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JP2001145286A - 回転電機の固定子及びその製造方法 - Google Patents

回転電機の固定子及びその製造方法

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Publication number
JP2001145286A
JP2001145286A JP32266599A JP32266599A JP2001145286A JP 2001145286 A JP2001145286 A JP 2001145286A JP 32266599 A JP32266599 A JP 32266599A JP 32266599 A JP32266599 A JP 32266599A JP 2001145286 A JP2001145286 A JP 2001145286A
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JP
Japan
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stator
electric machine
conductor
rotating electric
phase conductor
Prior art date
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Pending
Application number
JP32266599A
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English (en)
Inventor
Katsuhiko Kusumoto
勝彦 楠本
Kazuhiro Odawara
一浩 小田原
Keiichi Komurasaki
啓一 小紫
Yuji Nakahara
裕治 中原
Hiroyuki Akita
裕之 秋田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to DE60023421T priority patent/DE60023421T2/de
Priority to EP00109090A priority patent/EP1100178B1/en
Priority to EP04015272A priority patent/EP1463179A2/en
Priority to US09/572,915 priority patent/US6710501B1/en
Priority to KR10-2000-0039878A priority patent/KR100371459B1/ko
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、導体の占積率を高めることがで
きる回転電機の固定子を得る。 【解決手段】 この発明の回転電機の固定子では、巻線
は、軸線に対して垂直方向の断面形状が矩形形状である
とともに、展開したときの全体形状がクランク状に蛇行
した形状である導体１８で構成され、導体１８は、スロ
ット内に積層された直線部１８ａと、この直線部１８ａ
同士を接続しているとともに固定子鉄心の両側面から軸
線方向に突出した渡り部１８ｂとから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、鋼板が積層され
て構成されているとともに軸線方向に延びたスロットが
周方向に間隔をおいて形成されている固定子鉄心を備え
た回転電機の固定子及びその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図２５は従来の回転電機の固定子の要部
断面図であり、珪素鋼板を積層して構成された固定子鉄
心１には、軸線方向に延びたスロット２が周方向に間隔
をおいて形成されている。内壁面にはエポキシ樹脂の絶
縁被膜４が形成されたスロット２には導体本体の銅線に
エナメル被覆された導体３が巻回されて巻線が形成され
ている。スロット２の入り口部には巻線がスロット２か
ら半径内側方向に突出するのを防止するウエッジ５が設
けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の回転電機の
固定子では、導体３の断面形状は円形であり、隣合う導
体３との間に空間が存在し、導体３の占積率（スロット
内に導体３が占める割合）が低く、その導体３の占積率
を高めるためには、導体３の径を細くすればよいが、そ
