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JP7582556B1 - Rotating Electric Machine - Google Patents

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JP7582556B1
JP7582556B1 JP2024519704A JP2024519704A JP7582556B1 JP 7582556 B1 JP7582556 B1 JP 7582556B1 JP 2024519704 A JP2024519704 A JP 2024519704A JP 2024519704 A JP2024519704 A JP 2024519704A JP 7582556 B1 JP7582556 B1 JP 7582556B1
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coil
stator coil
stator
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electric machine
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朋平 高橋
義浩 深山
達也 山本
秀哲 有田
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

回転電機(1)は、筐体に回転自在に支持されたシャフト(50)に固定されたロータ(20)と固定子コイル(11)および、筐体に固定されるコイルベース(12)を有するステータ(10)とを備える。固定子コイル(11)は、固定子コイル(11)と、コイルベース(12)とは異なる固定対象部と、に係合されたコイル保持部材(40)によってコイルベース(12)に押し付けられて固定される。The rotating electric machine (1) includes a rotor (20) and a stator coil (11) fixed to a shaft (50) supported rotatably in a housing, and a stator (10) having a coil base (12) fixed to the housing. The stator coil (11) is pressed against the coil base (12) and fixed by a coil holding member (40) engaged with the stator coil (11) and a fixing target part different from the coil base (12).

Description

本開示は、固定子コイルを容易かつ安価に固定できる回転電機に関する。 The present disclosure relates to a rotating electric machine in which stator coils can be fixed easily and inexpensively.

回転電機は多くの場合、電流を通電するコイルを備えている。特にステータ側に固定子コイルを備える場合、回転電機内で固定子コイルが動かないように何らかの方法で固定子コイルを固定する必要がある。例えば、特許文献1では、固定子コイルを鉄心コアに巻き付けた後、軸方向に両側から蓋をして、それらを複数個円環状に並べ、樹脂でモールドすることで、固定子コイルを固定する方法が提案されている。Rotating electric machines often have coils through which current flows. In particular, when a stator coil is provided on the stator side, it is necessary to fix the stator coil in some way so that it does not move inside the rotating electric machine. For example, Patent Document 1 proposes a method of fixing the stator coil by winding the stator coil around an iron core, then sealing both sides in the axial direction, arranging multiple coils in a ring shape, and molding it with resin.

特表2013-537797号公報Special Publication No. 2013-537797

しかしながら、従来の方法では、樹脂モールドの工程が必要であるためコストが高くなる。また、環境温度の上昇により、モールド樹脂が劣化して固定子コイルの固定強度が低下する問題点があった。However, conventional methods require a resin molding process, which increases costs. In addition, there is a problem that the molding resin deteriorates with an increase in environmental temperature, reducing the fixing strength of the stator coil.

本開示は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、固定子コイルを簡易な工程で固定することでコストの増加を抑制し、固定子コイルが機械的に固定されることで環境温度の上昇時にも、固定子コイルの固定強度が維持される回転電機を提供するものである。 The present disclosure has been made to solve the problems described above, and provides a rotating electric machine in which the stator coil is fixed using a simple process to suppress increases in costs, and the stator coil is mechanically fixed so that the fixing strength of the stator coil is maintained even when the environmental temperature rises.

本開示に係る回転電機は、筐体に回転自在に支持されたシャフトに固定されたロータと固定子コイルおよび筐体に固定されるコイルベースを有するステータとを備える。固定子コイルは、固定子コイルとコイルベースとは異なる固定対象部とに係合されたコイル保持部材による引張力によってコイルベースに押し付けられて固定される。
The rotating electric machine according to the present disclosure includes a rotor fixed to a shaft rotatably supported by a housing, and a stator having a stator coil and a coil base fixed to the housing. The stator coil is pressed and fixed to the coil base by a tensile force of a coil holding member engaged with a fixing target part different from the stator coil and the coil base.

本開示に係る回転電機は、筐体に回転自在に支持されたシャフトに固定されたロータと
固定子コイルおよび前記筐体に固定されるコイルベースを有するステータとを備える。ロータの数は、ステータの数よりも多く、ロータとステータとが対向する磁気ギャップ方向のステータの両側にロータが配置される。固定子コイルは、第1の固定子コイルと第1の固定子コイルとは異なる第2の固定子コイルとを有する。第1の固定子コイルと第2の固定子コイルとが、それぞれ磁気ギャップ方向のコイルベースの両側に配置される。固定子コイルは、第1の固定子コイルと、コイルベースとは異なる、第2の固定子コイルを含む固定対象部とに係合されたコイル保持部材によってコイルベースに押し付けられて固定される。
A rotating electric machine according to the present disclosure includes a rotor fixed to a shaft rotatably supported by a housing, and a stator having a stator coil and a coil base fixed to the housing. The number of rotors is greater than the number of stators, and the rotors are arranged on both sides of the stator in the magnetic gap direction in which the rotors and the stators face each other. The stator coil has a first stator coil and a second stator coil different from the first stator coil. The first stator coil and the second stator coil are respectively arranged on both sides of the coil base in the magnetic gap direction. The stator coil is pressed and fixed against the coil base by a coil holding member engaged with the first stator coil and a fixing target portion including the second stator coil different from the coil base.

実施の形態1に係る回転電機の模式的展開図である。1 is a schematic development view of a rotating electric machine according to a first embodiment; 固定子コイルの1例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a stator coil. 実施の形態1に係る回転電機の模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a rotating electric machine according to a first embodiment; 図3の一部拡大図である。FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG. 3 . 固定子コイルのコイルベースへの固定部の拡大図である。4 is an enlarged view of a portion where the stator coil is fixed to the coil base. FIG. 実施の形態1の他の形状の固定子コイルの模式的断面図である。5 is a schematic cross-sectional view of a stator coil having another shape according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1のコイルベースの1例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a coil base according to the first embodiment. 図7のコイルベース上に、固定子コイルが配置された図である。FIG. 8 is a diagram showing a stator coil disposed on the coil base of FIG. 7 . 実施の形態1の、コイルベースの別の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing another example of the coil base in the first embodiment. 図9のコイルベース上に、固定子コイルが配置された図である。FIG. 10 is a diagram showing a stator coil disposed on the coil base of FIG. 9 . コイルベースに、連通部が設けられた場合の図である。FIG. 13 is a diagram showing a case where a communication portion is provided in a coil base. 図11のコイルベースに、固定子コイルが配置された図である。FIG. 12 is a diagram showing a stator coil disposed on the coil base of FIG. 11 . 固定子コイルのコイルベースへの別の固定方法を示す図である。13A to 13C are diagrams showing another method of fixing the stator coil to the coil base. 図13の一部拡大図である。FIG. 14 is a partially enlarged view of FIG. 13 . 実施の形態2に係る、回転電機の模式的展開図である。FIG. 11 is a schematic development view of a rotating electric machine according to a second embodiment. 実施の形態2に係る、回転電機の1実施例の模式的展開図である。FIG. 11 is a schematic development view of an example of a rotating electric machine according to a second embodiment. 実施の形態2に係る、回転電機の1実施例の模式的断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of an example of a rotating electric machine according to a second embodiment. 図17の一部拡大図である。ある。FIG. 18 is a partially enlarged view of FIG. 実施の形態2の他の固定子コイルの形状の模式的断面図である。11 is a schematic cross-sectional view of another stator coil shape according to the second embodiment. FIG. 実施の形態2に係る、コイル保持部材の係合方法の1例を示す図である。13A to 13C are diagrams showing an example of a method for engaging a coil holding member according to the second embodiment; 実施の形態2に係る、固定子コイルの1例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a stator coil according to a second embodiment; 実施の形態2に係る、コイル保持部材の1例を示す図である。13A and 13B are diagrams showing an example of a coil holding member according to a second embodiment; 実施の形態2に係る、コイル保持部材の1例を示す図である。13A and 13B are diagrams showing an example of a coil holding member according to a second embodiment; 実施の形態2に係る、コイルベースの形状の1例を示す図である。13A and 13B are diagrams showing an example of the shape of a coil base according to the second embodiment; 図24のコイルベースに、固定子コイルが固定された図である。FIG. 25 is a diagram showing a stator coil fixed to the coil base of FIG. 24. 図25の、コイル保持部材係合箇所の拡大図である。FIG. 26 is an enlarged view of a coil holding member engagement portion in FIG. 25 . 他の形態に係る、回転電機の模式的展開図である。FIG. 11 is a schematic development view of a rotating electric machine according to another embodiment.

実施の形態1.
以下、本開示の実施の形態に係る回転電機について図面を参照しながら説明する。図1は、実施の形態1に係る回転電機の模式的展開図である。本実施の形態では、磁気ギャップの方向が、回転軸51と平行なアキシャルギャップタイプの回転電機を用いて説明する。なお、図1には、構造部品は示していない。回転電機は、ロータ20およびステータ10を有する。
Embodiment 1.
Hereinafter, a rotating electric machine according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. Fig. 1 is a schematic development view of a rotating electric machine according to the first embodiment. In this embodiment, an axial gap type rotating electric machine in which the direction of the magnetic gap is parallel to a rotating shaft 51 will be used for the description. Note that structural components are not shown in Fig. 1. The rotating electric machine has a rotor 20 and a stator 10.

ロータ20は、バックヨーク21およびバックヨーク21に固定された永久磁石22を有する。バックヨーク21は、磁性体性で、中空円盤状に形成されている。永久磁石22は、セグメント状で複数個使用される。複数の永久磁石22は、バックヨーク21の径方向中間部において、周方向に等角ピッチで配置されている。The rotor 20 has a back yoke 21 and permanent magnets 22 fixed to the back yoke 21. The back yoke 21 is made of magnetic material and is formed in a hollow disk shape. Multiple permanent magnets 22 are used in the form of segments. The multiple permanent magnets 22 are arranged at an equiangular pitch in the circumferential direction in the radial middle part of the back yoke 21.

永久磁石22は、扇形形状に形成される。それぞれの永久磁石22は、軸方向端面がN極あるいはS極となるように軸方向に着磁されている。永久磁石22は、軸方向から見た場合に、N極とS極とが周方向に交互に並ぶように配置されている。なお、永久磁石22は、セグメント状磁石に限られず、中空円盤状に1つに形成されていてもよい。この場合、永久磁石22は、周方向に交互にN極とS極とが現れるように着磁される。また、複数の極が形成された永久磁石22を必要な数だけ使用してもよい。 The permanent magnets 22 are formed in a sector shape. Each permanent magnet 22 is magnetized in the axial direction so that the axial end face is a north pole or a south pole. When viewed from the axial direction, the permanent magnets 22 are arranged so that the north pole and the south pole are alternately arranged in the circumferential direction. Note that the permanent magnets 22 are not limited to segment-shaped magnets, and may be formed as a single hollow disk. In this case, the permanent magnets 22 are magnetized so that the north pole and the south pole appear alternately in the circumferential direction. Also, any number of permanent magnets 22 formed with multiple poles may be used.

