JP2004274918A

JP2004274918A - 巻線コイル

Info

Publication number: JP2004274918A
Application number: JP2003064067A
Authority: JP
Inventors: Okie Tani; 興衛谷
Original assignee: Tani Electronics Corp
Current assignee: Tani Electronics Corp
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2023-03-10
Also published as: JP4573323B2

Abstract

【課題】従来の巻線コイルにあっては、平角線の長手方向に対して所定間隔おきに相対的に幅の狭い幅狭部を形成し、該幅狭部で平角線を湾曲させて湾曲部の曲率が小さい巻線コイルを形成しているため、該幅狭部の断面積が他の部分の断面積より小さくなり、該幅狭部で巻線抵抗が増加し、発熱による温度上昇が大きくなるという問題があった。
【解決手段】上記課題の解決のため、平角線の断面形状幅方向に沿って該平角線を巻回させた屈曲部を、該平角線を順次、折り曲げて形成したことにより、巻線抵抗を増加させることがなく、発熱による温度上昇も防止した巻線コイルを提供するものである。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ、発電機等の電気機器に用いて好適な巻線コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、モータや発電機等の電気機器に用いる巻線コイルは、巻線抵抗をできるだけ小さくすることが、電気機器の低損失化及び小型化を図る上で有利となる。また、巻線抵抗が大きい場合には発熱による温度上昇が大きくなるので、耐熱性の高い絶縁材料を使用しなければならないという問題がある。
【０００３】
そこで、従来から使用されている断面形状が円形の丸導線に比べて導体占積率を大きくでき、結果として巻線抵抗を小さくできる平角線を使用した巻線コイルが増えている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２２２７２４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来における巻線コイルにあっては、平角線の長手方向に対して所定間隔おきに相対的に幅の狭い幅狭部を形成し、該幅狭部で平角線を湾曲させて湾曲部の曲率が小さい巻線コイルを形成しているため、該幅狭部の断面積が他の部分の断面積より小さくなり、該幅狭部で巻線抵抗が増加するという新たな問題が発生している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような従来の巻線コイルが有する欠点に鑑みてなされたもので、巻線抵抗の小さな平角線を用いた巻線コイルを提供することを目的としている。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る巻線コイルは、平角線の断面形状幅方向に沿って該平角線を巻回させて屈曲部を形成した巻線コイルにおいて、前記屈曲部は該平角線を順次、折り曲げることにより形成したことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明に係る巻線コイルは、屈曲部の平角線が折り重なる部分を、該平角線が互いに密着するように圧接したことを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、本発明に係る巻線コイルは、一の巻線コイルを巻回した後、該一の巻線コイルを形成した１本の平角線をそのまま延伸して引き続き次の巻線コイルを連続して形成したことを特徴とするものである。
【００１０】
さらにまた、本発明に係る巻線コイルは、平角線の折り曲げ角度を調整することにより任意数の屈曲部を形成したことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る巻線コイルについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態の一の例としての巻線コイル１０を示す斜視図で、巻回状態を理解しやすいように各巻線間を離間させて図示している。
【００１３】
巻線コイル１０は断面矩形状の１本の平角線１１からなり、該平角線１１は巻回始端部１１Ａおよび巻回終端部１１Ｂを有している。
【００１４】
巻線コイル１０は断面矩形状のティース部１２（図４、図５参照）に挿入して好適な例を示すものであり、該巻線コイル１０は平角線１１を巻回始端部１１Ａ側から順次、９０度折り曲げながら屈曲部を形成しつつ左巻に巻回され、必要回数を巻回されて巻回終端部１１Ｂに至っている。
【００１５】
図２は、巻線コイル１０の平面図を示すものである。同図において１３は、ティース部１２に挿入するのに適合した巻線コイル１０を形成するための巻線コイル製造用治具である。
【００１６】
巻線コイル１０は、巻線コイル製造用治具１３の外周面に沿って平角線１１を位置づけ、該巻線コイル製造用治具１３の四隅部で順次、平角線１１を９０度折り曲げて屈曲部を形成しつつ積層していくことにより形成される。
【００１７】
その後、平角線１１を９０度折り曲げて形成した屈曲部の該平角線１１が折り重なる部分を、該平角線１１が互いに密着するように圧接する。また、より強く圧接することにより、屈曲部が圧延される状態になり、屈曲部の厚さは平角線１１の厚さに近づくことになる。これにより、巻線コイル１０の各線間の密着度が高まり、導体占積率を更に大きくすることができる。
【００１８】
