JP2015171239A - 回転電機のステータ及び回転電機 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の分割コアによって形成されるステータにおいて、低コストで製作可能な回転電機のステータ及びそのステータを適用した回転電機を提供する。【解決手段】複数の分割コア41と、複数のインシュレータ42と、複数のコイル6と、を備えた回転電機のステータ1であって、複数の同相コイルと、複数の同相分割コアと、を備え、複数の同相分割コアは、一方相コイルが巻回された一方相分割コアと、他方相コイルが巻回された他方相分割コアと、を備え、複数の一方相コイルは、一本の導線によって形成され、ステータの軸線方向の一端側においてヨーク41aの径方向外側に向かって引き出された第一引き出し部Loutwと、第一渡り部6c1と、第一引き込み部Linwと、を備え、複数の他方相コイルは、一本の導線によって形成され、ステータの軸線方向の他端側においてヨークの径方向外側に向かって引き出された第二引き出し部Loutu、Loutvと、第二渡り部6a1,6b1と、第二引き込み部Linu,Linvと、を備えた。【選択図】図9
Description
本発明は、対向して配置されたロータを駆動する回転電機のステータ及びそのステータを適用した回転電機に関する。
特許文献1に示すような、複数の分割コアを円環状に並べたステータを備え、当該ステータに複数の給電相のコイルが備えられた回転電機がある。この回転電機のステータは、円周方向に複数のティースを備えており、複数の給電相の各コイルが各ティースにインシュレータを介してそれぞれ巻回されている。各コイルのうち同相のコイル同士は、渡り線を介して一本の導線によって形成されている。各給電相の各コイル同士を連結する各渡り線は、全てインシュレータの軸線方向一端側に設けられた渡り線保持部の外周面のガイド溝にそれぞれ係合されている。
上記で説明したような、複数の分割コアによって形成されるステータを作製する場合、コイル巻回の作業性の観点より、通常、環状のステータは、一箇所を軸線方向で分離し、展開状態にして各分割コアを平面上に並べて載置する。そして、このように平面上に載置された状態で、各給電相毎のそれぞれのコイルは、各分割コア(ティース)に巻回されることが考えられる。この場合、同相のコイルのうち一の給電相のコイルを形成するため、まず、あるティースにコイルを巻回後、渡り線を介して次の一の給電相用のティースに、コイルを巻回する。そして、設定された数の一の給電相のコイルが全て巻き終わるまで同様の作業が行なわれる。その後、全ての給電相のコイルが巻終わったら複数の分割コアを円環状に並べステータを形成する。しかしながら、特許文献1で開示された構成では、コイルを巻回した後の各分割コア同士は、分割コアの一端側のみに係合された複数の渡り線の張力のみによって連結されている。このように、分割コアの一端側のみで支持するので、分割コア同士の連結は不安定となる。これにより、複数の分割コアを円環状に巻いていく際には、分割コアの連結を維持させる冶具などが必要となり、組付コストが上昇する虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の分割コアによって形成されるステータにおいて、低コストで製作可能な回転電機のステータ及びそのステータを適用した回転電機を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、請求項1に係る回転電機のステータは、円弧状に形成されたヨーク、及び前記ヨークの径方向内側に向かって前記ヨークに突出形成されたティースをそれぞれ備え円環状に並べられた複数の分割コアと、絶縁性材料によって形成され、前記複数の分割コアの前記ティースをそれぞれ覆う複数のインシュレータと、前記インシュレータを介して前記ティースに巻回された複数のコイルと、を備えた回転電機のステータであって、複数の給電相のうち前記複数のコイルが同相毎に区分された複数の同相コイルと、前記複数の分割コアが、前記同相毎に区分され、前記複数の同相コイルがそれぞれ巻回された複数の同相分割コアと、を備え、前記複数の同相分割コアは、前記複数の同相コイルのうち一方相の一方相コイルが巻回された一方相分割コアと、前記一方相分割コアと隣接して配置され、前記複数の同相コイルのうち他方相の他方相コイルが巻回された他方相分割コアと、を備え、前記複数の一方相コイルは、一本の導線によって形成され、前記一方相コイルが巻回された前記一方相分割コアのティースから、前記ステータの軸線方向の一端側において前記ヨークの径方向外側に向かって引き出された第一引き出し部と、前記第一引き出し部と接続され前記他方相コイルが巻回された前記他方相分割コアのティースを飛ばして前記他方相コイルと隣接する前記一方相コイルが巻回された前記一方相分割コアに至る第一渡り部と、前記第一渡り部と接続され前記一方相コイルが巻回された前記一方相分割コアのティース上に向かって前記ヨークの径方向外側から引き込まれた第一引き込み部と、を備え、前記複数の他方相コイルは、一本の導線によって形成され、前記他方相コイルが巻回された前記他方相分割コアのティースから、前記ステータの軸線方向の他端側において前記ヨークの径方向外側に向かって引き出された第二引き出し部と、前記第二引き出し部と接続され前記一方相コイルが巻回された前記一方相分割コアのティースを飛ばして前記一方相コイルと隣接する前記他方相コイルが巻回された前記他方相分割コアに至る第二渡り部と、前記第二渡り部と接続され前記他方相コイルが巻回された前記他方相分割コアのティース上に向かって前記ヨークの径方向外側から引き込まれた第二引き込み部と、を備えた。
このように、複数の給電相の同相コイルの渡り部のうち、一方相コイルの第一渡り部は、ステータの一端側でヨークの径方向外側に引き出され、他方相コイルの第二渡り部は、ステータの他端側でヨークの径方向外側に引き出される。このため、展開状態の複数の分割コアが平面上に載置され、この状態で分割コアに各コイルが巻回された場合、相互に連結された展開状態の複数の一方相分割コア及び他方相分割コアは、ステータの一端側及び他端側でヨークの径方向外側から各分割コアを支持した各渡り部の作用によって、良好に連結が維持される。これにより、コイルが巻回された複数の各分割コアをステータの軸線周りに巻いて円環状に形成することが容易に行なえ、組付けコストの低減に寄与する。
