JP4823772B2 - 固定子コイルの結線部材、固定子コイルの結線部材の製造方法及び回転電機 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機の固定子に組み込まれる固定子コイルを結線する固定子コイルの結線部材、固定子コイルの結線部材の製造方法及び回転電機に関するものである。

従来、同相の各コイルを、導電部材を介して結線する固定子コイルの結線部材において、前記導電部材は、少なくとも２つの相の各相で同一形状の相別導電部材を１つ宛て用いるとともに、異相の固定子コイルの端部を共通に結線する共通導電部材を更に備え、前記相別導電部材と共通導電部材を、リング状の絶縁体により、電気絶縁状態で積層固定したものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−２３３４８３号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、電源から各同相の固定子コイルに供給される電流が１つの相別導電部材から配電されるので、相別導電部材の断面積を大きくする必要がある。そのため、結線部材全体が大きくなってしまうという問題があった。また、相別導電部材と共通導電部材の配置直径が異なるので、このことからも結線部材全体が大きくなってしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化した固定子コイルの結線部材をを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、回転電機の複数の固定子コイルを、導電部材を介して結線する固定子コイルの結線部材であって、同相の固定子コイルを結線する互いに分離した複数の円弧状相別導電部材と、前記同相の円弧状相別導電部材とは、電気絶縁状態で前記回転電機の軸方向に離間し、異相の固定子コイルを結線する互いに分離した複数の円弧状相別導電部材と、を備える固定子コイルの結線部材において、前記各円弧状相別導電部材の円弧部に、外側又は内側に膨らむ複数の波形迂回部を形成し、前記異相の円弧状相別導電部材を前記同相の円弧状相別導電部材に対して周方向にずらすことにより、一つの円弧状相別導電部材の少なくとも一つの波形迂回部が他の円弧状相別導電部材の波形迂回部と重ならないようにし、その一つの波形迂回部の凸部を樹脂成型金型に設けた支持ピンで支持するようにして前記各円弧状相別導電部材間に樹脂を充填し、前記同相、異相の各円弧状相別導電部材同士を樹脂一体成型したことを特徴とする。

この発明によれば、固定子コイルの小型の結線部材が得られる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる固定子コイルの結線部材の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる固定子コイルの結線部材の実施の形態１を示す正面図であり、図２は、結線部材の側面図であり、図３は、結線部材を回転電機の固定子に装着した状態を示す斜視図であり、図４は実施の形態１の結線部材の分解斜視図であり、図５は、円弧状相別導電部材を樹脂成型金型内で支持する方法を示す図であり、図６は、実施の形態１の結線部材による固定子コイルの結線図であり、図７は、従来の結線部材による固定子コイルの結線図であり、図８は、従来の固定子コイルの結線を分断した実施の形態１の固定子コイルの結線と等価の結線図である。

図３に示すように、回転電機の固定子１０は、磁性薄板を積層して略円筒状に形成され内周側に１２個の磁極を有する固定子鉄心１１と、互いに９０°の角度ピッチで離間する４つの磁極に装着した４個のＵ相コイルＵ１〜Ｕ４と、Ｕ相コイルＵ１〜Ｕ４のそれぞれから時計回りに３０°ずれた１つ隣の磁極に装着した４個のＶ相コイルＶ１〜Ｖ４と、Ｖ相コイルＶ１〜Ｖ４のそれぞれから時計回りに３０°ずれた１つ隣の磁極に装着したＷ相コイルＷ１〜Ｗ４と、から成る１２個の固定子コイル１２と、を備えている。各固定子コイル１２は、コイルボビン１３に巻装され各磁極に装着されている。

各固定子コイル１２の巻き始め端及び巻き終り端は、固定子１０の一端（図３の上方）へ引出され、巻き終り端は、巻き始め端から反時計回りに角度ピッチ１５°ずれた位置に引出される。それ故、１２個の固定子コイル１２の巻き始め端及び巻き終り端は、合計２４本が１５°の角度ピッチで同一円周上に配列される。

図１〜図４に示すように、実施の形態１の固定子コイル１２の結線部材１００は、同一径の円周上に配置され、それぞれ、Ｕ相の固定子コイルＵ１及びＵ２の巻き始め端同士、Ｕ相の固定子コイルＵ３及びＵ４の巻き始め端同士を結線するピッチ角９０°の２つの円弧状Ｕ相導電部材２０、２０を備えている。２つの円弧状Ｕ相導電部材２０、２０は、固定子１０の軸中心の点対称位置に配置されている。

また、結線部材１００は、円弧状Ｕ相導電部材２０、２０とは、電気絶縁状態で固定子１０の軸方向に離間（図４の上方へ離間）し、かつ、円弧状Ｕ相導電部材２０、２０と同一径の円周上に配置され、それぞれ、Ｖ相の固定子コイルＶ１及Ｖ２の巻き始め端同士、Ｖ相の固定子コイルＶ３及びＶ４の巻き始め端同士を結線するピッチ角９０°の２つの円弧状Ｖ相導電部材３０、３０を備えている。２つの円弧状Ｖ相導電部材３０、３０は、固定子１０の軸中心の点対称位置に配置され、円弧状Ｕ相導電部材２０、２０に対して周方向に時計回りに３０°ずらして配置されている。

