JP2011135640A - Insulator, and rotating electric machine and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インシュレータ、回転電機および回転電機の製造方法に関する。 The present invention relates to an insulator, a rotating electrical machine, and a method for manufacturing the rotating electrical machine.
従来から各種回転電機が提案されており、たとえば、特開2008-220093号公報、特開平06-205557号公報、特開2007-259555号公報、特開2009-077468号公報などには、最近の典型的な回転電機が提案されている。 Conventionally, various rotating electrical machines have been proposed. For example, JP 2008-220093, JP 06-205557, JP 2007-259555, JP 2009-0777468, etc. A typical rotating electrical machine has been proposed.
このような回転電機のステータコアには、コイルと、ステータコアおよびコイル間の絶縁性を確保するインシュレータとが装着されている。 A stator core of such a rotating electrical machine is equipped with a coil and an insulator that ensures insulation between the stator core and the coil.
たとえば、特開2002−101590号公報に記載されたインシュレータは、電動機固定子鉄心の各ティース部に軸方向に分割されている。 For example, an insulator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-101590 is divided in the axial direction into each tooth portion of an electric motor stator core.
従来のインシュレータは、ステータティースを受け入れる筒部が形成されており、この筒部の先端部には、コイルを支持する張出部が形成されている。 The conventional insulator is formed with a cylindrical portion that receives the stator teeth, and a protruding portion that supports the coil is formed at the tip of the cylindrical portion.
既に環状に巻回されたコイルに従来のインシュレータを装着する際には、まず、筒部の先端部を狭めて、コイル内に挿入する。そして、筒部にかけている負荷を取り除くことで、張出部がコイルの端面と係合し、コイルにインシュレータが装着される。 When mounting a conventional insulator on a coil that has already been wound in an annular shape, first, the tip of the cylindrical portion is narrowed and inserted into the coil. Then, by removing the load applied to the tube portion, the overhanging portion engages with the end surface of the coil, and the insulator is attached to the coil.
このようなインシュレータにおいては、筒部の先端部から大きく張り出すように張出部を形成すると、コイルにインシュレータを装着する際に、筒部の先端部を大きく変形させる必要が生じる。インシュレータの先端部を大きく変形させると、インシュレータが損傷するおそれがある。 In such an insulator, when the projecting portion is formed so as to project largely from the tip portion of the cylindrical portion, it is necessary to largely deform the tip portion of the cylindrical portion when the insulator is attached to the coil. If the tip of the insulator is greatly deformed, the insulator may be damaged.
このため、従来のインシュレータにおいては、張出部の張り出し量は小さくなっていた。このように、張出部の張り出し量が小さいと、張出部がコイルの端面を十分に支持することができず、コイルが脱落するおそれがあった。 For this reason, in the conventional insulator, the overhanging amount of the overhanging portion is small. Thus, when the amount of overhang of the overhang portion is small, the overhang portion cannot sufficiently support the end face of the coil, and the coil may fall off.
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされた発明であって、その目的は、損傷を抑制することができると共に、コイルを良好に保持することができるインシュレータ、およびこのインシュレータを備えた回転電機およびこの回転電機の製造方法を提案することである。 The present invention has been made in view of the problems as described above, and the object thereof is an insulator capable of suppressing damage and holding a coil well, and a rotation provided with the insulator. It is to propose an electric machine and a method of manufacturing the rotating electric machine.
本発明に係るインシュレータは、ステータヨークおよびステータヨークの周面から突出するステータティースを含むステータコアに装着されるインシュレータである。上記ステータティースが挿入される穴部が形成された板部、および板部から突出するように形成され、ステータティースを受け入れ可能なティース受入部を含む第1分割インシュレータと、第1分割インシュレータに配置されたコイルに対して、第1分割インシュレータと反対側に配置され、第1分割インシュレータと協働して、コイルを固定可能な第2分割インシュレータとを備える。 The insulator according to the present invention is an insulator attached to a stator core including a stator yoke and stator teeth protruding from the peripheral surface of the stator yoke. A first split insulator including a plate portion in which a hole portion for inserting the stator teeth is formed, and a teeth receiving portion formed so as to protrude from the plate portion and capable of receiving the stator teeth, and disposed in the first split insulator A second split insulator that is disposed on the opposite side of the first split insulator and can fix the coil in cooperation with the first split insulator is provided.
好ましくは、上記第2分割インシュレータは、コイルの端面を押圧する押圧部と、押圧部に形成され、ステータコアと係合する脚部とを含む。 Preferably, the second divided insulator includes a pressing portion that presses an end surface of the coil, and a leg portion that is formed on the pressing portion and engages with the stator core.
好ましくは、上記押圧部は、コイルの端面の一方の軸方向端部から他方の軸方向端部に亘って延びるように形成される。 Preferably, the pressing portion is formed so as to extend from one axial end of the end surface of the coil to the other axial end.
好ましくは、上記ステータティースは、ステータコアの軸方向に配列する第1軸方向端面と、第2軸方向端面とを含む。第2分割インシュレータは、第1軸方向端面側に配置される第1端部側固定部材と、第1端部側固定部材から軸方向に間隔をあけて設けられ、第2軸方向端面側に配置される第2端部側固定部材とを含む。 Preferably, the stator teeth include a first axial end face and a second axial end face arranged in the axial direction of the stator core. The second divided insulator is provided on the first axial end surface side, and is provided with an axial interval from the first end side fixing member and on the second axial end surface side. And a second end side fixing member disposed.
