JP2014079102A - Electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、発電機、電動機などの回転電機、リニアモータなどの直動機などの電気機械に関し、特に、高い絶縁性能と高い占積率が得られる電機子巻線の構造に関するものである。 The present invention relates to an electric machine such as a rotary electric machine such as a generator and a motor, and a linear motion machine such as a linear motor, and more particularly to a structure of an armature winding capable of obtaining a high insulation performance and a high space factor.
近年、電動機や発電機などの回転電機において、小型高出力、および高品質が求められている。この種の回転電機を小型化するに当たり、有効な磁束を発生しないコイルエンドを小型化する観点から、導体線を電機子鉄心のティースのそれぞれに巻回した集中巻の電機子巻線が用いられていた。しかしながら、トルク脈動が抑えられ、高出力化が可能な分布巻構造の電機子巻線を用いた電機子が要望されている。さらに、磁石価格の高騰により、磁石を用いない誘導機の要求も高まっており、より高効率の分布巻の電機子巻線を用いた電機子が求められている。 In recent years, rotating electric machines such as electric motors and generators are required to have a small size, high output, and high quality. In order to reduce the size of this type of rotating electrical machine, concentrated winding armature windings in which conductor wires are wound around each of the teeth of the armature core are used from the viewpoint of reducing the size of the coil end that does not generate effective magnetic flux. It was. However, there is a demand for an armature using a distributed winding armature winding that can suppress torque pulsation and increase output. Furthermore, due to the rising price of magnets, there is an increasing demand for induction machines that do not use magnets, and there is a demand for armatures that use highly efficient distributed winding armature windings.
ここでは、導体線を１つのティースに巻回して構成された集中巻の巻線に対し、導体線を２スロット以上離れたスロットに巻回して構成された巻線を分布巻の巻線とする。つまり、分布巻の巻線は、１のスロットから延出した導体線が連続する２つ以上のティースをまたいで他のスロットに入るように巻回されている。 Here, with respect to the concentrated winding winding formed by winding the conductor wire around one tooth, the winding configured by winding the conductor wire in a slot separated by two or more slots is referred to as a distributed winding winding. . That is, the distributed winding is wound so that the conductor wire extending from one slot enters another slot across two or more consecutive teeth.
特許文献１に記載された従来の回転電機では、四角形断面の導体線を複数回巻き回してコイル状に形成された巻線コイル、いわゆる亀甲形コイルを、所定スロット数離れたスロット対のそれぞれに収納して、分布巻の電機子巻線を構成していた。
In the conventional rotating electric machine described in
また、特許文献２に記載された従来の回転電機では、円形断面の導体線を複数回巻き回してコイル体を作製し、その後コイル体の直線部の束を加圧して扁平に成形して亀甲形コイルを作製し、その亀甲形コイルを所定スロット数離れたスロット対のそれぞれに収納して、分布巻の電機子巻線を構成していた。 In the conventional rotating electric machine described in Patent Document 2, a coil body is produced by winding a conductor wire having a circular cross section a plurality of times, and then a bundle of straight portions of the coil body is pressed into a flat shape to form a tortoise shell. A toroidal coil was produced, and the tortoiseshell shaped coil was housed in each slot pair separated by a predetermined number of slots to constitute distributed armature windings.
特許文献１では、四角形断面の導体線を用いて亀甲形コイルを作製しているので、コイルエンド部分の湾曲やねじれなどを考慮すると、円形断面の導体線を用いる場合に比べ、作業性に劣り、量産化に不適である。また、導体線の角部に電界集中が発生するので、比較的電位差が大きくなるコイルエンド間にコロナ放電が発生し、絶縁性能が劣化するという問題があった。さらに、コイルエンドに形成されたヘアピン部で、コイルエンドで連結される直線部間をスロットに１列に収納されている導体線の径方向の総厚み分径方向に変位させているので、ヘアピン部を形成するための加工力が大きくなり、絶縁性能が低下するという問題もあった。
In
特許文献２では、円形断面の導体線を用いて亀甲形コイルを作製しているので、四角形断面の導体線を用いる場合に比べ、作業性が向上し、量産化に適している。しかしながら、コイルエンドが連結される直線部間を径方向に変位させるように形成されていないので、亀甲形コイルを電機子鉄心に装着した場合、亀甲形コイル間でコイルエンド同士が干渉し、コイルエンド群の径方向寸法および軸方向寸法が増大し、回転電機の小型化が図れないという問題があった。また、コイルエンド群の径方向寸法および軸方向寸法が増大するので、巻線抵抗が増大し、回転電機の高効率化および高出力化が図れないという問題もあった。さらに、亀甲形コイル間でのコイルエンド同士の干渉により、導体線の絶縁被膜が損傷し、絶縁性能が低下するという問題もあった。 In Patent Document 2, the tortoiseshell-shaped coil is manufactured using a conductor wire having a circular cross section, so that workability is improved and suitable for mass production as compared to the case of using a conductor wire having a square cross section. However, since it is not formed so as to displace radially between the linear parts to which the coil ends are connected, when the tortoiseshell coil is mounted on the armature core, the coil ends interfere with each other between the tortoiseshell coils, and the coil There is a problem that the radial dimension and the axial dimension of the end group are increased, and the rotating electrical machine cannot be reduced in size. Further, since the radial dimension and the axial dimension of the coil end group are increased, there is a problem that the winding resistance is increased and the efficiency and output of the rotating electrical machine cannot be increased. Further, there is a problem that the insulation coating of the conductor wire is damaged due to the interference between the coil ends between the turtle shell-shaped coils, and the insulation performance is lowered.
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、円形断面の導体線を用いて亀甲形コイルを作製した後、直線部を扁平な断面に塑性変形させるようにし、かつコイルエンドの頂部でのスロット深さ方向の変位量をスロットに収納されている導体線のスロット深さ方向の総厚みより少なくし、コイルエンド群の径方向寸法および軸方向寸法の増大を抑え、頂部を形成するために加圧力を低減し、絶縁性能が優れた、小型化、高効率化および高出力化が可能な、量産化に適した電気機械を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and after producing a tortoiseshell-shaped coil using a conductor wire having a circular cross section, the straight portion is plastically deformed into a flat cross section, and the top of the coil end. The amount of displacement in the slot depth direction is less than the total thickness in the slot depth direction of the conductor wire accommodated in the slot, and the increase in the radial dimension and axial dimension of the coil end group is suppressed to form the top portion. Therefore, an object of the present invention is to obtain an electric machine suitable for mass production, which is capable of reducing pressure, reducing insulation, improving efficiency, and increasing output with excellent insulation performance.