また、結線部材１００は、円弧状Ｖ相導電部材３０、３０とは、電気絶縁状態で固定子１０の軸方向に離間（図４の上方へ離間）し、かつ、円弧状Ｖ相導電部材３０、３０と同一径の円周上に配置され、それぞれ、Ｗ相の固定子コイルＷ１及Ｗ２の巻き始め端同士、Ｗ相の固定子コイルＷ３及びＷ４の巻き始め端同士を結線するピッチ角９０°の２つの円弧状Ｗ相導電部材４０、４０を備えている。２つの円弧状Ｗ相導電部材４０、４０は、固定子１０の軸中心の点対称位置に配置され、円弧状Ｖ相導電部材２０、２０に対して周方向に時計回りに３０°ずらして配置されている。

円弧状Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相導電部材２０、３０、４０を総称して、円弧状相別導電部材と呼ぶこととする。円弧状相別導電部材は、両端部に、外周側へ延在して固定子コイル１２の巻き始め端をヒュージング溶接又はカシメ等で結線するＪ字形のコイル結線端子Ｕ１ｓ〜Ｕ４ｓ、Ｖ１ｓ〜Ｖ４ｓ、Ｗ１ｓ〜Ｗ４ｓを有している。コイル結線端子Ｕ１ｓ〜Ｕ４ｓ、Ｖ１ｓ〜Ｖ４ｓ、Ｗ１ｓ〜Ｗ４ｓは、固定子１０の軸方向に同一高さ位置となるように折り曲げ形成されている。また、円弧状相別導電部材は、一端部に、外部電源線と結線する電源結線端子Ｕｔ〜Ｗｔを有している（図１参照）。

コイル結線端子Ｕ１ｓ〜Ｕ４ｓ、Ｖ１ｓ〜Ｖ４ｓ、Ｗ１ｓ〜Ｗ４ｓを、固定子１０の軸方向に同一高さ位置となるように折り曲げ形成しているので、ヒュージング溶接又はカシメ等の自動化が容易となり、生産性が向上する。

また、結線部材１００は、円弧状Ｗ相導電部材４０、４０とは、電気絶縁状態で固定子１０の軸方向に離間（図４の上方へ離間）し、かつ、円弧状Ｗ相導電部材４０、４０と同一径の円周上に配置され、それぞれ、固定子コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１の巻き終り端同士、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２の巻き終り同士、Ｕ３、Ｖ３、Ｗ３の巻き終り同士、Ｕ４、Ｖ４、Ｗ４の巻き終り同士、を結線して中性点とするピッチ角６０°の４つの同一形状の円弧状共通導電部材５０を備えている。

４つの円弧状共通導電部材５０は、互いに、固定子１０の軸中心の点対称位置に配置されている。円弧状共通導電部材５０は、両端部及び中央部に、外周側へ延在して固定子コイル１２の巻き終り端をヒュージング溶接又はカシメ等で結線する３つのＪ字形のコイル結線端子Ｕ１ｅ〜Ｗ１ｅ、Ｕ２ｅ〜Ｗ２ｅ、Ｕ３ｅ〜Ｗ３ｅ、Ｕ４ｅ〜Ｗ４ｅ、を有している。コイル結線端子Ｕ１ｅ〜Ｗ１ｅ、Ｕ２ｅ〜Ｗ２ｅ、Ｕ３ｅ〜Ｗ３ｅ、Ｕ４ｅ〜Ｗ４ｅ及び電源結線端子Ｕｔ〜Ｗｔは、コイル結線端子Ｕ１ｓ〜Ｕ４ｓ、Ｖ１ｓ〜Ｖ４ｓ、Ｗ１ｓ〜Ｗ４ｓと、固定子１０の軸方向に同一高さ位置となるように折り曲げ形成するとよい。円弧状相別導電部材及び円弧状共通導電部材を総称して、導電部材と呼ぶこととする。なお、上記の説明では、円弧状相別導電部材及び円弧状共通導電部材は、同一径の円周上に配置されていると説明したが、全く同一の径の円周上に配置される必要はなく、径が異なっていてもよい。

異相の円弧状相別導電部材２０、３０、４０、及び、円弧状共通導電部材５０は、固定子１０の軸方向に離間させた状態で、樹脂成型金型内に入れ、異相の円弧状相別導電部材２０、３０、４０間、及び、円弧状相別導電部材４０と円弧状共通導電部材５０との間、及び、これらの外側部に保持部材としての樹脂６５を充填し、コイル結線端子及び電源結線端子を外周側に突出させた状態で、リング状に樹脂一体成型して固定子コイルの結線部材１００を形成する。

