JP2002186205A - 回転電機 - Google Patents
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- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
- H02K9/197—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステータのスロット内部を冷媒通路として利
用する回転電機において、少ない冷媒流量で高い冷却効
率を得ることができるものを提供する。 【解決手段】 ステータ５のスロット２５開口部を閉塞
部材であるアンダープレート４０で閉鎖するとともに、
スロット２５の略中央部に通路断面積調整部材であるプ
レート４１を配設する。これにより、スロット２５内部
に画成される冷媒通路２９Ａの通路断面積Ｓ２を、プレ
ート４１が配設されない場合の通路断面積Ｓ１よりも、
プレート４１の断面積分だけ小さくし、冷却効率を高め
る。
用する回転電機において、少ない冷媒流量で高い冷却効
率を得ることができるものを提供する。 【解決手段】 ステータ５のスロット２５開口部を閉塞
部材であるアンダープレート４０で閉鎖するとともに、
スロット２５の略中央部に通路断面積調整部材であるプ
レート４１を配設する。これにより、スロット２５内部
に画成される冷媒通路２９Ａの通路断面積Ｓ２を、プレ
ート４１が配設されない場合の通路断面積Ｓ１よりも、
プレート４１の断面積分だけ小さくし、冷却効率を高め
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】回転電機（モータ、または発電機、また
はモータ兼発電機）において、ステータを効率良く冷却
するために、ステータのスロット（ステータコイルが収
装される溝部）の内部を冷媒通路として利用したもの
が、例えば特開昭５３−９５２０７号公報や特開平４−
３６４３４３号公報に提案されている。このような構成
により、発熱体であるステータコイルやステータは、冷
媒通路を流通する冷媒と直接接触して冷却されるので、
高い冷却性能が得られる。
はモータ兼発電機）において、ステータを効率良く冷却
するために、ステータのスロット（ステータコイルが収
装される溝部）の内部を冷媒通路として利用したもの
が、例えば特開昭５３−９５２０７号公報や特開平４−
３６４３４３号公報に提案されている。このような構成
により、発熱体であるステータコイルやステータは、冷
媒通路を流通する冷媒と直接接触して冷却されるので、
高い冷却性能が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の回転電機は、スロット内部の空間をそのまま
冷媒通路として利用するものであったので、冷媒通路の
通路断面積が大きくなりすぎ、発熱体であるステータコ
イルやステータから離れた部分に無駄な冷媒が流通して
しまう問題点があった。
うな従来の回転電機は、スロット内部の空間をそのまま
冷媒通路として利用するものであったので、冷媒通路の
通路断面積が大きくなりすぎ、発熱体であるステータコ
イルやステータから離れた部分に無駄な冷媒が流通して
しまう問題点があった。
【０００４】本発明は、このような問題点に着目してな
されたもので、ステータのスロット内部を冷媒通路とし
て利用する回転電機において、少ない冷媒流量で高い冷
却効率を得ることができるものを提供することを目的と
する。
されたもので、ステータのスロット内部を冷媒通路とし
て利用する回転電機において、少ない冷媒流量で高い冷
却効率を得ることができるものを提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の発明では、スロッ
トにコイルを収容してなるステータと、前記スロットの
開口部を閉塞してスロット内部に冷媒通路を画成する閉
塞部材とを備えた回転電機において、前記スロット内部
に前記冷媒通路の通路断面積を狭めるための通路断面積
調整部材を配設した。
トにコイルを収容してなるステータと、前記スロットの
開口部を閉塞してスロット内部に冷媒通路を画成する閉
塞部材とを備えた回転電機において、前記スロット内部
に前記冷媒通路の通路断面積を狭めるための通路断面積
調整部材を配設した。
【０００６】第２の発明では、前記閉塞部材と前記通路
断面積調整部材は一体である。
断面積調整部材は一体である。
【０００７】第３の発明では、前記通路断面積調整部材
は、前記閉塞部材の本体部から前記スロット内部に延び
出す脚部である。
は、前記閉塞部材の本体部から前記スロット内部に延び
出す脚部である。
【０００８】第４の発明では、前記通路断面積調整部材
は、前記スロットの略中央部に配設される。
は、前記スロットの略中央部に配設される。
【０００９】第５の発明では、スロットにコイルを収容
してなるステータと、前記スロットの開口部を閉塞して
スロット内部に冷媒通路を画成する閉塞部材とを備えた
回転電機において、前記コイルを前記スロットの底部側
の限定された範囲にのみ配設するとともに、前記コイル
よりも前記スロットの開口部側の領域全体を前記閉塞部
材で閉塞した。
してなるステータと、前記スロットの開口部を閉塞して
スロット内部に冷媒通路を画成する閉塞部材とを備えた
回転電機において、前記コイルを前記スロットの底部側
の限定された範囲にのみ配設するとともに、前記コイル
よりも前記スロットの開口部側の領域全体を前記閉塞部
材で閉塞した。
【００１０】第６の発明では、前記コイルが配設される