請求項2に係る回転電機のステータは、円弧状に形成されたヨーク、及び前記ヨークの径方向内側に向かって前記ヨークに突出形成されたティースをそれぞれ備え円環状に並べられた複数の分割コアと、絶縁性材料によって形成され、前記複数の分割コアの前記ティースをそれぞれ覆う複数のインシュレータと、前記インシュレータを介して前記ティースに巻回された複数のコイルと、を備えた回転電機のステータであって、複数の給電相のうち前記複数のコイルが同相毎に区分された複数の同相コイルと、前記複数の分割コアが、前記同相毎に区分され、前記複数の同相コイルがそれぞれ巻回された複数の同相分割コアと、を備え、前記複数の同相分割コアは、前記複数の同相コイルのうちの一方相の一方相コイルが巻回された一方相分割コアと、前記一方相分割コアと隣接して配置され、前記複数の同相コイルのうちの他方相の他方相コイルが巻回された他方相分割コアと、を備え、前記複数の一方相コイルは、一本の導線によって形成され、前記一方相コイルが巻回された前記一方相分割コアのティースから、前記ステータの軸線方向の一端側および他端側のいずれかにおいて前記ヨークの径方向外側に向かって引き出された第一引き出し部と、前記第一引き出し部と接続され前記他方相コイルが巻回された前記他方相分割コアのティースを飛ばして前記他方相コイルと隣接する前記一方相コイルが巻回された前記一方相分割コアに至る第一渡り部と、前記第一渡り部と接続され前記一方相コイルが巻回された前記一方相分割コアのティース上に向かって前記ヨークの径方向外側から引き込まれた第一引き込み部と、を備え、前記複数の他方相コイルは、一本の導線によって形成され、前記他方相コイルが巻回された前記他方相分割コアのティースから、前記ステータの軸線方向の前記一端側および前記他端側のいずれかにおいて前記ヨークの径方向外側に向かって引き出された第二引き出し部と、前記第二引き出し部と接続され前記一方相コイルが巻回された前記一方相分割コアのティースを飛ばして前記一方相コイルと隣接する前記他方相コイルが巻回された前記他方相分割コアに至る第二渡り部と、前記第二渡り部と接続され前記他方相コイルが巻回された前記他方相分割コアのティース上に向かって前記ヨークの径方向外側から引き込まれた第二引き込み部と、を備え、前記複数の一方相分割コア及び前記複数の他方相分割コアのうち、前記ステータの周方向で互いに隣接する各前記分割コアの間に亘って延在する連結部における前記ステータの前記周方向両側の被挟持部が前記隣接する各前記分割コアの各前記ティースと各前記インシュレータとの間で挟持されるよう配置された絶縁紙を備えた。
このように、各分割コアの各ティースと各インシュレータとの間に絶縁紙の連結部を介在させることにより隣り合う分割コア同士を連結状態とし、展開状態で平面上に並べた場合においても連結を維持させることができる。これにより、請求項1と同様に、平面上で各給電相のコイルが巻回され連結された複数の分割コアを、ステータの軸線回りに巻いて円環状に形成することが容易に行なえ組付けコストの低減に寄与する。
請求項3に係る請求項1または2に記載の回転電機のステータは、前記複数のインシュレータの前記ステータにおける前記一端側の端部から突設され、前記複数の一方相コイルの前記第一渡り部が支持される複数の第一渡り線保持部と、前記複数のインシュレータの前記ステータにおける前記他端側の端部から突設され、前記複数の他方相コイルの前記第二渡り部が支持される複数の第二渡り線保持部と、を備え、前記複数の第一渡り線保持部は、前記ヨークの前記径方向外側に向いた第一面に、前記第一渡り部が前記ステータの前記周方向に支持される少なくとも1つの第一円周ガイド溝を備え、前記複数の第二渡り線保持部は、前記ヨークの前記径方向外側に向いた第二面に、前記第二渡り部が前記ステータの前記周方向に支持される少なくとも1つの第二円周ガイド溝を備えた。
つまり、他方相の給電相の第二渡り部をステータの軸線方向他端側に配置し、1方相の給電相の渡り部をステータの軸線方向一端側に配置している。このため、従来技術のように、全ての給電相の渡り部をステータのインシュレータの一端側及び他端側のいずれか一方に、集中配置した場合と比べ、各第一及び第二渡り部の張力が、各第一及び第二渡り線保持部の根元部にそれぞれ及ぼす曲げ応力は軽減される。これにより、信頼性が向上する。
請求項4に係る請求項1乃至3のいずれか1項に記載の回転電機のステータでは、前記複数の給電相は前記他方相であるU相及びV相と、前記一方相であるW相の3相を備え、前記U相、前記V相、前記W相の順番で前記ステータの前記周方向に並んで配置された。
つまり、他方相の2本の給電相の第二渡り部をステータの軸線方向他端側に配置し、1本の給電相の第一渡り部をステータの軸線方向一端側に配置している。このため、従来技術のように、3本の給電相の渡り線をステータのインシュレータの一端側及び他端側のいずれか一方に、集中配置した場合と比べ、各渡り線の張力がインシュレータの係合部の根元部に及ぼす曲げ応力は軽減される。これにより、信頼性が向上する。
請求項5に係る請求項1乃至4のいずれか1項に記載の回転電機のステータは、前記複数のインシュレータの、前記ステータにおける前記一端側及び前記他端側のいずれか一方を覆う蓋部材を備え、前記複数の給電相の各前記複数の同相コイルは、それぞれ巻始め部を備え、各前記巻始め部は、全て前記蓋部材側に向かって引き出されて前記蓋部材に支持された。
このように、巻始め部が、全てステータの一端側及び他端側のいずれか一方に向かって引き出され、1つの蓋部材に集約されて支持されるので、簡易な組付けにすることができ、組付け工数が短縮される。
請求項6に係る回転電機は、ハウジングと、前記ハウジングに回転可能に取り付けられたロータと、前記ロータと対向して前記ハウジングに取り付けられた請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のステータと、を備えた。これにより、回転電機は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のステータが有する効果と同様の効果を有する。
(第一の実施形態)
(概要)
図1乃至図11に基づき、本発明の第一の実施形態における電動モータM(回転電機に該当する)、及びそのステータ1について説明する。本実施形態においては、電動モータMは、3つの給電層(U相,V相,W相)を有する3相交流回転電機である。電動モータMは、制御部(不図示)の制御に従い、発電機、及び電動機のいずれとしても機能し得る。図1は、電動モータMを、ロータRの回転軸線方向で切断した断面の概要図である。なお、以降において、図1における上下方向を上下と称して説明するが、その上下方向は、電動モータMが例えば車両等に実際に配置された場合における方向とは無関係である。
(概要)
図1乃至図11に基づき、本発明の第一の実施形態における電動モータM(回転電機に該当する)、及びそのステータ1について説明する。本実施形態においては、電動モータMは、3つの給電層(U相,V相,W相)を有する3相交流回転電機である。電動モータMは、制御部(不図示)の制御に従い、発電機、及び電動機のいずれとしても機能し得る。図1は、電動モータMを、ロータRの回転軸線方向で切断した断面の概要図である。なお、以降において、図1における上下方向を上下と称して説明するが、その上下方向は、電動モータMが例えば車両等に実際に配置された場合における方向とは無関係である。
図2は、ステータ1の斜視図であり、図4は、ステータ1を構成する分割コアユニット4の斜視図である。分割コアユニット4の説明中における「半径方向」、及び「円周方向」とは、分割コアユニット4がステータ1中にある場合における、ステータ1の半径方向または円周方向である。さらに、説明中における「中心軸C」とは、円環状のステータ1の円環中心軸をいう(図1参照)。ステータ1の中心軸Cは、ロータRの回転軸と一致している。なお、以降の説明において、「軸線方向」といった場合、ステータ1の中心軸Cの方向をいうものとする。
(電動モータM)
