JP2017093172A - Stator and method of manufacturing stator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stator in which infiltration degree of adhesive is uniform between respective segment conductors constituting a segment coil.SOLUTION: A method of manufacturing a stator 10 includes a step of forming a segment coil 15 by inserting a plurality of segment conductors 16 into a slot 14, and winding around teeth 13, a step of arranging a press member 20 for pressing each segment conductor 16 of the segment coil 15 against the yoke 12 side, radially inside of the stator than the segment coil 15, a step of pouring an insulating adhesive 17 into the slot 14, while pressing each segment conductor 16 from the radially inside of the stator to the yoke 12 side by means of the press member 20, and a step of hardening the adhesive 17.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ステータおよびステータの製造方法に関し、より詳しくはセグメントコイルを備えた回転電機用ステータおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a stator and a method for manufacturing the stator, and more particularly to a stator for a rotating electrical machine including a segment coil and a method for manufacturing the same.

従来、セグメントコイルを備えた回転電機用ステータが知られている。セグメントコイルは、一般的に平角線であるセグメント導体がステータコアのティースに巻装されたコイルであって、例えばワニスと呼ばれる接着剤を用いてステータコアに固定される。特許文献1には、複数のセグメント導体が挿入されるステータコアのスロット内にワニスを浸透させることで、セグメント導体同士を固定すると共にセグメントコイルをステータコアに固定したステータが開示されている。   Conventionally, a stator for a rotating electrical machine including a segment coil is known. A segment coil is a coil in which a segment conductor, which is generally a flat wire, is wound around a tooth of a stator core, and is fixed to the stator core using an adhesive called varnish, for example. Patent Document 1 discloses a stator in which varnish is infiltrated into a slot of a stator core into which a plurality of segment conductors are inserted, thereby fixing the segment conductors and fixing a segment coil to the stator core.

図4は、従来のステータ50を示す図である。図4(a)はステータ50の一部を示す平面図、図4(b)は(a)中のB−B断面図である。図4(a)では、セグメント導体16をステータコア11の軸方向一端面11aに対応する位置で切断した状態としている。図4に示すように、セグメントコイル51は、接着剤17を用いてステータコア11に固定される。スロット14内に浸透した接着剤17は、ティース13とセグメント導体16の間、およびセグメント導体16同士の間に充填されている。接着剤17は、例えばステータコア11の軸方向一端面11a側からスロット14内に流し込まれる。なお、セグメント導体16とティース13の間には絶縁シート18(図4(b)参照)が配置されている。   FIG. 4 is a view showing a conventional stator 50. 4A is a plan view showing a part of the stator 50, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. In FIG. 4A, the segment conductor 16 is cut at a position corresponding to the axial end surface 11 a of the stator core 11. As shown in FIG. 4, the segment coil 51 is fixed to the stator core 11 using an adhesive 17. The adhesive 17 that has penetrated into the slots 14 is filled between the teeth 13 and the segment conductors 16 and between the segment conductors 16. The adhesive 17 is poured into the slot 14 from the axial end surface 11a side of the stator core 11, for example. An insulating sheet 18 (see FIG. 4B) is disposed between the segment conductor 16 and the teeth 13.

特開2013−121296号公報JP2013-121296A

ところで、セグメントコイル51を構成するセグメント導体16はスロット14内に挿入されティース13に巻装されるが、スロット14内に並ぶセグメント導体16同士の間隔を揃えることは容易ではない。各セグメント導体16の間隔が不均一であると、間隔が広い部分に接着剤17が多く浸透する一方、間隔が狭い部分には接着剤17が浸透し難く、接着剤17の浸透具合(浸透深さ)にばらつきが発生する。そして、かかる接着剤17の浸透具合のばらつきが発生した場合、例えばステータ50の固有値が目的とする範囲から外れ、ステータ50を用いた回転電機の電磁振動放射音が増大し、また振動ピークのばらつきが大きくなるといった問題を引き起こすおそれがある。   By the way, although the segment conductor 16 which comprises the segment coil 51 is inserted in the slot 14 and wound by the teeth 13, it is not easy to arrange the space | interval of the segment conductors 16 located in the slot 14 mutually. If the interval between the segment conductors 16 is non-uniform, the adhesive 17 penetrates a lot in a portion where the interval is wide, while the adhesive 17 hardly penetrates a portion where the interval is narrow. Variation). And when the dispersion | variation in the penetration state of this adhesive agent 17 generate | occur | produces, the eigenvalue of the stator 50 will remove | deviate from the target range, for example, the electromagnetic vibration radiation sound of the rotary electric machine using the stator 50 will increase, and the dispersion | variation in a vibration peak will be carried out. May cause problems such as an increase in size.

本発明の目的は、セグメントコイルを構成する各セグメント導体間において接着剤の浸透具合が均一となるステータを提供することである。   An object of the present invention is to provide a stator in which the penetration of adhesive is uniform between the segment conductors constituting the segment coil.

