JP2004048939A - コイルエンド接触冷却型回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルエンド冷却性、耐久性、耐振動性に優れ、回転電機を従来より格段に小型軽量化、大出力化することが可能なコイルエンド接触冷却型回転電機を提供すること。
【解決手段】コイルエンド冷却部材１０００、２０００は、セグメントＳ１、Ｓ２の頭部又は飛び出し端部の平坦な表面に電気絶縁可能に密着する平坦な表面を有して頭部又は飛び出し端部の平坦な表面から吸熱する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイルエンド接触冷却型回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、内燃機関に伴う種々の問題から車両走行動力をモータ（走行モータともいう）により技術が期待されており、車両走行動力を部分的に賄うハイブリッド車においては実用化がなされている。この走行モータは大出力と小型軽量化の要求からいわゆる銅機械としてステータコイルの電流密度をできるかぎり増大する設計を採用するのが好適である。
【０００３】
しかしながら、このようなステータコイルの電流密度の増大は、必然的にステータコイルの銅損増大によるステータコイル温度の大幅な上昇を招くが、ステータコイルの最高温度はステータコイルの絶縁皮膜の耐熱温度以下に制限される必要があり、事実上、ステータコイルの絶縁皮膜の耐熱温度がモータの単位重量当たりの出力値を決定している。
【０００４】
このため、従来より、ステータコアやステータコイルに隣接して液冷配管を隣接させて、ステータ温度を低減する提案が多数なされている。コイルエンドはステータコアから露出しているため、大発熱源であるコイルエンドに液冷配管を接することにより、コイルエンドを間接液冷することは効果的である。
【０００５】
しかしながら、従来、１００ｋＷ程度以下のモータにおいて一般に用いられる巻き線コイル型回転電機（ステータコアに多くの丸形導線を多数回巻回してステータコイルとした回転電機）においては、コイルエンドは、極めて多数の丸形導線を巻き線作業した結果としての形状をもつため、その外表面はでこぼこしており、かつ、一個一個形状に形状が異なる結果、可撓性をもたない金属チューブなどを隣接させてもこの金属チューブとコイルエンドの外表面との間に大きく、かつ、局部的及び機種ごとに大きさが変化する隙間が生じることとなり、たとえ、金属チューブとコイルエンドとの間に熱伝導グリスを介在させたとしても良好な熱伝達が期待できなかった。また、隙間があまりに広くでこぼこしているために、この熱伝導グリスが逸脱してしまうという問題も生じた。
【０００６】
この問題に対して、特開平６−２９６３４８号公報は、冷却液が流れるシリコンチューブすなわち良熱伝導性、可撓性及び電気絶縁性をもつ軟質チューブ性を、ステータコイルのコイルエンドとモータハウジングの主として内端面との間の隙間に介設し、この軟質チューブの可撓性を利用してコイルエンドの外表面のでこぼこ、形状不統一を解消することを提案している。
【０００７】
しかしながら、この軟質チューブは樹脂製であるため、その熱伝導性に限界があり、熱伝導性を向上するべく薄肉化するとコイルエンドの外表面の凹凸との接触部での車両からの又は磁気振動による振動によりこの軟質チューブが破れるという問題があり、肉厚が大きいと熱伝導性が低下する上、軟質チューブがコイルエンドの外表面の形状変化に対応できず、両者の間に空隙が生じて熱伝導性が極端に低下してしまうという深刻な問題が生じた。
【０００８】
これらの結果、液冷配管をコイルエンドに隣接するという案は、提案は種々あるものの、液冷配管とコイルエンドとの良好な接触が期待できないという理由により、実用化に到ることが難しかった。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑み、コイルエンド冷却性、耐久性、耐振動性に優れ、回転電機を従来より格段に小型軽量化、大出力化することが可能なコイルエンド接触冷却型回転電機を提供することをその目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のコイルエンド接触冷却型回転電機は、内周部にスロットを有してモータハウジングに固定された円筒状のステータコアと、前記ステータコアの内周面に面して回転するロータと、前記ステータコアの両端面から突出するコイルエンドを有して前記スロットに挿通されるステータコイルと、良好な吸熱性能を有して前記コイルエンドに電気絶縁可能に接触して前記コイルエンドを伝熱冷却するコイルエンド冷却部材とを備えるコイルエンド接触冷却型回転電機において、
前記ステータコイルは、所定ピッチ周方向に離れた一対の前記スロットに個別に収容される一対のスロット導体部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの一端側へ突出して頭部側コイルエンドを構成する頭部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの他端側へ突出して端部側コイルエンドを構成する一対の飛び出し端部とをそれぞれ有する断面角形の多数のセグメントを順次接続してなり、前記頭部は、略Ｕ字状の頭部先端部と、前記頭部先端部の両端から周方向かつ軸方向へ斜行して前記一対のスロット導体部に個別に連なる一対の頭部斜行部とからなり、前記飛び出し端部は、前記一対のスロットから周方向かつ軸方向へ斜行する一対の端部斜行部と、前記端部斜行部の先端に形成されて径方向に隣接する異なる前記セグメントの前記端部斜行部の先端に接合される端部先端部とからなり、前記コイルエンド冷却部材は、前記セグメントの前記頭部又は飛び出し端部の平坦な表面に電気絶縁可能に直接又は間接的に接する表面を有して前記頭部又は飛び出し端部の前記平坦な表面から吸熱することを特徴としている。
【００１１】
以下、この発明をなした経緯を説明する。
【００１２】
上記したコイルエンド接触冷却型回転電機の問題に鑑み、本発明者らは、本出願人の発明になるセグメント順次接合ステータコイル型回転電機のコイルエンドが平坦な表面と、ばらつきが非常に少ない一定の形状をもつこと、したがって、このセグメント順次接合ステータコイル型回転電機のコイルエンドに液冷配管を隣接させれば、上記のように種々の欠点、とりわけ耐振性に欠陥がある軟質チューブを用いなくても、非常に優れた熱伝導性を期待できることに気がついた。
【００１３】
ちなみに、本出願人が保有する特許第３１１８８３７号は、略Ｕ字形状を有する導体片であるセグメントを一対の脚部を回転子の略磁極ピッチだけ互いに離れた一対のスロットに個別に挿通して飛び出した両端部を周方向へ曲げ、各セグメントの両脚部の先端を順次接合するセグメント順次接合ステータコイル型の回転電機を開示している。
【００１４】
すなわち、この発明のコイルエンド接触冷却型回転電機は、コイルエンドが本出願人の発明になるセグメント順次接合ステータコイルを採用しているために、そのコイルエンドにおいてセグメント間の隙間は存在するものの、断面角形のセグメント（通常、平角線ともよばれる）の表面自体は非常に平坦であり、かつ、隣接するセグメントの表面同士の段差も非常に小さい一定の空間関係（たとえば略同一平面状又は略同一円筒面状）にあり、更に、コイルエンドにおけるセグメントの空間配置や形状の一台、一台のばらつきは非常に小さく、同一製造プロセスで形成された各モータのコイルエンドはほとんど同一形状とみなすことができる。
【００１５】
したがって、このセグメント順次接合ステータコイル型回転電機のコイルエンドの外表面に、従来のシリコンチューブなどに比べればほとんどの形状変化を必要としないコイルエンド冷却部材を非常に近接して（たとえば１ｍｍ未満の隙間にて）配置することができ、これらの隙間には、熱伝導グリスや樹脂などを介在させることにより、従来のコイルエンドの冷却効率を格段に向上することができる。
【００１６】
なお、セグメント順次接合ステータコイル型回転電機のコイルエンドの形状が平坦面をもち、各セグメント間の段差も小さく、各モータごとのばらつきも小さいということは、このコイルエンドの表面に接するコイルエンド冷却部材を上記した液冷配管に限る必要はなく、たとえば表面が平坦なアルミニウムヒートシンクなどによる固体伝熱冷却も採用することができるわけである。更に、軟質樹脂管を用いた場合においても、この軟質樹脂管に加わる変形ストレスを小さくしつつ軟質樹脂管の変形により軟質樹脂管をコイルエンドのセグメントの平坦表面に密着させることを意味するため、良好なコイルエンド冷却が可能となる。
