(57)【要約】      （修正有）【課題】ステータコイルの温度上昇をより効果的に抑制できる回転電機を提供する。【解決手段】回転電機は、周方向に並ぶ複数のティース２８を有するステータコアと、ティース２８に巻回されたステータコイル３４と、を備え、ステータコイル３４は、ステータコアの軸方向外側において略周方向に延びるコイルエンド部と、隣り合うティース２８間の空間であるスロット３０に少なくとも一部が収容されるとともに軸方向に延びるストレート部３６と、を有し、少なくともストレート部３６には、冷却用流体が流れる冷却流路として機能する冷却用溝５０が形成されており、各ストレート部３６に形成される冷却用溝５０は一つのみである。【選択図】図２
2020120470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に並ぶ複数のティースを有するステータコアと、
前記ティースに巻回されたステータコイルと、
を備え、前記ステータコイルは、前記ステータコアの軸方向外側において略周方向に延びるコイルエンド部と、隣り合うティース間の空間であるスロットに少なくとも一部が収容されるとともに軸方向に延びるストレート部と、を有し、
少なくとも前記ストレート部には、冷却用流体が流れる冷却流路として機能する冷却用溝が形成されており、
各ストレート部に形成される前記冷却用溝は、一つのみである、
ことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機であって、
前記冷却用溝は、前記ストレート部にのみ形成されており、前記コイルエンド部には形成されていない、ことを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項２に記載の回転電機であって、
前記ステータコイルは、前記ストレート部として機能する第一セグメントコイルと、前記第一セグメントコイルと別部材であるとともに前記コイルエンド部として機能する第二セグメントコイルと、が連結筒で連結されて構成される、ことを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の回転電機であって、
各スロットには、２以上の前記ストレート部が収容されており、
前記スロット内において隣り合う前記ストレート部は、それぞれの冷却用溝が互いに向かい合うように配されている、ことを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の回転電機であって、
さらに、ステータの同心内側に配されたロータであって、径方向に延びて当該ロータの外周端まで到達する冷却流路を有したロータを備え、
前記スロット内において最も径方向内側に配された前記ストレート部の前記冷却用溝は、当該ストレート部の径方向内側端面に形成されている、
ことを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１項に記載の回転電機であって、
前記冷却用溝は、前記ストレート部の周方向一端面に形成されている、ことを特徴とする回転電機。
【請求項７】
請求項６に記載の回転電機であって、
前記回転電機は、その軸方向が重力方向と交差する姿勢で設置されており、
さらに、前記コイルエンド部の重力方向上側から前記コイルエンド部に冷却用流体を吐出する冷却配管を備え、
前記冷却用溝は、前記ストレート部の周方向両端面のうち、重力方向上側の端面にのみ形成されている、ことを特徴とする回転電機。
【請求項８】
請求項６に記載の回転電機であって、
前記冷却用溝は、前記ストレート部の周方向両端面のうち、ロータの正転方向上流側の端面にのみ形成されている、ことを特徴とする回転電機。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の回転電機であって、
前記冷却用溝は、略半円形の断面形状を有する、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】
