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公開番号2024113938
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-23
出願番号2023019224
出願日2023-02-10
発明の名称巻線界磁ロータ、巻線界磁ロータの製造方法
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02K 3/18 20060101AFI20240816BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】コイル端部を挿通孔部に挿通する場合の作業性の改善を図ることができる巻線界磁ロータ及び巻線界磁ロータの製造方法を提供する。
【解決手段】巻線界磁ロータにおいて、界磁巻線は、主極部ごとに設けられるとともに導線材が巻回されてなるコイル体を有する。各コイル体は、導線材の端部であって、軸方向においてホルダ部材側に延びるコイル端部200,300を有する。周方向に隣り合うコイル体のコイル端部200,300の先端部同士は接合されている。ホルダ部材の巻線固定部130には、先端部を接合されたコイル端部200,300ごとに設けられた挿通孔部160が形成されている。コイル端部200,300の先端部は、先端に向かうほど先細りとなるコイル傾斜部211,311とされている。挿通孔部160のうち軸方向においてロータコア側の端部は、軸方向においてロータコア側に向かうほど孔径が大きくなる傾斜孔部161とされている。
【選択図】図20
特許請求の範囲【請求項１】
巻線界磁式の回転電機（４０）に適用される巻線界磁ロータ（６０）において、
周方向に並ぶ磁極ごとに設けられるとともに径方向に突出する主極部（７２）を有するロータコア（７０）と、
前記主極部に巻回される界磁巻線（８０）と、
前記界磁巻線とともに共振回路を構成するコンデンサ（９１）と、
前記界磁巻線に流れる電流を整流するダイオード（９３）と、
前記ロータコアのうち軸方向の一端側に配置されるとともに、前記コンデンサ及び前記ダイオードが設けられたホルダ部材（１２０）と、
を備え、
前記界磁巻線は、前記主極部ごとに設けられるとともに導線材が巻回されてなるコイル体（１９０，１９０Ａ，１９０Ｂ）を有し、
前記各コイル体は、前記導線材の端部であって、軸方向において前記ホルダ部材側に延びるコイル端部（１９４ａ，１９４ｂ，２００，３００）を有し、
周方向において隣り合う前記コイル体の前記コイル端部同士が接合されて前記各コイル体が直列に接続されており、
周方向に隣り合う前記コイル体の前記コイル端部の先端部（２１０，３１０）同士は、接合されており、
前記ホルダ部材には、該ホルダ部材を軸方向に貫通する孔部であって、先端部を接合された前記コイル端部に対応した挿通孔部（１３１～１３４，１６０）が形成されており、
前記各挿通孔部には、先端部を接合された前記コイル端部の先端部同士が挿通されており、
前記コイル端部の先端部は、先端に向かうほど先細りとなるコイル傾斜部（２１１，３１１）とされており、
前記挿通孔部のうち軸方向において前記ロータコア側の端部は、軸方向において前記ロータコア側の孔径が大きくなる傾斜孔部（１６１）とされている、巻線界磁ロータ。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
先端部が接合された前記コイル端部の先端部それぞれにおいて、接合部分とは反対側が前記コイル傾斜部とされており、
先端部が接合された前記コイル端部それぞれにおいて、該コイル端部が延びる方向において前記コイル傾斜部に対して前記ロータコア側に隣接する部分は、平坦な外周面を有するコイル平坦部（２０１，３０１）とされており、
前記挿通孔部のうち、前記傾斜孔部に対して軸方向において前記ロータコア側とは反対側に隣接する部分は、前記コイル平坦部の平坦な外周面に当接する平坦な主平坦面（１６２ａ）を有する平坦孔部（１６２）とされている、請求項１に記載の巻線界磁ロータ。
【請求項３】
前記傾斜孔部の軸方向における長さ寸法（ＬＧ１）は、前記平坦孔部の軸方向における長さ寸法（ＬＧ２）よりも大きい、請求項２に記載の巻線界磁ロータ。
