JP5234111B2 - ステータ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
これにより、コイルをコア挿入後の形状に予め成形し、このコイルをステータコアに挿入することができ、コイルをステータコアに挿入した時にコイルが変形することなく、従ってコイル及びステータコアの絶縁被膜を破壊することがない。
また、フロント側コイルエンド部をステータコアの内径よりも外側に変形させることなく、フロント側コイルエンド部がコア内径よりも内側にある状態にすると、フロント側コイルエンド部が振動によって変形した場合に、フロント側コイルエンド部とロータとの干渉を防ぐために、フロント側コイルエンド部をロータから離して配置しなければならない。そのため、ステータが軸方向に大型化してしまう。
上記3相のコイル導体は、角線導体からなると共に、上記スロット内に配置されたスロット導体部と、異なる上記スロット内に配置された上記スロット導体部同士を互いに連結して上記ステータコアの軸方向両側に一対に配置されたコイルエンド導体部とをそれぞれ有し、
軸方向一方側に位置する上記コイルエンド導体部である一方側コイルエンド導体部において周方向に延びる各相の一方側渡り線部は、上記スロットの周方向両側に設けられたティースの内周端面より径方向内方に配置され、かつ、他相の一方側渡り線部と軸方向に重ねて配置されており、
上記3相のコイル導体のうちのいずれかの相のコイル導体における上記一方側渡り線部は、周方向一方側であって軸方向内方側に位置する内方側部分が、他相のコイル導体における上記一方側渡り線部と軸方向位置が揃っており、周方向他方側であって軸方向外方側に位置する外方側部分が、残りの相のコイル導体における上記一方側渡り線部と軸方向位置が揃っており、
3相の上記一方側コイルエンド導体部における上記一方側渡り線部は、2相分の軸方向幅の範囲内で配置されていることを特徴とするステータにある。
上記3相のコイル導体を、軸方向一方側に位置する上記コイルエンド導体部である一方側コイルエンド導体部において周方向に延びる各相の一方側渡り線部が、上記スロットの周方向両側に設けられたティースの内周端面より径方向内方に配置されるよう成形し、かつ、上記3相のコイル導体をそれぞれ異なる形状で、上記各相の一方側渡り線部が他相の上記一方側渡り線部と互いに異なる位置に配設されるよう成形する成形工程と、
上記成形された3相のコイル導体を、上記一方側コイルエンド導体部から先に、上記ステータコアの軸方向一方側の端面から軸方向に沿って上記スロット内に挿入する挿入工程とを含むことを特徴とするステータの製造方法にある。
具体的には、本発明のステータにおいては、一方側コイルエンド導体部は、周方向に延びる各相の一方側渡り線部がティースの内周端面より径方向内方に配置される形状を有しており、一方側コイルエンド導体部の全体がスロットにおける外周端面よりも径方向内方に位置する。これにより、ステータコアに対して3相のコイル導体を挿入配置するときには、一方側コイルエンド導体部が位置する軸方向一方側から、ステータコアに挿入配置することができる。そのため、ステータコアに対する3相のコイル導体の配置を容易に行うことができる。
それ故、本発明のステータによれば、ステータコアに対して3相のコイル導体を容易に配置することができると共に、3相のコイル導体の品質を高く維持することができ、かつステータを小型化することができる。
それ故、本発明のステータの製造方法によれば、ステータコアに対して3相のコイル導体を容易に配置することができると共に、3相のコイル導体の品質を高く維持することができ、かつ小型化を図ることができるステータを容易に製造することができる。
本発明において、上記ステータは、回転電機としてのモータ、ジェネレータ、モータジェネレータに用いるものとすることができる。
また、上記3相のコイル導体は、それぞれ断面略四角形状を有する角線、又は断面扁平形状を有する平角線等の電線を用いて構成することができる。また、コイル導体は、銅等からなる導体部の全周に、絶縁樹脂等からなる絶縁被膜を形成した電線から構成することができる。
これにより、一方側コイルエンド導体部の内周(内径)方向への突出をさらに抑制して、一方側コイルエンド導体部をさらにコンパクトにすることができる。
この場合には、3相の一方側コイルエンド導体部における一方側渡り線部を、2相分の軸方向幅の範囲内で配置することができ、ステータの軸方向長さを小さくすることができる。
この場合には、ステータの軸方向長さをさらに小さくすることができる。
