JP2008125212A - Dynamo-electric machine and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、回転電機とその製造法、特に、固定子コアの複数のティースに分布巻されたコイルを持つ交流発電機あるいは電動機の固定子の構造およびその製造法に関するものである。 The present invention relates to a rotating electrical machine and a manufacturing method thereof, and more particularly to a structure of an AC generator or a stator of an electric motor having coils wound around a plurality of teeth of a stator core and a manufacturing method thereof.
従来の回転電機において、固定子の占積率の向上や、電機子巻線におけるコイルのターン数の増加を図ることで回転電機の出力を向上させる提案がされている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。特許文献1(特許第2927288号)では角形コイルを略U字状のコイルセグメントに成型し、固定子のスロットに挿入することで占積率の向上を図っている。また、特許文献2(特許第3749242号)では複数巻き回しをされた電機子巻線コイルを製作し、また各相の電機子巻線コイルは接続される渡り部も電機子巻線コイルと一体に製作され、その状態で固定子のスロットに挿入されることが提案されている。
In conventional rotating electric machines, proposals have been made to improve the output of the rotating electric machine by improving the space factor of the stator and increasing the number of turns of the coils in the armature winding (for example,
ところが、前記特許文献1(特許第2927288号公報)では、略U字状のコイルセグメントを使用することで占積率は向上するが、一方で電機子巻線におけるコイルのターン数を増やそうとする場合、その分だけコイルセグメントを増やさなければならず、その分コイルセグメントを接続する数が増え、工程の煩雑化による製造コストの増大を招いてしまう。また、特許文献2(特許第3749242号公報)では、一相分の巻線を一体に製作するため、同相のコイル間の接続をする必要がなくなるが、代わりに複雑に連なった一相の電機子巻線コイルを制作する必要が出てくる。さらに、回転電機が複数相の分布巻の固定子を持つ場合には、各相の電機子巻線コイルを組み合わせて固定子のスロットに挿入しなければならず、電機子巻線コイルを組み合わせるため複雑な作業が必要となり、工作性が悪化してしまう。 However, in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 2927288), the space factor is improved by using a substantially U-shaped coil segment, but on the other hand, the number of turns of the coil in the armature winding is increased. In this case, the number of coil segments must be increased by that amount, and the number of coil segments connected accordingly increases, resulting in an increase in manufacturing cost due to complicated processes. Further, in Patent Document 2 (Japanese Patent No. 3749242), since the windings for one phase are integrally manufactured, it is not necessary to connect the coils of the same phase, but instead, the one-phase electric machine connected in a complicated manner. It becomes necessary to produce a child coil. Furthermore, when the rotating electric machine has a multi-phase distributed winding stator, the armature winding coils of each phase must be combined and inserted into the stator slots, and the armature winding coils are combined. Complicated work is required, and workability deteriorates.
この発明は、分布巻きされた電機子巻線コイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつ、スロット内の占積率の向上と電機子巻線におけるコイルターン数の増加を実現しようとするものである。 The present invention aims to simplify the manufacturing work and improve the space factor in the slot and increase the number of coil turns in the armature winding in a rotating electric machine having distributed armature winding coils. It is what.
この発明に係る回転電機では、複数のティースと前記ティース間に形成され電機子巻線が巻回されるスロットとを有するコア、前記ティースを跨って対をなすスロットに巻回され前記電機子巻線を構成する複数個のコイルアセンブリを備え、前記電機子巻線が分布巻構造を有する回転電機において、前記コイルアセンブリは、挿入される対をなすスロットにおいて、各コイルアセンブリが一方のスロットでは外層側に挿入され他方のスロットでは内層側に挿入されるとともに、各コイルアセンブリは略同一形状とされているものである。 In the rotating electrical machine according to the present invention, a core having a plurality of teeth and a slot formed between the teeth and around which the armature winding is wound, and the armature winding wound around a pair of slots across the teeth. In a rotating electrical machine comprising a plurality of coil assemblies constituting a wire, and wherein the armature winding has a distributed winding structure, the coil assembly is a pair of inserted slots, and each coil assembly is an outer layer in one slot. In the other slot, the coil assembly is inserted in the inner layer side, and each coil assembly has substantially the same shape.
この発明に係る回転電機の製造法では、複数のティースと前記ティース間に形成され電機子巻線が巻回されるスロットを有するコアと、前記ティースを跨って対をなすスロットに巻回される複数個のコイルアセンブリを備え、前記電機子巻線が分布巻構造を有する回転電機を製造するにあたり、前記コイルアセンブリが略同一形状とされ、挿入される対をなすスロットにおいて、各コイルアセンブリが一方のスロットでは外層側に挿入され他方のスロットでは内層側に挿入されるものである。 In the method of manufacturing a rotating electrical machine according to the present invention, a plurality of teeth and a core formed between the teeth and having a slot around which the armature winding is wound, and a pair of slots straddling the teeth are wound. In manufacturing a rotary electric machine having a plurality of coil assemblies and the armature windings having a distributed winding structure, the coil assemblies have substantially the same shape. The other slot is inserted on the outer layer side, and the other slot is inserted on the inner layer side.
