JP2016046890A - Slot insulation paper, stator, rotary electric machine, and manufacturing method of stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スロット絶縁紙、ステータ、回転電機及びステータの製造方法に関する。 The present invention relates to slot insulating paper, a stator, a rotating electrical machine, and a method for manufacturing a stator.
従来から、ステータコアに巻線を組み付けることにより回転電機のステータを製造する方法が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a method for manufacturing a stator of a rotating electrical machine by assembling windings on a stator core is known.
特許文献1には、巻線とステータコアとの絶縁をとるために、ステータコアのスロット内から巻線のコイルエンド付近までスロット絶縁紙を配設したステータが開示されている。また、特許文献1では、コイルエンドを形成するために、巻線は、ロータの回転軸方向に延設された後に屈曲される。 Patent Document 1 discloses a stator in which slot insulating paper is disposed from the stator core slot to the vicinity of the coil end of the winding in order to insulate the winding from the stator core. Moreover, in patent document 1, in order to form a coil end, a coil | winding is bent after extending in the rotating shaft direction of a rotor.
しかしながら、特許文献1に開示されているように、ステータコアと巻線との間で沿面放電の発生しない距離を確保するという観点から、巻線を屈曲させる位置はステータコアの端部から離されている。巻線の屈曲される位置がステータコアの端部から離されている分だけ、コイルエンドは、ロータ回転軸方向に高く突出され形成される。したがって、ステータが大型になるという問題がある。 However, as disclosed in Patent Document 1, the position where the winding is bent is separated from the end of the stator core from the viewpoint of securing a distance where creeping discharge does not occur between the stator core and the winding. . The coil end is formed so as to protrude higher in the rotor rotation axis direction by the amount that the winding position is separated from the end of the stator core. Therefore, there is a problem that the stator becomes large.
他方で、コイルエンドのロータ回転軸方向の高さを抑えようと、スロット絶縁紙が配設されている位置から巻線を屈曲させた場合には、スロット絶縁紙が屈曲させた巻線に押圧され破れてしまう。スロット絶縁紙が破れた部分では、沿面放電の発生しない距離をスロット絶縁紙が確保できなくなるので、ステータコアと巻線との間で沿面放電が生じてしまうという問題がある。 On the other hand, when the winding is bent from the position where the slot insulating paper is disposed in order to suppress the height of the coil end in the rotor rotation axis direction, the slot insulating paper is pressed against the bent winding. It will be torn. In the portion where the slot insulating paper is torn, the slot insulating paper cannot secure a distance where the creeping discharge does not occur, and thus there is a problem that creeping discharge occurs between the stator core and the winding.
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ステータの小型化と沿面放電の防止を両立可能なスロット絶縁紙、ステータ、回転電機及びステータの製造方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a slot insulating paper, a stator, a rotating electrical machine, and a method for manufacturing a stator that can achieve both downsizing of the stator and prevention of creeping discharge. Objective.
本発明のある態様によるスロット絶縁紙は、回転電機のステータコアのスロットに挿入される巻線とステータコアとを電気的に絶縁するようスロット内に配設される。スロット絶縁紙は、硬質な材料からなる硬質層と、硬質層に積層される軟質な材料からなる軟質層と、を有する。スロットから突出する位置にある硬質層と軟質層のうち、硬質層には、ロータの回転軸方向に沿うように設けられる脆弱部位が複数形成される。 The slot insulating paper according to an aspect of the present invention is disposed in the slot so as to electrically insulate the winding inserted into the slot of the stator core of the rotating electrical machine from the stator core. The slot insulating paper has a hard layer made of a hard material and a soft layer made of a soft material laminated on the hard layer. Among the hard layer and the soft layer protruding from the slot, the hard layer is formed with a plurality of fragile portions provided along the rotation axis direction of the rotor.
上記態様によれば、スロット絶縁紙の硬質層の脆弱部位が巻線の形状に対応して開裂し、軟質層が屈曲する巻線の形状に対応して破けずに柔軟に伸展する。このため、巻線の形状に対応してスロット絶縁紙が追従するように変形できるので、沿面放電を防止可能な範囲でコイルエンドをステータコアの端部近くで屈曲形成でき、ステータを小型化することができる。 According to the above aspect, the fragile portion of the hard layer of the slot insulating paper is cleaved corresponding to the shape of the winding, and the soft layer extends flexibly without breaking corresponding to the shape of the winding. For this reason, it can be deformed so that the slot insulation paper follows the shape of the winding, so that the coil end can be bent near the end of the stator core within a range that can prevent creeping discharge, and the stator can be miniaturized. Can do.
