JP6937929B1 - Stator and motor - Google Patents
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Abstract
ステータ(1)は、磁性体で形成された円環状のコアバックと、コアバックから径方向内側に突出する複数のティースと、隣接するティースの間に形成されるスロット(5)とを有する。ステータ(1)は、コアバックの中心軸に沿ったステータ(1)の一端部に設けられた第1インシュレータ(6A)と、中心軸に沿ったステータ(1)の他端部に設けられた第2インシュレータと、隣接するティースに連続して巻き付けられるコイル線(7)と、第1インシュレータ(6A)に固定されて、コイル線(7)を保持する導電性の結線端子とを備える。コイル線(7)は、隣接する2つのティースのうち一方から他方に向けて延びる渡り線を含んでいる。第1インシュレータ(6A)には、結線端子が差し込まれる第1キャビティ(61a)が形成されている。第2インシュレータには、渡り線が配置されている。The stator (1) has an annular core back made of a magnetic material, a plurality of teeth protruding radially inward from the core back, and a slot (5) formed between adjacent teeth. The stator (1) is provided at the first insulator (6A) provided at one end of the stator (1) along the central axis of the core back and at the other end of the stator (1) along the central axis. It includes a second insulator, a coil wire (7) that is continuously wound around an adjacent tooth, and a conductive connection terminal that is fixed to the first insulator (6A) and holds the coil wire (7). The coil wire (7) includes a crossover wire extending from one of two adjacent teeth toward the other. The first insulator (6A) is formed with a first cavity (61a) into which a connection terminal is inserted. A crossover is arranged on the second insulator.
Description
本開示は、隣接するティースにコイル線が連続して巻き付けられたステータとこのステータを備える電動機に関する。 The present disclosure relates to a stator in which a coil wire is continuously wound around an adjacent tooth and an electric motor including the stator.
従来、隣接するティースにコイル線が連続して巻き付けられたステータを備える電動機が知られている。コイル線は、隣接するティースの間に配置される渡り線を含んでいる。 Conventionally, an electric motor including a stator in which a coil wire is continuously wound around an adjacent tooth is known. The coil wire includes a crossover that is placed between adjacent teeth.
例えば、特許文献1には、コイル線とリード線とを接続する導電性の結線端子と、結線端子が差し込まれるキャビティが設けられたインシュレータとを備え、コイル線が隣接するティースに連続して巻き付けられたステータが記載されている。特許文献1に記載されたステータでは、キャビティおよび渡り線がステータの中心軸に沿った一端部に配置されている。
For example,
しかし、特許文献1に記載されたステータでは、キャビティおよび渡り線がステータの中心軸に沿った一端部に配置されているため、キャビティと渡り線とが干渉することがある。このような干渉を回避するためには、キャビティの位置を渡り線に対して中心軸に沿ってずらす必要があるが、そうすると電動機の中心軸に沿うサイズが増加するという問題がある。
However, in the stator described in
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、隣接するティースにコイル線が連続して巻き付けられて、キャビティをインシュレータに設けた場合でも、電動機の中心軸に沿うサイズの増加を抑制することができるステータを得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and even when the coil wire is continuously wound around the adjacent teeth and the cavity is provided in the insulator, the increase in size along the central axis of the motor is suppressed. The purpose is to obtain a stator that can.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかるステータは、磁性体で形成された円環状のコアバックと、コアバックから径方向内側に突出する複数のティースと、隣接するティースの間に形成されるスロットとを有するステータである。ステータは、コアバックの中心軸に沿ったステータの一端部に設けられた第1インシュレータと、中心軸に沿ったステータの他端部に設けられた第2インシュレータと、隣接する2つのティースごとに連続して巻き付けられるコイル線と、第1インシュレータに固定されて、コイル線を保持する導電性の結線端子と、を備える。コイル線は、隣接する2つのティースのうち一方から他方に向けて延びる渡り線を含んでいる。第1インシュレータには、結線端子が差し込まれるキャビティが形成されている。第2インシュレータには、渡り線が配置されている。ティースは、コイル線が巻き付けられる巻回部を有している。巻回部は、中心軸に沿う方向の長さが周方向の長さより長い直方体状に形成されて、中心軸に沿って延びる2つの長辺部と、長辺部よりも短く周方向に延びる2つの短辺部と、を有している。