本発明に係るステータの製造方法は、環状のヨーク、および前記ヨークの内周面からステータ径方向内側に突出した複数のティースを含み、前記各ティースの間にスロットが形成されたステータコアと、前記ティースに巻装されたセグメントコイルとを備えたステータの製造方法であって、複数のセグメント導体を前記スロットに挿入し、前記ティースに巻装して、前記セグメントコイルを形成する工程と、前記セグメントコイルよりもステータ径方向内側に、前記セグメントコイルの前記各セグメント導体を前記ヨーク側に押圧する押圧部材を配置する工程と、前記押圧部材によって前記各セグメント導体をステータ径方向内側から前記ヨーク側に押圧した状態で、前記スロット内に絶縁性の接着剤を流し込む工程と、前記接着剤を硬化させる工程とを含むことを特徴とする。   A stator manufacturing method according to the present invention includes an annular yoke, and a plurality of teeth protruding inward in the stator radial direction from the inner peripheral surface of the yoke, and a stator core having slots formed between the teeth, A method of manufacturing a stator including a segment coil wound around a tooth, the step of inserting a plurality of segment conductors into the slot and winding the tooth around the tooth to form the segment coil, and the segment A step of disposing a pressing member that presses the segment conductors of the segment coil toward the yoke side on the inner side in the stator radial direction than the coil; and the pressing members move the segment conductors from the stator radial inner side to the yoke side. In the pressed state, a process of pouring an insulating adhesive into the slot, and curing the adhesive Characterized in that it comprises a that step.

本発明に係るステータは、環状のヨーク、および前記ヨークの内周面からステータ径方向内側に突出した複数のティースを含み、前記各ティースの間にスロットが形成されたステータコアと、前記スロットに挿入された複数のセグメント導体を含み、当該各セグメント導体が前記ティースに巻装された構造を有するセグメントコイルとを備えたステータであって、前記セグメントコイルよりもステータ径方向内側に設けられ、前記セグメントコイルの前記各セグメント導体を前記ヨーク側に押圧する押圧部材と、前記スロット内に浸透し、前記押圧部材と共に前記各セグメント導体を前記ティースに固着させる絶縁性の接着剤とを有することを特徴とする。   A stator according to the present invention includes an annular yoke, and a plurality of teeth protruding inward in the stator radial direction from the inner peripheral surface of the yoke, and a stator core having slots formed between the teeth, and inserted into the slots A segment coil including a plurality of segment conductors, each segment conductor having a structure wound around the teeth, the stator being provided radially inward of the segment coil, and the segment A pressing member that presses each segment conductor of the coil toward the yoke; and an insulating adhesive that penetrates into the slot and fixes the segment conductor to the teeth together with the pressing member. To do.

本発明によれば、セグメントコイルの各セグメント導体をヨーク側に押圧する押圧部材を用いることで、スロット内で各セグメント導体の間隔が略一定となり、各セグメント導体間における接着剤の浸透具合が均一なステータを提供することができる。即ち、本発明の製造方法により得られるステータでは、各セグメント導体間に接着剤が均一に充填されている。ゆえに、ステータの振動が抑えられ、固有値が目的とする設計範囲内に安定に維持される。ステータの固有値が安定化すると、例えば回転電機の電磁振動放射音を抑制でき、周辺機器との共振を防止するための設計が容易になる。   According to the present invention, by using the pressing member that presses each segment conductor of the segment coil to the yoke side, the interval between the segment conductors in the slot becomes substantially constant, and the penetration of the adhesive between the segment conductors is uniform. A simple stator can be provided. That is, in the stator obtained by the manufacturing method of the present invention, the adhesive is uniformly filled between the segment conductors. Therefore, the vibration of the stator is suppressed, and the eigenvalue is stably maintained within the target design range. When the eigenvalue of the stator is stabilized, for example, electromagnetic vibration radiation sound of a rotating electrical machine can be suppressed, and design for preventing resonance with peripheral devices becomes easy.

実施形態の一例であるステータを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stator which is an example of embodiment. ステータコアの一部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows a part of stator core. (a)はステータの一部を示す平面図であり、(b)は(a)中のA−A断面図である。(A) is a top view which shows a part of stator, (b) is AA sectional drawing in (a). (a)は従来のステータの一部を示す平面図であり、(b)は(a)中のB−B断面図である。(A) is a top view which shows a part of conventional stator, (b) is BB sectional drawing in (a).

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図面はいずれも模式的に記載されたものであり、図面に描画された構成要素の寸法比率などは以下の説明を参酌して判断されるべきである。また、複数の実施形態および変形例を適宜組み合わせて用いることは当初から想定されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
The drawings are all schematically described, and the dimensional ratios of the components drawn in the drawings should be determined in consideration of the following description. Further, it is assumed from the beginning that a plurality of embodiments and modifications are used in appropriate combination.

以下では、実施形態の一例であるステータとして、押圧部材20が組み込まれたステータ10を例示するが、ステータは押圧部材を有さない構成であってもよい。但し、この場合も、ステータの製造工程においてセグメントコイルの各セグメント導体をステータ径方向外側に押圧するために押圧部材が使用される。   Hereinafter, the stator 10 in which the pressing member 20 is incorporated is illustrated as a stator that is an example of the embodiment, but the stator may have a configuration that does not include the pressing member. In this case, however, a pressing member is used to press each segment conductor of the segment coil outward in the radial direction of the stator in the stator manufacturing process.