ステータ10は、多相の固定子コイル11およびコイルベース12を有する。図2に多相の固定子コイル11の1例を示す。複数の巻線のうち、1つの巻線を強調してある。固定子コイル11は、複数の各相の巻線を有し、複数の各相の巻線は、周方向に、それぞれ互いに重なり合った分布巻である。固定子コイル11は、各巻線が、それぞれ互いに重なり合わない集中巻でもよい。巻線は、略扇型の形状で、ロータ20の回転方向drと直交する1対の辺111を有する。1対の辺111は、外径側コイルエンド部112および内径側コイルエンド部113により接続される。辺111の径方向長さは、略扇形形状の永久磁石22の径方向長さと同等程度とすると、永久磁石22から発生する磁束を有効に利用できる。固定子コイル11は、略中空円盤状に形成されたコイルベース12上に位置決めされて固定される。固定子コイル11のコイルベース12への固定方法は後述する。The stator 10 has a multi-phase stator coil 11 and a coil base 12. FIG. 2 shows an example of the multi-phase stator coil 11. One of the multiple windings is highlighted. The stator coil 11 has multiple windings for each phase, which are distributed windings that overlap each other in the circumferential direction. The stator coil 11 may be concentrated windings in which the windings do not overlap each other. The winding has a pair of sides 111 that are approximately fan-shaped and perpendicular to the rotation direction dr of the rotor 20. The pair of sides 111 are connected by an outer diameter side coil end portion 112 and an inner diameter side coil end portion 113. If the radial length of the sides 111 is approximately equal to the radial length of the permanent magnet 22 that is approximately fan-shaped, the magnetic flux generated from the permanent magnet 22 can be effectively used. The stator coil 11 is positioned and fixed on the coil base 12 that is formed in an approximately hollow disk shape. A method for fixing the stator coil 11 to the coil base 12 will be described later.

図3を参照しながら、本開示の回転電機1の構造について説明する。図3は、本開示の回転電機1の模式的断面図である。回転電機1の筐体は、フレーム30、ブラケット31およびブラケット32を備える。ロータ20およびステータ10は、略円盤状の形状で軸方向に対向するように配置される。ロータ20は、シャフト50に固定される。シャフト50は、中心部にベアリング保持部を備えたブラケット31およびブラケット32に、ベアリング52を介して、回転自在に支持される。ブラケット31およびブラケット32は、アルミ等の非磁性体で略中空円盤状に形成される。なお、シャフト50は、磁性体で形成されていても、非磁性体で形成されていてもよい。コイルベース12は、ブラケット32に固定される。コイルベース12は、アルミ等の非磁性体で円筒状に形成されたフレーム30に固定されていてもよい。 The structure of the rotating electric machine 1 of the present disclosure will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the rotating electric machine 1 of the present disclosure. The housing of the rotating electric machine 1 includes a frame 30, a bracket 31, and a bracket 32. The rotor 20 and the stator 10 are arranged to face each other in the axial direction in a substantially disk-like shape. The rotor 20 is fixed to the shaft 50. The shaft 50 is supported rotatably by the brackets 31 and 32, which have a bearing holding portion in the center, via a bearing 52. The brackets 31 and 32 are formed in a substantially hollow disk shape from a non-magnetic material such as aluminum. The shaft 50 may be formed from a magnetic material or a non-magnetic material. The coil base 12 is fixed to the bracket 32. The coil base 12 may be fixed to a frame 30 formed in a cylindrical shape from a non-magnetic material such as aluminum.

本開示に係る回転電機1内の磁束の流れについて説明する。ロータ20の磁気ギャップ側がN極の永久磁石22から出た磁束は、固定子コイル11と鎖交し、コイルベース12内を通り、再度固定子コイル11と鎖交し、ロータ20の磁気ギャップ側がS極の永久磁石22に入る。バックヨーク21側がN極の永久磁石22から出た磁束は、バックヨーク21内を通り、バックヨーク21側がS極の永久磁石22に入る。磁束は回転電機1内を1周し、磁気回路を形成する。ラジアルギャップタイプでは、磁束は、同一面内を2次元的に流れるが、本開示の回転電機1では、磁束が3次元的に流れる点が異なる。The flow of magnetic flux within the rotating electric machine 1 according to the present disclosure will be described. The magnetic flux coming out of the permanent magnet 22 with the N pole on the magnetic gap side of the rotor 20 interlinks with the stator coil 11, passes through the coil base 12, interlinks with the stator coil 11 again, and enters the permanent magnet 22 with the S pole on the magnetic gap side of the rotor 20. The magnetic flux coming out of the permanent magnet 22 with the N pole on the back yoke 21 side passes through the back yoke 21 and enters the permanent magnet 22 with the S pole on the back yoke 21 side. The magnetic flux makes one revolution within the rotating electric machine 1, forming a magnetic circuit. In the radial gap type, the magnetic flux flows two-dimensionally within the same plane, but the rotating electric machine 1 according to the present disclosure is different in that the magnetic flux flows three-dimensionally.

本開示の回転電機1のトルク発生原理は、ラジアルギャップタイプと同様であり、ロータ20の磁極位置に同期して固定子コイル11に電流が通電される。固定子コイル11に電流が通電されると、固定子コイル11に銅損が発生する。一般的に、銅損による固定子コイル温度の上昇が、固定子コイル11へ通電する電流の最大値を決定している。The torque generation principle of the rotating electric machine 1 disclosed herein is the same as that of the radial gap type, and current is passed through the stator coil 11 in synchronization with the magnetic pole position of the rotor 20. When current is passed through the stator coil 11, copper loss occurs in the stator coil 11. In general, the increase in stator coil temperature due to copper loss determines the maximum value of the current passed through the stator coil 11.

コイルベース12は、例えば、電磁鋼板のような磁性体性の薄板を同心状に巻き取ることで形成した巻鉄心でもよいし、それぞれ絶縁被覆された軟磁性鉄紛をプレス成形した圧紛鉄心でもよい。また、コイルベース12は、樹脂などの非磁性体で形成されていてもよい。コイルベース12が磁性体で形成されている場合、回転電機1内の磁気回路の磁気抵抗が低下し、トルクが増大する。The coil base 12 may be, for example, a wound core formed by concentrically winding a thin magnetic plate such as an electromagnetic steel sheet, or a pressed powder core formed by pressing insulatingly coated soft magnetic iron powder. The coil base 12 may also be formed of a non-magnetic material such as resin. If the coil base 12 is formed of a magnetic material, the magnetic resistance of the magnetic circuit in the rotating electric machine 1 decreases, and the torque increases.

図3、図4および図5を参照しながら固定子コイル11の固定方法について説明する。図4は、コイル保持部材40の係合方法の1例を示す図である。図5は、図4の一部拡大図である。本開示に係る回転電機1は、固定子コイル11を固定するためのコイル保持部材40をさらに備える。固定子コイル11が、コイルベース12上に位置決めされて仮固定された後、コイルベース12がブラケット32に固定される。その後、例えば針金やピアノ線のようなワイヤ状のコイル保持部材40の一端が、図4に示すように、固定子コイル11に係合される。そして、コイル保持部材40の他端が、フレーム30あるいはブラケット32を含む筐体などのコイルベース12とは異なる固定対象部に、例えば溶接等の方法によって係合される。ワイヤ状のコイル保持部材40は、レーシング材のようなものでもよいし、樹脂製の紐状の部材であってもよい。3, 4 and 5, a method of fixing the stator coil 11 will be described. FIG. 4 is a diagram showing an example of a method of engaging the coil holding member 40. FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. 4. The rotating electric machine 1 according to the present disclosure further includes a coil holding member 40 for fixing the stator coil 11. After the stator coil 11 is positioned and temporarily fixed on the coil base 12, the coil base 12 is fixed to the bracket 32. Then, one end of a wire-like coil holding member 40 such as a wire or a piano wire is engaged with the stator coil 11 as shown in FIG. 4. Then, the other end of the coil holding member 40 is engaged with a fixing target part different from the coil base 12, such as the frame 30 or a housing including the bracket 32, by a method such as welding. The wire-like coil holding member 40 may be a racing material or a string-like member made of resin.

この時、図5に示すように、コイル保持部材40は、固定子コイル11のコイル保持部材40の係合部に引張力Ftが働くように係合される。この引張力Ftにより固定子コイル11にコイルベース12に向かう方向の押圧力Fcが働き、固定子コイル11がコイルベース12に対して固定される。図3の例では、一端が、固定子コイル11の外径側コイルエンド部112に係合されたコイル保持部材40の他端は、フレーム30に係合されており、固定対象部はフレーム30となる。また、一端が、固定子コイル11の内径側コイルエンド部113に係合されたコイル保持部材40の他端は、ブラケット32に係合されており、固定対象部はブラケット32となる。At this time, as shown in Figure 5, the coil holding member 40 is engaged with the engagement portion of the coil holding member 40 of the stator coil 11 such that a tensile force Ft acts on the engagement portion of the coil holding member 40. This tensile force Ft causes a pressing force Fc to act on the stator coil 11 in a direction toward the coil base 12, and the stator coil 11 is fixed to the coil base 12. In the example of Figure 3, one end of the coil holding member 40 engaged with the outer diameter side coil end portion 112 of the stator coil 11 is engaged with the frame 30 at the other end, and the fixed object is the frame 30. Also, one end of the coil holding member 40 engaged with the inner diameter side coil end portion 113 of the stator coil 11 is engaged with the bracket 32, and the fixed object is the bracket 32.

固定子コイル11は、コイルベース12に向かう方向の押圧力Fcによりコイルベース12に固定されるので、固定子コイル11は、接着剤またはモールド樹脂などを用いることなく機械的にコイルベース12に固定される。これにより、接着剤塗装やモールド成形などの複雑な工程が不要でコストの増加が抑制可能である。また、固定子コイル11の固定に接着剤やモールド樹脂を用いた場合、高温環境下では、接着剤の接着強度の低下やモールド樹脂の熱劣化により、固定子コイル11の固定強度が低下する。一方、本開示では、コイル保持部材40を用いて機械的に固定子コイル11がコイルベース12に固定されるため、高温環境下においても固定強度が維持される。The stator coil 11 is fixed to the coil base 12 by a pressing force Fc in the direction toward the coil base 12, so that the stator coil 11 is mechanically fixed to the coil base 12 without using adhesive or molded resin. This eliminates the need for complex processes such as adhesive coating and molding, and can suppress increases in costs. In addition, when adhesive or molded resin is used to fix the stator coil 11, the fixing strength of the stator coil 11 decreases in a high-temperature environment due to a decrease in the adhesive strength of the adhesive and thermal deterioration of the molded resin. On the other hand, in the present disclosure, the stator coil 11 is mechanically fixed to the coil base 12 using the coil holding member 40, so that the fixing strength is maintained even in a high-temperature environment.

