WO2020202711A1 - ステータ、ステータの製造方法、モータ - Google Patents

ステータ、ステータの製造方法、モータ Download PDF

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stator
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tooth
winding
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智哉 上田
晋衣 山田
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日本電産株式会社
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    • H02K15/08—Forming windings by laying conductors into or around core parts
    • H02K15/085—Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors into slotted stators

Definitions

  • the present invention relates to a stator, a method for manufacturing a stator, and a motor.
  • stator core having no umbrella has a problem that the area of the tip of the tooth facing the rotor is small and the torque is low as compared with the stator having an umbrella.
  • a stator including a stator core having a plurality of teeth arranged along a circumferential direction around a central axis, and a distributed winding coil wound around the plurality of teeth.
  • the plurality of teeth include a first tooth having an umbrella and a second tooth having no umbrella.
  • the first teeth and the second teeth are alternately arranged in the circumferential direction of the stator core.
  • the slots between the adjacent first teeth and the second teeth have a radial opening that opens radially.
  • the radial opening has a circumferential width that is larger than the wire diameter of the coil and smaller than twice the wire diameter of the coil.
  • a stator in which the space factor of the coil is increased while using a stator core provided with an umbrella.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the motor of the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the stator of the embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the distribution volume.
  • FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing method of the stator.
  • FIG. 5 is a diagram showing a modified example of the method for manufacturing the stator.
  • FIG. 6 is a diagram showing a modified example of the method for manufacturing the stator.
  • FIG. 7 is a diagram showing a modified example of the method for manufacturing the stator.
  • FIG. 8 is a diagram showing a modified example of the method for manufacturing the stator.
  • FIG. 9 is a diagram showing a modified example of the method for manufacturing the stator.
  • the Z-axis direction appropriately shown in each figure is a vertical direction in which the positive side is the "upper side” and the negative side is the “lower side”.
  • the central axis J appropriately shown in each figure is a virtual line that is parallel to the Z-axis direction and extends in the vertical direction.
  • the axial direction of the central axis J that is, the direction parallel to the vertical direction
  • the radial direction centered on the central axis J is simply referred to as "radial direction”.
  • the circumferential direction centered on is simply called the "circumferential direction”.
  • the upper side corresponds to one side in the axial direction.
  • the lower side corresponds to the other side in the axial direction.
  • the vertical direction, the upper side, and the lower side are names for simply explaining the arrangement relationship of each part, and the actual arrangement relationship, etc. is an arrangement relationship other than the arrangement relationship, etc. indicated by these names. You may.
  • the motor 1 of the present embodiment includes a housing 2, a rotor 10, a stator 3, a bearing holder 4, and bearings 5a and 5b.
  • the housing 2 internally houses the rotor 10, the stator 3, the bearing holder 4, and the bearings 5a and 5b.
  • the stator 3 is located radially outside the rotor 10.
  • the stator 3 has a stator core 31 and a plurality of coils 30.
  • the plurality of coils 30 are mounted on the stator core 31 via an insulator (not shown).
  • the bearing holder 4 holds the bearing 5b.
  • the rotor 10 can rotate about the central axis J.
  • the rotor 10 includes a shaft 11 and a rotor body 12.
  • the shaft 11 is a columnar shape extending in the axial direction about the central axis J.
  • the shaft 11 is rotatably supported around the central axis J by bearings 5a and 5b.
  • the rotor body 12 is fixed to the outer peripheral surface of the shaft 11.
  • the rotor body 12 has a rotor core and a plurality of magnets.
  • the magnet used in the rotor body 12 may be a permanent magnet or an electromagnet.
  • the motor 1 may be a reluctance motor that does not use a magnet for the rotor body 12.
  • the stator core 31 has a cylindrical core back 31a extending in the circumferential direction and a plurality of teeth 31b extending radially inward from the inner peripheral surface of the core back 31a.
  • the plurality of teeth 31b includes a first tooth 131 having an umbrella 131a and a second tooth 132 having no umbrella.
  • the umbrella 131a extends from the inner peripheral end of the first teeth 131 to both sides in the circumferential direction.
  • the first teeth 131 and the second teeth 132 are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the umbrella 131a faces the side surface of the second tooth 132 facing the circumferential direction with a gap in the circumferential direction.