図1はステータ10を示す斜視図、図2はステータコア11の一部を拡大して示す斜視図である。図1,2および後述の図3では、ステータ径方向を矢印X、ステータ径方向に直交するステータ軸方向を矢印Y、ステータ周方向を矢印Zでそれぞれ示している。以下、これらの方向を径方向X、軸方向Y、周方向Z、または単に径方向、軸方向、周方向という場合があり、ステータ10の各構成要素の説明にも使用する。   FIG. 1 is a perspective view showing the stator 10, and FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a part of the stator core 11. 1 and 2 and FIG. 3 described later, the stator radial direction is indicated by an arrow X, the stator axial direction orthogonal to the stator radial direction is indicated by an arrow Y, and the stator circumferential direction is indicated by an arrow Z. Hereinafter, these directions may be referred to as a radial direction X, an axial direction Y, a circumferential direction Z, or simply a radial direction, an axial direction, and a circumferential direction, and are also used to describe each component of the stator 10.

図1に示すように、ステータ10は、ステータコア11と、ステータコア11に固定された複数のセグメントコイル15とを備える。ステータコア11は、環状のヨーク12と、ヨーク12の内周面から径方向内側に突出した複数のティース13とを含む。そして、各ティース13の間にはスロット14がそれぞれ形成されている。ステータコア11は、例えば円環状に打ち抜き加工された複数の電磁鋼板を軸方向Yに積層して構成される。但し、ステータコア11の構造は特に限定されず、鋼板積層体または圧粉磁心からなる複数の分割コアを円環状に配置した構造であってもよい。   As shown in FIG. 1, the stator 10 includes a stator core 11 and a plurality of segment coils 15 fixed to the stator core 11. The stator core 11 includes an annular yoke 12 and a plurality of teeth 13 protruding radially inward from the inner peripheral surface of the yoke 12. Slots 14 are formed between the teeth 13. The stator core 11 is configured by, for example, laminating a plurality of electromagnetic steel plates punched in an annular shape in the axial direction Y. However, the structure of the stator core 11 is not particularly limited, and may be a structure in which a plurality of divided cores made of a steel plate laminate or a dust core are arranged in an annular shape.

セグメントコイル15は、スロット14内に挿入された複数のセグメント導体16(後述の図3参照)を含み、セグメント導体16がティース13に巻装された構造を有する。セグメントコイル15には、例えばU相、V相、W相のコイルが含まれ、ステータコア11の周方向Zに各相コイルが順次配置されている。詳しくは後述するが、ステータ10は、セグメントコイル15よりも径方向内側に設けられ、セグメントコイル15の各セグメント導体16をヨーク12側に押し付ける押圧部材20を有する。押圧部材20は、環状の部材であることが好ましい。   The segment coil 15 includes a plurality of segment conductors 16 (see FIG. 3 described later) inserted into the slots 14, and the segment conductors 16 are wound around the teeth 13. The segment coil 15 includes, for example, U-phase, V-phase, and W-phase coils, and the respective phase coils are sequentially arranged in the circumferential direction Z of the stator core 11. As will be described in detail later, the stator 10 includes a pressing member 20 that is provided on the radially inner side of the segment coil 15 and presses each segment conductor 16 of the segment coil 15 toward the yoke 12 side. The pressing member 20 is preferably an annular member.

図2に示すように、ティース13は、周方向Zに間隔をあけて複数設けられている。各ティース13の形状および寸法は互いに略同一であり、周方向Zに隣り合うティース13同士の間隔は略等間隔であることが好ましい。隣り合うティース13の間には、径方向Xに延びた溝であるスロット14がそれぞれ形成されている。各スロット14は、ティース13と同様に、周方向Zに略等間隔で形成されることが好ましい。ティース13およびスロット14は、周方向Zに交互に配置され、一般的にステータコア11の軸方向Yの全長にわたって形成されている。   As shown in FIG. 2, a plurality of teeth 13 are provided at intervals in the circumferential direction Z. It is preferable that the shapes and dimensions of the teeth 13 are substantially the same, and the intervals between the teeth 13 adjacent in the circumferential direction Z are substantially equal. Between adjacent teeth 13, slots 14 that are grooves extending in the radial direction X are formed. As with the teeth 13, the slots 14 are preferably formed at substantially equal intervals in the circumferential direction Z. The teeth 13 and the slots 14 are alternately arranged in the circumferential direction Z, and are generally formed over the entire length of the stator core 11 in the axial direction Y.

ティース13は、その先端部分である径方向Xの内側端部に形成された張出部13aを有することが好適である。本実施形態では、ティース13の径方向内側端部が周方向Zの両側に張り出して張出部13aが形成されている。張出部13aは、スロット14の径方向内側端部で周方向Zに沿ったスロット14の幅を狭くし、セグメント導体16がスロット14から抜けることを防止する。スロット14は、径方向内側端部を除き、略一定の幅で形成されていることが好ましい。   The teeth 13 preferably have an overhanging portion 13a formed at the inner end portion in the radial direction X, which is the tip portion thereof. In the present embodiment, the radially inner end portion of the tooth 13 projects to both sides in the circumferential direction Z to form a projecting portion 13a. The overhanging portion 13 a narrows the width of the slot 14 along the circumferential direction Z at the radially inner end of the slot 14 and prevents the segment conductor 16 from coming out of the slot 14. The slot 14 is preferably formed with a substantially constant width except for the radially inner end.

