JP6516004B2 - ステータ - Google Patents

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Description

本発明は、ステータに関する。
従来、複数のコイルユニットから構成されるコイルを備えるステータが知られている。このようなステータは、たとえば、特開2012−125043号公報に開示されている。
特開2012−125043号公報に記載のステータでは、平角導線が同芯巻きされた複数の同芯巻コイル(コイルユニット)によりコイル籠(コイル)が形成されている。コイル籠は、ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部を有する。また、同芯巻コイルのリード側コイルエンド部導線(リード側(電力供給側)に配置される巻き始めの部分または巻き終わりの部分)は、ステータコアの径方向内側から径方向外側に向かって、折り曲げられるように構成されている。なお、同芯巻コイルのリード側コイルエンド部導線は、折り曲げられた部分(R形状の部分)、および、折り曲げられた部分から端部までの部分を含む。
ここで、特開2012−125043号公報のような従来のステータでは、同芯巻コイルのリード側コイルエンド部導線は、コイルエンド部に接触しないように、コイルエンド部の頂点部より軸方向外側(コイルエンド部の頂点部よりコア端面から離れた場所)で曲げられている(特開2012−125043号公報の図8、図12等参照)。
特開2012−125043号公報
しかしながら、特開2012−125043号公報のような従来のステータでは、同芯巻コイルのリード側コイルエンド部導線が、コイルエンド部の頂点部より軸方向外側(コイルエンド部の頂点部よりコア端面から離れた場所)で曲げられているため、ステータの軸方向の寸法が大きくなるという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、軸方向の寸法が大きくなるのを防止することが可能なステータを提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるステータは、複数のスロットを有するステータコアと、複数のスロットに配置される複数のコイルから構成されるコイルユニットとを備え、コイルユニットは、ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部を含み、コイルエンド部は、軸方向外側に突出するとともに周方向に並んで設けられる複数の頂部と、コイルに電力を供給するための複数のリード線部と、を有し、リード線部は、少なくとも軸方向に延びる延設部と、少なくとも軸方向から径方向に折り曲げられる折り曲げ部とを含み、折り曲げ部はステータコアの最内周側から径方向外側に折り曲げられるとともに、最内周側に位置する頂部の間に配置されている
この発明の一の局面によるステータでは、上記のように、折り曲げ部の少なくとも一部は、延設部と径方向に最も近く、周方向に隣り合う頂部間において、頂部よりも軸方向のステータコア側に配置する。これにより、コイルエンド部の頂点より軸方向外側で曲げられている場合に比べて、リード線部が軸方向内側で折り曲げられるので、その分、コイルエンド部の軸方向の寸法が大きくなるのを防止することができる。その結果、ステータの軸方向の寸法が大きくなるのを防止することができる。
本発明によれば、上記のように、軸方向の寸法が大きくなるのを防止することができる。
本発明の一実施形態によるステータの上面図である。 本発明の一実施形態によるステータの側面図である。 本発明の一実施形態によるステータの斜視図である。 本発明の一実施形態によるコイルを径方向内側から見た側面図である。 本発明の一実施形態による同芯巻コイルの斜視図である。 本発明の一実施形態による同芯巻コイルの側面図である。 本発明の一実施形態による同芯巻コイルを上方から見た図である。 図4(コイルを径方向内側から見た側面図)の部分拡大図である。 本発明の一実施形態によるコイルを上方から見た拡大図である。 本発明の一実施形態によるコイルを径方向内側から見た斜視図である。 図9の200−200線に沿った断面図である。 図9の300−300線に沿った断面図である。 周方向から見た頂部と折り曲げ部との模式図である。 径方向外側から見た頂部と折り曲げ部との模式図である。 本発明の一実施形態によるステータの製造方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態の変形例による波巻コイルの斜視図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[本実施形態]