この発明による電気機械は、スロットがスロット幅方向に複数配列された電機子鉄心、および上記電機子鉄心に巻装された電機子巻線を有する電機子を備え、上記電機子巻線は、それぞれ、絶縁被覆された、かつ接続部のない連続した円形断面の導体線をｍ回（但し、ｍは２以上の自然数）巻き回して、直線部の端部間がコイルエンドで連結されて螺旋状に構成された巻線体を、上記電機子鉄心の所定スロット数離れたスロット対のそれぞれに１つずつ装着して構成されている。そして、上記スロット内にはスロット深さ方向に重なるように２×ｍ本の２つの異なる上記巻線体の直線部が収納され、上記コイルエンドは、その長さ方向の中央部に、連結される２つの上記直線部をスロット深さ方向に所定量変位させる頂部を有し、上記頂部でのスロット深さ方向の変位量が、略ａ×ｄ(但し、ａは１以上、かつ（ｍ−１）以下の自然数、ｄは上記スロット内に収納された上記直線部のスロット深さ方向の厚み）であり、上記コイルエンドは上記円形断面の導体線により構成され、上記直線部は上記円形断面の導体線を相対する一対の平面を有する扁平形状に塑性変形して構成されている。 An electric machine according to the present invention includes an armature core in which a plurality of slots are arranged in the slot width direction, and an armature having an armature winding wound around the armature core. A conductor wire having a continuous circular cross-section with insulation coating and no connection is wound m times (where m is a natural number of 2 or more), and the ends of the linear portions are connected by a coil end to form a spiral shape. 1 is mounted on each of the slot pairs separated by a predetermined number of slots of the armature core. Then, 2 × m two different linear portions of the winding body are accommodated in the slot so as to overlap in the slot depth direction, and the coil end is connected to the central portion in the length direction. The two straight portions are displaced by a predetermined amount in the slot depth direction, and the displacement amount in the slot depth direction at the top portion is approximately a × d (where a is 1 or more and (m− 1) The following natural number, d is the thickness of the straight portion housed in the slot in the depth direction of the slot), the coil end is constituted by the conductor wire having the circular cross section, and the straight portion is the circular cross section. The conductor wire is plastically deformed into a flat shape having a pair of flat surfaces facing each other.
この発明によれば、円形断面の導体線を用いているので、平角線を用いる場合に比べ、作業性が高められ、量産化に適している。コイルエンドが円形断面の導体線で構成されているので、コロナ放電の発生が抑制され、絶縁性能の劣化が抑えられる。直線部が相対する一対の平面を有する扁平形状に形成されているので、占積率が高められ、高出力化が図られる。 According to the present invention, since the conductor wire having a circular cross section is used, workability is improved as compared with the case of using a flat wire, which is suitable for mass production. Since the coil end is composed of a conductor wire having a circular cross section, generation of corona discharge is suppressed, and deterioration of insulation performance is suppressed. Since the straight portions are formed in a flat shape having a pair of opposing flat surfaces, the space factor is increased and high output is achieved.
コイルエンドに形成された頂部がコイルエンドで連結された直線部間をスロット深さ方向に所定量変位させるように構成されているので、巻線体間でのコイルエンド同士の干渉が抑制され、コイルエンド群の径方向寸法および軸方向寸法の増大が抑えられる。これにより、電気機械の小型化が図られる。また、巻線抵抗の増大が抑えられ、電気機械の高効率化および高出力化が図られる。さらに、コイルエンド同士の干渉に起因する導体線に被覆されている絶縁被膜の損傷の発生が抑制され、絶縁性能が高められる。
頂部でのスロット深さ方向の変位量が、略ａ×ｄとなっているので、頂部を形成するための加工力が小さくなり、頂部の加工による導体線に被覆されている絶縁被膜の損傷発生が抑制され、絶縁性能が高められる。
Since the top portion formed at the coil end is configured to displace a predetermined amount in the slot depth direction between the linear portions connected at the coil end, interference between the coil ends between the winding bodies is suppressed, An increase in the radial dimension and the axial dimension of the coil end group can be suppressed. Thereby, size reduction of an electric machine is achieved. Further, the increase in winding resistance is suppressed, and the efficiency and output of the electric machine are increased. Furthermore, the occurrence of damage to the insulating coating coated on the conductor wire due to the interference between the coil ends is suppressed, and the insulating performance is enhanced.
Since the amount of displacement in the slot depth direction at the top is approximately a × d, the processing force for forming the top is reduced, and the insulation film coated on the conductor wire due to the top processing is damaged. Is suppressed and the insulation performance is enhanced.
