JP2015122896A - Insulator and rotary electric machine including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インシュレータ及びそれを備えた回転電気機械に関するものである。 The present invention relates to an insulator and a rotating electric machine including the same.
従来より、回転電気機械の絶縁部材として用いられるインシュレータが知られている。そして、これらのインシュレータの中には、回転電気機械が有するステータの軸方向端面に装着されるものがある。 Conventionally, an insulator used as an insulating member of a rotating electric machine is known. Some of these insulators are attached to the axial end surface of the stator of the rotary electric machine.
インシュレータが装着されるステータは、回転電気機械が有するロータの外周側に配置され、バックヨークと複数のティースと複数の巻線とを備えている。バックヨークは略円筒状に形成され、複数のティースはバックヨークの内周面から中心へ向かって突出し且つ周方向に等間隔で配置されている。 The stator on which the insulator is mounted is disposed on the outer peripheral side of the rotor included in the rotary electric machine, and includes a back yoke, a plurality of teeth, and a plurality of windings. The back yoke is formed in a substantially cylindrical shape, and the plurality of teeth protrude from the inner peripheral surface of the back yoke toward the center and are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
インシュレータは、外周部と複数の突起部とを備えている。外周部は略円環状に形成され、複数の突起部は外周部の内周面から中心へ向かって突出し且つ周方向に間隔を空けて全周に亘って配列されている。インシュレータの突起部とステータのティースとは、その数が同じであり、その周方向の間隔が同じである。このインシュレータは、軸方向からみて、インシュレータの突起部とステータのティースとが互いに周方向に一致するように、ステータに位置決めされる。これにより、ステータのティースの軸方向端面がインシュレータの突起部により被覆される。この被覆された状態のティースにステータの巻線が巻き付けられる。 The insulator includes an outer peripheral portion and a plurality of protrusions. The outer peripheral portion is formed in a substantially annular shape, and the plurality of projecting portions protrude from the inner peripheral surface of the outer peripheral portion toward the center and are arranged over the entire circumference at intervals in the circumferential direction. The number of the protrusions of the insulator and the teeth of the stator are the same, and the circumferential interval is the same. The insulator is positioned on the stator so that the protrusion of the insulator and the teeth of the stator coincide with each other in the circumferential direction when viewed from the axial direction. Thereby, the axial direction end surface of the teeth of the stator is covered with the protruding portion of the insulator. The stator winding is wound around the coated teeth.
そして、このような構成のインシュレータにおいて、特許文献１に示すように、インシュレータの外周縁部に軸方向へ延びる複数の凸部を形成し、ステータの外周縁部に複数の凹部を形成し、凸部を凹部へ嵌め込むことによって、インシュレータをステータに位置決めして固定するものがある。
In the insulator having such a configuration, as shown in
しかしながら、従来のインシュレータの場合、インシュレータの凸部とステータの凹部とによって、インシュレータの外周部とステータのバックヨークとの間はしっかりと固定されるが、インシュレータの突起部とステータのティースとは固定されない。このため、インシュレータが可撓性を有する場合、巻線をティースに巻き付けるときに、突起部が巻線の巻き方向へ引っ張られて、突起部が根元を支点として周方向へ撓んでしまう。この結果、ティースと突起部との間で周方向に位置ずれが生じて、軸方向から見てティースの軸方向端面が突起部から露出する。この露出部分に巻線が接触することによって、ティースと巻線との間で絶縁不良が生じてしまうという問題がある。巻線径が太い程、巻き方向へ引っ張る力が大きくなるため、露出部分が大きくなり絶縁不良が発生しやすくなる。 However, in the case of the conventional insulator, the outer peripheral portion of the insulator and the stator back yoke are firmly fixed by the convex portion of the insulator and the concave portion of the stator, but the protruding portion of the insulator and the stator tooth are fixed. Not. For this reason, when the insulator has flexibility, when the winding is wound around the teeth, the protrusion is pulled in the winding direction of the winding, and the protrusion is bent in the circumferential direction with the root as a fulcrum. As a result, a positional shift occurs in the circumferential direction between the tooth and the protruding portion, and the axial end surface of the tooth is exposed from the protruding portion when viewed from the axial direction. When the winding contacts the exposed portion, there is a problem in that an insulation failure occurs between the tooth and the winding. The larger the winding diameter, the greater the pulling force in the winding direction, so that the exposed portion becomes larger and insulation failure tends to occur.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、インシュレータの突起部とステータのティースとを巻線で巻き付けるときの突起部の位置ずれによって、巻線がティースに接触して絶縁不良になるのを防ぐことにある。 The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to cause the winding to come into contact with the teeth due to the misalignment of the protruding portions when the protruding portions of the insulator and the teeth of the stator are wound with the windings. The purpose is to prevent poor insulation.
第１の発明は、略円筒状のバックヨーク（32）と、前記バックヨーク（32）の内周面から突出し且つ周方向へ間隔を空けて配列された複数のティース（33）と、前記ティース（33）に対応する巻線（5）とを有するステータ（31）の軸方向端面に装着され、前記バックヨーク（32）に位置決めされる略円環状の外周部（2）と、前記ティース（33）と同じ周方向幅で前記外周部（2）の内周面（6）から突出し且つ前記ティース（33）とともに前記巻線（5）で巻き付けられる複数の突起部（3）とを備えたインシュレータである。 The first invention includes a substantially cylindrical back yoke (32), a plurality of teeth (33) protruding from an inner peripheral surface of the back yoke (32) and arranged at intervals in the circumferential direction, and the teeth A substantially annular outer peripheral portion (2) mounted on an axial end surface of a stator (31) having a winding (5) corresponding to (33) and positioned on the back yoke (32); and the teeth ( 33) provided with a plurality of protrusions (3) projecting from the inner peripheral surface (6) of the outer peripheral portion (2) with the same width in the circumferential direction and wound with the winding (5) together with the teeth (33) It is an insulator.
