WO2014041637A1 - 回転電機の電機子およびその製造方法 - Google Patents

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真一郎 吉田
田村　修一
井上　正哉
山村　明弘
宏一 尾島
省吾 岡本
祐太郎 白井
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an armature of a rotating electric machine and a method for manufacturing the same.
  • the coil in the direct winding method in which the coil is directly wound around the core via an insulating member, the coil cannot be wound in close contact with the core, and the coil swells, so that the coil is wound with respect to the winding possible region. Cannot be wound effectively. In particular, this tendency becomes more prominent as the coil becomes thicker, which is a factor that hinders the improvement of the coil space factor.
  • a rectangular wire with a rectangular conductor cross section is formed by bending the rectangular wire so that the short side of the conductor cross section is inside the coil axis. It has been proposed to apply edgewise coils.
  • edgewise coil By using the edgewise coil, unnecessary gaps can be eliminated and the space factor of the coil can be improved as compared with a round wire having a circular conductor cross section.
  • the edgewise coil has a single layer structure with respect to the core, heat can be directly released to the core and heat dissipation can be improved as compared with a round wire wound around a plurality of layers. .
  • a method for manufacturing a stator is also proposed for an edgewise coil by forming an edgewise coil once and then inserting the edgewise coil into a core via an insulator (for example, a patent). Reference 1).
  • Patent Document 1 discloses a structure that secures a certain amount of a gap between the edgewise coil and the core via an insulator when the edgewise coil is inserted into the core.
  • This insulator has a function of insulating (dissipating) heat generated by the edgewise coil to the core while insulating the edgewise coil and the core.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and improves the efficiency of the rotating electrical machine by improving the heat dissipation of the edgewise coil and the manufacturing method thereof.
  • the purpose is to obtain.
  • An armature for a rotating electrical machine is an armature for a rotating electrical machine, wherein a core having a yoke portion and a tooth portion protruding from the yoke portion, and a rectangular wire having a rectangular conductor cross section are edgewise bent.
  • An edgewise coil that is wound around and inserted into the tooth portion via an insulating member, and a heat transfer member that is filled in a gap between the tooth portion and the edgewise coil, the tooth portion and the edgewise coil. The gaps formed at two places between the long sides of the two are different from each other.
  • the method of manufacturing an armature for a rotating electrical machine is a method for manufacturing an armature for a rotating electrical machine, and forms an edgewise coil by winding a rectangular wire having a rectangular conductor cross section by edgewise bending. Inserting the edgewise coil into the tooth portion of the core having the yoke portion and the tooth portion protruding from the yoke portion through the insulating member, and inserting the edgewise coil in the short side direction of the edgewise coil. And a step of filling the gap between the tooth portion and the edgewise coil with a heat transfer member.
  • the gaps formed at two locations between the tooth portion and the long side of the edgewise coil are formed to be different from each other. Therefore, the thermal resistance of the heat transfer portion from the edgewise coil to the core can be reduced, the heat dissipation of the edgewise coil can be improved, and the efficiency of the rotating electrical machine can be improved.
  • FIG. 1 It is a top view which shows the stator comprised by the armature of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a perspective view which shows the armature of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a perspective view which shows the core of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a perspective view which shows the edgewise coil of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. (A), (b) is the side view and top view which respectively show the edgewise coil of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a perspective view which shows the insulator of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • an edgewise coil may be simply expressed as a coil.
  • the armature of the rotating electrical machine according to the present invention is applied to a stator.
  • the present invention is not limited to this, and the armature of the rotating electrical machine according to the present invention is applied to a rotor. May be.
  • FIG. 1 is a top view showing a stator 100 constituted by an armature 10 of a rotary electric machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the stator 100 includes an armature 10 arranged in an annular shape and a frame 20 arranged on the outer periphery of the armature 10.
