回転電機
【課題】電流印加時の発熱量を減らしつつ体格の大型化を抑えること。
【解決手段】固定子鉄心１０の溝部１１に挿入したコイルプレート積層体２０とこれらの間のコイルエンドプレート積層体３０とを有する回転電機において、各コイルエンドプレート３１は、断面積が同じ大きさの周方向に直交する断面と、同じ厚さの板厚と、を有し、各コイルプレート２４は、径方向の外側に配置されたものほど板厚を薄くした溝部１１内における部分と、コイルエンドプレート３１の端面に当接するコイルエンド部２６と、を有し、各コイルエンド部２６は、各コイルエンドプレート３１の前記断面と同一形状の周方向に直交する断面を有し、コイルエンドプレート３１の前記断面とコイルエンド部２６の前記断面の夫々の断面積は、電流印加に伴う発熱量が所定値以下となる大きさになるように設定したこと。
【解決手段】固定子鉄心１０の溝部１１に挿入したコイルプレート積層体２０とこれらの間のコイルエンドプレート積層体３０とを有する回転電機において、各コイルエンドプレート３１は、断面積が同じ大きさの周方向に直交する断面と、同じ厚さの板厚と、を有し、各コイルプレート２４は、径方向の外側に配置されたものほど板厚を薄くした溝部１１内における部分と、コイルエンドプレート３１の端面に当接するコイルエンド部２６と、を有し、各コイルエンド部２６は、各コイルエンドプレート３１の前記断面と同一形状の周方向に直交する断面を有し、コイルエンドプレート３１の前記断面とコイルエンド部２６の前記断面の夫々の断面積は、電流印加に伴う発熱量が所定値以下となる大きさになるように設定したこと。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間隔を空けて放射状に複数の溝部が形成された環状の固定子鉄心と、その溝部内で径方向に積層され、固定子鉄心における軸線方向の夫々の端面から突出させた突出部分を有する複数枚のコイルプレートと、周方向で隣り合う２枚のコイルプレートの突出部分における端部同士を各コイルプレートの対毎に接続した複数枚のコイルエンドプレートと、を有する固定子を備えた回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記の特許文献１に記載されている様に、この種の回転電機について知られている。この特許文献１に記載の回転電機においては、径方向の外側に配置されたコイルプレートほど、その板厚が薄くなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３３６６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の回転電機においては、径方向の外側に配置されているコイルプレートほど板厚が薄くなっているので、夫々のコイルプレートの軸線方向の長さが同じであれば、径方向の外側のコイルプレートの方が径方向の内側のコイルプレートよりも板厚部分の断面積（周方向に直交する断面積）が小さく、電気抵抗が大きくなる。従って、固定子印加電流を印加した際には、径方向の外側のコイルプレートの方が径方向の内側のコイルプレートよりも発熱量が多いので、早期に発熱してしまう可能性がある。ここで、その発熱量を減らす為には、コイルプレートの板厚部分の断面積を増やせばよいので、断面積の小さいコイルプレートを固定子鉄心の軸線方向に向けて延伸すればよい。しかしながら、回転電機は、これにより軸線方向に体格が大きくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、電流印加時の発熱量を減らしつつ、体格の大型化を抑えることが可能な回転電機を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する為、本発明は、間隔を空けて放射状に複数の軸線方向の溝部が形成された環状の固定子鉄心と、該溝部内で当該固定子鉄心の径方向に積層され、該固定子鉄心における軸線方向の夫々の端面から突出させた突出部分を有する複数枚のコイルプレートと、前記固定子鉄心の周方向で隣り合う２枚の前記コイルプレートの前記突出部分における当該周方向の端面同士を当該各コイルプレートの対毎に接続した複数枚のコイルエンドプレートと、を有する固定子を備えた回転電機において、前記各コイルエンドプレートは、前記径方向の配置に拘わらず断面積が同じ大きさの前記周方向に直交する断面と、前記径方向の配置に拘わらず同じ厚さの当該径方向の板厚と、を有し、前記各コイルプレートは、前記径方向の外側に配置されたものほど当該径方向の内側に配置されたものよりも当該径方向の板厚を薄くした前記溝部内における部分と、前記コイルエンドプレートの前記周方向の端面に当接する当該周方向の端面を備えた前記突出部分におけるコイルエンド部と、を有し、前記各コイルエンド部は、前記各コイルエンドプレートの前記断面と同一形状になる前記周方向に直交する断面を有し、前記コイルエンドプレートの前記断面と前記コイルエンド部の前記断面の夫々の断面積は、固定子印加電流の印加に伴う前記コイルエンドプレート及び前記コイルプレートの発熱量が所定値以下となる大きさになるように設定したことを特徴としている。
【０００７】
ここで、前記各コイルプレートのコイルエンド部と前記各コイルエンドプレートの夫々の板厚を厚くすることが望ましい。
【０００８】
また、前記各コイルプレートのコイルエンド部と前記各コイルエンドプレートの夫々の板厚は、該各々の板厚の合計値が前記固定子鉄心における前記径方向の肉厚の範囲内で収まるように厚くすることが望ましい。
【０００９】
また、前記所定値は、回転電機の動作や耐久性を妨げない発熱量であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る回転電機においては、コイルエンドプレートの周方向に直交する断面とコイルエンド部の周方向に直交する断面の夫々の断面積について、固定子印加電流の印加に伴うコイルエンドプレート及びコイルプレートの発熱量が所定値以下となる大きさに設定する。これが為、この回転電機においては、固定子印加電流を印加した際のコイルエンドプレート及びコイルプレートの発熱量を低く抑えることができる。また、この回転電機においては、各コイルプレートの径方向の配置に拘わらず各コイルエンド部の前記断面の断面積が前記所定値に応じた設定値となり、且つ、各コイルプレートの径方向の配置に拘わらず各コイルエンド部の板厚を同じ厚さにしている。更に、この回転電機においては、各コイルエンドプレートの径方向の配置に拘わらず各コイルエンドプレートの前記断面の断面積が前記所定値に応じた設定値となり、且つ、各コイルエンドプレートの径方向の配置に拘わらず各コイルエンドプレートの板厚を同じ厚さにしている。従って、この回転電機においては、各コイルエンド部の軸線方向の長さと各コイルエンドプレートの軸線方向の長さが各々同じ長さとなるので、各断面の断面積が設定値を満たす為の策として夫々の軸線方向の長さにばらつきを生じさせる必要がない。これが為、この回転電機においては、軸線方向の体格の大型化を抑えることができる。特に、この回転電機は、各コイルプレートのコイルエンド部と前記各コイルエンドプレートの夫々の板厚を厚くすることで、その軸線方向の体格の大型化を効果的に抑えることが可能になる。この様に、この回転電機に依れば、コイルエンドプレート及びコイルプレートの発熱量を低く抑えつつ、体格の大型化を抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明に係る回転電機の固定子を軸線方向に観た図である。
