JP2001069732A - 固定子巻線の固定方法及び回転電機 - Google Patents
固定子巻線の固定方法及び回転電機Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固定子巻線の放熱性向上を図る。
【解決手段】 先ず、固定子鉄心１７に固定子巻線１５
を内挿する。次に、これらを一体にしたままの状態でワ
ニス槽に浸漬し、固定子巻線１５にワニスを含浸させた
後、引き上げる。次いで、フッ素樹脂からなるマンドレ
ル本体３５の外周にフッ素ゴムを巻き付けて外周押圧部
３７を構成したマンドレル３３を、固定子巻線１５に挿
入する。しかる後、固定子鉄心１７，固定子巻線１５，
及びマンドレル３３を一体にしたままの状態でワニスを
加熱硬化させる。すると、外周押圧部３７は固定子巻線
１５の内周に倣って凹凸変形するから、固定子巻線１５
の内周にてその凹凸が保持されたままワニスが硬化す
る。これにより、固定子巻線１５の実質的な内周表面積
が増大し、放熱性が向上する。
を内挿する。次に、これらを一体にしたままの状態でワ
ニス槽に浸漬し、固定子巻線１５にワニスを含浸させた
後、引き上げる。次いで、フッ素樹脂からなるマンドレ
ル本体３５の外周にフッ素ゴムを巻き付けて外周押圧部
３７を構成したマンドレル３３を、固定子巻線１５に挿
入する。しかる後、固定子鉄心１７，固定子巻線１５，
及びマンドレル３３を一体にしたままの状態でワニスを
加熱硬化させる。すると、外周押圧部３７は固定子巻線
１５の内周に倣って凹凸変形するから、固定子巻線１５
の内周にてその凹凸が保持されたままワニスが硬化す
る。これにより、固定子巻線１５の実質的な内周表面積
が増大し、放熱性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スロットを有しな
い固定子鉄心の内周に固定子巻線を固定する方法、及び
スロットを有しない固定子鉄心の内周に固定子巻線が固
定されてなるスロットレス固定子を備えた回転電機に関
するものである。
い固定子鉄心の内周に固定子巻線を固定する方法、及び
スロットを有しない固定子鉄心の内周に固定子巻線が固
定されてなるスロットレス固定子を備えた回転電機に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、スロットを有しない円筒状の
固定子鉄心の内周に、円筒状の固定子巻線を取り付ける
固定子巻線の固定方法として、特許第２８４７８００号
に開示された固定方法が知られている。この固定方法で
は、先ず、固定子鉄心の内側に円筒状の固定子巻線を収
納し、更に固定子巻線の内側に、フッ素樹脂からなる丸
棒状の内径治具を挿入する。
固定子鉄心の内周に、円筒状の固定子巻線を取り付ける
固定子巻線の固定方法として、特許第２８４７８００号
に開示された固定方法が知られている。この固定方法で
は、先ず、固定子鉄心の内側に円筒状の固定子巻線を収
納し、更に固定子巻線の内側に、フッ素樹脂からなる丸
棒状の内径治具を挿入する。
【０００３】次いで、これら固定子鉄心，固定子巻線，
及び内径治具を一体にしたままの状態で、樹脂含浸用の
樹脂槽に浸漬する。樹脂含浸後、これらを一体の状態で
含浸用樹脂槽から引き上げ、そのまま樹脂を加熱硬化さ
せる。しかる後、内径治具を固定子巻線から抜き去る。
つまり、この固定方法において、固定子鉄心と固定子巻
線とは、樹脂硬化時の接着力により固定される。
及び内径治具を一体にしたままの状態で、樹脂含浸用の
樹脂槽に浸漬する。樹脂含浸後、これらを一体の状態で
含浸用樹脂槽から引き上げ、そのまま樹脂を加熱硬化さ
せる。しかる後、内径治具を固定子巻線から抜き去る。
つまり、この固定方法において、固定子鉄心と固定子巻
線とは、樹脂硬化時の接着力により固定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、固定子巻線
の内周側で回転子が高速（１０万rpm程度）で回転駆動
される高速回転電気機械では、固定子巻線及び固定子鉄
心に生じる損失による発熱が効率上の問題となる。しか
しながら、上記固定方法では、内径治具がフッ素樹脂か
らなるため、樹脂硬化時に固定子巻線の内周を内径治具
が押圧しても、該内径治具の外周は固定子巻線の内周に
倣って凹凸変形しない。
の内周側で回転子が高速（１０万rpm程度）で回転駆動
される高速回転電気機械では、固定子巻線及び固定子鉄
心に生じる損失による発熱が効率上の問題となる。しか
しながら、上記固定方法では、内径治具がフッ素樹脂か
らなるため、樹脂硬化時に固定子巻線の内周を内径治具
が押圧しても、該内径治具の外周は固定子巻線の内周に
倣って凹凸変形しない。
【０００５】このため、固定子巻線の内周では、その内
周表面の凹凸を保持することなく平滑な円筒面を形成す
るように樹脂が固まる。よって、作動時に放熱面となる
固定子巻線の内周表面積が小さくなり、かつ、巻線内周
面に樹脂が厚くつく部分を生じ、十分な放熱性能を得る
ことができなかった。
周表面の凹凸を保持することなく平滑な円筒面を形成す
