JP2013236450A - Insulator of armature and manufacturing method of the same - Google Patents

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啓一郎 岡
Hiroyuki Akita
裕之 秋田
Kunihiro Yamaoka
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a thickness of an insulator 3 of an armature, which is made of an insulation resin molding a split core 2a so as to cover a periphery of a teeth part 21 of the split core 2a and electrically insulating the teeth part 21 from a coil wound around the teeth part 21, and thereby efficiently transmit heat generated from the coil to the split core 2a to improve the cooling effect.SOLUTION: A coil wound part 31a of an insulator 3 covering a coil end side end surface of a teeth part 21 of a split core 2a includes an opening 34 formed by a teeth support part 420 provided in a mold 4 during molding and penetrating from a surface of the coil wound part 31a to the coil end side end surface of the teeth part 21.

Description

この発明は、電機子のティース部とティース部に巻回されるコイルとを電気的に絶縁する電機子のインシュレータおよびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an armature insulator that electrically insulates a tooth portion of an armature and a coil wound around the tooth portion, and a method of manufacturing the same.

電機子のティース部の周囲を熱伝導率が高い絶縁性樹脂でモールドし、薄肉のインシュレータをティース部に一体成形することにより、ティース部に巻回されるコイルからの発熱を効率的に冷却する技術が知られている。しかし、一般に熱伝導率が高い絶縁性樹脂は流動性が悪いため、樹脂モールドによるインシュレータを薄肉とすることは難しい。
従来の絶縁体(インシュレータ)は角部を備え、角部の肉厚は他の部分の肉厚よりも厚くなっている。このような角部を備えた絶縁体は、積層方向の両端部のティース部の幅が中央部のティース部の幅よりも細い固定子コアを絶縁性樹脂でモールドすることで形成され、角部の段差により絶縁性樹脂の流動性を改善し、絶縁体の角部以外の部分を比較的容易に薄肉とすることができるとしている(例えば、特許文献1)。
The armature teeth area is molded with an insulating resin with high thermal conductivity, and a thin insulator is formed integrally with the teeth area to efficiently cool the heat generated from the coil wound around the teeth area. Technology is known. However, in general, an insulating resin having a high thermal conductivity has poor fluidity, so it is difficult to make the insulator made of a resin mold thin.
A conventional insulator (insulator) includes a corner portion, and the thickness of the corner portion is larger than the thickness of other portions. An insulator having such a corner portion is formed by molding a stator core with an insulating resin in which the width of the tooth portion at both ends in the stacking direction is smaller than the width of the tooth portion at the center portion. According to this step, the fluidity of the insulating resin is improved, and the portions other than the corners of the insulator can be made relatively thin (for example, Patent Document 1).

特開2010−268586号公報JP 2010-268586 A

上記特許文献1に示すような従来の絶縁体は、絶縁性樹脂の流動性を改善することを目的としている。しかし、角部の流動性が改善されても、広範囲に渡る角部以外の部分の流動抵抗は依然として大きく、絶縁体全体を十分に薄肉化することができない懸念がある。絶縁体を十分に薄肉化できない場合、ティース部に巻回されるコイルからの発生熱を効率的に固定子コアに伝達できず、冷却性能を向上できないという問題が生じる。また、絶縁性樹脂は固定子コアより熱伝導率が低いため、絶縁体の角部の肉厚が厚くなることでかえってコイルの冷却効果が低下するという問題がある。   The conventional insulator as shown in Patent Document 1 is intended to improve the fluidity of the insulating resin. However, even if the fluidity of the corner is improved, the flow resistance of the portion other than the corner over a wide range is still large, and there is a concern that the entire insulator cannot be sufficiently thinned. If the insulator cannot be sufficiently thinned, heat generated from the coil wound around the tooth portion cannot be efficiently transmitted to the stator core, resulting in a problem that the cooling performance cannot be improved. In addition, since the insulating resin has a lower thermal conductivity than the stator core, there is a problem that the cooling effect of the coil is lowered by increasing the thickness of the corners of the insulator.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電機子のインシュレータを薄肉化し、コイルからの発生熱を効率的に電機子コアに伝達させることのできる冷却性能の高いインシュレータを得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. An insulator having a high cooling performance that can reduce the thickness of the insulator of the armature and efficiently transmit the heat generated from the coil to the armature core. The purpose is to obtain.

この発明に係る電機子のインシュレータは、電機子コアのコアバック部から突出して形成されるティース部の周囲を覆うように上記電機子コアをモールドして上記ティース部と上記ティース部に巻回されるコイルとを電気的に絶縁する絶縁性樹脂からなる電機子のインシュレータである。上記ティース部のコイルエンド側端面を覆うコイル巻付部は、モールド時の成形金型内に設けられたティース支持部により形成され上記コイル巻付部の表面から上記ティース部のコイルエンド側端面まで貫通する開口部を備えている。   The armature insulator according to the present invention is formed by molding the armature core so as to cover the periphery of the tooth portion formed to protrude from the core back portion of the armature core, and is wound around the tooth portion and the tooth portion. Armature insulator made of an insulating resin that electrically insulates the coil. The coil winding portion that covers the coil end side end surface of the tooth portion is formed by a tooth support portion provided in a molding die at the time of molding from the surface of the coil winding portion to the coil end side end surface of the tooth portion. It has an opening that penetrates.

また、この発明に係る電機子のインシュレータの製造方法は、電機子コアのコアバック部から突出して形成されるティース部の周囲を覆うように上記電機子コアをモールドして上記ティース部と上記ティース部に巻回されるコイルとを電気的に絶縁する絶縁性樹脂からなる電機子のインシュレータの製造方法である。成形金型内に設けられたティース支持部上に上記ティース部のコイルエンド側端面を配置する工程と、上記ティース支持部により上記ティース部を支持しながら上記成形金型内に上記絶縁性樹脂を充填して上記電機子コアをモールドする工程と、を備えている。   The armature insulator manufacturing method according to the present invention includes: molding the armature core so as to cover the periphery of the tooth portion formed to protrude from the core back portion of the armature core; This is a method of manufacturing an insulator for an armature made of an insulating resin that electrically insulates a coil wound around a part. The step of disposing the coil end side end surface of the teeth portion on the teeth support portion provided in the molding die, and the insulating resin in the molding die while supporting the teeth portion by the teeth support portion. Filling and molding the armature core.

この発明に係る電機子のインシュレータは、電機子コアのコアバック部から突出して形成されるティース部の周囲を覆うように上記電機子コアをモールドして上記ティース部と上記ティース部に巻回されるコイルとを電気的に絶縁する絶縁性樹脂からなる電機子のインシュレータである。上記ティース部のコイルエンド側端面を覆うコイル巻付部は、モールド時の成形金型内に設けられたティース支持部により形成され上記コイル巻付部の表面から上記ティース部のコイルエンド側端面まで貫通する開口部を備えている。
このようなインシュレータは、ティース支持部によりティース部を支えながら絶縁性樹脂を成形金型内に充填することにより製造できるため、充填圧を高めることができる。このため、インシュレータの肉厚を薄肉化することができ、コイルからの発生熱を効率的に冷却することができる。
The armature insulator according to the present invention is formed by molding the armature core so as to cover the periphery of the tooth portion formed to protrude from the core back portion of the armature core, and is wound around the tooth portion and the tooth portion. Armature insulator made of an insulating resin that electrically insulates the coil. The coil winding portion that covers the coil end side end surface of the tooth portion is formed by a tooth support portion provided in a molding die at the time of molding from the surface of the coil winding portion to the coil end side end surface of the tooth portion. It has an opening that penetrates.
Since such an insulator can be manufactured by filling the molding die with an insulating resin while supporting the tooth portion by the tooth support portion, the filling pressure can be increased. For this reason, the thickness of the insulator can be reduced, and the heat generated from the coil can be efficiently cooled.

