WO2016167356A1 - ステータコアおよびステータコアの製造方法 - Google Patents

ステータコアおよびステータコアの製造方法 Download PDF

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WO2016167356A1
WO2016167356A1 PCT/JP2016/062135 JP2016062135W WO2016167356A1 WO 2016167356 A1 WO2016167356 A1 WO 2016167356A1 JP 2016062135 W JP2016062135 W JP 2016062135W WO 2016167356 A1 WO2016167356 A1 WO 2016167356A1
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axial end
coil
stator core
concentric
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清隆 古賀
橋本 伸吾
佐藤 真吾
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アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
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    • H02K15/0025Shaping or compacting conductors or winding heads after the installation of the winding in the core or machine ; Applying fastening means on winding heads
    • H02K15/0031Shaping or compacting conductors in slots or around salient poles

Definitions

  • the present invention relates to a stator core and a method for manufacturing a stator core.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to sufficiently fill a slot with a fixing agent even when a coil made of a rectangular conductor is used.
  • a stator core capable of firmly fixing coils and a method for manufacturing the stator core are provided.
  • a stator core includes a stator core including a plurality of teeth and a plurality of slots positioned between adjacent teeth, and is disposed in a slot of the stator core.
  • the interval in the circumferential direction of the stator core with the opposing teeth is configured to be larger than the interval in the circumferential direction of the stator core between the inner peripheral surface of the axial end portion and the teeth facing the inner peripheral surface.
  • the outer peripheral surface of the axial end portion of the slot accommodating portion of the concentric winding coil and the outer periphery when the winding center of the concentric winding coil is the center.
  • the circumferential interval of the stator core with the teeth facing the surface is configured to be larger than the circumferential interval of the stator core with the inner circumferential surface of the axial end and the teeth facing the inner circumferential surface.
  • the fixing agent can be easily guided to the slot. As a result, even when a coil made of a flat wire is used, the coil can be firmly fixed by sufficiently filling the slot with a fixing agent.
  • a stator core manufacturing method includes a stator core including a plurality of teeth and a plurality of slots positioned between adjacent teeth, and a concentric core disposed in the slots of the stator core and having a rectangular conductor wound concentrically.
  • a stator core manufacturing method comprising: a winding coil; and an outer peripheral surface of an axial end portion of a slot accommodating portion of the concentric winding coil when the winding center of the concentric winding coil is the center.
  • the interval in the circumferential direction of the stator core between the teeth facing the outer peripheral surface is larger than the interval in the circumferential direction of the stator core between the inner peripheral surface of the axial end and the teeth facing the inner peripheral surface, Disposing a concentric coil in the slot.
  • the coil can be firmly fixed by sufficiently filling the slot with a fixing agent.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 200-200 in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 300-300 in FIG. It is a figure which shows the concentric winding coil before arrange
  • FIGS. 2 to 5 The structure of the rotating electrical machine 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 5, FIG. 11 and FIG. 12 of the second embodiment are views of the inner diameter side of the stator core 20 viewed from the rotation center axis of the rotor core 10, and the annular stator core 20 is developed in a planar shape. It is a schematic diagram in the case.
  • the rotating electrical machine 100 includes a rotor core 10.
  • the rotor core 10 is provided with a plurality of permanent magnets 11.
  • the plurality of permanent magnets 11 are arranged at substantially equal angular intervals along the circumferential direction.
  • the rotating electrical machine 100 includes a stator core 20 that is disposed so as to face the rotor core 10 in the radial direction.
  • Stator core 20 includes a plurality of teeth 21 and a plurality of slots 22 positioned between adjacent teeth 21.
  • a concentric winding coil 30 in which a flat conducting wire is concentrically wound is disposed in the slot 22 of the stator core 20.
  • FIG. 2 one concentric coil 30 disposed in the slot 22 of the stator core 20 is shown.
  • the concentric winding coil 30 has a substantially line-symmetric shape on the X1 direction side and the X2 direction side with respect to the axis C1 along the Z direction passing through the center of the concentric winding coil 30. Therefore, the structure on the X1 direction side of the concentric winding coil 30 will be described below.
  • the concentric winding coil 30 is a coil in which a flat rectangular wire is concentrically wound, and is disposed in the slot 22 of the stator core 20.
  • the circumferential interval L1 of the stator core 20 between the outer peripheral surface 32 of the portion 31 and the teeth 21 facing the outer peripheral surface 32 is the inner peripheral surface 33 of the axial end portion 31 and the teeth 21 facing the inner peripheral surface 33.
  • the stator core 20 is configured to be larger than the circumferential interval L2.
  • the winding center C is the center in the circumferential direction (X direction) of the pair of slot accommodating portions 36 of the concentric winding coil 30 and a pair of coils of the concentric winding coil 30 excluding lead wires (not shown). It means the center of the end portion 35 in the axial direction (Z direction).
  • the lead wire portions are one end portion and the other end portion of a flat conducting wire constituting the concentric winding coil 30.
  • the lead wire portion is a power line for connection to the external circuit side such as a power source, a neutral line for connection to a connection point (neutral point) with the concentric winding coil 30 of another phase, etc. Function as.
  • the insulating paper 23 is disposed between the slot 22 and the concentric coil 30.
  • the inner peripheral surface 33 of the axial end portion 31 is in contact with the insulating paper 23.
  • the axial end portion 31 and the teeth 21 (axial end portion 21a) on the side (X2 direction side) facing the inner peripheral surface 33 of the axial end portion 31 correspond to the thickness t of the insulating paper 23. It arrange
  • the insulating paper 23 is an example of an “insulating member”.
  • both the one side (Z1 direction side) and the other side (Z2 direction side) of the axial direction (Z direction) of the slot 22 among the concentric winding coils 30 are shown.
  • a circumferential interval L1 between the axial end portion 31 (axial end portions 311 and 312) and the tooth 21 on the side (X2 direction side) facing the inner peripheral surface 33 of the axial end portion 31 (axial direction) It becomes larger than the end portion 21a) and the circumferential distance L2.
  • the concentric winding coil 30 and the teeth 21 (corresponding portion 21 b) on the side (X1 direction side) facing the outer peripheral surface 32 of the concentric winding coil 30 The circumferential interval L1 gradually decreases from the axial end 22a of the slot 22 toward the axial central portion 22b of the slot 22. Specifically, the circumferential interval L1 between the teeth 21 (corresponding portions 21b) facing the outer peripheral surface 32 of the concentric winding coil 30 is equal to the concentric winding coil 30 and the teeth in the vicinity of the axial center portion 22b of the slot 22.
  • the concentric winding coil 30 has a substantially line-symmetric shape on the Z1 direction side and the Z2 direction side with respect to the axis C2 along the X direction passing through the center of the concentric winding coil 30. have. That is, in both the axial end 311 and the axial end 312, the concentric winding coil 30 and the teeth 21 (corresponding portion 21 b) on the side (X1 direction side) facing the outer peripheral surface 32 of the concentric winding coil 30. Is gradually reduced from the axial end portion 22a of the slot 22 toward the axial center portion 22b side of the slot 22 (near the axial center portion 22b).
  • the axial end portion 31 (311, 312) located at the axial end portion 22 a of the slot 22 of the concentric winding coil 30 is closer to the axis C ⁇ b> 1 side of the concentric winding coil 30.
  • the concentric winding coil 30 is arranged in the slot 22 such that the coil portion 313 of the concentric winding coil 30 located near the axial center portion 22b of the slot 22 is separated from the axis C1 of the concentric winding coil 30.
  • the concentric coil 30 is disposed in the same slot 22 located between the adjacent first teeth 211 and second teeth 212, and the concentric coil 30 is wound around the first teeth 211.
