JP2004297987A

JP2004297987A - Stator for electric motor and electric motor using the same

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Publication number: JP2004297987A
Application number: JP2003091030A
Authority: JP
Inventors: Masaru Owada; 優大和田; Hisashi Sakata; 坂田　　尚志; Mitsuo Uchiyama; 光夫内山; Mikio Kishi; 幹雄岸; Masaji Kasuya; 正司粕谷
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance heat-radiation performance by preventing the flow of a refrigerant passing through a refrigerant passage from becoming a laminar flow. <P>SOLUTION: This stator has a first refrigerant passage 118 wherein the refrigerant flows through the space between a first flat type wire coil 117a and a second flat type wire coil 117b, and the outline of a coil winding part 116 is formed so that the direction of stripes 172a of the first flat type wire 171a facing the first refrigerant passage 118 crosses the direction of stripes 172b of the second flat type wire 171b. Since the refrigerant flow is disturbed by the crossing stripes, the heat-radiation performance by the refrigerant is enhanced. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機用固定子およびこの固定子を用いた電動機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動機の１つとして、固定子側にコイルを設けたタイプの電動機がある。例えば、固定子に設けられた各ティース部（歯部）に、平角線を巻回して平角線コイルを形成した電動機が知られている（たとえば、特許文献１参照）。ここで、平角線とは、一般に扁平な導線であり、角部が取られて丸められている略矩形の断面形状を持つ導線である。
【０００３】
たとえば、ティース部に対して巻回軸方向に沿って間隙を設けて２列の平角線を巻回した電動機が知られている。このような電動機の場合、２列の平角線コイル間の間隙が冷媒用の冷媒通路として利用される。この結果、冷媒をコイルに直接的に接するように流通させることができ、コイルを冷却することができる。
【０００４】
しかしながら、このように構成される冷媒通路の断面形状は、位置によらず一定である。このため、何らの方策もない場合には、この間隙を流れる冷媒の流れが層流となりやすい。冷媒が層流となって流れる場合には、冷媒（流体）の各部分で、隣あった流体部分が混じりあうことなく、層状に動く。このため冷却すべきコイル表面に接する冷媒が限定されてしまい、コイルからの放熱性能の更なる向上が望めないおそれがある。
【０００５】
したがって、放熱性能をより一層高めるためには、この冷媒通路を流れる冷媒の流れが層流となることを防止し、冷媒の各部分が相互に混じりあいながら流れるように構成することが望ましい。
【０００６】
一方、本発明に直接関係するものではないが、本発明に関連する技術として、巻線が巻回される部分である各巻線巻回部（ティース部と、ティース部の表面を覆う絶縁部材で構成される）の外形を非対称形状に形成した技術が知られている（たとえば、特許文献２参照）。この技術は、隣接する巻線巻回部間で互いのコイル間の干渉をできる限り防止し、隣接する巻線巻回部の間の溝部であるスロット内への巻線の占積率を高めるものである。しかしながら、この技術では、上述のような冷媒通路内で冷媒の流れが層流となってしまうことを防止することは意図されていない。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−２４３０３６号公報
【特許文献２】
特開２００３−７９０８０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものである。したがって、本発明の目的は、巻線巻回部に巻回軸方向に沿って間隙を設けて２列の平角線コイルを配置するとともに、この２列の平角線コイル間の間隙を冷媒を流すための冷媒通路として利用するタイプの固定子において、冷媒通路内を流れる冷媒の流れが層流となることを防止し、放熱性能を高めることことができる固定子を提供することである。
【０００９】
さらに、本発明の他の目的は、冷媒通路内を流れる冷媒の流れが層流となることを防止した固定子を適用することによって放熱性能を高めた電動機を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するための本発明は、以下の構成を有する。
【００１１】
（１）本発明の電動機用固定子は、複数のティース部を備える円環状の固定子コアと、前記ティース部の表面を覆って、当該ティース部とともに巻線巻回部を構成する絶縁部材と、前記巻線巻回部に第１平角線を積層巻回してなる第１の平角線コイルと、前記巻線巻回部に第２平角線を積層巻回してなり前記第１の平角線コイルとの間で巻回軸線方向に沿って間隔を設けて配置された第２の平角線コイルと、前記第１の平角線コイルと第２の平角線コイルとの間の前記間隙内を冷媒が流れるように構成された第１冷媒通路と、を有し、第１冷媒通路に面する前記第１平角線の筋目の方向と前記第２平角線の筋目の方向が交差するように、前記巻線巻回部の外形が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
（２）前記固定子コアは、略円弧状面を有するバックティース部と当該バックティース部から径方向に向かって突出した前記ティース部とを有する分割コアを複数連結して構成されており、前記第１の平角線コイルは、前記巻線巻回部の第１部分に積層巻回されている一方、前記第２の平角線コイルは、前記巻線巻回部の第２部分に積層巻回されており、前記巻線巻回部の前記第１部分の外形は、一側面側においては中央から上方へずれた位置で最大に突出するとともに当該一側面の反対面に位置する他側面側においては中央から下方へずれた位置で最大に突出する第１非対称形状を有しており、前記巻線巻回部の前記第２部分の外形は、前記一側面側においては中央から下方へずれた位置で最大に突出するとともに前記他側面側においては中央から上方へずれた位置で最大に突出する第２非対称形状を有しており、前記巻線巻回部の前記第１部分の外形および前記第２部分の外形に応じて、前記第１冷媒通路に面する第１平角線の筋目の方向と第２平角線の筋目の方向とが交差するように構成されている。
【００１３】
（３）本発明の電動機は、上記の電動機用固定子を用いたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の電動機用固定子によれば、第１冷媒通路に面する前記第１平角線の筋目の方向と前記第２平角線の筋目の方向が交差するように、前記巻線巻回部の外形が形成されているので、冷媒通路内を流れる冷媒の流れが層流となることを防止し、放熱性能を高めることことができる。
【００１５】
本発明の電動機によれば、上記の電動機用固定子を用いているので、電動機の運転時における放熱性能が高まり、電動機の高性能化を実現することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の固定子は、一つの巻線巻回部（ティース部とティース部の表面を覆う絶縁部材とから構成される）に対して、巻回軸線方向にそって所定の間隙を持たせて第１平角線および第２平角線を積層巻回してなる２列の平角線コイルと、この２列の平角線コイル間の隙内を冷媒が流れるようにして構成された冷媒通路とを有するものである。そして、本発明の固定子では、この冷却部材に面する第１平角線の筋目の方向と第２平角線の筋目の方向とが交差するように、第１平角線および第２平角線が巻回される巻線巻回部の各部分の外形（電動機の軸方向に対して垂直に切断した断面形状）を互いに異なる非対称形状としている。以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明を適用した電動機の固定子の外観構成を示す斜視図である。
【００１８】
本実施の形態の固定子１は、略円環状をしている。この固定子１は、複数の分割コア１１１を互いに連結して構成されている。具体的には、固定子１は、１つの磁極ごとに分割コア１１１に分割されている。
【００１９】
図２は、図１に示される分割コア１１１の断面を示す図である。分割コア１１１は、一般的に図２に示される形状に打ち抜かれた複数の電磁鋼板が積層されて、カシメまたはレーザー溶接などにより結合されたものである。分割コア１１１は、略円弧状面１１２を有するバックティース部１１３と、バックティース部１１３から径方向に向かって突出したティース部１１４とを備えている。
【００２０】
このバックティース部１１３は、複数の分割コア１１１が固定子１として組み立てられる際に、隣接する分割コア１１１のバックティース部１１３と相互に連結されて円環状の磁路を形成するものである。本実施の形態のバックティース部１１３は、ティース部１１４が設けられている中央付近で径方向の幅Ｗ１が最大となり、両端に近づくにつれて径方向の幅Ｗ２が小さくなっている。
【００２１】
一方、ティース部１１４は、図示していない回転子表面に向かって径方向の磁路を形成するものである。図２に示すように、ティース部１１４の表面の少なくとも一部は、絶縁部材（絶縁キャップ）１１５で覆われており、ティース部１１４と絶縁部材１１５とは、巻線（第１平角線および第２平角線）が巻回されるべき巻線巻回部１１６を形成している。
【００２２】
