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JP2002119001A - 集中巻電動機 - Google Patents

集中巻電動機

Info

Publication number
JP2002119001A
JP2002119001A JP2000304822A JP2000304822A JP2002119001A JP 2002119001 A JP2002119001 A JP 2002119001A JP 2000304822 A JP2000304822 A JP 2000304822A JP 2000304822 A JP2000304822 A JP 2000304822A JP 2002119001 A JP2002119001 A JP 2002119001A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
input
winding motor
coils
concentrated winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000304822A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichiro Fukumaru
健一郎 福丸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2000304822A priority Critical patent/JP2002119001A/ja
Publication of JP2002119001A publication Critical patent/JP2002119001A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステータに取り付けられた各相のコイルを2
個直列接続してなる2列を並列接続して結線する。 【解決手段】 集中巻モータ20のステータ28に取り
付けられた三相の合計12個のコイル30の取り付け端
部に円環状で4つの溝44を有するインシュレータ42
を配置し、インシュレータ42の4つの溝44にコイル
30を2個直列接続してなる2列を並列接続して各相を
形成すると共に素線が交差しないよう結線コイル50を
配置する。そして、結線コイル50の端部56をインシ
ュレータ42の外周側に15度の角度をもって均等に配
置し、コイル30のリード32に圧着端子62を用いて
結線する。また、結線コイル50の端部55を内周側に
120度の角度をもって均等に配置し、入出力端子60
に結線する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、集中巻電動機に関
し、詳しくは、ステータコアに取り付けられた複数のコ
イルを直列接続すると共に並列接続して各相結線する集
中巻電動機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の集中巻電動機としては、
各相の結線コイルを装着した平行な3つの溝を有する端
板を用いるものが提案されている(例えば特開平10−
248187号公報)。この集中巻電動機では、端板の
3つの溝に各相の入出力端子に接続された結線コイルを
装着し、同相の4個のコイルを各相の結線コイルと結線
することにより同相のコイルを並列接続している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た集中巻電動機では、同相のコイルのすべてを並列接続
する結線以外の結線を行なうことが困難である。同相の
コイルを直列接続すると共に並列接続する結線の場合、
例えば2個のコイルを直列接続し、その2列を並列接続
する結線の場合、各相のコイルに結線すると共に入出力
端子と接続する結線コイルとコイル同士を直列接続する
ための結線コイルとが必要となるから、単に入出力端子
に接続された結線コイルだけでは結線することができな
い。
【0004】本発明の集中巻電動機は、省スペースで同
相のコイルを直列接続すると共に並列接続して結線する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の集中巻電動機は、上述の目的を達成するために以
下の手段を採った。
【0006】本発明の集中巻電動機は、ステータコアに
取り付けられた複数のコイルを直列接続すると共に並列
接続して各相結線する集中巻電動機であって、前記ステ
ータコアに取り付けられた複数のコイルの取り付け端部
に配置され、平行な環状の複数の溝を有する環状部材
と、該環状部材の複数の溝に装着され、各相毎に前記複
数のコイルのうちの一部のコイルと結線すると共に入出
力端子に接続された入出力用結線コイルと、前記環状部
材の複数の溝に装着され、各相毎に前記複数のコイルの
うちの前記入出力結線コイルに接続されたコイルと該入
出力結線コイルに接続されていないコイルとを結線する
コイル用結線コイルとを備えることを要旨とする。
【0007】この本発明の集中巻電動機では、コイルと
結線すると共に入出力端子に接続された入出力用結線コ
イルと、この入出力結線コイルに接続されたコイルと入
