JP2008263726A - Interphase insulation sheet for rotary electric machine and stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固定子鉄心の軸方向両端部において各相のコイルエンド部間を絶縁する回転電機の相間絶縁紙及び固定子に関する。 The present invention relates to an interphase insulating paper and a stator for a rotating electrical machine that insulates between coil end portions of respective phases at both axial end portions of a stator core.
一般に、回転電機、例えば三相の電動機の固定子においては、固定子鉄心の軸方向両端部より突出する各相のコイルエンド部間に相間絶縁紙の相間絶縁紙本体が挿入されて、コイルエンド部間の絶縁が行われている(例えば、特許文献1参照)。 Generally, in a stator of a rotary electric machine, for example, a three-phase electric motor, an interphase insulating paper body of interphase insulating paper is inserted between coil end portions of each phase protruding from both axial end portions of the stator core, and the coil end Insulation between the parts is performed (see, for example, Patent Document 1).
図14には、一般的な相間絶縁紙101が示されている。相間絶縁紙101は、一対の相間絶縁紙本体102,102と、この一対の相間絶縁紙本体102,102を繋ぐ連結条部103,103とから構成されている。そして、相間絶縁紙本体102,102がコイルエンド部間に挿入され、連結条部103,103が固定子鉄心のスロットに挿入される。
FIG. 14 shows a general
相間絶縁紙本体102,102が連結条部103,103で繋がれた構成にすることにより、一対の相間絶縁紙本体102,102に互いに離れる方向に力が働いても、相間絶縁紙本体102,102の距離を一定に離間して保つことができ、以って、コイルエンド部間の所定の位置に挟まり、十分な絶縁作用を有する。
相間絶縁紙101を成す相間絶縁紙本体102及び連結条部103は、例えばポリアミド系樹脂のような絶縁性及び耐熱性に優れた樹脂材料から成り、シート状に形成されたこの樹脂材料をプレス装置で型抜きすることにより、相間絶縁紙本体102及び連結条部103が一体に形成されている。
The interphase insulating paper
相間絶縁紙101の連結条部103をスロットに挿入するためには、連結条部103の短尺方向の幅寸法を、スロットの開口部の幅寸法よりも短くする必要がある。しかしながら、シート状の連結条部103の幅寸法を短くすると、曲がりやすくなる。従って、連結条部103がスロットに挿入される回転電機の製造時において、連結条部103がスロットに挿入された後に、一対の相間絶縁紙本体102,102に互いに近づく方向の力が働くと、連結条部103は曲がってスロットの開口部から飛び出し、相間絶縁紙本体102,102は所定の位置からずれて、相間絶縁紙本体102,102を一定距離離間して保つことができなくなり、コイルエンド部間の絶縁が不十分になる虞がある。そのため、スロットから飛び出した連結条部103を挿入し直し、相間絶縁紙本体102,102を所定の位置に配置し直してから、次のコイルを挿入する必要があり、作業効率が悪かった。
In order to insert the connecting
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、連結条部がスロットに挿入される回転電機の製造時において、スロットに挿入された連結条部の曲がりを極力防止できる回転電機の相間絶縁紙及び固定子を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to prevent bending of the connecting strip inserted into the slot as much as possible during manufacture of the rotating electrical machine in which the connecting strip is inserted into the slot. It is to provide an interphase insulating paper and a stator for a rotating electric machine.
本発明の回転電機の相間絶縁紙は、固定子鉄心の軸方向両端部において複数相のコイルエンド部間を絶縁可能な形状に形成された一対の相間絶縁紙本体と、この一対の相間絶縁紙本体を繋ぎ、前記固定子鉄心のスロット内に位置する連結条部とを有し、前記連結条部には、当該連結条部の長尺方向に延びる曲成部が形成されていることを特徴としている(請求項1の発明)。 The interphase insulating paper of the rotating electrical machine of the present invention includes a pair of interphase insulating paper main bodies formed in a shape capable of insulating between coil end portions of a plurality of phases at both axial end portions of the stator core, and the pair of interphase insulating paper. And a connecting strip located in the slot of the stator core, wherein the connecting strip is formed with a bent portion extending in the longitudinal direction of the connecting strip. (Invention of claim 1).
