[go: up one dir, main page]

JP2004096907A - Stator of motor - Google Patents

Stator of motor Download PDF

Info

Publication number
JP2004096907A
JP2004096907A JP2002255946A JP2002255946A JP2004096907A JP 2004096907 A JP2004096907 A JP 2004096907A JP 2002255946 A JP2002255946 A JP 2002255946A JP 2002255946 A JP2002255946 A JP 2002255946A JP 2004096907 A JP2004096907 A JP 2004096907A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stator
rectangular wire
rectangular
wire
coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002255946A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Sakata
坂田  尚志
Masaru Owada
大和田 優
Mitsuo Uchiyama
内山 光夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2002255946A priority Critical patent/JP2004096907A/en
Publication of JP2004096907A publication Critical patent/JP2004096907A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stator of motor provided with coils with enhanced insulation between layers of flat wires wound in layers. <P>SOLUTION: The stator comprises an annular stator core provided with a plurality of salient poles, and flat wire coils (120) formed by tightly winding flat wires (121) covered with insulating coatings in layers on the individual salient poles with an insulator (130) between. The flat wire (121) is so formed that its cross-sectional shape has a pointed portion (121c) extended in the direction of the axis of the flat wire coil (120) winding. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁被覆された平角線が巻回されてなる平角線コイルを備える電動機のステータに関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平5−243036号公報に記載されているように、電動機のステータ(固定子ともいう)として、平角線が積層巻回されてなるコイルを用いたものが知られている。この平角線には、ポリエステルやポリエステルイミド等の絶縁材がコーティングされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記電動機のステータには、以下の問題がある。
【0004】
平角線の断面形状における長辺と短辺とに挟まれる角部は、絶縁材のコーティングが薄く、絶縁皮膜薄肉部となっている。平角線を積層巻回した場合に、積層方向に隣接する平角線の絶縁皮膜薄肉部が互いに隣接すると、平角線の層間で短絡しやすくなってしまう。
【0005】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、積層巻回された平角線の層間の絶縁性が向上したコイルを備えた電動機のステータを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決し、目的を達成するための本発明は、複数の突極を備える円環状のステータコアと、絶縁被覆された平角線がインシュレータを介して各突極に密に積層巻回されてなる平角線コイルとを有し、前記平角線の断面形状が前記平角線コイルの巻回軸線方向に沿って延びる尖端部を有する形状である電動機のステータである。
【0007】
【発明の効果】
本発明によれば、ステータコアの突極に巻回される平角線の断面形状が平角線コイルの巻回軸線方向に沿って延びる尖端部を有する形状であるので、平角線を積層巻回したとき、積層方向に隣接する平角線の角部の間の距離が大きくなり、積層巻回された平角線の層間の絶縁性が向上したコイルを備えた電動機のステータを提供することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る電動機のステータについての好適な実施形態を第1の実施形態および第2の実施形態に分けて詳細に説明する。この説明に使用される図面における層の厚さは明細書の明確性のため誇張されて示されている。
【0009】
(第1の実施形態)
本実施形態に係る電動機のステータは、複数の突極を備える円環状のステータコアと、絶縁被覆された平角線がインシュレータを介して各突極に密に積層巻回されてなる平角線コイルとを有しており、平角線の断面形状が平角線コイルの巻回軸線方向に沿って延びる尖端部を有する形状であることとしたものである。以下、本実施形態について図面を参照して説明する。
【0010】
図1は、本実施形態に係るステータを用いた電動機の断面構成図である。電動機は、ロータ200とステータ100とを有する。ロータ200とステータ100とは、カバー300およびケース500に支持されている。
【0011】
ロータ200は、電磁鋼板が積層されたロータコア210を有する。ロータコア210には、シャフト220が圧入結合させられており、また、永久磁石230が挿入されている。永久磁石230は、エンドプレート240により内封されている。エンドプレート240は、シャフト220に溶接結合させられている。ロータ200は、カバー300に組み込まれたベアリング310により回動自在に支持されている。
【0012】
ステータ100については、図2および図3を用いて説明する。図2は、本実施形態に係るステータ100の外観斜視図である。図3は、ステータ100の軸線Xに垂直な平面で切断したときの本実施形態に係るステータ100の断面(断面A−A´)の一部を示す図である。ステータ100は、複数の突極を備える円環状のステータコア110を有する。本実施形態では、ステータコア110として、一極分ずつ分割された分割コア111を円環状に組み立てたものを用いる。分割コア111は、所定の形状に打ち抜かれた電磁鋼板が積層され、カシメやレーザ溶接等により結合させられたものであり、突極111aを有する。各分割コア111の突極111aには、絶縁被覆された帯状の導線である平角線121がインシュレータ130を介して密に積層巻回され、平角線コイル120が形成されている。本明細書において、「平角線が積層巻回される」とは、図4に示されるとおり、平角線が巻回軸線Y方向にずれないように巻回されることを意味する。ここで、スペース効率の観点より、平角線121は、幅方向についての端面が面一になるように積層巻回されることが好ましい。
【0013】
平角線121は、アルミニウム、銅等の導電材料を後述する所望の形状に押し出し成形したものであり、その寸法は、幅が7.5mm、板厚が0.6mmである。ただし、平角線121の材料、製法、寸法はこれらに限定されない。