れだけ導体３の巻回数が増加して生産性が低下し、また
導体３の機械的強度が低下して断線が生じやすくなり、
導体３の占積率は概ね４０〜５０％が限界であり、それ
以上占積率を高めることができないといった問題点があ
った。
【０００４】この発明は、かかる問題点を解決すること
を課題とするものであって、導体の占積率を高めること
ができるとともに、製作性能が向上した回転電機の固定
子、及びその製造方法を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る回転電機の固定子では、巻線は、軸線に対して垂直方
向の断面形状が矩形形状であるとともに、展開したとき
の全体形状がクランク状に蛇行した形状である導体で構
成され、前記導体は、スロット内に積層された直線部
と、この直線部同士を接続しているとともに固定子鉄心
の両側面から軸線方向に突出した渡り部とから構成され
ている。
【０００６】この発明の請求項２に係る回転電機の固定
子では、固定子鉄心の周方向に沿って多重層に巻回され
た導体の直線部の間隔は層毎に異なっている。
【０００７】この発明の請求項３に係る回転電機の固定
子では、直線部の断面積と渡り部の断面積とはほぼ等し
い。
【０００８】この発明の請求項４に係る回転電機の固定
子では、直線部と渡り部との間のテーパ部の断面積が、
直線部及び渡り部の断面積とほぼ等しい。
【０００９】この発明の請求項５に係る回転電機の固定
子では、スロットの底面は平面であり、またその平面に
対向した導体の面も平面である。
【００１０】この発明の請求項６に係る回転電機の固定
子では、導体は多相回転電機の多相導体であり、各相導
体は所定の電気角度間隔毎に配置して重ねられている。
【００１１】この発明の請求項７に係る回転電機の固定
子では、導体は３相導体であり、Ｕ相導体、Ｖ相導体及
びＷ相導体は電気角度で１２０°間隔毎に配置して重ね
られている。
【００１２】この発明の請求項８に係る回転電機の固定
子では、Ｕ相導体、Ｖ相導体及びＷ相導体の各渡り部
と、隣接したＵ相導体、Ｖ相導体及びＷ相導体の各渡り
部とで積層順序が異なっている。
【００１３】この発明の請求項９に係る回転電機の固定
子では、巻線は、導体を所定数巻回してなる内層側コイ
ルと、この内層側コイルの外径側の外層側コイルとから
構成された第１の並列回路と、導体を所定数巻回してな
る内層側コイル及びこの内層側コイルの外径側の外層側
コイルとから構成された第２の並列回路とから構成され
ており、前記第１の並列回路の内層側コイルと前記第２
の並列回路の外層側コイルとが直列に接続され、前記第
１の並列回路の外層側コイルと前記第２の並列回路の内
層側コイルとが直列に接続されている。
【００１４】この発明の請求項１０に係る回転電機の固
定子では、導体の３面には絶縁シートが覆われている。
【００１５】この発明の請求項１１に係る回転電機の固
定子では、導体の隅部には曲面部が形成されている。
【００１６】この発明の請求項１２に係る回転電機の固
定子では、固定子鉄心は、環状で内周部に間隔をおいて
形成された被係止部を有するコアバックと、前記被係止
部に係止された係止部を有するとともにスロットを形成
したティースとから構成されている。
【００１７】この発明の請求項１３に係る回転電機の固
定子では、固定子鉄心は、環状で内周部に間隔をおいて
形成された被係止部を有するコアバックと、内径部で薄
肉の連結部を介して環状に結合され、前記被係止部に係
止された係止部を有するとともにスロットを形成したテ
ィースとから構成されている。
【００１８】この発明の請求項１４に係る回転電機の固
定子の製造方法では、スロットの入り口部にウエッジを
係止して各ティースを環状に結合する工程と、導体を複
数回周回して重ねて構成されたブロック状の巻線を各前
記ティースに組み入れる工程と、コアバックの被係止部
に前記ティースの係止部を係止する工程とを有するもの
である。
【００１９】この発明の請求項１５に係る回転電機の固
定子の製造方法では、予め内径部で連結部を介して環状
に結合されたティースに、導体を複数回周回して重ねて
構成されたブロック状の巻線を組み入れる工程と、コア
バックの被係止部に前記ティースの係止部を係止する工
程と、前記連結部を切削する工程とを有するものであ
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１の回転電機の固定子の要部正面図、図２は
図１の固定子の巻線の展開図、図３は図１の固定子の軸
線に対して垂直方向に切断したときの要部断面図、図４
は図１の固定子の軸線に沿って切断したときの要部断面
