JP3734810B2

JP3734810B2 - Stator and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP3734810B2
Application number: JP2003181369A
Authority: JP
Inventors: 充良高尾; 武雄福田; 博幸菊地; 知之岡田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2023-06-25
Also published as: JP2005020875A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機や発電機等の回転電機に用いられるステータ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステータの巻線には、断面円形のいわゆる丸線からなる巻線と、断面が略長方形のいわゆる平角線からなる巻線がある。
丸線は密接して巻回しても丸線間に隙間が生じるので占積率が低いのに対して、平角線は、隙間なく整列させることで占積率を高めることができる点で有利である。ここで、占積率とは、スロット断面積に対するコイル線占有面積の比であり、占積率の増大により回転電機の性能向上を図ることができる。
しかし、平角線を整列させて巻回して固定子巻線を形成すると、固定子巻線の表面が略平坦になるため、最外層の固定子巻線が突出すると、該最外層の固定子巻線が幅方向に移動してしまい予定した形状を維持できない虞がある（図１０参照。詳細は後述する。）。
一方、特許文献１には、平角線に突出形成した保持部を設けて、該保持部により平角線の幅方向の動きを規制して平角線のズレ防止を図る技術が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３５９２５０号公報（段落番号０００６，図１４参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術では、平角線に保持部を形成するために従来と異なる特殊な型材が必要となり平角線の形成工程が複雑化するとともに、各平角線に保持部を設けたことにより寸法が増大するため、占積率の低下を招くという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、平角線を巻回して形成される固定子巻線の占積率を高めるとともに、該固定子巻線の形状を予定した形状に維持することができ、信頼性を向上することができるステータ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、ステータの円周方向に所定間隔毎に設けた複数のティース（例えば、実施の形態における磁極ティース３ａ）に絶縁ボビン（例えば、実施の形態における絶縁ボビン８）を装着して平角線（例えば、実施の形態における平角線６）を集中的に整列して巻回するステータにおいて、最外層の平角線は、ボビン一端側の巻始めから他端側に１列跨いで凹所（例えば、実施の形態における凹所１５）を設けるように次の列に斜め掛けをして複数回巻回する斜め掛け部（例えば、実施の形態における斜め掛け部１４）と、斜め掛けした後に前記斜め掛け部に対し交差する方向に跨ぎ前記凹所に巻回したことを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、前記ティースに装着された絶縁ボビンに沿って、前記平角線を集中的に整列して巻回することで、占積率を高めることができる。また、前記平角線を整列して巻回することで、その外表面は略平坦な形状となるが、前記最外層の平角線を、前記斜め掛け部を形成するように巻回するとともに、前記斜め掛け部に対して交差させて前記凹所に巻回したことにより、前記斜め掛け部形成後に巻回した巻線を前記凹所に収容させて幅方向への移動を規制することができる。さらに、前記凹所に巻回される部分と、前記斜め掛け部を形成する部分とが互いに交差するように巻回されるので、互いに幅方向への移動を規制することができるため、固定子巻線の形状を予定した形状に維持することが可能となる。
【０００８】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載のものであって、前記ボビンの角部に面取り部（例えば、実施の形態における面取り部１２）を形成し、該面取り部の内側にテーパ部（例えば、実施の形態におけるテーパ部１３）を設けることを特徴とする。
