JP7172809B2

JP7172809B2 - Rotating electric machine

Info

Publication number: JP7172809B2
Application number: JP2019073368A
Authority: JP
Inventors: 賢治谷
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2022-11-16
Anticipated expiration: 2039-04-08
Also published as: JP2020174417A

Description

本開示は、回転電機に関する。 The present disclosure relates to rotating electric machines.

従来から、ロータとステータとを有する回転電機が用いられている。特許文献１には、ステータを構成するコイルのうち、ステータコア歯部側のコイルをアルミニウム線で構成し、残りの部分のコイルを銅線で構成した回転電機が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a rotating electric machine having a rotor and a stator has been used. Patent Literature 1 discloses a rotating electric machine in which, of the coils that constitute a stator, the coils on the stator core tooth side are made of aluminum wire, and the remaining coils are made of copper wire.

特開２０１０－１８３７８８号公報JP 2010-183788 A

本願発明者は、アルミニウム線等と銅線等との異種金属線を接合する方法として、異種金属により形成された２種類のセグメントコイルを、コイルエンドに位置するセグメントコイルの端部において互いに接合することを想定した。しかしながら、コイルエンドの端部において異種金属線を接合する場合、かかる接合箇所における必要強度が増大するおそれがあることを本願発明者は見出した。このような課題は、コイルとしてセグメントコイルを用いる場合に限らず、連続するコイルを巻きつける場合にも共通する。このため、異種金属線の接合部における必要強度の増大を抑制できる技術が望まれる。 As a method for joining dissimilar metal wires such as an aluminum wire and a copper wire, the inventor of the present application joins two types of segment coils made of dissimilar metals to each other at the ends of the segment coils located at the coil ends. I assumed. However, the inventors of the present application have found that when dissimilar metal wires are joined at the ends of the coil ends, the required strength at such joints may increase. Such a problem is common not only when a segment coil is used as a coil, but also when a continuous coil is wound. Therefore, there is a demand for a technique capable of suppressing an increase in the required strength at the junction of dissimilar metal wires.

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。 The present disclosure can be implemented as the following forms.

本開示の一形態によれば、回転電機（１０）が提供される。この回転電機は、ロータ（２０）とステータ（３０、３０ａ～３０ｆ）とを有する回転電機であって、前記ステータは、複数のスロット（４２）が周方向に並んで形成されたステータコア（４０）と、前記複数のスロットの内部にそれぞれ収容されるスロット内コイル（５２）と前記スロット内コイルに連なり前記複数のスロットの外部に位置する一対のコイルエンド（５４）と前記コイルエンドに連なる引出線（５６、５６ａ、５６ｂ）とを有するコイル（５０、５０ａ～５０ｆ）と、を含み、前記コイルは、第１の金属により形成された第１の金属線部（７１）と、前記第１の金属よりも電気抵抗が大きい第２の金属により形成された第２の金属線部（７２）と、前記第１の金属線部と前記第２の金属線部とが互いに接合された接合部（７３）と、を有し、前記接合部は、前記スロット内コイルに位置し、前記スロット内コイルは、前記複数のスロットの内部において径方向に複数層で形成されており、前記一対のコイルエンドの各々は、前記スロット内コイルに対応して複数層で形成されており、前記一対のコイルエンドのうちの、少なくとも一方のコイルエンドでは、全ての層が前記第１の金属線部または前記第２の金属線部のいずれか一方の単一種類の金属線部で構成されている。 According to one aspect of the present disclosure, a rotating electrical machine (10) is provided. This rotating electric machine has a rotor (20) and a stator (30, 30a to 30f). The stator includes a stator core (40) formed with a plurality of slots (42) arranged in a circumferential direction an in-slot coil (52) accommodated in each of the plurality of slots, a pair of coil ends (54) connected to the in-slot coil and positioned outside the plurality of slots, and a lead wire connecting to the coil end a coil (50, 50a-50f) having (56, 56a, 56b), wherein the coil comprises a first metal wire portion (71) made of a first metal; A second metal wire portion (72) made of a second metal having a higher electrical resistance than metal, and a joint portion (72) where the first metal wire portion and the second metal wire portion are joined to each other 73), wherein the joint portion is located in the in-slot coil, the in-slot coil is formed in a plurality of layers in a radial direction inside the plurality of slots, and the pair of coil ends is formed of a plurality of layers corresponding to the in-slot coil, and at least one coil end of the pair of coil ends has all the layers of the first metal wire portion or the first metal wire portion. It is composed of a single type of metal wire portion, either one of the two metal wire portions .

この形態の回転電機によれば、第１の金属線部と第２の金属線部とが互いに接合された接合部が、ステータコアのスロットの内部に収容されるスロット内コイルに位置している。このため、第１の金属線部と第２の金属線部とがコイルエンドにおいて互いに接合される構成と比較して、接合部に加えられる応力を少なくでき、必要強度の増大を抑制できる。したがって、異種金属線の接合部における必要強度の増大を抑制できる。 According to this aspect of the rotating electric machine, the joint portion where the first metal wire portion and the second metal wire portion are joined to each other is located in the in-slot coil accommodated inside the slot of the stator core. Therefore, compared to a configuration in which the first metal wire portion and the second metal wire portion are joined to each other at the coil end, the stress applied to the joint portion can be reduced, and an increase in required strength can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress an increase in the required strength at the junction of dissimilar metal wires.

本開示は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、電動機、発電機、回転電機の製造方法などの形態で実現することができる。 The present disclosure may also be embodied in various forms. For example, it can be implemented in the form of a method for manufacturing an electric motor, a generator, or a rotating electric machine.

第１実施形態の回転電機の概略構成を示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows schematic structure of the rotary electric machine of 1st Embodiment. 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面におけるステータを示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the stator in a cross section taken along line II-II of FIG. 1; 図２の領域ＩＩＩを拡大して示す拡大断面図である。3 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged region III of FIG. 2; FIG. 図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along line IV-IV of FIG. 3; セグメントコイルの概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of a segment coil. 第２実施形態におけるステータの概略構成を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a stator in a second embodiment; 第３実施形態におけるステータの概略構成を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a stator in a third embodiment; 第４実施形態におけるステータの概略構成を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a stator in a fourth embodiment; 第５実施形態におけるステータの概略構成を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a stator in a fifth embodiment; 第６実施形態におけるステータの概略構成を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a stator in a sixth embodiment; 第７実施形態におけるステータの概略構成を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a stator in a seventh embodiment;

Ａ．第１実施形態：
図１に示す回転電機１０は、いわゆるインナーロータ型の永久磁石同期モータとして構成され、図示しない車両に搭載されている。回転電機１０は、ハウジング１５と、ロータ２０と、ステータ３０とを備える。ハウジング１５は、ロータ２０とステータ３０とを収容している。 A. First embodiment:
A rotating electric machine 10 shown in FIG. 1 is configured as a so-called inner rotor type permanent magnet synchronous motor, and is mounted on a vehicle (not shown). The rotating electrical machine 10 includes a housing 15 , a rotor 20 and a stator 30 . Housing 15 accommodates rotor 20 and stator 30 .