図である。
【００２１】この回転電機の固定子１０は、珪素鋼板を
積層して構成されているとともに軸線方向に延びたスロ
ット１２が周方向に間隔をおいて形成されている固定子
鉄心１１と、スロット１２に設けられた巻線１４と、ス
ロット１２の内壁面に形成されたエポキシ樹脂からなる
絶縁部１７と、スロット１２の入り口部１６に固定され
巻線１４がスロット１２から半径内側方向に突出するの
を防止するウエッジ１５とを備えている。
【００２２】巻線１４は、Ｕ相導体１８（図２において
実線）、Ｖ相導体１９（図２において一点鎖線）及びＷ
相導体２０（点線）から構成されている。各相導体１
８、１９、２０は、図５に示すように、それぞれ導体本
体である銅の表面にエナメルが被覆され、またクランク
状に蛇行している。断面矩形状で複数回周回するＵ相導
体１８は、スロット１２内に積層された直線部１８ａ
と、直線部１８ａ同士を接続しているとともに固定子鉄
心１１の両側面から軸線方向に突出した渡り部１８ｂと
から構成されている。Ｖ相導体１９もＵ相導体１８と同
様にスロット１２内に積層された直線部１９ａと、直線
部１９ａ同士を接続しているとともに固定子鉄心１１の
両側面から軸線方向に突出した渡り部１９ｂとから構成
されている。Ｗ相導体２０もスロット１２内に積層され
た直線部２０ａと、直線部２０ａ同士を接続していると
ともに固定子鉄心１１の両側面から軸線方向に突出した
渡り部２０ｂとから構成されている。
【００２３】この実施の形態では、各相導体１８、１
９、２０は６周回されており、６段層の各段層の同相の
隣接した直線部１８ａ，１９ａ，２０ａ間の距離は固定
子鉄心１１の外径側に位置する程大きい。そのため、周
回数がｎ番目の同相の隣接した直線部１８ａ，１９ａ，
２０ａ間のピッチＰｎと、周回数が（ｎ＋１）番目のピ
ッチＰｎ＋１とは、Ｐｎ＜Ｐｎ＋１の関係にあり、各相
導体１８、１９、２０のそれぞれの直線部１８ａ，１９
ａ，２０ａはスロット１２内に円滑に収まるようになっ
ている。
【００２４】図６（Ａ）は図５のＵ相導体１８の要部拡
大図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＸーＸ線に沿う断面
図、図６（Ｃ）は図６ＡのＹーＹ線に沿う断面図であ
る。Ｕ相導体１８の直線部１８ａの幅寸法Ａ、厚さ寸法
ｓ、渡り部１８ｂの幅寸法Ｂ、厚さ寸法ｔ、直線部１８
ａと渡り部１８ｂとのつなぎ部である断面形状が変化し
たテーパ部２５の幅寸法Ｃ、厚さ寸法uとしたときに、
Ａ×ｓ≒Ｂ×ｔであり、またＣ×u≧Ａ×ｓで、かつＣ
×ｕ≧Ｂ×ｔの関係が成立するようになっている。この
関係はＶ相導体１９及びＷ相導体２０についても同様に
成立する。
【００２５】各相導体１８、１９、２０の渡り部１８
ｂ、１９ｂ、２０ｂは、図２から分かるように、各段層
毎に、固定子鉄心１１の両側で他の相の渡り部１８ｂ、
１９ｂ、２０ｂと重なるため、図４に示すように渡り部
１８ｂ、１９ｂ、２０ｂの厚さは直線部１８ａ、１９
ａ、２０ａの厚さよりも薄くせざるを得ない。一方、渡
り部１８ｂ、１９ｂ、２０ｂの幅寸法Ｂは直線部１８
ａ、１９ａ、２０ａの幅寸法Ａよりも大きくし、渡り部
１８ｂ、１９ｂ、２０ｂの断面積が直線部１８ａ、１９
ａ、２０ａの断面積と略等しくなるように構成されてい
る。このようにすることにより、直線部１８ａ、１９
ａ、２０ａと渡り部１８ｂ、１９ｂ、２０ｂとの間の断
面形状の不連続による発熱を抑制している。また、Ｃ×
u≧Ａ×ｓで、かつＣ×ｕ≧Ｂ×ｔが成立し、直線部１
８ａ、１９ａ、２０ａと渡り部１８ｂ、１９ｂ、２０ｂ
とのつなぎ部であるテーパ部２５の断面積が直線部１８
ａ、１９ａ、２０ａ及び渡り部１８ｂ、１９ｂ、２０ｂ
の断面積と同等またはそれ以上であるので、断面形状が
直線部１８ａ、１９ａ、２０ａ及び渡り部１８ｂ、１９
ｂ、２０ｂと異なる局部であるテーパ部２５の銅損の増
大が抑制されている。
【００２６】また、スロット１２内に組み付けされる直
線部１８ａ、１９ａ、２０ａは断面矩形状であり、底面
１２ａが平面状のスロット１２内に直線部１８ａ、１９
ａ、２０ａは良好に組み付けされている。また、Ｕ相導
体１８、Ｖ相導体１９及びＷ相導体２０は図２に示すよ
うに、電気角度１２０°間隔毎にそれぞれ配置し、かつ
複数回周回して重ねた後、一度に固定子鉄心１１に組み
付けることで、Ｕ相導体１８、Ｖ相導体１９及びＷ相導
体２０を個別に組み付ける場合と比較して組み付け性が
向上する。また、図６（Ｃ）から分かるように、各相導
体１８ａ、１９ａ、２０ａの断面形状は四隅に曲面部２
１が形成されているので、Ｕ相導体１８、Ｖ相導体１９
