特許ウォッチ

公開番号2024172718
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023090617
出願日2023-06-01
発明の名称回転電機用ステータ
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H02K 3/24 20060101AFI20241205BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】回転電機用ステータのスロットにコイルを容易に固定するとともに、コイルを効率よく冷却する。
【解決手段】回転電機用ステータは、コイルを包囲するようにスロット22に配置された絶縁部材を備える。周方向複数のスロット22は、周方向に互いに所定スロット数だけ離れた第1スロット22Aと第2スロット22Bとを含み、コイルは、第1スロット22Aに配置された直線部214と第2スロット22Bに配置された直線部215とを一体に有する略U字状の複数の導体セグメント210を有する。回転電機用ステータは、第1スロット22A内の絶縁部材と直線部214との間に充填された発泡体45をさらに備え、第2スロット22B内の絶縁部材と直線部215との間に、冷却油が流れる空隙が設けられる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
軸方向に延在する周方向複数のスロットが設けられたステータコアと、
前記スロットに配置されたコイルと、
前記コイルを包囲するように前記スロットに配置された絶縁部材と、を備える回転電機用ステータであって、
前記周方向複数のスロットは、周方向に互いに所定スロット数だけ離れた第１スロットと第２スロットとを含み、
前記コイルは、前記第１スロットに配置された第１コイル部と前記第２スロットに配置された第２コイル部とを一体に有する略Ｕ字状の複数のセグメントコイルを有し、
前記絶縁部材は、前記第１スロットに配置された第１絶縁部材と前記第２スロットに配置された第２絶縁部材とを有し、
前記回転電機用ステータは、前記第１絶縁部材と前記第１コイル部との間に充填された発泡体をさらに備え、
前記第２絶縁部材と前記第２コイル部との間に、冷却媒体が流れる空隙が設けられることを特徴とする回転電機用ステータ。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
請求項１に記載の回転電機用ステータにおいて、
前記発泡体は、予め前記第１絶縁部材のみの表面に設けられた発泡層により構成されることを特徴とする回転電機用ステータ。
【請求項３】
請求項１に記載の回転電機用ステータにおいて、
前記所定スロット数は、所定の奇数であり、
前記発泡体は、前記周方向複数のスロットに周方向１つおきに設けられることを特徴とする回転電機用ステータ。
【請求項４】
請求項１に記載の回転電機用ステータにおいて、
前記複数のセグメントコイルは、第１セグメントコイルと第２セグメントコイルとを含み、
前記第１セグメントコイルの前記第２コイル部と前記第２セグメントコイルの第１コイル部とは、周方向に所定スロット数だけ離れて配置されるとともに、互いに接続され、
前記所定スロット数は、所定の奇数であり、
前記発泡体は、前記周方向複数のスロットに周方向１つおきに設けられることを特徴とする回転電機用ステータ。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか１項に記載の回転電機用ステータにおいて、
前記ステータコアは、前記空隙に冷却媒体を導くように前記第２スロットの周囲に設けられた流路を有することを特徴とする回転電機用ステータ。
【請求項６】
請求項５に記載の回転電機用ステータにおいて、
前記流路は、前記第２スロットの径方向かつ軸方向に延在する側面に設けられることを特徴とする回転電機用ステータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機用ステータに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、ステータコアに設けられたスロットに絶縁紙が配置されるとともに、絶縁紙の内側にコイルが配置されてなるステータが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載のステータでは、絶縁紙の一方の表面に発泡材料層が設けられ、発泡材料層を加熱して発泡させることで、コイルに押し付け力を付与してコイルを固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５８３３８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載のステータのようにスロット内で発泡材料層を発泡させると、コイルの周囲に冷却媒体を流すことができず、コイルを効率的に冷却することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様である回転電機用ステータは、軸方向に延在する周方向複数のスロットが設けられたステータコアと、スロットに配置されたコイルと、コイルを包囲するようにスロットに配置された絶縁部材と、を備える。周方向複数のスロットは、周方向に互いに所定スロット数だけ離れた第１スロットと第２スロットとを含み、コイルは、第１スロットに配置された第１コイル部と第２スロットに配置された第２コイル部とを一体に有する略Ｕ字状の複数のセグメントコイルを有し、絶縁部材は、第１スロットに配置された第１絶縁部材と第２スロットに配置された第２絶縁部材とを有し、回転電機用ステータは、第１絶縁部材と第１コイル部との間に充填された発泡体をさらに備え、第２絶縁部材と第２コイル部との間に、冷却媒体が流れる空隙が設けられる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ステータのコイルを固定しつつ、コイルを効率的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の実施形態に係る回転電機用ステータを含む回転電機の要部構成を示す断面図。
スロットの構成を示す図１の要部拡大図。
スロットに配置される非発泡絶縁部材の構成を示す斜視図。
スロットに配置される発泡絶縁部材の構成を示す斜視図。
本発明の実施形態に係る回転電機用ステータの製造工程を説明する斜視図。
コイルを構成する導体セグメントの配置の一例を示す図。
コイルの配置パターンの一例を示す図。
図６のコイルのうち、Ｕ相コイルの接続形態を示す図。
図４のVIII-VIII線に沿ったステータコアの断面図。
本発明の実施形態に係る回転電機用ステータの要部断面図であり、冷却油の流れを示す図。
第１変形例に係る回転電機用ステータとしての図８の変形例を示す図。
第１変形例に係る回転電機用ステータの要部断面図であり、冷却油の流れを示す図。
図１１の矢視XII図。
第２変形例に係る回転電機用ステータとしての図８の変形例を示す図。
第２変形例に係る回転電機用ステータの要部断面図であり、冷却油の流れを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１～図１４を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る回転電機用ステータを含む回転電機１００の要部構成を示す断面図である。回転電機１００は、ハイブリッド車両や電気自動車に搭載され、車両駆動用の電動機として用いることができ、発電機として用いることもできる。なお、回転電機１００は、車両以外に搭載し、種々の用途に用いることもできる。
【０００９】
図１は、回転電機１００の要部構成を示す軸線ＣＬ０に直交する断面図である。図１に示すように、回転電機１００は、軸線ＣＬ０を中心に回転するロータ１と、ロータ１の外周面１ａを包囲するようにロータ１の外側に設けられたステータ２とを備える。ステータ２の周囲にはケース３が配置される。以下では、軸線ＣＬ０の延在する方向を軸方向、軸線ＣＬ０から放射状に延びる方向を径方向、軸線ＣＬ０を中心とした円の円周に沿った方向を周方向と定義する。
【００１０】
回転電機１００は、例えば埋込磁石型同期モータとして構成される。したがって、ロータ１は、軸線ＣＬ０を中心とした略円環形状のロータコア１０と、ロータコア１０に形成された周方向複数の磁極部（不図示）と、を有する。なお、磁極部には永久磁石が埋設される。ロータコア１０の内周面１０ａには、例えば回転電機１００の出力軸を構成する不図示のロータシャフトが嵌合され、ロータ１はロータシャフトと一体に回転する。ロータ１の外周面１ａはロータコア１０の外周面に相当する。ロータコア１０は、磁性体である金属製の複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層して形成される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許