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JP2002034190A - 回転機 - Google Patents

回転機

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JP2002034190A
JP2002034190A JP2000218735A JP2000218735A JP2002034190A JP 2002034190 A JP2002034190 A JP 2002034190A JP 2000218735 A JP2000218735 A JP 2000218735A JP 2000218735 A JP2000218735 A JP 2000218735A JP 2002034190 A JP2002034190 A JP 2002034190A
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JP
Japan
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coil
winding
phase
crossover
stator
Prior art date
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Application number
JP2000218735A
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English (en)
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Noriaki Yamamoto
典明 山本
Koki Taneda
幸記 種田
Takashi Ishigami
孝 石上
Suetaro Shibukawa
末太郎 渋川
Koichiro Ohara
光一郎 大原
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JP2002034190A publication Critical patent/JP2002034190A/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】結線部若しくは渡り線部が小さく、組立性、信
頼性に優れた配線構成のステータ巻線で構成したモータ
及び発電機等の回転機、並びにその製造方法を提供す
る。 【解決手段】本発明は、2個以上の連続的に巻線したコ
イル部を各相毎に巻線順序を変えることで、端末の立ち
上がり位置を各相のコイル群毎に異なる位置として、ス
テータを組み立てる時の各相の渡り線の干渉を防止し、
組立性を向上するとともに、各渡り線を離間して配置す
ることで、相間絶縁信頼性を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種産業機器に使
用されるモータ(回転型モータ、直進型モータ)及び発
電機等の回転機、特に、大電流を流すことが必要な高出
力の電気自動車、ハイブリット車等に使用されるステー
タ巻線端部に位置するコイルエンドの短縮が可能な集中
巻線を利用して小型化を実現するモータ及び発電機等の
回転機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、集中巻線を採用したモータ及び
発電機等の回転機において、ステータ巻線の各相のコイ
ルは、Y結線、または、△結線等の形式で、各相毎にコ
イルを接続する必要がある。この集中巻線において、各
コイルの端末処理を合理化する手段として、以下の方法
が行われている。一つは、図18に示した特開平11−
18331号公報のように、各相毎に所定数連続巻線し
たコイルの渡り線をコア外周部に設けた絶縁体31a、
31bの各相毎の溝32a、32bに沿って渡り線9を
配置することで、各コイルの結線を不要にしている。ま
た、別の方式では、図19に示した特開平6−2334
83号公報のように、個々に独立して巻線したコイルの
端末線34を別途設けた配線基板35に接続する方式で
各コイルの結線を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の場合、
渡り線を、コア外周部の絶縁体の溝内に配置し、相間の
絶縁を確保する必要があるため、コア外周部及びコア軸
方向に、配線のためだけに大きな領域が必要となる。特
に、電気自動車、ハイブリット車に代表される高出力モ
ータにおいては、高効率化、小形軽量化が課題であり、
高出力化仕様に応じ、コイルの導体面積を大きくしてい
る。例えば、コイル1ターンあたりの導体断面積が4.
0mm2〜4.5mm2程度を必要としている。したがっ
て、外周部のみに集中して渡り線を配置する従来方式で
は、各相の太い渡り線を干渉しないように配置すること
が困難となり、コア外径が大きなモータ、または、軸方
向に大きなモータとなる。一方、燃費向上の点から、車
両全体の小形化、軽量化とともに、搭載するモータの小
形化、軽量化が必要であるため、従来方法では、小形化
に限界が生じている。さらに、渡り線をほぼ同じ円周上
に配置するため、相間の絶縁を確保する絶縁材が必要と
なる。
【0004】また、後者の配線基板による結線の場合、
各コイルを単体で巻線しているため、各コイル端末の皮
膜剥離、基板との接続、接続部の絶縁という作業が各コ
イル毎に必要となり、結線の作業工数が増加する。さら
に、高出力モータの場合、導体面積が大きいため、配線
基板内の各相の導体を高密度にレイアウトすることが困
難となり、軸方向に厚く、または、径方向に大きな配線
基板となる。また、従来方式の配線基板のように、各相
毎の薄い板を軸方向に積層する構成では、配線基板内の
導体の放熱性が劣るという課題がある。
【0005】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
ステータコア等の両端面部における渡り線部若しくは結
線部(エンドコイル部)を小型化若しくは簡素化すると
共に巻線占積率を向上させ、高出力化、高効率化、小形
軽量化を図った回転機を提供することにある。また、本
発明の他の目的は、ステータコア等の両端面部における
渡り線部若しくは結線部(エンドコイル部)を小型化若
しくは簡素化すると共に巻線占積率を向上させ、高出力
化、高効率化、小形軽量化を図った回転機を製造できる
ようにした回転機の製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ステータコアに複数相のコイル群を備え
たステータを有する回転機において、各相のコイル群毎
にコイル部の端末の立ち上がり位置を前記ステータコア
の両端面部において異ならしめて各相のコイル群間にお
いてコイル部同士を接続する位置を径方向に分散させる
ことにより前記コイル部の端末が互いに交差しないよう
に構成したことを特徴とする。また、本発明は、ステー
タコアに複数相のコイル群を備えたステータを有する回
転機において、前記各相のコイル群を複数のコイル部を
渡り線で接続することによって構成し、前記各相のコイ
ル群毎に前記渡り線におけるコイル部からの立ち上がり
位置を前記ステータコアの両端面部において異ならしめ
て前記各相のコイル群間において前記渡り線が互いに交
差しないように構成したことを特徴とする。
【0007】また、本発明は、ステータコアに複数相の
コイル群を備えたステータを有する回転機において、該
各相のコイル群を複数のコイル部を渡り線で直列接続す
ることによって構成し、前記各相のコイル群毎の前記渡
り線を前記ステータコアの両端面部において互いに離間
して配置して構成したことを特徴とする。また、本発明
は、前記回転機において、前記ステータコアをティース
部とコアバック部とからなる分割コアで構成したことを
特徴とする。また、本発明は、前記回転機において、各
相のコイル群を分割コアのティース部に組み込んで構成
したことを特徴とする。また、本発明は、前記回転機に
おいて、各相のコイル群を、複数の集中巻線コイルで形
成したことを特徴とする。
【0008】また、本発明は、前記回転機において、各
相のコイル群を、連続した複数の巻線コイルで形成した
ことを特徴とする。また、本発明は、前記回転機におい
て、各相のコイル群を、加圧成形されて固着された複数
のコイル部で形成したことを特徴とする。また、本発明
は、ステータコアに複数相のコイル群を備えたステータ
を有する回転機において、該各相のコイル群毎にコイル
部の端末の立ち上がり位置を前記ステータコアの両端面
部において異ならしめて構成し、前記ステータコアの両
端面部において前記各相のコイル群毎のコイル部の端末
と結線される導体パターンを形成した結線板を備えたこ
とを特徴とする。
【0009】また、本発明は、ロータコアに複数相のコ
イル群を備えたロータを有する回転機において、該各相
のコイル群毎にコイル部の端末の立ち上がり位置を前記
ステータコアの両端面部において異ならしめて前記各相
のコイル群間において前記コイル部の端末が互いに交差
しないように構成したことを特徴とする。また、本発明
は、複数のコイル部を渡り線で連続して連ねた連続巻線
コイル群を複数相について直列配置型の巻枠を用いて順
次形成して取り外す製造工程と、該製造工程において順
次形成して取り外される複数相についての連続巻線コイ
ル群を順次、各相の連続巻線コイル群毎に前記渡り線に
おけるコイル部からの立ち上がり位置をステータコアの
両端面部において異ならしめて前記各相のコイル群間に
おいて前記渡り線が互いに交差しないようにステータコ
アに組み込む組み込み工程とを有することを特徴とする
回転機の製造方法である。
【0010】また、本発明は、複数のコイル部を端末で
連続して連ねた連続巻線コイル群を複数相について直列
配置型の巻枠を用いて順次形成して取り外す製造工程
と、該製造工程において順次形成して取り外される複数
相についての連続巻線コイル群を順次、各相の連続巻線
コイル群毎に前記端末におけるコイル部からの立ち上が
り位置をステータコアの両端面部において異ならしめて
ステータコアに組み込み、前記ステータコアの両端面部
において前記組み込まれた各相のコイル群毎のコイル部
の端末を導体パターンを形成した結線板で結線する組み
込み工程とを有することを特徴とする回転機の製造方法
である。
【0011】以上説明したように、前記構成によれば、
各相のコイル群間の渡り線の干渉を防止することがで
