JP6547499B2 - 回転電機 - Google Patents

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Description

本発明は、コイルを形成する部材であって、鉄心のスロットに収容されるスロット収容部を有する導体と、導体の外周面を被覆する絶縁部材と、絶縁部材の外周面に設けられ、反導体側に突出する凸部とを備えた回転電機に関する。
従来、コイルを形成する部材であって、鉄心のスロットに収容されるスロット収容部を有する導体と、導体の外周面を被覆する絶縁部材と、絶縁部材の外周面に設けられ、反導体側に突出する凸部とを備えた回転電機として、例えば以下に示す特許文献1に開示されている回転電機がある。
この回転電機は、素線束と、コイル絶縁層と、低抵抗コロナ防止テープとを備えている。素線束は、固定子コイルを形成するための部材である。素線束は、固定子鉄心のスロットに収容されるスロット収容部を備えている。コイル絶縁層は、素線束の外周面を被覆する絶縁性を有する部材である。コイル絶縁層は、マイカテープ等を素線束に巻回することによって形成されている。低抵抗コロナ防止テープは、素線束と固定子鉄心のスロットの間で発生する部分放電を防止するための部材である。低抵抗コロナ防止テープの片面には、エンボス加工によって凹凸部が形成されている。低抵抗コロナ防止テープは、凹凸部がスロットの内周面と対向するようにコイル絶縁層の外周面に巻回されている。その結果、スロット収容部におけるコイル絶縁層の外周面に、反素線束側に突出する凸部が複数設けられることになる。ここで、素線及びコイル絶縁層が、導体及び絶縁部材に相当する。
特許第4327546号公報
スロット内には、素線束同士を固定するとともに、素線束と固定子鉄心を固定するため、接着部材としてワニスが注入されている。
スロット収容部におけるコイル絶縁層の外周面には、凸部が複数設けられている。凸部が点状に設けられている場合、固定子鉄心の一端側から注入されたワニスが、凸部の間を通って固定子鉄心の他端側から流れ出てしまう。凸部が線状に連続して設けられている場合であっても、素線束の軸心方向と平行に設けられている場合、同様に、固定子鉄心の一端側から注入されたワニスが、固定子鉄心の他端側から流れ出てしまう。そのため、スロット内にワニスを留めておくことが難しい。従って、素線束同士の固定力、素線束と固定子鉄心の固定力を向上させることが困難である。
また、凸部は、コイル絶縁層の外周面に、別部材である、凹凸部を有する低抵抗コロナ防止テープを巻回することによって形成されている。そのため、素線束の外周部に設けられる、素線束以外の部分が増加してしまう。従って、スロットの断面積に対する、スロットに収容される素線束の全断面積の比率である占積率が低下してしまう。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、占積率の低下を抑えながら、導体同士の固定力、導体と鉄心の固定力を向上させることができる回転電機を提供することを目的とする。
上記目的を達成するためになされた請求項1に記載の発明は、コイルを形成する線状の部材であって、鉄心のスロットに収容されるスロット収容部を有する導体と、導体の外周面を被覆する絶縁部材と、絶縁部材の外周面に設けられ、反導体側に突出する凸部と、を備え、スロットの内周面と絶縁部材との間に接着部材が設けられている回転電機において、凸部は、スロット収容部における絶縁部材の外周面に、線状に連続し、かつ、スロット収容部における長手方向である導体の軸心方向となす角度が0度を除く角度になるように、絶縁部材と一体的に設けられ、かつ、導体の軸心方向となす角度が少なくともいずれかで90度になるように設けられている。
スロット内には、導線同士を固定するとともに、導線と鉄心を固定するため、接着部材が注入される。凸部が点状に設けられている場合、鉄心の一端側から注入された接着部材が、凸部の間を通って鉄心の他端側から流れ出てしまう。凸部が線状に連続して設けられている場合であっても、導線の軸心方向と平行に設けられている場合、鉄心の一端側から注入された接着部材が、鉄心の他端側から流れ出てしまう。そのため、スロット内に接着部材を留めておくことが難しい。しかし、この構成によれば、凸部は、絶縁部材の外周面に線状に連続し、かつ、スロット収容部における長手方向である導体の軸心方向となす角度が0度を除く角度になるように設けられている。そのため、凸部によって、接着部材の流れを妨げることができる。従って、スロット内に接着部材を留めておくことができる。その結果、導体同士の固定力、導体と鉄心の固定力を向上させることができる。しかも、凸部は、絶縁部材の外周面に、絶縁部材と一体的に設けられている。そのため、従来のように別部材によって設けられている場合に比べ、導体の外周部に設けられる導体以外の部分の増加を抑えることができる。従って、スロットの断面積に対する、スロットに収容される導体の全断面積の比率である占積率の低下を抑えることができる。これにより、占積率の低下を抑えながら、導体同士の固定力、導体と鉄心の固定力を向上させることができる。また、凸部が線状に連続し、かつ、導体の軸心方向となす角度が0度を除く角度になるように設けられていることで、スロット内で導体が軸心方向に変位する際に導体に加わる摩擦力を増加させることができる。そのため、振動等に伴う、スロット内における導体の軸心方向の変位を抑えることができる。従って、耐振動性を向上させることができる。さらに、凸部によって表面積を増加させることができる。そのため、導体の放熱性を向上させることができる。また、この構成によれば、凸部は、導体の軸心方向となす角度が少なくともいずれかで90度になるように設けられている。そのため、スロット内に接着部材をより確実に留めておくことができる。従って、導体同士の固定力、導体と鉄心の固定力をより確実に向上させることができる。また、導体に加わる摩擦力をより増加させることができる。そのため、耐振動性をより向上させることができる。
請求項2に記載の発明によれば、凸部は、導体の軸心方向に等間隔に設けられている。この構成によれば、接着部材を導体の軸心方向に均等に留めておくことができる。そのため、接着部材による固定力を導体の軸心方向に均等に分散させることができる。また、導体に加わる摩擦力を導体の軸心方向に均等に分散させることができる。