ロータ２０は、略円柱状の外観形状を有し、回転軸心ＡＸを中心軸として回転する。ロータ２０は、ロータコア２２と、回転軸２６とを有する。ロータコア２２は、軸方向に沿って積層された複数の鋼板により構成されている。ロータコア２２には、複数の永久磁石２４が埋め込まれている。なお、複数の永久磁石２４は、ロータコア２２の外周面に露出していてもよい。回転軸２６は、ロータコア２２の径方向内側に固定されている。回転軸２６は、ハウジング１５の両端に設けられたベアリング１８によって、ハウジング１５に対して回転可能に支持されている。 The rotor 20 has a substantially cylindrical external shape, and rotates around the rotation axis AX. The rotor 20 has a rotor core 22 and a rotating shaft 26 . The rotor core 22 is composed of a plurality of steel plates laminated along the axial direction. A plurality of permanent magnets 24 are embedded in the rotor core 22 . Note that the plurality of permanent magnets 24 may be exposed on the outer peripheral surface of the rotor core 22 . The rotating shaft 26 is fixed radially inside the rotor core 22 . The rotating shaft 26 is rotatably supported with respect to the housing 15 by bearings 18 provided at both ends of the housing 15 .

ステータ３０は、略円筒状の外観形状を有し、ロータ２０の径方向の外側にギャップを介して配置されている。ステータ３０は、ステータコア４０と、コイル５０とを有する。 The stator 30 has a substantially cylindrical external shape, and is arranged radially outside of the rotor 20 with a gap therebetween. Stator 30 has a stator core 40 and coils 50 .

ステータコア４０は、軸方向に沿って積層された複数の鋼板により構成されている。図２に示すように、ステータコア４０の内周側には、複数のスロット４２が周方向に並んで形成されている。各スロット４２は、それぞれステータコア４０の軸方向の全体に亘って、径方向外側に窪んで形成されている。各スロット４２には、コイル５０が巻回されている。コイル５０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相のコイル５０として構成されている。 The stator core 40 is composed of a plurality of steel plates laminated along the axial direction. As shown in FIG. 2, a plurality of slots 42 are formed along the inner circumference of the stator core 40 in the circumferential direction. Each slot 42 is recessed radially outward over the entire axial direction of the stator core 40 . A coil 50 is wound around each slot 42 . The coil 50 is configured as a three-phase coil 50 consisting of a U-phase, a V-phase, and a W-phase.

図３に示すように、本実施形態のコイル５０は、いわゆる平角線と呼ばれる角形の断面形状を有する金属線材により形成されている。本実施形態において、かかる断面形状は、略長方形であるが、略長方形に限らず略正方形等であってもよい。コイル５０を形成する金属線材の表面には、図示しない絶縁皮膜が形成されている。かかる絶縁皮膜により、隣接して配置される線材との間の絶縁性や、ステータコア４０との絶縁性が確保されている。なお、ステータコア４０のスロット４２の壁面には、図示しない絶縁紙が配置されており、かかる絶縁紙によってもコイル５０とステータコア４０との絶縁性が確保されている。 As shown in FIG. 3, the coil 50 of the present embodiment is formed of a metal wire having a rectangular cross-sectional shape called a rectangular wire. In this embodiment, the cross-sectional shape is substantially rectangular, but it is not limited to substantially rectangular and may be substantially square or the like. An insulating film (not shown) is formed on the surface of the metal wire material forming the coil 50 . Such an insulating film ensures insulation between adjacent wires and stator core 40 . Insulating paper (not shown) is arranged on the wall surface of the slot 42 of the stator core 40, and the insulation between the coil 50 and the stator core 40 is also ensured by this insulating paper.

図４に示すように、コイル５０は、スロット内コイル５２と、コイルエンド５４と、引出線５６とを有する。スロット内コイル５２は、各スロット４２の内部にそれぞれ収容されている。スロット内コイル５２は、スロット４２の内部に挿入された後にスロット４２の内部における隙間が含浸処理によって埋められることにより、ステータコア４０に固定されている。コイルエンド５４は、スロット内コイル５２に連なって形成され、スロット４２の外部に位置している。より具体的には、コイルエンド５４は、ステータコア４０から軸方向の外側に向かって突出している。引出線５６は、コイルエンド５４に連なって形成され、図示しない外部リード線の端子と接続されている。かかる外部リード線を介して電力が回転電機１０に供給される。 As shown in FIG. 4 , the coil 50 has an in-slot coil 52 , coil ends 54 and lead wires 56 . The in-slot coils 52 are accommodated inside the respective slots 42 . The in-slot coil 52 is fixed to the stator core 40 by filling the gap inside the slot 42 with an impregnation process after being inserted inside the slot 42 . The coil end 54 is formed continuously with the in-slot coil 52 and positioned outside the slot 42 . More specifically, the coil ends 54 protrude axially outward from the stator core 40 . The lead wire 56 is formed continuously from the coil end 54 and connected to a terminal of an external lead wire (not shown). Electric power is supplied to the rotating electric machine 10 through such external lead wires.

図３および図４に示すように、本実施形態のコイル５０は、１つのスロット４２に六層のスロット内コイル５２が形成されている。以下の説明では、六層のスロット内コイル５２を、径方向内側から順番に、第一層６１、第二層６２、第三層６３、第四層６４、第五層６５、第六層６６とも呼ぶ。第一層６１は、スロット内コイル５２のうち最もロータ２０に近接している。このため、第一層６１を、「近接層６１」とも呼ぶ。また、本実施形態における引出線５６は、第六層６６のスロット内コイル５２に連なるコイルエンド５４に連なって形成されている。本実施形態において、１つのスロット４２における六層のスロット内コイル５２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のうち全て同じ相で形成されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the coil 50 of this embodiment has six layers of in-slot coils 52 formed in one slot 42 . In the following description, the six layers of the in-slot coils 52 are arranged in order from the inner side in the radial direction: a first layer 61, a second layer 62, a third layer 63, a fourth layer 64, a fifth layer 65, and a sixth layer 66. Also called The first layer 61 is closest to the rotor 20 among the in-slot coils 52 . For this reason, the first layer 61 is also called "adjacent layer 61". Further, the lead wire 56 in this embodiment is formed so as to continue to the coil end 54 that continues to the in-slot coil 52 of the sixth layer 66 . In this embodiment, the six-layered in-slot coils 52 in one slot 42 are all formed of the same phase among the three phases of U phase, V phase, and W phase.

本実施形態のコイル５０は、互いに異なる２つの材料の金属線材により構成されている。より具体的には、銅線７１とアルミニウム線７２とにより構成されている。一般に、アルミニウムは、銅と比較して、電気抵抗が大きく、強度が低く、質量が軽いという特性を有する。 The coil 50 of this embodiment is composed of metal wires made of two different materials. More specifically, it is composed of a copper wire 71 and an aluminum wire 72 . In general, aluminum has the characteristics of high electrical resistance, low strength, and light mass compared to copper.

銅線７１とアルミニウム線７２とは、接合部７３において互いの端部同士が接合されている。接合部７３は、スロット内コイル５２に位置しており、スロット４２に収容されている。接合部７３における銅線７１とアルミニウム線７２との接合方法については、後述する。接合の際には、銅線７１の表面とアルミニウム線７２の表面とにそれぞれ形成されている絶縁皮膜が除去される。 The ends of the copper wire 71 and the aluminum wire 72 are joined together at the joining portion 73 . The joint portion 73 is located in the in-slot coil 52 and accommodated in the slot 42 . A method of joining the copper wire 71 and the aluminum wire 72 at the joining portion 73 will be described later. At the time of joining, the insulating films respectively formed on the surface of the copper wire 71 and the surface of the aluminum wire 72 are removed.

