JP2016039712A - 回転電機ステータ - Google Patents

Abstract

【課題】回転電機ステータにおいて、ステータ製造装置の簡素化を図るとともに、セグメントコイル及びステータコアの結合固定部の信頼性を高くする。【解決手段】ステータ１０は、ステータコア１２と複数のセグメントコイル３０とステータカフサ４０とを含む。セグメントコイル３０は、複数の導体セグメントを含み、ステータコア１２にワニスにより固定される。ステータカフサ４０は、ステータコア１２の軸方向一端面に配置される。ステータカフサは、ステータコアのヨーク部上に配置される外側環状部４１と、複数のステータティース上で伸びる複数のカフサティースと、複数のカフサティースの径方向内端部に連結される内側環状部と、カフサスロット５１とを有する。外側環状部または内側環状部は、径方向に関してカフサスロット５１側に向かって軸方向中央側に近づくように形成されたワニス案内面４３ａを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、ステータコアの軸方向端面に配置されたステータカフサを備える回転電機ステータに関する。

特許文献１には、ステータコイルが装着されたステータコアにおいて、ステータコイルの軸方向一方側のコイルエンドを上側に配置した状態で、上方からワニスを滴下させる構成が記載されている。この構成では、ステータコイルにワニスが含浸されてステータコアにステータコイルが固定される。

特許文献２には、複数の導体セグメントが連結されて、ステータコイルであるセグメントコイルが形成されることが記載されている。特許文献２には、ステータの製造時に、ステータコアの軸方向端面上に移動可能なカフサを配置して、ステータコアのスロットに挿入した導体セグメントの曲げ位置をカフサによって規制することも記載されている。

特開２００８−１０９７３２号公報 特開２０１２−２４４８００号公報

特許文献２のようにセグメントコイルを備えるステータにおいて、特許文献１のようにステータコアの上方からワニスを滴下する場合、そのワニスがステータコアの上端からステータコアのヨーク部上を通って外径側に流出するおそれがある。これによって、ステータコアのスロット内など、セグメントコイルのうち、ステータコアに近い部分に多くのワニスを供給できないおそれがある。このことから、セグメントコイルとステータコアとの結合固定部の信頼性を高くする面から改良の余地がある。また、特許文献２のように移動可能なカフサを用いて導体セグメントを曲げ形成する場合、カフサの移動機構が必要になるのでステータの製造装置が複雑になる。

本発明の目的は、ステータ製造装置の簡素化を図れるとともに、セグメントコイル及びステータコアの結合固定部の信頼性を高くできる回転電機ステータを提供することである。

本発明に係る回転電機ステータは、円環状のヨーク部、前記ヨーク部の内周面の周方向複数位置から径方向に突出する複数のステータティース、及び、隣り合う前記ステータティースの間に形成された複数のスロットを有するステータコアと、前記ステータコアの軸方向一端面に配置されたステータカフサと、前記複数のステータティースに巻回された複数のセグメントコイルとを備える。前記複数のセグメントコイルは、前記ステータコアの軸方向一端よりも外側に配置される部分が曲げられて互いに連結された複数の導体セグメントを含み、前記ステータコアにワニスにより固定される。前記ステータカフサは、前記ヨーク部上に配置される外側環状部と、前記外側環状部に連結されて前記複数のステータティース上で伸び、前記導体セグメントが接触して曲げられる複数のカフサティースと、前記複数のカフサティースの径方向内端部に連結される内側環状部と、前記外側環状部、前記内側環状部、及び周方向に隣り合う前記カフサティースで囲んで形成され、前記スロットの軸方向開口端と通じる孔であるカフサスロットとを有する。前記外側環状部または前記内側環状部は、径方向に関して前記カフサスロット側に向かって軸方向中央側に近づくように形成されたワニス案内面を有する。

