JP2011182524A - Armature for rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円筒状のコア基準面の軸方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアと、当該電機子コアに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子に関する。 The present invention includes an armature core in which a plurality of slots extending in the axial direction of a cylindrical core reference surface are distributed in the circumferential direction of the core reference surface, and a coil wound around the armature core. The present invention relates to an armature for a rotating electric machine.
回転電機用電機子においてコイルの占積率を高めるために、断面形状が矩形の線状導体(平角線)を電機子コアに巻装してコイルを構成する技術が既に知られている。例えば、下記の特許文献1には、連続する平角線を屈曲して波巻状のコイルを形成し、当該波巻状のコイルをコアの径方向内側から挿入する技術が記載されている。また、下記の特許文献2には、略V字状に形成された平角線のセグメント導体を用い、複数のセグメント導体を接合することにより連続する波巻状のコイルを形成する技術が記載されている。この特許文献2に記載の技術では、コアの軸方向一方側から挿入するセグメント導体とコアの軸方向他方側から挿入するセグメント導体とを交互に配置することにより、セグメント導体同士の接合部をコアの軸方向両側に分散させ、当該接合部の短絡を抑制してコイルの電気的絶縁性を高めている。
In order to increase the space factor of a coil in an armature for a rotating electrical machine, a technique is already known in which a coil is formed by winding a linear conductor (flat wire) having a rectangular cross section around an armature core. For example,
上記の特許文献1に記載された技術では、波巻状コイルをコアの径方向内側から挿入する際に、コアの形状に合わせて円環状に形成された当該波巻状コイルを、一旦径方向に縮めてコアの内周面よりも小さくしてコアの径方向内側に入れ、その後径方向に拡大してコアに巻装する必要がある。このような巻装方法では、コイルを2回変形させる必要があり、またそのような変形はコイルを構成する導体の塑性変形を伴うため、巻装後にコイル形状を修正する必要もある。従って、コイルをコアに巻装するために多くの加工工程が必要となり、製造コストが上昇する要因となる。また、コイルを変形させながらコアのスロット内に挿入する必要があるため、コイルがコアに接触してコイル表面の絶縁皮膜が損傷する可能性がある。
In the technique described in
一方、上記の特許文献2に記載された技術では、上記のような問題は生じ難い。しかしながら、特許文献2の技術では、各セグメント導体はコアのスロット内に配置される一対の導体辺部を備えているが、当該一対の導体辺部の径方向位置が導体1本分だけ互いにずれた形状とされている。そのため、当該セグメント導体を複数接続して構成されるコア1周分の波巻状コイルは、周方向に沿って各スロット内において径方向外側位置と径方向内側位置とに交互に配置されることになる。このような波巻状コイルは、コア2周分を一組としてコアに巻装する必要があるため、スロット内において径方向に並ぶ導体の本数を必ず偶数とする必要があり、スロット内の径方向の導体本数を奇数とすることができない。しかし、回転電機は、コイルの巻数(ターン数)によって発生可能なトルクや逆起電力の大きさが変化するため、要求される特性を得るためには、スロット内の径方向の導体本数を奇数にすることが望ましい場合がある。特許文献2の技術では、このような場合における回転電機の設計自由度が低いという問題がある。
On the other hand, in the technique described in
そこで、コイルをコアに容易に巻装することができるとともに、導体間の電気的絶縁性の確保が容易であり、更に設計自由度が高い回転電機用電機子の実現が望まれる。 Therefore, it is desired to realize an armature for a rotating electrical machine that can easily wind a coil around a core, easily secure electrical insulation between conductors, and has a high degree of design freedom.
本発明に係る、円筒状のコア基準面の軸方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアと、当該電機子コアに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子の特徴構成は、前記コイルは、周方向位置が異なる一対の前記スロット内に軸方向に沿って配置される一対の導体辺部と、前記電機子コアの軸方向外側において前記一対の導体辺部の一端同士を接続する連続渡り部と、前記一対の導体辺部のそれぞれの他端から前記電機子コアの軸方向外側に延出する一対の接合延出部と、を連続導体で形成されたセグメント導体を複数用いて構成され、前記連続渡り部が前記電機子コアに対して軸方向一方側に配置された前記セグメント導体である第一セグメント導体を周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第一セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第一波巻コイルと、前記連続渡り部が前記電機子コアに対して軸方向他方側に配置された前記セグメント導体である第二セグメント導体を周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第二セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第二波巻コイルと、を備え、前記第一セグメント導体の周方向一方側の前記導体辺部と、当該第一セグメント導体に隣接配置される前記第二セグメント導体の周方向他方側の前記導体辺部とが、互いに隣接する前記スロット内に配置されるとともに、前記第一波巻コイル及び前記第二波巻コイルを構成するセグメント導体の前記導体辺部が、互いに同じ径方向位置に配置され、互いに隣接する前記第一セグメント導体の前記接合延出部同士を接合することで前記電機子コアの軸方向他方側に形成される前記第一波巻コイルの接合渡り部は、前記第二波巻コイルの前記連続渡り部に対して軸方向他方側に重なるように配置され、互いに隣接する前記第二セグメント導体の前記接合延出部同士を接合することで前記電機子コアの軸方向一方側に形成される前記第二波巻コイルの接合渡り部は、前記第一波巻コイルの前記連続渡り部に対して軸方向一方側に重なるように配置されている点にある。 An armature core according to the present invention in which a plurality of slots extending in the axial direction of a cylindrical core reference surface are distributed in the circumferential direction of the core reference surface, and a coil wound around the armature core. A characteristic configuration of the armature for a rotating electrical machine provided is that the coil includes a pair of conductor side portions disposed along the axial direction in the pair of slots having different circumferential positions, and an outer side in the axial direction of the armature core. And a pair of joint extending portions extending from the other end of each of the pair of conductor side portions outward in the axial direction of the armature core; The first segment conductor is a segment conductor formed by using a plurality of segment conductors formed of continuous conductors, and the continuous crossing portion is disposed on one side in the axial direction with respect to the armature core. Multiple distributed arrangements A first wave-wound coil in which the joint extension portions of the first segment conductors adjacent to each other are sequentially joined to make a round in the circumferential direction, and the continuous crossing portion is connected to the armature core. A plurality of second segment conductors, which are the segment conductors arranged on the other side in the axial direction, are dispersedly arranged along the circumferential direction, and the joint extension portions of the second segment conductors adjacent to each other are sequentially joined together. A second wave coil having a wave shape that makes a round in the circumferential direction, the conductor side portion on one side in the circumferential direction of the first segment conductor, and the second segment disposed adjacent to the first segment conductor The conductor side of the segment conductor constituting the first wave winding coil and the second wave winding coil is disposed in the slot adjacent to each other and the conductor side portion on the other circumferential side of the segment conductor Are arranged at the same radial position, and are formed on the other side in the axial direction of the armature core by joining the joint extension portions of the first segment conductors adjacent to each other. The joining transition part is arranged so as to overlap the other side in the axial direction with respect to the continuous transition part of the second wave winding coil, and joins the joining extension parts of the second segment conductors adjacent to each other. The junction crossing portion of the second wave winding coil formed on one side in the axial direction of the armature core is arranged so as to overlap the one side in the axial direction with respect to the continuous crossing portion of the first wave winding coil. There is in point.
なお、前記コイルが複数の互いに異なる相の相コイルを備える場合には、各相コイルのそれぞれが、上記のように構成される前記第一波巻コイルと前記第二波巻コイルとを備えると好適である。 When the coil includes a plurality of phase coils having different phases, each of the phase coils includes the first wave winding coil and the second wave winding coil configured as described above. Is preferred.
また、本願において「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。 Further, in the present application, the “rotary electric machine” is used as a concept including a motor (electric motor), a generator (generator), and a motor / generator functioning as both a motor and a generator as necessary.
この特徴構成によれば、コイルにセグメント導体を用いているので、当該セグメント導体を電機子コアのスロットに対して軸方向又は周方向から容易に装着することができる。従って、コイルを電機子コアに巻装する際の加工工数を低減することができる。また、電機子コアのスロットに装着する際にセグメント導体を変形させる必要がなく、容易に装着可能であるため、セグメント導体の表面の絶縁皮膜を損傷する可能性も大幅に低減することができる。更に、この特徴構成によれば、コイルが、連続渡り部が電機子コアに対して軸方向一方側に配置された第一セグメント導体の接合延出部同士を順次接合した第一波巻コイルと、連続渡り部が電機子コアに対して軸方向他方側に配置された第二セグメント導体の接合延出部同士を順次接合した第二波巻コイルとを備えて構成されている。これにより、第一波巻コイルにおける接合延出部同士の接合部と第二波巻コイルにおける接合延出部同士の接合部とが電機子コアの軸方向両側に分かれて配置されることになるため、セグメント導体同士の接合部を電機子コアの軸方向両側に分散させ、隣接する接合部間の距離を確保することができるため、当該接合部の電気的絶縁性の確保を容易なものとして、コイル全体の電気的絶縁性を高めることができる。 According to this characteristic configuration, since the segment conductor is used for the coil, the segment conductor can be easily attached to the armature core slot from the axial direction or the circumferential direction. Therefore, the processing man-hour when winding the coil around the armature core can be reduced. Further, since the segment conductor does not need to be deformed when being mounted in the slot of the armature core and can be easily mounted, the possibility of damaging the insulating film on the surface of the segment conductor can be greatly reduced. Furthermore, according to this characteristic configuration, the coil includes a first wave winding coil in which the joint extension portions of the first segment conductors, in which the continuous crossing portion is disposed on one side in the axial direction with respect to the armature core, are sequentially joined to each other. The continuous crossing portion is configured to include a second wave winding coil in which the joint extension portions of the second segment conductors arranged on the other side in the axial direction with respect to the armature core are sequentially joined. Thereby, the joint part of the joint extension parts in the first wave winding coil and the joint part of the joint extension parts in the second wave winding coil are arranged separately on both sides in the axial direction of the armature core. Therefore, the joint portions of the segment conductors can be dispersed on both sides in the axial direction of the armature core, and the distance between the adjacent joint portions can be secured, so that the electrical insulation of the joint portions can be easily secured. The electrical insulation of the whole coil can be improved.
また、この特徴構成によれば、第一セグメント導体の周方向一方側の導体辺部と、当該第一セグメント導体に隣接配置される第二セグメント導体の周方向他方側の導体辺部とが、互いに隣接するスロット内に配置されるので、例えば、毎極毎相あたりのスロット数が「2」である場合の波巻コイルを、第一波巻コイルと第二波巻コイルとの組み合わせにより容易に構成することができる。この際、第一波巻コイル及び第二波巻コイルを構成するセグメント導体の導体辺部が、互いに同じ径方向位置に配置されているので、第一波巻コイルと第二波巻コイルとの組み合わせにより構成される1周分の波巻コイルの導体辺部が、電機子コアの各スロット内において同じ径方向位置に配置されることになる。従って、スロット内において径方向に並ぶ導体辺部の本数を奇数とすることも容易となり、回転電機の要求特性に応じてコイルの巻数(ターン数)を任意に設定することができる設計自由度が高い回転電機用電機子となる。更に、この特徴構成によれば、第一波巻コイルの接合渡り部が第二波巻コイルの連続渡り部に対して軸方向他方側に重なるように配置され、第二波巻コイルの接合渡り部が第一波巻コイルの連続渡り部に対して軸方向一方側に重なるように配置されている。従って、接合渡り部が連続渡り部に対して電機子コアとは反対側に位置することになるので、接合延出部同士の接合を容易に行うことができる。また、第一波巻コイルと第二波巻コイルとの渡り部同士が交差せずに軸方向に重なって配置されているので、当該渡り部により構成されるコイルエンド部を小型化することが容易な構成となっている。以上のとおり、本発明の特徴構成によれば、コイルをコアに容易に巻装することができるとともに、導体間の絶縁性の確保が容易であり、更に設計自由度が高く、小型化も容易な回転電機用電機子を実現することができる。 Further, according to this characteristic configuration, the conductor side portion on one side in the circumferential direction of the first segment conductor, and the conductor side portion on the other side in the circumferential direction of the second segment conductor disposed adjacent to the first segment conductor, Since they are arranged in slots adjacent to each other, for example, a wave winding coil when the number of slots per pole per phase is “2” can be easily achieved by combining the first wave winding coil and the second wave winding coil. Can be configured. At this time, since the conductor side portions of the segment conductors constituting the first wave winding coil and the second wave winding coil are arranged at the same radial position, the first wave winding coil and the second wave winding coil The conductor sides of the wave winding coil for one turn constituted by the combination are arranged at the same radial position in each slot of the armature core. Therefore, it is easy to make the number of the conductor side portions arranged in the radial direction in the slot an odd number, and the degree of design flexibility that can arbitrarily set the number of turns of the coil (number of turns) according to the required characteristics of the rotating electrical machine. High armature for rotating electrical machines. Furthermore, according to this characteristic configuration, the joining transition part of the first wave winding coil is arranged so as to overlap the other side in the axial direction with respect to the continuous transition part of the second wave winding coil. The portion is arranged so as to overlap one side in the axial direction with respect to the continuous crossing portion of the first wave winding coil. Therefore, since the joining transition part is located on the opposite side to the armature core with respect to the continuous joining part, joining of the joining extension parts can be easily performed. In addition, since the crossover portions of the first wave winding coil and the second wave winding coil do not cross each other and are arranged in the axial direction, it is possible to reduce the size of the coil end portion constituted by the crossover portion. It has an easy configuration. As described above, according to the characteristic configuration of the present invention, the coil can be easily wound around the core, the insulation between the conductors can be easily ensured, the degree of design freedom is high, and the size can be easily reduced. An armature for a rotating electric machine can be realized.
