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JP7151602B2 - Rotating electric machine - Google Patents

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JP7151602B2 JP2019076317A JP2019076317A JP7151602B2 JP 7151602 B2 JP7151602 B2 JP 7151602B2 JP 2019076317 A JP2019076317 A JP 2019076317A JP 2019076317 A JP2019076317 A JP 2019076317A JP 7151602 B2 JP7151602 B2 JP 7151602B2
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Description

本発明は、鉄心および巻線を有する回転電機に関するものである。 The present invention relates to a rotating electric machine having an iron core and windings.

特許文献1に記載の回転電機は、金属板が積層された構造の鉄心であるステータコアや、同ステータコアに巻回された巻線であるステータコイルを有している。こうした回転電機が作動すると、ステータコアやステータコイルの発熱に伴って同回転電機の温度が高くなる。そのため通常、回転電機内の空気や回転電機の内部に供給される冷却用のオイル等を冷却媒体として、回転電機は冷却されている。 The rotating electrical machine described in Patent Document 1 has a stator core, which is an iron core having a structure in which metal plates are laminated, and a stator coil, which is a winding wound around the stator core. When such a rotating electrical machine operates, the temperature of the rotating electrical machine rises with the heat generation of the stator core and stator coils. Therefore, the rotating electrical machine is usually cooled using air in the rotating electrical machine or cooling oil supplied to the inside of the rotating electrical machine as a cooling medium.

特許第6459301号公報Japanese Patent No. 6459301

近年における回転電機の高効率化の影響によって、回転電機の内部におけるステータコアとステータコイルとの隙間やステータコイルのコイル線同士の隙間、すなわち冷却媒体が侵入する隙間が小さくなっている。そして、これが冷却媒体による回転電機の冷却効率の向上を阻む一因になっている。 Due to the influence of recent improvements in the efficiency of rotating electrical machines, gaps between stator cores and stator coils and between coil wires of stator coils inside rotating electrical machines, that is, gaps through which a cooling medium enters, are becoming smaller. This is one of the factors that hinder the improvement of the cooling efficiency of the rotating electric machine by the cooling medium.

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷却効率の向上を図ることのできる回転電機を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rotating electrical machine capable of improving cooling efficiency.

上記課題を解決するための回転電機は、金属板が積層されてなる鉄心と、同鉄心に巻回された巻線とを有する回転電機であって、前記鉄心を構成する金属板の少なくとも一部は、同金属板における前記巻線が巻回される部分が前記回転電機の回転軸方向に曲がった形状をなしており、前記巻線は、前記鉄心の形成材料よりも線膨張係数が大きい形成材料からなるとともに、前記曲がった形状の部分を平らにする方向に前記鉄心を締め付けた状態で同鉄心に巻回されている。 A rotating electric machine for solving the above problems is a rotating electric machine having an iron core formed by laminating metal plates and a winding wound around the iron core, wherein at least a part of the metal plates constituting the iron core has a shape in which a portion of the metal plate around which the winding is wound is bent in the rotating shaft direction of the rotating electric machine, and the winding has a linear expansion coefficient larger than that of the material forming the iron core. It is made of a material and is wound around the iron core while the iron core is tightened in a direction to flatten the curved portion.

上記構成では、回転電機の温度が低いときには、鉄心を構成する金属板同士の隙間が小さい状態で保たれる。そして、回転電機の作動に伴って鉄心および巻線の温度が高くなると、このとき鉄心の熱膨張量よりも巻線の熱膨張量が大きくなるため、同巻線による鉄心の締め付け力が弱くなる。これにより、金属板が復元して曲がった状態に戻るようになるため、鉄心を構成する金属板間に隙間が生じるようになる。上記構成によれば、こうした隙間を回転電機の冷却のための隙間、詳しくは空気などの冷却媒体が入り込む隙間として利用することができる。したがって、回転電機の冷却効率の向上を図ることができる。 In the above configuration, when the temperature of the rotating electric machine is low, the gap between the metal plates forming the iron core is kept small. When the temperature of the iron core and the windings rises with the operation of the rotating electric machine, the amount of thermal expansion of the windings becomes larger than the amount of thermal expansion of the iron core, so the tightening force of the windings on the iron core becomes weaker. . As a result, the metal plate is restored to its bent state, and a gap is generated between the metal plates forming the iron core. According to the above configuration, such a gap can be used as a gap for cooling the rotating electric machine, more specifically as a gap into which a cooling medium such as air enters. Therefore, it is possible to improve the cooling efficiency of the rotating electric machine.