出力結線コイルに接続されていないコイルとを結線する
コイル用結線コイルとを装着する複数の溝を有する環状
部材をステータコアに取り付けられた複数のコイルの取
り付け端部に配置することにより、同相のコイルを直列
接続すると共に並列接続して結線することができると共
に結線に必要なスペースを小さくすることができる。
【0008】こうした本発明の集中巻電動機において、
前記入出力用結線コイルと前記コイル用結線コイルの結
線部は、前記環状部材の外周側に均等に配置されてなる
ものとすることもできる。こうすれば、外周側で結線す
ることができるから、内周側で結線する場合に比して結
線を容易に行なうことができる。
【0009】また、本発明の集中巻電動機において、前
記入出力用結線コイルと前記コイル用結線コイルの結線
部は、圧着により前記複数のコイルとの結線を行なう圧
着端子により結線されてなるものとすることもできる。
こうすれば、容易に結線することができる。
【0010】さらに、本発明の集中巻電動機において、
前記入出力端子は、前記環状部材の内周側に各相が均等
に配置されてなるものとすることもできる。こうすれ
ば、電動機をバランスのよいものとすることができる。
【0011】あるいは、本発明の集中巻電動機におい
て、前記入出力端子は、前記環状部材の外周側の一箇所
に各相が集中して配置されてなるものとすることもでき
る。こすれば、一箇所から各相の入出力を行なうことが
できる。
【0012】また、本発明の集中巻電動機において、前
記環状部材は、短管状に形成されており、前記複数の溝
が外周面に形成されてなるものとすることもできる。こ
うすれば、結線に必要な電動機のロータの径方向のスペ
ースを小さくすることができる。
【0013】本発明の集中巻電動機において、前記環状
部材は、円環状に形成されており、前記複数の溝が径方
向に形成されてなるものとすることもできる。こうすれ
ば、結線に必要な電動機のロータの軸方向のスペースを
小さくすることができる。この態様の本発明の集中巻電
動機において、前記環状部材の外周部は所定の角度をも
ったテーパー部として形成され、前記環状部材の外周部
と整合可能な環状部材保持部が形成されてなるケースを
備えるものとすることもできる。こうすれば、環状部材
の保持をより確実に行なうことができる。
【0014】本発明の集中巻電動機において、前記環状
部材は、前記複数の溝に前記入出力用結線コイルおよび
前記コイル用結線コイルを装着したときに該入出力用結
線コイルおよび該コイル用結線コイルを保持するコイル
保持部を備えるものとすることもできる。こうすれば、
入出力用結線コイルやコイル用結線コイルが溝から離脱
するのを抑止することができる。
【0015】本発明の集中巻電動機において、前記入出
力用結線コイルと前記コイル用結線コイルは、前記複数
のコイルを形成した素線と略同一断面形状の素線により
形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、
入出力用結線コイルやコイル用結線コイルを異なる断面
形状の素線により形成する場合に比して電動機の小型化
を図ることができる。
【0016】また、本発明の集中巻電動機において、電
動機を2個のコイルを直列接続してなる2列を並列接続
してなる三相の集中巻電動機とし、前記環状部材は4つ
の溝を有し、前記入出力用結線コイルは各相毎に60度
の位置にある二つのコイルと結線されており、前記コイ
ル用結線コイルは各相毎に前記入出力用結線コイルに結
線されたコイルと60度の位置にある該入出力用結線コ
イルに結線されていないコイルとを結線する二つのコイ
ルであるものとすることもできる。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である
集中巻モータ20の構成の概略を示す構成図である。実
施例の集中モータ20は、PM型の同期電動機として構
成されており、図示するように、回転軸22に取り付け
られたロータ26と、ケース24に取り付け固定された
ステータ28と、ステータ28のティースに取り付けら
れた合計12個のコイル30と、各相のコイル30の取
り付け端部に配置され各相のコイル30を結線する結線
部40とを備える。12個のコイル30は、90度の角
度をもって均等に4個ずつステータ28に配置されてお
り、結線部60により2個直列接続された2列を並列接
続するように結線されて三相コイル(U相,V相,W
相)を形成している。なお、ロータ30やステータ40
は、一般的なPM型の同期電動機として構成されてお
り、本発明の中核をなさないから、これ以上の詳細な説
明を省略する。
【0018】結線部40は、円環状で径方向に平行な4
つの溝44が形成されたインシュレータ42と、この4
つの溝44に配置されコイル30と同一の素線により形
成された各相の結線コイル50と、結線コイル50に接
続された入出力端子60と、結線コイル50の結線端部
56とコイル30のリード32とを圧着して結線する圧
着端子62とから構成されている。
【0019】図2はインシュレータ42の溝44が形成
された面を示す平面図であり、図3はインシュレータ4
2の一断面を示す断面図である。インシュレータ42
は、図示するように、径方向に平行に4つの溝44が形