本明細書では、複数のティースを有するステータコアと、前記ステータコアに巻回されたステータコイルと、を備えた回転電機を開示する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、回転電機は、同心配置されたロータおよびステータを備えており、ステータは、ステータコアのティースにステータコイルを巻回して構成されている。かかる回転電機では、その駆動に伴い、ロータコアやステータコア、ステータコイルが発熱し、温度上昇する。これらの温度が過度に高くなると、回転電機の性能劣化を招くことが知られている。そのため、従来から、ロータコアやステータコア、ステータコイルを冷却する技術が多数、提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ステータコアに、当該ステータコアの外周部とスロットとを連通するべく径方向に延びる冷却油路を形成し、ステータコアの外周方向からスロットへ冷却油路を介して冷却油を供給し、これによりスロット内のステータコイルを冷却する技術が開示されている。また、特許文献２には、ステータコイルの外表面に、冷媒流通用の凹部溝を複数設け、この凹部溝に冷媒を流すことでステータコイルを冷却する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０１２９８９号公報
【特許文献２】特開２０１２−１００４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術によれば、ステータコイルをある程度は、冷却できる。しかし、一般に占積率を高めるために、ステータコイルは、スロット内において隙間が殆ど生じないように互いに密接して収容されることが多い。そのため、ステータコイルの周囲には、冷却油が流れる空間が殆どなく、スロット内に冷却油を供給するだけでは、ステータコイルの周囲に冷却油を行き渡らせることは難しかった。結果として、特許文献１の技術では、ステータコイルを十分に冷却できなかった。
【０００６】
また、特許文献２では、ステータコイルの外表面に凹部溝を設けているため、ステータコイルの周囲に冷媒が流れやすく、ステータコイルを効果的に冷却できる。しかしながら、特許文献２では、一つのステータコイルに複数の凹部溝を形成している関係上、ステータコイルの断面積が小さくなりやすかった。ステータコイルの断面積が小さい場合、当然ながら、電気抵抗が増加し、発熱量の増加を招く。つまり、特許文献２記載の技術では、ステータコイルの温度上昇を効果的に抑制することが難しかった。
【０００７】
そこで、本明細書では、ステータコイルの温度上昇をより効果的に抑制できる回転電機を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書で開示する回転電機は、周方向に並ぶ複数のティースを有するステータコアと、前記ティースに巻回されたステータコイルと、を備え、前記ステータコイルは、前記ステータコアの軸方向外側において略周方向に延びるコイルエンド部と、隣り合うティース間の空間であるスロットに少なくとも一部が収容されるとともに軸方向に延びるストレート部と、を有し、少なくとも前記ストレート部には、冷却用流体が流れる冷却流路として機能する冷却用溝が形成されており、各ストレート部に形成される前記冷却用溝は、一つのみである、ことを特徴とする。
【０００９】
ストレート部に冷却用溝を設けることでストレート部の周囲にも冷却用流体が流れ込みやすくなり、ステータコイルが効果的に冷却できる。その一方、各ストレート部に形成される冷却用溝を一つのみとすることで、ストレート部の断面積の低下、ひいては、電気抵抗の増加を抑えることができ、ストレート部における発熱量の増加を抑えることができる。結果として、ステータコイルの温度上昇を効果的に抑制できる。
【００１０】
また、前記冷却用溝は、前記ストレート部にのみ形成されており、前記コイルエンド部には形成されていなくてもよい。
【００１１】
かかる構成とすることで、コイルエンド部における断面積の低下を避けることができ、コイルエンド部における発熱量の増加を防止できる。
【００１２】
この場合、前記ステータコイルは、前記ストレート部として機能する第一セグメントコイルと、前記第一セグメントコイルと別部材であるとともに前記コイルエンド部として機能する第二セグメントコイルと、が連結筒で連結されて構成されてもよい。
【００１３】
