(57)【要約】【課題】三相のコイルと中性点バスバとの接合性を向上させる。【解決手段】中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗとカフサ部品３１−１を結合部材４４により結合して一体のユニット部品５０とすることで、中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗ及びセグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗのステータ周方向及び軸方向に関する位置決めを同一部品で行うことができる。したがって、中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗとセグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗの相対位置精度を容易に向上させることができ、中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗとセグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗとの溶接箇所のばらつきを抑制することができる。【選択図】図１
2016032392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアと、
ステータコアに巻装された三相のコイルと、
三相のコイルのそれぞれに接続された中性点バスバと、
ステータコアの軸方向端面に設置されたコイル位置決め用のカフサ部品であって、コイルにおけるステータコアより軸方向外側に張り出したコイルエンド部が接触するカフサ部品と、
を備え、
中性点バスバとカフサ部品が一体である、回転電機のステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のステータに関し、特に、三相のコイルが中性点バスバにより接続されたステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１の回転電機のステータでは、ステータコアの軸方向端面に設置された樹脂部品により三相のコイルの位置決めを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４３７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
三相のコイルを中性点バスバにより接続する際には、三相のコイルの位置決めだけでなく、中性点バスバの位置決めも行う必要がある。専用の治具により中性点バスバの位置決めを行う場合は、コイルの位置決めと中性点バスバの位置決めが別部品で行われるため、コイルと中性点バスバの相対位置精度にばらつきが生じやすくなる。その結果、三相のコイルと中性点バスバとの接合性が低下しやすくなる。
【０００５】
本発明に係る回転電機のステータは、三相のコイルと中性点バスバとの接合性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る回転電機のステータは、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明に係る回転電機のステータは、ステータコアと、ステータコアに巻装された三相のコイルと、三相のコイルのそれぞれに接続された中性点バスバと、ステータコアの軸方向端面に設置されたコイル位置決め用のカフサ部品であって、コイルにおけるステータコアより軸方向外側に張り出したコイルエンド部が接触するカフサ部品と、を備え、中性点バスバとカフサ部品が一体であることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、中性点バスバとカフサ部品が一体であることで、三相のコイルの位置決めと中性点バスバの位置決めを同一部品で行うことができ、三相のコイルと中性点バスバの相対位置精度を向上させることができる。その結果、三相のコイルと中性点バスバとの接合性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るステータの全体構成例を示す斜視図である。
【図２】ステータ軸方向一端部の構成例を示す図である。
【図３】ステータ軸方向他端部の構成例を示す図である。
【図４】ユニット部品の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。
【００１１】
図１〜４は、本発明の実施形態に係る回転電機のステータの概略構成を示す図である。図１はステータ全体構成の斜視図を示し、図２はステータ軸方向一端部の構成例を示し、図３はステータ軸方向他端部の構成例を示し、図４はユニット部品５０の構成例を示す。図１〜３では、ステータ周方向に関してステータコア２１及びセグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗの構成の図示を一部省略しているが、図示を省略している残りの部分の構成は、図示している部分と同様の構成である。
【００１２】
ステータは、ステータコア２１と、ステータコア２１に巻装された三相のセグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗと、三相のセグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗの一端部同士を中性点として結合する、つまり三相のセグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２ＷをＹ結線（スター結線）するための中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗと、ステータコア２１のステータ軸方向一端面及び他端面に設置された一対のカフサ部品３１−１，３１−２とを含んで構成される。ステータコア２１は、ステータ周方向に沿って延びる環状のヨーク２３と、ヨーク２３の内周面よりステータ径方向内側（図示しないロータ側）へ突出する複数のティース２４とを含む。複数のティース２４はステータ周方向に互いに間隔をおいて（等間隔で）配置されている。ステータ周方向に隣接するティース２４間にスロット２５が形成され、複数のスロット２５がステータ周方向に互いに間隔をおいて（等間隔で）配置されている。各ティース２４及び各スロット２５は、ステータ軸方向に沿って延びている。