本発明に係る回転電機ステータによれば、ステータ製造装置の簡素化を図れるとともに、セグメントコイル及びステータコアの結合固定部の信頼性を高くできる。

本発明に係る実施形態の回転電機ステータにおいて、一部を省略して示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のステータに含まれるセグメントコイルを構成する導体セグメントにおいて、ステータコアへの装着前の状態を示す図である。 図１のステータにおいて、ステータコアに１相分のセグメントコイルが装着された状態を示す斜視図である。 図１のステータにおいて、１相のセグメントコイルによって形成される第１コイル要素を示す斜視図である。 図１からステータカフサのみを取り出して周方向一部を示す図である。 図６に示すステータカフサの周方向一部の拡大斜視図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 本発明に係る実施形態において、ステータの製造時にワニスを滴下する位置を外径側から見た状態を示す図である。 本発明に係る実施形態において、ステータの製造時にワニスを滴下する位置を軸方向一方側から見た状態を示す図である。 回転電機ステータの比較例において、ステータの製造時にワニスを滴下する状態を示している図２に対応する図である。 本発明に係る実施形態の別例の第１例において、図７に対応する図である。 本発明に係る実施形態の別例の第２例において、図７のＣ−Ｃ断面に対応する図である。

以下に図面を用いて本発明に係る実施形態につき、詳細に説明する。以下で説明する形状、材質、数量などは説明のための例示であって、回転電機ステータの仕様により変更が可能である。以下では、同様の構成には同一の符号を付して説明する。なお、回転電機ステータは、回転軸に固定されたロータと組み合わせて回転電機を構成する。回転電機は、モータまたは発電機、またはモータ及び発電機の両方の機能を有するモータジェネレータとして用いられる。

図１は、本実施形態の回転電機ステータ１０を示す斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、回転電機ステータ１０に含まれるセグメントコイル３０を構成する導体セグメント３１において、ステータコア１２への装着前の状態を示す図である。以下、回転電機ステータ１０は単にステータ１０という。

ステータ１０は、ステータコア１２と、ステータカフサ４０と、複数相である３相の連結コイル体２０ｕ，２０ｖ，２０ｗとを備える。３相の連結コイル体２０ｕ，２０ｖ，２０ｗは、全体で３相コイル集合体としてのステータコイル２０を構成する。ステータコア１２は、円板状の磁性材である電磁鋼板を複数個、軸方向に積層することにより形成される。ステータコア１２は、円環状のヨーク部１３と、ヨーク部１３の内周面の周方向複数位置から径方向に突出する複数のステータティース１４とを有する。ステータコア１２は、隣り合うステータティース１４の間に形成された複数のスロット１５を有する。ステータコア１２は、樹脂バインダを含む磁性材である磁性粉末を加圧成形することにより形成されてもよい。

ステータカフサ４０は、ステータコア１２の軸方向一端面（図１の上端面）に配置される。図１では、ステータカフサ４０を周方向２個所で切断して一部のみを示している。図１では、ステータ１０を、実際の使用状態とは９０度異なる向きとして、中心軸Ｏが上下方向に向いた状態で示している。ステータカフサ４０は、後述するセグメントコイル３０を構成する導体セグメント３１を曲げ成形する場合に、その曲げ成形作業の補助のために用いられる。ステータカフサ４０は、後で詳しく説明する。

３相の連結コイル体２０ｕ，２０ｖ，２０ｗは、Ｕ相連結コイル体２０ｕと、Ｖ相連結コイル体２０ｖと、Ｗ相連結コイル体２０ｗとに分けられる。まずＵ相連結コイル体２０ｕを説明する。図４は、ステータコア１２にＵ相分のセグメントコイル３０が装着された状態を示す斜視図である。図５は、ステータ１０において、Ｕ相のセグメントコイル３０によって形成される第１Ｕ相コイル要素２１ｕを示す斜視図である。

Ｕ相連結コイル体２０ｕは、動力線側の第１Ｕ相コイル要素２１ｕと、中性点側の第２Ｕ相コイル要素２２ｕとで形成される。後述のように各Ｕ相コイル要素２１ｕ、２２ｕはそれぞれ複数のセグメントコイル３０（図５）を円環状に連結することにより形成される。第１Ｕ相コイル要素２１ｕの一端は動力線に接続される。第１Ｕ相コイル要素２１ｕの他端は第２Ｕ相コイル要素２２ｕの一端に接続される。第２Ｕ相コイル要素２２ｕは、第１Ｕ相コイル要素２１ｕと同様の形状を有する。第２Ｕ相コイル要素２２ｕの他端は、ステータコイル２０の中性点としての図示しない中性点バスバーに接続される。各Ｕ相コイル要素２１ｕ，２２ｕを構成する１つの要素コイルが、１つのセグメントコイル３０に対応する。各セグメントコイル３０は、後述の導体セグメント３１（図３）を径方向に接続することにより形成される。