以下、図3をさらに参照し、特にセグメントコイル15および押圧部材20について詳説する。図3(a)はステータ10の一部を示す平面図、図3(b)は(a)中のA−A断面図である。図3(a)では、セグメント導体16をステータコア11の軸方向一端面11aに対応する位置で切断した状態としている。また、絶縁シート18の図示を省略している。   Hereinafter, with reference to FIG. 3 in particular, the segment coil 15 and the pressing member 20 will be described in detail. FIG. 3A is a plan view showing a part of the stator 10, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. In FIG. 3A, the segment conductor 16 is cut at a position corresponding to the axial end surface 11 a of the stator core 11. Moreover, illustration of the insulating sheet 18 is omitted.

図3に示すように、セグメントコイル15は、スロット14に挿入された複数のセグメント導体16によって構成されている。スロット14内には、ティース13とセグメント導体16の間に介在する絶縁シート18(図3(b)参照)が設けられている。絶縁シート18は、例えば1枚の樹脂製シートからなり、略コの字状に折り曲げられてスロット14に挿入される。図3(b)に示す例では、絶縁シート18の軸方向長さがステータコア11よりも長く、シートの軸方向両端部がスロット14の外側に折り返され、当該両端部がステータコア11の軸方向両端面に係合している。   As shown in FIG. 3, the segment coil 15 is composed of a plurality of segment conductors 16 inserted into the slot 14. In the slot 14, an insulating sheet 18 (see FIG. 3B) interposed between the tooth 13 and the segment conductor 16 is provided. The insulating sheet 18 is made of, for example, a single resin sheet, is bent into a substantially U shape, and is inserted into the slot 14. In the example shown in FIG. 3B, the axial length of the insulating sheet 18 is longer than that of the stator core 11, both axial end portions of the sheet are folded outside the slot 14, and the both end portions are axial end portions of the stator core 11. Engage with the surface.

セグメントコイル15は、絶縁シート18によってステータコア11と絶縁された状態でステータコア11に固定されている。セグメントコイル15を構成する複数のセグメント導体16は、例えば断面が略四角形状の平角線であって、スロット14内で一列に並んで配置されている。スロット14の幅(周方向Zの長さ)は、セグメント導体16の周方向Zの長さよりも若干広く設定されている。なお、隣り合うティース13の張出部13a同士の間隔はセグメント導体16の周方向Zの長さよりも狭い。セグメントコイル15は、一般的にスロット14内に占めるセグメント導体16の体積比である占積率が高く、ステータ10を用いた回転電機は出力効率に優れている。   The segment coil 15 is fixed to the stator core 11 while being insulated from the stator core 11 by the insulating sheet 18. The plurality of segment conductors 16 constituting the segment coil 15 are, for example, rectangular wires having a substantially rectangular cross section, and are arranged in a line in the slot 14. The width of the slot 14 (the length in the circumferential direction Z) is set slightly wider than the length of the segment conductor 16 in the circumferential direction Z. In addition, the space | interval of the overhang | projection parts 13a of the adjacent teeth 13 is narrower than the length of the circumferential direction Z of the segment conductor 16. FIG. The segment coil 15 generally has a high space factor, which is a volume ratio of the segment conductors 16 occupying in the slots 14, and the rotating electrical machine using the stator 10 is excellent in output efficiency.

セグメント導体16には、例えば略U字状に成形された平角線が用いられる。セグメント導体16は、互いに平行に延びた2本の脚部と、各脚部をつなぐ連結部とを含む。本実施形態では、セグメント導体16の2本の脚部が、周方向Zに離間した2つのスロット14内にステータコア11の軸方向他端面11b側から挿入されている(図3(a)はセグメント導体16の脚部を図示している)。複数のセグメント導体16が同じようにして2つのスロット14に順次挿入されることにより、スロット14内にセグメント導体16の脚部が整列配置された状態となる。各脚部の長さはスロット14の軸方向長さよりも長く、各脚部の先端部分はステータコア11の軸方向一端面11aから突出している。   For the segment conductor 16, for example, a rectangular wire formed in a substantially U shape is used. The segment conductor 16 includes two leg portions extending in parallel to each other and a connecting portion connecting the leg portions. In the present embodiment, the two leg portions of the segment conductor 16 are inserted into the two slots 14 spaced apart in the circumferential direction Z from the other axial end surface 11b side of the stator core 11 (FIG. 3A shows the segment). The legs of the conductor 16 are shown). By sequentially inserting the plurality of segment conductors 16 into the two slots 14 in the same manner, the leg portions of the segment conductors 16 are aligned in the slots 14. The length of each leg is longer than the length of the slot 14 in the axial direction, and the tip portion of each leg projects from the axial end surface 11 a of the stator core 11.

各セグメント導体16は、一般的に絶縁被膜を有するが、ステータコア11の軸方向一端面11aから突出した各脚部の先端部分では金属製の芯材が露出している。各脚部の先端部分は、例えばセグメント導体16がティース13の周りを囲むように周方向Zに折り曲げられ、同相コイルの別のセグメント導体16の脚部と溶接される。複数のセグメント導体16が同じように折り曲げられ溶接されることにより、ティース13に巻装されたセグメントコイル15が形成される。   Each segment conductor 16 generally has an insulating coating, but a metal core is exposed at the tip of each leg protruding from the axial end surface 11a of the stator core 11. For example, the distal end portion of each leg is bent in the circumferential direction Z so that the segment conductor 16 surrounds the teeth 13 and is welded to the leg of another segment conductor 16 of the in-phase coil. A plurality of segment conductors 16 are bent and welded in the same manner, so that a segment coil 15 wound around the teeth 13 is formed.