き、渡り線及び結線部の小形化が可能となり、ステータ
及びモータ等の回転機全体の小形化を図ることができ
る。また、前記構成によれば、各相のコイル群は、複数
のコイル部が渡り線でつながって連続巻線されて形成さ
れるため、各コイル部を接続する作業が不要となる。、
また、その渡り線が、他相の渡り線と空間的に離間して
配置した構成とするため、相間絶縁が簡略化でき、絶縁
部材の低コスト化、工数低減を図ることができる。さら
に、各渡り線が空間的に離間して配置しているため、渡
り線部の放熱性を向上することができる。
【0012】また、前記構成によれば、加圧成形されて
固着されたコイル部を有する各相のコイル群が、ティー
ス部を分割したステータコアに組み込まれる構成となる
ので、巻線占積率を向上でき、高出力化、高効率、小形
軽量化を図ることができる。また、各相のコイル群毎に
渡り線の立ち上がり位置が異なるため、高占積率コイル
を組み立てる際、渡り線が干渉することがなく、組立性
を向上させることができる。また、前記構成によれば、
複数相のコイル群に亘って渡り線(端末)の結線を結線
板で実行する場合、各相のコイル群毎に渡り線の立ち上
がり位置が異なるため、一層の導体パターンを用いて結
線することができ、結線板を小型化および簡素化するこ
とができる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明に係る大電流を流すことが
必要な高出力の電気自動車、ハイブリット車等に使用さ
れるステータ巻線端部に位置するコイルエンドの短縮が
可能な集中巻線を利用して小型化を実現するモータ及び
発電機等の回転機の実施の形態について図面を用いて説
明する。まず、本発明に係る実施の形態を図1〜4を用
いて説明する。図1は、本発明に係る回転型モータの一
実施例を示すステータの平面図、図2は、本発明に係る
直進型モータ(リニアモータ)の一実施例を示すステー
タ斜視図、図3は、図1に示す回転型モータ、特に磁石
モータを示す概略構成図、図4は、図1に示すコイルの
結線図の一実施例を示す説明図である。図3に示すよう
に、モータ1は、ステータコア7に設けられた複数のス
ロット7a内に、コイル群8が所定の規則に従って配置
されたステータ2と、そのステータ2内に回転自在に配
置されたロータ3から構成されている。フレーム4は、
内径側にステータ2を固定しており、また、ロータ3と
固定されたシャフト5を軸受け6で支持している。
【0014】ステータコア7は、例えば厚さ0.35m
m、0.5mm程度の薄い電磁鋼板を積層したものであ
り、かしめ、あるいは、溶接によって、固定している。
また、図1に示した実施例においては、ステータコア7
は、ティース部7bとコアバック部7cを分割して組み
立てた(例えば、コアバック部7cの溝にティース部7
bの突起を嵌合させてかしめ、或いは溶接によって組み
立てる。)構成として、ティース部7bとコアバック部
7cを別々に打抜き積層しており、ティース部7bを分
割することで、コイル群8の組立性を向上している。図
3に示した実施例では、ロータ3に、所定極数をもつ永
久磁石10が配置された磁石モータを示した。極数とス
ロット数は、例えば、8極9スロット、8極12スロッ
ト、10極12スロット、16極24スロット等、様々
な組み合わせの中からモータの要求性能に応じて設計さ
れる。図1では、3相12スロットの集中巻線ステータ
の実施例を示している。この場合、1相4個のコイル群
で構成され、例えば、4直列Y結線の場合、図4(a)
に示したように、各相4個のコイル部が連続して接続さ
れ、中性点Nで3相のコイル群を接続する結線構成とな
る。このとき、例えば、1相あたりの巻数を40ターン
と設計した場合、1コイル部あたりの巻数は、10ター
ンとなる。ここで、図4(b)のように、並列回路数を
4個として1直列4並列の結線として、1コイル部あた
りの巻数を40ターンとすることも可能であるが、並列
回路数を増やすと、各コイル抵抗のアンバランスの影響
を受け易く、それに伴い結線回路内に循環電流が流れる
ため、効率が低下することが考えられる。また、コイル
の端末を処理する本数が増えるため、作業工数が増える
要因ともなる。したがって、本発明は、少なくとも2個
以上(複数)のコイル部を連続して接続したコイル結線
とする。また、本発明は、ステータのコイル同士を接続
する渡り線に関するものであり、その他のロータ構造、
また、他の形式のモータ、発電機でも同様の効果があ
る。
【0015】図1に示したステータ2は、3相12スロ
ットの構成で示しており、1つの相のコイル群が90度
ピッチ毎に配置した実施例である。したがって、3相の
コイル群をUコイル群8a、Vコイル群8b、Wコイル
群8cとすると、30度毎にU、V、Wのコイル群が配
置されている。図4(a)に示したように、4直列Y結
線のとき、1相毎にコイル部が連続して巻線された構成
となる。
【0016】ここで、本発明は、図1、および図2に示
したように、ステータコア7の両端面部(エンドコイル
部)において、Uコイル群8aの渡り線9aを外径側
に、Wコイル群8cの渡り線9cを内径側に、Vコイル
群8bの渡り線9bをほぼコイル中央に配置している。
このように、各コイル群8a、8b、8cの渡り線9
a、9b、9cの立ち上がり位置をステータコアの端面
において各相毎に変えて、また、半径方向に分散した形
状とすることで、渡り線9a〜9c同士の干渉(交差)
を防止することができ、組立性を向上している。また、
相毎の渡り線9a〜9cが、ステータコアの端面におい
て半径方向に離間して配置されているため、相間絶縁を
廃止、または簡略化することが可能となる。また、本実
施例において、12スロットのコアで、各相のコイル部
が周方向を順に配置する構成について説明したが、この
コイル配置に限らず、例えば、図11および図12に示
すように同じ相の2つのコイル部が隣り合い、その隣に
別の相が配置される巻線仕様でも同様の効果が得られ
る。
【0017】次に、以上説明したように、本発明に係る
各相毎に、渡り線の立ち上がりを変える手段の一実施例
について図5、および図6を用いて説明する。図5に
は、各相の巻線順序を示した。図面下側が、ステータコ
ア内径側、上側がステータコア外径側を示す。この実施
例では、1コイル部10ターンでコイル部内の線の配置
が2層になる巻線を示した。図5(a)、(b)、
(c)は、それぞれ、巻き付け方向(例えば左巻き)を
同じに形成したUコイル群8a、Vコイル群8b、Wコ
イル群8cを示す。また、図中の丸数字は、巻線順序を
示す番号である。Uコイル群8aは、巻始点Psと、巻
終点Peを外径側としており、Wコイル群8cは、Uコ
イル群8aと反対に、巻始点Psと、巻終点Peを内径
側としている。また、Vコイル群8bは、巻始点Psを
外径側、巻終点Peを内径側としている。このように、
スロット内に位置する線の配置を制御して整列巻線する
ために、例えば1層目の巻線後、2層目の巻線を開始す
る前に、線の軌道を変える必要がある。そこで、図6
(a)、および図6(b)に示したように、1層目の端
部を押さえるとともに、次の巻線位置への線軌道のガイ
ドをするガイドブロック20を、図示しないアクチュエ
ータによって線上部に当てることで、選択的に線の軌道
を変えて所定の位置まで線を飛ばして巻線することがで
きる。なお、25は、巻枠における芯金ブロック、26
は、巻枠におけるツバブロックを示す。特に、1.2m
m以上の太線の場合は、巻線張力が大きく、巻線機のト
ラバースの制御のみでは、困難であるため、上記ガイド
ブロック20等による主の巻線とは別に駆動する機構に
よって、巻線軌道の制御が必要である。
【0018】次に、本発明に係るティース部を分割した
ステータコア、および、高占積率化を図る巻線方法につ
いての実施例を図7、および図8を用いて説明する。図
7(a)、(b)、(c)には、ティース部7bとコア
バック部7cに分割したステータコア(分割コア)の実
施例を示した。図7(a)は、ティース部とコアバック
部の打抜きレイアウト、図7(b)は、積層されたティ
ース部7b、コアバックブロック7d、図7(c)は、
分割コアの組み立て方法を示す。ティース部7bは、各
ティース毎分割されており、所定の積厚分、型内で打抜
き積層される。また、コアバック部7cは、円周方向で
6分割されたコアバックブロック7dを組み立てた構造
としている。即ち、所定枚数毎、型内で打抜き積層後、
コアバックブロック7dをレンガ状に組み立てることに
より、円環状にコアバック部7cが組み立てられる。こ
の分割方法により、コアの材料利用率が向上でき、一体
で打抜く方法に比べて、材料費を40〜60%低減する
ことができる。また、ティース部7bを分割した構成に
することにより、図7(c)に示したように、コア外部
で整列巻線したコイルをティース部7bに組み立てるこ
とができるため、巻線占積率を向上することができ、モ
ータの高効率、小形軽量化を図ることができる。
【0019】この巻線方法を、図8に示す。連続巻線用
巻枠24は、直列配置型であり、断面が平板状の芯金ブ
ロック25と、コイルをガイドするツバブロック26
と、ツバブロック26上に渡り線9の軌道を案内するガ
イドピン27からなり、これらを位置決めして、組み立
てた構成である。図10(b)に示すように、芯金ブロ
ック25の根本部分30と先端部分31とは、夫々回転
自在に支持される。さらに、芯金ブロック25の根本部
分に設けられた回転軸32は、図示されていない回転駆
動源に回転連結されて構成される。さらに、ツバブロッ
ク26は、図8および図10に示すように、芯金ブロッ
ク25に対して抜き差し可能にU字形状に形成される。
【0020】まず、巻線する前に、予め、スロット絶縁
部材12を芯金ブロック25にセットしておく。この絶
縁部材12は、後工程での断面加圧成形、コイル固着を
考慮して選択する必要があり、例えば、アラミド紙、エ
ンジニアリングプラスチック系材料、液晶ポリマー等の
フィルム材料を用いて、その巻枠25に合わせた形状に
製作したボビン形状として使用すると良い。また、耐熱
性の樹脂で成形したボビンでも良い。さらに、後工程の
断面成形工程において、絶縁材の絶縁特性の設計余裕度
を大きくするため、絶縁材の引っ張り強度7kg/mm
2以上のものを選択すると、更に良い。また、モータの
効率低下の原因である銅損(コイルの抵抗と電流から生
じるジュール熱損)を減少するため、コイル群8a〜8
cは、最小の周長で巻線すべきであり、それを実現する
ためにも、芯金ブロック25のコア軸方向寸法Lmを、
