JP6536085B2 - Coil structure of stator - Google Patents
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Description
本発明は、電動モータなどのステータコイル構造の改良に関する。 The present invention relates to improvement of stator coil structure such as an electric motor.
電動モータなどのステータのコイルは、円筒形状のステータコアの内周に一個または複数のティースを挟んで形成された一対のスロットを介してティースに巻き回される。ティースに巻き回されたコイルにおいては、一対のスロット間においてステータコアの端面からステータ軸方向外側に向かってそのコイルエンドを突出させる。コイルが一個のティースではなく、複数のティースを跨いで巻き回される場合、言い換えればコイルを通す一対のスロットの間に他のスロットが存在する場合には、コイルは他のスロットを通るコイルと交錯することになる。交錯は上述のコイルエンドの部分において行われる。この交錯部の数はコイルのピッチ、すなわちコイルが幾つのティースをまたいで行われるかなどによって異なり、コイルのピッチ数に応じて交錯部の数も増加する。 A coil of a stator such as an electric motor is wound around the teeth via a pair of slots formed on the inner periphery of a cylindrical stator core with one or more teeth interposed. In the coil wound around the teeth, the coil end is projected outward in the axial direction of the stator from the end face of the stator core between the pair of slots. When a coil is wound around a plurality of teeth instead of one tooth, in other words, when there is another slot between a pair of slots through which the coil passes, the coil passes through the other slot and It will be mixed up. Crossover takes place at the part of the coil end described above. The number of crossovers differs depending on the pitch of the coil, ie, how many teeth the coil runs across, and the number of crossovers also increases according to the number of pitches of the coil.
コイルエンドの交錯について、ステータコアの端面からステータ軸方向外側へのコイルエンドの突出長さを抑えるために、従来は例えば、交錯するコイルエンドの導線同士を網目状に編み込んでいた。 In order to suppress the protrusion length of the coil end from the end face of the stator core to the axial direction outer side of the stator core in the crossover of the coil end, conventionally, for example, the conducting wires of the intersecting coil ends are woven in a mesh.
この方法では、コイルの線材を１本ずつ編み込むために、巻回作業が複雑化することは避けられない。また。特許文献１では、複雑な巻回作業を回避すべく、複数本の線材をコイル状にまとめた導線集積体を、一対のスロットに嵌め込むことでコイルを装着し、導線集積体のコイルエンドにステータ軸方向のクランク状の段差を予め成型しておくことが提案されている。 In this method, it is inevitable that the winding operation becomes complicated in order to weave the coil wire material one by one. Also. In Patent Document 1, in order to avoid a complicated winding operation, a wire assembly in which a plurality of wires are put together in a coil shape is fitted into a pair of slots to mount a coil, and the coil end of the wire assembly is It has been proposed to previously form a crank-like step in the axial direction of the stator.
この特許文献１のコイル構造では、コイルエンドの段差がコイルエンドとステータコアの端面との間に創出するスペースに、隣接する別のコイルの導線集積体を通すことができるので、コイルエンド同士の交錯作業が容易になる。 In the coil structure of Patent Document 1, since the wire assembly of another adjacent coil can be passed through the space created by the step of the coil end between the coil end and the end face of the stator core, the coil ends cross each other. Work becomes easy.
しかしながら、特許文献１のコイル構造のようにコイルエンドにクランク状の段差を形成したとしても、コイルが増加する、すなわちコイルと他のコイルとの交錯部の数が多くなれば、コイルエンドのステータ軸方向の突出長さが大きくなることは避けられない。 However, even if a crank-like step is formed at the coil end as in the coil structure of Patent Document 1, if the number of coils increases, that is, if the number of crossings between the coil and other coils increases, the stator of the coil end An increase in the axial projection length is inevitable.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コイルエンドのステータ軸方向の突出長さをより効果的に抑制することのできるコイル構造を提供することにある。 This invention is made in view of such a situation, The objective is to provide the coil structure which can suppress the protrusion length of the stator axial direction of a coil end more effectively.
上記目的を達成するために、この発明は、ステータコアの内周に形成されたスロットのうちの一対のスロットを通して該一対のスロット間のティースにコイルを巻回するステータコイル構造に適用される。この発明によるコイル構造は、コイルにおける、ステータコアの端面からステータ軸方向外側へ突出する部分であるコイルエンドを有する。そして、このコイルエンドは、ステータコアの端面に沿うようにステータ径方向外側に屈曲する２か所の屈曲部を備え、ステータコアには、ステータ径方向に沿って２以上のコイルが独立して配され、２以上のコイルにおける一のコイルのコイルエンドと他のコイルのコイルエンドが、ステータコアの端面上でステータ軸方向において重なる。そして、コイルのコイルエンドは、２か所の屈曲部の間においてステータ軸方向の段差を形成する段差部を備え、該段差部により形成されたステータコア端面に近接した近接部とステータコア端面から離間した離間部とを有し、ステータ周方向において複数配置されたコイルのコイルエンド同士が、第１のコイルエンドの離間部と端面との間の空間に、第２のコイルエンドの近接部を通過させることで交錯される。或いは、一のコイルが他のコイルに対してステータ径方向内側寄り位置に配置され、一のコイルのコイルエンドが、他のコイルのコイルエンドよりもステータコアの端面からの突出量が大きくなるように形成される。或いは、ステータ周方向に沿って複数配置されたコイルのコイルエンド同士が、ティースの上方で交錯する。或いは、コイルエンドの段差部と屈曲部との間にステータ周方向に沿うクランクが形成される。 In order to achieve the above object, the present invention is applied to a stator coil structure in which a coil is wound around teeth between a pair of slots through a pair of slots formed in the inner periphery of a stator core. The coil structure according to the present invention has a coil end which is a portion of the coil projecting outward in the axial direction of the stator from the end face of the stator core. Then, the coil end is provided with two bent portions bent to the stator radially outward along the end face of the stator core, the stator core, two or more coils are independently along the stator radially distribution The coil end of one coil in two or more coils and the coil end of the other coil overlap in the axial direction of the stator on the end face of the stator core. The coil end of the coil is provided with a step portion forming a step in the axial direction of the stator between two bent portions, and a proximity portion adjacent to the end face of the stator core formed by the step portion and the end face of the stator core The coil ends of the plurality of coils arranged in the circumferential direction of the stator, having the separated portion, allow the proximity portion of the second coil end to pass through the space between the separated portion and the end surface of the first coil end. It is mixed up with. Alternatively, one coil may be disposed at a position radially inward of the other coils with respect to the other coil, and the coil end of one coil may project more from the end face of the stator core than the coil end of the other coil. It is formed. Alternatively, the coil ends of the plurality of coils disposed along the stator circumferential direction cross each other above the teeth. Alternatively, a crank is formed along the circumferential direction of the stator between the stepped portion and the bent portion of the coil end.
