JP2009254001A - Coil and split stator equipped with this coil - Google Patents

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Masayoshi Hirota
将義 廣田
Yasushi Nomura
康 野村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coil which can reduce loss due to an eddy current, is easily processed by winding a wire and can be easily stacked and assembled to a stator and the like. <P>SOLUTION: The coil 1 is provided with a plurality of cylindrical coil members 6, 7, 8, 9 which are stacked in nest and assembled. The cylindrical coil members are each formed so as to have inner spaces 12, 13, 14, 15 each having at least one cross sectional width tapered in a direction perpendicular to a coil shaft, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本願発明は、コイル及びこのコイルを備える分割ステータに関する。詳しくは、電動機のステータ等に好適なコイル、及び分割ステータに関する。   The present invention relates to a coil and a split stator including the coil. Specifically, the present invention relates to a coil suitable for a stator of an electric motor and the like and a split stator.

一般に、電動機は、高出力・高効率のみならず、小型軽量化が求められる。このため、種々の改良、開発が行われている。   In general, electric motors are required not only to have high output and high efficiency, but also to be small and light. For this reason, various improvements and developments have been made.

電動機においては、磁性材料から形成されたステータのコアに、導体からなる巻線を巻き回してコイルが形成されるが、高い出力でより小型化を実現するために、上記巻線の占積率を極限まで向上させることが求められる。また、磁力を高めて大きな出力を得るためには、上記巻線には大きな電流を流す必要がある。上記占積率を高めるとともに大電流を流すために、長方形断面を有する平角巻線が採用されることが多い。特に、上記平角巻線を、その短辺をコイル軸に向けて巻き回して形成されるエッジワイズコイルは、丸線に比べて占積率を高めるとともに巻数を確保できるばかりでなく、成形したコイルをコアのティース部に挿入して組み付ける、いわゆるカセット方式を採用できるため、組み付け工程を削減することも可能となる。   In an electric motor, a coil is formed by winding a winding made of a conductor around a core of a stator made of a magnetic material. However, in order to realize a smaller size at a high output, the space factor of the winding is used. Is required to be improved to the limit. In order to increase the magnetic force and obtain a large output, it is necessary to pass a large current through the winding. In order to increase the space factor and allow a large current to flow, a rectangular winding having a rectangular cross section is often employed. In particular, the edgewise coil formed by winding the above-described rectangular winding with its short side directed toward the coil axis not only increases the space factor and secures the number of turns, but also a molded coil. Since the so-called cassette method can be employed in which the core is inserted into the teeth portion of the core and assembled, the assembly process can be reduced.

一方、上記エッジワイズコイルは、巻線の断面が長方形状をしているため導体幅が広く、しかも、短辺がコイルの軸に向けて巻き回されるため大きな渦電流が発生しやすい。このため、損失が大きいという問題がある。また、コイル成形を成形する場合、曲げ方向の導体幅が広いため、曲げ加工が難しいという問題もある。上記エッジワイズコイルの不都合を回避するため、導体幅の小さい銅線を複数本並列して巻き回し、これらを電気的に並列接続することにより渦電流の低減を図り、また、加工を容易に行うことができるコイルが提供されている。
実開平6−29117
On the other hand, the edgewise coil has a wide conductor width because the cross section of the winding is rectangular, and a large eddy current tends to be generated because the short side is wound toward the axis of the coil. For this reason, there is a problem that the loss is large. In addition, when forming a coil, there is a problem that bending is difficult because the conductor width in the bending direction is wide. In order to avoid the inconvenience of the edgewise coil, a plurality of copper wires having a small conductor width are wound in parallel, and these are electrically connected in parallel to reduce eddy current and facilitate processing. A coil is provided that can.
6-29117

上記特許文献1に記載されているコイルは、絶縁層で被覆された細線の導体を一平面内で平行に接合した多本平行線がその幅方向に巻き回されて構成されている。   The coil described in Patent Document 1 is configured by winding a plurality of parallel lines in which thin conductors covered with an insulating layer are joined in parallel in one plane in the width direction.

上記特許文献1に記載されているコイルでは、断面円形の巻線を採用しているため、隣接する巻線間に隙間が生じて、占積率を高めることができない。しかも、巻線を円環状に巻き回してコイルを形成しているため、環状に配列される分割ステータに採用した場合、隣接するステータ間に大きな隙間が生じてしまい、電動機の効率を高めることが困難である。   The coil described in Patent Document 1 employs a winding having a circular cross section, so that a gap is generated between adjacent windings, and the space factor cannot be increased. In addition, since the coils are formed by winding the windings in an annular shape, when used in a split stator arranged in an annular shape, a large gap is generated between adjacent stators, which increases the efficiency of the motor. Have difficulty.