リング状の結線部材１００の樹脂一体成型時に、リングの外周部のコイル結線端子の間に、放射状に延びる１２本の鉤形の支持脚１０１を一体成型する。支持脚１０１は、結線部材１００を固定子１０に装着するとき、固定子コイル１２のコイルボビン１３に固着させて結線部材１００を支持する。

なお、実施の形態１では、絶縁成型樹脂（熱可塑性樹脂）６５として、ガラス・ミネラル繊維が約４０％添加されたＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を用いる。ＰＰＳは、電気的特性、耐熱性及び機械的強度に優れており、成型寸法精度も比較的高い。ミネラル繊維を添加することにより、導電部材と絶縁成形樹脂６５との親和性を向上させている。

導電部材２０、３０、４０、５０は、コイル結線端子及び電源結線端子を金型で把持することにより、固定子１０の軸方向に離間させた状態で、インサート成型されるが、樹脂６５の流動圧により、導電部材の円弧部に変形が生じ、導電部材同士が接触して相間短絡が発生する可能性がある。

相間短絡を避けるため、導電部材の円弧部を、金型内で軸方向に位置決め固定して設置するとよい。実施の形態１では、図５に示すように、円弧状相別導電部材２０、３０、４０のそれぞれの円弧部に３ヶ所〜５ヶ所の外側に膨らむ波形迂回部６０（内側に膨らむものでもよい）を形成し、また、円弧状共通導電部材５０の円弧部に２ヶ所の外側に膨らむ波形迂回部６０（内側に膨らむものでもよい）を形成し、異相の円弧状相別導電部材２０、３０、４０を周方向に３０°ずつ時計回りにずらすことにより、一つの導電部材３０の少なくとも一つの波形迂回部６０が他の導電部材２０、４０、５０の波形迂回部６０と重ならないようにし、その一つの波形迂回部６０の凸部を樹脂成型金型に設けた上下２本の支持ピン７０で挟んで支持するか、または、上下のいずれか１本の支持ピン７０で支持するようにしている。円弧状相別導電部材２０、３０、４０は、円弧部に形成される波形迂回部６０の数が異なるので、同一形状ではない。

また、一つの導電部材２０の円弧部に、他の導電部材３０、４０、５０の波形迂回部が重なるようにし、他の導電部材３０、４０、５０の波形迂回部６０で迂回した一つの導電部材２０の円弧部を金型に設けた上下２本の支持ピン８０で挟んで支持するか、または、上下のいずれか１本の支持ピン８０で支持するようにしてもよい。

支持ピン７０、８０は樹脂成型金型に取付けられており、金型内に樹脂６５を注入して結線部材１００が樹脂一体成型され、樹脂成型金型が取外されると支持ピン７０、８０も樹脂成型金型とともに結線部材１００から抜取られる。図１及び図３に示されている２４個の小穴８１は、支持ピン８０が抜取られた跡である。

支持ピン７０、８０で導電部材２０、３０、４０、５０を個別に金型内で支持することより、導電部材２０、３０、４０、５０間に別途絶縁体を挟む必要がなくなり、金型内に導電部材２０、３０、４０、５０を配置する作業が簡素化される。

また、導電部材２０、３０、４０、５０に、支持ピン７０、８０を貫通させる孔をあけて積層配置すると、支持ピン７０、８０を貫通させる孔が、導電部材２０、３０、４０、５０の断面積を減少させ、電流容量を減らすことになるので、実施の形態１では、支持ピン８０の箇所を迂回させる波形迂回部６０を形成することにより、断面積を減少させないようにし、電流容量の減少を防いでいる。

以上説明した、波形迂回部６０と支持ピン７０、８０を用いる金型内の導電部材の支持方法は、従来のＣ字形又はリング形導電部材の支持方法としても用いることができる。

上記のようにして樹脂一体成型した結線部材１００を、固定子コイル１２の巻き始め端及び巻き終り端が引出された固定子１０の一端に載せ、支持脚１０１をコイルボビン１３に固着させ、結線部材１００を固定子１０に装着する。

図１〜図４に示すように、固定子コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１の各巻き始め端を、円弧状相別導電部材２０、３０、４０の各コイル結線端子Ｕ１ｓ、Ｖ１ｓ、Ｗ１ｓにヒュージング溶接する。固定子コイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２の各巻き始め端を、円弧状相別導電部材２０、３０、４０の各コイル結線端子Ｕ２ｓ、Ｖ２ｓ、Ｗ２ｓにヒュージング溶接する。

固定子コイルＵ３、Ｖ３、Ｗ３の各巻き始め端を、円弧状相別導電部材２０、３０、４０の各コイル結線端子Ｕ３ｓ、Ｖ３ｓ、Ｗ３ｓにヒュージング溶接する。固定子コイルＵ４、Ｖ４、Ｗ４の各巻き始め端を、円弧状相別導電部材２０、３０、４０の各コイル結線端子Ｕ４ｓ、Ｖ４ｓ、Ｗ４ｓにヒュージング溶接する。

