(57)【要約】【課題】ステータの内周側を伝わるワニスを部品カフサのカフサスロット内に案内することである。【解決手段】円環状の部品カフサ５０の内周リブ５２は、内周リブ５２のワニスＷが滴下される一方側の端面に形成され、当該端面から内周リブ５２の周方向の中間に対応する位置が突出し、かつ、内周リブ５２の径方向の内側からカフサスロット５４に向かって傾斜して、ワニスＷをカフサスロット５４に案内するワニス案内部５５を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のヨークの内周面から径方向内側へ突出する複数のティースと、前記各ティース間に形成された複数のスロットとを有するステータコアと、
前記各ティースの前記ステータコアの軸方向の端面にそれぞれ当接する複数のカフサティースと、前記各カフサティース間に形成された複数のカフサスロットと、前記各カフサティースの径方向の内側先端を互いに連結する複数の内周リブとを有し、前記ステータコアの軸方向の端面に装着された円環状の部品カフサと、
前記複数のスロット及び前記複数のカフサスロットにそれぞれ挿通され前記複数のティース及びカフサティースにそれぞれ巻回されており、前記軸方向の一方側から滴下されたワニスにより前記ステータコアに固定されたコイルと、
を備えた回転電機のステータであって、
前記部品カフサの前記内周リブは、前記内周リブの前記ワニスが滴下される前記一方側の端面に形成され、当該端面から前記内周リブの周方向の中間に対応する位置が突出し、かつ、前記内周リブの径方向の内側から前記カフサスロットに向かって傾斜して、前記ワニスを前記カフサスロットに案内するワニス案内部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】
本発明は、回転電機のステータに関し、特にステータコアの軸方向端面に装着された部品カフサを備えた回転電機のステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータジェネレータ等の回転電機のステータコイルとして、巻線コイルやセグメントコイル等が用いられる。セグメントコイルは、例えば、略Ｕ字型に曲げ成形した導体セグメントの各直線部分をステータコアのスロットの一方からそれぞれ挿入し、他方から突出した各直線部分を、ステータコア端面に取り付けられた部品カフサに当接して折り曲げ加工し、半径方向に隣接する導体セグメントの曲げ加工部分の先端同士を順次溶接してティースの周囲に巻回してコイルを形成するものである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１２５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ステータコイルは、ティースへの巻回後、コイルエンドにワニスを滴下してワニスを硬化させることにより、ステータコアに固定される。詳しくは、ステータ軸方向が鉛直方向と平行となるようにステータを配置して、ステータコアの一端側の上方からコイルエンドに向けてワニスを滴下する。このとき、大部分のワニスは、コイル間の隙間やコイルとスロット内面との隙間に流れ込んでコイルのステータコアへの固定に寄与する。
【０００５】
しかし、一部のワニスはコイルの表面を伝わって他端側のコイルエンドに到達することがある。特に、ステータの内周側であるスロットの内周側先端では、ワニスの流れを阻害するものがなく、ワニスが他端側のコイルエンドに到達することがある。他端側のコイルエンドに到達するワニス量が多いと、ワニスが他端側のコイルエンドから鉛直方向下方に垂れてしまい、この状態でワニスが硬化するとコイルエンドの体格が大型化する。また、コイルエンドから垂れるワニスは、コイルのステータコアへの固定に寄与せず、無駄になってしまう。
【０００６】
そこで、本発明では、ステータの内周側を伝わるワニスを部品カフサのカフサスロット内に案内することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の回転電機のステータは、円筒状のヨークの内周面から径方向内側へ突出する複数のティースと、各ティース間に形成された複数のスロットとを有するステータコアと、前記各ティースの前記ステータコアの軸方向の端面にそれぞれ当接する複数のカフサティースと、各カフサティース間に形成された複数のカフサスロットと、前記各カフサティースの径方向の内側先端を互いに連結する複数の内周リブとを有し、前記ステータコアの軸方向の端面に装着された円環状の部品カフサと、前記複数のスロット及び前記複数のカフサスロットにそれぞれ挿通され前記複数のティース及びカフサティースにそれぞれ巻回されており、前記軸方向の一方側から滴下されたワニスにより前記ステータコアに固定されたコイルとを備えた回転電機のステータであって、前記部品カフサの前記内周リブは、前記内周リブの前記ワニスが滴下される前記一方側の端面に形成され、当該端面から前記内周リブの周方向の中間に対応する位置が突出し、かつ、前記内周リブの径方向の内側から前記カフサスロットに向かって傾斜して、前記ワニスを前記カフサスロットに案内するワニス案内部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ステータの内周側を伝わるワニスを部品カフサのカフサスロット内に案内することができる。このため、ワニスを滴下する側とは反対側からのワニスの垂れを抑制することができ、ワニスの垂れによるコイルエンド体格の大型化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】回転電機の概略分解斜視図である。
