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JP2008099376A - Stator, stator manufacturing method, and rotating electric machine - Google Patents

Stator, stator manufacturing method, and rotating electric machine Download PDF

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JP2008099376A
JP2008099376A JP2006275963A JP2006275963A JP2008099376A JP 2008099376 A JP2008099376 A JP 2008099376A JP 2006275963 A JP2006275963 A JP 2006275963A JP 2006275963 A JP2006275963 A JP 2006275963A JP 2008099376 A JP2008099376 A JP 2008099376A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stator
curved
segment
straight
coil
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2006275963A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Mita
徹 三田
Kazuya Ishikawa
一哉 石川
Katsuhiro Hoshino
勝洋 星野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2006275963A priority Critical patent/JP2008099376A/en
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  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
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Abstract

【課題】
セグメントコイルの成形を容易とすると共に、成形誤差を減じ、セグメントコイル同士の接合を容易とする。
【解決手段】
セグメントコイルに略U字形状に湾曲した折り返し部と、この折り返し部の一方端から略直線状に延びる第1直線部と、折り返し部の他方端から第1直線部に対して離れる方向に延びる第1離間部と、この第1離間部の端部において第1直線部と略同一方向となるように湾曲した第2湾曲部と、この第2湾曲部から第1直線部と略同一方向に略直線状に延びる第2直線部と、この第2直線部から第1直線部に対して離れる方向に湾曲した第3湾曲部と、この第3湾曲部から第1直線部に対して離れる方向に延びる第2離間部を成形し、夫々のセグメントコイルの端部同士を接合する。
【選択図】図6
【Task】
This makes it easy to form the segment coils, reduces molding errors, and facilitates the joining of the segment coils.
[Solution]
A folded portion that is curved in a substantially U shape in the segment coil, a first straight portion that extends substantially linearly from one end of the folded portion, and a first portion that extends away from the first straight portion from the other end of the folded portion. A first separating portion, a second bending portion that is curved so as to be substantially in the same direction as the first straight portion at the end of the first separating portion, and substantially in the same direction as the first straight portion from the second bending portion. A second linear portion extending linearly, a third curved portion curved in a direction away from the second linear portion with respect to the first linear portion, and a direction away from the third curved portion with respect to the first linear portion. The extended 2nd spaced-apart part is shape | molded and the edge parts of each segment coil are joined.
[Selection] Figure 6

Description

本発明は、回転電機及びそれに用いられるステータ及びその製造方法に関し、特にモータや発電機等に用いられるステータに関するものである。   The present invention relates to a rotating electrical machine, a stator used therefor, and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a stator used in a motor, a generator, and the like.

従来の回転電機におけるステータは、固定子鉄心の周方向内側開口するように複数設けられたスロットに固定子コイルを巻装することで構成されるが、複数のスロット内に固定子コイルを傷つけずに巻装する作業は難しく、作業性が悪いといった問題があった。   A stator in a conventional rotating electric machine is configured by winding a stator coil around a plurality of slots provided so as to open inward in the circumferential direction of the stator core. However, the stator coil is not damaged in the plurality of slots. There was a problem that it was difficult to wrap it around, and workability was poor.

そこで特許文献1に示すような、固定子コイルを複数のU字形状のセグメントコイルにて構成し、夫々のセグメントコイルを固定子鉄心の軸方向からスロット内に挿入すると共に、夫々のセグメントコイルの両端を別々の方向に捻り、更に別々のセグメントコイルの端部同士を溶接にて接合することで固定子コイルとするものが考えられている。   Therefore, as shown in Patent Document 1, the stator coil is configured by a plurality of U-shaped segment coils, and each segment coil is inserted into the slot from the axial direction of the stator core, and It has been considered that a stator coil is formed by twisting both ends in different directions and joining the ends of separate segment coils together by welding.

特開平11−155270号公報JP-A-11-155270

しかしながら、特許文献1に記載のセグメントコイルは、スロットに挿入する前にU字形状に成形されるが、実際には、線材を折り返したU字形状の頂点から夫々が離間する方向に成形すると共に、スロットに沿うように両側の線材を成形している。更には、セグメントコイルをスロット内に挿入した後、セグメントコイルの両端を夫々別々の方向に捻っている。つまり、セグメントコイルは、U字形状の頂点から両端側に至る間で夫々が複数箇所で湾曲している。このため、成形誤差等によってセグメントコイルの両端の位置は、ずれてしまい、溶接工程において、再度、位置調整を行う必要があった。   However, the segment coil described in Patent Document 1 is formed into a U-shape before being inserted into the slot. In practice, however, the segment coil is formed in a direction in which each of the segments is separated from the U-shaped apex obtained by folding the wire rod. The wire rods on both sides are formed along the slot. Further, after inserting the segment coil into the slot, both ends of the segment coil are twisted in different directions. That is, each segment coil is curved at a plurality of positions from the U-shaped apex to both end sides. For this reason, the positions of both ends of the segment coil are shifted due to a molding error or the like, and it is necessary to adjust the position again in the welding process.

本発明の目的は、セグメントコイルの成形を容易とすると共に、成形誤差を減じ、セグメントコイル同士の接合を容易とすることが可能なステータ及びステータの製造方法及び回転電機を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a stator, a stator manufacturing method, and a rotating electrical machine that can easily form segment coils, reduce molding errors, and facilitate joining of segment coils.

