JP2008283784A - Split stator and stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分割ステータおよびステータに関し、より具体的には自動車等に用いられるモータの分割ステータおよびステータに関するものである。 The present invention relates to a split stator and a stator, and more specifically to a split stator and a stator of a motor used in an automobile or the like.
ハイブリッド自動車や電気自動車では、自動車駆動のために電動機が用いられる。この駆動用電動機は、自動車に搭載されるため、高出力・高効率化は当然のこととして、小型化及び軽量化が、他の用途に比べて格段に強く求められる。このため、出力を低下させることなく、むしろ高出力化した上で、グラム単位およびミリメートル単位の減量および減寸が絶えず行われている。 In hybrid vehicles and electric vehicles, an electric motor is used to drive the vehicle. Since this drive motor is mounted on an automobile, not only high output and high efficiency, but also miniaturization and weight reduction are significantly required compared to other applications. For this reason, weight reduction and reduction in units of grams and millimeters are continuously performed without increasing the output, but rather increasing the output.
電動機においては、電流で磁界を発生する場合、巻線によりコイルを構成するが、高出力で、かつより小型化を実現するために、ステータ等のスロットにおける巻線の占積率を極限まで向上させることが求められる。また、磁界の強さを高めるために、その巻線に流す電流も大電流とすることが要求される。上記占積率についていえば、50%を超え、理論最大値に近づく状況になっている。 In an electric motor, when a magnetic field is generated by an electric current, a coil is constituted by a winding. However, in order to achieve a high output and a more compact size, the space factor of the winding in a slot such as a stator is improved to the limit. It is required to make it. Further, in order to increase the strength of the magnetic field, the current flowing through the winding is required to be a large current. Speaking of the space factor, it exceeds 50% and approaches the theoretical maximum value.
上記の状況下において、占積率の改良は、モータの高出力化、燃費向上等に直結するため、なおその向上が求められている。たとえばティース部の周方向幅が、軸方向に沿って小さくなる形状の分割コアと、大きくなる形状の分割コアとを隣り合うように巻線した後で組み合わせたステータが提案されている(特許文献1)。この構造によれば、無駄な空間がなくなり、ステータのスロット部に対してなされた巻線の占積率が十分でない場合が発生するのを防止することができる。また、分割ステータのティースの側面に階段状に段差部を形成するとともに、巻線の平角線を、インシュレータを用いずに直接ティースに巻き回す構成が提案された(特許文献2)。この構成であれば、平角線の直巻きによって高占積率を確保しながら、部品点数を減らし、巻き乱れを防止することができる。 Under the above circumstances, the improvement of the space factor is directly linked to the higher output of the motor, the improvement of fuel consumption, etc., and the improvement is still required. For example, there has been proposed a stator in which a divided core having a shape in which the circumferential width of the teeth portion decreases along the axial direction and a divided core having a larger shape are wound after being wound adjacent to each other (Patent Document). 1). According to this structure, there is no useless space, and it is possible to prevent a case where the space factor of the winding made with respect to the slot portion of the stator is not sufficient. In addition, a configuration has been proposed in which stepped portions are formed stepwise on the side surfaces of the teeth of the split stator, and the rectangular wire of the winding is directly wound around the teeth without using an insulator (Patent Document 2). With this configuration, it is possible to reduce the number of parts and prevent winding disturbance while securing a high space factor by straight winding of a rectangular wire.