【請求項４】
前記傾斜孔部の内周面のうち、前記主平坦面に対して軸方向において前記ロータコア側に隣接する内周面が主内周面（１６１ａ）とされており、
前記挿通孔部の中心軸線（ＡＸＨ）に対する前記主内周面の傾斜角度（θＸ）は４０°以下であり、
前記コイル平坦部の外周面に対する前記コイル傾斜部の外周面の傾斜角度（θＹ）は４０°以下であり、
前記主内周面の傾斜角度と前記コイル傾斜部の外周面の傾斜角度とは同等である、請求項２又は３に記載の巻線界磁ロータ。
【請求項５】
前記傾斜孔部の内周面のうち、前記主平坦面に対して軸方向において前記ロータコア側に隣接する内周面が主内周面（１６１ａ）とされており、
前記挿通孔部の中心軸線（ＡＸＨ）に対する前記主内周面の傾斜角度（θＸ）は４０°以下であり、
前記コイル平坦部の外周面に対する前記コイル傾斜部の外周面の傾斜角度（θＹ）は４０°以下であり、
前記主内周面の傾斜角度は、前記コイル傾斜部の外周面の傾斜角度よりも小さい、請求項２又は３に記載の巻線界磁ロータ。
【請求項６】
前記導線材は、長方形状の横断面形状を有し、
先端部が接合された前記コイル端部の先端部それぞれにおいて、長辺側は、前記コイル傾斜部とされており、
先端部が接合された前記コイル端部の先端部それぞれにおいて、短辺側は、先端に向かうほど先細りとなるコイル副傾斜部（２１２，３１２）とされており、
前記傾斜孔部の内周面のうち、前記主内周面に隣接する部分は、軸方向において前記ロータコア側に向かうほど孔径が大きくなるように傾斜した副内周面（１６１ｂ）とされており、
先端部が接合された前記コイル端部それぞれにおいて、該コイル端部が延びる方向において前記コイル副傾斜部に対して前記ロータコア側に隣接する部分は、平坦な外周面を有するコイル副平坦部（２０２，３０２）とされており、
前記平坦孔部のうち、前記主平坦面に隣接する部分は、前記コイル副平坦部の平坦な外周面に当接する平坦面である副平坦面（１６２ｂ）とされている、請求項４に記載の巻線界磁ロータ。
【請求項７】
前記挿通孔部の中心軸線（ＡＸＨ）に対する前記副内周面の傾斜角度（θＡ）は４０°以下であり、
前記コイル副平坦部の外周面に対する前記コイル副傾斜部の外周面の傾斜角度（θＢ）は４０°以下であり、
前記副内周面の傾斜角度と前記コイル副傾斜部の外周面の傾斜角度とは同等である、請求項６に記載の巻線界磁ロータ。
【請求項８】
前記導線材は、長方形状の横断面形状を有し、
先端部が接合された前記コイル端部の先端部それぞれにおいて、長辺側は、前記コイル傾斜部とされており、
先端部が接合された前記コイル端部の先端部それぞれにおいて、短辺側は、先端に向かうほど先細りとなるコイル副傾斜部（２１２，３１２）とされており、
前記傾斜孔部の内周面のうち、前記主内周面に隣接する部分は、軸方向において前記ロータコア側に向かうほど孔径が大きくなるように傾斜した副内周面（１６１ｂ）とされており、
先端部が接合された前記コイル端部それぞれにおいて、該コイル端部が延びる方向において前記コイル副傾斜部に対して前記ロータコア側に隣接する部分は、平坦な外周面を有するコイル副平坦部（２０２，３０２）とされており、
前記平坦孔部のうち、前記主平坦面に隣接する部分は、前記コイル副平坦部の平坦な外周面に当接する平坦面である副平坦面（１６２ｂ）とされている、請求項５に記載の巻線界磁ロータ。
【請求項９】
前記挿通孔部の中心軸線（ＡＸＨ）に対する前記副内周面の傾斜角度（θＡ）は４０°以下であり、
前記コイル副平坦部の外周面に対する前記コイル副傾斜部の外周面の傾斜角度（θＢ）は４０°以下であり、
前記副内周面の傾斜角度は、前記コイル副傾斜部の外周面の傾斜角度よりも小さい、請求項８に記載の巻線界磁ロータ。
【請求項１０】
前記コイル体は、
前記導線材のうち、該導線材が周回する周回部の一端から周方向に延びる周方向延伸部（２３０，３３０）と、
前記導線材のうち、前記周方向延伸部の先端部から軸方向に延びる前記コイル端部（２００，３００）と、
を有し、
前記コイル端部は、横断面の長辺方向を径方向にするとともに、横断面の短辺方向を周方向にするように配置されている、請求項６に記載の巻線界磁ロータ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、巻線界磁式の回転電機に適用される巻線界磁ロータ及び巻線界磁ロータの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