また、この発明に係る電機子のインシュレータの製造方法は、電機子コアのコアバック部から突出して形成されるティース部の周囲を覆うように上記電機子コアをモールドして上記ティース部と上記ティース部に巻回されるコイルとを電気的に絶縁する絶縁性樹脂からなる電機子のインシュレータの製造方法である。成形金型内に設けられたティース支持部上に上記ティース部のコイルエンド側端面を配置する工程と、上記ティース支持部により上記ティース部を支持しながら上記成形金型内に上記絶縁性樹脂を充填して上記電機子コアをモールドする工程と、を備えている。
このため、絶縁性樹脂を高い圧力で成形金型内に充填することができ、薄肉のインシュレータを得ることができる。
The armature insulator manufacturing method according to the present invention includes: molding the armature core so as to cover the periphery of the tooth portion formed to protrude from the core back portion of the armature core; This is a method of manufacturing an insulator for an armature made of an insulating resin that electrically insulates a coil wound around a part. The step of disposing the coil end side end surface of the teeth portion on the teeth support portion provided in the molding die, and the insulating resin in the molding die while supporting the teeth portion by the teeth support portion. Filling and molding the armature core.
For this reason, the insulating resin can be filled in the molding die with a high pressure, and a thin insulator can be obtained.

この発明の実施の形態1における回転子の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the rotor in Embodiment 1 of this invention. 図1の平面図におけるA−A断面図である。It is AA sectional drawing in the top view of FIG. この発明の実施の形態1における回転子コアの詳細な構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the detailed structure of the rotor core in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における分割コアおよびインシュレータの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the division | segmentation core and insulator in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における分割コアおよびインシュレータの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the division | segmentation core and insulator in Embodiment 1 of this invention. 図5の平面図におけるB−B断面図である。It is BB sectional drawing in the top view of FIG. 図5の平面図におけるC−C断面図である。It is CC sectional drawing in the top view of FIG. 図7の一部拡大図である。FIG. 8 is a partially enlarged view of FIG. 7. この発明の実施の形態1における電機子のインシュレータの製造方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the insulator of the armature in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における比較例の電機子のインシュレータの製造方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the insulator of the armature of the comparative example in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における別例の電機子のインシュレータの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the insulator of the armature of another example in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2における電機子のインシュレータの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the insulator of the armature in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2における電機子のインシュレータの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the insulator of the armature in Embodiment 2 of this invention. 図13の平面図におけるD−D断面図である。It is DD sectional drawing in the top view of FIG. この発明の実施の形態2における別例の電機子のインシュレータの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the insulator of the armature of another example in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2における別例の電機子のインシュレータの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the insulator of the armature of another example in Embodiment 2 of this invention. 図16の平面図におけるE−E断面図である。It is EE sectional drawing in the top view of FIG. この発明の実施の形態3における固定子の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the stator in Embodiment 3 of this invention. 図18の平面図におけるF−F断面図である。It is FF sectional drawing in the top view of FIG. この発明の実施の形態3における電機子のインシュレータの製造方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the insulator of the armature in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3における比較例の電機子のインシュレータの製造方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the insulator of the armature of the comparative example in Embodiment 3 of this invention.

実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1における電機子のインシュレータの構成について説明する。図1は回転電機の電機子としての回転子10の構成を示す平面図、図2は図1の平面図におけるA−A断面図である。
回転子10は、回転軸1の周囲に配置される電機子コアとしての回転子コア2と、回転子コア2のティース部21の周囲を覆うように形成されるインシュレータ3とを備えている。インシュレータ3を介してティース部21にコイルが巻回される。
Embodiment 1 FIG.
The structure of the armature insulator in the first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a rotor 10 as an armature of a rotating electrical machine, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in the plan view of FIG.
The rotor 10 includes a rotor core 2 as an armature core disposed around the rotating shaft 1 and an insulator 3 formed so as to cover the periphery of the tooth portion 21 of the rotor core 2. A coil is wound around the tooth portion 21 via the insulator 3.

図3は回転子コア2の詳細な構成を説明する説明図である。図3に示すように、回転子コア2は2つの分割コア2a、2bを組み合わせて構成されている。各分割コア2a、2bにはインシュレータ3がそれぞれモールド一体成形されている。図3中、軸方向下側に配置されている分割コア2aおよびインシュレータ3の斜視図を図4に、平面図を図5に、図5の平面図におけるB−B断面図を図6に、図5の平面図におけるC−C断面図を図7に示す。なお、図6に示す一点鎖線は分割コア2aの中心軸(回転中心線)を示す。
分割コア2aは周方向に伸びるコアバック部22から回転軸1方向に突出して形成されるティース部21を複数個(ここでは3個)連結して構成され、ティース部21の先端側が連結部23により連結される構成となっている。分割コア2aの連結部23は、ティース部21の軸方向の下側半分を連結するように設けられている。そして、連結部23の中心部には回転軸1が挿入される挿入孔24が設けられている。
なお、図3に示す分割コア2bは、分割コア2aと同様の形状の分割コアを軸方向の向きを逆にして配置したものである。分割コア2aは軸方向下側半分に連結部23が位置し、分割コア2bは軸方向上側半分に連結部が位置している。このように配置した各分割コア2a、2bを図3中矢印方向へ移動させ、分割コア2aの各ティース部21の間に分割コア2bの各ティース部が位置するよう分割コア2a、2bを組み合わせ、回転子コア2を構成している。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a detailed configuration of the rotor core 2. As shown in FIG. 3, the rotor core 2 is configured by combining two divided cores 2a and 2b. An insulator 3 is molded integrally with each of the divided cores 2a and 2b. 3, FIG. 4 is a perspective view of the split core 2 a and the insulator 3 arranged on the lower side in the axial direction, FIG. 5 is a plan view, and FIG. 6 is a BB cross-sectional view in the plan view of FIG. A CC cross-sectional view in the plan view of FIG. 5 is shown in FIG. 6 indicates the central axis (rotation center line) of the split core 2a.
The split core 2a is configured by connecting a plurality (three in this case) of tooth portions 21 that protrude in the direction of the rotation axis 1 from a core back portion 22 that extends in the circumferential direction. It is the structure connected by. The connecting portion 23 of the split core 2a is provided so as to connect the lower half of the teeth portion 21 in the axial direction. An insertion hole 24 into which the rotating shaft 1 is inserted is provided at the center of the connecting portion 23.
In addition, the split core 2b shown in FIG. 3 is obtained by arranging split cores having the same shape as the split core 2a with their axial directions reversed. The split core 2a has a connecting portion 23 located in the lower half of the axial direction, and the split core 2b has a connecting portion located in the upper half of the axial direction. The split cores 2a and 2b arranged in this way are moved in the direction of the arrow in FIG. 3, and the split cores 2a and 2b are combined so that the tooth portions of the split core 2b are positioned between the tooth portions 21 of the split core 2a. The rotor core 2 is configured.

次に、分割コア2aとモールド一体成形されるインシュレータ3の構成について、図4〜図7、および、図7の一部拡大図である図8を参照して説明する。インシュレータ3は、ティース部21とティース部21に巻回されるコイルとを電気的に絶縁するものであり、絶縁性樹脂からなる。
インシュレータ3は、ティース部21の周囲を覆うコイル巻付部31を有し、コイル巻付部31内で、コイルエンド側の端面を覆う部分を第1のコイル巻付部31a、ティース部21の周方向側面を覆う薄肉の部分を第2のコイル巻付部31bとする。また、分割コア2aのコアバック部22と、ティース部21の先端部分とには、ティース部21に巻回されるコイルの巻崩れを防止するための巻壁部32と巻壁部33とがインシュレータ3の一部としてそれぞれ設けられている。即ち、インシュレータ3は、第1のコイル巻付部31a、第2のコイル巻付部3b、巻壁部32、および巻壁部33を有して構成される。ここで、コイルエンドとは、ティース部21に巻回されるコイルのうち、ティース部21の軸方向端面上に位置する部分を意味し、ティース部21のコイルエンド側端面とはティース部の軸方向端面を指す。
Next, the structure of the insulator 3 molded integrally with the split core 2a will be described with reference to FIGS. 4 to 7 and FIG. 8 which is a partially enlarged view of FIG. The insulator 3 electrically insulates the tooth part 21 and the coil wound around the tooth part 21 from an insulating resin.
The insulator 3 has a coil winding portion 31 that covers the periphery of the tooth portion 21, and a portion of the coil winding portion 31 that covers the end surface on the coil end side is the first coil winding portion 31 a and the teeth portion 21. A thin portion covering the circumferential side surface is defined as a second coil winding portion 31b. Further, the core back portion 22 of the split core 2a and the tip portion of the tooth portion 21 are provided with a winding wall portion 32 and a winding wall portion 33 for preventing the coil wound around the tooth portion 21 from collapsing. Each of them is provided as a part of the insulator 3. That is, the insulator 3 includes a first coil winding portion 31a, a second coil winding portion 3b, a winding wall portion 32, and a winding wall portion 33. Here, the coil end means a portion of the coil wound around the tooth portion 21 that is located on the end surface in the axial direction of the tooth portion 21, and the end surface on the coil end side of the tooth portion 21 is the axis of the tooth portion. Refers to the direction end face.