冷却用溝が形成されるストレート部と、冷却用溝が形成されないコイルエンド部とを別部材として構成することで、冷却用溝を容易に形成することができる。
【００１４】
また、各スロットには、２以上の前記ストレート部が収容されており、前記スロット内において隣り合う前記ストレート部は、それぞれの冷却用溝が互いに向かい合うように配されてもよい。
【００１５】
かかる構成とすることで、冷却流路の表面積に対する断面積の比率を大きくすることができ、流路抵抗を低減できる。結果として、冷却用流体がより滑らかに流れるため、冷却効率が向上する。
【００１６】
また、さらに、ステータの同心内側に配されたロータであって、径方向に延びて当該ロータの外周端まで到達する冷却流路を有したロータを備え、前記スロット内において最も径方向内側に配された前記ストレート部の前記冷却用溝は、当該ストレート部の径方向内側端面に形成されていてもよい。
【００１７】
かかる構成とした場合、ロータから吐出された冷却用流体を冷却用溝で受け止めることができる。そして、これにより、冷却用流体が冷却用溝に沿って軸方向に流れやすくなるため、ストレート部全体が効果的に冷却される。
【００１８】
また、前記冷却用溝は、前記ストレート部の周方向一端面に形成されていてもよい。
【００１９】
かかる構成とした場合、コイルエンド部を伝って流れてきた冷却用流体が、より確実に、冷却用流体に流れ込む。
【００２０】
この場合、前記回転電機は、その軸方向が重力方向と交差する姿勢で設置されており、さらに、前記コイルエンド部の重力方向上側から前記コイルエンド部に冷却用流体を吐出する冷媒配管を備え、前記冷却用溝は、前記ストレート部の周方向両端面のうち、重力方向上側の端面にのみ形成されていてもよい。
【００２１】
かかる構成とすることで、重力に従い落下する冷却用流体が冷却用溝により確実に流れ込む。
【００２２】
また、前記冷却用溝は、前記ストレート部の周方向両端面のうち、ロータの正転方向上流側の端面にのみ形成されていてもよい。
【００２３】
かかる構成とすることで、ロータから吐出された冷却用流体が冷却用溝により確実に流れ込む。
【００２４】
また、前記冷却用溝は、略半円形の断面形状を有してもよい。
【００２５】
かかる構成とすることで、流路抵抗が低減し、冷却効率をより向上できる。
【発明の効果】
【００２６】
本明細書で開示する回転電機によれば、ステータコイルの温度上昇をより効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】回転電機の概略断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線におけるステータの概略断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線における模式的な断面図である。
【図４Ａ】ストレート部の断面形状の一例を示す図である。
【図４Ｂ】ストレート部の断面形状の他の一例を示す図である。
【図５】セグメントコイルの一例を示す図である。
【図６】図５に示すセグメントコイルを利用してステータコイルを製造する流れを示すフローチャートである。
【図７】分割型のセグメントコイルの一例を示す図である。
【図８】図７に示すセグメントコイルを利用してステータコイルを製造する流れを示すフローチャートである。
【図９】他の回転電機におけるステータの模式的な断面図である。
【図１０】一つのスロットにステータコイルを組み付けた様子を示すイメージ図である。
【図１１】ステータを軸方向から見た模式図である。
【図１２】ステータおよびロータの一部断面図である。
【図１３】参考例の回転電機におけるステータの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して回転電機１０の構成について説明する。図１は、回転電機１０の概略断面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図であり、図３は、図２のＢ−Ｂ線における模式的な断面図である。なお、図１において、重力は、紙面の上から下に向かって作用しており、Ｚ軸方向が重力方向、Ｘ軸方向およびＹ軸方向が水平方向となる。
【００２９】
