(57)【要約】【課題】巻線の占積率を向上させることができるとともに、製造コスト及び製造作業時間をを削減できる分割ステータを提供する。【解決手段】ヨーク部２と、つば部３と、上記ヨーク部と上記つば部との間に形成された断面矩形状のティース部４とを有するコア５と、上記ティース部の外周に断面略矩形状の巻線６を巻き回して形成されたコイル７とを備える分割ステータ１であって、上記ティース部は、上記ステータの軸方向に向かう略平行なコイルエンド面９ａ，９ｂと、周方向断面幅が上記ヨーク部から上記つば部に向かって減少するテーパ状のコイルサイド面とを備えるとともに、上記巻線のクロス処理が行われる領域を除く上記ティース部外周面の一部又は全部に、各巻線を上記コイルサイド面のテーパと逆方向の角度姿勢で位置決め保持できる巻線保持部１３ｃを備えて構成したものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータの外周側に配置されるヨーク部と、内周側に配置されるつば部と、上記ヨーク部と上記つば部との間に形成された断面矩形状のティース部とを有するコアと、上記ティース部の外周に断面略矩形状の巻線を巻き回して形成されたコイルとを備える分割ステータであって、
上記ティース部は、上記ステータの軸方向に向かう略平行なコイルエンド面と、周方向断面幅が上記ヨーク部から上記つば部に向かって減少するテーパ状のコイルサイド面とを備えるとともに、
上記巻線のクロス処理が行われる領域を除く上記ティース部外周面の一部又は全部に、各巻線を上記コイルサイド面のテーパと逆方向の角度姿勢で位置決め保持できる巻線保持部を備える、分割ステータ。
【請求項２】
少なくとも上記巻線導入側の上記コイルエンド面と上記コイルサイド面との角部に、上記巻線保持部が設けられている、請求項１に記載の分割ステータ。
【請求項３】
上記巻線保持部は、
上記コイルサイド面のテーパと逆方向のテーパを有するとともに上記巻線の幅広面を支持する底面と、上記底面に直交して立ち上がり上記巻線の側面を支持する立壁面とを備える凹溝を配列して構成されている、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の分割ステータ。
【請求項４】
上記ティース部に被着されるインシュレータに、上記巻線保持部が設けられている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の分割ステータ。
【請求項５】
上記巻線保持部において、隣接する巻線の側面が互いに面接触している、請求項１から請求項４のいずれかに記載の分割ステータ。
【請求項６】
上記巻線断面の長辺寸法Ｘ、巻線角部の面取曲率半径Ｒ、上記巻線保持部の上記底面のコイル軸心に対するテーパ角度αである場合に、これら寸法間で、
２Ｒ＜Ｙ−Ｘｔａｎα
の関係を満たすように形成された、請求項３から請求項５のいずれかに記載の分割ステータ。
【請求項７】
上記つば部及びこれに被着されるインシュレータのつば部が、上記コイル軸心に対して直交する方向に形成されている、請求項１から請求項６のいずれかに記載の分割ステータ。
【請求項８】
上記コイルは、
巻線の巻き回し起点を、上記コイルエンド面の上記つば側端部に設けるとともに、
上記つば部内面から上記ティース部底面に向かう巻き降ろし巻回層と、上記ティース部底面から上記つば部内面に向かう巻き上げ巻回層とを交互に設けて構成されている、請求項１から請求項７のいずれかに記載の分割ステータ。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載した複数の分割ステータを環状に組付けて形成されるステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、分割ステータ及びステータに関し、より具体的には、自動車等に用いられる電動機の分割ステータ及びこのステータを複数組み付けて構成されるステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車や電気自動車では、駆動のために電動機が用いられる。この駆動用電動機は、高出力・高効率化のみならず、小型化軽量化が求められる。このため、出力を低下させることなく、グラム単位及びミリメートル単位の減量及び小型化が要求される。
