JP4558000B2 - Continuous winding coil and stator - Google Patents
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Description
本発明は、モーター、リニアモーターカー、発電機などに使用される連続捲きコイル、及びステータに関する。 The present invention relates to a continuous coil used for a motor, a linear motor car, a generator, and the like, and a stator.
電気自動車やハイブリッド車用に用いられている電動モーターは、円筒形のステータと、ステータの内側に配置された円柱形のローターと、ローターに接続されているシャフトから構成されている。 An electric motor used for an electric vehicle or a hybrid vehicle includes a cylindrical stator, a columnar rotor disposed inside the stator, and a shaft connected to the rotor.
このステータとしては、内歯形状のステータコアの内歯に、例えば、特許文献1に示すようなエッジワイズコイルが配置されているものが提案されている。一例として、図25に3相6極の集中捲きステータ100の平面図を示す。図25に示すように、ステータコア101は、例えば平面視リング状で18個のティース102とスロット103を有している。ステータコア101の1つのティース102に1つのエッジワイズコイル110が配置されているため、ステータ100は計18個のエッジワイズコイル110を有している。この18個のエッジワイズコイルは、U相コイル、V相コイル及びW相コイルの3相のコイルとして用いられる。
しかしながら、ティース102に各エッジワイズコイル110が配置された後、各相を構成するエッジワイズコイル110の端部を接続して、各相ごとに圧着端子にまとめて、共通端子を形成する必要がある。図25では、U相として用いられる6個のエッジワイズコイル110の結線104のみが破線で示されている。このように各コイルの端部を接続する工程は、非常に時間がかかりコストアップに繋がる。
However, after the
本発明は、上記従来のステータの課題を考慮して、コイル間の接続を減少させることが可能な連続捲きコイル、及びステータを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a continuous winding coil and a stator capable of reducing the connection between the coils in consideration of the problems of the conventional stator.
上記目的を達成するために、第1の本発明は、
実質上円筒形状の、その中心軸に向かって形成された複数のコア及びスロットを有するステータコアと、
平角線部材によって形成されたコイル部材が前記中心軸から見て右方向又は左方向のいずれか一方向に複数隣り合うように継ぎ目無く繋げられて、前記コアに装着された第1連続捲きコイルと、
平角線部材によって形成されたコイル部材が前記中心軸から見て前記一方向に複数隣り合うように継ぎ目無く繋げられて、前記コアに装着される第2連続捲きコイルとを備え、
前記第1連続捲きコイルは、捲き始めが前記ステータコアの外周側であり、
前記第1連続捲きコイルの前記複数のコイル部材は、互いに第1の所定の距離を隔てながら繋がっており、
前記第1連続捲きコイルの各々の前記コイル部材は、前記平角線部材が捲き回されてできた内部空間の厚み方向に前記平角線部材の表面と裏面が対向するように積層されて形成されており、
前記第1連続捲きコイルの前記複数のコイル部材の同一側の積層表面のいずれもが、平角線部材の表面又は裏面であり、
前記第1連続捲きコイルの前記隣り合っているコイル部材における前記平角線部材の捲き回し方向は互いに反対であり、
前記第2連続捲きコイルは、捲き始めが前記ステータコアの内周側であり、
前記第2連続捲きコイルの前記複数のコイル部材は、互いに第2の所定の距離を隔てながら繋がっており、
前記第2連続捲きコイルの各々の前記コイル部材は、前記平角線部材が捲き回されてできた内部空間の厚み方向に前記平角線部材の表面と裏面が対向するように積層されて形成されており、
前記第2連続捲きコイルの前記複数のコイル部材の同一側の積層表面のいずれもが、平角線部材の表面又は裏面であり、
前記第2連続捲きコイルの前記隣り合っているコイル部材における前記平角線部材の捲き回し方向は互いに反対であり、
前記第1連続捲きコイルの前記コイル部材と前記第2連続捲きコイルの前記コイル部材が、隣接する前記コアに交互に装着されるように、前記第1連続捲きコイルと前記第2連続捲きコイルが前記ステータコアに配置されており、
前記第1連続捲きコイル、前記第2連続捲きコイル、及び他の前記第1連続捲きコイルが前記コアに装着されている場合、
前記第1連続捲きコイル、前記第2連続捲きコイル、及び前記他の第1連続捲きコイルは、順に前記一方向に1つの前記コア分ずれて前記ステータコアに配置されており、
前記第1の所定の距離は、前記第2連続捲きコイルの1つの前記コイル部材と、前記他の第1連続捲きコイルの1つの前記コイル部材が隣接する前記コアに前記一方向に順に装着されて配置される距離であり、
前記第2の所定の距離は、前記他の第1連続捲きコイルの1つの前記コイル部材と、前記第1連続捲きコイルの1つの前記コイル部材が隣接する前記コアに前記一方向に順に装着されて配置される距離であり、
又は、前記第2連続捲きコイル、前記第1連続捲きコイル、及び他の前記第2連続捲きコイルが前記コアに装着されている場合、
前記第2連続捲きコイル、前記第1連続捲きコイル、及び前記他の第2連続捲きコイルは、順に前記一方向に1つの前記コア分ずれて前記ステータコアに配置されており、
前記第2の所定の距離は、前記第1連続捲きコイルの1つの前記コイル部材と、前記他の第2連続捲きコイルの1つの前記コイル部材が隣接する前記コアに前記一方向に順に装着されて配置される距離であり、
前記第1の所定の距離は、前記他の第2連続捲きコイルの1つの前記コイル部材と、前記第2連続捲きコイルの1つの前記コイル部材が隣接する前記コアに前記一方向に順に装着されて配置される距離である、
ステータである。
第2の本発明は、
前記平角線部材は、1つの平角線又は複数枚重ねられた平角線によって形成されている、第1の本発明のステータである。
第3の本発明は、
前記第1連続捲きコイル及び前記第2連続捲きコイルにおいて、複数連続的に隣り合う前記コイル部材の間は、前記ステータコアの内周側同士、又は前記ステータコアの外周側同士で繋がっている、請求項1記載のステータ。
第4の本発明は、
平角線部材によって形成され、隣接する複数のコイル部材を1つの組として、複数組が所定の距離を隔てて継ぎ目無く繋がっている連続捲きコイルであって、
各々の前記コイル部材は、前記平角線部材が捲き回されてできた内部空間の厚み方向に前記平角線部材の表面と裏面が対向するように積層されて形成されており、
前記複数のコイル部材の同一側の積層表面のいずれもが、平角線部材の表面又は裏面であり、
前記所定の距離は、2つの前記組が配置される距離である、連続捲きコイルである。
第5の本発明は、
前記連続捲きコイルは、U相、V相、及びW相のいずれか一つの相を形成する連続捲きコイルであって、
前記所定の距離は、他の2つの相の連続捲きコイルの前記コイル部材が配置される幅が確保されている距離である、第4の本発明の連続捲きコイルである。
第6の本発明は、
前記平角線部材は、1つの平角線又は複数枚重ねられた平角線によって形成されている、第4の本発明の連続捲きコイルである。
In order to achieve the above object, the first present invention provides:
A substantially cylindrical stator core having a plurality of cores and slots formed toward its central axis;
Te flat wire member seamless joint Gerare to fit Ri multiple adjacent coil member which is formed in any one direction of the right or left direction as viewed from the front Symbol central axis by first mounted on the core 1 A continuous firing coil;
In the one direction coil member formed by a flat wire member is viewed from the front Symbol central axis Te seamless joint Gerare to fit Ri multiple neighboring a second consecutive sown coils are mounted on the core,
The first continuous winding coil has a winding start at the outer peripheral side of the stator core,
Wherein the plurality of coil members of the first continuous Maki coil has first place, such a distance constant but wants et joint each other,
Each of the coil members of the first continuous winding coil is formed by being laminated so that the front surface and the back surface of the rectangular wire member face each other in the thickness direction of the internal space formed by winding the rectangular wire member. And
Any one of the laminated surfaces on the same side of the plurality of coil members of the first continuous coil is the front surface or the back surface of the flat wire member,
