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公開番号2024166767
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-29
出願番号2023083095
出願日2023-05-19
発明の名称固定子
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類H02K 11/25 20160101AFI20241122BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】製造コストの低減および小型化を図ることが可能な固定子を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、固定子は、第1端面と第2端面とを有するヨークと複数のティースとを具備する固定子鉄心と、ティースに捲回され、ヨークの第1端面の側に延出したコイル端部を有する複数のコイル14と、コイルの上に配置された温度センサ50と、温度センサに重ねてコイルに装着されたセンサホルダ52であって、温度センサを収容する開口55を有する本体54aと、温度センサをコイルの側に押圧する弾性変形可能な押圧部54dと、を有するセンサホルダと、それぞれ複数の接続端子を有する複数本のバスバーリングと、バスバーリングを保持したシールドケース36と、を有し、複数の接続端子がそれぞれコイル端部に接続され、シールドケースによりセンサホルダの本体をコイルの側に押圧した状態で、固定子鉄心に取り付けられたバスバーアッセンブリ30と、を有している。
【選択図】図16
特許請求の範囲【請求項１】
軸方向の一端に位置する第１端面と軸方向の他端に位置する第２端面とを有する円筒状のヨークと前記ヨークの内周側に設けられ前記ヨークの周方向に間隔を置いて並んだ複数のティースと、を具備する固定子鉄心と、
それぞれインシュレータを介して前記ティースに捲回され、前記第１端面の側に延出したコイル端部を有する複数のコイルと、
前記第１端面の側で前記コイルの上に配置された温度センサと、
前記温度センサに重ねて前記コイルに装着されたセンサホルダであって、前記温度センサを収容する開口を有する本体と、前記軸方向に弾性変形可能に前記本体に支持され前記温度センサを前記コイルの側に押圧する押圧部と、を有するセンサホルダと、
それぞれ複数の接続端子を有する複数本のバスバーリングと、前記バスバーリングを保持したシールドケースと、を有し、前記第１端面の側で前記複数のコイルに対向して配置され、前記複数の接続端子がそれぞれ前記コイル端部に接続され、前記シールドケースにより前記センサホルダの前記本体を前記コイルの側に押圧した状態で、前記固定子鉄心に取り付けられたバスバーアッセンブリと、
を備える固定子。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記センサホルダは、それぞれ前記本体から延出し、前記周方向に隣り合う２つのコイルの間に差し込まれた一対の脚部を有している、請求項１に記載の固定子。
【請求項３】
前記温度センサは、検温部を有するセンサ本体と前記センサ本体から二股状に延出した少なくとも２本のハーネスとを含み、前記本体の一方の脚部は、前記ハーネスの二股部分に挿通されている、請求項２に記載の固定子。
【請求項４】
前記センサホルダは、前記本体から延出した係合凸部を有し、
前記バスバーアッセンブリの前記シールドケースは、前記係合凸部が係合する係合孔を有している、請求項１に記載の固定子。
【請求項５】
前記係合凸部は、二股状に突出した一対の係合爪と、前記係合爪の間に形成された係合溝と、を有し、前記一対の係合爪が前記係合孔に係合され、前記バスバーリングの一部が前記係合溝に係合している、請求項４に記載の固定子。
【請求項６】
前記シールドケースは、前記周方向に離間して設けられた複数本の支持脚を有し、前記インシュレータは、前記支持脚が嵌合可能な係合凹所を有している、請求項１に記載の固定子。
【請求項７】
前記押圧部は、前記本体に連結された一端を有する片持ち梁を構成している、請求項１に記載の固定子。
【請求項８】
前記押圧部は、前記本体に連結された一端および他端を有する両持ち梁を構成している、請求項１に記載の固定子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、回転電機の固定子に関する。
