JP2001037130A - スロットレス固定子巻線およびその製造方法 - Google Patents
スロットレス固定子巻線およびその製造方法Info
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- H02K15/04—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings, prior to mounting into machines
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49009—Dynamoelectric machine
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高出力でかつ小型化にも対応したスロットレ
ス固定子巻線を提供する。 【解決手段】 複数の細線が束ねられた束線２７を略菱
形状に巻回して形成されたターン２９を菱形状の一の対
角線Ａ１方向に順次ずらせて複数配置することにより、
一連の束線２７からなる略菱形状のコイルセグメント２
３を形成し、複数のコイルセグメント２３を一の対角線
方向Ａ１に重ねつつ順次ずらせて帯状体を形成するとと
もに、該帯状体を円筒状に巻いて形成された中空円筒体
とされるスロットレス固定子巻線において、各ターン２
９は、一の対角線Ａ１方向に直交する他の対角線方向に
位置する両端部において、略Ｕ字状の折返し部３７を有
することを特徴とする。
ス固定子巻線を提供する。 【解決手段】 複数の細線が束ねられた束線２７を略菱
形状に巻回して形成されたターン２９を菱形状の一の対
角線Ａ１方向に順次ずらせて複数配置することにより、
一連の束線２７からなる略菱形状のコイルセグメント２
３を形成し、複数のコイルセグメント２３を一の対角線
方向Ａ１に重ねつつ順次ずらせて帯状体を形成するとと
もに、該帯状体を円筒状に巻いて形成された中空円筒体
とされるスロットレス固定子巻線において、各ターン２
９は、一の対角線Ａ１方向に直交する他の対角線方向に
位置する両端部において、略Ｕ字状の折返し部３７を有
することを特徴とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機または発電
機とされる回転電機に用いて好適な、より詳細には、高
速回転する回転電機のスロットレス固定子に用いて好適
なスロットレス固定子巻線およびその製造方法に関す
る。
機とされる回転電機に用いて好適な、より詳細には、高
速回転する回転電機のスロットレス固定子に用いて好適
なスロットレス固定子巻線およびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、回転電機において、回転子側から
みた主磁束磁路の磁気抵抗が均一となるという観点か
ら、スロット（溝部）が形成されていないスロットレス
固定子が提案されており、回転子に対向させて、スロッ
トレス固定子の内周側に円筒状の巻線が固定された、ラ
ジアルギャップ形スロットレス構成が多用されている。
みた主磁束磁路の磁気抵抗が均一となるという観点か
ら、スロット（溝部）が形成されていないスロットレス
固定子が提案されており、回転子に対向させて、スロッ
トレス固定子の内周側に円筒状の巻線が固定された、ラ
ジアルギャップ形スロットレス構成が多用されている。
【０００３】このようなラジアルギャップ形スロットレ
ス構成は、米国特許第５，３１３，１３１号明細書によ
り開示されている。図１３は、スロットレス固定子の端
部を示した斜視図であり、固定子鉄心１０１の内周面に
は、複数のコイルセグメント１０３が固定されている。
このコイルセグメント１０３は、図１４に示されている
ように、角部が丸みを帯びた略四角形状とされている。
このコイルセグメント１０３を用いると、図１３からわ
かるように、固定子鉄心１０１の端部から四角形の一辺
１０５が露出してしまう構成となる。コイルセグメント
の一辺が露出すると、その分だけ巻線の量が無駄に使わ
れることになる。これは、巻線の抵抗値を増大させるこ
とになり、発熱が生じることになる。例えば数万ｒｐｍ
にも及ぶ高速回転電動機に用いた場合には、このような
発熱は無視できないものとなる。さらに、コイルのター
ン数を増加させると、それだけ固定子から露出する量が
増える。また、極数が少ないほど、固定子端部から露出
する渡り長さは長くなる。しかも、高出力に対応させる
ために、高電流化に見合う導体を配する必要も生じる。
このような場合には、軸線方向あるいは径方向にコイル
の大きさが増大され、回転電機自体が大型化されてしま
う。すなわち、高出力を実現するために導体量を増加さ
せると、回転電機が大型化してしまうという問題があ
る。特に、軸線方向に固定子コイルが大型化された場合
には、それに応じて回転子も軸線方向に大型化されるこ
とになり、これは回転子の遠心強度および軸振動に大き
な影響を及ぼすことになる。したがって、特に軸線方向
に固定子コイルを小型化することは強く要望されている
ところである。
ス構成は、米国特許第５，３１３，１３１号明細書によ
り開示されている。図１３は、スロットレス固定子の端
部を示した斜視図であり、固定子鉄心１０１の内周面に
は、複数のコイルセグメント１０３が固定されている。
このコイルセグメント１０３は、図１４に示されている
ように、角部が丸みを帯びた略四角形状とされている。
このコイルセグメント１０３を用いると、図１３からわ
かるように、固定子鉄心１０１の端部から四角形の一辺
１０５が露出してしまう構成となる。コイルセグメント
の一辺が露出すると、その分だけ巻線の量が無駄に使わ
れることになる。これは、巻線の抵抗値を増大させるこ
とになり、発熱が生じることになる。例えば数万ｒｐｍ
にも及ぶ高速回転電動機に用いた場合には、このような
発熱は無視できないものとなる。さらに、コイルのター
ン数を増加させると、それだけ固定子から露出する量が
増える。また、極数が少ないほど、固定子端部から露出
する渡り長さは長くなる。しかも、高出力に対応させる
ために、高電流化に見合う導体を配する必要も生じる。
このような場合には、軸線方向あるいは径方向にコイル
の大きさが増大され、回転電機自体が大型化されてしま
う。すなわち、高出力を実現するために導体量を増加さ
せると、回転電機が大型化してしまうという問題があ
る。特に、軸線方向に固定子コイルが大型化された場合
には、それに応じて回転子も軸線方向に大型化されるこ
とになり、これは回転子の遠心強度および軸振動に大き
な影響を及ぼすことになる。したがって、特に軸線方向
に固定子コイルを小型化することは強く要望されている
ところである。
【０００４】上述のような略四角形状とされたコイルセ
グメント以外の形状として、特公昭第５３−４４３６２
号公報にあるように、菱形状のターンを有するコイルが
提案されている。図１５には、菱形状のターンを順次並
べて形成されたバンド状コイル１１１が示されている。
図１６には、図１５のバンド状コイル１１１を巻回して
形成した円筒形コイル１１３が示されている。このよう
な円筒形コイル１１３であれば、円筒体の両端部に菱形
状の頂点が位置することになるので、固定子から露出す
る巻線量を極力抑えることができる。しかし、図１５の