【図２】図２は、本発明に係る回転電機の固定子の一部分を示す斜視図である。
【図３】図３は、固定子鉄心の溝部周辺を拡大した概略図である。
【図４】図４は、固定子鉄心の溝部周辺を図３の矢印Ａの方向に観た図である。
【図５】図５は、固定子鉄心の溝部周辺を図３の矢印Ｂの方向に観た図である。
【図６】図６は、コイルプレートのコイルエンド部又はコイルエンドプレートの斜視図である。
【図７】図７は、固定子鉄心の溝部周辺を図３のＸ−Ｘ線で切った断面図である。
【図８】図８は、固定子鉄心の溝部周辺を図３のＹ−Ｙ線で切った断面図である。
【図９】図９は、固定子鉄心の溝部周辺を図３のＺ−Ｚ線で切った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る回転電機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
［実施例］
本発明に係る回転電機の実施例を図１から図９に基づいて説明する。
【００１４】
本実施例の回転電機は、固定子のコイルに電流を印加して磁界を発生させ、その磁界によって回転子を回転させるものである。この種の回転電機としては、例えば三相交流回転電機等が知られている。回転子は、例えば永久磁石や電磁石等からなるものである。また、固定子は、固定子鉄心にコイルが巻回されたものである。ここでは、この回転電機の中でも固定子に着目して詳述する。
【００１５】
図１から図３の符号１は、この回転電機の固定子を示している。この固定子１は、前述した従来の回転電機の固定子と同様に、固定子鉄心１０と複数のコイルプレート積層体２０と複数のコイルエンドプレート積層体３０とに大別された構成を有する。尚、図３では、説明の便宜上、３枚のコイルプレート２４によるコイルプレート積層体２０を例示している。
【００１６】
固定子鉄心１０は、例えば複数枚の環状の電磁鋼板の積層体である。この環状を成す固定子鉄心１０には、間隔を空けて放射状に複数の軸線方向の溝部（所謂スロット）１１が形成されている。夫々の溝部１１には、コイルプレート積層体２０が１つずつ挿入される。ここでは、この夫々の溝部１１が均等な間隔で配置されている。また、夫々の溝部１１は、固定子鉄心１０における軸線方向の一方の端面から他方の端面に至るまで貫通させたものである。
【００１７】
以下においては、特に言及しない限り、その固定子鉄心１０の軸線方向、周方向及び径方向のことを各々単に軸線方向、周方向及び径方向と云う。また、その径方向の中でも、固定子鉄心１０の内方に向けた側を径方向内側と、固定子鉄心１０の外方に向けた側を径方向外側と云う。
【００１８】
ここで例示するコイルプレート積層体２０は、一対の第１コイルプレート積層体２１と第２コイルプレート積層体２２とを備える。また、このコイルプレート積層体２０は、樹脂等の絶縁材料からなる保持部材２３を備える。その保持部材２３は、第１及び第２のコイルプレート積層体２１，２２を側面（周方向の端面や径方向の端面）から覆って一体となるように保持する為のものである。この保持部材２３は、その軸線方向の長さを溝部１１の軸線方向の長さに略一致させており、その全て又は殆どが溝部１１の中に挿入される。
【００１９】
第１及び第２のコイルプレート積層体２１，２２は、夫々に複数枚の板状のコイルプレート２４を積層させたものである。各コイルプレート２４は、銅等の電気伝導材料からなり、溝部１１に挿入された状態で径方向に積層されている。また、これら各コイルプレート２４は、その軸線方向の長さが溝部１１の軸線方向の長さよりも長く、溝部１１に挿入された状態で軸線方向の両端を固定子鉄心１０における軸線方向の夫々の端面から突出させている。その夫々の突出部分２５には、コイルエンド部２６が形成されており、このコイルエンド部２６を介してコイルエンドプレート積層体３０が接続される。ここで、各コイルプレート２４は、その夫々の突出部分２５の軸線方向の長さが同等の長さになるよう成形及び配置されている。
【００２０】
これら第１及び第２のコイルプレート積層体２１，２２において、夫々のコイルプレート２４における溝部１１の中に存在している部分は、径方向の外側に配置されたものほど径方向の内側に配置されたものよりも径方向の板厚が薄くなっている。夫々のコイルプレート２４においては、その溝部１１の中に存在している部分の軸線方向における両端に上述した突出部分２５が設けられている。この例示では、図４及び図５に示すように、夫々のコイルプレート２４における突出部分２５の根元に径方向の配置に応じた板厚の違いが残存している。その根元とは、突出部分２５における固定子鉄心１０の軸線方向の端面とコイルエンド部２６との間に介在している部分のことを指す。尚、図４は、図３における矢視Ａを表したものである。また、図５は、図３における矢視Ｂを表したものである。そして、この図５におけるコイルプレート２４は、説明の便宜上、紙面上方に突出部分２５を示している。尚、図３〜図５においては説明の便宜上各コイルプレート２４の間やコイルエンドプレート３１の間に隙間を設けているが、その様な隙間は存在していなくてもよい。
【００２１】
夫々のコイルプレート２４のコイルエンド部２６は、図４及び図５のハッチング部分で示すように、周方向に直交する夫々の第１断面の断面積Ｓｃ１ａ，Ｓｃ１ｂ，Ｓｃ１ｃがコイルプレート２４の径方向の配置に拘わらず同じ大きさとなるように成形する（Ｓｃ１＝Ｓｃ１ａ＝Ｓｃ１ｂ＝Ｓｃ１ｃ）。その第１断面は、図６に示す如く、固定子印加電流の電流方向に直交するものでもある。そして、この各コイルエンド部２６は、夫々の板厚ｔｃａ，ｔｃｂ，ｔｃｃについてもコイルプレート２４の径方向の配置に拘わらず同じ厚さとなるように成形する（ｔｃ＝ｔｃａ＝ｔｃｂ＝ｔｃｃ）。従って、各コイルエンド部２６の軸線方向の長さＬｃ１は、コイルプレート２４の径方向の配置に拘わらず夫々において同じ長さになっている。
【００２２】
コイルエンド部２６の板厚ｔｃについては、コイルプレート積層体２０の径方向の長さＬｃ２（溝部１１の径方向長さを用いてもよい）と設置するコイルプレート２４の枚数Ｎｃとを用いて、下記の式１により設定することができる。
【００２３】
ｔｃ＝Ｌｃ２／Ｎｃ … （１）
【００２４】
