JP2014027851A - Method of fixing coil to tooth, and stator - Google Patents

Method of fixing coil to tooth, and stator Download PDF

Info

Publication number
JP2014027851A
JP2014027851A JP2012168458A JP2012168458A JP2014027851A JP 2014027851 A JP2014027851 A JP 2014027851A JP 2012168458 A JP2012168458 A JP 2012168458A JP 2012168458 A JP2012168458 A JP 2012168458A JP 2014027851 A JP2014027851 A JP 2014027851A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
teeth
expandable sheet
around
thermally expandable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012168458A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5880334B2 (en
Inventor
Koji Yamada
孝司 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2012168458A priority Critical patent/JP5880334B2/en
Publication of JP2014027851A publication Critical patent/JP2014027851A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5880334B2 publication Critical patent/JP5880334B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of fixing a coil to teeth, and a stator that can tightly fix the teeth and coil without using varnish nor causing the coil to shift from the teeth along the axis of a stator core.SOLUTION: There is provided a method of fixing a coil 50 around teeth 12 of a stator core 10 which has the plurality of teeth 12 projected radially inward from an annular yoke 11 and also has slots 13 formed between the teeth 12, 12, the method including the steps of: taking measures to prevent the coil 50 from shifting along the axis of the stator core 10 on end faces of the teeth 12 on a coil end side (arranging spacers 20, 30); arranging a cylindrical heat expandable sheet 30 around the teeth 12; forming the coil 50 at a periphery of the heat expandable sheet 40; and fixing the coil 50 around the teeth 12 by heating at least the heat expandable sheet 40.

Description

本発明は、ステータコアのティース周りにコイルを配設して固定する方法とステータに関するものである。   The present invention relates to a method of arranging and fixing a coil around teeth of a stator core and a stator.

モータ(電動機)を構成するステータは、環状のヨークと、ヨークから径方向内側に突出する複数のティースと、隣接するティース間に形成されるスロットとを備えた鋼板積層体もしくは圧粉磁心からなるステータコアと、ティースの周りに形成されるコイルとから大略構成されている。   A stator that constitutes a motor (electric motor) includes a steel plate laminate or a dust core including an annular yoke, a plurality of teeth projecting radially inward from the yoke, and a slot formed between adjacent teeth. It is generally composed of a stator core and a coil formed around the teeth.

ところで、占積率が高くなっている昨今のモータにおいては、その構成要素であるステータコア(の特にティース)とコイルの固定に関し、ワニスを適用することなく強固に双方を固定できる方法が切望されている。   By the way, in recent motors with a high space factor, there is an urgent need for a method that can firmly fix both the stator core (especially teeth) and the coil, which are constituent elements, without applying a varnish. Yes.

たとえば、ティースの周りに絶縁紙等のインシュレータを介してコイルを形成する場合に、ティースのコイルエンド側の端面とコイルの間には隙間が生じ易く、従来の固定方法ではこの隙間にワニスが含浸固定されることで隙間を閉塞できていた。しかしながら、このワニスの含浸を廃した場合にこの隙間が仮に閉塞されないままであると、コイルがステータコアの軸方向(ステータコアの中央に配設されることになるロータコアに取付けられる回転シャフトの軸方向)にずれ易くなり、ステータコアとコイルの強固な固定が図れないことになる。   For example, when forming a coil through an insulator such as insulating paper around a tooth, a gap is likely to be formed between the end surface on the coil end side of the tooth and the coil. In the conventional fixing method, this gap is impregnated with varnish. The gap could be closed by being fixed. However, if the impregnation of the varnish is abolished and the gap remains unoccluded, the coil is in the axial direction of the stator core (the axial direction of the rotating shaft attached to the rotor core to be disposed in the center of the stator core). The stator core and the coil cannot be firmly fixed.

ここで、特許文献1には、表面が発泡樹脂によって構成された矩形のシートを中央部で折り曲げた状態でティース間のスロットに挿入した後にティースにコイルを形成し、シートを加熱して膨張させることによってステータコアとコイルの間に発泡樹脂部を形成して双方を固定する方法が開示されている。この方法によれば、コイルを構成する導線間にワニスを含浸させることなく、ステータコアとコイルの固定を図ることが可能となる。   Here, in patent document 1, after inserting the rectangular sheet | seat in which the surface was comprised with the foamed resin in the slot between teeth in the state bent in the center part, a coil is formed in teeth and a sheet is heated and expanded. Accordingly, a method is disclosed in which a foamed resin portion is formed between the stator core and the coil and both are fixed. According to this method, it is possible to fix the stator core and the coil without impregnating the varnish between the conductive wires constituting the coil.

しかしながら、特許文献1で開示の固定方法では、スロット壁面においてシートを介したティースとコイルの固定が図られることは明確であるが、ティースのコイルエンド側の端面とコイルの間に生じ得る隙間の閉塞に関する言及がないことから、上記する課題、すなわち、ティースのコイルエンド側の端面とコイルの間に生じ得る隙間のためにコイルがステータコアの軸方向にずれ易いという課題を解消できるか否かは定かでない。   However, in the fixing method disclosed in Patent Document 1, it is clear that the tooth and the coil are fixed via the seat on the slot wall surface, but there is a gap that may be generated between the coil end side end surface of the tooth and the coil. Since there is no mention of blockage, whether or not the above-described problem, that is, the problem that the coil is likely to be displaced in the axial direction of the stator core due to a gap that may be generated between the end surface of the teeth on the coil end side and the coil, can be solved. Not sure.

特開2011−244596号公報JP 2011-244596 A

本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、ワニスを使用することなく、しかも、ティースに対してコイルがステータコアの軸方向にずれることなく、ティースとコイルを強固に固定することのできる固定方法とティースとコイルが強固に固定されたステータを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and can securely fix the tooth and the coil without using a varnish and without the coil being displaced in the axial direction of the stator core with respect to the tooth. It is an object to provide a stator in which a fixing method, teeth and coils are firmly fixed.