図1に示したように、電動モータMは、ロータRと、ステータ1を含むホルダユニット10と、ロータRを回転可能に支持するとともに、ホルダユニット10を固定するモータハウジングH(ハウジングに相当する)と、を備えている。ロータRは、円周上に、複数のマグネットMgを備えている。ロータRの外周、即ちマグネットMgの外周は、ステータ1の内周と半径方向で対向して配置されている。ステータ1の3つの給電層(U相,V相,W相)に電力が供給されることにより回転磁界を発生させ、回転磁界がロータRを駆動する。ロータRは、本発明の主題ではないため、これ以上の説明は行わない。
図1に示したように、電動モータMは、ロータRと、ステータ1を含むホルダユニット10と、ロータRを回転可能に支持するとともに、ホルダユニット10を固定するモータハウジングH(ハウジングに相当する)と、を備えている。ロータRは、円周上に、複数のマグネットMgを備えている。ロータRの外周、即ちマグネットMgの外周は、ステータ1の内周と半径方向で対向して配置されている。ステータ1の3つの給電層(U相,V相,W相)に電力が供給されることにより回転磁界を発生させ、回転磁界がロータRを駆動する。ロータRは、本発明の主題ではないため、これ以上の説明は行わない。
(ステータ)
図1に示すように、ホルダユニット10は、ステータ1と、蓋部材11と、を備えている。ステータ1は、前述したように複数(本実施形態においては12個)の分割コアユニット4を備えている(図2,図3参照)。図3に示すように、12個の分割コアユニット4は、同相毎、即ち各給電相(U相,V相,W相)毎に等分に区分されている。12個の分割コアユニット4を、分割コアユニット4A〜4Lとする(図3参照)。分割コアユニット4Aは、巻始め線Lsu(巻き始め部に相当)を有するU相である。各分割コアユニット4A〜4Lは、図3において、時計周りに配置されている。巻始め線Lsuを有するU相を基点とすると、各給電層(U相,V相,W相)は、時計周りにU相→V相→W相→U相・・・の順に配列されている。つまり、各分割コアユニット4A,4D,4G,4Jが、給電層U相用の分割コアユニットである。また、各分割コアユニット4B,4E,4H,4Kが、給電層V相用の分割コアユニットである。さらに、各分割コアユニット4C,4F,4I,4Lが、給電層W相用の分割コアユニットである。なお、本実施形態においては、U相,V相が他の給電相(他方相)に相当し、W相が一の給電相(一方相)に相当する。
図1に示すように、ホルダユニット10は、ステータ1と、蓋部材11と、を備えている。ステータ1は、前述したように複数(本実施形態においては12個)の分割コアユニット4を備えている(図2,図3参照)。図3に示すように、12個の分割コアユニット4は、同相毎、即ち各給電相(U相,V相,W相)毎に等分に区分されている。12個の分割コアユニット4を、分割コアユニット4A〜4Lとする(図3参照)。分割コアユニット4Aは、巻始め線Lsu(巻き始め部に相当)を有するU相である。各分割コアユニット4A〜4Lは、図3において、時計周りに配置されている。巻始め線Lsuを有するU相を基点とすると、各給電層(U相,V相,W相)は、時計周りにU相→V相→W相→U相・・・の順に配列されている。つまり、各分割コアユニット4A,4D,4G,4Jが、給電層U相用の分割コアユニットである。また、各分割コアユニット4B,4E,4H,4Kが、給電層V相用の分割コアユニットである。さらに、各分割コアユニット4C,4F,4I,4Lが、給電層W相用の分割コアユニットである。なお、本実施形態においては、U相,V相が他の給電相(他方相)に相当し、W相が一の給電相(一方相)に相当する。
そして、12個の分割コアユニット4には、各給電層(U相,V相,W相)毎の各コイル6がそれぞれ巻回されている(図3参照)。つまり、複数のコイル6は、U相,V相,W相それぞれに同相(同じ給電相)毎に等分に区分されている。U相,V相,W相がそれぞれ備える各4個のコイル6をそれぞれ各給電相毎の同相コイルと称する。なお、図3において、Leu,Lev,Lewはそれぞれ各給電層(U相,V相,W相)の巻終わり線である。
図4に示すように、各分割コアユニット4A〜4Lは、分割コア41と、インシュレータ42と、をそれぞれ備えている。分割コア41は、複数の電磁鋼板が積層されて形成されている。分割コア41は、外周面が円弧Arc状に形成されたヨーク41a、及びヨーク41aの円弧Arcの径方向内側に突出形成されたティース41bをそれぞれ備えている。また、分割コア41は、ティース41bの突出端に接続され、ステータ1における内端に位置する内方鍔部41cを備えている。これにより、分割コア41は、中心軸Cに対して垂直な断面形状が略T字状に形成されている。そして、ヨーク41aが円環を形成するよう、12個の分割コア41が、図2、図3に示すように、円環状に並べられている。なお、U相,V相,W相用の各分割コアユニット4A,4D,4G,4J、各分割コアユニット4B,4E,4H,4K、及び各分割コアユニット4C,4F,4I,4Lがそれぞれ備える4個ずつの各分割コア41をそれぞれU相,V相,W相の各同相分割コアと称す。
なお、ヨーク41aが、良好に円環状に形成されるよう、各ヨーク41aの円周方向両側面には、各ヨーク41aと一体で係合溝部41e、及び係合突部41dがそれぞれ上方から下方に向かって所定の距離だけ形成されている。つまり、円周方向で隣接したとき対向する各分割コア41のヨーク41aの一方の側面には係合溝部41e(図4中破線参照)が形成され、他方の側面には係合突部41d(図4参照)が形成されている。係合溝部41e、及び係合突部41dは、それぞれ、中心軸C方向と直交する断面で切断すると凸R形状、及び凹R形状となるよう形成されている。
これにより、円環状に並べられた12個の分割コア41(分割コアユニット4A〜4L)は、隣接する係合突部41dと係合溝部41eとの係合によって、円環の円周方向のいずれかの一部を軸線方向で切り離し、平面上に載置するよう展開しても、展開状態を維持しやすい。なお、詳細な説明は後述するが、連結された12個の各分割コア41(分割コアユニット4A〜4L)の各ティース41bに、各インシュレータ42を介して設けられる各給電相(U相,V相,W相)の各コイル6は、この展開状態で巻回される。
(インシュレータ)
図4に示すように、インシュレータ42は、上下方向に2分割した状態で形成する。インシュレータ42は、例えば合成樹脂等の絶縁性材料によって形成する。インシュレータ42は、主に各分割コア41のティース41bをそれぞれ覆う。以後、上方のインシュレータをアッパインシュレータ44とし、下方のインシュレータをロアインシュレータ45として説明する。
図4に示すように、インシュレータ42は、上下方向に2分割した状態で形成する。インシュレータ42は、例えば合成樹脂等の絶縁性材料によって形成する。インシュレータ42は、主に各分割コア41のティース41bをそれぞれ覆う。以後、上方のインシュレータをアッパインシュレータ44とし、下方のインシュレータをロアインシュレータ45として説明する。
下方に位置するロアインシュレータ45は、コイル6が巻回されるために半径方向に筒状に延びたロア巻回部45aと、ロア巻回部45aの半径方向内方に接続されたロアインナフランジ45bと、ロア巻回部45aの半径方向外方に接続されたロアアウタフランジ45cと、を備えている。