また、コイルエンド部２６の軸線方向の長さＬｃ１は、そのコイルエンド部２６の板厚ｔｃとコイルエンド部２６の第１断面の断面積Ｓｃ１とを用いて、下記の式２により設定することができる。
【００２５】
Ｌｃ１＝Ｓｃ１／ｔｃ … （２）
【００２６】
一方、各コイルエンド部２６は、軸線方向に直交する夫々の第２断面の断面積Ｓｃ２ａ，Ｓｃ２ｂ，Ｓｃ２ｃがコイルプレート２４の径方向の配置に拘わらず同じ大きさとなるように成形してもよいが（Ｓｃ２＝Ｓｃ２ａ＝Ｓｃ２ｂ＝Ｓｃ２ｃ）、図３のハッチング部分で示すように、各断面積Ｓｃ２ａ，Ｓｃ２ｂ，Ｓｃ２ｃを必ずしも同じ大きさに成形する必要はない。つまり、この各コイルエンド部２６は、前述したように、夫々の板厚ｔｃａ，ｔｃｂ，ｔｃｃがコイルプレート２４の径方向の配置に拘わらず同じ厚さになっている。従って、各コイルエンド部２６の周方向の長さＬｃ３は、各断面積Ｓｃ２ａ，Ｓｃ２ｂ，Ｓｃ２ｃを同じ大きさにするのであれば、コイルプレート２４の径方向の配置に拘わらず夫々において同じ長さになり、各断面積Ｓｃ２ａ，Ｓｃ２ｂ，Ｓｃ２ｃを同じ大きさにする必要が無ければ、その断面積Ｓｃ２ａ，Ｓｃ２ｂ，Ｓｃ２ｃに応じた異なる長さになる。
【００２７】
続いて、コイルエンドプレート積層体３０は、複数枚の板状のコイルエンドプレート３１を積層させたものである。このコイルエンドプレート積層体３０は、各コイルエンドプレート３１が保持部材３２で保持され、周方向で隣り合う２つのコイルプレート積層体２０の突出部分２５の間に配置される。各コイルエンドプレート３１は、銅等の電気伝導材料からなり、その配置状態で径方向に積層されている。
【００２８】
１枚のコイルエンドプレート３１は、周方向で隣り合う２枚のコイルプレート２４を接続するものである。その２枚のコイルプレート２４は、その突出部分２５（より正確にはコイルエンド部２６）における周方向の端面同士がコイルエンドプレート３１の夫々の周方向の端面において接続される。コイルエンドプレート積層体３０における夫々のコイルエンドプレート３１は、その様な周方向で隣り合う２枚のコイルプレート２４の対毎に接続されている。
【００２９】
夫々のコイルエンドプレート３１は、図４のハッチング部分で示すように、周方向に直交する夫々の第１断面の断面積Ｓｅ１ａ，Ｓｅ１ｂ，Ｓｅ１ｃがコイルエンドプレート３１の径方向の配置に拘わらず同じ大きさとなるように成形する（Ｓｅ１＝Ｓｅ１ａ＝Ｓｅ１ｂ＝Ｓｅ１ｃ）。その第１断面は、図６に示す如く、固定子印加電流の電流方向に直交するものでもある。そして、この各コイルエンドプレート３１は、夫々の径方向の板厚ｔｅａ，ｔｅｂ，ｔｅｃについてもコイルエンドプレート３１の径方向の配置に拘わらず同じ厚さとなるように成形する（ｔｅ＝ｔｅａ＝ｔｅｂ＝ｔｅｃ）。従って、各コイルエンドプレート３１の軸線方向の長さＬｅ１は、コイルエンドプレート３１の径方向の配置に拘わらず夫々において同じ長さになっている。
【００３０】
コイルエンドプレート３１の板厚ｔｅについては、コイルエンドプレート積層体３０の径方向の長さＬｅ２（コイルプレート積層体２０の径方向の長さＬｃ２を用いてもよい）と設置するコイルエンドプレート３１の枚数Ｎｅとを用いて、下記の式３により設定することができる。
【００３１】
ｔｅ＝Ｌｅ２／Ｎｅ … （３）
【００３２】
また、コイルエンドプレート３１の軸線方向の長さＬｅ１は、そのコイルエンドプレート３１の板厚ｔｅとコイルエンドプレート３１の第１断面の断面積Ｓｅ１とを用いて、下記の式４により設定することができる。
【００３３】
Ｌｅ１＝Ｓｅ１／ｔｅ … （４）
【００３４】
一方、各コイルエンドプレート３１は、前述したように夫々の周方向の端面をコイルエンド部２６における周方向の端面に接続するものであるので、周方向の長さＬｅ３が周方向で隣り合うコイルエンド部２６の端面同士の間隔に依存して決まる。つまり、各コイルエンドプレート３１は、その周方向の長さＬｅ３がコイルエンドプレート３１の径方向の配置に拘わらず同じ長さになる場合もあれば、異なる長さになる場合もある。従って、各コイルエンドプレート３１は、軸線方向に直交する夫々の第２断面の断面積Ｓｅ２ａ，Ｓｅ２ｂ，Ｓｅ２ｃがコイルエンドプレート３１の径方向の配置に拘わらず同じ大きさとなるように成形される場合もあれば（Ｓｅ２＝Ｓｅ２ａ＝Ｓｅ２ｂ＝Ｓｅ２ｃ）、図３に二点鎖線で示すように異なる大きさに成形される場合もある。
【００３５】
ここで、コイルエンド部２６の第１断面とコイルエンドプレート３１の第１断面の夫々の断面積Ｓｃ１，Ｓｅ１は、固定子印加電流を印加した際に、コイルプレート２４及びコイルエンドプレート３１の発熱量が所定値以下となる大きさ（所定断面積）になるように設定する。この設定は、固定子印加電流の印加に伴いコイルプレート２４及びコイルエンドプレート３１が発熱するが、その発熱量が回転電機の動作や耐久性を妨げる程度にまで高くならないようにする為のものである。従って、その所定値としては、例えば、回転電機の動作（出力性能等に係る動作）や耐久性を妨げない発熱量を用いればよい。
【００３６】
特に、その発熱量の中で最も高い値を用いた場合、この回転電機は、その動作や耐久性を妨げずに夫々の断面積Ｓｃ１，Ｓｅ１を最も小さくすることができる。そして、この回転電機においては、コイルプレート２４の径方向の配置に拘わらず夫々の断面積Ｓｃ１が上記の所定断面積を満たし、且つ、コイルプレート２４の径方向の配置に拘わらず夫々の軸線方向の長さＬｃ１が一定となるように、各コイルエンド部２６の板厚ｔｃを溝部１１内のコイルプレート２４の板厚に拘わらず同じ厚さに成形している。更に、この回転電機においては、コイルエンドプレート３１の径方向の配置に拘わらず夫々の断面積Ｓｅ１が上記の所定断面積を満たし、且つ、コイルエンドプレート３１の径方向の配置に拘わらず夫々の軸線方向の長さＬｅ１が一定となるように、各コイルエンドプレート３１の板厚ｔｅも同じ厚さに成形している。従って、この回転電機においては、従来の様な上記の所定断面積を満足させる為のコイルエンド部の軸線方向への延長が不要になるので、軸線方向の体格の大型化を抑えることができる。また、この回転電機においては、各コイルエンド部２６の板厚ｔｃや各コイルエンドプレート３１の板厚ｔｅを増大させることで、夫々の断面積Ｓｃ１，Ｓｅ１が上記の所定断面積を満たしつつ、軸線方向の長さＬｃ１，Ｌｅ１を短くできるので、これによっても軸線方向の体格の大型化を抑えることができる。
【００３７】
その発熱量は、コイルプレート２４やコイルエンドプレート３１の電気抵抗値が大きくなると共に高くなる。これが為、その夫々の断面積Ｓｃ１，Ｓｅ１は、換言するならば、固定子印加電流を印加した際に、コイルプレート２４及びコイルエンドプレート３１の電気抵抗値が所定値を下回る大きさになるように設定する。従って、その所定値としては、例えば、回転電機の動作や耐久性を妨げない発熱量を生じさせる電気抵抗値、特にその電気抵抗値の中で最も高い値（境界値）を用いればよい。そして、この場合には、その境界値に基づいて設定した上記の所定断面積についての境界値を用いればよい。