ここで、前記コイルは、前記各スロット内において前記導体辺部が径方向にm個(m:3以上の奇数)配列されたm層巻構造とされ、前記一対の導体辺部の径方向位置が前記各スロット内において互いに隣接する層となるように配置されるとともに、前記連続渡り部が前記電機子コアに対して軸方向一方側又は軸方向他方側に配置された前記セグメント導体である第三セグメント導体を用い、当該第三セグメント導体を周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第三セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第三波巻コイルと、前記第三セグメント導体と同じ構成の第四セグメント導体を用い、当該第四セグメント導体を前記第三セグメント導体に対して周方向一方側に1スロット分ずらした位置関係で周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第四セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第四波巻コイルとを、前記コイルが更に備え、複数の前記スロット内における径方向最外側の層に前記第一波巻コイル及び前記第二波巻コイルが配置され、それ以外の層に前記第三波巻コイル及び前記第四波巻コイルが配置されている構成とすると好適である。 Here, the coil has an m-layer winding structure in which m pieces of the conductor side portions (m: odd number of 3 or more) are arranged in the radial direction in each slot, and the radial positions of the pair of conductor side portions. Are arranged so as to be layers adjacent to each other in each slot, and the continuous crossing portion is the segment conductor disposed on one axial side or the other axial side with respect to the armature core. Using three-segment conductors, a plurality of the third segment conductors are dispersedly arranged in the circumferential direction, and the joint extending portions of the third segment conductors adjacent to each other are sequentially joined together to make a round in the circumferential direction. And a fourth segment conductor having the same configuration as the third segment conductor, and the fourth segment conductor is one slot on one side in the circumferential direction with respect to the third segment conductor. And a plurality of distributed arrangements along the circumferential direction in a positional relationship shifted by a distance, and the joining extension portions of the fourth segment conductors adjacent to each other are sequentially joined to form a wave winding shape that makes a round in the circumferential direction. A wave winding coil, wherein the coil further includes the first wave winding coil and the second wave winding coil arranged in a radially outermost layer in the plurality of slots, and the third layer in the other layers. It is preferable that the wave winding coil and the fourth wave winding coil are arranged.
なお、前記コイルが複数の互いに異なる相の相コイルを備える場合には、各相コイルのそれぞれが、上記のように構成される前記第三波巻コイルと前記第四波巻コイルとを備えると好適である。 When the coil includes a plurality of phase coils having different phases, each of the phase coils includes the third wave coil and the fourth wave coil configured as described above. Is preferred.
この構成によれば、電機子コア2周分を一組として電機子コアに巻装する必要がある第三波巻コイル及び第四波巻コイルと、電機子コア1周分を単位として電機子コアに巻装することができる第一波巻コイル及び第二波巻コイルとを用いて、スロット内において径方向に配列される導体辺部の本数を奇数とした3層以上の奇数層巻構造(m層巻構造)のコイルを備える回転電機用電機子を適切に構成することができる。ところで、例えば三相交流で駆動する回転電機のように、電機子が波巻コイルを複数相分備える場合には、第一波巻コイル及び第二波巻コイルは、互いに異なる相の波巻コイルの渡り部が径方向に重なるように配置されるため、第一波巻コイル及び第二波巻コイルのスロット内に配置される導体辺部の高さに比べて径方向に大きくなり易い。しかし、この構成によれば、そのような第一波巻コイル及び第二波巻コイルをスロット内における径方向最外側の層に配置するため、他の層の波巻コイルに影響を与えることなく、当該第一波巻コイル及び第二波巻コイルの渡り部を適切に配置することができる。 According to this configuration, the third and fourth wave coils that need to be wound around the armature core as a set of two armature cores, and the armature in units of one armature core. An odd layer winding structure of three or more layers in which the number of the conductor side portions arranged in the radial direction in the slot is an odd number using the first wave coil and the second wave coil that can be wound around the core An armature for a rotating electrical machine including a (m-layer winding structure) coil can be appropriately configured. By the way, when the armature is provided with a plurality of wave winding coils, such as a rotating electric machine driven by three-phase alternating current, the first wave winding coil and the second wave winding coil are different from each other. Since the crossing portion is arranged so as to overlap in the radial direction, it tends to be larger in the radial direction than the height of the conductor side portion arranged in the slot of the first wave winding coil and the second wave winding coil. However, according to this configuration, since the first wave coil and the second wave coil are arranged in the radially outermost layer in the slot, the wave coils in other layers are not affected. And the transition part of the said 1st wave winding coil and the 2nd wave winding coil can be arrange | positioned appropriately.
また、前記コイルは、前記各スロット内において前記導体辺部が径方向にm個(m:3以上の奇数)配列されたm層巻構造とされ、前記一対の導体辺部の径方向位置が前記各スロット内において互いに隣接する層となるように配置されるとともに、前記連続渡り部が前記電機子コアに対して軸方向一方側又は軸方向他方側に配置された前記セグメント導体である第三セグメント導体を用い、当該第三セグメント導体を周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第三セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第三波巻コイルと、前記第三セグメント導体と同じ構成の第四セグメント導体を用い、当該第四セグメント導体を前記第三セグメント導体に対して周方向一方側に1スロット分ずらした位置関係で周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第四セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第四波巻コイルとを、前記コイルが更に備え、前記第一波巻コイル及び前記第二波巻コイルのいずれか一方の端部に、電源に接続するための電源側端子が設けられ、前記第三波巻コイル及び前記第四波巻コイルのいずれか一方の端部が、他相の前記コイルとの接続点である中性点に接続されている構成とすると好適である。 Further, the coil has an m-layer winding structure in which m pieces of the conductor side portions are arranged in the radial direction (m: an odd number of 3 or more) in each slot, and the radial positions of the pair of conductor side portions are The third segment conductors are arranged in layers adjacent to each other in each slot, and the continuous crossing portion is the segment conductor arranged on one axial side or the other axial side with respect to the armature core. Using a segment conductor, a plurality of the third segment conductors are dispersedly arranged along the circumferential direction, and the joint extension portions of the third segment conductors adjacent to each other are sequentially joined together to make a round in the circumferential direction. And a fourth segment conductor having the same configuration as the third segment conductor, and the fourth segment conductor is one slot on one side in the circumferential direction with respect to the third segment conductor. A plurality of fourth waves arranged in a distributed manner along the circumferential direction in a shifted positional relationship, and in the form of a wave winding that makes a round in the circumferential direction by sequentially joining the joint extension portions of the fourth segment conductors adjacent to each other. The coil further includes a coil, and a power-side terminal for connection to a power source is provided at one end of the first wave coil and the second wave coil, and the third wave It is preferable that one end of either the wound coil or the fourth wave wound coil is connected to a neutral point that is a connection point with the coil of the other phase.
この構成によれば、電機子コア2周分を一組として当該電機子コアに巻装する必要がある第三波巻コイル及び第四波巻コイルと、電機子コア1周分を単位として当該電機子コアに巻装することができる第一波巻コイル及び第二波巻コイルとを用いて、スロット内において径方向に配列される導体辺部の本数を奇数とした3層以上の奇数層巻構造(m層巻構造)のコイルを備える回転電機用電機子を適切に構成することができる。またこの際、第一波巻コイル及び第二波巻コイルのいずれか一方の端部に電源側端子を設けているので、コイル全体の中で導体間の電位差が比較的大きい電源側に、第三波巻コイル及び第四波巻コイルに比べて隣接する接合部間の距離を確保することができ、電気的絶縁性が高い第一波巻コイル及び第二波巻コイルを接続し、導体間の電位差が比較的小さい中性点側に第三波巻コイル及び第四波巻コイルを接続することができる。従って、コイル全体での電気的絶縁に関する信頼性を高めることができる。 According to this configuration, the third wave coil and the fourth wave coil that need to be wound around the armature core as a set of two armature cores, and the armature core as a unit. An odd number of layers of three or more layers in which the number of conductor side portions arranged in the radial direction in the slot is an odd number using the first wave coil and the second wave coil that can be wound around the armature core. An armature for a rotating electrical machine including a coil having a winding structure (m-layer winding structure) can be appropriately configured. Also, at this time, since the power supply side terminal is provided at one end of either the first wave winding coil or the second wave winding coil, the first power winding coil has a relatively large potential difference between conductors in the entire coil. Compared to the three-wave coil and the fourth wave coil, the distance between adjacent joints can be secured, and the first wave-coil and the second wave-coil, which have high electrical insulation, are connected, and between the conductors The third wave coil and the fourth wave coil can be connected to the neutral point side where the potential difference is relatively small. Therefore, the reliability regarding the electrical insulation in the whole coil can be improved.
また、前記第一波巻コイル又は前記第二波巻コイルについて、一対の前記接合延出部の一方が径方向一方側から見て前記導体辺部と同一直線状に延在する直線状接合延出部とされ、一対の前記接合延出部の他方が周方向で前記直線状接合延出部とは反対側に延在するように屈曲された屈曲接合延出部とされた前記セグメント導体である一方側屈曲セグメント導体を用い、一つの前記一方側屈曲セグメント導体の前記直線状接合延出部と、隣接する別の前記一方側屈曲セグメント導体の前記屈曲接合延出部とが接合されて前記接合渡り部が形成されている構成とすると好適である。 In addition, for the first wave coil or the second wave coil, a linear joint extension in which one of the pair of joint extension parts extends in the same straight line as the conductor side part when viewed from one side in the radial direction. The segment conductor, which is a bent joint extending portion that is bent so that the other of the pair of the joint extending portions extends in the circumferential direction to the opposite side of the linear joint extending portion. Using a certain one-side bent segment conductor, the linear joint extension portion of one of the one-side bent segment conductors and the bent junction extension portion of another adjacent one-side bent segment conductor are joined to each other, and It is preferable to adopt a configuration in which a junction crossing portion is formed.
この構成によれば、各セグメント導体の一対の接合延出部の内の一方のみを屈曲して屈曲接合部とするだけで、隣接するセグメント導体と接合して接合渡り部を形成することができる。従って、周方向に分散配置された複数のセグメント導体の接合のための加工工程を簡略化することができ、コイルを電機子コアに巻装するために加工工程を削減することができる。 According to this configuration, only one of the pair of joint extension portions of each segment conductor can be bent to form a bent joint portion, so that it can be joined to an adjacent segment conductor to form a joint transition portion. . Accordingly, it is possible to simplify the machining process for joining a plurality of segment conductors distributed in the circumferential direction, and to reduce the machining process for winding the coil around the armature core.