請求項3に記載の発明によれば、凸部は、導体の軸心方向に、鉄心の一端側から他端側に向かって間隔が小さくなるように設けられている。この構成によれば、鉄心の一端側は凸部の間隔が大きい。そのため、鉄心の一端側から注入された接着部材をスロット内に効率よく行き渡らせることができる。しかも、鉄心の他端側は凸部の間隔が小さい。そのため、鉄心の他端側からの接着部材の流れ出しを確実に妨げることができる。従って、鉄心の一端側から注入された接着部材をスロット内により確実に留めておくことができる。
請求項4に記載の発明によれば、スロット内には、導線同士を固定するとともに、導線と鉄心を固定するため、接着部材が注入される。凸部が点状に設けられている場合、鉄心の一端側から注入された接着部材が、凸部の間を通って鉄心の他端側から流れ出てしまう。凸部が線状に連続して設けられている場合であっても、導線の軸心方向と平行に設けられている場合、鉄心の一端側から注入された接着部材が、鉄心の他端側から流れ出てしまう。そのため、スロット内に接着部材を留めておくことが難しい。しかし、この構成によれば、凸部は、絶縁部材の外周面に線状に連続し、かつ、スロット収容部における長手方向である導体の軸心方向となす角度が0度を除く角度になるように設けられている。そのため、凸部によって、接着部材の流れを妨げることができる。従って、スロット内に接着部材を留めておくことができる。その結果、導体同士の固定力、導体と鉄心の固定力を向上させることができる。しかも、凸部は、絶縁部材の外周面に、絶縁部材と一体的に設けられている。そのため、従来のように別部材によって設けられている場合に比べ、導体の外周部に設けられる導体以外の部分の増加を抑えることができる。従って、スロットの断面積に対する、スロットに収容される導体の全断面積の比率である占積率の低下を抑えることができる。これにより、占積率の低下を抑えながら、導体同士の固定力、導体と鉄心の固定力を向上させることができる。また、凸部が線状に連続し、かつ、導体の軸心方向となす角度が0度を除く角度になるように設けられていることで、スロット内で導体が軸心方向に変位する際に導体に加わる摩擦力を増加させることができる。そのため、振動等に伴う、スロット内における導体の軸心方向の変位を抑えることができる。従って、耐振動性を向上させることができる。さらに、凸部によって表面積を増加させることができる。そのため、導体の放熱性を向上させることができる。また、この構成によれば、凸部は、導体の軸心方向に等間隔に設けられている。そのため、接着部材を導体の軸心方向に均等に留めておくことができる。従って、接着部材による固定力を導体の軸心方向に均等に分散させることができる。また、導体に加わる摩擦力を導体の軸心方向に均等に分散させることができる。
請求項5に記載の発明によれば、スロット内には、導線同士を固定するとともに、導線と鉄心を固定するため、接着部材が注入される。凸部が点状に設けられている場合、鉄心の一端側から注入された接着部材が、凸部の間を通って鉄心の他端側から流れ出てしまう。凸部が線状に連続して設けられている場合であっても、導線の軸心方向と平行に設けられている場合、鉄心の一端側から注入された接着部材が、鉄心の他端側から流れ出てしまう。そのため、スロット内に接着部材を留めておくことが難しい。しかし、この構成によれば、凸部は、絶縁部材の外周面に線状に連続し、かつ、スロット収容部における長手方向である導体の軸心方向となす角度が0度を除く角度になるように設けられている。そのため、凸部によって、接着部材の流れを妨げることができる。従って、スロット内に接着部材を留めておくことができる。その結果、導体同士の固定力、導体と鉄心の固定力を向上させることができる。しかも、凸部は、絶縁部材の外周面に、絶縁部材と一体的に設けられている。そのため、従来のように別部材によって設けられている場合に比べ、導体の外周部に設けられる導体以外の部分の増加を抑えることができる。従って、スロットの断面積に対する、スロットに収容される導体の全断面積の比率である占積率の低下を抑えることができる。これにより、占積率の低下を抑えながら、導体同士の固定力、導体と鉄心の固定力を向上させることができる。また、凸部が線状に連続し、かつ、導体の軸心方向となす角度が0度を除く角度になるように設けられていることで、スロット内で導体が軸心方向に変位する際に導体に加わる摩擦力を増加させることができる。そのため、振動等に伴う、スロット内における導体の軸心方向の変位を抑えることができる。従って、耐振動性を向上させることができる。さらに、凸部によって表面積を増加させることができる。そのため、導体の放熱性を向上させることができる。この構成によれば、凸部は、導体の軸心方向に、鉄心の一端側から他端側に向かって間隔が小さくなるように設けられている。そのため、鉄心の一端側は凸部の間隔が大きい。従って、鉄心の一端側から注入された接着部材をスロット内に効率よく行き渡らせることができる。しかも、鉄心の他端側は凸部の間隔が小さい。そのため、鉄心の他端側からの接着部材の流れ出しを確実に妨げることができる。従って、鉄心の一端側から注入された接着部材をスロット内により確実に留めておくことができる。
請求項6に記載の発明によれば、凸部は、導体の軸心方向から見て絶縁部材の外周面の周方向全周に渡って設けられている。この構成によれば、スロット内において、絶縁部材の外周面の周方向全周に渡って接着部材の流れを妨げることができる。そのため、スロット内において、絶縁部材の外周面の周方向全周に渡って接着部材を留めておくことができる。従って、導体同士の固定力、及び、導体と鉄心の固定力を確実に向上させることができる。また、スロット内で導体が軸心方向に変位する際に導体に加わる摩擦力をより増加させることができる。そのため、耐振動性をより向上させることができる。さらに、凸部によって表面積をより増加させることができる。そのため、導体の放熱性をより向上させることができる。
請求項7に記載の発明によれば、凸部は、絶縁部材の外周面に螺旋状に設けられている。この構成によれば、スロット内に接着部材を効率よく行き渡らせながら、絶縁部材の外周面の周方向全周に渡って接着部材を留めておくことができる。
請求項8に記載の発明によれば、凸部は、スロットの内周面と対向する絶縁部材の外周面に設けられている。この構成によれば、スロット内において、スロット内周面と対向する絶縁部材の外周面に接着部材を留めておくことができる。そのため、導体と鉄心の固定力を確実に向上させることができる。また、導体とスロット内周面の摩擦力を確実に増加させることができる。そのため、耐振動性を向上させることができる。