好ましくは、上記脚部は、ステータコアの第1軸方向端面上に配置され、ステータコアと係合する第1脚部と、ステータコアの第2軸方向端面上に配置され、ステータコアと係合する第2脚部とを含む。上記第1分割インシュレータは、ティース受入部に形成され、第1脚部が挿入される第1挿入部と、第2脚部が挿入される第2挿入部とを含む。 Preferably, the leg portion is disposed on the first axial end surface of the stator core and is engaged with the stator core, and the leg portion is disposed on the second axial end surface of the stator core and is engaged with the stator core. Including legs. The first split insulator is formed in the teeth receiving portion and includes a first insertion portion into which the first leg portion is inserted and a second insertion portion into which the second leg portion is inserted.
好ましくは、上記第2分割インシュレータは、コイルの端面を押圧する押圧部と、押圧部に形成された脚部とを含む。上記第1分割インシュレータは、脚部と係合可能な第1係合部と、ステータコアと係合可能な第2係合部とを含む。 Preferably, the second divided insulator includes a pressing portion that presses an end surface of the coil and a leg portion formed on the pressing portion. The first split insulator includes a first engagement portion that can be engaged with the leg portion and a second engagement portion that can be engaged with the stator core.
本発明に係る回転電機は、ステータヨークおよびステータヨークの周面に形成されたステータティースを含むステータコアと、ステータティースが挿入される穴部が形成された板部、および板部から突出するように形成され、ステータティースを受け入れ可能なティース受入部を含む第1分割インシュレータと、第1分割インシュレータに配置されたコイルと、コイルに対して、第1分割インシュレータと反対側に配置され、第1分割インシュレータと協働して、コイルを固定可能な第2分割インシュレータとを備える。 A rotating electrical machine according to the present invention projects from a stator yoke and a stator core including stator teeth formed on a peripheral surface of the stator yoke, a plate portion in which a hole portion into which the stator teeth are inserted is formed, and the plate portion. A first split insulator including a teeth receiving portion formed and capable of receiving stator teeth; a coil disposed in the first split insulator; and a first split split disposed on the opposite side of the coil from the first split insulator. A second divided insulator capable of fixing the coil is provided in cooperation with the insulator.
好ましくは、上記第1分割インシュレータは、ステータコアに一体的に形成される。好ましくは、上記コイルは、内側巻線と、内側巻線の外周上に配置された外側巻線とを含む。 Preferably, the first divided insulator is formed integrally with the stator core. Preferably, the coil includes an inner winding and an outer winding disposed on the outer periphery of the inner winding.
本発明に係る回転電機の製造方法は、複数配列することで環状のステータヨークを規定する分割ヨークと、分割ヨークの周面から突出するように形成されたステータティースとを含む分割ステータコアを準備する工程と、ステータティースが挿入される穴部が形成された板部、および板部から突出するように形成され、ステータティースを受け入れ可能なティース受入部を含む第1分割インシュレータを、分割ステータコアに装着する工程と、第1分割インシュレータにコイルを装着する工程と、第1分割インシュレータに装着されたコイルに対して、第1分割インシュレータと反対側から第2分割インシュレータを装着して、コイルを固定する工程とを備える。 A method of manufacturing a rotating electrical machine according to the present invention provides a split stator core including a split yoke that defines an annular stator yoke by arranging a plurality of stator stators and a stator tooth formed so as to protrude from the peripheral surface of the split yoke. A split stator core is mounted with a first split insulator including a process, a plate part in which a hole for inserting a stator tooth is formed, and a tooth receiving part formed so as to protrude from the plate part and capable of receiving the stator tooth. Attaching the coil to the first divided insulator, attaching the second divided insulator from the side opposite to the first divided insulator, and fixing the coil to the coil attached to the first divided insulator. A process.
好ましくは、上記第1分割インシュレータに絶縁紙を装着する工程をさらに備える。 Preferably, the method further includes a step of attaching insulating paper to the first divided insulator.
