JP6892473B2 - 固定子及び回転電機 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、固定子及び回転電機に関する。
近年、永久磁石の目覚しい研究開発により、高磁気エネルギ積の永久磁石が開発され、このような永久磁石を用いた永久磁石型の回転電機が電車や自動車の電動機あるいは発電機として適用されつつある。通常、永久磁石型の回転電機は、円筒状の固定子と、この固定子の内側に回転自在に支持された円柱形状の回転子と、を備えている。固定子は、固定子鉄心と、固定子鉄心に装着されたコイルと、を備えている。固定子など、回転電機は、小型化及び軽量化が望まれている。
固定子の小型化及び軽量化を図るため、コイルエンドの突出量を低減することが可能な技術が望まれている。コイルエンドとは、固定子鉄心の端面から突出し固定子鉄心の外側に露出している部分である。
特開2014−36560号公報
本実施形態は、小型化を図ることのできる固定子及び回転電機を提供する。
一実施形態に係る固定子は、
軸線方向の一端に位置する第1端面と、前記軸線方向の他端に位置する第2端面と、前記第1端面および前記第2端面に開口する複数のスロットと、を有する固定子鉄心と、前記複数のスロットに前記第1端面から前記第2端面に亘って挿通された複数の平角線により構成された固定子コイルと、を備え、各々の前記平角線は、それぞれ前記スロット内に配置された2つの第1区間と、前記第1端面側から前記スロット外に露出し前記2つの第1区間の一方から他方まで連続した第1露出区間と、前記第2端面側から前記スロット外に露出しそれぞれ前記第1区間から連続しそれぞれ前記平角線の端部を含む2つの第2露出区間と、を有し、前記各々の平角線は、前記スロット内に配置された第3の第1区間を有しておらず、一の平角線の前記第2露出区間の前記端部は、別の平角線の前記第2露出区間の前記端部に接合され、前記複数の平角線のうちの所定の平角線についてみたとき、他の平角線が前記スロット内において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行しており、さらに他の平角線が前記スロット外において横断面長辺を含む側面同士を前記軸線方向に対向させて隣合い並行している。
また、一実施形態に係る回転電機は、
固定子と、前記固定子の内側に位置し回転自在に支持された回転子と、を備え、前記固定子は、軸線方向の一端に位置する第1端面と、前記軸線方向の他端に位置する第2端面と、前記第1端面および前記第2端面に開口する複数のスロットと、を有する固定子鉄心と、前記複数のスロットに前記第1端面から前記第2端面に亘って挿通された複数の平角線により構成された固定子コイルと、を備え、各々の前記平角線は、それぞれ前記スロット内に配置された2つの第1区間と、前記第1端面側から前記スロット外に露出し前記2つの第1区間の一方から他方まで連続した第1露出区間と、前記第2端面側から前記スロット外に露出しそれぞれ前記第1区間から連続しそれぞれ前記平角線の端部を含む2つの第2露出区間と、を有し、前記各々の平角線は、前記スロット内に配置された第3の第1区間を有しておらず、一の平角線の前記第2露出区間の前記端部は、別の平角線の前記第2露出区間の前記端部に接合され、前記複数の平角線のうちの所定の平角線についてみたとき、他の平角線が前記スロット内において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行しており、さらに他の平角線が前記スロット外において横断面長辺を含む側面同士を前記軸線方向に対向させて隣合い並行している。
図1は、第1の実施形態に係る回転電機を示す断面図である。 図2は、図1の固定子及び回転子を線II−IIに沿って示す断面図である。 図3は、上記固定子を示す斜視図である。 図4は、上記固定子の一部を示す平面図であり、コイルのうち一のスロットに挿入されている複数の第1区間を示す図である。 図5は、上記固定子の一部を示す斜視図であり、コイルのうち最外周の区間を示す図である。 図6は、上記固定子の一部を示す斜視図であり、コイルのうち最内周の区間を示す図である。 図7は、上記固定子の一部を示す斜視図であり、コイルのうち最内周より最外周側の区間を示す図である。 図8は、上記固定子の一部を示す斜視図であり、コイルのうち最外周より最内周側の区間を示す図である。 図9は、上記固定子の一部を示す平面図であり、コイルのうちスロットの外側に位置する区間などを示す図である。 図10は、図9に示した固定子を、固定子鉄心の内周面側からみた斜視図である。 図11は、上記固定子の一部を示す平面図であり、コイルのうち第4領域及び第5領域に挿入されている第1区間に連続する区間などを示す図である。 図12は、図11に示した固定子を、固定子鉄心の外周面側からみた斜視図である。 図13は、上記固定子の一部を示す平面図であり、区間を間引くこと無しにコイルを示す図である。 図14は、図13に示した固定子を、固定子鉄心の外周面側からみた斜視図である。 図15は、図13に示した固定子を、固定子鉄心の内周面側からみた斜視図である。 図16は、上記固定子のうち上記コイルを取り出して示す斜視図であり、一方のコイルエンドが整形され、他方のコイルエンドが整形されていない状態を示す図である。 図17は、第2の実施形態に係る回転電機の固定子の一部を示す側面図である。 図18は、第3の実施形態に係る回転電機の固定子の第2端面側を示す斜視図である。 図19は、上記第3の実施形態の固定子の一部を示す斜視図であり、コイルのうち最外周の区間を示す図である。 図20は、上記第3の実施形態の固定子の一部を示す斜視図であり、コイルのうち最内周の区間を示す図である。 図21は、上記第3の実施形態の固定子の一部を示す斜視図であり、コイルのうち外周側の区間を示す図である。 図22は、上記第3の実施形態の固定子の一部を示す平面図であり、コイルのうちスロットの外側に位置する区間などを示す図である。 図23は、図22に示した固定子を、固定子鉄心の内周面側からみた斜視図である。 図24は、上記第3の実施形態の固定子の一部を示す平面図であり、コイルのうち第3領域及び第4領域に挿入されている第1区間に連続する区間などを示す図である。 図25は、図24に示した固定子を、固定子鉄心の外周面側からみた斜視図である。 図26は、上記第3の実施形態の固定子の一部を示す平面図であり、区間を間引くこと無しにコイルを示す図である。 図27は、図26に示した固定子を、固定子鉄心の外周面側からみた斜視図である。 図28は、図26に示した固定子を、固定子鉄心の内周面側からみた斜視図である。 図29は、変形例の固定子の一部を示す平面図であり、コイルのうち一のスロットに挿入されている複数の第1区間を示す図である。
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態に係る回転電機1について説明する。
図1は、本実施形態に係る回転電機1を示す断面図である。図2は、図1の固定子2及び回転子3を線II−IIに沿って示す断面図である。