図３は巻線コイル１０の巻回状態を説明する図である。同図において、（Ａ）は図２のＡ方向矢視図、（Ｂ）は図２のＢ方向矢視図、（Ｃ）は図２のＣ方向矢視図、（Ｄ）は図２のＤ方向矢視図を表わすもので、巻線コイル１０の巻回状態、特に屈曲部における折り曲げと積層の状態の理解を容易にするものである。
なお、図３各図においては、図２における巻線コイル製造用治具１３の図示を省略している。
【００１９】
以上のようにして巻線コイル１０を形成した後は、該巻線コイル１０の使用環境に応じてエナメル、ポリウレタン、ポリエステル等の樹脂を適宜選択して該巻線コイル１０の周面に絶縁皮膜を形成すればよい。
【００２０】
図４は、巻線コイル１０を固定子鉄心１４に装着した一の例を示す部分断面斜視図である。なお、同図における巻線コイル１０は、図示の複雑化を回避し、構成の理解を容易にするために、屈曲部の図示を簡略化している。
【００２１】
図４において１５は、ティース部１２に挿入した巻線コイル１０が脱落するのを防止する押え板で、該押え板１５は隣接するティース部１２間で係止される。
【００２２】
１６は、隣接する巻線コイル１０間を電気的に接続するための接続線で、該接続線１６は隣接する巻線コイル１０の巻回始端部１１Ａと巻回終端部１１Ｂとを結線する。
【００２３】
図５は、巻線コイル１０を固定子鉄心１４に装着した他の例を示す部分断面斜視図である。なお、同図においても前述の図４における巻線コイル１０同様、図示の複雑化を回避し、構成の理解を容易にするために、屈曲部の図示を簡略化している。
【００２４】
図５において１７は、隣接する巻線コイル１０Ａと巻線コイル１０Ｂとの間に形成された緩衝帯である。その他の構成は図４に示す一の例と同一であるので、説明は省略する。
【００２５】
本例において、巻線コイル１０Ａは、図６に示す如く平角線１１を巻回して形成されているが、巻線コイル１０Ａを巻回した後、巻線コイル１０Ａの巻回終端部１１Ｂから巻線コイル１０Ｂの巻回始端部１１Ａまで平角線１１をそのまま延伸して引き続き巻線コイル１０Ｂを連続して形成しており、巻線コイル１０Ａと巻線コイル１０Ｂとの間が緩衝帯１７とされて両コイル１０Ａ、１０Ｂは何らの電気的損失もなく一体的に形成される。
【００２６】
なお、図５に示す本実施態様の他の例において２つの巻線コイル１０Ａ、１０Ｂを一体的に形成するものとしたが、３つ以上の巻線コイルを一体的に形成する構成としてもよい。
【００２７】
これにより、図５に示す本実施態様の他の例によれば、図４に示す一の例のような接続線１６が不要になり、接続不良防止を図ることができる。
【００２８】
また、複数の巻線コイル１０Ａ、１０Ｂを、挿入するティース部１２の向き合う角度および固定子鉄心１４の曲率に合わせて形成することにより、該ティース部１２への挿入が容易になるとともに、緩衝帯１７自体を伸縮可能に形成してあるので、多少の曲率不一致等があっても固定子鉄心１４への取り付けを簡単かつ確実に行うことができる。
ここで、緩衝帯１７は、巻線コイル１０Ａ、１０Ｂの固定子鉄心１４への取り付けを容易にするためのものであるので、巻線コイル１０Ａ、１０Ｂを固定子鉄心１４に取り付けられる限り、本発明においては必須のものではない。
【００２９】
本実施態様は以上のように構成されるが、巻線コイル１０の形状は矩形状に限定されるものではなく、図７に示す如く、６角形状の巻線コイル２０等、ティース部またはコアの形状に応じて折り曲げ角度を変えることにより、種々の多角形状、円形状、楕円形状等に対応可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係る巻線コイルは上記のように構成されているので、従来の巻線コイルのように屈曲部で巻線抵抗が増加することがなく、高品質の巻線コイルを提供することができる。
【００３１】
また、種々の形状のティース部やコアに対応して種々の形状の巻線コイルを自由に形成することができる。
【００３２】
さらに、本発明においては、１本の平角線で複数の巻線コイルを連続的に形成することができるので、巻線抵抗の増加を考慮する必要がないばかりでなく、特に、小型で大電流を必要とする巻線コイルに適用すれば、高出力の電気機器を得ることができる。
【００３３】
さらにまた、従来の巻線コイルに比して製作性を向上でき、製造コストを低減できるので、極めて経済的効果に優れているという特徴をも有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一の例としての巻線コイル１０を示す斜視図
【図２】巻線コイル１０の平面図
【図３】巻線コイル１０の巻回状態を説明する図
【図４】巻線コイル１０を固定子鉄心１４に装着した一例を示す部分断面斜視図
【図５】巻線コイル１０Ａ、１０Ｂを固定子鉄心１４に装着した他の例を示す部分断面斜視図
【図６】他の例における連続する巻線コイル１０Ａ、１０Ｂの形状を示す図
【図７】巻線コイル２０の形状の変形例を示す図
【符号の説明】
１０巻線コイル
１０Ａ巻線コイル
１０Ｂ巻線コイル
１１平角線
１１Ａ巻回始端部
１１Ｂ巻回終端部
１２ティース部
１３巻線コイル製造用治具
１４固定子鉄心
１５押え板
１６接続線
１７緩衝帯
２０巻線コイル

Claims

平角線の断面形状幅方向に沿って該平角線を巻回させて屈曲部を形成した巻線コイルにおいて、前記屈曲部は該平角線を順次、折り曲げることにより形成したことを特徴とする巻線コイル。
前記屈曲部の平角線が折り重なる部分を、該平角線が互いに密着するように圧接したことを特徴とする請求項１記載の巻線コイル。
一の巻線コイルを巻回した後、該一の巻線コイルを形成した１本の平角線をそのまま延伸して引き続き次の巻線コイルを連続して形成したことを特徴とする請求項１または２記載の巻線コイル。
平角線の折り曲げ角度を調整することにより任意数の屈曲部を形成したことを特徴とする請求項１〜３記載の巻線コイル。