本実施形態では、六層のスロット内コイル５２のうち、径方向外側の三層、すなわち第四層６４と第五層６５と第六層６６とが銅線７１により構成され、径方向内側の二層、すなわち近接層６１と第二層６２とがアルミニウム線７２により構成されている。第三層６３は、銅線７１とアルミニウム線７２とが接合部７３において接合されて構成されている。本実施形態の回転電機１０では、六層のスロット内コイル５２をこのように構成することで、以下に説明するコイル５０の損失の増大を抑制している。 In the present embodiment, of the six layers of the in-slot coils 52, three radially outer layers, that is, the fourth layer 64, the fifth layer 65, and the sixth layer 66, are composed of copper wires 71, and the radially inner Two layers, the adjacent layer 61 and the second layer 62 are made up of aluminum wires 72 . The third layer 63 is configured by joining a copper wire 71 and an aluminum wire 72 at a joining portion 73 . In the rotary electric machine 10 of the present embodiment, by configuring the six-layer in-slot coils 52 in this manner, an increase in loss of the coils 50 described below is suppressed.

コイル５０の損失は、抵抗損と巻線渦電流損との合計値に近似することができる。抵抗損は、コイル５０を構成する金属材料の電気抵抗に比例して増大する。このため、アルミニウム線７２の抵抗損は、銅線７１の抵抗損よりも大きい傾向がある。また、金属材料の種類に依存する値であることから、六層のスロット内コイル５２のうち同じ金属材料により構成される層の抵抗損は、いずれも同じ値となる。抵抗損は、スロット内コイル５２に限らず、コイルエンド５４および引出線５６においても生じている。また、抵抗損は、コイル５０の断面積が大きいほど小さい傾向がある。 Losses in coil 50 can be approximated as the sum of resistive losses and winding eddy current losses. Resistance loss increases in proportion to the electrical resistance of the metal material forming the coil 50 . Therefore, the resistance loss of the aluminum wire 72 tends to be greater than the resistance loss of the copper wire 71 . In addition, since the value depends on the type of metal material, the ohmic loss of the layers made of the same metal material among the six-layer in-slot coils 52 all have the same value. Resistance loss occurs not only in the in-slot coil 52 but also in the coil ends 54 and the lead wires 56 . Also, resistance loss tends to decrease as the cross-sectional area of the coil 50 increases.

巻線渦電流損は、ロータ２０と対向して配置されるスロット内コイル５２において主に生じる損失である。巻線渦電流損は、鎖交する磁束の大きさに依存するので、六層のスロット内コイル５２のうち径方向内側の層ほど大きい傾向がある。より具体的には、例えば近接層６１では、多くの磁束が鎖交しているため巻線渦電流損が大きく、第六層６６では、通過する磁束が少ないため巻線渦電流損がほとんど発生しない。また、巻線渦電流損は、コイル５０を構成する金属材料の電気抵抗に反比例する。このため、銅線７１の巻線渦電流損は、アルミニウム線７２の巻線渦電流損よりも大きい傾向がある。 Winding eddy current loss is a loss that mainly occurs in the in-slot coils 52 arranged facing the rotor 20 . Since the winding eddy current loss depends on the magnitude of the interlinking magnetic flux, it tends to be larger in the radially inner layers among the six-layered in-slot coils 52 . More specifically, for example, in the adjacent layer 61, a large amount of magnetic flux is interlinked, resulting in large winding eddy current loss. do not do. Also, the winding eddy current loss is inversely proportional to the electrical resistance of the metal material forming the coil 50 . Therefore, the winding eddy current loss of the copper wire 71 tends to be greater than the winding eddy current loss of the aluminum wire 72 .

本実施形態では、複数層のスロット内コイル５２のうち、巻線渦電流損の影響が大きい径方向内側に位置する層をアルミニウム線７２により構成することで、巻線渦電流損の増大を抑制している。また、複数層のスロット内コイル５２のうち、巻線渦電流損の影響が小さい径方向外側に位置する層を銅線７１により構成することで、抵抗損の増大を抑制している。すなわち、径方向内側に位置する層をアルミニウム線７２により構成し、径方向外側に位置する層を銅線７１により構成することで、抵抗損と巻線渦電流損との合計値に近似されるコイル５０全体としての損失の増大を抑制している。 In this embodiment, among the multiple layers of the in-slot coils 52, the radially inner layer, which is greatly affected by the winding eddy current loss, is composed of the aluminum wire 72, thereby suppressing an increase in the winding eddy current loss. is doing. In addition, among the multiple layers of the in-slot coils 52, the radially outer layer, which is less affected by the winding eddy current loss, is made of the copper wire 71, thereby suppressing an increase in resistance loss. That is, by configuring the radially inner layer with the aluminum wire 72 and configuring the radially outer layer with the copper wire 71, the total value of the resistance loss and the winding eddy current loss can be approximated. This suppresses an increase in the loss of the coil 50 as a whole.

図５に示すように、本実施形態のコイル５０は、複数のセグメントコイル８０により形成されている。図５において紙面右側に示すセグメントコイル８０は、第三層６３の一部を構成するセグメントコイル８０を模式的に示している。各セグメントコイル８０は、それぞれ線材が略六角形に折り曲げられて形成されている。セグメントコイル８０は、一対の直線状部８２と、一対の山形状部８４と、一対の端部８６とを有する。一対の直線状部８２は、それぞれ異なるスロット４２に収容されてスロット内コイル５２を構成する。一対の山形状部８４は、それぞれコイルエンド５４を構成する。一対の端部８６は、セグメントコイル８０を形成する線材の端部に相当し、一対の山形状部８４のうちの一方の頂部に位置している。かかる端部８６は、他のセグメントコイル８０の端部８６と互いに接合されている。このため、複数のセグメントコイル８０は、コイルエンド５４において互いに接合されている。 As shown in FIG. 5, the coil 50 of this embodiment is formed of a plurality of segment coils 80. As shown in FIG. A segment coil 80 shown on the right side of the paper surface in FIG. 5 schematically shows the segment coil 80 forming part of the third layer 63 . Each segment coil 80 is formed by bending a wire into a substantially hexagonal shape. The segment coil 80 has a pair of linear portions 82 , a pair of mountain-shaped portions 84 and a pair of end portions 86 . The pair of linear portions 82 are housed in different slots 42 to form in-slot coils 52 . The pair of mountain-shaped portions 84 respectively constitute the coil ends 54 . The pair of end portions 86 correspond to the end portions of the wire forming the segment coil 80 and are positioned at the top of one of the pair of mountain-shaped portions 84 . Such end portions 86 are joined to end portions 86 of other segment coils 80 . Therefore, the segment coils 80 are joined together at the coil ends 54 .

本願発明者は、複数のセグメントコイル８０により形成されたコイル５０において、上述の構成を有する銅線７１とアルミニウム線７２との複数層のスロット内コイル５２を構成する方法として、銅線７１のみにより形成されたセグメントコイル８０とアルミニウム線７２のみにより形成されたセグメントコイル８０とを、端部８６同士で互いに接合することを想定した。しかしながら、このようにして銅線７１とアルミニウム線７２とを接合した場合、接合箇所における必要強度が増大するおそれがあることを、本願発明者は見出した。 In the coil 50 formed by a plurality of segment coils 80, the inventors of the present application proposed a method for forming the multilayer in-slot coil 52 of the copper wire 71 and the aluminum wire 72 having the above-described configuration, using only the copper wire 71. It was assumed that the formed segment coil 80 and the segment coil 80 formed only by the aluminum wire 72 would be joined together at the end portions 86 . However, the inventors of the present application have found that when the copper wire 71 and the aluminum wire 72 are joined in this manner, the required strength at the joint may increase.