【００１３】
コイル位置決め用のカフサ部品３１−１は、図２に示すように、ステータコア２１のステータ軸方向一端面と接触する状態でステータコア２１に接着されており、カフサ部品３１−２は、図３に示すように、ステータコア２１のステータ軸方向他端面と接触する状態でステータコア２１に接着されている。ステータコア２１とカフサ部品３１−１，３１−２の接着については、例えばワニス等の絶縁性を有する接着材料により行うことが可能であるが、他の接着方法を用いることも可能である。
【００１４】
図２，４に示すように、カフサ部品３１−１においては、複数（ティース２４と同数）のサポート部３４−１がステータ周方向に互いに間隔をおいて（ティース２４と等間隔で）配置されている。各サポート部３４−１は各ティース２４のステータ軸方向一端面と接触する。各サポート部３４−１のステータ径方向内側端部同士は内周側環状部材３６−１により連結され、各サポート部３４−１のステータ径方向外側端部同士は外周側環状部材３７−１により連結されている。ステータ周方向に隣接するサポート部３４−１間に挿通穴３５−１が形成され、複数（スロット２５と同数）の挿通穴３５−１がステータ周方向に互いに間隔をおいて（スロット２５と等間隔で）配置されている。ステータ軸方向において各挿通穴３５−１は各スロット２５に面する。各サポート部３４−１のステータ軸方向一端部には、凸曲面３８−１が形成されている。
【００１５】
カフサ部品３１−２も、カフサ部品３１−１と同様の構成であり、複数（ティース２４と同数）のサポート部３４−２がステータ周方向に互いに間隔をおいて（ティース２４と等間隔で）配置されており、各サポート部３４−２が各ティース２４のステータ軸方向他端面と接触する。ステータ周方向に隣接するサポート部３４−２間に挿通穴が形成され、複数（スロット２５と同数）の挿通穴がステータ周方向に互いに間隔をおいて（スロット２５と等間隔で）配置されている。ステータ軸方向においてカフサ部品３１−２の各挿通穴は各スロット２５に面する。各サポート部３４−２のステータ軸方向他端部には、凸曲面３８−２が形成されている。
【００１６】
セグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗは、カフサ部品３１−２の挿通穴、ステータコア２１のスロット２５、及びカフサ部品３１−１の挿通穴３５−１を通って、各ティース２４に装着されている。セグメントコイル２２Ｕは、ステータ周方向位置の異なるスロット２５を通ってステータコア２１（ティース２４及びヨーク２３）よりステータ軸方向一端側（軸方向外側）に張り出したコイルエンド部２２Ｕａ同士がステータ周方向に曲げ加工されて接合されている。同様に、セグメントコイル２２Ｖは、ステータ周方向位置の異なるスロット２５を通ってステータコア２１よりステータ軸方向一端側に張り出したコイルエンド部２２Ｖａ同士がステータ周方向に曲げ加工されて接合され、セグメントコイル２２Ｗは、ステータ周方向位置の異なるスロット２５を通ってステータコア２１よりステータ軸方向一端側に張り出したコイルエンド部２２Ｗａ同士がステータ周方向に曲げ加工されて接合されている。
【００１７】
セグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗの曲げ加工の際には、コイルエンド部２２Ｕａ，２２Ｖａ，２２Ｗａがサポート部３４−１の凸曲面３８−１に当接することで、コイルエンド部２２Ｕａ，２２Ｖａ，２２Ｗａがステータコア２１（ティース２４）の角部に接触するのを防止することができる。同様に、ステータコア２１よりステータ軸方向他端側（軸方向外側）に張り出したコイルエンド部２２Ｕｂ，２２Ｖｂ，２２Ｗｂがサポート部３４−２の凸曲面３８−２に当接することで、コイルエンド部２２Ｕｂ，２２Ｖｂ，２２Ｗｂがステータコア２１の角部に接触するのを防止することができる。これによって、セグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗの損傷を防止することができる。
【００１８】
セグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗの接合後は、コイルエンド部２２Ｕａ，２２Ｖａ，２２Ｗａがサポート部３４−１の凸曲面３８−１に接触し、コイルエンド部２２Ｕｂ，２２Ｖｂ，２２Ｗｂがサポート部３４−２の凸曲面３８−２に接触する。これによって、ステータコア２１に対するセグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗのステータ周方向及び軸方向に関する位置決めが行われる。セグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗには、中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗが電気的に接続される接続端子３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗがそれぞれ設けられている。接続端子３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗは、ステータ周方向に互いに間隔をおいて配置され、ステータ軸方向に沿って延びている。
【００１９】