さらに、組み合わされる複数の巻線の位置決めが困難であるとともに、断面円形の細線を複数巻き回しているため、各巻線が変形しやすい。このため、各巻線を位置決めするとともに保形性を確保するため、各巻線を接着固定する接着工程が必要となる。   Furthermore, it is difficult to position a plurality of windings to be combined, and each winding is easily deformed because a plurality of thin wires having a circular cross section are wound. For this reason, in order to position each winding and to ensure shape retention, an adhesion process for bonding and fixing each winding is required.

本願発明は、上記従来の問題を解決し、渦電流による損失を減じることができるとともに、巻線加工が容易であり、さらに保形性が高く、ステータ等に対する組み付けを容易に行うことができるコイルを提供することを課題とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, reduces loss due to eddy currents, is easy to wind, has high shape retention, and can be easily assembled to a stator or the like. It is an issue to provide.

本願発明に係るコイルは、入れ子状に積層して組み付けられた複数の筒状コイル部材を備えるとともに、上記各筒状コイル部材は、コイル軸に直交する方向の少なくとも一の断面幅がテーパ状に変化する内部空間を備えて形成されている。   The coil according to the present invention includes a plurality of cylindrical coil members stacked and assembled in a nested manner, and each cylindrical coil member has a taper shape with at least one cross-sectional width in a direction perpendicular to the coil axis. It is formed with a changing internal space.

本願発明では、複数の筒状コイル部材が入れ子状に組み付けられる。したがって、各筒状コイル部材のコイル軸に直交する方向の少なくとも一の断面幅をテーパ状に形成することにより、これらテーパ面を介して各筒状コイル部材を位置決めして組み付けることができる。したがって、各筒状コイル部材を、精度高く、かつ容易に組み付けることが可能となる。   In the present invention, a plurality of cylindrical coil members are assembled in a nested manner. Therefore, by forming at least one cross-sectional width in a direction perpendicular to the coil axis of each cylindrical coil member into a tapered shape, each cylindrical coil member can be positioned and assembled via these tapered surfaces. Therefore, each cylindrical coil member can be assembled with high accuracy and easily.

断面幅がテーパ状に変化する形状は特に限定されることはない。たとえば、請求項2に記載した発明のように、上記各筒状コイル部材を、角錐台状又は円錐台状の内部空間を備えるように構成することができる。内側に配置される各筒状コイル部材は、これの外側の筒状コイル部材の内周面に位置決め積層されて組み付けられる。特に、角錐台状の内部空間を備える筒状コイル部材を構成して、電動機の分割ステータのコアに組み付けた場合、分割ステータ間のデッドスペースを最小限に抑えることが可能となる。   The shape in which the cross-sectional width changes into a taper shape is not particularly limited. For example, as in the invention described in claim 2, each of the cylindrical coil members can be configured to have a truncated pyramid-shaped or truncated cone-shaped internal space. Each cylindrical coil member disposed on the inner side is positioned and laminated on the inner peripheral surface of the outer cylindrical coil member. In particular, when a cylindrical coil member having a truncated pyramid internal space is configured and assembled to a core of a split stator of an electric motor, a dead space between the split stators can be minimized.

さらに、上記テーパ面を介して各筒状コイル部材を位置決め積層できるため、各筒状コイル部材の巻線が変位あるいは変形しにくく、コイルの保形性が高まる。したがって、各筒状コイル部材を接着等することなく、組み付けることも可能となる。   Furthermore, since each cylindrical coil member can be positioned and laminated via the tapered surface, the winding of each cylindrical coil member is not easily displaced or deformed, and the shape retaining property of the coil is improved. Therefore, it is possible to assemble each cylindrical coil member without bonding or the like.

上記筒状コイル部材を構成する巻線の断面形態は特に限定されることはないが、請求項3に記載した発明のように、長方形断面を備える巻線を採用するのが好ましい。長方形断面を備える巻線は、巻き回し加工の後の保形性が高く、組み付け時の変形等を防止することが可能となる。   Although the cross-sectional form of the winding constituting the cylindrical coil member is not particularly limited, it is preferable to employ a winding having a rectangular cross section as in the invention described in claim 3. A winding having a rectangular cross section has high shape retention after winding, and can prevent deformation and the like during assembly.

また、上記長方形断面を採用した場合、請求項4に記載した発明のように、各巻線の短幅面をコイル軸に向けて巻き回すことにより筒状コイル部材を形成することができる。この場合、各コイル部材が、平角線をエッジワイズ巻きして構成されることになる。   Moreover, when the said rectangular cross section is employ | adopted, like the invention described in Claim 4, a cylindrical coil member can be formed by winding the short width surface of each coil | winding toward a coil axis | shaft. In this case, each coil member is formed by edgewise winding a rectangular wire.

一方、請求項5に記載した発明のように、各巻線の長幅面をコイル軸に向けて巻き回すことにより、各筒状コイル部材を形成することができる。この場合、各筒状コイル部材が、平角線をフラットワイズ巻きした形態で構成されることになる。   On the other hand, like the invention described in claim 5, each cylindrical coil member can be formed by winding the long width surface of each winding toward the coil axis. In this case, each cylindrical coil member is configured in a form in which a flat wire is wound flatwise.