結線端子が配置されるステータの一端部を結線側とし、ステータの他端部であって結線端子とは反対側を反結線側としたときに、隣接する2つのティースのうち一方には、一方の長辺部に沿って結線側から反結線側に延びるコイル線の巻始め部と、他方の長辺部に沿って延びて巻き付けられるコイル線を径方向内側にずらすガイドとが設けられている。中心軸と直交する方向で切ったガイドの断面形状は、多角形である。隣接する2つのティースのうち他方には、一方の長辺部に沿って反結線側から結線側に延びるコイル線の巻始め部が設けられている。他方の長辺部にガイドが設けられたティースと、ガイドが設けられていないティースとが、周方向に交互に配置されている。各ティースにおいてコイル線のうち結線側の短辺部に配置される部分は、短辺部の延伸方向に沿って延びている。各ティースにおいてコイル線のうち反結線側の短辺部に配置される部分は、短辺部の延伸方向に対して斜めに延びている。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the stator according to the present disclosure is adjacent to an annular core back formed of a magnetic material and a plurality of teeth protruding radially inward from the core back. A stator having a slot formed between the teeth. The stator is provided for each of the first insulator provided at one end of the stator along the central axis of the core back, the second insulator provided at the other end of the stator along the central axis, and two adjacent teeth. It includes a coil wire that is continuously wound and a conductive connection terminal that is fixed to the first insulator and holds the coil wire. The coiled wire includes a crossover that extends from one of the two adjacent teeth to the other. The first insulator is formed with a cavity into which the connection terminal is inserted. A crossover is arranged on the second insulator. The tooth has a winding portion around which the coil wire is wound. The winding portion is formed in a rectangular parallelepiped shape in which the length in the direction along the central axis is longer than the length in the circumferential direction, and the two long side portions extending along the central axis and the winding portion extending in the circumferential direction shorter than the long side portion. It has two short sides. When one end of the stator in which the connection terminal is arranged is the connection side and the other end of the stator and the side opposite to the connection terminal is the anti-connection side, one of the two adjacent teeth is used. A winding start portion of the coil wire extending from the connection side to the non-connection side along the long side portion of the wire and a guide for shifting the coil wire extending along the other long side portion and wound inward in the radial direction are provided. .. The cross-sectional shape of the guide cut in the direction orthogonal to the central axis is polygonal. The other of the two adjacent teeth is provided with a winding start portion of a coil wire extending from the anti-connection side to the connection side along one long side portion. Teeth with guides on the other long side and teeth without guides are alternately arranged in the circumferential direction. In each tooth, the portion of the coil wire arranged on the short side portion on the connection side extends along the extending direction of the short side portion. In each tooth, the portion of the coil wire arranged on the short side portion on the anti-connection side extends diagonally with respect to the extending direction of the short side portion.