及びＷ相導体２０がスロット１２内に組み入れられると
きに絶縁部１７をかじることなく円滑に組み入れられ、
組み付け性がさらに向上する。なお、曲面部は少なくと
も一箇所だけでもよい。
【００２７】実施の形態２．図７はこの発明の実施の形
態２の回転電機の固定子の要部正面図、図８（Ａ）は図
７の回転電機のＵ相導体１８、Ｖ相導体１９、Ｗ相導体
２０の展開図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）を矢印Ｑ方向に
沿って視たときの図である。この実施の形態２では、巻
線３０は、Ｕ相導体１８、Ｖ相導体１９及びＷ相導体２
０が電気角度１２０°間隔になるように重ねられている
点では実施の形態１の巻線１４と同様であるが、各相導
体１８、１９、２０が編み込まれるようにして重ねられ
ている点が異なる。つまり、例えばＵ相導体１８、Ｖ相
導体１９及びＷ相導体２０のそれぞれの渡り部１８ｂ、
１９ｂ、２０ｂが、ある箇所で、渡り部１８ｂが下段
層、渡り部１９ｂが中段層、渡り部２０ｂが上段層とな
るように重ねられているときに、その渡り部１８ｂ、１
９ｂ、２０ｂに直線部１８ａ、１９ａ、２０ａを介して
接続された隣接した渡り部１８ｂ、１９ｂ、２０ｂで
は、渡り部１８ｂが上段層、渡り部１９ｂが中段層、渡
り部２０ｂが下段層となるように重ねられており、さら
にその渡り部１８ｂ、１９ｂ、２０ｂに直線部１８ａ、
１９ａ、２０ａを介して接続された隣接した渡り部１８
ｂ、１９ｂ、２０ｂでは、渡り部１８ｂが下段層、渡り
部１９ｂが中段層、渡り部２０ｂが上段層となるように
重ねられている。このように、Ｕ相導体１８、Ｖ相導体
１９及びＷ相導体２０の各渡り部１８ｂ、１９ｂ、２０
ｂと、隣接したＵ相導体１８、Ｖ相導体１９及びＷ相導
体２０の各渡り部１８ｂ、１９ｂ、２０ｂとで積層位置
を異ならせることで、スロット１２内の直線部１８ａ、
１９ａ、２０ａの位置が変化し、直線部１８ａ、１９
ａ、２０ａ周りのインダクタンスを異ならせることがで
き、Ｕ相導体１８、Ｖ相導体１９及びＷ相導体２０は全
長としては表皮効果による抵抗値の変化が平均化され
る。なお、周回数がｎ番目の同相の隣接した直線部１８
ａ，１９ａ，２０ａ間のピッチＰｎと、周回数が（ｎ＋
１）番目のピッチＰｎ＋１とは、Ｐｎ＜Ｐｎ＋１の関係
にあり、各相導体１８、１９、２０のそれぞれの直線部
１８ａ，１９ａ，２０ａはスロット１２内に円滑に収ま
るようになっている点は、実施の形態１と同様である。
また、図８において左側で直線部１８ａ、１９ａ、２０
ａが長い箇所はＵ相導体１８、Ｖ相導体１９及びＷ相導
体２０の口出し部である。
【００２８】実施の形態３．図９はこの発明の実施の形
態３の回転電機の固定子の巻線４０のＵ相導体１８の電
気回路図である。Ｕ相導体１８と、Ｖ相導体１９及びＷ
相導体２０とは同一構成であり、以下の説明ではＵ相導
体１８を巻回して構成されたＵ相巻線部４７のみについ
て説明する。この実施の形態３では、Ｕ相巻線部４７
は、Ｕ相導体１８を所定数巻回してなる内層側コイル４
１及びこの内層側コイル４１の外径側の外層側コイル４
２とから構成された第１の並列回路４３と、Ｕ相導体１
８を所定数巻回してなる内層側コイル４４及びこの内層
側コイル４４の外径側の外層側コイル４５とから構成さ
れた第２の並列回路４６とから構成されており、また第
１の並列回路４３の内層側コイル４１と第２の並列回路
４６の外層側コイル４５とが直列に接続され、第１の並
列回路４３の外層側コイル４２と第２の並列回路４６の
内層側コイル４４とが直列に接続されている。巻線４０
は、Ｕ相巻線部４７と、Ｕ相巻線部４７と同様な構成で
あるＶ相巻線部及びＷ相巻線部から構成されており、Ｕ
相導体１８、Ｖ相導体１９及びＷ相導体２０は全長では
表皮効果による抵抗値の変化が平均化される。
【００２９】実施の形態４．図１０はこの発明の実施の
形態４の回転電機のＵ相導体５０の要部正面図、図１１
は図１０のＵ相導体５０がスロット２内に組付けられた
ときの固定子５１の要部正断面図である。なお、Ｕ相導
体５０と、Ｖ相導体及びＷ相導体とは同一構成であり、
以下の説明ではＵ相導体５０についてのみ説明する。こ
の実施の形態では、Ｕ相導体５０の３面が絶縁シート５
３で覆われている。このＵ相導体５０は、スロット２内
に図１１に示すように組付けられており、この絶縁シー
ト５３で導体５０と固定子鉄心１１との間での絶縁が確
保されており、実施の形態１に用いられた絶縁部１７は
不要である。なお、この実施の形態の導体では表面にエ
ナメル被覆が削除されたものであってもよい。
【００３０】実施の形態５．図１２ないし図１４はこの
発明の実施の形態５の回転電機の固定子の製造手順を示
