JP2020108266A - Stator, motor, and method of manufacturing stator - Google Patents
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Description
本発明は、ステータ、モータおよびステータの製造方法に関する。 The present invention relates to a stator, a motor, and a stator manufacturing method.
一般的に、モータのコイルは、ステータコアのティースにコイル線を巻き付けることで構成される。コイルからは、コイル線の巻き始めおよび巻き終り部分として、引出線が引き出される。また、1本のコイル線を複数のティースに巻き付ける場合、コイルの上側にはコイル同士を繋ぐ渡り線が引き回される。巻線工程において先に巻くコイル線の渡り線が、後に巻くコイル線の経路を阻害しないために、渡り線は、コイルの径方向外側で引き回される。特許文献1には、コイルの径方向外側に突起を設けて、当該突起に渡り線を沿わせる構造が開示されている。
Generally, a coil of a motor is constructed by winding a coil wire around a tooth of a stator core. Leading wires are drawn out from the coil as a winding start portion and a winding end portion of the coil wire. Further, when winding one coil wire around a plurality of teeth, a connecting wire that connects the coils is drawn above the coil. In the winding step, since the crossover wire of the coil wire to be wound first does not hinder the path of the coil wire to be wound later, the crossover wire is routed outside the coil in the radial direction.
しかしながら、従来の構造では、導線を各ティースに巻きまわした後の引出線の処理が複雑となる虞があった。 However, in the conventional structure, there is a possibility that the processing of the lead wire after winding the conductive wire around each tooth becomes complicated.
本発明は、上記事情に鑑みて、引出線の接続構造を簡素化することができるモータの提供を目的の一つとする。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a motor capable of simplifying the connecting structure of lead wires.
3相モータであって、上下方向に沿って延びる中心軸を中心とする環状のコアバックおよび前記コアバックから径方向内側に延びる複数のティースを有するステータコアと、前記ティースに巻き付けられる複数のコイル線と、ロータマグネットを有し、前記ステータに対して回転可能なロータと、を備え、前記コイル線は、それぞれ、前記ティースに巻き付けられて構成される複数のコイルと、当該コイル線の端部に位置し前記コイルから延び出る一対の引出線と、を有し、一対の前記引出線は、始点引出線と、終点引出線と、を含み、周方向に隣り合う前記ティースの間には、それぞれスロットが位置し、前記ロータの磁極数と前記スロットの数の比は4:3であり、前記コイルは、U相、V相、およびW相の少なくともいずれか1つの相を構成し、前記U相、前記V相、および前記W相のうちの一の相を構成する前記コイルの終点引出線が引き出される前記スロットは、前記U相、前記V相、および前記W相のうち他の1つの相を構成する前記コイルの始点引出線が引き出される前記スロットと、同じである。 A three-phase motor having a stator core having an annular core back centered on a central axis extending in the up-down direction and a plurality of teeth extending radially inward from the core back, and a plurality of coil wires wound around the teeth. And a rotor having a rotor magnet and rotatable with respect to the stator, wherein the coil wire includes a plurality of coils wound around the teeth and an end portion of the coil wire. And a pair of leader lines that are located and extend from the coil, the pair of leader lines include a start point leader line and an end point leader line, and between the teeth that are adjacent in the circumferential direction, respectively. A slot is located, a ratio of the number of magnetic poles of the rotor to the number of the slot is 4:3, and the coil constitutes at least one of a U phase, a V phase, and a W phase. Phase, the V phase, and the W phase, the slot from which the end point lead wire of the coil that constitutes one phase is drawn out is the other one of the U phase, the V phase, and the W phase. This is the same as the slot from which the starting point leader line of the coil that constitutes the phase is drawn.
本発明のモータの一つの態様は、上下方向に沿って延びる中心軸を中心とする環状のコアバックおよび前記コアバックから径方向内側に延びる複数のティースを有するステータコアと、前記ステータコアに取り付けられるインシュレータと、前記ティースに前記インシュレータを介して巻き付けられる複数のコイル線と、を備える。前記インシュレータは、前記ティースの外周面を囲む基部と、前記コアバックの直上に位置し周方向に沿って延びる外壁部と、を有する。複数の前記コイル線は、それぞれ、前記ティースに集中巻きによって巻き付けられる複数のコイルと、複数のコイル同士を繋ぐ渡り線と、当該コイル線の端部に位置し前記コイルから延び出る一対の引出線と、を有する。複数の前記コイル線の前記渡り線は、それぞれ、前記外壁部の径方向外側で前記外壁部の外側面に沿って延びる外側通過部を有する。少なくとも1つの前記コイル線の前記渡り線は、前記外壁部の径方向内側を直線状に延び両端においてそれぞれ前記外側通過部に繋がる内側通過部を有する。前記内側通過部は、他の前記コイル線の前記引出線の径方向内側に位置する。 One mode of a motor of the present invention is a stator core having an annular core back centered on a central axis extending in the vertical direction and a plurality of teeth extending radially inward from the core back, and an insulator attached to the stator core. And a plurality of coil wires wound around the teeth via the insulator. The insulator has a base portion that surrounds the outer peripheral surface of the tooth, and an outer wall portion that is located immediately above the core back and extends along the circumferential direction. The plurality of coil wires are, respectively, a plurality of coils wound around the teeth by concentrated winding, a connecting wire connecting the plurality of coils, and a pair of lead wires extending from the coils located at the ends of the coil wires. And. Each of the connecting wires of the plurality of coil wires has an outer passage portion that extends along the outer surface of the outer wall portion on the radially outer side of the outer wall portion. The crossover wire of at least one of the coil wires has an inner passage portion that extends linearly inward in the radial direction of the outer wall portion and is connected at both ends to the outer passage portion. The inner passage portion is located radially inward of the lead wire of the other coil wire.
本発明によれば、渡り線と引出線との接触を抑制できるステータ、モータおよびステータの製造方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of a stator, a motor, and a stator which can suppress contact between a connecting wire and a leader wire can be provided.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るモータについて説明する。なお、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。 Hereinafter, a motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale and the number of each structure may be different from the actual structure in order to make each structure easy to understand.
各図には、適宜X−Y−Z座標系を示す。本明細書において、Z軸方向は、正の側を上側とし、負の側を下側とする上下方向である。各図に適宜示す中心軸Jは、Z軸方向と平行であり、上下方向に延びる仮想線である。以下の説明においては、中心軸Jの軸方向、すなわち上下方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸Jを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Jを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。各図においては、適宜、周方向を矢印θで示す。 In each drawing, an XYZ coordinate system is shown as appropriate. In this specification, the Z-axis direction is a vertical direction in which the positive side is the upper side and the negative side is the lower side. A central axis J shown in each drawing is an imaginary line that is parallel to the Z-axis direction and extends in the vertical direction. In the following description, the axial direction of the central axis J, that is, the direction parallel to the vertical direction is simply referred to as “axial direction”, the radial direction around the central axis J is simply referred to as “radial direction”, and the central axis J The circumferential direction centered around is simply called the "circumferential direction". In each figure, the circumferential direction is appropriately indicated by an arrow θ.
また、軸方向におけるZ軸方向の正の側を「上側」と呼び、軸方向におけるZ軸方向の負の側を「下側」と呼ぶ。また、周方向における上側から下側に向かって見て時計回りに進む側、すなわち矢印θの向きに進む側を「周方向一方側」と呼ぶ。周方向における上側から下側に向かって見て反時計回りに進む側、すなわち矢印θの向きと逆に進む側を「周方向他方側」と呼ぶ。 The positive side in the Z-axis direction in the axial direction is called "upper side", and the negative side in the Z-axis direction in the axial direction is called "lower side". In addition, the side that advances clockwise when viewed from the upper side to the lower side in the circumferential direction, that is, the side that advances in the direction of arrow θ is referred to as “one side in the circumferential direction”. The side that moves counterclockwise when viewed from the upper side to the lower side in the circumferential direction, that is, the side that moves in the direction opposite to the direction of the arrow θ is referred to as “the other side in the circumferential direction”.
なお、上下方向、上側および下側とは、単に各部の配置関係等を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。 It should be noted that the up-down direction, the upper side, and the lower side are merely names for explaining the positional relationship between the respective parts, and the actual positional relationship is a positional relationship other than the positional relationship indicated by these names. May be.
