JP2023102328A - 回転電機の固定子 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルから固定子鉄心を介した放熱性を向上させ、コイルの温度上昇を抑えることができるとともに、コイルエンドを形成する際の絶縁部材の損傷を防止する。【解決手段】複数のティース３３間の空間により形成されるスロット３４と、スロット３４内に配置される固定子巻線４１と、固定子鉄心３１と固定子巻線４１との間に配置される絶縁部材６１を備え、スロット３４の外周側の端部に凹み部３６を設けるとともに、絶縁部材６１の外周側の角部に凹み部３６に収納される弛み部６２を設ける。【選択図】図４

Description

本願は、回転電機の固定子に関するものである。

分布巻の固定子においては、各スロットに配置される巻線のコイルエンド部が固定子鉄心の軸方向外側において重なって配置される。そのため、コイルエンド部が高くなってしまい、回転電機の小型化を図る際に障壁となっている。そこで、コイルエンドでのコイル間の隙間を低減してコイルエンドを低くするために、巻線をコイルセグメントに分割して形成し、固定子鉄心に組み込む方法がある。コイル間の隙間が最小限になるように、予めコイルエンド部を成型したコイルセグメントを多数用意し、それらを固定子鉄心のスロット部に軸方向から組み込むようにすることによってコイルエンド部を小型化するものである。
スロット部に配置されたコイルセグメントは、固定子鉄心の軸方向外側で周方向に曲げられてコイルエンドを構成するが、コイルエンドを小型化するには曲げ部をできるだけ固定子鉄心の近くに配置することが望ましい。

一方、スロット部においてコイルと固定子鉄心との電気的絶縁を確保するために絶縁シートが両者の間に配置される。絶縁シートはスロット部の軸方向端部での絶縁距離を確保するために、スロット内だけでなく固定子鉄心の軸方向外側にはみ出すようになっている。
上述のように、コイルエンドを小型化するためにコイルの曲げ部をできるだけ固定子鉄心に近いところに配置すると、絶縁シートの固定子鉄心の軸方向外側にはみ出した部分が周方向に押し広げられるため、絶縁シートが損傷するおそれがある。
この絶縁シートの損傷を防ぐため、絶縁シートに弛み部を設ける構造が特許文献１に開示されている。

特許６１５６６７９号

回転電機の動作時には、電流が流れることによる発熱により、固定子巻線の温度が上昇する。固定子巻線の温度が過度に上昇すると、コイルの絶縁被膜が劣化、あるいは損傷するため、熱を外部に放出して固定子巻線の温度を下げなければならない。固定子巻線から回転電機の外部への放熱経路は複数あるが、そのうち、スロット内に配置されたコイルから固定子鉄心を介して外部に放熱される経路は主要な放熱経路のひとつである。
上記先行技術文献に開示された絶縁シートの構成のうち、スロットにおいて外径側の内壁面が断面Ｖ字状に屈曲して外径側へ凸となるように形成するとともに、絶縁シートが断面Ｖ字状に屈曲して外径側へ凸となるように形成された弛み部を設けた構造は、固定子鉄心のスロット部内周面とコイルの外周面との接触面が減少するため、コイルから固定子鉄心を介した放熱量が少なくなり、コイルの温度が上昇し易いという問題がある。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、コイルエンドを形成する際の絶縁部材の損傷を防止できる回転電機の固定子を提供することを目的とする。

本願に開示される回転電機の固定子は、
バックヨークから内径側に突出した複数のティースが周方向に並んで配置されている固定子鉄心と、
複数の前記ティース間の空間により形成されるスロットと、
前記スロット内に配置される固定子巻線と、
前記固定子鉄心と前記固定子巻線との間に配置される絶縁部材を備えたものであって、
前記スロットの外周側の端部に凹み部を設けるとともに、前記絶縁部材の外周側の角部に前記凹み部に収納される弛み部を設けたものである。

