JP5208427B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機に関し、特に回転電機の固定子のコイルに使用する複数の導体を接続する技術に関する。

回転電機、若しくはモータは各種の分野に幅広く使用されている。このモータで、回転子に回転磁界を与える固定子のコイルは、一般に複数の導体を有している。この複数の導体は、供給された電流が流されるものであり、複数の導体を接続するにおいて、種々の工夫がなされており、例えば、特許文献１−３にその開示がある。
特願２００５−３７６９６４号 特開２００３−２０９９４４号公報 特開平５−３００６８８号公報

ところで、前述の複数の導体を接続するにあたっては、金属管を設け、当該金属管を加圧変形させて接続する方法がある。この場合に、複数の導体と前記金属管との電気的導通を高める必要があり、その方法として、ヒュージング（Ｆｕｓｉｎｇ：抵抗熱かしめ）と呼ばれるものがある。この場合の接続を図５に示す。図５では、全ての導体の一部が金属管の内壁に接する部分を有している。金属管の内壁には、錫メッキなどがなされているので、ヒュージングにおいて、錫が金属管との拡散接合を容易にさせることが出来る。

ところで、近年、回転電機の大容量化を要する製品への搭載が見られるようになっている。例えば、自動車（パワートレイン）や大型冷凍機・空調機などである。大容量化では、導体の本数を多くすることが行われることがある。例えば、集中巻き構造にて導体を巻く場合に、１スロットに１２本の導体を用い、１２スロットを設けた固定子では、１２×１２＝１４４本の導体を接続することになる。１４４本を１つの金属管を用いて接続してもよいし、複数単位を金属管で接続して、出来た複数の金属管を接続してもよい。

但し、導体の複数単位を１つの金属管で接続するとしても、導体の数が多くなれば、図５で示すように、全ての導体の一部が金属管の内壁に接するようにすることは、現実には、困難な場合が多い。金属管の内壁に全ての導体が接しない場合には、前述した複数の導体と金属管との電気的導通を高めることが困難となる場合も予想され、問題である。

従って、本発明は、これらの問題を解決することを課題とし、従来の方式に対して、より信頼性を向上した回転電機、特にモータを提供することを目的とする。

上記課題を解決するに当って、以下のような対応を図るものである。すなわち、本発明は、回転軸を中心にして回転する回転子と、電流を流し磁界を発生させる複数の導体を有するコイルを設ける固定子と、前記回転軸を支持する軸受けと、前記軸受けを支持するブラケットと、前記ブラケット及び前記固定子を支持する筺体と、を備える回転電機において、前記複数の導体は、該導体表面に当該導体とは異種金属の材料と絶縁層とを備えており、この複数の導体を複数本一緒に金属管の管内に入れて、全ての導体が前記金属管の内壁に接しない状態のまま加熱しながら加圧変形させ、加熱させることで前記絶縁層を除去し、前記異種金属材料の拡散によって導体同士を接続させ、前記金属管の内壁に接していない導体に対しても、複数の導体と金属管との電気的導通を高めた回転電機である。

そして、本発明は、前記導体は該導体表面に当該導体とは異種金属の材料と絶縁層とを備えており、前記導体を複数本単位で束ね、それを前記異種金属の箔で巻き、当該異種金属箔で巻いた複数を一緒に金属管の管内に入れて加熱しながら加圧変形させて導体同士を接続させた回転電機である。

更に、本発明は、前記金属管の管内に前記複数の導体と前記異種金属の部材とを入れて加熱しながら加圧変形させ、前記導体同士を接続させた回転電機である。

また、本発明は、前記異種金属が、錫である回転電機である。

本発明によれば、従来の方式に対して、より信頼性を向上した回転電機、特にモータを得ることができる。

本発明を実施するための最良の形態を説明する。
以下、図面を用いて、本発明の回転電機の実施例を説明する。

実施例を説明する。図１は、本実施例を説明する図である。図１に示す回転電機は、モータであり、回転軸４０を中心にして回転する回転子３０と、回転子３０に回転磁界を与える固定子２０と、回転軸４０を支持する軸受け７０，８０と、軸受け７０，８０を支持するブラケット５０、６０と、ブラケット５０、６０及び固定子２０を支持する筺体１０とを有している。この回転電機において、固定子２０は、複数の導体を接続したものからなる。