この回転電機１０は、電動車両、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される。電動車両において、当該回転電機１０は、車両を走行させるための動力を発生する走行用モータとして用いられてもよいし、回生制動力やエンジンの余剰動力により発電するジェネレータとして用いられてもよい。電動車両において、回転電機１０は、その回転軸１６が、重力方向と交差するような姿勢、より具体的には、略直交するような姿勢で載置されている。ただし、回転電機１０の搭載姿勢は、これに限定されず、その軸方向が重力方向と平行になる姿勢で搭載されてもよい。
【００３０】
回転電機１０は、回転軸１６と、当該回転軸１６に固着されたロータ１２と、ロータ１２の外周囲に同心配置されたステータ１４と、これらを収容するモータケース１８と、を備えている。回転軸１６は、軸受け２０を介してモータケース１８に軸支されており、自転可能となっている。この回転軸１６の内部には、冷却用流体が流れる軸内流路４０が形成されている。軸内流路４０は、回転軸１６の一端側から軸方向に延びた後、径方向に延びて、後述するロータ流路４２に連通する。
【００３１】
ロータ１２は、積層鋼板等からなるロータコア２２と、当該ロータコア２２内に埋め込まれる複数の永久磁石２４と、を備えた略環状部材である。ロータ１２は、回転軸１６に固着されており、回転軸１６は、当該ロータ１２と一体となって回転する。ロータ１２の内部には、その内周端から外周端まで径方向に延びるロータ流路４２が形成されている。このロータ流路４２は、軸内流路４０を介して供給される冷却用流体が流れる流路である。ロータ流路４２に供給された冷却用流体は、ロータ１２の回転に伴い生じる遠心力により径方向外側に運ばれた後、ロータ１２の外周端から外部に放出される。冷却用流体がロータ流路４２を流れる過程で、当該冷却用流体とロータ１２との間で熱交換が行われ、ロータ１２が冷却される。また、外部放出された冷却用流体は、ステータ１４に衝突し、これにより、当該ステータ１４が冷却される。なお、図１では、ロータ流路４２を一つのみ図示しているが、ロータ流路４２の個数や位置は、適宜変更されてもよい。したがって、軸方向に間隔をあけて、複数のロータ流路４２が設けられてもよい。
【００３２】
ステータ１４は、ステータコア２６とステータコイル３４とを備えている。ステータコア２６は、積層鋼板等からなる略環状部材で、環状のヨーク３２と、当該ヨーク３２の内周から径方向内側に突出する複数のティース２８と、を備えている。隣り合うティース２８の間には、後述するステータコイル３４のストレート部３６が収容される空間であるスロット３０が形成される。
【００３３】
ステータコイル３４は、ティース２８に巻回された巻線で構成される。本例において、ステータコイル３４は、三相のコイル、すなわち、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルを結線して構成される。回転電機１０を、電動機として使用する場合は、このステータコイル３４に三相交流電流を印加する。これにより、回転磁界が形成され、ロータ１２が回転する。また、回転電機１０を発電機として使用する場合には、車両の回生制動力やエンジンの余剰動力により、回転軸１６およびロータ１２を回転させる。これにより、ステータコイル３４に電流が誘導される。なお、巻線の巻回方法は、巻線を一つのティース２８に巻回する集中巻でもよいし、巻線を複数のティース２８に跨って巻回する分布巻でもよいが、以下では、分布巻を例に挙げて説明する。
【００３４】
また、ステータコイル３４は、ステータコア２６の軸方向外側において略周方向に延びるコイルエンド部３８と、軸方向に延びるストレート部３６と、に大別できる。ストレート部３６は、少なくとも一部がスロット３０内に収容されている。図２に示すように、本例では、一つのスロット３０内に複数（図示例では５つ）のストレート部３６が、径方向に１列に並ぶように収容されている。この複数のストレート部３６の周囲には、インシュレータ４８が配されている。インシュレータ４８は、ステータコイル３４とステータコア２６とを絶縁する目的で、スロット３０内に配されるシート部材である。このインシュレータ４８は、略Ｕ字状に曲げた状態でスロット３０内に配されており、その径方向内側は、ロータ１２に向かって開口されている。
