JP6869092B2 - Stator used for rotary electric machine, rotary electric machine, and manufacturing method of stator - Google Patents

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Description

本発明は、回転電機に用いられる固定子、回転電機、及び固定子の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a stator used in a rotary electric machine, a rotary electric machine, and a method for manufacturing the stator.

本技術分野の背景技術とし、特許文献1(特開2006-6777号公報)があり、この公報には、コイルを巻回するインシュレータボビンにおいて、コイルを誘導する案内溝を設けることで、コイルの巻崩れを防止して、円滑に巻回できると記載されている。 Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-6777) is provided as a background technique in the present technical field. In this publication, the insulator bobbin around which the coil is wound is provided with a guide groove for guiding the coil. It is stated that it can be wound smoothly by preventing it from collapsing.

しかし、インシュレータボビンでコイルを誘導できるのは、1段目だけであり、巻回の仕様によっては、コイルが2段、3段、4段になる場合もある。段数が多くなれば、その分、コイルの巻崩れも発生しやすくなり、特許文献1のような、案内溝の効果は、もはや期待することはできない。 However, the insulator bobbin can guide the coil only in the first stage, and depending on the winding specifications, the coil may have two stages, three stages, or four stages. As the number of stages increases, the coil is more likely to be unwound, and the effect of the guide groove as in Patent Document 1 can no longer be expected.

特に、コイルが1段目から2段目、2段目から3段目など、段上がりをする際、コイルを所定の位置に落とし込めない時に巻崩れが発生する。段上がりを、常に近接したコイル位置に落とし込む場合は、巻崩れは発生しにくいが、その分、コイルの占積率が高くできない。
コイルの占積率を高くするためには、段上がりを離れたコイル位置に落とし込む必要があり、急な角度での段上がりをする必要がある。その分、コイルの巻崩れの虞が大きくなる。
In particular, when the coil is stepped up from the first stage to the second stage, the second stage to the third stage, or the like, winding collapse occurs when the coil cannot be dropped into a predetermined position. When the step-up is always dropped to the coil position close to each other, the winding collapse is unlikely to occur, but the space factor of the coil cannot be increased accordingly.
In order to increase the space factor of the coil, it is necessary to drop the step-up to a distant coil position, and it is necessary to step up at a steep angle. Therefore, the risk of coil unwinding increases.

特開平2006−6777号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-6777

本発明の課題は、コイルの巻崩れを抑制しつつ高占積率でコイルを巻回させ、小型かつ、高出力の回転電機を提供することである。 An object of the present invention is to provide a compact, high-output rotary electric machine in which a coil is wound at a high space factor while suppressing unwinding of the coil.

上記課題を解決する回転電機の固定子は、ティース部が形成されるコアと、絶縁性のボビンを介してティース部に集中巻きによって巻回されるコイルと、を備える回転軸を有する回転電機の固定子であって、コイルは、回転軸方向に延びてティース部の両側面側に配置され、複数の段を形成する第1コイル部と、固定子の周方向に延びてティース部の軸方向端部側に配置される第2コイル部と、から構成され、第2コイル部は、同一段同士の第1コイル部をつなぐコイルと、次段に段上がりするコイルと、により構成され、ティースの両側面のうちコイルの口出し線が配置される側において、第1コイル部のうち、偶数段の巻き終わりを構成するコイルが、偶数段の次段の巻き始めを構成するコイルから離間される。さらに、回転軸方向から見た場合、複数の段のうち少なくともひとつの段において、同一段同士の第1コイル部をつなぐ複数のコイルが軸方向に重なる。

The stator of a rotary electric machine that solves the above problems is a rotary electric machine having a rotating shaft including a core in which a tooth portion is formed and a coil that is wound around the tooth portion by centralized winding via an insulating bobbin. A stator, the coil extends in the direction of rotation axis and is arranged on both side surfaces of the teeth portion, and the first coil portion forming a plurality of stages and the coil extending in the circumferential direction of the stator and extending in the axial direction of the teeth portion. It is composed of a second coil portion arranged on the end side, and the second coil portion is composed of a coil that connects the first coil portions of the same stage and a coil that goes up to the next stage. On the side of both side surfaces where the coil lead wire is arranged, the coil constituting the winding end of the even-stage stage is separated from the coil constituting the winding start of the next-stage winding of the even-stage stage in the first coil portion. .. Further, when viewed from the rotation axis direction, in at least one of the plurality of stages, a plurality of coils connecting the first coil portions of the same stage overlap in the axial direction.

本発明によれば、巻線ノズルが干渉しない物理的なスペースの中で、コイルの巻崩れを抑制しつつ高占積率でコイルを巻回することが可能となり、小型かつ、高出力の回転電機を提供できる。 According to the present invention, it is possible to wind the coil at a high space factor while suppressing the unwinding of the coil in a physical space where the winding nozzles do not interfere with each other. Can provide electric appliances.

