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公開番号2024134324
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-03
出願番号2023044562
出願日2023-03-20
発明の名称回転電機のステータ
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類H02K 3/04 20060101AFI20240926BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ステータコイルに捻りを加えることなく、ステータコイルに発生する渦電流損失を低減する。
【解決手段】略円環形状のヨーク11と、ヨーク11から径方向に延びる複数のティース12と、を有し、周方向に隣接するティース12の間にスロット13が形成されるステータコア1と、ティース12に巻回されるステータコイル2と、を備え、ステータコイル2は、複数のセグメントコイル21、22を順次接続することによって形成される回転電機のステータ10であって、セグメントコイル21、22は、スロット13の軸方向中央部で接続されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
略円環形状のヨークと、前記ヨークから径方向に延びる複数のティースと、を有し、周方向に隣接する前記ティースの間にスロットが形成されるステータコアと、
前記ティースに巻回されるステータコイルと、を備え、
前記ステータコイルは、複数のセグメントコイルを順次接続することによって形成される回転電機のステータであって、
前記セグメントコイルは、前記スロットの軸方向中央部で接続されていることを特徴とする回転電機のステータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータコイルがステータコアに巻回される回転電機のステータに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、円環形状のヨークから径方向内側へ向かって延びるティースを有するステータコアを備え、複数の導線を束ねた集合導線がティースに巻回された回転電機のステータが開示されている。この回転電機のステータでは、集合導線を捻ることにより、各導線に生じる渦電流の発生を抑制し、渦電流により生じる損失を低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１３５２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転電機のステータコアに巻回されたステータコイルを通過する磁束が変化することによって、ステータコイルに渦電流が発生すると、渦電流損失によりモータトルク及びモータ効率が低下する。このような渦電流損失の発生を抑制するために、複数の導線を束ねたセグメントコイルを順次接続したステータコイルが回転電機のステータに用いられることがある。このように複数の導線を束ねたセグメントコイル同士を溶接して繋げた場合、束ねられた導線同士も導通することになる。そのため、セグメントコイル同士を溶接する位置によっては、渦電流の経路が再形成され、渦電流損失が目論見通りに減少しないことがある。
【０００５】
特許文献１に開示された回転電機のステータでは、セグメントコイル同士を溶接する位置に関わらず渦電流損失を低減させるため、ステータコイルに流れる電流の向きに着眼して、渦電流を相殺するようにステータコイルに捻りを加えている。しかし、ステータコイルに捻りを加えると、捻りを入れた部位は螺旋構造となるため、束ねた導線に隙が生じて小型化し難くなる。そのため、特許文献１に開示された回転電機のステータでは、ステータコイルの螺旋部に孔型圧延を行って、一様な平角線となるように圧縮成形することにより、隙が生じないようにしている。しかし、このようにステータコイルの螺旋部に追加工を行うと、追加工によるコストが発生する。また、ステータコイルに捻りを加えると、電流が螺旋状に流れるようになるため、電流経路が長くなる。電流経路が長くなると、ステータコイルの抵抗が増加して、モータ効率が低下する。
【０００６】
そこで、本発明は、ステータコイルに捻りを加えることなく、ステータコイルに発生する渦電流損失を低減できる回転電機のステータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る回転電機のステータは、略円環形状のヨークと、前記ヨークから径方向に延びる複数のティースと、を有し、周方向に隣接する前記ティースの間にスロットが形成されるステータコアと、前記ティースに巻回されるステータコイルと、を備え、前記ステータコイルは、複数のセグメントコイルを順次接続することによって形成される回転電機のステータであって、前記セグメントコイルは、前記スロットの軸方向中央部で接続されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明は、ステータコイルに捻りを加えることなく、ステータコイルに発生する渦電流損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の実施形態の回転電機のステータの分解斜視図である。
本実施形態の回転電機のステータにおいて、第１セグメントコイルと第２セグメントコイルをステータコアのスロットに挿入して、第１セグメントコイルと第２セグメントコイルを接続した状態を示す図である。
比較例１のステータでステータコアの軸方向端部で第１セグメントコイルと第２セグメントコイルを接続した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１～２を参照しながら、本開示の実施形態の回転電機のステータ１０について説明する。図１は、ステータ１０の分解斜視図である。ステータ１０は、ステータ１０の径方向内側に配置される不図示のロータと組み合わされて回転電機を構成する。ステータ１０が適用される回転電機は、電動機として用いられてもよいし、発電機として用いられてもよい。ステータ１０は、例えば、電気自動車やハイブリッドカーに搭載されて走行用動力を生成する電動機として機能すると共に、回生トルク等で発電を行う発電機として機能する回転電機に適用されてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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