そして、前記インシュレータの突起部（3）は、軸方向から見て突起部（3）の基端の中心（C）と前記外周部（2）の円環の中心（O1）を結ぶ仮想直線（L1）を基準として突起部（3）の周方向一方側の第１側面（7a）側へ斜めに突出し、前記外周部（2）及び突起部（3）は、前記巻線（5）の巻付時に前記突起部（3）が前記巻線（5）の巻き方向へ引っ張られて前記突起部（3）の根元を支点として前記第１側面（7a）側から前記突起部（3）の周方向他方側の第２側面（7b）側へ周方向に変位して突起部（3）が前記ティース（33）と周方向に一致するように、可撓性を有している。 The protrusion (3) of the insulator is an imaginary straight line connecting the center (C) of the base end of the protrusion (3) and the center (O1) of the ring of the outer periphery (2) when viewed in the axial direction. L1) as a reference, the protrusion (3) protrudes obliquely toward the first side surface (7a) on one side in the circumferential direction, and the outer periphery (2) and the protrusion (3) are wound around the winding (5). At the time of attachment, the protrusion (3) is pulled in the winding direction of the winding (5), and the periphery of the protrusion (3) from the first side surface (7a) side with the root of the protrusion (3) as a fulcrum. The second side surface (7b) on the other side in the direction is displaced in the circumferential direction so that the protrusion (3) is aligned with the teeth (33) in the circumferential direction.
第１の発明では、巻線（5）の巻付時に生じるインシュレータの突起部（3）の撓みを考慮して、インシュレータの外周部（2）から突起部（3）を周方向へ斜めに突出させている。ステータ（31）のバックヨーク（32）にインシュレータの外周部（2）を位置決めした状態で、ティース（33）と突起部（3）とが周方向へずれている。そして、巻線（5）の巻付時に突起部（3）が巻線（5）の巻き方向へ引っ張られて、突起部（3）が根元を支点として周方向に撓むことにより、突起部（3）とティース（33）とが周方向に一致し、突起部（3）がティース（33）の軸方向端面を被覆した状態になる。 In the first invention, the protrusion (3) protrudes obliquely in the circumferential direction from the outer periphery (2) of the insulator in consideration of the bending of the protrusion (3) of the insulator that occurs when the winding (5) is wound. I am letting. The teeth (33) and the protrusion (3) are displaced in the circumferential direction in a state where the outer peripheral portion (2) of the insulator is positioned on the back yoke (32) of the stator (31). When the winding (5) is wound, the protrusion (3) is pulled in the winding direction of the winding (5), and the protrusion (3) bends in the circumferential direction with the root as a fulcrum, so that the protrusion (3) and the teeth (33) coincide with each other in the circumferential direction, and the projecting portion (3) covers the axial end surface of the teeth (33).
第２の発明は、第１の発明において、前記突起部（3）の第１側面（7a）と前記外周部（2）の内周面（6）との間に形成される第１境界面（8a）は、前記突起部（3）が撓んで前記ティース（33）と周方向に一致したときに、撓む前の位置から前記外周部（2）の円環の半径方向内方側へ向かって変位し、前記第２側面（7b）と前記外周部（2）の内周面（6）との間に形成される第２境界面（8b）に対して、前記突起部（3）の先端側に位置する。 In a second aspect based on the first aspect, the first boundary surface is formed between the first side surface (7a) of the protrusion (3) and the inner peripheral surface (6) of the outer peripheral portion (2). (8a) When the protrusion (3) is bent and coincides with the teeth (33) in the circumferential direction, from the position before bending to the radially inner side of the ring of the outer periphery (2) The protrusion (3) is displaced with respect to the second boundary surface (8b) formed between the second side surface (7b) and the inner peripheral surface (6) of the outer peripheral portion (2). Located on the tip side of.
第２の発明では、インシュレータの突起部（3）が巻線（5）の巻き方向へ引っ張られて、突起部（3）が第２側面（7b）側へ撓むと、第１境界面（8a）が伸びて突起部（3）の第１側面（7a）と外周部（2）の内周面（6）とのなす角が撓む前よりも大きくなる。このとき、第１境界面（8a）は、突起部（3）が撓む前の第１境界面（8a）よりも外周部（2）の円環の半径方向内方側へ向かって張り出すように変位し、その変位した後の第１境界面（8a）が第２境界面（8b）よりも前記突起部（3）の先端側に位置する。 In the second invention, when the protrusion (3) of the insulator is pulled in the winding direction of the winding (5) and the protrusion (3) is bent toward the second side surface (7b), the first boundary surface (8a) ) Extends, and the angle formed by the first side surface (7a) of the protrusion (3) and the inner peripheral surface (6) of the outer peripheral portion (2) becomes larger than before bending. At this time, the first boundary surface (8a) projects toward the radially inward side of the ring of the outer peripheral portion (2) from the first boundary surface (8a) before the protrusion (3) bends. The first boundary surface (8a) after the displacement is positioned closer to the tip side of the protrusion (3) than the second boundary surface (8b).
第３の発明は、略円筒状のステータ（31）と、該ステータ（31）の内側に配置されるロータ（35）とを備え、前記ステータ（31）の軸方向端面に第１又は第２の発明のインシュレータ（1）が装着されている回転電気機械である。 A third invention includes a substantially cylindrical stator (31) and a rotor (35) disposed inside the stator (31), and the first or second end face in the axial direction of the stator (31). A rotating electric machine equipped with the insulator (1) according to the present invention.