本発明によれば、コイルエンドが、ステータコアの端面からステータ径方向外側へ屈曲する屈曲部を２か所に有するので、コイルエンドはステータ軸方向ではなく、ステータコアの端面に沿ってステータ径方向に展開することとなり、コイルエンドのステータ軸方向の突出長さを短く抑えることができる。このようにステータ軸方向突出長さを抑えつつ、２以上のコイルにおける一のコイルのコイルエンドと他のコイルのコイルエンをステータコアの端面上でステータ軸方向において重ねることができるので、コイルの配置数（ターン数）を増加させつつもコイルエンドのステータ軸方向の突出長さの増加を効果的に防止することができる。 According to the present invention, the coil end has two bent portions bent outward in the radial direction of the stator from the end face of the stator core, so the coil end is not in the axial direction of the stator but in the radial direction of the stator along the end face of the stator core As a result, the projection length of the coil end in the axial direction of the coil can be kept short. Thus, the coil end of one coil of two or more coils can be overlapped with the coil end of another coil on the end face of the stator core while suppressing the axial axial projection length of the stator. It is possible to effectively prevent an increase in the protrusion length of the coil end in the stator axial direction while increasing the (number of turns).
以下、図面等を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and the like.
（第１の実施の形態）
図１Ａは、第１の実施の形態に係るステータのコイル構造が適用されたステータコアの要部斜視図であり、図１Ｂは、このステータコアの要部平面図であり、図１Ｃは、このステータコアの要部側面図である。
First Embodiment
FIG. 1A is a perspective view of a main part of a stator core to which the coil structure of a stator according to the first embodiment is applied, FIG. 1B is a plan view of the main part of the stator core, and FIG. It is a principal part side view.
図１Ａ〜図１Ｃに示すように、ステータコア１０は中心軸を有する円筒形状に形成され、内周側のティース部１０ａと外周側のバックヨーク１０ｂとで構成される。このステータコア１０は所定の平面形状にプレス形成された鋼板を積層することで形成される。また、ステータコア１０は電動モータやジェネレータのステータに適用される。
As shown in FIGS. 1A to 1C, the
そして、ステータコア１０の端面１１上において、ステータ径方向内側寄り位置に内周側コイル１６が複数、ステータ周方向に沿って並んで配置されており、ステータコア外周面寄り位置に外周側コイル１８が複数、ステータ周方向に沿って並んで配置されている。
And, on the
以下では、内周側コイル１６及び外周側コイル１８の構成、及びその配置態様について詳細に説明するが、各図においては図面簡略化のために、ステータコア１０における円周の一部分のみを図示し、複数の内周側コイル１６及び外周側コイル１８についてもその一部のみを示す。
In the following, the configuration of the
図２は、本実施の形態に係るステータコア１０の構成を説明する平面図を示している。図示のように、ステータコア１０の内周側には等しい角度間隔で複数のティース１２−１〜１２−１３が図上左側からこの順で隣接して形成されている。図上において隣接するティース１２−ｎ及び１２−（ｎ＋１）（ｎは１〜１２のいずれか）の間には、ステータ軸方向（図２における紙面に直交する方向）に沿って延在するスロット１４−ｎが形成される。
FIG. 2 shows a plan view for explaining the configuration of the
ステータコア１０の各スロット１４−１〜１４−１２には、一のコイルである内周側コイル１６−１〜１６−８と他のコイルである外周側コイル１８−１〜１８−８がそれぞれ巻回されている。ただし、図２Ａにおいては図面の簡略化のため、ティース１２−３〜１２−１１、スロット１４−３〜１４−１０、内周側コイル１６−３〜１６−７、及び外周側コイル１８−３〜１８−７の符号は記載していない。
In each slot 14-1 to 14-12 of the
内周側コイル１６−１〜１６−８、及び外周側コイル１８−１〜１８−８は、それぞれ、ステータ周方向沿って複数配置され、内周側コイル１６−１〜１６−８は、それぞれ、ステータコア１０の端面１１から突出した部分である内側コイルエンド２０−１〜２０−８を有しており、外周側コイル１８−１〜１８−８も、それぞれ、ステータコア１０の端面１１から突出した部分である外側コイルエンド２２−１〜２２−８を有している。そして、内周側コイル１６−１〜１６−８は相互に同一形状を有しており、外側コイルエンド２２−１〜２２−８も相互に同一形状を有している。
A plurality of inner circumferential side coils 16-1 to 16-8 and outer circumferential side coils 18-1 to 18-8 are respectively arranged along the stator circumferential direction, and inner circumferential side coils 16-1 to 16-8 are respectively , And inner coil ends 20-1 to 20-8 which are portions projecting from the
なお、図において明確に示されてはいないが、内周側コイル１６−１〜１６−８及び外周側コイル１８−１〜１８−８は、それぞれ、複数本の線材を予めコイル形状に成型した線材集合体として構成される。 In addition, although not clearly shown in the figure, each of the inner coils 16-1 to 16-8 and the outer coils 18-1 to 18-8 has a plurality of wires previously formed into a coil shape. It is configured as a wire assembly.
