JP2012110114A

JP2012110114A - Coil

Info

Publication number: JP2012110114A
Application number: JP2010256539A
Authority: JP
Inventors: Chika Sonohara; 知香園原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2010-11-17
Publication date: 2012-06-07

Abstract

【課題】従来の分割断面型コイルと同等の渦電流損の軽減が図られるとともに、従来の分割断面型コイルよりも加工の容易なコイルを提供することを目的とする。
【解決手段】コイル１０は、ティース２６の延伸方向Ｌに沿って複数回にわたって巻き回される。コイル１０は、巻き回される周方向に対する断面が複数の領域に分割された、分割断面型の巻線部１２と、分割断面型の巻線部１２に接続されるとともに、分割断面型の巻線部１２よりもロータ３０から離れて配置され、周方向に対する断面が分割されずに単一の領域から構成された、単一断面型の巻線部１４と、を含んで構成される。
【選択図】図１An object of the present invention is to provide a coil that can reduce eddy current loss equivalent to that of a conventional divided cross-section type coil and that is easier to process than a conventional divided cross-section type coil.
A coil 10 is wound a plurality of times along an extending direction L of a tooth 26. The coil 10 is connected to a winding section 12 having a divided cross-section type in which a cross section with respect to a circumferential direction to be wound is divided into a plurality of regions, and a winding section 12 having a divided cross-section type. The winding part 14 of the single cross section type | mold which was arrange | positioned away from the rotor 30 rather than the wire | line part 12, and was comprised from the single area | region without the cross section with respect to the circumferential direction being divided | segmented is comprised.
[Selection] Figure 1

Description

本発明はコイルに関する。 The present invention relates to a coil.

モータ等の回転電機は略円筒形状のステータ（固定子）と、ステータ内に収容される略円柱形状のロータ（回転子）とを含んで構成されている。ステータはステータコアを備えており、ステータコアの内周面にはロータに向かって延びるティース（極歯）が周方向に沿って複数個設けられている。さらに各ティースにはコイルが組み付けられている。 A rotating electrical machine such as a motor includes a substantially cylindrical stator (stator) and a substantially columnar rotor (rotor) accommodated in the stator. The stator includes a stator core, and a plurality of teeth (pole teeth) extending toward the rotor are provided on the inner peripheral surface of the stator core along the circumferential direction. Furthermore, a coil is assembled to each tooth.

コイルに交流電流が供給されることにより回転磁界が発生してロータが回転する。このとき、ロータからティースに流入する磁束の一部がコイルを貫通し、その磁束変化によりコイルに渦電流損が生じる。そこで、この渦電流損を低減させるための手段が従来から提案されている。例えば特許文献１においては、図８に示すように、複数本の細い巻線１１０を絶縁体１１２を挟んで束ね、導体の断面積を複数の小領域に分割した分割断面型のコイル１１４を使用している。渦電流の大きさはコイルに設けられた導体の断面積に比例して大きくなることが知られている。このことから特許文献１ではコイルの導体断面を複数の小区域に分割することによって渦電流損を低減させている。 When an alternating current is supplied to the coil, a rotating magnetic field is generated to rotate the rotor. At this time, part of the magnetic flux flowing from the rotor into the teeth penetrates the coil, and eddy current loss occurs in the coil due to the change in the magnetic flux. Therefore, means for reducing this eddy current loss has been proposed. For example, in Patent Document 1, as shown in FIG. 8, a split cross-section type coil 114 in which a plurality of thin windings 110 are bundled with an insulator 112 sandwiched and a cross-sectional area of a conductor is divided into a plurality of small regions is used. is doing. It is known that the magnitude of the eddy current increases in proportion to the cross-sectional area of the conductor provided in the coil. Therefore, in Patent Document 1, eddy current loss is reduced by dividing the conductor cross section of the coil into a plurality of small areas.