図４、図５に示すように、第１Ｕ相コイル要素２１ｕは、Ｃ１，Ｃ２・・・Ｃ８の符号を付したセグメントコイル３０を有する。第２Ｕ相コイル要素２２ｕは、Ｃ９，Ｃ１０・・・Ｃ１６の符号を付したセグメントコイル３０を有する。セグメントコイル３０において、Ｃ１，Ｃ２・・・Ｃ１６は、動力線の接続側から中性点の接続側に向かって順に配置される。各Ｕ相コイル要素２１ｕ，２２ｕにおいて、複数のセグメントコイル３０は、ステータコア１２の周方向複数位置に配置される。

各セグメントコイル３０は、複数の導体セグメント３１（図３）を有する。各セグメントコイル３０は、複数の導体セグメント３１の一端部または他端部をステータコア１２の軸方向一方側（図４の上側）で、互いに溶接で連結することにより形成される。各セグメントコイル３０は、ステータコア１２において複数のスロット１５を挟んで周方向に離れた２つのスロット１５に一部が挿入される状態で、複数のステータティース１４の周囲に巻回される。

各セグメントコイル３０の形成作業では、まず図３に示すＵ字形の導体セグメント３１が、複数個準備される。各導体セグメント３１は、互いに平行な２つの脚部３２と、各脚部３２の一端を連結し、山形に形成される連結部３３とを有する。各導体セグメント３１は、断面矩形の平角状である導体素線３４と、導体素線３４の長さ方向中間部を覆う絶縁皮膜３５とを含む。各導体セグメント３１の両端部では、導体素線３４が絶縁皮膜３５から露出する。

導体セグメント３１は、ステータコア１２の軸方向他方側（図４の下側）から、複数個が径方向に並んだ状態で２つのスロット１５に挿入される。そして、ステータコア１２の軸方向一端面（図４の上端面）から外側に突出した脚部３２（図３）の先端部が突出される。そして、各セグメントコイル３０を形成する周方向両側の脚部３２でステータコア１２の軸方向一端面よりも外側に突出した部分が互いに近づく方向に、軸方向に対し傾斜するように曲げ形成される。

また、導体セグメント３１の曲げ形成された部分の先端部は、軸方向外側に向いて延びるようにさらに曲げ形成される。そして、複数の導体セグメント３１において、径方向に隣り合う同じ相の導体セグメント３１の軸方向に延びる先端部が、ＴＩＧ溶接などの溶接で接合されて接続される。これによって、複数の導体セグメント３１は、ステータコア１２の軸方向一端よりも外側に配置する部分が曲げられて互いに連結される。導体セグメント３１を曲げ形成する場合、後述のステータカフサ４０が用いられる。

各セグメントコイル３０において、ステータ１０の径方向両端に配置される２つの導体セグメント３１の脚部３２は、周方向に隣り合う別のセグメントコイル３０側に曲げられる。そして、隣り合うセグメントコイル３０において、径方向端部に配置される２つの導体セグメント３１の脚部３２の先端部が溶接で接合される。

図５に示すように、第１Ｕ相コイル要素２１ｕは、複数のセグメントコイル３０の端部を連結することにより円環状に形成される。図５において、周方向に隣り合うセグメントコイル３０は、電流方向に対し巻き方向が互いに逆になる。第２Ｕ相コイル要素２２ｕ（図４）も第１Ｕ相コイル要素２１ｕと同様に、複数のセグメントコイル３０の端部を連結することにより円環状に形成される。各Ｕ相コイル要素２１ｕ，２２ｕは、それぞれのセグメントコイル３０の脚部３２が１つのスロット１５分だけずれて複数のスロット１５に挿入される。これによって、各Ｕ相コイル要素２１ｕ，２２ｕは、ステータコア１２において１つのスロット１５分だけ周方向一方側にずれて配置される。

図４に示すようにＵ相連結コイル体２０ｕは、第１Ｕ相コイル要素２１ｕの周方向の一端に配置されるセグメントコイル３０（図４、図５のＣ８）と、第２Ｕ相コイル要素２２ｕの周方向他端に配置されるセグメントコイル３０（図４のＣ９）とを直接に、または図示しないバスバーを介して溶接で連結することにより形成される。