上記複数の筒状コイル部材の接続形態は特に限定されることはない。請求項6に記載した発明のように、上記複数の筒状コイル部材を並列接続することができる。   The connection form of the plurality of cylindrical coil members is not particularly limited. As in the invention described in claim 6, the plurality of cylindrical coil members can be connected in parallel.

たとえば、エッジワイズ巻きされた従来の長方形断面を有する巻線の上記断面を、コイルの半径方向に分割するようにして上記各筒状コイル部材を構成し、各筒状コイル部材の各端子を一体的に接続することにより、平角巻線をエッジワイズ巻きたコイルと同等の特性を備え、しかも、渦電流の発生が少ないコイルを構成することが可能となる。   For example, each of the cylindrical coil members is configured such that the above-described cross-section of a winding having a conventional rectangular cross-section wound edgewise is divided in the radial direction of the coil, and the terminals of each cylindrical coil member are integrated. By connecting them together, it is possible to form a coil having characteristics equivalent to those of a coil in which a rectangular winding is wound edgewise and generating little eddy current.

また、請求項7に記載した発明のように、上記複数の筒状コイル部材を、直列接続してコイルを構成することもできる。   Further, as in the invention described in claim 7, the plurality of cylindrical coil members can be connected in series to constitute a coil.

請求項5に記載した発明のように、長方形断面の巻線の長幅面をコイル軸に向けて巻き回すと、各巻線のコイル直径方向の断面幅が小さくなるため渦電流の発生を抑制することができる。一方、各筒状コイルの巻き数が少なくなるという問題があるが、積層された上記複数の筒状コイル部材を直列接続することにより巻き数を確保することが可能となり、上記不都合を解消できる。   As in the invention described in claim 5, when the long-width surface of the winding having a rectangular cross section is wound around the coil axis, the cross-sectional width in the coil diameter direction of each winding is reduced, thereby suppressing the generation of eddy currents. Can do. On the other hand, there is a problem that the number of turns of each cylindrical coil is reduced. However, it is possible to secure the number of turns by connecting the plurality of stacked cylindrical coil members in series, and the above-described disadvantage can be solved.

また、長方形断面を有する巻線を複数段フラットワイズ巻きして構成されるコイルでは、巻き返し部分の加工が難しく、隙間が生じて占積率が低下する場合が多かった。本願発明では、コイルの半径方向に積層される各筒状コイル部材を別々に形成できるため、巻き回し部分での占積率を高めることが可能となる。また、巻き回し方向が異なる筒状コイル部材を交互に組み付けて構成すると、各筒状コイル部材の接続端子を同一部位から延出させることも可能となり、各筒状コイル部材の直列接続を容易に行うことも可能となる。   In addition, in a coil configured by winding a winding having a rectangular cross section in a plurality of stages flatwise, it is difficult to process the rewind portion, and a space is often generated to reduce the space factor. In this invention, since each cylindrical coil member laminated | stacked on the radial direction of a coil can be formed separately, it becomes possible to raise the space factor in a winding part. Moreover, when the cylindrical coil members having different winding directions are assembled alternately, it is possible to extend the connection terminals of the respective cylindrical coil members from the same part, and the series connection of the respective cylindrical coil members can be easily performed. It is also possible to do this.

請求項8に記載した発明は、外側に組み付けられる筒状コイル部材の巻線の断面積を、内側に組み付けられる筒状コイル部材の巻線の断面積より大きく設定したものである。   The invention described in claim 8 is such that the cross-sectional area of the winding of the cylindrical coil member assembled outside is set larger than the cross-sectional area of the winding of the cylindrical coil member assembled inside.

コイルにおける磁力線発生の効率を向上させるには、各巻線に流れる電流の大きさを同じにするのが好ましい。一方、本願発明では、外側に配置される筒状コイル部材の巻き径が大きくなるため、巻線の長さも長くなり、その分抵抗も大きくなる。上記構成を採用することにより、各コイル部材に流れる電流の大きさを一定にすることが可能となり、渦電流や漏れ磁束の発生を防止して、コイルの効率を高めることができる。   In order to improve the efficiency of generating magnetic lines of force in the coil, it is preferable to make the magnitude of the current flowing in each winding the same. On the other hand, in the present invention, since the winding diameter of the cylindrical coil member disposed on the outside increases, the length of the winding also increases, and the resistance increases accordingly. By adopting the above configuration, the magnitude of the current flowing through each coil member can be made constant, the generation of eddy current and leakage magnetic flux can be prevented, and the efficiency of the coil can be increased.

請求項9に記載された発明は、上記複数の筒状コイル部材が樹脂によってモールドされているものである。   The invention described in claim 9 is such that the plurality of cylindrical coil members are molded of resin.