特開２００９−２２５５１３号公報JP 2009-225513 A

分割断面型コイルの製造工程は、断面積が複数区域に分割されておらず単一断面から構成された単一断面型のコイルの製造工程に加えて、各巻線を絶縁体で被覆する工程、個々の巻線のねじれや曲がりを矯正する工程、巻線同士を束ねる工程、巻線の束を所望の形状に整形する工程などを行う必要があり、単一断面型のコイルと比較して加工が困難となる。例えば整形工程においては巻線の束を曲げる際に内周側の巻線と外周側との巻線との間で狂いが生じ、曲げ回数の増加に伴ってこの狂いが増大して加工が困難となるという課題があった。 The manufacturing process of the divided cross-section type coil is a process of covering each winding with an insulator in addition to the manufacturing process of the single cross-section type coil that is configured from a single cross section whose cross-sectional area is not divided into a plurality of areas, It is necessary to perform the process of correcting the twisting and bending of individual windings, the process of bundling the windings, the process of shaping the bundle of windings into a desired shape, etc. It becomes difficult. For example, in the shaping process, when bending a bundle of windings, a deviation occurs between the inner and outer windings, and this deviation increases with the number of bendings, making machining difficult. There was a problem of becoming.

そこで本発明は、従来の分割断面型コイルと同等の渦電流損の軽減が図られるとともに、従来の分割断面型コイルよりも加工の容易なコイルを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a coil that can reduce eddy current loss equivalent to that of a conventional divided cross-section type coil and that is easier to process than the conventional divided cross-section type coil.

本発明はステータコアからロータに向かって延びるティースに組み付けられる、コイルに関するものである。コイルは、ティースの延伸方向に沿って複数回にわたって巻き回される。またコイルは、巻き回される周方向または径方向に対する断面が複数の領域に分割された、分割断面型の巻線部と、分割断面型の巻線部に接続されるとともに、分割断面型の巻線部よりもロータから離れて配置され、周方向または径方向に対する断面が分割されずに単一の領域から構成された、単一断面型の巻線部と、を含んで構成される。 The present invention relates to a coil assembled to a tooth extending from a stator core toward a rotor. The coil is wound a plurality of times along the extending direction of the teeth. In addition, the coil is connected to a winding section of a divided cross section type and a divided cross section type winding section in which a cross section with respect to a circumferential direction or a radial direction to be wound is divided into a plurality of regions. And a single-section winding section that is arranged farther from the rotor than the winding section and that is configured from a single region without dividing the cross section in the circumferential direction or the radial direction.

また、上述の発明において、コイルは、コイルの１巻分からなるコイルセグメントが複数個接続されることによって形成され、分割断面型の巻線部は、周方向または径方向に対する断面が複数の領域に分割された分割断面型のコイルセグメントから構成され、単一断面型の巻線部は、周方向または径方向に対する断面が分割されずに単一の領域から構成された単一断面型のコイルセグメントから構成されることが好適である。 In the above-mentioned invention, the coil is formed by connecting a plurality of coil segments each consisting of one turn of the coil, and the winding section of the divided cross-section type has a section in a circumferential direction or a radial direction in a plurality of regions. A single-section type coil segment is composed of a single section without dividing the section in the circumferential direction or the radial direction. It is preferable that it is comprised from these.

また、上述の発明において、ロータに最も近接した１巻分の巻線部のみが分割断面型の巻線部で構成され、残りの巻線部は単一断面型の巻線部から構成されていることが好適である。 In the above-described invention, only the winding portion for one turn closest to the rotor is constituted by a divided cross-section type winding portion, and the remaining winding portions are constituted by single-section type winding portions. It is preferable that

本発明により、従来の分割断面型コイルと同等の渦電流損の軽減が図られるとともに、従来の分割断面型コイルよりも加工の容易なコイルを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the eddy current loss equivalent to that of the conventional divided cross-section type coil and to provide a coil that is easier to process than the conventional divided cross-section type coil.

回転電機のステータ部分と本実施形態に係るコイルを例示する図である。It is a figure which illustrates the stator part of a rotary electric machine, and the coil which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るコイルを例示する図である。It is a figure which illustrates the coil concerning this embodiment. コイルに生じる渦電流損を説明する図である。It is a figure explaining the eddy current loss which arises in a coil. コイルセグメントを説明する図である。It is a figure explaining a coil segment. コイルセグメント同士を結合する過程を説明する図である。It is a figure explaining the process of couple | bonding coil segments. 単一断面型のコイルセグメントを例示する図である。It is a figure which illustrates the coil segment of a single section type. 分割断面型のコイルセグメントを例示する図である。It is a figure which illustrates the coil segment of a division section type. 従来の分割断面型コイルを例示する図である。It is a figure which illustrates the conventional division | segmentation cross-section type coil.

