JP5915151B2 - Motor coil - Google Patents
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本発明は、回転電機の波巻き巻線及びその固定方法に関する。 The present invention relates to a wave winding of a rotating electrical machine and a fixing method thereof.
モータ等の回転電機の固定子巻線や回転子巻線の巻装方法として、導体を波状に巻装する波巻き巻装方式が知られている。例えば、波巻き巻装方式の一例として、非特許文献1及び2に記載の電動機用巻線が挙げられる。非特許文献1及び2に記載の発明は、ヘリカル巻線を用いてスロットレスの電動機用巻線を形成している。
As a method for winding a stator winding or a rotor winding of a rotating electric machine such as a motor, a wave winding method in which a conductor is wound in a wave shape is known. For example, the winding for electric motors described in
しかしながら、非特許文献1及び2に記載の発明では、ステータコアはスロットを備えていないので、ロータとステータ間の空隙部分における磁束密度が小さく、出力トルクが比較的大きい電動機には適用が困難であった。また、回転電機に広く使用されている3相コイルを巻装する場合には、コイル端部に重なりが生じるため、コイル端部のスペースが大きくなり、回転電機の体格が増大するという問題があった。
However, in the inventions described in Non-Patent
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、コイル端部における高占積率化を図り、スロットを備えるステータコアを有する回転電機に適用可能なヘリカル巻シート状コイルを備えるモータコイルを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a motor coil provided with a helically wound sheet-like coil that can be applied to a rotating electrical machine having a stator core with slots, with a high space factor at the coil end. The task is to do.
請求項1に係るモータコイルは、円環状に形成されたステータコアの各スロットに交互に挿通される往き導体部及び還り導体部からなるコイル辺部と、コイル辺部と一体に形成されて往き導体部及び還り導体部の同一側端部を接続するコイル端部と、を有するコイル導体がヘリカル状につながり波巻き構成となるようにしたヘリカル巻シート状コイルがステータコアの径方向に巻き重ねられているモータコイルであって、ヘリカル巻シート状コイルは、コイル辺部がシート厚さ方向に積層されて2層に形成されており、コイル端部が、2層の異なる層に配される往き導体部及び還り導体部を波巻き方向に順に接続してコイル要素を形成し、同一スロット内で隣接するコイル要素を一対として、コイル要素が2磁極ピッチ毎に可動子磁極の移動方向に配されて接続される一対のコイルユニットが互いに直列接続されて相単位コイルを形成し、同相の電磁気的に位相の異なる相単位コイルが直列接続されており、ステータコアは、径方向の内周側にヘリカル巻シート状コイルを備えており、ヘリカル巻シート状コイルは、ステータコアの周方向に沿って多重に周回するように、ステータコアのスロット底部側からスロット開口部側に向かう方向である径方向内側に向かって巻き重ねられており、コイル端子部を出発点とするヘリカル巻シート状コイルのモータ回転軸方向のコイル端子部取り出し側から視た周回方向が、ヘリカル巻きの巻き方向と逆方向になるようにステータコアに取付けられている。
請求項2に係るモータコイルは、円環状に形成されたステータコアの各スロットに交互に挿通される往き導体部及び還り導体部からなるコイル辺部と、コイル辺部と一体に形成されて往き導体部及び還り導体部の同一側端部を接続するコイル端部と、を有するコイル導体がヘリカル状につながり波巻き構成となるようにしたヘリカル巻シート状コイルがステータコアの径方向に巻き重ねられているモータコイルであって、ヘリカル巻シート状コイルは、コイル辺部がシート厚さ方向に積層されて2層に形成されており、コイル端部が、2層の異なる層に配される往き導体部及び還り導体部を波巻き方向に順に接続してコイル要素を形成し、同一スロット内で隣接するコイル要素を一対として、コイル要素が2磁極ピッチ毎に可動子磁極の移動方向に配されて接続される一対のコイルユニットが互いに直列接続されて相単位コイルを形成し、同相の電磁気的に位相の異なる相単位コイルが直列接続されており、ステータコアは、径方向の外周側にヘリカル巻シート状コイルを備えており、ヘリカル巻シート状コイルは、ステータコアの周方向に沿って多重に周回するように、ステータコアのスロット底部側からスロット開口部側に向かう方向である径方向外側に向かって巻き重ねられており、コイル端子部を出発点とするヘリカル巻シート状コイルのモータ回転軸方向のコイル端子部取り出し側から視た周回方向が、ヘリカル巻きの巻き方向と同じ方向になるようにステータコアに取付けられている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a motor coil comprising a forward conductor portion and a return conductor portion alternately inserted into slots of a stator core formed in an annular shape, and a forward conductor formed integrally with the coil side portion. A helically wound sheet-like coil wound in a radial direction of the stator core, the coil conductor having a coil end portion connecting the same side end portion of the return portion and the return conductor portion connected in a helical manner to form a wave winding configuration The helically wound sheet-like coil is a forward conductor in which coil side portions are laminated in the sheet thickness direction and formed in two layers, and coil end portions are arranged in two different layers. Coil element is formed by connecting the coil part and the return conductor part in turn in the wave winding direction, and a pair of adjacent coil elements in the same slot is used. A pair of coil units connected is arranged in the direction is connected in series with each other to form a phase unit coil, electromagnetically different phases unit coil phases of the same phase are connected in series, the stator core, of the radial A helically wound sheet-like coil is provided on the circumferential side, and the helically wound sheet-like coil has a diameter in a direction from the slot bottom side to the slot opening side of the stator core so as to lap around the circumferential direction of the stator core. The winding direction of the helically wound sheet coil starting from the coil terminal portion is the direction opposite to the winding direction of the helical winding when viewed from the coil terminal portion take-out side in the motor rotation axis direction. Is attached to the stator core.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a motor coil comprising a forward conductor portion and a return conductor portion alternately inserted into each slot of a stator core formed in an annular shape, and a forward conductor formed integrally with the coil side portion. A helically wound sheet-like coil wound in a radial direction of the stator core, the coil conductor having a coil end portion connecting the same side end portion of the return portion and the return conductor portion connected in a helical manner to form a wave winding configuration The helically wound sheet-like coil is a forward conductor in which coil side portions are laminated in the sheet thickness direction and formed in two layers, and coil end portions are arranged in two different layers. Coil element is formed by connecting the coil part and the return conductor part in turn in the wave winding direction, and a pair of adjacent coil elements in the same slot is used. A pair of coil units arranged in a direction and connected to each other are connected in series to form a phase unit coil, and phase unit coils having the same phase and different electromagnetic phases are connected in series, and the stator core has a radially outer periphery. A helically wound sheet-like coil is provided on the side, and the helically wound sheet-like coil is a radial direction that is a direction from the slot bottom side to the slot opening side of the stator core so as to circulate in multiple directions along the circumferential direction of the stator core. The winding direction of the helically wound sheet-like coil starting from the coil terminal portion is the same as the helical winding direction as viewed from the coil terminal portion take-out side in the motor rotation axis direction. It is attached to the stator core.