この発明によれば、前記ボビンの角部に形成された面取り部とその内側に設けたテーパ部により、前記凹所に巻回させる平角線を案内させることができるので、よりスムーズに巻線作業を行うことができる。さらに、前記面取り部を形成することにより、絶縁ボビンの軽量化、低コスト化を図ることもできる。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、ステータの円周方向に所定間隔毎に複数のティースを設け、該複数のティースに絶縁ボビンを装着して、該絶縁ボビンに平角線を集中的に整列して巻回していき、最外層の平角線を、ボビン一端側の巻始めから他端側に１列跨いで凹所を設けるように、次の列に斜め掛けをして複数回巻回して斜め掛け部を形成し、斜め掛けした後に前記斜め掛け部に対し交差する方向に跨ぎ前記凹所に巻回することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、前記平角線を集中的に整列して巻回することで占積率を高めることができるとともに、前記最外層の平角線を前記斜め掛け部に対して交差させて前記凹所に巻回したことにより、該巻線の幅方向への移動を前記凹部により規制することができ、前記凹所に巻回される部分と、前記斜め掛け部を形成する部分との幅方向への移動を互いに規制することができるので、巻回された平角線の形状を予定した形状に維持することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態におけるステータ及びその製造方法を図面と共に説明する。図１は本発明の実施の形態におけるステータを示す概略構成図である。
以下、本発明の実施の形態におけるステータを図面と共に説明する。図１は本発明の実施の形態におけるステータコアの斜視図である。同図に示したように、ステータコア１は、ステータ片２を周方向に複数配列することにより、円環状に構成されている。各ステータ片２には、ステータコア１の半径方向内方に向けて突出する複数の磁極ティース３ａと、ステータコア１の周方向に延出するヨーク部３ｂとを形成される。
【００１２】
ステータ片２の磁極ティース３ａには、その内周側の端部に周方向外側に突出する係止部２０が設けられ、後述する固定子巻線７が径方向内方へ抜け落ちることを防止している。一方、ステータ片２のヨーク部３ｂには、その周方向両端に係合凹部４と係合凸部５とが互いに設けられている。これにより、隣り合うステータ片２のヨーク部３ｂ、３ｂ同士を、互いの係合凹部４と係合凸部５とを係合させることで位置決め保持させることが可能となる。
前記ステータ片２は、珪素鋼板等の方向性を有する電磁鋼板が積層されてなり、例えば磁極ティース３ａは磁化容易方向がステータコア１の径方向に設定され、ヨーク部３ｂは磁化容易方向がステータコア１の周方向に設定されている。
【００１３】
また、前記円環状に配列された磁極ティース３ａの側面には、銅などの導電性線材からなる固定子巻線７が巻装される。本実施の形態においては、断面が略長方形のいわゆる平角線６が、各磁極ティース３ａ毎に集中巻で巻装されて固定子巻線７を形成する。これについては後述する。
前記固定子巻線７と各磁極ティース３ａとの間には、筒状の絶縁ボビン８が配置される。本実施形態では、絶縁ボビン８として一対の絶縁ボビン片８ａ、８ａを組み合わせて筒状に構成している。
【００１４】
図６は絶縁ボビン８を構成する一方の絶縁ボビン片８ａを示す斜視図である。同図に示すように、絶縁ボビン片８ａは、磁極ティース３ａ側面を覆う断面略コ字状の本体部１７と、該本体部１７の両端からそれぞれ張り出したティース側延出部１８とヨーク側延出部１９とを備えている。ティース側延出部１８は磁極ティース３ａの係止部２０に沿って延出する部位であり、ヨーク側延出部１９はヨーク部３ｂの内周面に沿って延出する部位である。
【００１５】
また、絶縁ボビン片８ａには、ステータコア１の径方向内周側と径方向外周側に、固定子巻線７の端部を保持する内周側保持部９と外周側保持部１０とがそれぞれ形成されている。本実施の形態においては、内周側保持部９に固定子巻線７の巻始め部分が、外周側保持部１０に固定子巻線７の巻終わり部分がそれぞれ保持される。また、ティース側延出部１８には、内周側保持部９から所定の角度で傾斜してなるガイド部１１が形成され、該ガイド部１１により平角線６を案内させて巻回させることが可能である。
また、絶縁ボビン片８ａのヨーク側延出部１９には、その角部に面取り部１２を形成するとともに、該面取り部１２の内側にテーパ部１３を設けており、前記テーパ部１３に平角線６を案内させて巻回させることができる。これについては後述する。
なお、絶縁ボビン８を構成するもう一方の絶縁ボビン片８ｂは、図６に示すようにその本体部１７を絶縁ボビン片８ａのものと略対称な構造にしたものであり、そのティース側延出部１８及びヨーク側延出部１９から内周側保持部９や外周側保持部１０等の固定子巻線７の端部を保持する保持構造を省略した形状である。
【００１６】
このように形成した一対の絶縁ボビン片８ａ、８ｂを、ステータコア１の軸方向両側から、互いに対向させて、各磁極ティース３ａにそれぞれ挟み込むようにして装着していく。これにより、磁極ティース３ａの側面は絶縁ボビン片８ａ、８ｂの本体部１７に、ヨーク部３ｂの内周面は絶縁ボビン片８ａ、８ｂのヨーク側延出部１９に、磁極ティース３ａの係止部２０は絶縁ボビン片８ａ、８ｂのティース側延出部１８に、それぞれ覆われる。
【００１７】
そして、この状態で各磁極ティース３ａの側面に平角線６を集中巻で巻回して固定子巻線７を形成する。図２（ａ）〜（ｅ）は図１に示したステータ片２への固定子巻線７の形成工程を示す説明図である。
まず、図２（ａ）に示すように、１層目の固定子巻線７−１の巻始め部７−１Ｓが絶縁ボビン８の内周側保持部９に保持される。そして、絶縁ボビン８のガイド部１１に沿って巻回して、該絶縁ボビン８の径方向内方から外方に向けて順次整列させて巻回することで固定子巻線７−２が形成される。本実施の形態では、前記ガイド部１１に沿って巻回される固定子巻線７−１が、絶縁ボビン８の一端側（図２（ａ）左側）から他端側（図２（ａ）右側）に渡る際に、平角線６の幅寸法分径方向外方にずれて巻回される。これにより、１層目の固定子巻線７−１の他端側（図２（ａ）右側）を絶縁ボビン８のヨーク側延出部１９に当接させた状態で、一端側（図２（ａ）左側）に幅寸法分確保された隙間に巻終わり部７−１Ｅを位置させることができる。