  • the first concentric winding coil 30a facing the outer peripheral surface 32a of the first axial end 31a of the slot accommodating portion 36 when the center C is the center, and the second tooth 212 in the second axial direction of the slot accommodating portion 36
  • a second concentric coil 30b facing the outer peripheral surface 32b of the end 31b.
  • the first teeth are opposed to the first axial end portion 31a of the first concentric winding coil 30a and the outer peripheral surface 32a of the first axial end portion 31a of the first concentric winding coil 30a.
  • the distance L11 in the circumferential direction from the axial end 211a of 211 is the second opposite to the first axial end 31a of the first concentric coil 30a and the inner peripheral surface 33a of the first axial end 31a. It becomes larger than the distance L21 in the circumferential direction from the axial end portion 212a of the tooth 212.
  • the interval L11 has the same size as the interval L1, and the interval L21 has the same size as the interval L2.
  • the circumferential interval L12 of the first tooth 211 is opposite to the second axial end portion 31b of the second concentric coil 30b and the inner peripheral surface 33b of the second axial end portion 31b. It becomes larger than the circumferential distance L22. Note that the interval L12 has the same size as the interval L1, and the interval L22 has the same size as the interval L2.
  • the first concentric winding coil 30a and the second concentric winding coil 30b are each formed by concentrically winding a rectangular conducting wire 34a and a rectangular conducting wire 34b a plurality of times.
  • the rectangular conducting wire 34a of the 1st concentric winding coil 30a and the 2nd concentric winding are alternately arranged in the radial direction with a distance L3 therebetween.
  • the rectangular conducting wire 34a of the first concentric coil 30a is disposed on the X2 direction side of the slot 22, and the second A flat conducting wire 34 b of the concentric winding coil 30 b is disposed on the X1 direction side of the slot 22.
  • the flat conducting wire 34 a of the first concentric winding coil 30 a is disposed on the X1 direction side of the slot 22 and the second concentric winding.
  • the flat rectangular wire 34 b of the coil 30 b is disposed on the X2 direction side of the slot 22.
  • the flat conducting wire 34 a of the first concentric winding coil 30 a and the flat conducting wire 34 b of the second concentric winding coil 30 b are arranged so as to intersect in the slot 22 when viewed from the inner diameter side of the stator core 20.
  • the varnish 40 filled in the slot 22 will be described with reference to FIGS. 3 and 5 to 7. 1, 2, and 4, the varnish 40 filled in the slot 22 is omitted.
  • the varnish 40 is an example of a “fixing agent”.
  • a varnish 40 is filled between the concentric coil 30 and the insulating paper 23 disposed in the slot 22. That is, in the first embodiment, as shown in FIG. 3, the varnish 40 is formed between the axial end 31 of the slot accommodating portion 36 and the teeth 21 facing the outer peripheral surface 32 of the axial end 31, and The space is filled between the axial end 31 of the slot accommodating portion 36 and the teeth 21 facing the inner peripheral surface 33 of the axial end 31. As shown in FIGS. 6 and 7, the varnish 40 is also filled between the rectangular conductor 34a of the first concentric coil 30a and the rectangular conductor 34b of the second concentric coil 30b facing each other in the radial direction. Has been.
  • a coil made of a flat wire is made by dropping the varnish onto the coil made of a flat wire from above and using the gravity without using capillary action. And a method of impregnating varnish between the coil mounting portion (slot) of the stator.
  • the varnish (fixing agent) filled in the slot is determined by the positional relationship between the axial end of the slot housing portion and the slot. ) Varies, so that when the amount of varnish is small, the coil is not sufficiently fixed. Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG.
  • the varnish 40 when the varnish 40 is dropped on the outer peripheral surface 32 of the concentric winding coil 30, when the varnish 40 flows down along the outer peripheral surface 32 of the concentric winding coil 30, the axial end portion 21a (slot) 22, since the circumferential interval L1 (gap) between the outer peripheral surface 32 of the axial end portion 31 and the tooth 21 is increased, the varnish 40 can be easily guided to the slot 22. . As a result, even when the concentric winding coil 30 made of a rectangular conducting wire is used, the varnish 40 can be sufficiently filled in the slot 22 and the concentric winding coil 30 can be firmly fixed.
  • interval L1 of the circumferential direction of the concentric winding coil 30 and the teeth 21 (corresponding part 21b) facing the outer peripheral surface 32 of the concentric winding coil 30 is as follows.
  • the size gradually decreases from the axial end portion 22a of the slot 22 toward the axial center portion 22b of the slot 22.
  • the varnish 40 is guided into the slot 22 mainly by gravity, and on the side of the axial central portion 22b of the slot 22, the varnish 40 is caused by capillary action in addition to gravity. Is guided into the slot 22.
  • the varnish 40 can be filled into the slot 22 smoothly.
  • interval L1 of the circumferential direction of the concentric winding coil 30 and the teeth 21 (corresponding part 21b) facing the outer peripheral surface 32 of the concentric winding coil 30 is as follows.
  • the axis of the slot 22 from the axial end 22a of the slot 22 is minimized so that the circumferential distance L1 between the concentric coil 30 and the tooth 21 (corresponding portion 21b) in the vicinity of the axial center portion 22b of the slot 22 is minimized.
  • the varnish 40 travels along the axial end portion 31 and turns to the back surface of the axial end portion 31 to smoothly fill the vicinity of the axial center portion 22b of the slot 22. (Guidance) can be.
  • the axial direction edge part 31 located in the edge part of both the one side and the other side of the axial direction of the slot 22 among the concentric winding coils 30. 312) and the circumferential distance L1 between the tooth 21 (axial end 21a) facing the outer peripheral surface 32 of the axial end 31 and the axial end 31 and the inner peripheral surface of the axial end 31.
  • the distance L2 is set larger than the circumferential distance L2 between the teeth 21 and the teeth 21 (axial end 21a). Accordingly, the varnish 40 can be easily guided to the slot 22 both on one side and the other side in the axial direction of the slot 22, so that the varnish 40 can be more effectively filled into the slot 22. .
  • the outer peripheral surface of the 1st axial direction edge part 31a of the 1st concentric winding coil 30a and the 1st axial direction edge part 31a of the 1st concentric winding coil 30a A circumferential distance L11 between the first tooth 211 (axial end portion 211a) facing 32a is within the first axial end portion 31a of the first concentric winding coil 30a and the first axial end portion 31a. It is larger than the circumferential distance L21 between the second tooth 212 (axial end portion 212a) facing the circumferential surface 33a.
  • the second tooth 212 (the axial end portion) is opposed to the second axial end portion 31b of the second concentric winding coil 30b and the outer peripheral surface 32b of the second axial end portion 31b of the second concentric winding coil 30b.
  • 212a) is a first tooth 211 (axial direction) facing the second axial end portion 31b of the second concentric coil 30b and the inner peripheral surface 33b of the second axial end portion 31b. It is larger than the circumferential distance L22 from the end 211a).
  • the first concentric coil As shown in FIGS. 6 and 7, in the same slot 22 where the first concentric coil 30 a and the second concentric coil 30 b are arranged, the first concentric coil
  • the rectangular conducting wire 34a of 30a and the rectangular conducting wire 34b of the second concentric winding coil 30b are alternately arranged in the radial direction with a distance L3 therebetween.
  • the varnish 40 is also filled between the flat conducting wire 34a of the first concentric winding coil 30a and the flat conducting wire 34b of the second concentric winding coil 30b.
  • the core winding coil 30b can be firmly fixed.
  • an insulating paper 23 is provided between the slot 22 and the concentric winding coil 30.
