JP2010263764A - 電機における固定子及び固定子製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】電機の固定子に用いられる絶縁シートがずれたり、破損したりするのを防止する。
【解決手段】アウターコイル14及びインナーコイル15は、所定の形状に予め整形されている。アウターコイル14の挿入部18,19には絶縁シート17が接着剤を用いて止着されている。絶縁シート17には一対の相間絶縁部171,172が一体形成されている。相間絶縁部171,172は、インナーコイル15のコイルエンド24,25の渡り部243,253と、アウターコイル14のコイルエンド20,21の起立部201(又は起立部202),211(又は起立部212)との間に配置されるように折り曲げられている。インナーコイル15の挿入部22,23にはスロット絶縁シート26が接着剤を用いて止着されている。
【選択図】図4

Description

本発明は、所定の形状に整形された複数のコイルのコイルエンド間の相間の絶縁、又は固定子を構成する環状のステータコアの内周に配列された複数のティース間のスロット内でコイルとステータコアとの間の絶縁を行なうための絶縁シートが設けられている電機における固定子及び固定子製造方法に関する。
ステータコアとコイルとの間の絶縁性を確保するため、スロットの形成面とコイルとの間にスロット絶縁シートが介在されている(例えば特許文献2参照)。このスロット絶縁シートは、予めスロット内に挿入され、その後にコイルがスロット内に組み込まれる。
又、相の異なるコイルのコイルエンドの相間には相間絶縁シートが介在される。
特開平2−156605号公報 特開2008−154358号公報
しかし、スロットにスロット絶縁シートを挿入した後にコイルを組み付ける場合には、スロット絶縁シートがずれたり、破損したりするおそれがある。
特許文献1では、電線束(例えば回転電機におけるコイル等)を絶縁シートで包囲し、さらに該絶縁シートの周囲を絶縁テープで巻く構成が開示されている。
しかし、上記のように絶縁シートと絶縁テープで被覆された電線束を巻型に巻付けてコイルを整形する際に絶縁テープがずれたり、破損したりするおそれがある。
本発明は、電機の固定子に用いられる絶縁シートがずれたり、破損したりするのを防止することを目的とする。
請求項1乃至請求項11の本発明は、ステータコアにティースが複数配列されており、環状に整形された後の複数のコイルが前記複数のティース間のスロットに組み込まれており、前記複数のコイルを被覆する絶縁シートが設けられている電機における固定子を対象とし、請求項1の発明では、前記絶縁シートは、前記コイルの絶縁被覆領域に応じた外形形状に予め形成されており、前記絶縁シートは、前記コイルの絶縁被覆領域を被覆するように前記コイルに装着されている。
絶縁被覆領域とは、コイルとステータコアとの間の絶縁必要箇所に対応したコイル表面領域、あるいは複数のコイル間の絶縁必要箇所に対応したコイル表面領域のように、コイルが他の部材に接触する、もしくは接触する可能性のある部分のことである。装着とは、接着剤等により絶縁紙をコイルに対して完全に動かないように止着することや、絶縁紙をコイルに巻きつけるだけで止着しないことも指す。環状に整形されたコイルの絶縁被覆領域が絶縁シートを予め装着して被覆され、この状態でコイルがスロットに組み込まれるため、絶縁シートがコイルに対してずれたり、絶縁シートが破損したりすることはない。
好適な例では、前記絶縁シートは、前記コイルの絶縁被覆領域に応じた外形形状に予め形成された平面シートを折り曲げ又は湾曲のうちの少なくとも一方を行なうことで前記絶縁被覆領域を被覆している。
予め所定の形状に整形されたコイルの絶縁被覆領域が平面シートを折り曲げ又は湾曲した絶縁シートを予め装着して被覆され、この状態でコイルがスロットに組み込まれるため、絶縁シートがコイルに対してずれたり、絶縁シートが破損したりすることはない。
好適な例では、前記電機は、前記コイルを分布巻きした分布巻き回転電機である。
好適な例では、前記絶縁被覆領域は、前記スロット内に挿入された前記コイルの挿入部の周面、又は前記コイルのコイルエンドの表面のうちの少なくとも一方である。
好適な例では、前記絶縁シートは、前記複数のコイルのコイルエンド間の相間の絶縁と、前記スロット内で前記コイルと前記ステータコアとの間の絶縁のうちの少なくとも一方を行なう。
好適な例では、前記絶縁シートは、前記相間の絶縁を行なうための相間絶縁部と、前記スロット内で前記コイルと前記ステータコアとの間の絶縁を行なうためのスロット絶縁部との両方を一体的に備えている。
