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公開番号2024067802
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-17
出願番号2022178136
出願日2022-11-07
発明の名称固定子
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02K 3/18 20060101AFI20240510BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】同一ティースにおいて第1巻線及び第2巻線を好適に巻回させる。
【解決手段】固定子コア31のティース34には、固定子巻線として、互いに異相となる第1巻線101と第2巻線102とが巻回されている。詳しくは、第1巻線101及び第2巻線102が巻回されるティース34において、径方向一方の側の第1端部34aから径方向の中間位置までの第1範囲R1で、ティース34に対して導線材を多重に重ねて第1巻線101が巻回されるとともに、径方向他方の側の第2端部34bから第1巻線101に重複する位置までの第2範囲R2で第2巻線102が巻回されている。第1巻線101は、導線材の巻き始め端部及び巻き終わり端部を第1端部34a側の位置にして巻回され、第2巻線102は、その一部が第1巻線101の上に重なるようにして巻回されている。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
円環状をなすバックヨーク（３３）と、そのバックヨークから径方向に延び周方向に所定間隔で設けられた複数のティース（３４）とを有する固定子コア（３１）と、
前記ティースに導線材が集中巻により巻回されてなる多相の固定子巻線（３２）と、を有する固定子（３０）であって、
前記複数のティースのうち所定のティースに、前記固定子巻線として、互いに異相となる第１巻線（１０１）と第２巻線（１０２）とが巻回されており、前記第１巻線は、前記ティースに対して先に巻回された巻線であり、前記第２巻線は、前記ティースに対して後から巻回された巻線であり、
前記第１巻線及び前記第２巻線が巻回される前記ティースにおいて、径方向一方の側の第１端部から径方向の中間位置までの第１範囲で、当該ティースに対して前記導線材を多重に重ねて前記第１巻線が巻回されるとともに、径方向他方の側の第２端部から前記第１巻線に重複する位置までの第２範囲で前記第２巻線が巻回されており、
前記第１巻線は、前記導線材の巻き始め端部及び巻き終わり端部を前記第１端部側の位置にして巻回され、前記第２巻線は、その一部が前記第１巻線の上に重なるようにして巻回されている、固定子。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第１巻線は、前記第１端部を巻き始め位置とし、かつ当該巻き始め位置の前記導線材に重なる位置を巻き終わり位置として巻回されており、
前記第２巻線は、前記第１巻線の巻き始め位置よりも、前記ティースの径方向両端の間のティース中央寄りの位置を巻き始め位置とし、その巻き始め位置から前記ティース中央に向けて巻回されている、請求項１に記載の固定子。
【請求項３】
前記導線材は横断面が円形状の丸線であり、前記第１巻線及び前記第２巻線は、前記導線材の千鳥配置により前記ティースに巻回されており、
前記第２巻線は、前記第１端部から、前記導線材の１巻き分のスペースを離した位置を巻き始め位置として巻回されている、請求項２に記載の固定子。
【請求項４】
前記第２巻線は、前記ティースにおいて、前記第１端部側を巻き始めとするとともに、前記第２端部で折り返すことで、前記ティースに対して前記導線材が多重に重ねて巻回されている、請求項２に記載の固定子。
【請求項５】
前記ティースには、前記第１巻線が巻回される前記第１範囲において反第１端部側の境界位置に、径方向に直交し、かつティース表面から離れる向きに延びる突起部（８１）が設けられている、請求項１に記載の固定子。
【請求項６】
前記ティースには、その軸方向端部に絶縁部材（６３，６４）が取り付けられ、前記ティースとの間に前記絶縁部材を介在させた状態で前記第１巻線及び前記第２巻線が巻回されており、
前記絶縁部材は、径方向において前記第１範囲に相当する部位である第１絶縁部と、当該第１範囲以外の部位である第２絶縁部とで軸方向の厚さ寸法が相違しており、前記第１絶縁部の方が、前記第２絶縁部よりも軸方向の厚さ寸法が小さい、請求項１に記載の固定子。
【請求項７】
前記固定子巻線は、相ごとに設けられた複数の相巻線を有し、前記各相巻線は、前記ティースにそれぞれ集中巻により巻回されており、
前記固定子コアにおいて周方向に３連続となる前記ティースを第１ティース、第２ティース及び第３ティースとする場合に、前記第１ティース及び前記第２ティースに、前記複数の相巻線のうち第１相巻線（Ｃ１）が連続して巻回されるとともに、前記第２ティース及び前記第３ティースに、前記複数の相巻線のうち第２相巻線（Ｃ２）が連続して巻回され、前記第２ティースが、前記第１巻線及び前記第２巻線が巻回されたティースであり、
前記第１相巻線の一端及び他端がそれぞれ、前記第１ティース及び前記第２ティースの径方向両端のうち前記バックヨーク側の端部から引き出される一方、
前記第２相巻線の一端及び他端がそれぞれ、前記第３ティース及び前記第２ティースの径方向両端のうち前記バックヨーク側の端部から引き出されており、
前記第１相巻線及び前記第２相巻線のうち、第１相巻線が巻線巻回時において先に巻回される先巻き巻線、第２相巻線が後に巻回される後巻き巻線であり、前記第１相巻線は、前記第１ティースと前記第２ティースとの間で、前記バックヨークに沿って周方向に延びる渡り部（Ｈ１３）により連続している、請求項１～６のいずれか一項に記載の固定子。
【請求項８】
前記固定子コアの軸方向端部には、前記ティースと前記固定子巻線とを絶縁する絶縁部材（６３）が設けられており、
