JP2017118606A - Motor stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動機用ステータに関する。 The present invention relates to a stator for an electric motor.
従来、この種の電動機用ステータとしては、ステータコアと、部品カフサと、絶縁紙と、導線(コイル)と、を含むものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。ステータコアは、複数のティースと、隣合うティースの間に形成されるスロットと、を有する。部品カフサは、ステータコアの端面に配置され、対応するスロットに連通する複数の連通孔(カフサスロット)を有する。絶縁紙は、ステータコアのスロットに挿入されている。導線(コイル)は、絶縁紙を介してステータコアおよび部品カフサに巻回されている。この電動機用ステータでは、絶縁紙の軸方向の端部を外側に折り返すことにより形成されるカフス部の先端がステータコアの軸方向の端面に当接する。これにより、スロットに導線を挿通する際に、絶縁紙が導線に引きずられてスロットから抜け落ちるのを抑制している。 Conventionally, as this type of stator for an electric motor, one including a stator core, a component cuff, an insulating paper, and a conductive wire (coil) has been proposed (for example, see Patent Document 1). The stator core has a plurality of teeth and a slot formed between adjacent teeth. The component cuffs are arranged on the end face of the stator core and have a plurality of communication holes (cuffs slots) communicating with the corresponding slots. The insulating paper is inserted into the slot of the stator core. The conducting wire (coil) is wound around the stator core and the component cuff through the insulating paper. In this stator for an electric motor, the tip of the cuff formed by folding the end of the insulating paper in the axial direction outwardly comes into contact with the end surface of the stator core in the axial direction. Thereby, when inserting a conducting wire into the slot, the insulating paper is prevented from being pulled out of the slot by being dragged by the conducting wire.
上述の電動機用ステータでは、絶縁紙にカフス部を設ける必要があるから、絶縁紙の軸方向の寸法を大きくする必要がある。そのため、導線(コイル)の軸方向の寸法が大きくなってしまう。導線の寸法が大きくなると、導線での損失が増加してしまう。したがって、スロット内に導線を挿入する際に絶縁紙が導線に引きずられることを抑制しつつ、導線の小型化を図ることが望まれている。 In the above-described stator for an electric motor, since it is necessary to provide a cuff portion on the insulating paper, it is necessary to increase the axial dimension of the insulating paper. Therefore, the axial dimension of the conducting wire (coil) becomes large. When the size of the conducting wire increases, the loss in the conducting wire increases. Therefore, it is desired to reduce the size of the conductor while suppressing the insulating paper from being dragged by the conductor when the conductor is inserted into the slot.
本発明の電動機用ステータは、スロット内にステータコイルを挿入する際に絶縁紙がステータコイルに引きずられることを抑制しつつ、ステータコイルの小型化を図ることを主目的とする。 The main object of the stator for an electric motor of the present invention is to reduce the size of the stator coil while suppressing the insulating paper from being dragged by the stator coil when the stator coil is inserted into the slot.
本発明の電動機用ステータは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The stator for an electric motor according to the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の電動機用ステータは、
複数のティースと、隣合う前記ティースの間の複数のスロットと、を有するステータコアと、
絶縁材料により円環形状に形成され、対応する前記スロットに連通する複数の連通孔と、隣合う前記連通孔の間のガイド部と、前記ガイド部の内周側の端部をつなぐように周方向に渡される内側リブと、を有する部品カフサと、
前記スロットと前記連通孔とに挿入されるステータコイルと、
対応する前記スロットに挿入され、前記ステータコイルと前記スロットとを絶縁すると共に、前記ステータコアの軸方向における寸法が前記スロットより大きい複数の絶縁部材と、
を備える電動機用ステータであって、
前記絶縁部材は、互いに隣り合う2つの前記ティース間に位置する前記ステータコアの内周面を覆う背部と、前記背部に連続し前記ティースの周方向の側面を覆う2つの側部と、を有し、
前記2つの側部は、矩形から、矩形の4隅のうちの前記部品カフサの前記内側リブに対応する1隅を前記内側リブに当接するように切り欠いた形状である、
ことを要旨とする。
The stator for an electric motor of the present invention is
A stator core having a plurality of teeth and a plurality of slots between the adjacent teeth;
It is formed in an annular shape with an insulating material, and a plurality of communication holes communicating with the corresponding slot, a guide portion between the adjacent communication holes, and an inner peripheral end of the guide portion are connected to each other. An inner rib passed in the direction;
A stator coil inserted into the slot and the communication hole;
A plurality of insulating members that are inserted into the corresponding slots, insulate the stator coil from the slots, and that have a dimension in the axial direction of the stator core larger than that of the slots;
A stator for an electric motor comprising:
The insulating member includes a back portion that covers an inner peripheral surface of the stator core that is located between two adjacent teeth, and two side portions that are continuous with the back portion and cover a circumferential side surface of the teeth. ,
The two side portions have a shape in which one corner corresponding to the inner rib of the component cuff among the four corners of the rectangle is cut out from the rectangle so as to contact the inner rib.
