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公開番号2025170109
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-14
出願番号2025151927,2021098606
出願日2025-09-12,2021-06-14
発明の名称ステータおよびモータ
出願人愛知電機株式会社
代理人
主分類H02K 3/38 20060101AFI20251107BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ステータコアへの波巻コイルの取り付けが飛躍的に容易となるコイル形状を備えたステータと、当該ステータを有するモータを提供する。
【解決手段】コイル2u(2v,2w)を各々1巻で構成する。コイル2u(2v,2w)はコイルサイド7からステータコアの径方向外周側および周方向へ延在する第1のコイルエンド9と、径方向内周側および周方向へ延在する第2のコイルエンド8を備える。このように構成したコイル2u(2v,2w)を、ステータコアの軸方向一方側から軸方向他方側へ向けて、コイルサイド7をステータコア1のスロット35内に順番に挿入する。このとき、ステータコア1の上側端面と第1のコイルエンド9の下側端面間あるいは第2のコイルエンド8の各相間の上側端面と下側端面間または第1のコイルエンド9の各相間の上側端面と下側端面間に絶縁部材を介在させて、ステータコア1にコイル2u(2v,2w)を取り付ける。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ステータコアのスロット間に波巻される各相のコイルを各々１巻にて構成し、各相毎に前記ステータコアの１つのスロット内に１相のコイルの１つのコイルサイドのみが配置され、前記コイルは、前記コイルサイドと、前記ステータコアの一方端面側において、前記コイルサイドの一方端部間を連結し、前記ステータコアの径方向外周側および周方向へ向けて延在する第１のコイルエンドと、前記ステータコアの他方端面側において、前記コイルサイドの他方端部間を連結し、前記ステータコアの径方向内周側および周方向へ向けて延在する第２のコイルエンドを備え、前記コイルサイドは内側端面、外側端面の周方向の板厚寸法が周方向一方側端面、周方向他方側端面の径方向の幅寸法より小さく形成され、前記第１のコイルエンドおよび第２のコイルエンドの上側端面と下側端面間の軸方向の高さ寸法が前記コイルサイドの内側端面、外側端面の周方向の板厚寸法より大きく形成され、前記第１のコイルエンドの内側端面、外側端面および前記第２のコイルエンドの内側端面、外側端面の軸方向の高さ寸法が、前記第１のコイルエンドの上側端面、下側端面や、前記第２のコイルエンドの上側端面、下側端面の径方向の幅寸法と略同一に形成され、
前記コイルサイドと前記第１のコイルエンドの連結部位には径方向内周側かつ軸方向一方側に曲線部と径方向外周側かつ軸方向他方側に直角部が形成され、前記コイルサイドと前記第２のコイルエンドの連結部位には径方向内周側かつ軸方向一方側に傾斜部と径方向外周側かつ軸方向他方側に曲線部が形成され、かつ、前記第１のコイルエンドと前記コイルサイドは径方向外周側の円弧部と径方向内周側の拡開部で連結され、当該拡開部は、前記コイルサイドから前記第１のコイルエンド側に向かうにつれて幅寸法が拡大する方向に拡開し、前記第２のコイルエンドと前記コイルサイドは径方向内周側の円弧部と径方向外周側の段差部によって連結され、
前記ステータコアの上側端面と前記第１のコイルエンドの下側端面間あるいは前記第２のコイルエンドの各相間または前記第１のコイルエンドの各相間に絶縁部材を介在させて構成したことを特徴とするステータ。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
前記コイルは、前記ステータコアの一方端面側から他方端面側へ向けて、前記第２のコイルエンド側から前記コイルサイドを前記スロット内に、各相毎に挿入することによって、ステータコアに取り付けられることを特徴とする請求項１記載のステータ。
【請求項３】
前記ステータコアおよび前記各相のコイルの周囲を絶縁樹脂でモールドすることにより、ステータコアとコイル間および前記各相のコイル間を絶縁するように構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載のステータ。
【請求項４】