又、本発明の回転電機の相間絶縁紙は、固定子鉄心の軸方向両端部において複数相のコイルエンド部間を絶縁可能な形状に形成された一対の相間絶縁紙本体と、この一対の相間絶縁紙本体を繋ぎ、前記固定子鉄心のスロット内に位置する連結条部とを有し、前記連結条部は、前記相間絶縁紙本体よりも曲げ強度が大きい材料で構成されていることを特徴としている(請求項5の発明)。 The interphase insulating paper of the rotating electrical machine of the present invention includes a pair of interphase insulating paper bodies formed in a shape capable of insulating between coil end portions of a plurality of phases at both axial ends of the stator core, and the pair of interphase insulating papers. Connecting the insulating paper main body, and having a connecting strip located in the slot of the stator core, the connecting strip is made of a material having a higher bending strength than the interphase insulating paper main body. (Invention of claim 5)
本発明の回転電機の固定子は、固定子鉄心と、この固定子鉄心に着装された複数相のコイルと、請求項1ないし5のいずれかに記載の相間絶縁紙とを具備したことを特徴としている(請求項6の発明)。
A stator of a rotating electrical machine according to the present invention comprises a stator core, a plurality of coils mounted on the stator core, and interphase insulating paper according to any one of
本発明によれば、相間絶縁紙の連結条部に、連結条部の長尺方向に延びる曲成部を形成したので、一対の相間絶縁紙本体に互いに近づく方向の力が働いても、連結条部は、曲がり難く、スロットの開口部から飛び出し難くなる。これにより、一対の相間絶縁紙本体を一定距離離間して保つことができる。
又、相間絶縁紙の連結条部を相間絶縁紙本体よりも曲げ強度が大きい材料で構成したので、連結条部は、曲がり難くなり、一対の相間絶縁紙本体を一定距離離間して保つことができる。
According to the present invention, the bent portion extending in the longitudinal direction of the connecting strip portion is formed in the connecting strip portion of the interphase insulating paper. The ridge is difficult to bend and hardly protrudes from the opening of the slot. As a result, the pair of interphase insulating paper bodies can be kept apart by a certain distance.
In addition, since the connecting strip of the interphase insulating paper is made of a material having a bending strength greater than that of the interphase insulating paper main body, the connecting strip is difficult to bend and the pair of interphase insulating paper main bodies can be kept apart by a certain distance. it can.
以下、本発明の第1の実施形態を、図1乃至図7を参照して説明する。尚、便宜上、図中の紙面に対して手前側及び図中の上側に曲成部分が形成されるように折る場合を山折りとして、紙面に対して奥側及び図中の下側に曲成部分が形成されるように折る場合を谷折りとして説明し、他の実施形態も同様の向きで説明する。 A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. For the sake of convenience, the case where the bent portion is formed so that a bent portion is formed on the front side and the upper side in the figure is defined as a mountain fold, and the bent side is formed on the back side and the lower side in the figure. The case of folding so that a part is formed will be described as valley folding, and other embodiments will be described in the same direction.
