JP2007274809A - Stator, and rotating electric machine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stator capable of regulating movement of a coil to the inside of the coil in the stator diametrical direction of the coil and restraining an increase in the magnetic resistance of the teeth while ensuring ease of insertion of a side part of the coil into a slot, and to provide a rotating electric machine using the stator. <P>SOLUTION: The tooth 5 has engagement recessed portions 7 on side surfaces facing the slot 6 and a larger sectional area in the stator peripheral direction than that of the tip 5a of the tooth 5 over the whole area ranging from the tip 5a to the proximal end part 5b of the tooth 5. Further, the coil 4 has elastic protruding portions 8 projecting into the engagement recessed portions 7 for engagement at such a position as to meet the engagement recessed portions 7, on the side parts 4a of the coil 4. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内周側に突出するティースをステータ周方向に複数配列してなるステータコアと、前記ティース間に形成されるスロット内にコイル辺部が挿入されて配置されるコイルとを備えるステータ、及びそのステータを用いた回転電機に関する。   The present invention is a stator comprising a stator core formed by arranging a plurality of teeth protruding inward in the circumferential direction of the stator, and a coil arranged with a coil side inserted in a slot formed between the teeth, And a rotating electric machine using the stator.
電動機又は発電機として用いられる回転電機に関し、一般的に、比較的出力の大きい回転電機のステータでは、予め所定形状の輪状に形成した型巻コイルが多く用いられている。このような型巻コイルは、その一対のコイル辺部をステータコアの径方向内側からスロット内に挿入することで組み付けられる。一方、コイルの組み付け後は、スロット内に挿入されたコイル辺部がステータ径方向内側に移動してロータと干渉することを防止するための構造が必要となる。しかし、上記のような型巻コイルを用いる場合、コイルのスロット占有率を維持しつつスロット内へのコイル辺部の挿入を可能にするためには、スロットのステータ径方向内側端の開口部付近に、コイル辺部の挿入の妨げとなるようなステータ周方向の突起を設けることができない。そこで、図13に示すように、ステータコア101のスロット102の開口部付近におけるティース103の両側面に、ステータ軸方向に延びる溝104を設け、その溝104に沿ってスロット楔105を挿入することで、スロット102の開口部を閉塞する構成が用いられていた(例えば、特許文献1参照)。   Regarding a rotating electrical machine used as an electric motor or a generator, generally, a stator coil of a rotating electrical machine having a relatively large output often uses a die-wound coil formed in a ring shape of a predetermined shape in advance. Such a die coil is assembled by inserting the pair of coil sides into the slot from the radially inner side of the stator core. On the other hand, after the coil is assembled, a structure is required to prevent the coil side portion inserted into the slot from moving inward in the stator radial direction and interfering with the rotor. However, in the case of using the above-described coil-wound coil, in order to enable the insertion of the coil side into the slot while maintaining the slot occupancy of the coil, the vicinity of the opening at the stator radial inner end of the slot Further, it is impossible to provide a protrusion in the circumferential direction of the stator that hinders insertion of the coil side portion. Therefore, as shown in FIG. 13, grooves 104 extending in the stator axial direction are provided on both side surfaces of the teeth 103 in the vicinity of the opening of the slot 102 of the stator core 101, and the slot wedge 105 is inserted along the groove 104. A configuration that closes the opening of the slot 102 has been used (see, for example, Patent Document 1).
特許3514939号公報(第3頁、第5図)Japanese Patent No. 3514939 (page 3, FIG. 5)
しかし、上記の構成では、ティース103の先端部(ステータ径方向内側端部)付近におけるステータ軸方向の全域に、ティース103のステータ周方向の幅を狭くする溝104が設けられている。この溝104は、ティース103の先端部付近の断面積を小さくし、磁気抵抗を大きくする。すなわち、このような溝104を設けると、ティース103の内部を通過する磁束の流れが妨げられ、溝104が存在しない場合に比べて回転電機の性能が低下するという問題がある。   However, in the above-described configuration, the groove 104 that narrows the width of the teeth 103 in the circumferential direction of the stator 103 is provided in the entire region in the stator axial direction in the vicinity of the tip end portion (the inner end portion in the stator radial direction) of the teeth 103. The groove 104 reduces the cross-sectional area near the tip of the tooth 103 and increases the magnetic resistance. That is, when such a groove 104 is provided, the flow of magnetic flux passing through the inside of the tooth 103 is hindered, and there is a problem that the performance of the rotating electrical machine is degraded as compared with the case where the groove 104 does not exist.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、スロット内へのコイル辺部の挿入の容易性を確保しつつ、コイルのステータ径方向内側への移動を規制でき、更にティースの磁気抵抗の増加を抑えることができるステータ及びそのステータを用いた回転電気を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to ensure the ease of insertion of the coil side portion into the slot while restricting the movement of the coil inward in the stator radial direction, Furthermore, it is providing the stator which can suppress the increase in the magnetic resistance of teeth, and the rotary electricity using the stator.
上記目的を達成するための本発明に係る、内周側に突出するティースをステータ周方向に複数配列してなるステータコアと、前記ティース間に形成されるスロット内にコイル辺部が挿入されて配置されるコイルとを備えるステータの特徴構成は、前記ティースが、前記スロットに面する側面に係合凹部を備えるとともに、前記ティースの先端部から基端部に至るまでの全域で、先端部のステータ周方向断面積以上のステータ周方向断面積を備え、前記コイルが、前記コイル辺部の前記係合凹部に対応する位置に、前記係合凹部内に突出して係合する弾性凸部を備える点にある。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a stator core having a plurality of teeth protruding inward in the circumferential direction of the stator and a coil side portion inserted in a slot formed between the teeth are arranged. The feature of the stator including the coil is that the tooth includes an engaging recess on a side surface facing the slot, and the stator at the distal end in the entire region from the distal end to the proximal end of the tooth. The stator has a circumferential sectional area that is equal to or greater than the circumferential sectional area, and the coil includes an elastic convex portion that protrudes and engages in the engaging concave portion at a position corresponding to the engaging concave portion of the coil side portion. It is in.
この特徴構成によれば、コイルのコイル辺部がスロット内に挿入された状態で、弾性凸部がティースの側面に備えられた係合凹部内に突出して係合するので、コイルのステータ径方向内側への移動を規制することができる。またこれにより、スロットの開口部付近にコイルのステータ径方向内側への移動を規制するためのステータ周方向の突起を設ける必要がなくなるので、スロット内へのコイル辺部の挿入を容易に行うことができる。更に、前記ティースが、その先端部のステータ周方向断面積を最小として、その先端部から基端部に至るまでの全域でそれ以上のステータ周方向断面積を備えるように構成されているので、係合凹部を設けることによるティースの磁気抵抗の増加を抑えることができる。   According to this characteristic configuration, since the elastic convex portion protrudes and engages in the engaging concave portion provided on the side surface of the tooth in a state where the coil side portion of the coil is inserted into the slot, the stator radial direction of the coil Inward movement can be restricted. This eliminates the need to provide a stator circumferential projection for restricting the movement of the coil inward in the radial direction of the stator in the vicinity of the opening of the slot, so that the coil side portion can be easily inserted into the slot. Can do. Further, the teeth are configured to have a stator circumferential cross-sectional area larger than that in the entire region from the tip end portion to the base end portion with the stator circumferential cross-sectional area at the tip end being minimized. An increase in the magnetic resistance of the teeth due to the provision of the engaging recess can be suppressed.
具体的には、前記ティースは、前記先端部から前記基端部へ向かうに従ってステータ周方向の幅が広くなるように形成されており、前記係合凹部は、前記ティースの前記先端部のステータ周方向の幅より拡幅された拡幅領域内に収まるように形成されていると好適である。   Specifically, the teeth are formed so that the width in the circumferential direction of the stator becomes wider from the distal end portion toward the proximal end portion, and the engagement recesses are formed on the stator periphery of the distal end portion of the teeth. It is preferable that it is formed so as to be within a widened region wider than the width in the direction.
