(57)【要約】【課題】回転電気機械の端末処理を簡略化し、かつ回転電気機械の小型化を図る。【解決手段】回転電気機械のステーターに取り付けられるステーターカバー（４）は、同軸円筒である内筒及び外筒のそれぞれの一部にあたる内周壁（１０）及び外周壁（２０）と、該内周壁と該外周壁とを連結する連結壁（３０）とを有し、前記外周壁と前記内周壁と前記連結壁の外壁面との少なくともいずれかには、前記ステーターのコイルから引き出される端末線と、該端末線に電流を供給するリード線との結線部が収納される結線部収納穴（２１ａ〜２１ｃ）が設けられ、前記連結壁に周方向に補助壁（３１）が設けられ、該補助壁と前記外周壁の内周壁面と前記内周壁の外周壁面とにより、前記端末線及び前記リード線が設置される複数の溝（３２ａ〜３２ｃ）が形成されることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電気機械のステーターに取り付けられるステーターカバーにおいて、
同軸円筒である内筒及び外筒のそれぞれの一部にあたる内周壁及び外周壁と、該内周壁と該外周壁とを連結する連結壁とを有し、
前記外周壁と前記内周壁と前記連結壁の外壁面との少なくともいずれかには、前記ステーターのコイルから引き出される端末線と、該端末線に電流を供給するリード線との結線部が収納される結線部収納穴が設けられ、
前記連結壁に周方向に補助壁が設けられ、該補助壁と前記外周壁の内周壁面と前記内周壁の外周壁面とにより、前記端末線及び前記リード線が設置される複数の溝が形成されることを特徴とするステーターカバー。
【請求項２】
前記溝の底面にスリットが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のステーターカバー。
【請求項３】
前記溝の終端部と、前記連結壁の外壁面と、前記外周壁の軸方向端面に前記結線部収納穴と連通するように設けられた窪みとの少なくともいずれかにリード線係止部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のステーターカバー。
【請求項４】
前記結線部収納穴４の径方向の断面形状が楕円であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のステーターカバー。
【請求項５】
前記結線部収納穴が前記外周壁において前記軸方向に沿って設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のステーターカバー。
【請求項６】
前記結線部収納穴が前記外周壁において前記軸方向に対して斜めの方向に設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のステーターカバー。
【請求項７】
前記結線部収納穴４が前記連結壁の外壁面に周方向に沿って設けられたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のステーターカバー。
【請求項８】
前記溝が３箇所にわたり設けられ、その中央の溝がその他の溝よりも高い位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のステーターカバー。
【請求項９】
前記溝の底面と前記溝を形成する前記補助壁と前記内周壁の外周壁面と前記外周壁の内周壁面とに突出した凹凸部が設けられている特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のステーターカバー。
【請求項１０】
前記外周壁の軸方向端面に面取り部が設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のステーターカバー。
【請求項１１】
前記外周壁の内周壁面にスプリング効果を有する凸部が設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のステーターカバー。
【請求項１２】
前記外周壁の外周壁面にも周方向の補助壁が設けられていることにより、前記端末線及び前記リード線が設置される複数の溝が前記外周壁の外周壁面にも形成されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のステーターカバー。
【請求項１３】