また、上記の特徴構成において、前記コイルは、前記各スロット内において前記導体辺部が径方向にn個(n:2以上の整数)配列されたn層巻構造とされ、n層の前記第一波巻コイル又はn層の前記第二波巻コイルについて、層毎に共通形状の前記セグメント導体を用い、少なくとも一層の前記セグメント導体が、一対の前記接合延出部の一方が径方向一方側から見て前記導体辺部と同一直線状に延在する直線状接合延出部とされ、一対の前記接合延出部の他方が周方向で前記直線状接合延出部とは反対側に延在するように屈曲された屈曲接合延出部とされた一方側屈曲セグメント導体であり、別の少なくとも一層の前記セグメント導体が、一対の前記接合延出部の双方が周方向で互いに対となる前記接合延出部とは反対側に延在するように屈曲された屈曲接合延出部とされた両側屈曲セグメント導体である構成としても好適である。 Further, in the above characteristic configuration, the coil has an n-layer winding structure in which n pieces of the conductor side portions (n: an integer of 2 or more) are arranged in the radial direction in each slot. For the single wave coil or the second wave coil of n layers, the segment conductors having a common shape are used for each layer, and at least one of the segment conductors has one of the pair of joint extension portions on one side in the radial direction. And the other side of the pair of joint extension portions extends in the circumferential direction opposite to the linear joint extension portion. A bending-joint extension that is bent so as to be present, and at least one other layer of the segment conductor is paired with each other in the circumferential direction. Extending to the opposite side of the joint extension Be configured as a bilateral curved segment conductors with bent flexion joint extending portion is suitable.
この構成によれば、電機子コア1周分を単位として当該電機子コアに巻装することができる第一波巻コイル及び第二波巻コイルを用いて、スロット内において径方向に配列される導体辺部の本数を任意の数としたn層巻構造のコイルを備える回転電機用電機子を適切に構成することができる。またこの際、一方側屈曲セグメント導体と両側屈曲セグメント導体とを層毎に分けて用いているので、第一波巻コイル又は第二波巻コイルを複数層配列する場合において、各波巻コイルの接合延出部同士の接合部が層間で周方向に異なる位置となるようにすることが容易となる。従って、各波巻コイルの接合延出部同士の接合部を電機子コアの周方向に分散させ、コイルの電気的絶縁性を高めることができる。 According to this configuration, the first wave winding coil and the second wave winding coil that can be wound around the armature core in units of one armature core are arranged in the slot in the radial direction. An armature for a rotating electrical machine including an n-layer coil having an arbitrary number of conductor side portions can be appropriately configured. At this time, since the one-side bent segment conductor and the both-side bent segment conductors are used separately for each layer, when arranging the first wave coil or the second wave coil in a plurality of layers, each wave coil It becomes easy for the joints between the joint extensions to be at different positions in the circumferential direction between the layers. Therefore, it is possible to disperse joint portions between the joint extension portions of each wave-wound coil in the circumferential direction of the armature core, thereby improving the electrical insulation of the coils.
ここで、前記コイルは、n層の前記第一波巻コイルとn層の前記第二波巻コイルとを備える波巻コイル組を、第一相、第二相、及び第三相の3相分備え、前記電機子コアには、前記第一相用の互いに隣接する2つの前記スロットと、前記第二相用の互いに隣接する2つの前記スロットと、前記第三相用の互いに隣接する2つの前記スロットとが、記載の順に周方向に沿って繰り返し現れるように配置されており、各相の前記波巻コイル組における同一の周方向位置に形成されるn個の前記接合渡り部の組のそれぞれについて、当該接合渡り部の組を構成する前記接合延出部同士のn個の接合部が、当該接合渡り部の組が位置する周方向範囲の半分の範囲内に分散配置されている構成とすると好適である。 Here, the coil is a three-phase first-phase, second-phase, and third-phase wave-coil coil set including the first wave-coil having n layers and the second wave-coil having n layers. The armature core includes two adjacent slots for the first phase, two adjacent slots for the second phase, and two adjacent slots for the third phase. The two slots are arranged so as to repeatedly appear in the order of description in the circumferential direction, and a set of n pieces of junction crossing portions formed at the same circumferential position in the wave winding coil set of each phase. For each of the above, n joint portions of the joint extension portions constituting the joint transition portion set are dispersedly arranged within a half range of the circumferential range where the joint transition portion set is located. A configuration is preferable.
このように3相分の波巻コイル組を備える構成では、互いに隣接する2つの相の波巻コイル組の接合渡り部同士が、当該接合渡り部の周方向範囲の半分ずつ、電機子コアの周方向にずれて配置される。この構成によれば、接合渡り部の組を構成する接合延出部同士のn個の接合部が、当該接合渡り部の組が位置する周方向範囲の半分の範囲内に分散配置される。従って、同相の波巻コイル組のn個の接合部を周方向に分散配置することができると共に、異なる相の接合部も互いに周方向範囲の半分だけずらして周方向に分散配置することができる。従って、各相の波巻コイル組における接合延出部同士の接合部を電機子コアの周方向に分散させ、コイルの電気的絶縁性を高めることができる。 In this way, in the configuration including the three-phase wave winding coil sets, the joining bridge portions of the two adjacent phase winding coil sets are each half of the circumferential range of the joining bridging portion of the armature core. They are displaced in the circumferential direction. According to this configuration, n joint portions of the joint extension portions constituting the joint transition portion set are dispersedly arranged within a half range of the circumferential range where the joint transition portion set is located. Therefore, n joint portions of the in-phase wave winding coil set can be dispersedly arranged in the circumferential direction, and joint portions of different phases can be dispersedly arranged in the circumferential direction while being shifted from each other by half of the circumferential range. . Therefore, it is possible to disperse the joint portions of the joint extension portions in the wave-winding coil set of each phase in the circumferential direction of the armature core, thereby enhancing the electrical insulation of the coil.
1.第一の実施形態
本発明に係る回転電機用電機子の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。ここでは、本発明を、インナーロータ型の回転電機のステータに適用した場合を例として説明する。本実施形態に係るステータ1は、スロット3内における径方向R最外側の層(第一層)に図3に示すような第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62が配置されている点に特徴を有する。これにより、3層巻構造のコイルを適切に構成することが可能となっている。以下、本実施形態に係るステータ1の構成について詳細に説明する。
1. First Embodiment A first embodiment of an armature for a rotating electrical machine according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a case where the present invention is applied to a stator of an inner rotor type rotating electrical machine will be described as an example. In the
なお、以下の説明では、特に断らない限り、「軸方向L」、「周方向C」、「径方向R」は、後述する円筒状のコア基準面の軸心を基準として定義している。また、以下の説明では、「軸方向一方側L1」は、図2における軸方向Lに沿った上側を表し、「軸方向他方側L2」は、図2における軸方向Lに沿った下側を表すものとする。また、以下の説明では、「周方向一方側C1」は、図1における時計回り方向側を表し、「周方向他方側C2」は、図1における反時計回り方向側を表すものとする。なお、以下の説明では、コイル20やコイル20を構成するセグメント導体40についての各方向は、コイル20やセグメント導体40がステータコア2に装着された状態での方向として規定している。
また、本実施形態では、ステータ1及びステータコア2が、それぞれ、本発明における「回転電機用電機子」及び「電機子コア」に相当する。
In the following description, unless otherwise specified, the “axial direction L”, “circumferential direction C”, and “radial direction R” are defined with reference to the axial center of a cylindrical core reference plane described later. In the following description, “one axial direction L1” represents the upper side along the axial direction L in FIG. 2, and “other axial direction L2” represents the lower side along the axial direction L in FIG. It shall represent. In the following description, “circumferential one side C1” represents the clockwise direction side in FIG. 1, and “circumferential other side C2” represents the counterclockwise direction side in FIG. In the following description, each direction of the
In the present embodiment, the
1−1.ステータの全体構成
