JP2016123248A - coil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸方向及び径方向に延びるスロットが周方向に複数分散配置されているコアに巻装されるコイルに関する。 The present invention relates to a coil wound around a core in which a plurality of slots extending in the axial direction and the radial direction are distributed in the circumferential direction.
上記のようなコイルとして、特開2012−125043号公報(特許文献1)に記載されたものが知られている。特許文献1には、一対のスロット間に複数回巻回される同芯巻部を複数用いて、コイルを形成する技術が記載されている。具体的には、特許文献1の第1の実施形態に記載の構成では、当該文献の図7に示されるような平角導体を5周巻回して形成される同芯巻部を用いる。この同芯巻部は、周方向の一方側と他方側のそれぞれに5本のコイル辺部を有し、当該文献の図10に示されるように、当該5本のコイル辺部は、スロット内において径方向に沿って隙間をあけながら一列に並ぶように配置される。そして、1つのスロット内に形成される5個の隙間のそれぞれに、同相の他の同芯巻部の5本のコイル辺部が配置される。この結果、1つのスロットには、合計で10本のコイル辺部が径方向に並んで配置される。
As such a coil, one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-125043 (Patent Document 1) is known.
ところで、コイルが回転電機用のコイルである場合に、回転電機が発生可能なトルクや回転電機に発生する逆起電力の大きさは、1つのスロットに配置されるコイル辺部の本数に応じて変化する。そのため、所望の回転電機の特性を得るために、1つのスロット内において径方向に並んで配置されるコイル辺部の本数(ターン数)を、奇数にすることが望ましい場合がある。しかしながら、特許文献1に記載の構成では、1つのスロット内において径方向に並んで配置されるコイル辺部の本数は常に偶数となるため、上記のような要求を適切に満たすことができない。
By the way, when the coil is a coil for a rotating electrical machine, the torque that can be generated by the rotating electrical machine and the magnitude of the back electromotive force generated in the rotating electrical machine depend on the number of coil sides arranged in one slot. Change. Therefore, in order to obtain desired characteristics of the rotating electrical machine, it may be desirable that the number of coil side portions (number of turns) arranged in the radial direction in one slot be an odd number. However, in the configuration described in
そこで、複数の同芯巻部を用いてコイルを形成する場合に、1つのスロット内において径方向に並んで配置されるコイル辺部の本数を奇数とすることが容易なコイルの実現が望まれる。 Therefore, when a coil is formed using a plurality of concentric winding portions, it is desired to realize a coil in which the number of coil side portions arranged in the radial direction in one slot can be an odd number. .
上記に鑑みた、軸方向及び径方向に延びるスロットが周方向に複数分散配置されているコアに巻装されるコイルの特徴構成は、一対の前記スロット間に複数回巻回される同芯巻部を複数備え、前記同芯巻部のそれぞれは、前記周方向の一方側に配置される複数本の第一コイル辺部と、前記周方向の他方側に配置され且つ前記第一コイル辺部よりも1本少ない本数の第二コイル辺部とを、前記スロットの内部に配置されるコイル辺部として備えると共に、互いに異なる前記スロット内に配置される前記第一コイル辺部と前記第二コイル辺部とを前記コアに対して前記軸方向の外側において接続する複数本の渡り部を備え、1つの前記スロットには、前記第一コイル辺部と前記第二コイル辺部とが前記径方向に交互に配置され、前記スロット内の前記径方向の最も外側の層に配置される前記第一コイル辺部である最外層コイル辺部の、前記渡り部との接続部とは反対側の端部に、第一接続部材を接続するための外側接続部が設けられると共に、前記スロット内の前記径方向の最も内側の層に配置される前記第一コイル辺部である最内層コイル辺部の、前記渡り部との接続部とは反対側の端部に、第二接続部材を接続するための内側接続部が設けられ、1つの前記同芯巻部を第一同芯巻部とし、前記第一同芯巻部の前記第一コイル辺部が配置される前記スロットに前記第二コイル辺部が配置される前記同芯巻部を第二同芯巻部とし、前記第一同芯巻部の前記第二コイル辺部が配置される前記スロットに前記第一コイル辺部が配置される前記同芯巻部を第三同芯巻部として、前記第一同芯巻部の前記外側接続部は、前記第二同芯巻部及び前記第三同芯巻部の一方の前記外側接続部に前記第一接続部材を介して接続され、前記第一同芯巻部の前記内側接続部は、前記第二同芯巻部及び前記第三同芯巻部の他方の前記内側接続部に前記第二接続部材を介して接続されている点にある。 In view of the above, the characteristic configuration of the coil wound around the core in which a plurality of axially and radially extending slots are distributed in the circumferential direction is a concentric winding wound a plurality of times between the pair of slots. Each of the concentric winding portions includes a plurality of first coil side portions disposed on one side in the circumferential direction, and the first coil side portion disposed on the other side in the circumferential direction. The first coil side part and the second coil arranged in different slots are provided with a second coil side part less than the number of second coil side parts as coil side parts arranged inside the slot. A plurality of crossing portions for connecting side portions to the core on the outer side in the axial direction, and the first coil side portion and the second coil side portion in the radial direction in one slot. Alternately arranged in the slots The first connection member is connected to the end of the outermost coil side that is the first coil side that is arranged in the outermost layer in the radial direction, on the opposite side of the connection with the crossover. An outer connection portion for the innermost coil side portion, which is the first coil side portion disposed in the radially innermost layer in the slot, and a connection portion with the transition portion An inner connection portion for connecting the second connection member is provided at the opposite end portion, and the one concentric winding portion is defined as a first concentric winding portion, and the first concentric winding portion is configured as the first concentric winding portion. The concentric winding portion in which the second coil side portion is disposed in the slot in which the coil side portion is disposed is defined as a second concentric winding portion, and the second coil side portion of the first concentric winding portion is disposed. The first concentric winding, wherein the concentric winding portion in which the first coil side portion is disposed in the slot is defined as a third concentric winding portion. The outer connection portion is connected to the outer connection portion of one of the second concentric winding portion and the third concentric winding portion via the first connection member, and the first concentric winding portion The inner connection portion is connected to the other inner connection portion of the second concentric winding portion and the third concentric winding portion via the second connection member.
上記の特徴構成によれば、1つの同芯巻部に備えられる第二コイル辺部の本数が、1つの同芯巻部に備えられる第一コイル辺部の本数よりも1本少ないため、1つの同芯巻部に備えられる第一コイル辺部の本数と、1つの同芯巻部に備えられる第二コイル辺部の本数との和は、常に奇数となる。よって、第一コイル辺部と第二コイル辺部とが径方向に交互に配置されるスロット内における、径方向に並んで配置されるコイル辺部の本数を、容易に奇数とすることができる。すなわち、1つの同芯巻部の第一コイル辺部が配置されるスロットに他の同芯巻部の第二コイル辺部が配置されるように、複数の同芯巻部を周方向に分散配置することで、1つのスロット内において径方向に並んで配置されるコイル辺部の本数を奇数とすることが可能である。よって、1層単位で巻装されるコイルを別途用いる場合等に比べて容易に、1つのスロット内において径方向に並んで配置されるコイル辺部の本数が奇数のコイルを実現することができる。
また、上記の特徴構成によれば、第一接続部材と第二接続部材とを用いて、同芯巻部のそれぞれを、周方向の両側に配置される接続対象の同芯巻部のそれぞれに対して適切に接続することができる。そして、このように同芯巻部間の接続を他部材で行う場合には、コイルを形成するために必要な同芯巻部の種類を低減することが容易となり、例えば1種類の同芯巻部のみを用いてコイルを形成することも可能となる。この結果、生産性の向上や製造コストの低減を図ることが可能となる。
According to said characteristic structure, since the number of the 2nd coil side parts with which one concentric winding part is equipped is one less than the number of the 1st coil side parts with which one concentric winding part is provided, 1 The sum of the number of first coil side parts provided in one concentric winding part and the number of second coil side parts provided in one concentric winding part is always an odd number. Therefore, the number of the coil side parts arranged side by side in the radial direction in the slot in which the first coil side parts and the second coil side parts are alternately arranged in the radial direction can be easily set to an odd number. . That is, a plurality of concentric winding parts are distributed in the circumferential direction so that the second coil side part of the other concentric winding part is arranged in the slot in which the first coil side part of one concentric winding part is arranged. By arranging, the number of coil sides arranged in the radial direction in one slot can be made odd. Therefore, it is possible to easily realize a coil having an odd number of coil side portions arranged in the radial direction in one slot as compared with a case where a coil wound in units of one layer is separately used. .