図1及び図2に示すように、本実施形態の回転電機1は、永久磁石型の回転電機として構成されている。回転電機1は、固定子2と、回転子3と、回転子3の一部及び固定子2を収容するハウジング6と、ハウジング6に固定されるカバー7と、を備えている。回転子3は、固定子2の内側に位置し、中心軸Cの回りで回転自在に支持され、かつ固定子2と同軸的に支持されている。
固定子2は、円筒状の固定子鉄心21と、固定子鉄心21に装着されたコイル(固定子コイル)10と、絶縁紙25と、を備えている。固定子鉄心21は、磁性材、例えば、ケイ素鋼などの円環状の電磁鋼板21aを多数枚、同心状に積層した積層体として構成されている。固定子鉄心21は、中心軸Cを有している。また、中心軸Cに平行な軸線方向dにおいて、固定子鉄心21は、一端に位置する第1端面21bと、第1端面21bとは反対側の他端に位置する第2端面21cと、を有している。固定子鉄心21の内周面21dには、複数のスロット24が形成されている。複数のスロット24は、固定子鉄心21の周方向に等間隔を置いて並んでいる。各スロット24は、固定子鉄心21の内周面21dに開口し、この内周面から放射方向(固定子鉄心21の半径方向)に延出している。また、軸線方向dにおいて、各スロット24は、固定子鉄心21の全長に亘って延在し、第1端面21b及び第2端面21cに開口している。
コイル10には絶縁紙25が巻かれ、コイル10は絶縁紙25とともにスロット24に埋め込まれている。絶縁紙25は、コイル10を外部から電気的に絶縁し、コイル10を物理的に保護している。複数のスロット24を形成することにより、固定子鉄心21の内周部は、回転子3に面する多数のティース23を構成している。なお、各ティース23は、軸線方向dに延在している。
コイル10は、コイルエンド10a,10bを有している。コイルエンド10a,10bは、中心軸Cに平行な方向にて固定子鉄心21の両側から突出し、固定子鉄心21の外側に露出している。ここでは、コイルエンド10aは第1端面21bと対向し、コイルエンド10bは第2端面21cと対向している。コイルエンド10a,10bのうち、固定子鉄心21側の端部は、絶縁紙25で覆われている。
ハウジング6は、略円筒状の内周面6aを有している。固定子2は、ハウジング6に固定されている。
回転子3は、固定子2より中心軸C側に位置している。回転子3は、固定子2との間に僅かな隙間(エアギャップ)をおいて配置され、固定子2の内側に回転自在に且つ固定子2と同軸的に支持されている。回転子3は、回転軸31と、円筒形状の回転子鉄心32と、回転子鉄心32に埋設された複数の永久磁石33と、円筒形状の第1エンドプレート34と、円筒形状の第2エンドプレート38と、座金35と、ナット36と、を備えている。
回転軸31は、中心軸Cに平行な方向に延在し、回転子鉄心32と同軸的に設けられている。回転軸31には、軸受41及び42が取り付けられている。軸受41及び42は、ハウジング6及びカバー7によって固定されている。回転軸31は、軸受41及び42を介して回転自在にハウジング6及びカバー7に支持されている。なお、図示した例は、回転軸31を支持する軸受構造の一例を簡略的に示すものであり、詳細な構造についての説明は省略する。
回転軸31には、回転子鉄心32、第1エンドプレート34、及び第2エンドプレート38が固定されている。本実施形態において、回転軸31は、突出部31aと、雄ねじ31bと、を有している。突出部31a及び雄ねじ31bは、回転軸31の外周面側に位置し、中心軸Cに平行な方向に間隔を空けて位置している。突出部31aは、鍔部であり、円環状の形状を有している。
第1エンドプレート34、回転子鉄心32、及び第2エンドプレート38は、回転軸31に挿入されている。中心軸Cに平行な方向において、第1エンドプレート34、回転子鉄心32、及び第2エンドプレート38は、突出部31aと、雄ねじ31bとの間に位置している。回転子鉄心32は、中心軸Cに平行な方向にて第1エンドプレート34と第2エンドプレート38とで挟まれている。ナット36は、雄ねじ31bに対応する雌ねじ36aを有している。雌ねじ36aが雄ねじ31bに螺合され、ナット36は座金35を介して第1エンドプレート34、回転子鉄心32、及び第2エンドプレート38を突出部31aに押し付けている。ナット36は、止めねじとしての機能を有している。そのため、回転軸31に対する第1エンドプレート34、回転子鉄心32、及び第2エンドプレート38の相対的な位置は固定されている。
本実施形態において、回転軸31は、筒状の形状を有し、内部が中空に形成されている。筒状の回転軸31を使用することにより、回転子3の軽量化を図ることができる。但し、本実施形態と異なり、回転軸31は、中実軸であってもよい。
回転子鉄心32は、磁性材、例えば、多数枚の円環状の電磁鋼板32aを有している。回転子鉄心32は、同心状の複数の電磁鋼板32aを中心軸Cに平行な方向に積層した積層体として構成されている。回転子鉄心32は、複数の埋め込み孔321と、複数の空隙部322と、を有している。例えば、埋め込み孔321、及び空隙部322は、それぞれプレス加工が施された複数の電磁鋼板32aを積層することにより形成されている。
各々の埋め込み孔321は、中心軸Cに平行な方向に延在し、回転子鉄心32を貫通している。各々の永久磁石33は、中心軸Cに平行な方向に延在し、対応する埋め込み孔321に挿入されている。複数の永久磁石33(複数の埋め込み孔321)は、中心軸Cを中心とする周方向に並べられている。例えば、図2に示した回転子3は、8磁極を有し、16個の永久磁石33を使用している。これらの16個の永久磁石33は、同一形状及び同一サイズを有している。
回転子鉄心32は、中心軸Cに直交する方向あるいは回転子鉄心32の半径方向に延びるd軸AX1と、d軸に対して電気的に直交するq軸AX2と、を有している。
複数の空隙部322は、回転子鉄心32の外周部に形成されている。空隙部322は、中心軸Cに平行な方向に延在し、回転子鉄心32を貫通している。空隙部322は、d軸AX1の通る位置に設けられている。空隙部322は、回転子鉄心32の軽量化に寄与することができる。
回転子鉄心32は、第1端面32s1と、中心軸Cに平行な方向において第1端面32s1とは反対側の第2端面32s2と、を有している。各永久磁石33は回転子鉄心32のほぼ全長に亘って埋め込まれている。第1エンドプレート34は、第1端面32s1及び複数の永久磁石33と対向し、第1端面32s1及び複数の永久磁石33を覆っている。
第1エンドプレート34は、第1端面32s1に当接している。第1エンドプレート34は、複数の永久磁石33のうち、第1端面32s1側に露出する端面にさらに当接していてもよい。第2エンドプレート38は、第2端面32s2及び複数の永久磁石33と対向し、第2端面32s2及び複数の永久磁石33を覆っている。第2エンドプレート38は、第2端面32s2に当接している。第2エンドプレート38は、複数の永久磁石33のうち、第2端面32s2側に露出する端面にさらに当接していてもよい。
上記回転電機1において、コイル10に電流を流すと、コイル10の周囲に磁束が発生する。上記の磁束が回転子3の永久磁石33に作用することで、中心軸Cを中心に回転子3(回転軸31)が回転する。