  • the stator core 31 has a slot 133 between the first teeth 131 and the second teeth 132 that are adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the slot 133 has an axial opening 133a and 133b that open toward both sides in the axial direction, and a radial opening 133c that opens radially inward.
  • a coil 30 is inserted into each of the plurality of slots 133.
  • the coil 30 is a distributed winding coil that is wound around a plurality of teeth 31b.
  • one coil 30 includes an inner coil 30A and an outer coil 30B surrounding the inner coil 30A.
  • One coil 30 is inserted into two slots 133.
  • the coil 30 is radially aligned with respect to one slot 133 with two windings arranged in the circumferential direction.
  • the six windings located relatively inside in the circumferential direction are the inner coil 30A, and the six windings located relatively outside in the circumferential direction.
  • the winding is the outer coil 30B.
  • the number of windings arranged in the slot 133 is an example, and can be changed as appropriate.
  • each of the six windings of the outer coil 30B is adjacent to the winding of the inner coil 30A in the circumferential direction. That is, the 12 windings arranged in the slot 133 are arranged in 6 ⁇ 2 rows in the radial direction ⁇ the circumferential direction. Further, in the case of the present embodiment, since the slot 133 has a rectangular shape when viewed in the axial direction, the gap between the aligned coils 30 and the teeth 31b becomes small. Therefore, according to the stator 3, both the space factor of the coil 30 and the coil occupancy rate in the slot 133 can be increased.
  • the number of winding arrangements in the slot 133 can also be changed as appropriate. For example, they may be arranged in 3 ⁇ 4 rows.
  • the first teeth 131 and the second teeth 132 are alternately arranged in the circumferential direction. Therefore, the radial opening 133c of the slot 133 is located at the end on the inner peripheral side of the slot 133, not at the center in the circumferential direction, but at the end on the second teeth 132 side. With this configuration, the coil 30 can be arranged in the slot 133 with a high space factor without widening the radial opening 133c.
  • a step of winding the winding for a plurality of turns to produce a molded coil to be the inner coil 30A and a molded coil to be the outer coil 30B is executed.
  • the inner coil 30A and the outer coil 30B to be manufactured are arranged in a radial direction on the coil side arranged in the slot 133.
  • a step of inserting the inner coil 30A into the slot 133 of the stator core 31 in the radial direction is executed. Since the windings are arranged in a line in the radial direction on the coil side of the inner coil 30A, the radial opening 133c of the slot 133 may have a width equal to or more than one winding in the circumferential direction.
  • the inner coil 30A is inserted into the slot 133 and then moved to the first teeth 131 side. As a result, the inner coil 30A is arranged on the outer side in the radial direction of the umbrella 131a.
  • the outer coil 30B is then inserted into slot 133 through the radial opening 133c. At this time, since the inner coil 30A is retracted to the side, the outer coil 30B is easily inserted all the way into the slot 133.
  • the coil 30 can be arranged in the slot 133 with a high space factor.
  • the circumferential width of the radial opening 133c between the umbrella 131a and the second tooth 132 is larger than the wire diameter of the coil 30 and smaller than twice the wire diameter of the coil 30. It is said to be.
  • the size of the radial opening 133c of the slot 133 can be kept small. That is, the length of the umbrella 131a of the first teeth 131 in the circumferential direction can be increased. Therefore, according to the present embodiment, the area of the inner peripheral side end surface of the teeth 31b facing the rotor 10 can be increased, and the torque of the motor 1 can be increased. Therefore, according to the stator 3 of the present embodiment, a compact and high torque motor 1 can be realized.
  • the circumferential width of the radial opening 133c is preferably larger than the wire diameter of the coil 30 and 1.5 times or less the wire diameter of the coil 30.
  • the circumferential width of the radial opening 133c is preferably 1.2 times or more and 1.5 times or less the wire diameter of the coil 30. If the width of the radial opening 133c is too close to the wire diameter of the coil 30, it is difficult to insert the coil 30 into the slot 133. Since the end of the insulating paper in the slot 133 is arranged in the radial opening 133c, the wire diameter of the coil and two sheets of insulating paper are required to make the radial opening 133c wide enough for the winding to pass through. The width should be greater than the total length of the minute thickness and the clearance between the winding and the coil. By setting the lower limit of the radial opening 133c to 1.2 times the wire diameter, it is possible to obtain a stator 3 that facilitates coil insertion work into slot 133 during manufacturing while suppressing a decrease in torque of the motor 1.
  • each coil side of the inner coil 30A and the outer coil 30B is molded into a shape along the inner wall of the slot 133.
  • the space factor of the coil 30 can be further increased.