この場合には、3相のコイル導体をステータコアに配置してなるステータにおいて、3相の一方側コイルエンド導体部をよりコンパクトに形成することができる。
この場合にも、3相のコイル導体をステータコアに配置してなるステータにおいて、3相の一方側コイルエンド導体部をよりコンパクトに形成することができる。
この場合には、他方側コイルエンド導体部は、各相の他方側渡り線部がティースの内周端面より径方向外方に配置される形状を有している。これにより、ステータコアに3相のコイル導体を挿入配置して形成したステータに対して、ロータを挿入配置するときには、他方側コイルエンド導体部が位置するステータコアの軸方向他方側から挿入配置することができる。そのため、ステータに対するロータの配置を容易に行うことができる。
また、この場合には、各相の他方側渡り線部は、他の同相の他方側渡り線部と径方向に重ねて配置される。これにより、他方側コイルエンド導体部をコンパクトにすることができる。
この場合には、他方側コイルエンド導体部をさらにコンパクトにすることができる。
この場合には、特に、互いに隣接する同相のスロット内に同相のコイル導体を配置する際に、一方側コイルエンド導体部をステータコアの軸方向に効果的に小型化することができる。
この場合には、同相のスロット内に配置するコイル導体の本数が適切であり、一方側コイルエンド導体部及び他方側コイルエンド導体部において、複数本のコイル導体を整列して配置することが容易である。
この場合には、各相のコイルを構成する2本のコイル導体をセットにして、スロット内においてはステータコアの径方向に並ぶ状態から一方側コイルエンド導体部においてもステータコアの径方向に並ぶ状態にすることができる。
この場合には、複数のコイル導体を、他方側コイルエンド導体部の他方側渡り線部において接合することにより、一方側コイルエンド導体部において上記接合をなくすことができる。これにより、一方側コイルエンド導体部の内周(内径)方向への突出量が大きくなることを防止することができる。
この場合には、一方側コイルエンド導体部(軸方向一方側のコイルエンド導体部)において、3相のコイル導体をよりコンパクトに整列させて配置することができる。そのため、一方側コイルエンド導体部がステータコアの軸方向端面から突出する量をより小さくすることができる。
この場合には、3相のコイル導体のすべてをコイル導体組付体として一括してステータコアに挿入配置することができ、ステータの組付性を向上させることができる。
この場合には、3相の一方側コイルエンド導体部における一方側渡り線部を、2相分の軸方向幅の範囲内で配置することができ、ステータの軸方向長さを小さくすることができる。
(実施例1)
本例のステータ1は、図1に示すごとく、ステータコア2における複数のスロット21に、分布巻き状態でU相、V相及びW相の3相のコイル導体3U、3V、3Wを配設してなる。
図2〜図4に示すごとく、3相のコイル導体3U、3V、3Wは、銅等からなる導体部(導体母材)の全周に絶縁樹脂等の絶縁被膜を形成してなる電線301を用いてそれぞれ構成してあり、この電線301は、断面略四角形状の平角線から構成してある。また、3相のコイル導体3U、3V、3Wは、電線301を折曲成形することによって、ステータコア2の軸方向Lに平行な状態でスロット21内に配置するスロット導体部31と、ステータコア2の軸方向端面201の外方においてスロット導体部31同士を連結するコイルエンド導体部32、33とを有してそれぞれ構成されている。また、3相のコイル導体3U、3V、3Wは、スロット導体部31の軸方向他方側L1と軸方向一方側L2とに交互にコイルエンド導体部32、33を複数回連結してステータコア2の周方向Cを一巡する波巻状にそれぞれ形成してある。
また、3相のコイル導体3U、3V、3Wにおいて、軸方向一方側L2に位置するコイルエンド導体部である一方側コイルエンド導体部33は、一方側コイルエンド連結部332をステータコア2の内周側へ屈曲させることにより、一方側渡り線部333は、ティース22における内周端面221よりも径方向内方R1に位置している。
また、3相のコイル導体3U、3V、3Wにおける一方側コイルエンド導体部33の一方側渡り線部333は、他相のコイル導体3における一方側コイルエンド導体部33の一方側渡り線部333とステータコア2の軸方向Lに重ねて配置してある。