  • the frame 20 has a fastening allowance, and holds and fixes the armature 10 by press-fitting or shrink-fitting.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the armature 10 of the rotating electrical machine according to the first embodiment of the present invention.
  • the armature 10 includes a core 11, an insulator (insulating member) 12, insulating paper (insulating member) 13, and a coil 14.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the core 11 of the rotating electrical machine according to the first embodiment of the present invention.
  • the core 11 includes a yoke portion 11 a and a teeth portion 11 b that protrudes from the yoke portion 11 a toward the center of the stator 100.
  • the core 11 is configured by laminating thin steel plates 11c.
  • iron loss can be suppressed by using a silicon steel plate as the thin steel plate 11c.
  • the laminated thin steel plates 11c are caulked by press-molded dowels 11d, 11e, and 11f and fixed integrally.
  • the laminated thin steel plates 11c there are other methods for fixing the laminated thin steel plates 11c, such as a method for fixing by adhesion and a method for fixing by welding.
  • a method for fixing by adhesion and a method for fixing by welding.
  • the surface where the tooth portion 11b faces the coil 14 is referred to as a tooth portion side surface 11g
  • the surface where the yoke portion 11a faces the coil 14 is referred to as a yoke portion side surface 11h.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the edgewise coil 14 of the rotary electric machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the coil 14 is formed by winding a rectangular wire having a rectangular (rectangular) conductor cross section by so-called edgewise bending, in which the short side of the conductor cross section is in the direction of the inside of the coil axis. .
  • the coil 14 is inserted into the tooth portion 11 b of the core 11.
  • the coil 14 includes coil end portions 14a and 14b which are coil short sides on both axial ends of the stator 100, slot portions 14c and 14d which are coil long sides, and two coil terminals 14e and 14f which are terminals.
  • the coil 14 is made of a conductor whose surface is covered with an insulating film such as polyamideimide.
  • slot inner peripheral surface 14g The surface where the slot portions 14c and 14d face the tooth portion 11b (tooth side surface 11g) of the core 11 is referred to as a slot inner peripheral surface 14g, and the slot portions 14c and 14d are the yoke portion 11a (yoke portion side surface 11h) of the core 11. ) Is referred to as a slot yoke surface 14h.
  • the coil terminals 14e and 14f are assembled in the state of the stator 100, they are three-phase connected.
  • the coil terminals 14e and 14f extend in the same direction, but are not limited to this, and may extend in directions opposite to each other.
  • the stator 100 is connected at both ends in the axial direction.
  • FIG. 5 (a) and 5 (b) are a side view and a top view, respectively, showing the edgewise coil 14 of the rotating electrical machine according to the first embodiment of the present invention.
  • the coil 14 has a rectangular wire wound spirally in the order of a coil end 14e, a slot portion 14w, a coil end portion 14x, a slot portion 14y, a coil end portion 14z,. .
  • the slot portion 14w is the slot portion 14d closest to the slot yoke surface 14h, following the coil terminal 14e
  • the coil end portion 14x is the coil end portion 14b closest to the slot yoke surface 14h, following the slot portion 14w
  • the slot portion 14y is the slot portion 14c on the most slot yoke surface 14h side following the coil end portion 14x
  • the coil end portion 14z is the coil end portion on the most slot yoke surface 14h side following the slot portion 14y. 14a.
  • the winding from the first turn to the second turn is such that the coil end portion gradually slopes from the slot portion 14y on the side far from the coil terminal 14e, and the coil on the side close to the coil terminal 14e.
  • the end portion 14z and the coil terminal 14e are overlapped to form a second turn.
  • the rectangular wires are stacked in the same manner, and the specified number of turns is wound. Therefore, the slot portion 14w following the coil terminal 14e and the other slot portion 14y are not on the same plane. Therefore, the gap between the slot portion 14w and the core 11 following the coil terminal 14e is smaller than the gap between the other slot portion 14y and the core 11.