【００１７】
請求項２記載の構成は請求項１記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記コイルエンド冷却部材が、前記冷却液が流れるとともに前記頭部斜行部又は端部斜行部の平坦な表面に対面する平坦な表面を有することを特徴としている。これにより、コイルエンドとコイルエンド冷却部材とが面接触となるため、冷却効果を一層向上させることができる。
【００１８】
請求項３記載の構成は請求項１又は２記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記コイルエンド冷却部材が、冷却液が流れるとともに前記頭部斜行部又は端部斜行部の平坦な表面に隣接しつつ延在する冷却管を有することを特徴としている。
【００１９】
冷却管は、セグメント順次接合ステータコイルの頭部側コイルエンドの頭部斜行部、又は、端部側コイルエンドの端部斜行部に隣接してこれらに沿いつつ延設される。これらの頭部斜行部又は端部斜行部は略平面と考えられる４面の長い平面をもつので、これら４つの平面に平行な平坦面をもつ冷却管を頭部斜行部又は端部斜行部の平面に隣接させて優れた伝熱冷却を実現することができる。この優れた伝熱冷却は、前述したように、これらの頭部斜行部又は端部斜行部の大きさ、位置、姿勢がほぼ一定であり、かつ、その外表面が平面であるため、一定の形状、位置、姿勢をもつ冷却管を非常に短い距離にて頭部斜行部又は端部斜行部に隣接させることができるために実現することができるものである。
【００２０】
請求項４記載の構成は請求項３記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記冷却管が、周方向へ隣接する一対の前記頭部斜行部又は端部斜行部の間の周方向隙間を前記頭部斜行部又は端部斜行部の平坦な縦表面に沿いつつ斜行して前記頭部斜行部又は端部斜行部から伝熱吸熱することを特徴としている。
【００２１】
この実施態様では、頭部斜行部又は端部斜行部の４つの平面のうち、略径方向に延在しつつ周方向及び軸方向に斜行する縦表面に隣接して冷却管を配置するので、上記効果を実現することができる。
【００２２】
請求項５記載の構成は請求項３記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記冷却管が、径方向最外側又は径方向最内側の前記前記頭部斜行部又は端部斜行部に径方向に隣接しつつ周方向又は軸方向へ巻装されて、前記径方向最外側又は径方向最内側の頭部斜行部又は端部斜行部の平坦な横表面から伝熱吸熱することを特徴としている。
【００２３】
この実施態様では、頭部斜行部又は端部斜行部の４つの平面のうち、略周方向（接線方向）に延在しつつ略軸方向に突出する横表面に隣接して冷却管を配置するので、上記効果を実現することができる。
【００２４】
請求項６記載の構成は請求項３記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記冷却管は、略角形の断面を有する角形管からなるので、伝熱性を改善することができる。
【００２５】
請求項７記載の構成は請求項３記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記冷却管は、電機絶縁性の軟質樹脂管からなる。軟質樹脂管はコイルエンドとの電気絶縁性を向上させるとともに、コイルエンドの平坦な表面に押しつけられる場合に、その接触面が容易に平坦化するために冷却効果を向上することができる。
【００２６】
請求項８記載の構成は請求項１又は２記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記コイルエンド冷却部材が、前記頭部斜行部又は端部斜行部の平坦表面に隣接しつつ延在する金属冷却部材を有することを特徴としている。
【００２７】
すなわち、この金属冷却部材は、たとえばアルミヒートシンクブロックのような密実良熱伝導部材であり、セグメント順次接合ステータコイルの頭部側コイルエンドの頭部斜行部、又は、端部側コイルエンドの端部斜行部に隣接してこれらに沿いつつ延設される。これらの頭部斜行部又は端部斜行部は略平面と考えられる４面の長い平面をもつので、これら４つの平面に平行な平坦面をもつ金属冷却部材を頭部斜行部又は端部斜行部の平面に隣接させて優れた伝熱冷却を実現することができる。この優れた伝熱冷却は、前述したように、これらの頭部斜行部又は端部斜行部の大きさ、位置、姿勢がほぼ一定であり、かつ、その外表面が平面であるため、一定の形状、位置、姿勢をもつ冷却管を非常に短い距離にて頭部斜行部又は端部斜行部に隣接させることができるために実現することができるものである。
【００２８】
請求項９記載の構成は請求項８記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記コイルエンド冷却部材が、周方向へ隣接する一対の前記頭部斜行部又は端部斜行部の間の周方向隙間を前記頭部斜行部又は端部斜行部の平坦な縦表面に沿いつつ斜行して前記頭部斜行部又は端部斜行部から伝熱吸熱することを特徴としている。
【００２９】
この実施態様では、頭部斜行部又は端部斜行部の４つの平面のうち、略径方向に延在しつつ周方向及び軸方向に斜行する縦表面に隣接して金属冷却部材を配置するので、上記効果を実現することができる。
【００３０】
請求項１０記載の構成は請求項９記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記金属冷却部材が、径方向最外側又は径方向最内側の前記前記頭部斜行部又は端部斜行部に径方向に隣接しつつ配設されて、前記径方向最外側又は径方向最内側の頭部斜行部又は端部斜行部の平坦な横表面から伝熱吸熱することを特徴としている。
【００３１】
この実施態様では、頭部斜行部又は端部斜行部の４つの平面のうち、略周方向（接線方向）に延在しつつ略軸方向に突出する横表面に隣接して金属冷却部材を配置するので、上記効果を実現することができる。
【００３２】
請求項１１記載の構成は請求項１０記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記金属冷却部材が、前記径方向最外側又は径方向最内側の頭部斜行部又は端部斜行部の表面に隣接して配置された複数の縦割り部分筒状部材からなることを特徴としている。
【００３３】
すなわち、この実施態様では、各セグメントの最外側の頭部斜行部又は端部斜行部に隣接する内周面をもつ略部分円筒状の縦割り部分筒状部材をこれら最外側の頭部斜行部又は端部斜行部に隣接させる。なお、各セグメントの頭部斜行部又は端部斜行部の径方向外側の外表面は平面となっているので、これら縦割り部分筒状部材の内周面は、それにあわせて多角形内周面となっていてもよく、更には、隣接する頭部斜行部又は端部斜行部の間の周方向隙間に突出する斜行部を有していても良い。
【００３４】
請求項１２記載の構成は請求項８記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記金属冷却部材が、径方向に隣接する一対の前記頭部斜行部又は端部斜行部の間の径方向隙間に突出していることを特徴とすることを特徴としている。
【００３５】
すなわち、この実施態様では、径方向に隣接する頭部斜行部又は端部斜行部の間の径方向隙間に金属冷却部材を挿入する。好適にはこの金属冷却部材の軸方向外端はモータハウジングに固定又は一体化されて、モータハウジングに良好に伝熱冷却されることができる。これにより径方向中間に存在する頭部斜行部又は端部斜行部の表面も良好に冷却することができる。この場合にも、金属冷却部材は、略縦割り部分筒状部材としてもよい。
【００３６】
請求項１３記載の構成は請求項１２記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記金属冷却部材が、径方向に隣接する一対の前記頭部斜行部又は端部斜行部の間の径方向隙間は、前記ステータコアから離れるにつれて段階的又は連続的に広くなっていることを特徴としている。
