JP2021019388A - Electric motor, power device for vehicle, power generator, vehicle wheel bearing with power generator, and manufacturing method of electric motor - Google Patents

Electric motor, power device for vehicle, power generator, vehicle wheel bearing with power generator, and manufacturing method of electric motor Download PDF

Info

Publication number
JP2021019388A
JP2021019388A JP2019132491A JP2019132491A JP2021019388A JP 2021019388 A JP2021019388 A JP 2021019388A JP 2019132491 A JP2019132491 A JP 2019132491A JP 2019132491 A JP2019132491 A JP 2019132491A JP 2021019388 A JP2021019388 A JP 2021019388A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electric motor
stator
coil
tooth
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019132491A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
光生 川村
Mitsuo Kawamura
光生 川村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2019132491A priority Critical patent/JP2021019388A/en
Priority to PCT/JP2020/027329 priority patent/WO2021010386A1/en
Publication of JP2021019388A publication Critical patent/JP2021019388A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/08Forming windings by laying conductors into or around core parts
    • H02K15/095Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors around salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/18Windings for salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings

Abstract

To provide an electric motor, a power device for a vehicle, a power generator, a vehicle wheel bearing with a power generator, and a manufacturing method of the electric motor, where a fractional slot structure is provided, reduction in manufacturing man-hours can be achieved, and a coil wire connection space can be reduced.SOLUTION: An electric motor 1 comprises: a stator 2 that has a stator core 4 and a stator coil 5 including a plurality of coils 5a that are wound on each tooth 4a; and a rotor 3 that is positioned facing the stator 2 in a radial direction. In this electric motor 1, when N is the number of pairs of poles of the rotor 3 and P is the number of teeth 4a per one phase in the stator 2, P/3N is not an integer. The stator core 4 is an assembled structure where at least a plurality of tooth components 6 that are divided at each tooth are assembled in a circular ring shape. Among each of the coils 5a, coils 5a of the same phase form a serial circuit, and among the coils of the same phase, coils 5a that are neighboring in the circumferential direction comprise one strand and are structured with opposite polarities with regard to one another.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、電動機、車両用動力装置、発電機、発電機付車輪用軸受および電動機の製造方法に関し、分数溝モータの結線工程等を簡単化し、製造を容易にすることができる技術に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an electric motor, a power unit for a vehicle, a generator, a bearing for wheels with a generator, and an electric motor, and relates to a technique capable of simplifying a connection process of a fractional groove motor and facilitating the manufacture.

一般的なラジアル構造の三相同期モータ(以下、モータと称す)は、ステータコア構造として、環状の部材にティースが等配された構造を持つ。ティースにはコイルが巻かれ、コイルは三相の動力線を結線して構成されている(例えば、特許文献1,2)。 A three-phase synchronous motor (hereinafter referred to as a motor) having a general radial structure has a structure in which teeth are evenly arranged on an annular member as a stator core structure. A coil is wound around the tooth, and the coil is configured by connecting three-phase power lines (for example, Patent Documents 1 and 2).

モータにおいて、一相あたりのスロット数を総極数で除した数が分数になるモータを分数溝モータと称す(例えば、特許文献3,4)。三相同期モータにおいては、ロータの極対数をNとし、一相あたりのスロット数(=ティースの数)をPとしたとき、P/3Nが分数となるモータを指す。分数溝モータは、駆動時のトルクの発生位置がモータ全周に分散するため、低振動、低トルクリップルである。またステータティースの先端と磁石が最接近する位置がモータ全周で分散するため、磁石の吸引力が分散し、低コギングトルクであることを特徴とする。 In a motor, a motor in which the number of slots per phase divided by the total number of poles is a fraction is referred to as a fractional groove motor (for example, Patent Documents 3 and 4). In a three-phase synchronous motor, when the number of pole pairs of the rotor is N and the number of slots per phase (= number of teeth) is P, P / 3N is a fraction. The fractional groove motor has low vibration and low torque ripple because the torque generation position during driving is dispersed over the entire circumference of the motor. Further, since the position where the tip of the stator teeth and the magnet are closest to each other is dispersed over the entire circumference of the motor, the attractive force of the magnet is dispersed and the cogging torque is low.

しかし、コイルの回路構成が大きな周期性を持つため、コイルの回路を製造することが難しい。分数溝モータの構成の中にロータの極対数N=5、一相あたりのスロット数P=4とした5:4の比率、すなわち三相モータであれば総極数2N:総スロット数3P=10:12の比率のモータの場合、各ティースにおける相の位置と巻線の方向は図19(b)のようになる。これは同相で隣り合うティース50の極性が互いに逆となり、隣り合うティース50,50で直列回路を形成する場合、同じ方向に巻線をしているならば、互いのコイル51の巻き始めと巻き終わりを接続しなければならず、隣り合うコイル同士を接続するための結線工程が必要となる。 However, it is difficult to manufacture a coil circuit because the coil circuit configuration has a large periodicity. The ratio of 5: 4 with the number of pole pairs N = 5 of the rotor and the number of slots P = 4 per phase in the configuration of the fractional groove motor, that is, the total number of poles 2N for a three-phase motor: the total number of slots 3P = In the case of a motor having a ratio of 10:12, the position of the phase and the direction of the winding in each tooth are as shown in FIG. 19 (b). This is because the polarities of the adjacent teeth 50 in the same phase are opposite to each other, and when forming a series circuit with the adjacent teeth 50 and 50, if the windings are made in the same direction, the winding start and winding of the coils 51 of each other are performed. The ends must be connected, and a wiring step is required to connect the adjacent coils.

図19(a)に示す一般的な整数溝モータは、隣り合うコイル51の巻線の方向が一定であり、その極性も同じ方向のため、例えば中性点の結線を一様なコイル端に対して施工することができ、分数溝モータと比較して製造が容易である。
図19(a),(b)において、各ティース50に示したアルファベットは駆動時に流す電流の相を表し、+−の記号は回路構成時の巻線の向きを示している。同相のコイル51は直列または並列に接続され、同相の交流電流が+−の記号の向きに正負を逆転して流れる。
In the general integer groove motor shown in FIG. 19A, the winding directions of the adjacent coils 51 are constant and their polarities are also the same. Therefore, for example, the neutral point is connected to a uniform coil end. However, it can be installed and is easier to manufacture than a fractional groove motor.
In FIGS. 19A and 19B, the alphabets shown in the teeth 50 represent the phase of the current flowing during driving, and the +-symbols indicate the winding directions at the time of circuit configuration. The in-phase coils 51 are connected in series or in parallel, and in-phase alternating current flows in the direction of the +-symbol in the opposite direction.

図20に巻線の向きを示す。右ネジの法則に従い、ティース先端方向に磁束が流れる向きの符号を+としている。また、コイル断面に対して電流の向きが紙面奥向きとなる場合を×印、電流の向きが紙面手前向きとなる場合を丸印で表す。これらは各ティースのコイル接続方向の関係を示したものであり、本発明におけるモータの運転に用いられる電流は交流電流のため、運転中の電流および磁束の向きは随時入れ替わる。ステータの別の模式図を図21に示す。各相のコイルは目的に応じて全て直列もしくは全て並列、またはその両方を組み合わせた回路構成が採られる。 FIG. 20 shows the direction of the winding. According to the right-handed screw rule, the sign of the direction in which the magnetic flux flows toward the tip of the tooth is +. Further, the case where the current direction is toward the back of the paper surface with respect to the coil cross section is indicated by a cross, and the case where the current direction is toward the front of the paper surface is indicated by a circle. These show the relationship between the coil connection directions of each tooth, and since the current used for operating the motor in the present invention is an alternating current, the directions of the current and the magnetic flux during operation are changed at any time. Another schematic diagram of the stator is shown in FIG. The coils of each phase are all in series, all in parallel, or a combination of both, depending on the purpose.

特許第5847543号公報Japanese Patent No. 5847543 特許第6139723号公報Japanese Patent No. 6139723 特許第6095267号公報Japanese Patent No. 6095267 特許第6430570号公報Japanese Patent No. 6430570

図19(b)に示すように、三相交流モータにおいて総極数:総スロット数が10:12の比率の分数溝モータは、ティース12個でコイルの回路周期性をもち、隣り合うティースで電流の向きが逆方向になる、もしくは相が異なる。一方で整数溝の場合はティース3個の周期となっており、かつ、ティースの極性も一定である場合が大半である。そのため整数溝モータと比較して分数溝モータはコイル巻きおよびコイルの回路の製造が難しい。極対数:一相あたりのスロット数が5:4の比率の分数溝モータで、コイルの接続回路に直列接続を持つ場合、同相で隣り合うコイルの巻き始めと巻き終わりを接続する必要があり、コイル接続のための工程および接続スペースが必要となる。 As shown in FIG. 19B, in a three-phase AC motor, a fractional groove motor having a total number of poles: total number of slots of 10:12 has 12 teeth and has coil circuit periodicity, and adjacent teeth are used. The direction of the current is opposite or the phase is different. On the other hand, in the case of an integer groove, the period is three teeth, and in most cases, the polarity of the teeth is also constant. Therefore, it is difficult to manufacture a coil winding and a coil circuit in a fractional groove motor as compared with an integer groove motor. If you have a fractional groove motor with a ratio of 5: 4 slots per phase and have a series connection to the coil connection circuit, you need to connect the winding start and winding end of adjacent coils in the same phase. A process and connection space for coil connection are required.

この発明の目的は、分数溝の構成を備えると共に、製造工数の削減を図ることができ、またコイルの結線スペースを低減することができる電動機、車両用動力装置、発電機、発電機付車輪用軸受および電動機の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is for electric motors, vehicle power units, generators, wheels with generators, which can provide a fractional groove configuration, reduce manufacturing manpower, and reduce coil connection space. It is to provide a method of manufacturing a bearing and an electric motor.

この発明の電動機は、ステータコアおよびこのステータコアの円周方向に並ぶ各ティースに巻回された複数のコイルを含むステータコイルを有するステータと、このステータに対し半径方向に対向して位置するロータとを備え、前記ロータの極対数をNとし、前記ステータにおける一相あたりのティースの数をPとしたとき、P/3Nが整数でない電動機であって、
前記ステータコアは、少なくとも前記ティース毎に分割された複数のティース部品が円環状に組み立てられた組立構造であり、前記各コイルのうち同相のコイルが直列回路を成し、前記同相のコイルのうちの円周方向に隣り合うコイルが1本の素線から成り互いに逆向きの極性に構成されている。
The electric motor of the present invention includes a stator core, a stator having a stator coil including a plurality of coils wound around each tooth arranged in the circumferential direction of the stator core, and a rotor located so as to face the stator in the radial direction. When the number of pole pairs of the rotor is N and the number of teeth per phase in the stator is P, P / 3N is not an integer.
The stator core has an assembly structure in which a plurality of tooth parts divided at least for each of the teeth are assembled in an annular shape, and the in-phase coils of the respective coils form a series circuit, and the in-phase coils are formed. The coils adjacent to each other in the circumferential direction are composed of one wire and are configured to have opposite polarities.