【００３８】
この様に、この回転電機においては、その所定断面積の境界値以上の大きさに夫々の第１断面の断面積Ｓｃ１，Ｓｅ１を設定することによって、固定子印加電流を印加した際にコイルプレート２４やコイルエンドプレート３１の発熱量を低く抑えることができ、回転電機の動作や耐久性を妨げることが無くなる。
【００３９】
また、この回転電機においては、その第１断面の断面積Ｓｃ１の設定を維持した状態で、各コイルエンド部２６の径方向の板厚ｔｃを径方向におけるコイルプレート２４の配置に拘わらず同じ厚さにしている。これが為、この回転電機では、各コイルエンド部２６の軸線方向の長さＬｃ１を同じ長さに保つことができ、この各コイルエンド部２６の板厚ｔｃを厚くすることで、上述した様に軸線方向の長さＬｃ１を短くすることができる。板厚ｔｃを厚くする際には、例えば、コイルプレート積層体２０の径方向の長さＬｃ２（各コイルエンド部２６の径方向の板厚ｔｃの合計値）が固定子鉄心１０における径方向の肉厚（外径と内径の差）の範囲内に収まるようにすることが径方向への大型化を防ぐ上で望ましい。更に、この回転電機においては、各コイルエンドプレート３１の径方向の板厚ｔｅについても、径方向におけるコイルエンドプレート３１の配置に拘わらず、第１断面の断面積Ｓｅ１を上記の設定に維持した状態で同じ厚さにしている。これが為、この回転電機では、各コイルエンドプレート３１の軸線方向の長さＬｅ１を同じ長さに保つことができ、この各コイルエンドプレート３１の板厚ｔｅを厚くすることで、上述した様に軸線方向の長さＬｅ１を短くすることができる。板厚ｔｅを厚くする際には、例えば、コイルエンドプレート積層体３０の径方向の長さＬｅ２（各コイルエンドプレート３１の径方向の板厚ｔｅの合計値）が固定子鉄心１０の肉厚（外径と内径の差）の範囲内に収まるようにすることが径方向への大型化を防ぐ上で望ましい。固定子１は、その断面積Ｓｃ１，Ｓｅ１と板厚ｔｃ，ｔｅの設定によって、軸線方向における体格を短縮させることができる。従って、この回転電機においては、軸線方向における体格の小型化が可能になる。この例示では、コイルエンド部２６の第１断面とコイルエンドプレート３１の第１断面とを同一形状にしている。
【００４０】
尚、夫々の断面積Ｓｃ１，Ｓｅ１については、上記の所定断面積の境界値より大きくしても発熱量を低く抑えることができる。しかしながら、これに伴いコイルエンド部２６やコイルエンドプレート３１が大きくなり、固定子１、即ち回転電機の体格が大型化してしまう。従って、この回転電機においては、夫々の断面積Ｓｃ１，Ｓｅ１を上記の所定断面積の境界値に設定することで、コイルエンド部２６やコイルエンドプレート３１の発熱量を低く抑えつつ、体格の大型化を抑えることができる。特に、この回転電機においては、コイルエンド部２６やコイルエンドプレート３１の板厚ｔｃ，ｔｅを厚くすることで、コイルエンド部２６やコイルエンドプレート３１の発熱量を低く抑えつつ、体格の小型化が可能になる。
【００４１】
ここで、各コイルプレート２４においては、コイルエンド部２６の第１断面の断面積Ｓｃ１が上記の所定断面積の境界値以上の大きさを保つことができるのであれば、溝部１１内における部分の径方向の板厚に対して、コイルエンド部２６の径方向の板厚ｔｃを厚くしてもよく、薄くしてもよい。例えば、図４の紙面左側の径方向内側のコイルプレート２４においては、溝部１１内の板厚に対してコイルエンド部２６の径方向の板厚ｔｃが薄くなっている。尚、この例示では、図７に示すように、径方向内側のコイルプレート２４のコイルエンド部２６における周方向の長さＬｃ３が溝部１１内における部分の周方向の長さよりも長くなっている。また、図４の紙面真ん中のコイルプレート２４においては、溝部１１内の板厚とコイルエンド部２６の径方向の板厚ｔｃとが略均一になっている。尚、この例示では、図８に示すように、この真ん中のコイルプレート２４におけるコイルエンド部２６の周方向の長さＬｃ３と溝部１１内の部分の周方向の長さとが略均一になっている。また、図４の紙面右側の径方向外側のコイルプレート２４においては、溝部１１内の板厚に対してコイルエンド部２６の径方向の板厚ｔｃが厚くなっている。尚、この例示では、図９に示すように、この径方向外側のコイルプレート２４のコイルエンド部２６における周方向の長さＬｃ３と溝部１１内における部分の周方向の長さとが略均一になっている。
【符号の説明】
【００４２】
１ 固定子
１０ 固定子鉄心
１１ 溝部
２０ コイルプレート積層体
２１ 第１コイルプレート積層体
２２ 第２コイルプレート積層体
２４ コイルプレート
２６ コイルエンド部
３０ コイルエンドプレート積層体
３１ コイルエンドプレート
Ｓｃ１ コイルエンド部の第１断面の断面積
Ｓｃ２ コイルエンド部の第２断面の断面積
Ｓｅ１ コイルエンドプレートの第１断面の断面積
Ｓｅ２ コイルエンドプレートの第２断面の断面積
ｔｃ コイルエンド部の板厚
ｔｅ コイルエンドプレートの板厚
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間隔を空けて放射状に複数の溝部が形成された環状の固定子鉄心と、その溝部内で径方向に積層され、固定子鉄心における軸線方向の夫々の端面から突出させた突出部分を有する複数枚のコイルプレートと、周方向で隣り合う２枚のコイルプレートの突出部分における端部同士を各コイルプレートの対毎に接続した複数枚のコイルエンドプレートと、を有する固定子を備えた回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記の特許文献１に記載されている様に、この種の回転電機について知られている。この特許文献１に記載の回転電機においては、径方向の外側に配置されたコイルプレートほど、その板厚が薄くなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３３６６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の回転電機においては、径方向の外側に配置されているコイルプレートほど板厚が薄くなっているので、夫々のコイルプレートの軸線方向の長さが同じであれば、径方向の外側のコイルプレートの方が径方向の内側のコイルプレートよりも板厚部分の断面積（周方向に直交する断面積）が小さく、電気抵抗が大きくなる。従って、固定子印加電流を印加した際には、径方向の外側のコイルプレートの方が径方向の内側のコイルプレートよりも発熱量が多いので、早期に発熱してしまう可能性がある。ここで、その発熱量を減らす為には、コイルプレートの板厚部分の断面積を増やせばよいので、断面積の小さいコイルプレートを固定子鉄心の軸線方向に向けて延伸すればよい。