請求項3に係るモータコイルのヘリカル巻シート状コイルは、請求項1または請求項2において、可動子磁極の移動方向の隣接するコイル辺部間が、ステータコアの磁極歯部を収容可能に離間されている。
The helically wound sheet-like coil of the motor coil according to
請求項4に係るモータコイルのヘリカル巻シート状コイルは、請求項1〜3のいずれか1項において、コイルユニットが、複数の細線を並列に配列した並列細線からなる。 A helically wound sheet-like coil of a motor coil according to a fourth aspect of the present invention is the coil unit according to any one of the first to third aspects, wherein the coil unit is composed of parallel fine wires in which a plurality of fine wires are arranged in parallel.
請求項5に係るモータコイルのヘリカル巻シート状コイルは、請求項4において、細線同士が交差しないように巻装されている。
Helically-wound sheet-shaped coil of a motor coil according to
請求項6に係るモータコイルは、請求項1〜5のいずれか1項において、コイル辺ピッチ、コイル端部の高さ及びコイル辺部の断面形状のうちの少なくともひとつが、ステータコアへの取り付け周毎に異なり、コイル端部の断面形状は、コイルユニット間で共通の形状部分を有する。
Motor coil according to
請求項1に係るモータコイルによれば、ヘリカル巻シート状コイルは、同一スロット内で隣接するコイル要素を一対として、コイル要素が2磁極ピッチ毎に可動子磁極の移動方向に配されているので、可動子磁極の移動方向のコイル要素間の相対的な位置関係を保持することができる。さらに、厚さ方向に2層に形成されるコイル辺部の異なる層に配される往き導体部及び還り導体部は、コイル端部によってヘリカル状につながり波巻き構成となるように順に接続されてコイルユニットが形成されているので、コイル端部にて構成導体毎に整列して規則正しく層間を渡らせることができる。そのため、コイル端部同士の重なりを3次元的に、きめ細かく回避することができ、コイル端部の占積率が向上してコイル端部のスペースを小さくすることができる。また、全節巻の波巻き構成において、同相の電磁気的に位相の異なる相単位コイルは、1磁極内に位置するコイル辺部の電流方向が一致するように直列接続されているので、短節巻の効果を得ることができ、トルクリプル等を低減することができる。さらに、コイル端部を短くしてコンパクトにできるので、漏れリアクタンスを減少させることができる。
また、請求項1または請求項2に係るモータコイルによれば、コイル素線端部及びコイル端子部をステータコアのスロット径方向端部に配置することができるので、コイル素線端部及びコイル端子部をコイル端部と交差しないように引回すことができ、回転電機を小型化することができる。
According to the motor coil of the first aspect, the helically wound sheet-like coil has a pair of adjacent coil elements in the same slot, and the coil elements are arranged in the moving direction of the mover magnetic pole every two magnetic pole pitches. The relative positional relationship between the coil elements in the moving direction of the mover magnetic pole can be maintained. Further, the forward conductor portion and the return conductor portion arranged on different layers of the coil side portions formed in two layers in the thickness direction are connected in order so as to be helically connected by the coil end portions to form a wave winding configuration. Since the coil unit is formed, it is possible to regularly arrange the layers between the constituent conductors at the end of the coil. Therefore, the overlapping of the coil end portions can be finely avoided three-dimensionally, the space factor of the coil end portions can be improved, and the space of the coil end portions can be reduced. Further, in the full-pitch wave winding configuration, the phase unit coils having the same phase and different electromagnetic phases are connected in series so that the current directions of the coil sides located in one magnetic pole coincide with each other. Winding effects can be obtained, and torque ripple and the like can be reduced. Furthermore, since the coil end can be shortened and made compact, leakage reactance can be reduced.
In addition, according to the motor coil according to
請求項3に係るモータコイルによれば、ヘリカル巻シート状コイルは、可動子磁極の移動方向の隣接するコイル辺部間が、ステータコアの磁極歯部を収容可能に離間されているので、スロットを備えるステータコアを有する回転電機に用いることができる。
According to the motor coil according to
請求項4に係るモータコイルによれば、ヘリカル巻シート状コイルは、コイルユニットが、複数の細線を並列に配列した並列細線からなるので、コイル導体部に発生する渦電流損を低減させることができ、モータ効率が向上する。また、コイル成形に要する力を小さくすることができるので、成形性が向上してコイル製作が容易になる。
According to the motor coil according to
請求項5に係るモータコイルによれば、ヘリカル巻シート状コイルは、細線同士が交差しないように巻装されているので、コイル端部をコンパクトにして占積率を高めることができ、回転電機を小型化、低コスト化することができる。
According to the motor coil according to
請求項6に係るモータコイルによれば、コイル辺ピッチ又はコイル端部の高さがステータコアに取り付ける円周に合わせて形成されているので、取り付け周毎にコイル長を適切にすることができ、回転電機を小型化、低コスト化することができる。また、コイル辺部の断面形状が取り付け周毎に異なるので、コイル辺部における占積率を高めることができる。さらに、コイル端部の断面形状は、コイルユニット間で共通の形状部分を有するので、コイル端部をコンパクトにすることができる。
According to the motor coil according to
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態について共通の箇所には共通の符号を付して対応させることにより重複する説明を省略する。なお、各図は概念図であり、細部構造の寸法まで規定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the overlapping description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting a common code | symbol to a common location about each embodiment, and making it respond | correspond. Each figure is a conceptual diagram and does not define the dimensions of the detailed structure.
(1)ヘリカル巻シート状コイル
図1は、ヘリカル巻シート状コイルの1相の単位コイル分を示す模式図である。(b)は、コイル導体が巻芯に巻装された状態を示しており、(c)は、(b)において、巻芯を取り除いた状態を示している。(d)は、紙面奥側(A側)のコイル導体の巻装状態(B側からの透視図)を示しており、(e)は、紙面手前側(B側)のコイル導体の巻装状態を示している。
(1) Helical Wound Sheet Coil FIG. 1 is a schematic diagram showing a unit coil of one phase of a helical wound sheet coil. (B) has shown the state by which the coil conductor was wound by the winding core, (c) has shown the state which removed the winding core in (b). (D) shows the winding state (perspective view from the B side) of the coil conductor on the back side (A side) of the drawing, and (e) shows the winding of the coil conductor on the front side (B side) of the drawing. Indicates the state.