本発明によれば、冷却効率の向上を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the cooling efficiency.

一実施形態の回転電機の側断面図。1 is a side sectional view of a rotary electric machine according to one embodiment; FIG. ステータの斜視図。A perspective view of a stator. ステータのティース部およびその周辺を拡大して示す側面図。The side view which expands and shows the tooth part of a stator, and its periphery. 金属板のティース部にあたる部分の曲げ形状を示す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a bent shape of a portion corresponding to a tooth portion of a metal plate; ステータの図3のA-A線に沿った断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of the stator taken along line AA of FIG. 3; ステータの図3のB-B線に沿った断面構造を示す略図。4 is a schematic diagram showing the cross-sectional structure of the stator along line BB in FIG. 3; FIG. 高温時におけるステータの図3のA-A線に沿った断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view along the line AA of FIG. 3 of the stator at high temperature; 高温時におけるステータの図3のB-B線に沿った断面構造を示す略図。4 is a schematic diagram showing the cross-sectional structure of the stator along the line BB in FIG. 3 at high temperature; FIG.

以下、回転電機の一実施形態について説明する。
図1に示すように、回転電機としての電動機10は永久磁石界磁式の同期モータであり、ステータ11およびロータ12が収容されたケース13を有している。このケース13は、筒状をなすケース本体14と、同ケース本体14の一方の開口を塞ぐケース蓋壁15と、ケース本体14の他方の開口を塞ぐケース底壁16とを有している。
An embodiment of a rotating electrical machine will be described below.
As shown in FIG. 1, an electric motor 10 as a rotating electric machine is a permanent magnet field type synchronous motor, and has a case 13 in which a stator 11 and a rotor 12 are accommodated. The case 13 has a cylindrical case body 14 , a case lid wall 15 closing one opening of the case body 14 , and a case bottom wall 16 closing the other opening of the case body 14 .

電動機10のステータ11は、鉄心としてのステータコア20や、巻線としてのステータコイル21を有している。ステータコア20は略円筒形状をなしており、ケース本体14の内部に固定されている。ステータコイル21は、上記ステータコア20における中心孔22の周囲に巻回されている。ステータ11の詳細については後述する。 A stator 11 of the electric motor 10 has a stator core 20 as an iron core and a stator coil 21 as a winding. The stator core 20 has a substantially cylindrical shape and is fixed inside the case body 14 . A stator coil 21 is wound around a center hole 22 in the stator core 20 . Details of the stator 11 will be described later.

電動機10のロータ12は、ロータコア30とロータシャフト31とを有している。ロータコア30は円筒状をなしている。ロータシャフト31は、ロータコア30の中心孔32に挿通された状態で同ロータコア30と一体になっている。 A rotor 12 of the electric motor 10 has a rotor core 30 and a rotor shaft 31 . The rotor core 30 has a cylindrical shape. The rotor shaft 31 is integrated with the rotor core 30 while being inserted through the center hole 32 of the rotor core 30 .

ケース底壁16には支持孔33が設けられている。またケース蓋壁15の内面には円筒状の支持筒部34が突設されている。これら支持孔33および支持筒部34は、ロータシャフト31を回転可能に支持する軸受けとして機能する。本実施形態では、ロータシャフト31の一端が上記支持孔33に挿入されるとともに他端が上記支持筒部34に挿入された状態で、同ロータシャフト31がケース13に支持されている。 A support hole 33 is provided in the case bottom wall 16 . A cylindrical support tube portion 34 protrudes from the inner surface of the case lid wall 15 . The support hole 33 and the support cylinder portion 34 function as bearings that rotatably support the rotor shaft 31 . In this embodiment, the rotor shaft 31 is supported by the case 13 with one end of the rotor shaft 31 inserted into the support hole 33 and the other end inserted into the support cylinder portion 34 .