【図２】部品カフサの内周リブの拡大斜視図である。
【図３】部品カフサの部分拡大平面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施形態の回転電機のステータ１０は、例えば、ハイブリッド車両に搭載されるモータジェネレータに使用される。図１に示すように、ステータ１０は、ステータコア２０と、ステータコア２０の軸方向両端面を覆う部品カフサ４０，５０と、ステータコア２０に巻装されるセグメントコイル３０とを備えている。
【００１１】
ステータコア２０は、多数の電磁鋼板を積層して構成されている。ステータコア２０は、環状のヨーク２１と、ヨーク２１の内周面よりステータ径方向内側へ突出する複数のティース２２とを備えている。複数のティース２２はステータ周方向に互いに等間隔で配置されている。ステータ周方向に隣接するティース２２の間にスロット２３が形成され、複数のスロット２３がステータ周方向に互いに等間隔で配置されている。各ティース２２及び各スロット２３は、ステータ軸方向に沿って延びている。
【００１２】
ステータコア２０のステータ軸方向一方側の端面には、絶縁性樹脂からなる円環状の部品カフサ４０が装着されている。部品カフサ４０は、環状の外周リブ４１と、環状の内周リブ４２と、内周リブ４２から径方向外側へ放射状に突出して外周リブ４１に接続する複数のカフサティース４３とを備えている。
【００１３】
カフサティース４３は、ステータコア２０のティース２２に対応して設けられており、ティース２２と同様に周方向に互いに等間隔で配置されて、ステータコア２０のティース２２上に載置される。隣接するカフサティース４３の間にはカフサスロット４４が形成され、このカフサスロット４４はステータコア２０のスロット２３の位置に対応している。
【００１４】
また、ステータコア２０のステータ軸方向他方側の端面には、絶縁性樹脂からなる円環状の部品カフサ５０が装着されている。部品カフサ５０は、部品カフサ４０と同様に、環状の外周リブ５１、環状の内周リブ５２、カフサティース５３及びカフサスロット５４を備えている。部品カフサ５０の詳しい構成については後述する。
【００１５】
セグメントコイル３０は、ステータコア２０の周方向における全てのスロット２３に挿入された複数の導体セグメント３１によって構成される。なお、図１には、一対の導体セグメント３１しか示されていないが、導体セグメント３１はステータコア２０の全てのスロット２３に挿入される。
【００１６】
導体セグメント３１はＵ字形状であり、２つの直線状の脚と、これらを連結する湾曲部とを備えている。導体セグメント３１の脚を、部品カフサ５０のカフサスロット５４、ステータコア２０のスロット２３及び部品カフサ４０のカフサスロット４４に挿入したときに、脚はカフサスロット４４から突出する長さを有している。導体セグメント３１によるセグメントコイル３０の形成やステータコア２０への固定についての詳細は後述するが、セグメントコイル３０は、ステータ軸方向の一方側からワニスＷ（図４参照）が滴下されてステータコア２０に固定される。
【００１７】
次に、部品カフサ５０の構成について説明する。図２〜４において、部品カフサ５０は、先に説明したように、環状の外周リブ５１、環状の内周リブ５２、カフサティース５３及びカフサスロット５４を備えている。カフサティース５３の上面５３ａが、ステータコア２０のステータ軸方向の他方側端面に装着される面である。内周リブ５２は、部品カフサ５０の周方向において、カフサティース５３の径方向の内側先端を互いに連結することにより環状形状となっている。
【００１８】
内周リブ５２は、カフサティース５３の上面５３ａから軸方向に所定距離下がった位置において、隣り合うカフサティース５３の径方向の内側先端を互いに連結している。このため、内周リブ５２は、隣り合うカフサティース５３の各上面５３ａによって凹部形状となっている。
【００１９】
内周リブ５２の凹部の底面には、この凹部に流れてくるワニスＷをカフサスロット５４に案内するワニス案内部５５が形成されている。ワニス案内部５５は、凹部の底面から軸方向に突出しており、第１の案内面５５ａと第２の案内面５５ｂと含む一対の斜面を備えている。部品カフサ５０のステータ径方向の内側（図中Ａ方向）からワニス案内部５５を見ると、ワニス案内部５５は、上方に向かって先細となるテーパ形状に形成されている。第１の案内面５５ａと第２の案内面５５ｂとが交わる稜線５５ｃは、ステータ径方向において内側から外側に向かって下り傾斜している。すなわち、図４に示すように、稜線５５ｃは、ステータ径方向において、部品カフサ５０の内側端面からカフサスロット５４に向かって下り傾斜している。また、ワニス案内部５５の稜線５５ｃの最高点は、カフサティース５３の上面５３ａより低い位置に設定されている。
【００２０】