図1の実線は、巻線ピッチS10の位置から6巻線ピッチ(1磁極ピッチ)毎にコイル導体が巻装された状態を示している。実線で示すコイルユニット1aは、巻線ピッチS10の位置において、紙面手前側(B側)から紙面奥側(A側)の方向に巻装されており、巻線ピッチS10、S16、S22、S28及びS34において、コイルユニット1aは、巻芯の短手方向(巻芯軸に垂直な方向)に直線状に延びるコイル辺部10aが形成されている。図1のB側からA側に向けてコイル導体が巻装されるときに形成されるコイル辺部10aを往き導体部11aと呼称し、A側からB側に向けて巻装されるときに形成されるコイル辺部10aを還り導体部12aと呼称する。往き導体部11a及び還り導体部12aの同一側端部は、コイル辺部10aと一体に形成されるコイル端部20aによって接続されている。コイル端部20aは、巻線ピッチS13、S19、S25、S31及びS37において巻き曲げられて、巻き曲げ部21aがそれぞれ形成されている。
The solid line in FIG. 1 shows a state in which the coil conductor is wound every six winding pitches (one magnetic pole pitch) from the position of the winding pitch S10. The
図1に示すように、本明細書では、半磁極ピッチ分のコイル端部20aと、往き導体部11aと、1磁極ピッチ分のコイル端部20aと、還り導体部12aと、半磁極ピッチ分のコイル端部20aと、を有するコイル導体をコイル要素4aと呼称する。コイル要素4aが2磁極ピッチ毎に巻芯の長手方向(巻芯軸方向)に配されて接続された状態のコイル導体をコイルユニット1aと呼称する。
As shown in FIG. 1, in this specification, the
図1の破線は、実線で示すコイルユニット1aと同様に、巻線ピッチS10の位置から6巻線ピッチ(1磁極ピッチ)毎にコイル導体が巻装された状態を示している。破線で示すコイルユニット1bは、巻線ピッチS10の位置において、紙面奥側(A側)から紙面手前側(B側)の方向に巻装されている点が実線で示すコイルユニット1aと異なる。破線で示すコイルユニット1bは、実線で示すコイルユニット1aと同様に巻線ピッチS10、S16、S22、S28及びS34においてコイル辺部10bが形成されており、コイル辺部10bは、往き導体部11b及び還り導体部12bからなる。また、往き導体部11b及び還り導体部12bの同一側端部は、コイル辺部10bと一体に形成されるコイル端部20bによって接続されている。コイル端部20bは、巻線ピッチS13、S19、S25、S31及びS37において巻き曲げられて、巻き曲げ部21bがそれぞれ形成されている。
The broken line in FIG. 1 shows a state in which the coil conductor is wound every six winding pitches (one magnetic pole pitch) from the position of the winding pitch S10, similarly to the
コイルユニット1aと同様に、本明細書では、半磁極ピッチ分のコイル端部20bと、往き導体部11bと、1磁極ピッチ分のコイル端部20bと、還り導体部12bと、半磁極ピッチ分のコイル端部20bと、を有するコイル導体をコイル要素4bと呼称する。コイル要素4bが2磁極ピッチ毎に巻芯の長手方向(巻芯軸方向)に配されて接続された状態のコイル導体をコイルユニット1bと呼称する。実線で示すコイルユニット1aと破線で示すコイルユニット1bは、シート厚さ方向に対をなしている。
Similar to the
コイルユニット1aのコイル辺部10aとコイルユニット1bのコイル辺部10bとがシート厚さ方向に隣接して密着するように加圧成形すると、コイル辺部10a及びコイル辺部10bは、巻芯の長手方向(巻芯軸方向)に2層に亘って2磁極ピッチずつ離間された状態で整列する。紙面奥側(A側)に形成されるコイル辺部10a及びコイル辺部10bを第1層と呼称し、紙面手前側(B側)に形成されるコイル辺部10a及びコイル辺部10bを第2層と呼称する。図1(a)及び(f)は、第1層及び第2層におけるコイル導体の層渡り状態を示している。これらの図では、層間を接続する部分が最短となるようにコイル導体の層渡り状態を模式的に図示している。なお、コイルユニット1a、1bがステータコアに取り付けられた際には、図1に示す巻芯の長手方向(巻芯軸方向)は、可動子磁極の移動方向に相当する。
When pressure forming so that the
図2は、ヘリカル巻シート状コイルの3相分を示す模式図である。図2は、図1の(a)〜(f)にそれぞれ対応しており、図2に示す巻線ピッチSは、図1に示す巻線ピッチSに対応している。図3は、図2のAA−AA断面図を示している。本実施形態では、同一スロット内で隣接する実線で示すコイル要素4aと破線で示すコイル要素4bを一対として、一対のコイル要素4a、4bが2磁極ピッチ毎に巻芯の長手方向(巻芯軸方向)に配されている。例えば、図2及び図3に示すように、巻線ピッチS10の第2層と巻線ピッチS16の第1層との間でコイル要素4aが形成され、これと対になるコイル要素4bは、巻線ピッチS10の第1層と巻線ピッチS16の第2層との間で形成されている。同様にして、1巻線ピッチ進んだ巻線ピッチS11の第2層と巻線ピッチS17の第1層との間でコイル要素4aが形成され、これと対になるコイル要素4bは、巻線ピッチS11の第1層と巻線ピッチS17の第2層との間で形成されている。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a three-phase portion of a helically wound sheet-like coil. FIG. 2 corresponds to (a) to (f) of FIG. 1 respectively, and the winding pitch S shown in FIG. 2 corresponds to the winding pitch S shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA-AA in FIG. In the present embodiment, a pair of
本実施形態では、図3に示すように、可動子磁極の移動方向に、U相(順方向U1)、U相(順方向U2)、W相(逆方向W1)、W相(逆方向W2)、V相(順方向V1)、V相(順方向V2)、U相(逆方向U1)、U相(逆方向U2)の順にコイルが形成されている。本実施形態では、同相のコイルユニット1a、1bが可動子磁極の移動方向に2本隣接しており、同相コイルの巻線単位は4本からなる。同相のコイルユニット1a、1b、1a、1bは、回転電機の駆動時に流れる電流方向が一致するように直列接続されており、12本の巻線単位からなる3相巻線が構成されている。なお、同図に示すように、可動子磁極の移動方向の隣接する各コイル辺部間は、ステータコアの磁極歯部を収容可能に所定間隔1W離間されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, in the moving direction of the mover magnetic pole, the U phase (forward direction U1), U phase (forward direction U2), W phase (reverse direction W1), W phase (reverse direction W2). ), V phase (forward direction V1), V phase (forward direction V2), U phase (reverse direction U1), and U phase (reverse direction U2). In the present embodiment, two in-
図4は、ヘリカル巻シート状コイルの相構成を模式的に示す図である。本実施形態では、シート厚さ方向に対をなすコイルユニット1a、1bがシート端部で直列接続されて、相単位コイル5U1が形成されている。相単位コイル5U1を構成するコイルユニット1a、1bに対して、1巻線ピッチ分、可動子磁極の移動方向に離間しているシート厚さ方向に対をなすコイルユニット1a、1bがシート端部で直列接続されて、相単位コイル5U2が形成されている。そして、相単位コイル5U1、5U2がシート端部で直列接続されて、相コイル6Uが形成されている。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the phase configuration of the helically wound sheet-like coil. In the present embodiment,