【００１８】
次に、図２（ｂ）に示すように、２層目の固定子巻線７−２の巻始め部７−２Ｓは、１層目の巻終わり部７−１Ｅと同じ位置からヨーク側延出部１９に沿って巻回し、さらに、径方向外方から内方に向けて、直線状に整列した状態で順次巻回していく。そして、ガイド部１１の上端と略水平になるように周回させて、巻終わり部７−２Ｅを絶縁ボビン８の一端側（図２（ｂ）左側）に位置させる。
【００１９】
次いで、図２（ｃ）に示すように、３層目の固定子巻線７−３は、図２（ａ）に示したのと同様に、絶縁ボビン８の一端側の巻始め部７−３Ｓから他端側に渡る際に、平角線６の幅寸法分径方向外方にずれて巻回され、３層目の固定子巻線７−３の他端側を絶縁ボビン８のヨーク側延出部１９に当接させた状態で、一端側に幅寸法分確保された隙間に巻終わり部７−３Ｅを位置させる。
【００２０】
そして、図２（ｄ）に示すように、４層目の固定子巻線７−４を形成する。固定子巻線７−４の一端側の巻始め部７−４Ｓから、他端側に１列跨いで凹所１５を設けるように次の列に斜め掛けをして複数回（この場合は３回）巻回することで、斜め掛け部１４を形成して、巻始め部７−４Ｓと同じ一端側に巻終わり部７−４Ｅ１を位置させる。
それから、図２（ｅ）に示すように、５層目の固定子巻線７−５の巻始め部７−５Ｓを前記斜め掛け部１４に対し交差する方向に跨いで巻回し、前記凹所１５に固定子巻線７−５を巻回することで、５層目の固定子巻線７−５を４層目に落とし込む。そして、この固定子巻線７−４を前記凹所１５から外周側保持部１０に沿って巻回させて外周側保持部１０に巻終わり部７−４Ｅ２を保持させる。
【００２１】
これにより、最外層の固定子巻線（７−５Ｓ〜７−４Ｅ）の幅方向への移動が規制され、予定した形状に保持させることができる。これについて、図９、図１０を用いて説明する。図９は比較例におけるステータ片への平角線の巻回処理を示す工程図である。図１０は図９の巻回処理が行われたステータ片の平面図である。図９（ａ）〜（ｃ）までは、図２（ａ）〜（ｃ）に示したものと同様に、径方向内方から外方、または外方から内方に順次整列させて巻回している。そして、図９（ｄ）、（ｅ）に示したように、径方向外方から内方に向けて順次巻回していき、５層目の巻始め部７−５Ｓを径方向外方の固定子巻線７−４の上に掛け渡して巻回すると、その部分の固定子巻線７−５がその周りの固定子巻線７−４から突出してしまう。この突出した固定子巻線７−５は、幅方向への移動に何も規制を受けないため、幅方向に移動してしまい、全体の固定子巻線７（７−１〜７−５）の形状を予定した形状に保てなくなるという虞がある。
【００２２】
これに対し、本実施の形態における固定子巻線７では、前記最外層の平角線（７−５Ｓ〜７−４Ｅ２）を、前記斜め掛け部１４に対して交差させて前記凹所１５に巻回したことにより、前記最外層の平角線（７−５Ｓ〜７−４Ｅ２）を前記凹所１５に収容させて幅方向への移動を規制することができる。さらに、前記凹所１５に巻回される部分（７−５Ｓ〜７−４Ｅ２）と、前記斜め掛け部１４を形成する部分（７−４）とが互いに交差するように巻回されるので、互いに幅方向への移動を規制することができるため、固定子巻線７の形状を予定した形状に維持することが可能となる。さらに、磁極ティース３ａに装着された絶縁ボビン８に沿って、前記平角線６を集中的に整列して巻回することで、占積率を高めることができる。また、平角線６に特殊な処理や加工を施す必要がないので、コストや処理工程、処理時間を低く抑えることができる。
【００２３】
図３は図１に示したステータ片への固定子巻線の他の形成工程を示す説明図である。同図に示した図３（ａ）〜（ｃ）までは、図２（ａ）〜（ｃ）に示したものと同様に、径方向内方から外方、または外方から内方に順次整列させて巻回している。そして、図３（ｄ）に示すように、絶縁ボビン８一端側の巻始め部７−４Ｓ１から他端側に一列跨いで凹所１５を形成して、２回に渡って斜めに巻回して斜め掛け部１４を形成する。ついで、図３（ｅ）に示すように、斜め掛け部１４に対して交差する方向に跨ぎ凹所１５に巻回する。さらに、図３（ｆ）に示すように、絶縁ボビン８の一端側から外周側保持部１０に沿ってさらに巻回した後に、外周側保持部１０に巻終わり部７−５Ｅを保持させる。このようにすることで、斜め掛け部１４と、これに交差させて凹所１５に巻回する部分（７−５Ｓ〜７−４Ｅ２）とを、図３（ｆ）の外周側保持部１０に沿って巻回させた固定子巻線７−５によって押さえ込むことができるので、固定子巻線７の形状をより強固に維持させることが可能となる。また、図３（ｆ）に示すように、最外層の固定子巻線７−５は、絶縁ボビン８の一端側（図３（ｆ）の左側）で他の固定子巻線７−４と同一高さに保持させることができ、幅方向への移動が規制されている。
【００２４】