上述のように、スロット内コイル５２は、スロット４２の内部に収容されて含浸処理によりステータコア４０に固定されている。これに対し、コイルエンド５４は、ステータコア４０から露出しているので、車両の振動の影響をスロット内コイル５２よりも受けやすい。このため、車両の振動によって山形状部８４、すなわちコイルエンド５４に加えられる応力は、直線状部８２、すなわちスロット内コイル５２に加えられる応力よりも大きい。 As described above, the in-slot coils 52 are housed inside the slots 42 and fixed to the stator core 40 by impregnation. On the other hand, since the coil ends 54 are exposed from the stator core 40 , they are more susceptible to vibrations of the vehicle than the in-slot coils 52 . Therefore, the stress applied to the chevron-shaped portion 84 , ie, the coil end 54 , due to vibration of the vehicle is greater than the stress applied to the linear portion 82 , ie, the in-slot coil 52 .

また、セグメントコイル８０は、略六角形の外観形状となるように線材が折り曲げられて形成されている。このため、セグメントコイル８０の端部８６は、互いに引き寄せられる方向に引っ張られて接合されるため、応力が加えられる。さらに、セグメントコイル８０の端部８６は、山形状部８４が熱膨張した場合に互いに押し合う方向に応力が加えられる。このように、セグメントコイル８０の形状に起因して、端部８６が形成された山形状部８４には、応力が加えられる。 The segment coil 80 is formed by bending a wire so as to have a substantially hexagonal external shape. For this reason, the ends 86 of the segment coils 80 are pulled in a direction in which they are attracted to each other and joined together, so that stress is applied. Furthermore, the ends 86 of the segment coils 80 are stressed in the direction that they press together when the chevrons 84 thermally expand. Thus, due to the shape of the segment coil 80, stress is applied to the mountain-shaped portion 84 having the end portion 86 formed thereon.

したがって、コイルエンド５４に位置するセグメントコイル８０の端部８６において銅線７１とアルミニウム線７２とを接合した場合、上述のような応力が加えられるため、接合箇所における必要強度が増大する。これに対して、本実施形態のステータ３０では、スロット内コイル５２に位置する接合部７３において銅線７１とアルミニウム線７２とが接合されることにより、接合箇所における必要強度の増大が抑制されている。 Therefore, when the copper wire 71 and the aluminum wire 72 are joined at the end portion 86 of the segment coil 80 located at the coil end 54, the above-described stress is applied, increasing the required strength at the joint. On the other hand, in the stator 30 of the present embodiment, the copper wire 71 and the aluminum wire 72 are joined at the joint portion 73 located in the in-slot coil 52, thereby suppressing an increase in the required strength at the joint portion. there is

本実施形態において、銅は、本開示における第１の金属の下位概念に相当し、銅線７１は、本開示における第１の金属線部の下位概念に相当する。また、アルミニウムは、本開示における第２の金属の下位概念に相当し、アルミニウム線７２は、本開示における第２の金属線部の下位概念に相当する。 In this embodiment, copper corresponds to a subordinate concept of the first metal in the present disclosure, and the copper wire 71 corresponds to a subordinate concept of the first metal wire portion in the present disclosure. In addition, aluminum corresponds to a subordinate concept of the second metal in the present disclosure, and the aluminum wire 72 corresponds to a subordinate concept of the second metal wire portion in the present disclosure.

以上説明した第１実施形態の回転電機１０によれば、銅線７１とアルミニウム線７２とが互いに接合された接合部７３が、ステータコア４０のスロット４２の内部に収容されるスロット内コイル５２に位置している。このため、銅線７１とアルミニウム線７２とがコイルエンド５４において互いに接合される構成と比較して、接合部７３に加えられる応力を少なくでき、接合部７３における必要強度の増大を抑制できる。したがって、異種金属線の接合部７３における必要強度の増大を抑制できるので、強度確保のための構造の複雑化および重量化を抑制できる。 According to the rotary electric machine 10 of the first embodiment described above, the joint portion 73 where the copper wire 71 and the aluminum wire 72 are joined to each other is positioned in the in-slot coil 52 accommodated inside the slot 42 of the stator core 40 . is doing. Therefore, compared to the configuration in which the copper wire 71 and the aluminum wire 72 are joined together at the coil end 54, the stress applied to the joint portion 73 can be reduced, and an increase in the required strength of the joint portion 73 can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress an increase in the required strength at the joint portion 73 of the dissimilar metal wires, thereby suppressing complication and weight increase of the structure for ensuring the strength.

また、複数層のスロット内コイル５２のうち、巻線渦電流損の影響が大きい径方向内側に位置する層がアルミニウム線７２により構成されているので、巻線渦電流損の増大を抑制できる。また、複数層のスロット内コイル５２のうち、巻線渦電流損の影響が小さい径方向外側に位置する層が銅線７１により構成されているので、抵抗損の増大を抑制できる。このため、抵抗損と巻線渦電流損との合計値に近似されるコイル５０全体としての損失の増大を抑制できるので、ステータ３０の温度上昇を抑制でき、また、回転電機１０の効率の低下を抑制できる。また、巻線渦電流損の増大を抑制できるので、巻線渦電流損が増大しやすい平角線のコイル５０に好適する。 Further, among the multiple layers of the in-slot coils 52, the radially inner layer, which is greatly affected by the winding eddy current loss, is composed of the aluminum wire 72, so that an increase in the winding eddy current loss can be suppressed. In addition, among the multiple layers of the in-slot coil 52, the radially outer layer, which is less affected by winding eddy current loss, is composed of the copper wire 71, so that an increase in resistance loss can be suppressed. Therefore, an increase in the overall loss of the coil 50, which is approximated to the total value of the resistance loss and the winding eddy current loss, can be suppressed, so that the temperature rise of the stator 30 can be suppressed, and the efficiency of the rotating electric machine 10 can be lowered. can be suppressed. In addition, since an increase in winding eddy current loss can be suppressed, it is suitable for the rectangular wire coil 50 in which winding eddy current loss tends to increase.

また、コイル５０が銅線７１とアルミニウム線７２とにより形成されているので、銅線７１のみにより形成される構成と比較して、回転電機１０を軽量化でき、また、コイル５０の材料コストの増大による回転電機１０の製造コストの増大を抑制できる。 In addition, since the coil 50 is formed of the copper wire 71 and the aluminum wire 72, the weight of the rotary electric machine 10 can be reduced and the material cost of the coil 50 can be reduced as compared with a structure formed only of the copper wire 71. An increase in the manufacturing cost of the rotary electric machine 10 due to the increase can be suppressed.

また、接合部７３がスロット内コイル５２に位置しているので、接合部７３において絶縁性を確保するための構成を簡素化でき、回転電機１０の信頼性の低下を抑制できる。この理由について、以下に説明する。 In addition, since the joint portion 73 is located in the in-slot coil 52 , the configuration for ensuring insulation at the joint portion 73 can be simplified, and a decrease in reliability of the rotating electric machine 10 can be suppressed. The reason for this will be explained below.