<モータ>
図1は、本実施形態のモータ1の断面図である。本実施形態のモータ1は、3相交流モータである。また、本実施形態のモータ1は、インナーロータ型のモータである。本実施形態のモータ1の用途は、特に限定されない。モータ1は、例えば、電動ポンプ、および電動パワーステアリング等に搭載される。図12は、本実施形態におけるロータ2の斜視図である。
<Motor>
FIG. 1 is a cross-sectional view of the
モータ1は、ロータ2と、ステータ3と、ベアリングホルダ4と、ハウジング5と、一対のベアリング6と、を備える。ロータ2は、上下方向に沿って延びる中心軸Jを中心としてステータ3に対して相対的に回転する。
The
ハウジング5は、底部を有する筒状である。ハウジング5は、内部に、ロータ2、ステータ3、ベアリングホルダ4および一対のベアリング6を収容する。 ベアリングホルダ4は、ステータ3の上側に位置する。ベアリングホルダ4は、ハウジング5の内周面に支持される。
The
一対のベアリング6は、軸方向に互いに間隔をあけて配置される。一対のベアリング6は、ロータ2のシャフト2aを支持する。一対のベアリング6のうち、一方はベアリングホルダ4に支持され、他方はハウジング5に支持される。
The pair of
<ロータ>
ロータ2は、中心軸J周りに回転する。ロータ2は、ステータ3と径方向に隙間をあけて対向する。ロータ2は、中心軸Jを有するシャフト2aと、ロータコア2bと、少なくとも1つのマグネット2cと、を備える。
<Rotor>
The
シャフト2aは、中心軸Jに沿って延びる。本実施形態の例では、シャフト2aが、軸方向に延びる円柱状である。シャフト2aは、複数のベアリング6により、中心軸J回りに回転自在に支持される。シャフト2aは、上記円柱状に限らず、例えば筒状でもよい。
The
ロータコア2bは、複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層されて構成される。ロータコア2bには、軸方向に貫通する中央孔2hが設けられる。中央孔2hは、軸方向から見てロータコア2bの中央に位置する。中央孔2hには、シャフト2aが通される。シャフト2aは、ロータコア2bに直接または間接的に固定される。
The
マグネット2cは、ロータコア2bの外周面に固定される。マグネット2cは、ステータ3のティース12と径方向に対向する。本実施形態のマグネット2cは、周方向に沿って並ぶ複数のマグネットである。この場合、径方向外側がN極となるマグネットと径方向外側がS極となるマグネットとが、周方向に交互に並ぶ。なお、ロータ2は、環状のマグネットを有していてもよい。この場合、マグネット2cには、周方向に沿ってN極とS極とが交互に並んで設けられる。本実施形態において、ロータ2の磁極の数は、8である。
The
本実施形態のロータ2は、マグネット2cがロータコア2bの外周面に配置されるSPM(Surface Permanent Magnet)型のロータである。しかしながら、ロータ2は、マグネットがロータコアの内部に埋め込まれるIPM(Interior Permanent Magnet)型のロータであってもよい。本実施形態においては、さらに、ロータコア2bおよびマグネット2cは、筒状のロータカバー2dの内部に収容される。ロータカバー2dは、ロータコア2bおよびマグネット2cに対して、例えば、カシメなどにより固定されてもよい。ロータ2は、マグネットの磁極が周方向を向く、いわゆるスポーク型であってもよい。この場合、マグネットは、周方向に沿って配置される2つの磁極を有する。周方向に隣り合うマグネットの磁極は、周方向において互いに同極が向かい合うのが望ましい。
The
<ステータ>
ステータ3は、中心軸Jを中心とする略環状である。ステータ3は、ステータコア10と、インシュレータ20と、複数のコイル線40と、を有する。コイル線40は、コイル50を構成する。
<Stator>
The
<ステータコア>
ステータコア10は、ロータ2の径方向外側においてロータ2を囲む。ステータコア10は、例えば、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて構成される。したがって、ステータコア10は、一様な断面で軸方向に沿って延びる。本実施形態のステータコア10は、周方向に沿って分割されていない一体型ステータコアである。
<Stator core>
The
図2は、ステータ3の断面図である。 図2に示すように、ステータコア10は、コアバック11と、複数のティース12と、複数のアンブレラ部13と、を有する。
FIG. 2 is a sectional view of the
コアバック11は、中心軸Jを中心とする略円環状である。コアバック11の外周面は、ハウジング5の内周面に固定される。
The core back 11 has a substantially annular shape centered on the central axis J. The outer peripheral surface of the core back 11 is fixed to the inner peripheral surface of the
ティース12は、コアバック11から径方向内側に延びる。本実施形態において、ステータコア10には、6つのティース12が設けられる。ティース12は、略一様な断面で径方向に沿って延びる。複数のティース12は、周方向に沿って等間隔に配置される。ティース12には、インシュレータ20を介してコイル線40が巻き付けられる。したがって、周方向に隣接する一対のティース12同士の間には、コイル線40が通過する。
The
アンブレラ部13は、ティース12の径方向内側の先端に位置する。アンブレラ部13は、ティース12より周方向に幅広である。すなわち、アンブレラ部13の周方向に沿う寸法は、ティース12の周方向に沿う寸法より大きい。アンブレラ部13の径方向内側を向く面は、軸方向から見て中心軸Jを中心とする円弧状である。アンブレラ部13の径方向内側を向く面は、ロータ2のマグネット2cと径方向に対向する。
The
<インシュレータ>
図1に示すように、インシュレータ20は、ステータコア10に取り付けられる。インシュレータ20は、絶縁性の材料(例えば、絶縁性の樹脂)から構成される。インシュレータ20は、ステータコア10とコイル線40との間に介在して、ステータコア10とコイル線40との絶縁を確保する。
<Insulator>
As shown in FIG. 1, the
インシュレータ20は、上ピース20Aと下ピース20Bとを有する。上ピース20Aおよび下ピース20Bは、それぞれ単一の部材である。上ピース20Aおよび下ピース20Bは、それぞれ中心軸Jを中心とする略円環状である。上ピース20Aは、ステータコア10に対して上側から取り付けられる。下ピース20Bは、ステータコア10に対して下側から取り付けられる。上ピース20Aは、コアバック11の上端面とティース12の周方向両端面の上部領域とを囲む。また、下ピース20Bは、コアバック11の下端面とティース12の周方向両端面の下部領域とを囲む。インシュレータ20は、上ピース20Aと下ピース20Bとが、ステータコア10に対して上下から取り付けられることでティース12の外周面を囲む。
The
上ピース20Aと下ピース20Bとは、互いに同形状であっても、互いに異なる形状であってもよい。また、上ピース20Aと下ピース20Bとは、単一の部材から構成されていてもよい。すなわち、インシュレータは、単一の筒状部材であってもよい。
The
インシュレータ20は、基部21と、内壁部23と、外壁部24と、を有する。
The
基部21は、ティース12の外周面を囲む。基部21は、ティース12と同数だけ設けられる。本実施形態において、インシュレータ20には、6つの基部21が設けられる。本実施形態において、基部21は、ティース12の外周面の全体を囲む。しかしながらが、基部21は、ティース12とコイル線40との絶縁を確保できるものであれば、ティース12の外周面の一部を露出させるものであってもよい。
The base 21 surrounds the outer peripheral surface of the
内壁部23は、インシュレータ20に複数設けられる。それぞれの内壁部23は、軸方向から見てアンブレラ部13と重なる。内壁部23は、周方向に沿って延びる。内壁部23は、上ピース20Aと下ピース20Bとにそれぞれ設けられる。上ピース20Aおよび下ピース20Bにおいて、内壁部23は、それぞれティース12と同数だけ設けられる。上ピース20Aの内壁部23は、アンブレラ部13の直上に位置し、アンブレラ部13の上端面と接触する。下ピース20Bの内壁部23は、アンブレラ部13の直下に位置し、アンブレラ部13の下端面と接触する。内壁部23は、ティース12に巻き付けられたコイル線40が径方向内側に移動することを制限する。
Plural
外壁部24は、中心軸Jを中心とする円環状である。外壁部24は、上ピース20Aと下ピース20Bとにそれぞれ設けられる。上ピース20Aの外壁部24は、コアバック11の直上に位置しコアバック11の上端面に接触する。下ピース20Bの外壁部24は、コアバック11の直下に位置しコアバック11の下端面に接触する。すなわち、一対の外壁部24は、軸方向から見て、コアバック11と重なる。
The
外壁部24は、周方向に沿って延びる。外壁部24は、内壁部23と径方向に対向する。外壁部24は、ティース12に巻き付けられたコイル線40が径方向外側に移動することを制限する。
