JP2000139051A - 回転電機の波巻きコイルおよびその製造方法 - Google Patents
回転電機の波巻きコイルおよびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】板状山形渡り導体式波巻きコイルを用いてコイ
ルエンドのスペースや抵抗電力損失の低減が可能である
上、更にコイルエンドの冷却性に優れる回転電機の波巻
き巻線及びその巻装方法を提供すること。 【解決手段】複数の渡り導体部２２を径方向に所定の径
方向隙間２２ｃを隔てて積層してコイルエンド２ｄを形
成しているので、コイルエンド２ｄ、特に径方向両側に
渡り導体部２２が隣接する径方向中央部の渡り導体部２
２の冷却性を従来より格段に改善することができる。
ルエンドのスペースや抵抗電力損失の低減が可能である
上、更にコイルエンドの冷却性に優れる回転電機の波巻
き巻線及びその巻装方法を提供すること。 【解決手段】複数の渡り導体部２２を径方向に所定の径
方向隙間２２ｃを隔てて積層してコイルエンド２ｄを形
成しているので、コイルエンド２ｄ、特に径方向両側に
渡り導体部２２が隣接する径方向中央部の渡り導体部２
２の冷却性を従来より格段に改善することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機の波巻き
巻線及びその製造方法に関する。
巻線及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】モータ・発電機等の回転電機の固定子巻
線や回転子巻線の巻装方法として、１磁極に所定巻数の
導体を巻装し、巻装終了後、次の磁極に移る集中巻き巻
装方式と、導体を波状に巻装していく波巻き巻装方式と
が知られている。
線や回転子巻線の巻装方法として、１磁極に所定巻数の
導体を巻装し、巻装終了後、次の磁極に移る集中巻き巻
装方式と、導体を波状に巻装していく波巻き巻装方式と
が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、集中巻
きの場合、巻装を磁極毎に行っていくため製作に時間が
かかる。また、波巻きの場合、回転電機に広く使用され
ている三相コイルを巻装する場合、巻装作業が煩雑とな
り、更に巻装作業上、大断面積のコイル導体を使用する
のが困難であるため、コイル導体の抵抗電力損失が大き
く、コイル導体のスロット占積率の向上も簡単ではなか
った。更に、コイルエンドが大きくなってその合計導体
長が増加し、コイルエンドにおける抵抗電力損失が増大
するという問題もあった。
きの場合、巻装を磁極毎に行っていくため製作に時間が
かかる。また、波巻きの場合、回転電機に広く使用され
ている三相コイルを巻装する場合、巻装作業が煩雑とな
り、更に巻装作業上、大断面積のコイル導体を使用する
のが困難であるため、コイル導体の抵抗電力損失が大き
く、コイル導体のスロット占積率の向上も簡単ではなか
った。更に、コイルエンドが大きくなってその合計導体
長が増加し、コイルエンドにおける抵抗電力損失が増大
するという問題もあった。
【０００４】波巻きにおけるこれらの問題を解決するた
めに、本発明者らは、コイル導体を細板状導体により形
成し、スロット内に挿入される往き導体部の端部と還り
導体部の端部とを接続する渡り導体部を略周面上にて山
形に形成し、この渡り導体部の先端部（山頂部）にて折
り重ねるか又は段差を設けることにより、渡り導体部の
一半部を他半部に比較してその厚さ方向に厚さ分だけ変
位させた構成のコイルエンドをもつ回転電機の波巻き巻
線構造（以下、板状山形渡り導体式波巻きコイルとい
う）を開発した。
めに、本発明者らは、コイル導体を細板状導体により形
成し、スロット内に挿入される往き導体部の端部と還り
導体部の端部とを接続する渡り導体部を略周面上にて山
形に形成し、この渡り導体部の先端部（山頂部）にて折
り重ねるか又は段差を設けることにより、渡り導体部の
一半部を他半部に比較してその厚さ方向に厚さ分だけ変
位させた構成のコイルエンドをもつ回転電機の波巻き巻
線構造（以下、板状山形渡り導体式波巻きコイルとい
う）を開発した。
【０００５】ところが、この板状山形渡り導体式波巻き
コイルのコイルエンドは、各渡り導体部が極めて高密度
に重なり合うので、放熱性に劣るという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、上記板
状山形渡り導体式波巻きコイルを用いてコイルエンドの
スペースや抵抗電力損失の低減が可能である上、更にコ
イルエンドの冷却性に優れる回転電機の波巻き巻線及び
その巻装方法を提供することをその目的としている。
コイルのコイルエンドは、各渡り導体部が極めて高密度
に重なり合うので、放熱性に劣るという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、上記板
状山形渡り導体式波巻きコイルを用いてコイルエンドの
スペースや抵抗電力損失の低減が可能である上、更にコ
イルエンドの冷却性に優れる回転電機の波巻き巻線及び
その巻装方法を提供することをその目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の回転電機の波巻
き巻線は、上述した板状山形渡り導体式波巻きコイル構
造を有するので、あらかじめ成形したコイルをスロット
に挿入するだけで巻装を完了することができ、巻装作業
が容易となる。また、巻装作業中に湾曲などのコイル導
体塑性変形作業がないので大断面積のコイル導体を使用
することができ、コイル導体のスロット占積率も向上す