また、図２を参照すれば理解されるように、隣接する内側コイルエンド２０−ｎ（ｎは１〜８のいずれか）と内側コイルエンド２０−（ｎ＋１）、及び外側コイルエンド２２−ｎと外側コイルエンド２２−（ｎ＋１）は、ティース１２−（ｎ＋２）の部分においてステータ１０の端面１１上で交錯している。
Also, as understood with reference to FIG. 2, adjacent inner coil end 20-n (n is any one of 1 to 8), inner coil end 20- (n + 1), and outer coil end 22-n The outer coil end 22- (n + 1) intersects the
図３Ａには、ステータコア１０に内周側コイル１６−２及び内周側コイル１６−８、並びに外周側コイル１８−２及び外周側コイル１８−８のみを配した状態を示しており、図３Ｂは、図３Ａを矢印Ｅ方向から見た要部を示している。さらに、図３Ｃには、図３Ａにおける矢印Ｆ方向から見た要部を示している。
FIG. 3A shows a state in which only the inner coil 16-2 and the inner coil 16-8, and the outer coil 18-2 and the outer coil 18-8 are disposed in the
なお、図３Ｂ及び図３Ｃにおいては、さらなる図面の簡略化のために、内周側コイル１６−８及び外周側コイル１８−８を省略して内周側コイル１６−２及び外周側コイル１８−２のみを示している。しかしながら、図３Ｂ及び図３Ｃにおいては、内周側コイル１６−８及び外周側コイル１８−８も、内周側コイル１６−２及び外周側コイル１８−２に対してステータコア１０の端面１１上における位置が異なるのみであって、同様の形態を有する。
3B and 3C, the inner coil 16-8 and the outer coil 18-8 are omitted to simplify the drawing further, and the inner coil 16-2 and the outer coil 18- are omitted. Only 2 is shown. However, in FIG. 3B and FIG. 3C, the inner circumference side coil 16-8 and the outer circumference side coil 18-8 are also on the
内周側コイル１６−２の内側コイルエンド２０−２は、ステータコア１０の端面１１に沿ってステータ径方向外側に屈曲する２か所の一端屈曲部２０−２ａと他端屈曲部２０−２ｂを備えている。
The inner coil end 20-2 of the inner coil 16-2 has two one-end bends 20-2a and the other-end bend 20-2b that are bent outward in the radial direction of the stator along the
したがって、内側コイルエンド２０−２は、ステータコア１０の端面１１から伸長して一端屈曲部２０−２ａ及び他端屈曲部２０−２ｂで屈曲し、ステータ径方向外側に向かって伸長する形態を有することとなる。また、一端屈曲部２０−２ａ及び他端屈曲部２０−２ｂは、ステータコア１０の端面１１に沿ってステータ周方向に延びる引出部として形成されている。
Therefore, the inner coil end 20-2 extends from the
さらに、この一端屈曲部２０−２ａと他端屈曲部２０−２ｂの間においては、ステータ軸方向（図３Ｂ及び図３Ｃにおける上下方向）の段差を形成する段差部２０−２ｃが設けられている。そして、内側コイルエンド２０−２は、図３Ａに示すように、ステータコア１０の平面視において、段差部２０−２ｃの部分で逆Ｖ字形状に屈曲する構成をとる。図３Ｂに示すように、内側コイルエンド２０−２には、段差部２０−２ｃにより、端面１１から相対的に離間した離間部２０−２ｄと端面１１に相対的に近接した近接部２０−２ｅとが形成されることとなる。
Furthermore, between the one end bending portion 20-2a and the other end bending portion 20-2b, there is provided a step portion 20-2c that forms a step in the stator axial direction (vertical direction in FIG. 3B and FIG. 3C). . Then, as shown in FIG. 3A, the inner coil end 20-2 has a configuration in which it is bent in an inverted V-shape at the portion of the step portion 20-2c in a plan view of the
なお、上述の一端屈曲部２０−２ａ、他端屈曲部２０−２ｂ、及び段差部２０−２ｃは、内周側コイル１６−２のステータコア１０の装着に先立って予め形成されるものである。すなわち、内周側コイル１６−２は、予め一端屈曲部２０−２ａ、他端屈曲部２０−２ｂ、及び段差部２０−２ｃが形成された巻回形状とした状態でスロット１４に装着されることとなる。
In addition, the above-mentioned one end bending part 20-2a, the other end bending part 20-2b, and the level | step-difference part 20-2c are previously formed prior to mounting | wearing of the
一方、外周側コイル１８−２において、ステータコア１０の端面１１からステータ軸方向外側に突出している部分、すなわち外側コイルエンド２２−２は、ステータコア１０の端面１１に沿ってステータ径方向外側に屈曲する２か所の一端屈曲部２２−２ａ（特に図３Ｃ参照）と他端屈曲部２２−２ｂを備えている。
On the other hand, in the outer peripheral coil 18-2, a portion protruding outward in the axial direction of the stator from the
したがって、外側コイルエンド２２−２は、ステータコア１０の端面１１から伸長して一端屈曲部２２−２ａ及び他端屈曲部２２−２ｂで屈曲し、ステータ径方向外側に向かって伸長する形態を有することとなる。また、一端屈曲部２２−２ａ及び他端屈曲部２２−２ｂは、ステータコア１０の端面１１に沿ってステータ周方向に延びる引出部として形成されている。
Therefore, the outer coil end 22-2 extends from the
さらに、また、この一端屈曲部２２−２ａと他端屈曲部２２−２ｂの間において、ステータ軸方向の段差を形成する段差部２２−２ｃが形成されている。そして、外側コイルエンド２２−２は、図３Ａに示すように、ステータコア１０の平面視において、段差部２２−２ｃの部分で逆Ｖ字形状に屈曲する構成をとる。図３Ｂに示すように、外側コイルエンド２２−２には、段差部２２−２ｃにより、端面１１から相対的に離れた離間部２２−２ｄと端面１１に相対的に近い部分である近接部２２−２ｅとが形成されることとなる。
Furthermore, between the one end bending portion 22-2a and the other end bending portion 22-2b, a step portion 22-2c that forms a step in the stator axial direction is formed. Then, as shown in FIG. 3A, the outer coil end 22-2 has a configuration in which the outer coil end 22-2 is bent in an inverted V shape at the step portion 22-2c in a plan view of the
なお、上述の一端屈曲部２２−２ａ、他端屈曲部２２−２ｂ、及び段差部２２−２ｃは、外周側コイル１８−２のステータコア１０の装着に先立って予め形成されるものである。すなわち、外周側コイル１８−２は、予め一端屈曲部２２−２ａ、他端屈曲部２２−２ｂ、及び段差部２２−２ｃが形成された巻回形状とした状態でスロット１４に装着されることとなる。
In addition, the above-mentioned one end bending part 22-2a, the other end bending part 22-2b, and the level | step-difference part 22-2c are previously formed prior to mounting | wearing of the
本実施の形態では外周側コイル１８−２をスロット１４の径方向外側寄り位置に装着した後に、内周側コイル１６−２をスロット１４の径方向内側寄り位置に装着する。 In the present embodiment, after the outer peripheral side coil 18-2 is attached to the radially outward position of the slot 14, the inner peripheral coil 16-2 is attached to the radially inward position of the slot 14.