ステータ積み厚Lに巻線の最小曲げ半径を考慮し、組立
のクリアランスを加えた最小値とすると良い。
【0021】更に、巻線する前に、U字形状のツバブロ
ック26の開放端を芯金ブロック25に差し込み、ツバ
ブロック26および芯金ブロック25に穿設されたピン
差し込み穴に、側方からピンを植設した部材26aを挿
入することにより、ツバブロック26を芯金ブロック2
5に固定する。
【0022】次に、巻線動作の概略を説明する。まず、
巻始点Psをツバブロック26上に配置したガイドピン
27にからげて固定後、図8に矢印で示すように、回転
駆動源による巻枠24の回転動作と電線を供給するノズ
ルの巻枠の軸心方向への走行とによって、ツバブロック
26の間に1コイル部毎、所定巻数の巻線を行う。その
巻線途中において、図5、および図6で説明したよう
に、所定数巻線後、ガイドブロック20を線に押し当て
ることで、次に巻線する線の位置を制御し、コイル部の
巻終点Peを所定の位置に配置する。1コイル部の巻線
が終わると隣のツバブロック26上のガイドピン27に
線をからげて、連続的に巻線を行う。
【0023】図9(a)、(b)、(c)に示したよう
に、コイル部間の渡り線をからげる位置とからげる方向
を変えること、及び連続巻線する順序を変えることで、
コイル群8a〜8cの巻始点Ps、巻終点Peの位置を
図5(a)、(b)、(c)で説明した位置に維持する
ことができる。図9(a)は、巻始点Psと巻終点Pe
を外径側としたUコイル群8aをについての巻線方法
を、図9(b)は、巻始点Psを外径側、巻終点Peを
内径側としたVコイル群8bの巻線方法を、図9(c)
は、巻始点Psと巻終点Peを内径側としたWコイル群
8cの巻線方法を示した。図9(a)、および(b)
は、巻き付け順序としては、矢印で示すように、上側か
ら下側に巻き付けていき、図9(c)は、巻き付け順序
としては、矢印で示すように、下側から上側に巻き付け
ていくことになる。
【0024】次に、巻線占積率の向上を図るために行う
成形固着工程について図10を用いて説明する。図10
(a)は、コイル断面成形の方法を示す斜視図、図10
(b)は、連続巻に対応した断面成形方法を示す。図
8、および図9に示す巻線方法で連続巻線したコイルの
両側面に加圧ブロック28をセットし、両側から加圧す
ることにより、コイル断面をツバブロック26と加圧ブ
ロック28に沿った断面に成形することができる。加圧
ユニット29は、コイルに対応して配設された加圧ブロ
ック28を取り付け、一括加圧成形できるように構成さ
れる。このとき、巻枠を成形型として兼用して使用して
いるため、前工程での整列巻線状態を維持している。さ
らに、図6で説明したように、コイルエンド部分で線の
交差を行っているので、成形部分において、線が交差す
ることは、ほとんど無く、線材の絶縁性は、劣化しな
い。また、加圧ブロック27のコイル接触面の傾斜角度
は、所定のスロット数に対応した角度としている。ま
た、成形後のスプリングバックを考慮した加圧量となる
型構成としている。加工圧力は。例えば、コイルの構成
する導体を銅として、絶縁皮膜をポリアミドイミド、絶
縁1種の厚さで構成した導体径2.0〜2.6の線材を
用いる場合は、絶縁特性を劣化させないために、加工圧
力を、35kg/mm2以下に設定すると良い。
【0025】この断面成形によって、各相のコイル群毎
に、一連のコイル部の断面を加圧した状態のまま、一連
のコイル部を固着する。このとき、絶縁材を一緒に固着
しても良い。方法としては、線材を最外層に融着層を持
つ自己融着線として、巻線端部からの通電、または、ヒ
ータ等により、加熱することで、融着層を溶かしてコイ
ル部内の線同士を固着する。このように、整列巻線を維
持した状態で、断面成形および線同士の固着を行ってい
るため、整列性が崩れることなく高占積率化を実現で
き、さらに、渡り線9の立ち上がり位置Ps、Peを所
定の位置に固定することができる。
【0026】以上説明したように、各相毎に、立ち上が
り位置Ps、Peを所定の位置に固定した渡り線9で連
なった連続巻線コイル8が出来上がった段階で、ピンを
植設した部材26aを、ツバブロック26および芯金ブ
ロック25に穿設されたピン差し込み穴から抜くことに
よって、ツバブロック26を芯金ブロック25から抜く
ことが可能となる。そして、ツバブロック26を芯金ブ
ロック25から抜くと、ガイドピン27から外された渡
り線9を有する連続巻線コイル8が芯金ブロック25に
残ることになる。そこで、芯金ブロック25を抜くこと
によって、各相毎に、渡り線9を有する連続巻線コイル
8が完成することになる。この完成した各相毎の連続巻
線コイルを、図7で説明したティース部7bに挿入組立
した後、コアバック部7cに組み立てることで、巻線占
積率の高いステータを完成することができる。このティ
ース部7bに加圧成形した各相毎のコイル群(連続巻線
コイル)を組み立てるとき、連続したコイルの渡り線の
位置が各相のコイル群毎に異なるため、渡り線同士が干
渉(交差)することがない。
【0027】本実施例において、丸線を整列巻線後、ス
ロット内の断面成形を行う方式を説明したが、軸方向の
短縮を図るために、図10(b)に示す状態において、
コイルエンド側の成形を行ってもよい。また、丸線の巻
線に限らず、巻線前に成形した略平角状の線材、或いは
市販の平角線を利用することで、巻線占積率の向上を図
っても良い。また、本実施例において、ティース部を分
割した分割コアについて、組立方法を説明したが、一体
コアにおいて各相毎巻線順序を変えることで、各相の渡
り線が離間する位置に巻線しても良い。これにより、連
続巻線した渡り線部の絶縁処理作業の削減、絶縁部材の
材料費の低減ができる次に、相毎の渡り線9の干渉を防
止した3相16スロットのステータの実施例について、
図11〜図13を用いて説明する。図11は、隣接した
2つのコイル部について図13(a)に示すものと図
13(b)に示すものとを45度間隔で交互に8組配
置したU連続巻線コイル(Uコイル群)8’aと、隣接
した2つのコイル部について図13(a)に示すもの
と図13(c)に示すものとを45度間隔で交互に8
組配置したV連続巻線コイル(Vコイル群)8’bと、
隣接した2つのコイル部について図13(c)に示すも
のと図13(d)に示すものとを45度間隔で交互
に8組配置したW連続巻線コイル(Wコイル群)8’c
とを、ステータに組み込んで構成される実施例を示すも
のである。
【0028】図13(a)に示すものは、外径側を巻
始点Ps1にして内径側を巻終点Pe1とする右巻きコ
イル部80aと、内径側を巻始点Ps2にして外径側を
巻終点Pe2とする左巻きコイル部80bとを内径側の
渡り線81aで連続して形成される。なお、コイル部8
0aとコイル部80bとは、巻き方向が矢印で示す如
く、異なっている。図13(b)に示すものは、外径
側を巻始点Ps1にして内径側を巻終点Pe1とする左
巻きコイル部80cと、内径側を巻始点Ps2にして外
径側を巻終点Pe2とする右巻きコイル部80dとを内
径側の渡り線81bで連続して形成される。なお、コイ
ル部80cとコイル部80dとは、巻き方向が矢印で示
す如く、異なっている。図13(c)に示すものは、
内径側を巻始点Ps1にして外径側を巻終点Pe1とす
る左巻きコイル部80eと、外径側を巻始点Ps2にし
て内径側を巻終点Pe2とする右巻きコイル部80fと
を外径側の渡り線81cで連続して形成される。なお、
コイル部80eとコイル部80fとは、巻き方向が矢印
で示す如く、異なっている。図13(d)に示すもの
は、内径側を巻始点Ps1にして外径側を巻終点Pe1
とする右巻きコイル部80gと、外径側を巻始点Ps2
にして内径側を巻終点Pe2とする左巻きコイル部80
hを外径側の渡り線81dで連続して形成される。な
お、コイル部80gとコイル部80hとは、巻き方向が
矢印で示す如く、異なっている。
【0029】以上説明したステータに組み込まれたU連
続巻線コイル(Uコイル群)8’aにおける外径側に配
置された渡り線9’aと、W連続巻線コイル(Wコイル
群)8’cにおける内径側に配置した渡り線9’cとを
渡り線の長さを短くして干渉することなく配置すること
ができ、さらにV連続巻線コイル(Vコイル群)9’b
における渡り線9’bは、外径側と内径側との中間部に
おいて傾斜して配置される関係で、W連続巻線コイル
8’cにおける内径側に配置された渡り線9’cを少し
内側に押し込むことによって渡り線の長さを短くして干
渉するのを防止することができる。なお、NU,NW,
NVは、共通して結線され、図4に示す結線のコイルを
有するステータを構成することができる。
【0030】図12は、隣接した2つのコイル部につい
て図13(a)に示すものと図13(b)に示すもの
とを45度間隔で交互に8組配置したU連続巻線コイ
ル(Uコイル群)8’aと、隣接した2つのコイル部に
ついて図13(a)に示すものと図13(b)に示す
ものとを45度間隔で交互に8組配置したV連続巻線
コイル(Vコイル群)8”bと、隣接した2つのコイル
部について図13(c)に示すものと図13(d)に
示すものとを45度間隔で交互に8組配置したW連続
巻線コイル(Wコイル群)8’cとを、ステータに組み
込んで構成される実施例を示すものである。図11と相
違する点は、V連続巻線コイル8”bにおいて渡り線
9”bを外径側で接続したことにある。このようにV連
続巻線コイル8”bにおける渡り線9bを外径側で接続
することにより、U連続巻線コイル8’aの外径側に配
置される渡り線9’aを少し外径側に押し出すことによ
って、渡り線を短くして干渉するのを防止することがで
きる。特に、図12に示す実施例の場合、図11に示す
実施例に比べて、 U連続巻線コイル8’aの外径側に
配置される渡り線9’aを少し外径側に押し出すことが
容易であるため、渡り線の干渉を容易に実現することが
できる。なお、NU,NW,NVは、共通して結線さ
れ、図4に示す結線のコイルを有するステータを構成す
ることができる。
【0031】図16には、隣接する2つのコイル部につ
いて図13(a)に示す形態のものを45度の間隔で
順次配列したU連続巻線コイル、V連続巻線コイル、お
よびW連続巻線コイルをステータに挿着した比較例を示
す。図17には、隣接する2つのコイル部について図1
3(a)に示す形態のものと図13(b)に示す形態
のものを45度の間隔で交互に配列したU連続巻線コ
イル、V連続巻線コイル、およびW連続巻線コイルをス
テータに挿着した比較例を示す。このように、図16お
