DE102019104669A1 - Stator for rotating electrical machine and rotating electric machine - Google Patents
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Abstract
Ein Stator für eine drehende elektrische Maschine hat einen ringförmigen Statorkern, zwei Isolatoren, die an jeder der entgegengesetzten Endflächen in einer Axialrichtung des Statorkerns angeordnet sind, Wicklungen und ein Nutisolationsplättchen. Der Statorkern hat ein ringförmiges Joch, Zähne, die sich in einer Radialrichtung von dem Joch erstrecken, und Nuten, die zwischen den Zähnen ausgebildet sind, die in einer Umfangsrichtung benachbart zueinander sind. Jeder Isolator hat wenigstens ein vorstehendes Stück, das sich in der Axialrichtung in die Nut erstreckt. Die Zähne sind von der Wicklung im Inneren der Nut nur durch das Nutisolationsplättchen in der Umfangsrichtung isoliert. Eine Bewegung von jedem Isolator in der Radialrichtung oder in der Umfangsrichtung mit Bezug auf den Statorkern ist durch eine Anlage des vorstehenden Stücks an dem Flanschabschnitt beschränkt. A stator for a rotary electric machine has an annular stator core, two insulators disposed on each of the opposite end surfaces in an axial direction of the stator core, windings, and a slot insulating plate. The stator core has an annular yoke, teeth extending in a radial direction from the yoke, and grooves formed between the teeth adjacent to each other in a circumferential direction. Each insulator has at least one projecting piece extending in the axial direction into the groove. The teeth are isolated from the winding inside the groove only by the groove isolation plate in the circumferential direction. Movement of each insulator in the radial direction or in the circumferential direction with respect to the stator core is restricted by abutment of the protruding piece on the flange portion.
Description
Hintergrundbackground
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Stator für eine drehende elektrische Maschine und eine drehende elektrische Maschine.The present disclosure relates to a stator for a rotary electric machine and a rotary electric machine.
Der Stator einer drehenden elektrischen Maschine hat einen Statorkern, und der Statorkern hat ein ringförmiges Joch, Zähne, die sich in einer Radialrichtung von dem Joch erstrecken, und eine Nut, die zwischen den Zähnen ausgebildet ist, die in der Umfangsrichtung benachbart zueinander sind. Der Statorkern hat einen Flanschabschnitt, der sich in der Umfangsrichtung des Statorkerns an den distalen Enden der Zähne erstreckt, an einer Seite entgegengesetzt zu dem Joch in der Radialrichtung.The stator of a rotary electric machine has a stator core, and the stator core has an annular yoke, teeth extending in a radial direction from the yoke, and a groove formed between the teeth adjacent to each other in the circumferential direction. The stator core has a flange portion extending in the circumferential direction of the stator core at the distal ends of the teeth, on a side opposite to the yoke in the radial direction.
Des Weiteren hat, wie in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 2012-55098 offenbart ist, der Stator zwei ringförmige Isolatoren, die an jeder von den entgegengesetzten Endflächen in der Axialrichtung des Statorkerns angeordnet sind. Jeder Isolator hat einen ringförmigen Basisabschnitt, der an dem Joch anliegt, und Erstreckungsabschnitte, die sich in der Radialrichtung von dem Basisabschnitt erstrecken. Die Erstreckungsabschnitte liegen jeweils an der Vielzahl von Zähnen an. Des Weiteren hat der Stator Wicklungen, die um die Zähne und die Erstreckungsabschnitte herum gewickelt sind, und ein Nutisolationsplättchen, das zwischen der Wicklung und den Zähnen im Inneren der Nut angeordnet ist. Des Weiteren hat jeder Isolator einen Wandabschnitt, der sich in der Umfangsrichtung des Isolators erstreckt, an einem distalen Ende an einer Seite entgegengesetzt zu dem Basisabschnitt in der Radialrichtung in dem Erstreckungsabschnitt. Der Wandabschnitt blockiert einen Teil der Nut.Furthermore, as disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2012-55098, the stator has two annular insulators disposed at each of the opposite end surfaces in the axial direction of the stator core. Each insulator has an annular base portion which abuts against the yoke and extension portions which extend in the radial direction from the base portion. The extension sections abut against the plurality of teeth, respectively. Further, the stator has windings wound around the teeth and the extending portions, and a slot insulating plate disposed between the winding and the teeth inside the groove. Furthermore, each insulator has a wall portion extending in the circumferential direction of the insulator at a distal end on a side opposite to the base portion in the radial direction in the extending portion. The wall portion blocks a part of the groove.