ケース蓋壁15の上部におけるステータコイル21に対向する部分にはオイル貫通孔40が形成されている。また、ケース底壁16の上部におけるステータコイル21に対向する部分にはオイル貫通孔41が形成されている。これらオイル貫通孔40,41は、冷却用のオイルが通過するオイル通路として機能する。 An oil through hole 40 is formed in a portion of the upper portion of the case lid wall 15 facing the stator coil 21 . An oil through hole 41 is formed in the upper portion of the case bottom wall 16 facing the stator coil 21 . These oil through holes 40 and 41 function as oil passages through which cooling oil passes.

電動機10にはオイルポンプ43が接続されている。オイルポンプ43の吸入ポートはケース13の下部に接続されており、同オイルポンプ43の吐出ポートはケース13外面における各オイル貫通孔40,41の開口部分に接続されている。 An oil pump 43 is connected to the electric motor 10 . A suction port of the oil pump 43 is connected to the lower portion of the case 13 , and a discharge port of the oil pump 43 is connected to openings of the oil through holes 40 and 41 on the outer surface of the case 13 .

本実施形態の電動機10では、図1中にドットハッチングで示すように、ケース13の下部にオイルが溜まっている。電動機10の作動に際してオイルポンプ43が作動すると、ケース13下部のオイルがオイルポンプ43によって汲み上げられるとともに、オイル貫通孔40,41を介してケース13内に供給されて、ステータコイル21に掛けられる。本実施形態では、このようにしてステータ11に掛けられるオイルと同ステータ11との熱交換を通じて、ステータ11が冷却されるようになっている。 In the electric motor 10 of this embodiment, oil is accumulated in the lower portion of the case 13 as indicated by dot hatching in FIG. When the oil pump 43 operates during operation of the electric motor 10 , the oil in the lower portion of the case 13 is pumped up by the oil pump 43 , supplied into the case 13 through the oil through holes 40 and 41 , and applied to the stator coil 21 . In this embodiment, the stator 11 is cooled through heat exchange between the oil applied to the stator 11 and the stator 11 in this manner.

以下、ステータ11の具体構造について説明する。
図2および図3に示すように、ステータコア20は、中心孔を有する円板状の金属板23が複数枚(例えば数百枚)積層された積層構造をなしている。金属板23は電磁鋼板(詳しくは、無方向性ケイ素鋼板)によって形成されている。
A specific structure of the stator 11 will be described below.
As shown in FIGS. 2 and 3, the stator core 20 has a laminated structure in which a plurality of (for example, several hundred) disc-shaped metal plates 23 having a center hole are laminated. The metal plate 23 is made of an electromagnetic steel plate (specifically, a non-oriented silicon steel plate).

ステータコア20には、断面略扇形状で電動機10の回転軸方向に貫通するスリット24が複数設けられている。各スリット24は、ステータコア20の内周面において開口するとともに同ステータコア20の径方向に延びる形状をなしている。複数のスリット24は、ステータコア20の周囲方向において等間隔で並ぶように配置されている。 The stator core 20 is provided with a plurality of slits 24 having a substantially fan-shaped cross section and penetrating in the rotation axis direction of the electric motor 10 . Each slit 24 has a shape that opens in the inner peripheral surface of the stator core 20 and extends in the radial direction of the stator core 20 . The plurality of slits 24 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the stator core 20 .