  • FIG. 6 is a perspective view showing an insulator 12 for a rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the insulator 12 is substantially U-shaped, and is provided on the side of the yoke 11 a of the core 11 on the side of the coil receiving portion 12 a and the coil receiving portion 12 a disposed between the coil 14 and the core 11.
  • the outer wall 12b is formed, and the inner wall 12c is provided on the tip side of the tooth portion 11b of the core 11.
  • the insulator 12 is made of a heat-resistant thermoplastic resin or thermosetting resin.
  • FIG. 7 is a perspective view showing insulating paper 13 of the rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the insulating paper 13 is a sheet in which a material having heat resistance and insulation is used and a plurality of materials are stacked.
  • aramid paper-PPS polyphenylene sulfide
  • aramid paper is used. .
  • the insulating paper 13 includes a tooth insulating portion 13a that covers the tooth portion side surface 11g and the slot inner peripheral surface 14g, a yoke insulating portion 13b that covers the yoke portion side surface 11h and the slot yoke surface 14h, and a tooth portion 11b of the coil 14.
  • FIGS. 8 and 9 are perspective views showing the procedure for assembling the armature 10 of the rotary electric machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the insulating paper 13 is wound around the slots 14c and 14d of the coil 14, respectively.
  • the teeth insulating portion 13a of the insulating paper 13 is disposed on the inner peripheral side of the slot portions 14c and 14d, the yoke insulating portion 13b and the tooth tip insulating portion 13c are bent, and finally the interphase insulating portion 13d is overlapped.
  • the insulator 12 is inserted into the coil end portions 14a and 14b of the coil 14, respectively. Subsequently, as shown in FIG. 9, by inserting the tooth portion 11 b of the core 11 inside the coil 14 with respect to the coil 14 assembled with the insulator 12 and the insulating paper 13, the armature 10 of the rotating electrical machine is Complete.
  • FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views showing the core 11 and the edgewise coil 14 of the rotating electrical machine according to the first embodiment of the present invention.
  • the heat transfer paths for releasing the heat of the coil 14 to the core 11 include a path for escaping from the slot inner peripheral surface 14 g of the coil 14 to the tooth portion side surface 11 g of the core 11 and a slot yoke surface 14 h of the coil 14 There is a path to escape to the yoke portion side surface 11h.
  • the width of the tooth portion 11b of the core 11 is X as the dimensional relationship during assembly of the coil 14 and the core 11, and FIG. ),
  • X> Y is defined.
  • the angle of the tooth portion side surface 11g with respect to the center line of the core 11 is ⁇
  • the slot inner peripheral surface with respect to the center line of the coil 14 When an angle of 14 g is ⁇ , ⁇ > ⁇ is defined.
  • Assembling is performed based on such a dimensional relationship, and the center position of the coil 14 with respect to the core 11 is shifted in the direction of the coil terminal 14f (the circumferential direction of the stator 100). Thereby, the clearance gap between the slot inner peripheral surface 14g of the coil 14 and the teeth part side surface 11g of the core 11 becomes left-right asymmetric.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the armature 10 of the rotary electric machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the gap between the coil 14 and the core 11 is filled with varnishes (heat transfer members) 30a and 30b having a high heat transfer rate.
  • varnishes heat transfer members
  • the thermal resistance becomes a parallel thermal resistance
  • the overall thermal resistance becomes smaller than the case where the thicknesses of the varnishes 30a and 30b are equal to each other. Therefore, the heat dissipation of the edgewise coil 14 is improved, and the efficiency of the rotating electrical machine is improved.
  • the gap between the slot portion 14w and the core 11 following the coil terminal 14e is smaller than the gap between the other slot portion 14y and the core 11 (see FIG. 5). The resistance is reduced, the heat dissipation of the edgewise coil 14 is improved, and the efficiency of the rotating electrical machine is improved.
