JP2017131046A - コイル及びこれを用いた回転電機の固定子 - Google Patents
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Abstract
Description
成形されたコイルとしては、例えば、断面形状が矩形の平角導線を、所定の形状に巻回し、曲げ加工したものが使用される。
また本願の明細書及び特許請求の範囲においては、固定子鉄心の軸心方向を「軸方向」、固定子鉄心の半径方向を「径方向」、固定子鉄心の円周方向を「周方向」として説明をする。つまり、コイルにおいて方向を表す場合には、コイルが固定子鉄心に取り付けられていなくても、コイルが固定子鉄心に取り付けられている状態を基準にして、コイルにおける方向を示す。
コイルエンドの形状としては、例えば、コイルエンドがコイルサイドに対して外周側に折れ曲がって径方向外側にシフトしていたり、コイルエンドがコイルサイドに対して内周側に折れ曲がって径方向内側にシフトしていたり、ある相のコイルのコイルエンドが、他の相のコイルのコイルエンドに対して、固定子鉄心の端面からの軸方向の距離(コイルエンドの軸方向高さ)を異ならせていたりする形状になっている(例えば特許文献1,2参照)。
コイルエンド14の立ち上がり部14a,14bは、コイルサイド11,12に対して外周側に略直角に折れ曲がって径方向外側に伸びている。連結部14cは、立ち上がり部14a,14b間において略周方向に沿い伸びている。
このようにコイルエンド13,14は、立ち上がり部13a,13b,14a,14bが、コイルサイド11,12に対して略直角に折れ曲がっているため、コイルエンド13,14では、軸方向に、平角導線が積み重ねられている。
リード線L11は、軸方向に関して立ち上がり部13aのうちコイルサイド11から離れた側(図4では上側)において、立ち上がり部13aに対して一旦折れ曲がってから、軸方向に沿い伸びている。リード線L12は、軸方向に関して立ち上がり部13bのうちコイルサイド12に近い側(図4では下側)において、立ち上がり部13bに対して一旦折れ曲がってから、軸方向に沿い伸びた形状になっている。
しかし、図4のV−V断面である図5に示すように、コイルエンド13の軸方向長さαは、平角導線の断面の一辺(短辺)の長さβの8倍になっている。つまり、平角導線のターン数は7であるのに、コイルエンド13の軸方向長さαは、平角導線の断面の一辺(短辺)の長さβの7倍ではなく8倍になっており(α=8×βになっており)、それだけコイルの軸方向長さが長くなっている。
回転電機の固定子鉄心に組み込まれるコイルであって、
導線を複数ターン巻回した状態で形成されており、
第1のコイルサイドと、第2のコイルサイドと、前記第1のコイルサイド及び前記第2のコイルサイドの一端側をつなぐ第1のコイルエンドと、前記第1のコイルサイド及び前記第2のコイルサイドの他端側をつなぐ第2のコイルエンドを有し、
前記第1のコイルエンドは、前記第1のコイルサイドに対して折れ曲がった第1の立ち上がり部と、前記第2のコイルサイドに対して折れ曲がった第2の立ち上がり部と、前記第1の立ち上がり部と前記第2の立ち上がり部とをつなぐ連結部を有すると共に、前記導体が軸方向に積み重ねられて形成されており、
軸方向に関して前記第1の立ち上がり部のうち前記第1のコイルサイドと反対側において、前記第1の立ち上がり部から伸びた、前記導線の巻き始め部分である第1のリード線と、軸方向に関して前記第2の立ち上がり部のうち前記第2のコイルサイド側において、前記第2の立ち上がり部から伸びた、前記導線の巻き終わり部分である第2のリード線を有している前記コイルにおいて、
前記第1のコイルエンドの前記連結部は、前記導線の長手方向の途中の位置で、前記導線の長手方向に延びつつ軸方向に折れ曲がる折れ曲がり部を有し、
前記第1のコイルエンドの前記連結部のうち前記導体の長手方向に関して前記折れ曲がり部よりも前記第1のリード線側の部分が、前記第1のコイルエンドの前記連結部のうち前記導体の長手方向に関して前記折れ曲がり部よりも前記第2のリード線側の部分に対して、前記第1のコイルエンドの前記連結部を構成する前記導線の1つ分の軸方向寸法だけ、前記第1のコイルサイド側に軸方向にずれている、ことを特徴とする。
前記導体は、断面形状が矩形になっている平角導線であることを特徴とする。
内周面にスロットが形成された固定子鉄心と、
前記スロットに取り付けられた上記のいずれかのコイルと、を備えたことを特徴とする。
図1は本発明の実施例に係るコイル110を示す。このコイル110は、外周面に絶縁被覆をもつ断面形状が矩形(長方形)の平角導線を、7ターン巻回した(7回、巻き回した)ものを、曲げ加工して構成したものである。このコイル110は、一対の(第1,第2の)コイルサイド111,112と、一対の(第1,第2の)コイルエンド113,114を有している。