しかしながら、回転電機は、これにより軸線方向に体格が大きくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、電流印加時の発熱量を減らしつつ、体格の大型化を抑えることが可能な回転電機を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する為、本発明は、間隔を空けて放射状に複数の軸線方向の溝部が形成された環状の固定子鉄心と、該溝部内で当該固定子鉄心の径方向に積層され、該固定子鉄心における軸線方向の夫々の端面から突出させた突出部分を有する複数枚のコイルプレートと、前記固定子鉄心の周方向で隣り合う２枚の前記コイルプレートの前記突出部分における当該周方向の端面同士を当該各コイルプレートの対毎に接続した複数枚のコイルエンドプレートと、を有する固定子を備えた回転電機において、前記各コイルエンドプレートは、前記径方向の配置に拘わらず断面積が同じ大きさの前記周方向に直交する断面と、前記径方向の配置に拘わらず同じ厚さの当該径方向の板厚と、を有し、前記各コイルプレートは、前記径方向の外側に配置されたものほど当該径方向の内側に配置されたものよりも当該径方向の板厚を薄くした前記溝部内における部分と、前記コイルエンドプレートの前記周方向の端面に当接する当該周方向の端面を備えた前記突出部分におけるコイルエンド部と、を有し、前記各コイルエンド部は、前記各コイルエンドプレートの前記断面と同一形状になる前記周方向に直交する断面を有し、前記コイルエンドプレートの前記断面と前記コイルエンド部の前記断面の夫々の断面積は、固定子印加電流の印加に伴う前記コイルエンドプレート及び前記コイルプレートの発熱量が所定値以下となる大きさになるように設定したことを特徴としている。
【０００７】
ここで、前記各コイルプレートのコイルエンド部と前記各コイルエンドプレートの夫々の板厚を厚くすることが望ましい。
【０００８】
また、前記各コイルプレートのコイルエンド部と前記各コイルエンドプレートの夫々の板厚は、該各々の板厚の合計値が前記固定子鉄心における前記径方向の肉厚の範囲内で収まるように厚くすることが望ましい。
【０００９】
また、前記所定値は、回転電機の動作や耐久性を妨げない発熱量であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る回転電機においては、コイルエンドプレートの周方向に直交する断面とコイルエンド部の周方向に直交する断面の夫々の断面積について、固定子印加電流の印加に伴うコイルエンドプレート及びコイルプレートの発熱量が所定値以下となる大きさに設定する。これが為、この回転電機においては、固定子印加電流を印加した際のコイルエンドプレート及びコイルプレートの発熱量を低く抑えることができる。また、この回転電機においては、各コイルプレートの径方向の配置に拘わらず各コイルエンド部の前記断面の断面積が前記所定値に応じた設定値となり、且つ、各コイルプレートの径方向の配置に拘わらず各コイルエンド部の板厚を同じ厚さにしている。更に、この回転電機においては、各コイルエンドプレートの径方向の配置に拘わらず各コイルエンドプレートの前記断面の断面積が前記所定値に応じた設定値となり、且つ、各コイルエンドプレートの径方向の配置に拘わらず各コイルエンドプレートの板厚を同じ厚さにしている。従って、この回転電機においては、各コイルエンド部の軸線方向の長さと各コイルエンドプレートの軸線方向の長さが各々同じ長さとなるので、各断面の断面積が設定値を満たす為の策として夫々の軸線方向の長さにばらつきを生じさせる必要がない。これが為、この回転電機においては、軸線方向の体格の大型化を抑えることができる。特に、この回転電機は、各コイルプレートのコイルエンド部と前記各コイルエンドプレートの夫々の板厚を厚くすることで、その軸線方向の体格の大型化を効果的に抑えることが可能になる。この様に、この回転電機に依れば、コイルエンドプレート及びコイルプレートの発熱量を低く抑えつつ、体格の大型化を抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明に係る回転電機の固定子を軸線方向に観た図である。
【図２】図２は、本発明に係る回転電機の固定子の一部分を示す斜視図である。
【図３】図３は、固定子鉄心の溝部周辺を拡大した概略図である。
【図４】図４は、固定子鉄心の溝部周辺を図３の矢印Ａの方向に観た図である。
【図５】図５は、固定子鉄心の溝部周辺を図３の矢印Ｂの方向に観た図である。
【図６】図６は、コイルプレートのコイルエンド部又はコイルエンドプレートの斜視図である。
【図７】図７は、固定子鉄心の溝部周辺を図３のＸ−Ｘ線で切った断面図である。
【図８】図８は、固定子鉄心の溝部周辺を図３のＹ−Ｙ線で切った断面図である。
【図９】図９は、固定子鉄心の溝部周辺を図３のＺ−Ｚ線で切った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る回転電機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
［実施例］
本発明に係る回転電機の実施例を図１から図９に基づいて説明する。
【００１４】
本実施例の回転電機は、固定子のコイルに電流を印加して磁界を発生させ、その磁界によって回転子を回転させるものである。この種の回転電機としては、例えば三相交流回転電機等が知られている。回転子は、例えば永久磁石や電磁石等からなるものである。また、固定子は、固定子鉄心にコイルが巻回されたものである。ここでは、この回転電機の中でも固定子に着目して詳述する。
【００１５】
図１から図３の符号１は、この回転電機の固定子を示している。この固定子１は、前述した従来の回転電機の固定子と同様に、固定子鉄心１０と複数のコイルプレート積層体２０と複数のコイルエンドプレート積層体３０とに大別された構成を有する。尚、図３では、説明の便宜上、３枚のコイルプレート２４によるコイルプレート積層体２０を例示している。
【００１６】
固定子鉄心１０は、例えば複数枚の環状の電磁鋼板の積層体である。この環状を成す固定子鉄心１０には、間隔を空けて放射状に複数の軸線方向の溝部（所謂スロット）１１が形成されている。夫々の溝部１１には、コイルプレート積層体２０が１つずつ挿入される。ここでは、この夫々の溝部１１が均等な間隔で配置されている。また、夫々の溝部１１は、固定子鉄心１０における軸線方向の一方の端面から他方の端面に至るまで貫通させたものである。
【００１７】
以下においては、特に言及しない限り、その固定子鉄心１０の軸線方向、周方向及び径方向のことを各々単に軸線方向、周方向及び径方向と云う。また、その径方向の中でも、固定子鉄心１０の内方に向けた側を径方向内側と、固定子鉄心１０の外方に向けた側を径方向外側と云う。
【００１８】