前記目的を達成すべく、本発明によるティースにコイルを固定する方法は、環状のヨークから径方向内側に複数のティースが突出し、ティース間にスロットが形成されてなるステータコアのティース周りにコイルを固定する方法であって、ティースのコイルエンド側の端面にコイルがステータコアの軸方向にずれるのを防止するずれ防止措置を講じておく第1のステップ、筒状の熱膨張性シートをティースの周りに配設する第2のステップ、ティース周りの筒状の熱膨張性シートの周囲にコイルを形成する第3のステップ、少なくとも熱膨張性シートを加熱して膨張させ、膨張した熱膨張性シートを介してティース周りにコイルを固定する第4のステップからなるものである。   In order to achieve the above object, the method of fixing a coil to a tooth according to the present invention is to fix a coil around a tooth of a stator core in which a plurality of teeth protrude radially inward from an annular yoke and a slot is formed between the teeth. The first step is to take a slip prevention measure to prevent the coil from shifting in the axial direction of the stator core on the end surface of the teeth on the coil end side. A cylindrical thermally expandable sheet is placed around the teeth. A second step of disposing, a third step of forming a coil around a cylindrical thermally expandable sheet around the teeth, at least the thermally expandable sheet is heated and expanded, and the expanded thermally expandable sheet is passed through. And a fourth step of fixing the coil around the teeth.

本発明のティースにコイルを固定する方法は、ティースのコイルエンド側の端面にコイルがステータコアの軸方向にずれるのを防止するずれ防止措置を講じておいた上で、筒状の熱膨張性シートをティースの周りに配設し、次いでコイルを形成し、熱膨張性シートを加熱して膨張させることでティースとコイルを固定するものであり、この固定構造において、ティースのコイルエンド側の端面とコイルの間に隙間が生じないことでコイルのステータコアの軸方向へのずれを効果的に抑止できるものである。   The method of fixing the coil to the teeth of the present invention is a cylindrical thermal expansion sheet after taking measures to prevent the coil from shifting in the axial direction of the stator core on the end surface on the coil end side of the tooth. Is arranged around the teeth, then a coil is formed, and the thermally expandable sheet is heated and expanded to fix the teeth and the coil. In this fixing structure, the end surface of the teeth on the coil end side is fixed. By not generating a gap between the coils, it is possible to effectively suppress the shift of the coils in the axial direction of the stator core.

ここで、適用される熱膨張性シートは特に限定されるものでないが、発泡プラスチックシート(発泡剤が分散したものなど)などが適用できる。   Here, the thermally expandable sheet to be applied is not particularly limited, but a foamed plastic sheet (such as a foaming agent dispersed therein) or the like can be applied.

また、コイルは断面円形の丸線コイルであってもよいし、占積率向上を図ることのできる平角線であってもよく、いずれも、エナメル等の絶縁被膜が形成されたものを適用できる。また、コイルの形成方法は、導線を集中巻きする方法であっても分布巻きする方法であってもよい。   In addition, the coil may be a round wire coil with a circular cross section or a flat wire capable of improving the space factor, and any of which an insulating coating such as enamel is formed can be applied. . Further, the method of forming the coil may be a method of concentrated winding of the conducting wire or a method of distributed winding.

ここで、第1のステップにおける「ずれ防止措置」としては、以下の実施の形態を挙げることができる。   Here, as the “deviation prevention measure” in the first step, the following embodiment can be exemplified.

ずれ防止措置の一つの実施の形態は、ティースのコイルエンド側の端面と熱膨張性シートの間の隙間を埋めるスペーサを配設することである。   One embodiment of the slip prevention measure is to dispose a spacer that fills the gap between the end surface of the teeth on the coil end side and the thermally expandable sheet.

このスペーサの形状は、ティース周りにコイルを形成した際に形成され得る隙間形状を実際の製造品から特定し、この隙間形状と同じ形状、もしくは相補的な形状となるようにスペーサの形状が設定される。一般には、ティースのコイルエンド側の端面の上方では、コイルはティースの一方のスロット面のエッジで曲げられてコイルエンドに延びていることから、半円状もしくは半楕円状の隙間が形成され易い。   As for the shape of this spacer, the gap shape that can be formed when the coil is formed around the teeth is specified from the actual manufactured product, and the shape of the spacer is set so as to be the same shape as this gap shape or a complementary shape. Is done. In general, above the end surface of the teeth on the coil end side, the coil is bent at the edge of one slot surface of the teeth and extends to the coil end, so that a semicircular or semi-elliptical gap is easily formed. .

そこで、たとえば第1のステップでは、ティースのコイルエンド側の端面に断面が半円状もしくは半楕円状のスペーサを配設して固定しておき、第2のステップにおいて筒状の熱膨張性シートをティースとスペーサの周りに配設することにより、第2のステップの段階でティースのコイルエンド側の端部に生じ得る隙間を無くすことができる。   Therefore, for example, in the first step, a spacer having a semicircular or semi-elliptical cross section is disposed and fixed on the end surface on the coil end side of the tooth, and in the second step, the cylindrical thermal expansion sheet is fixed. By disposing around the teeth and the spacer, it is possible to eliminate a gap that may occur at the end of the teeth on the coil end side in the second step.

そして、第3のステップでコイルを形成した際に仮に筒状の熱膨張性シートとコイルの間に多少の隙間があっても、第4のステップで熱膨張性シートを加熱して膨張させることで隙間を完全に閉塞することができ、この膨張した熱膨張性シートによってティースとコイルの双方が押圧された姿勢で双方の強固な固定を図ることができる。   When the coil is formed in the third step, even if there is a slight gap between the cylindrical thermally expandable sheet and the coil, the thermally expandable sheet is heated and expanded in the fourth step. Thus, the gap can be completely closed, and both the teeth and the coil can be firmly fixed in a posture in which both the teeth and the coil are pressed by the expanded thermal expansion sheet.