また、前記ボビン８の角部に形成された面取り部１２とその内側に設けたテーパ部１３により、前記凹所１５に巻回させる平角線６を案内させることができるので、よりスムーズに巻線作業を行うことができる。これについて、図４、図５、図１１を用いて説明する。図４、図５、図１０は、それぞれ、図２、図３、図９の巻回処理が行われたステータ片２の平面図である。これらの図に示すように、凹所１５を設けて斜め掛け部１４を形成した場合（図２、図３の場合）には、凹所１５を設けない場合（図１０の場合）に比べて、最外層に巻き付けられる平角線６の傾斜角度は大きくなるが、該平角線６を前記絶縁ボビン８の面取り部１２に設けたテーパ部１３により案内させることで、よりスムーズに巻線作業を行うことができる。さらに、前記面取り部１２を形成することにより、絶縁ボビン８の軽量化、低コスト化を図ることもできる。
【００２５】
図７、図８、図１１は、それぞれ図４、図５、図１１に示したステータ片２同士を組み付けた状態を示す平面図である。これらの図に示したように、本実施の形態におけるステータ片２（図４、図５）は、比較例におけるステータ片２（図１１）と異なり、固定子巻線７を予定した形状に保持させつつ組み付けを行うことができ、信頼性が向上する。また、図８に示したステータ片２は、図７に示したステータ片２よりも互いの固定子巻線７同士の間隔を広くとることができる点で、より好ましい。
【００２６】
なお、本発明の内容は上述の実施の形態のみに限られるものではないことはもちろんである。例えば、上述したように、絶縁ボビン８にはテーパ部１３や面取り部１２を形成することが好ましいが、絶縁ボビン８の形状はこれに限られるものではない。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した発明によれば、平角線を整列して巻回することで占積率を高めることができるとともに、最外層に巻回される平角線の幅方向の移動を規制できるので、予定した形状に維持することができ、信頼性を高めることが可能となる。
【００２８】
請求項２に記載した発明によれば、よりスムーズに巻線作業を行うことができ、絶縁ボビンの軽量化、低コスト化を図ることもできる。
請求項３に記載した発明によれば、占積率を高めることができるとともに、巻回した平角線を予定した形状に維持することができ、信頼性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるステータを示す概略断面図である。
【図２】図１に示したステータ片への固定子巻線の形成工程を示す説明図である。
【図３】図１に示したステータ片への固定子巻線の他の形成工程を示す説明図である。
【図４】図２の巻回処理が行われたステータ片の平面図である。
【図５】図３の巻回処理が行われたステータ片の部分説明図である。
【図６】絶縁ボビンを構成する絶縁ボビン片の斜視図である。
【図７】図４に示したステータ片同士を組み付けた状態を示す平面図である。
【図８】図５に示したステータ片同士を組み付けた状態を示す平面図である。
【図９】比較例におけるステータ片への平角線の巻回処理を示す工程図である。
【図１０】図９の巻回処理が行われたステータ片の平面図である。
【図１１】図１０に示したステータ片同士を組み付けた状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１ステータコア
３ａ磁極ティース
６平角線
８絶縁ボビン
１２面取り部
１３テーパ部
１４斜め掛け部
１５凹所[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stator used in a rotating electric machine such as an electric motor or a generator, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
The stator winding includes a winding made of a so-called round wire having a circular cross section and a winding made of a so-called flat wire having a substantially rectangular cross section.
Even if the round wire is wound closely, a space is generated between the round wires, so the space factor is low. On the other hand, the rectangular wire is advantageous in that the space factor can be increased by aligning without a gap. is there. Here, the space factor is the ratio of the coil wire occupation area to the slot cross-sectional area, and the performance of the rotating electrical machine can be improved by increasing the space factor.