成されており、各溝44の所々には、結線コイル50の
抜け出しを防止する保持爪46が形成されている。イン
シュレータ42の内周側は、傾斜のついたテーパー部4
8として形成されており、ケース24のインシュレータ
42の保持部25に形成された傾斜と整合するようにな
っている。この結果、インシュレータ42はケース24
の保持部25にいわゆるガタを生じることなく取り付け
られる。
【0020】図4はインシュレータ42の各溝44に結
線コイル50を取り付けたときの状態を示す説明図であ
り、図5は結線コイル50の結線状態を示す説明図であ
り、図6は結線コイル50による12個のコイル30の
結線状態を模式的に示す説明図である。図中、U1〜U
4はU相のコイル、V1〜V4はV相のコイル、W1〜
W4はW相のコイルを示す。また、U1A,U1Bなど
のコイルを示すU1の後の記号A,Bは、そのコイルの
巻端を示す。結線コイル50は、図5に示すように、相
毎に入出力端子60と結線されると共にコイル30のリ
ード32に結線される入出力端子用コイル52U,52
V,52Wと、相毎にコイル30間を結線するコイル用
結線コイル53U,53V,53Wと、相間のコイルを
結線する相間結線コイル54とに分別され、インシュレ
ータ42に形成された4個の溝44に交差することなく
配置されている。図4および図5に示すように、入出力
端子用コイル52U,52V,52Wの入出力端子60
に結線される端部55U,55V,55Wは、120度
をもって均等に内周側に配置されて入出力端子60に結
線されており、入出力端子用コイル52U,52V,5
2Wやコイル用結線コイル53U,53V,53W,相
間結線コイル54のコイル30に結線される端部56
U,56V,56Wは、15度をもって均等に外周側に
配置されて圧着端子62により、図6の模式図に示すよ
うに各相が2個直列接続されてなる2列を並列接続して
構成されるようにコイル30のリード32と結線されて
いる。
【0021】以上説明した実施例の集中巻モータ20に
よれば、12個のコイル30を各相毎に2個直列接続し
てなる2列を並列接続する結線コイル50を交差するこ
となくインシュレータ42の4個の溝44に配置するこ
とができる。この結果、集中巻モータ20の小型化を図
ることができる。また、インシュレータ42の内周側に
ケース24の保持部25の傾斜に整合するテーパー部4
8を形成したから、インシュレータ42をいわゆるガタ
を生じることなく保持することができる。更に、結線コ
イル50の各相の入出力端子60を120度の角度をも
って均等に内周側に配置することにより、集中巻モータ
20をバランスのよいものとすることができる。特にス
テータ28が回転するタイプのモータとして構成したと
きには好適なものとなる。また、結線コイル50の端部
56U,56V,56Wを外周側に均等に配置してコイ
ル30のリード32と圧着端子62を用いて結線するか
ら、結線を容易に行なうことができ、集中巻モータ20
の組み付け性を向上させることができる。
【0022】実施例の集中巻モータ20では、結線コイ
ル50をコイル30と同一の素線により形成するものと
したが、異なる素線により形成するものとしてもかまわ
ない。また、実施例の集中巻モータ20では、結線コイ
ル50の端部56U,56V,56Wとコイル30のリ
ード32とを圧着端子62により結線するものとした
が、圧着端子62を用いずに結線するものとしても差し
支えない。さらに、実施例の集中巻モータ20では、イ
ンシュレータ42の内周面にテーパー部48を形成した
が、テーパー部48を形成しないものとしてもかまわな
い。あるいは、実施例の集中巻モータ20では、インシ
ュレータ42の各溝44の所々に結線コイル50を保持
する保持爪46を形成したが、溝44による保持が十分
であるときには保持爪46を形成しないものとしてもよ
い。
【0023】実施例の集中巻モータ20では、インシュ
レータ42を円環状とし、4個の溝44を径方向に平行
に形成したが、インシュレータを短管状とし、外周面に
4個の溝を平行に形成するものとしてもよい。図7に変
形例のインシュレータ42Bを備える集中巻モータ20
Bの一部の断面を示す。図示するように、短管状のイン
シュレータ42Bの外周面には4個の溝44Bが形成さ
れており、実施例の集中巻モータ20と同様に結線コイ
ル50が配置されてコイル30が結線されている。この
ようにインシュレータを短管状に形成するか、実施例の
集中巻モータ20のように円環状に形成するかは設計事
項により任意に定めればよい。
【0024】実施例の集中巻モータ20では、各相の入
出力端子用コイル52U,52V,52Wの端部55
U,55V,55Wを120度の角度をもって均等に内
周側に配置したが、図8に例示する変形例の結線状態図
に示すように、外周側の一箇所に配置するものとしても
よい。こうすれば、三相の入出力端子と外部からの電力
ラインとの接続を容易に行なうことができる。
【0025】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例である集中巻モータ20の
構成の概略を示す構成図である。
【図2】 インシュレータ42の溝44が形成された面
を示す平面図である。
【図3】 インシュレータ42の一断面を示す断面図で
ある。