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態のロータ10とステータ20とを有する回転電機100の一部断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a rotating
図1に示す回転電機100は、回転自在に配置されるロータ10と、ロータ10の外周を取り囲むように円環状に設けられるステータ20と、ロータ10及びステータ20を内部に収容するケース部材30と、を備える。
A rotating
ロータ10は、ロータ10の回転軸方向に延設される棒状の部材であるシャフト部材11と、シャフト部材11の外周側に配置されるロータコア12と、ロータコア12に当接配置されるエンドプレート13と、を備える。
The
ケース部材30は、ロータ10及びステータ20を保護する筒状の筐体である。ケース部材30は、ケース部材30の内周面でステータ20を保持する。また、ケース部材30は、ケース部材30の内径端部に設置された軸受31でロータ10のシャフト部材11を保持する。
The
ステータ20は、図1から図3に示すように、円環状のステータコア21と、ステータコア21のスロット21Cに挿入される巻線22と、スロット21C内に配設されるスロット絶縁紙23と、を備える。
1 to 3, the
以下、図2及び図3を参照して、ステータ20の詳細な構成について説明する。図2は、スロット絶縁紙23を配設したステータコア21の斜視図である。図3は、ステータコア21に巻線22を組み付けたときの一部斜視図である。
Hereinafter, the detailed configuration of the
ステータコア21は、図2に示すように複数個の、例えば六個の分割コア21Aが周方向に沿って連結することで、円環状に構成されている。各分割コア21Aは、電磁鋼板が積層されることにより形成される。各分割コア21Aには内径方向に突出するティース部21Bが例えば八個ずつ設けられており、隣り合うティース部21Bの間には空間としてのスロット21Cが形成される。また、分割コア21Aが連結されることによって、隣り合う分割コア21Aのティース部21Bとの間にもスロット21Cが形成される。
As shown in FIG. 2, the
スロット絶縁紙23は、ステータコア21のスロット21C内に配設される絶縁性の部材である。スロット絶縁紙23は、長尺方向の長さがスロット21Cよりも長くなるように形成される。このためスロット絶縁紙23は、図1に示すように、スロット21C内に配設されたときにスロット絶縁紙23の両端がスロット21Cより突出してステータコア21の両端からロータ10の回転軸方向にはみ出た状態になる。
The
巻線22は、外周を絶縁コーティング材で被覆された平角型の電線である。巻線22は、図3に示すようにステータコア21のスロット21Cに挿入するようにしてティース部21Bの側面に配設される。巻線22は、スロット21C内に挿入されているスロット内巻線22Aと、スロット21Cから突出しているコイルエンド22Bと、を有する。なお、図3では、巻線22とスロット21Cとの位置関係が分かりやすくなるよう、スロット絶縁紙23の図示を省略している。なお、巻線22には、平角型以外にも例えば円柱型の電線を用いてもよい。
The winding 22 is a rectangular electric wire whose outer periphery is covered with an insulating coating material. The winding 22 is disposed on the side surface of the
ここで、図4A及び図4Bを参照して、ステータコア21の一つのスロット21Cと巻線22とスロット絶縁紙23との位置関係について説明する。図4Aは、図1のIVa線に沿うステータコア21と巻線22とスロット絶縁紙23の一部断面図である。図4Bは、図1のIVb線に沿う巻線22とスロット絶縁紙23の一部断面図である。
Here, with reference to FIG. 4A and FIG. 4B, the positional relationship of one
図4Aに示すように、ステータコア21の一つのスロット21C内にはスロット絶縁紙23がU字状に配設され、スロット絶縁紙23の内側には巻線22が挿入される。
As shown in FIG. 4A, a
巻線22は、図4A及び図4Bに示すように、一つのスロット21Cに対して複数本ずつ、例えば4本ずつ挿入される。
As shown in FIGS. 4A and 4B, a plurality of
巻線22のスロット内巻線22Aは、図4Aに示すように周囲からワニス24を含浸させることによってスロット21C内の挿入された位置に固定される。固定されたスロット内巻線22Aは、巻線22の絶縁コーティング材とスロット絶縁紙23とワニス24とによって、ステータコア21及び他の巻線22のスロット内巻線22Aと電気的に絶縁される。なお、スロット内巻線22Aの固定には、絶縁性の樹脂モールドを用いることとしてもよい。