本実施形態における回転電機100の断面図である。It is sectional drawing of the rotary electric machine 100 in this embodiment. シャフト2の回転軸方向から見たステータコア7の正面図である。It is a front view of the stator core 7 seen from the rotation axis direction of a shaft 2. 固定子101におけるインシュレータボビン8にコイル9を巻回した部分の拡大図である。It is an enlarged view of the part where the coil 9 is wound around the insulator bobbin 8 in the stator 101. 比較例として、巻線ノズル23が干渉しない物理的なスペースの中で、最大限までコイル9を配置し、回転軸方向から見た正面図である。As a comparative example, it is a front view in which the coil 9 is arranged to the maximum in a physical space where the winding nozzle 23 does not interfere, and is viewed from the direction of the rotation axis. 本実施形態のノズル集中巻きにおけるコイル9の巻回順番の説明図である。It is explanatory drawing of the winding order of the coil 9 in the nozzle concentrated winding of this embodiment. 本実施形態に係るコイル9を1段目9aから2段目9bまで巻回した図である。It is the figure which wound the coil 9 which concerns on this embodiment from the 1st stage 9a to the 2nd stage 9b. 本実施形態に係るコイル9が2段目9bから3段目9cに段上がりし、3段目9cを巻回するまでの図である。It is a figure from the coil 9 which concerns on this embodiment step up from the 2nd step 9b to the 3rd step 9c, and is wound around the 3rd step 9c. 本実施形態に係るコイル9を3段目9cまで巻回した図である。It is the figure which wound the coil 9 which concerns on this embodiment to the 3rd stage 9c. 本実施形態に係るコイル9を4段目9dまで巻回した図である。It is the figure which wound the coil 9 which concerns on this embodiment to the 4th stage 9d. 通常のノズル集中巻きにおけるコイル9の巻回順番の説明図である。It is explanatory drawing of the winding order of a coil 9 in a normal nozzle concentrated winding. 比較例として、コイル9が1段目9aから2段目9bに段上がりするまでの図である。As a comparative example, it is a figure from the coil 9 stepping up from the 1st step 9a to the 2nd step 9b. 比較例として、コイル9が2段目9bを巻回するまでの図である。As a comparative example, it is a figure until the coil 9 winds the 2nd stage 9b. 比較例として、コイル9が2段目9bから3段目9cに段上がりするまでの図である。As a comparative example, it is a figure from the coil 9 stepping up from the 2nd step 9b to the 3rd step 9c. 比較例として、コイルを3段目9cまで巻回し、3段目9cから4段目9dに段上がりするまでの図である。As a comparative example, it is a figure from winding the coil to the third stage 9c and stepping up from the third stage 9c to the fourth stage 9d.

以下、図1ないし図8を用いて実施例を説明する。まず、本発明の一例としての回転電機の概略構成について述べる。 Hereinafter, examples will be described with reference to FIGS. 1 to 8. First, a schematic configuration of a rotary electric machine as an example of the present invention will be described.

図1は、本実施形態における回転電機100の断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of the rotary electric machine 100 according to the present embodiment.

回転電機100は、有底の円筒形状をしているハウジング1の内周に固定子101が圧入等で固定される。回転子102は、固定子101の内径側には、空隙を介して、ベアリング15により、継承支持される。 In the rotary electric machine 100, the stator 101 is fixed to the inner circumference of the bottomed cylindrical housing 1 by press fitting or the like. The rotor 102 is inherited and supported by a bearing 15 on the inner diameter side of the stator 101 via a gap.

回転子102は、シャフト2と、シャフト2に圧入等で固定されたロータコア3と、を備えている。また、ロータコア3の外周面には、マグネット4と、マグネット4の軸方向の位置決めをする端板5と、マグネット4を外部からの衝撃等から保護及び回転による遠心力でマグネット4が飛散するのを防止する為の円筒状の保護カバー6と、が設けられる。 The rotor 102 includes a shaft 2 and a rotor core 3 fixed to the shaft 2 by press fitting or the like. Further, on the outer peripheral surface of the rotor core 3, the magnet 4, the end plate 5 for positioning the magnet 4 in the axial direction, and the magnet 4 are protected from external impacts and the magnet 4 is scattered by centrifugal force due to rotation. A cylindrical protective cover 6 is provided to prevent the above.

固定子101は、プレスで打ち抜かれた磁性鋼板の薄板を複数枚積層した円環状のステータコア7と、このステータコア7にナイロン等で成形されかつ絶縁機能を有するインシュレータボビン8と、インシュレータボビン8に巻回されているコイル9と、から構成されている。 The stator 101 is wound around an annular stator core 7 in which a plurality of thin magnetic steel plates punched by a press are laminated, an insulator bobbin 8 formed of nylon or the like on the stator core 7 and having an insulating function, and an insulator bobbin 8. It is composed of a coil 9 that is rotated.