【０００３】
電動機においては、ステータのコアに巻線を巻き回してコイルが形成されるが、高い出力で、より小型化を実現するために、上記巻線の占積率を極限まで向上させることが求められる。また、磁力を高めて大きな出力を得るために、上記巻線には大きな電流が流される。占積率を高めるとともに大電流を流すために、断面略矩形状の平角巻線が用いられることが多い。上記平角巻線の占積率を高めるために、種々の構造が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３６９４１８号
【０００５】
上記特許文献１に記載されているステータ構造は、複数の分割ステータを環状に配置して構成される電動機のステータ構造に係るものであり、各分割ステータのティース部のコイルサイド面（ステータの周方向面）をヨーク部からつば部に向かって断面幅が狭くなるテーパ状に形成する一方、コイルエンド面（ステータの軸方向面）の高さを内周側に向かって高くなるように構成している。
【０００６】
上記構成を採用することにより、上記ティース部外周において巻線を巻き回すことができないデッドスペースを減少させて、占積率を向上させることができるとしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載されているように、分割ステータは環状に組み付けられて電動機のステータを構成するように形成されるため、上記ティース部の周方向断面幅をステータ軸に向かってテーパ状に縮小するようにしてコイルサイド面が設けられることが多い。
【０００８】
上記テーパ状のコイルサイド面を有するティース部の外周に巻線を巻き回す場合、上記テーパに起因して、巻線が所定の巻き回し位置からステータ軸側にすべりやすい。矩形断面を有するティース部においては、巻き回しの際の張力が上記ティース部の角部において支持されることになる。ところが、コイルエンド側において、巻き回し１層目から２層目に移行させるクロス処理を行う際、下層の巻線と上層の巻線が交差するように巻き回されるため、上記張力及び上記テーパに起因して上記すべりが発生しやすい。巻線のすべりが生じると、巻線間に隙間が生じて占積率が低下する。
【０００９】
しかも、上記従来の分割ステータのコイルは、巻線を上記ティース部の全面に巻回して１層目の巻回層を形成し、この巻回層に積層するように、２層目以降の巻回層を形成していた。このため、２層目の巻回層以降においても、上記コイルサイド面のテーパの影響を受けることになり、上記すべりが発生しやすかった。
【００１０】
上記特許文献１に記載されているように、ティース部のコイルエンド面の高さを内周側に向かって高くなるよう形成するとともに段部を設けることにより、上記コイルサイド面のテーパの影響を緩和して巻線を巻き回すことができる。しかしながら、上記段部は、上記ティース部に巻き回されるコイル軸に平行に形成されて、各巻線の断面を上記コイル軸に対して平行に整列保持するように構成されているため、横方向への張力が作用するとすべりが発生しやすい。特に、クロス処理を行う側のティース部の角部におけるすべりを充分に阻止できないという問題がある。
【００１１】
また、上記特許文献１に記載されている分割ステータでは、コイルエンド面の高さ、すなわち矩形状断面を有するティース部のステータ軸方向面の間隔が内周側に向かって大きくなるように構成しているため、その分コイルが大きくなり、ステータ自体の軸方向寸法も大きくなる。したがって、小型化の要請に反することになる。
【００１２】
また、上記特許文献１に記載されているティース部の形態は、積層鋼板のみから形成するのは困難であり、圧粉成形体及びインシュレータ等の複数の部材を組み合わせて上記形態を構成しなければならない。このため、構造が複雑になって、製造コスト及び製造に要する時間も増加する。さらに、上記各部材間の隙間等に起因してコイルの放熱性も低下する。
【００１３】