図3は、固定子2を示す斜視図である。ここでは、コイルエンド10a側からみた固定子2を示している。
図3に示すように、コイル10は、複数のスロット24に第1端面21bから第2端面21cに亘って挿通された複数の平角線により構成されている。本実施形態において、コイル10の平角線は平角銅線である。コイル10は、三相コイルであり、u相コイル、v相コイル、及びw相コイルを持っている。u相コイルにはu相接続端子Tuが接続され、v相コイルにはv相接続端子Tvが接続され、w相コイルにはw相接続端子Twが接続されている。コイル10は、第1端面21bと対向する側で、干渉すること無しに、固定子鉄心21の周方向に延在している。一方、端面21cと対向する側において、コイル10の平角線は、一般に知られている手段及び手法にて接続されている。
固定子2は、支持部27を有している。本実施形態において、固定子2は、複数の支持部27として3個の支持部27を有している。3個の支持部27は、固定子鉄心21の外周面21e側に位置し、固定子鉄心21と一体に形成されている。支持部27には、軸線方向dに延びた貫通孔27aが形成されている。そのため、貫通孔27aにボルトを挿入するなどし、固定子2を固定することができる。
図4は、固定子2の一部を示す平面図であり、コイル10のうち一のスロット24に複数の第1区間11が挿入されている状態を示す図である。ここでは、コイル10のうち、第1区間11のみを示している。
図4に示すように、コイル10(平角線)は、スロット24内に配置された複数の第1区間11を有している。コイル10の平角線は、平角線の延在方向に直交する平面上において、短辺と長辺とを持つ長方形の横断面形状を有している。コイル10の平角線は、短辺を持つ側面10Tと、長辺を持つ側面10Sとを有している。
各々のスロット24において、複数の第1区間11は、固定子鉄心21の半径方向に並べられている。本実施形態において、各々のスロット24に、6個の第1区間11が固定子鉄心21の半径方向に並べられている。第1区間11は、直線部であり、スロット24に沿って延在している。言い換えると、第1区間11は、軸線方向dに延在している。第1区間11は、コイル10のうちスロット24に挿入されている部分であり、スロット24の外側に出ている部分を含んでいない。
各々のスロット24において、複数の第1区間11は、横断面の長辺同士を対向させて隣合い並行している。そのため、複数の平角線のうちの所定の平角線についてみたとき、他の平角線がスロット24内において横断面長辺を含む側面10S同士を対向させて隣合い並行している。複数の第1区間11のうちの所定の第1区間11についてみたとき、他の第1区間11がスロット24内において横断面長辺を含む側面10S同士を対向させて隣合い並行している。本実施形態において、第1区間11の側面10S同士は、固定子鉄心21の半径方向に対向している。
各々のスロット24に挿入された複数の第1区間11の相は、全て同層である。但し、各々のスロット24に挿入された複数の第1区間11の相は、異相であってもよい。
各々のスロット24において、6個の第1区間11が配置される領域を、固定子鉄心21の内周面21dから外周面21eに向かって第1領域A1乃至第6領域A6とする。例えば、6個の第1区間11のうち最外周の第1区間11aは、第6領域A6に配置されている。6個の第1区間11のうち最内周の第1区間11bは、第1領域A1に配置されている。
最内周より最外周側の第4領域A4及び第5領域A5には、第1区間11cが配置されている。最外周より最内周側の第2領域A2及び第3領域A3には、第1区間11dが配置されている。
スロット24のうち、複数の第1区間11の周りの空間には、絶縁紙25が設けられている。第1区間11a(第6領域A6)は、スロット24の外周面21e側に詰めて位置している。但し、第1区間11b(第1領域A1)は、スロット24の内周面21d側に詰めて位置していない。スロット24における複数の第1区間11の周りのギャップのうち、第1区間11b(第1領域A1)より内周面21d側のギャップが最も大きい。スロット24のうち第1区間11bより内周面21d側の空間には、絶縁紙25が詰められるなどし、第1区間11bを第1領域A1に固定している。
なお、第1区間11の側面10Tは、固定子鉄心21の半径方向に対し傾斜している。固定子鉄心21の周方向において、側面10Tが上記半径方向に対して成す角度は、0°を超え90°未満である。
図5は、固定子2の一部を示す斜視図であり、コイル10のうち最外周の区間を示す図である。ここでは、コイル10のうち、一の第6領域A6から別の第6領域A6に渡る一区間を代表して示している。
図6は、固定子2の一部を示す斜視図であり、コイル10のうち最内周の区間を示す図である。ここでは、コイル10のうち、一の第1領域A1から別の第1領域A1に渡る一区間を代表して示している。
図7は、固定子2の一部を示す斜視図であり、コイル10のうち最内周より最外周側の区間を示す図である。ここでは、コイル10のうち、一の第4領域A4から一の第5領域A5に渡る一区間を代表して示している。
図8は、固定子2の一部を示す斜視図であり、コイル10のうち最外周より最内周側の区間を示す図である。ここでは、コイル10のうち、一の第2領域A2から一の第3領域A3に渡る一区間を代表して示している。
図5乃至図8に示すように、コイル10が第1端面21bから露出した区間において、コイル10(平角線)は、複数の第2区間12と、複数の第3区間13と、第4区間14と、複数の補足区間15と、を有している。第2区間12は、スロット24外に位置し、第1区間11に不連続である。第3区間13は、スロット24外に位置し、第1区間11と第2区間12の間に位置し、第2区間12から連続している。第4区間14は、スロット24外に位置し、一の第2区間12から別の第2区間12まで連続している。
補足区間15は、スロット24外に位置し、第1区間11と第3区間13の間に位置し、第1区間11から第3区間13まで連続している。補足区間15は、直線状に延在し、第1区間11と平行である。なお、コイル10は、補足区間15を有していなくともよい。この場合、第3区間13は、第1区間11と連続している。
図5に示すように、コイル10は、複数の第1区間11a1,11a2と、複数の第2区間12a1,12a2と、複数の第3区間13a1,13a2と、第4区間14aと、複数の補足区間15a1,15a2と、を有している。最外周の第3区間13a1は、屈曲した第1範囲51a1と、第1範囲51a1より第2区間12a1側に位置し屈曲した第2範囲52a1と、を含み、捩れている。最外周の第3区間13a2は、屈曲した第1範囲51a2と、第1範囲51a2より第2区間12a2側に位置し屈曲した第2範囲52a2と、を含み、捩れている。
ここで、固定子鉄心21及びコイル10を軸線方向dからみた場合について説明する。第1範囲51a1,51a2は、固定子鉄心21の半径方向外側に曲げられ、固定子鉄心21の周方向に曲げられていない。固定子鉄心21及びコイル10を軸線方向dからみた場合、第2範囲52a1,52a2は、上記周方向に曲げられ、上記半径方向に曲げられていない。