そして、この巻線巻回部１１６には、第１平角線を積層巻回してなる第１平角線コイル１１７ａと、第２平角線を積層巻回してなる第２平角線コイル１１７ｂとが設けられる。具体的には、第１平角線および第２平角線は、それぞれ、絶縁部材１１５を介してティース部１１４に巻回される。
【００２３】
第１平角線コイル１１７ａと第２平角線コイル１１７ｂとは、図２に示されるとおり、巻回軸線方向に沿って所定の間隙を設けて配置されている。たとえば、この間隙の幅は、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。そして、この第１平角線コイル１１７ａと第２平角線コイル１１７ｂとの間の間隙が、冷媒を通すための第１冷媒通路１１８として用いられる。なお、第１冷媒通路１１８についての詳細は、後述する。
【００２４】
次に、第１平角線コイル１１７ａと第２平角線コイル１１７ｂとの電気的な接続について説明する。図３は、図２に示される分割コアの上面図を示している。
【００２５】
図３に示されるように、第１平角線コイル１１７ａと第２平角線コイル１１７ｂとが設けられる巻線巻回部１１６の表面には、導電性材料で構成された渡線１２０が設けられている。渡線１２０は、第１平角線コイル１１７ａと第２平角線コイル１１７ｂとを電気的に接続する電線である。
【００２６】
渡線１２０は、絶縁部材１１５の表面に設けられた渡線溝（後述）内に装着されている。そして、エナメル絶縁被覆された第１平角線は、その先端部分の被覆が剥されており、当該先端部分が渡線１２０と接合されている。そして、第１平角線を一の巻回方向に積層巻回することによって、第１平角線コイル１１７ａが構成されている。一方、エナメル絶縁被覆された第２平角線は、その先端部分の被覆が剥されており、当該先端部分が渡線１２０と接合されている。そして、第２平角線を第１平角線の巻回方向とは逆向きの巻回方向に積層巻回することによって、第２平角線コイル１１７ｂが構成されている。なお、第１平角線および第２平角線と渡線１２０との間の接合には、たとえば、超音波接合などが用いられている。この結果、第１平角線コイル１１７ａと第２平角線コイル１１７ｂとが電気的に接続されている。
【００２７】
次に、第１冷媒通路１１８に冷媒を集中的に流すための封止部材について説明する。図４は、２つの分割コアが連結されている状態を示す上面図である。
【００２８】
図４に示されるように、隣接する磁極における各平角線コイルの間の空間には、封止部材１１９が設けられている。この封止部材１１９は、隣接する磁極間の空間を埋め立てている。この結果、冷媒が第１平角線コイル１１７ａと第２平角線コイル１１７ｂとの間の間隙を主として流れるようになり、第１冷媒通路１１８が構成される。具体的には、第１冷媒通路１１８は、第１および第２の平角線コイル１１７ａ，１１７ｂと、巻線巻回部１１６の側面と、封止部材１１９とによって囲まれた空間として構成される。そして、第１冷媒通路１１８には、第１平角線および第２平角線が面することとなる。
【００２９】
次に、ティース部１１４の形状、絶縁部材１１５の形状、および、これらティース部１１４と絶縁部材１１５からなる最終的な巻線巻回部１１６の外形（断面形状）について説明する。
【００３０】
図５は、図３に示される分割コア１１１をＡ−Ａ切断線に沿って切断した断面図であり、図６は、図３に示される分割コア１１１をＢ−Ｂ切断線に沿って切断した断面図である。具体的には、図５は、巻線巻回部１１６において第１平角線が巻回される部分（以下、「第１部分」という）１１６ａの断面図を示しており、図６は、巻線巻回部１１６において第２平角線が巻回される部分（以下「第２部分」という）１１６ｂの断面図を示している。
【００３１】
本実施の形態の分割コア１１１は、上述したとおり、同形の電磁鋼板を複数枚にわたって整列するように積層して構成されている。したがって、ティース部１１４の第１部分１１６ａに対応する部分（図５）および第２部分１１６ｂに対応する部分（図６）は、ともに側面側（スロット側：隣接するティース部１１４との間の溝側）に突出した形状をしておらず、側面側の面は、略平面となっている。具体的には、ティース部１１４の外形は、第１部分１１６ａに対応する部分も、第２部分１１６ｂに対応する部分も、ともに略矩形状であり、両側のスロット側の面は互いに線対象である。
【００３２】
次に、絶縁部材１１５を説明する。本実施の形態の絶縁部材１１５は、たとえば、図５および図６に示されるとおり、第１キャップ１１５ａと第２キャップ１１５ｂとから構成されている。第１キャップ１１５ａと第２キャップ１１５ｂは、ともに、断面が略コの字型形状をしている。これらの第１キャップ１１５ａと第２キャップ１１５ｂとは、ティース部１１４を挟み込みつつ、嵌め合わされて、絶縁部材１１５を構成する。
【００３３】
なお、絶縁部材１１５のうち第１キャップ１１５ａおよび第２キャップ１１５ｂの少なくとも一つの表面付近には、上記した渡線１２０を埋め込むための渡線溝１２１が形成されており、この渡線溝１２１内に上述した渡線１２０が装着されている。
【００３４】
絶縁部材１１５の厚さは、位置により変化している。具体的には、絶縁部材１１５は、第１部分１１６ａに対応する部分では（図５）、一の側面側（図５および図６では、左側面側）において、中央から上方へずれた位置で最大の厚さを有するとともに、一側面の反対側である他の側面側（図５および図６では、右側面側）において、中央から下方へずれた位置で最大の厚さを有する。
【００３５】
一方、第２部分１１６ｂに対応する部分では（図６）、絶縁部材１１５は、一の側面側において、中央から下方へずれた位置で最大の厚さを有するとともに、他の側面側において、中央から上方へずれた位置で最大の厚さを有する。なお、一側面側および他側面側において、絶縁部材１１５の最大の厚さを示す部位は夫々一箇所であり、絶縁部材１１５は、この部位から離れるにしたがって厚さが滑らかに変化するように構成されることが望ましい。
【００３６】
このように、巻線巻回部１１６の第１部分１１６ａおよび第２部分１１６ｂに対応する各部分で、絶縁部材１１５の厚さは左右非対称となっており、しかも、第１部分１１６ａの対応部分と第２部分１１６ｂの対応部分とでは、絶縁部材１１５の厚さの最大部分の位置が逆となっている。この点は、本実施形態の固定子の特徴部分の一つである。
【００３７】
なお、本明細書中では、電動機の軸線に沿う方向を上下方向と定義する。したがって、本実施の形態のように電磁鋼板を積層して部活コア１１１が形成されている場合は、積層方向が上下方向となる。
【００３８】
次に、以上のような絶縁部材１１５とティース部１１４とからなる最終的な巻線巻回部１１６の外形について説明する。本実施の形態では、ティース部１１４自体は矩形型であり対称形状をしているので、上述した絶縁部材１１５の厚さに依拠して、最終的な巻線巻回部１１６の外形が非対称形状となる。図５に示されるとおり、巻線巻回部１１６の第１部分１１６ａの外形は、一側面側においては中央から上方へずれた位置で最大に突出するとともに他側面側においては中央から下方にずれた位置で最大に突出しており、滑らかに湾曲するといった形状（第１非対称形状という）を有しており、巻線巻回部１６の第２部分１１６ｂの外形は、一側面側においては中央から下方へずれた位置で最大に突出するとともに他側面側においては中央から上方へずれた位置で最大に突出しており、滑らかに湾曲するといった形状（第２非対称形状という）を有している。
【００３９】
本実施の形態では、図５に示されるとおり、第１平角線が積層巻回される第１部分１１６ａの両側面（スロット側の面）の外形が相互に非対称形状（線対称ではない形状）となるように形成されている。また、図６に示されるように、第２平角線が積層巻回される第２部分１１６ｂの両側面の外形についても相互に非線対称となるように形成されている。そして、第１部分１１６ａの外形と第２部分１１６ｂとの外形とは、突出位置が逆となっている。なお、ロータ１を構成するすべての分割コア１１１の巻線巻回部１１６において、第１部分１１６ａの形状を第１非対称形状とし、第２部分１１６ｂの形状を第２非対称形状としている。
【００４０】
このように巻線巻回部１１６の第１部分１１６ａの外形を第１非対称形状とし、第２部分１１６ｂの外形を第２非対称形状とすることによって、上述した第１冷媒通路１１８に面する第１平角線および第２平角線の筋目方向が以下のように構成される。
【００４１】
図７は、第１冷媒通路１１８付近の拡大図を示す。第１平角線１７１ａおよび第２平角線１７１ｂは、それぞれ巻線巻回部１１６（具体的には、絶縁部材１１５の表面）の第１部分１１６ａおよび第２部分１１６ｂに密に積層巻回される。この結果、第１部分１１６ａおよび第２部分１１６ｂの外形に応じて、第１平角線１７１ａの筋目１７２ａおよび第２平角線の筋目１７２ｂも湾曲して伸延される。ここで、筋目１７２ａ，１７２ｂとは、平角線の面と面とが接する線をいう。第１平角線１７１ａおよび第２平角線１７１ｂは、ともに通常の平角線と同様に角が丸められている。そのため、平角線を積層巻回すると、角が丸められている部分が重なり、複数のＶ字溝形状の筋目１７２ａ，１７２ｂが夫々平角線の厚さ間隔で構成される。
【００４２】
そして、巻線巻回部１１６の第１部分１１６ａの外形と第２部分１１６ｂの外形とで、突出位置が逆に形成されているために、第１冷媒通路１１８において、第１平角線１７１ａの筋目１７２ａ方向と、第２平角線１７１ｂの筋目１７２ｂの方向とが交差するように、第１平角線コイル１１７ａおよび第２平角線コイル１１７ｂを構成することができる。
【００４３】
このように、第１冷媒通路１１８に面する第１平角線１７１ａの筋目１７２ａの方向と前記第２平角線１７１ｂの筋目１７２ｂの方向が交差するように、巻線巻回部１１６の外形が非対称形状に形成されている点は、本実施の形態の固定子１の特徴点の一つである。
【００４４】
以上のように構成される本実施の形態の固定子は、以下のように機能する。
【００４５】
まず、固定子１に冷媒を流すと、封止部材１１９によって隣接磁極間の空間が埋め立てられているため、冷媒は、第１冷媒通路１１８を集中して流れる。この結果、放熱対称となる第１平角線コイル１１７ａと第２平角線コイル１１７ｂに接触しながら冷媒が流れる。
【００４６】
そして、第１冷媒通路１１８に面するＶ字状の溝として機能する筋目１７２ａ，１７２ｂが互いに交差する方向に伸延されているため、これら筋目１７２ａ，１７２ｂの効果によって、第１冷媒通路１１８を流れる冷媒に攪拌力が加わる。すなわち、冷媒の流れが捻られることによって、冷媒の流れが乱される。したがって、冷媒（流体）が層流となって流れることが防止される。この結果、隣あった流体部分が層状に動くことなく混じりあうため、第１平角線コイル１１７ａおよび第２平角線コイル１１７ｂの表面に接する冷媒が制限されることがなくなり、放熱性能が向上する。このため、ロータ１を電動機に用いた場合の性能向上にも寄与する。
