JP2007089400A - Stator of rotary electric machine - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機のステータ、特にステータコイルの巻装を容易にならしめるステータ構造を備えると共に、その簡単な構造で巻装されるステータコイルの占積率をも向上せしめる回転電機のステータに関するものである。 The present invention relates to a stator for a rotating electrical machine, and more particularly to a stator for a rotating electrical machine that has a stator structure that facilitates winding of a stator coil and that also improves the space factor of the stator coil that is wound with the simple structure. Is.
近年、永久磁石を用いた回転電機が種々提案されてきている。例えば自動車の車輪を駆動する永久磁石を用いた従来の回転電機のステータでは、自動巻線機を用いてそのステータに設けられたスロットにステータコイルを巻線する場合が多い。しかしながら、ステータコイルに平角導線を用いる場合、ステータに設けられたスロットに平角導線を自動巻線機で巻装することは極めて困難である。 In recent years, various rotating electrical machines using permanent magnets have been proposed. For example, in a conventional rotating electrical machine stator using a permanent magnet for driving a vehicle wheel, an automatic winding machine is often used to wind a stator coil in a slot provided in the stator. However, when a flat conductor is used for the stator coil, it is extremely difficult to wind the flat conductor in a slot provided in the stator with an automatic winding machine.
そこでステータコイルに平角導線を用いるときには、ステータコイルの占積率を良好なものとするため、またステータコイルの巻線効率を良好なものとするため、種々の提案がなされている。 In view of this, various proposals have been made in order to improve the space factor of the stator coil and to improve the winding efficiency of the stator coil when a rectangular conductor is used for the stator coil.
例えば、長手帯状で長さbの第1の帯状部と、当該第1の帯状部の長手方向一端部に連続し該一端部から当該第1の帯状部の幅方向に延びる連結部と、当該第1の帯状部と同幅の長手帯状をなしその一端が当該連結部に連続する長さaの第2の帯状部とを有する平角導線を予め用意しておき、この平角導線をステータの各ステータティースに巻回し、上記ステータコイルの占積率やステータコイルの巻線効率などを良好なものとするステータコイルがある(特許文献1参照)。
しかしながら、従来の回転電機のステータは、上記説明の第1、第2の帯状部と連結部とを備えた予め用意された平角導線のステータコイルであっても、ステータの各ステータティース毎に巻線を行うので、ステータコイルの占積率の点では良好ではあっても、ステータコイルの巻線効率に問題点があった。 However, the stator of the conventional rotating electric machine is wound around each stator tooth of the stator even if it is a stator coil of a rectangular conductor prepared in advance, which includes the first and second strip portions and the connecting portion described above. Since the wire is used, there is a problem in the winding efficiency of the stator coil even though the space factor of the stator coil is good.
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、ステータコイルの占積率のみならずステータコイルの巻線効率も優れ、ステータコイルに発生する発熱に対してもその放熱性が優れた構造の回転電機のステータを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above points, and has not only a space factor of the stator coil but also excellent winding efficiency of the stator coil, and a structure with excellent heat dissipation against heat generated in the stator coil. It aims at providing the stator of a rotary electric machine.
上記の目的を解決するために、本発明の回転電機のステータは、ステータリング、ステータリングに設けられるティースコア及び当該ティースコアに巻回されるステータコイルを備えた回転電機のステータにおいて、
上記ステータコイルは、
ティースコアの先端からその基部方向に向かうにつれ、積層された各層のコイルの厚さが薄く形成されると共にそのコイル幅が広く形成されてなり、かつ、積層された各層のコイルの断面積が一定に形成されてなることを特徴としている。
In order to solve the above object, a stator of a rotating electrical machine of the present invention is a stator of a rotating electrical machine including a stator ring, a tee score provided on the stator ring, and a stator coil wound around the tee score.
The stator coil is
From the tip of the tea score toward the base, the thickness of the coil of each laminated layer is reduced and the coil width is increased, and the cross-sectional area of the coil of each laminated layer is constant. It is characterized by being formed.
ステータリングはその内周面に等間隔で嵌合溝が複数設けられ、上記ティースコアはその一方にステータティースが形成されると共に、その他方にステータリングの内周面に設けられた嵌合溝に係合される嵌合部が形成されてなり、ティースコアの嵌合部がステータリングの嵌合溝に嵌合されてステータコアが構成されることを特徴としている。 The stator ring is provided with a plurality of fitting grooves at equal intervals on the inner peripheral surface thereof, and the teascore has a stator tooth formed on one side thereof, and a fitting groove provided on the inner peripheral surface of the stator ring on the other side. And a stator core is formed by fitting a fitting portion of a tee score into a fitting groove of a stator ring.
以上説明した如く、本発明によれば、簡単な構造で平角導線を良好な占積率でステータに巻装することが容易にでき、そのステータもステータリングにティースコアを嵌合し固着する構造にしたので、個別にステータコイルを巻回成形することができ、これらの組み立ても短時間で組み付けることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to easily wind a rectangular conductor wire with a good space factor in a stator with a simple structure, and the stator also has a structure in which a teascore is fitted and fixed to the stator ring. Therefore, the stator coils can be individually wound and formed, and these assemblies can be assembled in a short time.
図1は回転電機に用いられる本発明のステータの一実施例要部構造説明図、図2は図1の一部分の分解構造図を示している。 FIG. 1 is an explanatory view of the main structure of an embodiment of a stator of the present invention used in a rotating electrical machine, and FIG. 2 is a partial exploded view of FIG.
