JP5899816B2 - Heat conducting member for coil end, rotating machine, and method of assembling rotating machine - Google Patents
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Description
本発明は、ステータコイルのコイルエンドの発熱をケーシングに伝熱する回転機に関する。 The present invention relates to a rotating machine that transfers heat generated at a coil end of a stator coil to a casing.
電動機や発電機等のステータコアに巻回されるステータコイルは、ステータコアの端面に形成したスロットから回転軸方向外側に導出されるコイルエンド部を有している。このコイルエンド部は、コア内のコイル部分とは異なりステータコアに接触しないので、通電に伴う発熱をいかに効率的に抜熱するかが重要となる。 A stator coil wound around a stator core such as an electric motor or a generator has a coil end portion that is led out to the outside in the rotation axis direction from a slot formed on an end surface of the stator core. Unlike the coil portion in the core, this coil end portion does not contact the stator core, so it is important how efficiently the heat generated by energization is removed.
コイルエンド部の冷却には、密閉空間内においてコイルエンドにオイル等の冷却媒体を散布する等の方法があるが、オイルフリーの要求がある場合やコイルエンド部に冷却媒体を供給する構造とするのが困難な場合には採用できない。そこで、コイルエンド部を絶縁封止するモールド材として比較的熱伝導率が高い樹脂を用い、モールド材を介してケーシングにコイルエンド部の熱を逃がすことが行われている。 For cooling the coil end part, there is a method of spraying a cooling medium such as oil on the coil end in a sealed space. However, when there is an oil-free requirement, a cooling medium is supplied to the coil end part. It is not possible to adopt when it is difficult. Therefore, a resin having a relatively high thermal conductivity is used as a mold material for insulatingly sealing the coil end portion, and heat of the coil end portion is released to the casing through the mold material.
また、ケーシングに筒状の金属リングを挿入してモールド材とモータケースとの間に介在させ、コイルエンド部からケーシングへの伝熱効率を高める提案も行われている(例えば、特許文献1)。 In addition, a proposal has been made to increase the heat transfer efficiency from the coil end portion to the casing by inserting a cylindrical metal ring into the casing and interposing it between the mold material and the motor case (for example, Patent Document 1).
ところで、ステータコイルについては、コイルエンド部の根元(ステータコアの端面寄りの部分)を除いた部分をケーシング側に曲げることが行われる。そのようにすることは、モータ全長の短小化によるコストダウンを図る上で有利である。また、高速モータに関しては、モータ全長を短小化することはロータダイナミクスの上でも有利になる。 By the way, about a stator coil, the part except the base (part near the end surface of a stator core) of a coil end part is bent to the casing side. Doing so is advantageous in reducing the cost by shortening the total length of the motor. For high-speed motors, shortening the overall motor length is advantageous in terms of rotor dynamics.
コイルエンド部をケーシング側に曲げたステータコイルを有する回転機では、ケーシングとコイルエンド部との間隔が狭まることから、それらの間に上述した筒状の金属リングを挿入して伝熱効率を高めることが困難であり、あるいは、挿入できる金属リングの厚さに制約が生じ、伝熱効率の十分な改善効果が見込めなくなる。 In a rotating machine having a stator coil with the coil end portion bent toward the casing, the interval between the casing and the coil end portion is narrowed, so that the above-described cylindrical metal ring is inserted between them to increase the heat transfer efficiency. However, the thickness of the metal ring that can be inserted is limited, and a sufficient improvement effect of the heat transfer efficiency cannot be expected.
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ステータコイルのコイルエンド部をケーシング側に曲げた回転機におけるコイルエンド部からケーシングへの伝熱効率を向上させる構成を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to realize a configuration for improving the heat transfer efficiency from the coil end portion to the casing in a rotating machine in which the coil end portion of the stator coil is bent toward the casing. It is in.