また、本発明に関連してスキュー形のティースについての公知技術として、次のものがある。環状のヨークに一体成形で設けた複数のスキュー形ティースにコイルを集中巻きし、異なる相の巻線同士の間に巻線制振体を挿入することによって、振動および騒音を抑制する構造が提案されている(特許文献3)。これによれば、高効率の集中巻電動機において、上記の巻線同士の間に挿入された巻線制振体により、振動および騒音を抑制することができる。
しかしながら、上記のティース部の周方向幅が、軸方向に沿って大または小となる分割コアを交互に配置するステータでは、次の問題がある。通常、集中巻きの分割ステータでは、コイル巻き始めと巻き終わりは、配線しやすいように、上面または下面のいずれか一方で行われる。上記の構造のステータでは、周方向に沿って上面または下面に、狭い周方向幅の分割ステータの面が一つおきに現れるが、狭い周方向幅の面で巻き始めて、当該狭い周方向幅の面を次のターンに移行するクロス処理面とすることは実際上できない。その結果、整列巻きができず、占積率が低下することになる。また、これを避けるために、広い周方向幅の分割ステータの面に限定してクロス処理を行うと、配線が上下に分かれてしまい複雑な配線をせざるをえず、ステータが大型化する。 However, in the stator in which the divided cores in which the circumferential width of the tooth portion is large or small along the axial direction are alternately arranged, there are the following problems. Usually, in a concentrated winding divided stator, the coil winding start and winding end are performed on either the upper surface or the lower surface to facilitate wiring. In the stator having the above structure, every other split stator surface having a narrow circumferential width appears on the upper surface or the lower surface along the circumferential direction. It is practically impossible to make a surface a cross-processed surface that moves to the next turn. As a result, aligned winding cannot be performed, and the space factor decreases. In order to avoid this, if the cross process is performed only on the surface of the divided stator having a wide circumferential width, the wiring is divided into upper and lower parts, and complicated wiring is unavoidable, resulting in an increase in the size of the stator.
また、分割ステータのティースの側面に階段状の段差部を付したティースに平角線を直巻きする分割ステータでは、ティースがテーパ状であるため、クロス処理をして段差を下げるときに平角線が滑りやすい。このため巻き乱れが生じて、占積率が低下する。滑り防止のために押さえ治具等を用いることも考えられるが、生産性が低下する。 In addition, in a split stator in which a flat wire is wound directly around a tooth with a stepped step portion on the side surface of the teeth of the split stator, the teeth are tapered. Slippery. For this reason, winding disorder arises and a space factor falls. Although it is conceivable to use a holding jig or the like for preventing slipping, the productivity is lowered.
また、一体成形された環状配置の複数のスキュー形ティースについては、ノズルを隙間に通して各ティースに集中巻きする方法があるが、線がねじれるため整列巻きは困難である。また、予め巻いておいたコイルを挿入する方法を用いることもできるが、この方法の場合、コイルとティース間に挿入によるクリアランスが生じ、整列に並べることも困難となる。いずれの方法の場合も、占積率が低下する。また、コアにつばを付けることができなくなる。 As for a plurality of skew-shaped teeth with an annular arrangement that are integrally formed, there is a method in which a nozzle is passed through a gap and concentrated winding is performed on each tooth, but alignment winding is difficult because the lines are twisted. Moreover, although the method of inserting the coil wound beforehand can also be used, in this method, the clearance by insertion arises between a coil and teeth, and it becomes difficult to arrange in alignment. In either case, the space factor decreases. Also, the core cannot be collared.
上記のような先行技術の存在下、製造しやすく、占積率を向上することができるステータの開発が要望されている。この要望に応えるため、本発明は、製造しやすく、占積率を向上することができる分割ステータおよびそれを用いたステータを提供することを目的とする。 In the presence of the prior art as described above, there is a demand for development of a stator that is easy to manufacture and can improve the space factor. In order to meet this demand, an object of the present invention is to provide a split stator that can be easily manufactured and can improve a space factor, and a stator using the same.
本発明の分割ステータは、ティースを有する分割コアと、分割コアに、複数列、複数層、巻き回された平角線のコイルとを備え、ティースがスキュー形であり、平角線のコイルがスキュー形の90°未満の角部を起点として一面でクロスしていることを特徴とする。 A split stator according to the present invention includes a split core having teeth, and a coil of a rectangular wire wound in a plurality of rows, a plurality of layers, and wound on the split core, the teeth are skewed, and the rectangular wire coil is skewed It is characterized by crossing on one side starting from a corner of less than 90 °.
