(57)【要約】【課題】回転電機のステータの径を小さくする。【解決手段】回転電機のステータ１は、導線をコア２に巻き回して構成される偶数個のコイル３を環状に並べて配置して構成される。各コイル３からは導線が引き出され、引き出された導線をステータ１の外周に沿わせて巻き回して渡り線８としている。渡り線８は所定の箇所で束ねられて束ね部９が形成される。渡り線８は、束ね部９と対向する位置Ｘで２つに分けられ、夫々対応する周方向側に向かってステータ１の外周を巻き回される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線をコアに巻き回して構成される偶数個のコイルを環状に並べて構成される回転電機のステータであって、
前記ステータは、各コイルから引き出された導線を前記ステータの外周に沿わせて渡り線とし、該渡り線を前記ステータの外周における所定の箇所で束ねて形成された束ね部を備えるものであり、
前記コアには、渡り線を収容する収容部が夫々同一形状に設けられ、
前記渡り線は、前記ステータの外周における前記束ね部と対向する位置で周方向に２つに分けられ、夫々対応する周方向側に向かってステータの外周を巻き回されることを特徴とする回転電機のステータ。
【請求項２】
請求項１記載の回転電機のステータであって、
前記渡り線は、中点を束ねて接続するための中点用渡り線を含むものであり、
前記渡り線は、前記中点用渡り線の束ね部と対向する位置で２つに分けられ、夫々対応する周方向側に向かってステータの外周を巻き回されることを特徴とする回転電機のステータ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の回転電機のステータであって、
前記収容部は、前記渡り線を位相電流毎に隔てて収容するように複数設けられ、
前記収容部は収容される渡り線の本数に比例した深さに形成されると共に、前記収容部に対応する前記渡り線が前記ステータの径方向に積層されるようにして前記収容部に夫々巻き回されることを特徴とする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、電動機や発電機である回転電機のステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動機や発電機である回転電機が知られている。回転電機は、ステータとロータとで構成される。ステータは、コアに導線を巻き回して構成される複数のコイルを環状に並べてステータホルダに圧入することによって構成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
各コイルからは導線が引き出されて、ステータの外周に巻き回されて渡り線とされる。コアは、コア本体と、コア本体に嵌合する絶縁部材とで構成される。各絶縁部材には、ステータの外周に位置させて渡り線を収容する収容部が設けられている。渡り線は所定の箇所で束ねられ、これにより束ね部が形成され、この束ね部に端子が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７８８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ステータの外周に巻き回される渡り線の本数は、束ね部に近づくに連れて多くなる。そして、コアは全て同一形状で構成することがコアの製造上、及びステータの組み立て上において最も効率が良く、更に、渡り線を収容する収容部は、渡り線が最も多くなる箇所に対応するように構成する必要がある。
【０００６】
従って、束ね部から最も離れたところに位置する収容部は、渡り線の数が少ないにもかかわらず、渡り線の最も多いところに対応したものとなるため、結果的にステータの径が大きくなってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、外周に渡り線が巻き回されるステータにおいて、製造効率及び組み立て効率を低下させることなく、径を小さくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、導線をコアに巻き回して構成される偶数個のコイルを環状に並べて構成される回転電機のステータであって、前記ステータは、各コイルから引き出された導線を前記ステータの外周に沿わせて渡り線とし、該渡り線を前記ステータの外周における所定の箇所で束ねて形成された束ね部を備えるものであり、前記コアには、渡り線を収容する収容部が夫々同一形状に設けられ、前記渡り線は、前記ステータの外周における前記束ね部と対向する位置で周方向に２つに分けられ、夫々対応する周方向側に向かってステータの外周を巻き回されることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、束ね部と対向する位置で周方向に２つに分けられて、夫々対応する周方向側に向かってステータの外周を巻き回されるため、束ね部に隣接する個所からステータの外周を一回りして束ね部で束ねる場合と比較して、束ね部の近傍における渡り線の最大本数を少なくすることができる。従って、コアの収容部も小さくすることができ、ステータの径を小さくできる。
【００１０】
また、コイルの数を偶数としているため、束ね部と対向する位置で２つに分けたときに同数となるように２つにコイルの引き出し線を分けることができる。これにより、奇数個のコイルを２つに分けた場合に比べ、束ね部の近傍における渡り線の多い方に合わせて収容部を形成することにより、束ね部の近傍における渡り線の少ない方に余分な収容部の部分が生じることを防止できる。
【００１１】
また、本発明においては、渡り線には、中点を束ねて接続するための中点用渡り線を含むものである場合、中点用渡り線の束ね部と対向する位置で２つに分けられ、夫々対応する周方向側に向かってステータの外周を巻き回されることが好ましい。
【００１２】
複数の位相電流を備えるステータである場合には、給電線用の端子が設けられる束ね部は、位相電流の数でコイルの数を割った分だけ、ステータの外周を各位相電流毎に巻き回されることとなる。しかしながら、中点を外周に設ける場合、中点は全てのコイルから引き出されるため、巻き回される渡り線の数が束ね部の中で最も多くなる。
【００１３】
従って、上述の如く、巻き回される本数の最も多い中点用渡り線の束ね部と対向する位置で周方向の各方向に渡り線を２つに分けて、束ね部に向かって渡り線を引き回すことにより、束ね部と対向する位置からずれた箇所から２つに分けて引き回したものと比較して、ステータの径を小さくできる。
【００１４】
また、本発明においては、収容部を、渡り線を位相電流毎に隔てて収容するように複数設け、収容部は収容される渡り線の本数に比例した深さに形成されると共に、各収容部に対応する渡り線がステータの径方向に積層されるようにして収容部に夫々巻き回されることが好ましい。
【００１５】
かかる構成によれば、渡り線を収容するために必要十分な深さの収容部となり、ステータの径を必要最小限のものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のステータの一実施形態を示す模式図。
【図２】本実施形態のコアの絶縁部材を模式的に示す斜視図。
【図３】本実施形態の収容部を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に示すように、本発明の一実施形態であるステータ１は、電動機や発電機としての回転電機たる三相モータに用いられるものであり、コア２に導線を巻き回して構成される複数のコイル３を環状に並べてステータホルダ４に圧入することにより構成される。
【００１８】
コア２は、矩形状のコア本体５と、コア本体５の外周を覆うようにコア本体５に嵌合する絶縁部材６（図２参照）とで構成される。図２に示すように、絶縁部材６は、Ｕ字状であり、導線が巻き回されてコイル３が形成される巻き回し部６ａと、コア本体５と嵌合する嵌合部６ｂとを備える。絶縁部材６の外周側の縁部には、ステータ１の中心軸方向に並ぶ４つの収容部７ａ〜７ｄが設けられている。
【００１９】
コイル３は偶数個設けられ、本実施形態のステータ１が３相交流のものであるため、コイル３の数は６の倍数に設定される。各コイル３からは２本の導線が引き出され、引き出された導線がステータ２の外周に巻き回されて渡り線８となる。各コイル３から引き出された導線のうちの１本が中点用渡り線８ａとなり、残りの一本がコイル３の対応する位相電流を流すための渡り線８ｂ，８ｃ，８ｄとなる。
【００２０】
