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公開番号2025099236
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023215733
出願日2023-12-21
発明の名称回転電機用コイル、及び、回転電機
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02K 3/24 20060101AFI20250626BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】表面強度の維持と冷却液の流通抵抗の抑制を図ることができる回転電機用コイル、及び、回転電機を提供する。
【解決手段】回転電機用コイルは、一の側面に冷却液流通溝が形成されている。冷却液流通溝の凹形状断面は、以下の条件(1),(2)を満たすようにa,b,x,Rの値が設定されている。
b/a≦T1 …(1)
((b-a)R+ax)/2≧T2 …(2)
a:凹形状断面の凹形状の開口端を直線で結ぶ仮想弦vの長さ
b:凹形状の内面に沿う円弧の長さ
x:凹形状の仮想弦vから円弧の最深部までの深さ
R:円弧の半径
T1:第1所定値
T2:第2所定値
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
断面が略矩形状の平角線から成り、軸方向と直交する方向を向く少なくとも一の側面に、略円弧状の凹形状断面の冷却液流通溝が形成された回転電機用コイルであって、
前記凹形状断面は、
当該凹形状断面の凹形状の開口端を直線で結ぶ仮想弦の長さをａ、前記凹形状の内面に沿う円弧の長さをbとしたときに、ｂ／ａが第１所定値Ｔ１以下となり、
かつ、前記凹形状の前記仮想弦から前記円弧の最深部までの深さをｘ、前記円弧の半径をＲとしたときに、（（ｂ－ａ）Ｒ＋ａｘ）／２で表される前記凹形状の内側の面積が第２所定値Ｔ２以上となるように、前記ａ，ｂ，ｘ，Ｒの値が設定されていることを特徴とする回転電機用コイル。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
断面が略矩形状の前記平角線は導線の外表面に絶縁被膜が被着されて成り、
前記第１所定値Ｔ１は、前記絶縁被膜の伸び限界値であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機用コイル。
【請求項３】
前記第２所定値Ｔ２は、前記凹形状の内側を流れる冷却液の圧力損失が基準値以下となる値であることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機用コイル。
【請求項４】
内周部に複数のティースと複数のスロットが交互に設けられた筒状のステータコア、及び前記スロットを通して前記各ティースに巻回される複数の回転電機用コイルを有するステータと、
前記ステータの径方向内側に回転可能に配置されるロータと、
前記ステータコアの軸方向の一方の端面に臨んで設けられた第１液室と、
前記ステータコアの軸方向の他方の端面と臨んて設けられた第２液室と、を備え、
前記第１液室に導入された冷却液が複数の前記スロットを通して前記第２液室に流入する回転電機であって、
前記回転電機用コイルは、断面が略矩形状の平角線から成り、
前記回転電機用コイルの前記スロットに挿通される挿通部は、軸方向と直交する方向を向く少なくとも一の側面に、略円弧状の凹形状断面の冷却液流通溝が形成されており、
前記凹形状断面は、
当該凹形状断面の凹形状の開口端を直線で結ぶ仮想弦の長さをａ、前記凹形状の内面に沿う円弧の長さをbとしたときに、ｂ／ａが第１所定値Ｔ１以下となり、
かつ、前記凹形状の前記仮想弦から前記円弧の最深部までの深さをｘ、前記円弧の半径をＲとしたときに、（（ｂ－ａ）Ｒ＋ａｘ）／２で表される前記凹形状の内側の面積が第２所定値Ｔ２以上となるように前記ａ，ｂ，ｘ，Ｒの値が設定されていることを特徴とする回転電機。
【請求項５】
断面が略矩形状の前記平角線は導線の外表面に絶縁被膜が被着されて成り、
前記第１所定値Ｔ１は、前記絶縁被膜の伸び限界値であり、
前記第２所定値Ｔ２は、前記凹形状の内側を流れる冷却液の圧力損失が基準値以下となる値であることを特徴とする請求項４に記載の回転電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機用コイル、及び、回転電機に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