請求項9に記載の発明によれば、導体は、軸心方向と直交する断面形状が矩形状であり、凸部は、他のスロット収容部の絶縁部材の外周面と対向する絶縁部材の外周面に設けられている。この構成によれば、スロット内において他のスロット収容部の絶縁部材の外周面と対向する絶縁部材の外周面に接着部材を留めておくことができる。そのため、導体同士の固定力を確実に向上させることができる。また、導体同士の摩擦力を確実に増加させることができる。そのため、耐振動性を向上させることができる。
請求項10に記載の発明によれば、導体は、軸心方向と直交する断面形状が矩形状であり、凸部は、導体の軸心方向から見て、導体の角部における絶縁部材の外周面に設けられている。この構成によれば、スロット内において導体の角部における絶縁部材の外周面に接着部材を留めておくことができる。そのため、凸部の設けられる部分を極力抑えながら、導体同士の固定力、及び、導体と鉄心の固定力を確実に向上させることができる。また、占積率の低下をより抑えることができる。
第1実施形態におけるモータジェネレータの軸方向断面図である。 導体セグメントの端部が溶接される前の状態における固定子の斜視図である。 導体セグメントの端部が溶接される前の状態における固定子の部分斜視図である。 導体セグメントが収容された状態における固定子の径方向部分断面図である。 図4におけるV−V矢視断面図である。 溶接された導体セグメントの正面図である。 溶接された導体セグメントの上面図である。 溶接部絶縁部材の設けられた溶接部の断面図である。 導体セグメントの端部が溶接され、溶接部絶縁部材が設けられた状態における固定子の部分斜視図である。 導体セグメントの斜視図である。 導体セグメントのスロット収容部周辺の斜視図である。 図11における導体セグメントのスロット収容部周辺の正面図である。 図11における導体セグメントのスロット収容部周辺の側面図である。 第2実施形態における導体セグメントのスロット収容部周辺の斜視図である。 図14における導体セグメントのスロット収容部周辺の正面図である。 図14における導体セグメントのスロット収容部周辺の側面図である。 第3実施形態における導体セグメントのスロット収容部周辺の斜視図である。 図17における導体セグメントのスロット収容部周辺の正面図である。 図17における導体セグメントのスロット収容部周辺の側面図である。 第4実施形態における導体セグメントのスロット収容部周辺の斜視図である。 図20における導体セグメントのスロット収容部周辺の正面図である。 図20における導体セグメントのスロット収容部周辺の側面図である。 第5実施形態における導体セグメントのスロット収容部周辺の斜視図である。 図23における導体セグメントのスロット収容部周辺の正面図である。 図23における導体セグメントのスロット収容部周辺の側面図である。 第6実施形態における導体セグメントのスロット収容部周辺の斜視図である。 図26における導体セグメントのスロット収容部周辺の正面図である。 図26における導体セグメントのスロット収容部周辺の側面図である。 第7実施形態における導体セグメントのスロット収容部周辺の斜視図である。 図29における導体セグメントのスロット収容部周辺の正面図である。 図29における導体セグメントのスロット収容部周辺の側面図である。
次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る回転電機を車両に搭載されるモータジェネレータに適用した例を示す。
(第1実施形態)
まず、図1〜図13を参照してモータジェネレータの構成について説明する。
図1に示すモータジェネレータ1は、車両に搭載され、バッテリ(図略)から電力が供給されることでモータとして動作し、車両を駆動するための駆動力を発生する機器である。また、車両のエンジン(図略)から駆動力が供給されることでジェネレータとして動作し、バッテリを充電するための電力を発生する機器でもある。モータジェネレータ1は、ハウジング10と、固定子11と、回転子12とを備えている。
ハウジング10は、固定子11及び回転子12を収容するともに、回転子12を回転可能に支持する部材である。ハウジング10は、略有底筒状のハウジング部材100、101によって構成されている。ハウジング10は、ハウジング部材100、101の開口部同士を接合して構成されている。
図1及び図2に示す固定子11は、磁路の一部を構成するとともに、電流が流れることで磁束を発生する部材である。また、磁路の一部を構成するとともに、後述する回転子12の発生する磁束と鎖交することで交流を発生する部材でもある。固定子11は、固定子コア110と、固定子コイル111と、ワニス112とを備えている。
固定子コア110は、磁路の一部を構成するとともに、固定子コイル111を保持する磁性材からなる柱状の部材である。本発明の鉄心に相当する部材である。固定子コア110の中心部には、軸方向一端側から他端側に貫通する円形状の貫通孔110aが形成されている。また、周縁部には、軸方向一端側から他端側に貫通する長方形状の複数のスロット110bが周方向に等間隔に複数形成されている。図1に示すように、固定子コア110は、ハウジング部材100、101の内周面に固定されている。
固定子コイル111は、電流が流れることで磁束を発生する部材である。また、回転子12の発生する磁束と鎖交することで交流を発生する部材でもある。固定子コイル111は、図2〜図5に示す導体セグメント111aと、図6〜図8示す溶接部111bと、図8及び図9に示す溶接部絶縁部材111cとを備えている。
図10に示すように、導体セグメント111aは、固定子コイル111を構成するための略U字状の部材である。導体セグメント111aは、導体111dと、外周部絶縁部材111eとを備えている。
導体111dは、固定子コイル111を構成するための線状の部材である。導体111dは、軸心方向と直交する断面形状が矩形状である1つ導線によって構成されている。導体111dは、略U字状に成形されている。なお、導体111dは、複数の導線によって構成されていてもよい。
外周部絶縁部材111eは、導体111dの外周部を被覆する絶縁性を有する樹脂からなる部材である。本発明の絶縁部材に相当する部材である。外周部絶縁部材111eは、端部を除いた導体111dの外周部を被覆するように設けられている。