よび図17に示す比較例の場合は、U連続巻線コイルの
渡り線と、V連続巻線コイルの渡り線と、W連続巻線コ
イルの渡り線とが交差してしまうことが明らかである。
【0032】しかしながら、図11および図12に示す
本発明の実施例では、U連続巻線コイルの渡り線と、V
連続巻線コイルの渡り線と、W連続巻線コイルの渡り線
との干渉を渡り線の長さを短くして防止することが可能
となる。
【0033】次に、ステータに挿着された(組み込まれ
た)U巻線コイル8’a、V巻線コイル8’b、8”
b、およびW巻線コイル8’cの渡り線を一枚の結線板
90を用いて結線する実施例について、図14を用いて
説明する。図14には、図12に示すU巻線コイル8’
a、V巻線コイル8”b、およびW巻線コイル8’cが
組み込まれたステータにおいてステータコア7の両端面
部の各々に設けられる一枚の簡素化された結線板90を
示す。図11および図12に示すように、 U巻線コイ
ル8’a、V巻線コイル8’b、8”b、およびW巻線
コイル8’cを形成することにより、夫々のコイルの渡
り線は干渉しないので、図14に示すような簡素化され
た1層の配線パターン(導体パターン)を形成した一枚
の結線板60を用いて各相のコイル群毎のコイル部間を
結線することが可能となる。結線板90としては、絶縁
樹脂基板或いはセラミック基板91上に各コイル間を接
続する1層の導体パターン92を形成し、例えば基板9
1に穿設されたスルーホールを通して各導体パターン9
2と各コイルの電線とをはんだ付けや溶融接合やかしめ
等で接続する。そして、必要に応じて、基板91上に形
成された接続部も含めて導体パターンを絶縁物で被覆す
る。
【0034】なお、図11に示す実施例に対応する結線
板90の場合、渡り線9’cに対応するように基板91
上に形成する導体パターンを、ロータに接触しない範囲
内でコイルの内径端より多少内径側に張り出す必要があ
る。また、以上説明した本発明に係る渡り線部において
干渉を防止したU連続巻線コイル、V連続巻線コイル、
およびW連続巻線コイルを図15に示すように、ロータ
に装着して構成することも可能である。
【0035】以上説明した本発明に係る実施の形態によ
れば、ステータコア若しくはロータコアに少なくとも2
相以上のコイル群を備えたステータ若しくはロータで構
成したモータにおいて、コイル部の端末の立ち上がり位
置を各相のコイル群毎に変えることで、各相のコイル群
毎にコイル部同士を接続する位置が径方向に分散され、
各相の渡り線の干渉(交差)を防止でき、これにより、
渡り線及び結線部の小形化が可能となり、ステータ若し
くはロータ及びモータ全体の小形化を図ることができ
る。また、その渡り線が、他相の渡り線と空間的に離間
して配置した構成とするため、相間絶縁が簡略化でき、
絶縁部材の低コスト化、工数低減を図ることができる。
さらに、各渡り線が空間的に離間して配置しているた
め、渡り線部の放熱性を向上することができる。
【0036】また、本発明に係る実施の形態によれば、
各相のコイル群毎に、特にステータコアに巻線されるコ
イル部のスロット内に位置する部分を成形し、そのコイ
ル部を、ティース部を分割したステータコアに組み込ん
だ構成とすることで、巻線占積率を向上でき、高出力
化、高効率、小形軽量化を図ることができる。また、各
相毎に渡り線の立ち上がり位置が異なるため、高占積率
コイルを組み立てる際、渡り線が干渉することがなく、
組立性が向上する。
【0037】以上、主に回転型モータについて、説明し
たが、これに限らず、図2に示したように、直線型モー
タ(リニアモータ)に適用しても同様の効果が得られ
る。また、発電機についても同様である。また、モータ
及び発電機は、セット製品のキーパーツであるため、本
発明を用いたセット製品の高効率、小形軽量化、低価格
化が実現できる。また、特に、高出力モータの搭載スペ
ースが小さく、導体断面積が大きなコイルを用いたステ
ータ巻線が必要となる電気自動車、ハイブリット車等に
おいて、効果が大きい。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、ステータコア等の両端
面部における渡り線部若しくは結線部(エンドコイル
部)を小型化若しくは簡素化することによって、巻線占
積率を向上させ、高出力化、高効率化、小形軽量化を図
った回転機を実現することができる効果を奏する。特
に、高出力モータの搭載スペースが小さく、導体断面積
(4.0mm2〜4.5mm2程度)が大きなコイルを用
いたステータ巻線が必要となる電気自動車、ハイブリッ
ト車等において、効果を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る回転型モータの一実施例を示すス
テータの平面図である。
【図2】本発明に係る直進型モータ(リニアモータ)の
一実施例を示すステータの斜視図である。
【図3】図1に示す回転型モータの概略構成図である。
【図4】図1に示すコイルの結線図の一実施例を示す説
明図である。
【図5】本発明に係る各相についての巻線順序を示す説
明図である。
【図6】本発明に係る巻線順序を変える方法を示す説明
図である。
【図7】本発明に係る分割コアの説明図である。
【図8】本発明に係る各相のコイル群(連続巻線コイ
ル)についての連続巻線方法を示す説明図である。
【図9】本発明に係る各相のコイル群についての巻線順
序を変えた連続巻線を示す説明図である。
【図10】一連のコイル部の圧力成形固着方法を示す説
明図である。
【図11】本発明に係る回転型モータにおける3相16
スロットのステータの第1の実施例を示す平面図であ
る。
【図12】本発明に係る回転型モータにおける3相16
スロットのステータの第2の実施例を示す平面図であ
る。
【図13】図11および図12に示す実施例に用いられ
る隣接した2つのコイル部についての4つの種類の巻線
方法を説明する図である。
【図14】本発明に係る図12に実施例に対応させた結
線板の一実施例を示す図である。
【図15】本発明に係る回転型モータの一実施例を示す
ロータの平面図である。
【図16】本発明に係る回転型モータにおける3相16
スロットのステータの第1の比較例を示す平面図であ
る。
【図17】本発明に係る回転型モータにおける3相16
スロットのステータの第1の比較例を示す平面図であ
る。
【図18】従来のステータ構造を示す図である。
【図19】従来の他のステータ構造を示す図である。
【符号の説明】
1…モータ、2…ステータ、3…ロータ、4…フレー
ム、5…シャフト、6…軸受け、7…ステータコア、7
a…スロット、7b…ティース部、7c…コアバック
部、7d…コアバックブロック、8…コイル群、8a、
8’a…Uコイル群(U連続巻線コイル)、8b、8’
b、8”b…Vコイル群(V連続巻線コイル)、8c、
8’c…Wコイル群(W連続巻線コイル)、9a、9
b、9c、9’a、9’b、9’c、9”b…渡り線、
10…永久磁石、12…絶縁部材、20…ガイドブロッ
ク、24…直列配置型の巻枠(連続巻線用巻枠)、25
…芯金ブロック、26…ツバブロック、27…ガイドピ
ン、28…加圧ブロック、29…加圧ユニット、80a
〜80h…コイル部、81a〜81d…渡り線。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年8月4日(2000.8.4)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 回転機
【特許請求の範囲】
【請求項1】複数のコイル部を渡り線で連続して連ね
た連続巻線コイル群を複数相について直列配置型の巻枠
を用いて順次形成して取り外す製造工程と、 該製造工程において順次形成して取り外される複数相に
ついての連続巻線コイル群を順次、各相の連続巻線コイ
ル群毎に前記渡り線におけるコイル部からの立ち上がり
位置をステータコアの両端面部において異ならしめて前
記各相のコイル群間において前記渡り線が互いに交差し
ないようにステータコアに組み込む組み込み工程とを有
することを特徴とする回転機の製造方法。
【請求項1】複数のコイル部を端末で連続して連ねた
連続巻線コイル群を複数相について直列配置型の巻枠を
用いて順次形成して取り外す製造工程と、 該製造工程において順次形成して取り外される複数相に
ついての連続巻線コイル群を順次、各相の連続巻線コイ
ル群毎に前記端末におけるコイル部からの立ち上がり位
置をステータコアの両端面部において異ならしめてステ
ータコアに組み込み、前記ステータコアの両端面部にお
いて前記組み込まれた各相のコイル群毎のコイル部の端
末を導体パターンを形成した結線板で結線する組み込み
工程とを有することを特徴とする回転機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種産業機器に使
用されるモータ(回転型モータ、直進型モータ)及び発
電機等の回転機、特に、大電流を流すことが必要な高出
力の電気自動車、ハイブリット車等に使用されるステー
タ巻線端部に位置するコイルエンドの短縮が可能な集中
巻線を利用して小型化を実現するモータ及び発電機等の
回転機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、集中巻線を採用したモータ及び
発電機等の回転機において、ステータ巻線の各相のコイ
ルは、Y結線、または、△結線等の形式で、各相毎にコ
イルを接続する必要がある。この集中巻線において、各
コイルの端末処理を合理化する手段として、以下の方法
が行われている。一つは、図18に示した特開平11−
18331号公報のように、各相毎に所定数連続巻線し
たコイルの渡り線をコア外周部に設けた絶縁体31a、
31bの各相毎の溝32a、32bに沿って渡り線9を
配置することで、各コイルの結線を不要にしている。ま
た、別の方式では、図19に示した特開平6−2334
83号公報のように、個々に独立して巻線したコイルの
端末線34を別途設けた配線基板35に接続する方式で
各コイルの結線を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の場合、
渡り線を、コア外周部の絶縁体の溝内に配置し、相間の
絶縁を確保する必要があるため、コア外周部及びコア軸
方向に、配線のためだけに大きな領域が必要となる。特
に、電気自動車、ハイブリット車に代表される高出力モ
ータにおいては、高効率化、小形軽量化が課題であり、
高出力化仕様に応じ、コイルの導体面積を大きくしてい
る。例えば、コイル1ターンあたりの導体断面積が4.
