(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体で形成された円環状のコアバックと、前記コアバックから径方向内側に突出する複数のティースと、隣接する前記ティースの間に形成されるスロットとを有するステータであって、
前記コアバックの中心軸に沿った前記ステータの一端部に設けられた第１インシュレータと、
前記中心軸に沿った前記ステータの他端部に設けられた第２インシュレータと、
隣接する２つの前記ティースごとに連続して巻き付けられるコイル線と、
前記第１インシュレータに固定されて、前記コイル線を保持する導電性の結線端子と、を備え、
前記コイル線は、隣接する２つの前記ティースのうち一方から他方に向けて延びる渡り線を含んでおり、
前記第１インシュレータには、前記結線端子が差し込まれるキャビティが形成され、
前記第２インシュレータには、前記渡り線が配置されており、
前記ティースは、前記コイル線が巻き付けられる巻回部を有し、
前記巻回部は、前記中心軸に沿う方向の長さが周方向の長さより長い直方体状に形成されて、前記中心軸に沿って延びる２つの長辺部と、前記長辺部よりも短く周方向に延びる２つの短辺部と、を有し、
前記結線端子が配置される前記ステータの一端部を結線側とし、前記ステータの他端部であって前記結線端子とは反対側を反結線側としたときに、
隣接する２つの前記ティースのうち一方には、一方の前記長辺部に沿って前記結線側から前記反結線側に延びる前記コイル線の巻始め部と、他方の前記長辺部に沿って延びて巻き付けられる前記コイル線を径方向内側にずらすガイドとが設けられており、
前記中心軸と直交する方向で切った前記ガイドの断面形状は、多角形であり、
隣接する２つの前記ティースのうち他方には、一方の前記長辺部に沿って前記反結線側から前記結線側に延びる前記コイル線の巻始め部が設けられており、
他方の前記長辺部に前記ガイドが設けられた前記ティースと、前記ガイドが設けられていない前記ティースとが、周方向に交互に配置されており、
各前記ティースにおいて前記コイル線のうち前記結線側の前記短辺部に配置される部分は、前記短辺部の延伸方向に沿って延び、
各前記ティースにおいて前記コイル線のうち前記反結線側の前記短辺部に配置される部分は、前記短辺部の延伸方向に対して斜めに延びていることを特徴とするステータ。
【請求項２】
前記コイル線の巻始め部は、前記ティースのうち径方向の中心より径方向外側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のステータ。
【請求項３】
前記渡り線は、前記第２インシュレータのうち径方向の中心より径方向外側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のステータ。
【請求項４】
前記コイル線は、各前記ティースにおける前記コイル線の巻終わり部であって前記長辺部で最も上層に位置する第１層上がり部と、前記短辺部で下層から１つ上の層に上がる第２層上がり部と、を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項５】
前記第１層上がり部は、１つの前記スロットにつき１つ配置されていることを特徴とする請求項４に記載のステータ。
【請求項６】
前記コイル線のうち前記結線側から前記反結線側に延びる部分に設けられた前記第１層上がり部が配置される前記スロットと、前記コイル線のうち前記反結線側から前記結線側に延びる部分に設けられた前記第１層上がり部が配置される前記スロットとが、周方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項４または５に記載のステータ。
【請求項７】
全ての前記第２層上がり部は、前記ステータの前記中心軸に沿った片側に配置されていることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のステータと、
前記ステータに隙間を介して配置されたロータと、を備えることを特徴とする電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、隣接するティースにコイル線が連続して巻き付けられたステータとこのステータを備える電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、隣接するティースにコイル線が連続して巻き付けられたステータを備える電動機が知られている。コイル線は、隣接するティースの間に配置される渡り線を含んでいる。【０００３】