ステータコイル21は集中巻のものであり、ステータコア20における隣り合うスリット24に挟まれた部分(ティース部25)に巻回されたコイル状をなしている。詳しくは、ステータコイル21は、コイル線の配設範囲の外形断面が略長方形状になるとともにティース部25の周囲で環状をなすように、同ティース部25に複数回にわたって巻回されている。ステータコイル21の形成材料はアルミニウムであり、同ステータコイル21を構成するコイル線は断面四角状をなしている。 The stator coil 21 is of concentrated winding, and has a coil shape wound around portions (teeth portions 25 ) sandwiched between adjacent slits 24 in the stator core 20 . Specifically, the stator coil 21 is wound around the teeth 25 a plurality of times so that the outer cross section of the coil wire arrangement range is substantially rectangular and forms an annular shape around the teeth 25 . A material for forming the stator coil 21 is aluminum, and a coil wire forming the stator coil 21 has a square cross section.

各スリット24の内部には隣り合うスロットのステータコイル21の一部が配置される。各スリット24における二つのステータコイル21の間には、その隙間を埋める形状のスペーサ26が配設されている。このスペーサ26は、絶縁性を有する合成樹脂によって形成されている。 A part of the stator coil 21 of the adjacent slot is arranged inside each slit 24 . Between the two stator coils 21 in each slit 24, a spacer 26 shaped to fill the gap is provided. The spacer 26 is made of an insulating synthetic resin.

図4に示すように、ステータコア20の各金属板23における上記ティース部25にあたる部分は、回転軸方向の一方(図4における上方または下方)に凸状をなす態様でステータコア20の径方向(図4の左右方向)において湾曲する形状になっている。なお図4では、各金属板23の曲げ形状の理解を容易にするために、各金属板23の厚さや湾曲の度合いを誇張して示している。 As shown in FIG. 4, the portions of the metal plates 23 of the stator core 20 that correspond to the teeth portions 25 project in one direction (upward or downward in FIG. 4) in the direction of the rotation axis. 4) has a curved shape. In FIG. 4, the thickness and the degree of curvature of each metal plate 23 are exaggerated for easy understanding of the bending shape of each metal plate 23 .

そして、ステータコア20は、同一のティース部25を見た場合に、同ティース部25にあたる部分が回転軸方向における一方側(図4の上側)に凸状をなす態様で湾曲した金属板23と、ティース部25にあたる部分が回転軸方向における他方側(図4の下側)に凸状をなす態様で湾曲した金属板23とが交互に並ぶ態様で積層されている。 The stator core 20 includes a metal plate 23 curved in such a manner that a portion corresponding to the same tooth portion 25 forms a convex shape on one side (upper side in FIG. 4) in the rotation axis direction when the same tooth portion 25 is viewed, The portions corresponding to the tooth portions 25 are laminated in such a manner that the metal plates 23 curved in a convex shape on the other side (lower side in FIG. 4) in the rotation axis direction are arranged alternately.

本実施形態では、ステータコア20へのステータコイル21の組み付けに際して、同ステータコア20のティース部25にステータコイル21を巻回する作業が、各金属板23における湾曲した形状の部分を平らにする方向にティース部25を締め付ける態様で行われる。これにより、図5に示すように、本実施形態のステータコア20では、隣り合う金属板23のティース部25にあたる部分が弾性変形して互いに密着した状態になっている。なお図5では、各金属板23の形状の理解を容易にするために、金属板23の厚さを誇張して示している。 In the present embodiment, when the stator coil 21 is assembled to the stator core 20, the work of winding the stator coil 21 around the tooth portions 25 of the stator core 20 is performed in the direction of flattening the curved portions of the metal plates 23. It is performed in a manner to tighten the tooth portion 25 . As a result, as shown in FIG. 5, in the stator core 20 of the present embodiment, the portions of the adjacent metal plates 23 corresponding to the tooth portions 25 are elastically deformed and brought into close contact with each other. In addition, in FIG. 5, the thickness of each metal plate 23 is exaggerated in order to facilitate understanding of the shape of each metal plate 23 .