本願発明は、上記従来の問題を解決し、別途構成部品を設けることなく巻線の占積率を向上させることができるとともに、製造コスト及び製造作業時間を削減できる分割ステータを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願発明は、ステータの外周側に配置されるヨーク部と、内周側に配置されるつば部と、上記ヨーク部と上記つば部との間に形成された断面矩形状のティース部とを有するコアと、上記ティース部の外周に断面略矩形状の巻線を巻き回して形成されたコイルとを備える分割ステータであって、上記ティース部は、上記ステータの軸方向に向かう略平行なコイルエンド面と、周方向断面幅が上記ヨーク部から上記つば部に向かって減少するテーパ状のコイルサイド面とを備えるとともに、上記巻線のクロス処理が行われる領域を除く上記ティース部外周面の一部又は全部に、各巻線を上記コイルサイド面のテーパと逆方向の角度姿勢で位置決め保持できる巻線保持部を備えて構成したものである。
【００１５】
本願発明では、上記巻線保持部において、各巻線が上記コイルサイド面と逆のテーパ面に巻き回されたように保持される。すなわち、上記巻線保持部においては、この部分に巻き回される各巻線が上記コイルサイド面と逆方向に傾斜させた角度姿勢で保持されるのである。これにより、上記巻線保持部においては、上記巻線が上記つば部に向かってすべることがなくなる。また、この巻線保持部に積層して巻き回される２層目以降の巻線も下層の巻線の保持角度に沿って保持されることになるため、コイルの各層における巻線のすべりを有効に防止できる。
【００１６】
上記巻線保持部のテーパ角度は、上記コイルサイド面のテーパと逆方向のテーパであれば特に限定されることはないが、上記コイルサイド面のテーパと同一の角度で逆方向に傾斜して保持できるように構成するのが望ましい。
【００１７】
上記巻線保持部は、巻線のクロス処理を行う領域以外であれば、ティース部外周面のいずれの部位にも設けることができる。巻線のクロス処理を行う領域においては、上下層の巻線が交差するように巻き回されるため、上記巻線保持部を設けても効果はないからである。一方、上記領域以外の部分であれば、コアの形態等に応じて、上記ティース部外周面の一部又は全部に上記巻線保持部を設けることができる。たとえば、上記クロス処理を行わない側のコイルエンド面、コイルサイド面、コイルエンド面とコイルサイド面の角部のいずれの部位にも、上記巻線保持部を設けることができる。
【００１８】
上記クロス処理が行われるコイルエンド面の巻線のすべりを効果的に防止するには、請求項２に記載した発明のように、少なくとも上記巻線導入側の上記コイルエンド面と上記コイルサイド面との角部に、上記巻線保持部を設けるのが好ましい。巻線導入側のコイルエンド面では、巻線のクロス処理が行われるため、巻き回し工程において巻線に横方向の力が作用して乱れが生じやすい。上記角部には巻線を巻き回すためのアール部が設けられているため、上記巻線保持部は上記アール部に沿って設けられる。上記巻線保持部を設けることにより、巻線のクロス処理面における乱れを防止できるため、巻線をティース部の外周に規則正しく配列して巻き回すことができる。
【００１９】
上記巻線保持部は、巻き回される各巻線を、上記コイルサイド面のテーパ角度と逆の方向の角度姿勢で保持できれば種々の形態に形成することができる。たとえば、請求項３に記載した発明のように、上記巻線保持部を、上記コイルサイド面のテーパと逆方向のテーパを有するとともに上記巻線の幅広面を支持する底面と、上記底面に直交して立ち上がり上記巻線の側面を支持する立壁面とを備える凹溝を配列して構成することができる。
【００２０】
上記立壁面を設けることにより、巻線の側面が保持されるため、巻き回し作業時に巻線が上記コイルサイド面のテーパ方向にすべることはなくなる。また、各巻線の２面が断面三角形状の溝に嵌め込まれるようにして保持されるため、各巻線を精度高く位置決め保持することが可能となり、各巻線間に隙間が生じて占積率が低下することはない。
【００２１】
また、２層目以降の巻線も、下層に巻き回された巻き線によって構成される凹部に嵌まり込むように保持されるため、各層における巻き線のすべりを有効に防止できる。しかも、上記巻線保持部は、上記ティース部の外周面に上記凹溝を設けて形成できるため、ステータの寸法が増加することはなく、また、ステータの形態を変更する必要もない。