方式では、単線による菱形状のターンから成るバンド状
コイルを形成しており、高出力を得るためには必然的に
多層円筒状のコイルにならざるを得ない。この場合に並
列接続したとしても、位相合わせが困難であり、多重に
積層するとコイルの厚みが大きくなるという問題もあ
る。
グメント以外の形状として、特公昭第５３−４４３６２
号公報にあるように、菱形状のターンを有するコイルが
提案されている。図１５には、菱形状のターンを順次並
べて形成されたバンド状コイル１１１が示されている。
図１６には、図１５のバンド状コイル１１１を巻回して
形成した円筒形コイル１１３が示されている。このよう
な円筒形コイル１１３であれば、円筒体の両端部に菱形
状の頂点が位置することになるので、固定子から露出す
る巻線量を極力抑えることができる。しかし、図１５の
方式では、単線による菱形状のターンから成るバンド状
コイルを形成しており、高出力を得るためには必然的に
多層円筒状のコイルにならざるを得ない。この場合に並
列接続したとしても、位相合わせが困難であり、多重に
積層するとコイルの厚みが大きくなるという問題もあ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記問題点に鑑みてなされたものであり、高出力を実現す
るとともに小型化にも対応したスロットレス固定子巻線
を提供し、さらに、簡便でかつ成形性に優れたスロット
レス固定子巻線の製造方法を提供することを目的とす
る。
記問題点に鑑みてなされたものであり、高出力を実現す
るとともに小型化にも対応したスロットレス固定子巻線
を提供し、さらに、簡便でかつ成形性に優れたスロット
レス固定子巻線の製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の手段
により達成される。本発明のスロットレス固定子巻線に
よれば、導体からなる複数の細線が束ねられた束線を略
菱形状に一周回巻回して一ターンを形成し、前記ターン
を前記菱形状の一の対角線方向に順次ずらせて連続して
複数ターン巻回し配置することにより、一連の前記束線
からなる略菱形状のコイルセグメントを形成し、前記コ
イルセグメントを複数用いて、これらコイルセグメント
を前記一の対角線方向に隣り合わせて順次ずらせかつ重
ね合わせて帯状体を形成するとともに、該帯状体を円筒
状に巻いて形成された中空円筒体とされることを特徴と
する。複数の細線から成る束線によりコイルが形成され
ることになるので、単線により形成されたコイルに比べ
て、より高速回転に対応させることができる。また、束
線とし、加圧プレスを行うことでコイルの厚みの増大を
回避することができ、ひねり撚りを行うことで循環電流
損失が低減されることになる。
により達成される。本発明のスロットレス固定子巻線に
よれば、導体からなる複数の細線が束ねられた束線を略
菱形状に一周回巻回して一ターンを形成し、前記ターン
を前記菱形状の一の対角線方向に順次ずらせて連続して
複数ターン巻回し配置することにより、一連の前記束線
からなる略菱形状のコイルセグメントを形成し、前記コ
イルセグメントを複数用いて、これらコイルセグメント
を前記一の対角線方向に隣り合わせて順次ずらせかつ重
ね合わせて帯状体を形成するとともに、該帯状体を円筒
状に巻いて形成された中空円筒体とされることを特徴と
する。複数の細線から成る束線によりコイルが形成され
ることになるので、単線により形成されたコイルに比べ
て、より高速回転に対応させることができる。また、束
線とし、加圧プレスを行うことでコイルの厚みの増大を
回避することができ、ひねり撚りを行うことで循環電流
損失が低減されることになる。
【０００７】前記束線は、前記一の対角線方向に直交す
る他の対角線方向に位置する前記各ターンの両端部のう
ちの一の端部において前記中空円筒体の内周側から外周
側に、かつ前記各ターンの前記両端部のうちの他の端部
において外周側から内周側に巻回されていることを特徴
とする。
る他の対角線方向に位置する前記各ターンの両端部のう
ちの一の端部において前記中空円筒体の内周側から外周
側に、かつ前記各ターンの前記両端部のうちの他の端部
において外周側から内周側に巻回されていることを特徴
とする。
【０００８】前記各ターンは、前記一の対角線方向に直
交する他の対角線方向に位置する両端部において、該タ
ーンの外側に突出するように進行し、かつ略Ｕ字状に反
転して内側に復帰するように進行する折返し部を有する
ことを特徴とする。
交する他の対角線方向に位置する両端部において、該タ
ーンの外側に突出するように進行し、かつ略Ｕ字状に反
転して内側に復帰するように進行する折返し部を有する
ことを特徴とする。
【０００９】中空円筒体の端部に折返し部が位置するこ
とになり、この折返し部は、菱形状の他の対角線方向、
即ち中空円筒体の長手（軸線）方向を向くことになる。
これにより、折返し部を中空円筒体の円周方向に詰めて
配置することができ、密に複数のターンを巻回すること
ができる。したがって、ターン数を増加させても、折返
し部が積層されて、これら折返し部が径方向あるいは軸
線方向に延在して露出されることはない。本発明による
巻線がスロットレス固定子の鉄心に固定されると、各タ
ーンの折返し部のみが固定子の端部から露出することに
なる。つまり、鉄心から露出する部分が折返し部のみと
少ないため、巻線量が大幅に減少されることになる。
とになり、この折返し部は、菱形状の他の対角線方向、
即ち中空円筒体の長手（軸線）方向を向くことになる。
これにより、折返し部を中空円筒体の円周方向に詰めて
配置することができ、密に複数のターンを巻回すること
ができる。したがって、ターン数を増加させても、折返
し部が積層されて、これら折返し部が径方向あるいは軸
線方向に延在して露出されることはない。本発明による
巻線がスロットレス固定子の鉄心に固定されると、各タ
ーンの折返し部のみが固定子の端部から露出することに
なる。つまり、鉄心から露出する部分が折返し部のみと
少ないため、巻線量が大幅に減少されることになる。
【００１０】好ましくは、各ターンは、隣り合うターン
と接触した状態で配置されている。これにより、高密度
で巻かれた巻線が形成されることになる。
と接触した状態で配置されている。これにより、高密度
で巻かれた巻線が形成されることになる。
【００１１】さらに好ましくは、略菱形状とされたコイ
ルセグメントの四辺のうち、前記他の対角線に対して片
側に位置する二辺が前記中空円筒体の内周側に配置さ
れ、かつ前記片側に位置する二辺に対向する他の二辺が
前記中空円筒体の外周側に配置されている。
ルセグメントの四辺のうち、前記他の対角線に対して片
側に位置する二辺が前記中空円筒体の内周側に配置さ
れ、かつ前記片側に位置する二辺に対向する他の二辺が
前記中空円筒体の外周側に配置されている。
【００１２】コイルセグメントのうちの二辺が中空円筒
体の内周側に配置され、他の二辺が外周側に配置される
ので、内周側および外周側共に、密に束線が巻回される
ことになる。
体の内周側に配置され、他の二辺が外周側に配置される
ので、内周側および外周側共に、密に束線が巻回される
ことになる。
【００１３】さらに好ましくは、中空円筒体の内周側に
配置されたコイルセグメントの二辺が、隣り合うコイル
セグメントの内周側に配置された二辺に対して周方向に