導体セグメント111aは、固定子コア110のスロット110bに収容されるスロット収容部111fを備えている。スロット収容部111fにおける外周部絶縁部材111eの外周面には、反導体側に突出する凸部111gが設けられている。図11に示すように、凸部111gは、線状に連続し、かつ、スロット収容部111fにおける長手方向である導体111dの軸心方向となす角度が0度を除く所定角度になるように、外周部絶縁部材111eと同一材で外周部絶縁部材111eと一体的に設けられる。図4及び図11に示すように、凸部111gは、導体111dの軸心方向から見て外周部絶縁部材111eの外周面の周方向全周に渡って設けられている。具体的には、図11に示すように、外周部絶縁部材111eの外周面に環状に設けられている。図11〜図13に示すように、導体111dの軸心方向に等間隔d1に複数設けられている。より具体的には、図4に示す固定子コア110の径方向に背向する外周部絶縁部材111eの外周面には、図12に示すように、導体111dの軸心方向となす角度がθ10(≠0度)となるように線状に連続して設けられている。つまり、他のスロット収容部111fの外周部絶縁部材111eの外周面と対向する外周部絶縁部材111eの外周面には、導体111dの軸心方向となす角度がθ10となるように線状に連続して設けられている。また、図4に示す固定子コア110の周方向に背向する外周部絶縁部材111eの外周面には、図13に示すように、導体111dの軸心方向となす角度がθ11、θ12(=90度)となるように線状に連続して設けられている。つまり、スロット110bの内周面と対向する外周部絶縁部材111eの外周面には、導体111dの軸心方向となす角度がθ11、θ12となるように線状に連続して設けられている。
なお、凸部111gは、導体111dの外周面を外周部絶縁部材111eで被覆する際に、反導体側に突出部を形成することによって設けてもよい。また、導体111dの外周面を外周部絶縁部材111eで被覆した後に、導体の外周面を反軸心側に突出させるように加工することによって設けてもよい。さらに、導体111dの外周面に反軸心側に突出する突出部を形成した後に、導体111dの外周面を外周部絶縁部材111eで被覆することによって、突出部に凸部が設けられるようにしてもよい。
固定子コイル111は、図2及び図3に示すように、導体セグメント111aを固定子コア110の下端側からスロット110bに挿通させ、図5に示すように、スロット収容部111fがスロット110b内に収容された状態で、固定子コア110の上端部から突出した導体111dの端部同士を、図6及び図7に示すように溶接して構成されている。
溶接部111bは、導体111dの端部同士を溶接することによって形成される部位である。
図8及び図9に示す溶接部絶縁部材111cは、溶接部111bの表面及び導体111dの端部を絶縁する絶縁性を有する樹脂からなる部材である。図8に示すように、溶接部絶縁部材111cは、溶接部111bの表面及び外周部絶縁部材111eの端部を一体的に被覆するように設けられている。
図4及び図5に示すワニス112は、スロット110b内において、導体セグメント111a同士を接着するとともに、導体セグメント111aと固定子コア110を接着する樹脂からなる部材である。ワニス112は、スロット収容部111fが収容されたスロット110b内に固定子コア110の上端側から注入される。そして、加熱されることで、導体セグメント111a同士を接着するとともに、導体セグメント111aと固定子コア110を接着する。これにより、導体111d同士が接着されるとともに、導体111dと固定子コア110が接着される。
図1に示す回転子12は、磁路の一部を構成するとともに、磁束を発生する部材である。回転子12は、固定子11の発生する磁束が鎖交することで回転力を発生する。また、車両のエンジンから供給される駆動力によって回転することで、発生した磁束を固定子コイル111と鎖交させ、固定子コイル111に交流を発生させる。回転子12は、回転子コア120と、回転軸121とを備えている。
回転子コア120は、磁路の一部を構成するとともに、磁石を保持する磁性材からなる円柱状の部材である。回転子コア120の中心部には、円形状の貫通孔120aが形成されている。また、外周面には、磁石が固定され、複数の磁極が形成されている。回転子コア120は、固定子コア110の貫通孔110aに収容され、磁石の外周面を、固定子コア110の内周面と所定のエアギャップを隔てて対向させた状態で回転可能に配設されている。
回転軸121は、金属からなる略円柱状の部材である。回転軸121は、回転子コア120の貫通孔120aに嵌合し、軸受121aを介してハウジング10に回転可能に支持されている。
次に、図1を参照して第1実施形態のモータジェネレータの動作について説明する。
バッテリから電力が供給されることで、図1に示すモータジェネレータ1は、モータとして動作する。バッテリから電力が供給されると、固定子コイル111に電流が流れ、磁束が発生する。固定子コイル111の発生する磁束が回転子12と鎖交することで、回転子12は回転力を発生する。このようにして、モータジェネレータ1は、車両を駆動するための駆動力を発生する。
一方、車両のエンジンから駆動力が供給されることで、モータジェネレータ1は、ジェネレータとして動作する。車両のエンジンから駆動力が供給されると、回転子12が回転する。回転子12の発生する磁束が固定子コイル111と鎖交することで固定子コイル111は交流を発生する。このようにして、モータジェネレータ1は、バッテリを充電するための電力を発生する。
次に、第1実施形態のモータジェネレータの効果について説明する。
スロット110b内には、導体111d同士を固定するとともに、導体111dと固定子コア110を固定するため、ワニス112が注入される。凸部111gが点状に設けられていると仮定した場合、固定子コア110の一端側から注入されたワニス112が、凸部111gの間を通って固定子コア110の他端側から流れ出てしまう。凸部111gが線状に連続して設けられている場合であっても、導体111dの軸心方向となす角度が0度、つまり、導体111dの軸心方向と平行に設けられていると仮定した場合、固定子コア110の一端側から注入されたワニス112が、固定子コア110の他端側から流れ出てしまう。そのため、スロット110b内にワニス112を留めておくことが難しい。