以下、こうしたステータ11を有する電動機10による作用について説明する。
本実施形態では、ステータコア20にステータコイル21を組み付ける際に、金属板23の積層方向においてステータコア20のティース部25を締め付けるようにステータコイル21が設けられる。これにより、隣り合う金属板23同士の隙間が小さい状態になっている。そのため、図5および図6に示すように、電動機10の作動停止時や作動継続時間が短いときなど、ステータ11の温度が低いときには、ステータコア20を構成する金属板23同士の隙間が小さい状態で保たれる。なお図6では、各金属板23の形状の理解を容易にするために、各金属板23の形状を単純化して示している。このときには、ケース13内におけるステータコア20のティース部25周辺の隙間、すなわち冷却用のオイルが侵入する隙間が小さくなる。とはいえ、ステータ11の温度が低く、冷却用オイルによる高い冷却能力が求められる状況ではないため、冷却能力の不足を招く可能性は低い。
The operation of the electric motor 10 having the stator 11 will be described below.
In this embodiment, the stator coil 21 is provided so as to tighten the tooth portions 25 of the stator core 20 in the stacking direction of the metal plates 23 when the stator coil 21 is assembled to the stator core 20 . As a result, the gap between adjacent metal plates 23 is small. Therefore, as shown in FIGS. 5 and 6, when the temperature of the stator 11 is low, such as when the operation of the electric motor 10 is stopped or when the operation duration is short, the gap between the metal plates 23 forming the stator core 20 is small. be kept. In addition, in FIG. 6, the shape of each metal plate 23 is simplified to facilitate understanding of the shape of each metal plate 23 . At this time, the gap around the teeth 25 of the stator core 20 in the case 13, that is, the gap through which the cooling oil enters becomes smaller. However, since the temperature of the stator 11 is low and the situation does not require a high cooling capacity by the cooling oil, the possibility of insufficient cooling capacity is low.

本実施形態では、ステータコイル21の形成材料(アルミニウム)の線膨張係数がステータコア20の形成材料(ケイ素鋼板)の線膨張係数よりも大きい。そのため、電動機10の作動に伴ってステータ11の温度が高くなると、このときのステータコイル21の熱膨張量がステータコア20の熱膨張量よりも大きくなる。 In the present embodiment, the coefficient of linear expansion of the material (aluminum) forming the stator coil 21 is larger than the coefficient of linear expansion of the material (silicon steel plate) forming the stator core 20 . Therefore, when the temperature of the stator 11 increases as the electric motor 10 operates, the amount of thermal expansion of the stator coil 21 at this time becomes larger than the amount of thermal expansion of the stator core 20 .

ここで、コイル状のステータコイル21の外周面のうちのステータコア20の周囲方向側の両面は、スペーサ26に接触して支持されている。そのため、ステータコイル21の熱膨張に際して同ステータコイル21の周囲方向への変形は抑えられる。したがって、ステータコイル21の熱膨張に際して同ステータコイル21は回転軸方向に伸張する態様で変形するようになる。 Here, both surfaces of the outer circumferential surface of the coil-shaped stator coil 21 on the circumferential direction side of the stator core 20 are in contact with and supported by the spacer 26 . Therefore, deformation of the stator coil 21 in the circumferential direction is suppressed when the stator coil 21 thermally expands. Therefore, when the stator coil 21 thermally expands, the stator coil 21 deforms in a manner that it expands in the rotation axis direction.

図7および図8に示すように、こうしたステータコイル21の変形によって、同ステータコイル21によるステータコア20の回転軸方向における締め付け力が弱くなるため、各金属板23の上記ティース部25にあたる部分が復元して湾曲した状態に戻るようになる。その結果、隣り合う金属板23における上記ティース部25に当たる部分の間に隙間が生じるようになる。本実施形態によれば、こうした隙間を電動機10の冷却のための隙間、詳しくは冷却用オイルが入り込む隙間として利用することができる。これにより、電動機10の冷却効率の向上を図ることができる。 As shown in FIGS. 7 and 8, due to the deformation of the stator coil 21, the tightening force of the stator coil 21 in the direction of the rotational axis of the stator core 20 is weakened. and return to a curved state. As a result, gaps are formed between the portions of the adjacent metal plates 23 that contact the tooth portions 25 . According to the present embodiment, such a gap can be used as a gap for cooling the electric motor 10, specifically as a gap into which cooling oil enters. Thereby, improvement of the cooling efficiency of the electric motor 10 can be aimed at.

