JP2018137929A - End insulation member, stator and rotary machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固定子コアの軸方向両側に端部絶縁部材が配置された状態で固定子巻線が巻き付けられる固定子に関し、特に、固定子コアのスロット内における固定子巻線の占積率を高める技術に関する。 The present invention relates to a stator in which a stator winding is wound in a state where end insulating members are disposed on both sides in the axial direction of the stator core, and more particularly, a space factor of the stator winding in a slot of the stator core It relates to technology that enhances.
固定子コアの軸方向両側に端部絶縁部材(「樹脂ボビン」と呼ばれている)が配置された状態で固定子巻線が巻き付けられる(「集中巻方式」と呼ばれている)固定子が知られている。固定子コアは、周方向に沿って延在するヨークと、ヨークから径方向に沿って延在する複数のティースと、周方向に隣接するティースによって形成される複数のスロットを有している。ティースは、ヨークから径方向に沿って内側に延在するティース基部と、ティース基部の先端側に設けられ、周方向に沿って延在するティース先端部を有している。なお、周方向に隣接するティース先端部の間に、スロット開口部が形成されている。端部絶縁部材は、周方向および軸方向に沿って延在する外壁部と、外壁部より内側に配置され、周方向および軸方向に沿って延在する複数の内壁部と、外壁部と複数の内壁部それぞれとを連結する複数の連結部を有している。端部絶縁部材の外壁部、内壁部および連結部は、それぞれ固定子コアのヨーク、ティース先端部およびティース基部に対向するように配置される。
固定子巻線を集中巻き方式で巻き付ける方法として、スロット開口部を通して、内側からスロット内に挿入されるニードルを用いる方法が知られている。
スロット開口部を通してスロット内に挿入されるニードルを用いて固定子巻線を巻き付ける場合には、ニードルの移動範囲、特に、径方向に沿った移動範囲が制限されるため、固定子巻線を連結部の外壁部側の部分(ティース基部のヨーク側の部分)まで、すなわち、スロットの奥まで巻き付けるのが難しい。
そこで、特許文献1(特開2002−272045号公報)に開示されている端部絶縁部材が提案されている。特許文献1に開示されている端部絶縁部材では、連結部の、底面と反対側の上面に、外壁部側における連結部の軸方向に沿った長さ(高さ)が、内壁部側における軸方向に沿った長さ(高さ)より短く(低く)なるように傾斜している傾斜面が形成されている。これにより、固定子巻線を、連結部の上面に形成された傾斜面に沿って外壁部側に滑らせながら巻き付けることができ、連結部の外壁部側の部分(ティース基部のヨーク側の部分)まで、すなわち、スロットの奥まで巻き付けることができる。
Stator windings are wound (called “concentrated winding method”) with end insulating members (called “resin bobbins”) arranged on both sides of the stator core in the axial direction. It has been known. The stator core has a yoke extending along the circumferential direction, a plurality of teeth extending from the yoke along the radial direction, and a plurality of slots formed by teeth adjacent in the circumferential direction. The teeth have a teeth base portion extending inward in the radial direction from the yoke, and a teeth tip portion provided on the distal end side of the teeth base portion and extending in the circumferential direction. A slot opening is formed between the tips of the teeth adjacent in the circumferential direction. The end insulating member includes an outer wall portion extending along the circumferential direction and the axial direction, a plurality of inner wall portions disposed inside the outer wall portion and extending along the circumferential direction and the axial direction, and a plurality of outer wall portions and the plurality of outer wall portions. A plurality of connecting portions for connecting the inner wall portions to each other. The outer wall portion, the inner wall portion, and the connecting portion of the end insulating member are disposed to face the yoke, the tooth tip portion, and the tooth base portion of the stator core, respectively.
As a method of winding the stator winding by the concentrated winding method, a method using a needle inserted into the slot from the inside through the slot opening is known.