しかし、第1実施形態によれば、凸部111gは、スロット収容部111fにおける外周部絶縁部材111eの外周面に、線状に連続し、かつ、スロット収容部111fにおける長手方向である導体111dの軸心方向となす角度が0度を除く所定角度になるように設けられている。そのため、凸部111gによって、ワニス112の流れを妨げることができる。従って、スロット110b内にワニス112を留めておくことができる。その結果、導体111d同士の固定力、及び、導体111dと固定子コア110の固定力を向上させることができる。しかも、凸部111gは、外周部絶縁部材111eの外周面に、外周部絶縁部材111eと一体的に設けられている。そのため、従来のように別部材によって設けられている場合に比べ、導体111dの外周部に設けられる導体111d以外の部分の増加を抑えることができる。従って、スロット110bの断面積に対する、スロット110bに収容される導体111dの全断面積の比率である占積率の低下を抑えることができる。これにより、占積率の低下を抑えながら、導体111d同士の固定力、導体111dと固定子コア110の固定力を向上させることができる。また、凸部111gが線状に連続し、かつ、導体111dの軸心方向となす角度が0度を除く所定角度になるように設けられていることで、スロット110b内で導体111dが軸心方向に変位する際に導体111dに加わる摩擦力を増加させることができる。そのため、振動等に伴う、スロット110b内における導体111dの軸心方向の変位を抑えることができる。従って、耐振動性を向上させることができる。さらに、凸部111gによって表面積を増加させることができる。そのため、導体111dの放熱性を向上させることができる。
第1実施形態によれば、凸部111gは、導体111dの軸心方向から見て外周部絶縁部材111eの外周面の周方向全周に渡って設けられている。そのため、スロット110b内において、外周部絶縁部材111eの外周面の周方向全周に渡ってワニス112の流れを妨げることができる。従って、スロット110b内において、外周部絶縁部材111eの外周面の周方向全周に渡ってワニス112を留めておくことができる。その結果、導体111d同士の固定力、及び、導体111dと固定子コア110の固定力を確実に向上させることができる。また、スロット110b内で導体111dが軸心方向に変位する際に導体111dに加わる摩擦力をより増加させることができる。そのため、耐振動性をより向上させることができる。さらに、凸部111gによって表面積をより増加させることができる。そのため、導体111dの放熱性をより向上させることができる。
第1実施形態によれば、凸部111gは、スロット110bの内周面と対向する外周部絶縁部材111eの外周面に設けられている。そのため、スロット110b内において、スロット110bの内周面と対向する外周部絶縁部材111eの外周面にワニス112を留めておくことができる。そのため、導体111dと固定子コア110の固定力を確実に向上させることができる。また、導体111dとスロット110bの内周面の摩擦力を確実に増加させることができる。そのため、耐振動性を向上させることができる。
第1実施形態によれば、凸部111gは、他のスロット収容部111fの外周部絶縁部材111eの外周面と対向する外周部絶縁部材111eの外周面に設けられている。そのため、スロット110b内において、他のスロット収容部111fの外周部絶縁部材111eの外周面と対向する外周部絶縁部材111eの外周面にワニス112を留めておくことができる。そのため、導体111d同士の固定力を確実に向上させることができる。また、導体111d同士の摩擦力を確実に増加させることができる。そのため、耐振動性を向上させることができる。
第1実施形態によれば、凸部111gは、導体111dの軸心方向となす角度が少なくともいずれかで90度になるように設けられている。そのため、スロット110b内にワニス112をより確実に留めておくことができる。従って、導体111d同士の固定力、導体111dと固定子コア110の固定力をより確実に向上させることができる。また、導体111dに加わる摩擦力をより増加させることができる。そのため、耐振動性をより向上させることができる。
第1実施形態によれば、凸部111gは、導体111dの軸心方向に、間隔d1で等間隔に複数設けられている。そのため、ワニス112を導体111dの軸心方向に均等に留めておくことができる。従って、ワニス112による固定力を導体111dの軸心方向に均等に分散させることができる。また、導体111dに加わる摩擦力を導体111dの軸心方向に均等に分散させることができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態のモータジェネレータについて説明する。第2実施形態のモータジェネレータは、第1実施形態のモータジェネレータの凸部が環状であるのに対して、凸部を螺旋状にしたものである。
第2実施形態のモータジェネレータは、凸部を除いて第1実施形態のモータジェネレータと同一構成である。そのため、凸部以外の説明は省略する。まず、図14〜図16を参照して第2実施形態のモータジェネレータの構成について説明する。
図14に示すように、凸部211gは、線状に連続し、かつ、スロット収容部211fにおける長手方向である導体211dの軸心方向となす角度が0度を除く所定角度になるように、外周部絶縁部材211eと同一材で外周部絶縁部材211eと一体的に設けられる。凸部211gは、導体211dの軸心方向から見て外周部絶縁部材211eの外周面の周方向全周に渡って設けられている。具体的には、外周部絶縁部材211eの外周面に螺旋状に設けられている。図14〜図16に示すように、導体211dの軸心方向に等間隔に設けられている。より具体的には、固定子コアの径方向に背向する外周部絶縁部材211eの外周面には、図15に示すように、導体211dの軸心方向となす角度がθ20、θ21(θ20=θ21、θ20、θ21≠0度)となるように、線状に連続して設けられている。つまり、他のスロット収容部211fの外周部絶縁部材211eの外周面と対向する外周部絶縁部材211eの外周面には、導体211dの軸心方向となす角度がθ20、θ21となるように線状に連続して設けられている。固定子コアの周方向に背向する外周部絶縁部材211eの外周面には、図16に示すように、導体211dの軸心方向となす角度がθ22、θ23(θ22=θ23、θ22、θ23≠0度)となるように、線状に連続して設けられている。つまり、スロットの内周面と対向する外周部絶縁部材211eの外周面には、導体211dの軸心方向となす角度がθ22、θ23となるように、線状に連続して設けられている。