複数の筒状コイル部材の組み付け体を樹脂モールドすることにより、各筒状コイル部材が分離することはなくなり、ステータのコア等に対する組み付けを容易に行うことができる。また、上記モールド樹脂に、熱伝導性の高いものを採用することにより、放熱性を高めることができる。   By resin-molding an assembly of a plurality of cylindrical coil members, the cylindrical coil members are not separated and can be easily assembled to the core of the stator. Moreover, heat dissipation can be improved by employ | adopting a thing with high heat conductivity for the said mold resin.

請求項10に記載した発明は、上記コイル内周部に所定厚さの被覆層を設けたものである。   According to a tenth aspect of the present invention, a coating layer having a predetermined thickness is provided on the inner peripheral portion of the coil.

電動機等の分割ステータ等においては、コイルとこのコイルが巻き回されるティース部との間に絶縁性のインシュレータが介挿される。上記構成を採用することにより、上記被覆層に上記インシュレータの機能を持たすことできる。したがって、インシュレータが不要となり、部品点数及び組み付け工数を削減することも可能となる。   In a split stator or the like such as an electric motor, an insulating insulator is interposed between a coil and a tooth portion around which the coil is wound. By employ | adopting the said structure, the function of the said insulator can be given to the said coating layer. Accordingly, an insulator is not required, and the number of parts and the number of assembling steps can be reduced.

請求項11に記載した発明は、請求項1から請求項10に記載されたコイルと、上記コイルの内部空間にティース部が挿入されたコアとを備える分割ステータに係るものである。   The invention described in claim 11 relates to a split stator including the coil described in claims 1 to 10 and a core in which a tooth portion is inserted in the internal space of the coil.

上記電動機の種類及び上記コア等の形態は特に限定されることはない。上記コアは、積層鋼板で形成されたものや、圧粉形成されたもの等を採用することができる。また、隣接するコア間の隙間を少なくして電動機の効率を高めるため、断面矩形状のコアを備える分割ステータを採用するのが好ましい。   The type of the electric motor and the form of the core and the like are not particularly limited. The said core can employ | adopt what was formed with the laminated steel plate, what was compacted, etc. In order to increase the efficiency of the electric motor by reducing the gap between adjacent cores, it is preferable to employ a split stator having a core with a rectangular cross section.

請求項12に記載した発明は、上記ティース部と上記コイル内周面との間に介挿されたインシュレータを備えて、上記分割ステータを構成したものである。   According to a twelfth aspect of the present invention, the split stator is configured by including an insulator interposed between the tooth portion and the inner peripheral surface of the coil.

上記インシュレータの形態は特に限定されることはい。なお、本願発明では、複数の上記筒状コイル部材を保持できるとともに、これら筒状コイル部材を一体的にティースに装着できる形態を採用するのが望ましい。   The form of the insulator is not particularly limited. In the present invention, it is desirable to adopt a form that can hold the plurality of cylindrical coil members and that can be attached to the teeth integrally.

本願発明によって、渦電流による損失を減じることができるとともに、巻線加工が容易であり、さらに、ステータのコア等に対する組み付けを容易に行うことができるコイルを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a coil that can reduce loss due to eddy current, can be easily wound, and can be easily assembled to a stator core and the like.

以下、本願発明の実施形態を図に基づいて具体的に説明する。   Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

図1は、本願発明に係るコイルの一例を示す全体斜視図である。また、図2は、上記コイル1の分解斜視図である。   FIG. 1 is an overall perspective view showing an example of a coil according to the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the coil 1.

コイル1は、断面長方形状の巻線2,3,4,5を各々巻き回して形成される4つの略矩形状の筒状コイル部材6,7,8,9を入れ子状に組み付けて形成される。   The coil 1 is formed by assembling four substantially rectangular cylindrical coil members 6, 7, 8, and 9 formed by winding windings 2, 3, 4, and 5 each having a rectangular cross section. The

図3に示すように、上記各筒状コイル部材6,7,8,9は、対向する一対のコイル内周面10a,10aが、コイル軸Xに対して各々角度Aで傾斜するテーパ状となるように、角錐台形状の内部空間12,13,14,15を開けて、各巻線2,3,4,5が巻き回された形態を備えている。また、各筒状コイル部材6,7,8,9は、外側に配置される筒状コイル部材を構成する巻線の内周面に、内側に配置される筒状コイル部材を構成する巻線の外周面が隙間なく対接して積層される寸法となるように、上記各巻線2,3,4,5を巻き回して形成されている。   As shown in FIG. 3, each of the cylindrical coil members 6, 7, 8, 9 has a tapered shape in which a pair of opposed coil inner peripheral surfaces 10 a, 10 a is inclined at an angle A with respect to the coil axis X. As shown in the figure, the internal space 12, 13, 14, 15 having a truncated pyramid shape is opened, and the windings 2, 3, 4, and 5 are wound. Moreover, each cylindrical coil member 6,7,8,9 is a coil | winding which comprises the cylindrical coil member arrange | positioned inside on the internal peripheral surface of the coil | winding which comprises the cylindrical coil member arrange | positioned outside. The windings 2, 3, 4, and 5 are wound so that the outer peripheral surfaces of the windings are in contact with each other without gaps.