渡り線８は、ステータ１の径方向外方に開口する溝状の収容部７に収容される。図３に示すように、収容部７ａは中点の渡り線８ａを収容するものであり、収容部７ｂはＵ相の渡り線８ｂを収容するものであり、収容部７ｃはＶ相の渡り線８ｃを収容するものであり、収容部７ｄはＷ相の渡り線８ｄを収容するものである。各渡り線８ａ〜８ｄは、対応する収容部７ａ〜７ｄに、ステータ２の径方向に積層されるようにして巻き回されながら収容される。そして、各渡り線８ａ〜８ｄは、所定の箇所で、中点となる束ね部９ａ、Ｕ相の端子が設けられる束ね部９ｂ、Ｖ相の端子が設けられる束ね部９ｃ、Ｗ相の端子が設けられる束ね部９ｄとして束ねられる。
【００２１】
渡り線８ａ〜８ｄは、中点となる束ね部９ａと対向する位置Ｘで周方向に２つに分けられ、夫々対応する周方向側に向かってステータ１の外周に巻き回される。そして、各渡り線８ａ〜８ｄは、所定の箇所で束ねられて束ね部９ａ〜９ｄが形成される。
【００２２】
本実施形態のステータ１によれば、中点としての束ね部９ａと対向する位置Ｘで２つに分けられ、ステータ１の外周を夫々分割して巻き回されるため、渡り線８を束ね部９に隣接する個所からステータ１の外周を一回りして束ね部９で束ねる場合と比較して、ステータ１の径を小さくできる。また、コイル３の数を偶数としているため、中点としての束ね部９ａと対向する位置で同数となるようにコイル３から引き出される渡り線８を２つに分けることができる。
【００２３】
また、本実施形態においては、ステータ１の外周に巻き回される渡り線８は、中点を束ねて接続するための中点用渡り線８ａを含むものであり、中点用渡り線８ａの束ね部９ａと対向する位置Ｘで２つに分けられ、夫々対応する周方向側に向かってステータ１の外周に巻き回されている。
【００２４】
また、本実施形態のように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３つの位相電流が流れるコイル３を備える回転電機のステータ１においては、給電用の端子１０が設けられる束ね部９ｂ〜９ｄで束ねられる渡り線８ｂ〜８ｄは、位相電流の数である３でコイル３の数を割った分だけ、ステータ１の外周に位置する収容部７ｂ〜７ｄに各位相電流毎に巻き回される。しかしながら、中点をステータ１の外周に設ける場合、中点は全てのコイル３から引き出されてステータ１の外周に巻き回されるため、図３からも明らかなように、ステータ１の外周に巻き回される渡り線８の数が最も多くなる。
【００２５】
従って、巻き回される本数の最も多い中点用渡り線８ａの束ね部９ａと対向する位置Ｘで周方向に渡り線を２つに分けて、束ね部９に向かって図１の矢印の方向に渡り線８を引き回すことにより、中点としての束ね部９ａと対向する位置Ｘからずれた箇所（例えば、図１の２点鎖線で示したＹの位置）から周方向に２つに分けて渡り線８を巻き回した場合と比較して、収容部７を小さく構成することができ、全てのコア２の収容部７を同一に形成しても、ステータ１の径を小さくできる。
【００２６】
また、ステータ１の外周に渡り線８を位相電流毎に隔てて収容する４つの収容部７ａ〜７ｄが設けられ、この収容部７ａ〜７ｄは収容される渡り線８ａ〜８ｄの本数に比例した深さに形成されている。これにより、渡り線８ａ〜８ｄを収容するために必要十分な収容部７ａ〜７ｄとなる。このため、ステータ１の径を必要最小限のものとすることができる。
【００２７】
なお、本実施形態のステータ１は、三相交流の回転電機に用いられるものとして説明したが、本発明のステータはこれに限らない。
【００２８】
また、中点をステータの内周側に設ける場合には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の何れかの束ね部に対向する位置から渡り線をステータの周方向に二つに分けてもよい。この場合、例えば、３つの束ね部の中央に位置するＶ相に対向する位置から渡り線をステータの周方向に二つに分けてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１…ステータ、２…コア、３…コイル、４…ステータホルダ、５…コア本体、６…絶縁部材、６ａ…巻き回し部、６ｂ…嵌合部、７…収容部、７ａ…中点の収容部、７ｂ…Ｕ相の収容部、７ｃ…Ｖ相の収容部、７ｄ…Ｗ相の収容部、８…渡り線、８ａ…中点の渡り線、８ｂ…Ｕ相の渡り線、８ｃ…Ｖ相の渡り線、８ｄ…Ｗ相の渡り線、９…束ね部、９ａ…中点の束ね部、９ｂ…Ｕ相の束ね部、９ｃ…Ｖ相の束ね部、９ｄ…Ｗ相の束ね部、１０…給電用の端子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013132173.tif 000005