図1に示すごとく、本例のステータ1は、ハイブリッドカー又は電気自動車等の3相交流モータに用いるものであり、U相、V相及びW相の3相のコイル導体3U、3V、3Wをステータコア2に組み付けて構成してある。また、図5に示すごとく、コイル導体3は、折曲成形を行うことによって、波巻形状に形成してある。
図3、図4に示すごとく、ステータコア2における各相のスロット21内には、径方向Rに向けて4本のスロット導体部31が並んで配置されており、ステータ1においては、互いに隣接する2つの各相のスロット21を合わせると、U相、V相及びW相の3相のコイル導体3U、3V、3Wが、8ターン分(8周分)配置されている。
同図においては、他方側コイルエンド部30Aにおいて、ステータコア2の径方向Rに向けて、ステータコア2の軸方向Lに並ぶ2本のU相の他方側コイルエンド導体部32U同士の間に、ステータコア2の軸方向Lに並ぶ2本のV相の他方側コイルエンド導体部32Vが配置されている状態を示す。
同図においては、一方側コイルエンド部30Bにおいて、ステータコア2の軸方向Lに向けて、ステータコア2の径方向Rに並ぶ2本のU相の一方側コイルエンド導体部33U同士の間に、ステータコア2の径方向Rに並ぶ2本のV相の一方側コイルエンド導体部33Vが配置されている状態を示す。
図10に示すごとく、同相のコイル導体3の導体端部302同士は、他方側コイルエンド導体部32の他方側渡り線部323において、径方向Rに重なった状態で接合部分327として接合されている。
また、図1、図4に示すごとく、ステータコア2の軸方向一方側L2の端面201Bの外方においては、ステータ1の周方向Cの各部位は、U相の一方側コイルエンド導体部33UとV相の一方側コイルエンド導体部33Vとが軸方向Lに並ぶ部位、V相の一方側コイルエンド導体部33VとW相の一方側コイルエンド導体部33Wとが軸方向Lに並ぶ部位、U相の一方側コイルエンド導体部33UとW相の一方側コイルエンド導体部33Wとが軸方向Lに並ぶ部位とが形成されている。
また、V相のコイルエンド曲線部323Vに対して、U相のコイルエンド曲線部323U及びW相のコイルエンド曲線部323Wを、それぞれ径方向外方R2側及び径方向内方R1側に重ね合わせた状態を複数回(本例では4回)繰り返して、他方側コイルエンド部30Aが形成されている。
また、V相のコイルエンド直線部333Vに対して、U相のコイルエンド直線部333U及びW相のコイルエンド直線部333Wを、それぞれ軸方向外方側及び軸方向内方側に重ね合わせた状態を複数回(本例では4回)繰り返して、一方側コイルエンド部30Bが形成されている。
ステータコア2における各相のスロット21内の径方向Rに重ねて配置したスロット導体部31のうち径方向Rの最外周側に配置した最外周側スロット導体部31に繋がる一方側渡り線部333は、ステータコア2からその軸方向Lに最も離れて配置してある。また、最外周側スロット導体部31の内周側に重なるスロット導体部31に繋がる一方側渡り線部333は、最外周側スロット導体部31に繋がる一方側渡り線部333に対するステータコア2側(軸方向Lの内方)に、軸方向Lに重ねて配置してある。
そして、最外周側スロット導体部31に連結する一方側コイルエンド導体部33のコイルエンド直線部333に対して、内周側スロット導体部31に連結する一方側コイルエンド導体部33のコイルエンド直線部333は、ステータコア2の軸方向Lの内方に配置してある。
この場合には、コア拡張形成部23を延長形成することにより、ステータコア2を軸方向Lに長く形成することができる。これにより、ステータ1によって形成する磁気回路における磁路を拡大することができ、ステータ1を用いて構成する回転電機の出力特性を向上させることができる。
本例においては、まず、図5に示すごとく、成形工程として、ステータコア2に配置するための立体的形状の3相のコイル導体3U、3V、3Wをそれぞれ成形する。このとき、各相のコイル導体3は、連続した1本の電線301によって、ステータコア2の周方向Cを二巡する波巻状の形状に形成する。
また、成形工程においては、3相のコイル導体3U、3V、3Wを、一方側コイルエンド導体部33において周方向Cに延びる各相の一方側渡り線部333が、ティース22の内周端面221より径方向内方R1に配置されるよう成形し、かつ、3相のコイル導体3U、3V、3Wをそれぞれ異なる形状で、各相の一方側渡り線部333が他相の一方側渡り線部333と互いに異なる位置に配設されるよう成形する。
なお、図7に示すごとく、3相のコイル導体3U、3V、3Wを組み合わせたコイル導体組付体35における各スロット導体部31には、スロット用絶縁紙41を配置しておくことができる。
