JP2014023304A - Rotary electric machine and method for manufacturing stator for rotary electric machine - Google Patents

Rotary electric machine and method for manufacturing stator for rotary electric machine Download PDF

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JP2014023304A JP2012160406A JP2012160406A JP2014023304A JP 2014023304 A JP2014023304 A JP 2014023304A JP 2012160406 A JP2012160406 A JP 2012160406A JP 2012160406 A JP2012160406 A JP 2012160406A JP 2014023304 A JP2014023304 A JP 2014023304A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine that prevents drag loss while inhibiting torque reduction.SOLUTION: A rotary electric machine 10 includes a stator 30, a rotor 20, and cooling liquid chambers 62. The stator 30 has: a stator core 40 that is formed by laminating a plurality of core sheets and that has teeth 44; and stator coils 50 that are wound around the respective teeth 44. The rotor 20 is provided on an inner side of the stator 30. The cooling liquid chambers 62 cover respective coil ends 53 of the stator coils 50, and store a cooling liquid liquid-tightly therein. The stator core 40 has: first closed slot core sheets 43 as outer-end stator core sheets on which the respective cooling liquid chambers 62 are provided; and second closed slot core sheets 45 that are provided on an axially inner side across at least one core sheet from the respective first closed slot core sheets 43. The rotor 20 is arranged on an axially inner side of the second closed slot core sheets 45.

Description

本発明は、回転電機及び回転電機用ステータの製造方法に関し、特に冷却能力に優れたステータコアの改良された構造及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine and a method for manufacturing a stator for a rotating electrical machine, and more particularly to an improved structure of a stator core having excellent cooling capacity and a manufacturing method thereof.

従来から、環状のヨーク部の内周に径方向に突出して形成された複数のティース部を有するステータコアと、このティース部に巻回配置されたステータコイルを有するステータと、ステータの内周に回転可能に設けられたロータとを備える回転電機が知られている。このステータコイルは、例えば銅線等の導電性の高い金属からなり、その周囲は絶縁部材により被覆されている。   Conventionally, a stator core having a plurality of teeth formed projecting radially on the inner periphery of an annular yoke, a stator having a stator coil wound around the teeth, and rotating on the inner periphery of the stator 2. Description of the Related Art A rotating electric machine including a rotor provided in a possible manner is known. The stator coil is made of a highly conductive metal such as a copper wire, and its periphery is covered with an insulating member.

上記ステータコイルには電力供給線が接続されており、この電力供給線を介して外部から駆動電圧が印加され、ステータコイルに電流が流れる。このとき、ステータコイルを構成する銅線において電気抵抗による所謂銅損が生じ、ステータコイルが発熱する。発熱によるコイル温度の上昇は、ステータコイルの絶縁性能低下を招く可能性がある。このような絶縁性能の低下を防止するために、上記ステータコイルのコイルエンド部を冷却油等の冷却液によって冷却することが行われている。   A power supply line is connected to the stator coil, and a driving voltage is applied from the outside through the power supply line, and a current flows through the stator coil. At this time, so-called copper loss due to electrical resistance occurs in the copper wire constituting the stator coil, and the stator coil generates heat. An increase in coil temperature due to heat generation may cause a decrease in the insulation performance of the stator coil. In order to prevent such a decrease in insulation performance, the coil end portion of the stator coil is cooled by a cooling liquid such as cooling oil.

本発明に関連する技術として、特許文献1には、ロータと、ステータと、ステータコイルのコイルエンド部を覆う冷却液室とを備える回転電機が開示されている。この回転電機では、ステータコアのスロット内と冷却液室とをシールすることで、冷却液室からスロット内への冷却油漏洩が防止されている。   As a technique related to the present invention, Patent Document 1 discloses a rotating electric machine including a rotor, a stator, and a coolant chamber that covers a coil end portion of the stator coil. In this rotating electrical machine, leakage of cooling oil from the cooling liquid chamber into the slot is prevented by sealing the inside of the stator core slot and the cooling liquid chamber.

また、上記特許文献1に変形例として示される回転電機では、スロットの開放端を軸方向全長にわたって閉じることにより、仮に、冷却液室から冷却油がスロット内に漏れた場合であっても、冷却油がロータ側に流れ出ないようにしている。   Further, in the rotating electrical machine shown as a modified example in Patent Document 1 described above, even if the cooling oil leaks from the cooling liquid chamber into the slot by closing the open end of the slot over the entire length in the axial direction, The oil is prevented from flowing out to the rotor side.

特開2012−090434号公報JP 2012-090434 A

上記特許文献1の回転電機では、シール部材とステータコイルの周囲を覆う絶縁紙等のインシュレータとの間に形成される僅かな隙間から冷却油がスロット内に漏れると、その冷却油がステータの内側に配置されるロータと接触することにより引きずり損失を生じてしまう。   In the rotating electrical machine disclosed in Patent Document 1, when the cooling oil leaks into the slot through a slight gap formed between the seal member and an insulator such as insulating paper covering the periphery of the stator coil, the cooling oil flows inside the stator. A dragging loss is caused by contact with the rotor disposed on the surface.