【００２２】
上記形態の巻線保持部は、上記ティース部のコイル軸方向全長に渡って形成することもできるし、一部に設けることもできる。全長に渡って設ける場合には、ティース部角部の断面形態が鋸歯状となる。上記角部には、面取アールが設けられているため、上記アールに沿った凹溝を設けることにより、上記巻線保持部を形成することができる。
【００２３】
上記巻線保持部は、分割ステータのコア自体に形成することもできるし、請求項４に記載した発明のように、上記コアに被着されるインシュレータに形成することもできる。
【００２４】
分割コアには、コイルとの絶縁性等を確保するために、樹脂等の絶縁材料で形成されたインシュレータが被着されることが多い。上記インシュレータは、上記ティース部を覆うように被着されて上記コアと一体化される。したがって、この場合、上記コイルエンド面、上記コイルサイド面及び上記つば部の内面は、実質的に上記インシュレータによって構成される。なお、上記巻線保持部をステータのコア自体に形成する場合には、たとえば、ティース部の外面に電気絶縁性の被覆層等を設ければよい。
【００２５】
上記巻線保持部は、コアあるいはこれに被着されるインシュレータに形成することができるため、上記巻保持部を設けるための別部材を必要とすることもない。また、上記巻線保持部は、従来の形態のコアあるいはインシュレータに形成することができるため、これらの寸法や形態を変更する必要もない。
【００２６】
本願の請求項５に記載した発明は、上記巻線保持部において、隣接する巻線の側面が互いに面接触するように構成したものである。
【００２７】
上記ティース部に上記巻線保持部を設けることにより、１層目の巻線を確実に保持することはできるが、２層目以降の巻線は、上記巻線保持部の形態に沿って積層された巻線によって保持される。一方、本願発明に適用される巻線は断面略矩形状の平角線が用いられるが、上記矩形断面の角部には面取アールが設けられている。この面取アールの曲率半径が大きくなったり、巻線保持部におけるテーパ角度が大きくなると、隣接する巻線が上記面取アール部において線接触した状態で保持されることになる。このような状態で各巻線が保持されると巻線間のすべりが発生しやすくなる。
【００２８】
隣接する巻線の側面を互いに面接触させることにより、巻線の横方向に作用する張力に対抗することが可能となり、巻線のすべりを防止することができる。上記隣接する巻線の側面を面接触させる手法は特に限定されることはない。たとえば、巻線の形態に応じて上記巻線保持部のテーパ角度を設定することもできるし、上記テーパ角度に応じて巻線の形態を設定することができる。
【００２９】
たとえば、請求項６に記載した発明のように、上記巻線断面の長辺寸法Ｘ、巻線角部の面取曲率半径Ｒ、上記巻線保持部の上記底面のテーパ角度αの各値間に、２Ｒ＜Ｘｔａｎαの関係を満たすように各寸法を設定すれば、隣接して巻き回される巻線の側面を面接触させることができる。
【００３０】
本願の請求項７に記載した発明は、上記つば部及びこれに被着されるインシュレータのつば部が、上記コイル軸に対して直交する方向に設けられているものである。
【００３１】
ティース部の内周側に設けられるつば部を、上記コイル軸に対して直交する方向に設けることにより、モータの出力が安定するとともに、コイルが内周側へはみ出すことを防止することができる。また、巻線の巻き回し作業を行う際に、巻線が上記つば部と接触することがなくなる。このため、巻線の巻き回し作業を円滑に行うことができるとともに、巻線に不用意な力が作用しないため上記すべりも発生しにくくなる。したがって、コイルの占積率を向上させることができる。
【００３２】
コイルの巻き回し形態も特に限定されることはない。ティース部の底面に沿って第１層目を巻き回した後に、上記１層目に重ねるようにして、第２層目、第３層目を巻き回す通常の巻き回し手法を採用することができる。また、本願の請求項８に記載した発明のように、巻線の巻き回し起点を、上記コイルエンド面の上記つば側端部に設けるとともに、上記つば部内面から上記ティース部底面に向かう巻き降ろし巻回層と、上記ティース部底面から上記つば部内面に向かう巻き上げ巻回層とを交互に設けて上記コイルを形成する、いわゆる斜行巻きの手法を採用することもできる。