(ステータの構造)
図1〜図14を参照して、本実施形態によるステータ100の構造について説明する。なお、この明細書において、「軸方向」、「径方向」、「周方向」とは、ステータコア10を基準とした方向を意味する。また、「軸方向外側」とは、軸方向でステータコア10から離れる側を意味する。また、「軸方向内側」とは、軸方向でステータコア10に近づく側を意味する。また、「径方向外側」とは、径方向でステータコア10の径が大きくなる側を意味する。また、「径方向内側」とは、径方向でステータコア10の径が小さくなる側を意味する。
図1〜図3に示すように、ステータ100は、ステータコア10と、コイルユニット20(同芯巻コイル30)とを含む。なお、同芯巻コイル30は、特許請求の範囲の「コイル」の一例である。
また、ステータコア10は、円環状(中空の円筒状)に形成されている。なお、円環状のステータコア10は、分割されたコアが組み合わされることにより形成されているステータコアを含む。ステータコア10の径方向内側には、ロータ(図示せず)を収容するための内径側空間が形成されている。ステータコア10は、たとえば、絶縁コーティングされた複数の電磁鋼板が軸方向に積層されることにより形成されている。
図3に示すように、ステータコア10は、円環状に形成されるバックヨーク11と、バックヨーク11から径方向内側に向かって延びる複数のティース12とを含む。複数のティース12は、ステータコア10に周方向に略等角度間隔で設けられている。また、隣り合うティース12間には、スロット13が形成されている。
また、ステータコア10には、ステータ100をモータケース(図示せず)に固定するための耳部14が設けられている。耳部14は、ステータコア10の径方向外側の端面(外周面10a)から外側に突出するように形成されている。また、耳部14は、周方向に複数設けられている。たとえば、3個の耳部14が略等角度間隔で設けられている。耳部14には、軸方向に貫通する貫通穴14aが設けられている。そして、耳部14の貫通穴14aを介してボルト(図示せず)をモータケースに締結することにより、ステータ100がモータケースに固定される。
(コイルの構造)
図4に示すように、コイルユニット20は、複数のスロット13に挿入される複数の同芯巻コイル30から構成されている。また、コイルユニット20は、同芯巻コイル30が周方向に複数配置されることにより構成されている。コイルユニット20は、円環状でかつ籠状を有する。なお、各々の同芯巻コイル30は、ステータ100が3相交流モータに適用される場合には、U相コイル、V相コイルおよびW相コイルのいずれかを構成する。
また、コイルユニット20は、ステータコア10の軸方向端面10b(図2、図3参照)から突出するコイルエンド部21を含む。また、コイルエンド部21は、リード側(電力供給側)に配置されるコイルエンド部21aと、リード側とは反対側に配置されるコイルエンド部21bとを有する。
リード側に配置されるコイルエンド部21aは、軸方向外側(Z1方向側)に突出するとともに周方向に並んで設けられる複数の頂部T1を有する。また、コイルエンド部21aは、同芯巻コイル30に電力を供給するための複数のリード線部34(後述する同芯巻コイル30のリード線部34)を有する。また、周方向に並ぶ頂部T1の間に谷部Vが配置されている。また、リード側とは反対側に配置されるコイルエンド部21bは、軸方向外側(Z2方向側)に突出するとともに周方向に並んで設けられる複数の頂部T2を有する。
ここで、頂部T1は、ステータコア10より軸方向外側に突出するコイルエンド部21aにおいて、後述するリード線部34(35)を除いて、最も軸方向外側の部分を指す。また、複数の頂部T1は、同径で周方向に並び、また、径方向にも並ぶ。また、頂部T1は、周方向に隣り合うスロット13に配置される同芯巻コイル30を径方向にオフセットする部分(後述するクランク部分32a)に含まれる。