るように樹脂が固まる。よって、作動時に放熱面となる
固定子巻線の内周表面積が小さくなり、かつ、巻線内周
面に樹脂が厚くつく部分を生じ、十分な放熱性能を得る
ことができなかった。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、固定子巻線の放熱
性向上を図ることにある。
たもので、その目的とするところは、固定子巻線の放熱
性向上を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は以下の手段を採用した。すなわち、本発明
に係る固定子巻線の固定方法は、スロットを有しない円
筒状の固定子鉄心の内周に、円筒状の固定子巻線を固定
する固定子巻線の固定方法であって、固定子鉄心に内挿
された固定子巻線に、該固定子巻線の内周を押圧する外
周押圧部が弾性材にて構成されたマンドレルを挿入した
まま、前記固定子巻線に付着させた熱硬化性樹脂を加熱
硬化させる工程を備えることを特徴としている。
め、本発明は以下の手段を採用した。すなわち、本発明
に係る固定子巻線の固定方法は、スロットを有しない円
筒状の固定子鉄心の内周に、円筒状の固定子巻線を固定
する固定子巻線の固定方法であって、固定子鉄心に内挿
された固定子巻線に、該固定子巻線の内周を押圧する外
周押圧部が弾性材にて構成されたマンドレルを挿入した
まま、前記固定子巻線に付着させた熱硬化性樹脂を加熱
硬化させる工程を備えることを特徴としている。
【０００８】この構成では、マンドレルの外周押圧部が
固定子巻線の内周に押圧されると、この外周押圧部は固
定子巻線の内周に倣って凹凸変形する。従って、固定子
鉄心，固定子巻線，及びマンドレルを一体にしたままの
状態で、固定子巻線に付着させた熱硬化性樹脂を加熱硬
化させると、マンドレルが熱膨張し、外周押圧部は固定
子巻線の内周に沿って凹凸変形する。よって、固定子巻
線の内周側は、その凹凸を保持したまま熱硬化性樹脂が
硬化する。 これにより、固定子巻線の実質的な内周表
面積が増大し、放熱性が向上する。
固定子巻線の内周に押圧されると、この外周押圧部は固
定子巻線の内周に倣って凹凸変形する。従って、固定子
鉄心，固定子巻線，及びマンドレルを一体にしたままの
状態で、固定子巻線に付着させた熱硬化性樹脂を加熱硬
化させると、マンドレルが熱膨張し、外周押圧部は固定
子巻線の内周に沿って凹凸変形する。よって、固定子巻
線の内周側は、その凹凸を保持したまま熱硬化性樹脂が
硬化する。 これにより、固定子巻線の実質的な内周表
面積が増大し、放熱性が向上する。
【０００９】本発明に係る固定子巻線の固定方法におい
て、外周押圧部は、マンドレル本体の外周に弾性材を固
定する他、マンドレル自体を弾性材とすることにより構
成してもよい。この弾性材には、例えば、シリコンゴム
又はフッ素ゴム等が用いられる。また、マンドレル本体
の外周に弾性材を固定する場合、マンドレル本体には、
例えば、フッ素樹脂が用いられる。
て、外周押圧部は、マンドレル本体の外周に弾性材を固
定する他、マンドレル自体を弾性材とすることにより構
成してもよい。この弾性材には、例えば、シリコンゴム
又はフッ素ゴム等が用いられる。また、マンドレル本体
の外周に弾性材を固定する場合、マンドレル本体には、
例えば、フッ素樹脂が用いられる。
【００１０】本発明に係る回転電機は、スロットを有し
ない固定子鉄心の内周に固定子巻線が熱硬化性樹脂で固
定されてなるスロットレス固定子を備えた回転電機であ
って、前記固定子巻線の内周は、その凹凸形状に沿って
前記熱硬化性樹脂が硬化してなる凹凸硬化面を有するこ
とを特徴としている。
ない固定子鉄心の内周に固定子巻線が熱硬化性樹脂で固
定されてなるスロットレス固定子を備えた回転電機であ
って、前記固定子巻線の内周は、その凹凸形状に沿って
前記熱硬化性樹脂が硬化してなる凹凸硬化面を有するこ
とを特徴としている。
【００１１】この構成では、固定子巻線の内周が平滑な
円筒面に形成されている場合よりも、固定子巻線の実質
的な内周表面積が増大するから、放熱性が向上する。よ
って、固定子巻線の内側で回転子が高速で回転駆動され
る場合であっても、銅損による発熱を効果的に冷却し得
て、より高負荷での使用、すなわち、高出力化が可能と
なる。つまり、損失量が同じでも冷却効率が向上するこ
とで、温度が低く抑えられるため、許容温度が一定なら
より高負荷、高出力化が可能となる。
円筒面に形成されている場合よりも、固定子巻線の実質
的な内周表面積が増大するから、放熱性が向上する。よ
って、固定子巻線の内側で回転子が高速で回転駆動され
る場合であっても、銅損による発熱を効果的に冷却し得
て、より高負荷での使用、すなわち、高出力化が可能と
なる。つまり、損失量が同じでも冷却効率が向上するこ
とで、温度が低く抑えられるため、許容温度が一定なら
より高負荷、高出力化が可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。図１には、スロットレス固
定子１を備えた回転電機３が示されており、この回転電
機３は、例えば数ｋＷ〜数十ｋＷとされ、数万回転以上