おいて隣接し、かつ、該隣り合うコイルセグメントの外
周側に配置された二辺に対して径方向に重ねられるよう
に、各コイルセグメントが重なりつつ順次ずらされて配
置されている。
配置されたコイルセグメントの二辺が、隣り合うコイル
セグメントの内周側に配置された二辺に対して周方向に
おいて隣接し、かつ、該隣り合うコイルセグメントの外
周側に配置された二辺に対して径方向に重ねられるよう
に、各コイルセグメントが重なりつつ順次ずらされて配
置されている。
【００１４】各コイルセグメントの内周側に配置された
二辺が、円周方向において均一に配置されることにな
る。また、各コイルセグメントの外周側に配置された二
辺が、隣のコイルセグメントの内周側に配置された二辺
に対して、中空円筒体の径方向に重ね合わされることに
より、各コイルセグメントが交互に重ねられて配置され
ることになる。これにより、複数のコイルセグメントが
周方向および径方向に密に重ね合わされることになる。
二辺が、円周方向において均一に配置されることにな
る。また、各コイルセグメントの外周側に配置された二
辺が、隣のコイルセグメントの内周側に配置された二辺
に対して、中空円筒体の径方向に重ね合わされることに
より、各コイルセグメントが交互に重ねられて配置され
ることになる。これにより、複数のコイルセグメントが
周方向および径方向に密に重ね合わされることになる。
【００１５】さらに好ましくは、各ターンの両端に位置
する折返し部は、その片端側が中空円筒体の内周側から
外周側に向けて、また或る他端側は外周側から内周側に
向けて折り返されている。
する折返し部は、その片端側が中空円筒体の内周側から
外周側に向けて、また或る他端側は外周側から内周側に
向けて折り返されている。
【００１６】折返し部が内周側（外周側）から外周側
（内周側）に折り返されているので、折返し部を周方向
に密接させて配置することができ、これにより、各ター
ン同士を周方向に順次密着させて配置させることができ
る。つまり、ターン数を増加させても、巻線が軸線方向
または径方向に大型化することはない。
（内周側）に折り返されているので、折返し部を周方向
に密接させて配置することができ、これにより、各ター
ン同士を周方向に順次密着させて配置させることができ
る。つまり、ターン数を増加させても、巻線が軸線方向
または径方向に大型化することはない。
【００１７】さらに好ましくは、束線は、略菱形状とさ
れた各ターンの一辺の範囲内で少なくなくとも一回は螺
旋状にひねられている。螺旋状にひねることにより、高
周波トランス等に用いられるリッツ線と同様の構成とな
り、ターンを形成する束線間の各素線に生じる起電圧差
を減少させ、循環電流等の不要な損失の発生を抑えるこ
とが可能となる。
れた各ターンの一辺の範囲内で少なくなくとも一回は螺
旋状にひねられている。螺旋状にひねることにより、高
周波トランス等に用いられるリッツ線と同様の構成とな
り、ターンを形成する束線間の各素線に生じる起電圧差
を減少させ、循環電流等の不要な損失の発生を抑えるこ
とが可能となる。
【００１８】さらに好ましくは、束線は略矩形状の断面
を有する。矩形状断面を有する束線を隣接して並べる
と、これら束線は密接状態で配置されることになり、コ
イルセグメントの導体占積率が増大させられることにな
る。
を有する。矩形状断面を有する束線を隣接して並べる
と、これら束線は密接状態で配置されることになり、コ
イルセグメントの導体占積率が増大させられることにな
る。
【００１９】さらに好ましくは、各細線は、線状部を有
する歪んだ円形状の断面を有し、線状部において隣り合
う細線と接触している。これにより、さらに導体占積率
が増大させられることになる。
する歪んだ円形状の断面を有し、線状部において隣り合
う細線と接触している。これにより、さらに導体占積率
が増大させられることになる。
【００２０】本発明のスロットレス固定子巻線の製造方
法によれば、導体からなる複数の細線が束ねられた束線
を略菱形状に一周回巻回して一ターンを形成するターン
形成工程と、前記ターンを前記菱形状の一の対角線方向
に順次ずらせて連続して複数ターン巻回し配置すること
により、一連の前記束線からなるコイルセグメントを形
成するコイルセグメント形成工程と、前記コイルセグメ
ントを複数用いて、これらコイルセグメントを前記一の
対角線方向に隣り合うように順次ずらせかつ重ね合わせ
て帯状体を形成するとともに、該帯状体を中空円筒状に
巻く中空円筒体形成工程と、を備えたスロットレス固定
子を有する回転電機に用いるスロットレス固定子巻線の
製造方法であって、前記ターン形成工程は、前記束線
が、前記一の対角線方向に直交する他の対角線方向に位
置する前記各ターンの両端部のうちの一の端部において
前記中空円筒体の内周側から外周側に、かつ前記各ター
ンの前記両端部のうちの他の端部において外周側から内
周側に巻回される工程を含むことを特徴とする。
法によれば、導体からなる複数の細線が束ねられた束線
を略菱形状に一周回巻回して一ターンを形成するターン
形成工程と、前記ターンを前記菱形状の一の対角線方向
に順次ずらせて連続して複数ターン巻回し配置すること
により、一連の前記束線からなるコイルセグメントを形
成するコイルセグメント形成工程と、前記コイルセグメ
ントを複数用いて、これらコイルセグメントを前記一の
対角線方向に隣り合うように順次ずらせかつ重ね合わせ
て帯状体を形成するとともに、該帯状体を中空円筒状に
巻く中空円筒体形成工程と、を備えたスロットレス固定
子を有する回転電機に用いるスロットレス固定子巻線の
製造方法であって、前記ターン形成工程は、前記束線
が、前記一の対角線方向に直交する他の対角線方向に位
置する前記各ターンの両端部のうちの一の端部において
前記中空円筒体の内周側から外周側に、かつ前記各ター
ンの前記両端部のうちの他の端部において外周側から内
周側に巻回される工程を含むことを特徴とする。
【００２１】前記ターン形成工程は、前記一の対角線方
向に直交する他の対角線方向に位置する前記各ターンの
両端部において、該ターンの外側に突出するように進行
し、かつ略Ｕ字状に反転して内側に復帰するように進行
して折返し部を形成する折返し部形成工程を備えている
ことを特徴とする。
向に直交する他の対角線方向に位置する前記各ターンの
両端部において、該ターンの外側に突出するように進行
し、かつ略Ｕ字状に反転して内側に復帰するように進行
して折返し部を形成する折返し部形成工程を備えている
ことを特徴とする。
【００２２】好ましくは、ターン形成工程は、隣り合う
細線と密着するように前記束線が加圧プレスされる加圧
プレス工程を備えている。加圧プレスを施すことによ
り、束線を構成する各細線が密着状態に変形される。ま
た、このように各細線が密着状態で保持されることによ
り、束線の断面形状が安定的に維持されることになる。
細線と密着するように前記束線が加圧プレスされる加圧
プレス工程を備えている。加圧プレスを施すことによ
り、束線を構成する各細線が密着状態に変形される。ま
た、このように各細線が密着状態で保持されることによ
り、束線の断面形状が安定的に維持されることになる。
【００２３】さらに好ましくは、前記加圧プレス工程に
先だって、略菱形状とされた前記各ターンの一辺の範囲
内で前記束線が少なくなくとも一回は螺旋状にひねられ