  • the inner peripheral surface 33 of the axial end portion 31 is brought into contact with the insulating paper 23 to face the axial end portion 31 and the inner peripheral surface 33 of the axial end portion 31 (the axial end portion 21a).
  • the circumferential distance L1 between the axial end 31 located at the axial end 22a of the slot 22 and the tooth 21 (axial end 21a) facing the outer peripheral surface 32 of the axial end 31 is different. Can be increased. As a result, the varnish 40 can be more easily guided in the slot 22.
  • the varnish 40 is disposed between the axial end portion 31 of the slot accommodating portion 36 and the teeth 21 facing the outer peripheral surface 32 of the axial end portion 31.
  • the gap is filled between the axial end 31 of the slot accommodating portion 36 and the teeth 21 facing the inner peripheral surface 33 of the axial end 31.
  • FIGS. 1 and 8 to 11 show a state in which two concentric winding coils 30 (first concentric winding coil 30a and second concentric winding coil 30b) are arranged in the slot 22 of the stator core 20.
  • FIG. 10 show a state in which two concentric winding coils 30 (first concentric winding coil 30a and second concentric winding coil 30b) are arranged in the slot 22 of the stator core 20.
  • a concentric winding coil 30 (first concentric winding coil 30a, second concentric winding coil 30b) in which a rectangular conductor is concentrically wound is prepared.
  • the first concentric coil 34a of the first concentric coil 30a and the flat conductor 34b of the second concentric coil 30b are alternately overlapped in the radial direction.
  • the winding coil 30 a and the second concentric winding coil 30 b are attached to the jig 50.
  • the circumferential interval L1 of the stator core 20 between the surface 32 and the teeth 21 facing the outer circumferential surface 32 in the circumferential direction of the stator core 20 is opposed to the axial end portion 31 and the inner circumferential surface 33 of the axial end portion 31.
  • the concentric winding coil 30 is disposed in the slot 22 so as to be larger than the circumferential distance L ⁇ b> 2 of the stator core 20 with respect to the teeth 21.
  • the concentric coil 30 is pressed by pressing the concentric coil 30 (the first concentric coil 30a and the second concentric coil 30b) attached to the jig 50 radially outward. Is inserted into the slot 22 so that the concentric winding coil 30 is gradually pushed and expanded in the circumferential direction, the inner width in the circumferential direction shown in FIG. 11 is widened from the shape shown in FIG. The inner part becomes a curved shape (barrel shape) along the axial direction.
  • the outer circumferential surface 32 of the concentric winding coil 30 is arranged with the axial end surface 20 a of the stator core 20 facing upward (Z1 direction).
  • the varnish 40 is filled in the slot 22 by supplying the varnish 40 from above and flowing (dropping and flowing down). Specifically, the varnish 40 is dropped from the varnish dropping device 41 onto the coil end 35 of the concentric winding coil 30 while rotating the stator core 20 in the circumferential direction (R direction). As a result, as shown in FIG. 11, the varnish 40 flows down into the slot 22 along the outer peripheral surface 32 of the concentric coil 30 (coil end 35).
  • the varnish 40 is guided into the slot 22 mainly by gravity, and on the axial center portion 22 b side of the slot 22, capillary action in addition to gravity is performed. As a result, the varnish 40 is guided into the slot 22.
  • the varnish 40 is dropped on one side (Z1 direction side) and the other side (Z2 direction side) of the stator core 20.
  • the rotation of the stator core 20 may be one rotation, or when the varnish 40 is not dripped onto the plurality of concentric winding coils 30 (in the slots 22) sufficiently in one rotation, the radial position where the varnish 40 is dripped.
  • the stator core 20 may be rotated a plurality of times.
  • the concentric winding coil 30 and the insulating paper 23 are fixed by the varnish 40, and the flat conductors of the concentric winding coil 30 are fixed. Thereby, the heat transfer property between the concentric coil 30 and the stator core 20 is improved.
  • the varnish 40 can be easily guided to the slot 22 as shown in FIG.
  • the rotating electrical machine 100 in which the varnish 40 is sufficiently filled in the slot 22 and the concentric winding coil 30 is firmly fixed can be manufactured. it can.
  • the varnish 40 is dropped onto the coil end 35 of the concentric winding coil 30 while rotating the stator core 20. Thereby, the varnish 40 can be easily dropped with respect to the plurality of concentric winding coils 30 arranged in the plurality of slots 22.
  • the concentric coil 130 of the rotating electrical machine 110 includes an axial end 131 located at the axial end 22a of the slot 22 in the concentric coil 130 and an adjacent tooth 21.
  • the circumferential distance L4 between the teeth 21 (axial end 21a) facing the outer peripheral surface 132 of the axial end 131 faces the axial end 131 and the inner peripheral surface 133 of the axial end 131. It becomes larger than the space
  • the circumferential interval L4 between the concentric coil 130 and the tooth 21 (corresponding portion 21b) facing the outer peripheral surface 132 of the concentric coil 130 is the Z1 direction side of the slot 22.
  • the interval L4 gradually decreases and then gradually increases toward the axial end portion 22a on the Z2 direction side.
  • positioned in the slot 22 of the concentric winding coil 130 has a wavy shape (wave shape).
  • the portion disposed in the slot 22 of the concentric winding coil 130 has a W shape.
  • the circumferential interval L4 between the concentric coil 130 and the tooth 21 (corresponding portion 21b) facing the outer peripheral surface 132 of the concentric coil 130 is the slot 22.
  • the slot 22 After gradually decreasing from the axial end portion 22 a toward the axial center portion 22 b side of the slot 22, it gradually increases toward the vicinity of the axial center portion 22 b of the slot 22. Accordingly, when two concentric winding coils 30 (first concentric winding coil 30a and second concentric winding coil 30b) are arranged in one slot 22 (see FIGS. 6 and 7), the first concentric winding coil 30 is disposed.
  • the number of times that the wound coil 30a and the second concentric coil 30b intersect with each other when viewed from the inner diameter side of the stator core 20 is larger (four times) than in the first embodiment (twice).
  • the varnish 40 can be easily guided into the slot 22 more smoothly by the capillary phenomenon because the region where the distance between the first concentric coil 30a and the second concentric coil 30b is small increases.
  • the inner peripheral surface of the axial end portion is in contact with the insulating paper, and the axial end of the teeth facing the inner peripheral surface of the axial end portion and the axial end portion.
  • the portion is arranged with an interval corresponding to the thickness of the insulating paper, the present invention is not limited to this.
  • the inner peripheral surface of the end portion in the axial direction may not be in contact with the insulating paper.
  • the circumferential spacing between the concentric coil and the teeth facing the outer peripheral surface of the concentric coil is such that the axial end of the slot extends from the axial end of the slot.
  • the concentric winding coil is formed so that the circumferential interval with the teeth facing the outer peripheral surface of the concentric winding coil does not change from the axial end of the slot toward the axial center of the slot.
  • positioned in a slot among concentric winding coils may have a linear shape so that a tooth may be followed (it follows a Z direction).
  • the axial direction edge part located in the edge part of both the axial direction one side and the other side of a slot among concentric winding coils, and the outer peripheral surface of an axial direction edge part
  • the circumferential interval between the teeth facing the teeth is larger than the circumferential interval between the axial ends and the teeth facing the inner peripheral surface of the axial ends is shown in the present invention. Not limited to.
  • the circumferential direction of the axial end located at one end of one axial side and the other side of the axial direction of the concentric winding coil and the teeth facing the outer peripheral surface of the axial end
  • the concentric winding coil may be formed so that the distance between the teeth is larger than the distance in the circumferential direction between the axial end and the teeth facing the inner peripheral surface of the axial end.
  • the present invention is not limited to this.
  • one or three or more concentric winding coils may be arranged in the same slot.