本実施形態に係るステータ1の全体構成について、図1及び図2を参照して説明する。図1に示すように、ステータ1は、ステータコア2及びコイル20を備え、回転電機用の電機子として構成されている。ステータコア2は磁性材料を用いて形成されており、コイル20を巻装可能とすべく、円筒状のコア基準面の軸方向Lに延びるスロット3が当該コア基準面の周方向Cに複数(本例では48個)分散配置されてステータコア2が形成されている。ここで、「円筒状のコア基準面」とは、スロット3の配置や構成に関して基準となる仮想的な面である。本実施形態では、図1に示すように、互いに周方向Cに隣接するスロット3間に位置するティース5の径方向内側R1の端面を含む仮想的な円筒状の面であるコア内周面を定義することができ、この円筒状のコア内周面を本発明における「円筒状のコア基準面」とすることができる。また、円筒状のコア内周面と同心であって、軸方向L視(軸方向Lに沿って見た場合)における断面形状が当該コア内周面の軸方向L視における断面形状と相似の関係にある円筒状の面(仮想面を含む)も、本発明における「円筒状のコア基準面」になり得る。例えば、本実施形態では、ステータコア2は円筒状に形成されているため、ステータコア2の外周面を「円筒状のコア基準面」とすることもできる。
1-1. Overall Configuration of Stator The overall configuration of the
ステータコア2は、上記の円筒状のコア内周面に、周方向Cに分散配置された複数のスロット3を有する。複数のスロット3は、所定の周方向間隔で配置されており、図2に示すように、軸方向Lに延びるように設けられている。そして、各スロット3は、軸方向Lに直交する面における断面形状(本例では矩形状)が互いに等しく形成されている。なお、以下に述べるようにステータコア2には三相(U相、V相、W相)に対応したスロット3がそれぞれ形成されており、図2は、当該図中における右側と左側に異なる相のスロット3が現れるようにステータ1を切断した断面図である。そのため、図2における右側のスロット3と左側のスロット3とでは、スロット3に対して軸方向一方側L1におけるコイル20の形状が異なっている。
The
本実施形態では、ステータ1は、三相交流(U相、V相、W相)で駆動される回転電機に用いられるステータである。そのため、ステータコア2には、U相用、V相用及びW相用のスロット3が、周方向Cに沿って繰り返し現れるように配置されている。本例では、ステータコア2には、毎極毎相あたりのスロット数が「2」となるように、U相用の互いに隣接する2つのスロット3と、V相用の互いに隣接する2つのスロット3と、W相用の互いに隣接する2つのスロット3とが、記載の順に周方向Cに沿って繰り返し現れるように形成されている。そして、ステータコア2に形成されるスロット3の相数(本例では3つ)に合わせて、コイル20も三相構成(U相、V相、W相)で形成されている。すなわち、コイル20は、各相の相コイルであるU相コイル20uと、V相コイル20vと、W相コイル20wとを備えている。そして、詳細は後述するが、コイル20は波巻でステータコア2に巻装されている。コイル20が備える各相のコイル(U相コイル20u、V相コイル20v、W相コイル20w)は同様の構成を有しているため、以下の説明では、必要な場合を除き、各相用のコイルを区別することなく説明する。
In the present embodiment, the
そして、図示は省略するが、ステータ1(ステータコア2)の径方向内側R1には、永久磁石や電磁石を備えた界磁としてのロータが、ステータ1に対して相対回転可能に配置される。そして、ステータ1から発生する回転磁界によりロータが回転する。すなわち、本実施形態に係るステータ1は、インナーロータ型で回転界磁型の回転電機用のステータとされている。
And although illustration is abbreviate | omitted, in the radial direction inner side R1 of the stator 1 (stator core 2), the rotor as a field magnet provided with the permanent magnet or the electromagnet is arrange | positioned so that relative rotation with respect to the
なお、上記のようなステータコア2は、例えば、円環板状の電磁鋼板を複数枚積層した積層構造体としたり、磁性材料の粉体である磁性材料を加圧成形してなる圧粉材を主な構成要素として形成したりすることができる。また、本実施形態では、ステータ1が、三相交流で駆動される回転電機に用いられるステータとして構成されているが、回転電機を駆動する交流電源の相数は適宜変更可能であり、例えば「1」、「2」、「4」等とすることができる。当然ながら、コイル20が備える相コイルの個数は、この交流電源の相数に合わせて適宜変更される。
Note that the
1−2.コイルの構成
次に、本実施形態に係るコイル20の構成について詳細に説明する。本実施形態では、コイル20は、図1及び図2に示すように、各スロット3内において導体辺部50(詳細は後述する)が径方向Rに3個配列された3層巻構造とされている。すなわち、各スロット3内には、3個の導体辺部50が径方向Rに重なる(積み重なる)ように、一列に整列配置されている。本明細書では、各スロット3内における導体辺部50の位置に関して、径方向外側R2から径方向内側R1に向かって、一から順に層番号を付して説明する。よって、本実施形態では、径方向R最外側の層が第一層となり、径方向R最内側の層が第三層となる。また、以下の説明において、第一層に配置された導体辺部50が構成するコイルを第一層コイル21といい、第二層に配置された導体辺部50が構成するコイルを第二層コイル22といい、第三層に配置された導体辺部50が構成するコイルを第三層コイル23という。なお、本例では、詳細は後述するが、第二層コイル22と第三層コイル23とは一体的に形成されている。
1-2. Next, the configuration of the
コイル20は、セグメント導体40(41〜44)を複数用いて構成されている。セグメント導体40は、後に参照する図3から図5に示すように、周方向C位置が異なる一対のスロット3内に軸方向Lに沿って配置される一対の導体辺部50と、ステータコア2の軸方向L外側において一対の導体辺部50の一端同士を接続する連続渡り部52と、一対の導体辺部50のそれぞれの他端からステータコア2の軸方向L外側に延出する一対の接合延出部51と、を備えている。なお、接合延出部51には、径方向R一方側(径方向内側R1及び径方向外側R2のいずれか一方、以下同様)から見て延出元の導体辺部50と同一直線状に延在する直線状接合延出部51aと、周方向Cで互いに対となる接合延出部51とは反対側に延在するように周方向屈曲部70にて屈曲された屈曲接合延出部51bとがあり、以下においてこれらを特に区別する必要がない場合やいずれの接合延出部であるかが明確である場合には、単に接合延出部51という。
The
セグメント導体40は、図1に示すように、延在方向(通電方向に等しい)に直交する面における断面形状が矩形状の線状導体で構成されている。この線状導体を構成する材料は、例えば銅やアルミニウム等とすることができる。また、線状導体の表面は、異なる部材間の電気的な接続箇所(後述する接合部30の形成箇所等)を除き、樹脂等(例えばポリイミド等)からなる絶縁皮膜により被覆されている。なお、本例では、図1に示すように、導体辺部50は、線状導体の断面の長手方向が径方向Rに沿うようにスロット3内に配置されている。
As shown in FIG. 1, the segment conductor 40 is configured by a linear conductor whose cross-sectional shape in a plane orthogonal to the extending direction (equal to the energizing direction) is rectangular. The material constituting this linear conductor can be, for example, copper or aluminum. Further, the surface of the linear conductor is covered with an insulating film made of a resin or the like (for example, polyimide or the like) except for an electrical connection location between different members (a location where a
そして、コイル20は、このようなセグメント導体40を波巻状に接合してなる第一波巻コイル61(図3参照)、第二波巻コイル62(図3参照)、第三波巻コイル63(図6参照)、及び第四波巻コイル64(図6参照)を、三相の各相に対応してそれぞれ備えている。言い換えれば、コイル20が備える複数の互いに異なる相の相コイル(本例では、U相コイル20u、V相コイル20v、及びW相コイル20w)のそれぞれは、第一波巻コイル61、第二波巻コイル62、第三波巻コイル63、及び第四波巻コイル64を備えている。なお、セグメント導体40同士の接合は、例えば、TIG溶接等のアーク溶接、電子ビーム溶接、レーザビーム溶接、抵抗溶接、ろう付け、半田付け等で行われる。そして、同一の相を構成する第一波巻コイル61、第二波巻コイル62、第三波巻コイル63、及び第四波巻コイル64は、互いに直列或いは並列に接続されている。本実施形態では、複数のスロット3内における径方向R最外側の層である第一層には、第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62が配置され、それ以外の層である第二層及び第三層には、第三波巻コイル63及び第四波巻コイル64が配置されている。すなわち、第一層コイル21は、第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62を備えて構成されており、第二層コイル22及び第三層コイル23は、第三波巻コイル63及び第四波巻コイル64を備えて構成されている。以下、これらの第一層コイル21、第二層コイル22、及び第三層コイル23の構成について詳細に説明する。
The
1−2−1.第一層コイル
第一層コイル21の構成について図3に基づいて詳細に説明する。なお、図3は、一つの相に対応する第一層コイル21の配置状態を示す展開図である。本実施形態では、上記のように、第一層コイル21は、第一波巻コイル61と第二波巻コイル62とを備えて構成されている。
1-2-1. First Layer Coil The configuration of the
第一波巻コイル61は、第一層に配置されるコイルであり、図3に示すように、連続渡り部52がステータコア2に対して軸方向一方側L1に配置されたセグメント導体である第一セグメント導体41を用いて構成されている。第一セグメント導体41は、連続渡り部52がステータコア2に対して軸方向一方側L1に位置する姿勢のセグメント導体である。なお、第一セグメント導体41の連続渡り部52は、ステータコア2の軸方向端面に対して平行に延在する部分を有する。第一セグメント導体41は、一対の導体辺部50の径方向R位置が各スロット3内において互いに同じ層となるように配置されている。本例では、第一セグメント導体41が備える一対の導体辺部50は、共に第一層に配置されている。そして、第一波巻コイル61は、第一セグメント導体41を周方向Cに沿って複数(本例では4つ)分散配置するとともに、図3に示すように、互いに隣接する第一セグメント導体41の接合延出部51同士を順次接合して周方向Cに一巡する波巻状としたコイルである。すなわち、第一波巻コイル61は、1ターン(一巡回分)の波巻コイルである。なお、第一セグメント導体41の接合延出部51はステータコア2に対して軸方向他方側L2に位置するため、第一波巻コイル61における接合延出部51の先端部同士を接合してなる接合部30は、ステータコア2に対して軸方向他方側L2の軸方向L外側に配置される。そして、接合部30にて接続された2つの接合延出部51により、ステータコア2に対して軸方向他方側L2には、第一波巻コイル61の接合渡り部53が形成される。
The first wave-
第一波巻コイル61を構成する4つの第一セグメント導体41は、2磁極ピッチに相当する周方向C間隔毎に配置されており、図3にはそのうちの一部を示している。2磁極ピッチは、電気角でπに相当する距離である磁極ピッチの2倍の距離である。なお、図3に示していない部分には、他の波巻コイルとの接合部や中性点を形成するための接合部、或いは電源に接続するための端子との接続部等が形成されたセグメント導体40が配置されているものの、基本的には図3に示す部分と同様の構成となっているため、図示は省略する。以下に説明する、第二波巻コイル62、第三波巻コイル63、第四波巻コイル64についても同様である。
The four
ところで、本実施形態では、第一セグメント導体41は、一対の接合延出部51の一方が直線状接合延出部51aとされ、一対の接合延出部51の他方が屈曲接合延出部51bとされたセグメント導体(以下、単に「一方側屈曲セグメント導体40a」という。)とされている。一方側屈曲セグメント導体40aは、一対の接合延出部51の一方が直線状接合延出部51aであるため、一対の接合延出部51の他方である屈曲接合延出部51bは、対となる直線状接合延出部51aとは周方向Cで反対側に延在するように周方向屈曲部70にて屈曲されている。このように、本実施形態では、第一波巻コイル61は、一方側屈曲セグメント導体40aを用いて構成されている。なお、第一セグメント導体41が備える直線状接合延出部51aは、径方向R一方側から見て延出元の導体辺部50と同一直線状に延在するが、径方向Rに屈曲する屈曲部が形成されている構成としても良い。また第一セグメント導体41が備える屈曲接合延出部51bは、ステータコア2の軸方向端面に対して平行に延在する部分を有し、当該延在する部分の長さは、スロット3の配設ピッチの7倍程度となっている。なお、第一セグメント導体41が備える屈曲接合延出部51bに、径方向Rに屈曲する屈曲部が形成されている構成としても良い。
By the way, in this embodiment, as for the
第一セグメント導体41は、周方向一方側C1に屈曲接合延出部51bが位置し、周方向他方側C2に直線状接合延出部51aが位置するように、周方向Cに沿って複数分散配置されている。そして、周方向他方側C2に位置する第一セグメント導体41の周方向一方側C1の接合延出部51(屈曲接合延出部51b)の先端部と、周方向一方側C1に位置する第一セグメント導体41の周方向他方側C2の接合延出部51(直線状接合延出部51a)の先端部とが接合されることで、接合渡り部53が形成されている。言い換えれば、第一波巻コイル61を構成する一方側屈曲セグメント導体40aに関して、1つの一方側屈曲セグメント導体40aの直線状接合延出部51aと、隣接する別の一方側屈曲セグメント導体40aの屈曲接合延出部51bとが接合されて接合渡り部53が形成されている。そして、この接合渡り部53は、図3に示すように、第二波巻コイル62の連続渡り部52に対して軸方向他方側L2に重なる(積み重なる)ように配置されている。なお、第一波巻コイル61を形成するための接合部30は、第一セグメント導体41が備える直線状接合延出部51aと同一の周方向C位置に形成されるとともに、2磁極ピッチに相当する周方向C間隔毎に複数形成される。
A plurality of
第二波巻コイル62は、第一波巻コイル61と同様、第一層に配置されるコイルであり、図3に示すように、連続渡り部52がステータコア2に対して軸方向他方側L2に配置されたセグメント導体である第二セグメント導体42を用いて構成されている。第二セグメント導体42は、連続渡り部52がステータコア2に対して軸方向他方側L2に位置する姿勢のセグメント導体である。なお、第二セグメント導体42の連続渡り部52は、ステータコア2の軸方向端面に対して平行に延在する部分を有する。第二セグメント導体42は、一対の導体辺部50の径方向R位置が各スロット3内において互いに同じ層となるように配置されている。本例では、第二セグメント導体42が備える一対の導体辺部50は、共に第一層に配置されている。よって、第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62を構成するセグメント導体40の全ての導体辺部50は、互いに同じ径方向R位置に(すなわち、同一の層に)配置されている。
The second wave-