前記連結壁の周方向一端に、別の部材を連結するためのはめあい部が設けられていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のステーターカバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電動機を含む回転電気機械のステーターに取り付けられ、該ステーターの端末処理を行うステーターカバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機の従来の端末処理構造として特許文献１が知られている。同文献の図２２には、ステーターコアに接着された仮端子台と該仮端子台に取り付けられた本端子台と該仮端子台と一体化されたコイル接続用端子とを用いてステーターの端末処理を行う点が開示されている。このような端末処理の工程は手作業で行われる。
【０００３】
また、端末処理の工程を自動化するために、ステーターコアと端子台と上端子台と回転子とを覆うカバーを用いて端末処理を行うことが上記特許文献１の図９に開示されている。このカバーは、ステーターコアを覆う下カバーと、コイルエンドと端子台と上端子台とを覆う上カバーとから構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のような電動機の端末処理構造にあっては、例えばコイル巻線の径及びリード線の径が電動機によって異なる場合、その電動機専用の端子及び段取りが必要となるため、小ロット製造、他品種製造には向かないという問題があった。また、端子台が複数必要となり、部品点数が多くなるという問題もあった。さらに、部品点数が多いことにより電動機そのもののサイズが大きくなるという問題もあった。なお、従来においてはリード線が固定される構造になっていないため、リード線の抜け強度も弱いと考えられる。
【０００６】
このような問題点は、端末処理の工程が手作業によるものであるか、自動化されているかに関わらず存在するものである。なお、自動化するための設備は一般的に複雑で設備費が高くなり、段取りも手作業に比べると大変になる。
【０００７】
本発明は、かかる不都合を解消し、電動機を含む回転電気機械の端末処理を簡略化し、かつ回転電気機械の小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る回転電気機械のステーターに取り付けられるステーターカバーは、同軸円筒である内筒及び外筒のそれぞれの一部にあたる内周壁及び外周壁と、該内周壁と該外周壁とを連結する連結壁とを有し、前記外周壁と前記内周壁と前記連結壁の外壁面との少なくともいずれかには、前記ステーターのコイルから引き出される端末線と、該端末線に電流を供給するリード線との結線部が収納される結線部収納穴が設けられ、前記連結壁に周方向に補助壁が設けられ、該補助壁と前記外周壁の内周壁面と前記内周壁の外周壁面とにより、前記端末線及び前記リード線が設置される複数の溝が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電動機を含む回転電気機械の端末処理を簡略化し、かつ回転電気機械の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（Ａ）ステーターカバーが取り付けられたステーターの平面図である。（Ｂ）ステーターカバーが取り付けられたステーターの側面図である。
【図２】ステーターカバーの平面図である。
【図３】ステーターカバーの斜視図である。
【図４】ステーターカバーの別の斜視図である。
【図５】ステーターカバーの別の形態の説明図である。
【図６】ステーターカバーの別の形態の説明図である。
【図７】ステーターカバーの別の形態の説明図である。
【図８】ステーターカバーの別の形態の説明図である。
【図９】ステーターカバーの別の形態の説明図である。
【図１０】ステーターカバーの別の形態の説明図である。
【図１１】ステーターカバーの別の形態の説明図である。
【図１２】ステーターカバーの別の形態の説明図である。
【図１３】ステーターカバーの別の形態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の形態］
図１を参照して、交流電動機のステーターの一形態について説明する。まず、交流電動機のステーター１は、積層鉄板からなる略円筒形状のステーターコア２と、該ステーターコアの内部に巻装された３相のコイル３とを備えている。
【００１２】