例えば、特許文献１には、コイル線とリード線とを接続する導電性の結線端子と、結線端子が差し込まれるキャビティが設けられたインシュレータとを備え、コイル線が隣接するティースに連続して巻き付けられたステータが記載されている。特許文献１に記載されたステータでは、キャビティおよび渡り線がステータの中心軸に沿った一端部に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１１３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されたステータでは、キャビティおよび渡り線がステータの中心軸に沿った一端部に配置されているため、キャビティと渡り線とが干渉することがある。このような干渉を回避するためには、キャビティの位置を渡り線に対して中心軸に沿ってずらす必要があるが、そうすると電動機の中心軸に沿うサイズが増加するという問題がある。【０００６】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、隣接するティースにコイル線が連続して巻き付けられて、キャビティをインシュレータに設けた場合でも、電動機の中心軸に沿うサイズの増加を抑制することができるステータを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかるステータは、磁性体で形成された円環状のコアバックと、コアバックから径方向内側に突出する複数のティースと、隣接するティースの間に形成されるスロットとを有するステータである。ステータは、コアバックの中心軸に沿ったステータの一端部に設けられた第１インシュレータと、中心軸に沿ったステータの他端部に設けられた第２インシュレータと、隣接する２つのティースごとに連続して巻き付けられるコイル線と、第１インシュレータに固定されて、コイル線を保持する導電性の結線端子と、を備える。コイル線は、隣接する２つのティースのうち一方から他方に向けて延びる渡り線を含んでいる。第１インシュレータには、結線端子が差し込まれるキャビティが形成されている。第２インシュレータには、渡り線が配置されている。ティースは、コイル線が巻き付けられる巻回部を有している。巻回部は、中心軸に沿う方向の長さが周方向の長さより長い直方体状に形成されて、中心軸に沿って延びる２つの長辺部と、長辺部よりも短く周方向に延びる２つの短辺部と、を有している。結線端子が配置されるステータの一端部を結線側とし、ステータの他端部であって結線端子とは反対側を反結線側としたときに、隣接する２つのティースのうち一方には、一方の長辺部に沿って結線側から反結線側に延びるコイル線の巻始め部と、他方の長辺部に沿って延びて巻き付けられるコイル線を径方向内側にずらすガイドとが設けられている。中心軸と直交する方向で切ったガイドの断面形状は、多角形である。隣接する２つのティースのうち他方には、一方の長辺部に沿って反結線側から結線側に延びるコイル線の巻始め部が設けられている。他方の長辺部にガイドが設けられたティースと、ガイドが設けられていないティースとが、周方向に交互に配置されている。各ティースにおいてコイル線のうち結線側の短辺部に配置される部分は、短辺部の延伸方向に沿って延びている。各ティースにおいてコイル線のうち反結線側の短辺部に配置される部分は、短辺部の延伸方向に対して斜めに延びている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、隣接するティースにコイル線が連続して巻き付けられて、キャビティをインシュレータに設けた場合でも、電動機の中心軸に沿うサイズの増加を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１にかかるステータを備える電動機を中心軸と直交する方向で切った断面図
【図２】実施の形態１にかかるステータの中心軸に沿った一端部を示す斜視図
【図３】実施の形態１にかかるステータの中心軸に沿った他端部を示す斜視図
【図４】第１インシュレータおよび結線端子を示す斜視図
【図５】コイル線とリード線とが結線端子に導通された状態を示す断面図であって、図４に示された第１インシュレータおよび結線端子のＶ−Ｖ線断面図
【図６】隣接するティースへのコイル線の巻き付け手順を説明するための説明図
【図７】実施の形態２にかかるステータが備えるコアバック、ティースおよびコイル線を中心軸と直交する方向で切った断面図
【図８】実施の形態３にかかるステータが備えるティース、コイル線、第１インシュレータおよび第２インシュレータを示す斜視図
【図９】実施の形態４にかかるステータが備えるコアバック、ティースおよびコイル線を中心軸と直交する方向で切った断面図
【図１０】実施の形態５にかかるステータを中心軸と直交する方向で切った断面図
【図１１】実施の形態６にかかるステータが備えるコアバック、ティースおよびコイル線を中心軸に沿って見た図