また、上記特許文献1に変形例として示される回転電機では、スロットの開放端を閉じることにより、冷却油がロータ側に漏れることはないが、閉じられた部分で大きな漏れ磁束が生じ、これにより回転電機の出力トルクが低下してしまう問題があった。   Further, in the rotating electrical machine shown as a modified example in Patent Document 1 above, by closing the open end of the slot, the cooling oil does not leak to the rotor side, but a large leakage magnetic flux is generated in the closed portion, thereby There was a problem that the output torque of the rotating electrical machine was reduced.

本発明の目的は、トルク低減を抑制しつつ、引きずり損失の発生を防止することを可能とする回転電機を提供することである。   An object of the present invention is to provide a rotating electrical machine that can prevent the occurrence of drag loss while suppressing torque reduction.

また、本発明の他の目的は、上記冷却能力の高い回転電機のステータでありながら、ステータコイルの装着が容易な回転電機用ステータの製造方法を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a stator for a rotating electrical machine in which a stator coil can be easily mounted while the stator is a rotating electrical machine having a high cooling capacity.

本発明に係る回転電機は、コア板を複数積層して形成され、環状のヨーク部の内周に径方向に突出する複数のティース部を有したステータコアと、前記複数のティース部に装着されるステータコイルとを含むステータと、前記ステータの内側に回転可能に設けられたロータと、前記ステータコアの軸方向の少なくとも一端面の外側に設けられ、前記ステータコイルのコイルエンド部を覆い、内部に冷却液を液密状に収容する冷却液室と、を備える回転電機であって、前記ステータコアは、前記冷却液室が設けられている外端ステータコア板である第1クローズドスロットコア板と、この第1クローズドスロットコア板から少なくとも一枚のコア板を隔てて軸方向内側に設けられた第2クローズドスロットコア板とを含み、前記ロータは、前記第2クローズドスロットコア板よりも軸方向内側に配置されることを特徴とする。   A rotating electrical machine according to the present invention is formed by laminating a plurality of core plates, and is attached to a stator core having a plurality of teeth portions protruding radially on the inner periphery of an annular yoke portion, and the plurality of teeth portions. A stator including a stator coil, a rotor rotatably provided inside the stator, and provided at least outside one end face in the axial direction of the stator core, covering a coil end portion of the stator coil, and cooling inside A rotating electric machine including a cooling liquid chamber for containing liquid in a liquid-tight manner, wherein the stator core is a first closed slot core plate that is an outer end stator core plate provided with the cooling liquid chamber; A second closed slot core plate provided on the inner side in the axial direction across at least one core plate from the one closed slot core plate, Characterized in that it is disposed axially inward from 2 closed slot core plate.

また、本発明に係る回転電機は、複数のオープンスロットコア板と、一部に配置されるクローズドスロットコア板とを積層し、各スロットにステータコイルを嵌挿配置する回転電機用ステータの製造方法であって、前記オープンスロットコア板と前記クローズドスロットコア板とを所定の順序で積層する第1工程と、前記クローズドスロットコア板の閉止端部を切り開いてスロットを開放する第2工程と、積層ステータコアのスロットに前記ステータコイルを嵌挿配置する第3工程と、前記切り開かれた閉止端部を曲げ戻して前記スロットを閉止する第4工程と、を含むことを特徴とする。   The rotating electrical machine according to the present invention is a method of manufacturing a stator for a rotating electrical machine in which a plurality of open slot core plates and a closed slot core plate disposed in part are stacked, and a stator coil is fitted and disposed in each slot. A first step of laminating the open slot core plate and the closed slot core plate in a predetermined order; a second step of opening a closed end of the closed slot core plate to open a slot; The method includes a third step of inserting and arranging the stator coil in a slot of the stator core, and a fourth step of bending back the closed end portion opened to close the slot.

本発明に係る回転電機によれば、ステータコアの冷却液室が設けられている外端ステータコア板である第1クローズドスロットコア板はスロットの開放端が閉じられている。これにより、スロットの軸方向端部は、ステータコイル、ステータコイルを絶縁するインシュレータ及び第1クローズドスロットコア板の上記閉じられた部分によって塞がれることとなり、冷却液室内の冷却液がスロット内に漏れることを防止することができる。   According to the rotating electrical machine according to the present invention, the first closed slot core plate, which is the outer end stator core plate provided with the stator core coolant chamber, has the open end of the slot closed. As a result, the axial end of the slot is closed by the stator coil, the insulator that insulates the stator coil, and the closed portion of the first closed slot core plate, so that the coolant in the coolant chamber enters the slot. Leakage can be prevented.