コイル保持部材40が、固定子コイル11の外径側コイルエンド部112とフレーム30あるいはブラケット32などのコイルベース12とは異なる固定対象部とに係合されて、固定子コイル11が、コイルベース12に固定されていてもよい。この場合、内径側のスペースが確保されるので、シャフト50の径が大きくなり、シャフト50の剛性が高くなる。The coil holding member 40 may be engaged with the outer diameter side coil end portion 112 of the stator coil 11 and a fixing target portion other than the coil base 12, such as the frame 30 or bracket 32, to fix the stator coil 11 to the coil base 12. In this case, since space is secured on the inner diameter side, the diameter of the shaft 50 becomes larger and the rigidity of the shaft 50 becomes higher.

コイル保持部材40が、固定子コイル11の内径側コイルエンド部113とブラケット32などのコイルベース12とは異なる固定対象部とに係合されて、固定子コイル11が、コイルベース12に固定されていてもよい。この場合、外径側に、コイル保持部材40を係合するための構造が不要となるため、回転電機1の外径が大きくなるのを抑制可能である。The coil holding member 40 may be engaged with the inner diameter side coil end portion 113 of the stator coil 11 and a fixing target portion other than the coil base 12, such as a bracket 32, to fix the stator coil 11 to the coil base 12. In this case, a structure for engaging the coil holding member 40 is not required on the outer diameter side, so that the outer diameter of the rotating electric machine 1 can be prevented from becoming large.

複数のコイル保持部材40が、周方向に等角ピッチで固定子コイル11およびフレーム30あるいはブラケット32などのコイルベース12とは異なる固定対象部に係合されて、固定子コイル11が、コイルベース12に固定されていてもよい。複数のコイル保持部材40により、固定子コイル11がコイルベース12に固定されることで、固定子コイル11がコイル保持部材40から受ける力が分散する。これにより、固定子コイル11の一部の箇所に過度のストレスがかかることを防止できる。また、対角線上に順番にコイル保持部材40を係合して、固定子コイル11を固定するとよい。これにより、ステータ10のロータ20との対向面の平行度の精度が向上する。 The stator coil 11 may be fixed to the coil base 12 by engaging multiple coil holding members 40 at an equal angular pitch in the circumferential direction with the stator coil 11 and a fixing target part other than the coil base 12, such as the frame 30 or bracket 32. By fixing the stator coil 11 to the coil base 12 with multiple coil holding members 40, the force that the stator coil 11 receives from the coil holding members 40 is dispersed. This makes it possible to prevent excessive stress from being applied to some parts of the stator coil 11. It is also preferable to fix the stator coil 11 by engaging the coil holding members 40 in order on a diagonal line. This improves the accuracy of the parallelism of the opposing surface of the stator 10 with the rotor 20.

図3の例では、コイルベース12は、ブラケット32に固定されているが、フレーム30に固定されていてもよい。また、一端が、外径側コイルエンド部112に係合されたコイル保持部材40の他端は、フレーム30に係合されているが、一端が、内径側コイルエンド部113に係合されたコイル保持部材40と同様に、ブラケット32に係合されてもよい。また、図3の例では、コイル保持部材40は、外径側コイルエンド部112、および内径側コイルエンド部113に係合されているが、コイル保持部材40の固定子コイル11への係合箇所は、外径側および内径側コイルエンド部112、113に限定されず、1対の辺111に係合されてもよい。3, the coil base 12 is fixed to the bracket 32, but may be fixed to the frame 30. Also, one end of the coil holding member 40 engaged with the outer diameter side coil end portion 112 is engaged with the frame 30 at the other end, but may be engaged with the bracket 32 in the same manner as the coil holding member 40 engaged with the inner diameter side coil end portion 113 at one end. Also, in the example of FIG. 3, the coil holding member 40 is engaged with the outer diameter side coil end portion 112 and the inner diameter side coil end portion 113, but the engagement points of the coil holding member 40 to the stator coil 11 are not limited to the outer diameter side and inner diameter side coil end portions 112, 113, and may be engaged with a pair of sides 111.

固定子コイル11に働く押圧力Fcが、コイル保持部材40による引張力Ftによって発生する場合を説明したが、固定子コイル11の外径側および内径側コイルエンド部112、113のいずれかが弾性変形することにより押圧力Fcが発生してもよい。また、コイル保持部材40が弾性を有しており、コイル保持部材40が固定子コイル11と、コイルベース12とは異なる固定対象部とに係合された際に、コイル保持部材40の両端に引張応力が発生し、この引張応力により押圧力Fcが発生してもよい。また、押圧力Fcが、上記の組み合わせで発生してもよい。 Although the pressing force Fc acting on the stator coil 11 has been described as being generated by the tensile force Ft from the coil holding member 40, the pressing force Fc may also be generated by elastic deformation of either the outer diameter side or inner diameter side coil end portions 112, 113 of the stator coil 11. In addition, the coil holding member 40 may have elasticity, and when the coil holding member 40 engages with the stator coil 11 and a fixed target portion other than the coil base 12, tensile stress may be generated at both ends of the coil holding member 40, and the pressing force Fc may be generated by this tensile stress. The pressing force Fc may also be generated by the above combinations.

図6は、外径側および内径側コイルエンド部112、113が、コイルベース12の方向へ折り曲げて成形された場合の図である。図6に示すように、外径側および内径側コイルエンド部112、113がコイルベース12の方向へ折り曲げて成形されて、コイル保持部材40が、当該成形部に係合される。これにより、コイル保持部材40が、固定子コイル11の磁気ギャップ側端面よりもロータ20側に突出するのを防止可能である。コイルベース12の方向へ折り曲げて成形される箇所は、外径側および内径側コイルエンド部112、113に限定されず、1対の辺111でもよい。6 is a diagram showing the outer diameter side and inner diameter side coil end portions 112, 113 formed by bending them toward the coil base 12. As shown in FIG. 6, the outer diameter side and inner diameter side coil end portions 112, 113 are formed by bending them toward the coil base 12, and the coil holding member 40 is engaged with the formed portions. This makes it possible to prevent the coil holding member 40 from protruding toward the rotor 20 side beyond the magnetic gap side end face of the stator coil 11. The portions that are formed by bending them toward the coil base 12 are not limited to the outer diameter side and inner diameter side coil end portions 112, 113, but may be a pair of sides 111.

コイル保持部材40が、高熱伝達率の材料で形成されていてもよい。固定子コイル11からコイル保持部材40に伝わった熱が、フレーム30およびブラケット32に伝わる。また、コイル保持部材40の表面から放熱される。これにより、固定子コイル11の温度上昇が抑制される。The coil holding member 40 may be formed of a material with a high thermal conductivity. Heat transferred from the stator coil 11 to the coil holding member 40 is transferred to the frame 30 and the bracket 32. The heat is also dissipated from the surface of the coil holding member 40. This suppresses the temperature rise of the stator coil 11.

図7は、本実施の形態の、コイルベース12aの1例を示す図である。コイルベース12aには、磁気ギャップと対向し、固定子コイル11が配置される面に、磁気ギャップの方向に突出した、突起状のリブ14が設けられている。図8は、突起状のリブ14が設けられたコイルベース12a上に、固定子コイル11が配置された図である。1対の辺111が、リブ14に当接する。これにより、固定子コイル11の周方向の位置が決められる。図7の例では、全てのロータ20の回転方向drと直交する1対の辺111に対応するように突起状のリブ14が設けられているが、全ての辺111に対応していなくてもよい。 Figure 7 is a diagram showing an example of a coil base 12a in this embodiment. The coil base 12a has a protruding rib 14 that protrudes in the direction of the magnetic gap on the surface facing the magnetic gap and on which the stator coil 11 is arranged. Figure 8 is a diagram showing the stator coil 11 arranged on the coil base 12a on which the protruding rib 14 is provided. A pair of sides 111 abut against the rib 14. This determines the circumferential position of the stator coil 11. In the example of Figure 7, the protruding rib 14 is provided so as to correspond to a pair of sides 111 perpendicular to the rotation direction dr of all of the rotors 20, but it is not necessary that they correspond to all of the sides 111.

図9は、本実施の形態の、コイルベース12bの別の例を示す図である。コイルベース12bに設けられたリブ14aは、ロータ20の回転方向drと直交する方向に延伸している。本実施の形態の例では、径方向に相当する。リブ14aは、周方向に等角ピッチで設けられており、隣り合う2つのリブ14aにより、スロット15が形成されている。スロット15が、ロータ20の回転方向drと直交する、固定子コイルの全ての辺111に対応するようにリブ14aは設けられている。リブ14aの径方向長さは、固定子コイルの辺111と同程度とするとよい。図10は、図9のコイルベース12bに、固定子コイル11が配置された場合の図である。この場合、固定子コイル11の、辺111が、スロット15に沿って挿入されるため、自動巻線機での固定子コイルの組み立てが可能となる。 Figure 9 is a diagram showing another example of the coil base 12b of this embodiment. The ribs 14a provided on the coil base 12b extend in a direction perpendicular to the rotation direction dr of the rotor 20. In the example of this embodiment, this corresponds to the radial direction. The ribs 14a are provided at an equal angular pitch in the circumferential direction, and two adjacent ribs 14a form a slot 15. The ribs 14a are provided so that the slots 15 correspond to all sides 111 of the stator coil that are perpendicular to the rotation direction dr of the rotor 20. The radial length of the ribs 14a should be approximately the same as the sides 111 of the stator coil. Figure 10 is a diagram showing the case where the stator coil 11 is arranged on the coil base 12b of Figure 9. In this case, the sides 111 of the stator coil 11 are inserted along the slots 15, making it possible to assemble the stator coil using an automatic winding machine.

図11は、コイルベース12cに、連通部13が設けられた場合の図である。図12は、このコイルベース12cに、固定子コイル11が配置された図である。図11に示すように、コイルベース12cに連通部13が設けられており、コイル保持部材40は、連通部13を通って固定子コイル11とコイルベース12cとは異なる固定対象部とに係合される。これにより、コイルベース12cの外径が固定子コイル11の外径よりも大きい場合、あるいは、コイルベース12cの内径が固定子コイル11の内径よりも小さい場合にも、コイル保持部材40を用いて固定子コイル11をコイルベース12cに固定することが可能となる。また、コイルベース12cを大きくすることができるので、ブラケット32に固定するためのスペースが確保される。 Figure 11 is a diagram showing a case where a communication portion 13 is provided on the coil base 12c. Figure 12 is a diagram showing a stator coil 11 arranged on this coil base 12c. As shown in Figure 11, the coil base 12c is provided with a communication portion 13, and the coil holding member 40 is engaged with the stator coil 11 and a fixing target portion other than the coil base 12c through the communication portion 13. This makes it possible to fix the stator coil 11 to the coil base 12c using the coil holding member 40 even when the outer diameter of the coil base 12c is larger than the outer diameter of the stator coil 11, or when the inner diameter of the coil base 12c is smaller than the inner diameter of the stator coil 11. In addition, since the coil base 12c can be made larger, space for fixing to the bracket 32 is secured.