そして、第二波巻コイル62は、第二セグメント導体42を周方向Cに沿って複数(本例では4つ)分散配置するとともに、図3に示すように、互いに隣接する第二セグメント導体42の接合延出部51同士を順次接合して周方向Cに一巡する波巻状としたコイルである。すなわち、第二波巻コイル62は、1ターン(一巡回分)の波巻コイルである。なお、第二セグメント導体42の接合延出部51はステータコア2に対して軸方向一方側L1に位置するため、第二波巻コイル62における接合延出部51の先端部同士を接合してなる接合部30は、ステータコア2に対して軸方向一方側L1の軸方向L外側に配置される。そして、接合部30にて接続された2つの接合延出部51により、ステータコア2に対して軸方向一方側L1には、第二波巻コイル62の接合渡り部53が形成される。なお、第二波巻コイル62を構成する4つの第二セグメント導体42は、2磁極ピッチに相当する周方向C間隔毎に配置されており、図3にはそのうちの一部が示されている。
The second
さらに、本実施形態では、第二セグメント導体42も、第一セグメント導体41と同様、一方側屈曲セグメント導体40aとされている。すなわち、第二波巻コイル62も、第一波巻コイル61と同様、一方側屈曲セグメント導体40aを用いて構成されている。なお、第二セグメント導体42が備える直線状接合延出部51aは、径方向R一方側から見て延出元の導体辺部50と同一直線状に延在するが、径方向Rに屈曲する屈曲部が形成されている構成としても良い。また第二セグメント導体42が備える屈曲接合延出部51bは、ステータコア2の軸方向端面に対して平行に延在する部分を有し、当該延在する部分の長さは、スロット3の配設ピッチの7倍程度となっている。なお、第二セグメント導体42が備える屈曲接合延出部51bに、径方向Rに屈曲する屈曲部が形成されている構成としても良い。
Furthermore, in the present embodiment, the
第二セグメント導体42は、周方向一方側C1に屈曲接合延出部51bが位置し、周方向他方側C2に直線状接合延出部51aが位置するように、周方向Cに沿って複数分散配置されている。そして、周方向他方側C2に位置する第二セグメント導体42の周方向一方側C1の接合延出部51(屈曲接合延出部51b)の先端部と、周方向一方側C1に位置する第二セグメント導体42の周方向他方側C2の接合延出部51(直線状接合延出部51a)の先端部とが接合されることで、接合渡り部53が形成されている。言い換えれば、第二波巻コイル62を構成する一方側屈曲セグメント導体40aに関して、1つの一方側屈曲セグメント導体40aの直線状接合延出部51aと、隣接する別の一方側屈曲セグメント導体40aの屈曲接合延出部51bとが接合されて接合渡り部53が形成されている。そして、この接合渡り部53は、図3に示すように、第一波巻コイル61の連続渡り部52に対して軸方向一方側L1に重なる(積み重なる)ように配置されている。なお、第二波巻コイル62を形成するための接合部30は、第二セグメント導体42が備える直線状接合延出部51aと同一の周方向C位置に形成されるとともに、2磁極ピッチに相当する周方向C間隔毎に複数形成される。
A plurality of
ところで、上記のように、ステータコア2には、U相用の互いに隣接する2つのスロット3と、V相用の互いに隣接する2つのスロット3と、W相用の互いに隣接する2つのスロット3とが、記載の順に周方向Cに沿って繰り返し現れるように形成されている。そして、本実施形態では、図3に示すように、第一セグメント導体41が備える一対の導体辺部50は、スロット3の配設ピッチの5倍に相当する距離だけ互いに周方向Cに離間した一対のスロット3にそれぞれ配置されている。また、第二セグメント導体42が備える一対の導体辺部50も、スロット3の配設ピッチの5倍に相当する距離だけ互いに周方向Cに離間した一対のスロット3にそれぞれ配置されている。
By the way, as described above, the
そして、図3に示すように、第一セグメント導体41と第二セグメント導体42とは、連続渡り部52が互いに周方向Cに重複しないように配置されている。なお、本願において、2つの部材の配置に関して、ある方向に「重複」とは、2つの部材のそれぞれが、当該方向の配置に関して同じ位置となる部分を少なくとも一部に有することを指す。具体的には、第一セグメント導体41の周方向一方側C1の導体辺部50と、第一セグメント導体41に対して周方向一方側C1に隣接配置された第二セグメント導体42の周方向他方側C2の導体辺部50とが、互いに隣接するスロット3内に配置されるように、第一セグメント導体41と第二セグメント導体42とが配置されている。より具体的には、第一セグメント導体41の周方向一方側C1の導体辺部50が配置されているスロット3に対して周方向一方側C1に隣接するスロット3に、当該第一セグメント導体41に対して周方向一方側C1に隣接配置された第二セグメント導体42の周方向他方側C2の導体辺部50が配置されている。
As shown in FIG. 3, the
以上のように第一セグメント導体41と第二セグメント導体42とを配置することで、互いに隣接する第一セグメント導体41の接合延出部51同士を接合することでステータコア2の軸方向他方側L2に形成される第一波巻コイル61の接合渡り部53を、図3に示すように、第二波巻コイル62の連続渡り部52に対して軸方向他方側L2に重ねる(積み重ねる)ことが容易な構成となっている。同様に、互いに隣接する第二セグメント導体42の接合延出部51同士を接合することでステータコア2の軸方向一方側L1に形成される第二波巻コイル62の接合渡り部53を、第一波巻コイル61の連続渡り部52に対して軸方向一方側L1に重ねる(積み重ねる)ことも容易な構成となっている。そして、第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62の双方について、接合渡り部53が連続渡り部52に対してステータコア2とは反対側に位置するため、接合延出部51同士の接合を容易に行うことが可能となっている。さらに、第一波巻コイル61と第二波巻コイル62との渡り部52、53同士が交差せずに軸方向Lに重なって(積み重なって)配置されているので、当該渡り部52、53により構成されるコイルエンド部を小型化することも容易な構成となっている。
By arranging the
また、第一セグメント導体41や第二セグメント導体42の一対の接合延出部51の内の一方のみを屈曲接合延出部51bとするだけで、隣接するセグメント導体40と接合して接合渡り部53を形成することが可能な構成となっている。従って、周方向Cに分散配置された複数のセグメント導体40の接合のための加工工程を簡略化することができ、コイル20をステータコア2に巻装するために加工工程を削減することが可能となっている。
Further, only one of the pair of
さらに、第一セグメント導体41に形成される周方向屈曲部70の周方向Cにおける屈曲方向と、第二セグメント導体42に形成される周方向屈曲部70の周方向Cにおける屈曲方向とが同一であり、この点からも加工工程の簡略化が可能となっている。この点について、図4に基づいて説明する。
Further, the bending direction in the circumferential direction C of the
図4は、第一セグメント導体41や第二セグメント導体42の接合延出部51の屈曲加工(捻り成形)前の状態を示す模式図である。すなわち、図4は、本実施形態に係るステータ1の製造過程における、図3より前段階における状態を模式的に表したものである。なお、セグメント導体40は、例えば、連続渡り部52が挿入方向後方側に位置する形態でステータコア2のスロット3に対して軸方向L外側から軸方向Lに沿って装着されるか、或いは、ステータコア2のスロット3に対して径方向内側R1から径方向Rに沿って装着される。そして、図4を図3と比較すれば明らかなように、第一セグメント導体41に形成される周方向屈曲部70の周方向Cにおける屈曲方向と、第二セグメント導体42に形成される周方向屈曲部70の周方向Cにおける屈曲方向とは、共に周方向一方側C1となっている。よって、第一セグメント導体41の屈曲接合延出部51bの屈曲加工と、第二セグメント導体42の屈曲接合延出部51bの屈曲加工とを同時に行うことが容易な構成となっており、この点からも加工工程を簡略化することが可能となっている。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state before the bending process (twist molding) of the
ところで、図3は、三相の内のある1つの相に対応する第一層コイル21を示している。そして、図示は省略するが、図3に示す第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62の組を周方向一方側C1に4スロット分ずらした位置関係で配置される第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62の組が、別の相に対応する第一層コイル21を構成している。また、図3に示す第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62の組を周方向他方側C2に4スロット分ずらした位置関係で配置される第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62の組が、更に別の相に対応する第一層コイル21を構成している。そのため、第一波巻コイル61を形成するための接合部30は、ステータコア2に対して軸方向他方側L2において、周方向Cに沿ってスロット3の配設ピッチの4倍に相当する距離毎に、各相の接合部30が順に現れるように配置されている。同様に、第二波巻コイル62を形成するための接合部30は、ステータコア2に対して軸方向一方側L1において、周方向Cに沿ってスロット3の配設ピッチの4倍に相当する距離毎に、各相の接合部30が順に現れるように配置されている。
Incidentally, FIG. 3 shows the
詳細な説明は省略するが、各相の渡り部52、53は、三相の内の2つの相の渡り部52、53同士が周方向Cに重複する部分を有するように配置されている。そのため、図2に示すように、相によっては接合延出部51に径方向段差部80が形成されており、第一層コイル21がコイルエンド部において占める径方向R範囲は、導体辺部50における線状導体の径方向R幅の2倍程度の範囲となる。しかし、第一層コイル21は、径方向R最外側の層であるため、径方向段差部80のオフセット方向を径方向外側R2とすることで、第二層コイル22や第三層コイル23に影響を与えることなく、第一層コイル21の渡り部52、53を適切に配置することが可能となっている。なお、詳細な説明は省略するが、本例では図2に示すように、接合の対象となる一対の接合延出部51は、互いに径方向Rに対向する接合面同士が接合されている。また、図2においては、簡略化のため、第二層コイル22や第三層コイル23のコイルエンド部の形状は省略している。
Although detailed description is omitted, the
1−2−2.第二層コイル及び第三層コイル
次に、第二層コイル22及び第三層コイル23の構成について図5及び図6に基づいて詳細に説明する。本実施形態では、上記のように、第二層コイル22と第三層コイル23とは、第三波巻コイル63と第四波巻コイル64とを備えて一体的に構成されている。
1-2-2. Second Layer Coil and Third Layer Coil Next, the configuration of the
第三波巻コイル63は、第二層及び第三層の2つの層に亘って配置されるコイルであり、本実施形態に係るコイル20は、図5(a)及び図5(b)に示すような互いに周方向Cに1磁極ピッチ(6スロット分)ずれた関係にある2つの第三波巻コイル63を備えている。以下では、図5(a)に示す第三波巻コイル63を一方側第三波巻コイル63aといい、図5(b)に示す第三波巻コイル63を他方側第三波巻コイル63bという。なお、これらを特に区別する必要がない場合には、単に第三波巻コイル63という。また、一方側第三波巻コイル63aと他方側第三波巻コイル63bとの双方をまとめて、第三波巻コイルセット63a、63bという場合がある。
The third wave-
一方側第三波巻コイル63aは、図5(a)、図5(c)に示すように、一対の導体辺部50の径方向R位置が各スロット3内において互いに隣接する層となるように配置されるとともに、連続渡り部52がステータコア2に対して軸方向Lのいずれか一方側(本例では、軸方向他方側L2)に配置されたセグメント導体である第三セグメント導体43を用いて構成されている。第三セグメント導体43は、連続渡り部52がステータコア2に対して軸方向Lのいずれか一方側(本例では、軸方向他方側L2)に位置する姿勢のセグメント導体である。第三セグメント導体43の連続渡り部52は、ステータコア2の軸方向端面に対して傾斜する部分を有するV字状に形成されている。なお、図5(c)は、一方側第三波巻コイル63aと他方側第三波巻コイル63bの径方向Rにおける位置関係を示す図であり、各セグメント導体40の配置状態を明確にすべく、各部材の縦横比や異なる部材間の大小関係は他の図面とは異ならせている。
As shown in FIGS. 5A and 5C, the one-side
具体的には、一方側第三波巻コイル63aは、第三セグメント導体43を周方向Cに沿って複数(本例では4つ)分散配置するとともに、互いに隣接する第三セグメント導体43の接合延出部51同士を順次接合して周方向Cに一巡する波巻状としたコイルである。すなわち、一方側第三波巻コイル63aは、1ターン(一巡回分)の波巻コイルである。なお、第三セグメント導体43の接合延出部51はステータコア2に対して軸方向一方側L1に位置するため、一方側第三波巻コイル63aにおける接合延出部51の先端部同士を接合してなる接合部30は、ステータコア2に対して軸方向一方側L1の軸方向L外側に配置される。そして、接合部30にて接続された2つの接合延出部51により、ステータコア2に対して軸方向一方側L1には、第三波巻コイル63の接合渡り部53が形成される。なお、一方側第三波巻コイル63aを形成するための接合部30は、当該接合部30が形成する接合渡り部53が位置する周方向C範囲における中心位置に位置するとともに、2磁極ピッチに相当する周方向C間隔毎に複数形成されている。
Specifically, the one-side third
一方側第三波巻コイル63aを構成する4つの第三セグメント導体43は、2磁極ピッチに相当する周方向C間隔毎に配置されており、図5(a)にはそのうちの一部が示されている。また、第三セグメント導体43が備える一対の導体辺部50は、スロット3の配設ピッチの6倍(1磁極ピッチ)に相当する距離だけ互いに周方向Cに離間した一対のスロット3にそれぞれ配置されている。さらに、第三セグメント導体43は、一対の接合延出部51の双方が屈曲接合延出部51bとされたセグメント導体(以下、単に「両側屈曲セグメント導体40b」という。)とされている。第三セグメント導体43が備える屈曲接合延出部51bは、ステータコア2の軸方向端面に対して傾斜するように形成されており、周方向Cに沿った長さがスロット3の配設ピッチの3倍程度となっている。
The four
ところで、上記のように、第三セグメント導体43は、一対の導体辺部50の径方向R位置が各スロット3内において互いに隣接する層となるように形成されている。本例では、第三セグメント導体43が備える一対の導体辺部50は、周方向一方側C1の導体辺部50が、周方向他方側C2の導体辺部50に対して径方向内側R1に1層分オフセットされて、径方向内側R1に隣接する層に配置されている。具体的には、第三セグメント導体43が備える一対の導体辺部50は、周方向一方側C1の導体辺部50が第三層に配置され、周方向他方側C2の導体辺部50が第二層に配置されている。よって、一方側第三波巻コイル63の各スロット3内における導体辺部50の位置は、周方向Cに沿って、第二層と第三層との間で交互に入れ替わることになる。このように、一方側第三波巻コイル63aは、第二層及び第三層の2つの層に亘って配置される1ターンの波巻コイルである。