る工程を備えている。ひねりを加えた後に加圧プレスを
施すことにより、ねじれた状態で各細線が変形されるの
で、より強固な密着状態が得られることになる。
先だって、略菱形状とされた前記各ターンの一辺の範囲
内で前記束線が少なくなくとも一回は螺旋状にひねられ
る工程を備えている。ひねりを加えた後に加圧プレスを
施すことにより、ねじれた状態で各細線が変形されるの
で、より強固な密着状態が得られることになる。
【００２４】さらに好ましくは、加圧プレス工程は、束
線が略矩形状の断面を有するように該束線を成形する工
程を備えている。
線が略矩形状の断面を有するように該束線を成形する工
程を備えている。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照して、本
発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施
形態であるスロットレス固定子巻線が設けられた回転電
機を示した断面図である。図２は、図１の切断線II−II
における断面図である。
発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施
形態であるスロットレス固定子巻線が設けられた回転電
機を示した断面図である。図２は、図１の切断線II−II
における断面図である。
【００２６】スロットレス固定子１を備えた回転電機３
が図１に示されており、例えば数ｋＷ〜数十ｋＷとさ
れ、数万回転以上の回転数で使用される高速回転電気機
械に用いて好適なものである。回転電機３は、ケーシン
グ５により外形が形成されており、該ケーシング５の中
心軸線上に沿って回転子７が軸受け９を介して回転自在
に配置されている。
が図１に示されており、例えば数ｋＷ〜数十ｋＷとさ
れ、数万回転以上の回転数で使用される高速回転電気機
械に用いて好適なものである。回転電機３は、ケーシン
グ５により外形が形成されており、該ケーシング５の中
心軸線上に沿って回転子７が軸受け９を介して回転自在
に配置されている。
【００２７】回転子７は、図２に示されているように、
界磁発生手段としての永久磁石１１が組み込まれてい
る。この永久磁石１１は、回転子７の表面において径方
向に磁束を発生するｐ極（ｐは２以上の偶数）の磁極を
形成するように構成されている。永久磁石としては、Sm
-Co，Nd-Fe-B焼結磁石等の希土類磁石が好適である。
界磁発生手段としての永久磁石１１が組み込まれてい
る。この永久磁石１１は、回転子７の表面において径方
向に磁束を発生するｐ極（ｐは２以上の偶数）の磁極を
形成するように構成されている。永久磁石としては、Sm
-Co，Nd-Fe-B焼結磁石等の希土類磁石が好適である。
【００２８】回転子７の周りには、図１に示されている
ように、空隙１３を介して、スロットレス固定子１が配
置されている。このスロットレス固定子１は、巻線を固
定するための溝部（スロット）が形成されていないもの
である。スロットレス固定子１は、回転子７側に位置す
る巻線（スロットレス固定子巻線）１５と、ケーシング
５側に位置する固定子鉄心１７とから構成されている。
ように、空隙１３を介して、スロットレス固定子１が配
置されている。このスロットレス固定子１は、巻線を固
定するための溝部（スロット）が形成されていないもの
である。スロットレス固定子１は、回転子７側に位置す
る巻線（スロットレス固定子巻線）１５と、ケーシング
５側に位置する固定子鉄心１７とから構成されている。
【００２９】固定子鉄心１７は、中空円筒形状とされて
おり、ケーシング５の内周面に該鉄心１７の外周面が接
触するように固定されている。この固定子鉄心１７は、
リング状の電磁鋼板を板厚方向に多数枚積層することに
より構成されている。固定子鉄心１７は、溝部（スロッ
ト）が形成されていない円筒面とされた内周面を有して
いる。なお、固定子鉄心１７は分割構成でも可能であ
る。例えば、図１１に示されているように二分割型とす
ることもできる。もちろん、三分割以上でも構わない。
おり、ケーシング５の内周面に該鉄心１７の外周面が接
触するように固定されている。この固定子鉄心１７は、
リング状の電磁鋼板を板厚方向に多数枚積層することに
より構成されている。固定子鉄心１７は、溝部（スロッ
ト）が形成されていない円筒面とされた内周面を有して
いる。なお、固定子鉄心１７は分割構成でも可能であ
る。例えば、図１１に示されているように二分割型とす
ることもできる。もちろん、三分割以上でも構わない。
【００３０】巻線１５は、固定子鉄心１７と同様に中空
円筒形状とされており、該固定子鉄心１７の内周面に該
巻線１５の外周面が対向するように絶縁層１９を介して
固定されている。巻線１５は、端部においてバスバー２
１により結線接続されている。
円筒形状とされており、該固定子鉄心１７の内周面に該
巻線１５の外周面が対向するように絶縁層１９を介して
固定されている。巻線１５は、端部においてバスバー２
１により結線接続されている。
【００３１】以下に、巻線１５について詳細に説明す
る。図３は、中空円筒形状とされた固定子巻線１を平面
状に展開した状態を示したものである。このように平面
状に展開され、帯状とされた巻線１５は、複数のコイル
セグメント２３，・・により構成されている。コイルセ
グメント２３は、本実施形態において、３相２極に対応
していることから、３×２＝６個とされている。つま
り、回転電機がｍ相ｐ極とされている場合は、ｍ×ｐ個
のコイルセグメントが用いられる。
る。図３は、中空円筒形状とされた固定子巻線１を平面
状に展開した状態を示したものである。このように平面
状に展開され、帯状とされた巻線１５は、複数のコイル
セグメント２３，・・により構成されている。コイルセ
グメント２３は、本実施形態において、３相２極に対応
していることから、３×２＝６個とされている。つま
り、回転電機がｍ相ｐ極とされている場合は、ｍ×ｐ個
のコイルセグメントが用いられる。
【００３２】コイルセグメント２３は、導体からなる複
数のマグネットワイヤ（細線）２５，・・が束ねられた
束線２７により形成されている（図６参照）。マグネッ
トワイヤ２５は表面に絶縁被覆層が形成されており、素
線外径は１ｍｍ以下が望ましい。図４に示されているよ
うに、コイルセグメント２３は、束線２７を略菱形状に
一周回巻回して形成された一ターン２９を複数配置する
ことにより構成されている。つまり、各ターン２９，・
・は、図において左右方向に延在する菱形状の対角線
（一の対角線）Ａ１方向に連続して順次ずらせて巻回し
て配置されている。各ターン２９は、隣り合うターン２
９と接触しかつ密接した状態で配置されている。なお、
マグネットワイヤ２５に代えて、高周波における表皮効
果を減少させるためにリッツ線を用いてもよい。
数のマグネットワイヤ（細線）２５，・・が束ねられた
束線２７により形成されている（図６参照）。マグネッ
トワイヤ２５は表面に絶縁被覆層が形成されており、素
線外径は１ｍｍ以下が望ましい。図４に示されているよ
うに、コイルセグメント２３は、束線２７を略菱形状に
一周回巻回して形成された一ターン２９を複数配置する
ことにより構成されている。つまり、各ターン２９，・
・は、図において左右方向に延在する菱形状の対角線
（一の対角線）Ａ１方向に連続して順次ずらせて巻回し