本発明の固定子コイルは、複数のセグメントコイルによって構成されており、該セグメントコイルは、略U字形状に湾曲した折り返し部と、該折り返し部の一方端から略直線状に延びる第1直線部と、前記折り返し部の他方端から前記第1直線部に対して離れる方向に延びる第1離間部と、該第1離間部の端部において前記第1直線部と略同一方向となるように湾曲した第2湾曲部と、該第2湾曲部から前記第1直線部と略同一方向に略直線状に延びる第2直線部と、該第2直線部から前記第1直線部に対して離れる方向に湾曲した第3湾曲部と、該第3湾曲部から前記第1直線部に対して離れる方向に延びる第2離間部とからなり、夫々の前記セグメントコイルは、前記固定子鉄心の夫々の前記スロットに装着された状態で前記第1直線部の先端と、他のセグメントコイルの前記第2離間部とが接合されていることを特徴としている。   The stator coil of the present invention includes a plurality of segment coils. The segment coil includes a folded portion that is curved in a substantially U shape, and a first straight portion that extends substantially linearly from one end of the folded portion. And a first separating portion extending in a direction away from the other end of the folded portion with respect to the first straight portion, and a curve so as to be in substantially the same direction as the first straight portion at the end of the first separating portion. A second curved portion, a second straight portion extending substantially linearly from the second curved portion in the same direction as the first straight portion, and a direction away from the second straight portion with respect to the first straight portion. Each of the segment coils includes a third bending portion that is curved in a direction and a second separation portion that extends in a direction away from the first bending portion from the third bending portion. The first straight portion in a state of being installed in the slot A tip, and the second separated portion of the other segment coil is characterized in that it is joined.

また、本発明のステータは、セグメントコイルに略U字形状に湾曲した折り返し部と、該折り返し部の一方端から略直線状に延びる第1直線部と、前記折り返し部の他方端から前記第1直線部に対して離れる方向に延びる第1離間部と、該第1離間部の端部において前記第1直線部と略同一方向となるように湾曲した第2湾曲部と、該第2湾曲部から前記第1直線部と略同一方向に略直線状に延びる第2直線部とを折り曲げによって成形する第1成形工程と、成形された夫々の前記セグメントコイルを前記固定子鉄心の夫々の前記スロット内に装着する装着工程と、前記スロットに装着された夫々の前記セグメントコイルにおける前記第2直線部の先端側を前記第1直線部に対して離れる方向に折り曲げて第3湾曲部を成形し、該第3湾曲部から先端に向かって第2離間部を形成する第2成形工程と、夫々の前記セグメントコイルにおける前記第1直線部の先端と、他のセグメントコイルにおける前記第2離間部とを接合する接合工程とによって製造されることを特徴としている。   The stator of the present invention includes a folded portion bent in a substantially U shape in the segment coil, a first straight portion extending substantially linearly from one end of the folded portion, and the first end from the other end of the folded portion. A first spacing portion extending in a direction away from the straight portion, a second bending portion curved at substantially the same direction as the first straight portion at the end of the first spacing portion, and the second bending portion A first forming step of forming a second linear portion extending substantially linearly in the same direction as the first linear portion by bending, and forming each of the formed segment coils into the respective slots of the stator core. A third step of bending the distal end side of the second linear portion of each of the segment coils mounted in the slot in a direction away from the first linear portion, and forming a third curved portion; The third bending portion A second forming step for forming the second spacing portion toward the tip, and a joining step for joining the tip of the first straight portion in each of the segment coils and the second spacing portion in the other segment coils It is characterized by being manufactured by.

また、本発明の回転電機は、回転子と固定子を有し、固定子に巻装される固定子コイルは、複数のセグメントコイルによって構成されており、該セグメントコイルは、略U字形状に湾曲した折り返し部と、該折り返し部の一方端から略直線状に延びる第1直線部と、前記折り返し部の他方端から前記第1直線部に対して離れる方向に延びる第1離間部と、該第1離間部の端部において前記第1直線部と略同一方向となるように湾曲した第2湾曲部と、該第2湾曲部から前記第1直線部と略同一方向に略直線状に延びる第2直線部と、該第2直線部から前記第1直線部に対して離れる方向に湾曲した第3湾曲部と、該第3湾曲部から前記第1直線部に対して離れる方向に延びる第2離間部とからなり、夫々の前記セグメントコイルは、前記固定子鉄心の夫々の前記スロットに装着された状態で前記第1直線部の先端と、他のセグメントコイルの前記第2離間部とが接合されていることを特徴としている。   Moreover, the rotating electrical machine of the present invention has a rotor and a stator, and the stator coil wound around the stator is composed of a plurality of segment coils, and the segment coils are substantially U-shaped. A curved folded portion, a first linear portion extending substantially linearly from one end of the folded portion, a first spacing portion extending in a direction away from the first linear portion from the other end of the folded portion, A second curved portion that is curved so as to be substantially in the same direction as the first straight portion at the end of the first separation portion, and extends substantially linearly in the same direction as the first straight portion from the second curved portion. A second straight portion, a third curved portion that is curved away from the second straight portion with respect to the first straight portion, and a second extending from the third curved portion in a direction away from the first straight portion. Each of the segment coils is fixed. And the tip of the first straight portion in a state of being mounted on the core of each of the slots, and the second separated portion of the other segment coil is characterized in that it is joined.