【００３５】
ここで、図２から明らかな通り、本例では、ステータコイル３４として、断面方形の角線を用いるとともに、ストレート部３６の外表面に軸方向に延びる冷却用溝５０を形成している。かかる構成とすることで、十分な占積率を確保しつつ、ステータコイル３４を効果的に冷却できるが、これについては、後述する。
【００３６】
また、図１に示すように、回転電機１０には、一対の冷媒配管４４も設けられている。冷媒配管４４は、冷却用流体が流れる配管であり、その先端近傍には、冷却用流体を吐出する吐出孔４６が形成されている。冷媒配管４４は、この吐出孔４６が、コイルエンド部３８より重力方向上側に位置するように配置されている。この吐出孔４６およびロータ流路４２から吐出された冷却用流体は、ステータ１４との間で熱交換しつつ、重力により下方に落下し、モータケース１８の底部に貯留される。モータケース１８の底部に溜まった冷却用流体は、適宜回収されて、再度、冷媒配管４４および軸内流路４０に供給される。
【００３７】
以上の説明から明らかな通り、本例では、ロータ１２の外周端および吐出孔４６から吐出される冷却用流体により、ステータコア２６およびステータコイル３４が冷却される。ところで、上述した通り、本例では、ステータコイル３４として角線を用いるとともに、スロット３０内で複数のストレート部３６が互いに密接するように１列に並べられている。角線を密接して配置することで、占積率を向上できる。しかし、その場合、ストレート部３６の周囲に隙間が殆ど生じないため、ストレート部３６の周囲に冷却用流体を行き渡らせるのが難しいという問題があった。
【００３８】
本例では、こうした問題を解決するために、各ストレート部３６の外表面に、冷却用流体が流れる冷却流路として機能する冷却用溝５０を形成している。この冷却用溝５０は、ストレート部３６の径方向端面において軸方向に延びる溝である。冷却用溝５０は、一つのストレート部３６に一つのみ形成されている。このようにストレート部３６に冷却用溝５０を形成することで、冷却用流体が当該冷却用溝５０に沿って流れやすくなり、スロット３０内のステータコイル３４（ストレート部３６）が効果的に冷却される。また、一つのストレート部３６に形成される冷却用溝５０の個数を一つのみとしているため、ストレート部３６の断面積の低下、ひいては電気抵抗の増加を最小限に抑えることができる。結果として、電気抵抗の増加に伴う発熱量増加を最小限に抑えることができるため、ステータコイル３４の温度上昇を効果的に抑制できる。
【００３９】
ここで、一般に、ステータコイル３４は、ステータコア２６よりも高温になる。そのため、ストレート部３６の中でも、スロット３０（ステータコア２６）の壁面に近接する部位は、ステータコア２６との熱交換によりある程度、除熱される。その一方、ストレート部３６のうち、他のストレート部３６と密接する部位、すなわち、ストレート部３６の径方向端面は、ステータコア２６との間で熱交換ができず、高温になりやすかった。かかる径方向端面に冷却用溝５０を設けることで、ステータコイル３４をより効果的に冷却できる。
【００４０】
また、図２に示す通り、本例では、冷却用溝５０を断面略半円形としている。換言すれば、冷却用溝５０は、角部のない滑らかな曲面でのみ形成されている。かかる構成とすることで、流路抵抗を低減でき、冷却用流体がより円滑に流れる。結果として、ステータコイル３４の冷却効率をより向上できる。ただし、冷却用溝５０の形状は、適宜変更可能であり、例えば、冷却用溝５０は、図４Ａに示すように断面略矩形でもよいし、図４Ｂに示すように断面略三角形等でもよい。
【００４１】
また、本例では、図２に示すように、スロット３０内において径方向に隣り合うストレート部３６は、それぞれの冷却用溝５０が互いに向かい合うように配されている。その結果、二つの冷却用溝５０が一体的な一つの断面略円形の孔を構成する。かかる断面円形の孔は、断面半円形の孔に比べて、表面積に対する断面積の比率が大きくなるため、単位流量あたりの流路抵抗（流体管摩擦）を小さく抑えることができる。その結果、冷却用流体がより効率的に流れ、ひいては、ステータコイル３４をより効率的に冷却できる。