  • the winding forming the coil 30 either a round wire or a square wire may be used.
  • a round wire is used as the winding, the molded coil can be easily manufactured.
  • a square wire is used as the winding, it is easy to increase the space factor.
  • the space factor can be easily increased even when the winding of the round wire is used.
  • the stator 3 of this embodiment has an even number of coils 30.
  • the radial opening of the slot is located in the center between the teeth. Therefore, when an even-numbered row of coils is used, even if the coils are inserted while retracting to the outside in the radial direction of the umbrella, a gap finally remains in the slot and the space factor of the coils becomes low.
  • the stator 3 of the present embodiment as shown in FIG. 4, even when even-numbered rows of coils are used, the space factor of the coils 30 can be increased.
  • the stator 3 may be configured to include odd-numbered rows of coils 30.
  • the coils can be arranged without gaps in the slots as in the present embodiment, and the same torque can be obtained.
  • the characteristics of the motor change depending on the rotation direction of the rotor 10.
  • both the first teeth 131 and the second teeth 132 have a shape symmetrical with respect to the radial direction, the characteristic difference of the motor 1 does not occur depending on the rotation direction of the rotor 10.
  • the slot 133 has a rectangular shape when viewed in the axial direction, but the slot 133 may have a trapezoidal shape when viewed in the axial direction. That is, the first teeth 131 and the second teeth 132 may have a shape having a certain width in the circumferential direction and extending in the radial direction. According to this configuration, it is difficult to increase the coil occupancy rate as compared with the stator 3 shown in FIG. 1, but since the volume of the slot can be increased, it is easy to increase the motor output.
  • FIG. 5 A modified example of the method for manufacturing the stator will be described with reference to FIGS. 5 to 9.
  • a step of winding the winding a plurality of times to manufacture a coil 30 made of a mold winding coil is executed.
  • a two-layer structure type winding coil including the inner coil 30A and the outer coil 30B shown in FIGS. 1 to 3 is produced.
  • the coil side 30a is molded into a rectangular shape when viewed from the axial direction.
  • the coil side 30a may be molded.
  • the space factor of the coil can be increased by molding the cross-sectional shape of the molded coil made of square wires from a rectangular shape to a trapezoidal shape.
  • the coil end 30b on one side of the coil 30 is tilted toward the coil side 30a by bending the two boundary portions 30c between the coil side 30a and the coil end 30b.
  • a winding arrangement portion 30d in which a plurality of windings are arranged in a row along the extending direction of the coil side 30a is formed.
  • the winding arrangement portion 30d has a first arrangement portion 130A in which windings are arranged in a row at the coil end of the inner coil 30A and a winding arrangement portion 30d in a row at the coil end of the outer coil 30B. It is composed of a second array portion 130B arranged in.
  • the inner coil 30A and the outer coil 30B are aligned in the circumferential direction.
  • the bending position of the coil end of the inner coil 30A and the bending position of the coil end of the outer coil do not overlap each other in the extending direction of the coil side. Be placed.
  • the coil end of the inner coil 30A is bent at the upper side shown in the drawing than the bending position of the coil end of the outer coil 30B. Then, as shown in FIG. 8, the coil end of the inner coil 30A is bent so as to wrap around the upper side of the bending position of the outer coil 30B. As a result, the first arrangement portion 130A of the inner coil 30A and the second arrangement portion 130B of the outer coil 30B are arranged in a row along the extending direction of the coil side.
  • the coil 30 bent at the coil end 30b is inserted axially into the two slots 133 of the stator core 31 while passing the winding arrangement portion 30d through the radial opening 133c. ..
  • the winding arrangement portion 30d passes through the radial opening 133c in the axial direction as shown in FIGS. 7 and 8. ..
  • the coil side of the coil 30 is inserted into the slot 133 through the axial opening 133b below the slot 133.
  • the coil end 30b on the upper side of the coil 30 is arranged inside the stator core 31 in the radial direction.
  • the coil 30 is moved axially in the slot 133, and as shown in FIG. 9, the coil 30 is stopped at a position where the coil end 30b exits the axial opening 133a on the upper side of the slot 133.
  • the coil end 30b of the coil 30 is extended so as to be raised upward from a state in which the coil 30 is tilted inward in the radial direction of the stator core 31, and is arranged above the stator core 31. This is because if the coil end 30b is tilted inward in the radial direction, it interferes with the coil 30 that is then inserted into the stator core 31.
  • stator 3 is manufactured by inserting all the coils 30 into the stator core 31.
  • the inner coil 30A and the outer coil 30B are collectively inserted into the stator core 31, so that the stator core 31 can be efficiently manufactured.