ることができ、更に、コイルエンドの合計導体長の短縮
も実現できるのでコイルの抵抗電力損失を減少すること
ができ、その上、コイルエンドの必要スペースも従来の
波巻き巻線に比較して格段に縮小することができる。
き巻線は、上述した板状山形渡り導体式波巻きコイル構
造を有するので、あらかじめ成形したコイルをスロット
に挿入するだけで巻装を完了することができ、巻装作業
が容易となる。また、巻装作業中に湾曲などのコイル導
体塑性変形作業がないので大断面積のコイル導体を使用
することができ、コイル導体のスロット占積率も向上す
ることができ、更に、コイルエンドの合計導体長の短縮
も実現できるのでコイルの抵抗電力損失を減少すること
ができ、その上、コイルエンドの必要スペースも従来の
波巻き巻線に比較して格段に縮小することができる。
【０００７】更に本構成では、複数の渡り導体部を径方
向に所定の径方向隙間を隔てて積層してコイルエンドを
形成しているので、コイルエンド、特に径方向両側に渡
り導体部が隣接する径方向中央部の渡り導体部の冷却性
を従来より格段に改善することができる。請求項２記載
の構成によれば請求項１記載の回転電機の波巻き巻線に
おいて更に、径外側の渡り導体部は、コアから離れるに
つれて径外側に傾斜するので、コアのヨーク部すなわち
各ティース同士を磁気的に接続する部分の軸方向外側の
空きスペースに渡り導体部を配置することができるの
で、スペース使用効率がよく、かつ、コイルエンドの径
外側に冷却ファンなどを支障なく設置することもでき
る。
向に所定の径方向隙間を隔てて積層してコイルエンドを
形成しているので、コイルエンド、特に径方向両側に渡
り導体部が隣接する径方向中央部の渡り導体部の冷却性
を従来より格段に改善することができる。請求項２記載
の構成によれば請求項１記載の回転電機の波巻き巻線に
おいて更に、径外側の渡り導体部は、コアから離れるに
つれて径外側に傾斜するので、コアのヨーク部すなわち
各ティース同士を磁気的に接続する部分の軸方向外側の
空きスペースに渡り導体部を配置することができるの
で、スペース使用効率がよく、かつ、コイルエンドの径
外側に冷却ファンなどを支障なく設置することもでき
る。
【０００８】請求項３記載の構成によれば請求項１また
は２記載の回転電機の波巻き巻線の製造方法であって、
スロットに挿入する前における渡り導体部の周方向占有
幅（スパン）は、この渡り導体部の両端部に接続される
一対のスロット導体部が挿入されるべき一対のスロット
間の周方向占有幅と異なるように形成されている。この
ようにすれば、この渡り導体部の両端から延在する一対
のスロット導体部をスロットに挿入する際、上記両周方
向占有幅の差を吸収するために渡り導体部はスロット導
体部との接続点を起点として径内側又は径外側に倒れ
る。なお、渡り導体部の周方向占有幅が一対のスロット
間の周方向占有幅より広ければ渡り導体部の軸方向先端
部は容易に径外側に倒れる。ただし、両スロット間の最
短距離以上に渡り導体部の周方向占有幅を短縮しても上
記渡り導体部の径方向への傾斜はもはや生じない。
は２記載の回転電機の波巻き巻線の製造方法であって、
スロットに挿入する前における渡り導体部の周方向占有
幅（スパン）は、この渡り導体部の両端部に接続される
一対のスロット導体部が挿入されるべき一対のスロット
間の周方向占有幅と異なるように形成されている。この
ようにすれば、この渡り導体部の両端から延在する一対
のスロット導体部をスロットに挿入する際、上記両周方
向占有幅の差を吸収するために渡り導体部はスロット導
体部との接続点を起点として径内側又は径外側に倒れ
る。なお、渡り導体部の周方向占有幅が一対のスロット
間の周方向占有幅より広ければ渡り導体部の軸方向先端
部は容易に径外側に倒れる。ただし、両スロット間の最
短距離以上に渡り導体部の周方向占有幅を短縮しても上
記渡り導体部の径方向への傾斜はもはや生じない。
【０００９】このようにすれば、単に渡り導体部の周方
向占有幅を調整するのみにより上記渡り導体部の径方向
への一定の傾斜を実現することができるので作業が簡単
となる。請求項４記載の構成によれば請求項３記載の回
転電機の波巻き巻線の製造方法において更に、スロット
に挿入する前における渡り導体部の周方向占有幅は、渡
り導体部の両端部に接続される一対のスロット導体部が
挿入されるべきコアのスロットの周方向占有幅より所定
の割合だけ広く形成される。
向占有幅を調整するのみにより上記渡り導体部の径方向
への一定の傾斜を実現することができるので作業が簡単
となる。請求項４記載の構成によれば請求項３記載の回
転電機の波巻き巻線の製造方法において更に、スロット
に挿入する前における渡り導体部の周方向占有幅は、渡
り導体部の両端部に接続される一対のスロット導体部が
挿入されるべきコアのスロットの周方向占有幅より所定
の割合だけ広く形成される。
【００１０】このようにすれば渡り導体部の軸方向先端
部をその軸方向基端部（スロット導体部との接続部位）
よりも径外側へ容易に変位させることができ、コイルエ
ンドの径外側の空きスペースを有効利用することができ
る。請求項５記載の構成によれば請求項４記載の回転電
機の波巻き巻線の製造方法において更に、スロットに挿
入する前における径外側の渡り導体部の周方向占有幅の
割合は、スロットに挿入する前における径内側の前記渡
り導体部の周方向占有幅の割合よりも大きく設定されて
いるので、各渡り導体部の径方向傾斜率を徐々に変化さ
せて各渡り導体部間の径方向隙間を広くすることがで
き、コイルエンド冷却に有利である。