以下、本発明による電気機械の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of an electric machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る回転電機を示す片側断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における回転電機の要部を示す斜視図、図３はこの発明の実施の形態１に係る回転電機に適用される電機子を示す斜視図、図４はこの発明の実施の形態１に係る回転電機に適用される電機子鉄心を構成する鉄心ブロックを示す斜視図、図５はこの発明の実施の形態１に係る回転電機に適用される電機子巻線を構成する巻線アッセンブリを示す斜視図、図６はこの発明の実施の形態１に係る回転電機に適用される電機子アッセンブリを構成する巻線体を示す斜視図、図７はこの発明の実施の形態１に係る回転電機に適用される電機子アッセンブリを構成する巻線体を示す正面図、図８はこの発明の実施の形態１に係る回転電機に適用される電機子アッセンブリを構成する巻線体を示す側面図、図９はこの発明の実施の形態１に係る巻線体の製造過程で製造される中間巻線体を示す斜視図である。図１０はこの発明の実施の形態１に係る巻線体の製造方法における第１プレス工程を示す模式図、図１１はこの発明の実施の形態１に係る巻線体の製造方法における第１プレス工程により塑性変形された巻線体の直線部の断面図、図１２はこの発明の実施の形態１に係る巻線体の製造方法における第２プレス工程を示す模式図、図１３はこの発明の実施の形態１に係る巻線体の製造方法における第２プレス工程により塑性変形された巻線体の直線部の断面図、図１４乃至図１６はそれぞれこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子の組み立て方法を説明する図であり、図１４は電機子組み立て前の状態を示し、図１５は電機子組み立て後の状態を示し、図１６は電機子組立後の状態を拡大して示している。図１７はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における３つの巻線体が電機子鉄心の同一スロット群に周方向に連続して装着された状態を軸方向一端側から見た展開図である。なお、図１４乃至図１６は、便宜上、巻線アッセンブリ２１は第１および第２直線部２２ａ，２２ｂのみで表されている。また、図１７では、便宜上、コイルエンドを直線的に示している。
FIG. 1 is a half sectional view showing a rotating electrical machine according to
図１および図２において、回転電機１００は、有底円筒状のフレーム２およびフレーム２の開口を塞口する端板３を有するハウジング１と、フレーム２の円筒部に内嵌状態に固着された電機子１０と、フレーム２の底部および端板３にベアリング４を介して回転可能に支持された回転軸６に固着されて、電機子１０の内周側に回転可能に配設された回転子５と、を備え、発電機や電動機に適用される。
1 and 2, the rotating
回転子５は、軸心位置に挿通された回転軸６に固着された回転子鉄心７と、回転子鉄心７の外周面側に軸方向に貫通するように埋設されて周方向に所定のピッチで配列された永久磁石８と、を備えている。永久磁石８は、それぞれ、周方向に交互に磁極が異なるように配置されている。
The rotor 5 includes a
つぎに、電機子１０の構成について具体的に図３乃至図１３を参照しつつ説明する。
Next, the configuration of the
電機子１０は、図３に示されるように、電機子鉄心１１と、電機子鉄心１１に装着された電機子巻線２０と、を備えている。ここで、説明の便宜上、回転子５の極数を８極、電機子鉄心１１のスロット数を４８個、電機子巻線２０を三相巻線とする。すなわち、スロットは、毎極毎相当たり２個の割合で電機子鉄心１１に形成されている。
As shown in FIG. 3, the
鉄心ブロック１２は、円環状の電機子鉄心１１を周方向に４８等分割したもので、図４に示されるように、所定枚数の電磁鋼板を積層一体化して作製され、断面円弧形のコアバック部１２ａと、コアバック部１２ａの内周壁面から径方向内方に延設されたティース１２ｂと、を備えている。そして、電機子鉄心１１は、ティース１２ｂを径方向内方に向けて、コアバック部１２ａの周方向の側面同士を突き合わせて、４８個の鉄心ブロック１２を周方向に配列、一体化して、円環状に構成されている。周方向に隣り合う鉄心ブロック１２により構成されるスロット１３が、内周側に開口するように、周方向に等角ピッチで配列されている。ティース１２ｂは周方向幅が径方向内方に向って漸次狭くなる先細り形状に形成されており、スロット１３の断面は長方形となっている。ここで、径方向はスロット深さ方向に相当し、周方向はスロット配列方向に相当する。
The
電機子巻線２０は、図３に示されるように、電機子鉄心１１に装着された巻線アッセンブリ２１に所定の結線処理が施されて構成される。巻線アッセンブリ２１は、図５に示されるように、連続する６つのティース１２ｂをまたぐスロット１３の対に収納される巻線体２２を１スロットピッチで周方向に配列して構成される。
As shown in FIG. 3, the armature winding 20 is configured by subjecting a winding
巻線体２２は、図６乃至図８に示されるように、６スロット角度間隔離れて２列となった、各列に隙間ｄをあけて、長方形断面の長辺方向に４本ずつ配列された長方形断面の第１および第２直線部２２ａ，２２ｂと、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの列間で、長さ方向の一端同士と他端同士とを交互に連結する円形断面の第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄと、を備えている。なお、６スロット角度間隔とは、連続する６つのティース１２ｂの両側のスロット１３のスロット中心間の間隔であり、１磁極ピッチに相当する。
As shown in FIGS. 6 to 8, the winding
第１コイルエンド２２ｃは、一方の列の第１直線部２２ａの一端から所定の傾斜で他方の列の第２直線部２２ｂ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向外方に延出し、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの列間の中央部（第１頂部２２ｅ）で略直角に曲げられて第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの配列方向に距離ｄだけ変位し、その後略直角に曲げられて所定の傾斜で他方の列の第２直線部２２ｂ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向内方に延出し、他方の列の第２直線部２２ｂの一端に接続されている。
The
同様に、第２コイルエンド２２ｄは、他方の列の第２直線部２２ｂの他端から所定の傾斜で一方の列の第１直線部２２ａ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向外方に延出し、第１および第２直線部２２ａ，２２２ｂの列間の中央部（第２頂部２２ｆ）で略直角に曲げられて第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの配列方向に距離ｄだけ変位し、その後略直角に曲げられて所定の傾斜で一方の列の第１直線部２２ａ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向内方に延出し、一方の列の第１直線部２２ａの他端に接続されている。
Similarly, the
このように構成された巻線体２２においては、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂは、それぞれ、長方形断面の短辺で構成される平面を相対させ、長方形断面の長辺方向に、長辺長さの略２倍（２ｄ）のピッチで配列されている。また、第１コイルエンド２２ｃおよび第２コイルエンド２２ｄにより接続された第１直線部２２ａと第２直線部２２ｂは、第１頂部２２ｅおよび第２頂部２２ｆにより、配列方向に距離ｄだけずらされている。また、巻線体２２は、一方の列の配列方向の一端に位置する第１直線部２２ａの他端から長さ方向に延出する巻線端２２ｇと、他方の列の配列方向の他端に位置する第２直線部２２ｂの他端から長さ方向に延出する巻線端２２ｈと、を備える。
In the winding
つぎに、巻線体２２の製造方法について図９乃至図１３を参照しつつ説明する。
Next, a method for manufacturing the winding
まず、例えば、エナメル樹脂で絶縁被覆された、かつ接続部のない連続した銅線やアルミニウム線などからなる円形断面の導体線１９を、螺旋状に４回巻き回して筒状のコイル体を作製し、その後コイル体をコイル成形機により略六角形に成形し、図９に示される中間巻線体２３を作製する。なお、この中間巻線体２３は、折り曲げ加工により、円形断面の導体線１９を略六角形に曲げつつ、螺旋状に巻いて作製してもよい。