図１には、回転電機のステータ部分が示されている。ステータコア２４は略円筒形状をしており、ステータコア２４の内周側には周方向に沿って複数個のティース２６が設けられている。ティース２６はステータコア２４の内周面から、ステータコア２４の内周側に収容されたロータ３０（図３参照）に向かって延びている。また、ティース２６はステータコア２４と一体的に形成されており、ステータコア２４及びティース２６は、好適には珪素鋼板の積層体から構成されている。また、ロータ３０は好適には珪素鋼板の積層体と、この積層体に埋め込まれた永久磁石を含んで構成されている。 FIG. 1 shows a stator portion of a rotating electrical machine. The stator core 24 has a substantially cylindrical shape, and a plurality of teeth 26 are provided along the circumferential direction on the inner peripheral side of the stator core 24. The teeth 26 extend from the inner peripheral surface of the stator core 24 toward the rotor 30 (see FIG. 3) accommodated on the inner peripheral side of the stator core 24. The teeth 26 are formed integrally with the stator core 24, and the stator core 24 and the teeth 26 are preferably made of a laminated body of silicon steel plates. The rotor 30 preferably includes a laminated body of silicon steel plates and a permanent magnet embedded in the laminated body.

各ティース２６にはコイル１０が組み付けられる。コイル１０は、ティース２６の延伸方向Ｌに沿って複数回にわたって巻き回された形状を備えている。またコイル１０は、分割断面型の巻線部１２と、単一断面型の巻線部１４とを含んで構成されている。コイル１０をティース２６に組み付ける際には、単一断面型の巻線部１４が分割断面型の巻線部１２よりもロータ３０から離れた位置に配置されるように組み付けられる。すなわち、分割断面型の巻線部１２はティース２６の延伸方向Ｌの先端側に配置され、単一断面型の巻線部１４は延伸方向Ｌの基部側、つまり分割断面型の巻線部１２よりもコア３０から離れた位置に配置される。 The coil 10 is assembled to each tooth 26. The coil 10 has a shape that is wound a plurality of times along the extending direction L of the tooth 26. The coil 10 includes a winding section 12 having a divided cross section and a winding section 14 having a single cross section. When the coil 10 is assembled to the tooth 26, the single-section winding portion 14 is assembled so as to be disposed at a position farther from the rotor 30 than the split-section winding portion 12. That is, the divided cross-section type winding portion 12 is disposed on the distal end side in the extending direction L of the tooth 26, and the single cross-sectional type winding portion 14 is located on the base side in the extending direction L, that is, the divided cross-sectional type winding portion 12. Rather than the core 30.

また図２に示すように、分割断面型の巻線部１２の両端部のうちステータコア２４側の端部１３Ａと、単一断面型の巻線部１４の両端部のうちロータ３０側の端部１５Ａとは導電性の接合部材１６により接合されている。また、接合部材１６によって接合されない端部、つまり分割断面型の巻線部１２のロータ３０側の端部１３Ｂと単一断面型の巻線部１４のステータコア２４側の端部１５Ｂは図示しない交流電源に接続される。 Further, as shown in FIG. 2, the end 13 </ b> A on the stator core 24 side of the both ends of the split-section type winding portion 12 and the end on the rotor 30 side of the both ends of the single-section winding portion 14. 15 A is joined by a conductive joining member 16. In addition, the end portion that is not joined by the joining member 16, that is, the end portion 13B on the rotor 30 side of the winding section 12 of the split section type and the end section 15B on the stator core 24 side of the winding section 14 of the single section type are not shown. Connected to power.