固定子コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１の各巻き終り端を、円弧状共通導電部材５０の各コイル結線端子Ｕ１ｅ、Ｖ１ｅ、Ｗ１ｅにヒュージング溶接する。固定子コイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２の各巻き終り端を、円弧状共通導電部材５０の各コイル結線端子Ｕ２ｅ、Ｖ２ｅ、Ｗ２ｅにヒュージング溶接する。

固定子コイルＵ３、Ｖ３、Ｗ３の各巻き終り端を、円弧状共通導電部材５０の各コイル結線端子Ｕ３ｅ、Ｖ３ｅ、Ｗ３ｅにヒュージング溶接する。固定子コイルＵ４、Ｖ４、Ｗ４の各巻き終り端を、円弧状共通導電部材５０の各コイル結線端子Ｕ４ｅ、Ｖ４ｅ、Ｗ４ｅにヒュージング溶接する。

上記のようにして１２個の固定子コイル１２を結線部材１００により結線すると、実施の形態１の固定子１０は、図６に示すように、４並列回路による３相Ｙ結線（４//Ｙ結線）構造となる。以上のようにして固定子コイル１２が結線部材１００により結線された固定子１０内に図示しない回転子を搭載すれば、回転電機となる。

特許文献１等に記載された従来の固定子は、図７に示すように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれ４つの固定子コイルの巻き始め端を１つの導電部材で並列接続し、また、４つのＹ結線の中性点を１つの導電部材で並列接続していた。

図６に示す実施の形態１の固定子１０の４並列回路による３相Ｙ結線（４Ｙ//結線）構造は、図７に示す従来の固定子の並列回路を、図８に示すように、６ヶ所の＊印ヶ所で分断したものである。このように並列回路を分断しても、実施の形態１の固定子１０の電気的磁気的特性は従来の並列回路と何ら変わるところはない。

従来の固定子は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれ４つの固定子コイルの巻き始め端を１つの導電部材で並列接続しているので、各固定子コイルに分流する電源からの電流を１つの導電部材で配電することになり、導電部材の断面積を大きしなければならない。そのため、結線部材全体を小型化することが難しいが、実施の形態１の結線部材１００では、相別導電部材を複数に分けて電源からの電流を分岐させ、通電電流を減少させて相別導電部材の断面積を減少させ、結線部材全体を小型化している。また、導電部材を周方向に複数に分けて円弧状に形成することにより、従来のＣ字形状の導電部材に比べ、導電部材の材料歩留まりを改善することができる。実施の形態１の結線部材１００によれば、小型化した４並列回路による３相Ｙ結線（４//Ｙ結線）構造の結線部材が得られる。

実施の形態２．
図９は、実施の形態２の結線部材２００による固定子コイルの結線図であり、図１０は、実施の形態２の結線部材２００を示す正面図であり、図１１は、実施の形態２の結線部材２００の分解斜視図である。

図９に示すように、実施の形態２の結線部材２００は、固定子１０を、２並列回路による３相Ｙ結線（２//Ｙ結線）構造に結線するものである。

図９〜図１１に示すように、実施の形態２の固定子コイル１２の結線部材２００は、同一径の円周上に配置され、それぞれ、Ｕ相の固定子コイルＵ１の巻き終り端と固定子コイルＵ２の巻き始め端、Ｕ相の固定子コイルＵ３の巻き終り端と固定子コイルＵ４の巻き始め端とを結線するピッチ角７５°の２つの円弧状Ｕ相導電部材２２、２２を備えている。２つの円弧状Ｕ相導電部材２２、２２は、固定子１０の軸中心の点対称位置に配置されている。

また、結線部材２００は、同一径の円周上に配置され、Ｕ相の固定子コイルＵ１、Ｕ３の巻き始め端を、それぞれ電源に結線する２つのＵ相導電部材５２、５２を備えている。２つのＵ相導電部材５２、５２は、固定子１０の軸中心の点対称位置に配置されている。

また、結線部材２００は、円弧状Ｕ相導電部材２２、２２とは、電気絶縁状態で固定子１０の軸方向に離間（図１１の上方へ離間）し、かつ、円弧状Ｕ相導電部材２２、２２と同一径の円周上に配置され、それぞれ、Ｖ相の固定子コイルＶ１の巻き終り端と固定子コイルＶ２の巻き始め端、Ｖ相の固定子コイルＶ３の巻き終り端と固定子コイルＶ４の巻き始め端とを結線するピッチ角７５°の２つの円弧状Ｖ相導電部材３２、３２を備えている。２つの円弧状Ｖ相導電部材３２、３２は、固定子１０の軸中心の点対称位置に配置され、円弧状Ｕ相導電部材２２、２２に対して周方向に時計回りに３０°ずらして配置されている。

また、結線部材２００は、同一径の円周上に配置され、Ｖ相の固定子コイルＶ１、Ｖ３の巻き始め端を、それぞれ電源に結線する２つのＶ相導電部材５３、５３を備えている。２つのＶ相導電部材５３、５３は、固定子１０の軸中心の点対称位置に配置されている。