When the stator winding is wound using a needle inserted into the slot through the slot opening, the range of movement of the needle, particularly the range of movement along the radial direction, is limited. It is difficult to wind up to the outer wall portion side portion of the portion (the yoke side portion of the teeth base portion), that is, to the back of the slot.
Thus, an end insulating member disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-272045) has been proposed. In the end insulating member disclosed in
特許文献1に開示されている端部絶縁部材では、固定子巻線を連結部の上面に形成された傾斜面に沿って外壁部側に滑らせることができるため、連結部の外壁部側の部分(ティース基部のヨーク側の部分)まで固定子巻線を巻き付けることができる。
しかしながら、連結部の上面に傾斜面が形成されている端部絶縁部材を用いた場合でも、固定子巻線が平行に巻き付けられず、交差して巻き付けられることがある。固定子巻線が交差して巻き付けられると、スロット内における固定子巻線の占積率が低下する。
本発明者は、種々検討した結果、1列目の固定子巻線を平行に(整列して)巻き付けることにより、2列目以降の固定子巻線が交差して巻き付けられるのを防止することができ、スロット内における固定子巻線の占積率を高めることができることを解明した。そして、1列目の固定子巻線を平行に(整列して)巻き付けるには、連結部の上面に、傾斜面と外壁部との間に、固定子巻線の移動を阻止する段差面を設けることが有効であることを見出した。
したがって、本発明は、固定子コアの軸方向両側に端部絶縁部材が配置されている状態で巻き付けられる固定子巻線の、スロット内における占積率を高めることができる技術を提供することを目的とする。
In the end insulating member disclosed in
However, even when an end insulating member having an inclined surface formed on the upper surface of the connecting portion is used, the stator windings may not be wound in parallel but may be wound in an intersecting manner. When the stator windings are wound in an intersecting manner, the space factor of the stator windings in the slots is lowered.
As a result of various investigations, the present inventor prevents the second and subsequent rows of stator windings from crossing each other by winding the first row of stator windings in parallel (aligned). It was clarified that the space factor of the stator winding in the slot can be increased. In order to wind the stator windings in the first row in parallel (aligned), a step surface that prevents the movement of the stator windings is provided between the inclined surface and the outer wall portion on the upper surface of the connecting portion. It was found that it was effective to provide it.
Therefore, the present invention provides a technique capable of increasing the space factor in the slot of the stator winding wound in a state where the end insulating members are arranged on both sides in the axial direction of the stator core. Objective.
本発明の第1発明は、固定子コアの軸方向両側に配置される端部絶縁部材に関する。
本発明の端部絶縁部材は、固定子コアと対向する側に底面を有しているとともに、周方向および軸方向に沿って延在する外壁部と、外壁部より内側に配置され、周方向および軸方向に沿って延在する複数の内壁部と、径方向に沿って延在し、外壁部と複数の内壁部それぞれとを連結する複数の連結部と、を有している。外壁部、内壁部および連結部により、固定子巻線が配置される凹部が形成される。端部絶縁部材は、好適には、絶縁特性を有する樹脂により形成される。端部絶縁部材は、外壁部、内壁部および連結部が固定子コアのヨーク、ティース基部およびティース先端部に対向するように、固定子コアの軸方向両側に配置される。