First, for example, a
このように作製された中間巻線体２３は、６スロット角度間隔離れて２列となった、各列に所定の隙間をあけて、４本ずつ配列された円形断面の第１および第２直線部２３ａ，２３ｂと、第１および第２直線部２３ａ，２３ｂの列間で、長さ方向の一端同士と他端同士とを交互に連結する円形断面の第１および第２コイルエンド２３ｃ，２３ｄと、を備えている。さらに、第１および第２頂部２３ｅ，２３ｆが、第１および第２コイルエンド２３ｃ，２３ｄの長さ方向の中央部に形成され、接続される第１直線部２２ａと第２直線部２２ｂを配列方向に距離ｄだけずらしている。
The intermediate winding
ついで、図１０の（ａ）に示されるように、中間巻線体２３の第１および第２直線部２３ａ，２３ｂの列のそれぞれを、金型３０の対間に配置する。そして、図１０の（ｂ）に示されるように、一対の金型３０により、第１および第２直線部２３ａ，２３ｂの長さ方向および配列方向のそれぞれと直交する方向から第１および第２直線部２３ａ，２３ｂを加圧する。この第１プレス工程により、円形断面の第１および第２直線部２３ａ，２３ｂは、図１１に示されるように、相対する一対の平坦面の両端が円弧面で連結された扁平な断面形状に塑性変形される。なお、平坦面間の間隔はｔである。
Next, as shown in FIG. 10A, each of the rows of the first and second
ついで、図１２に示されるように、金型３１を扁平断面に塑性変形された第１および第２直線部２３ａ，２３ｂ間のそれぞれに挿入し、金型３２，３３により、第１および第２直線部２３ａ，２３ｂの配列方向の両側から加圧する。この第２プレス工程により、扁平断面の第１および第２直線部２３ａ，２３ｂは、図１３に示されるように、長辺長さをｄ、短辺長さをｔとする、相対する一対の平坦面の両端を平坦面で連結された扁平な断面形状、すなわち長方形断面形状に塑性変形され、巻線体２２が製造される。
Then, as shown in FIG. 12, the
つまり、中間巻線体２３の第１および第２直線部２３ａ，２３ｂが塑性変形されて巻線体２２の第１および第２直線部２２ａ，２２ｂとなる。また、中間巻線体２３の第１および第２コイルエンド２３ｃ，２３ｄ、第１および第２頂部２３ｅ，２３ｆおよび第１および第２端部２３ｇ，２３ｈが、巻線体２２の第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄ、第１および第２頂部２２ｅ，２２ｆおよび第１および第２端部２２ｇ，２２ｈとなる。
That is, the first and second
ここで、第１および第２プレス工程では、第１および第２直線部２３ａ，２３ｂの長辺長さｄが、スロット１３のスロット深さＴに対して、ｍ×ｄ＜Ｔ（但し、ｍはスロット１３内に収納される直線部の本数）を満足するように成形される。これにより、第１および第２直線部２３ａ，２３ｂ、すなわち第１および第２直線部２２ａ，２２ｂがスロット１３から突出することなくスロット１３内に収納される。
Here, in the first and second pressing steps, the long side length d of the first and second
また、第１および第２プレス工程では、第１および第２直線部２３ａ，２３ｂの長辺長さｄと短辺長さｔが、ｄ≧４ｔ／πを満足するように成形される。これにより、第１および第２直線部２３ａ，２３ｂ、すなわち第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長辺長さｄが円形断面の第１および第２コイルエンド２２ｃ、２２ｄの直径以上となる。そこで、第１および第２コイルエンド２２ｃ、２２ｄ同士が干渉し合い、コイルエンド群の径方向寸法や軸方向寸法が増大するようなことが回避され、小型化が図られるとともに、絶縁被膜が損傷して絶縁性能が低下するような事態が防止される。さらに、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂを互いに接するようにスロット１３内に収納でき、占積率を高めることができる。
In the first and second pressing steps, the long side length d and the short side length t of the first and second
つぎに、電機子１０の組み立て方法について図５、図１４乃至図１６説明する。
Next, a method for assembling the
まず、巻線体２２を１スロットピッチで周方向に配列し、図５に示される巻線アッセンブリ２１を作製する。この巻線アッセンブリ２１では、径方向に１列に交互に並んだ８本の第１および第２直線部２２ａ，２２ｂが、１スロットピッチで周方向に４８列配列される。巻線端２２ｇが、それぞれ軸方向に延出して、巻線アッセンブリ２１の内径側に１スロットピッチで周方向に配列され、巻線端２２ｈが、それぞれ軸方向に延出して、巻線アッセンブリ２１の外径側に１スロットピッチで周方向に配列されている。
First, the winding
ついで、４８個の鉄心ブロック１２が、図１４に示されるように、ティース１２ｂのそれぞれを、巻線アッセンブリ２１の隣り合う第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの列間の径方向外方に位置させるように、周方向に略等角ピッチで配列される。ついで、周方向に配列された鉄心ブロック１２を、同時に径方向内方に移動させる。これにより、鉄心ブロック１２のティース１２ｂのそれぞれが隣り合う第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの列間に挿入される。鉄心ブロック１２をさらに径方向内方に移動させると、隣り合う鉄心ブロック１２の周方向の側面同士が突き合わされ、鉄心ブロック１２の径方向内方への移動が阻止される。これにより、４８個の鉄心ブロック１２が、図１５および図１６に示されるように、巻線アッセンブリ２１に装着される。言い換えれば、巻線アッセンブリ２１が４８個の鉄心ブロック１２により構成された電機子鉄心１１に装着される。そして、各スロット１３内には、８本の第１および第２直線部２２ａ，２２ｂが、長方形断面の長辺を周方向に向けて、径方向に１列に整列されて並んで収納される。
Next, as shown in FIG. 14, the 48 iron core blocks 12 are arranged so that each of the
ついで、巻線アッセンブリ２１の内径側に１スロットピッチで周方向に配列された巻線端２２ｇと、巻線アッセンブリ２１の外径側に１スロットピッチで周方向に配列された巻線端２２ｈとに所定の結線処理が施され、電機子１０が組み立てられる。
Next, a winding
このように構成された電機子巻線２０では、図１７に示されるように、巻線体２２が、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂを連続する６つのティース１２ｂの両側のスロット１３に収納されて電機子鉄心１１に装着されている。
In the armature winding 20 configured as described above, as shown in FIG. 17, the winding
４本の第１コイルエンド２２ｃは、一方のスロット１３の第１層、第３層、第５層および第７層の第１直線部２２ａの一端から所定の傾斜角度で他方の列の第２直線部２２ｂ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向外方に延出し、それぞれ、第１頂部２２ｅ（図示せず）で略直角に曲げられて径方向外方（スロット深さ方向の底部側）に距離ｄだけ変位し、その後略直角に曲げられて所定の傾斜角度で他方のスロット１３の第２直線部２２ｂ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向内方に延出し、他方のスロット１３の第２層、第４層、第６層および第８層の第２直線部２２ｂの一端に接続されている。
The four first coil ends 22c are connected to the second row of the other row at a predetermined inclination angle from one end of the first
４本の第２コイルエンド２２ｄは、他方のスロット１３の第２層、第４層および第６層の第２直線部２２ｂの他端から所定の傾斜角度で一方のスロット１３の第１直線部２２ａ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向外方に延出し、第２頂部２２ｆ（図示せず）で略直角に曲げられて径方向内方（スロット深さ方向の開口側）に距離ｄだけ変位し、その後略直角に曲げられて所定の傾斜角度で一方のスロット１３の第１直線部２２ａ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向内方に延出し、一方のスロット１３の第３層、第５層および第７層の第１直線部２２ａの他端に接続されている。