相間絶縁部とスロット絶縁部とを備えた絶縁シートは、スロット絶縁シートと相間絶縁シートとを兼ねるため、相間絶縁専用の相間絶縁シートが不要になる。
好適な例では、前記電機は、環状のステータコアを有する回転電機である。
好適な例では、前記コイルは、前記環状のステータコアの周方向に交互に配置されるアウターコイルとインナーコイルとからなり、前記アウターコイルのコイルエンドは、前記環状のステータコアの半径方向において前記インナーコイルのコイルエンドよりも外側に配置された渡り部と、前記渡り部の両端部から前記ステータコアの半径方向において内側に延出した起立部とを備えており、前記インナーコイルのコイルエンドは、隣り合う一対のアウターコイルのコイルエンドの起立部を跨ぐ渡り部を備えており、前記絶縁シートは、前記アウターコイルに装着されており、前記相間絶縁部は、前記インナーコイルのコイルエンドの渡り部と前記アウターコイルのコイルエンドの起立部との間に介在されている。
好適な例では、前記コイルは、前記環状のステータコアの周方向に交互に配置されるアウターコイルとインナーコイルとからなり、前記アウターコイルのコイルエンドは、前記環状のステータコアの半径方向において前記インナーコイルのコイルエンドよりも外側に配置された渡り部と、前記渡り部の両端部から前記ステータコアの半径方向において内側に延出した起立部とを備えており、前記インナーコイルのコイルエンドは、隣り合う一対のアウターコイルのコイルエンドの起立部を跨ぐ渡り部を備えており、前記絶縁シートは、前記インナーコイルに装着されており、前記絶縁シートは、前記インナーコイルのコイルエンドの渡り部の内側と前記アウターコイルのコイルエンドの起立部との間に介在されている。
アウターコイルとインナーコイルとを備えた固定子は、本発明の適用対象として好適である。
好適な例では、前記コイルエンドに前記渡り部及び前記起立部が形成された後の前記アウターコイル及び前記コイルエンドに前記渡り部が形成された後の前記インナーコイルが前記ステータコアに組み込んである。
コイルを組み込んだ後にコイルエンドを整形する必要が無いので、コイルエンドを整形する場合に生じやすい絶縁シートのずれや破損といった不都合は解消される。
好適な例では、前記絶縁シートは、前記コイルエンドの渡り部に巻き付けられるバンドを備えている。
バンドは、コイルからの絶縁シートの脱落の防止に寄与する。
請求項12及び請求項13の本発明は、ステータコアにティースが複数配列されており、環状に整形された後の複数のコイルが前記複数のティース間のスロットに組み込まれており、前記複数のコイルを被覆する絶縁シートが設けられている電機における固定子製造方法を対象とし、請求項12の発明では、前記絶縁シートを前記コイルの絶縁被覆領域に応じた外形形状に形成する絶縁シート形成工程と、前記絶縁シートを前記コイルの絶縁被覆領域に装着する装着工程と、前記絶縁シートを装着した前記コイルを前記スロットに組み込む組み込み工程とを備える。
予め所定の形状に形成された絶縁シートを装着したコイルを所定形状に整形した形状のままスロットに組み込んでゆく固定子の製造方法は、コイルに対する絶縁シートのずれ防止や、絶縁シートの破損防止に有効である。
好適な例では、前記ステータコアは環状に形成され、前記コイルは、前記環状のステータコアの周方向に交互に配置されるアウターコイルとインナーコイルとからなり、前記絶縁シートは、前記アウターコイルのコイルエンドと前記インナーコイルのコイルエンドとの間の相間の絶縁を行なうための相間絶縁シート、前記スロット内で前記アウターコイルと前記ステータコアとの間の絶縁を行なうための第1絶縁シート、及び前記スロット内で前記インナーコイルと前記ステータコアとの間の絶縁を行なうための第2絶縁シートであり、前記装着工程は、前記アウターコイルの絶縁被覆領域を被覆するように、該絶縁被覆領域に応じた外形形状に予め形成された前記第1絶縁シートと前記相間絶縁シートとを前記アウターコイルに装着する第1装着工程と、前記インナーコイルの絶縁被覆領域を被覆するように、該絶縁被覆領域に応じた外形形状に予め形成された前記第2絶縁シートを前記インナーコイルに装着する第2装着工程とであり、前記組み込み工程は、前記第1絶縁シート及び前記相間絶縁シートを止着した前記アウターコイルを前記スロットに組み込む第1組み込み工程と、前記第1組み込み工程後に、前記インナーコイルのコイルエンドの渡り部が隣り合う一対の前記アウターコイルのコイルエンドの少なくとも一部を跨ぐように、前記第2絶縁シートを止着した前記インナーコイルを前記スロットに組み込む第2組み込み工程とであり、前記第1絶縁シートは、前記インナーコイルのコイルエンドの渡り部と前記アウターコイルのコイルエンドの少なくとも前記一部との間に介在される。