However, when the stator windings are formed by aligning and winding the rectangular wires, the surface of the stator windings becomes substantially flat. Therefore, when the outermost stator windings protrude, the outermost stator windings The line may move in the width direction and the planned shape may not be maintained (see FIG. 10, details will be described later).
On the other hand, Patent Document 1 proposes a technique in which a holding portion protruding from a flat wire is provided, and the movement of the flat wire in the width direction is regulated by the holding portion to prevent the flat wire from shifting.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-359250 (see paragraph number 0006, FIG. 14)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technology described above, a special mold material different from the conventional one is required to form the holding portion on the flat wire, and the forming process of the flat wire is complicated, and the holding portion is provided on each flat wire. Since the size increases, there is a problem that the space factor is lowered.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and while increasing the space factor of a stator winding formed by winding a rectangular wire, the shape of the stator winding is maintained in a predetermined shape. An object of the present invention is to provide a stator capable of improving reliability and a manufacturing method thereof.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the invention described in claim 1 is directed to an insulating bobbin (for example, implementation) on a plurality of teeth (for example, the magnetic teeth 3a in the embodiment) provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the stator. In the stator in which the insulating bobbin 8) is mounted and the flat wire (for example, the flat wire 6 in the embodiment) is intensively aligned and wound, the flat wire in the outermost layer is the winding start on one end side of the bobbin. An oblique hanging portion (for example, in the embodiment) that hangs obliquely in the next row and winds a plurality of times so as to provide a recess (for example, the recess 15 in the embodiment) across one row from the other end side The slanting portion 14) and the slanting portion 14) are crossed in a direction intersecting with the slanting portion and then wound around the recess.
[0007]
According to the present invention, the space factor can be increased by winding the rectangular wires in a concentrated manner along the insulating bobbin attached to the teeth. Further, by aligning and winding the rectangular wire, the outer surface becomes a substantially flat shape, but the rectangular wire of the outermost layer is wound so as to form the oblique hanging portion, The winding wound after the oblique hanging portion is formed can be accommodated in the concave portion so that the movement in the width direction can be restricted by intersecting the oblique hanging portion and winding in the concave portion. Further, since the portion wound in the recess and the portion forming the oblique hanging portion are wound so as to cross each other, the movement in the width direction can be restricted to each other. It becomes possible to maintain the shape of the winding in a predetermined shape.
[0008]
The invention described in claim 2 is the apparatus according to claim 1, wherein a chamfered portion (for example, the chamfered portion 12 in the embodiment) is formed at a corner portion of the bobbin, and a taper is formed inside the chamfered portion. A portion (for example, a tapered portion 13 in the embodiment) is provided.
According to the present invention, the rectangular wire wound around the recess can be guided by the chamfered portion formed at the corner portion of the bobbin and the tapered portion provided inside thereof, so that the winding work can be performed more smoothly. It can be performed. Furthermore, by forming the chamfered portion, it is possible to reduce the weight and cost of the insulating bobbin.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, a plurality of teeth are provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the stator, insulating bobbins are attached to the plurality of teeth, and rectangular wires are intensively aligned on the insulating bobbins. Continue winding and lay the outermost layer flat wire diagonally on the next row, multiple turns so that a recess is provided across one row from the beginning of winding on one end of the bobbin to the other end. A part is formed, and after being slanted, it is wound around the recess across the direction crossing the slanted part.
[0010]
According to the present invention, the space factor can be increased by winding the rectangular wires in an intensively aligned manner, and the rectangular wire of the outermost layer intersects with the oblique hanging portion so as to form the concave portion. The winding in the width direction can be regulated by the concave portion, and the width direction between the portion wound in the concave portion and the portion forming the oblique hanging portion Therefore, it is possible to maintain the shape of the wound rectangular wire in a predetermined shape.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a stator and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a stator in an embodiment of the present invention.
Hereinafter, a stator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a stator core according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the stator core 1 is formed in an annular shape by arranging a plurality of stator pieces 2 in the circumferential direction. Each stator piece 2 is formed with a plurality of magnetic pole teeth 3 a that protrude inward in the radial direction of the stator core 1 and a yoke portion 3 b that extends in the circumferential direction of the stator core 1.
[0012]
The magnetic pole teeth 3a of the stator piece 2 are provided with a locking portion 20 that protrudes outward in the circumferential direction at an end portion on the inner peripheral side thereof, and prevents a stator winding 7 described later from falling out inward in the radial direction. ing. On the other hand, the yoke 3b of the stator piece 2 is provided with engaging concave portions 4 and engaging convex portions 5 at both ends in the circumferential direction. Accordingly, the yoke portions 3b, 3b of the adjacent stator pieces 2 can be positioned and held by engaging the engaging concave portions 4 and the engaging convex portions 5 with each other.