The
図3は、ステータ3の斜視図である。なお、図3は、巻線工程を行った直後のステータ3の状態を示す図である。巻線工程の後には、引出線41を軸方向に立ち上げる工程が行われる。
FIG. 3 is a perspective view of the
図3に示すように、上ピース20Aの外壁部24には、複数の引出線用切欠部(切欠部)24aと、複数の渡り線用切欠部(切欠部)24bと、複数の第1の凸部(凸部)24cと、複数の第2の凸部(凸部)24dと、が設けられる。
As shown in FIG. 3, the
引出線用切欠部24aは、上側に開口し外壁部24の上端面から下側に延びる。引出線用切欠部24aは、径方向に貫通する。本実施形態の外壁部24には、5つの引出線用切欠部24aが設けられる。5つの引出線用切欠部24aは、それぞれコイル50の径方向外側に位置する。
The lead
引出線用切欠部24aには、コイル線40の巻線工程において、コイル50から延び出る引出線41が通される。引出線41は、引出線用切欠部24aに通されることでコイル50から径方向外側に向かって引き出された状態となる。これにより、引出線41は、コイル50から上側に突出することがなく、巻線工程におけるコイル線40の経路を阻害しない。なお、引出線用切欠部24aに通された引出線41は、巻線工程を終了後に、上側に立ち上げられる。
The
本実施形態において、引出線用切欠部24aは、6つのコイル50のうち、最後に巻き付けられるコイル50の径方向外側には設けられない。最後に巻き付けられるコイル50から延び出る引出線41は、巻線工程の最後に引き出されるため、他のコイル線40の経路を阻害しない。このため、最後に巻き付けられるコイル50の引出線41は、引出線用切欠部24aに通す必要がなく、引出線用切欠部24aが設けられない。
In the present embodiment, the
渡り線用切欠部24bは、上側に開口し外壁部24の上端面から下側に延びる。渡り線用切欠部24bは、径方向に貫通する。渡り線用切欠部24bには、コイル線40の渡り線42が通過する。すなわち、渡り線42は、渡り線用切欠部24bを介し外壁部24の径方向内側から径方向外側に引き回される。
The connecting
第1の凸部24cおよび第2の凸部24dは、外壁部24の径方向外側を向く外側面24pに設けられる。第1の凸部24cおよび第2の凸部24dは、外壁部24の外側面24pから径方向外側に突出する。第1の凸部24cおよび第2の凸部24dは、外壁部24の径方向外側で外側面24pに沿って引き回されるコイル線40の上側に位置する。第1の凸部24cおよび第2の凸部24dは、コイル線40の上側への移動を制限して、コイル線40が外壁部24の上側に乗り上げることを抑制する。
The first
図3に示すように、外壁部24の外側面24pには、複数のコイル線40の渡り線42が巻き掛けられる。複数の渡り線42は、外壁部24の径方向外側において外側面24pに沿って延びる。複数の渡り線42のうち一対の渡り線42は、前記外壁部の径方向外側を前記外壁部の外側面24pに沿って上下方向に並んで延びる。一対の渡り線42は、それぞれ渡り線用切欠部24bを通って外壁部24の径方向外側に引き出される。
As shown in FIG. 3, a
ここで、上下方向に並んで延びる一対の渡り線42のうち上側に位置する一方を上側渡り線42Aとし、下側に位置する他方を下側渡り線42Bとする。すなわち、下側渡り線42Bは、上側渡り線42Aより下側に位置する。 また、上側渡り線42Aが通過する渡り線用切欠部24bを上側切欠部(第1の切欠部)24bAとし、下側渡り線42Bが通過する渡り線用切欠部24bを下側切欠部(第2の切欠部)24bBとする。
Here, of the pair of
図4は、ステータ3の部分拡大図である。 図4に示すように、上側切欠部24bAおよび下側切欠部24bBは、それぞれ上側を向く底面24baを有する。下側切欠部24bBの底面24baは、上側切欠部24bAの底面24baより下側に位置する。
FIG. 4 is a partially enlarged view of the
第1の凸部24cは、下側を向く下面24caを有する。同様に、第2の凸部24dは、下側を向く下面24daを有する。第2の凸部24dの下面24daは、第1の凸部24cの下面24caより上側に位置する。
The 1st
上側切欠部24bAおよび下側切欠部24bBの底面24ba並びに第1の凸部24cおよび第2の凸部24dの下面24ca、24daは、上下方向において互いに異なる位置に配置される。これらの上下方向の位置は、上側から下側に向かって、第2の凸部24dの下面24da、上側切欠部24bAの底面24ba、第1の凸部24cの下面24ca、下側切欠部24bBの底面24baの順である。
The bottom surface 24ba of the upper cutout portion 24bA and the lower cutout portion 24bB and the lower surfaces 24ca and 24da of the first
第2の凸部24dの下面24daは、上側切欠部24bAの底面24baより上側に位置する。第2の凸部24dの下面24daと上側切欠部24bAの底面24baと間の上下方向における距離は、コイル線40の線径より若干大きい。
The lower surface 24da of the second
上側渡り線42Aは、上側切欠部24bAを通って外壁部24の径方向外側に引き出される。また、上側渡り線42Aは、外壁部24の外側面24pに沿って周方向に引き回される。上側渡り線42Aは、第2の凸部24dの直下を通過する。すなわち、上下方向から見て、上側渡り線42Aと第2の凸部24dとは互いに重なる。上側渡り線42Aは、第2の凸部24dの下面24daと接触していてもよい。上側渡り線42Aは、上下方向において第2の凸部24dの下面24daと上側切欠部24bAの底面24baとの間で周方向に延びる。本実施形態によれば、上側渡り線42Aを第2の凸部24dと上側切欠部24bAの底面24baとの間に挟んで配置することで、上側渡り線42Aの引き回しを安定させることができる。
The
下側切欠部24bBの底面24baは、第1の凸部24cの下面24caより下側に位置する。下側切欠部24bBの底面24baと第1の凸部24cの下面24caとの間の上下方向における距離は、コイル線40の線径より若干大きい。
The bottom surface 24ba of the lower cutout portion 24bB is located below the lower surface 24ca of the first
下側渡り線42Bは、下側切欠部24bBを通って外壁部24の径方向外側に引き出される。また、下側渡り線42Bは、外壁部24の外側面24pに沿って周方向に引き回される。下側渡り線42Bは、第1の凸部24cの直下を通過する。すなわち、上下方向から見て、下側渡り線42Bと第1の凸部24cとは互いに重なる。下側渡り線42Bは、第1の凸部24cの下面24caと接触していてもよい。下側渡り線42Bは、上下方向において第1の凸部24cの下面24caと下側切欠部24bBの底面24baとの間で周方向に延びる。本実施形態によれば、下側渡り線42Bを第1の凸部24cと下側切欠部24bBの底面24baとの間に挟んで配置することで、下側渡り線42Bの引き回しを安定させることができる。
The
本実施形態において、第2の凸部24dの周方向の幅は、第1の凸部24cの周方向の幅より長い。巻線工程において、第2の凸部24dには、上側渡り線42Aが掛けられる。上側渡り線42Aは、外壁部24の上端の近傍を通過する。本実施形態によれば、第2の凸部24dを封方向に長く設けて周方向の十分な長さで上側渡り線42Aを把持させることで、上側渡り線42Aが外壁部24から内側に脱落することを効果的に抑制できる。一方で、巻線工程において、第1の凸部24cには、下側渡り線42Bが掛けられる。第1の凸部24cの周方向の長さを短くすることで、下側渡り線42Bを第1の凸部24cに掛け易くできる。
In the present embodiment, the circumferential width of the second
本実施形態において、上側渡り線42Aは、上側切欠部24bAを通されるため、上側切欠部24bAの底面24baより下側に移動し難い。また、下側渡り線42Bは、第1の凸部24cの直下を通過するため、第1の凸部24cの下面24caより上側に移動し難い。本実施形態において、上側切欠部24bAの底面24baは、第1の凸部24cの下面24caより上側に位置する。したがって本実施形態によれば、上側渡り線42Aと下側渡り線42Bとが互いに接触することを抑制できる。
In the present embodiment, since the
本実施形態において、第1の凸部24cは、周方向において上側切欠部24bAに隣接して配置される。すなわち、第1の凸部24cは、上側切欠部24bAの近傍に配置される。このため、第1の凸部24cは、下側渡り線42Bの上側への移動を抑制し、上側切欠部24bAは、上側渡り線42Aの下側への移動を抑制する。本実施形態によれば、第1の凸部24cと上側切欠部24bAとが周方向に隣接して配置されることで、上側渡り線42Aと下側渡り線42Bとが、弛んで互いに接触することを効果的に抑制できる。