【００４２】
さらに、本例では、スロット３０内において最も径方向内側に配されたストレート部３６の冷却用溝５０は、当該ストレート部３６の径方向内側端面、すなわち、ロータ１２と対向する面に形成している。かかる構成とすることで、ロータ流路４２から径方向外側に噴出する冷却用流体が、冷却用溝５０により受けとめられやすくなる。冷却用溝５０に受け止められた冷却用流体は、ストレート部３６の径方向内側端面（フラット面）で受け止められた冷却用流体に比べ、その移動方向が軸方向に規制されているため、軸方向に流れやすくなる。そして、冷却用流体が軸方向に流れることで、ストレート部３６をその全長に亘って冷却することができる。
【００４３】
ところで、本例では、冷却用溝５０をストレート部３６にのみ形成し、コイルエンド部３８には形成していない。かかる構成とすることで、コイルエンド部３８におけるコイル断面積の低下を防止でき、コイルエンド部３８における発熱量増加を防止できる。ただし、十分な冷却能力を確保できるのであれば、冷却用溝５０は、ストレート部３６からコイルエンド部３８まで延びていてもよい。なお、図３に示す通り、ステータコイル３４は、スロット３０内では、互いに密着配置されているが、ステータコア２６の外側においては、互いに若干の隙間が生じるように曲げられている。そのため、コイルエンド部３８に供給された冷却用流体は、この隙間を介して、冷却用溝５０に流れ込むことができる。
【００４４】
次に、冷却用溝５０を有するステータコイル３４の製造方法について簡単に説明する。ステータコイル３４は、複数のセグメントコイル５２を連結して構成される。図５は、こうしたセグメントコイル５２の一例を示す図である。また、図６は、図５に示すセグメントコイル５２を利用してステータコイル３４を製造する流れを示すフローチャートである。
【００４５】
ステータコイル３４を製造する場合、まず、コイル材料から図５に示すセグメントコイル５２を製作する（Ｓ１０〜Ｓ１６）。このセグメントコイル５２は、図５に示す通り、所定の長さのコイル材料を、略Ｕ字状に成形したものである。別の見方をすると、セグメントコイル５２は、略Ｖ字状のＶ字部６２の両端に脚部６４が繋ぎ目なく繋がったものである。Ｖ字部６２は、コイルエンド部３８を構成する。また、脚部６４は、ストレート部３６およびコイルエンド部３８を構成する部位であり、当該脚部６４は、ステータコア２６に組み込まれた後、途中で周方向に曲げられる。
【００４６】
コイル材料は、導電性材料（例えば銅等）からなる導線５６を絶縁皮膜５８で被覆したものである。セグメントコイル５２を製作する際には、まず、このコイル材料を所定の長さでカットする（Ｓ１０）。次に、カットされたコイル材料のうち、ストレート部３６に対応する箇所に冷却用溝５０をプレス成形する（Ｓ１２）。続いて、カットされたコイル材料の両端（コイル端部５４）において、絶縁皮膜５８を除去し、導線５６を露出させる（Ｓ１４）。その後、カットされたコイル材料を、所定の金型等を用いて、略Ｕ字状に曲げれば、セグメントコイル５２が完成となる（Ｓ１６）。一つのステータコイル３４を製造するために、こうした手順を複数回繰り返し、複数のセグメントコイル５２を製作する。
【００４７】
十分な個数のセグメントコイル５２が製作できれば、続いて、これら複数のセグメントコイル５２をステータコア２６に組み付ける。具体的には、セグメントコイル５２の一対の脚部６４を、ステータコア２６の軸方向外側からスロット３０内に挿し込む（Ｓ１８）。その後、脚部６４のうち、スロット３０より軸方向外側に突出している部分を周方向に曲げてコイルエンド部３８を形成する（Ｓ２０）。そして、各セグメントコイル５２のコイル端部５４を他のセグメントコイル５２のコイル端部５４に溶接して電気的、機械的に接続する（Ｓ２２）。こうした作業を全てのセグメントコイル５２に対して行うことで、ステータコイル３４が製造される。
【００４８】
また、別の形態として、ステータコイル３４は、図７に示すような分割型のセグメントコイル５２を用いて製造されてもよい。このセグメントコイル５２は、ストレート部３６として機能する第一セグメントコイル５２ｆと、コイルエンド部３８として機能する第二セグメントコイル５２ｓと、に分割されている。この第一、第二セグメントコイル５２ｆ，５２ｓは、導電性材料（銅等）からなる筒状部材である連結筒６０により電気的かつ機械的に連結される。