【0014】
平角線121は積層巻回されるので、平角線コイル120は積層構造を有する。本実施形態では、平角線コイル120は、巻回軸線Y方向に沿って並べられた1列目コイル120aと2列目コイル120bとからなる。1列目コイル120aおよび2列目コイル120bは、それぞれ突極111aのステータ外周100a側およびステータ内周100b側に設けられている。また、1列目コイル120aおよび2列目コイル120bは、互いに電気的に接続されている。1列目コイル120aおよび2列目コイル120bは、1本の平角線によって形成されてもよく、2本の平角線によって形成されてもよい。ただし、2本の平角線によって形成される場合は、適当な手段により1列目コイル120aと2列目コイル120bとが電気的に接続させられる必要がある。
【0015】
1列目コイル120aと2列目コイル120bとの列間には間隙140が設けられている。この間隙140は、平角線コイル120および分割コア111から発生する熱を除去するための冷媒が流れる空間として設けられている。隣り合う分割コア111の間にはスペーサ150が挟みこまれている。このスペーサ150により、隣り合う分割コア111の間の隙間がなくなるため、平角線コイル120の振動が抑制され、冷媒が間隙140に積極的に流れる。また、2列目コイル120bのステータ内周100b側にはアンダープレート160が配設され、アンダープレート160とステータ内周100bとの間に絶縁樹脂からなるシールドプレート170がモールディングされている。シールドプレート170は、ステータ100の軸線X方向の両端側において円環形状となっている。
【0016】
図1に示されるとおり、ステータ100は、ケース500に圧入結合させられている。ステータ100のシールドプレート170は、カバー300に組み込まれているシールリング320の溝321に挿入当接させられている。カバー300とケース500とは溶接等により結合させられている。
【0017】
また、カバー300には冷媒の流入口330と吐出口340とが設けられている。冷媒は流入口330から供給され、カバー300とケース500とシールドプレート170とによって形成された流入口側の冷媒溜り室410から、1列目コイル120aと2列目コイル120bの間隙140を通過し、吐出口側の冷媒溜り室420を経由して吐出口340から排出される。この冷媒の流れにより、ステータ100から発生する熱を除去することができる。
【0018】
次に、本実施形態に係るステータ100に用いる平角線121の断面形状について、比較例の平角線と比較しながら、図面を用いて説明する。図5は、間隙140近傍(図3の部分B)の拡大図、すなわち、間隙140近傍の1列目コイル120aと2列目コイル120bの平角線積層断面図である。図6は、本実施形態の平角線121の代わりに比較例の平角線121´を用いた場合の間隙140´近傍の1列目コイル120a´と2列目コイル120b´の平角線積層断面図である。なお、本明細書において、「平角線積層断面」とは、平角線の長手方向に垂直な面で切断したときの平角線コイルの断面を意味する。
【0019】
平角線121、121´はポリエステルやポリエステルイミド等の膜厚0.03〜0.04mm程度の絶縁皮膜122、122´で被覆されている。しかし、図6に示されるとおり、比較例の平角線121´の断面形状は略長方形形状であるため、断面形状における長辺121a´と短辺121b´とに挟まれる直角角部では、絶縁皮膜122´が薄くなり、絶縁皮膜薄肉部123´となっている。さらに、平角線積層方向(矢印Z´方向)に隣接する平角線121´の層間で絶縁皮膜薄肉部123´が互いに隣接しており、絶縁皮膜薄肉部123´間の最短距離L´が非常に小さい。本比較例においては、最短距離L´は0.04〜0.06mm程度である。このため、比較例の平角線121´を用いると、平角線121´が巻回された層間で短絡しやすいという問題が生じる。この問題を解決するために、一般的に、平角線121´を巻回した後、ポリエステルやエポキシ等のワニス処理を施し、平角線コイル120´全体をワニス124´で覆うことにより、絶縁性を向上させている。しかし、このワニス処理には、ワニスの滴下装置および乾燥装置等が必要となり、コスト高になるという問題がある。
【0020】
図5に示されるとおり、本発明の平角線121の断面形状は、平角線コイル120の巻回軸線Y方向に沿って延びる尖端部121cを有する形状であり、本実施形態では両端に尖端部121cを有する略台形形状である。この点が比較例の平角線121´と異なる特徴である。本実施形態では、尖端部121cの角度θは45°であり、曲率半径Rは0.1mmであるが、角度θおよび曲率半径Rはこれらに限定されない。尖端部121cは、絶縁皮膜122が薄く、絶縁皮膜薄肉部123となっている。しかし、尖端部121cは巻回軸線Y方向に沿って突出しているので、平角線積層方向(矢印Z方向)に隣接する平角線121の層間で絶縁皮膜薄肉部123が互いに隣接しない。すなわち、平角線積層方向に隣接する平角線121の絶縁皮膜薄肉部123間の最短距離Lが、比較例の最短距離L´よりも非常に大きい。
【0021】
以上のとおり、本実施形態の平角線121によれば、平角線コイル120において平角線積層方向(矢印Z方向)に隣接する平角線121の層間の絶縁皮膜薄肉部123が互いに隣接しないので、積層巻回された平角線121の層間の絶縁性を向上させることができる。なお、平角線積層方向に隣接する平角線121の層に当接する角部121dは鈍角(本実施形態では135°)であるので、角部121dにおける絶縁皮膜122の厚さは比較例の直角角部よりも大きくなっており、この点においても平角線121の層間の絶縁性が向上している。絶縁性向上の観点より、平角線積層方向に隣接する平角線121の層に当接する角部は、110〜170°であることが好ましい。
【0022】
また、積層巻回された平角線121の層間の絶縁性が向上することにより、ワニス処理を不要とすることも可能となる。これにより、電動機のステータ100のコスト低減を図ることができる。
【0023】
さらに、ワニス処理が不要となる場合には、平角線コイル120表面の熱伝達率が増加し、間隙140に冷媒を流した際の平角線コイル120の放熱性能が向上する。
【0024】
また、平角線121の断面形状が平角線コイル120の巻回軸線Y方向に沿って延びる尖端部121cを間隙140側に有する形状であるので、平角線コイル120と冷媒との接触面積が増加するとともに、間隙140における冷媒の流れが乱流となり、平角線コイル120の放熱性能が向上する。
【0025】
また、平角線121の絶縁皮膜薄肉部123が尖端部121cに形成されるので、平角線コイル120の放熱性能が向上する。ここで、より高い放熱性能を得るためには、尖端部121cの曲率半径Rは0.3mm以下であることが好ましい。
【0026】
なお、本実施形態では、平角線121の断面形状を略台形形状としているが、これに限られず、平角線コイル120の巻回軸線Y方向に沿って延びる尖端部を有する形状であれば、他の形状とすることができる。図7は、平角線の断面形状の他の例を示す図である。この平角線の断面形状は、扁平な略六角形形状である。
【0027】
また、本実施形態では、巻回軸線Y方向について平角線121の両端に尖端部を有することとしているが、少なくとも一方の端部に尖端部を有する形状であれば、絶縁性を向上させることができる。ただし、放熱性能向上の観点より、少なくとも間隙140側に尖端部を有することが好ましく、さらに、絶縁性向上の観点より、両端に尖端部を有することがより好ましい。
【0028】
また、本実施形態では、平角線コイル120は2列の平角線コイルからなることとしているが、これに限られず、1列でも3列以上であってもよい。
【0029】
(第2の実施形態)
本実施形態に係る電動機のステータは、上記第1の実施形態に係る電動機のステータとほとんど同じであるが、2列の平角線コイルの平角線積層断面において、
2列の平角線コイルの平角線が、それぞれの尖端部の平角線積層方向の位置が交互にずれるように積層巻回されていることを特徴とするものである。以下、図面を用いて本実施形態について説明するが、第1の実施形態と共通する部分については説明を省略する。