このように構成すれば、ティースの前記側面に係合凹部を設けた場合であっても、ティースの断面積に関して、その先端部から基端部に至るまでの全域で、先端部のステータ周方向断面積以上のステータ周方向断面積を備えるように構成することができる。したがって、係合凹部を設けることによるティースの磁気抵抗の増加を抑えることができる。   If comprised in this way, even if it is a case where the engagement recessed part is provided in the said side surface of teeth, with respect to the cross-sectional area of the teeth, the stator circumferential direction of the distal end portion in the entire region from the distal end portion to the proximal end portion It can comprise so that a stator circumferential direction cross-sectional area more than a cross-sectional area may be provided. Therefore, an increase in the magnetic resistance of the teeth due to the provision of the engaging recess can be suppressed.
また、本発明は、コイルが、予め所定形状の輪状に形成した型巻コイルである場合に特に適している。
すなわち、スロットの開口部付近にコイルのステータ径方向内側への移動を規制するためのステータ周方向の突起が設けられていないので、型巻コイルの場合に、コイルのスロット占有率を維持するためにコイル辺部のステータ径方向の幅を最大限確保しつつ、スロット内へのコイル辺部の挿入を容易に行うことができる。
In addition, the present invention is particularly suitable when the coil is a die-wound coil formed in a ring shape with a predetermined shape in advance.
That is, there is no protrusion in the stator circumferential direction for restricting the movement of the coil inward in the radial direction of the stator in the vicinity of the opening of the slot. In addition, the coil side portion can be easily inserted into the slot while ensuring the maximum width of the coil side portion in the stator radial direction.
また、前記コイルは、前記コイル辺部にステータ径方向内側から被せられるシート部材を備え、前記弾性凸部は、前記係合凹部に対応する位置において前記シート部材の一部を前記係合凹部側へ突出させるように折り曲げて形成されていると好適である。
このように構成すれば、前記コイル辺部に被せたシート部材の一部を折り曲げてなる比較的簡易な構成により、前記弾性凸部を設けることができる。
In addition, the coil includes a sheet member that covers the coil side from the inner side in the stator radial direction, and the elastic convex portion has a part of the sheet member at a position corresponding to the engaging concave portion on the engagement concave portion side. It is preferable that it is formed so as to be bent so as to protrude to the side.
If comprised in this way, the said elastic convex part can be provided by the comparatively simple structure which bends a part of sheet | seat member covered on the said coil side part.
より具体的には、前記弾性凸部は、前記シート部材における前記ティースの前記側面に沿って配置される部分のステータ径方向外側端部の折返しにより形成されていると好適である。   More specifically, it is preferable that the elastic convex portion is formed by folding back a stator radial direction outer end portion of a portion of the sheet member disposed along the side surface of the teeth.
また、前記シート部材は、前記コイル辺部の周囲に巻き付けられる絶縁シートであると好適である。
コイル辺部の周囲に絶縁シートを巻き付けることにより、コイルとステータコアとの絶縁を確保する構成は一般的に用いられている。したがって、本構成によれば、前記弾性凸部を設けるために新たな部材を必要とせず、低コストで前記弾性凸部を構成することができる。
Moreover, it is preferable that the sheet member is an insulating sheet wound around the coil side portion.
A configuration in which insulation between the coil and the stator core is ensured by winding an insulating sheet around the coil side portion is generally used. Therefore, according to this structure, a new member is not required in order to provide the said elastic convex part, and the said elastic convex part can be comprised at low cost.
また、前記コイルは、前記コイル辺部が樹脂モールドされてなり、前記弾性凸部は、前記係合凹部に対応する位置に、前記樹脂モールドにより前記係合凹部側へ突出形成されている構成とすると好適である。   The coil has a configuration in which the coil side portion is resin-molded, and the elastic convex portion is formed to protrude toward the engagement concave portion by the resin mold at a position corresponding to the engagement concave portion. It is preferable.
このように構成すれば、コイル辺部が樹脂モールドされる際に、同時に前記弾性凸部も成形することができる。したがって、前記弾性凸部を設けるために新たな部材等を必要とせず、低コストで前記弾性凸部を構成することができる。   If comprised in this way, when the coil side part is resin-molded, the said elastic convex part can also be shape | molded simultaneously. Therefore, a new member or the like is not required to provide the elastic convex portion, and the elastic convex portion can be configured at a low cost.
また、 前記コイルは、前記ティースに外嵌される樹脂ボビンに導線を巻回して構成され、前記弾性凸部は、前記樹脂ボビンの内周面の前記係合凹部に対応する位置に、前記係合凹部側へ突出するように設けられている構成とすると好適である。   The coil is configured by winding a conductive wire around a resin bobbin that is externally fitted to the tooth, and the elastic convex portion is located at a position corresponding to the engagement concave portion on the inner peripheral surface of the resin bobbin. It is preferable that the configuration is provided so as to protrude toward the combined recess.
このように構成すれば、樹脂ボビンをステータコアのティースに外嵌することにより、樹脂ボビンの内周面に設けられた弾性凸部が係合凹部内に突出して係合する。したがって、樹脂ボビンに導線を巻回して構成されるコイルを用いる場合についても、当該コイルのステータ径方向内側への移動を規制することができる。   If comprised in this way, the elastic convex part provided in the internal peripheral surface of the resin bobbin will protrude and engage in an engagement recessed part by externally fitting a resin bobbin to the teeth of a stator core. Therefore, also when using the coil comprised by winding conducting wire around a resin bobbin, the movement to the stator radial direction inner side of the said coil can be controlled.
本発明に係る回転電機の特徴構成は、上記の各構成を備えたステータと、このステータに対して相対回転可能に保持されるロータとを備える点にある。   The characteristic configuration of the rotating electrical machine according to the present invention is that it includes a stator having the above-described configurations and a rotor that is held so as to be relatively rotatable with respect to the stator.
この特徴構成によれば、コイルのステータ径方向内側への移動を規制しつつ、ティースの磁気抵抗の増加を抑えることができる。したがって、高性能な回転電機を実現することができる。   According to this characteristic configuration, it is possible to suppress an increase in the magnetic resistance of the teeth while restricting the movement of the coil inward in the stator radial direction. Therefore, a high-performance rotating electrical machine can be realized.
〔第一の実施形態〕
本発明の第一の実施の形態について図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係る回転電機1の全体構成を示す断面図である。この回転電機1は、U相、V相及びW相の3相交流の入出力を行う電動機及び発電機として機能する同期機(同期電動機、同期発電機)である。また、図2は、回転電機1のステータ2の構成を示す斜視図である。この図に示すように、このステータ2は、内周側に突出するティース5をステータ周方向D1に複数配列してなるステータコア3と、ティース5間に形成されるスロット6内にコイル辺部4aが挿入されて配置されるコイル4とを備えている。そして、図3から図5に示すように、このステータ2は、コイル4のステータ径方向D2内側への移動を規制するための構成として、ティース5が係合凹部7を備え、コイル4が係合凹部7に係合する弾性凸部8を備えている。本発明は、このようなコイル4のステータ径方向D2内側への移動を規制するための構成に特徴を有するものである。以下、回転電機1の各部の構成について詳細に説明する。
[First embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an overall configuration of a rotating electrical machine 1 according to the present embodiment. The rotating electrical machine 1 is an electric motor that performs input / output of three-phase alternating current of U phase, V phase, and W phase and a synchronous machine that functions as a generator (synchronous motor, synchronous generator). FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the stator 2 of the rotating electrical machine 1. As shown in this figure, the stator 2 includes a coil core 4a in a slot 6 formed between a stator core 3 formed by arranging a plurality of teeth 5 protruding inward in the stator circumferential direction D1 and the teeth 5. And a coil 4 that is inserted and arranged. As shown in FIG. 3 to FIG. 5, the stator 2 is configured to restrict the movement of the coil 4 to the inside of the stator radial direction D <b> 2. An elastic convex portion 8 that engages with the mating concave portion 7 is provided. The present invention is characterized by a configuration for restricting the movement of the coil 4 inward in the stator radial direction D2. Hereinafter, the configuration of each part of the rotating electrical machine 1 will be described in detail.