【図１２】実施の形態７にかかるステータが備えるコアバック、ティース、コイル線およびガイドを中心軸と直交する方向で切った断面図
【図１３】実施の形態７にかかるコイル線の巻線工程を説明するための説明図であって、隣接する２つのティースを結線側から見た状態を模式的に示す図
【図１４】実施の形態７にかかるコイル線の巻線工程を説明するための説明図であって、隣接する２つのティースを反結線側から見た状態を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、実施の形態にかかるステータおよび電動機を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかるステータ１を備える電動機１００を中心軸Ｃと直交する方向で切った断面図である。電動機１００は、ステータ１と、ロータ１２と、フレーム１３とを備える。ステータ１は、中心軸Ｃを有する円筒形状に形成されている。ロータ１２は、ステータ１の内側に配置されている。ロータ１２とステータ１との間には、隙間が設けられている。ロータ１２は、図示しないシャフトに連結されて、中心軸Ｃを回転軸として回転可能である。フレーム１３は、ステータ１およびロータ１２を収容する。フレーム１３は、円筒形状に形成されている。以下、電動機１００の各構成要素について方向を説明するときには、後記する円筒形状のコアバック３の中心軸Ｃ、径方向、周方向を基準とする。
【００１２】
ステータ１は、ステータコア２と、コイル線７とを備える。ステータコア２は、磁性体で形成された円筒形状のコアバック３と、コアバック３の内周面から径方向内側に向かって突出する複数のティース４とを有する。隣接するティース４の間には、スロット５が形成されている。１つのスロット５につき、後述する結線端子９に向かうコイル線７が１本配置されている。ティース４については、後に詳しく説明する。
【００１３】
図２は、実施の形態１にかかるステータ１の中心軸Ｃに沿った一端部を示す斜視図である。中心軸Ｃに沿ったステータ１の一端部には、複数の第１インシュレータ６Ａが設けられている。図２では、２つの第１インシュレータ６Ａを図示しているが、実際にはティース４と同数の第１インシュレータ６Ａが設けられる。複数の第１インシュレータ６Ａのそれぞれは、第１外周壁６１と、第１外周壁６１よりも径方向内側に配置された第１内周壁６２と、第１外周壁６１と第１内周壁６２との間に位置する第１連結部６３とを有する。
【００１４】
第１外周壁６１は、周方向に延びている。第１外周壁６１には、後記する結線端子９が差し込まれる第１キャビティ６１ａと、コイル線７が通過する第２キャビティ６１ｂと、後記するリード線８が通過する第３キャビティ６１ｃとが形成されている。第１キャビティ６１ａは、概ね周方向に延びている。第２キャビティ６１ｂおよび第３キャビティ６１ｃは、径方向に延びて第１キャビティ６１ａの一部と交差している。第２キャビティ６１ｂおよび第３キャビティ６１ｃは、周方向に互いに間隔を空けて配置されている。第１内周壁６２は、周方向に延びている。第１連結部６３は、周方向に延びており、第１外周壁６１と第１内周壁６２とを連結している。
【００１５】
図３は、実施の形態１にかかるステータ１の中心軸Ｃに沿った他端部を示す斜視図である。中心軸Ｃに沿ったステータ１の他端部には、複数の第２インシュレータ６Ｂが設けられている。図３では、２つの第２インシュレータ６Ｂを図示しているが、実際にはティース４と同数の第２インシュレータ６Ｂが設けられる。複数の第２インシュレータ６Ｂのそれぞれは、第２外周壁６４と、第２外周壁６４よりも径方向内側に配置された第２内周壁６５と、第２外周壁６４と第２内周壁６５との間に位置する第２連結部６６とを有する。
【００１６】
第２外周壁６４は、周方向に延びている。第２外周壁６４には、後記する渡り線７５が配置されている。第２内周壁６５は、周方向に延びている。第２連結部６６は、周方向に延びており、第２外周壁６４と第２内周壁６５とを連結している。図１では省略しているが、実際にはティース４を覆うインシュレータが設けられ、このインシュレータと第１インシュレータ６Ａと第２インシュレータ６Ｂとは一体化されて成形される。
【００１７】
図４は、第１インシュレータ６Ａおよび結線端子９を示す斜視図である。第１キャビティ６１ａには、結線端子９が差し込まれる。結線端子９は、コイル線７とリード線８とを導通させる導電性の金属製部材である。結線端子９は、一枚の金属板に孔開け加工および折曲加工を施すことにより形成されている。結線端子９は、Ｕ字状に折り曲げられており、向かい合う２つの側壁９１と側壁９１同士を繋ぐ底壁９２とを有する。結線端子９を第１キャビティ６１ａ内に差し込むことにより、結線端子９は第１インシュレータ６Ａに固定される。各キャビティ６１ａ〜６１ｃおよび結線端子９は、ステータ１の中心軸Ｃに沿った一端部に配置されている。以下、結線端子９が配置されるステータ１の一端部を結線側とし、ステータ１の他端部であって結線端子９とは反対側を反結線側とする。