  • the gaps formed at two locations between the tooth portion and the long side of the edgewise coil are formed to be different from each other. Therefore, the thermal resistance of the heat transfer portion from the edgewise coil to the core can be reduced, the heat dissipation of the edgewise coil can be improved, and the efficiency of the rotating electrical machine can be improved.
  • the gap between the coil 14 and the core 11 is filled with the varnishes (heat transfer members) 30a and 30b.
  • the heat transfer member that fills the gap between the coil 14 and the core 11 may be heat transfer silicon.
  • the heat transfer silicon has a high viscosity and does not penetrate into the gap in the application after the assembly of the coil 14 and the core 11, so the application is performed before the assembly.
  • the coil 14 is assembled after pre-coating before assembling, for example, by changing the thickness asymmetrically to the teeth portion 11b of the core 11 so that the clearance is thin on the small side and thick on the large side.
  • the armature 10 is manufactured.
  • the heat dissipation of the edgewise coil 14 can be further improved by using heat transfer silicon having a high heat transfer coefficient.

Abstract

　エッジワイズコイルの放熱性を向上させて、回転電機の効率を向上させることができる回転電機の電機子であって、ヨーク部と、ヨーク部から突出したティース部とを有するコアと、導体断面が方形形状である平角線をエッジワイズ曲げにより巻回して構成され、絶縁部材を介してティース部に挿入されるエッジワイズコイルと、ティース部とエッジワイズコイルとの隙間に充填された伝熱部材と、を備え、ティース部とエッジワイズコイルの長辺との間の２箇所に形成される隙間が、互いに異なるものである。

Description

回転電機の電機子およびその製造方法
　この発明は、回転電機の電機子およびその製造方法に関する。
　近年、回転電機の損失を低減して、回転電機の効率を向上させることを目的とした開発が盛んに行われている。ここで、回転電機の損失を低減する方法の１つとして、コアに巻回された銅線（コイル）がその巻回スペースに占める割合、いわゆる占積率を向上させることにより、銅の発熱、すなわち銅損を抑えることが挙げられる。
　なお、コイルを、絶縁部材を介してコアに直接巻回する直巻方式では、コイルをコアに密着させて巻回することができず、巻き膨らんでしまうので、巻回可能領域に対してコイルを効果的に巻回することができない。特に、コイルが太線になるほど、この傾向は顕著になり、コイルの占積率の向上を阻害する要因となっている。
　そこで、このような場合には、コイルを一旦別の巻枠に巻回した後、コイルの膨らみ部分を外部から成形することで膨らみを矯正してから、コイルをコアに挿入する方法が知られている。このような組み立て工程とすることにより、コイルの占積率を向上させることができる。