端子台10は、コイル9を外部との電源に接続するための複数のバスバー11を樹脂モールド成形したもので、ハウジング1の内部に挿入される。複数のバスバー11は、コイル9の口出し線12と電気的に接続する為の接続部13を形成しており、ヒュージング等により、複数のバスバー11とコイル9を電気的に接続する。また、端子台10には、コネクタハウジング14も一体成形されており、コネクタハウジング14の突出部を除くと、円盤状の形状である。 The terminal block 10 is formed by resin-molding a plurality of bus bars 11 for connecting the coil 9 to a power source to the outside, and is inserted into the housing 1. The plurality of bus bars 11 form a connecting portion 13 for electrically connecting to the lead wire 12 of the coil 9, and electrically connects the plurality of bus bars 11 and the coil 9 by fusing or the like. Further, the connector housing 14 is also integrally molded with the terminal block 10, and the shape is a disk shape except for the protruding portion of the connector housing 14.

回転子102のシャフト2には、二つのベアリング15の内輪側が固定され、回転可能に支持されている。ベアリング15の外輪は、ハウジング1とカバー16のベアリング箱17にそれぞれ収納される。カバー16側のベアリング15の外輪端部は、カバー16にボルト18でねじ止めされたプレート19によって押さえつけ、固定されており、回転子102の軸方向の移動を規制した構成になっている。 The inner ring side of the two bearings 15 is fixed to the shaft 2 of the rotor 102 and is rotatably supported. The outer ring of the bearing 15 is housed in the bearing box 17 of the housing 1 and the cover 16, respectively. The outer ring end of the bearing 15 on the cover 16 side is pressed and fixed to the cover 16 by a plate 19 screwed with bolts 18, and has a configuration in which the axial movement of the rotor 102 is restricted.

図2は、シャフト2の回転軸方向から見たステータコア7の正面図である。 FIG. 2 is a front view of the stator core 7 as viewed from the rotation axis direction of the shaft 2.

ステータコア7は、圧入等で固定される固定部7aと、ステータコア7の内径側にある所定の間隔で複数突出しているティース7bと、で構成されている。図2に示されるステータコア7は一例であり、12個のティース7bからなる12スロットステータコアである。 The stator core 7 is composed of a fixing portion 7a fixed by press fitting or the like, and a plurality of teeth 7b on the inner diameter side of the stator core 7 protruding at predetermined intervals. The stator core 7 shown in FIG. 2 is an example, and is a 12-slot stator core composed of 12 teeth 7b.

ティース7bは、内径側にティース先端部7cを形成し、内径側に向かうに従って、広がりを持った形状になっている。また、隣り合うティース先端部7c間距離の開口幅20を有している。 The teeth 7b has a teeth tip portion 7c formed on the inner diameter side, and has a shape that expands toward the inner diameter side. Further, it has an opening width 20 at a distance between adjacent tooth tip portions 7c.

図3は、固定子101におけるインシュレータボビン8にコイル9を巻回した部分の拡大図である。 FIG. 3 is an enlarged view of a portion of the stator 101 in which the coil 9 is wound around the insulator bobbin 8.

ステータコア7の周りには、ステータコア7とコイル9を絶縁する為のインシュレータボビン8が構成される。インシュレータボビン8は、ナイロン等の樹脂で、ステータコア7をインサートした樹脂モールド成型等で形成させる。 An insulator bobbin 8 for insulating the stator core 7 and the coil 9 is configured around the stator core 7. The insulator bobbin 8 is made of a resin such as nylon, and is formed by resin molding or the like in which the stator core 7 is inserted.

インシュレータボビン8は、ティース8aと、ティース8aのコイル9が巻回される巻回部8bと、を形成する。巻回部8bの内外径側には、それぞれコイル9が、巻回部8bから飛び出さない為の、巻回壁部8cが形成されている。外径側の巻回壁部8cの一部には、コイル9の巻始め口出し線12aを逃がす為の溝部8dを形成している。また、巻回部8bを除く、外径側には、側壁8eを形成している。 The insulator bobbin 8 forms a teeth 8a and a winding portion 8b around which the coil 9 of the teeth 8a is wound. A winding wall portion 8c is formed on the inner and outer diameter sides of the winding portion 8b so that the coil 9 does not protrude from the winding portion 8b. A groove 8d for allowing the winding start wire 12a of the coil 9 to escape is formed in a part of the winding wall portion 8c on the outer diameter side. Further, a side wall 8e is formed on the outer diameter side excluding the winding portion 8b.

コイル9は、ティース8aの外径側を起点として、巻線ノズル23でティース8aを周回し、外径側より内径側に移動しながら巻回され、順次段上がり部を形成しながら、複数の段で構成したコイルとなる。 Starting from the outer diameter side of the teeth 8a, the coil 9 is wound around the teeth 8a by the winding nozzle 23 while moving from the outer diameter side to the inner diameter side, and a plurality of coils 9 are wound while sequentially forming step-up portions. It is a coil composed of stages.

