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JP2024044240A - Stator, rotating electric machine, and stator winding method - Google Patents

Stator, rotating electric machine, and stator winding method Download PDF

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JP2024044240A
JP2024044240A JP2022149653A JP2022149653A JP2024044240A JP 2024044240 A JP2024044240 A JP 2024044240A JP 2022149653 A JP2022149653 A JP 2022149653A JP 2022149653 A JP2022149653 A JP 2022149653A JP 2024044240 A JP2024044240 A JP 2024044240A
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JP
Japan
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electric wire
stator
insulator
winding
coil
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Application number
JP2022149653A
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Japanese (ja)
Inventor
旭 韓
Xu Han
銘倩 熊
Mingqian Xiong
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

【課題】コストを抑制するとともに、占積率の高いコイルを形成できる固定子、回転電機、および、巻線方法を提供する。【解決手段】インシュレータ1の外鍔1OUTは、軸方向上面からティース端面被覆部1T上面までの周方向の異なる位置に、コイル5を形成する電線60を導入する導入口1Aおよび導出する導出口1Bを備え、コイル5は、電線60として第1電線から第N電線(Nは、2以上の整数)までを有し、第1電線から第N電線までのすべてが、導入口1Aから導入され導出口1Bから導出されて巻回され、固定子コア3の外側にて第1電線から第N電線までが並列接続されたパラ巻線であって、第1電線から第2電線までは順番に、インシュレータ1の外周の内側から外周の外側に巻回され形成されたものである。【選択図】図11[Problem] To provide a stator, a rotating electric machine, and a winding method that can suppress costs and form a coil with a high space factor. [Solution] An outer flange 1OUT of an insulator 1 has inlet 1A for introducing and outlet 1B for leading out electric wires 60 forming a coil 5 at different circumferential positions from the axial upper surface to the upper surface of a tooth end surface covering portion 1T, and the coil 5 has a first electric wire to an Nth electric wire (N is an integer of 2 or more) as electric wires 60, and all of the first electric wire to the Nth electric wire are introduced from inlet 1A and led out from outlet 1B and wound, forming a parallel winding in which the first electric wire to the Nth electric wire are connected in parallel on the outside of a stator core 3, and the first electric wire to the Nth electric wire are wound in order from the inside of the outer periphery of the insulator 1 to the outside of the outer periphery. [Selected Figure] Fig. 11

Description

本願は、固定子、回転電機、および、固定子の巻線方法に関するものである。 This application relates to a stator, a rotating electric machine, and a stator winding method.

近年、モータ技術が発展し、高出力、高回転速度モータの需要が増えている。定電圧の電源を利用する場合、大電流を流すことによって大きな駆動力が得られる。大電流を流すには、コイルを構成する電線の断面積を大きくしなければならない。しかし、周波数が高くなると、表皮効果によって、電流が電線の表面にしか流れない。そこで、太い電線を分けて、複数の細い電線を用いてパラ巻線を形成することで上記問題を解決できる。このような対応を行っても、電線の径が大きい場合、巻線操作、或いはステータコアへのコイル挿入操作が困難となる。 In recent years, motor technology has developed, and the demand for high-output, high-rotation-speed motors is increasing. When using a constant-voltage power source, a large driving force can be obtained by passing a large current. To pass a large current, the cross-sectional area of the wire that makes up the coil must be large. However, when the frequency becomes high, the skin effect causes the current to flow only on the surface of the wire. Therefore, the above problem can be solved by dividing the thick wire and forming a parallel winding using multiple thin wires. Even if this is done, if the diameter of the wire is large, it becomes difficult to wind the wire or insert the coil into the stator core.

また、複数の細い電線を用いてパラ巻線を形成するため、複数本の電線に対応する複数のボビンが配置され、同時に複数の電線を提供することになる。そこで、従来の並列巻き技術では、多くの本数の電線の利用は困難であり、パラ巻線の電線の本数が3本以下になるものが多い(例えば、特許文献1参照)。 Moreover, since a para-winding is formed using a plurality of thin electric wires, a plurality of bobbins corresponding to a plurality of electric wires are arranged, and a plurality of electric wires are provided at the same time. Therefore, in the conventional parallel winding technique, it is difficult to use a large number of electric wires, and in many cases, the number of electric wires in the parallel winding is three or less (see, for example, Patent Document 1).

特許5321983号公報Patent No. 5321983

従来の固定子、回転電機、および、固定子の巻線方法は、複数本の電線をパラ巻線(並列巻線)で巻き付ける巻線装置を用いているため、電線を巻く位置が移動してしまい、干渉などが生じる。その結果、電線間の隙間が大きくなり、コイルの占積率が低下するという問題点があった。また、複数本の電線を同時に並列巻きすると、導入線と上層の電線とが干渉し、巻き付けた電線が膨れ、コイルの占積率が低下するという問題点があった。また、複数のボビンを配置するため、工程内にボビンの置き場のレイアウトを大きく確保する必要があり、コストが増加するという問題点があった。また、ボビンを交換するとき、複数のボビンを同時に交換する必要があり、ライン停止時間が長くなり、コストが増加するという問題点があった。 Conventional winding methods for stators, rotating electric machines, and stators use winding devices that wind multiple wires in parallel windings, so the winding positions of the wires are moved. Otherwise, interference may occur. As a result, there was a problem in that the gap between the wires became large and the space factor of the coil decreased. Furthermore, when a plurality of electric wires are wound in parallel at the same time, there is a problem in that the lead-in wire and the upper layer electric wire interfere, the wound electric wire swells, and the space factor of the coil decreases. Furthermore, since a plurality of bobbins are arranged, it is necessary to secure a large layout for storing the bobbins in the process, which poses a problem of increased costs. Furthermore, when replacing the bobbins, it is necessary to replace a plurality of bobbins at the same time, resulting in longer line stop times and increased costs.

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、コストを抑制するとともに、占積率の高いコイルを形成できる固定子、回転電機、および、固定子の巻線方法を提供することを目的とする。 This application discloses technology to solve the problems described above, and aims to provide a stator, a rotating electric machine, and a stator winding method that can reduce costs and form coils with a high space factor.

本願に開示される固定子は、
固定子コアに電気的に絶縁するインシュレータを介して形成されたコイルを有するコイル巻装体が、周方向に複数個環状に配置された固定子であって、
前記インシュレータは、前記固定子コアのティース部の軸方向の端部を覆うティース端部被覆部と、
前記ティース端部被覆部の径方向外側端部に接続され、前記固定子コアのヨーク部の軸方向の端部を覆いかつ軸方向上方に立ち上がる外鍔とを有し、
前記外鍔は、軸方向上面から前記ティース端面被覆部上面までの周方向の異なる位置に、前記コイルを形成する電線を導入する導入口および前記電線を導出する導出口を備え、
前記コイルは、前記電線として第1電線から第N電線(Nは、2以上の整数)までを有し、前記第1電線から前記第N電線までのすべてが、前記導入口から導入され前記導出口から導出されて巻回され、前記固定子コアの外側にて前記第1電線から前記第N電線までが並列接続されたパラ巻線であって、
前記第1電線から第2電線までは順番に、前記インシュレータの外周の内側から外周の外側に巻回され形成されたものである。
また、本願に開示される回転電機は、
上記記載の固定子と、
前記固定子に空隙を介して対向し回転自在に配置された回転子とを備えたものである。
また、本願に開示される固定子の巻線方法は、
上記記載の固定子の巻線方法であって、
1本の前記電線を、前記インシュレータの前記導入口から導入して巻回した後、前記インシュレータの前記導出口から前記固定子コアの外側に導出し、導出した前記電線を前記固定子コアの外側に設置された固定部に固定する工程を、連続した1本の前記電線にてN回繰り返すものである。
The stator disclosed in this application is
A stator in which a plurality of coil wrapping bodies each having a coil formed on a stator core via an insulator for electrically insulating the stator core are arranged annularly in the circumferential direction,
The insulator includes a tooth end covering portion that covers an axial end of the tooth portion of the stator core;
an outer flange that is connected to the radially outer end of the tooth end covering part, covers the axial end of the yoke part of the stator core, and rises upward in the axial direction;
The outer flange includes an inlet for introducing the electric wire forming the coil and an outlet for leading out the electric wire at different positions in the circumferential direction from the upper surface in the axial direction to the upper surface of the tooth end surface covering part,
The coil has a first electric wire to an Nth electric wire (N is an integer of 2 or more) as the electric wires, and all of the first electric wire to the Nth electric wire are introduced from the introduction port and are connected to the conductor. A para-winding wire led out from the outlet and wound, in which the first electric wire to the Nth electric wire are connected in parallel on the outside of the stator core,
The first to second electric wires are wound in order from the inside of the outer periphery of the insulator to the outside of the outer periphery.
Furthermore, the rotating electrical machine disclosed in this application is
The stator described above,
The rotor is rotatably disposed opposite the stator with a gap therebetween.
Furthermore, the stator winding method disclosed in this application includes:
The stator winding method described above,
One electric wire is introduced from the inlet of the insulator and wound, and then led out from the outlet of the insulator to the outside of the stator core. The process of fixing the electric wire to the fixing part installed in the electric wire is repeated N times using one continuous electric wire.