By the way, as described above, the
一方、他方側第三波巻コイル63bは、基本的に一方側第三波巻コイル63aと同じ構成を有するが、構成要素である第三セグメント導体43の周方向Cにおける配設位置が、一方側第三波巻コイル63aとは異なる。図5(a)と図5(b)とを比較すれば明らかなように、一方側第三波巻コイル63aを構成する第三セグメント導体43と、他方側第三波巻コイル63bを構成する第三セグメント導体43とは、それぞれの導体辺部50が同一のスロット3内に配置されるものの、連続渡り部52の周方向位置が互いに周方向Cに1磁極ピッチずれて配置されている。そのため、各スロット3においては、一方側第三波巻コイル63aと他方側第三波巻コイル63bとのいずれか一方の第三波巻コイル63を構成する第三セグメント導体43が備える周方向他方側C2の導体辺部50が第二層に配置されるとともに、他方の第三波巻コイル63を構成する第三セグメント導体43が備える周方向一方側C1の導体辺部50が第三層に配置されている。
On the other hand, the other side third
図5(c)に示すように、ステータコア2に対して軸方向一方側L1及び軸方向他方側L2の双方で、一方側第三波巻コイル63aと他方側第三波巻コイル63bとは、互いに交差することなく配置されている。そして、これらの一方側第三波巻コイル63aと他方側第三波巻コイル63bとにより、第二層及び第三層の2つの層に亘って配置される2ターン分(二巡回分)の波巻コイルが形成されている。第三波巻コイルセット63a、63bを形成するための接合部30は、当該接合部30が形成する接合渡り部53が位置する周方向C範囲における中心位置に位置するとともに、1磁極ピッチに相当する周方向C間隔毎に複数形成される(図6参照)。
As shown in FIG. 5 (c), the one side
第四波巻コイル64は、第三波巻コイル63と同様の構成を有するが、第三波巻コイル63とは導体辺部50が配置されるスロット3が異なる。具体的には、第四波巻コイル64は、第三波巻コイル63を周方向におけるいずれか一方側(本例では、周方他方側C2)に1スロット分ずらした位置関係で配置されるコイルである。第四波巻コイル64も、第三波巻コイル63と同様、互いに周方向Cに1磁極ピッチ(6スロット分)ずれた関係にある2つが備えられており、一方側第三波巻コイル63aを周方向他方側C2に1スロット分ずらした位置関係で配置されるコイルを一方側第四波巻コイル64aといい、他方側第三波巻コイル63bを周方向他方側C2に1スロット分ずらした位置関係で配置されるコイルを他方側第四波巻コイル64bという。なお、一方側第四波巻コイル64aと他方側第四波巻コイル64bとを特に区別する必要がない場合には、単に第四波巻コイル64という。また、一方側第四波巻コイル64aと他方側第四波巻コイル64bとの双方をまとめて、第四波巻コイルセット64a、64bという場合がある。
The fourth wave winding coil 64 has the same configuration as the third
一方側第四波巻コイル64aは、図6に示すように、第四セグメント導体44を周方向Cに沿って複数(本例では4つ)分散配置するとともに、互いに隣接する第四セグメント導体44の接合延出部51同士を順次接合して周方向Cに一巡する波巻状としたコイルである。なお、図6は、1つの相に対応する第三波巻コイルセット63a、63b及び第四波巻コイルセット64a、64bの配置状態を示す展開図である。一方側第四波巻コイル64aを構成する第四セグメント導体44は、一方側第三波巻コイル63aを構成する第三セグメント導体43と同じ構成を有するが、一方側第三波巻コイル63aを構成する第三セグメント導体43を周方向Cにおけるいずれか一方側(本例では周方向他方側C2)に1スロット分ずらした位置関係で配置されている。また、他方側第四波巻コイル64bを構成する第四セグメント導体44は、他方側第三波巻コイル63bを構成する第三セグメント導体43を周方向他方側C2に1スロット分ずらした位置関係で配置されている。
As shown in FIG. 6, the one-side fourth wave-
なお、図6は、三相の内のある1つの相に対応する第二層コイル22及び第三層コイル23を示している。そして、図示は省略するが、図6に示す第三波巻コイルセット63a、63b及び第四波巻コイルセット64a、64bの組を周方向一方側C1に4スロット分ずらした位置関係で配置される第三波巻コイルセット63a、63b及び第四波巻コイルセット64a、64bの組が、別の相に対応する第二層コイル22及び第三層コイル23を構成している。また、図6に示す第三波巻コイルセット63a、63b及び第四波巻コイルセット64a、64bの組を周方向他方側C2に4スロット分ずらした位置関係で配置される第三波巻コイルセット63a、63b及び第四波巻コイルセット64a、64bの組が、更に別の相に対応する第二層コイル22及び第三層コイル23を構成している。そのため、第三波巻コイルセット63a、63bを形成するための接合部30は、ステータコア2に対して軸方向一方側L1において、周方向Cに沿ってスロット3の配設ピッチの2倍に相当する距離毎に、各相の接合部30が順に現れるように配置されている。同様に、第四波巻コイルセット64a、64bを形成するための接合部30は、ステータコア2に対して軸方向一方側L1において、周方向Cに沿ってスロット3の配設ピッチの2倍に相当する距離毎に、各相の接合部30が順に現れるように配置されている。
FIG. 6 shows the
1−2−3.接合部の配置状態
次に、本実施形態に係るステータ1における、接合延出部51同士の接合部30の配置構成について説明する。図7は、ステータコア2に対して軸方向一方側L1に形成される接合部30の配置状態を示す模式図であり、図8は、ステータコア2に対して軸方向他方側L2に形成される接合部30の配置状態を示す模式図である。
1-2-3. Next, an arrangement configuration of the
上記のように、第一波巻コイル61を形成するための接合部30は、ステータコア2に対して軸方向他方側L2において、周方向Cに沿ってスロット3の配設ピッチの4倍に相当する距離毎に、各相の接合部30が順に現れるように配置されている。また、第二波巻コイル62を形成するための接合部30は、ステータコア2に対して軸方向一方側L1において、周方向Cに沿ってスロット3の配設ピッチの4倍に相当する距離毎に、各相の接合部30が順に現れるように配置されている。また、第三波巻コイルセット63a、63bを形成するための接合部30は、ステータコア2に対して軸方向一方側L1において、周方向Cに沿ってスロット3の配設ピッチの2倍に相当する距離毎に、各相の接合部30が順に現れるように配置されている。そして、第四波巻コイルセット64a、64bを形成するための接合部30は、ステータコア2に対して軸方向一方側L1において、周方向Cに沿ってスロット3の配設ピッチの2倍に相当する距離毎に、各相の接合部30が順に現れるように配置されている。
As described above, the joint 30 for forming the first wave-
よって、図7に示すように、ステータコア2に対して軸方向一方側L1には、第二波巻コイル62を形成するための接合部30が複数(本例では12個)配置されているとともに、第三波巻コイルセット63a、63bを形成するための接合部30が複数(本例では24個)配置されており、更に、第四波巻コイルセット64a、64bを形成するための接合部30が複数(本例では24個)配置されている。また、図8に示すように、ステータコア2に対して軸方向他方側L2には、第一波巻コイル61を形成するための接合部30が複数(本例では12個)配置されている。なお、第一波巻コイル61を形成するための接合部30と、第二波巻コイル61を形成するための接合部30との間の周方向Cの位置関係は、周方向Cに沿ってスロット3の配設ピッチの2倍に相当する距離毎に、第一波巻コイル61を形成するための接合部30と、第二波巻コイル62を形成するための接合部30とが交互に現れるような関係となっている。
Therefore, as shown in FIG. 7, a plurality (12 in this example) of
図7より明らかなように、第一層コイル21を構成する第二波巻コイル62における接合部30は、第二層コイル22や第三層コイル23を構成する第三波巻コイル63や第四波巻コイル64における接合部30に比べ、隣接する接合部30間の距離が確保されている。また、図8に示すように、ステータコア2に対して軸方向他方側L2には、第一層コイル21を構成する第一波巻コイル61における接合部30のみが配置されている。よって、第一波巻コイル61と第二波巻コイル62とが構成する第一層コイル21は、他の層のコイルに比べて電気的絶縁性が高められている。そこで、図示は省略するが、第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62のいずれか一方の端部に、電源に接続するための電源側端子が設けられ、第三波巻コイル63及び第四波巻コイル64のいずれか一方の端部が、他相のコイル20との接続点である中性点に接続される構成とすると、コイル20全体での電気的絶縁に関する信頼性を高めることができるため好適である。
As is clear from FIG. 7, the joint 30 in the
2.第二の実施形態
次に、本発明に係る回転電機用電機子の第二の実施形態について説明する。ここでも、本発明を、インナーロータ型の回転電機のステータに本発明を適用した場合を例として説明するが、本実施形態に係るステータ1は、スロット3内における径方向R最外側の層(第一層)だけでなく、その他の層にも上記の第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62が配置されている点で、上記第一の実施形態とは大きく異なる。以下、本実施形態に係るステータ1の構成について上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。なお、本実施形態では、U相、V相、及びW相が、それぞれ、本発明における「第一相」、「第二相」、及び「第三相」に相当する。
2. Second Embodiment Next, a second embodiment of the armature for a rotating electrical machine according to the present invention will be described. Here, the present invention will be described by taking the case where the present invention is applied to a stator of an inner rotor type rotating electrical machine as an example, but the
本実施形態では、コイル20は、図9に示すように、各スロット3内において導体辺部50が径方向Rに8個配列された8層巻構造とされている。すなわち、各スロット3内には、8個の導体辺部50が径方向Rに重なる(積み重なる)ように、一列に整列配置されている。そして、第一層から第八層までの全ての層に、図3に示すような第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62が配置されている。すなわち、第一層コイル21から第八層コイル28の全ての層コイル21〜28は、第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62を備えて構成されている。なお、詳細は後述するが、第一層及び第五層以外の層に配置される第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62は、接合渡り部53が位置する周方向C範囲における接合部30の周方向C位置が図3とは異なっている。そして、コイル20は、8層の第一波巻コイル61と8層の第二波巻コイル62とを備える波巻コイル組を、U相、V相、及びW相の3相分備えている。言い換えれば、コイル20が備える複数の互いに異なる相の相コイル(本例では、U相コイル20u、V相コイル20v、及びW相コイル20w)のそれぞれは、8層の第一波巻コイル61と8層の第二波巻コイル62とを備える波巻コイル組を備えている。
In the present embodiment, the
図10は、ステータコア2に対して軸方向一方側L1に形成される接合渡り部53の配置状態を示す模式図である。すなわち、図10に示す接合渡り部53は、各層のコイル21〜28が備える第二波巻コイル62の接合渡り部53である。図示は省略するが、ステータコア2に対して軸方向他方側L2に形成される第一波巻コイル61の接合渡り部53も、同様に配置されている。図10に示すように、各相の接合渡り部53は、周方向Cに互いに重複するように配置されている。具体的には、U相コイル20uの接合渡り部53における周方向一方側C1部分と、V相コイル20vの接合渡り部53における周方向他方側C2部分とが、周方向Cに重複するように配置されている。また、V相コイル20vの接合渡り部53における周方向一方側C1部分と、W相コイル20wの接合渡り部53における周方向他方側C2部分とが、周方向Cに重複するように配置されている。そして、W相コイル20wの接合渡り部53における周方向一方側C1部分と、U相コイル20uの接合渡り部53における周方向他方側C2部分とが、周方向Cに重複するように配置されている。詳細な説明は省略するが、このような配置構成を実現すべく、図9に示すように、接合延出部51の少なくとも一部には径方向段差部80が形成されている。また、V相コイル20vの接合渡り部53は、周方向Cにおける中心位置付近で、径方向Rにオフセットするような形状を備えている。
FIG. 10 is a schematic diagram showing an arrangement state of the joining and bridging
そして、本実施形態では、8層の第一波巻コイル61と8層の第二波巻コイル62について、層毎に共通形状のセグメント導体40を用いている。すなわち、同じ層を構成する第一波巻コイル61は共通形状のセグメント導体40を用いて構成されており、同じ層を構成する第二波巻コイル62も共通形状のセグメント導体40を用いて構成されている。
In the present embodiment, the segment conductor 40 having a common shape is used for each layer of the eight-layer
なお、「共通形状のセグメント導体40」とは、互いに隣接するセグメント導体40の接合延出部51同士を接合して形成される接合渡り部53が位置する周方向C範囲における接合部30の周方向C位置が互いに一致するようなセグメント導体40を意味する。すなわち、セグメント導体40が一方側屈曲セグメント導体40aである場合には、直線状接合延出部51aが周方向一方側C1の接合延出部51であるか否かが共通するセグメント導体40を意味する。また、セグメント導体40が両側屈曲セグメント導体40bである場合には、周方向一方側C1の接合延出部51の長さと、周方向他方側C2の接合延出部51の長さとの関係(比等)が共通するセグメント導体40を意味する。
The “commonly shaped segment conductor 40” means the circumference of the
本実施形態では、同じ層を構成する第一波巻コイル61と第二波巻コイル62との間でも、径方向Rに沿って見た場合に軸方向Lにおける上下関係が逆になるものの、共通形状のセグメント導体40を用いている。そして、本実施形態では、第一層と第五層のセグメント導体40が、周方向他方側C2に直線状接合延出部51aを有する一方側屈曲セグメント導体40aとされている。具体的には、第一層に配置される第一波巻コイル61を構成する第一セグメント導体41、第一層に配置される第二波巻コイル62を構成する第二セグメント導体42、第五層に配置される第一波巻コイル61を構成する第一セグメント導体41、及び第五層に配置される第二波巻コイル62を構成する第二セグメント導体42が、全て、周方向他方側C2に直線状接合延出部51aを有する一方側屈曲セグメント導体40aとされている。よって、第一層コイル21と第五層コイル25とは、上記第一の実施形態における第一層コイル21(図3参照)と同様の構成を備えている。