上記の構成により、占積率を高めるが巻き回しにくい平角線を用いて、鋭角の角部をクロス処理起点とすることにより、滑り防止、線間ピッチの短縮および張力整列巻きの容易化、を実現して、占積率を向上することができる。また分割ステータであるため、線ぐせが制御しやすく巻き回しやすい利点も得ることができる。さらにティースがスキュー形なので、集中巻き分割ステータのコギングトルクを抑制して滑らかにすることができる。 With the above configuration, by using a flat wire that increases the space factor but is difficult to wind, the sharp corners are used as the starting point of cross processing, thereby preventing slipping, shortening the pitch between lines, and facilitating tension alignment winding. Realizing and improving the space factor. Moreover, since it is a division | segmentation stator, the advantage that it is easy to control a wrinkle and is easy to wind can also be acquired. Furthermore, since the teeth are skew, the cogging torque of the concentrated winding divided stator can be suppressed and smoothed.
また、上記の分割コアは、ティースの一端につばを、またティースの他端にバックヨークを有し、該ティースは、両サイド面がバックヨーク側からつば側に向かって、連続的または断続的に、互いに近づくような形状を有することができる。ここで、サイド面は、ティースのステータ軸方向成分とステータ径方向成分とで張られる面であり、ステータ周方向に交差する面である。この構成により、ステータ軸線に直交させて、つば側をステータ軸線(中心)側にしてコイル軸を径方向にして複数個の分割ステータを環状配置した構造において、隣り合う分割ステータの巻線どうしが重なるのを防止しながら、バックヨーク側からつば側にかけてのコイルの層数を均一化することになり、コイルの軸長方向の長さを短くすることができる。また、バックヨーク側のティースの幅が広くなることにより磁束が増え、バックヨークの外径を小さくすることができる。 Further, the above-mentioned split core has a brim at one end of the tooth and a back yoke at the other end of the tooth, and the teeth have both side surfaces continuously or intermittently from the back yoke side toward the brim side. Further, they can have shapes that approach each other. Here, the side surface is a surface stretched between the stator axial direction component and the stator radial direction component of the teeth, and is a surface intersecting the stator circumferential direction. With this configuration, in a structure in which a plurality of divided stators are annularly arranged with the collar side perpendicular to the stator axis and the coil axis in the radial direction with the collar side being the stator axis (center) side, the windings of adjacent divided stators are While preventing overlapping, the number of layers of the coil from the back yoke side to the flange side is made uniform, and the length of the coil in the axial direction can be shortened. In addition, since the width of the teeth on the back yoke side is increased, the magnetic flux is increased, and the outer diameter of the back yoke can be reduced.
上記の平角線のコイルを、分割コアを被覆するインシュレータの上に形成することができる。これにより、分割コアとの絶縁性に大きな注意を払うことなく、巻線(平角線)を分割コアに巻き回すことができる。 The flat wire coil can be formed on an insulator covering the split core. Thereby, the winding (flat wire) can be wound around the split core without paying great attention to the insulation with the split core.
上記のインシュレータは、分割コアのスキュー形に対応して、4つの角部にアールが付され、スキュー形の90°未満の角部のアールが90°超えの角部のアールより小さいようにできる。これにより、コイルを巻き回すときの張力による角部への応力集中の緩和、巻線と分割コアとの絶縁劣化の防止、インシュレータの割れ防止等を実現することができる。 In the above insulator, the corners of the four corners are rounded corresponding to the skew shape of the split core, and the corners of the skewed portion of less than 90 ° can be made smaller than the corners of the corner portion exceeding 90 °. . Thereby, relaxation of stress concentration at the corner due to tension when winding the coil, prevention of insulation deterioration between the winding and the split core, prevention of cracking of the insulator, and the like can be realized.
