(57)【要約】  本開示は、内側を向いたスロットを各々が有する複数の積層ラミネーションを備える、電気機械用のステータであって、前記内側を向いたスロットは、予め巻かれているコイルを受け入れるように構成された内側を向いた歯を画定する、ステータに関する。各スロットは、前記予め巻かれているコイルに近接するように構成され、寸法が定められた略三角形の突出部を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側を向いたスロットを各々が有する複数の積層ラミネーションを備える、電気機械用のステータであって、前記内側を向いたスロットは、予め巻かれているコイルを受け入れるように構成された内側を向いた歯を画定し、各スロットは、前記予め巻かれているコイルに近接するように構成され、寸法が定められた略三角形の突出部を含む、ステータ。
【請求項２】
前記略三角形の突出部は空隙を含む、請求項１に記載のステータ。
【請求項３】
各スロットを閉じるために用いられる少なくとも１つのウェッジをさらに備える、請求項１または２に記載のステータ。
【請求項４】
前記ステータは略円筒状の内面を備え、前記略三角形の突出部は前記略円筒状の内面と略面一である、請求項１から３のいずれか一項に記載のステータ。
【請求項５】
各スロットに対して２つのウェッジをさらに備える、請求項４に記載のステータ。
【請求項６】
内面および外面が設けられた略円筒体を備える、電気機械用のステータであって、
前記内面は、予め巻かれているコイルを受け入れるように構成された内側を向いた歯を画定するスロットを含み、
各スロットは、前記予め巻かれているコイルに近接するように構成され、寸法が定められた略三角形の突出部を含む、ステータ。
【請求項７】
前記略三角形の突出部は空隙を含む、請求項６に記載のステータ。
【請求項８】
各スロットを閉じるために用いられる少なくとも１つのウェッジをさらに備える、請求項６または７に記載のステータ。
【請求項９】
前記略三角形の突出部は前記略円筒体の前記内面と略面一である、請求項６から８のいずれか一項に記載のステータ。
【請求項１０】
各スロットに対して２つのウェッジをさらに備える、請求項９に記載のステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、電気機械に関する。より具体的には、本開示は電気機械用の、熱回収性ステータアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気モータや発電機等の電気機械は、当技術分野で公知である。これらは一般的に、いずれも筐体に同軸に取り付けられたステータとロータとが設けられる。
【０００３】
従来、ステータアセンブリは、コイルを受け入れることを可能とする内側を向いたスロットが設けられた、ラミネーションの積層により作製されている。角線によりコイルを形成する場合、コイルは通常、ステータスロット内に挿入される前に形成される。四角形構成の線であることで、ステータスロットがコイルで完全には充填されず、隣接コイル間に空隙が残り、電気機械の使用時にコイル内に生じる熱の回収性が低くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
添付の図面は以下のとおりである。
【０００５】
【図１】第１の例示的実施形態に係るステータの、概略端図である。
【０００６】
【図２】図１のステータを形成するラミネーションの一部である。
【０００７】
【図３】図１の線３−３に沿った断面図である。
【０００８】
【図４】図３と同様の断面図であるが、第２の例示的実施形態を示す。
【０００９】
【図５】図３と同様の断面図であるが、第３の例示的実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図示の実施形態においては、内側を向いたスロットを有する複数の積層ラミネーションを備える、電気機械用のステータであって、前記内側を向いたスロットは、予め巻かれているコイルを受け入れるように構成された内側を向いた歯を画定し、各スロットは、前記予め巻かれているコイルに近接するように構成され、寸法が定められた略三角形の突出部を含む、ステータが提供される。