範囲のスロット開口部側の端部にストッパー部を突設し
た。
範囲のスロット開口部側の端部にストッパー部を突設し
た。
【００１１】第７の発明では、前記閉塞部材を、前記ス
ロット開口部に材料の充填により形成される第１部材
と、この第１部材の形成のために前記スロット内側にお
いて使用された型部材の取り外し後に嵌め込まれる第２
部材とから構成した。
ロット開口部に材料の充填により形成される第１部材
と、この第１部材の形成のために前記スロット内側にお
いて使用された型部材の取り外し後に嵌め込まれる第２
部材とから構成した。
【００１２】第８の発明では、前記ステータは、ティー
ス部にコイルが巻装された複数の分割コアを環状に組み
合わせて構成される。
ス部にコイルが巻装された複数の分割コアを環状に組み
合わせて構成される。
【００１３】
【発明の作用および効果】第１の発明では、冷媒通路の
通路断面積は通路断面積調整部材の断面積分だけ小さく
なるので、通路断面積調整部材を備えない場合と比較し
て、同じ冷媒流量を流通させた場合に、冷媒の流速が大
きくなり、冷却効率が向上する（熱伝導率が向上す
る）。したがって、同じ冷却効果を得るために必要とな
る冷媒循環用ポンプの容量を小さくすることができる。
また、通路断面積調整部材の断面積を変えることによっ
て、冷媒通路の通路断面積は任意に設定できるので、ス
テータの冷却構造の設計を合理的に行える。
通路断面積は通路断面積調整部材の断面積分だけ小さく
なるので、通路断面積調整部材を備えない場合と比較し
て、同じ冷媒流量を流通させた場合に、冷媒の流速が大
きくなり、冷却効率が向上する（熱伝導率が向上す
る）。したがって、同じ冷却効果を得るために必要とな
る冷媒循環用ポンプの容量を小さくすることができる。
また、通路断面積調整部材の断面積を変えることによっ
て、冷媒通路の通路断面積は任意に設定できるので、ス
テータの冷却構造の設計を合理的に行える。
【００１４】第２、第３の発明では、閉塞部材と通路断
面積調整部材は一体であるので、部品点数を削減でき
る。また、ステータの組立時には、閉塞部材と別に通路
断面積調整部材を組み込む必要がないので、組立工程が
少なくなる。したがって、回転電機の製造コストを削減
できる。
面積調整部材は一体であるので、部品点数を削減でき
る。また、ステータの組立時には、閉塞部材と別に通路
断面積調整部材を組み込む必要がないので、組立工程が
少なくなる。したがって、回転電機の製造コストを削減
できる。
【００１５】第４の発明では、通路断面積調整部材は、
スロットの略中央部に配設されるので、冷媒流路はコイ
ルの近傍に形成される。したがって、冷媒はコイル近傍
の狭い領域のみを流通し、コイルから離れた部分を流通
する無駄な流量を無くすことができ、冷却に必要な冷媒
量を少なくできる。
スロットの略中央部に配設されるので、冷媒流路はコイ
ルの近傍に形成される。したがって、冷媒はコイル近傍
の狭い領域のみを流通し、コイルから離れた部分を流通
する無駄な流量を無くすことができ、冷却に必要な冷媒
量を少なくできる。
【００１６】第５の発明では、コイルはスロット底部側
の狭い範囲（実施の形態における巻線領域）内にのみ配
設され、これによりスロット開口部側にできた空間は、
全体が閉塞部材で閉塞される。したがって、スロット内
部の空間のコイルと閉塞部材に占められていない部分か
らなる冷媒流路の流路断面積は狭いものとなり、冷却効
率が向上する。また、このために、閉塞部材以外に通路
断面積調整部材を備える必要がないので、部品点数が増
大することはなく、また組立が複雑化することもない。
の狭い範囲（実施の形態における巻線領域）内にのみ配
設され、これによりスロット開口部側にできた空間は、
全体が閉塞部材で閉塞される。したがって、スロット内
部の空間のコイルと閉塞部材に占められていない部分か
らなる冷媒流路の流路断面積は狭いものとなり、冷却効
率が向上する。また、このために、閉塞部材以外に通路
断面積調整部材を備える必要がないので、部品点数が増
大することはなく、また組立が複雑化することもない。
【００１７】第６の発明では、コイルが配設される範囲
の端部にはストッパー部が設けられるので、スロットへ
のコイルの巻線はストッパー部により範囲が規定され、
またストッパー部の外側にコイルがずれ出すことが防止
される。したがって、コイルが配設（巻線）される範囲
が限定された場合でも、コイルを正しく整列巻きするこ
とができる。
の端部にはストッパー部が設けられるので、スロットへ
のコイルの巻線はストッパー部により範囲が規定され、
またストッパー部の外側にコイルがずれ出すことが防止
される。したがって、コイルが配設（巻線）される範囲
が限定された場合でも、コイルを正しく整列巻きするこ
とができる。
【００１８】第７の発明では、第１部材の形成のために
用いられた型部材（例えば金型）を取り外した後の空間
に第２部材が装着されるので、この空間が冷媒通路の一
部となる場合と比較して、冷媒通路の通路断面積が減少
し、冷却効率が高められる。
用いられた型部材（例えば金型）を取り外した後の空間
に第２部材が装着されるので、この空間が冷媒通路の一
部となる場合と比較して、冷媒通路の通路断面積が減少
し、冷却効率が高められる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。
明の実施の形態について説明する。
【００２０】図１には、以下の各実施の形態に共通の回
転電機（モータ、または発電機、またはモータ兼発電
機）の側断面図を示す。
