JP2014192974A - Structure and assembling method of stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステータの構造及び組付方法に係り、特に、ステータコアの有するステータティースとステータコイルとの間に介在する絶縁部材を備えるステータの構造及び組付方法に関する。 The present invention relates to a structure and an assembling method of a stator, and more particularly to a structure and an assembling method of a stator including an insulating member interposed between stator teeth and a stator coil of a stator core.
従来、環状のステータヨーク及びそのステータヨークのステータ径方向側面からステータ径方向に向けてそれぞれ突出する複数のステータティースを有するステータコアと、各ステータティースそれぞれに巻回されるステータコイルと、ステータティースとステータコイルとの間に介在する絶縁部材としてのインシュレータと、を備えるステータの構造が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。このステータにおいて、ステータコイルの一端部は、ステータコアのステータ軸方向一端部側からステータ周方向一方側に向けて延びている。また、ステータコイルの他端部は、ステータコアのステータ軸方向一端部側からステータ軸方向に向けて突出している。ステータ周方向に離れて配置される同相のステータコイル同士は、ステータ周方向に延びる渡り線(バスバー)によって接続されている。また、すべての相それぞれ一つずつのステータコイル同士は、一端が互いにバスバーによって接続されている。
Conventionally, an annular stator yoke, a stator core having a plurality of stator teeth protruding from the stator radial direction side surface of the stator yoke in the stator radial direction, a stator coil wound around each stator tooth, and a stator tooth, There is known a structure of a stator including an insulator as an insulating member interposed between the stator coil (see, for example,
ところで、上記したステータにおいて、ステータティースに対するステータコイルの巻回は、一方のステータ周方向に沿って所定相順に交互に行われる。この場合には、ステータコイル同士を接続する渡り線が、ステータ周方向に離れて位置する(特に、ステータ周方向に隣接する)他のステータコイルのステータ軸方向一端部側にあるコイルエンド部及び渡り線の近傍を通過する。このため、各ステータコイルをステータティース間のステータスロットに収容して組み付けるためにそのステータスロットに対してステータ径方向に向けて挿入する際、既に組み付けられている隣接するステータコイルとの間で干渉が生じ易い。また一方、かかる干渉を生じ難くするため、渡り線がステータ周方向に延びる渡り線位置をステータコアのステータ軸方向一端部側からステータ軸方向に遠く離すことが考えられる。しかし、かかる構造では、ステータの軸長が大きくなり、ステータの体格が増大してしまう。 By the way, in the above-described stator, winding of the stator coil around the stator teeth is alternately performed in order of a predetermined phase along one stator circumferential direction. In this case, the connecting wire for connecting the stator coils to each other is positioned in the stator circumferential direction (particularly adjacent to the stator circumferential direction) at the one end side in the stator axial direction of the other stator coil, and Passes near the crossover. For this reason, when each stator coil is inserted into the status lot between the stator teeth in the stator radial direction so as to be accommodated in the status lot between the stator teeth, it is interfered with adjacent stator coils that have already been assembled. Is likely to occur. On the other hand, in order to make it difficult for such interference to occur, it is conceivable that the position of the connecting wire in which the connecting wire extends in the circumferential direction of the stator is far from the one end side of the stator core in the stator axial direction. However, in such a structure, the axial length of the stator increases, and the physique of the stator increases.
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、ステータの体格を増大させることなく、ステータティースに対するステータコイルの組み付け時に生ずる干渉を回避することが可能なステータの構造及び組付方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a stator structure and an assembling method capable of avoiding interference that occurs when the stator coil is assembled to the stator teeth without increasing the size of the stator. The purpose is to provide.
上記の目的は、環状のステータヨーク及び該ステータヨークの径方向側面から径方向に向けてそれぞれ突出する複数のステータティースを有するステータコアと、各ステータティースそれぞれに巻回されるステータコイルと、前記ステータティースと前記ステータコイルとの間に介在する絶縁部材と、を備えるステータの構造であって、前記ステータティースと該ステータティースの外面側に配置される前記絶縁部材との間に装着されていない場合は、前記ステータコイルが前記ステータティースに対してステータ軸方向に移動するのを許容し、一方、前記ステータティースと該ステータティースの外面側に配置される前記絶縁部材との間に装着されている場合は、前記ステータコイルが前記ステータティースに対してステータ軸方向に移動するのを規制する移動規制部材を備えるステータの構造により達成される。 An object of the present invention is to provide a stator core having an annular stator yoke, a plurality of stator teeth projecting radially from the radial side surface of the stator yoke, a stator coil wound around each stator tooth, and the stator A stator structure including an insulating member interposed between the teeth and the stator coil, wherein the stator member is not mounted between the stator teeth and the insulating member disposed on the outer surface side of the stator teeth. Allows the stator coil to move in the stator axial direction with respect to the stator teeth, and is mounted between the stator teeth and the insulating member disposed on the outer surface side of the stator teeth. In this case, the stator coil moves in the stator axial direction with respect to the stator teeth. It is achieved by the structure of the stator with a movement restricting member for restraining the that.