コイルエンド５４では、異なる相のセグメントコイル８０が互いに隣接しているので、隣接するセグメントコイル８０間の電位差が大きい。これに対し、１つのスロット４２における六層のスロット内コイル５２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のうちのいずれか１相で形成されているので、絶縁皮膜が除去された接合部７３と径方向に隣り合うスロット内コイル５２の層は、同相であり、電位差が小さい。したがって、絶縁皮膜が除去された接合部７３において、径方向に隣り合うスロット内コイル５２との間で要求される絶縁性は、銅線７１とアルミニウム線７２とがコイルエンド５４において互いに接合される構成に比べて小さい。また、接合部７３とステータコア４０のスロット４２との間で要求される絶縁性は、異なる相の間で要求される絶縁性、すなわちコイルエンド５４において要求される絶縁性よりも小さい。このような比較的小さい絶縁性は、径方向に隣り合うスロット内コイル５２の表面に予め形成されている絶縁皮膜の絶縁性により確保されてもよい。すなわち、絶縁皮膜が除去された接合部７３の表面に新たな絶縁皮膜を形成させることを省略してもよく、製造工程の複雑化を抑制できる。また、接合部７３の表面に新たな絶縁皮膜を形成させる構成においても、径方向に隣り合うスロット内コイル５２の表面に予め形成されている絶縁皮膜により絶縁性を補完できるので、新たに形成する絶縁皮膜の厚みを、銅線７１やアルミニウム線７２に予め形成されている絶縁皮膜の厚みよりも薄くできる。 Since the segment coils 80 of different phases are adjacent to each other at the coil end 54, the potential difference between the adjacent segment coils 80 is large. On the other hand, since the six-layered in-slot coils 52 in one slot 42 are formed of one of the three phases of U phase, V phase, and W phase, the joint from which the insulating film is removed The layer of the in-slot coil 52 that is radially adjacent to the portion 73 has the same phase and a small potential difference. Therefore, the insulation required between the radially adjacent in-slot coils 52 at the joint portion 73 from which the insulating film has been removed is such that the copper wire 71 and the aluminum wire 72 are joined to each other at the coil end 54. Small compared to configuration. Also, the insulation required between the joints 73 and the slots 42 of the stator core 40 is less than the insulation required between different phases, that is, the insulation required at the coil ends 54 . Such relatively low insulation may be ensured by the insulation of an insulation film preformed on the surface of the radially adjacent in-slot coils 52 . That is, forming a new insulating film on the surface of the joint portion 73 from which the insulating film has been removed may be omitted, and complication of the manufacturing process can be suppressed. Also, in the configuration in which a new insulating film is formed on the surface of the joint portion 73, the insulation can be supplemented by the insulating film previously formed on the surfaces of the radially adjacent in-slot coils 52. The thickness of the insulating coating can be made thinner than the thickness of the insulating coating previously formed on the copper wire 71 and the aluminum wire 72 .

また、本実施形態の回転電機１０によれば、引出線５６が銅線７１により構成されているので、車両の振動の影響を受け易い引出線５６における強度低下を抑制できる。 Further, according to the rotary electric machine 10 of the present embodiment, the lead wire 56 is made of the copper wire 71, so that it is possible to suppress a decrease in the strength of the lead wire 56, which is easily affected by vibrations of the vehicle.

また、コイル５０が複数のセグメントコイル８０により構成されているので、スロット４２内の占積率を向上させることができ、回転電機１０の大型化を抑制でき、また、高出力化を実現できる。また、セグメントコイル８０により構成されているので、連続するコイルをステータコア４０に巻きつける構成と比較して、接合部７３の位置がスロット内コイル５２からずれることを抑制できる。また、コイル５０がいわゆる平角線により構成されているので、スロット４２内の占積率を向上させることができ、回転電機１０の大型化を抑制でき、また、高出力化を実現できる。 In addition, since the coil 50 is composed of a plurality of segment coils 80, the space factor in the slot 42 can be improved, an increase in the size of the rotary electric machine 10 can be suppressed, and a higher output can be achieved. Moreover, since it is composed of the segment coils 80 , it is possible to suppress the position of the joint portion 73 from deviating from the in-slot coils 52 , compared to a configuration in which a continuous coil is wound around the stator core 40 . In addition, since the coil 50 is composed of a so-called rectangular wire, the space factor in the slot 42 can be improved, the enlargement of the rotary electric machine 10 can be suppressed, and high output can be realized.

Ｂ．第２実施形態：
図６に示す第２実施形態の回転電機が備えるステータ３０ａは、コイル５０に代えてコイル５０ａを備える点において、第１実施形態の回転電機１０と異なる。その他の構成は第１実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。 B. Second embodiment:
A stator 30a included in the rotating electrical machine of the second embodiment shown in FIG. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same configurations are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第２実施形態のコイル５０ａが有する引出線５６ａは、近接層６１のスロット内コイル５２に連なるコイルエンド５４に連なって形成されている。このため、引出線５６ａは、アルミニウム線７２により構成されている。また、第２実施形態のステータ３０ａが備えるコイル５０ａは、六層のスロット内コイル５２のうち、径方向外側の二層、すなわち第五層６５と第六層６６とが銅線７１により構成され、径方向内側の三層、すなわち近接層６１と第二層６２と第三層６３とがアルミニウム線７２により構成されている。第四層６４は、銅線７１とアルミニウム線７２とがスロット内コイル５２に位置する接合部７３において接合されて構成されている。 The lead wire 56a of the coil 50a of the second embodiment is formed so as to be connected to the coil end 54 connected to the in-slot coil 52 of the proximity layer 61 . Therefore, the lead wire 56 a is composed of the aluminum wire 72 . In the coil 50a provided in the stator 30a of the second embodiment, the radially outer two layers, that is, the fifth layer 65 and the sixth layer 66 of the six layers of the in-slot coils 52 are made of copper wires 71. , the radially inner three layers, ie, the adjacent layer 61 , the second layer 62 and the third layer 63 , are composed of aluminum wires 72 . The fourth layer 64 is configured by joining a copper wire 71 and an aluminum wire 72 at a joining portion 73 located in the in-slot coil 52 .

以上説明した第２実施形態の回転電機によれば、第１実施形態の回転電機１０と同様な効果を有する。加えて、引出線５６ａが近接層６１のスロット内コイル５２に連なるコイルエンド５４に連なって形成されているので、図示しない外部リード線等の配置上の制約、例えばステータ３０ａの径方向外側には外部リード線が配置できない等の制約がある場合にも適用できる。したがって、ステータ３０ａの径方向外側に外部リード線等が突出して配置されることを抑制でき、ステータ３０ａの大型化を抑制できる。 The rotating electrical machine of the second embodiment described above has the same effects as the rotating electrical machine 10 of the first embodiment. In addition, since the lead wire 56a is formed so as to continue to the coil end 54 connected to the in-slot coil 52 of the adjacent layer 61, there are restrictions on the arrangement of external lead wires (not shown), for example, to the outside of the stator 30a in the radial direction. It can also be applied when there are restrictions such as not being able to arrange external lead wires. Therefore, it is possible to prevent external lead wires and the like from protruding radially outward of the stator 30a, and to prevent the stator 30a from increasing in size.

Ｃ．第３実施形態：
図７に示す第３実施形態の回転電機が備えるステータ３０ｂは、コイル５０ａに代えてコイル５０ｂを備える点において、第２実施形態の回転電機と異なる。その他の構成は第２実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。 C. Third embodiment:
A stator 30b included in the rotating electrical machine of the third embodiment shown in FIG. 7 differs from the rotating electrical machine of the second embodiment in that a coil 50b is provided instead of the coil 50a. Since other configurations are the same as those of the second embodiment, the same configurations are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第３実施形態のステータ３０ｂが備えるコイル５０ｂの引出線５６ｂは、銅線７１により構成されている。コイル５０ｂの六層のスロット内コイル５２のうち、第五層６５と第六層６６とが銅線７１により構成され、第二層６２と第三層６３とがアルミニウム線７２により構成されている。第四層６４および近接層６１は、それぞれ銅線７１とアルミニウム線７２とがスロット内コイル５２に位置する接合部７３において接合されて構成されている。このため、コイル５０ｂには、２つの接合部７３が形成されている。本実施形態において、近接層６１の大部分は、アルミニウム線７２により構成されている。 The lead wires 56b of the coils 50b included in the stator 30b of the third embodiment are composed of copper wires 71. As shown in FIG. Of the six-layer in-slot coils 52 of the coil 50b, the fifth layer 65 and the sixth layer 66 are composed of copper wires 71, and the second layer 62 and the third layer 63 are composed of aluminum wires 72. . The fourth layer 64 and the adjacent layer 61 are each formed by joining a copper wire 71 and an aluminum wire 72 at a joining portion 73 located in the in-slot coil 52 . Therefore, two joints 73 are formed in the coil 50b. In this embodiment, most of the proximity layer 61 is composed of aluminum wires 72 .

