(57)【要約】【課題】  スロット内にコイルを有しているステータコアにおいて、ステータコアに十分な減衰を与えて、振動及び騒音を低下させる。【解決手段】  スロット内にコイルを有しているステータコアにおいて、コイルまたはコイルを覆っている部材とスロットとを、放熱性が高く、低剛性材料である結合材によって部分的に結合させる。結合部分は、少なくともスロット底部に設ける。結合材としては、ワニスを用いる。結合部分においてコイルの放熱性を高める。また、コイルを質量要素、結合材をばね要素とする振動系の固有振動数を低くし、コイルとスロットの相対振動を大きくしてコイルとステータコアの表面を擦れさせて、減衰をステータに付加する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアにスロットを有し、前記スロットにコイルを受容し、前記コイル、または、前記コイルを覆っている部材と前記スロットが少なくとも接している部分があると共に、前記コイル、または、前記コイルを覆っている部材と前記スロットが結合材によって部分的に結合していることを特徴とするステータコアのスロット構造。
【請求項２】
前記結合材は、放熱性の高い結合材であることを特徴とする請求項１に記載のステータコアのスロット構造。
【請求項３】
前記結合材は、低剛性材料であることを特徴とする請求項１、２に記載のステータコアのスロット構造。
【請求項４】
前記結合材は、ワニスであることを特徴とする請求項１ないし３に記載のステータコアのスロット構造。
【請求項５】
前記結合部分は、少なくともスロット底部であることを特徴とする請求項１ないし４に記載のステータコアのスロット構造。
【請求項６】
前記結合材は、前記コイルまたは前記コイルを覆っている部材と前記スロットとの隙間に設けられた仕切りと、前記コイルまたは前記コイルを覆っている部材と、前記スロットとによって画成された空間に充填されていることを特徴とする請求項１ないし５に記載のステータコアのスロット構造。
【請求項７】
前記仕切りは前記スロットに形成されたリブであることを特徴とする請求項６に記載のステータコアのスロット構造。
【請求項８】
前記仕切りはシール剤により構成されていることを特徴とする請求項６に記載のステータコアのスロット構造。
【請求項９】
前記仕切りと前記仕切りの間の前記スロットに溝を設け、前記仕切りと前記スロットと前記コイルまたは前記コイルを覆っている部材とによって画成された、前記溝を含む空間に前記固着材を充填していることを特徴とする請求項６ないし８に記載のステータコアのスロット構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スロット内にコイルを有しているステータコアにおけるスロット構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
スロット内にコイルを有するステータコアにおいては、コイルに電流を流したときにコイルが発熱し、この発熱による温度上昇が電動機等の性能限界を低下させる一要因となる。この解決案として、コイルとステータコアの間隙部にワニス等の固着材を充填させることにより伝熱経路を確保し、放熱性を高める方法が公知である。
【特許文献１】特開2000-14067号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、コイルとステータコアの隙間をほぼ全て固着させると、コイルとステータコア間の相対変位が小さくなり、相対変位によって発生する摩擦による減衰作用が大幅に減少するため、ステータコアの振動モードの周波数において、振動及び騒音が悪化するという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、スロット内にコイルを有しているステータコアにおいて、コイルとステータコア間の相対変位を大きくし、ステータコアに十分な減衰を与えることが可能なステータコアのスロット構造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】
【０００５】