また、上記の目的は、環状のステータヨーク及び該ステータヨークの径方向側面から径方向に向けてそれぞれ突出する複数のステータティースを有するステータコアと、各ステータティースそれぞれに巻回されるステータコイルと、前記ステータティースと前記ステータコイルとの間に介在する絶縁部材と、を備えるステータの組付方法であって、前記ステータコイルが巻回された前記ステータティースと該ステータティースの外面側に配置される前記絶縁部材との間に移動規制部材が装着される前の、前記ステータコイルが前記ステータティースに対してステータ軸方向に移動するのを許容する状態から、前記ステータコイルが巻回された前記ステータティースと該ステータティースの外面側に配置される前記絶縁部材との間に移動規制部材を装着することにより、前記ステータコイルが前記ステータティースに対してステータ軸方向に移動するのを規制するステータの組付方法により達成される。 Further, the above object is to provide a stator core having a ring-shaped stator yoke and a plurality of stator teeth projecting radially from the radial side surface of the stator yoke, and a stator coil wound around each stator tooth, A stator assembling method comprising: an insulating member interposed between the stator teeth and the stator coil, wherein the stator teeth around which the stator coil is wound and the outer surfaces of the stator teeth. The stator around which the stator coil is wound from a state in which the stator coil is allowed to move in the stator axial direction with respect to the stator teeth before the movement restricting member is mounted between the stator member and the insulating member. Movement restricting portion between the teeth and the insulating member disposed on the outer surface side of the stator teeth By mounting the said stator coil is achieved by the method of assembling the stator for regulating the movement in the stator axial direction relative to the stator teeth.
本発明によれば、ステータの体格を増大させることなく、ステータティースに対するステータコイルの組み付け時に生ずる干渉を回避することができる。 According to the present invention, it is possible to avoid interference that occurs when the stator coil is assembled to the stator teeth without increasing the size of the stator.
以下、図面を用いて、本発明に係るステータの構造及び組付方法の具体的な実施の形態について説明する。 Hereinafter, specific embodiments of a stator structure and an assembling method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施例であるステータの構造の組付完成後の斜視図を示す。図2は、本実施例のステータの構成図を示す。図3は、本実施例のステータの構造に用いられる移動規制部材が装着される前の絶縁部材及びその絶縁部材にステータコイルが組み付けられた状況を表した斜視図を示す。また、図4は、本実施例のステータの構造に用いられる移動規制部材が装着された後の絶縁部材及びその絶縁部材にステータコイルが組み付けられた状況を表した斜視図を示す。 FIG. 1 is a perspective view after completion of assembly of a stator structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a configuration diagram of the stator of this embodiment. FIG. 3 is a perspective view showing an insulating member before the movement restricting member used in the structure of the stator of this embodiment is mounted and a state in which the stator coil is assembled to the insulating member. FIG. 4 is a perspective view showing an insulating member after the movement restricting member used in the structure of the stator of this embodiment is mounted and a state in which the stator coil is assembled to the insulating member.
尚、図3(A)及び図4(A)には絶縁部材のステータ径方向内側から見た状態を、図3(B)及び図4(B)には絶縁部材のステータ径方向外側から見た状態を、図3(C)及び図4(C)にはステータコイルが組み付けられた絶縁部材のステータ径方向内側から見た状態を、また、図3(D)及び図4(D)にはステータコイルが組み付けられた絶縁部材のステータ径方向外側から見た状態を、それぞれ示す。 3 (A) and 4 (A) show the state of the insulating member viewed from the inner side of the stator in the radial direction, and FIGS. 3 (B) and 4 (B) show the state of the insulating member from the outer side of the stator in the radial direction. 3 (C) and 4 (C) show the state seen from the inner side of the stator in the radial direction of the stator, and FIG. 3 (D) and FIG. 4 (D) show the state. These show the state seen from the stator radial direction outer side of the insulating member with which the stator coil was assembled | attached.