の回転数で使用される高速回転電気機械に用いて好適な
ものである。
施の形態について説明する。図１には、スロットレス固
定子１を備えた回転電機３が示されており、この回転電
機３は、例えば数ｋＷ〜数十ｋＷとされ、数万回転以上
の回転数で使用される高速回転電気機械に用いて好適な
ものである。
【００１３】回転電機３は、ケーシング５により外形が
形成されており、該ケーシング５の中心軸線上に回転子
７が軸受（図示略）を介して回転自在に配置されてい
る。ケーシング５には、油圧回路４の一部をなすオイル
通路６が形成されている。このオイル通路６には、供給
源８から潤滑オイルが供給され、この潤滑オイルにより
軸受の潤滑、及びスロットレス固定子１の冷却が同時に
行われる。このとき、スロットレス固定子１の冷却は、
図１の矢印で示すように、内周から外周の順に行われ
る。
形成されており、該ケーシング５の中心軸線上に回転子
７が軸受（図示略）を介して回転自在に配置されてい
る。ケーシング５には、油圧回路４の一部をなすオイル
通路６が形成されている。このオイル通路６には、供給
源８から潤滑オイルが供給され、この潤滑オイルにより
軸受の潤滑、及びスロットレス固定子１の冷却が同時に
行われる。このとき、スロットレス固定子１の冷却は、
図１の矢印で示すように、内周から外周の順に行われ
る。
【００１４】回転子７には、界磁発生手段としての永久
磁石が組み込まれている。この永久磁石は、回転子７の
表面において径方向に磁束を発生するｐ極（ｐは２以上
の偶数）の磁極を形成するように構成されている。この
永久磁石としては、Ｓm-Ｃo，Ｎd-Ｆe-Ｂ焼結磁石等の
希土類磁石が好適である。
磁石が組み込まれている。この永久磁石は、回転子７の
表面において径方向に磁束を発生するｐ極（ｐは２以上
の偶数）の磁極を形成するように構成されている。この
永久磁石としては、Ｓm-Ｃo，Ｎd-Ｆe-Ｂ焼結磁石等の
希土類磁石が好適である。
【００１５】回転子７の周りには、図２に示すように、
空隙１１およびインナーチューブ１３を介して、スロッ
トレス固定子１が配置されている。このインナーチュー
ブ１１は、スロットレス固定子１の内周側を流通する潤
滑オイル（図２中の矢印）を遮蔽するものであり、例え
ば、非磁性、絶縁性を有するジルコニアセラミックスか
らなる。なお、インナーチューブ１１は、他のセラミッ
クス、たとえば、アルミナ等で置き換えてもよい。
空隙１１およびインナーチューブ１３を介して、スロッ
トレス固定子１が配置されている。このインナーチュー
ブ１１は、スロットレス固定子１の内周側を流通する潤
滑オイル（図２中の矢印）を遮蔽するものであり、例え
ば、非磁性、絶縁性を有するジルコニアセラミックスか
らなる。なお、インナーチューブ１１は、他のセラミッ
クス、たとえば、アルミナ等で置き換えてもよい。
【００１６】スロットレス固定子１は、固定子巻線１５
を固定するための溝部（スロット）が形成されていない
ものである。また、スロットレス固定子１は、回転子７
側に位置する固定子巻線１５と、ケーシング５側に位置
する固定子鉄心１７とから構成されている。
を固定するための溝部（スロット）が形成されていない
ものである。また、スロットレス固定子１は、回転子７
側に位置する固定子巻線１５と、ケーシング５側に位置
する固定子鉄心１７とから構成されている。
【００１７】固定子鉄心１７は、内周面が溝部（スロッ
ト）の形成されていない円筒面とされた中空円筒形状を
なし、その外周とケーシング５の内周との間に潤滑オイ
ル（図１中の矢印）を流通させるオイル通路６が形成さ
れるように、ケーシング５に固定されている。また、固
定子鉄心１７は、リング状の電磁鋼板を板厚方向に多数
枚積層することにより構成されている。なお、固定子鉄
心１７は、分割構成でも可能である。
ト）の形成されていない円筒面とされた中空円筒形状を
なし、その外周とケーシング５の内周との間に潤滑オイ
ル（図１中の矢印）を流通させるオイル通路６が形成さ
れるように、ケーシング５に固定されている。また、固
定子鉄心１７は、リング状の電磁鋼板を板厚方向に多数
枚積層することにより構成されている。なお、固定子鉄
心１７は、分割構成でも可能である。
【００１８】固定子巻線１５は、固定子鉄心１７と同様
に中空円筒形状とされており、該固定子鉄心１７の内周
面に該固定子巻線１５の外周面が対向するように絶縁層
１９を介してワニス等の熱硬化性樹脂により固定されて
いる。つまり、固定子巻線１５と固定子鉄心１７とは、
固定子巻線１５に含浸したワニスが固定子巻線１５の外
周側に滲出硬化した時の接着力により固定される。
に中空円筒形状とされており、該固定子鉄心１７の内周
面に該固定子巻線１５の外周面が対向するように絶縁層
１９を介してワニス等の熱硬化性樹脂により固定されて
いる。つまり、固定子巻線１５と固定子鉄心１７とは、
固定子巻線１５に含浸したワニスが固定子巻線１５の外
周側に滲出硬化した時の接着力により固定される。
【００１９】他方、固定子巻線１５の内周は、滲出した
ワニスが平滑な円筒面をなすように硬化しておらず、ワ