Die Wicklungsenden, die die entgegengesetzten Enden der Wicklung in der Axialrichtung sind, stehen des Weiteren axial von den entgegengesetzten Endflächen in der Axialrichtung des Statorkerns vor. Die Erstreckungsabschnitte von jedem Isolator isolieren die Wicklungsenden, die von dem Statorkern vorstehen, von den Zähnen. Die Wandabschnitte von jedem Isolator beschränken die Bewegung der Wicklung in Richtung zu dem Flanschabschnitt durch Anliegen an der Wicklung. In dieser Weise liegt der Wandabschnitt an der Wicklung an, wodurch ein Isolationsabstand zwischen einem Teil der Wicklung, der in der Nut angeordnet ist, und den distalen Endflächen der Zähne gewährleistet wird.The coil ends, which are the opposite ends of the coil in the axial direction, further project axially from the opposite end surfaces in the axial direction of the stator core. The extension portions of each insulator insulate the coil ends protruding from the stator core from the teeth. The wall portions of each insulator restrict movement of the coil toward the flange portion by abutting the coil. In this way, the wall portion abuts the coil, thereby ensuring an isolation distance between a part of the coil disposed in the groove and the distal end faces of the teeth.
Es ist bevorzugt, dass die zwei Isolatoren mit Bezug auf die entgegengesetzten Endflächen des Statorkerns in der Axialrichtung positioniert werden. Deshalb hat beispielsweise jeder Isolator der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 2001-112205 eine Innenumfangsfläche des Jochs, die die Nut ausbildet, und einen Wandabschnitt zum Positionieren entlang der Flächen der Zähne. Durch Einsetzen des Wandabschnitts in die Nut wird ein Positionieren von jedem Isolator mit Bezug auf die Endfläche des Statorkerns durchgeführt.It is preferable that the two insulators are positioned with respect to the opposite end surfaces of the stator core in the axial direction. Therefore, for example, each isolator of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-112205 has an inner peripheral surface of the yoke forming the groove and a wall portion for positioning along the surfaces of the teeth. By inserting the wall portion into the groove, positioning of each insulator with respect to the end surface of the stator core is performed.
Wenn der Wandabschnitt in die Nut eingesetzt ist, wie in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 2001-112205, verringert sich der Füllfaktor der Wicklung, die durch die Nut hindurchgeht, um einen Betrag des Einsetzens des Wandabschnitts in die Nut.When the wall portion is inserted into the groove, as in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-112205, the filling factor of the winding passing through the groove decreases by an amount of insertion of the wall portion into the groove.
