JP5509896B2 - ステータコイル及びモータ - Google Patents
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Description
また、特許文献2で開示された従来技術においては、巻き治具によって束ねられた複数の導体線の断面形状を、スロットの断面形状に合わせて形成することができるので、導体線の占積率を向上させることができるが、巻き治具が必要となり装置が大型化する問題がある。
以下、第1の実施形態に係るステータコイル13を図1〜図4に基づいて説明する。
第1の実施形態に係るステータコイル13は、モータ10に適用したものである。図1に示すように、モータ10は、円筒状のステータ11と、ステータ11の内周側に所定ピッチで形成されたスロット12と、複数のスロット12に収納されたステータコイル13と、ステータ11の内周側にギャップを介して回転自在に配置されたロータ14とを備えている。
ロータ14の外周部には、極性が周方向に交互に異なる多数の永久磁石(図示せず)が取り付けられている。分布巻されたステータコイル13に位相の異なる交流を印加することにより、ステータ11に回転磁界を発生させ、この回転磁界によりロータ14が回転駆動される。
図2及び図3に示すように、湾曲部22、23は、コイルエンド部18、19の他部と曲率が異なり、他部より曲率が大きくなるように形成されている。湾曲部22、23は、平角線がフラットワイズ状に折り曲げて形成されている。なお、フラットワイズ状に折り曲げるとは、平角線の平板面側を折り曲げることを指す。また、コイルエンド部18、19の他部とは、コイルエンド部18、19の湾曲部22、23が形成されている部分を除いた部分を指す。
ステータコイル13のステータ11への組付け時においては、図4(a)に示すように、先ず、ステータコイル13をステータ11の内周側に、湾曲部22、23が外周方向を向くように配置する。
なお、ステータコイル13のスロット収納部16、17は、ステータ11の軸方向の長さ(厚さ)よりも長く、コイルエンド部18、19がステータ11と干渉しないように予め設定されている。
(1)コイルエンド部18、19にステータ11の円周方向へ湾曲する湾曲部22、23が形成されているので、ステータコイル13をステータ11の内周側(ステータ11の径方向)より挿入させるとき、湾曲部22、23の弾性を利用して両スロット収納部16、17を互いに接近させる方向に圧縮変形させて、スロット12の開口部12aよりステータコイル13を簡単に挿入させることができる。また、平角線を使用しているので、一つのスロット12に対する導体線の占積率の低下を防止できる。
(2)ステータコイル13をステータ11の内周側(ステータ11の径方向)より挿入させることができるので、ステータ11の外側に組付けのための余分なスペースを必要とせず、スペースの節約を行える。
(3)湾曲部22、23はコイルエンド部18、19の他部と曲率が異なり、他部より曲率が大きくなるように形成されているので、湾曲部22、23にてステータコイル13の圧縮変形を容易に行うことができる。
(4)湾曲部22、23は平角線をフラットワイズ状に折り曲げて形成すれば良いので、通常の加工機を用いて容易に加工することができる。
次に、第2の実施形態に係るステータコイル30を図5〜図8に基づいて説明する。
この実施形態は、第1の実施形態におけるステータコイル13の形状を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
スロット収納部31、32と連結部39、40とは平角線がエッジワイズ状に巻回して形成され、連結部39、40とコイルエンド部33、34とは、所定角度となるように平角線をフラットワイズ状に折り曲げて形成されている。
図5及び図6に示すように、湾曲部37、38は、コイルエンド部33、34の他部と曲率が異なり、他部より曲率が大きくなるように形成されている。湾曲部37、38は、平角線がフラットワイズ状に折り曲げて形成されている。
そして、コイルエンド部33、34は、スロット収納部31、32よりもステータ11の外周方向に向けて屈曲して形成され、ステータ11の外周面11aより外側に位置するように配置されている。
ステータコイル30のステータ11への組付け時においては、図8(a)に示すように、先ず、ステータコイル30をステータ11の内周側に、湾曲部37、38が外周方向を向くように配置する。
なお、ステータコイル30のスロット収納部31、32は、ステータ11の軸方向の長さ(厚さ)よりも長く、連結部39、40がステータ11と干渉しないように予め設定されている。
次に、第3の実施形態に係るステータコイルを図9〜図10に基づいて説明する。
この実施形態は、第1の実施形態におけるステータコイル13と、第2の実施形態におけるステータコイル30とを組合せて使用したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