す図である。この実施の形態５の回転電機の固定子６０
は、コアバック６１とティース６２とに分割可能な固定
子鉄心６３とを備えている。各ティース６２には鳩尾状
の係止部６４及びウエッジ１５が係止されるウエッジ用
係止部６５が形成されている。コアバック６１にはティ
ース部６２の係止部６４と係止される被係止部６６が形
成されている。この実施の形態では、例えば実施の形態
１のＵ相導体１８、Ｖ相導体１９、Ｗ相導体２０を図２
に示すように、電気角度１２０°間隔毎にそれぞれ配置
し、かつ複数回周回して重ねた後、図１３に示すよう
に、このブロック状の巻線１４をティース６２の外側か
らティース６２に組み付ける。その後、コアバック６１
の被係止部６６に焼ばめ等の方法でティース６２に係止
し、またウエッジ用係止部６５にウエッジ１５を係止す
ることで固定子６０の組立は終了する。
【００３１】なお、図１５ないし図１７に示すように、
予め、ウエッジ用係止部６５にウエッジ１５を係止して
各ティース６２を環状に結合した後、Ｕ相導体１８、Ｖ
相導体１９、Ｗ相導体２０を複数回周回して重ねて構成
されたブロック状の巻線１４をティース６２の外側から
ティース６２に組み付け、その後コアバック６１の被係
止部６６に焼ばめ等の方法でティース６２に係止して固
定子６０を組み立ててもよい。
【００３２】実施の形態６．図１８ないし図２１はこの
発明の実施の形態６の回転電機の固定子６０の製造手順
を示す図である。この実施の形態６では、予め各ティー
ス６２は内径部で連結部７０を介して環状に結合されて
いる。そして、このティース６２の外側から巻線１４を
組み付け、その後コアバック６１の被係止部６６に焼ば
め等の方法でティース６２に係止した後、連結部７０を
切削加工し、その後ウエッジ用係止部６５にウエッジ１
５を係止することで固定子６０の組立は終了する。な
お、連結部７０を切削加工する前に、ウエッジ用係止部
６５にウエッジ１５を係止してもよい。また、鳩尾状の
突起部をコアバックに形成し、この突起部が係止される
溝部をティースに形成してもよい。
【００３３】実施の形態７．図２２ないし図２４はこの
発明の実施の形態７の回転電機の固定子８０の製造手順
を示す図である。この実施の形態７では、各ティース６
２は半径方向内側部で薄肉の連結部８１を介して環状に
結合されている。そして、このティース６２の外側から
巻線１４を組み付け、その後コアバック６１の被係止部
６６に焼ばめ等の方法でティース６２に係止することで
固定子８０の組立は終了する。連結部８１は、磁気飽和
し易いように薄肉であり、矢印ロの漏れ磁束を増加させ
ることなく、矢印イの有効鎖交磁束を確保することがで
きる。
【００３４】なお、上記各実施の形態は３相回転電機に
ついて説明したが、単相回転電機、５相、７相等の多相
回転電機にも適用できる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のこの発
明の請求項１に係る回転電機の固定子によれば、巻線
は、軸線に対して垂直方向の断面形状が矩形形状である
とともに、展開したときの全体形状がクランク状に蛇行
した形状である導体で構成され、前記導体は、スロット
内に積層された直線部と、この直線部同士を接続してい
るとともに固定子鉄心の両側面から軸線方向に突出した
渡り部とから構成されているので、導体の占積率を高め
ることができるとともに、製作性能が向上する。
【００３６】また、この発明の請求項２に係る回転電機
の固定子によれば、固定子鉄心の周方向に沿って多重層
に巻回された導体の直線部の間隔は層毎に異なっている
ので、直線部はスロットに円滑に組み付けることができ
る。
【００３７】また、この発明の請求項３に係る回転電機
の固定子によれば、直線部の断面積と渡り部の断面積と
はほぼ等しいので、直線部と渡り部との間の断面形状の
不連続による発熱が抑制される。
【００３８】また、この発明の請求項４に係る回転電機
の固定子によれば、直線部と渡り部との間のテーパ部の
断面積が、直線部及び渡り部の断面積とほぼ等しいの
で、テーパ部の局所的発熱が抑制される。
【００３９】また、この発明の請求項５に係る回転電機
の固定子によれば、スロットの底面は平面であり、また
その平面に対向した導体の面も平面であるので、スロッ
ト内には直線部が無駄なく収まり、導体の占積率が向上
する。
【００４０】また、この発明の請求項６に係る回転電機
の固定子によれば、導体は多相回転電機の多相導体であ
り、各相導体は所定の電気角度間隔毎に配置して重ねら
れているので、電気的に安定した回転電機が得られる。
【００４１】また、この発明の請求項７に係る回転電機