【００３７】
これにより、径方向に隣接する頭部斜行部又は端部斜行部の間に、金属冷却部材を収容するための径方向隙間をスロット占積率を低下させることなく確保することができる。
【００３８】
請求項１４記載の構成は請求項８記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記コイルエンド冷却部材が、前記モータハウジングに接していることを特徴としている。
【００３９】
これにより、金属冷却部材の熱を良好に放散させることができる。
【００４０】
請求項１５記載の構成は請求項１又は２記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記コイルエンド冷却部材が、前記頭部斜行部又は端部斜行部の平面に対面する平面を有する前記モータハウジングからなるので、優れた冷却効果を実現することができる。
【００４１】
請求項１６記載の構成は請求項１又は２記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記コイルエンド冷却部材は、電気絶縁性の絶縁皮膜により被覆された金属部材からなることを特徴としている。
【００４２】
これにより、伝熱冷却性の低下を抑止しつつモータハウジングやセグメントに対する電気絶縁性を向上することができる。
【００４３】
請求項１７記載の構成は請求項１又は２記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記コイルエンド冷却部材と前記頭部斜行部又は端部斜行部との間の隙間は１ｍｍ未満とされていることを特徴としている。
【００４４】
これにより、コイルエンド冷却部材と頭部斜行部又は端部斜行部との間の伝熱を良好に行うことができる。この隙間には、後で硬化する樹脂材料が充填されるか又は熱伝導グリスが塗布されるか又は電気絶縁フィルムが介設される。なお、表面に絶縁皮膜が形成されたコイルエンド冷却部材を直接頭部斜行部又は端部斜行部に密着させてもよい。
【００４５】
請求項１８記載の構成は請求項１乃至１７のいずれか記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において更に、前記回転電機は、自動車の走行動力を発生する自動車用走行モータであることを特徴としている。
【００４６】
上記説明した各構成の採用により、従来より格段に単位重量当たりの出力が大きい自動車用走行モータを実現することができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の接触冷却型コイルエンドを有する回転電機を、図面を参照して以下に説明する。
（全体構造の説明）
まず、この実施態様の回転電機の全体構造を説明する。図１は車両の走行動力発生用の走行モータとして使用されるこの回転電機の軸方向断面図である。ただし、ステータコイルのコイルエンド部分は模式図示されている。図２はステータコイルの一部をなすセグメントの斜視図、図３はスロット内におけるセグメントの収容状態を示す部分断面図である。
（全体構成の説明）
図１において、走行モータは、ステータコア１、ロータ２、ステータコイル３、ハウジング４、回転軸７を有している。ステータコア１は、ハウジング４の周壁内周面に固定され、ステータコイル３はステータコア１の各スロットに巻装されている。ロータ２は、ハウジング４に回転自在に支持された回転軸７に固定されたＩＰＭ型ロータであり、ステータコア１の径内側に配置されている。ステータコイル３は三相電機子巻線であって、外部の約３００Ｖのバッテリから給電される三相インバータから給電されている。
【００４８】
この走行モータは、二次電池車又は燃料電池車又はハイブリッド車の走行動力を発生する永久磁石型三相ブラシレスＤＣモータ（同期モータ）であるが、ロータ構造としては、公知の種々の形式に置換可能である。このような種々の形式の同期機自体は周知であるので説明を省略する。
（ステータコイル３の説明）
ステータコイル３は、図２に示すように、それぞれ一対のセグメントからなる多数のセグメントセット（単にセグメントともいう）３３をステータコア１の一側からステータコア１の各スロットに挿通し、スロットから各セグメント３３の飛び出し端部をステータコア１の他側に必要長さだけ突出させ、各セグメント３３の飛び出し端部を周方向に略電気角π／２だけそれぞれ捻り、各セグメント３３の飛び出し端部の先端部（接合部）を所定の組み合わせで溶接して構成されている。セグメント３３は、溶接部分すなわち上記飛び出し端部の先端部（端部先端部ともいう）を除いて樹脂皮膜で被覆された長板Ｕ字形状を有している。この種のセグメント順次接合型のステータコイル自体は、上述したようにもはや公知となっている。
【００４９】
（セグメントセット３３の詳細説明）
セグメントセット３３を更に詳しく説明する。
【００５０】
一つのセグメントセット３３は、略Ｖ字状の頭部と、この頭部の両端から直線的に伸びてスロットに収容されている一対のスロット導体部と、両スロット導体部の先端からそれぞれ伸びる一対の飛び出し端部とをそれぞれ有する一つの大セグメント３３１と一つの小セグメント３３２とからなる。これにより、ステータコイル３は、ステータコア１の一側に全体としてリング状に存在する第一のコイルエンド部（頭部側コイルエンド）３１１と、ステータコア１の他側に全体としてリング状に存在する第二のコイルエンド（端部側コイルエンド）部３１２と、スロット内に存在するスロット導体部とに区分される。
【００５１】
つまり、図１において、頭部側コイルエンド３１１は各セグメント３３の上記頭部により構成され、端部側コイルエンド３１２は各セグメント３３の上記飛び出し端部により構成されている。
【００５２】
図１において、２セットのセグメントセット３３が径方向へ順番に挿通されている。３３０１は最も径方向内側のセグメントセット群Ｓ１を構成する一つのセグメントセット３３の頭部、３３０２は径方向内側から数えて２番目のセグメントセット群Ｓ２を構成する一つのセグメントセット３３の頭部であり、径方向へ順番に２個並んだ頭部は、前述した頭部側コイルエンド３１１を構成している。また、３３０３はセグメントセット群Ｓ１の一つのセグメントセット３３を構成する合計４つの飛び出し端部、３３０４はセグメントセット群Ｓ２を構成する一つのセグメントセット３３の合計４つの飛び出し端部である。
【００５３】
セグメントセット３３を図２を参照して更に詳しく説明する。
【００５４】
セグメントセット３３は、大きい大セグメント（大回りセグメントともいう）３３１と、小さい小セグメント（小回りセグメントともいう）３３２とを有している。この大セグメント３３１とこの大セグメント３３１が囲む小セグメント３３２とをセグメントセットと称する。
【００５５】
大セグメント３３１において、３３１ａ、３３１ｂはスロット導体部、３３１ｃは頭部、３３１ｆ、３３１ｇは飛び出し端部である。飛び出し端部３３１ｆ、３３１ｇの先端部３３１ｄ、３３１ｅは接合部分であるので端部先端部又は接合部とも称する。スロット導体部３３１ａを最内層のスロット導体部と称し、スロット導体部３３１ｂを最外層のスロット導体部と称する。
【００５６】
小セグメント３３２において、３３２ａ、３３２ｂはスロット導体部、３３２ｃは頭部、３３２ｆ、３３２ｇは飛び出し端部である。飛び出し端部３３２ｆ、３３２ｇの先端部３３２ｄ、３３２ｅは接合部分であるので端部先端部又は接合部とも称する。スロット導体部３３２ａを中内層のスロット導体部と称し、スロット導体部３３２ｂを中外層のスロット導体部と称する。
【００５７】
符号’は、図示しない大セグメント又は小セグメントの符号’がない部分と同じ部分を示す。したがって、図２では、互いに径方向に隣接する接合部３３１ｄと接合部３３２ｄ’とが溶接され、互いに径方向に隣接する接合部３３２ｄと接合部３３１ｄ’とが溶接され、互いに径方向に隣接する接合部３３２ｅと接合部３３１ｅ’とが溶接されている。
【００５８】
図２では、最内層のスロット導体部３３１ａと中内層のスロット導体部３３２ａが、ロータコア７１の所定のスロットに収容される場合、同一のセグメント３３１、３３２の最外層のスロット導体部３３１ｂと中外層のスロット導体部３３２ｂはこの所定のスロットから略所定奇数磁極ピッチＴ（たとえば１磁極ピッチ（電気角度π））離れたスロットに収容される。小セグメント３３２の頭部３３２ｃは大セグメント３３１の頭部３３１ｃに囲まれるようにして配置されている。