前記絶縁部材は、前記ティースにおける前記バックヨーク側に軸方向に延びるように設けられた起立部（６３ｂ）を有しており、
前記起立部には、前記第２ティースに巻回される前記第１巻線の巻き始め端部及び巻き終わり端部のうち一方の端部である前記渡り部と、他方の端部とを保持する保持部（６５ａ，６５ｂ）が設けられている、請求項７に記載の固定子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定子に関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
固定子と回転子とを具備する回転電機において、固定子コアのティースに対して集中巻により固定子巻線を巻回した構成が知られている。また、固定子コアの同一のティースに、互いに異相となる２つの相巻線を巻回した構成が知られており、例えば特許文献１には、ティースにおいて径方向に二分する一方の領域と他方の領域とにそれぞれ、互いに異相となる２つの相巻線が巻回された構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５３０４４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したとおりティースにおいて径方向に二分した各領域に２つの相巻線を巻回する構成では、それら相巻線ごとに設けられる導線端部が径方向内側と径方向外側とに分かれて存在することになり、コイルエンドにおいて導線端部どうしを接続したり、各導線端部をバスバ等の接続部材に接続したりする端末処理が複雑になることが懸念される。また、仮に２つの相巻線を互いに積層させた状態で巻回する構成では、同一のティースに２つの相巻線を巻回する際に、先巻きの巻線から引き出される導線端部に対して後巻きの巻線が干渉することが懸念される。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、同一ティースにおいて第１巻線及び第２巻線を好適に巻回させることができる固定子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。
【０００７】
手段１は、
円環状をなすバックヨークと、そのバックヨークから径方向に延び周方向に所定間隔で設けられた複数のティースとを有する固定子コアと、
前記ティースに導線材が集中巻により巻回されてなる多相の固定子巻線と、を有する固定子であって、
前記複数のティースのうち所定のティースに、前記固定子巻線として、互いに異相となる第１巻線と第２巻線とが巻回されており、前記第１巻線は、前記ティースに対して先に巻回された巻線であり、前記第２巻線は、前記ティースに対して後から巻回された巻線であり、
前記第１巻線及び前記第２巻線が巻回される前記ティースにおいて、径方向一方の側の第１端部から径方向の中間位置までの第１範囲で、当該ティースに対して前記導線材を多重に重ねて前記第１巻線が巻回されるとともに、径方向他方の側の第２端部から前記第１巻線に重複する位置までの第２範囲で前記第２巻線が巻回されており、
前記第１巻線は、前記導線材の巻き始め端部及び巻き終わり端部を前記第１端部側の位置にして巻回され、前記第２巻線は、その一部が前記第１巻線の上に重なるようにして巻回されていることを特徴とする。
【０００８】
固定子コアの同一のティースに、固定子巻線として互いに異相となる第１巻線と第２巻線とが巻回される構成では、これら各巻線の端末処理（コイルエンドでの端末処理）が複雑化することが懸念される。また、各巻線を積層状態で巻回させる場合に、先巻きの第１巻線の巻き始め端部及び巻き終わり端部が、後巻きの第２巻線が巻回される際の邪魔になることが懸念される。この点、第１巻線及び第２巻線が巻回されるティースにおいて、径方向一方の側の第１端部から径方向の中間位置までの第１範囲で、ティースに対して導線材を多重に重ねて第１巻線が巻回されることにより、ティースの径方向片側に寄せて第１巻線を配置することができ、ひいては、第１巻線における導線材の端部（巻き始め端部及び巻き終わり端部）を、ティースの第１端部側に好適に集約させることができる。これにより、先巻きの第１巻線の巻き始め端部及び巻き終わり端部が、後巻きの第２巻線が巻回される際の邪魔になるといった不都合を抑制できる。また、ティースにおいて、径方向他方の側の第２端部から第１巻線に重複する位置までの第２範囲で第２巻線が巻回されることにより、ティースにおいて第１巻線が巻回されていない空き領域を用いつつ、第１巻線に重ねた状態で第１端部に近づけて第２巻線を巻回させることができる。これにより、第２巻線についても、導線材の端部を第１端部に近づけることができる。その結果、同一ティースにおいて第１巻線及び第２巻線を好適に巻回させることができる。
【０００９】
手段２では、前記第１巻線は、前記第１端部を巻き始め位置とし、かつ当該巻き始め位置の前記導線材に重なる位置を巻き終わり位置として巻回されており、前記第２巻線は、前記第１巻線の巻き始め位置よりも、前記ティースの径方向両端の間のティース中央寄りの位置を巻き始め位置とし、その巻き始め位置から前記ティース中央に向けて巻回されている。
【００１０】
上記構成によれば、第１巻線が、ティースの第１端部を巻き始め位置とし、かつ巻き始め位置の導線材に重なる位置を巻き終わり位置として巻回されていることで、ティースの径方向片側に寄せて第１巻線を配置する上で好適な構成を実現できる。また、第２巻線の巻き始め位置を、第１巻線の巻き始め位置よりもティースの径方向両端の間のティース中央寄りの位置としてティース中央に向けて巻回するようにしたため、第１巻線の端部との干渉を回避しつつ第２巻線を好適に巻回させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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