As shown in FIG. 4A, the in-slot winding 22A of the winding 22 is fixed at the inserted position in the
巻線22のコイルエンド22Bは、図3に示すように、ステータコア21の外側に配置される。コイルエンド22Bの一端はスロット21C内に挿入されたスロット内巻線22Aと電気的に接続され、他端は他のスロット21C内のスロット内巻線22Aと接続される。また、コイルエンド22Bは、他の巻線22のコイルエンド22Bとは離間して配置される。このため、コイルエンド22Bは、絶縁コーティング材と空気層とによって、他の巻線22のコイルエンド22Bと電気的に絶縁される。また、コイルエンド22Bは、図4Bに示すように、巻線22の絶縁コーティング材とスロット絶縁紙23によって、ステータコア21と電気的に絶縁される。
The
スロット絶縁紙23は、図4A及び図4Bに示すように、硬質層23Aと軟質層23Bとによって三層構造となるように積層形成された絶縁性のシート部材である。スロット絶縁紙23は、スロット21C内に配設されスロット内巻線22Aを取り囲むとともに、スロット21Cから外部に突出し巻線22のコイルエンド22B付近を取り囲んでいる。ここで、スロット絶縁紙23が、スロット内巻線22Aを取り囲むようにスロット21C内に配設されている位置を、スロットライナー位置と称すこととする。また、スロット絶縁紙23が、巻線22のコイルエンド22B付近を取り囲むようにスロット21Cから外部に突出している位置を、スロット突出位置と称すこととする。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
硬質層23Aは、スロット絶縁紙23の両表面層に配置される。二枚の硬質層23Aの間には、軟質層23Bが配置される。硬質層23Aは、例えば、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリエチレンナフタレート、又は、ポリイミド、若しくはこれらの組合せの材料によって形成された絶縁性のシート部材である。
The
硬質層23Aの表面には、図4Bに示すように、スロット突出位置に切欠き部23Cが形成されている。切欠き部23Cは、硬質層23Aを貫通しないように所定の深さでスロット絶縁紙23の表面側にのみ形成される。切欠き部23Cは、硬質層23Aを開裂可能なようにロータ10の回転軸方向に沿って形成されている。切欠き部23Cは、図4Bに示すように、脆弱部位として線状の切欠き部23Cが所定の間隔Δwで隣り合う巻線22の間、又は端に配置される巻線22の外端付近に複数形成される。間隔Δwは、巻線22の幅に対応して設定される間隔で、巻線22の幅よりもわずかに広く設定される。
On the surface of the
軟質層23Bは、スロット絶縁紙23の中間層として配置される。軟質層23Bは、ゴム状の弾力性を有する材料によって形成され、100%以上の伸び率で伸展可能な絶縁性のシート部材である。また、軟質層23Bは、粘着性のある材料で形成される。軟質層23Bは、例えば、少なくとも一種以上の非ジエン系ゴムを含んでなるゴム組成物によって形成される。非ジエン系ゴムは、ポリマー主鎖に二重結合を全く又はほとんど持たないゴム組成物で、化学的な反応性が低く耐久性に優れるゴム組成物である。軟質層23Bには、好ましくは、非ジエン系ゴムの中から、ブチルゴムや熱可塑性ポリウレタンゴム、シリコーンゴムが選択される。
The
次に、図5から図8を用いて、スロット絶縁紙23を用いたステータ20の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず、図5を参照して、ステータコア21のスロット21C内にスロット絶縁紙23を配設するスロット絶縁紙配設工程について説明する。図5は、スロット絶縁紙配設工程の一部斜視図である。
First, referring to FIG. 5, the slot insulating paper disposing process for disposing the
スロット絶縁紙配設工程では、ステータコア21のスロット21Cの内周面に沿うようにしてスロット絶縁紙23が配設される。スロット絶縁紙23は、予めスロット21Cの内周面の形状に合わせてU字状に折られており、スロット21C内に挿入しやすい状態になっている。スロット絶縁紙23がスロット21C内に配設されると、スロット絶縁紙23のスロット突出位置はスロット21Cから外部にはみ出るよう突出し、スロットライナー位置はスロット21C内に収まる。また、スロット絶縁紙23の硬質層23Aには、切欠き部23Cが、図4Bに示すようにスロット突出位置に形成されているが、図4Aに示すようにスロットライナー位置には形成されていない。したがって、スロット21Cにスロット絶縁紙23を配設する際にスロット絶縁紙23に負荷がかかった場合でも、スロットライナー位置でスロット絶縁紙23の硬質層23Aが開裂することを防ぐことができる。このため、スロット21C内にスロット絶縁紙23を配設するためにスロットライナー位置でスロット絶縁紙23を支持する場合や、スロット21Cとスロット絶縁紙23を密着させるために圧力を加える場合に、硬質層23Aが開裂することを防ぐことができる。