この構成によると、分数溝の構成を備えた電動機において、円周方向に隣り合う同相のコイルが1本の素線から成り互いに逆向きの極性に構成されているため、円周方向に隣り合う同相のコイルを直列に結線する部分を省略することができる。したがって、製造工数の削減を図ることができる。またステータコアは、ティース毎に分割された複数のティース部品が円環状に組み立てられた組立構造であるため、各ティースが分割された状態で各ティースにコイルを容易に巻回することが可能となる。このコイル巻回後、複数のティース部品を円環状に組み立てることができる。これにより、分数溝の構成を備えた電動機であっても、コイルの結線スペースを低減することができる。 According to this configuration, in an electric motor having a fractional groove configuration, coils having the same phase adjacent to each other in the circumferential direction are composed of one wire and are configured to have opposite polarities to each other, so that they are adjacent to each other in the circumferential direction. The portion where the in-phase coils are connected in series can be omitted. Therefore, the manufacturing man-hours can be reduced. Further, since the stator core has an assembly structure in which a plurality of tooth parts divided for each tooth are assembled in an annular shape, it is possible to easily wind a coil around each tooth in a state where each tooth is divided. .. After winding this coil, a plurality of tooth parts can be assembled in an annular shape. As a result, the coil connection space can be reduced even in an electric motor having a fractional groove configuration.

前記各ティース部品は、前記ティースと、このティースの根本部から円周方向に延びる連結部とを有し、前記ステータコアは、複数の前記連結部が円環状に組み立てられていてもよい。この場合、複数のティース部品を組み合わせてステータコアの円環部を構成することができる。この場合において、同一形状のティース部品を組み合わせてステータコアの円環部を構成してもよい。この構成によると、ステータ製造時の金型の種類を減らすことができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。 Each tooth component has the tooth and a connecting portion extending in the circumferential direction from the root portion of the tooth, and the stator core may have a plurality of the connecting portions assembled in an annular shape. In this case, a plurality of tooth parts can be combined to form an annular portion of the stator core. In this case, the ring portion of the stator core may be formed by combining tooth parts having the same shape. According to this configuration, it is possible to reduce the types of molds at the time of manufacturing the stator, and it is possible to reduce the manufacturing cost.

前記ステータコアは、円環部と、この円環部の内周または外周に前記各ティースの根本部が固定される複数のティースとを備えてもよい。この場合、円周上の分割構造と比較して円環部の形状誤差が少なくなるため、ステータの前記円環部を他部品に組み付ける際の組付け性をよくすることができる。さらに円周上の分割構造と比較してステータコアの円環部で磁路が途切れることがないため、ステータの損失を低くつまり磁束密度を高くすることができる。また、円周上の分割構造と比較してティースの形状を直線形状とすることができることから、巻線機によるティースの保持が容易で、巻線部分に干渉する部分がないため、ティースへの巻線が容易となり、コイルの占積率を向上することができる。 The stator core may include an annular portion and a plurality of teeth in which the root portion of each of the teeth is fixed to the inner circumference or the outer circumference of the annular portion. In this case, since the shape error of the annular portion is smaller than that of the divided structure on the circumference, the assembling property when assembling the annular portion of the stator to other parts can be improved. Further, as compared with the split structure on the circumference, the magnetic path is not interrupted at the annular portion of the stator core, so that the loss of the stator can be reduced, that is, the magnetic flux density can be increased. In addition, since the shape of the teeth can be made linear as compared with the split structure on the circumference, it is easy to hold the teeth by the winding machine and there is no part that interferes with the winding part. Winding becomes easy, and the space factor of the coil can be improved.

前記電動機は、前記ロータが前記ステータの半径方向内方に位置するインナーロータ型であってもよい。この場合、同一サイズのアウターロータ型の電動機よりもロータの慣性モーメントが低いため、高速回転向きの電動機とすることができる。 The electric motor may be an inner rotor type in which the rotor is located inward in the radial direction of the stator. In this case, since the moment of inertia of the rotor is lower than that of the outer rotor type motor of the same size, the motor can be used for high-speed rotation.

前記電動機は、前記ロータが前記ステータの半径方向外方に位置するアウターロータ型であってもよい。この場合、同一サイズのインナーロータ型の電動機よりもロータとステータとが対向する面積を増やすことができる。これにより、限られた空間内で出力トルクを最大化することが可能となる。 The electric motor may be an outer rotor type in which the rotor is located outward in the radial direction of the stator. In this case, the area where the rotor and the stator face each other can be increased as compared with the inner rotor type electric motor of the same size. This makes it possible to maximize the output torque in a limited space.

前記ティースは、このティースの先端部に、円周方向両側に円弧状に突出する突出部分が設けられている突出部分付き形状、または前記先端部に前記突出部分が設けられていない形状である非突出形状であってもよい。コイルとステータコアとの間に絶縁用部材であるボビンを介在させる場合に、先端部に前記突出部分が設けられていない形状である非突出形状のティースを適用すると、ティースの先端側から前記ボビンを挿通することができ、ボビンを分割構造にする必要がなくなるため、電動機を安価に製造することができる。突出部分付き形状のティースを適用すると、磁束の流れが最適化され、電動機の出力向上を図れ、且つコギングトルクを低減し得る。 The tooth has a shape with a protruding portion provided at the tip of the tooth with protruding portions protruding in an arc shape on both sides in the circumferential direction, or a shape in which the protruding portion is not provided at the tip. It may have a protruding shape. When a bobbin, which is an insulating member, is interposed between the coil and the stator core, if a non-protruding tooth having a shape in which the protruding portion is not provided at the tip portion is applied, the bobbin is pushed from the tip side of the tooth. Since the bobbin can be inserted and the bobbin does not need to be divided, the electric motor can be manufactured at low cost. By applying a tooth with a protruding portion, the flow of magnetic flux can be optimized, the output of the electric motor can be improved, and the cogging torque can be reduced.

前記電動機は、前記ロータの極対数をNとし、前記ステータにおける一相あたりのティースの数をPとしたとき、N:P=5:4の比となる分数溝モータであってもよい。電動機をこのような分数溝モータに適用することで、コギングトルクの低減を図り、トルク密度の向上を図ることができる。トルク密度の向上を図れるためモータ出力を大きくすることが可能となる。 The electric motor may be a fractional groove motor having a ratio of N: P = 5: 4, where N is the number of pole pairs of the rotor and P is the number of teeth per phase in the stator. By applying the electric motor to such a fractional groove motor, it is possible to reduce the cogging torque and improve the torque density. Since the torque density can be improved, the motor output can be increased.

この発明の車両用動力装置は、固定輪、およびハブフランジを有し前記固定輪に転動体を介して回転自在に支持されて前記ハブフランジに車両の車輪およびブレーキロータが取付けられる回転輪を有する車輪用軸受と、この車輪用軸受に取付けられた前記いずれかに記載の発明の電動機と、を備え、前記固定輪に前記ステータが取付けられ、前記回転輪に前記ロータが取付けられている。 The vehicle power device of the present invention has a fixed wheel and a hub flange, and has a rotating wheel that is rotatably supported by the fixed wheel via a rolling element and to which a vehicle wheel and a brake rotor are attached to the hub flange. A wheel bearing and an electric motor according to any one of the above inventions attached to the wheel bearing are provided, the stator is attached to the fixed wheel, and the rotor is attached to the rotating wheel.

この構成によると、円周方向に隣り合う同相のコイルを直列に結線する部分を省略することができるため、結線に必要なステータ軸方向寸法を短縮することができる。したがって、限られた寸法内で電動機の軸方向寸法を大きくすることができ、電動機の出力を向上させることができる。 According to this configuration, it is possible to omit a portion in which coils of the same phase adjacent to each other in the circumferential direction are connected in series, so that the dimensions in the stator axial direction required for the connection can be shortened. Therefore, the axial dimension of the electric motor can be increased within the limited dimensions, and the output of the electric motor can be improved.

この発明の発電機は、ステータコアおよびこのステータコアの円周方向に並ぶ各ティースに巻回された複数のコイルを含むステータコイルを有するステータと、このステータに対し半径方向に対向して位置するロータとを備え、前記ロータの極対数をNとし、前記ステータにおける一相あたりのティースの数をPとしたとき、P/3Nが整数でない発電機であって、
前記ステータコアは、少なくとも前記ティース毎に分割された複数のティース部品が円環状に組み立てられた組立構造であり、前記各コイルのうち同相のコイルが直列回路を成し、前記同相のコイルのうちの円周方向に隣り合うコイルが1本の素線から成り互いに逆向きの極性に構成されている。
The generator of the present invention includes a stator core and a stator having a stator coil including a plurality of coils wound around each tooth arranged in the circumferential direction of the stator core, and a rotor located radially opposed to the stator. When the number of pole pairs of the rotor is N and the number of teeth per phase in the stator is P, P / 3N is not an integer.
The stator core has an assembly structure in which a plurality of tooth parts divided at least for each of the teeth are assembled in an annular shape, and the in-phase coils of the respective coils form a series circuit, and the in-phase coils are formed. The coils adjacent to each other in the circumferential direction are composed of one wire and are configured to have opposite polarities.

この構成によると、分数溝の構成を備えた発電機において、円周方向に隣り合う同相のコイルが1本の素線から成り互いに逆向きの極性に構成されているため、円周方向に隣り合う同相のコイルを直列に結線する部分を省略することができる。したがって、製造工数の削減を図ることができる。またステータコアは、ティース毎に分割された複数のティース部品が円環状に組み立てられた組立構造であるため、各ティースが分割された状態で各ティースにコイルを容易に巻回することが可能となる。このコイル巻回後、複数のティース部品を円環状に組み立てることができる。これにより、分数溝の構成を備えた発電機であっても、コイルの結線スペースを低減することができる。 According to this configuration, in a generator having a fractional groove configuration, coils having the same phase adjacent to each other in the circumferential direction are composed of one strand and are configured to have opposite polarities to each other, so that they are adjacent to each other in the circumferential direction. The portion for connecting the matching in-phase coils in series can be omitted. Therefore, the manufacturing man-hours can be reduced. Further, since the stator core has an assembly structure in which a plurality of tooth parts divided for each tooth are assembled in an annular shape, it is possible to easily wind a coil around each tooth in a state where each tooth is divided. .. After winding this coil, a plurality of tooth parts can be assembled in an annular shape. As a result, the coil connection space can be reduced even in a generator having a fractional groove configuration.