部をその軸方向基端部（スロット導体部との接続部位）
よりも径外側へ容易に変位させることができ、コイルエ
ンドの径外側の空きスペースを有効利用することができ
る。請求項５記載の構成によれば請求項４記載の回転電
機の波巻き巻線の製造方法において更に、スロットに挿
入する前における径外側の渡り導体部の周方向占有幅の
割合は、スロットに挿入する前における径内側の前記渡
り導体部の周方向占有幅の割合よりも大きく設定されて
いるので、各渡り導体部の径方向傾斜率を徐々に変化さ
せて各渡り導体部間の径方向隙間を広くすることがで
き、コイルエンド冷却に有利である。
【００１１】
【発明を実施するための態様】本発明の好適な態様を以
下の実施例により説明する。
下の実施例により説明する。
【００１２】
【実施例１】本発明の波巻き巻線を固定子巻線に適用し
た三相モータの実施例を説明する。図１はこのモータの
固定子の平面図を示し、図２は正面図を示し、図３〜図
１０に固定子コイル作成手順を示し、図１１は図１とは
ことなる角度からみた固定子の平面図を示し、図１２は
コイルエンド部分の拡大軸方向断面図を示し、図１３は
一個の渡り導体部の拡大部分平面図を示し、図１４は図
１３に示す渡り導体部の軸方向にみた正面図を示す。
た三相モータの実施例を説明する。図１はこのモータの
固定子の平面図を示し、図２は正面図を示し、図３〜図
１０に固定子コイル作成手順を示し、図１１は図１とは
ことなる角度からみた固定子の平面図を示し、図１２は
コイルエンド部分の拡大軸方向断面図を示し、図１３は
一個の渡り導体部の拡大部分平面図を示し、図１４は図
１３に示す渡り導体部の軸方向にみた正面図を示す。
【００１３】１は薄板状の電極鋼板を積層した固定子コ
アで、内径側に開口する多数のスロット（図示せず）を
有する。各スロット内には、星型接続された三相二層波
巻き型の固定子コイル（以下、単にコイルともよぶ）２
が巻装されており、スロット入り口部には、コイルのス
ロットからの飛出しを防止する板状のウエッジ４が嵌着
されている。また、スロットの内周部にはコイル２とコ
ア１とを絶縁するインシュレータ３が挿入されている。
アで、内径側に開口する多数のスロット（図示せず）を
有する。各スロット内には、星型接続された三相二層波
巻き型の固定子コイル（以下、単にコイルともよぶ）２
が巻装されており、スロット入り口部には、コイルのス
ロットからの飛出しを防止する板状のウエッジ４が嵌着
されている。また、スロットの内周部にはコイル２とコ
ア１とを絶縁するインシュレータ３が挿入されている。
【００１４】コイル２は、スロット内に挿入される直線
状のスロット導体部２１と、スロット導体部２１と一体
に形成される渡り導体部２２とを有し、渡り導体部２２
の両端は、２スロット挟んだ両側のスロットに挿入され
る一対のスロット導体部２１の同一端部に個別に接続さ
れている。コイル２は、図１に示すように、三つの相コ
イル２ａ、２ｂ、２ｃからなり、スロット導体部２１
は、図３に示すように、各相コイル２ａ、２ｂ、２ｃの
始端２３〜２５からみて離れる往き方向へ延在する往き
導体部２１ａと、各相コイル２ａ、２ｂ、２ｃの始端２
３〜２５からみて近づく還り方向へ延在する還り導体部
２１ｂとからなる。したがって、スロット両側のコイル
エンド部２ｄは、正確にはスロット導体部２１の両側の
端部と渡り導体部２２とで構成され、各渡り導体部２２
は、図１に示すように、スロット導体部２１に対して周
方向へ斜めに折れ曲がっており、渡り導体部２２の中央
部で折り曲げられて、その軸方向先端部で山形になって
いる。
状のスロット導体部２１と、スロット導体部２１と一体
に形成される渡り導体部２２とを有し、渡り導体部２２
の両端は、２スロット挟んだ両側のスロットに挿入され
る一対のスロット導体部２１の同一端部に個別に接続さ
れている。コイル２は、図１に示すように、三つの相コ
イル２ａ、２ｂ、２ｃからなり、スロット導体部２１
は、図３に示すように、各相コイル２ａ、２ｂ、２ｃの
始端２３〜２５からみて離れる往き方向へ延在する往き
導体部２１ａと、各相コイル２ａ、２ｂ、２ｃの始端２
３〜２５からみて近づく還り方向へ延在する還り導体部
２１ｂとからなる。したがって、スロット両側のコイル
エンド部２ｄは、正確にはスロット導体部２１の両側の
端部と渡り導体部２２とで構成され、各渡り導体部２２
は、図１に示すように、スロット導体部２１に対して周
方向へ斜めに折れ曲がっており、渡り導体部２２の中央
部で折り曲げられて、その軸方向先端部で山形になって
いる。
【００１５】更に詳しく言えば軸方向先端部にて径方向
に折り重ねられて重なる折り曲げ端部２２ａを各一個づ
つ有する。したがって、渡り導体部２２の軸方向先端部
２２ａのこの折り重ねにより、この渡り導体部２２の両
端から延在する一対のスロット導体部２１にその厚さに
等しい径方向変位が付与される。なお、渡り導体部２２
の軸方向先端部２２ａを折り重ねる代わりに、塑性変形
により段差部を形成しても、同様に渡り導体部２２の両
端から延在する一対のスロット導体部２１にその厚さに
等しい径方向変位が付与することができる。そして、渡
り導体部２２のこの軸方向先端部２２ａは隣接する渡り
導体部２２とは径方向に重ならないので、上記径方向の
折り曲げ又は段差付与が支障なく実施できるようになっ
ている。
に折り重ねられて重なる折り曲げ端部２２ａを各一個づ
つ有する。したがって、渡り導体部２２の軸方向先端部
２２ａのこの折り重ねにより、この渡り導体部２２の両
端から延在する一対のスロット導体部２１にその厚さに
等しい径方向変位が付与される。なお、渡り導体部２２
