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公開番号2025031523
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2024085400
出願日2024-05-27
発明の名称回転電機のステータ
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02K 3/34 20060101AFI20250228BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】複数の導体セグメントを備える回転電機のステータにおいて、ステータコイルのコイルエンドの高さ及び導通損失を抑制する。
【解決手段】回転電機のステータは、複数のスロットが形成された筒状のステータコアと、スロットに挿入され、互いに電気的に接続されてステータコイルを構成する複数の導体セグメントと、を備える。導体セグメントは、線状の導体(36)と、導体の外周を覆う絶縁被膜(35)と、絶縁被膜の内部に分散して配置された複数の中空のカプセル(38)と、ステータコアの軸方向の端部において導体セグメントに折り返し形状を形成させる曲げ部(41)と、を有する。曲げ部の外周部(42)及び内周部に含まれるカプセルの形状は、楕円体状である。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
複数のスロット（２３）が形成された筒状のステータコア（１１）と、
前記スロットに挿入され、互いに電気的に接続されてステータコイル（１２）を構成する複数の導体セグメント（３０）と、を備える回転電機のステータ（１０）であって、
前記導体セグメントは、線状の導体（３６）と、前記導体の外周を覆う絶縁被膜（３５）と、前記絶縁被膜の内部に分散して配置された複数の中空のカプセル（３８，３８Ａ）と、前記ステータコアの軸方向の端部において前記導体セグメントに折り返し形状を形成させる曲げ部（４１）と、を有し、
前記曲げ部の外周部（４２）及び内周部（４３）に含まれる前記カプセルの形状は、楕円体状である、回転電機のステータ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記曲げ部の外周部に含まれる前記カプセルの長径方向は、前記曲げ部の外周部の周方向に沿っている、請求項１に記載の回転電機のステータ。
【請求項３】
前記曲げ部の内周部に含まれる前記カプセルの長径方向は、前記曲げ部の外周部の周方向に垂直な方向に沿っている、請求項１又は２に記載の回転電機のステータ。
【請求項４】
前記曲げ部の内周部に含まれる前記カプセルの体積は、前記曲げ部の外周部に含まれる前記カプセルの体積よりも小さい、請求項１又は２に記載の回転電機のステータ。
【請求項５】
前記絶縁被膜は、ポリイミドにより形成され、
前記スロットの内部において、前記導体セグメントはワニス（２６）により前記ステータコアに固定されており、
前記絶縁被膜の表面に配置された前記カプセル（３８Ａ）は、前記ポリイミドにより覆われている、請求項１又は２に記載の回転電機のステータ。
【請求項６】
前記絶縁被膜は、ポリイミドにより形成され、
前記導体セグメントの端部において前記絶縁被膜から露出した前記導体（３３）と、他の導体セグメントの端部において前記絶縁被膜から露出した前記導体とが溶接された溶接部（３４）が形成され、
前記溶接部、及び前記絶縁被膜において前記溶接部に隣接する部分（３５ａ）は粉体塗装されており、
前記絶縁被膜の表面に配置された前記カプセルは、前記ポリイミドにより覆われている、請求項１又は２に記載の回転電機のステータ。
【請求項７】
共通の前記スロットに一方の挿入部（３１）が挿入された隣り合う前記導体セグメントの他方の挿入部は、互いに異なる前記スロットに挿入されており、
前記導体セグメントは、前記曲げ部とは別に曲げられた部分である頂部（４６）を有し、
前記曲げ部の内周部の曲率半径は３．５［ｍｍ］以下であり、
前記頂部の内周部の曲率半径は２．０［ｍｍ］以下である、請求項１又は２に記載の回転電機のステータ。
【請求項８】