この発明の発電機付車輪用軸受は、固定輪、およびハブフランジを有し前記固定輪に転動体を介して回転自在に支持されて前記ハブフランジに車両の車輪およびブレーキロータが取付けられる回転輪を有する車輪用軸受と、この車輪用軸受に取付けられた前記に記載の発明の発電機と、を備え、前記固定輪に前記ステータが取付けられ、前記回転輪に前記ロータが取付けられている。 The bearing for wheels with a generator of the present invention has a fixed wheel and a hub flange, and is rotatably supported by the fixed wheel via a rolling element, and a vehicle wheel and a brake rotor are attached to the hub flange. The wheel bearing and the generator according to the invention described above are attached to the wheel bearing, the stator is attached to the fixed wheel, and the rotor is attached to the rotating wheel.

この構成によると、円周方向に隣り合う同相のコイルを直列に結線する部分を省略することができるため、結線に必要なステータ軸方向寸法を短縮することができる。したがって、限られた寸法内で発電機の軸方向寸法を大きくすることができ、発電機の出力を向上させることができる。 According to this configuration, it is possible to omit a portion in which coils of the same phase adjacent to each other in the circumferential direction are connected in series, so that the dimensions in the stator axial direction required for the connection can be shortened. Therefore, the axial dimension of the generator can be increased within the limited dimensions, and the output of the generator can be improved.

この発明の電動機の製造方法は、ステータコアおよびこのステータコアの円周方向に並ぶ各ティースに巻回された複数のコイルを含むステータコイルを有するステータと、このステータに対し半径方向に対向して位置するロータとを備え、前記ロータの極対数をNとし、前記ステータにおける一相あたりのティースの数をPとしたとき、P/3Nが整数でない電動機の製造方法であって、
前記ステータコアは、少なくとも前記ティース毎に分割された複数のティース部品を有し、
前記各コイルのうち直列回路を成す同相のコイルが巻回される2個のティース部品を、それぞれ先端部が互いに対向するように配置し、前記2個のティース部品に巻かれて2個の前記コイルとなる1本の素線の一部を固定するコイル巻線準備過程と、
このコイル巻線準備過程の後、前記対向させた2個のティース部品の各ティースに対し、互いに逆向きの極性となるように、前記素線を相対的に巻回するコイル巻線過程と、
このコイル巻線過程の後、前記2個のティース部品を所望の角度に開き円環状に組み立てる組立過程と、を有する。
The method for manufacturing an electric motor of the present invention is located at a stator having a stator core and a stator coil including a plurality of coils wound around each tooth arranged in the circumferential direction of the stator core, and facing the stator in the radial direction. A method for manufacturing an electric motor in which a rotor is provided, the number of pole pairs of the rotor is N, and the number of teeth per phase in the stator is P, P / 3N is not an integer.
The stator core has at least a plurality of tooth parts divided for each tooth.
Of the coils, two tooth parts around which a coil of the same phase forming a series circuit is wound are arranged so that their tips face each other, and the two teeth parts are wound around the two tooth parts. The coil winding preparation process to fix a part of one wire that will be the coil,
After this coil winding preparation process, a coil winding process in which the strands are relatively wound so that the polarities of the two opposed tooth parts are opposite to each other,
After this coil winding process, there is an assembly process in which the two tooth parts are opened at a desired angle and assembled in an annular shape.

コイル巻線準備過程では、2個のティース部品を、それぞれ先端部が互いに対向するように配置し、1本の素線の一部を固定する。コイル巻線過程では、対向させた2個のティース部品の各ティースに対し、互いに逆向きの極性となるように、前記素線を相対的に巻回する。その後組立過程において、前記2個のティース部品を所望の角度に開き円環状に組み立てる。このように複数のティース部品を円環状に組み立てる前に、対向させた2個のティース部品の各ティースに対し、互いに逆向きの極性となるように、素線を相対的に巻回するため、分割されていない円環状のステータコアに巻線をするよりも、各ティースにコイルを容易に巻回することが可能となる。また各ティースに対し、互いに逆向きの極性となるように、1本の素線を相対的に巻回するため、円周方向に隣り合う同相のコイルを直列に結線する部分を省略することができる。 In the coil winding preparation process, the two tooth parts are arranged so that their tips face each other, and a part of one wire is fixed. In the coil winding process, the strands are wound relative to each of the teeth of the two facing tooth parts so as to have polarities opposite to each other. Then, in the assembly process, the two tooth parts are opened at a desired angle and assembled in an annular shape. Before assembling the plurality of tooth parts in an annular shape in this way, the wires are wound relative to each of the teeth of the two opposed tooth parts so as to have opposite polarities. It is possible to easily wind the coil around each tooth rather than winding the undivided annular stator core. Further, since one wire is relatively wound around each tooth so that the polarities are opposite to each other, it is possible to omit the portion in which the coils of the same phase adjacent to each other in the circumferential direction are connected in series. it can.

前記コイル巻線過程の後、前記組立過程の前に、前記各ティースに巻回された前記コイルを型で押圧する押圧過程を有してもよい。この場合、コイルの占積率を向上し、コイル同士およびコイルとステータコアの密着性を向上することができる。前記コイルの占積率を向上することで、電動機の出力を向上することが期待できる。前記コイルの密着性を向上することで、コイルの電流による発熱をステータコアに効率的に伝えることができ、コイルに流せる電流量を向上することができる。 After the coil winding process and before the assembly process, there may be a pressing process of pressing the coil wound around each tooth with a mold. In this case, the space factor of the coils can be improved, and the adhesion between the coils and between the coils and the stator core can be improved. By improving the space factor of the coil, it can be expected that the output of the electric motor will be improved. By improving the adhesion of the coil, the heat generated by the current of the coil can be efficiently transmitted to the stator core, and the amount of current that can be passed through the coil can be improved.

この発明の電動機は、ステータコアおよびこのステータコアの円周方向に並ぶ各ティースに巻回された複数のコイルを含むステータコイルを有するステータと、このステータに対し半径方向に対向して位置するロータとを備え、前記ロータの極対数をNとし、前記ステータにおける一相あたりのティースの数をPとしたとき、P/3Nが整数でない電動機であって、前記ステータコアは、少なくとも前記ティース毎に分割された複数のティース部品が円環状に組み立てられた組立構造であり、前記各コイルのうち同相のコイルが直列回路を成し、前記同相のコイルのうちの円周方向に隣り合うコイルが1本の素線から成り互いに逆向きの極性に構成されている。このため、分数溝の構成を備えると共に、製造工数の削減を図ることができ、またコイルの結線スペースを低減することができる。 The electric motor of the present invention includes a stator core, a stator having a stator coil including a plurality of coils wound around each tooth arranged in the circumferential direction of the stator core, and a rotor located so as to face the stator in the radial direction. When the number of pole pairs of the rotor is N and the number of teeth per phase in the stator is P, the motor is an electric motor in which P / 3N is not an integer, and the stator core is divided at least for each of the teeth. It is an assembly structure in which a plurality of tooth parts are assembled in an annular shape. Of the coils, the coils of the same phase form a series circuit, and the coils of the coils of the same phase adjacent to each other in the circumferential direction are one element. It is composed of lines and has opposite polarities. Therefore, the structure of the fractional groove can be provided, the manufacturing man-hours can be reduced, and the coil connection space can be reduced.

この発明の車両用動力装置は、固定輪、およびハブフランジを有し前記固定輪に転動体を介して回転自在に支持されて前記ハブフランジに車両の車輪およびブレーキロータが取付けられる回転輪を有する車輪用軸受と、この車輪用軸受に取付けられた前記いずれかに記載の発明の電動機と、を備え、前記固定輪に前記ステータが取付けられ、前記回転輪に前記ロータが取付けられているため、分数溝の構成を備えると共に、製造工数の削減を図ることができ、またコイルの結線スペースを低減することができる。 The vehicle power device of the present invention has a fixed wheel and a hub flange, and has a rotating wheel that is rotatably supported by the fixed wheel via a rolling element and to which a vehicle wheel and a brake rotor are attached to the hub flange. A wheel bearing and the electric motor of the invention according to any one of the above, which are attached to the wheel bearing, are provided, and the stator is attached to the fixed wheel and the rotor is attached to the rotating wheel. In addition to having a fractional groove configuration, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and the coil connection space.

この発明の発電機は、ステータコアおよびこのステータコアの円周方向に並ぶ各ティースに巻回された複数のコイルを含むステータコイルを有するステータと、このステータに対し半径方向に対向して位置するロータとを備え、前記ロータの極対数をNとし、前記ステータにおける一相あたりのティースの数をPとしたとき、P/3Nが整数でない発電機であって、前記ステータコアは、少なくとも前記ティース毎に分割された複数のティース部品が円環状に組み立てられた組立構造であり、前記各コイルのうち同相のコイルが直列回路を成し、前記同相のコイルのうちの円周方向に隣り合うコイルが1本の素線から成り互いに逆向きの極性に構成されている。このため、分数溝の構成を備えると共に、製造工数の削減を図ることができ、またコイルの結線スペースを低減することができる。 The generator of the present invention includes a stator core and a stator having a stator coil including a plurality of coils wound around each tooth arranged in the circumferential direction of the stator core, and a rotor located radially opposed to the stator. When the number of pole pairs of the rotor is N and the number of teeth per phase in the stator is P, P / 3N is not an integer, and the stator core is divided at least for each tooth. This is an assembly structure in which a plurality of the teeth parts are assembled in an annular shape. Of the coils, the in-phase coils form a series circuit, and one of the in-phase coils adjacent to each other in the circumferential direction. It is composed of the wires of the above and has polarities opposite to each other. Therefore, the structure of the fractional groove can be provided, the manufacturing man-hours can be reduced, and the coil connection space can be reduced.

この発明の発電機付車輪用軸受は、固定輪、およびハブフランジを有し前記固定輪に転動体を介して回転自在に支持されて前記ハブフランジに車両の車輪およびブレーキロータが取付けられる回転輪を有する車輪用軸受と、この車輪用軸受に取付けられた前記に記載の発明の発電機と、を備え、前記固定輪に前記ステータが取付けられ、前記回転輪に前記ロータが取付けられているため、分数溝の構成を備えると共に、製造工数の削減を図ることができ、またコイルの結線スペースを低減することができる。 The bearing for wheels with a generator of the present invention has a fixed wheel and a hub flange, and is rotatably supported by the fixed wheel via a rolling element, and a vehicle wheel and a brake rotor are attached to the hub flange. The bearing for wheels and the generator of the invention described above attached to the bearing for wheels are provided, the stator is attached to the fixed wheel, and the rotor is attached to the rotating wheel. In addition to having a fractional groove configuration, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and the coil connection space.