各セグメント導体16は、絶縁性の接着剤17によってティース13に固定される。また、各セグメント導体16は接着剤17によって互いに固定される。接着剤17は、スロット14内に浸透し、ティース13とセグメント導体16の間、およびセグメント導体16同士の間に充填され、各セグメント導体16をティース13に固着させると共に、隣接するセグメント導体16同士を固着させる。   Each segment conductor 16 is fixed to the teeth 13 with an insulating adhesive 17. The segment conductors 16 are fixed to each other by an adhesive 17. The adhesive 17 penetrates into the slot 14 and is filled between the teeth 13 and the segment conductors 16 and between the segment conductors 16 to fix the segment conductors 16 to the teeth 13, and between the adjacent segment conductors 16. To fix.

接着剤17には、例えばワニスと呼ばれる硬化性の樹脂接着剤が用いられる。接着剤17は、熱硬化性の樹脂を主成分とする熱硬化型であることが好ましいが、溶剤等を含有していてもよく、溶剤を揮発除去することにより硬化する乾燥硬化型であってもよい。また、接着剤17は二液硬化型であってもよい。詳しくは後述するが、接着剤17はステータコア11の軸方向一端面11a側からスロット14内に流し込まれる。   For the adhesive 17, for example, a curable resin adhesive called varnish is used. The adhesive 17 is preferably a thermosetting type mainly composed of a thermosetting resin, but may contain a solvent or the like, and is a dry curable type that is cured by removing the solvent by volatilization. Also good. The adhesive 17 may be a two-component curable type. As will be described in detail later, the adhesive 17 is poured into the slot 14 from the axial one end face 11a side of the stator core 11.

押圧部材20は、上述のようにセグメントコイル15よりもステータコア11の径方向内側に設けられている。押圧部材20は、セグメントコイル15の各セグメント導体16をヨーク12側、即ち径方向内側から径方向外側に押圧する部材である。押圧部材20を設けることにより、スロット14内に並ぶセグメント導体16同士の間隔が略一定となり、各セグメント導体16間における接着剤17の浸透具合(浸透深さ)が均一化する。押圧部材20は、スロット14内に並ぶセグメント導体16同士の間隔を揃える矯正具ともいえる。本実施形態では、接着剤17によって押圧部材20がティース13に固定されている。   The pressing member 20 is provided on the radially inner side of the stator core 11 with respect to the segment coil 15 as described above. The pressing member 20 is a member that presses each segment conductor 16 of the segment coil 15 from the yoke 12 side, that is, from the radially inner side to the radially outer side. By providing the pressing member 20, the interval between the segment conductors 16 arranged in the slot 14 becomes substantially constant, and the penetration degree (penetration depth) of the adhesive 17 between the segment conductors 16 is made uniform. It can be said that the pressing member 20 is a correction tool that aligns the intervals between the segment conductors 16 arranged in the slot 14. In the present embodiment, the pressing member 20 is fixed to the tooth 13 by the adhesive 17.

押圧部材20を設けた場合も、各セグメント導体16の間には接着剤17が浸透する程度の隙間が存在する。但し、その隙間は押圧部材20を用いない場合(図4参照)と比べて小さくなり、隙間の大きさは均一化される。即ち、セグメント導体16同士の間隔が略一定となる。各セグメント導体16は、押圧部材20によって、例えばスロット14内で径方向外側に隣接するセグメント導体16に押し付けられ、最も径方向外側に位置するセグメント導体16はヨーク12の内周面12aに押し付けられている。   Even when the pressing member 20 is provided, there is a gap between the segment conductors 16 so that the adhesive 17 penetrates. However, the gap is smaller than when the pressing member 20 is not used (see FIG. 4), and the size of the gap is made uniform. That is, the interval between the segment conductors 16 is substantially constant. Each segment conductor 16 is pressed against the segment conductor 16 adjacent to the radially outer side in the slot 14 by the pressing member 20, for example, and the segment conductor 16 positioned on the outermost radial direction is pressed against the inner peripheral surface 12 a of the yoke 12. ing.

押圧部材20は、少なくともステータコア11の軸方向一端面11aから突出するセグメントコイル15の軸方向一端部、即ち当該軸方向一端部を構成するセグメント導体16の脚部の先端部分を径方向外側に押圧することが好適である。本実施形態では、ステータコア11の軸方向一端面11a上に押圧部材20が配置されている。スロット14内におけるセグメント導体16同士の間隔のばらつきはセグメント導体16の連結部側よりも脚部の先端側で大きくなり易いため、押圧部材20によって脚部の先端部分が押圧される構成とすれば、セグメント導体16同士の間隔を均一化し易い。   The pressing member 20 presses at least one axial end portion of the segment coil 15 protruding from the axial end surface 11a of the stator core 11, that is, the distal end portion of the leg portion of the segment conductor 16 constituting the axial end portion. It is preferable to do. In the present embodiment, the pressing member 20 is disposed on the axial end surface 11 a of the stator core 11. Since the variation in the spacing between the segment conductors 16 in the slot 14 tends to be larger on the distal end side of the leg portion than on the connecting portion side of the segment conductor 16, the distal end portion of the leg portion is pressed by the pressing member 20. The spacing between the segment conductors 16 can be made uniform easily.