上記目的を達成するため、請求項1に記載した本発明のコイルエンド用熱伝導部材は、
筒状のステータコアの端面から中心軸方向に沿って延出し前記ステータコアの径方向外側に折曲したコイルエンド部の発熱を、前記ステータコアが収容される筒状のケーシングに伝熱するコイルエンド用熱伝導部材において、
前記コイルエンド部の前記中心軸方向に沿って延在する根元部分に当接するコイル側当接部と、
前記ステータコアを前記ケーシングに収容した状態で該ケーシングに当接するケーシング側当接部とを有し、
前記コイル側当接部を内周面とすると共に前記ケーシング側当接部を外周面とし扇形の端面を有する柱状体を構成しており、
前記柱状体は、前記コイルエンド部の相間短絡を防止する絶縁部と、該絶縁部と一体に形成されて絶縁部よりも熱伝導率が高い金属部とを有しており、
前記ステータコアを前記ケーシングに収容した状態で、前記ステータコアの周方向における一部の部分において、前記ケーシングと前記コイルエンド部の前記根元部分との間に配置される、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a heat conducting member for a coil end according to the present invention described in
Coil end heat that extends from the end surface of the cylindrical stator core along the central axis direction and transfers heat generated in the coil end portion bent outward in the radial direction of the stator core to the cylindrical casing in which the stator core is housed. In the conductive member,
A coil side abutting portion that abuts a root portion extending along the central axis direction of the coil end portion;
A casing-side contact portion that contacts the casing in a state where the stator core is housed in the casing;
The coil-side contact portion is an inner peripheral surface, and the casing-side contact portion is an outer peripheral surface to form a columnar body having a fan-shaped end surface,
The columnar body has an insulating part that prevents a short circuit between phases of the coil end part, and a metal part that is formed integrally with the insulating part and has a higher thermal conductivity than the insulating part,
In a state in which the stator core is accommodated in the casing, in a part of the stator core in the circumferential direction, the stator core is disposed between the casing and the root portion of the coil end portion.
It is characterized by that.
請求項1に記載した本発明のコイルエンド用熱伝導部材によれば、ステータコアをケーシングに収容した状態で、ステータコアの周方向における一部の部分において、ケーシングとコイルエンド部の根元部分との間に配置される。なお、コイルエンド部の根元部分とは、筒状のステータコアの径方向外側に折曲したコイルエンド部のうち、ステータコアの中心軸方向に沿って延在する部分である。
According to the heat conducting member for a coil end of the present invention described in
コイルエンド部の根元部分にはコイル側当接部が当接し、また、ステータコアをケーシングに収容した状態でケーシングには、ケーシング側当接部が当接する。したがって、コイルエンド部の根元部分とケーシングとの間に、コイルエンド用熱伝導部材による伝熱経路が形成される。そして、コイルエンド用熱伝導部材は、熱伝導率が高い金属部を有しており、かつ、金属部によるコイルエンド部の相間短絡を防止する絶縁部を有している。 The coil side contact portion contacts the base portion of the coil end portion, and the casing side contact portion contacts the casing while the stator core is housed in the casing. Accordingly, a heat transfer path is formed by the coil end heat conducting member between the base portion of the coil end portion and the casing. And the heat conduction member for coil ends has a metal part with high heat conductivity, and has an insulating part which prevents the phase-to-phase short-circuit of the coil end part by a metal part.
したがって、コイルエンド部とケーシングとの間に絶縁性の樹脂をモールド等によって充填するよりも高い伝熱効率で、コイルエンド部の相間絶縁を確保した状態でコイルエンド部の根元部分とケーシングとの間を熱的に接続することができる。しかも、コイルエンド部の根元部分だけにコイルエンド用熱伝導部材が当接するので、コイルエンド部のケーシング側に折曲した部分をそのままの形状に保つことができる。 Therefore, the insulation between the coil end portion and the casing is secured between the coil end portion and the casing in a state where insulation between the coil end portions is ensured with higher heat transfer efficiency than filling the insulating resin between the coil end portion and the casing with a mold or the like. Can be thermally connected. And since the heat conduction member for coil ends contacts only the root part of a coil end part, the part bent to the casing side of a coil end part can be maintained as it is.
このため、ステータコイルのコイルエンド部をケーシング側に曲げた回転機におけるコイルエンド部からケーシングへの伝熱効率を向上させる構成を実現することができる。 For this reason, the structure which improves the heat-transfer efficiency from the coil end part to a casing in the rotary machine which bent the coil end part of the stator coil to the casing side is realizable.
また、請求項1に記載した本発明のコイルエンド用熱伝導部材は、さらに、前記金属部は、前記周方向に間隔をおいて複数配置されて前記コイルエンド部の各コイルエンドにそれぞれ当接する複数の金属ブロックを有しており、前記絶縁部は、前記周方向において隣り合う2つの金属ブロックを連結する複数の相間絶縁部材と、該各相間絶縁部材と接続されて前記柱状体の前記外周面を構成する外周絶縁部材とを有していることを特徴とする。 Further, in the heat conduction member for a coil end according to the first aspect of the present invention , a plurality of the metal parts are arranged at intervals in the circumferential direction and abut on each coil end of the coil end part. The insulating part has a plurality of interphase insulating members that connect two adjacent metal blocks in the circumferential direction, and the outer periphery of the columnar body connected to the interphase insulating members. It has the outer periphery insulating member which comprises a surface, It is characterized by the above-mentioned.