【００４７】
なお、図２、図５、および図６に示された巻線巻回部１１６の構成では、巻線巻回部１１６のバックティース部側（根元側）を第１部分１１６ａとし、巻線巻回部１１６の先端側を第２部分１１６ｂとして説明したが、本実施の形態はこの場合に限られない。すなわち、巻線巻回部１１６の根元側を第２部分１１６ｂとし、巻線巻回部１１６の先端側を第１部分１１６ａとしてもよい。この場合は、巻線巻回部１１６の先端側の部分の外形が上記の第１非対称形状となり、巻線巻回部１１６の根元側の部分の外形が上記の第２非対称形状となる。この変形例を図８に示す。
【００４８】
以上のように、本発明の第１の実施の形態を説明したが、本実施の形態のロータ１によれば、以下の効果が得られる。
【００４９】
本実施の形態によれば、第１冷媒通路１１８に面する前記第１平角線１７１ａの筋目１７２ａの方向と第２平角線１７１ｂの筋目１７２ｂの方向が交差するように構成される。したがって、交差する筋目１７２ａ，１７２ｂによって第１冷媒通路１１８内の冷媒の流れが乱されるので、流れの乱れにより放熱性能を向上することができる。
【００５０】
また、巻線巻回部１１６の第１部分１１６ａの外形および第２部分１１６ｂの外形に応じて、第１冷媒通路１１８に面する第１平角線１７１ａの筋目１７２ａの方向と第２平角線１７１ｂの筋目１７２ｂの方向とが交差するように構成されている。したがって、このような巻線巻回部１１６に第１平角線１７１ａおよび第２平角線１７１ｂを密に積層巻回するだけで、第１平角線１７１ａの筋目１７２ａの方向と第２平角線１７１ｂの筋目１７２ｂの方向とを交差させることができので、筋目１７２ａと筋目１７２ｂを交差させるための付加的な構成を必要とせず、従来の巻回方式を採用することができる。
【００５１】
絶縁材料の厚さに依拠して巻線巻回部１１６の第１部分１１６ａおよび第２部分１１６ｂの外形がそれぞれ第１非対称形状および第２非対称形状となる。したがって、電磁鋼板を積層して分割コア１１１を構成する場合のようにティース部１１４の外形が対称形状の場合であっても、冷媒の流れが層流となることを防止することができる。
【００５２】
（第２の実施の形態）
上記の実施の形態では、第１冷媒通路に面する第１平角線の筋目の方向と第２平角線の筋目の方向とが交差するように、絶縁部材の厚さを位置により変化させることによって、巻線巻回部の第１部分の外形および第２部分の外形をそれぞれ第１非対称形状および第２非対称形状とする場合を説明した。
【００５３】
本実施の形態では、第１の実施の形態の場合と異なり、絶縁部材によって覆われるティース部の外形が、第１部分および第２部分に対応する部分において、それぞれ第１非対称形状および第２非対称形状と相似となるように構成される場合を説明する。本実施の形態では、このティース部の外形に依拠して、巻線巻回部の第１部分の外形および第２部分の外形がそれぞれ第１非対称形状および第２非対称形状となる。
【００５４】
なお、本実施の形態における固定子の外観構成、第１平角線コイルおよび第２平角線コイルの構成、封止部材の構成、第１冷媒通路付近の構成は、第１の実施の形態における図１、図２、図３、図４、および図７に示されたものと略同様である。したがって、詳しい説明を省略する。また、第１の実施の形態の場合と同様の部材については、共通した部材番号を用いて説明する。
【００５５】
図９は、本実施の形態の分割コアの斜視図を示す。なお、図９に示される分割コアは、絶縁部材２１５、第１平角線コイル１１７ａ、および第２平角線コイル１１７ｂが装着される前段階の分割コアを示している。
【００５６】
図９に示されるとおり、本実施の形態の分割コア２１１は、電磁鋼板を積層して構成されたものではなく、粉末状の軟磁性材料を成型（以下「圧粉成型」という）することによって形成されている。これは圧粉成型を用いて分割コアを形成するほうが、電磁鋼板を積層して分割コアを形成する場合と比べて、自由な形状に分割コア２１１を形成できることによる。このような観点から、本実施の形態では、圧粉成形を用いて、図９に示されるような非対称形状の外形をしたティース部２１４を有する分割コア２１１が作製される。
【００５７】
分割コア２１１は、図９に示されるとおり、略円弧状面２１２を有するバックティース部２１３と、バックティース部２１３から径方向に向かって突出したティース部２１４とを有している。この点は、第１の実施の形態の場合と同様である。
【００５８】
ティース部２１４には、第１平角線が積層巻回される第１部分２１６ａに対応する部分２１４ａと、第２平角線が積層巻回される第２部分２１６ｂに対応する部分２１４ｂとを有する。そして、第１部分２１６ａおよび第２部分２１６ｂに対応する各部分２１４ａ，２１４ｂの外形は、それぞれ第１の実施の形態で説明した第１非対称形状および第２非対称形状に相似した形状をしている。
【００５９】
図１０は、図９に示される第２の実施の形態の分割コア２１１に絶縁部材（絶縁部材）２１３を装着したものを示した図である。ティース部２１４において、少なくとも第１部分２１６ａおよび第２部分２１６ｂに対応する部分２１４ａ，２１４ｂの表面は、絶縁部材２１５で覆われている。そして、このティース部２１４と、絶縁部材２１５とによって、巻線巻回部２１６が構成される。
【００６０】
ティース部２１４と絶縁部材２１５とからなる巻線巻回部２１６の外形について、以下に詳細に説明する。図１１は、巻線巻回部２１６の第１部分２１６ａの断面図を示しており、図１２は、巻線巻回部２１６の第２部分２１６ｂの断面図を示している。図１１および図１２は、第１の実施の形態における図５および図６にそれぞれ対応するものである。
【００６１】
まず、ティース部２１４の外形について説明する。ここで、ティース部２１４の外形は、第１部分２１６ａに対応する部分２１４ａでは（図１１）、一側面側（図１１および図１２では、左側面側）において、中央から上方へずれた位置で最大に突出するとともに、当該一側面の反対面に位置する他側面側（図１１および図１２では、右側面側）において、中央から下方にずれた位置で最大に突出しており、滑らかに湾曲した形状（すなわち、上述の第１非対称形状に相似した形状）を有している。一方、ティース部２１４の外形は、第２部分２１６ｂに対応する部分２１４ｂでは（図１２）、一側面側において、中央から下方へずれた位置で最大に突出するとともに、他側面側において、中央から上方にずれた位置で最大に突出しており、滑らかに湾曲するといった形状（すなわち、上述の第２非対称形状に相似した形状）を有している。
【００６２】
次に、絶縁部材２１５を説明する。絶縁部材２１５は、樹脂で形成される。本実施の形態の絶縁部材２１５は、たとえば、図９に示された分割コア２１１を樹脂成形型に投入した状態で樹脂を流し込んで成形するといったインサート樹脂成形することにより形成される。インサート樹脂成形によれば、分割コア２１１の表面上に絶縁部材２１５が成形されると同時に、分割コア２１１と絶縁部材２１５とを溶着させることができる。
【００６３】
特に、隣接する他の磁極のティース部との間のスロット側の面では、ティース部２１４の表面を覆う絶縁部材２１５の厚さが位置によらず略一定となることが望ましい。特に、スロット側の面では、絶縁部材２１５は比較的に薄肉に形成される。この場合、絶縁部材２１５がスロット部を占める厚さを減少させて、巻線の占積率を向上することができる。なお、本実施の形態においても、第１の実施形態と同様に第１キャップと第２キャップとを別体として構成しておき、第１キャップと第２キャップが、ティース部２１４を挟み込みつつ嵌め合わされて絶縁部材２１５を構成するようにしてもよい。
【００６４】
次に、以上のような絶縁部材２１５とティース部２１４とからなる最終的な巻線巻回部２１６の外形について説明する。本実施の形態では、ティース部２１４において、第１部分２１６ａに対応する部分２１４ａ自体が第１非対称形状の相似形であり、第２部分２１６ｂに対応する部分２１４ｂ自体が第２非対称形状の相似形である。また、これらのティース部２１４を覆う絶縁部材２１５の厚さはスロット側の面において位置によらず略一定である。したがって、このようなティース部２１４の外形自体に依拠して、巻線巻回部２１６の第１部分２１６ａの外形が、第１非対称形状をとなり、巻線巻回部２１６ｂの第２部分２１６ｂの形状が、第２非対称形状となる。
【００６５】
本実施の形態によっても、第１の実施の形態の図７に示されるとおり、巻線巻回部２１６の外形に応じて、第１冷媒通路１１８に面する第１平角線１７１ａの筋目１７２ａ方向と第２平角線１７１ｂの筋目１７２ｂの方向とが交差するように、第１平角線コイル１１７ａおよび第２平角線コイル１１７ｂを構成することができる。この結果、第１冷媒通路１１８を通過する冷媒の流れが層流となることを防止でき、放熱性能を向上することができる。
【００６６】
以上のように、本発明の第２の実施の形態のロータ１によれば、第１の実施の形態で述べた効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００６７】
ティース部２１４の外形が、第１部分１１６ａに対応する部分では第１非対称形状に相似しているとともに第２部分１１６ｂに対応する部分では第２非対称形状に相似しており、当該ティース部２１４の外形に依拠して、巻線巻回部１１６の第１部分１１６ａおよび第２部分１１６ｂの外形がそれぞれ第１非対称形状および第２非対称形状となる。したがって、巻線巻回部１１６の外形を非対称とするために、スロット側の面で絶縁部材２１５の厚さを局所的に厚くする必要がなくなる。この結果、ティース部２１４の断面積を大きくし、またはスロット面積を広くすることができ、電動機の性能が向上する。
【００６８】
（第３の実施の形態）
第１および第２の実施形態では、第１冷媒通路を設ける場合を説明したが、本実施の形態では、第１冷媒通路の他に第２冷媒通路を設ける場合を説明する。なお、本実施の形態における固定子の外観構成は、第１の実施の形態において図１に示される外観構成と同様であるので、詳しい説明を省略する。また、第１または第２の実施の形態と同様の部材については、共通した部材番号を用いて説明する。
【００６９】
図１３は、本実施の形態の固定子を構成する分割コア３１１の断面を示す図である。第１平角線コイル１１７ａ、第２平角線コイル１１７ｂ、第１冷媒通路１１８、封止部材１１９、渡線１２０の各構成は、第１の実施形態の場合と略同様である。また、ティース部３１４と絶縁部材３１５とから形成される巻線巻回部１１６では、第１部分１１６ａの外形が上述した第１非対称形状をしており、第２部分１１６ｂの外形が上述した第２非対称形状をしている。このような巻線巻回部１１６は、第１または第２の実施形態で説明されたように構成される。
【００７０】