押圧部材20は、上述の通り環状に形成されていることが好適である。本実施形態では、断面が略四角形状をなす円環状の押圧部材20が、ステータコア11の軸方向一端面11a上に1つ設けられている。押圧部材20として、例えばバー状の部材を複数設けることも可能であるが、この場合、製造工程において各バー状部材を径方向内側から外側に押圧する治具、装置等が必要となる。円環状の押圧部材20を用いた場合は、例えば外径を適切な長さに設定することで、かかる押圧治具等が不要となる。なお、円環状の押圧部材20の断面形状は四角形状に限定されず、円形状であってもよい。   The pressing member 20 is preferably formed in an annular shape as described above. In the present embodiment, one annular pressing member 20 having a substantially square cross section is provided on one axial end surface 11 a of the stator core 11. For example, a plurality of bar-shaped members can be provided as the pressing member 20, but in this case, a jig, an apparatus, or the like that presses each bar-shaped member from the radially inner side to the outer side in the manufacturing process is required. When the annular pressing member 20 is used, such a pressing jig or the like becomes unnecessary by setting the outer diameter to an appropriate length, for example. In addition, the cross-sectional shape of the annular pressing member 20 is not limited to a rectangular shape, and may be a circular shape.

押圧部材20の外径は、ステータコア11の軸方向一端面11a上に押圧部材20を配置した状態で、スロット14内の全てのセグメント導体16に対して径方向外側への押圧力が加わる長さに設定されることが好ましい。即ち、各セグメント導体16を互いに接触させ、最も径方向外側に位置するセグメント導体16をヨーク12の内周面12aに押し付けることが可能な外径とすることが好ましい。   The outer diameter of the pressing member 20 is a length in which a pressing force to the outer side in the radial direction is applied to all the segment conductors 16 in the slot 14 in a state where the pressing member 20 is disposed on the axial end surface 11a of the stator core 11. It is preferable to set to. That is, it is preferable that the segment conductors 16 are brought into contact with each other, and the segment conductors 16 positioned on the outermost radial direction have an outer diameter that can be pressed against the inner peripheral surface 12 a of the yoke 12.

押圧部材20の内径は、例えばステータ10内に配置されるロータとの干渉を避けるべく、ステータコア11の軸方向一端面11a上に押圧部材20を配置した状態で、押圧部材20がティース13の先端から径方向内側にはみ出さない長さに設定される。押圧部材20の径方向Xの幅は、例えば上記外径および内径を満たす範囲であれば特に限定されない。また、押圧部材20の軸方向Yの幅は、軸方向一端面11a上に押圧部材20を配置した状態で、押圧部材20がセグメントコイル15の軸方向一端から突出しない長さに設定されることが好ましい。但し、押圧部材20には各セグメント導体16からの反力が作用するため、少なくともその反力によって塑性変形しない程度の幅とする必要がある。   The inner diameter of the pressing member 20 is such that, for example, the pressing member 20 is disposed on the one end surface 11 a in the axial direction of the stator core 11 so as to avoid interference with the rotor disposed in the stator 10. The length is set so as not to protrude inward in the radial direction. The width of the pressing member 20 in the radial direction X is not particularly limited as long as the width satisfies the outer diameter and the inner diameter, for example. The width in the axial direction Y of the pressing member 20 is set to a length that prevents the pressing member 20 from projecting from one axial end of the segment coil 15 in a state where the pressing member 20 is disposed on the axial one end surface 11a. Is preferred. However, since the reaction force from each segment conductor 16 acts on the pressing member 20, it is necessary to have a width that does not cause plastic deformation at least by the reaction force.

押圧部材20には、回転電機の磁気特性等に影響を与えないように、絶縁性の樹脂部材を用いることが好ましい。押圧部材20を構成する樹脂としては、特に限定されないが、例えば耐油性、耐熱性に優れた樹脂が用いられる。   It is preferable to use an insulating resin member for the pressing member 20 so as not to affect the magnetic characteristics of the rotating electrical machine. Although it does not specifically limit as resin which comprises the press member 20, For example, resin excellent in oil resistance and heat resistance is used.

ステータ10の製造工程は、セグメントコイル15を形成する工程(1)と、セグメントコイル15よりも径方向内側に押圧部材20を配置する工程(2)と、スロット14内に接着剤17を流し込む工程(3)と、接着剤17を硬化させる工程(4)とを含む。押圧部材20は製造工程のみで使用され、接着剤17の硬化後等に取り除かれてもよいが、生産性向上等の観点から、押圧部材20はステータ10に組み込まれることが好適である。即ち、接着剤17は押圧部材20と共に各セグメント導体16をティース13に固着させることが好ましい。   The manufacturing process of the stator 10 includes a step (1) of forming the segment coil 15, a step (2) of disposing the pressing member 20 on the radially inner side of the segment coil 15, and a step of pouring the adhesive 17 into the slot 14. (3) and the process (4) of hardening the adhesive agent 17 are included. Although the pressing member 20 is used only in the manufacturing process and may be removed after the adhesive 17 is cured, the pressing member 20 is preferably incorporated in the stator 10 from the viewpoint of improving productivity. That is, the adhesive 17 preferably fixes the segment conductors 16 together with the pressing members 20 to the teeth 13.