ここで例示するコイルプレート積層体２０は、一対の第１コイルプレート積層体２１と第２コイルプレート積層体２２とを備える。また、このコイルプレート積層体２０は、樹脂等の絶縁材料からなる保持部材２３を備える。その保持部材２３は、第１及び第２のコイルプレート積層体２１，２２を側面（周方向の端面や径方向の端面）から覆って一体となるように保持する為のものである。この保持部材２３は、その軸線方向の長さを溝部１１の軸線方向の長さに略一致させており、その全て又は殆どが溝部１１の中に挿入される。
【００１９】
第１及び第２のコイルプレート積層体２１，２２は、夫々に複数枚の板状のコイルプレート２４を積層させたものである。各コイルプレート２４は、銅等の電気伝導材料からなり、溝部１１に挿入された状態で径方向に積層されている。また、これら各コイルプレート２４は、その軸線方向の長さが溝部１１の軸線方向の長さよりも長く、溝部１１に挿入された状態で軸線方向の両端を固定子鉄心１０における軸線方向の夫々の端面から突出させている。その夫々の突出部分２５には、コイルエンド部２６が形成されており、このコイルエンド部２６を介してコイルエンドプレート積層体３０が接続される。ここで、各コイルプレート２４は、その夫々の突出部分２５の軸線方向の長さが同等の長さになるよう成形及び配置されている。
【００２０】
これら第１及び第２のコイルプレート積層体２１，２２において、夫々のコイルプレート２４における溝部１１の中に存在している部分は、径方向の外側に配置されたものほど径方向の内側に配置されたものよりも径方向の板厚が薄くなっている。夫々のコイルプレート２４においては、その溝部１１の中に存在している部分の軸線方向における両端に上述した突出部分２５が設けられている。この例示では、図４及び図５に示すように、夫々のコイルプレート２４における突出部分２５の根元に径方向の配置に応じた板厚の違いが残存している。その根元とは、突出部分２５における固定子鉄心１０の軸線方向の端面とコイルエンド部２６との間に介在している部分のことを指す。尚、図４は、図３における矢視Ａを表したものである。また、図５は、図３における矢視Ｂを表したものである。そして、この図５におけるコイルプレート２４は、説明の便宜上、紙面上方に突出部分２５を示している。尚、図３〜図５においては説明の便宜上各コイルプレート２４の間やコイルエンドプレート３１の間に隙間を設けているが、その様な隙間は存在していなくてもよい。
【００２１】
夫々のコイルプレート２４のコイルエンド部２６は、図４及び図５のハッチング部分で示すように、周方向に直交する夫々の第１断面の断面積Ｓｃ１ａ，Ｓｃ１ｂ，Ｓｃ１ｃがコイルプレート２４の径方向の配置に拘わらず同じ大きさとなるように成形する（Ｓｃ１＝Ｓｃ１ａ＝Ｓｃ１ｂ＝Ｓｃ１ｃ）。その第１断面は、図６に示す如く、固定子印加電流の電流方向に直交するものでもある。そして、この各コイルエンド部２６は、夫々の板厚ｔｃａ，ｔｃｂ，ｔｃｃについてもコイルプレート２４の径方向の配置に拘わらず同じ厚さとなるように成形する（ｔｃ＝ｔｃａ＝ｔｃｂ＝ｔｃｃ）。従って、各コイルエンド部２６の軸線方向の長さＬｃ１は、コイルプレート２４の径方向の配置に拘わらず夫々において同じ長さになっている。
【００２２】
コイルエンド部２６の板厚ｔｃについては、コイルプレート積層体２０の径方向の長さＬｃ２（溝部１１の径方向長さを用いてもよい）と設置するコイルプレート２４の枚数Ｎｃとを用いて、下記の式１により設定することができる。
【００２３】
ｔｃ＝Ｌｃ２／Ｎｃ … （１）
【００２４】
また、コイルエンド部２６の軸線方向の長さＬｃ１は、そのコイルエンド部２６の板厚ｔｃとコイルエンド部２６の第１断面の断面積Ｓｃ１とを用いて、下記の式２により設定することができる。
【００２５】
Ｌｃ１＝Ｓｃ１／ｔｃ … （２）
【００２６】
一方、各コイルエンド部２６は、軸線方向に直交する夫々の第２断面の断面積Ｓｃ２ａ，Ｓｃ２ｂ，Ｓｃ２ｃがコイルプレート２４の径方向の配置に拘わらず同じ大きさとなるように成形してもよいが（Ｓｃ２＝Ｓｃ２ａ＝Ｓｃ２ｂ＝Ｓｃ２ｃ）、図３のハッチング部分で示すように、各断面積Ｓｃ２ａ，Ｓｃ２ｂ，Ｓｃ２ｃを必ずしも同じ大きさに成形する必要はない。つまり、この各コイルエンド部２６は、前述したように、夫々の板厚ｔｃａ，ｔｃｂ，ｔｃｃがコイルプレート２４の径方向の配置に拘わらず同じ厚さになっている。従って、各コイルエンド部２６の周方向の長さＬｃ３は、各断面積Ｓｃ２ａ，Ｓｃ２ｂ，Ｓｃ２ｃを同じ大きさにするのであれば、コイルプレート２４の径方向の配置に拘わらず夫々において同じ長さになり、各断面積Ｓｃ２ａ，Ｓｃ２ｂ，Ｓｃ２ｃを同じ大きさにする必要が無ければ、その断面積Ｓｃ２ａ，Ｓｃ２ｂ，Ｓｃ２ｃに応じた異なる長さになる。
【００２７】
続いて、コイルエンドプレート積層体３０は、複数枚の板状のコイルエンドプレート３１を積層させたものである。このコイルエンドプレート積層体３０は、各コイルエンドプレート３１が保持部材３２で保持され、周方向で隣り合う２つのコイルプレート積層体２０の突出部分２５の間に配置される。各コイルエンドプレート３１は、銅等の電気伝導材料からなり、その配置状態で径方向に積層されている。
【００２８】
１枚のコイルエンドプレート３１は、周方向で隣り合う２枚のコイルプレート２４を接続するものである。その２枚のコイルプレート２４は、その突出部分２５（より正確にはコイルエンド部２６）における周方向の端面同士がコイルエンドプレート３１の夫々の周方向の端面において接続される。コイルエンドプレート積層体３０における夫々のコイルエンドプレート３１は、その様な周方向で隣り合う２枚のコイルプレート２４の対毎に接続されている。
【００２９】
夫々のコイルエンドプレート３１は、図４のハッチング部分で示すように、周方向に直交する夫々の第１断面の断面積Ｓｅ１ａ，Ｓｅ１ｂ，Ｓｅ１ｃがコイルエンドプレート３１の径方向の配置に拘わらず同じ大きさとなるように成形する（Ｓｅ１＝Ｓｅ１ａ＝Ｓｅ１ｂ＝Ｓｅ１ｃ）。その第１断面は、図６に示す如く、固定子印加電流の電流方向に直交するものでもある。そして、この各コイルエンドプレート３１は、夫々の径方向の板厚ｔｅａ，ｔｅｂ，ｔｅｃについてもコイルエンドプレート３１の径方向の配置に拘わらず同じ厚さとなるように成形する（ｔｅ＝ｔｅａ＝ｔｅｂ＝ｔｅｃ）。従って、各コイルエンドプレート３１の軸線方向の長さＬｅ１は、コイルエンドプレート３１の径方向の配置に拘わらず夫々において同じ長さになっている。
【００３０】
コイルエンドプレート３１の板厚ｔｅについては、コイルエンドプレート積層体３０の径方向の長さＬｅ２（コイルプレート積層体２０の径方向の長さＬｃ２を用いてもよい）と設置するコイルエンドプレート３１の枚数Ｎｅとを用いて、下記の式３により設定することができる。
【００３１】
ｔｅ＝Ｌｅ２／Ｎｅ … （３）
【００３２】