また、谷部Vは、ステータコア10より軸方向外側に突出するコイルエンド部21aにおいて、周方向に隣り合う頂部T1の間の周方向に設けられ、軸方向で頂部T1よりもステータコア10側(低い部分)の隙間部分を指す。複数の谷部Vは同径で周方向に並び、また、径方向にも並ぶ。
(同芯巻コイルの構造)
図5〜図7に示すように、同芯巻コイル30は、断面が略矩形形状の平角導線が巻回されることにより形成されている。具体的には、同芯巻コイル30は、平角導線の断面短辺側を折り曲げるエッジワイズ曲げにより、平角導線が略6角形形状に巻回されることにより形成されている。平角導線は、導電性の高い金属(たとえば、銅やアルミニウムなど)により形成されている。なお、平角導線の断面角部は、丸形形状に面取り(R加工)されていてもよい。また、同芯巻コイル30は、ステータコア10に周方向に沿って複数配置(図4参照)されている。なお、略6角形形状の同芯巻コイル30の上端部(後述するクランク部分32a)により、頂部T1が構成されている。
同芯巻コイル30は、スロット13に収容されるスロット収容導線部31と、リード側(電力供給側、Z1方向側)に配置されるリード側コイルエンド導線部32と、リード側とは反対側(Z2方向側)に配置される反リード側コイルエンド導線部33とを含む。
また、リード側コイルエンド導線部32は、ステータコア10の半径方向に階段状に屈曲するクランク状に形成されたクランク部分32aと、円環状のステータコア10の円弧に合わせて円弧状に湾曲する湾曲部分32bとを含む。反リード側コイルエンド導線部33も、リード側コイルエンド導線部32と同様に、クランク部分33aと、湾曲部分33bとを含む。
そして、図8に示すように、複数の同芯巻コイル30の各々のクランク部分32aにより、コイルエンド部21aの軸方向外側に突出するとともに周方向に並んで設けられる複数の頂部T1が構成されている。また、周方向に並ぶ一方の同芯巻コイル30の頂部T1と、他方の同芯巻コイル30の頂部T1との間に谷部Vが形成されている。また、頂部T1と谷部Vとは、コイルエンド部21aの全周に渡って、周方向に沿うように交互に配置されている。
また、図5に示すように、同芯巻コイル30の巻き始めの部分または巻き終わりの部分の一方には、径方向内側から径方向外側(C1方向側)に折り曲げられるリード線部34が設けられている。また、同芯巻コイル30の巻き始めの部分または巻き終わりの部分の他方には、同芯巻コイル30の外周側から径方向外側に折り曲げられるリード線部35が設けられている。また、リード線部34およびリード線部35は、複数の同芯巻コイル30の各々に設けられている。
〈リード線部34の構造〉
複数のリード線部34は、それぞれ、ステータコア10の径方向内側(C2方向側)から径方向外側に折り曲げられる折り曲げ部34aを有する。具体的には、軸方向(Z方向)に沿って延びるように形成されている平角導線(スロット収容導線部31)が、ステータコア10の端面10bの軸方向外側(A1点)において、軸方向に交差するように折り曲げられる。その後、平角導線は、A2点において、再び、軸方向(Z方向)に沿うように折り曲げられた後、A3点において、ステータコア10の径方向内側から径方向外側に、略90度の角度で折り曲げられる。これにより、折り曲げ部34aが形成される。
また、スロット収容導線部31と、折り曲げ部34aとの間には、少なくとも軸方向に延びる延設部34cが設けられている。具体的には、延設部34cは、Z方向に交差するように、軸方向外側に向かって延びるように設けられている。
すなわち、図8および図13に示すように、リード線部34は、リード側であって、ステータコア10の軸方向端面10bから少なくとも軸方向外側に突出する延設部34cと、ステータコア10より軸方向外側で少なくとも径方向に延びる端部側部分34b(なお、端部側部分34bは、径方向だけではなく周方向に延びても良い)を有する。そして、軸方向に延びる延設部34cが径方向に延びる端部側部分34bに繋がるように軸方向から少なくとも径方向に折り曲げられる折り曲げ部34aを、延設部34cと端部側部分34bとの間に備える。折り曲げ部34aは、折り曲げ開始点から終了点までであり、折り曲げ開始点は、延設部34cが少なくとも径方向に曲がり始める部分を指し、折り曲げ部34aの曲がり終了点は、径方向に延びる端部側部分34bまでを指す。延設部34cは、軸方向または周方向に延びるが、径方向には延びない。したがって、延設部34cが径方向に延びないことから、ステータ100の軸方向寸法が大きくなることを防止しながら、径方向寸法が大きくなることも防止できる。
