WO2012039028A1 - 回転電機およびその製造方法 - Google Patents

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WO2012039028A1
WO2012039028A1 PCT/JP2010/066360 JP2010066360W WO2012039028A1 WO 2012039028 A1 WO2012039028 A1 WO 2012039028A1 JP 2010066360 W JP2010066360 W JP 2010066360W WO 2012039028 A1 WO2012039028 A1 WO 2012039028A1
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coil
core
winding
wire
coils
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English (en)
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拡 野々口
和久 高島
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三菱電機株式会社
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
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    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
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    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49009—Dynamoelectric machine
    • Y10T29/49012—Rotor

Definitions

  • the present invention relates to a rotating electrical machine using a connected stator core and a method for manufacturing the same, and particularly to a winding method of a stator coil in a connected stator core.
  • the rotating electrical machine to which the present invention is applied includes an automobile electric motor, a generator, or an electric power steering motor.
  • stator coil In order to reduce the size and cost of rotating electrical machines, the number of connection points of stator coil terminals can be reduced as much as possible by winding in-phase stator coils in series around a plurality of connected stator cores to improve productivity. Efforts are being made.
  • stator coil hereinafter, the stator coil is simply abbreviated as “coil”
  • stator core a connected stator core
  • Line "processing” is required.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-333670 states that “a rotating electric machine having a stator and a rotor disposed opposite to the stator via a gap, the stator including a stator core and the stator core.
  • the stator core is formed by joining a plurality of divided core pieces, and the stator coil is formed on a tooth portion of the core piece.
  • the coils are wound in a concentrated manner on a coil bobbin mounted on the outer periphery, and coils adjacent to each other in the same phase and having different winding directions are wound continuously.
  • the connecting wire connecting the first stator coil wound around the teeth part and the second stator coil wound around the second tooth part is Includes an end portion in the axial direction of Irubobin, rotary electric machine "is described, characterized in that in the center side in the axial direction than the end. That is, Patent Document 1 shows a structure in which a coil is wound around each of the divided cores, and a crossover is routed between the wound coils.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-354738 discloses a rotating electric machine having a connecting stator in which a coil is wound around a coil bobbin attached to a core and a plurality of cores are connected in a strip shape.
  • the coil bobbin is provided with a coil insertion groove for winding start, a coil insertion groove for winding end, and a central convex portion, and starts winding along the core side surface corresponding to the coil insertion groove for winding end, and coil insertion for winding start ⁇
  • Rotating electric machine in which the winding end of the coil wound along the side surface of the core corresponding to the groove enters the coil insertion groove for winding end so as to be wound around the convex portion and the wound coil is fixed '' is shown. ing.
  • FIG. 19 is a main part plan view showing a conventional winding method in which a coil wound around each of the cores to be connected is connected and continuously wound by using a separate part for connection.
  • 1 is a connection core
  • 1b is a first stator core (hereinafter also abbreviated as a first core)
  • 1c is a second stator core (hereinafter also abbreviated as a second core)
  • 1d is a stator core connection part (a first core).
  • 3f is a first stator coil (hereinafter also referred to as a first coil) wound around the first core
  • 3g is a second core.
  • 3a is the start of the first coil
  • 3b is the end of the first coil
  • 3d is the start of the second coil
  • 3e is the end of winding of the second coil
  • 100 is another part for connection that connects the end of winding 3b of the first coil and the beginning of winding 3d of the second coil.
  • the connecting core 1 is formed by connecting a first core 1b and a second core 1c with a core connecting portion 1d.
  • FIG. 19 shows a state in which the two cores of the first core and the second core are connected, but actually, a plurality of (for example, 12) cores are connected continuously. A coil is wound around each of the connected cores to constitute the entire stator.
  • FIG. 19 shows a state in which a coil is wound around a plurality of cores that are connected and formed in a band shape (plate shape).
  • the connecting portion 1d can be bent. When the coil winding around the plurality of cores is completed, the connected cores are bent at the core connecting portion 1d, and the outer periphery of the entire stator becomes circular. (See Figure 10 below) The same applies to other drawings.
  • FIG. 20 shows a “core arrangement in parallel with the stacking direction of cores” in a core fixing jig (fixing jig as shown in FIGS. 13 and 14 to be described later) for winding a coil around each of the connected cores.
  • FIG. 20 shows that a tie pin 110 parallel to the core thickness direction (direction perpendicular to the paper surface) is set up on the core fixing jig, and a coil wire is wound around the tie pin 110 to wind the first coil.
  • FIG. 20 shows that a tie pin 110 parallel to the core thickness direction (direction perpendicular to the paper surface) is set up on the core fixing jig, and a coil wire is wound around the tie pin 110 to wind the first coil.
  • FIG. 20 shows that a tie pin 110 parallel to the core thickness direction (direction perpendicular to the paper surface) is set up on the core fixing jig, and a coil wire is wound around the tie pin 110 to wind the first coil.
  • 3c is a crossover between the winding end 3b of the first coil and the winding start 3d of the second coil, and the winding end 3b of the first coil and the winding start of the second coil.
  • 3d is continuous with one coil wire via the crossover wire 3c. That is, the first coil 3f and the second coil 3g are continuous with one coil wire via the crossover wire 3c.
  • FIG. 21 is a plan view of an essential part showing a conventional winding method in which a coil is continuously wound using a convex portion provided on a coil bobbin.
  • FIG. 21 shows that the winding of the first coil 3f and the second coil 3g are not made using the binding pin as shown in FIG. 20, but using the binding convex portion 2a formed on the coil bobbin 2. This shows an example in which the windings are continuously performed.
  • FIG. 22 is a plan view of an essential part showing a conventional winding method in which a coil is continuously wound using a protrusion provided on a coil bobbin. In FIG. 22, without using the binding pin as shown in FIG. 20, a winding protrusion 2b is provided on the coil bobbin 2, and the winding of the first coil 3f and the winding of the second coil 3g are arranged. An example in the case of continuous execution is shown.
  • each core is divided (that is, each core is not connected), and a crossover is routed between the coils wound around each divided core. It is necessary and workability at the time of production is bad.
  • the coil wound around each of the connected cores is connected and continuously wound. Requires separate parts for connection. Further, in the conventional method (the method shown in FIG.
  • the connecting wire between the coils becomes long, and a space for storing the connecting wire is required. Furthermore, in the conventional method of continuously winding the stator coil using the coil bobbin (the method shown in FIGS. 21 and 22), the shape of the coil bobbin is complicated, and the strength of the coil bobbin is as follows. The manufacturing cost increases because the strength that is not damaged by the coil tension is required.
  • the present invention has been made in order to solve such a problem, such as a coil bobbin having a complicated shape in which another part for connection, a convex part for winding a coil winding at the time of coil winding, and the like are formed.
  • a rotating electrical machine capable of easily and continuously performing coil winding on a connected core without using it, and can reduce the space for storing a jumper between coils, and a method for manufacturing the same. The purpose is to do.
  • a rotating electrical machine is a rotating electrical machine including a stator and a rotor disposed opposite to the stator via a gap,
  • the stator is connected to the first core and the second core adjacent to the first core in a band shape, and is bent at a core connecting portion so as to surround the rotor, and is rolled into a substantially cylindrical shape.
  • a connecting core comprising a plurality of cores, a first coil having a coil wire wound around the first core via a coil bobbin, and a first coil having a coil wire wound around the second core via a coil bobbin
  • the first coil, the second coil, and the crossover are formed by one continuous coil wire
  • the plurality of crossover wires are arranged on the inner diameter side with respect to the core connecting portion which is the bending center of the plurality of cores.