なお、第1区間11a1が挿入されているスロット24と、第1区間11a2が挿入されているスロット24とは、固定子鉄心21の周方向に4個以下のスロット24を置いて位置していてもよく、6個以上のスロット24を置いて位置していてもよい。
図6に示すように、コイル10は、複数の第1区間11b1,11b2と、複数の第2区間12b1,12b2と、複数の第3区間13b1,13b2と、第4区間14bと、複数の補足区間15b1,15b2と、を有している。最内周の第3区間13b1,13b2の各々は、捩れ、最外周の第3区間13a1,13a2の各々より短い。固定子鉄心21及びコイル10を軸線方向dからみた場合、最内周の第3区間13b1,13b2は、固定子鉄心21の半径方向内側に曲げられ、かつ、固定子鉄心21の周方向に曲げられている。
図7に示すように、コイル10は、複数の第1区間11c1,11c2と、複数の第2区間12c1,12c2と、複数の第3区間13c1,13c2と、第4区間14cと、複数の補足区間15c1,15c2と、を有している。最内周より最外周側の第3区間13c1は、屈曲した第1範囲51c1と、第1範囲51c1より第2区間12c1側に位置し屈曲した第2範囲52c1と、を含み、捩れている。最内周より最外周側の第3区間13c2は、屈曲した第1範囲51c2と、第1範囲51c2より第2区間12c2側に位置し屈曲した第2範囲52c2と、を含み、捩れている。
ここで、固定子鉄心21及びコイル10を軸線方向dからみた場合について説明する。最外周側の第1範囲51c1,51c2は、固定子鉄心21の半径方向外側に曲げられ、固定子鉄心21の周方向に曲げられていない。最外周側の第2範囲52c1,52c2は、上記周方向に曲げられ、上記半径方向に曲げられていない。
図8に示すように、コイル10は、複数の第1区間11d1,11d2と、複数の第2区間12d1,12d2と、複数の第3区間13d1,13d2と、第4区間14dと、複数の補足区間15d1,15d2と、を有している。最外周より最内周側の第3区間13d1,13d2の各々は、捩れ、最外周の第3区間13a1,13a2の各々より短い。
ここで、固定子鉄心21及びコイル10を軸線方向dからみた場合について説明する。最内周側の第3区間13d1は、固定子鉄心21の半径方向内側に曲げられ、かつ、固定子鉄心21の周方向に曲げられている。最内周側の第3区間13d2は、固定子鉄心21の半径方向外側に曲げられ、かつ、固定子鉄心21の周方向に曲げられている。
図9は、固定子2の一部を示す平面図であり、コイル10のうちスロット24の外側に位置する区間などを示す図である。図10は、図9に示した固定子2を、固定子鉄心21の内周面21d側からみた斜視図である。なお、図10において、同一のスロット24に挿入されている複数の第1区間11に連続する区間には同一のパターン(ドットパターン)を付している。言い換えると、コイル10のうち同相の区間に同一のパターンを付している。
図9及び図10に示すように、固定子鉄心21及びコイル10を軸線方向dからみた場合、コイル10は、固定子鉄心21の外周面21eより外側に出ておらず、固定子鉄心21の内周面21dより内側に出ていない。
複数の平角線のうちの所定の平角線についてみたとき、さらに他の平角線がスロット24外において横断面長辺を含む側面(S10)同士を対向させて隣合い並行している。上記第2区間12は、平角線のうち他の平角線と並行した区間である。複数の第2区間12のうちの所定の第2区間12についてみたとき、他の第2区間12がスロット24外において横断面長辺を含む側面(10S)同士を対向させて隣合い並行している。本実施形態において、第2区間12の側面(10S)同士は、軸線方向dに対向している。
上記並行した一対の第2区間12から連続した一対の第4区間14は、一部の範囲にて、横断面の短辺同士が向かい合っている。上記一対の第4区間14から連続する一方の一対の第2区間12と、他方の一対の第2区間12とにおいて、軸線方向dにおける位置関係は逆転している。
図11は、固定子2の一部を示す平面図であり、コイル10のうち第4領域A4及び第5領域A5に挿入されている第1区間11に連続する区間などを示す図である。図12は、図11に示した固定子2を、固定子鉄心21の外周面21e側からみた斜視図である。なお、図12において、同一のスロット24に挿入されている複数のセグメント11には同一のパターンを付している。言い換えると、コイル10のうち同相の区間に同一のパターンを付している。
図11及び図12に示すように、所定の第2区間12についてみたとき、他の第2区間12がスロット24外において横断面長辺を含む側面(S10)同士を対向させて隣合い並行している。図12の例では、3個の第2区間12が、一部の範囲にて、横断面の長辺同士が向かい合った状態で軸線方向dに重なり、並行している。
図13は、固定子2の一部を示す平面図であり、区間を間引くこと無しにコイル10を示す図である。図14は、図13に示した固定子2を、固定子鉄心21の外周面21e側からみた斜視図である。図15は、図13に示した固定子2を、固定子鉄心21の内周面21d側からみた斜視図である。
図13に示すように、固定子鉄心21及びコイル10を軸線方向dからみた場合、コイル10は、固定子鉄心21の外周(外周面21e)より外側に出ていない方が望ましい。また、コイル10は、固定子鉄心21の内周(内周面21d)より内側に出ていない方が望ましい。本実施形態において、コイル10は、固定子鉄心21の外周より外側に出ておらず、かつ、固定子鉄心21の内周より内側に出ていない。
図13乃至図15に示すように、所定の第2区間12についてみたとき、他の第2区間12がスロット24外において横断面長辺を含む側面(S10)同士を対向させて隣合い並行している。本実施形態において、複数の第2区間12は、第2区間12a、第2区間12b、第2区間12c、及び第2区間12dに分類されている。所定の第2区間12についてみたとき、上記第2区間12と同一種類の他の第2区間12がスロット24外において横断面長辺を含む側面(S10)同士を対向させて隣合い並行している。
図14及び図15に示す例では、2個又は3個の第2区間12が、一部の範囲にて、横断面の長辺同士が向かい合った状態で軸線方向dに重なり、並行している。図示しないが、本実施形態において、最大で4個の第2区間12が、一部の範囲にて、横断面の長辺同士が向かい合った状態で軸線方向dに重なり、並行している。
次に、回転電機1の製造方法について説明する。ここでは、固定子2の製造方法について説明する。図16は、固定子2のうちコイル10を取り出して示す斜視図であり、コイルエンド10aが整形され、コイルエンド10bが整形されていない状態を示す図である。