分割断面型の巻線部１２は、細い巻線１８が絶縁体２０を挟んで束になった構造を有しており、隣り合う巻線１８は絶縁体２０により電気的に非接触の状態となっている。つまり、分割断面型の巻線部１２は、巻線部１２が巻き回される周方向、つまり巻線の長さ方向に対する垂直断面（言い換えると、コイル１０の径方向に平行な断面）において導体が複数の領域に分割されている。また、分割断面型の巻線部１２は外周面も絶縁体２０で覆われており、これにより巻回した際に外側の巻線１８同士が短絡することを防いでいる。ここで、巻線１８は好適には銅線から構成される。また絶縁体２０は好適にはポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド等のイミド系樹脂から構成される。 The winding section 12 of the divided cross section type has a structure in which thin windings 18 are bundled with an insulator 20 in between, and adjacent windings 18 are in an electrically non-contact state by the insulator 20. It has become. That is, the divided cross-section winding portion 12 is a conductor in the circumferential direction in which the winding portion 12 is wound, that is, in a vertical cross section with respect to the length direction of the winding (in other words, a cross section parallel to the radial direction of the coil 10). Is divided into a plurality of regions. Further, the outer peripheral surface of the divided cross-section type winding portion 12 is also covered with the insulator 20, thereby preventing the outer windings 18 from being short-circuited when wound. Here, the winding 18 is preferably made of a copper wire. The insulator 20 is preferably made of an imide resin such as polyimide, polyamideimide, or polyesterimide.

単一断面型の巻線部１４は細い巻線１８よりも断面積の大きい１本の巻線２２から構成されており、単一断面型の巻線部１４は、巻線部１４が巻き回される周方向に対する断面において導体が単一の領域から構成されている。また、単一断面型の巻線部１４の断面積は、分割断面型の巻線部１２の各断面積の総和にほぼ等しいことが好適である。また、分割断面型の巻線部１２と単一巻線型の巻線部１４はともに、組み付けられるステータコア２４（図２参照）のティース２６の形状に沿った形状となるように組み付けの前に予め整形される。 The single-section winding portion 14 is composed of one winding 22 having a larger cross-sectional area than the thin winding 18, and the single-section winding portion 14 is wound around the winding portion 14. In the cross section with respect to the circumferential direction, the conductor is composed of a single region. Moreover, it is preferable that the cross-sectional area of the single-section winding portion 14 is substantially equal to the sum of the cross-sectional areas of the split-section winding portion 12. In addition, both the divided cross-section type winding portion 12 and the single winding type winding portion 14 are preliminarily assembled before being assembled so as to have a shape along the shape of the teeth 26 of the stator core 24 (see FIG. 2) to be assembled. It is shaped.

分割断面型の巻線部１２と単一断面型の巻線部１４とを接合する導電性の接合部材１６は、両者を物理的及び電気的に接合可能な材料から構成される。具体的には接着剤に導体粉末が練り込まれた導電性接着剤から構成される。また、溶接により両者を接合させてもよい。 The conductive joining member 16 that joins the divided cross-section winding portion 12 and the single-section winding portion 14 is made of a material capable of physically and electrically joining both. Specifically, it is composed of a conductive adhesive in which conductor powder is kneaded into an adhesive. Moreover, you may join both by welding.

なお、図１、図２においては分割断面型の巻線部１２及び単一断面型の巻線部１４を断面が矩形の角線で示しているが、この形態に限られない。例えば分割断面型の巻線部１２及び単一断面型の巻線部１４を断面が円形の丸線で構成しても良く、また、分割断面型の巻線部１２及び単一断面型の巻線部１４の断面を長方形形状として、長辺を内径面として巻線を折り曲げるフラット巻線または短辺を内径面として巻線を折り曲げるエッジワイズ巻線で構成しても良い。 In FIGS. 1 and 2, the divided cross-section type winding portion 12 and the single-section type winding portion 14 are indicated by rectangular lines having a rectangular cross section, but the present invention is not limited to this configuration. For example, the divided cross-section type winding portion 12 and the single cross-section type winding portion 14 may be configured by a round wire having a circular cross section, and the divided cross-section type winding portion 12 and the single cross-section type winding portion 14 may be formed. The cross section of the wire portion 14 may be a rectangular shape, and may be constituted by a flat winding that bends the winding with the long side as the inner diameter surface or an edgewise winding that bends the winding with the short side as the inner diameter surface.