  • a method for manufacturing a rotating electrical machine is a method for manufacturing a rotating electrical machine including a stator and a rotor disposed opposite to the stator via a gap,
  • the stator is composed of a connecting core, a plurality of coils, and a jumper.
  • a plurality of cores that are connected in a band shape as a pair of a first core and a second core adjacent to the first core, bent at a core connecting portion so as to surround the rotor, and rounded into a substantially cylindrical shape
  • the connection core is formed, and a first coil in which a coil wire is wound around the first core via a coil bobbin and a second coil in which the coil wire is wound around the second core via a coil bobbin are paired.
  • Each of the plurality of coils includes the first coil, the second coil, and the connecting wire formed by one continuous coil wire,
  • the plurality of crossover wires are arranged on the inner diameter side of the core connecting portion that is the bending center of the plurality of cores.
  • the present invention it is not necessary to use a coil bobbin having a complicated shape as in the prior art, and it is possible to continuously perform the winding of the coil on the connected cores, and also to store the connecting wire between the coils. Since the coil winding does not loosen even if the core is removed from the fixing jig after winding the coil, a rotating electrical machine that is inexpensive and excellent in productivity can be obtained.
  • FIG. 3 is a plan view of a main part of the stator of the rotating electrical machine according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a front view of a main part of the stator of the rotating electrical machine according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the stator of the rotating electrical machine according to the first embodiment. It is a top view of the principal part at the time of rotating a binding pin for core removal. It is a front view of the principal part at the time of rotating a binding pin for core removal. It is sectional drawing of the principal part at the time of rotating a binding pin for core removal. It is a top view which shows the principal part of the connection core after winding.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a stator of a rotating electrical machine according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a stator of a rotating electrical machine according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a stator of a rotating electrical machine according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a stator of a rotating electrical machine according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a connection diagram when a coil is ⁇ -connected in the stator according to the first embodiment.
  • the stator in Embodiment 1 it is a connection diagram when a coil is Y-connected.
  • 6 is a cross-sectional view of a stator of a rotating electrical machine according to Embodiment 2.
  • FIG. It is a principal part top view which shows the conventional winding method which winds a coil continuously using the components for connection. It is a principal part top view which shows the conventional winding method which winds a coil continuously using the binding pin parallel to the stacking thickness direction of a core to a core fixing jig. It is a principal part top view which shows the conventional winding method which winds a coil continuously using the convex part provided in the coil bobbin. It is a principal part top view which shows the conventional winding method which winds a coil continuously using the protrusion provided in the coil bobbin.
  • FIG. 1 is a plan view of a main part of a stator of a rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 2 is a front view of a main part of the stator of the rotating electric machine according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the stator of the rotating electric machine according to the first embodiment. 1 to 3 show a state in which the coil is wound.
  • 1 is a connecting core (connected stator core), 1a is a tooth portion of the connecting core, 1b is a first core, 1c is a second core, and 1e is provided on an outer peripheral portion of each connected core.
  • the notch, 2 is a coil bobbin, 3 is a coil, 3a is the first coil winding start, 3b is the first coil winding end, 3c is a jumper wire, 3d is the second coil winding start, 3e is End of winding of the second coil, 3f is the first coil, 3g is the second coil, a binding pin provided on a fixing jig for fixing the core during coil winding, 4a is provided at the tip of the binding pin It is a hook part.
  • the coil 3 includes a winding start 3a of the first coil, a winding end 3b of the second coil, a first coil 3f, a jumper 3c, a winding start 3d of the second coil, and a second coil.
  • the winding end 3e and the second coil 3g are included.
  • the connection core 1 has shown two cores, the 1st core 1b and the 2nd core 1c which are a pair, connected by the core connection part 1d, Two or more (for example, 12) cores are continuously connected in a strip shape (plate shape).
  • the “coil continuous winding method around the connecting core” in the present embodiment will be described.
  • the first coil 3f is wound around the first core 1b in a right-handed direction when viewed from the inner diameter direction of the core, and is then provided on the core fixing jig side "the binding pin 4 having the hook portion 4a at the tip"
  • the second coil 3g is wound around the second core 1c disposed on the left side of the first core 1b when viewed from the core inner diameter direction in a left-handed direction when viewed from the core inner diameter direction.
  • the coil is wound around the core by winding the coil connecting wire 3c around the “binding pin 4 having the hook portion 4a at the tip” provided on the core fixing jig side described later.
  • the binding pin 4 can be comprised with a material higher rigidity than the coil bobbin 2, the binding pin 4 can be made into a thinner shape, and the length of the crossover 3c can be shortened. Since the length of the connecting wire 3c can be shortened, the storing property of the connecting wire in the stator is improved, the increase in the resistance value of the coil wire can be suppressed, and the performance of the rotating electrical machine can be improved.
  • FIG. 4 is a plan view of the main part when the binding pin is rotated for core removal
  • FIG. 5 is a front view of the main part when the binding pin is rotated for core removal
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part when the binding pin is rotated for core removal.
  • the connecting core 1 shows a pair of the first core 1 b and the second core 1 c connected by the core connecting portion 1 d. In reality, however, two or more cores are continuously connected in a strip shape.
  • the binding pin 4 has a structure in which the hook portion 4a at the tip can rotate around the axis of the binding pin 4, and further shown in FIG.
  • the binding pin 4 has a tapered shape with a diameter that decreases toward the tip.
  • connection core 1 includes a pair of the first core 1 b and the second core 1 c that are connected by the core connection portion 1 d. Although shown, in reality, two or more cores are continuously connected in a band shape.
  • the winding start 3d of the second coil of the connecting core taken out from the core fixing jig after the coil winding is performed as shown in FIG.
  • FIG. 7 shows a state before the belt-like connecting core is bent and rounded by the core connecting portion 1d, and “A” is a space portion between the first core 1b and the second core 1c.
  • the band-like connecting core 1 is bent and rounded at the core connecting portion 1d, the belt-like connecting core 1 becomes substantially cylindrical and the space portion “A” disappears, and the outer periphery of the connecting core 1 becomes circular.
  • FIG. 10 is a plan view conceptually showing the whole stator after the connecting core is bent and rounded at the core connecting portion 1d.
  • the connecting core which is removed from the core fixing jig and rounded, has a substantially cylindrical shape, and the central axis of the cylindrical shape substantially coincides with the rotation central axis of the rotor arranged to face the stator.
  • the stator in the present embodiment includes a first core 1 b and a second core 1 c adjacent to the first core 1 b that are coupled in a band shape to surround the rotor 6.
  • a connecting core 1 composed of a plurality of cores (1b, 1c, 1b, 1cCertainly Bent at a connecting portion 1d and rounded into a circular shape, and a coil wire is wound around the first core 1b via a coil bobbin 2.
  • Each core (1b, 1c, 1b, 1c,...) Of the connecting core 1 is paired with the second coil 3g in which the coil wire is wound around the rotated first coil 3f and the second core 1c via the coil bobbin 2. ..)
  • Each of the plurality of coils includes a first coil 3f, a second coil 3g, and a connecting wire 3c formed by one continuous coil wire.
  • the plurality of connecting wires 3c includes a plurality of cores. It is arrange
  • the connecting wire 3c is arranged on the inner diameter side of the core connecting portion 1d that is the bending center of the connecting core, when the strip-like connecting core is rolled as shown in FIG. 10, the connecting wire 3c has a small curvature. In other words, the tension is applied in the direction in which the winding end 3b of the first coil is pressed against the first core 1b, and the winding end 3b of the first coil is not loosened.
  • the first core 1b and the second core 1e and the winding direction of the first coil 3f and the second coil 3g are interchanged, specifically, the first core 1b is viewed from the core inner diameter direction.