図5は、ヘリカル巻シート状コイルのU相の接続状態を模式的に示す図である。U相端子5TUを起点にして、相単位コイル5U1のコイルユニット1a、1b及び相単位コイル5U2のコイルユニット1a、1bが直列接続されて中性点5Nに接続されており、U相コイル6Uが形成されている。相単位コイル5U1、5U2は可動子磁極の移動方向に1巻線ピッチ分、離間しているので、相単位コイル5U1、5U2が発生する誘起電圧は、同相(U相)ではあるが、正確には位相が異なる。これを本明細書では、「電磁気的に位相が異なる」という。これらのことは、V相及びW相についても同様であり、図4に示すように、V相及びW相は、U相と同様の相構成になっている。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a connection state of the U-phase of the helically wound sheet-like coil. Starting from the U-phase terminal 5TU, the
図6は、シート端接続によるヘリカル巻シート状コイルの端部構成を模式的に示す図である。同図は、シート厚さ方向視におけるシート両端部の巻線の接続状態を示している。(a)〜(c)は、順にU相〜W相の1相分の接続状態を示しており、(d)は、3相分の接続状態を示している。同図では、図1及び図2と同様に、コイルユニット1aを実線で示し、コイルユニット1bを破線で示している。図中の丸数字は、相端子から中性点までの巻線の接続順を示している。以下、同図(a)に基づいてU相を例に説明するが、V相及びW相についても同様である。
FIG. 6 is a diagram schematically showing an end configuration of a helically wound sheet coil by sheet end connection. This figure shows a connection state of windings at both ends of the sheet as viewed in the sheet thickness direction. (A)-(c) has shown the connection state for 1 phase of U phase-W phase in order, (d) has shown the connection state for 3 phases. In the same figure, like FIG.1 and FIG.2, the
相単位コイル5U1のコイルユニット1aは、U相端子5TUを起点にして紙面右方向に巻装されている(丸数字1〜5)。相単位コイル5U1のコイルユニット1aは、シート端部の接続点5JU1において、相単位コイル5U1のコイルユニット1bと接続されている。相単位コイル5U1のコイルユニット1bは、接続点5JU1で巻き返されて紙面左方向に巻装されている(丸数字6〜10)。相単位コイル5U1のコイルユニット1a、1bは、シート厚さ方向に対をなしている。
The
相単位コイル5U1のコイルユニット1bは、シート端部の接続点5JU2において、相単位コイル5U2のコイルユニット1aと接続されている。相単位コイル5U2は、相単位コイル5U1に対して可動子磁極の移動方向(紙面右方向)に1巻線ピッチ分、離間している。相単位コイル5U2のコイルユニット1aは、紙面右方向に巻装されており(丸数字11〜16)、シート端部の接続点5JU3において、相単位コイル5U2のコイルユニット1bと接続されている。相単位コイル5U2のコイルユニット1bは、接続点5JU3で巻き返されて紙面左方向に巻装されており(丸数字17〜22)、中性点5Nに接続されている。相単位コイル5U2のコイルユニット1a、1bは、シート厚さ方向に対をなしている。
The
ヘリカル巻シート状コイルの端部構成は、以下の端部構成とすることもできる。図7は、シート端引回しによるヘリカル巻シート状コイルの端部構成を模式的に示す図である。図7に示す端部構成は、図6に示す端部構成と比べて、紙面右方向のシート端部にコイルユニット1a、1bの接続点を有しない点が異なる。図7の(a)〜(d)は、図6の(a)〜(d)にそれぞれ対応しており、共通の箇所には共通の符号を付して対応させることにより、重複する説明を省略する。以下、(a)に基づいてU相を例に説明するが、V相及びW相についても同様である。
The end part configuration of the helically wound sheet-like coil may be the following end unit configuration. FIG. 7 is a diagram schematically showing an end configuration of a helically wound sheet-like coil by sheet end routing. The end configuration shown in FIG. 7 is different from the end configuration shown in FIG. 6 in that it does not have a connection point of the
図7では、コイルユニット1a、1bは、説明の便宜上、実線及び破線により区別して記載されているが、コイルユニット1a、1bは、一体に形成されている。具体的には、相単位コイル5U1は、U相端子5TUを起点にして紙面右方向に巻装された後(実線で示すコイルユニット1aに相当。丸数字1〜5)、コイル引回し点5RU1で巻き返されて紙面左方向に巻装されている(破線で示すコイルユニット1bに相当。丸数字6〜10)。相単位コイル5U2は、相単位コイル5U1との接続点5JU2を起点にして紙面右方向に巻装された後(コイルユニット1aに相当。丸数字11〜16)、コイル引回し点5RU2で巻き返されて紙面左方向に巻装されており(コイルユニット1bに相当。丸数字17〜22)、中性点5Nに接続されている。
In FIG. 7, the
シート端部でコイルを引回す端部構成は、紙面右方向のシート端部に接続点を有しないので、シート端部でコイル同士を接続する場合と比べて、コイル端部20a、20bをコンパクトにすることができる。逆に、シート端部でコイル同士を接続する端部構成は、コイルユニット1a、1bをそれぞれ巻装した後に互いの端部同士を接続することができるので、コイルを引回す場合と比べて、製作が容易である。
The end configuration in which the coil is routed at the sheet end does not have a connection point at the sheet end in the right direction of the paper, so the coil ends 20a and 20b are more compact than when the coils are connected at the sheet end. Can be. On the contrary, since the end part structure which connects coils at the sheet | seat edge part can mutually connect after mutually winding
本実施形態では、同一スロット内で隣接するコイル要素4a、4bを一対として、コイル要素4a、4bが2磁極ピッチ毎に可動子磁極の移動方向に配されているので、可動子磁極の移動方向のコイル要素4a、4b間の相対的な位置関係を保持することができる。さらに、厚さ方向に2層に形成されるコイル辺部10a、10bの異なる層に配される往き導体部11a、11b及び還り導体部12a、12bは、コイル端部20a、20bによってヘリカル状につながり波巻き構成となるように順に接続されてコイルユニット1a、1bが形成されているので、コイル端部20a、20bにて構成導体毎に整列して規則正しく層間を渡らせることができる。そのため、コイル端部20a、20b同士の重なりを3次元的に、きめ細かく回避することができ、コイル端部20a、20bの占積率が向上してコイル端部20a、20bのスペースを小さくすることができる。
In the present embodiment, a pair of
また、全節巻の波巻き構成において、同相の電磁気的に位相の異なる相単位コイル5X1、5X2(XはU、V、Wのいずれか)は、1磁極内に位置するコイル辺部の電流方向が一致するように直列接続されているので、短節巻の効果を得ることができ、トルクリプル等を低減することができる。さらに、コイル端部20a、20bを短くしてコンパクトにできるので、漏れリアクタンスを減少させることができる。 Further, in the full-pitch wave winding configuration, the phase unit coils 5X1 and 5X2 (X is any of U, V, and W) having the same phase and different electromagnetic phases are the currents in the coil sides located in one magnetic pole. Since they are connected in series so that the directions coincide with each other, the effect of short winding can be obtained, and torque ripple and the like can be reduced. Furthermore, since the coil ends 20a and 20b can be shortened and made compact, leakage reactance can be reduced.
