WO2007141830A1 - 回転電機のステータ - Google Patents

Abstract

　回転電機のステータにおいては、コイル群は、鉄心の周方向に互いに隣接する複数のコイルセグメントに分割されている。各コイルセグメントは、鉄心の周方向に互いに隣接する複数の段付きコイルを含む。各段付きコイルは、コアバック部に隣接する大径部と、鉄心の径方向内側で大径部に隣接し大径部よりも小径の小径部とを有する。各大径部と各小径部との間には、それらの径の相違による段部が形成されている。各コイルセグメントにおける段部の位置は、鉄心の周方向の一端部に位置する段付きコイルから順に鉄心の径方向内側へずらされている。

Description

明 細 書

回転電機のステータ

技術分野

[0001] この発明は、例えばエレベータ用卷上機のモータ等に使用される回転電機のステ ータに関するものである。 背景技術

[0002] 従来の回転電機のステータでは、コイルの最外層が隣のコイルの最外層と干渉しな いように、最外層の巻き位置が鉄心の径方向に交互にずらされている（例えば、特許 文献 1参照)。

[0003] 特許文献 1 :特開 2005— 117821号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 上記のような従来の回転電機のステータでは、最外層の巻き位置をずらすことによ りコイル同士の干渉を防止している力 コイル同士の干渉を防止しつつ、コイルの占 積率をさらに上げることが求められている。

[0005] この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、コイル同士の 干渉を防止しつつ、コイルの占積率をさらに上げることができる回転電機のステータ を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

[0006] この発明による回転電機のステータは、円環状のコアバック部と、コアバック部から 径方向内側へ突出した複数のティース部とを有する鉄心、及びティース部にコイル導 体を整列巻きで卷回することにより形成されているコイル群を備え、コイル群は、鉄心 の周方向に互いに隣接する複数のコイルセグメントに分割されており、各コイルセグメ ントは、鉄心の周方向に互いに隣接する複数の段付きコイルを含み、各段付きコイル は、コアバック部に隣接する大径部と、鉄心の径方向内側で大径部に隣接し大径部 よりも小径の小径部とを有し、各大径部と各小径部との間には、それらの径の相違に よる段部が形成されており、各コイルセグメントにおける段部の位置は、鉄心の周方 向の一端部に位置する段付きコイル力 順に鉄心の径方向内側へずらされている。 図面の簡単な説明

[0007] [図 1]この発明の実施の形態 1による回転電機のステータの断面図である。

[図 2]図 1の要部拡大図である。

[図 3]図 1の各コイルの卷回方法を示す説明図である。

発明を実施するための最良の形態

[0008] 以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態 1.

図 1はこの発明の実施の形態 1による回転電機のステータの断面図、図 2は図 1の 要部拡大図である。図において、鉄心 1は、円環状のコアバック部 2と、コアバック部 2 カも径方向内側へ突出した複数（図 1では 16個）のティース部 3とを有している。

[0009] 鉄心 1の内側には、コイル群 (集中卷線群) 4が設けられている。コイル群 4は、ティ ース部 3にコイル導体を整列巻きで卷回することにより形成されている。コイル群 4は 、鉄心 1の周方向に互いに隣接する複数（図 1では 4個）のコイルセグメント 5に分割さ れている。鉄心 1は、コイルセグメント 5に対応して複数（図 1では 4個）の鉄心セグメン ト 10に分割されている。

[0010] 各コイルセグメント 5は、鉄心 1の周方向に互いに隣接する第 1〜第 3の段付きコィ ル 6〜8と、第 3の段付きコイルに隣接するボビン状コイル 9とが含まれて 、る。

[0011] 各段付きコイル 6〜8は、コアバック部 2に隣接する大径部 6a, 7a, 8a、鉄心 1の径 方向内側で大径部 6a, 7a, 8aに隣接する小径部 6b, 7b, 8bとを有している。また、 各大径部 6a, 7a, 8aと各小径部 6b, 7b, 8bとの間には、それらの径の相違による段 部 6c, 7c, 8cが形成されている。小径部 6b, 7b, 8bのコイル導体の卷回層数は、大 径部 6a, 7a, 8aのコイル導体の卷回層数よりも少なぐこれにより小径部 6b, 7b, 8b は大径部 6a, 7a, 8aよりも小径になっている。