The stator piece 2 is formed by laminating electromagnetic steel plates having directionality such as silicon steel plates. For example, the magnetic teeth 3a are set so that the easy magnetization direction is the radial direction of the stator core 1, and the yoke portion 3b has the easy magnetization direction in the stator core 1. Is set in the circumferential direction.
[0013]
A stator winding 7 made of a conductive wire material such as copper is wound around the side surface of the magnetic pole teeth 3a arranged in an annular shape. In the present embodiment, a so-called rectangular wire 6 having a substantially rectangular cross section is wound by concentrated winding for each magnetic pole tooth 3 a to form a stator winding 7. This will be described later.
A cylindrical insulating bobbin 8 is disposed between the stator winding 7 and each magnetic pole tooth 3a. In the present embodiment, a pair of insulating bobbin pieces 8 a and 8 a are combined to form a cylindrical shape as the insulating bobbin 8.
[0014]
FIG. 6 is a perspective view showing one insulating bobbin piece 8 a constituting the insulating bobbin 8. As shown in the drawing, the insulating bobbin piece 8a includes a main body portion 17 having a substantially U-shaped cross section covering the side surface of the magnetic teeth 3a, a teeth side extending portion 18 projecting from both ends of the main body portion 17, and a yoke side extending portion. And a projecting portion 19. The teeth side extending part 18 is a part extending along the locking part 20 of the magnetic pole tooth 3a, and the yoke side extending part 19 is a part extending along the inner peripheral surface of the yoke part 3b.
[0015]
Further, the insulating bobbin piece 8a has an inner peripheral side holding portion 9 and an outer peripheral side holding portion 10 for holding the end portions of the stator windings 7 on the radially inner peripheral side and the radially outer peripheral side of the stator core 1, respectively. Is formed. In the present embodiment, the winding start portion of the stator winding 7 is held by the inner peripheral holding portion 9, and the winding end portion of the stator winding 7 is held by the outer peripheral holding portion 10. In addition, a guide portion 11 that is inclined at a predetermined angle from the inner peripheral side holding portion 9 is formed on the teeth side extending portion 18, and the rectangular wire 6 can be guided and wound by the guide portion 11. Is possible.
Further, the yoke-side extension portion 19 of the insulating bobbin piece 8a is formed with a chamfered portion 12 at a corner portion thereof, and is provided with a tapered portion 13 inside the chamfered portion 12, and the tapered portion 13 has a rectangular wire. 6 can be guided and wound. This will be described later.
The other insulating bobbin piece 8b constituting the insulating bobbin 8 has a main body portion 17 having a substantially symmetrical structure with that of the insulating bobbin piece 8a as shown in FIG. The holding structure for holding the end portions of the stator winding 7 such as the inner peripheral side holding portion 9 and the outer peripheral side holding portion 10 from the portion 18 and the yoke side extending portion 19 is omitted.
[0016]
The pair of insulating bobbin pieces 8a and 8b formed in this manner are mounted so as to be opposed to each other from both sides in the axial direction of the stator core 1 and sandwiched between the magnetic pole teeth 3a. As a result, the side surfaces of the magnetic teeth 3a are engaged with the main body portion 17 of the insulating bobbin pieces 8a and 8b, and the inner peripheral surface of the yoke portion 3b is engaged with the yoke-side extending portion 19 of the insulating bobbin pieces 8a and 8b. The portions 20 are respectively covered with the teeth side extending portions 18 of the insulating bobbin pieces 8a and 8b.
[0017]
In this state, the stator wire 7 is formed by winding the flat wire 6 on the side surface of each magnetic pole tooth 3a with concentrated winding. FIGS. 2A to 2E are explanatory views showing a process of forming the stator winding 7 on the stator piece 2 shown in FIG.
First, as shown in FIG. 2A, the winding start portion 7-1S of the first-layer stator winding 7-1 is held by the inner peripheral holding portion 9 of the insulating bobbin 8. Then, the stator winding 7-2 is formed by winding the insulating bobbin 8 along the guide portion 11 and winding the insulating bobbin 8 in order from the radially inner side to the outer side. The In the present embodiment, the stator winding 7-1 wound along the guide portion 11 extends from one end side (left side in FIG. 2A) to the other end side (FIG. 2A) of the insulating bobbin 8. When crossing the right side), the wire is wound out of the width direction of the flat wire 6 in the radial direction. As a result, the other end side (right side in FIG. 2A) of the first-layer stator winding 7-1 is in contact with the yoke-side extension 19 of the insulating bobbin 8, and the one end side (FIG. 2). The winding end portion 7-1E can be positioned in the clearance secured for the width dimension in (a) left side).
