of a connection member. Therefore, the manufacturing time of the coil can be shortened.
さらに、金属導体の開放端部を予め定められた枚数の金属平板のうち少なくとも一つを、金属平板の板厚方向と直交する幅方向に異なる寸法の形状として、開放端部にバスバーと嵌合する嵌合部を形成することにより、積層体に対するバスバーの組み付け性を向上させることができる。 Further, at least one of the predetermined number of metal flat plates at the open end of the metal conductor is shaped to have different dimensions in the width direction perpendicular to the plate thickness direction of the metal flat plate, and fitted to the bus bar at the open end. By forming the fitting part to be performed, the assembly property of the bus bar to the laminate can be improved.
また、ボルトにより固定子鉄心と複数のバスバーが固定されたバスバー位置決めブロックとを締結することにより、バスバーに対してボルトの締結力による荷重を付与することができる。その結果、開放端部とバスバーとの密着性が確保できる。そのため、油圧装置等による特別な荷重付与工程を廃止することができる。バスバー位置決めブロックは、複数のバスバーを一体化して作業性を向上させている。そのため、バスバー位置決めブロックをボルト等で固定子鉄心に締結する簡単な作業で、バスバーに対して荷重を付与することができる。また、ボルトで締結することにより、バスバー位置決めブロックをステータコアに固定することができる。そのため、導電性の接着剤として加熱硬化の必要のない接着剤を用いることができる。その結果、加熱硬化処理を廃止できる。 Moreover, the load by the fastening force of a volt | bolt can be provided with respect to a bus bar by fastening a stator iron core and the bus-bar positioning block to which the several bus-bar was fixed with the volt | bolt. As a result, adhesion between the open end and the bus bar can be ensured. Therefore, a special load application process by a hydraulic device or the like can be eliminated. The bus bar positioning block integrates a plurality of bus bars to improve workability. Therefore, a load can be applied to the bus bar by a simple operation of fastening the bus bar positioning block to the stator core with a bolt or the like. Further, the bus bar positioning block can be fixed to the stator core by fastening with bolts. Therefore, an adhesive that does not require heat curing can be used as the conductive adhesive. As a result, the heat curing process can be abolished.
<第2の実施の形態>
以下、本発明の第2の実施の形態に係る固定子製造方法について説明する。本実施の形態に係る回転電機の構成は、上述した第1の実施の形態に係る同期モータを一例とした回転電機の構成において、前述したステータコアに有するすべてのバスバー位置決めブロックに接触するように設けられる固定部材を含む点が異なる。それ以外は、第1の実施の形態に係る同期モータの構成である。同じ構成については同じ参照符号を付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
<Second Embodiment>
Hereinafter, a stator manufacturing method according to the second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the rotating electrical machine according to the present embodiment is provided so as to contact all the bus bar positioning blocks included in the stator core described above in the configuration of the rotating electrical machine taking the synchronous motor according to the first embodiment as an example. The difference is that the fixing member is included. The rest of the configuration is the configuration of the synchronous motor according to the first embodiment. The same reference numerals are assigned to the same components. Their functions are the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.
本実施の形態に係る同期モータは、前述したステータコアに有するすべてのバスバー位置決めブロックに接触するように設けられる固定部材を含む。 The synchronous motor according to the present embodiment includes a fixing member provided so as to be in contact with all the bus bar positioning blocks included in the stator core described above.
固定部材の形状は、特に限定されるものではないが、本実施の形態において、たとえば、ステータコアに有するすべてのバスバー位置決めブロックに接触するように設けられる円板形状の非導体または絶縁被覆された部材である。すなわち、図23に示すように、本実施の形態に係る同期モータ200は、ステータコア108と、コイル112と、バスバー位置決めブロック104と、回転軸204と、ロータ208と、ボルト210と、ナット202と、円板206とから構成される。
The shape of the fixing member is not particularly limited, but in the present embodiment, for example, a disk-shaped non-conductor or insulation-coated member provided so as to contact all the bus bar positioning blocks included in the stator core It is. That is, as shown in FIG. 23, the
コイル112には、バスバー位置決めブロック104に固定された複数のバスバーにより隣接する積層体コイル間が接続されている。そして、円板206に有する円周面は、同期モータの回転軸204に直交する面に平行に設けられる。すなわち、円板206は、固定子100に有するすべてのバスバー位置決めブロックに接触するように設けられる。そして、円板206には、ボルト210を通す穴が設けられている。ボルト210は、回転軸204と平行な方向に挿入される。ボルト210は、固定子鉄心108を貫通して、ナット202に締結される。すなわち、ボルト210をナット202に締結することにより、円板206は、固定子鉄心108に固定される。そして、締結によりすべてのバスバー位置決めブロックに対して、回転軸204と平行な方向に締結荷重が付与される。そのため、ボルトの締結力による荷重が付与されることによりバスバーとコイルの開放端部とが圧接された状態となる。そして、締結された状態で接着剤を硬化させて接合処理が完了する。なお、複数のバスバーは、円板206によりステータコア102に固定されるため、接着剤として熱硬化性の接着剤は、用いなくてもよい。たとえば、時間の経過とともに硬化する接着剤を用いることでバスバーとコイルとの接合を行なうことができる。
Adjacent laminate coils are connected to the
したがって、本実施の形態における固定子製造方法は、図24に示すような手順により行なわれる。 Therefore, the stator manufacturing method in the present embodiment is performed according to the procedure shown in FIG.