ZusammenfassungSummary
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Stator für eine drehende elektrische Maschine und eine drehende elektrische Maschine vorzusehen, die ein Positionieren eines Isolators durchführen können, während eine Verringerung des Füllfaktors der Wicklung begrenzt wird.It is an object of the present disclosure to provide a stator for a rotary electric machine and a rotary electric machine that can perform positioning of an insulator while limiting a reduction in the filling factor of the coil.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Stator für eine drehende elektrische Maschine vorgesehen, der einen ringförmigen Statorkern, zwei Isolatoren, Wicklungen und ein Nutisolationsplättchen hat. Der ringförmige Statorkern hat ein ringförmiges Joch, eine Vielzahl von Zähnen, die sich in einer Radialrichtung von dem Joch erstrecken und ein distales Ende an einer Seite entgegengesetzt zu dem Joch in der Radialrichtung haben, und Nuten, die zwischen den Zähnen ausgebildet sind, die in einer Umfangsrichtung benachbart zueinander sind. Die zwei Isolatoren sind an jeder von entgegengesetzten Endflächen in einer Axialrichtung des Statorkerns angeordnet. Jeder der Isolatoren hat einen ringförmigen Basisabschnitt, in dem jeder Isolator an dem Joch anliegt, und eine Vielzahl von Erstreckungsabschnitten, die sich jeweils in der Radialrichtung von dem Basisabschnitt erstrecken, die ein distales Ende an einer Seite entgegengesetzt zu dem Basisabschnitt in der Radialrichtung haben und die an einem der Vielzahl von Zähnen anliegen. Die Wicklungen sind um die Zähne und die Erstreckungsabschnitte herum gewickelt. Das Nutisolationsplättchen ist zwischen der Wicklung und den Zähnen im Inneren jeder Nut angeordnet. Der Statorkern hat einen Flanschabschnitt, der sich in der Umfangsrichtung von dem distalen Ende von jedem der Zähne erstreckt. Jeder der Isolatoren hat einen Wandabschnitt, der sich in der Umfangsrichtung von dem distalen Ende des Erstreckungsabschnitts erstreckt, um einen Teil der Nut zu schließen, und wenigstens ein vorstehendes Stück, das sich in der Axialrichtung von dem Wandabschnitt in die Nut erstreckt. Der Wandabschnitt ist gestaltet, um eine Bewegung der Wicklung in Richtung zu dem Flanschabschnitt durch Anliegen an der Wicklung zu beschränken. Die Zähne sind von der Wicklung im Inneren der Nut nur durch das Nutisolationsplättchen in der Umfangsrichtung isoliert. Eine Bewegung von jedem der Isolatoren in der Radialrichtung oder in der Umfangsrichtung mit Bezug auf den Statorkern ist durch Anlage des vorstehenden Stücks an dem Flanschabschnitt beschränkt.According to one aspect of the present disclosure, there is provided a stator for a rotary electric machine having an annular stator core, two insulators, windings, and a slot insulating plate. The ring-shaped stator core has an annular yoke, a plurality of teeth extending in a radial direction from the yoke and having a distal end on a side opposite to the yoke in the radial direction, and grooves formed between the teeth formed in a circumferential direction adjacent to each other. The two insulators are disposed on each of opposite end surfaces in an axial direction of the stator core. Each of the insulators has an annular base portion in which each insulator abuts the yoke, and a plurality of extension portions each extending in the radial direction from the base portion having a distal end on a side opposite to the base portion in the radial direction and which rest against one of the plurality of teeth. The windings are wound around the teeth and the extension portions. The slot insulating pad is disposed between the winding and the teeth inside each groove. The stator core has a flange portion extending in the circumferential direction from the distal end of each of the teeth. Each of the insulators has a wall portion extending in the circumferential direction from the distal end of the extension portion to close a part of the groove, and at least one protruding piece extending in the axial direction from the wall portion into the groove. The wall portion is configured to restrict movement of the coil toward the flange portion by abutting the coil. The teeth are of the winding inside the groove only through the Nutisolationsplättchen isolated in the circumferential direction. Movement of each of the insulators in the radial direction or in the circumferential direction with respect to the stator core is restricted by abutment of the protruding piece on the flange portion.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine drehende elektrische Maschine vorgesehen, die einen Rotor und den vorstehend beschriebenen Stator hat.According to another aspect of the present disclosure, there is provided a rotary electric machine having a rotor and the above-described stator.
Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden offensichtlich von der folgenden Beschreibung, zusammengenommen mit den begleitenden Zeichnungen, die beispielhafte Ausführungsbeispiele darstellen.Other aspects and advantages of the present disclosure will become apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings which illustrate exemplary embodiments.