In the present embodiment, even when the
一方、本実施形態では、第一層と第五層以外の層のセグメント導体40は、両側屈曲セグメント導体40bとされている。そして、第二層のセグメント導体40と第六層のセグメント導体40とが互いに共通形状のセグメント導体とされている。また、第三層のセグメント導体40と第七層のセグメント導体40とが互いに共通形状のセグメント導体とされている。そして、第四層のセグメント導体40と第八層のセグメント導体40とが互いに共通形状のセグメント導体40とされている。
On the other hand, in the present embodiment, the segment conductors 40 in layers other than the first layer and the fifth layer are both-side
ここで、第四層コイル24について具体的に説明する。図11は、一つの相に対応する第四層コイル24の配置状態を示す展開図である。図11に示すように、第四層コイル24が備える第一波巻コイル61は、互いに隣接する両側屈曲セグメント導体40b(第一セグメント導体41)の接合延出部51(屈曲接合延出部51b)同士を順次接合して形成されている。そして、両側屈曲セグメント導体40bが備える一対の接合延出部51(屈曲接合延出部51b)は、互いにほぼ同じ長さに形成されているため、図11に示すように、第四層コイル24が備える第一波巻コイル61における接合部30は、当該接合部30により形成される接合渡り部53が位置する周方向C範囲における中心位置付近に位置する。同様に、第四層コイル24が備える第二波巻コイル62も、一対の接合延出部51(屈曲接合延出部51b)の長さが互いにほぼ同じ長さに形成された両側屈曲セグメント導体40b(第二セグメント導体42)を用いて構成されている。よって、図11に示すように、第四層コイル24が備える第二波巻コイル62における接合部30は、当該接合部30により形成される接合渡り部53が位置する周方向C範囲における中心位置付近に位置する。上記のように、第四層のセグメント導体40と第八層のセグメント導体40とは互いに共通形状のセグメント導体40とされているため、第八層コイル28も第四層コイル24と同様に形成されている。
Here, the
そして、詳細は省略するが、第二層コイル22及び第六層コイル26における接合部30と、第三層コイル23及び第七層コイル27における接合部30とが、第一層コイル21及び第五層コイル25における接合部30と、第四層コイル24及び第八層コイル28における接合部30とが両端を規定する周方向C範囲を均等又はほぼ均等に3分割する位置に配置されるように、第二層及び第六層のセグメント導体40と、第三層及び第七層のセグメント導体40とが構成されている。すなわち、上記のような位置関係が得られるように、第二層及び第六層のセグメント導体40が備える一対の接合延出部51の長さや、第三層及び第七層のセグメント導体40が備える一対の接合延出部51の長さが設定されている。これにより、以下に述べるように、接合延出部51同士の接合部30を分散配置させることが可能となっている。
Although not described in detail, the
図12は、ステータコア2に対して軸方向一方側L1に形成される、第一層コイル21から第八層コイル28の接合部30の配置状態を示す模式図である。なお、各相のコイル20u、20v、20wは同様の構成を有するため、ここでは、U相コイル20uに関して説明する。図12に示すように、U相コイル20uの各層コイル21〜28における接合部30について、iを1から4までの整数として、第i層コイルにおける接合部30の周方向C位置と、第(i+4)層コイルにおける接合部30の周方向C位置とが一致する。そして、図13は、U相コイル20uを構成する各層コイル21〜28の接合部30の、接合渡り部53が位置する周方向C範囲における周方向C位置の関係を示している。図12及び図13に示すように、各層コイル21〜28の接合部30は周方向Cに分散配置されているため、互いに隣接する層同士の間での接合部30間の距離を適切に確保することが可能となっている。なお、iを1から4までの整数として、第i層コイルにおける接合部30と、第(i+4)層コイルにおける接合部30とは同じ周方向C位置に配置されるが、これらの接合部30はもともと4層分に対応した距離だけ径方向Rに離間しているため、電気的絶縁性に関する問題は生じ難い。なお、図示は省略するが、図12に示さない部分においても同様に接合部30が配置されている。
FIG. 12 is a schematic diagram showing an arrangement state of the
なお、図12及び図13に示すように、U相コイル20uを構成する各層コイル21〜28の接合部30は、U相コイル20uの接合渡り部53が位置する周方向C範囲の半分の範囲内に分散配置されている。なお、各相の接合渡り部53は、図10に示すように、接合渡り部53の周方向C範囲の半分ずつ周方向Cにずれて配置されている。そのため、図12に示すように、U相コイル20uの接合部30だけでなくV相コイル20vやW相コイル20wの接合部30も、同様に、接合渡り部53が位置する周方向C範囲の半分の範囲内に分散配置することが可能となっている。よって、同一の相の接合部30が配置される周方向C範囲同士を異なる相の間で重複させることなく、同一の相の接合部30を周方向に分散配置可能な構成となっている。このように、本実施形態では、各相の波巻コイル組における同一の周方向C位置に形成される8個の接合渡り部53の組のそれぞれについて、接合渡り部53の組を構成する接合延出部51同士の8個の接合部30が、接合渡り部53の組が位置する周方向C範囲の半分の範囲内に分散配置されている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the
なお、同一の相の接合部30を周方向に分散配置可能な周方向C範囲は、コイル20の相数に応じて適宜変更すると好適である。すなわち、コイル20の相の数が3より大きくなれば、接合渡り部53の周方向C範囲の半分より小さな範囲内に複数の接合部30が分散配置される構成とすると良い。
Note that the circumferential direction C range in which the
また、図示は省略するが、ステータコア2に対して軸方向他方側L2に形成される、各層コイル21〜28に配置された第一波巻コイル61の接合部30も、図12と同様に配置されている。
Moreover, although illustration is abbreviate | omitted, the
3.その他の実施形態
(1)上記第一の実施形態では、第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62の双方が、一方側屈曲セグメント導体40aを用いて構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、第一波巻コイル61と第二波巻コイル62のいずれか一方を、一方側屈曲セグメント導体40aを用いて構成し、他方を両側屈曲セグメント導体40bを用いて構成しても良い。また、第一波巻コイル61と第二波巻コイル62との双方を、両側屈曲セグメント導体40bを用いて構成しても良い。
3. Other Embodiments (1) In the first embodiment, the case where both the first
(2)上記第一の実施形態では、コイル20が3層巻構造であり、径方向最外側の層である第一層に第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62が配置される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一層以外の層に第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62を配置する構成とすることもできる。また、コイル20は3層巻構造のものに限られず、コイル20が、5層巻構造や7層巻構造等の3より大きな奇数分の層に導体辺部50が配置された構造を有しているものであっても良い。このような場合において、第一波巻コイル61及び第二波巻コイル62が配置される層の位置や層の数は適宜変更可能である。例えば、上記第一の実施形態と同様、径方向最外側の層(第一層)にのみ第一波巻コイル61と第二波巻コイル62とを配置し、それ以外の層に第三波巻コイル63と第四波巻コイル64とを配置する構成とすることができる。また、コイル20が、第一層に第一波巻コイル61と第二波巻コイル62とが配置された1層巻構造であっても良い。
(2) In the first embodiment, the
(3)上記第二の実施形態では、第一層及び第五層のセグメント導体40が一方側屈曲セグメント導体40aであり、第一層及び第五層以外のセグメント導体40が両側屈曲セグメント導体40bである場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、ある1つの層(例えば、第一層)のセグメント導体40のみを一方側屈曲セグメント導体40aとすることもできる。また、当然ながら、全ての層のセグメント導体40を一方側屈曲セグメント導体40aとすることもでき、又全ての層のセグメント導体40を両側屈曲セグメント導体40bとすることもできる。
(3) In the second embodiment, the first and fifth layer segment conductors 40 are one-side
(4)上記第二の実施形態では、同じ層を構成する第一波巻コイル61と第二波巻コイル62との間でも、径方向Rに沿って見た場合に軸方向Lにおける上下関係が逆になるものの、共通形状のセグメント導体40を用いている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、同じ層を構成する第一波巻コイル61と第二波巻コイル62との間で、共通形状のセグメント導体40を用いない構成とすることもできる。すなわち、ステータコア2に対して軸方向一方側L1に形成される接合部30の配置構成と、ステータコア2に対して軸方向他方側L2に形成される接合部30の配置構成とは、互いに独立に設計することができる。
(4) In the second embodiment, the vertical relationship in the axial direction L when viewed along the radial direction R even between the first
(5)上記第二の実施形態では、コイル20が8層巻構造である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、コイル20の層の数は適宜変更可能である。例えば、コイル20を10層巻構造とすることができる。
(5) In the second embodiment, the case where the
(6)上記第二の実施形態では、同一の相のコイルを構成する各層コイル21〜28における接合部30について、iを1から4までの整数として、第i層コイルにおける接合部30の周方向C位置と、第(i+4)層コイルにおける接合部30の周方向C位置とが一致する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、各層コイル21〜28における接合部30の配設位置は、接合渡り部53の周方向C範囲の半分の範囲内で適宜変更可能である。例えば、各層コイル21〜28の接合部30のいずれもが互いに同じ周方向C位置に位置しないように構成することができる。
(6) In the second embodiment, with respect to the
(7)上記第二の実施形態では、各相の波巻コイル組における同一の周方向C位置に形成される複数個の接合渡り部53の組のそれぞれについて、当該接合渡り部53の組を構成する接合延出部51同士の複数個の接合部30が、当該接合渡り部53の組が位置する周方向C範囲の半分の範囲内に分散配置されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、接合渡り部53の組を構成する接合延出部51同士の複数個の接合部30が、接合渡り部53の組が位置する周方向C範囲の4分の1の範囲内に分散配置されている構成としたり、互いに同一の周方向C位置に配置される構成としたりすることも可能である。
(7) In said 2nd embodiment, about each of the group of the some joining
(8)上記第二の実施形態では、8層の第一波巻コイル61又は8層の第二波巻コイル61について、層毎に共通形状のセグメント導体40を用いる場合を例として説明したが、層毎に共通形状のセグメント導体40を用いない構成とすることも可能である。
(8) In the second embodiment described above, the case where the segment conductor 40 having a common shape is used for each layer of the eight-layer
(9)上記の実施形態では、第三波巻コイル63を構成する第三セグメント導体43や、第四波巻コイル64を構成する第四セグメント導体44が、一対の導体辺部50と、当該一対の導体辺部50の一端同士を接続する連続渡り部52と、当該一対の導体辺部50のそれぞれの他端から延出する一対の接合延出部51と、を有している場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第三セグメント導体43及び第四セグメント導体44の少なくとも一方が、スロット3内に軸方向Lに沿って配置される導体辺部50と、導体辺部50の双方の端部からステータコア2に対して軸方向Lに延出する一対の接合延出部51と、を有して構成されるセグメント導体、すなわち、連続渡り部52を有さないセグメント導体(例えば、I字状のセグメント導体や、一方の接合延出部51が予め屈曲加工されたL字状のセグメント導体等)である構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、上記第一の実施形態では、第一層以外の層のコイルも波巻コイルである場合を例として説明したが、第一層以外の層のコイルが重ね巻コイルや同心巻コイルである構成とすることもできる。
(9) In the above embodiment, the
(10)上記の実施形態では、セグメント導体40を構成する線状導体の、延在方向に直交する断面における断面形状が矩形状である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、当該断面形状が、円形状、楕円形状、正方形状、多角形状等の線状導体を用いることができる。 (10) In the above embodiment, the case where the cross-sectional shape of the linear conductor constituting the segment conductor 40 in the cross section orthogonal to the extending direction is rectangular has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and linear conductors such as a circular shape, an elliptical shape, a square shape, and a polygonal shape can be used as the cross-sectional shape.