転電機（モータ、または発電機、またはモータ兼発電
機）の側断面図を示す。
【００２１】図示されるように、回転電機のケース１
は、円筒板１Ａと、この円筒板１Ａの軸方向両端の開口
を閉塞する側板１Ｂ、１Ｃからなる。
は、円筒板１Ａと、この円筒板１Ａの軸方向両端の開口
を閉塞する側板１Ｂ、１Ｃからなる。
【００２２】ケース１内には、円柱形のロータ２が収容
される。ロータ２は、その回転軸２Ａの両端がそれぞれ
ベアリング３を介して側板１Ａ、１Ｂに支持され、回転
軸２Ａを中心に回転自在となっている。また、ロータ２
の外周面近傍には、磁石４が設けられている。
される。ロータ２は、その回転軸２Ａの両端がそれぞれ
ベアリング３を介して側板１Ａ、１Ｂに支持され、回転
軸２Ａを中心に回転自在となっている。また、ロータ２
の外周面近傍には、磁石４が設けられている。
【００２３】円筒板１Ａの内周面には、円筒形のステー
タ５が、ロータ２を取り囲むように挿着される。ステー
タ５の内周面とロータ２の外周面との間には、所定の間
隙が設けられている。
タ５が、ロータ２を取り囲むように挿着される。ステー
タ５の内周面とロータ２の外周面との間には、所定の間
隙が設けられている。
【００２４】ステータ５の軸方向両端には、断面コの字
型のリング状のオイルジャケット１０、１１が、それぞ
れ取り付けられている。これらのオイルジャケット１
０、１１の内側とステ一タ５の端面との間には、オイル
室１２、１３が形成される。オイル室１２には、オイル
ジャケット１０に形成されて円筒板１Ａを貫通するオイ
ル供給口１６を介して、冷却用オイルが供給される。こ
の冷却オイルは、ステータ５内に形成された冷媒通路２
９（図２参照）を流通してオイル室１３へ導かれる。オ
イル室１３に導かれた冷却オイルは、オイルジャケット
１１に形成されて円筒板１Ａを貫通するオイル排出口１
７から外部へ排出される。
型のリング状のオイルジャケット１０、１１が、それぞ
れ取り付けられている。これらのオイルジャケット１
０、１１の内側とステ一タ５の端面との間には、オイル
室１２、１３が形成される。オイル室１２には、オイル
ジャケット１０に形成されて円筒板１Ａを貫通するオイ
ル供給口１６を介して、冷却用オイルが供給される。こ
の冷却オイルは、ステータ５内に形成された冷媒通路２
９（図２参照）を流通してオイル室１３へ導かれる。オ
イル室１３に導かれた冷却オイルは、オイルジャケット
１１に形成されて円筒板１Ａを貫通するオイル排出口１
７から外部へ排出される。
【００２５】図２には、本発明の第１の実施の形態にお
いて、通路断面積調整部材を装着していない状態のステ
ータ５の断面（図１のＸ−Ｘ断面）の一部を示す。
いて、通路断面積調整部材を装着していない状態のステ
ータ５の断面（図１のＸ−Ｘ断面）の一部を示す。
【００２６】図示されるように、ステータ５は、ステー
タコア２０と、このステータコア２０に巻装されるコイ
ル３０とから構成される。
タコア２０と、このステータコア２０に巻装されるコイ
ル３０とから構成される。
【００２７】スタータコア２０は、所定個数（本実施の
形態では１２個）の分割コア２１を、円環状に連ねて構
成される（分割コア構造）。各分割コア２１は、略Ｔ字
型の電磁鋼板を、ロータ２の回転軸２Ａ方向（図２の紙
面に垂直方向）に所定枚数積層して形成される。なお、
図２には、ステータコア２０を構成する１２個の分割コ
ア２１のうち、３個を示している。
形態では１２個）の分割コア２１を、円環状に連ねて構
成される（分割コア構造）。各分割コア２１は、略Ｔ字
型の電磁鋼板を、ロータ２の回転軸２Ａ方向（図２の紙
面に垂直方向）に所定枚数積層して形成される。なお、
図２には、ステータコア２０を構成する１２個の分割コ
ア２１のうち、３個を示している。
【００２８】ステータコア２０は、ケース１の円筒板１
Ａ内周面（図２には図示を省略する）に沿うリング状の
バックコア部２２と、このバックコア部２２からステー
タコア２０の内周側半径方向に突出する複数のティース
部２３とを備える。なお、本実施の形態のような分割コ
ア構造では、各分割コア２１のバックコア部が環状に組
み合わされてステータコア２０のバックコア部２２とな
り、また各分割コア２１のティース部がステータコア２
０のティース部２３となる。
Ａ内周面（図２には図示を省略する）に沿うリング状の
バックコア部２２と、このバックコア部２２からステー
タコア２０の内周側半径方向に突出する複数のティース
部２３とを備える。なお、本実施の形態のような分割コ
ア構造では、各分割コア２１のバックコア部が環状に組
み合わされてステータコア２０のバックコア部２２とな
り、また各分割コア２１のティース部がステータコア２
０のティース部２３となる。
【００２９】隣接するティース部２３の間の凹部（溝
部）は、スロット２５となる。ティース部２３の長さ
（半径方向への突出量）や幅（周方向の厚み）、隣接す
るティース部２３の間隔（スロット２５の大きさ）等
は、回転電機に求められる性能（出力、トルク、効率
等）に応じて最適値に設定されている。
部）は、スロット２５となる。ティース部２３の長さ
（半径方向への突出量）や幅（周方向の厚み）、隣接す
るティース部２３の間隔（スロット２５の大きさ）等
は、回転電機に求められる性能（出力、トルク、効率
等）に応じて最適値に設定されている。
【００３０】コイル３０は、各ティース部２３に集中巻
きされることにより、スロット２５内部に収容された状
態となっている。このコイル３０のティース部２３への
巻線は、分割コア２１の状態でなされる。つまり、ステ