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Abstract

複数のティースを有するステータコアと、分布巻きのコイルと、を備えるステータ。複数のティースは、アンブレラを有する第１ティースと、アンブレラを有さない第２ティースとを含む。第１ティースと第２ティースは、ステータコアの周方向に交互に配置される。隣り合う第１ティースと第２ティースとの間のスロットは、径方向に開口する径方向開口部を有する。径方向開口部は、コイルの線径よりも大きく、コイルの線径の２倍よりも小さい周方向幅を有する。

Description

ステータ、ステータの製造方法、モータ
本発明は、ステータ、ステータの製造方法、モータに関する。
従来から、分布巻きのステータでは、例えば日本国公開公報特開２０１８－０８２５５４号公報に記載のように、整列させたコイルをステータコアのスロットに挿入する製造方法が採用される。
日本国公開公報：特開２０１８－０８２５５４号公報
しかし、整列させたコイルを変形させることなくスロットに挿入するには、ティース先端にアンブレラを有さないステータコアを用いる必要があった。アンブレラを有さないステータは、アンブレラを有するステータと比較して、ロータと対向するティース先端の面積が小さく、トルクが低くなる課題があった。
本発明の１つの態様によれば、中心軸回りの周方向に沿って配列される複数のティースを有するステータコアと、複数の前記ティースを囲んで巻き回される分布巻きのコイルと、を備えるステータが提供される。前記複数のティースは、アンブレラを有する第１ティースと、アンブレラを有さない第２ティースとを含む。前記第１ティースと前記第２ティースは、前記ステータコアの周方向に交互に配置される。隣り合う前記第１ティースと前記第２ティースとの間のスロットは、径方向に開口する径方向開口部を有する。前記径方向開口部は、前記コイルの線径よりも大きく、前記コイルの線径の２倍よりも小さい周方向幅を有する。
本発明の１つの態様によれば、アンブレラを備えるステータコアを用いながらコイルの占積率を高めたステータが提供される。
図１は、実施形態のモータの断面図である。 図２は、実施形態のステータの横断面図である。 図３は、分布巻の説明図である。 図４は、ステータの製造方法を示す図である。 図５は、ステータの製造方法の変形例を示す図である。 図６は、ステータの製造方法の変形例を示す図である。 図７は、ステータの製造方法の変形例を示す図である。 図８は、ステータの製造方法の変形例を示す図である。 図９は、ステータの製造方法の変形例を示す図である。
各図に適宜示すＺ軸方向は、正の側を「上側」とし、負の側を「下側」とする上下方向である。各図に適宜示す中心軸Ｊは、Ｚ軸方向と平行であり、上下方向に延びる仮想線である。以下の説明においては、中心軸Ｊの軸方向、すなわち上下方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。　
本実施形態において上側は、軸方向一方側に相当する。本実施形態において下側は、軸方向他方側に相当する。なお、上下方向、上側および下側とは、単に各部の配置関係等を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。　
図１に示すように、本実施形態のモータ１は、ハウジング２と、ロータ１０と、ステータ３と、ベアリングホルダ４と、ベアリング５ａ，５ｂと、を備える。ハウジング２は、ロータ１０、ステータ３、ベアリングホルダ４およびベアリング５ａ，５ｂを内部に収容する。ステータ３は、ロータ１０の径方向外側に位置する。ステータ３は、ステータコア３１と、複数のコイル３０と、を有する。複数のコイル３０は、図示しないインシュレータを介してステータコア３１に装着される。ベアリングホルダ４は、ベアリング５ｂを保持する。　