絶縁シートを装着したアウターコイル及び絶縁シートを装着したインナーコイルを所定形状に整形した形状のままスロットに組み込んでゆく固定子の製造方法は、コイルに対する絶縁シートのずれ防止や、絶縁シートの破損防止に有効である。
本発明の電機は、電機の固定子に用いられる絶縁シートがずれたり、破損したりするのを防止することができるという優れた効果を奏する。
第1の実施形態を示す固定子の端面図。 固定子の斜視図。 (a)は、主コアの端面図。(b)は、ステータコアの端面図。 (a),(b)は、アウターコイル14とインナーコイル15との位置関係を示す斜視図。 (a),(b)は、アウターコイル14への絶縁シート17の止着を説明するための斜視図。(c),(d)は、インナーコイル15へのスロット絶縁シート26の止着を説明するための斜視図。 (a)は、絶縁シート17の折り曲げを説明するための斜視図。(b)は、スロット絶縁シート26の折り曲げを説明するための斜視図。 (a),(b)は、アウターコイル14及びティース13Bの組み付けを説明するための端面図。 (a),(b)は、インナーコイル15及びティース13Cの組み付けを説明するための端面図。 アウターコイル14及びインナーコイル15の配線図。 第2の実施形態を示し、(a)は、スロット絶縁シート27を止着したアウターコイル14を示す斜視図。(b)は、スロット絶縁シート26及び相間絶縁シート28を止着したインナーコイル15を示す斜視図。 (a)は、アウターコイル14とインナーコイル15との位置関係を示す斜視図。(b)は、スロット絶縁シート27の折り曲げを説明するための斜視図。(c)は、相間絶縁シート28の折り曲げを説明するための斜視図。 別の実施形態を示し、(a)は、アウターコイル14及び絶縁シート17Bを示す端面図。(b)は、絶縁シート17Bの折り曲げを示す斜視図。
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図9に基づいて説明する。
図1に示すように、回転電機Mを構成する固定子11は、環状のステータコア12と、ステータコア12の内周に複数配列されたティース13A,13B,13C間のスロット121に組み込まれたアウターコイル14と、スロット121に組み込まれたインナーコイル15とを備えている。16は、環状の固定子11の環内に配置されたロータである。本実施形態では、スロット121の個数は、24個である。
図3(b)に示すように、ステータコア12は、複数のティース13A(本実施形態では12個)を一体形成された環状の主コア120と、環状の主コア120の内周に組み付け固定された複数のティース13B,13C(本実施形態では各々6個)とを備えている。図3(a)は、主コア120からティース13B,13Cを外した状態を示す。ティース13A,13B,13Cは、環状の固定子11の周方向に等ピッチで配列されている。
図4(a),(b)は、スロット121に組み込まれている隣り合わせのアウターコイル14とインナーコイル15との配置関係を示す。
アウターコイル14は、一対のスロット121に挿入される一対の挿入部18,19と、スロット121から外にはみ出る一対のコイルエンド20,21とを備えた環状形状に予め整形されている。同様に、インナーコイル15は、一対のスロット121に挿入される一対の挿入部22,23と、スロット121から外にはみ出る一対のコイルエンド24,25とを備えた環状形状に予め整形されている。ここにおける環状は、丸い形状に限定されない。
アウターコイルエンド20は、その端部にあってスロット121〔図3(b)参照〕からステータコア12の一方の端面122〔図2参照〕側の外部へ起立している起立部201,202と、起立部201,202間の渡り部203とからなる。アウターコイルエンド21は、その端部にあってスロット121からステータコア12の端面〔端面122とは反対側の端面〕123〔図2及び図3(b)参照〕側の外部へ起立している起立部211,212と、起立部211,212間の渡り部213とからなる。
インナーコイルエンド24は、その端部にあってスロット121からステータコア12の端面122〔図2参照〕側の外部へ起立している起立部241,242と、起立部241,242間の渡り部243とからなる。インナーコイルエンド25は、その端部にあってスロット121からステータコア12の端面〔図2に示す端面122とは反対側の端面〕123〔図2及び図3(b)参照〕側の外部へ起立している起立部251,252と、起立部251,252間の渡り部253とからなる。