  • the second core on the right side of the core and winding the first coil in the left-hand direction and the second coil in the right-hand direction as viewed from the core inner diameter direction.
  • the winding start 3a of the first coil wound around the first core 1b of the paired core and "the second of the paired core adjacent to the right side”.
  • the winding end 3e of the second coil wound around the core 1c is not connected, but the coil is wound with one coil wire for each “paired core”.
  • a coil may be wound around “all connected cores” with one coil wire.
  • FIG. 11 is a plan view of a main part showing a state in the middle of coil winding by the binding pin
  • FIG. 12 is a front view of the main part showing a state in the middle of coil winding by the binding pin.
  • a coil wire serving as a coil is discharged from a winding nozzle 12 of a winding machine (not shown), and the discharged coil wire is first wound around a first core 1 b via a coil bobbin 2.
  • the first coil 3f is then wound around the second core 1c via the coil bobbin 2 to become the second coil 3g.
  • the coil bobbin 2 is attached to each of the first core 1b and the second core 1c.
  • the winding end 3b of the first coil and the winding start 3d of the second coil are connected by the jumper wire 3c, and the first coil 3f, the jumper wire 3c, and the second coil 3g. Is one continuous coil wire.
  • the second coil 3g is not wound, the second coil 3g is not shown in FIGS. 11 and 12 show a state in which the portion that becomes the crossover 3c is entangled by the hook portion 4a of the linking pin 4.
  • FIG. 13 is a perspective view showing the core fixing jig and the connecting core in a fixed state
  • FIG. 14 is a perspective view showing the core fixing jig and the connecting core in an open state
  • FIG. 13 shows a state where a plurality of cores are banded and connected cores arranged in a row are fixed to a core fixing jig 5 provided with a rotatable binding pin 4. In this state, the coil wire is continuously wound around the plurality of cores by a winding machine (not shown).
  • a winding machine not shown.
  • FIG.1 when fixing a connection core to the core fixing jig 5, the notch part 1e of the core shown by FIG.1, FIG.4, FIG.7 etc. is utilized.
  • FIG.1 the notch part 1e of the core shown by FIG.1, FIG.4, FIG.7 etc.
  • FIG. 14 is a perspective view showing the core fixing jig and the open connection core, and shows a state when the connection core around which the coil is wound is removed from the core fixing jig 5 provided with the binding pin 4. Yes.
  • FIG. 14 shows a state in which the hook portion 4a of the binding pin 4 is rotated so that the connecting core around which the coil is wound can be easily removed.
  • the hook part 4a of the binding pin 4 By rotating the hook part 4a of the binding pin 4, the hook part 4a is not caught by the coil wire wound around the core, so that the connecting core around which the coil is wound can be easily removed from the core fixing jig 5. Can do.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the stator of the rotating electrical machine according to the first embodiment.
  • the number of poles of the magnet 7 of the rotor 6 of the rotating electrical machine in the present embodiment is 10
  • the number of slots 9 in the entire stator 8 is twelve.
  • the three-phase coils are arranged in the order of U +, U ⁇ , V ⁇ , V +, W +, W ⁇ , U ⁇ , U +, V +, V ⁇ , W ⁇ , and W +. (+ And-indicate that the winding direction is different.)
  • the hatched portion indicates a coil, and a slot 9 is provided in the core to accommodate the coil side.
  • FIG. 16 is a connection diagram when the coils are ⁇ -connected in the stator according to the first embodiment. As shown in FIG. 16, the coils are connected in two series and two parallel ⁇ connections, and the coils in the two series sections have different winding directions. Further, “two coils in series” means “two coils having different winding directions and connected in series (for example, U +, U ⁇ )”. This is because the 10-pole 12-slot system is adopted, and the winding method of the present embodiment is applied to the two series portions. For example, U + corresponds to the first coil 3f, and U ⁇ corresponds to the second coil 3g.
  • FIG. 17 is a connection diagram when the coils are Y-connected in the stator according to the first embodiment. As shown in FIG. 17, the coils may be connected in two series and two parallel Y connections.
  • the combination of the number of poles and the number of slots is 10 poles and 12 slots because the winding coefficient for the fundamental wave is large and the winding coefficient for the harmonics is small. In other words, this indicates that torque ripple can be reduced while generating a large torque with a small amount of magnets, which leads to a low-cost supply of a high-performance rotating electrical machine.
  • the rotating electrical machine is a rotating electrical machine including a stator and a rotor 6 disposed opposite to the stator via a gap.
  • the first core 1b and the second core 1c adjacent to the first core 1b are coupled in a band shape and the stator is bent at the core coupling portion 1d so as to surround the rotor 6 and rounded into a substantially cylindrical shape.
  • a connecting core 1 composed of a plurality of cores (1b, 1c, 1b, 1c...), A first coil 3f in which a coil wire is wound around a first core 1b via a coil bobbin 2, and a first coil 3f.
  • Each of the plurality of coils includes a first coil 3f, a second coil 3g, and a connecting wire 3c formed by one continuous coil wire.
  • the plurality of crossover wires 3c are arranged on the inner diameter side with respect to the core connecting portion 1d that is the bending center of the plurality of cores.
  • the connecting wire 3c is arranged on the inner diameter side from the core connecting portion 1d that is the bending center of the connecting core 1, and thus the connecting wire 3c. Is bent in a direction in which the curvature decreases, tension is applied in the direction in which the winding end 3b of the first coil is pressed against the first core 1b, and the winding end 3b of the first coil is not loosened.
  • the plurality of coils of the rotating electrical machine according to the present embodiment are formed by one continuous coil wire. Accordingly, it is not necessary to wire a plurality of coils, and the workability of the coil winding work can be greatly improved.
  • the connecting wire 3c of the rotating electrical machine according to the present embodiment is arranged on the outer diameter side of the plurality of coils rounded in a circular shape and on the inner diameter side of the outer diameter of the plurality of coil bobbins rounded in a circular shape. ing.
  • the connecting wire 3c of the rotary electric machine by this Embodiment is bent in the direction where a curvature becomes small.
  • the coil winding does not loosen even if the core around which the coil is wound is removed from the core fixing jig. Moreover, the winding direction of the 1st coil 3f wound around the 1st core 1b of the rotary electric machine by this Embodiment and the 2nd coil 3g wound around the 2nd core 1c differs.
  • the second coil 3g is disposed on the left side of the first coil 3f when viewed from the core inner diameter direction, and the winding direction of the first coil 3f is viewed from the core inner diameter direction.
  • the right-handed winding direction of the second coil 3g is left-handed when viewed from the core inner diameter direction.
  • the second coil 3g is disposed on the right side of the first coil 3f when viewed from the core inner diameter direction, and the winding direction of the first coil 3f is viewed from the core inner diameter direction.
  • the winding direction of the left-handed second coil 3g is a right-handed when viewed from the core inner diameter direction.
  • the number of magnet poles of the rotor 6 is 10, and the number of slots provided in the stator is 12.
  • the number of magnet poles of the rotor 6 is 10
  • the number of slots provided in the stator is 12.
  • two in-phase windings are connected in series and two in parallel, and each phase is ⁇ -connected or Y-connected.
  • Coils can be wound around a connected core in which multiple cores are connected. * Since the coil is wound continuously, wiring components can be reduced. * Since the coil is wound continuously, the wiring process can be reduced. * The coil bobbin shape can be simplified because the coil wire is bound by the binding pin on the core fixing jig side. * It is possible to use a thin tie pin, shortening the length of the crossover and reducing the amount of coil used. * After winding, even if the strip-shaped connecting core is rounded, the crossover wire does not protrude beyond the outer diameter of the coil bobbin. * After winding, even if the core is rolled, the coil does not loosen. * Total winding time can be shortened because there is no need to change the orientation of the core during winding and binding.