続きを表示（約 3,900 文字）【背景技術】
【０００２】
回転電機の固定子は、固定子鉄心と、固定子鉄心に巻装された複数のコイルと、を有している。回転電機では、固定子のコイルに電流が流れることにより、コイルの温度が上昇する。コイルの過大な温度上昇を避けて回転電機を安定して動作させるため、温度センサ（例えば、サーミスタ）を用いてコイルの温度を検出している。
安定した温度検出を行うためには、温度センサは、コイルの表面に接触して設けられていることが望ましい。コイルの捲回形状にバラツキがある場合、温度センサを安定して設置することが困難な場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－２５４６２８号公報
特開２０１０－７１７０８号公報
特許第６４８４３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態の課題は、温度センサにより安定してコイルの温度を検出することが可能な固定子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、固定子は、軸方向の一端に位置する第１端面と軸方向の他端に位置する第２端面とを有する円筒状のヨークと前記ヨークの内周側に設けられ前記ヨークの周方向に間隔を置いて並んだ複数のティースと、を具備する固定子鉄心と、それぞれインシュレータを介して前記ティースに捲回され、前記第１端面の側に延出したコイル端部を有する複数のコイルと、前記第１端面の側で前記コイルの上に配置された温度センサと、前記温度センサに重ねて前記コイルに装着されたセンサホルダであって、前記温度センサを収容する開口を有する本体と、前記軸方向に弾性変形可能に前記本体に支持され前記温度センサを前記コイルの側に押圧する押圧部と、を有するセンサホルダと、それぞれ複数の接続端子を有する複数本のバスバーリングと、前記バスバーリングを保持したシールドケースと、を有し、前記第１端面の側で前記複数のコイルに対向して配置され、前記複数の接続端子がそれぞれ前記コイル端部に接続され、前記シールドケースにより前記センサホルダの前記本体を前記コイルの側に押圧した状態で、前記固定子鉄心に取り付けられたバスバーアッセンブリと、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、実施形態に係る固定子のバスバーアッセンブリの側を示す固定子の斜視図。
図２は、前記固定子の固定子鉄心、コイルおよび保持リングを示す分解斜視図。
図３は、前記固定子およびバスバーアッセンブリを示す分解斜視図。
図４は、前記固定子の分割鉄心部を示す斜視図。
図５は、前記分割鉄心部の鉄心および巻線ホルダ（インシュレータ）を示す分解斜視図。
図６は、センサホルダの斜視図。
図７は、前記センサホルダの背面図。
図８は、前記センサホルダの断面図。
図９は、前記センサホルダおよび温度センサを示す斜視図。
図１０は、前記固定子の一部および装着前のセンサホルダおよび温度センサを示す斜視図。
図１１は、前記固定子の一部および装着されたセンサホルダおよび温度センサを示す斜視図。
図１２は、前記固定子の一部および装着されたセンサホルダおよび温度センサを外周側から見た側面図。
図１３は、前記バスバーアッセンブリの背面側を示す斜視図。
図１４は、前記バスバーアッセンブリの一部拡大および破断して示す斜視図。
図１５は、前記バスバーアッセンブリが装着および接続された状態の固定子の一部を示す斜視図
図１６は、前記分割鉄心部、装着された温度センサ、センサホルダおよびバスバーアッセンブリを示す側面図。
図１７は、前記分割鉄心部、温度センサ、センサホルダおよびバスバーアッセンブリを示す断面図。
図１８Ａは、第１変形例に係るセンサホルダの斜視図。
図１８Ｂは、第１変形例に係るセンサホルダの平面図。
図１８Ｃは、第１変形例に係るセンサホルダの側面図。
図１９Ａは、第２変形例に係るセンサホルダの斜視図。
図１９Ｂは、第２変形例に係るセンサホルダの平面図。
図１９Ｃは、一部破断して示す第２変形例に係るセンサホルダの側面図。
図２０Ａは、第３変形例に係るセンサホルダの斜視図。
図２０Ｂは、第３変形例に係るセンサホルダの平面図。
図２０Ｃは、一部破断して示す第３変形例に係るセンサホルダの側面図。
図２１Ａは、第４変形例に係るセンサホルダの斜視図。
図２１Ｂは、第４変形例に係るセンサホルダの平面図。
図２１Ｃは、一部破断して示す第４変形例に係るセンサホルダの側面図。