S4000にて、ステータコア102にコイル112が挿入される。ステータコア102に有するティース108を跨いでスロット146および148に挿入されたコイル112は、図9に示すような状態となる。
At S4000,
S4100にて、バスバーに導電性の接着剤を塗布する。導電性の接着剤の塗布は、図18および図19を用いて説明したように、スプレーあるいは、ディッピングにより行なわれる。 In S4100, a conductive adhesive is applied to the bus bar. Application of the conductive adhesive is performed by spraying or dipping as described with reference to FIGS.
S4200にて、コイル112にバスバーが組み付けられる。すなわち、図11に示すように、複数のバスバーが固定されるバスバー位置決めブロック104が所定の位置に組み付けられる。バスバー位置決めブロックの組付けにより、複数のバスバーが一度にコイル112に組み付けられる。
At S4200, the bus bar is assembled to
S4300にて、円板206が固定子100に有するすべてのバスバー位置決めブロックに接触するように設けられる。
In S4300, the
S4400にて、円板206がステータコア102にボルト310により締結される。このとき、締結される箇所は、1箇所に限定されない。たとえば、等間隔毎に複数のボルトにより締結されてもよい。そして、このボルトの締結力による荷重が付与されることにより、バスバーとコイル112の開放端部とが圧接された状態となる。そして、時間の経過とともに接着剤が硬化して接合処理が完了する。
In S <b> 4400,
本実施の形態に係る固定子製造方法によると、固定子が有する複数のバスバーが固定されたバスバー位置決めブロックのすべてに接触するように設けられる円板状の部材はボルトにより固定子鉄心に締結される。そのため、ボルトの締結力による荷重が付与されることにより、固定子鉄心に有するすべてのバスバーを一度に接合することができる。その結果、接合に要する時間を短縮できる。そして、製造コストの低減が図れる。また、ボルトで締結することにより、円板をステータコアに固定することができる。そのため、導電性の接着剤として加熱硬化の必要のない接着剤を用いることができる。その結果、加熱硬化処理を廃止できる。 According to the stator manufacturing method according to the present embodiment, the disk-shaped member provided so as to contact all of the bus bar positioning blocks to which the plurality of bus bars of the stator are fixed is fastened to the stator core by bolts. The Therefore, all the bus bars included in the stator core can be joined at a time by applying a load due to the fastening force of the bolt. As a result, the time required for joining can be shortened. And manufacturing cost can be reduced. Moreover, a disk can be fixed to a stator core by fastening with a volt | bolt. Therefore, an adhesive that does not require heat curing can be used as the conductive adhesive. As a result, the heat curing process can be abolished.
<第2の実施の形態 変形例>
以下、本発明の第2の実施の形態の変形例に係る固定子製造方法について説明する。本変形例に係る回転電機の構成は、上述した第2の実施の形態に係る同期モータを一例とした回転電機の構成において、円板206が設けられるステータコア102の面の反対側の面に含まれるすべてのコイルに接触するように設けられる固定部材と、円板206と固定部材とをステータコア102に固定するためのボルトとを含む点で異なる。それ以外は、第2の実施の形態に係る同期モータの構成である。同じ構成については同じ参照符号を付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
<Modification of Second Embodiment>
Hereinafter, a stator manufacturing method according to a modification of the second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the rotating electrical machine according to this modification is included in the surface on the opposite side of the surface of the
本変形例に係る同期モータにおいて、円板206が設けられるステータコア102の面の反対側の面に、すべてのコイルに接触するように設けられる固定部材を含む。
The synchronous motor according to the present modification includes a fixing member provided on the surface opposite to the surface of the
固定部材の形状は、特に限定されるものではないが、本変形例において、たとえば、ステータコアに有するすべてのコイルに接触するように設けられる円板形状の非導体または絶縁被覆された部材である。 Although the shape of the fixing member is not particularly limited, in the present modification, for example, it is a disk-shaped non-conductor or an insulation-coated member provided so as to be in contact with all the coils included in the stator core.