て配置されている。各ターン２９は、隣り合うターン２
９と接触しかつ密接した状態で配置されている。なお、
マグネットワイヤ２５に代えて、高周波における表皮効
果を減少させるためにリッツ線を用いてもよい。
【００３３】ターン２９は、形状において次のような特
徴を有している。図４からわかるように、ターン２９
は、一の対角線Ａ１方向に直交する図において上下方向
に延在する対角線（他の対角線）Ａ２方向に位置する両
端部３５，３５において、折返し部３７を有している。
この折返し部３７は、ターン２９の外側に向けて他の対
角線Ａ２上を突出するように進行し、かつ略Ｕ字状に反
転して該ターン２９の内側に向けて他の対角線Ａ２上を
復帰するように進行して形成されている。つまり、本実
施形態において折返し部３７は、略１８０°に折り曲げ
られたヘアピン状とされている。
徴を有している。図４からわかるように、ターン２９
は、一の対角線Ａ１方向に直交する図において上下方向
に延在する対角線（他の対角線）Ａ２方向に位置する両
端部３５，３５において、折返し部３７を有している。
この折返し部３７は、ターン２９の外側に向けて他の対
角線Ａ２上を突出するように進行し、かつ略Ｕ字状に反
転して該ターン２９の内側に向けて他の対角線Ａ２上を
復帰するように進行して形成されている。つまり、本実
施形態において折返し部３７は、略１８０°に折り曲げ
られたヘアピン状とされている。
【００３４】さらにこの折返し部３７は、コイルセグメ
ント２３の斜視図である図５からわかるように、図にお
いて下（上）側から上（下）側に折り返されている。つ
まり、後述のようにコイルセグメント２３を中空円筒体
となるように巻いたときに、該中空円筒体の内（外）周
側から外（内）周側に向けて折り返されている。さら
に、束線２７は、一の対角線Ａ１方向に直交する他の対
角線Ａ２方向に位置する各ターン２９の両端部のうちの
一の端部において中空円筒体の内周側から外周側に、か
つ各ターン２９の両端部のうちの他の端部において外周
側から内周側に巻回されている。このように折返し部３
７を構成することにより、一の組の二辺３９，３９が他
の組の二辺４１，４１に対して下側となるように配置さ
れることになる。つまり、コイルセグメント２３を中空
円筒体となるように巻いたときに、略菱形状とされたコ
イルセグメント２３の四辺のうち、他の対角線Ａ２に対
して片側に位置する二辺３９，３９が中空円筒体の外周
側に配置され、かつ、この片側に位置する二辺３９，３
９に対向する他の二辺４１，４１が中空円筒体の内周側
に配置されることになる。
ント２３の斜視図である図５からわかるように、図にお
いて下（上）側から上（下）側に折り返されている。つ
まり、後述のようにコイルセグメント２３を中空円筒体
となるように巻いたときに、該中空円筒体の内（外）周
側から外（内）周側に向けて折り返されている。さら
に、束線２７は、一の対角線Ａ１方向に直交する他の対
角線Ａ２方向に位置する各ターン２９の両端部のうちの
一の端部において中空円筒体の内周側から外周側に、か
つ各ターン２９の両端部のうちの他の端部において外周
側から内周側に巻回されている。このように折返し部３
７を構成することにより、一の組の二辺３９，３９が他
の組の二辺４１，４１に対して下側となるように配置さ
れることになる。つまり、コイルセグメント２３を中空
円筒体となるように巻いたときに、略菱形状とされたコ
イルセグメント２３の四辺のうち、他の対角線Ａ２に対
して片側に位置する二辺３９，３９が中空円筒体の外周
側に配置され、かつ、この片側に位置する二辺３９，３
９に対向する他の二辺４１，４１が中空円筒体の内周側
に配置されることになる。
【００３５】コイルセグメント２３は、複数のターン２
９が連続的に巻回されることにより、一連の束線２７で
形成されている（図４及び図６参照）。したがって、各
コイルセグメント２３ごとに一対の電気接続用の端子３
１，３１が設けられることになる。なお、図４では、タ
ーン２９が１２．５ターン巻回されたコイルセグメント
が示されているが、巻回する回数はこれに限られず、用
途に応じて適宜変化させられる。
９が連続的に巻回されることにより、一連の束線２７で
形成されている（図４及び図６参照）。したがって、各
コイルセグメント２３ごとに一対の電気接続用の端子３
１，３１が設けられることになる。なお、図４では、タ
ーン２９が１２．５ターン巻回されたコイルセグメント
が示されているが、巻回する回数はこれに限られず、用
途に応じて適宜変化させられる。
【００３６】上述したように、束線２７は複数のマグネ
ットワイヤ２５，・・が束ねられた構成とされている
が、図６からわかるように、この束線２７は矩形状の断
面を有している。さらに、束線２７は螺旋状にひねられ
ている。このひねりは、菱形状とされたターン２９の一
辺の範囲内で少なくとも一回は、即ち３６０°以上に加
えられていることが好ましい。
ットワイヤ２５，・・が束ねられた構成とされている
が、図６からわかるように、この束線２７は矩形状の断
面を有している。さらに、束線２７は螺旋状にひねられ
ている。このひねりは、菱形状とされたターン２９の一
辺の範囲内で少なくとも一回は、即ち３６０°以上に加
えられていることが好ましい。
【００３７】束線２７を構成する各マグネットワイヤ２
５は、図７に示されているように、歪んだ円形の断面形
状とされている。より詳しくは、線状部３３を有しかつ
角部が丸みを帯びた略四角形状とされている。各マグネ
ットワイヤ２５はこのような断面形状とされているの
で、それぞれの線状部３３において、隣り合うマグネッ
トワイヤ２５と密着状態で接触されている。
５は、図７に示されているように、歪んだ円形の断面形
状とされている。より詳しくは、線状部３３を有しかつ
角部が丸みを帯びた略四角形状とされている。各マグネ
ットワイヤ２５はこのような断面形状とされているの
で、それぞれの線状部３３において、隣り合うマグネッ
トワイヤ２５と密着状態で接触されている。
【００３８】以上のように構成されたコイルセグメント
２３を複数用いることにより、図３に示したように、帯
状体が形成されることになる。そしてこの帯状体は、図
９に示されているように、円筒状に巻かれて中空円筒体
４３とされる。
２３を複数用いることにより、図３に示したように、帯
状体が形成されることになる。そしてこの帯状体は、図
９に示されているように、円筒状に巻かれて中空円筒体
４３とされる。
【００３９】各コイルセグメント２３は次のように重ね
合わされる。つまり、各コイルセグメント２３は、図８
に示されているように、一の対角線Ａ１方向に重ねつつ
順次ずられて配置されている。より詳細には、図におい
て下側（左側）に配置されたコイルセグメント２３ａの
二辺３９ａ，３９ａが、隣り合うコイルセグメント２３
ｂの図において下側（左側）に配置された二辺３９ｂ，
３９ｂに対して、一の対角線Ａ１方向において隣接し、
かつ、隣り合うコイルセグメント２３ｃの図において上
側に配置された二辺４１ｃ，４１ｃに対して上下方向に
重ねられるように配置されている。このように配置する
ことにより、コイルセグメント２３を中空円筒状に形成
したとき、外周側に配置されたコイルセグメント２３の
二辺３９，３９が、隣り合うコイルセグメント２３の外
周側に配置された二辺３９，３９に対して、円周方向に