この発明によれば、分布巻きされた電機子巻線コイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつ、スロット内の占積率の向上と電機子巻線におけるコイルターン数の増加を実現できる。 According to the present invention, in a rotating electric machine equipped with distributed armature winding coils, the manufacturing operation is simplified, and the space factor in the slot is improved and the number of coil turns in the armature winding is increased. realizable.
実施の形態1.
この発明による実施の形態1を図1から図4までについて説明する。図1は、この発明の実施の形態1に関わる回転電機の構成を示す縦断面図である。図2は固定子の構成を示す斜視図である。図3は固定子へのコイルアセンブリの挿入状況を示す主要部斜視図である。図4は固定子内に装着されるコイルアセンブリの形状を示す斜視図である。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a rotating electrical machine according to
図1および図2において、回転電機100は車両用発電機としての構成を具備するものであり、主磁束を生成するための界磁を発生させる界磁コイル21と界磁コイル21を覆って設けられたポールコア22,23を有する回転子2と、回転子2に設けられた回転軸24を支承して回転子2を回転自在に保持するフロントブラケット3およびリアブラケット4と、回転子2の回りにあってコイルアセンブリ12で構成される電機子巻線コイルを保持する固定子1を備えている。固定子1は固定子コア11と固定子コア11を構成する略円筒状のバックヨーク11aから内周方向へ突出して設けられた複数のティース13と、ティース13間に形成されコイルアセンブリ12で構成される電機子巻線のコイルが巻き回される固定子スロット14と、複数のティース13を跨って1対の固定子スロット14に複数巻き回しをされるコイルアセンブリ12から構成されている。固定子コア11は板厚の薄い電磁鋼鈑を複数枚重ねることで必要な厚さにし、溶接,かしめ等で分解しないように固定されている。
1 and 2, the rotating
コイルアセンブリ12は、図4に示すように、同一平面で一列に内周から外周に巻き回された形状に成形されており、固定子1で必要となる個数を予め製作することができる。製作されたコイルアセンブリ12は固定子コア11のティース13に巻かれるように所定の間隔の固定子スロット14に挿入される。
As shown in FIG. 4, the
ここで、コイルアセンブリ12は、図3に示すように、片側の固定子スロット14では外周側を通り、片側の固定子スロット14では内周側を通るように挿入される。すなわち、コイルアセンブリ12は、片側の固定子スロット14ではコイルアセンブリ12の垂直に延在する図示左側の直線状延在部分12aが固定子スロット14の外周側を通るように収納され、片側の固定子スロット14ではコイルアセンブリ12の垂直に延在する図示右側の直線状延在部分12bが固定子スロット14の内周側を通るように収納される。
Here, as shown in FIG. 3, the
この発明による実施の形態における言葉の定義は次の通りである。
電機子巻線:固定子の各相を構成するコイルである。コイルアセンブリ12を複数個接続して構成される。
コイルアセンブリ:複数回巻き回しをされたコイルである。コイルアセンブリ12の接続点を固定子コア11の固定子スロット14に挿入した後または挿入する前に接続して電機子巻線を構成する。
コイルセグメント:一列に複数回巻き回されたコイルである。複数のコイルセグメント15を接続してコイルアセンブリ12を構成する。
Definitions of terms in the embodiment according to the present invention are as follows.