上記各巻線2,3,4,5として、図3に示すように、略長方形状の断面を備える銅線が採用されているとともに、各巻線には、図示しない絶縁被覆が施されている。   As the windings 2, 3, 4 and 5, copper wires having a substantially rectangular cross section are employed as shown in FIG. 3, and each winding is provided with an insulation coating (not shown).

図3に示すように、本実施形態では、積層される各筒状コイル部材6,7,8,9のテーパ状の各コイル内周面10aと、これに挿入される筒状コイル部材の外周面11aとが対接させられて組み付けられる。しかも、本実施形態では、上記各筒状コイル部材6,7,8,9が、全体として矩形筒状に形成されている。このため、各筒状コイル部材6,7,8,9を、精度高く位置決めして、かつ、容易に組み付けることができる。   As shown in FIG. 3, in this embodiment, the tapered coil inner peripheral surfaces 10 a of the stacked cylindrical coil members 6, 7, 8, 9 and the outer periphery of the cylindrical coil member inserted therein The surface 11a is brought into contact with and assembled. Moreover, in the present embodiment, each of the cylindrical coil members 6, 7, 8, and 9 is formed in a rectangular cylindrical shape as a whole. For this reason, each cylindrical coil member 6,7,8,9 can be positioned with high precision, and can be assembled | attached easily.

また、対接させられる上記テーパ状のコイル内周面10a及びコイル外周面11aを介して各筒状コイル部材6,7,8,9を位置決め積層できるため、組み付け後に各筒状コイル部材6,7,8,9の各巻線2,3,4,5が変位あるいは変形しにくい。しかも、本実施形態では、断面長方形状の巻線を採用しているため、コイル自体の保形性も高い。したがって、各筒状コイル部材6,7,8,9を接着等することなく組み付けて、コイル1を形成することが可能となる。   Moreover, since each cylindrical coil member 6,7,8,9 can be positioned and laminated | stacked via the said taper-shaped coil inner peripheral surface 10a and the coil outer peripheral surface 11a which are made to contact, each cylindrical coil member 6, after an assembly | attachment. The windings 2, 3, 4, and 5 of 7, 8, and 9 are not easily displaced or deformed. Moreover, in the present embodiment, since the winding having a rectangular cross section is employed, the shape retaining property of the coil itself is high. Therefore, the coil 1 can be formed by assembling the cylindrical coil members 6, 7, 8, 9 without bonding or the like.

図4及び図5に、本実施形態に係る上記コイル1を用いて、電動機の分割ステータを構成した一例を示す。   4 and 5 show an example in which a split stator of an electric motor is configured using the coil 1 according to the present embodiment.

上記分割ステータ20は、ステータの外周側に配置されるヨーク部21と、内周側に配置される断面矩形状のティース部22を設けたコア23と、上記ティース部22の外周に巻き回されるコイル1と、上記ティース部22の外周部と上記コイル1の内周部との間に介挿される樹脂製インシュレータ24とを備えて構成されている。   The divided stator 20 is wound around the outer periphery of the tooth portion 22, the yoke portion 21 disposed on the outer peripheral side of the stator, the core 23 provided with the tooth portion 22 having a rectangular cross section disposed on the inner peripheral side, and the teeth portion 22. And a resin insulator 24 interposed between the outer peripheral portion of the tooth portion 22 and the inner peripheral portion of the coil 1.

図5から明らかなように、本実施形態では、上記インシュレータ24及び上記コイル1を、上記ティース部22に嵌め込むだけで、分割ステータ20を形成することができる。このため、ステータの組み付け作業を容易に行うことができるばかりでなく、組み付け工数を削減することができる。   As is clear from FIG. 5, in this embodiment, the split stator 20 can be formed simply by fitting the insulator 24 and the coil 1 into the tooth portion 22. For this reason, not only can the assembly work of the stator be performed easily, but also the number of assembly steps can be reduced.

また、図3に示す上記コイル1の内周面10aのテーパ角度Aは、上記分割ステータ20の分割数に対応する角度に設定されている。このため、上記分割ステータ20を環状に組み付けた場合、隣接する各分割ステータ間の隙間を最小限に抑えることが可能となり、ステータの性能を高めることができる。なお、上記テーパ角度Aは、上記分割ステータの分割数に対応して設定すればよく、本実施形態では、約10°(両側テーパの合計20°)に設定されている。   Further, the taper angle A of the inner peripheral surface 10 a of the coil 1 shown in FIG. 3 is set to an angle corresponding to the number of divisions of the divided stator 20. For this reason, when the divided stator 20 is assembled in an annular shape, the gap between the adjacent divided stators can be minimized, and the performance of the stator can be improved. The taper angle A may be set in accordance with the number of divisions of the divided stator, and in this embodiment, is set to about 10 ° (a total of 20 ° on both side tapers).