本開示によれば、隣接するティースにコイル線が連続して巻き付けられて、キャビティをインシュレータに設けた場合でも、電動機の中心軸に沿うサイズの増加を抑制することができるという効果を奏する。 According to the present disclosure, even when the coil wire is continuously wound around the adjacent teeth and the cavity is provided in the insulator, it is possible to suppress an increase in the size along the central axis of the motor.
以下に、実施の形態にかかるステータおよび電動機を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the stator and the electric motor according to the embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかるステータ1を備える電動機100を中心軸Cと直交する方向で切った断面図である。電動機100は、ステータ1と、ロータ12と、フレーム13とを備える。ステータ1は、中心軸Cを有する円筒形状に形成されている。ロータ12は、ステータ1の内側に配置されている。ロータ12とステータ1との間には、隙間が設けられている。ロータ12は、図示しないシャフトに連結されて、中心軸Cを回転軸として回転可能である。フレーム13は、ステータ1およびロータ12を収容する。フレーム13は、円筒形状に形成されている。以下、電動機100の各構成要素について方向を説明するときには、後記する円筒形状のコアバック3の中心軸C、径方向、周方向を基準とする。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an
ステータ1は、ステータコア2と、コイル線7とを備える。ステータコア2は、磁性体で形成された円筒形状のコアバック3と、コアバック3の内周面から径方向内側に向かって突出する複数のティース4とを有する。隣接するティース4の間には、スロット5が形成されている。1つのスロット5につき、後述する結線端子9に向かうコイル線7が1本配置されている。ティース4については、後に詳しく説明する。
The
図2は、実施の形態1にかかるステータ1の中心軸Cに沿った一端部を示す斜視図である。中心軸Cに沿ったステータ1の一端部には、複数の第1インシュレータ6Aが設けられている。図2では、2つの第1インシュレータ6Aを図示しているが、実際にはティース4と同数の第1インシュレータ6Aが設けられる。複数の第1インシュレータ6Aのそれぞれは、第1外周壁61と、第1外周壁61よりも径方向内側に配置された第1内周壁62と、第1外周壁61と第1内周壁62との間に位置する第1連結部63とを有する。
FIG. 2 is a perspective view showing one end of the
第1外周壁61は、周方向に延びている。第1外周壁61には、後記する結線端子9が差し込まれる第1キャビティ61aと、コイル線7が通過する第2キャビティ61bと、後記するリード線8が通過する第3キャビティ61cとが形成されている。第1キャビティ61aは、概ね周方向に延びている。第2キャビティ61bおよび第3キャビティ61cは、径方向に延びて第1キャビティ61aの一部と交差している。第2キャビティ61bおよび第3キャビティ61cは、周方向に互いに間隔を空けて配置されている。第1内周壁62は、周方向に延びている。第1連結部63は、周方向に延びており、第1外周壁61と第1内周壁62とを連結している。
The first outer
図3は、実施の形態1にかかるステータ1の中心軸Cに沿った他端部を示す斜視図である。中心軸Cに沿ったステータ1の他端部には、複数の第2インシュレータ6Bが設けられている。図3では、2つの第2インシュレータ6Bを図示しているが、実際にはティース4と同数の第2インシュレータ6Bが設けられる。複数の第2インシュレータ6Bのそれぞれは、第2外周壁64と、第2外周壁64よりも径方向内側に配置された第2内周壁65と、第2外周壁64と第2内周壁65との間に位置する第2連結部66とを有する。
FIG. 3 is a perspective view showing the other end of the
第2外周壁64は、周方向に延びている。第2外周壁64には、後記する渡り線75が配置されている。第2内周壁65は、周方向に延びている。第2連結部66は、周方向に延びており、第2外周壁64と第2内周壁65とを連結している。図1では省略しているが、実際にはティース4を覆うインシュレータが設けられ、このインシュレータと第1インシュレータ6Aと第2インシュレータ6Bとは一体化されて成形される。
The second outer
図4は、第1インシュレータ6Aおよび結線端子9を示す斜視図である。第1キャビティ61aには、結線端子9が差し込まれる。結線端子9は、コイル線7とリード線8とを導通させる導電性の金属製部材である。結線端子9は、一枚の金属板に孔開け加工および折曲加工を施すことにより形成されている。結線端子9は、U字状に折り曲げられており、向かい合う2つの側壁91と側壁91同士を繋ぐ底壁92とを有する。結線端子9を第1キャビティ61a内に差し込むことにより、結線端子9は第1インシュレータ6Aに固定される。各キャビティ61a〜61cおよび結線端子9は、ステータ1の中心軸Cに沿った一端部に配置されている。以下、結線端子9が配置されるステータ1の一端部を結線側とし、ステータ1の他端部であって結線端子9とは反対側を反結線側とする。
FIG. 4 is a perspective view showing the
図5は、コイル線7とリード線8とが結線端子9に導通された状態を示す断面図であって、図4に示された第1インシュレータ6Aおよび結線端子9のV−V線断面図である。図4および図5に示すように、結線端子9には、コイル線7を保持する第1スリット93と、リード線8を保持する第2スリット94とが形成されている。第1スリット93および第2スリット94は、一方の側壁91から底壁92を通って他方の側壁91まで延びている。結線端子9が第1キャビティ61a内に差し込まれた状態では、第1スリット93と第2キャビティ61bとが連通し、第2スリット94と第3キャビティ61cとが連通する。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the
図5に示すように、コイル線7は、導電性の芯線71が絶縁被覆72で覆われた絶縁導体である。なお、図5では、説明の便宜上、絶縁被覆72を破線で図示している。芯線71は、例えば、銅線などである。コイル線7には、図示しないインバータからリード線8を介して電力が供給される。コイル線7については、後に詳しく説明する。
As shown in FIG. 5, the
リード線8は、複数本の導線81を有する導電性の撚り線が絶縁被覆82で一括に覆われた絶縁導体である。なお、図5では、説明の便宜上、絶縁被覆82を破線で図示している。導線81は、例えば、銅線などである。リード線8は、図示しないインバータと電動機100とを接続する。リード線8は、図示しないインバータから各コイルに電力を供給するための導体である。