連結部は、軸方向に沿って底面と反対側に形成された上面と、周方向に沿って一方側に形成された第1の側面と、周方向に沿って他方側に形成された第2の側面を有している。
上面は、第1の側面と第2の側面との間の中央を通る連結部中央線を含む断面で見て、外壁部側から内壁部側に第1の上面部分、第2の上面部分および第3の上面部分を有している。第1の上面部分は、径方向に沿って外側から内側に延在するとともに、軸方向に沿って底面側から底面と反対側に延在している。すなわち、第1の上面部分は、固定子巻線が第1の上面の傾斜に沿って滑ることによって内壁部側から外壁部側に移動するように形成されている。第2の上面部分は、第1の上面部分の、径方向に沿った内側の端部から、軸方向に沿って底面側に延在している。第2の上面部分は、好適には、軸方向に平行(「略平行」を含む)に延在するが、軸方向に対して傾斜して延在してもよい。第3の上面部分は、第2の上面部分の、軸方向に沿った底面側の端部から、径方向に沿って内側に延在するとともに、軸方向に沿って底面と反対側に延在している。すなわち、第3の上面部分は、固定子巻線が第3の上面の傾斜に沿って滑ることによって内壁部側から外壁部側に移動するように形成されている。「連結部中央線を含む断面」は、「第1の側面と第2の側面との間の中央を通る、軸方向および径方向に沿って延在する断面」を意味する。
そして、第1の上面部分の、径方向に沿った内側の端部と、第2の上面部分の、軸方向に沿った底面側の端部との間の軸方向に沿った間隔H1は、固定子コアに巻き付けられる固定子巻線の直径をD(mm)とした場合、(3/4×D)と(5/4×D)の範囲内、すなわち、[3/4×D≦H1≦5/4×D]を満足するように設定される。
本発明では、連結部の上面は、傾斜状の第3の上面部分を有している。これにより、固定子巻線を、第3の上面部分の傾斜に沿って滑らせながら巻き付けることができる。また、第3の上面部分と外壁部との間に、第3の上面部分に連接して段差状の第2の上面部分を有している。これにより、1列目の固定子巻線は、第2の上面部分を先頭に、交差することなく、平行に(整列して)巻き付けられる。1列目の固定子巻線が平行に(整列して)巻き付けられることで、2列目以降の固定子巻線が交差して巻き付けられるのが防止される。特に、第2の上面部分の軸方向に沿った長さH1が、(3/4×D)と(5/4×D)の範囲内に設定されている。これにより、確実に、第2の上面部分を先頭として1列目の固定子巻線を平行に(整列して)巻き付けることができるとともに、2列目以降の巻線を、第2の上面部分を超えて外壁部側の位置まで、すなわち、スロットの奥まで巻き付けることができる。さらに、第2の上面部分に連接して、傾斜状の第1の上面部分を有している。これにより、2列目の固定子巻線も平行に巻き付けることができ、3列目以降の固定子巻線が交差して巻き付けられるのを防止することができる。したがって、スロット内における固定子巻線の占積率を高めることができる。
第1発明の他の形態では、連結部中央線を含む断面において、径方向と第3の上面部分との間の角度α1および径方向と第1の上面部分との間の角度α2は、(2°)と(8°)の範囲内、すなわち、[2°≦α1,α2≦8°]を満足するように設定される。
傾斜角度α1およびα2が(2°)より小さいと、固定子巻線が第3の上面部分および第1の上面部分に沿って滑り難くなり、平行に巻き付けられず、交差して巻き付けられる。また、傾斜角度α1およびα2が(8°)より大きいと、固定子巻線が第3の上面部分および第1の上面部分を滑落するため、交差して巻き付けられる。好適には、傾斜角度α2は、傾斜角度α1と等しく設定される。
本形態では、1列目の固定子巻線を、第3の上面部分の傾斜に沿って平行に(整列して)巻き付けることができるとともに、2列目の固定子巻線を、第1の上面部分の傾斜に沿って平行に(整列して)巻き付けることができる。
第1発明の他の形態では、連結部中央線を含む断面において、第1の上面部分の、径方向に沿った内側の端部と、外壁部の内周面との間の間隔L1は、外壁部の幅をT(mm)とした場合、(T)と(2T)の範囲内、すなわち、[T≦L1≦2T]を満足するように設定される。
本形態では、端部絶縁部材の強度を確保することができる。
第1発明の異なる形態では、第1の側面は、軸方向に直角な方向から見て、外壁部側から内壁部側に第1の側面部分、第2の側面部分および第3の側面部分を有している。第1の側面部分は、径方向に沿って延在している。第1の側面部分は、好適には、第1の側面と第2の側面との中央を通る連結部中央線の延在方向と平行(「略平行」を含む)に延在するように形成されるが、連結部中央線に対して傾斜して延在するように形成してもよい。第2の側面部分は、第1の側面部分の、径方向に沿った内側の端部から、周方向に沿って他方側に延在している。第2の側面部分は、好適には、連結部中央線の延在方向と直角な方向に平行(「略平行」を含む)に延在するように形成されるが、連結部中央線の延在方向と直角な方向に対して傾斜して延在するように形成してもよい。第3の側面部分は、第2の側面部分の、周方向に沿った他方側の端部から、径方向に沿って内側に延在するとともに、周方向に沿って一方側に延在している。すなわち、第3の側面部分は、固定子巻線が第3の側面部分の傾斜に沿って滑ることによって内壁部側から外壁部側に移動するように形成されている。
第2の側面は、軸方向に直角な方向から見て、外壁部側から内壁部側に第4の側面部分、第5の側面部分および第6の側面部分を有している。第4の側面部分は、径方向に沿って延在している。第4の側面部分は、好適には、連結部中央線の延在方向と平行(「略平行」を含む)に延在するように形成されるが、連結部中央線の延在方向に対して傾斜して延在するように形成してもよい。第5の側面部分は、第4の側面部分の、径方向に沿った内側の端部から、周方向に沿って一方側に延在している。第5の側面部分は、好適には、連結部中央線の延在方向に直角な方向に平行(「略平行」を含む)に延在するように形成されるが、連結部中央線の延在方向と直角な方向に対して傾斜して延在するように形成してもよい。第6の側面部分は、第5の側面部分の、周方向に沿った一方側の端部から、径方向に沿って内側に延在するとともに、周方向に沿って他方側に延在している。すなわち、第6の側面部分は、固定子巻線が第6の側面部分の傾斜に沿って滑ることによって内壁部側から外壁部側に移動するように形成されている。