本実施の形態では、分割コア３１１のバックティース部３１３において、ティース部３１４の根元の部分を除き、円環状の周方向にわたって幅Ｗが等しくなっている。この結果、バックティース部３１３とティース部３１４とがなす角部には、略三角形の空間が形成されている。
【００７１】
絶縁部材３１５は、上記の第１または第２の実施形態の場合と異なり、バックティース部３１３側まで拡がったフランジ部３２２を有している。フランジ部３２２は、上記の角部に設けられた略三角形の空間に伸延している。
【００７２】
フランジ部３２２の一の面（バックティース側の面）は、バックティース部３１３のティース部３１４側の面と接している。そして、フランジ部３２２の反対側の面（以下「対向面」という）は、第１平角線コイル１１７ａと対向している。そして、フランジ部２２の対向面と第１平角線コイル１１７ａとの間には間隙が設けられている。
【００７３】
なお、本実施の形態では、第１平角線コイル１１７ａがフランジ部３２２に近接して配置されているが、第２平角線コイル１１７ｂがフランジ部３２２に近接している場合もある。この場合では、第２平角線コイル１１７ｂとフランジ部３２２との間に間隙が設けられている。すなわち、第１および第２平角線コイル１１７ａ，１１７ｂのうちでフランジ部３２２に近接する側の平角線コイルと、フランジ部３２２との間に間隙が形成されている。以下の説明では、第１平角線コイル１１７ａがフランジ部３２２に隣接する場合を例にとって説明する。
【００７４】
以上のように形成された平角線コイル１１７ａとフランジ部３２２との間の間隙が、冷媒を通すための第２冷媒通路３２３として用いられる。具体的には、封止部材１１９によって、隣接する磁極間の空間が埋められている。この結果、冷媒は、第１冷媒通路１１８のみならず、第１平角線コイル１１７ａとフランジ部３２２との間の間隙も流れるようになり、第２冷媒通路３２３が構成される。このような第２冷媒通路３２３は、第１平角線コイル１１７ａと、フランジ部３２２の対向面、巻線巻回部１１６の側面と、封止部材１１９とによって囲まれた空間として構成される。
【００７５】
このような第２冷媒通路３２３に面する平角線の筋目１７２ａも湾曲して伸延されている。そして、本実施の形態では、この第２冷媒通路３２３に面するフランジ部３２２の表面（すなわち、対向面の表面）には、以下の図１４に示されるとおり、この第２冷媒通路３２３に面する平角線の筋目１７２ａの方向と交差する方向に伸延した複数のスリット（スリット）３２４が設けられている。
【００７６】
図１４は、図１３に示される絶縁部材３１５を示した斜視図である。図１４に示されるとおり、組立て時に第２冷媒通路に面することとなるフランジ部３２２表面には、複数のスリット３２４が形成されている。たとえば、絶縁部材３１５を樹脂を用いて成形する際に、複数のスリット３２４が形成される。
【００７７】
複数のスリット３２４は、Ｖ字状溝を形成する筋目１７２ａの方向と交差するように伸延されていればよいが、より好ましくは、電動機の軸線方向に対して傾きをもって非平行に設けられている。また、図１４に示される絶縁部材３１５は、一体成形品として形成されている。しかしながら、絶縁部材３１５は、第１の実施形態で説明したように上下二つの第１キャップおよび第２キャップとから形成されていてもよいし、第２の実施の形態で説明したようにインサート樹脂成形により形成されていてもよい。
【００７８】
以上のように構成される本実施の形態の固定子は、以下のように機能する。
【００７９】
まず、固定子１に冷媒を流すと、封止部材１１９によって隣接磁極間の空間が埋め立てられているため、冷媒は、第１冷媒通路１１８のみならず第２冷媒通路３２３にも流れる。この結果、第２冷媒通路３２３においても、平角線コイル１１７ａに接触しながら冷媒が流れる。このように熱交換に使用される面積が増えるため、放熱性能がさらに向上される。
【００８０】
そして、第２冷媒通路３２３に面するＶ字状の溝として機能する筋目１７２ａ，と、フランジ部３２２の表面に設けられた複数のスリット３２４とが互いに交差する方向に伸延されているため、これら筋目１７２ａとスリット３２４との効果によって、第２冷媒通路３２３を流れる冷媒にも攪拌力が加わる。したがって、第２冷媒通路３２３を流れる冷媒においても、冷媒の流れが捻られることによって、冷媒の流れが乱される。このように、第１冷媒通路３１８のみならず第２冷媒通路３２３においても、冷媒が層流となって流れることが防止される。この結果、隣あった流体部分が層状に動くことなく混じりあうため、第２冷媒通路３２３に面する平角線コイル１１７ａの表面に接する冷媒が制限されることがなくなり、放熱性能が向上する。このため、ロータ１を電動機に用いた場合の性能向上にも寄与する。
【００８１】
以上のように、本発明の第３の実施の形態を説明したが、本実施の形態のロータ１によれば、以下の効果が得られる。
【００８２】
第２冷媒通路３２３に面するフランジ部３２２の表面には、第２冷媒通路３２３に面する平角線１７１ａ（または１７１ｂ）の筋目１７２ａ（または１７２ｂ）の方向と交差する方向に伸延した複数のスリット３２４が設けられているので、第２冷媒通路３２３を設けたことによる伝熱面積の増大とともに、第２冷媒通路３２３においても冷媒の流れが層流となることを防止できるので、放熱性能が大幅に向上する。
【００８３】
（第４の実施の形態）
図１５は第４の実施の形態における電動機を示す断面図である。
【００８４】
第４の実施形態では、前述した第３の実施形態による固定子を用いた電動機である。
【００８５】
この電動機７では、固定子１の内側に回転子７１が配設されている。回転子７１は、電磁鋼板が積層された回転子コア７３と、回転子コア７３に圧入結合されたシャフト７４からなる。ここで、回転子コア７３には、たとえば、永久磁石７５が挿入されている。回転子７１は、カバー７２に組み込まれたベアリング７７により支持されている。
【００８６】
一方、固定子１は、カバー７２、ケース８１、およびシールドプレート８２によって封止されている。カバー７２には冷媒の流入口９１と吐出口９２がそれぞれ設けられている。
【００８７】
この電動機７において、冷媒は、カバー７２の流入口９１から供給され、カバー７２とケース８１とシールドプレート８２によって形成された冷媒溜り室９３から第１冷媒通路１１８および第２冷媒通路３２３を通過して、冷媒溜り室９４へ抜け、吐出口９２から吐出される。
【００８８】
これにより、冷媒が第１平角線コイル１１７ａおよび第２平角線コイル１１７ｂから発生する熱を抜熱する。特に、固定子として前述した第３の実施の形態による固定子１を用いているので、冷媒の流れが層流となることを防止することができ、冷却効率が高くなる。
【００８９】
なお、本第４の実施の形態では、上述した第３の実施の形態による固定子１を用いた電動機として説明したが、第１または第２の実施の形態による固定子を用いてもよいことは明らかである。また、本実施の形態では、回転子内部に永久磁石を設けた電動機としているが、本発明の電動機は、この場合に限られず、誘導電動機などであってもよい。
【００９０】
以上のように、第４の実施の形態に示された電動機によれば、第１〜第３の実施形態で説明したような放熱性能の高い電動機用固定子を用いているので、電動機の運転時における放熱性能が高まり、電動機の高速回転化および高トルク化などの高性能化を実現することができる。
【００９１】
以上本発明を適用した実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。たとえば、第１〜第３の実施形態では、分割コアを連結して固定子を構成する場合を示したが、本発明は、この場合に限られない。分割コア型ではない固定子であっても、各ティース部において、ティース部の表面を覆って当該ティース部とともに巻線巻回部を構成する絶縁部材を設け、第１冷媒通路に面する前記第１平角線の筋目の方向と前記第２平角線の筋目の方向が交差するように、前記巻線巻回部の外形が形成された固定子を提供することができる。特に巻線巻回部の第１部分と第２部分とを上述したように第１非対称形状および第２非対称形状とすることにより、第１冷媒通路に面する第１平角線の筋目の方向と前記第２平角線の筋目の方向を交差させるように構成することで、冷媒の流れが層流となることを防止することができる。また、第１平角線と第２平角線の巻回方向などは、適宜に変更することができることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の電動機用固定子の外観構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示される１つの分割コアの要部を示す断面図である。
【図３】図２に示される分割コアの上面図である。
【図４】第１の実施の形態の絶縁部材を示す斜視図である。
【図５】図２に示される分割コアの巻線巻回部の第１部分の断面図である。
【図６】図２に示される分割コアの巻線巻回部の第２部分の断面図である
【図７】図２に示される第１冷媒通路付近の拡大図である。
【図８】巻線巻回部の外形の他の例を説明するための分割コアの斜視図である。
【図９】第２の実施形態の固定子を構成する分割コアの斜視図である。
【図１０】図９に示される分割コアに絶縁部材を装着した状態を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示される分割コアの巻線巻回部の第１部分の断面図である。
【図１２】図１０に示される分割コアの巻線巻回部の第２部分の断面図である。
【図１３】第３の実施形態の固定子を構成する分割コアの断面図である。
【図１４】図１３に示される絶縁部材３１５の斜視図である。
【図１５】本発明の固定子を用いた電動機の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…固定子、
７…電動機、
１１１，２１１，３１１…分割コア、
１１２，２１２…略円弧状面、
１１３，２１３，３１３…バックティース部、
１１４，２１４，３１４…ティース部、
１１５，２１５，３１５…絶縁部材、
１１６、２１６…巻線巻回部、
１１６ａ，２１６ａ…巻線巻回部の第１部分、
１１６ｂ，２１６ｂ…巻線巻回部の第２部分、
１１７ａ…第１平角線コイル、
１１７ｂ…第２平角線コイル、
１１８…第１冷媒通路、
１７１ａ…第１平角線、
１７１ｂ…第２平角線、
１７２ａ…第１平角線の筋目、
１７２ｂ…第２平角線の筋目、
３２２…フランジ部、
３２３…第２冷媒通路、
３２４…スリット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a stator for an electric motor and an electric motor using the stator.