図3、図5乃至図8、及び図16に示すように、固定子2の製造が開始されると、まず、固定子鉄心21と、コイル10を構成する複数のコイルセグメント16と、を用意する。続いて、固定子2とコイルセグメント16との間に絶縁紙25を介在させつつ、コイルセグメント16をスロット24に挿入する。その後、コイルセグメント16を屈曲させるなどし、コイルエンド10aを整形する。なお、コイルセグメント16をスロット24に挿入した後、コイルセグメント16を屈曲させ、コイルセグメント16に捩れた第3区間13や、屈曲した第4区間14を持たせている。但し、コイルセグメント16をスロット24に挿入する前に、コイルセグメント16に捩れた第3区間13や、屈曲した第4区間14を持たせ、その後、コイルセグメント16をスロット24に挿入してもよい。
図3に示すように、次いで、コイルエンド10bを整形したり、電気接続処理を施したりする。その後、電気絶縁性の樹脂として、例えば電気絶縁ワニスを使用し、コイルエンド10aを固定する。これにより、固定子2の製造が終了する。
上記のように構成された第1の実施形態に係る回転電機1によれば、固定子2は、円筒状の固定子鉄心21と、コイル10と、を備えている。複数の平角線のうちの所定の平角線についてみたとき、他の平角線がスロット24外において横断面長辺を含む側面10S同士を対向させて隣合い並行している。そのため、複数の平角線のうちの所定の平角線についてみたとき、他の平角線がスロット24外において横断面短辺を含む側面10T同士を対向させて隣合い並行している場合と比較し、コイルエンド10aの突出量を低減することができ、軸線方向dにおける固定子2のサイズを低減することができる。
複数の平角線のうちの所定の平角線についてみたとき、他の平角線がスロット24内において横断面長辺を含む側面10S同士を対向させて隣合い並行している。複数の平角線のうちの所定の平角線についてみたとき、他の平角線がスロット24内において横断面短辺を含む側面10T同士を対向させて隣合い並行している場合と比較して、スロット24の深さ(固定子鉄心21の半径方向のスロット24の長さ)の増大を招くことはない。そのため、固定子鉄心21の直径が大きくなる事態を回避することができ、軸線方向dからみた固定子2のサイズが大きくなる事態を回避することができる。
また、固定子2のサイズが大きくなる事態を回避することができることから、回転子3を小型化する必要はないため、回転電機1の出力の低下を招く事態を回避することができる。
第3区間13は捩れている。又は、第3区間13のうち第1区間11側の屈曲部51は、固定子鉄心21の半径方向に屈曲している。屈曲部51が固定子鉄心21の周方向に屈曲している場合と比較し、コイルエンド10aの突出量を低減することができる。
コイル10は、第4区間14を備えているため、コイルエンド10aの突出量を低減しつつ、コイル10の干渉を回避することができる。
固定子鉄心21の外周側の第3区間13は、固定子鉄心21の半径方向外側に曲げられ、固定子鉄心21の内周側の第3区間13は、固定子鉄心21の半径方向内側に曲げられている。内側と外側とで第3区間13を反対側に屈曲させることにより、固定子鉄心21の半径方向への広がりを抑制することができる。これにより、固定子鉄心21の外周より外側にコイルエンド10aが出たり、固定子鉄心21の内周より内側にコイルエンド10aが出たり、する事態を回避することができる。
上記のことから、小型化を図ることのできる固定子2及び回転電機1を得ることができる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る回転電機1について説明する。図17は、第2の実施形態に係る回転電機1の固定子2の一部を示す側面図であり、軸線方向dに直交する方向から固定子鉄心21及びコイル10をみた図である。
図17に示すように、固定子鉄心21の周方向に隣合うスロット24間の直線距離を、距離Lsとする。より詳しくは、距離Lsは、隣合うスロット24の同一の領域A間の直線距離である。第2区間12は、平角線が直線状に延在した区間である。コイル10は、補足区間15を有していない。軸線方向dに直交する方向からみた第2区間12の太さを、幅Wとする。本実施形態において、幅Wは、上記側面10Tの幅である。軸線方向dに対する第2区間12の傾斜角を、角度θとする、角度θを大きくする(90°に近付ける)ことで、コイルエンド10aの突出量を低減することができる。
隣合う第2区間12同士が干渉しない条件や、隣合う第2区間12と第3区間13とが干渉しない条件から、距離Ls、幅W、及び角度θを用いると次の式1が導出される。
Figure 0006892473

上記式1を用いると、距離Ls及び幅Wより、角度θの範囲が次の式2として導出される。
Figure 0006892473

上記式2より、角度θの最小値は、次の式3として導出される。
Figure 0006892473
上記式3より、幅Wを小さくすることで角度θを大きくすることができ、コイルエンド10aの突出量を低減することができる。また、距離Ls及び幅Wより角度θの最大値を求めることで、軸線方向dに積み重なる第2区間12の隙間を実質的にゼロとすることができる。
上記のように構成された第2の実施形態に係る回転電機1によれば、固定子2は、上記式3の関係を満たすように構成されている。角度θを適切に設定することで、軸線方向dに積み重なる第2区間12の隙間を実質的にゼロとすることができる。これにより、軸線方向dにおける固定子2のサイズを低減することができる。
上記のことから、小型化を図ることのできる固定子2及び回転電機1を得ることができる。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態に係る回転電機1について説明する。図18は、本第3の実施形態に係る回転電機1の固定子2の第2端面21c側を示す斜視図である。
図18に示すように、コイル10のうち、固定子2の第2端面21c側に位置する各々の区間は、大まかに、固定子鉄心21の周方向に延在し、第2端面21cに対して傾斜し、他の区間と交差している。コイル10のうち、第2端面21cから突出する複数の区間は、コイルエンド10bを構成している。
コイル10のうち各スロット24から突出した6個の区間は、大まかに、交互に一方向および逆方向に折曲げられている。すなわち、最外周に位置する区間は、固定子鉄心21の周方向の一方向に折り曲げられ、1つ内側の区間は、上記周方向の他方向(逆方向)に折り曲げられている。コイル10のうち2個の区間の端部同士が隣合い、機械的かつ電気的に接合されている。コイル10のu相コイル、v相コイル、及びw相コイルの中性点は、それぞれ接続部材9に機械的かつ電気的に接合されている。これにより、三相のコイル10が構成されている。
図19は、固定子2の一部を示す斜視図であり、コイル10のうち最外周の区間を示す図である。ここでは、コイル10のうち、一の第6領域A6から一の第5領域A6に渡る一区間を代表して示している。
図20は、固定子2の一部を示す斜視図であり、コイル10のうち最内周の区間を示す図である。ここでは、コイル10のうち、一の第1領域A1から一の第2領域A2に渡る一区間を代表して示している。
図21は、固定子2の一部を示す斜視図であり、コイル10のうち外周側の区間を示す図である。ここでは、コイル10のうち、一の第3領域A3から一の第4領域A4に渡る一区間を代表して示している。