工程(1)では、複数のセグメント導体16をスロット14に挿入し、ティース13に巻装して、セグメントコイル15を形成する。セグメントコイル15の形成方法は特に限定されず、従来公知の方法を適用できる。本実施形態では、周方向Zに離間した2つのスロット14内に、ステータコア11の軸方向他端面11b側から各セグメント導体16の2本の脚部を順次挿入する。そして、セグメント導体16がティース13の周りを囲みティース13に巻装された状態となるように、ステータコア11の軸方向一端面11aから突出した各脚部の先端部分を周方向Zに折り曲げ、同相コイルの別のセグメント導体16の脚部と溶接する。このようにして、ティース13に巻装されたセグメントコイル15が形成される。   In step (1), a plurality of segment conductors 16 are inserted into the slots 14 and wound around the teeth 13 to form the segment coils 15. The formation method of the segment coil 15 is not specifically limited, A conventionally well-known method is applicable. In the present embodiment, the two leg portions of each segment conductor 16 are sequentially inserted into the two slots 14 spaced apart in the circumferential direction Z from the other axial end surface 11 b side of the stator core 11. And the front end part of each leg part which protruded from the axial direction one end surface 11a of the stator core 11 is bend | folded in the circumferential direction Z so that the segment conductor 16 may surround the teeth 13 and may be wound by the teeth 13, and the same phase Weld with the leg of another segment conductor 16 of the coil. Thus, the segment coil 15 wound around the teeth 13 is formed.

工程(2)では、セグメントコイル15よりも径方向内側に押圧部材20を配置する。押圧部材20は、例えばステータコア11の軸方向両側に配置してもよいが、本実施形態では円環状の押圧部材20を軸方向一端面11a上のみに配置する。具体的には、各スロット14内に挿入された複数のセグメント導体16のうち最も径方向内側に位置するセグメント導体16に押圧部材20を押し当て、これを径方向外側に押し付けながらセグメントコイル15よりも径方向内側に押圧部材20を嵌め込む。このように押圧部材20を配置することで、各セグメント導体16が互いに接触し、最も径方向外側に位置するセグメント導体16がヨーク12の内周面12aに押し付けられる。そして、スロット14内に並ぶセグメント導体16同士の間隔が略一定となる。   In the step (2), the pressing member 20 is disposed radially inward of the segment coil 15. The pressing members 20 may be disposed on both sides of the stator core 11 in the axial direction, for example, but in this embodiment, the annular pressing members 20 are disposed only on the one axial end surface 11a. Specifically, of the plurality of segment conductors 16 inserted into each slot 14, the pressing member 20 is pressed against the segment conductor 16 located on the innermost radial direction, and is pressed from the segment coil 15 while pressing the pressing member 20 outward in the radial direction. Also, the pressing member 20 is fitted inside in the radial direction. By disposing the pressing member 20 in this way, the segment conductors 16 come into contact with each other, and the segment conductor 16 positioned on the outermost radial direction is pressed against the inner peripheral surface 12 a of the yoke 12. The interval between the segment conductors 16 arranged in the slot 14 is substantially constant.

工程(3)では、押圧部材20によって各セグメント導体16を径方向内側から径方向外側に押圧した状態で、スロット14内に絶縁性の接着剤17を流し込む。接着剤17は、例えばステータコア11の軸方向一端面11a側からセグメントコイル15が巻装されたティース13に滴下される。このとき、接着剤17の一部がスロット14内に流れ込み、スロット14内に浸透する。本実施形態では、押圧部材20がステータ10に組み込まれるため、接着剤17は押圧部材20にも付着するように滴下されることが好適である。   In the step (3), an insulating adhesive 17 is poured into the slot 14 in a state where the segment conductors 16 are pressed from the radially inner side to the radially outer side by the pressing member 20. The adhesive 17 is dropped from, for example, the axial end surface 11a side of the stator core 11 onto the tooth 13 around which the segment coil 15 is wound. At this time, a part of the adhesive 17 flows into the slot 14 and penetrates into the slot 14. In this embodiment, since the pressing member 20 is incorporated in the stator 10, it is preferable that the adhesive 17 is dropped so as to adhere to the pressing member 20.

未硬化状態で流動性のある接着剤17は、スロット14内に浸透し、ティース13とセグメント導体16の間、およびセグメント導体16同士の間に充填される。押圧部材20によって各セグメント導体16が押圧された状態では、上述の通りその押圧力によってセグメント導体16同士の間隔が略一定になっている。そして、この状態で接着剤17を滴下しスロット14内に浸透させることで、各セグメント導体16間における接着剤17の浸透深さを均一化することができる。つまり、各セグメント導体16間における接着剤17の充填量を略同一にすることが可能となる。   The adhesive 17 having fluidity in an uncured state penetrates into the slots 14 and is filled between the teeth 13 and the segment conductors 16 and between the segment conductors 16. In the state where each segment conductor 16 is pressed by the pressing member 20, the interval between the segment conductors 16 is substantially constant by the pressing force as described above. In this state, the adhesive 17 is dropped and penetrated into the slot 14, whereby the penetration depth of the adhesive 17 between the segment conductors 16 can be made uniform. That is, the filling amount of the adhesive 17 between the segment conductors 16 can be made substantially the same.