ティース部21のコイルエンド側の両端面を覆う第1のコイル巻付部31aのうち、一方側(ここでは、軸方向上側)の第1のコイル巻付部31aには、その表面からティース部21のコイルエンド側端面まで貫通する断面略円形状の開口部34が設けられている。
ここで、図8に示すように、第1のコイル巻付部31aの表面は、ティース部21のコイルエンド側端面と平行な面からなる平行面領域310と、平行面領域310の周方向両側に設けられた円弧面領域311とを備え、円弧面領域311により、コイルを屈曲させることなくティース部21の周囲に巻回できるようにしている。上記開口部34は、第1のコイル巻付部31aの平行面領域310に設けられ、第1のコイル巻付部31aの周方向の略中央部分に配置されている。平行面領域310の厚みdは、開口部34上を通るコイルとティース部21との絶縁距離を確保できるような所定の厚みに設定されており、本実施の形態1では、電気用品安全法で規定される絶縁距離以上となるように厚みdを設定している。
なお、ここでは分割コア2aを覆うインシュレータ3について説明したが、分割コア2bを覆うインシュレータの形状も基本的には分割コア2aを覆うものと同様であり、図3の分割コア2bにおいては、軸方向下側の第1のコイル巻付部に開口部が設けられている。
Of the first coil winding portion 31a that covers both end surfaces on the coil end side of the tooth portion 21, the first coil winding portion 31a on one side (here, the upper side in the axial direction) has a tooth portion extending from the surface thereof. An opening 34 having a substantially circular cross section that penetrates to the end face of the coil end 21 is provided.
Here, as shown in FIG. 8, the surface of the first coil winding portion 31 a includes a parallel surface region 310 formed of a surface parallel to the coil end side end surface of the tooth portion 21, and both sides in the circumferential direction of the parallel surface region 310. And an arc surface area 311 provided on the outer periphery of the tooth portion 21 so that the coil can be wound around the teeth portion 21 without bending the coil. The opening 34 is provided in the parallel surface region 310 of the first coil winding portion 31a, and is disposed at a substantially central portion in the circumferential direction of the first coil winding portion 31a. The thickness d of the parallel surface region 310 is set to a predetermined thickness that can secure an insulation distance between the coil passing over the opening 34 and the tooth portion 21. In the first embodiment, the electrical appliance safety law The thickness d is set so as to be equal to or greater than the prescribed insulation distance.
Although the insulator 3 covering the split core 2a has been described here, the shape of the insulator covering the split core 2b is basically the same as that covering the split core 2a. In the split core 2b of FIG. An opening is provided in the first coil winding portion on the lower side in the direction.

次に、分割コア2aとモールド一体成形されるインシュレータ3の製造方法について、図9を参照して説明する。図9は、インシュレータ3の製造方法を説明するための模式図である。図9(a)は、インシュレータ3がモールド一体成形される前の状態の分割コア2aの断面図であり、図6の断面図に示す分割コア2aを180度回転させた状態のものである。また、図9(b)、図9(c)は、分割コア2aおよび成形金型4の断面図である。なお、図9中の一点鎖線は分割コア2aの中心軸を示す。   Next, a method for manufacturing the insulator 3 molded integrally with the split core 2a will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a method of manufacturing the insulator 3. FIG. 9A is a cross-sectional view of the split core 2a in a state before the insulator 3 is molded integrally with the mold. The split core 2a shown in the cross-sectional view of FIG. 6 is rotated 180 degrees. 9B and 9C are sectional views of the split core 2a and the molding die 4. FIG. In addition, the dashed-dotted line in FIG. 9 shows the center axis | shaft of the split core 2a.

インシュレータ3は、分割コア2aを成形金型4内に配置し、分割コア2aと成形金型4との間に形成されるキャビティ40内に絶縁性樹脂5が充填されて製造される。
成形金型4は上部金型41と下部金型42とからなり、分割コア2aの形状に対応するよう形成されている。上部金型41には、成形金型4のキャビティ40内に絶縁性樹脂5を充填するためにゲート410が開口され、下部金型42には、ティース部21のコイルエンド側端面を下方から支えるための断面略円形状の柱状のティース支持部420が成形金型4の一部として設けられている。
The insulator 3 is manufactured by arranging the split core 2 a in the molding die 4 and filling the insulating resin 5 in the cavity 40 formed between the split core 2 a and the molding die 4.
The molding die 4 includes an upper die 41 and a lower die 42, and is formed so as to correspond to the shape of the split core 2a. A gate 410 is opened in the upper die 41 to fill the cavity 40 of the molding die 4 with the insulating resin 5, and a coil end side end surface of the teeth portion 21 is supported from below on the lower die 42. For this purpose, a columnar tooth support 420 having a substantially circular cross section is provided as a part of the molding die 4.

まず、図9(b)に示すように、図9(a)に示す分割コア2aを下部金型42内に配置する。分割コア2aは、連結部23の下面、挿入孔24の内周面等で下部金型42と当接して下部金型42に支持される。さらに、下部金型42のティース支持部420上にティース部21のコイルエンド側端面が位置するように分割コア2aが配置されることで、ティース部21の下面もティース支持部420により支持される。分割コア2aを下部金型42内の定位置に配置後、上部金型41を下部金型42上にセットする。
次に、図9(c)に示すように、絶縁性樹脂5を上部金型41のゲート410から注入し、成形金型4のキャビティ40内に充填する。ゲート410から注入された絶縁性樹脂5は、まず上部金型41のキャビティ40内に入り、下部金型42のキャビティ40のうちティース部21の周方向両側に位置する薄肉部分(第2のコイル巻付部31bに該当する部分(図7参照))を経由し、ティース部21の下面側のキャビティ40内まで充填される。
その後、成形金型4を取り外し、分割コア2aを覆うインシュレータ3が完成する。モールド時において分割コア2aのティース部21を支えていたティース支持部420の領域は、インシュレータ3の第1のコイル巻付部31aの開口部34となる。
以上のような方法により、分割コア2aのティース部21やコアバック部22の周囲にモールド一体成形されたインシュレータ3が形成される。
First, as shown in FIG. 9B, the split core 2 a shown in FIG. 9A is placed in the lower mold 42. The split core 2 a is supported by the lower mold 42 in contact with the lower mold 42 on the lower surface of the connecting portion 23, the inner peripheral surface of the insertion hole 24, and the like. Furthermore, the split core 2a is arranged on the tooth support portion 420 of the lower mold 42 so that the end surface on the coil end side of the tooth portion 21 is positioned, so that the lower surface of the tooth portion 21 is also supported by the tooth support portion 420. . After the split core 2 a is arranged at a fixed position in the lower mold 42, the upper mold 41 is set on the lower mold 42.
Next, as shown in FIG. 9C, the insulating resin 5 is injected from the gate 410 of the upper mold 41 and filled into the cavity 40 of the molding mold 4. The insulating resin 5 injected from the gate 410 first enters the cavity 40 of the upper mold 41, and the thin-walled portions (second coil) located on both sides in the circumferential direction of the teeth portion 21 of the cavity 40 of the lower mold 42. It fills up to the inside of the cavity 40 on the lower surface side of the teeth portion 21 via a portion corresponding to the winding portion 31b (see FIG. 7).
Thereafter, the molding die 4 is removed, and the insulator 3 covering the divided core 2a is completed. The region of the teeth support portion 420 that supported the teeth portion 21 of the split core 2a at the time of molding becomes the opening 34 of the first coil winding portion 31a of the insulator 3.
By the method as described above, the insulator 3 integrally molded is formed around the teeth portion 21 and the core back portion 22 of the split core 2a.