Moreover, according to said characteristic structure, each of a concentric winding part is used for each of the concentric winding part of the connection object arrange | positioned at the both sides of the circumferential direction using a 1st connection member and a 2nd connection member. It is possible to connect appropriately. And when connecting between concentric winding parts by other members in this way, it becomes easy to reduce the kind of concentric winding parts required in order to form a coil, for example, one kind of concentric windings. It is also possible to form a coil using only the part. As a result, it is possible to improve productivity and reduce manufacturing costs.
本発明に係るコイルの実施形態について、図面を参照して説明する。ここでは、本発明に係るコイルを、図1に示すように、回転電機のステータ1に巻装されるコイル3に適用した場合を例として説明する。すなわち、本実施形態では、コイル3が巻装されるコア20は、ステータ1のコア(ステータコア)である。なお、「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。
An embodiment of a coil according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the case where the coil according to the present invention is applied to a
以下の説明では、特に区別して明記している場合を除き、「軸方向L」、「周方向C」、及び「径方向R」は、コア20の軸心を基準として定義している。ここで、コア20の軸心は、コア20の円筒状の内周面21の軸心であり、コア20の外周面22(取付用の突出部がある場合には当該突出部を除く円筒状の部分)の軸心でもある。「軸第一方向L1」は、軸方向Lにおける一方側へ向かう方向を表し、「軸第二方向L2」は、軸方向Lにおける他方側へ向かう方向(軸第一方向L1とは反対方向)を表す。「周第一方向C1」は、周方向Cにおける一方側へ向かう方向を表し、「周第二方向C2」は、周方向Cにおける他方側へ向かう方向(周第一方向C1とは反対方向)を表す。ここでは、図1に示すように、軸第一方向L1側から軸方向Lに沿って見た場合の時計回り方向が、周第一方向C1である。
In the following description, the “axial direction L”, “circumferential direction C”, and “radial direction R” are defined with reference to the axial center of the
以下では、コイル3がコア20に巻装された状態(図1に示す状態)を想定し、軸方向L、周方向C、及び径方向Rの各方向を用いてコイル3についての説明を行う。また、本明細書では、寸法、配置方向、配置位置等に関する用語(例えば、平行等)は、誤差(製造上許容され得る程度の誤差)による差異を有する状態も含む概念として用いている。
In the following, assuming that the
1.ステータの全体構成
ステータ1は、図1に示すように、コア20と、コア20に巻装されるコイル3とを備えている。ステータ1は、回転界磁型の回転電機に用いられるステータであり、電機子として機能する。コア20に対して径方向Rの内側には、永久磁石や電磁石等を備えた界磁としてのロータ(図示せず)が配置され、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。本実施形態では、ステータ1は、三相交流(多相交流の一例)で駆動される回転電機のステータであり、U相コイル、V相コイル、及びW相コイルの3つの相コイルを備えたコイル3が、コア20に巻装される。コア20は、磁性材料を用いて形成される。例えば、複数枚の磁性体板(例えば、ケイ素鋼板等の電磁鋼板)を積層してコア20が形成され、或いは、磁性材料の粉体を加圧成形してなる圧粉材を主な構成要素としてコア20が形成される。
1. Overall Configuration of Stator The
コア20には、軸方向L及び径方向Rに延びるスロット40が、周方向Cに複数分散配置されている。スロット40のそれぞれは、軸方向Lの両側及び径方向Rの内側に開口部を有する。複数のスロット40は、周方向Cに沿って一定間隔で配置されている。本実施形態では、U相用のスロット40、V相用のスロット40、及びW相用のスロット40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。本実施形態では、毎極毎相あたりのスロット数が“2”であり、コア20には、各相用のスロット40が周方向Cに沿って2つずつ繰り返し現れるように配置されている。また、本実施形態では、毎相あたりの磁極数が“8”(磁極対数が“4”)であり、コア20には合計で48(=2×8×3)個のスロット40が配置されている。周方向Cに隣接する2つのスロット40の間にはティース23が形成される。ティース23のそれぞれは、コア20における環状部(ヨーク部)から径方向Rの内側に延びるように形成される。コア20の内周面21は、複数のティース23のそれぞれの径方向Rの内側の端面を含む円筒状の仮想面である。
In the
2.コイルの構成
コイル3は、線状の導体である線状導体4(図4、図5参照)を用いて形成される。線状導体4は、銅やアルミニウム等の導電性を有する材料を用いて形成され、線状導体4の表面には、樹脂等の電気的絶縁性を有する材料からなる絶縁皮膜が形成されている。本実施形態では、延在方向に直交する断面の形状が矩形状の線状導体4(すなわち、平角線)を用いている。ここで、「矩形状」には、角部が円弧状の矩形や、内角の大きさと90度との差の絶対値が予め定められた角度(例えば、5度や10度等)未満の矩形を含む。
2. Coil Configuration The
コイル3は、一対のスロット40間に複数回巻回される同芯巻部10(言い換えれば、単コイル部又は重ね巻部)を複数備えている。同芯巻部10は、コア20に巻装される前に螺旋状に成形されるカセットコイルである。本実施形態では、一本の連続する線状導体4を成形することで、1つの同芯巻部10が形成されている。よって、同芯巻部10の各部は、1本の連続する線状導体4における延在方向の互いに異なる部分により形成される。なお、線状導体4について「連続」とは、継ぎ目なく延在方向に一体に形成されていることを意味する。本実施形態では、コイル3を構成する複数の同芯巻部10には、図4及び図5に示すような種類の同芯巻部10が含まれる。本例では、図4及び図5に示すような1種類の同芯巻部10を用いてコイル3が形成されている。なお、ここでの「種類」は、後述するコイル辺部30及び渡り部50の構成が同一であることを意味する。すなわち、例えば電源端子や中性点等と接続される同芯巻部10は、他の同芯巻部10と端部の構成が異なる場合があるが、そのような場合であってもコイル辺部30及び渡り部50の構成が同一であれば、同一の種類の同芯巻部10であるとする。なお、本明細書では、電源端子や中性点等との接続構成については図示や説明を省略する。
The
図5に示すように、同芯巻部10のそれぞれは、周第一方向C1側に配置される複数本の第一コイル辺部31と、周第二方向C2側に配置され且つ第一コイル辺部31よりも1本少ない本数の第二コイル辺部32とを、スロット40の内部に配置されるコイル辺部30として備えている。コイル辺部30は、図7に示すように、スロット40内を軸方向Lに平行に延びるように配置される。本実施形態では、同芯巻部10のそれぞれは、複数本の第二コイル辺部32を備えている。また、本実施形態では、1つの同芯巻部10に備えられる第一コイル辺部31と第二コイル辺部32とは、磁極ピッチ(本例では、スロット40の配設ピッチの6倍)だけ互いに離れた一対のスロット40に分かれて配置される。すなわち、本実施形態では、同芯巻部10は、磁極ピッチ(スロット40の配設ピッチの6倍)だけ互いに離れた一対のスロット40間に巻回される。そして、スロット40と同数(本例では48個)の同芯巻部10を、周方向Cの一方側にスロット40の配設ピッチ分ずつずらしながら配置することで、コイル3が形成される。