【００５９】
（スロット内のセグメントセット配置）
スロットのセグメントセットの配置状態を図３に示す。
【００６０】
３５はスロットである。スロット３５には径方向へ１６個の導体収容位置Ｐ１〜Ｐ８が設定され、各導体収容位置Ｐ１〜Ｐ８にはそれぞれ１個のスロット導体部が収容されている。各スロット３５は、２セットのセグメントセット群Ｓ１〜Ｓ２が径方向へ順番に収容し、導体収容位置Ｐ１〜Ｐ４はセグメントセット群Ｓ１を、導体収容位置Ｐ４〜Ｐ８はセグメントセット群Ｓ２を収容している。各セグメントセット群Ｓ１〜Ｓ２はそれぞれ周方向へ配列された多数のセグメント３３からなる。
【００６１】
この最も内側のセグメントセット群Ｓ１を一例として詳しく説明すると、最内層のスロット導体部３３１ａはステータコア３２のスロット３５の径方向最内側に配置され、以下、径方向外側へ順に、中内層のスロット導体部３３２ａ、中外層のスロット導体部３３２ｂ’、最外層のスロット導体部３３１ｂ’の順に配置され、結局、各スロット３５は４本のスロット導体部を４層１列に収容する。図３において、スロット導体部３３２ｂ’、３３２ｂ’は、スロット導体部３３２ａ、３３１ａをもつ大セグメント３３１、小セグメント３３２とは異なる大セグメント３３１、小セグメント３３２に属している。他のセグメントセットＳ２〜Ｓ４も上記と同様の配置、構成を持つことは言うまでもない。大セグメント３３１と小セグメント３３２とからなるセグメント（セグメントセット）３３をスロット３５に挿通する状態を図４に示す。
【００６２】
以下、通常のセグメント順次接合ステータコイルの標準製造プロセスをまず最初に説明し、その後、この実施例特有の製造工程を説明する。
（セグメント順次接合ステータコイルの製造工程）
（頭部捻り工程）
まず、必要本数の小セグメント３３２と大セグメント３３１との展開前の形状をもつ２種類の松葉状セグメントを準備する。これらの松葉状セグメントの両脚部は、互いに略隣接して直線状に延在しており、その頭部は鋭く屈曲している。次に、松葉状セグメントをＵ字状セグメントに加工してセグメントの一対のスロット導体部を周方向へ互いに略磁極ピッチ離れさせるともに必要数のセグメントをステータコアの各スロットに同時挿通できるようにそれらを空間配置（周方向へ整列）させる工程が次のように行われる。
【００６３】
この頭部捻り工程を図５、図６を参照して以下に説明する。
【００６４】
この頭部捻り工程におけるセグメント挿入前の状態を図５に示す。図５において、１０は頭部捻り装置、１１は小リング、１２は大リングであり、両者は相対回転可能に同軸配置されている。大リング１１にはそれぞれ径方向へ並んだ一対の孔１２１、１２２が周方向所定ピッチで設けられ、小リング１２には孔１２１、１２２と周方向等ピッチで径方向へ並んだ一対の孔１１１、１１２が設けられている。孔１１１〜１１４は径方向へ一列に並んでいる。大回りセグメント（大セグメント）３３１の両スロット導体部を、最も内側の孔１１１と最も外側の孔１２２に挿入し、小回りセグメント（小セグメント）３３２の両スロット導体部は、最も内側の孔１１１の外側の孔１１２と、最も外側の孔１２２の内側の孔１２１とに挿入する。
【００６５】
図６は、すべての大セグメント３３１とすべての小セグメント３３２とを小リング１１と大リング１２との孔１１１、１１２、１２１、１２２に嵌挿した状態を示す。図６において、１６は小リング１１と大リング１２の軸方向上方に配置された頭部押さえプレートである。頭部押さえプレート１６の下端面には、同一周方向位置の大セグメント３３１の頭部の頂部と小セグメント３３２の頭部の頂部とのペアを、周方向両側から挟む一対の爪部（一つのみ図示）１６０を有している。すなわち、各セグメント３３を孔１１１、１１２、１２１、１２２に挿入した後、押さえプレート１６が降下して、各対の爪部１６０が、周方向同位置の大セグメント３３１の頭部の頂部と小セグメント３３２の頭部の頂部とを周方向両側から挟む。
【００６６】
その後、大リング１２及び小リング１１とを、静止するこの頭部押さえプレート１６に対して半磁極ピッチだけ互いに逆方向に回動される。これにより、すべてのセグメント３３の日本の脚部は周方向１磁極ピッチだけ周方向に展開される。
【００６７】
リング１１、１２の回動時に、セグメント３３の頭部の頂部はリング１１、１２の回動とともにリング１１、１２にむけて軸方向に変位するので、頭部押さえプレート１６はそれに合わせて軸方向に変位させる。１７は、大セグメント３３１、小セグメント３３２が深く落下しないように規制する規制プレートである。規制プレート１７を、径方向外側の２つの脚部が載置される外側規制プレートと、径方向内側の２つの脚部が載置される内側規制プレートとに分割し、この内側規制プレートをリング１１に固定してリング１１と一体に回動させ、この外側規制プレートをリング１２に固定してリング１２と一体に回動させてもよい。
【００６８】
次に、頭部押さえプレート１６により各セグメント３３を保持したまま、小リング１１と大リング１２とを各セグメント３３から離脱させる。
【００６９】
（端部挿入工程）
次に、小回り状のＵ字状セグメント３３２を上記両穴付きリングから抜き出して、図４に一部示すようにステータコア１のスロット３５の中内層位置及び中外層位置に挿通し、大回り状のＵ字状セグメント３３１を上記両穴付きリングから抜き出して、ステータコア１のスロット３５の最内層位置及び最外層位置に挿通する。この時、上記頭部押さえプレート１６で各セグメントがばらけないように保持することにより、各セグメントを一挙に各スロット３５に挿通することができる。その後、この頭部押さえプレート１６は取り外される。
【００７０】
なお、上記した小回り状のＵ字状セグメント３３２、大回り状のＵ字状セグメント３３１のステータコアのスロット３５へ挿通するまでの工程は上記に限られるものではなく、上記した他に種々採用することができる。
【００７１】
（端部捻り工程）
上記のようにスロットに挿通されたセグメント３３の端部の捻り成形工程を以下に説明する。
【００７２】
この実施例では、大セグメント３３１の最外層スロット導体部３３１ｂに連なる端部３３１ｇ（外層側端部ともいう）は周方向一方側に捻られ、大セグメント３３１の最内層スロット導体部３３１ａに連なる端部３３１ｆ（内層側端部ともいう）は周方向他方側に捻られている。小セグメント３３２の中内層のスロット導体部３３２ａに連なる端部３３２ｆ（内層側端部ともいう）は周方向一方側に捻られ、小セグメント３３２の中外層のスロット導体部３３２ｂに連なる端部３３２ｇ（外層側端部ともいう）は周方向他方側に捻られている。導体部３３１ｆと３３２ｆとの周方向捻り量の合計は１磁極ピッチとされ、導体部３３１ｇと３３２ｇとの周方向捻り量の合計は１磁極ピッチとされている。
【００７３】
上記した大セグメント３３１および小セグメント３３２からなるセグメントセットの捻り加工を図７、図８を参照して更に詳しく説明する。図７はステータコイル捻り装置５の模式縦断面図、図８は図７におけるＡーＡ断面矢視図である。
【００７４】
まず、ステータコイル捻り装置５の構成を説明する。
【００７５】
ステータコイル捻り装置５は、ステータコア１の外周部を受けるワーク受け５１、ステータコア３２の径方向の動きを規制して保持するクランパ５２、ステータコア３２の浮き上がりを防止するワーク押さえ５３、ステータコア３２の一端から出たセグメント３３の飛び出し脚部を捻るための捻り整形部５４、捻り整形部５４を軸方向に駆動するための昇降用シャフト５４ａ、捻り整形部５４を周方向に回転駆動する回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａ、昇降用シャフト５４ａを軸方向に移動するための昇降駆動機構５４ｂ、及び、回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａと昇降駆動機構５４ｂとを制御するコントローラ５５を備えている。
【００７６】
捻り整形部５４は、同心状に配置された４つの円筒状の捻り治具５４１〜５４４がそれらの先端面を揃えて配置されている。各捻り治具５４１〜５４４は回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａにより独立に回転可能とされ、かつ、昇降駆動機構５４ｂにより昇降用シャフト５４ａを昇降することにより同時に昇降可能となっている。