この発明の電動機の製造方法は、ステータコアおよびこのステータコアの円周方向に並ぶ各ティースに巻回された複数のコイルを含むステータコイルを有するステータと、このステータに対し半径方向に対向して位置するロータとを備え、前記ロータの極対数をNとし、前記ステータにおける一相あたりのティースの数をPとしたとき、P/3Nが整数でない電動機の製造方法であって、前記ステータコアは、少なくとも前記ティース毎に分割された複数のティース部品を有し、前記各コイルのうち直列回路を成す同相のコイルが巻回される2個のティース部品を、それぞれ先端部が互いに対向するように配置し、前記2個のティース部品に巻かれて2個の前記コイルとなる1本の素線の一部を固定するコイル巻線準備過程と、このコイル巻線準備過程の後、前記対向させた2個のティース部品の各ティースに対し、互いに逆向きの極性となるように、前記素線を相対的に巻回するコイル巻線過程と、このコイル巻線過程の後、前記2個のティース部品を所望の角度に開き円環状に組み立てる組立過程と、を有する。このため、分数溝の構成を備えると共に、製造工数の削減を図ることができ、またコイルの結線スペースを低減することができる。 The method for manufacturing an electric motor of the present invention is located at a stator having a stator core and a stator coil including a plurality of coils wound around each tooth arranged in the circumferential direction of the stator core, and facing the stator in the radial direction. A method for manufacturing an electric motor in which a rotor is provided, the number of pole pairs of the rotor is N, and the number of teeth per phase in the stator is P, P / 3N is not an integer, and the stator core is at least said. Two tooth parts having a plurality of tooth parts divided for each tooth and wound with coils of the same phase forming a series circuit among the coils are arranged so that their tip portions face each other. A coil winding preparation process for fixing a part of one wire that is wound around the two tooth parts to form the two coils, and after the coil winding preparation process, the two opposed pieces are opposed to each other. A coil winding process in which the wire is relatively wound so that the respective teeth have polarities opposite to each other, and after this coil winding process, the two tooth parts are installed. It has an assembly process that opens at a desired angle and assembles in an annular shape. Therefore, the structure of the fractional groove can be provided, the manufacturing man-hours can be reduced, and the coil connection space can be reduced.

この発明の実施形態に係る電動機の断面図である。It is sectional drawing of the electric motor which concerns on embodiment of this invention. インナーロータ型の電動機のティース等を拡大して示す図である。It is a figure which shows the teeth of the inner rotor type electric motor in an enlarged manner. 同電動機のコイルの段上がりを説明する図である。It is a figure explaining the step up of the coil of the electric motor. 同ティースの先端の形状例を示す図である。It is a figure which shows the shape example of the tip of the tooth. 同電動機の製造方法を段階的に示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the electric motor step by step. 同製造方法で複数のティースを円環状に組み立てた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which assembled a plurality of teeth in an annular shape by the same manufacturing method. 同電動機の他の製造方法を段階的に示す図である。It is a figure which shows the other manufacturing method of the electric motor step by step. 同製造方法で複数のティースを円環状に組み立てた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which assembled a plurality of teeth in an annular shape by the same manufacturing method. 同電動機のさらに他の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the other manufacturing method of the electric motor. この発明の他の実施形態に係る電動機の断面図である。It is sectional drawing of the electric motor which concerns on other embodiment of this invention. この発明のさらに他の実施形態に係るアウターロータ型の電動機のティース等を拡大して示す図である。It is a figure which enlarges and shows the teeth of the outer rotor type electric motor which concerns on still another Embodiment of this invention. 同電動機のコイルの段上がりを説明する図である。It is a figure explaining the step up of the coil of the electric motor. 同電動機のコイルの巻き方例を示す図である。It is a figure which shows the example of how to wind the coil of the electric motor. 同電動機の組立品の斜視図である。It is a perspective view of the assembly of the electric motor. 同電動機の組立品の正面図である。It is a front view of the assembly of the electric motor. 図15の部分拡大図である。It is a partially enlarged view of FIG. 同電動機の組立品の部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view of the assembly of the electric motor. アウターロータ型の電動機を備えた車両用動力装置の断面図である。It is sectional drawing of the power unit for a vehicle provided with the outer rotor type electric motor. 三相同期モータの巻線分布例を示す図である。It is a figure which shows the winding distribution example of a three-phase synchronous motor. コイルの巻線方向の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the winding direction of a coil. ステータを模式的に示す図である。It is a figure which shows the stator schematically.

[第1の実施形態]
この発明の実施形態に係る電動機を図1ないし図9と共に説明する。
図1に示すように、この実施形態に係る電動機1は、後述する分割コア構造を持つ環状のステータ2と、このステータ2に対し半径方向内方に位置するロータ3とを備えたインナーロータ型の表面磁石型永久磁石電動機である。但し、電動機1は、後述するアウターロータ型にも適用することができる。ステータ2は、ステータコア4と、このステータコア4の円周方向に並ぶ各ティース4aに巻回された複数のコイル5aを含むステータコイル5とを有する。
[First Embodiment]
The electric motor according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
As shown in FIG. 1, the electric motor 1 according to this embodiment is an inner rotor type including an annular stator 2 having a split core structure described later and a rotor 3 located inward in the radial direction with respect to the stator 2. Surface magnet type permanent magnet motor. However, the electric motor 1 can also be applied to the outer rotor type described later. The stator 2 has a stator core 4 and a stator coil 5 including a plurality of coils 5a wound around each tooth 4a arranged in the circumferential direction of the stator core 4.

<分数溝構成例>
この電動機1は、ステータ2における一相あたりのティース4aの数を、ロータ3の総極数で除した数が分数となるいわゆる分数溝モータである。一例として、ロータ3の極対数をNとし、ステータ2の一相あたりのティース4aの数をPとしたとき、N:P=5:4の倍数の電動機に適している。すなわち三相同期電動機の場合には、2N:3P=10:12、20:24、30:36、…の極数・スロット数の電動機に適用し得る。その他の分数溝モータにおいても、円周方向に隣り合う同相のティース4aの巻線が逆巻きとなる構成に適用できる。
<Fraction groove configuration example>
The electric motor 1 is a so-called fractional groove motor in which the number of teeth 4a per phase in the stator 2 divided by the total number of poles of the rotor 3 is a fraction. As an example, when the number of pole pairs of the rotor 3 is N and the number of teeth 4a per phase of the stator 2 is P, it is suitable for an electric motor which is a multiple of N: P = 5: 4. That is, in the case of a three-phase synchronous motor, it can be applied to a motor having 2N: 3P = 10:12, 20:24, 30:36, ... Other fractional groove motors can also be applied to a configuration in which windings of in-phase teeth 4a adjacent to each other in the circumferential direction are reversely wound.

そのコイル5aの接続回路に一つ以上の直列回路を有する電動機であれば、円周方向に隣り合うティース4aが同相かつ逆向きの極性を持つコイル5aの直列回路部分を容易に製造し得る。すなわち本実施形態により製造されるコイル巻線は、同相で円周方向に隣り合うコイル5aの接続工程を省略するため、1本の素線から成る連続したコイル5aで構成されることを特徴とする。そのため、製造工数の削減を図り結線スペースを省略することができる。前記連続したコイル5aとは、コイルの端部同士を溶接またはコネクタ等で接続したコイルを含まず、1本の素線から成るコイル5aを必要なコイル長にして用いたものである。 If the electric motor has one or more series circuits in the connection circuit of the coil 5a, the series circuit portion of the coil 5a in which the teeth 4a adjacent to each other in the circumferential direction have the same phase and opposite polarities can be easily manufactured. That is, the coil winding manufactured by the present embodiment is characterized in that it is composed of a continuous coil 5a composed of one wire in order to omit the connection step of the coils 5a that are in phase and adjacent to each other in the circumferential direction. To do. Therefore, the manufacturing man-hours can be reduced and the connection space can be omitted. The continuous coil 5a does not include a coil in which the ends of the coils are connected to each other by welding or a connector or the like, and a coil 5a made of one wire is used with a required coil length.

その他の分数溝構成例として、2N:3P=14:12、14:15の比率の電動機は、円周方向に隣り合う同相のティースの巻線が逆巻きとなるため、容易に適用でき、その他の分数溝モータにも適用し得る。なお、本実施形態では三相モータを例とするが、任意の相数に適用可能である。例えば、五相モータとすると、総極数・総スロット数が2N:5P=10:20、20:40、…に適する。 As another example of a fractional groove configuration, an electric motor having a ratio of 2N: 3P = 14:12 and 14:15 can be easily applied because the windings of the in-phase teeth adjacent to each other in the circumferential direction are reversely wound. It can also be applied to fractional groove motors. In this embodiment, a three-phase motor is taken as an example, but it can be applied to any number of phases. For example, in the case of a five-phase motor, the total number of poles and the total number of slots are suitable for 2N: 5P = 10:20, 20:40, and so on.

<ステータコア4の分割構成例>
ステータコア4は、少なくともティース4a毎に分割された複数のティース部品6が円環状に組み立てられた組立構造である。各ティース部品6は、ティース4aと、このティース4aの根本部から円周方向両側に延びる連結部7とを有し、ステータコア4は、複数の連結部7が円環状に組み立てられたものである。換言すれば、ステータコア4は、円環部8で円周方向に分割された構成である。
<Example of split configuration of stator core 4>
The stator core 4 has an assembly structure in which a plurality of tooth parts 6 divided at least for each tooth 4a are assembled in an annular shape. Each tooth component 6 has a tooth 4a and a connecting portion 7 extending from the root portion of the tooth 4a to both sides in the circumferential direction, and the stator core 4 is formed by assembling a plurality of connecting portions 7 in an annular shape. .. In other words, the stator core 4 is configured to be divided in the circumferential direction by the annular portion 8.

各ティース部品6は、例えば、薄板状の複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて固定されたものが適用される。各ティース部品6における円周方向両側の連結部7に、隣接する連結部7と嵌合される嵌合部7aが設けられている。嵌合部7aは、円周方向に隣接するティース部品6同士の当接面が凹凸形状となる凹凸部分を有し、円周方向に隣接する前記凹凸部分が互いに嵌め合わされて円環部8を構成する。ティース部品6は、例えば、左右非対称の一枚の電磁鋼板が表裏逆転させて積層されたものである。 As each tooth component 6, for example, a plurality of thin plate-shaped electromagnetic steel plates are laminated and fixed in the axial direction. The connecting portions 7 on both sides in the circumferential direction of each tooth component 6 are provided with fitting portions 7a to be fitted with the adjacent connecting portions 7. The fitting portion 7a has a concavo-convex portion in which the contact surfaces of the tooth components 6 adjacent to each other in the circumferential direction have an uneven shape, and the concavo-convex portions adjacent in the circumferential direction are fitted to each other to form the annular portion 8. Configure. The tooth component 6 is, for example, one electromagnetic steel plate that is asymmetrical left and right and laminated by reversing the front and back.