【００１８】
図５は、コイル線７とリード線８とが結線端子９に導通された状態を示す断面図であって、図４に示された第１インシュレータ６Ａおよび結線端子９のＶ−Ｖ線断面図である。図４および図５に示すように、結線端子９には、コイル線７を保持する第１スリット９３と、リード線８を保持する第２スリット９４とが形成されている。第１スリット９３および第２スリット９４は、一方の側壁９１から底壁９２を通って他方の側壁９１まで延びている。結線端子９が第１キャビティ６１ａ内に差し込まれた状態では、第１スリット９３と第２キャビティ６１ｂとが連通し、第２スリット９４と第３キャビティ６１ｃとが連通する。
【００１９】
図５に示すように、コイル線７は、導電性の芯線７１が絶縁被覆７２で覆われた絶縁導体である。なお、図５では、説明の便宜上、絶縁被覆７２を破線で図示している。芯線７１は、例えば、銅線などである。コイル線７には、図示しないインバータからリード線８を介して電力が供給される。コイル線７については、後に詳しく説明する。
【００２０】
リード線８は、複数本の導線８１を有する導電性の撚り線が絶縁被覆８２で一括に覆われた絶縁導体である。なお、図５では、説明の便宜上、絶縁被覆８２を破線で図示している。導線８１は、例えば、銅線などである。リード線８は、図示しないインバータと電動機１００とを接続する。リード線８は、図示しないインバータから各コイルに電力を供給するための導体である。
【００２１】
第１スリット９３の幅は、コイル線７のうち絶縁被覆７２で覆われた部位の外径よりも小さく形成されている。このため、結線端子９を第１キャビティ６１ａ内に差し込む際に、第１スリット９３の内壁でコイル線７の絶縁被覆７２が削り取られて芯線７１が露出する。これにより、コイル線７の芯線７１と結線端子９とが接触し、コイル線７と結線端子９とが導通される。コイル線７のうち第１スリット９３内に保持される部位のみは、絶縁被覆７２が剥がされて芯線７１が結線端子９に導通されている。コイル線７のうち第１スリット９３内に保持される部位のみは、絶縁被覆７２を剥がされた状態で芯線７１が第１スリット９３の内壁に圧接されている。コイル線７のうち第１スリット９３内に保持される部位以外は、絶縁被覆７２が残っている。
【００２２】
第２スリット９４の幅は、リード線８のうち絶縁被覆８２で覆われた部位の外径よりも小さく形成されている。このため、結線端子９を第１キャビティ６１ａ内に差し込む際に、第２スリット９４の内壁でリード線８の絶縁被覆８２が削り取られて導線８１が露出する。これにより、リード線８の導線８１と結線端子９とが接触し、リード線８と結線端子９とが導通される。リード線８のうち第２スリット９４内に保持される部位のみは、絶縁被覆８２が剥がされて導線８１が結線端子９に導通されている。リード線８のうち第２スリット９４内に保持される部位のみは、絶縁被覆８２を剥がされた状態で複数の導線８１を有する撚り線が第２スリット９４の内壁に圧接されている。リード線８のうち第２スリット９４内に保持される部位以外は、絶縁被覆８２が残っている。
【００２３】
ここで、図６を参照して、ティース４およびコイル線７についてさらに詳しく説明する。図６は、隣接するティース４へのコイル線７の巻き付け手順を説明するための説明図である。ティース４は、コイル線７が巻き付けられる巻回部４１を有する。巻回部４１は、周方向よりも中心軸Ｃに長い直方体状に形成されている。巻回部４１は、中心軸Ｃに延びる２つの長辺部４２と、周方向に延びて長辺部４２よりも短い２つの短辺部４３とを有する。２つの長辺部４２は、周方向に互いに離れている。短辺部４３は、中心軸Ｃに沿って互いに離れている。一方の短辺部４３は、２つの長辺部４２のうち中心軸Ｃに沿った一端部同士を繋いでいる。他方の短辺部４３は、２つの長辺部４２のうち中心軸Ｃに沿った他端部同士を繋いでいる。
【００２４】
コイル線７は、隣接するティース４に連続して巻き付けられる。ティース４の巻回部４１には、コイル線７が巻き付けられてコイル１０が形成される。以下、隣接する２つのティース４を区別する場合には、一方のティース４をティース４ａと称し、他方のティース４をティース４ｂと称する。
【００２５】
コイル線７は、ティース４ａの結線側から巻き始められて巻回部４１に複数回巻き付けられる。その後、コイル線７は、反結線側で、ティース４ａからティース４ｂに渡される。すなわち、ティース４ａからティース４ｂへの巻線に移行する。コイル線７は、ティース４ｂの巻回部４１に複数回巻き付けられてティース４ｂの結線側で巻き終わる。コイル線７は、巻始め部７３と、巻終り部７４と、渡り線７５とを含んでいる。
【００２６】
渡り線７５は、反結線側で、隣接する２つのティース４ａ，４ｂのうち一方のティース４ａから他方のティース４ｂに向けて延びている。図２に示すように、コイル線７の巻始め部７３は、隣接する２つの第１インシュレータ６Ａのうち一方の第１インシュレータ６Ａの第２キャビティ６１ｂに保持される。コイル線７の巻終り部７４は、隣接する２つの第１インシュレータ６Ａのうち他方の第１インシュレータ６Ａの第２キャビティ６１ｂに保持される。図２および図４に示される各キャビティ６１ａ〜６１ｃおよび結線端子９は、ステータ１の中心軸Ｃに沿った一端部に配置されている。図３に示される渡り線７５は、ステータ１の中心軸Ｃに沿った他端部に配置されている。渡り線７５は、第２インシュレータ６Ｂのうち径方向の中心より径方向外側に配置されている。渡り線７５は、本実施の形態では第２インシュレータ６Ｂの第２外周壁６４に配置されている。
【００２７】
次に、本実施の形態にかかるステータ１の効果について説明する。
【００２８】
本実施の形態では、図２に示すように、中心軸Ｃに沿ったステータ１の一端部には、第１インシュレータ６Ａが設けられ、第１インシュレータ６Ａには、第１キャビティ６１ａ、第２キャビティ６１ｂおよび第３キャビティ６１ｃが形成されている。図３に示すように、中心軸Ｃに沿ったステータ１の他端部には、第２インシュレータ６Ｂが設けられ、第２インシュレータ６Ｂには、渡り線７５が配置されている。これにより、渡り線７５によって各キャビティ６１ａ〜６１ｃの位置が制約を受けることなく、各キャビティ６１ａ〜６１ｃと渡り線７５との干渉を回避することができる。そして、各キャビティ６１ａ〜６１ｃを巻回部４１に近づけて配置できるため、電動機１００の中心軸Ｃに沿うサイズの増加を抑制することができる。
【００２９】
本実施の形態では、図３に示すように、渡り線７５は、第２インシュレータ６Ｂのうち径方向の中心より径方向外側に配置されていることにより、コイル線７の巻き緩みを防止できるため、巻線性を向上させることができる。
【００３０】
実施の形態２．
図７は、実施の形態２にかかるステータ１が備えるコアバック３、ティース４およびコイル線７を中心軸Ｃと直交する方向で切った断面図である。図７は、ティース４などを結線側から見た断面図である。図７では、説明の便宜上、１つのティース４を図示している。なお、実施の形態２では、前記した実施の形態１と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００３１】
コイル線７の巻始め部７３は、ティース４の巻回部４１のうち径方向の中心より径方向外側に配置されている。コイル線７の巻始め部７３は、本実施の形態では、巻回部４１のうち最も径方向外側に位置する部分、すなわち巻回部４１のうちコアバック３との境界部分に配置されている。
【００３２】
本実施の形態では、コイル線７の巻始め部７３は、ティース４の巻回部４１のうち径方向の中心より径方向外側に配置されている。つまり、コイル線７のティース４への巻き付けは、ティース４のうち径方向の中心より径方向外側から開始される。これにより、コイル線７のうち巻始め部７３と巻始め部７３以外の部分との干渉を回避でき、ティース４へのコイル線７の巻き付けが容易になる。このため、コイル線７をティース４に巻き付ける製造装置を簡略化することができる。また、コイル線７のティース４への巻き付けは、ティース４のうち径方向の中心より径方向外側から開始されることにより、隣接する図示しないコイル１０間のギャップを確保できるため、絶縁耐力を向上させることができる。
【００３３】
実施の形態３．
図８は、実施の形態３にかかるステータ１が備えるティース４、コイル線７、第１インシュレータ６Ａおよび第２インシュレータ６Ｂを示す斜視図である。図８では、説明の便宜上、ティース４、第１インシュレータ６Ａおよび第２インシュレータ６Ｂを２つずつ図示している。なお、実施の形態３では、前記した実施の形態１と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００３４】
コイル線７は、長辺部４２で層上がりする第１層上がり部７６と、短辺部４３で層上がりする第２層上がり部７７とを有する。第１層上がり部７６は、ティース４の巻回部４１に巻き付けられたコイル線７のうち最も上層に位置する。つまり、結線側から反結線側、または、反結線側から結線側に向かう最終ターンでは、長辺部４２でコイル線７の層上がりを行って、最終ターン以外では、短辺部４３でコイル線７の層上がりを行っている。本明細書において最終ターンとは、ティース４ごとのコイル線７の最終巻きを意味する。なお、本明細書において層上がりとは、下層でのコイル線７の巻き付けが終了して、１つ上の層でのコイル線７の巻き付けが開始されることと、最終ターンで最も上層にコイル線７を位置させることを含む意味である。