The
第1スリット93の幅は、コイル線7のうち絶縁被覆72で覆われた部位の外径よりも小さく形成されている。このため、結線端子9を第1キャビティ61a内に差し込む際に、第1スリット93の内壁でコイル線7の絶縁被覆72が削り取られて芯線71が露出する。これにより、コイル線7の芯線71と結線端子9とが接触し、コイル線7と結線端子9とが導通される。コイル線7のうち第1スリット93内に保持される部位のみは、絶縁被覆72が剥がされて芯線71が結線端子9に導通されている。コイル線7のうち第1スリット93内に保持される部位のみは、絶縁被覆72を剥がされた状態で芯線71が第1スリット93の内壁に圧接されている。コイル線7のうち第1スリット93内に保持される部位以外は、絶縁被覆72が残っている。
The width of the
第2スリット94の幅は、リード線8のうち絶縁被覆82で覆われた部位の外径よりも小さく形成されている。このため、結線端子9を第1キャビティ61a内に差し込む際に、第2スリット94の内壁でリード線8の絶縁被覆82が削り取られて導線81が露出する。これにより、リード線8の導線81と結線端子9とが接触し、リード線8と結線端子9とが導通される。リード線8のうち第2スリット94内に保持される部位のみは、絶縁被覆82が剥がされて導線81が結線端子9に導通されている。リード線8のうち第2スリット94内に保持される部位のみは、絶縁被覆82を剥がされた状態で複数の導線81を有する撚り線が第2スリット94の内壁に圧接されている。リード線8のうち第2スリット94内に保持される部位以外は、絶縁被覆82が残っている。
The width of the
ここで、図6を参照して、ティース4およびコイル線7についてさらに詳しく説明する。図6は、隣接するティース4へのコイル線7の巻き付け手順を説明するための説明図である。ティース4は、コイル線7が巻き付けられる巻回部41を有する。巻回部41は、周方向よりも中心軸Cに長い直方体状に形成されている。巻回部41は、中心軸Cに延びる2つの長辺部42と、周方向に延びて長辺部42よりも短い2つの短辺部43とを有する。2つの長辺部42は、周方向に互いに離れている。短辺部43は、中心軸Cに沿って互いに離れている。一方の短辺部43は、2つの長辺部42のうち中心軸Cに沿った一端部同士を繋いでいる。他方の短辺部43は、2つの長辺部42のうち中心軸Cに沿った他端部同士を繋いでいる。
Here, the
コイル線7は、隣接するティース4に連続して巻き付けられる。ティース4の巻回部41には、コイル線7が巻き付けられてコイル10が形成される。以下、隣接する2つのティース4を区別する場合には、一方のティース4をティース4aと称し、他方のティース4をティース4bと称する。
The
コイル線7は、ティース4aの結線側から巻き始められて巻回部41に複数回巻き付けられる。その後、コイル線7は、反結線側で、ティース4aからティース4bに渡される。すなわち、ティース4aからティース4bへの巻線に移行する。コイル線7は、ティース4bの巻回部41に複数回巻き付けられてティース4bの結線側で巻き終わる。コイル線7は、巻始め部73と、巻終り部74と、渡り線75とを含んでいる。
The
渡り線75は、反結線側で、隣接する2つのティース4a,4bのうち一方のティース4aから他方のティース4bに向けて延びている。図2に示すように、コイル線7の巻始め部73は、隣接する2つの第1インシュレータ6Aのうち一方の第1インシュレータ6Aの第2キャビティ61bに保持される。コイル線7の巻終り部74は、隣接する2つの第1インシュレータ6Aのうち他方の第1インシュレータ6Aの第2キャビティ61bに保持される。図2および図4に示される各キャビティ61a〜61cおよび結線端子9は、ステータ1の中心軸Cに沿った一端部に配置されている。図3に示される渡り線75は、ステータ1の中心軸Cに沿った他端部に配置されている。渡り線75は、第2インシュレータ6Bのうち径方向の中心より径方向外側に配置されている。渡り線75は、本実施の形態では第2インシュレータ6Bの第2外周壁64に配置されている。
The
次に、本実施の形態にかかるステータ1の効果について説明する。
Next, the effect of the
本実施の形態では、図2に示すように、中心軸Cに沿ったステータ1の一端部には、第1インシュレータ6Aが設けられ、第1インシュレータ6Aには、第1キャビティ61a、第2キャビティ61bおよび第3キャビティ61cが形成されている。図3に示すように、中心軸Cに沿ったステータ1の他端部には、第2インシュレータ6Bが設けられ、第2インシュレータ6Bには、渡り線75が配置されている。これにより、渡り線75によって各キャビティ61a〜61cの位置が制約を受けることなく、各キャビティ61a〜61cと渡り線75との干渉を回避することができる。そして、各キャビティ61a〜61cを巻回部41に近づけて配置できるため、電動機100の中心軸Cに沿うサイズの増加を抑制することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a
本実施の形態では、図3に示すように、渡り線75は、第2インシュレータ6Bのうち径方向の中心より径方向外側に配置されていることにより、コイル線7の巻き緩みを防止できるため、巻線性を向上させることができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the
実施の形態2.
図7は、実施の形態2にかかるステータ1が備えるコアバック3、ティース4およびコイル線7を中心軸Cと直交する方向で切った断面図である。図7は、ティース4などを結線側から見た断面図である。図7では、説明の便宜上、1つのティース4を図示している。なお、実施の形態2では、前記した実施の形態1と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the core back 3,
コイル線7の巻始め部73は、ティース4の巻回部41のうち径方向の中心より径方向外側に配置されている。コイル線7の巻始め部73は、本実施の形態では、巻回部41のうち最も径方向外側に位置する部分、すなわち巻回部41のうちコアバック3との境界部分に配置されている。
The winding
本実施の形態では、コイル線7の巻始め部73は、ティース4の巻回部41のうち径方向の中心より径方向外側に配置されている。つまり、コイル線7のティース4への巻き付けは、ティース4のうち径方向の中心より径方向外側から開始される。これにより、コイル線7のうち巻始め部73と巻始め部73以外の部分との干渉を回避でき、ティース4へのコイル線7の巻き付けが容易になる。このため、コイル線7をティース4に巻き付ける製造装置を簡略化することができる。また、コイル線7のティース4への巻き付けは、ティース4のうち径方向の中心より径方向外側から開始されることにより、隣接する図示しないコイル10間のギャップを確保できるため、絶縁耐力を向上させることができる。
In the present embodiment, the winding
実施の形態3.