本願に開示される固定子、回転電機、および、固定子の巻線方法によれば、
コストを抑制するとともに、占積率の高いコイルが形成できる。
According to the stator, rotating electric machine, and stator winding method disclosed in the present application,
This reduces costs and enables the production of coils with a high space factor.

実施の形態1による固定子のコイル巻装体の構成を示す斜視図である。2 is a perspective view showing a configuration of a coil winding body of a stator according to the first embodiment; FIG. 図1に示した固定子のコイル巻装体のコイル形成前の構成を示す分解斜視図である。2 is an exploded perspective view showing the configuration of the coil winding body of the stator shown in FIG. 1 before the coils are formed. FIG. 図1に示したコイル巻装体を用いた固定子にて構成される回転電機の構成を示す斜視図である。2 is a perspective view showing the configuration of a rotating electric machine including a stator using the coil winding body shown in FIG. 1 . 図1に示した固定子のコイル巻装体の軸方向の一方の第1インシュレータの構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of one first insulator in the axial direction of the coil-wound body of the stator shown in FIG. 1; 図1に示した固定子のコイル巻装体の軸方向の他方の第2インシュレータの構成を示す斜視図である。2 is a perspective view showing a configuration of a second insulator on the other side in the axial direction of the coil winding body of the stator shown in FIG. 1 . 図1に示した固定子のコイル巻装体の巻線方法を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a method of winding the coil winding body of the stator shown in FIG. 1; 図1に示した固定子のコイル巻装体の巻線方法を示す斜視図である。2 is a perspective view showing a method of winding the coil winding body of the stator shown in FIG. 1; FIG. 図1に示した固定子のコイル巻装体の巻線方法を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a method of winding the coil winding body of the stator shown in FIG. 1; 図1に示した固定子のコイル巻装体の巻線方法を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a method of winding the coil winding body of the stator shown in FIG. 1; 図1に示した固定子のコイル巻装体の巻線方法を示す斜視図である。2 is a perspective view showing a method of winding the coil winding body of the stator shown in FIG. 1; FIG. 図1に示した固定子のコイル巻装体の巻線方法を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a method of winding the coil winding body of the stator shown in FIG. 1; 図1に示した固定子のコイル巻装体の巻線方法を示す斜視図である。2 is a perspective view showing a method of winding the coil winding body of the stator shown in FIG. 1; FIG. 図1に示した固定子のコイル巻装体の巻線方法を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a method of winding the coil winding body of the stator shown in FIG. 1; 図1に示した固定子のコイル巻装体の巻線方法に用いられる巻線装置の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a winding device used in the method of winding the coil winding body of the stator shown in FIG. 1; 図1に示した固定子のコイル巻装体の巻線方法を説明するフローチャートである。2 is a flowchart illustrating a method for winding the coil winding body of the stator shown in FIG. 1 .

以下、実施の形態による固定子、回転電機、および、固定子の巻線方法を、図を用いて説明する。本明細書で、特に断り無く「軸方向」、「周方向」、「径方向」というときは、それぞれ、固定子の「軸方向」、「周方向」、「径方向」をいうものとする。また、特に断り無く「上」、「下」というときは、基準となる場所において、軸方向に垂直な面を想定し、その面を境界として固定子の中心点が含まれる側を「下」、その反対を「上」とする。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A stator, a rotating electric machine, and a stator winding method according to embodiments will be described below with reference to the drawings. In this specification, unless otherwise specified, "axial direction," "circumferential direction," and "radial direction" refer to the "axial direction," "circumferential direction," and "radial direction" of the stator, respectively. . Also, unless otherwise specified, when referring to "upper" or "lower", we assume a plane perpendicular to the axial direction at a reference location, and "lower" refers to the side that includes the center point of the stator with that plane as the boundary. , the opposite is called "upper".

実施の形態1.
図1は、実施の形態1による固定子のコイル巻装体の構成を示す斜視図である。図2は、図1に示したコイル巻装体のコイル形成前の構成を示す分解斜視図である。図3は、図1に示したコイル巻装体を用いた固定子にて構成される回転電機の構成を示す斜視図である。図4は、図1に示したコイル巻装体の軸方向の一方の第1インシュレータの構成を示す斜視図である。
Embodiment 1.
Fig. 1 is a perspective view showing the configuration of a coil winding body of a stator according to embodiment 1. Fig. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the coil winding body shown in Fig. 1 before the coil is formed. Fig. 3 is a perspective view showing the configuration of a rotating electric machine formed by a stator using the coil winding body shown in Fig. 1. Fig. 4 is a perspective view showing the configuration of one first insulator in the axial direction of the coil winding body shown in Fig. 1.

図5は、図1に示したコイル巻装体の軸方向の他方の第2インシュレータの構成を示す斜視図である。図6~図10、および図12、図13は、図1に示した固定子のコイル巻装体の巻線方法を示す斜視図である。図11は、図1に示した固定子のコイル巻装体の巻線方法を示す平面図である。図14は、図1に示した固定子のコイル巻装体の巻線方法に用いられる巻線装置の構成を示す図である。図15は、図1に示したコイル巻装体の巻線方法を説明するフローチャートである。 Figure 5 is a perspective view showing the configuration of the other second insulator in the axial direction of the coil winding body shown in Figure 1. Figures 6 to 10, 12 and 13 are perspective views showing a winding method for the stator coil winding body shown in Figure 1. Figure 11 is a plan view showing a winding method for the stator coil winding body shown in Figure 1. Figure 14 is a diagram showing the configuration of a winding device used in the winding method for the stator coil winding body shown in Figure 1. Figure 15 is a flowchart explaining the winding method for the coil winding body shown in Figure 1.

図3に示すように、回転電機100は、固定子10と、固定子10の内周側に空隙を介して対向し回転自在に配置された回転子11とを備える。固定子10は、複数のコイル巻装体4が周方向に環状に配置され形成される。 As shown in FIG. 3, the rotating electrical machine 100 includes a stator 10 and a rotor 11 that is rotatably disposed opposite to the inner circumferential side of the stator 10 with a gap in between. The stator 10 is formed by a plurality of coil winding bodies 4 arranged in a ring shape in the circumferential direction.

固定子10を形成するコイル巻装体4は、図1に示すように、第1インシュレータ1、第2インシュレータ2、固定子コア3、およびコイル5を備える。固定子コア3は、磁性板材を軸方向に複数枚積層して形成される。第1インシュレータ1および第2インシュレータ2は、固定子コア3とコイル5とを電気的に絶縁するものである。コイル5は電線60(図6参照)が巻回され形成される。コイル5の構成の詳細は後述する。 The coil winding body 4 forming the stator 10 includes a first insulator 1, a second insulator 2, a stator core 3, and a coil 5, as shown in FIG. The stator core 3 is formed by laminating a plurality of magnetic plates in the axial direction. The first insulator 1 and the second insulator 2 electrically insulate the stator core 3 and the coil 5. The coil 5 is formed by winding an electric wire 60 (see FIG. 6). Details of the configuration of the coil 5 will be described later.

図2に示すように、固定子コア3は、周方向に延びるヨーク部3Aと、このヨーク部3Aから径方向内側に突出するティース部3Bと、ティース部3Bの径方向の内側先端から周方向両側に突出するシュー部3Cとを備えている。ヨーク部3A、ティース部3Bおよびシュー部3Cにて囲まれた領域がコイル5を設置するためのスロット部3Sである。 As shown in FIG. 2, the stator core 3 has a yoke portion 3A extending in the circumferential direction, teeth portions 3B protruding radially inward from the yoke portion 3A, and shoe portions 3C protruding on both sides in the circumferential direction from the radially inner tips of the teeth portions 3B. The area surrounded by the yoke portion 3A, teeth portions 3B, and shoe portions 3C is the slot portion 3S for installing the coil 5.