本節最後に、ヘリカル巻シート状コイルのコイル巻線について詳説する。本実施形態では、コイルユニット1a、1bの巻線は、断面略正方形の細線を3本並列に配列した並列細線を用いている。並列細線は、細線同士が交差しないように巻装されている。図8は、並列細線の配列を模式的に示す図である。BB−BB視において、往き導体部11aの並列細線が1、2、3の順に配列されているとすると、CC−CC視において、還り導体部12aの並列細線は、巻装された結果、1、2、3の順に巻き返した状態で配列されている。このことは、コイルユニット1bの巻線についても同様である。
At the end of this section, the coil winding of the helically wound sheet coil will be described in detail. In the present embodiment, the windings of the
なお、巻線を構成する細線の本数及び細線の断面形状は、特に限定されるものではなく、任意の本数及び任意の断面形状とすることができる。例えば、断面円形状の丸線、断面多角形状の角線などの種々の断面形状の細線を用いることができる。また、巻線は、1本の細線からなる単線とすることもできる。単線の場合も並列細線の場合と同様に細線の断面形状は、特に限定されるものではなく、既述の断面形状をはじめ任意の断面形状とすることができる。なお、巻線は、導体表面がエナメルなどの絶縁層で被覆されている。 In addition, the number of fine wires constituting the winding and the cross-sectional shape of the fine wires are not particularly limited, and can be any number and any cross-sectional shape. For example, thin lines having various cross-sectional shapes such as a circular line having a circular cross section and a square line having a polygonal cross section can be used. The winding may be a single wire composed of a single thin wire. In the case of a single wire, the cross-sectional shape of the thin wire is not particularly limited as in the case of the parallel thin wire, and any cross-sectional shape including the above-described cross-sectional shape can be used. The winding has a conductor surface covered with an insulating layer such as enamel.
本実施形態では、コイルユニット1a、1bは、複数(図8では3本)の細線を並列に配列した並列細線からなるので、単線の場合と比べてコイル導体部に発生する渦電流損を低減させることができ、モータ効率が向上する。また、コイル成形に要する力を小さくすることができるので、成形性が向上してコイル製作が容易になる。さらに、細線同士が交差しないように巻装されているので、コイル端部20a、20bをコンパクトにして占積率を高めることができ、回転電機を小型化、低コスト化することができる。
In the present embodiment, the
コイルユニット1a、1bは、例えば、巻芯に細線をヘリカル状に巻装して成形することができる。細線は、1本毎に巻芯に巻装しても複数本を同時に巻装しても良い。巻線ピッチSを確保するために、巻芯にピンや溝等を設けて、ピンや溝をガイドにして巻装することもできる。そして、図2に示すように、すべての巻線を巻装後に巻芯を巻線から取り除き、一対のコイルユニット1a、1bを形成するコイル辺部10a及び10bが隣接して密着するように加圧成形する。加圧成形の際に巻線が損傷する場合を考慮して、加圧成形後に補修用樹脂コーティング等を施しても良い。
The
(2)モータコイル
図9は、ヘリカル巻シート状コイルが積層されたモータコイルの層渡り状態及びシート端部での接続状態を模式的に示す図である。本参考形態では、2層からなるヘリカル巻シート状コイル3が可動子磁極の移動面に対して垂直方向に3枚積層されてモータコイルが形成されている。ヘリカル巻シート状コイル3、3、3が3枚積層された結果、コイル辺部10a、10bからなる層は、6層に形成されている。3枚のヘリカル巻シート状コイル3、3、3は、可動子磁極の移動方向に同相になるように配列されており、同相のコイル端同士は、モータとして作動するうえで電磁気的に有効な向きに電流が流れるように電気的に接続されている。
(2) Motor Coil FIG. 9 is a diagram schematically showing a layer crossing state and a connection state at a sheet end portion of a motor coil in which helical winding sheet coils are laminated. In this preferred embodiment, the motor coil are stacked three in a direction perpendicular to the helical wound sheet-shaped
同図(a)は、3枚のヘリカル巻シート状コイル3、3、3を直列接続した場合を示し、(b)は、並列接続した場合を示している。巻線の接続はU相のみを示しており、シート端部の端部構成はコイルを引回す場合を例に示している。V相及びW相の巻線の接続方法はU相と同様であり、また、シート端部でコイル同士を接続する端部構成とすることもできる。層渡り状態及び巻線の接続状態は、シート側面方向(図7(d)に示すE矢印方向)視であり、層渡り状態は、層間を接続する部分が最短となるように模式的に図示している。図中の丸数字は、U相端子5TUから中性点5Nまでの巻線の接続順を示している。
FIG. 4A shows a case where three helically wound sheet-
同図(a)に示す直列接続の場合は、U相端子5TUは1枚目のヘリカル巻シート状コイル3の相単位コイル5U1に接続されている。相単位コイル5U1は、紙面右方向に巻装された後、コイル引回し点5RU1で巻き返されて紙面左方向に巻装されている(丸数字1〜2)。相単位コイル5U2は、相単位コイル5U1との接続点5JU2を起点にして紙面右方向に巻装された後、コイル引回し点5RU2で巻き返されて紙面左方向に巻装されている(丸数字3〜4)。そして、相単位コイル5U2は、2枚目のヘリカル巻シート状コイル3の相単位コイル5U1に接続されている(丸数字5)。
In the case of the series connection shown in FIG. 5A, the U-phase terminal 5TU is connected to the phase unit coil 5U1 of the first helically wound sheet-