図19乃至図21に示すように、コイル10が第2端面21cから露出した区間において、コイル10は、複数の第2区間12と、複数の第3区間13と、複数の補足区間15と、を有している。第2端面21c側では、第1端面21b側と異なり、コイル10は第4区間14を有していない。
第2区間12は、スロット24外に位置し、第1区間11に不連続である。第3区間13は、スロット24外に位置し、第1区間11と第2区間12の間に位置し、第2区間12から連続している。補足区間15は、スロット24外に位置し、第1区間11と第3区間13の間に位置し、第1区間11から第3区間13まで連続している。但し、コイル10は、補足区間15を有していなくともよい。
図19に示すように、コイル10は、複数の第1区間11a,11cと、複数の第2区間12a,12cと、複数の第3区間13a,13cと、複数の補足区間15a,15cと、を有している。最外周の第3区間13aは、屈曲した第1範囲51aと、第1範囲51aより第2区間12a側に位置し屈曲した第2範囲52aと、を含み、捩れている。最外周より1つ内側の第3区間13cは、屈曲した第1範囲51cと、第1範囲51cより第2区間12c側に位置し屈曲した第2範囲52cと、を含み、捩れている。第2範囲52cは、第2範囲52aとは反対側に屈曲している。
コイル10の外面は絶縁被覆で覆われている。各第2区間12の端部は、被覆が除去され、導通可能な導通部を形成している。一の第2区間12aの端部と、別の第2区間12cの端部とは、横断面の短辺同士が向かい合い、接続されている。第2区間12は、2つずつ互いに溶接、接着などにより接合され、電気的に導通している。溶接には、例えば、レーザー溶接を用いることができる。接着の際は、例えば、導電性接着剤を用いることができる。溶接部あるいは接合部は、粉体塗装、ワニス等の絶縁材料で覆われている。
ここで、固定子鉄心21及びコイル10を軸線方向dの逆方向からみた場合について説明する。第1範囲51a,51cは、固定子鉄心21の半径方向外側に曲げられ、固定子鉄心21の周方向に曲げられていない。固定子鉄心21及びコイル10を軸線方向dからみた場合、第2範囲52a,52cは、上記周方向に曲げられ、上記半径方向に曲げられていない。
図20に示すように、コイル10は、複数の第1区間11b,11dと、複数の第2区間12b,12dと、複数の第3区間13b,13dと、複数の補足区間15b,15dと、を有している。最内周の第3区間13bは、捩れ、最外周の第3区間13aより短い。最内周より1つ外側の第3区間13dは、捩れ、最外周の第3区間13aより短い。第3区間13dは、第3区間13bとは反対側に捩れている。
一の第2区間12bの端部と、別の第2区間12dの端部とは、横断面の短辺同士が向かい合い、接続されている。
ここで、固定子鉄心21及びコイル10を軸線方向dの逆方向からみた場合、第3区間13b及び第3区間13dは、固定子鉄心21の半径方向外側に曲げられ、かつ、固定子鉄心21の周方向に曲げられている。
図21に示すように、コイル10は、複数の第1区間11c,11dと、複数の第2区間12c,12dと、複数の第3区間13c,13dと、複数の補足区間15c,15dと、を有している。最外周より2つ内側の第3区間13cは、捩れ、最外周の第3区間13aより短い。最内周より2つ外側の第3区間13dは、捩れ、最外周の第3区間13aより短い。第3区間13dは、第3区間13cとは反対側に捩れている。
一の第2区間12cの端部と、別の第2区間12dの端部とは、横断面の短辺同士が向かい合い、接続されている。
ここで、固定子鉄心21及びコイル10を軸線方向dの逆方向からみた場合、第3区間13c及び第3区間13dは、固定子鉄心21の半径方向外側に曲げられ、かつ、固定子鉄心21の周方向に曲げられている。
なお、第2区間12cの端部は、斜めに切断され、第2端面21cとほぼ平行に延在する端面を有していてもよい。
図22は、固定子2の一部を示す平面図であり、コイル10のうちスロット24の外側に位置する区間などを示す図である。図23は、図22に示した固定子2を、固定子鉄心21の内周面21d側からみた斜視図である。なお、図23において、同一のスロット24に挿入されている複数の第1区間11に連続する区間には同一のパターン(ドットパターン)を付している。言い換えると、コイル10のうち同相の区間に同一のパターンを付している。
図22及び図23に示すように、固定子鉄心21及びコイル10を軸線方向dの逆方向からみた場合、コイル10は、固定子鉄心21の外周面21eより外側に出ておらず、固定子鉄心21の内周面21dより内側に出ていない。
図24は、固定子2の一部を示す平面図であり、コイル10のうち第3領域A3及び第4領域A4に挿入されている第1区間11に連続する区間などを示す図である。図25は、図24に示した固定子2を、固定子鉄心21の外周面21e側からみた斜視図である。なお、図25において、同一のスロット24に挿入されている複数のセグメント11には同一のパターンを付している。言い換えると、コイル10のうち同相の区間に同一のパターンを付している。
図24及び図25に示すように、所定の第2区間12についてみたとき、他の第2区間12がスロット24外において横断面長辺を含む側面10S同士を対向させて隣合い並行している。本実施形態において、第2区間12の側面10S同士は、軸線方向dに対向している。図25の例では、3個の第2区間12が、一部の範囲にて、横断面の長辺同士が向かい合った状態で軸線方向dに重なり、並行している。
図26は、固定子2の一部を示す平面図であり、区間を間引くこと無しにコイル10を示す図である。図27は、図26に示した固定子2を、固定子鉄心21の外周面21e側からみた斜視図である。図28は、図26に示した固定子2を、固定子鉄心21の内周面21d側からみた斜視図である。
図26に示すように、固定子鉄心21及びコイル10を軸線方向dの逆方向からみた場合、コイル10は、固定子鉄心21の外周(外周面21e)より外側に出ていない方が望ましい。また、コイル10は、固定子鉄心21の内周(内周面21d)より内側に出ていない方が望ましい。本実施形態において、コイル10は、固定子鉄心21の外周より外側に出ておらず、かつ、固定子鉄心21の内周より内側に出ていない。
図26乃至図28に示すように、複数の平角線のうちの所定の平角線についてみたとき、他の平角線がスロット24外において横断面長辺を含む側面(S10)同士を対向させて隣合い並行している。例えば、所定の第2区間12についてみたとき、他の第2区間12がスロット24外において横断面長辺を含む側面10S同士を対向させて隣合い並行している。本実施形態において、複数の第2区間12は、第2区間12a、第2区間12b、第2区間12c1、第2区間12c2、第2区間12d1、及び第2区間12d2に分類されている。所定の第2区間12についてみたとき、上記第2区間12と同一種類の他の第2区間12がスロット24外において横断面長辺を含む側面(S10)同士を対向させて隣合い並行している。