本実施例において、ステータ10は、例えば三相交流モータなどの回転電機に設けられる円環状の部材である。ステータ10は、軸回りに回転可能なロータとステータ径方向に所定のエアギャップを介して対向配置されており、ロータを回転させる回転磁界を発生させる機能を有している。ステータ10は、ロータのステータ径方向外側に配置されており、ロータが回転可能に支持されるケースにボルト固定される。
In the present embodiment, the
ステータ10は、ステータコア12と、ステータコイル14と、を有している。ステータコア12は、中空円筒状に形成された部材であって、絶縁コーティングされた複数の電磁鋼板をステータ軸方向に積層して形成されている。尚、ステータコア12のステータ径方向外側面には、絶縁コーティングされた軟磁性体粉末を圧縮成型した材料で形成された円筒状のヨークが取り付けられていてもよい。
The
ステータコア12は、環状に形成されたステータヨーク16と、ステータ径方向に向けて突出するステータティース18と、を有している。ステータティース18は、ステータヨーク16の内周面からステータコア12のステータ径方向内方すなわちステータ軸中心に向けて突出しつつステータ軸方向に延在する歯状部材である。ステータティース18は、ステータコア12の内周面においてステータ周方向に複数(例えば、各図に示す如く12個)設けられており、ステータ周方向に沿って等間隔で設けられている。
The
各ステータティース18にはそれぞれ、上記のステータコイル14が巻回されている。ステータコイル14は、ステータコア12の内周面側において複数(例えば、各図に示す如く12個)設けられており、ステータ周方向に沿って等間隔で設けられている。各ステータコイル14は、ステータコア12(具体的には、2つのステータティース18のステータ周方向間に形成されるステータスロット20)をステータ軸方向に貫くように延びている。ステータコイル14は、ステータコア12のステータ軸方向両端部からステータ軸方向外側に向けて突出するコイルエンド部14a,14bを有している。
The
各ステータコイル14は、回転電機が例えば三相交流モータに適用される場合は、U相コイル、V相コイル、及びW相コイルの何れかを構成する。この場合、ステータコイル14であるU相コイル、V相コイル、及びW相コイルは、ステータ周方向にその順でステータティース18に巻回される。以下、本実施例においては、回転電機が三相交流モータであるものとし、ステータコイル14として、U相コイル14u、V相コイル14v、及びW相コイル14wがあるものとする。そして、U相コイル14u、V相コイル14v、及びW相コイル14wが、ステータ周方向一方側(各図において左回り側)にその順で繰り返しステータティース18に巻回されるものとする。
Each
すなわち、各ステータティース18にはそれぞれ、U相コイル14u、V相コイル14v、及びW相コイル14wの何れかが装着される。U相コイル14u、V相コイル14v、及びW相コイル14wは、ステータ10のステータ周方向に沿って順に配置される。各U相コイル14u同士は、ステータ周方向に所定間隔(所定角度)を隔てて配置される。各V相コイル14v同士は、ステータ周方向に所定間隔(所定角度)を隔てて配置される。各W相コイル14w同士は、ステータ周方向に所定間隔(所定角度)を隔てて配置される。
That is, any one of the
ステータコイル14の両端部は共に、ステータコア12のステータ軸方向一端部側に設けられている。ステータコイル14の一端部は、ステータ径方向最内側に配置されていると共に、ステータコイル14の他端部は、ステータ径方向最外側に配置されている。ステータコイル14の一端部は、ステータコア12のステータ軸方向一端部側からそのステータ軸方向一端面に沿ってステータ周方向一方側に延びつつステータ径方向外側に延びている。ステータコイル14の他端部は、ステータコア12のステータ軸方向一端部側から僅かにステータ軸方向に突出している。
Both end portions of the
ステータ周方向に離れて配置されるステータコイル14同士は、渡り線22を介して接続されている。具体的には、ステータコイル14の一端部は、渡り線22として機能して、ステータ周方向一方側に延びつつステータ径方向外側に延び、ステータ周方向に離れて配置される他のステータコイル14の他端部に接続されている。また、ステータコイル14の一端部は、ステータ周方向一方側に離れて配置されるステータコイル14の他端部に接続されるまでに、渡り線22として、ステータ周方向一方側に存在する他のステータコイル14(主に、他の2つの相のステータコイル14)のステータ軸方向一端部側にあるコイルエンド部14a及び渡り線22の近傍を通過する。
Stator coils 14 arranged apart from each other in the circumferential direction of the stator are connected to each other via a
各相のステータコイル14の渡り線22は、自ステータコイル14とステータ周方向一方側に隣り合う他相のステータコイル14のステータ軸方向一端部側において、そのステータ周方向一方側に隣り合う他相のステータコイル14の渡り線22よりもステータ径方向外側に位置すると共に、更にその他相のステータコイル14とステータ周方向一方側に隣り合う他相のステータコイル14のステータ軸方向一端部側において、自ステータコイル14に対してステータ周方向一方側に存在する他の2つの相のステータコイル14の渡り線22それぞれよりもステータ径方向外側に位置する。
The connecting
例えば、U相コイル14uの渡り線22uは、自U相コイル14uとステータ周方向一方側に隣り合うV相コイル14vのステータ軸方向一端部側において、そのV相コイル14vの渡り線22vよりもステータ径方向外側に位置すると共に、更にそのV相コイル14vとステータ周方向一方側に隣り合うW相コイル14wのステータ軸方向一端部側において、自U相コイル14uに対してステータ周方向一方側に存在するV相コイル14v及びW相コイル14wの渡り線22v,22wそれぞれよりもステータ径方向外側に位置する。
For example, the connecting
また、すべてのステータコイル14のうち各相一つずつのステータコイル14の端部同士は、中性点として互いに接続されている。更に、すべてのステータコイル14のうち各相一つずつのステータコイル14の端部はそれぞれ、外部配線に接続される。例えば、各相一つずつのステータコイル14の上記一端部同士が中性点として互いに接続される場合は、この端部が中性点として構成されるステータコイル14と同相の上記ステータ周方向一方側に隣接するステータコイル14の上記他端部がそれぞれ、外部配線に接続される。また、各相一つずつのステータコイル14の上記他端部同士が中性点として互いに接続される場合は、この端部が中性点として構成されるステータコイル14と同相の上記ステータ周方向一方側とは反対のステータ周方向他方側(各図において右回り側)に隣接するステータコイル14の上記一端部がそれぞれ、外部配線に接続される。
Moreover, the ends of the stator coils 14 for each phase among all the stator coils 14 are connected to each other as neutral points. Furthermore, the end portions of the stator coils 14 for each phase among all the stator coils 14 are each connected to an external wiring. For example, when the one end portions of the