また、図9に示すごとく、スロット用絶縁紙41は、ステータコア2における各スロット21内に配置しておくことができる。この場合、図12に示すごとく、保持治具51に保持したステータコア2の内周側には、スロット用絶縁紙41がステータコア2から抜き出されないようにするための絶縁紙維持治具53を用いることができる。そして、図13、図14に示すごとく、保持治具51に保持したステータコア2内に、コイル導体組付体35を保持した挿入治具52を挿入した部分から、絶縁紙維持治具53を徐々に抜き出すことができる。これにより、ステータコア2にコイル導体組付体35を挿入配置する際に、スロット用絶縁紙41が抜き出されることを防止することができる。
具体的には、本例のステータ1は、図2、図3に示したごとく、他方側コイルエンド導体部32の形状は、従来と同様に、ステータコア2の外周側へ屈曲させることにより、その全体がティース22における内周端面221よりも径方向外方R2に位置する形状となっている。これにより、ステータコア2に3相のコイル導体3U、3V、3Wを挿入配置して形成したステータ1に対して、ロータを挿入配置するときには、他方側コイルエンド導体部32が位置するステータコア2の軸方向他方側L1から挿入配置することができる。そのため、ステータ1に対するロータの配置を容易に行うことができる。
なお、参考として、図15には、両側のコイルエンド導体部92をステータコア2の外周側へ屈曲させて形成した従来のステータ9を示す。
本実施例2の図16〜図34における各文言(構成要素)の符号は、上記実施例1の図1〜図15とは別に取り直したものである。従って、一部の符号が実施例1と重複する場合があるが、実施例1とは別の文言(構成要素)を示すことがある。後述する実施例3においても同様である。
本例のステータ1は、図16に示すごとく、ステータコア2の軸方向Lに沿って形成した複数のスロット21に、分布巻き状態でU相、V相及びW相の3相のコイル3U、3V、3Wを配設してなる。
図16、図17に示すごとく、3相のコイル3U、3V、3Wは、同相のスロット21内においては、同相の複数本のコイル導体4がステータコア2の径方向Rに並んで配置してある。また、3相のコイル3U、3V、3Wは、ステータコア2の軸方向一端面201Aから突出した他方側コイルエンド部30Aにおいては、同相の複数本のコイル導体4がステータコア2の径方向R又は軸方向Lに並んで配置してあると共に、ステータコア2の軸方向他端面201Bから突出した一方側コイルエンド部30Bにおいては、同相の複数本のコイル導体4がステータコア2の径方向内周側R1に屈曲すると共にステータコア2の径方向Rに並んで配置してある。
図16に示すごとく、本例のステータ1は、ハイブリッドカー又は電気自動車等の3相交流モータに用いるものであり、U相、V相及びW相の3相のコイル3U、3V、3Wをステータコア2に組み付けて構成してある。
また、3相のコイル3U、3V、3Wは、銅等からなる導体部(導体母材)の全周に絶縁樹脂等の絶縁被膜を形成してなる角線導体301を用いてそれぞれ構成してあり、この角線導体301は、断面略四角形状を有している。
周方向導体部322は、他方側コイルエンド部30A及び一方側コイルエンド部30Bにおいて、ステータコア2の周方向Cに沿った円弧形状に成形されている。また、周方向導体部322は、一方側コイルエンド部30Bにおいては、直線形状に成形することもできる。
本例の3相のコイル3U、3V、3Wは、同じスロット21内において径方向Rに並べて配置する2本1組のコイル導体4を用い、この2本1組のコイル導体4を、2セット同じスロット21内に径方向Rに並べてステータコア2に配置してある。そして、各スロット21内には、同相の4本のコイル導体4が径方向Rに並んで配置されている。また、互いに隣接する同相のスロット21にも、同様にして4本のコイル導体4が径方向Rに並んで配置されている。
また、3相のコイル3U、3V、3Wは、他方側コイルエンド部30Aにおいては、同相のスロット21に配置した同相の2本1組のコイル導体4がステータコア2の軸方向Lに並んで配置してある。また、互いに隣接する同相のスロット21に配置した同相の2本1組のコイル導体4同士は、ステータコア2の軸方向Lに4列に並んで配置してある。
なお、互いに隣接する同相のスロット21に配置した同相の2本1組のコイル導体4同士は、連続する1本の角線導体301を、ステータコア2の周方向Cを四巡回させて一体に成形することもできる。