第2実施形態のモータジェネレータの動作は、第1実施形態のモータジェネレータ同一であるため説明を省略する。次に、第2実施形態のモータジェネレータの効果について説明する。
第2実施形態によれば、凸部211gは、外周部絶縁部材211eの外周面に螺旋状に設けられている。そのため、スロット内にワニスを効率よく行き渡らせながら、外周部絶縁部材211eの外周面の周方向全周に渡ってワニスを留めておくことができる。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態のモータジェネレータについて説明する。第3実施形態のモータジェネレータは、第1実施形態のモータジェネレータの凸部が導体の軸心方向から見て外周部絶縁部材の外周面の周方向全周に渡って設けられているのに対して、凸部をスロット内周面と対向する外周部絶縁部材の外周面だけに設けるようにしたものである。
第3実施形態のモータジェネレータは、凸部を除いて第1実施形態のモータジェネレータと同一構成である。そのため、凸部以外の説明は省略する。まず、図17〜図19を参照して第3実施形態のモータジェネレータの構成について説明する。
図17に示すように、凸部311gは、線状に連続し、かつ、スロット収容部311fにおける長手方向である導体311dの軸心方向となす角度が0度を除く所定角度になるように、外周部絶縁部材311eと同一材で外周部絶縁部材311eと一体的に設けられる。図18に示すように、凸部311gは、固定子コアの径方向に背向する外周部絶縁部材311eの外周面には設けられていない。つまり、他のスロット収容部311fの外周部絶縁部材311eの外周面と対向する外周部絶縁部材311eの外周面には設けられていない。一方、図19に示すように、固定子コアの周方向に背向する外周部絶縁部材311eの外周面には、導体311dの軸心方向となす角度がθ30、θ31(θ30=θ31、θ30、θ31≠0度)となるように、線状に連続して設けられている。つまり、スロットの内周面と対向する外周部絶縁部材311eの外周面には、導体311dの軸心方向となす角度がθ30、θ31となるように、線状に連続して設けられている。しかも、導体311dの軸心方向に等間隔に複数設けられている。
第3実施形態のモータジェネレータの動作は、第1実施形態のモータジェネレータ同一であるため説明を省略する。次に、第3実施形態のモータジェネレータの効果について説明する。
第3実施形態によれば、凸部311gは、スロット内周面と対向する外周部絶縁部材311eの外周面に設けられている。そのため、スロット内において、スロット内周面と対向する外周部絶縁部材311eの外周面にワニスを留めておくことができる。そのため、導体311dと固定子コアの固定力を確実に向上させることができる。また、導体311dとスロット内周面の摩擦力を確実に増加させることができる。そのため、耐振動性を向上させることができる。
(第4実施形態)
次に、第4実施形態のモータジェネレータについて説明する。第4実施形態のモータジェネレータは、第1実施形態のモータジェネレータの凸部が導体の軸心方向から見て外周部絶縁部材の外周面の周方向全周に渡って設けられているのに対して、凸部を他のスロット収容部の絶縁部材の外周面と対向する外周部絶縁部材の外周面だけに設けるようにしたものである。
第4実施形態のモータジェネレータは、凸部を除いて第1実施形態のモータジェネレータと同一構成である。そのため、凸部以外の説明は省略する。まず、図20〜図22を参照して第4実施形態のモータジェネレータの構成について説明する。
図20に示すように、導体411dは、軸心方向と直交する断面形状が矩形状である1つ導線によって構成されている。凸部411gは、線状に連続し、かつ、スロット収容部411fにおける長手方向である導体411dの軸心方向となす角度が0度を除く所定角度になるように、外周部絶縁部材411eと同一材で外周部絶縁部材411eと一体的に設けられる。図21に示すように、凸部411gは、固定子コアの径方向に背向する外周部絶縁部材411eの外周面には、導体411dの軸心方向となす角度がθ40、θ41(θ40=θ41、θ40、θ41≠0度)となるように、線状に連続して設けられている。つまり、他のスロット収容部411fの外周部絶縁部材411eの外周面と対向する外周部絶縁部材411eの外周面には、導体411dの軸心方向となす角度がθ40、θ41となるように、線状に連続して設けられている。しかも、導体411dの軸心方向に等間隔に複数設けられている。一方、図22に示すように、固定子コアの周方向に背向する外周部絶縁部材411eの外周面には設けられていない。つまり、スロットの内周面と対向する外周部絶縁部材411eの外周面には設けられていない。
第4実施形態のモータジェネレータの動作は、第1実施形態のモータジェネレータ同一であるため説明を省略する。次に、第4実施形態のモータジェネレータの効果について説明する。
第4実施形態によれば、凸部411gは、他のスロット収容部411fの外周部絶縁部材411eの外周面と対向する外周部絶縁部材411eの外周面に設けられている。そのため、スロット内において他のスロット収容部411fの外周部絶縁部材411eの外周面と対向する外周部絶縁部材411eの外周面にワニスを留めておくことができる。そのため、導体411d同士の固定力を確実に向上させることができる。また、導体411d同士の摩擦力を確実に増加させることができる。そのため、耐振動性を向上させることができる。
(第5実施形態)
次に、第5実施形態のモータジェネレータについて説明する。第5実施形態のモータジェネレータは、第1実施形態のモータジェネレータの凸部が導体の軸心方向から見て外周部絶縁部材の外周面の周方向全周に渡って設けられているのに対して、凸部を導体の角部における外周部絶縁部材の外周面に設けるようにしたものである。
第5実施形態のモータジェネレータは、凸部を除いて第1実施形態のモータジェネレータと同一構成である。そのため、凸部以外の説明は省略する。まず、図23〜図25を参照して第5実施形態のモータジェネレータの構成について説明する。