ータ５の製造においては、まず、各分割コア２１のティ
ース部２３に、線材を所定の巻数（ターン数）で所定層
にわたって巻回し、このように巻線がなされた状態の分
割コア２１を組み合わせてステータ５を形成する。
きされることにより、スロット２５内部に収容された状
態となっている。このコイル３０のティース部２３への
巻線は、分割コア２１の状態でなされる。つまり、ステ
ータ５の製造においては、まず、各分割コア２１のティ
ース部２３に、線材を所定の巻数（ターン数）で所定層
にわたって巻回し、このように巻線がなされた状態の分
割コア２１を組み合わせてステータ５を形成する。
【００３１】詳しくは、本実施の形態では、まず、第１
層の６ターンの巻線が、ティース部２３の基端から先端
に向けて隙間無く行われる。続いて、この第１層目の巻
き終わりから折り返して、この第１層目の線材の上に、
ティース部２３の先端側から基端側へ向かう第２層目の
５ターンを巻き回す。以下、同様にして、第３層目の６
ターンの巻線、第４層目の３ターンの巻線が順次実行さ
れる。これにより、分割コア２１のティース部２３に
は、合計２０ターンの巻線がなされる。分割コア構造で
あれば、このようなコイル巻装作業を容易に行なうこと
ができる。なお、この２０ターン数は単なる例示であ
り、巻線は、回転電機に求められる性能に応じて、最適
ターン数で行われる。
層の６ターンの巻線が、ティース部２３の基端から先端
に向けて隙間無く行われる。続いて、この第１層目の巻
き終わりから折り返して、この第１層目の線材の上に、
ティース部２３の先端側から基端側へ向かう第２層目の
５ターンを巻き回す。以下、同様にして、第３層目の６
ターンの巻線、第４層目の３ターンの巻線が順次実行さ
れる。これにより、分割コア２１のティース部２３に
は、合計２０ターンの巻線がなされる。分割コア構造で
あれば、このようなコイル巻装作業を容易に行なうこと
ができる。なお、この２０ターン数は単なる例示であ
り、巻線は、回転電機に求められる性能に応じて、最適
ターン数で行われる。
【００３２】このようにコイル３０が巻回された状態の
分割コア２１を、所定個数（本実施の形態では１２
個）、ケース１の円筒板１Ａ内に環状に配置し、例えば
焼き嵌めにより円筒板１Ａ内周面に挿着する。これによ
り、分割コア２１が組み合わされたステータ５が形成さ
れる。
分割コア２１を、所定個数（本実施の形態では１２
個）、ケース１の円筒板１Ａ内に環状に配置し、例えば
焼き嵌めにより円筒板１Ａ内周面に挿着する。これによ
り、分割コア２１が組み合わされたステータ５が形成さ
れる。
【００３３】ティース部２３先端部の両側面（スロット
２５の開口部の内周面）には、突起部２６が突設されて
いる。この突起部２６の内側部分には、アンダープレー
ト４０が装着されている。アンダープレート４０は、ス
ロット２５開口部を閉塞する閉塞部材であり、ロータ２
の回転軸２Ａ方向（図２の紙面に垂直方向）に延びて、
スロット２５の開口部を全体に閉塞している。このアン
ダープレート４０によりスロット２５の内部に画成され
た空間（コイル３０の容積を除く部分）が、回転軸２Ａ
方向に延びる冷媒通路２９となる。この冷媒通路２９の
通路断面積（回転軸２Ａと直交する断面の面積）をＳ１
とする。
２５の開口部の内周面）には、突起部２６が突設されて
いる。この突起部２６の内側部分には、アンダープレー
ト４０が装着されている。アンダープレート４０は、ス
ロット２５開口部を閉塞する閉塞部材であり、ロータ２
の回転軸２Ａ方向（図２の紙面に垂直方向）に延びて、
スロット２５の開口部を全体に閉塞している。このアン
ダープレート４０によりスロット２５の内部に画成され
た空間（コイル３０の容積を除く部分）が、回転軸２Ａ
方向に延びる冷媒通路２９となる。この冷媒通路２９の
通路断面積（回転軸２Ａと直交する断面の面積）をＳ１
とする。
【００３４】このように形成された冷媒通路２９内に、
図３に示すように、通路断面積調整部材であるプレート
４１を配設する。このプレート４１は、スロット２５の
略中央部に置かれ、ロータ２の回転軸２Ａ方向（図３の
紙面に垂直方向）に延びる部材であり、スロット２５の
底部（バックコア部２２）とアンダープレート４０の内
側面（スロット２５の内部側を向く面）との間に挟み込
まれて固定されている。
図３に示すように、通路断面積調整部材であるプレート
４１を配設する。このプレート４１は、スロット２５の
略中央部に置かれ、ロータ２の回転軸２Ａ方向（図３の
紙面に垂直方向）に延びる部材であり、スロット２５の
底部（バックコア部２２）とアンダープレート４０の内
側面（スロット２５の内部側を向く面）との間に挟み込
まれて固定されている。
【００３５】このプレート４１が占める領域を、図２の
冷媒通路２９から除いた残りの部分が、冷媒通路２９Ａ
となる。したがって、冷媒通路２９Ａの通路断面積Ｓ２
は、冷媒通路２９の通路断面積Ｓ１からプレート４１の
断面積を差し引いたものとなり、Ｓ１＞Ｓ２となる。
冷媒通路２９から除いた残りの部分が、冷媒通路２９Ａ
となる。したがって、冷媒通路２９Ａの通路断面積Ｓ２
は、冷媒通路２９の通路断面積Ｓ１からプレート４１の
断面積を差し引いたものとなり、Ｓ１＞Ｓ２となる。
【００３６】このように冷媒流路２９Ａの通路断面積Ｓ
２を小さくすることにより、同じ冷媒流量（例えば冷却
オイル流量）で比較した場合、通路断面積が小さくなっ
た分、冷媒の流速が大きくなり、冷却効率が向上する
（熱伝導率が向上する）。したがって、同じ冷却効果を
