JP6210028B2 - 回転電機のステータ、同ステータを備えた回転電機および同ステータの製造方法 - Google Patents
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Description
また、ステータコアの軸方向端面上(コイルエンド部分)において、前記複数の巻線をステータの軸方向および径方向にオーバーラップさせた状態で集結して配列することが可能となる。そのため、ステータコアの軸方向端面上における巻線群の占有スペースを小さく抑えることができ、ステータの小型化および軽量化に寄与するものとなる。
12 スロット
14A 第1コイル部材
14B 第2コイル部材
20Ua 第1U相巻線群
20Ub 第2U相巻線群
20Va 第1V相巻線群
20Vb 第2V相巻線群
20Wa 第1W相巻線群
20Wb 第2W相巻線群
22a、24a 正巻線群
22b、24b 逆巻線群
S ステータ
r1〜r3、r1′〜r3′ 巻線
r4〜r6、r4′〜r6′ 巻線
Claims (13)
- ロータと共に回転電機を構成するステータであって、
環状をなし、周方向の複数の位置でそれぞれ内向きに開いて放射状に延びる複数のスロットを有するステータコアと、
前記複数のスロットのうち、特定の複数のスロットを通過するように前記ステータコアに素線が波巻きで巻回されることにより形成された複数の巻線を含む巻線群と、を備え、
前記素線は、底辺とその両側から互いに平行に伸びる一対の側辺とこれら側辺の端部同士を繋ぐ一対の斜辺とを有する断面五角形かつホームベース型であり、
前記一対の斜辺同士が繋がるところを尖形部と定義したときに、前記複数の巻線は、互いに隣接する巻線の前記尖形部が前記周方向の反対側を向き、かつ当該隣接する巻線の前記斜辺同士が互いに当接するように前記ステータコアの径方向に沿って並べられた状態で前記特定のスロットに挿入されており、
前記複数の巻線は、前記ステータコアの軸方向端面上において、当該軸方向端面と前記底辺とが平行となりかつ前記斜辺同士又は前記底辺同士が互いに当接する状態で前記軸方向に配列される第1配列、または、前記軸方向と底辺とが平行となりかつ前記斜辺同士又は前記底辺同士が互いに当接する状態で前記ステータコアの径方向に配列される第2配列で配列されている、ことを特徴とする回転電機のステータ。 - 請求項1に記載の回転電機のステータにおいて、
前記径方向に並ぶ複数の巻線をその並び方向の一方側から順に第1巻線、第2巻線、第3巻線…第n巻線と定義したときに、奇数番目に位置する巻線のうち隣接するもの同士の前記側辺が互いに当接し、偶数番目に位置する巻線のうち隣接するもの同士の前記側辺が互いに当接している、ことを特徴とする回転電機のステータ。 - 請求項1又は2に記載の回転電気のステータにおいて、
前記スロットの断面形状が、前記ステータコアの径方向内側から外側に向かって先広がりに形成されることで、互いに隣接するスロットの間に、前記径方向に亘って前記周方向の厚みがほぼ一定のティースが形成されている、ことを特徴とする回転電機のステータ。 - 請求項3に記載の回転電気のステータにおいて、
前記素線の断面において、前記一対の斜辺の交わる位置から前記底辺に降ろした垂線の長さを断面長さと定義したときに、
前記径方向に互いに隣接する巻線のうち外側に位置する巻線は、前記一対の斜辺の成す角度および断面積が内側に位置する巻線と等しく、前記断面長さが当該内側に位置する巻線よりも長い、ことを特徴とする回転電気のステータ。 - 請求項3に記載の回転電気のステータにおいて、
前記径方向に互いに隣接する巻線のうち外側に位置する巻線は、前記一対の斜辺の成す角度、当該斜辺の長さおよび前記底辺の長さが内側に位置する巻線と等しく、前記一対の側辺の長さが前記内側に位置する巻線よりも長い、ことを特徴とする回転電機のステータ。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載の回転電機のステータにおいて、
前記特定の複数のスロットとして、互いに異なるスロットを通過するように前記ステータコアに巻回される複数の前記巻線群を含み、