ニスが固定子巻線１５の内周に沿って硬化してなる凹凸
硬化面２１とされている。この凹凸硬化面２１は、固定
子巻線１５を固定子鉄心１７に固定する際に形成される
ものである。
ワニスが平滑な円筒面をなすように硬化しておらず、ワ
ニスが固定子巻線１５の内周に沿って硬化してなる凹凸
硬化面２１とされている。この凹凸硬化面２１は、固定
子巻線１５を固定子鉄心１７に固定する際に形成される
ものである。
【００２０】以下、図３〜図１０を用いて、本発明に係
る固定子巻線固定方法の一実施の形態について説明す
る。先ず、略菱形状のコイルセグメント２３ａ，２３
ｂ，２３ｃを複数組み合わせることにより、円筒状の固
定子巻線１５を成形する。より具体的に説明すると、次
の通りとなる。
る固定子巻線固定方法の一実施の形態について説明す
る。先ず、略菱形状のコイルセグメント２３ａ，２３
ｂ，２３ｃを複数組み合わせることにより、円筒状の固
定子巻線１５を成形する。より具体的に説明すると、次
の通りとなる。
【００２１】コイルセグメント２３ａ，２３ｂ，２３ｃ
は、導体からなる複数の細線が束ねられた束線２５を略
菱形状に一周回巻回して一ターンを形成し、前記ターン
を前記菱形状の一の対角線方向Ａ１に隣り合うように順
次ずらせて連続して複数ターン巻回し配置することによ
り形成する（図１０参照）。そして、複数のコイルセグ
メント２３ａ，２３ｂ，２３ｃを前記対角線方向Ａ１に
順次ずらせかつ重ね合わせて帯状体２７を形成した後、
該帯状体２７を中空円筒状に巻くことにより、固定子巻
線１５を形成する（図１１参照）。
は、導体からなる複数の細線が束ねられた束線２５を略
菱形状に一周回巻回して一ターンを形成し、前記ターン
を前記菱形状の一の対角線方向Ａ１に隣り合うように順
次ずらせて連続して複数ターン巻回し配置することによ
り形成する（図１０参照）。そして、複数のコイルセグ
メント２３ａ，２３ｂ，２３ｃを前記対角線方向Ａ１に
順次ずらせかつ重ね合わせて帯状体２７を形成した後、
該帯状体２７を中空円筒状に巻くことにより、固定子巻
線１５を形成する（図１１参照）。
【００２２】次に、この固定子巻線１５を、エチルアル
コールにＢＮ粒子を混入させた液１６中に浸漬し、ＢＮ
粒子を固定子巻線１５の表面から内部にまで充填させる
（図３参照）。なお、浸漬以外に滴下による手法を用い
ることも可能である。その後、固定子巻線１５を液１６
中から引き上げて自然乾燥することにより、揮発性のア
ルコールを蒸発させる。
コールにＢＮ粒子を混入させた液１６中に浸漬し、ＢＮ
粒子を固定子巻線１５の表面から内部にまで充填させる
（図３参照）。なお、浸漬以外に滴下による手法を用い
ることも可能である。その後、固定子巻線１５を液１６
中から引き上げて自然乾燥することにより、揮発性のア
ルコールを蒸発させる。
【００２３】次いで、固定子巻線１５の外周に前記絶縁
層１９を構成するシリコンシート（図４では図示を省
略。）を巻き付け、該固定子巻線１５を固定子鉄心１７
に挿入する。しかる後、これら固定子鉄心１７と固定子
巻線１５とを一体にしたままの状態でワニス含浸槽３１
に浸漬する（図５参照）。
層１９を構成するシリコンシート（図４では図示を省
略。）を巻き付け、該固定子巻線１５を固定子鉄心１７
に挿入する。しかる後、これら固定子鉄心１７と固定子
巻線１５とを一体にしたままの状態でワニス含浸槽３１
に浸漬する（図５参照）。
【００２４】そして、真空含浸等の手法を用いてワニス
を固定子巻線１５内に含浸させた後、これら固定子鉄心
１７と固定子巻線１５とを一体にしたままの状態でワニ
ス含浸槽３１から引き上げる。しかる後、固定子巻線１
５の内周にマンドレル３３を挿入し（図６参照）、これ
ら固定子鉄心１７，固定子巻線１５，及びマンドレル３
３を一体にしたままの状態で全体を加熱し、ワニスを加
熱硬化させる（図７参照）。
を固定子巻線１５内に含浸させた後、これら固定子鉄心
１７と固定子巻線１５とを一体にしたままの状態でワニ
ス含浸槽３１から引き上げる。しかる後、固定子巻線１
５の内周にマンドレル３３を挿入し（図６参照）、これ
ら固定子鉄心１７，固定子巻線１５，及びマンドレル３
３を一体にしたままの状態で全体を加熱し、ワニスを加
熱硬化させる（図７参照）。
【００２５】このマンドレル３３は、フッ素樹脂（例え
ば、ＰＴＦＥ，ＰＦＡ等。）からなる丸棒状のマンドレ
ル本体３５と、その外周にシリコンゴムやフッ素ゴム等
の弾性材が巻き付けられてなる外周押圧部３７とからな
る。外周押圧部は３７は、上記加熱硬化時にマンドレル
本体３５が熱膨張すると、固定子巻線１５の内周に接触
して該固定子巻線１５を固定子鉄心１７側に押圧する。
ば、ＰＴＦＥ，ＰＦＡ等。）からなる丸棒状のマンドレ
ル本体３５と、その外周にシリコンゴムやフッ素ゴム等
の弾性材が巻き付けられてなる外周押圧部３７とからな
る。外周押圧部は３７は、上記加熱硬化時にマンドレル
本体３５が熱膨張すると、固定子巻線１５の内周に接触
して該固定子巻線１５を固定子鉄心１７側に押圧する。
【００２６】この熱膨張時、外周押圧部３７は、図７に