本実施形態に係る上記分割ステータ20においては、径方向に配置される4つの筒状コイル部材6,7,8,9のヨーク側から延出する端子部2a,3a,4a,5aと、ティース部側に延出する端子部2b,3b,4b,5bとを、各々短絡させることにより、上記径方向に配置された4つの筒状コイル部材6,7,8,9を並列接続している。これにより、断面長方形状の太線平角コイルをエッジワイズ巻きしたと同様の機能を発揮するように構成している。   In the split stator 20 according to the present embodiment, the terminal portions 2a, 3a, 4a, 5a extending from the yoke side of the four cylindrical coil members 6, 7, 8, 9 arranged in the radial direction, and the teeth The four cylindrical coil members 6, 7, 8, 9 arranged in the radial direction are connected in parallel by short-circuiting the terminal portions 2b, 3b, 4b, 5b extending to the portion side. . Accordingly, the thick wire rectangular coil having a rectangular cross section is configured to exhibit the same function as edgewise winding.

上記構成を採用することにより、従来の長方形断面の太線平角コイルをエッジワイズ巻きした場合に問題であった渦電流の発生を抑制することが可能となり、コイルの性能を向上させることができる。しかも、上記各巻線2,3,4,5に長方形断面の銅線を採用するとともに、これら巻線2,3,4,5が隙間なく対接するように構成しているため、コイルの占積率が低下することもない。   By adopting the above configuration, it is possible to suppress the generation of eddy currents, which has been a problem when edge-wise winding a thick rectangular coil having a conventional rectangular cross section, and improve the performance of the coil. Moreover, since the windings 2, 3, 4 and 5 are made of copper wires having a rectangular cross section, and the windings 2, 3, 4 and 5 are configured to contact each other without any gaps, the coil space is increased. The rate does not decrease.

さらに、上記実施形態においては、外側に配置される筒状コイル部材の巻線の長さが、内側に配置される筒状コイル部材の巻線の長さに対して、コイル巻径が大きくなる分だけ長くなる。このため、外側に配置される筒状コイル部材の抵抗が大きくなって、コイルの効率を低下させる恐れがある。上記不都合を回避するため、外側に組み付けられる筒状コイル部材の巻線の断面積を、内側に組み付けられる筒状コイル部材の各巻線の断面積より大きく設定することができる。   Furthermore, in the said embodiment, the coil winding diameter becomes large with respect to the length of the coil | winding of the cylindrical coil member arrange | positioned inside the winding length of the cylindrical coil member arrange | positioned outside. It gets longer by minutes. For this reason, there exists a possibility that the resistance of the cylindrical coil member arrange | positioned outside may become large, and may reduce the efficiency of a coil. In order to avoid the above inconvenience, the cross-sectional area of the winding of the cylindrical coil member assembled outside can be set larger than the cross-sectional area of each winding of the cylindrical coil member assembled inside.

図6に、本願発明に係るコイル及び分割ステータの第2の実施形態を示す。   FIG. 6 shows a second embodiment of the coil and the split stator according to the present invention.

第2の実施形態では、図1に示すコイル1の全体を樹脂モールドすることにより、コイル成形体31を形成している。なお、図示はしないが、樹脂は、上記各筒状コイル部材間及び隣接する巻線間に隙間なく充填されている。   In the second embodiment, the coil formed body 31 is formed by resin-molding the entire coil 1 shown in FIG. Although not shown, the resin is filled without any gap between the cylindrical coil members and between adjacent windings.

上記モールド樹脂は特に限定されることはなく、種々の樹脂を採用することができる。たとえば、エポキシ樹脂等に、熱伝導性を高めるためのアルミナ粉等を混練したものを採用することができる。また、上記コイル成形体31の製造方法も特に限定されることはなく、上記コイル1をインサートした射出成形法を採用することができる。   The mold resin is not particularly limited, and various resins can be employed. For example, what knead | mixed the alumina powder etc. for improving heat conductivity to an epoxy resin etc. is employable. Moreover, the manufacturing method of the said coil molded object 31 is not specifically limited, either, The injection molding method which inserted the said coil 1 can be employ | adopted.

上記第2の実施形態では、上記コイル31の内周側に、図4に示すインシュレータに対応する絶縁被覆層32が一体成形されるとともに、内部空間33がコア23のティース部22の形態に対応して形成されている。   In the second embodiment, the insulating coating layer 32 corresponding to the insulator shown in FIG. 4 is integrally formed on the inner peripheral side of the coil 31, and the internal space 33 corresponds to the form of the tooth portion 22 of the core 23. Is formed.