Direction turning Maki of the flat wire member in the are adjacent coil members of the first continuous Maki coil is opposite to each other,
The second continuous winding coil has a winding start on the inner peripheral side of the stator core,
Wherein the plurality of coil members of the second continuous Maki coil has a second but such a predetermined distance wants et joint each other,
Each of the coil members of the second continuous winding coil is formed by being laminated so that the front surface and the back surface of the rectangular wire member face each other in the thickness direction of the internal space formed by winding the rectangular wire member. And
Any of the laminated surfaces on the same side of the plurality of coil members of the second continuous coil is the front surface or the back surface of the rectangular wire member,
The winding directions of the rectangular wire members in the adjacent coil members of the second continuous winding coil are opposite to each other,
The first continuous winding coil and the second continuous winding coil are arranged such that the coil member of the first continuous winding coil and the coil member of the second continuous winding coil are alternately mounted on the adjacent cores. Arranged in the stator core ,
When the first continuous firing coil, the second continuous firing coil, and the other first continuous firing coil are attached to the core,
The first continuous winding coil, the second continuous winding coil, and the other first continuous winding coil are sequentially arranged in the stator core by being shifted by one core in the one direction,
The first predetermined distance is sequentially attached in the one direction to the core adjacent to one coil member of the second continuous winding coil and one coil member of the other first continuous winding coil. Is the distance to be placed
The second predetermined distance is sequentially attached to the core in which the one coil member of the other first continuous winding coil and the one coil member of the first continuous winding coil are adjacent to each other in the one direction. Is the distance to be placed
Or, when the second continuous firing coil, the first continuous firing coil, and the other second continuous firing coil are attached to the core,
The second continuous winding coil, the first continuous winding coil, and the other second continuous winding coil are sequentially arranged in the stator core by being shifted by one core in the one direction,
The second predetermined distance is sequentially attached to the core in which the one coil member of the first continuous winding coil and the one coil member of the other second continuous winding coil are adjacent to each other in the one direction. Is the distance to be placed
The first predetermined distance is sequentially attached in the one direction to the core adjacent to one coil member of the other second continuous winding coil and one coil member of the second continuous winding coil. Is the distance to be placed,
It is a stator.
The second aspect of the present invention
The rectangular wire member is the stator according to the first aspect of the present invention, which is formed by one rectangular wire or a plurality of stacked rectangular wires.
The third aspect of the present invention provides
In the first continuous winding coil and the second continuous winding coil, a plurality of continuously adjacent coil members are connected to each other on the inner peripheral side of the stator core or on the outer peripheral side of the stator core. 1. The stator according to 1.
The fourth invention relates to
A continuous coil that is formed by a flat wire member and includes a plurality of adjacent coil members as one set, and the plurality of sets are connected seamlessly at a predetermined distance ,
Each of the coil members is formed by being laminated so that the front surface and the back surface of the flat wire member face each other in the thickness direction of the internal space formed by winding the flat wire member.
Any of the laminated surfaces on the same side of the plurality of coil members is the surface or the back surface of the flat wire member,
The predetermined distance is a continuous coil that is a distance at which the two sets are arranged .
The fifth aspect of the present invention relates to
The continuous firing coil is a continuous firing coil that forms any one of a U phase, a V phase, and a W phase,
The predetermined distance is the continuous winding coil according to the fourth aspect of the present invention, which is a distance in which the width of the coil member of the other two-phase continuous winding coils is secured.
The sixth invention relates to
The flat wire member is a continuous coil according to the fourth aspect of the present invention, which is formed by a single flat wire or a plurality of flat wires.