示すように、固定子巻線１５の内周に倣って凹凸変形す
る。これにより、固定子巻線１５の内周は、その凹凸を
保持したままワニスで固められることとなる。従って、
ワニス硬化後にマンドレル３３を固定子巻線１５から抜
き去れば、固定子巻線１５の内周には凹凸硬化面２１が
形成されていることになる（図８参照）。
示すように、固定子巻線１５の内周に倣って凹凸変形す
る。これにより、固定子巻線１５の内周は、その凹凸を
保持したままワニスで固められることとなる。従って、
ワニス硬化後にマンドレル３３を固定子巻線１５から抜
き去れば、固定子巻線１５の内周には凹凸硬化面２１が
形成されていることになる（図８参照）。
【００２７】このように、本実施の形態に係る固定子巻
線の固定方法では、マンドレル３３の外周押圧部３７が
固定子巻線１５の内周に倣って凹凸変形可能に構成され
ているから、固定子鉄心１７，固定子巻線１５，及びマ
ンドレル３３を一体にしたままの状態で、固定子巻線１
５に含浸させたワニスを加熱硬化させれば、固定子巻線
１５の内周には、その凹凸を保持したままワニスが硬化
してなる凹凸硬化面２１が形成される。
線の固定方法では、マンドレル３３の外周押圧部３７が
固定子巻線１５の内周に倣って凹凸変形可能に構成され
ているから、固定子鉄心１７，固定子巻線１５，及びマ
ンドレル３３を一体にしたままの状態で、固定子巻線１
５に含浸させたワニスを加熱硬化させれば、固定子巻線
１５の内周には、その凹凸を保持したままワニスが硬化
してなる凹凸硬化面２１が形成される。
【００２８】従って、固定子巻線１５を本固定方法によ
り固定子鉄心１７に固定してなるスロットレス固定子１
を備えた回転電機３は、固定子巻線１５の内周が平滑な
円筒面に形成されている場合よりも、固定子巻線１５の
実質的な内周表面積を増大させることができるため、放
熱性が向上する。また、本実施の形態にあっては、図２
に示すように、固定子巻線１５の内周とインナーチュー
ブ１３との間にオイル通路６を形成し、このオイル通路
６に冷却用の潤滑オイルを流通させている。
り固定子鉄心１７に固定してなるスロットレス固定子１
を備えた回転電機３は、固定子巻線１５の内周が平滑な
円筒面に形成されている場合よりも、固定子巻線１５の
実質的な内周表面積を増大させることができるため、放
熱性が向上する。また、本実施の形態にあっては、図２
に示すように、固定子巻線１５の内周とインナーチュー
ブ１３との間にオイル通路６を形成し、このオイル通路
６に冷却用の潤滑オイルを流通させている。
【００２９】しかも、本実施の形態では、固定子巻線１
５の内周を凹凸硬化面２１としているから、固定子巻線
１５の内周が円筒面である場合よりも、樹脂層を固定子
巻線１５の内周表面に薄く均一に凹凸に倣って硬化させ
ることが可能となり、放熱面積の増加と共にオイル通路
６に潤滑オイルをより多量に流通させることができる。
以上より、固定子巻線１５の内側で回転子７が１０万rp
mにも及ぶ回転数で高速回転する高速回転電気機械に用
いられても、熱損による発熱を効果的に冷却することが
可能となり、高負荷化、高出力化を実現することができ
る。
５の内周を凹凸硬化面２１としているから、固定子巻線
１５の内周が円筒面である場合よりも、樹脂層を固定子
巻線１５の内周表面に薄く均一に凹凸に倣って硬化させ
ることが可能となり、放熱面積の増加と共にオイル通路
６に潤滑オイルをより多量に流通させることができる。
以上より、固定子巻線１５の内側で回転子７が１０万rp
mにも及ぶ回転数で高速回転する高速回転電気機械に用
いられても、熱損による発熱を効果的に冷却することが
可能となり、高負荷化、高出力化を実現することができ
る。
【００３０】なお、上記実施の形態では、固定子巻線１
５の内周に挿入するマンドレル３３として、フッ素樹脂
からなるマンドレル本体３５の外周にシリコンゴムやフ
ッ素ゴム等の弾性材を固定することにより、凹凸変形可
能な外周押圧部３７を構成しているが、マンドレル全体
が上記弾性材からなるマンドレル４１を用いるようにし
てもよい。
５の内周に挿入するマンドレル３３として、フッ素樹脂
からなるマンドレル本体３５の外周にシリコンゴムやフ
ッ素ゴム等の弾性材を固定することにより、凹凸変形可
能な外周押圧部３７を構成しているが、マンドレル全体
が上記弾性材からなるマンドレル４１を用いるようにし
てもよい。
【００３１】この場合にも、図８に示すように、固定子
鉄心１７，固定子巻線１５，及びマンドレル４１を一体
にしたままの状態でワニスを加熱硬化させれば、マンド
レル４１の熱膨張に伴って、外周押圧部４３が固定子巻
線１５の内周に倣って凹凸変形し、この凹凸変形に沿っ
てワニスが硬化する。よって、本固定方法によっても上
記と同様の効果を得ることができる。更に、本固定方法
によれば、マンドレル４１を弾性材のみから構成するか
ら、部品点数が減少し、マンドレル４１の構造が単純化
する。
鉄心１７，固定子巻線１５，及びマンドレル４１を一体
にしたままの状態でワニスを加熱硬化させれば、マンド
レル４１の熱膨張に伴って、外周押圧部４３が固定子巻