【００７７】
図８に示されているように、捻り治具５４１〜５４４の先端面には、挿入されたセグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇの各先端（接合部）を保持するセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂが穿設されている。このセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂは、ステータコア１のスロット３５の総数に等しい数だけ各捻り治具５４１〜５４４の周方向に並べて形成されている。
【００７８】
セグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂは、図８に示すように、互いに径方向に隣接するセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂ同士の連通を防止するための隔壁５４１ｃ〜５４４ｃ、５４２ｄ、５４３ｄが設けられている。隔壁５４１ｃ〜５４４ｃ、５４２ｄ、５４３ｄの厚みは、径方向外側から数えて１層目と２層目との間の隔壁５４１ｃ、５４２ｃで形成される間隔ｄ１及び３層目と４層目の間の隔壁５４３ｃ、５４４ｃで形成される間隔ｄ３よりも、２層目と３層目との間の隔壁５４２ｄ、５４３ｄで形成される間隔ｄ２の方が大きくなるように設定されている。
【００７９】
次に、ステータコイル捻り装置５の作動を説明する。
【００８０】
スロット３５内にセグメント３３が配置されたステータコア３２をワーク受け５１にセットする。次に、ステータコア３２の外周部をクランパ５２に固定する。その後、ワーク押さえ５３でステータコア３２の上部及び大セグメント３３１の頭部３３１ｃを押さえることにより、ステータコア３２及びセグメント３３の上下方向の動きを規制する。
【００８１】
セグメント３３が配置されたステータコア３２をクランパ５２及びワーク受け５３により固定した後、昇降用シャフト５４ａによって捻り整形部５４を上昇させ、各捻り治具５４１〜５４４に形成されたセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂにセグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇを挿入する。
【００８２】
セグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂにはセグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇの先端すなわち後に接合部となる部分だけが挿入可能となっている。セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇはテーパ状に形成されているため、セグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂにスムーズに挿入されることができる。
【００８３】
セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇを捻り整形部５４のセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂに挿入した後、捻り整形部５４は、回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａおよび昇降駆動機構５４ｂにより回動され、昇降される。
【００８４】
次に、捻り整形部５４の回転について説明する。
【００８５】
捻り治具５４１および治具５４３を時計回り方向に第一の角度だけ回転させ、捻り治具５４２および捻り治具５４４を反時計回り方向に第二の角度だけ回転させる。この時、第一の角度と第二の角度の大きさは等しくなくてもよく、両者の合計が必要なスロットピッチとなればよい。
【００８６】
その後、セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇのうちスロット３５の出口からセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂの入口までの部分の長さを一定に保つように、昇降駆動機構５４ｂおよび回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａを制御しながら捻り整形部５４を回転しながら上昇させる。この時、セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇは円弧状の軌跡を描くように回転しながら上昇することが好ましい。この円弧状の軌跡を描く捻りは、スプリングバックによるセグメント３３の変形を防止するため、半磁極ピッチ（Ｔ／２）に相当する角度を所定量超えた角度まで行われることが好ましい。
【００８７】
その後、昇降駆動機構５４ｂおよび回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａを上記前工程と逆向きの回転させ、下降させる。このようにして、セグメント３３の捻り行程を終了し、捻り整形部５４を下降させて捻り治具５４１〜５４４のセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂからセグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇを取り外す。セグメント３３が外された捻り整形部５４は回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａによって回転され、原位置に戻される。最後に、クランパ５２及びワーク押さえ５３が外され、セグメント３３に捻りが加えられたステータが取り出される。
【００８８】
結局、この捻り工程は、まずセグメント３３の端部を周方向にのみ回転変位させてセグメント３３を周方向に倒し、続いてセグメント３３の端部を周方向並びに軸方向に変位させてセグメント３３を深く傾け、その後、所定の加工量を超えてセグメント３３の端部を周方向ならびに軸方向に変位させてセグメント３３を過剰に深く傾け、その後でセグメント３３の端部を所定の加工量まで戻すことにより行われる。
【００８９】
捻り整形部５４はステータコア３２に対して周方向だけでなく軸方向にも相対移動する。そのため、セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇのうち、スロット３５の出口からセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂの入口までの部分、すなわち、端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇからその端部先端（接合部）３３１ｄ、３３１ｅ、３３２ｄ、３３２ｅの長さを差し引いた長さを一定に保つように、セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇが円弧状の軌跡を描くように捻じることができ、これにより、セグメント３３がセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂから抜け出るのを防止することができる。
【００９０】
また、セグメント３３の端部先端（接合部）３３１ｄ、３３１ｅ、３３２ｄ、３３２ｅのみが、セグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂに挿入されており、また、前述と同様にセグメント３３がセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂから抜け出ることはない。
【００９１】
（溶接工程）
次に行う溶接工程を以下に説明する。この工程は本質的に従来と同じである。
【００９２】
上記セグメントの端部の捻りの後、図１、図２に示すように、径方向内側から１層目と２層目の端部先端部（接合部）が溶接され、径方向内側から３層目と４層目の端部先端部（接合部）が溶接されて、ステータコイル３１が完成される。溶接には、アーク溶接が用いられる。