本発明に係るインシュレータ、回転電機および回転電機の製造方法によれば、インシュレータの損傷を抑制することができると共に、コイルを良好に固定させることができる。 According to the insulator, the rotating electrical machine, and the method for manufacturing the rotating electrical machine according to the present invention, it is possible to suppress damage to the insulator and to fix the coil satisfactorily.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る回転電機の概略構成を示す側断面図である。この図1に示すように、回転電機100は、回転中心線Oを中心に回転可能に支持された回転シャフト110と、この回転シャフト110に固設され、回転シャフト110と共に回転可能に設けられたロータ120と、このロータ120の周囲に設けられた環状のステータ140とを備えている。この回転電機100は、典型的には、ハイブリッド車両に搭載され、車輪を駆動する駆動源やエンジン等の動力によって電気を発電する発電機として機能する。さらには、電気自動車等にも搭載可能であり、車輪を駆動する駆動源としても利用される。
(Embodiment 1)
1 is a side sectional view showing a schematic configuration of a rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the rotating
ロータ120は、複数の電磁鋼板等を積層して構成されたロータコア125と、ロータコア125に形成された磁石挿入孔126内に挿入された永久磁石123と、ロータコア125の軸方向の端面に設けられたエンドプレート122とを備えている。永久磁石123は、磁石挿入孔126内に充填された樹脂124によって固定されている。
The
ステータ140は、環状に形成されており、ロータ120の周囲を取り囲むように環状に形成されたステータコア141と、このステータコア141に装着されたU相コイル180U,V相コイル180V,W相コイル180Wとを備えている。このステータ140(ステータコア141)の軸方向端面177,178には、絶縁性のモールド樹脂172が形成されている。このモールド樹脂172は、たとえばBMC(Bulk Molding Compound)、エポキシ樹脂といった熱硬化性樹脂やPPS(Polyphenylene Sulfide)、PBT(Polybutylene Terephthalate)などの熱可塑性樹脂等により構成されている。
The
図2は、回転中心線O方向から平面視したステータ140の平面図である。なお、この図2においては、モールド樹脂172が省略されている。
FIG. 2 is a plan view of the
この図2に示すように、ステータ140は、ステータコア141を含み、ステータコア141は、環状に形成されたステータヨーク142と、このステータヨーク142の内周面に形成された複数のステータティースとを含む。
As shown in FIG. 2, the
さらに、ステータ140は、ステータティースに装着された複数のU相コイル180U、V相コイル180V,W相コイル180Wを含む。
Furthermore,
ステータコア141は、回転中心線Oを中心に環状に複数配列された分割ステータコア175を備えており、各分割ステータコア175には、それぞれ、U相コイル180U、V相コイル180V,W相コイル180Wのいずれかのコイルが装着されている。そして、ステータ140の周方向に沿って、U相コイル180U、V相コイル180V,W相コイル180Wが順次配列しており、各U相コイル180U同士、V相コイル180V同士、W相コイル180W同士は、それぞれ、間隔を隔て配置されている。
The
ここで、隣り合うU相コイル180U同士は、渡線154Uによって接続されており、V相コイル180V同士は、渡線154Vによって接続され、さらに、W相コイル180W同士は、渡線154Wによって接続されている。
Here, adjacent
図3は、U相コイル180Uおよび分割ステータコア175等を含むブロック200の斜視図であり、図4は、上記図3に示すU相コイル180Uおよび分割ステータコア175等を含むブロック200の分解斜視図である。
3 is a perspective view of the
図3において、ブロック200は、分割ステータコア175と、絶縁紙330と、U相コイル180Uと、インシュレータ400とを含む。図4において、分割ステータコア175は、分割ヨーク370と、この分割ヨーク370の周面から突出するように形成されたステータティース371とを含む。分割ヨーク370が環状に配列することで、図2に示す環状のステータヨーク142が形成される。
In FIG. 3, block 200 includes a divided
分割ステータコア175は、図1に示す回転中心線O方向に配列する軸方向端面372および軸方向端面373とを含む。複数の分割ステータコア175が環状に配列することで、環状に配列する軸方向端面372によって、図1に示す軸方向端面177が形成され、環状に配列する軸方向端面373によって、図1に示す軸方向端面178が形成される。
The
図3に示すインシュレータ400は、図4に示す第1分割インシュレータ350と、第2分割インシュレータ300とを含む。
An
第1分割インシュレータ350および第2分割インシュレータ300は、いずれも、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂やLCP(液晶ポリマー)樹脂等の絶縁材料によって形成されている。
Each of the first divided
第1分割インシュレータ350は、分割ステータコア175のステータティース371に装着される。第1分割インシュレータ350は、分割ヨーク370の内周面に当接し、ステータティース371が挿入される穴部352aが形成された板部351と、この板部351から突出するように形成され、ステータティース371を受け入れ可能なティース受入部352とを含む。板部351は、平板状に形成されており、分割ステータコア175の分割ヨーク370の内周面と当接している。ティース受入部352は、筒状に形成されており、板部351に形成された穴部352aと連通している。
The
第1分割インシュレータ350上には、絶縁紙330が装着されている。絶縁紙330は、絶縁材料によって形成されている。絶縁紙330は環状に形成されており、ステータティース371およびティース受入部352が挿入される穴部331が形成されている。
An insulating
そして、絶縁紙330が装着された第1分割インシュレータ350にU相コイル180Uが装着されている。U相コイル180Uは、コイル線を巻回することで構成されており、筒状に形成されている。
The
本実施の形態に係る回転電機においては、コイルとして、2層コイルが採用されている。具体的には、U相コイル180Uは、内側巻線180Aと、この内側巻線180Aの外側に配置された外側巻線180Bとを含む。
In the rotating electrical machine according to the present embodiment, a two-layer coil is employed as the coil. Specifically,
第2分割インシュレータ300は、U相コイル180Uに対して、第1分割インシュレータ350と反対側に配置されている。第2分割インシュレータ300は、分割ステータコア175と係合する脚部303および脚部304を含む。