線１５の内周に倣って凹凸変形し、この凹凸変形に沿っ
てワニスが硬化する。よって、本固定方法によっても上
記と同様の効果を得ることができる。更に、本固定方法
によれば、マンドレル４１を弾性材のみから構成するか
ら、部品点数が減少し、マンドレル４１の構造が単純化
する。
【００３２】また、上記実施の形態では、略菱形状をな
す複数のコイルセグメント２３ａ，２３ｂ，２３ｃを組
み合わせて円筒状の固定子巻線１５を形成するようにし
ているが、他の方法により円筒状に固定子巻線１５を形
成しても構わないことはもとよりである。
す複数のコイルセグメント２３ａ，２３ｂ，２３ｃを組
み合わせて円筒状の固定子巻線１５を形成するようにし
ているが、他の方法により円筒状に固定子巻線１５を形
成しても構わないことはもとよりである。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、以下の効果を得ることができる。 （ａ）本発明に係る固定子巻線の固定方法によれば、固
定子鉄心に内挿された固定子巻線に、該固定子巻線の内
周を押圧する外周押圧部が弾性材にて構成されたマンド
レルを挿入したまま、固定子巻線に付着させた熱硬化性
樹脂を加熱硬化させる工程を備えることにより、固定子
巻線の内周にてその凹凸を保持したまま熱硬化性樹脂が
硬化するようにしたから、固定子巻線の実質的な内周表
面積を増大させ得て、放熱性の向上を図ることができ
る。
によれば、以下の効果を得ることができる。 （ａ）本発明に係る固定子巻線の固定方法によれば、固
定子鉄心に内挿された固定子巻線に、該固定子巻線の内
周を押圧する外周押圧部が弾性材にて構成されたマンド
レルを挿入したまま、固定子巻線に付着させた熱硬化性
樹脂を加熱硬化させる工程を備えることにより、固定子
巻線の内周にてその凹凸を保持したまま熱硬化性樹脂が
硬化するようにしたから、固定子巻線の実質的な内周表
面積を増大させ得て、放熱性の向上を図ることができ
る。
【００３４】（ｂ）本発明に係る回転電機によれば、固
定子巻線の内周をその凹凸形状に沿って熱硬化性樹脂が
硬化してなる凹凸硬化面とすることにより、固定子巻線
の内周が平滑な円筒面に形成されている場合よりも、固
定子巻線の実質的な内周表面積を増大させ得て、放熱性
の向上を図ることができるから、固定子巻線の内側で回
転子が高速で回転駆動される場合であっても、熱損によ
る発熱を効果的に冷却し得て、高負荷化、高出力化を実
現することができる。
定子巻線の内周をその凹凸形状に沿って熱硬化性樹脂が
硬化してなる凹凸硬化面とすることにより、固定子巻線
の内周が平滑な円筒面に形成されている場合よりも、固
定子巻線の実質的な内周表面積を増大させ得て、放熱性
の向上を図ることができるから、固定子巻線の内側で回
転子が高速で回転駆動される場合であっても、熱損によ
る発熱を効果的に冷却し得て、高負荷化、高出力化を実
現することができる。
【図１】 本発明に係る回転電機の一実施の形態を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】 図１の要部拡大図である。
【図３】 本発明に係る固定子巻線の固定方法の一実施
の形態を説明するための図であって、アルコールにＢＮ
粒子を混入した液中に固定子巻線を浸漬した状態を示す
工程図である。
の形態を説明するための図であって、アルコールにＢＮ
粒子を混入した液中に固定子巻線を浸漬した状態を示す
工程図である。
【図４】 固定子鉄心に固定子巻線を挿入する状態を示
す工程図である。
す工程図である。
【図５】 固定子鉄心と固定子巻線とを一体にしたまま
の状態でワニス槽に浸漬した状態を示す工程図である。
の状態でワニス槽に浸漬した状態を示す工程図である。
【図６】 固定子鉄心に内挿された固定子巻線の内周
に、マンドレルを挿入する状態を示す工程図である。
に、マンドレルを挿入する状態を示す工程図である。
【図７】 固定子鉄心，固定子巻線，及びマンドレルを
一体にしたままの状態で、ワニスを加熱硬化している状
態を示す工程図である。
一体にしたままの状態で、ワニスを加熱硬化している状
態を示す工程図である。
【図８】 ワニス硬化後にマンドレルを固定子巻線から
抜き去った状態を示す工程図である。
抜き去った状態を示す工程図である。
【図９】 本発明に係る固定子巻線の固定方法の他の実
施の形態を説明するための工程図であって、弾性材から
なるマンドレルを固定子巻線に挿入しつつ、ワニスを加
熱硬化させている状態を示す工程図である。
施の形態を説明するための工程図であって、弾性材から
なるマンドレルを固定子巻線に挿入しつつ、ワニスを加
熱硬化させている状態を示す工程図である。
【図１０】 複数のコイルセグメントから帯状体を形成
している状態を示す工程図である。
している状態を示す工程図である。
【図１１】 複数のコイルセグメントからなる帯状体を
円筒状に巻いて形成した固定子巻線を示す斜視図であ
る。
円筒状に巻いて形成した固定子巻線を示す斜視図であ
る。