Armature winding: A coil constituting each phase of the stator. A plurality of
Coil assembly: A coil that has been wound a plurality of times. The connection point of the
Coil segment: A coil wound a plurality of times in a row. The
次に、この実施の形態1の作用および効果を述べる。固定子1において、コイルアセンブリ12を各固定子スロット14に1列にかつ1つのコイルアセンブリ12がティース13を跨いで内外層に巻かれことにより、全てのコイルアセンブリ12が同一形状であるために、各々の抵抗値,インダクタンス,冷却性などが同じになり、出力の変動および騒音等の発生を防止でき、出力や騒音等について問題が発生しない。
Next, operations and effects of the first embodiment will be described. In the
製作工程においても、コイルアセンブリ12を製作する工程と固定子コア11を製作する工程は並行して行うことができ、その後、固定子コア11にコイルアセンブリ12を挿入する工程で一度にティース13へコイルアセンブリ12を巻くことができるため、工程時間の短縮を図ることができる。
Also in the manufacturing process, the process of manufacturing the
(1A)この発明による実施の形態1によれば、略円筒状のバックヨーク11aから内径方向に突出した複数のティース13と前記ティース13間に形成され電機子巻線が巻き回される固定子スロット14を有する固定子コア11、前記複数のティース13を跨って1対の固定子スロット14に複数巻回される複数個のコイルアセンブリ12を備え、前記電機子巻線が分布巻構造を有する固定子1を具備した回転電機において、前記コイルアセンブリ12は、挿入される1対の固定子スロット14において、各コイルアセンブリ12が外層側に挿入される固定子スロット14と内層側に挿入される固定子スロット14を有して一方の固定子スロット14の外層側に挿入され他方の固定子スロット14の内層側に挿入されるとともに、各コイルアセンブリ12は略同一形状とされていることを特徴とするので、分布巻きされた電機子巻線コイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつ、固定子スロット14内の占積率の向上と電機子巻線におけるコイルターン数の増加を実現できる回転電機を得ることができる。
すなわち、分布巻の固定子1において固定子スロット14の内外層に略同一形状でティース13に電機子巻線のコイルを巻線する回転電機において、予め略同一形状に成形したコイルアセンブリ12を作り、前記コイルアセンブリ12を一方の固定子スロット14では外周側に、他方の固定子スロット14では内周側に挿入することで製作する。予め複数回巻き回されたコイルアセンブリ12を固定子コア11に挿入することで1固定子スロットに巻き回されるターン数を増やすことができるとともに、固定子スロット14内の占積率が向上することができる。また、内外層に挿入される場合、略同一形状になり各コイルアセンブリ12の抵抗,インダクタンス,冷却性等が同じになる。また、同一形状のコイルアセンブリ12を作ることは容易であり、さらに固定子コア11を製造する工程とコイルアセンブリ12を製造する工程を別々に行い、後でコイルアセンブリ12を固定子コア11に挿入する工程とすることで生産に掛かる時間を短縮することができ、製造コストを削減できる。
(1A) According to the first embodiment of the present invention, a plurality of
That is, in the rotating electrical machine in which the armature winding coil is wound on the
(1B)この発明による実施の形態1によれば、略円筒状のバックヨーク11aから内径方向に突出した複数のティース13と前記ティース13間に形成され電機子巻線が巻き回される固定子スロット14を有する固定子コア11、前記複数のティース13を跨って1対の固定子スロット14に複数巻回される複数個のコイルアセンブリ12を備え、前記電機子巻線が分布巻構造を有する固定子1を具備した回転電機を製造するにあたり、前記コイルアセンブリ12が略同一形状とされ、挿入される対をなす固定子スロット14において、各コイルアセンブリ12が一方の固定子スロット14では外層側に挿入され他方の固定子スロット14では内層側に挿入されることを特徴とするので、分布巻きされた電機子巻線コイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつ、固定子スロット14内の占積率の向上と電機子巻線におけるコイルターン数の増加を実現できる回転電機の製造法を得ることができる。
すなわち、分布巻の固定子1において固定子スロット14の内外層に略同一形状でティース13に電機子巻線のコイルを巻線するときに、予め略同一形状に成形したコイルアセンブリ12を作り、前記コイルアセンブリ12を一方の固定子スロット14では外周側に、他方の固定子スロット14では内周側に挿入することで製作する。予め複数回巻きまわしたコイルアセンブリ12を固定子コア11に挿入することで1固定子スロットに巻きまわされるターン数を増やすことができるとともに、固定子スロット14内の占積率が向上することができる。また、内外層に挿入される場合、略同一形状になり各コイルアセンブリ12の抵抗,インダクタンス,冷却性等が同じになる。また、同一形状のコイルアセンブリ12を作ることは容易であり、さらに固定子コア11を製造する工程とコイルアセンブリ12を製造する工程を別々に行い、後でコイルアセンブリ12を固定子コア11に挿入する工程とすることで生産に掛かる時間を短縮することができ、製造コストを削減できる。
(1B) According to
That is, in the distributed winding
実施の形態2.
この発明による実施の形態2を図5および図6について説明する。図5はこの発明の実施の形態2の固定子の主要部斜視図、図6はコイルアセンブリ12の斜視図である。
この実施の形態2において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Embodiment 2. FIG.