図23に示すように、導体511dは、軸心方向と直交する断面形状が矩形状である1つ導線によって構成されている。凸部511gは、線状に連続し、かつ、スロット収容部511fにおける長手方向である導体511dの軸心方向となす角度が0度を除く所定角度になるように、外周部絶縁部材511eと同一材で外周部絶縁部材511eと一体的に設けられる。凸部511gは、導体511dの軸心方向から見て、導体511dの角部における外周部絶縁部材511eの外周面に設けられている。図23〜図25に示すように、導体511dの軸心方向に等間隔に複数設けられている。具体的には、固定子コアの径方向に背向する外周部絶縁部材511eの外周面の縁部周辺には、図24に示すように、導体511dの軸心方向となす角度がθ50、θ51(θ50=θ51、θ50、θ51≠0度)となるように、線状に連続して設けられている。つまり、他のスロット収容部511fの外周部絶縁部材511eの外周面と対向する外周部絶縁部材511eの外周面の縁部周辺には、導体511dの軸心方向となす角度がθ50、θ51となるように線状に連続して設けられている。また、固定子コアの周方向に背向する外周部絶縁部材511eの外周面の縁部周辺には、図25に示すように、導体511dの軸心方向となす角度がθ52、θ531(θ52=θ53、θ52、θ53≠0度)となるように、線状に連続して設けられている。つまり、スロットの内周面と対向する外周部絶縁部材511eの外周面の縁部周辺には、導体511dの軸心方向となす角度がθ52、θ53となるように、線状に連続して設けられている。
第5実施形態のモータジェネレータの動作は、第1実施形態のモータジェネレータ同一であるため説明を省略する。次に、第5実施形態のモータジェネレータの効果について説明する。
第5実施形態によれば、凸部511gは、導体511dの軸心方向から見て、導体511dの角部における外周部絶縁部材511eの外周面に設けられている。そのため、スロット内において導体511dの角部における外周部絶縁部材511eの外周面にワニスを留めておくことができる。そのため、凸部511gの設けられる部分を極力抑えながら、導体511d同士の固定力、及び、導体511dと固定子コアの固定力を確実に向上させることができる。また、占積率の低下をより抑えることができる。
(第6実施形態)
次に、第6実施形態のモータジェネレータについて説明する。第6実施形態のモータジェネレータは、第1実施形態のモータジェネレータに対して、凸部と導体の軸心方向のなす角度を90度にしたものである。
第6実施形態のモータジェネレータは、凸部を除いて第1実施形態のモータジェネレータと同一構成である。そのため、凸部以外の説明は省略する。まず、図26〜図28を参照して第6実施形態のモータジェネレータの構成について説明する。
図26に示すように、凸部611gは、線状に連続し、かつ、スロット収容部611fにおける長手方向である導体611dの軸心方向となす角度が0度を除く所定角度になるように、外周部絶縁部材611eと同一材で外周部絶縁部材611eと一体的に設けられる。凸部611gは、導体611dの軸心方向から見て外周部絶縁部材611eの外周面の周方向全周に渡って設けられている。具体的には、外周部絶縁部材611eの外周面に環状に設けられている。図26〜図28に示すように、導体611dの軸心方向に等間隔に複数設けられている。より具体的には、固定子コアの径方向に背向する外周部絶縁部材611eの外周面には、図27に示すように、導体611dの軸心方向となす角度がθ60(=90度)となるように、線状に連続して設けられている。つまり、他のスロット収容部611fの外周部絶縁部材611eの外周面と対向する外周部絶縁部材611eの外周面には、導体611dの軸心方向となす角度がθ60となるように、線状に連続して設けられている。また、固定子コアの周方向に背向する外周部絶縁部材611eの外周面には、図28に示すように、導体611dの軸心方向となす角度がθ61(=90度)となるように、線状に連続して設けられている。つまり、スロットの内周面と対向する外周部絶縁部材611eの外周面には、導体611dの軸心方向となす角度がθ61となるように、線状に連続して設けられている。
第6実施形態のモータジェネレータの動作は、第1実施形態のモータジェネレータ同一であるため説明を省略する。次に、第6実施形態のモータジェネレータの効果について説明する。
第6実施形態によれば、凸部611gは、導体611dの軸心方向となす角度が90度になるように設けられている。そのため、スロット内にワニスをより確実に留めておくことができる。そのため、導体611d同士の固定力、及び、導体611dと固定子コアの固定力をより確実に向上させることができる。また、導体611dに加わる摩擦力をより増加させることができる。そのため、耐振動性をより向上させることができる。
(第7実施形態)
次に、第7実施形態のモータジェネレータについて説明する。第7実施形態のモータジェネレータは、第1実施形態のモータジェネレータの凸部が等間隔に設けられているのに対して、その間隔を位置に応じて変更したものである。
第7実施形態のモータジェネレータは、凸部を除いて第1実施形態のモータジェネレータと同一構成である。そのため、凸部以外の説明は省略する。まず、図29〜図31を参照して第7実施形態のモータジェネレータの構成について説明する。
図29に示すように、凸部711gは、線状に連続し、かつ、スロット収容部711fにおける長手方向である導体711dの軸心方向となす角度が0度を除く所定角度になるように、外周部絶縁部材711eと同一材で外周部絶縁部材711eと一体的に設けられる。凸部711gは、導体711dの軸心方向から見て外周部絶縁部材711eの外周面の周方向全周に渡って設けられている。具体的には、外周部絶縁部材711eの外周面に環状に複数設けられている。凸部711gは、導体711dの軸心方向に、固定子コアの一端側から他端側に向かって間隔がd70からd71(<d70)に小さくなるように設けられている。より具体的には、固定子コアの径方向に背向する外周部絶縁部材711eの外周面には、図30に示すように、導体711dの軸心方向となす角度がθ70(≠0度)となるように、線状に連続して設けられている。つまり、他のスロット収容部711fの外周部絶縁部材711eの外周面と対向する外周部絶縁部材711eの外周面には、導体711dの軸心方向となす角度がθ70となるように線状に連続して設けられている。また、固定子コアの周方向に背向する外周部絶縁部材711eの外周面には、図31に示すように、導体711dの軸心方向となす角度がθ71、θ72(=90度)となるように、線状に連続して設けられている。つまり、スロットの内周面と対向する外周部絶縁部材711eの外周面には、導体711dの軸心方向となす角度がθ71、θ72となるように、線状に連続して設けられている。