図13は、固定子コイル11のコイルベース12への別の固定方法を示す図である。図14は、図13の一部拡大図である。コイル保持部材40の一端を、例えば固定子コイル11の外径側コイルエンド部112に係合する。コイルベース12の磁気ギャップとは反対側を通し、コイル保持部材40の他端を固定子コイル11の内径側コイルエンド部113に係合する。この場合、内径側コイルエンド部113が、固定対象部に相当する。図14に示すように、コイル保持部材40には、固定子コイル11の外径側コイルエンド部112への係合部とコイルベース12との当接部とに張力Ftが働く。この張力Ftにより、固定子コイル11に、コイルベース12へ向かう方向の押圧力Fcが働き、固定子コイル11は、コイルベース12に固定される。 Figure 13 is a diagram showing another method of fixing the stator coil 11 to the coil base 12. Figure 14 is a partially enlarged view of Figure 13. One end of the coil holding member 40 is engaged with, for example, the outer diameter side coil end portion 112 of the stator coil 11. The other end of the coil holding member 40 is passed through the opposite side of the magnetic gap of the coil base 12 and engaged with the inner diameter side coil end portion 113 of the stator coil 11. In this case, the inner diameter side coil end portion 113 corresponds to the fixed target portion. As shown in Figure 14, tension Ft acts on the coil holding member 40 at the engagement portion with the outer diameter side coil end portion 112 of the stator coil 11 and the abutment portion with the coil base 12. This tension Ft causes a pressing force Fc in the direction toward the coil base 12 to act on the stator coil 11, and the stator coil 11 is fixed to the coil base 12.

この場合、コイルベース12の磁気ギャップと反対側の面に径方向のスロット15が設けられていてもよい。これにより、コイル保持部材40をこのスロット15部に配置することで、コイル保持部材40がブラケット32に干渉することなくコイルベース12をブラケット32に固定することができる。このような固定子コイル11の固定方法によると、固定子コイル11をコイルベース12に機械的に固定してから、コイルベース12をブラケット32に固定できるため、組み立て工程の信頼性が向上する。In this case, a radial slot 15 may be provided on the surface of the coil base 12 opposite the magnetic gap. As a result, by arranging the coil holding member 40 in this slot 15, the coil base 12 can be fixed to the bracket 32 without the coil holding member 40 interfering with the bracket 32. According to this method of fixing the stator coil 11, the stator coil 11 can be mechanically fixed to the coil base 12 before the coil base 12 is fixed to the bracket 32, improving the reliability of the assembly process.

図13の例では、コイル保持部材40は、固定子コイルの外径側コイルエンド部112と内径側コイルエンド部113とに係合されているが、中心部分に干渉しなければ両端とも固定子コイル11の外径側コイルエンド部112に係合されていてもよい。この場合、コイル保持部材40を固定子コイル11に取り付け作業時に、外径側にスペースがあるため、取り付け作業の作業性が向上する。 In the example of Figure 13, the coil holding member 40 is engaged with the outer diameter side coil end portion 112 and the inner diameter side coil end portion 113 of the stator coil, but both ends may be engaged with the outer diameter side coil end portion 112 of the stator coil 11 as long as they do not interfere with the central portion. In this case, when attaching the coil holding member 40 to the stator coil 11, there is space on the outer diameter side, improving the workability of the attachment work.

<実施の形態1の効果>
実施の形態1に係る回転電機においては、コイル保持部材40は、固定子コイル11と、コイルベース12とは異なる固定対象部とに係合される。これにより、固定子コイル11にコイルベース12に向かう方向の押圧力Fcが発生し、固定子コイル11がコイルベース12に対して機械的に固定される。
<Effects of First Embodiment>
In the rotating electric machine according to the first embodiment, the coil holding member 40 is engaged with the stator coil 11 and a fixing target portion different from the coil base 12. As a result, a pressing force Fc is generated in the stator coil 11 in a direction toward the coil base 12, and the stator coil 11 is mechanically fixed to the coil base 12.

このような構成により、固定子コイル11は、コイルベース12に機械的に固定される。それにより、樹脂モールドや接着剤といった工程が不要となり、簡易な工程で固定子コイル11が固定される。また、高温環境下においても、固定子コイル11の固定強度が維持される。With this configuration, the stator coil 11 is mechanically fixed to the coil base 12. This eliminates the need for processes such as resin molding and adhesives, and allows the stator coil 11 to be fixed in place through a simple process. Furthermore, the fixing strength of the stator coil 11 is maintained even in high-temperature environments.

コイル保持部材40が、固定子コイル11の外径側コイルエンド部112あるいは内径側コイルエンド部113のうち、いずれか一方にのみ係合されていてもよい。コイル保持部材40が、外径側コイルエンド部112にのみ係合される場合、内径部のスペースを確保できる。シャフト50の外径が大きくなり、シャフト50の剛性が高くなる。The coil holding member 40 may be engaged with only one of the outer diameter side coil end portion 112 or the inner diameter side coil end portion 113 of the stator coil 11. When the coil holding member 40 is engaged with only the outer diameter side coil end portion 112, space in the inner diameter portion can be secured. The outer diameter of the shaft 50 becomes larger, and the rigidity of the shaft 50 becomes higher.

コイル保持部材40が、内径側コイルエンド部113にのみ係合されている場合、外径側に、コイル保持部材40を係合するための構造が不要になる。それにより、回転電機1の外径が大きくなるのを防止できる。When the coil holding member 40 is engaged only with the inner diameter side coil end portion 113, a structure for engaging the coil holding member 40 is not required on the outer diameter side. This prevents the outer diameter of the rotating electric machine 1 from becoming large.

また、コイル保持部材40が、固定子コイル11の外径側コイルエンド部112および内径側コイルエンド部113の両方に係合されていてもよい。このような構成により、コイル保持部材40による固定箇所が増えるため、固定子コイル11の固定強度が増す。 The coil holding member 40 may also be engaged with both the outer diameter side coil end portion 112 and the inner diameter side coil end portion 113 of the stator coil 11. With this configuration, the number of fixing points by the coil holding member 40 increases, thereby increasing the fixing strength of the stator coil 11.

また、コイル保持部材40が、周方向の複数個所に分かれて係合されていてもよい。このような構成により、固定子コイル11にはたらく応力が分散される。また、対角線上に順番にコイル保持部材40が係合されることで、固定子コイル11の磁気ギャップ面の平行度の精度が向上する。 The coil holding members 40 may also be engaged at multiple locations in the circumferential direction. This configuration distributes the stress acting on the stator coil 11. Also, by engaging the coil holding members 40 in order on the diagonal line, the accuracy of the parallelism of the magnetic gap surface of the stator coil 11 is improved.

また、コイル保持部材40が、ワイヤ状に形成されていてもよい。このような構成により、固定子コイル11は、機械的に固定される。The coil holding member 40 may also be formed in a wire shape. With this configuration, the stator coil 11 is mechanically fixed.

また、固定子コイル11のコイル保持部材40が係合される箇所が、コイルベース12に向かう方向に折り曲げて成形されていてもよい。このような構成により、コイル保持部材40が、磁気ギャップ側に突出することがない。 In addition, the portion of the stator coil 11 where the coil holding member 40 engages may be bent toward the coil base 12. With this configuration, the coil holding member 40 does not protrude toward the magnetic gap side.

また、コイル保持部材40の熱伝達率が、大きい。このような構成により、固定子コイル11の熱が、コイル保持部材40へ伝わり、コイル保持部材40から放熱される。それにより、固定子コイル11の温度上昇が抑制される。In addition, the thermal conductivity of the coil holding member 40 is high. With this configuration, the heat of the stator coil 11 is transferred to the coil holding member 40 and dissipated from the coil holding member 40. This suppresses the temperature rise of the stator coil 11.

また、コイルベース12aに連通部13が設けられ、コイル保持部材40が、連通部13を通って固定子コイル11とコイルベース12aとは異なる固定対象部とが接続される。このような構成により、コイルベース12aが、固定子コイル11よりも大きい場合にも、コイル保持部材40を用いて、固定子コイル11が機械的に固定される。In addition, a communication portion 13 is provided in the coil base 12a, and the coil holding member 40 connects the stator coil 11 to a fixed target portion different from the coil base 12a through the communication portion 13. With this configuration, even if the coil base 12a is larger than the stator coil 11, the stator coil 11 is mechanically fixed using the coil holding member 40.

また、コイルベース12bの、磁気ギャップと対向し、固定子コイル11が配置される面に、磁気ギャップの方向に突出した複数の突起状のリブ14が設けられている。このような構成により、固定子コイル11のロータ20の回転方向drと直交する辺111が、リブ14の側面に当接して固定される。これにより、固定子コイル11の周方向位置が決められる。In addition, a number of protruding ribs 14 protruding in the direction of the magnetic gap are provided on the surface of the coil base 12b facing the magnetic gap and on which the stator coil 11 is disposed. With this configuration, the edge 111 of the stator coil 11 perpendicular to the rotation direction dr of the rotor 20 abuts against the side of the rib 14 and is fixed. This determines the circumferential position of the stator coil 11.

また、リブ14aは、ロータ20の回転方向drと直交する方向に延伸して設けられる。複数のリブ14aは、固定子コイル11の、ロータ20の回転方向drと直交する全ての辺111に対応して設けられ、隣り合った複数のリブ14aの間に、スロット15が形成される。スロット15に固定子コイル11の、ロータ20の回転方向drと直交する辺111が挿入される。このような構成により、固定子コイル11の辺111が、リブ14aの側面に当接して固定されることで、固定子コイル11の周方向位置が決められる。また、固定子コイル11が、リブ14aに沿って組み立てられるため、自動巻線機による組み立てが可能となる。 The ribs 14a extend in a direction perpendicular to the rotation direction dr of the rotor 20. The ribs 14a correspond to all the sides 111 of the stator coil 11 perpendicular to the rotation direction dr of the rotor 20, and slots 15 are formed between adjacent ribs 14a. The sides 111 of the stator coil 11 perpendicular to the rotation direction dr of the rotor 20 are inserted into the slots 15. With this configuration, the sides 111 of the stator coil 11 abut against the side surfaces of the ribs 14a and are fixed, thereby determining the circumferential position of the stator coil 11. Furthermore, since the stator coil 11 is assembled along the ribs 14a, assembly using an automatic winding machine is possible.