請求項1に記載した本発明のコイルエンド用熱伝導部材によれば、さらに、外周絶縁部材によりケーシング及び各金属ブロックを介した各コイルエンドの相間短絡を防ぎつつ、各金属ブロックの高い熱伝導率によってコイルエンド部の発熱を効率的にケーシングに伝熱することができる。
According to the heat conduction member for a coil end of the present invention described in
さらに、請求項2に記載した本発明のコイルエンド用熱伝導部材は、請求項1に記載した本発明のコイルエンド用熱伝導部材において、前記各金属ブロックは、対応する前記コイルエンドに当接する部分に、該コイルエンドの外形に対応する凹部を有していることを特徴とする。
Furthermore, the heat conducting member for a coil end of the present invention described in claim 2 is the heat conducting member for a coil end of the present invention described in
請求項2に記載した本発明のコイルエンド用熱伝導部材によれば、請求項1に記載した本発明のコイルエンド用熱伝導部材において、コイルエンド部の根元部分にコイルエンド用熱伝導部材のコイル側当接部を当接させると、各金属ブロックの凹部が対応するコイルエンドに当接する。
According to the heat conductive member for coil end of the present invention described in claim 2 , in the heat conductive member for coil end of the present invention described in
コイルエンド部の根元部分はステータコアの中心軸方向に沿って延在していることから、各金属ブロックの凹部がコイルエンドに当接すると、ステータコアの周方向においてコイルエンド用熱伝導部材がコイルエンド部に対して位置決めされる。したがって、コイルエンド部の根元部分とケーシングとの間にコイルエンド用熱伝導部材を位置決めされた状態で配置して、コイルエンド部からケーシングへの伝熱をコイルエンド用熱伝導部材により確実に行わせることができる。 Since the root portion of the coil end portion extends along the central axis direction of the stator core, when the concave portion of each metal block comes into contact with the coil end, the heat conducting member for the coil end is turned into the coil end in the circumferential direction of the stator core. Positioned relative to the part. Accordingly, the coil end heat conduction member is positioned between the root portion of the coil end portion and the casing, and heat transfer from the coil end portion to the casing is reliably performed by the coil end heat conduction member. Can be made.
また、上記目的を達成するため、請求項3に記載した本発明の回転機は、
筒状のステータコアの端面から中心軸方向に沿って延出し前記ステータコアの径方向外側に折曲したコイルエンド部の発熱を、前記ステータコアを収容した筒状のケーシングに伝熱する回転機において、
前記ケーシングと前記コイルエンド部の前記中心軸方向に沿って延在する根元部分との間に、請求項1又は2記載のコイルエンド用熱伝導部材が、前記ステータコアの周方向における全周に亘って複数連ねて配置されている、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the rotating machine of the present invention described in
In a rotating machine that transfers heat from a coil end portion that extends from the end face of a cylindrical stator core along the central axis direction and is bent radially outward of the stator core to a cylindrical casing that houses the stator core,
Between the casing and a root portion extending along the central axis direction of the coil end portion, the heat conducting member for coil end according to
It is characterized by that.
請求項3に記載した本発明の回転機によれば、ステータコアの周方向における全周に亘って、ケーシングとコイルエンド部の根元部分との間に、請求項1又は2に記載した本発明のコイルエンド用熱伝導部材が複数連ねて配置される。なお、コイルエンド部の根元部分とは、筒状のステータコアの径方向外側に折曲したコイルエンド部のうち、ステータコアの中心軸方向に沿って延在する部分である。
According to the rotating machine of the present invention described in
コイルエンド部の根元部分には各コイルエンド用熱伝導部材のコイル側当接部がそれぞれ当接し、また、ケーシングには各コイルエンド用熱伝導部材のケーシング側当接部がそれぞれ当接する。したがって、コイルエンド部の根元部分とケーシングとの間に、ステータコアの周方向における全周に亘って、コイルエンド用熱伝導部材による伝熱経路が形成される。そして、コイルエンド用熱伝導部材は、熱伝導率が高い金属部を有しており、かつ、金属部によるコイルエンド部の相間短絡を防止する絶縁部を有している。 The coil side contact portion of each coil end heat conduction member is in contact with the root portion of the coil end portion, and the casing side contact portion of each coil end heat conduction member is in contact with the casing. Accordingly, a heat transfer path is formed between the base portion of the coil end portion and the casing over the entire circumference in the circumferential direction of the stator core. And the heat conduction member for coil ends has a metal part with high heat conductivity, and has an insulating part which prevents the phase-to-phase short-circuit of the coil end part by a metal part.