[0018]
Next, as shown in FIG. 2B, the winding start portion 7-2S of the second layer stator winding 7-2 extends from the same position as the first layer winding end portion 7-1E on the yoke side. It winds along the protrusion part 19, and also winds one by one in the state arranged in a straight line from the radially outer side to the inner side. And it is made to circulate so that it may become substantially horizontal with the upper end of the guide part 11, and the winding end part 7-2E is located in the one end side (FIG.2 (b) left side) of the insulation bobbin 8. FIG.
[0019]
Next, as shown in FIG. 2C, the third-layer stator winding 7-3 has a winding start portion 7- on one end side of the insulating bobbin 8 in the same manner as shown in FIG. When passing from 3S to the other end side, it is wound out of the width direction of the flat wire 6 in the radial direction, and the other end side of the third layer stator winding 7-3 is connected to the yoke side of the insulating bobbin 8. In a state of being in contact with the extending portion 19, the winding end portion 7-3 </ b> E is positioned in a gap secured for the width dimension on one end side.
[0020]
Then, as shown in FIG. 2D, a fourth layer stator winding 7-4 is formed. From the winding start portion 7-4S on one end side of the stator winding 7-4, the next row is diagonally hung so as to provide the recess 15 across one row on the other end side. The slanting hooking portion 14 is formed by winding, and the winding end portion 7-4E1 is positioned on the same end side as the winding start portion 7-4S.
Then, as shown in FIG. 2 (e), the winding start portion 7-5S of the fifth-layer stator winding 7-5 is wound across the oblique hanging portion 14 so as to cross the recess. By winding the stator winding 7-5 around 15, the fifth-layer stator winding 7-5 is dropped into the fourth layer. Then, the stator winding 7-4 is wound from the recess 15 along the outer peripheral side holding portion 10 to hold the winding end portion 7-4E2 in the outer peripheral side holding portion 10.
[0021]
Thereby, the movement to the width direction of the stator winding | coil (7-5S-7-4E) of an outermost layer is controlled, and it can hold | maintain in the planned shape. This will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a process diagram showing a process of winding a rectangular wire around a stator piece in a comparative example. FIG. 10 is a plan view of the stator piece on which the winding process of FIG. 9 has been performed. 9 (a) to 9 (c), as in the case shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c), winding is performed by sequentially aligning radially inward to outward or outward to inward. ing. Then, as shown in FIGS. 9D and 9E, the winding start portion 7-5S of the fifth layer is fixed radially outward by sequentially winding from the radially outer side toward the inner side. When wound around the child winding 7-4, the portion of the stator winding 7-5 protrudes from the surrounding stator winding 7-4. Since the protruding stator winding 7-5 is not restricted by movement in the width direction, it moves in the width direction, and the entire stator winding 7 (7-1 to 7-5). There is a possibility that the shape of the above cannot be kept in the planned shape.
[0022]
On the other hand, in the stator winding 7 in the present embodiment, the rectangular wire (7-5S to 7-4E2) of the outermost layer intersects with the oblique hanging portion 14 and is wound around the recess 15. By turning, the rectangular wire (7-5S to 7-4E2) of the outermost layer can be accommodated in the recess 15 to restrict movement in the width direction. Furthermore, since the portion (7-5S to 7-4E2) wound around the recess 15 and the portion (7-4) forming the oblique hanging portion 14 are wound so as to cross each other, Since the movement in the width direction can be restricted, the shape of the stator winding 7 can be maintained in a predetermined shape. Furthermore, the space factor can be increased by winding the rectangular wire 6 in a concentrated manner along the insulating bobbin 8 attached to the magnetic teeth 3a. Further, since it is not necessary to perform special processing or processing on the flat wire 6, costs, processing steps, and processing time can be kept low.
[0023]
FIG. 3 is an explanatory view showing another process of forming the stator windings on the stator piece shown in FIG. 3 (a) to 3 (c) shown in the figure, in the same manner as shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c), sequentially from the radially inner side to the outer side or from the outer side to the inner side. They are aligned and wound. And as shown in FIG.3 (d), the recessed part 15 is formed ranging over the other end side from the winding start part 7-4S1 of the insulation bobbin 8 one end side, and it winds diagonally over 2 times. The oblique hanging portion 14 is formed. Next, as shown in FIG. 3 (e), the wire is wound around the recess 15 in a direction crossing the oblique hanging portion 14. Further, as shown in FIG. 3 (f), after further winding along the outer peripheral side holding part 10 from one end side of the insulating bobbin 8, the winding end part 7-5 </ b> E is held by the outer peripheral side holding part 10. By doing in this way, the diagonally-hanging part 14 and the part (7-5S-7-4E2) which cross | intersects this and winds around the recess 15 are made into the outer peripheral side holding | maintenance part 10 of FIG.3 (f). Since it can be pressed down by the stator winding 7-5 wound along, the shape of the stator winding 7 can be maintained more firmly. Further, as shown in FIG. 3 (f), the outermost stator winding 7-5 is connected to the other stator winding 7-4 on one end side (left side of FIG. 3 (f)) of the insulating bobbin 8. It can be held at the same height, and movement in the width direction is restricted.