また、実施の形態1に係る回転電機においては、回転電機1の磁気ギャップ方向が、回転電機1の回転軸51と平行である。このような構成により、扁平な構造において磁気ギャップ面が増加してトルクが増大する。 In addition, in the rotating electric machine according to embodiment 1, the magnetic gap direction of the rotating electric machine 1 is parallel to the rotating shaft 51 of the rotating electric machine 1. With this configuration, the magnetic gap surface is increased in the flat structure, and the torque is increased.

実施の形態2.
以下、実施の形態2に係る回転電機1について、実施の形態1に係る回転電機1との相違点を中心に図面を参照しながら説明する。図15は、実施の形態2に係る回転電機の模式的展開図である。ステータ10の磁気ギャップ方向の両側に、ロータ20が配置される。ステータ10およびロータ20の基本的な構造は、実施の形態1と同様である。一方のロータ20を第1のロータ23、他方のロータ20を第2のロータ24とする。第1のロータ23および第2のロータ24は、共通のシャフト50(図示せず)に固定されて回転する。第1のロータ23および第2のロータ24の永久磁石22の周方向の位相は、それぞれ等しい。周方向の同じ位相に配置された、第1のロータ23の永久磁石22と第2のロータ24の永久磁石22とは、それぞれ異なる極性に着磁されている。第1のロータ23で発生するトルクと第2のロータ24で発生するトルクとの和がシャフト50からの出力トルクである。出力トルクの時間変動が小さくなるように、第1のロータ23の永久磁石22および第2のロータ24の永久磁石22の周方向の位相が、それぞれ異なっていてもよい。
Embodiment 2.
The rotating electric machine 1 according to the second embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on the differences from the rotating electric machine 1 according to the first embodiment. FIG. 15 is a schematic development view of the rotating electric machine according to the second embodiment. The rotors 20 are arranged on both sides of the stator 10 in the magnetic gap direction. The basic structures of the stator 10 and the rotor 20 are the same as those of the first embodiment. One rotor 20 is the first rotor 23, and the other rotor 20 is the second rotor 24. The first rotor 23 and the second rotor 24 are fixed to a common shaft 50 (not shown) and rotate. The circumferential phases of the permanent magnets 22 of the first rotor 23 and the second rotor 24 are equal to each other. The permanent magnets 22 of the first rotor 23 and the permanent magnets 22 of the second rotor 24, which are arranged in the same circumferential phase, are magnetized to different polarities. The sum of the torque generated in the first rotor 23 and the torque generated in the second rotor 24 is the output torque from the shaft 50. In order to reduce the time fluctuation of the output torque, the permanent magnets 22 of the first rotor 23 and the permanent magnets 22 of the second rotor 24 may have different circumferential phases.

実施の形態2に係る回転電機の磁気回路について説明する。第1のロータ23の、磁気ギャップ側がN極に着磁された永久磁石22から出た磁束は、固定子コイル11に鎖交し、第2のロータ24の、磁気ギャップ側がS極に着磁された永久磁石22に入る。バックヨーク21側のN極から出て、バックヨーク21内を通過し、隣の永久磁石22のS極に入る。磁気ギャップ側のN極から出て、固定子コイル11に鎖交して、第1のロータ23の、磁気ギャップ側がS極に着磁された永久磁石22に入る。バックヨーク21側のN極から出て、バックヨーク21内を通過し、隣の永久磁石22のS極に入り、磁気回路を形成する。 The magnetic circuit of the rotating electric machine according to the second embodiment will be described. The magnetic flux coming out of the permanent magnet 22 of the first rotor 23, whose magnetic gap side is magnetized to the N pole, interlinks with the stator coil 11 and enters the permanent magnet 22 of the second rotor 24, whose magnetic gap side is magnetized to the S pole. It exits from the N pole on the back yoke 21 side, passes through the back yoke 21, and enters the S pole of the adjacent permanent magnet 22. It exits from the N pole on the magnetic gap side, interlinks with the stator coil 11, and enters the permanent magnet 22 of the first rotor 23, whose magnetic gap side is magnetized to the S pole. It exits from the N pole on the back yoke 21 side, passes through the back yoke 21, and enters the S pole of the adjacent permanent magnet 22, forming a magnetic circuit.

本実施の形態では、第1のロータ23とはコイルベース12が対向し、第2のロータ24とは固定子コイル11が対向する。このため、コイルベース12を磁性体とすると両側の磁気ギャップで、磁気ギャップ長がそれぞれ異なる。第1のロータ23と第2のロータ24とで、ステータ10との間に働く吸引力が異なることとなり、ステータ10の固定部に大きなストレスがかかることとなる。このためコイルベース12は、非磁性体で形成されるとよい。回転電機が永久磁石同期機の場合、ロータ20が回転すると、ステータ10内の磁束が変動する。ステータ10が磁性体を有する場合、変動磁束により無負荷時あるいは低出力運転時にも磁性体内に鉄損が発生する。無負荷時あるいは低出力運転時には、このステータ10の磁性体内に発生する鉄損の影響が大きくなる。コイルベース12が、非磁性体で形成されている場合、鉄損が発生しない。In this embodiment, the coil base 12 faces the first rotor 23, and the stator coil 11 faces the second rotor 24. Therefore, if the coil base 12 is made of a magnetic material, the magnetic gaps on both sides have different magnetic gap lengths. The attractive forces acting between the first rotor 23 and the second rotor 24 and the stator 10 are different, and a large stress is applied to the fixed portion of the stator 10. For this reason, it is preferable that the coil base 12 is made of a non-magnetic material. When the rotating electric machine is a permanent magnet synchronous machine, when the rotor 20 rotates, the magnetic flux in the stator 10 fluctuates. When the stator 10 has a magnetic material, the fluctuating magnetic flux causes iron loss in the magnetic material even when no load is applied or when operating at low power. When no load is applied or when operating at low power, the influence of the iron loss generated in the magnetic material of the stator 10 becomes large. When the coil base 12 is made of a non-magnetic material, no iron loss occurs.

図16は、本実施の形態に係る、回転電機の他の例の模式的展開図である。図16に示すように、ステータ10aは、固定子コイル11aおよびコイルベース12を有する。固定子コイル11aは、第1の固定子コイル114とは別に第2の固定子コイル115をさらに備える。第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115は、コイルベース12の、磁気ギャップ方向の両側に配置されている。第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115は、同じ線径のマグネットワイヤを使用して、同じターン数巻回されている。マグネットワイヤの線径およびターン数は、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115で同じであることに限定されず、それぞれ異なっていてもよい。 Figure 16 is a schematic development view of another example of a rotating electric machine according to the present embodiment. As shown in Figure 16, the stator 10a has a stator coil 11a and a coil base 12. The stator coil 11a further includes a second stator coil 115 in addition to the first stator coil 114. The first stator coil 114 and the second stator coil 115 are arranged on both sides of the coil base 12 in the magnetic gap direction. The first stator coil 114 and the second stator coil 115 are wound with the same number of turns using magnet wire of the same wire diameter. The wire diameter and number of turns of the magnet wire are not limited to being the same for the first stator coil 114 and the second stator coil 115, and may be different from each other.

第1の固定子コイル114と第2の固定子コイル115とが、それぞれ直列に接続されている。それにより、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115のターン数が、コイルベース12の磁気ギャップ方向の片側のみに固定子コイル11を配置する場合よりも減少する。一般的に、固定子コイルのターン数が増加すると、コイルエンド部が膨らみやすくなる。固定子コイル11aが、第1の固定子コイル114と第2の固定子コイル115とを有することで、固定子コイル11aのコイルエンド部の拡大が抑制され、回転電機1の外径低減およびシャフト外径の確保が可能となる。The first stator coil 114 and the second stator coil 115 are connected in series. This reduces the number of turns in the first stator coil 114 and the second stator coil 115 compared to when the stator coil 11 is arranged on only one side of the coil base 12 in the magnetic gap direction. Generally, as the number of turns in the stator coil increases, the coil end portion is more likely to bulge. By having the stator coil 11a have the first stator coil 114 and the second stator coil 115, the expansion of the coil end portion of the stator coil 11a is suppressed, making it possible to reduce the outer diameter of the rotating electric machine 1 and ensure the outer diameter of the shaft.

第1の固定子コイル114と第2の固定子コイル115とが、それぞれ並列に接続されてもよい。この場合、コイルベース12の、磁気ギャップ方向の片側のみに固定子コイル11が配置される場合と抵抗値を同等とするには、より細い線径のマグネットワイヤが使用可能となる。細い線径のマグネットワイヤを使用することで、コイルエンド部の巻膨らみが抑制される。同じ線径のマグネットワイヤを使用した場合、巻線抵抗が小さくなり、通電電流による銅損が低減する。 The first stator coil 114 and the second stator coil 115 may be connected in parallel. In this case, a magnet wire with a thinner wire diameter can be used to achieve the same resistance value as when the stator coil 11 is arranged on only one side of the coil base 12 in the magnetic gap direction. By using a magnet wire with a thinner wire diameter, winding bulge at the coil end portion is suppressed. When magnet wire of the same wire diameter is used, the winding resistance is smaller and copper loss due to the current flow is reduced.

第1の固定子コイル114と第2の固定子コイル115とが、コイルベース12の、磁気ギャップ方向の両側にそれぞれ配置される。それにより、固定子コイル11とコイルベース12との接触面積が増大する。固定子コイル11とコイルベース12との間の熱抵抗が小さくなり、固定子コイル11からコイルベース12へと熱が伝わりやすくなる。これにより、固定子コイル11の温度上昇が抑制される。 The first stator coil 114 and the second stator coil 115 are arranged on either side of the coil base 12 in the magnetic gap direction. This increases the contact area between the stator coil 11 and the coil base 12. The thermal resistance between the stator coil 11 and the coil base 12 is reduced, making it easier for heat to be transferred from the stator coil 11 to the coil base 12. This suppresses the temperature rise of the stator coil 11.