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a perspective view of the main part of the stator according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view of the
In the second embodiment, the configuration other than the specific configuration described here has the same configuration contents as the configuration in the first embodiment described above, and exhibits the same operation. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
この実施の形態2では、図6に示すように、コイルアセンブリ12は、同一平面で内周から外周に1列に巻き回されたコイルセグメント15を形成した後、コイルセグメント15を複数個接合して構成される。このとき、組み合わせるコイルセグメント15は、隣り合うもの同士の巻き付け方向を逆になるようにする。このように、コイルセグメント15を組み合わせて、コイルセグメント15の接続部のうち、内周に設けられた接続部16同士あるいは外周に設けられた接続部同士を接続することでコイルアセンブリ12に流れる電流の方向を揃えることができる。
その後、実施の形態1と同様に、図5に示すように、固定子スロット14にコイルアセンブリ12を挿入し、挿入する1対の固定子スロット14において外層側に挿入される固定子スロット14と内層側に挿入される固定子スロット14を持つようにする。すなわち、コイルアセンブリ12は、片側の固定子スロット14ではコイルアセンブリ12の垂直に延在する図示左側の直線状延在部分12aが固定子スロット14の外周側を通るように収納され、片側の固定子スロット14ではコイルアセンブリ12の垂直に延在する図示右側の直線状延在部分12bが固定子スロット14の内周側を通るように収納される。
In the second embodiment, as shown in FIG. 6, the
Thereafter, as in the first embodiment, as shown in FIG. 5, the
この発明による実施の形態2の効果としては、コイルアセンブリ12を複数のコイルセグメント15を接続して構成することで、簡易にコイルアセンブリ12のターン数を増加させることができ、回転電機の出力が向上する。また、コイルアセンブリ12を固定子スロット14に挿入前に複数のコイルセグメント15を組み合わせて製作することで、安定した状況でコイルアセンブリ12を製作することができ、工作性が向上する。
The effect of the second embodiment of the present invention is that the number of turns of the
また、2つのコイルセグメント15を組み合わせる場合に図6のように内周側にあるコイル端面同士を接続する。このとき、コイルセグメント15の接続部16が平坦となっていると、コイルセグメント15同士の接触面積を十分確保でき、確実にコイルセグメント15同士を接続することができるため、コイルアセンブリ12の製作に好都合である。
Further, when the two
さらに、コイルセグメント15を重ねた時に、接続するコイル端面がほぼ同一平面になるようにコイルセグメント15を製作すると、より安定した条件で接続でき、コイルアセンブリ12の製作に好都合である。この組み合わせたコイルセグメント15を1個又は複数個、組み合わせることでコイルアセンブリ12を製作すると、コイルアセンブリ12は偶数個のコイルセグメント15で構成されることになる。
Furthermore, if the
そして、コイルセグメント15の接続を先ず内周にあるコイル端点に設けられた接続部16で行うことでコイルアセンブリ12から引き出される接続点が必ず外周側に来るため、コイルアセンブリ12同士を接続することが容易となり、工作性が向上する。また、内側から接続点を引き出す必要が無いため、コイルエンドをコンパクトにすることができる。
Then, the connection of the
(2A)この発明による実施の形態2によれば、実施の形態1における前記(1A)項における構成において、前記コイルアセンブリ12は1列に複数回の巻き回しをされたコイルセグメント15を複数個接続して構成されるので、分布巻きされた電機子巻線のコイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつ、固定子スロット14内の占積率の向上と電機子巻線におけるコイルターン数の増加を実現できるとともに、必要なコイルアセンブリ12の個数を少なくすることができ、コイルアセンブリ12の相互接続構成を簡素化できる回転電機を得ることができる。
すなわち、コイルアセンブリ12を複数のコイルセグメント15で構成することにより、コイルアセンブリ12をより多層に巻くことができる。また、同じ巻数にするために固定子スロット14に挿入するコイルアセンブリ12の個数を少なくすることができ、コイルアセンブリ12同士を接続する必要がなくなるため、コイルエンドをコンパクトにすることができる。
(2A) According to the second embodiment of the present invention, in the configuration according to the item (1A) in the first embodiment, the
That is, by configuring the
(2B)この発明による実施の形態2によれば、実施の形態1における前記(1A)項または実施の形態2における前記(2A)項の構成において、前記コイルアセンブリ12は偶数個のコイルセグメント15から構成されるので、分布巻きされた電機子巻線のコイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつ、固定子スロット14内の占積率の向上と電機子巻線におけるコイルターン数の増加を実現できるとともに、必要なコイルアセンブリ12の個数を少なくすることができて、コイルアセンブリ12の相互接続構成を簡素化でき、しかも、接続作業を容易にできる回転電機を得ることができる。
すなわち、コイルセグメント15を1列にコイルを巻いて製作すると片方の端部がコイルセグメント15内側に来る。このため2個のコイルセグメント15を組みにして内側の端部を接続することで、コイルアセンブリ12の外周側に他のコイルアセンブリと12の接続部を構成することができるため、コイルアセンブリ12間の接続が容易になり、固定子の組立性が向上する。また、2個のコイルセグメント15の接続体を複数個接続することで、コイルアセンブリ15は固定子スロット14に挿入後に接続しやすいコイルエンドの外部に必ず接続点をもつため、固定子の工作性が向上する。