この方法によれば、ティースに対するコイルの固定に際してワニスを使用することなく、ティースのコイルエンド側の端面とコイルの間に隙間が生じないことから、コイルがステータコアの軸方向へずれるといった問題は生じ得ない。したがって、コイルの占積率が高く、ワニスの含浸が容易でない昨今のモータ全般に好適な固定方法である。   According to this method, a varnish is not used when the coil is fixed to the teeth, and no gap is generated between the coil end-side end surface of the teeth and the coil, so that the coil is displaced in the axial direction of the stator core. I don't get it. Therefore, this is a fixing method suitable for all motors in recent years, in which the coil space factor is high and impregnation with varnish is not easy.

また、筒状の熱膨張性シートを使用することにより、これを何等の加工(折り曲げる等)をおこなうことなくティースに嵌め込むだけで熱膨張性シートの位置決めを図ることができる。また、熱膨張性シートに接着性の素材を適用することで、ティースに熱膨張性シートを嵌め込んだ際にティースの側面とスペーサの周囲に熱膨張性シートを接着固定することもできる。   In addition, by using a tubular thermally expandable sheet, it is possible to position the thermally expandable sheet simply by fitting it into the teeth without performing any processing (folding or the like). Further, by applying an adhesive material to the thermally expandable sheet, the thermally expandable sheet can be adhered and fixed to the side surface of the teeth and the periphery of the spacer when the thermally expandable sheet is fitted into the teeth.

ここで、スペーサの熱膨張係数の値がティースの熱膨張係数以上であってコイルの熱膨張係数以下の値となるようにそれらの素材を設定しておくことにより、スペーサや熱膨張性シートが加熱されて膨張した後、スペーサが冷却されて体積収縮した際に、この体積収縮量がコイルの体積収縮量よりも小さくなることでコイルとスペーサの間に隙間が生じないようにすることができる。   Here, by setting those materials so that the value of the coefficient of thermal expansion of the spacer is not less than the coefficient of thermal expansion of the teeth and not more than the coefficient of thermal expansion of the coil, the spacer and the thermally expandable sheet When the spacer is cooled and volume contracted after being heated and expanded, the volume contraction amount becomes smaller than the volume contraction amount of the coil so that no gap is generated between the coil and the spacer. .

また、たとえばスペーサ、ティース、コイルの熱膨張係数が同じ場合や略同じ場合には、それらの熱膨張量や熱収縮量が同程度となることから、モータの供用期間を通じて(モータが駆動している場合も停止している場合も含む)、コイルとスペーサの間、スペーサとティースとの間に隙間が生じないようにすることができる。   For example, when the thermal expansion coefficients of spacers, teeth, and coils are the same or substantially the same, the thermal expansion amount and the thermal contraction amount thereof are approximately the same. It is possible to prevent a gap from being generated between the coil and the spacer and between the spacer and the tooth.

また、ずれ防止措置の他の実施の形態は、ティースのコイルエンド側の端面を湾曲状に形成しておくことである。   Moreover, other embodiment of a slip prevention measure is forming the end surface by the side of the coil end of teeth in the shape of a curve.

ステータコアは、電磁鋼板を積層した積層体や圧粉磁心を加圧焼結してなる圧粉成形体などから製作できるが、このステータコアの製作の際に、ティースのコイルエンド側の端面を断面が湾曲状を成すように突出した態様で製作しておく。なお、全体形状が環状で一体のステータコアのほか、分割コアを周方向に繋いで全体形状が環状を呈しているステータコアであってもよい(分割ステータコア)。   The stator core can be manufactured from a laminated body in which electromagnetic steel sheets are laminated or a powder compact formed by pressure-sintering a powder magnetic core. When the stator core is manufactured, the end surface of the teeth on the coil end side has a cross-section. It is manufactured in a protruding manner so as to form a curved shape. In addition to the stator core having an annular overall shape, it may be a stator core having an annular overall shape by connecting the divided cores in the circumferential direction (divided stator core).

ここで、「湾曲状」とは、既述する一般的な隙間形状である、半円形や半楕円形を含む意味である。   Here, the “curved shape” means a semicircular shape or a semielliptical shape, which is a general gap shape described above.

ティースのコイルエンド側の端面を予め湾曲状に突出させておくことにより、第2のステップでは、筒状の熱膨張性シートをティースの周りに配設した際に湾曲状の突出部分を熱膨張性シートに密着させることができ、第2のステップの段階でティースのコイルエンド側の端部に生じ得る隙間を無くすことができる。   By projecting the end face on the coil end side of the tooth in a curved shape in advance, in the second step, the curved projecting portion is thermally expanded when the cylindrical thermally expandable sheet is disposed around the tooth. The adhesive sheet can be brought into close contact with each other, and a gap that can occur at the end of the tooth on the coil end side in the second step can be eliminated.

また、本発明はステータにも及ぶものであり、このステータは、環状のヨークから径方向内側に複数のティースが突出し、ティース間にスロットが形成されているステータコアのティース周りにコイルが固定されてなるステータであって、ティースのコイルエンド側の端面にコイルがステータコアの軸方向にずれるのを防止するずれ防止措置であるスペーサが配設され、ティースとスペーサを包囲するように筒状の熱膨張性シートが配設され、熱膨張性シートの周りにコイルが配設されており、熱膨張した該熱膨張性シートを介してコイルがティースに固定されているものである。   The present invention also extends to a stator. In this stator, a plurality of teeth protrude radially inward from an annular yoke, and a coil is fixed around the teeth of the stator core in which slots are formed between the teeth. A spacer that is a displacement prevention measure for preventing the coil from shifting in the axial direction of the stator core on the end surface of the tooth on the coil end side of the stator, and has a cylindrical thermal expansion so as to surround the teeth and the spacer An expandable sheet is disposed, a coil is disposed around the thermally expandable sheet, and the coil is fixed to the teeth via the thermally expanded sheet.