本発明によれば、コイル間の接続を減少させることが可能な連続捲きコイル、及びステータを提供することが出来る。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the continuous winding coil which can reduce the connection between coils, and a stator can be provided.
以下に、本発明にかかる実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本発明にかかる連続捲きコイルの一例である、実施の形態1の連続捲きコイルについて説明する。
(Embodiment 1)
The continuous winding coil of
詳しくは、実施の形態2にて後述するが、ここでは、簡単に本実施の形態1の連続捲きコイルが用いられた3相6極のステータ1について説明する。図1(a)は、ステータ1の斜視図である。図1(b)はステータ1の平面図であり、図1(c)はステータ1の側面図である。図1(d)は、ステータコア2を分割したステータコア部材の斜視図を示している。
Although details will be described later in the second embodiment, the three-phase six-
図1(a)〜(c)に示すように、ステータ1は円柱形状のステータコア2と、3相6極の18個のコイル10、10´を備えている。ステータコア2は、中心軸2aと平行な方向に18個のスロット3と、スロット3の間に18個のティース4を有している。コイル10とコイル10´は、交互に1つずつのティース4に装着されている。尚、コイル10とコイル10´は、後述する平角線8が捲き回されて形成されているが、中心軸2aから見て捲き回す方向が反対方向になっている。又、図1(d)に示すように、ステータコア2は、18個のステータコア部材2bに分割される分割コアであり、各ステータコア部材2bはティース4を有している。
As shown in FIGS. 1A to 1C, the
これらの複数のコイル10、10´は、図1(a)(b)の平面図に示すように時計回りに順にU相、V相、W相として用いられるため、3個毎に電気的に接続されている。
As shown in the plan views of FIGS. 1 (a) and 1 (b), these
すなわち、9個のコイル10と9個のコイル10´は、それぞれ3個ずつが、U相コイル、V相コイル、W相コイルとして用いられており、相ごとに電気的に接続され、U相端子5,V相端子6、W相端子7にまとめられている。
That is, three of the nine
又、18個のコイル10、10´は、コイル10、コイル10´及びコイル10の3つのコイルが一本の平角線によって連続的に形成された連続捲きコイル20と、コイル10´、コイル10及びコイル10´の3つのコイルが一本の平角線によって連続的に順に形成された連続捲きコイル30から構成されている。
Further, the 18 coils 10, 10 'include a continuous winding
次に、上述した連続捲きコイル20の構成について説明する。
Next, the configuration of the above-described continuous winding
図2は、本発明にかかる実施の形態1の連続捲きコイル20を、ステータコア2に挿入された状態を想定して中心軸2a側から見た斜視図である。又、図3は、連続捲きコイル20を中心軸2a側から見た斜視図であるが、図2とは、異なる角度から見た図である。又、図4は、連続捲きコイル20の平面図である。図5は、連続捲きコイル20を中心軸2a側から見た正面図である。
FIG. 2 is a perspective view of the continuous winding
図2〜図5に示す連続捲きコイル20は、コイル10とコイル10´とコイル10の3つのコイルが1本の平角線8によって連続して継ぎ目なく構成されており、図1に示す円筒形状のステータコア2の中心軸2aを基準にして、ステータコア2の外周に沿って湾曲している。この連続捲きコイル20の湾曲の外側を外周側とよび、中心軸2a側である内側を内周側とよぶ。尚、図2、図3及び図4には、中心軸2aが図示されている。
The
図2及び図3に示す連続捲きコイル20は、一本の平角線8を捲き回して形成されたものであり、端部21と端部22を有している。端部21から端部22への方向を基準として、端部21を有する1番目のコイル10とそれと隣り合う2番目のコイル10´は、距離Lを開けて、内周側の接続部23によって接続されており、2番目のコイル10´と3番目のコイル10は、距離Lを開けて外周側の接続部24によって接続されている。実施の形態2にて詳しく説明するが、この距離Lは、コイル2つ分の幅に相当する。また、図2のP部拡大図に示すように、平角線8は、平角線の幅8wを有する表面8aと裏面8b、厚み8hを有する端面8cと端面8dを有している。尚、図2〜図5の接続部23及び接続部24には斜線が付されている。
The continuous winding
又、1番目及び3番目のコイル10は、中心軸2a側から見て時計回りに平角線8が捲き回されて形成されている(図2、図3の矢印A参照)。又、2番目のコイル10´は反時計回りに平角線8が捲き回されて形成されている(図2、図3の矢印B参照)。
The first and
次に、コイル10について説明する。尚、図2に示す連続捲きコイル20の1番目のコイル10を例に挙げて説明する。
Next, the
図6(a)は、コイル10を中心軸2a側から見た正面図であり、図6(b)はコイル10の平面図であり、図6(c)は、側面図である。又、図6(d)は、図6(c)のY部拡大図である。
6A is a front view of the
図6(a)の正面図に示すように、コイル10は正面から見て実質上矩形状であり、捲き回された平角線8によって中央空間15が形成されている。又、図6(a)において、コイル10は中央空間15の右側に位置する右辺部10a、中央空間15の下側に位置する下辺部10b、左側に位置する左辺部10c、及び上側に位置する上辺部10dとを備えている。又、コイル10は、右辺部10aと下辺部10bとを連結する曲がり部10eを備えており、下辺部10b、左辺部10c、上辺部10d、右辺部10aとをそれぞれ連結する曲がり部10f、10g、10hを備えている。
As shown in the front view of FIG. 6A, the