この図4に示す例においては、分割ステータコア175が第2分割インシュレータ300と直接係合しているが、これに限られない。たとえば、第1分割インシュレータ350を分割ステータコア175に係合させ、第2分割インシュレータ300を第1分割インシュレータ350に係合させて、間接的に第2分割インシュレータ300を分割ステータコア175に係合するようにしてもよい。
In the example shown in FIG. 4, the
第2分割インシュレータ300が直接的または間接的に分割ステータコア175と係合することで、第2分割インシュレータ300は、第1分割インシュレータ350と協働して、U相コイル180Uを分割ステータコア175に固定する。
When the second divided
インシュレータ400によれば、第1分割インシュレータ350を分割ステータコア175に装着した後、U相コイル180Uを第1分割インシュレータ350に装着する。その後、第2分割インシュレータ300を分割ステータコア175に係合させることで、U相コイル180Uを分割ステータコア175に固定することができる。
According to the
このため、U相コイル180Uを固定する際に、インシュレータ400の一部を変形させる必要がなく、インシュレータ400の損傷が抑制されている。
For this reason, when fixing
インシュレータ400によれば、U相コイル180Uを固定する過程において、U相コイル180Uの端面を支持する第2分割インシュレータ300をU相コイル180Uの穴部内を通す必要がない。このため、第2分割インシュレータ300は、U相コイル180Uの端面を支持するために必要な大きさを確保することができる。第2分割インシュレータ300は、U相コイル180Uの端面の略全面を支持することができ、U相コイル180Uの脱落を抑制することができる。
According to the
本実施の形態1に係るインシュレータ400においては、第2分割インシュレータ300は、環状に形成されると共に板状に形成された押圧部302を含む。
In the
U相コイル180Uは、ステータ140の径方向に配列する外端面と内端面とを含み、押圧部302は、U相コイル180Uの内端面を支持している。押圧部302は、U相コイル180Uの内端面の一方の軸方向端部から他方の軸方向端部に亘って延びるように形成されている。このため、押圧部302は、U相コイル180Uの内端面の略全面を支持可能とされ、内側巻線180Aおよび外側巻線180Bを支持することができる。押圧部302には、ティース受入部352およびステータティース371を受け入れ可能な穴部が形成されている。
脚部303および脚部304は、押圧部302に形成された穴部の開口縁部に連設されている。
The
脚部303および脚部304は、回転中心線O方向に間隔をあけて設けられている。脚部303の端部には、爪部305が形成されており、脚部304の端部には、爪部306が形成されている。
The
分割ヨーク370の外周面には、溝部374が形成されている。溝部374は、分割ヨーク370の外周面の周方向中央部に位置しており、回転中心線O方向に延びている。
A
脚部303に形成された爪部305および脚部304に形成された爪部306が溝部374と係合することで、第2分割インシュレータ300が分割ステータコア175と係合する。
The
第1分割インシュレータ350のティース受入部352には、挿入部353および挿入部354が形成されている。挿入部353は、軸方向端面372側に位置するティース受入部352の端面に形成されており、ティース受入部352の端面から上方に突出するように形成されている。挿入部354は、軸方向端面373側に位置するティース受入部352の端面に形成されており、ティース受入部352の端面から突出するように形成されている。
An
第1分割インシュレータ350にU相コイル180Uが装着されると、ティース受入部352、挿入部353および挿入部354は、U相コイル180Uの穴部内に挿入される。挿入部353は、溝部を規定しており、挿入部353が規定する溝部の開口部は、ティース受入部352内に向けて開口している。
When
同様に、挿入部354も溝部を規定しており、挿入部354によって規定された溝部の開口部は、ティース受入部352内に向けて開口している。
Similarly, the
そして、第1分割インシュレータ350が分割ステータコア175に装着されることで、挿入部353と分割ステータコア175の軸方向端面372とによって、脚部303を挿入可能な通路が規定される。また、分割ステータコア175の軸方向端面373と、挿入部354とによって、脚部304を挿入可能な通路が規定される。
When the first divided
絶縁紙330に形成された穴部331の開口縁部には、凹部332および凹部333が形成されている。凹部332は、穴部331の開口縁部のうち、軸方向端面372側に位置する辺部に形成されており、脚部303および挿入部353を受け入れ可能とされている。
A
凹部333は、穴部331の開口縁部のうち、軸方向端面373側に位置する辺部に形成されており、脚部304および挿入部354を受け入れ可能とされている。
The recessed
そして、第2分割インシュレータ300を分割ステータコア175に装着すると、脚部303は、U相コイル180Uの穴部、凹部332、および挿入部353を通って、溝部374に達するように配置される。この際、脚部303は、分割ステータコア175の軸方向端面372上に配置される。
When the second divided
また、脚部304は、U相コイル180Uの穴部、凹部333、および挿入部354を通って、溝部374に達するように配置される。この際、脚部304は、分割ステータコア175の軸方向端面373上に配置される。
このように、第2分割インシュレータ300を分割ステータコア175に装着する際には、脚部303および脚部304は、挿入部353および挿入部354によって案内される。これにより、脚部303および脚部304が屈曲等して、損傷することが抑制されている。
As described above, when the second divided
脚部303と脚部304とは互いに回転中心線O方向に間隔をあけて設けられているため、第2分割インシュレータ300は、良好に分割ステータコア175に固定される。
Since the
なお、脚部303と脚部304とは、押圧部302から先端部に向かうにつれて、互いに近接するように形成されている。脚部303および脚部304間にステータティース371が挿入されると、脚部303および脚部304は、ステータティース371によって互いに離れるように押しのけられる。これにより、脚部303および脚部304には、互いに近接しようとする付勢力が生じる。このため、爪部305および爪部306が溝部374と良好に係合することができる。
In addition, the
押圧部302の上端部には、保持部材301が形成されている。この保持部材301には、複数の溝部が間隔をあけて形成されており、各溝部内には、図2に示す渡線154V,154Wが挿入される。第1分割インシュレータ350が分割ステータコア175に装着されると、板部351の上端部は、軸方向端面372から突出するように形成されている。板部351の上端部には、凹部(支持部)356が形成されている。
A holding
保持部材301は、押圧部302からステータ140の径方向外方に向けて延びており、保持部材301の端部は、第1分割インシュレータ350に形成された凹部356にはめ込まれ、板部351によって支持されている。
The holding
図5は、図3に示すV−V線における断面図である。この図5に示すように、U相コイル180Uの内周面と、ステータティース371との間にはティース受入部352が配置されている。U相コイル180Uの径方向外方側の端面と、分割ヨーク370との間には、板部351と絶縁紙330とが配置されている。これにより、U相コイル180Uと分割ステータコア175との間の絶縁性が確保されている。