  • the present invention is not limited to this.
  • an insulating member other than insulating paper may be disposed between the slot and the concentric coil.
  • the present invention is not limited to this.
  • a fixative for example, an adhesive
  • the varnish may be filled in the teeth.
  • the varnish is dropped onto the coil end of the concentric winding coil while rotating the stator core
  • the present invention is not limited to this.
  • the varnish may be dropped onto the coil end of the concentric winding coil while the stator core is stationary.

Abstract

このステータコアでは、同芯巻コイルのスロット収容部の軸方向端部の外周面と、外周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔が、軸方向端部の内周面と、内周面に対向するティースとの、ステータコアの周方向の間隔よりも大きくなる。

Description

ステータコアおよびステータコアの製造方法
 本発明は、ステータコアおよびステータコアの製造方法に関する。
 従来、コイルをステータに固定するなどのために、毛細管現象を利用して、丸線からなるコイルと、ステータのコイル装着部との間にワニスを含浸させる方法が知られている(たとえば、特許文献1参照)。このような方法は、たとえば、国際公開第2014/020755号に開示されている。
 一方、平角導線からなるコイルの場合、ステータコアから突出したコイルエンドでは、コイルエンド内において毛細管現象を引き起こす管状の隙間が生じにくい。このため、平角導線からなるコイルの場合では、毛細管現象が起きにくい。
国際公開第2014/020755号
 ここで、国際公開第2014/020755号には、平角導線からなるコイルの場合、ワニスを含浸させることについては、開示されていない。
 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、この発明の1つの目的は、平角導線からなるコイルを用いる場合にも、スロット内に固定剤を十分に充填してコイルの固定を強固に行うことが可能なステータコアおよびステータコアの製造方法を提供することである。
 上記目的を達成するために、この発明の第1の局面におけるステータコアは、複数のティースと、隣接するティース間に位置する複数のスロットとを含むステータコアと、ステータコアのスロットに配置され、平角導線が同芯巻きされた同芯巻コイルと、を備え、同芯巻コイルの巻回中心を中心としたときの、同芯巻コイルのスロット収容部の軸方向端部の外周面と、外周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔が、軸方向端部の内周面と、内周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔よりも大きくなるように構成されている。
 この発明の第1の局面によるステータコアでは、上記のように、同芯巻コイルの巻回中心を中心としたときの、同芯巻コイルのスロット収容部の軸方向端部の外周面と、外周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔が、軸方向端部の内周面と、内周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔よりも大きくなるように構成されている。これにより、ワニスなどの固定剤を同心巻コイルの外周面に供給した場合、固定剤が同心巻コイルの外周面に沿って流れる際に、スロット収容部の軸方向端部の外周面とティースとの周方向の間隔(隙間)が大きくなるので、固定剤をスロットに誘導しやすくすることができる。その結果、平角導線からなるコイルを用いる場合にも、スロット内に固定剤を十分に充填してコイルの固定を強固に行うことができる。
 この発明の第2の局面におけるステータコアの製造方法は、複数のティースおよび隣接するティース間に位置する複数のスロットを含むステータコアと、ステータコアのスロットに配置され、平角導線が同芯巻きされた同芯巻コイルと、を備えた、ステータコアの製造方法であって、同芯巻コイルの巻回中心を中心としたときの、同芯巻コイルのスロット収容部の軸方向端部の外周面と、外周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔が、軸方向端部の内周面と、内周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔よりも大きくなるように、同芯巻コイルをスロットに配置するステップと、ステータコアの軸方向端面が上方向に向くように配置した状態で、同芯巻コイルの外周面に、固定剤を供給して流すことによって、スロット内に固定剤を充填するステップと、を備える。
 この発明の第2の局面によるステータコアの製造方法では、上記のように、同芯巻コイルの巻回中心を中心としたときの、同芯巻コイルのスロット収容部の軸方向端部の外周面と、外周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔が、軸方向端部の内周面と、内周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔よりも大きくなるように、同芯巻コイルをスロットに配置するステップを備える。これにより、固定剤が同心巻コイルの外周面に沿って流れる際に、スロット収容部の軸方向端部の外周面とティースとの周方向の間隔(隙間)が大きくなるので、固定剤をスロットに誘導しやすくすることができる。その結果、平角導線からなるコイルを用いる場合にも、スロット内に固定剤を十分に充填してコイルの固定を強固に行うことが可能なステータコアの製造方法を提供することができる。
 本発明によれば、上記のように、平角導線からなるコイルを用いる場合にも、スロット内に固定剤を十分に充填してコイルの固定を強固に行うことができる。
本発明の第1実施形態による回転電機の平面図である。 本発明の第1実施形態による回転電機のスロットに配置された1つの同芯巻コイルを示す図である。 図2の部分拡大図である。 本発明の第1実施形態による回転電機のスロットに配置された2つの同芯巻コイルを示す図である。 図4の部分拡大図である。 図4の200-200線に沿った断面図である。 図4の300-300線に沿った断面図である。 スロットに配置される前の同芯巻コイルを示す図である。 同芯巻コイルをスロットに配置する工程を説明するための図である。 同芯巻コイルにワニスを滴下する工程を説明するための図である。 同芯巻コイルにワニスが滴下される状態を示す図である。 本発明の第2実施形態による回転電機のスロットに配置された1つの同芯巻コイルを示す図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
 [第1実施形態]
 (回転電機の構造)
 図1~図7を参照して、第1実施形態による回転電機100の構造について説明する。なお、図2~図5、図11および第2実施形態の図12は、ロータコア10の回転中心軸からステータコア20の内径側を見た図であって、環状のステータコア20を平面状に展開した場合の模式図である。
 図1に示すように、回転電機100は、ロータコア10を備えている。ロータコア10には、複数の永久磁石11が設けられている。複数の永久磁石11は、周方向に沿って、略等角度間隔で配置されている。
 また、回転電機100は、ロータコア10と半径方向に対向するように配置されるステータコア20を備えている。ステータコア20は、複数のティース21と、隣接するティース21間に位置する複数のスロット22とを含む。また、ステータコア20のスロット22には、平角導線が同芯巻きされた同芯巻コイル30が配置されている。
 (同芯巻コイルの構造)
 次に、図2および図3を参照して、同芯巻コイル30の構造について説明する。なお、図2では、ステータコア20のスロット22に配置された1つの同芯巻コイル30が示されている。また、同芯巻コイル30は、同芯巻コイル30の中心を通るZ方向に沿った軸線C1に対して、X1方向側とX2方向側とで略線対称の形状を有している。そこで、以下では、同芯巻コイル30のX1方向側の構造について説明する。