【0030】
図8は、本実施形態に係る電動機のステータの1列目コイルと2列目コイルの平角線積層断面図である。図8に示されるとおり、1列目コイル610が巻回される部分のインシュレータ630の厚さD1は、2列目コイル620が巻回される部分のインシュレータ630の厚さD2よりも大きい。すなわち、2列の平角線コイル610、620のうち一方の1列目コイル610の巻回開始位置が平角線積層方向(矢印Z方向)にオフセットされている。本実施形態では、インシュレータ630の厚さの差(D1−D2)、すなわち、巻回開始位置のオフセットの量ΔDは、絶縁被覆された平角線611、621の厚さE(0.6mm)の約半分に相当する量(0.3mm)である。このように、平角線コイルの巻回開始位置をオフセットすることにより、1列目コイル610の平角線611の尖端部611aと2列目コイル620の平角線621の尖端部621aとの平角線積層方向(矢印Z方向)の位置が交互にずれるように、2列の平角線コイル610、620の平角線611、621を巻回することができる。
【0031】
以上のとおり本実施形態によれば、2列の平角線コイル610、620の平角線積層断面において、2列の平角線コイル610、620の平角線611、621が、それぞれの尖端部611a、621aの平角線積層方向(矢印Z方向)の位置が交互にずれるように積層巻回されているので、1列目コイル610の絶縁皮膜薄肉部612と2列目コイル620の絶縁皮膜薄肉部622との最短距離Mを大きくすることができ、2列の平角線コイル610、620の間の絶縁性を向上させることができる。第1の実施形態(巻回開始位置をオフセットしない場合)では、1列目コイル120aの絶縁皮膜薄肉部123と2列目コイル120bの絶縁皮膜薄肉部123との最短距離Mは0.25mmである。これに対し、本実施形態では、1列目コイル610の絶縁皮膜薄肉部612と2列目コイル620の絶縁皮膜薄肉部622との最短距離Mは0.35mmである。
【0032】
なお、本実施形態では、巻回開始位置のオフセットの量ΔDを絶縁被覆された平角線611、621の厚さEの約半分に相当する量としたが、これに限られるものではなく、2列の平角線コイル610、620のそれぞれの尖端部611a、621aの平角線積層方向(矢印Z方向)の位置が交互にずれれば、他のオフセット量としてもよい。ここで、絶縁性向上の観点より、オフセットの量は、2列の平角線コイル610、620の絶縁皮膜薄肉部612、622の最短距離Mが最大となる量とするのが好ましい。
【0033】
また、本実施形態では、2列の平角線コイルのうちいずれか一方の平角線コイルの巻回開始位置を平角線積層方向にオフセットしているが、これに限られるものではなく、2列の平角線コイルの尖端部の平角線積層方向の位置を交互にずらすことができれば、他の構成を採用することができる。図9は、2列の平角線コイルの尖端部の平角線積層方向の位置を交互にずらすための他の構成例を示す図である。この構成例では、平角線の断面形状を1列目コイル710と2列目コイル720とで異ならしめることにより、2列の平角線コイル710、720の平角線711、721の尖端部711a、721aの平角線積層方向(矢印Z方向)の位置を交互にずらすこととしている。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係る電動機のステータを用いた電動機の断面構成図である。
【図2】本実施形態に係るステータの外観斜視図である。
【図3】本実施形態に係るステータの断面(断面A−A´)の一部を示す図である。
【図4】積層巻回された平角線を示す図である。
【図5】本実施形態に係る平角線コイルの平角線積層断面図である。
【図6】比較例の平角線を用いた場合の平角線コイルの平角線積層断面図である。
【図7】平角線の断面形状の他の例を示す図である。
【図8】第2の実施形態に係る平角線コイルの平角線積層断面図である。
【図9】二列の平角線コイルの尖端部の平角線積層方向の位置を交互にずらすための他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
100…ステータ
100a…ステータ外周
100b…ステータ内周
110…ステータコア
111…分割コア
111a…突極
120…平角線コイル
120a…1列目コイル
120b…2列目コイル
121…平角線
121c…尖端部
122…絶縁皮膜
123…絶縁皮膜薄肉部
130…インシュレータ
140…間隙
150…スペーサ
160…アンダープレート
170…シールドプレート
200…ロータ
210…ロータコア
220…シャフト
230…永久磁石
240…エンドプレート
300…カバー
310…ベアリング
320…シールリング
330…流入口
340…吐出口
410、420…冷媒溜り室
500…ケース
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a stator for an electric motor having a rectangular wire coil formed by winding a rectangular wire having insulation coating.
[0002]
[Prior art]
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H5-243036, an electric motor using a coil formed by laminating and winding a flat wire is known as a stator (also referred to as a stator). The rectangular wire is coated with an insulating material such as polyester or polyesterimide.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the stator of the electric motor has the following problems.
[0004]
The corner portion between the long side and the short side in the cross-sectional shape of the rectangular wire has a thin coating of the insulating material and is a thin portion of the insulating film. When the rectangular wires are laminated and wound, if the insulating film thin portions of the rectangular wires adjacent to each other in the laminating direction are adjacent to each other, a short circuit easily occurs between the layers of the rectangular wires.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a stator of an electric motor including a coil having an improved insulating property between layers of a laminated and wound rectangular wire.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for solving the above-mentioned problems and achieving the object has an annular stator core having a plurality of salient poles, and an insulated-coated flat wire is densely wound around each salient pole via an insulator. And a cross-sectional shape of the flat wire having a pointed end extending along the winding axis direction of the flat wire coil.