図4に示すように、第1インシュレータ1は、ティース端部被覆部1T、外鍔1OUT、内鍔1INと、スロット被覆部1S、面取部1Fとを備える。図5に示すように、第2インシュレータ2は、ティース端部被覆部2T、外鍔2OUT、内鍔2INと、スロット被覆部2S、面取部2Fとを備える。 As shown in FIG. 4, the first insulator 1 has a tooth end covering portion 1T, an outer flange 1OUT, an inner flange 1IN, a slot covering portion 1S, and a chamfered portion 1F. As shown in FIG. 5, the second insulator 2 has a tooth end covering portion 2T, an outer flange 2OUT, an inner flange 2IN, a slot covering portion 2S, and a chamfered portion 2F.

図4および図5に示すように、ティース端部被覆部1T、2Tは、ティース部3Bの軸方向の端部を覆う部分である。ティース端部被覆部1T、2Tの周方向の角には、周方向の断面が円弧形状である面取部1F、2Fを設けている。電線60(図6参照)を用い、並列巻きでコイル5を形成する際に、電線60を面取部1F、2Fに円滑に巻くことができる。ただし、面取部1F、2Fの曲率は、必ずしも固定ではない、使用する電線60の径W3によって、曲率を設定すればよい。 As shown in FIGS. 4 and 5, the tooth end covering parts 1T and 2T are parts that cover the ends of the tooth part 3B in the axial direction. Chamfered portions 1F and 2F having circular arc cross sections in the circumferential direction are provided at circumferential corners of the tooth end covering portions 1T and 2T. When forming the coil 5 by winding in parallel using the electric wire 60 (see FIG. 6), the electric wire 60 can be smoothly wound around the chamfered portions 1F and 2F. However, the curvature of the chamfered portions 1F and 2F is not necessarily fixed, and may be set depending on the diameter W3 of the electric wire 60 used.

外鍔1OUT、2OUTは、ティース端部被覆部1T、2Tの径方向外側端部に接続され、ヨーク部3Aの軸方向端部を覆いかつ軸方向上方または軸方向下方に立ち上がり形成される。内鍔1IN、2INは、ティース端部被覆部1T、2Tの径方向内側端部に接続され、ティース部3Bの径方向内側端部の軸方向端部と、シュー部3Cの軸方向端部とを覆いかつ軸方向上方または軸方向下方に立ち上がり形成される。 The outer flanges 1OUT and 2OUT are connected to the radially outer ends of the tooth end covering parts 1T and 2T, cover the axial end of the yoke part 3A, and rise axially upward or downward. The inner flanges 1IN and 2IN are connected to the radially inner ends of the tooth end covering parts 1T and 2T, cover the axial end of the radially inner end of the tooth part 3B and the axial end of the shoe part 3C, and rise axially upward or downward.

スロット被覆部1S、2Sは、固定子コア3のヨーク部3Aの径方向内側の面と、ティース部3Bの周方向側面と、シュー部3Cの径方向外側の面とを覆う。スロット被覆部1S、2Sの軸方向の長さは、コイル5が巻回されるスロット部3Sの側面全体を覆うため、それぞれ、固定子コア3の軸方向の長さの1/2とする。スロット被覆部1S、2Sの厚さ(固定子コア3と、コイル5との距離に相当)は、適用する電圧値によって適宜設定されるが、ここでは0.5mmに設定する例を示す。ただし、スロット被覆部1S、2Sの厚さは必ずしも0.5mmではなく、電圧値と絶縁材料とによって、必要最小限の厚みを取ればよい。 The slot covering parts 1S and 2S cover the radially inner surface of the yoke part 3A of the stator core 3, the circumferential side surface of the teeth part 3B, and the radially outer surface of the shoe part 3C. The axial length of the slot covering parts 1S and 2S is set to 1/2 the axial length of the stator core 3 in order to cover the entire side surface of the slot part 3S around which the coil 5 is wound. The thickness of the slot covering parts 1S and 2S (corresponding to the distance between the stator core 3 and the coil 5) is set appropriately depending on the applied voltage value, but here an example is shown in which it is set to 0.5 mm. However, the thickness of the slot covering parts 1S and 2S is not necessarily 0.5 mm, and the minimum thickness required may be taken depending on the voltage value and the insulating material.

次に、第1インシュレータ1、第2インシュレータ2のうち、第1インシュレータ1に必須となる構成について説明する。図4に示すように、外鍔1OUTには、径方向に貫通し、軸方向上面からティース端部被覆部1Tまで開口された、導入口1Aおよび導出口1Bを周方向において異なる箇所に形成する。また、導入口1Aおよび導出口1Bの下部から、スロット被覆部1Sまで、円滑に接続するため、ティース端部被覆部1Tの面取部1Fに沿って、面取りして形成される。 Next, the configuration essential to the first insulator 1 among the first insulator 1 and the second insulator 2 will be described. As shown in FIG. 4, the outer flange 1OUT is formed with an inlet 1A and an outlet 1B at different locations in the circumferential direction, which penetrate in the radial direction and are open from the upper surface in the axial direction to the tooth end covering part 1T. . Further, in order to smoothly connect the lower portions of the inlet 1A and the outlet 1B to the slot covering portion 1S, it is chamfered along the chamfered portion 1F of the tooth end covering portion 1T.

導入口1Aおよび導出口1Bの周方向の幅W1、W2は、電線60(図6参照)の1本の径W3より大きく形成されている。これにより、導入口1Aおよび導出口1Bから電線60を容易に導入導出できる。なお、導入口1Aの幅W1と導出口1Bの幅W2とは、上記示した条件であれば、必ずしも同じ長さにて形成する必要は無い。また、外鍔1OUTには、導入口1Aおよび導出口1Bが周方向において対称配置形成されている例を示したが、これに限られるものではない。 The circumferential widths W1 and W2 of the inlet 1A and the outlet 1B are larger than the diameter W3 of one of the electric wires 60 (see FIG. 6). Thereby, the electric wire 60 can be easily introduced and led out from the inlet 1A and the outlet 1B. Note that the width W1 of the inlet port 1A and the width W2 of the outlet port 1B do not necessarily have to be the same length as long as the conditions shown above are met. Further, although an example has been shown in which the inlet 1A and the outlet 1B are arranged symmetrically in the circumferential direction in the outer flange 1OUT, the present invention is not limited to this.

第2インシュレータ2には必ずしも第1インシュレータ1と同様の導入口1Aおよび導出口1Bを必要としない。しかしながら、生産性の観点から、図4および図5に示すように第1インシュレータ1と第2インシュレータ2は略同形状にて形成されており、第2インシュレータ2にも第1インシュレータ1と同様の導入口2Aおよび導出口2Bが形成されている例を示している。 The second insulator 2 does not necessarily require the same inlet port 1A and outlet port 1B as the first insulator 1. However, from the viewpoint of productivity, the first insulator 1 and the second insulator 2 are formed in substantially the same shape as shown in FIGS. 4 and 5, and the second insulator 2 also has the same shape as the first insulator 1. An example is shown in which an inlet 2A and an outlet 2B are formed.

コイル5は、第1電線から第N電線(Nは、2以上の整数)までの電線60を有している。また、第1電線から第N電線までの電線60のすべてが、第1インシュレータ1の導入口1Aから導入され導出口1Bから導出されて巻回される。そして、固定子コア3の外側にて、第1電線から第N電線までの電線60が並列接続されたパラ巻線にて形成される。また、第1電線から第N電線までの電線60は順番に、第1インシュレータ1および第2インシュレータ2の外周の内側から外周の外側に巻回され形成される。なお、コイル5の構成のさらに詳細については、固定子10のコイル巻装体4の巻線方法において説明する。 The coil 5 has electric wires 60 from the first electric wire to the Nth electric wire (N is an integer of 2 or more). All of the electric wires 60 from the first electric wire to the Nth electric wire are wound by being introduced through the inlet 1A of the first insulator 1 and being led out through the outlet 1B. Then, on the outside of the stator core 3, the electric wires 60 from the first electric wire to the Nth electric wire are connected in parallel to form a parallel winding. The electric wires 60 from the first electric wire to the Nth electric wire are wound in order from the inside of the outer periphery of the first insulator 1 and the second insulator 2 to the outside of the outer periphery. Further details of the configuration of the coil 5 will be described in the winding method of the coil winding body 4 of the stator 10.

