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公開番号2025017883
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023121213
出願日2023-07-26
発明の名称巻線界磁型回転電機
出願人株式会社アイシン
代理人個人
主分類H02K 3/18 20060101AFI20250130BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】渡り線同士の絶縁性を確保しながら、コイル被膜を薄くして、スロット内の導体の占積率を向上させることが可能な巻線界磁型回転電機を提供する。
【解決手段】この巻線界磁型回転電機100は、ステータ101と、ステータ101に対して径方向に対向するように配置されたロータ102と、を備え、ロータ102は、周方向に並ぶ複数のティース20(20a～20h)および複数のスロット21(21a～21h)を有するロータコア2と、ティース20の各々に巻回される界磁巻線としてのコイル3と、を含み、コイル3は、ロータコア2の軸方向の一方端面2aに沿って配置され、2つのティース20の各々に集中して巻回された2つの巻回部34を接続する一方渡り線32と、ロータコア2の軸方向の他方端面2bに沿って配置され、2つのティース20の各々に集中して巻回された2つの巻回部34を接続する他方渡り線33と、を含む。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
ステータと、
前記ステータに対して径方向に対向するように配置されたロータと、を備え、
前記ロータは、周方向に並ぶ複数のティースおよび複数のスロットを有するロータコアと、前記ティースの各々に巻回される界磁巻線としてのコイルと、を含み、
前記コイルは、
前記ロータコアの軸方向の一方端面に沿って配置され、互いに隣接していない２つの前記ティースの各々に集中して巻回された２つの巻回部を接続する一方渡り線と、
前記ロータコアの前記軸方向の他方端面に沿って配置され、互いに隣接していない２つの前記ティースの各々に集中して巻回された２つの前記巻回部を接続する他方渡り線と、を含む、巻線界磁型回転電機。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記コイルは、複数の前記一方渡り線および複数の前記他方渡り線を有し、複数の前記ティースに巻回される連続した１本の構成であり、
前記コイルは、
前記コイルの巻き始めとなる前記ティースに導入される一端リード部と前記コイルの所定の途中位置との間において、前記巻回部と前記一方渡り線とが交互に連続して形成されているとともに、
前記コイルの巻き終わりとなる前記ティースから導出される他端リード部と前記コイルの前記所定の途中位置との間において、前記巻回部と前記他方渡り線とが交互に連続して形成されている、請求項１に記載の巻線界磁型回転電機。
【請求項３】
前記一端リード部が巻回される前記ティースと、前記他端リード部が巻回される前記ティースとは、前記周方向において、少なくとも１つの前記ティースを間に挟んで離間して配置されている、請求項２に記載の巻線界磁型回転電機。
【請求項４】
前記ティースは、互いに隣接する第１ティースおよび第２ティースを有し、
前記スロットは、前記第１ティースと前記第２ティースとの間に配置された中間スロットを有し、
前記コイルは、
前記第１ティースの前記周方向の前記中間スロット側の巻数が、前記第１ティースの前記周方向の前記中間スロット側とは反対側の巻数よりも１だけ大きくなるように、前記第１ティースに巻回され、
前記第２ティースの前記周方向の前記中間スロット側の巻数が、前記第２ティースの前記周方向の前記中間スロット側とは反対側の巻数よりも１だけ小さくなるように、前記第２ティースに巻回され、
前記第１ティースの前記周方向の前記中間スロット側とは反対側の巻数と、前記第２ティースの前記周方向の前記中間スロット側とは反対側の巻数とが、同数になるように構成されている、請求項２に記載の巻線界磁型回転電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻線界磁型回転電機に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ロータコアの各ティースに集中して巻回されるコイルを備える巻線界磁型回転電機が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、ステータと、界磁巻線としてのコイルが各ポールコア（ティース）に集中して巻回されたロータとを備える巻線界磁型回転電機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１１－１８３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上記特許文献１には明記されていないが、巻線界磁型回転電機の分野では、コイルがティースに集中して巻回された巻回部同士を、ロータコアの軸方向の一方端面に沿って配置された渡り線によって接続している。このようなロータコアの軸方向の一方端面に位置する渡り線をロータが複数有する場合、ロータコアの軸方向の一方端面において、渡り線同士が接触する場合がある。このような場合にコイル被膜を厚くして、渡り線同士の絶縁性を確保することが必要となる。コイル被膜を厚くした場合、スロット内の導体の占積率が低下するため、改善が望まれている。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、渡り線同士の絶縁性を確保しながら、コイル被膜を薄くして、スロット内の導体の占積率を向上させることが可能な巻線界磁型回転電機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における巻線界磁型回転電機は、ステータと、ステータに対して径方向に対向するように配置されたロータと、を備え、ロータは、周方向に並ぶ複数のティースおよび複数のスロットを有するロータコアと、ティースの各々に巻回される界磁巻線としてのコイルと、を含み、コイルは、ロータコアの軸方向の一方端面に沿って配置され、互いに隣接していない２つのティースの各々に集中して巻回された２つの巻回部を接続する一方渡り線と、ロータコアの軸方向の他方端面に沿って配置され、互いに隣接していない２つのティースの各々に集中して巻回された２つの巻回部を接続する他方渡り線と、を含む。
【０００８】
この発明の一の局面による巻線界磁型回転電機では、上記のように、コイルに、ロータコアの軸方向の一方端面に沿って配置され、互いに隣接していない２つのティースの各々に集中して巻回された２つの巻回部を接続する一方渡り線と、ロータコアの軸方向の他方端面に沿って配置され、互いに隣接していない２つのティースの各々に集中して巻回された２つの巻回部を接続する他方渡り線と、を設ける。これによって、ロータコアの軸方向の一方に配置される一方渡り線と、ロータコアの軸方向の他方に配置される他方渡り線とにより、従来、ロータコアの軸方向の一方のみに配置されていた渡り線を、軸方向の両側に分散して配置することができるので、渡り線同士が接触することを回避することができる。このため、渡り線同士が接触する位置での絶縁性を確保することを考慮する必要がなくなるので、渡り線（一方渡り線、他方渡り線）同士の絶縁性を確保しながら、コイル被膜を薄くして、スロット内の導体の占積率を向上させることができる。なお、スロット内の導体の占積率が向上するのに伴い、同じ性能を出す場合に、モータ（ロータ）の軸方向の大きさを小さくして小型化することができる。すなわち、ロータコアを形成するために積層された複数の電磁鋼板の合計の厚みを小さくすることができる。
【０００９】
上記一の局面による巻線界磁型回転電機において、好ましくは、コイルは、複数の一方渡り線および複数の他方渡り線を有し、複数のティースに巻回される連続した１本の構成であり、コイルは、コイルの巻き始めとなるティースに導入される一端リード部とコイルの所定の途中位置との間において、巻回部と一方渡り線とが交互に連続して形成されているとともに、コイルの巻き終わりとなるティースから導出される他端リード部とコイルの所定の途中位置との間において、巻回部と他方渡り線とが交互に連続して形成されている。
【００１０】
このように構成すれば、コイルが複数本である場合と比較して、部品点数を削減して装置構成を簡素化することができる。また、一端リード部側においては巻回部と一方渡り線との形成を交互に繰り返すだけでコイルの巻回作業を行うことができるとともに、他端リード部側においては巻回部と他方渡り線との形成を交互に繰り返すだけでコイルの巻回作業を行うことができる。すなわち、一方渡り線を形成する作業段階と他方渡り線を形成する作業段階とを切り分けることができるので、巻回部と一方渡り線と他方渡り線との形成を繰り返す場合と比較して、作業性を向上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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