図27及び図28に示す例では、2個又は3個の第2区間12が、一部の範囲にて、横断面の長辺同士が向かい合った状態で軸線方向dに重なり、並行している。図示しないが、本実施形態において、最大で4個の第2区間12が、一部の範囲にて、横断面の長辺同士が向かい合った状態で軸線方向dに重なり、並行している。
上記のように構成された第1の実施形態に係る回転電機1によれば、コイルエンド10bの突出量を低減することができ、軸線方向dにおける固定子2のサイズを低減することができる。また、固定子鉄心21の外周より外側にコイルエンド10bが出たり、固定子鉄心21の内周より内側にコイルエンド10bが出たり、する事態を回避することができる。そのため、本第3の実施形態においても、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。必要に応じて、複数の実施形態を組合せることも可能である。
例えば、図29に示すように、各スロット24において、複数の第1区間11は、横断面の短い辺同士が向かい合った状態で並んで配置されていてもよい。言い換えると、各々のスロット24に挿入された複数の第1区間11は、固定子鉄心21の半径方向にて、短辺を持つ側面10T同士が対向していてもよい。
各々のスロット24に配置される第1区間11の個数は、8個であってもよく、6個に限定されるものではない。
コイル10の全体が平角線で構成されていなくともよい。コイル10のうち、少なくとも第1区間11及び第2区間12が平角線で構成されていればよく、第1区間11及び第2区間12を除く部分は、平角線でなくともよい
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]軸線方向の一端に位置する第1端面と、前記軸線方向の他端に位置する第2端面と、前記第1端面および前記第2端面に開口する複数のスロットと、を有する固定子鉄心と、
前記複数のスロットに前記第1端面から前記第2端面に亘って挿通された複数の平角線により構成された固定子コイルと、を備え、
前記複数の平角線のうちの所定の平角線についてみたとき、他の平角線が前記スロット内において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行しており、さらに他の平角線が前記スロット外において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行している、
固定子。
[2]前記平角線は、それぞれ前記スロット内に配置された第1区間と、前記スロット外に位置し前記他の平角線と並行した第2区間と、前記スロット外に位置し前記第1区間と前記第2区間の間に位置し前記第2区間から連続した第3区間と、を有し、
前記複数の第1区間のうちの所定の第1区間についてみたとき、他の第1区間が前記スロット内において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行しており、
前記複数の第2区間のうちの所定の第2区間についてみたとき、他の第2区間が前記スロット外において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行しており、
各々の最外周の前記第3区間は、屈曲した第1範囲と、前記第1範囲より前記第2区間側に位置し屈曲した第2範囲と、を含み、捩れ、
前記固定子鉄心及び前記固定子コイルを前記軸線方向からみた場合、
前記第1範囲は、前記固定子鉄心の半径方向外側に曲げられ、前記固定子鉄心の周方向に曲げられておらず、
前記第2範囲は、前記周方向に曲げられ、前記半径方向に曲げられておらず、
前記固定子コイルは、前記固定子鉄心の外周面より外側に出ていない、
[1]に記載の固定子。
[3]前記最内周の前記第3区間は、捩れ、前記最外周の前記第3区間より短く、
前記固定子鉄心及び前記固定子コイルを前記軸線方向からみた場合、
前記最内周の前記第3区間は、前記半径方向内側に曲げられ、かつ、前記周方向に曲げられ、
前記固定子コイルは、前記固定子鉄心の内周面より内側に出ていない、
[2]に記載の固定子。
[4]前記最内周より前記最外周側の前記第3区間は、屈曲した第1範囲と、前記第1範囲より前記第2区間側に位置し屈曲した第2範囲と、を含み、捩れ、
前記最外周より前記最内周側の前記第3区間は、捩れ、前記最外周の前記第3区間より短く、
前記固定子鉄心及び前記固定子コイルを前記軸線方向からみた場合、
前記最外周側の前記第1範囲は、前記固定子鉄心の半径方向外側に曲げられ、前記周方向に曲げられておらず、
前記最外周側の前記第2範囲は、前記周方向に曲げられ、前記半径方向に曲げられておらず、
前記最内周側の前記第3区間は、前記半径方向内側に曲げられ、かつ、前記周方向に曲げられている、
[3]に記載の固定子。
[5]前記平角線は、それぞれ前記スロット外に位置し前記第1区間と前記第3区間の間に位置し前記第1区間から前記第3区間まで連続した補足区間を有し、
前記補足区間は、直線状に延在し前記第1区間と平行である、
[4]に記載の固定子。
[6]前記平角線は、それぞれ前記スロット内に配置された2つの第1区間と、前記スロット外に位置しそれぞれ互いに異なる前記他の平角線と並行した2つの第2区間と、前記スロット外に位置した2つの第3区間であって前記各第3区間は前記第1区間と前記第2区間の間に位置し前記第2区間から連続する前記2つの第3区間と、前記スロット外に位置し一の第2区間から別の第2区間まで連続した第4区間と、を有し、
前記複数の第1区間のうちの所定の第1区間についてみたとき、他の第1区間が前記スロット内において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行しており、
前記複数の第2区間のうちの所定の第2区間についてみたとき、他の第2区間が前記スロット外において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行しており、
前記並行した一対の第2区間から連続した一対の前記第4区間は、一部の範囲にて、横断面の短辺同士が向かい合い、
前記一対の前記第4区間から連続する一方の前記一対の第2区間と、他方の前記一対の第2区間とにおいて、前記軸線方向における位置関係は逆転している、
[1]に記載の固定子。
[7]前記平角線は、それぞれ前記スロット内に配置された第1区間と、前記スロット外に位置し前記他の平角線と並行した第2区間と、前記スロット外に位置し前記第1区間と前記第2区間の間に位置し前記第2区間から連続した第3区間と、を有し、
前記複数の第1区間のうちの所定の第1区間についてみたとき、他の第1区間が前記スロット内において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行しており、
前記複数の第2区間のうちの所定の第2区間についてみたとき、他の第2区間が前記スロット外において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行しており、
一の平角線の前記第2区間の端部と、別の平角線の前記第2区間の端部とは、横断面の短辺同士が向かい合い、接続されている、