0mm2〜4.5mm2程度を必要としている。したがっ
て、外周部のみに集中して渡り線を配置する従来方式で
は、各相の太い渡り線を干渉しないように配置すること
が困難となり、コア外径が大きなモータ、または、軸方
向に大きなモータとなる。一方、燃費向上の点から、車
両全体の小形化、軽量化とともに、搭載するモータの小
形化、軽量化が必要であるため、従来方法では、小形化
に限界が生じている。さらに、渡り線をほぼ同じ円周上
に配置するため、相間の絶縁を確保する絶縁材が必要と
なる。
【0004】また、後者の配線基板による結線の場合、
各コイルを単体で巻線しているため、各コイル端末の皮
膜剥離、基板との接続、接続部の絶縁という作業が各コ
イル毎に必要となり、結線の作業工数が増加する。さら
に、高出力モータの場合、導体面積が大きいため、配線
基板内の各相の導体を高密度にレイアウトすることが困
難となり、軸方向に厚く、または、径方向に大きな配線
基板となる。また、従来方式の配線基板のように、各相
毎の薄い板を軸方向に積層する構成では、配線基板内の
導体の放熱性が劣るという課題がある。
【0005】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
ステータコア等の両端面部における渡り線部若しくは結
線部(エンドコイル部)を小型化若しくは簡素化すると
共に巻線占積率を向上させ、高出力化、高効率化、小形
軽量化を図った回転機を提供することにある。また、本
発明の他の目的は、ステータコア等の両端面部における
渡り線部若しくは結線部(エンドコイル部)を小型化若
しくは簡素化すると共に巻線占積率を向上させ、高出力
化、高効率化、小形軽量化を図った回転機を製造できる
ようにした回転機の製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ステータコアに複数相のコイル群を備え
たステータを有する回転機において、各相のコイル群毎
にコイル部の端末の立ち上がり位置を前記ステータコア
の両端面部において異ならしめて各相のコイル群間にお
いてコイル部同士を接続する位置を径方向に分散させる
ことにより前記コイル部の端末が互いに交差しないよう
に構成したことを特徴とする。また、本発明は、ステー
タコアに複数相のコイル群を備えたステータを有する回
転機において、前記各相のコイル群を複数のコイル部を
渡り線で接続することによって構成し、前記各相のコイ
ル群毎に前記渡り線におけるコイル部からの立ち上がり
位置を前記ステータコアの両端面部において異ならしめ
て前記各相のコイル群間において前記渡り線が互いに交
差しないように構成したことを特徴とする。
【0007】また、本発明は、ステータコアに複数相の
コイル群を備えたステータを有する回転機において、該
各相のコイル群を複数のコイル部を渡り線で直列接続す
ることによって構成し、前記各相のコイル群毎の前記渡
り線を前記ステータコアの両端面部において互いに離間
して配置して構成したことを特徴とする。また、本発明
は、前記回転機において、前記ステータコアをティース
部とコアバック部とからなる分割コアで構成したことを
特徴とする。また、本発明は、前記回転機において、各
相のコイル群を分割コアのティース部に組み込んで構成
したことを特徴とする。また、本発明は、前記回転機に
おいて、各相のコイル群を、複数の集中巻線コイルで形
成したことを特徴とする。
【0008】また、本発明は、前記回転機において、各
相のコイル群を、連続した複数の巻線コイルで形成した
ことを特徴とする。また、本発明は、前記回転機におい
て、各相のコイル群を、加圧成形されて固着された複数
のコイル部で形成したことを特徴とする。また、本発明
は、ステータコアに複数相のコイル群を備えたステータ
を有する回転機において、該各相のコイル群毎にコイル
部の端末の立ち上がり位置を前記ステータコアの両端面
部において異ならしめて構成し、前記ステータコアの両
端面部において前記各相のコイル群毎のコイル部の端末
と結線される導体パターンを形成した結線板を備えたこ
とを特徴とする。
【0009】た、本発明は、複数のコイル部を渡り線
で連続して連ねた連続巻線コイル群を複数相について直
列配置型の巻枠を用いて順次形成して取り外す製造工程
と、該製造工程において順次形成して取り外される複数
相についての連続巻線コイル群を順次、各相の連続巻線
コイル群毎に前記渡り線におけるコイル部からの立ち上
がり位置をステータコアの両端面部において異ならしめ
て前記各相のコイル群間において前記渡り線が互いに交
差しないようにステータコアに組み込む組み込み工程と
を有することを特徴とする回転機の製造方法である。
【0010】また、本発明は、複数のコイル部を端末で
連続して連ねた連続巻線コイル群を複数相について直列
配置型の巻枠を用いて順次形成して取り外す製造工程
と、該製造工程において順次形成して取り外される複数
相についての連続巻線コイル群を順次、各相の連続巻線
コイル群毎に前記端末におけるコイル部からの立ち上が
り位置をステータコアの両端面部において異ならしめて
ステータコアに組み込み、前記ステータコアの両端面部
において前記組み込まれた各相のコイル群毎のコイル部
の端末を導体パターンを形成した結線板で結線する組み
込み工程とを有することを特徴とする回転機の製造方法
である。
【0011】以上説明したように、前記構成によれば、
各相のコイル群間の渡り線の干渉を防止することがで
き、渡り線及び結線部の小形化が可能となり、ステータ
及びモータ等の回転機全体の小形化を図ることができ
る。また、前記構成によれば、各相のコイル群は、複数
のコイル部が渡り線でつながって連続巻線されて形成さ
れるため、各コイル部を接続する作業が不要となる。ま
た、その渡り線が、他相の渡り線と空間的に離間して配
置した構成とするため、相間絶縁が簡略化でき、絶縁部
材の低コスト化、工数低減を図ることができる。さら
に、各渡り線が空間的に離間して配置しているため、渡
り線部の放熱性を向上することができる。
【0012】また、前記構成によれば、加圧成形されて
固着されたコイル部を有する各相のコイル群が、ティー
ス部を分割したステータコアに組み込まれる構成となる
ので、巻線占積率を向上でき、高出力化、高効率、小形
軽量化を図ることができる。また、各相のコイル群毎に
渡り線の立ち上がり位置が異なるため、高占積率コイル
を組み立てる際、渡り線が干渉することがなく、組立性
を向上させることができる。また、前記構成によれば、
複数相のコイル群に亘って渡り線(端末)の結線を結線
板で実行する場合、各相のコイル群毎に渡り線の立ち上
がり位置が異なるため、一層の導体パターンを用いて結
線することができ、結線板を小型化および簡素化するこ
とができる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明に係る大電流を流すことが
必要な高出力の電気自動車、ハイブリット車等に使用さ
れるステータ巻線端部に位置するコイルエンドの短縮が
可能な集中巻線を利用して小型化を実現するモータ及び
発電機等の回転機の実施の形態について図面を用いて説
明する。まず、本発明に係る実施の形態を図1〜4を用
いて説明する。図1は、本発明に係る回転型モータの一
実施例を示すステータの平面図、図2は、本発明に係る
直進型モータ(リニアモータ)の一実施例を示すステー
タ斜視図、図3は、図1に示す回転型モータ、特に磁石
モータを示す概略構成図、図4は、図1に示すコイルの
結線図の一実施例を示す説明図である。図3に示すよう
に、モータ1は、ステータコア7に設けられた複数のス
ロット7a内に、コイル群8が所定の規則に従って配置
されたステータ2と、そのステータ2内に回転自在に配
置されたロータ3から構成されている。フレーム4は、
内径側にステータ2を固定しており、また、ロータ3と
固定されたシャフト5を軸受け6で支持している。
【0014】ステータコア7は、例えば厚さ0.35m
m、0.5mmの薄い電磁鋼板を積層したものであり、
かしめ、あるいは、溶接によって、固定している。ま
た、図1に示した実施例においては、ステータコア7
は、ティース部7bとコアバック部7cを分割して組み
立てた(例えば、コアバック部7cの溝にティース部7
bの突起を嵌合させてかしめ、或いは溶接によって組み
立てる。)構成として、ティース部7bとコアバック部
7cを別々に打抜き積層しており、ティース部7bを分
割することで、コイル群8の組立性を向上している。図
3に示した実施例では、ロータ3に、所定極数をもつ永
久磁石10が配置された磁石モータを示した。極数とス
ロット数は、例えば、8極9スロット、8極12スロッ
ト、10極12スロット、16極24スロット等、様々
な組み合わせの中からモータの要求性能に応じて設計さ
れる。図1では、3相12スロットの集中巻線ステータ
の実施例を示している。この場合、1相4個のコイル群
で構成され、例えば、4直列Y結線の場合、図4(a)
に示したように、各相4個のコイル部が連続して接続さ
れ、中性点Nで3相のコイル群を接続する結線構成とな
る。このとき、例えば、1相あたりの巻数を40ターン
と設計した場合、1コイル部あたりの巻数は、10ター
ンとなる。ここで、図4(b)のように、並列回路数を
4個として1直列4並列の結線として、1コイル部あた
りの巻数を40ターンとすることも可能であるが、並列
回路数を増やすと、各コイル抵抗のアンバランスの影響
を受け易く、それに伴い結線回路内に循環電流が流れる
ため、効率が低下することが考えられる。また、コイル
の端末を処理する本数が増えるため、作業工数が増える
要因ともなる。したがって、本発明は、少なくとも2個
以上(複数)のコイル部を連続して接続したコイル結線
とする。また、本発明は、ステータのコイル同士を接続
する渡り線に関するものであり、その他のロータ構造、