上記のクロスする一面のインシュレータ角部のアールには、平角線用のターン毎の溝を付すことができる。これにより、ストレートコア(スキュー形)の場合は平角線のクロス処理のアール部分における位置決めを確実にすることができる。また、テーパコア(スキュー形)の場合は、平角線のクロス処理の位置決めおよびテーパ巻き下ろし時の滑り防止に有効である。 A groove for each turn for a rectangular wire can be attached to the radius of the corner portion of the insulator on the crossing surface. Thereby, in the case of a straight core (skew type), positioning in the rounded portion of the cross processing of the flat wire can be ensured. Further, in the case of a taper core (skew type), it is effective for positioning of the cross processing of the rectangular wire and prevention of slipping when the taper is rolled down.
上記のインシュレータの溝は、バックヨーク側からつば側に向かう溝幅方向に沿って浅くなるようにできる。これにより、テーパコアまたは段付きコアにおいて、平角線のテーパ巻き下ろし時の滑りをより確実に防止することができ、整列巻きが容易となる。なお、クロス処理面に付す溝幅方向は、厳密にはバックヨーク側からつば側に向かう方向に一致しないが、その方向の相違は非常に小さいので、上記の表現のままクロス処理面の溝にも適用することができる。 The groove of the insulator can be shallow along the groove width direction from the back yoke side to the flange side. Thereby, in a taper core or a stepped core, the slip at the time of taper unwinding of a flat wire can be prevented more reliably, and aligned winding becomes easy. Although the groove width direction attached to the cross-processed surface does not exactly coincide with the direction from the back yoke side to the flange side, the difference in the direction is very small. Can also be applied.
上記の分割コアとインシュレータとを、一体成形することができる。これにより、スキュー、テーパ等を付され複雑形状化した分割コアへのインシュレータの組み付け性を改善し、その結果、生産性を向上することができる。 The split core and the insulator can be integrally formed. Thereby, the assembly | attachment property of the insulator to the division | segmentation core which was attached | subjected with skew, a taper, etc. was improved, As a result, productivity can be improved.
本発明のステータは、上記のいずれかの分割ステータを、複数、環状に配置したステータであることを特徴とする。これにより、小型で高性能の電動機を得ることができる。 The stator of the present invention is a stator in which any one of the above-mentioned divided stators is arranged in a ring shape. Thereby, a small and high performance electric motor can be obtained.
本発明によれば、製造しやすく、占積率を向上することができる分割ステータおよびそれを用いたステータを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is easy to manufacture and can provide the split stator which can improve a space factor, and a stator using the same.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における分割ステータ10を示す図である。図1において、分割ステータ10は、つば部2とバックヨーク4と隠れて見えないティースとを有する分割コア、その分割コアを被覆するインシュレータ6および平角線の巻線5が巻き回されて形成されたコイルを備える。上記の分割ステータ10は、スキュー形であり、巻線に平角線を用いている点に特徴がある。もう一つの特徴であるクロス処理を特定の一面でのみ行っていることについては、この後、説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a