図6から明らかなように、コイル1を樹脂モールドして形成される上記コイル成形体31を採用することにより、インシュレータを介挿することなく、上記コイル成形体31をティース部22に嵌合させるだけで、上記分割ステータ30を組み立てることが可能となる。したがって、組み付け工程をさらに容易化することが可能となる。また、組み付けする際の部品点数を削減することもできる。   As is apparent from FIG. 6, by adopting the coil molded body 31 formed by resin molding of the coil 1, the coil molded body 31 is fitted to the tooth portion 22 without inserting an insulator. As a result, the split stator 30 can be assembled. Therefore, the assembly process can be further facilitated. In addition, the number of parts when assembling can be reduced.

さらに、上記ティース部22の外面と上記コイル1の内周面との隙間を小さくすることも可能となり、放熱性の高い分割ステータ30を形成することができる。   Furthermore, the gap between the outer surface of the tooth portion 22 and the inner peripheral surface of the coil 1 can be reduced, and the divided stator 30 with high heat dissipation can be formed.

図7及び図8に本願発明の第3の実施形態を示す。   7 and 8 show a third embodiment of the present invention.

第3の実施形態では、巻線52,53,54,55の巻方向が異なる筒状コイル部材56,57,58,59を、入れ子状に交互に組み付けることにより、コイル51を形成している。   In the third embodiment, the coil 51 is formed by assembling cylindrical coil members 56, 57, 58, and 59 having different winding directions of the windings 52, 53, 54, and 55 in a nested manner. .

上記巻線52,53,54,55として、図8に示すように、従来用いられている長方形断面を備える平角線が採用されており、これら巻線の長幅面をコイル軸Xに向けて、上記第1の実施形態と同様の手法で巻き回すことにより、コイル51が形成される。   As the windings 52, 53, 54, and 55, as shown in FIG. 8, conventionally used rectangular wires having a rectangular cross section are employed, and the long surfaces of these windings are directed toward the coil axis X, The coil 51 is formed by winding in the same manner as in the first embodiment.

長幅面をコイル軸Xに向けて各巻線52,53,54,55を巻き回しているため、各筒状コイル部材56,57,58,59の巻線の巻き数は非常に少なくなる。一方、本実施形態では、図8に示すように、各筒状コイル部材が直列接続されるように、各端子が接続される。すなわち、図8に示すように、ティース部先端側から延出する側の端子55bと54b、及び52bと53bとが各々接続されるとともに、ヨーク側に延出する端子53aと54aとが接続される。この接続により、各筒状コイル部材56,57,58,59は直列接続され、ヨーク側から延出する端子52a,55aから電流を流して、一本の巻線を巻き回したコイルと同様に機能させることができる。   Since the windings 52, 53, 54, and 55 are wound with the long-width surface directed toward the coil axis X, the number of windings of the cylindrical coil members 56, 57, 58, and 59 is extremely reduced. On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 8, each terminal is connected so that each cylindrical coil member may be connected in series. That is, as shown in FIG. 8, the terminals 55b and 54b and 52b and 53b on the side extending from the tip end side of the teeth portion are respectively connected, and the terminals 53a and 54a extending on the yoke side are connected. The With this connection, the cylindrical coil members 56, 57, 58, 59 are connected in series, and a current is passed from the terminals 52a, 55a extending from the yoke side, as in the case of a coil wound with a single winding. Can function.

本実施形態では、従来形態の平角線をフラットワイズ巻きしているにもかかわらず、複数の筒状コイル部材56,57,58,59を組み合わせることにより、巻線の巻数を確保することが可能となる。   In the present embodiment, the number of windings can be ensured by combining a plurality of cylindrical coil members 56, 57, 58, and 59, although the rectangular wire of the conventional form is flatwise wound. It becomes.

また、上記各筒状コイル部材56,57,58,59は、各々別途に形成することができるため、デッドスペースを最小限に抑えた形態に各巻線52,53,54,55を巻き回すことも可能となる。   Moreover, since each said cylindrical coil member 56,57,58,59 can be formed separately, respectively, winding each winding 52,53,54,55 in the form which suppressed the dead space to the minimum. Is also possible.

さらに、本実施形態では、巻線51,52,53,54の巻方向が異なる筒状コイル部材56,57,58,59を交互に組み付けてコイル51を形成しているため、各々の巻線端子が延出する部分においてこれらを接続し、各筒状コイル部材56,57,58,59を直列接続することができる。このため、ステータにおける配線の取り回しを容易に行うことも可能となる。   Furthermore, in this embodiment, since the coil 51 is formed by alternately assembling the cylindrical coil members 56, 57, 58, 59 in which the winding directions of the windings 51, 52, 53, 54 are different, each winding is formed. These can be connected at the portion where the terminal extends, and the respective cylindrical coil members 56, 57, 58, 59 can be connected in series. For this reason, it is also possible to easily handle the wiring in the stator.