次に、コイル9の配置について、4段で構成した例を基に以下説明する。 Next, the arrangement of the coils 9 will be described below based on an example composed of four stages.

図4は、巻線ノズル23が干渉しない物理的なスペースの中で、最大限までコイル9を配置し、回転軸方向から見た正面図である。 FIG. 4 is a front view in which the coil 9 is arranged to the maximum in a physical space where the winding nozzle 23 does not interfere, and is viewed from the direction of the rotation axis.

コイル9は、ティース8a側から、1段目9aから4段目9dの4段で構成される。また、各段のコイル9の巻回数は、1段目×5巻き、2段目×5巻き、3段目×4巻き、4段目×1巻きの合計15巻きの構成になっている。 The coil 9 is composed of four stages, from the first stage 9a to the fourth stage 9d, from the teeth 8a side. The number of turns of the coil 9 in each stage is 1st stage × 5 windings, 2nd stage × 5 windings, 3rd stage × 4 windings, and 4th stage × 1 winding, for a total of 15 windings.

コイル9の段数と巻回数は、要求される回転電機100の特性や、ノズル幅23aによって決まる。ノズル幅23aは、コイル9の線径から、コイル9を巻回する為に必要な巻線ノズルの強度によって決まる。 The number of stages and the number of turns of the coil 9 are determined by the required characteristics of the rotary electric machine 100 and the nozzle width 23a. The nozzle width 23a is determined by the wire diameter of the coil 9 and the strength of the winding nozzle required to wind the coil 9.

回転電機100の小型化や高出力を図る為には、コイル9を可能な限り多く巻回し、占積率を上げる必要がある。 In order to reduce the size and increase the output of the rotary electric machine 100, it is necessary to wind the coil 9 as many times as possible to increase the space factor.

まず、通常のノズル集中巻きした場合において、図7及び図8を用いて説明する。なお、図7及び図8に図示したコイル9内のコイル番号は、コイル9を巻回する順番を示す。 First, in the case of normal nozzle concentrated winding, FIGS. 7 and 8 will be described. The coil numbers in the coils 9 shown in FIGS. 7 and 8 indicate the order in which the coils 9 are wound.

まず、図7は、通常のノズル集中巻きにおけるコイル9の巻回順番の説明図である。コイル9は、コイル番号1からコイル番号15の順に15回巻回される。 First, FIG. 7 is an explanatory diagram of the winding order of the coil 9 in the normal nozzle concentrated winding. The coil 9 is wound 15 times in the order of coil number 1 to coil number 15.

巻始めである巻始め口出し線12aは、巻回部8b外径側のコイル番号1から巻回される。巻終わりである巻終わり口出し線12bは、次のティース8aに渡る為、もしくは、図1のバスバー11と接続する為に、巻回部8b外径側のコイル番号15に配置される。 The winding start wire 12a, which is the winding start, is wound from the coil number 1 on the outer diameter side of the winding portion 8b. The winding end lead wire 12b, which is the end of winding, is arranged at the coil number 15 on the outer diameter side of the winding portion 8b in order to cross the next teeth 8a or to connect with the bus bar 11 of FIG.

図7のように、通常のノズル集中巻きをした場合では、コイル9を最後まで巻回することが困難である。その理由について、図8(a)ないし図8(d)で、巻回の順を追って説明する。 As shown in FIG. 7, it is difficult to wind the coil 9 to the end in the case of normal nozzle concentrated winding. The reason for this will be described in the order of winding in FIGS. 8 (a) to 8 (d).

図8(a)は、コイル9が1段目9aから2段目9bに段上がりするまでの図である。 FIG. 8A is a view from the coil 9 stepping up from the first step 9a to the second step 9b.

コイル9の1段目9aは、巻回部8bの外径側から内径側に向かって、コイル番号1からコイル番号5まで巻回される。次に、コイル番号5は、1段目9aから2段目9bの段上がり部21aを形成する。段上がり部21aは、近接されたコイル番号5と巻回壁部8c間のコイル番号6に落とし込まれ、折り返して2段目9bを、今度は巻回部8bの内径側から外径側向かって巻回される。 The first stage 9a of the coil 9 is wound from coil number 1 to coil number 5 from the outer diameter side to the inner diameter side of the winding portion 8b. Next, the coil number 5 forms a step-up portion 21a from the first step 9a to the second step 9b. The step-up portion 21a is dropped into the coil number 6 between the coil number 5 and the winding wall portion 8c that are close to each other, and is folded back so that the second step 9b is turned from the inner diameter side to the outer diameter side of the winding portion 8b. It is wound around.

次に、図8(b)は、コイル9が2段目9bを巻回するまでの図である。 Next, FIG. 8B is a diagram in which the coil 9 winds the second stage 9b.