また、他の形式のモータ、発電機でも同様の効果があ
る。
【0015】図1に示したステータ2は、3相12スロ
ットの構成で示しており、1つの相のコイル群が90度
ピッチ毎に配置した実施例である。したがって、3相の
コイル群をUコイル群8a、Vコイル群8b、Wコイル
群8cとすると、30度毎にU、V、Wのコイル群が配
置されている。図4(a)に示したように、4直列Y結
線のとき、1相毎にコイル部が連続して巻線された構成
となる。
【0016】ここで、本発明は、図1、および図2に示
したように、ステータコア7の両端面部(エンドコイル
部)において、Uコイル群8aの渡り線9aを外径側
に、Wコイル群8cの渡り線9cを内径側に、Vコイル
群8bの渡り線9bをほぼコイル中央に配置している。
このように、各コイル群8a、8b、8cの渡り線9
a、9b、9cの立ち上がり位置をステータコアの端面
において各相毎に変えて、また、半径方向に分散した形
状とすることで、渡り線9a〜9c同士の干渉(交差)
を防止することができ、組立性を向上している。また、
相毎の渡り線9a〜9cが、ステータコアの端面におい
て半径方向に離間して配置されているため、相間絶縁を
廃止、または簡略化することが可能となる。また、本実
施例において、12スロットのコアで、各相のコイル部
が周方向を順に配置する構成について説明したが、この
コイル配置に限らず、例えば、図11および図12に示
すように同じ相の2つのコイル部が隣り合い、その隣に
別の相が配置される巻線仕様でも同様の効果が得られ
る。
【0017】次に、以上説明したように、本発明に係る
各相毎に、渡り線の立ち上がりを変える手段の一実施例
について図5、および図6を用いて説明する。図5に
は、各相の巻線順序を示した。図面下側が、ステータコ
ア内径側、上側がステータコア外径側を示す。この実施
例では、1コイル部10ターンでコイル部内の線の配置
が2層になる巻線を示した。図5(a)、(b)、
(c)は、それぞれ、巻き付け方向(例えば左巻き)を
同じに形成したUコイル群8a、Vコイル群8b、Wコ
イル群8cを示す。また、図中の丸数字は、巻線順序を
示す番号である。Uコイル群8aは、巻始点Psと、巻
終点Peを外径側としており、Wコイル群8cは、Uコ
イル群8aと反対に、巻始点Psと、巻終点Peを内径
側としている。また、Vコイル群8bは、巻始点Psを
外径側、巻終点Peを内径側としている。このように、
スロット内に位置する線の配置を制御して整列巻線する
ために、例えば1層目の巻線後、2層目の巻線を開始す
る前に、線の軌道を変える必要がある。そこで、図6
(a)、および図6(b)に示したように、1層目の端
部を押さえるとともに、次の巻線位置への線軌道のガイ
ドをするガイドブロック20を、図示しないアクチュエ
ータによって線上部に当てることで、選択的に線の軌道
を変えて所定の位置まで線を飛ばして巻線することがで
きる。なお、25は、巻枠における芯金ブロック、26
は、巻枠におけるツバブロックを示す。特に、1.2m
m以上の太線の場合は、巻線張力が大きく、巻線機のト
ラバースの制御のみでは、困難であるため、上記ガイド
ブロック20等による主の巻線とは別に駆動する機構に
よって、巻線軌道の制御が必要である。
【0018】次に、本発明に係るティース部を分割した
ステータコア、および、高占積率化を図る巻線方法につ
いての実施例を図7、および図8を用いて説明する。図
7(a)、(b)、(c)には、ティース部7bとコア
バック部7cに分割したステータコア(分割コア)の実
施例を示した。図7(a)は、ティース部とコアバック
部の打抜きレイアウト、図7(b)は、積層されたティ
ース部7b、コアバックブロック7d、図7(c)は、
分割コアの組み立て方法を示す。ティース部7bは、各
ティース毎分割されており、所定の積厚分、型内で打抜
き積層される。また、コアバック部7cは、円周方向で
6分割されたコアバックブロック7dを組み立てた構造
としている。即ち、所定枚数毎、型内で打抜き積層後、
コアバックブロック7dをレンガ状に組み立てることに
より、円環状にコアバック部7cが組み立てられる。こ
の分割方法により、コアの材料利用率が向上でき、一体
で打抜く方法に比べて、材料費を40〜60%低減する
ことができる。また、ティース部7bを分割した構成に
することにより、図7(c)に示したように、コア外部
で整列巻線したコイルをティース部7bに組み立てるこ
とができるため、巻線占積率を向上することができ、モ
ータの高効率、小形軽量化を図ることができる。
【0019】この巻線方法を、図8に示す。連続巻線用
巻枠24は、直列配置型であり、断面が平板状の芯金ブ
ロック25と、コイルをガイドするツバブロック26
と、ツバブロック26上に渡り線9の軌道を案内するガ
イドピン27からなり、これらを位置決めして、組み立
てた構成である。図10(b)に示すように、芯金ブロ
ック25の根本部分30と先端部分31とは、夫々回転
自在に支持される。さらに、芯金ブロック25の根本部
分に設けられた回転軸32は、図示されていない回転駆
動源に回転連結されて構成される。さらに、ツバブロッ
ク26は、図8および図10に示すように、芯金ブロッ
ク25に対して抜き差し可能にU字形状に形成される。
【0020】まず、巻線する前に、予め、スロット絶縁
部材12を芯金ブロック25にセットしておく。この絶
縁部材12は、後工程での断面加圧成形、コイル固着を
考慮して選択する必要があり、例えば、アラミド紙、エ
ンジニアリングプラスチック系材料、液晶ポリマー等
材料を用いて、その巻枠25に合わせた形状に製作した
ボビン形状として使用すると良い。また、耐熱性の樹脂
で成形したボビンでも良い。さらに、後工程の断面成形
工程において、絶縁材の絶縁特性の設計余裕度を大きく
するため、絶縁材の引っ張り強度7kg/mm2以上の
ものを選択すると、更に良い。また、モータの効率低下
の原因である銅損(コイルの抵抗と電流から生じるジュ
ール熱損)を減少するため、コイル群8a〜8cは、最
小の周長で巻線すべきであり、それを実現するために
も、芯金ブロック25のコア軸方向寸法Lmを、ステー
タ積み厚Lに巻線の最小曲げ半径を考慮し、組立のクリ
アランスを加えた最小値とすると良い。
【0021】更に、巻線する前に、U字形状のツバブロ
ック26の開放端を芯金ブロック25に差し込み、ツバ
ブロック26および芯金ブロック25に穿設されたピン
差し込み穴に、側方からピンを植設した部材26aを挿
入することにより、ツバブロック26を芯金ブロック2
5に固定する。
【0022】次に、巻線動作の概略を説明する。まず、
巻始点Psをツバブロック26上に配置したガイドピン
27にからげて固定後、図8に矢印で示すように、回転
駆動源による巻枠24の回転動作と電線を供給するノズ
ルの巻枠の軸心方向への走行とによって、ツバブロック
26の間に1コイル部毎、所定巻数の巻線を行う。その
巻線途中において、図5、および図6で説明したよう
に、所定数巻線後、ガイドブロック20を線に押し当て
ることで、次に巻線する線の位置を制御し、コイル部の
巻終点Peを所定の位置に配置する。1コイル部の巻線
が終わると隣のツバブロック26上のガイドピン27に
線をからげて、連続的に巻線を行う。
【0023】図9(a)、(b)、(c)に示したよう
に、コイル部間の渡り線をからげる位置とからげる方向
を変えること、及び連続巻線する順序を変えることで、
コイル群8a〜8cの巻始点Ps、巻終点Peの位置を
図5(a)、(b)、(c)で説明した位置に維持する
ことができる。図9(a)は、巻始点Psと巻終点Pe
を外径側としたUコイル群8aをについての巻線方法
を、図9(b)は、巻始点Psを外径側、巻終点Peを
内径側としたVコイル群8bの巻線方法を、図9(c)
は、巻始点Psと巻終点Peを内径側としたWコイル群
8cの巻線方法を示した。図9(a)、および(b)
は、巻き付け順序としては、矢印で示すように、上側か
ら下側に巻き付けていき、図9(c)は、巻き付け順序
としては、矢印で示すように、下側から上側に巻き付け
ていくことになる。
【0024】次に、巻線占積率の向上を図るために行う
成形固着工程について図10を用いて説明する。図10
(a)は、コイル断面成形の方法を示す斜視図、図10
(b)は、連続巻に対応した断面成形方法を示す。図
8、および図9に示す巻線方法で連続巻線したコイルの
両側面に加圧ブロック28をセットし、両側から加圧す
ることにより、コイル断面をツバブロック26と加圧ブ
ロック28に沿った断面に成形することができる。加圧
ユニット29は、コイルに対応して配設された加圧ブロ
ック28を取り付け、一括加圧成形できるように構成さ
れる。このとき、巻枠を成形型として兼用して使用して
いるため、前工程での整列巻線状態を維持している。さ
らに、図6で説明したように、コイルエンド部分で線の
交差を行っているので、成形部分において、線が交差す
ることは、ほとんど無く、線材の絶縁性は、劣化しな
い。また、加圧ブロック27のコイル接触面の傾斜角度
は、所定のスロット数に対応した角度としている。ま
た、成形後のスプリングバックを考慮した加圧量となる
型構成としている。加工圧力は例えば、コイルの構成
する導体を銅として、絶縁皮膜をポリアミドイミド、絶
縁1種の厚さで構成した導体径2.0〜2.6の線材を
用いる場合は、絶縁特性を劣化させないために、加工圧
力を、35kg/mm2以下に設定すると良い。
【0025】この断面成形によって、各相のコイル群毎
に、一連のコイル部の断面を加圧した状態のまま、一連
のコイル部を固着する。このとき、絶縁材を一緒に固着
しても良い。方法としては、線材を最外層に融着層を持
つ自己融着線として、巻線端部からの通電、または、ヒ
ータ等により、加熱することで、融着層を溶かしてコイ
ル部内の線同士を固着する。このように、整列巻線を維