ロアインシュレータ45は、ロア巻回部45aの上端が開口している。ロアインシュレータ45は、その状態で、下方から分割コア41のティース41bに挿入される。ロアインシュレータ45が、分割コア41のティース41bに装着された状態で、ロアインナフランジ45bは、半径方向外方から分割コア41の内方鍔部41cと当接する。内方鍔部41cは、ロアインナフランジ45bよりも半径方向内方に突出している。また、ロアインシュレータ45を、分割コア41のティース41bに装着した状態で、ロアアウタフランジ45cが、半径方向内方からヨーク41aと当接する。ヨーク41aはロアアウタフランジ45cよりも半径方向外方に突出している。
一方、上方に位置するアッパインシュレータ44は、ロアインシュレータ45と同様に、半径方向に筒状に延びたアッパ巻回部44aと、アッパ巻回部44aの半径方向内方に接続されたアッパインナフランジ44bと、アッパ巻回部44aの半径方向外方に接続されたアッパアウタフランジ44cとを備えている。アッパインシュレータ44は、アッパ巻回部44aの下端が開口している。アッパインシュレータ44は、その状態で、上方から分割コア41のティース41bに挿入される。アッパインシュレータ44がティース41bに装着された状態で、アッパインナフランジ44bは半径方向外方から内方鍔部41cと当接する。内方鍔部41cは、アッパインナフランジ44bよりも半径方向内方に突出している。また、アッパインシュレータ44をティース41bに装着した状態で、アッパアウタフランジ44cが、径方向内方からヨーク41aと当接する。ヨーク41aはアッパアウタフランジ44cよりも半径方向外方に突出している。
ロアインシュレータ45、及びアッパインシュレータ44を分割コア41に装着した状態において、各インシュレータ44、45の間の継ぎ目は平坦となり、一体となったロア巻回部45a及びアッパ巻回部44aに、コイル6が後述の方法で巻回される。
(U相、及びV相の渡り線保持部46,47)
図4、図5に示すように、ステータ1の他端側であるアッパインシュレータ44の上端部には、アッパインシュレータ44と一体で軸線方向にそれぞれ突出形成される2本の渡り線保持部46,47を有している。渡り線保持部46,47は、主に、後述する他方相であるU相及びV相の各コイル6の間を接続する各渡り線を外周面で係合する部材である。ここで外周面とは、円弧Arc状に形成された分割コア41のヨーク41aの円弧Arcの径方向外側に向いた面(第二面に相当)である。
図4、図5に示すように、ステータ1の他端側であるアッパインシュレータ44の上端部には、アッパインシュレータ44と一体で軸線方向にそれぞれ突出形成される2本の渡り線保持部46,47を有している。渡り線保持部46,47は、主に、後述する他方相であるU相及びV相の各コイル6の間を接続する各渡り線を外周面で係合する部材である。ここで外周面とは、円弧Arc状に形成された分割コア41のヨーク41aの円弧Arcの径方向外側に向いた面(第二面に相当)である。
渡り線保持部46,47の各外周面は、それぞれ円弧形状を呈している。そして、各外周面には、それぞれU相、及びV相の各渡り線をそれぞれ軸線方向において同じ位置(高さ)で係合するよう、円周方向に延在する各ガイド溝46a,47a(第二円周ガイド溝に相当)、及び各ガイド溝46b,47b(第二円周ガイド溝に相当)がそれぞれ刻設されている(図5〜図7中破線参照)。換言すると、各ガイド溝46a,47aが、U相のコイルの渡り線用のガイド溝であり、各ガイド溝46b,47bが、V相のコイルの渡り線用のガイド溝である。また、渡り線保持部46の外周面には、ガイド溝46c(図5〜図7中破線参照)が刻設されている。ガイド溝46cは、W相用の巻始め線Lsw(巻始め部に相当)が係合されるガイド溝である。なお、各ガイド溝46a,46bは、U相,V相用の巻始め線Lsu,Lsv(巻始め部に相当)を係合し案内するガイド溝も兼用している。
12個の分割コアユニット4A〜4Lが円環状に並べられた場合に、各隣接する分割コアユニットの各渡り線保持部46と、各渡り線保持部47とを円周方向に突き合わせることによって、隣接する渡り線保持部47のガイド溝47aと渡り線保持部46のガイド溝46a、及び隣接する渡り線保持部47のガイド溝47bと渡り線保持部46のガイド溝46bと、が若干の空間を有してそれぞれ連続したガイド溝となる。なお、渡り線保持部46,47の外周面は円弧状に限らず、直線状でもよい。
図5〜図7に示すように、渡り線保持部46の各ガイド溝46a,47a、及び渡り線保持部47の各ガイド溝46b,47bは、軸線方向に所定の距離を有して整列し相互に平行に形成されている。ここでいう所定の距離とは、2個(2本)のガイド溝46a,47a及び各ガイド溝46b,47bに、それぞれU相、及びV相の各コイルの渡り線が係合され、各渡り線に所定の電圧が給電されたときに、良好に相互の絶縁が得られる距離であり、事前に計算または実験等によって決定される。
本実施形態では、V相のコイル用の各ガイド溝46b,47bが、U相のコイルの渡り線用のガイド溝46a,47aの軸線方向上方に形成されている。しかし、この態様に限らず、上下は逆でもよい。なお、以降の説明のため、U相の各コイルをコイル6a(同相コイル)とし、コイル6a同士を接続するU相の渡り線を、渡り線6a1(第二渡り部に相当)とする。また、V相の各コイルをコイル6b(同相コイル)とし、コイル6b同士を接続するV相の渡り線を、渡り線6b1(第二渡り部に相当)とする。さらに、後に詳述するW相の各コイルをコイル6c(同相コイル)とし、コイル6c同士を接続するW相の渡り線を、渡り線6c1(第一渡り部に相当)とする。なお、渡り線保持部46の外周面に設けられたW相の巻始め線Lsw用のガイド溝46cは,V相のガイド溝46bの軸線方向上方に、ガイド溝46bと所定の距離を有して平行に形成されている。また、ガイド溝46cは、各巻終わり端子Leu,Lev,Lewを案内するガイド溝でもあるが詳細は後述する。
渡り線保持部46は、案内部46d,46eを備えている。案内部46d,46eは、渡り線保持部46の円周方向側面の渡り線保持部47側に設けられている。案内部46d,46eは、渡り線保持部47側に向かってそれぞれ突設されている。
案内部46dが有する一つの機能は、U相、及びV相及びの各巻始め線Lsu,Lsvを各コイル6a、及び6bが巻回される位置、即ち各分割コア41の各ティース41b方向に案内し引き込むことである。また、案内部46dが有するもう一つの機能は、U相、及びV相の各同相コイル6a,6bから延在した各渡り線6a1,6b1を、上記と同様、各ティース41b方向に案内し引き込むことである。つまり、案内部46dは、各巻始め線Lsu,Lsv、または各渡り線6a1,6b1をインシュレータ42のアッパ巻回部44a、及びロア巻回部45aに引き込むための案内部である。具体的には、案内部46dの渡り線保持部47側の側面でU相の各巻始め線Lsuをティース41b方向に案内し引き込む。また、案内部46dの上面に形成された溝でV相の各巻始め線Lsvをティース41b方向に案内し引き込む。案内部46dの側面、及び上面は、渡り線保持部46のガイド溝46a,46bとそれぞれ連続的に形成されている。