ロータ１０は、中心軸Ｊを中心として回転可能である。ロータ１０は、シャフト１１と、ロータ本体１２と、を備える。シャフト１１は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる円柱状である。シャフト１１は、ベアリング５ａ，５ｂによって中心軸Ｊ回りに回転可能に支持される。ロータ本体１２は、シャフト１１の外周面に固定される。ロータ本体１２は、ロータコアと、複数のマグネットとを有する。ロータ本体１２に用いられるマグネットは、永久磁石であっても、電磁石であってもよい。モータ１は、ロータ本体１２に磁石を用いないリラクタンスモータであってもよい。　
ステータコア３１は、図２に示すように、周方向に延びる円筒状のコアバック３１ａと、コアバック３１ａの内周面から径方向内側へ延びる複数のティース３１ｂとを有する。複数のティース３１ｂは、アンブレラ１３１ａを有する第１ティース１３１と、アンブレラを有さない第２ティース１３２とを含む。　
アンブレラ１３１ａは、第１ティース１３１の内周端から周方向の両側へ延びる。第１ティース１３１と第２ティース１３２は、周方向に交互に配置される。アンブレラ１３１ａは、第２ティース１３２の周方向を向く側面と、周方向に隙間を空けて対向する。　
ステータコア３１は、周方向に隣り合う第１ティース１３１と第２ティース１３２との間に、スロット１３３を有する。スロット１３３は、軸方向の両側に向かってそれぞれ開口する軸方向開口部１３３ａ、１３３ｂと、径方向内側に開口する径方向開口部１３３ｃと、を有する。複数のスロット１３３のそれぞれに、コイル３０が挿入される。　
コイル３０は、図３に示すように、複数のティース３１ｂを囲んで巻き回される分布巻きのコイルである。本実施形態の場合、１つのコイル３０は、内側コイル３０Ａと、内側コイル３０Ａを囲む外側コイル３０Ｂとを含む。１つのコイル３０は、２つのスロット１３３に挿入される。　
コイル３０は、図１に示すように、１つのスロット１３３に対して、周方向に２本の巻線が並んだ状態で径方向に整列される。１つのコイル３０が挿入される２つのスロット１３３において、相対的に周方向の内側に位置する６本の巻線が、内側コイル３０Ａであり、相対的に周方向の外側に位置する６本の巻線が、外側コイル３０Ｂである。なお、スロット１３３内に配置される巻線の本数は一例であり、適宜変更が可能である。　
本実施形態では、コイル３０のコイルサイドにおいて、外側コイル３０Ｂの６本の巻線は、それぞれが内側コイル３０Ａの巻線と周方向に隣り合う。すなわち、スロット１３３内に配置される１２本の巻線は、径方向×周方向において、６本×２列に整列されている。さらに本実施形態の場合、スロット１３３は軸方向に見て矩形状であるため、整列されたコイル３０とティース３１ｂとの隙間が小さくなる。したがってステータ３によれば、コイル３０の占積率とスロット１３３内のコイル占有率をいずれも高くすることができる。なお、スロット１３３内の巻線の配列数についても、適宜変更が可能である。例えば、３本×４列に整列されていてもよい。　
本実施形態のステータ３では、第１ティース１３１と第２ティース１３２が周方向に交互に配置されている。そのため、スロット１３３の径方向開口部１３３ｃは、スロット１３３の内周側の端部において、周方向の中央ではなく、第２ティース１３２側の端部に位置する。この構成により、径方向開口部１３３ｃを広くすることなく、コイル３０をスロット１３３内に高占積率で配置できる。以下、図４を参照して具体的に説明する。　
ステータ３の製造工程では、まず、巻線を複数ターン巻き回して、内側コイル３０Ａとなる型巻コイルと、外側コイル３０Ｂとなる型巻コイルを作製する工程が実行される。作製される内側コイル３０Ａおよび外側コイル３０Ｂは、図４に示すように、スロット１３３内に配置されるコイルサイドにおいて、巻線が径方向に一列に並べられる。　