Figurenlistelist of figures
Die Offenbarung kann durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden.
-
1 ist eine Querschnittsansicht, die eine drehende elektrische Maschine in einem Ausführungsbeispiel darstellt. -
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Statorkern und einen Isolator der drehenden elektrischen Maschine von1 darstellt; -
3 ist eine perspektivische Ansicht des Stators von2 ; -
4 ist eine Querschnittsansicht eines Isolators und von Wicklungen der drehenden elektrischen Maschine von1 ; -
5 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Teil des Isolators von4 darstellt; und -
6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Teil des Stators von3 darstellt.
-
1 FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a rotary electric machine in an embodiment. FIG. -
2 FIG. 16 is an exploded perspective view illustrating a stator core and an insulator of the rotary electric machine of FIG1 represents; -
3 is a perspective view of the stator of2 ; -
4 FIG. 12 is a cross-sectional view of an insulator and windings of the rotary electric machine of FIG1 ; -
5 FIG. 15 is an enlarged perspective view showing a part of the insulator of FIG4 represents; and -
6 FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the stator of FIG3 represents.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Ein Stator
Wie in
Wie in
Das Joch
Jeder der Zähne
Wie in
Der Stator
Das Nutisolationsplättchen
Wie in
Jeder Isolator
Der Basisabschnitt
Jeder Isolator
Die Erstreckungsabschnitte
Ein Paar Isolatorflanschabschnitte
Der Isolator
Jeder Isolator
Wie in
In jedem Isolator
Wenn jedes Wicklungsende
Die Wicklung
In jeder Nut
Wie in
Da die Fläche
Wie in
Jedes der vorstehenden Stücke
Ein Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird nun beschrieben.An operation of the present embodiment will now be described.
Wie in
Des Weiteren ist das vorstehende Stück
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile.
- (1)
Der Isolator 31 hatein vorstehendes Stück 40 , das sich in der Axialrichtungvon dem Isolatorflanschabschnitt 34 zu dem Inneren derNut 28 erstreckt.Der Raum 38 der Nut 28 ist ein vorhandener Raum, der zum Vorsehen eines Abstands zur Isolation zwischen einem Teil der Wicklung27 , der inder Nut 28 angeordnet ist, und der distalen Endfläche23a des Zahns23 notwendig ist. Des Weiteren istdas vorstehende Stück 40 im Inneren des Raums38 der Nut 28 angeordnet. Deshalb verringert sich, selbst fallsdas vorstehende Stück 40 im Inneren derNut 28 angeordnet ist, der Füllfaktor der Wicklung27 inder Nut 28 nicht. Des Weiteren, dadas vorstehende Stück 40 ander Fläche 25a anliegt, ist die Bewegung in der Radialrichtung oder der Umfangsrichtung mit Bezug auf dieEndfläche 21e des Statorkerns21 beschränkt. Deshalb ist es möglich, eine Positionierung desIsolators 31 durchzuführen, während die Verringerung des Füllfaktors der Wicklung27 begrenzt wird. - (2)
Das vorstehende Stück 40 ist eine Platte, diedie Anlagefläche 40a hat, die ander Fläche 25a des Flanschabschnitts25 anliegt. Demgemäß, da dieAnlagefläche 40a mit der Fläche 25a in Flächenkontakt kommt, ist es beispielsweise im Vergleich zu einem Fall, in demdas vorstehende Stück 40 mit der Fläche 25a in Linienkontakt oder Punktkontakt kommt, möglich, die Positionierungsgenauigkeit desIsolators 31 mit Bezug auf dieEndfläche 21e des Statorkerns21 zu verbessern. - (3)
Um den Isolator 31 mit Bezugauf den Statorkern 21 zu positionieren, liegt derIsolator 31 nicht an der Seitenfläche des Zahnerstreckungsabschnitts24 an, sondern liegt ander Fläche 25a überdas vorstehende Stück 40 an. Als eine Folge ist die Bewegung desIsolators 31 in der Radialrichtung oder der Umfangsrichtung mit Bezug auf dieEndfläche 21e des Statorkerns21 beschränkt. Deshalb ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem bewirkt wird, dass ein Teil desIsolators 31 an der Seitenfläche des Zahnerstreckungsabschnitts24 anliegt, um eine Positionierung desIsolators 31 mit Bezugauf den Statorkern 21 durchzuführen, möglich, eine Positionierung desIsolators 31 durchzuführen, während die Verringerung des Füllfaktors der Wicklung27 begrenzt wird. - (4) Ein