　また、コイルの占積率をさらに向上させる方法として、導体断面が方形形状（長方形）である平角線について、この平角線を、導体断面の短辺がコイル軸の内側になる方向に曲げて形成されるエッジワイズコイルを適用することが提案されている。
　エッジワイズコイルを用いることにより、導体断面が円形状である丸線のものと比較して、不要な隙間をなくすことができ、コイルの占積率を向上させることができる。また、エッジワイズコイルは、コアに対して一層構造を有するので、複数層巻回される丸線のものと比較して、熱を直接コアに逃がすことができ、放熱性を向上させることができる。
　ここで、エッジワイズコイルについても同様に、エッジワイズコイルを一旦形成した後、エッジワイズコイルを、インシュレータを介してコアに挿入することにより、ステータを製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１１－２５４６８９号公報
　しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
　特許文献１には、エッジワイズコイルをコアに挿入する際に、インシュレータを介してエッジワイズコイルとコアとの隙間を一定量確保する構造が示されている。このインシュレータは、エッジワイズコイルとコアとを絶縁するとともに、エッジワイズコイルの発する熱をコアに逃がす（放熱する）機能を有している。
　特許文献１のステータにおいて、エッジワイズコイルの放熱性を向上させるためには、インシュレータの厚みを薄くする必要があるが、成形上の課題から、ある程度の厚みを確保する必要があり、そのため、放熱性を向上させることができないという問題がある。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、エッジワイズコイルの放熱性を向上させて、回転電機の効率を向上させることができる回転電機の電機子およびその製造方法を得ることを目的とする。
　この発明に係る回転電機の電機子は、回転電機の電機子であって、ヨーク部と、ヨーク部から突出したティース部とを有するコアと、導体断面が方形形状である平角線をエッジワイズ曲げにより巻回して構成され、絶縁部材を介してティース部に挿入されるエッジワイズコイルと、ティース部とエッジワイズコイルとの隙間に充填された伝熱部材と、を備え、ティース部とエッジワイズコイルの長辺との間の２箇所に形成される隙間が、互いに異なるものである。
　また、この発明に係る回転電機の電機子の製造方法は、回転電機の電機子の製造方法であって、導体断面が方形形状である平角線をエッジワイズ曲げにより巻回してエッジワイズコイルを形成するステップと、エッジワイズコイルを、ヨーク部と、ヨーク部から突出したティース部とを有するコアのティース部に絶縁部材を介して挿入するステップと、エッジワイズコイルを、エッジワイズコイルの短辺方向にずらすステップと、ティース部とエッジワイズコイルとの隙間に伝熱部材を充填するステップと、を有するものである。
　この発明に係る回転電機の電機子およびその製造方法によれば、ティース部とエッジワイズコイルの長辺との間の２箇所に形成される隙間が、互いに異なるように形成されている。
　そのため、エッジワイズコイルからコアへの伝熱部の熱抵抗を低減することができ、エッジワイズコイルの放熱性を向上させて、回転電機の効率を向上させることができる。
この発明の実施の形態１に係る回転電機の電機子により構成されるステータを示す上面図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機の電機子を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機のコアを示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機のエッジワイズコイルを示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれこの発明の実施の形態１に係る回転電機のエッジワイズコイルを示す側面図および上面図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機のインシュレータを示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機の絶縁紙を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機の電機子の組み立て手順を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機の電機子の組み立て手順を示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれこの発明の実施の形態１に係る回転電機のコアおよびエッジワイズコイルを示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機の電機子の断面図である。