以上説明した第３実施形態の回転電機によれば、第２実施形態の回転電機と同様な効果を有する。加えて、引出線５６ｂが銅線７１により構成されているので、引出線５６ｂにおける強度低下を抑制できる。また、近接層６１の一部がアルミニウム線７２により構成されているので、磁束が大きく巻線渦電流損が大きくなりやすい近接層６１において、巻線渦電流損の増大を抑制できる。 The rotating electrical machine of the third embodiment described above has the same effects as the rotating electrical machine of the second embodiment. In addition, since the lead wire 56b is made of the copper wire 71, it is possible to suppress a decrease in the strength of the lead wire 56b. In addition, since a portion of the adjacent layer 61 is made of the aluminum wire 72, an increase in the winding eddy current loss can be suppressed in the adjacent layer 61 where the magnetic flux is large and the winding eddy current loss tends to increase.

Ｄ．第４実施形態：
図８に示す第４実施形態の回転電機が備えるステータ３０ｃは、コイル５０ｂに代えてコイル５０ｃを備える点において、第３実施形態の回転電機と異なる。その他の構成は第３実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。 D. Fourth embodiment:
A stator 30c included in the rotating electrical machine of the fourth embodiment shown in FIG. 8 differs from the rotating electrical machine of the third embodiment in that a coil 50c is provided instead of the coil 50b. Since other configurations are the same as those of the third embodiment, the same configurations are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第４実施形態のステータ３０ｃが備えるコイル５０ｃは、引出線５６ｂを除く大部分がアルミニウム線７２により構成されている。より具体的には、コイル５０ｃの六層のスロット内コイル５２のうち、第二層６２から第六層６６まではアルミニウム線７２により構成され、近接層６１は、銅線７１とアルミニウム線７２とがスロット内コイル５２に位置する接合部７３において接合されて構成されている。本実施形態において、近接層６１の大部分は、アルミニウム線７２により構成されている。 Most of the coil 50c included in the stator 30c of the fourth embodiment is composed of the aluminum wire 72 except for the lead wire 56b. More specifically, of the six layers of the in-slot coil 52 of the coil 50c, the second layer 62 to the sixth layer 66 are composed of the aluminum wires 72, and the adjacent layer 61 is composed of the copper wires 71 and the aluminum wires 72. are joined at a joint portion 73 located in the in-slot coil 52 . In this embodiment, most of the proximity layer 61 is composed of aluminum wires 72 .

以上説明した第４実施形態の回転電機によれば、第３実施形態の回転電機と同様な効果を有する。加えて、引出線５６ｂを除く大部分がアルミニウム線７２により構成されているので、ステータ３０ｃの重量化を抑制でき、回転電機の重量化を抑制できる。また、コイル５０ｃの材料コストの増大を抑制できる。 The rotary electric machine of the fourth embodiment described above has the same effect as the rotary electric machine of the third embodiment. In addition, since most of the wires except the lead wires 56b are made of the aluminum wire 72, the weight of the stator 30c can be suppressed, and the weight of the rotating electric machine can be suppressed. Also, an increase in the material cost of the coil 50c can be suppressed.

Ｅ．第５実施形態：
図９に示す第５実施形態の回転電機が備えるステータ３０ｄは、コイル５０に代えてコイル５０ｄを備える点において、第１実施形態の回転電機１０と異なる。その他の構成は第１実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。 E. Fifth embodiment:
A stator 30d included in the rotating electrical machine of the fifth embodiment shown in FIG. 9 differs from the rotating electrical machine 10 of the first embodiment in that a coil 50d is provided instead of the coil 50. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same configurations are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第５実施形態のコイル５０ｄが有するコイルエンド５４は、全て銅線７１により構成されている。なお、コイルエンド５４では巻線渦電流損がほぼ発生しない。コイル５０ｄの六層のスロット内コイル５２のうち、径方向外側の四層、すなわち第三層６３から第六層６６までが銅線７１により構成され、径方向内側の二層、すなわち近接層６１と第二層６２とは、それぞれ銅線７１とアルミニウム線７２とがスロット内コイル５２に位置する接合部７３において接合されて構成されている。このため、コイル５０ｄには、４つの接合部７３が形成されている。 All the coil ends 54 of the coil 50 d of the fifth embodiment are made of copper wire 71 . Note that almost no winding eddy current loss occurs at the coil end 54 . Of the six-layered in-slot coils 52 of the coil 50d, four radially outer layers, that is, the third layer 63 to the sixth layer 66, are composed of copper wires 71, and the radially inner two layers, that is, the adjacent layers 61 are composed of copper wires 71. and the second layer 62 are formed by joining a copper wire 71 and an aluminum wire 72 at a joining portion 73 located in the in-slot coil 52 . Therefore, four joint portions 73 are formed in the coil 50d.

以上説明した第５実施形態の回転電機によれば、第１実施形態の回転電機１０と同様な効果を有する。加えて、コイルエンド５４が銅線７１により形成されているので、コイルエンド５４における抵抗損の増大を抑制できる。このため、抵抗損と巻線渦電流損との合計値に近似されるコイル５０ｄ全体としての損失の増大を抑制できる。また、コイルエンド５４が銅線７１により形成されているので、振動の影響を受けやすいコイルエンド５４の強度低下を抑制できる。また、全てのコイルエンド５４が銅線７１により形成されているので、コイルエンド５４における抵抗損の増大をより抑制でき、また、強度低下をより抑制できる。 The rotating electrical machine of the fifth embodiment described above has the same effects as the rotating electrical machine 10 of the first embodiment. In addition, since the coil ends 54 are made of the copper wire 71, an increase in resistance loss at the coil ends 54 can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress an increase in the loss of the coil 50d as a whole, which is approximated to the total value of the resistance loss and the winding eddy current loss. In addition, since the coil ends 54 are formed of the copper wire 71, it is possible to suppress deterioration in the strength of the coil ends 54, which are susceptible to vibration. In addition, since all the coil ends 54 are formed of the copper wire 71, it is possible to further suppress an increase in resistance loss in the coil ends 54 and further suppress a decrease in strength.

Ｆ．第６実施形態：
図１０に示す第６実施形態の回転電機が備えるステータ３０ｅは、コイル５０ｃに代えてコイル５０ｅを備える点において、第４実施形態の回転電機と異なる。その他の構成は第４実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。 F. Sixth embodiment:
A stator 30e included in the rotating electrical machine of the sixth embodiment shown in FIG. 10 differs from the rotating electrical machine of the fourth embodiment in that a coil 50e is provided instead of the coil 50c. Since other configurations are the same as those of the fourth embodiment, the same configurations are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第６実施形態のコイル５０ｅが有するコイルエンド５４は、全て銅線７１により構成されている。コイル５０ｅのスロット内コイル５２の全ての層は、それぞれ銅線７１とアルミニウム線７２とがスロット内コイル５２に位置する２箇所の接合部７３において接合されて構成されている。このため、コイル５０ｅには、１２個の接合部７３が形成されている。 All of the coil ends 54 of the coil 50 e of the sixth embodiment are made of copper wire 71 . All layers of the in-slot coil 52 of the coil 50 e are configured by joining copper wires 71 and aluminum wires 72 at two joints 73 located in the in-slot coil 52 . Therefore, 12 joints 73 are formed in the coil 50e.