の軸方向先端部２２ａを折り重ねる代わりに、塑性変形
により段差部を形成しても、同様に渡り導体部２２の両
端から延在する一対のスロット導体部２１にその厚さに
等しい径方向変位が付与することができる。そして、渡
り導体部２２のこの軸方向先端部２２ａは隣接する渡り
導体部２２とは径方向に重ならないので、上記径方向の
折り曲げ又は段差付与が支障なく実施できるようになっ
ている。
【００１６】以下、コイル２について更に詳しく説明す
る。コイル２は、図３に示すように、１スロットピッチ
ずつ離れて平行に配列された６本のコイル導体２０１〜
２０６を有し、コイル導体２０１、２０４が相コイル２
ａを構成し、コイル導体２０３、２０６が相コイル２ｂ
を構成し、コイル導体２０２、２０５が相コイル２ｃを
構成している。各コイル導体２０１〜２０６は固定子コ
ア１の径方向に薄く周方向に広い略角形断面形状を有し
ている。
る。コイル２は、図３に示すように、１スロットピッチ
ずつ離れて平行に配列された６本のコイル導体２０１〜
２０６を有し、コイル導体２０１、２０４が相コイル２
ａを構成し、コイル導体２０３、２０６が相コイル２ｂ
を構成し、コイル導体２０２、２０５が相コイル２ｃを
構成している。各コイル導体２０１〜２０６は固定子コ
ア１の径方向に薄く周方向に広い略角形断面形状を有し
ている。
【００１７】また、第ｍ（ｍは整数）番目のコイル導体
の第ｎ（ｎは整数）番目のスロット導体部２１は、第ｍ
番目のコイル導体の第ｎ−１番目又は第ｎ＋１番目のス
ロット導体部２１が収容されるスロットに対して電気角
１８０度離れたスロット、すなわち、３スロット周方向
占有幅離れたスロットに収容されている。なお、この３
スロット周方向占有幅離れたスロットには、第ｍ−３番
目又は第ｍ＋３番目のコイル導体のスロット導体部２１
とともに収容される。
の第ｎ（ｎは整数）番目のスロット導体部２１は、第ｍ
番目のコイル導体の第ｎ−１番目又は第ｎ＋１番目のス
ロット導体部２１が収容されるスロットに対して電気角
１８０度離れたスロット、すなわち、３スロット周方向
占有幅離れたスロットに収容されている。なお、この３
スロット周方向占有幅離れたスロットには、第ｍ−３番
目又は第ｍ＋３番目のコイル導体のスロット導体部２１
とともに収容される。
【００１８】更に、６本のコイル導体２０１〜２０６の
各始端のうち、２、４、６番目の始端は互いに短絡され
て中性点とされ、残る１、３、５番目の始端は、三相星
型接続された各相コイル２ａ、２ｂ、２ｃの端子をな
す。コイル導体２０１〜２０６の具体的な製造方法につ
いて図３〜図１０にに示す作製手順を参照して説明す
る。
各始端のうち、２、４、６番目の始端は互いに短絡され
て中性点とされ、残る１、３、５番目の始端は、三相星
型接続された各相コイル２ａ、２ｂ、２ｃの端子をな
す。コイル導体２０１〜２０６の具体的な製造方法につ
いて図３〜図１０にに示す作製手順を参照して説明す
る。
【００１９】まず、図３に示すように、６本のコイル導
体２０１〜２０６を１スロットピッチずつ離れて平行に
配置する。スロット導体部２１及び渡り導体部２２はそ
れぞれ直線帯状に形成されており、渡り導体部２２はス
ロット導体部２１に対して適当な角度（ここでは約６０
度）で斜設されている。なお、２３はコイル導体２０１
の始端であり、２４はコイル導体２０３の始端であり、
２５はコイル導体２０５の始端であり、２６はコイル導
体２０２の始端であり、２７はコイル導体２０４の始端
であり、２８はコイル導体２０６の始端である。
体２０１〜２０６を１スロットピッチずつ離れて平行に
配置する。スロット導体部２１及び渡り導体部２２はそ
れぞれ直線帯状に形成されており、渡り導体部２２はス
ロット導体部２１に対して適当な角度（ここでは約６０
度）で斜設されている。なお、２３はコイル導体２０１
の始端であり、２４はコイル導体２０３の始端であり、
２５はコイル導体２０５の始端であり、２６はコイル導
体２０２の始端であり、２７はコイル導体２０４の始端
であり、２８はコイル導体２０６の始端である。
【００２０】次に、図４に示すように、コイル導体２０
１〜２０６の始端２３〜２８から数えて最初の６個の渡
り導体部２２をその中央部（図３に破線で示す）で、最
初のスロット導体部２１が下となるように（谷折りで）
折り曲げる。なお、図３において、各コイル導体２０１
〜２０６の始端２３〜２８から数えて最初のスロット導
体部２１と次のスロット導体部２１とは３スロットピッ
チ離れて形成されており、これによりコイル導体２０１
の二番目のスロット導体部２１はコイル導体２０４の最
初のスロット導体部２１の上に重なり、以下同様に、コ
イル導体２０２の二番目のスロット導体部２１はコイル
導体２０５の最初のスロット導体部２１の上に重なり、
コイル導体２０３の二番目のスロット導体部２１はコイ
ル導体２０６の最初のスロット導体部２１の上に重な
る。
１〜２０６の始端２３〜２８から数えて最初の６個の渡
り導体部２２をその中央部（図３に破線で示す）で、最
初のスロット導体部２１が下となるように（谷折りで）
折り曲げる。なお、図３において、各コイル導体２０１
〜２０６の始端２３〜２８から数えて最初のスロット導
体部２１と次のスロット導体部２１とは３スロットピッ
チ離れて形成されており、これによりコイル導体２０１
の二番目のスロット導体部２１はコイル導体２０４の最
初のスロット導体部２１の上に重なり、以下同様に、コ
イル導体２０２の二番目のスロット導体部２１はコイル
導体２０５の最初のスロット導体部２１の上に重なり、
コイル導体２０３の二番目のスロット導体部２１はコイ