【００９３】
（コイルエンド接触冷却構造の説明）
次に、この実施例の特徴構成をなすコイルエンド接触冷却構造を図９を参照して以下に説明する。
【００９４】
この実施例では、頭部側コイルエンド３１１に略角形断面を有する液冷配管１０００が、端部側コイルエンド３１２に液冷配管２０００がシリコングリス（熱伝導性グリス）を介して密着している。
【００９５】
液冷配管１０００、２０００について説明する前に、頭部側コイルエンド３１１、端部側コイルエンド３１２の詳細構造を図１を参照して再度詳細に説明する。
【００９６】
頭部側コイルエンド３１１は、セグメントセットＳ１の頭部とセグメントセットＳ２の頭部とを径方向に重ねてなる。セグメントセットＳ１、Ｓ２の頭部は、大回りセグメントの頭部が小回りセグメントの頭部を径方向に囲むように配置している。
【００９７】
大回りセグメントの頭部は、湾曲した大回り頭部（頭部先端部）と、この大回り頭部の両端から一対のスロット導体部へ向けて個別に直線状に軸方向へ延在する直線状の一対の頭部斜行部を有している。大回りセグメントの頭部を構成する一対の頭部斜行部の一方は、スロット導体部から遠ざかるにつれて周方向ＣＷ向き略半磁極ピッチに進むように斜行しており、大回りセグメントの頭部を構成する一対の頭部斜行部の他方は、スロット導体部から遠ざかるにつれて周方向ＣＣＷ向き略半磁極ピッチに後退するように配置されている。
【００９８】
小回りセグメントの頭部は、湾曲した小回り頭部（頭部先端部）と、この小回り頭部の両端から一対のスロット導体部へ向けて個別に直線状に延在する一対の頭部斜行部を有している。小回りセグメントの頭部を構成する一対の頭部斜行部の一方は、スロット導体部から遠ざかるにつれて周方向ＣＷ向き略半磁極ピッチに進むように斜行しており、小回りセグメントの頭部を構成する一対の頭部斜行部の他方は、スロット導体部から遠ざかるにつれて周方向ＣＣＷ向き略半磁極ピッチに後退するように配置されている。
【００９９】
径方向最内側の頭部斜行部ａはＣＷ向きに斜行し、同じく頭部斜行部ａから数えて偶数番目の頭部斜行部もＣＷ向きに斜行している。逆に、径方向最外側の頭部斜行部ｂはＣＣＷ向きに斜行し、同じく頭部斜行部ｂから数えて偶数番目の頭部斜行部もＣＣＷ向きに斜行している。
【０１００】
端部側コイルエンド３１２は、セグメントセットＳ１の端部（飛び出し端部）とセグメントセットＳ２の端部（飛び出し端部）とを径方向に重ねてなる。セグメントセットＳ１、Ｓ２の端部は、それぞれ、大回りセグメントの一対の飛び出し端部が大回りセグメントの一対の飛び出し端部を径方向に挟むように配置している。
【０１０１】
大回りセグメントの端部は、一対の端部先端部と、両端部先端部から一対のスロット導体部へ向けて個別に直線状に延在する一対の端部斜行部とを有している。大回りセグメントの端部を構成する一対の端部斜行部の一方は、スロット導体部から遠ざかるにつれて周方向ＣＷ向き略半磁極ピッチに進むように斜行しており、大回りセグメントの端部を構成する一対の端部斜行部の他方は、スロット導体部から遠ざかるにつれて周方向ＣＣＷ向き略半磁極ピッチに後退するように配置されている。
【０１０２】
小回りセグメントの端部は、一対の端部先端部と、両端部先端部から一対のスロット導体部へ向けて個別に直線状に延在する一対の端部斜行部とを有している。小回りセグメントの端部を構成する一対の端部斜行部の一方は、スロット導体部から遠ざかるにつれて周方向ＣＷ向き略半磁極ピッチに進むように斜行しており、小回りセグメントの端部を構成する一対の端部斜行部の他方は、スロット導体部から遠ざかるにつれて周方向ＣＣＷ向き略半磁極ピッチに後退するように配置されている。
【０１０３】
同様に、径方向最内側の端部斜行部ｃはＣＣＷ向きに斜行し、同じく端部斜行部ｃから数えて偶数番目の頭部斜行部もＣＣＷ向きに斜行している。逆に、径方向最外側の頭部斜行部ｄはＣＷ向きに斜行し、同じく頭部斜行部ｄから数えて偶数番目の頭部斜行部もＣＷ向きに斜行している。
【０１０４】
液冷配管１０００は、径方向最内側の頭部斜行部ａ（図１参照）の径方向側面に周方向に所定隙間を挟んで対面しつつ平行に隣接する斜行管部１００１と、径方向最外側の頭部斜行部ｂ（図１参照）の径方向側面に周方向に所定隙間を挟んで対面しつつ平行に隣接する斜行管部１００２とを有している。したがって、斜行管部１００１は、ステータコア１から遠ざかるにつれてＣＷ向きに斜行し、斜行管部１００２はステータコア１から遠ざかるにつれてＣＣＷ向きに斜行している。
【０１０５】
すなわち、各頭部斜行部ａの間の隙間にそれぞれ斜行管部１００１が介設されており、各頭部斜行部ｂの間の隙間にそれぞれ斜行管部１００２が介設されている。一本の斜行管部１００１の軸方向外端は、径方向内側に延在する径方向管部１００５の径方向内端に連なり、径方向管部１００５の径方向外端は斜行管部１００２の軸方向外端に連なり、斜行管部１００２の軸方向内端は周方向ＣＷ向きに隣接する頭部斜行部ｂをその径方向外側にて乗り越えて、周方向に隣接する次の斜行管部１００２の軸方向内端に連なる。また、斜行管部１００１の軸方向内端は、周方向ＣＷ向きに隣接する頭部斜行部ａをその径方向内側にて乗り越えて、周方向に隣接する次の斜行管部１００１の軸方向内端に連なる。このようにして、頭部斜行部ａ、ｂの側面に隣接して斜行管部１００１、１００２を介設させることにより、液冷配管１０００は、頭部側コイルエンド３１１を略一周し、その両端は入り口管１００６、出口管１００７に連なって外部のポンプからの冷却液を循環可能としている。
【０１０６】
液冷配管２０００は、径方向最内側の頭部斜行部ｃ（図１参照）の径方向側面に周方向に所定隙間を挟んで対面しつつ平行に隣接する斜行管部２００１と、径方向最外側の頭部斜行部ｄ（図１参照）の径方向側面に周方向に所定隙間を挟んで対面しつつ平行に隣接する斜行管部２００２とを有している。したがって、斜行管部２００１は、ステータコア１から遠ざかるにつれてＣＣＷ向きに斜行し、斜行管部２００２はステータコア１から遠ざかるにつれてＣＷ向きに斜行している。
【０１０７】
すなわち、各頭部斜行部ｃの間の隙間にそれぞれ斜行管部２００１が介設されており、各頭部斜行部ｄの間の隙間にそれぞれ斜行管部２００２が介設されている。一本の斜行管部２００１の軸方向外端は、径方向内側に延在する径方向管部２００５の径方向内端に連なり、径方向管部２００５の径方向外端は斜行管部２００２の軸方向外端に連なり、斜行管部１００２の軸方向内端は周方向ＣＷ向きに隣接する頭部斜行部ｄをその径方向外側にて乗り越えて、周方向に隣接する次の斜行管部２００２の軸方向内端に連なる。また、斜行管部２００１の軸方向内端は、周方向ＣＷ向きに隣接する頭部斜行部ｃをその径方向内側にて乗り越えて、周方向に隣接する次の斜行管部２００１の軸方向内端に連なる。このようにして、頭部斜行部ｃ、ｄの側面に隣接して斜行管部２００１、２００２を介設させることにより、液冷配管２０００は、頭部側コイルエンド３１２を略一周し、その両端は入り口管２００６、出口管２００７に連なって外部のポンプからの冷却液を循環可能としている。
【０１０８】
頭部側コイルエンド３１１において各頭部の間には良熱伝導性の樹脂が充填され、端部側コイルエンドにおいて、各端部（飛び出し端部）の間には良熱伝導性の樹脂が充填されている。液冷配管１０００、２０００の表面は絶縁皮膜が形成され、斜行管部１００１、１００２と頭部斜行部ａ、ｂとの間の隙間、及び、斜行管部２００１、２００２の平面状の側面と頭部斜行部ｃ、ｄの平面状の側面とは熱伝導グリスを介して密着している。
【０１０９】
これにより、頭部側コイルエンド３１１、端部側コイルエンド３１２の熱は、液冷配管１０００、２０００に良好に伝達されることができる。この実施態様は、セグメントの径方向断面において、径方向高さが周方向幅よりも大きい場合に、頭部斜行部ａ、ｂ、端部斜行部ｃ、ｄと斜行管部１００１、１００２、２００１、２００２と対向面積が大きくなるため特に有効である。
【０１１０】
（変形態様）
変形態様を図１０〜図１２を参照して以下に説明する。
【０１１１】
この変形態様では、各スロットには径方向に一対のスロット導体部だけを挿通する場合を示す。したがって、頭部側コイルエンド３１１は径方向に一つの頭部のみを有し、端部側コイルエンド３１２は径方向に一対の飛び出し端部のみを有する。この場合には、径方向へ延在する径方向管部１００５、２００５は、非常に短くなり頭部先端部ｅに周方向へ隣接する位置に存在する。