2段目9bは、コイル番号6からコイル番号10まで巻回される。ここで、コイル番号9からコイル番号10を巻回する際、コイル番号1の上を通過するが、巻始め口出し線12aは、インシュレータボビン8の溝部8dによって、干渉を回避している。 The second stage 9b is wound from coil number 6 to coil number 10. Here, when winding the coil number 10 from the coil number 9, it passes over the coil number 1, but the winding start lead wire 12a avoids interference by the groove portion 8d of the insulator bobbin 8.

次に、図8(c)は、コイル9が2段目9bから3段目9cに段上がりするまでの図である。 Next, FIG. 8C is a diagram from the coil 9 stepping up from the second step 9b to the third step 9c.

コイル番号10は、2段目9bから3段目9cの段上がり部21bを形成する。段上がり部21bは、近接されたコイル番号10と巻回壁部8c間のコイル番号11に落とし込まれ、折り返して3段目9cを、巻回部8bを外径側から内径側に向かって巻回される。 The coil number 10 forms a step-up portion 21b of the second step 9b to the third step 9c. The step-up portion 21b is dropped into the coil number 11 between the coil number 10 and the winding wall portion 8c that are close to each other, and is folded back so that the third step 9c and the winding portion 8b are directed from the outer diameter side to the inner diameter side. It is wound.

但し、段上がり部21bを形成する際、巻初めの口出し部12aと干渉する干渉部22により、巻崩れの虞が発生する。 However, when the step-up portion 21b is formed, there is a risk of winding collapse due to the interference portion 22 that interferes with the mouth-out portion 12a at the beginning of winding.

図8(b)のコイル番号10と同様に、インシュレータボビン8の溝部8dで回避することも可能だが、その為には、溝部8dの溝奥行きを広く設定(コイルの1本分以上)する必要があり、インシュレータボビン8の構造上、レイアウト上できない場合がある。仮に、溝部8dの奥行きを確保できた場合であっても、巻回時、巻初め口出し線12aが溝部8dの奥まで落とし込めず、結果、巻崩れの虞がある。また、段上がり部21bが巻崩れることで、続く3段目9c全体の巻崩れにも繋がることになる。 Similar to the coil number 10 in FIG. 8B, it can be avoided by the groove 8d of the insulator bobbin 8, but for that purpose, it is necessary to set the groove depth of the groove 8d wide (one coil or more). Due to the structure of the insulator bobbin 8, it may not be possible due to the layout. Even if the depth of the groove 8d can be secured, the winding start wire 12a cannot be dropped to the depth of the groove 8d at the time of winding, and as a result, there is a risk of winding collapse. In addition, the unwinding of the step-up portion 21b also leads to the unwinding of the entire third-stage 9c.

最後に、図8(d)は、コイルを3段目9cまで巻回し、3段目9cから4段目9dに段上がりするまでの図である。 Finally, FIG. 8D is a diagram in which the coil is wound up to the third stage 9c and stepped up from the third stage 9c to the fourth stage 9d.

3段目9cは、コイル番号11からコイル番号14まで巻回される。コイル番号14は、3段目9cから4段目9dの段上がり部21cを形成する。段上がり部21cは、近接されたコイル番号13とコイル番号14間ではなく、コイル番号13から、コイル2個分離れたコイル番号11とコイル番号12間のコイル番号15に落とし込む必要があり、段上がり部21cは、急な角度θ2で巻回しなければならない。 The third stage 9c is wound from coil number 11 to coil number 14. The coil number 14 forms a step-up portion 21c of the third step 9c to the fourth step 9d. The step-up portion 21c needs to be dropped into the coil number 15 between the coil number 11 and the coil number 12 separated by two coils from the coil number 13, not between the coil number 13 and the coil number 14 which are close to each other. The rising portion 21c must be wound at a steep angle θ2.

また、巻線ノズル23は、インシュレータボビン8の側壁8eがある為、奥まで入れることができず、移動範囲に制限がでてしまう。 Further, since the winding nozzle 23 has the side wall 8e of the insulator bobbin 8, it cannot be inserted all the way, and the moving range is limited.

その為、図8の(d)の点線部Bにおいて、段上がり部21cをコイル番号15に落とし込む際、コイル番号13の方向(図8の(d)の崩れ方向24)に巻崩れが発生する。 Therefore, in the dotted line portion B in FIG. 8D, when the step-up portion 21c is dropped into the coil number 15, the winding collapse occurs in the direction of the coil number 13 (the collapse direction 24 in FIG. 8D). ..

結果、コイル9を巻回していく過程で、巻崩れ部のコイル9と巻線ノズル23が干渉し、巻回することができない虞がある。これは、図8の(c)で先に述べた3段目9cの巻崩れ発生によって、4段目9dの巻崩れ発生は、より可能性が高くなる。 As a result, in the process of winding the coil 9, there is a possibility that the coil 9 at the unwinding portion and the winding nozzle 23 interfere with each other and the coil 9 cannot be wound. This is because the occurrence of the unwinding of the third stage 9c described above in FIG. 8C makes the occurrence of the unwinding of the fourth stage 9d more likely.