ル導体２０６の最初のスロット導体部２１の上に重な
る。
【００２１】次に、図５に示すように、コイル導体２０
１〜２０６の始端２３〜２８から数えて二番目の６個の
渡り導体部２２をその中央部（図４に破線で示す）で、
二番目のスロット導体部２１が三番目のスロット導体部
２１の上となるように（山折りで、すなわち最初の折り
曲げ方向と同一回転方向へ）折り曲げる。これによりコ
イル導体２０１の三番目のスロット導体部２１はコイル
導体２０４の二番目のスロット導体部２１の下に重な
り、以下同様に、コイル導体２０２の三番目のスロット
導体部２１はコイル導体２０５の二番目のスロット導体
部２１の下に重なり、コイル導体２０３の三番目のスロ
ット導体部２１はコイル導体２０６の二番目のスロット
導体部２１の下に重なる。これにより、三番目のスロッ
ト導体部２１は最初のスロット導体部２１とスロット内
で同じ深さ（最も深い位置）に無理なく収容される。
１〜２０６の始端２３〜２８から数えて二番目の６個の
渡り導体部２２をその中央部（図４に破線で示す）で、
二番目のスロット導体部２１が三番目のスロット導体部
２１の上となるように（山折りで、すなわち最初の折り
曲げ方向と同一回転方向へ）折り曲げる。これによりコ
イル導体２０１の三番目のスロット導体部２１はコイル
導体２０４の二番目のスロット導体部２１の下に重な
り、以下同様に、コイル導体２０２の三番目のスロット
導体部２１はコイル導体２０５の二番目のスロット導体
部２１の下に重なり、コイル導体２０３の三番目のスロ
ット導体部２１はコイル導体２０６の二番目のスロット
導体部２１の下に重なる。これにより、三番目のスロッ
ト導体部２１は最初のスロット導体部２１とスロット内
で同じ深さ（最も深い位置）に無理なく収容される。
【００２２】以下、図６に示すように、順次、谷折り、
山折り、谷折りと同一回転方向へ折り曲げることによ
り、６本のコイル導体２０１〜２０６を各スロットに２
層に収容する。その結果、ロータ磁極数から１を引いた
回数だけ折り曲げることにより、各コイル導体２０１〜
２０６は一周することになり、スロット内に２層に２タ
ーン分のコイルが形成される。
山折り、谷折りと同一回転方向へ折り曲げることによ
り、６本のコイル導体２０１〜２０６を各スロットに２
層に収容する。その結果、ロータ磁極数から１を引いた
回数だけ折り曲げることにより、各コイル導体２０１〜
２０６は一周することになり、スロット内に２層に２タ
ーン分のコイルが形成される。
【００２３】次に、図７に示すように、いままでと反対
回転方向へ（すなわち上記最初の２ターン形成の最後の
折り曲げが谷折りとなるので、再び谷折りで）折り曲げ
る。これにより、その後のスロット導体部２１はスロッ
ト内で３、４層目に円滑に配置されることができる。以
下、図８に示すように、順次、谷折り、山折り、谷折り
と最初の２ターンと反対回転方向へ折り曲げることによ
り、６本のコイル導体２０１〜２０６を各スロットに４
層に収容する。その結果、再度、ロータ磁極数から１を
引いた回数だけ折り曲げることにより、各コイル導体２
０１〜２０６は次の一周を行うことになり、スロット内
に４層に４ターン分のコイルが形成される。以下、必要
なターン数が上記と同じ手順で作製される。
回転方向へ（すなわち上記最初の２ターン形成の最後の
折り曲げが谷折りとなるので、再び谷折りで）折り曲げ
る。これにより、その後のスロット導体部２１はスロッ
ト内で３、４層目に円滑に配置されることができる。以
下、図８に示すように、順次、谷折り、山折り、谷折り
と最初の２ターンと反対回転方向へ折り曲げることによ
り、６本のコイル導体２０１〜２０６を各スロットに４
層に収容する。その結果、再度、ロータ磁極数から１を
引いた回数だけ折り曲げることにより、各コイル導体２
０１〜２０６は次の一周を行うことになり、スロット内
に４層に４ターン分のコイルが形成される。以下、必要
なターン数が上記と同じ手順で作製される。
【００２４】次に、所定ターンを作製した後、図８に示
すように、コイル導体２０１〜２０６の最終渡り導体部
２２ｂは、いままでの渡り導体部２２に対して約半分の
長さとされ、かつ、コイル導体２０４〜２０６の最終渡
り導体部２２ｂはそれ以外の渡り導体部２２及び最終渡
り導体部２２ｂと線対称方向に斜設されている。その結
果、図１０に示すように、コイル導体２０１、２０４の
最終渡り導体部２２ｂの先端部は重なり、コイル導体２
０２、２０５の最終渡り導体部２２ｂの先端部は重な
り、コイル導体２０３、２０６の最終渡り導体部２２ｂ
の先端部は重なり、これら重なり部分を溶接することに
より、三相ステータコイルが形成されることになる。更
に具体的に説明すれば、図９に示すようにコイル導体２
０１〜２０３の折り曲げを行い、その後、図１０に示す
ようにコイル導体２０４〜２０６の折り曲げを行って、
上記重なりを形成し、溶接すればよい。
すように、コイル導体２０１〜２０６の最終渡り導体部
２２ｂは、いままでの渡り導体部２２に対して約半分の
長さとされ、かつ、コイル導体２０４〜２０６の最終渡
り導体部２２ｂはそれ以外の渡り導体部２２及び最終渡
り導体部２２ｂと線対称方向に斜設されている。その結
果、図１０に示すように、コイル導体２０１、２０４の
最終渡り導体部２２ｂの先端部は重なり、コイル導体２
０２、２０５の最終渡り導体部２２ｂの先端部は重な
り、コイル導体２０３、２０６の最終渡り導体部２２ｂ
の先端部は重なり、これら重なり部分を溶接することに
より、三相ステータコイルが形成されることになる。更
に具体的に説明すれば、図９に示すようにコイル導体２