工程(4)では、スロット14内に浸透した接着剤17を硬化させる。一般的に、接着剤17には熱硬化型接着剤が用いられるため、少なくとも未硬化の接着剤17が付着した部分を硬化に必要な所定温度で加熱する。接着剤17に溶剤が含有される場合は、当該加熱工程で溶剤が揮発除去される。接着剤17が硬化することによって、押圧部材20と共に各セグメント導体16がティース13に固着し、セグメント導体16同士が固着する。   In step (4), the adhesive 17 that has penetrated into the slot 14 is cured. Generally, since a thermosetting adhesive is used as the adhesive 17, at least a portion to which the uncured adhesive 17 is attached is heated at a predetermined temperature necessary for curing. When the adhesive 17 contains a solvent, the solvent is volatilized and removed in the heating step. When the adhesive 17 is cured, the segment conductors 16 are fixed to the teeth 13 together with the pressing member 20, and the segment conductors 16 are fixed to each other.

以上のように、押圧部材20を用いることによってスロット14内で各セグメント導体16の間隔が略一定となり、各セグメント導体16間における接着剤17の浸透深さが均一なステータ10が得られる。各セグメント導体16間における接着剤17の浸透深さが均一化すれば、例えばステータ10の固有値が安定化し、回転電機の電磁振動放射音が低減され、周辺機器との共振を防止するための設計が容易になる。また、押圧部材20を用いることによって、各セグメント導体16の間隔が小さくなるため、セグメント導体16の占積率を高めて回転電機の高出力化を図ることも可能である。   As described above, by using the pressing member 20, the interval between the segment conductors 16 becomes substantially constant in the slot 14, and the stator 10 having a uniform penetration depth of the adhesive 17 between the segment conductors 16 can be obtained. If the penetration depth of the adhesive 17 between the segment conductors 16 is made uniform, for example, the eigenvalue of the stator 10 is stabilized, the electromagnetic vibration radiation sound of the rotating electrical machine is reduced, and a design for preventing resonance with peripheral devices. Becomes easier. Moreover, since the space | interval of each segment conductor 16 becomes small by using the press member 20, it is also possible to raise the space factor of the segment conductor 16 and to increase the output of a rotary electric machine.

10,50 ステータ、11 ステータコア、11a 軸方向一端面、11b 軸方向他端面、12 ヨーク、12a 内周面、13 ティース、13a 張出部、14 スロット、15,51 セグメントコイル、16 セグメント導体、17 接着剤、18 絶縁シート、20 押圧部材   10, 50 Stator, 11 Stator core, 11a One axial end surface, 11b Other axial end surface, 12 Yoke, 12a Inner peripheral surface, 13 teeth, 13a Overhang, 14 slots, 15, 51 Segment coil, 16 Segment conductor, 17 Adhesive, 18 Insulating sheet, 20 Press member

Claims (2)

環状のヨーク、および前記ヨークの内周面からステータ径方向内側に突出した複数のティースを含み、前記各ティースの間にスロットが形成されたステータコアと、前記ティースに巻装されたセグメントコイルと、を備えたステータの製造方法であって、
複数のセグメント導体を前記スロットに挿入し、前記ティースに巻装して、前記セグメントコイルを形成する工程と、
前記セグメントコイルよりもステータ径方向内側に、前記セグメントコイルの前記各セグメント導体を前記ヨーク側に押圧する押圧部材を配置する工程と、
前記押圧部材によって前記各セグメント導体をステータ径方向内側から前記ヨーク側に押圧した状態で、前記スロット内に絶縁性の接着剤を流し込む工程と、
前記接着剤を硬化させる工程と、
を含む、ステータの製造方法。
A stator core including an annular yoke, and a plurality of teeth protruding inward in the stator radial direction from the inner peripheral surface of the yoke, and a segment coil wound around the teeth, and a stator coil wound around the teeth; A stator manufacturing method comprising:
Inserting a plurality of segment conductors into the slot and winding them around the teeth to form the segment coil;
Disposing a pressing member that presses each segment conductor of the segment coil to the yoke side on the inner side in the stator radial direction than the segment coil; and
A step of pouring an insulating adhesive into the slot in a state in which each of the segment conductors is pressed from the radially inner side of the stator to the yoke side by the pressing member;
Curing the adhesive;
A method for manufacturing a stator.
環状のヨーク、および前記ヨークの内周面からステータ径方向内側に突出した複数のティースを含み、前記各ティースの間にスロットが形成されたステータコアと、
前記スロットに挿入された複数のセグメント導体を含み、当該各セグメント導体が前記ティースに巻装された構造を有するセグメントコイルと、
を備えたステータであって、
前記セグメントコイルよりもステータ径方向内側に設けられ、前記セグメントコイルの前記各セグメント導体を前記ヨーク側に押圧する押圧部材と、
前記スロット内に浸透し、前記押圧部材と共に前記各セグメント導体を前記ティースに固着させる絶縁性の接着剤と、
を有する、ステータ。
A stator core including an annular yoke, and a plurality of teeth protruding inward in the stator radial direction from an inner peripheral surface of the yoke, and a stator core having slots formed between the teeth;
A segment coil including a plurality of segment conductors inserted into the slot, each segment conductor being wound around the teeth;
A stator with
A pressing member that is provided on the inner side in the stator radial direction than the segment coil and presses the segment conductors of the segment coil toward the yoke;
An insulating adhesive that penetrates into the slot and fixes the segment conductors together with the pressing member to the teeth;
Having a stator.
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