図18に示すごとく、一方側コイルエンド部30Bにおいては、同相のスロット21内にステータコア2の径方向Rに並んで配置した同相の2本のコイル導体4は、一方のコイル導体4Aがステータコア2の軸方向Lに対して垂直な状態でステータコア2の径方向内周側R1に屈曲してあると共に、他方のコイル導体4Bがステータコア2の径方向内周側R1に屈曲すると共にステータコア2の軸方向Lに対してオフセットすることにより一方のコイル導体4Aに対してステータコア2の径方向Rに並んで配置してある。
3相のコイル3U、3V、3Wを構成するコイル導体4は、互いに隣接する2つの同相のスロット21(後述する第1スロット導体組S1)から、この2つの同相のスロット21の周方向Cに隣接する2つの同相のスロット21(後述する第2スロット導体組S2)へ跨って配置してある。
また、同相の2本のコイル導体4の導体端部同士は、他方側コイルエンド部30Aに位置するコイルエンド導体部32において、径方向Rに重なった状態で接合されている(図示略)。
図20〜図23には、U相のコイル3Uの形成状態を示す。
図21、図22に示すごとく、第1スロット組S1の内側スロット21A及び第2スロット組S2の内側スロット21Aに配置したU相の第1の2本1組のコイル導体4(N1)は、スロット21内においては径方向Rに並んでおり、スロット21において径方向外周側R2に位置する一方のコイル導体4Aが、一方側コイルエンド部30Bにおいても径方向外周側R2に位置し、スロット21において径方向内周側R1に位置する他方のコイル導体4Bが、一方側コイルエンド部30Bにおいては一方のコイル導体4Aに対して径方向内周側R1に位置している。
また、U相の第3及び第4の2本1組のコイル導体4(N3、N4)においても、第1及び第2の2本1組のコイル導体4(N1、N2)と同様に、各コイル導体4がオフセットして、それぞれの周方向導体部322が径方向Rに整列している。
図25、図26に示すごとく、第1スロット組S1の内側スロット21A及び第2スロット組S2の内側スロット21Aに配置したV相の第1の2本1組のコイル導体4(N1)は、スロット21内においては径方向Rに並んでおり、スロット21において径方向外周側R2に位置する一方のコイル導体4Aが、一方側コイルエンド部30Bにおいても径方向外周側R2に位置し、スロット21において径方向内周側R1に位置する他方のコイル導体4Bが、一方側コイルエンド部30Bにおいては一方のコイル導体4Aに対して径方向内周側R1に位置している。
また、V相の第3及び第4の2本1組のコイル導体4(N3、N4)の周方向他方側C2の部分においては、第1及び第2の2本1組のコイル導体4(N1、N2)の周方向他方側C2の部分と同様に、各コイル導体4がオフセットして、それぞれの周方向導体部322が径方向Rに整列している。
図29、図30に示すごとく、第1スロット組S1の内側スロット21A及び第2スロット組S2の内側スロット21Aに配置したW相の第1の2本1組のコイル導体4(N1)は、スロット21内においては径方向Rに並んでおり、スロット21において径方向外周側R2に位置する一方のコイル導体4Aが、一方側コイルエンド部30Bにおいては径方向内周側R1に位置し、スロット21において径方向内周側R1に位置する他方のコイル導体4Bが、一方側コイルエンド部30Bにおいては一方のコイル導体4Aに対して径方向外周側R2に位置している。
また、W相の第3及び第4の2本1組のコイル導体4(N3、N4)においても、第1及び第2の2本1組のコイル導体4(N1、N2)と同様に、各コイル導体4がオフセットして、それぞれの周方向導体部322が径方向Rに整列している。
図32には、V相のコイル3Vにおける第3及び第4の2本1組のコイル導体4(N3、N4)と、W相のコイル3Wにおける第3及び第4の2本1組のコイル導体4(N3、N4)とを組合せた状態を示す。このとき、一方側コイルエンド部30Bにおいては、W相のコイル3Wにおける周方向導体部322の周方向一方側C1の部分に対する軸方向外方L2に、V相のコイル3Vにおける周方向導体部322の外方側部分326が重なる。そして、W相のコイル3Wにおける周方向導体部322の周方向他方側C2の部分と、V相のコイル3Vにおける周方向導体部322の内方側部分325との軸方向外方L2には、U相のコイル3Uにおける周方向導体部322を配置するための凹部329が形成される。
なお、図示は省略するが、コイル組付体5を形成する際には、3相のコイル3U、3V、3Wの位置を決定する組付用治具を用いることができる。また、コイル組付体5をステータコア2に配置する際にも、挿入配置用治具を用いて、その挿入配置を容易にすることができる。