案内部46eが有する1つの機能は、W相の各巻始め線LswをW相の各コイル6cが巻回される位置、即ち各分割コア41の各ティース41b方向に案内し引き込むことである。また、案内部46eが有するもう一つの機能は、前述したように、U相,V相,W相の各コイル6a,6b、6cが全て巻終わった後に、案内面となる上面で各巻終わり線Leu,Lev,Lewの案内をすることである。案内部46eは、案内面となる上面が渡り線保持部46のガイド溝46cと連続的に形成されている(図10参照)。
このように、渡り線保持部46は、各巻始め線Lsu,Lsv,Lswと各コイル6a,6b,6cの入力線Linu,Linv,Linwとを接続させるため、各巻始め線Lsu,Lsv,Lswまたは各渡り線6a1,6b1を、次に巻回される各コイル6a,6b,6cの入力線Linu,Linv(ともに第二引き込み部に相当)およびLinw(第一引き込み部に相当)位置に案内する機能を有している。
渡り線保持部46の内周面には、上方から垂下するU相、及びV相の巻始め線Lsu、Lsvを案内するための案内段差部46fが形成されている。また、渡り線保持部46において、円周方向における案内部46dと反対側の側面には、案内段差部46fと外周面の各ガイド溝46a,46b,46cとを接続する各ガイド溝46g,46h,46iが形成されている。
渡り線保持部47は、U相及びV相の各コイル6a,6bから引き出した図8に示す各出力線Loutu、Loutv(ともに第二引き出し部に相当)に接続される各渡り線6a1,6b1を各ガイド溝47a,47bに案内するための案内溝47a1,47b1を備えている。案内溝47a1,47b1は、渡り線保持部47の円周方向側面の渡り線保持部46側に設けられている。案内溝47a1,47b1は、それぞれ渡り線保持部47の各ガイド溝47a,47bと連続して形成されている。
(W相の渡り線保持部48,49)
図4,図9に示すように、ロアインシュレータ45は、ステータ1の一端側である下端部に、ロアインシュレータ45と一体で軸線方向にそれぞれ突出形成される2本の渡り線保持部48,49を有している。渡り線保持部48,49は、主にW相(一方相に相当)の同相の各コイル6cの間をそれぞれ接続する渡り線6c1を外周面で係合する。ここで外周面とは、円弧Arc状に形成された分割コア41のヨーク41aの円弧Arcの径方向外側に向いた面(第一面に相当)である。各渡り線保持部48,49の外周面は円弧状であり、外周面側に円周方向に延在する1個(1本)のガイド溝48a,49a(いずれも第一円周ガイド溝に相当)が形成されている。
図4,図9に示すように、ロアインシュレータ45は、ステータ1の一端側である下端部に、ロアインシュレータ45と一体で軸線方向にそれぞれ突出形成される2本の渡り線保持部48,49を有している。渡り線保持部48,49は、主にW相(一方相に相当)の同相の各コイル6cの間をそれぞれ接続する渡り線6c1を外周面で係合する。ここで外周面とは、円弧Arc状に形成された分割コア41のヨーク41aの円弧Arcの径方向外側に向いた面(第一面に相当)である。各渡り線保持部48,49の外周面は円弧状であり、外周面側に円周方向に延在する1個(1本)のガイド溝48a,49a(いずれも第一円周ガイド溝に相当)が形成されている。
12個の分割コアユニット4A〜4Lが円環状に並べられた場合に、隣接する分割コアユニットの渡り線保持部49と、渡り線保持部48とを円周方向に突き合わせることによって、隣接する渡り線保持部49のガイド溝49aと渡り線保持部48のガイド溝48aと、が空間を有してそれぞれ連続したガイド溝となる。なお、渡り線保持部48,49の外周面は円弧状に限らず、直線状でもよい。
なお、W相の各コイル6cにおいて、巻始め線Lsw(巻始め部に相当)は、U相、及びV相と同様に、上方から垂下し、ロア巻回部45a、及びアッパ巻回部44aに、コイル6cを巻回する構成となっている。このため、前述したように巻始めのみ、アッパインシュレータ44の上端部に形成された、渡り線保持部46によって案内される。しかし、コイル6cの出力線Loutw(第一引き出し部に相当)に接続される、図2に示す渡り線6c1(第一渡り部に相当)は、渡り線保持部49の外周面のガイド溝49aに係合される。渡り線保持部49の円周方向側面には、渡り線6c1をガイド溝49aに案内するガイド溝(不図示)が形成されている。
(コイル6の分割コアユニット4A〜4Lへの巻回手順)
ここで、各コイル6a,6b,6cの巻回手順について図5〜図9に基づいて説明する。各コイル6a,6b,6cは、各インシュレータ42が装着された12個の各分割コア41、つまり分割コアユニット4A〜4Lが連結され、展開された状態で巻回される。他方相であるU相のコイル6aの巻回手順における巻回順序は、図9の実線矢印Ar1に示すとおりである。巻回順序Ar1は、まず、軸線方向上方から垂下する巻始め線Lsuが、分割コアユニット4Aの渡り線保持部46の内周面の案内段差部46fに案内される(図5参照)。その後、渡り線保持部46の円周方向側面に形成されたガイド溝46gを介して、外周面のガイド溝46aに係合される。さらに、巻始め線Lsuは、案内部46dの側面に沿って分割コア41のティース41b方向に引き込まれる。これにより、巻始め線Lsuは、コイル6aの入力線Linuと接続する。このとき、分割コアユニット4A〜4Lは連結され平面上に載置された状態である。コイル6aは、分割コアユニット4Aのティース41bに、インシュレータ42を介して所定の巻数だけ巻回されて形成される。
ここで、各コイル6a,6b,6cの巻回手順について図5〜図9に基づいて説明する。各コイル6a,6b,6cは、各インシュレータ42が装着された12個の各分割コア41、つまり分割コアユニット4A〜4Lが連結され、展開された状態で巻回される。他方相であるU相のコイル6aの巻回手順における巻回順序は、図9の実線矢印Ar1に示すとおりである。巻回順序Ar1は、まず、軸線方向上方から垂下する巻始め線Lsuが、分割コアユニット4Aの渡り線保持部46の内周面の案内段差部46fに案内される(図5参照)。その後、渡り線保持部46の円周方向側面に形成されたガイド溝46gを介して、外周面のガイド溝46aに係合される。さらに、巻始め線Lsuは、案内部46dの側面に沿って分割コア41のティース41b方向に引き込まれる。これにより、巻始め線Lsuは、コイル6aの入力線Linuと接続する。このとき、分割コアユニット4A〜4Lは連結され平面上に載置された状態である。コイル6aは、分割コアユニット4Aのティース41bに、インシュレータ42を介して所定の巻数だけ巻回されて形成される。
その後、図8に示すように、コイル6aの出力線Loutuと接続された渡り線6a1が、軸線方向上方で、分割コアユニット4Aが有する分割コア41のヨーク41aの径方向外側に、渡り線保持部47の案内部47a1を介して引き出される。引き出された渡り線6a1は、分割コアユニット4Aの渡り線保持部46、及び隣接する分割コアユニット4Bの渡り線保持部47の各外周面の各ガイド溝46a,47aに係合される。そして、渡り線6a1は、分割コアユニット4Aとともに他方相(V相)を構成する分割コアユニット4Bに隣接するW相(一方相)の分割コアユニット4Cを飛ばして、ステータ1組立て時における周方向に延在する。これにより、渡り線6a1は、分割コアユニット4B、4Cの各ガイド溝46a,47aに係合されたのち、渡り線保持部46のガイド溝46a、及び案内部46dを介して分割コアユニット4Dのティース41b方向に引き込まれる。そして、引き込まれた渡り線6a1は、コイル6aの入力線Linu(図5参照)と接続し、同相のコイル6aが分割コアユニット4Dのティース41bに、インシュレータ42を介して所定の巻数で巻回されて形成される。