In the present embodiment, the
<コイル線>
次にコイル線40についてより具体的に説明する。 図5は、ステータ3を模式的に示す平面図である。
<Coil wire>
Next, the
コイル線40は、ティース12にインシュレータ20を介して巻き付けられてコイル50を構成する。コイル50は、集中巻きによってティース12に巻き付けられる。本実施形態のステータ3には、3本のコイル線40が設けられる。
The
以下の説明において3本のコイル線40を互いに区別する場合、これらをそれぞれ、U相コイル線(第1のコイル線)40U、V相コイル線(第2のコイル線)40VおよびW相コイル線(第3のコイル線)40Wと呼ぶ。
When the three
3本のコイル線40は、それぞれ複数(本実施形態では2つ)のコイル50と、複数のコイル50同士を繋ぐ渡り線42と、当該コイル線40の端部に位置しコイル50から延び出る一対の引出線41と、を有する。一対の引出線41のうち、一方はコイル線40の巻き始めの端部に位置し、他方はコイル線40の巻き終りの端部に位置する。以下の説明において、一対の引出線41を互いに区別する場合、巻き始めの端部に位置する一方を始点引出線41Aと呼び、巻き終りの端部に位置する他方を終点引出線41Bと呼ぶ。本実施形態において、始点引出線41Aおよび終点引出線41Bは、コイル50の径方向外側の端部から延びる。
The three
ステータ3に設けられた6個のコイル50は、2つのU相コイル50U、2つのV相コイル50Vおよび2つのW相コイル50Wに分類される。
The six coils 50 provided in the
図5において、中心軸Jに対して+Y方向(12時の方向)に位置するティース12を、第1のティース12Aとする。また、第1のティース12Aから周方向一方側向かって各ティース12を、第2〜第6のティース12B〜12Fとする。
In FIG. 5, the
2つのU相コイル50Uは、U相コイル線40Uを互いに異なるティース12に巻き付けることで構成される。2つのU相コイル50Uは、それぞれ第1のティース12Aおよび第4のティース12DにU相コイル線40Uを巻き付けることで構成される。2つのU相コイル50U同士は、渡り線42において互いに繋がる。また、2つのU相コイル50Uからは、それぞれ引出線41が引き出される。
The two
2つのV相コイル50Vは、V相コイル線40Vを互いに異なるティース12に巻き付けることで構成される。2つのV相コイル50Vは、それぞれ第2のティース12Bおよび第5のティース12EにV相コイル線40Vを巻き付けることで構成される。2つのV相コイル50V同士は、渡り線42において互いに繋がる。また、2つのV相コイル50Vからは、それぞれ引出線41が引き出される。
The two V-
2つのW相コイル50Wは、W相コイル線40Wを互いに異なるティース12に巻き付けることで構成される。2つのW相コイル50Wは、それぞれ第3のティース12Cおよび第6のティース12FにW相コイル線40Wを巻き付けることで構成される。2つのW相コイル50W同士は、渡り線42において互いに繋がる。また、2つのW相コイル50Wからは、それぞれ引出線41が引き出される。
The two W-
図6〜図8は、それぞれU相コイル線40U、V相コイル線40VおよびW相コイル線40Wの巻線の手順を示す図である。なお、図6〜図8は、それぞれ第1〜第6のティース12A〜12Fを中心軸J側から(すなわち径方向内側から)見た模式図である。
6 to 8 are diagrams showing a procedure for winding the
3本のコイル線40は、U相コイル線40U、V相コイル線40V、W相コイル線40Wの順で、ティース12に巻き付けられる。全てのコイル線40は、ティース12に対し中心軸J側から見て反時計回りで巻き付けられる。
The three
図5に示すように、全てのコイル線40(U相コイル線40U、V相コイル線40VおよびW相コイル線40W)の渡り線42は、引出部42cと、引入部42dと、外側通過部42aと、を有する。 また、V相コイル線40VおよびW相コイル線40Wの渡り線42は、外壁部24の径方向内側を直線状に延びる内側通過部42bを有する。すなわち、U相コイル線40Uの渡り線42は、内側通過部42bを有さない。
As shown in FIG. 5, all the coil wires 40 (the
引出部42cは、ティース12に巻き付けられたコイル50から引き出される。引出部42cは、コイル50から径方向外側に引き出され渡り線用切欠部24bを通り外壁部24の径方向外側に引き出される。引出部42cは、外側通過部42aの周方向他方側の端部に繋がる。
The pull-out
外側通過部42aは、周方向に延びる。外側通過部42aは、外壁部24の径方向外側で外壁部24の外側面24pに沿って延びる。なお、U相コイル線40Uは、1つの外側通過部42aを有する。一方で、V相コイル線40VおよびW相コイル線40Wは、2つの外側通過部42aを有する。V相コイル線40VおよびW相コイル線40Wにおいて、2つの外側通過部42a同士の間には、内側通過部42bが設けられる。
The
内側通過部42bの両端は、それぞれ外側通過部42aに繋がる。内側通過部42bは、両端部において、それぞれ渡り線用切欠部24bを通る。これにより、内側通過部42bは、外壁部24の径方向内側を通過する。内側通過部42bは、一対の渡り線用切欠部24b同士の間を直線状に延びる。
Both ends of the
引入部42dは、外側通過部42aの周方向一方側の端部に繋がる。引入部42dは、渡り線用切欠部24bを通り外壁部24の径方向外側から径方向内側に引き入れられ、コイル50に繋がる。
The lead-in
(U相コイル線)
図6に示すように、U相コイル線40Uは、まず第1のティース12Aに巻き付けられ、次いで第4のティース12Dに巻き付けられる。これにより、U相コイル線40Uは、一対のU相コイル50Uを構成する。第1のティース12Aに巻き付けられたU相コイル50Uからは、始点引出線41Aが延び出る。また、第4のティース12Dに巻き付けられたU相コイル50Uからは、終点引出線41Bが延び出る。図5に示すように、U相コイル線40Uの始点引出線41Aおよび終点引出線41Bは、引出線用切欠部24aを通って径方向外側に引き出される。
(U-phase coil wire)
As shown in FIG. 6, the
図5に示すように、一対のU相コイル50U同士は、渡り線42を介して繋がる。第1のティース12Aに巻き付けられたU相コイル50Uからは、渡り線42の引出部42cが延び出る。引出部42cは、第1のティース12Aの径方向外側に位置する渡り線用切欠部24bを通って外壁部24の径方向外側に引き出されて外側通過部42aに繋がる。
As shown in FIG. 5, the pair of
U相コイル線40Uの渡り線42は、外側通過部42aにおいて、第2のティース12Bおよび第3のティース12Cの径方向外側に位置する外壁部24の外側面24pに沿って周方向一方側に延びる。U相コイル線40Uの渡り線42は、引入部42dにおいて、第4のティース12Dの径方向外側に位置する渡り線用切欠部24bを通って外壁部24の径方向内側に引き入れられる。U相コイル線40Uの渡り線42は、引入部42dの端部において第4のティース12Dに巻き付けられU相コイル50Uに繋がる。
The
(V相コイル線)
図7に示すように、V相コイル線40Vは、まず第5のティース12Eに巻き付けられ、次いで第2のティース12Bに巻き付けられる。これにより、V相コイル線40Vは、一対のV相コイル50Vを構成する。第5のティース12Eに巻き付けられたV相コイル50Vからは、始点引出線41Aが延び出る。また、第2のティース12Bに巻き付けられたV相コイル50Vからは、終点引出線41Bが延び出る。図5に示すように、V相コイル線40Vの始点引出線41Aおよび終点引出線41Bは、引出線用切欠部24aを通って径方向外側に引き出される。
(V phase coil wire)
As shown in FIG. 7, the V-
図5に示すように、一対のV相コイル50V同士は、渡り線42を介して繋がる。第5のティース12Eに巻き付けられたV相コイル50Vからは、渡り線42の引出部42cが延び出る。引出部42cは、第5のティース12Eの径方向外側に位置する渡り線用切欠部24bを通って外壁部24の径方向外側に引き出されて外側通過部42aに繋がる。
As shown in FIG. 5, the pair of V-
V相コイル線40Vの渡り線42は、外側通過部42aにおいて、第6のティース12Fの径方向外側に位置する外壁部24の外側面24pに沿って周方向一方側に延びて、内側通過部42bに繋がる。内側通過部42bは、周方向において第6のティース12Fと第1のティース12Aとの間に位置する渡り線用切欠部24bを通り外壁部24の径方向内側に引き入れられる。
The
外壁部24の径方向内側に引き入れられた内側通過部42bは、第1のティース12Aの直上を直線状に通過する。V相コイル線40Vの内側通過部42bは、第1のティース12Aに巻き付けられたU相コイル50Uの直上を通過する。すなわち、V相コイル線40Vの内側通過部42bの一部は、軸方向から見て、既に巻き付けられたコイル50(本実施形態ではU相コイル50U)と重なる。また、内側通過部42bは、第1のティース12Aに巻き付けられたU相コイル50Uから延び出る始点引出線41Aの径方向内側に位置する。