【００４９】
図８は、こうした分割型のセグメントコイル５２を利用してステータコイル３４を製造する流れを示すフローチャートである。ステータコイル３４を製造する場合には、まず、第一セグメントコイル５２ｆおよび第二セグメントコイル５２ｓを製作する。第一セグメントコイル５２ｆは、予め、溝形状が形成されたコイル材料を所定の長さにカットし（Ｓ２６）、その後、カットされたコイル材料の両端であるコイル端部５４の絶縁皮膜５８を除去する（Ｓ２８）ことで製作される。また、第二セグメントコイル５２ｓは、溝形状を有しないコイル材料を所定の長さにカットした上で（Ｓ３０）、コイル端部５４の絶縁皮膜５８を除去し（Ｓ３２）、その後、必要な形状に曲げ成形する（Ｓ３４）ことで製作される。
【００５０】
十分な個数の第一、第二セグメントコイル５２ｆ，５２ｓが製作できれば、これらをステータコア２６に組み付ける。具体的には、一つの第二セグメントコイル５２ｓの両端に、第一セグメントコイル５２ｆを連結筒６０で連結する（Ｓ３６）。すなわち、連結筒６０の一端に第一セグメントコイル５２ｆのコイル端部５４を圧入するとともに連結筒６０の他端に第二セグメントコイル５２ｓのコイル端部５４を圧入する。これにより、一つの第二セグメントコイル５２ｓと二つの第一セグメントコイル５２ｆが略Ｕ字状に繋がった部品が形成される。以下では、この部品を「コイルユニット」と呼ぶ。
【００５１】
コイルユニットが形成できれば、当該コイルユニットをステータコア２６のスロット３０に挿し込む（Ｓ３８）。その後、スロット３０内に挿入されたコイルユニットの端部（第一セグメントコイル５２ｆのコイル端部５４）に、新たな第二セグメントコイル５２ｓのコイル端部５４を、連結筒６０で連結する（Ｓ４０）。以上の手順を、必要な個数の第一、第二セグメントコイル５２ｆ，５２ｓ全てに対して行えば、ステータコイル３４が完成となる。
【００５２】
以上の説明から明らかな通り、分割型のセグメントコイル５２を用いる場合、ステータコア２６に組み付けた後の曲げ成形が不要となるため、製造工程を簡易化できる。また、分割型のセグメントコイル５２の場合、冷却用溝５０の形成部分（ストレート部３６）と、その他の部分（コイルエンド部３８）とが、互いに別個の部品で構成されている。そのため、第一セグメントコイル５２ｆのコイル材料には、予め、その全長に亘って冷却用溝５０を形成しておくことができる。この場合、冷却用溝５０を形成する位置（コイル軸方向位置）を厳密に管理する必要がないため、冷却用溝５０をより簡易に形成できる。
【００５３】
次に、他の形態について図９を参照して説明する。図９は、他の回転電機１０におけるステータ１４の模式的な断面図である。図９に示す通り、本例でも、上述の形態と同様に、スロット３０内に複数のストレート部３６が径方向に１列に並んで配置されている。ただし、本例では、冷却用溝５０は、各ストレート部３６の周方向一端面に形成されている。かかる構成とすることで、コイルエンド部３８に供給された冷却用流体が、より確実に冷却用溝５０に到達できる。これについて図１０を参照して説明する。図１０は、一つのスロット３０にステータコイル３４を組み付けた様子を示すイメージ図である。
【００５４】
図１０に示す通り、スロット３０から突出したステータコイル３４は、軸方向に僅かに進んだ後、周方向に屈曲していく。その結果、ステータコイル３４の周方向端面は、外部に露出しやすい。その結果、ストレート部３６の周方向端面に形成された冷却用溝５０の端部が外部に露出しやすくなり、当該冷却用溝５０に冷却用流体が流れやすくなる。また、ステータコイル３４をスロット３０内に組み付ける関係上、スロット３０の周方向幅は、ステータコイル３４の周方向幅よりも大きくなっており、スロット３０の周方向端面（またはインシュレータ４８の周方向端面）とストレート部３６の周方向端面との間には、若干の隙間が生じやすい。そのため、冷却用溝５０が、スロット３０の外部まで延びていなかった場合でも、冷却用流体が当該隙間を介して冷却用溝５０に到達しやすくなる。つまり、ストレート部３６の周方向端面に冷却用溝５０を形成することで、冷却用流体を冷却用溝５０により確実に導くことができる。