1.回転電機1の構成
図1に示すように、回転電機1は、本例ではステータ2、ロータ11、及びハウジング12を備えている。ステータ2は、回転電機1の電機子を構成する。このステータ2は、ハウジング12の内周面に固定されている。ステータ2の構成については後に詳細に説明する。また、ステータ2の径方向内側には、永久磁石を備えた界磁としてのロータ11が、ステータ2に対して相対回転可能に配置される。このロータ11は、その回転軸11aが、軸受12aを介してハウジング12に対して回転可能に保持されている。ハウジング12は、軸方向両側に壁部12bが設けられた円筒形状に形成されている。そして、壁部12bの径方向中央部に軸受12aが取り付けられている。なお、図1に示す例では、一方(図における左側)の壁部12bがハウジング12の本体部から分離可能とされている。
1. Configuration of Rotating Electric Machine 1 As shown in FIG. 1, the rotating electric machine 1 includes a stator 2, a rotor 11, and a housing 12 in this example. The stator 2 constitutes the armature of the rotating electrical machine 1. The stator 2 is fixed to the inner peripheral surface of the housing 12. The configuration of the stator 2 will be described in detail later. In addition, a rotor 11 as a field magnet provided with a permanent magnet is disposed on the radially inner side of the stator 2 so as to be rotatable relative to the stator 2. As for this rotor 11, the rotating shaft 11a is hold | maintained so that rotation with respect to the housing 12 is possible via the bearing 12a. The housing 12 is formed in a cylindrical shape in which wall portions 12b are provided on both sides in the axial direction. And the bearing 12a is attached to the radial direction center part of the wall part 12b. In the example shown in FIG. 1, one (left side in the figure) wall portion 12 b is separable from the main body portion of the housing 12.
2.ステータ2の全体構成
図2に示すように、このステータ2は、内周側に突出するティース5をステータ周方向D1に複数配列してなるステータコア3を備えるとともに、ティース5間に形成されるスロット6内にコイル辺部4aが挿入されて配置されるコイル4をステータ周方向D1に複数配列して構成される。
2. Overall Configuration of Stator 2 As shown in FIG. 2, the stator 2 includes a stator core 3 formed by arranging a plurality of teeth 5 projecting toward the inner peripheral side in the stator circumferential direction D <b> 1, and slots formed between the teeth 5. 6 is configured by arranging a plurality of coils 4 in which the coil side portions 4a are inserted in the stator circumferential direction D1.
ステータコア3は、複数枚の電磁鋼板を積層して構成されており、略円筒形状に形成されている。また、ステータコア3の内周面には、内周側(ステータ径方向D2の内側)に突出する複数のティース5が、所定の周方向間隔で配列されている。各ティース5はステータ軸方向D3に沿って同じ断面形状に形成されている。各ティース5の形状に関しては、後に詳細に説明する。本例では、ステータコア3の全周で24個のティース5が設けられている。また、各ティース5間には、ステータ軸方向D3に延びる複数のスロット6が、ティース5の幅に相当する間隔で設けられている。各スロット6は同じ断面形状であって、所定の幅及び深さを有している。   The stator core 3 is configured by laminating a plurality of electromagnetic steel plates, and is formed in a substantially cylindrical shape. In addition, a plurality of teeth 5 protruding on the inner peripheral side (inner side of the stator radial direction D2) are arranged on the inner peripheral surface of the stator core 3 at predetermined circumferential intervals. Each tooth 5 is formed in the same cross-sectional shape along the stator axial direction D3. The shape of each tooth 5 will be described in detail later. In this example, 24 teeth 5 are provided on the entire circumference of the stator core 3. Further, a plurality of slots 6 extending in the stator axial direction D <b> 3 are provided between the teeth 5 at intervals corresponding to the width of the teeth 5. Each slot 6 has the same cross-sectional shape and has a predetermined width and depth.
3.本実施形態の特徴構成
次に、本実施形態の特徴構成である、コイル4並びにティース5及びスロット6の構成について詳細に説明する。図3は、本実施形態に係るステータ2のスロット6内のコイル4及び絶縁シート9の配置を示す断面図である。図4は、本実施形態に係るステータコア3のティース5の形状を示す斜視図である。また、図5は、コイル4及び絶縁シート9の構成を示す斜視図である。これらの図に示すように、本実施形態においては、ティース5は、スロット6に面する側面に係合凹部7を備えるとともに、ティース5の先端部5aから基端部5bに至るまでの全域で、先端部5aのステータ周方向断面積Sa(図4参照)以上のステータ周方向断面積を備えている。また、コイル4は、コイル辺部4aの係合凹部7に対応する位置に、係合凹部7内に突出して係合する弾性凸部8を備えている。
3. Next, the configuration of the coil 4, the teeth 5, and the slot 6, which is the characteristic configuration of the present embodiment, will be described in detail. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the arrangement of the coil 4 and the insulating sheet 9 in the slot 6 of the stator 2 according to this embodiment. FIG. 4 is a perspective view showing the shape of the teeth 5 of the stator core 3 according to the present embodiment. FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the coil 4 and the insulating sheet 9. As shown in these drawings, in the present embodiment, the tooth 5 includes an engagement recess 7 on a side surface facing the slot 6 and is disposed in the entire region from the distal end portion 5a to the proximal end portion 5b of the tooth 5. The stator circumferential cross-sectional area of the tip 5a is equal to or larger than the stator circumferential cross-sectional area Sa (see FIG. 4). Moreover, the coil 4 is provided with the elastic convex part 8 which protrudes and engages in the engagement recessed part 7 in the position corresponding to the engagement recessed part 7 of the coil side part 4a.
各ティース5は、ここでは、図3及び図4に示すように、先端部5aから基端部5bへ向かうに従ってステータ周方向D1の幅w5が広くなるように形成されている。すなわち、本例では、ティース5は、係合凹部7が形成されている部分を除き、先端部5aの幅w5aより基端部5bの幅w5bが広い断面略台形状に形成されている。   Here, as shown in FIGS. 3 and 4, each tooth 5 is formed such that the width w <b> 5 in the stator circumferential direction D <b> 1 becomes wider from the distal end portion 5 a toward the proximal end portion 5 b. That is, in this example, the teeth 5 are formed in a substantially trapezoidal cross section in which the width w5b of the base end portion 5b is wider than the width w5a of the distal end portion 5a except for the portion where the engaging recess 7 is formed.
そして、各ティース5のスロット6に面する両側面に係合凹部7が形成されている。本例では、係合凹部7は、断面略楔状に形成されている。より具体的には、ティース5の側面における係合凹部7を構成する部分の断面形状が、ティース5の側面における他の部分に対して斜行した略L字状となるように形成されている。そして、これにより係合凹部7のステータ径方向D2の内側端部付近に段差部7aが形成されている。この段差部7aは、後述するように、弾性凸部8の先端部8aが当接して係止される当接面を構成する。また、本例では、係合凹部7は、ティース5のステータ軸方向D3の全域に同じ様に形成されている。すなわち、ティース5は、係合凹部7も含めて、ステータ軸方向D3のいずれの位置においても同じ断面形状となるように形成されている。   And the engagement recessed part 7 is formed in the both sides | surfaces which face the slot 6 of each tooth | gear 5. FIG. In this example, the engagement recess 7 is formed in a substantially wedge shape in cross section. More specifically, the cross-sectional shape of the portion constituting the engaging recess 7 on the side surface of the tooth 5 is formed so as to be substantially L-shaped obliquely with respect to the other portion on the side surface of the tooth 5. . As a result, a stepped portion 7a is formed in the vicinity of the inner end of the engaging recess 7 in the stator radial direction D2. As will be described later, the stepped portion 7a constitutes an abutting surface on which the tip 8a of the elastic convex portion 8 abuts and is locked. In this example, the engagement recess 7 is formed in the same manner in the entire region of the tooth 5 in the stator axial direction D3. That is, the teeth 5 are formed so as to have the same cross-sectional shape at any position in the stator axial direction D3 including the engaging recess 7.