絶縁性樹脂5の充填時には、ティース部21、コアバック部22の上方から下方に充填圧がかかるが、上述の通り、ティース部21のコイルエンド側端面はティース支持部420により下方から支えられている。従って、充填圧によりティース部21、コアバック部22が撓んだり塑性変形することが抑制される。   When the insulating resin 5 is filled, a filling pressure is applied from the upper side to the lower side of the tooth portion 21 and the core back portion 22. As described above, the coil end side end surface of the tooth portion 21 is supported from below by the tooth support portion 420. Yes. Accordingly, the teeth 21 and the core back 22 are prevented from being bent or plastically deformed by the filling pressure.

本実施の形態1の比較例として、仮に、成形金型にティース部のコイルエンド側端面を支持するティース支持部がなかった場合について、図10を参照して説明する。図10は比較例の製造方法を説明するための模式図であり、分割コア2xおよび成形金型4xの断面図を示す。なお、図10(a)は上記図9(b)に、図10(b)は上記図9(c)に対応するものである。比較例における分割コア2xの形状は本実施の形態1と同様であり、成形金型4xについては実施の形態1と同様上部金型41xと下部金型42xとから構成されるが、下部金型42xにおいてティース支持部を有さない点で本実施の形態1と異なっている。
図10(a)に示すように、まず、分割コア2xは下部金型42x内に配置される。この時、分割コア2xは連結部23xの下面、挿入孔24xの内周面等で下部金型42xと当接し下部金型42xに支持されるが、ティース部21xの下面を支えるものはなく、ティース部21xの支持構造は不安定な構造となっている。
従って、図10(b)に示すように、成形金型4x内に絶縁性樹脂5を充填すると、充填圧によりティース部21x等の撓みや塑性変形が発生することが考えられる。
As a comparative example of the first embodiment, a case where there is no teeth support portion for supporting the coil end side end surface of the teeth portion in the molding die will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the manufacturing method of the comparative example, and shows a cross-sectional view of the split core 2x and the molding die 4x. 10 (a) corresponds to FIG. 9 (b) and FIG. 10 (b) corresponds to FIG. 9 (c). The shape of the split core 2x in the comparative example is the same as that of the first embodiment, and the molding die 4x is composed of the upper die 41x and the lower die 42x as in the first embodiment. 42x differs from the first embodiment in that it does not have a teeth support portion.
As shown in FIG. 10A, first, the split core 2x is placed in the lower mold 42x. At this time, the split core 2x is in contact with the lower mold 42x and supported by the lower mold 42x on the lower surface of the connecting portion 23x, the inner peripheral surface of the insertion hole 24x, etc., but nothing supports the lower surface of the teeth portion 21x. The support structure of the teeth portion 21x is an unstable structure.
Therefore, as shown in FIG. 10B, when the insulating resin 5 is filled in the molding die 4x, the teeth 21x and the like may be bent or plastically deformed by the filling pressure.

以上のように、本実施の形態1の電機子のインシュレータ3は、ティース部21の一方側のコイルエンド側端面を覆う第1のコイル巻付部31aに、第1のコイル巻付部31aの表面からティース部21のコイルエンド側端面まで貫通する開口部34を備えている。このようなインシュレータ3は、上述の通り、成形金型4の下部金型42に設けられたティース支持部420によりティース部21を下方から支えながら絶縁性樹脂を充填することにより製造される。このような製造方法でインシュレータ3を製造することにより、絶縁性樹脂の充填圧によりティース部21が撓んだり塑性変形することが抑制され、絶縁性樹脂の充填圧を高めることができる。   As described above, the insulator 3 of the armature according to the first embodiment has the first coil winding portion 31a covered with the first coil winding portion 31a covering the coil end side end surface on one side of the tooth portion 21. An opening 34 penetrating from the surface to the end surface on the coil end side of the tooth portion 21 is provided. As described above, such an insulator 3 is manufactured by filling an insulating resin while supporting the teeth portion 21 from below by the teeth support portion 420 provided on the lower die 42 of the molding die 4. By manufacturing the insulator 3 by such a manufacturing method, it is possible to suppress the teeth portion 21 from being bent or plastically deformed by the filling pressure of the insulating resin, and to increase the filling pressure of the insulating resin.

下部金型42のキャビティのうちティース部21の周方向両側に位置する薄肉部分では、厚みを薄くするほど絶縁性樹脂の流動抵抗が高くなるが、絶縁性樹脂の充填圧を高めることができるため、薄肉部分の厚みを薄くしても充填不良などの成形不良が生じることない。このため、インシュレータ3を薄肉化することができ、コイルから発生する熱を効率的に分割コア2aに伝えて冷却することができる。また、一般に熱伝導性の高い絶縁性樹脂は流動性が悪いことが知られているが、絶縁性樹脂の充填圧を高めることができるため、絶縁性樹脂として熱伝導性の高いものを採用しても充填不良などの成形不良が生じることない。このため、インシュレータ3の絶縁性樹脂として熱伝導性の高いものを使用し、かつ薄肉化することができ、よりコイルの冷却効果を向上させることができる。   In the thin wall portions located on both sides in the circumferential direction of the teeth portion 21 in the cavity of the lower mold 42, the flow resistance of the insulating resin increases as the thickness decreases, but the filling pressure of the insulating resin can be increased. Even if the thickness of the thin portion is reduced, molding defects such as poor filling do not occur. For this reason, the insulator 3 can be thinned, and the heat generated from the coil can be efficiently transmitted to the split core 2a to be cooled. In general, insulating resin with high thermal conductivity is known to have poor fluidity. However, since the filling pressure of the insulating resin can be increased, a highly thermal conductive resin is used as the insulating resin. However, molding defects such as poor filling do not occur. For this reason, a thing with high heat conductivity can be used as insulating resin of the insulator 3, and it can reduce in thickness, and can improve the cooling effect of a coil more.

さらに、インシュレータ3を薄肉化することができれば、コイルの巻回スペースが拡大し、拡大した巻回スペースの分だけコイルの線径を太くすることができる。これにより、コイルの電気抵抗を低減しコイルからの発熱自体を抑制することが可能となる。   Furthermore, if the insulator 3 can be thinned, the coil winding space can be expanded, and the coil wire diameter can be increased by the expanded winding space. Thereby, it becomes possible to reduce the electrical resistance of the coil and suppress the heat generation itself from the coil.

また、絶縁性樹脂の充填圧によりティース部21やコアバック部22が撓んだり塑性変形することが抑制されるため、インシュレータ3の製造過程においてティース部21等の位置が変化すること等を防止でき、インシュレータ3の形状精度を向上させることができる。   Further, since the teeth portion 21 and the core back portion 22 are suppressed from being bent or plastically deformed by the filling pressure of the insulating resin, it is possible to prevent the position of the teeth portion 21 and the like from being changed during the manufacturing process of the insulator 3. The shape accuracy of the insulator 3 can be improved.

また、インシュレータ3の第1のコイル巻付部31aの表面は、ティース部21のコイルエンド側端面と平行な平行面領域310を備え、開口部34は平行面領域310に設けられている。従って、開口部34は平行な面に囲まれ、インシュレータ3にコイルが巻回された際、開口部34の上を渡るコイルが開口部34の縁で屈曲することがない。このため、開口部34を設けたことによりコイルが変形したり、キズが生じるといったことがなく、コイルの品質や、コイルの整列性を高く維持することができる。   The surface of the first coil winding portion 31 a of the insulator 3 includes a parallel surface region 310 parallel to the coil end side end surface of the tooth portion 21, and the opening 34 is provided in the parallel surface region 310. Therefore, the opening 34 is surrounded by parallel surfaces, and the coil that crosses over the opening 34 is not bent at the edge of the opening 34 when the coil is wound around the insulator 3. For this reason, the coil is not deformed or scratched by providing the opening 34, and the quality of the coil and the alignment of the coil can be maintained high.

また、第1のコイル巻付部31aの平行面領域310は、開口部34上を通るコイルとティース部21との絶縁距離を確保できるよう、電気用品安全法で規定される絶縁距離以上の厚みに形成されているため、コイルとティース部21間の電気的絶縁を確実に行うことができる。   Further, the parallel surface region 310 of the first coil winding portion 31a has a thickness equal to or greater than the insulation distance specified by the Electrical Appliance and Material Safety Law so as to ensure an insulation distance between the coil passing over the opening 34 and the tooth portion 21. Therefore, electrical insulation between the coil and the tooth portion 21 can be reliably performed.