[0007]
【The invention's effect】
According to the present invention, the cross-sectional shape of the flat wire wound around the salient pole of the stator core is a shape having a pointed end extending along the winding axis direction of the flat wire coil. In addition, the distance between the corners of the rectangular wires adjacent to each other in the laminating direction is increased, so that it is possible to provide a motor stator including a coil having improved insulation between layers of the laminated and wound rectangular wires.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a stator for an electric motor according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings in a first embodiment and a second embodiment. Layer thicknesses in the drawings used in this description are exaggerated for clarity.
[0009]
(1st Embodiment)
The stator of the electric motor according to the present embodiment includes an annular stator core having a plurality of salient poles, and a rectangular wire coil in which an insulated rectangular wire is densely stacked and wound around each salient pole via an insulator. The cross section of the rectangular wire has a pointed end extending along the winding axis direction of the rectangular coil. Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings.
[0010]
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a motor using a stator according to the present embodiment. The electric motor has a rotor 200 and a stator 100. The rotor 200 and the stator 100 are supported by the cover 300 and the case 500.
[0011]
The rotor 200 has a rotor core 210 on which electromagnetic steel sheets are laminated. The shaft 220 is press-fitted to the rotor core 210, and the permanent magnet 230 is inserted therein. The permanent magnet 230 is enclosed by an end plate 240. End plate 240 is welded to shaft 220. The rotor 200 is rotatably supported by a bearing 310 incorporated in the cover 300.
[0012]
The stator 100 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an external perspective view of the stator 100 according to the present embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating a part of a cross section (cross-section AA ′) of the stator 100 according to the present embodiment when cut along a plane perpendicular to the axis X of the stator 100. Stator 100 has an annular stator core 110 having a plurality of salient poles. In the present embodiment, a stator core 110 obtained by assembling annularly divided cores 111 divided by one pole is used. The split core 111 is formed by laminating electromagnetic steel sheets punched into a predetermined shape and joining them by caulking, laser welding, or the like, and has salient poles 111a. On the salient poles 111a of each of the divided cores 111, a rectangular wire 121, which is a strip-shaped conductor covered with an insulating coating, is densely laminated and wound via an insulator 130 to form a rectangular wire coil 120. In this specification, "the flat wire is wound by lamination" means that the flat wire is wound so as not to shift in the winding axis Y direction as shown in FIG. Here, from the viewpoint of space efficiency, it is preferable that the flat wire 121 is laminated and wound such that the end faces in the width direction are flush.