また、係合凹部7は、ティース5の先端部5aのステータ周方向D1の幅w5aより拡幅された拡幅領域A内に収まるように形成されている。ここで、拡幅領域Aは、具体的には、図3に網掛けハッチングを施して示すように、ステータ2の軸心O(図2参照)を通るティース5の幅方向中心面Pcに平行であって先端部5aの幅方向(ステータ周方向D1)端縁を通る仮想面Pvに対して、ティース5の幅方向外側の領域である。そして、係合凹部7は、そのステータ周方向D1の深さd7の最も深い位置が、仮想面Pvよりティース5の幅方向外側に位置するように形成することで、拡幅領域A内に収まるように形成されている。ところで、上記のとおり、ティース5は、先端部5aから基端部5bへ向かうに従ってステータ周方向D1の幅w5が広くなるように、先端部5aの幅w5aより基端部5bの幅w5bが広い断面略台形状に形成されている。したがって、本例では、係合凹部7は、そのステータ周方向D1の深さを大きく確保できるように、拡幅領域Aが広くなっているティース5の基端部5b近傍、すなわちスロット6のステータ径方向D2外側の領域に設けられている。   Further, the engaging recess 7 is formed so as to be accommodated in the widened area A wider than the width w5a of the tip 5a of the tooth 5 in the stator circumferential direction D1. Here, specifically, the widened region A is parallel to the widthwise central plane Pc of the tooth 5 passing through the axis O (see FIG. 2) of the stator 2 as shown by hatching in FIG. Thus, it is a region on the outer side in the width direction of the tooth 5 with respect to a virtual surface Pv passing through the edge in the width direction (stator circumferential direction D1) of the tip portion 5a. Then, the engaging recess 7 is formed so that the deepest position of the depth d7 in the stator circumferential direction D1 is located outside the virtual surface Pv in the width direction of the tooth 5 so that it can be accommodated in the widened region A. Is formed. By the way, as described above, the tooth 5 has the width w5b of the base end portion 5b wider than the width w5a of the tip end portion 5a so that the width w5 of the stator circumferential direction D1 increases from the tip end portion 5a toward the base end portion 5b. The cross section is formed in a substantially trapezoidal shape. Therefore, in this example, the engagement recess 7 is provided in the vicinity of the base end portion 5b of the tooth 5 where the widened region A is wide, that is, the stator diameter of the slot 6, so that the depth in the stator circumferential direction D1 can be ensured. It is provided in a region outside the direction D2.
上記のように、係合凹部7が、ティース5の先端部5aのステータ周方向D1の幅w5aより広く形成された基端部5b側の拡幅領域Aに収まるように形成されている。また、ティース5はステータ軸方向D3のいずれの位置においても同じ断面形状を有している。これらにより、ティース5は、その先端部5aから基端部5bに至るまでの全域で、先端部5aのステータ周方向断面積Sa(図4参照)以上のステータ周方向断面積を備えることになる。したがって、係合凹部7を設けることによりティース5の断面積の小さい箇所ができることがなく、ティース5の磁気抵抗の増加を抑えることができる構成となっている。   As described above, the engagement concave portion 7 is formed so as to be accommodated in the widened region A on the base end portion 5b side that is formed wider than the width w5a of the distal end portion 5a of the tooth 5 in the stator circumferential direction D1. The teeth 5 have the same cross-sectional shape at any position in the stator axial direction D3. As a result, the teeth 5 have a stator circumferential cross-sectional area greater than or equal to the stator circumferential cross-sectional area Sa (see FIG. 4) of the front end 5a in the entire region from the front end 5a to the base end 5b. . Therefore, by providing the engagement recess 7, a portion having a small cross-sectional area of the tooth 5 is not formed, and an increase in magnetic resistance of the tooth 5 can be suppressed.
コイル4は、ここでは、図5に示すように、導線41を複数回巻回して構成された型巻コイルである。このコイル4は、直線状に形成された一対のコイル辺部4aと、一対のコイル辺部4a間をつなぐコイル端部4bとを有して構成されている。そして、図2に示すように、各コイル辺部4aは、ステータコア3のスロット6内にそれぞれ挿入されて配置される。本例では、一つのスロット6に一つのコイル辺部4aが収められている。また、コイル端部4bは、ステータコア3の軸方向D3の両端部から突出するように配置されている。なお、図2では、煩雑さを避けるために一部のコイル4のコイル端部4bのみを示し、他のコイル4はその断面のみを示している。そして、ステータ2の全体では、ステータ周方向D1に沿って複数個(本例では、12個)のコイル4が配列されている。   Here, as shown in FIG. 5, the coil 4 is a die-wound coil configured by winding a conducting wire 41 a plurality of times. The coil 4 includes a pair of coil side portions 4a formed in a straight line and a coil end portion 4b connecting between the pair of coil side portions 4a. As shown in FIG. 2, each coil side portion 4 a is inserted and arranged in the slot 6 of the stator core 3. In this example, one coil side portion 4 a is accommodated in one slot 6. The coil end 4b is arranged so as to protrude from both ends of the stator core 3 in the axial direction D3. In FIG. 2, in order to avoid complexity, only the coil end 4b of some coils 4 is shown, and the other coils 4 show only the cross section. In the entire stator 2, a plurality of (in this example, 12) coils 4 are arranged along the stator circumferential direction D1.
そして、図3及び図5に示すように、コイル4のコイル辺部4aの周囲には、それぞれ絶縁シート9が巻き付けられている。本例では、絶縁シート9は、第一絶縁シート91と第二絶縁シート92とを組み合わせて構成されている。すなわち、第二絶縁シート92は、断面略コの字状に形成され、コイル辺部4aのステータ径方向外側面及び両側面の一部を覆うように巻き付けられている。第一絶縁シート91は、第二絶縁シート92よりもステータ径方向D2の深さが大きい断面略コの字状に形成され、コイル辺部4aのステータ径方向内側面及び両側面の大半を覆うように巻き付けられている。この際、第一絶縁シート91の側面部分は、第二絶縁シート92の側面部分よりもステータ周方向D1外側に被せるように重複して配置されている。そして、第一絶縁シート91と第二絶縁シート92とは、側面部分の重複領域において、互いに分離しないように接着剤等により仮止めされていると好適である。本例では、第一絶縁シート91が、コイル辺部4aにステータ径方向D2内側から被せられるシート部材として機能する。なお、この絶縁シート9(第一絶縁シート91及び第二絶縁シート92)の材質としては、例えば、ポリアミド樹脂を原料とした耐熱シート2枚を接着剤にて接合した三層構造の複合シート等を用いることができる。   As shown in FIGS. 3 and 5, the insulating sheet 9 is wound around the coil side 4 a of the coil 4. In this example, the insulating sheet 9 is configured by combining a first insulating sheet 91 and a second insulating sheet 92. That is, the second insulating sheet 92 is formed in a substantially U-shaped cross section and is wound so as to cover a part of the stator radial direction outer side surface and both side surfaces of the coil side portion 4a. The first insulating sheet 91 is formed in a substantially U-shaped cross section having a greater depth in the stator radial direction D2 than the second insulating sheet 92, and covers most of the inner side surface and both side surfaces of the coil side portion 4a in the stator radial direction. It is wound like so. At this time, the side surface portion of the first insulating sheet 91 is disposed so as to cover the outer side of the stator circumferential direction D <b> 1 than the side surface portion of the second insulating sheet 92. The first insulating sheet 91 and the second insulating sheet 92 are preferably temporarily fixed with an adhesive or the like so as not to be separated from each other in the overlapping region of the side surface portions. In this example, the first insulating sheet 91 functions as a sheet member that covers the coil side 4a from the inside of the stator radial direction D2. In addition, as a material of this insulating sheet 9 (the 1st insulating sheet 91 and the 2nd insulating sheet 92), the composite sheet of the 3 layer structure etc. which joined the heat-resistant sheet | seat which used the polyamide resin as a raw material with the adhesive agent etc., for example Can be used.
そして、係合凹部7に対応する位置において、絶縁シート9の一部を係合凹部7側へ突出させるように折り曲げることにより、弾性凸部8が形成されている。本例では、弾性凸部8は、第一絶縁シート91におけるティース5の側面に沿って配置される部分のステータ径方向外側端部を、断面V字状に折り返すことにより形成されている。すなわち、弾性凸部8は、第一絶縁シート91を折り曲げてなる基部8bの弾性を利用して、ステータ周方向D1に突出又は後退可能に形成されている。そして、図3に示すように、弾性凸部8の先端部8aが、係合凹部7内に突出した状態で、係合凹部7の段差部7aに当接して係止される。これにより、コイル辺部4aがステータ径方向D2内側に移動することが規制される。一方、コイル辺部4aのスロット6内への挿入時には、弾性凸部8は、コイル辺部4aの側面と略平行な状態となり得るので、コイル辺部4aをスロット6内に容易に挿入することができる。   And the elastic convex part 8 is formed in the position corresponding to the engaging recessed part 7 by bending so that a part of insulating sheet 9 may protrude to the engaging recessed part 7 side. In this example, the elastic convex portion 8 is formed by folding back a stator radial direction outer end portion of the first insulating sheet 91 along the side surface of the tooth 5 into a V-shaped cross section. That is, the elastic convex portion 8 is formed so as to protrude or retract in the stator circumferential direction D1 by utilizing the elasticity of the base portion 8b formed by bending the first insulating sheet 91. As shown in FIG. 3, the distal end portion 8 a of the elastic convex portion 8 is brought into contact with and engaged with the stepped portion 7 a of the engaging concave portion 7 while protruding into the engaging concave portion 7. Thereby, it is controlled that the coil side part 4a moves inside the stator radial direction D2. On the other hand, when the coil side portion 4a is inserted into the slot 6, the elastic convex portion 8 can be in a state substantially parallel to the side surface of the coil side portion 4a, so that the coil side portion 4a can be easily inserted into the slot 6. Can do.