As shown in FIG. 5, each of the concentric winding
本実施形態では、同芯巻部10は、偶数本の第一コイル辺部31と、第一コイル辺部31の本数よりも一本少ない奇数本の第二コイル辺部32とを備えている。本例では、図5に示すように、同芯巻部10は、4本の第一コイル辺部31と3本の第二コイル辺部32とを備えている。ここで、1つの同芯巻部10が備えるコイル辺部30の総数(本例では7本)の半数を、同芯巻部10の巻回数とすると、本例では同芯巻部10の巻回数は“3.5”である。1つの同芯巻部10が備える全ての第一コイル辺部31は、互いに同一のスロット40に配置される。また、1つの同芯巻部10が備える全ての第二コイル辺部32は、互いに同一のスロット40(但し、当該同芯巻部10の第一コイル辺部31が配置されるスロットとは異なるスロット)に配置される。
In the present embodiment, the concentric winding
同芯巻部10のそれぞれは、互いに異なるスロット40内に配置される第一コイル辺部31と第二コイル辺部32とをコア20に対して軸方向Lの外側において接続する複数本の渡り部50を備えている。ここで、コア20に対して軸第一方向L1側に備えられる渡り部50を第一渡り部51とし、コア20に対して軸第二方向L2側に備えられる渡り部50を第二渡り部52とする。各相の第一渡り部51の集合により、コア20から軸第一方向L1側に突出するコイルエンド部の少なくとも一部が形成され、各相の第二渡り部52の集合により、コア20から軸第二方向L2側に突出するコイルエンド部の少なくとも一部が形成される。なお、本明細書では、互いに異なる同芯巻部10のそれぞれのコイル辺部30同士をコア20に対して軸方向Lの外側において接続する導体(後述する第一接続部材91や第二接続部材92等)は、渡り部50に含めない。
Each of the concentric winding
図7に示すように、1つのスロット40には、第一コイル辺部31と第二コイル辺部32とが径方向Rに交互に配置される。すなわち、1つのスロット40には、複数本のコイル辺部30が配置される。1つのスロット40に配置される複数本のコイル辺部30は、径方向Rに沿って一列に並んで配置される。1本のコイル辺部30の径方向Rの配置領域を1層とすると、各スロット40には、コイル辺部30が複数の層に分かれて配置される。1つのスロット40には、1つの同芯巻部10が備える全ての第一コイル辺部31と、別の1つの同芯巻部10が備える全ての第二コイル辺部32とが配置される。ここで、1つの同芯巻部10が備える第二コイル辺部32の本数は、1つの同芯巻部10が備える第一コイル辺部31の本数よりも1本少ない。そのため、図7に示すように、1つのスロット40には、合計で3以上の奇数本(本例では7本)のコイル辺部30が配置される。なお、本実施形態では、スロット40の配設ピッチの6倍(すなわち磁極ピッチ)だけ周方向Cに互いに離間して配置された一対の同芯巻部10のうちの、一方の同芯巻部10の第一コイル辺部31と、他方の同芯巻部10の第二コイル辺部32とが、互いに同一のスロット40内に配置される。
As shown in FIG. 7, the first
スロット40内の径方向Rの最も外側の層である最外層と、スロット40内の径方向Rの最も内側の層である最内層とのそれぞれには、第一コイル辺部31が配置される。ここで、スロット40内の最外層に配置される第一コイル辺部31を最外層コイル辺部38とし、スロット40内の最内層に配置される第一コイル辺部31を最内層コイル辺部39とする。スロット40内の最外層及び最内層を除く中間層のそれぞれには、第一コイル辺部31及び第二コイル辺部32のいずれかが配置される。本実施形態では、1つのスロット40には、第一コイル辺部31と第二コイル辺部32とが、1本ずつ径方向Rに交互に配置される。すなわち、スロット40内の複数の層について、最外層(第一層)から径方向Rの内側に向かって順に“1”から層番号を付した場合に、本実施形態では、第M層(Mは1以上の奇数)に第一コイル辺部31が配置され、第N層(Nは2以上の偶数)に第二コイル辺部32が配置される。
The first
具体的には、図6に示すように、1つの同芯巻部10が備える複数本の第一コイル辺部31は、径方向Rに隣接する2つの第一コイル辺部31の間に1層分の空間が形成されるように、径方向Rに沿って隙間をあけながら一列に並んで配置される。そして、当該隙間のそれぞれに、同相の他の同芯巻部10が備える第二コイル辺部32が配置される。この結果、1つの同芯巻部10が備える第二コイル辺部32のそれぞれは、他の同芯巻部10の第一コイル辺部31によって径方向Rの両側から挟まれるように配置される。なお、図6では、同芯巻部10のコア20に対する配置構成の理解を容易にすべく、互いにスロット40の配設ピッチ分だけ周方向Cにずらして配置される2つの同芯巻部10のそれぞれの、第一コイル辺部31及び第二コイル辺部32のみを示している。また、図6において渡り部50を示す二点鎖線は、同一の同芯巻部10に備えられる第一コイル辺部31と第二コイル辺部32との組み合わせを示すためのものであり、渡り部50の形状を表しているわけではない。
Specifically, as shown in FIG. 6, the plurality of first
本実施形態では、互いに異なるスロット40内の互いに隣接する層にそれぞれ配置される第一コイル辺部31と第二コイル辺部32とが、渡り部50によって接続される。すなわち、本実施形態では、1つの同芯巻部10が備える複数のコイル辺部30のそれぞれは、線状導体4の巻回方向(電流の流れ方向)において隣接する他のコイル辺部30(すなわち、1本の渡り部50を介して接続される他のコイル辺部30)に対して隣接する層に配置される。具体的には、1つの同芯巻部10が備える複数のコイル辺部30は、線状導体4の巻回方向において最外層コイル辺部38側に配置されるコイル辺部(最外層コイル辺部38を含む)から順に、最外層から1層ずつ径方向Rの内側にずらしながら配置される。
In the present embodiment, the first
上記のように、本実施形態では、渡り部50のそれぞれは、互いに異なるスロット40内の互いに隣接する層にそれぞれ配置される第一コイル辺部31と第二コイル辺部32とを接続する。そして、図4及び図5に示すように、本実施形態では、渡り部50のそれぞれは、周方向Cにおける中間部分に、同芯巻部10を構成する線状導体4を径方向Rにオフセットさせるオフセット部を備えている。このようなオフセット部63を備えることで、渡り部50同士を互いに干渉させることなく、互いに異なるスロット40内の互いに隣接する層にそれぞれ配置される第一コイル辺部31と第二コイル辺部32とを接続するように、渡り部50のそれぞれを配置することが可能となっている。
As described above, in the present embodiment, each of the
具体的には、オフセット部63は、図4及び図5に示すように、渡り部50における当該オフセット部63から線状導体4の巻回方向(線状導体4の延在方向)に沿って最内層コイル辺部39側に向かう部分を、渡り部50における当該オフセット部63から線状導体4の巻回方向に沿って最外層コイル辺部38側に向かう部分に対して、径方向Rの内側にオフセットさせるように形成されている。なお、図4では、発明の理解を容易にすべく、同芯巻部10におけるコア20に対して軸第二方向L2側に配置される部分にハッチングを施している。具体的には、渡り部50は、オフセット部63から周方向Cに延びる周方向延在部として、第一周方向延在部61と第二周方向延在部62とを備えている。図5に示すように、第一周方向延在部61は、オフセット部63から線状導体4の巻回方向に沿って最内層コイル辺部39側に向かう部分であり、第二周方向延在部62は、オフセット部63から線状導体4の巻回方向に沿って最外層コイル辺部38側に向かう部分である。そして、渡り部50に設けられるオフセット部63によって、当該渡り部50の第一周方向延在部61が、当該渡り部50の第二周方向延在部62に対して径方向Rの内側にオフセットされる。なお、第一渡り部51と第二渡り部52とでは、それぞれに備えられる第一周方向延在部61と第二周方向延在部62との間の周方向Cの位置関係が逆となっている。
Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, the offset