本発明は、セグメントコイルの折り返し部から一端側を略直線状としたので、湾曲させる箇所を最小限に抑えることができ、セグメントコイルの成形が容易となると共に、成形誤差を減じ、セグメントコイル同士の接合を容易とすることができる。   In the present invention, since the one end side from the folded portion of the segment coil is made substantially linear, the portion to be bent can be suppressed to the minimum, the segment coil can be easily molded, the molding error is reduced, and the segment coils Can be easily joined.

本発明の回転電機における1つの実施形態として、エンジンで駆動されない側の車輪を電動モータにて駆動する電動4輪駆動車に用いられる電動モータを例にとって説明する。図1は、電動4輪駆動車に用いられる駆動用電動モータの側面断面図である。   As an embodiment of the rotating electrical machine of the present invention, an electric motor used for an electric four-wheel drive vehicle in which a wheel not driven by an engine is driven by an electric motor will be described as an example. FIG. 1 is a side sectional view of a driving electric motor used in an electric four-wheel drive vehicle.

電動4輪駆動車の駆動用電動モータとしては、巻線界磁型の同期電動機が用いられる。この電動モータは、回転自在に設けられた回転子2と、この回転子2の外周に固定状態で配置されたステータ3とからなり、これらの回転子2及びステータ3はハウジング4内に収容されている。   As an electric motor for driving an electric four-wheel drive vehicle, a winding field type synchronous motor is used. The electric motor includes a rotor 2 that is rotatably provided and a stator 3 that is fixedly disposed on the outer periphery of the rotor 2. The rotor 2 and the stator 3 are accommodated in a housing 4. ing.

駆動力を出力するためのシャフト1は、内部に収容空間を有するハウジング4に軸受としてのボールベアリング5a,5bによって両端側を回転自在に支持された状態で挿通されている。また、これらのボールベアリング5a,5bの間には、回転子2を構成する2対のルンデル型ロータ2a,2bが隣り合った状態でシャフト1と一体で回転できるようにシャフト1に固定されている。夫々のルンデル型ロータ2a,2bは、軸方向に先細り形状に延びる複数の爪磁極を有するロータコア2−1と、爪磁極の内側であってシャフト1に周りに環状に巻回された界磁コイル2−2とから構成されている。この界磁コイル2−2は、ロータコア2−1と絶縁するために樹脂製のボビンに巻かれており、シャフト1の端部に設けられたスリップリング6を介して、このスリップリング6に常時、押し付けられるブラシ7から界磁電流が供給される。このように界磁コイル2−2に電流を供給することで夫々の爪磁極には、異なる極が交互となるように形成される。つまり、回転子2には、周方向に異なる極が交互となるように複数の磁極が形成される。   A shaft 1 for outputting a driving force is inserted into a housing 4 having an accommodating space inside in a state in which both end sides are rotatably supported by ball bearings 5a and 5b as bearings. Between these ball bearings 5a and 5b, two pairs of Rundel-type rotors 2a and 2b constituting the rotor 2 are fixed to the shaft 1 so as to be able to rotate integrally with the shaft 1 in a state of being adjacent to each other. Yes. Each of the Rundel-type rotors 2a and 2b includes a rotor core 2-1 having a plurality of claw magnetic poles extending in a taper shape in the axial direction, and a field coil that is wound around the shaft 1 inside the claw magnetic poles and around the shaft 1 2-2. This field coil 2-2 is wound around a resin bobbin in order to insulate it from the rotor core 2-1, and the slip ring 6 is always attached to the slip ring 6 via the slip ring 6 provided at the end of the shaft 1. The field current is supplied from the pressed brush 7. By supplying current to the field coil 2-2 in this way, different poles are formed alternately on each claw magnetic pole. That is, the rotor 2 is formed with a plurality of magnetic poles so that different poles are alternately arranged in the circumferential direction.

次にステータ3について、図1に加え、図2〜図8に基づいて説明する。図2は、固定子鉄心に挿入する前のセグメントコイルの1つを斜視図にしたものである。図3は、セグメントコイルを上方から見た上面図である。図4は、セグメントコイルを正面から見た正面図である。図5は、セグメントコイルを固定子鉄心に挿入した状態の側面図である。図6は、ステータの一部を斜視図にしたものである。図7は、固定子コイルの接合状態を示す説明図である。図8は、ステータの正面図である。   Next, the stator 3 will be described based on FIGS. 2 to 8 in addition to FIG. FIG. 2 is a perspective view of one of the segment coils before being inserted into the stator core. FIG. 3 is a top view of the segment coil as viewed from above. FIG. 4 is a front view of the segment coil as viewed from the front. FIG. 5 is a side view of a state in which the segment coil is inserted into the stator core. FIG. 6 is a perspective view of a part of the stator. FIG. 7 is an explanatory view showing a joined state of the stator coil. FIG. 8 is a front view of the stator.