  • FIG. 18 the rotating electrical machine of the second embodiment has 14 poles of the magnet 7 of the rotor 6 and 12 slots 9 of the stator core 8, and the three-phase coil has , U +, U ⁇ , V ⁇ , V +, W +, W ⁇ , U ⁇ , U +, V +, V ⁇ , W ⁇ , W +. (+ And-indicate that the winding direction is different.)
  • the in-phase coils arranged continuously are connected in series as in the first embodiment, and are connected in two series and two in parallel. It is the same that the coils in the two series portions have different configurations in the winding direction.
  • the structure of other parts is the same as that of the first embodiment.
  • the combination of the number of poles and the number of slots is 14 poles and 12 slots because the winding coefficient for the fundamental wave is large and the winding coefficient for the harmonics is small.
  • the fact that the winding coefficient for the fundamental wave is large and the winding coefficient for the harmonics is small indicates that torque ripple can be reduced while generating large torque with a small amount of magnets. It leads to being able to supply cheaply.
  • the number of poles of the magnet of the rotor 6 is 14, and the number of slots provided in the stator is 12.
  • in-phase windings are connected in series 2 in parallel, and each phase is ⁇ -connected or Y-connected.
  • the present invention is useful for realizing an “inexpensive and highly productive rotating electrical machine” capable of continuously winding a coil around a strip-shaped connecting core and further reducing the space for storing the connecting wire between the coils. .

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Abstract

　ステータと、このステータに空隙を介して対向配置された回転子６とを備えた回転電機であって、ステータは、第１のコア１ｂとこれに隣接する第２のコア１ｃを対として帯状に連結して回転子６を囲むようにコア連結部１ｄで折り曲げられて略円筒状に丸められた複数個のコアからなる連結コア１と、第１のコアに巻回された第１のコイル３ｆと第２のコア１ｃに巻回された第２のコイル３ｇを対として連結コア１の各コアに巻回された複数個のコイルと、第１のコイルの巻終わり３ｂと第２のコイルの巻始め３ｄを接続する渡り線３ｃを備え、複数個のコイルは、第１のコイル、第２のコイルおよび渡り線が１本の連続したコイル線で形成されており、複数個の渡り線は、コア連結部１ｄよりも内径側に配置されている。

Description

回転電機およびその製造方法
　この発明は、連結したステータコアが用いられる回転電機およびその製造方法に関するものであり、特に連結したステータコアにおけるステータコイルの巻線方法に関するものである。
　なお、本発明が適用される回転電機としては、自動車の電動機、発電機、あるいは電動パワーステアリング用モータなどがある。
　回転電機を小型化・低コスト化するために、連結した複数のステータコアに同相のステータコイルを直列に連続して巻線することにより、ステータコイル端末の接続点数を極力減らし、生産性の向上を図る取り組みがなされている。
　連結したステータコア（以下、ステータコアは単に「コア」とも略す）にステータコイル（以下、ステータコイルは単に「コイル」とも略す）を直列に連続して巻線する場合、直列巻きしたコイル間の「渡り線」の処理が必要となる。
　例えば、特許文献１（特開２００６－３３３６７０号公報）には、「ステータとこのステータに空隙を介して対向配置された回転子とを有する回転電機であって、前記ステータは、ステータコアとこのステータコアに組み込まれた多相のステータコイルを備えており、前記ステータコアは、分割された複数のコア片を結合することにより形成されたものであって、前記ステータコイルは、前記コア片のティース部の外周に装着されるコイルボビンの上に集中巻きで巻回されると共に、互いに隣接するティース部には、同相であって巻回方向が異なるコイルが連続して巻回されており、さらに、第１の前記ティース部に巻回された第１のステータコイルと、第２の前記ティース部に巻回された第２のステータコイルとを接続する渡り線は、前記コイルボビンの軸方向の端部を含み、この端部よりも軸方向の中心側に位置することを特徴とする回転電機」が記載されている。
　即ち、特許文献１には、分割されたコアにそれぞれコイルを巻回し、巻回されたコイル間に渡り線を引き回す構造が示されている。
　また、特許文献２（特開２００２－３５４７３８号公報）には、「コアに取り付けられたコイルボビンにコイルを巻回させると共に、コアを複数個帯状に連結させた連結ステータを有する回転電機であって、コイルボビンに巻始め用のコイル挿入溝、巻終わり用のコイル挿入溝および中央凸部を設け、巻終わり用のコイル挿入溝に対応するコア側面に沿って巻始めると共に、巻始め用のコイル挿入溝に対応するコア側面に沿って巻かれてきたコイルの巻終わりを上記凸部に巻かれるようにして巻終わり用のコイル挿入溝に入り込み、巻回したコイルを固定した回転電機」が示されている。
　また、連結したステータコア（以下、連結コアと称す）に巻回されるコイルの「従来の端末処理方法」の他の例を、図１９～図２２に示す。
　図１９は、結線用別部品を用いて、連結するコアのそれぞれに巻回されたコイルを接続して連続巻線する従来の巻線方法を示す要部平面図である。
　図１９において、１は連結コア、１ｂは第１のステータコア（以下、第１のコアとも略す）、１ｃは第２のステータコア（以下、第２のコアとも略す）、１ｄはステータコア連結部（第１のコアと第２のコアの連結部）、２はコイルボビン、３ｆは第１のコアに巻回された第１のステータコイル（以下、第１のコイルとも称す）、３ｇは第２のコアに巻回された第２のコイル以下、第２のコイルとも称す）、３ａは第１のコイルの巻始め、３ｂは第１のコイルの巻終わり、３ｄは第２のコイルの巻始め、３ｅは第２のコイルの巻終わりであり、１００は第１のコイルの巻終わり３ｂと第２のコイルの巻始め３ｄを接続する結線用別部品である。