[0002]
[Prior art]
As one of the electric motors, there is an electric motor in which a coil is provided on a stator side. For example, there is known an electric motor in which a rectangular wire is wound around each tooth portion (teeth portion) provided on a stator to form a rectangular wire coil (for example, see Patent Document 1). Here, the flat wire is generally a flat conductive wire, and is a conductive wire having a substantially rectangular cross-sectional shape with rounded corners.
[0003]
For example, there is known an electric motor in which two rows of rectangular wires are wound with a gap provided along the winding axis direction with respect to the teeth portion. In the case of such an electric motor, a gap between two rows of rectangular wire coils is used as a refrigerant passage for the refrigerant. As a result, the refrigerant can be circulated so as to be in direct contact with the coil, and the coil can be cooled.
[0004]
However, the cross-sectional shape of the refrigerant passage thus configured is constant regardless of the position. For this reason, if there is no measure, the flow of the refrigerant flowing through the gap tends to be laminar. When the refrigerant flows in a laminar flow, in each part of the refrigerant (fluid), adjacent fluid parts move in a laminar manner without being mixed. For this reason, the refrigerant in contact with the coil surface to be cooled is limited, and there is a possibility that further improvement in the heat radiation performance from the coil cannot be expected.
[0005]
Therefore, in order to further enhance the heat radiation performance, it is desirable that the flow of the refrigerant flowing through the refrigerant passage is prevented from becoming laminar, and the respective portions of the refrigerant flow while being mixed with each other.
[0006]
On the other hand, although not directly related to the present invention, as a technique related to the present invention, each winding portion (the teeth portion and an insulating member that covers the surface of the teeth portion) is a portion where the winding is wound. Is known (see, for example, Patent Document 2). This technique prevents interference between adjacent coils as much as possible between adjacent winding turns, and increases the space factor of the windings into slots, which are grooves between adjacent winding turns. Things. However, this technique does not intend to prevent the flow of the refrigerant from becoming laminar in the refrigerant passage as described above.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-5-243036
[Patent Document 2]
JP-A-2003-79080
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above problems. Therefore, an object of the present invention is to arrange a two-row rectangular wire coil with a gap provided in the winding part along the winding axis direction, and to flow the coolant through the gap between the two rows of the rectangular wire coil. The purpose of the present invention is to provide a stator that can prevent the flow of the refrigerant flowing in the refrigerant passage from forming a laminar flow and improve the heat radiation performance in a stator used as a refrigerant passage for the stator.
[0009]
Still another object of the present invention is to provide an electric motor having improved heat radiation performance by applying a stator in which the flow of the refrigerant flowing in the refrigerant passage is prevented from becoming laminar.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for achieving the above object has the following configuration.
[0011]
(1) An electric motor stator according to the present invention includes an annular stator core having a plurality of teeth, and an insulating member that covers a surface of the teeth and forms a winding part together with the teeth. A first rectangular wire coil formed by laminating and winding a first rectangular wire around the winding portion; and a first rectangular coil formed by laminating a second rectangular wire around the winding portion. And a second rectangular wire coil disposed at intervals along the winding axis direction between the first rectangular wire coil and the second rectangular wire coil. A refrigerant flows through the gap between the first rectangular wire coil and the second rectangular wire coil. A first refrigerant passage configured to flow, and the winding is performed such that a direction of the first rectangular line facing the first refrigerant passage intersects with a direction of the second rectangular line. The outer shape of the wire winding portion is formed.
[0012]
(2) The stator core is configured by connecting a plurality of divided cores each having a back teeth portion having a substantially arcuate surface and the teeth portion projecting radially from the back teeth portion. The first rectangular wire coil is laminated and wound around the first portion of the winding portion, while the second rectangular wire coil is laminated and wound around the second portion of the winding portion. The outer shape of the first portion of the winding part is protruded at a position shifted upward from the center on one side, and on the other side located on the opposite side of the one side. Has a first asymmetrical shape that protrudes maximally at a position shifted downward from the center, and the outer shape of the second portion of the winding part is shifted downward from the center on the one side surface side At the position and on the other side, It has a second asymmetric shape that protrudes maximum at a position displaced upward from the center, and the first refrigerant according to the outer shape of the first portion and the outer shape of the second portion of the winding part. The direction of the streaks of the first rectangular line facing the passage and the direction of the streaks of the second rectangular line intersect each other.
[0013]
(3) An electric motor of the present invention is characterized by using the above-mentioned electric motor stator.
[0014]
【The invention's effect】
According to the motor stator of the present invention, the winding of the winding portion is formed such that the direction of the streaks of the first rectangular wire facing the first refrigerant passage intersects the direction of the streaks of the second rectangular wire. Since the outer shape is formed, the flow of the refrigerant flowing in the refrigerant passage can be prevented from becoming laminar, and the heat radiation performance can be improved.
[0015]
According to the electric motor of the present invention, since the above-described electric motor stator is used, heat radiation performance during operation of the electric motor is enhanced, and high performance of the electric motor can be realized.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The stator according to the present invention is configured such that a predetermined gap is provided along one winding axis direction with respect to one winding winding portion (consisting of a tooth portion and an insulating member covering the surface of the tooth portion). One having two rows of flat wire coils formed by laminating and winding a first flat wire and a second flat wire, and a refrigerant passage configured to allow a refrigerant to flow in a gap between the two rows of flat wire coils. It is. In the stator according to the present invention, the first rectangular wire and the second rectangular wire are wound such that the direction of the first rectangular wire facing the cooling member and the direction of the second rectangular wire cross each other. The outer shape (the cross-sectional shape cut perpendicular to the axial direction of the electric motor) of each portion of the wound winding portion is different from each other in asymmetric shape. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
(First Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing an external configuration of a stator of a motor to which the present invention is applied.
[0018]
The stator 1 of the present embodiment has a substantially annular shape. The stator 1 is configured by connecting a plurality of split cores 111 to each other. Specifically, the stator 1 is divided into divided cores 111 for each magnetic pole.
[0019]
FIG. 2 is a diagram showing a cross section of the split core 111 shown in FIG. The split core 111 is generally formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets punched into the shape shown in FIG. 2 and joining them by caulking or laser welding. The split core 111 includes a back tooth portion 113 having a substantially arcuate surface 112 and a tooth portion 114 projecting radially from the back tooth portion 113.
[0020]
When the plurality of split cores 111 are assembled as the stator 1, the back tooth portions 113 are interconnected with the back tooth portions 113 of the adjacent split cores 111 to form an annular magnetic path. In the back teeth portion 113 of the present embodiment, the radial width W1 is maximum near the center where the teeth portion 114 is provided, and the radial width W2 decreases as approaching both ends.
[0021]
On the other hand, the teeth 114 form a magnetic path in the radial direction toward the rotor surface (not shown). As shown in FIG. 2, at least a part of the surface of the teeth portion 114 is covered with an insulating member (insulating cap) 115, and the teeth portion 114 and the insulating member 115 are wound with the windings (the first rectangular wire and the first rectangular wire). (Two rectangular wires) form a winding part 116 to be wound.
[0022]
The winding portion 116 is provided with a first rectangular wire coil 117a formed by laminating a first rectangular wire and a second rectangular coil 117b formed by laminating a second rectangular wire. . Specifically, the first rectangular wire and the second rectangular wire are wound around the teeth 114 via the insulating member 115, respectively.
[0023]
As shown in FIG. 2, the first rectangular wire coil 117a and the second rectangular wire coil 117b are arranged with a predetermined gap along the winding axis direction. For example, the width of the gap is about 0.5 mm to 1.0 mm. The gap between the first rectangular wire coil 117a and the second rectangular wire coil 117b is used as a first refrigerant passage 118 for passing the refrigerant. The details of the first refrigerant passage 118 will be described later.
[0024]
Next, the electrical connection between the first rectangular wire coil 117a and the second rectangular wire coil 117b will be described. FIG. 3 shows a top view of the split core shown in FIG.
[0025]
As shown in FIG. 3, a wire 120 made of a conductive material is provided on the surface of the winding part 116 where the first rectangular wire coil 117a and the second rectangular wire coil 117b are provided. I have. The connecting wire 120 is an electric wire that electrically connects the first rectangular wire coil 117a and the second rectangular wire coil 117b.
[0026]
The wire 120 is mounted in a wire groove (described later) provided on the surface of the insulating member 115. The end of the first rectangular wire coated with the enamel insulation is peeled off, and the end is joined to the connecting wire 120. Then, the first rectangular wire coil 117a is configured by laminating and winding the first rectangular wire in one winding direction. On the other hand, the end of the second rectangular wire coated with the enamel insulation is peeled off, and the end is joined to the connecting wire 120. Then, the second rectangular wire coil 117b is configured by laminating and winding the second rectangular wire in a winding direction opposite to the winding direction of the first rectangular wire. In addition, for example, ultrasonic bonding or the like is used for bonding between the first rectangular wire and the second rectangular wire and the connecting wire 120. As a result, the first rectangular wire coil 117a and the second rectangular wire coil 117b are electrically connected.
[0027]
Next, a sealing member for intensively flowing the refrigerant in the first refrigerant passage 118 will be described. FIG. 4 is a top view showing a state where two split cores are connected.
[0028]
As shown in FIG. 4, a sealing member 119 is provided in a space between the rectangular coils in the adjacent magnetic poles. The sealing member 119 fills a space between adjacent magnetic poles. As a result, the refrigerant mainly flows through the gap between the first rectangular coil 117a and the second rectangular coil 117b, and the first refrigerant passage 118 is formed. Specifically, the first refrigerant passage 118 is configured as a space surrounded by the first and second rectangular wire coils 117a and 117b, the side surface of the winding part 116, and the sealing member 119. . And the 1st rectangular wire and the 2nd rectangular wire will face the 1st refrigerant passage 118.
[0029]
Next, the shape of the teeth 114, the shape of the insulating member 115, and the outer shape (cross-sectional shape) of the final winding part 116 composed of the teeth 114 and the insulating member 115 will be described.