第一周方向延在部61及び第二周方向延在部62のそれぞれは、オフセット部63との接続部とは反対側の端部において、屈曲部を介してコイル辺部30に接続されている。この屈曲部は、第一周方向延在部61や第二周方向延在部62の延在方向を、コイル辺部30の延在方向(軸方向Lに平行な方向)に対して周方向Cに傾斜した方向とするための周方向屈曲部である。本実施形態では、周方向屈曲部の軸方向Lに対する屈曲角は、鋭角に設定されている。なお、コイル辺部30と周方向延在部(第一周方向延在部61又は第二周方向延在部62)との間に形成される周方向屈曲部の、軸方向Lに対する屈曲角は、径方向Rに沿った見た場合の、コイル辺部30の周方向屈曲部側の端部から軸方向Lに沿ってコア20から離れる側へ向かうベクトルと、周方向延在部の周方向屈曲部側の端部から当該周方向延在部の延在方向に沿って当該周方向延在部の反対側の端部へ向かうベクトルとのなす角(180度以下となる方の角度)である。よって、周方向屈曲部の軸方向Lに対する屈曲角が鋭角とは、上記2つのベクトルの内積が正であることを意味する。そのため、第一周方向延在部61及び第二周方向延在部62のそれぞれは、周方向Cにおいてオフセット部63側に向かうに従って軸方向Lにおける外側(コア20から離れる側)に向かう傾斜状に形成されている。そして、本実施形態では、図5に示すように、オフセット部63は、渡り部50におけるコア20から軸方向Lに最も離れる部位(頂部)に形成されている。また、本実施形態では、第一周方向延在部61及び第二周方向延在部62のそれぞれは、周方向Cの延在長さが同程度に設定されている。ここで、2つの部材の長さが「同程度」とは、それぞれの長さが同一である場合に加えて、それぞれの長さに差がある場合であっても、当該差の大きさが、長さが短い方の部材の長さよりも小さい場合を含む概念として用いている。よって、本実施形態では、オフセット部63は、渡り部50における周方向Cの中央部或いはその近傍に形成される。更に、本実施形態では、図4に示すように、第一周方向延在部61及び第二周方向延在部62のそれぞれは、軸方向Lに見て、周方向Cに沿って延びる円弧状に形成されている。なお、第一周方向延在部61の周方向Cの延在長さと、第二周方向延在部62の周方向Cの延在長さとが、上記の同程度とはならない程度に互いに異なる構成とすることも可能である。
Each of the first circumferentially extending
第一周方向延在部61及び第二周方向延在部62のそれぞれの径方向Rの配置位置は、上記の周方向屈曲部を介して接続されるコイル辺部30の径方向Rの位置に応じて設定される。具体的には、第一周方向延在部61及び第二周方向延在部62の径方向Rの並び順が、それぞれが接続されるコイル辺部30の径方向Rの並び順と等しくなるように、第一周方向延在部61及び第二周方向延在部62のそれぞれの径方向Rの配置位置が設定される。よって、図4及び図5に示すように、第一渡り部51及び第二渡り部52のそれぞれについて、第一周方向延在部61と第二周方向延在部62とが1本ずつ径方向Rに交互に(但し、周方向Cの互いに異なる位置に)配置される。そして、径方向Rに隣接する2つの第一周方向延在部61の間の隙間に、他の同芯巻部の第二周方向延在部62が配置されると共に、径方向Rに隣接する2つの第二周方向延在部62の間の隙間に、他の同芯巻部の第一周方向延在部61が配置される。これにより、渡り部50同士を互いに干渉させることなく、複数の同芯巻部10を周方向Cの一方側にスロット40の配設ピッチ分ずつずらしながら配置することが可能となっている。
The arrangement positions in the radial direction R of the first
本実施形態では、第一周方向延在部61及び第二周方向延在部62のそれぞれの径方向Rの幅は、コイル辺部30の径方向Rの幅に等しく設定されている。そして、本実施形態では、第一周方向延在部61及び第二周方向延在部62のそれぞれの径方向Rの配置位置は、上記の周方向屈曲部を介して接続されるコイル辺部30と径方向Rの同じ位置に設定されている。よって、本実施形態では、複数の第一周方向延在部61は、径方向Rに隣接する2つの第一周方向延在部61の間に1層分の空間が形成されるように、径方向Rに沿って隙間をあけながら配置されている。そして、オフセット部63による第一周方向延在部61と第二周方向延在部62との間の径方向Rのオフセット量は、1層分(1層に相当する径方向Rの幅)に設定されている。
In the present embodiment, the width in the radial direction R of each of the first circumferential
図2は、上記のような構成を有する同芯巻部10を複数用いて形成される同芯巻セット5である。なお、同芯巻セット5は、同相の複数の同芯巻部10により形成される。本実施形態では、各相について2つの同芯巻セット5が備えられ(図3参照)、6つの同芯巻セット5を互いに周方向Cの位置をずらして配置することで、コイル3が形成される(図1参照)。図2に示すように、周方向Cに沿って磁極ピッチ(本例では、スロット40の配設ピッチの6倍)毎に配置される複数の同芯巻部10によって、1つの同芯巻セット5が形成される。すなわち、1つの同芯巻セット5において周方向Cに隣接する一対の同芯巻部10は、一方の同芯巻部10の第一コイル辺部31と他方の同芯巻部10の第二コイル辺部32とが同一のスロット40に配置されるように(すなわち、同一の周方向Cの位置に配置されるように)、コア20に巻装される。本例では、8個(偶数個の一例)の同芯巻部10によって1つの同芯巻セット5が形成される。
FIG. 2 shows a concentric winding set 5 formed by using a plurality of concentric winding
1つの同芯巻セット5において周方向Cに隣接する一対の同芯巻部10は、第一接続部材91又は第二接続部材92によって互いに接続される。なお、図1〜図3では、発明の理解を容易にすべく、第一接続部材91及び第二接続部材92にハッチングを施している。また、図1では、図3に示す第一接続部材91及び第二接続部材92のみに(すなわち、1つの相コイルが備える第一接続部材91及び第二接続部材92のみに)ハッチングを施している。同芯巻部10のそれぞれは、第一接続部材91や第二接続部材92を接続するための接続部を有している。具体的には、図4及び図5に示すように、最外層コイル辺部38の渡り部50(第二渡り部52)との接続部とは反対側の端部に、第一接続部材91を接続するための外側接続部70が設けられる。また、最内層コイル辺部39の渡り部50(第一渡り部51)との接続部とは反対側の端部に、第二接続部材92を接続するための内側接続部71が設けられる。本実施形態では、外側接続部70は、最外層コイル辺部38の渡り部50との接続部とは反対側の端部から連続して延びるように形成され、内側接続部71は、最内層コイル辺部39の渡り部50との接続部とは反対側の端部から連続して延びるように形成されている。すなわち、本実施形態では、外側接続部70及び内側接続部71も含む同芯巻部10の全体が、一本の連続する線状導体4を成形することで形成されている。
A pair of concentric winding
1つの同芯巻部10を「第一同芯巻部」とし、第一同芯巻部の第一コイル辺部31が配置されるスロット40に第二コイル辺部32が配置される同芯巻部10を「第二同芯巻部」とし、第一同芯巻部の第二コイル辺部32が配置されるスロット40に第一コイル辺部31が配置される同芯巻部10を「第三同芯巻部」とすると、第一同芯巻部の外側接続部70は、第二同芯巻部及び第三同芯巻部の一方の外側接続部70に第一接続部材91を介して接続され、第一同芯巻部の内側接続部71は、第二同芯巻部及び第三同芯巻部の他方の内側接続部71に第二接続部材92を介して接続される。第一同芯巻部は、1つの同芯巻セット5を構成する複数の同芯巻部10のうちの任意の同芯巻部10である。
One concentric winding
例えば、図2に示すように、符号“11”が付された同芯巻部10を第一同芯巻部とした場合には、第一同芯巻部の外側接続部70は、第二同芯巻部(符号“12”が付された同芯巻部10)の外側接続部70に第一接続部材91を介して接続され、第一同芯巻部の内側接続部は71、第三同芯巻部(符号“13”が付された同芯巻部)の内側接続部71に第二接続部材92を介して接続される。また、図2に示すように、符号“12”が付された同芯巻部10を第一同芯巻部とした場合には、第一同芯巻部の外側接続部70は、第三同芯巻部(符号“11”が付された同芯巻部10)の外側接続部70に第一接続部材91を介して接続され、第一同芯巻部の内側接続部は71、第二同芯巻部(符号“14”が付された同芯巻部10)の内側接続部71に第二接続部材92を介して接続される。
For example, as shown in FIG. 2, when the concentric winding
以上のように、1つの同芯巻セット5を構成する複数の同芯巻部10には、周第一方向C1側に隣接する他の同芯巻部10と第一接続部材91を介して接続されると共に周第二方向C2側に隣接する他の同芯巻部10と第二接続部材92を介して接続される同芯巻部10(以下、「第一種同芯巻部」という。)と、周第一方向C1側に隣接する他の同芯巻部10と第二接続部材92を介して接続されると共に周第二方向C2側に隣接する他の同芯巻部10と第一接続部材91を介して接続される同芯巻部10(以下、「第二種同芯巻部」という。)とが含まれる。そして、第一種同芯巻部と第二種同芯巻部とが周方向Cに沿って交互に配置されている。この結果、図2に示すように、1つの同芯巻セット5に備えられる第一接続部材91及び第二接続部材92について、第一接続部材91と第二接続部材92とが周方向Cに沿って交互に配置される。なお、第一接続部材91は、コア20に対して軸第一方向L1側において一対の同芯巻部10同士(一対の外側接続部70同士)を接続し、第二接続部材92は、コア20に対して軸第二方向L2側において一対の同芯巻部10同士(一対の内側接続部71同士)を接続する。
As described above, the plurality of concentric winding
本実施形態では、図4及び図7に示すように、外側接続部70の先端部は、径方向Rの外側に向かって延びるように形成されている。本例では、外側接続部70の先端部は、径方向Rに平行に延びるように形成されている。そして、外側接続部70の先端部における軸第一方向L1側を向く面が、第一接続部材91との接合面とされている。外側接続部70のこのような形状に合わせて、本実施形態では、第一接続部材91の先端部(外側接続部70との接合部)も、径方向Rの外側に向かって径方向Rに平行に延びるように形成されている。また、本実施形態では、図2に示すように、第一接続部材91の本体部は、径方向Rに見て、同芯巻部10(第二種同芯巻部)の渡り部50(第一渡り部51)と重複する部分を有するように配置される。なお、第一接続部材91の本体部は、接続対象の一対の外側接続部70のそれぞれとの接続部の間において周方向Cに延びる部分(周方向延在部)である。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 7, the distal end portion of the outer connecting
また、本実施形態では、図4及び図7に示すように、内側接続部71の先端部は、径方向Rの内側に向かって延びるように形成されている。本例では、内側接続部71の先端部は、径方向Rに平行に延びるように形成されている。そして、内側接続部71の先端部における軸第二方向L2側を向く面が、第二接続部材92との接合面とされている。内側接続部71のこのような形状に合わせて、本実施形態では、第二接続部材92の先端部(内側接続部71との接合部)も、径方向Rの内側に向かって径方向Rに平行に延びるように形成されている。また、本実施形態では、図2に示すように、第二接続部材92の本体部は、径方向Rに見て、同芯巻部10(第一種同芯巻部)の渡り部50(第二渡り部52)と重複する部分を有するように配置される。なお、第二接続部材92の本体部は、接続対象の一対の内側接続部71のそれぞれとの接続部の間において周方向Cに延びる部分(周方向延在部)である。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG.4 and FIG.7, the front-end | tip part of the inner
第一接続部材91や第二接続部材92は、同芯巻部10と同様、線状導体を用いて形成される。例えば、同芯巻部10を構成する線状導体4と同一或いは同等の断面積を有する線状導体を用いて、第一接続部材91及び第二接続部材92を形成することができる。また、第一接続部材91と外側接続部70との接合や、第二接続部材92と内側接続部71との接合は、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、半田付け等によって行うことができる。
The
本実施形態では、図3に示すように、スロット40の配設ピッチだけ互いに周方向Cにずらして配置される2つの同芯巻セット5(図2参照)によって、1つの相コイルが形成される。そして、3つの相コイルを、周方向Cの一方側にスロット40の配設ピッチの4倍ずつずらしながら配置することで、図1に示すようなコイル3が形成される。なお、図3に示すように、本実施形態では、1つの相コイルを構成する2つの同芯巻セット5には、互いに異なる形状の第一接続部材91と互いに異なる形状の第二接続部材92とが備えられる。すなわち、図3に示す相コイルは、図2に示す同芯巻セット5と、図2に示す同芯巻セット5とは第一接続部材91及び第二接続部材92の形状が異なる同芯巻セット5とを備えている。ここでは、図2に示す同芯巻セット5に備えられる第一接続部材91を第一外側接続部材91aとし、他方の同芯巻セット5に備えられる第一接続部材91を第二外側接続部材91bとする。また、図2に示す同芯巻セット5に備えられる第二接続部材92を第一内側接続部材92aとし、他方の同芯巻セット5に備えられる第二接続部材92を第二内側接続部材92bとする。図1及び図3では、発明の理解を容易にすべく、第二外側接続部材91b及び第二内側接続部材92bに施すハッチングを、第一外側接続部材91a及び第一内側接続部材92aに施すハッチングとは異ならせている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, one phase coil is formed by two concentric winding sets 5 (see FIG. 2) that are shifted from each other in the circumferential direction C by the arrangement pitch of the
図3に示すように、第一外側接続部材91aの周方向Cの配置領域は、第二外側接続部材91bの周方向Cの配置領域と重複する部分を有する。そのため、第一外側接続部材91a及び第二外側接続部材91bのそれぞれは、互いの干渉を避ける形状を有している。本例では、径方向Rに見て第一外側接続部材91aと第二外側接続部材91bとが交差する外側交差部93に対して周第一方向C1側においては、第一外側接続部材91aが第二外側接続部材91bに対して軸第一方向L1側(軸方向Lにおけるコア20とは反対側)から重なり、外側交差部93に対して周第二方向C2側においては、第二外側接続部材91bが第一外側接続部材91aに対して軸第一方向L1側から重なるように配置されている。また、図1から分かるように、第一外側接続部材91a及び第二外側接続部材91bのそれぞれは、本体部(周方向延在部)における外側交差部93に対して周第一方向C1側の部分が、本体部における外側交差部93に対して周第二方向C2側の部分に対して径方向Rに(本例では径方向Rの内側に)オフセットされている。これにより、他相の相コイルに備えられる第一外側接続部材91aや第二外側接続部材91bとの干渉が避けられている。
As shown in FIG. 3, the arrangement | positioning area | region of the circumferential direction C of the 1st outer
図3に示すように、第一内側接続部材92aの周方向Cの配置領域は、第二内側接続部材92bの周方向Cの配置領域と重複する部分を有する。そのため、第一内側接続部材92a及び第二内側接続部材92bのそれぞれは、互いの干渉を避ける形状を有している。本例では、径方向Rに見て第一内側接続部材92aと第二内側接続部材92bとが交差する内側交差部94に対して周第一方向C1側においては、第一内側接続部材92aが第二内側接続部材92bに対して軸第二方向L2側(軸方向Lにおけるコア20とは反対側)から重なり、内側交差部94に対して周第二方向C2側においては、第二内側接続部材92bが第一内側接続部材92aに対して軸第二方向L2側から重なるように配置されている。また、図1から分かるように、第一内側接続部材92a及び第二内側接続部材92bのそれぞれは、本体部(周方向延在部)における内側交差部94に対して周第一方向C1側の部分が、本体部における内側交差部94に対して周第二方向C2側の部分に対して径方向Rに(本例では径方向Rの外側に)オフセットされている。これにより、他相の相コイルに備えられる第一内側接続部材92aや第二内側接続部材92bとの干渉が避けられている。
As shown in FIG. 3, the arrangement | positioning area | region of the circumferential direction C of the 1st inner
3.その他の実施形態
本発明に係るその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
3. Other Embodiments Other embodiments according to the present invention will be described. Note that the configurations disclosed in the following embodiments can be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as no contradiction arises.
(1)上記の実施形態では、外側接続部70の先端部が、径方向Rの外側に向かって延びるように形成されると共に、内側接続部71の先端部が、径方向Rの内側に向かって延びるように形成される構成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ず、外側接続部70の先端部が、軸方向Lの外側(コア20から離れる側)に向かって延びるように形成される構成や、内側接続部71の先端部が、軸方向Lの外側に向かって延びるように形成される構成とすることもできる。また、図8に示す例のように、外側接続部70の先端部が、軸方向Lの外側に向かって延びるように形成されると共に、内側接続部71の先端部が、軸方向Lの外側に向かって延びるように形成される構成とすることもできる。この構成では、外側接続部70の先端部における径方向Rの外側を向く面が、第一接続部材91との接合面とされている。また、内側接続部71の先端部における径方向Rの内側を向く面が、第二接続部材92との接合面とされている。なお、図8に示す例では、外側接続部70の先端部及び内側接続部71の先端部のそれぞれが、軸方向Lに平行に延びるように形成されている。
(1) In the above embodiment, the distal end portion of the
(2)上記の実施形態では、同芯巻部10が、偶数本の第一コイル辺部31と、第一コイル辺部31の本数よりも一本少ない奇数本の第二コイル辺部32とを備える構成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ず、同芯巻部10が、3以上の奇数本の第一コイル辺部31と、第一コイル辺部31の本数よりも一本少ない偶数本の第二コイル辺部32とを備える構成とすることも可能である。
(2) In the above-described embodiment, the concentric winding
(3)上記の実施形態では、図3に示すように、スロット40の配設ピッチだけ互いに周方向Cにずらして配置される2つの同芯巻セット5によって、1つの相コイルが形成される構成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ない。例えば、スロット40の配設ピッチの5倍又は7倍だけ互いに周方向Cにずらして配置される2つの同芯巻セット5によって、1つの相コイルが形成される構成とすることもできる。
(3) In the above embodiment, as shown in FIG. 3, one phase coil is formed by the two concentric winding
(4)上記の実施形態では、毎極毎相あたりのスロット数が“2”であり、1つの相コイルが2つの同芯巻セット5により形成される構成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ず、例えば、毎極毎相あたりのスロット数が“1”であり、1つの相コイルが1つの同芯巻セット5により形成される構成や、毎極毎相あたりのスロット数が“3”であり、1つの相コイルが3つの同芯巻セット5により形成される構成とすることも可能である。
(4) In the above embodiment, the number of slots per pole per phase is “2”, and one phase coil is formed by two concentric winding
(5)上記の実施形態では、1つのスロット40に、第一コイル辺部31と第二コイル辺部32とが1本ずつ径方向Rに交互に配置される構成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ず、スロット40内の径方向Rの最も外側の層である最外層と、スロット40内の径方向Rの最も内側の層である最内層とのそれぞれに、第一コイル辺部31が配置されるという制約の下で、スロット40内の最外層及び最内層を除く中間層に配置されるコイル辺部30の径方向Rの配置順序を適宜入れ替えることも可能である。例えば、1つのスロット40に、第一コイル辺部31と第二コイル辺部32とが複数本ずつ径方向Rに交互に配置される構成とすることができる。
(5) In the above embodiment, the configuration in which the first
(6)その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。従って、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。 (6) Regarding other configurations, it should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and that the scope of the present invention is not limited thereby. Those skilled in the art will readily understand that modifications can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Accordingly, other embodiments modified without departing from the spirit of the present invention are naturally included in the scope of the present invention.
4.本発明の実施形態の概要
以上で説明した本発明の実施形態は、少なくとも以下の構成を備えている。
軸方向(L)及び径方向(R)に延びるスロット(40)が周方向(C)に複数分散配置されているコア(20)に巻装されるコイル(3)であって、一対の前記スロット(40)間に複数回巻回される同芯巻部(10)を複数備え、前記同芯巻部(10)のそれぞれは、前記周方向(C)の一方側に配置される複数本の第一コイル辺部(31)と、前記周方向(C)の他方側に配置され且つ前記第一コイル辺部(31)よりも1本少ない本数の第二コイル辺部(32)とを、前記スロット(40)の内部に配置されるコイル辺部(30)として備えると共に、互いに異なる前記スロット(40)内に配置される前記第一コイル辺部(31)と前記第二コイル辺部(32)とを前記コア(20)に対して前記軸方向(L)の外側において接続する複数本の渡り部(50)を備え、1つの前記スロット(40)には、前記第一コイル辺部(31)と前記第二コイル辺部(32)とが前記径方向(R)に交互に配置され、前記スロット(40)内の前記径方向(R)の最も外側の層に配置される前記第一コイル辺部(31)である最外層コイル辺部(38)の、前記渡り部(50)との接続部とは反対側の端部に、第一接続部材(91)を接続するための外側接続部(70)が設けられると共に、前記スロット(40)内の前記径方向(R)の最も内側の層に配置される前記第一コイル辺部(31)である最内層コイル辺部(39)の、前記渡り部(50)との接続部とは反対側の端部に、第二接続部材(92)を接続するための内側接続部(71)が設けられ、1つの前記同芯巻部(10)を第一同芯巻部とし、前記第一同芯巻部の前記第一コイル辺部(31)が配置される前記スロット(40)に前記第二コイル辺部(32)が配置される前記同芯巻部(10)を第二同芯巻部とし、前記第一同芯巻部の前記第二コイル辺部(32)が配置される前記スロット(40)に前記第一コイル辺部(31)が配置される前記同芯巻部(10)を第三同芯巻部として、前記第一同芯巻部の前記外側接続部(70)は、前記第二同芯巻部及び前記第三同芯巻部の一方の前記外側接続部(70)に前記第一接続部材(91)を介して接続され、前記第一同芯巻部の前記内側接続部(71)は、前記第二同芯巻部及び前記第三同芯巻部の他方の前記内側接続部(71)に前記第二接続部材(92)を介して接続されている。
4). Outline of Embodiment of the Present Invention The embodiment of the present invention described above has at least the following configuration.