【図4】 インシュレータ42の各溝44に結線コイル
50を取り付けたときの状態を示す説明図である。
【図5】 結線コイル50の結線状態を示す説明図であ
る。
【図6】 結線コイル50による12個のコイル30の
結線状態を模式的に示す説明図である。
【図7】 変形例のインシュレータ42Bを備える集中
巻モータ20Bの一部の構成を示す構成図である。
【図8】 結線コイル50の結線状態の変形例を示す説
明図である。
【符号の説明】
20,20B 集中巻モータ、22 回転軸、24 ケ
ース、25 保持部、26 ロータ、28 ステータ、
30 コイル、32 リード、40 結線部、42,4
2B インシュレータ、44,44B 溝、46 保持
爪、48 テーパー部、50 結線コイル、52U,5
2V,52W 入出力端子用コイル、53U,53V,
53W コイル用結線コイル、54 相間結線コイル、
55U,55V,55W,56U,56V,56W 端
部、60 入出力端子、62 圧着端子、U1〜U4
U相コイル、V1〜V4 V相コイル、W1〜W4 W
相コイル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H603 AA09 BB01 BB09 BB12 CA01 CA05 CB03 CB04 CB12 CB19 CB20 CC03 CC17 CE02 5H604 AA08 BB01 BB10 BB14 CC01 CC05 CC13 QA08 QB03 QB14 QB16 5H621 BB10 GB14 JK07

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステータコアに取り付けられた複数のコ
    イルを直列接続すると共に並列接続して各相結線する集
    中巻電動機であって、 前記ステータコアに取り付けられた複数のコイルの取り
    付け端部に配置され、平行な環状の複数の溝を有する環
    状部材と、 該環状部材の複数の溝に装着され、各相毎に前記複数の
    コイルのうちの一部のコイルと結線すると共に入出力端
    子に接続された入出力用結線コイルと、 前記環状部材の複数の溝に装着され、各相毎に前記複数
    のコイルのうちの前記入出力結線コイルに接続されたコ
    イルと該入出力結線コイルに接続されていないコイルと
    を結線するコイル用結線コイルとを備える集中巻電動
    機。
  2. 【請求項2】 前記入出力用結線コイルと前記コイル用
    結線コイルの結線部は、前記環状部材の外周側に均等に
    配置されてなる請求項1記載の集中巻電動機。
  3. 【請求項3】 前記入出力用結線コイルと前記コイル用
    結線コイルの結線部は、圧着により前記複数のコイルと
    の結線を行なう圧着端子により結線されてなる請求項1
    または2記載の集中巻電動機。
  4. 【請求項4】 前記入出力端子は、前記環状部材の内周
    側に各相が均等に配置されてなる請求項1ないし3いず
    れか記載の集中巻電動機。
  5. 【請求項5】 前記入出力端子は、前記環状部材の外周
    側の一箇所に各相が集中して配置されてなる請求項1な
    いし3いずれか記載の集中巻電動機。
  6. 【請求項6】 前記環状部材は、短管状に形成されてお
    り、前記複数の溝が外周面に形成されてなる請求項1な
    いし5いずれか記載の集中巻電動機。
  7. 【請求項7】 前記環状部材は、円環状に形成されてお
    り、前記複数の溝が径方向に形成されてなる請求項1な
    いし5いずれか記載の集中巻電動機。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の集中巻電動機であって、 前記環状部材の外周部は、所定の角度をもったテーパー
    部として形成され、 前記環状部材の外周部と整合可能な環状部材保持部が形
    成されてなるケースを備える集中巻電動機。
  9. 【請求項9】 前記環状部材は、前記複数の溝に前記入
    出力用結線コイルおよび前記コイル用結線コイルを装着
    したときに該入出力用結線コイルおよび該コイル用結線
    コイルを保持するコイル保持部を備える請求項1ないし
    8いずれか記載の集中巻電動機。
  10. 【請求項10】 前記入出力用結線コイルと前記コイル
    用結線コイルは、前記複数のコイルを形成した素線と略
    同一断面形状の素線により形成されてなる請求項1ない
    し9いずれか記載の集中巻電動機。
  11. 【請求項11】 2個のコイルを直列接続してなる2列
    を並列接続してなる請求項1ないし10いずれか記載の
    三相の集中巻電動機であって、 前記環状部材は、4つの溝を有し、 前記入出力用結線コイルは、各相毎に60度の位置にあ
    る二つのコイルと結線されており、 前記コイル用結線コイルは、各相毎に前記入出力用結線
    コイルに結線されたコイルと60度の位置にある該入出
    力用結線コイルに結線されていないコイルとを結線する
    二つのコイルである集中巻電動機。
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