なお、上記図8に示す筒状コイル部材56,57,58,59の端子の延出形態及び接続形態はあくまで実施形態であり、種々の延出形態及び接続形態を採用することができる。たとえば、端子を折り曲げて延出することなく、溶接等によって各コイルを接続することができる。   In addition, the extension form and connection form of the terminal of the cylindrical coil members 56, 57, 58, and 59 shown in FIG. 8 are only embodiments, and various extension forms and connection forms can be employed. For example, each coil can be connected by welding or the like without bending and extending the terminal.

本願発明は、上述の実施形態に限定されることはない。今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本願発明の範囲は、上記説明した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The present invention is not limited to the embodiment described above. It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined not by the above-described meaning but by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

本願発明係るコイルによって、渦電流による損失を減じることができるとともに、容易に巻線加工を行い、さらに、ステータ等に対する組み付けを容易化することができる。   With the coil according to the present invention, loss due to eddy current can be reduced, winding can be easily performed, and assembly to a stator or the like can be facilitated.

本願発明に係るコイルの全体斜視図である。It is the whole coil perspective view concerning the invention in this application. 図1に示すコイルの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the coil shown in FIG. 図1における III−III 線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line in FIG. 図1に示すコイルを採用した分割ステータの全体斜視図である。FIG. 2 is an overall perspective view of a split stator employing the coil shown in FIG. 1. 図1に示すコイルを採用した分割ステータの組立工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the assembly process of the division | segmentation stator which employ | adopted the coil shown in FIG. 本願発明の第2の実施形態に係るコイル及び分割ステータの組立工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the assembly process of the coil which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and a division | segmentation stator. 本願発明の第3の実施形態に係るコイルの組立工程を示す側面図である。It is a side view which shows the assembly process of the coil which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図7に示すコイルの組立後の側面図である。It is a side view after the assembly of the coil shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 コイル
6 筒状コイル部材
7 筒状コイル部材
8 筒状コイル部材
9 筒状コイル部材
12 内部空間
13 内部空間
14 内部空間
15 内部空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coil 6 Cylindrical coil member 7 Cylindrical coil member 8 Cylindrical coil member 9 Cylindrical coil member 12 Internal space 13 Internal space 14 Internal space 15 Internal space

Claims (12)

入れ子状に積層して組み付けられた複数の筒状コイル部材を備えるとともに、
上記各筒状コイル部材は、コイル軸に直交する方向の少なくとも一の断面幅がテーパ状に変化する内部空間を備えて形成されている、コイル。
While including a plurality of cylindrical coil members stacked and assembled in a nested manner,
Each of the cylindrical coil members is a coil formed with an internal space in which at least one cross-sectional width in a direction orthogonal to the coil axis changes in a tapered shape.
上記内部空間が、角錐台状又は円錐台状の空間である、請求項1に記載のコイル。   The coil according to claim 1, wherein the internal space is a truncated pyramid or truncated cone space. 各筒状コイル部材を構成する各巻線は長方形断面を備える、請求項1又は請求項2のいずれかに記載のコイル。   Each coil which comprises each cylindrical coil member is a coil in any one of Claim 1 or Claim 2 provided with a rectangular cross section. 上記各巻線は、短幅面をコイル軸に向けて巻き回されている、請求項3に記載のコイル。   The coil according to claim 3, wherein each of the windings is wound with a short-width surface directed toward a coil axis. 上記各巻線は、長幅面をコイル軸に向けて巻き回されている、請求項3に記載のコイル。   The coil according to claim 3, wherein each of the windings is wound with a long surface facing the coil axis. 上記複数の筒状コイル部材が並列接続されている、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のコイル。   The coil according to any one of claims 1 to 5, wherein the plurality of cylindrical coil members are connected in parallel. 上記複数の筒状コイル部材が直列接続されている、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のコイル。   The coil according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of cylindrical coil members are connected in series. 外側に組み付けられる筒状コイル部材の巻線の断面積が、内側に組み付けられる筒状コイル部材の巻線の断面積より大きく設定されている、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のコイル。   The cross-sectional area of the coil | winding of the cylindrical coil member assembled | attached outside is set larger than the cross-sectional area of the coil | winding of the cylindrical coil member assembled | attached inside, It is any one of Claim 1-7 The described coil. 上記複数の筒状コイル部材が樹脂によってモールドされている、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のコイル。   The coil according to any one of claims 1 to 8, wherein the plurality of cylindrical coil members are molded of resin. 上記コイル内周部に所定厚さの被覆層を備える、請求項9に記載のコイル。   The coil of Claim 9 provided with the coating layer of predetermined thickness in the said coil inner peripheral part. 請求項1から請求項10に記載されたコイルと、
上記コイルの内部空間にティース部が挿入されたコアとを備える、分割ステータ。
A coil according to claims 1 to 10;
A split stator comprising: a core having a tooth portion inserted in an internal space of the coil.
上記ティース部と上記コイル内周面との間に介挿されたインシュレータを備える、請求項11に記載の分割ステータ。   The split stator according to claim 11, further comprising an insulator interposed between the tooth portion and the inner peripheral surface of the coil.
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