図17は、本実施の形態に係る、コイル保持部材40の係合方法の1例を示す図である。第1の固定子コイル114と第2の固定子コイル115とが、コイルベース12の、磁気ギャップ方向の両側に配置される場合、図17に示すように、コイル保持部材40が、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115に係合される。第1の固定子コイルは、請求項における固定子コイルの例であり、第2の固定子コイルは、請求項における固定対象部の例である。図18は、図17のコイル保持部材40の係合箇所の拡大図である。図18に示すように、コイル保持部材40の、第1の固定子コイル114に係合された箇所と第2の固定子コイル115に係合された箇所との間に引張力Ftが働く。この引張力Ftにより、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115に、コイルベース12に向かう方向の押圧力Fcが働く。押圧力Fcにより、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115が、それぞれコイルベース12に固定される。これにより、固定子コイル11aが、コイルベース12に機械的に固定された後に、コイルベース12が、フレーム30あるいはブラケット32に固定されるため、コイルベース12の組み立て工程の作業性が向上する。 Figure 17 is a diagram showing an example of a method of engaging the coil holding member 40 according to the present embodiment. When the first stator coil 114 and the second stator coil 115 are arranged on both sides of the coil base 12 in the magnetic gap direction, the coil holding member 40 is engaged with the first stator coil 114 and the second stator coil 115 as shown in Figure 17. The first stator coil is an example of a stator coil in the claims, and the second stator coil is an example of a fixed target part in the claims. Figure 18 is an enlarged view of an engagement part of the coil holding member 40 in Figure 17. As shown in Figure 18, a tensile force Ft acts between the part of the coil holding member 40 engaged with the first stator coil 114 and the part of the coil holding member 40 engaged with the second stator coil 115. This tensile force Ft causes a pressing force Fc in a direction toward the coil base 12 to act on the first stator coil 114 and the second stator coil 115. The pressing force Fc fixes the first stator coil 114 and the second stator coil 115 to the coil base 12. As a result, the stator coil 11a is mechanically fixed to the coil base 12, and then the coil base 12 is fixed to the frame 30 or the bracket 32, improving the workability of the assembly process of the coil base 12.

コイル保持部材40が、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115に係合された際に、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115が弾性変形してもよい。それにより第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115に弾性力が働く。この弾性力により、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115に働く押圧力Fcが発生してもよい。押圧力Fcが、引張力Ftと弾性力との両方により発生してもよい。When the coil holding member 40 is engaged with the first stator coil 114 and the second stator coil 115, the first stator coil 114 and the second stator coil 115 may be elastically deformed. This causes an elastic force to act on the first stator coil 114 and the second stator coil 115. This elastic force may generate a pressing force Fc acting on the first stator coil 114 and the second stator coil 115. The pressing force Fc may be generated by both the tensile force Ft and the elastic force.

図19は、本実施の形態に係る、回転電機の他の実施例の模式的断面図である。ステータ10bは、第1の固定子コイル114aおよび第2の固定子コイル115aを有する固定子コイル11bとコイルベース12とを有する。第1の固定子コイル114aおよび第2の固定子コイル115aは、それぞれコイルベース12の方向へ折り曲げて成形されている。コイル保持部材40が、第1の固定子コイル114aおよび第2の固定子コイル115aの、折り曲げて成型された箇所にそれぞれ係合される。それにより、第1の固定子コイル114aおよび第2の固定子コイル115aが、それぞれコイルベース12に固定される。コイル保持部材40が、第1の固定子コイル114aおよび第2の固定子コイル115aの、コイルベース12の方向へ折り曲げて成型された箇所に係合されるため、コイル保持部材40が、磁気ギャップの方向へ突出することがない。図19では、コイルベース12の方向へ折り曲げて成型される箇所が、外径側および内径側コイルエンド部となっているが、折り曲げて成型される箇所は、外径側および内径側コイルエンド部112、113に限定されない。 Figure 19 is a schematic cross-sectional view of another example of a rotating electric machine according to this embodiment. The stator 10b has a stator coil 11b having a first stator coil 114a and a second stator coil 115a, and a coil base 12. The first stator coil 114a and the second stator coil 115a are each formed by bending toward the coil base 12. The coil holding member 40 is engaged with the first stator coil 114a and the second stator coil 115a at the positions where they are bent. As a result, the first stator coil 114a and the second stator coil 115a are fixed to the coil base 12. Since the coil holding member 40 is engaged with the positions where the first stator coil 114a and the second stator coil 115a are bent toward the coil base 12, the coil holding member 40 does not protrude toward the magnetic gap. In FIG. 19 , the portions that are bent toward the coil base 12 are the outer diameter side and inner diameter side coil end portions, but the portions that are bent are not limited to the outer diameter side and inner diameter side coil end portions 112, 113.

図20は、本実施の形態に係る、コイル保持部材40の係合方法の1例を示す図である。コイル保持部材40はワイヤ状の部材で形成されている。コイル保持部材40の一端が第1の固定子コイル114に係合され、第2の固定子コイル115と第1の固定子コイル114とに交互に、複数個所に引っかけられる。コイル保持部材40の他端が第1の固定子コイル114あるいは第2の固定子コイル115に係合される。図20の例では、コイル保持部材40の他端は、第1の固定子コイル114に係合されているが、第2の固定子コイル115に係合されていてもよい。 Figure 20 is a diagram showing an example of a method of engaging the coil holding member 40 according to this embodiment. The coil holding member 40 is formed of a wire-like member. One end of the coil holding member 40 is engaged with the first stator coil 114, and is hooked alternately at multiple points on the second stator coil 115 and the first stator coil 114. The other end of the coil holding member 40 is engaged with the first stator coil 114 or the second stator coil 115. In the example of Figure 20, the other end of the coil holding member 40 is engaged with the first stator coil 114, but it may also be engaged with the second stator coil 115.

コイル保持部材40の、第1の固定子コイル114への係合部と、次の第2の固定子コイル115への係合部とには引張力Ftが働く。引張力Ftにより、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115に、コイルベース12に向かう方向の押圧力Fcが働く。押圧力Fcにより、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115は、それぞれコイルベース12に固定される。第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115の複数個所にコイル保持部材40が係合されるため、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115に働く応力が低減する。A tensile force Ft acts on the coil holding member 40 at the engagement portion with the first stator coil 114 and the subsequent engagement portion with the second stator coil 115. The tensile force Ft causes a pressing force Fc to act on the first stator coil 114 and the second stator coil 115 in a direction toward the coil base 12. The pressing force Fc fixes the first stator coil 114 and the second stator coil 115 to the coil base 12. Because the coil holding member 40 engages with multiple points on the first stator coil 114 and the second stator coil 115, the stress acting on the first stator coil 114 and the second stator coil 115 is reduced.

本係合方法においても、押圧力Fcが、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115に働く弾性力によって発生してもよいし、コイル保持部材40の両端の係合部に働く引張応力によって発生してもよい。また、上記の組み合わせで発生してもよい。In this engagement method, the pressing force Fc may be generated by an elastic force acting on the first stator coil 114 and the second stator coil 115, or may be generated by a tensile stress acting on the engagement portions at both ends of the coil holding member 40. It may also be generated by a combination of the above.

図21は、本実施の形態に係る、固定子コイル11cの1例を示す図である。図21のように、コイル保持部材40が、固定子コイル11cの外径側コイルエンド部112に係合される場合、コイル保持部材40が係合される箇所に、外径側に突出させたコイル突出部116を設けてもよい。コイル突出部116を設けることで、周囲の外径側コイルエンド部112に干渉することなく、コイル保持部材40の取り付け治具の操作が可能となる。 Figure 21 is a diagram showing an example of a stator coil 11c according to the present embodiment. When the coil holding member 40 is engaged with the outer diameter side coil end portion 112 of the stator coil 11c as in Figure 21, a coil protrusion 116 that protrudes outward may be provided at the location where the coil holding member 40 is engaged. By providing the coil protrusion 116, it is possible to operate the mounting jig for the coil holding member 40 without interfering with the surrounding outer diameter side coil end portion 112.

図22および図23は、本実施の形態に係る、コイル保持部材40の1例を示す図である。図22および図23のいずれの場合もコイル保持部材40a、40bは、両端に1対の湾曲部を有するように形成されている。図22の例では、コイル保持部材40aは、略C字形状に形成されており、図23の例では、コイル保持部材40bは、略S字形状に形成されている。コイル保持部材40a、40bは、弾性を有する。コイル保持部材40a、40bの一方の湾曲部が、第1の固定子コイル114に係合され、他方の湾曲部が、第2の固定子コイル115に係合される。コイル保持部材40a、40bの両端に弾性力が働く。この弾性力により、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115のそれぞれに、コイルベース12に向かう方向の押圧力が働く。これにより、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115は、それぞれコイルベース12に固定される。このように弾性体により形成され、1対の湾曲部を有するコイル保持部材40が使用されることで、固定子コイル11が簡易に機械的にコイルベース12に固定される。22 and 23 are diagrams showing an example of the coil holding member 40 according to the present embodiment. In both cases of FIG. 22 and FIG. 23, the coil holding members 40a and 40b are formed to have a pair of curved portions at both ends. In the example of FIG. 22, the coil holding member 40a is formed in an approximately C-shape, and in the example of FIG. 23, the coil holding member 40b is formed in an approximately S-shape. The coil holding members 40a and 40b have elasticity. One curved portion of the coil holding members 40a and 40b is engaged with the first stator coil 114, and the other curved portion is engaged with the second stator coil 115. An elastic force acts on both ends of the coil holding members 40a and 40b. This elastic force exerts a pressing force on each of the first stator coil 114 and the second stator coil 115 in a direction toward the coil base 12. As a result, the first stator coil 114 and the second stator coil 115 are each fixed to the coil base 12. By using the coil holding member 40 formed from an elastic body and having a pair of curved portions in this manner, the stator coil 11 is easily and mechanically fixed to the coil base 12.

コイル保持部材40a、40bは、弾性を有していなくてもよい。この場合、コイル保持部材40a、40bの一方の湾曲部が第1の固定子コイル114に係合され、他方の湾曲部が第2の固定子コイル115に係合されることで、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115が、コイルベース12の方向へそれぞれ弾性変形する。第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115に弾性力が働き、この弾性力により、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115にコイルベース12の方向の押圧力が働く。これにより第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115は、それぞれコイルベース12に固定される。第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115に働く押圧力が、コイル保持部材40a、40bと第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115に働く弾性力との両方によって発生してもよい。The coil holding members 40a, 40b may not have elasticity. In this case, one curved portion of the coil holding members 40a, 40b is engaged with the first stator coil 114, and the other curved portion is engaged with the second stator coil 115, so that the first stator coil 114 and the second stator coil 115 are elastically deformed toward the coil base 12. An elastic force acts on the first stator coil 114 and the second stator coil 115, and this elastic force applies a pressing force to the first stator coil 114 and the second stator coil 115 in the direction of the coil base 12. As a result, the first stator coil 114 and the second stator coil 115 are fixed to the coil base 12. The pressing force acting on the first stator coil 114 and the second stator coil 115 may be generated by both the coil holding members 40 a, 40 b and the elastic force acting on the first stator coil 114 and the second stator coil 115 .