まず、本実施形態に係る回転電機、例えば電動機の固定子の概略構成を図5に示す。固定子1は、固定子鉄心2に、複数相、例えば三相コイルたるU相コイル3、V相コイル4、W相コイル5が着装されて構成される。
固定子鉄心2は、複数枚の鋼板が積層されて一体的に結着されて形成された円環形状を成している。そして、固定子鉄心2の内周面には、各相のコイル3,4,5を配設させるために半閉スロット6が複数個所、例えば48箇所に形成されている。半閉スロット6は、図6に示すように、半閉スロット6の開口部の幅寸法W2が、半閉スロット6の最大幅寸法W3よりも小さい形状である。
First, FIG. 5 shows a schematic configuration of a rotating electric machine according to the present embodiment, for example, a stator of an electric motor. The
The
各半閉スロット6の内周面にはスロット絶縁紙7(図7に図示)が夫々配置されており、固定子鉄心2と半閉スロット6内に配設される各相のコイル3,4,5との絶縁を行っている。尚、固定子鉄心2の最外周側から順にU相コイル3、V相コイル4、W相コイル5が配置されている。
Slot insulating paper 7 (shown in FIG. 7) is arranged on the inner peripheral surface of each
図7に示すように、固定子鉄心2の軸方向の両端部2a,2aより突出するコイルエンド部3a,4a,5aにおいて、U相コイル3のコイルエンド部3aとV相コイル4のコイルエンド部4aとの間、及びV相コイル4のコイルエンド部4aとW相コイル5のコイルエンド部5aとの間には相間絶縁紙11の相間絶縁紙本体12が夫々配置されており、コイルエンド部3a,4a,5a間の絶縁が行われる。
As shown in FIG. 7, at the
相間絶縁紙11は、図1及び図7に示すように、一対の相間絶縁紙本体12,12と、この一対の相間絶縁紙本体12,12を繋ぐ複数本の、例えば3本の連結条部13,13,13とから成り、相間絶縁紙本体12と連結条部13とは、溶着或いは接着により結合して構成されている。これら相間絶縁紙本体12及び連結条部13は、絶縁性及び耐熱性に優れた樹脂材料、例えばポリアミド系の樹脂材料から成っている。
As shown in FIGS. 1 and 7, the interphase
各連結条部13の短尺方向の中心には、図1及び図2に示すように、連結条部13の長尺方向に延びる山折り状の曲成部14が形成されている。連結条部13の短尺方向の両側には曲成部14の中心を挟んで壁部15,15が形成されている。又、図1に示すように、連結条部13の長尺方向の両端部には、矩形状の結合部16,16が形成されており、この結合部16の裏面(曲成部14が形成されていない側の面)が、上述したように、相間絶縁紙本体12に結合される構成である。又、図3に示すように、曲成部14と結合部16との間に二等辺三角形の立上がり部17が形成され、壁部15,15と立上がり部17との間に三角形の背面部18,18が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a mountain-folded
この曲成部14が形成された連結条部13,13,13が、図7に示すように、固定子鉄心2の半閉スロット6に挿入される構成である。尚、図示はしないが、連結条部13の曲成部14が形成されている側(山折り側)が固定子鉄心2の外周側に位置するように挿入される。
As shown in FIG. 7, the connecting
ここで、連結条部13の組立てについて図3及び図4を参照して説明する。
まず、図4に示す連結条部13の折曲げ前の状態(展開状態)の材料を、結合部16と立上がり部17との境界線19を中心に谷折りする。次に、連結条部13の曲成部14を中心に山折りして、壁部15,15及び立上がり部17を形成する。すると、図3に示すように、背面部18,18が、立上がり部17を挟んで結合部16の反対側に形成される。
Here, the assembly of the connecting
First, the material in a state (folded state) before bending of the
山折り状の曲成部14が形成され、半閉スロット6に挿入された後の連結条部13の短尺方向の幅寸法W1を(図2参照)、半閉スロット6の開口部の幅寸法W2より大きく、且つ、半閉スロット6の最大幅寸法W3より小さく形成する(図6参照)。尚、より好ましくは、連結条部13の幅寸法W1を、半閉スロット6の開口部の幅寸法W2の1.1倍以上、且つ、半閉スロット6の最大幅寸法W3の0.9倍以下、即ち、W2×1.1≦W1≦W3×0.9の関係を満たす寸法にする。
The width W 1 in the short direction of the connecting
次に、コイルエンド部3a,4a,5a間に配置される相間絶縁紙11の作用及び効果について説明する。