また、延設部34cは、ステータコア10から突出するコイルエンド部21aのうちで、径方向で最も内側または径方向で最も外側で軸方向に突出し、端部側部分34bは、頂部T1より軸方向外側で複数の頂部T1に沿って、または、コア端面(軸方向端面10b)に沿って少なくとも径方向に延びる。また、端部側部分34bは、軸方向に頂部T1と離間して配置される。なお、端部側部分34bは、頂部T1と離間せず接していても良い。また、端部側部分34bは、複数の頂部T1、または、コア端面(軸方向端面10b)と径方向に平行に延びる。
ここで、本実施形態では、図8〜図13に示すように、折り曲げ部34aの少なくとも一部は、延設部34cと径方向に最も近く、周方向(D方向、図13参照)に隣り合う頂部T1間において、頂部T1よりも軸方向のステータコア10側(ステータコア10の軸方向端面10bに近い側)に配置されている。つまり、折り曲げ部34aの少なくとも一部は、延設部34cと径方向に最も近い谷部Vに配置されている。また、折り曲げ部34aは、周方向から見て、頂部T1と重なるように(図11〜図13参照)、周方向に並ぶ頂部T1の間に配置(図8〜図10参照)されている。具体的には、図8に示すように、折り曲げ部34aは、径方向内側から見て、周方向に並ぶ2つの頂部T1の間に配置されている。また、図11〜図13に示すように、周方向から見て、折り曲げ部34aは、頂部T1と重なるように配置されている。詳細には、周方向の一方側(図11参照)から見ても、周方向の他方側(図12参照)から見ても、折り曲げ部34aは、頂部T1と重なるように配置されている。
また、図8に示すように、最内径側の延設部34cが径方向内側の谷部Vに配置されており、周方向から見てリード線部34の折り曲げ部34aが径方向内側の頂部T1に重なるように谷部Vに配置されている。そして、本実施形態では、径方向内側から見て折り曲げ部34aの周方向幅部34dが頂部T1と重ならないように配置されている。
また、図13に示すように、折り曲げ部34aのうちの折り曲げの開始位置341aが、周方向から見て、頂部T1(頂部T1のステータコア10の端面10bからの高さ位置h)よりもステータコア10側(Z2方向側)に配置されている。
また、本実施形態では、図14に示すように、折り曲げ部34aは、周方向に並ぶ頂部T1の間に配置される谷部Vに配置されている。具体的には、径方向外側から見て、折り曲げ部34aのステータコア10側(Z2方向側)の部分(後述する折り曲げ部34aのうちの内側の部分342a)が、谷部Vに配置されている。
また、本実施形態では、図14に示すように、折り曲げ部34aは、ステータコア10の最内周側から径方向外側に折り曲げられるとともに、最内周側に位置する頂部T1(頂部T1a)の間に配置されている。詳細には、図13に示すように、折り曲げ部34aは、周方向から見て、折り曲げ部34aのうちの内側の部分342aが、最内周側に配置される頂部T1の角部T1b(径方向内側でかつ軸方向外側の角部T1b)と重なるように配置されている。
また、本実施形態では、図14に示すように、折り曲げ部34aは、頂部T1と離間した状態で、周方向に並ぶ頂部T1の間に配置されている。具体的には、軸方向外側から見て、折り曲げ部34aは、周方向に並ぶ頂部T1から離間した状態(隙間Sを有する状態)で、頂部T1の間(谷部V)に配置されている。なお、折り曲げ部34aは、周方向および半径方向のいずれにおいても、隙間Sを有する状態で、頂部T1の間(谷部V)に配置されている。
また、本実施形態では、折り曲げ部34aは、平角導線の断面長辺側を折り曲げるフラットワイズ曲げにより形成されている。具体的には、図5に示すように、スロット収容導線部31と、リード側コイルエンド導線部32と、反リード側コイルエンド導線部33とは、平角導線の断面短辺側を折り曲げるエッジワイズ曲げにより形成されている。また、平角導線がA1点およびA2点において、エッジワイズ曲げにより折り曲げられた後、A3点において、フラットワイズ曲げにより、径方向内側から径方向外側に折り曲げられることにより、折り曲げ部34aが形成されている。