図24は、本実施の形態に係る、コイルベース12dの形状の1例を示す図である。コイルベース12dの磁気ギャップ方向の両側に、それぞれ磁気ギャップ方向に突出した、複数のリブ14aが設けられている。複数のリブ14aは、ロータ20の回転方向drと直交する方向に延伸している。複数のリブ14aの隣り合うリブでスロット15を形成する。複数のリブ14aは、固定子コイル11のロータ20の回転方向drと直交する全ての辺111に対応して設けられる。また、コイルベース12dに設けられる複数のリブ14aは、一方の面と他方の面とで対応した位置に設けられ、磁気ギャップ方向の両側でリブ14aの周方向の位置が、ずれていてもよい。図25は、図24のコイルベース12dに第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115を配置した図である。コイルベース12dの磁気ギャップ方向の両側に設けられたリブの周方向位置がずれているため、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115の周方向位置も異なる。図26に、コイル保持部材40の係合箇所の拡大図を示す。第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115のそれぞれにコイル保持部材40が係合されると、コイル保持部材40に働く引張力Ftは、軸方向成分と周方向成分を有する。引張力Ftに周方向成分が含まれることで、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115には、コイルベース12dに向かう方向の押圧力Fcに加えて、周方向力Fdが働く。周方向力Fdにより、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115は、リブ14aの側面に当接し、周方向に固定される。なお、リブ14は、実施の形態1に示したような、突起状であってもよい。また、複数のリブ14aは、固定子コイル11のロータ20の回転方向drと直交する全ての辺111に対応していなくてもよい。 Figure 24 is a diagram showing an example of the shape of the coil base 12d according to this embodiment. A plurality of ribs 14a are provided on both sides of the magnetic gap direction of the coil base 12d, each protruding in the magnetic gap direction. The plurality of ribs 14a extend in a direction perpendicular to the rotation direction dr of the rotor 20. Adjacent ribs of the plurality of ribs 14a form a slot 15. The plurality of ribs 14a are provided corresponding to all sides 111 of the stator coil 11 perpendicular to the rotation direction dr of the rotor 20. In addition, the plurality of ribs 14a provided on the coil base 12d are provided at corresponding positions on one surface and the other surface, and the circumferential positions of the ribs 14a on both sides of the magnetic gap direction may be shifted. Figure 25 is a diagram showing the arrangement of the first stator coil 114 and the second stator coil 115 on the coil base 12d of Figure 24. Since the circumferential positions of the ribs provided on both sides of the coil base 12d in the magnetic gap direction are shifted, the circumferential positions of the first stator coil 114 and the second stator coil 115 are also different. FIG. 26 shows an enlarged view of the engagement portion of the coil holding member 40. When the coil holding member 40 is engaged with each of the first stator coil 114 and the second stator coil 115, the tensile force Ft acting on the coil holding member 40 has an axial component and a circumferential component. Since the tensile force Ft includes a circumferential component, a circumferential force Fd acts on the first stator coil 114 and the second stator coil 115 in addition to a pressing force Fc in a direction toward the coil base 12d. Due to the circumferential force Fd, the first stator coil 114 and the second stator coil 115 abut against the side surface of the rib 14a and are fixed in the circumferential direction. The rib 14 may be a protrusion as shown in the first embodiment. Furthermore, the multiple ribs 14 a do not necessarily have to correspond to all of the sides 111 of the stator coil 11 that are perpendicular to the rotation direction dr of the rotor 20 .

実施の形態1と同様に、コイルベース12に連通部13が設けられていてもよい。コイル保持部材40は、連通部13を通って固定子コイル11とコイルベース12とは異なる固定対象部とに係合される。固定子コイル11aが、第1の固定子コイル114と第2の固定子コイル115とを有する場合、コイル保持部材40は、第1の固定子コイル114と第2の固定子コイル115とに係合される。コイルベース12の外径が固定子コイル11aの外径よりも大きい場合、あるいは、コイルベース12の内径が固定子コイル11の内径よりも小さい場合にも、コイル保持部材40を用いて固定子コイル11をコイルベース12に固定することが可能となる。また、コイルベース12を大きくすることができるので、回転電機1の筐体に固定するためのスペースが確保される。As in the first embodiment, the coil base 12 may be provided with a communication portion 13. The coil holding member 40 is engaged with a fixing target portion different from the stator coil 11 and the coil base 12 through the communication portion 13. When the stator coil 11a has a first stator coil 114 and a second stator coil 115, the coil holding member 40 is engaged with the first stator coil 114 and the second stator coil 115. Even when the outer diameter of the coil base 12 is larger than the outer diameter of the stator coil 11a, or when the inner diameter of the coil base 12 is smaller than the inner diameter of the stator coil 11, the stator coil 11 can be fixed to the coil base 12 using the coil holding member 40. In addition, since the coil base 12 can be made larger, space for fixing to the housing of the rotating electric machine 1 is secured.

<実施の形態2の効果>
本実施の形態の回転電機1においても、コイル保持部材40は、固定子コイル11と、コイルベース12とは異なる固定対象部とに係合される。これにより、固定子コイル11にコイルベース12に向かう方向の押圧力Fcが発生し、固定子コイル11がコイルベース12に対して機械的に固定される。
<Effects of the Second Embodiment>
In the rotating electric machine 1 of this embodiment as well, the coil holding member 40 is engaged with the stator coil 11 and a fixing target portion different from the coil base 12. As a result, a pressing force Fc is generated in the stator coil 11 in a direction toward the coil base 12, and the stator coil 11 is mechanically fixed to the coil base 12.

本実施の形態の回転電機1においては、ロータ20の数が、ステータ10よりも多く、ステータ10の磁気ギャップ方向の両側にロータ20が配置されている。このような構成により、磁気ギャップ面が増加して、トルクが増大する。In the rotating electric machine 1 of this embodiment, the number of rotors 20 is greater than the number of stators 10, and the rotors 20 are arranged on both sides of the stator 10 in the magnetic gap direction. With this configuration, the magnetic gap surface is increased, and the torque is increased.

固定子コイル11aは、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115を有し、コイルベース12の磁気ギャップ方向の両側にそれぞれ配置される。コイル保持部材40が、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115に係合されて、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115が、それぞれコイルベース12に固定される。第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115が、固定された状態でコイルベース12が、フレーム30あるいはブラケット32に固定されるため、組み立て工程の作業性が向上する。The stator coil 11a has a first stator coil 114 and a second stator coil 115, which are arranged on either side of the coil base 12 in the magnetic gap direction. A coil holding member 40 is engaged with the first stator coil 114 and the second stator coil 115, and the first stator coil 114 and the second stator coil 115 are fixed to the coil base 12. With the first stator coil 114 and the second stator coil 115 fixed, the coil base 12 is fixed to the frame 30 or the bracket 32, improving the workability of the assembly process.

第1の固定子コイル114と第2の固定子コイル115とは直列に接続される。それにより、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115のターン数は、コイルベース12の磁気ギャップ方向の片側のみに固定子コイル11を配置する場合よりも減少する。ターン数が増えるとコイルエンド部の巻膨らみが大きくなる。このような構成により、回転電機1の外形が大きくなるのが抑制される。The first stator coil 114 and the second stator coil 115 are connected in series. This reduces the number of turns in the first stator coil 114 and the second stator coil 115 compared to when the stator coil 11 is arranged on only one side of the coil base 12 in the magnetic gap direction. As the number of turns increases, the winding bulge of the coil end portion increases. This configuration prevents the external dimensions of the rotating electric machine 1 from becoming larger.

第1の固定子コイル114と第2の固定子コイル115とが並列に接続される。この場合、コイルベース12の磁気ギャップ方向の片側のみに固定子コイル11を配置する場合と同じ線径のワイヤマグネットが使用されると、巻線抵抗が小さくなる。コイルベース12の磁気ギャップ方向の片側のみに固定子コイル11を配置する場合と固定子コイル11aに通電される電流量が同等であれば、固定子コイル11aで発生する銅損が低減する。固定子コイル11aで発生する銅損がコイルベース12の片側に固定子コイル11が配置される場合と同等となる条件では、より多くの電流を通電できるためトルクが増大する。コイルベース12の磁気ギャップ方向の片側のみに固定子コイル11を配置する場合と巻線抵抗を同等とするには使用されるマグネットワイヤの線径が細くなる。マグネットワイヤの線径が細くなることで、コイルエンド部の巻膨らみが小さくなり、回転電機1の外形が大きくなるのが抑制される。 The first stator coil 114 and the second stator coil 115 are connected in parallel. In this case, if a wire magnet with the same wire diameter as that in the case where the stator coil 11 is arranged only on one side of the coil base 12 in the magnetic gap direction is used, the winding resistance is reduced. If the amount of current flowing through the stator coil 11a is the same as that in the case where the stator coil 11 is arranged only on one side of the coil base 12 in the magnetic gap direction, the copper loss generated in the stator coil 11a is reduced. Under conditions where the copper loss generated in the stator coil 11a is the same as that in the case where the stator coil 11 is arranged on one side of the coil base 12, more current can be passed, so the torque increases. To make the winding resistance the same as that in the case where the stator coil 11 is arranged only on one side of the coil base 12 in the magnetic gap direction, the wire diameter of the magnet wire used is made thinner. By making the wire diameter of the magnet wire thinner, the winding bulge of the coil end portion is reduced, and the external dimensions of the rotating electric machine 1 are prevented from becoming larger.

また、固定子コイル11aとコイルベース12との接触面積が増加して、固定子コイル11aとコイルベース12との間の熱抵抗が低減する。それにより、固定子コイル11aの熱が、コイルベース12に伝わり、固定子コイル11aの温度上昇が抑制される。または、コイルベース12の磁気ギャップ方向の片側のみに固定子コイル11を配置する場合に比べて温度上昇が同等とすると、より多くの電流を通電可能でトルクが増大する。 In addition, the contact area between the stator coil 11a and the coil base 12 increases, reducing the thermal resistance between the stator coil 11a and the coil base 12. This allows the heat of the stator coil 11a to be transferred to the coil base 12, suppressing the temperature rise of the stator coil 11a. Alternatively, if the temperature rise is the same compared to when the stator coil 11 is placed only on one side of the coil base 12 in the magnetic gap direction, more current can be passed and the torque increases.

ワイヤ状の部材で形成されたコイル保持部材40の一端が、第1の固定子コイル114に係合された後、第2の固定子コイル115と第1の固定子コイル114とに交互に、複数個所に引っかけられる。コイル保持部材40の他端が第1の固定子コイル114あるいは第2の固定子コイル115に係合されて、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115が、コイルベース12に固定される。このような構成により、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115にかかる応力が分散される。One end of the coil holding member 40 formed of a wire-like member is engaged with the first stator coil 114, and then hooked alternately at multiple points on the second stator coil 115 and the first stator coil 114. The other end of the coil holding member 40 is engaged with the first stator coil 114 or the second stator coil 115, and the first stator coil 114 and the second stator coil 115 are fixed to the coil base 12. With this configuration, the stress applied to the first stator coil 114 and the second stator coil 115 is dispersed.