【００３３】
本願発明が適用されるティース部は、断面幅が上記ヨーク部から上記つば部に向かって減少するテーパ状に形成されたコイルサイド面を備えて構成されている。したがって、上記ティース部の全面に巻線を巻き回してコイルの１層目を形成し、この１層目に積層するように２層面以降の層を形成する手法では、上記テーパの影響を受けて上記巻線が上記つば部の方向に向けてすべりやすい。
【００３４】
請求項８に記載した発明では、まず、巻線の巻き回し起点を上記コイルエンド面の上記つば側端部に設け、上記つば部内面と上記コイルエンド面の隅部を埋めるようにして、巻線を所定の高さまで三角形状に積み上げ、さらに、巻線が所定のコイル高さまで積み上がった以降は、上記三角形状の側面に積層するようにして、コイルの軸方向にコイルの巻回層を設けていくものである。
【００３５】
上記構成を採用すると、巻線の実質的な巻き回し面は上記三角形状の斜辺に沿う面となり、上記斜辺に対して巻線を巻き降ろすようにして形成される巻き降ろし巻回層と、底面から巻き線を巻き上げるようにして形成される巻き上げ巻回層が交互に形成される。各巻線は、上記コイルサイド面のテーパに沿う角度姿勢で巻き回されるのであるが、つば部側に前層において巻き回された巻き線が存在するため、巻線がつば部側にすべることはなくなる。このため、上記コイルサイド面のテーパの影響を受けることなく、巻き線を巻き回すことが可能となる。
【００３６】
しかも、通常の分割ステータにおける上記ティース部のコイル軸方向の長さは、巻線の積層高さより長く設定されていることが多い。このため、巻線を上記ティース部の全面に巻回するようにして巻線の各層を形成する場合に比べて、上下に積層される巻線間の電位差が小さくなる。このため、コイルの絶縁性能を向上させることも期待できる。また、巻き回し作業の際に、すべり防止の補助治具を用いる場合、ヨーク側での補助のみで巻き回し可能となるため、製造装置の構成を簡素化することができる。
【００３７】
請求項９に記載した発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載した複数の分割ステータを環状に組付けて形成されるステータに関するものである。上記分割ステータを組み付けてステータを構成することにより、ステータ自体の寸法を増加させることなく、電動機の性能を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本願発明によって、分割ステータの寸法増加や形態変更を伴うことなく巻線の占積率を向上させることができるとともに、製造コスト及び製造作業時間を削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本願発明の実施形態を図に基づいて具体的に説明する。
【００４０】
図１及び図２に示すように、分割ステータ１は、ステータの外周側に配置されるヨーク部２と、内周側に配置されるつば部３と、上記ヨーク部２と上記つば部３との間に形成された断面矩形状のティース部４とを有するコア５と、上記ティース部４の外周に断面略矩形状の巻線６を巻き回して形成されたコイル７とを備えて形成されている。
【００４１】
本実施形態では、上記コア５は圧粉成形体から形成されているとともに、上記コイル７は、上記コア５に被着された樹脂製のインシュレータ８に対して上記巻線６が巻き回されている。上記コア５と上記インシュレータ８とは、一体化されて分割ステータ１のコア５を構成しているものとして以下の説明を行う。
【００４２】
図２及び図３に示すように、上記ティース部４は、ステータの軸方向に向かう略平行なコイルエンド面９ａ，９ｂと、断面幅が上記ヨーク部２から上記つば部３に向かって減少するテーパ状のコイルサイド面１０ａ，１０ｂとを備える断面略矩形状に形成されている。図４に示すように、上記ティース部４の各角部には上記巻線６を巻き回すための面取アール部１１が形成されている。上記巻線６は、一方のコイルエンド面９ａのつば部３側から上記ティース部４の外周部に導入されて巻き回されている。図３に示すように、上記コイルサイド面１０ａ，１０ａは、コイル軸に対してＡの角度それぞれ傾斜したテーパ面から形成されている。