Ｖ相連結コイル体２０ｖ及びＷ相連結コイル体２０ｗ（図１）もＵ相連結コイル体２０ｕと同様に構成される。そして、Ｖ相連結コイル体２０ｖは、Ｕ相連結コイル体２０ｕに対して２つのスロット１５分だけ周方向一方側にずれて、複数のステータティース１４に巻回されるように配置される。Ｗ相連結コイル体２０ｗは、Ｖ相連結コイル体２０ｖに対してさらに２つのスロット１５分だけ周方向一方側にずれて、複数のステータティース１４に巻回されるように配置される。各相の連結コイル体２０ｕ，２０ｖ，２０ｗの一端は、ステータ１０の径方向外側に延びるように形成されて、図示しない電源側の動力線に接続される。各相の連結コイル体２０ｕ，２０ｖ，２０ｗの他端は、ステータ１０の径方向外側に延びるように形成されて、図示しない中性点バスバーで互いに接続される。

このような複数相の連結コイル体２０ｕ，２０ｖ，２０ｗは、ステータコイル２０を形成する。ステータコイル２０は、ステータコア１２の軸方向両端から外側に突出する２つのコイルエンド３６，３７を備える。ステータコイル２０は、後述するようにステータコア１２にワニスで固定される。

次に図２を参照しつつ、図６、図７を用いてステータカフサ４０を説明する。図６は、図１からステータカフサ４０のみを取り出して周方向一部を示す図である。図７は、図６に示すステータカフサ４０の周方向一部の拡大斜視図である。ステータカフサ４０は、非磁性であり、ＰＰＳなどの樹脂材料により形成される。

ステータカフサ４０は、外側環状部４１と、内側環状部４５と、複数のカフサティース５０（図６、図７）と、複数の孔であるカフサスロット５１とを有する。外側環状部４１は円環状に形成される。外側環状部４１は、四角柱状の複数のティース外側配置部４２と、ティース外側配置部４２よりも軸方向高さが小さい複数の外側連結部４３とを周方向に交互に配置して連結することにより形成される。図７では、外側環状部４１の右側を切断して断面を示している。図７では、後述の内側環状部４５の右側も切断して断面を示している。複数のティース外側配置部４２は、ステータコア１２のヨーク部１３上の表面において、複数のステータティース１４と周方向に関して同じ位置に配置される。なお、本明細書で「上」とは後述のようにステータコア１２の上方からワニスを滴下する場合において、ステータ１０の構成要素の配置状態での上側を意味する。複数の外側連結部４３は、ヨーク部１３上の表面において、ステータコア１２の複数のスロット１５と周方向において同じ位置に配置される。

内側環状部４５は、外側環状部４１と同じ中心軸を有する円環状に形成されて外側環状部４１の径方向内側に配置される。内側環状部４５は、四角柱状で、上端の周方向両端が面取りされて径方向に見て上端が円弧とされた複数のティース内側配置部４６と、複数の内側連結部４７とを周方向に交互に配置して連結することにより形成される。複数のティース内側配置部４６は、ステータコア１２の複数のステータティース１４の径方向内端部上の表面に配置される。複数の内側連結部４７は、ステータコア１２の複数のスロット１５と周方向において同じ位置に配置される。

カフサティース５０（図６、図７）は、外側環状部４１のティース外側配置部４２の内周面と、内側環状部４５のティース内側配置部４６の外周面とを径方向に連結する。カフサティース５０は、基本的にすべてのティース外側配置部４２とティース内側配置部４６の間に設けられる。複数のカフサスロット５１のそれぞれは、外側環状部４１、内側環状部４５、及び周方向に隣り合う２つのカフサティース５０で囲んで矩形状に形成される。各カフサスロット５１は、ステータコア１２のスロット１５に対応する位置に形成され、スロット１５の軸方向開口端と通じる。すなわち、スロット１５の上方開口の大部分が維持される。

図８は、図２のＢ−Ｂ断面図である。複数のカフサティース５０は、ステータコア１２の対応する複数のステータティース１４の上面にこれを覆うように伸びて配置される。各カフサティース５０は、軸方向外端部（上端）に山形に湾曲する湾曲部５０ａを有する。すなわち、径方向に見て半円柱形状（かまぼこ状）に形成される。

