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公開番号2022169263
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-11-09
出願番号2021075190
出願日2021-04-27
発明の名称回転電機
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人開知
主分類H02K 1/20 20060101AFI20221101BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】コイルエンドの温度上昇を効果的に抑制し、コイルの絶縁劣化を防止する。
【解決手段】回転電機のステータは、複数のティース112を有するステータコア11と、複数のティース112に巻装されたコイル12と、コイル12の熱をステータコア11に伝える伝熱体13と、を備える。コイル12は、ステータコア11からその軸方向に突出するコイルエンド121を有する。伝熱体13は、コイルエンド121の内周側の表面である内周面121aとステータコア11のそれぞれに接触するように配置される。伝熱体13は、ステータコア11の径方向に直交する方向に沿って配列される複数の導電部材130と、複数の導電部材130間に形成される絶縁層140と、を有する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項1】
ステータと、前記ステータに対して回転可能に設けられたロータと、を備えた回転電機であって、
前記ステータは、筒状の継鉄部と前記継鉄部から突出する複数のティースとを有するステータコアと、前記複数のティースに巻装されたコイルと、前記コイルの熱を前記ステータコアに伝える伝熱体と、を備え、
前記コイルは、前記ステータコアからその軸方向に突出するコイルエンドを有し、
前記伝熱体は、前記コイルエンドの内周側の表面と前記ステータコアのそれぞれに接触するように配置され、
前記伝熱体は、前記ステータコアの径方向に直交する方向に沿って配列される複数の導電部材と、前記複数の導電部材間に形成される絶縁層と、を有する
ことを特徴とする回転電機。
続きを表示(約 820 文字)【請求項2】
請求項1に記載の回転電機において、
前記複数の導電部材には、前記コイルエンドの内周側の表面に沿って形成された導電部材が含まれる
ことを特徴とする回転電機。
【請求項3】
請求項1に記載の回転電機において、
前記複数の導電部材は、それぞれ前記ステータコアの径方向に直交する断面積が等しくなるように形成される
ことを特徴とする回転電機。
【請求項4】
請求項1に記載の回転電機において、
前記複数の導電部材は、前記ステータコアの軸方向に沿って配列され、
前記ステータコアの軸方向外側に配置される導電部材の厚みは、その導電部材よりも前記ステータコアの軸方向内側に配置される導電部材の厚みよりも薄い
ことを特徴とする回転電機。
【請求項5】
請求項1に記載の回転電機において、
前記複数の導電部材は、前記伝熱体における前記ステータコアの周方向幅の中心面に対して対称な形状に形成された一対の導電部材を含み、
前記一対の導電部材は、前記ステータコアの周方向に互いに隣接している
ことを特徴とする回転電機。
【請求項6】
請求項1に記載された回転電機において、
前記伝熱体を構成する前記複数の導電部材は、非磁性材料により形成される
ことを特徴とする回転電機。
【請求項7】
請求項1に記載された回転電機において、
前記伝熱体を構成する前記複数の導電部材の全てが、前記ステータコアに面接触する接触面を有している
ことを特徴とする回転電機。
【請求項8】
請求項1に記載の回転電機において、
前記伝熱体を構成する複数の導電部材の熱伝導率は、前記ステータコアの軸方向の熱伝導率よりも高い
ことを特徴とする回転電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、回転電機に関する。
続きを表示(約 1,900 文字)【背景技術】
【0002】
ロータと、ステータとを備えたモータ等の回転電機が知られている(特許文献1参照)。特許文献1には、ステータコアと、ステータコアのティースの両端面に当接するように配置された磁性粉末成形体製のコアエンド部材と、ティース及びコアエンド部材を覆う絶縁キャップと、絶縁キャップの外周に巻回されるコイルと、を有するステータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2002-369418号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
回転電機のコイルは通電により発熱する。発熱によりコイルが高温になると絶縁劣化を招くおそれがある。特にコイルエンドは、熱が逃げにくく、通電による自発的な発熱で絶縁劣化が生じやすい。コイルエンドの絶縁劣化を抑制するためには、コイルエンドの熱をステータコアに伝え、コイルエンドの温度上昇を抑制することが考えられる。特許文献1に記載の回転電機は、コイルエンドとステータコアの間にコアエンド部材が配置され、コイルエンドで発生した熱がコアエンド部材を介してステータコアに伝わる構成とされている。しかしながら、特許文献1の記載のコアエンド部材は、磁性粉末成形体により形成されている。磁性粉末成形体は、一般的に樹脂と同程度の熱伝導率である。このため、コイルエンドの温度上昇を十分に抑制することができないおそれがある。
【0005】
磁性粉末形成体に代えて、熱伝導率の高い金属等の導電部材がコイルエンドとステータコアとの間に配置される場合、コイルエンドの周囲空間に分布する漏れ磁束が導電部材に作用することにより渦電流が発生する。この場合、導電部材自体の発熱により、コイルエンドの温度上昇を十分に抑制できないおそれがある。
【0006】
本発明は、コイルエンドの温度上昇を効果的に抑制し、コイルの絶縁劣化を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様による回転電機は、ステータと、前記ステータに対して回転可能に設けられたロータと、を備える。前記ステータは、筒状の継鉄部と前記継鉄部から突出する複数のティースとを有するステータコアと、前記複数のティースに巻装されたコイルと、前記コイルの熱を前記ステータコアに伝える伝熱体と、を備える。前記コイルは、前記ステータコアからその軸方向に突出するコイルエンドを有する。前記伝熱体は、前記コイルエンドの内周側の表面と前記ステータコアのそれぞれに接触するように配置される。前記伝熱体は、前記ステータコアの径方向に直交する方向に沿って配列される複数の導電部材と、前記複数の導電部材間に形成される絶縁層と、を有する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、コイルエンドの温度上昇を効果的に抑制し、コイルの絶縁劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1は、本発明の実施形態に係る回転電機の構成を示す側面断面模式図である。
図2は、本発明の実施形態に係る回転電機の構成を示す平面断面模式図である。
図3は、図2において破線で示す領域100Aのステータのみを抜き出した部分の斜視図である。
図4は、図3に示す領域100Aで抜き出したステータの一部の分解斜視図である。
図5は、本発明の実施形態に係る伝熱体の斜視図である。
図6は、伝熱体の断面模式図であり、伝熱体に鎖交する漏れ磁束及び伝熱体に生じる渦電流について示す。
図7は、伝熱体の断面模式図であり、コイルエンドで発生した熱の流れについて示す。
図8は、本発明の実施形態の変形例1-1に係る回転電機のステータの一部の斜視図である。
図9は、本発明の実施形態の変形例1-1に係る伝熱体の斜視図である。
図10Aは、本発明の実施形態の変形例2に係る伝熱体を示す図である。
図10Bは、本発明の実施形態の変形例3に係る伝熱体を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図面を参照して、本発明の実施形態に係る回転電機について説明する。本実施形態に係る回転電機は、自動車(車両)の走行に使用するのが好適な回転電機である。本実施形態に係る回転電機は、回転電機のみによって走行する純粋な電気自動車、及び、エンジンと回転電機の双方によって駆動されるハイブリッド型の電気自動車のいずれにも適用することができる。
(【0011】以降は省略されています)

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