この例の電磁鋼板は、正面視において、ティース4aを中心として、円環部8の一部を成す円周方向一方の連結部7が他方の連結部7よりも短く形成されることで左右非対称の電磁鋼板を構成する。各ティース部品6につき、左右非対称の一枚の電磁鋼板を一定の積厚で表裏を逆転させて順次積層することで、前記凹凸部分が形成される。所望の積厚に積層された電磁鋼板は、加締めまたは接着により相互に接合されている。なお各ティース部品6は、一体成形された圧粉磁心等から成るものでもよい。 The electromagnetic steel sheet of this example is asymmetrical when viewed from the front, because one connecting portion 7 in the circumferential direction forming a part of the annular portion 8 is formed shorter than the other connecting portion 7 with the teeth 4a as the center. Consists of the electromagnetic steel sheet of. For each of the tooth parts 6, the uneven portion is formed by sequentially laminating one piece of left-right asymmetrical electromagnetic steel plate with the front and back reversed at a constant product thickness. The magnetic steel sheets laminated to the desired product thickness are joined to each other by crimping or bonding. Each tooth component 6 may be integrally formed of a dust core or the like.

<コイル5aの段上がりについて>
図2および図3に示すように、インナーロータ型の電動機1の場合、ティース先端側よりもティース根本側で隣り合うコイル5aとの空間が広く空くため、ティース根本側でコイル5aの段上がり(重ねて巻く部分)が構築されることが望ましい。後述する巻線施工例のようにコイル5aを巻回することでティース根本側でのコイル5aの段上がりが容易になる。またコイル5aを固定したままティース部品6を回転させることで、同様の巻線を構成することができる。
<About step-up of coil 5a>
As shown in FIGS. 2 and 3, in the case of the inner rotor type electric motor 1, since the space between the coil 5a and the adjacent coil 5a is wider on the tooth root side than on the tooth tip side, the coil 5a is stepped up on the tooth root side ( It is desirable that the part to be wound in layers) is constructed. By winding the coil 5a as in the winding construction example described later, the step-up of the coil 5a on the root side of the teeth becomes easy. Further, by rotating the tooth component 6 with the coil 5a fixed, a similar winding can be formed.

<ティース先端の形状例>
図4(a)に示すように、ティース4aは、このティース4aの根本部4aaから先端部4abにストレート形状つまり直線状に延びる非突出形状であってもよく、または図4(b)に示すように、先端部4abに円周方向両側に円弧状に突出する突出部分4acが設けられている突出部分付き形状であってもよい。コイルとステータコアとの間に絶縁用部材であるボビン9(図3)を介在させる場合に、図4(a)に示すストレート形状のティース4aを適用すると、ティース4aの先端側から前記ボビンを挿通することができ、ボビンを分割構造にする必要がなくなるため、電動機を安価に製造し得る。図4(b)に示すように、ティース4aの先端部から円周方向両側に円弧状に突出する突出部分4acが設けられている場合、磁束の流れが最適化され、電動機の出力向上を図れ、且つコギングトルクを低減し得る。
<Example of tooth tip shape>
As shown in FIG. 4A, the teeth 4a may have a straight shape, that is, a non-protruding shape extending linearly from the root portion 4aa of the teeth 4a to the tip portion 4ab, or as shown in FIG. 4B. As described above, the tip portion 4ab may have a shape with a protruding portion having protruding portions 4ac protruding in an arc shape on both sides in the circumferential direction. When a bobbin 9 (FIG. 3), which is an insulating member, is interposed between the coil and the stator core, when the straight-shaped tooth 4a shown in FIG. 4 (a) is applied, the bobbin is inserted from the tip side of the tooth 4a. This can be done, and the bobbin does not need to be divided, so that the electric motor can be manufactured at low cost. As shown in FIG. 4B, when the protruding portions 4ac protruding in an arc shape from the tip of the teeth 4a on both sides in the circumferential direction are provided, the flow of magnetic flux is optimized and the output of the electric motor can be improved. Moreover, the cogging torque can be reduced.

<巻線施工例>
図5はこの電動機の製造方法を段階的に示す図であり、図6は、同製造方法で複数のティース4aを円環状に組み立てた状態を示す図である。この電動機の製造方法は、順次、コイル巻線準備過程と、コイル巻線過程と、組立過程とを有する。コイル巻線準備過程では、図5(a)に示すように、各コイルのうち直列回路を成す同相のコイルが巻回される2個のティース部品6,6を、それぞれ先端部が所定間隔を空けて互いに対向するように配置し、これらのティース分の巻線に必要なコイル長で1本の素線Sを用意する。このコイル素線Sの長手方向中央部Saを図示外の作業台等に固定し、コイル素線Sの長手方向一端部Sbを一方(図5(a)右側)のティース4aの根本部に固定する。
<Example of winding construction>
FIG. 5 is a diagram showing a stepwise manufacturing method of this electric motor, and FIG. 6 is a diagram showing a state in which a plurality of teeth 4a are assembled in an annular shape by the manufacturing method. The manufacturing method of this electric motor sequentially includes a coil winding preparation process, a coil winding process, and an assembly process. In the coil winding preparation process, as shown in FIG. 5A, the tips of the two tooth parts 6 and 6 around which the in-phase coils forming the series circuit of each coil are wound are spaced apart from each other at predetermined intervals. Arrange them so as to face each other with a gap, and prepare one wire S with the coil length required for the winding of these teeth. The central portion Sa of the coil wire S in the longitudinal direction is fixed to a workbench or the like (not shown), and one end Sb of the coil wire S in the longitudinal direction is fixed to the root of the teeth 4a on one side (right side in FIG. 5A). To do.

次に、コイル巻線過程では、図5(b)に示すように、対向させた2個のティース部品6,6の各ティース4aに対し、互いに逆向きの極性となるように、前記コイル素線Sを相対的に巻回する。具体的には、コイル素線Sの長手方向他端部Scを、他方(図5(a)左側)のティース4aに対して相対的に回転させながら、このティース4aの軸方向根本側に移動させる。またコイル素線Sの長手方向中央部Saが固定された状態で、コイル素線Sの長手方向一端部Sbが固定された一方(図5(a)右側)のティース4aを、このティース4aの軸方向回りに回転させることで、両側のティース4a,4aに同一方向の巻線を形成する。 Next, in the coil winding process, as shown in FIG. 5B, the coil elements have polarities opposite to each other with respect to each of the teeth 4a of the two facing tooth parts 6 and 6. The wire S is wound relatively. Specifically, the other end Sc of the coil wire S in the longitudinal direction is moved to the axial root side of the tooth 4a while rotating relative to the tooth 4a on the other side (left side in FIG. 5A). Let me. Further, while the central portion Sa of the coil wire S in the longitudinal direction is fixed, the tooth 4a of the one end portion Sb of the coil wire S in the longitudinal direction is fixed (on the right side in FIG. 5 (a)) of the tooth 4a. By rotating in the axial direction, windings in the same direction are formed on the teeth 4a and 4a on both sides.

その後、組立過程では、図5(c)および図6に示すように、2個のティース部品6,6を所望の角度に開き円環状に組み立てて固定し、接続されていないコイル端部を所望の回路に結線してステータ2が完成する。その後ロータ3(図1)とステータ2を組み合わせて電動機1が完成する。 After that, in the assembly process, as shown in FIGS. 5C and 6, the two tooth parts 6 and 6 are opened at a desired angle, assembled and fixed in an annular shape, and the coil end portion that is not connected is desired. The stator 2 is completed by connecting to the circuit of. After that, the motor 1 is completed by combining the rotor 3 (FIG. 1) and the stator 2.

図7および図8に示すように電動機を製造してもよい。
図7(a)に示すコイル巻線準備過程では、同相のコイルが巻回される2個のティース部品6,6を、それぞれ先端部が所定間隔を空けて互いに対向するように配置し、これらのティース分の巻線に必要なコイル長で1本の素線Sを用意する。このコイル素線Sの長手方向中央部Saを図示外の作業台等に固定する。
The electric motor may be manufactured as shown in FIGS. 7 and 8.
In the coil winding preparation process shown in FIG. 7A, two tooth parts 6 and 6 around which coils of the same phase are wound are arranged so that their tip portions face each other with a predetermined interval. Prepare one wire S with the coil length required for winding the teeth of. The central portion Sa of the coil wire S in the longitudinal direction is fixed to a workbench or the like (not shown).

次に、コイル巻線過程では、図7(b)に示すように、コイル素線Sの長手方向両端部Sb,Scをティース4a,4aに対して相対的に回転させ、コイル素線Sの長手方向一端部Sbに対しコイル素線Sの長手方向他端部Scを逆回転させながら、各ティース4aの軸方向根本側に移動させ、巻線を形成する。 Next, in the coil winding process, as shown in FIG. 7B, both ends Sb and Sc of the coil wire S in the longitudinal direction are rotated relative to the teeth 4a and 4a, and the coil wire S is While rotating the other end Sc of the coil strand S in the longitudinal direction with respect to one end Sb in the longitudinal direction, the other end Sc of the coil wire S is moved toward the root side in the axial direction of each tooth 4a to form a winding.

その後、組立過程では、図7(c)および図8に示すように、2個のティース部品6,6を所望の角度に開き円環状に組み立てて固定し、接続されていないコイル端部を所望の回路に結線してステータ2が完成する。その後ロータ3(図1)とステータ2を組み合わせて電動機1が完成する。 After that, in the assembly process, as shown in FIGS. 7 (c) and 8, the two tooth parts 6 and 6 are opened at a desired angle, assembled and fixed in an annular shape, and the coil end portion that is not connected is desired. The stator 2 is completed by connecting to the circuit of. After that, the motor 1 is completed by combining the rotor 3 (FIG. 1) and the stator 2.

一般的なモータ巻線工程では、コイル素線を図示外のノズルで射出する巻線機を用いるが、この発明の実施形態では前記ノズルを使用する必要はなく、コイル巻線過程においてコイル線径およびノズル径の影響がない。従来の分割されていない円環状のステータに巻線をする場合、円周方向に隣り合うコイルとのすきまにコイルを通して巻線する。このため、隣り合うコイルを傷つける恐れがあり、コイルの占積率を極限まで高めることが難しい。
本実施形態においては、コイル巻線過程の後、組立過程においてステータを組み立てるため、隣り合うコイルと接触しない範囲の上限まで巻線を施すことができる。また、前記ノズルを用いないため、任意の断面形状のコイルを自由に巻くことができる。
In a general motor winding process, a winding machine that ejects a coil wire with a nozzle (not shown) is used, but in the embodiment of the present invention, it is not necessary to use the nozzle, and the coil wire diameter is used in the coil winding process. And there is no effect of nozzle diameter. When winding on a conventional undivided annular stator, the coil is passed through a gap between adjacent coils in the circumferential direction. Therefore, there is a risk of damaging adjacent coils, and it is difficult to maximize the space factor of the coils.
In the present embodiment, since the stator is assembled in the assembly process after the coil winding process, winding can be performed up to the upper limit of the range not in contact with the adjacent coils. Further, since the nozzle is not used, a coil having an arbitrary cross-sectional shape can be freely wound.