なお図7では、金属板23間に生じる隙間の理解を容易にするために、ステータコア20の伸張の度合いや、隣り合う金属板23の隙間、金属板23とステータコア20との隙間などを誇張して示している。本実施形態では、実際には、ステータコイル21は回転軸方向においてステータコア20よりも数百マイクロメートルだけ多く伸張する。また図8では、各金属板23の形状の理解を容易にするために、各金属板23の形状を単純化して示している。 In FIG. 7, the degree of extension of the stator core 20, the gap between the adjacent metal plates 23, the gap between the metal plate 23 and the stator core 20, and the like are exaggerated in order to facilitate understanding of the gaps generated between the metal plates 23. is shown. In this embodiment, the stator coil 21 actually extends several hundred micrometers more than the stator core 20 in the rotation axis direction. In addition, in FIG. 8, the shape of each metal plate 23 is simplified to facilitate understanding of the shape of each metal plate 23 .

また本実施形態では、電動機10の運転に伴ってステータ11の温度が高くなったときには、ステータコイル21とステータコア20との熱膨張量の差によって、回転軸方向におけるステータコイル21とステータコア20との隙間が大きくなる。本実施形態によれば、隙間が大きくなる分だけ同隙間に冷却用オイルが侵入し易くなるため、電動機10の冷却効率の向上を図ることができる。 Further, in the present embodiment, when the temperature of the stator 11 increases with the operation of the electric motor 10, the difference in thermal expansion between the stator coil 21 and the stator core 20 causes the difference in thermal expansion between the stator coil 21 and the stator core 20 in the rotation axis direction. the gap becomes larger. According to the present embodiment, the larger the gap, the easier it is for the cooling oil to enter the same gap, so the cooling efficiency of the electric motor 10 can be improved.

本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(1)電動機10の冷却効率の向上を図ることができる。
(2)ステータコア20の構造を、同一のティース部25を見た場合に、ティース部25にあたる部分が回転軸方向における一方側に凸状をなす態様で湾曲した金属板23と、上記ティース部25にあたる部分が回転軸方向における他方側に凸状をなす態様で湾曲した金属板23とが交互に並ぶ態様で積層される構造にした。そのため、金属板23の積層方向においてステータコア20を締め付けるようにステータコイル21を設けることにより、各金属板23を弾性変形させて、隣り合う金属板23同士の隙間が小さい状態にすることができる。しかも、温度上昇によるステータコア20およびステータコイル21の熱膨張に伴って同ステータコイル21によるステータコア20のティース部25の締め付け力が小さくなると、各金属板23が復元して湾曲した状態に戻るようになる。このようにして、隣り合う金属板23同士の隙間を大きくすることができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The cooling efficiency of the electric motor 10 can be improved.
(2) The structure of the stator core 20 is composed of a metal plate 23 curved in such a manner that a portion corresponding to the tooth portion 25 forms a convex shape on one side in the rotation axis direction when the same tooth portion 25 is viewed, and the tooth portion 25 The curved metal plates 23 are alternately stacked so that the portion corresponding to the contact point is convex toward the other side in the direction of the rotation axis. Therefore, by providing the stator coil 21 so as to tighten the stator core 20 in the stacking direction of the metal plates 23, each metal plate 23 is elastically deformed, and the gap between the adjacent metal plates 23 can be made small. Moreover, when the clamping force of the stator core 20 on the teeth 25 of the stator core 20 by the stator coil 21 becomes smaller due to the thermal expansion of the stator core 20 and the stator coil 21 due to the temperature rise, the metal plates 23 are restored to the curved state. Become. In this way, the gap between adjacent metal plates 23 can be increased.