これら右辺部10a、曲がり部10e、下辺部10b、曲がり部10f、左辺部10c、曲がり部10g、上辺部10d、曲がり部10hの各部は、平角線8が、その表面8aを正面側(中心軸2aの方向)に向けた状態で、内部空間15の厚み15h方向に複数の平角線8が積層されて形成されている。言い換えると、端面8cが常に中央空間15の中心軸15aと並行になるように平角線8が捲き回されている(エッジワイズ捲きという。)。尚、図6(a)の矢印Aは捲き回し方向を示している。
In each of the
すなわち、平角線8の捲き回しについて、端部21を捲き始めと想定して説明すると、平角線8は、表面8aが内周側を向いた状態で、右辺部10a、曲がり部10e、下辺部10b、曲がり部10f、左辺部10c、曲がり部10g、上辺部10d、及び曲がり部10hの順に捲き回されて1ターンが形成され、続けて、1ターン目の紙面垂直手前方向に、表面8aが内周側を向いた状態で2ターン目が形成されている。このように捲き回されることにより、図6(d)に示すように平角線8の表面8aと裏面8bが対向することになる。
That is, the winding of the
そして、左辺部10cにおいて12本分積層された後、曲がり部10gから接続部23(図中斜線参照)へと引きまわされている。端部21を捲き始めと想定した場合の各部の積層方向は、外周側から内周側の方向であり、図6(b)(c)に矢印Fで示されている。
Then, after twelve pieces are laminated in the
又、図6(b)に示すように、第1辺部10a及び第3辺部10cでは、両辺部における平角線8の間隔が外周側から内周側(矢印F)に向かって除々に狭くなるように、平角線8が配置されている。
Further, as shown in FIG. 6B, in the
次に、コイル10´について説明する。尚、図2に示す連続捲きコイル20の2番目のコイル10´を例に挙げて説明する。
Next, the
図7(a)は、コイル10´を中心軸2a側から見た正面図であり。図7(b)は、コイル10´の平面図であり、図7(c)は側面図である。又、図6(d)は、図6(c)のV部拡大図である。
Fig.7 (a) is the front view which looked at coil 10 'from the
コイル10´は、コイル10と基本的な構成は同じ矩形状であるが、平角線8が捲き回されている方向が異なっている。端部21から続いている接続部23を捲き始めと想定して説明すると、コイル10´は、コイル10と異なり内周側の接続部23から外周側の接続部24へと、中心軸2a側から見て反時計回り(矢印B参照)に平角線8が捲き回されて形成されている。すなわち、中心軸2a側から見た状態を正面とすると、接続部23から中央空間15´の左辺部10c´、下辺部10b´、右辺部10a´、上辺部10d´の順に、紙面垂直方向(内周側から外周側)へと捲き回されている。そして、右辺部10a´において12本分捲き回された後、右辺部10a´から接続部24へと繋がっている。尚、図7(b)及び図7(c)に、接続部23を捲き始めと想定した場合の、コイル10´の積層方向が矢印Gで示されている。又、図7(d)に示すように、コイル10´において、平角線8は表面8aと裏面8bが対向するように積層されている。又、図4の連続捲きコイル20の平面図にも端部21を捲き始めと想定した場合のコイル10、10´の積層方向が図示されている。又、矢印F、Gの方向は、内部空間15、15´の厚み15h、15h´方向と一致している。
The coil 10 'has the same rectangular shape as the
尚、コイル10´においても、コイル10と同様に、第1辺部10a´及び第3辺部10c´では、両辺部における平角線8の間隔が正面に向かって除々に狭くなるように、平角線8が配置されている。
In the
尚、図2及び図3に示す3番目のコイル10には、図6に示す端部21の代わりに接続部24が配置され、接続部23の代わりに端部22が配置されている。3番目のコイル10は、端部21を捲き始め、端部22を捲き終わりとして説明すると、接続部24から右辺部10a、下辺部10b、左辺部10c及び上辺部10dの順に平角線8が捲き回され、左辺部10cにおいて12層積層された後、端部22へと繋がっている。
2 and 3, a
次に、連続捲きコイル30の構成について説明する。
Next, the configuration of the
図8は、本実施の形態1の連続捲きコイル30を、ステータコア2に挿入した状態を想定して中心軸2a側から見た斜視図である。又、図9は、連続捲きコイル30を中心軸2a側から見た斜視図であるが、図8とは異なる角度から見た図である。又、図10は連続捲きコイル30の平面図である。図11は、連続捲きコイル30を中心軸2a側から見た正面図である。
FIG. 8 is a perspective view of the continuous winding
図8〜図11に示す本実施の形態1の連続捲きコイル30は、上述した連続捲きコイル20と基本的な構成は同じであるが、連続捲きコイル20と異なり、コイル10´とコイル10とコイル10´の3つのコイルで構成されている点が異なる。
The continuous winding
本実施の形態1の連続捲きコイル30は、端部31と端部32を有しており、端部31を捲き始めと想定して説明すると、端部31を有する1番目のコイル10´と、それと隣り合う2番目のコイル10は、外周側の接続部33によって接続されている。又、2番目のコイル10と、それと隣り合う3番目のコイル10´は、内周側の接続部34によって接続されている。
The continuous winding
この連続捲きコイル30の1番目のコイル10´には、図7に示す接続部23に代えて端部31が配置され、接続部24に代えて接続部33が配置されている。又、3番目のコイル10´には、図7に示す接続部23に代えて端部34が配置され、接続部24に代えて端部32が配置されている。
In the
又、連続捲きコイル30の2番目のコイル10には、図6に示す端部21に代えて接続部33が配置され、接続部23に代えて接続部34が配置されている。又、図10の平面図には、端部31を捲き始めと想定した場合のコイル10、10´の積層方向が、矢印F、Gで示されており、図8、9に各コイルの捲き回し方向が矢印A、Bで示されている。
Further, in the
尚、本発明のコイル部材の一例は、実施の形態1のコイル10、10´に相当する。又、本発明の内部空間の厚み方向の一例は、実施の形態1の中央空間15、15´の厚み15h、15h´に相当する(図6及び図7参照)。又、本発明の複数のコイル部材の同一側とは、例えば、中心軸2a側又は外周側に相当する。又、本発明の積層表面は、例えば本実施の形態のコイル10の右辺部10a、曲がり部10e、下辺部10b、曲がり部10f、左辺部10c、曲がり部10g、上辺部10d、及び曲がり部10hにおける積層方向Fに垂直な表面に相当し、平角線8の表面8a又は裏面8bに相当する。
An example of the coil member of the present invention corresponds to the
又、本実施の形態1のコイル10は矩形状であり、第1の組の一例は、本実施の形態の右辺部10aと左辺部10cに相当し、第2の組の一例は、本実施の形態の下辺部10bと上辺部10dに相当する。
The
(実施の形態2)
以下に、本発明にかかる実施の形態2のステータ1について説明する。本実施の形態2のステータ1には、実施の形態1で説明した連続捲きコイル20と連続捲きコイル30が用いられている。
(Embodiment 2)
The
1つずつの連続捲きコイル20と連続捲きコイル30によって1つの相が形成されている。
One continuous winding
次に、ステータ1を構成する18個のコイルのうちの半円分の9つのコイルを有する連続捲きコイル組40について説明する。
Next, the continuous winding coil set 40 having nine coils corresponding to semicircles out of the 18 coils constituting the
この連続捲きコイル組40は、U相として用いる連続捲きコイル20と、V相として用いる連続捲きコイル30と、W相として用いる連続捲きコイル20が組み合わされたものである。尚、以下、説明のために、U相として用いる連続捲きコイル20及び各構成要素の符号にUを付し、V相として用いる連続捲きコイル30及び各構成要素の符号にVを付し、W相として用いる連続捲きコイル20及び各構成要素の符号にWを付して説明を行う。
The continuous firing coil set 40 is a combination of a
はじめに、連続捲きコイル20U及び連続捲きコイル30Vのみを組み合わせた状態について説明する。
First, a state where only the
図12は、U相として用いる連続捲きコイル20と、V相として用いる連続捲きコイル30を組み合わせた状態を示す斜視図である。又、図13は、図12の平面図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a state in which the continuous winding
図12及び図13に示すように、連続捲きコイル20Uの時計回り方向にコイル1コ分ずれた位置に連続捲きコイル30Vが配置されている。
As shown in FIGS. 12 and 13,
尚、図13のQ部の拡大図に示すように、連続捲きコイル20Uの2番目のコイル10´Uにおいて接続部24Uとその内側の平角線8oの間10´α(図2及び図4参照)に連続捲きコイル30Vの接続部33Vが挿入されるように連続捲きコイル20Uと連続捲きコイル30Vは組み合わされている。Q部拡大図において、接続部33Vにはドットが付されている。
Incidentally, as shown in the enlarged view of Q portion of FIG. 13,
次に、連続捲きコイル20U、連続捲きコイル30V、及び連続捲きコイル20Wを組み合わせた状態について説明する。
Next, a state in which the
図14は、連続捲きコイル20U、連続捲きコイル30V及び連続捲きコイル20Wを組み合わせた状態を示す斜視図である。図15は、図14の平面図である。図12及び図13において示されている、接続部23U、接続部33V、コイル10´V及びコイル10´Uで形成されるスペースX1と、接続部24U、接続部34V、コイル10V及びコイル10Uで形成されるスペースX2に、1番目のコイル10と2番目のコイル10´が配置されるように、W相として用いられる連続捲きコイル20Wが組み合わされる。すなわち、連続捲きコイル20Uの一番目のコイル10Uと2番目のコイル10´Uの間の距離Lには、コイル10´Vとコイル10Wの2つのコイルが配置されることになる。
Figure 14 is a perspective view showing successive
又、組み合わされると、コイル10Wにおいて端部21Wとその内周側の平角線8oの間に連続捲きコイル30Vの接続部33Vが挿入された状態となる(部分Pの拡大図参照)。
When combined, the connecting
又、コイル10´Uにおいて接続部23Uとその外周側の平角線8iの間に連続捲きコイル20Wの接続部23Wが挿入された状態となる(部分Rの拡大図参照)。又、コイル10´Wにおいて接続部23Wとその外周側の平角線8iの間に連続捲きコイル30Vの接続部34Vが挿入配置されている(部分Sの拡大図参照)。又、コイル10´Wにおいて接続部24Wの平角線とその内側の平角線8oの間に連続捲きコイル20Uの接続部24Uが挿入配置されている(部分Tの拡大図参照)。又、コイル10´Vにおいて端部32Vとその内周側の平角線8oの間に連続捲きコイル20Wの接続部24Wが挿入配置されている(部分Qの拡大図参照)。
Further, in the coil 10'U, the
次に、残り半円分の9つのコイルの組み合わせである連続捲きコイル組41について説明する。 Next, the continuous winding coil set 41 which is a combination of nine coils for the remaining semicircle will be described.
図16は、連続捲きコイル組40と対になる半円分の9つのコイルを組み合わせた連続捲きコイル組41の斜視図である。又、図17は、図16の平面図である。 FIG. 16 is a perspective view of a continuous winding coil set 41 in which nine coils for a semicircle paired with the continuous winding coil set 40 are combined. FIG. 17 is a plan view of FIG.
図16及び図17に示すように、残り半円分の連続捲きコイル組41の組み合わせは、U相コイルとして用いられる連続捲きコイル30と、V相コイルとして用いられる連続捲きコイル20と、W相コイルとして用いられる連続捲きコイル30とを組み合わせて構成されている。尚、図16及び図17では、図12〜図15と同様に、説明のためにU相として用いる連続捲きコイル30及び各構成要素の符号にUを付し、V相として用いる連続捲きコイル20及び各構成要素の符号にVを付し、W相として用いる連続捲きコイル30及び各構成要素の符号にWを付している。
As shown in FIGS. 16 and 17, the combination of the continuous semi-coiled coil set 41 for the remaining semicircle includes a continuous multi-coil 30 used as a U-phase coil, a continuous multi-coil 20 used as a V-phase coil, It is configured by combining with a
連続捲きコイル30Uからコイル1つ分時計回りに回転した位置に、連続捲きコイル20Vが配置され、更にコイル1つ分時計回りに回転した位置に連続捲きコイル30Wが配置されている。
A continuous winding
又、図17に示すN部では、連続捲きコイル20Vの1番目のコイル10Vにおいて、端部21Vとその内周側の平角線8oの間に、連続捲きコイル30Uの接続部33Uが配置されている。又、O部では、連続捲きコイル30Wの1番目のコイル10´Wにおいて、接続部33Wとその内周側の平角線8oの間に、連続捲きコイル30Uの接続部33Uが配置されている。又、H部では、連続捲きコイル20Vの2番目のコイル10V´において、接続部23Vとその外周側の平角線8iの間に、連続捲きコイル30Uの接続部34Uが配置されている。又、I部では、連続捲きコイル20Vの2番目のコイル10´Vにおいて、接続部24Vとその内側の平角線8oの間に、連続捲きコイル30Wの接続部33Wが配置されている。又、J部では、連続捲きコイル30Uの3番目のコイル10´Uにおいて、接続部34Uとその外周側の平角線8iの間に連続捲きコイル30Wの接続部34Wが配置されている。又、K部では、連続捲きコイル30Uの3番目のコイル10´Uにおいて、端部32Uとその内周側の平角線8oの間に、連続捲きコイル20Vの接続部24Vが配置されている。
Further, in the N portion shown in FIG. 17, in the
図18は、ステータコア2に配置した状態を想定した場合の連続捲きコイル組40と連続捲きコイル組41の位置関係を示した図である。尚、図中連続捲きコイル組40と連続捲きコイル組41との境目が一点鎖線Eで示されている。
FIG. 18 is a diagram showing the positional relationship between the continuous winding coil set 40 and the continuous winding coil set 41 when it is assumed that the
この図18において、連続捲きコイル組40の最も反時計回り側に位置するコイル10Uを1番目とし、時計回りに順に18まで符号を付す。尚、例えばコイル10U(1)というようにかっこ内に符号が記載されている。又、図19は、図18の平面図である。図5、10に示す左側の端部を各連続捲きコイルの捲き始めと想定した場合、図18に示すように積層方向が外側から内側(矢印F参照)のコイル10と、内側から外側(矢印G参照)のコイル10´が交互に配置されることになる。又、内周側からみて時計回り、反時計回りのコイルが交互に配置されることになる。
In FIG. 18, the
図20は、回路図である。又、図21は、図18に示す状態から図20の回路図に基づいて各相間の端子を接続した状態を示す図である。尚、図20では、各コイルを抵抗として表している。 FIG. 20 is a circuit diagram. FIG. 21 is a diagram showing a state in which terminals between phases are connected based on the circuit diagram of FIG. 20 from the state shown in FIG. In FIG. 20, each coil is represented as a resistance.
図20及び図21に示すように、端部21Uと端部31UがまとめられてU相端子5が設けられている。又、端部31Vと端部21VがまとめられてV相端子6が設けられている。更に、端部21Wと端部31WがまとめられてW相端子7が設けられている。
As shown in FIGS. 20 and 21, the
又、端部22Uと端部32Vと端部22Wが電気的に接続され、端部32Uと端部22Vと端部32Wが電気的に接続されている。このように接続することによって、隣り合うコイル10、10´間において形成される磁界を反対向きにすることが出来る。
Further, the
上記連続捲きコイル組40と連続捲きコイル組41の18個のコイル10、10´の中央空間15、15´に、図1(d)に示すステータコア部材2bのティース4を挿入すると図1で説明したステータ1が作成される。尚、ステータコア2の外周側にリングを嵌める等の処理を施すことによって18個のステータコア部材2bがステータコア2の形状に固定される。
When the
又、ステータコア部材2bを挿入した後の状態では、図1に示すように、各コイルの右辺部と左辺部が隣り合うスロット3内に配置され、1つのティース4には1つのコイルが配置されている。更に、隣接するコイル10とコイル10´の隣接する辺部が、同一のスロット3内に配置される。具体的に説明すると、例えば、図14に示す連続捲きコイル組40のコイル10Uの右辺部10aと、隣接するコイル10´Vの左辺部10c´が同一のスロット3に配置される。このように1つのスロット3内に2つの辺部が配置されるため、各コイルの右辺部及び左辺部の幅は、スロットの幅の2分の1未満に設定されている。
Further, in the state after inserting the
以上のように、実施の形態1では、3つのコイル10が一本の平角線によって連続して作成されているため、従来のように全てのコイルが個別に形成されている場合と比較して、コイル間を接続する数が減少するので、製造にかかる時間を短縮することが出来、製造コストを抑えることが可能となる。
As described above, in the first embodiment, since the three
尚、実施の形態1、2では、ティース4が直方体形状であるため、コイル10、10´が正面(中心軸2a)から見て矩形状に形成されているが、ティースの形状に合わせて楕円形状や平行四辺形状に形成されていてもよい。
In the first and second embodiments, since the
又、上述した実施の形態2では、ステータコア2として分割コアを用いて説明を行ったが、分割せず円筒形状の一体のステータコアであってもよい。この場合、ステータコア装着前に各端子の接続を行わず、連続捲きコイル組40と連続捲きコイル組41をそれぞれステータコアに挿入した後、各端子間の接続を行うことによってステータを作成することが出来る。このように、ステータの形状及び構造によって製造工程を適宜変更することが出来る。
In the second embodiment described above, the split core is used as the
又、本発明の「前記複数のコイル部材は、互いに第1の所定の距離を隔てながら繋がっており」とは、例えば、本実施の形態では、連続捲きコイル20において1つのコイル10と1つのコイル10´が距離Lを開けて接続部23で繋がっていることに相当する。
Further, the present invention "the plurality of coil members are each first such a predetermined distance but is therefore et tethered" and, for example, in the present embodiment, the continuous Maki one coil in the
尚、実施の形態1、2では、1つのコイル10と1つのコイル10´が所定の距離Lを開けて繋がっているが、図22に示すように、2つの隣接するコイル10と、2つの隣接するコイル10´が所定の距離を開けて繋がっていても良い。図22に示す連続捲きコイル50は、実施の形態1で述べた連続捲きコイル20に相当するものであり、図22に示す所定の距離Mは、4つのコイルの幅分の長さに相当する。又、図22に示すように、隣接するコイル同士は、同一方向に捲き回されており、例えば隣接する2つのコイル10においては、図中左側のコイル10の最も内周側から右側のコイル10の最も外周側に平角線8が引きまわされている(図中γ参照)。又、隣接する2つのコイル10´においては、図中左側のコイル10の最も外周側から、右側のコイル10´の最も内周側へ平角線8が引きまわされている(図中ε参照)。
In the first and second embodiments, one
この連続捲きコイル50と、2つの隣接するコイル10´と2つ隣接するコイル10と2つの隣接するコイル10´から構成される連続捲きコイル(実施の形態1の連続捲きコイル30に相当)を用いて、実施の形態2と同様に組み合わせてステータを作成した場合、ステータ鉄芯に配置された複数のコイルはU相、U相、V相、V相、W相、W相というように2つ毎に各相に割り振られることになる。又、2つに限らず3つ以上のコイルが隣接していてもよい。
This
又、実施の形態1、2では、所定の距離Lを開けてコイル10とコイル10´が配置されていたが、全てのコイル10とコイル10´が隣接するように配置されていてもよい。図23(a)は、コイル10、コイル10´、コイル10及びコイル10´の4つのコイルが連接した連続捲きコイル50の斜視図である。又、図23(b)は、(a)の平面図である。この連続捲きコイル50は、リアクタ等として用いることが出来る。
In the first and second embodiments, the
又、本実施の形態1、2では、一本の平角線8を捲き回して連続捲きコイル20、30が形成されているが、例えば、図24に示すように3本の平角線80を、表面と裏面が対向するように重ね合わせ、重ね合わせた状態を、一本の平角線81として、上述した平角線8と同様に捲き回して連続捲きコイルが形成されていてもよい。
In the first and second embodiments, the continuous winding
又、上記実施の形態では、ステータ用のコイルについて説明したが、ローター用、リニアモーター用の各相のコイルに対して適用しても良いし、変成器として利用しても良い。例えば、リニアモーター用のコイルとして用いる場合には、連続捲きコイル20、30は湾曲している必要はなく、各コイル部材はお互いの積層表面に沿って真横に配置されることになる。
In the above-described embodiment, the stator coil has been described. However, the stator coil may be applied to each phase coil for a rotor and a linear motor, or may be used as a transformer. For example, when used as a coil for a linear motor, the continuous winding
尚、本発明の実質上矩形状とは、社会通念上矩形状と認められる範囲内のことである。又、本発明の実質上円筒形状とは、社会通念上円筒形状と認められる範囲内のことである。 In addition, the substantially rectangular shape of the present invention is within a range that is recognized as a rectangular shape by social wisdom. Further, the substantially cylindrical shape of the present invention is within a range that is recognized as a cylindrical shape by social wisdom.
本発明のコイル及びステータは、コイル間の接続を減少させることが可能な効果を有し、モーター、リニアモーターカー及び発電機等として有用である。 The coil and the stator of the present invention have an effect capable of reducing the connection between the coils, and are useful as a motor, a linear motor car, a generator, and the like.
1 ステータ
2 ステータコア
2a 中心軸
2b ステータコア部材
3 スロット
4 ティース
5 U相端子
6 V相端子
7 W相端子
8 平角線
10、10´ コイル
20、30 連続捲きコイル
40、41 連続捲きコイル組
DESCRIPTION OF
Claims (6)
平角線部材によって形成されたコイル部材が前記中心軸から見て右方向又は左方向のいずれか一方向に複数隣り合うように継ぎ目無く繋げられて、前記コアに装着された第1連続捲きコイルと、
平角線部材によって形成されたコイル部材が前記中心軸から見て前記一方向に複数隣り合うように継ぎ目無く繋げられて、前記コアに装着される第2連続捲きコイルとを備え、
前記第1連続捲きコイルは、捲き始めが前記ステータコアの外周側であり、
前記第1連続捲きコイルの前記複数のコイル部材は、互いに第1の所定の距離を隔てながら繋がっており、
前記第1連続捲きコイルの各々の前記コイル部材は、前記平角線部材が捲き回されてできた内部空間の厚み方向に前記平角線部材の表面と裏面が対向するように積層されて形成されており、
前記第1連続捲きコイルの前記複数のコイル部材の同一側の積層表面のいずれもが、平角線部材の表面又は裏面であり、
前記第1連続捲きコイルの前記隣り合っているコイル部材における前記平角線部材の捲き回し方向は互いに反対であり、
前記第2連続捲きコイルは、捲き始めが前記ステータコアの内周側であり、
前記第2連続捲きコイルの前記複数のコイル部材は、互いに第2の所定の距離を隔てながら繋がっており、
前記第2連続捲きコイルの各々の前記コイル部材は、前記平角線部材が捲き回されてできた内部空間の厚み方向に前記平角線部材の表面と裏面が対向するように積層されて形成されており、
前記第2連続捲きコイルの前記複数のコイル部材の同一側の積層表面のいずれもが、平角線部材の表面又は裏面であり、
前記第2連続捲きコイルの前記隣り合っているコイル部材における前記平角線部材の捲き回し方向は互いに反対であり、
前記第1連続捲きコイル、前記第2連続捲きコイル、及び他の前記第1連続捲きコイルが前記コアに装着されている場合、
前記第1連続捲きコイル、前記第2連続捲きコイル、及び前記他の第1連続捲きコイルは、順に前記一方向に1つの前記コア分ずれて前記ステータコアに配置されており、
前記第1の所定の距離は、前記第2連続捲きコイルの1つの前記コイル部材と、前記他の第1連続捲きコイルの1つの前記コイル部材が隣接する前記コアに前記一方向に順に装着されて配置される距離であり、
前記第2の所定の距離は、前記他の第1連続捲きコイルの1つの前記コイル部材と、前記第1連続捲きコイルの1つの前記コイル部材が隣接する前記コアに前記一方向に順に装着されて配置される距離であり、
又は、前記第2連続捲きコイル、前記第1連続捲きコイル、及び他の前記第2連続捲きコイルが前記コアに装着されている場合、
前記第2連続捲きコイル、前記第1連続捲きコイル、及び前記他の第2連続捲きコイルは、順に前記一方向に1つの前記コア分ずれて前記ステータコアに配置されており、
前記第2の所定の距離は、前記第1連続捲きコイルの1つの前記コイル部材と、前記他の第2連続捲きコイルの1つの前記コイル部材が隣接する前記コアに前記一方向に順に装着されて配置される距離であり、
前記第1の所定の距離は、前記他の第2連続捲きコイルの1つの前記コイル部材と、前記第2連続捲きコイルの1つの前記コイル部材が隣接する前記コアに前記一方向に順に装着されて配置される距離である、
ステータ。 A substantially cylindrical stator core having a plurality of cores and slots formed toward its central axis;
Te flat wire member seamless joint Gerare to fit Ri multiple adjacent coil member which is formed in any one direction of the right or left direction as viewed from the front Symbol central axis by first mounted on the core 1 A continuous firing coil;
In the one direction coil member formed by a flat wire member is viewed from the front Symbol central axis Te seamless joint Gerare to fit Ri multiple neighboring a second consecutive sown coils are mounted on the core,
The first continuous winding coil has a winding start at the outer peripheral side of the stator core,
Wherein the plurality of coil members of the first continuous Maki coil has first place, such a distance constant but wants et joint each other,
Each of the coil members of the first continuous winding coil is formed by being laminated so that the front surface and the back surface of the rectangular wire member face each other in the thickness direction of the internal space formed by winding the rectangular wire member. And