１ スロットレス固定子 ３ 回転電機 １５ 固定子巻線 １７ 固定子鉄心 ２１ 凹凸硬化面 ３３、４１ マンドレル ３５ マンドレル本体 ３７、４３ 外周押圧部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H604 AA03 BB01 BB14 CC01 CC05 CC12 DA25 DB02 DB16 DB26 PB03 PE07 5H615 AA01 BB14 PP01 PP02 PP07 PP17 PP28 QQ02 QQ12 QQ19 RR02 RR07 SS05 SS10 SS24 SS41 SS42 TT04 TT05 TT31 TT33
Claims (5)
- 【請求項１】 スロットを有しない円筒状の固定子鉄心
の内周に、円筒状の固定子巻線を取り付ける固定子巻線
の固定方法であって、 固定子鉄心に内挿された固定子巻線に、該固定子巻線の
内周を押圧する外周押圧部が弾性材にて構成されたマン
ドレルを挿入したまま、前記固定子巻線に付着させた熱
硬化性樹脂を加熱硬化させる工程を備えることを特徴と
する固定子巻線の装着方法。 - 【請求項２】 マンドレル本体の外周に弾性材を固定し
たマンドレルを用いることを特徴とする請求項１記載の
固定子巻線の装着方法。 - 【請求項３】 全体が弾性材からなるマンドレルを用い
ることを特徴とする請求項１記載の固定子巻線の装着方
法。 - 【請求項４】 弾性材として、シリコンゴム又はフッ素
ゴムが用いられることを特徴とする請求項１〜請求項３
のいずれかに記載の固定子巻線の装着方法。 - 【請求項５】 スロットを有しない固定子鉄心の内周に
固定子巻線が熱硬化性樹脂で固定されてなるスロットレ
ス固定子を備えた回転電機であって、 前記固定子巻線の内周は、その凹凸形状に沿って前記熱
硬化性樹脂が硬化してなる凹凸硬化面を有することを特
徴とする回転電機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24058699A JP2001069732A (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 固定子巻線の固定方法及び回転電機 |
| US09/648,058 US6425176B1 (en) | 1999-08-26 | 2000-08-25 | Method of securing a stator winding in a rotating electrical machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24058699A JP2001069732A (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 固定子巻線の固定方法及び回転電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001069732A true JP2001069732A (ja) | 2001-03-16 |
Family
ID=17061728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24058699A Withdrawn JP2001069732A (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 固定子巻線の固定方法及び回転電機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6425176B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001069732A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009225597A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Nissan Motor Co Ltd | 集中巻線ステータおよびその製造方法 |
| WO2012092137A2 (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | Alexei Stadnik | Slotless electrical machines with mixed ferromagnetic/non-ferromagnetic core |
| JP2015061491A (ja) * | 2013-09-20 | 2015-03-30 | 本田技研工業株式会社 | ステータ製造方法及びワニス滴下装置 |
| CN116317406A (zh) * | 2023-02-13 | 2023-06-23 | 邦迪智能科技(上海)有限公司 | 一种电机绕组整理用设备 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003164083A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-06-06 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 永久磁石及びモータ |