[0013]
The rectangular wire 121 is formed by extruding a conductive material such as aluminum, copper or the like into a desired shape described later, and has dimensions of a width of 7.5 mm and a thickness of 0.6 mm. However, the material, manufacturing method, and dimensions of the flat wire 121 are not limited to these.
[0014]
Since the rectangular wire 121 is wound by lamination, the rectangular wire coil 120 has a laminated structure. In the present embodiment, the rectangular wire coil 120 includes a first-row coil 120a and a second-row coil 120b arranged along the winding axis Y direction. The first-row coil 120a and the second-row coil 120b are provided on the stator outer circumference 100a side and the stator inner circumference 100b side of the salient poles 111a, respectively. The first-row coil 120a and the second-row coil 120b are electrically connected to each other. The first-row coil 120a and the second-row coil 120b may be formed by one rectangular wire, or may be formed by two rectangular wires. However, when formed by two rectangular wires, the first-row coil 120a and the second-row coil 120b need to be electrically connected by appropriate means.
[0015]
A gap 140 is provided between the rows of the first-row coil 120a and the second-row coil 120b. The gap 140 is provided as a space in which a refrigerant for removing heat generated from the rectangular wire coil 120 and the split core 111 flows. Spacers 150 are sandwiched between adjacent split cores 111. Since the spacer 150 eliminates a gap between the adjacent divided cores 111, the vibration of the rectangular wire coil 120 is suppressed, and the refrigerant actively flows into the gap 140. An under plate 160 is provided on the stator inner circumference 100b side of the second row of coils 120b, and a shield plate 170 made of insulating resin is molded between the under plate 160 and the stator inner circumference 100b. The shield plate 170 has an annular shape at both ends in the direction of the axis X of the stator 100.
[0016]
As shown in FIG. 1, stator 100 is press-fitted to case 500. The shield plate 170 of the stator 100 is inserted into contact with the groove 321 of the seal ring 320 incorporated in the cover 300. The cover 300 and the case 500 are joined by welding or the like.
[0017]
The cover 300 is provided with an inlet 330 and an outlet 340 for the refrigerant. The refrigerant is supplied from the inflow port 330 and passes through the gap 140 between the first-row coil 120a and the second-row coil 120b from the inflow-side refrigerant reservoir 410 formed by the cover 300, the case 500, and the shield plate 170. Is discharged from the discharge port 340 via the refrigerant reservoir chamber 420 on the discharge port side. By the flow of the refrigerant, heat generated from the stator 100 can be removed.
[0018]
Next, the cross-sectional shape of the flat wire 121 used for the stator 100 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings while comparing with the flat wire of the comparative example. FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the gap 140 (portion B in FIG. 3), that is, a cross-sectional view of the rectangular wire lamination of the first-row coil 120a and the second-row coil 120b near the gap 140. FIG. 6 is a cross-sectional view of a rectangular wire stack of the first-row coil 120a ′ and the second-row coil 120b ′ near the gap 140 ′ when the rectangular wire 121 ′ of the comparative example is used instead of the rectangular wire 121 of the present embodiment. It is. In addition, in this specification, the “straight wire lamination cross section” means a cross section of a flat wire coil when cut along a plane perpendicular to the longitudinal direction of the flat wire.
[0019]
The rectangular wires 121 and 121 'are covered with insulating films 122 and 122' of about 0.03 to 0.04 mm in thickness such as polyester or polyesterimide. However, as shown in FIG. 6, since the cross-sectional shape of the rectangular wire 121 'of the comparative example is substantially rectangular, the insulating film is formed at a right-angled corner between the long side 121a' and the short side 121b 'in the cross-sectional shape. 122 'becomes thinner and becomes an insulating film thin portion 123'. Furthermore, the insulating film thin portions 123 'are adjacent to each other between the rectangular wires 121' adjacent to each other in the rectangular wire laminating direction (the direction of the arrow Z '), and the shortest distance L' between the insulating film thin portions 123 'is very small. small. In this comparative example, the shortest distance L 'is about 0.04 to 0.06 mm. Therefore, when the flat wire 121 'of the comparative example is used, there is a problem that a short circuit easily occurs between the layers around which the flat wire 121' is wound. In order to solve this problem, generally, after winding the flat wire 121 ′, a varnish treatment such as polyester or epoxy is performed, and the entire flat wire coil 120 ′ is covered with a varnish 124 ′ to improve insulation. Have improved. However, this varnish treatment requires a varnish dropping device, a drying device, and the like, and thus has a problem of increasing costs.
[0020]
As shown in FIG. 5, the cross-sectional shape of the flat wire 121 of the present invention is a shape having sharp ends 121c extending along the winding axis Y direction of the flat wire coil 120, and in the present embodiment, the sharp ends 121c at both ends. And a substantially trapezoidal shape. This is a feature different from the flat wire 121 'of the comparative example. In the present embodiment, the angle θ of the tip 121c is 45 ° and the radius of curvature R is 0.1 mm, but the angle θ and the radius of curvature R are not limited to these. The tip 121c has a thin insulating film 122 and a thin insulating film portion 123. However, since the pointed end 121c protrudes along the winding axis Y direction, the insulating film thin portions 123 do not adjoin each other between the layers of the rectangular wires 121 adjacent in the rectangular wire laminating direction (the direction of the arrow Z). That is, the shortest distance L between the insulating film thin portions 123 of the flat wires 121 adjacent in the flat wire laminating direction is much larger than the shortest distance L 'of the comparative example.