The
第1のティース12Aの直上を通過した内側通過部42bは、周方向において第1のティース12Aと第2のティース12Bとの間に位置する渡り線用切欠部24bを通り、外壁部24の径方向外側に引き出される。外壁部24の径方向外側に引き出された内側通過部42bは、外側通過部42aに繋がる。外側通過部42aは、外壁部24の外側面24pに沿って周方向一方側に延びて引入部42dに繋がる。V相コイル線40Vの引入部42dは、第2のティース12Bの径方向外側に位置する渡り線用切欠部24bを通って外壁部24の径方向内側に引き入れられる。V相コイル線40Vの渡り線42は、引入部42dの端部において第2のティース12Bに巻き付けられV相コイル50Vに繋がる。
The
(W相コイル線)
図8に示すように、W相コイル線40Wは、まず第3のティース12Cに巻き付けられ、次いで第6のティース12Fに巻き付けられる。これにより、W相コイル線40Wは、一対のW相コイル50Wを構成する。第3のティース12Cに巻き付けられたW相コイル50Wからは、始点引出線41Aが延び出る。また、第6のティース12Fに巻き付けられたW相コイル50Wからは、終点引出線41Bが延び出る。図5に示すように、W相コイル線40Wの始点引出線41Aは、引出線用切欠部24aを通って径方向外側に引き出される。また、W相コイル線Wの終点引出線41Bは、上側に引き延ばされる。
(W-phase coil wire)
As shown in FIG. 8, the W-
図5に示すように、一対のW相コイル50W同士は、渡り線42を介して繋がる。第3のティース12Cに巻き付けられたW相コイル50Wからは、渡り線42の引出部42cが延び出る。引出部42cは、第3のティース12Cの径方向外側に位置する渡り線用切欠部24bを通って外壁部24の径方向外側に引き出されて外側通過部42aに繋がる。
As shown in FIG. 5, the pair of W-
W相コイル線40Wの渡り線42は、外側通過部42aにおいて、外壁部24の外側面24pに沿って周方向一方側に延びて、内側通過部42bに繋がる。内側通過部42bは、周方向において第3のティース12Cと第4のティース12Dとの間に位置する渡り線用切欠部24bを通り外壁部24の径方向内側に引き入れられる。
The
外壁部24の径方向内側に引き入れられた内側通過部42bは、第4のティース12Dおよび第5のティース12Eの直上を直線状に通過する。W相コイル線40Wの内側通過部42bは、第4のティース12Dに巻き付けられたU相コイル50Uおよび第5のティース12Eに巻き付けられたV相コイル50Vの直上を通過する。すなわち、W相コイル線40Wの内側通過部42bの一部は、軸方向から見て、既に巻き付けられたコイル50(本実施形態ではU相コイル50UおよびV相コイル50V)と重なる。内側通過部42bは、第4のティース12Dに巻き付けられたU相コイル50Uから延び出る終点引出線41Bの径方向内側に位置する。また、内側通過部42bは、第5のティース12Eに巻き付けられたV相コイル50Vから延び出る始点引出線41Aの径方向内側に位置する。
The
第4のティース12Dおよび第5のティース12Eの直上を通過した内側通過部42bは、周方向において第5のティース12Eと第6のティース12Fとの間に位置する渡り線用切欠部24bを通り、外壁部24の径方向外側に引き出される。外壁部24の径方向外側に引き出された内側通過部42bは、外側通過部42aに繋がる。外側通過部42aは、外壁部24の外側面24pに沿って周方向一方側に延びて引入部42dに繋がる。W相コイル線40Wの引入部42dは、第6のティース12Fの径方向外側に位置する渡り線用切欠部24bを通って外壁部24の径方向内側に引き入れられる。W相コイル線40Wの渡り線42は、引入部42dの端部において第6のティース12Fに巻き付けられW相コイル50Wに繋がる。
本実施形態において、U相、V相、およびW相のコイル線は、デルタ結線されている。
図6に示すように、径方向内側から第1のティース12Aを見たときに、U相コイル線40Uは、第1のティース12Aに反時計回りに巻き付けられる。径方向内側から第4のティース12Dを見たときに、U相コイル線40Uは、第4のティース12Dに反時計回りに巻きつけられる。
図7に示すように、径方向内側から第5のティース12Eを見たときに、V相コイル線40Vは、第5のティース12Eに反時計回りに巻き付けられる。径方向内側から第2のティース12Bを見たときに、V相コイル線40Vは、第2のティース12Bに反時計回りに巻きつけられる。
図8に示すように、径方向内側から見たときに、W相コイル線40Wは、第3のティース12Cに反時計回りに巻き付けられる。径方向内側から見たときに、W相コイル線40Wは、第6のティース12Fに反時計回りに巻き付けられる。
本実施形態において、V相コイル線40Vがティース12E、12Bに巻きつけられる向きは、U相コイル40Uがティース12A、12Dに巻きつけられる向きと、同じである。W相コイル線40Wがティース12C、12Fに巻きつけられる向きは、V相コイル線40Vがティース12E、12Bに巻きつけられる向きと、同じである。
本実施形態では、各ティースに対して、各相を構成するコイル線が、それぞれ反時計回りに巻き回されている。言い換えると、各ティースにおいて、第1の相、第2の相および第3の相を構成する各コイル線がティースに巻かれる方向は、同じである、
上述の構成により、U相コイル50Uから伸び出る始点引出線41Aおよび終点引出線41B、V相コイルから伸び出る始点引出線41Aおよび終点引出線41B、W相コイルから伸び出る始点引出線41Aおよび終点引出線41Bが、それぞれ、軸方向の同じ側(本実施形態では、軸方向上側)に引き出される。その結果、各渡り線、各始点引出線41A、および各終点引出線41Bが、軸方向の同じ側(本実施形態では、軸方向上側)に位置する。
U相コイル50Uの始点引出線41AとW相コイル50Wの終点引出線41Bとは、第1のティース12Aと第6のティース12Fとの間に位置する空隙であるスロット(第1のスロット)から、引き出される。すなわち、U相コイルの始点引出線40AおよびW相コイルの終点引出線41Bとは、同一のスロット(第1のスロット)から引き出される。
V相コイル50Vの終点引出線40BとW相コイル50Wの始点引出線41Aとは、第2のティース12Bと第3のティース12Vとの間に位置するスロット(第2のスロット)から引き出される。すなわち、V相コイル50Vの終点引出線41BおよびW相コイルの始点引出線41Aとは、同一のスロット(第2のスロット)から引き出される。
U相コイル50Uの終点引出線41Bと、V相コイル50Vの始点引出線41Aとは、第4のティース12Dと第5のティース12Eとの間に位置するスロット(第3のスロット)から、引き出される。すなわち、U相コイルの終点引出線41BおよびV相コイルの始点引出線41Aとは、同一のスロット(第3のスロット)から引き出される。
言い換えると、U相、V相、およびW相のうちの一の相を構成するコイルの終点引出線が引き出されるスロットは、U相、V相、およびW相のうち他の1つの相を構成するコイルの始点引出線が引き出されるスロットと、同じである。
複数のスロットは、U相コイル50Uの終点引出線41BおよびV相コイル50Vの始点引出線41Aが引き出された第1のスロットと、U相コイル50Uの始点引出線41A及びW相コイル50Wの終点引出線41Bが引き出された第2のスロットと、V相コイル50Vの終点引出線41B及びW相コイル50Wの始点引出線41Aが引き出された第3のスロットと、を含む。
言い換えると、第1の相の始点引出線41Aは、第3の相の終点引出線41Bと、同一のスロットから引き出される。第2の相の始点引出線41Aは、第1の相の終点引出線41Bと、同一のスロットから引き出される。第3の相の始点引出線41Aは、第2の相の終点引出線41Bと、同一のスロットから引き出される。
U相コイルの始点引出線41AおよびW相コイルの終点引出線41Bとが引き出されるスロットは、V相コイルの終点引出線41BおよびW相コイルの始点引出線41Aとが引き出されるスロットと、U相コイルの終点引出線41BおよびV相コイルの始点引出線41Aとが引き出されるスロットとは、複数のスロットのうち、周方向に1つおきに配置される。
これにより、各始点引出線41Aと各終点引出線41Bと結線する際に、一の相の始点引出線41Aと他の相の終点引出線41Bとが異なるスロットから引き出される場合と比較して、接続構造を簡素化することができ、製造コストを削減することができる。また、上記構造により、始点引出線41Aと終点引出線41Bとが接続されるバスバの形状を、簡素化することができ、製造コストを下げることができる。
なお、本実施形態においては、各渡り線42はステータ3の軸方向上側に位置する。各始点引出線41Aおよび終点引出線41Bは、ステータ3の軸方向上側に位置する。すなわち、各渡り線42、始点引出線41A、および終点引出線41Bは、ステータ3の軸方向一方側(軸方向の同じ側)に位置している。これにより、例えば、作業者等が、ステータ3の軸方向の同じ側において、U相コイル線40U、V相コイル線40V、W相コイル線40Wの結線、バスバとの接続、各コイル線の引回しなどを行うことができ、容易にステータ3を製造することができる。