さらに、図３Ｂに示すように、内周側コイル１６−２の内側コイルエンド２０−２は、外周側コイル１８−２の外側コイルエンド２２−２よりも、ステータコア１０の端面１１から突出量が大きくなるように形成されている。
Furthermore, as shown to FIG. 3B, the amount of protrusion from the
そして、図３Ａに示すように、スロット１４−６の部分では、内側コイルエンド２０−２、内側コイルエンド２０−８、外側コイルエンド２２−２、及び外側コイルエンド２２−８がステータ径方向外側からこの順番で配置されている。 And as shown to FIG. 3A, in the part of the slot 14-6, the inner coil end 20-2, the inner coil end 20-8, the outer coil end 22-2, and the outer coil end 22-8 are the stator radial direction outer side. Are arranged in this order from.
さらに、図３Ｂに示すように、内側コイルエンド２０−２は外側コイルエンド２２−２よりも、端面１１からのステータ軸方向（以下、ステータ端面上方とも記載する）への突出量が大きい。
Further, as shown in FIG. 3B, the inner coil end 20-2 has a larger amount of protrusion from the
このように、外側コイルエンド２２−２及び外側コイルエンド２２−８が、内側コイルエンド２０−２及び内側コイルエンド２０−８と比較してステータ径方向外側寄り位置に配置されており、しかも、外側コイルエンド２２−２よりも内側コイルエンド２０−２の方が端面１１からから突出しているので、外周側コイル１８−２のスロット１４への装着作業を、内周側コイル１６−２のスロット１４への装着作業よりも先に行うことで作業効率が向上する。
Thus, the outer coil end 22-2 and the outer coil end 22-8 are disposed at the radially outer position in the stator radial direction as compared to the inner coil end 20-2 and the inner coil end 20-8, and Since the inner coil end 20-2 protrudes from the
そして、例えば、外周側コイル１８−２の装着作業に当たっては、周方向において外周側コイル１８−２に隣接する外周側コイル１８−３(図３Ａ〜図３Ｃには示さず)を装着した後に、その外側コイルエンド２２−３の近接部２２−３ｅの上方を、外周側コイル１８−２の外側コイルエンド２２−２の離間部２２−２ｄが通過する順番で行う。すなわち、外側コイルエンド２２−２の離間部２２−２ｄと端面１１の間の空間Ｓ１に外側コイルエンド２２−３の近接部２２−３ｅが通過することとなる。したがって、外周側コイル１８−１〜１８−８の巻き付け作業は、外周側コイル１８−８から外周側コイル１８−１の順番に行われる。
Then, for example, in mounting work of the outer peripheral side coil 18-2, after mounting the outer peripheral side coil 18-3 (not shown in FIGS. 3A to 3C) adjacent to the outer peripheral side coil 18-2 in the circumferential direction, The upper part of the proximity part 22-3e of the outer coil end 22-3 is performed in the order in which the separated part 22-2d of the outer coil end 22-2 of the outer peripheral coil 18-2 passes. That is, the proximity portion 22-3e of the outer coil end 22-3 passes through the space S1 between the separated portion 22-2d of the outer coil end 22-2 and the
その後、外周側コイル１８−１〜１８−８の巻き付け作業が終了すると、内周側コイル１６−１〜１６−８の巻き付け作業を行う。 Thereafter, when the winding operation of the outer peripheral side coils 18-1 to 18-8 is finished, the winding operation of the inner peripheral side coils 16-1 to 16-8 is performed.