したがって、コイルエンド部とケーシングとの間に絶縁性の樹脂をモールド等によって充填するよりも高い伝熱効率で、コイルエンド部の相間絶縁を確保した状態でコイルエンド部の根元部分とケーシングとの間を熱的に接続することができる。しかも、コイルエンド部の根元部分だけにコイルエンド用熱伝導部材が当接するので、コイルエンド部のケーシング側に折曲した部分をそのままの形状に保つことができる。 Therefore, the insulation between the coil end portion and the casing is secured between the coil end portion and the casing in a state where insulation between the coil end portions is ensured with higher heat transfer efficiency than filling the insulating resin between the coil end portion and the casing with a mold or the like. Can be thermally connected. And since the heat conduction member for coil ends contacts only the root part of a coil end part, the part bent to the casing side of a coil end part can be maintained as it is.
このため、ステータコイルのコイルエンド部をケーシング側に曲げた回転機におけるコイルエンド部からケーシングへの伝熱効率を向上させる構成を実現することができる。 For this reason, the structure which improves the heat-transfer efficiency from the coil end part to a casing in the rotary machine which bent the coil end part of the stator coil to the casing side is realizable.
さらに、上記目的を達成するため、請求項4に記載した本発明の回転機の組立方法は、
請求項3記載の回転機の組立方法であって、
請求項1又は2記載のコイルエンド用熱伝導部材のコイル側当接部が前記コイルエンド部の前記根元部分に当接するように前記径方向外側から前記コイルエンド用熱伝導部材の柱状体を前記コイルエンド部に組み付ける第1ステップと、
前記柱状体を前記コイルエンド部に組み付けた前記ステータコアを前記ケーシングに挿入し該ケーシングに前記ケーシング側当接部を当接させる第2ステップと、
を含むことを特徴とする。
Furthermore, in order to achieve the above object, an assembling method of a rotating machine according to the present invention described in claim 4 includes:
A method of assembling a rotating machine according to
The columnar body of the coil end heat conducting member from the outside in the radial direction so that the coil side abutting portion of the coil end heat conducting member according to
A second step of inserting the stator core assembled with the columnar body into the coil end portion into the casing and abutting the casing side abutting portion on the casing;
It is characterized by including.
請求項3に記載した本発明の回転機の組立方法によれば、ステータコアをケーシングに挿入するよりも先に、コイルエンド部の根元部分にコイルエンド用熱伝導部材の柱状体を組み付ける。このため、ステータコアをケーシングに挿入したときに、コイルエンド部のステータコア径方向外側に折曲した部分とケーシングとの間に、コイルエンド用熱伝導部材を通過させるのに必要な寸法が空かなくても、コイルエンド部の根元部分にコイルエンド用熱伝導部材を組み付けて、ケーシング側当接部をケーシングに当接させることができる。
According to the assembling method of the rotating machine of the present invention described in
したがって、コイルエンド用熱伝導部材をコイルエンド部の根元部分に組み付けるために、コイルエンド部のステータコア径方向外側に折曲した部分を径方向内側に変形させなくても、コイルエンド部の根元部分とケーシングとに接触するようにコイルエンド用熱伝導部材を配置することができる。 Therefore, in order to assemble the heat conducting member for coil end to the root portion of the coil end portion, the root portion of the coil end portion is not required to be deformed radially inward from the portion of the coil end portion bent outward in the stator core radial direction. The heat conducting member for coil end can be arranged so as to come into contact with the casing.
このため、ステータコイルのコイルエンド部をケーシング側に曲げた回転機におけるコイルエンド部からケーシングへの伝熱効率を向上させる構成を実現することができる。 For this reason, the structure which improves the heat-transfer efficiency from the coil end part to a casing in the rotary machine which bent the coil end part of the stator coil to the casing side is realizable.
本発明によれば、ステータコイルのコイルエンド部をケーシング側に曲げた回転機におけるコイルエンド部からケーシングへの伝熱効率を向上させる構成を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the structure which improves the heat-transfer efficiency from the coil end part to a casing in the rotary machine which bent the coil end part of the stator coil to the casing side is realizable.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態に係る回転機を示す説明図である。本実施形態の回転機は、電動モータとしても使用でき、発電機としても使用できる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing a rotating machine according to an embodiment of the present invention. The rotating machine of the present embodiment can be used as an electric motor or a generator.