In the slot insulating paper arrangement process, the
図6を参照して、スロット21Cに巻線22を挿入する巻線挿入工程について説明する。図6は、巻線挿入工程の一部斜視図である。
With reference to FIG. 6, the winding insertion process of inserting the winding 22 into the
巻線挿入工程では、ステータコア21のスロット21Cに巻線22の先端が挿入される。巻線22の一端には、スロット内巻線22Aから直線的に延長された先端が形成されている。このため、巻線22の先端からスロット内巻線22Aまでをスロット21C内に簡便に挿入することができる。スロット21C内には、スロット絶縁紙配設工程でスロット絶縁紙23が配設されており、挿入された巻線22は、スロット絶縁紙23に取り囲まれることとなる。スロット21C内に挿入されたスロット内巻線22Aは、その後、ワニス24を含浸されることによって挿入された位置で固定される。
In the winding insertion process, the tip of the winding 22 is inserted into the
巻線22の他端には、コイルエンド22Bが形成されている。図7は、スロット21Cから突出する巻線22とスロット絶縁紙23の一部断面図である。巻線22は、図7に示すように、他端のコイルエンド22Bとスロット21Cとの間が所定の距離H1になるまで挿入される。距離H1は、スロット21Cから突出するスロット絶縁紙23の突出長さLよりも短い距離に設定される。距離H1は、コイルエンド22Bとステータコア21との間で沿面放電の生じない距離に設定される。このように巻線22を配置した場合、スロット突出位置におけるスロット絶縁紙23は、巻線22のコイルエンド22B付近の屈曲した部分に押圧されることによって、屈曲した巻線22の形状に対応するように変形する。
A
スロット絶縁紙23のスロット突出位置は、巻線22のコイルエンド22B付近を取り囲む位置となる。スロット突出位置におけるスロット絶縁紙23には、図4Bに示すように、硬質層23Aに切欠き部23Cが形成されている。このため、スロット絶縁紙23の硬質層23Aは、巻線22のコイルエンド22B付近の屈曲した部分に押圧されることによって、切欠き部23Cに沿って開裂し破断される。他方で、硬質層23Aを一体保持する軟質層23Bは、巻線22の屈曲した部分に押圧されることよって伸ばされる。軟質層23Bは、表面側の硬質層23Aの破断部分から表面側に露出して巻線22と直接接触する。このため、軟質層23Bは、巻線22の屈曲形状に対応して伸ばされる。なお、スロット絶縁紙23は、巻線22の屈曲形状に対応するように、硬質層23Aが破断されるとともに軟質層23Bが伸ばされるので、巻線22の挿入を妨げることがない。
The slot protruding position of the
図8を参照して、挿入された巻線22の先端を屈曲させコイルエンド22Bを形成する巻線屈曲工程について説明する。図8は巻線屈曲工程の一部斜視図である。
With reference to FIG. 8, the winding bending process for bending the tip of the inserted winding 22 to form the
巻線屈曲工程では、スロット21Cを貫通して突出した巻線22の先端を屈曲させ、他の巻線22の先端と電気的に接続するようにしてコイルエンド22Bが形成される。巻線22の先端を屈曲させることで、スロット21Cから突出し巻線22の周囲に配設されたスロット絶縁紙23も巻線22の屈曲形状に対応するように変形する。スロット絶縁紙23が変形することによって、スロット絶縁紙23の硬質層23Aは切欠き部23Cに沿って開裂して、軟質層23Bは巻線22の屈曲する形状に沿って伸ばされる。このため、スロット絶縁紙23は、巻線22の屈曲を妨げることがない。また、巻線22のコイルエンド22B付近には、硬質層23Aが破断され軟質層23Bが伸ばされたスロット絶縁紙23が配設されていることとなる。
In the winding bending process, the
上記した第1実施形態によるスロット絶縁紙23によれば、以下の効果を得ることができる。
According to the
本実施形態によるスロット絶縁紙23は、回転電機100のステータコア21のスロット21Cに挿入される巻線22とステータコア21とを電気的に絶縁するようスロット21C内に配設される。スロット絶縁紙23は、硬質な材料からなる硬質層23Aと、硬質層23Aに積層される軟質な材料からなる軟質層23Bと、を有する。スロット21Cから突出する位置にある硬質層23Aと軟質層23Bのうち、硬質層23Aには、ロータ10の回転軸方向に沿うように設けられる脆弱部位としての切欠き部23Cが複数形成される。