〔第二の実施形態〕
次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。図6は、本実施形態に係るステータ2のスロット6内のコイル4、絶縁シート9及び係止用シート部材16の配置を示す断面図である。図7は、本実施形態に係るステータコア3のティース5の形状を示す斜視図である。また、図8は、コイル4、絶縁シート9及び係止用シート部材16の構成を示す斜視図である。これらの図に示すように、本実施形態に係るステータ2は、弾性凸部8が絶縁シート9ではなく、絶縁シート9の外側に設けられる係止用シート部材16に形成されている点で上記第一の実施形態と異なる。また、この係止用シート部材16に形成された弾性凸部8の形状に合わせて、係合凹部7の形状も異なるものとなっている。以下、これらの上記第一の実施形態との相違点に関して詳細に説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the arrangement of the coil 4, the insulating sheet 9, and the locking sheet member 16 in the slot 6 of the stator 2 according to the present embodiment. FIG. 7 is a perspective view showing the shape of the teeth 5 of the stator core 3 according to this embodiment. FIG. 8 is a perspective view showing configurations of the coil 4, the insulating sheet 9, and the locking sheet member 16. As shown in these drawings, the stator 2 according to the present embodiment is the above in that the elastic convex portion 8 is formed not on the insulating sheet 9 but on the locking sheet member 16 provided outside the insulating sheet 9. Different from the first embodiment. Further, the shape of the engaging recess 7 is also different from the shape of the elastic protrusion 8 formed on the locking sheet member 16. Hereinafter, differences from these first embodiments will be described in detail.
本実施形態においては、図7に示すように、係合凹部7は、ティース5のスロット6に面する側面におけるステータ軸方向D3の一部に形成されている。すなわち、上記第一の実施形態のように、係合凹部7がティース5のステータ軸方向D3全域に形成されておらず、ステータ軸方向D3の一部のみに形成されている。本例では、係合凹部7は、ティース5のステータ軸方向D3の中央部に形成されている。したがって、ティース5は、ステータ軸方向D3の位置により異なる断面形状となるように形成されている。このような係合凹部7は、ステータコア3を構成するために積層される複数枚の電磁鋼板の中の一部の電磁鋼板の形状を、他の電磁鋼板の形状と異ならせることにより形成することができる。すなわち、本例の場合であれば、ステータ軸方向D3の中央部に積層される、係合凹部7のステータ軸方向D3の高さh7に相当する枚数の電磁鋼板の形状を、他の電磁鋼板に対して異ならせる。具体的には、それら中央部の電磁鋼板について、ティース5の基端部5b側の一部が、係合凹部7の深さd7(図6参照)分だけティース5の幅方向内側に後退した形状とする。なお、係合凹部7の断面形状及びステータ径方向D2の配置等のその他の構成については、上記第一の実施形態と同様である。   In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the engagement recess 7 is formed in a part of the stator axial direction D <b> 3 on the side surface facing the slot 6 of the tooth 5. That is, as in the first embodiment, the engaging recess 7 is not formed in the entire stator axial direction D3 of the tooth 5, but is formed only in a part of the stator axial direction D3. In this example, the engagement recess 7 is formed at the center of the tooth 5 in the stator axial direction D3. Therefore, the teeth 5 are formed to have different cross-sectional shapes depending on the position in the stator axial direction D3. Such engagement recesses 7 are formed by making the shapes of some of the electromagnetic steel plates laminated to form the stator core 3 different from the shapes of the other electromagnetic steel plates. Can do. That is, in the case of this example, the shape of the number of electrical steel sheets corresponding to the height h7 in the stator axial direction D3 of the engaging recess 7 laminated at the central part in the stator axial direction D3 is changed to other electrical steel sheets. To be different. Specifically, with respect to the electromagnetic steel sheet at the center, a part of the base 5 on the side of the base end 5b of the tooth 5 recedes inward in the width direction of the tooth 5 by the depth d7 (see FIG. 6) of the engaging recess 7. Shape. Other configurations such as the cross-sectional shape of the engaging recess 7 and the arrangement in the stator radial direction D2 are the same as those in the first embodiment.
図6及び図8に示すように、コイル4のコイル辺部4aの周囲には、それぞれ絶縁シート9が巻き付けられているとともに、コイル辺部4aのステータ径方向内側から係止用シート部材16が被せられている。本例では、絶縁シート9は、一枚で構成されている。そして、この絶縁シート9は、コイル辺部4aの全周囲を覆うように巻き付けられ、コイル辺部4aの一方の側面で重複するように配置されている。また、絶縁シート9の側面部分の重複領域において、互いに分離しないように接着剤等により仮止めされていると好適である。   As shown in FIGS. 6 and 8, an insulating sheet 9 is wound around the coil side portion 4a of the coil 4, and a locking sheet member 16 is formed from the inner side in the stator radial direction of the coil side portion 4a. It is covered. In this example, the insulating sheet 9 is composed of a single sheet. And this insulating sheet 9 is wound so that the perimeter of the coil side part 4a may be covered, and it is arrange | positioned so that it may overlap with one side surface of the coil side part 4a. Further, it is preferable that the overlapping area of the side surface portions of the insulating sheet 9 is temporarily fixed with an adhesive or the like so as not to be separated from each other.
係止用シート部材16は、ステータ径方向D2の深さが大きい略コの字状に形成された帯状部材により構成されている。この係止用シート部材16の材質としては、例えば、金属板、合成樹脂板、上記と同様の絶縁シート等を用いることができる。そして、この係止用シート部材16は、絶縁シート9が巻き付けられたコイル辺部4aに、ステータ径方向D2内側から被せられて配置される。これにより、係止用シート部材16の略コの字状を構成する3つの辺は、それぞれコイル辺部4aのステータ径方向内側面及び両側面に絶縁シート9を介して接するように配置されることになる。本例では、この係止用シート部材16が本発明におけるシート部材として機能する。   The locking sheet member 16 is constituted by a belt-like member formed in a substantially U shape having a large depth in the stator radial direction D2. As a material of the locking sheet member 16, for example, a metal plate, a synthetic resin plate, an insulating sheet similar to the above, or the like can be used. The locking sheet member 16 is disposed so as to cover the coil side 4a around which the insulating sheet 9 is wound from the inside of the stator radial direction D2. Thus, the three sides constituting the substantially U-shape of the locking sheet member 16 are arranged so as to be in contact with the inner side surface and both side surfaces of the coil side portion 4a in the stator radial direction via the insulating sheet 9, respectively. It will be. In this example, the locking sheet member 16 functions as a sheet member in the present invention.