　なお、図１９に示すように、連結コア１は、第１のコア１ｂと第２のコア１ｃがコア連結部１ｄで連結されたものである。また、図１９では、第１のコアと第２のコアの２つのコアが連結されている状態を示しているが、実際には複数（例えば１２個）のコアが連続して連結されており、この連結されたコアのそれぞれにコイルが巻回され、ステータ全体が構成される。
　ところで、図１９は、連結して帯状（板状）に形成された複数のコアにコイルが巻回されている状態を示しているが、連結して帯状に形成されている各コアは、コア連結部１ｄにおいて折り曲げが可能である。
　そして、複数のコアへのコイル巻回が終了すると、連結した各コアはコア連結部１ｄにおいて折り曲げられてステータ全体の外周が円形となる。（後掲の図１０参照）
　このことは、他の図においても同様である。
　図２０は、連結したコアの各コアにコイルを巻回するためのコア固定治具（後掲する図１３、図１４に示すような固定治具）に「コアの積み厚方向と平行に設けられた絡げピン」を用いて、コイルを連続巻線する従来の巻線方法を示す要部平面図である。
　即ち、図２０は、コア固定治具にコアの厚み方向（紙面に直交する方向）と平行な絡げピン１１０を立て、この絡げピン１１０にコイル線を絡げて第１のコイルの巻線と第２のコイルの巻回を連続して行った場合の例を示している。
　なお、図２０において、３ｃは、第１のコイルの巻終わり３ｂと第２のコイルの巻始め３ｄの間の渡り線であり、第１のコイルの巻終わり３ｂと第２のコイルの巻始め３ｄは、渡り線３ｃを介して１本のコイル線で連続している。
　即ち、第１のコイル３ｆと第２のコイル３ｇは、渡り線３ｃを介して１本のコイル線で連続している。
　図２１は、コイルボビンに設けた凸部を利用してコイルを連続巻線する従来の巻線方法を示す要部平面図である。
　図２１は、図２０に示したような絡げピンは用いずに、コイルボビン２に形成した絡げ用の凸部２ａを利用して、第１のコイル３ｆの巻線と第２のコイル３ｇの巻線を連続して行う場合の例を示している。
　図２２は、コイルボビンに設けた突起を利用してコイルを連続巻線する従来の巻線方法を示す要部平面図である。
　図２２は、図２０に示したような絡げピンは用いずに、コイルボビン２に絡げ用の突起２ｂを設けて、第１のコイル３ｆの巻線と第２のコイル３ｇの巻線を連続して行った場合の例を示している。
特開２００６－３３３６７０号公報 特開２００２－３５４７３８号公報
　特許文献１に示されている回転電機では、各コアは分割されており（即ち、各コアは連結されておらず）、この分割された各コアに巻回されたコイル間に渡り線を引き回す必要があり、製作時の作業性が悪い。
　特許文献２に示されている回転電機では、巻回したコイルを固定するためのコイル挿入溝や中央凸部などを有した複雑な形状をしたコイルボビンの使用が必要である。
　また、連結したコアに１本のコイル線でコイルを連続して巻回しない場合は、図１９に示すように、連結するコアのそれぞれに巻回されたコイルを接続して連続巻線するためには、結線用別部品が必要になる。
　また、連結したコアに巻線を連続で行う従来の方法（図２０に示す方法）では、コイル間の渡り線が長くなり、その渡り線を収納するためのスペースが必要になる。
　さらに、コイルボビンを利用してステータコイルの巻線を連続で行う従来の方法（図２１、図２２に示す方法）では、コイルボビンの形状は複雑であり、さらに、コイルボビンの強度は、巻線時のコイルテンションで損傷しない強度が必要であるので、製造コストが嵩む。
　この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、結線用別部品やコイル巻回時にコイル巻線を絡げるための凸部などを形成した複雑な形状のコイルボビンなど用いることなく、連結したコアにコイルの巻線を容易に連続して行うことが可能であり、さらに、コイル間の渡り線を収納するスペースを少なくすることができる回転電機およびその製造方法を提供することを目的とする。
　この発明に係る回転電機は、ステータと、このステータに空隙を介して対向配置された回転子とを備えた回転電機であって、
　上記ステータは、第１のコアと上記第１のコアに隣接する第２のコアを対として帯状に連結し、上記回転子を囲むようにコア連結部で折り曲げられて略円筒状に丸められた複数個のコアからなる連結コアと、上記第１のコアにコイルボビンを介してコイル線が巻回された第１のコイルと上記第２のコアにコイルボビンを介してコイル線が巻回された第２のコイルを対として上記連結コアの各コアに巻回された複数個のコイルと、上記第１のコイルの巻終わりと上記第２のコイルの巻始めを接続する渡り線を備え、
　上記複数個のコイルのそれぞれは、上記第１のコイル、上記第２のコイルおよび上記渡り線が１本の連続したコイル線で形成されており、
　複数個の上記渡り線は、上記複数個のコアの折り曲げ中心である上記コア連結部よりも内径側に配置されているものである。
　また、この発明に係る回転電機の製造方法は、ステータと、このステータに空隙を介して対向配置された回転子とを備えた回転電機の製造方法であって、
　上記ステータは、連結コアと複数個のコイルと渡り線で構成しており、
　第１のコアと上記第１のコアに隣接する第２のコアを対として帯状に連結して上記回転子を囲むようにコア連結部で折り曲げて、略円筒状に丸めた複数個のコアで上記連結コアを形成し、上記第１のコアにコイルボビンを介してコイル線を巻回した第１のコイルと上記第２のコアにコイルボビンを介してコイル線を巻回した第２のコイルを対として上記連結コアの各コアに巻回した上記複数個のコイルを形成し、上記第１のコイルの巻終わりと上記第２のコイルの巻始めを接続するコイル線により上記渡り線を形成し、
　上記複数個のコイルのそれぞれは、上記第１のコイル、上記第２のコイルおよび上記渡り線を１本の連続したコイル線で形成し、
　複数個の上記渡り線は、上記複数個のコアの折り曲げ中心である上記コア連結部よりも内径側に配置するものである。
　本発明によれば、従来のような複雑な形状をしたコイルボビンを用いる必要がなく、連結したコアにコイルの巻線を連続で行うことが可能であり、さらにコイル間の渡り線を収納するスペースを少なくできると共に、コイル巻回後に固定治具からコアを取り外しても、コイル巻線が緩まないので、安価で生産性に優れた回転電機を得ることができる。
実施の形態１による回転電機のステータ要部の平面図である。 実施の形態１による回転電機のステータ要部の正面図である。 実施の形態１による回転電機のステータ要部の断面図である。 コア取り外しのために絡げピンを回転させた場合の要部の平面図である。 コア取り外しのために絡げピンを回転させた場合の要部の正面図である。 コア取り外しのために絡げピンを回転させた場合の要部の断面図である。 巻線後の連結コアの要部を示す平面図である。 巻線後の連結コアの要部を示す正面図である。 巻線後の連結コアの要部を示す断面図である。 丸め後のステータ全体を示す平面図である。 絡げピンによるコイル絡げ途中の様子を示す要部の平面図である。 絡げピンによるコイル絡げ途中の様子を示す要部の正面図である。 コア固定治具と固定状態の連結コアを示す斜視図である。 コア固定治具と開放状態の連結コアを示す斜視図である。 実施の形態１による回転電機のステータの断面図である。 実施の形態１におけるステータにおいて、コイルをΔ結線した時の結線図である。 実施の形態１におけるステータにおいて、コイルをＹ結線した時の結線図である。 実施の形態２による回転電機のステータの断面図である。 結線用部品を用いてコイルを連続巻線する従来の巻線方法を示す要部平面図である。 コア固定治具にコアの積み厚方向と平行な絡げピンを用いてコイルを連続巻線する従来の巻線方法を示す要部平面図である。 コイルボビンに設けた凸部を利用してコイルを連続巻線する従来の巻線方法を示す要部平面図である。 コイルボビンに設けた突起を利用してコイルを連続巻線する従来の巻線方法を示す要部平面図である。