ステータ3は、電磁鋼板を積層し、それらの電磁鋼板を外周側にて溶接固定することで構成された固定子鉄心3−1を有し、この固定子鉄心3−1は、内周側に開口する複数のスロット8を有する。このスロット8は、図5に示すように軸方向一端面から見て略コの字形状に構成されており、この形状のまま軸方向他端側まで延びている。尚、本実施例においては、スロット8を略コの字形状とする、いわゆるオープンスロットとしているが、一般のステータにおけるスロット形状のように、スロット8側の内周端だけを幅狭とするようにしてもよい。このように構成されたステータ3は、ハウジング4内に固定されている。   The stator 3 has a stator core 3-1 configured by laminating electromagnetic steel plates and welding and fixing those electromagnetic steel plates on the outer peripheral side. The stator core 3-1 is arranged on the inner peripheral side. It has a plurality of slots 8 that are open. As shown in FIG. 5, the slot 8 has a substantially U-shape when viewed from one end surface in the axial direction, and extends to the other end side in the axial direction while maintaining this shape. In this embodiment, the slot 8 has a substantially U-shape, so-called an open slot. However, like the slot shape in a general stator, only the inner peripheral end on the slot 8 side is narrowed. It may be. The stator 3 configured in this way is fixed in the housing 4.

固定子鉄心3−1のスロット8には、3相分の固定子コイル3−2が周期的に巻装されており、これらの固定子コイル3−2は、複数のセグメントコイル3aを溶接して接合することによって構成される。図2に示すように固定子鉄心3−1に挿入する前のセグメントコイル3aは、断面が矩形状、詳しくは、断面が長方形となる平角線を複数箇所にて折り曲げることで成形されており、表面には、ワニス等が塗布されることで絶縁被覆が施されている。   A stator coil 3-2 for three phases is periodically wound around the slot 8 of the stator iron core 3-1, and the stator coil 3-2 welds a plurality of segment coils 3a. It is composed by joining. As shown in FIG. 2, the segment coil 3a before being inserted into the stator core 3-1 is formed by bending a rectangular wire having a rectangular cross section, specifically, a rectangular wire having a rectangular cross section at a plurality of locations. An insulating coating is applied to the surface by applying varnish or the like.

固定子鉄心3−1に挿入する前のセグメントコイル3aは、長方形となっている断面の短辺側に略U字形状に折り曲げた折り返し部3a−1と、この折り返し部3a−1の一方端から直線状に延びる第1直線部3a−2と、この折り返し部3a−1の他方側を長辺方向に折り曲げた第5湾曲部3a−3と、この第5湾曲部3a−3から第1直線部3a−2に対して図2の矢印A方向に離れるように延びる第1離間部3a−4と、この第1離間部3a−4の端部から第1直線部3a−2と略同一方向となるように長辺方向に折り曲げた第2湾曲部3a−5と、この第2湾曲部3a−5から第1直線部3a−2と略同一方向に略直線状に延びる第2直線部3a−6とを有している。尚、第2直線部3a−6の先端は、第1直線部3a−2の先端よりも軸方向に長くなるようになっている。また、固定子鉄心3−1のスロット8は、放射状に設けられているため、図3に示すように、セグメントコイル3aがスロット8内に挿入しやすいように第5湾曲部3a−3は、若干の角度を持って折り曲げられ、第2湾曲部3a−5は、矢印B方向に捻り加工を施す。   The segment coil 3a before being inserted into the stator core 3-1 includes a folded portion 3a-1 folded into a substantially U shape on the short side of a rectangular cross section, and one end of the folded portion 3a-1. A first linear portion 3a-2 extending linearly from the first curved portion, a fifth curved portion 3a-3 in which the other side of the folded portion 3a-1 is folded in the long side direction, and a first through the fifth curved portion 3a-3. A first separating portion 3a-4 extending away from the straight portion 3a-2 in the direction of arrow A in FIG. 2 and substantially the same as the first straight portion 3a-2 from the end of the first separating portion 3a-4. Second curved portion 3a-5 bent in the long side direction so as to be in the same direction, and a second linear portion extending from the second curved portion 3a-5 in a substantially straight line in the same direction as the first straight portion 3a-2. 3a-6. Note that the tip of the second straight portion 3a-6 is longer in the axial direction than the tip of the first straight portion 3a-2. Further, since the slots 8 of the stator core 3-1 are provided radially, the fifth bending portion 3a-3 is arranged so that the segment coil 3a can be easily inserted into the slot 8 as shown in FIG. The second bending portion 3a-5 is twisted in the direction of arrow B by being bent at a slight angle.

このように成形されたセグメントコイル3aは、第1直線部3a−2と第2直線部3a−6の先端の絶縁被覆を剥離すると共に、図4に示すように第1直線部3a−2における第2直線部3a−6側の短辺箇所に略V字形状の凹部3a−7を設け、第2直線部3a−6における第1直線部3a−2側の短辺箇所には凹部3a−7と嵌合可能に対応した形状に形成された略V字形状の凸部3a−8を設ける。この凹部3a−7と凸部3a−8が位置決め部を構成する。   The segment coil 3a formed in this way peels off the insulation coating at the tips of the first straight part 3a-2 and the second straight part 3a-6, and at the first straight part 3a-2 as shown in FIG. A substantially V-shaped concave portion 3a-7 is provided at the short side portion on the second straight portion 3a-6 side, and the concave portion 3a- is provided on the short side portion on the first straight portion 3a-2 side in the second straight portion 3a-6. 7, a substantially V-shaped convex portion 3 a-8 is formed. The concave portion 3a-7 and the convex portion 3a-8 constitute a positioning portion.