まず、図7に示すように、固定子鉄心2(半閉スロット6)にスロット絶縁紙7、U相コイル3、相間絶縁紙11、V相コイル4、相間絶縁紙11、W相コイル5をこの順に挿入していく。相間絶縁紙11を半閉スロット6に挿入する場合には、上述したように、相間絶縁紙本体12がコイルエンド部3a,4a,5a間に挿入され、連結条部13が半閉スロット6に挿入される。相間絶縁紙11の挿入の際には、連結条部13の短尺方向の幅寸法W1を半閉スロット6の開口部の幅寸法W2よりも小さくなるように、曲成部14を曲成させて、連結条部13の曲成部14側(山折り側)が固定子鉄心2の外周側に位置するように挿入する。この場合、挿入後に、曲成部14が半閉スロット6内で自然に開くと、連結条部13の短尺方向の幅寸法W1が、半閉スロット6の開口部の幅寸法W2よりも大きくなる。
Next, the operation and effect of the
First, as shown in FIG. 7, the
尚、図示はしないが、コイルエンド部3a,4a,5aを固定子鉄心2の外周方向(図7中、上方向)に拡開し、固定子鉄心2の端部2a側に押圧して整形を行い、更に、コイルエンド部3a,4a,5aと、相間絶縁紙本体12とを絶縁糸(図示せず)で緊縛し、ワニス(図示せず)を滴下することにより、固定子1が製造される。
Although not shown, the
上記構成によれば、相間絶縁紙11の相間絶縁紙本体12によりコイルエンド部3a,4a,5a間の絶縁が可能であり、又、相間絶縁紙本体12と連結条部13とが結合された構成であるので、一対の相間絶縁紙本体12,12に互いに離れる方向に力が働いても、相間絶縁紙本体12,12の距離を一定に離間して保つことができる。
According to the above configuration, the interphase insulating paper
そして、相間絶縁紙11の連結条部13に、連結条部13の長尺方向に延びる山折り状の曲成部14を形成したので、一対の相間絶縁紙本体12,12に互いに近づく方向の力が働いても、連結条部13は曲がり難く、連結条部13を半閉スロット6の開口部から飛び出し難くできる。これにより、一対の相間絶縁紙本体12,12を一定距離離間して保つことができる。
And since the mountain fold-shaped bending
又、半閉スロット6に挿入された後の連結条部13の短尺方向の幅寸法W1を、半閉スロット6の開口部の幅寸法W2より大きく、且つ、半閉スロット6の最大幅寸法W3より小さくしたので、半閉スロット6に挿入された連結条部13に曲がる作用が働いても、連結条部13の幅方向の端部(壁部15)が半閉スロット6の開口部側の内周面(壁)に当接し、連結条部13の曲がりを防止できる。ここで、寸法W1と、寸法W2と、寸法W3との関係を、W2×1.1≦W1≦W3×0.9としたので、連結条部13の曲がりをより防止できる。
Further, the width W 1 shorter direction of the
次に、本発明の第2の実施形態を図8ないし図11を参照して説明する。尚、上記第1の実施形態と同様な一部分には同符号を付し、その詳細な説明は省略する。
第2の実施形態の相間絶縁紙21の連結条部22は、連結条部13と同材料で成っており、連結条部22の曲成部23は、図9に示すように、2箇所の曲成箇所23a,23aを有した横倒しコ字状であり、図中の下側に開口部を有した形状を成している。この曲成部23は、図8に示すように、連結条部22の長尺方向に延びている。曲成部23が曲成されることにより、図8,9,10に示すように、連結条部22の短尺方向に対向する両面には矩形状の壁部24,24が形成され、壁部24,24に挟まれた上面には、矩形状の上面部25が形成される。又、図10に示すように、上面部25と絶縁紙本体12と結合する結合部26を繋ぐように台形の立上がり部27が形成され、各壁部24,24と立上がり部27との間には、直角三角形の背面部28,28が形成されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the said 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
The connecting
ここで、連結条部22の組立てについて説明する。
まず、図11に示す連結条部22の折曲げ前の状態(展開状態)の材料を、結合部26と立上がり部27との境界線29を中心に谷折りする。次に、曲成部23の曲成箇所23a,23a、及び上面部25と立上がり部27との境界線30を夫々山折りする。すると、背面部28,28が、立上がり部27を挟んで結合部26の反対側に形成される。
尚、曲成部14が形成された連結条部22の短尺方向の幅寸法がW1となる(図9参照)。
かかる構成の相間絶縁紙21においても、第1の実施形態の連結条部13と同様の作用効果を得ることができる。
Here, the assembly of the connecting
First, the material in the state (expanded state) before the bending of the connecting