図1,図2において、ステータ1は、積層されたステータリング2とステータティース3を形成する積層された複数個のティースコア4と当該ティースコア4にそれぞれ巻回される複数個の平角導線のステータコイル5とを備えて構成される。
1 and 2, the
ステータリング2にはティースコア4に対応した数のくさび溝6が等間隔に設けられている。ティースコア4の一端には当該くさび溝6と嵌合するくさび7が形成されており、ティースコア4の他端には上記ステータティース3が形成されている。
The
後の図3で説明する個別に巻回成形された台形整列縦巻コイルと呼ばれるステータコイル5をティースコア4に挿入し、そのティースコア4のくさび7をステータリング2のくさび溝6に圧入することにより、ステータコイル5を巻装したティースコア4がステータリング2に取り付けられる。その後、各ステータコイル5の端子を所定の接続法に従って接続することにより、ステータ1が完成する。
A
図3はステータコイルの一実施例巻線正面図、図4は図3の平面図、図5は図3の右側面図を表している。 FIG. 3 is a front view of an example winding of a stator coil, FIG. 4 is a plan view of FIG. 3, and FIG. 5 is a right side view of FIG.
図3ないし図5において、上記台形整列縦巻コイルと呼ばれるステータコイル5は、ティースコア4に装着されたとき、ティースコア4の先端からその基部方向、すなわちくさび7に向かうにつれ、各層のその積層された各コイルの厚さが薄く形成されると共にそのコイル幅が広く形成され、積層された各層のコイルの断面積が一定の形状に形成されている。
3 to 5, when the
今、ステータコイル5のバー材(平角導線)の積層数を、例えば4層とし、ティースコア4の先端からその基部方向に順に積層される各層のコイル幅をW0 ,W1 ,W2 ,W3 、そしてコイルの厚さをT0 ,T1 ,T2 ,T3 としたとき、W0 <W1 <W2 <W3 に形成されると共にT0 >T1 >T2 >T3 に形成され、かつ各層のステータコイル5の断面積は等しく、W0 ×T0 =W1 ×T1 =W2 ×T2 =W3 ×T3 に形成され、各層のステータコイル5に流れる電流密度を一定にするステータ巻線としている。
Now, the number of stacked bar members (flat conductors) of the
つまり、当該ステータコイル5がティースコア4を介してステータリング2に装着されたとき、ティースコア4の先端からその基部方向に積層された台形のステータコイル5は、その台形形状のため占積率の向上と共に効率が向上し、またステータコイル5とステータリング2との接触面積が大となり、これにより当該ステータコイル5に発生する熱のステータリング2への熱伝導が改善され、放熱性が良好となる。
That is, when the
図6は本発明に用いられるステータコイルの成形前の線材形状説明図、図7ないし図9は本発明に用いられるステータコイルの線材成形方法を説明している線材成形説明図をそれぞれ示している。 FIG. 6 is an explanatory diagram of the shape of a wire before forming a stator coil used in the present invention, and FIGS. 7 to 9 are explanatory diagrams of a wire forming explaining a method of forming a stator coil used in the present invention. .
図6(A),(B)に図示の如く、ティースコア4に巻回される予め計算された寸法長の厚さT0 ,幅W0 の一様な平角導線のバー材10を準備し、ティースコア4の積み厚にプラスXした長さ分L1 を厚さT0 からT1 に線材成形用型21で圧縮する。この長さ分L1 の部分は線材成形用型21で圧縮されるので、幅W0 はW1 に広がる。
As shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B), a
これをティースコア4の幅にプラスYした長さ分Sの所定距離あけて同様な処理をすることにより、図7(A),(B)に図示の如く、厚さT1 、幅W1 のバー材11となる。
By performing the same processing at a predetermined distance of a length S obtained by adding Y to the width of the
次に上記のように加工されたバー材11に対し、図7(A)の場合と同様に、厚さT1 に圧縮された長さ分L1 の位置の2個所で、更に厚さT1 からT2 に線材成形用型21で圧縮する。この長さ分L1 の部分は線材成形用型21で圧縮されるので、幅W1 はW2 に広がる。この工程により図8(A),(B)に図示の如く、厚さT2 、幅W2 のバー材12となる。
Next, with respect to the
以下同様にして、この工程を繰り返すことにより、図9(A),(B)に図示の如く、ステータコイル5の線材の厚さT3 、幅W3 のバー材13が造られる。
In the same manner, the
このバー材13を底面が略ティースコア4の横断面形状をした台形の巻枠を用いて巻回成形することにより、図3ないし図5に示された台形整列縦巻コイルと呼ばれる個別のステータコイル5がつくられる。
Individual bars called trapezoidal aligned longitudinal coils shown in FIGS. 3 to 5 are formed by winding the
1 ステータ
2 ステータリング
3 ステータティース
4 ティースコア
5 ステータコイル
6 くさび溝
7 くさび
10,11,12,13 バー材
21 線材成形用型
1
Claims (2)
上記ステータコイルは、
ティースコアの先端からその基部方向に向かうにつれ、積層された各コイルの厚さが薄く形成されると共にそのコイル幅が広く形成されてなり、
かつ、積層された各層のコイルの断面積が一定に形成されてなること
を特徴とする回転電機のステータ。 In a stator of a rotating electrical machine including a stator ring, a tee score provided on the stator ring, and a stator coil wound around the tee score,
The stator coil is
As it goes from the tip of the tea score toward its base, the thickness of each laminated coil is formed thin and the coil width is formed wide,
And the stator of the rotary electric machine characterized by forming the cross-sectional area of the coil of each laminated | stacked layer uniformly.
The stator ring is provided with a plurality of fitting grooves at equal intervals on the inner peripheral surface thereof, and the teascore has a stator tooth formed on one side thereof and a fitting provided on the inner peripheral surface of the stator ring on the other side. The stator for a rotating electrical machine according to claim 1, wherein a fitting portion to be engaged with the groove is formed, and the fitting portion of the tee score is fitted into the fitting groove of the stator ring.
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