図2は、図1の分割ステータを上から見た上面図である。また、図3は、図2のIII−III線に沿う断面図である。スキュー形は、図3に示すようにティース3の断面形状が平行四辺形であり、それに伴い、インシュレータ6およびバックヨーク4もその断面形状および2次元形状が平行四辺形となっている。コイルは、巻線が平行四辺形断面のティースに巻き回されて形成されるので、当然、平行四辺形に沿うような断面形状を有する。図2において、平角線5は、ティースを被覆するインシュレータ6の上に巻き回されるが、クロス処理を特定の一面(図2では上面)でのみ行う。巻線をらせん状のコイルに巻き回す際に、らせん軸(コイル軸)の方向への巻線のずらしを巻き回しと並行して行う必要があり、この巻き回しを行いつつらせん軸方向への巻線のずらしを行うことをクロス処理と称する。本実施の形態では、クロス処理を特定の角部を起点として、上面のクロス処理面Scでのみ行う点に特徴を有する。
FIG. 2 is a top view of the divided stator of FIG. 1 as viewed from above. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. As shown in FIG. 3, in the skew shape, the cross-sectional shape of the
図3に示すように、スキュー形の場合、ティース3の断面の平行四辺形の角部に、2種類の内角を生じる。すなわち鋭角(90°未満:角度α)と鈍角(90°超え:角度β)の2種類の角部を生じる。ティース3を被覆するインシュレータ6については、角部にアールを付すが、ティース3の内角の大小を反映させて、鋭角αの角部のアール値R1は、鈍角βの角部のアール値R2よりも小さくする。図2および図3によれば、巻線5は、鋭角αに対応する角部を起点として、すなわちアール値R1が付されたインシュレータ6の角部を起点として、上面のクロス処理面Scへとクロスしながら巻き回される。したがって、起点となる角部では、ティースの内角は鋭角であり、インシュレータ6のアール値R1は小さいため、平角線5は、その起点の角部で滑りにくくなる。これは、角部のアール値が小さいほうが、巻線と角部との間に局所的により大きな応力(圧力)が作用し合い、互いに相手を拘束する摩擦力が大きく生じるからである。なお、スキュー形は、その断面は、必ずしも平行四辺形でなくてもよく、鋭角および鈍角の角部が形成され、分割ステータを円周に沿って配置して、ステータ軸方向に沿って見て隣と磁束を部分的に重ねながら、ステータを形成するのに不都合がない形状であれば、どのようなものでもよい。
As shown in FIG. 3, in the case of the skew type, two types of internal angles are generated at the corners of the parallelogram in the cross section of the
本実施の形態で用いる平角線5は、コイルを形成した状態で隣接する巻線間の隙間が、丸断面線のコイルに比べて、小さく、占積率を向上できるものの、巻き回しの際に巻き乱れが生じ易く、扱いにくい巻線であった。とくにクロス処理の際に角部で滑りを生じ易く、巻き乱れが生じ易かった。しかし、上記の構成によれば、スキュー形の鋭角の角部をクロス処理の起点として、上面のみをクロス処理面Scとするので、占積率を高めた上で、巻き乱れを防止することができる。
The
また、ティースがスキュー形であることによって、集中巻き分割ステータのコギングトルクを抑制して滑らかにすることができる。すなわち、スキュー形でない場合、隣接する分割ステータの内周側のロータ位置では、高い密度の磁束分布が、分割ステータ毎に明確に区画されて分布するのでコギングトルクが発生する。しかし、スキュー形では、隣接する分割ステータが互いに磁束を隣と部分的に重ねながら分布させるので、コギングトルクを抑制して滑らかな回転を得ることができる。 Further, since the teeth are skewed, the cogging torque of the concentrated winding divided stator can be suppressed and smoothed. That is, if the skew type is not used, a cogging torque is generated because a high-density magnetic flux distribution is clearly divided and distributed for each divided stator at the rotor position on the inner peripheral side of the adjacent divided stator. However, in the skew type, adjacent divided stators distribute magnetic fluxes while partially overlapping each other, so that cogging torque can be suppressed and smooth rotation can be obtained.