【００３５】
本実施の形態では、コイル線７は、長辺部４２で層上がりする第１層上がり部７６と、短辺部４３で層上がりする第２層上がり部７７とを有する。つまり、ティース４にコイル線７を巻き付ける際に、コイル線７が長辺部４２で層上がりをする部分とコイル線７が短辺部４３で層上がりをする部分とが混在する。これにより、コイルエンドの寸法を抑制できるため、電動機１００の中心軸Ｃに沿うサイズの増加を抑制することができる。なお、最終ターン以外に、長辺部４２でコイル線７の層上がりを行ってもよい。
【００３６】
実施の形態４．
図９は、実施の形態４にかかるステータ１が備えるコアバック３、ティース４およびコイル線７を中心軸Ｃと直交する方向で切った断面図である。図９は、ティース４などを結線側から見た断面図である。図９では、説明の便宜上、４つのティース４を図示するとともに、３つの第１層上がり部７６を図示して１つの第１層上がり部７６を断面で表していない。なお、実施の形態４では、前記した実施の形態１と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。以下、複数のティース４を区別する場合には、ティース４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのように称する。複数のスロット５を区別する場合には、スロット５ａ，５ｂ，５ｃのように称する。複数のティース４のそれぞれに巻き付けられるコイル線７を区別する場合には、コイル線７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄのように称する。複数のコイル線７のそれぞれが有する第１層上がり部７６を区別する場合には、第１層上がり部７６ａ，７６ｂ，７６ｃのように称する。
【００３７】
ティース４ａに巻き付けられたコイル線７ａは、ティース４ａの長辺部４２で層上がりする第１層上がり部７６ａを有する。ティース４ｂに巻き付けられたコイル線７ｂは、ティース４ｂの長辺部４２で層上がりする第１層上がり部７６ｂを有する。ティース４ｃに巻き付けられたコイル線７ｃは、ティース４ｃの長辺部４２で層上がりする第１層上がり部７６ｃを有する。第１層上がり部７６ａは、隣接するティース４ａとティース４ｄとの間に形成されるスロット５ａに配置されている。第１層上がり部７６ｂは、隣接するティース４ａとティース４ｂとの間に形成されるスロット５ｂに配置されている。第１層上がり部７６ｃは、隣接するティース４ｂとティース４ｃとの間に形成されるスロット５ｃに配置されている。本実施の形態では、１つのスロット５につき１つの第１層上がり部７６が配置されている。
【００３８】
本実施の形態では、１つのスロット５につき１つの第１層上がり部７６が配置されている。つまり、長辺部４２で層上がりを行うコイル線７が１つのスロット５につき１本である。このため、隣接するティース４に巻き付けられるコイル線７の接触を抑制でき、コイル占積率および絶縁耐力を向上させることができる。なお、本実施の形態では、最終ターンに長辺部４２でコイル線７ａ，７ｂ，７ｃの層上がりを行っているが、最終ターン以外に長辺部４２でコイル線７ａ，７ｂ，７ｃの層上がりを行ってもよい。
【００３９】
実施の形態５．
図１０は、実施の形態５にかかるステータ１を中心軸Ｃと直交する方向で切った断面図である。図１０は、ステータ１を結線側から見た断面図である。図１０では、説明の便宜上、第１層上がり部７６ｂを断面で表していない。なお、実施の形態５では、前記した実施の形態１と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００４０】
ステータ１には、第１スロット５Ａと第２スロット５Ｂとが周方向に交互に形成されている。第１スロット５Ａ内には、コイル線７ａの第１層上がり部７６ａが配置されている。第１層上がり部７６ａは、コイル線７ａのうち反結線側から結線側に延びる部分に設けられている。第２スロット５Ｂ内には、コイル線７ｂの第１層上がり部７６ｂが配置される。第１層上がり部７６ｂは、コイル線７ｂのうち結線側から反結線側に延びる部分に設けられている。
【００４１】
本実施の形態では、コイル線７ａのうち反結線側から結線側に延びる部分に設けられた第１層上がり部７６ａが配置されるスロット５ａと、コイル線７ｂのうち結線側から反結線側に延びる部分に設けられた第１層上がり部７６ｂが配置されるスロット５ｂとが、周方向に交互に配置されている。これにより、１つのスロット５あたりのコイル１０の巻き数が均等になるため、コイル１０の巻き数の不均等によるトルクリップルおよび電磁加振力を低減させることができる。なお、本実施の形態では、最終ターンに第１スロット５Ａ内の長辺部４２でコイル線７ａの層上がりを行うとともに、最終ターンに第２スロット５Ｂ内の長辺部４２でコイル線７ｂの層上がりを行っているが、最終ターン以外に長辺部４２でコイル線７ａ，７ｂの層上がりを行ってもよい。