そして、本実施形態の回転機は、円筒状のケーシング1の内部に円筒状のステータコア3を収容している。ケーシング1の両開放端には側壁部材5,5がそれぞれ取り付けられており、各側壁部材5は、軸受7によりシャフト9の両端を回転可能に支持している。このシャフト9には円柱状のロータ11が固定されており、このロータ11は、ステータコア3の内側に、必要なエアギャップを持たせて配置されている。
And the rotating machine of this embodiment has accommodated the
ステータコア3の中心軸方向の両端面は、図2の斜視図に示すように、円環状を呈しており、各端面は、ステータコア3の周方向に等間隔をおいて複数のスロット3a,3a,…を有している。各スロット3aには、図3の平面図に示すように、U相、V相、W相の何れかのコイルエンド13aが挿通されており、各コイルエンド13aは、ステータコア3の端面の外側で、不図示の絶縁紙により相互に絶縁した状態で束ねられ、ステータコア3の端面に沿って延在する円環状のコイルエンド部13を構成している。
As shown in the perspective view of FIG. 2, both end faces in the central axis direction of the
コイルエンド部13は、各コイルエンド13aのステータコア3の中心軸方向に延在する部分を根元部分としており、各コイルエンド13aを円環状に束ねた部分を、図4の断面図に示すように、ケーシング1側(ステータコア3の径方向外側)に向けて折曲した折曲部分13bとしている。
The
コイルエンド部13は、各側壁部材5から突設された円筒状の隔壁部5aと、ケーシング1及びステータコア3とによって構成された密閉空間に配置される。この密閉空間は、コイルエンド部13の各コイルエンド13a(コイルエンド部13の根元部分)に熱伝導部材15(請求項中のコイルエンド用熱伝導部材に相当)をステータコア3の径方向外側から組み付けた状態で、例えばエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂17の充填により封止される。なお、絶縁性樹脂17が硬化性の樹脂であれば、絶縁性樹脂17を充填した後に隔壁部5aを取り払ってもよい。
The
熱伝導部材15は、図3に示すように、4つで円環状を呈する扇形の柱状体で構成されている。各熱伝導部材15の外周面はステータコア3の外周面と同一径であり、各熱伝導部材15の内周面は、ステータコア3の各スロット3aの最深部を通る円よりも若干小さい径である。また、各熱伝導部材15は、コイルエンド部13の各コイルエンド13aの延出長さに対応する厚さを有している。
As shown in FIG. 3, the
図5の斜視図に示すように、各熱伝導部材15は、多数の金属ブロック19aを有する金属部19と、各金属ブロック19aを絶縁状態で連結する樹脂製の絶縁部21とを有している。各熱伝導部材15の外周面は、絶縁部21の外周絶縁部材21aで薄く覆われたケーシング側当接部15aを構成している。また、各熱伝導部材15の内周面は、金属ブロック19aと絶縁部21の相間絶縁部材21bとが交互に配置されたコイル側当接部15bを構成している。
As shown in the perspective view of FIG. 5, each
各金属ブロック19aは、熱伝導部材15のコイル側当接部15bを構成する部分に、熱伝導部材15の厚さ方向に沿って延在する凹部19bを有している。この凹部19bは、ステータコア3の各スロット3aの最深部に対応する半円形の断面形状を有している。コイル側当接部15bの隣り合う2つの凹部19b,19bは、図3に示すように、ステータコア3の隣り合うスロット3a,3aの最深部に対応する間隔を有している。
Each
このように構成された4つの熱伝導部材15は、コイルエンド部13の各コイルエンド13aにステータコア3の径方向外側から組み付けられる。この組み付けにより、各熱伝導部材15のコイル側当接部15bの各凹部19bは、図6の斜視図に示すように、対応するコイルエンド13aにそれぞれ当接する。また、各熱伝導部材15のケーシング側当接部15aは、図4に示すように、ケーシング1の内周面1aに当接する。
The four
このとき、ケーシング1の内周面1aに当接するケーシング側当接部15aが絶縁部21の外周絶縁部材21aで構成されているので、各金属ブロック19aどうしがケーシング1を介して短絡することはない。また、各金属ブロック19aどうしも相間絶縁部材21bで絶縁されているので、金属ブロック19aを介して各コイルエンド13aどうしが短絡することもない。
At this time, since the casing
ところで、ステータコア3をケーシング1内に収容すると、図4に示すように、コイルエンド部13の折曲部分13bとケーシング1との間には、熱伝導部材15を挿入する間隔が確保できない。そこで、本実施形態の回転機を組み立てる際には、まず、図7の説明図に示すように、ステータコア3をケーシング1内に収容する前に、熱伝導部材15をコイルエンド部13の各コイルエンド13aに組み付ける。そして、熱伝導部材15をコイルエンド13aに組み付けた状態で、図8の説明図に示すように、ステータコア3をケーシング1に挿入する。
By the way, if the
したがって、本実施形態の回転機の組立工程の概略は、図9のフローチャートに示すように、まず、ステータコア3にコイルを巻回し、各コイルエンド13aを束ねてコイルエンド部13とする際に、ステータコア3の径方向外側に折曲させる。これにより、コイルエンド13aに連なる折曲部分13bを形成する(ステップS1)。次に、ケーシング1に収容する前のステータコア3のコイルエンド部13に熱伝導部材15を組み付ける(ステップS3)。続いて、ステータコア3をケーシング1に挿入し、熱伝導部材15をケーシング1の内周面1aに当接させる(ステップS5)。その後、必要なその他の組立工程を行って(ステップS7)、回転機を得る。