【００４３】
図４に示すように、本実施形態では、上記ティース部４の各角部１２と巻線が導入されていないコイルエンド面９ｂとに、これらの部分に巻き回される各巻線６を上記コイルサイド面１０ａ，１０ｂのテーパ角度と逆の角度姿勢で保持できる巻線保持部１３ａ，１３ｂ，１３ｃを設けている。
【００４４】
図５に示すように、本実施形態に係る上記巻線保持部１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、コイル軸に対する上記コイルサイド面１０ａ，１０ｂのテーパ角度Ａと逆方向のテーパ角度αを有する底面１４と、上記底面１４のヨーク側縁部から直交して立ち上がる立壁面１５とを備える凹溝１６をコイル巻き回し方向に沿って形成するとともに、この凹溝１６をコイル軸方向に配列して構成されている。
【００４５】
本実施形態では、図６に示すように、上記凹溝１６の底面１４は、上記平角巻線６の幅広面１７に対応した幅で形成されているとともに、上記立壁面１５は上記平角巻線６の側面１８に対応した長さの約半分の高さに設定されている。上記凹溝１６に上記巻線６を巻き回すと、上記巻線６の幅広面１７が上記コイルサイド面９のテーパ角度Ａと逆方向のテーパ角度αで保持されるとともに、上記立壁部１５によってコイル軸方向へのすべりが規制される。また、上記立壁面１５の高さを巻線６の側面１８の半分の高さに設定しているため、図５に示すように、巻線６は断面千鳥状に巻き回される。
【００４６】
上記巻線保持部１３ａ，１３ｂ，１３ｃを設けることにより、各巻線６は上記コイルサイド面１０ａ，１０ｂと逆のテーパ面に巻き回されたように保持される。すなわち、この部分に巻き回される各巻線が上記コイルサイド面と逆方向に傾斜させた角度姿勢で保持される。また、この巻線保持部１３ａ，１３ｂ，１３ｃに積層して巻き回される２層目以降の巻線も、下層に巻き回された巻き線によって構成される凹溝に嵌まるようにして保持されるため、各層における巻き線のすべりを有効に防止できる。したがって、巻き回し工程等において巻線が乱れて巻線間の隙間が開くことはなくなり、コイルの占積率をが低下することはない。しかも、上記巻線保持部は、ティース部４ないしこれに被着されるインシュレータ８に上記凹溝１６を設けて構成されるため、分割ステータ１の寸法が増加することはない。また、分割ステータ１の形態を変更する必要もない。
【００４７】
上記巻線保持部１３ａ，１３ｂ，１３ｃのテーパ角度αは、上記コイルサイド面１０ａ，１０ｂのテーパと逆方向のテーパであれば特に限定されることはないが、上記テーパ角度αを、上記コイルサイド面１０ａ，１０ｂの上記テーパ角度Ａと同一角度に設定するのが好ましい。
【００４８】
また、上記巻線保持部１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、上記ティース部４のコイル軸方向の全長に渡って形成することもできるし、一部に設けることもできる。全長に渡って設ける場合には、インシュレータを８を含むティース部４の断面形態が鋸歯状となる。また、上記ティース部４の角部における上記巻線保持部１３ａ，１３ｂは、面取アール１１に沿って凹溝を設けることにより形成することができる。
【００４９】
本実施の形態では、上記巻線保持部を、上記ティース部４の各角部及び巻線を導入しない側のコイルエンド面９ｂに設けたが、少なくとも上記巻線導入側の上記コイルエンド面９ａと上記コイルサイド面１０ａ，１０ｂとの角部に設ければ効果を期待できる。すなわち、巻線導入側のコイルエンド面９ａでは、巻線のクロス処理が行われるため、巻き回し工程において巻線に横方向の力が作用して乱れが生じやすい。上記角部に上記巻線保持部１３ａを設けることにより、巻線のクロス処理面における乱れを防止できるため、巻線をティース部４の外周に規則正しく配列して巻き回すことができる。なお、上記巻線導入側のコイルエンド面中央部では巻線のクロス処理により、上下層の巻線が交差するため、上記巻線保持部を設けても効果を期待できない。
【００５０】
さらに、本実施形態のように、巻線をクロス処理しない側のコイルエンド側９ｂに上記巻線保持部１３ｃを設けることにより、ティース部４に巻き回される巻線のすべりを確実に防止することができる。これにより、巻線の占積率をより高めることができる。