2枚目のヘリカル巻シート状コイル3は、1枚目のヘリカル巻シート状コイル3と同様に巻装されている(丸数字6〜9)。2枚目のヘリカル巻シート状コイル3の相単位コイル5U2は、3枚目のヘリカル巻シート状コイル3の相単位コイル5U1に接続されている(丸数字10)。3枚目のヘリカル巻シート状コイル3は、1枚目及び2枚目のヘリカル巻シート状コイル3と同様に巻装されており(丸数字11〜14)、中性点5Nが形成されている。
The second helically wound sheet-
一方、同図(b)に示す並列接続の場合は、U相端子5TUは3枚のヘリカル巻シート状コイル3、3、3の相単位コイル5U1にそれぞれ接続されている。ヘリカル巻シート状コイル3内の接続は、同図(a)の直列接続の場合と同様である(丸数字1〜4)が、中性点5Nは3枚のヘリカル巻シート状コイル3、3、3の相単位コイル5U2にそれぞれ形成されている点が異なる。なお、3つの中性点5Nは、3枚のヘリカル巻シート状コイル3、3、3に個別に設けたままにしておいても良く、3つの中性点5Nを電気的に接続して、実質的に1つの中性点にしても良い。
On the other hand, in the case of the parallel connection shown in FIG. 5B, the U-phase terminal 5TU is connected to the phase unit coil 5U1 of the three helically wound sheet-
本参考形態では、ヘリカル巻シート状コイル3、3、3が可動子磁極の移動面に対して垂直方向に3枚積層されて、モータとして作動するうえで電磁気的に有効な相構成となるように配列されて接続されているので、1枚分のシートコイル長を短くでき、コイル成形やステータコアへの組付けが簡便となる。また、3枚のヘリカル巻シート状コイル3、3、3は、可動子磁極の移動方向にスキュー相当分の位相差を設けて配列することもできる。これにより、急激な磁束変化を抑制して、トルクリプル等を低減することができる。
In this preferred embodiment, so that the helically-wound sheet-shaped
また、積層されるひとつのヘリカル巻シート状コイル3は、ロータの1磁極対分に相当するヘリカル巻シート状コイルを一単位として、それをステータ1周分に亘って直列接続して形成することもできる。なお、ヘリカル巻シート状コイル3の積層数は、3枚に限定されるものではなく、任意の積層数とすることができる。
Further, one helically wound sheet-
(実施形態)
図10は、ヘリカル巻シート状コイルがステータコアの径方向に巻き重ねられているモータコイルを模式的に示す図である。本実施形態では、2層からなるヘリカル巻シート状コイル3がステータコアの径方向に巻き重ねられて、モータコイルが形成されている。本実施形態のモータコイルは、ロータ及びステータが径方向に同芯に配されるラジアル型の円筒状モータに用いることができる。
(Embodiment)
FIG. 10 is a diagram schematically showing a motor coil in which a helically wound sheet coil is wound in the radial direction of the stator core. In this embodiment, the helically-wound sheet-shaped
ステータコアが、径方向の内周側にヘリカル巻シート状コイル3を備えており、ヘリカル巻シート状コイル3が、ステータコアの周方向に沿って多重に周回するように、ステータコアのスロット底部側からスロット開口部側に向かう方向である径方向内側に向かって巻き重ねられている場合は、コイル端子部を出発点とするヘリカル巻シート状コイル3のモータ回転軸方向のコイル端子部取り出し側から視た周回方向が、ヘリカル巻きの巻き方向と逆方向になるようにステータコアに取付けられている。一方、ステータコアが、径方向の外周側にヘリカル巻シート状コイル3を備えており、ヘリカル巻シート状コイル3が、ステータコアの周方向に沿って多重に周回するように、ステータコアのスロット底部側からスロット開口部側に向かう方向である径方向外側に向かって巻き重ねられている場合は、コイル端子部を出発点とするヘリカル巻シート状コイル3のモータ回転軸方向のコイル端子部取り出し側から視た周回方向が、ヘリカル巻きの巻き方向と同じ方向になるようにステータコアに取付けられている。
The stator core is provided with a helically wound sheet-
これにより、コイル素線端部及びコイル端子部をステータコアのスロット径方向端部に配置することができるので、コイル素線端部及びコイル端子部をコイル端部20a、20bと交差しないように引回すことができ、回転電機を小型化することができる。ここで、コイル素線端部とは、相端子(5TU〜5TW)側において、コイルユニット1aとコイルユニット1bとを接続するコイル導体部分をいう。コイル端子部とは、相端子(5TU〜5TW)とコイルユニット1aとを接続するコイル導体部分をいう。
As a result, the coil wire end and the coil terminal can be disposed at the end of the stator core in the slot radial direction, so that the coil strand end and the coil terminal are not crossed with the coil ends 20a and 20b. The rotating electric machine can be reduced in size. Here, the coil wire end portion refers to a coil conductor portion that connects the
(参考形態)
図11は、ヘリカル巻シート状コイルがステータコアの軸方向に巻き重ねられているモータコイルを模式的に示す図である。本参考形態では、2層からなるヘリカル巻シート状コイル3がステータコアの軸方向に巻き重ねられて、モータコイルが形成されている。本参考形態のモータコイルは、ロータ及びステータが同軸上に配されるアキシャル型の円筒状モータに用いることができる。
( Reference form)
FIG. 11 is a diagram schematically showing a motor coil in which a helically wound sheet-like coil is wound in the axial direction of the stator core. In this reference embodiment, a helically wound sheet-
(変形形態)
図12は、ステータコアへの取り付け周毎にヘリカル巻シート状コイルが変形されているモータコイルを模式的に示す図である。(a)及び(b)は、モータコイルの軸方向視断面を示し、(c)及び(d)は、ステータコアのスロット部分の軸方向視断面を示している。
(Deformation form)
FIG. 12 is a diagram schematically showing a motor coil in which a helically wound sheet-like coil is deformed for each circumference of attachment to the stator core. (A) And (b) shows the axial view section of a motor coil, (c) And (d) shows the axial view section of the slot portion of a stator core.