第1のコイルエンド113は、第1のコイルサイド111と第2のコイルサイド112の軸方向の一端側をつないでいる。第2のコイルエンド114は、第1のコイルサイド111と第2のコイルサイド112の軸方向の他端側をつないでいる。
コイルエンド114は、コイルサイド111の他端側に近い部分である立ち上がり部114aと、コイルサイド112の他端側に近い部分である立ち上がり部114bと、立ち上がり部114a,114bの間をつなぐ連結部114cを有している。
リード線L111は、軸方向に関して立ち上がり部113aのうちコイルサイド111から離れた側(コイルサイド111とは反対側、図1では上側)において、立ち上がり部113aに対して一旦折れ曲がってから、軸方向に沿い伸びている。リード線L112は、軸方向に関して立ち上がり部113bのうちコイルサイド112に近い側(コイルサイド112側、図1では下側)において、立ち上がり部113bに対して一旦折れ曲がってから、軸方向に沿い伸びた形状になっている。
しかも、「連結部113cのうち、周方向(平角導線の長手方向)に関して折れ曲がり部113dよりもリード線L111が引き出されている側(コイルサイド111側)の部分」が、「連結部113cのうち、周方向(平角導線の長手方向)に関して折れ曲がり部113dよりもリード線L112が引き出されている側(コイルサイド112側)の部分」に対して、軸方向に関して、平角導線の断面の一辺(短辺)の長さβだけ、コイルサイド111,1112側にずれている。換言すると、平角導線が軸方向に沿い積層されている連結部113cにおいて、平角導線の1つ分の積層厚さ(β)だけ(連結部113cを構成する平角導線の1つ分の軸方向の寸法だけ)、軸方向に関して、コイルサイド111,112側にずれている。
つまり図5に示す従来技術に比べて、コイルエンド113の軸方向寸法は、平角導線の断面の一辺(短辺)の長さβ(平角導線の1つ分の積層厚さ)分だけ短くなっている。
次に本発明に係るコイルを備えた固定子Sの一例を示す。この例では、固定子Sの固定子鉄心SCのスロットに、1つの第1相(例えばU相)のコイルC1と、1つの第2相(例えばV相)のコイルC2と、1つの第3相(W相)のコイルC3を取り付けた状態を示している。
この結果、固定子S及びこの固定子Sを含む回転電機の軸方向寸法を短縮することができる。
11,12,111,112 コイルサイド
13,14,113,114 コイルエンド
13a,13b,14a,14b,113a,113b,114a,114b 立ち上がり部
13c,14c,113c,114c 連結部
113d 折れ曲がり部
L11,L12,L111,L112 リード線
S 固定子
SC 固定子鉄心
C1,C2,C3 コイル
Claims (3)
- 回転電機の固定子鉄心に組み込まれるコイルであって、
導線を複数ターン巻回した状態で形成されており、
第1のコイルサイドと、第2のコイルサイドと、前記第1のコイルサイド及び前記第2のコイルサイドの一端側をつなぐ第1のコイルエンドと、前記第1のコイルサイド及び前記第2のコイルサイドの他端側をつなぐ第2のコイルエンドを有し、
前記第1のコイルエンドは、前記第1のコイルサイドに対して折れ曲がった第1の立ち上がり部と、前記第2のコイルサイドに対して折れ曲がった第2の立ち上がり部と、前記第1の立ち上がり部と前記第2の立ち上がり部とをつなぐ連結部を有すると共に、前記導体が軸方向に積み重ねられて形成されており、
軸方向に関して前記第1の立ち上がり部のうち前記第1のコイルサイドと反対側において、前記第1の立ち上がり部から伸びた、前記導線の巻き始め部分である第1のリード線と、軸方向に関して前記第2の立ち上がり部のうち前記第2のコイルサイド側において、前記第2の立ち上がり部から伸びた、前記導線の巻き終わり部分である第2のリード線を有している前記コイルにおいて、
前記第1のコイルエンドの前記連結部は、前記導線の長手方向の途中の位置で、前記導線の長手方向に延びつつ軸方向に折れ曲がる折れ曲がり部を有し、
前記第1のコイルエンドの前記連結部のうち前記導体の長手方向に関して前記折れ曲がり部よりも前記第1のリード線側の部分が、前記第1のコイルエンドの前記連結部のうち前記導体の長手方向に関して前記折れ曲がり部よりも前記第2のリード線側の部分に対して、前記第1のコイルエンドの前記連結部を構成する前記導線の1つ分の軸方向寸法だけ、前記第1のコイルサイド側に軸方向にずれている、
ことを特徴とするコイル。 - 請求項1において、
前記導体は、断面形状が矩形になっている平角導線であることを特徴とするコイル。 - 内周面にスロットが形成された固定子鉄心と、
前記スロットに取り付けられた請求項1または請求項2のコイルと、
を備えたことを特徴とする回転電機の固定子。
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