０１〜２０３の折り曲げを行い、その後、図１０に示す
ようにコイル導体２０４〜２０６の折り曲げを行って、
上記重なりを形成し、溶接すればよい。
【００２５】次に、上述のように作製されたコイル２を
固定子コア１の各スロットに挿入され、次にまたはスロ
ット挿入前にコイル導体２０２、２０４、２０６の始端
を短絡して中性点とする。以下、本実施例の要部を図１
２〜図１４を参照して以下に説明する。図１２に一端側
のコイルエンド２ｄを示す。コイルエンド２ｄの主要部
は径方向へそれぞれ径方向隙間２２ｃを挟んで５層の渡
り導体部２２を積層してなる。ただし、各渡り導体部２
２は実際にはその軸方向先端部２２ｂからその両側へ向
けて周方向に広がっているが、理解を容易とするために
上記周方向広がりを無視するものとする。
固定子コア１の各スロットに挿入され、次にまたはスロ
ット挿入前にコイル導体２０２、２０４、２０６の始端
を短絡して中性点とする。以下、本実施例の要部を図１
２〜図１４を参照して以下に説明する。図１２に一端側
のコイルエンド２ｄを示す。コイルエンド２ｄの主要部
は径方向へそれぞれ径方向隙間２２ｃを挟んで５層の渡
り導体部２２を積層してなる。ただし、各渡り導体部２
２は実際にはその軸方向先端部２２ｂからその両側へ向
けて周方向に広がっているが、理解を容易とするために
上記周方向広がりを無視するものとする。
【００２６】図１２から明らかなように、各渡り導体部
２２はそのコア１近傍から軸方向先端部２２ａに向けて
反コア方向へ突出しているが、特に重要な点は、各渡り
導体部２２が最も径内側の渡り導体部２２を除いてコア
１の近傍からやや径外側に傾斜した姿勢で延在してお
り、かつ、各渡り導体部２２の上記傾斜の割合が径外側
の渡り導体部２２ほど大きくなっていることである。し
たがって、径方向に隣接する２つの渡り導体部２２、２
２間の径方向隙間２２ｃは渡り導体部２２の軸方向先端
部２２ａに向かうにつれて拡大している。
２２はそのコア１近傍から軸方向先端部２２ａに向けて
反コア方向へ突出しているが、特に重要な点は、各渡り
導体部２２が最も径内側の渡り導体部２２を除いてコア
１の近傍からやや径外側に傾斜した姿勢で延在してお
り、かつ、各渡り導体部２２の上記傾斜の割合が径外側
の渡り導体部２２ほど大きくなっていることである。し
たがって、径方向に隣接する２つの渡り導体部２２、２
２間の径方向隙間２２ｃは渡り導体部２２の軸方向先端
部２２ａに向かうにつれて拡大している。
【００２７】このように径方向に積層される各渡り導体
部２２の間に径方向隙間を介在させたので、空気流など
による各渡り導体部２２の冷却性を向上することができ
る。次に、この径方向隙間２２ｃの作成手順を図１３、
図１４を参照して説明する。図１３はスロット導体部２
１がスロットに挿入される前のスロット導体部２１及び
渡り導体部２２を示し、図１４は図１３に示すスロット
導体部２１をスロットに挿入した後の渡り導体部２２を
軸方向にみた正面図である。
部２２の間に径方向隙間を介在させたので、空気流など
による各渡り導体部２２の冷却性を向上することができ
る。次に、この径方向隙間２２ｃの作成手順を図１３、
図１４を参照して説明する。図１３はスロット導体部２
１がスロットに挿入される前のスロット導体部２１及び
渡り導体部２２を示し、図１４は図１３に示すスロット
導体部２１をスロットに挿入した後の渡り導体部２２を
軸方向にみた正面図である。
【００２８】ｍ１、ｍ２はこの渡り導体部２２の両端か
ら延在するスロット導体部２１の軸直角平面における中
心点であり、一点鎖線はこれら中心点ｍ１、ｍ２を結ぶ
コア１の軸方向中心を中心点とする円弧であり、Ｌ’は
中心点ｍ１、ｍ２間の周方向占有幅（スパン）である。
ただし、正確には、中心点ｍ１は中心点ｍ２より径内側
へ渡り導体部２２の厚さだけコア１の軸方向中心に変位
しているが、図１４ではそれを無視するものとする。
ら延在するスロット導体部２１の軸直角平面における中
心点であり、一点鎖線はこれら中心点ｍ１、ｍ２を結ぶ
コア１の軸方向中心を中心点とする円弧であり、Ｌ’は
中心点ｍ１、ｍ２間の周方向占有幅（スパン）である。
ただし、正確には、中心点ｍ１は中心点ｍ２より径内側
へ渡り導体部２２の厚さだけコア１の軸方向中心に変位
しているが、図１４ではそれを無視するものとする。
【００２９】図１３に示すスロット挿入前の渡り導体部
２２は他の渡り導体部２２と同じく、コア１の軸方向中
心線を中心とする円筒面上に略延在するようにあらかじ
め湾曲されている。ただし、図１３に示すスロット導体
部２１のスロット挿入前の渡り導体部２２の周方向占有
幅（スパン）Ｌは、図１４に示すスロット導体部２１の
スロット挿入前の渡り導体部２２の周方向占有幅（スパ
ン）Ｌ、すなわち、スロット導体部２１が挿入される一
対のスロット間の周方向占有幅（スパン）Ｌ’よりも所
定割合だけ大きくされている。その結果、スロット導体
部２１をそのスパンを縮めて両スロットに挿入する際
に、渡り導体部２２は図１４に示すように一点鎖線で示
す円筒面よりも径外側へ逃げる。
２２は他の渡り導体部２２と同じく、コア１の軸方向中
心線を中心とする円筒面上に略延在するようにあらかじ
め湾曲されている。ただし、図１３に示すスロット導体
部２１のスロット挿入前の渡り導体部２２の周方向占有
幅（スパン）Ｌは、図１４に示すスロット導体部２１の
スロット挿入前の渡り導体部２２の周方向占有幅（スパ
ン）Ｌ、すなわち、スロット導体部２１が挿入される一
対のスロット間の周方向占有幅（スパン）Ｌ’よりも所
定割合だけ大きくされている。その結果、スロット導体