また、コイルエンドプレート３１の軸線方向の長さＬｅ１は、そのコイルエンドプレート３１の板厚ｔｅとコイルエンドプレート３１の第１断面の断面積Ｓｅ１とを用いて、下記の式４により設定することができる。
【００３３】
Ｌｅ１＝Ｓｅ１／ｔｅ … （４）
【００３４】
一方、各コイルエンドプレート３１は、前述したように夫々の周方向の端面をコイルエンド部２６における周方向の端面に接続するものであるので、周方向の長さＬｅ３が周方向で隣り合うコイルエンド部２６の端面同士の間隔に依存して決まる。つまり、各コイルエンドプレート３１は、その周方向の長さＬｅ３がコイルエンドプレート３１の径方向の配置に拘わらず同じ長さになる場合もあれば、異なる長さになる場合もある。従って、各コイルエンドプレート３１は、軸線方向に直交する夫々の第２断面の断面積Ｓｅ２ａ，Ｓｅ２ｂ，Ｓｅ２ｃがコイルエンドプレート３１の径方向の配置に拘わらず同じ大きさとなるように成形される場合もあれば（Ｓｅ２＝Ｓｅ２ａ＝Ｓｅ２ｂ＝Ｓｅ２ｃ）、図３に二点鎖線で示すように異なる大きさに成形される場合もある。
【００３５】
ここで、コイルエンド部２６の第１断面とコイルエンドプレート３１の第１断面の夫々の断面積Ｓｃ１，Ｓｅ１は、固定子印加電流を印加した際に、コイルプレート２４及びコイルエンドプレート３１の発熱量が所定値以下となる大きさ（所定断面積）になるように設定する。この設定は、固定子印加電流の印加に伴いコイルプレート２４及びコイルエンドプレート３１が発熱するが、その発熱量が回転電機の動作や耐久性を妨げる程度にまで高くならないようにする為のものである。従って、その所定値としては、例えば、回転電機の動作（出力性能等に係る動作）や耐久性を妨げない発熱量を用いればよい。
【００３６】
特に、その発熱量の中で最も高い値を用いた場合、この回転電機は、その動作や耐久性を妨げずに夫々の断面積Ｓｃ１，Ｓｅ１を最も小さくすることができる。そして、この回転電機においては、コイルプレート２４の径方向の配置に拘わらず夫々の断面積Ｓｃ１が上記の所定断面積を満たし、且つ、コイルプレート２４の径方向の配置に拘わらず夫々の軸線方向の長さＬｃ１が一定となるように、各コイルエンド部２６の板厚ｔｃを溝部１１内のコイルプレート２４の板厚に拘わらず同じ厚さに成形している。更に、この回転電機においては、コイルエンドプレート３１の径方向の配置に拘わらず夫々の断面積Ｓｅ１が上記の所定断面積を満たし、且つ、コイルエンドプレート３１の径方向の配置に拘わらず夫々の軸線方向の長さＬｅ１が一定となるように、各コイルエンドプレート３１の板厚ｔｅも同じ厚さに成形している。従って、この回転電機においては、従来の様な上記の所定断面積を満足させる為のコイルエンド部の軸線方向への延長が不要になるので、軸線方向の体格の大型化を抑えることができる。また、この回転電機においては、各コイルエンド部２６の板厚ｔｃや各コイルエンドプレート３１の板厚ｔｅを増大させることで、夫々の断面積Ｓｃ１，Ｓｅ１が上記の所定断面積を満たしつつ、軸線方向の長さＬｃ１，Ｌｅ１を短くできるので、これによっても軸線方向の体格の大型化を抑えることができる。
【００３７】
その発熱量は、コイルプレート２４やコイルエンドプレート３１の電気抵抗値が大きくなると共に高くなる。これが為、その夫々の断面積Ｓｃ１，Ｓｅ１は、換言するならば、固定子印加電流を印加した際に、コイルプレート２４及びコイルエンドプレート３１の電気抵抗値が所定値を下回る大きさになるように設定する。従って、その所定値としては、例えば、回転電機の動作や耐久性を妨げない発熱量を生じさせる電気抵抗値、特にその電気抵抗値の中で最も高い値（境界値）を用いればよい。そして、この場合には、その境界値に基づいて設定した上記の所定断面積についての境界値を用いればよい。
【００３８】
この様に、この回転電機においては、その所定断面積の境界値以上の大きさに夫々の第１断面の断面積Ｓｃ１，Ｓｅ１を設定することによって、固定子印加電流を印加した際にコイルプレート２４やコイルエンドプレート３１の発熱量を低く抑えることができ、回転電機の動作や耐久性を妨げることが無くなる。
【００３９】
また、この回転電機においては、その第１断面の断面積Ｓｃ１の設定を維持した状態で、各コイルエンド部２６の径方向の板厚ｔｃを径方向におけるコイルプレート２４の配置に拘わらず同じ厚さにしている。これが為、この回転電機では、各コイルエンド部２６の軸線方向の長さＬｃ１を同じ長さに保つことができ、この各コイルエンド部２６の板厚ｔｃを厚くすることで、上述した様に軸線方向の長さＬｃ１を短くすることができる。板厚ｔｃを厚くする際には、例えば、コイルプレート積層体２０の径方向の長さＬｃ２（各コイルエンド部２６の径方向の板厚ｔｃの合計値）が固定子鉄心１０における径方向の肉厚（外径と内径の差）の範囲内に収まるようにすることが径方向への大型化を防ぐ上で望ましい。更に、この回転電機においては、各コイルエンドプレート３１の径方向の板厚ｔｅについても、径方向におけるコイルエンドプレート３１の配置に拘わらず、第１断面の断面積Ｓｅ１を上記の設定に維持した状態で同じ厚さにしている。これが為、この回転電機では、各コイルエンドプレート３１の軸線方向の長さＬｅ１を同じ長さに保つことができ、この各コイルエンドプレート３１の板厚ｔｅを厚くすることで、上述した様に軸線方向の長さＬｅ１を短くすることができる。板厚ｔｅを厚くする際には、例えば、コイルエンドプレート積層体３０の径方向の長さＬｅ２（各コイルエンドプレート３１の径方向の板厚ｔｅの合計値）が固定子鉄心１０の肉厚（外径と内径の差）の範囲内に収まるようにすることが径方向への大型化を防ぐ上で望ましい。固定子１は、その断面積Ｓｃ１，Ｓｅ１と板厚ｔｃ，ｔｅの設定によって、軸線方向における体格を短縮させることができる。従って、この回転電機においては、軸線方向における体格の小型化が可能になる。この例示では、コイルエンド部２６の第１断面とコイルエンドプレート３１の第１断面とを同一形状にしている。
【００４０】
尚、夫々の断面積Ｓｃ１，Ｓｅ１については、上記の所定断面積の境界値より大きくしても発熱量を低く抑えることができる。しかしながら、これに伴いコイルエンド部２６やコイルエンドプレート３１が大きくなり、固定子１、即ち回転電機の体格が大型化してしまう。従って、この回転電機においては、夫々の断面積Ｓｃ１，Ｓｅ１を上記の所定断面積の境界値に設定することで、コイルエンド部２６やコイルエンドプレート３１の発熱量を低く抑えつつ、体格の大型化を抑えることができる。特に、この回転電機においては、コイルエンド部２６やコイルエンドプレート３１の板厚ｔｃ，ｔｅを厚くすることで、コイルエンド部２６やコイルエンドプレート３１の発熱量を低く抑えつつ、体格の小型化が可能になる。
【００４１】