本例のステータ1は、一方側コイルエンド部30Bの形状に工夫をすることにより、ステータコア2に対する3相のコイル3U、3V、3Wの配置を容易にし、かつステータコア2に配置した後の3相のコイル3U、3V、3Wをさらに成形することを不要にしたものである。
具体的には、本例のステータ1においては、他方側コイルエンド部30Aの形状は、従来と同様に、ステータコア2に配置する前に予めステータコア2の径方向外周側R2へ屈曲させておくことにより、その全体をティース22(スロット21同士の間に位置する部分)における内周端面221よりも径方向外周側R2に位置する形状とすることができる。なお、他方側コイルエンド部30Aに位置するコイルエンド導体部32は、径方向外周側R2に屈曲させて形成することができる。これにより、図17に示すごとく、ステータコア2に3相のコイル3U、3V、3Wを配置して形成したステータ1に対して、ロータ6を挿入配置するときには、他方側コイルエンド部30Aが位置するステータコア2の軸方向一端面201A側から挿入配置することができる。そのため、ステータ1に対するロータ6の配置を容易に行うことができる。
そのため、ステータ1において軸方向他端面201B側に位置するコイルエンド部30Bを軸方向Lに小型化することができる。
本例は、図35〜図44に示すごとく、3相のコイル3U、3V、3Wを構成する2本1組のコイル導体4の形成状態を、上記実施例2と異ならせた例を示す。
本実施例3の図35〜図44における各文言(構成要素)の符号は、上記実施例2の図16〜図34と共通する一方、上記実施例1の図1〜図15とは別に取り直したものである。
第1スロット組S1の内側スロット21A及び第2スロット組S2の内側スロット21Aに配置したU相の第1の2本1組のコイル導体4(N1)は、スロット21内においては径方向Rに並んでおり、スロット21において径方向外周側R2に位置する一方のコイル導体4Aが、一方側コイルエンド部30Bにおいても径方向外周側R2に位置し、スロット21において径方向内周側R1に位置する他方のコイル導体4Bが、一方側コイルエンド部30Bにおいては一方のコイル導体4Aに対して径方向内周側R1に位置している。
また、第1スロット組S1の外側スロット21B及び第2スロット組S2の外側スロット21Bに配置し、外側スロット21BにおいてU相の第2の2本1組のコイル導体4(N2)の径方向内周側R1に重なるU相の第4の2本1組のコイル導体4(N4)は、第2の2本1組のコイル導体4(N2)と同様の構成である。
また、U相の第3及び第4の2本1組のコイル導体4(N3、N4)においても、第1及び第2の2本1組のコイル導体4(N1、N2)と同様に、各コイル導体がオフセットして、それぞれの周方向導体部322が径方向Rに整列している。
図40、図41には、W相のコイル3Wの形成状態を示す。W相のコイル3Wにおいても、第1〜第4の2本1組のコイル導体4(N1〜N4)の構成は、U相のコイル3Uと同様である。
図42には、V相のコイル3Vにおける第3及び第4の2本1組のコイル導体4(N3、N4)と、W相のコイル3Wにおける第3及び第4の2本1組のコイル導体4(N3、N4)とを組合せた状態を示す。このとき、一方側コイルエンド部30Bにおいては、W相のコイル3Wにおける周方向導体部322の周方向一方側C1の部分に対する軸方向外方L2に、V相のコイル3Vにおける周方向導体部322の外方側部分326が重なる。そして、W相のコイル3Wにおける周方向導体部322の周方向他方側C2の部分と、V相のコイル3Vにおける周方向導体部322の内方側部分325との軸方向外方L2には、U相のコイル3Uにおける周方向導体部322を配置するための凹部329が形成される。
その後、図35に示すごとく、3相のコイル3U、3V、3W全体を組み合わせてなるコイル組付体5を、一方側コイルエンド部30Bの側からステータコア2における全体のスロット21に挿入配置して、ステータ1を形成することができる。
本例においても、その他の構成は上記実施例2と同様であり、上記実施例2と同様の作用効果を得ることができる。
Claims (15)
- ステータコアの軸方向に延びる複数のスロットに、分布巻き状態でU相、V相及びW相の3相のコイル導体を配設したステータにおいて、