The
このようなスロット絶縁紙23によれば、スロット絶縁紙23の硬質層23Aの脆弱部位が巻線22の形状に対応して開裂し、軟質層23Bが巻線22の形状に対応して柔軟に変形する。このため、巻線22の形状に対応してスロット絶縁紙23が追従するように変形できるので、沿面放電を防止可能な範囲でコイルエンド22Bを低くしてステータ20を小型にすることができる。
According to such
本実施形態によるスロット絶縁紙23では、硬質層23Aの脆弱部位としての切欠き部23Cは、巻線22の幅に対応する位置に設けられる。
In the
このようなスロット絶縁紙23によれば、巻線22の幅に対応する位置で巻線22の屈曲する形状に対応して、スロット絶縁紙23の硬質層23Aの脆弱部位で開裂することができるので、巻線22のコイルエンド22B付近をより安定して的確に被覆することができる。このため、コイルエンド22Bを低くしてステータ20を小型にした場合でも、コイルエンド22Bとステータコア21との間を確実に絶縁することができる。
According to such
本実施形態によるスロット絶縁紙23は、硬質層23Aと軟質層23Bとによって三層構造となるように積層形成される。軟質層23Bは、二枚の硬質層23Aの間に配置される。
The
このようなスロット絶縁紙23によれば、スロット絶縁紙23の表面側の硬質層23Aの脆弱部位が開裂し、中間層の軟質層23Bが大きく変形する。このため、巻線22の屈曲する形状に的確に対応して被覆することができ、沿面放電を安定して防止することができる。また、硬質層23Aの脆弱部位が開裂するまで、軟質層23Bがスロット絶縁紙23の内部に被覆された状態となるので、軟質層23Bを周囲に引っ掛けることなくスロット絶縁紙23をスロット21C内に簡単に挿入することができる。
According to such
本実施形態によるスロット絶縁紙23では、硬質層23Aの脆弱部位は、硬質層23Aの表面に形成される線状の切欠き部23Cである。
In the
このようなスロット絶縁紙23によれば、開裂の起点となる切欠き部23Cが硬質層23Aに予め形成されているので、巻線22の屈曲する形状に対応して硬質層23Aを安定した位置で破断することができる。このため、軟質層23Bが巻線22のコイルエンド22B付近を的確に安定して覆うことができるので、コイルエンド22Bとステータコア21とを確実に絶縁することができる。また、硬質層23Aの開裂方向は線状の切欠き部23Cによってガイドされるので、安定してロータ10の回転軸方向に沿って硬質層23Aを破断することができる。このため、軟質層23Bが屈曲する巻線22を的確に安定して覆うことができる。また、脆弱部位は、切欠き部23Cを硬質層23Aの表面に設けるだけの簡易な構成としているので、スリット加工等による簡単な加工で形成される。
According to such
本実施形態によるスロット絶縁紙23では、硬質層23Aの材料は、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリエチレンナフタレート、又はポリイミド、若しくはこれらの組合せである。
In the
このようなスロット絶縁紙23によれば、硬質層23Aの材料は、加工性のよい材料で形成されるので、脆弱部位を簡単に形成することができる。また、工業上使用頻度の高い材料で硬質層23Aが形成されるので、安価にスロット絶縁紙23を製造することができる。
According to such
本実施形態によるスロット絶縁紙23では、軟質層23Bは、破断時伸びが100%以上の伸びに設定された材料により形成される。また、軟質層23Bは、少なくとも一種以上の非ジエン系ゴムを含んでなるゴム組成物である。さらに、軟質層23Bは粘着性のある材料によって形成され、硬質層23Aは粘着性のある軟質層23Bによって一体保持される。
In the
このようなスロット絶縁紙23によれば、硬質層23Aの破断時に軟質層23Bが100%以上伸びるので、巻線22の形状に追従性よく対応することができる。また、軟質層23Bは、弾力性を有し、かつ、耐久性のよい非ジエン系ゴムを含んでなるゴム組成物で形成されているので、巻線22の形状に対応して無理なく伸展することができる。さらに、粘着性のある軟質層23Bが硬質層23Aを直接保持するので、他の保持部材を必要とせず、スロット絶縁紙23を安価に形成できる。そして、軟質層23Bは、巻線22の形状に対応して変形する際に、巻線22に粘着することができるので、スロット絶縁紙23の位置がずれることがない。
According to such
また、このようなスロット絶縁紙23を用いてステータ20を製造すれば、上述の効果を有するステータ20を得ることができる。また、このようなステータ20を備える回転電機100でも、同様の効果を得ることができる。