[0030]
FIG. 5 is a cross-sectional view of the split core 111 shown in FIG. 3 taken along a cutting line AA. FIG. 6 is a cross-sectional view of the split core 111 shown in FIG. FIG. Specifically, FIG. 5 is a cross-sectional view of a portion (hereinafter, referred to as a “first portion”) 116 a where the first flat wire is wound in the winding portion 116, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of a portion (hereinafter, referred to as a “second portion”) 116 b where the second rectangular wire is wound in the wire winding portion 116.
[0031]
As described above, the split core 111 of the present embodiment is configured by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets of the same shape so as to be aligned. Therefore, the portion (FIG. 5) corresponding to the first portion 116a and the portion (FIG. 6) corresponding to the second portion 116b of the tooth portion 114 are both on the side surface side (slot side: the groove between the adjacent tooth portion 114). Side), and the side surface is substantially flat. More specifically, the outer shape of the tooth portion 114 is substantially rectangular in both the portion corresponding to the first portion 116a and the portion corresponding to the second portion 116b. is there.
[0032]
Next, the insulating member 115 will be described. The insulating member 115 of the present embodiment includes, for example, a first cap 115a and a second cap 115b, as shown in FIGS. Each of the first cap 115a and the second cap 115b has a substantially U-shaped cross section. The first cap 115a and the second cap 115b are fitted together while sandwiching the teeth portion 114 to form the insulating member 115.
[0033]
A wire groove 121 for embedding the wire 120 is formed near at least one surface of the first cap 115a and the second cap 115b of the insulating member 115. The above-mentioned connecting wire 120 is attached.
[0034]
The thickness of the insulating member 115 varies depending on the position. Specifically, in a portion corresponding to the first portion 116a (FIG. 5), the insulating member 115 is shifted upward from the center on one side (the left side in FIGS. 5 and 6). It has the maximum thickness and has the maximum thickness at a position shifted downward from the center on the other side (the right side in FIGS. 5 and 6) opposite to one side.
[0035]
On the other hand, in a portion corresponding to the second portion 116b (FIG. 6), the insulating member 115 has a maximum thickness at a position shifted downward from the center on one side, and has a center on the other side. It has the maximum thickness at the position shifted upward from. It should be noted that, on one side and the other side, each of the portions showing the maximum thickness of the insulating member 115 is one, and the insulating member 115 is configured such that the thickness changes smoothly as the distance from this portion increases. It is desirable to be done.
[0036]
As described above, in each portion corresponding to the first portion 116a and the second portion 116b of the winding portion 116, the thickness of the insulating member 115 is asymmetrical in the left and right directions, and furthermore, the corresponding portion of the first portion 116a The position of the maximum thickness of the insulating member 115 is reversed between and the corresponding portion of the second portion 116b. This is one of the features of the stator of the present embodiment.
[0037]
In this specification, a direction along the axis of the electric motor is defined as a vertical direction. Therefore, when the active cores 111 are formed by laminating electromagnetic steel sheets as in the present embodiment, the laminating direction is the vertical direction.
[0038]
Next, the final outer shape of the winding portion 116 including the insulating member 115 and the teeth portion 114 will be described. In the present embodiment, the teeth portion 114 itself is rectangular and has a symmetrical shape. Therefore, depending on the thickness of the above-described insulating member 115, the outer shape of the final winding portion 116 has an asymmetric shape. It becomes. As shown in FIG. 5, the outer shape of the first portion 116a of the winding part 116 projects maximally at a position shifted upward from the center on one side and shifts downward from the center on the other side. The first portion 116b of the winding part 16 has an outer shape from the center on one side. It protrudes maximally at a position displaced downward, and on the other side surface, protrudes maximally at a position deviated upward from the center, and has a shape such as a smoothly curved shape (referred to as a second asymmetric shape).
[0039]
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the outer shapes of both side surfaces (slot-side surfaces) of the first portion 116a on which the first rectangular wire is stacked and wound are mutually asymmetrical shapes (shapes that are not line-symmetric). It is formed so that it becomes. As shown in FIG. 6, the outer shapes of both side surfaces of the second portion 116b on which the second rectangular wire is stacked and wound are also formed so as to be non-linearly symmetric with each other. The outer shape of the first portion 116a and the outer shape of the second portion 116b have opposite projecting positions. In the winding portions 116 of all the split cores 111 constituting the rotor 1, the first portion 116a has a first asymmetric shape, and the second portion 116b has a second asymmetric shape.
[0040]
In this way, the outer shape of the first portion 116a of the winding part 116 has the first asymmetric shape, and the outer shape of the second portion 116b has the second asymmetric shape. The streak directions of the first rectangular wire and the second rectangular wire are configured as follows.
[0041]
FIG. 7 shows an enlarged view near the first refrigerant passage 118. FIG. The first rectangular wire 171a and the second rectangular wire 171b are densely wound around the first portion 116a and the second portion 116b of the winding portion 116 (specifically, the surface of the insulating member 115). . As a result, the streaks 172a of the first rectangular wire 171a and the streaks 172b of the second rectangular wire 171b are curved and extended according to the outer shapes of the first portion 116a and the second portion 116b. Here, the streaks 172a and 172b are lines in which the surfaces of the flat wire are in contact with each other. Both the first rectangular wire 171a and the second rectangular wire 171b have rounded corners in the same manner as a normal rectangular wire. Therefore, when the rectangular wires are stacked and wound, the rounded corners overlap, and a plurality of V-shaped groove streaks 172a and 172b are formed at the thickness intervals of the rectangular wires.
[0042]
Since the projecting positions of the outer shape of the first portion 116a and the outer shape of the second portion 116b of the winding part 116 are reversed, the first flat wire 171a The first rectangular coil 117a and the second rectangular coil 117b can be configured such that the direction of the stripe 172a intersects the direction of the stripe 172b of the second rectangular wire 171b.
[0043]
Thus, the outer shape of the winding part 116 is asymmetric such that the direction of the streak 172a of the first rectangular wire 171a facing the first refrigerant passage 118 and the direction of the streak 172b of the second rectangular wire 171b intersect. The point formed in the shape is one of the characteristic points of the stator 1 of the present embodiment.
[0044]
The stator of the present embodiment configured as described above functions as follows.
[0045]
First, when a refrigerant is caused to flow through the stator 1, the space between adjacent magnetic poles is filled up by the sealing member 119, so that the refrigerant flows through the first refrigerant passage 118 in a concentrated manner. As a result, the refrigerant flows while being in contact with the first rectangular wire coil 117a and the second rectangular wire coil 117b, which are symmetrically radiated.
[0046]
Since the streaks 172a and 172b functioning as V-shaped grooves facing the first refrigerant passage 118 extend in the direction intersecting with each other, they flow through the first refrigerant passage 118 by the effect of these streaks 172a and 172b. A stirring force is applied to the refrigerant. That is, the flow of the refrigerant is disturbed by twisting the flow of the refrigerant. Therefore, the refrigerant (fluid) is prevented from flowing in a laminar flow. As a result, the adjacent fluid portions are mixed without moving in a layered manner, so that the refrigerant in contact with the surfaces of the first rectangular coil 117a and the second rectangular coil 117b is not restricted, and the heat radiation performance is improved. For this reason, it contributes also to the performance improvement when the rotor 1 is used for an electric motor.
[0047]
In the configuration of the winding part 116 shown in FIGS. 2, 5, and 6, the back teeth side (root side) of the winding part 116 is defined as a first part 116a, and Although the distal end side of the turning portion 116 has been described as the second portion 116b, the present embodiment is not limited to this case. That is, the root side of the winding part 116 may be the second part 116b, and the tip side of the winding part 116 may be the first part 116a. In this case, the outer shape of the portion on the distal end side of the winding portion 116 has the first asymmetric shape, and the outer shape of the portion on the root side of the winding portion 116 has the second asymmetric shape. This modification is shown in FIG.
[0048]
As described above, the first embodiment of the present invention has been described. According to the rotor 1 of the present embodiment, the following effects can be obtained.
[0049]
According to the present embodiment, the direction of the line 172a of the first rectangular wire 171a facing the first refrigerant passage 118 and the direction of the line 172b of the second rectangular wire 171b intersect. Therefore, since the flow of the refrigerant in the first refrigerant passage 118 is disturbed by the intersecting lines 172a and 172b, the heat dissipation performance can be improved by the disturbance of the flow.
[0050]
Also, according to the outer shape of the first portion 116a and the outer shape of the second portion 116b of the winding part 116, the direction of the line 172a of the first rectangular wire 171a facing the first refrigerant passage 118 and the second rectangular wire 171b Are arranged so as to intersect with the direction of the streaks 172b. Therefore, only by densely laminating and winding the first rectangular wire 171a and the second rectangular wire 171b around such a winding part 116, the direction of the streak 172a of the first rectangular wire 171a and the direction of the second rectangular wire 171b are changed. Since the direction of the streak 172b can be crossed, the conventional winding method can be adopted without requiring an additional configuration for crossing the streak 172a and the streak 172b.
[0051]
Depending on the thickness of the insulating material, the outer shapes of the first portion 116a and the second portion 116b of the winding part 116 have a first asymmetric shape and a second asymmetric shape, respectively. Therefore, the laminar flow of the refrigerant can be prevented even when the teeth 114 have a symmetric outer shape, such as when the divided cores 111 are formed by laminating electromagnetic steel sheets.
[0052]
(Second embodiment)
In the above-described embodiment, the thickness of the insulating member is changed depending on the position such that the direction of the streaks of the first rectangular line facing the first refrigerant passage intersects with the direction of the streaks of the second rectangular line. The case where the outer shape of the first portion and the outer shape of the second portion of the winding portion are the first asymmetric shape and the second asymmetric shape, respectively, has been described.
[0053]
In the present embodiment, unlike the first embodiment, the outer shape of the teeth portion covered by the insulating member has a first asymmetric shape and a second asymmetric shape at portions corresponding to the first portion and the second portion, respectively. A case in which the configuration is similar to the shape will be described. In the present embodiment, depending on the outer shape of the teeth portion, the outer shape of the first portion and the outer shape of the second portion of the winding portion become the first asymmetric shape and the second asymmetric shape, respectively.