ステータ10は、また、ステータティース18とステータコイル14との間に介在するインシュレータ24を備えている。インシュレータ24は、ステータティース18とステータコイル14との絶縁性を確保するための絶縁部材である。インシュレータ24は、ステータティース18ごとに設けられている。各インシュレータ24は、筒部24aと底部24bとからなる。
筒部24aは、ステータティース18に嵌る形状を有している。筒部24aは、ステータティース18の形状に合わせて、そのステータティース18のステータ軸方向端面及びステータスロット20に面するステータ周方向端面を外部から覆ってそれらの端面に沿うように筒状に形成されている。筒部24aは、断面ほぼ四角状に形成されている。筒部24aは、ステータ径方向内側の部位ほどステータ周方向の幅が小さくなるように、ステータ軸方向から見てほぼ台形状に形成されている。
The
The
ステータコイル14は、ステータティース18に巻回されて嵌まっている際、インシュレータ24の筒部24aのステータ軸方向端面から僅かにステータ軸方向外側に膨らむように形成される。この際、ステータコイル14のステータ軸中心側に形成される最大内径は、インシュレータ24の筒部24aのステータ軸方向端面間の距離よりも僅かに大きい。すなわち、ステータコイル14がステータティース18に巻回されて嵌まっている状態では、インシュレータ24の筒部24aのステータ軸方向端面と、ステータコイル14(具体的には、コイルエンド部14a,14b)の、その筒部24aのステータ軸方向端部に対向する内周面との間に、僅かな隙間26が形成される。
The
底部24bは、筒部24aのステータ径方向外側端部に接してその筒部24aを支持するように枠状に形成されている。底部24bは、ステータスロット20の内部に位置するスロット内部位24b−1と、ステータスロット20の外部(具体的には、ステータコア12のステータ軸方向端面のステータ軸方向外側)に位置するスロット外部位24b−2と、からなる。底部24bは、2つのスロット内部位24b−1と2つのスロット外部位24b−2とにより四辺が構成されるように形成されている。
The
スロット内部位24b−1のステータ径方向外側面は、ステータスロット20のステータ径方向外側端(すなわち、ステータヨーク16のステータ径方向内側面)に接する。また、スロット外部位24b−2は、ステータコア12のステータ軸方向端面のステータ軸方向外側においてステータ径方向に向いており、ステータ周方向に互いに隣接する2つのステータスロット20内に位置するスロット内部位24b−1同士を繋いでいる。
The outer surface in the stator radial direction of the in-
各インシュレータ24は、また、インシュレータ本体部30と、インシュレータ分割部32と、を有している。インシュレータ本体部30は、インシュレータ24の筒部24aと底部24bとを構成する部材である。インシュレータ本体部30の底部24bには、ステータ径方向に貫通する貫通孔34が設けられている。この貫通孔34は、底部24bのステータ軸方向両側にある2つのスロット外部位24b−2のうち、ステータコイル14が巻回された際にその渡り線22が存在するステータ軸方向側のスロット外部位24b−2のみに設けられており、そのスロット外部位24b−2のほぼステータ周方向中央に設けられている。
Each
インシュレータ分割部32は、上記のインシュレータ本体部30に対して脱着可能な部材であり、上記の貫通孔34に挿入可能な棒状に形成された部材である。インシュレータ分割部32は、インシュレータ本体部30の貫通孔34にステータ径方向外側から挿入される。インシュレータ本体部30の貫通孔34への挿入が行われると、インシュレータ分割部32がインシュレータ本体部30の筒部24aのステータ軸方向端面に沿ってステータ軸中心方向に移動して、上記の隙間26に進入する。
The
尚、インシュレータ本体部30の、インシュレータ分割部32が移動する筒部24aのステータ軸方向端面とはステータ軸方向反対側のステータ軸方向端面には、上記インシュレータ分割部32の形状とほぼ同じ形状を有する凸状部材36が固定されている。この凸状部材36は、ステータ軸中心側から見てステータ軸方向及びステータ周方向に所定の大きさを有しかつステータ径方向に延びるように形成されており、上記の隙間26に位置している。ステータコイル14は、巻回時にインシュレータ本体部30の凸状部材36に接して支持される。
Incidentally, the shape of the insulator split
インシュレータ分割部32は、インシュレータ本体部30の貫通孔34への挿入が完了した後、インシュレータ本体部30に装着されて取り付け固定される。インシュレータ分割部32は、かかる取り付け固定後、インシュレータ本体部30の筒部24aのステータ軸方向端面とステータコイル14のコイルエンド14aの内周面との隙間26に介在する。インシュレータ分割部32は、かかる隙間26に嵌る形状を有している。
The
上記の隙間26にインシュレータ分割部32が介在しない場合は、そのインシュレータ分割部32の不存在によって、ステータティース18に巻回されたステータコイル14が、インシュレータ分割部32の大きさ(具体的には、ステータ軸中心側から見てステータ軸方向及びステータ周方向の大きさ)分だけ、インシュレータ24すなわちインシュレータ本体部30に対してステータ軸方向に移動することが許容される。一方、上記の隙間26にインシュレータ分割部32が介在する場合は、そのインシュレータ分割部32の存在によって、ステータティース18に巻回されたステータコイル14がインシュレータ24すなわちインシュレータ本体部30に対してステータ軸方向に移動することが規制される。
When the
以下、図5及び図6を参照して、本実施例においてステータコイル14をステータコア12に組み付ける手法を説明するための図を示す。図5は、本実施例のステータ10における組付工程を表した斜視図を示す。また、図6は、本実施例のステータ10における組付工程を表した斜視図を示す。
Hereinafter, with reference to FIG.5 and FIG.6, the figure for demonstrating the method of assembling | attaching the
本実施例においては、まず、ステータコイル14がインシュレータ本体部30を介してステータティース18の周囲に配置されることによりステータコア12に組み付けられる。このステータコイル14の組み付けは、ステータコイル14を、ロータが配置されるステータ軸中心側からステータ径方向外側に向けて移動させてステータティース18に嵌めることにより行われる。
In the present embodiment, first, the
インシュレータ本体部30の筒部24aは、ステータティース18のステータ軸方向端面及びステータスロット20に面するステータ周方向端面に沿うように筒状に形成されている。このため、インシュレータ本体部30自体は、ステータティース18に嵌った後は、そのステータティース18に対して移動できる量はほとんどない。
The
尚、ステータコイル14をステータティース18の周囲に配置してステータコア12に組み付ける手法は、(1)ステータコイル14とインシュレータ本体部30とをそれぞれ別個にステータティース18に組み付ける手法(順序としては、インシュレータ本体部30を組み付けた後にステータコイル14を組み付ける手法)、及び、(2)ステータコイル14とインシュレータ本体部30とを互いに組み付けた後に一体でステータティース18に組み付ける手法の何れであってもよい。