アウターコイル14のコイルエンド20,21は、環状のステータコア12の半径方向においてインナーコイル15のコイルエンド24,25よりも外側に配置されており、インナーコイル15のコイルエンド24,25は、隣り合う一対のアウターコイル14のコイルエンド20,21の起立部201,202,211,212を跨いでいる。ステータコア12の軸線L〔図1及び図2参照〕の方向に見た場合、インナーコイル15のコイルエンド24の渡り部243と、アウターコイル14のコイルエンド20の一部である起立部201,202とが重なっている。同様に、ステータコア12の軸線Lの方向に見た場合、インナーコイル15のコイルエンド25の渡り部253と、アウターコイル14のコイルエンド21の一部である起立部211,212とが重なっている。
図4(b)に示すように、アウターコイル14の挿入部18,19の周面181,191(絶縁被覆領域)には絶縁シート17が接着剤を用いて止着されている。周面181,191を被覆する絶縁シート17は、電気的絶縁性を有する絶縁紙により形成されている。絶縁シート17は、挿入部18,19を包囲するように折り曲げられて挿入部18,19とステータコア12のスロット121との間を絶縁するスロット絶縁部173を有している。絶縁シート17には一対の相間絶縁部171,172がスロット絶縁部173に一体形成されている。一方の相間絶縁部171は、インナーコイル15のコイルエンド24の渡り部243と、アウターコイル14のコイルエンド20の起立部201(又は起立部202)との間に配置されるように折り曲げられて、起立部201(又は起立部202)の表面(絶縁被覆領域)に止着されている。相間絶縁部171は、渡り部243と起立部201(又は起立部202)との間を絶縁する。他方の相間絶縁部172は、インナーコイル15のコイルエンド25の渡り部253と、アウターコイル14のコイルエンド21の起立部211(又は起立部212)との間に配置されるように折り曲げられて、起立部211(又は起立部212)の表面(絶縁被覆領域)に止着されている。相間絶縁部172は、渡り部253と起立部211(又は起立部212)との間を絶縁する。
インナーコイル15の挿入部22,23の周面221,231(絶縁被覆領域)にはスロット絶縁シート26が接着剤を用いて止着されている。周面221,231を被覆する絶縁シート17は、電気的絶縁性を有する絶縁紙により形成されている。スロット絶縁シート26は、挿入部22,23を包囲するように折り曲げられて挿入部22,23とステータコア12のスロット121との間を絶縁する。絶縁シート26は、一方の端部付近と他方の端部付近で相間の絶縁をする役割も有している。
絶縁被覆領域とは、コイル14,15とステータコア12との間の絶縁を行なうためのコイル14,15の表面領域や、一対のコイル間(本実施形態ではアウターコイル14とインナーコイル15との間)の絶縁を行なうためのコイル14,15の表面領域のように、コイルが他の部材に接触する、もしくは接触する可能性のある部分のことである。
図9は、アウターコイル14及びインナーコイル15の配線図を示す。インバータ100のU相の端子101に接続される一対のアウターコイル14のU相挿入部18U,19Uは、スロット121Uoの群に通されている。インバータ100のV相の端子102に接続される一対のアウターコイル14のV相挿入部18V,19Vは、スロット121Voの群に通されている。インバータ100のW相の端子103に接続される一対のアウターコイル14のW相挿入部18W,19Wは、スロット121Woの群に通されている。
インバータ100のU相の端子101に接続される一対のインナーコイル15のU相挿入部22U,23Uは、スロット121Uiの群に通されている。インバータ100のV相の端子102に接続される一対のインナーコイル15のV相挿入部22V,23Vは、スロット121Viの群に通されている。インバータ100のW相の端子103に接続される一対のインナーコイル15のW相挿入部22W,23Wは、スロット121Wiの群に通されている。
符合N1は、アウターコイル14及びインナーコイル15のコイル線141,142,151の終端を結線した中性点であり、符合N2は、アウターコイル14及びインナーコイル15のコイル線143,144,152の終端を結線した中性点である。
本実施形態の回転電機Mは、3相8極24スロットの回転電機である。ロータ16は、インバータ100を介したアウターコイル14及びインナーコイル15への通電によって、回転する。
次に、ステータコア12に対するアウターコイル14及びインナーコイル15の組み付け手順を説明する。