得るために必要となる冷媒循環用ポンプの容量を小さく
することが可能となる。
２を小さくすることにより、同じ冷媒流量（例えば冷却
オイル流量）で比較した場合、通路断面積が小さくなっ
た分、冷媒の流速が大きくなり、冷却効率が向上する
（熱伝導率が向上する）。したがって、同じ冷却効果を
得るために必要となる冷媒循環用ポンプの容量を小さく
することが可能となる。
【００３７】また、プレート４１はスロット２５の略中
央部に配設され、冷媒通路２９Ａはコイル３０の近傍部
分に形成されるので、冷媒はコイル３０近傍の狭い領域
のみを流通し、コイル３０から離れた部分を流通する無
駄な流量を無くすことができ、冷却に必要な冷媒量を少
なくできる。
央部に配設され、冷媒通路２９Ａはコイル３０の近傍部
分に形成されるので、冷媒はコイル３０近傍の狭い領域
のみを流通し、コイル３０から離れた部分を流通する無
駄な流量を無くすことができ、冷却に必要な冷媒量を少
なくできる。
【００３８】なお、冷媒通路２９Ａの通路断面積をどの
程度小さくするかは、プレート４１の断面積を変えるこ
とによって調整できる。したがって、回転電機における
冷却構造の設計は合理的に行える。
程度小さくするかは、プレート４１の断面積を変えるこ
とによって調整できる。したがって、回転電機における
冷却構造の設計は合理的に行える。
【００３９】図４には、本発明の第２の実施の形態にお
けるステータ５の断面（図１のＸ−Ｘ断面）の一部を示
す。
けるステータ５の断面（図１のＸ−Ｘ断面）の一部を示
す。
【００４０】図示されるように、本実施の形態では、ス
ロット２５開口部の閉塞部材であるアンダープレート４
２を、スロット２５開口部に沿って配設される本体部４
２Ａと、スロット２５内側の略中央部に延びる脚部４２
Ｂとからなるものとする。この脚部４２Ｂが、通路断面
積調整部材となる。したがって、本実施の形態では、ス
ロット２５開口部の閉塞部材と通路断面積調整部材が一
体となっている。
ロット２５開口部の閉塞部材であるアンダープレート４
２を、スロット２５開口部に沿って配設される本体部４
２Ａと、スロット２５内側の略中央部に延びる脚部４２
Ｂとからなるものとする。この脚部４２Ｂが、通路断面
積調整部材となる。したがって、本実施の形態では、ス
ロット２５開口部の閉塞部材と通路断面積調整部材が一
体となっている。
【００４１】このような構成によっても、冷媒通路２９
Ｂの通路断面積Ｓ３は、脚部４２Ｂの断面積分、図２の
冷媒通路２９の通路断面積Ｓ１よりも小さくなる。した
がって、上記第１の実施の形態と同様に、冷却効率が向
上し、少ない冷媒量で効果的なステータ５の冷却を行う
ことができる。
Ｂの通路断面積Ｓ３は、脚部４２Ｂの断面積分、図２の
冷媒通路２９の通路断面積Ｓ１よりも小さくなる。した
がって、上記第１の実施の形態と同様に、冷却効率が向
上し、少ない冷媒量で効果的なステータ５の冷却を行う
ことができる。
【００４２】さらに本実施の形態では、閉塞部材である
本体部４２Ａと通路断面積調整部材である脚部４２Ｂ
が、アンダープレート４２として一体となっているの
で、部品点数が削減され、その分、コスト削減を図り得
る。また、ステータ５の組立時に、アンダープレート４
２と別に通路断面積調整部材の取り付けを行う必要がな
いので、組立作業を容易化・簡略化でき、製造コストを
削減できる。
本体部４２Ａと通路断面積調整部材である脚部４２Ｂ
が、アンダープレート４２として一体となっているの
で、部品点数が削減され、その分、コスト削減を図り得
る。また、ステータ５の組立時に、アンダープレート４
２と別に通路断面積調整部材の取り付けを行う必要がな
いので、組立作業を容易化・簡略化でき、製造コストを
削減できる。
【００４３】図５には、本発明の第３の実施の形態にお
けるステータ５の断面（図１のＸ−Ｘ断面）の一部を示
す。
けるステータ５の断面（図１のＸ−Ｘ断面）の一部を示
す。
【００４４】本実施の形態では、コイル３０は、スロッ
ト２５底部側の限定された巻線領域（スロット２５底部
からティース部２３の高さ方向の所定の範囲）内にの
み、巻線される。
ト２５底部側の限定された巻線領域（スロット２５底部
からティース部２３の高さ方向の所定の範囲）内にの
み、巻線される。
【００４５】具体的には、まず、第１層目の５ターンの
巻線が、ティース部２３の基端部から先端方向に向け
て、巻線領域の端まで隙間なくなされる。この第１層目
の巻線に重ねて、順次、第２層目の４ターンの巻線、第
３層目の５ターンの巻線、第４層目の４ターンの巻線、
第５層目の２ターンの巻線がなされる。これにより、各
ティース部２３には、上記第１、第２実施の形態と同様
に、合計２０ターンの巻線がなされることになるが、巻
線幅（ティース部２３の長さ方向の幅）は、上記第１の
実施の形態等の６ターン分から５ターン分へ狭くなり、
その分、スロット２５の開口部側には、上記第１の実施
の形態等の場合よりも広い空間ができる。また、隣接す
るティース部２３に巻回されたコイル３０間の隙間は、
各ティース部２３に巻回されたコイル３０の層数が４層
から５層となった分、狭くなっている。
巻線が、ティース部２３の基端部から先端方向に向け
て、巻線領域の端まで隙間なくなされる。この第１層目
の巻線に重ねて、順次、第２層目の４ターンの巻線、第
３層目の５ターンの巻線、第４層目の４ターンの巻線、
第５層目の２ターンの巻線がなされる。これにより、各
ティース部２３には、上記第１、第２実施の形態と同様
に、合計２０ターンの巻線がなされることになるが、巻
線幅（ティース部２３の長さ方向の幅）は、上記第１の