[0021]
As described above, according to the rectangular wire 121 of the present embodiment, since the insulating film thin portions 123 between the rectangular wires 121 adjacent to each other in the rectangular wire laminating direction (the direction of the arrow Z) in the rectangular wire coil 120 are not adjacent to each other, The insulation between the layers of the wound flat wire 121 can be improved. In addition, since the corner 121d which contacts the layer of the flat wire 121 adjacent in the flat wire laminating direction has an obtuse angle (135 ° in the present embodiment), the thickness of the insulating film 122 at the corner 121d is the right angle of the comparative example. In this regard, the insulation between the layers of the flat wire 121 is also improved. From the viewpoint of improving the insulation properties, it is preferable that a corner portion that contacts the layer of the flat wire 121 adjacent in the flat wire laminating direction is 110 to 170 °.
[0022]
In addition, since the insulation between the layers of the laminated and wound rectangular wire 121 is improved, the varnish treatment can be omitted. Thereby, the cost of the stator 100 of the electric motor can be reduced.
[0023]
Further, when the varnish treatment is not required, the heat transfer coefficient on the surface of the rectangular wire coil 120 increases, and the heat radiation performance of the rectangular wire coil 120 when the coolant flows through the gap 140 improves.
[0024]
Further, since the cross-sectional shape of the flat wire 121 has a pointed end 121c extending along the winding axis Y direction of the flat wire coil 120 on the gap 140 side, the contact area between the flat wire coil 120 and the refrigerant increases. At the same time, the flow of the refrigerant in the gap 140 becomes turbulent, and the heat radiation performance of the rectangular coil 120 is improved.
[0025]
Further, since the thin insulating portion 123 of the flat wire 121 is formed at the pointed end 121c, the heat radiation performance of the flat wire coil 120 is improved. Here, in order to obtain higher heat dissipation performance, it is preferable that the radius of curvature R of the tip 121c is 0.3 mm or less.
[0026]
In the present embodiment, the cross-sectional shape of the flat wire 121 is substantially trapezoidal. However, the shape is not limited to this, and any other shape having a pointed end extending along the winding axis Y direction of the flat wire coil 120 may be used. Shape. FIG. 7 is a diagram showing another example of the cross-sectional shape of the flat wire. The cross-sectional shape of this flat wire is a flat, substantially hexagonal shape.
[0027]
Further, in the present embodiment, the flattened wire 121 has sharp ends at both ends in the winding axis Y direction. However, if at least one end has a sharp end, the insulating property can be improved. it can. However, from the viewpoint of improving the heat radiation performance, it is preferable to have a point at least on the gap 140 side, and from the viewpoint of improving the insulation properties, it is more preferable to have the point at both ends.
[0028]
Further, in the present embodiment, the rectangular wire coil 120 is composed of two rows of rectangular wire coils. However, the present invention is not limited to this, and it may be one row or three or more rows.
[0029]
(Second embodiment)
The stator of the electric motor according to the present embodiment is almost the same as the stator of the electric motor according to the first embodiment, but in a rectangular wire laminated cross section of two rows of rectangular wire coils,
The flat wire of the two rows of flat wire coils is laminated and wound such that the positions of the sharp ends in the flat wire lamination direction are alternately shifted. Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings, but description of parts common to the first embodiment will be omitted.
[0030]
FIG. 8 is a cross-sectional view of a flat wire lamination of a first-row coil and a second-row coil of the stator of the electric motor according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, the thickness D1 of the insulator 630 where the first-row coil 610 is wound is larger than the thickness D2 of the insulator 630 where the second-row coil 620 is wound. That is, the winding start position of one first-row coil 610 of the two-row rectangular wire coils 610, 620 is offset in the rectangular wire laminating direction (arrow Z direction). In the present embodiment, the thickness difference (D1-D2) of the insulator 630, that is, the offset amount ΔD of the winding start position is equal to the thickness E (0.6 mm) of the insulated rectangular wires 611 and 621. The amount is about half (0.3 mm). By offsetting the winding start position of the flat wire coil in this way, the flat wire lamination of the sharp end 611a of the flat wire 611 of the first row coil 610 and the sharp end 621a of the flat wire 621 of the second row coil 620 is performed. The flat wires 611 and 621 of the two rows of flat wire coils 610 and 620 can be wound so that the positions in the directions (arrow Z directions) are alternately shifted.
[0031]
As described above, according to the present embodiment, in the rectangular wire laminated cross section of the two rectangular wire coils 610 and 620, the rectangular wires 611 and 621 of the two rectangular wire coils 610 and 620 are respectively formed with the sharp ends 611a and 621a. Are laminated and wound so that the positions in the rectangular wire laminating direction (arrow Z direction) are alternately shifted, so that the insulating film thin portion 612 of the first-row coil 610 and the insulating film thin portion 622 of the second-row coil 620 Can be increased, and the insulation between the two rows of rectangular wire coils 610 and 620 can be improved. In the first embodiment (when the winding start position is not offset), the shortest distance M between the insulating coating thin portion 123 of the first-row coil 120a and the insulating coating thin portion 123 of the second-row coil 120b is 0.25 mm. is there. In contrast, in the present embodiment, the shortest distance M between the thin insulating film portion 612 of the first-row coil 610 and the thin insulating film portion 622 of the second-row coil 620 is 0.35 mm.