そして、係合凹部7に対応する位置において、係止用シート部材16の一部を係合凹部7側へ突出させるように折り曲げることにより、弾性凸部8が形成されている。本例では、弾性凸部8は、係止用シート部材16におけるティース5の側面に沿って配置される部分のステータ径方向外側端部を、断面V字状に折り返すことにより形成されている。すなわち、弾性凸部8は、係止用シート部材16を折り曲げてなる基部8bの弾性を利用して、ステータ周方向D1に突出又は後退可能に形成されている。そして、図6に示すように、弾性凸部8の先端部8aが、係合凹部7内に突出した状態で、係合凹部7の段差部7aに当接して係止される。これにより、コイル辺部4aがステータ径方向D2内側に移動することが規制される。一方、コイル辺部4aのスロット6内への挿入時には、弾性凸部8は、コイル辺部4aの側面と略平行な状態となり得るので、コイル辺部4aをスロット6内に容易に挿入することができる。   And the elastic convex part 8 is formed in the position corresponding to the engaging recessed part 7 by bending so that a part of locking sheet member 16 may protrude to the engaging recessed part 7 side. In this example, the elastic convex portion 8 is formed by folding back the stator radial direction outer end portion of the portion of the locking sheet member 16 disposed along the side surface of the tooth 5 into a V-shaped cross section. That is, the elastic convex portion 8 is formed so as to protrude or retract in the stator circumferential direction D1 by utilizing the elasticity of the base portion 8b formed by bending the locking sheet member 16. As shown in FIG. 6, the distal end portion 8 a of the elastic convex portion 8 is brought into contact with and engaged with the stepped portion 7 a of the engaging concave portion 7 while protruding into the engaging concave portion 7. Thereby, it is controlled that the coil side part 4a moves inside the stator radial direction D2. On the other hand, when the coil side portion 4a is inserted into the slot 6, the elastic convex portion 8 can be in a state substantially parallel to the side surface of the coil side portion 4a, so that the coil side portion 4a can be easily inserted into the slot 6. Can do.
〔第三の実施形態〕
次に、本発明の第三の実施の形態について説明する。図9は、本実施形態に係るステータ2のスロット6内のコイル4の配置を示す断面図である。また、図10は、コイル4の構成を示す斜視図である。これらの図に示すように、本実施形態に係るステータ2は、コイル4のコイル辺部4aが樹脂モールドされてなり、弾性凸部8も樹脂モールドにより形成されている点で、上記第一の実施形態とは異なる。なお、本実施形態に係る係合凹部7の構成は、上記第二の実施形態に係る図7に示す構成と同様である。以下、上記第一の実施形態との相違点に関して詳細に説明する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the arrangement of the coils 4 in the slots 6 of the stator 2 according to this embodiment. FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of the coil 4. As shown in these drawings, the stator 2 according to the present embodiment includes the coil side portion 4a of the coil 4 that is resin-molded, and the elastic convex portion 8 is also formed of the resin mold. Different from the embodiment. The configuration of the engaging recess 7 according to this embodiment is the same as the configuration shown in FIG. 7 according to the second embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described in detail.
図9及び図10に示すように、コイル4のコイル辺部4aは、スロット6の形状に適合する略矩形断面の柱状となるように、樹脂モールドにより、コイル辺部4aを構成する導線41の束をモールド樹脂Mで一体的に固めて成形されている。そして、ティース5に設けられた係合凹部7に対応する位置に、樹脂モールドにより、モールド樹脂Mを係合凹部7側へ突出形成することで弾性凸部8が構成されている。本例では、弾性凸部8は、コイル辺部4aの両側面からステータ径方向D2内側へ斜めに延出された矩形の平板状に形成されている。この弾性凸部8は、そのコイル辺部4aの側面と接続される基部8b付近におけるモールド樹脂Mの弾性を利用して、ステータ周方向D1に突出又は後退可能に形成されている。なお、この弾性凸部8は、コイル辺部4aの樹脂モールドと同時に、同じモールド樹脂Mで一体的に成形されている。そして、図9に示すように、弾性凸部8の先端部8aが、係合凹部7内に突出した状態で、係合凹部7の段差部7aに当接して係止される。これにより、コイル辺部4aがステータ径方向D2内側に移動することが規制される。   As shown in FIGS. 9 and 10, the coil side 4 a of the coil 4 is formed by resin molding so that the coil side 4 a constituting the coil side 4 a is formed into a columnar shape having a substantially rectangular cross section that matches the shape of the slot 6. The bundle is formed by integrally solidifying with a mold resin M. And the elastic convex part 8 is comprised by protrudingly forming the mold resin M to the engagement recessed part 7 side by the resin mold in the position corresponding to the engaging recessed part 7 provided in the teeth 5. FIG. In this example, the elastic convex portion 8 is formed in a rectangular flat plate shape that extends obliquely from both side surfaces of the coil side portion 4a to the inside of the stator radial direction D2. The elastic convex portion 8 is formed so as to protrude or retract in the stator circumferential direction D1 by utilizing the elasticity of the mold resin M in the vicinity of the base portion 8b connected to the side surface of the coil side portion 4a. In addition, this elastic convex part 8 is integrally shape | molded with the same mold resin M simultaneously with the resin molding of the coil side part 4a. As shown in FIG. 9, the distal end portion 8 a of the elastic convex portion 8 is brought into contact with and engaged with the stepped portion 7 a of the engaging recess 7 while protruding into the engaging recess 7. Thereby, it is controlled that the coil side part 4a moves inside the stator radial direction D2.
また、弾性凸部8に対向するコイル辺部4a側には、弾性凸部8がステータ周方向D1に後退したときのコイル辺部4aの側面からの突出を少なくするための四角形の凹部8cが樹脂モールドにより形成されている。これによりコイル辺部4aのスロット6内への挿入時には、弾性凸部8は、コイル辺部4aの側面と略平行な状態となり得るので、コイル辺部4aをスロット6内に容易に挿入することができる。   Further, on the side of the coil side portion 4a facing the elastic convex portion 8, there is a rectangular concave portion 8c for reducing protrusion from the side surface of the coil side portion 4a when the elastic convex portion 8 is retracted in the stator circumferential direction D1. It is formed by a resin mold. As a result, when the coil side 4a is inserted into the slot 6, the elastic convex portion 8 can be substantially parallel to the side surface of the coil side 4a, so that the coil side 4a can be easily inserted into the slot 6. Can do.
〔第四の実施形態〕
次に、本発明の第四の実施の形態について説明する。図11は、本実施形態に係るステータ2のスロット6内のコイル4の配置を示す断面図である。また、図12は、コイル4の構成を示す斜視図である。これらの図に示すように、本実施形態に係るステータ2は、コイル4がティース5に外嵌される樹脂ボビン17に導線41を巻回して構成され、弾性凸部8が、樹脂ボビン17の内周面の係合凹部7に対応する位置に、係合凹部7側へ突出するように設けられている点で、上記第一の実施形態とは異なる。なお、本実施形態に係る係合凹部7の構成は、上記第二の実施形態に係る図7に示す構成と同様である。以下、上記第一の実施形態との相違点に関して詳細に説明する。
[Fourth embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the arrangement of the coils 4 in the slots 6 of the stator 2 according to this embodiment. FIG. 12 is a perspective view showing the configuration of the coil 4. As shown in these drawings, the stator 2 according to the present embodiment is configured by winding a conducting wire 41 around a resin bobbin 17 in which a coil 4 is fitted around a tooth 5, and an elastic convex portion 8 is formed on the resin bobbin 17. It differs from said 1st embodiment by the point provided in the position corresponding to the engagement recessed part 7 of an internal peripheral surface so that it may protrude to the engagement recessed part 7 side. The configuration of the engaging recess 7 according to this embodiment is the same as the configuration shown in FIG. 7 according to the second embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described in detail.
図11及び図12に示すように、コイル4は、樹脂ボビン17に導線41を巻回して構成されている。樹脂ボビン17は、略長方形断面の筒状のボビン本体17aと、このボビン本体17aの両端部に設けられたフランジ部17bと、を有して構成されている。導線41は、ボビン本体17aの外周に巻回されている。そして、図11に示すように、樹脂ボビン17の内周側の略長方形断面の内部空間にティース5が挿入された状態で、樹脂ボビン17はティース5に外嵌される。本例では、ボビン本体17aの長辺に沿って配置されている部分が、スロット6内に配置されるコイル辺部4aを構成する。また、ボビン本体17aの端辺に沿って配置されている部分が、ステータコア3の軸方向D3の両端部から突出するコイル端部4bを構成する。   As shown in FIGS. 11 and 12, the coil 4 is configured by winding a conducting wire 41 around a resin bobbin 17. The resin bobbin 17 includes a cylindrical bobbin main body 17a having a substantially rectangular cross section, and flange portions 17b provided at both ends of the bobbin main body 17a. The conducting wire 41 is wound around the outer periphery of the bobbin main body 17a. As shown in FIG. 11, the resin bobbin 17 is externally fitted to the tooth 5 in a state where the tooth 5 is inserted into the internal space of the substantially rectangular cross section on the inner peripheral side of the resin bobbin 17. In this example, the portion disposed along the long side of the bobbin main body 17 a constitutes the coil side portion 4 a disposed in the slot 6. Further, the portion disposed along the end side of the bobbin main body 17a constitutes a coil end portion 4b that protrudes from both end portions of the stator core 3 in the axial direction D3.