同図(a)は、ヘリカル巻シート状コイル3を複数枚(図では2枚)積層して、その両端部31、32を適宜接続して、モータとして作動するうえで電磁気的に有効な向きに電流が流れるように形成された同芯円筒状のモータコイルを示している。同図(b)は、ヘリカル巻シート状コイル3がステータコアの径方向に巻き重ねられて(図では2周)形成された円筒状のモータコイルを示している。円筒状のモータコイルは、内周側と外周側とでは円周が異なるので、ステータコアへの取り付け周によって、必要なコイル長は異なる。また、平行磁極を形成するスロットに同一断面形状のモータコイルを取り付けると、取り付ける円周によって、コイル辺部10a、10bの占積率が異なる。
The figure (a) shows a direction that is electromagnetically effective in operating as a motor by laminating a plurality of (two in the figure) helical wound sheet-
本変形形態では、ヘリカル巻シート状コイル3のコイル辺ピッチ、コイル端部の高さ及びコイル辺部の断面形状が取り付け周毎に異なっている。コイル辺ピッチとは、波巻きされる1相の往き導体部11a及び還り導体部12a間の距離又は1相の往き導体部11b及び還り導体部12b間の距離をいう。コイル端部の高さとは、コイル端部20aの巻き曲げ部21aから往き導体部11a及び還り導体部12aの同一側端部を結ぶ直線までの距離又はコイル端部20bの巻き曲げ部21bから往き導体部11b及び還り導体部12bの同一側端部を結ぶ直線までの距離をいう。本変形形態では、コイル辺部10a、10bの断面形状は、等断面積のもとに断面形状を変更するのが好ましい。本変形形態では、コイル辺ピッチ又はコイル端部の高さを取り付ける円周に合わせて形成することにより、取り付け周毎にコイル長を適切にすることができる。また、ステータコアとコイルの組付け作業に応じて調整ができるので、回転電機を小型化、低コスト化することができる。
In this modification, the coil side pitch of the helically wound sheet-
平行磁極を形成するスロットにモータコイルを取り付けるときには、同図(c)又は(d)に示すように、磁極歯部40の形状に合わせて、取り付け周毎にコイル辺部10a、10bの断面形状を等断面積のもとに変更することができる。コイル辺部10a、10bの断面形状は、同図(c)又は(d)に示す長方形又は台形をはじめ、任意の形状とすることができる。また、巻線に並列細線を用いる場合は、磁極歯部40の形状に合わせて、細線の配列を変更することもできる。これにより、コイル辺部10a、10bにおける占積率を高めることができる。なお、ヘリカル巻シート状コイル3は、シート厚さ方向に2層(2本のコイル導体)に形成されているが、2本のコイル導体の断面形状は略同一とし、ヘリカル巻シート状コイル3の取り付け周毎にコイル導体の断面形状を変更しても良い。
When a motor coil is attached to a slot forming a parallel magnetic pole, as shown in FIG. 4C or FIG. 4D, the cross-sectional shape of the
本変形形態では、コイル辺ピッチ、コイル端部の高さ及びコイル辺部の断面形状の全てが取り付け周毎に異なっているが、モータ仕様に合わせて、これらのうちの少なくともひとつを取り付け周毎に変えることもできる。さらに、本変形形態では、コイル端部20a、20bの断面形状は、巻き曲げ部21a、21b近傍がコイルユニット1a、1b間で共通になっている。そのため、コイル端部20a、20bは、周方向の略中央部分が同形状になっているので、略中央部分にて構成導体毎に整列させることができ、コイル端部20a、20bをコンパクトにすることができる。
In this variation, the coil side pitch, the coil end height, and the coil side cross-sectional shape are all different for each mounting circumference, but at least one of these is attached to each mounting circumference in accordance with the motor specifications. It can also be changed to Furthermore, in this modification, the
(3)ヘリカル巻シート状コイルの固定方法
図13は、並列細線からなるヘリカル巻シート状コイルを半閉スロットのステータコアに固定する手順を示す説明図である。本実施形態では、2枚のヘリカル巻シート状コイル3、3を1枚ずつ順に半閉スロットのステータコアに挿入して固定する。したがって、スロット内には、4層のコイル辺部10a、10b、10a、10bが積層される。
(3) Fixing method of helically wound sheet-like coil FIG. 13 is an explanatory diagram showing a procedure for fixing a helically wound sheet-like coil composed of parallel thin wires to a stator core of a semi-closed slot. In this embodiment, the two helically wound sheet-
同図(a)に示すように、コイル辺部10a、10bがスロット開口部41を通過するときに、コイル辺部10a、10bのみをヘリカル巻シート状コイル3の厚さ方向に略90度回転させる。そして、下層側のコイル辺部10aをスロット方向に移動させて、スロット内に挿入する。下層側のコイル辺部10aをスロット内に挿入するときに、上層側のコイル辺部10bをスロット開口部41上に移動させて、上層側のコイル辺部10bをスロット内に挿入する。コイル辺部10a、10bがスロット開口部41を通過した後は、上述の回転方向と逆方向に略90度コイル辺部10a、10bを回転させてスロット底部42に配する。これにより、1枚のヘリカル巻シート状コイル3がスロット内に配される。
As shown in FIG. 5A, when the
次に、2枚目のヘリカル巻シート状コイル3をスロット内に挿入する。同図(b)に示すように、1枚目と同様にコイル辺部10a、10bがスロット開口部41を通過するときに、コイル辺部10a、10bのみをヘリカル巻シート状コイル3の厚さ方向に略90度回転させる。そして、下層側のコイル辺部10aをスロット方向に移動させて、スロット内に挿入する。スロット開口部41を通過させた後、下層側のコイル辺部10aを上述の回転方向と逆方向に略90度回転させて1枚目のヘリカル巻シート状コイル3の上に積置する。上層側のコイル辺部10bは、スロット内に空隙が少なく、スロット内で細線を回転させることができないので、スロット開口部41を通過するときに、細線の配列を変更する。同図(b)に示すように、ステータの径方向に細線番号1、3の順に細線を並び変え、細線番号2の細線は、細線番号3に隣接してステータの周方向に配列する。細線番号1、3の細線がスロット開口部41を通過した後、逆方向に略90度回転させて下層側と同じ細線番号の位置に上層側の細線番号1、3の細線を積置する。最後に、細線番号2の細線を逆方向に略90度回転させて下層側と同じ細線番号2の位置に積置する。
Next, the second helically wound sheet-
2枚目のヘリカル巻シート状コイル3の上層側のコイル辺部10bは、同図(c)に示す方法によって、スロット内に挿入することもできる。同図(c)に示す方法は、細線をヘリカル巻シート状コイル3の厚さ方向に回転させない。磁極歯部40の側壁側に配される細線番号1、3の細線がそれぞれスロット開口部41を通過してスロット内に積置された後、残る細線番号2の細線をスロット内に挿入して積置する。以上のことは、コイル辺部10a及び10bの積層順が逆の場合についても同様に言える。
The upper
また、本実施形態では、並列細線は、相対的な位置関係が保持できるように、コイル端部20a、20bの巻き曲げ部21a、21b近傍で細線同士が相互に固定されている。細線の固定は、ワニスの含浸、樹脂モールド等によって行うことができる。並列細線は、コイル端部20a、20bの一部又は全部において相互に固定することが望ましい。これにより、コイル辺部10a、10bのスロット内への挿入及び固定が容易になる。本図では、説明の便宜上、図8に示す素線数が3本の並列細線について説明したが、細線数が増減しても3本の場合と同様に細線をスロット内に挿入配置することができる。
Further, in the present embodiment, the thin parallel wires are fixed to each other in the vicinity of the
なお、インナーロータを備える円環状のステータコアにヘリカル巻シート状コイル3を固定する場合には、まず、ヘリカル巻シート状コイル3を渦巻き状に巻き上げて、ステータコアの内周側に収容し、渦巻き状ヘリカル巻シート状コイル3の外周側シートから巻きほどきながらステータコアに取り付ける。また、渦巻き状ヘリカル巻シート状コイル3の全てをステータコアの内周側に収容することができない場合は、収容できない部分又は全てをステータコアの軸方向端部の外側より、平面状ヘリカル巻シート状コイルにて供給して、渦巻き状に巻きとりつつ、ステータコアに取り付けても良い。
When the helically wound sheet-
(4)その他
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施可能である。また、本発明は、波巻き巻装方式の種々の回転電機に用いることができ、例えば、車両用モータや家庭用電器に用いられるモータあるいは一般的な産業用機械を駆動するモータに用いることができる。
(4) Others The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications within a range not departing from the gist. Further, the present invention can be used in various rotating electric machines of a wave winding method, for example, used in a motor for a vehicle motor, a household electric appliance, or a motor for driving a general industrial machine. it can.