そして、例えば、内周側コイル１６−２の装着作業に当たっては、周方向において内周側コイル１６−２に隣接する内周側コイル１６−３(図３Ａ〜図３Ｃには示さず)を装着した後に、その内側コイルエンド２０−３の近接部２０−３ｅの上方を、内周側コイル１６−２の内側コイルエンド２０−２の離間部２０−２ｄが通過する順番で行う。すなわち、内側コイルエンド２０−２の離間部２０−２ｄと端面１１の間の空間Ｓ１に内側コイルエンド２０−３の近接部２０−３ｅが通過することとなる。したがって、内周側コイル１６−１〜１６−８の巻き付け作業は、内周側コイル１６−８から内周側コイル１６−１の順番に行われる。
Then, for example, in mounting work of the inner coil 16-2, the inner coil 16-3 (not shown in FIGS. 3A to 3C) adjacent to the inner coil 16-2 in the circumferential direction is mounted Then, the upper part of the proximity portion 20-3e of the inner coil end 20-3 is performed in the order in which the separated portion 20-2d of the inner coil end 20-2 of the inner coil 16-2 passes. That is, the proximity portion 20-3e of the inner coil end 20-3 passes through the space S1 between the separation portion 20-2d of the inner coil end 20-2 and the
ここで、図２等を参照すれば理解されるように、基本的に内側コイルエンド２０−１〜２０−８と外側コイルエンド２２−１〜２２−８とは、ステータ径方向の内外においてオフセットされた位置に配されるものの、一部分において内側コイルエンド２０−１〜２０−８と外側コイルエンド２２−１〜２２−８が重なる部分が生じ得る。 Here, as understood with reference to FIG. 2 etc., basically, the inner coil ends 20-1 to 20-8 and the outer coil ends 22-1 to 22-8 are offset in the inside and outside of the stator radial direction. However, there may be a portion where the inner coil ends 20-1 to 20-8 and the outer coil ends 22-1 to 22-8 overlap.
しかしながら、上述のように、内側コイルエンド２０−１〜２０−８は、その離間部２０−１ｄ〜２０−８ｄや近接部２０−１ｅ〜２０−８ｅの部分で、外側コイルエンド２２−１〜２２−８よりも上方に存在する。したがって、内側コイルエンド２０−１〜２０−８と外側コイルエンド２２−１〜２２−８がステータコア１０に巻回された状態で相互に干渉することが防止される。
However, as described above, the inner coil ends 20-1 to 20-8 are the outer coil ends 22-1 to 22-8 at portions of the separation portions 20-1d to 20-8d and the proximity portions 20-1e to 20-8e. It exists above 22-8. Therefore, the inner coil ends 20-1 to 20-8 and the outer coil ends 22-1 to 22-8 are prevented from interfering with each other in the state of being wound around the
図４Ａには、内周側コイル１６−２（内側コイルエンド２０−２）の平面図及び側面図を示しており、図４Ｂには、外周側コイル１８−２（外側コイルエンド２２−２）の平面図及び側面図を示している。 4A shows a plan view and a side view of the inner coil 16-2 (inner coil end 20-2), and FIG. 4B shows the outer coil 18-2 (outer coil end 22-2). FIG. 6 shows a plan view and a side view of FIG.
図示のように、内側コイルエンド２０−２及び外側コイルエンド２２−２は、ともに平面視逆Ｖ字形状を有するが、当該Ｖ字の開き角度、すなわち側面視における内周側コイル１６−２及び外周側コイル１８−２の広がり幅が若干異なっている。本実施の形態では、ステータ径方向外側寄りに配置される外周側コイル１８−２の平面視における広がり幅が若干大きくなっている。 As illustrated, the inner coil end 20-2 and the outer coil end 22-2 both have an inverted V-shape in plan view, but the V-shaped opening angle, that is, the inner peripheral coil 16-2 in side view The spread width of the outer peripheral coil 18-2 is slightly different. In the present embodiment, the spread width in a plan view of the outer peripheral side coil 18-2 disposed on the outer side in the radial direction of the stator is slightly larger.
一方で、上述のように、内周側コイル１６−２以外の内周側コイル１６−１，１６−３〜１６−８についても、内周側コイル１６−２と同一の形状を有しており、外周側コイル１８−２以外の外周側コイル１８−１，１８−３〜１８−８についても外周側コイル１８−２と同一の形状を有している。 On the other hand, as described above, the inner coils 16-1, 16-3 to 16-8 other than the inner coil 16-2 also have the same shape as the inner coil 16-2. The outer peripheral side coils 18-1, 18-3 to 18-8 other than the outer peripheral side coil 18-2 also have the same shape as the outer peripheral side coil 18-2.
したがって、内周側コイル１６−１〜１６−８と外周側コイル１８−１〜１８−８との間で異なる２タイプの部品を用いて、これらの間の区別を明確としつつ、部品点数を極力少なくして本実施の形態に係るコイル構造を実現することができる。特に、ステータ径方向外側の外周側コイル１８−１〜１８−８の平面視広がり幅が若干大きく形成されている。したがって、この外周側コイル１８−１〜１８−８を、ステータコア１０の円筒形状に起因して一対のスロット１４間のピッチが相対的に大きくなっているステータ径方向外側の部分に良好に適応させることができる。
Therefore, using two different types of parts between the inner coils 16-1 to 16-8 and the outer coils 18-1 to 18-8, the number of parts can be increased while making the distinction between them clear. The coil structure according to the present embodiment can be realized by minimizing the number. In particular, the width in plan view of the outer peripheral side coils 18-1 to 18-8 on the outer side in the stator radial direction is formed to be slightly large. Therefore, the outer peripheral side coils 18-1 to 18-8 are favorably adapted to the radially outer portion of the stator in which the pitch between the pair of slots 14 is relatively large due to the cylindrical shape of the
図５は、内側コイルエンド同士及び外側コイルエンド同士の交錯状態を説明する図である。図示のように、ステータ周方向に沿って配置された内周側コイル１６−１の内側コイルエンド２０−１と内周側コイル１６−６の内側コイルエンド２０−６が、ティース１２−５上において交錯して交錯部３２を形成している。
FIG. 5 is a diagram for explaining an interlacing state of the inner coil ends and the outer coil ends. As illustrated, the inner coil end 20-1 of the inner coil 16-1 and the inner coil end 20-6 of the inner coil 16-6 arranged along the stator circumferential direction are on the teeth 12-5. At
また、ステータ周方向に沿って配置された外周側コイル１８−１の外側コイルエンド２２−１と外周側コイル１８−６の外側コイルエンド２２−６が、ティース１２−５上において交錯して交錯部３０を形成している。
Further, the outer coil end 22-1 of the outer peripheral side coil 18-1 and the outer coil end 22-6 of the outer peripheral side coil 18-6 arranged along the stator circumferential direction intersect and intersect on the teeth 12-5. The
このように、ティース１２−５上において内側コイルエンド２０−１と内側コイルエンド２０−６が交錯部３２において交錯し、外側コイルエンド２２−１と外側コイルエンド２２−６が交錯部３０においてそれぞれ交錯することにより、ステータ径方向におけるコイルの平面存在領域を削減し、スペースを有効利用することができる。
Thus, on the teeth 12-5, the inner coil end 20-1 and the inner coil end 20-6 intersect at the
特に、本実施の形態では、内側コイルエンド２０−１と外側コイルエンド２２−６、及び外側コイルエンド２２−１と内側コイルエンド２０−６も、ティース１２−５上やスロット１４−４上において一部重なっている。したがって、ステータ径方向におけるコイルの平面存在領域をより削減、スペースを有効利用することができる。 In particular, in the present embodiment, the inner coil end 20-1 and the outer coil end 22-6, and the outer coil end 22-1 and the inner coil end 20-6 are also on the teeth 12-5 and the slots 14-4. Some overlap. Therefore, the planar presence area of the coil in the stator radial direction can be further reduced, and space can be effectively used.