The method of arranging the
ステータコイル14がインシュレータ本体部30を介してステータティース18の周囲に配置された後、インシュレータ分割部32がそのインシュレータ本体部30に装着される前は、そのステータコイル14がインシュレータ分割部32の大きさ分だけインシュレータ本体部30に対して(すなわち、嵌められたステータティース18に対して)ステータ軸方向に移動することが許容される。
After the
インシュレータ分割部32は、インシュレータ本体部30の底部24bの、ステータコイル14の渡り線22が存在するステータ軸方向側のスロット外部位24b−2に設けられた貫通孔34に挿入される。このため、インシュレータ分割部32がインシュレータ本体部30に装着される前は、ステータティース18の周囲に配置されたステータコイル14が、その装着後の位置(以下、基準位置と称す。)に対して、ステータコイル14の渡り線22が存在するステータ軸方向側(図6において上側;以下、ステータ軸方向一方側と称す。)とは反対のステータ軸方向側(図6において下側;以下、ステータ軸方向他方側と称す。)に向けて移動することが可能である。
The
1個目のステータコイル14−1がインシュレータ本体部30を介してステータティース18の周囲に配置されると、その1個目のステータコイル14−1が基準位置に対してステータ軸方向他方側に向けて移動される。尚、この移動は、ステータコイル14自体の重力を用いて行われることとしてもよい。上記の移動が行われると、1個目のステータコイル14−1の渡り線22−1とステータコア12のステータ軸方向端面との距離が、ステータコイル14が基準位置にある場合に比べて小さくなる(図5(A)及び図6(A)参照)。
When the first stator coil 14-1 is disposed around the
上記の如く1個目のステータコイル14−1が基準位置に対してステータ軸方向他方側に移動された後、2個目のステータコイル14−2がインシュレータ本体部30を介してステータティース18の周囲に配置されることによりステータコア12に組み付けられる。この2個目のステータコイル14−2のステータコア12への組み付けは、1個目のステータコイル14−1が基準位置に対してステータ軸方向他方側に移動された状態で、その1個目のステータコイル14−1が配置されたステータティース18とステータ周方向他方側(図5において右回り側)に隣接するステータティース18に対して行われる(図5(B)及び図6(B)参照)。また、この2個目のステータコイル14−2の組み付けも、ステータコイル14を、ロータが配置されるステータ軸中心側からステータ径方向外側に向けて移動させてステータティース18に嵌めることにより行われる。
As described above, after the first stator coil 14-1 is moved to the other side in the stator axial direction with respect to the reference position, the second stator coil 14-2 is connected to the
ここで、各相のステータコイル14の渡り線22は、ステータ周方向一方側に延びており、同相のステータ周方向一方側に隣接するステータコイル14の他端部に接続されるまでに、他の2つの相のステータコイル14のステータ軸方向一端部側にあるコイルエンド部14a及び渡り線22の近傍を通過する。また、上記の如く、各相のステータコイル14の渡り線22は、自ステータコイル14とステータ周方向一方側に隣り合う他相のステータコイル14のステータ軸方向一端部側において、そのステータ周方向一方側に隣り合う他相のステータコイル14の渡り線22よりもステータ径方向外側に位置すると共に、更にその他相のステータコイル14とステータ周方向一方側に隣り合う他相のステータコイル14のステータ軸方向一端部側において、自ステータコイル14に対してステータ周方向一方側に存在する他の2つの相のステータコイル14の渡り線22それぞれよりもステータ径方向外側に位置する。
Here, the connecting
この点、1個目のステータコイル14−1が配置されたステータティース18とステータ周方向他方側(図5において右回り側)に隣接するステータティース18に対してステータ軸中心側から2個目のステータコイル14−2を組み付けるうえでは、その2個目のステータコイル14−2の渡り線22−2を1個目のステータコイル14−1の渡り線22−1よりもステータ径方向外側に位置させることが必要である。
In this regard, the
このため、仮に、ステータティース18の周囲に配置された1個目のステータコイル14−1が基準位置にある状態で2個目のステータコイル14−2がステータ軸中心側からステータ径方向外側に向けて移動されてステータティース18に嵌まるものとすると、その2個目のステータコイル14−2のステータティース18への嵌合・組み付け過程で、1個目のステータコイル14−1の渡り線22−1と2個目のステータコイル14−2の渡り線22−2とが干渉するおそれがある。
For this reason, if the first stator coil 14-1 disposed around the
これに対して、本実施例においては、2個目のステータコイル14−2のステータコア12への組み付け、具体的には、2個目のステータコイル14−2の、ステータ軸中心側からステータ径方向外側への移動及びステータティース18への嵌め込みが、1個目のステータコイル14−1が基準位置に対してステータ軸方向他方側に移動された状態で行われる。
On the other hand, in this embodiment, the second stator coil 14-2 is assembled to the
かかる組み付け手法によれば、2個目のステータコイル14−2のステータティース18への嵌合・組み付け過程で、2個目のステータコイル14−2の渡り線22−2が、1個目のステータコイル14−1の渡り線22−1よりもステータ軸方向外側を通過することが可能であり、その1個目のステータコイル14−1の渡り線22−1よりもステータ径方向外側に位置することが可能である(図5(B)及び図6(B)参照)。このため、ステータティース18に嵌め込まれて組み付けられる2個目のステータコイル14−2の渡り線22−2が1個目のステータコイル14−1の渡り線22−1と干渉することは回避される。
According to this assembling method, the connecting wire 22-2 of the second stator coil 14-2 is connected to the first stator coil 14-2 in the process of fitting and assembling the second stator coil 14-2 to the
また、2個目のステータコイル14−2のステータコア12への組み付けが完了すると、次に、その2個目のステータコイル14−2が配置されたステータティース18とステータ周方向他方側(図5において右回り側)に隣接するステータティース18に対して3個目のステータコイル14−3の組み付けが行われる。かかる3個目のステータコイル14−3の組み付けは、1個目及び2個目のステータコイル14−1,14−2が共に基準位置に対してステータ軸方向他方側に移動された状態で行われる。かかる組み付け手法によれば、3個目のステータコイル14−3のステータティース18への嵌合・組み付け過程で、3個目のステータコイル14−3の渡り線22−3が、1個目及び2個目のステータコイル14−1,14−2の渡り線22−1,22−2よりもステータ軸方向外側を通過してステータ径方向外側に位置することが可能である。
When the assembly of the second stator coil 14-2 to the
以後同様に、ステータ周方向他方側回りで4個目以降のステータコイル14のステータコア12への組み付けが行われる(図5(C)参照)。このため、3個目以降のステータコイル14が各ステータティース18に嵌められる際、その3個目以降のステータコイル14の渡り線22が、既にステータティース18に嵌められている他のステータコイル14の渡り線22と干渉することは回避される。
Thereafter, similarly, the fourth and subsequent stator coils 14 are assembled to the
すべてのステータコイル14がステータコア12に組み付けられると、それらすべてのステータコイル14がステータ軸方向一方側に移動されて基準位置に戻された後、すべてのインシュレータ24のインシュレータ分割部32がインシュレータ本体部30の貫通孔34にステータ径方向外側から挿入される(図6(C)参照)。インシュレータ分割部32がインシュレータ本体部30に装着された後は、ステータコイル14がインシュレータ本体部30に対して(すなわち、嵌められたステータティース18に対して)ステータ軸方向に移動することが規制されるので、ステータコイル14がステータコア12に対して固定される。
When all the stator coils 14 are assembled to the
従って、本実施例のステータ10によれば、ステータコア12の各ステータティース18に対して一つずつステータコイル14を嵌め込んで組み付けるうえで、組み付けが行われるステータコイル14が既に組み付けられている他のステータコイル14と干渉するのを回避することができる。
Therefore, according to the
また、本実施例においては、ステータコイル14とステータティース18との間に介在するインシュレータ24が、インシュレータ本体部30とインシュレータ分割部32とに分割されることで、各ステータコイル14の組み付け時にステータティース18に対するステータコイル14のステータ軸方向移動を許容し、一方、各ステータコイル14の組み付け後にステータティース18に対するステータコイル14のステータ軸方向移動を規制することが可能である。
Further, in this embodiment, the
インシュレータ分割部32は、ステータコイル14がステータティース18に巻回されている際に、インシュレータ24の筒部24aのステータ軸方向端面と、ステータコイル14のコイルエンド部14aの、その筒部24aのステータ軸方向端部に対向する内周面との間に形成される隙間26に進入して嵌められる。かかる隙間26は、ステータコイル14がステータティース18に巻回されている際に必然的に形成される空間である。
When the
この点、本実施例によれば、ステータコイル14の組み付け時でのステータコイル14同士の干渉を生じ難くするのに、ステータティース18に巻回されるステータコイル14の内径を大きくすることは不要であり、また、ステータコイル14の渡り線22がステータ周方向に延びるステータ径方向位置をステータコア12のステータ軸方向端部側からステータ軸方向に遠く離すことは不要である。このため、ステータコイル14の組み付け時でのステータコイル14同士の干渉を生じ難くするのにステータ10の軸長を大きくすることは不要である。また、ステータ10でのロータを回転させる回転磁界の発生効率が低下するのは回避される。
In this regard, according to the present embodiment, it is not necessary to increase the inner diameter of the
従って、本実施例によれば、ステータ10の体格を増大させることなく、各ステータティース18に対するステータコイル14の組み付け時に生ずる干渉を回避することができる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to avoid interference that occurs when the
尚、上記の実施例においては、インシュレータ24が特許請求の範囲に記載した「絶縁部材」に、インシュレータ分割部32が特許請求の範囲に記載した「移動規制部材」に、インシュレータ本体部30が特許請求の範囲に記載した「本体部」に、それぞれ相当している。
In the above embodiment, the
ところで、上記の実施例においては、ステータコイル14とステータティース18との間に介在するインシュレータ24がインシュレータ本体部30とインシュレータ分割部32とに分割され、そのインシュレータ分割部32が、インシュレータ本体部30に形成される貫通孔34にステータ径方向外側から挿入される棒状部材である。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、インシュレータ24が、ステータ軸方向に分割される構造であることとしてもよい。
By the way, in the above embodiment, the
例えば、図7に示す如く、インシュレータ24が、それぞれ筒部24aのステータ軸方向端面を少なくとも含む第1分割部100と第2分割部102とにステータ軸方向に分割されることとしてもよい。この際、第2分割部102は、インシュレータ24全体のうち、そのインシュレータ24がステータコイル14とステータティース18との間に介在する際にステータティース18のステータ軸方向端面からステータ軸方向外側に位置する箇所であるのが望ましい。また、この第2分割部102は、インシュレータ24の底部24bのステータ軸方向両側にある2つのスロット外部位24b−2のうち、ステータコイル14が巻回された際にその渡り線22が存在するステータ軸方向側のスロット外部位24b−2のみを含むものとしてもよい。
For example, as shown in FIG. 7, the
かかる変形例の構造においても、第2分割部102が装着されていない場合は、その第2分割部102の不存在によって、ステータティース18に巻回されたステータコイル14が、第2分割部102の大きさ(具体的には、ステータ軸中心側から見てステータ軸方向及びステータ周方向の大きさ)分だけ、インシュレータ本体部30ひいてはステータティース18に対してステータ軸方向に移動することが許容される。一方、第2分割部102が装着されている場合は、その第2分割部102の存在によって、ステータティース18に巻回されたステータコイル14がインシュレータ本体部30ひいてはステータティース18に対してステータ軸方向に移動することが規制される。従って、本変形例においても、上記した実施例と同様の効果を得ることが可能である。
Even in the structure of this modified example, when the second divided
また、上記の実施例においては、インシュレータ本体部30の底部24bのステータ軸方向両側にある2つのスロット外部位24b−2のうち、ステータコイル14が巻回された際にその渡り線22が存在するステータ軸方向側のスロット外部位24b−2のみに、ステータ径方向に貫通する貫通孔34を設け、その貫通孔34にステータ径方向外側から挿入される棒状のインシュレータ分割部32を用いることとしている。
