(57)【要約】【課題】回転電機のステータにおいて、コイルにて発生した熱をステータコアへ十分に伝達させる。【解決手段】コイル１８が、スロット１６を通ってティース１４に巻回されている。スロット１６内においては、ステータコア１０とコイル１８との間に、吸油性ポリマーを含有し、オイルを吸収することで膨潤する樹脂シート２０が配置されている。樹脂シート２０がオイルを吸収することで膨潤し、膨潤した樹脂シートによって、コイル１８とステータコア１０との間の隙間が埋まる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状のヨークの内周面から径方向内側に突出する複数のティース及び各ティース間に形成されたスロットを有するステータコアと、
前記スロットを通って前記ティースに巻回されたコイルと、
前記スロット内において前記ステータコアと前記コイルとの間に配置され、吸油性ポリマーを含有し、オイルを吸収することで膨潤する樹脂シートと、
を有す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】
本開示は、回転電機のステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機のステータにおいては、一般的に、ステータコアにコイルが巻回されている。ステータコアにコイルを固定する様々な技術が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、発泡性を有する材料を用いてステータコアにコイルを固定する方法が記載されている。この方法においては、ステータコアとコイルとの間に発泡性を有する材料を配置し、当該材料を膨張させることで、コイルとステータコアとの間の隙間を埋めて、ステータコアにコイルを固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１２９９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、コイルは通電によって発熱する。コイルの温度上昇を抑制するために、コイルにて発生した熱をステータコアへ伝達させることが考えられる。
【０００６】
特許文献１に記載されている発泡性を有する材料が用いられた場合、発泡による空気断熱層がコイルとステータコアとの間に形成される。空気断熱層は空気を含む層であるため、一般的に熱伝導性は良くない。それ故、空気断熱層の存在によって、コイルにて生じた熱がステータコアへ十分に伝達されない可能性がある。
【０００７】
本開示の目的は、回転電機のステータにおいて、コイルにて発生した熱をステータコアへ十分に伝達させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示に係る回転電機のステータは、円環状のヨークの内周面から径方向内側に突出する複数のティース及び各ティース間に形成されたスロットを有するステータコアと、前記スロットを通って前記ティースに巻回されたコイルと、前記スロット内において前記ステータコアと前記コイルとの間に配置され、吸油性ポリマーを含有し、オイルを吸収することで膨潤する樹脂シートと、を有することを特徴とする。
【０００９】
上記の構成においては、吸油性ポリマーを含有し、オイルを吸収して膨潤する樹脂シートが、コイルとステータコアとの間に配置されている。樹脂シートがオイルを吸収することで膨潤し、これによって、コイルとステータコアとの間の隙間が埋まる。オイルは熱を伝え易いので、コイルにて発生した熱を、膨潤した樹脂シートを介してステータコアへ十分に伝達させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本開示に係る回転電機のステータによれば、コイルにて発生した熱をステータコアへ十分に伝達させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ステータコアを示す正面図である。
【図２】ステータの一部を示す断面図である。
【図３】ステータの一部を示す断面図である。
【図４】コイルの固定方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本実施形態に係る回転電機のステータについて説明する。回転電機は、ロータと、ロータの外周側に所定間隔をあけて配置されたステータとを有する。ステータは、ステータコアと、ステータコアに巻回されたコイルとを有する。回転電機は、一例として、電動機及び発電機として機能するモータ・ジェネレータである。
【００１３】
図１には、ステータコア１０が示されている。ステータコア１０は、略円環状のヨーク１２と、ヨーク１２の内周面から径方向内側に突出し、周方向に間隔をあけて設けられた複数のティース１４とを有する。隣接するティース１４の間には、コイルの一部が収容される空間であるスロット１６が形成されている。なお、ステータコア１０の円環中心軸に沿う方向を軸方向とし、中心軸に直交する方向を径方向とし、中心軸の回りを巡る方向を周方向とする。
【００１４】
ステータコア１０は、例えば、複数の電磁鋼板（例えばケイ素鋼板）を厚み方向に積層して製造される積層鋼板であってもよいし、絶縁被覆された磁性粒子をプレス成形して構成される圧粉磁芯であってもよい。
【００１５】
コイルは、スロット１６を通ってティース１４に巻回されている。コイルの巻回方法は、分布巻であってもよいし、集中巻であってもよいし、別の巻回方法であってもよい。コイルとして、導体セグメントによって形成されるコイルが用いられてもよい。