　　　１　連結ステータコア
　　１ａ　ティース部　　　　　　　　　１ｂ　第１のコア
　　１ｃ　第２のコア　　　　　　　　　１ｄ　コア連結部
　　１ｅ　切欠き部
　　　２　コイルボビン
　　２ａ　凸部　　　　　　　　　　　　２ｂ　突起
　　３　　ステータコイル　
　　３ａ　第１のコイルの巻始め　　　　３ｂ　第１のコイルの巻終わり
　　３ｃ　渡り線　　　　　　　　　　　３ｄ　第２のコイルの巻始め
　　３ｅ　第２のコイルの巻終わり　　　３ｆ　第１のコイル
　　３ｇ　第２のコイル
　　　４　絡げピン　　　　　　　　　　４ａ　フック部
　　　５　コア固定治具　　　　　　　　　６　回転子
　　　７　磁石　　　　　　　　　　　　　８　ステータ全体
　　　９　スロット　　　　　　　　　　１０　結線用別部品
　　１１　ピン　　　　　　　　　　　　１２　巻線ノズル
　以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態例について説明する。
　なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１による回転電機のステータ要部の平面図である。
　また、図２は、実施の形態１による回転電機のステータ要部の正面図、図３は、実施の形態１による回転電機のステータ要部の断面図である。
　なお、図１～図３は、コイル巻線中の様子を示している。
　図１～図３において、１は連結コア（連結ステータコア）、１ａは連結コアのティース部、１ｂは第１のコア、１ｃは第２のコア、１ｅは連結した各コアの外周部に設けられた切欠き部、２はコイルボビン、３はコイル、３ａは第１のコイルの巻始め、３ｂは第１のコイルの巻終わり、３ｃは渡り線、３ｄは第２のコイルの巻始め、３ｅは第２のコイルの巻終わり、３ｆは第１のコイル、３ｇは第２のコイル、コイル巻線時にコアを固定する固定治具に設けた絡げピン、４ａは絡げピンの先端部に設けたフック部である。
　なお、図において、コイル３は、第１のコイルの巻始め３ａ、第２のコイルの巻終わり３ｂ、第１のコイル３ｆ、渡り線３ｃ、第２のコイルの巻始め３ｄ、第２のコイルの巻終わり３ｅ、第２のコイル３ｇを含んでいる。
　また、図１では、連結コア１は、対となっている第１のコア１ｂおよび第２のコア１ｃの２つのコアが、コア連結部１ｄで連結されたものを示しているが、実際には２つ以上の複数個（例えば１２個）のコアが連続して帯状（板状）に連結されている。
　本実施の形態における「連結コアへのコイル連続巻線方法」について説明する。
　第１のコイル３ｆは、第１のコア１ｂにコア内径方向から見て右巻きに巻回され、次にコア固定治具側に設けられた「先端にフック部４ａを有する絡げピン４」にコイルの渡り線３ｃを絡げ、コア内径方向から見て第１のコア１ｂの左側に配置された第２のコア１ｃに第２のコイル３ｇをコア内径方向から見て左巻きに巻回する。
　本実施の形態では、後述するコア固定治具側に設けられた「先端にフック部４ａを有する絡げピン４」にコイルの渡り線３ｃを絡げてコイルをコアに巻線することにより、従来のようにコイルボビン２に絡げ部を形成する必要がなく、コイルボビンの形状をより単純なものにできる。
　また、本実施の形態では、コイルボビン２よりも剛性の高い材料で絡げピン４を構成できるので、絡げピン４をより細い形状にでき、渡り線３ｃの長さを短縮できる。
　渡り線３ｃの長さを短縮できることにより、ステータ内での渡り線の収納性が良くなると共に、コイル線の抵抗値増加を抑制でき、回転電機の性能向上も図れる。
　次に、図４は、コア取り外しのために絡げピンを回転させた場合の要部の平面図、図５は、コア取り外しのために絡げピンを回転させた場合の要部の正面図、図６はコア取り外しのために絡げピンを回転させた場合の要部の断面図である。
　なお、図１と同様に、図４では、連結コア１は、対となっている第１のコア１ｂおよび第２のコア１ｃの２つのコアが、コア連結部１ｄで連結されたものを示しているが、実際には２つ以上の複数個のコアが連続して帯状に連結されている。
　帯状に形成された連結コア１の各コアへのコイル線の連続巻線作業が終了すると、図示しないコア固定治具からコイル線が巻回された帯状の連結コア１を取り出し、回転電機のステータとして用いるために、取り出した帯状の連結コアを外周が円形となるように丸める必要がある。
　本実施の形態では、図４、図５に示すように、絡げピン４は、先端のフック部４ａが絡げピン４の軸を中心として回転可能な構造としており、さらに、図６に示すように、絡げピン４は、先端に行くにしたがって径が細くなるテーパ状としている。
　絡げピン４の構造をこのようにしていることにより、コイルの連続巻線が終了すると、フック部４ａを回転させ、巻回したコイルに引っかかることなく、容易にフック部４ａを取り出すことができる。
　即ち、本実施の形態によれば、コイルが巻回された帯状の連結コアをコア固定治具から容易に取り出せるので、効率よくコイル巻線作業を行える。
　図７はコイル巻線後の連結コアの要部を示す平面図、図８はコイル巻線後の連結コアの要部を示す正面図、図９はコイル巻線後の連結コアの要部を示す断面図である。
　なお、図１および図４と同様に、図７では、連結コア１は、対となっている第１のコア１ｂおよび第２のコア１ｃの２つのコアが、コア連結部１ｄで連結されたものを示しているが、実際には２つ以上の複数個のコアが連続して帯状に連結されている。
　コイル巻線後にコア固定治具から取り出した連結コアの第２のコイルの巻始め３ｄは、図７に示すように第２のコイル３ｇの上層のコイル線（例えば第２のコイルの巻終わり３ｅ）が巻回されることによって固定されているため、渡り線３ｃが緩むことはない。
　なお、図７は、帯状の連結コアをコア連結部１ｄで折り曲げて丸める前の状態を示しており、“Ａ”は第１のコア１ｂと第２のコア１ｃの間の空間部である。
　帯状の連結コア１は、コア連結部１ｄで折り曲げられて丸められると、略円筒形状となって空間部“Ａ”はなくなり、連結コア１の外周は円形となる。
　図１０は、連結コアをコア連結部１ｄで折り曲げて丸めた後のステータ全体を概念的に示す平面図である。
　コア固定治具から取り外されて丸められた連結コアは、略円筒形状をしており、その円筒形状の中心軸はステータに対向配置される回転子の回転中心軸と略一致する。
　図１０に示すように、本実施の形態におけるステータは、第１のコア１ｂと第１のコア１ｂに隣接する第２のコア１ｃを対として帯状に連結して回転子６を囲むようにコア連結部１ｄで折り曲げて円形状に丸められた複数個のコア（１ｂ、１ｃ、１ｂ、１ｃ・・・）からなる連結コア１と、第１のコア１ｂにコイルボビン２を介してコイル線が巻回された第１のコイル３ｆと第２のコア１ｃにコイルボビン２を介してコイル線が巻回された第２のコイル３ｇを対として連結コア１の各コア（１ｂ、１ｃ、１ｂ、１ｃ・・・）に巻回された複数個のコイルと、第１のコイルの巻終わり３ｂと第２のコイルの巻始め３ｄを接続する渡り線３ｃを備えている。
　そして複数個のコイルのそれぞれは、第１のコイル３ｆ、第２のコイル３ｇおよび渡り線３ｃが１本の連続したコイル線で形成されており、複数個の渡り線３ｃは、複数個のコアの折り曲げ中心であるコア連結部１ｄよりも内径側に配置されている。
　渡り線３ｃは、連結コアの折り曲げ中心であるコア連結部１ｄよりも内径側に配置されているので、帯状の連結コアを図１０に示すように丸める際には、渡り線３ｃは曲率が小さくなる方向に曲げられ、第１のコイルの巻終わり３ｂを第１のコア１ｂに押し付ける方向にテンションがかかり、第１のコイルの巻終わり３ｂが緩むこともない。