図9に示すように、コイル巻線過程の後、組立過程の前に、各ティース4aに巻回されたコイル5aを型10で押圧する押圧過程を有してもよい。本実施形態による巻線は、コイル巻線後にティース4aおよびコイル5aを型10で押圧することが容易である。このように押圧することで、コイル5aの占積率を向上し、コイル同士およびコイル5aとステータコアの密着性を向上することができる。前記コイル5aの占積率を向上することで、電動機の出力を向上することが期待できる。前記コイル5aの密着性を向上することで、コイル5aの電流による発熱をステータコアに効率的に伝えることができ、コイル5aに流せる電流量を向上することができる。 As shown in FIG. 9, after the coil winding process and before the assembly process, there may be a pressing process of pressing the coil 5a wound around each tooth 4a with the mold 10. In the winding according to the present embodiment, it is easy to press the teeth 4a and the coil 5a with the mold 10 after the coil winding. By pressing in this way, the space factor of the coil 5a can be improved, and the adhesion between the coils and the coil 5a and the stator core can be improved. By improving the space factor of the coil 5a, it can be expected that the output of the electric motor will be improved. By improving the adhesion of the coil 5a, the heat generated by the current of the coil 5a can be efficiently transmitted to the stator core, and the amount of current that can be passed through the coil 5a can be improved.

<作用効果>
以上説明した電動機1およびその製造方法によれば、分数溝の構成を備えた電動機において、円周方向に隣り合う同相のコイル5aが1本の素線Sから成り互いに逆向きの極性に構成されているため、円周方向に隣り合う同相のコイル5aを直列に結線する部分を省略することができる。したがって、製造工数の削減を図ることができる。またステータコア4は、ティース4a毎に分割された複数のティース部品6が円環状に組み立てられた組立構造であるため、各ティース4aが分割された状態で各ティース4aにコイル5aを容易に巻回することが可能となる。このコイル巻回後、複数のティース部品6を円環状に組み立てることができる。これにより、分数溝の構成を備えた電動機であっても、コイル5aの結線スペースを低減することができる。
<Effect>
According to the electric motor 1 and its manufacturing method described above, in the electric motor having the configuration of the fractional groove, the coils 5a having the same phase adjacent to each other in the circumferential direction are composed of one wire S and are configured to have opposite polarities. Therefore, it is possible to omit the portion in which the coils 5a having the same phase adjacent to each other in the circumferential direction are connected in series. Therefore, the manufacturing man-hours can be reduced. Further, since the stator core 4 has an assembly structure in which a plurality of tooth parts 6 divided for each tooth 4a are assembled in an annular shape, the coil 5a can be easily wound around each tooth 4a in a state where each tooth 4a is divided. It becomes possible to do. After winding this coil, a plurality of tooth parts 6 can be assembled in an annular shape. As a result, the connection space of the coil 5a can be reduced even in an electric motor having a fractional groove configuration.

複数のティース部品6を組み合わせてステータコア4の円環部8を構成する場合に、同一形状のティース部品6を組み合わせてステータコア4の円環部8を構成することができる。この場合において、同一形状のティース部品6を組み合わせてステータコア4の円環部8を構成することができる。この構成によると、ステータ製造時の金型の種類を減らすことができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。
電動機1は、ロータ3がステータ2の半径方向内方に位置するインナーロータ型であるため、同一サイズのアウターロータ型の電動機よりもロータ3の慣性モーメントが低く、高速回転向きの電動機とすることができる。
When a plurality of tooth parts 6 are combined to form the annular portion 8 of the stator core 4, the tooth parts 6 having the same shape can be combined to form the annular portion 8 of the stator core 4. In this case, the ring portion 8 of the stator core 4 can be formed by combining the tooth parts 6 having the same shape. According to this configuration, it is possible to reduce the types of molds at the time of manufacturing the stator, and it is possible to reduce the manufacturing cost.
Since the rotor 3 is an inner rotor type motor in which the rotor 3 is located inward in the radial direction of the stator 2, the electric motor 1 has a lower moment of inertia of the rotor 3 than an outer rotor type motor of the same size, and is suitable for high-speed rotation. Can be done.

<他の実施形態について>
以下の説明においては、各実施の形態で先行して説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
<About other embodiments>
In the following description, the same reference numerals will be given to the parts corresponding to the matters described in advance in each embodiment, and duplicate description will be omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described above unless otherwise specified. It has the same effect from the same configuration. In addition to the combination of the parts specifically described in each embodiment, it is also possible to partially combine the embodiments as long as the combination does not cause any trouble.

図10に示すように、ステータコア4は、複数のティース4aと、これら複数のティース4aの根本部を内周に固定する円環部8とを備える構造、換言すれば、ティース部分のみを分割する構造としてもよい。円環部8の内周には、円周方向一定間隔おきに被係合部8aが複数設けられ、各被係合部8aにティース4aの根本部が係合可能に構成されている。 As shown in FIG. 10, the stator core 4 has a structure including a plurality of teeth 4a and an annular portion 8 for fixing the root portions of the plurality of teeth 4a to the inner circumference, in other words, only the teeth portion is divided. It may be a structure. A plurality of engaged portions 8a are provided on the inner circumference of the annular portion 8 at regular intervals in the circumferential direction, and the root portion of the teeth 4a can be engaged with each of the engaged portions 8a.

この場合、円周上の分割構造と比較して円環部8の形状誤差が少なくなるため、ステータ2の前記円環部8を他部品に組み付ける際の組付け性をよくすることができる。さらに円周上の分割構造と比較してステータコア4の円環部8で磁路が途切れることがないため、ステータ2の損失を低くつまり磁束密度を高くすることができる。また、円周上の分割構造と比較してティース4aの形状を直線形状とすることができることから、巻線機によるティース4aの保持が容易で、巻線部分に干渉する部分がないため、ティース4aへの巻線が容易となり、コイル5aの占積率を向上することができる。 In this case, since the shape error of the annular portion 8 is smaller than that of the divided structure on the circumference, the assembling property when assembling the annular portion 8 of the stator 2 to other parts can be improved. Further, since the magnetic path is not interrupted at the annular portion 8 of the stator core 4 as compared with the divided structure on the circumference, the loss of the stator 2 can be reduced, that is, the magnetic flux density can be increased. Further, since the shape of the teeth 4a can be made linear as compared with the split structure on the circumference, the teeth 4a can be easily held by the winding machine and there is no portion that interferes with the winding portion. Winding around 4a becomes easy, and the space factor of coil 5a can be improved.

図11および図12に示すように、電動機1は、ロータ3がステータ2の半径方向外方に位置するアウターロータ型であってもよい。アウターロータ型の電動機1の場合、ティース根本側よりもティース先端側で隣り合うコイル5aとの空間が広くなるため、ティース先端側でコイル5aの段上がりが構築されることが望ましい。 As shown in FIGS. 11 and 12, the electric motor 1 may be an outer rotor type in which the rotor 3 is located outside the stator 2 in the radial direction. In the case of the outer rotor type electric motor 1, since the space between the coil 5a and the adjacent coil 5a is wider on the tooth tip side than on the tooth root side, it is desirable that the coil 5a is stepped up on the tooth tip side.

このため、図13に示すように、二つのティース分の巻線に必要なコイル長で1本のコイル素線Sを用意する。このコイル素線Sの長手方向両端部を二つのティース4a,4aの根本部に固定し、コイル素線Sの長手方向中央部Saを二つのティース4a,4aに同時に巻いていくことで、ティース先端側でのコイル5aの段上がりを容易に構築できる。また、コイル素線Sを固定したままティース部品6をティース4aの軸方向回りに回転させることで、同様の巻線を構成することができる。この場合、コイル素線Sの巻き始めを、コイル素線Sの長手方向中央部Saとコイル素線Sの長手方向両端部のいずれかにすることで、コイル5aの段上がりの位置を任意とすることができ、インナーロータ型、アウターロータ型のどちらにも対応することができる。 Therefore, as shown in FIG. 13, one coil wire S is prepared with the coil length required for winding the two teeth. By fixing both ends of the coil wire S in the longitudinal direction to the roots of the two teeth 4a and 4a and winding the central portion Sa of the coil wire S in the longitudinal direction around the two teeth 4a and 4a at the same time, the teeth The step-up of the coil 5a on the tip side can be easily constructed. Further, the same winding can be formed by rotating the tooth component 6 in the axial direction of the tooth 4a while fixing the coil wire S. In this case, by setting the winding start of the coil wire S to either the central portion Sa in the longitudinal direction of the coil strand S or both ends in the longitudinal direction of the coil strand S, the step-up position of the coil 5a can be arbitrarily set. It can be used for both inner rotor type and outer rotor type.

各実施形態におけるステータは、プレス加工、ワイヤーカット加工など製造方法を問わず種々の製造方法を用いて製造可能である。ステータと組み合わされるロータは、IPM、SPM、SRなどその形式を問わず適用可能である。 The stator in each embodiment can be manufactured by using various manufacturing methods regardless of the manufacturing method such as press working and wire cutting. The rotor combined with the stator is applicable regardless of its type such as IPM, SPM, SR.

図14〜図16に、この実施形態で結線した電動機1の組立品を示す。この電動機1はアウターロータ型の電動機である。ステータコア4の内径側に各相のバスバー11,12,13および中性点バスバー14があり、同相の円周方向に隣り合うティースが1本の素線から成る連続したコイル5aにより巻回されている。図では各相の動力線は省略している。
この電動機1によれば、ステータコア4の内径側にバスバー11〜14を設けることで、ステータ幅を小さくすることができ、電動機1の収容スペースを確保することができる。図示しないが、バスバーを、ステータコア4の内径側ではなく、コイルエンド上に設けてもよい。この場合、ステータを電動機の円環部で固定することが容易となる。
14 to 16 show an assembly of the electric motor 1 connected in this embodiment. The electric motor 1 is an outer rotor type electric motor. There are bus bars 11, 12, 13 and neutral point bus bars 14 of each phase on the inner diameter side of the stator core 4, and teeth adjacent to each other in the circumferential direction of the same phase are wound by a continuous coil 5a composed of one strand. There is. In the figure, the power lines of each phase are omitted.
According to the electric motor 1, by providing the bus bars 11 to 14 on the inner diameter side of the stator core 4, the stator width can be reduced and the accommodation space of the electric motor 1 can be secured. Although not shown, the bus bar may be provided on the coil end instead of on the inner diameter side of the stator core 4. In this case, it becomes easy to fix the stator with the annular portion of the electric motor.