本発明は、スロット内にコイルを有しているステータコアにおいて、コイルまたはコイルを覆っている部材とステータコアスロット部とを結合材によって部分的に結合させた。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、結合している部分においてコイルの伝熱経路を確保することによって、放熱性を高めつつ、コイルを質量要素、結合材をばね要素とする振動系の固有振動数を低くすることができる。したがって、コイルとスロットの相対振動が大きくなり、コイルとスロット間の相対変位差が増大する。これにより、接している部分においてコイルとステータコアの表面が擦れ、摩擦力が発生し、減衰をステータに付加できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の各実施形態に基づいて説明する。
（第１実施形態）図１に、本発明の原理に従って構成されたステータコアのスロット構造の第１実施形態における断面図を示す。また、図２に第１実施形態におけるステータコアの斜視図を示す。
【０００８】
１は電動機のステータコアであり、環状に打ち抜いた鉄板を多数積層して形成されている。ステータコア１には、その内周１Aの一部１Bが開放し、ステータコア１を軸方向に貫通する略台形状のスロット２が放射状に図２に示すように４つ形成されている。スロット２は、ステータコア１の外周１C側のスロット２壁面であるスロット底部２Aと、ステータコア１の周方向に対抗するスロット２壁面であるスロット側面部２Bと、ステータコアの内周１A側のスロット壁面であるスロット天井部２Cから形成されている。
【０００９】
３は上記スロット２の全軸方向にスロット２の全面を覆うようにスロット２に嵌合装着されている絶縁紙である。４はエナメル被覆した銅線からなるコイルであり、絶縁紙３を装着したスロット２の内側を通過する態様でステータコア１に巻き着けてある。５はコイル４と絶縁紙３の間に充填されたワニスであり、コイル４間の摩擦によりコイル４の被覆が剥れることを防ぐと共に、伝熱経路を確保してコイル４の放熱性を向上している。
【００１０】
６はスロット底部２Aに形成されたリブであり、ステータコア１の全軸方向に延びている。リブ６は各スロット底部２Aに二つずつ設けられている。７はリブ６とリブ６の間のリブ６近傍に形成された溝であり、リブ６と同様、ステータコア１の全軸方向に延びている。８は固着用ワニスであり、スロット底部２Aと絶縁紙３と二つのリブ６とによって画成された溝７を含む空間に充填されている。
【００１１】
上記スロット構造によれば、スロット２と絶縁紙３がスロット底部２Aにおいて固着用ワニス８により部分的に固着しているので、コイル４を質量要素、固着用ワニス８をばね要素とする振動系が形成される。この振動系の特性は、固着用ワニス８の剛性や、スロット２と絶縁紙３の固着面積等の固着条件によって決まる。ステータコア１とコイル４の相対変位を大きくし、ステータコア１に効果的に減衰を付加するためには、固着用ワニス８が低剛性であることが好ましい。また、ステータコア１の振動モードに対して、コイル４および固着用ワニス８からなる軸方向もしくは半径方向の振動系が防振領域となり、伝達特性が十分低くなるように、固着用ワニス８の充填部分を限定させる。スロット２と絶縁紙３はスロット側面部２Bおよびスロット天井部２Cにおいて接しているので、スロット２と絶縁紙３の軸方向もしくは半径方向の相対振動によりスロット２と絶縁紙３の表面が擦れ、摩擦力が発生し、ステータコア１に減衰を付加することができる。固着用ワニス８の充填部分はリブ６の設置位置によって決まるので、リブ６の位置を調節することによって、振動系の特性を自由に設定することができる。さらに、スロット２と絶縁紙３はスロット底部２Aにおいて固着されており、スロット底部２Aは軸方向および半径方向の振動への影響が少ないので、コイル４の軸方向および半径方向の振動を阻害しない。したがって、ステータコア１とコイル４の相対変位が大きくなり、ステータコア１に効果的に減衰を付加できる。以上の効果を図３に示す。図３は、円環0次モードにおけるステータコアの半径方向の周波数応答である。本発明によれば、従来技術に比べてステータコア１の振動のピークを大幅に低減できていることがわかる。
【００１２】
また、スロット２と絶縁紙３がスロット底部２Aにおいて固着していることにより、コイル４からステータコア１への伝熱経路が確保され、放熱性が向上される。さらに、ステータコア１の外周１C側には、図示しない冷却水通路が形成されており、スロット底部２Aとステータコア外周１Cの熱勾配が高い。したがって、コイル４を固着用ワニス８にてスロット底部２Aに固着することにより、コイル４の放熱性を向上できる。