【００４２】
実施の形態６．
図１１は、実施の形態６にかかるステータ１が備えるコアバック３、ティース４およびコイル線７を中心軸Ｃに沿って見た図である。図１１は、ティース４などを結線側から見た図である。図１１では、説明の便宜上、２つのティース４を図示している。なお、実施の形態６では、前記した実施の形態１と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００４３】
全ての第２層上がり部７７は、ステータ１の中心軸Ｃに沿った片側に配置されている。全ての第２層上がり部７７は、本実施の形態ではステータ１の中心軸Ｃに沿った一端部に配置されているが、ステータ１の中心軸Ｃに沿った他端部に配置されてもよい。
【００４４】
本実施の形態では、全ての第２層上がり部７７は、ステータ１の中心軸Ｃに沿った片側に配置されている。これにより、ステータ１の中心軸Ｃに沿った両側にそれぞれ第２層上がり部７７を配置する場合に比べて、第２層上がり部７７とは中心軸Ｃに沿った反対側のコイルエンドの寸法を抑制できる。このため、電動機１００の中心軸Ｃに沿うサイズの増加を抑制することができる。
【００４５】
実施の形態７．
図１２は、実施の形態７にかかるステータ１が備えるコアバック３、ティース４、コイル線７およびガイド１１を中心軸Ｃと直交する方向で切った断面図である。図１２は、ティース４などを結線側から見た断面図である。図１２では、説明の便宜上、４つのティース４を図示している。なお、実施の形態７では、前記した実施の形態１と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００４６】
コイル線７が連続して巻き付けられる２つのティース４ａ，４ｂのうち一方のティース４ａには、ガイド１１が設けられている。ガイド１１は、ティース４ａのうち他方のティース４ｂを向く長辺部４２に配置されている。ガイド１１は、巻回部４１に巻き付けられるコイル線７を径方向内側に１列ずらす役割を果たす。ガイド１１は、ティース４ａの表面を覆う図示しないインシュレータと一体に形成されてもよいし、インシュレータとは別体の部材でもよい。コイル線７の巻始め部７３は、ティース４ａのうちガイド１１とは反対側の長辺部４２に配置されている。ガイド１１と巻始め部７３とは、巻回部４１を挟んで対称となる位置に配置されている。
【００４７】
他方のティース４ｂには、ガイド１１が設けられていない。他方のティース４ｂにおけるコイル線７の巻終り部７４は、一方のティース４ａを向く長辺部４２に配置されている。ガイド１１が設けられたティース４ａとガイド１１が設けられていないティース４ｂとは、ステータ１の周方向に交互に配置される。
【００４８】
次に、図１３および図１４を参照して、コイル線７の巻線工程について説明する。図１３は、実施の形態７にかかるコイル線７の巻線工程を説明するための説明図であって、隣接する２つのティース４ａ，４ｂを結線側から見た状態を模式的に示す図である。図１４は、実施の形態７にかかるコイル線７の巻線工程を説明するための説明図であって、隣接する２つのティース４ａ，４ｂを反結線側から見た状態を模式的に示す図である。以下、一方のティース４ａにおいて、コイル線７の巻始め部７３が配置される長辺部４２を長辺部４２ａと称し、ガイド１１が設けられる長辺部４２を長辺部４２ｂと称する。また、一方のティース４ａにおいて、結線側の短辺部４３を短辺部４３ａと称し、反結線側の短辺部４３を短辺部４３ｂと称する。また、他方のティース４ｂにおいて、コイル線７の巻終り部７４が配置される長辺部４２を長辺部４２ｃと称し、長辺部４２ｃとは反対側の長辺部４２を長辺部４２ｄと称する。また、他方のティース４ｂにおいて、結線側の短辺部４３を短辺部４３ｃと称し、反結線側の短辺部４３を短辺部４３ｄと称する。
【００４９】
巻線工程では、まず、ティース４ａに１層目のコイル線７を巻き付ける。１層目のコイル線７をティース４ａの長辺部４２ａに結線側から反結線側に向けて巻き付ける。１層目の１列目にコイル線７が巻き付けられる際に、コイル線７がガイド１１によって径方向内側にずれる。コイル線７が径方向内側にずれることにより、コイル線７が短辺部４３ｂでは斜めに巻き付けられるが、長辺部４２ａ、長辺部４２ｂおよび短辺部４３ａでは整列巻となる。２列目以降のコイル線７は、既に巻き付けられたコイル線７をガイドにして順次巻き付けられる。また、図示は省略するが、２層目以降のコイル線７も、既に巻き付けられたコイル線７の上に順次巻き付けられる。最終ターンでは、図１３および図１４に示される符号ａに示すように、コイル線７をティース４ａの長辺部４２ａに結線側から反結線側に向かわせるとともに、図１４に示される符号ａ，ｂに示すように、コイル線７を径方向に移動させながら層上がりを行う。