図17に、電動機1の組立品の部分拡大断面図を示す。ステータ2とコイル5a間の絶縁用部材として、例えば、樹脂製のボビン9を適用できる。その他、前記絶縁用部材として、絶縁紙またはステータへの絶縁塗装なども適用できる。コイル5aは本図に示す丸線断面とすることで、コイル巻線過程時のコイル5aのねじりを許容するため、電動機1の生産性が向上する。コイルは図示外の矩形断面でもよい。この場合、丸線断面のコイルよりも、コイル同士の接触面積が増加し、コイルの熱伝導性が良くなる。 FIG. 17 shows a partially enlarged cross-sectional view of the assembly of the electric motor 1. As an insulating member between the stator 2 and the coil 5a, for example, a resin bobbin 9 can be applied. In addition, as the insulating member, insulating paper or insulating coating on a stator can also be applied. By making the coil 5a a round wire cross section shown in this figure, the coil 5a can be twisted during the coil winding process, so that the productivity of the electric motor 1 is improved. The coil may have a rectangular cross section (not shown). In this case, the contact area between the coils is larger than that of the coil having a round cross section, and the thermal conductivity of the coil is improved.

<車両用動力装置>
いずれかの実施形態の電動機を車両用動力装置に搭載してもよい。
図18の車両用動力装置では、アウターロータ型の電動機1が車輪用軸受15に取り付けられている。この車両用動力装置は、車輪用軸受15と、この車輪用軸受15に取り付けられた電動機1とを備える。
<Vehicle power unit>
The electric motor of any of the embodiments may be mounted on the vehicle power unit.
In the vehicle power unit of FIG. 18, the outer rotor type electric motor 1 is attached to the wheel bearing 15. The vehicle power unit includes a wheel bearing 15 and an electric motor 1 attached to the wheel bearing 15.

車輪用軸受15は、固定輪である外輪16と、複列の転動体17と、回転輪である内輪18とを有する。外輪16に複列の転動体17を介して内輪18が回転自在に支持されている。内外輪18,16間の軸受空間には、グリースが封入されている。内輪18は、外輪16よりも軸方向のアウトボード側に突出した箇所にハブフランジ18aを有する。外輪16は、インボード側の端部において、ナックル等の足回りフレーム部品19にボルトで取付けられている。なおこの明細書において、車両用動力装置が車両に搭載された状態で車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の車幅方向の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。 The wheel bearing 15 has an outer ring 16 which is a fixed ring, a rolling element 17 in a double row, and an inner ring 18 which is a rotating wheel. The inner ring 18 is rotatably supported by the outer ring 16 via a double-row rolling element 17. Grease is sealed in the bearing space between the inner and outer rings 18 and 16. The inner ring 18 has a hub flange 18a at a position protruding toward the outboard side in the axial direction from the outer ring 16. The outer ring 16 is bolted to a suspension frame component 19 such as a knuckle at an end on the inboard side. In this specification, the side that is closer to the outside in the vehicle width direction of the vehicle when the power unit for the vehicle is mounted on the vehicle is called the outboard side, and the side that is closer to the center in the vehicle width direction is called the inboard. Called the side.

ハブフランジ18aのアウトボード側の側面には、ブレーキロータ20と従動輪である車輪21のホイール21aとが軸方向に重なった状態で、ハブボルト22により取り付けられている。ホイール21aの外周に、車輪21のタイヤ21bが取り付けられている。ホイール21aの軸方向幅内に、車輪用軸受15全体が収まっている。 A brake rotor 20 and a wheel 21a of a wheel 21 which is a driving wheel are attached to a side surface of the hub flange 18a on the outboard side by a hub bolt 22 in a state where they overlap in the axial direction. The tire 21b of the wheel 21 is attached to the outer circumference of the wheel 21a. The entire wheel bearing 15 is contained within the axial width of the wheel 21a.

外輪16の外周面に、電動機1のステータ2が取り付けられ、このステータ2の外周側にロータ3が配置されている。ロータ3は、回転ケース23と、この回転ケース23の内周に設けられる磁性体24と、この磁性体24に設けられる永久磁石とを備え、回転ケース23がハブフランジ18aに取り付けられている。ハブフランジ18aの外周面に、例えば、嵌合、溶接、または接着等により、回転ケース23のアウトボード側の内周面が固定されている。この例の電動機1は、車輪21の回転で発電を行い、給電されることによって車輪21を回転駆動可能である。 The stator 2 of the electric motor 1 is attached to the outer peripheral surface of the outer ring 16, and the rotor 3 is arranged on the outer peripheral side of the stator 2. The rotor 3 includes a rotating case 23, a magnetic body 24 provided on the inner circumference of the rotating case 23, and a permanent magnet provided on the magnetic body 24, and the rotating case 23 is attached to a hub flange 18a. The inner peripheral surface of the rotating case 23 on the outboard side is fixed to the outer peripheral surface of the hub flange 18a by, for example, fitting, welding, or adhesion. In the electric motor 1 of this example, the wheels 21 can be rotationally driven by generating electricity by rotating the wheels 21 and supplying power.

電動機1は、その全体が、ブレーキロータ20の外周部よりも小径である。さらに電動機1におけるハブフランジ18aへの取付部を除く全体が、車輪用軸受15のインボード側の車体取付面と、ハブフランジ18aとの間の軸方向範囲に位置する。このため、電動機1を車輪用軸受15に支持する際には、車輪21の周辺の減衰装置などの構造の変更が必要ない。さらに車輪用軸受15についても、外輪以外の、内輪18などの構成部品は既存品を流用できる。この車両用動力装置によると、円周方向に隣り合う同相のコイルを直列に結線する部分を省略することができるため、結線に必要なステータ軸方向寸法を短縮することができる。したがって、限られた寸法内で電動機1の軸方向寸法を大きくすることができ、電動機1の出力を向上させることができる。 The entire electric motor 1 has a smaller diameter than the outer peripheral portion of the brake rotor 20. Further, the entire motor 1 except for the attachment portion to the hub flange 18a is located in the axial range between the vehicle body attachment surface on the inboard side of the wheel bearing 15 and the hub flange 18a. Therefore, when the electric motor 1 is supported by the wheel bearing 15, it is not necessary to change the structure of the damping device or the like around the wheel 21. Further, as for the wheel bearing 15, existing products can be used for the components such as the inner ring 18 other than the outer ring. According to this vehicle power unit, it is possible to omit a portion in which coils of the same phase adjacent to each other in the circumferential direction are connected in series, so that the stator axial dimension required for the connection can be shortened. Therefore, the axial dimension of the electric motor 1 can be increased within the limited dimensions, and the output of the electric motor 1 can be improved.

<発電機付車輪用軸受>
車両に、発電を行う機能を有するが給電による回転駆動をしない発電機付車輪用軸受を搭載してもよい。この発電機付車輪用軸受は、モータを兼用しない発電機1Aと、車輪用軸受15とを備える。この発電機付車輪用軸受は、前述の車両用動力装置に対し、発電および回転駆動可能な電動機1を除き同一構成である。発電機付車輪用軸受が搭載される車両によれば、例えば、発電機1Aが発電した回生電力を用いて制動力を発生させることができる。
<Bearings for wheels with generator>
The vehicle may be equipped with bearings for wheels with a generator, which have a function of generating electricity but do not drive rotationally by power supply. The wheel bearing with a generator includes a generator 1A that does not also serve as a motor, and a wheel bearing 15. The wheel bearing with a generator has the same configuration as the above-mentioned vehicle power unit except for the electric motor 1 capable of generating electricity and rotationally driving. According to a vehicle equipped with a wheel bearing with a generator, for example, a braking force can be generated by using the regenerative power generated by the generator 1A.

電動機は、家庭用モータ、産業用モータ等にも適用可能である。発電機は、風力発電機または水力発電機の発電機に適用可能である。 The electric motor can also be applied to household motors, industrial motors, and the like. The generator is applicable to wind power generators or hydroelectric generators.

以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above based on the embodiments, the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not limiting. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the scope of claims, and it is intended that all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims are included.

1…電動機、1A…発電機、2…ステータ、3…ロータ、4…ステータコア、4a…ティース、4ac…突出部分、5…ステータコイル、5a…コイル、6…ティース部品、7…連結部、8…円環部、15…車輪用軸受、16…外輪(固定輪)、17…転動体、18…内輪(回転輪)、18a…ハブフランジ、20…ブレーキロータ、S…コイル素線(素線)
1 ... electric motor, 1A ... generator, 2 ... stator, 3 ... rotor, 4 ... stator core, 4a ... teeth, 4ac ... protruding part, 5 ... stator coil, 5a ... coil, 6 ... teeth parts, 7 ... connecting part, 8 ... Annulus, 15 ... Wheel bearing, 16 ... Outer ring (fixed wheel), 17 ... Rolling element, 18 ... Inner ring (rotary wheel), 18a ... Hub flange, 20 ... Brake rotor, S ... Coil wire (wire) )

Claims (12)