その後、スロット8内に絶縁紙を挿入すると共に、凹部3a−7と凸部3a−8が形成された複数のセグメントコイル3aは、図5に示すように固定子鉄心3−1のスロット8内に夫々が軸方向から挿入されるが、図6に示すようにセグメントコイル3aは、短辺側に略U字形状に折り曲げた折り返し部3a−1が成形されていることから、第1直線部
3a−2が外周側に位置し、第2直線部3a−6が内周側に位置するように両端は内外周に振り分けられる。
Thereafter, the insulating paper is inserted into the slot 8, and the plurality of segment coils 3a formed with the concave portions 3a-7 and the convex portions 3a-8 are arranged in the slot 8 of the stator core 3-1, as shown in FIG. Each segment coil 3a is inserted from the axial direction, but as shown in FIG. 6, the segment coil 3a is formed with a folded portion 3a-1 bent in a substantially U shape on the short side, so that the first straight portion Both ends are distributed to the inner and outer circumferences so that 3a-2 is located on the outer circumference side and the second linear portion 3a-6 is located on the inner circumference side.

このように複数のセグメントコイル3aを全てスロット8に挿入し、図8に示すように、全てのセグメントコイル3aの第2直線部3a−6を第1直線部3a−2に対して、更に離れる周方向に長辺を折り曲げて第3湾曲部3a−9を成形すると共に、図6に示すように、この第3湾曲部3a−9から第1直線部3a−2に対して離れる方向に延びる第2離間部3a−10の先端を更に、第1直線部3a−2と略同一方向となるように長辺を折り曲げて第4湾曲部3a−11を成形する。   In this way, the plurality of segment coils 3a are all inserted into the slots 8, and as shown in FIG. 8, the second straight portions 3a-6 of all the segment coils 3a are further separated from the first straight portions 3a-2. The third curved portion 3a-9 is formed by bending the long side in the circumferential direction and extends in a direction away from the third curved portion 3a-9 with respect to the first linear portion 3a-2 as shown in FIG. The distal end of the second separating portion 3a-10 is further bent at the long side so as to be in the substantially same direction as the first straight portion 3a-2, thereby forming the fourth bending portion 3a-11.

第3湾曲部3a−9,第2離間部3a−10,第4湾曲部3a−11を成形することにより、図6に示すように他のセグメントコイル3aにおける第1直線部3a−2の先端と、第4湾曲部3a−11の先端側が対向し、夫々の対向面に設けられた略V字形状の凹部3a−7と略V字形状の凸部3a−8が嵌合する。この状態で図6の矢印Cと矢印Dの方向から挟み込み抵抗溶接によって接合する。このため、図7に示すようにセグメントコイル3aは、折り返し部3a−1を境に一方側は、直線のままで、他方側は、4箇所に湾曲部が形成される。   By forming the third bending portion 3a-9, the second spacing portion 3a-10, and the fourth bending portion 3a-11, as shown in FIG. 6, the tip of the first straight portion 3a-2 in the other segment coil 3a And the front end side of the 4th curved part 3a-11 opposes, and the substantially V-shaped recessed part 3a-7 and the substantially V-shaped convex part 3a-8 provided in each opposing surface fit. In this state, joining is performed by sandwiching resistance welding in the directions of arrows C and D in FIG. Therefore, as shown in FIG. 7, the segment coil 3a has a straight line on one side and a curved part formed at four locations on the other side with the folded portion 3a-1 as a boundary.

次に本実施例の作用効果について、以下に説明する。   Next, the function and effect of this embodiment will be described below.

本実施例は、周方向に複数のスロットを有する固定子鉄心と、前記スロット内に巻装される固定子コイルとを有するステータであって、前記固定子コイルは、複数のセグメントコイルによって構成されており、該セグメントコイルは、略U字形状に湾曲した折り返し部と、該折り返し部の一方端から略直線状に延びる第1直線部と、前記折り返し部の他方端から前記第1直線部に対して離れる方向に延びる第1離間部と、該第1離間部の端部において前記第1直線部と略同一方向となるように湾曲した第2湾曲部と、該第2湾曲部から前記第1直線部と略同一方向に略直線状に延びる第2直線部と、該第2直線部から前記第1直線部に対して離れる方向に湾曲した第3湾曲部と、該第3湾曲部から前記第1直線部に対して離れる方向に延びる第2離間部とからなり、夫々の前記セグメントコイルは、前記固定子鉄心の夫々の前記スロットに装着された状態で前記第1直線部の先端と、他のセグメントコイルの前記第2離間部とが接合されているので、セグメントコイルは、折り返し部を境に一方側は、直線のままで、他方側は、4箇所に湾曲部が形成される。このため、セグメントコイルの湾曲部を極力少なくすることができ、更に溶接する側も一方側のみを周方向に折り曲げるだけでよいため、成形を容易とすることができる。また、湾曲部が少なくなる分だけ成形誤差を少なくすることができるので容易に凹部と凸部を嵌合させることができる。   The present embodiment is a stator having a stator core having a plurality of slots in the circumferential direction and a stator coil wound in the slots, and the stator coil is constituted by a plurality of segment coils. The segment coil includes a folded portion that is curved in a substantially U shape, a first linear portion that extends substantially linearly from one end of the folded portion, and a first linear portion that extends from the other end of the folded portion. A first separating portion extending in a direction away from the second bending portion, a second bending portion curved at substantially the same direction as the first straight portion at an end of the first separating portion, and the second bending portion from the second bending portion. A second linear portion extending substantially linearly in the same direction as the one linear portion, a third curved portion curved in a direction away from the second linear portion with respect to the first linear portion, and the third curved portion It extends in a direction away from the first straight portion. Each of the segment coils includes a distal end of the first straight portion and the second separation portions of the other segment coils in a state of being installed in the slots of the stator core. Since the segment coils are joined, one side of the segment coil remains a straight line with the folded portion as a boundary, and the other side has four curved portions. For this reason, the bending part of a segment coil can be reduced as much as possible, and also the side to be welded only needs to bend only one side in the circumferential direction, thus facilitating molding. Further, since the forming error can be reduced by the amount of the curved portion, the concave portion and the convex portion can be easily fitted.