中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗは、三相のセグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗのそれぞれと電気的に接続されている。セグメントコイル２２Ｕの接続端子３２Ｕと中性点バスバ４２Ｕが溶接により接合され、セグメントコイル２２Ｖの接続端子３２Ｖと中性点バスバ４２Ｖが溶接により接合され、セグメントコイル２２Ｗの接続端子３２Ｗと中性点バスバ４２Ｗが溶接により接合されている。これによって、三相のセグメントコイル２２Ｕ，２２Ｗ，２２ＶがＹ結線される。中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗは、接続端子以外は、例えば樹脂等の絶縁材料により導体部分が覆われている。
【００２０】
本実施形態では、図１，４に示すように、中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗとカフサ部品３１−１を結合部材４４により結合して一体のユニット部品５０としている。図１，４に示すユニット部品５０の例では、結合部材４４がヨーク２３のステータ軸方向一端面上に配置され、ステータ周方向に沿って延びている。そして、結合部材４４のステータ軸方向一端部が中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗに連結され、結合部材４４のステータ軸方向他端部がカフサ部品３１−１の外周側環状部材３７−１に連結されている。ユニット部品５０におけるカフサ部品３１−１及び結合部材４４については、例えば樹脂等の絶縁材料により一体で構成することが可能である。この場合、３本の中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗは、結合部材４４にモールド成形されており、結合部材４４の内部にて互いに電気的に接続され、中性点が形成されている。
【００２１】
中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗをセグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗに溶接により接合する際には、中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗとカフサ部品３１−１を一体のユニット部品５０とすることで、カフサ部品３１−１に対する中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗのステータ周方向、軸方向、及び径方向に関する位置決めが行われる。そのため、中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗの位置決めを行うための専用の治具が不要となる。さらに、コイルエンド部２２Ｕａ，２２Ｖａ，２２Ｗａがカフサ部品３１−１のサポート部３４−１に接触することで、カフサ部品３１−１に対するセグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗのステータ周方向及び軸方向に関する位置決めが行われる。
【００２２】
このように、本実施形態によれば、中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗとカフサ部品３１−１を一体部品とすることで、中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗ及びセグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗのステータ周方向及び軸方向に関する位置決めを同一部品で行うことができる。したがって、中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗとセグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗの相対位置精度を容易に向上させることができ、中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗとセグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗ（接続端子３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗ）との溶接箇所のばらつきを抑制することができる。その結果、中性点バスバ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗとセグメントコイル２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗとの溶接による接合性を向上させることができ、溶接品質を向上させることができる。
【００２３】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００２４】
２１  ステータコア、２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗ  セグメントコイル、２２Ｕａ，２２Ｕｂ，２２Ｖａ，２２Ｖｂ，２２Ｗａ，２２Ｗｂ  コイルエンド部、２３  ヨーク、２４  ティース、２５  スロット、３１−１，３１−２  カフサ部品、３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗ  接続端子、３４−１，３４−２  サポート部、３５−１  挿通穴、３６−１  内周側環状部材、３７−１  外周側環状部材、３８−１，３８−２  凸曲面、４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗ  中性点バスバ、４４  結合部材、５０  ユニット部品。
【図１】
2016032392.tif 000003
【図２】
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【図３】
2016032392.tif 000005
【図４】
2016032392.tif 000006