次に、上記のように構成された実施の形態1の回転電機の固定子の巻線方法、特にコイル巻装体の巻線方法を中心に、図6から図13、図14の巻線装置、および、図15のフローチャートに基づいて説明する。ここでは、1個のコイル巻装体4の製造方法の例を示している。ただし、パラ巻線する際、同時に製造するのは必ずしも1個のコイル巻装体4だけとは限らない。 Next, the winding method for the stator of the rotating electric machine of the first embodiment configured as described above, particularly the winding method for the coil winding body, will be explained based on the winding device in Figures 6 to 13 and 14, and the flow chart in Figure 15. Here, an example of the manufacturing method for one coil winding body 4 is shown. However, when performing parallel winding, it is not necessarily the case that only one coil winding body 4 is manufactured at the same time.

まず、ここで用いられる、巻線装置6について図14に基づいて説明する。巻線装置6はボビン6Aに収納された電線60を、固定子コア3に第1および第2インシュレータ1、2を介して巻回し、コイル5を形成するものである。巻線装置6には、少なくともテンション印加部6C、巻き付け部6D、コア固定部6F、導入線固定部6G、および固定部としてのフック3Fを備える。 First, the winding device 6 used here will be described with reference to FIG. 14. The winding device 6 winds the electric wire 60 stored in the bobbin 6A around the stator core 3 via the first and second insulators 1 and 2 to form the coil 5. The winding device 6 includes at least a tension applying section 6C, a winding section 6D, a core fixing section 6F, a lead-in wire fixing section 6G, and a hook 3F as a fixing section.

テンション印加部6Cは、電線60に必要なテンション(圧力)を加える。ただし、電線60にテンションを印加する方法について特に限定しない。巻き付け部6Dの先端には、電線60が通るノズル6Eを備える。巻き付け部6Dは、図示した、X方向、Y方向、Z方向で自在に移動でき、巻回時、電線60のスロット部3S(図2参照)内の径方法の位置を調整できる。 The tension applying section 6C applies necessary tension (pressure) to the electric wire 60. However, the method of applying tension to the electric wire 60 is not particularly limited. A nozzle 6E through which the electric wire 60 passes is provided at the tip of the winding portion 6D. The winding portion 6D can freely move in the illustrated X direction, Y direction, and Z direction, and can adjust the radial position of the electric wire 60 within the slot portion 3S (see FIG. 2) during winding.

これにより、巻き付け部6Dは、Y-Z平面上で自在にノズル6Eを回転できる。そして、巻き付け部6Dは、ノズル6Eを用いて、テンション印加部6Cにてテンションが印加された電線60を、第1および第2インシュレータ1、2を介して固定子コア3の所定の箇所に巻回する。上記ノズル6Eは、中心に電線60の通る穴を有する棒状治具で形成され、巻回時、電線60の巻き付け位置を調整する役割を有する。なお、必要に応じて、巻き付け部6Dの回転測定を調整することが望ましい。 This allows the winding unit 6D to freely rotate the nozzle 6E on the YZ plane. The winding unit 6D then uses the nozzle 6E to wind the electric wire 60, to which tension has been applied by the tension application unit 6C, around a predetermined location on the stator core 3 via the first and second insulators 1 and 2. The nozzle 6E is formed of a rod-shaped jig with a hole in the center through which the electric wire 60 passes, and serves to adjust the winding position of the electric wire 60 during winding. It is desirable to adjust the rotation measurement of the winding unit 6D as necessary.

コア固定部6Fは、第1および第2インシュレータ1、2が設置された固定子コア3を固定する。なお、固定方法の図示は省略する。導入線固定部6Gは、コア固定部6Fの外側に設置され、電線60の巻回の開始部分を固定するが、固定方法の図示は省略する。フック3Fは、コア固定部6Fの外側に設置され、巻回途中の電線60を引っ掛けて固定する。 The core fixing part 6F fixes the stator core 3 on which the first and second insulators 1 and 2 are installed. Note that illustration of the fixing method is omitted. The lead-in wire fixing part 6G is installed outside the core fixing part 6F and fixes the starting part of the winding of the electric wire 60, but illustration of the fixing method is omitted. The hook 3F is installed outside the core fixing part 6F, and hooks and fixes the electric wire 60 in the middle of winding.

フック3Fは、図9に示すように、軸方向に延びる棒状の凸部3F1と、凸部3F1の上面に周方向の外側に向け延び、電線60を引っ掛け、電線60の滑り止めのガイドとしての凸部3F2とを有する。凸部3F2により、フック3Fの凸部3F1に引っ掛けられた電線60が、軸方向において滑り出して外れることが防止できる。凸部3F1の内側では、電線60を傷つけないため、円弧面になるよう面取りすることが望ましい。 As shown in FIG. 9, the hook 3F includes a bar-shaped convex portion 3F1 extending in the axial direction, and extends outward in the circumferential direction on the upper surface of the convex portion 3F1, hooks the electric wire 60, and serves as a guide to prevent the electric wire 60 from slipping. It has a convex portion 3F2. The convex portion 3F2 can prevent the electric wire 60 hooked onto the convex portion 3F1 of the hook 3F from sliding out in the axial direction. In order to avoid damaging the electric wire 60, it is desirable to chamfer the inside of the convex portion 3F1 to form an arcuate surface.

また、凸部3F2の軸方向の上面高さ位置H1は、第1インシュレータ1の上面高さ位置H2より軸方向の中心側の位置、すなわち、図9の図面上、位置H1が位置H2より下方の位置に設置されることが望ましい。このように、凸部3F2の軸方向の上面高さ位置H1が、第1インシュレータ1の上面高さ位置H2より軸方向において(図9においては)、軸方向の下方位置に形成されているため、フック3Fに引っ掛けられた電線60が、導入口1Aまたは導出口1Bから抜け出すことが防止できる。なお、固定部は、必ずしもフック3Fを使用するとは限らない、電線60を第1インシュレータ1の外側で固定できるものであればよい。 Further, the height position H1 of the upper surface of the convex portion 3F2 in the axial direction is a position closer to the center in the axial direction than the height position H2 of the upper surface of the first insulator 1, that is, the position H1 is lower than the position H2 in the drawing of FIG. It is desirable to install it in the position of In this way, the axial upper surface height position H1 of the convex portion 3F2 is formed at a lower position in the axial direction than the upper surface height position H2 of the first insulator 1 in the axial direction (in FIG. 9). , the electric wire 60 hooked on the hook 3F can be prevented from slipping out from the inlet 1A or the outlet 1B. Note that the fixing part does not necessarily use the hook 3F, and may be any fixing part that can fix the electric wire 60 on the outside of the first insulator 1.

当該巻線装置6を用いて以下のコイル巻装体4を形成するための巻線方法を行う。まず、1本の電線60が収納されたボビン6Aを巻線装置6にセットする。次に、電線60を各部分に通して準備する。次に、第1インシュレータ1および第2インシュレータ2の設置された固定子コア3をコア固定部6Fに固定する。次に、電線60の最初の部分を導入線固定部6Gに固定する導入線固定工程を行う(図15のステップK001)。なお、導入線固定部6Gの配置位置、電線60の固定方法は必ずしも限定するものではない。必要に応じて、導入線固定部6Gの配置位置および固定方法が決定される。 The winding device 6 is used to perform the following winding method for forming the coil winding body 4. First, a bobbin 6A containing one electric wire 60 is set in the winding device 6. Next, the electric wire 60 is prepared by passing it through each part. Next, the stator core 3 on which the first insulator 1 and the second insulator 2 are installed is fixed to the core fixing part 6F. Next, a lead-in wire fixing process is performed in which the first part of the electric wire 60 is fixed to the lead-in wire fixing part 6G (step K001 in FIG. 15). Note that the position of the lead-in wire fixing part 6G and the fixing method of the electric wire 60 are not necessarily limited. The position of the lead-in wire fixing part 6G and the fixing method are determined as necessary.

次に、電線60を第1インシュレータ1の導入口1Aから導入する導入工程を行う(図6および図15のステップK002)。ここでは、初めて電線60が固定子コア3に導入されるため、これが第1電線の電線60に相当する。次に、巻き付け部6Dを回転し、電線60を第1インシュレータ1および第2インシュレータ2の設置された固定子コア3にあらかじめ決定されている回数巻き付ける巻回工程、ここでは第1電線の電線60の巻回工程が行われる(図7および図15のステップK003)。 Next, an introduction process is performed in which the electric wire 60 is introduced from the introduction port 1A of the first insulator 1 (step K002 in Figs. 6 and 15). Here, the electric wire 60 is introduced into the stator core 3 for the first time, so this corresponds to the electric wire 60 of the first electric wire. Next, a winding process is performed in which the winding section 6D is rotated and the electric wire 60 is wound a predetermined number of times around the stator core 3 on which the first insulator 1 and the second insulator 2 are installed, here the winding process of the electric wire 60 of the first electric wire (step K003 in Figs. 7 and 15).