以上説明した第６実施形態の回転電機によれば、第４実施形態の回転電機と同様な効果を有する。加えて、コイルエンド５４が銅線７１により形成されているので、コイルエンド５４における抵抗損の増大を抑制できる。このため、抵抗損と巻線渦電流損との合計値に近似されるコイル５０ｅ全体としての損失の増大を抑制できる。また、全てのコイルエンド５４が銅線７１により形成されているので、コイルエンド５４における抵抗損の増大をより抑制できる。 The rotary electric machine of the sixth embodiment described above has the same effect as the rotary electric machine of the fourth embodiment. In addition, since the coil ends 54 are made of the copper wire 71, an increase in resistance loss at the coil ends 54 can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress an increase in loss of the coil 50e as a whole, which is approximated to the total value of resistance loss and winding eddy current loss. Moreover, since all the coil ends 54 are formed of the copper wire 71, an increase in resistance loss at the coil ends 54 can be further suppressed.

Ｇ．第７実施形態：
図１１に示す第７実施形態の回転電機が備えるステータ３０ｆは、コイル５０ｄに代えてコイル５０ｆを備える点において、第５実施形態の回転電機と異なる。その他の構成は第５実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。 G. Seventh embodiment:
A stator 30f included in the rotating electrical machine of the seventh embodiment shown in FIG. 11 differs from the rotating electrical machine of the fifth embodiment in that a coil 50f is provided instead of the coil 50d. Since other configurations are the same as those of the fifth embodiment, the same configurations are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第７実施形態のコイル５０ｄでは、近接層６１と第二層６２とにそれぞれ接合部７３が２つずつ形成されている。近接層６１と第二層６２とにそれぞれ形成された接合部７３は、ステータ３０の軸方向における位置が互いに異なっている。すなわち、同一のスロット４２内に収容された径方向に隣り合う層における接合部７３の位置は、軸方向にずれている。 In the coil 50d of the seventh embodiment, two bonding portions 73 are formed in each of the adjacent layer 61 and the second layer 62. As shown in FIG. The joints 73 respectively formed in the adjacent layer 61 and the second layer 62 have different positions in the axial direction of the stator 30 . That is, the positions of the joints 73 in the radially adjacent layers accommodated in the same slot 42 are shifted in the axial direction.

以上説明した第７実施形態の回転電機によれば、第５実施形態の回転電機と同様な効果を有する。加えて、径方向に隣り合う層における接合部７３の位置が軸方向にずれているので、絶縁皮膜が除去された接合部７３において確保すべき絶縁性を、径方向に隣り合うスロット内コイル５２の表面に予め形成されている絶縁皮膜の絶縁性により補完することができる。したがって、絶縁皮膜が除去された接合部７３の表面に新たな絶縁皮膜を形成させることを省略でき、製造工程の複雑化を抑制できる。また、接合部７３の表面に新たな絶縁皮膜を形成させる構成においても、かかる絶縁皮膜の厚みを、銅線７１やアルミニウム線７２に形成されていた絶縁皮膜の厚みよりも薄くできる。また、接合部７３における絶縁性の低下に起因する部分放電の発生を抑制できる。 The rotating electrical machine of the seventh embodiment described above has the same effect as the rotating electrical machine of the fifth embodiment. In addition, since the positions of the joints 73 in the layers adjacent to each other in the radial direction are shifted in the axial direction, the insulation to be ensured at the joints 73 from which the insulation film has been removed can be achieved by the in-slot coils 52 adjacent in the radial direction. can be complemented by the insulating properties of the insulating film preliminarily formed on the surface. Therefore, it is possible to omit forming a new insulating film on the surface of the joint portion 73 from which the insulating film has been removed, thereby suppressing complication of the manufacturing process. Also, in the structure in which a new insulating film is formed on the surface of the joint portion 73 , the thickness of the insulating film can be made thinner than the thickness of the insulating film formed on the copper wire 71 and the aluminum wire 72 . In addition, it is possible to suppress the occurrence of partial discharge due to deterioration of the insulation in the joint portion 73 .

Ｈ．他の実施形態：
Ｈ－１．他の実施形態１：
上記第７実施形態では、径方向に隣り合う層における接合部７３の位置が軸方向にずれて形成されていたが、径方向に隣り合わない層における接合部７３の位置が軸方向にずれて形成されていてもよい。例えば、図７に示す第３実施形態のステータ３０ｂにおいて、第四層６４と近接層６１とにそれぞれ形成された接合部７３の位置が軸方向に互いにずれて形成されていてもよく、また、例えば、近接層６１と第三層６３とにそれぞれ接合部７３が形成される構成において、かかる接合部７３の位置が軸方向に互いにずれて形成されていてもよい。すなわち一般には、複数層のスロット内コイルには、ステータの軸方向における位置が互いに異なる複数の接合部が位置していてもよい。このような構成によっても、上記第７実施形態と同様な効果を奏する。 H. Other embodiments:
H-1. Alternative Embodiment 1:
In the seventh embodiment, the positions of the joints 73 in the layers adjacent to each other in the radial direction are shifted in the axial direction. may be formed. For example, in the stator 30b of the third embodiment shown in FIG. 7, the positions of the joints 73 respectively formed in the fourth layer 64 and the adjacent layer 61 may be offset from each other in the axial direction. For example, in a structure in which joint portions 73 are respectively formed in the adjacent layer 61 and the third layer 63, the positions of the joint portions 73 may be shifted from each other in the axial direction. That is, in general, multiple layers of in-slot coils may have a plurality of joints at different positions in the axial direction of the stator. Such a configuration also provides the same effects as the seventh embodiment.

Ｈ－２．他の実施形態２：
上記各実施形態におけるコイル５０、５０ａ～５０ｆの構成は、あくまで一例であり、種々変更可能である。例えば、銅線７１に代えて、銀により形成された銀線が用いられてもよく、複数の細い銅線が束ねられて形成された銅分割線が用いられてもよく、アルミニウム線７２に代えて、複数の細いアルミニウム線が束ねられて形成されたアルミニウム分割線が用いられてもよい。また、例えば、３種類以上の金属線により形成されていてもよい。また、例えば、複数のセグメントコイル８０に代えて、連続するコイルがステータコア４０に巻きつけられて構成されていてもよい。また、例えば、角形の断面形状を有する線材に代えて、丸型等の任意の断面形状を有する線材により形成されていてもよい。このような構成によっても、上記各実施形態の回転電機１０と同様な効果を奏する。 H-2. Alternative Embodiment 2:
The configurations of the coils 50, 50a to 50f in each of the above-described embodiments are merely examples, and various modifications are possible. For example, instead of the copper wire 71, a silver wire made of silver may be used, a copper dividing line formed by bundling a plurality of fine copper wires may be used, and the aluminum wire 72 may be replaced with Alternatively, an aluminum parting line formed by bundling a plurality of thin aluminum wires may be used. Also, for example, it may be formed of three or more kinds of metal wires. Further, for example, a continuous coil may be wound around the stator core 40 instead of the plurality of segment coils 80 . Further, for example, instead of the wire rod having a rectangular cross-sectional shape, the wire rod may be formed of a wire rod having an arbitrary cross-sectional shape such as a round shape. Even with such a configuration, the same effects as those of the rotating electric machine 10 of each of the above-described embodiments can be obtained.