絶縁シート17は、図6(a)に示すように予め所定の外形形状に形成されており、スロット絶縁シート26は、図6(b)に示すように予め所定の外形形状に形成されている。この形成工程は、絶縁シート17,26をコイル14,15の絶縁被覆領域に応じた外形形状に形成する絶縁シート形成工程である。
アウターコイル14は、図5(a)に示すように予め所定形状に整形されており、インナーコイル15は、図5(c)に示すように予め所定形状に整形されている。
次に、図5(b)に示すように絶縁シート17が挿入部18,19を包囲するように折り曲げられて挿入部18,19に接着剤を用いて止着される。この止着工程は、アウターコイル14の絶縁被覆領域を被覆するように、アウターコイル14の絶縁被覆領域に応じた外形形状に予め形成された絶縁シート17(第1絶縁シート)をアウターコイル14に装着する第1装着工程である。図6(a)は、平面シート形状の絶縁シート17Aと、平面シート形状の絶縁シート17Aを折り曲げた状態の絶縁シート17とを示す。
又、図5(d)に示すようにスロット絶縁シート26が挿入部22,23を包囲するように折り曲げられて挿入部22,23に接着剤を用いて止着される。この止着工程は、インナーコイル15の絶縁被覆領域を被覆するように、インナーコイル15の絶縁被覆領域に応じた外形形状に予め形成されたスロット絶縁シート26(第2絶縁シート)を前記インナーコイルに装着する第2装着工程である。図6(b)は、平面シート形状のスロット絶縁シート26Aと、平面シート形状のスロット絶縁シート26Aを折り曲げた状態のスロット絶縁シート26とを示す。
次に、図7(a)に示すように、絶縁シート17を止着したアウターコイル14がステータコア12に組み付けられる。この組み付け工程は、絶縁シート17(第1絶縁シート)を止着したアウターコイル14をスロット121に組み込む第1組み込み工程である。ステータコア12に対するアウターコイル14の組み付け後、図7(b)に示すように、ティース13Bがステータコア12の内周に取り付けられる。ティース13Bは、軸方向に挿入されてステータコア12の内周に嵌合される。ティース13Bとステータコア12との嵌合部は、ティース13Bがステータコア12の径方向に抜けない形状になっている。
次に、図8(a)に示すように、スロット絶縁シート26を止着したインナーコイル15がステータコア12に組み付けられる。この組み付け工程は、インナーコイル15のコイルエンド24,25の渡り部243,253が隣り合う一対のアウターコイル14のコイルエンド20,21の起立部201,202,211,212を跨ぐように、スロット絶縁シート26(第2絶縁シート)を止着したインナーコイル15をスロット121に組み込む第2組み込み工程である。ステータコア12に対するインナーコイル15の組み付け後、図8(b)に示すように、ティース13Cがステータコア12の内周に取り付けられる。ティース13Cは、軸方向に挿入されてステータコア12の内周に嵌合される。ティース13Cとステータコア12との嵌合部は、ティース13Cがステータコア12の径方向に抜けない形状になっている。
第1の実施形態では以下の効果が得られる。
(1)アウターコイル14は、予め所定の形状に整形されており、所定の形状に整形されたアウターコイル14をステータコア12に組み付ける前に平面シート形状の絶縁シート17Aを折り曲げて形成される絶縁シート17がアウターコイル14の絶縁被覆領域を被覆するようにアウターコイル14に止着される。同様に、インナーコイル15は、予め所定の形状に整形されており、所定の形状に整形されたインナーコイル15をステータコア12に組み付ける前に平面シート形状のスロット絶縁シート26Aを折り曲げて形成されるスロット絶縁シート26がインナーコイル15の絶縁被覆領域を被覆するようにインナーコイル15に止着される。アウターコイル14を所定の形状に整形する前に絶縁シートを巻くことはしていないため、絶縁シート17がアウターコイル14に対してずれたり、絶縁シート17が破損したりすることはない。又、アウターコイル14がステータコア12に対して組み付け中に変形されたり、アウターコイル14がステータコア12に対して組み付けられた後にコイルエンド20,21が整形されることはないため、絶縁シート17がアウターコイル14に対してずれたり、絶縁シート17が破損したりすることはない。同様に、インナーコイル15を所定の形状に整形する前に絶縁シートを巻くことはしていないため、絶縁シート26がインナーコイル15に対してずれたり、絶縁シート26が破損したりすることはない。又、インナーコイル15がステータコア12に対して組み付け中に変形されたり、インナーコイル15がステータコア12に対して組み付けられた後にコイルエンド24,25が整形されることはないため、スロット絶縁シート26がインナーコイル15に対してずれたり、スロット絶縁シート26が破損したりすることはない。