ここで、各コイルプレート２４においては、コイルエンド部２６の第１断面の断面積Ｓｃ１が上記の所定断面積の境界値以上の大きさを保つことができるのであれば、溝部１１内における部分の径方向の板厚に対して、コイルエンド部２６の径方向の板厚ｔｃを厚くしてもよく、薄くしてもよい。例えば、図４の紙面左側の径方向内側のコイルプレート２４においては、溝部１１内の板厚に対してコイルエンド部２６の径方向の板厚ｔｃが薄くなっている。尚、この例示では、図７に示すように、径方向内側のコイルプレート２４のコイルエンド部２６における周方向の長さＬｃ３が溝部１１内における部分の周方向の長さよりも長くなっている。また、図４の紙面真ん中のコイルプレート２４においては、溝部１１内の板厚とコイルエンド部２６の径方向の板厚ｔｃとが略均一になっている。尚、この例示では、図８に示すように、この真ん中のコイルプレート２４におけるコイルエンド部２６の周方向の長さＬｃ３と溝部１１内の部分の周方向の長さとが略均一になっている。また、図４の紙面右側の径方向外側のコイルプレート２４においては、溝部１１内の板厚に対してコイルエンド部２６の径方向の板厚ｔｃが厚くなっている。尚、この例示では、図９に示すように、この径方向外側のコイルプレート２４のコイルエンド部２６における周方向の長さＬｃ３と溝部１１内における部分の周方向の長さとが略均一になっている。
【符号の説明】
【００４２】
１ 固定子
１０ 固定子鉄心
１１ 溝部
２０ コイルプレート積層体
２１ 第１コイルプレート積層体
２２ 第２コイルプレート積層体
２４ コイルプレート
２６ コイルエンド部
３０ コイルエンドプレート積層体
３１ コイルエンドプレート
Ｓｃ１ コイルエンド部の第１断面の断面積
Ｓｃ２ コイルエンド部の第２断面の断面積
Ｓｅ１ コイルエンドプレートの第１断面の断面積
Ｓｅ２ コイルエンドプレートの第２断面の断面積
ｔｃ コイルエンド部の板厚
ｔｅ コイルエンドプレートの板厚
【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔を空けて放射状に複数の軸線方向の溝部が形成された環状の固定子鉄心と、該溝部内で当該固定子鉄心の径方向に積層され、該固定子鉄心における軸線方向の夫々の端面から突出させた突出部分を有する複数枚のコイルプレートと、前記固定子鉄心の周方向で隣り合う２枚の前記コイルプレートの前記突出部分における当該周方向の端面同士を当該各コイルプレートの対毎に接続した複数枚のコイルエンドプレートと、を有する固定子を備えた回転電機において、
前記各コイルエンドプレートは、前記径方向の配置に拘わらず断面積が同じ大きさの前記周方向に直交する断面と、前記径方向の配置に拘わらず同じ厚さの当該径方向の板厚と、を有し、
前記各コイルプレートは、前記径方向の外側に配置されたものほど当該径方向の内側に配置されたものよりも当該径方向の板厚を薄くした前記溝部内における部分と、前記コイルエンドプレートの前記周方向の端面に当接する当該周方向の端面を備えた前記突出部分におけるコイルエンド部と、を有し、
前記各コイルエンド部は、前記各コイルエンドプレートの前記断面と同一形状になる前記周方向に直交する断面を有し、
前記コイルエンドプレートの前記断面と前記コイルエンド部の前記断面の夫々の断面積は、固定子印加電流の印加に伴う前記コイルエンドプレート及び前記コイルプレートの発熱量が所定値以下となる大きさになるように設定したことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記各コイルプレートのコイルエンド部と前記各コイルエンドプレートの夫々の板厚を厚くすることを特徴とした請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
前記各コイルプレートのコイルエンド部と前記各コイルエンドプレートの夫々の板厚は、該各々の板厚の合計値が前記固定子鉄心における前記径方向の肉厚の範囲内で収まるように厚くすることを特徴とした請求項１又は２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記所定値は、回転電機の動作や耐久性を妨げない発熱量であることを特徴とした請求項１，２又は３に記載の回転電機。
【請求項１】
間隔を空けて放射状に複数の軸線方向の溝部が形成された環状の固定子鉄心と、該溝部内で当該固定子鉄心の径方向に積層され、該固定子鉄心における軸線方向の夫々の端面から突出させた突出部分を有する複数枚のコイルプレートと、前記固定子鉄心の周方向で隣り合う２枚の前記コイルプレートの前記突出部分における当該周方向の端面同士を当該各コイルプレートの対毎に接続した複数枚のコイルエンドプレートと、を有する固定子を備えた回転電機において、
前記各コイルエンドプレートは、前記径方向の配置に拘わらず断面積が同じ大きさの前記周方向に直交する断面と、前記径方向の配置に拘わらず同じ厚さの当該径方向の板厚と、を有し、
前記各コイルプレートは、前記径方向の外側に配置されたものほど当該径方向の内側に配置されたものよりも当該径方向の板厚を薄くした前記溝部内における部分と、前記コイルエンドプレートの前記周方向の端面に当接する当該周方向の端面を備えた前記突出部分におけるコイルエンド部と、を有し、
前記各コイルエンド部は、前記各コイルエンドプレートの前記断面と同一形状になる前記周方向に直交する断面を有し、
前記コイルエンドプレートの前記断面と前記コイルエンド部の前記断面の夫々の断面積は、固定子印加電流の印加に伴う前記コイルエンドプレート及び前記コイルプレートの発熱量が所定値以下となる大きさになるように設定したことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記各コイルプレートのコイルエンド部と前記各コイルエンドプレートの夫々の板厚を厚くすることを特徴とした請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
前記各コイルプレートのコイルエンド部と前記各コイルエンドプレートの夫々の板厚は、該各々の板厚の合計値が前記固定子鉄心における前記径方向の肉厚の範囲内で収まるように厚くすることを特徴とした請求項１又は２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記所定値は、回転電機の動作や耐久性を妨げない発熱量であることを特徴とした請求項１，２又は３に記載の回転電機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−８５３６２（Ｐ２０１３−８５３６２Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２３１６１（Ｐ２０１１−２２３１６１）
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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