次に、本実施形態に係るコイル１０に生じる渦電流損について説明する。図３上段には回転電機のロータ３０からティース２６に流入する磁束を矢印で表わしている。ロータ３０からティースに磁束が流入する際に磁束密度が飽和して磁束の一部はティース２６の頂面３２から外れていわゆる漏れ磁束となってティース２６の側面３４からティース２６内に流入する。この過程でティース２６の周囲に組み付けられたコイル１０にも磁束が貫通する。このコイル１０内の磁束変化によってコイル１０に渦電流損が発生する。 Next, eddy current loss occurring in the coil 10 according to the present embodiment will be described. In the upper part of FIG. 3, the magnetic flux flowing from the rotor 30 of the rotating electrical machine into the teeth 26 is indicated by arrows. When the magnetic flux flows into the teeth from the rotor 30, the magnetic flux density is saturated and a part of the magnetic flux is detached from the top surface 32 of the teeth 26 and becomes a so-called leakage magnetic flux and flows into the teeth 26 from the side surface 34 of the teeth 26. In this process, the magnetic flux also penetrates the coil 10 assembled around the teeth 26. Eddy current loss occurs in the coil 10 due to the change in the magnetic flux in the coil 10.

ここで、図示されているように、ロータ３０からの漏れ磁束は主にティース２６の先端部近傍に配置されたコイル１０の層を通過し、ティース２６の基部側近傍に配置されたコイル１０の層には殆ど通過しない。したがってティース２６の先端部近傍に配置されたコイル１０の層はティース２６の基部側近傍に配置された層よりも磁束変化が大きく、その結果渦電流損も大きくなる。コイル１０の層ごとの渦電流損の大きさを図３下段に示す。図３下段においてはコイル１０の巻き数は６であり、したがってコイル１０の層数は６となる。また、ティース２６の先端部（ロータ３０側）から基部側（ステータコア２４側）に向かって層番号を付している。この図に示されているように、ティース２６の先端部近傍に配置された（ロータ３０に最も近接した）第１層からティース２６の基部側に配置された（ロータ３０から最も離れた）第６層に向かう過程で渦電流損は漸次減少し、ティース２６の先端部近傍にある層に発生する渦電流損の成分がコイル１０全体の渦電流損の大部分を占めることが理解される。 Here, as shown in the figure, the leakage magnetic flux from the rotor 30 mainly passes through the layer of the coil 10 disposed in the vicinity of the tip end portion of the tooth 26 and the coil 10 disposed in the vicinity of the base side of the tooth 26. Little passes through the layers. Therefore, the layer of the coil 10 disposed in the vicinity of the tip of the tooth 26 has a larger magnetic flux change than the layer disposed in the vicinity of the base of the tooth 26, and as a result, the eddy current loss also increases. The magnitude of the eddy current loss for each layer of the coil 10 is shown in the lower part of FIG. In the lower part of FIG. 3, the number of turns of the coil 10 is 6, and thus the number of layers of the coil 10 is 6. Further, layer numbers are given from the tip end portion (the rotor 30 side) of the tooth 26 toward the base portion side (the stator core 24 side). As shown in this figure, the first layer disposed closest to the tip of the tooth 26 (closest to the rotor 30) to the base side of the tooth 26 (most remote from the rotor 30). It is understood that the eddy current loss gradually decreases in the process toward the six layers, and the eddy current loss component generated in the layer near the tip of the tooth 26 occupies most of the eddy current loss of the entire coil 10.

本実施形態においては、渦電流損成分の大部分を占めるコイル１０の先端部分を分割断面型の巻線部１２とし、残りの基端部分を単一断面型の巻線部１４で構成している。これにより、コイル全体を分割断面型の巻線部１２で構成する場合とほぼ同等の渦電流の低減効果を得ることができる。さらに、先端部分のみを分割断面型の巻線部１２とすることで、コイル全体が分割断面型である場合と比較して巻線束の曲げ回数を少なくできることから加工が容易となる。また、コイル全体を分割断面型の巻線部１２で構成する場合と比較して加工コストを軽減することができる。 In this embodiment, the distal end portion of the coil 10 occupying most of the eddy current loss component is the split-section winding portion 12, and the remaining base end portion is the single-section winding portion 14. Yes. Thereby, the effect of reducing the eddy current substantially equivalent to the case where the entire coil is constituted by the winding section 12 having the divided cross section can be obtained. Furthermore, by making only the tip portion the winding section 12 having a divided cross-section type, the number of times of bending of the winding bundle can be reduced as compared with the case where the entire coil has a divided cross-section type, which facilitates processing. Further, the machining cost can be reduced as compared with the case where the entire coil is constituted by the winding section 12 having a divided cross section.