| US7144468B2 (en) * | 2002-09-05 | 2006-12-05 | Metglas, Inc. | Method of constructing a unitary amorphous metal component for an electric machine |
| WO2006096708A2 (en) | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Black & Decker Inc. | Power tools with motor having a multi-piece stator |
| KR20170044149A (ko) * | 2014-08-22 | 2017-04-24 | 앤카 피티와이 리미티드 | 리니어 모터 |
| DE102016224066A1 (de) * | 2016-12-02 | 2018-06-07 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Stator für eine elektrische Maschine, Herstellverfahren und elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3629925A (en) * | 1969-12-04 | 1971-12-28 | Essex International Inc | Apparatus for compacting dynamoelectric machine coils with means for preventing lamination distortion |
| US3892034A (en) * | 1974-02-26 | 1975-07-01 | Mikhail Alexandrovich Arakelov | Method of assembling slotless stator of electrical machine |
| US4868970A (en) * | 1985-03-08 | 1989-09-26 | Kolimorgen Corporation | Method of making an electric motor |
| JP2847800B2 (ja) | 1989-09-19 | 1999-01-20 | 株式会社安川電機 | スロットレス鉄心の電機子巻線装着方法 |
-
1999
- 1999-08-26 JP JP24058699A patent/JP2001069732A/ja not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-08-25 US US09/648,058 patent/US6425176B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009225597A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Nissan Motor Co Ltd | 集中巻線ステータおよびその製造方法 |
| WO2012092137A2 (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | Alexei Stadnik | Slotless electrical machines with mixed ferromagnetic/non-ferromagnetic core |
| WO2012092137A3 (en) * | 2010-12-28 | 2013-03-21 | Alexei Stadnik | Slotless electrical machines with mixed ferromagnetic/non-ferromagnetic core |
| JP2015061491A (ja) * | 2013-09-20 | 2015-03-30 | 本田技研工業株式会社 | ステータ製造方法及びワニス滴下装置 |
| CN116317406A (zh) * | 2023-02-13 | 2023-06-23 | 邦迪智能科技(上海)有限公司 | 一种电机绕组整理用设备 |
| CN116317406B (zh) * | 2023-02-13 | 2023-12-08 | 邦迪智能科技(上海)有限公司 | 一种电机绕组整理用设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6425176B1 (en) | 2002-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051130 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070807 |