実施の形態等の６ターン分から５ターン分へ狭くなり、
その分、スロット２５の開口部側には、上記第１の実施
の形態等の場合よりも広い空間ができる。また、隣接す
るティース部２３に巻回されたコイル３０間の隙間は、
各ティース部２３に巻回されたコイル３０の層数が４層
から５層となった分、狭くなっている。
【００４６】このように上記第１の実施の形態等と比較
して広くなったスロット２５開口部側の空間を全体に閉
塞するように、上記第１の実施の形態のアンダープレー
ト４０よりも厚みのある（断面積の大きい）アンダープ
レート４３が装着される。このアンダープレート４３の
内側面（スロット２５内側方向を向く面）は、コイル３
０の端部に隙間なく当接した状態となる。
して広くなったスロット２５開口部側の空間を全体に閉
塞するように、上記第１の実施の形態のアンダープレー
ト４０よりも厚みのある（断面積の大きい）アンダープ
レート４３が装着される。このアンダープレート４３の
内側面（スロット２５内側方向を向く面）は、コイル３
０の端部に隙間なく当接した状態となる。
【００４７】冷媒通路２９Ｃは、このアンダープレート
４３により、スロット２５内部に画成される。したがっ
て、冷媒通路２９Ｃは、スロット２５の内側の狭い巻線
領域からコイル３０が占める容積を除いた部分からな
り、その通路断面積Ｓ４は、アンダープレート４３の断
面積がアンダープレート４０の断面積よりも増大分だ
け、図２の冷媒通路２９の通路断面積Ｓ１よりも小さく
なる。この通路断面積の減少により、冷却効率が向上
し、少ない冷媒量で効果的なステータ５の冷却を行うこ
とができることになる。
４３により、スロット２５内部に画成される。したがっ
て、冷媒通路２９Ｃは、スロット２５の内側の狭い巻線
領域からコイル３０が占める容積を除いた部分からな
り、その通路断面積Ｓ４は、アンダープレート４３の断
面積がアンダープレート４０の断面積よりも増大分だ
け、図２の冷媒通路２９の通路断面積Ｓ１よりも小さく
なる。この通路断面積の減少により、冷却効率が向上
し、少ない冷媒量で効果的なステータ５の冷却を行うこ
とができることになる。
【００４８】また、本実施の形態では、冷媒通路２９Ｃ
の通路断面積を狭めるためにアンダープレート４３と別
に通路断面積調整部材の装着が必要となることはないの
で、部品点数を削減でき、またステータ５の組立作業は
簡略化でき、コスト削減を図り得る。
の通路断面積を狭めるためにアンダープレート４３と別
に通路断面積調整部材の装着が必要となることはないの
で、部品点数を削減でき、またステータ５の組立作業は
簡略化でき、コスト削減を図り得る。
【００４９】図６には、本発明の第４の実施の形態にお
けるステータ５の断面（図１のＸ−Ｘ断面）の一部を示
す。
けるステータ５の断面（図１のＸ−Ｘ断面）の一部を示
す。
【００５０】本実施の形態では、上記第３の実施の形態
（図５）と同様に、スロット２５底部側の限定された巻
線領域にコイル３０が巻線されるが、この巻線領域のス
ロット２５開口部側の端部に位置するように、ティース
部２３の両側面にはストッパー部２７が突設されてい
る。
（図５）と同様に、スロット２５底部側の限定された巻
線領域にコイル３０が巻線されるが、この巻線領域のス
ロット２５開口部側の端部に位置するように、ティース
部２３の両側面にはストッパー部２７が突設されてい
る。
【００５１】このストッパー部２７により、巻線の範囲
が規定され、巻線は、ティース部２３の基端部からスト
ッパー部２７までの範囲になされる。また、巻線された
コイル３０は、所定の領域内からスロット２５開口部側
に外れないように、ストッパー部２７により支持され
る。本実施の形態では、コイル３０の巻回される領域が
スロット２５底部側の巻線領域に限定された結果、巻線
される領域が限定されない場合と比較して、同じターン
数の巻線を行った場合に巻線の層数が増大するが、この
ような場合でも、このストッパー部２７の機能により、
正確な整列巻きを行うことができる。
が規定され、巻線は、ティース部２３の基端部からスト
ッパー部２７までの範囲になされる。また、巻線された
コイル３０は、所定の領域内からスロット２５開口部側
に外れないように、ストッパー部２７により支持され
る。本実施の形態では、コイル３０の巻回される領域が
スロット２５底部側の巻線領域に限定された結果、巻線
される領域が限定されない場合と比較して、同じターン
数の巻線を行った場合に巻線の層数が増大するが、この
ような場合でも、このストッパー部２７の機能により、
正確な整列巻きを行うことができる。
【００５２】この実施の形態でも、アンダープレート４
４は、スロット２５開口部側に形成された広い空間全体
を閉塞する。これにより、冷媒通路２９Ｄの通路断面積
Ｓ５は、図２の冷媒通路２９の通路断面積Ｓ１よりも小
さくなり、その分、少ない冷媒流量で効率的なステータ
５の冷却を行うことができる。
４は、スロット２５開口部側に形成された広い空間全体
を閉塞する。これにより、冷媒通路２９Ｄの通路断面積
Ｓ５は、図２の冷媒通路２９の通路断面積Ｓ１よりも小
さくなり、その分、少ない冷媒流量で効率的なステータ
５の冷却を行うことができる。
【００５３】また、突起部２６とストッパー部２７間の
部分は保持溝２８となり、アンダープレート４４は、そ
の両端の係合部４４Ａにおいて保持溝２８に係合せられ
て、固定される。これにより、アンダープレート４４の
装着時には、正確な位置決めを容易に行え、効率的な装
着作業を行うことができる。
部分は保持溝２８となり、アンダープレート４４は、そ