各カフサティース５０の湾曲部５０ａは、ステータ１０の製造時に、セグメントコイル３０を構成する導体セグメント３１の脚部３２が接触して曲げられる。このようなステータカフサ４０によって、導体セグメント３１の曲げ形成時に曲げ部の位置が規制され、２つのコイルエンド３６，３７の一方のコイルエンド３６の軸方向高さが所望値に精度よく規制される。

さらに、図２、図７に示すように、外側環状部４１の各外側連結部４３の上面には内径側に、下方に向けて傾斜するテーパ面であるワニス案内面４３ａが形成されている。各ワニス案内面４３ａは、各外側連結部４３の軸方向外端面の内径側を含む部分に形成される。各ワニス案内面４３ａは、各外側連結部４３の軸方向外端面に径方向に関して外側から内側に向かって、軸方向中央側に近づくように形成される。より具体的には各ワニス案内面４３ａは、各外側連結部４３の軸方向外端面に径方向に関して外側から内側に向かって、軸方向中央側に傾斜するように形成される。すなわち、外側連結部４３の径方向の断面は、四角形状の内径側面の上面（軸方向外側端面）の角が削除されて、ワニス案内面４３ａが形成されている。

各外側連結部４３の径方向外側は、カフサスロット５１とは反対側である。各外側連結部４３の径方向内側は、カフサスロット５１側である。これによって、各ワニス案内面４３ａは、外側環状部４１の軸方向外端面のうち、ステータコア１２の各スロット１５（図２）と周方向において同じ位置に形成される。このような各ワニス案内面４３ａによって、ステータコア１２及びステータコイル２０の上側からワニスを滴下する場合に、ワニスがスロット１５の上方にガイドされ必要部分にワニスを多く供給できる。各ワニス案内面４３ａは、各外側連結部４３の軸方向外端面の全体に形成されてもよい。外側連結部４３におけるワニス案内面４３ａの形成位置は限定されないが、ワニス案内面４３ａは外側連結部４３の内径側半部を含む部分に形成されることが好ましい。

また、ステータ１０の製造時では、複数のセグメントコイル３０を形成するＵ字形の導体セグメント３１が、２つのスロット１５に複数ずつステータコア１２の軸方向他方側（図８の下側）から同時に挿入される。そして、セグメントコイル３０を構成する各導体セグメント３１において、ステータコア１２の軸方向一端面から外側に突出した脚部３２が互いに近づく方向に軸方向に対し傾斜して曲げ形成される。この挿入作業において、各スロット１５には、周方向に隣り合って互いに連結される同相のセグメントコイル３０の脚部３２が径方向に交互に挿入される。そして図８に示すように、ステータコア１２の軸方向一端面（図８の上端面）から突出した導体セグメント３１は、径方向に交互に、周方向に対し逆方向に傾斜して曲げられる。

この導体セグメント３１の曲げ形成時に、カフサティース５０の湾曲部５０ａの上面には導体セグメント３１の脚部３２が接触して曲げ形成される。脚部３２の曲げ形成時には、ステータコア１２の軸方向一端よりも図８の上側に配置された図示しない回転治具によって、各脚部３２が周方向一方または周方向他方に捻るように曲げ形成される。回転治具は、各脚部３２を周方向一方側に捻る第１回転要素と、各脚部３２を周方向他方側に捻る第２回転要素とを有し、２つの回転要素が同じ中心軸を有するように回転可能に配置される。各脚部３２の先端部が各回転要素の孔に挿入された状態で、各回転要素が回転することで各脚部３２は捻り成形される。

そして、同じ相で径方向に隣り合う脚部３２の先端部が溶接で接合される。このように複数の導体セグメント３１は、ステータコア１２の軸方向一端よりも外側で曲げられて互いに連結されることによって、セグメントコイル３０を形成する。そして、複数のセグメントコイル３０の連結によってステータコイル２０が形成される。

また、ステータコイル２０はステータコア１２にワニスによって固定される。図９に示すように、ステータコア１２に対するステータコイル２０の固定において、ステータコア１２は、軸方向を上下方向に一致させ、２つのコイルエンド３６，３７の一方のコイルエンド３６を上側に配置する。そしてこの状態で、上方からワニスを滴下させる。このとき、図９、図１０に矢印αで示すように、ステータカフサ４０の外側環状部４１及び内側環状部４５の周方向複数位置の上方からワニスを滴下させる。図１０では、複数の曲線βによってセグメントコイル３０を模式的に示している。

