(57)【要約】【課題】  ステータコイルの巻装が容易なステータ構造にすると共に、巻装されるステータコイルの占積率も向上させる。【解決手段】  ステータリング２、ステータリング２に設けられるティースコア４及びティースコア４に巻回されるステータコイル５を備えた回転電機のステータにおいて、ステータコイル５は、ティースコア４の先端からその基部方向に向かうにつれ、積層された各コイルの厚さが薄く形成されると共にそのコイル幅が広く形成されてなり、かつ、積層された各層のコイルの断面積が一定に形成される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータリング、ステータリングに設けられるティースコア及び当該ティースコアに巻回されるステータコイルを備えた回転電機のステータにおいて、
上記ステータコイルは、
ティースコアの先端からその基部方向に向かうにつれ、積層された各コイルの厚さが薄く形成されると共にそのコイル幅が広く形成されてなり、
かつ、積層された各層のコイルの断面積が一定に形成されてなること
を特徴とする回転電機のステータ。
【請求項２】
上記ステータリングはその内周面に等間隔で嵌合溝が複数設けられ、上記ティースコアはその一方にステータティースが形成されると共に、その他方にステータリングの内周面に設けられた嵌合溝に係合される嵌合部が形成されてなり、ティースコアの嵌合部がステータリングの嵌合溝に嵌合されることを特徴とする請求項１に記載の回転電機のステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のステータ、特にステータコイルの巻装を容易にならしめるステータ構造を備えると共に、その簡単な構造で巻装されるステータコイルの占積率をも向上せしめる回転電機のステータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、永久磁石を用いた回転電機が種々提案されてきている。例えば自動車の車輪を駆動する永久磁石を用いた従来の回転電機のステータでは、自動巻線機を用いてそのステータに設けられたスロットにステータコイルを巻線する場合が多い。しかしながら、ステータコイルに平角導線を用いる場合、ステータに設けられたスロットに平角導線を自動巻線機で巻装することは極めて困難である。
【０００３】
そこでステータコイルに平角導線を用いるときには、ステータコイルの占積率を良好なものとするため、またステータコイルの巻線効率を良好なものとするため、種々の提案がなされている。
【０００４】
例えば、長手帯状で長さｂの第１の帯状部と、当該第１の帯状部の長手方向一端部に連続し該一端部から当該第１の帯状部の幅方向に延びる連結部と、当該第１の帯状部と同幅の長手帯状をなしその一端が当該連結部に連続する長さａの第２の帯状部とを有する平角導線を予め用意しておき、この平角導線をステータの各ステータティースに巻回し、上記ステータコイルの占積率やステータコイルの巻線効率などを良好なものとするステータコイルがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２０５７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の回転電機のステータは、上記説明の第１、第２の帯状部と連結部とを備えた予め用意された平角導線のステータコイルであっても、ステータの各ステータティース毎に巻線を行うので、ステータコイルの占積率の点では良好ではあっても、ステータコイルの巻線効率に問題点があった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、ステータコイルの占積率のみならずステータコイルの巻線効率も優れ、ステータコイルに発生する発熱に対してもその放熱性が優れた構造の回転電機のステータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を解決するために、本発明の回転電機のステータは、ステータリング、ステータリングに設けられるティースコア及び当該ティースコアに巻回されるステータコイルを備えた回転電機のステータにおいて、
上記ステータコイルは、
ティースコアの先端からその基部方向に向かうにつれ、積層された各層のコイルの厚さが薄く形成されると共にそのコイル幅が広く形成されてなり、かつ、積層された各層のコイルの断面積が一定に形成されてなることを特徴としている。
【０００８】
ステータリングはその内周面に等間隔で嵌合溝が複数設けられ、上記ティースコアはその一方にステータティースが形成されると共に、その他方にステータリングの内周面に設けられた嵌合溝に係合される嵌合部が形成されてなり、ティースコアの嵌合部がステータリングの嵌合溝に嵌合されてステータコアが構成されることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明した如く、本発明によれば、簡単な構造で平角導線を良好な占積率でステータに巻装することが容易にでき、そのステータもステータリングにティースコアを嵌合し固着する構造にしたので、個別にステータコイルを巻回成形することができ、これらの組み立ても短時間で組み付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は回転電機に用いられる本発明のステータの一実施例要部構造説明図、図２は図１の一部分の分解構造図を示している。
【００１１】