の両端の係合部４４Ａにおいて保持溝２８に係合せられ
て、固定される。これにより、アンダープレート４４の
装着時には、正確な位置決めを容易に行え、効率的な装
着作業を行うことができる。
【００５４】図７、図８には、本発明の第５の実施の形
態におけるステータ５の断面（図１のＸ−Ｘ断面）の一
部を示す。ここで、図７はステータ５の製造途中の状態
を示し、図８は完成したステータ５を示すものである。
態におけるステータ５の断面（図１のＸ−Ｘ断面）の一
部を示す。ここで、図７はステータ５の製造途中の状態
を示し、図８は完成したステータ５を示すものである。
【００５５】本実施の形態は、上記第３、第４の実施の
形態（図５、図６）と同様に、コイル３０の巻線される
領域をスロット２５底部側の限定された巻線領域とする
ことにより、冷媒通路２９Ｅの通路断面積Ｓ６を小さく
するものである。そして、この冷媒通路２９Ｅを画成す
る閉鎖部材を、樹脂モールドプレート４５（第１部材）
と、アンダープレート４６（第２部材）の２つの部材か
ら構成した点に特徴を持っている。
形態（図５、図６）と同様に、コイル３０の巻線される
領域をスロット２５底部側の限定された巻線領域とする
ことにより、冷媒通路２９Ｅの通路断面積Ｓ６を小さく
するものである。そして、この冷媒通路２９Ｅを画成す
る閉鎖部材を、樹脂モールドプレート４５（第１部材）
と、アンダープレート４６（第２部材）の２つの部材か
ら構成した点に特徴を持っている。
【００５６】図７に示すように、樹脂モールドプレート
４５を形成するには、ステータ５の内周面に沿って金型
５１をセットするとともに、ステータ５の各スロット２
５内には板状の金型５２をセットする。金型５２は、ア
ンダープレート４６と略同形のもので、スロット３０内
に収容されたコイル３０と接するようにセットされる。
４５を形成するには、ステータ５の内周面に沿って金型
５１をセットするとともに、ステータ５の各スロット２
５内には板状の金型５２をセットする。金型５２は、ア
ンダープレート４６と略同形のもので、スロット３０内
に収容されたコイル３０と接するようにセットされる。
【００５７】このように金型５１、５２をセットしたな
らば、これらの金型５１、５２の間に画成された空間５
３に樹脂を射出・充填する。この樹脂の硬化により、ス
ロット２５の開口部に、樹脂モールドプレート４５が形
成される。
らば、これらの金型５１、５２の間に画成された空間５
３に樹脂を射出・充填する。この樹脂の硬化により、ス
ロット２５の開口部に、樹脂モールドプレート４５が形
成される。
【００５８】このように樹脂モールドプレート４５が形
成されたら、金型５１、５２を取り外す。そして、図８
に示すように、金型５２を取り外したことにより樹脂モ
ールドプレート４５とコイル３０との間にできた空間
に、アンダープレート４６を挿着する。これにより、ア
ンダープレート４６の内側に、冷媒通路２９Ｅが形成さ
れる。
成されたら、金型５１、５２を取り外す。そして、図８
に示すように、金型５２を取り外したことにより樹脂モ
ールドプレート４５とコイル３０との間にできた空間
に、アンダープレート４６を挿着する。これにより、ア
ンダープレート４６の内側に、冷媒通路２９Ｅが形成さ
れる。
【００５９】このように、スロット２５の開口部を樹脂
モールドプレート４５で閉塞するために、樹脂モールド
プレート４５の形成用の金型５２をスロット２５内部に
用いた場合には、金型５２を取り外した後の空間に、ア
ンダープレート４６を装着することにより、スロット２
５内に画成される冷媒流路２９Ｅの通路断面積を狭める
ことができる。これにより、上記各実施の形態の場合と
同様に、冷却性能の向上を図ることができる。
モールドプレート４５で閉塞するために、樹脂モールド
プレート４５の形成用の金型５２をスロット２５内部に
用いた場合には、金型５２を取り外した後の空間に、ア
ンダープレート４６を装着することにより、スロット２
５内に画成される冷媒流路２９Ｅの通路断面積を狭める
ことができる。これにより、上記各実施の形態の場合と
同様に、冷却性能の向上を図ることができる。
【図１】本発明の各実施の形態に共通の回転電機の断面
図である。
図である。
【図２】通路断面積調整部材を配設する前のステータの
一部を示す断面図である。
一部を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるステータの
一部を示す断面図である。
一部を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるステータの
一部を示す断面図である。
一部を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態におけるステータの
一部を示す断面図である。
一部を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態におけるステータの
一部を示す断面図である。
一部を示す断面図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態における樹脂モール
ドプレートの形成を示す断面図である。
ドプレートの形成を示す断面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態におけるステータの
一部を示す断面図である。
一部を示す断面図である。