(2B) According to the second embodiment of the present invention, in the configuration of the (1A) term in the first embodiment or the (2A) term in the second embodiment, the
That is, when the
(2C)この発明による実施の形態2によれば、実施の形態1における前記(1A)項ならびに実施の形態2における前記(2A)項および前記(2B)項のいずれかの構成において、前記コイルアセンブリ12を構成する各コイルセグメント15の接続部16がその少なくとも一部に平坦部を持っているので、分布巻きされた電機子巻線のコイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつ、固定子スロット14内の占積率の向上と電機子巻線におけるコイルターン数の増加を実現できるとともに、コイルセグメント15の接続作業を容易に行える回転電機を得ることができる。
すなわち、コイルアセンブリ12を製作する際に、各コイルセグメント15を接続する接続部16が平坦になっていると、コイルセグメント15を接続するための工作条件が安定し、容易に接続することができ、工作性が向上する。
(2C) According to the second embodiment of the present invention, in any one of the configurations of the (1A) term in the first embodiment and the (2A) term and the (2B) term in the second embodiment, the coil Since the
That is, when the
(2D)この発明による実施の形態2によれば、実施の形態1における前記(1B)項の構成において、1列に複数回の巻き回しをされたコイルセグメント15を形成した後、このコイルセグメント15を複数個接続して前記コイルアセンブリ12を構成することを特徴とするので、分布巻きされた電機子巻線コイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつ、固定子スロット14内の占積率の向上と電機子巻線におけるコイルターン数の増加を実現できるとともに、必要なコイルアセンブリ12の個数を少なくすることができ、コイルアセンブリ12の相互接続作業を簡素化できる回転電機の製造法を得ることができる。
すなわち、コイルアセンブリ12を複数のコイルセグメント15で構成することにより、コイルアセンブリ12をより多層に巻くことができる。また、同じ巻数にするために固定子スロット14に挿入するコイルアセンブリ12の個数を少なくすることができ、コイルアセンブリ12同士を接続する必要がなくなるため、コイルアセンブリ12の相互接続作業を容易にすることができる。
(2D) According to the second embodiment of the present invention, after the
That is, by configuring the
(2E)この発明による実施の形態2によれば、実施の形態1における前記(1B)項ならびに実施の形態2における前記(2C)項および前記(2D)項のいずれかの構成において、前記コイルアセンブリ12は、先ず、前記コイルセグメント15の内周側に設けられた接続部16同士が優先的に接続され、次に、前記コイルセグメント15の外周側に設けられた接続部の接続が行われて、前記コイルアセンブリ12は前記コイルセグメント15の内周側にある端部に設けられた接続部16同士を先ず優先的に接続して構成されることを特徴とするので、分布巻きされた電機子巻線コイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつ、固定子スロット14内の占積率の向上と電機子巻線におけるコイルターン数の増加を実現できるとともに、コイルアセンブリ12同士の接続作業を容易に行える回転電機の製造法を得ることができる。
すなわち、コイルセグメント15の内周側にある端点を用いてコイルアセンブリ12を構成することでコイルアセンブリ12間を接続するための接続点が外周に出てくるため、コイルアセンブリ12同士の接続が簡単になり、工作性が向上する。
(2E) According to the second embodiment of the present invention, in any one of the configurations of the (1B) term in the first embodiment and the (2C) term and the (2D) term in the second embodiment, the coil In the
That is, since the connection point for connecting the
(2F)この発明による実施の形態2によれば、実施の形態1における前記(1B)項あるいは実施の形態2における前記(2D)項または前記(2E)の構成において、前記コイルアセンブリを構成する前記コイルセグメント15の接続部16が前記コイルセグメント15を重ね合わせたときに同じ位置になるように前記コイルセグメントを製作することを特徴とするので、分布巻きされた電機子巻線のコイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつ、固定子スロット14内の占積率の向上と電機子巻線におけるコイルターン数の増加を実現できるとともに、コイルセグメント15の接続作業を容易に行える回転電機の製造法を得ることができる。
すなわち、コイルアセンブリ12を構成するためのコイルセグメント15の接続部16が同じ位置にくるようにコイルセグメント15を巻き回すことで、接続時の位置合わせが容易となり、工作性が向上する。
(2F) According to the second embodiment of the present invention, the coil assembly is configured in the configuration (1B) in the first embodiment or the configuration (2D) or the (2E) in the second embodiment. Since the coil segment is manufactured so that the
That is, by winding the
実施の形態3.
この発明による実施の形態3を図7について説明する。図7はこの発明の実施の形態3のコイルアセンブリ12の斜視図である。
この実施の形態3において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1または実施の形態2における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Embodiment 3 FIG.