Paar der Flanschabschnitte 25 , die an dem distalen Endevon einem Zahnerstreckungsabschnitt 24 vorgesehen sind,hat zwei Flächen 25a , die in Richtungen geneigt sind, die sich voneinander mit Bezug auf die Radialrichtung und die Umfangsrichtung unterscheiden. In ähnlicher Weise wie die zwei geneigten Flächen25a , sind die zwei vorstehenden Stücke40 , die an einem Paar der Isolatorflanschabschnitte34 vorgesehen sind, Platten, die angeordnet sind, um mit Bezug auf die Radialrichtung und die Umfangsrichtung geneigt zu sein. Deshalb ist es möglich, die relative Bewegung desIsolators 31 in der Radialrichtung und der Umfangsrichtung wirksam zu begrenzen, unter Verwendung des plattenartigen vorstehenden Stücks40 . Deshalb kann beispielsweise die Positionierungsgenauigkeit desIsolators 31 im Vergleich zu einem Fall verbessert werden, in dem das plattenartige vorstehende Stück40 nur aneiner Fläche 25a eines Paars der Flanschabschnitte25 anliegt. - (5)
Jeder Isolator 31 hat vorstehende Stücke 40 , die jeweils indie Nuten 28 einzusetzen sind. Deshalb ist es beispielsweise im Vergleichzu dem Isolator 31 , der nurein vorstehendes Stück 40 hat, das in eine der Nuten28 einzusetzen ist, möglich, die Positionierungsgenauigkeit desIsolators 31 mit Bezug auf dieEndfläche 21e des Statorkerns21 zu verbessern. - (6) Um die
zwei Isolatoren 31 mit Bezugauf den Statorkern 21 zu positionieren, gibt es keine Notwendigkeit,den Statorkern 21 zu bearbeiten. Diese Gestaltung vermeidet das Auftreten von Problemen wie eines Einflusses auf den magnetischen Fluss, der durchden Statorkern 21 fließt, oder eine aufwändige Arbeit zum Herstellen desStatorkerns 21 .
- (1) The
insulator 31 has a protrudingpiece 40 extending in the axial direction from theinsulator flange portion 34 to the interior of thegroove 28 extends. Thespace 38 thegroove 28 is an existing space for providing a clearance for isolation between a part of thecoil 27 who is in thegroove 28 is arranged, and thedistal end surface 23a of thetooth 23 necessary is. Furthermore, the above piece is40 inside theroom 38 thegroove 28 arranged. Therefore, even if the projected piece decreases40 inside thegroove 28 is arranged, the fill factor of the winding27 in thegroove 28 Not. Furthermore, since theabove piece 40 on thesurface 25a is applied, the movement in the radial direction or the circumferential direction with respect to theend surface 21e of thestator core 21 limited. Therefore, it is possible to position theinsulator 31 while reducing the fill factor of the winding27 is limited. - (2) The
above piece 40 is a plate that has thecontact surface 40a has that on thesurface 25a of theflange portion 25 is applied. Accordingly, since thecontact surface 40a with thearea 25a comes into surface contact, it is, for example, compared to a case where the protrudingpiece 40 with thearea 25a in line contact or point contact comes, possible, the positioning accuracy of theinsulator 31 with respect to theendface 21e of thestator core 21 to improve. - (3) To the
insulator 31 with reference to thestator core 21 to position, lies theinsulator 31 not on the side surface of thetooth extension section 24 but lies on thesurface 25a about theabove piece 40 on. As a consequence, the movement of theinsulator 31 in the radial direction or the circumferential direction with respect to theend surface 21e of thestator core 21 limited. Therefore, it is compared to a case in which causes a part of theinsulator 31 on the side surface of thetooth extension section 24 is applied to a positioning of theinsulator 31 with reference to thestator core 21 possible, a positioning of theinsulator 31 while reducing the fill factor of the winding27 is limited. - (4) A pair of the