ところで、上記の製造方法により形成されるインシュレータ3は、モールド一体成形時において、成形金型4と分割コア2aの下面との当接部分が少なく、成形金型4にティース支持部420がなければ分割コア2aを下方からバランスよく支えることのできない場合、例えば電機子のサイズが小さい場合に特に有効である。
回転電機の回転子は、固定子の内側のスペースを回転するため、固定子のサイズより小さく、小型となる場合も多くある。本実施の形態1のように、インシュレータ3を、サイズが小さくなりやすい回転子のインシュレータとして使用することで、上述の効果を発揮しやすいといえる。
By the way, the insulator 3 formed by the above manufacturing method has few contact portions between the molding die 4 and the lower surface of the split core 2a at the time of mold integral molding, and the molding die 4 does not have the teeth support portion 420. This is particularly effective when the split core 2a cannot be supported in a balanced manner from below, for example, when the armature size is small.
Since the rotor of a rotating electrical machine rotates in the space inside the stator, it is often smaller than the size of the stator and is often small. As in the first embodiment, it can be said that the above-described effect can be easily achieved by using the insulator 3 as a rotor insulator whose size is likely to be small.

なお、本実施の形態1では、下部金型42のティース支持部420の形状を断面略円形の柱状とし、開口部34の形状を断面略円形状とした。また開口部34の配置位置は、第1のコイル巻付部31aの周方向略中央部分とした。しかし、ティース支持部や開口部34の形状や位置はこれに限られるものではない。ティース支持部によりティース部のコイルエンド側端面を下方からバランス良く支持できればよく、また、インシュレータの開口部の縁でコイルが屈曲するといったことが生じないような位置にティース支持部および開口部を設ければ、本実施の形態1と同様の効果が得られる。例えば、本実施の形態1の別例として図11に示すように、開口部34aの断面形状を分割コア2aの径方向に長い長円形状としてもよく、この場合、ティース支持部の形状は、断面長円形状の柱状となる。   In the first embodiment, the shape of the teeth support portion 420 of the lower mold 42 is a column shape having a substantially circular cross section, and the shape of the opening portion 34 is a substantially circular shape. Moreover, the arrangement position of the opening part 34 was made into the substantially central part of the circumferential direction of the 1st coil winding part 31a. However, the shape and position of the teeth support portion and the opening 34 are not limited to this. It is only necessary to support the coil end side end surface of the tooth portion from below with a good balance by the tooth support portion, and the tooth support portion and the opening portion are provided at a position where the coil does not bend at the edge of the opening portion of the insulator. Then, the same effect as the first embodiment can be obtained. For example, as shown in FIG. 11 as another example of the first embodiment, the cross-sectional shape of the opening 34a may be an oval shape that is long in the radial direction of the split core 2a. In this case, the shape of the tooth support portion is It has a columnar shape with an oval cross section.

実施の形態2.
以下、この発明の実施の形態2における電機子のインシュレータの構成について説明する。本実施の形態2の電機子のインシュレータ6は上記実施の形態1の電機子のインシュレータ3と開口部の形状が異なっている。本実施の形態2のインシュレータ6の形状について、図12〜図14を参照して説明する。図12は上記実施の形態1の図4に対応するものであり、実施の形態1で説明した分割コア2aに本実施の形態2のインシュレータ6がモールド一体成形された状態の斜視図である。図13は図12に示す分割コア2aおよびインシュレータ6の平面図、図14は図13の平面図におけるD−D断面図である。なお、図14に示す一点鎖線は分割コア2aの中心軸を示す。
Embodiment 2. FIG.
The structure of the armature insulator in the second embodiment of the present invention will be described below. The armature insulator 6 according to the second embodiment is different from the armature insulator 3 according to the first embodiment in the shape of the opening. The shape of the insulator 6 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 12 corresponds to FIG. 4 of the first embodiment, and is a perspective view showing a state where the insulator 6 of the second embodiment is integrally molded with the split core 2a described in the first embodiment. 13 is a plan view of the split core 2a and the insulator 6 shown in FIG. 12, and FIG. 14 is a DD cross-sectional view in the plan view of FIG. In addition, the dashed-dotted line shown in FIG. 14 shows the central axis of the split core 2a.

図12〜図14中、分割コア2aの形状は上記実施の形態1と同様であり、同一符号を付して説明を省略する。インシュレータ6の形状は、上記実施の形態1のインシュレータ3と開口部の形状以外は同様であり、ティース部21のコイルエンド側の端面を覆う第1のコイル巻付部61a、ティース部21の周方向側面を覆う薄肉の第2のコイル巻付部61b、コアバック部22に設けられた巻壁部62、およびティース部21の先端部分に設けられた巻壁部63を有して構成される。図12中の軸方向上側の第1のコイル巻付部31aには、その表面からティース部21のコイルエンド側端面まで貫通する開口部64が設けられている。そして、開口部64は、第1のコイル巻付部31aの径方向外側に伸び、コアバック部22側の巻壁部62を突き抜けてインシュレータ6のコアバック部側の外部と連通している。開口部64の径方向外側に伸びた部分、すなわち開口部64とインシュレータ6のコアバック部側の外部とを連通する部分を通路640とする。   12 to 14, the shape of the split core 2 a is the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are given and description thereof is omitted. The shape of the insulator 6 is the same as that of the insulator 3 of the first embodiment except for the shape of the opening, and the first coil winding portion 61a covering the end surface of the tooth portion 21 on the coil end side and the periphery of the tooth portion 21 are the same. A thin-walled second coil winding portion 61 b that covers the side surface in the direction, a winding wall portion 62 provided in the core back portion 22, and a winding wall portion 63 provided at the tip portion of the teeth portion 21. . The first coil winding portion 31 a on the upper side in the axial direction in FIG. 12 is provided with an opening 64 that penetrates from the surface to the coil end side end surface of the tooth portion 21. And the opening part 64 is extended in the radial direction outer side of the 1st coil winding part 31a, penetrates the winding wall part 62 by the side of the core back part 22, and is connected with the exterior by the side of the core back part of the insulator 6. A portion extending outward in the radial direction of the opening 64, that is, a portion connecting the opening 64 and the outside on the core back portion side of the insulator 6 is defined as a passage 640.

なお、図12〜図14に示す本実施の形態2のインシュレータ6では、通路640は巻壁部62のコイルエンド側端面から軸方向上端面まで、巻壁部62の高さ方向全体を打ち抜くように設けられているが、例えば図15〜図17に示す別例のインシュレータ6aのように、開口部64aから径方向外側に伸びる通路640aが巻壁部62aの下方側の一部を突き抜けてコアバック部側の外部と連通する構成であっても良い。   In the insulator 6 of the second embodiment shown in FIGS. 12 to 14, the passage 640 punches out the entire height direction of the winding wall portion 62 from the coil end side end surface of the winding wall portion 62 to the upper end surface in the axial direction. 15 to 17, for example, as in another example insulator 6a shown in FIGS. 15 to 17, a passage 640a extending radially outward from the opening 64a penetrates a part of the lower side of the winding wall portion 62a to the core. It may be configured to communicate with the outside on the back portion side.

図12〜図14に示す本実施の形態2のインシュレータ6の通路640は、例えば上記実施の形態1の図9(b)、図9(c)で説明した成形金型4内のティース支持部420の形状を径方向外側に伸ばすことで形成することができる。また、図15〜図17に示す本実施の形態2の別例のインシュレータ6aの通路640aは、例えばスライド成形金型を用いて形成することができる。   The passage 640 of the insulator 6 of the second embodiment shown in FIGS. 12 to 14 is, for example, a teeth support portion in the molding die 4 described in FIGS. 9B and 9C of the first embodiment. It can be formed by extending the shape of 420 outward in the radial direction. Moreover, the channel | path 640a of the insulator 6a of another example of this Embodiment 2 shown to FIGS. 15-17 can be formed, for example using a slide molding die.

以上のように、本実施の形態2の電機子のインシュレータ6および本実施の形態2の別例の電機子のインシュレータ6aは、開口部64、64aとインシュレータ6、6aのコアバック部側(径方向外側)の外部とを連通する通路640、640aを備えたため、上記実施の形態1の効果に加え、以下の効果が得られる。   As described above, the armature insulator 6 according to the second embodiment and the armature insulator 6a according to another example of the second embodiment have the openings 64 and 64a and the core back portion side (diameter of the insulators 6 and 6a). Since the passages 640 and 640a communicating with the outside (in the direction outside) are provided, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment.

第1に、ティース部21にコイルが巻回された際の、開口部64、64a内の圧力と、外部との圧力との差を解消することができる。ここで外部とは、回転子10の周囲のことを指す。すなわち、ティース部21にコイルが巻回されると、開口部64、64aはコイルで覆われるが、通路640、640aによって外部と連通しているため、コイルが巻回されても開口部64、64aは密閉されない。従って、開口部64、64a内の圧力と回転子10の周囲の圧力との差を解消でき、圧力差により生じるコイルへのストレスを抑制することができる。また、回転電機は、必ずしも常温・大気圧下で使用されるとは限らず、そのような場合特に、常温・大気圧下でコイルが巻回された開口部64、64a内と回転子10周囲の圧力との温度差・圧力差が生じやすく、通路640、640aを備えたことによる効果が顕著に得られる。   1stly, the difference between the pressure in the opening parts 64 and 64a at the time of a coil being wound by the teeth part 21 and the pressure with the exterior can be eliminated. Here, the outside refers to the periphery of the rotor 10. That is, when the coil is wound around the tooth portion 21, the openings 64 and 64 a are covered with the coil, but since the passages 640 and 640 a communicate with the outside, the opening 64 and 64 a are wound even when the coil is wound. 64a is not sealed. Therefore, the difference between the pressure in the openings 64 and 64a and the pressure around the rotor 10 can be eliminated, and the stress on the coil caused by the pressure difference can be suppressed. In addition, the rotating electrical machine is not necessarily used at room temperature and atmospheric pressure. In such a case, particularly in the openings 64 and 64a around which the coil is wound at room temperature and atmospheric pressure and around the rotor 10 The difference between the pressure and the temperature is likely to occur, and the effects of having the passages 640 and 640a are remarkably obtained.

第2に、ティース部21にコイルが巻回された後に、インシュレータ6、6aのコアバック部側の外部から通路640、640aを介して開口部64、64a内にモールド樹脂やワニスなどのコイル固定用の樹脂を注入することができる。これにより、開口部64、64a内に、開口部64、64a上を渡るコイルを固定するための固定部材を備えて、コイルを固定することができ、回転電機の運転時にコイルが振動等によって摩耗・損耗することを抑制することができる。   Secondly, after the coil is wound around the tooth portion 21, the coil such as mold resin or varnish is fixed in the openings 64 and 64a from the outside on the core back side of the insulators 6 and 6a through the passages 640 and 640a. Resin for use can be injected. Thereby, the fixing member for fixing the coil which crosses over the opening part 64, 64a is provided in the opening part 64, 64a, and the coil can be fixed, and the coil is worn by vibration or the like during the operation of the rotating electrical machine. -It is possible to suppress wear.

なお、開口部とインシュレータのコアバック部側(径方向外側)の外部とを連通する通路の形状は、上記2つの例の場合に限られるものではなく、開口部とインシュレータのコアバック部側の外部とを連通するものであればどのような形状であってもよい。また、通路の形成についても、必ずしも成形金型内への絶縁性樹脂充填時に行う必要はない。例えば、上記実施の形態1で説明したような断面略円形状の開口部を備えたインシュレータを成形金型内の絶縁性樹脂充填により分割コアとモールド一体成形した後、開口部とインシュレータのコアバック部側の外部とを連通するように貫通孔等を設けることにより通路を形成してもよい。   The shape of the passage that communicates the opening and the outside on the core back side (radially outer side) of the insulator is not limited to the above two examples, and the shape of the opening and the core back side of the insulator is not limited. Any shape may be used as long as it communicates with the outside. Further, the formation of the passage is not necessarily performed when the insulating resin is filled in the molding die. For example, after an insulator having an opening having a substantially circular cross section as described in the first embodiment is integrally molded with a split core by filling an insulating resin in a molding die, the opening and the core back of the insulator are formed. You may form a channel | path by providing a through-hole etc. so that the exterior of a part side may be connected.

実施の形態3.
以下、この発明の実施の形態3における電機子のインシュレータの構成について説明する。上記実施の形態1では、電機子としての回転子のインシュレータについて説明したが、本実施の形態3では電機子としての固定子のインシュレータについて説明する。図18は回転電機の電機子である固定子100の構成を示す平面図、図19は図18の平面図におけるF−F断面図である。なお、図19に示す一点鎖線は固定子コア7の中心軸を示す。
固定子100は電機子コアとしての固定子コア7と、固定子コア7のティース部71の周囲を覆うように形成されるインシュレータ8とを備え、インシュレータ8を介してティース部71にコイルが巻回されることにより構成される。固定子コア7は、周方向に伸びるコアバック部72とコアバック部72から突出して形成されるティース部71とを備えた複数個(ここでは12個)の分割コア7aを、環状に配置して形成されている。
Embodiment 3 FIG.
The structure of the armature insulator according to Embodiment 3 of the present invention will be described below. In the first embodiment, the rotor insulator as the armature has been described. In the third embodiment, the stator insulator as the armature will be described. 18 is a plan view showing a configuration of a stator 100 that is an armature of a rotating electrical machine, and FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line FF in the plan view of FIG. Note that the alternate long and short dash line in FIG. 19 indicates the central axis of the stator core 7.
The stator 100 includes a stator core 7 as an armature core and an insulator 8 formed so as to cover the periphery of the tooth portion 71 of the stator core 7, and a coil is wound around the tooth portion 71 via the insulator 8. Configured by turning. The stator core 7 is formed by annularly arranging a plurality of (here, twelve) divided cores 7a each having a core back portion 72 extending in the circumferential direction and a teeth portion 71 formed protruding from the core back portion 72. Is formed.

インシュレータ8は回転子コアではなく固定子コア7を構成する分割コア7aのティース部71とモールド一体成形される点で上記実施の形態1と異なっているが、基本的な形状は実施の形態1のインシュレータ3と同様である。すなわち、インシュレータ8は、ティース部71のコイルエンド側の端面を覆う第1のコイル巻付部81a、ティース部71の周方向側面を覆う薄肉の第2のコイル巻付部、およびコアバック部72とティース部71の先端部分とにそれぞれ設けられティース部71に巻回されるコイルの巻崩れを防止するための巻壁部82と巻壁部83を有して構成されている。そして、第1のコイル巻付部81aの軸方向一方側(ここでは軸方向上側)には、第1のコイル巻付部81a表面からティース部71のコイルエンド側端面まで貫通する開口部84が設けられている。   The insulator 8 is different from the first embodiment in that it is integrally molded with the teeth 71 of the split core 7a constituting the stator core 7 instead of the rotor core, but the basic shape is the first embodiment. This is the same as the insulator 3 in FIG. That is, the insulator 8 includes a first coil winding portion 81 a that covers the end surface of the tooth portion 71 on the coil end side, a thin second coil winding portion that covers the circumferential side surface of the tooth portion 71, and a core back portion 72. And a winding wall portion 82 and a winding wall portion 83 for preventing the coil wound around the tooth portion 71 from being collapsed. An opening 84 that penetrates from the surface of the first coil winding portion 81a to the coil end side end surface of the teeth portion 71 is provided on one axial side of the first coil winding portion 81a (here, the upper side in the axial direction). Is provided.