そして、第1の側面部分の、径方向に沿った内側の端部と、第2の側面部分の、周方向に沿った他方側の端部との間の、連結部中央線の延在方向と直角な方向に沿った間隔(第2の側面部分の、連結部中央線の延在方向と直角な方向に沿った長さ)W1、および、第4の側面部分の、径方向に沿った内側の端部と、第5の側面部分の、周方向に沿った一方側の端部との間の、連結部中央線の延在方向と直角な方向に沿った間隔(第5の側面部分の、連結部中央線の延在方向と直角な方向に沿った長さ)W1は、固定子コアに巻き付けられる固定子巻線の直径をD(mm)とした場合、(3/4×D)と(5/4×D)の範囲内、すなわち、[3/4×D≦W1≦5/4×D]を満足するように設定されている。
本形態では、固定子巻線を、第3の側面部分および第6の側面部分の傾斜に沿って滑らせながら巻き付けることができる。また、第3の側面部分および第6の側面部分と外壁部との間に、第3の側面部分および第6の側面部分に連接して段差状に形成された第2の側面部分および第5の側面部分を有している。これにより、1列目の固定子巻線は、第2の側面部分および第5の側面部分を先頭に、交差することなく、平行に(整列して)巻き付けられる。また、第2の側面部分および第5の側面部分の、連結部中央線の延在方向と直角な方向に沿った長さW1が、(3/4×D)と(5/4×D)の範囲内に設定されていることにより、確実に、第2の側面部分および第5の側面部分を先頭として1列目の固定子巻線を平行に(整列して)巻き付けることができるとともに、2列目以降の巻線を、第2の側面部分および第5の側面部分を超えて外壁部側の位置まで、すなわち、スロットの奥まで巻き付けることができる。したがって、スロット内における固定子巻線の占積率をより高めることができる。
第1発明の他の形態では、軸方向に直角な方向から見て、連結部中央線上における、第1の側面部分の、径方向に沿った内側の端部と、第4の側面部分の、径方向に沿った内側の端部とを結ぶ線と、外壁部の内周面との間の間隔L1は、外壁部の幅をT(mm)とした場合、(T)と(2T)の範囲内、すなわち、[T≦L1≦2T]を満足するように設定されている。
本形態では、端部絶縁部材の強度を確保することができる。
第1発明の他の形態では、連結部中央線と第3の側面部分および第6の側面部分との間の角度β1は、(2°)と(8°)の範囲内、すなわち、[2°≦β1≦8°]を満足するように設定されている。
本形態では、1列目の固定子巻線を、第3の側面部分および第6の側面部分の傾斜に沿って、確実に平行に(整列して)巻き付けることができる。
第1発明の他の形態では、連結部と外壁部との間に、連結部より周方向両側に延在している周縁部を有している。
本形態では、端部絶縁部材の強度を高めることができる。
本発明の第2発明は、固定子に関する。
本発明の固定子は、固定子コアと、固定子コアの軸方向両側に配置される端部絶縁部材と、固定子巻線を備えている。そして、端部絶縁部材として、前述した端部絶縁部材のいずれかが用いられている。本発明の固定子は、前述した端部絶縁部材と同様の効果を有する。
本発明の第3発明は、回転機に関する。
本発明の回転機は、前述した固定子と、固定子に対して相対的に回転可能に配置されている回転子を備えている。本発明の回転機は、好適には、電動機として構成される。本発明の回転機は、前述した端部絶縁部材と同様の効果を有する。
1st invention of this invention is related with the edge part insulation member arrange | positioned at the axial direction both sides of a stator core.
The end insulating member of the present invention has a bottom surface on the side facing the stator core, an outer wall portion extending along the circumferential direction and the axial direction, and disposed on the inner side of the outer wall portion, in the circumferential direction. And a plurality of inner wall portions extending along the axial direction, and a plurality of connecting portions extending along the radial direction and connecting the outer wall portion and each of the plurality of inner wall portions. The outer wall portion, the inner wall portion, and the connecting portion form a recess in which the stator winding is disposed. The end insulating member is preferably formed of a resin having insulating characteristics. The end insulating members are arranged on both sides in the axial direction of the stator core so that the outer wall portion, the inner wall portion, and the connecting portion face the yoke, the teeth base portion, and the tooth tip portion of the stator core.