第３の発明では、回転電気機械において、ステータ（31）の軸方向端面に第１又は第２の発明のインシュレータが装着される。 In the third invention, in the rotating electric machine, the insulator according to the first or second invention is attached to the axial end surface of the stator (31).
本発明によれば、インシュレータの外周部（2）から周方向へ斜めに突起部（3）を突出させるようにし、巻線（5）の巻付時に生じる突起部（3）の周方向への撓みを利用して、突起部（3）とティース（33）とを周方向に一致させるようにしたので、巻線（5）の巻付後において、突起部（3）とティース（33）との周方向の位置ずれがなくなり、巻線（5）とティース（33）との接触による絶縁不良を防ぐことができる。特に直径が１mmを超えるような太い巻線径で効果が大きくなる。 According to the present invention, the protrusion (3) is protruded obliquely in the circumferential direction from the outer peripheral portion (2) of the insulator, and the protrusion (3) is generated in the circumferential direction when the winding (5) is wound. Since the protrusion (3) and the teeth (33) are made to coincide with each other in the circumferential direction by using the bending, the protrusion (3) and the teeth (33) In this way, it is possible to prevent an insulation failure due to contact between the winding (5) and the teeth (33). In particular, the effect is increased with a thick winding diameter exceeding 1 mm in diameter.
また、前記第２の発明によれば、インシュレータの突起部（3）が撓んで前記ティース（33）と周方向に一致したときに、第１境界面（8a）が第２境界面（8b）よりも突起部（3）の先端側に位置するようになるので、巻線（5）の巻付後において、第１境界面（8a）と第２境界面（8b）との位置関係を確認することにより、突起部（3）が撓んだことによって突起部（3）とティース（33）とが周方向に一致したかどうかを判定できる。 According to the second aspect of the invention, when the protrusion (3) of the insulator is bent and coincides with the teeth (33) in the circumferential direction, the first boundary surface (8a) becomes the second boundary surface (8b). Since it is located closer to the tip of the projection (3), confirm the positional relationship between the first interface (8a) and the second interface (8b) after winding the winding (5). Thus, it can be determined whether or not the protrusion (3) and the teeth (33) coincide with each other in the circumferential direction due to the protrusion (3) being bent.
また、前記第３の発明によれば、回転電気機械において、第１又は第２の発明のインシュレータをステータ（31）の軸方向端面に装着するようにしたので、巻線（5）の巻付後において、突起部（3）とティース（33）との周方向の位置ずれがなくなり、巻線（5）とティース（33）との接触によるステータ（31）の絶縁不良を防ぐことができる。 According to the third aspect of the present invention, in the rotating electric machine, the insulator according to the first or second aspect is mounted on the axial end surface of the stator (31). Later, there is no displacement in the circumferential direction between the protrusion (3) and the tooth (33), and it is possible to prevent insulation failure of the stator (31) due to contact between the winding (5) and the tooth (33).
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態の電動機（30）は、図１に示すように、駆動軸（40）を介して圧縮機構（20）に連結された状態で圧縮機（10）のケーシング（9）内に収容されている。尚、この圧縮機（10）は、例えば冷凍サイクルの冷媒回路に接続されるものである。 As shown in FIG. 1, the electric motor (30) of this embodiment is accommodated in the casing (9) of the compressor (10) in a state of being connected to the compression mechanism (20) via the drive shaft (40). ing. The compressor (10) is connected to a refrigerant circuit of a refrigeration cycle, for example.
ケーシング（9）は、胴部（11）と上部鏡板部（12）と下部鏡板部（13）とを備えている。胴部（11）は、上下に延びる円筒状に形成されている。上部鏡板部（12）は、胴部（11）の上端開口部を閉塞するように胴部（11）の上端に溶接で固定されている。下部鏡板部（13）は、胴部（11）の下端開口部を閉塞するように胴部（11）の下端に溶接で固定されている。また、ケーシング（9）は、冷媒吐出管（15）と冷媒吸入管（14）とを備えている。冷媒吐出管（15）は、ケーシング（9）の上部鏡板部（12）を貫通してケーシング（9）の内外を連通している。冷媒吸入管（14）は、ケーシング（9）の胴部（11）を貫通してケーシング（9）の外側と圧縮機構（20）が有する吸入ポートとを連通している。 The casing (9) includes a body portion (11), an upper end plate portion (12), and a lower end plate portion (13). The trunk portion (11) is formed in a cylindrical shape extending vertically. The upper end plate portion (12) is fixed to the upper end of the barrel portion (11) by welding so as to close the upper end opening of the barrel portion (11). The lower end plate part (13) is fixed to the lower end of the body part (11) by welding so as to close the lower end opening of the body part (11). The casing (9) includes a refrigerant discharge pipe (15) and a refrigerant suction pipe (14). The refrigerant discharge pipe (15) passes through the upper end plate part (12) of the casing (9) and communicates the inside and outside of the casing (9). The refrigerant suction pipe (14) passes through the body (11) of the casing (9) and communicates the outside of the casing (9) and the suction port of the compression mechanism (20).
駆動軸（40）は、主軸部（41）と偏心部（42）とを備えている。偏心部（42）は駆動軸（40）の下端寄りに位置している。この偏心部（42）は主軸部（41）よりも大径に形成されている。この偏心部（42）の中心は、前記主軸部（41）の軸心から所定量だけ偏心している。 The drive shaft (40) includes a main shaft portion (41) and an eccentric portion (42). The eccentric part (42) is located closer to the lower end of the drive shaft (40). The eccentric portion (42) is formed to have a larger diameter than the main shaft portion (41). The center of the eccentric part (42) is eccentric by a predetermined amount from the axis of the main shaft part (41).
圧縮機構（20）は、ピストン（21）とフロントヘッド（24）とリアヘッド（25）とシリンダ部（23）とを備えている。ピストン（21）は、駆動軸（40）の偏心部（42）に摺動自在に外嵌している。駆動軸（40）が回転すると、ピストン（21）は駆動軸（40）の軸回りに偏心回転するように構成される。フロントヘッド（24）及びリアヘッド（25）には、それぞれ滑り軸受が形成されている。フロントヘッド（24）の滑り軸受は、駆動軸（40）の偏心部（42）よりも上側の主軸部（41）を支持している。リアヘッド（25）の滑り軸受は、駆動軸（40）の偏心部（42）よりも下側の主軸部（41）を支持している。シリンダ部（23）は、フロントヘッド（24）の下端面とリアヘッド（25）の上端面との間に挟まれた状態でケーシング（9）の内周面に固定されている。シリンダ部（23）は、その内側にシリンダ室（45）が形成されている。このシリンダ室（45）にはピストン（21）が偏心回転自在に収容されている。 The compression mechanism (20) includes a piston (21), a front head (24), a rear head (25), and a cylinder part (23). The piston (21) is slidably fitted on the eccentric part (42) of the drive shaft (40). When the drive shaft (40) rotates, the piston (21) is configured to rotate eccentrically about the axis of the drive shaft (40). Sliding bearings are formed on the front head (24) and the rear head (25), respectively. The sliding bearing of the front head (24) supports the main shaft portion (41) above the eccentric portion (42) of the drive shaft (40). The slide bearing of the rear head (25) supports the main shaft portion (41) below the eccentric portion (42) of the drive shaft (40). The cylinder portion (23) is fixed to the inner peripheral surface of the casing (9) while being sandwiched between the lower end surface of the front head (24) and the upper end surface of the rear head (25). The cylinder part (23) has a cylinder chamber (45) formed inside thereof. The piston (21) is accommodated in the cylinder chamber (45) so as to be eccentrically rotatable.
圧縮機構（20）において、シリンダ室（45）の内周面とピストン（21）の外周面との間に圧縮室が形成される。ピストン（21）の偏心回転によって圧縮室の容積が周期的に増減する。圧縮室の容積が増えると圧縮室に連通する吸入ポートから冷媒が圧縮室へ吸入され、圧縮室の容積が減ると圧縮室の冷媒が圧縮され、圧縮室の容積が減る途中で圧縮室に連通する吐出ポートを開閉する開閉弁（図示なし）が開くと圧縮室で圧縮された冷媒が吐出ポートから吐出される。圧縮機構（20）の圧縮室から吐出された冷媒は、ケーシング（9）へ吐出され、ケーシング（9）の冷媒吐出管（15）を通じてケーシング（9）の外側へ流出する。この圧縮機（10）は、いわゆる高圧ドーム型で構成されている。 In the compression mechanism (20), a compression chamber is formed between the inner peripheral surface of the cylinder chamber (45) and the outer peripheral surface of the piston (21). The volume of the compression chamber is periodically increased or decreased by the eccentric rotation of the piston (21). When the volume of the compression chamber increases, the refrigerant is sucked into the compression chamber from the suction port communicating with the compression chamber. When the volume of the compression chamber decreases, the refrigerant in the compression chamber is compressed, and communicates with the compression chamber while the volume of the compression chamber decreases. When an on-off valve (not shown) for opening and closing the discharge port is opened, the refrigerant compressed in the compression chamber is discharged from the discharge port. The refrigerant discharged from the compression chamber of the compression mechanism (20) is discharged to the casing (9) and flows out of the casing (9) through the refrigerant discharge pipe (15) of the casing (9). The compressor (10) is configured as a so-called high-pressure dome type.
電動機（30）は、ステータ（31）とロータ（35）とインシュレータ（1）とを備えている。略円筒状のステータ（31）の内側にロータ（35）が配置され、ステータ（31）の内部に発生する回転磁界によってロータ（35）が回転するように構成されている。 The electric motor (30) includes a stator (31), a rotor (35), and an insulator (1). The rotor (35) is disposed inside the substantially cylindrical stator (31), and the rotor (35) is rotated by a rotating magnetic field generated inside the stator (31).
ロータ（35）は、円柱状に形成されている。このロータ（35）の中心部に形成された孔部に駆動軸（40）が挿入固定されている。 The rotor (35) is formed in a cylindrical shape. A drive shaft (40) is inserted and fixed in a hole formed in the center of the rotor (35).
（ステータ）
ステータ（31）は、ステータコア（31a）と巻線（5）とを備えている。ステータコア（31a）は、電磁鋼板を厚さ方向に積層した積層体で構成されている。図２に示すように、ステータコア（31a）は、１つの略円筒状のバックヨーク（32）と９つのティース（33）とを備えている。尚、ティース（33）の数は例示である。バックヨーク（32）の外周面には周方向に１２０°の間隔で溝部（34）が設けられている。この溝部（34）は軸方向に延び、溝部（34）の両端はステータコア（31a）の軸方向両端面にそれぞれ開口している。これらの溝部（34）は、インシュレータ（1）をステータ（31）に固定するためのものである。
(Stator)
The stator (31) includes a stator core (31a) and a winding (5). The stator core (31a) is composed of a laminate in which electromagnetic steel plates are laminated in the thickness direction. As shown in FIG. 2, the stator core (31a) includes one substantially cylindrical back yoke (32) and nine teeth (33). The number of teeth (33) is an example. Grooves (34) are provided on the outer peripheral surface of the back yoke (32) at intervals of 120 ° in the circumferential direction. The groove portion (34) extends in the axial direction, and both ends of the groove portion (34) are opened at both axial end surfaces of the stator core (31a). These groove portions (34) are for fixing the insulator (1) to the stator (31).
９つのティース（33）は、各々がバックヨーク（32）の内周面から径方向内方へ突出している。また、９つのティース（33）は、バックヨーク（32）の周方向に等間隔で配置されている。各ティース（33）は、ティース本体部（33a）と鍔部（33b）とを備えている。ティース本体部（33a）はバックヨーク（32）の内周面からバックヨーク（32）の中心（O2）へ向かって真っ直ぐに突出している。ティース本体部（33a）は、軸方向断面が略矩形状に形成されている。ティース本体部（33a）は、後述する仮想直線（L1）（図４を参照）に沿って延びている。鍔部（33b）は、ティース本体部（33a）の先端に連続して形成されている。この鍔部（33b）の周方向幅は、ティース本体部（33a）の周方向幅よりも広く形成されている。 Each of the nine teeth (33) protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the back yoke (32). Further, the nine teeth (33) are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the back yoke (32). Each tooth (33) includes a teeth main body (33a) and a collar (33b). The teeth main body (33a) projects straight from the inner peripheral surface of the back yoke (32) toward the center (O2) of the back yoke (32). The teeth main body (33a) has an axial cross section formed in a substantially rectangular shape. The teeth main body (33a) extends along a virtual straight line (L1) (see FIG. 4) described later. The collar portion (33b) is formed continuously at the tip of the teeth body portion (33a). The circumferential width of the flange portion (33b) is formed wider than the circumferential width of the teeth body portion (33a).
また、ティース（33）の周方向両側面はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムで被覆されている。ティース（33）の軸方向端面はインシュレータ（1）が有する突起部（3）で覆われている。ＰＥＴフィルムとインシュレータ（1）とが絶縁部材を構成する。この絶縁部材で覆われたティース（33）の周囲に巻線（5）が巻き付けられている。この巻線（5）の巻き方は集中巻き方式である。集中巻き方式とは、巻線（5）をそれぞれのティース（33）に巻き付ける方式であり、本実施形態では巻線（5）をステータ（31）の内径側より、ティース（33）間の開口部を通過路として巻き付けている。 Further, both side surfaces of the teeth (33) in the circumferential direction are covered with a PET (polyethylene terephthalate) film. The axial end surface of the tooth (33) is covered with a protrusion (3) included in the insulator (1). The PET film and the insulator (1) constitute an insulating member. A winding (5) is wound around the teeth (33) covered with the insulating member. The winding method (5) is a concentrated winding method. The concentrated winding method is a method in which the winding (5) is wound around each tooth (33). In this embodiment, the winding (5) is opened from the inner diameter side of the stator (31) to the teeth (33). The part is wound as a passage.
（インシュレータ）
インシュレータ（1）は、ステータコア（31a）の軸方向端面に装着されるものである。本実施形態では、ステータコア（31a）の両端面に装着されている。このインシュレータ（1）により、ステータコア（31a）のティース（33）の軸方向端面が被覆される。このインシュレータ（1）で被覆された状態のティース（33）にステータ（31）の巻線（5）が巻き付けられる。これにより、ティース（33）の軸方向端面と巻線（5）との間が突起部（3）によって絶縁される。
(Insulator)
The insulator (1) is attached to the axial end surface of the stator core (31a). In the present embodiment, the stator core (31a) is mounted on both end faces. The insulator (1) covers the axial end surface of the teeth (33) of the stator core (31a). The winding (5) of the stator (31) is wound around the teeth (33) covered with the insulator (1). Thereby, between the axial direction end surface of the teeth (33) and the coil | winding (5) is insulated by the projection part (3).
インシュレータ（1）は、図３に示すように、１つの外周部（2）と９つの突起部（3）とを備えている。外周部（2）は円環状に形成され、９つの突起部（3）は各々が外周部（2）の内周面（6）から突出している。９つの突起部（3）は、外周部（2）の周方向に等間隔で配置されている。 As shown in FIG. 3, the insulator (1) includes one outer peripheral portion (2) and nine protrusions (3). The outer peripheral part (2) is formed in an annular shape, and each of the nine protrusions (3) protrudes from the inner peripheral surface (6) of the outer peripheral part (2). The nine protrusions (3) are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the outer peripheral portion (2).
インシュレータ（1）の外周部（2）の外縁には、複数の凸部（4）が形成されている。複数の凸部（4）は、外周部（2）の周方向に１２０°間隔で配置されている。各凸部（4）は、外周部（2）の厚さ方向へ突出している。これらの凸部（4）をステータコア（31a）の溝部（34）に嵌め込むことによって、インシュレータ（1）の外周部（2）の円環の中心（O1）とステータコア（31a）のバックヨーク（32）の中心（O2）とが一致し且つインシュレータ（1）の各突起部（3）の根元とステータコア（31a）の各ティース（33）の根元側とが一致するように位置決めされる。 A plurality of convex portions (4) are formed on the outer edge of the outer peripheral portion (2) of the insulator (1). The plurality of convex portions (4) are arranged at 120 ° intervals in the circumferential direction of the outer peripheral portion (2). Each convex part (4) protrudes in the thickness direction of the outer peripheral part (2). By fitting these protrusions (4) into the grooves (34) of the stator core (31a), the center (O1) of the ring (2) of the outer periphery (2) of the insulator (1) and the back yoke (31a) of the stator core (31a) 32) and the center (O2) of the insulator (1) and the roots of the protrusions (3) of the insulator (1) and the roots of the teeth (33) of the stator core (31a) are aligned.
インシュレータ（1）の各突起部（3）は、突起本体部（3a）と鍔部（3b）とを備えている。鍔部（3b）は突起本体部（3a）の先端に形成されている。突起本体部（3a）は板状に形成されている。突起本体部（3a）の周方向幅は、ステータコア（31a）のティース（33）の周方向幅と同じ寸法である。また、外周部（2）と突起部（3）を有するインシュレータ（1）は、可撓性を有する材料で形成され、突起部（3）は、根元を支点として周方向に撓むことが可能に構成されている。 Each protrusion (3) of the insulator (1) includes a protrusion main body (3a) and a flange (3b). The collar portion (3b) is formed at the tip of the projection main body portion (3a). The protrusion body (3a) is formed in a plate shape. The circumferential width of the protrusion body (3a) is the same as the circumferential width of the teeth (33) of the stator core (31a). The insulator (1) having the outer peripheral portion (2) and the protruding portion (3) is formed of a flexible material, and the protruding portion (3) can be bent in the circumferential direction with the root as a fulcrum. It is configured.
また、突起部（3）は、軸方向から見て突起本体部（3a）の基端の中心（C）と外周部（2）の円環の中心（O1）とを結ぶ仮想直線（L1）を基準として突起本体部（3a）の周方向一方側の第１側面（7a）側へ斜めに突出している（図４）。尚、突起本体部（3a）において、第１側面（7a）の反対側の側面が第２側面（7b）である。ここで、本明細書において突起本体部（3a）の基端とは、突起本体部（3a）が外周部（2）の内周面（6）を通る仮想円周面と交わる面（図４の仮想線で表す面）のことをいい、突起本体部（3a）の基端の中心（C）とは、その仮想円周面と突起部（3）の中心線（L2）の交点をいう。 The projection (3) is an imaginary straight line (L1) that connects the center (C) of the base end of the projection body (3a) and the center (O1) of the outer ring (2) when viewed from the axial direction. Projecting obliquely toward the first side surface (7a) side on one side in the circumferential direction of the projection main body portion (3a) (FIG. 4). In the protrusion main body (3a), the side surface opposite to the first side surface (7a) is the second side surface (7b). Here, in this specification, the base end of the projection main body (3a) is a surface where the projection main body (3a) intersects with a virtual circumferential surface passing through the inner peripheral surface (6) of the outer peripheral portion (2) (FIG. 4). The center (C) of the base end of the protrusion main body (3a) is the intersection of the virtual circumferential surface and the center line (L2) of the protrusion (3). .
巻線（5）の巻付前において、ステータコア（31a）にインシュレータ（1）を位置決めしたときに、図４に示すように、ティース（33）と突起部（3）とは、根元側が一致して先端側が周方向へずれている。ティース（33）に対する突起部（3）のずれ角度（L1とL2のなす角度）は図４のＡである。このずれ角度は、巻線（5）の巻付時に生じるインシュレータ（1）の突起部（3）の撓みを考慮して決定される。 When the insulator (1) is positioned on the stator core (31a) before the winding (5) is wound, as shown in FIG. 4, the teeth (33) and the protrusion (3) are aligned at the root side. The tip side is displaced in the circumferential direction. The deviation angle of the protrusion (3) with respect to the tooth (33) (angle formed by L1 and L2) is A in FIG. This deviation angle is determined in consideration of the bending of the protrusion (3) of the insulator (1) that occurs when the winding (5) is wound.
また、突起部（3）は、図５に示すように、巻線（5）の巻付時に突起部（3）が巻線（5）の巻き方向へ引っ張られて、突起部（3）が根元を支点として周方向に撓むことにより、突起部（3）とティース（33）とが周方向に一致し、突起部（3）がティース（33）の軸方向端面を被覆した状態で巻線（5）が巻き付けられる。 Further, as shown in FIG. 5, the protrusion (3) is pulled by the protrusion (3) in the winding direction of the winding (5) when the winding (5) is wound. By bending in the circumferential direction with the root as a fulcrum, the protrusion (3) and the tooth (33) are aligned in the circumferential direction, and the protrusion (3) is wound with the axial end face of the tooth (33) covered. The wire (5) is wound.
具体的に、巻線（5）の巻付前において、突起部（3）は、ティース（33）を基準として突起部（3）の第１側面（7a）側へ周方向にずれた状態になっている。 Specifically, before winding the winding (5), the protrusion (3) is shifted in the circumferential direction toward the first side surface (7a) of the protrusion (3) with reference to the teeth (33). It has become.
巻線（5）が、ティース（33）の右側（突起部（3）の第１側面（7a）側）からティース（33）を跨いでティース（33）の左側（突起部（3）の第２側面（7b）側）へ向かうとき、巻線（5）が突起部（3）の第１側面（7a）の上部に接触して（図５（ａ）を参照）、巻線（5）から突起部（3）へ力が加わり、突起部（3）が右側から左側へ撓み、突起部（3）とティース（33）とが周方向に一致する（図５（ｂ）を参照）。そして、突起部（3）とティース（33）とが周方向に一致した状態で巻線（5）が巻き進められる（図５（ｃ）を参照）。 Winding (5) crosses the teeth (33) from the right side of the teeth (33) (first side (7a) side of the protrusion (3)) and the left side of the teeth (33) (first of the protrusion (3)) When facing the second side (7b) side, the winding (5) contacts the upper part of the first side (7a) of the protrusion (3) (see FIG. 5 (a)), and the winding (5) A force is applied to the projection (3) from the right side, the projection (3) bends from the right side to the left side, and the projection (3) and the teeth (33) coincide with each other in the circumferential direction (see FIG. 5B). Then, the winding (5) is wound in a state where the protrusion (3) and the teeth (33) are aligned in the circumferential direction (see FIG. 5 (c)).
図６は、突起部（3）の根元部分の拡大図である。図中の実線は突起部（3）が撓んだ後の状態を示し、図中の破線は突起部（3）が撓む前の状態を示している。 FIG. 6 is an enlarged view of the root portion of the protrusion (3). The solid line in the figure shows the state after the protrusion (3) is bent, and the broken line in the figure shows the state before the protrusion (3) is bent.
突起部（3）が周方向へ撓むと、突起部（3）の第１側面（7a）と外周部（2）の内周面（6）との間に形成されている第１境界面（8a）が伸び、図６における突起部（3）の右側の第１側面（7a）と外周部（2）の内周面（6）との間の角度が撓む前よりも大きくなる。このとき、第１境界面（8a）は、突起部（3）が撓む前の位置から、前記外周部（2）の円環の半径方向内方側（外周部（2）の円環の中心（O1）へ向かう方向）へ張り出すように破線の位置から実線の位置へ変位する。 When the protrusion (3) is bent in the circumferential direction, a first boundary surface (between the first side surface (7a) of the protrusion (3) and the inner peripheral surface (6) of the outer periphery (2) ( 8a) extends, and the angle between the first side surface (7a) on the right side of the protrusion (3) and the inner peripheral surface (6) of the outer peripheral portion (2) in FIG. 6 becomes larger than before the deflection. At this time, the first boundary surface (8a) is located on the radially inner side of the annular portion of the outer peripheral portion (2) from the position before the protruding portion (3) is bent (the annular portion of the outer peripheral portion (2)). Displace from the position of the broken line to the position of the solid line so as to project to the center (direction toward O1).
また、突起部（3）が周方向へ撓むと、突起部（3）の第２側面（7b）と外周部（2）の内周面（6）との間に形成されている第２境界面（8b）が縮み、図６における突起部（3）の左側の第２側面（7b）と外周部（2）の内周面（6）との間の角度が撓む前よりも若干小さくなる。このとき、第２境界面（8b）は、突起部（3）が撓む前の位置から、前記外周部（2）の円環の半径方向外方側（外周部（2）の円環の中心（O1）から離れる方向）へ変位する。これにより、変位後の第１境界面（8a）が変位後の第２境界面（8b）よりも前記突起部（3）の先端側に位置する。 Further, when the protrusion (3) bends in the circumferential direction, a second boundary formed between the second side surface (7b) of the protrusion (3) and the inner peripheral surface (6) of the outer periphery (2). The surface (8b) shrinks and the angle between the second side surface (7b) on the left side of the protrusion (3) in FIG. 6 and the inner peripheral surface (6) of the outer peripheral portion (2) is slightly smaller than before bending. Become. At this time, the second boundary surface (8b) is located on the radially outer side of the annular portion of the outer peripheral portion (2) from the position before the protruding portion (3) is bent (the annular portion of the outer peripheral portion (2)). Displaces in the direction away from the center (O1). Thereby, the 1st boundary surface (8a) after a displacement is located in the front end side of the said projection part (3) rather than the 2nd boundary surface (8b) after a displacement.
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、インシュレータ（1）の外周部（2）から周方向へ斜めに突起部（3）を突出させるようにし、巻線（5）の巻付時に生じる突起部（3）の周方向への撓みを利用して、突起部（3）とティース（33）とを周方向に一致させるようにしたので、巻線（5）の巻付後において、突起部（3）とティース（33）との周方向の位置ずれがなくなり、巻線（5）とティース（33）との接触による絶縁不良を防ぐことができる。
-Effect of the embodiment-
According to the present embodiment, the protrusion (3) protrudes obliquely in the circumferential direction from the outer peripheral portion (2) of the insulator (1), and the protrusion (3) generated when the winding (5) is wound. Since the protrusion (3) and the teeth (33) are aligned with each other in the circumferential direction using the bending in the circumferential direction, the protrusion (3) and the teeth are wound after the winding (5) is wound. There is no displacement in the circumferential direction with respect to (33), and it is possible to prevent insulation failure due to contact between the winding (5) and the teeth (33).
また、前記実施形態によれば、インシュレータ（1）の突起部（3）が撓んで前記ティース（33）と周方向に一致したときに、第１境界面（8a）が第２境界面（8b）よりも突起部（3）の先端側に位置するので、第１境界面（8a）と第２境界面（8b）との位置関係を確認することにより、突起部（3）が撓んだことによって突起部（3）とティース（33）とが周方向に一致したかどうかを判定できる。 According to the embodiment, when the protrusion (3) of the insulator (1) is bent and coincides with the teeth (33) in the circumferential direction, the first boundary surface (8a) becomes the second boundary surface (8b ) Is located closer to the tip of the projection (3) than the projection (3). By checking the positional relationship between the first boundary surface (8a) and the second boundary surface (8b), the projection (3) is bent. Thus, it can be determined whether or not the protrusion (3) and the tooth (33) coincide with each other in the circumferential direction.
また、前記実施形態によれば、電動機（30）において、巻線（5）の巻付後において、突起部（3）とティース（33）との周方向の位置ずれがなくなり、巻線（5）とティース（33）との接触によるステータ（31）の絶縁不良を防ぐことができる。 Further, according to the embodiment, in the electric motor (30), after the winding (5) is wound, there is no circumferential displacement between the protrusion (3) and the teeth (33), and the winding (5 ) And the teeth (33) can prevent a poor insulation of the stator (31).
《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as following structures.
前記実施形態では、突起部（3）は、仮想直線（L1）を基準として第１側面（7a）側へ斜めに突出していたが、これに限定されず、巻線（5）の巻き方向が前記実施形態と逆の場合には、突起部（3）を第２側面（7b）側へ斜めに突出させるようにする。これにより、巻線（5）の巻付時に、突起部（3）が第２側面（7b）側から第１側面（7a）側へ撓むことによって、突起部（3）とステータ（31）とを周方向に一致させることができる。 In the embodiment, the protrusion (3) protrudes obliquely toward the first side surface (7a) with respect to the virtual straight line (L1). However, the present invention is not limited to this, and the winding direction of the winding (5) is In the opposite case to the above embodiment, the protrusion (3) is obliquely projected toward the second side surface (7b). Accordingly, when the winding (5) is wound, the protrusion (3) bends from the second side surface (7b) side to the first side surface (7a) side, whereby the protrusion portion (3) and the stator (31) Can be matched in the circumferential direction.
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
以上説明したように、本発明は、インシュレータ及びそれを備えた回転電気機械について有用である。 As described above, the present invention is useful for an insulator and a rotating electrical machine including the insulator.
１ インシュレータ
２ 外周部
３ 突起部
３ａ 突起本体部
３ｂ 鍔部
４ 凸部
５ 巻線
６ 内周面
７ａ 第１側面
７ｂ 第２側面
８ａ 第１境界面
８ｂ 第２境界面
９ ケーシング
１０ 圧縮機
２０ 圧縮機構
３０ 電動機
３１ ステータ
３１ ステータコア
３２ バックヨーク
３２ ロータ
３３ ティース
３３ａ ティース本体部
３３ｂ 鍔部
1 Insulator
2 outer periphery
3 Protrusion
3a Projection body
3b Isobe
4 Convex
5 windings
6 Inner surface
7a 1st side
7b Second side
8a First interface
8b Second interface
9 Casing
10 Compressor
20 Compression mechanism
30 Electric motor
31 Stator
31 Stator core
32 Back yoke
32 rotor
33 Teeth
33a Teeth body
33b Isobe
Claims (3)
前記バックヨーク（32）に位置決めされる略円環状の外周部（2）と、
前記ティース（33）と同じ周方向幅で前記外周部（2）の内周面（6）から突出し且つ前記ティース（33）とともに前記巻線（5）で巻き付けられる複数の突起部（3）とを備えたインシュレータであって、
前記突起部（3）は、軸方向から見て突起部（3）の基端の中心（C）と前記外周部（2）の円環の中心（O1）を結ぶ仮想直線（L1）を基準として突起部（3）の周方向一方側の第１側面（7a）側へ斜めに突出し、
前記外周部（2）及び突起部（3）は、前記巻線（5）の巻付時に前記突起部（3）が前記巻線（5）の巻き方向へ引っ張られて前記突起部（3）の根元を支点として前記第１側面（7a）側から前記突起部（3）の周方向他方側の第２側面（7b）側へ周方向に変位して突起部（3）が前記ティース（33）と周方向に一致するように、可撓性を有していることを特徴とするインシュレータ。 A substantially cylindrical back yoke (32), a plurality of teeth (33) protruding from the inner peripheral surface of the back yoke (32) and arranged at intervals in the circumferential direction, and correspond to the teeth (33) Mounted on the axial end face of the stator (31) with the winding (5),
A substantially annular outer periphery (2) positioned on the back yoke (32);
A plurality of protrusions (3) projecting from the inner peripheral surface (6) of the outer peripheral portion (2) with the same circumferential width as the teeth (33) and wound around the winding (5) together with the teeth (33); An insulator comprising
The protrusion (3) is based on an imaginary straight line (L1) that connects the center (C) of the base end of the protrusion (3) and the center (O1) of the ring of the outer periphery (2) when viewed from the axial direction. Projecting obliquely toward the first side surface (7a) side on one side in the circumferential direction of the protrusion (3),
When the winding (5) is wound, the outer peripheral portion (2) and the protruding portion (3) are pulled in the winding direction of the winding (5) so that the protruding portion (3) The base (3) is displaced in the circumferential direction from the first side surface (7a) side to the second side surface (7b) side on the other side in the circumferential direction of the projection portion (3), and the projection portion (3) becomes the teeth (33 And an insulator having a flexibility so as to coincide with the circumferential direction.
前記突起部（3）の第１側面（7a）と前記外周部（2）の内周面（6）との間に形成される第１境界面（8a）は、前記突起部（3）が撓んで前記ティース（33）と周方向に一致したときに、撓む前の位置から前記外周部（2）の円環の半径方向内方側へ向かって変位し、前記第２側面（7b）と前記外周部（2）の内周面（6）との間に形成される第２境界面（8b）に対して、前記突起部（3）の先端側に位置することを特徴とするインシュレータ。 In claim 1,
The first boundary surface (8a) formed between the first side surface (7a) of the protruding portion (3) and the inner peripheral surface (6) of the outer peripheral portion (2) is formed by the protruding portion (3). When bent and coincides with the teeth (33) in the circumferential direction, the second side surface (7b) is displaced from the position before bending toward the radially inner side of the ring of the outer peripheral portion (2). And the second boundary surface (8b) formed between the outer peripheral portion (2) and the inner peripheral surface (6), the insulator is located on the tip side of the protrusion (3) .
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