【００１１】
別の態様においては、内面および外面が設けられた略円筒体を備える、電気機械用のステータであって、前記内面は、予め巻かれているコイルを受け入れるように構成された内側を向いた歯を画定するスロットを含み、各スロットは、前記予め巻かれているコイルに近接するように構成され、寸法が定められた略三角形の突出部を含む、ステータが提供される。
【００１２】
請求項および／または明細書において、初出の単数形の語を「備える」という語と併用する場合、「１つ」であることを示してもよいが、「１つ以上」、「少なくとも１つ」、「１つまたは２つ以上」の意味を排除しない。同様に、「別の」という語は、少なくとも第２の、またはそれ以上のものを意味する。
【００１３】
本明細書および請求項で使用される「備える」（「備えた」、「備え」等、その任意の変形を含む）、「有する」（「有した」、「有し」等、その任意の変形を含む）、「含む」（「含んだ」、「含み」等、その任意の変形を含む）、「含有する」（「含有した」、「含有し」等、その任意の変形を含む）という語は、包括的でオープンエンドであり、追加の、記載されていない要素や方法ステップを排除しない。
【００１４】
本明細書および添付の請求項では、「長手の」、「水平の」、「前方の」、「後方の」、「上方に」、「下方に」等の方向的、幾何学的、および／または空間的な性質の各種用語が使用されている。これらの用語は、説明の便宜上、かつ相対的な意味でのみ用いられており、本開示の範囲をいかようにも限定するものと解釈されないことが理解されよう。
【００１５】
さらに本明細書において、「軸方向」、「軸方向に」、「軸の」等の用語は、ロータの回転軸の方向、円筒状のステータの中心軸の方向、およびそれらに対応する方向を指し、「半径方向」、「半径方向に」、「半径の」等の用語は、上記軸方向に直交する方向を指し、「円周方向」、「円周方向に」、「円周の」等の用語は、回転軸に直交する面上にある回転軸の所与の点を中心に描かれた円の円周に沿った方向を指す。
【００１６】
「接続された」という表現は、本明細書および添付の請求項において、機械的部品または要素間のあらゆる協働的または受動的な繋がりを含むように広く解釈されるべきである。例えば、このような部品は、直接的な連結によって、または別の部品を用いた間接的な連結によって、一体に組み合わされてもよい。当該連結は、例えば磁場等を用いて、非接触とすることができる。
【００１７】
電気機械用の、熱回収性ステータアセンブリのその他の目的、効果、特徴は、添付の図面を参照して例示の目的に供される以下の例示的実施形態の非限定的な説明を読むことによって、より明解になる。
【００１８】
概して、図示の実施形態は、角線により形成された、予め巻かれているコイルを使用する、内部ロータ型電気機械に関する。ステータにおける、内側を向いた各スロットは、略三角形の突出部を含む。突出部は、隣接するコイル間の空間を充填する。これにより、電気機械の動作中、コイル内で生成される熱の回収性が向上する。
【００１９】
ここで添付図面のうちの図１から図３を参照して、第１の例示的実施形態に係るステータ１０を説明する。
【００２０】
図１に示すように、ステータ１０は、内側を向いた歯１４が各々に設けられる複数の略円形ラミネーション１２を備える。
【００２１】
図２により良く示すように、歯１４はウェッジ受け入れ窪み１６を含み、コイル受け入れスロット１８を画定する。各スロット１８は、ラミネーション１２と一体的な、略三角形の空間充填突出部２０を含む。スロット１８および突出部２０は、内部に、予め巻かれているコイル２２（図１参照）を形成する角線が、それぞれの絶縁紙２４とともに、隙間なく嵌るように、構成され、寸法が定められている。
【００２２】
図３は、図１の線３−３に沿った断面図である。本図に示すように、絶縁紙２４に包まれたコイル２２が、スロット１８内に挿入され、空間充填樹脂２６がコイル２２上で硬化し、ウェッジ２８が窪み１６に挿入されて、スロット１８が閉じられている。
【００２３】
当業者であれば、略三角形の突出部２０がコイル２２に近接していることで、電気機械（不図示）の動作中にコイル内で生じた熱が、コイルから除去されることが可能となることが理解されよう。
【００２４】