なお、図１に示したコイル１０においては、図３における１巻目から２巻目の半分にかけて分割断面型の巻線部１２で構成したが、この構成に限られず、ロータ３０に最も近接する１巻目のみを分割断面型の巻線部１２で構成してもよい。この構成によればコイル１０全体を分割断面型の巻線部１２で構成する場合と比較して大幅な加工の容易化およびコスト軽減を図ることができる。また、１巻目から３巻目にかけて分割断面型の巻線部１２を配置するようにしても良い。この場合はより確実に渦電流損を低減させることができる。 The coil 10 shown in FIG. 1 is composed of the winding section 12 having a divided cross section from the first winding to the second winding in FIG. 3, but is not limited to this configuration and is closest to the rotor 30. You may comprise only the 1st volume in the winding part 12 of a divided cross-section type. According to this structure, compared with the case where the whole coil 10 is comprised by the division | segmentation cross-section type winding part 12, the simplification of a process and cost reduction can be achieved significantly. Moreover, you may make it arrange | position the winding part 12 of a division | segmentation cross-section type from the 1st volume to the 3rd volume. In this case, eddy current loss can be reduced more reliably.

次に、上述とは異なる実施形態に係るコイル１０について説明する。図４に示されるように、コイル１０は複数のコイルセグメント４０から構成される。コイルセグメント４０はコイル１０の１巻分に相当し、コイルセグメント４０の個数がコイル１０の巻数となる。コイルセグメント４０は略Ｕ字形状をしており、一対の腕部４２Ａ、４２Ｂと、腕部４２Ａ、４２Ｂと繋ぐ架橋部４４とを含んで構成されている。コイル１０の形成に当たってはコイル１０の巻数（層数）と同数のコイルセグメント４０をティース２６の延伸方向Ｌに沿って積層させる。図５では６個のコイルセグメント４０を積層させている。この積層に当たっては、コイルセグメント４０をティース２６の側面から挿入させてもよいし、ティース２６の頂面から底面に向かって挿入させても良い。 Next, the coil 10 according to an embodiment different from the above will be described. As shown in FIG. 4, the coil 10 includes a plurality of coil segments 40. The coil segment 40 corresponds to one turn of the coil 10, and the number of coil segments 40 is the number of turns of the coil 10. The coil segment 40 is substantially U-shaped and includes a pair of arm portions 42A and 42B and a bridging portion 44 that connects the arm portions 42A and 42B. In forming the coil 10, the same number of coil segments 40 as the number of turns (number of layers) of the coil 10 are laminated along the extending direction L of the teeth 26. In FIG. 5, six coil segments 40 are laminated. In this lamination, the coil segment 40 may be inserted from the side surface of the tooth 26 or may be inserted from the top surface of the tooth 26 toward the bottom surface.

コイルセグメント４０をティース２６に積層させた後に、各コイルセグメント４０を連結する。最下層のコイルセグメント４０−６の一方の腕部４２Ｂの端部をティース２６の側面に沿って折り曲げる。また、１つ上層にあるコイルセグメント４０−５の一方の腕部４２Ａの端部もティース２６の側面に沿って折り曲げる。次に最下層のコイルセグメント４０−６の腕部４２Ｂの先端と１つ上層にあるコイルセグメント４０−５の腕部４２Ａの先端部とを導電性の接合部材１６で結合する、または溶接により結合する。 After the coil segments 40 are stacked on the teeth 26, the coil segments 40 are connected. The end portion of one arm portion 42B of the lowermost coil segment 40-6 is bent along the side surface of the tooth 26. Further, the end portion of one arm portion 42 </ b> A of the coil segment 40-5 that is one layer above is also bent along the side surface of the tooth 26. Next, the tip of the arm portion 42B of the lowermost coil segment 40-6 and the tip of the arm portion 42A of the coil segment 40-5 that is one layer above are joined by the conductive joining member 16 or by welding. To do.