(2)相間絶縁部171,172とスロット絶縁部173とを備えた絶縁シート17は、スロット絶縁シートと相間絶縁シートとを兼ねるため、相間絶縁専用の相間絶縁シートが不要になり、組付けの部品点数を減らすことができる。
(3)スロット121内に組み入れるコイルを絶縁テープで巻く構成では、テープ自体のオーバーラップ分が大きいためにテープがスロット121内で占める体積の割合(占積率)が増え、コイルのスロット121内での占積率が減る。これは、回転電機のエネルギー効率の低下をもたらす。
絶縁シート17の方が絶縁テープより幅が広く、コイル14,15に巻きつけたときのオーバーラップの面積が絶縁テープに比べて全体として小さくなる。つまり、本実施形態では、絶縁テープ自体のオーバーラップに比べて、絶縁シート17自体のオーバーラップ及びスロット絶縁シート26自体のオーバーラップは、非常に少ない。そのため、絶縁シート17及びスロット絶縁シート26がスロット121内で占める体積の割合(占積率)は、テープ巻きに比べて、少ない。つまり、平面シート形状の絶縁シート17A及びスロット絶縁シート26Aを折り曲げて形成した絶縁シート17及びスロット絶縁シート26の採用は、アウターコイル14及びインナーコイル15のスロット121内での占積率の向上に寄与する。
(4)絶縁被覆領域に応じた外形形状に予め形成された絶縁シートを用意しておき、その絶縁シートをコイルに巻くだけなので、絶縁テープをコイルに巻く場合と比較して簡単に固定子を製造することができ、特に量産に適している。
次に、図10及び図11の第2の実施形態を説明する。第1の実施形態と同じ構成部には同じ符合を用い、その詳細説明は省略する。
図10(a)に示すように、アウターコイル14の挿入部18,19にはスロット絶縁シート27が挿入部18,19を被覆するように折り曲げて接着剤を用いて止着されている。図10(b)に示すように、インナーコイル15の挿入部22,23にはスロット絶縁シート26が挿入部22,23を被覆するように折り曲げて接着剤を用いて止着されている。スロット絶縁シート27の端部にはカフス部271,272が折り曲げ形成されており、スロット絶縁シート26の端部にはカフス部261,262が折り曲げ形成されている。カフス部271,261の折り曲げ先端は、ステータコア12の一方の端面に係合されており、カフス部272,262の折り曲げ先端は、ステータコア12の他方の端面に係合されている。ステータコア12の端面に係合するカフス部271,272,261,262は、スロット121内でのステータコア12に対する絶縁シート27,26の軸線L方向へのずれを防止する。
図10(b)に示すように、インナーコイル15の渡り部243には相間絶縁シート28が渡り部243の内側(ステータコア12の一方の端面に対向する側)を被覆するように折り曲げて接着剤を用いて止着されている。同様に、インナーコイル15の渡り部253には相間絶縁シート28が渡り部243の内側(ステータコア12の他方の端面に対向する側)を被覆するように折り曲げて接着剤を用いて止着されている。
相間絶縁シート28は、バンド281,282,283,284を備えている。一対のバンド281,282と、もう一対のバンド283,284とがそれぞれ渡り部243,253を一巻きするように繋がれている。
図11(b)に示すように、スロット絶縁シート27は、平面シート形状の絶縁シート27Aを折り曲げて形成されている。図11(c)に示すように、相間絶縁シート28は、平面シート形状の相間絶縁シート28Aを折り曲げて形成されている。
図11(a)に示すように、インナーコイル15の渡り部243に止着された相間絶縁シート28は、渡り部243とアウターコイル14の起立部201,202との間を絶縁し、インナーコイル15の渡り部253に止着された相間絶縁シート28は、渡り部253とアウターコイル14の起立部211,212との間を絶縁する。
第2の実施形態では、第1の実施形態における(1),(3),(4)項と同様の効果が得られる。又、コイルエンド24,25の渡り部243,253に巻き付けられるバンド281,282,283,284は、インナーコイル15のコイルエンド24,25からの相間絶縁シート28の脱落の防止に寄与する。
第2の実施形態における固定子11の製造工程は、第1の実施形態の場合と同じである。