Therefore, the outline of the assembly process of the rotating machine according to the present embodiment is as follows. First, as shown in the flowchart of FIG. 9, when the coil is wound around the
以上に説明した本実施形態の回転機によれば、ステータコア3の周方向における全周に亘って、ステータコア3の中心軸方向に沿って延在するコイルエンド部13の各コイルエンド13a(根元部分)とケーシング1との間に、4つの熱伝導部材15を連ねて配置した。そして、各コイルエンド13aに、各熱伝導部材15のコイル側当接部15bを構成する金属ブロック19aをそれぞれ当接させ、ケーシング1に、各熱伝導部材15のケーシング側当接部15aを構成する外周絶縁部材21aをそれぞれ当接させた。
According to the rotating machine of the present embodiment described above, each
したがって、コイルエンド13aとケーシング1との間に、ステータコア3の周方向における全周に亘って、熱伝導率が高い金属ブロック19aを有する熱伝導部材15による伝熱経路を形成することができる。このため、コイルエンド部13とケーシング1との間に絶縁性の樹脂をモールド等によって充填するよりも高い伝熱効率で、コイルエンド13aどうしの相間絶縁を確保した状態で、コイルエンド13aとケーシング1との間を熱的に接続することができる。しかも、コイルエンド部13のうちコイルエンド13aだけに熱伝導部材15を当接させるので、コイルエンド部13のケーシング側に折曲した折曲部分13bをそのままの形状に保つことができる。
Therefore, a heat transfer path can be formed between the
このため、コイルエンド部13の一部をケーシング1側に曲げた回転機におけるコイルエンド部13からケーシング1への伝熱効率を向上させる構成を実現することができる。
For this reason, the structure which improves the heat-transfer efficiency from the
また、本実施形態の熱伝導部材15によれば、相間絶縁部材21bを介して金属ブロック19aどうしを接続し、全体の外周部分を外周絶縁部材21aにより被覆した。このため、ケーシング1及び各金属ブロック19aを介した各コイルエンド13aどうしの相間短絡を防ぎつつ、各金属ブロック19aの高い熱伝導率によってコイルエンド部13の発熱を効率的にケーシング1に伝熱することができる。
Moreover, according to the
さらに、本実施形態の熱伝導部材15によれば、各金属ブロック19aに形成した凹部19bを対応する各コイルエンド13aに当接させる構成とした。このため、ステータコア3の周方向において熱伝導部材15をコイルエンド部13に対して位置決めすることができる。これにより、コイルエンド13aとケーシング1との間に熱伝導部材15を位置決めされた状態で配置して、コイルエンド部13からケーシング1への伝熱を熱伝導部材15により確実に行わせることができる。
Furthermore, according to the
なお、上述した各金属ブロック19aの凹部19bは省略してもよい。また、コイルエンド13aとケーシング1との間を熱的に接続してコイルエンド部13の発熱を効率的にケーシング1に伝達する熱伝導部材は、上述した熱伝導部材15と異なる構成とすることもできる。
In addition, you may abbreviate | omit the recessed
例えば、図10の斜視図に示す熱伝導部材15Aでは、外周面を金属部19の外周金属部材19cで構成し、内周面を絶縁部21の内周絶縁部材21cで構成して、外周金属部材19cと内周絶縁部材21cとの単純な二層構造としている。
For example, in the
このように構成された熱伝導部材15Aは、コイルエンド部13の各コイルエンド13aにステータコア3の径方向外側から4つ組み付けられる。この組み付けにより、各熱伝導部材15Aのコイル側当接部15bを構成する内周絶縁部材21cは、図11の斜視図に示すように、対応する各コイルエンド13aに当接する。また、各熱伝導部材15のケーシング側当接部15aを構成する外周金属部材19cは、ケーシング1の内周面1aに当接する。
Four
このとき、各コイルエンド13aに当接するコイル側当接部15bが絶縁部21の内周絶縁部材21cで構成されているので、各コイルエンド13aどうしが熱伝導部材15A(の外周金属部材19c)を介して短絡することはない。
At this time, since the coil
このように構成した本実施形態の熱伝導部材15Aによっても、コイルエンド13aとケーシング1との間に、ステータコア3の周方向における全周に亘って、熱伝導率が高い外周金属部材19cを有する熱伝導部材15Aによる伝熱経路を形成することができる。このため、コイルエンド部13とケーシング1との間に絶縁性の樹脂をモールド等によって充填するよりも高い伝熱効率で、コイルエンド13aどうしの相間絶縁を確保した状態で、コイルエンド13aとケーシング1との間を熱的に接続することができる。しかも、コイルエンド部13のうちコイルエンド13aだけに熱伝導部材15Aを当接させるので、コイルエンド部13のケーシング側に折曲した折曲部分13bをそのままの形状に保つことができる。
Also with the