電動モータや発電機等の回転電機として、円環状のステータの径方向内側にロータが回転可能に配置されたものがある。ステータは、ステータコアと、ステータコアに巻回されるコイル（回転電機用コイル）と、を備えている。ステータコアは、例えば、円筒状のバックヨークと、バックヨークから径方向内側に突出する複数のティースが一体に形成されている。周方向で隣り合う複数のティースの間には、それぞれスロットが形成されている。コイルは、ティースの両側に配置されるスロットを通して各ティースに巻回されている。
【０００３】
この種の回転電機では、使用時にコイルが高温になるため、コイルを効率良く冷却することが望まれている。回転電機のコイルを効率良く冷却するための手法として、コイルの周囲に冷却液を流すものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の回転電機は、ステータコアのティースに巻回されるコイル（回転電機用コイル）が平角線によって形成されている。そして、コイルのうちのスロットに挿通される挿通部の側面（軸方向と直交する方向を向く側面）には、略円弧状の冷却液流通溝（凹溝）が形成されている。コイルの挿通部の冷却液流通溝には、ステータコアの軸方向の一端側から導入された冷却液が流入し、その冷却液が軸方向の他端側に流出する。コイルは、このとき冷却液流通溝を流れる冷却液によって効率良く冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第７１３９９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の回転電機で用いられるコイル（回転電機用コイル）は、挿通部の側面に略円弧状の冷却液流通溝が形成されているため、コイルの挿通部の側面が他のコイルの側面やスロットの内壁に近接（当接）することがあっても冷却液の流路を確実に確保することができる。しかし、コイルの挿通部の表面（側面）に凹形状の溝（冷却液流通溝）を加工する必要がある。この場合、加工する凹形状の溝の形状やサイズによっては、コイルの表面強度の低下や、冷却液の流通抵抗の増大を招くことがある。このため、この種のコイルでは、表面強度の低下を抑制したうえで、冷却液の流通抵抗の増大を抑制することが望まれている。
【０００７】
そこで本発明は、表面強度の維持と冷却液の流通抵抗の抑制を図ることができる回転電機用コイル、及び、回転電機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る回転電機用コイル、及び、回転電機は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係る回転電機用コイルは、断面が略矩形状の平角線から成り、軸方向と直交する方向を向く少なくとも一の側面に、略円弧状の凹形状断面の冷却液流通溝（例えば、実施形態の凹溝５０）が形成された回転電機用コイルであって、前記凹形状断面は、当該凹形状断面の凹形状の開口端を直線で結ぶ仮想弦（例えば、実施形態の仮想弦ｖ）の長さをａ、前記凹形状の内面に沿う円弧の長さをbとしたときに、ｂ／ａが第１所定値Ｔ１以下となり、かつ、前記凹形状の前記仮想弦から前記円弧の最深部までの深さをｘ、前記円弧の半径をＲとしたときに、（（ｂ－ａ）Ｒ＋ａｘ）／２で表される前記凹形状の内側の面積が第２所定値Ｔ２以上となるように、前記ａ，ｂ，ｘ，Ｒの値が設定されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る回転電機用コイルは、冷却液流通溝を形成する凹形状の仮想弦の長さａと、凹形状の内面に沿う円弧の長さbの比率ｂ／ａを、第１所定値Ｔ１以下とすることにより、冷却液流通溝の加工時に表面に劣化が生じるのを抑制することができる。また、上記の長さａ，ｂと、仮想弦から凹形状の円弧の最深部までの深さｘと、凹形状の円弧の半径Ｒを、凹形状の内側の面積が第２所定値Ｔ２以上となるように設定することにより、冷却液流通溝を流れる冷却液の流通抵抗を充分に抑制することができる。
【００１０】
断面が略矩形状の前記平角線は導線（例えば、実施形態の導線４１）の外表面に絶縁被膜（例えば、実施形態の絶縁被膜４２）が被着されて成り、前記第１所定値Ｔ１は、前記絶縁被膜の伸び限界値である。
（【００１１】以降は省略されています）

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