コイル３のうち、ステーターコア２の電動機回転軸方向端面２ａから突出しているコイルエンド部３ａには、その一部を覆うように樹脂製のステーターカバー４が設けられている。このステーターカバー４には、コイル３の３本の端末線と各端末線に電流を流すための３本のリード線５との各結線部が収納されている。３本のリード線５とは具体的には、第１のリード線５ａと第２のリード線５ｂと第３のリード線５ｃとである。そして、ステーターカバー４と端末線とリード線５とは、レーシング糸６によりレーシングされ、コイルエンド部３ａに固定されている。
【００１３】
以下、電動機回転軸を単に軸とも呼ぶ。
【００１４】
ステーターカバー４の構造の詳細を図２〜図４に示している。ステーターカバー４は、同軸円筒である内筒及び外筒のそれぞれの一部にあたる内周壁１０及び外周壁２０と、該内周壁と該外周壁とを連結し、かつ周方向に延びている連結壁３０とを有している。ステーターカバー４の径方向の断面形状は略Ｈ字状である。すなわち、内周壁１０及び外周壁２０は連結壁３０の径方向両端部から軸方向に沿って両側に延びるように形成されている。
【００１５】
外周壁２０には、コイル３の３本の端末線とリード線５ａ〜５ｃとの各結線部を収納する結線部収納穴２１が３箇所にわたって軸方向に設けられている。３箇所の結線部収納穴２１のうち、補助壁３１から最も遠くに位置しているのが第１の結線部収納穴２１ａであり、補助壁３１の最も近くに位置しているのが第３の結線部収納穴２１ｃである。そして、第１の結線部収納穴２１ａと第３の結線部収納穴２１ｃとの間に位置しているのが第２の結線部収納穴２１ｂである。結線部収納穴２１は貫通孔ではなく行き止まりの穴であり、径方向の断面形状は楕円である。
【００１６】
外周壁２０の軸方向端面２２には、第１の結線部収納穴２１ａと連通するように第１の窪み２３ａが略内径方向に設けられている。同様に、第２の結線部収納穴２１ｂと連通するように第２の窪み２３ｂが、第３の結線部収納穴２１ｃと連通するように第３の窪み２３ｃが、それぞれ略内径方向に設けられている。これら窪み２３ａ〜２３ｃには、前記軸方向端面２２付近から突出した形状のリード線係止部２４がそれぞれ設けられている。
【００１７】
同じく外周壁２０の軸方向端面２２には、前記結線部収納穴２１ａ〜２１ｃとは別の位置に、径方向に延びる５箇所の凹部２５が設けられている。前記軸方向端面２２と対向する外周壁２０の別の軸方向端面２６にも、前記凹部２５と対向する位置に凹部２７が径方向に設けられている。同じく軸方向端面２６には、面取り部２６ａが設けられている。
【００１８】
外周壁２０の外周壁面には、内径方向に凹んだ形状の肉盗み２８が軸方向に延びるように設けられており、これにより結線部収納穴２１ａ〜２１ｃの周囲の外周壁面が外径方向に突出したような形状となっている。
【００１９】
連結壁３０において周方向一端側には、径方向一定間隔に補助壁３１が２箇所にわたり内周壁１０及び外周壁２０と平行に設けられ、これにより溝３２が３箇所にわたり周方向に形成されている。３箇所の溝３２のうち、内周壁１０の最も近くに位置しているのが第１の溝３２ａであり、外周壁２０の最も近くに位置しているのが第３の溝３２ｃである。そして、第１の溝３２ａと第３の溝３２ｃとの間に位置しているのが第２の溝３２ｂである。溝３２ａ〜３２ｃの底面にはスリット３３がそれぞれ設けられている。
【００２０】
連結壁３０の外壁面には、第１の結線部収納穴２１ａ及び第２の結線部収納穴２１ｂに近い位置に、逆Ｌ字形状のリード線係止部３４ａ及び３４ｂがそれぞれ設けられている。また、前記溝３２ａ〜３２ｃの終端部のそれぞれには、その両側に逆Ｌ字形状のリード線係止部３５が２箇所ずつ設けられている。すなわち、リード線係止部３５は、内周壁１０と外周壁２０と補助壁３１とにおける、結線部収納穴２１ａ〜２１ｃから離れた側の周方向端面に設けられている。
【００２１】
内周壁１０の軸方向端面１１には、外周壁２０の凹部２５のそれぞれと対向する位置に５箇所の凹部１２が径方向に延びるように設けられている。
【００２２】
内周壁１０の外周壁面と外周壁２０の内周壁面と連結壁３０の内壁面とにより、コイルエンド部３ａを収納するコイルエンド部収納部４０が形成される。また、外周壁２０の内周壁面には、スプリング効果を有する凸部２９が３箇所にわたり設けられている。
【００２３】
［作用］
以上のようなステーターカバー４は、コイルエンド部３ａの一部を覆うようにステーター１に取り付けられて固定され、コイルエンド部３ａはコイルエンド部収納部４０に収納される。この時点では、レーシング糸６によるレーシングはまだなされていないため、この固定は仮固定に過ぎない。ステーターカバー４には面取り部２６ａが設けられているため、仮固定の際にステーターカバー４がコイルエンド部３ａの巻線に引っ掛かってしまうことを防ぐことができる。さらに、外周壁２０の内周壁面に設けられたスプリング効果を有する凸部２９がコイルエンド部３ａと接触するため、ステーターカバー４の仮固定が容易である。