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a perspective view of the
In the third embodiment, the configuration other than the specific configuration described here has the same configuration contents as the configuration in the first embodiment or the second embodiment described above, and exhibits the same operation. It is. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
図7に示すように、コイルアセンブリ12やコイルセグメント15を構成するコイル素材として、平角コイルを使用する。平角コイルを使用することにより、丸線のコイルを使用する場合よりも安定してコイルを巻き回すことができるため、コイルアセンブリ12やコイルセグメント15の形状が安定する。また、複数のコイルセグメント15を重ね合わせてコイルアセンブリ12を製作する場合に各コイルセグメント15を安定して位置決めすることができ、コイルアセンブリ12の工作性が向上する。さらに、平角コイルの方がより固定子スロット14に合った形状にすることができ、固定子1の占積率を向上することができ、回転電機の出力を向上することができる。
As shown in FIG. 7, a rectangular coil is used as a coil material constituting the
(3A)この発明による実施の形態3によれば、実施の形態1における前記(1A)項ならびに実施の形態2における前記(2C)項から前記(2E)項までのいずれかの構成において、前記コイルアセンブリ12およびコイルセグメント15を構成するコイル素材は平角線であることを特徴とするので、分布巻きされた電機子巻線のコイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつ、固定子スロット14内の占積率の向上と電機子巻線におけるコイルターン数の増加を実現できるとともに、コイルアセンブリ12やコイルセグメント15の製作作業を容易にし、しかも、固定子1の占積率が向上して、性能を向上できる回転電機を得ることができる。
すなわち、平角線のコイルを用いることで容易にコイルアセンブリ12やコイルセグメント15を製作することができ、工作性が向上する。また、固定子1における固定子スロット14の形状に合った平角コイルを使用することで固定子1の占積率が向上し、回転電機の性能を向上することができる。
(3A) According to the third embodiment of the present invention, in any one of the configurations from the (1A) term in the first embodiment and the (2C) term to the (2E) term in the second embodiment, Since the coil material constituting the
That is, by using a flat wire coil, the
実施の形態4.
この発明による実施の形態4を図8について説明する。図8は実施の形態4におけるコイルアセンブリ12の主要部斜視図である。
この実施の形態4において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1から実施の形態3までのいずれかにおける構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a perspective view of the main part of the
In the fourth embodiment, the configuration other than the specific configuration described here has the same configuration contents as the configuration in any of the first to third embodiments described above, and is similar. It has an effect. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
この実施の形態4では、図8に示すように、固定子スロット14に挿入する前に複数個のコイルアセンブリ12が組み合わせられて配置され、電機子巻線を構成するように接続部17を介して結線される。その後、組み合わせられたコイルアセンブリ12が固定子スロット14に挿入される。
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 8, a plurality of
この実施の形態4の効果としては、コイルアセンブリ12を予め組合せて固定子スロット14へ挿入する前に結線することで挿入後に結線するよりも安定して結線することができ、固定子1の品質を向上できて、工程の簡略化が図れる。
The effect of the fourth embodiment is that the
(4A)この発明による実施の形態4によれば、実施の形態1における前記(1B)項ならびに実施の形態2における前記(2C)項から前記(2E)項までのいずれかの構成において、前記固定子スロット14への挿入前に予め複数個のコイルアセンブリ12を接続部17を介して接続し電機子巻線が構成されていることを特徴とするので、分布巻きされた電機子巻線コイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつ、固定子スロット14内の占積率の向上と電機子巻線におけるコイルターン数の増加を実現できるとともに、コイルアセンブリ12の接続作業を安定して行える回転電機の製造法を得ることができる。
すなわち、固定子スロット14に挿入する前に予め複数のコイルアセンブリ12を接続して電機子巻線を構成しておくことで、固定子1のコイルエンド付近でコイルアセンブリ12を結線するよりも安定して結線することができ、工程を簡略化することができる。
(4A) According to the fourth embodiment of the present invention, in any one of the configurations from the (1B) term in the first embodiment and the (2C) term to the (2E) term in the second embodiment, Since a plurality of
That is, by connecting a plurality of
実施の形態5.
この発明による実施の形態5を図9について説明する。図9はこの発明の実施の形態5のコイルアセンブリの製作手順を示す斜視図である。
この実施の形態5において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1から実施の形態4までのいずれかにおける構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Embodiment 5. FIG.
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a perspective view showing the procedure for manufacturing the coil assembly according to the fifth embodiment of the present invention.
