JP7068990B2 - 波巻コイル - Google Patents
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Description
[ステータコア]
先ず、本発明に係る波巻コイルが挿入されるステータコアの一実施形態について、図1を用いて説明する。図1は、本発明に係る波巻コイルが挿入されるステータコアの一例を示す平面図である。
ステータコア50は、中央に円形の軸孔51を有する六角柱状に形成される。軸孔51の内周側には、後述の波巻コイル1を装着する複数のスロット52が、ステータコア50の周方向(D1方向に沿う方向)に沿って均等間隔で放射状に配列されている。各スロット52は、ステータコア50の軸方向(図1における紙面に対する垂直方向)に貫通している。また、各スロット52は、径方向(D2方向に沿う方向)の内側の軸孔51に開放する開口部521から、径方向の外側に配置される底部522に向けて凹設された溝状に形成されている。このステータコア50は、72個のスロット52を備え、各スロット52に後述の波巻コイル1が挿入されることにより、72スロットのステータを構成する。
次に、波巻コイルの第1の実施形態について、図2、図3を用いて説明する。図2は、本発明の第1の実施形態に係る波巻コイルを一平面上に展開した状態を示す正面図である。図3は、図2に示す波巻コイルの部分拡大図である。
本実施形態に示す波巻コイル1は、図2に示すように、第1コイル部2と第2コイル部3とを有する。第1コイル部2と第2コイル部3は、一平面上に展開した状態で、図中の上下に並列して配置されると共に、それぞれ図中のD1方向に沿って長尺に延びている。このD1方向は、ステータコア50の周方向に対応する。
コイル線材10は、銅やアルミ等の断面矩形状の導体と、その導体の外表面を覆う絶縁被覆とからなる平角線により形成される。コイル線材10は、ステータコア50の周方向(D1方向)に沿って所定の間隔をおいて平行に並列される複数のストレート部11と、隣り合うストレート部11、11の上端部11a、11a同士又は下端部11b、11b同士を山型状に連結する複数のターン部12と、を有し、ステータコア50の周方向に長尺な波型形状に形成される。
展開状態の波巻コイル1において、各ターン部12の二つの斜行部121、121のうちの一方は、ストレート部11の位置に対して、コイル線材10の線幅Xの半分の幅X/2だけステータコア50の径方向(D2方向に沿う方向、図4における紙面垂直方向)に対応する一方側(本実施形態では図4の紙面奥側)にオフセットして配置される外側部位121aを構成する。同様に、各ターン部12の二つの斜行部121、121のうちの他方は、ストレート部11の位置に対して、コイル線材10の線幅Xの半分の幅X/2だけステータコア50の径方向に対応する他方側(本実施形態では図4の紙面手前側)にオフセットして配置される内側部位121bを構成する。
次に、この第1の実施形態に係る波巻コイル1の第1使用形態について、図6~図9を用いて説明する。
図6は、第1の実施形態に係る波巻コイルの第1使用形態を示す等価図である。図7は、第1使用形態に係る波巻コイルを渦巻き状に巻回した状態を模式的に示す図である。図8は、第1使用形態に係る波巻コイルをステータコアに装着した状態を示す斜視図である。図9は、第1使用形態に係る波巻コイルにおけるスロット内の各相のストレート部の配列状態を示す平面図である。
次に、第1の実施形態に係る波巻コイル1の第2使用形態について、図10、図11を用いて説明する。
図10は、本発明の第1の実施形態に係る波巻コイルの第2使用形態を示す等価図である。図11は、第2使用形態に係る波巻コイルを渦巻き状に巻回した状態を模式的に示す図である。
次に、第2の実施形態に係る波巻コイルについて、図12~図15を用いて説明する。図12は、本発明の第2の実施形態に係る波巻コイルを一平面上に展開した状態を示す正面図である。図13は、第2の実施形態に係る波巻コイルを示す等価図である。図14は、第2の実施形態に係る波巻コイルを渦巻き状に巻回した状態を模式的に示す図である。図15は、第2の実施形態に係る波巻コイルにおけるスロット内の各相のストレート部の配列状態の一例を示す平面図である。
1A 第1波巻コイル
1B 第2波巻コイル
10 コイル線材
11 ストレート部
11a (ストレート部の)上端部
11b (ストレート部の)下端部
12 ターン部
121 斜行部
121a 外側部位
121b 内側部位
2、2A、2B 第1コイル部
2a (第1コイル部の)一方端部
3、3A、3B 第2コイル部
3a (第2コイル部の)一方端部
4、4A、4B 連結部
50 ステータコア
52 スロット
Claims (5)
- 複数並列されてステータコアのスロットに挿入されるストレート部と、隣り合う前記ストレート部の端部同士を連結する複数のターン部と、を有する複数のコイル線材により構成され、前記ステータコアの周方向に沿って渦巻き状に巻回される波巻コイルであって、
前記ステータコアの周方向に延びる第1コイル部と、
前記ステータコアの周方向に延びると共に前記第1コイル部と平行に配置される第2コイル部と、
前記第1コイル部の一方端部と前記第2コイル部の一方端部とを連結する連結部と、を有し、
前記第1コイル部と前記第2コイル部とは、前記連結部において折り返され、前記スロット内の径方向に隣接している、波巻コイルからなる第1波巻コイル及び第2波巻コイルを有し、
前記第1波巻コイルは、前記連結部が巻回状態の最外周側に配置され、
前記第2波巻コイルは、前記連結部が巻回状態の最内周側に配置され、
前記第1波巻コイルと前記第2波巻コイルとの他方端部同士が、前記ステータコアの周方向に沿って対向して配置され、且つ、前記第2波巻コイルが前記第1波巻コイルの内周側に配置される、波巻コイル。 - 前記ターン部は、二つの斜行部と一つの頂部とを有し、
前記二つの斜行部のうちの一方は、前記ストレート部に対して前記ステータコアの径方向外側にオフセットして配置される外側部位を構成すると共に、前記二つの斜行部のうちの他方は、前記ストレート部に対して前記ステータコアの径方向内側にオフセットして配置される内側部位を構成し、
複数の前記コイル線材は、前記ターン部の前記外側部位同士及び前記内側部位同士を、それぞれ前記ステータコアの周方向にずらしながら重ねられる、請求項1に記載の波巻コイル。 - 前記連結部は、前記第1コイル部の前記一方端部に対して前記第2コイル部の前記一方端部を、前記ステータコアの周方向に沿って前記第1コイル部の他方端部側にずらして連結している、請求項1又は2に記載の波巻コイル。
- 前記第1波巻コイルの前記第1コイル部は奇数層を構成し、前記第1波巻コイルの前記第2コイル部は偶数層を構成し、
前記第2波巻コイルの前記第1コイル部は偶数層を構成し、前記第2波巻コイルの前記第2コイル部は奇数層を構成する、請求項1~3のいずれか1項に記載の波巻コイル。 - 前記第1コイル部及び前記第2コイル部は、前記連結部において、前記ストレート部の並び方向と直交する方向に折り返されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の波巻コイル。
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