ステータコアおよびこのステータコアの円周方向に並ぶ各ティースに巻回された複数のコイルを含むステータコイルを有するステータと、このステータに対し半径方向に対向して位置するロータとを備え、前記ロータの極対数をNとし、前記ステータにおける一相あたりのティースの数をPとしたとき、P/3Nが整数でない電動機であって、
前記ステータコアは、少なくとも前記ティース毎に分割された複数のティース部品が円環状に組み立てられた組立構造であり、前記各コイルのうち同相のコイルが直列回路を成し、前記同相のコイルのうちの円周方向に隣り合うコイルが1本の素線から成り互いに逆向きの極性に構成されている電動機。
A stator having a stator core and a stator coil including a plurality of coils wound around each tooth arranged in the circumferential direction of the stator core, and a rotor located radially opposite to the stator, the poles of the rotor. When the logarithm is N and the number of teeth per phase in the stator is P, P / 3N is a non-integer electric motor.
The stator core has an assembly structure in which a plurality of tooth parts divided at least for each of the teeth are assembled in an annular shape, and the in-phase coils of the respective coils form a series circuit, and the in-phase coils are formed. An electric motor in which coils adjacent to each other in the circumferential direction are composed of a single wire and have opposite polarities.
請求項1に記載の電動機において、前記各ティース部品は、前記ティースと、このティースの根本部から円周方向に延びる連結部とを有し、前記ステータコアは、複数の前記連結部が円環状に組み立てられている電動機。 In the electric motor according to claim 1, each of the teeth parts has the teeth and a connecting portion extending in the circumferential direction from the root portion of the teeth, and the stator core has a plurality of the connecting portions in an annular shape. The electric motor that is being assembled. 請求項1に記載の電動機において、前記ステータコアは、円環部と、この円環部の内周または外周に前記各ティースの根本部が固定される複数のティースとを備える電動機。 In the electric motor according to claim 1, the stator core is an electric motor including an annular portion and a plurality of teeth in which a root portion of each of the teeth is fixed to the inner circumference or the outer circumference of the annular portion. 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電動機において、前記電動機は、前記ロータが前記ステータの半径方向内方に位置するインナーロータ型である電動機。 The electric motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the electric motor is an inner rotor type electric motor in which the rotor is located inward in the radial direction of the stator. 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電動機において、前記電動機は、前記ロータが前記ステータの半径方向外方に位置するアウターロータ型である電動機。 The electric motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the electric motor is an outer rotor type electric motor in which the rotor is located outside the radial direction of the stator. 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の電動機において、前記ティースは、このティースの先端部に、円周方向両側に円弧状に突出する突出部分が設けられている突出部分付き形状、または前記先端部に前記突出部分が設けられていない形状である非突出形状である電動機。 In the electric motor according to any one of claims 1 to 5, the tooth has a shape with a protruding portion in which projecting portions projecting in an arc shape on both sides in the circumferential direction are provided at the tip of the tooth. Or, a non-protruding electric motor having a shape in which the protruding portion is not provided at the tip portion. 請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の電動機において、前記電動機は、前記ロータの極対数をNとし、前記ステータにおける一相あたりのティースの数をPとしたとき、N:P=5:4の比となる分数溝モータである電動機。 In the electric motor according to any one of claims 1 to 6, when the number of pole pairs of the rotor is N and the number of teeth per phase in the stator is P, N: P. An electric motor that is a fractional groove motor with a ratio of = 5: 4. 固定輪、およびハブフランジを有し前記固定輪に転動体を介して回転自在に支持されて前記ハブフランジに車両の車輪およびブレーキロータが取付けられる回転輪を有する車輪用軸受と、この車輪用軸受に取付けられた請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の電動機と、を備え、前記固定輪に前記ステータが取付けられ、前記回転輪に前記ロータが取付けられた車両用動力装置。 A wheel bearing having a fixed wheel and a rotating wheel having a hub flange and being rotatably supported by the fixed wheel via a rolling element to attach a vehicle wheel and a brake rotor to the hub flange, and a bearing for the wheel. A vehicle power unit comprising the electric motor according to any one of claims 1 to 7 attached to the fixed wheel, the stator attached to the fixed wheel, and the rotor attached to the rotating wheel. ステータコアおよびこのステータコアの円周方向に並ぶ各ティースに巻回された複数のコイルを含むステータコイルを有するステータと、このステータに対し半径方向に対向して位置するロータとを備え、前記ロータの極対数をNとし、前記ステータにおける一相あたりのティースの数をPとしたとき、P/3Nが整数でない発電機であって、
前記ステータコアは、少なくとも前記ティース毎に分割された複数のティース部品が円環状に組み立てられた組立構造であり、前記各コイルのうち同相のコイルが直列回路を成し、前記同相のコイルのうちの円周方向に隣り合うコイルが1本の素線から成り互いに逆向きの極性に構成されている発電機。
A stator having a stator core and a stator coil including a plurality of coils wound around each tooth arranged in the circumferential direction of the stator core, and a rotor located radially opposed to the stator, the poles of the rotor. When the logarithm is N and the number of teeth per phase in the stator is P, P / 3N is a non-integer generator.
The stator core has an assembly structure in which a plurality of tooth parts divided at least for each of the teeth are assembled in an annular shape, and the in-phase coils of the respective coils form a series circuit, and the in-phase coils are formed. A generator in which coils adjacent to each other in the circumferential direction are composed of one wire and have opposite polarities.
固定輪、およびハブフランジを有し前記固定輪に転動体を介して回転自在に支持されて前記ハブフランジに車両の車輪およびブレーキロータが取付けられる回転輪を有する車輪用軸受と、この車輪用軸受に取付けられた請求項9に記載の発電機と、を備え、前記固定輪に前記ステータが取付けられ、前記回転輪に前記ロータが取付けられた発電機付車輪用軸受。 A wheel bearing having a fixed wheel and a hub flange and having a rotating wheel rotatably supported by the fixed wheel via a rolling element and to which a vehicle wheel and a brake rotor are attached to the hub flange, and a bearing for the wheel. A bearing for a wheel with a generator, comprising the generator according to claim 9, wherein the stator is attached to the fixed wheel, and the rotor is attached to the rotating wheel. ステータコアおよびこのステータコアの円周方向に並ぶ各ティースに巻回された複数のコイルを含むステータコイルを有するステータと、このステータに対し半径方向に対向して位置するロータとを備え、前記ロータの極対数をNとし、前記ステータにおける一相あたりのティースの数をPとしたとき、P/3Nが整数でない電動機の製造方法であって、
前記ステータコアは、少なくとも前記ティース毎に分割された複数のティース部品を有し、
前記各コイルのうち直列回路を成す同相のコイルが巻回される2個のティース部品を、それぞれ先端部が互いに対向するように配置し、前記2個のティース部品に巻かれて2個の前記コイルとなる1本の素線の一部を固定するコイル巻線準備過程と、
このコイル巻線準備過程の後、前記対向させた2個のティース部品の各ティースに対し、互いに逆向きの極性となるように、前記素線を相対的に巻回するコイル巻線過程と、
このコイル巻線過程の後、前記2個のティース部品を所望の角度に開き円環状に組み立てる組立過程と、を有する電動機の製造方法。
A stator having a stator core and a stator coil including a plurality of coils wound around each tooth arranged in the circumferential direction of the stator core, and a rotor located radially opposite to the stator, the poles of the rotor. When the logarithm is N and the number of teeth per phase in the stator is P, it is a method for manufacturing an electric motor in which P / 3N is not an integer.
The stator core has at least a plurality of tooth parts divided for each tooth.
Of the coils, two tooth parts around which a coil of the same phase forming a series circuit is wound are arranged so that their tips face each other, and the two teeth parts are wound around the two tooth parts. The coil winding preparation process to fix a part of one wire that will be the coil,
After this coil winding preparation process, a coil winding process in which the strands are relatively wound so that the polarities of the two opposed tooth parts are opposite to each other,
A method for manufacturing an electric motor, comprising: after this coil winding process, an assembly process in which the two tooth parts are opened at a desired angle and assembled in an annular shape.
請求項11に記載の電動機の製造方法において、前記コイル巻線過程の後、前記組立過程の前に、前記各ティースに巻回された前記コイルを型で押圧する押圧過程を有する電動機の製造方法。 The method for manufacturing an electric motor according to claim 11, wherein the method for manufacturing an electric motor includes a pressing process of pressing the coil wound around each tooth with a mold after the coil winding process and before the assembly process. ..
JP2019132491A 2019-07-18 2019-07-18 Electric motor, power device for vehicle, power generator, vehicle wheel bearing with power generator, and manufacturing method of electric motor Pending JP2021019388A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019132491A JP2021019388A (en) 2019-07-18 2019-07-18 Electric motor, power device for vehicle, power generator, vehicle wheel bearing with power generator, and manufacturing method of electric motor
PCT/JP2020/027329 WO2021010386A1 (en) 2019-07-18 2020-07-14 Electric motor, manufacturing method therefor, and device for vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019132491A JP2021019388A (en) 2019-07-18 2019-07-18 Electric motor, power device for vehicle, power generator, vehicle wheel bearing with power generator, and manufacturing method of electric motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021019388A true JP2021019388A (en) 2021-02-15

Family

ID=74210813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019132491A Pending JP2021019388A (en) 2019-07-18 2019-07-18 Electric motor, power device for vehicle, power generator, vehicle wheel bearing with power generator, and manufacturing method of electric motor

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2021019388A (en)
WO (1) WO2021010386A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004336984A (en) * 2003-04-18 2004-11-25 Denso Corp Coil, its manufacturing method and apparatus, tees, core, and rotary electric machine
JP2011030328A (en) * 2009-07-23 2011-02-10 Aisan Industry Co Ltd Stator of rotary electric motor and fuel pump
JP2012130205A (en) * 2010-12-17 2012-07-05 Toyota Boshoku Corp Core of rotary electric machine and manufacturing method of the same
JP2014072988A (en) * 2012-09-28 2014-04-21 Yaskawa Electric Corp Stator core, split core block, method for manufacturing stator, and rotary electric machine
JP2015076999A (en) * 2013-10-09 2015-04-20 株式会社デンソー Multi-phase rotary machine
JP2018057255A (en) * 2016-09-21 2018-04-05 Ntn株式会社 Vehicle power assistance system and vehicle driven wheel regenerative system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004336984A (en) * 2003-04-18 2004-11-25 Denso Corp Coil, its manufacturing method and apparatus, tees, core, and rotary electric machine
JP2011030328A (en) * 2009-07-23 2011-02-10 Aisan Industry Co Ltd Stator of rotary electric motor and fuel pump
JP2012130205A (en) * 2010-12-17 2012-07-05 Toyota Boshoku Corp Core of rotary electric machine and manufacturing method of the same
JP2014072988A (en) * 2012-09-28 2014-04-21 Yaskawa Electric Corp Stator core, split core block, method for manufacturing stator, and rotary electric machine
JP2015076999A (en) * 2013-10-09 2015-04-20 株式会社デンソー Multi-phase rotary machine
JP2018057255A (en) * 2016-09-21 2018-04-05 Ntn株式会社 Vehicle power assistance system and vehicle driven wheel regenerative system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021010386A1 (en) 2021-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10862355B2 (en) Armature with a core having teeth of different circumferential widths and electric motor including the armature and a rotor
KR101654392B1 (en) Electric machine - modular
US9178395B2 (en) Traction motor for electric vehicles
JP6122148B2 (en) Rotating electric machine
JP5089677B2 (en) Rotating electric machine for vehicles
JP6457198B2 (en) Brushless motor
JP5446406B2 (en) Stator in electric machine
JP2013059156A (en) Stator of rotary electric machine, and rotary electric machine
JP2012029368A (en) Rotary electric machine and manufacturing method of the same
JP2012019576A (en) Rotary electric machine
US20240039355A1 (en) Rotating Electrical Machine, Electric Wheel, and Vehicle
TW201218577A (en) Rotating electrical machine, manufacturing method of rotating electrical machine, and wind power generator system
JP5644880B2 (en) Rotating electric machine
WO2018037529A1 (en) Rotary electric machine
US6836044B2 (en) Permanent magnet type rotary electric device
US10153673B2 (en) Production method for rotating electrical machine
KR20180057949A (en) Hairpin winding type stator of driving motor
JP2015056921A (en) Magnetic modulation motor and magnetic planet gear
JP2015057012A (en) Dynamo-electric machine
WO2013140831A1 (en) Rotating electric machine
JP7468538B2 (en) Stator and Motor
WO2021010386A1 (en) Electric motor, manufacturing method therefor, and device for vehicle
JP6416655B2 (en) Rotating electric machine stator
JP5778391B2 (en) Synchronous rotating machine
WO2014192608A1 (en) Inner rotor brushless motor

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20210106

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20210319

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230516

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230630

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231017

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231128

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20240312