おいて隣接し、かつ、隣り合うコイルセグメント２３の
内周側に配置された二辺４１，４１に対して径方向に重
ねられるように配置されることになる。
合わされる。つまり、各コイルセグメント２３は、図８
に示されているように、一の対角線Ａ１方向に重ねつつ
順次ずられて配置されている。より詳細には、図におい
て下側（左側）に配置されたコイルセグメント２３ａの
二辺３９ａ，３９ａが、隣り合うコイルセグメント２３
ｂの図において下側（左側）に配置された二辺３９ｂ，
３９ｂに対して、一の対角線Ａ１方向において隣接し、
かつ、隣り合うコイルセグメント２３ｃの図において上
側に配置された二辺４１ｃ，４１ｃに対して上下方向に
重ねられるように配置されている。このように配置する
ことにより、コイルセグメント２３を中空円筒状に形成
したとき、外周側に配置されたコイルセグメント２３の
二辺３９，３９が、隣り合うコイルセグメント２３の外
周側に配置された二辺３９，３９に対して、円周方向に
おいて隣接し、かつ、隣り合うコイルセグメント２３の
内周側に配置された二辺４１，４１に対して径方向に重
ねられるように配置されることになる。
【００４０】以上のように構成された複数のコイルセグ
メント２３からなる円筒中空体４３（図９参照）とされ
る巻線１５は、図１０に示されているように、固定子鉄
心１７内に挿入されて固定される。
メント２３からなる円筒中空体４３（図９参照）とされ
る巻線１５は、図１０に示されているように、固定子鉄
心１７内に挿入されて固定される。
【００４１】以下に、巻線１５の製造方法について説明
する。先ず、複数のマグネットワイヤ２５を束ねて束線
２７を形成し（図６参照）、該束線２７を略菱形状に巻
回してターンを複数形成する（図４参照）。
する。先ず、複数のマグネットワイヤ２５を束ねて束線
２７を形成し（図６参照）、該束線２７を略菱形状に巻
回してターンを複数形成する（図４参照）。
【００４２】この際に、既述した折返し部３７が形成さ
れるように束線２７は巻回される。
れるように束線２７は巻回される。
【００４３】好ましくは、ターン２９を形成する際に、
隣り合うマグネットワイヤ２５同士が密着するように束
線２７が加圧プレスされることが望ましい。さらには、
図７に示すように、加圧プレスにより、束線２７が矩形
状の断面を有するように成形されることが望ましい。
隣り合うマグネットワイヤ２５同士が密着するように束
線２７が加圧プレスされることが望ましい。さらには、
図７に示すように、加圧プレスにより、束線２７が矩形
状の断面を有するように成形されることが望ましい。
【００４４】さらに好ましくは、加圧プレスを施す前
に、略菱形状とされたターン２９の一辺の範囲内で束線
２７が少なくとも一回は巻回されることが望ましい。
に、略菱形状とされたターン２９の一辺の範囲内で束線
２７が少なくとも一回は巻回されることが望ましい。
【００４５】次に、各ターン２９を一の対角線Ａ１方向
に順次ずらせて複数配置することにより、一連の束線２
７からなるコイルセグメント２３を形成する（図４参
照）。
に順次ずらせて複数配置することにより、一連の束線２
７からなるコイルセグメント２３を形成する（図４参
照）。
【００４６】そして、複数のコイルセグメント２３を複
数用いて、これらコイルセグメント２３を一の対角線Ａ
１方向に順次ずらせかつ重ね合わせて帯状体を形成する
とともに（図８参照）、該帯状体を中空円筒状に巻いて
中空円筒体４３を形成する（図９参照）。以上のよう
に、巻線１５が形成されることになる。
数用いて、これらコイルセグメント２３を一の対角線Ａ
１方向に順次ずらせかつ重ね合わせて帯状体を形成する
とともに（図８参照）、該帯状体を中空円筒状に巻いて
中空円筒体４３を形成する（図９参照）。以上のよう
に、巻線１５が形成されることになる。
【００４７】本実施形態による巻線１５によれば、以下
のような特有の効果を奏することができる。巻線１５に
折返し部３７を設け、該折返し部３７は、中空円筒体４
３の長手方向に向けてＵ字状に折り曲げられるヘアピン
状とされるとともに中空円筒体４３の端部とされるの
で、固定子鉄心から露出する巻線が円周方向に延在する
従来の巻線に比べて、使用するマグネットワイヤ２５の
量を大幅に削減することができる。このようにマグネッ
トワイヤ２５の全長が短くなるので、巻線１５の直流抵
抗が減少させられ、ジュール熱による巻線１５の発熱を
抑えることができる。
のような特有の効果を奏することができる。巻線１５に
折返し部３７を設け、該折返し部３７は、中空円筒体４
３の長手方向に向けてＵ字状に折り曲げられるヘアピン
状とされるとともに中空円筒体４３の端部とされるの
で、固定子鉄心から露出する巻線が円周方向に延在する
従来の巻線に比べて、使用するマグネットワイヤ２５の
量を大幅に削減することができる。このようにマグネッ
トワイヤ２５の全長が短くなるので、巻線１５の直流抵
抗が減少させられ、ジュール熱による巻線１５の発熱を
抑えることができる。
【００４８】折返し部３７を、中空円筒体４３の内
（外）周側から外（内）周側に折り曲げるようにしたの
で、より密接に各ターン２９を配置できる。すなわち、
折返し部３７は中空円筒体４３の径方向に折り曲げられ
るので、これら折返し部３７を周方向に密接させて配置
することができる。これにより、各ターン２９も周方向
に密接配置でき、ターン数が増えても径方向あるいは軸
線方向に束線２７が重ね合わされることがない。中空円
筒体４３の軸線方向に束線２７が重ね合わされることが
ないので、たとえターン数が増加したとしても、巻線１
５の全長ひいては回転電機の全長が増大されることはな
い。したがって、導体量を増加させることによる高出力
化と同時に、回転電機の小型化を実現することができ
る。さらに、内周側から外周側への折り曲げにより、一
の組の二辺３９，３９を外周側に、他の組の二辺４１，
４１を内周側に配置することができる。したがって、中
空円筒体の内周側および外周側ともに均一かつ密に束線
２７を配置することができる。
（外）周側から外（内）周側に折り曲げるようにしたの
で、より密接に各ターン２９を配置できる。すなわち、
折返し部３７は中空円筒体４３の径方向に折り曲げられ
るので、これら折返し部３７を周方向に密接させて配置
することができる。これにより、各ターン２９も周方向
に密接配置でき、ターン数が増えても径方向あるいは軸
線方向に束線２７が重ね合わされることがない。中空円
筒体４３の軸線方向に束線２７が重ね合わされることが
ないので、たとえターン数が増加したとしても、巻線１
５の全長ひいては回転電機の全長が増大されることはな
い。したがって、導体量を増加させることによる高出力
化と同時に、回転電機の小型化を実現することができ
る。さらに、内周側から外周側への折り曲げにより、一
の組の二辺３９，３９を外周側に、他の組の二辺４１，
４１を内周側に配置することができる。したがって、中
空円筒体の内周側および外周側ともに均一かつ密に束線
２７を配置することができる。
【００４９】一のコイルセグメント２３の外周側の二辺
３９，３９は、他のコイルセグメント２３の外周側の二
辺３９，３９に対して円周方向に隣接して配置され、か
つ、他のコイルセグメント２３の内周側の二辺４１，４
１に対して径方向に隣接して配置される構成としたの