また、本実施形態では、図9に示すように、リード線部34は、頂部T1と離間した状態で配置される折り曲げ部34aから連続するように、頂部T1と離間した状態(距離L分、離間した状態、図13参照)で、径方向外側に延びる端部側部分34bを有する。端部側部分34bは、軸方向から見て、周方向に交差するように(90度未満の角度で交差するように)延びる部分341bと、平角導線がA4点において屈曲されて形成された半径方向に沿うように延びる接続部分342bとを有する。ここで、端部側部分34bのうちの、頂部T1の軸方向外側に配置される部分(部分341b)は、略直線状に延びるように配置されている。なお、接続部分342bは、「先端部」の一例である。
また、本実施形態では、図13に示すように、端部側部分34bと頂部T1との間の距離Lは、折り曲げ部34aの内側の曲率半径rよりも小さい。これにより、リード線部34を径方向内側から径方向外側に折り曲げることにより、折り曲げ部34aが、周方向から見て、頂部T1と重なるように、周方向に並ぶ頂部T1の間に配置される。
〈リード線部35の構造〉
図5に示すように、リード線部35は、軸方向(Z方向)に沿って延びるように形成されている平角導線(スロット収容導線部31)が、ステータコア10の端面10bの軸方向外側(B1点)において、周方向に沿うように折り曲げられる。その後、平角導線は、B2点において、再び、軸方向(Z方向)に沿うように折り曲げられた後、B3点において、径方向外側に、略90度の角度で折り曲げられる。これにより、接続部分35aが形成される。
そして、本実施形態では、図9に示すように、複数のリード線部34のそれぞれの接続部分342bは、軸方向から見て、最外周に配置される頂部T1(T1c)よりも外側に配置されるように構成されている。また、複数のリード線部35のそれぞれの接続部分35aは、軸方向から見て、最外周に配置される頂部T1よりも外側に配置されるように構成されている。そして、図9に示すように、複数の同芯巻コイル30のうちの一のリード線部34の接続部分342bと、他のリード線部35の接続部分35aとが、軸方向から見て、最外周に配置される頂部T1よりも外側において接続される。また、図1に示すように、接続部分342bと接続部分35aとは、接続部分342bと接続部分35aとが周方向に並んだ状態で、ステータコア10の径方向外側において、接続(溶接)される。すなわち、同芯巻コイル30は、複数の同芯巻コイル30のうちの一の径方向内側のリード線部34の接続部分342bと、他の径方向外側のリード線部35の接続部分35aとを接続(溶接)する必要がある連続コイルである。
(本実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、上記のように、折り曲げ部34aの少なくとも一部を、延設部34cと径方向に最も近く、周方向に隣り合う頂部T1間において、頂部T1よりも軸方向のステータコア10側に配置する。これにより、折り曲げ部34aがコイルエンド部21aの頂点T1より軸方向外側から離れた場所で曲げられている場合に比べて、リード線部34が軸方向内側で折り曲げられるので、その分、コイルエンド部21aの軸方向の寸法が大きくなるのを防止することができる。その結果、ステータ100の軸方向の寸法が大きくなるのを防止することができる。つまり、リード線部34の折り曲げ部34aの位置が、ステータ100の軸方向の寸法の律速になっている。すなわち、リード線部34の端部側部分34bは、折り曲げ部34aの曲げ方(位置)次第で、ステータコア10の軸方向端面10b側に近づけられるので、ステータ100の軸方向の寸法が大きくなるのを防止するためには、折り曲げ部34aの位置を低くすること(端面10b側に近づける)ことが、特に重要である。そこで、本実施形態では、折り曲げ部34aの少なくとも一部を、頂部T1の間の谷部V(低い位置)に配置することによって、リード線部34の端部側部分34bをステータコア10の軸方向端面10b側に近づけて、ステータ100の軸方向の寸法が大きくなるのを防止している。