以降、同相の分割コアユニット4G、4Jに対し、分割コアユニット4Dで巻回したのと同様の手順でそれぞれ同相のコイル6aをそれぞれ所定の巻数で巻回して形成する。このように各コイル6aは、軸線方向上方に引き出された各渡り線6a1で接続されながら1本の導線で順番にそれぞれ所定の巻数だけ巻回される。そして、分割コアユニット4Jのコイル6aが巻回し終わると、コイル6aの出力線Loutuに接続される巻終わり線Leuが、図10に示すように、渡り線保持部46の案内部46eの上面、ガイド溝46c、ガイド溝46i、及び案内段差部46fを介して上方に引き出される。なお、V相、及びW相の巻終わり線Lev,LewについてもU相の巻終わり線Leuと同様にして引き出される。
U相と同様に、他方相であるV相のコイル6bの巻回手順(図9の矢印Ar2)は、上述したU相の巻回手順(矢印Ar1)に対し、コイル6を巻回する対象の同相の分割コアユニットが異なるだけであり、それ以外は同様であるので詳細な説明は省略する。ただし、図6に示すように、V相の巻始め線Lsvについては、分割コアユニット4Bの渡り線保持部46の内周面の案内段差部46fに案内されたのち、ガイド溝46h,ガイド溝46b、及び案内部46dの上面に係合されて案内される。また、V相の渡り線6b1は、ガイド溝46b、ガイド溝47bに係合される。これらの点のみが、U相のコイル6aの取り回しとは異なる。なお、上記において、U相の分割コアユニット4A、4D、4G、4J及びV相の分割コアユニット4B、4E、4H、4Kが有する各分割コアは、他方相分割コアである。
次に、一方相であるW相の同相のコイル6cの巻回手順(図9の矢印Ar3)について説明する。図7に示すように、W相が有する同相の複数(4個)のコイル6cは、まず、軸線方向上方から垂下する巻始め線Lswが、U相,V相の巻始め線Lsu,Lsvと同様に分割コアユニット4Cの渡り線保持部46に係合して案内される。W相の巻始め線Lswについては、分割コアユニット4Cの渡り線保持部46の内周面の案内段差部46fに案内されたのち、ガイド溝46iと外周面のガイド溝46cとにそれぞれ係合される。そして、巻始め線Lswは、ガイド溝46cから案内部46eの上面を介してコイル6cが巻回される位置、即ち分割コア41のティース41b方向に引き込まれコイル6cの入力線Linw(図6参照)と接続する。コイル6cは、ティース41bに、インシュレータ42を介して所定の巻数だけ巻回されて形成される。
その後、コイル6cの出力線Loutwと接続された渡り線6c1が、軸線方向下方で、分割コアユニット4Cが有する分割コア41のヨーク41aの径方向外側に引き出される。引き出された渡り線6c1は、渡り線保持部48,49の各外周面の各ガイド溝48a,49aに係合される(図2参照)。そして、渡り線6c1は、他方相を構成する分割コアユニット4D(U相)、及び分割コアユニット4E(V相)を飛ばして、ステータ1の組立て時における周方向に延在する。これにより、渡り線6c1は、分割コアユニット4D、4Eの渡り線保持部48,49の各ガイド溝48a,49aに係合されたのち、分割コアユニット4Fの渡り線保持部48のガイド溝48aを介して分割コアユニット4Fのティース41b方向に引き込まれる(不図示)。そして、引き込まれた渡り線6c1は、コイル6cの入力線(不図示)と接続し、同相のコイル6cが分割コアユニット4Fのティース41bに、インシュレータ42を介して所定の巻数で巻回される。
以降、同相の分割コアユニット4I、4Lに対し、分割コアユニット4Fで巻回したのと同様の手順でそれぞれ同相のコイル6cをそれぞれ所定の巻数で巻回する。このように、4個のコイル6cは、軸線方向下方に引き出された各渡り線6c1で接続されながら1本の導線で順番にそれぞれ所定の巻数だけ巻回されて形成される。そして、前述したように、分割コアユニット4Lのコイル6cを巻回し終わったらコイル6cの出力線Loutwに接続される巻終わり線Lewが上方の渡り線保持部46を介して上方に引き出される(図10参照)。なお、上記において、分割コアユニット4C、4F、4I、4Lが有する分割コアは、一方相分割コアである。
各給電相(U相,V相,W相)の各コイル6a,6b,6cが全て巻回されたら、各コイル6a,6b,6cを含む連結された分割コアユニット4A〜4Lを、軸線周りに巻く。そして、分割コアユニット4Aが有する分割コアのヨーク41aの周方向端面の係合溝部41eと、分割コアユニット4Lが有する分割コアのヨーク41aの周方向端面の係合突部41dとを係合させて、ステータ1を形成する。このとき、分割コアユニット4A〜4Lの上方では渡り線6a1、6b1が、また分割コアユニット4A〜4Lの下方では、渡り線6c1がそれぞれ渡り線保持部46,47、及び渡り線保持部48,49の外周面に係合されている。このため、分割コアユニット4A〜4Lは、各渡り線6a1、6b1、6c1によって、外周側から上下を支持されるので、ばらばらになることなく安定して巻くことができ、低コストで良好にステータ1を形成することができる。
(蓋部材11)
図1,図11に示すように、円環状に形成されたステータ1の上方(他端側)には蓋部材11が設けられている。蓋部材11は、ステータ1(分割コアユニット4A〜4L)の他端側を覆っている。蓋部材11は、円筒部11aと、接続端子11bと、を備えている。円筒部11aは、環状の底面を備えた有底円筒形状の部材である。接続端子11bは、円筒部11aの円筒外周面から円筒外周面の径方向外側に向かって突設されている。
図1,図11に示すように、円環状に形成されたステータ1の上方(他端側)には蓋部材11が設けられている。蓋部材11は、ステータ1(分割コアユニット4A〜4L)の他端側を覆っている。蓋部材11は、円筒部11aと、接続端子11bと、を備えている。円筒部11aは、環状の底面を備えた有底円筒形状の部材である。接続端子11bは、円筒部11aの円筒外周面から円筒外周面の径方向外側に向かって突設されている。
円筒部11aは、分割コアユニット4A〜4Lの各インシュレータ42に設けられた2本の渡り線保持部46,47の各外周面と嵌合する円筒内周面11a1を備えている。円筒部11aの環状の底面11a2には、6個の貫通孔61〜66が形成されている。6個の貫通孔61〜66のうち、3つの貫通孔61〜63には、ステータ1から上方に延在したU相,V相,W相の各巻始め線Lsu,Lsv,Lswの先端部がそれぞれ貫通している。先端部が貫通した底面11a2の上面には、各巻始め線Lsu,Lsv,Lswとそれぞれ接続されたU相配線67,V相配線68、及びW相配線69がそれぞれ接続端子11bまで配索されている。これにより、接続端子11bに3相交流電源の給電端子が係合されるとU相,V相,W相にそれぞれ位相の異なる所定の交流電気が給電される。