In the fifth embodiment, the configuration other than the specific configuration described here has the same configuration contents as the configuration in any of the first to fourth embodiments described above, and is similar. It has an effect. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
この実施の形態5では、図9(a)に示すように、巻き回されたコイルアセンブリ12を予め固定子スロット14の内層側と外層側に挿入される形状になるように、コイルアセンブリ12における2個所の固定子スロット14への挿入部12a,12bを固定具(図示せず)により把持し、図中の矢印TDの方向にコイルアセンブリ12を捩ってツイスト加工を行い、図9(b)に示す形状にする。この後、各コイルアセンブリ12を固定子スロット14に挿入する。ずなわち、延在する図示左側の直線状延在部分12aが固定子スロット14の外周側を通るように収納され、片側の固定子スロット14ではコイルアセンブリ12の垂直に延在する図示右側の直線状延在部分12bが固定子スロット14の内周側を通るように収納される(図2および図5参照)。
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 9A, the
コイルアセンブリ12が複数個のコイルセグメント15(図6および図7参照)で構成される場合には、同一平面で巻き回されたコイルセグメント15を複数個接続した後、挿入される対をなす固定子スロット14において外層側と内層側になるように捻られ、その後、所定の固定子スロット14に挿入される。
When the
上記のように、コイルアセンブリ12の固定子スロット14への挿入部が内外層に分かれて挿入されるように予め成型されることで、コイルアセンブリ12の挿入を容易に行うことができ、挿入時のコイルアセンブリ12におけるコイル被膜破損等の不良率を低減することができる。
As described above, by inserting the
(5A)この発明による実施の形態5によれば、実施の形態1における前記(1B)項ならびに実施の形態2における前記(2D)項から前記(2F)項までならびに実施の形態4における前記(4A)項のいずれかの構成において、前記コイルアセンブリ12は、所定の回数を巻き回され、挿入される対をなす固定子スロット14において外層側と内層側となるように捻られた後、所定の固定子スロット14に挿入されることを特徴とするので、分布巻きされた電機子巻線コイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつ、固定子スロット14内の占積率の向上と電機子巻線におけるコイルターン数の増加を実現できるとともに、コイルアセンブリ12の固定子スロット14への挿入時のコイルアセンブリ12の破損なく容易に行える回転電機の製造法を得ることができる。
すなわち、予めコイルアセンブリ12を固定子スロット14への挿入後の形状に変形しておくことで挿入時のコイルアセンブリ12におけるコイルの被膜破損などの不具合を減少させることができる。
(5A) According to the fifth embodiment of the present invention, the (1B) term in the first embodiment, the (2D) term to the (2F) term in the second embodiment, and the (( 4A), the
That is, by deforming the
(5B)この発明による実施の形態5によれば、実施の形態1における前記(1B)項ならびに実施の形態2における前記(2D)項から前記(2F)項までならびに実施の形態4における前記(4A)項のいずれかの構成において、前記コイルアセンブリ12は、同一平面で巻き回されたコイルセグメント15を複数個接続した後、挿入される対をなす固定子スロット14において外層側と内層側になるように捻られ、その後、所定の固定子スロット14に挿入されることを特徴とするので、分布巻きされた電機子巻線コイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつ、固定子スロット14内の占積率の向上と電機子巻線におけるコイルターン数の増加を実現できるとともに、コイルアセンブリ12の製作工程における信頼性を向上でき、しかも、コイルアセンブリ12の固定子スロット14への挿入をコイルアセンブリ12の破損なく容易に行える回転電機の製造法を得ることができる。
すなわち、コイルアセンブリ12を複数個のコイルセグメント15で構成することでコイルアセンブリ12の製作工程を単純化することができ、信頼性を向上できる。また、コイルセグメント15を接続しコイルアセンブリ12とした後に、固定子スロット14への挿入形状に変形することで挿入時のコイルアセンブリ12におけるコイルの被膜破損などの不具合を減少させることができる。
(5B) According to Embodiment 5 of the present invention, the (1B) term in
That is, by forming the
実施の形態6.
この発明による実施の形態6を図10について説明する。図10は実施の形態6におけるコイルアセンブリまたはコイルセグメントを製作するための巻治具の構成を示す斜視図である。
この実施の形態6において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1から実施の形態5までのいずれかにおける構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Embodiment 6 FIG.
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a winding jig for manufacturing a coil assembly or a coil segment in the sixth embodiment.
In the sixth embodiment, the configuration other than the specific configuration described here has the same configuration contents as the configuration in any of the first to fifth embodiments described above, and is similar. It has an effect. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
この実施の形態6では、コイルアセンブリ12またはコイルアセンブリ12を構成するコイルセグメント15を図10のような巻治具30を用いて製作する。巻治具30はコイルアセンブリ12またはコイルアセンブリ12のコイルを巻き回す巻治具シャフト31とコイル先端を固定するために巻治具シャフト31に設けられた巻治具スリット32とコイルアセンブリ12またはコイルセグメント15のコイルの位置決めをする2個のガイド33で構成されている。
In the sixth embodiment, the