図8は、実施の形態3にかかるステータ1が備えるティース4、コイル線7、第1インシュレータ6Aおよび第2インシュレータ6Bを示す斜視図である。図8では、説明の便宜上、ティース4、第1インシュレータ6Aおよび第2インシュレータ6Bを2つずつ図示している。なお、実施の形態3では、前記した実施の形態1と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 8 is a perspective view showing the
コイル線7は、長辺部42で層上がりする第1層上がり部76と、短辺部43で層上がりする第2層上がり部77とを有する。第1層上がり部76は、ティース4の巻回部41に巻き付けられたコイル線7のうち最も上層に位置する。つまり、結線側から反結線側、または、反結線側から結線側に向かう最終ターンでは、長辺部42でコイル線7の層上がりを行って、最終ターン以外では、短辺部43でコイル線7の層上がりを行っている。本明細書において最終ターンとは、ティース4ごとのコイル線7の最終巻きを意味する。なお、本明細書において層上がりとは、下層でのコイル線7の巻き付けが終了して、1つ上の層でのコイル線7の巻き付けが開始されることと、最終ターンで最も上層にコイル線7を位置させることを含む意味である。
The
本実施の形態では、コイル線7は、長辺部42で層上がりする第1層上がり部76と、短辺部43で層上がりする第2層上がり部77とを有する。つまり、ティース4にコイル線7を巻き付ける際に、コイル線7が長辺部42で層上がりをする部分とコイル線7が短辺部43で層上がりをする部分とが混在する。これにより、コイルエンドの寸法を抑制できるため、電動機100の中心軸Cに沿うサイズの増加を抑制することができる。なお、最終ターン以外に、長辺部42でコイル線7の層上がりを行ってもよい。
In the present embodiment, the
実施の形態4.
図9は、実施の形態4にかかるステータ1が備えるコアバック3、ティース4およびコイル線7を中心軸Cと直交する方向で切った断面図である。図9は、ティース4などを結線側から見た断面図である。図9では、説明の便宜上、4つのティース4を図示するとともに、3つの第1層上がり部76を図示して1つの第1層上がり部76を断面で表していない。なお、実施の形態4では、前記した実施の形態1と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。以下、複数のティース4を区別する場合には、ティース4a,4b,4c,4dのように称する。複数のスロット5を区別する場合には、スロット5a,5b,5cのように称する。複数のティース4のそれぞれに巻き付けられるコイル線7を区別する場合には、コイル線7a,7b,7c,7dのように称する。複数のコイル線7のそれぞれが有する第1層上がり部76を区別する場合には、第1層上がり部76a,76b,76cのように称する。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the core back 3,
ティース4aに巻き付けられたコイル線7aは、ティース4aの長辺部42で層上がりする第1層上がり部76aを有する。ティース4bに巻き付けられたコイル線7bは、ティース4bの長辺部42で層上がりする第1層上がり部76bを有する。ティース4cに巻き付けられたコイル線7cは、ティース4cの長辺部42で層上がりする第1層上がり部76cを有する。第1層上がり部76aは、隣接するティース4aとティース4dとの間に形成されるスロット5aに配置されている。第1層上がり部76bは、隣接するティース4aとティース4bとの間に形成されるスロット5bに配置されている。第1層上がり部76cは、隣接するティース4bとティース4cとの間に形成されるスロット5cに配置されている。本実施の形態では、1つのスロット5につき1つの第1層上がり部76が配置されている。
The
本実施の形態では、1つのスロット5につき1つの第1層上がり部76が配置されている。つまり、長辺部42で層上がりを行うコイル線7が1つのスロット5につき1本である。このため、隣接するティース4に巻き付けられるコイル線7の接触を抑制でき、コイル占積率および絶縁耐力を向上させることができる。なお、本実施の形態では、最終ターンに長辺部42でコイル線7a,7b,7cの層上がりを行っているが、最終ターン以外に長辺部42でコイル線7a,7b,7cの層上がりを行ってもよい。
In the present embodiment, one first
実施の形態5.