The
In the present embodiment, the U-phase, V-phase, and W-phase coil wires are delta connected.
As shown in FIG. 6, when the
As shown in FIG. 7, when the
As shown in FIG. 8, when viewed from the inside in the radial direction, the W-
In this embodiment, the direction in which the V-
In the present embodiment, the coil wire forming each phase is wound around each tooth counterclockwise. In other words, in each tooth, the coil wires forming the first phase, the second phase, and the third phase are wound in the same direction.
With the above configuration, the starting
The starting point lead-out
The end point leader line 40B of the V-
The end-
In other words, the slot from which the end point lead wire of the coil forming one of the U-phase, V-phase, and W-phase forms another one of the U-phase, V-phase, and W-phase. It is the same as the slot from which the starting point leader of the coil is drawn.
The plurality of slots are the first slot from which the end
In other words, the starting
The slot from which the U-phase coil start
Thereby, when connecting each starting
In addition, in this embodiment, each
<製造方法>
次に、ステータ3の製造方法について説明する。 ステータ3の製造方法は、主に、ステータコア10にインシュレータ20を取り付ける工程と、巻線工程と、を有する。巻線工程は、複数のコイル線40を、それぞれ、渡り線42を介して複数のティース12に巻き付けてコイル50を構成する工程である。
<Manufacturing method>
Next, a method of manufacturing the
巻線工程は、U相コイル線40U、V相コイル線40V、W相コイル線40Wの順で、行われる。巻線工程において、始点引出線41Aおよび終点引出線41Bは、外壁部24の渡り線用切欠部24bを通され径方向外側に引き出される。
The winding step is performed in the order of the
3本のコイル線40の巻線工程を完了した後には、各相のコイル線40の引出線41(始点引出線41Aおよび終点引出線41B)を上側に立ち上げる工程が行われる。この工程により、引出線41は、軸方向に沿って延ばされる。コイル50から上側に延ばされた引出線41には、バスバー等の導電部材を介して、電源装置が接続される。
After the winding process of the three
コイル線40の渡り線42は、順次巻き付けられる他のコイル50の巻線時に巻線機の経路を阻害しないために、外壁部24の外側面24pに沿わされて周方向に延ばされて外側通過部42aが構成される。
The
ここで、U相コイル線40UおよびW相コイル線40Wの巻線工程に着目する。本実施形態の製造方法では、U相コイル線40Uを巻線した後に、V相コイル線40Vが巻線される。すなわち、U相コイル線40Uは、先に巻くコイル線(第1のコイル線)であり、W相コイル線40Wは、後に巻くコイル線(第2のコイル線)である。
Here, attention is paid to the winding process of the
U相コイル線40Uの巻線工程において、巻線機(又は巻線作業者)は、U相コイル線40Uの渡り線42を、外壁部24の径方向外側で外壁部24の外側面24pに沿わせる。これにより、U相コイル線40Uの渡り線42には、外側通過部42aが設けられる。
In the winding process of the
また、V相コイル線40Vの巻線工程において、巻線機は、V相コイル線40Vの渡り線42を、外壁部24の径方向外側で外壁部24の外側面24pに沿わせるとともに、U相コイル線40Uの引出線41と径方向に重なる領域において外壁部24の径方向内側を直線状に延ばす。これにより、V相コイル線40Vの渡り線42には、外側通過部42aと内側通過部42bとが設けられる。また、V相コイル線40Vの内側通過部42bは、他のコイル線40(本実施形態ではU相コイル線40U)の引出線41の径方向内側を通る。
Further, in the winding process of the V-
従来構造において、コイル線の渡り線は、本実施形態の内側通過部42bを有していない。従来構造の渡り線は、略全長において外壁部の外側を通過し、先に巻き終えたコイル線の引出線の直上を通過する。このため、巻線工程後に引出線を立ち上げるときに、引出線が、他のコイル線の渡り線と接触する。このため、他の相のコイル線同士の絶縁性の確保が不十分になる虞があった。加えて、立ち上げられた引出線が径方向外側に拡がり、ステータの径方向寸法が肥大化するという問題が生じていた。
In the conventional structure, the crossover of the coil wire does not have the
本実施形態によれば、後に巻くV相コイル線40Vの渡り線42が、先に巻くU相コイル線40Uの引出線41と径方向に重なる領域において、外壁部24の径方向内側を通過する。したがって、巻線工程の後に、U相コイル線40Uの引出線41を立ち上げても、V相コイル線40Vの渡り線42と干渉しない。これにより、U相コイル線40UとV相コイル線40Vと絶縁を確保することができる。また、立ち上げられた引出線41が径方向外側に拡がることを抑制し、ステータ3の径方向寸法の肥大化を抑制できる。
According to the present embodiment, the
なお、ここでは、U相コイル線40UおよびV相コイル線40Vに着目して、先に巻くコイル線40と後に巻くコイル線40との関係について説明した。しかしならが、後に巻くコイル線40としてW相コイル線40Wに着目した場合の、先に巻くコイル線(U相コイル線40UおよびV相コイル線40V)との関係についても、同様である。
Here, the relationship between the
巻線工程において、コイル線40は、ティース12に巻き付けられた後に、一旦、外壁部24の径方向外側に引き出される。すなわち、巻線工程において、コイル線40は、ティース12に巻き付けられた後に直接的に内側通過部42bとして引き出されることがない。また、巻線工程において、コイル線40は、内側通過部42bを構成した後に、一旦外壁部24の径方向外側に引き出され、さらにティース12に巻き付けられる。すなわち、巻線工程において、コイル線40は、内側通過部42bから直接的にティース12に巻き付けられることがない。したがって、本実施形態によれば、内側通過部42bは、両端部において外側通過部42aに繋がる。
In the winding step, the
このため、コイル線40をティース12に巻き付ける際に、内側通過部42bが巻線機の経路を阻害しない。また、内側通過部42bは、その両端部において、外壁部24に巻き掛けられる。このため、内側通過部42bを上下方向と直交する方向に延ばすことができる。結果的に、内側通過部42bと内側通過部42bの直下に位置するコイル50との接触を抑制でき、ステータ3の性能を安定させることができる。
Therefore, when the
本実施形態によれば、V相コイル線40VおよびW相コイル線40Wの渡り線42は、それぞれ内側通過部42bを有する。内側通過部42bは、直線状に延びるため、外壁部24の径方向外側を通過させる場合と比較して、渡り線42を短くすることができる。結果的に、ステータ3の重量およびコイル線40のコストを低減することができる。
According to the present embodiment, the
(掛部)
図9は、V相コイル線40Vの渡り線42の一部の斜視図である。 なお、ここでは、V相コイル線40Vの渡り線42の構成について説明するが、V相コイル線40Vと同様に内側通過部42bを有するW相コイル線40Wについても同様の構成を採用できる。
(Kakebe)
FIG. 9 is a perspective view of a part of the