以上説明した本実施の形態に係るステータコア１０のコイル構造によれば、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、内周側コイル１６と外周側コイル１８がステータコア１０からステータ軸方向外側へ突出する内側コイルエンド２０及び外側コイルエンド２２を有し、内側コイルエンド２０及び外側コイルエンド２２がそれぞれ、該ステータコア１０の端面１１に沿うようにステータ径方向外側に屈曲する２か所の一端屈曲部２０ａ、２２ｂと他端屈曲部２０ｂ、２２ｂを備えている。
According to the coil structure of the
したがって、内側コイルエンド２０及び外側コイルエンド２２はステータ軸方向ではなく、ステータコア１０の端面１１に沿ってステータ径方向外側に向かって展開することとなり、内側コイルエンド２０及び外側コイルエンド２２のステータ軸方向の突出長さを短く抑えることができる。
Therefore, the inner coil end 20 and the outer coil end 22 expand not only in the stator axial direction but along the
また、図１Ａ〜図１Ｃ及び図２に示すように、本実施の形態に係るステータコア１０のコイル構造では、ステータコア１０には、ステータ径方向に沿って２以上のコイル１６、１８が独立して配され、２以上のコイル１６、１８における内周側コイル１６のコイルエンド２０と外周側コイル１８のコイルエンド２２が、ステータコア１０の端面１１上でステータ軸方向において重なっている。これにより、コイルのターン数を増加させつつもコイルエンドのステータ軸方向の突出長さの増加を効果的に防止することができる。
Further, as shown in FIGS. 1A to 1C and 2, in the coil structure of
さらに、本実施の形態に係るステータコア１０のコイル構造では、内周側コイル１６及び外周側コイル１８が、それぞれ独立に前記ステータ周方向に沿って複数配置されており、複数配置された内周側コイル１６−１〜１６−８のコイルエンド２０−１〜２０−８は相互に同一形状を有し、複数配置された外周側コイル１８−１〜１８−８のコイルエンド２２−１〜２２−８は相互に同一形状を有している。
Furthermore, in the coil structure of the
これにより、内周側コイル１６と外周側コイル１８の２タイプの部品を用意することで、これらの間の区別を明確にしつつ部品点数を減らして製造コストを削減することができる。特に、本実施の形態では、上述のようにステータ径方向外側の外周側コイル１８−１〜１８−８の平面視広がり幅が若干大きく形成されている。したがって、この外周側コイル１８−１〜１８−８を、一対のスロット１４間のピッチが相対的に大きくなるステータ径方向外側に良好に適合させることができる。
As a result, by preparing two types of components, the
また、本実施の形態に係るステータコア１０のコイル構造では、図３Ｂ、図４Ａ、及び図４Ｂに示すように、内側コイルエンド２０及び外側コイルエンド２２が、それぞれ、２か所の一端屈曲部２０ａと他端屈曲部２０ｂ及び一端屈曲部２２ａと他端屈曲部２２ｂの間に、段差部２０ｃ、２２ｃを備えている。
Further, in the coil structure of
そして、図２に示すように、内周側コイル１６の内側コイルエンド２０同士が、一方のコイルエンド２０−２の離間部２０−２ｄと端面１１との間に、他方のコイルエンド２０−３の近接部２０−３ｅを通過させることで交錯される。また、外周側コイル１８の外側コイルエンド２２同士が、一方のコイルエンド２２−２の離間部２２−２ｄと端面１１との間に、他方のコイルエンド２２−３の近接部２２−３ｅを通過させることで交錯される。
And as shown in FIG. 2, inner coil end 20 comrades of the inner
これにより、内側コイルエンド２０同士及び外側コイルエンド２２同士を効率的に重ねて、コイルエンド全体のステータ軸方向の突出長さを抑制しつつ、その増加を回避することができる。 As a result, the inner coil ends 20 and the outer coil ends 22 can be efficiently overlapped, and the increase in the axial length of the entire coil end can be avoided while suppressing the protrusion length in the axial direction of the stator.