次に、コイルセグメント４０−５の結合されていない方の腕部４２Ｂと、一つ上層のコイルセグメント４０−４の腕部４２Ａとを結合する。以下同様にして上下に隣り合うコイルセグメント４０の腕部４２同士を結合する。その結果ティース２６の周囲に巻き回されたコイル１０が形成される。 Next, the arm part 42B that is not joined to the coil segment 40-5 and the arm part 42A of the coil segment 40-4 that is one layer above are joined. Similarly, the arm portions 42 of the coil segments 40 adjacent to each other in the vertical direction are joined together. As a result, the coil 10 wound around the teeth 26 is formed.

このようなコイル１０において、本実施形態では、最上層の、つまりロータ３０に最も近接した１巻分のコイルセグメント４０−１を図６に示す分割断面型のコイルセグメント４５で構成し、残りのコイルセグメント４０−２〜４０−６を図７に示す単一断面型のコイルセグメント４６で構成している。分割断面型のコイルセグメント４５は、図１で示した分割断面型の巻線部１２と同様に、複数の細い巻線１８が絶縁体２０を挟んで束ねられ、これにより巻線部１２の巻き回される周方向に対する導体の垂直断面（言い換えると、径方向に平行な断面）が複数の小領域に分割されている。また外周を絶縁体２０で被覆している。また、単一断面型のコイルセグメント４６は、図１で示した単一断面型の巻線部１４と同様に、細い巻線１８よりも断面積の大きい巻線２２から構成され、導体の断面が単一の領域から構成されている。 In such a coil 10, in this embodiment, the coil segment 40-1 for one turn closest to the rotor 30, which is the uppermost layer, is constituted by the coil segment 45 having a divided cross section type shown in FIG. The coil segments 40-2 to 40-6 are constituted by a single-section type coil segment 46 shown in FIG. In the divided cross-section type coil segment 45, similarly to the divided cross-section type winding portion 12 shown in FIG. A vertical cross section of the conductor (in other words, a cross section parallel to the radial direction) with respect to the circumferential direction to be rotated is divided into a plurality of small regions. The outer periphery is covered with an insulator 20. Similarly to the single-section type winding section 14 shown in FIG. 1, the single-section type coil segment 46 includes the winding 22 having a larger cross-sectional area than the thin winding 18, and has a conductor cross-section. Consists of a single region.

コイル１０の巻線部のうち、ロータ３０に最も近接する巻線部を分割断面型のコイルセグメント４５から構成することにより、コイル１０の渦電流損が軽減される。またコイル１０の先端部以外の部分を単一断面型のコイルセグメント４６から構成することにより、全体を分割断面型のコイルセグメント４５で構成する場合と比較してコストが軽減される。なお、分割断面型のコイルセグメント４５はロータ３０に最も近接した第１層のみに配置する場合に限られず、例えば第１層から第３層を分割断面型のコイルセグメント４５で構成しても良い。 By configuring the winding portion closest to the rotor 30 among the winding portions of the coil 10 from the coil segment 45 having a divided cross section type, the eddy current loss of the coil 10 is reduced. Further, by configuring the portion other than the tip portion of the coil 10 from the single-section type coil segment 46, the cost can be reduced as compared with the case where the whole is constituted by the divided-section type coil segment 45. The divided cross-section coil segment 45 is not limited to being disposed only in the first layer closest to the rotor 30. For example, the first to third layers may be formed of the divided cross-section coil segment 45. .

なお、上述した実施形態においては、コイル１０をいわゆる集中巻用のコイルとして説明したが、この形態に限られず、いわゆる分布巻用のコイルにも本実施形態に係るコイルは適用可能である。すなわち分布巻用のコイルについて、ロータ３０に近接して配置される巻線部を分割断面型の巻線部１２とし、ロータ３０から離れるティース２６の基部側に配置される巻線部を単一断面型の巻線部１４とすればよい。 In the above-described embodiment, the coil 10 has been described as a so-called concentrated winding coil. However, the present invention is not limited to this form, and the coil according to the present embodiment can be applied to a so-called distributed winding coil. That is, for the coil for distributed winding, the winding portion disposed in the vicinity of the rotor 30 is a split-section winding portion 12, and the winding portion disposed on the base side of the tooth 26 away from the rotor 30 is a single winding portion. What is necessary is just to set it as the winding part 14 of a cross-sectional type.