また、コイルエンド部21aの軸方向の寸法が大きくなるのが防止されることにより、同芯巻コイル30を形成する平角導線の全長が短くなるので、その分、平角導線の使用量を低減することができる。また、平角導線の全長が短くなることにより、銅損を低減することができるので、本実施形態のステータ100が用いられるモータの効率(入力電力に対する機械出力の比)を向上させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、径方向内側から見て折り曲げ部34aの周方向幅部34dが頂部T1と重ならないように配置する。これにより、容易に、折り曲げ部34aの少なくとも一部を、延設部34cと径方向に最も近い谷部Vに配置することができる。
また、本実施形態では、上記のように、コイルエンド部21aは、周方向に並ぶ頂部T1の間に配置される谷部Vを有し、折り曲げ部34aを、谷部Vに配置する。これにより、頂部T1よりも軸方向内側の谷部Vにおいてリード線部34の折り曲げが開始されるので、容易に、折り曲げ部34aを、周方向から見て頂部T1と重なるように、周方向に並ぶ頂部T1の間に配置することができる。
また、本実施形態では、上記のように、折り曲げ部34aを、ステータコア10の最内周側から径方向外側に折り曲げるとともに、最内周側に位置する頂部T1の間に配置する。これにより、頂部T1の高さ位置hよりも低い高さ位置において、リード線部34の折り曲げを開始した場合でも、折り曲げ部34aと頂部T1とが接触するのを防止しながら、リード線部34を径方向外側に折り曲げることができる。
また、本実施形態では、上記のように、折り曲げ部34aを、頂部T1と離間した状態で、周方向に並ぶ頂部T1の間に配置する。これにより、折り曲げ部34aを周方向に並ぶ頂部T1間に頂部T1と重なるように配置した場合にも、折り曲げ部34aと頂部T1とが接触するのを防止することができるので、折り曲げ部34aと頂部T1とが接触することに起因する、平角導線の破損を防止することができる。
また、本実施形態では、上記のように、リード線部34は、頂部T1と離間した状態で配置される折り曲げ部34aから連続するように、頂部T1と離間した状態で、径方向外側に延びる端部側部分34bを有する。これにより、折り曲げ部34aと端部側部分34bとの両方が、頂部T1から離間するので、リード線部34と頂部T1とが接触することに起因して、平角導線が破損することをより効果的に防止することができる。
また、本実施形態では、上記のように、端部側部分34bと頂部T1との間の距離Lを、折り曲げ部34aの内側の曲率半径rよりも小さくする。これにより、折り曲げ部34aを、周方向から見て、頂部T1と重なるように、周方向に並ぶ頂部T1の間に配置することで、コイルエンド部21a全体の軸方向の寸法を抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、端部側部分34bのうちの、頂部T1の軸方向外側に配置される部分341bを、略直線状に延びるように配置する。これにより、端部側部分34bの部分341bを略直線状以外の形状(屈曲した形状、湾曲した形状など)に形成する場合と比べて、この部分341bの寸法を小さくすることができる。その結果、平角導線の使用量をより低減することができるとともに、モータの効率をより向上させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、複数のリード線部34のそれぞれの接続部分342bを、軸方向から見て、最外周に配置される頂部T1よりも外側に配置する。これにより、比較的広い空間であるステータコア10の外周側においてリード線部34の接続部分342bの接続作業(溶接作業)を行うことができる。その結果、接続部分342bと他の部分との干渉を避けながら、接続部分342bの接続作業(溶接作業)を行うことができる。
また、本実施形態では、上記のように、同芯巻コイル30は、平角導線が巻回されることにより形成されており、折り曲げ部34aを、平角導線の断面長辺側を折り曲げるフラットワイズ曲げにより形成する。これにより、エッジワイズ曲げに比べて比較的折り曲げやすいフラットワイズ曲げにより折り曲げ部34aが形成されるので、折り曲げ部34aの形成を容易にすることができる。
(ステータの製造方法)
図15を参照して、本実施形態によるステータ100の製造方法について説明する。