Further, if the
なお、本実施形態の硬質層23Aに形成する切欠き部23Cは、図9Aに示すような本実施形態の態様に限られない。図9Aから図9Cは、切欠き部23Cの種々の態様例を示すスロット絶縁紙23の一部断面図である。図9Bのように、線状の切欠き部23Cは、硬質層23Aを貫通するように形成してもよい。このように、切欠き部23Cを予め貫通形成しておくことで、硬質層23Aの破断位置をより安定させることができる。また、図9Cのように、線状の切欠き部23Cは、硬質層23Aの両表面側に形成してもよい。
In addition, the
(第2実施形態)
図10A及び図10Bを参照して、第2実施形態によるスロット絶縁紙23について説明する。図10Aは本発明の第2実施形態のステータコア21と巻線22とスロットライナー位置のスロット絶縁紙23の一部断面図であり、図10Bは巻線22とスロット突出位置のスロット絶縁紙23の一部断面図である。なお、以下の実施形態では第1実施形態と同じ機能を果たす構成には同一の符号を用い、重複する記載を適宜省略して説明する。
(Second Embodiment)
The
図10A及び図10Bに示すように、第2実施形態によるスロット絶縁紙23は、硬質層23Aと軟質層23Bとによって二層構造となるように積層形成される。スロット突出位置の硬質層23Aの表面には、図10Bに示すように脆弱部位としての切欠き部23Cが形成されている。
As shown in FIGS. 10A and 10B, the
切欠き部23Cは、硬質層23Aを開裂可能なようにロータ10の回転軸方向に沿って形成され、断面形状がV字状に加工されている。切欠き部23Cは、所定の間隔Δwで硬質層23Aの表面に複数形成される。
The
第2実施形態によるスロット絶縁紙23を用いたステータ20のスロット絶縁紙配設工程では、スロット絶縁紙23は、ステータコア21のスロット21C内に第1実施形態と同様にU字状に配設される。
In the slot insulating paper arranging step of the
このとき軟質層23Bは、スロット21Cの内周面と当接するように、スロット絶縁紙23の外側に配置される。また、硬質層23Aは、巻線22と対峙するようにスロット絶縁紙23の内側に配置される。
At this time, the
巻線挿入工程では、第1実施形態と同様に他端にコイルエンド22Bの形成された巻線22がステータコア21のスロット21Cに挿入される。スロット21C内に巻線22が挿入されることで、スロット絶縁紙23は、巻線22のコイルエンド22B付近の屈曲した部分によって押圧され変形する。スロット絶縁紙23は、内側に配置された硬質層23Aが切欠き部23Cから開裂し、外側に配置された軟質層23Bが破断部分で巻線22のコイルエンド22B付近と接触する。このため、軟質層23Bは、巻線22の屈曲形状に対応して伸ばされる。
In the winding insertion step, the winding 22 having the
巻線屈曲工程では、スロット21Cを貫通した巻線22の先端を屈曲させコイルエンド22Bが形成される。巻線22の先端を屈曲させることで、巻線22の周囲に配設されたスロット絶縁紙23も巻線22の屈曲形状に対応するように変形する。スロット絶縁紙23の変形によって、内側に配置された硬質層23Aが切欠き部23Cから開裂し破断され、外側に配置された軟質層23Bが巻線の屈曲形状に対応するように伸ばされる。
In the winding bending process, the
上記した第2実施形態によるスロット絶縁紙23によれば、以下の効果を得ることができる。
According to the
本実施形態によるスロット絶縁紙23は、硬質層23Aと軟質層23Bとによって二層構造となるように積層形成される。
The
このようなスロット絶縁紙23によれば、ステータコア21のスロット21Cの内側に配置された硬質層23Aの切欠き部23Cが開裂し、中間層の軟質層23Bが大きく変形する。このため、巻線22の屈曲する形状に的確に対応して巻線22のコイルエンド22B付近を被覆することができ、沿面放電を安定して防止することができる。また、巻線挿入工程では、スロット21C内には、スロット絶縁紙23の硬質層23Aが内側に配置されているので、巻線22が軟質層23Bに付着し引っかかることなく、簡便に巻線22をスロット21Cに挿入することができる。さらに、スロット絶縁紙23は、軟質層23Bの粘着性によってスロット21Cの内周面に付着した状態となるので、接着部材の導入が不要となり、ステータ20の製造効率を高くすることができる。
According to such
本実施形態によるスロット絶縁紙23では、硬質層23Aの切欠き部23Cは、V字状に形成される。
In the
このようなスロット絶縁紙23によれば、硬質層23Aの開裂方向がV字状の切欠き部23Cによってガイドされるので、安定してロータ10の回転軸方向に沿って硬質層23Aを破断することができる。このため、軟質層23Bが巻線22のコイルエンド22B付近を的確に安定して覆うことができる。