さらに、本実施の形態では、図２及び図３Ｂ等に示すように、内側コイルエンド２０は、外側コイルエンド２２よりも端面１１からの突出量が大きいので、内側コイルエンド２０と外側コイルエンド２２における相互干渉を防ぐことができる。
Furthermore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2 and FIG. 3B etc., the amount of protrusion from the
また、本実施の形態では、内周側コイル１６に対して外周側コイル１８がよりステータ径方向外側寄り位置に配置されている。
Further, in this embodiment, it is disposed on the outer
これにより、スロット１４のステータ径方向スペースを有効に利用して内周側コイル１６及び外周側コイル１８の２種類のコイルを、整理された状態でステータに巻回させることができる。特に、図３Ａを参照すればわかるように、スロット１４上においてステータ径方向スペースを埋めるように、内周側コイル１６及び外周側コイル１８が装着されることとなるので、スロット１４上のスペースを最大限に利用してコイル巻数を確保することができる。
Thereby, the stator radial direction space of the slot 14 can be used effectively, and the two types of coils, the inner
さらに、内側コイルエンド２０の一端屈曲部２０ａ及び他端屈曲部２０ｂ、並びに外側コイルエンド２２の一端屈曲部２２ａ及び他端屈曲部２２ｂは、ステータコア１０の端面１１と並行で且つステータ周方向に延びる引出部を備える。これにより、離間部２０ｄ、２２ｄと近接部２０ｅ，２２ｅの長さが短くなり、段差部２０ｃ，２２ｃの位置がステータコア１０の端面１１の中心寄りに移動する。結果として、ステータコア１０の端面１１上における内側コイルエンド２０及び外側コイルエンド２２のステータ径方向の拡がりを小さくすることができ、電動モータやジェネレータ内のステータコア１０の配置スペースも小さくすることができる。
Furthermore, one end bending portion 20a and the other end bending portion 20b of the inner coil end 20, and one end bending portion 22a and the other end bending portion 22b of the outer coil end 22 extend parallel to the
また、本実施の形態では、図５に示すように、ステータ周方向に沿って複数配置された内周側コイル１６及び外周側コイル１８のそれぞれのコイルエンド２０及びコイルエンド２２同士が、ティース１２の上方で交錯している。これにより、端面１１上におけるコイルの平面存在領域を削減し、スペースを有効利用することができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, each of the coil ends 20 and the coil ends 22 of the
（第２の実施の形態）
以下、第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
Second Embodiment
The second embodiment will be described below. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
図６は、本実施の形態に係るステータコア１０の構成を説明する平面図である。当図において図面の簡略化のため、上記実施の形態と形態が異なる内周側コイル１６´のみを図示するが、外周側コイルも内周側コイル１６´と同様の形状で形成することができる。
FIG. 6 is a plan view illustrating the configuration of
図示のように、本実施の形態では、内周側コイル１６´−３〜内周側コイル１６´−５には、それらの段差部と屈曲部の間に、ステータ周方向に沿うクランク部４０が、ステータ径方向に沿って複数箇所形成されている。
As illustrated, in the present embodiment, the inner coil 16'-3 to the inner coil 16'-5 have crank
このような内周側コイル１６´−３〜内周側コイル１６´−５では、ステータ周方向においてクランク部４０を有していない直線状とした内周側コイルと比べて、ステータコア１０の端面１１上の内側コイルエンド２０のステータ径方向の拡がりをさらに小さくすることができる。
In such an inner coil 16'-3 to an inner coil 16'-5, the end face of the
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。例えば、本実施の形態におけるステータコア１０へのコイルの巻数や、装着するコイルの一対のスロット間におけるスロット数（巻きピッチ）等は、一例に過ぎず、種々の状況に応じて任意に調整することが可能である。
It is to be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea thereof. For example, the number of turns of the coil to the
また、上記実施の形態では、内周側コイル１６及び外周側コイル１８の２種のコイルをステータコア１０に装着するようにしたが、これに限られず、例えば、３種以上のコイルをスロット１４の径方向に沿って並べて配置するようにしても良い。
Further, in the above embodiment, two types of coils, the
１０ ステータコア
１０ａ ティース部
１０ｂ バックヨーク
１２（１２−１〜１２−１３） ティース
１４（１４−１〜１４−１２） スロット
１６（１６−１〜１６−８） 内周側コイル
１８（１８−１〜１８−８） 外周側コイル
２０（２０−１〜２０−８） 内側コイルエンド
２０ａ（２０−１ａ〜２０−８ａ） 一端屈曲部（屈曲部）
２０ｂ（２０−１ｂ〜２０−８ｂ） 他端屈曲部（屈曲部）
２０ｃ（２０−１ｃ〜２０−８ｃ） 段差部
２２ 外側コイルエンド
２２−ａ（２２−１ａ〜２２−８ａ） 一端屈曲部（屈曲部）
２２−ｂ（２２−１ｂ〜２２−８ｂ） 他端屈曲部（屈曲部）
２２−ｃ（２２−１ｃ〜２２−８ｃ） 段差部
４０ クランク部
DESCRIPTION OF
20b (20-1b to 20-8b) other end bending portion (bending portion)
20c (20-1c to 20-8c) Stepped portion 22 Outer coil end 22-a (22-1a to 22-8a) One-end bending portion (bending portion)
22-b (22-1b to 22-8b) other end bending portion (bending portion)
22-c (22-1c to 22-8c) Stepped
Claims (6)
前記コイルは、前記ステータコアの端面からステータ軸方向外側へ突出する部分であるコイルエンドを有し、
前記コイルエンドは、前記ステータコアの端面に沿うようにステータ径方向外側に屈曲する２か所の屈曲部を備え、
前記ステータコアには、ステータ径方向に沿って２以上の前記コイルが独立して配され、
前記２以上のコイルにおける一のコイルのコイルエンドと他のコイルのコイルエンドが、前記ステータコアの端面上でステータ軸方向において重なり、
前記コイルのコイルエンドは、
前記２か所の屈曲部の間においてステータ軸方向の段差を形成する段差部を備え、該段差部により形成された前記ステータコア端面に近接した近接部と前記ステータコア端面から離間した離間部とを有し、
前記ステータ周方向において複数配置された前記コイルのコイルエンド同士が、第１のコイルエンドの離間部と前記端面との間の空間に、第２のコイルエンドの近接部を通過させることで交錯されることを特徴とするステータコイル構造。 In a stator coil structure in which a coil is wound around teeth between a pair of slots through a pair of slots formed on an inner periphery of a stator core,
The coil has a coil end which is a portion projecting outward in the axial direction of the stator from the end face of the stator core,
The coil end includes two bent portions bent outward in the radial direction of the stator along the end surface of the stator core,
In the stator core, two or more of the coils are arranged independently along the stator radial direction,
The two or more coil end and coil end of another coil of one coil in the coil, Ri Do heavy in the stator axial direction on the end surface of the stator core,
The coil end of the coil is
A stepped portion forming a step in the axial direction of the stator between the two bent portions is provided, and a proximity portion close to the end surface of the stator core formed by the stepped portion and a separated portion separated from the end surface of the stator core And