そして、本発明に係る回転電機によれば、第1クローズドスロットコア板の軸方向内側に、更に、第2クローズドスロットコア板が設けられている。これにより、仮に、上記インシュレータと第1クローズドスロットコア板との間に形成された僅かな隙間から冷却液が漏れた場合であっても、第2クローズドスロットコア板によって当該冷却液がロータの外側に導かれ、第1クローズドスロットコア板と第2クローズドスロットコア板の間から当該冷却液がステータの外側に排出される。これにより、第2クローズドスロットコア板よりもさらに軸方向内側に設けられたロータに冷却液が接触することがないため引きずり損失の発生を防止することができる。   And according to the rotary electric machine which concerns on this invention, the 2nd closed slot core board is further provided in the axial direction inner side of the 1st closed slot core board. As a result, even if the coolant leaks from a slight gap formed between the insulator and the first closed slot core plate, the second closed slot core plate causes the coolant to flow outside the rotor. And the coolant is discharged to the outside of the stator from between the first closed slot core plate and the second closed slot core plate. As a result, the coolant does not come into contact with the rotor provided further on the inner side in the axial direction than the second closed slot core plate, thereby preventing the occurrence of drag loss.

さらに、本発明に係る回転電機によれば、スロットの開放端を閉じているのは少数枚のクローズドスロットコア板のみであるため漏れ磁束の増加を最小限に抑えることにより、出力トルクの低減を抑制することができる。   Furthermore, according to the rotating electrical machine of the present invention, only a small number of closed slot core plates close the open end of the slot, so that the increase in leakage flux is minimized, thereby reducing the output torque. Can be suppressed.

また、本発明に係る回転電機用ステータの製造方法によれば、従来と同様にスロットが開放した複数のオープンスロットコア板と、いずれか一部に配置される本発明において特徴的なクローズドスロットコア板とを積層し、各スロットにステータコイルを嵌挿配置する組み立て作業を容易に行うことが可能となる。すなわち、上記オープンスロットコア板とクローズドスロットコア板とは所定の順序で積層される。次に、上記クローズドスロットコア板は、そのスロットの閉止端部が切り開かれ、ステータコイルを受け入れるために開放される。そして、この開放されたクローズドスロットコア板のスロットと、もともと開放しているオープンスロットコア板のスロットにステータコイルを嵌挿配置することが出来る。最後に、上記切り開かれたクローズドスロットコア板の閉止端部が曲げ戻され、スロットを閉止してステータの製造を完了する。   In addition, according to the method for manufacturing a stator for a rotating electrical machine according to the present invention, a plurality of open slot core plates whose slots are opened as in the prior art, and a closed slot core characteristic in the present invention arranged in any one part It is possible to easily perform the assembling work of stacking the plates and inserting and arranging the stator coils in the respective slots. That is, the open slot core plate and the closed slot core plate are laminated in a predetermined order. The closed slot core plate is then cut open at its closed end to receive the stator coil. A stator coil can be fitted and disposed in the open slot of the closed slot core plate and the open slot core plate that is originally open. Finally, the closed end portion of the cut open slot core plate is bent back, and the slot is closed to complete the manufacture of the stator.

本発明に係る回転電機の実施の形態において、回転電機の軸方向断面図である。In embodiment of the rotary electric machine which concerns on this invention, it is an axial sectional view of a rotary electric machine. 本発明に係る回転電機の実施の形態において、軸方向から見た回転電機のステータコアのオープンスロットコア板の部分拡大図である。In embodiment of the rotary electric machine which concerns on this invention, it is the elements on larger scale of the open slot core board of the stator core of the rotary electric machine seen from the axial direction. 本発明に係る回転電機の実施の形態において、軸方向から見た回転電機のステータコアのクローズドスロットコア板の部分拡大図である。In embodiment of the rotary electric machine which concerns on this invention, it is the elements on larger scale of the closed slot core board of the stator core of the rotary electric machine seen from the axial direction. 本発明に係る回転電機の実施の形態において、クローズドスロットコア板の閉止端部を切り開いた状態(a)及び曲げ戻した状態(b)を示す図である。In embodiment of the rotary electric machine which concerns on this invention, it is a figure which shows the state (a) which opened the closed end part of the closed slot core board, and the state (b) bent back.

以下に、本発明に係る回転電機の実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。   Hereinafter, embodiments of a rotating electrical machine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this description, specific shapes, materials, numerical values, directions, and the like are examples for facilitating the understanding of the present invention, and can be appropriately changed according to the application, purpose, specification, and the like.