[0024]
In addition, the rectangular wire 6 wound around the recess 15 can be guided by the chamfered portion 12 formed at the corner portion of the bobbin 8 and the tapered portion 13 provided inside thereof, so that the winding can be performed more smoothly. Work can be done. This will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 11. 4, 5, and 10 are plan views of the stator piece 2 that has been subjected to the winding processes of FIGS. 2, 3, and 9, respectively. As shown in these figures, when the recess 15 is provided and the oblique hanging portion 14 is formed (in the case of FIGS. 2 and 3), compared with the case where the recess 15 is not provided (in the case of FIG. 10). Although the inclination angle of the rectangular wire 6 wound around the outermost layer is increased, the winding operation is performed more smoothly by guiding the rectangular wire 6 by the tapered portion 13 provided in the chamfered portion 12 of the insulating bobbin 8. be able to. Furthermore, by forming the chamfered portion 12, the insulating bobbin 8 can be reduced in weight and cost.
[0025]
7, 8, and 11 are plan views showing a state in which the stator pieces 2 shown in FIGS. 4, 5, and 11 are assembled to each other. As shown in these drawings, the stator piece 2 (FIGS. 4 and 5) in the present embodiment is different from the stator piece 2 (FIG. 11) in the comparative example and holds the stator winding 7 in a predetermined shape. Assembling can be performed while improving reliability. Further, the stator piece 2 shown in FIG. 8 is more preferable in that the distance between the stator windings 7 can be wider than that of the stator piece 2 shown in FIG.
[0026]
Of course, the contents of the present invention are not limited to the above-described embodiments. For example, as described above, it is preferable to form the tapered portion 13 and the chamfered portion 12 on the insulating bobbin 8, but the shape of the insulating bobbin 8 is not limited to this.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, the space factor can be increased by winding the rectangular wires in an aligned manner, and the width direction of the rectangular wires wound on the outermost layer can be increased. Therefore, it is possible to maintain the planned shape and to improve the reliability.
[0028]
According to the second aspect of the present invention, the winding operation can be performed more smoothly, and the weight and cost of the insulating bobbin can be reduced.
According to the third aspect of the present invention, the space factor can be increased, and the wound rectangular wire can be maintained in a predetermined shape, and the reliability can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a stator in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a process of forming a stator winding on the stator piece shown in FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing another process of forming the stator windings on the stator piece shown in FIG. 1;
4 is a plan view of a stator piece on which the winding process of FIG. 2 has been performed. FIG.
FIG. 5 is a partial explanatory view of a stator piece that has been subjected to the winding process of FIG. 3;
FIG. 6 is a perspective view of an insulating bobbin piece constituting the insulating bobbin.
7 is a plan view showing a state where the stator pieces shown in FIG. 4 are assembled together. FIG.
FIG. 8 is a plan view showing a state in which the stator pieces shown in FIG. 5 are assembled together.
FIG. 9 is a process diagram showing a process of winding a rectangular wire around a stator piece in a comparative example.
10 is a plan view of a stator piece on which the winding process of FIG. 9 has been performed. FIG.
11 is a plan view showing a state in which the stator pieces shown in FIG. 10 are assembled together. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator core 3a Magnetic pole teeth 6 Flat wire 8 Insulating bobbin 12 Chamfered part 13 Tapered part 14 Diagonal hook part 15 Recess

Claims

In a stator in which insulating bobbins are attached to a plurality of teeth provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the stator and the rectangular wires are intensively aligned and wound, the rectangular wire of the outermost layer is one end side of the insulating bobbin A slanting portion that is slung on the next row so as to provide a recess across one row from the beginning of winding and a direction that intersects the slanting portion after slanting A stator wound around the recess.

The stator according to claim 1, wherein a chamfered portion is formed at a corner of the bobbin, and a tapered portion is provided inside the chamfered portion.

A plurality of teeth are provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the stator,
Insulating bobbins are attached to the plurality of teeth, and rectangular wires are intensively aligned and wound around the insulating bobbins, and the outermost rectangular wires are arranged in one row from the beginning of bobbin one end to the other end. In order to provide a recess across the bridge, the next row is slanted and wound a plurality of times to form a slanted hanging part. A method of manufacturing a stator, comprising rotating the stator.