型巻コイルの作製後、図４に示すように、ステータコア３１のスロット１３３に対して、内側コイル３０Ａを径方向に挿入する工程が実行される。内側コイル３０Ａのコイルサイドにおいて巻線は径方向に一列に並んでいるため、スロット１３３の径方向開口部１３３ｃは、周方向に巻線１本分以上の幅を有していればよい。　
内側コイル３０Ａは、スロット１３３内に挿入された後、第１ティース１３１側へ移動される。これにより、内側コイル３０Ａは、アンブレラ１３１ａの径方向外側に配置される。その後、外側コイル３０Ｂが、径方向開口部１３３ｃを通って、スロット１３３内に挿入される。このとき、内側コイル３０Ａは側方に退避されているため、外側コイル３０Ｂはスロット１３３の奥まで容易に挿入される。　
以上により、コイル３０をスロット１３３に高占積率で配置することができる。そして、本実施形態において、アンブレラ１３１ａと第２ティース１３２との間の径方向開口部１３３ｃの周方向幅は、コイル３０の線径よりも大きく、コイル３０の線径の２倍よりも小さい大きさとされる。これにより、スロット１３３の径方向開口部１３３ｃの大きさを小さく抑えることができる。すなわち、第１ティース１３１のアンブレラ１３１ａの周方向の長さを大きくすることができる。したがって本実施形態によれば、ロータ１０と対向するティース３１ｂの内周側端面の面積を大きくでき、モータ１のトルクを大きくすることができる。よって、本実施形態のステータ３によれば、小型で高トルクのモータ１を実現できる。　
本実施形態において、径方向開口部１３３ｃの周方向幅は、コイル３０の線径よりも大きく、コイル３０の線径の１．５倍以下であることが好ましい。径方向開口部１３３ｃの幅を小さくすることで、アンブレラ１３１ａの長さを大きくできる。ステータ３とロータ１０との対向面積を増やすことができ、トルクを向上させることができる。　
本実施形態において、径方向開口部１３３ｃの周方向幅は、コイル３０の線径の１．２倍以上１．５倍以下であることが好ましい。径方向開口部１３３ｃの幅がコイル３０の線径に近すぎると、コイル３０をスロット１３３に挿入する作業が行いにくい。径方向開口部１３３ｃ内には、スロット１３３内の絶縁紙の端部が配置されるため、径方向開口部１３３ｃを巻線が通れる幅とするには、コイルの線径と、絶縁紙２枚分の厚さと、巻線とコイルとのクリアランスとを合計した長さよりも大きい幅にする必要がある。径方向開口部１３３ｃの下限値を線径の１．２倍とすることで、モータ１のトルクの低下を抑制しつつ、製造時にスロット１３３へのコイル挿入作業を行いやすいステータ３が得られる。　
本実施形態では、内側コイル３０Ａおよび外側コイル３０Ｂのそれぞれのコイルサイドは、スロット１３３の内壁に沿う形状に成型されている。この構成によれば、さらにコイル３０の占積率を高めることができる。コイル３０を構成する巻線としては、丸線、角線のいずれを用いてもよい。巻線として丸線を用いる場合、型巻コイルの作製が容易になる。巻線として角線を用いる場合、占積率を高めやすい。本実施形態のステータ３では、丸線の巻線を用いた場合でも占積率を高めやすい。　
本実施形態のステータ３はコイル３０を偶数列有する。各ティースにアンブレラが設けられる従来のステータでは、スロットの径方向開口部がティース間の中央に位置する。そのため、偶数列のコイルを用いる場合、アンブレラの径方向外側にコイルを退避させながら挿入したとしても、最終的にスロット内に隙間が残り、コイルの占積率が低くなる。本実施形態のステータ３によれば、図４に示したように、偶数列のコイルを用いた場合でも、コイル３０の占積率を高めることができる。ステータ３は、奇数列のコイル３０を備える構成であってもよい。　