そして、樹脂ボビン17の内周面17cの係合凹部7に対応する位置に、係合凹部7側へ突出するように弾性凸部8が設けられている。本例では、弾性凸部8は、樹脂ボビン17の内周面17cにおけるステータ周方向D1に対向する2個の面からステータ径方向D2内側へ斜めに延出された矩形の平板状に形成されている。この弾性凸部8は、樹脂ボビン17の内周面17cと接続される基部8b付近における樹脂の弾性を利用して、ステータ周方向D1に突出又は後退可能に形成されている。なお、この弾性凸部8は、樹脂ボビン17の成形と同時に、同じ樹脂で一体的に成形されている。そして、図11に示すように、弾性凸部8の先端部8aが、係合凹部7内に突出した状態で、係合凹部7の段差部7aに当接して係止される。これにより、コイル4がステータ径方向D2内側に移動することが規制される。   And the elastic convex part 8 is provided in the position corresponding to the engagement recessed part 7 of the internal peripheral surface 17c of the resin bobbin 17 so that it may protrude to the engagement recessed part 7 side. In this example, the elastic convex portion 8 is formed in a rectangular flat plate shape that extends obliquely inward from the two surfaces facing the stator circumferential direction D1 on the inner circumferential surface 17c of the resin bobbin 17 in the stator radial direction D2. ing. The elastic convex portion 8 is formed so as to protrude or retract in the stator circumferential direction D1 by utilizing the elasticity of the resin in the vicinity of the base portion 8b connected to the inner peripheral surface 17c of the resin bobbin 17. The elastic convex portion 8 is integrally formed with the same resin simultaneously with the formation of the resin bobbin 17. Then, as shown in FIG. 11, the distal end portion 8 a of the elastic convex portion 8 is brought into contact with the stepped portion 7 a of the engaging concave portion 7 in a state of protruding into the engaging concave portion 7 and is locked. Thereby, it is controlled that the coil 4 moves inside the stator radial direction D2.
また、弾性凸部8に対向する樹脂ボビン17の内周面17c側には、弾性凸部8がステータ周方向D1に後退したときの内周面17cからの突出を少なくするための四角形の凹部8cが樹脂モールドにより形成されている。これにより樹脂ボビン17をティース5に外嵌する際には、弾性凸部8は、内周面17cと略平行な状態となり得るので、樹脂ボビン17をティース5に容易に外嵌させることができる。   Further, on the inner peripheral surface 17c side of the resin bobbin 17 facing the elastic convex portion 8, a rectangular concave portion for reducing the protrusion from the inner peripheral surface 17c when the elastic convex portion 8 is retracted in the stator circumferential direction D1. 8c is formed of a resin mold. As a result, when the resin bobbin 17 is externally fitted to the tooth 5, the elastic convex portion 8 can be substantially parallel to the inner peripheral surface 17 c, so that the resin bobbin 17 can be easily externally fitted to the tooth 5. .
〔その他の実施形態〕
(1)上記の各実施形態では、図3に示すように、ティース5の幅方向両側の係合凹部7が、いずれもティース5の先端部5aのステータ周方向D1の幅w5aより拡幅された拡幅領域A内に収まるように形成されている場合について説明した。しかし、係合凹部7の構成はこれに限定されない。すなわち、係合凹部7を設けた場合においても、ティース5の先端部5aから基端部5bに至るまでの全域で、先端部5aのステータ周方向断面積Sa(図4参照)以上のステータ周方向断面積を備えていれば、ティース5の磁気抵抗の増加を抑えることができる。したがって、例えば、ティース5の幅方向両側の係合凹部7のいずれか一方の深さを深くし、拡幅領域Aよりティース5の幅方向内側までに入り込む深さに形成した場合であっても、他方の係合凹部7の深さをその分浅く形成すればよい。また、一つのティース5の両側面に形成される係合凹部7のステータ径方向D2の位置を異ならせて配置しても好適である。これらのように構成すれば、ステータ径方向D2の各位置におけるステータ周方向断面積を、ティース5の先端部5aのステータ周方向断面積Sa以上に確保することができ、ティース5の磁気抵抗の増加を抑えることができる。
[Other Embodiments]
(1) In each of the above-described embodiments, as shown in FIG. 3, the engaging recesses 7 on both sides in the width direction of the tooth 5 are all wider than the width w5a in the stator circumferential direction D1 of the tip portion 5a of the tooth 5. The case where it is formed so as to be within the widened area A has been described. However, the configuration of the engagement recess 7 is not limited to this. That is, even in the case where the engagement recess 7 is provided, the stator circumference is equal to or greater than the stator circumferential direction sectional area Sa (see FIG. 4) of the tip 5a in the entire region from the tip 5a to the base 5b of the tooth 5. If the directional cross-sectional area is provided, an increase in the magnetic resistance of the teeth 5 can be suppressed. Therefore, for example, even when the depth of either one of the engagement recesses 7 on both sides in the width direction of the tooth 5 is increased and the depth is entered from the widened region A to the inside in the width direction of the tooth 5, What is necessary is just to form the depth of the other engagement recessed part 7 so shallowly. Moreover, it is also preferable to arrange the engaging recesses 7 formed on both side surfaces of one tooth 5 at different positions in the stator radial direction D2. If comprised in these, the stator circumferential direction cross-sectional area in each position of the stator radial direction D2 can be ensured more than the stator circumferential direction cross-sectional area Sa of the front-end | tip part 5a of the teeth 5, and the magnetic resistance of the teeth 5 can be ensured. The increase can be suppressed.
(2)上記の第一及び第二の実施形態では、シート部材としての絶縁シート9又は係止用シート部材16のステータ径方向外側端部を折り返すことにより弾性凸部8を形成する場合について説明した。しかし、弾性凸部8の構成はこれに限定されない。すなわち、係合凹部7に対応する位置においてシート部材の一部を、例えば山型に折り曲げることによって弾性凸部8を形成することも好適な実施形態の一つである。同様に、上記の第三及び第四の実施形態においても、樹脂により成形された弾性凸部8の形状を、山型の凸状に形成することも好適な実施形態の一つである。 (2) In the first and second embodiments described above, a case where the elastic convex portion 8 is formed by folding back the outer end portion in the stator radial direction of the insulating sheet 9 or the locking sheet member 16 as a sheet member will be described. did. However, the structure of the elastic convex part 8 is not limited to this. That is, forming the elastic convex portion 8 by bending a part of the sheet member, for example, in a mountain shape at a position corresponding to the engaging concave portion 7 is also one preferred embodiment. Similarly, in the third and fourth embodiments described above, it is also one of the preferred embodiments that the elastic convex portion 8 formed of resin is formed into a mountain-shaped convex shape.
(3)上記の第三の実施形態では、弾性凸部8は、樹脂モールドに用いるモールド樹脂Mで形成される場合について説明した。しかし、弾性凸部8の構成はこれに限定されない。例えば、弾性凸部8を金属板等のモールド樹脂Mとは異なる部材とし、これをモールド型内に配置した状態でコイル辺部4aの樹脂モールドを行うことにより、弾性凸部8をコイル辺部4aに一体的に形成することも好適な実施形態の一つである。同様に、上記第四の実施形態についても、弾性凸部8を樹脂ボビン17の樹脂とは異なる部材とし、樹脂ボビン17の成形時に一体的に形成することも好適な実施形態の一つである。 (3) In said 3rd embodiment, the case where the elastic convex part 8 was formed with the mold resin M used for a resin mold was demonstrated. However, the structure of the elastic convex part 8 is not limited to this. For example, the elastic convex portion 8 is a member different from the mold resin M such as a metal plate, and the elastic convex portion 8 is coiled by performing resin molding of the coil side portion 4a in a state where the elastic convex portion 8 is disposed in the mold. It is one of the preferred embodiments that it is formed integrally with 4a. Similarly, in the fourth embodiment, the elastic convex portion 8 is a member different from the resin of the resin bobbin 17 and is integrally formed when the resin bobbin 17 is molded. .