部２１をそのスパンを縮めて両スロットに挿入する際
に、渡り導体部２２は図１４に示すように一点鎖線で示
す円筒面よりも径外側へ逃げる。
【００３０】径方向に重なる５つの渡り導体部２２の周
方向占有幅（スパン）Ｌは径外側の渡り導体部２２ほ
ど、本来の増加率よりも更に広く設定されているので、
結局図１２に示すように、径外側の渡り導体部２２ほど
強く径外側に傾斜し、これにより各渡り導体部２２間に
径方向隙間２２ｃを確保することができる。なお、上記
した本来の増加率とは、径外側の渡り導体部２２の上記
傾斜を形成しない場合の周方向占有幅（スパン）がその
径内側に隣接する渡り導体部２２の周方向占有幅（スパ
ン）より、その厚さだけ径外側へ変位しているのでその
分（４πｔ）だけ広くなっていることを意味する。
方向占有幅（スパン）Ｌは径外側の渡り導体部２２ほ
ど、本来の増加率よりも更に広く設定されているので、
結局図１２に示すように、径外側の渡り導体部２２ほど
強く径外側に傾斜し、これにより各渡り導体部２２間に
径方向隙間２２ｃを確保することができる。なお、上記
した本来の増加率とは、径外側の渡り導体部２２の上記
傾斜を形成しない場合の周方向占有幅（スパン）がその
径内側に隣接する渡り導体部２２の周方向占有幅（スパ
ン）より、その厚さだけ径外側へ変位しているのでその
分（４πｔ）だけ広くなっていることを意味する。
【００３１】
【変形態様】また、コイル導体２０１〜２０６はあらか
じめ渡り導体部２２をスロット導体部２１に対して斜設
するのではなく、折り曲げ時に屈曲して渡り導体部２２
としてもよい。また、６本のコイル導体２０１〜２０６
でたとえば偶数ターン分のコイル（本発明でいうコイル
群）を作り、更に他の６本のコイル導体でたとえば偶数
ターン分のコイル（本発明でいうコイル群）を作り、こ
れらコイル群同士を半分の長さの渡り導体部２２を重ね
て溶接する手法などにより接続してもよい。
じめ渡り導体部２２をスロット導体部２１に対して斜設
するのではなく、折り曲げ時に屈曲して渡り導体部２２
としてもよい。また、６本のコイル導体２０１〜２０６
でたとえば偶数ターン分のコイル（本発明でいうコイル
群）を作り、更に他の６本のコイル導体でたとえば偶数
ターン分のコイル（本発明でいうコイル群）を作り、こ
れらコイル群同士を半分の長さの渡り導体部２２を重ね
て溶接する手法などにより接続してもよい。
【００３２】コイル導体２０１と２０４、コイル導体２
０２と２０５、コイル導体２０３と２０６と上述したそ
れぞれの最終渡り導体部で折り曲げて作製してから、図
３から順にコイル成形してもよい。更に、コイル導体２
０２、２０４、２０６の始端を短絡する代わりにデルタ
接続を行うことも可能である。
０２と２０５、コイル導体２０３と２０６と上述したそ
れぞれの最終渡り導体部で折り曲げて作製してから、図
３から順にコイル成形してもよい。更に、コイル導体２
０２、２０４、２０６の始端を短絡する代わりにデルタ
接続を行うことも可能である。
【図１】 本発明の波巻き巻線を固定子巻線に適用した
三相モータの実施例における固定子の平面図である。
三相モータの実施例における固定子の平面図である。
【図２】 図１に示す固定子の正面図である。
【図３】 図１、図２に示す固定子コイルの作成手順を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図４】 図１、図２に示す固定子コイルの作成手順を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図５】 図１、図２に示す固定子コイルの作成手順を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図６】 図１、図２に示す固定子コイルの作成手順を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図７】 図１、図２に示す固定子コイルの作成手順を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図８】 図１、図２に示す固定子コイルの作成手順を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図９】 図１、図２に示す固定子コイルの作成手順を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図１０】 図１、図２に示す固定子コイルの作成手順
を示す工程図である。
を示す工程図である。
【図１１】 図１とはことなる角度からみた固定子の平
面図である。
面図である。
【図１２】 コイルエンド部分の拡大軸方向断面図であ
る。
る。
【図１３】 スロット導体部をスロットに挿入する前の
渡り導体部の拡大部分平面図である。
渡り導体部の拡大部分平面図である。
【図１４】 図１３に示すスロット導体部をスロットに
挿入した後の渡り導体部の軸方向にみた正面図である。
挿入した後の渡り導体部の軸方向にみた正面図である。
【符号の説明】 １は固定子コア、２はコイル、２１はスロット導体部、
２２は渡り導体部、２２ａは折り曲げ端部、２２ｃは径
方向隙間
２２は渡り導体部、２２ａは折り曲げ端部、２２ｃは径
方向隙間
Claims (5)
- 【請求項１】コアの各スロットに交互に挿通される往き
導体部及び還り導体部からなるスロット導体部と、前記
スロット導体部と一体に形成されて前記往き導体部及び
還り導体部の同一側端部を接続する渡り導体部とからな
るコイル導体を有し、コイルエンドが前記コアの両端か