具体的には、電線60は、導入口1Aに径方向の外側から挿入され、導入口1Aの壁に沿って、周方向に曲げる。外鍔1OUTの内壁に沿って、スロット被覆部1Sまで電線60を曲げる。電線60は、このように導入口2Aから導入された後、スロット部3Sに巻き付けられる。 Specifically, the electric wire 60 is inserted into the introduction port 1A from the outside in the radial direction, and is bent in the circumferential direction along the wall of the introduction port 1A. The electric wire 60 is bent along the inner wall of the outer collar 1OUT to the slot covering portion 1S. After the electric wire 60 is introduced from the introduction port 2A in this manner, it is wound around the slot portion 3S.

この際の、第1電線の電線60の巻回ターン数は、回転電機100の設計上において決められた巻回ターン数である。また、巻回する際、スロット部3Sの内径方向幅内に、電線60が均一に分布することが望ましい。また、あらかじめ決められた巻回ターン数の巻き終わりの際には、電線60が第1インシュレータ1の外鍔1OUTの内壁に近づくように配置することが望ましい。 In this case, the number of winding turns of the electric wire 60 of the first electric wire is the number of winding turns determined in the design of the rotating electric machine 100. In addition, when winding, it is desirable that the electric wire 60 is uniformly distributed within the inner diameter width of the slot portion 3S. In addition, it is desirable to arrange the electric wire 60 so that, at the end of winding the predetermined number of winding turns, it approaches the inner wall of the outer flange 1OUT of the first insulator 1.

さらに具体的には、図11に示したように、矢印J1の方向に第1電線の1層目の電線60が巻回されて行く。このように巻回されて行くため、ティース端部被覆部1Tの径方向の幅W4は、巻回ターン数から決められる。図示した例では、第1電線の巻回ターン数は15ターンであり、1層目は8ターンであるため、幅W4は電線60の径W3の8倍にて形成される。第1電線の電線60は導入口1Aから導入され、径方向内側に向かって、矢印J1の方向に8ターンを巻回し、第1電線の1層目のコイルを構成する。次に、径方向外側に向かって、矢印J2の方向に7ターンを巻回され、第1電線の2層目のコイルを構成する。そして、合計15ターン巻回して第1電線の電線60の巻回ターン数が終了する。 More specifically, as shown in FIG. 11, the first layer of electric wire 60 of the first electric wire is wound in the direction of arrow J1. Since it is wound in this manner, the radial width W4 of the tooth end covering portion 1T is determined from the number of winding turns. In the illustrated example, the number of winding turns of the first electric wire is 15 turns, and the first layer has eight turns, so the width W4 is formed to be eight times the diameter W3 of the electric wire 60. The electric wire 60 of the first electric wire is introduced from the introduction port 1A, and is wound radially inward in eight turns in the direction of arrow J1, thereby forming a first layer coil of the first electric wire. Next, it is wound radially outward in seven turns in the direction of arrow J2, forming a second layer coil of the first electric wire. Then, the number of winding turns of the electric wire 60 of the first electric wire is completed by winding a total of 15 turns.

次に、第1電線の電線60の巻回ターン数が巻き終わると、電線60を第1インシュレータ1の導出口1Bに沿って、スロット部3S内から外鍔1OUTの外まで導出する導出工程を行う(図8および図15のステップK004)。次に、巻き付け部6Dは、導出した電線60をノズル6Eに保持したまま、X方向の正方向に移動し、フック3Fを超える位置(図14において、フック3Fより図面上右側の位置)まで移動する。そして、フック3Fを回転させ、電線60をフック3Fの凸部3F1に巻き付けるように固定する、フック巻き付け工程を行う(図9および図15のステップK005)。 Next, when the number of winding turns of the electric wire 60 of the first electric wire is completed, a derivation step is performed in which the electric wire 60 is led out from inside the slot portion 3S to outside of the outer flange 1OUT along the derivation port 1B of the first insulator 1. (Step K004 in FIGS. 8 and 15). Next, the winding part 6D moves in the positive direction of the X direction while holding the led-out electric wire 60 in the nozzle 6E, and moves to a position beyond the hook 3F (in FIG. 14, a position on the right side of the drawing from the hook 3F). do. Then, a hook winding step is performed in which the hook 3F is rotated and the electric wire 60 is wound and fixed around the convex portion 3F1 of the hook 3F (step K005 in FIGS. 9 and 15).

次に、フック3Fに巻き付けた1本の電線60を再び、第1インシュレータ1の導入口2Aから導入する導入工程を行う(図15のステップK002)。従って、ここで挿入した電線60は第2電線に相当する。次に、先に示した第1電線の場合と同様に、巻き付け部6Dを回転し、電線60を第1インシュレータ1および第2インシュレータ2の設置された固定子コア3にあらかじめ決定されている回数巻き付ける巻回工程、ここでは第2電線の電線60の巻回工程が行われることとなる(図15のステップK003)。 Next, an introduction process is performed in which the single electric wire 60 wound around the hook 3F is introduced again from the introduction port 2A of the first insulator 1 (step K002 in FIG. 15). Therefore, the electric wire 60 inserted here corresponds to the second electric wire. Next, as in the case of the first electric wire shown above, the winding part 6D is rotated and the electric wire 60 is wrapped around the stator core 3 where the first insulator 1 and the second insulator 2 are installed a predetermined number of times. A winding step, here a winding step of the electric wire 60 of the second electric wire, is performed (step K003 in FIG. 15).

この際の、第2電線の電線60の巻回ターン数は、上記第1電線の電線60の巻回ターン数と同様に、回転電機100の設計上において決められた巻回ターン数である。また、巻回する際、スロット部3Sの内径方向幅内に、電線60が均一に分布することが望ましい。また、あらかじめ決められた巻回ターン数の巻き終わりの際には、電線60が第1インシュレータ1の外鍔1OUTの内壁に近づくように配置することが望ましい。 At this time, the number of turns of winding of the electric wire 60 of the second electric wire is the number of turns of winding of the electric wire 60 of the first electric wire, which is determined in the design of the rotating electric machine 100, similarly to the number of turns of winding of the electric wire 60 of the first electric wire. Further, when winding, it is desirable that the electric wire 60 is uniformly distributed within the width of the slot portion 3S in the inner diameter direction. Further, when the predetermined number of winding turns is completed, it is desirable that the electric wire 60 be arranged so as to approach the inner wall of the outer collar 1OUT of the first insulator 1.

さらに具体的には、図11に示したように、先の第1電線の1層目および2層目の合計15ターンの後に、これら第1電線の巻回された位置より、第1および第2インシュレータ1、2の外周の外側に第2電線が巻回され形成される。巻回ターン数は、第1電線の電線60の場合と同様に、図11に示した例では、第2電線の電線60は導入口1Aから導入され、径方向内側に向かって、矢印J3の方向に8ターンを巻回し、第2電線の電線60の1層目のコイルを構成する。次に、径方向外側に向かって、矢印J4の方向に7ターンを巻回され、第2電線の電線60の2層目のコイルを構成する。そして、合計15ターン巻回して第2電線の電線60の巻回ターン数が終了する。 More specifically, as shown in FIG. 11, after a total of 15 turns of the first and second layers of the first electric wire, the first and second layers are A second electric wire is wound and formed on the outside of the outer periphery of the two insulators 1 and 2. As in the case of the first electric wire 60, in the example shown in FIG. 11, the second electric wire 60 is introduced from the introduction port 1A, and is wound inward in the radial direction as indicated by the arrow J3. The first layer of the electric wire 60 of the second electric wire is formed by winding eight turns in the direction. Next, it is wound radially outward in seven turns in the direction of arrow J4, forming a second layer coil of the second electric wire 60. Then, the number of winding turns of the electric wire 60 of the second electric wire is completed by winding a total of 15 turns.