The connecting portion includes an upper surface formed on the opposite side of the bottom surface along the axial direction, a first side surface formed on one side along the circumferential direction, and a second surface formed on the other side along the circumferential direction. It has the side.
The upper surface is a cross-section including a connecting portion center line passing through the center between the first side surface and the second side surface, and the first upper surface portion, the second upper surface portion, and the inner wall portion side from the outer wall portion side. A third upper surface portion is provided. The first top surface portion extends from the outside to the inside along the radial direction, and extends from the bottom surface side to the side opposite to the bottom surface along the axial direction. That is, the first upper surface portion is formed so that the stator winding moves from the inner wall portion side to the outer wall portion side by sliding along the inclination of the first upper surface. The second upper surface portion extends from the inner end portion along the radial direction of the first upper surface portion toward the bottom surface along the axial direction. The second upper surface portion preferably extends parallel to the axial direction (including “substantially parallel”), but may extend while being inclined with respect to the axial direction. The third upper surface portion extends inward along the radial direction from an end portion of the second upper surface portion on the bottom surface side along the axial direction, and extends on the opposite side to the bottom surface along the axial direction. doing. That is, the third upper surface portion is formed so that the stator winding moves from the inner wall portion side to the outer wall portion side by sliding along the inclination of the third upper surface. The “cross section including the connecting portion center line” means “a cross section passing along the center between the first side surface and the second side surface and extending along the axial direction and the radial direction”.
And the space | interval H1 along the axial direction between the inner side edge part along the radial direction of the 1st upper surface part and the edge part of the bottom face side along the axial direction of the 2nd upper surface part is the following. When the diameter of the stator winding wound around the stator core is D (mm), it is within the range of (3/4 × D) and (5/4 × D), that is, [3/4 × D ≦ H1. ≦ 5/4 × D] is set.