This is the gist.
この本発明の電動機用ステータでは、絶縁部材は、隣合う2つのティースの間に位置するステータコアの内周面を覆う背部と、背部に連続しティースの周方向の側面を覆う2つの側部と、を有している。そして、2つの側部を、矩形から、矩形の4隅のうちの部品カフサの内側リブに対応する1隅を内側リブに当接するように切り欠いた形状とする。これにより、部品カフサの隅が内側リブに当接するから、スロットおよび連通孔にコイルを挿入する際に、絶縁部材がステータコイルに引きずられることが抑制される。また、絶縁部材を外側に折り曲げる必要がないから、絶縁部材の小型化を図ることができる。これにより、ステータコイルの小型化を図ることができる。したがって、スロット内にステータコイルを挿入する際に、絶縁部材がステータコイルに引きずられることを抑制しつつ、ステータコイルの小型化を図ることができる。 In the stator for an electric motor of the present invention, the insulating member includes a back portion that covers the inner peripheral surface of the stator core located between two adjacent teeth, and two side portions that are continuous with the back portion and cover the side surfaces in the circumferential direction of the teeth. ,have. Then, the two side portions have a shape in which one corner corresponding to the inner rib of the component cuffer out of the four corners of the rectangle is cut out so as to contact the inner rib. Thereby, since the corner of the component cuff is in contact with the inner rib, it is suppressed that the insulating member is dragged by the stator coil when the coil is inserted into the slot and the communication hole. In addition, since it is not necessary to bend the insulating member outward, it is possible to reduce the size of the insulating member. Thereby, size reduction of a stator coil can be achieved. Therefore, when the stator coil is inserted into the slot, it is possible to reduce the size of the stator coil while suppressing the insulating member from being dragged by the stator coil.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例としての電動機用ステータ20の構成の概略を示す構成図である。図2は、ステータコア22と、部品カフサ30,32と、絶縁部材44と、の構成の概略を示す構成図である。図3は、電動機用ステータ20の要部の構成の概略を示す構成図である。なお、図3において、ステータコイル40については記載を省略している。図4は、図3のAA線での断面の概略を示す説明図である。図5は、部品カフサ30の構成の概略を示す構成図である。図6は、部品カフサ30をスロット26に挿入している様子を示す説明図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of an
電動機用ステータ20は、図示しないロータと共に、例えば電気自動車やハイブリッド自動車の走行用の駆動源あるいは発電機として用いられる三相交流電動機を構成するものである。電動機用ステータ20は、図1〜図4に示すように、ステータコア22と、部品カフサ30,32と、ステータコイル40と、複数の絶縁部材44と、を備えている。
The
ステータコア22は、例えばプレス加工により円環状に形成された電磁鋼板を複数積層することにより構成されており、全体として円筒形状に形成されている。ステータコア22は、図2〜図4に示すように、環状の外周部から周方向に間隔をおいて径方向内側に突出する複数のティース24と、それぞれ互いに隣り合うティース24の間の複数のスロット26と、を備えている。なお、ステータコア22は、例えば強磁性粉体を加圧成形すると共に焼結させることより一体に形成されてもよい。
The