【００５１】
上記ティース部４に上記巻線保持部１３ａ，１３ｂ，１３ｃを設けることにより、１層目の巻線を確実に位置決め保持することはできるが、２層目以降の巻線は、上記巻線保持部１３ａ，１３ｂ，１３ｃの形態に沿って積層された巻線によって形成される巻き回し面に保持される。本実施形態における巻線６は断面略矩形状の平角線が用いられるが、上記矩形断面の角部には面取アールが設けられている。この面取アールの曲率半径が大きくなり、あるいは上記巻線保持部１３ａ，１３ｂ，１３ｃのテーパ角度αが大きくなると、隣接する巻線が面取アール部において線接触した状態で保持されることになる。このため、巻線間のすべりが発生しやすくなる。
【００５２】
図６に、隣接して巻き回される巻き線の状態を模式的に示す。
【００５３】
この図における符号Ｈは、隣接する巻線６ａ，６ｂが面接触している長さを示しおり、このＨを０以上の値に設定することにより、隣接して巻き回される巻線６ａ，６ｂを面接触させることができる。
【００５４】
すなわち、平角巻線６ａ，６ｂの幅広面１７の寸法Ｘ、側面寸法Ｙ、巻線角部の面取曲率半径Ｒ、上記巻線保持部底面１４のコイル軸心に対するテーパ角度αとし、２Ｒ＜Ｙ−Ｘｔａｎαの関係を満たすように各寸法を設定すると、上記Ｈの寸法が０以上になる。
【００５５】
上記関係を満たすために、巻線の寸法に合わせて上記巻線保持部１３ａ，１３ｂ，１３ｃの形態寸法を設定することもできるし、コア５やコイル７の形態に合わせて巻線の寸法を設定することもできる。上記関係を満たす寸法及び形態で上記分割ステータ１を形成することにより、巻線の滑りを防止して占積率をより向上させることができる。また、すべりを確実に防止できることから、ステータの製造作業も容易となる。
【００５６】
上記構成のティース部４に巻き線を巻き回す手法は特に限定されることはない。たとえば、図７に示すように、巻線６を上記ティース部４の底面２０の全面に巻き回して１層目の巻回層を形成し、図８に示すように、上記１層面の巻回層に積層するように２層目以降の巻回層を形成する通常の巻き回し形態を採用することができる。
【００５７】
図９から図１２に、上記巻線６の巻き回し形態の他の例を示す。
【００５８】
図９は、分割ステータ１における巻線６の巻き回し初期の平面図である。また、図１０は、コイルサイド面上の巻線の状態を示す図であり、図３に相当する断面図である。
【００５９】
本実施形態に係るティース部４のコイルサイド面１０ａ，１０ｂは、断面幅が上記ヨーク部２から上記つば部３に向かって減少するテーパ状に形成されている。したがって、上記ティース部４の全面に巻線を巻き回してコイルの１層目を形成し、この１層目に積層するように２層面以降の層を形成する手法では、上記コイルサイド面１０ａ，１０ｂのテーパの影響を受けて上記巻線６が上記つば部の方向に向けてすべりやすい。
【００６０】
上記問題を解消するため、上記巻線保持部１３ａ，１３ｂ，１３ｃを設けたのであるが、加えて、本実施形態に係る巻線の巻き回し形態を採用することにより、巻線のすべりを確実に防止できるとともに、製造作業が容易になり、さらに、積層される巻線間の電位差を低減させることも可能となる。
【００６１】
以下、図９から図１２に基づいて巻き線６の巻き回し手順を説明する。
【００６２】
図９及び図１３に示すように、本実施形態は、巻線６の巻き回し起点を、巻線導入側コイルエンド面９ａの上記つば側端部に設ける。
【００６３】
図１０に示すように、ティース部４内に導入された巻線６は、まず、上記つば部内面２１と上記ティース部４の底面２０の隅部から、番号を付した順（１→２→３）に、上記隅部を埋めるようにして三角山形に巻き回される。次に、図１１、図１２及び図１３に示すように、巻線６は三角形の斜辺を上記つば部内面２１から降りる方向（矢印ｄｏｗｎ方向）に巻き回される巻き降ろし巻回部（図１１における番号４，５，６及び図１３における番号１１，１２．１３，１４）と、上記斜辺を登る方向（矢印ｕｐ方向）に巻き回される巻き上げ巻回部（図１２における番号７，８，９，１０）とが交互に形成されながら、所定の積層高さまで三角形状に積み上げられる。