第1ステータコイル51は、コイルエンド部54、55がスロット収納部52、53よりもステータ11の外周方向に向けて屈曲して形成されると共に、スロット収納部52、53がスロット12の深さ方向に対して平角線を平行に重ねて形成されている。コイルエンド部54、55には湾曲部56、57が形成されている。(形状は、第2の実施形態におけるステータコイル30と同等である。)
第2ステータコイル58は、上記3個のスロット12のうち間に空きスロット12を挟んだ両側のスロット12に湾曲部63、64を外周方向に向けてスロット収納部59、60がそれぞれ装着されている。第2ステータコイル58のコイルエンド部61、62は、ステータ11の外周面11aより内側、即ち、第1ステータコイル51のコイルエンド部54、55よりもステータ11の内周側に位置するように配置されている。
第1ステータコイル51及び第2ステータコイル58のステータ11への組付け時においては、図10(a)に示すように、先ず、第1ステータコイル51をステータ11の内周側に湾曲部56、57が外周方向を向くように配置し、圧縮変形させてスロット収納部52、53を所定のスロット12の開口部12aから挿入させる。
このとき、先に装着された第1ステータコイル51のコイルエンド部54、55は、ステータ11の外周面11aより外側に位置するように配置されているので、ステータ11の外周面11aより内側に位置するように配置されたコイルエンド部61、62がコイルエンド部54、55と干渉することを防止できる。
このように、形状の異なる第1ステータコイル51及び第2ステータコイル58を円周方向にオーバーラップさせて分布巻を構成することができるので、スロットへのコイル(導体線)の占積率を向上可能である。
○ 第1の実施形態〜第3の実施形態においては、各コイルエンド部に形成される湾曲部の数を一つとして説明したが、湾曲部を複数形成し波型としてもよいし、その他弾性変形しやすい形状であれば良い。
11 ステータ
12 スロット
12a 開口部
13 ステータコイル
14 ロータ
16 スロット収納部
17 スロット収納部
18 コイルエンド部
19 コイルエンド部
22 湾曲部
23 湾曲部
30 ステータコイル
31 スロット収納部
32 スロット収納部
33 コイルエンド部
34 コイルエンド部
37 湾曲部
38 湾曲部
51 第1ステータコイル
52 スロット収納部
53 スロット収納部
54 コイルエンド部
55 コイルエンド部
56 湾曲部
57 湾曲部
58 第2ステータコイル
59 スロット収納部
60 スロット収納部
61 コイルエンド部
62 コイルエンド部
63 湾曲部
64 湾曲部
Claims (5)
- 弾性を有する平角線で形成され、モータのステータのスロットに分布巻で装着されるステータコイルにおいて、
複数の前記スロットに収納されるスロット収納部と、前記複数のスロット収納部の端部を連結するコイルエンド部とを有し、
前記コイルエンド部に、前記ステータの円周方向へ湾曲し、前記ステータの外周方向に大きく突出するようにして弾性変形可能な湾曲部が形成されていることを特徴とするステータコイル。 - 前記湾曲部は、前記コイルエンド部の他部と曲率が異なることを特徴とする請求項1に記載のステータコイル。
- 前記ステータコイルはエッジワイズ巻であり、前記湾曲部は、前記平角線がフラットワイズ状に折り曲げられて形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のステータコイル。
- 前記コイルエンド部は、前記スロット収納部よりも前記ステータの外周方向に向けて屈曲して形成され、前記スロット収納部は前記スロットの深さ方向に対して前記平角線を平行に重ねて形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のステータコイル。
- 円筒状のステータと、前記ステータのスロットに分布巻にて装着される平角線よりなるステータコイルと、前記ステータの内周側に配置されたロータとを備えたモータであって、
前記ステータコイルは複数の前記スロットに収納されたスロット収納部と、前記複数のスロット収納部の端部を連結するコイルエンド部とを有し、前記コイルエンド部に、前記ステータの円周方向へ湾曲し、前記ステータの外周方向に大きく突出するようにして弾性変形可能な湾曲部が形成され、前記コイルエンド部が前記スロット収納部よりも前記ステータの外周方向に向けて屈曲して形成されると共に、前記スロット収納部が前記スロットの深さ方向に対して前記平角線を平行に重ねて形成されている第1ステータコイルと、前記スロット収納部が前記スロットの深さ方向に対して前記平角線を直角に重ねて形成される第2ステータコイルとからなり、
前記第1ステータコイル及び前記第2ステータコイルは、特定のスロットを跨いで前記第2ステータコイルの前記コイルエンド部が前記第1ステータコイルの前記コイルエンド部よりも前記ステータの内周側に位置してそれぞれ円周方向に配置されていることを特徴とするモータ。
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