本願に開示される回転電機の固定子によれば、コイルエンドを形成する際の絶縁部材の損傷を防止できる。

実施の形態１に係る回転電機の軸方向に対して垂直な断面を示す横断面図である。 実施の形態１に係る回転電機の軸方向に対して平行な断面を示す縦断面図である。 実施の形態１に係る固定子鉄心の平面図である。 実施の形態１に係る固定子鉄心の一部を示す拡大平面図である。 実施の形態１に係る固定子巻線を構成するコイルセグメントを示す斜視図である。 実施の形態１に係る固定子を周方向に展開してコイルセグメントの組み込み状態を表した模式図である。 実施の形態１に係る固定子を周方向に展開してコイルセグメントの組み込み状態を表した模式図である。 実施の形態１に係る固定子を周方向に展開してコイルセグメントの組み込み状態を表した模式図である。 実施の形態１に係る固定子を周方向に展開してコイルセグメントの組み込み状態を表した模式図である。 実施の形態１に係るスロット周辺における固定子鉄心の一部を示す部分拡大斜視図である。 実施の形態１に係るスロット周辺における固定子鉄心の一部を示す部分拡大斜視図である。 実施の形態１に係るスロット周辺における固定子鉄心の一部を示す部分拡大斜視図である。 実施の形態１に係るコイルエンド部を示す側面図である。 実施の形態２に係る固定子鉄心の平面図である。 実施の形態２に係る固定子鉄心の一部を示す拡大平面図である。 実施の形態２に係るスロット周辺における固定子鉄心の一部を示す部分拡大斜視図である。 実施の形態２に係るスロット周辺における固定子鉄心の一部を示す部分拡大斜視図である。 実施の形態２に係るスロット周辺における固定子鉄心の一部を示す部分拡大斜視図である。 実施の形態３に係る固定子鉄心の一部を示す拡大平面図である。 実施の形態３に係る固定子鉄心の一部を示す拡大平面図である。 実施の形態４に係る固定子鉄心の一部を示す拡大平面図である。

実施の形態１．
本実施の形態は、固定子の内周側に回転子が配置された内転型の回転電機であって、分布巻の巻線を備えた固定子を有する回転電機に関するものである。
以下、本実施の形態に係る回転電機を、図に基づいて説明するが、明細書において、特に断り無く「軸方向」、「周方向」、「径方向」、「内周側」、「外周側」、「内周面」、「外周面」というときは、それぞれ、回転子及び固定子における「軸方向」、「周方向」、「径方向」、「内周側」、「外周側」、「内周面」、「外周面」をいうものとする。

図１は、本実施の形態による回転電機の軸方向に対して垂直な断面を示す横断面図、図２は回転電機の軸方向に対して平行な断面を示す縦断面図である。
回転電機１００は、モータフレーム２と、モータフレーム２内に固定された中空円筒形の固定子３と、固定子３の内周面に隙間を介して配置されるとともに回転する回転子６とからなる。回転子６においては、回転軸７に略円柱状の回転子鉄心８が固定されており、回転子鉄心８の内部に磁石９が組み込まれている。回転軸７は軸受１０を介して回転可能にモータフレーム２に取り付けられている。

固定子３は、固定子鉄心３１に固定子巻線（コイル）４１を巻回したものである。固定子鉄心３１と固定子巻線４１の間には両者が電気的に短絡するのを防止するための絶縁部材６１が配置されている。固定子巻線４１は、３以上の多相の巻線群で構成され、制御装置（図示せず）を用いて回転子６の位相に応じて所定の電流を各相の固定子巻線４１に順次電流を流すことにより、回転子６を回転させる。
なお、本実施の形態は固定子に関するものであり、回転子の種類はどのようなものであってもよい。図１、図２では、回転子の構造として、回転子鉄心の内部に磁石を組み込んだ永久磁石埋め込み型の場合を示しているが、回転子鉄心の外周面に磁石を取り付けたものであってもよい。更に磁石を組み込まない誘導電動機の回転子であってもよい。
また、図１、図２では固定子がモータフレームに固定された構造を示しているが、軸受をモータフレームとは別の部材で支持し、固定子外周にモータフレームを配置しない構造でもよい。尚図１は後述するように、スロットの外周側の両方の端部に凹み部を設けた場合を示している。