　ここで、第１のコア１ｂと第２のコア１ｅの配置と、第１のコイル３ｆと第２のコイル３ｇの巻き方向を入れ替えても、具体的には、コア内径方向から見て第１のコアの右側に第２のコアを配置し、コア内径方向から見て第１のコイルを左巻きに、第２のコイルを右巻きに巻回する構成としても、同様の効果が得られる。
　なお、図１０では、「対となっているコアの第１のコア１ｂに巻回されている第１のコイルの巻始め３ａ」と「右横で隣接する対となっているコアの第２のコア１ｃに巻回されている第２のコイルの巻終わり３ｅ」は接続されていない状態を示しているが、「対となっているコア」ごとに１本のコイル線でコイルを巻回してもよいし、「全ての連結しているコア」に１本のコイル線でコイルを巻回してもよい。
　図１１は絡げピンによるコイル絡げ途中の様子を示す要部の平面図であり、図１２は絡げピンによるコイル絡げ途中の様子を示す要部の正面図である。
　図１１、図１２において、図示しない巻線機の巻線ノズル１２からコイルとなるコイル線が排出され、排出されたコイル線は、まずコイルボビン２を介して第１のコア１ｂに巻回されて第１のコイル３ｆとなり、次にコイルボビン２を介して第２のコア１ｃに巻回されて第２のコイル３ｇとなる。ここで、コイルボビン２は、第１のコア１ｂ、第２のコア１ｃのそれぞれに装着されている。
　なお、前述したように、第１のコイルの巻終わり３ｂと第２のコイルの巻始め３ｄは、渡り線３ｃにより接続されており、第１のコイル３ｆ、渡り線３ｃおよび第２のコイル３ｇは、１本の連続したコイル線である。ただし、第２のコイル３ｇは巻回前であるので、図１１、図１２では、第２のコイル３ｇは図示されていない。
　図１１、図１２では、渡り線３ｃとなる部分が、絡げピン４のフック部４ａによって絡げられている状態を示している。
　図１３は、コア固定治具と固定状態の連結コアを示す斜視図であり、図１４は、コア固定治具と開放状態の連結コアを示す斜視図である。
　図１３は、回転可能な絡げピン４を設けたコア固定治具５に複数のコアが帯状となって一列に配置された連結コアが固定されている様子を示している。
　この状態で、図示しない巻線機により複数のコアに連続してコイル線が巻回される。
　なお、連結コアをコア固定治具５に固定させる際は、図１、図４、図７などに示されているコアの切り欠き部１ｅを利用する。
　図１４は、コア固定治具と開放状態の連結コアを示す斜視図であり、絡げピン４を設けたコア固定治具５からコイルが巻回された連結コアを取り外す時の様子を示している。
　図１４では、コイルが巻回された連結コアを容易に取り外せるように、絡げピン４のフック部４ａを回転させている様子を示している。
　絡げピン４のフック部４ａを回転させることによって、フック部４ａはコアに巻回されたコイル線に引っかからないので、コイルが巻回された連結コアをコア固定治具５から容易に取り外すことができる。
　図１５は、実施の形態１による回転電機のステータの断面図である。
　図１５に示すように、本実施の形態おける回転電機の回転子６の磁石７の極数は１０、
ステータ全体８のスロット９の数は１２となっている。そして、３相のコイルは、Ｕ＋、Ｕ－、Ｖ－、Ｖ＋、Ｗ＋、Ｗ－、Ｕ－、Ｕ＋、Ｖ＋、Ｖ－、Ｗ－、Ｗ＋の順に配置されている。（＋と－は巻方向が異なることを示している。）
　なお、図１５において、ハッチングした部分はコイルを示しており、コイル辺を収納するためにスロット９がコアに設けられている。
　図１６は、実施の形態１におけるステータにおいて、コイルをΔ結線した時の結線図である。
　コイルの結線は、図１６に示したように、２直列２並列のΔ結線となっており、２直列部のコイルは互いに巻方向が異なる構成となっている。
　また、「２直列部のコイル」とは、「互いに巻方向が異なり、直列に接続された２つのコイル（例えば、Ｕ＋、Ｕ－）」のことである。
　これは、１０極１２スロット方式としたことによるものであり、この２直列部に本実施の形態の巻線方法が適用されているものである。例えば、Ｕ＋は第１のコイル３ｆに相当し、Ｕ－は第２のコイル３ｇに相当する。
　また、図１７は、実施の形態１におけるステータにおいて、コイルをＹ結線した時の結線図である。
　コイルの結線は、図１７に示したように、２直列２並列のＹ結線としてもかまわない。
　ここで、極数、スロット数の組み合わせを、１０極、１２スロットとしたのは、基本波に対する巻線係数が大きく、かつ高調波に対する巻線係数が小さいためである。
　これはつまり、少ない磁石量で大きなトルクを発生しつつ、トルクリップルを少なくできることを示しており、高性能の回転電機を安価に供給できることにつながる。
　以上説明したように、本実施の形態による回転電機は、ステータと、このステータに空隙を介して対向配置された回転子６とを備えた回転電機であって、
　ステータは、第１のコア１ｂと第１のコア１ｂに隣接する第２のコア１ｃを対として帯状に連結して回転子６を囲むようにコア連結部１ｄで折り曲げられて略円筒状に丸められた複数個のコア（１ｂ、１ｃ、１ｂ、１ｃ・・・）からなる連結コア１と、第１のコア１ｂにコイルボビン２を介してコイル線が巻回された第１のコイル３ｆと第２のコア１ｃにコイルボビン２を介してコイル線が巻回された第２のコイル３ｇを対として連結コア１の各コア（１ｂ、１ｃ、１ｂ、１ｃ・・・）に巻回された複数個のコイルと、第１のコイルの巻終わり３ｂと第２のコイルの巻始め３ｄを接続する渡り線３ｃを備え、
　複数個のコイルのそれぞれは、第１のコイル３ｆ、第２のコイル３ｇおよび渡り線３ｃが１本の連続したコイル線で形成されており、
　複数個の渡り線３ｃは、複数個のコアの折り曲げ中心であるコア連結部１ｄよりも内径側に配置されている。
　本実施の形態によれば、帯状の連結コアを円筒状に丸める際には、渡り線３ｃは連結コア１の折り曲げ中心であるコア連結部１ｄより内径側に配置されているので、渡り線３ｃは曲率が小さくなる方向に曲げられ、第１のコイルの巻終わり３ｂを第１のコア１ｂに押し付ける方向にテンションがかかり、第１のコイルの巻終わり３ｂが緩むことはない。
　従って、第１のコイルの巻終わり３ｄを絡げピン４を利用して第２のコイルの巻始め３ｄを巻回し、コア固定治具からコイルが巻回された連結コアを取り外しても、コイルの巻線が緩まないので、安価で生産性に優れた回転電機を得ることができる。
　また、本実施の形態による回転電機の複数個のコイルは、１本の連続したコイル線で形成されている。従って、複数個のコイルの結線作業が不要であり、コイル巻線作業の作業性の大幅向上が図れる。
　また、本実施の形態による回転電機の渡り線３ｃは、円形状に丸められた複数個のコイルの外径側と円形状に丸められた複数個のコイルボビンの外径よりも内径側に配置されている。
　また、本実施の形態による回転電機の渡り線３ｃは、曲率が小さくなる方向に曲げられている。従って、第１のコイルの巻終わりを第１のコアに押し付ける方向にテンションがかかるので、コア固定治具からコイルが巻回されたコアを取り外しても、コイル巻線は緩まない。
　また、本実施の形態による回転電機の第１のコア１ｂに巻回された第１のコイル３ｆと第２のコア１ｃに巻回された第２のコイル３ｇの巻回方向は異なる。
　また、本実施の形態による回転電機は、コア内径方向から見て第２のコイル３ｇが第１のコイル３ｆの左側に配置され、第１のコイル３ｆの巻回方向がコア内径方向から見て右巻き、第２のコイル３ｇの巻回方向がコア内径方向から見て左巻きとなっている。
　また、本実施の形態による回転電機は、コア内径方向から見て第２のコイル３ｇが第１のコイル３ｆの右側に配置され、第１のコイル３ｆの巻回方向がコア内径方向から見て左巻き、第２のコイル３ｇの巻回方向がコア内径方向から見て右巻きとなっている。
　また、本実施の形態による回転電機は、回転子６の磁石の極数が１０、ステータに設けられたスロットの数が１２である。