次に、図4で示したコイル9の配置において、本実施形態に関わるノズル集中巻きした実施形態について、図5及び図6を用いて説明する。なお、図5、6図のコイル9内のコイル番号は、コイル9を巻回する順番を示す。 Next, in the arrangement of the coil 9 shown in FIG. 4, an embodiment in which the nozzles are centrally wound according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. The coil numbers in the coils 9 in FIGS. 5 and 6 indicate the order in which the coils 9 are wound.

図5は、本実施形態のノズル集中巻きにおけるコイル9の巻回順番の説明図である。コイル9はコイル番号1からコイル番号15の順に15回巻回される。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the winding order of the coil 9 in the concentrated nozzle winding of the present embodiment. The coil 9 is wound 15 times in the order of coil number 1 to coil number 15.

巻始めである巻始め口出し線12aは、巻回部8b外径側のコイル番号1から巻回される。巻終わりである巻終わり口出し線12bは、次のティース8aに渡る為、もしくは、図1のバスバー11と接続する為に巻回部8b外径側のコイル番号15に配置される。 The winding start wire 12a, which is the winding start, is wound from the coil number 1 on the outer diameter side of the winding portion 8b. The winding end lead wire 12b, which is the end of winding, is arranged at the coil number 15 on the outer diameter side of the winding portion 8b in order to cross the next teeth 8a or to connect with the bus bar 11 of FIG.

本実施形態では、コイル番号11からコイル番号14の巻回順を工夫することで、コイル9の巻崩れがなく、また高占積率に巻回できることで、信頼性のある小型かつ高出力の回転電機100を提供できる。 In the present embodiment, by devising the winding order of the coil numbers 11 to 14, the coil 9 is not unwound and can be wound at a high space factor, so that it is reliable, compact and has a high output. The rotary electric machine 100 can be provided.

次に本実施形態について、図6(a)ないし図6(d)で、具体的に巻回の順を追って説明する。 Next, the present embodiment will be specifically described in the order of winding with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (d).

図6(a)は、本実施形態に係るコイル9が1段目9aから2段目9bまで巻回した図である。1段目9a及び2段目9bまでは、先に図8(a)及び図8(b)で述べた通常のノズル集中巻きと同様である為、説明は省略する。 FIG. 6A is a diagram in which the coil 9 according to the present embodiment is wound from the first stage 9a to the second stage 9b. The first stage 9a and the second stage 9b are the same as the normal nozzle concentrated winding described in FIGS. 8A and 8B, and thus the description thereof will be omitted.

次に図6(b)は、本実施形態に係るコイル9が2段目9bから、3段目9cに段上がりし、3段目9cを巻回するまでの図である。コイル番号10は、2段目9bから3段目9cの段上がり部21bを形成する。段上がり部21bは、折り返して、近接されたコイル番号9とコイル番号10間からコイル9が1個分離れた、コイル番号9とコイル番号8間のコイル番号11に落とし込まれ、3段目9cをコイル番号12まで巻回される。この時点で、巻回部8bの外径側には、コイル9が巻回されていない、コイルスペース25が形成される。 Next, FIG. 6B is a diagram in which the coil 9 according to the present embodiment is stepped up from the second step 9b to the third step 9c and is wound around the third step 9c. The coil number 10 forms a step-up portion 21b of the second step 9b to the third step 9c. The step-up portion 21b is folded back and dropped into the coil number 11 between the coil number 9 and the coil number 8 in which one coil 9 is separated from the adjacent coil number 9 and the coil number 10, and the third step. 9c is wound up to coil number 12. At this point, a coil space 25 in which the coil 9 is not wound is formed on the outer diameter side of the winding portion 8b.

また、図6(b)の点線部Aにおいて、段上がり部21bを、近接されたコイル9から離れた位置に配置することで、段上がり部21bと巻初めの口出し線12aの干渉を回避することができる。 Further, in the dotted line portion A of FIG. 6B, by arranging the step-up portion 21b at a position away from the adjacent coil 9, interference between the step-up portion 21b and the lead wire 12a at the beginning of winding is avoided. be able to.

次に、図6(c)は、本実施形態に係るコイル9を3段目9cまで巻回した図である。 Next, FIG. 6C is a diagram in which the coil 9 according to the present embodiment is wound up to the third stage 9c.

コイル9の3段目9cは、コイル番号12まで巻回した後に、折り返して、図6(b)のコイルスペース25内のコイル番号13に落とし込まれ、コイル番号14まで巻回される。この際、コイル番号11は、コイル番号13を落とし込む際の巻崩れを物理的に防止できる壁としての効果もある。 The third stage 9c of the coil 9 is wound up to the coil number 12, then folded back, dropped into the coil number 13 in the coil space 25 of FIG. 6B, and wound up to the coil number 14. At this time, the coil number 11 also has an effect as a wall that can physically prevent the unwinding when the coil number 13 is dropped.