The four second coil ends 22d are connected to the first linear portion of one
第１および第２直線部２２ａ，２２ｂは、径方向に関し、連結する第１および第２コイルエンド２２ｃ、２２ｄの第１および第２頂部２２ｅ，２２ｆでの径方向の変位量だけ変位している。また、各スロット１３には、一方の巻線体２２の第１直線部２２ａと他方の巻線体２２の第２直線部２２ｂが、長方形断面の短辺で構成される平面を相対させて、径方向（スロット深さ方向に）に１列に並んで収納されている。そして、一方の巻線体２２の第１直線部２２ａが第１層、第２層、第５層および第６層に収納され、他方の巻線体２２の第２直線部２２ｂが第３層、第４層、第７層および第８層に収納されている。
The first and second
そこで、巻線体２２は、互いに干渉することなく、周方向に１スロットピッチで配列され、電機子巻線２０を構成する。そして、電機子巻線２０は、分布巻き、かつ全節巻きの重ね巻き巻線となる。第１コイルエンド２２ｃが、径方向に４列に並んで、各列に周方向に１スロットピッチで配列されて、コイルエンド群を構成する。第２コイルエンド２２ｄが、径方向に３列に並んで、各列に周方向に１スロットピッチで配列されて、コイルエンド群を構成する。
Therefore, the winding
この電機子１０の組み立て方法では、周方向に配列された鉄心ブロック１２を内径側に移動させて、巻線アッセンブリ２１に挿入しているので、径方向に不揃いに並んでいる第１および第２直線部２２ａ，２２ｂが、隣り合う鉄心ブロック１２のティース１２ｂの間隔が狭まる動きにより整列される。さらに、径方向に整列された第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの相互間の隙間が、鉄心ブロック１２のコアバック部１２ａの内径側への移動により、縮小される。そこで、スロット１３内の第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの占積率を向上させることができる。また、スロット１３内の第１および第２直線部２２ａ，２２ｂと鉄心ブロック１２とが接し、通電時に発熱体となる巻線アッセンブリ２１から電機子鉄心１１への伝熱性能を向上させることができる。そこで、巻線アッセンブリ２１の温度上昇が抑制され、電気抵抗の増加を抑制することができる。また、鉄心ブロック１２は隣り合うティース１２ｂ間の間隔が徐々に狭まるように挿入されるので、電機子巻線２０と鉄心ブロック１２との接触面での摺動が抑えられ、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂに被覆されている絶縁被膜の損傷を防止することができる。
In this method of assembling the
また、鉄心ブロック１２のティース１２ｂが先細り形状に作製されているので、ティース１２ｂを巻線アッセンブリ２１の外周側から第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの列間に差し込むことにより、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂを１列に整列化できる。
Further, since the
この実施の形態１によれば、円形断面の導体線１９を用いて巻線体２２を作製しているので、平角導体線を用いる場合に比べ、作業性が高められ、量産性が高められる。
第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄが円形断面の導体線１９で構成されているので、コイルエンド間でのコロナ放電の発生が抑制され、導体線１９に被覆されている絶縁被膜の損傷発生が抑えられ、絶縁性能が高められる。
第１および第２直線部２２ａ，２２ｂが円形断面の導体線１９を長方形断面に塑性変形して作製されているので、占積率および放熱性が高められ、高効率化および高出力化が図られる。
According to the first embodiment, since the winding
Since the first and second coil ends 22c and 22d are formed of the
Since the first and second
第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄに形成された第１および第２頂部２２ｅ，２２ｆが第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄで連結された第１および第２直線部２２ａ，２２ｂ間をスロット深さ方向に所定量変位させるように構成されている。そこで、第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄ間の干渉が抑制され、コイルエンド群の径方向寸法および軸方向寸法の増大が抑えられる。これにより、回転電機１００の小型化が図られる。また、巻線抵抗の増大が抑えられ、電気機械の高効率化および高出力化が図られる。さらに、第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄ同士の干渉に起因する導体線１９に被覆されている絶縁被膜の損傷の発生が抑制され、絶縁性能が高められる。
The first and second
第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄが円形断面の導体線１９で構成されているので、平角導体線を用いる場合のように、第１および第２頂部２２ｅ，２２ｆをヘアピン状に形成する必要がなく、工程が削減され、生産性が高められる。
第１および第２頂部２２ｅ，２２ｆでのスロット深さ方向の変位量が、略ａ×ｄとなっているので、第１および第２頂部２２ｅ，２２ｆを形成するための加工力が小さくなる。そこで、第１および第２頂部２２ｅ，２２ｆの加工による導体線１９に被覆されている絶縁被膜の損傷発生が抑制され、絶縁性能が高められる。
Since the first and second coil ends 22c and 22d are composed of the
Since the amount of displacement in the slot depth direction at the first and second
第１および第２直線部２２ａ，２２ｂが四角形断面の長辺で構成される平面を周方向（スロット配列方向）に向けてスロット１３内に収納されているので、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂとスロット１３の内周側面とが接しやすくなり、放熱性が向上される。
第１および第２直線部２２ａ，２２ｂが四角形断面の短辺で構成される平面を径方向（スロット深さ方向）に向けてスロット１３内に収納されているので、占積率が高められる。
Since the first and second
Since the first and second
なお、上記実施の形態１では、四角形断面に塑性変形された第１および第２直線部２２ａ，２２ｂを、四角形断面の長辺で構成される平面を周方向に向けてスロット１３内に収納するものとしているが、相対する一対の平坦面の両端を円弧面で連結した扁平な断面形状に塑性変形された第１および第２直線部２２ａ，２２ｂを、平坦面を周方向に向けて、あるいは径方向に向けてスロット１３内に収納してもよい。
In the first embodiment, the first and second
実施の形態２．
図１８はこの発明の実施の形態２に係る回転電機における３つの巻線体が電機子鉄心の同一スロット群に周方向に連続して装着された状態を軸方向一端側から見た展開図である。なお、図１８では、便宜上、コイルエンドを直線的に示している。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 18 is a developed view of the state in which three winding bodies in the rotary electric machine according to Embodiment 2 of the present invention are continuously mounted in the same slot group of the armature core in the circumferential direction, as viewed from one end side in the axial direction. is there. In FIG. 18, for convenience, the coil ends are shown linearly.