次に、第2電線の電線60の巻回ターン数が巻き終わると、第1電線の電線60の場合と同様に、電線60を第1インシュレータ1の導出口1Bに沿って、スロット部3S内から外鍔1OUTの外まで導出する導出工程を行う(図15のステップK004)。次に、巻き付け部6Dは、導出した電線60をノズル6Eに保持したまま、X方向の正方向に移動し、フック3Fを超える位置(図14において、フック3Fより図面上右側の位置)まで移動する。そして、フック3Fを回転させ、電線60をフック3Fの凸部3F1に巻き付けるように固定する、フック巻き付け工程を行う(図10および図15のステップK005)。 Next, when the number of winding turns of the electric wire 60 of the second electric wire is completed, the electric wire 60 is inserted into the slot portion 3S along the outlet 1B of the first insulator 1, similarly to the case of the electric wire 60 of the first electric wire. A derivation process is performed to derive the outside of the outer tsuba 1OUT from the outside (step K004 in FIG. 15). Next, the winding part 6D moves in the positive direction of the X direction while holding the led-out electric wire 60 in the nozzle 6E, and moves to a position beyond the hook 3F (in FIG. 14, a position on the right side of the drawing from the hook 3F). do. Then, a hook winding step is performed in which the hook 3F is rotated and the electric wire 60 is fixed so as to be wound around the convex portion 3F1 of the hook 3F (step K005 in FIGS. 10 and 15).

このような、ステップK002からステップK005の工程をN回繰り返す。なお、図11においては、第1電線および第2電線の電線60の構成を示しているが、N回まで、すなわち、第1電線から第N電線の電線60が同様に順番に、第1および第2インシュレータ1、2の外周の内側から外周の外側に巻回され形成される。また、N回とは、2回以上であり、2回の場合は、図11の状態にて終了する場合も考えられる。 Such steps from step K002 to step K005 are repeated N times. In addition, in FIG. 11, the configuration of the electric wires 60 of the first electric wire and the second electric wire is shown, but up to N times, that is, the electric wires 60 of the first electric wire to the Nth electric wire are connected in the same order as the first electric wire and the second electric wire. The second insulators 1 and 2 are formed by being wound from the inside of the outer periphery to the outside of the outer periphery. Further, N times means 2 or more times, and in the case of 2 times, it is possible that the process ends in the state shown in FIG. 11.

次に、上記工程をN回まで繰り返した後、電線60を固定していたフック3Fを外す(図12)。なお、図12および図13においては、N回として、5回行われた、すなわち、第1電線から第5電線の電線60が形成される例を示している。このように、N回まで繰り返しが終了すると、固定子コア3の軸方向の端面およびスロット部3Sの側面全部に対して、第1および第2インシュレータ1、2を介して複数の電線60をあらかじめ定められた回数およびターン数だけ巻回されたコイル5が形成される。そして、導出された電線60にて形成された電線束5Aが第1インシュレータ1の外鍔1OUTの径方向の外側に存在する状態となる。 Next, after repeating the above steps up to N times, the hook 3F fixing the electric wire 60 is removed (FIG. 12). In addition, in FIG. 12 and FIG. 13, an example is shown in which the process is performed five times (N times), that is, the electric wires 60 from the first electric wire to the fifth electric wire are formed. In this way, when the repetition is completed N times, a plurality of electric wires 60 are connected in advance to the entire axial end surface of the stator core 3 and the side surface of the slot portion 3S via the first and second insulators 1 and 2. A coil 5 is formed by being wound a predetermined number of times and turns. Then, the wire bundle 5A formed by the led-out wires 60 is present on the outside of the outer collar 1OUT of the first insulator 1 in the radial direction.

そして、導出された電線束5Aを中間位置で、導入口側5AINと導出口側5AOUTとに切断する電線束切断工程を行う(図13および図15のステップK006)。このように切断されると、1本の電線60が分断されて、第1電線から第N電線までが形成される。なお、電線束5Aを切る位置は必ずしも中間でなくてもよく、回転電機100を組み立てする際の必要に応じて、電線束5Aの切る位置を定めればよい。次に、第1電線から第N電線の導入口側5AINと第1電線から第N電線の導出口側5AOUTとの先端部のすべての電線被膜を剥離する。 Then, a wire bundle cutting process is performed in which the led-out wire bundle 5A is cut at the middle position into an inlet side 5AIN and an outlet side 5AOUT (step K006 in FIG. 13 and FIG. 15). When cut in this way, one wire 60 is divided to form the first to Nth wires. Note that the position where the wire bundle 5A is cut does not necessarily have to be the middle, and the cutting position of the wire bundle 5A can be determined according to the needs when assembling the rotating electric machine 100. Next, all the wire coatings at the tip ends of the first to Nth wires on the inlet side 5AIN and the tip ends of the first to Nth wires on the outlet side 5AOUT are peeled off.

次に、被膜剥離後、導入口側5AINの被膜剥離部同士を接合し導入線として形成する。また、導出口側5AOUTの被膜剥離部同士を接合し、導出線として形成する。このようにして、パラ巻線が形成される。また、上記導入線と導出線を必要に応じて結線する。そして、コイル巻装体4(図1)が形成される。このように形成されたコイル巻装体4を周方向に複数個配置して固定子10を形成する。そして、当該固定子10に空隙を介して対向し回転自在に配置された回転子11を設置して回転電機100(図3)を製造する。 Next, after peeling off the coating, the peeled portions of the coating on the inlet side 5AIN are joined together to form an introduction wire. Further, the peeled portions of the coating on the outlet side 5AOUT are joined together to form a lead-out line. In this way, a para winding is formed. Further, the lead-in wire and the lead-out wire are connected as necessary. Then, the coil wrapping 4 (FIG. 1) is formed. A stator 10 is formed by arranging a plurality of coil wrapping bodies 4 formed in this manner in the circumferential direction. Then, a rotating electric machine 100 (FIG. 3) is manufactured by installing a rotor 11 that is rotatably arranged to face the stator 10 with a gap in between.

上記のように構成された本実施の形態1の固定子によれば、
固定子コアに電気的に絶縁するインシュレータを介して形成されたコイルを有するコイル巻装体が、周方向に複数個環状に配置された固定子であって、
前記インシュレータは、前記固定子コアのティース部の軸方向の端部を覆うティース端部被覆部と、
前記ティース端部被覆部の径方向外側端部に接続され、前記固定子コアのヨーク部の軸方向の端部を覆いかつ軸方向上方に立ち上がる外鍔とを有し、
前記外鍔は、軸方向上面から前記ティース端面被覆部上面までの周方向の異なる位置に、前記コイルを形成する電線を導入する導入口および前記電線を導出する導出口を備え、
前記コイルは、前記電線として第1電線から第N電線(Nは、2以上の整数)までを有し、前記第1電線から前記第N電線までのすべてが、前記導入口から導入され前記導出口から導出されて巻回され、前記固定子コアの外側にて前記第1電線から前記第N電線までが並列接続されたパラ巻線であって、
前記第1電線から第2電線までは順番に、前記インシュレータの外周の内側から外周の外側に巻回され形成されたので、
また、上記のように構成された実施の形態1の回転電機によれば、
上記記載の固定子と、
前記固定子に空隙を介して対向し回転自在に配置された回転子とを備えたので、
コストを抑制するとともに、占積率の高いコイルが形成できる。
According to the stator of the first embodiment configured as described above,
A stator in which a plurality of coil windings, each having a coil formed on a stator core via an electrically insulating insulator, are arranged in a circular manner in the circumferential direction,
The insulator includes a tooth end covering portion that covers an axial end portion of the tooth portion of the stator core,
an outer flange connected to a radially outer end of the tooth end covering portion, covering an axial end of the yoke portion of the stator core, and rising axially upward;
the outer flange includes an inlet for introducing an electric wire forming the coil and an outlet for leading out the electric wire at different circumferential positions from an axial upper surface to an upper surface of the tooth end surface covering portion,
The coil includes a first electric wire to an Nth electric wire (N is an integer of 2 or more) as the electric wires, and all of the first electric wire to the Nth electric wire are introduced through the inlet and led out through the outlet and wound, and the first electric wire to the Nth electric wire are connected in parallel outside the stator core to form a para-winding,
The first electric wire and the second electric wire are wound in order from the inside of the outer periphery of the insulator to the outside of the outer periphery of the insulator.
Moreover, according to the rotating electric machine of the first embodiment configured as described above,
The stator described above;
and a rotor rotatably disposed opposite the stator via a gap.
This reduces costs and enables the formation of coils with a high space factor.

さらに、上記のように構成された実施の形態1の固定子によれば、
Nが、3以上の整数の場合、
前記第1電線から前記第N電線までは順番に、前記インシュレータの外周の内側から外周の外側に巻回され形成されたので、
さらに、占積率の高いコイルが形成できる。
Furthermore, according to the stator of the first embodiment configured as described above,
If N is an integer of 3 or more,
Since the first electric wire to the Nth electric wire are wound in order from the inside of the outer periphery of the insulator to the outside of the outer periphery,
Furthermore, a coil with a high space factor can be formed.