[0012] 各コイルセグメント 5における段部 6c, 7c, 8cの位置は、鉄心 1の周方向の一端部 に位置する第 1の段付きコイル 6から順に鉄心 1の径方向内側へずらされて!/、る。ま た、段付きコイル 6〜8の断面形状は、ティース部 3の中心を中心として左右対称であ る。ボビン状コイル 9においては、鉄心 1の径方向の両端部の径が中間部の径よりも 大きくなつている。また、ボビン状コイル 9の断面形状も、ティース部 3の中心を中心と して左右対称である。

[0013] ここで、図 3は図 1の各コイル 6〜9の卷回方法を示す説明図である。図 3 (a)は、 1 層目を卷回した状態を示している。 1層目のコイル導体 11は、卷線機により、コアバッ ク部 2側に位置する卷始め部 11aからティース部 3の先端部へ向けて整列されながら 巻き進められる。 2層目のコイル導体 11は、図 3 (b)に示すように、 1層目の上に 1層 目とは逆方向へ向けて整列されながら巻き進められる。この後、同様にして、必要な 層数までコイル導体 11が卷回される。このような卷回方法は、一般に整列巻きと呼ば れている。コイル 6〜9では、ティース部 3の長さ方向の位置によってコイル導体 11の 層数が異なっている。

[0014] 上記のような回転電機のステータでは、各コイルセグメント 5における段部 6c, 7c, 8cの位置力 鉄心 1の周方向の一端部に位置する第 1の段付きコイル 6から順に鉄 心 1の径方向内側へずらされているので、コイル 6〜9同士の干渉を防止しつつ、コィ ル 6〜9の占積率をさらに上げることができる。これにより、コイル導体 11の損傷を防 止でき、また、回転電機がモータの場合にモータ特性を安定させることができる。

[0015] さらに、上記のようなコイル群 4は、 1つのコイルセグメント 5を製作する卷線パターン を、コイルセグメント 5の数だけ繰り返せば、容易に製作することができる。

[0016] また、各コイルセグメント 5の他端部にボビン状コイル 9が配置されているので、コィ ル 6〜9の占積率をさらに向上させることができる。

さらに、鉄心 1は、コイルセグメント 5に対応する鉄心セグメント 10に分割されている ので、各鉄心セグメント 10にコイルセグメント 5を卷回してから、隣接する鉄心セグメン ト 10を結合するとともに、隣接するコイルセグメント 5を接続することができ、製造を容 易にすることができる。

[0017] なお、上記の例では、鉄心 1を 4つの鉄心セグメント 10に分割した力 分割数は特 に限定されず、また分割しなくてもよい。

また、 1つのコイルセグメントに含まれる段付きコイルの数は 3つに限定されるもので はなぐ 2つ又は 4つ以上であってもよい。

さらに、ボビン状コイルは、必ずしも用いなくてもよぐ段付きコイルのみによりコイル セグメントを構成してもよい。この場合、全てのコイルの形状が類似するため、卷線プ ログラムを統一化することができ、製造技術の確立がさらに容易になるとともに、品質 の安定性を確保し易くなる。

Claims

請求の範囲

[1] 円環状のコアバック部と、上記コアバック部力 径方向内側へ突出した複数のティ ース部とを有する鉄心、及び

上記ティース部にコイル導体を整列巻きで卷回することにより形成されているコイル 群

を備え、

上記コイル群は、上記鉄心の周方向に互いに隣接する複数のコイルセグメントに分 割されており、

上記各コイルセグメントは、上記鉄心の周方向に互いに隣接する複数の段付きコィ ルを含み、

上記各段付きコイルは、上記コアバック部に隣接する大径部と、上記鉄心の径方向 内側で上記大径部に隣接し上記大径部よりも小径の小径部とを有し、

上記各大径部と上記各小径部との間には、それらの径の相違による段部が形成さ れており、

上記各コイルセグメントにおける上記段部の位置は、上記鉄心の周方向の一端部 に位置する段付きコイル力 順に上記鉄心の径方向内側へずらされて 、る回転電機 のステータ。

[2] 上記各コイルセグメントには、上記鉄心の径方向の両端部の径が中間部の径よりも 大き 1、ボビン状コイルが含まれて 、る請求項 1記載の回転電機のステータ。

[3] 上記鉄心は、上記コイルセグメントに対応して複数の鉄心セグメントに分割されてい る請求項 1記載の回転電機のステータ。