1a、1b:コイルユニット
10a、10b:コイル辺部
11a、11b:往き導体部
12a、12b:還り導体部
20a、20b:コイル端部
21a、21b:巻き曲げ部
3:ヘリカル巻シート状コイル
4a、4b:コイル要素
5U1、5U2、5V1、5V2、5W1、5W2:相単位コイル
6U、6V、6W:相コイル
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ヘリカル巻シート状コイルは、前記コイル辺部がシート厚さ方向に積層されて2層に形成されており、
前記コイル端部が、前記2層の異なる層に配される前記往き導体部及び前記還り導体部を波巻き方向に順に接続してコイル要素を形成し、
同一スロット内で隣接する前記コイル要素を一対として、前記コイル要素が2磁極ピッチ毎に前記可動子磁極の移動方向に配されて接続される一対のコイルユニットが互いに直列接続されて相単位コイルを形成し、
同相の電磁気的に位相の異なる前記相単位コイルが直列接続されており、
前記ステータコアは、径方向の内周側に前記ヘリカル巻シート状コイルを備えており、
前記ヘリカル巻シート状コイルは、前記ステータコアの周方向に沿って多重に周回するように、前記ステータコアのスロット底部側からスロット開口部側に向かう方向である径方向内側に向かって巻き重ねられており、
コイル端子部を出発点とする前記ヘリカル巻シート状コイルのモータ回転軸方向のコイル端子部取り出し側から視た周回方向が、ヘリカル巻きの巻き方向と逆方向になるように前記ステータコアに取付けられているモータコイル。 A coil side portion composed of a forward conductor portion and a return conductor portion that are alternately inserted into each slot of the stator core formed in an annular shape, and the forward conductor portion and the return conductor portion formed integrally with the coil side portion. A coil coil having a coil end connected to the same side end, and a helically wound sheet-like coil that is helically connected to form a wave winding configuration, is a motor coil wound in the radial direction of the stator core. And
The helical wound sheet-like coil is formed in two layers by laminating the coil side portions in the sheet thickness direction ,
The coil end portion is connected to the forward conductor portion and the return conductor portion arranged in different layers of the two layers in order in a wave winding direction to form a coil element,
A pair of coil elements adjacent to each other in the same slot, and a pair of coil units connected in the moving direction of the mover magnetic pole every two magnetic pole pitches are connected in series to form a phase unit coil. Forming,
The phase unit coils of different phase in electromagnetic phase are connected in series ,
The stator core includes the helically wound sheet-like coil on the radially inner peripheral side,
The helically wound sheet-like coil is wound inward in the radial direction, which is a direction from the slot bottom side of the stator core toward the slot opening side, so as to circulate in multiple directions along the circumferential direction of the stator core. ,
The helical winding sheet-like coil starting from the coil terminal portion is attached to the stator core so that the winding direction viewed from the coil terminal portion take-out side in the motor rotation axis direction is opposite to the helical winding direction. Motor coil.
前記ヘリカル巻シート状コイルは、前記コイル辺部がシート厚さ方向に積層されて2層に形成されており、 The helical wound sheet-like coil is formed in two layers by laminating the coil side portions in the sheet thickness direction,
前記コイル端部が、前記2層の異なる層に配される前記往き導体部及び前記還り導体部を波巻き方向に順に接続してコイル要素を形成し、 The coil end portion is connected to the forward conductor portion and the return conductor portion arranged in different layers of the two layers in order in a wave winding direction to form a coil element,
同一スロット内で隣接する前記コイル要素を一対として、前記コイル要素が2磁極ピッチ毎に前記可動子磁極の移動方向に配されて接続される一対のコイルユニットが互いに直列接続されて相単位コイルを形成し、 A pair of coil elements adjacent to each other in the same slot, and a pair of coil units connected in the moving direction of the mover magnetic pole every two magnetic pole pitches are connected in series to form a phase unit coil. Forming,
同相の電磁気的に位相の異なる前記相単位コイルが直列接続されており、 The phase unit coils of different phase in electromagnetic phase are connected in series,
前記ステータコアは、径方向の外周側に前記ヘリカル巻シート状コイルを備えており、 The stator core includes the helically wound sheet-like coil on the radially outer peripheral side,
前記ヘリカル巻シート状コイルは、前記ステータコアの周方向に沿って多重に周回するように、前記ステータコアのスロット底部側からスロット開口部側に向かう方向である径方向外側に向かって巻き重ねられており、 The helically wound sheet-like coil is wound toward the radially outer side, which is a direction from the slot bottom side of the stator core toward the slot opening side, so as to circulate in multiple directions along the circumferential direction of the stator core. ,
コイル端子部を出発点とする前記ヘリカル巻シート状コイルのモータ回転軸方向のコイル端子部取り出し側から視た周回方向が、ヘリカル巻きの巻き方向と同じ方向になるように前記ステータコアに取付けられているモータコイル。 The helical winding sheet-like coil starting from the coil terminal portion is attached to the stator core so that the winding direction viewed from the coil terminal portion take-out side in the motor rotation axis direction is the same direction as the helical winding direction. Motor coil.
前記コイル端部の断面形状は、前記コイルユニット間で共通の形状部分を有する請求項1〜5のいずれか1項に記載のモータコイル。 At least one of the coil side pitch, the height of the coil end, and the cross-sectional shape of the coil side is different for each mounting circumference to the stator core,
The motor coil according to any one of claims 1 to 5, wherein a cross-sectional shape of the coil end portion has a common shape portion between the coil units .
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