図1は、回転電機10の軸方向断面図である。図2は、軸方向から見た回転電機10のステータコア40のオープンスロットコア板41の部分拡大図である。図3は、軸方向から見た回転電機10のステータコア40の第1クローズドスロットコア板43の部分拡大図である。回転電機10は、ロータ20とステータ30とを備えるモータジェネレータである。ロータ20は、無方向性電磁鋼板を打ち抜き加工することで環状に形成されたコア板を複数積層して構成されたロータコア22と、ロータコア22の外周面近傍を軸方向に貫通する複数の矩形の貫通孔に嵌挿された複数の永久磁石(不図示)とを備える回転子である。ロータ20は、ステータ30の内側に回転可能に設けられている。   FIG. 1 is an axial sectional view of the rotating electrical machine 10. FIG. 2 is a partially enlarged view of the open slot core plate 41 of the stator core 40 of the rotating electrical machine 10 as viewed from the axial direction. FIG. 3 is a partially enlarged view of the first closed slot core plate 43 of the stator core 40 of the rotating electrical machine 10 as viewed from the axial direction. The rotating electrical machine 10 is a motor generator that includes a rotor 20 and a stator 30. The rotor 20 includes a rotor core 22 formed by stacking a plurality of annular core plates formed by punching a non-oriented electrical steel sheet, and a plurality of rectangular shapes penetrating the vicinity of the outer peripheral surface of the rotor core 22 in the axial direction. It is a rotor provided with a plurality of permanent magnets (not shown) fitted in the through holes. The rotor 20 is rotatably provided inside the stator 30.

ステータ30は、無方向性電磁鋼板を打ち抜き加工することで環状に形成されたコア板を複数積層して構成されたステータコア40と、ステータコア40に装着されたステータコイル50と、冷却液室62を形成する液密カバー60とを備える。ステータコア40を構成するコア板として、オープンスロットコア板41、第1クローズドスロットコア板43及び第2クローズドスロットコア板45が用いられており、これらの詳細な説明は後述する。   The stator 30 includes a stator core 40 formed by stacking a plurality of annular core plates formed by punching a non-oriented electrical steel sheet, a stator coil 50 mounted on the stator core 40, and a coolant chamber 62. And a liquid-tight cover 60 to be formed. As a core plate constituting the stator core 40, an open slot core plate 41, a first closed slot core plate 43, and a second closed slot core plate 45 are used, and detailed descriptions thereof will be described later.

ステータコア40は、環状のヨーク部42と、ヨーク部42の内周側に形成された複数のティース部44とを有する。ティース部44は、ヨーク部42から内周に径方向に突出する形状を有している。そして、周方向に隣接するティース部44間には、スロット48が形成されている。   The stator core 40 has an annular yoke portion 42 and a plurality of teeth portions 44 formed on the inner peripheral side of the yoke portion 42. The teeth part 44 has a shape that protrudes radially from the yoke part 42 to the inner periphery. A slot 48 is formed between the teeth portions 44 adjacent in the circumferential direction.

ステータコイル50は、複数のティース部44に装着される平角巻線からなる。ステータコイル50は、例えば銅線等の導電性の高い金属からなり、その周囲をインシュレータ52でステータコア40から絶縁されている。また、ステータコイル50は、実施形態において、導体セグメント巻線方式にて巻回され、U字状の導体セグメントを所望のスロット48にステータの軸方向に沿って挿入し、スロット48から出た脚部を次の導体セグメント脚部に順次接続してコイルが形成される。この方式によれば、クローズドスロットコア板がある場合でも、ステータコイル50の巻回を問題なく行うことが出来る。   The stator coil 50 is composed of a rectangular winding attached to the plurality of tooth portions 44. The stator coil 50 is made of a highly conductive metal such as a copper wire, for example, and the periphery thereof is insulated from the stator core 40 by an insulator 52. Further, in the embodiment, the stator coil 50 is wound by a conductor segment winding method, and a U-shaped conductor segment is inserted into a desired slot 48 along the axial direction of the stator. The coil is formed by sequentially connecting the part to the next conductor segment leg. According to this method, even when there is a closed slot core plate, the stator coil 50 can be wound without any problem.

ステータコイル50は、ステータコア40の軸方向両端面から外側にそれぞれ突出するコイルエンド53を有し、このコイルエンド53を冷却することで、ステータコイル50の発熱を抑制している。コイルエンド53の冷却は、冷却液室62で行われ、この冷却液室62はステータコア40の両端面にそれぞれ固定された液密カバー60を含む。   The stator coil 50 has coil ends 53 that protrude outward from both axial end surfaces of the stator core 40, and the coil ends 53 are cooled to suppress heat generation of the stator coil 50. The coil end 53 is cooled in a cooling liquid chamber 62, and the cooling liquid chamber 62 includes liquid-tight covers 60 fixed to both end surfaces of the stator core 40.

液密カバー60は、断面が略コ字状の部材であって、周方向全周にわたってコイルエンド53を覆うように環状に形成されている。液密カバー60は、例えば絶縁性および非磁性の特性を有する樹脂材料によって形成され、ネジ止めや接着等によってステータコア40に固定される。なお、軸方向両側のコイルエンド53の形状および大きさに応じて、上記2つの液密カバー60の形状および大きさを異ならせてもよい。図示した実施形態において、液密カバー60はステータコア40の両端面に設けられているが、本発明において、回転電機10の発熱と冷却液室62の冷却能力とを勘案して、一方の液密カバー60のみで充分な冷却を行うことができる場合もある。   The liquid-tight cover 60 is a member having a substantially U-shaped cross section, and is formed in an annular shape so as to cover the coil end 53 over the entire circumference. The liquid-tight cover 60 is formed of, for example, a resin material having insulating and non-magnetic characteristics, and is fixed to the stator core 40 by screwing or bonding. The two liquid-tight covers 60 may have different shapes and sizes according to the shapes and sizes of the coil ends 53 on both axial sides. In the illustrated embodiment, the liquid-tight cover 60 is provided on both end faces of the stator core 40. However, in the present invention, one liquid-tight cover is taken into consideration in consideration of the heat generation of the rotating electrical machine 10 and the cooling capacity of the cooling liquid chamber 62. In some cases, sufficient cooling can be performed with the cover 60 alone.