【０１１２】
ステータコア１を径方向外側へ向けてみた図を図１０に示す。図１０において、１００８は、周方向に隣接する頭部斜行部ａを径方向内側に乗り越えて、周方向に隣接する一対の斜行管部１００１の軸方向内端を連ねる部分であり、２００８は、周方向に隣接する頭部斜行部ｃを径方向内側に乗り越えて、周方向に隣接する一対の斜行管部２００１の軸方向内端を連ねる部分である。
【０１１３】
頭部側コイルエンド３１１を径方向内側へ向けてみた図を図１１に示す。図１１において、１００９は、周方向に隣接する頭部斜行部ｂを径方向外側に乗り越えて、周方向に隣接する一対の斜行管部１００２の軸方向内端を連ねる部分である。
【０１１４】
端部側コイルエンド３１２を径方向内側へ向けてみた図を図１２に示す。図１２において、２００９は、周方向に隣接する端部先端部ｄを径方向外側に乗り越えて、周方向に隣接する一対の斜行管部２００２の軸方向内端を連ねる部分である。
【０１１５】
なお、この変形態様では、互いに隣接する一対の頭部斜行部ａごとに隙間を縮小し、互いに隣接する一対の頭部斜行部ｂごとに隙間を縮小し、その結果として広がった周方向隙間に斜行管部１００１、１００２を介設している。すなわち、斜行管部１００１は頭部斜行部ａの半分の数だけ配置されており、斜行管部１００２は頭部斜行部ｂの半分の数がけ配置されている。同様に、互いに隣接する一対の端部斜行部ｃごとに隙間を縮小し、互いに隣接する一対の頭部斜行部ｄごとに隙間を縮小し、その結果として広がった周方向隙間に斜行管部２００１、２００２を介設している。すなわち、斜行管部２００１は頭部斜行部ｃの半分の数だけ配置されており、斜行管部２００２は頭部斜行部ｄの半分の数がけ配置されている。このようにすれば、上記実施態様と同様に頭部側コイルエンド３１１、端部側コイルエンド３１２を良好に冷却することができる。
【０１１６】
（変形態様）
変形態様を図１３に示す。
【０１１７】
この変形態様では、図９と同様に、２つのセグメントセットＳ１、Ｓ２が径方向に配置されている。
【０１１８】
３０００は、セグメントセットＳ１の径方向最内側の頭部斜行部ａに接して螺旋状に巻装された液冷配管であり、４０００は、セグメントセットＳ２の径方向最外側の頭部斜行部ｂに接して螺旋状に巻装された液冷配管である。液冷配管３０００、４０００は、上記した各液冷配管と同様に薄肉のアルミニウム管からなり、扁平断面を有して熱伝導グリスを介して頭部斜行部ａ、ｂに密着している。端部側コイルエンド３１２も同じ冷却構造を採用しているため、図示説明は省略する。このようにすれば、頭部側コイルエンド３１１を良好に冷却することができる。この変形態様は、スロット導体部の径方向長さが小さく、周方向幅が大きい場合に好適である。
【０１１９】
（変形態様）
変形態様を図１４に示す。
【０１２０】
この変形態様では、図１３と同様に扁平な液冷配管３０００、４０００を配置するとともに、同様にセグメントセットＳ１、Ｓ２の間にも液冷配管５０００を配置したものである。液冷配管５０００を配置するために、セグメントセットＳ１はステータコア１から遠ざかるにつれて径方向外側へ延在するように径方向外側へ斜設されている。端部側コイルエンド３１２も同じ冷却構造を採用しているため、図示説明は省略する。このようにすれば、コイルエンドの接触冷却性能を更に向上することができる。
【０１２１】
（変形態様）
変形態様を図１５に示す。
【０１２２】
この変形態様では、図１０と同様に、セグメントセットＳ１の最内側の頭部斜行部ａ、セグメントセットＳ２の最外側の頭部斜行部ｂに隣接しつつ軸方向に液冷配管６０００を配置したものである。
【０１２３】
液冷配管６０００は、ＣＷ方向へ斜行する頭部斜行部ａに径方向へ重なってＣＷ方向へ斜行し、ＣＣＷ方向へ斜行する頭部斜行部ｂに径方向へ重なってＣＣＷ方向へ斜行している。液冷配管６０００は、つづら折れにより軸方向内端（ステータコア１側）と軸方向外端との間で往復に達しながら周方向へ延在している。端部側コイルエンド３１２も同じ冷却構造を採用しているため、図示説明は省略する。これにより、頭部側コイルエンド３１１を良好に接触冷却することができる。
【０１２４】
（変形態様）
変形態様を図１６に示す。
【０１２５】
この変形態様では、図１５の液冷配管６０００の代わりに、ヒートシンク用アルミ板７０００をセグメントセットＳ２の最外側の頭部斜行部ｂに径方向に重ねて配置したものである。
【０１２６】
アルミ板７０００は、円筒を軸方向に４つに縦割りした部分円筒形状を有し、各頭部斜行部ｂの全周にわたって重なっている。なお、頭部斜行部ｂの径方向外側の面は平坦であるので、これに合わせて、アルミ板７０００の内周面部も平坦化されている。アルミ板７０００の内周面部に頭部斜行部ｂが嵌まり込む条溝を凹設してもよい。アルミ板７０００と頭部斜行部ｂとの間には熱伝導グリスが塗布されている。アルミ板７０００の外周面部は熱伝導グリスを介してモータハウジング４に接している。
【０１２７】
また、モータハウジング４の端壁から軸方向内側へ向けて円筒部８０００が突出しており、円筒部８０００の外周面は、頭部斜行部ａの径方向内側の平坦面に熱伝導グリスを介して密着している。上記と同様に、円筒部８０００の外周面は、頭部斜行部ａの径方向内側の平坦面に合わせて、平坦化されている。
【０１２８】
これにより、頭部側コイルエンド３１１の熱をモータハウジング４に良好に伝達することができ、モータハウジング４を冷却することにより、頭部側コイルエンド３１１の温度上昇を許容範囲に維持することができる。端部側コイルエンド３１２も同じ冷却構造を採用しているため、図示説明は省略する。９０００は、熱伝導良好な樹脂材であり、銅粉やアルミ粉が混入されたエポキシ樹脂液を固化して形成している。
【０１２９】
（変形態様）
冷却管は、上記実施例では角形管あるい扁平管としたが、円形断面又は楕円断面としてもよい。
【０１３０】
（変形態様）
コイルエンド冷却部材として冷却管を用いる場合、シリコンチューブのような軟質樹脂管をもちいてもよい。この場合、このシリコンチューブはセグメントの平坦な表面に押しつけられて変形して変形し、両者間の伝熱抵抗を良好に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の車両用走行モータの縦断面図である。
【図２】図１のセグメントの模式斜視図である。
【図３】図１のステータコアの径方向部分断面図である。
【図４】セグメントセットをスロットに挿通する直前の状態を示す模式斜視図である。
【図５】セグメントの頭部捻り装置のリングに挿通する状態を示す模式断面図である。
【図６】頭部捻り装置の模式縦断面図である。
【図７】端部捻り装置の模式縦断面図である。
【図８】端部捻り装置のリングの平面図である。
【図９】コイルエンド接触冷却構造を示す軸方向断面図である。
【図１０】変形態様のコイルエンド接触冷却構造を示す図である。
【図１１】変形態様のコイルエンド接触冷却構造を示す図である。
【図１２】変形態様のコイルエンド接触冷却構造を示す図である。
【図１３】変形態様のコイルエンド接触冷却構造を示す図である。
【図１４】変形態様のコイルエンド接触冷却構造を示す図である。
【図１５】変形態様のコイルエンド接触冷却構造を示す図である。
【図１６】変形態様のコイルエンド接触冷却構造を示す図である。
【符号の説明】
１　　ステータコア
３　　ステータコイル
４　　モータハウジング
１０００　液冷配管
２０００　液冷配管

Claims (18)

1. 内周部にスロットを有してモータハウジングに固定された円筒状のステータコアと、
   前記ステータコアの内周面に面して回転するロータと、
   前記ステータコアの両端面から突出するコイルエンドを有して前記スロットに挿通されるステータコイルと、
   良好な吸熱性能を有して前記コイルエンドに電気絶縁可能に接触して前記コイルエンドを伝熱冷却するコイルエンド冷却部材と、
   を備えるコイルエンド接触冷却型回転電機において、
   前記ステータコイルは、