外壁部24には、掛部25が設けられる。上述したように、V相コイル線40Vの渡り線42は、両端において外側通過部42aと繋がる内側通過部42bを有する。内側通過部42bは、外側通過部42aとの境界部において、外壁部24の径方向内側に引き回される。掛部25には、外側通過部42aと内側通過部42bとの境界部において渡り線42が掛けられる。
A
巻線工程において、渡り線42に弛みが生じないように、渡り線42には張力が付与される。渡り線42が、外側通過部42aと内側通過部42bとの境界部において掛部25に掛けられることで、外側通過部42aが外壁部24の径方向内側に移動することを抑制し、外壁部24の径方向外側に沿わせることができる。
In the winding step, tension is applied to the
外壁部24は、上側を向く上端面24sを有する。上端面24sは、互いに高さの異なる第1領域26aおよび第2領域26bと、第1領域26aと第2領域26bとの間を繋ぐ段部27と、が設けられる。第1領域26aは、第2領域26bより高い。本実施形態において、段部27が、掛部25を構成する。すなわち、渡り線42は、外側通過部42aにおいて周方向に沿って延びて段部27に掛けられることで、内側通過部42bとして外壁部24の径方向内側に引き回される。
The
本実施形態によれば、外壁部24には高さ違の第1領域26aおよび第2領域26bが設けられ、第1領域26aと第2領域26bとの間の段部27が掛部25を構成する。そのため、巻線機のノズルを上下方向に大きく移動させることなく、渡り線42を掛部25にかけることができ、巻線工程の時間を短縮することができる。また、第2領域26bが第1領域26aより低いため、巻線機のノズルが第2領域26bにおいて外壁部24に接触することを抑制することができる。
According to the present embodiment, the
(掛部の変形例1)
次に、本実施形態に採用可能な変形例1の掛部125について、図10を基に説明する。
なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
(
Next, the hanging
The same components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
上述の実施形態と同様に、本変形例の掛部125には、外側通過部42aと内側通過部42bとの境界部において渡り線42が掛けられる。本変形例の掛部125は、外壁部24の上端面24sに設けられる。本変形例において、掛部125は、外壁部24の上端面24sから上側に突出する第1突起127である。すなわち、第1突起127は、掛部125を構成する。
Similar to the above-described embodiment, the
渡り線42は、外側通過部42aにおいて周方向に沿って延びて第1突起127に掛けられることで、内側通過部42bとして外壁部24の径方向内側に引き回される。渡り線42は、外側通過部42aにおいて周方向に沿って延びて第1突起127に掛けられて、内側通過部42bとして外壁部24の径方向内側に引き回される。
The
(掛部の変形例2)
次に、本実施形態に採用可能な変形例2の掛部225について、図11を基に説明する。 なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
(
Next, the hanging
上述の実施形態と同様に、本変形例の掛部225には、外側通過部42aと内側通過部42bとの境界部において渡り線42が掛けられる。本変形例の掛部225は、外壁部24の外側面24pに設けられる。本変形例において、掛部225は、外壁部24の外側面24pから径方向外側に突出する第2突起227である。すなわち、第2突起227は、掛部125を構成する。
Similar to the above-described embodiment, a
渡り線42は、外側通過部42aにおいて周方向に沿って延びて第2突起227に掛けられることで、内側通過部42bとして外壁部24の径方向内側に引き回される。渡り線42は、外側通過部42aにおいて周方向に沿って延びて第2突起227に掛けられて、内側通過部42bとして外壁部24の径方向内側に引き回される。
The
以上に、本発明の実施形態およびその変形例を説明したが、実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。 Although the embodiment of the present invention and the modified example thereof have been described above, each configuration and the combination thereof in the embodiment and the modified example are examples, and within the scope not departing from the spirit of the present invention, addition of the configuration, Omissions, substitutions and other changes are possible. The present invention is not limited to the embodiments.
例えば、上述の実施形態のステータ3は、6個のコイル50を有する。しかしながら、ステータ3のコイル50の数は、本実施形態に限定されない。上述の実施形態において、スロットの数は、6個である。しかしながら、スロットの数は、本実施形態に限定されない。上述の実施形態のロータ2の磁極の数は、8つである。しかしながら、磁極の数は、8つにされない。
上述の実施形態におけるモータでは、スロットの数Sと磁極の数Pの比が、3:4である。しかしながら、上述の構成は、スロットの数Sと磁極の数Pとの比が、3:4であればよい。すなわち、0を除く自然数をn(n=1,2,3、・・)としたときに、スロットの数Sと磁極の数Pとの比が、3n:4n(例えば、3:4、6:8、9:12、12;16、15:20、18:24、21:28、24:32、27:36、30:40、・・・)であることが望ましい。さらに好ましくは、n=2以上(すなわち、ポール数とスロット数との比が6:8、9:12、・・・)であるのが好ましい。
また、ステータの外径は、例えば、38mm、47mm、62mm、85mmなどであってもよく、特に限定されるものではない。
また、上述の実施形態では、1本のコイル線40により2つのコイル50が構成される。しかしながら、1本のコイル線40により3つ以上のコイルが構成されていてもよい。コイルから伸ばされた引出線は、バスバ等の導電部材を介さずに、電源装置などに接続されてもよい。
上述の実施形態では、U相、V相及びW相の各相において、2つのコイルが直列接続されている。しかしながら、U相、V相及びW相の各相において、3つ以上(少なくとも2つ以上)のコイルが直列接続されてもよい。
上述の実施形態では、全てのコイル線は、ティースに対し中心軸J側から見て反時計回り方向で巻き付けられる。しかしながら、すべてのコイル線は、ティースに対して中心軸側からみて時計回り方向で巻きつけられてもよい。
上述の実施形態では、各渡り線、各各始点引出線41A、および各終点引出線41Bが軸方向上側に位置する。すなわち、各渡り線、各各始点引出線41A、および各終点引出線41Bが軸方向の同じ側に位置する。しかしながら、各渡り線がステータの軸方向一方側において引き回され、各各始点引出線41Aおよび各終点引出線41Bが軸方向他方側に位置してもよい。この場合、渡り線と各引出線とが接触してショートすることを抑制することができる。
For example, the
In the motor according to the above-described embodiment, the ratio of the number S of slots to the number P of magnetic poles is 3:4. However, in the above configuration, the ratio of the number S of slots to the number P of magnetic poles may be 3:4. That is, when the natural number excluding 0 is n (n=1, 2, 3,...), the ratio of the number S of slots to the number P of magnetic poles is 3n:4n (for example, 3:4, 6). :8, 9:12, 12;16, 15:20, 18:24, 21:28, 24:32, 27:36, 30:40,. More preferably, n=2 or more (that is, the ratio of the number of poles to the number of slots is 6:8, 9:12,...).
The outer diameter of the stator may be, for example, 38 mm, 47 mm, 62 mm, 85 mm or the like, and is not particularly limited.