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○図7(a)で示した絶縁シートの相間絶縁部においてアウターコイルの上端面からはみ出している部分を削除することで、図12(a),(b)に示すように、絶縁シート17Bの相間絶縁部171,172がアウターコイル14の渡り部の形状と合った突出部171a,172aを形成してもよい。これにより、必要な部分にのみ絶縁を施すことができる。
又、平面シート形状の絶縁シート17Cにおける相間絶縁部171,172の折り目174を形成する位置をアウターコイル14の形状に合わせて変化させてもよい。
○集中巻きの回転電機に本発明を適用してもよい。
○インナーコイルとアウターコイルとのように形状の違うコイルを用いず、全てのコイルが同じ形状をした分布巻きや、コイルをスロットに組み込んだ後にコイルエンドを整形するタイプの分布巻きの回転電機に本発明を適用することもできる。
○第1の実施形態における相間絶縁部171,172とスロット絶縁部173とを別体に形成してもよい。
○第2の実施形態において、スロット絶縁シート27と相間絶縁シート28とを一体形成してもよい。
○第2の実施形態において、バンド281,282,283,284を無くしてもよい。
○片面に樹脂が塗布された絶縁紙をコイルに巻き、熱で硬化させても良い。従来は絶縁紙を熱で硬化させて固着させる際に、ステータ全体を熱処理する必要があったが、上記実施形態のように、コイルをスロットに入れる前にコイルに絶縁紙を巻く方法であれば、コイルを熱処理するだけですむ。
○通常の絶縁紙をコイルに巻きつけた後、ワニスで固めても良い。
○絶縁紙を両面テープで貼り付けても良い。
○接着剤等により絶縁紙をコイルに対して完全に動かないように固定することには限定されず、絶縁紙をコイルに巻きつけるだけであっても良い。
○絶縁シートは絶縁紙に限定されず、シート状のものであって絶縁被覆領域に応じた外形形状に予め形成することが可能である物であれば良い。
○回転型の電動機(回転電機)である代わりに、リニアモーターのような直線型の電動機であっても良い。
11…固定子。12…ステータコア。13A,13B,13C…ティース。14…アウターコイル。15…インナーコイル。17…第1絶縁シートである絶縁シート。171,172…相間絶縁部。173…スロット絶縁部。17A…平面シート形状の絶縁シート。181,191,221,231…絶縁被覆領域である周面。20,21,24,25…コイルエンド。201,202,211,212…絶縁被覆領域である起立部。243,253…渡り部。26…第2絶縁シートであるスロット絶縁シート。26A…平面シート形状のスロット絶縁シート。27…第1絶縁シートであるスロット絶縁シート。27A…平面シート形状のスロット絶縁シート。28…相間絶縁シート。28A…平面シート形状の相間絶縁シート。281,282,283,284…バンド。M…電動機である回転電機。

Claims (13)

  1. ステータコアにティースが複数配列されており、環状に整形された後の複数のコイルが前記複数のティース間のスロットに組み込まれており、前記複数のコイルを被覆する絶縁シートが設けられている電機における固定子において、
    前記絶縁シートは、前記コイルの絶縁被覆領域に応じた外形形状に予め形成されており、
    前記絶縁シートは、前記コイルの絶縁被覆領域を被覆するように前記コイルに装着されている電機における固定子。
  2. 前記絶縁シートは、前記コイルの絶縁被覆領域に応じた外形形状に予め形成された平面シートを折り曲げ又は湾曲のうちの少なくとも一方を行なうことで前記絶縁被覆領域を被覆している請求項1に記載の電機における固定子。
  3. 前記電機は、前記コイルを分布巻きした分布巻き電動機である請求項1及び請求項2のいずれか1項に記載の電機における固定子。
  4. 前記絶縁被覆領域は、前記スロット内に挿入された前記コイルの挿入部の周面、又は前記コイルのコイルエンドの表面のうちの少なくとも一方である請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の電機における固定子。
  5. 前記絶縁シートは、前記複数のコイルのコイルエンド間の相間の絶縁と、前記スロット内で前記コイルと前記ステータコアとの間の絶縁のうちの少なくとも一方を行なう請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の電機における固定子。
  6. 前記絶縁シートは、相間の絶縁を行なうための相間絶縁部と、前記スロット内で前記コイルと前記ステータコアとの間の絶縁を行なうためのスロット絶縁部との両方を一体的に備えている請求項5に記載の電機における固定子。