また6個の貫通孔61〜66のうち、残りの3つの貫通孔64〜66には、ステータ1から上方に延在したU相,V相,W相の各巻終わり線Leu,Lev,Lewの先端部が貫通している。先端部が貫通した底面11a2の上面では、各巻終わり線Leu,Lev,Lew同士が相互に結線されて中性点を形成している。なお、蓋部材11は、ステータ1の下方(一端側)に設けてもよい。
上述の説明から明らかなように、複数(3つ)の給電相(U相,V相,W相)の各コイル6a,6b,6cの各渡り線6a1,6b1,6c1のうち、一方相コイル(W相のコイル6c)の渡り線6c1(第一渡り部)は、ステータ1の一端側でヨーク41aの径方向外側に引き出されている。また、他方相コイル(U相のコイル6a,V相のコイル6b)の各渡り線6a1,6b1(第二渡り部)は、ステータ1の他端側でヨーク41aの径方向外側に引き出されている。このため、連結された展開状態の複数の分割コア41が平面上に載置され、この状態で分割コア41にインシュレータ42を介して各コイル6a,6b,6cが巻回された場合、複数の一方相分割コア、及び他方相分割コアは、ステータの一端側、及び他端側でヨークの径方向外側から係合した各渡り線6a1,6b1,6c1の作用によって、良好に連結が維持される。これにより、冶具を用いることなくコイルが巻回された複数の各分割コアをステータ1の軸線周りに巻いて円環状に形成することが容易に行なえ、組付けコストの低減に寄与する。
(第二の実施形態)
第二の実施形態について説明する。第二の実施形態は、第一の実施形態に対して、分割コアユニット4A〜4Lの連結方法のみ異なる。それ以外は全て同じであるので、変更点のみ説明し、同様の部分については、説明を省略する。第二の実施形態においては、各分割コアユニット4A〜4L間の連結を絶縁紙80によって行なう。絶縁紙80は、例えば、樹脂を含浸した紙や、ガラスフィラー等の繊維を混入した樹脂を含浸した紙である。
第二の実施形態について説明する。第二の実施形態は、第一の実施形態に対して、分割コアユニット4A〜4Lの連結方法のみ異なる。それ以外は全て同じであるので、変更点のみ説明し、同様の部分については、説明を省略する。第二の実施形態においては、各分割コアユニット4A〜4L間の連結を絶縁紙80によって行なう。絶縁紙80は、例えば、樹脂を含浸した紙や、ガラスフィラー等の繊維を混入した樹脂を含浸した紙である。
図12に示すように、絶縁紙80は、連結された各分割コアユニット4A〜4Lのうち、周方向で隣り合う分割コアユニット間(例えば4Aと4Bとの間)にそれぞれ延在して設けられている。図12は、分割コアユニット4A,4Bを軸線方向と直交する方向に切断した場合の断面図である。詳細には、絶縁紙80は、周方向の両側の各端部Ep(両端部の被挟持部に相当)が、隣り合う各分割コアユニットが有する各分割コア41の各ティース41bと、各ティース41bを覆うインシュレータ42との間に挟持されるよう配置される。絶縁紙において被挟持部間(各端部Ep間)は連結部に相当する。本実施形態において絶縁紙80(連結部)は、11枚配置されることになる。なお、この態様に限らず、絶縁紙80は、分割コアユニット4Aから分割コアユニット4Lまでつながっている一枚の絶縁紙でもよい。また、所定の数で形成された複数の分割コアユニット毎に一枚の絶縁紙80で構成するようにしてもよい。これらの場合、絶縁紙80が、それぞれ複数の連結部を備えていることになる。
このように構成されることにより、隣り合う分割コアユニット同士は、絶縁紙80を介して固定され、分割コアユニット4A〜4Lが連結体となる。このため、冶具を用いずとも、平面上に展開して載置された分割コアユニット4A〜4Lを、安定して巻くことができ、円環状のステータ1の組付けコストの低減に寄与する。
なお、上記第二の実施形態においては、渡り線6a1、6b1、6c1を一端側と他端側とに分離させず、全て一端側または他端側に配置してもよい。これによっても同様の効果が得られる。
また、上記第一、及び第二の実施形態によれば、一方相の数を1つとし、他方相の数を2つとしたが、これに限らず、一方相の数を2つとし、他方相の数を1つとしてもよい。また、給電相は3つを超えてもよいし、2つでもよい。
また、第一、及び第二の実施形態においては、複数の給電相の数を3つとし、2つの給電相(U相,V相)の2本の渡り線6a1,6b1(第二渡り部)をステータ1の軸線方向他端側に配置し、1つの給電相(W相)の1本の渡り線6c1(第一渡り部)をステータの軸線方向一端側に配置する態様とした。この場合においては、従来技術のように、3つの給電相の各3本の渡り線をステータの一端側、及び他端側のいずれか一方に、集中配置した場合と比べ、各渡り線の張力が渡り線保持部の根元部に及ぼす曲げ応力が軽減される。これにより、信頼性が向上するとともに、ステータが備える渡り線保持部の根元部を小型化できる。
また、第一、及び第二の実施形態においては、ステータ1は、複数のインシュレータ42の一端側、及び他端側端部のいずれか一方を覆う蓋部材11を備えている。そして、複数(3つ)の給電相(U相,V相,W相)の各コイル6a,6b,6cに対応する各巻始め線Lsu,Lsv,Lsw(巻始め部)、及び各巻終わり線Leu,Lev,Lewは、全て蓋部材11側に引き出され、蓋部材11に支持された。このように、巻始め線、及び各巻終わり線が、全て一端側及び他端側のいずれか一方に引き出され、1つの蓋部材に集約されて支持されるので、簡易な組付けにすることができ、組付け工数が短縮される。
なお、本発明によるステータは、同期モータ、誘導モータあるいはそれ以外のあらゆる電動モータもしくは発電機といった回転電機に適用可能である。また、前述したが、本発明によるステータは、3相に限らず3相を超える給電相を有するステータでもよい。
また、上記実施形態では、回転電機は3相のコイルをY結線によって接続した態様であったが、これに限らず3相のコイルをΔ結線によって接続した回転電機としてもよい。この場合、巻終わり線は不要であり、蓋部材11では、巻始め線Lsu,Lsv,Lswのみ支持すればよい。
1・・・ステータ、 4、4A〜4L・・・分割コアユニット、 41・・・分割コア、 6、6a〜6c・・・コイル、 6a1,6b1・・・第二渡り部(渡り線)、 6c1・・・第一渡り部(渡り線)、 10・・・ホルダユニット、 11・・・蓋部材、 11a・・・円筒部、 11b・・・接続端子、 41a・・・ヨーク、 41b・・・ティース、 42・・・インシュレータ、 44・・・アッパインシュレータ、 44a・・・アッパ巻回部、 45・・・ロアインシュレータ、 45a・・・ロア巻回部、 46・・・渡り線保持部、 46a,46b・・・第二円周ガイド溝(ガイド溝)、 46c・・・ガイド溝、 46d,46e・・・案内部、 46g,46h・・・ガイド溝、 46i・・・ガイド溝、 47・・・渡り線保持部、 47a,47b・・・第二円周ガイド溝(ガイド溝)、 47a1,47b1・・・案内溝、 48・・・渡り線保持部、 48a・・・第一円周ガイド溝(ガイド溝)、 49・・・渡り線保持部、 49a・・・第一円周ガイド溝(ガイド溝)、 80・・・絶縁紙、 C・・・中心軸、 H・・・ハウジング(モータハウジング)、 Linu,Linv・・・第二引き込み部(入力線)、 Linw・・・第一引き込み部(入力線)、 Loutu、Loutv・・・第二引き出し部(出力線)、 Loutw・・・第一引き出し部(出力線)、 M・・・回転電機(電動モータ)、 R・・・ロータ、 U,V,W・・・給電層。