第7実施形態のモータジェネレータの動作は、第1実施形態のモータジェネレータ同一であるため説明を省略する。次に、第7実施形態のモータジェネレータの効果について説明する。
第7実施形態によれば、凸部711gは、導体711dの軸心方向に、固定子コアの一端側から他端側に向かって間隔が小さくなるように複数設けられている。そのため、固定子コアの一端側は凸部711gの間隔がd70であり大きい。従って、固定子コアの一端側から注入されたワニスをスロット内に効率よく行き渡らせることができる。しかも、固定子コアの他端側は凸部711gの間隔がd71であり、d70より小さい。そのため、固定子コアの他端側からのワニスの流れ出しを確実に妨げることができる。従って、固定子コアの一端側から注入されたワニスをスロット内により確実に留めておくことができる。
1・・・モータジェネレータ、111・・・固定子コイル、111a・・・導体セグメント、111d・・・導体、111e・・・外周部絶縁部材、111f・・・スロット収容部、111g・・・凸部、112・・・ワニス

Claims (10)

  1. コイルを形成する線状の部材であって、鉄心のスロットに収容されるスロット収容部(111f、211f、311f、411f、511f、611f、711f)を有する導体(111d、211d、311d、411d、511d、611d、711d)と、
    前記導体の外周面を被覆する絶縁部材(111e、211e、311e、411e、511e、611e、711e)と、
    前記絶縁部材の外周面に設けられ、反導体側に突出する凸部(111g、211g、311g、411g、511g、611g、711g)と、
    を備え、前記スロットの内周面と前記絶縁部材との間に接着部材が設けられている回転電機において、
    前記凸部は、前記スロット収容部における前記絶縁部材の外周面に、線状に連続し、かつ、前記スロット収容部における長手方向である前記導体の軸心方向となす角度が0度を除く角度になるように、前記絶縁部材と一体的に設けられ、かつ、前記導体の軸心方向となす角度が少なくともいずれかで90度になるように設けられている回転電機。
  2. 前記凸部(111g、211g、311g、411g、511、611g)は、前記導体の軸心方向に等間隔に設けられている請求項1に記載の回転電機。
  3. 前記凸部(711g)は、前記導体の軸心方向に、前記鉄心の一端側から他端側に向かって間隔が小さくなるように設けられている請求項1に記載の回転電機。
  4. コイルを形成する線状の部材であって、鉄心のスロットに収容されるスロット収容部(111f、211f、311f、411f、511f、611f、711f)を有する導体(111d、211d、311d、411d、511d、611d、711d)と、
    前記導体の外周面を被覆する絶縁部材(111e、211e、311e、411e、511e、611e、711e)と、
    前記絶縁部材の外周面に設けられ、反導体側に突出する凸部(111g、211g、311g、411g、511g、611g、711g)と、
    を備え、前記スロットの内周面と前記絶縁部材との間に接着部材が設けられている回転電機において、
    前記凸部は、前記スロット収容部における前記絶縁部材の外周面に、線状に連続し、かつ、前記スロット収容部における長手方向である前記導体の軸心方向となす角度が0度を除く角度になるように、前記絶縁部材と一体的に設けられ、かつ、前記導体の軸心方向に等間隔に設けられている回転電機。
  5. コイルを形成する線状の部材であって、鉄心のスロットに収容されるスロット収容部(111f、211f、311f、411f、511f、611f、711f)を有する導体(111d、211d、311d、411d、511d、611d、711d)と、
    前記導体の外周面を被覆する絶縁部材(111e、211e、311e、411e、511e、611e、711e)と、
    前記絶縁部材の外周面に設けられ、反導体側に突出する凸部(111g、211g、311g、411g、511g、611g、711g)と、
    を備え、前記スロットの内周面と前記絶縁部材との間に接着部材が設けられている回転電機において、
    前記凸部は、前記スロット収容部における前記絶縁部材の外周面に、線状に連続し、かつ、前記スロット収容部における長手方向である前記導体の軸心方向となす角度が0度を除く角度になるように、前記絶縁部材と一体的に設けられ、かつ、前記導体の軸心方向に、前記鉄心の一端側から他端側に向かって間隔が小さくなるように設けられている回転電機。
  6. 前記凸部(111g、211g、611g、711g)は、前記導体の軸心方向から見て前記絶縁部材の外周面の周方向全周に渡って設けられている請求項1〜5のいずれか1項に記載の回転電機。
  7. 前記凸部(211g)は、前記絶縁部材の外周面に螺旋状に設けられている請求項に記載の回転電機。
  8. 前記凸部(111g、211g、311g、511g、611g、711g)は、前記スロットの内周面と対向する前記絶縁部材の外周面に設けられている請求項1〜5のいずれか1項に記載の回転電機。
  9. 前記導体(111d、211d、411d、511d、611d、711d)は、軸心方向と直交する断面形状が矩形状であり、
    前記凸部(111g、211g、411g、511g、611g、711g)は、他の前記スロット収容部の前記絶縁部材の外周面と対向する前記絶縁部材の外周面に設けられている請求項1〜5のいずれか1項に記載の回転電機。
  10. 前記導体(511d)は、軸心方向と直交する断面形状が矩形状であり、
    前記凸部(511g)は、前記導体の軸心方向から見て、前記導体の角部における前記絶縁部材の外周面に設けられている請求項1〜5のいずれか1項に記載の回転電機。
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