図10は、実施の形態5にかかるステータ1を中心軸Cと直交する方向で切った断面図である。図10は、ステータ1を結線側から見た断面図である。図10では、説明の便宜上、第1層上がり部76bを断面で表していない。なお、実施の形態5では、前記した実施の形態1と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the
ステータ1には、第1スロット5Aと第2スロット5Bとが周方向に交互に形成されている。第1スロット5A内には、コイル線7aの第1層上がり部76aが配置されている。第1層上がり部76aは、コイル線7aのうち反結線側から結線側に延びる部分に設けられている。第2スロット5B内には、コイル線7bの第1層上がり部76bが配置される。第1層上がり部76bは、コイル線7bのうち結線側から反結線側に延びる部分に設けられている。
The
本実施の形態では、コイル線7aのうち反結線側から結線側に延びる部分に設けられた第1層上がり部76aが配置されるスロット5aと、コイル線7bのうち結線側から反結線側に延びる部分に設けられた第1層上がり部76bが配置されるスロット5bとが、周方向に交互に配置されている。これにより、1つのスロット5あたりのコイル10の巻き数が均等になるため、コイル10の巻き数の不均等によるトルクリップルおよび電磁加振力を低減させることができる。なお、本実施の形態では、最終ターンに第1スロット5A内の長辺部42でコイル線7aの層上がりを行うとともに、最終ターンに第2スロット5B内の長辺部42でコイル線7bの層上がりを行っているが、最終ターン以外に長辺部42でコイル線7a,7bの層上がりを行ってもよい。
In the present embodiment, the
実施の形態6.
図11は、実施の形態6にかかるステータ1が備えるコアバック3、ティース4およびコイル線7を中心軸Cに沿って見た図である。図11は、ティース4などを結線側から見た図である。図11では、説明の便宜上、2つのティース4を図示している。なお、実施の形態6では、前記した実施の形態1と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。Embodiment 6.
FIG. 11 is a view of the core back 3, the
全ての第2層上がり部77は、ステータ1の中心軸Cに沿った片側に配置されている。全ての第2層上がり部77は、本実施の形態ではステータ1の中心軸Cに沿った一端部に配置されているが、ステータ1の中心軸Cに沿った他端部に配置されてもよい。
All the second
本実施の形態では、全ての第2層上がり部77は、ステータ1の中心軸Cに沿った片側に配置されている。これにより、ステータ1の中心軸Cに沿った両側にそれぞれ第2層上がり部77を配置する場合に比べて、第2層上がり部77とは中心軸Cに沿った反対側のコイルエンドの寸法を抑制できる。このため、電動機100の中心軸Cに沿うサイズの増加を抑制することができる。
In the present embodiment, all the second
実施の形態7.
図12は、実施の形態7にかかるステータ1が備えるコアバック3、ティース4、コイル線7およびガイド11を中心軸Cと直交する方向で切った断面図である。図12は、ティース4などを結線側から見た断面図である。図12では、説明の便宜上、4つのティース4を図示している。なお、実施の形態7では、前記した実施の形態1と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the core back 3,
コイル線7が連続して巻き付けられる2つのティース4a,4bのうち一方のティース4aには、ガイド11が設けられている。ガイド11は、ティース4aのうち他方のティース4bを向く長辺部42に配置されている。ガイド11は、巻回部41に巻き付けられるコイル線7を径方向内側に1列ずらす役割を果たす。ガイド11は、ティース4aの表面を覆う図示しないインシュレータと一体に形成されてもよいし、インシュレータとは別体の部材でもよい。コイル線7の巻始め部73は、ティース4aのうちガイド11とは反対側の長辺部42に配置されている。ガイド11と巻始め部73とは、巻回部41を挟んで対称となる位置に配置されている。
A
他方のティース4bには、ガイド11が設けられていない。他方のティース4bにおけるコイル線7の巻終り部74は、一方のティース4aを向く長辺部42に配置されている。ガイド11が設けられたティース4aとガイド11が設けられていないティース4bとは、ステータ1の周方向に交互に配置される。
The
次に、図13および図14を参照して、コイル線7の巻線工程について説明する。図13は、実施の形態7にかかるコイル線7の巻線工程を説明するための説明図であって、隣接する2つのティース4a,4bを結線側から見た状態を模式的に示す図である。図14は、実施の形態7にかかるコイル線7の巻線工程を説明するための説明図であって、隣接する2つのティース4a,4bを反結線側から見た状態を模式的に示す図である。以下、一方のティース4aにおいて、コイル線7の巻始め部73が配置される長辺部42を長辺部42aと称し、ガイド11が設けられる長辺部42を長辺部42bと称する。また、一方のティース4aにおいて、結線側の短辺部43を短辺部43aと称し、反結線側の短辺部43を短辺部43bと称する。また、他方のティース4bにおいて、コイル線7の巻終り部74が配置される長辺部42を長辺部42cと称し、長辺部42cとは反対側の長辺部42を長辺部42dと称する。また、他方のティース4bにおいて、結線側の短辺部43を短辺部43cと称し、反結線側の短辺部43を短辺部43dと称する。
Next, the winding process of the