次に固定子鉄心について説明する。図３は固定子鉄心を軸方向から見た平面図である。図３においては、スロットの外周側の一方の端部にのみ凹み部を設けている場合を示している。固定子鉄心３１は、鋼板、一般的には電磁鋼板からなる薄板をプレス加工したものを積層して、かしめ、溶接、又は接着等によってお互いに連結したものである。固定子鉄心３１は略円環状のバックヨーク３２から内径側に突出した複数のティース３３が周方向に並んでいる。周方向に隣接するティース３３間の空間によりスロット３４が形成されており、このスロット３４に絶縁シートである絶縁部材６１と固定子巻線４１が組み込まれる。ティース３３の内周端には周方向に突出したシュー３５が設けられている。又スロット３４の外周側の端部には凹み部３６が設けられている。

図４は固定子鉄心の一部を示す拡大平面図であり、１つのスロット部を示している。
絶縁部材６１の外周側の角部であって、固定子鉄心３１のスロット外周部に対応する位置に弛み部６２を設ける。そして弛み部６２を固定子鉄心３１のスロット３４に設けた凹み部３６に収納する。図４においては、外周側周方向の一方の端部のみに弛み部６２と凹み部３６を設けている。

図４に示すように、絶縁部材６１の外周側に設けられた弛み部６２が周方向の一方側にのみ設けられており、それに対応する固定子鉄心３１の凹み部３６も一方側にのみ設けられている。
次に絶縁部材６１について説明する。図４においては、スロット３４に絶縁部材６１と固定子巻線４１を構成するコイルセグメント５１を組み込んだ状態を示している。スロット３４内において、固定子巻線４１と固定子鉄心３１との間に絶縁部材６１が組み込まれる。固定子巻線４１の表面には絶縁被膜が施されているが、固定子鉄心３１は一般的にプレス加工で製作されており断面が平滑ではないため、固定子巻線４１を挿入する際に、絶縁被膜が損傷する恐れがあり、固定子巻線４１と固定子鉄心３１が短絡してしまう恐れがある。また、絶縁被膜に部分的な欠陥があった場合にも固定子鉄心３１と固定子巻線４１とが短絡する恐れがある。そのため、両者の絶縁を確保するために、スロット３４内において固定子巻線４１と固定子鉄心３１との間に絶縁部材６１が組み込まれる。

絶縁部材６１としては、樹脂の成型品を用いる場合、フィルム状の絶縁シート、更には絶縁塗装等を用いる。本実施の形態では絶縁シートを用いた場合を対象とする。絶縁部材６１は絶縁のためには必要であるが、回転電機を動作させるうえでの電磁気的作用には関与しない。従ってできるだけ絶縁部材６１を薄くして固定子鉄心３１及び固定子巻線４１を隙間なく配置することが回転電機の特性の向上につながる。絶縁シートは電気的絶縁性と耐熱性をもつ樹脂フィルム、不織布等の素材、更にはそれらを重ねて接着したシート状の部材であり、一般的に樹脂成型による絶縁部材より薄くできるため回転電機の特性向上には有利である。この絶縁シートを所定の大きさに切り出し、矩形型のパイプ状に折って絶縁部材６１を形成する。

次にコイルセグメントについて説明する。図５は固定子巻線を構成するコイルセグメントを示す斜視図である。コイルセグメント５１はスロット３４に挿入される２本の直線部５１ａ、５１ｂと、それらをコイルエンド部５１ｃで繋いだ略Ｕ字状の形状で構成される。表面に絶縁被膜を備えた導体線を所定の長さに切り出し、それに曲げ加工等を施して形成する。スロット３４内のコイル占積率を上げるため、導体線としては平角線を用いることが多いが、丸線に塑性加工を施して、スロット３４に挿入される部分を角形断面としたものでもよい。２本の直線部５１ａ、５１ｂはそれぞれ異なるスロット３４内に挿入されるとともに、スロット３４内での異なる径方向位置に配置される。
２本の直線部５１ａ、５１ｂの先端は絶縁被膜が剥離された部分があり、後述の第２コイルエンド成形工程の後にコイルセグメント同士を接合するために用いる。