部品カフサ30,32は、図2,図4に示すように、円環状の板体であり、例えば樹脂などの絶縁性能が高い絶縁材料により形成されている。部品カフサ30,32には、ステータコア22の複数のスロット26に対応するように、径方向に延びる略矩形状で周方向に間隔をおいて複数形成された連通孔34と、隣合う連通孔34の間のガイド部36と、ガイド部36の内周側の端部をつなぐように周方向に渡される内側リブ38と、ガイド部36の外周側の端部をつなぐように周方向に渡される外側リブ39と、を備えている。内側リブ38,外側リブ39は、部品カフサ30,32の強度を保持している。こうした部品カフサ30,32では、連通孔34が、ステータコア22の複数のスロット26と連通するように、ステータコア22の軸方向の両端面にそれぞれ配置されている。部品カフサ30,32は、複数のセグメントコイル42を曲げ加工する際にセグメントコイル42がステータコア22に当接しないようにサポートしている。
The
ステータコイル40は、U相コイル、V相コイルおよびW相コイルを構成しており、複数のセグメントコイル42を備えている。セグメントコイル42は、略U字形状に成形された電気導体が曲げ加工されて形成されている。セグメントコイル42の表面には、例えばエナメル樹脂等からなる絶縁被膜が成膜されている。
複数の絶縁部材44は、絶縁材料から形成されており、図2〜図4に示すように、ステータコア22の複数のスロット26のそれぞれに挿入されて、ステータコア22とセグメントコイル42(ステータコイル40)とを電気的に絶縁している。絶縁部材44は、ステータコア22の軸方向における寸法Liaが、軸方向におけるステータコアの寸法Lsaより大きくなるよう形成されている。これにより、セグメントコイル42を曲げ加工する際に、セグメントコイル42とステータコア22とが接触することを抑制している。絶縁部材44は、図5に示すように、絶縁紙に間隔をおいて平行に延在する2本の折り曲げ線を定めて、絶縁紙を2本の折り曲げ線に沿って略コの字状に折り曲げられることにより形成されている。これにより、絶縁部材44は、互いに隣り合う2つのティース24間に位置するステータコア22の内周面P1を覆う背部44aと、背部44aに連続し2つのティース24の対応する一方の側面P2,P3を覆うように背部44aの両端から延出された側部44b,44cと、を備えることになる。実施例では、側部44b,44cを、矩形から、矩形の4隅のうち部品カフサ30の内側リブ38に対応する1隅を内側リブ38に当接するように切り欠した形状とする。すなわち、側部44b,44cの隅部Cb,Ccは、内側リブ38に当接している。
The plurality of
このように構成された電動機用ステータ20を製造する際には、ステータコア22の端面に部品カフサ30を配置し、各スロット26内に各絶縁部材44を挿入する。絶縁部材44をスロット26内に挿入する際には、図6に示すように、ステータコア22に対して部品カフサ30の反対側から部品カフサ30に向けて(図6における下方向から上方向に)、側部44b,44cの隅部Cb,Ccが部品カフサ30の内側リブ38に当接するまで挿入する。このように、側部44b,44cの隅部Cb,Ccを部品カフサ30の内側リブ38に当接させることにより、ステータコア22に対する絶縁部材44の位置決めを容易にすることができる。
When the
こうしてスロット26内に絶縁部材44を挿入したら、セグメントコイル42(ステータコイル40)をスロット26や連通孔34に挿入する。このとき、セグメントコイル42は、ステータコア22に対して部品カフサ30の反対側から部品カフサ30に向けて(図6における下方向から上方向に)、セグメントコイル42とステータコア22との間に絶縁部材44が配置されるように挿入する。こうしてセグメントコイル42を取り付けた後に、部品カフサ32を取り付ける。絶縁部材44の側部44b,44cの隅部Cb,Ccは、部品カフサ30の内側リブ38に当接しているから、セグメントコイル42をスロット26や連通孔34に挿入する際に絶縁部材44がセグメントコイル42により引きずられることが抑止される。また、絶縁部材44を外側に折り曲げる必要がないから、ステータコイル40(各セグメントコイル)の小型化を図ることができる。
When the insulating
以上説明した実施例の電動機用ステータ20によれば、絶縁部材44の側部44b,44cを、矩形から、矩形の4隅のうち部品カフサ30の内側リブ38に対応する1隅を内側リブ38に当接するように切り欠した形状とすることにより、スロット26内にセグメントコイル42(ステータコイル40)を挿入する際に絶縁部材44がセグメントコイル42に引きずられることを抑制しつつ、セグメントコイル42の小型化を図ることができる。
According to the
実施例の電動機用ステータ20では、ステータコア22の両端面に部品カフサ30,32を配置しているが、部品カフサ32を配置せずに、部品カフサ30のみを配置してもよい。
In the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ステータコア22が「ステータコア」に相当し、部品カフサ30が「部品カフサ」に相当し、ステータコイル40が「ステータコイル」に相当し、絶縁部材44が「絶縁部材」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、電動機用ステータの製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of stators for electric motors.
20 電動機用ステータ、22 ステータコア、24 ティース、26 スロット、30,32 部品カフサ、34 連通孔、36 ガイド部、38 内側リブ、39 外側リブ、40 ステータコイル、42 セグメントコイル、44 絶縁部材、44a 背部、44b,44c 側部、Cb,Cc 隅、P1 内周面、P2,P3 側面。 20 Stator for motor, 22 Stator core, 24 teeth, 26 slots, 30, 32 Parts cuff, 34 Communication hole, 36 Guide part, 38 Inner rib, 39 Outer rib, 40 Stator coil, 42 Segment coil, 44 Insulating member, 44a Back part , 44b, 44c side, Cb, Cc corner, P1 inner peripheral surface, P2, P3 side surface.
Claims (1)
絶縁材料により円環形状に形成され、対応する前記スロットに連通する複数の連通孔と、隣合う前記連通孔の間のガイド部と、前記ガイド部の内周側の端部をつなぐように周方向に渡される内側リブと、を有する部品カフサと、
前記スロットと前記連通孔とに挿入されるステータコイルと、
対応する前記スロットに挿入され、前記ステータコイルと前記スロットとを絶縁すると共に、前記ステータコアの軸方向における寸法が前記スロットより大きい複数の絶縁部材と、
を備える電動機用ステータであって、
前記絶縁部材は、互いに隣り合う2つの前記ティース間に位置する前記ステータコアの内周面を覆う背部と、前記背部に連続し前記ティースの周方向の側面を覆う2つの側部と、を有し、
前記2つの側部は、矩形から、矩形の4隅のうちの前記部品カフサの前記内側リブに対応する1隅を前記内側リブに当接するように切り欠いた形状である、
電動機用ステータ。 A stator core having a plurality of teeth and a plurality of slots between the adjacent teeth;
It is formed in an annular shape with an insulating material, and a plurality of communication holes communicating with the corresponding slot, a guide portion between the adjacent communication holes, and an inner peripheral end of the guide portion are connected to each other. An inner rib passed in the direction;
A stator coil inserted into the slot and the communication hole;
A plurality of insulating members that are inserted into the corresponding slots, insulate the stator coil from the slots, and that have a dimension in the axial direction of the stator core larger than that of the slots;
A stator for an electric motor comprising:
The insulating member includes a back portion that covers an inner peripheral surface of the stator core that is located between two adjacent teeth, and two side portions that are continuous with the back portion and cover a circumferential side surface of the teeth. ,
The two side portions have a shape in which one corner corresponding to the inner rib of the component cuff among the four corners of the rectangle is cut out from the rectangle so as to contact the inner rib.
Stator for electric motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015248714A JP2017118606A (en) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | Motor stator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015248714A JP2017118606A (en) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | Motor stator |
Publications (1)
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JP2015248714A Pending JP2017118606A (en) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | Motor stator |
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2015
- 2015-12-21 JP JP2015248714A patent/JP2017118606A/en active Pending
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