【００６４】
巻線６が所定のコイル高さまで積み上がった以降（番号１１の巻線が巻き回された以降）は、図１４に示すように、巻線６の積層体で構成される上記三角形状の側面に積層するようにして、上記巻き降ろし巻回部及び上記巻き上げ巻回部を交互に設けていき、上記ティース部４の全周囲に巻線を巻き回してコイルが形成される。
【００６５】
各巻線６は、上記コイルサイド面１０ａ，１０ｂのテーパに対応した角度姿勢で巻き回されるのであるが、巻線６のすべる方向であるつば部側に前層において巻き回された巻き線が存在するため、巻線がつば部側にすべることはなくなる。このため、上記コイルサイド面１０ａ，１０ｂのテーパの影響を受けることなく巻き線を巻き回すことが可能となる。したがって、上記テーパに起因する巻線６のすべりが生じるのを防止できる。
【００６６】
しかも、通常の分割ステータにおける上記ティース部４のコイル軸方向の長さは、巻線の積層高さより長く設定されていることが多い。このため、巻線を上記ティース部の全面に巻回するようにして巻線の各層を形成する場合に比べて、上下に積層される巻線間の電位差が小さくなる。したがって、コイル７の絶縁性能を向上させることも期待できる。
【００６７】
さらに、本実施形態では、上記コア５ないしインシュレータのつば部３を、コイル軸に対して直交する方向に設けている。このため、巻線の巻き回し工程において、巻線がつば部３に接触することがなくなり、巻き回し作業を円滑に行うことができる。また、巻線に不用意な力も作用しないため、占積率を向上させることができる。
【００６８】
上述した実施形態では、本願発明を圧粉成形したコアを有する分割ステータに適用したが、巻線保持部をインシュレータ等に設けることにより、積層鋼板で形成される分割ステータに適用することもできる。
【００６９】
本願発明は、上述の実施形態に限定されることはない。今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本願発明の範囲は、上記説明した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本願発明に係る分割ステータでは、巻線のすべりを防止して巻線の占積率を向上させ、電動機の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本願発明に係る分割ステータの外観斜視図である。
【図２】図１におけるII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１における III−III 線に沿う断面図である。
【図４】図１におけるIV−IV線に沿う要部拡大断面図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線に沿う要部拡大断面図である。
【図６】隣接する巻線が面接触する状態の説明図である。
【図７】巻線の巻き回し形態の一例を示すコイルサイド面の断面図である。
【図８】巻線の巻き回し形態の一例を示すコイルサイド面の断面図である。
【図９】巻き線の巻き回し形態の他の例を示す図であり、巻き線導入側コイルエンド面における巻線の巻き回し形態を示す平面図である。
【図１０】図９に示す巻線の巻き回し形態におけるコイルサイド面の断面図である。
【図１１】図９に示す巻線の巻き回し形態におけるコイルサイド面の断面図である。
【図１２】図９に示す巻線の巻き回し形態におけるコイルサイド面の断面図である。
【図１３】図９に示す巻線の巻き回し形態におけるコイルサイド面の断面図である。
【図１４】図９に示す巻線の巻き回し形態におけるコイルサイド面の断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  分割ステータ
２  ヨーク部
３  つば部
４  ティース部
５  コア
６  巻線
７  コイル
９ａ  コイルエンド面
９ｂ  コイルエンド面
１３ｃ  巻線保持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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