また、本実施例は、前記第2離間部の先端側には、前記第1直線部と略同一方向となるように湾曲した第4湾曲部を有しているので、他のセグメントコイルの第1直線部と第4湾曲部の先端側を略平行な状態で向かい合わせることができる。このため、接合しやすいといった作用効果が得られる。   In addition, since the present embodiment has a fourth curved portion that is curved so as to be substantially in the same direction as the first straight portion on the distal end side of the second spacing portion, The one linear portion and the distal end side of the fourth bending portion can be opposed to each other in a substantially parallel state. For this reason, the effect that it is easy to join is acquired.

また、本実施例は、前記折り返し部の他方端と前記第1離間部との境界部には第5湾曲部が設けられているので、特にスロット内での占積率を向上させるための固定子コイルの断面を矩形状とした場合、前記折り曲げ部と前記第5湾曲部を、矩形状の湾曲する辺を異ならせることで容易に成形することができる。   Further, in the present embodiment, since the fifth curved portion is provided at the boundary between the other end of the folded portion and the first separation portion, the fixing is particularly made to improve the space factor in the slot. When the cross-section of the child coil is rectangular, the bent portion and the fifth bending portion can be easily formed by making the rectangular curved sides different.

また、本実施例は、前記セグメントコイルの前記第1直線部の先端と、前記第2離間部の先端には、夫々を位置決め可能な位置決め部が設けているので第1直線部の先端と第2離間部の先端を容易に接合することができる。   Further, in the present embodiment, since a positioning portion capable of positioning each is provided at the tip of the first linear portion of the segment coil and the tip of the second separation portion, the tip of the first linear portion The tips of the two spaced-apart portions can be easily joined.

また、本実施例は、前記位置決め部を前記セグメントコイルの前記第1直線部の先端と、前記第2離間部の先端の一方に設けられた凸部と他方に設けられた凹部によって構成したので、確実に位置決めすることができる。特に本実施例では、凹部と凸部を略V字形状としたので、多少ずれがあったとしても抵抗溶接時に挟み込む際にV字のテーパ部を利用して自動的にずれを矯正することができる。   Further, in this embodiment, the positioning portion is constituted by the tip of the first linear portion of the segment coil, the convex portion provided at one of the tip ends of the second spacing portion, and the concave portion provided at the other. , Can be positioned reliably. In particular, in this embodiment, since the concave portion and the convex portion are substantially V-shaped, even when there is a slight deviation, the deviation can be automatically corrected using the V-shaped taper portion when sandwiched during resistance welding. it can.

以上、本実施例について説明したが、本発明は、本実施例に限られるものではない。例えば、本実施例では、回転電機の一例として、電動4輪駆動車に用いられるモータについて説明したが、ハイブリット車に用いられる駆動用モータ,車両用交流発電機等のステータとしても適用することができる。   Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to the present embodiment. For example, in this embodiment, a motor used in an electric four-wheel drive vehicle has been described as an example of a rotating electric machine. However, the present invention can also be applied to a drive motor used in a hybrid vehicle, a stator such as a vehicle AC generator. it can.

また、本実施例では、固定子コイルの断面が矩角形状のものを説明したが、断面が円形のものであっても構わない。この場合、第4湾曲部と第5湾曲部を成形しなくてもセグメントコイルを成形,接続することができる。   In this embodiment, the stator coil has a rectangular cross section. However, the stator coil may have a circular cross section. In this case, the segment coil can be formed and connected without forming the fourth bending portion and the fifth bending portion.

また、本実施例では、位置決め部として略V字形状の凹部及び凸部を説明したが略V字形状に限るものではなく、円弧状や角形状等のものでもよい。   In the present embodiment, the substantially V-shaped concave and convex portions are described as the positioning portions, but the positioning portion is not limited to the substantially V-shape, and may be an arc shape or a square shape.

電動4輪駆動車に用いられる駆動用電動モータの側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the electric motor for a drive used for an electric four-wheel drive vehicle. 固定子鉄心に挿入する前のセグメントコイルの1つを斜視図にしたものである。One of the segment coils before inserting in a stator core is made into the perspective view. セグメントコイルを上方から見た上面図である。It is the top view which looked at the segment coil from the upper part. セグメントコイルを正面から見た正面図である。It is the front view which looked at the segment coil from the front. セグメントコイルを固定子鉄心に挿入した状態の側面図である。It is a side view of the state which inserted the segment coil in the stator core. ステータの一部を斜視図にしたものである。A part of stator is made into the perspective view. 固定子コイルの接合状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the joining state of a stator coil. ステータの正面図である。It is a front view of a stator.