巻線工程では、まず、ティース4aに1層目のコイル線7を巻き付ける。1層目のコイル線7をティース4aの長辺部42aに結線側から反結線側に向けて巻き付ける。1層目の1列目にコイル線7が巻き付けられる際に、コイル線7がガイド11によって径方向内側にずれる。コイル線7が径方向内側にずれることにより、コイル線7が短辺部43bでは斜めに巻き付けられるが、長辺部42a、長辺部42bおよび短辺部43aでは整列巻となる。2列目以降のコイル線7は、既に巻き付けられたコイル線7をガイドにして順次巻き付けられる。また、図示は省略するが、2層目以降のコイル線7も、既に巻き付けられたコイル線7の上に順次巻き付けられる。最終ターンでは、図13および図14に示される符号aに示すように、コイル線7をティース4aの長辺部42aに結線側から反結線側に向かわせるとともに、図14に示される符号a,bに示すように、コイル線7を径方向に移動させながら層上がりを行う。
In the winding process, first, the first
続いて、図14に示すように、反結線側でティース4aの長辺部42aからティース4bの長辺部42cに向かって、コイル線7を渡す。すなわち、長辺部42aから長辺部42cに向かって渡り線75を延ばす。次に、図13および図14に示すように、ティース4bに1層目のコイル線7を巻き付ける。1層目のコイル線7をティース4bの長辺部42cに反結線側から結線側に向けて巻き付ける。1層目の1列目にコイル線7が巻き付けられる際に、長辺部42cに既に巻き付けられたコイル線7によって短辺部43dに巻き付けられるコイル線7が径方向内側にずれるが、長辺部42c、長辺部42dおよび短辺部43cに巻き付けられるコイル線7は整列巻となる。2列目以降のコイル線7は、既に巻き付けられたコイル線7をガイドにして順次巻き付けられる。また、図示は省略するが、2層目以降のコイル線7も、既に巻き付けられたコイル線7の上に順次巻き付けられる。最終ターンでは、図13および図14に示される符号dに示すように、コイル線7をティース4bの長辺部42cに反結線側から結線側に向かわせるとともに、図14に示される符号c,dに示すように、コイル線7を径方向に移動させながら層上がりを行う。以上により、隣接する2つのティース4a,4bにコイル線7が連続して巻き付けられる。
Subsequently, as shown in FIG. 14, the
本実施の形態では、短辺部43a,43cではコイル線7が整列巻となるため、全ての第2層上がり部77をステータ1の中心軸Cに沿った片側に配置する場合、すなわち全ての第2層上がり部77を短辺部43a,43cに配置する場合に、ティース4へのコイル線7の巻き付けが容易になる。したがって、コイル線7をティース4に巻き付ける製造装置を簡略化することができる。
In this embodiment, the
以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration shown in the above embodiments is an example, and can be combined with another known technique, can be combined with each other, and does not deviate from the gist. It is also possible to omit or change a part of the configuration.
1 ステータ、2 ステータコア、3 コアバック、4,4a,4b,4c,4d ティース、5,5a,5b,5c スロット、5A 第1スロット、5B 第2スロット、6A 第1インシュレータ、6B 第2インシュレータ、7,7a,7b,7c,7d コイル線、8 リード線、9 結線端子、10 コイル、11 ガイド、12 ロータ、13 フレーム、41 巻回部、42,42a,42b,42c,42d 長辺部、43,43a,43b,43c,43d 短辺部、61 第1外周壁、61a 第1キャビティ、61b 第2キャビティ、61c 第3キャビティ、62 第1内周壁、63 第1連結部、64 第2外周壁、65 第2内周壁、66 第2連結部、71 芯線、72 絶縁被覆、73 巻始め部、74 巻終り部、75 渡り線、76,76a,76b,76c 第1層上がり部、77 第2層上がり部、81 導線、82 絶縁被覆、91 側壁、92 底壁、93 第1スリット、94 第2スリット、100 電動機、C 中心軸。 1 stator, 2 stator core, 3 core back, 4,4a, 4b, 4c, 4d teeth, 5,5a, 5b, 5c slot, 5A 1st slot, 5B 2nd slot, 6A 1st insulator, 6B 2nd insulator, 7,7a, 7b, 7c, 7d Coil wire, 8 lead wire, 9 connection terminal, 10 coil, 11 guide, 12 rotor, 13 frame, 41 winding part, 42, 42a, 42b, 42c, 42d long side part, 43, 43a, 43b, 43c, 43d Short side, 61 1st outer wall, 61a 1st cavity, 61b 2nd cavity, 61c 3rd cavity, 62 1st inner peripheral wall, 63 1st connecting part, 64 2nd outer circumference Wall, 65 2nd inner peripheral wall, 66 2nd connecting part, 71 core wire, 72 insulation coating, 73 winding start part, 74 winding end part, 75 crossing wire, 76,76a, 76b, 76c 1st layer rising part, 77th 2 layers rising part, 81 lead wire, 82 insulation coating, 91 side wall, 92 bottom wall, 93 1st slit, 94 2nd slit, 100 motor, C central axis.