flange portions 25 which at the distal end of aZahnerstreckungsabschnitt 24 are provided, has twosurfaces 25a that are inclined in directions that differ from each other with respect to the radial direction and the circumferential direction. In a similar way as the twoinclined surfaces 25a , are the twoprominent pieces 40 attached to a pair ofinsulator flange sections 34 are provided, plates which are arranged to be inclined with respect to the radial direction and the circumferential direction. Therefore, it is possible the relative movement of theinsulator 31 in the radial direction and the circumferential direction, using the plate-like protrudingpiece 40 , Therefore, for example, the positioning accuracy of theinsulator 31 be improved compared to a case in which the plate-like protrudingpiece 40 only on onesurface 25a a pair of theflange portions 25 is applied. - (5) Each
insulator 31 hasprominent pieces 40 , each in thegrooves 28 are to be used. That is why it is for example compared to theinsulator 31 , which is just a protrudingpiece 40 has that in one of thegrooves 28 is possible, possible, the positioning accuracy of theinsulator 31 with respect to theendface 21e of thestator core 21 to improve. - (6) To the two
insulators 31 with reference to thestator core 21 There is no need to position thestator core 21 to edit. This design avoids the occurrence of problems such as an influence on the magnetic flux passing through thestator core 21 flows, or a laborious job of making thestator core 21 ,
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann wie folgt modifiziert werden.The embodiment described above may be modified as follows.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der Isolator
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann jeder Isolator
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann jeder Isolator
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das vorstehende Stück
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der Isolator
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Wicklung
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die drehende elektrische Maschine
Ein Stator für eine drehende elektrische Maschine hat einen ringförmigen Statorkern, zwei Isolatoren, die an jeder der entgegengesetzten Endflächen in einer Axialrichtung des Statorkerns angeordnet sind, Wicklungen und ein Nutisolationsplättchen. Der Statorkern hat ein ringförmiges Joch, Zähne, die sich in einer Radialrichtung von dem Joch erstrecken, und Nuten, die zwischen den Zähnen ausgebildet sind, die in einer Umfangsrichtung benachbart zueinander sind. Jeder Isolator hat wenigstens ein vorstehendes Stück, das sich in der Axialrichtung in die Nut erstreckt. Die Zähne sind von der Wicklung im Inneren der Nut nur durch das Nutisolationsplättchen in der Umfangsrichtung isoliert. Eine Bewegung von jedem Isolator in der Radialrichtung oder in der Umfangsrichtung mit Bezug auf den Statorkern ist durch eine Anlage des vorstehenden Stücks an dem Flanschabschnitt beschränkt.A stator for a rotary electric machine has an annular stator core, two insulators disposed on each of the opposite end surfaces in an axial direction of the stator core, windings, and a slot insulating plate. The stator core has an annular yoke, teeth extending in a radial direction from the yoke, and grooves formed between the teeth adjacent to each other in a circumferential direction. Each insulator has at least one projecting piece extending in the axial direction into the groove. The teeth are isolated from the winding inside the groove only by the groove isolation plate in the circumferential direction. Movement of each insulator in the radial direction or in the circumferential direction with respect to the stator core is restricted by abutment of the protruding piece on the flange portion.
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Legal Events
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |