JP4891834B2 - 分割ステータ、ステータ、モータおよび分割ステータの製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献2の技術では、丸形の巻線をティースに巻回する前に平角に圧延装置で塑性変形させ、下層の巻線と上層の巻線とが交差して巻線の層が変わる箇所において、巻線の断面が平角とならないように圧延装置の駆動を規制している。しかし、巻線の長手方向の一部に断面形状の異なる箇所を形成しようとすれば、巻線に対して何らかの塑性加工が必要になり、その塑性加工時に巻線の絶縁被覆が損傷する可能性が高い。
巻線の長手方向のうち、クロス面において、下層の巻線と上層の巻線とが交差して巻線の層が変わる箇所でのみ巻線の断面形状を平角から丸形に変形させるのは非常に困難である。先に述べた圧延装置の制御を行えば、理論的には巻線の断面を部分的に変えることができるが、そもそもこのような圧延装置の制御に加え、断面が丸形の部分がクロス面の適切な位置となるように巻線を巻回することも容易ではない。
分割コアは磁性材料で形成されていればよい。具体的には、電磁鋼板を積層して構成した分割コアや、軟磁性体の圧粉体で構成した分割コアが挙げられる。分割コアの形態としては、巻線を巻回できる形態であればよい。例えば、四角柱状のティースを有する分割コアが挙げられる。特に、ティースの一端側にヨークが形成され、他端側につば部が形成された分割コアが好適に利用できる。通常、ヨークおよびつば部はティースの長手方向に対して直行する方向に突出する。とりわけ、ティースの全周にわたって突出するヨークを備える分割コアが好適に利用できる。そして、ヨーク、ティースおよびつば部で囲まれる空間に巻線が巻回されて収納される。
巻線は、金属線の表面に絶縁被覆を形成したものが用いられる。金属線は、断面形状が正六角形や四角形のものが利用できる。特に、四角形の代表例としては正方形が挙げられる。絶縁被覆としては、エナメルなどが挙げられる。
巻線は分割コアのティース上に整列巻きされる。その際、ティースのコイルサイド面では、巻線の角部がコイルサイド面に面するように巻線を巻回する。例えば、巻線の断面を形成する多角形の対角線がコイルサイド面と実質的に垂直となるように巻線を巻回し、各ターンの巻線同士が面接触し、巻線の間に隙間が形成されないようにする。それにより、占積率を向上させることができる。
分割コアの表面には、通常、絶縁材料から形成されるインシュレータが配置される。分割コアの表面にインシュレータを配置して、そのインシュレータ上に巻線を巻回することで、巻線と分割コアとの間にインシュレータを介在させ、万一巻線の絶縁被覆が損傷しても、分割コアと巻線との絶縁を確保することができる。
Crystal Polymer 液晶ポリマー)などの樹脂が挙げられる。これらの樹脂にガラス(二酸化珪素)、アルミナ(酸化アルミニウム)、酸化チタンなどの無機充填材を添加させてインシュレータを形成すると、インシュレータ自体の放熱性を向上できる。
上述した分割ステータを組み合わせてステータを構成し、あるいはこのステータを用いてモータを構成することができる。分割ステータ同士を環状に組み合わせるには、環状部材を用いて、その環状部材の内側に分割ステータを配することが好適である。本発明分割ステータを用いて形成されるステータは、インナーロータ型モータのステータや、アウターロータ型モータのステータが挙げられる。環状に配された各分割ステータは、個々のコイルをつくる巻線端部を接続し、集中巻き構造とすることが好ましい。
まず、断面が正六角形の巻線を分割コアに巻回した本発明分割ステータを図1、図2および図4に基づいて説明する。
次に、断面が正方形の巻線を分割コアに巻回した本発明分割ステータを図3に基づいて説明する。
101S コイルサイド面 101E コイルエンド面 101C クロス面
104 スロット
200 コイル 201 巻線 201S 辺部 201C 角部
R 環状部材
Claims (9)
- ティースを有するコアと、ティースの外側に複数層に巻回される巻線とを備えるモータ用分割ステータであって、
前記巻線は、断面が多角形で、角部と辺部とを備え、
前記ティースはコイルサイド面とコイルエンド面とを備え、
前記コイルサイド面側では、巻線がその角部をコイルサイド面に向けて巻回され、
前記コイルエンド面側において、下層の巻線と上層の巻線とが交差して巻線の層が変わる箇所で、下層の巻線の辺部と上層の巻線の辺部とが面接触するように巻回されてなることを特徴とするモータ用分割ステータ。 - 前記巻線の断面形状が正六角形であることを特徴とする請求項1に記載のモータ用分割ステータ。
- 前記巻線の断面形状が四角形であることを特徴とする請求項1に記載のモータ用分割ステータ。
- 前記巻線が単線巻きされてなることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のモータ用分割ステータ。
- 請求項1から4のいずれかに記載のモータ用分割ステータを複数並列して環状に組み合わせてなることを特徴とするモータ用ステータ。
- 請求項1から4のいずれかに記載のモータ用分割ステータを備えることを特徴とするモータ。
- コイルサイド面とコイルエンド面とを有するティースの外側に、断面形状が多角形の巻線を複数層に巻回するモータ用分割ステータの製造方法であって、
コイルサイド面には、巻線をその角部がコイルサイド面に向くように巻回し、
コイルエンド面では、下層の巻線と上層の巻線とが交差して巻線の層が変わる箇所で、下層の巻線の辺部と上層の巻線の辺部とが面接触するように巻線をねじって巻回することを特徴とするモータ用分割ステータの製造方法。 - 前記巻線の断面形状が正六角形で、コイルエンド面を巻線が渡る間に巻線をねじる角度が60°であることを特徴とする請求項7に記載のモータ用分割ステータの製造方法。
- 前記巻線の断面形状が正方形で、コイルエンド面を巻線が渡る間に巻線をねじる角度が90°であることを特徴とする請求項7に記載のモータ用分割ステータの製造方法。
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