The coil ends of the coils arranged in a plurality in the circumferential direction of the stator are intermingled by passing the proximity portion of the second coil end in the space between the separated portion of the first coil end and the end surface Stator coil structure characterized by
前記コイルは、前記ステータコアの端面からステータ軸方向外側へ突出する部分であるコイルエンドを有し、
前記コイルエンドは、前記ステータコアの端面に沿うようにステータ径方向外側に屈曲する２か所の屈曲部を備え、
前記ステータコアには、ステータ径方向に沿って２以上の前記コイルが独立して配され、
前記２以上のコイルにおける一のコイルのコイルエンドと他のコイルのコイルエンドが、前記ステータコアの端面上でステータ軸方向において重なり、
前記一のコイルが前記他のコイルに対してステータ径方向内側寄り位置に配置され、
前記一のコイルのコイルエンドが、前記他のコイルのコイルエンドよりもステータコアの端面からの突出量が大きくなるように形成されることを特徴とするステータコイル構造。 In a stator coil structure in which a coil is wound around teeth between a pair of slots through a pair of slots formed on an inner periphery of a stator core,
The coil has a coil end which is a portion projecting outward in the axial direction of the stator from the end face of the stator core,
The coil end includes two bent portions bent outward in the radial direction of the stator along the end surface of the stator core,
In the stator core, two or more of the coils are arranged independently along the stator radial direction,
The two or more coil end and coil end of another coil of one coil in the coil, Ri Do heavy in the stator axial direction on the end surface of the stator core,
The one coil is disposed at a radially inward position relative to the other coil in the stator radial direction.
Said coil end of one coil, the other stator coil structure projecting amount from the end face of the stator core than the coil end of the coil, characterized in Rukoto formed to be larger.
前記コイルは、前記ステータコアの端面からステータ軸方向外側へ突出する部分であるコイルエンドを有し、
前記コイルエンドは、前記ステータコアの端面に沿うようにステータ径方向外側に屈曲する２か所の屈曲部を備え、
前記ステータコアには、ステータ径方向に沿って２以上の前記コイルが独立して配され、
前記２以上のコイルにおける一のコイルのコイルエンドと他のコイルのコイルエンドが、前記ステータコアの端面上でステータ軸方向において重なり、
前記ステータ周方向に沿って複数配置されたコイルのコイルエンド同士が、前記ティースの上方で交錯することを特徴とするステータコイル構造。 In a stator coil structure in which a coil is wound around teeth between a pair of slots through a pair of slots formed on an inner periphery of a stator core,
The coil has a coil end which is a portion projecting outward in the axial direction of the stator from the end face of the stator core,
The coil end includes two bent portions bent outward in the radial direction of the stator along the end surface of the stator core,
In the stator core, two or more of the coils are arranged independently along the stator radial direction,
The two or more coil end and coil end of another coil of one coil in the coil, Ri Do heavy in the stator axial direction on the end surface of the stator core,
Stator coil structure coil end between the coils plurality arranged along the stator circumferential direction, characterized that you interlacing above said teeth.
前記コイルは、前記ステータコアの端面からステータ軸方向外側へ突出する部分であるコイルエンドを有し、
前記コイルエンドは、前記ステータコアの端面に沿うようにステータ径方向外側に屈曲する２か所の屈曲部を備え、
前記ステータコアには、ステータ径方向に沿って２以上の前記コイルが独立して配され、
前記２以上のコイルにおける一のコイルのコイルエンドと他のコイルのコイルエンドが、前記ステータコアの端面上でステータ軸方向において重なり、
前記コイルエンドの前記段差部と前記屈曲部との間に前記ステータ周方向に沿うクランクが形成されたことを特徴とするステータコイル構造。 In a stator coil structure in which a coil is wound around teeth between a pair of slots through a pair of slots formed on an inner periphery of a stator core,
The coil has a coil end which is a portion projecting outward in the axial direction of the stator from the end face of the stator core,
The coil end includes two bent portions bent outward in the radial direction of the stator along the end surface of the stator core,
In the stator core, two or more of the coils are arranged independently along the stator radial direction,
The two or more coil end and coil end of another coil of one coil in the coil, Ri Do heavy in the stator axial direction on the end surface of the stator core,
A stator coil structure characterized in that a crank is formed along the stator circumferential direction between the stepped portion and the bent portion of the coil end .
前記一のコイル及び前記他のコイルが、それぞれ独立に前記ステータ周方向に沿って複数配置され、
前記複数配置された一のコイルのコイルエンドは相互に同一形状を有し、前記複数配置された他のコイルのコイルエンドは相互に同一形状を有することを特徴とするステータコイル構造。 It is a stator coil structure of any one of Claims 1-4, Comprising :
The one coil and the other coils are arranged independently along the stator circumferential direction, respectively,
A stator coil structure characterized in that coil ends of the plurality of arranged coils have the same shape, and coil ends of the other arranged coils have the same shape.
前記屈曲部は、前記ステータコアの端面に沿ってステータ周方向に延びる引出部を備えることを特徴とするステータコイル構造。 The stator coil structure according to any one of claims 1 to 5 , wherein
The stator coil structure according to claim 1, wherein the bent portion includes a lead portion extending in a circumferential direction of the stator along an end surface of the stator core.
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