最後に、図6(d)は、本実施形態に係るコイル9を4段目9dまで巻回した図である。 Finally, FIG. 6D is a diagram in which the coil 9 according to the present embodiment is wound up to the fourth stage 9d.

コイル番号14は、3段目9cから4段目9dの段上がり部21cを形成する。段上がり部21cは、図8の(d)の急な角度θ2に対して、緩やか角度θ1で巻回が可能となり、近接されたコイル番号13とコイル番号14間のコイル番号15に落とし込まれ、巻回される。 The coil number 14 forms a step-up portion 21c of the third step 9c to the fourth step 9d. The step-up portion 21c can be wound at a gentle angle θ1 with respect to the steep angle θ2 in FIG. 8D, and is dropped into the coil number 15 between the coil numbers 13 and the coil numbers 14 that are close to each other. , It is wound.

このように、図6(b)及び図6(c)の2段目9bから3段目9cに段上がりをする際、近接されたコイル9から離れた位置に段上がり部21bを形成することで、3段目9cから4段目9dの段上がり部21cを、図6(d)のコイル番号15の位置に落とし込むことが可能になる。結果、コイル9の巻崩れを防止できる。 In this way, when stepping up from the second step 9b to the third step 9c in FIGS. 6 (b) and 6 (c), the step up portion 21b is formed at a position away from the adjacent coil 9. Then, the step-up portion 21c of the third step 9c to the fourth step 9d can be dropped into the position of the coil number 15 in FIG. 6 (d). As a result, it is possible to prevent the coil 9 from unwinding.

本実施例にすることで、巻線ノズルが干渉しない物理的なスペースの中で、最大限コイルを巻回することが可能となり、小型かつ、高出力な回転電機を提供できる。 According to this embodiment, it is possible to wind the coil as much as possible in a physical space where the winding nozzles do not interfere with each other, and it is possible to provide a compact and high-output rotary electric machine.

1…ハウジング、2…シャフト、3…ロータコア、4…マグネット、5…端板、6…保護カバー、7…ステータコア、7a…固定部、7b…ティース、7c…ティース先端部、8…インシュレータボビン、8a…ティース、8b…巻回部、8c…巻回壁部、8d…溝部、8e…側壁、9…コイル、9a…1段目、9b…2段目、9c…3段目、9d…4段目、10…端子台、11…バスバー、12…口出し線、12a…巻始めの口出し部、12b…巻終わりの口出し部、13…接続部、14…コネクタハウジング、15…ベアリング、16…カバー、17…ベアリング箱、18…ボルト、19…プレート、20…開口幅、21a…1段目から2段目の段上がり部、21b…2段目から3段目の段上がり部、21c…3段目から4段目の段上がり部、22…干渉部、23…巻線ノズル、23a…ノズル幅、24…崩れ方向、25…コイルスペース、100…回転電機、101…固定子、102…回転子、θ1…緩やかな角度、θ2…急な角度 1 ... housing, 2 ... shaft, 3 ... rotor core, 4 ... magnet, 5 ... end plate, 6 ... protective cover, 7 ... stator core, 7a ... fixed part, 7b ... teeth, 7c ... teeth tip, 8 ... insulator bobbin, 8a ... Teeth, 8b ... Winding part, 8c ... Winding wall part, 8d ... Groove part, 8e ... Side wall, 9 ... Coil, 9a ... 1st stage, 9b ... 2nd stage, 9c ... 3rd stage, 9d ... 4 Steps, 10 ... Terminal block, 11 ... Bus bar, 12 ... Mouth wire, 12a ... Mouth part at the beginning of winding, 12b ... Mouth part at the end of winding, 13 ... Connection part, 14 ... Connector housing, 15 ... Bearing, 16 ... Cover , 17 ... Bearing box, 18 ... Bolt, 19 ... Plate, 20 ... Opening width, 21a ... 1st to 2nd step rising part, 21b ... 2nd to 3rd step rising part, 21c ... 3 Step-up part from the 4th stage to the 4th stage, 22 ... Interference part, 23 ... Winding nozzle, 23a ... Nozzle width, 24 ... Collapse direction, 25 ... Coil space, 100 ... Rotor, 101 ... Stator, 102 ... Rotation Child, θ1 ... gentle angle, θ2 ... steep angle

Claims (6)