【００１６】
以下、図２及び図３を参照して、本実施形態に係るステータについて詳しく説明する。図２及び図３は、ステータの一部を示す断面図である。図２及び図３には、軸方向に垂直な面で切断されたステータの一部の断面が示されている。
【００１７】
図２及び図３に示すように、スロット１６内にはコイル１８の一部が配置されている。また、図２に示すように、スロット１６内には、ステータコア１０とコイル１８との間に、吸油性ポリマーを含有した樹脂シート２０が配置されている。つまり、樹脂シート２０は、スロット１６の内壁面とコイル１８との間に配置されている。樹脂シート２０は、スロット１６の全方向の全長に亘って配置されてもよいし、部分的に配置されてもよい。また、樹脂シート２０は、スロット１６内において、コイル１８を部分的に囲むように配置されてもよいし、コイル１８の全体を囲むように配置されてもよい。なお、図２には、１つのスロット１６のみが示されているが、各スロット１６に、コイル１８と樹脂シート２０とが配置されている。
【００１８】
樹脂シート２０は、トランスミッションオイル等のオイルを吸収して膨潤するシートである。吸油性ポリマーとして、例えば、名東化製株式会社製のアクアＮ−キャップ等が用いられる。
【００１９】
図２に示すように樹脂シート２０が配置された状態で、樹脂シート２０にオイルが供給されると、樹脂シート２０はオイルを吸収して膨潤する。
【００２０】
図３には、膨潤後の樹脂シート２２が示されている。膨潤した樹脂シート２２によって、ステータコア１０とコイル１８との間の隙間が埋められて、コイル１８がステータコア１０に固定される。また、樹脂シート２２は発泡性の部材ではないため、樹脂シート２２内に空気を含む空間が形成されない。それ故、コイル１８にて発生した熱を、樹脂シート２２を介してステータコア１０へ伝達させ易くなる。すなわち、発泡性のシートでは、熱伝導率の低い空気によってシートを膨らませているため、コイル１８にて発生した熱はステータコア１０に伝わり難い。本実施形態では、空気よりも熱伝導率の高いオイルによって樹脂シート２２を膨らませているため、発泡性のシートを用いる場合と比べて、コイル１８にて発生した熱はステータコア１０へ伝わり易い。
【００２１】
なお、回転電機内に水等の異物が混入すると、回転電機が故障する場合があるが、樹脂シート２２の膨潤に用いられる材料はトランスミッションオイルであるため、回転電機の故障の原因とならない。ちなみに、回転電機の使用時には、回転電機内にはトランスミッションオイルが流通している。
【００２２】
以下、図４を参照して、コイル１８の固定方法について説明する。図４には、その固定方法を示すフローチャートが示されている。
【００２３】
コイル１８の固定方法は、樹脂シート２０を製造する第１工程（Ｓ０１）と、樹脂シート２０をスロット１６に配置する第２工程（Ｓ０２）と、コイル１８をスロット１６に配置する第３工程（Ｓ０３）と、樹脂シート２０にトランスミッションオイルを吸収させて樹脂シート２０を膨潤させる第４工程（Ｓ０４）とを含む。
【００２４】
第１工程（Ｓ０１）について詳しく説明する。耐熱性シリコーンの生ゴムに吸油性ポリマー（例えば上記のアクアＮ−キャップ）を加えて混錬する。その後、吸油性ポリマーを含む当該ゴムを、ロールによってシート状に成形し、加熱することで硬化させる。硬化した樹脂シートを、スロット１６内に配置可能な寸法を有するシートに切断する。これにより、樹脂シート２０が製造される。
【００２５】
第２工程（Ｓ０２）について詳しく説明する。スロット１６内においてコイル１８が配置されるスペースを確保しつつ、第１工程にて製造された樹脂シート２０を、スロット１６内に配置する。樹脂シート２０をスロット１６の内壁面に接触させて配置してもよいし、内壁面から離して配置してもよい。また、樹脂シート２０を、スロット１６の内壁面に接着させてもよい。
【００２６】
第３工程（Ｓ０３）について詳しく説明する。ステータコア１０とコイル１８との間に樹脂シート２０が配置されるように、コイル１８をスロット１６内に配置しつつステータコア１０に巻回する。例えば図２に示すように、樹脂シート２０によってコイル１８が囲まれるように、コイル１８をスロット１６内に配置する。
【００２７】
第４工程（Ｓ０４）について詳しく説明する。スロット１６内にコイル１８と樹脂シート２０とが配置された状態で、樹脂シート２０にトランスミッションオイルをスプレー等によって塗布する。樹脂シート２０が配置されたステータを、トランスミッションオイルに浸漬してもよい。樹脂シート２０がトランスミッションオイルを吸収すると、樹脂シート２０が膨潤する。図３に示すように、膨潤した樹脂シート２２によって、コイル１８とステータコア１０との間の隙間が埋まり、その結果、コイル１８がステータコア１０に固定される。これによって、本実施形態に係るステータが製造される。
【００２８】
以上のように本実施形態に係るステータによれば、オイルを吸収して膨潤する樹脂シート２０を用いているので、コイル１８にて発生した熱を、膨潤した樹脂シート２２を介してステータコア１０に十分に伝達させることができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  ステータコア、１２  ヨーク、１４  ティース、１６  スロット、１８  コイル、２０，２２  樹脂シート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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