図２に、金属管を用いて、複数の導体を接続する第１の実施例を示す。図２では、導体１２０を錫メッキしたものを示している。導体１２０は、一般的に電気的に絶縁性のあるエナメル層を表面に有するものが使用されることが多いが、接続において、このエナメル層が除去されることが好ましい。機械、溶剤などでこのエナメル層を除去することも可能であるが、前述したように導体１２０の数が多くなると、多くなった分、除去にかかる時間が多くなり、製造の効率低下を招くことがある。

そこで、本実施例では、上述したヒュージングで加圧変形する際に加熱することで、前記エナメル層を除去することができ、製造効率の改善を図ることが可能である。

図２に示す実施例では、導体の数が多くなっていて、全ての導体１２０が金属管１００の内壁に接するように必ずしもなっていないが、導体１２０が表面に錫メッキされているので、加圧変形する際に加熱すると、錫が金属管１００との拡散接合を促進するので、導体１２０の一部が金属管１００の内壁に接していなくても、導体１２０同士、または、金属管１００との接続が従来よりも良好に行われ、複数の導体１２０と金属管１００との電気的導通を高めることを可能とする。

図３は、第２の実施例を示すものである。図３に示す実施例では、導体１１０を複数本単位で束ねたものを錫箔１３０で巻いているものである。この場合も、第１の実施例（図２参照）と同様の働きがある。

図４は、第３の実施例を示すものである。図４の実施例は、金属管１００の管内に複数の導体１１０、及び錫部材１４０を入れて加熱しながら加圧変形して、複数の導体１１０を接続したものである。この場合も、第１の実施例（図２参照）と同様の働きがある。

上述の各実施例の説明では、導体の巻き方を特に指定していないが、これは、集中巻きであっても、分布巻きであっても、さらには、その他の巻き方であってもよい。多くの導体を接続するものであれば、上記実施例は実施可能である。従って、上記では回転電機として説明したが、回転電機に限定されず、変圧器や、複数の導体を有する機器において、上記実施例は実施可能である。

また、上述の実施例の説明では、金属管の素材を特に指定していないが、これは、銅であっても、黄銅、リン青銅でも、プラチナ、銀、金であっても、さらには、その他、導体とは異種金属の導通性の物質であってもよい。

実施例を説明する説明図。 第１の実施例の導体接続部の断面図。 第２の実施例の導体接続部の断面図。 第３の実施例の導体接続部の断面図。 従来の技術を説明する説明図。

符号の説明

１０：筐体
２０：固定子
３０：回転子
４０：回転軸
５０：ブラケット
６０：ブラケット
７０：軸受け
８０：軸受け
１００：金属管（銅管）
１１０：導体（エナメル線）
１２０：錫メッキした導体（エナメル線）
１３０：錫箔
１４０：錫部材

Claims (4)

1. 回転軸を中心にして回転する回転子と、電流を流し磁界を発生させる複数の導体を有するコイルを設ける固定子と、前記回転軸を支持する軸受けと、前記軸受けを支持するブラケットと、前記ブラケット及び前記固定子を支持する筺体と、を備える回転電機において、
   前記複数の導体は、該導体表面に当該導体とは異種金属の材料と絶縁層とを備えており、この複数の導体を複数本一緒に金属管の管内に入れて、全ての導体が前記金属管の内壁に接しない状態のまま加熱しながら加圧変形させ、加熱させることで前記絶縁層を除去し、前記異種金属材料の拡散によって導体同士を接続させ、前記金属管の内壁に接していない導体に対しても、複数の導体と金属管との電気的導通を高めたことを特徴とする回転電機。
2. 請求項１記載の回転電機において、
   前記導体は該導体表面に当該導体とは異種金属の材料と絶縁層とを備えており、前記導体を複数本単位で束ね、それを前記異種金属の箔で巻き、当該異種金属箔で巻いた複数を一緒に金属管の管内に入れて加熱しながら加圧変形させて導体同士を接続させたことを特徴とする回転電機。
3. 請求項１記載の回転電機において、
   前記金属管の管内に前記複数の導体と前記異種金属の部材とを入れて加熱しながら加圧変形させ、前記導体同士を接続させたことを特徴とする回転電機。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転電機において、
   前記異種金属は、錫であることを特徴とする回転電機。

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