当然、ステータ内の熱除去には、冷却手段が用いられる。例えば、ステータ１０の外面３０に、流体式冷却アセンブリ（不図示）が設けられてもよい。
【００２５】
図４は、第２の例示的実施形態に係るステータ１００を示す。概して、ステータ１０とステータ１００との間の主な違いは、歯１０２の高さと等しくなっている、略三角形の、空間充填突出部１０４の高さにある。即ち、突出部１０４と歯１０２とが、ステータ１００の内面を画定する。このため、突出部１０４が、歯１０２の窪み１０８と同様のウェッジ受け入れ窪み１０６を含む。
【００２６】
したがって、コイル受け入れスロットを閉じるために、隣接する歯１０２の間に２つのウェッジ１１０が必要となる。
【００２７】
また、窪み１０６と１０８は、図３の窪み１６とは形状が異なっているが、これは記載上のことで、これら窪みの形状が同じであってよい。
【００２８】
最後に、図５は、第３の例示的実施形態に係るステータ２００を示す。ステータ２００は、図４のステータ１００と同様である。主な違いは、略三角形の空隙２０４を含む、略三角形の空間充填突出部２０２にある。
【００２９】
空隙２０４は、突出部２０２を通過して流れる場の量を低減するる。さらに任意で、ステータ２００の冷却を改善するため、空隙２０４を通じて非磁性冷却流体が流れるようにしてもよい。
【００３０】
ステータが、ラミネーションにより形成されることが記載されているが、圧縮金属粉等の別の技術が利用できることはもちろんである。
【００３１】
電気機械用の、熱回収性ステータアセンブリの用途は、添付の図面に示され、本明細書に記載された構成や部品の詳細に限定されるものではないことが理解されよう。電気機械用の、熱回収性ステータアセンブリは、その他の実施形態が可能であり、各種方法による実施が可能である。また、本明細書に使用された表現や用語は、説明の便宜上用いられており、限定するものではないことが理解されよう。したがって、電気機械用の、熱回収性ステータアセンブリを例示的実施形態によって説明してきたが、その要旨、範囲、本質から逸脱することなく変形が可能である。
【００３２】
補足説明として以下の項が設けられる。
【００３３】
１．内側を向いたスロットを各々が有する複数の積層ラミネーションを備える、電気機械用のステータであって、前記内側を向いたスロットは、予め巻かれているコイルを受け入れるように構成された内側を向いた歯を画定し、各スロットは、前記予め巻かれているコイルに近接するように構成され、寸法が定められた略三角形の突出部を含む、ステータ。
【００３４】
２．前記略三角形の突出部は空隙を含む、項１に記載のステータ。
【００３５】
３．各スロットを閉じるために用いられる少なくとも１つのウェッジをさらに備える、項１または２に記載のステータ。
【００３６】
４．前記ステータは略円筒状の内面を備え、前記略三角形の突出部は前記略円筒状の内面と略面一である、項１から３のいずれか一項に記載のステータ。
【００３７】
５．各スロットに対して２つのウェッジをさらに備える、項４に記載のステータ。
【００３８】
６．内面および外面が設けられた略円筒体を備える、電気機械用のステータであって、
前記内面は、予め巻かれているコイルを受け入れるように構成された内側を向いた歯を画定するスロットを含み、
各スロットは、前記予め巻かれているコイルに近接するように構成され、寸法が定められた略三角形の突出部を含む、ステータ。
【００３９】
７．前記略三角形の突出部は空隙を含む、項６に記載のステータ。
【００４０】
８．各スロットを閉じるために用いられる少なくとも１つのウェッジをさらに備える、項６または７に記載のステータ。
【００４１】
９．前記略三角形の突出部は前記略円筒体の前記内面と略面一である、項６から８のいずれか一項に記載のステータ。
【００４２】
１０．各スロットに対して２つのウェッジをさらに備える、項９に記載のステータ。
【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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【国際調査報告】
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