図4は、図1の分割ステータ10の水平断面図(ステータ軸の横断面)である。図4によれば、ティース3は、バックヨーク4からつば2にかけて、断面一定のストレート状とされ、巻線のティース単位長さ当りのターン数、すなわちターン数密度はバックヨーク側で大きい。このため、起磁力NI(N:総ターン数、I:電流)は、バックヨーク側により大きい割合で分布することになる。
FIG. 4 is a horizontal sectional view of the divided
本発明の実施の形態では、クロス処理が重要であるので、次に、クロス処理について説明する。図5は、1層目の巻線のクロス処理を説明するための概念図である。また図6は、2層目および3層目の一部の巻線を示す図である。図5および図6ともに、水平断面図をベースにしてクロス処理の線の方向は、上面すなわちクロス処理面Scでの巻線の巻き回し方向を示す。1層目のクロス処理は、図5に示すように、巻線番号(2)→(3)また(4)→(5)のように、矢印の方向(図5で左下がり方向)に、らせん軸方向にずらしながら巻き回しが行われる。つば2側の端にまで巻き回されると、巻線は2層目となり、戻り方向へのずらしと巻き回しが行われる。この戻り方向のずらしは、端で巻線番号(16)→(17)のように傾きなし(ずらしなし)の1ターンを経て、図6の矢印の方向(左上がり方向)へと傾きの向きを反転させる。そして、バックヨーク4側の端で、同じように傾きなし(ずらしなし)の1ターン(巻線番号(32)→(33))を経て、巻線番号(34)→(35)のように傾きを左下がりに反転させて3層目を、ずらしながら巻き回してゆく。なお、巻線番号は、図面では字体を変えて表示したが、本説明では(2)のようにカッコを付して、部位表示数字と区別した。
In the embodiment of the present invention, since the cross process is important, the cross process will be described next. FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining the cross processing of the first layer winding. FIG. 6 is a diagram showing a part of the windings in the second and third layers. 5 and 6 together, the direction of the line of cross-process by a horizontal cross-sectional view of the base shows a direction winding the winding of the upper surface i.e. the cross-process surface S c. As shown in FIG. 5, the first layer cross processing is performed in the direction of the arrow (downward left in FIG. 5), such as winding number (2) → (3) or (4) → (5). Winding is performed while shifting in the direction of the helical axis. When wound to the end on the side of the
1層目のクロス処理は、コイルの巻線層の基礎となり、インシュレータの表面で滑りやすいので、とくに重要であるが、上記のように、スキュー形ティースの鋭角に対応する角部を起点にクロス処理を行うので、滑りを抑制して、巻き乱れを防止することができる。また、2層目以降については、下層の巻線上のクロス処理は、インシュレータ上でのクロス処理に比べて、滑りが生じにくいといっても、下層の巻線層はスキュー形に沿って形成されているので、やはりマクロ的に鋭角の角部に対応した角部を起点にしており、滑りをより確実に防止することができる。 The first layer cross processing is especially important because it is the basis of the coil winding layer and slips easily on the surface of the insulator. However, as described above, the cross processing starts from the corner corresponding to the acute angle of the skew teeth. Since the process is performed, slippage can be suppressed and turbulence can be prevented. For the second and subsequent layers, the lower winding layer is formed along the skew shape even though the cross processing on the lower winding is less likely to slip than the cross processing on the insulator. Therefore, the starting point is the corner corresponding to the acute corner at the macro level, and slipping can be more reliably prevented.
(実施の形態2)
図7は、本発明の実施の形態2における分割ステータを説明するための図である。本実施の形態における分割ステータ10では、(1)インシュレータ6に被覆されているティースが、バックヨーク4側からつば2側にかけて、上面および下面の幅が狭くされ、両サイド面が互いに近づくように、テーパが付されていること、および(2)インシュレータ6のクロス処理の起点と終点のクロス面に平角線用の溝6aが付されていること、に特徴を有する。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a diagram for explaining a split stator according to