前記複数の導体セグメントは、前記曲げ部とは別に曲げられた部分（４６）の外周側に前記導体の太さの１／２よりも長い距離を互いに空けて配置されている、請求項１又は２に記載の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、回転電機のステータに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、セグメントコンダクタ型のステータであって、ステータコアの軸方向の端部において、ステータコイルは、スロットの径方向内側の部分からスロットの径方向外側の部分までをつなぐ渡り部が、複数周方向に連続し、且つ周方向で隣り合う渡り部同士が軸方向から見て部分的に重なるように配置され、渡り部の頂部は、径方向から見て交差状態が形成されるようにねじられ、渡り部の頂部に対して径方向外側の部分が、軸方向から見て、径方向外側に膨らんでいるものがある（特許文献１参照）。特許文献１によれば、コイルエンドにおけるコイルセグメント（導体セグメント）同士の干渉を避けることができ、渡り部の高さを抑制することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－２２５９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載のステータでは、渡り部の頂部がねじられて渡り部がステータコアの径方向外側に膨らんでいるため、ステータコイルを構成する導体の長さが長くなり導通損失が増加する。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、複数の導体セグメントを備える回転電機のステータにおいて、ステータコイルのコイルエンドの高さ及び導通損失を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための第１の手段は、
複数のスロット（２３）が形成された筒状のステータコア（１１）と、
前記スロットに挿入され、互いに電気的に接続されてステータコイル（１２）を構成する複数の導体セグメント（３０）と、を備える回転電機のステータ（１０）であって、
前記導体セグメントは、線状の導体（３６）と、前記導体の外周を覆う絶縁被膜（３５）と、前記絶縁被膜の内部に分散して配置された複数の中空のカプセル（３８，３８Ａ）と、前記ステータコアの軸方向の端部において前記導体セグメントに折り返し形状を形成させる曲げ部（４１）と、を有し、
前記曲げ部の外周部（４２）及び内周部（４３）に含まれる前記カプセルの形状は、楕円体状である。
【０００７】
上記構成によれば、筒状のステータコアには、複数のスロットが形成されている。複数の導体セグメントは、前記スロットに挿入され、互いに電気的に接続されてステータコイルを構成する。このため、ステータコアの軸方向の端部における導体セグメントの高さ、すなわちコイルエンドの高さを抑制することにより、導体セグメントの長さを短くして導通損失を抑制することができる。
【０００８】
ここで、前記導体セグメントは、前記ステータコアの軸方向の端部において前記導体セグメントに折り返し形状を形成させる曲げ部を有している。このため、曲げ部の曲率半径を小さくすることにより、コイルエンドの高さを抑制することができる。しかし、曲げ部の曲率半径を小さくすると、曲げ部の外周部において絶縁被膜が引っ張られ、絶縁被膜に亀裂が生じるおそれがある。そして、回転電機の使用により亀裂が進展し、ステータコイルの絶縁性が低下するおそれがある。
【０００９】
この点、前記導体セグメントは、前記絶縁被膜の内部に分散して配置された複数の中空のカプセルを有している。このため、曲げ部の外周部において絶縁被膜に亀裂が生じたとしても、亀裂がカプセルに到達してカプセルが伸びたり破れたりすることにより、絶縁被膜の応力を緩和することができる。したがって、絶縁被膜に生じた亀裂が進展することを抑制することができる。さらに、前記曲げ部の外周部及び内周部に含まれる前記カプセルの形状は、楕円体状である。このため、同体積の球状のカプセルと比較して、絶縁被膜の亀裂がカプセルを横切りやすくすることができる。したがって、絶縁被膜の外周部の内部に球状のカプセルが分散して配置されている場合と比較して、絶縁被膜に生じた亀裂が進展することを抑制することができる。以上により、曲げ部の曲率半径をより小さくすることができるため、ステータコイルのコイルエンドの高さを抑制することができ、ひいてはステータコイルの導通損失を抑制することができる。
【００１０】
第２の手段では、前記曲げ部の外周部に含まれる前記カプセルの長径方向は、前記曲げ部の外周部の周方向に沿っている。こうした構成によれば、曲げ部の外周部に生じた亀裂が曲げ部の内径方向へ進展する際に、亀裂がカプセルの長径を横切りやすくすることができる。したがって、曲げ部の外周部に生じた亀裂が進展することをさらに抑制することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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