   所定ピッチ周方向に離れた一対の前記スロットに個別に収容される一対のスロット導体部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの一端側へ突出して頭部側コイルエンドを構成する頭部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの他端側へ突出して端部側コイルエンドを構成する一対の飛び出し端部とをそれぞれ有する断面角形の多数のセグメントを順次接続してなり、
   前記頭部は、略Ｕ字状の頭部先端部と、前記頭部先端部の両端から周方向かつ軸方向へ斜行して前記一対のスロット導体部に個別に連なる一対の頭部斜行部とからなり、
   前記飛び出し端部は、前記一対のスロットから周方向かつ軸方向へ斜行する一対の端部斜行部と、前記端部斜行部の先端に形成されて径方向に隣接する異なる前記セグメントの前記端部斜行部の先端に接合される端部先端部とからなり、
   前記コイルエンド冷却部材は、前記セグメントの前記頭部又は飛び出し端部の平坦な表面に電気絶縁可能に直接又は間接的に接する表面を有して前記頭部又は飛び出し端部の前記平坦な表面から吸熱することを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
2. 請求項１記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
   前記コイルエンド冷却部材は、
   前記冷却液が流れるとともに前記頭部斜行部又は端部斜行部の平坦な表面に対面する平坦な表面を有することを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
3. 請求項１又は２記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
   前記コイルエンド冷却部材は、
   冷却液が流れるとともに前記頭部斜行部又は端部斜行部の平坦な表面に隣接しつつ延在する冷却管を有することを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
4. 請求項３記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
   前記冷却管は、
   周方向へ隣接する一対の前記頭部斜行部又は端部斜行部の間の周方向隙間を前記頭部斜行部又は端部斜行部の平坦な縦表面に沿いつつ斜行して前記頭部斜行部又は端部斜行部から伝熱吸熱することを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
5. 請求項３記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
   前記冷却管は、
   径方向最外側又は径方向最内側の前記前記頭部斜行部又は端部斜行部に径方向に隣接しつつ周方向又は軸方向へ巻装されて、前記径方向最外側又は径方向最内側の頭部斜行部又は端部斜行部の平坦な横表面から伝熱吸熱することを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
6. 請求項３記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
   前記冷却管は、略角形の断面を有する角形管からなることを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
7. 請求項３記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
   前記冷却管は、軟質樹脂管からなることを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
8. 請求項１又は２記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
   前記コイルエンド冷却部材は、
   前記頭部斜行部又は端部斜行部の平坦表面に隣接しつつ延在する金属冷却部材を有することを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
9. 請求項８記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
   前記コイルエンド冷却部材は、
   周方向へ隣接する一対の前記頭部斜行部又は端部斜行部の間の周方向隙間を前記頭部斜行部又は端部斜行部の平坦な縦表面に沿いつつ斜行して前記頭部斜行部又は端部斜行部から伝熱吸熱することを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
10. 請求項８記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
    前記金属冷却部材は、
    径方向最外側又は径方向最内側の前記前記頭部斜行部又は端部斜行部に径方向に隣接しつつ配設されて、前記径方向最外側又は径方向最内側の頭部斜行部又は端部斜行部の平坦な横表面から伝熱吸熱することを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
11. 請求項１０記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
    前記金属冷却部材は、
    前記径方向最外側又は径方向最内側の頭部斜行部又は端部斜行部の表面に隣接して配置された複数の縦割り部分筒状部材からなることを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
12. 請求項８記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
    前記金属冷却部材は、
    径方向に隣接する一対の前記頭部斜行部又は端部斜行部の間の径方向隙間に突出していることを特徴とすることを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
13. 請求項１２記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
    前記金属冷却部材は、
    径方向に隣接する一対の前記頭部斜行部又は端部斜行部の間の径方向隙間は、前記ステータコアから離れるにつれて段階的又は連続的に広くなっていることを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
14. 請求項８記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
    前記コイルエンド冷却部材は、
    前記モータハウジングに接していることを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
15. 請求項２記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
    前記コイルエンド冷却部材は、
    前記頭部斜行部又は端部斜行部の平面に対面する平面を有する前記モータハウジングからなることを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
16. 請求項１又は２載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
    前記コイルエンド冷却部材は、
    電気絶縁性の絶縁皮膜により被覆された金属部材からなることを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
17. 請求項１又は２記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
    前記コイルエンド冷却部材と前記頭部斜行部又は端部斜行部との間の隙間は、１ｍｍ未満とされていることを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。
18. 請求項１乃至１７のいずれか記載のコイルエンド接触冷却型回転電機において、
    前記回転電機は、
    自動車の走行動力を発生する自動車用走行モータであることを特徴とするコイルエンド接触冷却型回転電機。

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