Incidentally, the short direction of the width of the
Also in the
図12及び図13は本発明の第3の実施形態を示すものであり、相間絶縁紙31の連結条部32の材料が、上記第1及び第2の実施形態の連結条部13,22と異なる。即ち、第1及び第2の実施形態の連結条部13,22は、相間絶縁紙本体12と同じポリアミド系の樹脂材料で構成したが、本実施形態の連結条部32は、相間絶縁紙本体12よりも曲げ強度が大きい材料、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)で成っている。この場合、連結条部32は平面形状を成し、連結条部32の長尺方向の両端部が結合部33,33となる。この結合部33,33の一方の面、例えば裏面(図中の下側の面)は、溶着或いは接着により相間絶縁紙本体12に結合される。尚、連結条部32の短尺方向の幅寸法がW1となる。
12 and 13 show a third embodiment of the present invention. The material of the connecting
連結条部32を半閉スロット6(図7参照)に挿入する場合には、連結条部32の短尺方向が半閉スロット6の開口部の幅方向に対して交差する方向で連結条部32を半閉スロット6に挿入し、挿入後に、連結条部32の短尺方向と半閉スロット6の幅方向の向きを同じ(同心円)になるように、連結条部32の向きを変える。
When the connecting
連結条部32の連結条部32を相間絶縁紙本体12よりも曲げ強度が大きい材料で構成することにより、連結条部32を曲がり難くできる。更に、連結条部13の短尺方向の幅寸法W1が、半閉スロット6の開口部の幅寸法W2よりも大きいので、連結条部32に曲がる力が加わっても、連結条部32が半閉スロット6の開口部の半閉スロット6側の内周面(壁)に当接し、連結条部32の曲がりを極力防止することができる。
By configuring the
尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施形態に限定されず、次のような変形、拡張が可能である。
第1及び第2の実施形態の曲成部を有する連結条部は、材料の伸縮性を利用してプレス装置により、相間絶縁紙本体と一体に構成させても良い。
第1及び第2の実施形態の連結条部を半閉スロットに挿入する場合に、曲成部が固定子鉄心の内周側に位置するように挿入しても良い。
第1ないし第3の実施形態の連結条部の結合部の表面側に、相間絶縁紙本体が位置するように結合しても良い。
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and the following modifications and expansions are possible.
The connecting strips having the bent portions of the first and second embodiments may be configured integrally with the interphase insulating paper main body by a press device using the elasticity of the material.
When the connecting strip portion of the first and second embodiments is inserted into the semi-closed slot, the connecting portion may be inserted so as to be positioned on the inner peripheral side of the stator core.
You may couple | bond so that an interphase insulation paper main body may be located in the surface side of the coupling | bond part of the connection strip part of 1st thru | or 3rd embodiment.
第1の実施形態の曲成部を、半円弧状に形成しても良い。
第3の実施形態の連結条部に、曲成部を形成しても良い。
便宜上、図中の紙面に対して手前側及び図中の上側に曲成部分が形成されるように折る場合を山折りとして、紙面に対して奥側及び図中の下側に曲成部分が形成されるように折る場合を谷折りとして説明したが、山折り、谷折りの方向を逆転しても良い。
The bent portion of the first embodiment may be formed in a semicircular arc shape.
You may form a bending part in the connection strip part of 3rd Embodiment.