図8および図9は、それぞれ図7におけるVIII−VIII線およびIX−IX線に沿う断面図である。これらの断面図は、いずれもコイル軸の横断面であり、バックヨーク4側からつば2側にかけて、ティース3の両サイド面が互いに近づくテーパ形状となっている。この構成により、ステータ軸線に直交させて、つば側をステータ軸線(中心)側にしてコイル軸を径方向に沿わせて複数個の分割ステータを環状配置した構造において(図14参照)、隣り合う分割ステータの巻線どうしが重なるのを防止しながら、バックヨーク側からつば側にかけてのコイルの層数を均一化することになり、コイルの軸長方向の長さを短くすることができる。また、バックヨーク側のティースの幅が広くなることにより磁束が増え、バックヨークの外径を小さくすることができる。
8 and 9 are sectional views taken along lines VIII-VIII and IX-IX in FIG. 7, respectively. Each of these cross-sectional views is a transverse cross section of the coil shaft, and has a tapered shape in which both side surfaces of the
上記のインシュレータの溝6aは、ティース3に上記テーパが付されている場合、巻線5に対する位置決め作用を有し、さらに上記テーパに沿って巻き下ろす時の滑り防止作用を有する。溝6aの形状については、後で説明する。また、上記の溝は、上記テーパがない実施の形態1におけるストレート形のティースにも付すことはできるが、この場合には、溝はクロス処理の位置決め作用を有する。位置決め作用とは、クロス処理の起点および終点をティース全体の中で定め、起点や終点において平角線が滑ってずれて、巻き乱れを生じるのを抑制する作用である。なお、図7において、インシュレータの溝6aは、クロス処理面の両端部にのみ設けられ、クロス処理面の中央付近には設けられていない。これは、起点と終点とで滑りを防止してしっかり巻き回せば、クロス処理面Scの中央付近ではフリーにしておいたほうが、滑りを防止する摩擦力が角部で局所的に高くなり、また起点と終点との間でクロスする平角線の複雑なねじれ等の変形にスムースに対応することができるからである。
The
図10は、図7に示す分割ステータの水平断面図、すなわちステータ軸の横断面の図である。複数個の分割ステータ10の環状円周配置で形成されるステータにおいて、ティース3が、内周側で狭くなり、巻線を隣り合う分割ステータどうしで重なりにくいため、巻線をティースの外周(バックヨーク4)側から内周(つば2)側にかけて、ティース単位長さ当りのターン数を大略均等にしていることが分かる。このように起磁力NIを大略均等分布させることにより、局所的な磁気飽和を防止して、無駄な電力消費を防ぐことができる。
FIG. 10 is a horizontal sectional view of the split stator shown in FIG. 7, that is, a transverse sectional view of the stator shaft. In the stator formed by the annular circumferential arrangement of the plurality of
図11は、図7のXI−XI線に沿う断面図である。図12は、部分拡大図である。クロス処理面Scに対向する底面側では、インシュレータ6の底面中央付近にも角部と連続して溝6bが設けられている。このクロス処理面に対向する底面側の溝6bは、溝幅方向と、コイル軸の方向またはティース長さ方向とが大略揃っている。溝6bは、溝幅方向に同じ深さであってもよいが、溝幅方向の深さが、つば(内周)側で浅くなるようにテーパが付されているようにしてもよい。内周側に向かって溝幅方向の深さが浅くなる溝6bを設けることにより、上記テーパ付きまたは段付ティースにおいて平角線を巻き下ろす際に、滑りを効果的に防止することができる。なお、クロス処理面Scの角部に設ける溝6aの形についても、底面の溝6bと同様に溝幅方向(バックヨーク側からつば側に向かう方向に大略並行方向)に浅くしてもよいし、また同じ深さであってもよい。
11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI in FIG. FIG. 12 is a partially enlarged view. In the bottom side facing the cross-process surface S c,
上記の分割ステータから巻線を除いた部分(分割コア+インシュレータ)の一体成形による製造方法について説明する。この一体成形では、樹脂の射出成形機を用いる。図13は、射出成形によって、分割コア1とインシュレータとを一体成形で製造する方法を説明する図である。この一体成形では、金型31内に予め製造しておいた分割コア1を配置しておき、インシュレータ部分は、絶縁性樹脂が充填される空間36とする。絶縁性樹脂は、加熱され圧力を付加されて湯口であるゲート31aからインシュレータ部分の空間36に注入し、成形する。インシュレータ6に溝6a,6bを設け、また角部にアールを付す場合には、金型31に溝6a,6bまたはアールに対応する雌型形状を形成しておく。
A manufacturing method by integral molding of the portion (divided core + insulator) from which the winding is removed from the divided stator will be described. In this integral molding, a resin injection molding machine is used. FIG. 13 is a diagram for explaining a method of manufacturing the