A coil (3) wound around a core (20) in which a plurality of slots (40) extending in an axial direction (L) and a radial direction (R) are dispersedly arranged in a circumferential direction (C). A plurality of concentric winding portions (10) wound a plurality of times between the slots (40) are provided, and each of the concentric winding portions (10) is disposed on one side in the circumferential direction (C). The first coil side (31) and the second coil side (32) arranged on the other side in the circumferential direction (C) and one fewer than the first coil side (31). The first coil side part (31) and the second coil side part provided as coil side parts (30) arranged inside the slot (40) and arranged in different slots (40). (32) connected to the core (20) outside the axial direction (L) The first coil side (31) and the second coil side (32) are arranged in the radial direction (R) in one slot (40). The crossing of the outermost coil side portions (38) which are the first coil side portions (31) arranged alternately and arranged in the outermost layer in the radial direction (R) in the slot (40) An outer connection part (70) for connecting the first connection member (91) is provided at the end opposite to the connection part with the part (50), and the radial direction in the slot (40) The end of the innermost coil side (39), which is the first coil side (31) arranged in the innermost layer of (R), on the opposite side of the connection with the transition (50) Are provided with an inner connection portion (71) for connecting the second connection member (92), and the one concentric winding portion ( 0) is the first concentric winding part, and the second coil side part (32) is arranged in the slot (40) in which the first coil side part (31) of the first concentric winding part is arranged. The concentric winding portion (10) is a second concentric winding portion, and the first coil side is placed in the slot (40) where the second coil side portion (32) of the first concentric winding portion is disposed. The concentric winding part (10) in which the part (31) is arranged is a third concentric winding part, and the outer connection part (70) of the first concentric winding part is the second concentric winding part and Connected to one of the outer connecting portions (70) of the third concentric winding portion via the first connecting member (91), the inner connecting portion (71) of the first concentric winding portion is The other inner connection part (71) of the second concentric winding part and the third concentric winding part is connected via the second connection member (92).
このような構成によれば、1つの同芯巻部に備えられる第二コイル辺部の本数が、1つの同芯巻部に備えられる第一コイル辺部の本数よりも1本少ないため、1つの同芯巻部に備えられる第一コイル辺部の本数と、1つの同芯巻部に備えられる第二コイル辺部の本数との和は、常に奇数となる。よって、第一コイル辺部と第二コイル辺部とが径方向に交互に配置されるスロット内における、径方向に並んで配置されるコイル辺部の本数を、容易に奇数とすることができる。すなわち、1つの同芯巻部の第一コイル辺部が配置されるスロットに他の同芯巻部の第二コイル辺部が配置されるように、複数の同芯巻部を周方向に分散配置することで、1つのスロット内において径方向に並んで配置されるコイル辺部の本数を奇数とすることが可能である。よって、1層単位で巻装されるコイルを別途用いる場合等に比べて容易に、1つのスロット内において径方向に並んで配置されるコイル辺部の本数が奇数のコイルを実現することができる。
また、上記の構成によれば、第一接続部材と第二接続部材とを用いて、同芯巻部のそれぞれを、周方向の両側に配置される接続対象の同芯巻部のそれぞれに対して適切に接続することができる。そして、このように同芯巻部間の接続を他部材で行う場合には、コイルを形成するために必要な同芯巻部の種類を低減することが容易となり、例えば1種類の同芯巻部のみを用いてコイルを形成することも可能となる。この結果、生産性の向上や製造コストの低減を図ることが可能となる。
According to such a configuration, the number of second coil side portions provided in one concentric winding portion is one less than the number of first coil side portions provided in one concentric winding portion. The sum of the number of first coil side parts provided in one concentric winding part and the number of second coil side parts provided in one concentric winding part is always an odd number. Therefore, the number of the coil side parts arranged side by side in the radial direction in the slot in which the first coil side parts and the second coil side parts are alternately arranged in the radial direction can be easily set to an odd number. . That is, a plurality of concentric winding parts are distributed in the circumferential direction so that the second coil side part of the other concentric winding part is arranged in the slot in which the first coil side part of one concentric winding part is arranged. By arranging, the number of coil sides arranged in the radial direction in one slot can be made odd. Therefore, it is possible to easily realize a coil having an odd number of coil side portions arranged in the radial direction in one slot as compared with a case where a coil wound in units of one layer is separately used. .
Moreover, according to said structure, each of the concentric winding part is used with respect to each of the concentric winding part of the connection object arrange | positioned at the both sides of the circumferential direction using a 1st connection member and a 2nd connection member. Can be connected properly. And when connecting between concentric winding parts by other members in this way, it becomes easy to reduce the kind of concentric winding parts required in order to form a coil, for example, one kind of concentric windings. It is also possible to form a coil using only the part. As a result, it is possible to improve productivity and reduce manufacturing costs.
また、本発明の実施形態は、1つの前記スロット(40)には、前記第一コイル辺部(31)と前記第二コイル辺部(32)とが1本ずつ前記径方向(R)に交互に配置されると共に、互いに異なる前記スロット(40)内の互いに隣接する層にそれぞれ配置される前記第一コイル辺部(31)と前記第二コイル辺部(32)とが前記渡り部(50)により接続され、前記渡り部(50)のそれぞれは、前記周方向(C)における中間部分に、前記同芯巻部(10)を構成する線状導体(4)を前記径方向(R)にオフセットさせるオフセット部(63)を備え、前記オフセット部(63)は、前記渡り部(50)における当該オフセット部(63)から前記線状導体(4)の巻回方向に沿って前記最内層コイル辺部(39)側に向かう部分を、前記渡り部(50)における当該オフセット部(63)から前記線状導体(4)の巻回方向に沿って前記最外層コイル辺部(38)側に向かう部分に対して、前記径方向(R)の内側にオフセットさせるように形成されていると好適である。 In the embodiment of the present invention, one slot (40) includes the first coil side (31) and the second coil side (32) one by one in the radial direction (R). The first coil side portions (31) and the second coil side portions (32), which are alternately arranged and are respectively disposed in mutually adjacent layers in the different slots (40), are connected to the crossover portion ( 50), and each of the crossover portions (50) has a linear conductor (4) constituting the concentric winding portion (10) in the radial direction (R) at an intermediate portion in the circumferential direction (C). The offset portion (63) is offset from the offset portion (63) of the crossover portion (50) along the winding direction of the linear conductor (4). The part toward the inner coil side (39) side , With respect to a portion of the crossing portion (50) from the offset portion (63) toward the outermost coil side portion (38) along the winding direction of the linear conductor (4), the radial direction ( It is preferable that it is formed so as to be offset inside R).