(3)ステータコイル21を構成するコイル線は断面四角状をなしている。これにより、ステータコイル21を構成するコイル線同士が面接触する構造にすることができる。そのため、コイル線同士が線接触(あるいは点接触)する構造のステータと比較して、ステータコイル21が熱膨張する際にコイル線同士を安定した状態で支持させることができる。したがって、各コイル線の位置を容易に管理することができ、ひいては同ステータコイル21の変形態様を容易に管理することができる。 (3) A coil wire forming the stator coil 21 has a square cross section. As a result, the coil wires forming the stator coil 21 can be in surface contact with each other. Therefore, the coil wires can be supported in a stable state when the stator coil 21 thermally expands, compared to a stator having a structure in which the coil wires are in line contact (or point contact). Therefore, it is possible to easily manage the position of each coil wire, and thus to easily manage the deformation of the stator coil 21 .

(4)ステータコイル21の形成材料をアルミニウムにするとともに、ステータコア20の形成材料をケイ素鋼板にした。そのため、銅製のステータコイルが採用される電動機と比較して、ステータコイル21とステータコア20との熱膨張量の差を大きくすることができる。これにより、ステータ11が熱膨張するときにおいてステータコイル21によるステータコア20の締め付け力を弱め易くすることができるため、同ステータコア20を構成する金属板23間に隙間を生じさせ易くすることができる。 (4) The stator coil 21 is made of aluminum, and the stator core 20 is made of silicon steel plate. Therefore, the difference in the amount of thermal expansion between the stator coil 21 and the stator core 20 can be increased compared to an electric motor that employs copper stator coils. As a result, when the stator 11 thermally expands, the tightening force of the stator core 20 by the stator coil 21 can be easily weakened, so that a gap can be easily generated between the metal plates 23 constituting the stator core 20.

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・ステータコア20へのステータコイル21の組み付けを、隣り合う金属板23のティース部25にあたる部分を密着させる態様で行うことに限らず、隣り合う金属板23のティース部25にあたる部分間に若干の隙間が空く態様で行うようにしてもよい。こうした構成によっても、ステータ11が熱膨張するときにおいて、ステータコア20とステータコイル21との熱膨張量の差を利用して、隣り合う金属板23間の隙間を大きくすることができる。そして、この隙間に冷却用のオイルが侵入し易くなるため、その分だけ電動機10の冷却効率を向上させることができる。
It should be noted that the above embodiment may be modified as follows.
The assembly of the stator coil 21 to the stator core 20 is not limited to the manner in which the portions corresponding to the teeth portions 25 of the adjacent metal plates 23 are brought into close contact with each other. may be performed in such a manner that is free. With this configuration as well, when the stator 11 thermally expands, the gap between the adjacent metal plates 23 can be increased by utilizing the difference in the amount of thermal expansion between the stator core 20 and the stator coil 21 . Since cooling oil can easily enter this gap, the cooling efficiency of the electric motor 10 can be improved accordingly.

・スリット24に配置されるスペーサ26を省略してもよい。この場合には、同一のスリット24に配置される二つのステータコイル21同士が接触して互いに支持されるように、それらステータコイル21を、コイル線の配設範囲の外形断面が略台形状をなすように配設すればよい。 - The spacer 26 arranged in the slit 24 may be omitted. In this case, the stator coils 21 are arranged so that the two stator coils 21 arranged in the same slit 24 are in contact with each other and supported by each other, so that the outer cross section of the coil wire arrangement range is substantially trapezoidal. It should be arranged so that

・金属板23における前記ティース部25にあたる部分を、同金属板23の径方向において湾曲する形状にすることに代えて、金属板23の周囲方向において湾曲する形状にしてもよい。 The portions of the metal plate 23 that correspond to the tooth portions 25 may be curved in the circumferential direction of the metal plate 23 instead of being curved in the radial direction of the metal plate 23 .

・金属板23における前記ティース部25にあたる部分を湾曲した形状にする構成を、複数の金属板23の一部についてのみ適用するようにしてもよい。
・金属板23における前記ティース部25にあたる部分を曲げる曲げ形状は、回転軸方向に曲がる形状であれば、任意の曲げ形状に変更可能である。
The configuration in which the portions of the metal plates 23 corresponding to the teeth portions 25 are curved may be applied only to some of the plurality of metal plates 23 .
The bending shape of the portion of the metal plate 23 that corresponds to the tooth portion 25 can be changed to any bending shape as long as it is a shape that bends in the rotation axis direction.