　以下、この発明に係る回転電機の電機子およびその製造方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
　なお、以下の実施の形態では、エッジワイズコイルのことを単にコイルと表記する場合がある。また、以下の実施の形態では、この発明に係る回転電機の電機子がステータに適用された場合について説明するが、これに限定されず、この発明に係る回転電機の電機子は、ロータに適用されてもよい。
　実施の形態１．
　図１は、この発明の実施の形態１に係る回転電機の電機子１０により構成されるステータ１００を示す上面図である。図１において、ステータ１００は、円環状に配置された電機子１０と、電機子１０の外周に配置されるフレーム２０とから構成されている。フレーム２０は、締め代を有しており、圧入または焼きばめすることにより、電機子１０を保持固定している。
　図２は、この発明の実施の形態１に係る回転電機の電機子１０を示す斜視図である。図２において、電機子１０は、コア１１、インシュレータ（絶縁部材）１２、絶縁紙（絶縁部材）１３およびコイル１４から構成されている。
　図３は、この発明の実施の形態１に係る回転電機のコア１１を示す斜視図である。図３において、コア１１は、ヨーク部１１ａと、ヨーク部１１ａからステータ１００の中心方向に向けて突出したティース部１１ｂとから構成されている。
　また、コア１１は、薄板鋼板１１ｃを積層して構成されている。ここで、薄板鋼板１１ｃとして珪素鋼板を使用することにより、鉄損を抑えることができる。また、積層された薄板鋼板１１ｃは、プレス成型されるダボ１１ｄ、１１ｅ、１１ｆによりかしめられて一体に固定される。
　なお、積層された薄板鋼板１１ｃの固定方法は、この他にも、接着により固定する方法や、溶接により固定する方法等がある。また、ティース部１１ｂがコイル１４と対向する面をティース部側面１１ｇと称し、ヨーク部１１ａがコイル１４を対向する面をヨーク部側面１１ｈと称する。
　図４は、この発明の実施の形態１に係る回転電機のエッジワイズコイル１４を示す斜視図である。図４において、コイル１４は、導体断面が方形形状（長方形）である平角線を、導体断面の短辺がコイル軸の内側になる方向に曲げる、いわゆるエッジワイズ曲げにより巻回して構成されている。また、コイル１４は、コア１１のティース部１１ｂに挿入される。
　コイル１４は、ステータ１００の軸方向両端側のコイル短辺であるコイルエンド部１４ａ、１４ｂと、コイル長辺であるスロット部１４ｃ、１４ｄと、端末である２本のコイル端末１４ｅ、１４ｆとを有している。ここで、コイル１４は、表面がポリアミドイミド等の絶縁皮膜で覆われた導体からなる。
　なお、スロット部１４ｃ、１４ｄがコア１１のティース部１１ｂ（ティース部側面１１ｇ）と対向する面をスロット内周面１４ｇと称し、スロット部１４ｃ、１４ｄがコア１１のヨーク部１１ａ（ヨーク部側面１１ｈ）と対向する面をスロットヨーク面１４ｈと称する。
　また、コイル端末１４ｅ、１４ｆは、ステータ１００の状態に組み立てられた後、３相結線される。なお、この発明の実施の形態１では、コイル端末１４ｅ、１４ｆが同一方向に延びているが、これに限定されず、互いに反対方向に延びていてもよい。この場合には、ステータ１００の軸方向の両端において、それぞれ結線される。
　図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれこの発明の実施の形態１に係る回転電機のエッジワイズコイル１４を示す側面図および上面図である。図５において、コイル１４は、コイル端末１４ｅから、スロット部１４ｗ、コイルエンド部１４ｘ、スロット部１４ｙ、コイルエンド部１４ｚ・・・コイル端末１４ｆの順に、平角線が螺旋状に巻回されている。