5 is a cross-sectional view taken along line VV shown in FIG. As shown in FIG. 5, a
さらに、図3および図5に示すように、U相コイル180Uの側面は、絶縁紙330によって覆われており、隣り合うコイル同士の絶縁性が確保されている。
Further, as shown in FIGS. 3 and 5, the side surface of the
第2分割インシュレータ300は、分割ステータコア175に係合することで、U相コイル180Uの径方向内方側の端面を押圧しており、U相コイル180Uを分割ステータコア175に固定している。
The
なお、図3から図5を用いて、U相コイル180Uが装着された分割ステータコア175について説明したが、V相コイル180Vが装着された分割ステータコア175およびW相コイル180Wが装着された分割ステータコア175においてもU相コイル180Uが装着された分割ステータコア175と同様に構成されている。
3 to 5, the
そして、ステータ140は、U相コイル180Uが装着された分割ステータコア175、V相コイル180Vが装着された分割ステータコア175およびW相コイル180Wが装着された分割ステータコア175を順次環状に配列することで構成されている。
The
上記のように構成された回転電機100の製造方法について説明する。回転電機100は、ケースにステータ140を装着し、このステータ140内にロータ120を配置することで構成される。
A method for manufacturing the rotating
ステータ140を組み立てるには、まず、図4に示す分割ステータコア175を準備する。分割ステータコア175は、たとえば、円盤状に形成された回転テーブル上に配置される。分割ステータコア175は、ステータティース371が上方に向けて突出するように配置するのが好ましい。
To assemble the
そして、準備された分割ステータコア175の上方から第1分割インシュレータ350を装着する。この際、第1分割インシュレータ350のティース受入部352内に、ステータティース371を挿入する。
Then, the first divided
分割ステータコア175に第1分割インシュレータ350が装着されると、回転テーブルが所定角度回転する。
When the first divided
そして、第1分割インシュレータ350が装着された分割ステータコア175に絶縁紙330が装着される。その後、回転テーブルが所定角度回転し、第1分割インシュレータ350および絶縁紙330が装着された分割ステータコア175が搬送される。
Then, the insulating
そして、第1分割インシュレータ350および絶縁紙330が装着された分割ステータコア175に、U相コイル180Uが装着される。具体的には、ティース受入部352の周囲を取り囲むように、U相コイル180Uが配置される。
Then, the
このように、U相コイル180Uが装着された後、回転テーブルが所定角度回転する。そして、第2分割インシュレータ300が、分割ステータコア175に装着される。この際、分割ステータコア175の軸方向端面372と挿入部353とによって脚部303を受け入れ可能な挿入通路が形成されている。この挿入通路は、分割ステータコア175の外周縁部にまで達している。
Thus, after the
そして、第2分割インシュレータ300が装着されることで、脚部303が上記挿入通路内に挿入され、爪部305が溝部374と係合する。
When the second divided
挿入部354と軸方向端面373とによって脚部304を受け入れ可能な挿入通路が形成されている。そして、第2分割インシュレータ300が装着されることで、脚部304が軸方向端面373と挿入部354とによって形成された挿入通路内に挿入される。そして、爪部306が溝部374と係合する。
The
このようにして、第2分割インシュレータ300が分割ステータコア175と係合する。爪部305および爪部306が溝部374と係合すると、押圧部302は、U相コイル180Uの端面を分割ステータコア175に向けて押圧し、U相コイル180Uが分割ステータコア175に固定される。
In this way, the second divided
押圧部302は、U相コイル180Uの端面の略全面を支持し、U相コイル180Uの脱落を抑制している。保持部材301の自由端は、凹部356に受け入れられると共に、板部351によって支持される。
The
このようにして、図3に示すように、分割ステータコア175と、第1分割インシュレータ350と、絶縁紙330と、U相コイル180Uと、第2分割インシュレータ300とが一体化されたブロック200が構成される。
In this way, as shown in FIG. 3, the
そして、このブロック200を環状に配列する。環状に配列された複数のブロック200の外周面に環状の固定部材を焼き嵌め、または、圧入する。環状の固定部材を装着することで、各ブロック200が環状に配列した状態で固定され、ステータが構成される。
The
その後、モータケースにステータを固定し、さらに、ロータを装着することで、回転電機100を組み立てることができる。
Thereafter, the rotating
本実施の形態に係る回転電機100の製造方法によれば、ブロック200を構築する際に、分割ステータコア175を配置した後、第1分割インシュレータ350、絶縁紙330、U相コイル180Uおよび第2分割インシュレータ300を順次組み付けることでブロック200を構成することができる。このため、ブロック200を製造ライン上に乗せることができ、ブロック200の製造コストの低減および製造時間の短縮を図ることができる。
According to the method of manufacturing rotating
さらに、ブロック200を構築する過程において、インシュレータを変形させる必要がなく、インシュレータ400の損傷を抑制することができる。
Furthermore, in the process of building the
(実施の形態2)
図6および図7を用いて、本発明の実施の形態2に係るインシュレータ、回転電機および回転電機の製造方法について説明する。
(Embodiment 2)
An insulator, a rotating electrical machine, and a method for manufacturing the rotating electrical machine according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、図6および図7に示す構成のうち、上記図1から図5に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。 Of the configurations shown in FIGS. 6 and 7, the same or corresponding components as those shown in FIGS. 1 to 5 are designated by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図6は、本実施の形態2に係るインシュレータ400を含むブロック200の斜視図であり、図7は、上記図6に示すブロック200の分解斜視図である。
6 is a perspective view of the
この図6および図7に示すように、インシュレータ400は、ステータティース371に装着される第1分割インシュレータ350と、第1分割インシュレータ350と協働して、U相コイル180Uを固定する第2分割インシュレータ320とを含む。第2分割インシュレータ320は、U相コイル180Uの内端面側に配置されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
第2分割インシュレータ320は、軸方向端面372側に配置される第1端部側固定部材321と、軸方向端面373側に配置される第2端部側固定部材322とを含む。
The second divided
第1端部側固定部材321は、押圧部307と、この押圧部307から突出するように形成された脚部303と、この脚部303の端部に形成された爪部305とを含む。
The first end
脚部303は挿入部353と軸方向端面372とによって規定された挿入通路内に挿入されており、爪部305は、溝部374と係合している。
The
これにより、第1端部側固定部材321は分割ステータコア175と係合し、第1端部側固定部材321が分割ステータコア175と係合することで押圧部307がU相コイル180Uの内端面を支持する。
Thus, the first end
同様に、第2端部側固定部材322は、押圧部308と、この押圧部308から突出するように形成された脚部304と、この脚部304の先端部に形成された爪部306とを含む。第2端部側固定部材322の爪部306が溝部374と係合することで、第2端部側固定部材322が分割ステータコア175と係合する。第2端部側固定部材322が分割ステータコア175と係合することで、押圧部308がU相コイル180Uの内端面を支持する。
Similarly, the second end
押圧部307および押圧部308は、いずれも、U相コイル180Uの内側巻線および外側巻線を支持可能な程度の大きさとされている。なお、第1端部側固定部材321および第2端部側固定部材322は、小さな部品であり、材料コストの低減を図ることができる。
Each of the
本実施の形態2に係るインシュレータにおいても、内側巻線のみならず外側巻線をも押圧部が支持することができ、U相コイル180Uを良好に分割ステータコア175に固定することができる。
Also in the insulator according to the second embodiment, not only the inner winding but also the outer winding can be supported by the pressing portion, and the
そして、回転電機100は、ステータとロータとを含み、ステータは、環状に配列する複数のブロック200によって形成されている。
The rotating
図6に示すブロック200を組み立てるには、まず、分割ステータコア175を、たとえば、回転テーブル上に配置する。この際、たとえば、分割ステータコア175はステータティース371が上方に向けて突出するように配置される。
To assemble the
そして、第1分割インシュレータ350、絶縁紙330、U相コイル180Uおよび第2分割インシュレータ320を順次装着する。このようにして、図6に示すブロック200を組み立てることができる。
Then, first divided
(実施の形態3)
図8から図11を用いて、本実施の形態3に係るインシュレータ、回転電機、および回転電機の製造方法について説明する。なお、図8から図11に示す構成のうち、上記図1から図7に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
(Embodiment 3)
The insulator, the rotating electrical machine, and the method for manufacturing the rotating electrical machine according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. Of the configurations shown in FIGS. 8 to 11, configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 7 may be assigned the same reference numerals and explanation thereof may be omitted.
図8は、本実施の形態に係る回転電機のステータを構成するブロックの分解斜視図である。この図8に示すように、ブロックは、分割ステータコア175と、第1分割インシュレータ350と、絶縁紙330と、U相コイル180Uと、第2分割インシュレータ360とを含む。
FIG. 8 is an exploded perspective view of blocks constituting the stator of the rotating electrical machine according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, the block includes a divided
インシュレータは、第1分割インシュレータ350と、第2分割インシュレータ360とを含む。第1分割インシュレータ350は、分割ステータコア175と係合し、第2分割インシュレータ360は、第1分割インシュレータ350と係合している。
The insulator includes a first divided
このため、第2分割インシュレータ360は、第1分割インシュレータ350を介して、分割ステータコア175と係合している。
For this reason, the second divided
第2分割インシュレータ360は、板状に形成され、U相コイル180Uの内端面を支持可能な押圧部302と、押圧部302から突出する脚部380,381および脚部382,383が形成されている。
The second divided
脚部380,381は、軸方向端面372側に配置されており、脚部382,383は、軸方向端面373側に配置されている。
The
脚部380と脚部381とは、互いに間隔をあけて配置されており、脚部382および脚部383も互いに間隔をあけて配置されている。
The
図9は、ブロックの一部断面図であり、軸方向端面372を平面視している。この図9および図8に示すように、第1分割インシュレータ350のティース受入部352の一方の軸方向端面には、係止部材395が形成され、他方の軸方向端面には、係止部材396が形成されている。
FIG. 9 is a partial cross-sectional view of the block, and the
そして、係止部材395には、脚部380および脚部381が係合している。同様に、係止部材396には、脚部382および脚部383が係合している。
Further, the
図10は、係止部材395およびその周囲の構成を示す平面図である。この図10に示すように、脚部380の先端部には、爪部384が形成され、脚部381の先端部にも、爪部385が形成されている。
FIG. 10 is a plan view showing the locking
係止部材395には、爪部384,385を係止する係止部386,387が形成されている。そして、脚部380と、係止部386とが互いに係合すると共に、脚部381と係止部387とが互いに係合する。同様に、図8に示す脚部382および脚部383と係止部材396とが係合することで、第2分割インシュレータ360と第1分割インシュレータ350とが互いに結合されている。
The locking
図11は、ブロックの断面図である。この図11に示すように、分割ステータコア175の軸方向端面372には、爪部390が形成され、軸方向端面373には爪部391が形成されている。
FIG. 11 is a cross-sectional view of the block. As shown in FIG. 11, a
分割ステータコア175は、複数の電磁鋼鈑を積層することで構成されている。爪部390は、軸方向端面372を規定する電磁鋼鈑の一部を切り欠き、この切りかかれた切欠部を反り返らせることで形成されている。
The divided
同様に、爪部391は、軸方向端面373を規定する電磁鋼鈑の一部を切り欠き、この切欠部を反り返らせることで形成されている。
Similarly, the
ステータ140を組み立てた際に、ステータ140の径方向外方側に位置する爪部390および爪部391の端部は、自由端とされており、軸方向端面372および軸方向端面373から突出している。
When the
このように、爪部390,391は、径方向内方から径方向外方に向かうにしたがって、軸方向端面372,373から離れるように形成されている。その一方で、ロータ120の径方向内方側に位置する爪部390および爪部391の端部は、軸方向端面372および軸方向端面373を規定する電磁鋼鈑に連設されている。
As described above, the
係止部材395の径方向外側には、支持部397が形成されており、係止部材396の径方向外側には、支持部398が形成されている。
A
そして、図8および図11において、支持部397は爪部390によって係止されると共に、分割ステータコア175の外周面側に向けて押圧されている。支持部398は爪部391によって係止されると共に、分割ステータコア175の外周面に向けて押圧されている。このため、第1分割インシュレータ350は、分割ヨーク370の内周面に押圧されている。
8 and 11, the
本実施の形態3に係る回転電機の製造方法について、図8および図11を用いて説明する。分割ステータコア175を、たとえば、回転テーブル上に配置する。この際、ステータティース371が上方に向けて突出するように配置する。
A method for manufacturing the rotating electrical machine according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. The divided
そして、分割ステータコア175に第1分割インシュレータ350を装着する。この際、爪部390,391は、軸方向端面372,373の先端部側から分割ヨーク370の外周面側に向かうにしたがって、軸方向端面372,373から離れるように湾曲している。
Then, the first divided
このため、第1分割インシュレータ350を装着する際には、図11に示す第1分割インシュレータ350の支持部397,398が爪部390,391を軸方向端面372,373に押さえつける。
Therefore, when the first divided
そして、支持部397,398が、爪部390,391上を通過すると、爪部390,391が通常の状態に戻り、支持部397,398が爪部390,391によって支持される。これにより、分割ステータコア175および第1分割インシュレータ350が互いに連結される。
When the
その後、絶縁紙330、U相コイル180U、第2分割インシュレータ360を順次、分割ステータコア175に装着する。これにより、第2分割インシュレータ360と第1分割インシュレータ350とが連結され、U相コイル180Uが固定される。
Thereafter, the insulating
なお、第2分割インシュレータ360の押圧部302も、U相コイル180Uの内端面の略全面を支持可能とされている。
そして、第2分割インシュレータ360を分割ステータコア175に装着することで、ブロックを組み立てることができる。
The
And a block can be assembled by attaching the 2nd division |
そして、複数のブロックを環状に配列し、各ブロックを環状に配列した状態で固定することでステータを組み立てることができる。そして、組み立てられたステータをモータケースに固定し、ロータを組み付けることで回転電機を構築することができる。なお、本実施の形態3に係る回転電機の製造方法は、上記の例に限られない。 The stator can be assembled by arranging a plurality of blocks in a ring shape and fixing each block in a ring arrangement. And the rotary electric machine can be constructed by fixing the assembled stator to the motor case and assembling the rotor. In addition, the manufacturing method of the rotary electric machine which concerns on this Embodiment 3 is not restricted to said example.
本実施の形態3に係るインシュレータ400においては、第1分割インシュレータ350と第2分割インシュレータ360とを互いに組み付けることができるので、第1分割インシュレータ350と絶縁紙330と、U相コイル180Uと第2分割インシュレータ360と一体化することができる。そして、このユニットを分割ステータコア175に装着することでブロックを組み立てることができる。このようにして、ステータおよび回転電機を組み立てることができる。
In the
図12は、本実施の形態3に係るインシュレータの変形例を示す分解斜視図である。この図12に示すように、第1分割インシュレータ450は、分割ステータコア175に一体化されている。このような分割ステータコア175は、たとえば、インサート成形等により形成することができる。
FIG. 12 is an exploded perspective view showing a modification of the insulator according to the third embodiment. As shown in FIG. 12, the first divided
そして、回転電機を組み立てる際には、第1分割インシュレータ450が一体的に形成された分割ステータコア175に絶縁紙330を装着する。その後、順次U相コイル180Uおよび第2分割インシュレータ360を組み付ける。
When assembling the rotating electrical machine, the insulating
これにより、ブロックを組み立てる際の工程数を低減することができ、短時間でブロックを組み立てることができる。 Thereby, the number of processes at the time of assembling the block can be reduced, and the block can be assembled in a short time.
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。 Although the embodiment of the present invention has been described above, it should be considered that the embodiment disclosed this time is illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims. Furthermore, the above numerical values are examples, and are not limited to the above numerical values and ranges.
本発明は、インシュレータ、回転電機および回転電機の製造方法に好適である。 The present invention is suitable for an insulator, a rotating electrical machine, and a method for manufacturing the rotating electrical machine.
100 回転電機、110 回転シャフト、120 ロータ、122 エンドプレート、123 永久磁石、124 樹脂、125 ロータコア、126 磁石挿入孔、140 ステータ、141 ステータコア、142 ステータヨーク、175 分割ステータコア、177,178 軸方向端面、180A 内側巻線、180B 外側巻線、200 ブロック、300,320 第2分割インシュレータ、301 保持部材、302 押圧部、303,304 脚部、305,306 爪部、307,308 押圧部、321,322 端部側固定部材、330 絶縁紙、331 穴部、350 第1分割インシュレータ、351 板部、352 ティース受入部、352a 穴部、353 挿入部、354 挿入部、356 凹部、360 第2分割インシュレータ、370 分割ヨーク、371 ステータティース、372,373 軸方向端面、380,381 脚部、384,385 爪部、386,387 係止部。 100 Rotating electrical machine, 110 Rotating shaft, 120 Rotor, 122 End plate, 123 Permanent magnet, 124 Resin, 125 Rotor core, 126 Magnet insertion hole, 140 Stator, 141 Stator core, 142 Stator yoke, 175 Split stator core, 177, 178 Axial end face , 180A inner winding, 180B outer winding, 200 blocks, 300, 320 second split insulator, 301 holding member, 302 pressing portion, 303,304 leg portion, 305,306 claw portion, 307,308 pressing portion, 321, 322 End side fixing member, 330 Insulating paper, 331 hole part, 350 first divided insulator, 351 plate part, 352 teeth receiving part, 352a hole part, 353 insertion part, 354 insertion part, 356 concave part, 360 second divided insulation Over data, 370 divided yokes, 371 stator teeth, 372 and 373 the axial end faces, 380 and 381 legs, 384 and 385 the claw portions, 386 and 387 locking portion.
Claims (11)
前記ステータティースが挿入される穴部が形成された板部、および前記板部から突出するように形成され、前記ステータティースを受け入れ可能なティース受入部を含む第1分割インシュレータと、
前記第1分割インシュレータに配置されたコイルに対して、前記第1分割インシュレータと反対側に配置され、前記第1分割インシュレータと協働して、前記コイルを固定可能な第2分割インシュレータと、
を備えた、インシュレータ。 An insulator attached to a stator core including a stator yoke and stator teeth protruding from a peripheral surface of the stator yoke,
A first split insulator including a plate portion in which a hole portion into which the stator teeth are inserted is formed, and a teeth receiving portion that is formed so as to protrude from the plate portion and can receive the stator teeth;
A second split insulator which is disposed on the opposite side of the first split insulator with respect to the coil which is disposed in the first split insulator and which can fix the coil in cooperation with the first split insulator;
With an insulator.
前記第2分割インシュレータは、前記第1軸方向端面側に配置される第1端部側固定部材と、前記第1端部側固定部材から前記軸方向に間隔をあけて設けられ、前記第2軸方向端面側に配置される第2端部側固定部材とを含む、請求項1または請求項2に記載のインシュレータ。 The stator teeth include a first axial end surface arranged in the axial direction of the stator core, and a second axial end surface,
The second split insulator is provided at a first end side fixing member disposed on the first axial end surface side, and spaced apart from the first end side fixing member in the axial direction. The insulator according to claim 1, further comprising a second end side fixing member disposed on the axial end face side.
前記第1分割インシュレータは、前記ティース受入部に形成され、前記第1脚部が挿入される第1挿入部と、前記第2脚部が挿入される第2挿入部とを含む、請求項2に記載のインシュレータ。 The leg portion is disposed on the first axial end surface of the stator core and is engaged with the stator core, and the leg portion is disposed on the second axial end surface of the stator core and engages with the stator core. Including two legs,
The said 1st division | segmentation insulator is formed in the said teeth reception part, and contains the 1st insertion part in which the said 1st leg part is inserted, and the 2nd insertion part in which the said 2nd leg part is inserted. Insulator described in.
前記第1分割インシュレータは、前記脚部と係合可能な第1係合部と、前記ステータコアと係合可能な第2係合部とを含む、請求項1に記載のインシュレータ。 The second divided insulator includes a pressing portion that presses an end face of the coil, and a leg portion formed on the pressing portion,
2. The insulator according to claim 1, wherein the first split insulator includes a first engagement portion that can be engaged with the leg portion and a second engagement portion that can be engaged with the stator core.
前記ステータティースが挿入される穴部が形成された板部、および前記板部から突出するように形成され、前記ステータティースを受け入れ可能なティース受入部を含む第1分割インシュレータと、
前記第1分割インシュレータに配置されたコイルと、
前記コイルに対して、前記第1分割インシュレータと反対側に配置され、前記第1分割インシュレータと協働して、前記コイルを固定可能な第2分割インシュレータと、
を備えた、回転電機。 A stator core including a stator yoke and stator teeth formed on a peripheral surface of the stator yoke;
A first split insulator including a plate portion in which a hole portion into which the stator teeth are inserted is formed, and a teeth receiving portion that is formed so as to protrude from the plate portion and can receive the stator teeth;
A coil disposed in the first split insulator;
A second split insulator which is arranged on the opposite side of the first split insulator with respect to the coil and which can fix the coil in cooperation with the first split insulator;
Rotating electric machine with
前記ステータティースが挿入される穴部が形成された板部、および前記板部から突出するように形成され、前記ステータティースを受け入れ可能なティース受入部を含む第1分割インシュレータを、前記分割ステータコアに装着する工程と、
前記第1分割インシュレータにコイルを装着する工程と、
前記第1分割インシュレータに装着されたコイルに対して、前記第1分割インシュレータと反対側から第2分割インシュレータを装着して、前記コイルを固定する工程と、
を備えた、回転電機の製造方法。 Preparing a split stator core including a split yoke defining an annular stator yoke by arranging a plurality of stator teeth and a stator tooth formed so as to protrude from the peripheral surface of the split yoke;
A first split insulator including a plate portion in which a hole portion for inserting the stator teeth is formed, and a teeth receiving portion that is formed so as to protrude from the plate portion and can receive the stator teeth, is provided in the split stator core. Mounting process;
Attaching a coil to the first divided insulator;
Attaching the second divided insulator from the opposite side of the first divided insulator to the coil attached to the first divided insulator, and fixing the coil;
The manufacturing method of the rotary electric machine provided with.
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