 同芯巻コイル30は、平角導線が同芯巻きされたコイルであり、ステータコア20のスロット22に配置されている。ここで、第1実施形態では、図2および図3に示すように、同芯巻コイル30の巻回中心Cを中心としたときの、同芯巻コイル30のスロット収容部36の軸方向端部31の外周面32と、外周面32に対向するティース21とのステータコア20の周方向の間隔L1が、軸方向端部31の内周面33と、内周面33に対向するティース21とのステータコア20の周方向の間隔L2よりも大きくなるように構成されている。なお、巻回中心Cとは、同芯巻コイル30の一対のスロット収容部36の周方向(X方向)の中心で、かつ、図示しないリード線部を除く同芯巻コイル30の一対のコイルエンド部35の軸方向(Z方向)の中心を意味する。なお、リード線部とは、同芯巻コイル30を構成する平角導線の一端部および他端部である。また、リード線部は、電源などの外部回路側との接続のための動力線、他の相の同芯巻コイル30との接続点(中性点)への接続のための中性線などとして機能する。
 具体的には、第1実施形態では、スロット22と同芯巻コイル30との間に絶縁紙23が配置されている。そして、軸方向端部31の内周面33は、絶縁紙23に接触している。これにより、軸方向端部31と、軸方向端部31の内周面33に対向する側(X2方向側)のティース21(軸方向端部21a)とは、絶縁紙23の厚みt分の周方向の間隔L2を隔てて配置されている。なお、絶縁紙23は、「絶縁部材」の一例である。
 また、第1実施形態では、図2に示すように、同芯巻コイル30のうちスロット22の軸方向(Z方向)の一方側(Z1方向側)と他方側(Z2方向側)との両方の端部に位置する軸方向端部31(軸方向端部311および312)と、軸方向端部31の外周面32に対向する側(X1方向側)のティース21(軸方向端部21a)との周方向の間隔L1が、軸方向端部31(軸方向端部311および312)と、軸方向端部31の内周面33に対向する側(X2方向側)のティース21(軸方向端部21a)と周方向の間隔L2よりも大きくなる。
 また、第1実施形態では、図3に示すように、同芯巻コイル30と、同芯巻コイル30の外周面32に対向する側(X1方向側)のティース21(対応部分21b)との周方向の間隔L1は、スロット22の軸方向端部22aからスロット22の軸方向中心部22b側に向かって徐々に小さくなる。具体的には、同芯巻コイル30の外周面32に対向するティース21(対応部分21b)との周方向の間隔L1は、スロット22の軸方向中心部22b近傍における同芯巻コイル30とティース21(対応部分21b)との周方向の間隔L1が最小になるように、スロット22の軸方向端部22aからスロット22の軸方向中心部22b近傍に向かって徐々に小さくなる。そして、スロット22の軸方向中心部22b近傍において、同芯巻コイル30の外周面32と、絶縁紙23とが接触している。
 また、図2に示すように、同芯巻コイル30は、同芯巻コイル30の中心を通るX方向に沿った軸線C2に対して、Z1方向側とZ2方向側とで略線対称の形状を有している。すなわち、軸方向端部311および軸方向端部312の両方において、同芯巻コイル30と、同芯巻コイル30の外周面32に対向する側(X1方向側)のティース21(対応部分21b)との周方向の間隔L1は、スロット22の軸方向端部22aからスロット22の軸方向中心部22b側(軸方向中心部22b近傍)に向かって徐々に小さくなる。
 すなわち、同芯巻コイル30は、同芯巻コイル30のうちスロット22の軸方向端部22aに位置する軸方向端部31(311、312)は、同芯巻コイル30の軸線C1側に寄るようにスロット22内に配置されている。また、同芯巻コイル30は、同芯巻コイル30のうちスロット22の軸方向中心部22b近傍に位置するコイル部分313は、同芯巻コイル30の軸線C1から離れるようにスロット22内に配置されている。
 (スロットに配置された2つの同芯巻コイルの構造)
 次に、図4を参照して、1つのスロット22に配置された2つの同芯巻コイル30の構造について説明する。なお、図4では、1つのスロット22に配置された2つの同芯巻コイル30(30a、30b)が示されているが、実際には、全てのスロット22に2つずつ同芯巻コイル30(30a、30b)が配置されている。
 図5に示すように、同芯巻コイル30は、隣接する第1ティース211および第2ティース212間に位置する同一のスロット22に配置され、第1ティース211に同芯巻コイル30の巻回中心Cを中心としたときのスロット収容部36の第1軸方向端部31aの外周面32aが対向する第1同芯巻コイル30aと、第2ティース212にスロット収容部36の第2軸方向端部31bの外周面32bが対向する第2同芯巻コイル30bとを含む。
 そして、第1実施形態では、第1同芯巻コイル30aの第1軸方向端部31aと、第1同芯巻コイル30aの第1軸方向端部31aの外周面32aに対向する第1ティース211の軸方向端部211aとの周方向の間隔L11が、第1同芯巻コイル30aの第1軸方向端部31aと、第1軸方向端部31aの内周面33aに対向する第2ティース212の軸方向端部212aとの周方向の間隔L21よりも大きくなる。なお、間隔L11は、上記間隔L1と同一の大きさであり、間隔L21は、上記間隔L2と同一の大きさである。
 また、第2同芯巻コイル30bの軸方向端部31bと、第2同芯巻コイル30bの第2軸方向端部31bの外周面32bに対向する第2ティース212の軸方向端部212aとの周方向の間隔L12が、第2同芯巻コイル30bの第2軸方向端部31bと、第2軸方向端部31bの内周面33bに対向する第1ティース211の軸方向端部211aとの周方向の間隔L22よりも大きくなる。なお、間隔L12は、上記間隔L1と同一の大きさであり、間隔L22は、上記間隔L2と同一の大きさである。
 また、図6および図7に示すように、第1同芯巻コイル30aおよび第2同芯巻コイル30bは、それぞれ、平角導線34aおよび平角導線34bが複数回、同芯巻きされている。そして、第1実施形態では、第1同芯巻コイル30aと第2同芯巻コイル30bとが配置される同一のスロット22において、第1同芯巻コイル30aの平角導線34aと第2同芯巻コイル30bの平角導線34bとは、互いに間隔L3を隔てた状態で、半径方向に交互に配置されている。
 具体的には、図6に示すように、スロット22の軸方向端部22a側では、第1同芯巻コイル30aの平角導線34aが、スロット22のX2方向側に配置されるとともに、第2同芯巻コイル30bの平角導線34bが、スロット22のX1方向側に配置されている。また、図7に示すように、スロット22の軸方向中心部22b近傍では、第1同芯巻コイル30aの平角導線34aが、スロット22のX1方向側に配置されるとともに、第2同芯巻コイル30bの平角導線34bが、スロット22のX2方向側に配置されている。すなわち、第1同芯巻コイル30aの平角導線34aと、第2同芯巻コイル30bの平角導線34bとは、ステータコア20の内径側から見てスロット22内において交差するように配置されている。
 (スロット内に充填されたワニスの説明)
 次に、図3および図5~図7を参照して、スロット22内に充填されたワニス40について説明する。なお、図1、図2および図4では、スロット22内に充填されたワニス40は省略されている。また、ワニス40は、「固定剤」の一例である。
 図3および図5~図7に示すように、同芯巻コイル30と、スロット22内に配置される絶縁紙23との間には、ワニス40が充填されている。すなわち、第1実施形態では、図3に示すように、ワニス40は、スロット収容部36の軸方向端部31と、軸方向端部31の外周面32に対向するティース21との間、および、スロット収容部36の軸方向端部31と、軸方向端部31の内周面33に対向するティース21との間に充填されている。また、図6および図7に示すように、半径方向に対向する第1同芯巻コイル30aの平角導線34aと、第2同芯巻コイル30bの平角導線34bとの間にもワニス40が充填されている。
(第1実施形態の構造の効果)
 第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