[0054]
The external configuration of the stator, the configuration of the first rectangular wire coil and the second rectangular wire coil, the configuration of the sealing member, and the configuration near the first refrigerant passage in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. This is substantially the same as that shown in FIGS. 1, 2, 3, 4, and 7. Therefore, detailed description is omitted. Also, members similar to those in the first embodiment will be described using common member numbers.
[0055]
FIG. 9 shows a perspective view of the split core of the present embodiment. Note that the split core shown in FIG. 9 shows a split core before the insulating member 215, the first rectangular coil 117a, and the second rectangular coil 117b are mounted.
[0056]
As shown in FIG. 9, the split core 211 of the present embodiment is not formed by laminating electromagnetic steel sheets, but is formed by molding a powdery soft magnetic material (hereinafter, referred to as “compacting”). Is formed. This is because forming the divided cores by using powder compaction allows the divided cores 211 to be formed in a free shape as compared with the case where the divided cores are formed by laminating electromagnetic steel sheets. From such a viewpoint, in the present embodiment, the divided core 211 having the teeth portion 214 having an asymmetric outer shape as shown in FIG.
[0057]
As shown in FIG. 9, the split core 211 has a back tooth portion 213 having a substantially arc-shaped surface 212 and a tooth portion 214 projecting radially from the back tooth portion 213. This is the same as in the first embodiment.
[0058]
The teeth portion 214 has a portion 214a corresponding to the first portion 216a in which the first rectangular wire is stacked and wound, and a portion 214b corresponding to the second portion 216b in which the second rectangular wire is stacked and wound. The outer shape of each of the portions 214a and 214b corresponding to the first portion 216a and the second portion 216b has a shape similar to the first asymmetric shape and the second asymmetric shape described in the first embodiment, respectively. .
[0059]
FIG. 10 is a diagram showing the split core 211 of the second embodiment shown in FIG. 9 with an insulating member (insulating member) 213 mounted thereon. In the teeth portion 214, at least the surfaces of the portions 214a and 214b corresponding to the first portion 216a and the second portion 216b are covered with an insulating member 215. The teeth winding portion 216 is constituted by the teeth portion 214 and the insulating member 215.
[0060]
The outer shape of the winding part 216 including the teeth 214 and the insulating member 215 will be described in detail below. FIG. 11 is a cross-sectional view of the first portion 216a of the winding part 216, and FIG. 12 is a cross-sectional view of the second part 216b of the winding part 216. FIG. 11 and FIG. 12 correspond to FIG. 5 and FIG. 6 in the first embodiment, respectively.
[0061]
First, the outer shape of the teeth portion 214 will be described. Here, the outer shape of the teeth portion 214 is shifted upward from the center on one side (the left side in FIGS. 11 and 12) in the portion 214a corresponding to the first portion 216a (FIG. 11). In addition to the maximum protrusion, on the other side (the right side in FIGS. 11 and 12) located on the opposite side of the one side, the protrusion protrudes the maximum at a position shifted downward from the center, and smoothly curved. It has a shape (that is, a shape similar to the above-mentioned first asymmetric shape). On the other hand, the outer shape of the teeth portion 214 protrudes maximum at a position shifted downward from the center on one side surface in the portion 214b corresponding to the second portion 216b (FIG. 12), and from the center on the other side surface. It protrudes to the maximum at a position shifted upward, and has a shape that smoothly curves (that is, a shape similar to the above-mentioned second asymmetric shape).
[0062]
Next, the insulating member 215 will be described. The insulating member 215 is formed of a resin. The insulating member 215 of the present embodiment is formed, for example, by insert resin molding in which the split core 211 shown in FIG. 9 is poured into a resin mold and molded. According to the insert resin molding, at the same time as the insulating member 215 is formed on the surface of the split core 211, the split core 211 and the insulating member 215 can be welded.
[0063]
In particular, it is desirable that the thickness of the insulating member 215 covering the surface of the tooth portion 214 be substantially constant regardless of the position on the slot side surface between the adjacent magnetic pole and the tooth portion. In particular, on the surface on the slot side, the insulating member 215 is formed to be relatively thin. In this case, the thickness of the insulating member 215 occupying the slot portion can be reduced, and the space factor of the winding can be improved. In this embodiment, as in the first embodiment, the first cap and the second cap are configured as separate bodies, and the first cap and the second cap are fitted while sandwiching the teeth portion 214 therebetween. The insulating member 215 may be combined.
[0064]
Next, the final outer shape of the winding part 216 including the insulating member 215 and the teeth 214 as described above will be described. In the present embodiment, in tooth portion 214, portion 214a itself corresponding to first portion 216a has a similar shape of the first asymmetric shape, and portion 214b itself corresponding to second portion 216b has a similar shape of the second asymmetric shape. It is. The thickness of the insulating member 215 covering the teeth 214 is substantially constant regardless of the position on the slot side surface. Therefore, the outer shape of the first portion 216a of the winding part 216 has a first asymmetric shape depending on the outer shape itself of the teeth portion 214, and the second part 216b of the winding part 216b has a first asymmetric shape. The shape becomes the second asymmetric shape.
[0065]
Also in the present embodiment, as shown in FIG. 7 of the first embodiment, the streak 172a direction of the first flat wire 171a facing the first refrigerant passage 118 according to the outer shape of the winding part 216. The first rectangular wire coil 117a and the second rectangular wire coil 117b can be configured such that the direction of the streaks 172b of the second rectangular wire 171b intersects. As a result, the flow of the refrigerant passing through the first refrigerant passage 118 can be prevented from becoming laminar, and the heat radiation performance can be improved.
[0066]
As described above, according to the rotor 1 of the second embodiment of the present invention, the following effects are exerted in addition to the effects described in the first embodiment.
[0067]
The outer shape of the tooth portion 214 is similar to the first asymmetric shape at a portion corresponding to the first portion 116a and similar to the second asymmetric shape at a portion corresponding to the second portion 116b. Depending on the outer shape, the outer shapes of the first portion 116a and the second portion 116b of the winding part 116 have a first asymmetric shape and a second asymmetric shape, respectively. Therefore, it is not necessary to locally increase the thickness of the insulating member 215 on the surface on the slot side in order to make the outer shape of the winding part 116 asymmetric. As a result, the cross-sectional area of the teeth 214 can be increased, or the slot area can be increased, and the performance of the electric motor improves.
[0068]
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the case where the first refrigerant passage is provided has been described. In the present embodiment, the case where the second refrigerant passage is provided in addition to the first refrigerant passage will be described. Note that the external configuration of the stator according to the present embodiment is the same as the external configuration shown in FIG. 1 in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted. Further, members similar to those of the first or second embodiment will be described using common member numbers.
[0069]
FIG. 13 is a diagram showing a cross section of the split core 311 constituting the stator of the present embodiment. Each configuration of the first rectangular wire coil 117a, the second rectangular wire coil 117b, the first refrigerant passage 118, the sealing member 119, and the connecting wire 120 is substantially the same as that of the first embodiment. In the winding part 116 formed of the teeth 314 and the insulating member 315, the outer shape of the first portion 116a has the first asymmetric shape described above, and the outer shape of the second portion 116b has the shape described above. 2 It has an asymmetric shape. Such a winding part 116 is configured as described in the first or second embodiment.
[0070]
In the present embodiment, the width W of the back teeth portion 313 of the split core 311 is equal over the annular circumferential direction except for the root portion of the teeth portion 314. As a result, a substantially triangular space is formed at the corner formed by the back teeth portion 313 and the teeth portion 314.
[0071]
The insulating member 315 has a flange portion 322 extending to the back teeth portion 313 side, unlike the case of the first or second embodiment. The flange portion 322 extends into a substantially triangular space provided at the corner.
[0072]
One surface (the surface on the back teeth side) of the flange portion 322 is in contact with the surface of the back teeth portion 313 on the tooth portion 314 side. Then, a surface on the opposite side of the flange portion 322 (hereinafter referred to as “opposing surface”) faces the first rectangular wire coil 117a. And, a gap is provided between the facing surface of the flange portion 22 and the first rectangular wire coil 117a.
[0073]
In the present embodiment, the first rectangular wire coil 117a is arranged close to the flange portion 322, but the second rectangular wire coil 117b may be close to the flange portion 322 in some cases. In this case, a gap is provided between the second rectangular wire coil 117b and the flange portion 322. That is, a gap is formed between the flange portion 322 and the rectangular wire coil of the first and second rectangular wire coils 117a and 117b that is closer to the flange portion 322. In the following description, a case where the first rectangular wire coil 117a is adjacent to the flange portion 322 will be described as an example.
[0074]
The gap between the rectangular coil 117a and the flange 322 formed as described above is used as the second refrigerant passage 323 for passing the refrigerant. Specifically, the space between the adjacent magnetic poles is filled with the sealing member 119. As a result, the refrigerant flows not only in the first refrigerant passage 118 but also in the gap between the first rectangular wire coil 117a and the flange portion 322, and the second refrigerant passage 323 is formed. Such a second refrigerant passage 323 is configured as a space surrounded by the first rectangular wire coil 117a, the facing surface of the flange portion 322, the side surface of the winding portion 116, and the sealing member 119.
[0075]
The rectangular line 172a facing the second refrigerant passage 323 also extends in a curved manner. In the present embodiment, the surface of the flange portion 322 facing the second refrigerant passage 323 (that is, the surface of the opposing surface) faces the second refrigerant passage 323 as shown in FIG. A plurality of slits (slits) 324 extending in a direction intersecting with the direction of the flat line 172a of the rectangular wire are provided.
[0076]
FIG. 14 is a perspective view showing the insulating member 315 shown in FIG. As shown in FIG. 14, a plurality of slits 324 are formed on the surface of the flange portion 322 that faces the second refrigerant passage during assembly. For example, when molding the insulating member 315 using a resin, a plurality of slits 324 are formed.
[0077]
The plurality of slits 324 may be extended so as to intersect the direction of the streaks 172a forming the V-shaped groove, and more preferably, are provided non-parallel with an inclination with respect to the axial direction of the electric motor. . The insulating member 315 shown in FIG. 14 is formed as an integrally molded product. However, the insulating member 315 may be formed of the upper and lower first and second caps as described in the first embodiment, or may be formed of an insert resin as described in the second embodiment. It may be formed by molding.