の固定子によれば、導体は３相導体であり、Ｕ相導体、
Ｖ相導体及びＷ相導体は所定の電気角度で間隔毎に配置
して重ねられているので、電気的に安定した回転電機が
得られる。
【００４２】また、この発明の請求項８に係る回転電機
の固定子によれば、Ｕ相導体、Ｖ相導体及びＷ相導体の
各渡り部と、隣接したＵ相導体、Ｖ相導体及びＷ相導体
の各渡り部とで積層順序が異なっているので、Ｕ相導
体、Ｖ相導体及びＷ相導体では、全長において表皮効果
による抵抗値の変化が平均化され、各導体間ではほぼ等
しく電流が流れる。
【００４３】また、この発明の請求項９に係る回転電機
の固定子によれば、巻線は、導体を所定数巻回してなる
内層側コイルと、この内層側コイルの外径側の外層側コ
イルとから構成された第１の並列回路と、導体を所定数
巻回してなる内層側コイル及びこの内層側コイルの外径
側の外層側コイルとから構成された第２の並列回路とか
ら構成されており、前記第１の並列回路の内層側コイル
と前記第２の並列回路の外層側コイルとが直列に接続さ
れ、前記第１の並列回路の外層側コイルと前記第２の並
列回路の内層側コイルとが直列に接続されているので、
全長において表皮効果による抵抗値の変化が平均化さ
れ、各導体間ではほぼ等しく電流が流れる。
【００４４】また、この発明の請求項１０に係る回転電
機の固定子によれば、導体の３面には絶縁シートが覆わ
れているので、絶縁シートで導体と固定子鉄心との間で
の絶縁が確保され、スロットの内壁に絶縁被膜をわざわ
ざ設ける必要性がない。
【００４５】また、この発明の請求項１１に係る回転電
機の固定子によれば、導体の直線部の隅部には曲面部が
形成されているので、スロット内に直線部は円滑に組み
付けられる。
【００４６】また、この発明の請求項１２に係る回転電
機の固定子によれば、固定子鉄心は、環状で内周部に間
隔をおいて形成された被係止部を有するコアバックと、
前記被係止部に係止された係止部を有するとともにスロ
ットを形成したティースとから構成されているので、ブ
ロック状の巻線をティースに一括して組み付けることが
でき、組立能率が向上する。
【００４７】また、この発明の請求項１３に係る回転電
機の固定子によれば、固定子鉄心は、環状で内周部に間
隔をおいて形成された被係止部を有するコアバックと、
内径部で薄肉の連結部を介して環状に結合され、前記被
係止部に係止された係止部を有するとともにスロットを
形成したティースとから構成されているので、環状に結
合されたティースにブロック状の巻線を一括して組み付
けることができ、組立能率が向上する。
【００４８】また、この発明の請求項１４に係る回転電
機の固定子の製造方法によれば、スロットの入り口部に
ウエッジを係止して各ティースを環状に結合する工程
と、導体を複数回周回して重ねて構成されたブロック状
の巻線を各前記ティースに組み入れる工程と、コアバッ
クの被係止部に前記ティースの係止部を係止する工程と
を有するので、ブロック状の巻線をティースに一括して
組み付けることができ、組立能率が向上する。
【００４９】また、この発明の請求項１５に係る回転電
機の固定子の製造方法によれば、予め内径部で連結部を
介して環状に結合されたティースに、導体を複数回周回
して重ねて構成されたブロック状の巻線を組み入れる工
程と、コアバックの被係止部に前記ティースの係止部を
係止する工程と、前記連結部を切削する工程とを有する
ので、ブロック状の巻線をティースに一括して組み付け
ることができ、組立能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１の回転電機の固定子
の要部正面図である。
【図２】 図１の巻線を展開したときの図である。
【図３】 図１の固定子の軸線に対して垂直方向に切断
したときの要部断面図である。
【図４】 図１の固定子の軸線に沿って切断したときの
要部断面図である。
【図５】 図１のＵ相導体の正面図である
【図６】 （Ａ）は導体の要部正面図、（Ｂ）は図６
（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図、（Ｃ）は図６（Ａ）の
Ｙ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態２の回転電機の固定子
の要部正面図である。
【図８】 （Ａ）は図７の回転電機の巻線の展開図、
（Ｂ）は図８（Ａ）を矢印Ｑから視たときの図である。
【図９】 この発明の実施の形態３の回転電機の巻線の
電気回路図である。
【図１０】 この発明の実施の形態４の回転電機の導体
の要部正面図である。