(11)上記の実施形態では、本発明に係る回転電機用電機子を、インナーロータ型の回転電機用のステータに適用した場合を例として説明したが、アウターロータ型の回転電機用のステータに適用することもできる。 (11) In the above-described embodiment, the case where the armature for a rotating electrical machine according to the present invention is applied to a stator for an inner rotor type rotating electrical machine has been described as an example. It can also be applied.
本発明は、円筒状のコア基準面の軸方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されてなる電機子コアと、当該電機子コアに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子に好適に利用することができる。 The present invention includes an armature core in which a plurality of slots extending in the axial direction of a cylindrical core reference surface are distributed in the circumferential direction of the core reference surface, and a coil wound around the armature core. It can utilize suitably for the armature for rotating electrical machines.
1:ステータ(回転電機用電機子)
2:ステータコア(電機子コア)
3:スロット
20:コイル
30:接合部
40:セグメント導体
40a:一方側屈曲セグメント導体
40b:両側屈曲セグメント導体
41:第一セグメント導体
42:第二セグメント導体
43:第三セグメント導体
44:第四セグメント導体
50:導体辺部
51:接合延出部
51a:直線状接合延出部
51b:屈曲接合延出部
52:連続渡り部
53:接合渡り部
61:第一波巻コイル
62:第二波巻コイル
63:第三波巻コイル
64:第四波巻コイル
L:軸方向
C:周方向
R:径方向
1: Stator (armature for rotating electrical machine)
2: Stator core (armature core)
3: Slot 20: Coil 30: Joint 40:
Claims (6)
前記コイルは、周方向位置が異なる一対の前記スロット内に軸方向に沿って配置される一対の導体辺部と、前記電機子コアの軸方向外側において前記一対の導体辺部の一端同士を接続する連続渡り部と、前記一対の導体辺部のそれぞれの他端から前記電機子コアの軸方向外側に延出する一対の接合延出部と、を連続導体で形成されたセグメント導体を複数用いて構成され、前記連続渡り部が前記電機子コアに対して軸方向一方側に配置された前記セグメント導体である第一セグメント導体を周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第一セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第一波巻コイルと、前記連続渡り部が前記電機子コアに対して軸方向他方側に配置された前記セグメント導体である第二セグメント導体を周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第二セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第二波巻コイルと、を備え、
前記第一セグメント導体の周方向一方側の前記導体辺部と、当該第一セグメント導体に隣接配置される前記第二セグメント導体の周方向他方側の前記導体辺部とが、互いに隣接する前記スロット内に配置されるとともに、前記第一波巻コイル及び前記第二波巻コイルを構成するセグメント導体の前記導体辺部が、互いに同じ径方向位置に配置され、
互いに隣接する前記第一セグメント導体の前記接合延出部同士を接合することで前記電機子コアの軸方向他方側に形成される前記第一波巻コイルの接合渡り部は、前記第二波巻コイルの前記連続渡り部に対して軸方向他方側に重なるように配置され、互いに隣接する前記第二セグメント導体の前記接合延出部同士を接合することで前記電機子コアの軸方向一方側に形成される前記第二波巻コイルの接合渡り部は、前記第一波巻コイルの前記連続渡り部に対して軸方向一方側に重なるように配置されている回転電機用電機子。 A rotating electrical machine comprising: an armature core in which a plurality of slots extending in the axial direction of a cylindrical core reference surface are distributed in the circumferential direction of the core reference surface; and a coil wound around the armature core Armature,
The coil connects a pair of conductor side portions disposed along the axial direction in the pair of slots having different circumferential positions, and one end of the pair of conductor side portions on the outer side in the axial direction of the armature core. A plurality of segment conductors formed of continuous conductors, and a pair of joint extending portions extending from the other ends of the pair of conductor side portions to the outside in the axial direction of the armature core. A plurality of first segment conductors, which are the segment conductors arranged on one side in the axial direction with respect to the armature core, and a plurality of first segment conductors arranged in a circumferential direction, and adjacent to each other A first wave-wound coil in which the joint extension portions of the one-segment conductor are sequentially joined to make a round in the circumferential direction, and the continuous crossing portion is disposed on the other side in the axial direction with respect to the armature core. Said seg A plurality of second segment conductors, which are conductor conductors, are distributed in the circumferential direction, and the joint extension portions of the second segment conductors adjacent to each other are sequentially joined to form a wave winding that makes a round in the circumferential direction. A second wave winding coil,
The slot in which the conductor side portion on one circumferential side of the first segment conductor and the conductor side portion on the other circumferential side of the second segment conductor arranged adjacent to the first segment conductor are adjacent to each other. And the conductor side portions of the segment conductors constituting the first wave coil and the second wave coil are disposed at the same radial position,
The junction crossing part of the first wave winding coil formed on the other side in the axial direction of the armature core by joining the joining extension parts of the first segment conductors adjacent to each other is the second wave winding. It is arranged so as to overlap the other side in the axial direction with respect to the continuous crossing portion of the coil, and by joining the joint extension portions of the second segment conductors adjacent to each other on the one side in the axial direction of the armature core The junction arm of the second wave winding coil formed is an armature for a rotating electrical machine arranged so as to overlap one side in the axial direction with respect to the continuous transition portion of the first wave winding coil.
前記一対の導体辺部の径方向位置が前記各スロット内において互いに隣接する層となるように配置されるとともに、前記連続渡り部が前記電機子コアに対して軸方向一方側又は軸方向他方側に配置された前記セグメント導体である第三セグメント導体を用い、当該第三セグメント導体を周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第三セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第三波巻コイルと、前記第三セグメント導体と同じ構成の第四セグメント導体を用い、当該第四セグメント導体を前記第三セグメント導体に対して周方向一方側に1スロット分ずらした位置関係で周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第四セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第四波巻コイルとを、前記コイルが更に備え、
複数の前記スロット内における径方向最外側の層に前記第一波巻コイル及び前記第二波巻コイルが配置され、それ以外の層に前記第三波巻コイル及び前記第四波巻コイルが配置されている請求項1に記載の回転電機用電機子。 The coil has an m-layer winding structure in which m conductor sides are arranged in the radial direction (m: an odd number of 3 or more) in each slot,
The radial positions of the pair of conductor side portions are arranged so as to be layers adjacent to each other in each slot, and the continuous crossing portion is on one axial side or the other axial side with respect to the armature core. The third segment conductors, which are the segment conductors, are arranged in a distributed manner along the circumferential direction, and the joint extension portions of the third segment conductors adjacent to each other are sequentially arranged. A third wave coil that is joined and wound in a circumferential direction and a fourth segment conductor having the same configuration as the third segment conductor is used, and the fourth segment conductor is connected to the third segment conductor. The plurality of joint extension portions of the fourth segment conductors adjacent to each other are arranged in a distributed manner along the circumferential direction in a positional relationship shifted by one slot on one circumferential side. And a fourth wave winding coils and a wave winding shape a round in the circumferential direction by sequentially joining, further comprising said coil,
The first wave coil and the second wave coil are arranged in the radially outermost layer in the plurality of slots, and the third wave coil and the fourth wave coil are arranged in the other layers. The armature for a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the armature is used.
前記一対の導体辺部の径方向位置が前記各スロット内において互いに隣接する層となるように配置されるとともに、前記連続渡り部が前記電機子コアに対して軸方向一方側又は軸方向他方側に配置された前記セグメント導体である第三セグメント導体を用い、当該第三セグメント導体を周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第三セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第三波巻コイルと、前記第三セグメント導体と同じ構成の第四セグメント導体を用い、当該第四セグメント導体を前記第三セグメント導体に対して周方向一方側に1スロット分ずらした位置関係で周方向に沿って複数分散配置するとともに、互いに隣接する前記第四セグメント導体の前記接合延出部同士を順次接合して周方向に一巡する波巻状とした第四波巻コイルとを、前記コイルが更に備え、
前記第一波巻コイル及び前記第二波巻コイルのいずれか一方の端部に、電源に接続するための電源側端子が設けられ、前記第三波巻コイル及び前記第四波巻コイルのいずれか一方の端部が、他相の前記コイルとの接続点である中性点に接続されている請求項1又は2に記載の回転電機用電機子。 The coil has an m-layer winding structure in which m conductor sides are arranged in the radial direction (m: an odd number of 3 or more) in each slot,
The radial positions of the pair of conductor side portions are arranged so as to be layers adjacent to each other in each slot, and the continuous crossing portion is on one axial side or the other axial side with respect to the armature core. The third segment conductors, which are the segment conductors, are arranged in a distributed manner along the circumferential direction, and the joint extension portions of the third segment conductors adjacent to each other are sequentially arranged. A third wave coil that is joined and wound in a circumferential direction and a fourth segment conductor having the same configuration as the third segment conductor is used, and the fourth segment conductor is connected to the third segment conductor. The plurality of joint extension portions of the fourth segment conductors adjacent to each other are arranged in a distributed manner along the circumferential direction in a positional relationship shifted by one slot on one circumferential side. And a fourth wave winding coils and a wave winding shape a round in the circumferential direction by sequentially joining, further comprising said coil,
A power supply side terminal for connection to a power source is provided at one end of the first wave winding coil and the second wave winding coil, and any one of the third wave winding coil and the fourth wave winding coil The armature for a rotating electrical machine according to claim 1 or 2, wherein one of the ends is connected to a neutral point that is a connection point with the coil of the other phase.
n層の前記第一波巻コイル又はn層の前記第二波巻コイルについて、層毎に共通形状の前記セグメント導体を用い、
少なくとも一層の前記セグメント導体が、一対の前記接合延出部の一方が径方向一方側から見て前記導体辺部と同一直線状に延在する直線状接合延出部とされ、一対の前記接合延出部の他方が周方向で前記直線状接合延出部とは反対側に延在するように屈曲された屈曲接合延出部とされた一方側屈曲セグメント導体であり、別の少なくとも一層の前記セグメント導体が、一対の前記接合延出部の双方が周方向で互いに対となる前記接合延出部とは反対側に延在するように屈曲された屈曲接合延出部とされた両側屈曲セグメント導体である請求項1に記載の回転電機用電機子。 The coil has an n-layer winding structure in which n pieces of the conductor side portions (n: an integer of 2 or more) are arranged in the radial direction in each slot,
For the first wave coil of n layers or the second wave coil of n layers, use the segment conductors having a common shape for each layer,
At least one layer of the segment conductors is a linear joint extension portion in which one of the pair of joint extension portions extends in the same straight line as the conductor side portion when viewed from one side in the radial direction. The other side of the extension part is a one-side bent segment conductor that is a bent joint extension part that is bent so as to extend to the opposite side of the linear joint extension part in the circumferential direction. Both side bends in which the segment conductor is a bent joint extension portion that is bent so that both of the pair of joint extension portions extend in the circumferential direction opposite to the joint extension portion. The armature for a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the armature is a segment conductor.
前記電機子コアには、前記第一相用の互いに隣接する2つの前記スロットと、前記第二相用の互いに隣接する2つの前記スロットと、前記第三相用の互いに隣接する2つの前記スロットとが、記載の順に周方向に沿って繰り返し現れるように配置されており、
各相の前記波巻コイル組における同一の周方向位置に形成されるn個の前記接合渡り部の組のそれぞれについて、当該接合渡り部の組を構成する前記接合延出部同士のn個の接合部が、当該接合渡り部の組が位置する周方向範囲の半分の範囲内に分散配置されている請求項5に記載の回転電機用電機子。 The coil includes a wave winding coil set including the first wave winding coil of n layers and the second wave winding coil of n layers for three phases of a first phase, a second phase, and a third phase,
The armature core includes two adjacent slots for the first phase, two adjacent slots for the second phase, and two adjacent slots for the third phase. Are arranged so that they appear repeatedly along the circumferential direction in the order of description,
For each of the n sets of junction crossing portions formed at the same circumferential position in the wave winding coil set of each phase, n pieces of the junction extension portions constituting the set of the junction crossing portions. The armature for a rotating electrical machine according to claim 5, wherein the joint portions are dispersedly arranged within a half range of a circumferential range where the set of joint transition portions is located.
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