この種の巻線界磁ロータとしては、特許文献１に記載されているように、周方向に並ぶ磁極ごとに設けられるとともに径方向に突出する主極部を有するロータコアと、主極部に巻回される界磁巻線と、ホルダ部材とを備えるものが知られている。ホルダ部材は、ロータコアのうち軸方向における一端側に設けられている。ホルダ部材には、界磁巻線とともに共振回路を構成するコンデンサと、界磁巻線に流れる電流を整流するダイオードとが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１２４１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
界磁巻線は、主極部ごとに設けられるとともに導線材が巻回されてなるコイル体を有している。各コイル体は、導線材の端部であって、軸方向においてホルダ部材側に延びるコイル端部を有している。各コイル体を直列に接続するために、周方向において隣り合うコイル体のコイル端部の先端部同士が接合されている。
【０００５】
ホルダ部材は、ホルダ部材を軸方向に貫通する挿通孔部を有している。挿通孔部には、先端部が接合されたコイル端部の先端部同士が挿通されている。これにより、ロータの回転に伴いコイル端部に遠心力が作用する場合であっても、コイル端部の変形の抑制を図っている。
【０００６】
各挿通孔部は、先端部を接合されたコイル端部同士ごとに設けられている。このため、複数のコイル端部同士のそれぞれを、対応する挿通孔部に挿通する作業が要求される。この場合において、挿通作業の作業性の改善が望まれている。
【０００７】
本開示は、コイル端部を挿通孔部に挿通する場合における作業性の改善を図ることができる巻線界磁ロータ及び巻線界磁ロータの製造方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、巻線界磁式の回転電機に適用される巻線界磁ロータにおいて、
周方向に並ぶ磁極ごとに設けられるとともに径方向に突出する主極部を有するロータコアと、
前記主極部に巻回される界磁巻線と、
前記界磁巻線とともに共振回路を構成するコンデンサと、
前記界磁巻線に流れる電流を整流するダイオードと、
前記ロータコアのうち軸方向の一端側に配置されるとともに、前記コンデンサ及び前記ダイオードが設けられたホルダ部材と、
を備え、
前記界磁巻線は、前記主極部ごとに設けられるとともに導線材が巻回されてなるコイル体を有し、
前記各コイル体は、前記導線材の端部であって、軸方向において前記ホルダ部材側に延びるコイル端部を有し、
周方向において隣り合う前記コイル体の前記コイル端部同士が接合されて前記各コイル体が直列に接続されており、
周方向に隣り合う前記コイル体の前記コイル端部の先端部同士は、接合されており、
前記ホルダ部材には、該ホルダ部材を軸方向に貫通する孔部であって、先端部を接合された前記コイル端部に対応した挿通孔部が形成されており、
前記各挿通孔部には、先端部を接合された前記コイル端部の先端部同士が挿通されている。
【０００９】
本開示において、前記コイル端部の先端部は、先端に向かうほど先細りとなるコイル傾斜部とされており、
前記挿通孔部のうち軸方向において前記ロータコア側の端部は、軸方向において前記ロータコア側の孔径が大きくなる傾斜孔部とされている。
【００１０】
界磁巻線が取り付けられたロータコアとホルダ部材とを軸方向に近づける。これにより、コイル端部の先端部のコイル傾斜部がホルダ部材の傾斜孔部の内周面に当接し、軸方向において挿通孔部のロータコア側から反ロータコア側へとコイル端部が案内される。この際、傾斜孔部の傾斜した内周面にコイル傾斜部の傾斜面が当接しながらコイル端部が挿通孔部に案内されるため、コイル端部をスムーズに挿通孔部に挿通することができる。これにより、コイル端部を挿通孔部に挿通する場合における作業性の改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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