・断面円形状のコイル線を巻回すことによってステータコイル21を設けるようにしてもよい。
・ステータコイル21の形成材料を銅にしてもよい。
- The stator coil 21 may be provided by winding a coil wire having a circular cross section.
- The material for forming the stator coil 21 may be copper.

・鉄心としてのロータコアおよび巻線としてのロータコイルを有するブラシモータのロータに、鉄心を構成する金属板を回転軸方向に曲がった形状にする構成と、同金属板における曲がった形状の部分を平らにする方向に鉄心を締め付けた状態で巻線を巻回す構成とを適用してもよい。 ・In the rotor of a brush motor having a rotor core as an iron core and a rotor coil as a winding, the metal plate forming the iron core is bent in the direction of the rotation axis, and the bent portion of the metal plate is flattened. A configuration in which the winding is wound while the iron core is tightened in the direction to be applied may be applied.

・上記実施形態の回転電機は、ケース内の空気を冷却媒体としてステータの冷却を行う回転電機にも適用することができる。 - The rotary electric machine of the above embodiment can also be applied to a rotary electric machine that cools the stator using the air in the case as a cooling medium.

10…電動機、11…ステータ、12…ロータ、13…ケース、14…ケース本体、15…ケース蓋壁、16…ケース底壁、20…ステータコア、21…ステータコイル、22…中心孔、23…金属板、24…スリット、25…ティース部、26…スペーサ、30…ロータコア、31…ロータシャフト、32…中心孔、33…支持孔、34…支持筒部、40,41…オイル貫通孔、43…オイルポンプ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Electric motor 11... Stator 12... Rotor 13... Case 14... Case main body 15... Case lid wall 16... Case bottom wall 20... Stator core 21... Stator coil 22... Center hole 23... Metal Plate 24 Slit 25 Teeth 26 Spacer 30 Rotor core 31 Rotor shaft 32 Center hole 33 Support hole 34 Support cylinder 40, 41 Oil through hole 43 oil pump.

Claims (4)

金属板が積層されてなる鉄心と、同鉄心に巻回された巻線とを有する回転電機であって、
前記鉄心を構成する金属板の少なくとも一部は、同金属板における前記巻線が巻回される部分が前記回転電機の回転軸方向に曲がった形状をなしており、
前記巻線は、前記鉄心の形成材料よりも線膨張係数が大きい形成材料からなるとともに、前記曲がった形状の部分を平らにする方向に前記鉄心を締め付けた状態で同鉄心に巻回されている、回転電機。
A rotating electric machine having an iron core formed by laminating metal plates and a winding wound around the iron core,
At least part of the metal plate forming the iron core has a shape in which a portion of the metal plate around which the winding is wound is bent in the direction of the rotating shaft of the rotating electric machine,
The winding is made of a material having a linear expansion coefficient larger than that of the material forming the iron core, and is wound around the iron core in a state where the iron core is tightened in a direction to flatten the curved portion. , rotating electric machine.
前記鉄心は、前記巻線が巻回される部分が前記回転軸方向における一方側に凸状をなす態様で湾曲した金属板と、前記巻線が巻回される部分が前記回転軸方向における他方側に凸状をなす態様で湾曲した金属板と、が交互に並ぶ態様で積層されてなる
請求項1に記載の回転電機。
The iron core includes a metal plate curved in such a manner that a portion around which the winding is wound forms a convex shape on one side in the direction of the rotating shaft, and a portion around which the winding is wound on the other side in the direction of the rotating shaft. 2. The electric rotating machine according to claim 1, wherein the metal plates curved in a convex shape on the side are laminated in a manner alternately arranged.
前記巻線は、断面四角状のものである
請求項1または2に記載の回転電機。
3. The rotating electric machine according to claim 1, wherein the winding has a square cross section.
前記巻線の形成材料はアルミニウムである
請求項1~3のいずれか一項に記載の回転電機。
The electric rotating machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the material for forming the windings is aluminum.
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