【００２４】
このようにステーターカバー４が仮固定された後、コイル３から引き出された第１の相の端末線（図示せず）と、該端末線に電流を流すための第１のリード線５ａとの結線部（図示せず）が第１の結線部収納穴２１ａに収納される。そして、前記第１の相の端末線及び第１のリード線５ａは、第１の窪み２３ａ及び第１の溝３２ａに設置される。このとき、第１のリード線５ａはリード線係止部２４、３４ａ、３５によりステーターカバー４に係止される。
【００２５】
また、コイル３から引き出された第２の相の端末線（図示せず）と、該端末線に電流を流すための第２のリード線５ｂとの結線部（図示せず）が第２の結線部収納穴２１ｂに収納される。そして、前記第２の相の端末線及び第２のリード線５ｂは、第２の窪み２３ｂ及び第２の溝３２ｂに設置される。このとき、第２のリード線５ｂはリード線係止部２４、３４ｂ、３５によりステーターカバー４に係止される。
【００２６】
さらに、コイル３から引き出された第３の相の端末線（図示せず）と、該端末線に電流を流すための第３のリード線５ｃとの結線部（図示せず）が第３の結線部収納穴２１ｃに収納される。そして、前記第３の相の端末線及び第３のリード線５ｃは、第３の窪み２３ｃ及び第３の溝３２ｃに設置される。このとき、第３のリード線５ｃはリード線係止部２４、３５によりステーターカバー４に係止される。
【００２７】
前記結線部は通常、はんだ付けにより形成されている。この結線部にはんだのツノと呼ばれる突起があったとしても、結線部収納穴２１ａ〜２１ｃの径方向の断面形状が楕円であるため、結線部の収納が容易である。つまり、ツノの除去作業が不要である。
【００２８】
また、溝３２ａ〜３２ｃに設けられたスリット３３を開いて前記溝を広げることができるため、前記溝へのリード線５の設置が容易である。さらに、ステーターカバ４にはリード線係止部２４、３４ａ、３４ｂ、３５が設けられているため、設置されたリード線５がステーターカバー４から浮き上がってしまうことを防ぐことができる。
【００２９】
リード線５とコイル３の端末線とが設置されたステーターカバー４は、レーシング糸６によりレーシングされ、コイルエンド部３ａに固定される。このとき、レーシング糸６を凹部１２、２５、２７に引っ掛けることにより、レーシングの強度を高めることができる。同時にこのレーシングによりスリット３３に力がかかって閉まるため、リード線の抜け強度を高めることができる。
【００３０】
以上のようなステーターカバー４を用いることで、従来とは異なり、仮端子台、本端子台といった部品が必要ないため、ステーターカバー４の製造コストを抑え、かつステーター全体の小型化を図ることができる。
【００３１】
［他の形態］
図５は、他の形態に係るステーターカバー４の溝３２の断面図である。この溝３２にはリード線５と図示していないコイルの端末線とが設置されている。図示しているように、溝３２の底面３２ｔに突出した形状の凹凸部３６を設けることができる。凹凸部３６そのものが突出しているためにリード線５が屈曲し、かつ凹凸部３６にリード線５が接触するため、リード線５の抜け強度を高めることができる。また、図６に示すように、溝３２ａ〜３２ｃを構成する補助壁３１と内周壁１０の外周壁面及び外周壁２０の内周壁面に凹凸部３７を設けることによっても、リード線５の抜け強度を高めることができる。
【００３２】
図７に示すように、第２の溝３２ｂを第１の溝３２ａ及び第３の溝３２ｃよりも高い位置に設けることができる。これにより、レーシング糸６を用いたレーシングにより溝３２ａ〜３２ｃにかかる力を均等にすることができるため、３本のリード線５ａ〜５ｃの固定強度を均等にすることができる。
【００３３】
図８に示すように、内周壁１０にも結線部収納穴１３を軸方向に設けることにより、３本を超えるコイルの端末線とリード線との結線部を収納することができる。また、図９に示すように、連結壁３０の外壁面上に結線部収納穴３８を設けることもできる。これにより、外周壁２０に結線部収納穴２１に設けた場合に比べて、外周壁２０の径方向の厚みを小さくすることができる。もちろん、結線部収納穴は内周壁１０と外周壁２０と連結壁３０の少なくともいずれかに設けることができる。
【００３４】