持した状態で、断面成形および線同士の固着を行ってい
るため、整列性が崩れることなく高占積率化を実現で
き、さらに、渡り線9の立ち上がり位置Ps、Peを所
定の位置に固定することができる。
【0026】以上説明したように、各相毎に、立ち上が
り位置Ps、Peを所定の位置に固定した渡り線9で連
なった連続巻線コイル8が出来上がった段階で、ピンを
植設した部材26aを、ツバブロック26および芯金ブ
ロック25に穿設されたピン差し込み穴から抜くことに
よって、ツバブロック26を芯金ブロック25から抜く
ことが可能となる。そして、ツバブロック26を芯金ブ
ロック25から抜くと、ガイドピン27から外された渡
り線9を有する連続巻線コイル8が芯金ブロック25に
残ることになる。そこで、芯金ブロック25を抜くこと
によって、各相毎に、渡り線9を有する連続巻線コイル
8が完成することになる。この完成した各相毎の連続巻
線コイルを、図7で説明したティース部7bに挿入組立
した後、コアバック部7cに組み立てることで、巻線占
積率の高いステータを完成することができる。このティ
ース部7bに加圧成形した各相毎のコイル群(連続巻線
コイル)を組み立てるとき、連続したコイルの渡り線の
位置が各相のコイル群毎に異なるため、渡り線同士が干
渉(交差)することがない。
【0027】本実施例において、丸線を整列巻線後、ス
ロット内の断面成形を行う方式を説明したが、軸方向の
短縮を図るために、図10(b)に示す状態において、
コイルエンド側の成形を行ってもよい。また、丸線の巻
線に限らず、巻線前に成形した略平角状の線材、或いは
市販の平角線を利用することで、巻線占積率の向上を図
っても良い。また、本実施例において、ティース部を分
割した分割コアについて、組立方法を説明したが、一体
コアにおいて各相毎巻線順序を変えることで、各相の渡
り線が離間する位置に巻線しても良い。これにより、連
続巻線した渡り線部の絶縁処理作業の削減、絶縁部材の
材料費の低減ができる。次に、相毎の渡り線9の干渉を
防止した3相48スロットのステータの実施例につい
て、図11〜図13を用いて説明する。図11は、隣接
した2つのコイル部について図13(a)に示すもの
と図13(b)に示すものとを45度間隔で交互に8
組配置したU連続巻線コイル(Uコイル群)8’aと、
隣接した2つのコイル部について図13(a)に示すも
のと図13(c)に示すものとを45度間隔で交互
に8組配置したV連続巻線コイル(Vコイル群)8’b
と、隣接した2つのコイル部について図13(c)に示
すものと図13(d)に示すものとを45度間隔で
交互に8組配置したW連続巻線コイル(Wコイル群)
8’cとを、ステータに組み込んで構成される実施例を
示すものである。
【0028】図13(a)に示すものは、外径側を巻
始点Ps1にして内径側を巻終点Pe1とする右巻きコ
イル部80aと、内径側を巻始点Ps2にして外径側を
巻終点Pe2とする左巻きコイル部80bとを内径側の
渡り線81aで連続して形成される。なお、コイル部8
0aとコイル部80bとは、巻き方向が矢印で示す如
く、異なっている。図13(b)に示すものは、外径
側を巻始点Ps1にして内径側を巻終点Pe1とする左
巻きコイル部80cと、内径側を巻始点Ps2にして外
径側を巻終点Pe2とする右巻きコイル部80dとを内
径側の渡り線81bで連続して形成される。なお、コイ
ル部80cとコイル部80dとは、巻き方向が矢印で示
す如く、異なっている。図13(c)に示すものは、
内径側を巻始点Ps1にして外径側を巻終点Pe1とす
る左巻きコイル部80eと、外径側を巻始点Ps2にし
て内径側を巻終点Pe2とする右巻きコイル部80fと
を外径側の渡り線81cで連続して形成される。なお、
コイル部80eとコイル部80fとは、巻き方向が矢印
で示す如く、異なっている。図13(d)に示すもの
は、内径側を巻始点Ps1にして外径側を巻終点Pe1
とする右巻きコイル部80gと、外径側を巻始点Ps2
にして内径側を巻終点Pe2とする左巻きコイル部80
hを外径側の渡り線81dで連続して形成される。な
お、コイル部80gとコイル部80hとは、巻き方向が
矢印で示す如く、異なっている。
【0029】以上説明したステータに組み込まれたU連
続巻線コイル(Uコイル群)8’aにおける外径側に配
置された渡り線9’aと、W連続巻線コイル(Wコイル
群)8’cにおける内径側に配置した渡り線9’cとを
渡り線の長さを短くして干渉することなく配置すること
ができ、さらにV連続巻線コイル(Vコイル群)9’b
における渡り線9’bは、外径側と内径側との中間部に
おいて傾斜して配置される関係で、W連続巻線コイル
8’cにおける内径側に配置された渡り線9’cを少し
内側に押し込むことによって渡り線の長さを短くして干
渉するのを防止することができる。なお、NU,NW,
NVは、共通して結線され、図4に示す結線のコイルを
有するステータを構成することができる。
【0030】図12は、隣接した2つのコイル部につい
て図13(a)に示すものと図13(b)に示すもの
とを45度間隔で交互に8組配置したU連続巻線コイ
ル(Uコイル群)8’aと、隣接した2つのコイル部に
ついて図13(a)に示すものと図13(b)に示す
ものとを45度間隔で交互に8組配置したV連続巻線
コイル(Vコイル群)8”bと、隣接した2つのコイル
部について図13(c)に示すものと図13(d)に
示すものとを45度間隔で交互に8組配置したW連続
巻線コイル(Wコイル群)8’cとを、ステータに組み
込んで構成される実施例を示すものである。
【0031】図11と相違する点は、V連続巻線コイル
8”bにおいて渡り線9”bを外径側で接続したことに
ある。このようにV連続巻線コイル8”bにおける渡り
線9bを外径側で接続することにより、U連続巻線コイ
ル8’aの外径側に配置される渡り線9’aを少し外径
側に押し出すことによって、渡り線を短くして干渉する
のを防止することができる。特に、図12に示す実施例
の場合、図11に示す実施例に比べて、 U連続巻線コ
イル8’aの外径側に配置される渡り線9’aを少し外
径側に押し出すことが容易であるため、渡り線の干渉を
容易に実現することができる。なお、NU,NW,NV
は、共通して結線され、図4に示す結線のコイルを有す
るステータを構成することができる。
【0032】図16には、隣接する2つのコイル部につ
いて図13(a)に示す形態のものを45度の間隔で
順次配列したU連続巻線コイル、V連続巻線コイル、お
よびW連続巻線コイルをステータに挿着した比較例を示
す。図17には、隣接する2つのコイル部について図1
3(a)に示す形態のものと図13(b)に示す形態
のものを45度の間隔で交互に配列したU連続巻線コ
イル、V連続巻線コイル、およびW連続巻線コイルをス
テータに挿着した比較例を示す。このように、図16お
よび図17に示す比較例の場合は、 U連続巻線コイル
の渡り線と、V連続巻線コイルの渡り線と、W連続巻線
コイルの渡り線とが交差してしまうことが明らかであ
る。
【0033】しかしながら、図11および図12に示す
本発明の実施例では、 U連続巻線コイルの渡り線と、
V連続巻線コイルの渡り線と、W連続巻線コイルの渡り
線との干渉を渡り線の長さを短くして防止することが可
能となる。
【0034】次に、ステータに挿着された(組み込まれ
た)U巻線コイル8’a、V巻線コイル8’b、8”
b、およびW巻線コイル8’cの渡り線を一枚の結線板
90を用いて結線する実施例について、図14を用いて
説明する。図14には、図12に示すU巻線コイル8’
a、V巻線コイル8”b、およびW巻線コイル8’cが
組み込まれたステータにおいてステータコア7の両端面
部の各々に設けられる一枚の簡素化された結線板90を
示す。図11および図12に示すように、 U巻線コイ
ル8’a、V巻線コイル8’b、8”b、およびW巻線
コイル8’cを形成することにより、夫々のコイルの渡
り線は干渉しないので、図14に示すような簡素化され
た1層の配線パターン(導体パターン)を形成した一枚
の結線板60を用いて各相のコイル群毎のコイル部間を
結線することが可能となる。結線板90としては、絶縁
樹脂基板或いはセラミック基板91上に各コイル間を接
続する1層の導体パターン92を形成し、例えば基板9
1に穿設されたスルーホールを通して各導体パターン9
2と各コイルの電線とをはんだ付けや溶融接合やかしめ
等で接続する。そして、必要に応じて、基板91上に形
成された接続部も含めて導体パターンを絶縁物で被覆す
る。
【0035】なお、図11に示す実施例に対応する結線
板90の場合、渡り線9’cに対応するように基板91
上に形成する導体パターンを、ロータに接触しない範囲
内でコイルの内径端より多少内径側に張り出す必要があ
る。また、以上内転型モータのステータ巻線について
明した本発明に係る渡り線部において干渉を防止したU
連続巻線コイル、V連続巻線コイル、およびW連続巻線
コイルを図15に示すように、外転型モータのステータ
巻線として構成することも可能である。
【0036】以上説明した本発明に係る実施の形態によ
れば、ステータコアに少なくとも2相以上のコイル群を
備えたステータで構成したモータにおいて、コイル部の
端末の立ち上がり位置を各相のコイル群毎に変えること
で、各相のコイル群毎にコイル部同士を接続する位置が
径方向に分散され、各相の渡り線の干渉(交差)を防止
でき、これにより、渡り線及び結線部の小形化が可能と
なり、ステータ及びモータ全体の小形化を図ることがで
きる。また、その渡り線が、他相の渡り線と空間的に離
間して配置した構成とするため、相間絶縁が簡略化で
き、絶縁部材の低コスト化、工数低減を図ることができ
る。さらに、各渡り線が空間的に離間して配置している
ため、渡り線部の放熱性を向上することができる。
【0037】また、本発明に係る実施の形態によれば、