この構成によれば、周方向に隣接する複数の同芯巻部を、渡り部同士を互いに干渉させることなく、それぞれの周方向の配置領域を一部重複させて配置することができる。また、上記の構成によれば、渡り部が、互いに異なるスロット内の互いに隣接する層にそれぞれ配置される第一コイル辺部と第二コイル辺部とを接続するため、渡り部が、互いに異なるスロット内の互いに2層以上離れた層にそれぞれ配置される第一コイル辺部と第二コイル辺部とを接続する場合に比べて、オフセット部が占める空間の低減を図ることができ、この結果、コイルエンド部の小型化を図ることができる。更に、上記の構成によれば、1つのスロットに、第一コイル辺部と第二コイル辺部とが1本ずつ径方向に交互に配置されるため、1つの同芯巻部が備える複数本の第一コイル辺部を、径方向に沿って1層分の隙間をあけながら配置することができる。また、1つの同芯巻部が複数本の第二コイル辺部を備える場合には、当該複数本の第二コイル辺部も、径方向に沿って1層分の隙間をあけながら配置することができる。すなわち、何れの第一コイル辺部についても他の第一コイル辺部に対して隣接する層には配置されず、何れの第二コイル辺部についても他の第二コイル辺部に対して隣接する層には配置されないため、同芯巻部の生産性の向上を図ることができる。 According to this configuration, a plurality of concentric winding portions adjacent in the circumferential direction can be arranged so as to partially overlap each circumferential arrangement region without causing the crossing portions to interfere with each other. Moreover, according to said structure, since a transition part connects the 1st coil side part and 2nd coil side part which are each arrange | positioned in the mutually adjacent layer in a mutually different slot, a transition part differs from each other. The space occupied by the offset portion can be reduced as compared with the case where the first coil side portion and the second coil side portion, which are respectively arranged in layers separated from each other in the slot by two or more layers, are connected. The coil end portion can be reduced in size. Furthermore, according to said structure, since the 1st coil side part and the 2nd coil side part are alternately arrange | positioned by radial direction one by one in a slot, it is multiple with which one concentric winding part is provided. The first coil sides can be arranged along the radial direction with a gap corresponding to one layer. Moreover, when one concentric winding part is provided with a plurality of second coil side parts, the plurality of second coil side parts are also arranged with a gap corresponding to one layer along the radial direction. Can do. That is, none of the first coil sides are arranged in the layer adjacent to the other first coil sides, and any second coil side is adjacent to the other second coil sides. Therefore, the productivity of the concentric winding portion can be improved.
本発明は、軸方向及び径方向に延びるスロットが周方向に複数分散配置されているコアに巻装されるコイルに利用することができる。 The present invention can be used for a coil wound around a core in which a plurality of slots extending in the axial direction and the radial direction are distributed in the circumferential direction.
3:コイル
4:線状導体
10:同芯巻部
20:コア
30:コイル辺部
31:第一コイル辺部
32:第二コイル辺部
38:最外層コイル辺部
39:最内層コイル辺部
40:スロット
50:渡り部
63:オフセット部
70:外側接続部
71:内側接続部
91:第一接続部材
92:第二接続部材
C:周方向
L:軸方向
R:径方向
3: Coil 4: Linear conductor 10: Concentric winding 20: Core 30: Coil side 31: First coil side 32: Second coil side 38: Outermost layer coil side 39: Innermost layer coil side 40: Slot 50: Crossing portion 63: Offset portion 70: Outer connection portion 71: Inner connection portion 91: First connection member 92: Second connection member C: Circumferential direction L: Axial direction R: Radial direction
Claims (2)
一対の前記スロット間に複数回巻回される同芯巻部を複数備え、
前記同芯巻部のそれぞれは、前記周方向の一方側に配置される複数本の第一コイル辺部と、前記周方向の他方側に配置され且つ前記第一コイル辺部よりも1本少ない本数の第二コイル辺部とを、前記スロットの内部に配置されるコイル辺部として備えると共に、互いに異なる前記スロット内に配置される前記第一コイル辺部と前記第二コイル辺部とを前記コアに対して前記軸方向の外側において接続する複数本の渡り部を備え、
1つの前記スロットには、前記第一コイル辺部と前記第二コイル辺部とが前記径方向に交互に配置され、
前記スロット内の前記径方向の最も外側の層に配置される前記第一コイル辺部である最外層コイル辺部の、前記渡り部との接続部とは反対側の端部に、第一接続部材を接続するための外側接続部が設けられると共に、前記スロット内の前記径方向の最も内側の層に配置される前記第一コイル辺部である最内層コイル辺部の、前記渡り部との接続部とは反対側の端部に、第二接続部材を接続するための内側接続部が設けられ、
1つの前記同芯巻部を第一同芯巻部とし、前記第一同芯巻部の前記第一コイル辺部が配置される前記スロットに前記第二コイル辺部が配置される前記同芯巻部を第二同芯巻部とし、前記第一同芯巻部の前記第二コイル辺部が配置される前記スロットに前記第一コイル辺部が配置される前記同芯巻部を第三同芯巻部として、
前記第一同芯巻部の前記外側接続部は、前記第二同芯巻部及び前記第三同芯巻部の一方の前記外側接続部に前記第一接続部材を介して接続され、前記第一同芯巻部の前記内側接続部は、前記第二同芯巻部及び前記第三同芯巻部の他方の前記内側接続部に前記第二接続部材を介して接続されているコイル。 A coil wound around a core in which a plurality of slots extending in the axial direction and the radial direction are distributed in the circumferential direction
A plurality of concentric winding portions wound a plurality of times between the pair of slots,
Each of the concentric winding portions has a plurality of first coil side portions arranged on one side in the circumferential direction, and one fewer than the first coil side portions arranged on the other side in the circumferential direction. A plurality of second coil sides as coil sides arranged inside the slot, and the first coil sides and the second coil sides arranged in different slots are different from each other. A plurality of crossing portions connected to the core on the outside in the axial direction;
In one of the slots, the first coil side and the second coil side are alternately arranged in the radial direction,
A first connection is provided at an end of the outermost layer coil side portion, which is the first coil side portion arranged in the outermost layer in the radial direction in the slot, on the side opposite to the connection portion with the crossover portion. An outer connecting portion for connecting a member, and an innermost coil side portion which is the first coil side portion arranged in the radially innermost layer in the slot, An inner connection part for connecting the second connection member is provided at the end opposite to the connection part,
One concentric winding part is defined as a first concentric winding part, and the second coil side part is disposed in the slot in which the first coil side part of the first concentric winding part is disposed. The winding portion is a second concentric winding portion, and the concentric winding portion in which the first coil side portion is disposed in the slot in which the second coil side portion of the first concentric winding portion is disposed is a third. As a concentric winding part,
The outer connection portion of the first concentric winding portion is connected to the outer connection portion of one of the second concentric winding portion and the third concentric winding portion via the first connection member, and The inner connection portion of the one concentric winding portion is a coil connected to the other inner connection portion of the second concentric winding portion and the third concentric winding portion via the second connection member.
前記渡り部のそれぞれは、前記周方向における中間部分に、前記同芯巻部を構成する線状導体を前記径方向にオフセットさせるオフセット部を備え、
前記オフセット部は、前記渡り部における当該オフセット部から前記線状導体の巻回方向に沿って前記最内層コイル辺部側に向かう部分を、前記渡り部における当該オフセット部から前記線状導体の巻回方向に沿って前記最外層コイル辺部側に向かう部分に対して、前記径方向の内側にオフセットさせるように形成されている請求項1に記載のコイル。 In each of the slots, the first coil sides and the second coil sides are alternately arranged in the radial direction one by one, and are arranged in mutually adjacent layers in the different slots. The first coil side and the second coil side are connected by the crossover part,
Each of the crossovers includes an offset part that offsets the linear conductor constituting the concentric winding part in the radial direction at an intermediate part in the circumferential direction,
The offset portion is a portion that extends from the offset portion at the transition portion toward the innermost coil side along the winding direction of the linear conductor, from the offset portion at the transition portion to the winding of the linear conductor. The coil according to claim 1, wherein the coil is formed so as to be offset inward in the radial direction with respect to a portion toward the side of the outermost layer coil along the turning direction.
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