で、周方向および径方向に均一かつ密接に束線を配置す
ることができる。したがって、十分に高い電流密度を確
保することができ、高出力化を達成することができる。
３９，３９は、他のコイルセグメント２３の外周側の二
辺３９，３９に対して円周方向に隣接して配置され、か
つ、他のコイルセグメント２３の内周側の二辺４１，４
１に対して径方向に隣接して配置される構成としたの
で、周方向および径方向に均一かつ密接に束線を配置す
ることができる。したがって、十分に高い電流密度を確
保することができ、高出力化を達成することができる。
【００５０】束線２７の断面形状を加圧プレスにより略
矩形状としたので、複数の束線２７を並べて配置したと
きに、単に円形断面の素線を束ねた束線を用いる場合よ
りも空隙部を有さないように配置することができる。つ
まり、コイルセグメント２３の一辺当たりの導体占積率
を増加させることができる。
矩形状としたので、複数の束線２７を並べて配置したと
きに、単に円形断面の素線を束ねた束線を用いる場合よ
りも空隙部を有さないように配置することができる。つ
まり、コイルセグメント２３の一辺当たりの導体占積率
を増加させることができる。
【００５１】マグネットワイヤ２５の断面形状を線状部
３３において隣のマグネットワイヤ２５と密接するよう
な歪んだ円形状としたので、円形断面を有するマグネッ
トワイヤを単に束ねた構成よりも、より高密度に導体を
束線２７内に配置することができ、より高い電流密度を
得ることができる。
３３において隣のマグネットワイヤ２５と密接するよう
な歪んだ円形状としたので、円形断面を有するマグネッ
トワイヤを単に束ねた構成よりも、より高密度に導体を
束線２７内に配置することができ、より高い電流密度を
得ることができる。
【００５２】束線２７を螺旋状にひねった構成としたの
で、リッツ線における導体の転位と同様の効果が得ら
れ、特に回転電機３の回転子７が高速回転するときに生
じる、巻線１５の渦電流損や循環電流損を大幅に低減す
ることができる。
で、リッツ線における導体の転位と同様の効果が得ら
れ、特に回転電機３の回転子７が高速回転するときに生
じる、巻線１５の渦電流損や循環電流損を大幅に低減す
ることができる。
【００５３】さらに、螺旋状にひねった構成を採用する
ことにより、束線２７がほつれたりバラバラになったり
することを回避することができる。
ことにより、束線２７がほつれたりバラバラになったり
することを回避することができる。
【００５４】特に、束線２７をひねった後にワイヤに熱
を加えながら加圧プレスを施す製造方法とした場合に
は、マグネットワイヤ２５をひねった状態で変形させる
ことになり、単に加圧プレスするよりも各マグネットワ
イヤ２５の密着性が高まるので、確実に束線２７を成形
することができる。したがって、後にターン２９を形成
する際にほつれたりすることがなく、矩形とされた束線
２７の断面形状を安定的に維持することができる。さら
に、従来のように巻線の巻回・成形時においてマグネッ
トワイヤ２５にワニス等の樹脂を含浸させたり、自己融
着線を用いて硬化させる必要がなくなるので、樹脂によ
り放熱性が阻害されることがなく、マグネットワイヤ２
５間に樹脂が入り込むことによって生じる導体の占積率
の低下を来すこともない。
を加えながら加圧プレスを施す製造方法とした場合に
は、マグネットワイヤ２５をひねった状態で変形させる
ことになり、単に加圧プレスするよりも各マグネットワ
イヤ２５の密着性が高まるので、確実に束線２７を成形
することができる。したがって、後にターン２９を形成
する際にほつれたりすることがなく、矩形とされた束線
２７の断面形状を安定的に維持することができる。さら
に、従来のように巻線の巻回・成形時においてマグネッ
トワイヤ２５にワニス等の樹脂を含浸させたり、自己融
着線を用いて硬化させる必要がなくなるので、樹脂によ
り放熱性が阻害されることがなく、マグネットワイヤ２
５間に樹脂が入り込むことによって生じる導体の占積率
の低下を来すこともない。
【００５５】なお、上述した実施形態において、折返し
部３７は、ターン２９の外側に向けて他の対角線Ａ２上
を進行し、かつ略Ｕ字状に反転して該ターン２９の内側
に向けて他の対角線Ａ２上を進行する延在部５０を有す
る構成として説明したが（図４参照）、この延在部５０
は、図１２に示されているように、略菱形状を形成する
ターン２９の四辺のうち、折返し部３７を含む二辺のい
ずれかの辺の延在方向の延長上に位置する構成として
も、上述の効果を妨げることはない。さらに、この延在
部５０を省略して、単に折り返した端部を有する構成と
してもよい。
部３７は、ターン２９の外側に向けて他の対角線Ａ２上
を進行し、かつ略Ｕ字状に反転して該ターン２９の内側
に向けて他の対角線Ａ２上を進行する延在部５０を有す
る構成として説明したが（図４参照）、この延在部５０
は、図１２に示されているように、略菱形状を形成する
ターン２９の四辺のうち、折返し部３７を含む二辺のい
ずれかの辺の延在方向の延長上に位置する構成として
も、上述の効果を妨げることはない。さらに、この延在
部５０を省略して、単に折り返した端部を有する構成と
してもよい。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各ターンの両端部に折返し部を設けたので、各ターンを
密に巻回することができ、これにより高電流値化が実現
され、回転電機の高出力化を達成することができる。さ
らに、折返し部を周方向に順次並べて配置することがで
きるので、導体量の増加による軸線方向および径方向の
大型化を回避することにより、回転電機の小型化を実現
することができる。
各ターンの両端部に折返し部を設けたので、各ターンを
密に巻回することができ、これにより高電流値化が実現
され、回転電機の高出力化を達成することができる。さ
らに、折返し部を周方向に順次並べて配置することがで
きるので、導体量の増加による軸線方向および径方向の
大型化を回避することにより、回転電機の小型化を実現
することができる。
【００５７】束線を螺旋状にひねった構成としたので、
回転電機の高速回転時に生じうる渦電流損や循環電流損
を大幅に減少させることができ、高速化にも対応するこ
とができる。
回転電機の高速回転時に生じうる渦電流損や循環電流損
を大幅に減少させることができ、高速化にも対応するこ
とができる。
【００５８】束線を加圧プレスする製造方法を採用する
ことにより、束線の断面形状が安定的に維持されること
となるので、巻線製造の際の自由度を大幅に増加させる
ことができる。
ことにより、束線の断面形状が安定的に維持されること
となるので、巻線製造の際の自由度を大幅に増加させる
ことができる。
【図１】 本発明の一実施形態であるスロットレス固定
子巻線が設けられた回転電機を示した断面図である。
子巻線が設けられた回転電機を示した断面図である。
【図２】 図１の切断線II−IIにおける断面図である。
【図３】 複数のコイルセグメントにより形成された中
空円筒体を平面状に展開した状態を示す平面図である。
空円筒体を平面状に展開した状態を示す平面図である。
【図４】 コイルセグメントを示した平面図である。
【図５】 コイルセグメントを示した斜視図である。
【図６】 コイルセグメントを構成する束線を示した拡
大斜視図である。
大斜視図である。