分割コア7aとモールド一体成形されるインシュレータ8の製造方法について、図20を参照して説明する。図20は、インシュレータ8の製造方法を説明するための模式図である。図20(a)は、インシュレータ8がモールド一体成形される前の状態の分割コア7aの断面図であり、図19の断面図に示す分割コア7aを180度回転させた状態のものである。また、図20(b)、図20(c)は、分割コア7aおよび成形金型9の断面図である。なお、図20(a)において、製造するインシュレータ8の外形を点線で示している。   A method for manufacturing the insulator 8 molded integrally with the split core 7a will be described with reference to FIG. FIG. 20 is a schematic diagram for explaining a manufacturing method of the insulator 8. FIG. 20A is a cross-sectional view of the split core 7a in a state before the insulator 8 is molded integrally with the mold, and the split core 7a shown in the cross-sectional view of FIG. 19 is rotated 180 degrees. 20B and 20C are cross-sectional views of the split core 7a and the molding die 9. FIG. In addition, in Fig.20 (a), the external shape of the insulator 8 to manufacture is shown with the dotted line.

本実施の形態3のインシュレータ8の製造方法も、基本的には上記実施の形態1の場合と同様であり、インシュレータ8は、分割コア7aを成形金型9内に配置し、分割コア7aと成形金型9との間に形成されるキャビティ90内に絶縁性樹脂5が充填されて製造される。
成形金型9は上部金型91と下部金型92とからなり、分割コア7aの形状に対応するよう形成されている。上部金型91には、成形金型9のキャビティ90内に絶縁性樹脂5を充填するためのゲート910が開口され、下部金型92には、ティース部71のコイルエンド側端面を下方から支えるための断面略円形状の柱状のティース支持部920が成形金型9の一部として設けられている。
The manufacturing method of the insulator 8 according to the third embodiment is basically the same as that in the first embodiment, and the insulator 8 includes the split core 7a and the split core 7a. The cavity 90 formed between the molding die 9 is filled with the insulating resin 5 and manufactured.
The molding die 9 includes an upper die 91 and a lower die 92, and is formed so as to correspond to the shape of the split core 7a. A gate 910 for filling the insulating resin 5 into the cavity 90 of the molding die 9 is opened in the upper die 91, and a coil end side end surface of the teeth portion 71 is supported from below on the lower die 92. For this purpose, a columnar tooth support portion 920 having a substantially circular cross section is provided as a part of the molding die 9.

まず、図20(b)に示すように、図20(a)に示す分割コア7aを下部金型92内に配置する。分割コア7aは、コアバック部72の下面のうち径方向外側の部分(図20(b)中の720で示す部分)で下部金型92と当接し、下部金型92により下方から支持される。さらに、下部金型92のティース支持部920とティース部71のコイルエンド側端面が当接し、ティース部71の下面もティース支持部920により支持される。分割コア7aを下部金型92内の定位置に配置後、上部金型91を下部金型92上にセットする。
そして、図20(c)に示すように、上部金型91のゲート910から絶縁性樹脂5を注入し、成形金型9のキャビティ90内に充填する。ゲート910から注入された絶縁性樹脂5は、まず上部金型91のキャビティ90内に入り、下部金型92のキャビティ90のうちティース部71の周方向両側に位置する薄肉部分(第2のコイル巻付部に該当する部分)を経由し、ティース部71の下面側のキャビティ90内まで充填される。
その後、成形金型9を取り外し、分割コア7aを覆うインシュレータ8が完成する。モールド時において分割コア7aのティース部71を支えていたティース支持部920の領域は、インシュレータ8の第1のコイル巻付部81aの開口部84となる。
以上のような方法により、分割コア7aのティース部71やコアバック部72の周囲にモールド一体成形されたインシュレータ8が形成される。
First, as shown in FIG. 20 (b), the split core 7 a shown in FIG. 20 (a) is placed in the lower mold 92. The split core 7a is in contact with the lower mold 92 at the radially outer portion (the portion indicated by 720 in FIG. 20B) of the lower surface of the core back portion 72, and is supported from below by the lower mold 92. . Furthermore, the tooth support portion 920 of the lower mold 92 and the end surface on the coil end side of the tooth portion 71 abut, and the lower surface of the tooth portion 71 is also supported by the tooth support portion 920. After the divided core 7 a is disposed at a fixed position in the lower mold 92, the upper mold 91 is set on the lower mold 92.
Then, as shown in FIG. 20C, the insulating resin 5 is injected from the gate 910 of the upper mold 91 and filled in the cavity 90 of the molding mold 9. The insulating resin 5 injected from the gate 910 first enters the cavity 90 of the upper mold 91, and the thin portions (second coil) located on both sides in the circumferential direction of the teeth portion 71 in the cavity 90 of the lower mold 92. A portion corresponding to the winding portion) is filled up to the inside of the cavity 90 on the lower surface side of the teeth portion 71.
Thereafter, the molding die 9 is removed, and the insulator 8 covering the divided core 7a is completed. The region of the teeth support portion 920 that supported the teeth portion 71 of the split core 7a at the time of molding becomes the opening 84 of the first coil winding portion 81a of the insulator 8.
By the method as described above, the insulator 8 molded integrally with the teeth 71 and the core back 72 of the split core 7a is formed.

絶縁性樹脂5の充填時には、ティース部71やコアバック部72の上方から下方に充填圧がかかるが、上述の通り、ティース部71のコイルエンド側端面はティース支持部920により下方から支えられている。従って、充填圧によりティース部71やコアバック部72が撓んだり塑性変形することが抑制される。   When the insulating resin 5 is filled, a filling pressure is applied from the upper side to the lower side of the teeth portion 71 and the core back portion 72. Yes. Accordingly, the teeth 71 and the core back 72 are prevented from being bent or plastically deformed by the filling pressure.

本実施の形態3の比較例として、仮に、成形金型にティース部のコイルエンド側端面を支持するティース支持部がなかった場合について、図21を参照して説明する。図21は比較例の製造方法を説明するための模式図であり、分割コア7xおよび成形金型9xの断面図を示す。なお、図21(a)は上記図20(b)に、図21(b)は上記図20(c)に対応するものである。比較例における分割コア7xの形状は本実施の形態3と同様であり、成形金型9xについては実施の形態3と同様上部金型91xと下部金型92xとから構成されるが、下部金型92xにおいてティース支持部を有さない点で上記実施の形態3と異なっている。
図21(a)に示すように、まず、分割コア7xは下部金型92x内に配置される。この時、分割コア7xが下部金型92xにより下方から支持されるのは、コアバック部72xの下面のうち径方向外側の部分(図21(a)中の720xで示す部分)のみであり、ティース部71xの下面を支えるものはない。分割コア7xの大部分が下部金型92xのキャビティ90x上に位置し、ティース部71xの支持構造は不安定な構造となっている。
従って、図21(b)に示すように、成形金型9x内に絶縁性樹脂5を充填すると、充填圧によりティース部71x、コアバック部72xの撓みや塑性変形が発生することが考えられる。
特に、この比較例の場合、分割コア7xが下部金型92xにより下方から支持される部分が、コアバック部72xの径方向外側の下面のみであり、絶縁性樹脂充填時において分割コア7xの位置は非常に不安定である。従って、上述の本実施の形態3のように、下部金型92にティース支持部920を設けてインシュレータ8を製造することで顕著な効果が得られる。
As a comparative example of the third embodiment, a case where there is no tooth support portion for supporting the coil end side end surface of the tooth portion in the molding die will be described with reference to FIG. FIG. 21 is a schematic diagram for explaining the manufacturing method of the comparative example, and shows a sectional view of the split core 7x and the molding die 9x. 21A corresponds to FIG. 20B, and FIG. 21B corresponds to FIG. 20C. The shape of the split core 7x in the comparative example is the same as that of the third embodiment, and the molding die 9x is composed of the upper die 91x and the lower die 92x as in the third embodiment. It differs from the said Embodiment 3 by the point which does not have a teeth support part in 92x.
As shown in FIG. 21A, first, the split core 7x is arranged in the lower mold 92x. At this time, the split core 7x is supported from below by the lower mold 92x only in the radially outer portion (the portion indicated by 720x in FIG. 21A) of the lower surface of the core back portion 72x. There is nothing that supports the lower surface of the teeth portion 71x. Most of the split cores 7x are located on the cavities 90x of the lower mold 92x, and the support structure for the teeth 71x is an unstable structure.
Therefore, as shown in FIG. 21B, when the insulating resin 5 is filled in the molding die 9x, it is considered that the teeth 71x and the core back 72x are bent or plastically deformed by the filling pressure.
In particular, in the case of this comparative example, the portion where the divided core 7x is supported from below by the lower mold 92x is only the lower surface on the radially outer side of the core back portion 72x, and the position of the divided core 7x when filled with the insulating resin Is very unstable. Therefore, a remarkable effect can be obtained by manufacturing the insulator 8 by providing the teeth support portion 920 in the lower mold 92 as in the third embodiment.

以上のように、本実施の形態3の電機子のインシュレータ8についても、上記実施の形態1と同様、ティース部71のコイルエンド側端面を覆う第1のコイル巻付部81aに、第1のコイル巻付部81aの表面からティース部71のコイルエンド側端面まで貫通する開口部84を備えている。このようなインシュレータ8は、成形金型9の下部金型92に設けられたティース支持部920によりティース部71を下方から支えながら絶縁性樹脂を充填することにより製造され、絶縁性樹脂の充填圧によりティース部71やコアバック部72が撓んだり塑性変形することが抑制されるため、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   As described above, the armature insulator 8 of the third embodiment also has the first coil winding portion 81a covering the coil end side end surface of the tooth portion 71 in the first coil winding portion 81a as in the first embodiment. An opening 84 that penetrates from the surface of the coil winding portion 81 a to the coil end side end surface of the teeth portion 71 is provided. Such an insulator 8 is manufactured by filling an insulating resin while supporting the teeth portion 71 from below by a teeth support portion 920 provided on the lower die 92 of the molding die 9. As a result, the teeth 71 and the core back 72 are prevented from being bent or plastically deformed, so that the same effect as in the first embodiment can be obtained.

なお、本実施の形態3では、一例として固定子コアが複数の分割コアから構成される場合について説明したが、固定子コアの構造が分割コアに分かれていない一体型の構造のもの等であってもよい。その場合も、インシュレータは、一体型の固定子コアと一体成形される。
また、実施の形態1〜3では、回転電機の回転子コアまたは固定子コアを構成する分割コアと一体成形されるインシュレータについて説明したが、本発明のインシュレータの適用範囲は回転電機に限られるものではなく、例えばリニアモータ等の電機子のコアと一体成形することもできる。
In the third embodiment, the case where the stator core is composed of a plurality of divided cores has been described as an example. However, the structure of the stator core may be an integrated structure that is not divided into divided cores. May be. In this case, the insulator is integrally formed with the integral stator core.
Moreover, although Embodiment 1-3 demonstrated the insulator integrally molded with the split core which comprises the rotor core or stator core of a rotary electric machine, the application range of the insulator of this invention is restricted to a rotary electric machine. Instead, it can be integrally formed with an armature core such as a linear motor.

また、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   Further, within the scope of the present invention, the present invention can be freely combined with each other, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.

1 回転軸、2 電機子コアとしての回転子コア、2a,2b 分割コア、
3 インシュレータ、4 成形金型、5 絶縁性樹脂、6,6a インシュレータ、
7 電機子コアとしての固定子コア、7a 分割コア、8 インシュレータ、
9 成形金型、10 電機子としての回転子、21 ティース部、22 コアバック部、
23 連結部、24 挿入孔、31 コイル巻付部、31a 第1のコイル巻付部、
31b 第2のコイル巻付部、32,33 巻壁部、34,34a 開口部、
40 キャビティ、41 上部金型、42 下部金型、61a 第1のコイル巻付部、
61b 第2のコイル巻付部、62,62a,63 巻壁部、64,64a 開口部、
71 ティース部、72 コアバック部、81a 第1のコイル巻付部、
82,83 巻壁部、84 開口部、90 キャビティ、91 上部金型、
92 下部金型、100 電機子としての固定子、310 平行面領域、
311 円弧面領域、410 ゲート、420 ティース支持部、
640,640a 通路、910 ゲート、920 ティース支持部。
1 rotating shaft, 2 rotor core as armature core, 2a, 2b split core,
3 Insulator, 4 Mold, 5 Insulating resin, 6, 6a Insulator,
7 Stator core as armature core, 7a split core, 8 insulator,
9 Mold, 10 Rotor as armature, 21 teeth, 22 core back,
23 connecting portion, 24 insertion hole, 31 coil winding portion, 31a first coil winding portion,
31b 2nd coil winding part, 32, 33 winding wall part, 34, 34a opening part,
40 cavity, 41 upper mold, 42 lower mold, 61a first coil winding part,
61b 2nd coil winding part, 62, 62a, 63 winding wall part, 64, 64a opening part,
71 teeth portion, 72 core back portion, 81a first coil winding portion,
82, 83 winding wall, 84 opening, 90 cavity, 91 upper mold,
92 Lower mold, 100 Stator as armature, 310 Parallel plane region,
311 arcuate surface area, 410 gate, 420 teeth support,
640, 640a passage, 910 gate, 920 teeth support.

Claims (7)

電機子コアのコアバック部から突出して形成されるティース部の周囲を覆うように上記電機子コアをモールドして上記ティース部と上記ティース部に巻回されるコイルとを電気的に絶縁する絶縁性樹脂からなる電機子のインシュレータであって、
上記ティース部のコイルエンド側端面を覆うコイル巻付部は、モールド時の成形金型内に設けられたティース支持部により形成され上記コイル巻付部の表面から上記ティース部のコイルエンド側端面まで貫通する開口部を備えたことを特徴とする電機子のインシュレータ。
Insulation that electrically insulates the tooth part and the coil wound around the tooth part by molding the armature core so as to cover the periphery of the tooth part formed protruding from the core back part of the armature core Armature insulator made of a functional resin,
The coil winding portion that covers the coil end side end surface of the tooth portion is formed by a tooth support portion provided in a molding die at the time of molding from the surface of the coil winding portion to the coil end side end surface of the tooth portion. An armature insulator comprising an opening that penetrates the armature.
上記コイル巻付部の表面は、上記ティース部のコイルエンド側端面に平行な平行面領域を備え、上記開口部は上記平行面領域に設けられたことを特徴とする請求項1に記載の電機子のインシュレータ。 2. The electric machine according to claim 1, wherein a surface of the coil winding portion includes a parallel surface region parallel to a coil end side end surface of the tooth portion, and the opening is provided in the parallel surface region. Child insulator. 上記コイル巻付部の平行面領域は、上記開口部上を通る上記コイルと上記ティース部との絶縁距離を確保する所定の厚みに形成されたことを特徴とする請求項2に記載の電機子のインシュレータ。 3. The armature according to claim 2, wherein the parallel surface region of the coil winding portion is formed to have a predetermined thickness that secures an insulation distance between the coil passing through the opening and the tooth portion. Insulator. 上記開口部と上記インシュレータのコアバック部側の外部とを連通させる通路を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電機子のインシュレータ。 The armature insulator according to any one of claims 1 to 3, further comprising a passage that allows communication between the opening and the outside on the core back side of the insulator. 上記開口部内に、上記通路から注入された樹脂からなる上記コイルを固定する固定部材を備えたことを特徴とする請求項4に記載の電機子のインシュレータ。 5. The armature insulator according to claim 4, further comprising: a fixing member that fixes the coil made of the resin injected from the passage in the opening. 上記電機子コアは回転電機の回転子コアであることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の電機子のインシュレータ。 The armature insulator according to any one of claims 1 to 5, wherein the armature core is a rotor core of a rotating electric machine. 電機子コアのコアバック部から突出して形成されるティース部の周囲を覆うように上記電機子コアをモールドして上記ティース部と上記ティース部に巻回されるコイルとを電気的に絶縁する絶縁性樹脂からなる電機子のインシュレータの製造方法であって、
成形金型内に設けられたティース支持部上に上記ティース部のコイルエンド側端面を配置する工程と、
上記ティース支持部により上記ティース部を支持しながら上記成形金型内に上記絶縁性樹脂を充填して上記電機子コアをモールドする工程と、
を備えたことを特徴とする電機子のインシュレータの製造方法。
Insulation that electrically insulates the tooth part and the coil wound around the tooth part by molding the armature core so as to cover the periphery of the tooth part formed protruding from the core back part of the armature core A method for manufacturing an insulator for an armature made of a functional resin,
Placing the coil end side end face of the tooth part on the tooth support part provided in the molding die; and
Filling the insulating mold into the molding die and molding the armature core while supporting the teeth portion by the teeth support portion;
A method of manufacturing an armature insulator, comprising:
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