図２２Ａは、第５変形例に係るセンサホルダの斜視図。
図２２Ｂは、第５変形例に係るセンサホルダの平面図。
図２２Ｃは、一部破断して示す第５変形例に係るセンサホルダの側面図。
図２３は、一部破断して示す第６変形例に係るセンサホルダの側面図。
図２４は、一部破断して示す第７変形例に係るセンサホルダの側面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、以下の実施形態に記載した内容により発明が限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各部分のサイズ、形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る回転電機の固定子を第１端面の側から見た斜視図、図２は、固定子鉄心および保持リングを第２端面の側から見た分解斜視図、図３は、固定子鉄心、保持リング、バスバーアッセンブリを第１端面の側から見た分解斜視図である。
図１に示すように、固定子１０は、例えば、３相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）の交流電源によって駆動される回転電機の固定子１０を構成している。固定子１０は、複数個（２４個）の分割鉄心部１０Ａを並べて構成された環状の固定子鉄心２０と、複数本（２４本）のコイル１４と、固定子鉄心２０の第１端面２０ａの側に配置された環状のバスバーアッセンブリ３０と、固定子鉄心２０の外周に嵌合された保持リングＨＲと、を有している。バスバーアッセンブリ３０は、それぞれコイル１４の延出端に接続された複数の接続端子３２Ｕ、３２Ｖ、３２Ｗ、３２Ｎと、電極端子（口出し端子）１５Ｕ、１５Ｖ、１５Ｗと、を有している。
【０００９】
図２に示すように、複数個（２４個）の分割鉄心部１０Ａは、固定子１０の周方向に並んで配置され中心軸線Ｃ１を有する円筒状の固定子鉄心２０を構成している。周方向に隣り合う分割鉄心部１０Ａは、カシメあるいは凸部と凹部との係合により、互いに連結されている。固定子鉄心２０は、軸方向の一端に位置する第１端面２０ａおよび軸方向の他端に位置する第２端面２０ｂを有する円筒状のヨーク２２とヨーク２２の内周側に設けられヨーク２２の周方向に間隔を置いて並んで位置する複数（２４本）のティース１１Ｑと、を具備している。各ティース１１Ｑに絶縁性を有するインシュレータ（巻線ホルダ）を介してコイル１４が巻装されている。
保持リングＨＲは、固定子鉄心２０の外径とほぼ等しい内径を有する円筒形状に形成されている。保持リングＨＲは、固定子鉄心２０の外周に嵌合され、固定子鉄心２０の連結状態を保持する。
【００１０】
図３に示すように、固定子鉄心２０の第１端面２０ａの側で、１つのコイル１４に温度センサ５０、例えば、サーミスタ、およびセンサホルダ５２が装着されている。
バスバーアッセンブリ３０は、固定子鉄心２０の第１端面２０ａの側で、複数のコイル１４に対向して配置され、同時に、センサホルダ５２に当接しセンサホルダ５２をコイル１４の側に押圧する。後述するように、バスバーアッセンブリ３０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、中性点に対応する４本のバスバーリングと、各バスバーリングから径方向の外側に延出する複数の接続端子３２Ｕ、３２Ｖ、３２Ｗ、３２Ｎと、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のバスバーリングからそれぞれ導出した電極端子１５Ｕ、１５Ｖ、１５Ｗと、４本のバスバーリングの周囲を囲んで支持するシールドケース３４と、を有している。シールドケース３４は、全体として、偏平な環状に成形されている。シールドケース３４は、それぞれ軸方向に延出する複数本の支持脚３５を有している。これらの支持脚３５は、円周方向に所定の間隔を置いて設けられている。
図１に示すように、バスバーアッセンブリ３０は、支持脚３５を対応する巻線ホルダの係合凹所に係合させ、更に、接続端子３２Ｕ、３２Ｖ、３２Ｗ、３２Ｎをそれぞれ対応するコイル端部に溶接することにより、所定位置に位置決めされた状態で固定子鉄心２０に取り付けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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