スロット３４に絶縁部材６１を取り付けた後、複数のコイルセグメント５１を組み合わせてスロット３４に軸方向から挿入する。固定子を周方向に展開してコイルセグメントの組み込み状態を表した模式図を図６～図９に示す。なお、ここでは判り易くするために絶縁部材の図示は省略している。図６の上方からコイルセグメント５１を挿入する。コイルセグメント５１のコイルエンド部が固定子鉄心３１の軸方向外側の一方向に集まり、これを第１コイルエンド部４２とする。各コイルセグメント５１の直線部５１ａ、５１ｂは固定子鉄心３１のスロット３４を貫通して反対側の軸方向外側まで突出する。

次に図７に示すように、固定子鉄心３１から突出した直線部５１ａ、５１ｂを周方向に曲げることにより第２コイルエンド部４３を成形する。第２コイルエンド部４３において、所定のスロットピッチ離れたところのコイルセグメント同士を接合するものであり、図７においては、３スロットピッチの例を示している。図７に示すように、図の手前側にあるコイルを図の左側に、その奥にあるコイルを反対の右側に曲げることにより２つのコイルセグメント５１の直線部５１ａ、５１ｂの先端が重なる位置が形成される。

コイルを曲げた後は直線部５１ａ、５１ｂの先端同士を接合する。図８は接合後の模式図を示している。接合には溶接又はロウ付けが用いられ、コイルセグメント５１の先端に接合部５２が形成される。なお、図８では複数の相が重なった状態を示しているが、これを１相分だけ表したものが図９である。所定のスロットピッチ（ここでは３スロットピッチ）に配置されたコイルセグメント５１が、図の上側の第１コイルエンド部４２と下側の第２コイルエンド部４３で順番に接続される。

図１０～図１２はスロット周辺における固定子鉄心の一部を示す部分拡大斜視図である。図１０は固定子鉄心３１に絶縁部材６１が挿入されていない状態を示しており、図１１は絶縁部材６１をスロット３４に挿入した状態を示している。絶縁部材６１は図１１の奥、即ち内周側で両端が重なっており、手前の外周側の片方の端部（図１１では外周側から見て右側）に弛み部６２を備えている。スロット３４における弛み部６２に相当する位置には、弛み部６２を収納するための凹み部３６が備わっている。固定子鉄心３１の積層端面と固定子巻線４１との絶縁距離を確保するため、絶縁部材６１は固定子鉄心３１の端面から所定の長さ突出している。
図１２はコイルセグメント５１を挿入して、直線部５１ａ、５１ｂが貫通した状態を示している。図示していないが、コイルセグメント５１の第１コイルエンド部４２が図１２の下方にあり、上に向かってコイルセグメント５１をスロット３４に挿入した状態を示している。この貫通したコイル端部を周方向に曲げて第２コイルエンド部４３を形成する。

図６～図９では絶縁部材６１を省略して表したが、実際には固定子鉄心３１の軸方向外側には絶縁部材６１が突出しており、図１３のように、第２コイルエンド部４３の成形の際に、コイルの曲げ方向と同方向に絶縁部材６１の突出部が押し広げられる。このとき、図４に示すように、絶縁部材６１には弛み部６２が設けてあるので、コイルの曲げに伴って弛み部６２が広がり、絶縁部材６１が損傷しない。

なお、弛み部６２の配置方向は、第２コイルエンド部４３の成形の際に、スロット３４の最外周に配置された固定子巻線４１を曲げる方向と合致させる。本実施の形態の説明では、図１３に示すように、スロット３４の最外周の固定子巻線４１を外周側から見て右側に曲げており、それに合わせて絶縁部材６１の弛み部６２も外周側から見て右側に配置するようにしている。本実施の形態の説明とは逆に、固定子巻線４１を曲げる方向が、外周側から見て左側となる場合は、絶縁部材６１の弛み部６２、及びスロット３４の凹み部３６はともに左側に配置する。