　ここで、スロット部１４ｗは、コイル端末１４ｅに続く、最もスロットヨーク面１４ｈ側のスロット部１４ｄであり、コイルエンド部１４ｘは、スロット部１４ｗに続く、最もスロットヨーク面１４ｈ側のコイルエンド部１４ｂであり、スロット部１４ｙは、コイルエンド部１４ｘに続く、最もスロットヨーク面１４ｈ側のスロット部１４ｃであり、コイルエンド部１４ｚは、スロット部１４ｙに続く、最もスロットヨーク面１４ｈ側のコイルエンド部１４ａである。
　また、図５において、１ターン目から２ターン目への巻き上がりは、コイル端末１４ｅから遠い側のスロット部１４ｙから、コイルエンド部が徐々にスロープ状になり、コイル端末１４ｅに近い側のコイルエンド部１４ｚとコイル端末１４ｅとが重なって、２ターン目となる。
　これ以降、平角線を同様に積み重ねて、規定のターン数を巻回する。そのため、コイル端末１４ｅに続くスロット部１４ｗと、他方のスロット部１４ｙとは、同一平面上にない。したがって、コイル端末１４ｅに続くスロット部１４ｗとコア１１との隙間は、他方のスロット部１４ｙとコア１１との隙間よりも小さくなる。
　図６は、この発明の実施の形態１に係る回転電機のインシュレータ１２を示す斜視図である。図６において、インシュレータ１２は、略コの字形状であり、コイル１４とコア１１との間に配置されるコイル受け部１２ａと、コイル受け部１２ａの側面でコア１１のヨーク部１１ａ側に設けられた外壁１２ｂと、コア１１のティース部１１ｂの先端側に設けられた内壁１２ｃとを有している。
　ここで、外壁１２ｂおよび内壁１２ｃは、コイルエンド部１４ａ、１４ｂがステータ１００の外径側または内径側に飛び出すことを規制するものである。なお、インシュレータ１２は、耐熱性を有する熱可塑性樹脂または熱硬化樹脂等によって形成されている。
　図７は、この発明の実施の形態１に係る回転電機の絶縁紙１３を示す斜視図である。なお、絶縁紙１３は、耐熱性および絶縁性を有する材料を使用し、複数枚の材料を重ねたシートであり、例えばアラミド紙－ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド：ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ　ｓｕｌｆｉｄｅ）－アラミド紙等が使用される。
　図７において、絶縁紙１３は、ティース部側面１１ｇおよびスロット内周面１４ｇを覆うティース絶縁部１３ａと、ヨーク部側面１１ｈおよびスロットヨーク面１４ｈを覆うヨーク絶縁部１３ｂと、コイル１４のティース部１１ｂの先端側を覆うティース先端絶縁部１３ｃと、コイル１４の外側を覆い、ステータ１００の状態に組み立てた際の相間絶縁を確保する相間絶縁部１３ｄとを有している。
　以下、図８、９を参照しながら、この発明の実施の形態１に係る回転電機の電機子１０の組み立て手順について説明する。図８、９は、この発明の実施の形態１に係る回転電機の電機子１０の組み立て手順を示す斜視図である。
　まず、図８に示されるように、コイル１４のスロット部１４ｃ、１４ｄに、それぞれ絶縁紙１３を巻きつける。このとき、絶縁紙１３のティース絶縁部１３ａをスロット部１４ｃ、１４ｄの内周側に配置し、ヨーク絶縁部１３ｂおよびティース先端絶縁部１３ｃを折り曲げ、最後に相間絶縁部１３ｄを重ねる。
　次に、コイル１４のコイルエンド部１４ａ、１４ｂに、それぞれインシュレータ１２を内挿する。続いて、図９に示されるように、インシュレータ１２および絶縁紙１３を組み付けたコイル１４に対して、コイル１４の内側にコア１１のティース部１１ｂを挿入することにより、回転電機の電機子１０が完成する。
　次に、図１０を参照しながら、この発明の実施の形態１に係る回転電機の電機子１０のコイル１４とコア１１との寸法関係について説明する。図１０（ａ）、（ｂ）は、それぞれこの発明の実施の形態１に係る回転電機のコア１１およびエッジワイズコイル１４を示す断面図である。
　図１０において、コイル１４の熱をコア１１に逃がす伝熱経路としては、コイル１４のスロット内周面１４ｇからコア１１のティース部側面１１ｇに逃げる経路と、コイル１４のスロットヨーク面１４ｈからコア１１のヨーク部側面１１ｈに逃げる経路とがある。
　この発明の実施の形態１では、コイル１４とコア１１との組み立て時の寸法関係として、図１０（ａ）に示されるように、コア１１のティース部１１ｂの幅をＸとし、図１０（ｂ）に示されるように、コイル１４のスロットヨーク面１４ｈ側の幅（絶縁紙１３を含む）をＹとしたときに、Ｘ＞Ｙと規定する。