すなわち、図25に示すように、同期モータ300は、ステータコア108と、コイル112と、バスバー位置決めブロック104と、回転軸204と、ロータ208と、ボルト310と、ナット202と、円板206、円板306とから構成される。
That is, as shown in FIG. 25, the
コイル112には、バスバー位置決めブロック104に固定された複数のバスバーにより隣接する積層体コイル間が接続されている。そして、円板206に有する円周面は、回転軸204に直交する面に平行に設けられる。円板206は、固定子100に有するすべてのバスバー位置決めブロックに接触するように設けられる。円板206には、ボルト310を通す穴が設けられている。一方、円板306は、円板206が設けられるステータコアの面と反対側の面のすべてのコイルに接触するように設けられる。そして、円板306には、ボルト310を通す穴が設けられている。ボルト310は、回転軸204と平行な方向に挿入される。ボルト210は、円板206と円板306と固定子鉄心108とを貫通して、ナット202により締結される。すなわち、ステータコア102の回転軸204に直交する2つの面を、円板206、306で挟むようにして締結される。コイルエンド部は、円板306と接触する。また、バスバー位置決めブロックは、円板206と接触する。
Adjacent laminate coils are connected to the
そのため、ボルト310をナット202により円板206および円板306を締結することにより、すべてのバスバー位置決めブロックに対して、回転軸204と平行な方向に締結荷重を付与することができる。このとき、円板306によりコイルの締結方向と反対方向の動きを抑制するため、コイルの固定治具等を必要とせずにすべてのバスバー位置決めブロックに対して締結荷重を付与することができる。ボルトの締結力による荷重が付与されることにより、バスバーとコイルの開放端部とが圧接された状態となる。そして、荷重が付与された状態で接着剤を硬化させて接合処理が完了する。なお、複数のバスバーは、円板206によりステータコアに固定されるため、接着剤として熱硬化性の接着剤は、用いなくてもよい。たとえば、時間の経過とともに硬化する接着剤を用いることでバスバーとコイルとの接合を行なうことができる。
Therefore, by fastening the
本実施の形態における固定子の製造方法の手順は、第2の実施の形態において、説明した図24のフローチャートのS4300にて、円板206と円板306とをステータコア102に組付けること以外は、同じ手順である。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
The procedure of the manufacturing method of the stator in the present embodiment is the same as that of the second embodiment except that the
本変形例に係る固定子製造方法によると、固定子に有する複数のバスバーが固定されたバスバー位置決めブロックのすべてに接触するように設けられる円板状の部材をボルトにより固定子鉄心に締結する。そのため、固定子鉄心に有するすべてのバスバーを一度に接合することができる。その結果、接合に要する時間を短縮できる。そして、製造コストの低減が図れる。また、ボルトで締結することにより、円板をステータコアに固定することができる。そのため、導電性の接着剤として加熱硬化の必要のない接着剤を用いることにより、加熱硬化処理を廃止することができる。また、ステータコアの回転軸に直交する2つの面を2つの円板形状の部材で挟むようにしてボルトで締結することにより、コイルの固定治具等を必要とせずに締結力による荷重をバスバーに対して確実に付与することができる。 According to the stator manufacturing method according to the present modification, a disk-shaped member provided so as to come into contact with all of the bus bar positioning blocks to which a plurality of bus bars included in the stator are fixed is fastened to the stator core with bolts. Therefore, all the bus bars included in the stator core can be joined at a time. As a result, the time required for joining can be shortened. And manufacturing cost can be reduced. Moreover, a disk can be fixed to a stator core by fastening with a volt | bolt. Therefore, the heat curing process can be abolished by using an adhesive that does not require heat curing as the conductive adhesive. Also, by tightening the two faces perpendicular to the rotation axis of the stator core with two disk-shaped members and fastening with bolts, the load due to the fastening force can be applied to the bus bar without the need for a coil fixing jig or the like. It can be surely given.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
100 固定子、102 ステータコア、104 バスバー位置決めブロック、106 渡り部材、108 ティース、110 バスバー、112 コイル、114,124 積層体コイル、116,120,122,126 金属平板、134,136,138,140,142,144 コイル端部、146,148 スロット、150,152 端部、154 内周側ボルト、156 外周側ボルト、200,300 同期モータ、202 ナット、204 回転軸、206,306 円板、208 ロータ、210,310 ボルト。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記回転軸に平行な方向に沿って、前記コイルを前記スロットに挿入して、前記コイルを前記ティースに巻着させるステップと、
前記コイルの積層方向に隣接する2つの金属導体における前記ティースを跨いで互いに対向する位置にある2つの開放端部、および前記2つの開放端部を前記ティースを跨いで閉じる方向に接続する接続部材の少なくとも一方に導電性の接着剤を塗布するステップと、
前記開放端部と前記接続部材の両端部とがそれぞれ接触するように前記接続部材に荷重を付与するステップと、