さらに、上記のように構成された実施の形態1の固定子によれば、
前記導入口および前記導出口の周方向の幅は、前記電線の径よりも長く形成されたので、
導入口および導出口への電線の導入導出を容易にできる。
Furthermore, according to the stator of the first embodiment configured as described above,
The circumferential width of the inlet and the outlet is longer than the diameter of the electric wire.
It is possible to easily introduce and lead out electric wires to and from the inlet and outlet.

また、上記のように行われた固定子の巻線方法によれば、
1本の前記電線を、前記インシュレータの前記導入口から導入して巻回した後、前記インシュレータの前記導出口から前記固定子コアの外側に導出し、導出した前記電線を前記固定子コアの外側に設置された固定部に固定する工程を、連続した1本の前記電線にてN回繰り返すので、
1個のコイル巻装体を製造する場合には、電線を収納するボビンが1個で行うことができるとともに、1本の電線にて巻回を行うことができるため、電線の巻く位置が不本意に移動してしまい、電線同士が干渉することが防止でき、電線を整列して巻回することが可能となり、コイルの占積率が向上する。
また、1個のボビンを配置するのみにて可能なため、工程内にボビンの置き場を多く確保する必要が無くレイアウトが単純化でき、コストが抑制される。
また、ボビンを交換する際に、1個のボビンのみを交換するのみにて対応できるため、ライン停止時間が短時間となり、コストが抑制される。
Also, according to the stator winding method performed as described above,
One electric wire is introduced from the inlet of the insulator and wound, and then led out from the outlet of the insulator to the outside of the stator core. Since the process of fixing to the fixing part installed in the wire is repeated N times with one continuous electric wire,
When manufacturing one coil winding body, it is possible to use only one bobbin to store the electric wire, and winding can be performed using one electric wire, so the winding position of the electric wire is not fixed. It is possible to prevent the electric wires from moving unintentionally and causing interference with each other, and it becomes possible to wind the electric wires in an aligned manner, improving the space factor of the coil.
Furthermore, since this can be done by arranging only one bobbin, there is no need to secure a large amount of storage space for bobbins within the process, the layout can be simplified, and costs can be suppressed.
Further, when replacing the bobbin, it is possible to replace only one bobbin, so the line stop time is shortened and costs are suppressed.

さらに、上記のように行われた実施の形態1の固定子の巻線方法によれば、
前記N回の繰り返した後に、
前記固定部に固定された前記電線の電線束を、前記固定子コアの外側にて導入口側と導出口側とに切断して、1本の前記電線から前記第1電線から前記第N電線までを形成する工程と、
切断された前記導入口側の前記第1電線から前記第N電線までと前記導出口側の前記第1電線から前記第N電線までとをそれぞれ並列接続して前記パラ巻線を形成する工程とを備えたので、
パラ巻線を確実かつ容易に形成できる。
Furthermore, according to the stator winding method of the first embodiment carried out as described above,
After the N repetitions,
cutting the wire bundle of the electric wires fixed to the fixing portion into an inlet side and an outlet side on the outside of the stator core to form the first electric wire to the Nth electric wire from one electric wire;
and forming the parallel winding by connecting the first electric wire to the Nth electric wire on the inlet side and the first electric wire to the Nth electric wire on the outlet side in parallel,
The parallel winding can be formed reliably and easily.

さらに、上記のように行われた実施の形態1の固定子の巻線方法によれば、
前記固定部の軸方向上方の端面の高さ位置は、前記インシュレータの軸方向上方の端面の高さ位置よりも軸方向の中心側の位置に設置されるので、
導入口および導出口から電線が外れることを防止できる。
Furthermore, according to the stator winding method of Embodiment 1 performed as described above,
Since the height position of the axially upper end face of the fixing part is installed at a position closer to the center in the axial direction than the height position of the axially upper end face of the insulator,
It is possible to prevent the electric wire from coming off from the inlet and the outlet.

さらに、上記のように行われた実施の形態1の固定子の巻線方法によれば、
前記固定部は、前記電線の滑り止めのガイドを備えたので、
固定部から電線が外れることを防止できる。
Furthermore, according to the stator winding method of the first embodiment performed as described above,
Since the fixing part includes a guide to prevent the electric wire from slipping,
It is possible to prevent the electric wire from coming off from the fixed part.

本願は、例示的な実施の形態が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。
Although this application describes exemplary embodiments, the various features, aspects, and functions described in the embodiments are not limited to application of particular embodiments, and may be used alone or It is applicable to the embodiments in various combinations.
Therefore, countless variations not illustrated are envisioned within the scope of the technology disclosed herein. For example, this includes cases in which at least one component is modified, added, or omitted.

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。 Various aspects of this disclosure are summarized below as appendices.

(付記1)
固定子コアに電気的に絶縁するインシュレータを介して形成されたコイルを有するコイル巻装体が、周方向に複数個環状に配置された固定子であって、
前記インシュレータは、前記固定子コアのティース部の軸方向の端部を覆うティース端部被覆部と、
前記ティース端部被覆部の径方向外側端部に接続され、前記固定子コアのヨーク部の軸方向の端部を覆いかつ軸方向上方に立ち上がる外鍔とを有し、
前記外鍔は、軸方向上面から前記ティース端面被覆部上面までの周方向の異なる位置に、前記コイルを形成する電線を導入する導入口および前記電線を導出する導出口を備え、
前記コイルは、前記電線として第1電線から第N電線(Nは、2以上の整数)までを有し、前記第1電線から前記第N電線までのすべてが、前記導入口から導入され前記導出口から導出されて巻回され、前記固定子コアの外側にて前記第1電線から前記第N電線までが並列接続されたパラ巻線であって、
前記第1電線から第2電線までは順番に、前記インシュレータの外周の内側から外周の外側に巻回され形成された固定子。
(付記2)
Nが、3以上の整数の場合、
前記第1電線から前記第N電線までは順番に、前記インシュレータの外周の内側から外周の外側に巻回され形成された付記1に記載の固定子。
(付記3)前記導入口および前記導出口の周方向の幅は、前記電線の径よりも長く形成された付記1または付記2に記載の固定子。
(付記4)付記1から付記3のいずれか1項に記載の固定子と、
前記固定子に空隙を介して対向し回転自在に配置された回転子とを備えた回転電機。
(付記5)付記1から付記3のいずれか1項に記載の固定子の巻線方法であって、
1本の前記電線を、前記インシュレータの前記導入口から導入して巻回した後、前記インシュレータの前記導出口から前記固定子コアの外側に導出し、導出した前記電線を前記固定子コアの外側に設置された固定部に固定する工程を、連続した1本の前記電線にてN回繰り返す固定子の巻線方法。
(付記6)前記N回の繰り返した後に、
前記固定部に固定された前記電線の電線束を、前記固定子コアの外側にて導入口側と導出口側とに切断して、1本の前記電線から前記第1電線から前記第N電線までを形成する工程と、
切断された前記導入口側の前記第1電線から前記第N電線までと前記導出口側の前記第1電線から前記第N電線までとをそれぞれ並列接続して前記パラ巻線を形成する工程とを備えた付記5に記載の固定子の巻線方法。
(付記7)前記固定部の軸方向上方の端面の高さ位置は、前記インシュレータの軸方向上方の端面の高さ位置よりも軸方向の中心側の位置に設置される付記5または付記6に記載の固定子の巻線方法。
(付記8)前記固定部は、前記電線の滑り止めのガイドを備えた付記5から付記7のいずれか1項に記載の固定子の巻線方法。
(Appendix 1)
A stator in which a plurality of coil windings, each having a coil formed on a stator core via an electrically insulating insulator, are arranged in a circular manner in the circumferential direction,
The insulator includes a tooth end covering portion that covers an axial end portion of the tooth portion of the stator core,
an outer flange connected to a radially outer end of the tooth end covering portion, covering an axial end of the yoke portion of the stator core, and rising axially upward;
the outer flange includes an inlet for introducing an electric wire forming the coil and an outlet for leading out the electric wire at different circumferential positions from an axial upper surface to an upper surface of the tooth end surface covering portion,
The coil includes a first electric wire to an Nth electric wire (N is an integer of 2 or more) as the electric wires, and all of the first electric wire to the Nth electric wire are introduced through the inlet and led out through the outlet and wound, and the first electric wire to the Nth electric wire are connected in parallel outside the stator core to form a para-winding,
The first electric wire and the second electric wire are wound in order from the inside of the outer periphery of the insulator to the outside of the outer periphery of the insulator to form a stator.
(Appendix 2)
When N is an integer of 3 or more,
2. The stator according to claim 1, wherein the first electric wire to the Nth electric wire are wound in order from the inside of the outer periphery of the insulator to the outside of the outer periphery of the insulator.
(Supplementary Note 3) The stator according to Supplementary Note 1 or Supplementary Note 2, wherein the circumferential width of the inlet and the outlet is longer than a diameter of the electric wire.
(Supplementary Note 4) A stator according to any one of Supplementary Note 1 to Supplementary Note 3;
a rotor rotatably disposed opposite the stator with a gap therebetween,
(Supplementary Note 5) A winding method for a stator according to any one of Supplementary Note 1 to Supplementary Note 3, comprising:
A stator winding method in which a single piece of the electric wire is introduced through the inlet of the insulator, wound around it, and then led out from the outlet of the insulator to the outside of the stator core, and the led out electric wire is fixed to a fixing portion installed on the outside of the stator core, the process being repeated N times with one continuous piece of the electric wire.
(Additional Note 6) After repeating the above N times,
cutting the wire bundle of the electric wires fixed to the fixing portion into an inlet side and an outlet side on the outside of the stator core to form the first electric wire to the Nth electric wire from one electric wire;
and forming the para-winding by connecting in parallel the first electric wire to the Nth electric wire on the inlet side and the first electric wire to the Nth electric wire on the outlet side.
(Appendix 7) A stator winding method according to appendix 5 or appendix 6, wherein the height position of the axially upper end face of the fixed portion is set at a position closer to the center in the axial direction than the height position of the axially upper end face of the insulator.
(Supplementary Note 8) The stator winding method according to any one of Supplementary Note 5 to Supplementary Note 7, wherein the fixing portion is provided with an anti-slip guide for the electric wire.