このため、コイルエンド部13の一部をケーシング1側に曲げた回転機におけるコイルエンド部13からケーシング1への伝熱効率を向上させる構成を実現することができる。
For this reason, the structure which improves the heat-transfer efficiency from the
なお、以上に説明した各実施形態では、図1に示すように、ケーシング1の両開放端の側壁部材5,5の軸受7,7により回転可能に支持されたシャフト9にロータ11が固定された回転機を例に取って説明した。しかし、例えば図12の説明図に示すように、側壁部材5,5の支持部5b,5bにより両端を固定支持したシャフト9により、筒状のロータ11を軸受7A,7Aを介して回転可能に支持する構成の回転機にも、上述した各実施形態の構成を適用することができる。
In each of the embodiments described above, as shown in FIG. 1, the
また、図12の構成による回転機においても、以上に説明した各実施形態の熱伝導部材15,15Aをコイルエンド部13の各コイルエンド13aに、ステータコア3の径方向外側から当接させる組付工程を含む回転機の組立工程は、図1の構成による回転機の場合と同様に、図7及び図8の説明図に示す工程を含む、図9のフローチャートに示す組立工程を採用することができる。
Also in the rotating machine having the configuration of FIG. 12, the
そして、図9のフローチャートに示す組立工程を採用することで、ステータコア3をケーシング1に挿入したときに、コイルエンド部13の折曲部分13bとケーシング1との間に、熱伝導部材15,15Aを通過させるのに必要な寸法が空かなくても、コイルエンド部13の各コイルエンド13aに熱伝導部材15,15Aを組み付けて、ケーシング側当接部15aをケーシング1の内周面1aに当接させることができる。
Then, by adopting the assembly process shown in the flowchart of FIG. 9, when the
したがって、熱伝導部材15,15Aをコイルエンド部13の各コイルエンド13aに組み付けるために、コイルエンド部13の折曲部分13bを内側に変形させなくても、コイルエンド部13の各コイルエンド13aとケーシング1とに接触するように熱伝導部材15,15Aを配置することができる。
Therefore, in order to assemble the
さらに、上述した各実施形態では、熱伝導部材15,15Aを、4つで円環状を呈する扇形の柱状体で構成した。これは、全体で円弧状を呈する各コイルエンド13aの外周部に熱伝導部材15,15Aの円弧状の内周面であるコイル側当接部15bを当接させる際の作業性に考慮したためである。したがって、必要な作業性を確保できる限り、熱伝導部材15,15Aは、2つ以上で円環状を呈する種々の扇形の柱状体で構成することができる。そして、各熱伝導部材15,15Aがそれぞれ、ステータコア3の周方向における一部の部分において、ケーシング1とコイルエンド13aとの間に周方向に連ねて配置されて、ケーシング1とコイルエンド13aとの間を全周に亘り埋めることになる。
Furthermore, in each embodiment mentioned above, the heat
1 ケーシング
1a 内周面
3 ステータコア
3a スロット
5 側壁部材
5a 隔壁部
5b 支持部
7,7A 軸受
9 シャフト
11 ロータ
13 コイルエンド部
13a コイルエンド
13b 折曲部分
15,15A 熱伝導部材
15a ケーシング側当接部
15b コイル側当接部
17 絶縁性樹脂
19 金属部
19a 金属ブロック
19b 凹部
19c 外周金属部材
21 絶縁部
21a 外周絶縁部材
21b 相間絶縁部材
21c 内周絶縁部材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記コイルエンド部の前記中心軸方向に沿って延在する根元部分に当接するコイル側当接部と、
前記ステータコアを前記ケーシングに収容した状態で該ケーシングに当接するケーシング側当接部とを有し、
前記コイル側当接部を内周面とすると共に前記ケーシング側当接部を外周面とし扇形の端面を有する柱状体を構成しており、
前記柱状体は、前記コイルエンド部の相間短絡を防止する絶縁部と、該絶縁部と一体に形成されて絶縁部よりも熱伝導率が高い金属部とを有しており、
前記ステータコアを前記ケーシングに収容した状態で、前記ステータコアの周方向における一部の部分において、前記ケーシングと前記コイルエンド部の前記根元部分との間に配置されると共に、
前記金属部は、前記周方向に間隔をおいて複数配置されて前記コイルエンド部の各コイルエンドにそれぞれ当接する複数の金属ブロックを有しており、
前記絶縁部は、前記周方向において隣り合う2つの金属ブロックを連結する複数の相間絶縁部材と、該各相間絶縁部材と接続されて前記柱状体の前記外周面を構成する外周絶縁部材とを有している、
ことを特徴とするコイルエンド用熱伝導部材。 Coil end heat that extends from the end surface of the cylindrical stator core along the central axis direction and transfers heat generated in the coil end portion bent outward in the radial direction of the stator core to the cylindrical casing in which the stator core is housed. In the conductive member,