【００１３】
固着用ワニス８はリブ６で区切った空間に充填されているので、意図した部分以外に固着用ワニス８が流れ出ることを防止できる。また、リブ６はステータコア１のスロット底部２Aに形成されているので、部品点数を増やさずにスロット底部２Aと絶縁紙３間の隙間を仕切ることができる。さらに、固着用ワニス８を充填している空間のスロット底部２Aには溝７が設けられており、供給過剰分の固着用ワニス８を溝７にため、固着用ワニス８がリブ６を越えて流れ出ることを防止している。
【００１４】
さらには、スロット底部２Aと絶縁紙３を固着する固着材としてワニスを使用しているので、コイル保護のためのワニスを流用できる。また、放熱性のよいワニスを固着に使用することで、コイル４からステータコア１への放熱性を向上できる。
【００１５】
（第２実施形態）図４に、本発明の原理に従って構成されたステータコアのスロット構造の第２実施形態における断面図を示す。また、図５に第２実施形態におけるステータコアの斜視図を示す。
【００１６】
１は電動機のステータコアであり、環状に打ち抜いた鉄板を多数積層して形成されている。ステータコア１には、その内周１Aの一部１Bが開放し、ステータコア１を軸方向に貫通する略台形状のスロット２が放射状に図２に示すように４つ形成されている。スロット２は、ステータコア１の外周１C側のスロット２壁面であるスロット底部２Aと、ステータコア１の周方向に対抗するスロット２壁面であるスロット側面部２Bと、ステータコアの内周１A側のスロット壁面であるスロット天井部２Cから形成されている。
【００１７】
３は上記スロット２の全軸方向にスロット２の全面を覆うようにスロット２に嵌合装着されている絶縁紙である。４はエナメル被覆した銅線からなるコイルであり、絶縁紙３を装着したスロット２の内側を通過する態様でステータコア１に巻き着けてある。５はコイル４と絶縁紙３の間に充填されたワニスであり、コイル間の摩擦によりコイルの被覆が剥れることを防ぐと共に、伝熱経路を確保してコイルの放熱性を向上している。
【００１８】
９はエポキシ系接着剤であり、スロット２と絶縁紙３との間の空間に全軸方向に延びる仕切りを形成している。仕切りはスロット底部２Aおよびスロット側面部２Bの一方（図４における右側面）にそれぞれ二つずつ設けられている。１０はエポキシ系樹脂であり、スロット２と絶縁紙３とエポキシ系接着剤９の仕切り二つによって画成された空間に充填されている。
【００１９】
エポキシ系樹脂１０は、ステータコア１の振動モードに対して、コイル４および固着用ワニス８からなる軸方向もしくは半径方向の振動系が防振領域となり、伝達特性が十分低くなるように充填部分を限定されている。
【００２０】
上記スロット構造によれば、第１実施形態と同様の効果に加え、仕切りをエポキシ系接着剤９で形成しているので、部品加工をすることなく仕切りを設けることができる。また、絶縁紙３を、スロット底部２Aだけでなく、スロット側面部２Bの一方とも固着することにより、放熱特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第1実施形態におけるステータコアのスロット構造（半径方向の断面図）
【図２】第1実施形態におけるステータコアの構造
【図３】第1実施形態における振動低減効果
【図４】第２実施形態におけるステータコアのスロット構造（半径方向の断面図）
【図５】第２実施形態におけるステータコアの構造
【符号の説明】
【００２２】
１    ステータコア
１A  ステータコア内周
１B  ステータコア内周一部
１C  ステータコア外周
２    スロット
２A  スロット底部
２B  スロット側面部
２C  スロット天井部
３    絶縁紙
４    コイル
５    ワニス
６    リブ
７    溝
８    固着用ワニス 
９    エポキシ系接着剤
１０  エポキシ系樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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