符号の説明Explanation of symbols

2 回転子
3 ステータ
3−1 固定子鉄心
3−2 固定子コイル
3a セグメントコイル
3a−1 折り返し部
3a−2 第1直線部
3a−3 第5湾曲部
3a−4 第1離間部
3a−5 第2湾曲部
3a−6 第2直線部
3a−7 凹部(位置決め部)
3a−8 凸部(位置決め部)
3a−9 第3湾曲部
3a−10 第2離間部
3a−11 第4湾曲部
8 スロット
2 Rotor 3 Stator 3-1 Stator core 3-2 Stator coil 3a Segment coil 3a-1 Folded portion 3a-2 First straight portion 3a-3 Fifth curved portion 3a-4 First separation portion 3a-5 2 curved part 3a-6 2nd linear part 3a-7 Recessed part (positioning part)
3a-8 Convex part (positioning part)
3a-9 3rd bending portion 3a-10 2nd separation portion 3a-11 4th bending portion 8 slot

Claims (13)

周方向に複数のスロットを有する固定子鉄心と、前記スロット内に巻装される固定子コイルとを有するステータであって、
前記固定子コイルは、複数のセグメントコイルによって構成されており、
該セグメントコイルは、略U字形状に湾曲した折り返し部と、該折り返し部の一方端から略直線状に延びる第1直線部と、前記折り返し部の他方端から前記第1直線部に対して離れる方向に延びる第1離間部と、該第1離間部の端部において前記第1直線部と略同一方向となるように湾曲した第2湾曲部と、該第2湾曲部から前記第1直線部と略同一方向に略直線状に延びる第2直線部と、該第2直線部から前記第1直線部に対して離れる方向に湾曲した第3湾曲部と、該第3湾曲部から前記第1直線部に対して離れる方向に延びる第2離間部とからなり、
夫々の前記セグメントコイルは、前記固定子鉄心の夫々の前記スロットに装着された状態で前記第1直線部の先端と、他のセグメントコイルの前記第2離間部とが接合されていることを特徴とするステータ。
A stator having a stator core having a plurality of slots in the circumferential direction and a stator coil wound in the slots,
The stator coil is composed of a plurality of segment coils,
The segment coil is separated from the first linear portion from the folded portion bent into a substantially U shape, a first straight portion extending substantially linearly from one end of the folded portion, and the other end of the folded portion. A first spacing portion extending in a direction, a second bending portion curved so as to be substantially in the same direction as the first straight portion at an end of the first spacing portion, and the first straight portion from the second bending portion A second linear portion extending substantially linearly in the same direction, a third curved portion curved in a direction away from the second linear portion with respect to the first linear portion, and the first curved portion from the first curved portion. A second spacing portion extending in a direction away from the straight portion,
In each of the segment coils, the tip of the first straight portion and the second spacing portion of the other segment coil are joined in a state in which the segment coils are mounted in the slots of the stator core. And stator.
前記第2離間部の先端側には、前記第1直線部と略同一方向となるように湾曲した第4湾曲部を有していることを特徴とする請求項1に記載のステータ。   2. The stator according to claim 1, further comprising a fourth curved portion that is curved so as to be substantially in the same direction as the first linear portion on a distal end side of the second separation portion. 前記折り返し部の他方端と前記第1離間部との境界部には第5湾曲部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項2に記載のステータ。   The stator according to claim 1, wherein a fifth curved portion is provided at a boundary portion between the other end of the folded portion and the first separation portion. 前記セグメントコイルの断面は、矩形状であることを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載のステータ。   The stator according to any one of claims 1 to 3, wherein the segment coil has a rectangular cross section. 前記セグメントコイルにおける前記折り曲げ部と前記第5湾曲部は、矩形状の湾曲する辺が異なっていることを特徴とする請求項4に記載のステータ。   The stator according to claim 4, wherein the bent portion and the fifth bending portion of the segment coil have different rectangular curved sides. 前記セグメントコイルの前記第1直線部の先端と、前記第2離間部の先端には、夫々を位置決め可能な位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項2に記載のステータ。   The stator according to claim 2, wherein a positioning portion capable of positioning each of the first straight portion and the second separation portion of the segment coil is provided. 前記位置決め部は、前記セグメントコイルの前記第1直線部の先端と、前記第2離間部の先端の一方に設けられた凸部と他方に設けられた凹部によって構成されていることを特徴とする請求項6に記載のステータ。   The positioning portion includes a tip of the first linear portion of the segment coil, a convex portion provided at one of the tip ends of the second spacing portion, and a concave portion provided at the other. The stator according to claim 6. 前記凸部と前記凹部は、V字形状に嵌合するように構成されていることを特徴とする請求項7に記載のステータ。   The stator according to claim 7, wherein the convex portion and the concave portion are configured to fit in a V shape. 周方向に複数のスロットを有する固定子鉄心と、前記スロット内に巻装される固定子コイルとを有するステータの製造方法であって、
前記固定子コイルは、複数のセグメントコイルによって構成されており、
該セグメントコイルに略U字形状に湾曲した折り返し部と、該折り返し部の一方端から略直線状に延びる第1直線部と、前記折り返し部の他方端から前記第1直線部に対して離れる方向に延びる第1離間部と、該第1離間部の端部において前記第1直線部と略同一方向となるように湾曲した第2湾曲部と、該第2湾曲部から前記第1直線部と略同一方向に略直線状に延びる第2直線部とを折り曲げによって成形する第1成形工程と、
成形された夫々の前記セグメントコイルを前記固定子鉄心の夫々の前記スロット内に装着する装着工程と、
前記スロットに装着された夫々の前記セグメントコイルにおける前記第2直線部の先端側を前記第1直線部に対して離れる方向に折り曲げて第3湾曲部を成形し、該第3湾曲部から先端に向かって第2離間部を形成する第2成形工程と、
夫々の前記セグメントコイルにおける前記第1直線部の先端と、他のセグメントコイルにおける前記第2離間部とを接合する接合工程と、
からなることを特徴とするステータの製造方法。
A stator manufacturing method comprising a stator core having a plurality of slots in the circumferential direction and a stator coil wound in the slots,