また、結線部材２００は、円弧状Ｖ相導電部材３２、３２とは、電気絶縁状態で固定子１０の軸方向に離間（図１１の上方へ離間）し、かつ、円弧状Ｖ相導電部材３２、３２と同一径の円周上に配置され、それぞれ、Ｗ相の固定子コイルＷ１の巻き終り端と固定子コイルＷ２の巻き始め端、Ｗ相の固定子コイルＷ３の巻き終り端と固定子コイルＷ４の巻き始め端とを結線するピッチ角７５°の２つの円弧状Ｗ相導電部材４２、４２を備えている。２つの円弧状Ｗ相導電部材４２、４２は、固定子１０の軸中心の点対称位置に配置され、円弧状Ｖ相導電部材３２、３２に対して周方向に時計回りに３０°ずらして配置されている。

また、結線部材２００は、同一径の円周上に配置され、Ｗ相の固定子コイルＷ１、Ｗ３の巻き始め端を、それぞれ電源に結線する２つのＷ相導電部材５４、５４を備えている。２つのＷ相導電部材５４、５４は、固定子１０の軸中心の点対称位置に配置されている。

円弧状Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相導電部材２２、３２、４２を総称して、円弧状相別導電部材と呼ぶこととする。円弧状相別導電部材は、一端部に、外周側へ延在して固定子コイル１２の巻き始め端をヒュージング溶接等で結線するＪ字形のコイル結線端子Ｕ２ｓ、Ｕ４ｓ、Ｖ２ｓ、Ｖ４ｓ、Ｗ２ｓ、Ｗ４ｓを有しており、他端部に、外周側へ延在して固定子コイル１２の巻き終り端をヒュージング溶接等で結線するＪ字形のコイル結線端子Ｕ１ｅ、Ｕ３ｅ、Ｖ１ｅ、Ｖ３ｅ、Ｗ１ｅ、Ｗ３ｅを有している。

また、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相導電部材５２、５３、５４は、外周側へ延在して固定子コイル１２の巻き始め端をヒュージング溶接等で結線するＪ字形のコイル結線端子Ｕ１ｓ、Ｕ３ｓ、Ｖ１ｓ、Ｖ３ｓ、Ｗ１ｓ、Ｗ３ｓを有している。

上記のコイル結線端子は、固定子１０の軸方向に同一高さ位置となるように折り曲げ形成されている。また、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相導電部材５２、５３、５４は、外部電源線と結線する電源結線端子Ｕｔ〜Ｗｔを有している（図１０参照）。

また、結線部材２００は、円弧状Ｗ相導電部材４２、４２とは、電気絶縁状態で固定子１０の軸方向に離間（図１１の上方へ離間）し、かつ、円弧状Ｗ相導電部材４２、４２と同一径の円周上に配置され、それぞれ、固定子コイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２の巻き終り端同士、Ｕ４、Ｖ４、Ｗ４の巻き終り同士、を結線して中性点とするピッチ角６０°の２つの同一形状の円弧状共通導電部材５０を備えている。

２つの円弧状共通導電部材５０は、互いに、固定子１０の軸中心の点対称位置に配置されている。円弧状共通導電部材５０は、両端部及び中央部に、外周側へ延在して固定子コイル１２の巻き終り端をヒュージング溶接で結線する３つのＪ字形のコイル結線端子Ｕ２ｅ〜Ｗ２ｅ、Ｕ４ｅ〜Ｗ４ｅ、を有している。この円弧状共通導電部材５０は、実施の形態１の円弧状共通導電部材５０と同一形状のものとすることができる。

異相の円弧状相別導電部材２２、３２、４２、導電部材５２、５３、５４、及び、円弧状共通導電部材５０は、固定子１０の軸方向に離間させた状態で、樹脂射出成型金型内に入れ、異相の円弧状相別導電部材２０、３０、４０及び導電部材５２、５３、５４間、並びに、円弧状相別導電部材４０と円弧状共通導電部材５０との間、及び、外側部に樹脂６５を充填し、コイル結線端子及び電源結線端子を外周側に突出させた状態で、リング状に一体成型して固定子コイルの結線部材２００を形成する。

実施の形態２の結線部材２００の上記の部分以外は、実施の形態１の結線部材１００と変わるところはない。実施の形態２の結線部材２００の外観も、実施の形態１の結線部材１００の外観と変わるところはない。

実施の形態２の結線部材２００では、相別導電部材を複数に分けて電源からの電流を分岐させ、通電電流を減少させて相別導電部材の断面積を減少させ、結線部材全体を小型化している。また、導電部材を周方向に複数に分けて円弧状に形成することにより、従来のＣ字形状に比べ、導電部材の材料歩留まりを改善することができる。実施の形態２の結線部材２００によれば、小型化した２並列回路による３相Ｙ結線（２//Ｙ結線）構造の結線部材が得られる。

実施の形態３．
図１２は、実施の形態３の結線部材による固定子コイルの結線図であり、図１３は、実施の形態３の結線部材を示す正面図であり、図１４は、実施の形態３の結線部材の分解斜視図である。