 ここで、平角導線からなるコイルの場合には、毛細管現象を利用せずに、重力を利用して、上方からワニスを平角導線からなるコイルに滴下して流下させることにより、平角導線からなるコイルと、ステータのコイル装着部(スロット)との間にワニスを含浸させる方法が考えられる。重力を利用して上方からワニスを平角導線からなるコイルに滴下して流下させる方法では、スロット収容部の軸方向端部と、スロットとの位置関係によって、スロット内に充填されるワニス(固定剤)の量にばらつきが発生するため、ワニスの量が少ない場合には、コイルの固定が不十分になる。そこで、第1実施形態では、図3に示すように、同芯巻コイル30の巻回中心を中心としたときの、同芯巻コイル30のスロット収容部36の軸方向端部31の外周面32と、外周面32に対向するティース21とのステータコア20の周方向の間隔L1が、軸方向端部31の内周面33と、内周面33に対向するティース21とのステータコア20の周方向の間隔L2よりも大きくなる。これにより、ワニス40を同芯巻コイル30の外周面32に滴下した場合、ワニス40が同芯巻コイル30の外周面32に沿って流下する際に、ティース21の軸方向端部21a(スロット22の軸方向端部22a)において、軸方向端部31の外周面32とティース21との周方向の間隔L1(隙間)が大きくなるので、ワニス40をスロット22に誘導しやすくすることができる。その結果、平角導線からなる同芯巻コイル30を用いる場合にも、スロット22内にワニス40を十分に充填して同芯巻コイル30の固定を強固に行うことができる。
 また、第1実施形態では、図3に示すように、同芯巻コイル30と、同芯巻コイル30の外周面32に対向するティース21(対応部分21b)との周方向の間隔L1が、スロット22の軸方向端部22aからスロット22の軸方向中心部22b側に向かって徐々に小さくなる。これにより、スロット22の軸方向端部22a近傍では、主に重力によりワニス40がスロット22内に誘導されるとともに、スロット22の軸方向中心部22b側では、重力に加えて毛細管現象によりワニス40がスロット22内に誘導される。その結果、スロット22内にワニス40をスムーズに充填することができる。
 また、第1実施形態では、図3に示すように、同芯巻コイル30と、同芯巻コイル30の外周面32に対向するティース21(対応部分21b)との周方向の間隔L1が、スロット22の軸方向中心部22b近傍における同芯巻コイル30とティース21(対応部分21b)との周方向の間隔L1が最小になるように、スロット22の軸方向端部22aからスロット22の軸方向中心部22b近傍に向かって徐々に小さくなるが、ワニス40は軸方向端部31を伝い、また軸方向端部31の裏面に回って、スロット22の軸方向中心部22b近傍までスムーズに充填(誘導)することができる。
 また、第1実施形態では、図2に示すように、同芯巻コイル30のうちスロット22の軸方向の一方側と他方側との両方の端部に位置する軸方向端部31(311、312)と、軸方向端部31の外周面32に対向するティース21(軸方向端部21a)との周方向の間隔L1を、軸方向端部31と、軸方向端部31の内周面33に対向するティース21(軸方向端部21a)との周方向の間隔L2よりも大きくする。これにより、スロット22の軸方向の一方側と他方側との両方において、ワニス40をスロット22に誘導しやすくすることができるので、より効果的にワニス40をスロット22内に充填することができる。
 また、第1実施形態では、図5に示すように、第1同芯巻コイル30aの第1軸方向端部31aと、第1同芯巻コイル30aの第1軸方向端部31aの外周面32aに対向する第1ティース211(軸方向端部211a)との周方向の間隔L11が、第1同芯巻コイル30aの第1軸方向端部31aと、第1軸方向端部31aの内周面33aに対向する第2ティース212(軸方向端部212a)との周方向の間隔L21よりも大きい。また、第2同芯巻コイル30bの第2軸方向端部31bと、第2同芯巻コイル30bの第2軸方向端部31bの外周面32bに対向する第2ティース212(軸方向端部212a)との周方向の間隔L12が、第2同芯巻コイル30bの第2軸方向端部31bと、第2軸方向端部31bの内周面33bに対向する第1ティース211(軸方向端部211a)との周方向の間隔L22よりも大きい。これにより、1つのスロット22に第1同芯巻コイル30aと第2同芯巻コイル30bとを配置した場合でも、ワニス40をスロット22内に誘導しやすくすることができる。
 また、第1実施形態では、図6および図7に示すように、第1同芯巻コイル30aと第2同芯巻コイル30bとが配置される同一のスロット22において、第1同芯巻コイル30aの平角導線34aと第2同芯巻コイル30bの平角導線34bとを、互いに間隔L3を隔てた状態で、半径方向に交互に配置する。これにより、第1同芯巻コイル30aの平角導線34aと第2同芯巻コイル30bの平角導線34bとの間にもワニス40が充填されるので、第1同芯巻コイル30aと第2同芯巻コイル30bとの固定を強固に行うことができる。
 また、第1実施形態では、図3に示すように、スロット22と同芯巻コイル30との間に絶縁紙23を設ける。そして、軸方向端部31の内周面33は、絶縁紙23に接触させて、軸方向端部31と、軸方向端部31の内周面33に対向するティース21(軸方向端部21a)とを、絶縁紙23の厚みt分の周方向の間隔L2を隔てて配置する。これにより、軸方向端部31と、軸方向端部31の内周面33に対向するティース21(軸方向端部21a)とを、絶縁紙23の厚みtよりも大きい間隔を隔てて配置する場合と異なり、スロット22の軸方向端部22aに位置する軸方向端部31と、軸方向端部31の外周面32に対向するティース21(軸方向端部21a)との周方向の間隔L1を大きくすることができる。その結果、ワニス40をスロット22内により誘導しやすくすることができる。
 また、第1実施形態では、図3に示すように、ワニス40を、スロット収容部36の軸方向端部31と、軸方向端部31の外周面32に対向するティース21との間、および、スロット収容部36の軸方向端部31と、軸方向端部31の内周面33に対向するティース21との間に充填する。これにより、軸方向端部31の外周面32側と内周面33側との両方にワニス40が充填されるので、同芯巻コイル30の固定をより強固に行うことができる。また、ワニス40は、比較的短時間で固化するので、比較的短時間で同芯巻コイル30を固定することができる。
 (回転電機の製造方法)
 次に、図1、図8~図11を参照して、回転電機100の製造方法について説明する。なお、図9および図10では、ステータコア20のスロット22に2つの同芯巻コイル30(第1同芯巻コイル30a、第2同芯巻コイル30b)が配置された状態が示されている。
 図8に示すように、平角導線が同芯巻きされた同芯巻コイル30(第1同芯巻コイル30a、第2同芯巻コイル30b)を準備する。
 次に、図9に示すように、第1同芯巻コイル30aの平角導線34aと、第2同芯巻コイル30bの平角導線34bとが、半径方向に交互に重なるように、第1同芯巻コイル30aと第2同芯巻コイル30bとを治具50に取り付ける。
 次に、図10に示すように、第1実施形態では、同芯巻コイル30の巻回中心を中心としたときの、同芯巻コイル30のスロット収容部36の軸方向端部31の外周面32と、外周面32にステータコア20の周方向に対向するティース21との、ステータコア20の周方向の間隔L1が、軸方向端部31と、軸方向端部31の内周面33に対向するティース21との、ステータコア20の周方向の間隔L2よりも大きくなるように、同芯巻コイル30をスロット22に配置する。具体的には、治具50に取り付けられた同芯巻コイル30(第1同芯巻コイル30a、第2同芯巻コイル30b)を、半径方向外側に押圧することにより、同芯巻コイル30をスロット22に挿入することによって、同芯巻コイル30は、徐々に周方向に押し広げられて、図8に示した形状から図11に示した周方向の内幅が広く、かつ、スロット22内の部分が軸方向に沿って湾曲した形状(樽形状)になる。
 次に、図10に示すように、第1実施形態では、ステータコア20の軸方向端面20aが上方向(Z1方向)に向くように配置した状態で、同芯巻コイル30の外周面32に、ワニス40を上方向から供給して流す(滴下して流下させる)ことによって、スロット22内にワニス40を充填する。具体的には、ワニス40は、ステータコア20を周方向(R方向)に回転させながら、ワニス滴下装置41から、同芯巻コイル30のコイルエンド35に滴下される。これにより、図11に示すように、ワニス40は、同芯巻コイル30(コイルエンド35)の外周面32を伝って、スロット22内に流下する。なお、ワニス40は、スロット22の軸方向端部22a近傍では、主に重力によりワニス40がスロット22内に誘導されるとともに、スロット22の軸方向中心部22b側では、重力に加えて毛細管現象によりワニス40がスロット22内に誘導される。
 また、ワニス40は、ステータコア20の一方側(Z1方向側)と、他方側(Z2方向側)とにおいて、それぞれ、滴下される。なお、ステータコア20の回転は、1回転でもよいし、1回転で十分に複数の同芯巻コイル30(スロット22内)にワニス40が滴下されない場合には、ワニス40を滴下する半径方向の位置を移動させて、ステータコア20を複数回回転させてもよい。
 そして、ワニス40により、同芯巻コイル30と絶縁紙23とが固定されるとともに、同芯巻コイル30の平角導線同士が固定される。これにより、同芯巻コイル30とステータコア20との熱伝達性が向上する。
(第1実施形態の製造方法の効果)
 第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