【００５５】
なお、この場合、冷却用溝５０は、ストレート部３６の周方向両端面のうち、冷却用流体の流れ方向上流側の面に形成されることが望ましい。これについて図１１、図１２を参照して説明する。図１１は、ステータ１４を軸方向から見た模式図である。これまでの説明から明らかな通り、ステータ１４の軸方向端面には、環状に密集するコイルエンド部３８があり、このコイルエンド部３８の重力方向上側には、冷却用流体を吐出する吐出孔４６が位置している。この吐出孔４６から吐出された冷却用流体は、コイルエンド部３８を伝わりながら、重力により下方へと流れ落ちていく。すなわち、この場合、冷却用流体の流れ方向は、紙面右半分では右回り方向であり、紙面左半分では左回り方向となる。この場合、各ストレート部３６の冷却用溝５０は、冷却用流体の流れ方向上流側の面、換言すれば重力方向上側の周方向端面に形成されることが望ましい。したがって、図１１において、スロット３０ａに収容されるストレート部３６の冷却用溝５０は、左側の周方向端面に形成され、スロット３０ｂに収容されるストレート部３６の冷却用溝５０は、右側の周方向端面に形成されることが望ましい。かかる構成とすることで、吐出孔４６から供給された冷却用流体がより確実に冷却用溝５０に到達できる。
【００５６】
また、図１２は、ステータ１４およびロータ１２の一部断面図である。図１２において矢印Ｃは、ロータ１２の正転方向を示している。また、既述した通り、ロータコア２２には、径方向に延びるロータ流路４２が形成されており、当該ロータ流路４２に供給された冷却用流体が遠心力によりステータ１４側に噴出する。このとき、噴出する冷却用流体には、遠心力による径方向の力と、慣性力による周方向の力が作用するため、冷却用流体は、図１２の矢印Ｄ方向に流れる。冷却用溝５０は、この冷却用流体の流れ方向（矢印Ｄ方向）上流側の面に形成されることが望ましい。したがって、図１２において、ストレート部３６の冷却用溝５０は、ストレート部３６の周方向両端面のうち、ロータ１２の正転方向上流側の端面に形成されることが望ましい。かかる構成とすることで、ロータ１２から供給された冷却用流体がより確実に冷却用溝５０に到達できる。
【００５７】
なお、これまで説明した構成は、いずれも一例であり、各ストレート部３６に形成される冷却用溝５０が一つのみであるのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。したがって、冷却用溝５０は、ストレート部３６だけでなくコイルエンド部３８にも形成されてもよい。また、冷却用溝５０の形状やサイズ、形成位置は、適宜変更されてもよい。
【００５８】
最後に、参考例の回転電機１０について図１３を参照して説明する。図１３は、参考例の回転電機１０におけるステータ１４の概略断面図である。参考例の回転電機１０では、冷却用溝５０は、ストレート部３６にのみ設けられている。この場合、ステータコイル３４は、図１３に示すような分割型のセグメントコイル５２で構成されることが望ましい。一つのストレート部３６に形成される冷却用溝５０は、１以上であれば特に限定されず、図１３に示すように四つでもよいし、二つや三つなどでもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０  回転電機、１２  ロータ、１４  ステータ、１６  回転軸、１８  モータケース、２０  軸受け、２２  ロータコア、２４  磁石、２６  ステータコア、２８  ティース、３０  スロット、３２  ヨーク、３４  ステータコイル、３６  ストレート部、３８  コイルエンド部、４０  軸内流路、４２  ロータ流路、４４  冷媒配管、４６  吐出孔、４８  インシュレータ、５０  冷却用溝、５２  セグメントコイル、５２ｆ  第一セグメントコイル、５２ｓ  第二セグメントコイル、５４  コイル端部、５６  導線、５８  絶縁皮膜、６０  連結筒、６２  Ｖ字部、６４  脚部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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