Ｈ－３．他の実施形態３：
上記各実施形態におけるステータ３０、３０ａ～３０ｆの構成は、あくまで一例であり、種々変更可能である。例えば、１つのスロット４２に形成される複数層のスロット内コイル５２のうちの一部の層が、異なる相により形成されていてもよい。また、例えば、１つのスロット４２に形成されるスロット内コイル５２の層の数は、六層に限らず任意の数であってもよく、例えば四層や八層であってもよく、一層であってもよい。このような構成によっても、上記各実施形態の回転電機１０と同様な効果を奏する。 H-3. Alternative Embodiment 3:
The configurations of the stators 30, 30a to 30f in each of the above-described embodiments are merely examples, and various modifications are possible. For example, some of the layers of the intra-slot coils 52 formed in one slot 42 may be formed of different phases. Further, for example, the number of layers of the in-slot coil 52 formed in one slot 42 is not limited to six layers, and may be any number, such as four layers, eight layers, or even one layer. There may be. Even with such a configuration, the same effects as those of the rotating electric machine 10 of each of the above-described embodiments can be obtained.

Ｈ－４．他の実施形態４：
上記各実施形態の回転電機１０は、インナーロータ型の永久磁石同期モータとして構成されていたが、他の任意の同期モータや誘導モータとして構成されていてもよく、アウターロータ型の電動機として構成されていてもよく、発電機として構成されていてもよい。また、車両に限らず飛行機や船等の任意の移動体に搭載されてもよく、移動体に搭載されることに代えて固定物に設置されてもよい。 H-4. Alternative Embodiment 4:
The rotating electric machine 10 of each of the above-described embodiments is configured as an inner rotor type permanent magnet synchronous motor, but may be configured as any other synchronous motor or induction motor, and may be configured as an outer rotor type electric motor. or may be configured as a generator. In addition, it may be mounted on any moving object such as an airplane or a ship without being limited to a vehicle, or may be installed on a fixed object instead of being mounted on a moving object.

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various configurations without departing from the scope of the present disclosure. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in the respective modes described in the Summary of the Invention column may be used to solve some or all of the above problems, or Substitutions and combinations may be made as appropriate to achieve part or all. Also, if the technical features are not described as essential in this specification, they can be deleted as appropriate.

１０回転電機、２０ロータ、３０、３０ａ～３０ｆステータ、４０ステータコア、４２スロット、５０、５０ａ～５０ｆコイル、５２スロット内コイル、５４コイルエンド、５６、５６ａ、５６ｂ引出線、７１銅線（第１の金属線部）、７２アルミニウム線（第２の金属線部）、７３接合部 10 rotating electric machine, 20 rotor, 30, 30a to 30f stator, 40 stator core, 42 slot, 50, 50a to 50f coil, 52 coil in slot, 54 coil end, 56, 56a, 56b lead wire, 71 copper wire (first metal wire portion), 72 aluminum wire (second metal wire portion), 73 joint portion

Claims

ロータ（２０）とステータ（３０、３０ａ～３０ｆ）とを有する回転電機（１０）であって、
前記ステータは、複数のスロット（４２）が周方向に並んで形成されたステータコア（４０）と、前記複数のスロットの内部にそれぞれ収容されるスロット内コイル（５２）と前記スロット内コイルに連なり前記複数のスロットの外部に位置する一対のコイルエンド（５４）と前記コイルエンドに連なる引出線（５６、５６ａ、５６ｂ）とを有するコイル（５０、５０ａ～５０ｆ）と、を含み、
前記コイルは、第１の金属により形成された第１の金属線部（７１）と、前記第１の金属よりも電気抵抗が大きい第２の金属により形成された第２の金属線部（７２）と、前記第１の金属線部と前記第２の金属線部とが互いに接合された接合部（７３）と、を有し、
前記接合部は、前記スロット内コイルに位置し、
前記スロット内コイルは、前記複数のスロットの内部において径方向に複数層で形成されており、
前記一対のコイルエンドの各々は、前記スロット内コイルに対応して複数層で形成されており、
前記一対のコイルエンドのうちの、少なくとも一方のコイルエンドでは、全ての層が前記第１の金属線部または前記第２の金属線部のいずれか一方の単一種類の金属線部で構成されている、
回転電機。 A rotating electric machine (10) having a rotor (20) and stators (30, 30a to 30f),
The stator includes a stator core (40) in which a plurality of slots (42) are arranged in a circumferential direction, in-slot coils (52) respectively accommodated in the plurality of slots, and the in-slot coils connected to each other. Coils (50, 50a to 50f) having a pair of coil ends (54) positioned outside a plurality of slots and lead wires (56, 56a, 56b) connected to the coil ends,
The coil includes a first metal wire portion (71) made of a first metal and a second metal wire portion (72) made of a second metal having higher electrical resistance than the first metal. ) and a joint portion (73) where the first metal wire portion and the second metal wire portion are joined to each other,
the joint is located in the in-slot coil;
The in-slot coil is formed in a plurality of layers in the radial direction inside the plurality of slots,
Each of the pair of coil ends is formed of a plurality of layers corresponding to the in-slot coil,
In at least one coil end of the pair of coil ends, all layers are composed of a single type of metal wire portion, either the first metal wire portion or the second metal wire portion. ing,
rotating electric machine.

請求項１に記載の回転電機において、
前記一対のコイルエンドのうちの、前記引出線が接続されているコイルエンドでは、前記引出線に接続する層は前記第１の金属線部で構成され、他の全ての層は前記第２の金属線部で構成されており、
前記一対のコイルエンドのうちの、前記引出線が接続されていないコイルエンドでは、全ての層は前記第２の金属線部で構成されている、
回転電機。 In the rotary electric machine according to claim 1,
Of the pair of coil ends, at the coil end to which the lead wire is connected, the layer connected to the lead wire is composed of the first metal wire portion, and all other layers are composed of the second metal wire portion. Consists of a metal wire part,
Of the pair of coil ends, at the coil end to which the lead wire is not connected, all layers are composed of the second metal wire portion,
rotating electric machine .

請求項１に記載の回転電機において、
前記一対のコイルエンドの各々において、全ての層は、前記第１の金属線部により構成されている、
回転電機。 In the rotary electric machine according to claim 1 ,
In each of the pair of coil ends , all layers are composed of the first metal wire portion,
rotating electric machine.

請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の回転電機において、
前記コイルは、複数のセグメントコイル（８０）により形成されている、
回転電機。 In the rotating electric machine according to any one of claims 1 to 3 ,
The coil is formed by a plurality of segment coils (80),
rotating electric machine.

請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の回転電機において、
前記コイルは、角形の断面形状を有する線材により形成されている、
回転電機。 In the rotating electric machine according to any one of claims 1 to 4 ,
The coil is formed of a wire having a rectangular cross-sectional shape,
rotating electric machine.

請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の回転電機において、
前記複数層の前記スロット内コイルのうち最も前記ロータに近接している近接層（６１）の少なくとも一部は、前記第２の金属線部により構成されている、
回転電機。 In the rotating electric machine according to any one of claims 1 to 5 ,
At least a part of the adjacent layer (61) closest to the rotor among the multiple layers of the in-slot coils is composed of the second metal wire portion,
rotating electric machine.

請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の回転電機において、
前記引出線は、前記第１の金属線部により構成されている、
回転電機。 In the rotating electric machine according to any one of claims 1 to 6 ,
The lead wire is composed of the first metal wire portion,
rotating electric machine.

請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の回転電機において、
前記第１の金属は、銅であり、前記第２の金属は、アルミニウムである、
回転電機。 In the rotating electric machine according to any one of claims 1 to 7 ,
the first metal is copper and the second metal is aluminum;
rotating electric machine.

請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の回転電機において、
前記複数層の前記スロット内コイルには、前記ステータの軸方向における位置が互いに異なる複数の前記接合部が位置している、
回転電機。 In the rotating electric machine according to any one of claims 1 to 8 ,
A plurality of the joint portions having different positions in the axial direction of the stator are positioned in the in-slot coils of the plurality of layers.
rotating electric machine.