 第1実施形態では、上記のように回転電機100を製造することによって、図11に示すように、ワニス40をスロット22に誘導しやすくすることができる。その結果、平角導線からなる同芯巻コイル30を用いる場合にも、スロット22内にワニス40が十分に充填され、同芯巻コイル30が強固に固定されている回転電機100を製造することができる。
 また、第1実施形態では、図10に示すように、ステータコア20を回転させながら、同芯巻コイル30のコイルエンド35にワニス40が滴下される。これにより、複数のスロット22に配置される複数の同芯巻コイル30に対して、ワニス40を容易に滴下することができる。
 [第2実施形態]
 図12を参照して、第2実施形態による回転電機110の構造について説明する。
 回転電機110の同芯巻コイル130は、第1実施形態と同様に、同芯巻コイル130のうちスロット22の軸方向端部22aに位置する軸方向端部131と、隣接するティース21のうち、軸方向端部131の外周面132に対向するティース21(軸方向端部21a)の周方向の間隔L4が、軸方向端部131と、軸方向端部131の内周面133に対向するティース21(軸方向端部21a)との周方向の間隔L5よりも大きくなる。
 ここで、第2実施形態では、同芯巻コイル130と、同芯巻コイル130の外周面132に対向するティース21(対応部分21b)との周方向の間隔L4は、スロット22のZ1方向側の軸方向端部22aからスロット22の軸方向中心部22b側に向かって徐々に小さくなった後、スロット22の軸方向中心部22b近傍に向かって徐々に大きくなる。さらに、間隔L4は、徐々に小さくなった後、Z2方向側の軸方向端部22a側に向かって徐々に大きくなる。これにより、同芯巻コイル130のスロット22内に配置される部分は、うねった形状(波形状)を有する。言い換えると、同芯巻コイル130のスロット22内に配置される部分は、W字形状を有する。
 なお、第2実施形態のその他の構成および第2実施形態の回転電機110の製造方法は、上記第1実施形態と同様である。
(第2実施形態の効果)
 第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
 第2実施形態では、図12に示すように、同芯巻コイル130と、同芯巻コイル130の外周面132に対向するティース21(対応部分21b)との周方向の間隔L4は、スロット22の軸方向端部22aからスロット22の軸方向中心部22b側に向かって徐々に小さくなった後、スロット22の軸方向中心部22b近傍に向かって徐々に大きくなる。これにより、1つのスロット22に2つの同芯巻コイル30(第1同芯巻コイル30a、第2同芯巻コイル30b)を配置(図6、図7参照)した場合に、第1同芯巻コイル30aと第2同芯巻コイル30bとが、ステータコア20の内径側から見て交差する回数が、上記第1実施形態(2回)に比べて多く(4回)なる。その結果、第1同芯巻コイル30aと第2同芯巻コイル30bとの間隔が小さい領域が増える分、毛細管現象により、よりスムーズにワニス40をスロット22内に誘導しやすくすることができる。
 なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
[変形例]
 なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
 たとえば、上記第1および第2実施形態では、軸方向端部の内周面が絶縁紙に接触しており、軸方向端部と軸方向端部の内周面に対向するティースの軸方向端部とは、絶縁紙の厚み分間隔を隔てて配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、軸方向端部の内周面が絶縁紙に接触していなくてもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、同芯巻コイルと、同芯巻コイルの外周面に対向するティースとの周方向の間隔が、スロットの軸方向端部からスロットの軸方向中心部側に向かって徐々に小さくなる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、同芯巻コイルの外周面に対向するティースとの周方向の間隔が、スロットの軸方向端部からスロットの軸方向中心部側に向かって変化しないように同芯巻コイルを形成してもよい。すなわち、同芯巻コイルのうちスロット内に配置される部分が、ティースに沿うように(Z方向に沿うように)、直線形状を有していてもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、同芯巻コイルのうちスロットの軸方向の一方側と他方側との両方の端部に位置する軸方向端部と、軸方向端部の外周面に対向するティースとの周方向の間隔が、軸方向端部と、軸方向端部の内周面に対向するティースとの周方向の間隔よりも大きくなる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、同芯巻コイルのうちスロットの軸方向の一方側と他方側とのうちの一方の端部に位置する軸方向端部と、軸方向端部の外周面に対向するティースとの周方向の間隔が、軸方向端部と、軸方向端部の内周面に対向するティースとの周方向の間隔よりも大きくなるよう同芯巻コイルを形成してもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、同一のスロットに2つの同芯巻コイルが配置される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、同一のスロットに1つ、または、3つ以上の同芯巻コイルを配置してもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、スロットと同芯巻コイルとの間に絶縁紙を配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スロットと同芯巻コイルとの間に絶縁紙以外の絶縁部材を配置してもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、ティース内にワニスが充填される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ティース内にワニス以外の固定剤(たとえば、接着剤)を充填してもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、ステータコアを回転させながら、同芯巻コイルのコイルエンドにワニスを滴下する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ステータコアを静止させた状態で、同芯巻コイルのコイルエンドにワニスを滴下してもよい。
 10 ロータコア
 11 永久磁石
 20 ステータコア
 20a (ステータコアの)軸方向端面
 21 ティース
 21a (ティースの)軸方向端部
 21b (ティースの)対応部分
 22 スロット
 22a (スロットの)軸方向端部
 22b (スロットの)軸方向中心部
 23 絶縁紙(絶縁部材)
 30、130 同芯巻コイル
 30a 第1同芯巻コイル
 30b 第2同芯巻コイル
 31、131、311、312 軸方向端部
 31a 第1軸方向端部
 31b 第2軸方向端部
 32、32a、32b、132 外周面
 33、33a、33b、133 内周面
 34a (第1同芯巻コイルの)平角導線
 34b (第2同芯巻コイルの)平角導線
 35 コイルエンド
 36 スロット収容部
 40 ワニス(固定剤)
 100、110 回転電機
 211 第1ティース
 212 第2ティース
 C 巻回中心
 L1、L2、L3、L4、L5、L11、L12、L21、L22 間隔
 t 厚み

Claims (12)

  1.  複数のティースと、隣接するティース間に位置する複数のスロットとを含むステータコアと、
     前記ステータコアの前記スロットに配置され、平角導線が同芯巻きされた同芯巻コイルと、を備え、
     前記同芯巻コイルの巻回中心を中心としたときの、前記同芯巻コイルのスロット収容部の軸方向端部の外周面と、前記外周面に対向する前記ティースとの前記ステータコアの周方向の間隔が、前記軸方向端部の内周面と、前記内周面に対向する前記ティースとの前記ステータコアの周方向の間隔よりも大きくなるように構成されている、ステータコア。
  2.  前記同芯巻コイルと、前記同芯巻コイルの外周面に対向する前記ティースとの周方向の間隔は、前記スロットの軸方向端部から前記スロットの軸方向中心部側に向かって小さくなるように構成されている、請求項1に記載のステータコア。
  3.  前記同芯巻コイルと、前記同芯巻コイルの外周面に対向する前記ティースとの周方向の間隔は、前記スロットの軸方向中心部近傍における前記同芯巻コイルと前記ティースとの周方向の間隔が最小になるように、前記スロットの軸方向端部から前記スロットの軸方向中心部近傍に向かって小さくなるように構成されている、請求項2に記載のステータコア。