このようなワニスの滴下によって、ステータコイル２０の軸方向一方側にワニスが含浸される。その後、ステータコア１２の上下を反転させて、他方のコイルエンド３７を上側に配置した状態で上方からワニスを同様に滴下させる。これによって、ステータコイル２０の軸方向他方側にワニスが含浸される。本実施形態では、ステータコア１２の軸方向一端面に配置されたステータカフサ４０において、軸方向外端面にワニス案内面４３ａ（図２、図７）が形成される。このため、後述のようにステータコイル２０においてステータコア１２の近くに位置する部分にワニスを多く供給できる。

そして、図示しない保温装置でステータコイル２０を保温することによりワニスを硬化させる。これによって、ステータコア１２に、ステータコイル２０とステータカフサ４０とがワニスによって固定されて、ステータ１０が形成される。

本実施形態のステータ１０によれば、図２に示すようにステータコイル２０にワニスを滴下する場合に、矢印γで示すようにステータカフサ４０の各外側連結部４３の軸方向外端面に着地したワニスがワニス案内面４３ａに案内される。そして、ワニス案内面４３ａに案内されたワニスが矢印δで示すように、各スロット１５の内側に流れやすい。このため、ステータコイル２０においてステータコア１２の近くに位置する部分にワニスを多く供給できる。したがって、セグメントコイル３０及びステータコア１２の結合固定部の信頼性を高くできる。また、ワニスがステータ１０の外部の不要な部分に流出されにくいので、ワニス使用量の削減を図れる。また、ステータ１０の外部へのワニスの流出を抑制できるので、ワニスの除去作業をなくせるか、またはこの除去作業に要する時間を短くできる。

また、ステータカフサ４０がステータコア１２に固定されるので、ステータ１０の製造装置として移動式のカフサを用いる必要がない。このため、ステータ１０の製造装置の簡素化を図れる。また、ステータカフサ４０は非磁性であるので、ステータコア１２に流れる磁束の特性に悪影響を及ぼさない。また、ステータカフサ４０は樹脂材料により形成されるので、鋼などの金属材料よりも硬度が低い。このため、セグメントコイル３０が接触しても絶縁皮膜の損傷を防止しやすい。なお、本実施形態ではステータカフサ４０はステータコア１２の軸方向一端面にのみ配置しているが、図８に二点鎖線部で示すように、ステータカフサ４０をステータコア１２の軸方向他端面にも配置してもよい。ステータコア１２の軸方向他端面に配置されるステータカフサ４０も、軸方向一端面に配置されるステータカフサ４０と同様に形成される。この構成では、他方のコイルエンド３７側で、ステータカフサ４０のワニス案内面４３ａ（図２、図７参照）によってセグメントコイル３０とステータコア１２とをワニスによって固定しやすい。

図１１は、ステータ１０の比較例において、ステータ１０の製造時にワニスを滴下する状態を示している図２に対応する図である。比較例では、本実施形態において、ステータカフサ４０の各外側連結部４３の軸方向外端面（図１１の上端面）は、単に軸方向に対し直交する平坦面状としている。

このような比較例では、ワニスがステータコア１２上のステータカフサ４０に滴下された場合に、矢印ηで示すようにワニスがステータカフサ４０の各外側連結部４３上を径方向外側に流れやすい。これによって、各セグメントコイル３０において、ステータコア１２の近くに配置される部分に供給されるワニスの量が少なくなる。このような比較例では、セグメントコイル３０及びステータコア１２の結合固定部の信頼性を高くする面から改良の余地がある。本実施形態ではこのような不都合を防止できる。

図１２は、本発明に係る実施形態の別例の第１例において、図７に対応する図である。本例の構成では、ステータカフサ４０は、外側環状部４１において、各ティース外側配置部４２の軸方向外端面の内径側を含む部分に形成された第２ワニス案内面４２ａを含んでいる。第２ワニス案内面４２ａは、各外側連結部４３のワニス案内面４３ａと同様に、外径側から内径側に向かって軸方向中央側に傾斜するように形成されるテーパ面である。これによって、外側環状部４１は、周方向に関して全長にわたって連続するように、ワニス案内面４３ａと第２ワニス案内面４２ａとが周方向に交互に形成される。各第２ワニス案内面４２ａは、各ティース外側配置部４２の軸方向外端面の全体に形成されてもよい。ティース外側配置部４２における第２ワニス案内面４２ａの形成位置は限定されないが、第２ワニス案内面４２ａはティース外側配置部４２の内径側半部を含む部分に形成されることが好ましい。

上記構成によれば、ワニスの滴下時にティース外側配置部４２に着地したワニスが、第２ワニス案内面４２ａに案内される。これによって、ワニスは、ステータティース１４（図２参照）の軸方向外側で複数の導体セグメント３１が配置される部分に供給されやすい。このため、セグメントコイル３０において、ステータコア１２の近くに位置する部分にワニスがより多く供給されやすい。したがって、セグメントコイル３０及びステータコア１２の結合固定部の信頼性をより高くできる。その他の構成及び作用は、図１から図１０に示した構成と同様である。

なお、本例の構成で、各外側連結部４３の軸方向外端面にはワニス案内面４３ａを形成せず、この軸方向外端面を単に軸方向に対し直交する平面状としてもよい。

図１３は、本発明に係る実施形態の別例の第２例において、図７のＣ−Ｃ断面に対応する図である。本例の構成では、図１２に示した別例の第１例の構成において、ステータカフサ４０は、内側環状部４５に形成された内周側ワニス案内面４７ａ及び第２内周側ワニス案内面４６ａを含んでいる。内周側ワニス案内面４７ａは、内側環状部４５の各内側連結部４７の軸方向外端面において、外径側を含む部分に形成される。

第２内周側ワニス案内面４６ａは、内側環状部４５の各ティース内側配置部４６の軸方向外端面において、外径側部分に形成される。各内周側ワニス案内面４７ａ及び各第２内周側ワニス案内面４６ａは、内径側から外径側に向かって軸方向中央側に傾斜するように形成されるテーパ面である。内側環状部４５の径方向内側は、カフサスロット５１側とは反対側である。内側環状部４５の径方向外側は、カフサスロット５１側である。各内周側ワニス案内面４７ａ及び各第２内周側ワニス案内面４６ａは、各内側連結部４７及び各ティース内側配置部４６の軸方向外端面の全体に形成されてもよい。内側環状部４５の径方向における内周側ワニス案内面４７ａ及び第２内周側ワニス案内面４６ａの形成位置は限定されないが、それぞれ内側環状部４５の径方向に関して外径側半部を含む部分に形成されることが好ましい。

上記構成によれば、ワニスの滴下時に内側連結部４７またはティース内側配置部４６に着地したワニスが、内周側ワニス案内面４７ａまたは第２内周側ワニス案内面４６ａによって案内される。これによって、セグメントコイル３０のステータコア１２の近くに位置する部分にワニスが供給されやすい。このため、セグメントコイル３０及びステータコア１２の結合固定部の信頼性をより高くできる。その他の構成及び作用は、図１から図１０に示した構成、または図１２に示した構成と同様である。

なお、図１３に示した構成において、内側環状部４５において、内周側ワニス案内面４７ａまたは第２内周側ワニス案内面４６ａのいずれかを省略してもよい。また、上記の各例の構成では、外側環状部４１にワニス案内面４３ａまたは第２ワニス案内面４２ａを形成しているが、外側環状部４１及び内側環状部４５のうち、内側環状部４５にのみワニス案内面を形成してもよい。

また、ステータコア１２のヨーク部１３の径方向厚さは比較的大きいので、ステータカフサ４０の外側環状部４１の径方向厚さも比較的大きくできる。一方、ステータカフサ４０において、内側環状部４５は図示しないロータに対向する側に設けられ、ステータティース１４の径方向内端よりも内径側には突出できない場合がある。また、スロット１５に挿入される導体セグメント３１の本数を多くするために、内側環状部４５の径方向厚さは小さく制限される。また、内側環状部４５は外側環状部４１の内径側に配置されるので、内側環状部４５の周方向長さは外側環状部４１の周方向長さよりも小さい。これによって、内側環状部４５では外側環状部４１の場合に比べて大きいテーパ面を形成することは困難である。このため、外側環状部４１及び内側環状部４５の一方のみにテーパ面が形成される場合には、図１から図１０の構成のように外側環状部４１にテーパ面であるワニス案内面４３ａ、４２ａを形成することが効果的である。

なお、上記の各例では、ワニス案内面がテーパ面である場合を説明したが、ワニス案内面は、カフサティースにおいて、径方向に関してカフサスロット５１側に向かって軸方向中央側に近づくように形成された面であればよい。例えばワニス案内面は、径方向に関してカフサスロット５１側に向かって軸方向中央側に近づくように形成され、外側に凸または凹となる断面円弧形の曲面としてもよい。

１０ 回転電機ステータ、１２ ステータコア、１３ ヨーク部、１４ ステータティース、１５ スロット、２０ ステータコイル、２０ｕ Ｕ相連結コイル体、２０ｖ Ｖ相連結コイル体、２０ｗ Ｗ相連結コイル体、２１ｕ 第１Ｕ相コイル要素、２２ｕ 第２Ｕ相コイル要素、３０ セグメントコイル、３１ 導体セグメント、３２ 脚部、３３ 連結部、３４ 導体素線、３５ 絶縁皮膜、３６，３７ コイルエンド、４０ ステータカフサ、４１ 外側環状部、４２ ティース外側配置部、４２ａ 第２ワニス案内面、４３ 外側連結部、４３ａ ワニス案内面、４５ 内側環状部、４６ ティース内側配置部、４６ａ 第２内周側ワニス案内面、４７ 内側連結部、４７ａ 内周側ワニス案内面、５０ カフサティース、５０ａ 湾曲部、５１ カフサスロット。

Claims (6)

1. 円環状のヨーク部、前記ヨーク部の内周面の周方向複数位置から径方向に突出する複数のステータティース、及び、隣り合う前記ステータティースの間に形成された複数のスロットを有するステータコアと、前記ステータコアの軸方向一端面に配置されたステータカフサと、前記複数のステータティースに巻回された複数のセグメントコイルとを備え、
   前記複数のセグメントコイルは、前記ステータコアの軸方向一端よりも外側に配置される部分が曲げられて互いに連結された複数の導体セグメントを含み、前記ステータコアにワニスにより固定され、
   前記ステータカフサは、前記ヨーク部上に配置される外側環状部と、前記外側環状部に連結されて前記複数のステータティース上で伸び、前記導体セグメントが接触して曲げられる複数のカフサティースと、前記複数のカフサティースの径方向内端部に連結される内側環状部と、前記外側環状部、前記内側環状部、及び周方向に隣り合う前記カフサティースで囲んで形成され、前記スロットの軸方向開口端と通じる孔であるカフサスロットとを有し、前記外側環状部または前記内側環状部は、径方向に関して前記カフサスロット側に向かって軸方向中央側に近づくように形成されたワニス案内面を有する、回転電機ステータ。
2. 請求項１に記載の回転電機ステータにおいて、
   前記ワニス案内面は、前記外側環状部の軸方向外端面のうち、前記スロットと周方向において同じ位置において、外径側から内径側に向かって軸方向中央側に傾斜するように形成される、回転電機ステータ。
3. 請求項２に記載の回転電機ステータにおいて、
   前記外側環状部は、軸方向外端面のうち、前記カフサティースと周方向において同じ位置に形成された第２ワニス案内面であって、外径側から内径側に向かって軸方向中央側に傾斜するように形成された第２ワニス案内面を含む、回転電機ステータ。
4. 請求項３に記載の回転電機ステータにおいて、
   前記外側環状部は、周方向に関して全長にわたって連続するように前記ワニス案内面及び前記第２ワニス案内面が周方向に交互に形成される、回転電機ステータ。
5. 請求項１に記載の回転電機ステータにおいて、
   前記ワニス案内面は、前記外側環状部の軸方向外端面のうち、前記カフサティースと周方向において同じ位置に形成される、回転電機ステータ。
6. 請求項１に記載の回転電機ステータにおいて、
   前記ワニス案内面は、前記内側環状部の軸方向外端面の少なくとも一部において、内径側から外径側に向かって軸方向中央側に傾斜するように形成される、回転電機ステータ。

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