絶縁樹脂は、電気抵抗が高く、耐熱性を備えるものがよい。また、熱硬化性樹脂を用いた場合、上記の注入工程の後、熱処理炉等で、所定温度×所定時間を保持する必要があるが、使用中に電動機が高温になっても軟化せず、熱的安定性という点で優れている。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等がよい。また、熱可塑性樹脂を用いた場合、上記の注入工程の後で急速冷却して固化させることができるので、製造能率を大きく向上させることができるが、軟化温度に注意を払い、電動機が高温になる範囲に軟化温度を有するものは用いないほうがよい。熱可塑性樹脂としては、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、液晶ポリマー等がよい。 The insulating resin preferably has high electrical resistance and heat resistance. In addition, when a thermosetting resin is used, it is necessary to maintain a predetermined temperature × predetermined time in a heat treatment furnace or the like after the above injection step, but it does not soften even when the electric motor becomes hot during use. Excellent in terms of thermal stability. As the thermosetting resin, an epoxy resin, a polyimide resin, or the like is preferable. In addition, when a thermoplastic resin is used, it can be rapidly cooled and solidified after the above injection step, so that the production efficiency can be greatly improved. It is better not to use one having a softening temperature in a certain range. As the thermoplastic resin, polyamide imide resin, polyether sulfone resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, polybutylene terephthalate resin, liquid crystal polymer, and the like are preferable.
インシュレータ6を別途作製した上で、分割コア1に組み付ける方法を用いてもよいことは言うまでもない。しかし、上記の分割コア1とインシュレータ6との一体成形加工によって、組み付け性を改善して生産性を大きく向上することができる。
Needless to say, a method of assembling the
上記のようにして製造した分割ステータ10を、つば2側を軸芯側に、放射状に配置して、複数個、環状配置して形成したステータ50を図14に示す。ステータ50に囲まれた内側には、ステータ軸方向に沿って図示しない電機子または回転子が配置されて、ステータ周方向に回転する回転部分を構成する。上記実施の形態1または2の分割ステータ10を用いることにより、占積率を高めて、電動機の出力およびエネルギ効率を向上させることができる。
FIG. 14 shows a
上記において、本発明の実施の形態および実施例について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態および実施例は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。 Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, the embodiments and examples of the present invention disclosed above are merely examples, and the scope of the present invention is the implementation of these inventions. It is not limited to the form. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.
本発明により、製造しやすく、信頼性、磁気特性に優れた分割ステータおよびステータを安価に提供することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to provide a split stator and a stator that are easy to manufacture and excellent in reliability and magnetic properties at low cost.
1 分割コア、2 つば、3 ティース、4 バックヨーク、5 平角線(巻線)、6 インシュレータ、6a,6b 溝、10 分割ステータ、31 金型、31a ゲート(湯口)、36 インシュレータ空間、50 ステータ、R1,R2 インシュレータ角部のアール、Sc クロス処理面。 1 split core, 2 brim, 3 teeth, 4 back yoke, 5 rectangular wire (winding), 6 insulator, 6a, 6b groove, 10 split stator, 31 mold, 31a gate (pouring gate), 36 insulator space, 50 stator , R 1 , R 2 Insulator corners, Sc cross-treated surface.
Claims (8)
前記分割コアに、複数列、複数層、巻き回された平角線のコイルとを備え、
前記ティースがスキュー形であり、前記平角線のコイルが前記スキュー形の90°未満の角部を起点として一面でクロスしていることを特徴とする、分割ステータ。 A split core having teeth;
The split core comprises a plurality of rows, a plurality of layers, and a coil of a wound rectangular wire,
2. The divided stator according to claim 1, wherein the teeth are skew-shaped, and the rectangular coil crosses on one surface starting from a corner of the skew shape of less than 90 °.
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