まず、円環籠状のコイルアッセンブリを構成する全ての同芯巻コイル30のスロット収容導線部31が外径側へ押圧される。これにより、全ての同芯巻コイル30が内径側から外径側へ放射状に押し出されて、各同芯巻コイル30がステータコア10に装着される。次に、各同芯巻コイル30のリード線部34が曲げ加工される。この曲げ加工は、互いに周方向に所定の距離離れて配置される2つの同芯巻コイル30のうち、一方の同芯巻コイル30の内径側のリード線部34の先端(接続部分342b)と、他方の同芯巻コイル30の外径側のリード線部35の先端(接続部分35a)とを接続させるために、内径側のリード線部34が、リード側コイルエンド導線部32を跨いで径方向外側へ渡るように行われる。
具体的には、内径側のリード線部34は、図示しないステータ製造装置による曲げ加工前は、略同心円に形成された延設部34c、折り曲げ部34a、部分341bおよび接続部分342bを有するように形成されている(図15(A))。内径側のリード線部34は、図示しないステータ製造装置により、まず、略軸方向に向けて延びる折り曲げ部34a(図15(B)において破線で囲まれる部位)を支点として、その折り曲げ部34aよりも先端側に位置する部位(具体的には、部分341b、接続部分342b)が径方向外側に倒れるようにフラットワイズ曲げされる(図15(B))。そして次に、曲げ部A1(図15(C)において破線で囲まれる部位)を支点として、その曲げ部A1よりも先端側に位置する部位(具体的には、延設部34c、折り曲げ部34a、部分341bおよび接続部分342b、すなわち内径側のリード線部34全体)がステータコア10の周方向に沿ってステータコア10の軸方向端面に接近するように(図15において反時計回り方向に)エッジワイズ曲げされる(図15(C))。このとき、折り曲げ部34aの少なくとも一部を、延設部34cと径方向に最も近い谷部Vに配置する(図13、図14)。
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、平角導線からなる同芯巻コイルが用いられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、平角導線からなる同芯巻コイル以外のコイルを用いてもよい。具体的には、導線として、丸線や、断面が楕円の導線により、コイルが形成されていてもよい。
また、上記実施形態では、コイルは、複数の同芯巻コイルのうちの一の径方向内側のリード線部と、他の径方向外側のリード線部とが接続(溶接)される必要のある連続コイル(同芯巻コイル)である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、コイルが、複数のコイルのうちの一の径方向内側のリード線部と、他の径方向外側のリード線部とが接続(溶接)される必要のある波巻コイル50(連続コイル)(図16参照)でもよい。
具体的には、図16に示すように、波巻コイル50は、異なるスロット13に収容されるスロット収容部51a、51bおよび51cと、スロット収容部51aおよび51b同士を接続する軸方向の一方側のコイルエンド部52aと、スロット収容部51bおよび51c同士を接続する軸方向の他方側のコイルエンド部52bとを有する。すなわち、波巻コイル50は、1本の導体線60が溶接などにより接合されることなく形成されている。また、コイルエンド部52aおよび52bには、それぞれ、導体線60の1本分の幅をステータの半径方向にオフセットするオフセット部分53aおよび53bが設けられている。なお、波巻コイル50は、特許請求の範囲の「コイル」の一例である。
また、上記実施形態では、平角導線が複数回巻回されることにより形成される同芯巻コイルが用いられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、平角導線(または、平角導線以外の導線)が、1巻されることにより形成されるコイルを用いてもよい。
また、上記実施形態では、周方向から見て、折り曲げ部のステータコア側(Z2方向側)の一部分が谷部に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、折り曲げ部と頂部とが接触しないのであれば、折り曲げ部の全ての部分が谷部に配置されていてもよい。
また、上記実施形態では、折り曲げ部が、最内周側に位置する頂部の間に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、折り曲げ部が、最内周側に位置する頂部に加えて、最内周側に位置する頂部よりも外周側に配置される頂部の間に配置されていてもよい。