図１８において、巻線体２２Ａは、連続する６本のティース１２ｂの一側のスロット１３の第１層、第２層、第５層および第６層に収納された４本の第１直線部２２ａと、連続する６本のティース１２ｂの他側のスロット１３の第３層、第４層、第７層および第８層に収納された４本の第２直線部２２ａと、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの列間で、長さ方向の一端同士と他端同士とを交互に連結する第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄと、を備えている。
In FIG. 18, the winding
４本の第１コイルエンド２２ｃは、一方のスロット１３の第１層、第２層、第５層および第６層の第１直線部２２ａの一端から所定の傾斜角度で他方の列の第２直線部２２ｂ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向外方に延出し、それぞれ、第１頂部２２ｅ（図示せず）で略直角に曲げられて径方向外方（スロット深さ方向の底部側）に距離２ｄだけ変位し、その後略直角に曲げられて所定の傾斜角度で他方のスロット１３の第２直線部２２ｂ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向内方に延出し、他方のスロット１３の第３層、第４層、第７層および第８層の第２直線部２２ｂの一端に接続されている。
The four first coil ends 22c are connected to the second row in the other row at a predetermined inclination angle from one end of the first
２本の第２コイルエンド２２ｄは、他方のスロット１３の第３層および第７層の第２直線部２２ｂの他端から所定の傾斜角度で一方のスロット１３の第１直線部２２ａ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向外方に延出し、第２頂部２２ｆ（図示せず）で略直角に曲げられて径方向内方（スロット深さ方向の開口側）に距離ｄだけ変位し、その後略直角に曲げられて所定の傾斜角度で一方のスロット１３の第１直線部２２ａ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向内方に延出し、一方のスロット１３の第２層および第６層の第１直線部２２ａの他端に接続されている。
The two second coil ends 22d are disposed at a predetermined inclination angle from the other end of the third
１本の第２コイルエンド２２ｄは、他方のスロット１３の第４層の第２直線部２２ｂの他端から所定の傾斜角度で一方のスロット１３の第１直線部２２ａ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向外方に延出し、第２頂部２２ｆ（図示せず）で略直角に曲げられて径方向外方に距離ｄだけ変位し、その後略直角に曲げられて所定の傾斜角度で一方のスロット１３の第１直線部２２ａ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向内方に延出し、一方のスロット１３の第５層の第１直線部２２ａの他端に接続されている。
One
このように構成された巻線体２２Ａにおいても、第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄは円形断面の導体線１９により作製され、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂは、円形断面の導体線１９を、長辺長さをｄ、短辺長さをｔとする長方形断面形状に塑性変形されて作製されている。第１および第２直線部２２ａ，２２ｂは、径方向に関し、連結する第１および第２コイルエンド２２ｃ、２２ｄの第１および第２頂部２２ｅ，２２ｆにより所定の変位量だけ変位している。つまり、第１直線部２２ａは、一方のスロット１３内の第１層、第２層、第５層および第６層に収納され、第２直線部２２ｂは他方のスロット１３内の第３層、第４層、第７層および第８層に収納されている。
Also in the winding
また、各スロット１３には、一方の巻線体２２Ａの第１直線部２２ａと他方の巻線体２２Ａの第２直線部２２ｂが、長方形断面の短辺で構成される平面を相対させて、径方向（スロット深さ方向に）に１列に並んで収納されている。そして、一方の巻線体２２Ａの第１直線部２２ａが第１層、第２層、第５層および第６層に収納され、他方の巻線体２２Ａの第２直線部２２ｂが第３層、第４層、第７層および第８層に収納されている。
In addition, in each
この巻線体２２Ａも、互いに干渉することなく、周方向に１スロットピッチで配列され、電機子巻線を構成する。
The winding
この実施の形態２においても、第１および第２頂部２２ｅ，２２ｆの径方向の最大変位量（２ｄ）が、スロット１３内の第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの配列方向の総厚み（４ｄ）より小さい。そこで、ヘアピン部の変位量がスロット内の直線部の配列方向の層厚みと等しい特許文献１に記載の電機子巻線に比べて、コイルエンド群の径方向および軸方向の寸法が小さくなり、回転電機の小型化を実現できるとともに、第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄに第１および第２頂部２２ｅ，２２ｆを形成する加工力が小さくなり、絶縁被膜のダメージが低減され、絶縁性能が高められる。
Also in the second embodiment, the maximum radial displacement amount (2d) of the first and second
また、第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄが円形断面の導体線１９で構成され、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂが円形断面の導体線１９を長方形断面に塑性変形して作製されているので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
The first and second coil ends 22c and 22d are formed of a
実施の形態３．
図１９はこの発明の実施の形態３に係る回転電機における３つの巻線体が電機子鉄心の同一スロット群に周方向に連続して装着された状態を軸方向一端側から見た展開図である。なお、図１９では、便宜上、コイルエンドを直線的に示している。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 19 is a developed view of the state in which three winding bodies in a rotary electric machine according to Embodiment 3 of the present invention are continuously mounted in the same slot group of the armature core in the circumferential direction, as viewed from one axial end side. is there. In FIG. 19, the coil ends are shown linearly for convenience.