【図７】 束線を構成する細線の断面形状を示した断面
図である。
図である。
【図８】 コイルセグメントの配置状態を示した斜視図
である。
である。
【図９】 中空円筒体とされた本発明によるスロットレ
ス固定子巻線を示した斜視図である。
ス固定子巻線を示した斜視図である。
【図１０】 固定子鉄心に対してスロットレス固定子巻
線が挿入される状態を示した斜視図である。
線が挿入される状態を示した斜視図である。
【図１１】 分割構成とされた固定子鉄心を示した斜視
図である。
図である。
【図１２】 ターンの延在部の変形例を示した平面図で
ある。
ある。
【図１３】 従来技術によるスロットレス固定子を示し
た斜視図である。
た斜視図である。
【図１４】 図１３のスロットレス固定子に用いられる
コイルセグメントを示した斜視図である。
コイルセグメントを示した斜視図である。
【図１５】 従来技術による菱形状のターンを有するバ
ンド状コイルを示した平面図である。
ンド状コイルを示した平面図である。
【図１６】 図１５のバンド状コイルを巻回して形成さ
れた円筒形コイルを示した斜視図である。
れた円筒形コイルを示した斜視図である。
１ スロットレス固定子 ３ 回転電機 １５ 巻線 ２３ コイルセグメント ２５ マグネットワイヤ（細線） ２７ 束線 ２９ ターン ３７ 折返し部 Ａ１ 一の対角線 Ａ２ 他の対角線
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H603 AA09 BB01 BB02 BB12 CA01 CA05 CB16 CC17 CD05 CE01 5H615 AA01 BB14 PP01 PP07 PP17 QQ02 SS05 SS18 SS19
Claims (15)
- 【請求項１】 導体からなる複数の細線が束ねられた束
線を略菱形状に一周回巻回して一ターンを形成し、 前記ターンを前記菱形状の一の対角線方向に順次ずらせ
て連続して複数ターン巻回し配置することにより、一連
の前記束線からなる略菱形状のコイルセグメントを形成
し、 前記コイルセグメントを複数用いて、これらコイルセグ
メントを前記一の対角線方向に隣り合うように順次ずら
せて帯状体を形成するとともに、該帯状体を円筒状に巻
いて形成された中空円筒体とされることを特徴とする、
スロットレス固定子を有する回転電機に用いるスロット
レス固定子巻線。 - 【請求項２】 前記束線は、前記一の対角線方向に直交
する他の対角線方向に位置する前記各ターンの両端部の
うちの一の端部において前記中空円筒体の内周側から外
周側に、かつ前記各ターンの前記両端部のうちの他の端
部において外周側から内周側に巻回されていることを特
徴とする請求項１記載のスロットレス固定子巻線。 - 【請求項３】 前記各ターンは、前記一の対角線方向に
直交する他の対角線方向に位置する両端部において、該
ターンの外側に向けて突出するように進行し、かつ略Ｕ
字状に反転して内側に向けて復帰するように進行する折
返し部を有することを特徴とする請求項１または請求項
２記載のスロットレス固定子巻線。 - 【請求項４】 前記各ターンは、隣り合うターンと接触
した状態で配置されていることを特徴とする請求項１か
ら請求項３のいずれかに記載のスロットレス固定子巻
線。 - 【請求項５】 略菱形状とされた前記コイルセグメント
の四辺のうち、前記他の対角線に対して片側に位置する
二辺が前記中空円筒体の内周側に配置され、 かつ前記片側に位置する二辺に対向する他の二辺が前記
中空円筒体の外周側に配置されていることを特徴とする
請求項１から請求項４のいずれかに記載のスロットレス
固定子巻線。 - 【請求項６】 前記内周側に配置されたコイルセグメン
トの二辺が、隣り合うコイルセグメントの前記内周側に
配置された二辺に対して周方向において隣接し、かつ、
該隣り合うコイルセグメントの前記外周側に配置された
二辺に対して径方向に重ねられるように、前記各コイル
セグメントが重なりつつ順次ずらされて配置されている
ことを特徴とする請求項５記載のスロットレス固定子巻
線。 - 【請求項７】 前記折返し部は、前記中空円筒体の内周
側から外周側に向けて、或いは外周側から内周側に向け
て折り返されていることを特徴とする請求項２から請求
項６のいずれかに記載のスロットレス固定子巻線。 - 【請求項８】 前記束線は、略菱形状とされた前記各タ
ーンの一辺の範囲内で少なくなくとも一回は螺旋状にひ
ねられていることを特徴とする請求項１から請求項７の
いずれかに記載のスロットレス固定子巻線。 - 【請求項９】 前記束線は、略矩形状の断面を有するこ
とを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載
のスロットレス固定子巻線。 - 【請求項１０】 前記各細線は、線状部を有する歪んだ
円形状の断面を有し、前記線状部において隣り合う細線
と接触していることを特徴とする請求項１から請求項９
のいずれかに記載のスロットレス固定子巻線。 - 【請求項１１】 導体からなる複数の細線が束ねられた
束線を略菱形状に一周回巻回して一ターンを形成するタ
ーン形成工程と、 前記ターンを前記菱形状の一の対角線方向に順次ずらせ
て連続して複数ターン巻回し配置することにより、一連
の前記束線からなるコイルセグメントを形成するコイル
セグメント形成工程と、 前記コイルセグメントを複数用いて、これらコイルセグ
メントを前記一の対角線方向に順次ずらせかつ隣り合う
ように重ね合わせて帯状体を形成するとともに、該帯状
体を中空円筒状に巻く中空円筒体形成工程と、 を備えたスロットレス固定子を有する回転電機に用いる
スロットレス固定子巻線の製造方法であって、 前記ターン形成工程は、前記束線が、前記一の対角線方
向に直交する他の対角線方向に位置する前記各ターンの
両端部のうちの一の端部において前記中空円筒体の内周
側から外周側に、かつ前記各ターンの前記両端部のうち
の他の端部において外周側から内周側に巻回される工程
を含むことを特徴とするスロットレス固定子巻線の製造
方法。 - 【請求項１２】 前記ターン形成工程は、前記一の対角
線方向に直交する他の対角線方向に位置する前記各ター
ンの両端部において、該ターンの外側に向けて突出する
ように進行し、かつ略Ｕ字状に反転して内側に向けて復
帰するように進行して折返し部を形成する折返し部形成
工程を備えていることを特徴とする請求項１１記載のス
ロットレス固定子巻線の製造方法。 - 【請求項１３】 前記ターン形成工程は、隣り合う細線
と密着するように前記束線が加圧プレスされる加圧プレ
ス工程を備えていることを特徴とする請求項１１または
請求項１２記載のスロットレス固定子巻線の製造方法。 - 【請求項１４】 前記加圧プレス工程に先だって、略菱
形状とされる前記各ターンの一辺の範囲内で前記束線が
少なくなくとも一回は螺旋状にひねられる工程を備えて
いることを特徴とする請求項１３に記載のスロットレス
固定子巻線の製造方法。 - 【請求項１５】 前記加圧プレス工程は、前記束線が矩
形状の断面を有するように該束線を成形する工程を備え
ていることを特徴とする請求項１３または請求項１４記
載のスロットレス固定子巻線の製造方法。
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