【図１１】 図１０の導体がスロット内に組付けられた
ときの固定子の要部正断面図である。
【図１２】 この発明の実施の形態５の回転電機の固定
子の製造途中を示す図である。
【図１３】 この発明の実施の形態５の回転電機の固定
子の製造途中を示す図である。
【図１４】 この発明の実施の形態５の回転電機の固定
子の要部正面図である。
【図１５】 この発明の実施の形態６の回転電機の固定
子の製造途中を示す図である。
【図１６】 この発明の実施の形態６の回転電機の固定
子の製造途中を示す図である。
【図１７】 この発明の実施の形態６の回転電機の固定
子の要部正面図である。
【図１８】 この発明の実施の形態７の回転電機の固定
子の製造途中を示す図である。
【図１９】 この発明の実施の形態７の回転電機の固定
子の製造途中を示す図である。
【図２０】 この発明の実施の形態７の回転電機の固定
子の製造途中を示す図である。
【図２１】 この発明の実施の形態７の回転電機の固定
子の要部正面図である。
【図２２】 この発明の実施の形態８の回転電機の固定
子の製造途中を示す図である。
【図２３】 この発明の実施の形態８の回転電機の固定
子の製造途中を示す図である。
【図２４】 この発明の実施の形態８の回転電機の固定
子の要部正面図である。
【図２５】 従来の回転電機の固定子の要部断面図であ
る。
【符号の説明】
１０，５１，６０，８０ 固定子、１１，６３ 固定子
鉄心、１２ スロット、１２ａ 底面、１４，３０，４
０ 巻線、１５ ウエッジ、１８，５０ Ｕ相導体、１
９ Ｖ相導体、２０ Ｗ相導体、１８ａ，１９ａ，２０
ａ 直線部、１８ｂ，１９ｂ，２０ｂ 渡り部、２１
曲面部、２５ テーパ部、４１ 内層側コイル、４２
外層側コイル、４３ 第１の並列回路、４４ 内層側コ
イル、４５ 外層側コイル、４６ 第２の並列回路、４
７ Ｕ相巻線部、５３ 絶縁シート、６１ コアバッ
ク、６２ ティース、６４ 係止部、６６ 被係止部、
７０，８１ 連結部。
フロントページの続き (72)発明者 小紫 啓一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 中原 裕治 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 秋田 裕之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H603 AA01 AA09 BB12 CA01 CA05 CB02 CB03 CB04 CC03 CC11 CC17 CD06 CD21 CD22 CE02 EE21

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鋼板を積層して構成されているとともに
    軸線方向に延びたスロットが周方向に間隔をおいて形成
    された固定子鉄心と、前記スロットに設けられた巻線と
    を備えている回転電機の固定子であって、 前記巻線は、軸線に対して垂直方向の断面形状が矩形形
    状であるとともに、展開したときの全体形状がクランク
    状に蛇行した形状である導体で構成され、前記導体は、
    前記スロット内に積層された直線部と、この直線部同士
    を接続しているとともに前記固定子鉄心の両側面から軸
    線方向に突出した渡り部とから構成されている回転電機
    の固定子。
  2. 【請求項２】 固定子鉄心の周方向に沿って多重層に巻
    回された導体の直線部の間隔は層毎に異なり、前記直線
    部はスロットに組付けられるようになっている請求項１
    に記載の回転電機の固定子。
  3. 【請求項３】 直線部の断面積と渡り部の断面積とはほ
    ぼ等しい請求項１または請求項２に記載の回転電機の固
    定子。
  4. 【請求項４】 直線部と渡り部との間のテーパ部の断面
    積が、直線部及び渡り部の断面積とほぼ等しい請求項３
    に記載の回転電機の固定子。
  5. 【請求項５】 スロットの底面は平面であり、またその
    平面に対向した導体の面も平面である請求項１ないし請
    求項４の何れかに記載の回転電機の固定子。
  6. 【請求項６】 導体は多相回転電機の多相導体であり、
    各相導体は所定の電気角度間隔毎に配置して重ねられて
    いる請求項１ないし請求項５の何れかに記載の回転電機
    の固定子。
  7. 【請求項７】 導体は３相導体であり、Ｕ相導体、Ｖ相
    導体及びＷ相導体は電気角度で１２０°間隔毎に配置し
    て重ねられている請求項６に記載の回転電機の固定子。
  8. 【請求項８】 Ｕ相導体、Ｖ相導体及びＷ相導体の各渡