A coil side abutting portion that abuts a root portion extending along the central axis direction of the coil end portion;
A casing-side contact portion that contacts the casing in a state where the stator core is housed in the casing;
The coil-side contact portion is an inner peripheral surface, and the casing-side contact portion is an outer peripheral surface to form a columnar body having a fan-shaped end surface,
The columnar body has an insulating part that prevents a short circuit between phases of the coil end part, and a metal part that is formed integrally with the insulating part and has a higher thermal conductivity than the insulating part,
While accommodating the stator core to the casing, in some portions in the circumferential direction of the stator core, it is disposed between the casing and the base portion of the coil end portion Rutotomoni,
The metal part has a plurality of metal blocks that are arranged at intervals in the circumferential direction and contact each coil end of the coil end part,
The insulating portion includes a plurality of interphase insulating members that connect two metal blocks adjacent in the circumferential direction, and an outer peripheral insulating member that is connected to the interphase insulating members and forms the outer peripheral surface of the columnar body. doing,
Heat conducting member for a coil end, wherein the this.
前記ケーシングと前記コイルエンド部の前記中心軸方向に沿って延在する根元部分との間に、請求項1又は2記載のコイルエンド用熱伝導部材が、前記ステータコアの周方向における全周に亘って複数連ねて配置されている、Between the casing and a root portion extending along the central axis direction of the coil end portion, the heat conducting member for coil end according to claim 1 or 2 extends over the entire circumference in the circumferential direction of the stator core. Are arranged in a row,
ことを特徴とする回転機。A rotating machine characterized by that.
請求項1又は2記載のコイルエンド用熱伝導部材のコイル側当接部が前記コイルエンド部の前記根元部分に当接するように前記径方向外側から前記コイルエンド用熱伝導部材の柱状体を前記コイルエンド部に組み付ける第1ステップと、The columnar body of the coil end heat conducting member from the outside in the radial direction so that the coil side abutting portion of the coil end heat conducting member according to claim 1 or 2 contacts the root portion of the coil end portion. A first step of assembling the coil end portion;
前記柱状体を前記コイルエンド部に組み付けた前記ステータコアを前記ケーシングに挿入し該ケーシングに前記ケーシング側当接部を当接させる第2ステップと、A second step of inserting the stator core assembled with the columnar body into the coil end portion into the casing and abutting the casing side abutting portion on the casing;
を含むことを特徴とする回転機の組立方法。A method of assembling a rotating machine.
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