【００５０】
続いて、図１４に示すように、反結線側でティース４ａの長辺部４２ａからティース４ｂの長辺部４２ｃに向かって、コイル線７を渡す。すなわち、長辺部４２ａから長辺部４２ｃに向かって渡り線７５を延ばす。次に、図１３および図１４に示すように、ティース４ｂに１層目のコイル線７を巻き付ける。１層目のコイル線７をティース４ｂの長辺部４２ｃに反結線側から結線側に向けて巻き付ける。１層目の１列目にコイル線７が巻き付けられる際に、長辺部４２ｃに既に巻き付けられたコイル線７によって短辺部４３ｄに巻き付けられるコイル線７が径方向内側にずれるが、長辺部４２ｃ、長辺部４２ｄおよび短辺部４３ｃに巻き付けられるコイル線７は整列巻となる。２列目以降のコイル線７は、既に巻き付けられたコイル線７をガイドにして順次巻き付けられる。また、図示は省略するが、２層目以降のコイル線７も、既に巻き付けられたコイル線７の上に順次巻き付けられる。最終ターンでは、図１３および図１４に示される符号ｄに示すように、コイル線７をティース４ｂの長辺部４２ｃに反結線側から結線側に向かわせるとともに、図１４に示される符号ｃ，ｄに示すように、コイル線７を径方向に移動させながら層上がりを行う。以上により、隣接する２つのティース４ａ，４ｂにコイル線７が連続して巻き付けられる。
【００５１】
本実施の形態では、短辺部４３ａ，４３ｃではコイル線７が整列巻となるため、全ての第２層上がり部７７をステータ１の中心軸Ｃに沿った片側に配置する場合、すなわち全ての第２層上がり部７７を短辺部４３ａ，４３ｃに配置する場合に、ティース４へのコイル線７の巻き付けが容易になる。したがって、コイル線７をティース４に巻き付ける製造装置を簡略化することができる。
【００５２】
以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１  ステータ、２  ステータコア、３  コアバック、４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ  ティース、５，５ａ，５ｂ，５ｃ  スロット、５Ａ  第１スロット、５Ｂ  第２スロット、６Ａ  第１インシュレータ、６Ｂ  第２インシュレータ、７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ  コイル線、８  リード線、９  結線端子、１０  コイル、１１  ガイド、１２  ロータ、１３  フレーム、４１  巻回部、４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ  長辺部、４３，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ  短辺部、６１  第１外周壁、６１ａ  第１キャビティ、６１ｂ  第２キャビティ、６１ｃ  第３キャビティ、６２  第１内周壁、６３  第１連結部、６４  第２外周壁、６５  第２内周壁、６６  第２連結部、７１  芯線、７２  絶縁被覆、７３  巻始め部、７４  巻終り部、７５  渡り線、７６，７６ａ，７６ｂ，７６ｃ  第１層上がり部、７７  第２層上がり部、８１  導線、８２  絶縁被覆、９１  側壁、９２  底壁、９３  第１スリット、９４  第２スリット、１００  電動機、Ｃ  中心軸。
【要約】
ステータ（１）は、磁性体で形成された円環状のコアバックと、コアバックから径方向内側に突出する複数のティースと、隣接するティースの間に形成されるスロット（５）とを有する。ステータ（１）は、コアバックの中心軸に沿ったステータ（１）の一端部に設けられた第１インシュレータ（６Ａ）と、中心軸に沿ったステータ（１）の他端部に設けられた第２インシュレータと、隣接するティースに連続して巻き付けられるコイル線（７）と、第１インシュレータ（６Ａ）に固定されて、コイル線（７）を保持する導電性の結線端子とを備える。コイル線（７）は、隣接する２つのティースのうち一方から他方に向けて延びる渡り線を含んでいる。第１インシュレータ（６Ａ）には、結線端子が差し込まれる第１キャビティ（６１ａ）が形成されている。第２インシュレータには、渡り線が配置されている。【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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