図１９において、巻線体２２Ｂは、連続する６本のティース１２ｂの一側のスロット１３の第１層、第２層、第５層および第７層に収納された４本の第１直線部２２ａと、連続する６本のティース１２ｂの他側のスロット１３の第３層、第４層、第６層および第８層に収納された４本の第２直線部２２ａと、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの列間で、長さ方向の一端同士と他端同士とを交互に連結する第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄと、を備えている。
In FIG. 19, the winding
２本の第１コイルエンド２２ｃは、一方のスロット１３の第１層および第２層の第１直線部２２ａの一端から所定の傾斜で他方の列の第２直線部２２ｂ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向外方に延出し、それぞれ、第１頂部２２ｅ（図示せず）で略直角に曲げられて径方向外方（スロット深さ方向の底部側）に距離２ｄだけ変位し、その後略直角に曲げられて所定の傾斜で他方のスロット１３の第２直線部２２ｂ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向内方に延出し、他方のスロット１３の第３層および第４層の第２直線部２２ｂの一端に接続されている。
The two first coil ends 22c have a predetermined inclination from one end of the first
他の２本の第１コイルエンド２２ｃは、一方のスロット１３の第５層および第７層の第１直線部２２ａの一端から所定の傾斜で他方の列の第２直線部２２ｂ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向外方に延出し、それぞれ、第１頂部２２ｅ（図示せず）で略直角に曲げられて径方向外方（スロット深さ方向の底部側）に距離ｄだけ変位し、その後略直角に曲げられて所定の傾斜で他方のスロット１３の第２直線部２２ｂ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向内方に延出し、他方のスロット１３の第６層および第８層の第２直線部２２ｂの一端に接続されている。
The other two first coil ends 22c are arranged at a predetermined inclination from one end of the first
１本の第２コイルエンド２２ｄは、他方のスロット１３の第３層の第２直線部２２ｂの他端から所定の傾斜で一方のスロット１３の第１直線部２２ａ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向外方に延出し、第２頂部２２ｆ（図示せず）で略直角に曲げられて径方向内方（スロット深さ方向の開口側）に距離ｄだけ変位し、その後略直角に曲げられて所定の傾斜で一方のスロット１３の第１直線部２２ａ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向内方に延出し、一方のスロット１３の第２層の第１直線部２２ａの他端に接続されている。
One
他の２本の第２コイルエンド２２ｄは、他方のスロット１３の第４層および第６層の第２直線部２２ｂの他端から所定の傾斜で一方のスロット１３の第１直線部２２ａ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向外方に延出し、第２頂部２２ｆ（図示せず）で略直角に曲げられて径方向外方に距離ｄだけ変位し、その後略直角に曲げられて所定の傾斜で一方のスロット１３の第１直線部２２ａ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向内方に延出し、一方のスロット１３の第５層および第７層の第１直線部２２ａの他端に接続されている。
The other two second coil ends 22d are arranged on the first
このように構成された巻線体２２Ｂにおいても、第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄは円形断面の導体線１９により作製され、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂは、円形断面の導体線１９を、長辺長さをｄ、短辺長さをｔとする長方形断面形状に塑性変形されて作製されている。第１および第２直線部２２ａ，２２ｂは、径方向に関し、連結する第１および第２コイルエンド２２ｃ、２２ｄの第１および第２頂部２２ｅ，２２ｆにより所定の変位量だけ変位している。つまり、第１直線部２２ａは、一方のスロット１３内の第１層、第２層、第５層および第７層に収納され、第２直線部２２ｂは他方のスロット１３内の第３層、第４層、第６層および第８層に収納されている。
Also in the winding
また、各スロット１３には、一方の巻線体２２Ｂの第１直線部２２ａと他方の巻線体２２Ｂの第２直線部２２ｂが、長方形断面の短辺で構成される平面を相対させて、径方向（スロット深さ方向に）に１列に並んで収納されている。そして、一方の巻線体２２Ｂの第１直線部２２ａが第１層、第２層、第５層および第７層に収納され、他方の巻線体２２Ｂの第２直線部２２ｂが第３層、第４層、第６層および第８層に収納されている。
In addition, in each
この巻線体２２Ｂも、互いに干渉することなく、周方向に１スロットピッチで配列され、電機子巻線を構成する。
The winding
この実施の形態３においても、第１および第２頂部２２ｅ，２２ｆの径方向の最大変位量（２ｄ）が、スロット１３内の第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの配列方向の総厚み（４ｄ）より小さい。そこで、ヘアピン部の変位量がスロット内の直線部の配列方向の層厚みと等しい特許文献１に記載の電機子巻線に比べて、コイルエンド群の径方向および軸方向の寸法が小さくなり、回転電機の小型化を実現できるとともに、第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄに第１および第２頂部２２ｅ，２２ｆを形成する加工力が小さくなり、絶縁被膜のダメージが低減され、絶縁性能が高められる。
Also in the third embodiment, the maximum radial displacement (2d) of the first and second
また、第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄが円形断面の導体線１９で構成され、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂが円形断面の導体線１９を長方形断面に塑性変形して作製されているので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
The first and second coil ends 22c and 22d are formed of a
実施の形態４．
図２０はこの発明の実施の形態４に係る回転電機における３つの巻線体が電機子鉄心の同一スロット群に周方向に連続して装着された状態を軸方向一端側から見た展開図である。なお、図２０では、便宜上、コイルエンドを直線的に示している。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 20 is a developed view of a state in which three winding bodies in a rotary electric machine according to Embodiment 4 of the present invention are continuously mounted in the same slot group of the armature core in the circumferential direction, as viewed from one end side in the axial direction. is there. In FIG. 20, the coil ends are shown linearly for convenience.
図２０において、巻線体２２Ｃは、連続する６本のティース１２ｂの一側のスロット１３の第１層、第２層、第３層および第７層に収納された４本の第１直線部２２ａと、連続する６本のティース１２ｂの他側のスロット１３の第４層、第５層、第６層および第８層に収納された４本の第２直線部２２ａと、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの列間で、長さ方向の一端同士と他端同士とを交互に連結する第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄと、を備えている。
In FIG. 20, the winding
３本の第１コイルエンド２２ｃは、一方のスロット１３の第１層、第２層および第３層の第１直線部２２ａの一端から所定の傾斜で他方の列の第２直線部２２ｂ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向外方に延出し、それぞれ、第１頂部２２ｅ（図示せず）で略直角に曲げられて径方向外方（スロット深さ方向の底部側）に距離３ｄだけ変位し、その後略直角に曲げられて所定の傾斜で他方のスロット１３の第２直線部２２ｂ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向内方に延出し、他方のスロット１３の第４層、第５層および第６層の第２直線部２２ｂの一端に接続されている。
The three first coil ends 22c are arranged at a predetermined inclination from one end of the first
他の１本の第１コイルエンド２２ｃは、一方のスロット１３の第７層の第１直線部２２ａの一端から所定の傾斜で他方の列の第２直線部２２ｂ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向外方に延出し、それぞれ、第１頂部２２ｅ（図示せず）で略直角に曲げられて径方向外方（スロット深さ方向の底部側）に距離ｄだけ変位し、その後略直角に曲げられて所定の傾斜で他方のスロット１３の第２直線部２２ｂ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向内方に延出し、他方のスロット１３の第８層の第２直線部２２ｂの一端に接続されている。
The other
２本の第２コイルエンド２２ｄは、他方のスロット１３の第４層および第５層の第２直線部２２ｂの他端から所定の傾斜で一方のスロット１３の第１直線部２２ａ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向外方に延出し、第２頂部２２ｆ（図示せず）で略直角に曲げられて径方向外方に距離２ｄだけ変位し、その後略直角に曲げられて所定の傾斜で一方のスロット１３の第１直線部２２ａ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向内方に延出し、一方のスロット１３の第２層および第３層の第１直線部２２ａの他端に接続されている。