[0078]
The stator of the present embodiment configured as described above functions as follows.
[0079]
First, when the refrigerant flows through the stator 1, the space between the adjacent magnetic poles is filled up by the sealing member 119, so that the refrigerant flows not only in the first refrigerant passage 118 but also in the second refrigerant passage 323. As a result, also in the second refrigerant passage 323, the refrigerant flows while being in contact with the rectangular coil 117a. Since the area used for heat exchange increases in this way, the heat radiation performance is further improved.
[0080]
Since the streak 172a functioning as a V-shaped groove facing the second refrigerant passage 323 and the plurality of slits 324 provided on the surface of the flange portion 322 extend in the direction intersecting with each other, these Due to the effect of the streak 172a and the slit 324, a stirring force is also applied to the refrigerant flowing through the second refrigerant passage 323. Therefore, even in the refrigerant flowing through the second refrigerant passage 323, the flow of the refrigerant is disturbed by twisting the flow of the refrigerant. Thus, the laminar flow of the refrigerant is prevented not only in the first refrigerant passage 318 but also in the second refrigerant passage 323. As a result, the adjacent fluid portions are mixed without moving in a layered manner, so that the refrigerant in contact with the surface of the rectangular coil 117a facing the second refrigerant passage 323 is not restricted, and the heat radiation performance is improved. For this reason, it contributes also to the performance improvement when the rotor 1 is used for an electric motor.
[0081]
As described above, the third embodiment of the present invention has been described. According to the rotor 1 of the present embodiment, the following effects can be obtained.
[0082]
On the surface of the flange portion 322 facing the second refrigerant passage 323, a plurality of slits extending in a direction intersecting the direction of the line 172a (or 172b) of the flat wire 171a (or 171b) facing the second refrigerant passage 323. Since the 324 is provided, the heat transfer area is increased by providing the second refrigerant passage 323, and the laminar flow of the refrigerant in the second refrigerant passage 323 can also be prevented. To improve.
[0083]
(Fourth embodiment)
FIG. 15 is a sectional view showing an electric motor according to the fourth embodiment.
[0084]
The fourth embodiment is an electric motor using the stator according to the third embodiment described above.
[0085]
In the electric motor 7, a rotor 71 is provided inside the stator 1. The rotor 71 includes a rotor core 73 on which electromagnetic steel sheets are stacked, and a shaft 74 press-fitted to the rotor core 73. Here, for example, a permanent magnet 75 is inserted into the rotor core 73. The rotor 71 is supported by a bearing 77 incorporated in a cover 72.
[0086]
On the other hand, the stator 1 is sealed by a cover 72, a case 81, and a shield plate. The cover 72 is provided with a coolant inlet 91 and a coolant outlet 92.
[0087]
In the electric motor 7, the refrigerant is supplied from the inlet 91 of the cover 72, passes through the first refrigerant passage 118 and the second refrigerant passage 323 from the refrigerant reservoir 93 formed by the cover 72, the case 81, and the shield plate 82. As a result, the refrigerant enters the refrigerant reservoir 94 and is discharged from the discharge port 92.
[0088]
Thereby, the refrigerant removes heat generated from the first rectangular wire coil 117a and the second rectangular wire coil 117b. In particular, since the stator 1 according to the third embodiment described above is used as the stator, the flow of the refrigerant can be prevented from becoming laminar, and the cooling efficiency can be increased.
[0089]
Although the fourth embodiment has been described as an electric motor using the stator 1 according to the above-described third embodiment, the stator according to the first or second embodiment may be used. Is clear. Further, in the present embodiment, the electric motor has a permanent magnet provided inside the rotor, but the electric motor of the present invention is not limited to this case, and may be an induction motor.
[0090]
As described above, according to the electric motor shown in the fourth embodiment, since the electric motor stator having the high heat radiation performance as described in the first to third embodiments is used, the operation of the electric motor is performed. In this case, the heat radiation performance at the time is improved, and high performance such as high-speed rotation and high torque of the electric motor can be realized.
[0091]
Although the embodiments to which the present invention is applied have been described, the present invention is not limited to these embodiments. For example, in the first to third embodiments, a case has been described in which the stator is configured by connecting the split cores, but the present invention is not limited to this case. Even in the case of a stator that is not a split core type, in each tooth portion, an insulating member that covers the surface of the tooth portion and forms a winding part together with the tooth portion is provided, and the insulating member facing the first refrigerant passage is provided. A stator can be provided in which the outer shape of the winding part is formed such that the direction of the first rectangular wire crosses the direction of the second rectangular wire. In particular, by forming the first portion and the second portion of the winding portion into the first asymmetric shape and the second asymmetric shape as described above, the direction of the streaks of the first rectangular wire facing the first refrigerant passage can be improved. By configuring so that the direction of the streaks of the second flat wire crosses each other, it is possible to prevent the flow of the refrigerant from becoming laminar. Also, the winding directions of the first rectangular wire and the second rectangular wire can be appropriately changed as a matter of course.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating an external configuration of a motor stator according to a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main part of one split core shown in FIG.
FIG. 3 is a top view of the split core shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a perspective view illustrating an insulating member according to the first embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a first part of a winding part of the split core shown in FIG. 2;
FIG. 6 is a cross-sectional view of a second part of a winding part of the split core shown in FIG. 2;
FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of a first refrigerant passage shown in FIG.
FIG. 8 is a perspective view of a split core for explaining another example of the outer shape of the winding part;
FIG. 9 is a perspective view of a split core constituting a stator according to a second embodiment.
FIG. 10 is a perspective view showing a state where an insulating member is mounted on the split core shown in FIG. 9;
11 is a cross-sectional view of a first portion of a winding portion of the split core shown in FIG.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a second portion of a winding part of the split core shown in FIG. 10;
FIG. 13 is a sectional view of a split core constituting a stator according to a third embodiment.
14 is a perspective view of the insulating member 315 shown in FIG.
FIG. 15 is a sectional view showing an example of an electric motor using the stator of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... stator,
7 ... Electric motor,
111, 211, 311 ... divided core,
112, 212...
113, 213, 313 ... back teeth part,
114, 214, 314 ... teeth part,
115, 215, 315 ... insulating member,
116, 216 ... winding winding part,
116a, 216a: the first part of the winding part;
116b, 216b ... second part of the winding part,
117a 1st rectangular wire coil,
117b ... second rectangular wire coil,
118 ... first refrigerant passage,
171a... First flat wire,
171b... The second flat wire,
172a: the line of the first rectangular wire,
172b: the line of the second flat wire,
322: flange portion,
323: second refrigerant passage,
324 ... Slit

Claims

An annular stator core having a plurality of teeth,
An insulating member that covers a surface of the tooth portion and forms a winding portion together with the tooth portion;
A first rectangular wire coil formed by laminating and winding a first rectangular wire around the winding portion;
A second rectangular wire coil formed by laminating and winding a second rectangular wire around the winding portion, and disposed at intervals along the winding axis direction with the first rectangular wire coil;
A first refrigerant passage configured to allow a refrigerant to flow in the gap between the first rectangular wire coil and the second rectangular wire coil,
The outer shape of the winding part is formed such that the direction of the streaks of the first rectangular wire facing the first refrigerant passage intersects the direction of the streaks of the second rectangular wire. Stator for electric motor.

The stator core is configured by connecting a plurality of split cores having a back teeth portion having a substantially arcuate surface and the teeth portion projecting radially from the back teeth portion,
The first rectangular wire coil is laminated and wound on a first portion of the winding portion, while the second rectangular wire coil is laminated and wound on a second portion of the winding portion. Has been turned,
The outer shape of the first portion of the coil winding portion protrudes maximally at a position deviated upward from the center on one side and is lower than the center on the other side opposite to the one side. It has a first asymmetric shape that protrudes maximally at a deviated position,
The outer shape of the second portion of the winding part is maximally protruded at a position shifted downward from the center on the one side surface and maximized at a position shifted upward from the center on the other side surface. Has a protruding second asymmetric shape,
According to the outer shape of the first portion and the outer shape of the second portion of the winding part, the direction of the first rectangular line and the direction of the second rectangular line facing the first refrigerant passage are different. 2. The stator for an electric motor according to claim 1, wherein the stators intersect.

In the portion corresponding to the first portion, the insulating member has a maximum thickness at a position shifted upward from the center on the one side surface, and has a maximum thickness at a position shifted downward from the center on the other end surface side. A portion corresponding to the second portion has a maximum thickness at a position shifted downward from the center on the one side surface and shifts upward from the center on the other end surface side Has the maximum thickness at the position
The outer shape of the first portion and the second portion of the winding portion is the first asymmetric shape and the second asymmetric shape, respectively, depending on a thickness of the insulating member. 3. The stator for an electric motor according to 2.

The stator for an electric motor according to claim 3, wherein the split core is formed by laminating electromagnetic steel sheets.

The outer shape of the teeth portion resembles the first asymmetric shape at a portion corresponding to the first portion, and resembles the second asymmetric shape at a portion corresponding to the second portion. The thickness of the insulating member is substantially uniform on the slot side, which is a groove between the teeth to be formed, and
3. The outer shape of the first portion and the second portion of the winding portion is the first asymmetric shape and the second asymmetric shape, respectively, depending on the outer shape of the teeth portion. 3. The stator for an electric motor according to claim 1.

The stator for an electric motor according to claim 5, wherein the split core is formed by powder molding.

The insulating member further includes a flange portion that extends from the teeth portion side to the back teeth portion side,
A second configuration in which the refrigerant flows in a gap formed between the flange portion and the rectangular wire coil on the side adjacent to the flange portion of the first rectangular wire coil and the second rectangular wire coil. Having a refrigerant passage,
A plurality of slits are provided on the surface of the flange portion facing the second refrigerant passage, the slits extending in a direction intersecting the direction of the streaks of the rectangular wire facing the second refrigerant passage. The stator for an electric motor according to claim 2.

An electric motor, comprising the electric motor stator according to claim 1.