Claims (8)
前記コアバックの中心軸に沿った前記ステータの一端部に設けられた第1インシュレータと、
前記中心軸に沿った前記ステータの他端部に設けられた第2インシュレータと、
隣接する2つの前記ティースごとに連続して巻き付けられるコイル線と、
前記第1インシュレータに固定されて、前記コイル線を保持する導電性の結線端子と、を備え、
前記コイル線は、隣接する2つの前記ティースのうち一方から他方に向けて延びる渡り線を含んでおり、
前記第1インシュレータには、前記結線端子が差し込まれるキャビティが形成され、
前記第2インシュレータには、前記渡り線が配置されており、
前記ティースは、前記コイル線が巻き付けられる巻回部を有し、
前記巻回部は、前記中心軸に沿う方向の長さが周方向の長さより長い直方体状に形成されて、前記中心軸に沿って延びる2つの長辺部と、前記長辺部よりも短く周方向に延びる2つの短辺部と、を有し、
前記結線端子が配置される前記ステータの一端部を結線側とし、前記ステータの他端部であって前記結線端子とは反対側を反結線側としたときに、
隣接する2つの前記ティースのうち一方には、一方の前記長辺部に沿って前記結線側から前記反結線側に延びる前記コイル線の巻始め部と、他方の前記長辺部に沿って延びて巻き付けられる前記コイル線を径方向内側にずらすガイドとが設けられており、
前記中心軸と直交する方向で切った前記ガイドの断面形状は、多角形であり、
隣接する2つの前記ティースのうち他方には、一方の前記長辺部に沿って前記反結線側から前記結線側に延びる前記コイル線の巻始め部が設けられており、
他方の前記長辺部に前記ガイドが設けられた前記ティースと、前記ガイドが設けられていない前記ティースとが、周方向に交互に配置されており、
各前記ティースにおいて前記コイル線のうち前記結線側の前記短辺部に配置される部分は、前記短辺部の延伸方向に沿って延び、
各前記ティースにおいて前記コイル線のうち前記反結線側の前記短辺部に配置される部分は、前記短辺部の延伸方向に対して斜めに延びていることを特徴とするステータ。 A stator having an annular core back formed of a magnetic material, a plurality of teeth protruding inward in the radial direction from the core back, and a slot formed between the adjacent teeth.
A first insulator provided at one end of the stator along the central axis of the core back, and
A second insulator provided at the other end of the stator along the central axis, and
A coil wire that is continuously wound around each of the two adjacent teeth,
It is provided with a conductive connection terminal fixed to the first insulator and holding the coil wire.
The coil wire includes a crossover wire extending from one of the two adjacent teeth toward the other.
A cavity into which the connection terminal is inserted is formed in the first insulator.
The crossover is arranged on the second insulator.
The teeth have a winding portion around which the coil wire is wound.
The winding portion is formed in a rectangular parallelepiped shape in which the length in the direction along the central axis is longer than the length in the circumferential direction, and has two long side portions extending along the central axis and shorter than the long side portion. It has two short sides extending in the circumferential direction,
When one end of the stator on which the connection terminal is arranged is the connection side and the other end of the stator and the side opposite to the connection terminal is the anti-connection side.
One of the two adjacent teeth extends along the winding start portion of the coil wire extending from the connection side to the anti-connection side along the long side portion of one, and extends along the long side portion of the other. A guide is provided to shift the coil wire to be wound inward in the radial direction.
The cross-sectional shape of the guide cut in a direction orthogonal to the central axis is polygonal.
The other of the two adjacent teeth is provided with a winding start portion of the coil wire extending from the anti-connection side to the connection side along one of the long sides.
The teeth provided with the guide on the other long side and the teeth not provided with the guide are alternately arranged in the circumferential direction.
In each of the teeth, the portion of the coil wire arranged on the short side portion on the connection side extends along the extending direction of the short side portion.
A stator characterized in that, in each of the teeth, a portion of the coil wire arranged on the short side portion on the anti-connection side extends obliquely with respect to the extending direction of the short side portion.
前記ステータに隙間を介して配置されたロータと、を備えることを特徴とする電動機。 The stator according to any one of claims 1 to 7,
An electric motor including a rotor arranged on the stator with a gap.
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