図１２に示すように、実施の形態３の結線部材３００は、固定子１０を、単列回路による３相Ｙ結線（１//Ｙ結線）構造に結線するものである。

図１２〜図１４に示すように、実施の形態３の固定子コイル１２の結線部材３００は、同一径の円周上に配置され、それぞれ、Ｕ相の固定子コイルＵ１の巻き終り端と固定子コイルＵ２の巻き始め端、Ｕ相の固定子コイルＵ２の巻き終り端と固定子コイルＵ３の巻き始め端、及び、Ｕ相の固定子コイルＵ３の巻き終り端と固定子コイルＵ３の巻き始め端とを結線するピッチ角７５°の３つの円弧状Ｕ相導電部材２２を備えている。

また、結線部材３００は、上記円弧状Ｕ相導電部材２２と同一の円周上に配置され、Ｕ相の固定子コイルＵ１の巻き始め端を、電源に結線する１つのＵ相導電部材５２を備えている。

また、結線部材３００は、円弧状Ｕ相導電部材２２とは、電気絶縁状態で固定子１０の軸方向に離間（図１４の上方へ離間）し、かつ、円弧状Ｕ相導電部材２２と同一径の円周上に配置され、それぞれ、Ｖ相の固定子コイルＶ１の巻き終り端と固定子コイルＶ２の巻き始め端、Ｖ相の固定子コイルＶ２の巻き終り端と固定子コイルＶ３の巻き始め端、及び、Ｖ相の固定子コイルＶ３の巻き終り端と固定子コイルＶ４の巻き始め端とを結線するピッチ角７５°の３つの円弧状Ｖ相導電部材３２を備えている。円弧状Ｖ相導電部材３２は、円弧状Ｕ相導電部材２２に対して時計回りに３０°ずらして配置されている。

また、結線部材３００は、上記円弧状Ｖ相導電部材３２と同一の円周上に配置され、Ｖ相の固定子コイルＶ１の巻き始め端を、電源に結線する１つのＶ相導電部材５３を備えている。

また、結線部材３００は、円弧状Ｖ相導電部材３２とは、電気絶縁状態で固定子１０の軸方向に離間（図１４の上方へ離間）し、かつ、円弧状Ｖ相導電部材３２と同一径の円周上に配置され、それぞれ、Ｗ相の固定子コイルＷ１の巻き終り端と固定子コイルＷ２の巻き始め端、Ｗ相の固定子コイルＷ２の巻き終り端と固定子コイルＷ３の巻き始め端、及び、Ｗ相の固定子コイルＷ３の巻き終り端と固定子コイルＷ４の巻き始め端とを結線するピッチ角７５°の３つの円弧状Ｗ相導電部材４２を備えている。円弧状Ｗ相導電部材４２は、円弧状Ｖ相導電部材３２に対して時計回りに３０°ずらして配置されている。

また、結線部材３００は、上記円弧状Ｗ相導電部材４２と同一の円周上に配置され、Ｗ相の固定子コイルＷ１の巻き始め端を、電源に結線する１つのＷ相導電部材５４を備えている。

円弧状Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相導電部材２２、３２、４２を総称して、円弧状相別導電部材と呼ぶこととする。円弧状相別導電部材は、一端部に、外周側へ延在して固定子コイル１２の巻き始め端をヒュージング溶接等で結線するＪ字形のコイル結線端子Ｕ２ｓ〜Ｕ４ｓ、Ｖ２ｓ〜Ｖ４ｓ、Ｗ２ｓ〜Ｗ４ｓを有しており、他端部に、外周側へ延在して固定子コイル１２の巻き終り端をヒュージング溶接等で結線するＪ字形のコイル結線端子Ｕ１ｅ〜Ｕ３ｅ、Ｖ１ｅ〜Ｖ３ｅ、Ｗ１ｅ〜Ｗ３ｅを有している。

また、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相導電部材５２、５３、５４は、外周側へ延在して固定子コイル１２の巻き始め端をヒュージング溶接で結線するＪ字形のコイル結線端子Ｕ１ｓ、Ｖ１ｓ、Ｗ１ｓを有している。

上記のコイル結線端子は、固定子１０の軸方向に同一高さ位置となるように折り曲げ形成されている。また、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相導電部材５２、５３、５４は、外部電源線と結線する電源結線端子Ｕｔ〜Ｗｔを有している（図１３参照）。

また、結線部材３００は、円弧状Ｗ相導電部材４２とは、電気絶縁状態で固定子１０の軸方向に離間（図１４の上方へ離間）し、かつ、円弧状Ｗ相導電部材４２と同一径の円周上に配置され、固定子コイルＵ４、Ｖ４、Ｗ４の巻き終り端同士を結線して中性点とするピッチ角６０°の１つの円弧状共通導電部材５０を備えている。