　なお、ステータのティースを、周方向の片側にのみアンブレラを有する構造とした場合には、本実施形態と同様に、スロット内にコイルを隙間無く配置することができ、同等のトルクも得られる。しかし、この片側アンブレラ構造では、ロータ１０の回転方向によってモータの特性が変わってしまう。本実施形態では、第１ティース１３１および第２ティース１３２はいずれも径方向を軸とする線対称の形状を有するため、ロータ１０の回転方向によるモータ１の特性差は生じない。　
本実施形態ではスロット１３３が軸方向に見て矩形状である構成としたが、スロット１３３が軸方向に見て台形状である構成としてもよい。すなわち、第１ティース１３１および第２ティース１３２が、一定の周方向の幅を有して径方向に延びる形状であってもよい。この構成によれば、図１に示すステータ３よりもコイル占有率は高めにくくなるが、スロットの容積を大きくできるため、モータ出力を高めやすい。　
（変形例）

　ステータの製造方法の変形例について、図５から図９を参照して説明する。

　変形例の製造方法では、図５に示すように、まず、巻線を複数回巻き回して型巻コイルからなるコイル３０を作製する工程が実行される。このとき、図１から図３に示した内側コイル３０Ａおよび外側コイル３０Ｂを含む２層構造の型巻コイルが作製される。　
次に、コイル３０のうちスロット１３３内に配置されるコイルサイド３０ａを加圧し、スロット１３３の内部形状に成型する工程が実行される。本実施形態の場合、コイルサイド３０ａは、図１に示すように、軸方向から見て矩形状に成型される。

　コイル３０のコイルサイド３０ａを加圧成型することにより、丸線を用いてコイル３０を作製した場合でも高占積率のコイルサイドを得ることができる。なお、角線を用いる場合であってもコイルサイドの成型を行ってもよい。例えば、スロット１３３が軸方向に見て台形状である場合に、角線からなる型巻コイルの断面形状を矩形状から台形状に成型することで、コイルの占積率を高めることができる。　
次に、コイル３０の一方側のコイルエンド３０ｂにおいて、コイルサイド３０ａとコイルエンド３０ｂとの２箇所の境界部３０ｃを曲げることにより、コイルエンド３０ｂをコイルサイド３０ａ側へ倒す。このとき、境界部３０ｃの近傍のコイルエンド３０ｂに、複数の巻線がコイルサイド３０ａの延びる方向に沿って一列に並べられた巻線配列部３０ｄが形成される。　
巻線配列部３０ｄは、図７から図９に示すように、内側コイル３０Ａのコイルエンドにおいて巻線が一列に並べられた第１配列部１３０Ａと、外側コイル３０Ｂのコイルエンドにおいて巻線が一列に並べられた第２配列部１３０Ｂとからなる。

　コイル３０のコイルサイドにおいて、内側コイル３０Ａと外側コイル３０Ｂとは周方向に並んでいる。巻線が一列に並ぶ巻線配列部３０ｄを形成するために、内側コイル３０Ａのコイルエンドの折り曲げ位置と、外側コイルのコイルエンドの折り曲げ位置とは、コイルサイドの延びる方向において互いに重ならないように配置される。　
本実施形態の場合、内側コイル３０Ａのコイルエンドは、外側コイル３０Ｂのコイルエンドの折り曲げ位置よりも図示上側で折り曲げられる。そして、図８に示すように、内側コイル３０Ａのコイルエンドは、外側コイル３０Ｂの折り曲げ位置の上側に回り込むように曲げられる。これにより、内側コイル３０Ａの第１配列部１３０Ａと、外側コイル３０Ｂの第２配列部１３０Ｂとが、コイルサイドの延びる方向に沿って一列に配置される。　
コイルエンド３０ｂにおいて折り曲げられたコイル３０は、図６に示すように、ステータコア３１の２箇所のスロット１３３に対して、巻線配列部３０ｄを径方向開口部１３３ｃに通しながら軸方向に挿入される。　
コイル３０の巻線は、巻線配列部３０ｄにおいて軸方向に一列に並んでいるため、図７および図８に示すように、巻線配列部３０ｄは径方向開口部１３３ｃを軸方向に通過する。コイル３０のコイルサイドは、スロット１３３の下側の軸方向開口部１３３ｂからスロット１３３内に挿入される。コイル３０の上側のコイルエンド３０ｂは、ステータコア３１の径方向内側に配置される。　
コイル３０は、スロット１３３内を軸方向に移動され、図９に示すように、コイルエンド３０ｂがスロット１３３の上側の軸方向開口部１３３ａから外側に抜ける位置で、移動を停止される。コイル３０のコイルエンド３０ｂは、ステータコア３１の径方向内側に向かって倒れる状態から、上側へ起こされるようにして伸ばされ、ステータコア３１の上側に配置される。コイルエンド３０ｂが径方向内側に倒れた状態であると、次にステータコア３１に挿入されるコイル３０と干渉するためである。　
コイルエンド３０ｂが起こされた後、ステータコア３１に、他の相のコイル３０が順次挿入される。全てのコイル３０がステータコア３１に挿入されることで、ステータ３が製造される。　
以上に説明した変形例の製造方法によれば、内側コイル３０Ａと外側コイル３０Ｂが一括してステータコア３１に挿入されるため、効率よくステータコア３１を製造することができる。