請求項１又は請求項２の何れかに記載のステータを有することを特徴とするモータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、波巻コイルを備えたステータと、当該ステータを有するモータに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、断面形状を平角形状とした導線（以下、平角線という）をステータコアのスロット内に波巻してコイルを形成したモータは知られている。このような波巻コイルをステータコアのスロット内に設置する場合は、例えば、コイルを形成するための複数のセグメント導体を用意し、これらセグメント導体の各々をステータコアのスロット内に配置した上で、各セグメント導体の端部同士を接続することによって、ステータの波巻コイルを形成する方法などが知られている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１の図３と図４には、前記複数のセグメント導体を構成するＵ字形状のセグメント導体とクランク形状のセグメント導体が図示されている。当該特許文献１の場合、これらセグメント導体をステータコアのスロットに配列することにより、Ｕ字形状セグメント導体とクランク形状のセグメント導体の両端部をステータコアの軸方向両端面側へ突出させ、当該セグメント導体の前記両端面側から突出した部位同士を接続することにより、ステータの波巻コイルを形成している。
【０００４】
なお、特許文献１のコイルは、３相スター結線で、２つのコイルを直列接続したものであるが、当然ながら、デルタ結線や並列接続した波巻コイルも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１４－９０５４６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
然るに、上記特許文献１で開示される波巻コイルは、各種形状の異なるセグメント導体を製造し準備しておく必要がある。そして、Ｕ字セグメント導体はステータのスロット数と同数必要であり、異形セグメント導体のうち３相のＵＶＷの口出し端子として用いるものは、それぞれ１個ずつ必要となる。また、各相毎の２直列構成の渡り部として用いられる異形グメント導体は３個ずつ必要となるし、中性点として用いられる異形セグメント導体は、それぞれ１個ずつ必要になるなど、使用されるセグメント導体の数が非常に多い。
【０００７】
また、これらセグメント導体は、ステータコアのスロット内に収納すべく、ステータコアの径方向内周側から径方向外周側へ向けてスロット内に配列する必要があり、セグメント導体の数が多いことと相まって、各種形状の異なるセグメント導体を所定のスロット位置に配列しなければならず、作業が煩雑かつ複雑化する。
【０００８】
さらに、ステータコアのスロット内に配列した多数のセグメント導体の開放端部間をＴＩＧ溶接やレーザー溶接などで溶接しなければならないので、当該作業に要する負担は非常に重く、作業工数も相当に要する。仮に溶接部分に不具合が発生すれば、製造ライン又は出荷後に断線が発生してしまう問題も生じかねない。
【０００９】
そこで、本発明は、波巻コイルの構成部材を極力少なくし、ステータの組立作業を飛躍的に簡素化することのできる波巻コイルの構造と、これを備えたステータおよびモータに関する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、ステータコアのスロット間に波巻される各相のコイルを各々１巻にて構成し、各相毎に前記ステータコアの１つのスロット内に１相のコイルの１つのコイルサイドのみが配置され、前記コイルは、前記コイルサイドと、前記ステータコアの一方端面側において、前記コイルサイドの一方端部間を連結し、前記ステータコアの径方向外周側および周方向へ向けて延在する第１のコイルエンドと、前記ステータコアの他方端面側において、前記コイルサイドの他方端部間を連結し、前記ステータコアの径方向内周側および周方向へ向けて延在する第２のコイルエンドを備え、前記コイルサイドは内側端面、外側端面の周方向の板厚寸法が周方向一方側端面、周方向他方側端面の径方向の幅寸法より小さく形成され、前記第１のコイルエンドおよび第２のコイルエンドの上側端面と下側端面間の軸方向の高さ寸法が前記コイルサイドの内側端面、外側端面の周方向の板厚寸法より大きく形成され、前記第１のコイルエンドの内側端面、外側端面および前記第２のコイルエンドの内側端面、外側端面の軸方向の高さ寸法が、前記第１のコイルエンドの上側端面、下側端面や、前記第２のコイルエンドの上側端面、下側端面の径方向の幅寸法と略同一に形成され、
前記コイルサイドと前記第１のコイルエンドの連結部位には径方向内周側かつ軸方向一方側に曲線部と径方向外周側かつ軸方向他方側に直角部が形成され、前記コイルサイドと前記第２のコイルエンドの連結部位には径方向内周側かつ軸方向一方側に傾斜部と径方向外周側かつ軸方向他方側に曲線部が形成され、かつ、前記第１のコイルエンドと前記コイルサイドは径方向外周側の円弧部と径方向内周側の拡開部で連結され、当該拡開部は、前記コイルサイドから前記第１のコイルエンド側に向かうにつれて幅寸法が拡大する方向に拡開し、前記第２のコイルエンドと前記コイルサイドは径方向内周側の円弧部と径方向外周側の段差部によって連結され、
前記ステータコアの上側端面と前記第１のコイルエンドの下側端面間あるいは前記第２のコイルエンドの各相間または前記第１のコイルエンドの各相間に絶縁部材を介在させて構成したことに特徴を有するステータに関する。
（【００１１】以降は省略されています）

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