  4.  前記同芯巻コイルと、前記同芯巻コイルの外周面に対向する前記ティースとの周方向の間隔は、前記スロットの軸方向端部から前記スロットの軸方向中心部側に向かって徐々に小さくなった後、前記スロットの軸方向中心部近傍に向かって大きくなるように構成されている、請求項2に記載のステータコア。
  5.  前記同芯巻コイルのうち前記スロットの軸方向の一方側と他方側との両方の端部に位置する前記軸方向端部と、前記軸方向端部の外周面に対向する前記ティースとの周方向の間隔が、前記軸方向端部と、前記軸方向端部の内周面に対向する前記ティースとの周方向の間隔よりも大きくなるように構成されている、請求項1~4のいずれか1項に記載のステータコア。
  6.  前記ティースは、隣接する第1ティースおよび第2ティースを含み、
     前記同芯巻コイルは、隣接する前記第1ティースおよび前記第2ティース間に位置する同一の前記スロットに配置され、前記第1ティースに前記同芯巻コイルの巻回中心を中心としたときの前記スロット収容部の前記軸方向端部の外周面が対向する第1同芯巻コイルと、前記第2ティースに前記スロット収容部の前記軸方向端部の外周面が対向する第2同芯巻コイルとを含み、
     前記第1同芯巻コイルの第1軸方向端部と、前記第1同芯巻コイルの前記第1軸方向端部の外周面に対向する前記第1ティースとの周方向の間隔が、前記第1同芯巻コイルの前記第1軸方向端部と、前記第1軸方向端部の内周面に対向する前記第2ティースとの周方向の間隔よりも大きくなるように構成されているとともに、
     前記第2同芯巻コイルの第2軸方向端部と、前記第2同芯巻コイルの前記第2軸方向端部の外周面に対向する前記第2ティースとの周方向の間隔が、前記第2同芯巻コイルの前記第2軸方向端部と、前記第2軸方向端部の内周面に対向する前記第1ティースとの周方向の間隔よりも大きくなるように構成されている、請求項1~5のいずれか1項に記載のステータコア。
  7.  前記第1同芯巻コイルと前記第2同芯巻コイルとが配置される同一の前記スロットにおいて、前記第1同芯巻コイルの平角導線と前記第2同芯巻コイルの平角導線とは、互いに間隔を隔てた状態で、半径方向に交互に配置されている、請求項6に記載のステータコア。
  8.  前記スロットと前記同芯巻コイルとの間に配置される絶縁部材をさらに備え、
     前記軸方向端部の内周面は、前記絶縁部材に接触しており、
     前記軸方向端部と、前記軸方向端部の内周面に対向する前記ティースとは、前記絶縁部材の厚み分の周方向の間隔を隔てて配置されている、請求項1~7のいずれか1項に記載のステータコア。
  9.  前記スロット収容部の前記軸方向端部と、前記軸方向端部の外周面に対向する前記ティースとの間、および、前記スロット収容部の前記軸方向端部と、前記軸方向端部の内周面に対向する前記ティースとの間に充填される固定剤をさらに備える、請求項1~8のいずれか1項に記載のステータコア。
  10.  前記固定剤は、ワニスを含む、請求項9に記載のステータコア。
  11.  複数のティースおよび隣接するティース間に位置する複数のスロットを含むステータコアと、前記ステータコアの前記スロットに配置され、平角導線が同芯巻きされた同芯巻コイルと、を備えた、ステータコアの製造方法であって、
     前記同芯巻コイルの巻回中心を中心としたときの、前記同芯巻コイルのスロット収容部の軸方向端部の外周面と、前記外周面に対向する前記ティースとの前記ステータコアの周方向の間隔が、前記軸方向端部の内周面と、前記内周面に対向する前記ティースとの前記ステータコアの周方向の間隔よりも大きくなるように、前記同芯巻コイルを前記スロットに配置するステップと、
     前記ステータコアの軸方向端面が上方向に向くように配置した状態で、前記同芯巻コイルの外周面に、固定剤を供給して流すことによって、前記スロット内に固定剤を充填するステップと、を備えた、ステータコアの製造方法。
  12.  前記同芯巻コイルは、前記ステータコアから突出するコイルエンドを含み、
     前記スロット内に固定剤を充填するステップは、前記ステータコアを回転させながら、前記同芯巻コイルのコイルエンドに前記固定剤を供給するステップを含む、請求項11に記載のステータコアの製造方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018050389A (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 本田技研工業株式会社 ステータ及びその製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011120356A (ja) * 2009-12-02 2011-06-16 Toyota Motor Corp ステータおよびステータ製造方法
JP2012023818A (ja) * 2010-07-12 2012-02-02 Mitsubishi Electric Corp 電動機の固定子
JP2012090511A (ja) * 2010-10-22 2012-05-10 Toyota Motor Corp 回転電機構成部材

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3618337A (en) 1970-06-22 1971-11-09 Carrier Corp Hermetic refrigeration compressor
JP2905365B2 (ja) * 1993-07-15 1999-06-14 株式会社日立製作所 回転電機の電機子の製造方法
JP2003143791A (ja) * 2001-11-02 2003-05-16 Toyota Motor Corp 回転電機のステータ
JP4811047B2 (ja) * 2006-02-17 2011-11-09 日産自動車株式会社 集中巻モータ
JP2009189078A (ja) 2008-02-01 2009-08-20 Toyota Industries Corp 回転電機の固定子及び回転電機
DE102008020426A1 (de) 2008-04-24 2009-10-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit Kühlkanälen im Rotor
DE102009032883A1 (de) 2009-07-13 2011-01-27 Siemens Aktiengesellschaft Wickelkopfanordnung
US20110260572A1 (en) * 2010-04-27 2011-10-27 Honda Motor Co., Ltd. Motor stator and manufacturing method of motor stator
JP5290244B2 (ja) 2010-06-18 2013-09-18 株式会社小松製作所 建設機械の電動モータおよび電動モータの冷却回路
JP5585656B2 (ja) 2010-08-27 2014-09-10 トヨタ自動車株式会社 車両用制御装置
JP2013132151A (ja) 2011-12-22 2013-07-04 Toyota Motor Corp 回転電機及び回転電機冷却システム
DE112012006771B4 (de) 2012-08-03 2021-06-17 Mitsubishi Electric Corporation Elektrische sich drehende Maschine
JP5920259B2 (ja) 2013-03-19 2016-05-18 株式会社安川電機 コイル、回転電機および回転電機の製造方法
JP5720715B2 (ja) 2013-03-29 2015-05-20 株式会社デンソー 回転電機
JP6132721B2 (ja) * 2013-09-20 2017-05-24 本田技研工業株式会社 ステータ製造方法及びワニス滴下装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011120356A (ja) * 2009-12-02 2011-06-16 Toyota Motor Corp ステータおよびステータ製造方法
JP2012023818A (ja) * 2010-07-12 2012-02-02 Mitsubishi Electric Corp 電動機の固定子
JP2012090511A (ja) * 2010-10-22 2012-05-10 Toyota Motor Corp 回転電機構成部材

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