  7. 前記電機は、環状のステータコアを有する回転電機である請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の電機における固定子。
  8. 前記コイルは、前記環状のステータコアの周方向に交互に配置されるアウターコイルとインナーコイルとからなり、前記アウターコイルのコイルエンドは、前記環状のステータコアの半径方向において前記インナーコイルのコイルエンドよりも外側に配置された渡り部と、前記渡り部の両端部から前記ステータコアの半径方向において内側に延出した起立部とを備えており、前記インナーコイルのコイルエンドは、隣り合う一対のアウターコイルのコイルエンドの起立部を跨ぐ渡り部を備えており、前記絶縁シートは、前記アウターコイルに装着されており、前記相間絶縁部は、前記インナーコイルのコイルエンドの渡り部と前記アウターコイルのコイルエンドの起立部との間に介在されている請求項7に記載の電機における固定子。
  9. 前記コイルは、前記環状のステータコアの周方向に交互に配置されるアウターコイルとインナーコイルとからなり、前記アウターコイルのコイルエンドは、前記環状のステータコアの半径方向において前記インナーコイルのコイルエンドよりも外側に配置された渡り部と、前記渡り部の両端部から前記ステータコアの半径方向において内側に延出した起立部とを備えており、前記インナーコイルのコイルエンドは、隣り合う一対のアウターコイルのコイルエンドの起立部を跨ぐ渡り部を備えており、前記絶縁シートは、前記インナーコイルに装着されており、前記絶縁シートは、前記インナーコイルのコイルエンドの渡り部の内側と前記アウターコイルのコイルエンドの起立部との間に介在されている請求項7に記載の電機における固定子。
  10. 前記コイルエンドに前記渡り部及び前記起立部が形成された後の前記アウターコイル及び前記コイルエンドに前記渡り部が形成された後の前記インナーコイルが前記ステータコアに組み込んである請求項8及び請求項9のいずれか1項に記載の電機における固定子。
  11. 前記絶縁シートは、前記コイルエンドの渡り部に巻き付けられるバンドを備えている請求項8及び請求項9のいずれか1項に記載の電機における固定子。
  12. ステータコアにティースが複数配列されており、環状に整形された後の複数のコイルが前記複数のティース間のスロットに組み込まれており、前記複数のコイルを被覆する絶縁シートが設けられている電機における固定子製造方法において、
    前記絶縁シートを前記コイルの絶縁被覆領域に応じた外形形状に形成する絶縁シート形成工程と、
    前記絶縁シートを前記コイルの絶縁被覆領域に装着する装着工程と、
    前記絶縁シートを装着した前記コイルを前記スロットに組み込む組み込み工程とを備える電機における固定子製造方法。
  13. 前記ステータコアは環状に形成され、
    前記コイルは、前記環状のステータコアの周方向に交互に配置されるアウターコイルとインナーコイルとからなり、前記絶縁シートは、前記アウターコイルのコイルエンドと前記インナーコイルのコイルエンドとの間の相間の絶縁を行なうための相間絶縁シート、前記スロット内で前記アウターコイルと前記ステータコアとの間の絶縁を行なうための第1絶縁シート、及び前記スロット内で前記インナーコイルと前記ステータコアとの間の絶縁を行なうための第2絶縁シートであり、
    前記装着工程は、前記アウターコイルの絶縁被覆領域を被覆するように、該絶縁被覆領域に応じた外形形状に予め形成された前記第1絶縁シートと前記相間絶縁シートとを前記アウターコイルに装着する第1装着工程と、前記インナーコイルの絶縁被覆領域を被覆するように、該絶縁被覆領域に応じた外形形状に予め形成された前記第2絶縁シートを前記インナーコイルに装着する第2装着工程とであり、
    前記組み込み工程は、前記第1絶縁シート及び前記相間絶縁シートを止着した前記アウターコイルを前記スロットに組み込む第1組み込み工程と、前記第1組み込み工程後に、前記インナーコイルのコイルエンドの渡り部が隣り合う一対の前記アウターコイルのコイルエンドの少なくとも一部を跨ぐように、前記第2絶縁シートを止着した前記インナーコイルを前記スロットに組み込む第2組み込み工程とであり、
    前記第1絶縁シートは、前記インナーコイルのコイルエンドの渡り部と前記アウターコイルのコイルエンドの少なくとも前記一部との間に介在される請求項12に記載の電機における固定子製造方法。
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