円弧状共通導電部材５０は、両端部及び中央部に、外周側へ延在して固定子コイル１２の巻き終り端をヒュージング溶接で結線する３つのＪ字形のコイル結線端子Ｕ４ｅ〜Ｗ４ｅ、を有している。

異相の円弧状相別導電部材２２、３２、４２、導電部材５２、５３、５４、及び、円弧状共通導電部材５０は、固定子１０の軸方向に離間させた状態で、樹脂射出成型金型内に入れ、異相の円弧状相別導電部材２２、３２、４２及び導電部材５２、５３、５４間、並びに、円弧状相別導電部材４２と円弧状共通導電部材５０との間、及び、外側部に樹脂６５を充填し、コイル結線端子及び電源結線端子を外周側に突出させた状態で、リング状に一体成型して固定子コイルの結線部材３００を形成する。

実施の形態３の結線部材３００の上記の部分以外は、実施の形態１の結線部材１００と同一である。

実施の形態３の結線部材３００では、相別導電部材を直列につなぎ、通電電流を減少させて相別導電部材の断面積を減少させ、結線部材全体を小型化している。また、導電部材を周方向に複数に分けて円弧状に形成することにより、従来のＣ字形状に比べ、導電部材の材料歩留まりを改善することができる。実施の形態３の結線部材３００によれば、小型化した単回路による３相Ｙ結線（１//Ｙ結線）構造の結線部材が得られる。

なお、実施の形態１〜３では、３相１２コイルを例にとって説明したが、本発明の結線部材は、相数、コイル数とも限定されない。また、固定子コイルの巻き始め端及び巻き終り端を実施の形態１〜３と逆にしてもよい。

なお、本発明の実施の形態の結線部材は、回転電機の固定子コイルの結線部材であるが、本発明は、リニアモータの固定子コイルの結線部材に応用することができる。

以上のように、本発明にかかる固定子コイルの結線部材は、回転電機の固定子コイルの結線に有用である。

本発明にかかる固定子コイルの結線部材の実施の形態１を示す正面図である。 結線部材の側面図である。 結線部材を回転電機に装着した状態を示す斜視図である。 実施の形態１の結線部材の分解斜視図である。 円弧状相別導電部材を樹脂成型金型内で支持する方法を示す図である。 実施の形態１の結線部材による固定子コイルの結線図である。 従来の結線部材による固定子コイルの結線図である。 従来の固定子コイルの結線を分断した実施の形態１の固定子コイルの結線と等価の結線図である。 実施の形態２の結線部材による固定子コイルの結線図である。 実施の形態２の結線部材を示す正面図である。 実施の形態２の結線部材の分解斜視図である。 実施の形態３の結線部材による固定子コイルの結線図である。 実施の形態３の結線部材を示す正面図である。 実施の形態３の結線部材の分解斜視図である。

符号の説明

１０ 固定子
１１ 固定子鉄心
１２ 固定子コイル
Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４ Ｕ相コイル
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４ Ｖ相コイル
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４ Ｗ相コイル
１３ コイルボビン
２０，２２，３０，３２，４０，４２ 円弧状相別導電部材（導電部材）
５０ 円弧状共通導電部材（導電部材）
５２ Ｕ相導電部材（導電部材）
５３ Ｖ相導電部材（導電部材）
５４ Ｗ相導電部材（導電部材）
６０ 波形迂回部
６５ 樹脂（保持部材）
７０，８０ 支持ピン
８１ 小穴
Ｕ１ｓ〜Ｕ４ｓ，Ｖ１ｓ〜Ｖ４ｓ，Ｗ１ｓ〜Ｗ４ｓ コイル結線端子
Ｕ１ｅ〜Ｕ４ｅ，Ｖ１ｅ〜Ｖ４ｅ，Ｗ１ｅ〜Ｗ４ｅ コイル結線端子
Ｕｔ，Ｖｔ，Ｗｔ 電源結線端子
１００，２００，３００ 固定子の結線部材
１０１ 支持脚

Claims (7)