図３に示すように、カフサスロット５４は、内周リブ５２と、隣り合うカフサティース５３と、外周リブ５１とによって囲まれた空間によって形成されており、その形状はステータ径方向に長い略矩形状である。カフサスロット５４のステータ周方向の長さは、カフサスロット５４に挿入された導体セグメント３１のステータ周方向の長さよりも長く、カフサスロット５４のステータ径方向の長さは、導体セグメント３１のステータ径方向の長さと略同じ長さ、あるいは僅かに長い長さである。すなわち、カフサスロット５４に導体セグメント３１が挿入されたときに、内周リブ５２のカフサスロット５４の一部を形成する面には、導体セグメント３１が当接あるいは軽接触するコイル当接面５２ａが形成されている。
【００２１】
よって、カフサスロット５４のステータ径方向の内側では、コイル当接面５２ａに導体セグメント３１が当接あるいは軽接触することにより、コイル当接面５２ａと導体セグメント３１とは略密着し、あるいは僅かな隙間を持って対向する。一方、カフサスロット５４のステータ周方向では、カフサティース５３の側面と導体セグメント３１との間に隙間が形成されており、この隙間にはワニスＷが流れ込むことができる。
【００２２】
次にステータ１０の組立について説明する。図１において、ステータコア２０のステータ軸方向の両端面に、部品カフサ４０，５０がそれぞれ装着される。導体セグメント３１の脚が、ステータ軸方向の他方側から、部品カフサ５０のカフサスロット５４、ステータコア２０のスロット２３及び部品カフサ４０のカフサスロット４４に挿入される。導体セグメント３１の脚のカフサスロット４４から突出した部分が、カフサティース４３に沿って折り曲げられ、他の導体セグメント３１の脚と接合される。全ての導体セグメント３１が接合されることによってセグメントコイル３０が形成される。
【００２３】
その後、ステータコア２０は、ステータ軸方向が鉛直方向と平行となるように配置されて、図４に示すように、ステータコア２０のステータ軸方向の一方側の上方からセグメントコイル３０のコイルエンドの上面にワニスＷが滴下される。滴下された大部分のワニスＷは、セグメントコイル３０の導体セグメント３１間の隙間や、導体セグメント３１とスロット２３との隙間に流れ込む。
【００２４】
一方、セグメントコイル３０のステータ径方向の内側面を伝って流れ落ちるワニスＷは、図４中矢印Ｆ２で示すように、部品カフサ５０の内周リブ５２のワニス案内部５５に到達する。ワニス案内部５５に到達したワニスＷは、まず、稜線５５ｃによって、図３中矢印Ｆ１で示すように、第１の案内面５５ａ及び第２の案内面５５ｂの両方に案内される。引き続き、ワニスＷは、図３中矢印Ｆ１で示すように、第１の案内面５５ａ及び第２の案内面５５ｂによって、カフサスロット５４内における、カフサティース５３の側面と導体セグメント３１との隙間に案内される。
【００２５】
また、カフサスロット５４のステータ径方向の内側では、導体セグメント３１とコイル当接面５２ａとが略密着し、あるいは僅かな隙間を持って対向しているので、この部分にワニスＷが到達しても、ワニスＷの他方側のコイルエンドへの流通が抑制される。そして、ワニスＷはカフサティース５３の側面と導体セグメント３１との隙間に案内される。この結果、カフサスロット５４内に流れ込んだワニスＷは、導体セグメント３１間の隙間やカフサティース５３の側面と導体セグメント３１との隙間に保持される。
【００２６】
その後、ステータ１０が加熱されることによって、ワニスＷが硬化して、セグメントコイル３０及び部品カフサ４０，５０が、ステータコア２０に固定されて、これらが一体化されてステータ１０が形成される。
【００２７】
このように、セグメントコイル３０のステータ径方向の内側表面を伝って流れ落ちるワニスＷは、ワニス案内部５５によって、カフサスロット５４に案内されるので、ステータ軸方向の他方側のコイルエンドに到達するワニスＷの量が低減されて、他方側のコイルエンドから鉛直方向下方に垂れることが抑制される。
【００２８】
この結果、コイルエンドからワニスＷが垂れて硬化したときのコイルエンドの体格大型化を防止することができる。さらに、ワニスＷが、カフサスロット５４に案内されるので、カフサスロット５４内のワニスＷの充填率が向上し、ワニス硬化によるセグメントコイル３０とステータコア２０との固定を強固にすることができ、セグメントコイル３０のステータコア２０への固定に寄与することができる。
【００２９】
なお、上述した実施形態では、ワニス案内部５５を断面テーパ形状の斜面としていたが、上方に向かって凸面となる断面円弧形状の曲面としてもよい。また、ワニス案内部５５を部品カフサ５０に設けていたが、部品カフサ４０にも同様のワニス案内部を形成してもよい。この場合、部品カフサ４０においても、ワニスＷをカフサスロット４４に案内することができ、ステータ軸方向の他方側のコイルエンドに到達するワニスＷの量がより低減されて、ワニスＷのコイルエンドからの垂れをより抑制できる。
【符号の説明】
【００３０】
１０  ステータ、２０  ステータコア、２１  ヨーク、２２  ティース、２３  スロット、３０  セグメントコイル、３１  導体セグメント、４０，５０  部品カフサ、４１，５１  外周リブ、４２，５２  内周リブ、４３，５３  カフサティース、４４，５４  カフサスロット、５２ａ  コイル当接面、５５  ワニス案内部、５５ａ  第１の案内面、５５ｂ  第２の案内面、５５ｃ  稜線、Ｗ  ワニス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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