各相のコイル群毎に、特にステータコアに巻線されるコ
イル部のスロット内に位置する部分を成形し、そのコイ
ル部を、ティース部を分割したステータコアに組み込ん
だ構成とすることで、巻線占積率を向上でき、高出力
化、高効率、小形軽量化を図ることができる。また、各
相毎に渡り線の立ち上がり位置が異なるため、高占積率
コイルを組み立てる際、渡り線が干渉することがなく、
組立性が向上する。
【0038】以上、主に回転型モータについて、説明し
たが、これに限らず、図2に示したように、直線型モー
タ(リニアモータ)に適用しても同様の効果が得られ
る。また、発電機についても同様である。また、モータ
及び発電機は、セット製品のキーパーツであるため、本
発明を用いたセット製品の高効率、小形軽量化、低価格
化が実現できる。また、特に、高出力モータの搭載スペ
ースが小さく、導体断面積が大きなコイルを用いたステ
ータ巻線が必要となる電気自動車、ハイブリット車等に
おいて、効果が大きい。
【0039】
【発明の効果】本発明によれば、ステータコア等の両端
面部における渡り線部若しくは結線部(エンドコイル
部)を小型化若しくは簡素化することによって、巻線占
積率を向上させ、高出力化、高効率化、小形軽量化を図
った回転機を実現することができる効果を奏する。特
に、高出力モータの搭載スペースが小さく、導体断面積
(4.0mm2〜4.5mm2程度)が大きなコイルを用
いたステータ巻線が必要となる電気自動車、ハイブリッ
ト車等において、効果を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る回転型モータの一実施例を示すス
テータの平面図である。
【図2】本発明に係る直進型モータ(リニアモータ)の
一実施例を示すステータの斜視図である。
【図3】図1に示す回転型モータの概略構成図である。
【図4】図1に示すコイルの結線図の一実施例を示す説
明図である。
【図5】本発明に係る各相についての巻線順序を示す説
明図である。
【図6】本発明に係る巻線順序を変える方法を示す説明
図である。
【図7】本発明に係る分割コアの説明図である。
【図8】本発明に係る各相のコイル群(連続巻線コイ
ル)についての連続巻線方法を示す説明図である。
【図9】本発明に係る各相のコイル群についての巻線順
序を変えた連続巻線を示す説明図である。
【図10】一連のコイル部の圧力成形固着方法を示す説
明図である。
【図11】本発明に係る回転型モータにおける3相48
スロットのステータの第1の実施例を示す平面図であ
る。
【図12】本発明に係る回転型モータにおける3相48
スロットのステータの第2の実施例を示す平面図であ
る。
【図13】図11および図12に示す実施例に用いられ
る隣接した2つのコイル部についての4つの種類の巻線
方法を説明する図である。
【図14】本発明に係る図12に実施例に対応させた結
線板の一実施例を示す図である。
【図15】本発明に係る転型モータの一実施例を示す
ステータの平面図である。
【図16】本発明に係る回転型モータにおける3相48
スロットのステータの第1の比較例を示す平面図であ
る。
【図17】本発明に係る回転型モータにおける3相48
スロットのステータの第1の比較例を示す平面図であ
る。
【図18】従来のステータ構造を示す図である。
【図19】従来の他のステータ構造を示す図である。
【符号の説明】 1…モータ、2…ステータ、3…ロータ、4…フレー
ム、5…シャフト、6…軸受け、7…ステータコア、7
a…スロット、7b…ティース部、7c…コアバック
部、7d…コアバックブロック、8…コイル群、8a、
8’a…Uコイル群(U連続巻線コイル)、8b、8’
b、8”b…Vコイル群(V連続巻線コイル)、8c、
8’c…Wコイル群(W連続巻線コイル)、9a、9
b、9c、9’a、9’b、9’c、9”b…渡り線、
10…永久磁石、12…絶縁部材、20…ガイドブロッ
ク、24…直列配置型の巻枠(連続巻線用巻枠)、25
…芯金ブロック、26…ツバブロック、27…ガイドピ
ン、28…加圧ブロック、29…加圧ユニット、80a
〜80h…コイル部、81a〜81d…渡り線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石上 孝 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 渋川 末太郎 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 大原 光一郎 千葉県習志野市東習志野七丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器グループ内 Fターム(参考) 5H002 AA07 AB06 AB09 AC06 AE07 AE08 5H603 AA09 CA01 CA04 CA10 CB04 CB05 CB11 CB20 CB23 CB24 CC03 CC11 CC17 CD05 CE01 5H604 AA08 CC01 CC05 CC14 PC03 QB03 QB12 QC05 5H615 AA01 PP01 PP07 PP08 PP14 PP16 SS11 SS16 SS19

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ステータコアに複数相のコイル群を備えた
    ステータを有する回転機において、 各相のコイル群毎にコイル部の端末の立ち上がり位置を
    前記ステータコアの両端面部において異ならしめて前記
    各相のコイル群間において前記コイル部の端末が互いに
    交差しないように構成したことを特徴とする回転機。
  2. 【請求項2】ステータコアに複数相のコイル群を備えた
    ステータを有する回転機において、 前記各相のコイル群を複数のコイル部を渡り線で接続す
    ることによって構成し、前記各相のコイル群毎に前記渡
    り線におけるコイル部からの立ち上がり位置を前記ステ
    ータコアの両端面部において異ならしめて前記各相のコ
    イル群間において前記渡り線が互いに交差しないように
    構成したことを特徴とする回転機。
  3. 【請求項3】ステータコアに複数相のコイル群を備えた
    ステータを有する回転機において、 該各相のコイル群を複数のコイル部を渡り線で直列接続
    することによって構成し、前記各相のコイル群毎の前記
    渡り線を前記ステータコアの両端面部において互いに離
    間して配置して構成したことを特徴とする回転機。
  4. 【請求項4】請求項1〜3のいずれかに記載の回転機に
    おいて、前記ステータコアをティース部とコアバック部
    とからなる分割コアで構成したことを特徴とする回転
    機。
  5. 【請求項5】請求項4記載の回転機において、各相のコ
    イル群をティース部に組み込んで構成したことを特徴と
    する回転機。
  6. 【請求項6】請求項1〜4のいずれかに記載の回転機に
    おいて、各相のコイル群を、複数の集中巻線コイルで形
    成したことを特徴とする回転機。
  7. 【請求項7】請求項1〜4のいずれかに記載の回転機に
    おいて、各相のコイル群を、連続した複数の巻線コイル
    で形成したことを特徴とする回転機。
  8. 【請求項8】請求項1〜4のいずれかに記載の回転機に
    おいて、各相のコイル群を、加圧成形されて固着された
    複数のコイル部で形成したことを特徴とする回転機。
  9. 【請求項9】ステータコアに複数相のコイル群を備えた
    ステータを有する回転機において、 該各相のコイル群毎にコイル部の端末の立ち上がり位置
    を前記ステータコアの両端面部において異ならしめて構
    成し、前記ステータコアの両端面部において前記各相の
    コイル群毎のコイル部の端末と結線される導体パターン
    を形成した結線板を備えたことを特徴とする回転機。
  10. 【請求項10】ロータコアに複数相のコイル群を備えた
    ロータを有する回転機において、 該各相のコイル群毎にコイル部の端末の立ち上がり位置
    を前記ステータコアの両端面部において異ならしめて前
    記各相のコイル群間において前記コイル部の端末が互い
    に交差しないように構成したことを特徴とする回転機。
  11. 【請求項11】複数のコイル部を渡り線で連続して連ね
    た連続巻線コイル群を複数相について直列配置型の巻枠
    を用いて順次形成して取り外す製造工程と、 該製造工程において順次形成して取り外される複数相に
    ついての連続巻線コイル群を順次、各相の連続巻線コイ
    ル群毎に前記渡り線におけるコイル部からの立ち上がり
    位置をステータコアの両端面部において異ならしめて前
    記各相のコイル群間において前記渡り線が互いに交差し
    ないようにステータコアに組み込む組み込み工程とを有
    することを特徴とする回転機の製造方法。
  12. 【請求項12】複数のコイル部を端末で連続して連ねた
    連続巻線コイル群を複数相について直列配置型の巻枠を
    用いて順次形成して取り外す製造工程と、 該製造工程において順次形成して取り外される複数相に
    ついての連続巻線コイル群を順次、各相の連続巻線コイ
    ル群毎に前記端末におけるコイル部からの立ち上がり位
    置をステータコアの両端面部において異ならしめてステ
    ータコアに組み込み、前記ステータコアの両端面部にお
    いて前記組み込まれた各相のコイル群毎のコイル部の端
    末を導体パターンを形成した結線板で結線する組み込み
    工程とを有することを特徴とする回転機の製造方法。
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