Further, in the above-described embodiment, one
In the above-described embodiment, two coils are connected in series in each of the U phase, V phase, and W phase. However, three or more (at least two or more) coils may be connected in series in each of the U-phase, V-phase, and W-phase.
In the above-described embodiment, all the coil wires are wound around the tooth in the counterclockwise direction when viewed from the central axis J side. However, all the coil wires may be wound around the teeth in the clockwise direction when viewed from the central axis side.
In the above-described embodiment, each connecting line, each starting
1…モータ、2…ロータ、3…ステータ、10…ステータコア、11…コアバック、12…ティース、20…インシュレータ、21…基部、24…外壁部、24a…引出線用切欠部(切欠部)、24b…渡り線用切欠部(切欠部)、24c…第1の凸部(凸部)、24d…第2の凸部(凸部)、24p…外側面、24s…上端面、25,125,225…掛部、26a…第1領域、26b…第2領域、27…段部、40…コイル線、40U…U相コイル線(第1のコイル線)、40V…V相コイル線(第2のコイル線)、40W…W相コイル線、41…引出線、42…渡り線、42a…外側通過部、42b…内側通過部、42A…上側渡り線、42B…下側渡り線、50…コイル、127…第1突起、227…第2突起、24bA…上側切欠部(第1の切欠部)、24ba…底面、24ca,24da…下面、24bB…下側切欠部(第2の切欠部)、J…中心軸
DESCRIPTION OF
Claims (19)
上下方向に沿って延びる中心軸を中心とする環状のコアバックおよび前記コアバックから径方向内側に延びる複数のティースを有するステータコアと、
前記ティースに巻き付けられる複数のコイル線と、
ロータマグネットを有し、前記ステータに対して回転可能なロータと、
を備え、
前記コイル線は、それぞれ、
前記ティースに巻き付けられて構成される複数のコイルと、
当該コイル線の端部に位置し前記コイルから延び出る一対の引出線と、
を有し、
一対の前記引出線は、始点引出線と、終点引出線と、を含み、
周方向に隣り合う前記ティースの間には、それぞれスロットが位置し、
前記ロータの磁極数と前記スロットの数の比は4:3であり、
前記コイルは、U相、V相、およびW相の少なくともいずれか1つの相を構成し、
前記U相、前記V相、および前記W相のうちの一の相を構成する前記コイルの前記終点引出線が引き出される前記スロットは、前記U相、前記V相、および前記W相のうち他の1つの相を構成する前記コイルの前記始点引出線が引き出される前記スロットと、同じである、
モータ。 A three-phase motor,
A stator core having an annular core back centered on a central axis extending along the up-down direction and a plurality of teeth extending radially inward from the core back;
A plurality of coil wires wound around the teeth,
A rotor having a rotor magnet and rotatable with respect to the stator;
Equipped with
The coil wires are
A plurality of coils wound around the teeth,
A pair of lead wires located at the ends of the coil wire and extending from the coil;
Have
The pair of leader lines includes a start point leader line and an end point leader line,
Slots are located between the teeth adjacent to each other in the circumferential direction,
The ratio of the number of magnetic poles of the rotor to the number of slots is 4:3,
The coil constitutes at least one phase of U phase, V phase, and W phase,
The slot from which the end-point leader line of the coil that forms one of the U-phase, the V-phase, and the W-phase is drawn out from the U-phase, the V-phase, and the W-phase. Is the same as the slot from which the starting-point leader line of the coil that constitutes one phase of
motor.
複数の前記コイル線のうちいずれか1つが各前記ティースに巻かれた複数の前記コイルは、周方向に前記U相、前記V相、前記W相の順で繰り返し配置される、
請求項1または請求項2に記載のモータ。 The number of slots located between the teeth adjacent to each other in the circumferential direction is 6 or more,
A plurality of the coils in which any one of the plurality of coil wires is wound around each tooth is repeatedly arranged in the circumferential direction in the order of the U-phase, the V-phase, and the W-phase.
The motor according to claim 1 or 2.
前記U相の前記終点引出線および前記V相の前記始点引出線が引き出された第1のスロットと、
前記U相の前記始点引出線及び前記W相の前記終点引出線が引き出された第2のスロットと、
前記V相の前記終点引出線及び前記W相の前記始点引出線が引き出された第3のスロットと、
を含む、請求項1から請求項8に記載のモータ。 A plurality of said slots,
A first slot from which the U-phase end-point leader line and the V-phase start-point leader line are led out;
A second slot from which the U-phase start point leader line and the W-phase end point leader line are drawn;
A third slot from which the end point leader line of the V phase and the start point leader line of the W phase are drawn out,
The motor according to claim 1, which comprises:
前記ステータコアは、中心軸を中心とする環状のコアバックを有し、
前記ティースは、前記コアバックから径方向内側に延び、
前記コイル線は、前記ティースに前記インシュレータを介して巻きつけられ、
前記インシュレータは、
前記ティースの外周面を囲む基部と、
前記コアバックの直上に位置し周方向に沿って延びる外壁部と、
を有し、
前記コイル線は、前記ティースに集中巻きによって巻き付けられて構成されており、
複数の前記コイル線は、それぞれ、複数のコイル同士を繋ぐ渡り線と、を有し、
複数の前記コイル線の前記渡り線は、それぞれ、前記外壁部の径方向外側で前記外壁部の外側面に沿って延びる外側通過部を有し
少なくとも1つの前記コイル線の前記渡り線は、前記外壁部の径方向内側を直線状に延び両端においてそれぞれ前記外側通過部に繋がる内側通過部を有し、
前記内側通過部は、他の前記コイル線の前記引出線の径方向内側に位置する、
請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のモータ。 The stator includes an insulator attached to the stator core,
The stator core has an annular core back centered on a central axis,
The teeth extend radially inward from the core back,
The coil wire is wound around the tooth via the insulator,
The insulator is
A base portion surrounding the outer peripheral surface of the tooth,
An outer wall portion located immediately above the core back and extending along the circumferential direction,
Have
The coil wire is configured by being wound around the teeth by concentrated winding,
Each of the plurality of coil wires has a connecting wire connecting the plurality of coils to each other,
Each of the crossover wires of the plurality of coil wires has an outer passage portion that extends along the outer side surface of the outer wall portion on the radially outer side of the outer wall portion, and the crossover wire of at least one of the coil wires is An inner passage portion extending linearly inward in the radial direction of the outer wall portion and connected to the outer passage portion at both ends,
The inner passage portion is located radially inward of the lead wire of the other coil wire,
The motor according to any one of claims 1 to 9.
前記段部が、前記掛部を構成する、
請求項12に記載のモータ。 The upper end surface of the outer wall portion has a first region and a second region having different heights, and a step portion connecting the first region and the second region,
The step portion constitutes the hanging portion,
The motor according to claim 12.
前記第1突起が、前記掛部を構成する、
請求項12に記載のモータ。 A first protrusion protruding upward is provided on an upper end surface of the outer wall portion,
The first protrusion constitutes the hanging portion,
The motor according to claim 12.
前記第2突起が、前記掛部を構成する、
請求項12に記載のモータ。 A second protrusion is provided on an outer surface of the outer wall portion so as to project radially outward,
The second protrusion constitutes the hook portion,
The motor according to claim 12.
前記外側通過部は、前記凸部の下側に位置する、
請求項11から請求項15の何れか一項に記載のモータ。 The outer surface of the outer wall portion is provided with a convex portion that projects radially outward,
The outer passage portion is located below the convex portion,
The motor according to any one of claims 11 to 15.
前記切欠部は、上側を向く底面を有し、
前記渡り線は、前記切欠部を通って前記外壁部の外側に引き出される、
請求項11〜16の何れか一項に記載のモータ。 The outer wall portion is provided with a cutout portion extending downward from the upper end,
The cutout portion has a bottom surface facing upward,
The crossover wire is drawn to the outside of the outer wall portion through the cutout portion,
The motor according to any one of claims 11 to 16.
前記渡り線は、前記ステータの軸方向下側に位置する、請求項11から請求項17の何れか一項に記載のモータ。 The start point leader line and the end point leader line are located on the upper side in the axial direction,
The motor according to any one of claims 11 to 17, wherein the crossover wire is located axially below the stator.
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