図１，図２において、ステータ１は、積層されたステータリング２とステータティース３を形成する積層された複数個のティースコア４と当該ティースコア４にそれぞれ巻回される複数個の平角導線のステータコイル５とを備えて構成される。
【００１２】
ステータリング２にはティースコア４に対応した数のくさび溝６が等間隔に設けられている。ティースコア４の一端には当該くさび溝６と嵌合するくさび７が形成されており、ティースコア４の他端には上記ステータティース３が形成されている。
【００１３】
後の図３で説明する個別に巻回成形された台形整列縦巻コイルと呼ばれるステータコイル５をティースコア４に挿入し、そのティースコア４のくさび７をステータリング２のくさび溝６に圧入することにより、ステータコイル５を巻装したティースコア４がステータリング２に取り付けられる。その後、各ステータコイル５の端子を所定の接続法に従って接続することにより、ステータ１が完成する。
【００１４】
図３はステータコイルの一実施例巻線正面図、図４は図３の平面図、図５は図３の右側面図を表している。
【００１５】
図３ないし図５において、上記台形整列縦巻コイルと呼ばれるステータコイル５は、ティースコア４に装着されたとき、ティースコア４の先端からその基部方向、すなわちくさび７に向かうにつれ、各層のその積層された各コイルの厚さが薄く形成されると共にそのコイル幅が広く形成され、積層された各層のコイルの断面積が一定の形状に形成されている。
【００１６】
今、ステータコイル５のバー材（平角導線）の積層数を、例えば４層とし、ティースコア４の先端からその基部方向に順に積層される各層のコイル幅をＷ０  ，Ｗ１  ，Ｗ２  ，Ｗ３  、そしてコイルの厚さをＴ０  ，Ｔ１  ，Ｔ２  ，Ｔ３  としたとき、Ｗ０  ＜Ｗ１  ＜Ｗ２  ＜Ｗ３  に形成されると共にＴ０  ＞Ｔ１  ＞Ｔ２  ＞Ｔ３  に形成され、かつ各層のステータコイル５の断面積は等しく、Ｗ０  ×Ｔ０  ＝Ｗ１  ×Ｔ１  ＝Ｗ２  ×Ｔ２  ＝Ｗ３  ×Ｔ３  に形成され、各層のステータコイル５に流れる電流密度を一定にするステータ巻線としている。
【００１７】
つまり、当該ステータコイル５がティースコア４を介してステータリング２に装着されたとき、ティースコア４の先端からその基部方向に積層された台形のステータコイル５は、その台形形状のため占積率の向上と共に効率が向上し、またステータコイル５とステータリング２との接触面積が大となり、これにより当該ステータコイル５に発生する熱のステータリング２への熱伝導が改善され、放熱性が良好となる。
【００１８】
図６は本発明に用いられるステータコイルの成形前の線材形状説明図、図７ないし図９は本発明に用いられるステータコイルの線材成形方法を説明している線材成形説明図をそれぞれ示している。
【００１９】
図６（Ａ），（Ｂ）に図示の如く、ティースコア４に巻回される予め計算された寸法長の厚さＴ０  ，幅Ｗ０  の一様な平角導線のバー材１０を準備し、ティースコア４の積み厚にプラスＸした長さ分Ｌ１  を厚さＴ０  からＴ１  に線材成形用型２１で圧縮する。この長さ分Ｌ１  の部分は線材成形用型２１で圧縮されるので、幅Ｗ０  はＷ１  に広がる。
【００２０】
これをティースコア４の幅にプラスＹした長さ分Ｓの所定距離あけて同様な処理をすることにより、図７（Ａ），（Ｂ）に図示の如く、厚さＴ１  、幅Ｗ１  のバー材１１となる。
【００２１】
次に上記のように加工されたバー材１１に対し、図７（Ａ）の場合と同様に、厚さＴ１  に圧縮された長さ分Ｌ１  の位置の２個所で、更に厚さＴ１  からＴ２  に線材成形用型２１で圧縮する。この長さ分Ｌ１  の部分は線材成形用型２１で圧縮されるので、幅Ｗ１  はＷ２  に広がる。この工程により図８（Ａ），（Ｂ）に図示の如く、厚さＴ２  、幅Ｗ２  のバー材１２となる。
【００２２】
以下同様にして、この工程を繰り返すことにより、図９（Ａ），（Ｂ）に図示の如く、ステータコイル５の線材の厚さＴ３  、幅Ｗ３  のバー材１３が造られる。
【００２３】
このバー材１３を底面が略ティースコア４の横断面形状をした台形の巻枠を用いて巻回成形することにより、図３ないし図５に示された台形整列縦巻コイルと呼ばれる個別のステータコイル５がつくられる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】回転電機に用いられる本発明のステータの一実施例要部構造説明図である。
【図２】図１の一部分の分解構造図である。
【図３】ステータコイルの一実施例巻線正面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】図３の右側面図である。
【図６】本発明に用いられるステータコイルの成形前の線材形状説明図である。
【図７】本発明に用いられるステータコイルの線材成形方法を説明している線材成形説明図である。
【図８】本発明に用いられるステータコイルの線材成形方法を説明している線材成形説明図である。
【図９】本発明に用いられるステータコイルの線材成形方法を説明している線材成形説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  ステータ
２  ステータリング
３  ステータティース
４  ティースコア
５  ステータコイル
６  くさび溝
７  くさび
１０，１１，１２，１３  バー材
２１  線材成形用型
【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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