コイル保持部材40a、40bが、1対の湾曲部を有するように形成される。コイル保持部材40の湾曲部が、それぞれ第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115に係合されて、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115が、コイルベース12に固定される。このような構成により、簡易な工程で固定子コイル11がコイルベース12に固定される。The coil holding members 40a and 40b are formed to have a pair of curved portions. The curved portions of the coil holding member 40 are engaged with the first stator coil 114 and the second stator coil 115, respectively, and the first stator coil 114 and the second stator coil 115 are fixed to the coil base 12. With this configuration, the stator coil 11 is fixed to the coil base 12 in a simple process.

コイルベース12の固定子コイル11aが配置される面に、磁気ギャップの方向に突出するようにリブ14が設けられ、リブ14の周方向の位相が磁気ギャップの方向の両側で異なる。第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115が、コイル保持部材40により固定されると、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115には、コイルベース12に向かう方向の押圧力Fcおよび周方向力Fdが働く。周方向力Fdにより、第1の固定子コイル114および第2の固定子コイル115は、リブ14の側面に当接して、周方向に位置決めされる。Ribs 14 are provided on the surface of the coil base 12 on which the stator coil 11a is arranged, so as to protrude in the direction of the magnetic gap, and the circumferential phase of the ribs 14 differs on both sides of the magnetic gap direction. When the first stator coil 114 and the second stator coil 115 are fixed by the coil holding member 40, a pressing force Fc in a direction toward the coil base 12 and a circumferential force Fd act on the first stator coil 114 and the second stator coil 115. The circumferential force Fd causes the first stator coil 114 and the second stator coil 115 to abut against the side of the ribs 14, positioning them in the circumferential direction.

回転電機1は、実施の形態1においては、1つのステータ10と1つのロータ20を有しており、実施の形態2においては、1つのステータ10と2つのロータ20を有していたが、図27に示すように、ステータ10が2つ以上、ロータ20が3つ以上のマルチギャップのアキシャルギャップタイプの回転電機であってもよい。この場合、トルク発生面となる磁気ギャップ面が増加するためトルクが増加する。In the first embodiment, the rotating electric machine 1 has one stator 10 and one rotor 20, and in the second embodiment, it has one stator 10 and two rotors 20, but as shown in Figure 27, it may be a multi-gap axial gap type rotating electric machine with two or more stators 10 and three or more rotors 20. In this case, the torque increases because the magnetic gap surface that becomes the torque generating surface increases.

実施の形態1および実施の形態2では、アキシャルギャップタイプの回転電機を例に説明したが、磁気ギャップの方向が、ロータ20の回転軸51と垂直な方向のラジアルギャップタイプの回転電機でもよい。In the first and second embodiments, an axial gap type rotating electric motor is used as an example, but the rotating electric motor may also be a radial gap type rotating electric motor in which the direction of the magnetic gap is perpendicular to the rotation axis 51 of the rotor 20.

1 回転電機、 10、10a、10b ステータ、
11、11a、11b 固定子コイル、
111 回転方向との直交部、 112 外径側コイルエンド部、
113 内径側コイルエンド部、
114、114a、114b 第1の固定子コイル、
115、115a、115b 第2の固定子コイル、 116 コイル突出部
12、12a、12b、12c、12d コイルベース、
13 連通部、 14、14a リブ、 15 スロット
20 ロータ、 21 バックヨーク、 22 永久磁石、
23 第1のロータ、 24 第2のロータ、
30 フレーム、 31、32 ブラケット
40、40a、40b コイル保持部材、 50 シャフト、 51 回転軸、
52 ベアリング
dr 回転方向、 Ft 引張力、 Fc 押圧力、 Fd 周方向力
1 Rotating electric machine, 10, 10a, 10b Stator,
11, 11a, 11b stator coil,
111: portion perpendicular to the direction of rotation; 112: outer diameter side coil end portion;
113 Inner diameter side coil end portion,
114, 114a, 114b first stator coil,
115, 115a, 115b second stator coil; 116 coil protrusion; 12, 12a, 12b, 12c, 12d coil base;
13 Communication portion, 14, 14a Rib, 15 Slot 20 Rotor, 21 Back yoke, 22 Permanent magnet,
23 first rotor, 24 second rotor,
30 Frame, 31, 32 Bracket 40, 40a, 40b Coil holding member, 50 Shaft, 51 Rotating shaft,
52 Bearing dr Rotation direction, Ft Tensile force, Fc Pressing force, Fd Circumferential force

Claims (17)

筐体に回転自在に支持されたシャフトに固定されたロータと
固定子コイルおよび前記筐体に固定されるコイルベースを有するステータとを備え、
前記ロータの数は、前記ステータの数よりも多く、前記ロータと前記ステータとが対向する磁気ギャップ方向の前記ステータの両側に前記ロータが配置され、
前記固定子コイルは、第1の固定子コイルと前記第1の固定子コイルとは異なる第2の固定子コイルとを有し、
前記第1の固定子コイルと前記第2の固定子コイルとが、それぞれ前記磁気ギャップ方向の前記コイルベースの両側に配置され、
前記固定子コイルは、前記第1の固定子コイルと、前記コイルベースとは異なる、前記第2の固定子コイルを含む固定対象部とに係合されたコイル保持部材によって前記コイルベースに押し付けられて固定される
ことを特徴とする回転電機。
a rotor fixed to a shaft rotatably supported by a housing; and a stator having a stator coil and a coil base fixed to the housing,
the number of the rotors is greater than the number of the stators, and the rotors are disposed on both sides of the stator in a magnetic gap direction in which the rotors and the stators face each other;
the stator coil includes a first stator coil and a second stator coil different from the first stator coil,
the first stator coil and the second stator coil are disposed on both sides of the coil base in the magnetic gap direction,
a coil holding member that is engaged with the first stator coil and a fixing target portion that includes the second stator coil and is different from the coil base, and that presses the stator coil against the coil base and fixes the stator coil to the coil base.
前記コイル保持部材が、前記第1の固定子コイルと前記第2の固定子コイルとに交互に、かつ前記第1の固定子コイルおよび前記第2の固定子コイルの複数個所に取り付けられる
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
2. The rotating electric machine according to claim 1, wherein the coil holding members are attached alternately to the first stator coil and the second stator coil and at a plurality of locations on the first stator coil and the second stator coil.
前記固定子コイルの前記コイル保持部材が取り付けられる箇所が、前記コイルベースに向かう方向に折り曲げて成型されている
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
2. The rotating electric machine according to claim 1, wherein a portion of the stator coil where the coil holding member is attached is bent in a direction toward the coil base.
前記コイルベースに連通部が設けられ、前記コイル保持部材が前記連通部を通る
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
The rotating electric machine according to claim 1 , wherein a communication portion is provided in the coil base, and the coil holding member passes through the communication portion.
前記コイルベースの、前記固定子コイルが配置される面に、前記ロータの方向に突出した複数のリブが設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
2. The rotating electric machine according to claim 1, wherein a plurality of ribs protruding toward the rotor are provided on a surface of the coil base on which the stator coil is arranged.
前記複数のリブは、前記固定子コイルの前記ロータの回転方向と直交する全ての辺に対応して、前記ロータの回転方向と直交する方向に延伸して設けられ、前記複数のリブの隣り合ったリブによりスロットが形成されて、前記スロットに、前記固定子コイルの、前記ロータの回転方向と直交する辺が挿入される
ことを特徴とする請求項5に記載の回転電機。
The rotating electric machine according to claim 5, characterized in that the multiple ribs are arranged to extend in a direction perpendicular to the rotation direction of the rotor in correspondence with all sides of the stator coil that are perpendicular to the rotation direction of the rotor, and adjacent ribs of the multiple ribs form slots into which sides of the stator coil that are perpendicular to the rotation direction of the rotor are inserted.
前記コイルベースの、前記固定子コイルが配置される面に、前記ロータの方向に突出した複数のリブが設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
2. The rotating electric machine according to claim 1, wherein a plurality of ribs protruding toward the rotor are provided on a surface of the coil base on which the stator coil is arranged.
前記複数のリブは、前記固定子コイルの前記ロータの回転方向と直交する全ての辺に対応して、前記ロータの回転方向と直交する方向に延伸して設けられ、前記複数のリブの隣り合ったリブによりスロットが形成されて、前記スロットに、前記固定子コイルの、前記ロータの回転方向と直交する辺が挿入される
ことを特徴とする請求項7に記載の回転電機。
The rotating electric machine according to claim 7, characterized in that the multiple ribs are arranged to extend in a direction perpendicular to the rotation direction of the rotor in correspondence with all sides of the stator coil perpendicular to the rotation direction of the rotor, and adjacent ribs of the multiple ribs form slots into which sides of the stator coil perpendicular to the rotation direction of the rotor are inserted.
前記複数のリブが、前記コイルベースの一方の面と前記コイルベースの他方の面とで対応するように、前記磁気ギャップ方向の、前記コイルベースの両側に設けられ、前記コイルベースの両側に設けられる前記複数のリブの周方向位置が、前記磁気ギャップ方向の両側で異なる
ことを特徴とする請求項8に記載の回転電機。
The rotating electric machine according to claim 8, characterized in that the plurality of ribs are provided on both sides of the coil base in the magnetic gap direction so that one side of the coil base corresponds to the other side of the coil base, and the circumferential positions of the plurality of ribs provided on both sides of the coil base are different on both sides in the magnetic gap direction.
前記コイル保持部材が、前記固定子コイルの内径側コイルエンド部または外径側コイルエンド部の、いずれか一方にのみ取り付けられる
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
2. The rotating electric machine according to claim 1, wherein the coil holding member is attached to only one of an inner diameter side coil end portion and an outer diameter side coil end portion of the stator coil.
前記コイル保持部材が、前記固定子コイルの内径側コイルエンド部および外径側コイルエンド部の両方に取り付けられる
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
2. The rotating electric machine according to claim 1, wherein the coil holding member is attached to both an inner diameter side coil end portion and an outer diameter side coil end portion of the stator coil.
複数個の前記コイル保持部材が、前記固定子コイルの周方向の複数個所に取り付けられる
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
2. The rotating electric machine according to claim 1, wherein a plurality of the coil holding members are attached to a plurality of positions in a circumferential direction of the stator coil.
前記コイル保持部材は、1対の湾曲部を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
The rotating electric machine according to claim 1 , wherein the coil holding member has a pair of curved portions.
前記コイル保持部材がワイヤ状である
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
The rotating electric machine according to claim 1 , wherein the coil holding member is in the form of a wire.
前記コイル保持部材が弾性体により形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
The coil holding member is formed of an elastic body.
2. The rotating electric machine according to claim 1 .
前記コイル保持部材が弾性体により形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
The coil holding member is formed of an elastic body.
2. The rotating electric machine according to claim 1 .
前記ロータおよび前記ステータの対向する方向が、前記ロータの回転軸と平行である
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
The rotating electric machine according to claim 1 , wherein the rotor and the stator face each other in a direction parallel to a rotation axis of the rotor.
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