　また、図１０（ａ）に示されるように、コア１１の中心線に対するティース部側面１１ｇの角度をαとし、図１０（ｂ）に示されるように、コイル１４の中心線に対するスロット内周面１４ｇの角度をβとしたときに、α＞βと規定する。
　このような寸法関係に基づいて組み立てを行い、コア１１に対するコイル１４の中心位置を、コイル端末１４ｆの方向（ステータ１００の周方向）にずらす。これにより、コイル１４のスロット内周面１４ｇと、コア１１のティース部側面１１ｇとの隙間が左右非対称となる。
　続いて、図１１を参照しながら、この発明の実施の形態１に係る回転電機の電機子１０のコイル１４とコア１１との関係について説明する。図１１は、この発明の実施の形態１に係る回転電機の電機子１０の断面図である。
　図１１において、この状態で、コイル１４とコア１１との隙間を熱伝達率の高いワニス（伝熱部材）３０ａ、３０ｂで充填する。この構造によれば、スロット内周面１４ｇとティース部側面１１ｇとの隙間が左右非対称なので、隙間の狭いワニス３０ａの厚みは、隙間の広いワニス３０ｂの厚みよりも薄くなる。
　このとき、熱抵抗が並列の熱抵抗となるので、全体の熱抵抗は、ワニス３０ａ、３０ｂの厚みが左右均等の場合と比較して小さくなる。したがって、エッジワイズコイル１４の放熱性が向上し、回転電機の効率が向上する。
　また、上述したように、コイル端末１４ｅに続くスロット部１４ｗとコア１１との隙間が、他方のスロット部１４ｙとコア１１との隙間よりも小さくなることから（図５参照）、さらに全体の熱抵抗が小さくなり、エッジワイズコイル１４の放熱性が向上し、回転電機の効率が向上する。
　以上のように、実施の形態１によれば、ティース部とエッジワイズコイルの長辺との間の２箇所に形成される隙間が、互いに異なるように形成されている。
　そのため、エッジワイズコイルからコアへの伝熱部の熱抵抗を低減することができ、エッジワイズコイルの放熱性を向上させて、回転電機の効率を向上させることができる。
　なお、上記実施の形態１では、コイル１４とコア１１との隙間をワニス（伝熱部材）３０ａ、３０ｂで充填すると説明した。しかしながら、これに限定されず、コイル１４とコア１１との隙間に充填する伝熱部材を伝熱シリコンとしてもよい。ここで、伝熱シリコンは粘度が高く、コイル１４とコア１１との組み立て後の塗布では、隙間に浸透しないので、組み立て前の塗布とする。
　塗布方法としては、組み立て前の先塗りで、例えばコア１１のティース部１１ｂに、左右非対称に厚みを変えて、クリアランスが小さい側には薄く、大きい側には厚く塗った後に、コイル１４を組み付けることで、電機子１０を製作する。この場合には、熱伝達率の高い伝熱シリコンを使用することにより、エッジワイズコイル１４の放熱性をさらに向上させることができる。

Claims (5)

  1. 　回転電機の電機子であって、
    　ヨーク部と、前記ヨーク部から突出したティース部とを有するコアと、
    　導体断面が方形形状である平角線をエッジワイズ曲げにより巻回して構成され、絶縁部材を介して前記ティース部に挿入されるエッジワイズコイルと、
    　前記ティース部と前記エッジワイズコイルとの隙間に充填された伝熱部材と、を備え、
    　前記ティース部と前記エッジワイズコイルの長辺との間の２箇所に形成される隙間が、互いに異なる
    　回転電機の電機子。
  2. 　前記ヨーク部と前記エッジワイズコイルの長辺との間の２箇所に形成される隙間が、互いに異なる
    　請求項１に記載の回転電機の電機子。
  3. 　前記伝熱部材は、ワニスである請求項１または請求項２に記載の回転電機の電機子。
  4. 　前記伝熱部材は、伝熱シリコンである請求項１または請求項２に記載の回転電機の電機子。
  5. 　回転電機の電機子の製造方法であって、
    　導体断面が方形形状である平角線をエッジワイズ曲げにより巻回してエッジワイズコイルを形成するステップと、
    　前記エッジワイズコイルを、ヨーク部と、前記ヨーク部から突出したティース部とを有するコアの前記ティース部に絶縁部材を介して挿入するステップと、
    　前記エッジワイズコイルを、前記エッジワイズコイルの短辺方向にずらすステップと、
    　前記ティース部と前記エッジワイズコイルとの隙間に伝熱部材を充填するステップと、
    　を有する回転電機の電機子の製造方法。
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