    り部と、隣接したＵ相導体、Ｖ相導体及びＷ相導体の各
    渡り部とで積層順序が異なっている請求項７に記載の回
    転電機の固定子。
  9. 【請求項９】 巻線は、導体を所定数巻回してなる内層
    側コイルと、この内層側コイルの外径側の外層側コイル
    とから構成された第１の並列回路と、導体を所定数巻回
    してなる内層側コイル及びこの内層側コイルの外径側の
    外層側コイルとから構成された第２の並列回路とから構
    成されており、前記第１の並列回路の内層側コイルと前
    記第２の並列回路の外層側コイルとが直列に接続され、
    前記第１の並列回路の外層側コイルと前記第２の並列回
    路の内層側コイルとが直列に接続されている請求項１な
    いし請求項８の何れかに記載の回転電機の固定子。
  10. 【請求項１０】 導体の３面には絶縁シートが覆われて
    いる請求項１ないし請求項９の何れかに記載の回転電機
    の固定子。
  11. 【請求項１１】 導体の直線部の隅部には曲面部が形成
    されている請求項１ないし請求項１０の何れかに記載の
    回転電機の固定子。
  12. 【請求項１２】 固定子鉄心は、環状で内周部に間隔を
    おいて形成された被係止部を有するコアバックと、前記
    被係止部に係止された係止部を有するとともにスロット
    を形成するティースとから構成された請求項１ないし請
    求項１１の何れかに記載の回転電機の固定子。
  13. 【請求項１３】 固定子鉄心は、環状で内周部に間隔を
    おいて形成された被係止部を有するコアバックと、内径
    部で薄肉の連結部を介して環状に結合され、前記被係止
    部に係止された係止部を有するとともにスロットを形成
    するティースとから構成されている請求項１ないし請求
    項１１の何れかに記載の回転電機の固定子。
  14. 【請求項１４】 鋼板を積層して構成されているととも
    に軸線方向に延びたスロットが周方向に間隔をおいて形
    成された固定子鉄心と、前記スロットに設けられた巻線
    と、前記スロットの入り口部に設けられ前記巻線がスロ
    ットから半径内側方向に突出するのを防止するウエッジ
    とを備え、前記固定子鉄心は、環状で内周部に間隔をお
    いて形成された被係止部を有するコアバックと、前記被
    係止部に係止された係止部を有するとともにスロットを
    形成したティースとから構成され、また前記巻線は、展
    開したときの全体形状がクランク状に蛇行した形状であ
    る導体で構成され、前記導体は、前記スロット内に積層
    された直線部と、この直線部同士を接続しているととも
    に前記固定子鉄心の両側面から軸線方向に突出した渡り
    部とから構成された回転電機の固定子の製造方法であっ
    て、前記前記スロットの入り口部にウエッジを係止して
    各ティースを環状に結合する工程と、前記導体を複数回
    周回して重ねて構成されたブロック状の巻線を各前記テ
    ィースに組み入れる工程と、前記コアバックの前記被係
    止部に前記ティースの前記係止部を係止する工程とを有
    する回転電機の固定子の製造方法。
  15. 【請求項１５】 鋼板を積層して構成されているととも
    に軸線方向に延びたスロットが周方向に間隔をおいて形
    成された固定子鉄心と、前記スロットに設けられた巻線
    とを備え、前記固定子鉄心は、環状で内周部に間隔をお
    いて形成された被係止部を有するコアバックと、前記被
    係止部に係止された係止部を有するとともにスロットを
    形成したティースとから構成され、また前記巻線は、展
    開したときの全体形状がクランク状に蛇行した形状であ
    る導体で構成され、前記導体は、前記スロット内に積層
    された直線部と、この直線部同士を接続しているととも
    に前記固定子鉄心の両側面から軸線方向に突出した渡り
    部とから構成された回転電機の固定子の製造方法であっ
    て、予め内径部で連結部を介して環状に結合された前記
    ティースに、前記導体を複数回周回して重ねて構成され
    たブロック状の巻線を組み入れる工程と、前記コアバッ
    クの前記被係止部に前記ティースの前記係止部を係止す
    る工程と、前記連結部を切削する工程とを有する回転電
    機の固定子の製造方法。
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