1 第1インシュレータ、10 固定子、11 回転子、1T ティース端部被覆部、1F 面取部、1OUT 外鍔、1IN 内鍔、1S スロット被覆部、1A 導入口、1B 導出口、2 第2インシュレータ、2A 導入口、2B 導出口、
2T ティース端部被覆部、2S スロット被覆部、3 固定子コア、3A ヨーク部、3B ティース部、3C シュー部、3S スロット部、3F フック、3F1 凸部、3F2 凸部、4 コイル巻装体、5 コイル、5A 電線束、5AIN 導入口側、
5AOUT 導出口側、6 巻線装置、60 電線、6A ボビン、
6C テンション印加部、6D 巻き付け部、6E ノズル、6F コア固定部、
6G 導入線固定部。
1 First insulator, 10 Stator, 11 Rotor, 1T Teeth end covering portion, 1F Chamfered portion, 1OUT Outer flange, 1IN Inner flange, 1S Slot covering portion, 1A Inlet, 1B Outlet, 2 Second insulator, 2A Inlet, 2B Outlet,
2T: tooth end covering portion, 2S: slot covering portion, 3: stator core, 3A: yoke portion, 3B: tooth portion, 3C: shoe portion, 3S: slot portion, 3F: hook, 3F1: convex portion, 3F2: convex portion, 4: coil winding body, 5: coil, 5A: wire bundle, 5AIN: inlet side,
5AOUT: outlet side; 6: winding device; 60: electric wire; 6A: bobbin;
6C tension applying portion, 6D winding portion, 6E nozzle, 6F core fixing portion,
6G lead-in line fixing part.

Claims (8)

固定子コアに電気的に絶縁するインシュレータを介して形成されたコイルを有するコイル巻装体が、周方向に複数個環状に配置された固定子であって、
前記インシュレータは、前記固定子コアのティース部の軸方向の端部を覆うティース端部被覆部と、
前記ティース端部被覆部の径方向外側端部に接続され、前記固定子コアのヨーク部の軸方向の端部を覆いかつ軸方向上方に立ち上がる外鍔とを有し、
前記外鍔は、軸方向上面から前記ティース端面被覆部上面までの周方向の異なる位置に、前記コイルを形成する電線を導入する導入口および前記電線を導出する導出口を備え、
前記コイルは、前記電線として第1電線から第N電線(Nは、2以上の整数)までを有し、前記第1電線から前記第N電線までのすべてが、前記導入口から導入され前記導出口から導出されて巻回され、前記固定子コアの外側にて前記第1電線から前記第N電線までが並列接続されたパラ巻線であって、
前記第1電線から第2電線までは順番に、前記インシュレータの外周の内側から外周の外側に巻回され形成された固定子。
A stator in which a plurality of coil windings, each having a coil formed on a stator core via an electrically insulating insulator, are arranged in a circular manner in the circumferential direction,
The insulator includes a tooth end covering portion that covers an axial end portion of the tooth portion of the stator core,
an outer flange connected to a radially outer end of the tooth end covering portion, covering an axial end of the yoke portion of the stator core, and rising axially upward;
the outer flange includes an inlet for introducing an electric wire forming the coil and an outlet for leading out the electric wire at different circumferential positions from an axial upper surface to an upper surface of the tooth end surface covering portion,
The coil includes a first electric wire to an Nth electric wire (N is an integer of 2 or more) as the electric wires, and all of the first electric wire to the Nth electric wire are introduced through the inlet and led out through the outlet and wound, and the first electric wire to the Nth electric wire are connected in parallel outside the stator core to form a para-winding,
The first electric wire and the second electric wire are wound in order from the inside of the outer periphery of the insulator to the outside of the outer periphery of the insulator to form a stator.
Nが、3以上の整数の場合、
前記第1電線から前記第N電線までは順番に、前記インシュレータの外周の内側から外周の外側に巻回され形成された請求項1に記載の固定子。
If N is an integer of 3 or more,
The stator according to claim 1, wherein the first electric wire to the Nth electric wire are wound in order from the inside of the outer periphery of the insulator to the outside of the outer periphery.
前記導入口および前記導出口の周方向の幅は、前記電線の径よりも長く形成された請求項1または請求項2に記載の固定子。 The stator according to claim 1 or 2, wherein the width of the inlet and the outlet in the circumferential direction is longer than the diameter of the electric wire. 請求項1または請求項2に記載の固定子と、
前記固定子に空隙を介して対向し回転自在に配置された回転子とを備えた回転電機。
The stator according to claim 1 or 2,
a rotor rotatably disposed opposite the stator with a gap therebetween,
請求項1または請求項2に記載の固定子の巻線方法であって、
1本の前記電線を、前記インシュレータの前記導入口から導入して巻回した後、前記インシュレータの前記導出口から前記固定子コアの外側に導出し、導出した前記電線を前記固定子コアの外側に設置された固定部に固定する工程を、連続した1本の前記電線にてN回繰り返す固定子の巻線方法。
3. A stator winding method according to claim 1 or 2, comprising the steps of:
A stator winding method in which a single piece of the electric wire is introduced through the inlet of the insulator, wound around it, and then led out from the outlet of the insulator to the outside of the stator core, and the led out electric wire is fixed to a fixing portion installed on the outside of the stator core, the process being repeated N times with one continuous piece of the electric wire.
前記N回の繰り返した後に、
前記固定部に固定された前記電線の電線束を、前記固定子コアの外側にて導入口側と導出口側とに切断して、1本の前記電線から前記第1電線から前記第N電線までを形成する工程と、
切断された前記導入口側の前記第1電線から前記第N電線までと前記導出口側の前記第1電線から前記第N電線までとをそれぞれ並列接続して前記パラ巻線を形成する工程とを備えた請求項5に記載の固定子の巻線方法。
After repeating the above N times,
The wire bundle of the wires fixed to the fixing part is cut outside the stator core into an inlet side and an outlet side, and one electric wire is separated from the first electric wire to the Nth electric wire. The process of forming up to
forming the para winding by connecting in parallel the cut first electric wire to the Nth electric wire on the inlet side and the first electric wire to the Nth electric wire on the outlet side, respectively; The stator winding method according to claim 5, comprising:
前記固定部の軸方向上方の端面の高さ位置は、前記インシュレータの軸方向上方の端面の高さ位置よりも軸方向の中心側の位置に設置される請求項5に記載の固定子の巻線方法。 A stator winding method as described in claim 5, in which the height position of the axially upper end face of the fixed part is set at a position closer to the axial center than the height position of the axially upper end face of the insulator. 前記固定部は、前記電線の滑り止めのガイドを備えた請求項5に記載の固定子の巻線方法。 The stator winding method according to claim 5, wherein the fixing portion is provided with a guide to prevent the wire from slipping.
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