The two second coil ends 22d are disposed at a predetermined inclination from the other end of the fourth layer of the
他の１本の第２コイルエンド２２ｄは、他方のスロット１３の第６層の第２直線部２２ｂの他端から所定の傾斜で一方のスロット１３の第１直線部２２ａ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向外方に延出し、第２頂部２２ｆ（図示せず）で略直角に曲げられて径方向内方（スロット深さ方向の開口側）に距離ｄだけ変位し、その後略直角に曲げられて所定の傾斜で一方のスロット１３の第１直線部２２ａ側に、かつ第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの長さ方向内方に延出し、一方のスロット１３の第７層の第１直線部２２ａの他端に接続されている。
The other
このように構成された巻線体２２Ｃにおいても、第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄは円形断面の導体線１９により作製され、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂは、円形断面の導体線１９を、長辺長さをｄ、短辺長さをｔとする長方形断面形状に塑性変形されて作製されている。第１および第２直線部２２ａ，２２ｂは、径方向に関し、連結する第１および第２コイルエンド２２ｃ、２２ｄの第１および第２頂部２２ｅ，２２ｆにより所定の変位量だけ変位している。つまり、第１直線部２２ａは、一方のスロット１３内の第１層、第２層、第３層および第７層に収納され、第２直線部２２ｂは他方のスロット１３内の第４層、第５層、第６層および第８層に収納されている。
Also in the winding
また、各スロット１３には、一方の巻線体２２Ｃの第１直線部２２ａと他方の巻線体２２Ｃの第２直線部２２ｂが、長方形断面の短辺で構成される平面を相対させて、径方向（スロット深さ方向に）に１列に並んで収納されている。そして、一方の巻線体２２Ｃの第１直線部２２ａが第１層、第２層、第３層および第７層に収納され、他方の巻線体２２Ｃの第２直線部２２ｂが第４層、第５層、第６層および第８層に収納されている。
In addition, in each
この巻線体２２Ｃも、互いに干渉することなく、周方向に１スロットピッチで配列され、電機子巻線を構成する。
The winding
この実施の形態４においても、第１および第２頂部２２ｅ，２２ｆの径方向の最大変位量（３ｄ）が、スロット１３内の第１および第２直線部２２ａ，２２ｂの配列方向の総厚み（４ｄ）より小さい。そこで、ヘアピン部の変位量がスロット内の直線部の配列方向の層厚みと等しい特許文献１に記載の電機子巻線に比べて、コイルエンド群の径方向および軸方向の寸法が小さくなり、回転電機の小型化を実現できるとともに、第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄに第１および第２頂部２２ｅ，２２ｆを形成する加工力が小さくなり、絶縁被膜のダメージが低減され、絶縁性能が高められる。
Also in the fourth embodiment, the maximum radial displacement amount (3d) of the first and second
また、第１および第２コイルエンド２２ｃ，２２ｄが円形断面の導体線１９で構成され、第１および第２直線部２２ａ，２２ｂが円形断面の導体線１９を長方形断面に塑性変形して作製されているので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
The first and second coil ends 22c and 22d are formed of a
なお、上記実施の形態では、電動機や発電機に用いられる回転電機について説明しているが、本発明による電気機械は、回転電機に限定されず、リニアモータなどの直動機に適用できることはいうまでもないことである。
また、上記各実施の形態では、８極４８スロットの回転電機について説明しているが、極数およびスロット数は、８極４８スロットに限定されないことは言うまでもないことである。また、スロット数が毎極毎相当たり２の割合で形成されているものとしているが、毎極毎相当たりのスロット数は２に限定されず、１でもよく、３以上でもよい。
In the above embodiment, the rotating electric machine used for the electric motor and the generator is described. However, it is needless to say that the electric machine according to the present invention is not limited to the rotating electric machine and can be applied to a linear motion machine such as a linear motor. There is nothing.
In each of the above embodiments, an 8-pole 48-slot rotary electric machine has been described. Needless to say, the number of poles and the number of slots are not limited to 8-pole 48-slots. Further, the number of slots is assumed to be formed at a rate of 2 per phase per pole, but the number of slots per phase per pole is not limited to 2, and may be 1 or 3 or more.
１０ 電機子、１１ 電機子鉄心、１３ スロット、１９ 導体線、２０ 電機子巻線、２２ 巻線体、２２ａ 第１直線部、２２ｂ 第２直線部、２２ｃ 第１コイルエンド、２２ｄ 第２コイルエンド、２２ｅ 第１頂部、２２ｆ 第２頂部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記電機子巻線は、それぞれ、絶縁被覆された、かつ接続部のない連続した円形断面の導体線をｍ回（但し、ｍは２以上の自然数）巻き回して、直線部の端部間がコイルエンドで連結されて螺旋状に構成された巻線体を、上記電機子鉄心の所定スロット数離れたスロット対のそれぞれに１つずつ装着して構成され、
上記スロット内にはスロット深さ方向に重なるように２×ｍ本の２つの異なる上記巻線体の直線部が収納され、
上記コイルエンドは、その長さ方向の中央部に、連結される２つの上記直線部をスロット深さ方向に所定量変位させる頂部を有し、
上記頂部でのスロット深さ方向の変位量が、略ａ×ｄ(但し、ａは１以上、かつ（ｍ−１）以下の自然数、ｄは上記スロット内に収納された上記直線部のスロット深さ方向の厚み）であり、
上記コイルエンドは上記円形断面の導体線により構成され、
上記直線部は上記円形断面の導体線を相対する一対の平面を有する扁平形状に塑性変形して構成されていることを特徴とする電気機械。 In an electric machine including an armature core having a plurality of slots arranged in the slot width direction, and an armature having an armature winding wound around the armature core,
Each of the armature windings is wound m times (where m is a natural number of 2 or more) of a conductor wire having a continuous circular cross section that is insulated and has no connection portion, so that there is a gap between the ends of the straight portions. A winding body connected in a coil end and configured in a spiral shape is configured by attaching one to each of a pair of slots apart from a predetermined number of slots of the armature core,
In the slot, 2 × m linear portions of the two different winding bodies are accommodated so as to overlap in the slot depth direction,
The coil end has a top portion that displaces the two linear portions to be connected by a predetermined amount in the slot depth direction at a central portion in the length direction thereof.
The amount of displacement in the slot depth direction at the top is approximately a × d (where a is a natural number greater than or equal to 1 and less than or equal to (m−1), and d is the slot depth of the linear portion housed in the slot. Thickness in the vertical direction)
The coil end is constituted by a conductor wire having the circular cross section,
The electric machine according to claim 1, wherein the straight portion is formed by plastic deformation into a flat shape having a pair of planes opposed to the conductor wires having the circular cross section.
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