液密カバー60によって形成される冷却液室62内には、図示しない冷却油供給口から供給される冷却油が収容されている。この冷却油がコイルエンド53、ひいてはステータコイル50全体を効率的に冷却することができる。その結果、ステータコイル50の絶縁性能を維持することができる。   Cooling oil supplied from a cooling oil supply port (not shown) is accommodated in the cooling liquid chamber 62 formed by the liquid tight cover 60. This cooling oil can efficiently cool the coil end 53 and thus the entire stator coil 50. As a result, the insulation performance of the stator coil 50 can be maintained.

ここで、冷却液室62に冷却油を供給するための冷却油供給口は、軸方向両側の液密カバー60にそれぞれ形成されてもよいし、又は、軸方向両側の液密カバー60内の2つの冷却液室62を図示しない連通路で連通させ、1つの冷却油供給口から一方の冷却液室62に供給された冷却油が上記連通路を介して他方の冷却液室62に供給されるように構成されてもよい。   Here, the cooling oil supply ports for supplying the cooling oil to the cooling liquid chamber 62 may be respectively formed in the liquid-tight covers 60 on both sides in the axial direction, or in the liquid-tight covers 60 on both sides in the axial direction. The two coolant chambers 62 are communicated with each other through a communication passage (not shown), and the coolant supplied from one coolant oil supply port to one coolant chamber 62 is supplied to the other coolant chamber 62 through the communication passage. You may be comprised so that.

なお、ステータコイル50の冷却によって昇温した冷却油は、図示しない冷却油排出口を介して外部に排出され、オイルクーラ等で放熱して降温した後にオイルポンプ等によって再び冷却液室62に循環供給されるようになっている。   The cooling oil whose temperature has been raised by cooling the stator coil 50 is discharged to the outside through a cooling oil discharge port (not shown), radiated by an oil cooler or the like, and then circulated again to the coolant chamber 62 by an oil pump or the like. It comes to be supplied.

次に、ステータコア40の積層構造について詳説する。ステータコア40は、オープンスロットコア板41と、第1クローズドスロットコア板43及び第2クローズドスロットコア板45を積層することで構成される。ここで、図1に示されるように、2つの第1クローズドスロットコア板43は、ステータコア40の冷却液室62側の端部に配置されている外端ステータコア板である。また、図1に示されるように、2つの第2クローズドスロットコア板45は、上記2つの第1クローズドスロットコア板43からそれぞれ一枚のオープンスロットコア板41を隔てて軸方向内側で、かつ、ロータ20よりも軸方向外側に配置されている。つまり、ロータ20は、2つの第2クローズドスロットコア板45よりも軸方向内側に配置されている。そして、ステータコア40の積層構造のうち、2つの第1クローズドスロットコア板43と2つの第2クローズドスロットコア板45以外の残りのコア板は、オープンスロットコア板41である。   Next, the laminated structure of the stator core 40 will be described in detail. The stator core 40 is configured by stacking an open slot core plate 41, a first closed slot core plate 43, and a second closed slot core plate 45. Here, as shown in FIG. 1, the two first closed slot core plates 43 are outer end stator core plates disposed at the end of the stator core 40 on the coolant chamber 62 side. In addition, as shown in FIG. 1, the two second closed slot core plates 45 are separated from the two first closed slot core plates 43 by one open slot core plate 41 in the axial direction, and The rotor 20 is disposed on the outer side in the axial direction. That is, the rotor 20 is disposed on the inner side in the axial direction than the two second closed slot core plates 45. In the laminated structure of the stator core 40, the remaining core plates other than the two first closed slot core plates 43 and the two second closed slot core plates 45 are open slot core plates 41.

オープンスロットコア板41は、スロット48を開放するコア板であり、ヨーク部42とティース部44とを含む。図2に示されるように、ステータコイル50は、インシュレータ52によって絶縁され、ステータコア40のスロット48に巻回配置されている。そして、オープンスロットコア板41のスロット48は、内径側に開放端部47が形成されており、スロット48の内径側を開放している。   The open slot core plate 41 is a core plate that opens the slot 48, and includes a yoke portion 42 and a teeth portion 44. As shown in FIG. 2, the stator coil 50 is insulated by an insulator 52 and wound around a slot 48 of the stator core 40. The slot 48 of the open slot core plate 41 has an open end 47 on the inner diameter side, and the inner diameter side of the slot 48 is open.