Claims (6)
- 円弧状に形成されたヨーク、及び前記ヨークの径方向内側に向かって前記ヨークに突出形成されたティースをそれぞれ備え円環状に並べられた複数の分割コアと、
絶縁性材料によって形成され、前記複数の分割コアの前記ティースをそれぞれ覆う複数のインシュレータと、
前記インシュレータを介して前記ティースに巻回された複数のコイルと、
を備えた回転電機のステータであって、
複数の給電相のうち前記複数のコイルが同相毎に区分された複数の同相コイルと、
前記複数の分割コアが、前記同相毎に区分され、前記複数の同相コイルがそれぞれ巻回された複数の同相分割コアと、を備え、
前記複数の同相分割コアは、
前記複数の同相コイルのうち一方相の一方相コイルが巻回された一方相分割コアと、
前記一方相分割コアと隣接して配置され、前記複数の同相コイルのうち他方相の他方相コイルが巻回された他方相分割コアと、を備え、
前記複数の一方相コイルは、
一本の導線によって形成され、
前記一方相コイルが巻回された前記一方相分割コアのティースから、前記ステータの軸線方向の一端側において前記ヨークの径方向外側に向かって引き出された第一引き出し部と、
前記第一引き出し部と接続され前記他方相コイルが巻回された前記他方相分割コアのティースを飛ばして前記他方相コイルと隣接する前記一方相コイルが巻回された前記一方相分割コアに至る第一渡り部と、
前記第一渡り部と接続され前記一方相コイルが巻回された前記一方相分割コアのティース上に向かって前記ヨークの径方向外側から引き込まれた第一引き込み部と、
を備え、
前記複数の他方相コイルは、
一本の導線によって形成され、
前記他方相コイルが巻回された前記他方相分割コアのティースから、前記ステータの軸線方向の他端側において前記ヨークの径方向外側に向かって引き出された第二引き出し部と、
前記第二引き出し部と接続され前記一方相コイルが巻回された前記一方相分割コアのティースを飛ばして前記一方相コイルと隣接する前記他方相コイルが巻回された前記他方相分割コアに至る第二渡り部と、
前記第二渡り部と接続され前記他方相コイルが巻回された前記他方相分割コアのティース上に向かって前記ヨークの径方向外側から引き込まれた第二引き込み部と、
を備えた回転電機のステータ。 - 円弧状に形成されたヨーク、及び前記ヨークの径方向内側に向かって前記ヨークに突出形成されたティースをそれぞれ備え円環状に並べられた複数の分割コアと、
絶縁性材料によって形成され、前記複数の分割コアの前記ティースをそれぞれ覆う複数のインシュレータと、
前記インシュレータを介して前記ティースに巻回された複数のコイルと、
を備えた回転電機のステータであって、
複数の給電相のうち前記複数のコイルが同相毎に区分された複数の同相コイルと、
前記複数の分割コアが、前記同相毎に区分され、前記複数の同相コイルがそれぞれ巻回された複数の同相分割コアと、を備え、
前記複数の同相分割コアは、
前記複数の同相コイルのうちの一方相の一方相コイルが巻回された一方相分割コアと、
前記一方相分割コアと隣接して配置され、前記複数の同相コイルのうちの他方相の他方相コイルが巻回された他方相分割コアと、を備え、
前記複数の一方相コイルは、
一本の導線によって形成され、
前記一方相コイルが巻回された前記一方相分割コアのティースから、前記ステータの軸線方向の一端側および他端側のいずれかにおいて前記ヨークの径方向外側に向かって引き出された第一引き出し部と、
前記第一引き出し部と接続され前記他方相コイルが巻回された前記他方相分割コアのティースを飛ばして前記他方相コイルと隣接する前記一方相コイルが巻回された前記一方相分割コアに至る第一渡り部と、
前記第一渡り部と接続され前記一方相コイルが巻回された前記一方相分割コアのティース上に向かって前記ヨークの径方向外側から引き込まれた第一引き込み部と、
を備え、
前記複数の他方相コイルは、
一本の導線によって形成され、
前記他方相コイルが巻回された前記他方相分割コアのティースから、前記ステータの軸線方向の前記一端側および前記他端側のいずれかにおいて前記ヨークの径方向外側に向かって引き出された第二引き出し部と、
前記第二引き出し部と接続され前記一方相コイルが巻回された前記一方相分割コアのティースを飛ばして前記一方相コイルと隣接する前記他方相コイルが巻回された前記他方相分割コアに至る第二渡り部と、
前記第二渡り部と接続され前記他方相コイルが巻回された前記他方相分割コアのティース上に向かって前記ヨークの径方向外側から引き込まれた第二引き込み部と、
を備え、
前記複数の一方相分割コア及び前記複数の他方相分割コアのうち、前記ステータの周方向で互いに隣接する各前記分割コアの間に亘って延在する連結部における前記ステータの前記周方向両側の被挟持部が前記隣接する各前記分割コアの各前記ティースと各前記インシュレータとの間で挟持されるよう配置された絶縁紙を備えた、回転電機のステータ。 - 前記複数のインシュレータの前記ステータにおける前記一端側の端部から突設され、前記複数の一方相コイルの前記第一渡り部が支持される複数の第一渡り線保持部と、
前記複数のインシュレータの前記ステータにおける前記他端側の端部から突設され、前記複数の他方相コイルの前記第二渡り部が支持される複数の第二渡り線保持部と、
を備え、
前記複数の第一渡り線保持部は、前記ヨークの前記径方向外側に向いた第一面に、前記第一渡り部が前記ステータの前記周方向に支持される少なくとも1つの第一円周ガイド溝を備え、
前記複数の第二渡り線保持部は、前記ヨークの前記径方向外側に向いた第二面に、前記第二渡り部が前記ステータの前記周方向に支持される少なくとも1つの第二円周ガイド溝を備えた、請求項1または2に記載の回転電機のステータ。 - 前記複数の給電相は前記他方相であるU相及びV相と、前記一方相であるW相の3相を備え、
前記U相、前記V相、前記W相の順番で前記ステータの前記周方向に並んで配置された、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の回転電機のステータ。 - 前記複数のインシュレータの、前記ステータにおける前記一端側及び前記他端側のいずれか一方を覆う蓋部材を備え、
前記複数の給電相の各前記複数の同相コイルは、それぞれ巻始め部を備え、
各前記巻始め部は、全て前記蓋部材側に向かって引き出されて前記蓋部材に支持された、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の回転電機のステータ。 - ハウジングと、
前記ハウジングに回転可能に取り付けられたロータと、
前記ロータと対向して前記ハウジングに取り付けられた請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のステータと、
を備えた回転電機。
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