ティース部が形成されるコアと、
絶縁性のボビンを介して前記ティース部に集中巻きによって巻回されるコイルと、を備える回転軸を有する回転電機の固定子であって、
前記コイルは、前記回転軸方向に延びて前記ティース部の両側面側に配置され、複数の段を形成する第1コイル部と、前記固定子の周方向に延びてティース部の軸方向端部側に配置される第2コイル部と、から構成され、
前記第2コイル部は、同一段同士の前記第1コイル部をつなぐコイルと、次段に段上がりするコイルと、により構成され、
前記ティースの両側面のうち前記コイルの口出し線が配置される側において、
前記第1コイル部のうち、偶数段の巻き終わりを構成するコイルが、前記偶数段の次段の巻き始めを構成するコイルから離間され
前記回転軸方向から見た場合、
前記複数の段のうち少なくともひとつの段において、複数の前記同一段同士の前記第1コイル部をつなぐコイルが軸方向に重なる回転電機の固定子。
The core on which the teeth part is formed and
A stator of a rotating electric machine having a rotating shaft including a coil wound around the teeth portion by centralized winding via an insulating bobbin.
The coil extends in the direction of the rotation axis and is arranged on both side surfaces of the teeth portion to form a plurality of stages, and an axial end portion of the teeth portion extending in the circumferential direction of the stator. It is composed of a second coil part arranged on the side.
The second coil portion is composed of a coil that connects the first coil portions of the same stage and a coil that goes up to the next stage.
On both sides of the tooth, on the side where the lead wire of the coil is arranged
Of the first coil portion, the coil constituting the even-numbered winding end is separated from the coil constituting the even-numbered next-stage winding start .
When viewed from the direction of the rotation axis
A stator of a rotary electric machine in which coils connecting a plurality of the first coil portions of the same stage are vertically overlapped in at least one of the plurality of stages.
請求項1に記載の回転電機の固定子であって、
前記偶数段の巻き終わりを構成するコイルは、前記コイルの口出し線と前記次段の巻き始めを構成するコイルとの間に配置される回転電機の固定子。
The stator of the rotary electric machine according to claim 1.
The coil forming the winding end of the even-numbered stage is a stator of a rotary electric machine arranged between the lead wire of the coil and the coil forming the winding start of the next stage.
請求項1に記載の回転電機の固定子であって、
前記コイルの口出し線と前記次段の巻き始めを構成するコイルとの間に、他の前記第1コイル部が配置される回転電機の固定子。
The stator of the rotary electric machine according to claim 1.
A stator of a rotary electric machine in which another first coil portion is arranged between the lead wire of the coil and the coil constituting the winding start of the next stage.
請求項1乃至3のいずれかに記載の固定子を備える回転電機であって、
前記固定子と空隙を介して対向する回転子を備える回転電機。
A rotary electric machine provided with the stator according to any one of claims 1 to 3.
A rotary electric machine including a rotor that faces the stator via a gap.
ティース部が形成されるコアと、
絶縁性のボビンを介して前記ティース部に集中巻きによって巻回されるコイルと、を備える回転軸を有する回転電機の固定子であって、
前記コイルは、前記回転軸方向に延びて前記ティース部の両側面側に配置され、複数の段を形成する第1コイル部と、前記固定子の周方向に延びてティース部の軸方向端部側に配置される第2コイル部と、から構成され、
前記第2コイル部は、同一段同士の前記第1コイル部をつなぐコイルと、次段に段上がりするコイルと、により構成され、前記複数の段のうち少なくともひとつの段において、複数の前記同一段同士の前記第1コイル部をつなぐコイルが軸方向に重なる回転電機の固定子の製造方法であって、
前記ティースの両側面のうち前記コイルの口出し線が配置される側において、
前記第1コイル部のうち、偶数段の巻き終わりを構成するコイルから、前記偶数段の次段の巻き始めを構成するコイルを離間させる工程を含む回転電機の固定子の製造方法。

The core on which the teeth part is formed and
A stator of a rotating electric machine having a rotating shaft including a coil wound around the teeth portion by centralized winding via an insulating bobbin.
The coil extends in the direction of the rotation axis and is arranged on both side surfaces of the teeth portion to form a plurality of stages, and an axial end portion of the teeth portion extending in the circumferential direction of the stator. It is composed of a second coil part arranged on the side.
The second coil portion is composed of a coil that connects the first coil portions of the same stage and a coil that goes up to the next stage, and in at least one of the plurality of stages, the plurality of the same This is a method for manufacturing a stator of a rotary electric machine in which the coils connecting the first coil portions of one stage are overlapped in the axial direction.
On both sides of the tooth, on the side where the lead wire of the coil is arranged
A method for manufacturing a stator of a rotary electric machine, which comprises a step of separating a coil constituting an even-numbered winding end from a coil constituting an even-numbered next-stage winding start in the first coil portion.

請求項5に記載の回転電機の固定子の製造方法であって、
前記コイルの口出し線と前記次段の巻き始めを構成するコイルとの間に、他の前記第1コイル部を配置する工程を含む回転電機の固定子。
The method for manufacturing a stator of a rotary electric machine according to claim 5.
A stator of a rotary electric machine including a step of arranging another first coil portion between the lead wire of the coil and the coil constituting the winding start of the next stage.
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