(4)上記の各実施形態では、回転電機1が同期機である場合を例として説明した。しかし、本発明は、回転電機が誘導電動機や誘導発電機等の誘導機である場合等にも好適に用いることができる。 (4) In the above embodiments, the case where the rotating electrical machine 1 is a synchronous machine has been described as an example. However, the present invention can also be suitably used when the rotating electrical machine is an induction machine such as an induction motor or an induction generator.
本発明は、電動機又は発電機として用いられる回転電機のステータ、及びそれを用いた回転電機に適用することが可能である。   The present invention can be applied to a stator of a rotating electrical machine used as an electric motor or a generator, and a rotating electrical machine using the stator.
本発明の実施形態に係る回転電機の全体構成を示す断面図Sectional drawing which shows the whole structure of the rotary electric machine which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る回転電機のステータの構成を示す斜視図The perspective view which shows the structure of the stator of the rotary electric machine which concerns on embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態に係るスロット内のコイル及び絶縁シートの配置を示す断面図でIt is sectional drawing which shows arrangement | positioning of the coil in the slot which concerns on 1st embodiment of this invention, and an insulating sheet. 本発明の第一の実施形態に係るステータコアのティースの形状を示す斜視図The perspective view which shows the shape of the teeth of the stator core which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態に係るコイル及び絶縁シートの構成を示す斜視図The perspective view which shows the structure of the coil and insulating sheet which concern on 1st embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態に係るスロット内のコイル、絶縁シート及び係止用シート部材の配置を示す断面図Sectional drawing which shows arrangement | positioning of the coil in the slot which concerns on 2nd embodiment of this invention, an insulating sheet, and the sheet | seat member for latching 本発明の第二の実施形態に係るステータコアのティースの形状を示す斜視図The perspective view which shows the shape of the teeth of the stator core which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態に係るコイル、絶縁シート及び係止用シート部材の構成を示す斜視図The perspective view which shows the structure of the coil which concerns on 2nd embodiment of this invention, an insulating sheet, and the sheet | seat member for latching. 本発明の第三の実施形態に係るスロット内のコイルの配置を示す断面図Sectional drawing which shows arrangement | positioning of the coil in the slot which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施形態に係るコイルの構成を示す斜視図The perspective view which shows the structure of the coil which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施形態に係るスロット内のコイルの配置を示す断面図Sectional drawing which shows arrangement | positioning of the coil in the slot which concerns on 4th embodiment of this invention 本発明の第四の実施形態に係るコイルの構成を示す斜視図The perspective view which shows the structure of the coil which concerns on 4th embodiment of this invention. 背景技術に係るステータの構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the stator which concerns on background art
符号の説明Explanation of symbols
1:回転電機
2:ステータ
3:ステータコア
4:コイル
4a:コイル辺部
41:導線
5:ティース
5a:ティースの先端部
5b:ティースの基端部
6:スロット
7:係合凹部
8:弾性凸部
9:絶縁シート
91:第一絶縁シート(シート部材)
11:ロータ
16:係止用シート部材(シート部材)
17:樹脂ボビン
A:拡幅領域
D1:ステータ周方向
D2:ステータ径方向
Sa:ティースの先端部のステータ周方向断面積
w5:ティースの幅
w5a:ティースの先端部の幅
1: Rotating electric machine 2: Stator 3: Stator core 4: Coil 4a: Coil side 41: Conductor 5: Teeth 5a: Teeth tip 5b: Teeth proximal end 6: Slot 7: Engaging recess 8: Elastic convex 9: Insulating sheet 91: First insulating sheet (sheet member)
11: Rotor 16: Locking sheet member (sheet member)
17: Resin bobbin A: Widened region D1: Stator circumferential direction D2: Stator radial direction Sa: Stator circumferential direction cross-sectional area w5: Teeth width w5a: Teeth tip width

Claims (9)

  1. 内周側に突出するティースをステータ周方向に複数配列してなるステータコアと、前記ティース間に形成されるスロット内にコイル辺部が挿入されて配置されるコイルとを備えるステータであって、
    前記ティースは、前記スロットに面する側面に係合凹部を備えるとともに、前記ティースの先端部から基端部に至るまでの全域で、先端部のステータ周方向断面積以上のステータ周方向断面積を備え、
    前記コイルは、前記コイル辺部の前記係合凹部に対応する位置に、前記係合凹部内に突出して係合する弾性凸部を備えるステータ。
    A stator comprising a stator core formed by arranging a plurality of teeth protruding inward in the circumferential direction of the stator, and a coil having a coil side inserted in a slot formed between the teeth,
    The tooth includes an engagement recess on a side surface facing the slot, and has a stator circumferential cross-sectional area that is equal to or greater than the stator circumferential cross-sectional area of the distal end in the entire region from the distal end to the proximal end of the tooth. Prepared,
    The said coil is provided with the elastic convex part which protrudes and engages in the said engagement recessed part in the position corresponding to the said engagement recessed part of the said coil side part.
  2. 前記ティースは、前記先端部から前記基端部へ向かうに従ってステータ周方向の幅が広くなるように形成されており、
    前記係合凹部は、前記ティースの前記先端部のステータ周方向の幅より拡幅された拡幅領域内に収まるように形成されている請求項1に記載のステータ。
    The teeth are formed such that the width in the circumferential direction of the stator increases from the distal end toward the proximal end.
    2. The stator according to claim 1, wherein the engagement recess is formed so as to be accommodated in a widened region wider than a width of the tip end portion of the teeth in a circumferential direction of the stator.
  3. 前記コイルは、予め所定形状の輪状に形成した型巻コイルである請求項1又は2に記載のステータ。   The stator according to claim 1 or 2, wherein the coil is a die-wound coil formed in a ring shape having a predetermined shape in advance.
  4. 前記コイルは、前記コイル辺部にステータ径方向内側から被せられるシート部材を備え、
    前記弾性凸部は、前記係合凹部に対応する位置において前記シート部材の一部を前記係合凹部側へ突出させるように折り曲げて形成されている請求項1から3のいずれか一項に記載のステータ。
    The coil includes a sheet member that covers the coil side from the inside in the stator radial direction,
    The said elastic convex part is formed by bending so that a part of said sheet | seat member may protrude to the said engaging recessed part side in the position corresponding to the said engaging recessed part. Stator.
  5. 前記弾性凸部は、前記シート部材における前記ティースの前記側面に沿って配置される部分のステータ径方向外側端部の折返しにより形成されている請求項4に記載のステータ。   5. The stator according to claim 4, wherein the elastic convex portion is formed by folding back a radially outer end portion of the stator in a portion of the sheet member that is disposed along the side surface of the tooth.
  6. 前記シート部材は、前記コイル辺部の周囲に巻き付けられる絶縁シートである請求項4又は5に記載のステータ。   The stator according to claim 4 or 5, wherein the sheet member is an insulating sheet wound around the coil side portion.
  7. 前記コイルは、前記コイル辺部が樹脂モールドされてなり、
    前記弾性凸部は、前記係合凹部に対応する位置に、前記樹脂モールドにより前記係合凹部側へ突出形成されている請求項1から3のいずれか一項に記載のステータ。
    The coil has a resin-molded side of the coil,
    The stator according to any one of claims 1 to 3, wherein the elastic convex portion is formed to protrude toward the engaging concave portion by the resin mold at a position corresponding to the engaging concave portion.
  8. 前記コイルは、前記ティースに外嵌される樹脂ボビンに導線を巻回して構成され、
    前記弾性凸部は、前記樹脂ボビンの内周面の前記係合凹部に対応する位置に、前記係合凹部側へ突出するように設けられている請求項1から3のいずれか一項に記載のステータ。
    The coil is configured by winding a conductive wire around a resin bobbin that is externally fitted to the teeth,
    The said elastic convex part is provided in the position corresponding to the said engagement recessed part of the internal peripheral surface of the said resin bobbin so that it may protrude to the said engagement recessed part side. Stator.
  9. 請求項1から8のいずれか一項に記載のステータと、このステータに対して相対回転可能に保持されるロータとを備える回転電機。   A rotating electrical machine comprising the stator according to any one of claims 1 to 8 and a rotor held so as to be relatively rotatable with respect to the stator.
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