コイルセグメント５１を用いた回転電機の固定子３においては、固定子鉄心３１と固定子巻線４１との間にシート状の絶縁部材６１を配置して両者の電気的絶縁を確保するのが一般的である。このとき、固定子鉄心３１の積層端面での絶縁距離を確保するために、絶縁部材６１は積層端面から所定の長さ分だけ積層端面から軸方向外側に突出した形状となる。固定子鉄心３１に挿入したコイルセグメント５１の直線部５１ａ、５１ｂを積層端面外側で周方向に曲げて、第２コイルエンド部４３を形成する際に、絶縁部材６１の突出部が周方向に押し広げられる（図１３参照）。

絶縁部材６１としては、絶縁性能、耐熱性、耐久性が重視されるため、素材としては、伸びの大きい素材が用いられるとは限らない。従って絶縁シートが押し広げられると破れてしまう場合がある。特に、回転電機に用いる電源が高電圧であるため、絶縁部材６１の突出部を長くする必要がある場合、又はコイルエンドの高さを小さくするためにコイルの曲げ部を積層端面に近づける必要がある場合に絶縁部材６１が損傷し易い。
本実施の形態では、図４に示すように、絶縁部材６１に弛み部６２を設け、コイルエンドの形成時に弛み部６２が伸ばされることにより絶縁部材６１の損傷を防止しつつ、スロット３４の径方向外周側端面の周方向端部に凹み部３６を設け、絶縁部材６１の弛み部６２を凹み部３６に収納した。

一方回転電機の特性向上において、コイルの通電発熱による温度上昇を抑えることは重要な課題の１つである。温度上昇を抑える手段の１つがコイルからの放熱性の向上である。スロット３４内に配置された固定子巻線４１にあっては、固定子巻線４１が直接外気に触れている面積は多くないため、固定子巻線４１から絶縁部材６１、固定子鉄心３１を介した回転電機外部への放熱経路が重要である。この経路の放熱性を向上させるためには、絶縁部材６１を介して固定子巻線４１と固定子鉄心３１が接触する面積を増やすこと、更に接触部において絶縁部材６１の厚さを抑えることが有効な手段となる。スロット３４内において、固定子巻線４１と固定子鉄心３１が接触しているのは主に周方向の両側面、及びバックヨーク３２側の径方向外周側端面の３面である。

本実施の形態では、絶縁部材６１が重なる部分を、スロット３４の径方向内周側に配置させ、スロット３４の他の３面では固定子巻線４１と固定子鉄心３１との間には１枚の絶縁部材６１のみ介在させるようにして、固定子巻線４１と固定子鉄心３１との接触面における絶縁部材６１の厚さを最小限としている。
また、絶縁部材６１の弛み部６２を収納するための固定子鉄心３１の凹み部３６を、スロット３４の径方向外周側における周方向端部に配置しており、凹み部３６をコイル断面の角部が円弧状となる箇所に配置している。角形断面形状のコイルにおいては、その角部がある程度の円弧形状となることが避けられない。角部を尖った形状にすると、絶縁被膜を形成しにくく、また損傷し易くなるためである。角部の円弧状は製造上のばらつきが避けられないため、角部において絶縁部材６１を介して固定子鉄心３１と固定子巻線４１を密着させることは難しい。そのため、一般的に固定子巻線４１の角部においては、ある程度の隙間が生じるような設計としている。したがって、固定子巻線４１の角部に相当する位置に凹み部３６を設けても、固定子巻線４１と固定子鉄心３１の間の接触面積を損なうことがない。
以上のように本実施の形態の構造では、コイルエンド形成に伴う絶縁部材６１の損傷を防止できるとともに、固定子巻線４１から絶縁部材６１を介した固定子鉄心３１への放熱経路を確保できる。

次に図４に示すように、スロット３４の外周側の一方の端部にのみ凹み部３６を設けることによる効果について説明する。
第２コイルエンド部４３を形成する際に、コイルを周方向に曲げるが、その曲げ方向はコイルの径方向位置によって決まっており、径方向位置が同じコイルはすべて周方向の同じ側に曲げられる（図１３参照）。したがって、絶縁部材６１の弛み部６２は最外周に配置したコイルの曲げる方向のみに配置しておけば絶縁部材６１の損傷防止効果を得ることができる。絶縁部材６１の弛み部６２がスロット３４の外周側の一方の端部のみとなり、絶縁部材６１の展開長さが短くなるため、絶縁部材６１のコストが低減する。