上記3相のコイル導体は、角線導体からなると共に、上記スロット内に配置されたスロット導体部と、異なる上記スロット内に配置された上記スロット導体部同士を互いに連結して上記ステータコアの軸方向両側に一対に配置されたコイルエンド導体部とをそれぞれ有し、
軸方向一方側に位置する上記コイルエンド導体部である一方側コイルエンド導体部において周方向に延びる各相の一方側渡り線部は、上記スロットの周方向両側に設けられたティースの内周端面より径方向内方に配置され、かつ、他相の一方側渡り線部と軸方向に重ねて配置されており、
上記3相のコイル導体のうちのいずれかの相のコイル導体における上記一方側渡り線部は、周方向一方側であって軸方向内方側に位置する内方側部分が、他相のコイル導体における上記一方側渡り線部と軸方向位置が揃っており、周方向他方側であって軸方向外方側に位置する外方側部分が、残りの相のコイル導体における上記一方側渡り線部と軸方向位置が揃っており、
3相の上記一方側コイルエンド導体部における上記一方側渡り線部は、2相分の軸方向幅の範囲内で配置されていることを特徴とするステータ。 - 請求項1において、上記3相のコイル導体のうちの2相のコイル導体における上記一方側渡り線部は、軸方向に互いにオフセットした位置に配設され、かつ、残りの1相のコイル導体における上記一方側渡り線部は、上記2相のコイル導体における一方側渡り線部の周方向端部同士の間で軸方向に屈曲して、該2相のコイル導体における一方側渡り線部の軸方向に重ねて配置されていることを特徴とするステータ。
- 請求項1又は2において、上記各相の一方側渡り線部は、上記ティースの内周端面より径方向内方において、他の同相の一方側渡り線部と径方向に重ねて配置されていることを特徴とするステータ。
- 請求項1〜3のいずれか一項において、上記ステータコアにおける各相の上記スロット内には、各相の上記スロット導体部が径方向に少なくとも2本重ねて配置されており、
該径方向に重ねて配置した上記スロット導体部のうち径方向最外周側に配置した最外周側スロット導体部に繋がる上記一方側コイルエンド導体部は、上記ステータコアの軸方向端面から軸方向外方に最も離れて配置されており、
上記最外周側スロット導体部の内周側に重なる内周側スロット導体部に繋がる上記一方側コイルエンド導体部は、上記最外周側スロット導体部に繋がる上記一方側コイルエンド導体部に対する軸方向内方に重ねて配置されていることを特徴とするステータ。 - 請求項4において、上記3相のコイル導体においては、上記最外周側スロット導体部と上記一方側渡り線部とを連結するコイルエンド連結部の曲率半径に比べて、上記内周側スロット導体部と上記一方側渡り線部とを連結するコイルエンド連結部の曲率半径が小さくしてあることを特徴とするステータ。
- 請求項1〜5のいずれか一項において、軸方向他方側に位置する上記コイルエンド導体部である他方側コイルエンド導体部において周方向に延びる各相の他方側渡り線部は、上記ティースの内周端面より径方向外方に配置され、かつ、他の同相の他方側渡り線部と径方向に重ねて配置されていることを特徴とするステータ。
- 請求項6において、上記各相の他方側渡り線部は、他相の上記他方側渡り線部と径方向に重ねて配置されていることを特徴とするステータ。
- 請求項6又は7において、上記ステータコアには、互いに隣接する2つのU相の上記スロットと、互いに隣接する2つのV相の上記スロットと、互いに隣接する2つのW相の上記スロットとが、順次繰り返し形成されており、
上記3相のコイル導体は、互いに隣接する同相のスロット内においては、同相の複数本のコイル導体がそれぞれ上記ステータコアの径方向に並んで配置されており、かつ、上記一方側コイルエンド導体部においては、互いに隣接する同相のスロットの一方に配置された上記同相の複数本のコイル導体と、互いに隣接する同相のスロットの他方に配置された上記同相の複数本のコイル導体とが、上記ステータコアの軸方向に並んで配置されていると共に、上記他方側コイルエンド導体部においては、互いに隣接する同相のスロットの一方に配置された上記同相の複数本のコイル導体と、互いに隣接する同相のスロットの他方に配置された上記同相の複数本のコイル導体とが、上記ステータコアの径方向に並んで配置されていることを特徴とするステータ。 - 請求項8において、上記3相のコイル導体は、上記互いに隣接する同相のスロット内においては、同相の2本のコイル導体がそれぞれ上記ステータコアの径方向に並んで配置されており、かつ、上記一方側コイルエンド導体部においては、互いに隣接する同相のスロットの一方に配置された上記同相の2本のコイル導体と、互いに隣接する同相のスロットの他方に配置された上記同相の2本のコイル導体とが、上記ステータコアの径方向に4列に並んで配置されていると共に、上記他方側コイルエンド導体部においては、互いに隣接する同相のスロットの一方に配置された上記同相の2本のコイル導体と、互いに隣接する同相のスロットの他方に配置された上記同相の2本のコイル導体とが、上記ステータコアの軸方向に4列、又は軸方向及び径方向に2列ずつ並んで配置されていることを特徴とするステータ。