５ ステータ ２０ ステータコア ２１ 分割コア ２２ バックコア部 ２３ ティース部 ２５ スロット ２６ 突起部 ２８ ストッパー部 ２９、２９Ａ〜２９Ｅ 冷媒通路 ３０ コイル ４０ アンダープレート ４１ プレート ４２ アンダープレート ４２Ａ 本体部 ４２Ｂ 脚部 ４３ アンダープレート ４４ アンダープレート ４５ 樹脂モールドプレート ４６ アンダープレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０２Ｋ 21/16 Ｈ０２Ｋ 21/16 Ｚ (72)発明者 金子 雄太郎 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 恒吉 孝 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 5H002 AA07 AC06 AE07 AE08 5H603 AA13 BB01 BB02 BB09 BB10 BB12 CA01 CA05 CB02 CC11 CC17 CD21 EE10 EE22 FA16 5H609 BB03 PP02 PP06 QQ09 QQ13 QQ16 QQ23 RR27 RR37 RR44 RR61 5H621 GA01 GA04 JK11
Claims (8)
- 【請求項１】スロットにコイルを収容してなるステータ
と、 前記スロットの開口部を閉塞してスロット内部に冷媒通
路を画成する閉塞部材と、 を備えた回転電機において、 前記スロット内部に前記冷媒通路の通路断面積を狭める
ための通路断面積調整部材を配設したことを特徴とする
回転電機。 - 【請求項２】前記閉塞部材と前記通路断面積調整部材は
一体であることを特徴とする請求項１に記載の回転電
機。 - 【請求項３】前記通路断面積調整部材は、前記閉塞部材
の本体部から前記スロット内部に延び出す脚部であるこ
とを特徴とする請求項２に記載の回転電機。 - 【請求項４】前記通路断面積調整部材は、前記スロット
の略中央部に配設されることを特徴とする請求項１から
請求項３のいずれか一つに記載の回転電機。 - 【請求項５】スロットにコイルを収容してなるステータ
と、 前記スロットの開口部を閉塞してスロット内部に冷媒通
路を画成する閉塞部材と、 を備えた回転電機において、 前記コイルを前記スロットの底部側の限定された範囲に
のみ配設するとともに、前記コイルよりも前記スロット
の開口部側の領域全体を前記閉塞部材で閉塞したことを
特徴とする回転電機。 - 【請求項６】前記コイルが配設される範囲のスロット開
口部側の端部にストッパー部を突設したことを特徴とす
る請求項５に記載の回転電機。 - 【請求項７】前記閉塞部材を、前記スロット開口部に材
料の充填により形成される第１部材と、この第１部材の
形成のために前記スロット内側において使用された型部
材の取り外し後に嵌め込まれる第２部材とから構成した
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の回転
電機。 - 【請求項８】前記ステータは、ティース部にコイルが巻
装された複数の分割コアを環状に組み合わせて構成され
ることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一
つに記載の回転電機。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000379747A JP3603784B2 (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | 回転電機 |
| EP01125647A EP1215800B1 (en) | 2000-12-14 | 2001-10-26 | Cooling passage in the slots of a rotating electric machine |
| DE60133872T DE60133872D1 (de) | 2000-12-14 | 2001-10-26 | Kühlkanal in den Nuten einer rotierenden elektrischen Maschine |
| US09/986,046 US6713927B2 (en) | 2000-12-14 | 2001-11-07 | Rotating electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000379747A JP3603784B2 (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | 回転電機 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=18848053
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000379747A Expired - Fee Related JP3603784B2 (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | 回転電機 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1215800B1 (ja) |
| JP (1) | JP3603784B2 (ja) |
| DE (1) | DE60133872D1 (ja) |
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