また、上記実施形態では、軸方向から見て、折り曲げ部から連続する端部側部分(部分341b、図9参照)が周方向と交差するように(90度未満の角度で交差するように)設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、軸方向から見て、折り曲げ部から連続する端部側部分が周方向と直交するように設けられていてもよい。
また、上記実施形態では、折り曲げ部が径方向内側から径方向外側に略90度の角度で折り曲げられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、折り曲げ部を、90度よりも大きい角度、または、頂部に接触しないように90度よりも小さい角度で折り曲げてもよい。
また、上記実施形態では、複数の同芯巻コイルのうちの一のリード線部の接続部分と、他のリード線部の接続部分とが、ステータコアの径方向外側において、接続(溶接)される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、複数の同芯巻コイルのうちの一のリード線部の接続部分と、他のリード線部の接続部分とを、ステータコアの径方向内側において、接続(溶接)してもよい。
また、上記実施形態では、最内径側の延設部が径方向内側の谷部に配置される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、最外径側の延設部が径方向外側の谷部に配置されていてもよい。この場合、周方向から見てリード線部の折り曲げ部が径方向外側の頂部に重なるように谷部に配置されるとともに、径方向外側から見て折り曲げ部の周方向幅部が頂部に重ならないように配置される。
10 ステータコア
10b 端面
13 スロット
20 コイル
21a コイルエンド部
30 同芯巻コイル(コイル)
34 リード線部
34a 折り曲げ部
34b 端部側部分
34c 延設部
34d 周方向幅部
50 波巻コイル
100 ステータ
341b (リード線部の)部分
342b (リード線部の)先端部
L 距離
r 曲率半径
T1 頂部
V 谷部

Claims (7)

  1. 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に配置される複数のコイルから構成されるコイルユニットとを備え、
    前記コイルユニットは、前記ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部を含み、
    前記コイルエンド部は、軸方向外側に突出するとともに周方向に並んで設けられる複数の頂部と、前記コイルに電力を供給するための複数のリード線部と、を有し、
    前記リード線部は、少なくとも軸方向に延びる延設部と、少なくとも軸方向から径方向に折り曲げられる折り曲げ部とを含み、前記折り曲げ部は前記ステータコアの最内周側から径方向外側に折り曲げられるとともに、最内周側に位置する前記頂部の間に配置されている、ステータ。
  2. 前記リード線部の折り曲げ部の周方向幅部が、径方向から見て前記頂部と重ならないように配置されている、請求項1に記載のステータ。
  3. 前記折り曲げ部は、前記頂部と離間した状態で、周方向に並ぶ前記頂部の間に配置されている、請求項1または2に記載のステータ。
  4. 前記リード線部は、前記頂部と離間した状態で配置される前記折り曲げ部から連続するように、前記頂部と離間した状態で、径方向外側に延びる端部側部分をさらに有し、
    前記端部側部分と前記頂部との間の距離は、前記折り曲げ部の内側の曲率半径よりも小さい、請求項に記載のステータ。
  5. 前記端部側部分のうちの、前記頂部の軸方向外側に配置される部分は、略直線状に延びるように配置されている、請求項に記載のステータ。
  6. 前記複数のリード線部のそれぞれの先端部は、軸方向から見て、最外周に配置される前記頂部よりも外側に配置されるように構成されている、請求項1〜のいずれか1項に記載のステータ。
  7. 前記コイルは、平角導線が巻回されることにより形成されており、
    前記折り曲げ部は、平角導線の断面長辺側を折り曲げるフラットワイズ曲げにより形成されている、請求項1〜のいずれか1項に記載のステータ。
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