　また、本実施の形態による回転電機は、複数個のコイルは、同相の巻線が２直列２並列に結線され、各相間はΔ結線またはＹ結線されている。
　本実施の形態によれば、以下の様な具体的な効果を奏する。
　＊複数のコアが連結された連結コアに対してコイルを連続して巻線できる。
　＊コイルを連続して巻線するので、結線用部品を削減できる。
　＊コイルを連続して巻線するので、結線工程を削減できる。
　＊コア固定治具側の絡げピンでコイル線を絡げるので、コイルボビンの形状を単純化できる。
　＊細い形状の絡げピンを用いることが可能であり、渡り線の長さを短縮でき、コイルの使用量を削減できる。
　＊巻線後、帯状連結コアを丸めても、渡り線がコイルボビンの外径より外側に出っ張らない。
　＊巻線後、コアを丸めても、コイルが緩まない。
　＊巻線時と絡げ時のコアの姿勢を変える必要がないので、総巻線時間を短縮できる。
実施の形態２．
　実施の形態２の回転電機は、図１８に示したように、回転子６の磁石７の極数を１４、固定子コア８のスロット９の数を１２としたもので、３相のコイルは、Ｕ＋、Ｕ－、Ｖ－、Ｖ＋、Ｗ＋、Ｗ－、Ｕ－、Ｕ＋、Ｖ＋、Ｖ－、Ｗ－、Ｗ＋の順に配置されている。（＋と－は巻方向が異なることを示している。）
　連続して配置されている同相のコイルは、実施の形態１と同様に直列に接続されており、２直列２並列の結線となっている。
　２直列部のコイルは互いに巻方向が異なる構成となっているのも同様である。その他の部分の構成は、実施の形態１と同様のものとなっている。
　ここで、極数、スロット数の組み合わせを、１４極、１２スロットとしたのは、基本波に対する巻線係数が大きく、かつ高調波に対する巻線係数が小さいためである。
　「基本波に対する巻線係数が大きく、かつ高調波に対する巻線係数が小さいこと」は、少ない磁石量で大きなトルクを発生しつつ、トルクリップルを少なくできることを示しており、高性能の回転電機を安価に供給できることにつながる。
　以上説明したように、本実施の形態による回転電機は、回転子６の磁石の極数が１４、ステータに設けられたスロットの数が１２である。
　また、本実施の形態による回転電機では、複数個のコイルは、同相の巻線が２直列２並列に結線され、各相間はΔ結線またはＹ結線されている。
この発明は、帯状の連結コアにコイルを連続して巻回可能であり、さらにコイル間の渡り線を収納するスペースを少なくできる「安価で生産性に優れた回転電機」の実現に有用である。

Claims (15)

  1. 　ステータと、このステータに空隙を介して対向配置された回転子とを備えた回転電機であって、
    　上記ステータは、
    　第１のコアと上記第１のコアに隣接する第２のコアを対として帯状に連結して上記回転子を囲むようにコア連結部で折り曲げられて略円筒状に丸められた複数個のコアからなる連結コアと、
    　上記第１のコアにコイルボビンを介してコイル線が巻回された第１のコイルと上記第２のコアにコイルボビンを介してコイル線が巻回された第２のコイルを対として上記連結コアの各コアに巻回された複数個のコイルと、
    　上記第１のコイルの巻終わりと上記第２のコイルの巻始めを接続する渡り線を備え、
    　上記複数個のコイルのそれぞれは、上記第１のコイル、上記第２のコイルおよび上記渡り線が１本の連続したコイル線で形成されており、
    　複数個の上記渡り線は、上記複数個のコアの折り曲げ中心である上記コア連結部よりも内径側に配置されていることを特徴とする回転電機。
  2. 　上記複数個のコイルは、１本の連続したコイル線で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
  3. 　上記渡り線は、円形状に丸められた上記複数個のコイルの外径側と円形状に丸められた複数個の上記コイルボビンの外径よりも内径側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
  4. 　上記渡り線は、曲率が小さくなる方向に曲げられていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
  5. 　上記第１のコアに巻回された第１のコイルと上記第２のコアに巻回された第２のコイルの巻回方向が異なることを特徴とする請求項１～４いずれか１項に記載の回転電機。
  6. 　コア内径方向から見て上記第２のコイルが上記第１のコイルの左側に配置され、上記第１のコイルの巻回方向がコア内径方向から見て右巻き、上記第２のコイルの巻回方向がコア内径方向から見て左巻きとなっていることを特徴とする請求項５記載の回転電機。
  7. 　コア内径方向から見て上記第２のコイルが上記第１のコイルの右側に配置され、上記第１のコイルの巻回方向がコア内径方向から見て左巻き、上記第２のコイルの巻回方向がコア内径方向から見て右巻きとなっていることを特徴とする請求項５記載の回転電機。
  8. 　上記回転子の磁石の極数が１０、上記ステータに設けられたスロットの数が１２であることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の回転電機。
  9. 　上記回転子の磁石の極数が１４、上記ステータに設けられたスロットの数が１２であることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の回転電機。
  10. 　上記複数個のコイルは、同相の巻線が２直列２並列に結線され、各相間はΔ結線またはＹ結線されていることを特徴とする請求項８または９に記載の回転電機。
  11. 　ステータと、このステータに空隙を介して対向配置された回転子とを備えた回転電機の製造方法であって、
    　上記ステータは、連結コアと複数個のコイルと渡り線で構成しており、
    　第１のコアと上記第１のコアに隣接する第２のコアを対として帯状に連結して上記回転子を囲むようにコア連結部で折り曲げて、略円筒状に丸めた複数個のコアで上記連結コアを形成し、
    　上記第１のコアにコイルボビンを介してコイル線を巻回した第１のコイルと上記第２のコアにコイルボビンを介してコイル線を巻回した第２のコイルを対として上記連結コアの各コアに巻回した上記複数個のコイルを形成し、
    　上記第１のコイルの巻終わりと上記第２のコイルの巻始めを接続するコイル線により上記渡り線を形成し、
    　上記複数個のコイルのそれぞれは、上記第１のコイル、上記第２のコイルおよび上記渡り線を１本の連続したコイル線で形成し、
    　複数個の上記渡り線は、上記複数個のコアの折り曲げ中心である上記コア連結部よりも内径側に配置することを特徴とする回転電機の製造方法。
  12. 　円形状に丸められた上記複数個のコイルの外径側と円形状に丸められた上記複数個のコイルボビンの外径よりも内径側に、上記渡り線を配置することを特徴とする請求項１１に記載の回転電機の製造方法。
  13. 　上記複数個のコアとこれに巻回された複数のコイルを円形状に丸める際には、上記渡り線は、曲率が小さくなる方向に曲げ、コイルの巻終わりをコアに押し付ける方向にテンションがかかることを特徴とする請求項１１に記載の回転電機の製造方法。
  14. 　上記第１のコアに巻回された第１のコイルと上記第２のコアに巻回された第２のコイルの巻回方向を異ならせることを特徴とする請求項１１～１３のいずれか１項に記載の回転電機の製造方法。
  15. 　先端にフック部を有し、先端に行くにしたがって径が細くなるテーパ状の絡げピンを用いてコイル線を巻回し、コイル線の巻回が終了すると上記絡げピンをその軸を中心に回転させて、巻線装置からコイル巻線後のコアの取り外しを行うことを特徴とする請求項１１～１４のいずれか１項に記載の回転電機の製造方法。
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