[1]に記載の固定子。
[8] [1]乃至[7]の何れか1に記載の固定子と、
前記固定子の内側に位置し回転自在に支持された回転子と、を備えている、
回転電機。
1…回転電機、2…固定子、3…回転子、10…コイル、13…第1平角線部、
13S,13T…側面、15…第2平角線部、15S,15T…側面、16…直線部、
17…接続線部、21…固定子鉄心、21b,21c…端面、21d…内周面、
21e…外周面、24…スロット、25…絶縁紙、31…回転軸、32…回転子鉄心、
33…永久磁石、51,52,53…屈曲部、C…中心軸、
A1,A2,A3,A4,A5,A6…領域、Ls…距離、W…幅、θ…角度。

Claims (8)

  1. 軸線方向の一端に位置する第1端面と、前記軸線方向の他端に位置する第2端面と、前記第1端面および前記第2端面に開口する複数のスロットと、を有する固定子鉄心と、
    前記複数のスロットに前記第1端面から前記第2端面に亘って挿通された複数の平角線により構成された固定子コイルと、を備え
    各々の前記平角線は、それぞれ前記スロット内に配置された2つの第1区間と、前記第1端面側から前記スロット外に露出し前記2つの第1区間の一方から他方まで連続した第1露出区間と、前記第2端面側から前記スロット外に露出しそれぞれ前記第1区間から連続しそれぞれ前記平角線の端部を含む2つの第2露出区間と、を有し、
    前記各々の平角線は、前記スロット内に配置された第3の第1区間を有しておらず、
    一の平角線の前記第2露出区間の前記端部は、別の平角線の前記第2露出区間の前記端部に接合され、
    前記複数の平角線のうちの所定の平角線についてみたとき、他の平角線が前記スロット内において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行しており、さらに他の平角線が前記スロット外において横断面長辺を含む側面同士を前記軸線方向に対向させて隣合い並行している、
    固定子。
  2. 前記第1露出区間は、前記他の平角線と並行し屈曲していない第2区間と、前記第1区間と前記第2区間の間に位置し前記第2区間から連続し屈曲している第3区間と、を有し、
    前記複数の第1区間のうちの所定の第1区間についてみたとき、他の第1区間が前記スロット内において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行しており、
    前記複数の第2区間のうちの所定の第2区間についてみたとき、他の第2区間が前記スロット外において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行しており、
    各々の最外周の前記第3区間は、屈曲した第1範囲と、前記第1範囲より前記第2区間側に位置し屈曲した第2範囲と、を含み、捩れ、
    前記固定子鉄心及び前記固定子コイルを前記軸線方向からみた場合、
    前記第1範囲は、前記固定子鉄心の半径方向外側に曲げられ、前記固定子鉄心の周方向に曲げられておらず、
    前記第2範囲は、前記周方向に曲げられ、前記半径方向に曲げられておらず、
    前記固定子コイルは、前記固定子鉄心の外周面より外側に出ていない、
    請求項1に記載の固定子。
  3. 前記最内周の前記第3区間は、捩れ、前記最外周の前記第3区間より短く、
    前記固定子鉄心及び前記固定子コイルを前記軸線方向からみた場合、
    前記最内周の前記第3区間は、前記半径方向内側に曲げられ、かつ、前記周方向に曲げられ、
    前記固定子コイルは、前記固定子鉄心の内周面より内側に出ていない、
    請求項2に記載の固定子。
  4. 前記最内周より前記最外周側の前記第3区間は、屈曲した第1範囲と、前記第1範囲より前記第2区間側に位置し屈曲した第2範囲と、を含み、捩れ、
    前記最外周より前記最内周側の前記第3区間は、捩れ、前記最外周の前記第3区間より短く、
    前記固定子鉄心及び前記固定子コイルを前記軸線方向からみた場合、
    前記最外周側の前記第1範囲は、前記固定子鉄心の半径方向外側に曲げられ、前記周方向に曲げられておらず、
    前記最外周側の前記第2範囲は、前記周方向に曲げられ、前記半径方向に曲げられておらず、
    前記最内周側の前記第3区間は、前記半径方向内側に曲げられ、かつ、前記周方向に曲げられている、
    請求項3に記載の固定子。
  5. 前記平角線は、それぞれ前記スロット外に位置し前記第1区間と前記第3区間の間に位置し前記第1区間から前記第3区間まで連続した補足区間を有し、
    前記補足区間は、直線状に延在し前記第1区間と平行である、
    請求項4に記載の固定子。
  6. 前記第1露出区間は、それぞれ互いに異なる前記他の平角線と並行し屈曲していない2つの第2区間と、2つの第3区間であって前記各第3区間は前記第1区間と前記第2区間の間に位置し前記第2区間から連続し屈曲している前記2つの第3区間と、一の第2区間から別の第2区間まで連続し屈曲している第4区間と、を有し、
    前記複数の第1区間のうちの所定の第1区間についてみたとき、他の第1区間が前記スロット内において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行しており、
    前記複数の第2区間のうちの所定の第2区間についてみたとき、他の第2区間が前記スロット外において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行しており、
    前記並行した一対の第2区間から連続した一対の前記第4区間は、一部の範囲にて、横断面の短辺同士が向かい合い、
    前記一対の前記第4区間から連続する一方の前記一対の第2区間と、他方の前記一対の第2区間とにおいて、前記軸線方向における位置関係は逆転している、
    請求項1に記載の固定子。
  7. 各々の前記第2露出区間は、前記他の平角線と並行し屈曲していない第2区間と、前記第1区間と前記第2区間の間に位置し前記第2区間から連続し屈曲している第3区間と、を有し、
    前記複数の第1区間のうちの所定の第1区間についてみたとき、他の第1区間が前記スロット内において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行しており、
    前記複数の第2区間のうちの所定の第2区間についてみたとき、他の第2区間が前記スロット外において横断面長辺を含む側面同士を対向させて隣合い並行しており、
    前記一の平角線の前記第2区間の端部と、前記別の平角線の前記第2区間の端部とは、横断面の短辺同士が前記固定子鉄心の半径方向に向かい合い、接合されている、
    請求項1に記載の固定子。
  8. 請求項1乃至7の何れか1項に記載の固定子と、
    前記固定子の内側に位置し回転自在に支持された回転子と、を備えている、
    回転電機。
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