1. 回転電機の複数の固定子コイルを、導電部材を介して結線する固定子コイルの結線部材であって、
   同相の固定子コイルを結線する互いに分離した複数の円弧状相別導電部材と、
   前記同相の円弧状相別導電部材とは、電気絶縁状態で前記回転電機の軸方向に離間し、異相の固定子コイルを結線する互いに分離した複数の円弧状相別導電部材と、
   を備える固定子コイルの結線部材において、
   前記各円弧状相別導電部材の円弧部に、外側又は内側に膨らむ複数の波形迂回部を形成し、前記異相の円弧状相別導電部材を前記同相の円弧状相別導電部材に対して周方向にずらすことにより、一つの円弧状相別導電部材の少なくとも一つの波形迂回部が他の円弧状相別導電部材の波形迂回部と重ならないようにし、その一つの波形迂回部の凸部を樹脂成型金型に設けた支持ピンで支持するようにして前記各円弧状相別導電部材間に樹脂を充填し、前記同相、異相の各円弧状相別導電部材同士を樹脂一体成型したことを特徴とする固定子コイルの結線部材。
2. 回転電機の複数の固定子コイルを、導電部材を介して結線する固定子コイルの結線部材であって、
   同相の固定子コイルを結線する互いに分離した複数の円弧状相別導電部材と、
   前記同相の円弧状相別導電部材とは、電気絶縁状態で前記回転電機の軸方向に離間し、異相の固定子コイルを結線する互いに分離した複数の円弧状相別導電部材と、
   を備える固定子コイルの結線部材において、
   前記各円弧状相別導電部材の円弧部に、外側又は内側に膨らむ複数の波形迂回部を形成し、前記異相の円弧状相別導電部材を前記同相の円弧状相別導電部材に対して周方向にずらすことにより、一つの円弧状相別導電部材の円弧部に、他の円弧状相別導電部材の波形迂回部が重なるようにし、他の円弧状相別導電部材の波形迂回部が迂回した一つの円弧状相別導電部材の円弧部を樹脂成型金型に設けた支持ピンで支持するようにして前記各円弧状相別導電部材間に樹脂を充填し、前記同相、異相の各円弧状相別導電部材同士を樹脂一体成型したことを特徴とする固定子コイルの結線部材。
3. 回転電機の複数の固定子コイルを、導電部材を介して結線する固定子コイルの結線部材であって、
   同一径の円周上に配置され、同相の固定子コイルを結線する相別導電部材と、
   前記同相の相別導電部材とは、電気絶縁状態で前記回転電機の軸方向に離間し、かつ、前記同一径の円周上に配置され、異相の固定子コイルを結線する相別導電部材と、
   を備える固定子コイルの結線部材において、
   前記各相別導電部材の円弧部に、外側又は内側に膨らむ複数の波形迂回部を形成し、前記異相の相別導電部材を前記同相の相別導電部材に対して周方向にずらすことにより、一つの相別導電部材の少なくとも一つの波形迂回部が他の相別導電部材の波形迂回部と重ならないようにし、その一つの波形迂回部の凸部を樹脂成型金型に設けた支持ピンで支持するようにして前記各相別導電部材間に樹脂を充填し、前記同相、異相の各相別導電部材同士を樹脂一体成型したことを特徴とする固定子コイルの結線部材。
4. 回転電機の複数の固定子コイルを、導電部材を介して結線する固定子コイルの結線部材であって、
   同一径の円周上に配置され、同相の固定子コイルを結線する相別導電部材と、
   前記同相の相別導電部材とは、電気絶縁状態で前記回転電機の軸方向に離間し、かつ、前記同一径の円周上に配置され、異相の固定子コイルを結線する相別導電部材と、
   を備える固定子コイルの結線部材において、
   前記各相別導電部材の円弧部に、外側又は内側に膨らむ複数の波形迂回部を形成し、前記異相の相別導電部材を前記同相の相別導電部材に対して周方向にずらすことにより、一つの相別導電部材の円弧部に、他の相別導電部材の波形迂回部が重なるようにし、他の相別導電部材の波形迂回部が迂回した一つの相別導電部材の円弧部を樹脂成型金型に設けた支持ピンで支持するようにして前記各相別導電部材間に樹脂を充填し、前記同相、異相の各相別導電部材同士を樹脂一体成型したことを特徴とする固定子コイルの結線部材。
5. 回転電機の複数の固定子コイルを、導電部材を介して結線する固定子コイルの結線部材の製造方法において、
   円弧部に、外側又は内側に膨らむ複数の波形迂回部を形成した前記導電部材同士を、前記回転電機の軸方向に離間させ、かつ、周方向にずらすことにより、一つの導電部材の少なくとも一つの波形迂回部が他の導電部材の波形迂回部と重ならないようにし、その一つの波形迂回部の凸部を樹脂成型金型に設けた支持ピンで支持するようにして前記樹脂成型金型内に設置する工程と、
   前記樹脂成型金型内に樹脂を注入して前記各導電部材間に樹脂を充填し、前記導電部材同士を樹脂一体成型する工程と、
   を含むことを特徴とする固定子コイルの結線部材の製造方法。
6. 回転電機の複数の固定子コイルを、導電部材を介して結線する固定子コイルの結線部材の製造方法において、
   円弧部に、外側又は内側に膨らむ複数の波形迂回部を形成した前記導電部材同士を、前記回転電機の軸方向に離間させ、かつ、周方向にずらすことにより、一つの導電部材の円弧部に、他の導電部材の波形迂回部が重なるようにし、他の導電部材の波形迂回部が迂回した一つの導電部材の円弧部を樹脂成型金型に設けた支持ピンで支持するようにして前記樹脂成型金型内に設置する工程と、
   前記樹脂成型金型内に樹脂を注入して前記各導電部材間に樹脂を充填し、前記導電部材同士を樹脂一体成型する工程と、
   を含むことを特徴とする固定子コイルの結線部材の製造方法。
7. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の固定子コイルの結線部材により固定子コイルを結線したことを特徴とする回転電機。

Images