The stator coil is composed of a plurality of segment coils,
The segment coil is folded in a substantially U shape, a first linear portion extending substantially linearly from one end of the folded portion, and a direction away from the other end of the folded portion with respect to the first linear portion. A first bendable portion extending in the direction of the first bendable portion, a second bendable portion that is curved so as to be in substantially the same direction as the first straight line portion at an end of the first distant portion, and the first straight portion from the second bendable portion. A first forming step of forming a second linear portion extending substantially linearly in substantially the same direction by bending;
A mounting step of mounting each of the molded segment coils in each of the slots of the stator core;
The distal end side of the second linear portion of each of the segment coils mounted in the slot is bent in a direction away from the first linear portion to form a third curved portion, and from the third curved portion to the distal end A second forming step of forming a second spacing portion toward the
A joining step of joining the tip of the first straight portion in each of the segment coils and the second spacing portion in the other segment coils;
A stator manufacturing method comprising the steps of:
前記第2成形工程において、前記第2離間部の先端側に前記第1直線部と略同一方向となるように折り曲げて第4湾曲部を成形することを特徴とする請求項9に記載のステータの製造方法。   10. The stator according to claim 9, wherein, in the second forming step, the fourth bending portion is formed by bending the tip end side of the second separation portion so as to be in substantially the same direction as the first linear portion. Manufacturing method. 前記第1成形工程において、前記折り返し部の他方端と前記第1離間部との境界部には第5湾曲部を成形することを特徴とする請求項9乃至請求項10に記載のステータの製造方法。   11. The stator according to claim 9, wherein, in the first forming step, a fifth curved portion is formed at a boundary portion between the other end of the folded portion and the first separation portion. Method. 前記セグメントコイルは、平角線であることを特徴とする請求項9乃至請求項11に記載のステータの製造方法。   The method for manufacturing a stator according to claim 9, wherein the segment coil is a rectangular wire. 周方向に異なる極が交互となるように複数の磁極が設けられた回転子と、
周方向に複数のスロットを有する固定子鉄心と、前記スロット内に巻装される固定子コイルとを有するステータと、
で構成される回転電機であって、
前記固定子コイルは、複数のセグメントコイルによって構成されており、
該セグメントコイルは、略U字形状に湾曲した折り返し部と、該折り返し部の一方端から略直線状に延びる第1直線部と、前記折り返し部の他方端から前記第1直線部に対して離れる方向に延びる第1離間部と、該第1離間部の端部において前記第1直線部と略同一方向となるように湾曲した第2湾曲部と、該第2湾曲部から前記第1直線部と略同一方向に略直線状に延びる第2直線部と、該第2直線部から前記第1直線部に対して離れる方向に湾曲した第3湾曲部と、該第3湾曲部から前記第1直線部に対して離れる方向に延びる第2離間部とからなり、
夫々の前記セグメントコイルは、前記固定子鉄心の夫々の前記スロットに装着された状態で前記第1直線部の先端と、他のセグメントコイルの前記第2離間部とが接合されていることを特徴とする回転電機。
A rotor provided with a plurality of magnetic poles so that different poles alternate in the circumferential direction;
A stator having a stator core having a plurality of slots in the circumferential direction, and a stator coil wound in the slots;
A rotating electric machine comprising:
The stator coil is composed of a plurality of segment coils,
The segment coil is separated from the first linear portion from the folded portion bent into a substantially U shape, a first straight portion extending substantially linearly from one end of the folded portion, and the other end of the folded portion. A first spacing portion extending in a direction, a second bending portion curved so as to be substantially in the same direction as the first straight portion at an end of the first spacing portion, and the first straight portion from the second bending portion A second linear portion extending substantially linearly in the same direction, a third curved portion curved in a direction away from the second linear portion with respect to the first linear portion, and the first curved portion from the first curved portion. A second spacing portion extending in a direction away from the straight portion,
In each of the segment coils, the tip of the first straight portion and the second spacing portion of the other segment coil are joined in a state in which the segment coils are mounted in the slots of the stator core. Rotating electric machine.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8373321B2 (en) 2010-03-08 2013-02-12 Hyundai Motor Company Terminal assembly for motor of hybrid vehicle
JP2014082935A (en) * 2014-02-13 2014-05-08 Hitachi Automotive Systems Ltd Stator of rotary electric machine, and rotary electric machine having the same
JP2017099220A (en) * 2015-11-27 2017-06-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 Rotary electric machine and manufacturing method of stator for rotary electric machine

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