前記荷重を付与した状態で、前記接着剤を硬化させるステップとを含む、固定子製造方法。 A method of manufacturing the stator in a rotating electrical machine including a stator and a rotor, wherein the stator is formed between a plurality of slots provided in a direction parallel to a rotation axis of the rotating electrical machine and the slots. And a coil in which a plurality of metal conductors are stacked, and the coil is inserted into the slot and wound around the teeth when viewed from the stacking direction of the metal conductors. A rectangular thin plate having a portion,
Inserting the coil into the slot along a direction parallel to the rotation axis, and winding the coil around the teeth;
Two open end portions at positions facing each other across the teeth in two metal conductors adjacent to each other in the coil stacking direction, and a connecting member for connecting the two open end portions in a direction closing the teeth Applying a conductive adhesive to at least one of
Applying a load to the connecting member such that the open end and both ends of the connecting member are in contact with each other;
Curing the adhesive in a state where the load is applied.
前記荷重を付与するステップは、前記複数の組付け部材に共通する固定部材を用いて、前記固定子鉄心と前記組付け部材とを締結することにより荷重を付与するステップを含む、請求項2に記載の固定子製造方法。 A plurality of the assembly members are provided on the stator core,
The step of applying the load includes a step of applying a load by fastening the stator core and the assembly member using a fixing member common to the plurality of assembly members. The stator manufacturing method as described.
前記金属平板のうち少なくとも一部が、前記コの字またはU字の開放側の先端部において、前記金属平板の板厚方向と直交する長さが異なる、請求項5に記載の固定子製造方法。 The metal conductor is formed by laminating a predetermined number of metal flat plates of a conductor press-molded into a U-shape or U-shape,
The stator manufacturing method according to claim 5, wherein at least a part of the flat metal plate has a length that is orthogonal to a plate thickness direction of the flat metal plate at a distal end portion of the U-shape or U-shape. .
前記固定子は、
前記回転電機の回転軸に平行な方向に設けられた複数のスロットと前記スロット間に形成されるティースとを有する固定子鉄心と、
金属導体を複数枚積層したコイルとを含み、
前記コイルは、前記金属導体の積層方向から見て、前記スロットに挿入されティースに巻着可能な開放端部を有する矩形形状の薄板であって、
前記ティースに巻着された前記コイルの積層方向に隣接する2つの金属導体における前記ティースを跨いで互いに対向する位置にある2つの開放端部と、前記2つの開放端部を前記ティースを跨いで閉じる方向に接続する接続部材との間に導電性の接着剤を介在させて接着して形成される、回転電機の固定子。 A stator of a rotating electric machine composed of a stator and a rotor,
The stator is
A stator core having a plurality of slots provided in a direction parallel to the rotation axis of the rotating electrical machine and teeth formed between the slots;
Including a coil in which a plurality of metal conductors are laminated,
The coil is a rectangular thin plate having an open end that is inserted into the slot and can be wound around a tooth as viewed from the stacking direction of the metal conductors,
Two open ends at positions facing each other across the teeth in two metal conductors adjacent to each other in the stacking direction of the coil wound around the teeth, and the two open ends straddling the teeth A stator of a rotating electrical machine, which is formed by being bonded with a conductive adhesive interposed between connecting members connected in a closing direction.
前記金属平板のうち少なくとも一部が、前記コの字またはU字の開放側の先端部において、前記金属平板の板厚方向と直交する長さが異なる、請求項9に記載の回転電機の固定子。 The metal conductor is formed by laminating a predetermined number of metal flat plates of a conductor press-molded into a U-shape or U-shape,
The fixing of the rotating electrical machine according to claim 9, wherein at least a part of the metal flat plate has a length orthogonal to a plate thickness direction of the metal flat plate at a distal end portion of the U-shaped or U-shaped open side. Child.
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