For the sake of convenience, the case where the bent portion is folded so that the bent portion is formed on the front side and the upper side in the drawing with respect to the paper surface in the figure is a mountain fold, and the bent portion is on the back side and the lower side in the drawing with respect to the paper surface. Although the case of folding so as to be formed has been described as valley folding, the direction of mountain folding or valley folding may be reversed.
尚、本発明の回転電機の相間絶縁紙は、半閉スロットに適用して説明したが、開放スロット(W2とW3が同じ寸法)にも適用できる。又、本発明の回転電機の相間絶縁紙は、三相コイルに適用して説明したが、三相コイル以外の複数相のコイルにも適用できる。更に、上記した構成部品の材料等についても、適宜変更することができる。 Although the interphase insulating paper of the rotating electrical machine of the present invention has been described as applied to a semi-closed slot, it can also be applied to an open slot (W 2 and W 3 have the same dimensions). Moreover, although the interphase insulating paper of the rotating electrical machine of the present invention has been described as applied to a three-phase coil, it can also be applied to a multi-phase coil other than a three-phase coil. Furthermore, the above-described components and the like can be appropriately changed.
図面中、1は固定子、2は固定子鉄心、2aは端部、3はU相コイル、3a,4a,5aはコイルエンド部、4はV相コイル、5はW相コイル、6は半閉スロット(スロット)、11,21,31は相間絶縁紙、12は絶縁紙本体、13,22,32は連結条部、14,23は曲成部を示す。 In the drawings, 1 is a stator, 2 is a stator core, 2a is an end, 3 is a U-phase coil, 3a, 4a, and 5a are coil end portions, 4 is a V-phase coil, 5 is a W-phase coil, and 6 is half Closed slots (slots) 11, 21 and 31 are interphase insulating papers, 12 is an insulating paper body, 13, 22 and 32 are connecting strips, and 14 and 23 are bent portions.
Claims (6)
この一対の相間絶縁紙本体を繋ぎ、前記固定子鉄心のスロット内に位置する連結条部とを有し、
前記連結条部には、当該連結条部の長尺方向に延びる曲成部が形成されていることを特徴とする回転電機の相間絶縁紙。 A pair of interphase insulating paper bodies formed in a shape capable of insulating between coil end portions of a plurality of phases at both axial end portions of the stator core; and
Connecting the pair of interphase insulating paper main bodies, and having a connecting strip located in the slot of the stator core,
An interphase insulating paper for a rotating electrical machine, wherein the connecting strip is formed with a bent portion extending in the longitudinal direction of the connecting strip.
W2×1.1≦W1≦W3×0.9の関係を満たすことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の回転電機の相間絶縁紙。 If the short dimension of the connection strip portion curved portion is formed as a W 1, the width of the opening of the stator core slot and W 2, the maximum width of the slot and the W 3,
The interphase insulating paper for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3, wherein a relationship of W 2 × 1.1 ≦ W 1 ≦ W 3 × 0.9 is satisfied.
この一対の相間絶縁紙本体を繋ぎ、前記固定子鉄心のスロット内に位置する連結条部とを有し、
前記連結条部は、前記相間絶縁紙本体よりも曲げ強度が大きい材料で構成されていることを特徴とする回転電機の相間絶縁紙。 A pair of interphase insulating paper bodies formed in a shape capable of insulating between coil end portions of a plurality of phases at both axial end portions of the stator core; and
Connecting the pair of interphase insulating paper main bodies, and having a connecting strip located in the slot of the stator core,
The interphase insulating paper for a rotating electrical machine, wherein the connecting strip is made of a material having a bending strength greater than that of the interphase insulating paper main body.
この固定子鉄心に着装された複数相のコイルと、
請求項1ないし5のいずれかに記載の相間絶縁紙とを具備したことを特徴とする回転電機の固定子。 A stator core,
A multi-phase coil mounted on the stator core;
A stator of a rotating electric machine comprising the interphase insulating paper according to any one of claims 1 to 5.
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