また、上述した実施形態においては、ロータ３０に近接する巻線部を分割断面型の巻線部１２とし、分割断面型の巻線部１３よりもロータ３０から離れた巻線部を単一断面型巻線部１４としたが、この形態に代えて、以下のような巻線部構成としてもよい。すなわち、第一の巻線部と、第一の巻線部に接続され、第一の巻線部よりもロータ３０より離れた位置に配置される第二の巻線部とを備え、第一の巻線部も第二の巻線部もともに分割断面型の巻線部とする。さらに第二の巻線部は第一の巻線部よりも分割領域数が少なくなるように構成する。第二の巻線部も分割断面型とすることで渦電流損をより一層軽減することができる。さらに、第二の巻線部の分割数を減らすことで、全体を第一の巻線部で構成する場合に比べてコイル製造のコストを低減させることができる。 Further, in the above-described embodiment, the winding portion adjacent to the rotor 30 is the split-section type winding portion 12, and the winding portion farther from the rotor 30 than the split-section type winding portion 13 is a single section. Although it was set as the type | mold coil | winding part 14, it may replace with this form and may be the following coil | winding part structures. That is, a first winding portion and a second winding portion connected to the first winding portion and disposed at a position further away from the rotor 30 than the first winding portion are provided. Both the winding portion and the second winding portion are divided-section winding portions. Further, the second winding part is configured to have a smaller number of divided regions than the first winding part. Eddy current loss can be further reduced by making the second winding part a divided cross-sectional type. Furthermore, by reducing the number of divisions of the second winding part, it is possible to reduce the cost of coil manufacture as compared with the case where the whole is constituted by the first winding part.

１０コイル、１２分割断面型巻線部、１３分割断面型巻線部の端部、１４単一断面型巻線部、１５単一断面型巻線部の端部、１６接合部材、１８細い巻線、２０絶縁体、２２太い巻線、２４ステータコア、２６ティース、３０ロータ、３２ティース頂面、３４ティース側面、４０コイルセグメント、４２コイルセグメント腕部、４４コイルセグメント架橋部、４５分割断面型コイルセグメント、４６単一断面型コイルセグメント。 10 Coils, 12 Divided Section Winding Section, 13 End of Divided Section Winding Section, 14 Single Section Winding Section, 15 End of Single Section Winding Section, 16 Joining Member, 18 Narrow Winding Wire, 20 Insulator, 22 Thick winding, 24 Stator core, 26 Teeth, 30 Rotor, 32 Teeth top surface, 34 Teeth side, 40 Coil segment, 42 Coil segment arm, 44 Coil segment bridge, 45 Split cross-section coil Segment, 46 Single section coil segment.

Claims

A coil assembled to teeth extending from the stator core toward the rotor,
The coil is wound a plurality of times along the extending direction of the teeth,
A winding section of a divided cross-section type in which a cross section with respect to a circumferential direction or a radial direction to be wound is divided into a plurality of regions
It is connected to the winding section of the divided section type, and is arranged farther from the rotor than the winding section of the divided section type, and the section in the circumferential direction or the radial direction is not divided and is separated from a single region Constructed, single-section winding section,
A coil comprising:

The coil according to claim 1,
The coil is formed by connecting a plurality of coil segments composed of one turn of the coil,
The winding section of the divided cross section type is composed of a coil section of a divided cross section type in which a cross section with respect to the circumferential direction or the radial direction is divided into a plurality of regions,
The single cross-section type winding portion is constituted by a single cross-section type coil segment constituted by a single region without dividing a cross section in the circumferential direction or the radial direction.

The coil according to claim 1 or 2,
Only one winding portion closest to the rotor is constituted by the divided section type winding portion, and the remaining winding parts are constituted by the single section type winding portion. Coil.