In the above-described embodiment, the
しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、図8に示す如く、インシュレータ本体部30の底部24bの底部24bのステータ軸方向両側にある2つのスロット外部位24b−2それぞれに、ステータ径方向に貫通する貫通孔120,122を設け、それらの貫通孔にステータ径方向内側(すなわちステータ軸中心側)から挿入される棒状のインシュレータ分割部124,126を用いることとしてもよい。
However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 8, each of the two slot
かかる変形例においては、すべてのステータコイル14がステータティース18に嵌められてステータコア12に組み付けられた後に、すべてのインシュレータ24のインシュレータ分割部124,126がインシュレータ本体部30の貫通孔120,122に挿入される。かかる変形例においても、上記した実施例と同様の効果を得ることが可能である。
In such a modified example, after all the stator coils 14 are fitted to the
尚、上記の変形例において、インシュレータ分割部124,126は、それぞれ別体で構成されることとしてもよいし、また、図8に示す如く、互いに一体で構成されることとしてもよい。更に、このインシュレータ分割部124,126が互いに一体で構成される部材は、ステータコイル14が径方向内側へ移動するのが規制されるように、ステータコイル14の径方向最内側部を押さえる形状(例えば、ステータティース18の径方向内側先端を囲むような形状)に形成されるものとしてもよい。かかる変形例によれば、ステータコイル14(特に、その最内側部)が径方向内側に落ち込むのを防止することができるので、ステータコイル14とロータとの干渉を確実に防止することができる。尚、このインシュレータ分割部124,126が互いに一体で構成された、ステータコイル14の径方向最内側部を押さえる部材が、特許請求の範囲に記載した「径方向移動規制部」に相当する。
In the above modification, the
また、上記の実施例においては、インシュレータ本体部30の底部24bに設けられるステータ軸方向に貫通する貫通孔34を、底部24bのステータ軸方向両側にある2つのスロット外部位24b−2のうち、ステータコイル14が巻回された際にその渡り線22が存在するステータ軸方向側のスロット外部位24b−2のみに設け、その貫通孔34にインシュレータ分割部32を挿入することとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、図9に示す如く、貫通孔34を、底部24bのステータ軸方向両側にある2つのスロット外部位24b−2のうち、ステータコイル14が巻回された際にその渡り線22が存在するステータ軸方向側のスロット外部位24b−2とはステータ軸方向反対側のスロット外部位24b−2のみに設け、その貫通孔34にインシュレータ分割部32を挿入することとしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the through-
また、図7に示す変形例の更なる変形として、図10に示す如く、第2分割部102が、インシュレータ24の底部24bのステータ軸方向両側にある2つのスロット外部位24b−2のうち、ステータコイル14が巻回された際にその渡り線22が存在するステータ軸方向側のスロット外部位24b−2とはステータ軸方向反対側のスロット外部位24b−2のみを含むものとしてもよい。
Further, as a further modification of the modification example shown in FIG. 7, as shown in FIG. 10, the second divided
尚、図9及び図10に示す変形例においては、実施例のものとは逆に、インシュレータ分割部32又は第2分割部102がインシュレータ本体部30に装着される前は、ステータティース18の周囲に配置されたステータコイル14が、その装着後の基準位置に対して、ステータコイル14の渡り線22が存在するステータ軸方向一方側(図9及び図10において上側)に向けて移動することが可能である。
In the modification shown in FIGS. 9 and 10, contrary to the embodiment, before the insulator divided
この変形例においては、1個目のステータコイル14がインシュレータ本体部30を介してステータティース18の周囲に配置されると、その1個目のステータコイル14が基準位置に対してステータ軸方向一方側に向けて移動される。この場合、ステータコイル14の渡り線22とステータコア12のステータ軸方向端面との距離が、ステータコイル14が基準位置にある場合に比べて大きくなる。
In this modification, when the
そして、1個目のステータコイル14が基準位置に対してステータ軸方向一方側に移動された後、2個目のステータコイル14がインシュレータ本体部30を介してステータティース18の周囲に配置されることによりステータコア12に組み付けられる。この2個目のステータコイル14のステータコア12への組み付けは、1個目のステータコイル14が基準位置に対してステータ軸方向一方側に移動された状態で、その1個目のステータコイル14が配置されたステータティース18とステータ周方向一方側(図5で言えば、左回り側)に隣接するステータティース18に対して行われる。また、この2個目のステータコイル14の組み付けは、ステータコイル14を、ロータが配置されるステータ軸中心側からステータ径方向外側に向けて移動させてステータティース18に嵌めることにより行われる。
Then, after the
かかる組み付け手法によれば、2個目のステータコイル14のステータティース18への嵌合・組み付け過程で、2個目のステータコイル14の渡り線22が、1個目のステータコイル14の渡り線22よりもステータ軸方向内側(ステータコア12寄り)を通過してステータ径方向外側に位置することが可能である。このため、ステータティース18に嵌め込まれて組み付けられる2個目のステータコイル14の渡り線22が1個目のステータコイル14の渡り線22と干渉することは回避される。以後同様に、ステータ周方向一方側回りで3個目以降のステータコイル14のステータコア12への組み付けが行われる。
According to this assembling method, the connecting
そして、すべてのステータコイル14がステータティース18に嵌められてステータコア12に組み付けられた後に、すべてのインシュレータ24のインシュレータ分割部32又は第2分割部102がインシュレータ本体部30に装着される。かかる変形例においても、上記した実施例と同様の効果を得ることが可能である。
After all the stator coils 14 are fitted to the
また、上記の実施例においては、ステータコイル14の組み付け時にステータティース18に対するステータコイル14のステータ軸方向移動を許容し、一方、ステータコイル14の組み付け後にステータティース18に対するステータコイル14のステータ軸方向移動を規制するのに、ステータティース18とステータコイル14との間に介在するインシュレータ24をステータ軸方向に分割させることとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ステータティース18をステータ軸方向に分割させることとしてもよい。