Claims (11)


  1. 　中心軸回りの周方向に沿って配列される複数のティースを有するステータコアと、

    　複数の前記ティースを囲んで巻き回される分布巻きのコイルと、

    　を備え、

    　前記複数のティースは、アンブレラを有する第１ティースと、アンブレラを有さない第２ティースとを含み、

    　前記第１ティースと前記第２ティースは、前記ステータコアの周方向に交互に配置され、

    　隣り合う前記第１ティースと前記第２ティースとの間のスロットは、径方向に開口する径方向開口部を有し、

    　前記径方向開口部は、前記コイルの線径よりも大きく、前記コイルの線径の２倍よりも小さい周方向幅を有する、

    　ステータ。

  2. 　前記径方向開口部は、前記コイルの線径よりも大きく、前記コイルの線径の１．５倍以下の周方向幅を有する、

    　請求項１に記載のステータ。

  3. 　前記径方向開口部は、前記コイルの線径の１．２倍以上１．５倍以下の周方向幅を有する、

    　請求項１に記載のステータ。

  4. 　前記コイルは、前記スロットの内壁に沿う形状に成型されたコイルサイドを有する、

    　請求項１から３のいずれか１項に記載のステータ。

  5. 　前記スロットは軸方向に見て矩形状である、

    　請求項１から４のいずれか１項に記載のステータ。

  6. 　前記スロットは軸方向に見て台形状である、

    　請求項１から４のいずれか１項に記載のステータ。

  7. 　前記コイルを偶数列有する、

    　請求項１から６のいずれか１項に記載のステータ。

  8. 　請求項１から７のいずれか１項に記載のステータを備える、モータ。

  9. 　中心軸回りの周方向に沿って配列される複数のティースを有するステータコアと、複数の前記ティースを囲んで巻き回される分布巻きのコイルと、を備えるステータの製造方法であって、

    　アンブレラを有する第１ティースと、アンブレラを有さない第２ティースとが周方向に交互に配置され、隣り合う前記第１ティースと前記第２ティースとの間のスロットは、径方向に開口する径方向開口部を有し、前記径方向開口部は、前記コイルの線径よりも大きく、前記コイルの線径の２倍よりも小さい周方向幅を有するステータコアを準備し、

    　巻線を複数回巻き回して型巻コイルを複数作製し、

    　１つの前記型巻コイルの巻線をコイルサイドにおいて径方向に一列に並べて配置し、前記ステータコアの径方向開口部から径方向に挿入し、

    　スロットに挿入された前記コイルサイドを前記第１ティース側へ移動させ、

    　他の前記型巻コイルの巻線をコイルサイドにおいて径方向に一列に並べて配置し、前記径方向開口部から径方向に挿入する、

    　ステータの製造方法。

  10. 　中心軸回りの周方向に沿って配列される複数のティースを有するステータコアと、複数の前記ティースを囲んで巻き回される分布巻きのコイルと、を備えるステータの製造方法であって、

    　アンブレラを有する第１ティースと、アンブレラを有さない第２ティースとが周方向に交互に配置され、隣り合う前記第１ティースと前記第２ティースとの間のスロットは、径方向に開口する径方向開口部を有し、前記径方向開口部は、前記コイルの線径よりも大きく、前記コイルの線径の２倍よりも小さい周方向幅を有するステータコアを準備し、

    　巻線を複数回巻き回して型巻コイルを作製し、

    　前記型巻コイルの一方側のコイルエンドにおいて、コイルサイドとコイルエンドとの２箇所の境界部を曲げることにより前記コイルエンドを前記コイルサイド側へ倒し、

    　前記境界部の近傍の前記コイルエンドに、複数の前記巻線を前記コイルサイドの延びる方向に沿って一列に並べた巻線配列部を形成し、

    　前記ステータコアの２箇所の前記スロットに対して、前記巻線配列部を前記径方向開口部に通しながら前記型巻コイルを軸方向に挿入する、

    　ステータの製造方法。

  11. 　前記型巻コイルのコイルサイドを加圧することにより成型部を形成した後、前記型巻コイルを前記スロットに軸方向に挿入する、

    　請求項１０に記載のステータの製造方法。
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