In the present invention, the upper surface of the connecting portion has an inclined third upper surface portion. Thereby, the stator winding can be wound while sliding along the inclination of the third upper surface portion. In addition, a stepped second upper surface portion is connected to the third upper surface portion between the third upper surface portion and the outer wall portion. As a result, the stator windings in the first row are wound in parallel (aligned) with the second upper surface portion at the head, without intersecting. Since the first row of stator windings are wound in parallel (aligned), the second and subsequent rows of stator windings are prevented from being wound in a crossing manner. In particular, the length H1 along the axial direction of the second upper surface portion is set within the range of (3/4 × D) and (5/4 × D). Thus, the first row of stator windings can be reliably wound in parallel (aligned) with the second upper surface portion as the head, and the second and subsequent rows of windings can be wound on the second upper surface portion. Can be wound up to the position on the outer wall side, that is, the back of the slot. Further, the first upper surface portion is inclined and connected to the second upper surface portion. Thus, the second row of stator windings can be wound in parallel, and the third and subsequent rows of stator windings can be prevented from being crossed and wound. Therefore, the space factor of the stator winding in the slot can be increased.
In another form of the first invention, in the cross section including the connecting portion center line, the angle α1 between the radial direction and the third upper surface portion and the angle α2 between the radial direction and the first upper surface portion are ( 2 °) and (8 °), that is, [2 ° ≦ α1, α2 ≦ 8 °].
When the inclination angles α1 and α2 are smaller than (2 °), the stator windings are difficult to slide along the third upper surface portion and the first upper surface portion, and are not wound in parallel but are wound in a crossing manner. Further, when the inclination angles α1 and α2 are larger than (8 °), the stator winding slides down the third upper surface portion and the first upper surface portion, so that they are wound in an intersecting manner. Preferably, the inclination angle α2 is set equal to the inclination angle α1.
In this embodiment, the first row of stator windings can be wound in parallel (aligned) along the inclination of the third upper surface portion, and the second row of stator windings can be It can be wrapped in parallel (aligned) along the slope of the top surface portion.
In another form of the first invention, in the cross section including the connecting portion center line, the distance L1 between the inner end of the first upper surface portion along the radial direction and the inner peripheral surface of the outer wall portion is: When the width of the outer wall portion is T (mm), it is set to satisfy the range of (T) and (2T), that is, [T ≦ L1 ≦ 2T].
In this embodiment, the strength of the end insulating member can be ensured.
In a different form of the first invention, the first side surface includes the first side surface portion, the second side surface portion, and the third side surface portion from the outer wall portion side to the inner wall portion side as viewed from the direction perpendicular to the axial direction. Have. The first side surface portion extends along the radial direction. The first side surface portion is preferably formed so as to extend in parallel (including “substantially parallel”) with the extending direction of the connecting portion center line passing through the center between the first side surface and the second side surface. However, you may form so that it may incline and extend with respect to a connection part center line. The second side surface portion extends from the inner end portion along the radial direction of the first side surface portion to the other side along the circumferential direction. The second side surface portion is preferably formed so as to extend parallel to (including “substantially parallel”) a direction perpendicular to the extending direction of the connecting portion center line. You may form so that it may incline and extend with respect to the direction orthogonal to a present direction. The third side surface portion extends inward along the radial direction from the other side end portion of the second side surface portion along the circumferential direction, and extends to one side along the circumferential direction. Yes. That is, the third side surface portion is formed such that the stator winding moves from the inner wall portion side to the outer wall portion side by sliding along the inclination of the third side surface portion.