In the above embodiment, the
更に、上記の実施例は、ステータ10がロータのステータ径方向外側に配置されるインナーロータ型の回転電機の例である。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ステータ10がロータのステータ径方向内側に配置されるアウターロータ型の回転電機に適用することとしてもよい。
Further, the above embodiment is an example of an inner rotor type rotating electrical machine in which the
10 ステータ
12 ステータコア
14 ステータコイル
16 ステータヨーク
18 ステータティース
20 ステータスロット
22 渡り線
24 インシュレータ
26 隙間
30 インシュレータ本体部
32 インシュレータ分割部
34 貫通孔
10
Claims (7)
前記ステータティースと該ステータティースの外面側に配置される前記絶縁部材との間に装着されていない場合は、前記ステータコイルが前記ステータティースに対してステータ軸方向に移動するのを許容し、一方、前記ステータティースと該ステータティースの外面側に配置される前記絶縁部材との間に装着されている場合は、前記ステータコイルが前記ステータティースに対してステータ軸方向に移動するのを規制する移動規制部材を備えることを特徴とするステータの構造。 A stator core having an annular stator yoke, a plurality of stator teeth projecting radially from the radial side surface of the stator yoke, a stator coil wound around each stator tooth, the stator teeth and the stator coil An insulating member interposed between and a stator structure,
When not mounted between the stator teeth and the insulating member disposed on the outer surface side of the stator teeth, the stator coil is allowed to move in the stator axial direction with respect to the stator teeth, When the stator teeth are mounted between the stator teeth and the insulating member disposed on the outer surface side of the stator teeth, the movement restricts the stator coil from moving in the stator axial direction with respect to the stator teeth. A stator structure comprising a restriction member.
前記ステータコイルが巻回された前記ステータティースと該ステータティースの外面側に配置される前記絶縁部材との間に移動規制部材が装着される前の、前記ステータコイルが前記ステータティースに対してステータ軸方向に移動するのを許容する状態から、前記ステータコイルが巻回された前記ステータティースと該ステータティースの外面側に配置される前記絶縁部材との間に移動規制部材を装着することにより、前記ステータコイルが前記ステータティースに対してステータ軸方向に移動するのを規制することを特徴とするステータの組付方法。 A stator core having an annular stator yoke, a plurality of stator teeth projecting radially from the radial side surface of the stator yoke, a stator coil wound around each stator tooth, the stator teeth and the stator coil An insulating member interposed between the stator and the stator,
Before the movement restricting member is mounted between the stator tooth around which the stator coil is wound and the insulating member disposed on the outer surface side of the stator tooth, the stator coil is a stator with respect to the stator tooth. By mounting a movement restricting member between the stator teeth around which the stator coil is wound and the insulating member disposed on the outer surface side of the stator teeth from a state in which movement in the axial direction is allowed, A stator assembling method, wherein the stator coil is restricted from moving in the stator axial direction with respect to the stator teeth.
From the state in which the stator coils wound around all the stator teeth are allowed to move in the stator axial direction with respect to the stator teeth, each stator tooth around which the stator coils are wound and the stator teeth The movement of the stator coil with respect to the stator teeth is regulated by attaching a movement restricting member between each of the insulating members arranged on the outer surface side. 6. The stator assembling method according to 6.
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JP2017162591A (en) * | 2016-03-08 | 2017-09-14 | 本田技研工業株式会社 | Clip for wiring connection and stator |
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