ずれ防止措置であるスペーサとティースの周りに熱膨張性シートが配設され、熱膨張性シートの周りにコイルが配設されるとともに熱膨張性シートが熱膨張している構成によって、ティースに対するコイルの強固な固定構造が形成されている。特に、ティースのコイルエンド側の端面にスペーサが配設されていることでコイルとティースの端面との間に生じ得る隙間が解消されており、このことによってコイルのずれが効果的に抑止され、ティースとコイルの強固な固定構造に大きく寄与している。   A coil for teeth is configured by a configuration in which a thermally expandable sheet is disposed around spacers and teeth, which are measures for preventing slippage, and a coil is disposed around the thermally expandable sheet and the thermally expandable sheet is thermally expanded. A strong fixing structure is formed. In particular, since the spacer is disposed on the end surface on the coil end side of the tooth, the gap that may be generated between the coil and the end surface of the tooth is eliminated, and this effectively suppresses the deviation of the coil, This greatly contributes to the strong fixing structure of teeth and coils.

また、本発明によるステータの他の実施の形態は、環状のヨークから径方向内側に複数のティースが突出し、ティース間にスロットが形成されているステータコアのティース周りにコイルが固定されてなるステータであって、コイルがステータコアの軸方向にずれるのを防止するずれ防止措置として、ティースのコイルエンド側の端面は湾曲状に突出しており、ティースを包囲するように筒状の熱膨張性シートが配設され、熱膨張性シートの周りにコイルが配設されており、熱膨張した該熱膨張性シートを介してコイルがティースに固定されているものである。   Another embodiment of the stator according to the present invention is a stator in which a plurality of teeth protrude radially inward from an annular yoke and a coil is fixed around the teeth of the stator core in which slots are formed between the teeth. In order to prevent the coil from shifting in the axial direction of the stator core, the end surface on the coil end side of the teeth protrudes in a curved shape, and a cylindrical thermally expandable sheet is arranged so as to surround the teeth. The coil is provided around the thermally expandable sheet, and the coil is fixed to the teeth via the thermally expanded sheet.

本実施の形態のステータによっても、コイルエンド側の端面が湾曲状に突出していることでコイルとティースの端面との間に生じ得る隙間が解消され、ティースとコイルの間に介在する熱膨張性シートが熱膨張していることと相俟って、ティースとコイルの強固な固定構造を備えるステータとなっている。   Also in the stator according to the present embodiment, the end face on the coil end side protrudes in a curved shape, so that a gap that may be generated between the coil and the end face of the tooth is eliminated, and the thermal expansibility interposed between the tooth and the coil. Combined with the thermal expansion of the sheet, the stator has a strong fixing structure for teeth and coils.

以上の説明から理解できるように、本発明のティースにコイルを固定する方法によれば、ティースのコイルエンド側の端面にコイルがステータコアの軸方向にずれるのを防止するずれ防止措置を講じておいた上で、筒状の熱膨張性シートをティースの周りに配設し、次いでコイルを形成し、熱膨張性シートを加熱して膨張させることでティースとコイルを固定することにより、ティースとコイルの間に隙間が生じるのを解消することができ、したがって、コイルがステータコアの軸方向にずれるのを解消しながら、ワニスを使用することなく、コイルとティースを強固に固定することができる。また、本発明のステータによれば、ティースのコイルエンド側の端面にずれ防止措置が配設され、ティースとずれ防止措置を包囲するように熱膨張性シートが配設され、熱膨張性シートの周りにコイルが配設されるとともにこの熱膨張性シートが熱膨張していることにより、ティースに対してコイルがずれることなく、ティースとコイルの強固な接続構造を備えたステータとなっている。   As can be understood from the above description, according to the method of fixing a coil to a tooth of the present invention, a slip prevention measure for preventing the coil from shifting in the axial direction of the stator core is provided on the end surface on the coil end side of the tooth. In addition, a cylindrical heat-expandable sheet is arranged around the teeth, then a coil is formed, and the teeth and the coil are fixed by heating and expanding the heat-expandable sheet. Therefore, the coil and the teeth can be firmly fixed without using the varnish while eliminating the displacement of the coil in the axial direction of the stator core. Further, according to the stator of the present invention, a slip prevention measure is disposed on the end surface of the tooth on the coil end side, and a thermally expandable sheet is disposed so as to surround the teeth and the slip preventive measure. Since the coil is disposed around and the thermally expandable sheet is thermally expanded, the stator is provided with a strong connection structure between the teeth and the coils without being displaced from the teeth.

本発明のティースにコイルを固定する方法の実施の形態1の第1のステップを説明した図である。It is a figure explaining the 1st step of Embodiment 1 of the method of fixing a coil to the teeth of the present invention. 図1に続いて、第2のステップおよび第3のステップを説明した図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a second step and a third step following FIG. 1. 図2に続いて、第4のステップを説明した図であって、固定方法によって形成されたステータの実施の形態1を示した図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a fourth step following FIG. 2, and is a diagram showing a first embodiment of a stator formed by a fixing method. 本発明のティースにコイルを固定する方法の実施の形態2の第1のステップを説明した図である。It is the figure explaining the 1st step of Embodiment 2 of the method of fixing a coil to the teeth of this invention.

以下、図面を参照して本発明のティースにコイルを固定する方法と、この方法によって形成されたステータを説明する。なお、図示するティースにコイルを固定する方法では、使用するステータコアを電磁鋼板の積層体からなる環状一体型の形態を示しているが、ステータコアが分割コアからなる形態であってもよい。また、図示例は環状のステータコアの一部を抜き出して図示しているが、ステータコアのティースの全部に対して図示する固定方法が適用されてステータが形成されることは勿論のことである。   Hereinafter, a method of fixing a coil to the teeth of the present invention and a stator formed by this method will be described with reference to the drawings. In the illustrated method of fixing the coil to the teeth, the stator core to be used is in the form of an annular integral type made of a laminate of electromagnetic steel plates, but the stator core may be made up of divided cores. Further, in the illustrated example, a part of the annular stator core is extracted and illustrated, but it is needless to say that the stator is formed by applying the illustrated fixing method to all the teeth of the stator core.

(ティースにコイルを固定する方法とステータの実施の形態1)
図1は本発明のティースにコイルを固定する方法の実施の形態1の第1のステップを説明した図であり、図2は図1に続いて、第2のステップおよび第3のステップを説明した図であり、図3は図2に続いて、第4のステップを説明した図であって、固定方法によって形成されたステータの実施の形態1を示した図である。
(Method for fixing coil to teeth and embodiment 1 of stator)
FIG. 1 is a diagram for explaining a first step of the first embodiment of the method for fixing a coil to a tooth of the present invention, and FIG. 2 explains a second step and a third step following FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining the fourth step subsequent to FIG. 2 and showing the first embodiment of the stator formed by the fixing method.

図示するステータコア10は、略円環状の電磁鋼板1を積層してなる積層体をかしめ等によって一体に形成したものであり、環状のヨーク11とヨーク11から径方向内側に突出するティース12から構成されている。なお、ステータコア10の形成素材としては電磁鋼板以外にも、冷延鋼板(SPCC)や熱延鋼板(SPHC)、炭素鋼(S45C)などの鋼板を積層してなる鋼板積層体や、軟磁性金属粉末または軟磁性金属酸化物粉末がシリコーン樹脂やシリカ等の樹脂バインダーで被覆された磁性粉末を加圧成形してなる圧粉磁心から形成されるものであってもよい。   A stator core 10 shown in the figure is formed by integrally forming a laminated body formed by laminating substantially annular electromagnetic steel plates 1 by caulking or the like, and is composed of an annular yoke 11 and teeth 12 projecting radially inward from the yoke 11. Has been. In addition to the electromagnetic steel sheet, the stator core 10 is formed of a steel sheet laminate formed by laminating steel sheets such as cold rolled steel sheet (SPCC), hot rolled steel sheet (SPHC), carbon steel (S45C), or soft magnetic metal. The powder or soft magnetic metal oxide powder may be formed from a powder magnetic core formed by pressure molding magnetic powder coated with a resin binder such as silicone resin or silica.

ステータコア10のティース12のうち、コイルエンド側となる2つの端面(上端および下端)に断面が半楕円状で柱状のスペーサ20、30をたとえば接着剤、接着シート等を介して固定する。なお、スペーサ20,30の断面形状は半楕円状に限定されるものではなく、半円形等もあり、ティースのコイルエンド側の端面とコイルの間にできる隙間と相補的な形状であるのが望ましい。   Of the teeth 12 of the stator core 10, the columnar spacers 20, 30 having a semi-elliptical cross section are fixed to two end surfaces (upper end and lower end) on the coil end side via, for example, an adhesive or an adhesive sheet. In addition, the cross-sectional shape of the spacers 20 and 30 is not limited to a semi-elliptical shape, but may be a semi-circular shape or the like, which is complementary to the gap formed between the end surface of the coil end side of the teeth and the coil. desirable.

このスペーサ20,30はティース12と不図示のコイルの間に生じ得る隙間を防止するものであり、この隙間を防止することによってコイルがステータコア10の軸方向(Y方向)にずれるのを防止するずれ防止手段となる。   The spacers 20 and 30 prevent a gap that may be generated between the tooth 12 and a coil (not shown). By preventing this gap, the coil is prevented from shifting in the axial direction (Y direction) of the stator core 10. It becomes a slip prevention means.

ここで、スペーサ20、30の形成素材は特に限定されるものではないが、電磁鋼板1やコイル形成用の平角線等と線膨張係数が近似した金属素材から形成することもできるし、充填剤が多量に入ったPPS樹脂などから形成してもよい。   Here, the material for forming the spacers 20 and 30 is not particularly limited, but the spacers 20 and 30 can be formed from a metal material having a linear expansion coefficient approximate to that of the electromagnetic steel sheet 1 or a rectangular wire for coil formation, or a filler. It may be formed from a PPS resin containing a large amount of.

スペーサ20,30、ティース12、コイルの熱膨張係数が同じ場合や略同じ場合には、それらの熱膨張量や熱収縮量が同程度となることから、モータの供用期間を通じてコイルとスペーサ20,30の間、スペーサ20,30とティース12との間に隙間が生じないようにすることができる。また、スペーサ20,30の熱膨張係数の値がティース12の熱膨張係数以上であってコイルの熱膨張係数以下の値となるようにそれらの素材が設定されている場合は、スペーサ20,30や熱膨張性シート40が加熱されて膨張した後、スペーサ20,30が冷却されて体積収縮した際に、この体積収縮量がコイルの体積収縮量よりも小さくなることでコイルとスペーサ20,30の間に隙間が生じないようにすることができる。   When the thermal expansion coefficients of the spacers 20 and 30, the teeth 12, and the coil are the same or substantially the same, the thermal expansion amount and the thermal contraction amount thereof are approximately the same. 30, it is possible to prevent a gap from being generated between the spacers 20 and 30 and the teeth 12. Further, when the materials are set so that the thermal expansion coefficient of the spacers 20 and 30 is equal to or larger than the thermal expansion coefficient of the teeth 12 and equal to or smaller than the thermal expansion coefficient of the coil, the spacers 20 and 30 are used. When the spacers 20 and 30 are cooled and volume contracted after the thermally expandable sheet 40 is heated and expanded, the volume contraction amount becomes smaller than the volume contraction amount of the coil, so that the coil and the spacers 20 and 30 are expanded. It is possible to prevent a gap from being generated between them.

このようにステータコア10のティース12のコイルエンド側の上下端面にスペーサ20,30を配設し、コイルがステータコア10の軸方向にずれるのを防止するずれ防止措置を講じる(第1のステップ)。   In this way, the spacers 20 and 30 are disposed on the upper and lower end surfaces of the teeth 12 of the teeth 12 of the stator core 10, and a deviation prevention measure is taken to prevent the coils from shifting in the axial direction of the stator core 10 (first step).

次に、ティース12とその上下のスペーサ20,30の周囲に筒状の熱膨張性シート40を嵌め込んで(X方向)配設する(第2のステップ)。   Next, the tubular thermally expandable sheet 40 is fitted around the teeth 12 and the upper and lower spacers 20 and 30 (X direction) and disposed (second step).

熱膨張性シート40は、熱膨張性のゴムシートや熱膨張性の発泡プラスチックシート(発泡剤が分散したものなど)、繊維材を無機バインダー樹脂で結合した熱膨張マットなどを素材とすることができる。   The heat-expandable sheet 40 may be made of a heat-expandable rubber sheet, a heat-expandable foamed plastic sheet (such as one in which a foaming agent is dispersed), or a heat-expandable mat obtained by bonding fiber materials with an inorganic binder resin. it can.

たとえば、エポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂に発泡剤を分散させた素材からなる熱膨張性シート40を使用することで、熱膨張性と接着性があることから、熱膨張性シート40を嵌め込んだ際にティース12とスペーサ20,30が熱膨張性シート40と接着してそれらの一体化を図ることができる。   For example, by using a thermally expandable sheet 40 made of a material in which a foaming agent is dispersed in a thermosetting resin such as an epoxy resin or an unsaturated polyester resin, it has thermal expandability and adhesiveness. When the sheet 40 is fitted, the teeth 12 and the spacers 20 and 30 can be bonded to the heat-expandable sheet 40 to integrate them.

次に、ティース12の外周に配設された熱膨張性シート40の周りに平角線50を巻装することにより、図2で示すようにコイルが形成される(第3のステップ)。   Next, a coil is formed as shown in FIG. 2 by winding a rectangular wire 50 around the thermally expandable sheet 40 disposed on the outer periphery of the tooth 12 (third step).

平角線50は銅素材の平角導線の周りに絶縁被膜が形成されたものであり、この平角線50をティース12周りにエッジワイズ巻きすることでコイルが形成される。この平角線50からコイルを形成することで、スロット13内におけるコイルの占積率が向上する。   The flat wire 50 is formed by forming an insulating film around a flat wire made of copper, and a coil is formed by edgewise winding the flat wire 50 around the teeth 12. By forming the coil from the flat wire 50, the space factor of the coil in the slot 13 is improved.

スペーサ20,30の断面形状(半楕円状)や寸法は、予め図示のように平角線を巻装した際にティースのコイルエンド側の端面上方でできる隙間の形状および寸法を特定しておき、特定された形状および寸法を充足するスペーサ20,30を配設することにより、コイルが形成された段階で図示のごとくティース12のコイルエンド側の端面とコイル50の間に隙間は生じ得ない。   The cross-sectional shape (semi-elliptical shape) and dimensions of the spacers 20 and 30 are specified in advance as the shape and dimensions of the gap formed above the end surface on the coil end side of the teeth when a rectangular wire is wound as shown in the figure. By providing the spacers 20 and 30 satisfying the specified shape and dimensions, a gap cannot be formed between the end face on the coil end side of the tooth 12 and the coil 50 as shown in the figure when the coil is formed.

次に、ティース12、スペーサ20,30および熱膨張性シート40の付近を熱処理することにより、熱膨張性シート40を熱膨張させ、熱膨張性シート40の内側にあるティース12に圧力qを生じさせ、熱膨張性シート40の外側にあるコイル50にも同様に圧力qを生じさせることにより、この膨張した熱膨張性シート40を介してティース12とコイル50の固定を図り、ティースとコイルの固定構造100を具備するステータ200が形成される(第4のステップ)。   Next, the thermal expansion sheet 40 is thermally expanded by heat-treating the vicinity of the teeth 12, the spacers 20 and 30, and the thermally expandable sheet 40, thereby generating a pressure q on the teeth 12 inside the thermally expandable sheet 40. Similarly, by generating a pressure q also on the coil 50 outside the thermally expandable sheet 40, the teeth 12 and the coil 50 are fixed via the expanded thermally expandable sheet 40. The stator 200 including the fixed structure 100 is formed (fourth step).

第3のステップの段階で、たとえば熱膨張性シート40とコイル50の間に仮に多少の隙間が存在している場合であっても、第4のステップにおける熱膨張性シート40の熱膨張によって隙間を完全に閉塞することができる。   Even if there is a slight gap between the thermally expandable sheet 40 and the coil 50 in the stage of the third step, the gap is caused by the thermal expansion of the thermally expandable sheet 40 in the fourth step. Can be completely occluded.

図3で示すステータ200によれば、ティース12のコイルエンド側の端面とコイル50の間に隙間が存在しないことから、隙間が存在する場合にコイルがステータコアの軸方向にずれるといった問題は生じ得ない。   According to the stator 200 shown in FIG. 3, there is no gap between the coil end side end surface of the tooth 12 and the coil 50, and thus there may be a problem that the coil is displaced in the axial direction of the stator core when there is a gap. Absent.

また、平角線50を使用してコイルを形成していることでスロット内の占積率が高くなり、ワニスの含浸のための十分な隙間が平角線間やティースと平角線の間に存在しない場合でも、ワニスを使用することなく、ティース12とコイル50の強固な固定を実現することができる。   In addition, since the coil is formed using the flat wire 50, the space factor in the slot is increased, and there is no sufficient gap between the flat wires or between the teeth and the flat wire for impregnation of the varnish. Even in this case, the teeth 12 and the coil 50 can be firmly fixed without using a varnish.

(ティースにコイルを固定する方法の実施の形態2)
図4は本発明のティースにコイルを固定する方法の実施の形態2の第1のステップを説明した図である。なお、図示する実施の形態2の固定方法においては、第2のステップ〜第4のステップが実施の形態1の固定方法と同様であることからそれらの説明は省略する。また、この固定方法によって形成されたステータの図示も省略する。
(Embodiment 2 of a method for fixing a coil to a tooth)
FIG. 4 is a diagram for explaining a first step of the second embodiment of the method for fixing a coil to the teeth of the present invention. In the illustrated fixing method of the second embodiment, the second step to the fourth step are the same as the fixing method of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. The illustration of the stator formed by this fixing method is also omitted.

この実施の形態では、ティース12の上下端面にスペーサを接着剤等で固定する代わりに、電磁鋼板を積層させてステータコア10Aを製作する段階で、ティースのコイルエンド側の端面に、断面が湾曲状(図では半楕円状)の突出部分20A,30Aを電磁鋼板の積層体から形成しておくものである。   In this embodiment, instead of fixing the spacers on the upper and lower end surfaces of the teeth 12 with an adhesive or the like, the cross section of the end surface of the teeth on the coil end side is curved at the stage of manufacturing the stator core 10A by laminating electromagnetic steel sheets. The projecting portions 20A and 30A (semi-elliptical in the figure) are formed from a laminate of electromagnetic steel sheets.

このように、ステータコア10Aを製作した段階で、コイルがステータコアの軸方向にずれるのを防止するずれ防止措置を講じておく(予め製作しておく)のが本実施の形態の固定方法である。   As described above, the fixing method according to the present embodiment is to take a shift prevention measure (preliminarily manufactured) for preventing the coil from being displaced in the axial direction of the stator core at the stage of manufacturing the stator core 10A.

なお、ティースのコイルエンド側の端面に湾曲状の突出部分が形成されたステータコアを圧粉磁心からなる圧粉成形体で成形してもよいことは既述の通りである。   As described above, the stator core in which the curved protruding portion is formed on the end surface on the coil end side of the teeth may be molded with a powder compact formed of a powder magnetic core.

以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.

1…電磁鋼板、10,10A…ステータコア、11…ヨーク、12…ティース、13…スロット、20,30…スペーサ、20A,30A…湾曲状の突出部分、40…熱膨張性シート、50…平角線(コイル)、100…ティースとコイルの固定構造、200…ステータ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnetic steel plate 10, 10A ... Stator core, 11 ... York, 12 ... Teeth, 13 ... Slot, 20, 30 ... Spacer, 20A, 30A ... Curved projection part, 40 ... Thermal expansion sheet, 50 ... Rectangular wire (Coil), 100 ... Teeth and coil fixing structure, 200 ... Stator

Claims (7)

環状のヨークから径方向内側に複数のティースが突出し、ティース間にスロットが形成されてなるステータコアのティース周りにコイルを固定する方法であって、
ティースのコイルエンド側の端面にコイルがステータコアの軸方向にずれるのを防止するずれ防止措置を講じておく第1のステップ、
筒状の熱膨張性シートをティースの周りに配設する第2のステップ、
ティース周りの筒状の熱膨張性シートの周囲にコイルを形成する第3のステップ、
少なくとも熱膨張性シートを加熱して膨張させ、膨張した熱膨張性シートを介してティース周りにコイルを固定する第4のステップからなるティースにコイルを固定する方法。
A method of fixing a coil around teeth of a stator core in which a plurality of teeth protrude radially inward from an annular yoke and slots are formed between the teeth,
A first step of taking a slip prevention measure to prevent the coil from shifting in the axial direction of the stator core on the end surface of the teeth on the coil end side;
A second step of disposing a tubular thermally expandable sheet around the teeth;
A third step of forming a coil around a cylindrical thermally expandable sheet around the teeth;
The method of fixing a coil to the teeth which consists of a 4th step which heats and expands a thermally expansible sheet at least, and fixes a coil around teeth via the expanded thermally expansible sheet.
前記第1のステップにおいて、ずれ防止措置は、ティースのコイルエンド側の端面と熱膨張性シートの間の隙間を埋めるスペーサを配設することであり、
前記第2のステップでは、筒状の熱膨張性シートをティースとスペーサの周りに配設する請求項1に記載のティースにコイルを固定する方法。
In the first step, the slip prevention measure is to dispose a spacer that fills a gap between the end surface of the tooth on the coil end side and the thermally expandable sheet,
The method of fixing a coil to the teeth according to claim 1, wherein in the second step, a cylindrical thermally expandable sheet is disposed around the teeth and the spacers.
前記第1のステップにおいて、ずれ防止措置は、ティースのコイルエンド側の端面を湾曲状に突出させて形成しておくことであり、
前記第2のステップでは、筒状の熱膨張性シートをティースの周りに配設した際に湾曲状の突出部分を熱膨張性シートに密着させる請求項1に記載のティースにコイルを固定する方法。
In the first step, the slip prevention measure is to project the end surface on the coil end side of the teeth in a curved shape,
2. The method of fixing a coil to a tooth according to claim 1, wherein, in the second step, a curved protruding portion is brought into close contact with the thermally expandable sheet when the cylindrical thermally expandable sheet is disposed around the teeth. .
前記スペーサの熱膨張係数の値がティースの熱膨張係数以上であってコイルの熱膨張係数以下の値である請求項2に記載のティースにコイルを固定する方法。   The method for fixing a coil to a tooth according to claim 2, wherein a value of a coefficient of thermal expansion of the spacer is not less than a coefficient of thermal expansion of the tooth and not more than a coefficient of thermal expansion of the coil. 前記スペーサとティースとコイルそれぞれの熱膨張係数が同じ、もしくは略同じである請求項2に記載のティースにコイルを固定する方法。   The method for fixing a coil to a tooth according to claim 2, wherein the thermal expansion coefficients of the spacer, the tooth, and the coil are the same or substantially the same. 環状のヨークから径方向内側に複数のティースが突出し、ティース間にスロットが形成されているステータコアのティース周りにコイルが固定されてなるステータであって、
ティースのコイルエンド側の端面にコイルがステータコアの軸方向にずれるのを防止するずれ防止措置であるスペーサが配設され、
ティースとスペーサを包囲するように筒状の熱膨張性シートが配設され、熱膨張性シートの周りにコイルが配設されており、熱膨張した該熱膨張性シートを介してコイルがティースに固定されているステータ。
A stator in which a plurality of teeth protrude radially inward from an annular yoke and coils are fixed around the teeth of the stator core in which slots are formed between the teeth,
A spacer, which is a displacement prevention measure for preventing the coil from shifting in the axial direction of the stator core, is disposed on the end surface on the coil end side of the tooth,
A cylindrical thermally expandable sheet is disposed so as to surround the teeth and the spacer, and a coil is disposed around the thermally expandable sheet, and the coil is connected to the teeth via the thermally expanded sheet. A fixed stator.
環状のヨークから径方向内側に複数のティースが突出し、ティース間にスロットが形成されているステータコアのティース周りにコイルが固定されてなるステータであって、
コイルがステータコアの軸方向にずれるのを防止するずれ防止措置として、ティースのコイルエンド側の端面は湾曲状に突出しており、
ティースを包囲するように筒状の熱膨張性シートが配設され、熱膨張性シートの周りにコイルが配設されており、熱膨張した該熱膨張性シートを介してコイルがティースに固定されているステータ。
A stator in which a plurality of teeth protrude radially inward from an annular yoke and coils are fixed around the teeth of the stator core in which slots are formed between the teeth,
As a slip prevention measure to prevent the coil from shifting in the axial direction of the stator core, the end surface on the coil end side of the teeth protrudes in a curved shape,
A cylindrical thermally expandable sheet is disposed so as to surround the teeth, and a coil is disposed around the thermally expandable sheet, and the coil is fixed to the teeth via the thermally expanded sheet. Stator.
JP2012168458A 2012-07-30 2012-07-30 Method of fixing coil to teeth and stator Active JP5880334B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012168458A JP5880334B2 (en) 2012-07-30 2012-07-30 Method of fixing coil to teeth and stator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012168458A JP5880334B2 (en) 2012-07-30 2012-07-30 Method of fixing coil to teeth and stator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014027851A true JP2014027851A (en) 2014-02-06
JP5880334B2 JP5880334B2 (en) 2016-03-09

Family

ID=50200991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012168458A Active JP5880334B2 (en) 2012-07-30 2012-07-30 Method of fixing coil to teeth and stator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5880334B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113131651A (en) * 2020-01-10 2021-07-16 浙江盘毂动力科技有限公司 Fixing structure and fixing method for flat copper wire winding in axial magnetic field motor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0251346A (en) * 1988-08-11 1990-02-21 Toshiba Corp Manufacture of rotary electric machine
JP2008067558A (en) * 2006-09-11 2008-03-21 Jtekt Corp Electric motor
JP2012060747A (en) * 2010-09-07 2012-03-22 Toyota Motor Corp Method of manufacturing stator of an electric motor, and method of positioning coil for stationary part

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0251346A (en) * 1988-08-11 1990-02-21 Toshiba Corp Manufacture of rotary electric machine
JP2008067558A (en) * 2006-09-11 2008-03-21 Jtekt Corp Electric motor
JP2012060747A (en) * 2010-09-07 2012-03-22 Toyota Motor Corp Method of manufacturing stator of an electric motor, and method of positioning coil for stationary part

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113131651A (en) * 2020-01-10 2021-07-16 浙江盘毂动力科技有限公司 Fixing structure and fixing method for flat copper wire winding in axial magnetic field motor

Also Published As

Publication number Publication date
JP5880334B2 (en) 2016-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6350107B2 (en) Insulator for stator, stator for rotating electrical machine using the same, and method for manufacturing stator for rotating electrical machine
JP4661261B2 (en) Rotor structure of rotating electrical machine
JP6307876B2 (en) Stator and stator manufacturing method
JP2009033889A (en) Motor stator, and manufacturing method of the same
JP2010239691A (en) Stator of rotary electric machine, and rotary electric machine
JP2016052226A (en) Stator for rotary electric machine
JP4461820B2 (en) Interphase insulating paper and electric motor provided with the same
JP5790454B2 (en) Method of fixing coil to teeth and fixing structure of teeth and coil
JP2016082624A (en) Insulator
CN110198089B (en) Stator for rotating electric machine
JP5880334B2 (en) Method of fixing coil to teeth and stator
JP6680199B2 (en) Method for manufacturing stator of rotating electric machine
JP6249781B2 (en) Rotating electric machine stator
JP6042012B1 (en) motor
JP2014093893A (en) Stator of rotary electric machine
JP7025224B2 (en) Rotating machine stator
JP2017034790A (en) Method for fixing segment coil of stator
JP5609937B2 (en) Rotating electric machine stator
JP6834285B2 (en) Rotating machine stator
JP6759893B2 (en) Rotating electric rotor
JP5466117B2 (en) Method for manufacturing stator of electric motor and method for positioning stator coil
JP2016096597A (en) Stator for rotary electric machine, and method of manufacturing the same
JP2002191142A (en) Laminated core
CN109038907B (en) Motor and method for manufacturing the same
JP2009165202A (en) Stator and motor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140717

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150520

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150602

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150703

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160118

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5880334

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151