第1クローズドスロットコア板43及び第2クローズドスロットコア板45は、スロット48を閉止するコア板であり、図3に示されるように、ヨーク部42とティース部44とスロット48の開放端を閉じる閉止端部49とを含む。本実施形態においては、ステータコイル50は導体セグメント巻回方式にて形成されている。すなわち、ステータコイル50を形成する各素線はそれぞれU字状の導体セグメントに分割されており、この結果、各導体セグメントはステータの軸方向からスロットに挿入され、ステータコアが図示の如く第1クローズドスロットコア板43および第2クローズドスロットコア板45のように閉止端部49によって各スロットが閉止されていても、ステータコイル50の組み立てが可能である。また、上記導体セグメント巻線以外のコイル、例えば、予め巻回された巻線コイルであるステータコイル50をステータコア40の内径側からスロット48に嵌挿配置する際には、閉止端部49の周方向の中央部に位置する切断部49aを切り開いて、ステータコイル50をスロット48に嵌挿配置した後、再び閉止端部49の切断部49aの両側を曲げ戻す操作を行う。なお、第2クローズドスロットコア板45は、第1クローズドスロットコア板43と同様に切り開いて曲げ戻す操作を行うため、詳細な説明は省略する。   The first closed slot core plate 43 and the second closed slot core plate 45 are core plates that close the slot 48, and as shown in FIG. 3, the yoke portion 42, the tooth portion 44, and the open end of the slot 48 are closed. A closed end 49. In the present embodiment, the stator coil 50 is formed by a conductor segment winding method. That is, each strand forming the stator coil 50 is divided into U-shaped conductor segments. As a result, each conductor segment is inserted into the slot from the axial direction of the stator, and the stator core is first closed as shown. The stator coil 50 can be assembled even if each slot is closed by the closed end portion 49 like the slot core plate 43 and the second closed slot core plate 45. In addition, when a coil other than the conductor segment winding, for example, a stator coil 50 that is a pre-wound winding coil, is inserted into the slot 48 from the inner diameter side of the stator core 40, After cutting the cut portion 49a located at the center of the direction and inserting and arranging the stator coil 50 in the slot 48, the operation of bending back both sides of the cut portion 49a of the closed end portion 49 is performed again. The second closed slot core plate 45 is cut open and bent back in the same manner as the first closed slot core plate 43, and thus detailed description thereof is omitted.

続いて、上記構成からなる回転電機10の作用について、図1〜図3を用いて説明する。本実施形態の回転電機10では、上述したように冷却液室62が設けられている外端ステータコア板である第1クローズドスロットコア板43の閉止端部49が閉止されている。このためスロット48の軸方向端部は、ステータコイル50、インシュレータ52及び第1クローズドスロットコア板43の閉止端部49によって塞がれることとなり、これにより冷却液室62内の冷却油がスロット48内に漏れることを防止することができる。   Then, the effect | action of the rotary electric machine 10 which consists of the said structure is demonstrated using FIGS. 1-3. In the rotating electrical machine 10 of the present embodiment, the closed end portion 49 of the first closed slot core plate 43, which is the outer end stator core plate in which the coolant chamber 62 is provided, is closed as described above. For this reason, the axial end of the slot 48 is blocked by the closed end 49 of the stator coil 50, the insulator 52, and the first closed slot core plate 43, whereby the cooling oil in the coolant chamber 62 is blocked by the slot 48. It is possible to prevent leakage into the inside.

また、上述したように、第2クローズドスロットコア板45が第1クローズドスロットコア板43から一枚のオープンスロットコア板41を隔てて軸方向内側に配置されている。したがって、仮に、ステータコイル50を絶縁するインシュレータ52と第1クローズドスロットコア板43との間に形成された僅かな隙間から冷却油が漏れた場合であっても、第2クローズドスロットコア板45によって当該冷却油がロータ20の外側に導かれ、第1クローズドスロットコア板43と第2クローズドスロットコア板45の間から当該冷却油がステータ30の外側に排出される。これにより、第2クローズドスロットコア板45よりも軸方向内側に設けられたロータ20に冷却油が接触することがないため引きずり損失の発生を防止することができる。   Further, as described above, the second closed slot core plate 45 is disposed on the inner side in the axial direction with the single open slot core plate 41 being separated from the first closed slot core plate 43. Therefore, even if the cooling oil leaks from a slight gap formed between the insulator 52 that insulates the stator coil 50 and the first closed slot core plate 43, the second closed slot core plate 45 The cooling oil is guided to the outside of the rotor 20, and the cooling oil is discharged to the outside of the stator 30 from between the first closed slot core plate 43 and the second closed slot core plate 45. Thereby, since the cooling oil does not come into contact with the rotor 20 provided on the inner side in the axial direction than the second closed slot core plate 45, the occurrence of drag loss can be prevented.