- 請求項9において、上記一方側コイルエンド導体部においては、上記同相のスロット内に上記ステータコアの径方向に並んで配置された上記同相の2本のコイル導体は、一方のコイル導体が上記ステータコアの軸方向に対して垂直な状態で上記ステータコアの径方向内周側に屈曲されていると共に、他方のコイル導体が上記ステータコアの径方向内周側に屈曲すると共に上記ステータコアの軸方向に対してオフセットすることにより上記一方のコイル導体に対して上記ステータコアの径方向に並んで配置されていることを特徴とするステータ。
- 請求項6〜10のいずれか一項において、上記各相のコイル導体は、上記ステータコアの周方向を1回又は複数回巡回する形状に形成され、かつ、上記ステータコアの径方向に複数段に重ねて配置されており、
同相の上記コイル導体の導体端部同士は、上記他方側コイルエンド導体部の上記他方側渡り線部において、径方向に重なった状態で接合されていることを特徴とするステータ。 - 請求項1〜11のいずれか一項において、上記3相のコイル導体は、上記スロット内から軸方向一方側のコイルエンド導体部と軸方向他方側のコイルエンド導体部とに交互に位置して上記ステータコアの周方向を巡回する波巻形状に形成されており、
上記軸方向一方側のコイルエンド導体部においては、V相のコイルにおける上記各コイル導体は、上記ステータコアの周方向における中心部分において、上記ステータコアの軸方向にオフセットして、上記ステータコアの周方向一方側であって軸方向内方側に位置する内方側部分と上記ステータコアの周方向他方側であって軸方向外方側に位置する外方側部分とを有しており、
U相のコイルにおける上記各コイル導体は、上記V相のコイルにおける各コイル導体の上記内方側部分に対して上記ステータコアの軸方向外方に重なって配置されており、
W相のコイルにおける上記各コイル導体は、上記V相のコイルにおける各コイル導体の上記外方側部分に対して上記ステータコアの軸方向内方に重なって配置されていることを特徴とするステータ。 - ステータコアの軸方向に延びる複数のスロットに、分布巻き状態でU相、V相及びW相の3相のコイル導体を配設してなり、該3相のコイル導体が、上記スロット内に配置されたスロット導体部と、異なる上記スロット内に配置された上記スロット導体部同士を互いに連結して上記ステータコアの軸方向両側に一対に配置されたコイルエンド導体部とをそれぞれ有してなるステータの製造方法において、
上記3相のコイル導体を、軸方向一方側に位置する上記コイルエンド導体部である一方側コイルエンド導体部において周方向に延びる各相の一方側渡り線部が、上記スロットの周方向両側に設けられたティースの内周端面より径方向内方に配置されるよう成形し、かつ、上記3相のコイル導体をそれぞれ異なる形状で、上記各相の一方側渡り線部が他相の上記一方側渡り線部と互いに異なる位置に配設されるよう成形する成形工程と、
上記成形された3相のコイル導体を、上記一方側コイルエンド導体部から先に、上記ステータコアの軸方向一方側の端面から軸方向に沿って上記スロット内に挿入する挿入工程とを含むことを特徴とするステータの製造方法。 - 請求項13において、上記成形工程を行った後であって上記挿入工程を行う前には、上記3相のコイル導体のすべてを上記スロット内に挿入する前に組み合わせてコイル導体組付体を形成する組合せ工程を行い、
上記挿入工程においては、上記コイル導体組付体を軸方向に沿って上記スロット内に挿入することを特徴とするステータの製造方法。 - 請求項13又は14において、上記成形工程においては、上記3相のコイル導体のうちの2相のコイル導体における上記一方側渡り線部を、軸方向に互いにオフセットさせて成形し、かつ、残りの1相のコイル導体における上記一方側渡り線部を、上記2相のコイル導体における一方側渡り線部の軸方向に重ねて配置するように、該2相のコイル導体における一方側渡り線部の周方向端部同士の間で軸方向に屈曲させることを特徴とするステータの製造方法。
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