Any one of the laminated surfaces on the same side of the plurality of coil members of the first continuous coil is the front surface or the back surface of the flat wire member,
The winding directions of the rectangular wire members in the adjacent coil members of the first continuous winding coil are opposite to each other,
The second continuous winding coil has a winding start on the inner peripheral side of the stator core,
Wherein the plurality of coil members of the second continuous Maki coil has a second but such a predetermined distance wants et joint each other,
Each of the coil members of the second continuous winding coil is formed by being laminated so that the front surface and the back surface of the rectangular wire member face each other in the thickness direction of the internal space formed by winding the rectangular wire member. And
Any of the laminated surfaces on the same side of the plurality of coil members of the second continuous coil is the front surface or the back surface of the rectangular wire member,
The winding directions of the rectangular wire members in the adjacent coil members of the second continuous winding coil are opposite to each other,
When the first continuous firing coil, the second continuous firing coil, and the other first continuous firing coil are attached to the core,
The first continuous winding coil, the second continuous winding coil, and the other first continuous winding coil are sequentially arranged in the stator core by being shifted by one core in the one direction,
The first predetermined distance is sequentially attached in the one direction to the core adjacent to one coil member of the second continuous winding coil and one coil member of the other first continuous winding coil. Is the distance to be placed
The second predetermined distance is sequentially attached to the core in which the one coil member of the other first continuous winding coil and the one coil member of the first continuous winding coil are adjacent to each other in the one direction. Is the distance to be placed
Or, when the second continuous firing coil, the first continuous firing coil, and the other second continuous firing coil are attached to the core,
The second continuous winding coil, the first continuous winding coil, and the other second continuous winding coil are sequentially arranged in the stator core by being shifted by one core in the one direction,
The second predetermined distance is sequentially attached to the core in which the one coil member of the first continuous winding coil and the one coil member of the other second continuous winding coil are adjacent to each other in the one direction. Is the distance to be placed
The first predetermined distance is sequentially attached in the one direction to the core adjacent to one coil member of the other second continuous winding coil and one coil member of the second continuous winding coil. Is the distance to be placed,
Stator.
各々の前記コイル部材は、前記平角線部材が捲き回されてできた内部空間の厚み方向に前記平角線部材の表面と裏面が対向するように積層されて形成されており、
前記複数のコイル部材の同一側の積層表面のいずれもが、平角線部材の表面又は裏面であり、
前記所定の距離は、2つの前記組が配置される距離である、連続捲きコイル。 Formed by the flat wire member, a plurality of adjacent coil members as one set, a plurality of sets is a continuous Maki coils are connected seamlessly at a predetermined distance,
Each of the coil members is formed by being laminated so that the front surface and the back surface of the flat wire member face each other in the thickness direction of the internal space formed by winding the flat wire member.
Any of the laminated surfaces on the same side of the plurality of coil members is the surface or the back surface of the flat wire member,
The predetermined distance is a continuous coil that is a distance at which the two sets are arranged .
前記所定の距離は、他の2つの相の連続捲きコイルの前記コイル部材が配置される幅が確保されている距離である、請求項4記載の連続捲きコイル。 The continuous firing coil is a continuous firing coil that forms any one of a U phase, a V phase, and a W phase,
The continuous winding coil according to claim 4, wherein the predetermined distance is a distance in which a width in which the coil member of the continuous winding coils of the other two phases is arranged is secured.
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