実施の形態２．
次にスロット３４の径方向外周側の両方の端部に凹み部３６を設けた場合について説明する。図１４は固定子鉄心を軸方向から見た平面図、図１５はこの場合の固定子鉄心の一部を示す拡大平面図である。又図１６～図１８はスロット周辺における固定子鉄心の一部を示す部分拡大斜視図である。図１６は固定子鉄心３１に絶縁部材６１が挿入されていない状態を示しており、図１７は絶縁部材６１をスロット３４に挿入した状態を示している。
本実施の形態においては、絶縁部材６１は外周側の両端部に弛み部６２を有しているため、固定子鉄心３１のスロット３４の当該箇所に凹み部３６を設けて弛み部６２が収まるようにする。
尚コイルセグメント５１の形状及び固定子鉄心３１へコイルセグメント５１を組み込む方法は図５～図９に示したものと同様である。

又図１７に示すように、絶縁部材６１は図１７の奥側の径方向内周側で両端が重なっており、手前の径方向外周側端部に弛み部６２を備えている。固定子鉄心３１の積層端面とコイルとの絶縁距離を確保するため、絶縁部材６１は固定子端面から所定の長さ突出した状態である。
ここにコイルセグメント５１を挿入して直線部５１ａ、５１ｂが貫通した状態を図１８に示す。図示していないが、コイルセグメント５１のコイルエンド部５１ｃが図の下方にあり、上に向かってスロット３４にコイルセグメント５１を挿入した状態を図１８に示している。この貫通したコイル端部を周方向に曲げて第２コイルエンド部４３を形成する。
図１５に示した構造においても、コイルエンド形成に伴う絶縁部材６１の損傷を防止できるとともに、固定子巻線４１から絶縁部材６１を介した固定子鉄心３１への放熱経路を確保できる。

更に図１５の構造であれば、図４に示した構造と比べると、スロット３４の周方向両端に凹み部３６があるので、コイルの捻り方向が左右どちら向きでも対応できる。従って、各スロット３４における最外層のコイルの捻り方向が逆になる作業であっても、固定子鉄心３１あるいは絶縁部材６１を共有することが出来、部品の種類を減らせる。
又スロット３４の外周側端部に凹み部３６を設けると、わずかではあるが固定子鉄心３１を通る磁束の経路に影響がある。片側のみに凹み部３６があると、回転電機の回転方向によって特性に差が生じる恐れがある。これに対し両側に凹み部３６を設けると、回転方向による特性差がなくなる。

実施の形態３．
以下、実施の形態３に係る回転電機を、実施の形態１、２と異なる部分を中心に説明する。実施の形態１、２では絶縁部材６１の端部がスロット３４の径方向内周側で重なった場合を示したが、本実施の形態では重なりのない構造としたものである。固定子鉄心３１は実施の形態１、２と同様の構造である。又絶縁部材６１の外周側に実施の形態１のように片方の端部、あるいは実施の形態２のように両方の端部に弛み部６２を設ける。ただし、実施の形態１、２とは異なり内周側での絶縁部材６１において重なり部分がない構造とする。図１９は実施の形態３による固定子鉄心の一部を示す拡大平面図であり、絶縁部材６１のみで構成された場合を示す。ティース先端の周方向に突出しているシュー３５をカバーするように絶縁部材６１の端部がスロット３４内側に折り込まれている。図２０は別の実施の形態３による固定子鉄心の一部を示す拡大平面図であり、絶縁部材６１に加えてウェッジ６３を配置したものである。

ウェッジ６３は樹脂等の絶縁素材からなる細長い板状の部材で、スロット３４の内周側の開口部に蓋をするように、固定子巻線４１とシュー３５との間に配置される。絶縁部材６１のみではシュー３５と固定子巻線４１との絶縁距離が十分に確保できない場合、又は固定子巻線４１のスロット径方向内周側への脱落防止を目的としてウェッジ６３が組み込まれる。