図１０に示すように、外周壁２０の外周壁面に周方向の補助壁２０ａを設けることにより、周方向に沿って溝２０ｂを形成することができる。この場合、溝２０ｂと対向するように結線部収納穴（図示せず）を外周壁２０において周方向に設けることができる。この溝２０ｂにも、溝３２と同様にリード線５及び端末線を設置することができるため、３相を超えるコイルの端末線及びリード線を設置することができる。なお、図１０では溝３２ｂを省略している。
【００３５】
図１１に示すように、結線部収納穴２１ａ〜２１ｃを軸方向に対して斜めの方向に設けることもできる。これにより、外周壁２０の軸方向の長さを短縮することができる。
【００３６】
図１２に示すように、ステーターカバー４の連結壁３０の周方向一端にはめあい部３９を設けることができる。これにより、他部材の一例としてサーマルプロテクタ取付カバー７のはめあい部７１とはめあわせることができ、サーマルプロテクタ取付カバー７をステーターカバー４と一体化させてコイルエンド部３ａに固定することができる。なお、サーマルプロテクタ取付カバー７は、コイル３の巻線の温度が過度に上昇することを防止するサーマルプロテクタ（図示せず）を取り付けるためのカバーである。サーマルプロテクタは、サーマルプロテクタ収納部７２に収納される。サーマルプロテクタ取付カバー７には、ステーターカバー４の溝３２及びスリット３３と同様に、溝７３及びスリット７４が設けられている。このような溝７３及びスリット７４にサーマルプロテクタのリード線を設置することができる。
【００３７】
あるいは、図１３に示すように、サーマルプロテクタ取付カバー７に軸方向に延びるはめあい部７５を設け、ステーターカバー４の内周壁１０の内周壁面及び外周壁２０の外周壁面にはめあわせることもできる。
【００３８】
溝３２の形状はＵ字状でも角形状でもよいが、Ｕ字状にすることにより、リード線５との接触面積が増加して、含浸の際のワニスがリード線５及び溝３２に付着しやすくなるため、リード線５の抜け強度を高めることができる。
【００３９】
なお、端末線とリード線との結線部は、はんだ付けによるものに限られず、端子あるいは溶接等によるものであってもよい。また、ステーターカバー４は、交流電動機のステーター１に限られず、その他の種類の電動機及び発電機を含む回転電気機械のステーターに用いることもできる。
【００４０】
上記において、回転電気機械の端末処理構造の特定の実施形態について具体的に説明した。しかし、本発明は、このような実施形態に限定されず、当業者にとって明らかな変更、修正は、全て本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
１      ステーター
２      ステーターコア
２ａ    電動機回転軸方向端面
３      コイル
３ａ    コイルエンド部
４      ステーターカバー
５      リード線
５ａ    第１のリード線
５ｂ    第２のリード線
５ｃ    第３のリード線
６      レーシング糸
７      サーマルプロテクタ取付カバー
１０    内周壁
１１    軸方向端面
１２    凹部
１３    結線部収納穴
２０    外周壁
２０ａ  補助壁
２０ｂ  溝
２１    結線部収納穴
２１ａ  第１の結線部収納穴
２１ｂ  第２の結線部収納穴
２１ｃ  第３の結線部収納穴
２２    軸方向端面
２３ａ  第１の窪み
２３ｂ  第２の窪み
２３ｃ  第３の窪み
２４    リード線係止部
２５    凹部
２６    軸方向端面
２６ａ  面取り部
２７    凹部
２８    肉盗み
２９    凸部
３０    連結壁
３１    補助壁
３２    溝
３２ａ  第１の溝
３２ｂ  第２の溝
３２ｃ  第３の溝
３２ｔ  底面
３３    スリット
３４ａ，３４ｂ    リード線係止部
３５    リード線係止部
３６    凹凸部
３７    凹凸部
３８    結線部収納穴
３９    はめあい部
４０    コイルエンド部収納部
７１    はめあい部
７２    サーマルプロテクタ収納部
７３    溝
７４    スリット
７５    はめあい部
【図１】
2014233124.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014233124.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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