本実施形態の回転電機10によれば、スロット48の開放端を閉じているのは少数枚の第1クローズドスロットコア板43と第2クローズドスロットコア板45のみであるため閉止端部49からの漏れ磁束の増加を最小限に抑えることにより、出力トルクの低減を抑制することができる。   According to the rotating electrical machine 10 of the present embodiment, only a small number of the first closed slot core plate 43 and the second closed slot core plate 45 close the open end of the slot 48, so By minimizing the increase in leakage flux, it is possible to suppress a reduction in output torque.

次に、回転電機10のステータ30の製造方法について説明する。図4は、ステータコア40をステータ軸から見た模式図であり、図4(a)は、第1クローズドスロットコア板43及び第2クローズドスロットコア板45の閉止端部49を切断部49aから切り開いた状態を示す図であり、図4(b)はステータコイルの嵌挿後に閉止端部49を曲げ戻した状態を示す図である。   Next, a method for manufacturing the stator 30 of the rotating electrical machine 10 will be described. FIG. 4 is a schematic view of the stator core 40 as seen from the stator shaft. FIG. 4A shows the closed end portion 49 of the first closed slot core plate 43 and the second closed slot core plate 45 cut from the cut portion 49a. FIG. 4B is a diagram showing a state in which the closed end 49 is bent back after the stator coil is inserted.

まず、無方向性電磁鋼板を打ち抜き加工することでオープンスロットコア板41、第1クローズドスロットコア板43及び第2クローズドスロットコア板45を形成する。   First, the open slot core plate 41, the first closed slot core plate 43, and the second closed slot core plate 45 are formed by punching a non-oriented electrical steel sheet.

次いで、複数のオープンスロットコア板41及びクローズドスロットコア板43,45を所定の順序で積層して、ステータコア40を形成する。   Next, the plurality of open slot core plates 41 and closed slot core plates 43 and 45 are laminated in a predetermined order to form the stator core 40.

続いて、図3に示されるように、第1クローズドスロットコア板43の閉止端部49を切断部49aで切断し、図4(a)に示されるように、切断部49aの両側を軸方向に曲げる。また、第2クローズドスロットコア板45についても同様に切断して、切断部49aの両側を軸方向に曲げる。これにより、スロット48の開放端が、軸方向全長にわたって開放された状態となり、ステータコイル50を受け入れることができる。これをステータコア40の全周に行う。   Subsequently, as shown in FIG. 3, the closed end portion 49 of the first closed slot core plate 43 is cut by the cutting portion 49a, and both sides of the cutting portion 49a are axially cut as shown in FIG. Bend to. Further, the second closed slot core plate 45 is cut in the same manner, and both sides of the cut portion 49a are bent in the axial direction. As a result, the open end of the slot 48 is opened over the entire length in the axial direction, and the stator coil 50 can be received. This is performed all around the stator core 40.

次に、この開放された第1クローズドスロットコア板43及び第2クローズドスロットコア板45のスロット48と、もともと開放しているオープンスロットコア41のスロット48にインシュレータ52が包まれたステータコイル50を嵌挿配置する。   Next, the stator coil 50 in which the insulator 52 is wrapped in the slot 48 of the opened first closed slot core plate 43 and the second closed slot core plate 45 and the slot 48 of the open slot core 41 that is originally open is provided. Insert and place.

そして、図4(b)に示されるように、第1クローズドスロットコア板43及び第2クローズドスロットコア板45の閉止端部49を曲げ戻すことでスロット48の開放端を閉止する。これをステータコア40の全周に行って回転電機10のステータ30の製造を完了する。   Then, as shown in FIG. 4B, the open end of the slot 48 is closed by bending back the closed end portions 49 of the first closed slot core plate 43 and the second closed slot core plate 45. This is performed on the entire circumference of the stator core 40 to complete the manufacture of the stator 30 of the rotating electrical machine 10.

上述したように回転電機10のステータ30の製造方法によれば、従来と同様にスロット48が開放された複数のオープンスロットコア板41と、スロット48が閉止された第1クローズドスロットコア板43及び第2クローズドスロットコア板45とを積層し、各スロット48にステータコイル50を嵌挿配置する組み立て作業を容易に行うことが可能となる。   As described above, according to the method of manufacturing the stator 30 of the rotating electrical machine 10, the plurality of open slot core plates 41 with the slots 48 opened as in the conventional case, the first closed slot core plates 43 with the slots 48 closed, and It is possible to easily perform an assembling operation in which the second closed slot core plate 45 is stacked and the stator coil 50 is fitted and disposed in each slot 48.

なお、本発明は上述した実施形態および変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項およびその均等な範囲において種々の改良や変更が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various improvements and modifications can be made within the matters described in the claims of the present application and their equivalent scope.

例えば、本実施形態の回転電機10で用いられる冷却液は、冷却油であるものとして説明したが、冷却液がこれに限定されるものではなく、例えば、冷却水(たとえばLLC)等の他の冷却液が用いられてもよい。   For example, although the cooling liquid used in the rotating electrical machine 10 of the present embodiment has been described as being cooling oil, the cooling liquid is not limited to this, for example, other cooling water (for example, LLC) or the like. A coolant may be used.