[0032]
In the present embodiment, the offset amount ΔD of the winding start position is set to an amount corresponding to approximately half the thickness E of the insulated rectangular wires 611 and 621. However, the present invention is not limited to this. Other offset amounts may be used as long as the positions of the sharp ends 611a and 621a of the rectangular wire coils 610 and 620 in the row are alternately shifted in the rectangular wire laminating direction (the direction of the arrow Z). Here, from the viewpoint of improving the insulation properties, the amount of offset is preferably set to an amount that maximizes the shortest distance M between the insulating film thin portions 612 and 622 of the two rows of rectangular wire coils 610 and 620.
[0033]
Further, in the present embodiment, the winding start position of one of the two rectangular wire coils is offset in the rectangular wire laminating direction. However, the present invention is not limited to this. As long as the positions of the tips of the rectangular wire coils in the rectangular wire lamination direction can be alternately shifted, other configurations can be adopted. FIG. 9 is a diagram showing another configuration example for alternately shifting the positions of the tips of two rows of rectangular wire coils in the rectangular wire laminating direction. In this configuration example, by making the cross-sectional shape of the rectangular wire different between the first-row coil 710 and the second-row coil 720, the sharp ends 711a, 721a of the two-row rectangular wires 710, 720 with the rectangular wires 711, 721 are formed. Are alternately shifted in the direction of lamination of the rectangular wire (direction of arrow Z).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional configuration diagram of an electric motor using a stator of the electric motor according to a first embodiment.
FIG. 2 is an external perspective view of a stator according to the embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a part of a cross section (cross section AA ′) of the stator according to the embodiment.
FIG. 4 is a view showing a laminated rectangular wire.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a rectangular wire stack of the rectangular wire coil according to the present embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a rectangular wire stack of a rectangular wire coil when the rectangular wire of the comparative example is used.
FIG. 7 is a diagram showing another example of a cross-sectional shape of a rectangular wire.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a rectangular wire stack of a rectangular wire coil according to a second embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing another configuration example for alternately shifting the positions of the tips of the two rows of rectangular wire coils in the rectangular wire laminating direction.
[Explanation of symbols]
100 stator 100a stator outer circumference 100b stator inner circumference 110 stator core 111 split core 111a salient pole 120 rectangular wire coil 120a first-row coil 120b second-row coil 121 flat wire 121c pointed tip 122 Insulating film 123 ... Insulating film thin portion 130 ... Insulator 140 ... Gap 150 ... Spacer 160 ... Under plate 170 ... Shield plate 200 ... Rotor 210 ... Rotor core 220 ... Shaft 230 ... Permanent magnet 240 ... End plate 300 ... Cover 310 ... Bearing 320 ... Seal ring 330 Inflow port 340 Discharge ports 410 and 420 Refrigerant chamber 500 Case

Claims (7)

複数の突極を備える円環状のステータコアと、
絶縁被覆された平角線がインシュレータを介して各突極に密に積層巻回されてなる平角線コイルとを有し、
前記平角線の断面形状が前記平角線コイルの巻回軸線方向に沿って延びる尖端部を有する形状であることを特徴とする電動機のステータ。
An annular stator core having a plurality of salient poles;
A rectangular wire insulated and covered with a rectangular wire densely wound around each salient pole via an insulator;
A stator for an electric motor, wherein the cross section of the rectangular wire has a pointed end extending along the winding axis direction of the rectangular coil.
前記平角線の断面形状が略台形形状であることを特徴とする請求項1に記載の電動機のステータ。The stator of an electric motor according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the rectangular wire is substantially trapezoidal. 前記平角線コイルは、巻回軸線方向に沿って間隙を設けて並べられた少なくとも二列の平角線コイルからなり、
前記間隙には冷媒が流され、
前記二列の平角線コイルの平角線の断面形状は、いずれも、前記平角線コイルの巻回軸線方向に沿って延びる尖端部を前記間隙側に有する形状であることを特徴とする請求項1に記載の電動機のステータ。
The flat wire coil is composed of at least two rows of flat wire coils arranged with a gap along the winding axis direction,
A coolant is flowed in the gap,
2. The cross-sectional shape of the rectangular wire of the two rows of rectangular wire coils is a shape having a pointed end extending along the winding axis direction of the rectangular wire coil on the gap side. 3. 3. The stator of the electric motor according to claim 1.