ら突出する回転電機の波巻き巻線において、 前記渡り導体部は、厚さ方向がコアの径方向となる姿勢
で延設された細板状導体から構成され、一端が他端より
も軸方向先端部の折り重ね又は段差により前記コアの径
方向へ少なくとも厚さ分だけ変位した形状を有し、 前記コイルエンドは、複数の前記渡り導体部を径方向に
所定の径方向隙間を隔てて積層してなることを特徴とす
る回転電機の波巻き巻線。 - 【請求項２】請求項１記載の回転電機の波巻き巻線にお
いて、 径外側の前記渡り導体部は、前記コアから離れるにつれ
て径外側に傾斜することを特徴とする回転電機の波巻き
巻線。 - 【請求項３】請求項１または２記載の回転電機の波巻き
巻線の製造方法において、 前記スロットに挿入する前における前記渡り導体部の周
方向占有幅は、前記渡り導体部の両端部に接続される一
対のスロット導体部が挿入されるべき前記コアの一対の
スロット間の周方向占有幅と異なるように形成されてい
ることを特徴とする回転電機の波巻き巻線の製造方法。 - 【請求項４】請求項３記載の回転電機の波巻き巻線の製
造方法において、 前記スロットに挿入する前における前記渡り導体部の周
方向占有幅は、前記渡り導体部の両端部に接続される一
対のスロット導体部が挿入されるべき前記コアのスロッ
トの周方向占有幅より所定の割合だけ広く形成されてい
ることを特徴とする回転電機の波巻き巻線の製造方法。 - 【請求項５】請求項４記載の回転電機の波巻き巻線の製
造方法において、 前記スロットに挿入する前における径外側の前記渡り導
体部の周方向占有幅の前記割合は、前記スロットに挿入
する前における径内側の前記渡り導体部の周方向占有幅
の前記割合よりも大きく設定されていることを特徴とす
る回転電機の波巻き巻線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26623698A JP3903609B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-09-21 | 回転電機の波巻きコイルおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23760398 | 1998-08-24 | ||
| JP10-237603 | 1998-08-24 | ||
| JP26623698A JP3903609B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-09-21 | 回転電機の波巻きコイルおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000139051A true JP2000139051A (ja) | 2000-05-16 |
| JP3903609B2 JP3903609B2 (ja) | 2007-04-11 |
Family
ID=26533277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26623698A Expired - Fee Related JP3903609B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-09-21 | 回転電機の波巻きコイルおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3903609B2 (ja) |
Cited By (15)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2006008134A1 (de) | 2004-07-20 | 2006-01-26 | Elmotec Statomat Vertriebs Gmbh | Herstellungsverfahren und -vorrichtung einer stator- oder rotorwicklung sowie entsprechend hergestellte stator- oder rotorwicklung |
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| US9439416B2 (en) | 2005-11-30 | 2016-09-13 | Eden Research Plc | Compositions and methods comprising terpenes or terpene mixtures selected from thymol, eugenol, geraniol, citral, and l-carvone |
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| US10383329B2 (en) | 2012-11-21 | 2019-08-20 | Eden Research Plc | Preservatives |
| CN110176821A (zh) * | 2018-02-19 | 2019-08-27 | 本田技研工业株式会社 | 旋转电机用线圈 |
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-
1998
- 1998-09-21 JP JP26623698A patent/JP3903609B2/ja not_active Expired - Fee Related
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