製作手順を説明する。先ず、ガイド33間の巻治具スリット32にコイルアセンブリ12またはコイルセグメント15のコイル先端を挿入し、先端を固定する。このとき、ガイド33間の寸法をコイル線径よりも少し大きくしておく。次に、巻治具シャフト31を回転させコイルアセンブリ12またはコイルセグメント15のコイルを巻き回し方向WDの方向に巻き回してコイルアセンブリ12またはコイルセグメント15を巻く。巻き回し後、コイルアセンブリ12またはコイルセグメント15のコイル端部を切断し、両ガイド33で完成したコイルセグメント15を把持し、巻き崩れないように巻治具シャフト31からコイルアセンブリ12またはコイルセグメント15を取り外す。
このような巻治具30を用いてコイルアセンブリ12またはコイルセグメント15を巻くことにより、ノズルで巻き回すよりも簡単に製作することができる。また、図9に示す実施の形態5の構成では巻き回す部分が1個所であるが、巻治具シャフト31に複数のガイド等を設置することで1度に複数個のコイルアセンブリ12またはコイルセグメント15を製作することができる。また、完成したコイルアセンブリ12またはコイルセグメント15が抜け易いように巻治具シャフト31の先端付近をテーパーを付け徐々に細くしても良い。
The production procedure will be described. First, the coil tip of the
By winding the
(6A)この発明による実施の形態6によれば、実施の形態1における前記(1B)項ならびに実施の形態2における前記(2D)項から前記(2F)項ならびに実施の形態4における前記(4A)項および実施の形態5における前記(5A)項のいずれかの構成において、巻き回しされる前記コイルアセンブリ12または前記コイルセグメント15は専用の巻治具30を用いて製造されることを特徴とするので、分布巻きされた電機子巻線コイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつ、固定子スロット14内の占積率の向上と電機子巻線におけるコイルターン数の増加を実現できるとともに、同一形状のコイルアセンブリ12またはコイルセグメント15を容易に得られる回転電機の製造法を得ることができる。
すなわち、巻治具30でコイルアセンブリ12またはコイルセグメント15を製作することで、安価に同一形状のコイルアセンブリ12またはコイルセグメントが得られる。
(6A) According to the sixth embodiment of the present invention, the (1B) term in the first embodiment and the (2D) to the (2F) terms in the second embodiment and the (4A) in the fourth embodiment And the
That is, by manufacturing the
実施の形態7.
この発明による実施の形態7を説明する。
この実施の形態7において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1から実施の形態6までのいずれかにおける構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。
Embodiment 7 FIG.
Embodiment 7 according to the present invention will be described.
In the seventh embodiment, the configuration other than the specific configuration described here has the same configuration contents as the configuration in any of the first to sixth embodiments described above, and is similar. It has an effect.
この発明の実施の形態7では、回転電機の固定子1は、固定子コア11(図2および図5参照)を構成するための直線形状の固定子コア構成体(図示せず)を形成し、この固定子コア構成体の固定子スロット14にコイルアセンブリ12を挿入した後、固定子コア構成体に丸め加工を実施して円筒状のバックヨーク11a(図2および図5参照)を有する円筒形状の固定子コア11を備えた固定子1を製作する。
このように、固定子1を製作すると直線状の固定子コア構成体では、円筒形状の固定子コア11よりもスロットオープニングが広くなっているため、直線形状の固定子コア構成体にコイルアセンブリ12を挿入することで、コイルアセンブリ12を固定子スロット14の幅に合ったものにでき、この結果、固定子1の占積率を向上させることができる。また、コイルアセンブリ12の挿入時に、コイルアセンブリ12とティース13との接触によるコイルアセンブリ12のコイル被膜の破損等を回避することができ、固定子1の不良を減らすことができる。
In Embodiment 7 of the present invention, the
As described above, when the
(7A)この発明による実施の形態7によれば、実施の形態1における前記(1B)項ならびに実施の形態2における前記(2D)項から前記(2F)項までならびに実施の形態4における前記(4A)項および実施の形態5における前記(5A)項ならびに実施の形態6における前記(6A)項のいずれかの構成において、固定子コア11を有する固定子1は前記コイルアセンブリ12が前記固定子コア11を製作するための直線形状の固定子コア構成体における固定子スロット14へ挿入された後に丸め加工されて製造されることを特徴とするので、分布巻きされた電機子巻線コイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつ、固定子スロット14内の占積率の向上と電機子巻線におけるコイルターン数の増加を実現できるとともに、コイルアセンブリ12を固定子コア11の固定子スロット14に適合させ、固定子1の占積率を向上できる回転電機の製造法を得ることができる。
すなわち、直線形状の固定子コア構成体では、円筒形状の固定子コア11よりもスロットオープニングが広くなっているため、直線形状の固定子コア構成体にコイルアセンブリ12を挿入し固定子コア11を製造することで、コイルアセンブリ12を固定子スロット14の幅に合ったものにでき、この結果、固定子1の占積率を向上させることができる。
(7A) According to the seventh embodiment of the present invention, the (1B) term in the first embodiment, the (2D) term to the (2F) term in the second embodiment, and the ( 4A) and the configuration in any one of the items (5A) in Embodiment 5 and (6A) in Embodiment 6, the
That is, in the linear stator core structure, since the slot opening is wider than the
1 固定子、2 回転子、3 フロントブラケット、4 リアブラケット、11 固定子コア、12 コイルセグメント、13 ティース、14 固定子スロット、15 コイルセグメント、16 コイルセグメント接続部、17 コイルアセンブリ接続部、21 界磁コイル、22,23 ポールコア、24 回転軸、30 巻治具、31 巻治具シャフト、32 巻治具スリット、33 ガイド。
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