According to such
なお、本実施形態の硬質層23Aに形成する切欠き部23Cは、図11Aに示すような本実施形態の態様に限られない。図11Aから図11Cは、切欠き部23Cの種々の態様例を示すスロット絶縁紙23の一部断面図である。図11Bのように、V字状の切欠き部23Cは、硬質層23Aの両表面側に形成してもよい。硬質層23Aに形成されたV字状の切欠き部23Cが軟質層23Bと当接することで、硬質層23Aと軟質層23Bとの接触面積が増大するので、より軟質層23Bの粘着性で硬質層23Aを一体保持しやすくなる。また、図11Cのように、硬質層23Aの両表面側に形成するV字状の切欠き部23Cは、片方の斜面同士を近接配置させるように形成してもよい。このようにすることで、切欠き部23Cの開裂に必要な強度が小さくなるので、より確実に硬質層23Aを開裂させることができる。
Note that the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.
例えば、スロット絶縁紙23のスロットライナーの硬質層23Aにも切欠き部23Cを形成することとしてもよい。このようにすることで、両端のスロット突出位置の硬質層23Aに切欠き部23Cを一度に形成することができ、スロット絶縁紙23の製造効率をよくすることができる。さらに、図9Bのように、切欠き部23Cが貫通形成されている場合には、硬質層23Aは、切欠き部23Cを境界として分割することができる。このため、予め分割しておいた硬質層23Aを軟質層23B上に配列させるだけで、簡単に切欠き部23Cを形成することができるので、スロット絶縁紙23の製造効率をさらによくすることができる。
For example, the
また、脆弱部位は、硬質層23Aの表面から形成する切欠き部23Cに限らず、硬質層23Aの内部に開裂をガイドする切り抜き孔をロータ10の回転軸方向に沿って設けることとしてもよい。また、靱性の異なる二種以上の材料を組み合わせて形成した硬質層23Aの場合には、靱性の高い材料の間に靱性の低く脆い材料を配置することで脆弱部位を形成することとしてもよい。このようにすることで、硬質層23Aは、靱性の低く脆い材料が配置された部分から開裂することができる。
Further, the fragile portion is not limited to the
スロット絶縁紙23は、スロット21Cの内周形状に沿う面を持つようにスロット21Cに配設されていればよく、例えば巻線22を全周から取り囲むように角筒状に折られることとしてもよい。
The
なお、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。 In addition, the said embodiment can be combined suitably.
例えば、第1実施形態に第2実施形態の切欠き部23Cの態様を適用してもよく、また、その逆の態様として第2実施形態に第1実施形態の切欠き部23Cを適用してもよい。
For example, you may apply the aspect of the
100 回転電機
10 ロータ
20 ステータ
21 ステータコア
21A 分割コア
21B ティース部
21C スロット
22 巻線
22A スロット内巻線
22B コイルエンド
23 スロット絶縁紙
23A 硬質層
23B 軟質層
23C 切欠き部
24 ワニス
30 ケース部材
DESCRIPTION OF
Claims (14)
硬質な材料からなる硬質層と、
前記硬質層に積層される軟質な材料からなる軟質層と、
を有し、
前記スロットから突出する位置にある前記硬質層と前記軟質層のうち、当該硬質層には、前記ロータの回転軸方向に沿うように設けられる脆弱部位が複数形成される、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。 Slot insulating paper disposed in the slot to electrically insulate the stator core from the winding inserted in the stator core slot of the rotating electrical machine,
A hard layer made of a hard material,
A soft layer made of a soft material laminated on the hard layer;
Have
Among the hard layer and the soft layer in a position protruding from the slot, the hard layer is formed with a plurality of fragile portions provided along the rotation axis direction of the rotor.
Slot insulation paper characterized by that.
前記脆弱部位は、前記巻線の幅に対応する位置に設けられる、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。 The slot insulating paper according to claim 1,
The fragile portion is provided at a position corresponding to the width of the winding.
Slot insulation paper characterized by that.
前記硬質層と前記軟質層とによって二層構造となるように積層形成され、
前記硬質層は、前記ステータコアの前記スロットに配置されたときに前記巻線側に位置する、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。 The slot insulating paper according to claim 1 or 2,
The hard layer and the soft layer are laminated to form a two-layer structure,
The hard layer is located on the winding side when disposed in the slot of the stator core;
Slot insulation paper characterized by that.
前記硬質層と前記軟質層とによって三層構造となるように積層形成され、
前記軟質層は、二枚の前記硬質層の間に配置される、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。 The slot insulating paper according to claim 1 or 2,
The hard layer and the soft layer are laminated to form a three-layer structure,
The soft layer is disposed between the two hard layers.
Slot insulation paper characterized by that.
前記脆弱部位は、前記硬質層の表面に形成される切欠き部である、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。 The slot insulating paper according to any one of claims 1 to 4,
The fragile part is a notch formed in the surface of the hard layer.
Slot insulation paper characterized by that.
前記切欠き部は、線状に形成される、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。 The slot insulating paper according to claim 5,
The notch is formed in a linear shape,
Slot insulation paper characterized by that.
前記切欠き部は、V字状に形成される、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。 The slot insulating paper according to claim 5,
The notch is formed in a V shape,
Slot insulation paper characterized by that.
前記硬質層の材料は、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリエチレンナフタレート、又はポリイミド、若しくはこれらの組合せである、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。 The slot insulating paper according to any one of claims 1 to 7,
The material of the hard layer is polyamide, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyethylene naphthalate, polyimide, or a combination thereof.
Slot insulation paper characterized by that.
前記軟質層は、前記硬質層の前記脆弱部位の破断時に、伸びが100%以上の伸びに設定された材料により形成される、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。 The slot insulating paper according to any one of claims 1 to 8,
The soft layer is formed of a material whose elongation is set to an elongation of 100% or more when the fragile portion of the hard layer is broken.
Slot insulation paper characterized by that.
前記軟質層は、少なくとも一種以上の非ジエン系ゴムを含んでなるゴム組成物である、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。 The slot insulating paper according to claim 9,
The soft layer is a rubber composition comprising at least one non-diene rubber.
Slot insulation paper characterized by that.
前記軟質層は、粘着性のある材料によって形成され、
前記硬質層は、粘着性のある前記軟質層によって一体保持される、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。 The slot insulating paper according to any one of claims 1 to 10,
The soft layer is formed of an adhesive material,
The hard layer is integrally held by the sticky soft layer.
Slot insulation paper characterized by that.
前記ステータコアのスロットに挿入される巻線と、
前記スロット内に配設され、前記巻線を取り囲むように設けられる請求項1から請求項11のいずれか一つに記載のスロット絶縁紙と、
を備えることを特徴とするステータ。 A stator core formed in an annular shape;
A winding inserted into a slot of the stator core;
The slot insulating paper according to any one of claims 1 to 11, wherein the slot insulating paper is disposed in the slot and is provided so as to surround the winding.
A stator comprising:
前記ステータ内に回転自在に配置されるロータと、
を備えることを特徴とする回転電機。 The stator according to claim 12,
A rotor rotatably disposed in the stator;
A rotating electric machine comprising:
前記ステータコアの前記スロット内にスロット絶縁紙を配設するスロット絶縁紙配設工程と、
前記スロットに前記巻線を挿入する巻線挿入工程と、
挿入された前記巻線の先端を屈曲させコイルエンドを形成する巻線屈曲工程と、
を有することを特徴とするステータの製造方法。 A method of manufacturing a stator using the slot insulating paper according to any one of claims 1 to 11,
Slot insulating paper disposing step of disposing slot insulating paper in the slot of the stator core;
A winding insertion step of inserting the winding into the slot;
A winding bending step of bending the tip of the inserted winding to form a coil end;
A method of manufacturing a stator, comprising:
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