また、本実施形態の回転電機10では、第1クローズドスロットコア板43及び第2クローズドスロットコア板45の数はそれぞれ2つずつであるとして説明したが、これらの数は2つに限定されない。例えば、2つの第1クローズドスロットコア板43のみにより冷却液室62からスロット48内への冷却油の漏れを完全に防止できる場合には第2クローズドスロットコア板45を設ける必要がなく、この場合は第1クローズドスロットコア板43の閉止端部49のみを切り開き、ステータコイル50をスロット48に嵌挿配置して、その後、第1クローズドスロットコア板43の閉止端部49を曲げ戻すことでステータ30の製造を完了することができる。   In the rotating electrical machine 10 of the present embodiment, the number of the first closed slot core plates 43 and the number of the second closed slot core plates 45 is two, but the number is not limited to two. For example, when the leakage of the cooling oil from the coolant chamber 62 into the slot 48 can be completely prevented by only the two first closed slot core plates 43, it is not necessary to provide the second closed slot core plate 45. Cuts only the closed end portion 49 of the first closed slot core plate 43, inserts and arranges the stator coil 50 into the slot 48, and then bends back the closed end portion 49 of the first closed slot core plate 43. 30 manufacturing can be completed.

10 回転電機、20 ロータ、22 ロータコア、30 ステータ、40 ステータコア、41 オープンスロットコア板、42 ヨーク部、43 第1クローズドスロットコア板、44 ティース部、45 第2クローズドスロットコア板、47 開口端部、48 スロット、49 閉止端部、49a 切断部、50 ステータコイル、52 インシュレータ、53 コイルエンド、60 液密カバー、62 冷却液室。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotating electrical machine, 20 Rotor, 22 Rotor core, 30 Stator, 40 Stator core, 41 Open slot core board, 42 Yoke part, 43 1st closed slot core board, 44 Teeth part, 45 2nd closed slot core board, 47 Open end 48 slots, 49 closed end portions, 49a cutting portions, 50 stator coils, 52 insulators, 53 coil ends, 60 liquid-tight covers, 62 coolant chambers.

Claims (2)

コア板を複数積層して形成され、環状のヨーク部の内周に径方向に突出する複数のティース部を有したステータコアと、前記複数のティース部に装着されるステータコイルとを含むステータと、
前記ステータの内側に回転可能に設けられたロータと、
前記ステータコアの軸方向の少なくとも一端面の外側に設けられ、前記ステータコイルのコイルエンド部を覆い、内部に冷却液を液密状に収容する冷却液室と、
を備える回転電機であって、
前記ステータコアは、前記冷却液室が設けられている外端ステータコア板である第1クローズドスロットコア板と、この第1クローズドスロットコア板から少なくとも一枚のコア板を隔てて軸方向内側に設けられた第2クローズドスロットコア板とを含み、
前記ロータは、前記第2クローズドスロットコア板よりも軸方向内側に配置されることを特徴とする回転電機。
A stator including a plurality of core plates, a stator core having a plurality of teeth portions projecting radially on the inner periphery of the annular yoke portion, and a stator coil mounted on the plurality of teeth portions;
A rotor rotatably provided inside the stator;
A coolant chamber provided outside at least one end surface of the stator core in the axial direction, covering a coil end portion of the stator coil, and storing a coolant in a liquid-tight manner inside;
A rotating electric machine comprising:
The stator core is provided on the inner side in the axial direction with a first closed slot core plate, which is an outer end stator core plate in which the coolant chamber is provided, and at least one core plate from the first closed slot core plate. A second closed slot core plate,
The rotating electric machine according to claim 1, wherein the rotor is disposed on an inner side in the axial direction than the second closed slot core plate.
複数のオープンスロットコア板と、一部に配置されるクローズドスロットコア板とを積層し、各スロットにステータコイルを嵌挿配置する回転電機用ステータの製造方法であって、
前記オープンスロットコア板と前記クローズドスロットコア板とを所定の順序で積層する第1工程と、
前記クローズドスロットコア板の閉止端部を切り開いてスロットを開放する第2工程と、
積層ステータコアのスロットに前記ステータコイルを嵌挿配置する第3工程と、
前記切り開かれた閉止端部を曲げ戻して前記スロットを閉止する第4工程と、
を含むことを特徴とする回転電機用ステータの製造方法。
A method for manufacturing a stator for a rotating electrical machine in which a plurality of open slot core plates and a closed slot core plate disposed in a part are stacked, and a stator coil is inserted and disposed in each slot,
A first step of laminating the open slot core plate and the closed slot core plate in a predetermined order;
A second step of opening the slot by opening a closed end of the closed slot core plate;
A third step of inserting and arranging the stator coil in a slot of the laminated stator core;
A fourth step of closing the slot by bending back the opened closed end;
The manufacturing method of the stator for rotary electric machines characterized by including these.
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