前記2列の平角線コイルの平角線積層断面において、前記2列の平角線コイルの平角線は、それぞれの前記尖端部の平角線積層方向の位置が交互にずれるように積層巻回されることを特徴とする請求項3に記載の電動機のステータ。In the rectangular wire laminated cross section of the two rows of rectangular wire coils, the rectangular wires of the two rows of rectangular wire coils are laminated and wound such that the positions of the respective tips in the rectangular wire lamination direction are alternately shifted. The stator of an electric motor according to claim 3, wherein: 前記二列の平角線コイルのうちいずれか一方の平角線コイルの巻回開始位置が平角線積層方向にオフセットされていることを特徴とする請求項4に記載の電動機のステータ。The stator according to claim 4, wherein a winding start position of one of the two rectangular wire coils is offset in a rectangular wire laminating direction. 前記ステータコアは一極分ずつ分割された分割コアからなり、当該分割コアに前記平角線が積層巻回されていることを特徴とする請求項1に記載の電動機のステータ。The motor stator according to claim 1, wherein the stator core is formed of a split core divided by one pole, and the flat wire is wound around the split core in a stacked manner. 前記尖端部の曲率半径が0.3mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の電動機のステータ。The stator for an electric motor according to claim 1, wherein a radius of curvature of the tip is 0.3 mm or less.
JP2002255946A 2002-08-30 2002-08-30 Stator of motor Withdrawn JP2004096907A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002255946A JP2004096907A (en) 2002-08-30 2002-08-30 Stator of motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002255946A JP2004096907A (en) 2002-08-30 2002-08-30 Stator of motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004096907A true JP2004096907A (en) 2004-03-25

Family

ID=32061306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002255946A Withdrawn JP2004096907A (en) 2002-08-30 2002-08-30 Stator of motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004096907A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7124977B2 (en) 2003-10-15 2006-10-24 Actown Electrocoil, Inc. Magnetic core winding apparatus
JP2010259207A (en) * 2009-04-24 2010-11-11 Hitachi Automotive Systems Ltd Rotating electric machine for driving vehicle and vehicle using the same
JP2013141410A (en) * 2013-04-24 2013-07-18 Hitachi Automotive Systems Ltd Stator of rotary electric machine and rotary electric machine using the same
WO2018154944A1 (en) * 2017-02-21 2018-08-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 Motor
JPWO2018216168A1 (en) * 2017-05-25 2019-11-07 三菱電機株式会社 Electric motor, compressor and air conditioner

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7124977B2 (en) 2003-10-15 2006-10-24 Actown Electrocoil, Inc. Magnetic core winding apparatus
US7154368B2 (en) 2003-10-15 2006-12-26 Actown Electricoil, Inc. Magnetic core winding method, apparatus, and product produced therefrom
US7159816B2 (en) 2003-10-15 2007-01-09 Actown Electricoil, Inc. Magnetic core winding method
JP2010259207A (en) * 2009-04-24 2010-11-11 Hitachi Automotive Systems Ltd Rotating electric machine for driving vehicle and vehicle using the same
JP2013141410A (en) * 2013-04-24 2013-07-18 Hitachi Automotive Systems Ltd Stator of rotary electric machine and rotary electric machine using the same
CN110337771A (en) * 2017-02-21 2019-10-15 松下知识产权经营株式会社 motor
WO2018154944A1 (en) * 2017-02-21 2018-08-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 Motor
JPWO2018154944A1 (en) * 2017-02-21 2019-12-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 motor
US11190073B2 (en) 2017-02-21 2021-11-30 Panasonic Iniellectual Property Management Co., Ltd. Motor having increased passage for refrigerant for cooling coils
CN110337771B (en) * 2017-02-21 2021-12-03 松下知识产权经营株式会社 Motor
JP7065280B2 (en) 2017-02-21 2022-05-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 motor
JPWO2018216168A1 (en) * 2017-05-25 2019-11-07 三菱電機株式会社 Electric motor, compressor and air conditioner
US11296560B2 (en) 2017-05-25 2022-04-05 Mitsubishi Electric Corporation Motor, compressor, and air conditioner

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5453770B2 (en) Stator for rotating electric machine and method for manufacturing the same
US8115361B2 (en) Coil assembly for electrical rotating machine, stator for electrical rotating machine, and electrical rotating machine
US8736134B2 (en) Alignment of segmented stators for electric machines
JP5314908B2 (en) Rotating electric machine stator and rotating electric machine
JP2019517771A5 (en)
US7923885B2 (en) Stator for rotary electric machine, and rotary electric machine using the stator
US7705508B2 (en) Cooled conductor coil for an electric machine and method
JP2004248429A (en) Stator coil module, method of manufacturing the same, and rotating electric machine
JP7257602B2 (en) coil
JP2012100433A (en) Conductor wire including insulative coating and rotating electric machine
US11336133B2 (en) Stator for an electric motor
JP4624421B2 (en) Permanent magnet synchronous machine with rectangular wire winding
JP2009268161A (en) Stator for rotary electric machine, and rotary electric machine
JPWO2014041637A1 (en) Armature of rotating electric machine and method for manufacturing the same
JP4515236B2 (en) Embedded magnet type rotor
US20040201303A1 (en) Armature of electric rotating machine, electric rotating machine using the same and manufacturing method for armature of electric rotating machine
JP7122505B2 (en) Coil and motor using it
US20120019085A1 (en) Rotary electric machine armature
WO2021229888A1 (en) Electric motor stator and electric motor
JP2004096907A (en) Stator of motor
JP6093266B2 (en) Segment coil and stator
JP2020171096A (en) Stator
JP7386399B2 (en) Coil installation structure, stator and motor
JP5343907B2 (en) Manufacturing method of electric motor
JP2004104917A (en) Motor and stator therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20051101