前記複数の巻線群は、前記ステータコアの軸方向端面上において当該ステータコアの径方向に隣接する状態で並び、かつ、それぞれ前記スロットから前記端面上に導出されてその導出位置から次のスロットに向かうに伴い、当該ステータコアの径方向内側、又は外側に変位して前記導出位置とは前記径方向の異なる位置で次のスロットに挿入される、こと
を特徴とする回転電機のステータ。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載の回転電機のステータにおいて、
前記巻線群は、複数の巻線からなる正巻線群と、この正巻線群とは別に、複数の巻線からなりかつ前記特定の複数のスロットに対する巻線の挿入方向及び導出方向が前記正巻線群とは逆である逆巻線群とを含むことを特徴とする回転電機のステータ。 - 請求項6に記載の回転電機のステータにおいて、
前記複数の巻線群をコイル部材と定義したときに、複数のコイル部材が前記径方向に並ぶように前記ステータコアに備えられていることを特徴とする回転電機のステータ。 - 請求項8に記載の回転電気のステータにおいて、
前記複数のコイル部材として、第1コイル部材とその径方向内側に位置する第2コイル部材とを含み、
前記素線の断面において、前記一対の斜辺の交わる位置から前記底辺に降ろした垂線の長さを断面長さと定義したときに、
前記第1コイル部材の巻線は、前記一対の斜辺の成す角度および断面積が前記第2コイル部材の巻線と等しく、前記断面長さが当該第2コイル部材の巻線よりも長い、ことを特徴とする回転電気のステータ。 - 請求項8に記載の回転電機のステータにおいて、
前記複数のコイル部材として、第1コイル部材とその径方向内側に位置する第2コイル部材とを含み、
前記第1コイル部材の巻線は、前記一対の斜辺の成す角度、当該斜辺の長さおよび前記底辺の長さが前記第2コイル部材の巻線と等しく、前記一対の側辺の長さが前記第2コイル部材の巻線よりも長い、ことを特徴とする回転電機のステータ。 - 請求項1乃至10の何れか一項に記載の回転電機のステータにおいて、
前記複数のスロットのうち、互いに隣接する2つ一組のスロットであって前記周方向に所定間隔を隔てて並ぶ複数組のスロットを複数のスロット対と定義し、当該複数のスロット対の各スロットを通過するように巻回される巻線群を第1巻線群及び第2巻線群と定義したときに、
前記第1巻線群及び前記第2巻線群は、各スロットについて交互に周方向の異なる側のスロットへ挿入されており、前記ステータコアの軸方向端面上では、当該軸方向端面と前記底辺とが平行となり、かつ前記斜辺同士又は前記底辺同士が当接する状態で、前記第1巻線群の巻線と前記第2巻線群の巻線とが前記軸方向に配列されている、ことを特徴とする回転電機のステータ。 - 請求項1乃至10の何れか一項に記載の回転電機のステータの製造方法であって、
前記ステータコアに巻回された前記巻線群と同一形状の巻線群を単独で形成する巻線形成工程と、
前記巻線群を、その径方向に圧縮変形させた状態で前記ステータコアの内側に挿入する巻線挿入工程と、
前記ステータコアの内側に挿入された前記巻線群を拡径し、当該ステータコアの内側から前記スロットに対して当該巻線群を挿入することにより、前記巻線群を前記ステータコアに装着する巻線装着工程と、を含むことを特徴とするステータの製造方法。 - 請求項12に記載のステータの製造方法において、
前記巻線挿入工程では、前記巻線群のうち、ステータコアの軸方向一端に対応する側を径方向に縮径させることにより、当該巻線群全体を略円錐台状に圧縮変形させておき、前記縮径された側から前記ステータコアの内側に挿入することを特徴とするステータの製造方法。
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JP2014149413A JP6210028B2 (ja) | 2014-07-23 | 2014-07-23 | 回転電機のステータ、同ステータを備えた回転電機および同ステータの製造方法 |
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