コイルセグメント５１の構成、固定子鉄心３１への組込み方法、及びコイルエンドの成形方法については実施の形態１、２と同様である。
スロット３４の開口部にウェッジ６３を配置して、固定子巻線４１の径方向における固定に用いることは、回転電機の固定子において一般的に行われている。本実施の形態によれば、ウェッジ６３を配した構造でも、絶縁部材６１の損傷を防止できるとともに、固定子巻線４１から固定子鉄心３１への放熱性を確保することができる。

実施の形態４．
以下、実施の形態４に係る回転電機を、実施の形態１、２と異なる部分を中心に説明する。図２１は実施の形態４による固定子鉄心の一部を示す拡大平面図である。
コイルセグメント５１として用いる絶縁被膜付きの断面矩形型コイルにおいては、その断面の角部にある程度の円弧状部が存在する。この円弧状部の半径をｒとし、絶縁部材６１の厚さをｔとしたとき、凹み部３６の周方向幅ｗを
ｗ＜ｒ＋ｔ
となるようにする。
即ちコイル（固定子巻線４１）断面の円弧状角部における半径の値と絶縁部材６１の厚さを合計した値より、凹み部３６の周方向幅が小さくなるよう構成する。

凹み部３６の周方向幅ｗを制限することで、コイルの外周側端面の円弧状部を除いた平面部全体が、スロット３４の径方向外周側における凹み部３６を除いた平坦部に対して、絶縁部材６１を介して接することができる。その結果、コイル外周側における放熱面積を最大限とすることができ、放熱性が向上する。
ただし、凹み部３６には絶縁部材６１の弛み部６２が収納されるので、凹み部３６の周方向幅ｗは少なくとも絶縁部材６１の厚さｔの２倍は必要である。即ち２ｔ＜ｗ＜ｒ＋ｔの関係式が成立する。したがって、コイル角部の半径ｒが絶縁部材１１の厚さｔより小さい場合には、本実施の形態の関係式は適用できないこととなる。尚図２１においては、図１５に示した構造について説明したが、図４、図１９、図２０に示した構造に本実施の形態に示した関係式を適用することもできる。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１００ 回転電機、２ モータフレーム、３ 固定子、６ 回転子、７ 回転軸、
８ 回転子鉄心、９ 磁石、１０ 軸受、３１ 固定子鉄心、３２ バックヨーク、
３３ ティース、３４ スロット、３５ シュー、３６ 凹み部、４１ 固定子巻線、
４２ 第１コイルエンド部、４３ 第２コイルエンド部、５１ コイルセグメント、
５１ａ，５１ｂ 直線部、５１ｃ コイルエンド部、５２ 接合部、６１ 絶縁部材、
６２ 弛み部、６３ ウェッジ。

Claims (6)

1. バックヨークから内径側に突出した複数のティースが周方向に並んで配置されている固定子鉄心と、
   複数の前記ティース間の空間により形成されるスロットと、
   前記スロット内に配置される固定子巻線と、
   前記固定子鉄心と前記固定子巻線との間に配置される絶縁部材を備えた回転電機の固定子であって、
   前記スロットの外周側の端部に凹み部を設けるとともに、
   前記絶縁部材の外周側の角部に前記凹み部に収納される弛み部を設けた回転電機の固定子。
2. 前記スロットの外周側の一方の端部にのみ前記凹み部を設けた請求項１記載の回転電機の固定子。
3. 前記スロットの外周側の両方の端部に前記凹み部を設けた請求項１記載の回転電機の固定子。
4. 前記絶縁部材が重なる部分を、前記スロットの径方向内周側に配置させた請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機の固定子。
5. 前記スロットの内周側の開口部にウェッジを配置した請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機の固定子。
6. 前記固定子巻線の円弧状角部における半径と前記絶縁部材の厚さを合計した値よりも、前記凹み部の周方向幅が小さくなるよう構成した請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回転電機の固定子。