The second side surface has a fourth side surface portion, a fifth side surface portion, and a sixth side surface portion from the outer wall portion side to the inner wall portion side as seen from the direction perpendicular to the axial direction. The fourth side surface portion extends along the radial direction. The fourth side surface portion is preferably formed so as to extend parallel to (including “substantially parallel”) the extending direction of the connecting portion center line, but with respect to the extending direction of the connecting portion center line. It may be formed so as to extend in an inclined manner. The fifth side surface portion extends from the inner end portion along the radial direction of the fourth side surface portion to one side along the circumferential direction. The fifth side surface portion is preferably formed so as to extend parallel to (including “substantially parallel”) a direction perpendicular to the extending direction of the connecting portion center line. You may form so that it may incline and extend with respect to the direction orthogonal to a present direction. The sixth side surface portion extends inward along the radial direction from the end portion on one side along the circumferential direction of the fifth side surface portion, and extends toward the other side along the circumferential direction. Yes. That is, the sixth side surface portion is formed such that the stator winding moves from the inner wall portion side to the outer wall portion side by sliding along the inclination of the sixth side surface portion.
And the extension direction of the connection part centerline between the inner side edge part along the radial direction of a 1st side surface part, and the edge part of the other side along the circumferential direction of a 2nd side surface part (A length along the direction perpendicular to the extending direction of the connecting portion central line) W1 along the direction perpendicular to the vertical direction W1, and along the radial direction of the fourth side portion The distance along the direction perpendicular to the extending direction of the connecting portion center line between the inner end portion and the one end portion in the circumferential direction of the fifth side surface portion (the fifth side surface portion (Length along the direction perpendicular to the extending direction of the connecting portion center line) W1 is (3/4 × D) where D (mm) is the diameter of the stator winding wound around the stator core. ) And (5/4 × D), that is, [3/4 × D ≦ W1 ≦ 5/4 × D].
In this embodiment, the stator winding can be wound while sliding along the inclination of the third side surface portion and the sixth side surface portion. In addition, the second side surface portion and the fifth side surface formed in a stepped manner connected to the third side surface portion and the sixth side surface portion between the third side surface portion and the sixth side surface portion and the outer wall portion. It has the side part. Thus, the stator windings in the first row are wound in parallel (aligned) with the second side surface portion and the fifth side surface portion at the head, without intersecting. Further, the lengths W1 of the second side surface portion and the fifth side surface portion along the direction perpendicular to the extending direction of the connecting portion center line are (3/4 × D) and (5/4 × D). By being set within the range, the stator windings in the first row can be reliably wound in parallel (aligned) with the second side surface portion and the fifth side surface portion as the head, The windings in the second and subsequent rows can be wound to the position on the outer wall side beyond the second side surface portion and the fifth side surface portion, that is, to the back of the slot. Therefore, the space factor of the stator winding in the slot can be further increased.
In another form of the first invention, when viewed from a direction perpendicular to the axial direction, the inner side end portion of the first side surface portion along the radial direction on the connecting portion center line, and the fourth side surface portion, The distance L1 between the line connecting the inner end along the radial direction and the inner peripheral surface of the outer wall is (T) and (2T) when the width of the outer wall is T (mm). Within the range, that is, [T ≦ L1 ≦ 2T] is set.
In this embodiment, the strength of the end insulating member can be ensured.
In another form of the first invention, the angle β1 between the connecting portion center line and the third side surface portion and the sixth side surface portion is within the range of (2 °) and (8 °), that is, [2 ° ≦ β1 ≦ 8 °].
In this embodiment, the first row of stator windings can be reliably wound in parallel (aligned) along the inclination of the third side surface portion and the sixth side surface portion.
In another form of the first aspect of the invention, there is a peripheral edge extending from the connecting part to both sides in the circumferential direction between the connecting part and the outer wall part.
In this embodiment, the strength of the end insulating member can be increased.
The second invention of the present invention relates to a stator.
The stator of the present invention includes a stator core, end insulating members disposed on both sides in the axial direction of the stator core, and a stator winding. Any of the above-described end insulating members is used as the end insulating member. The stator of the present invention has the same effect as the end insulating member described above.
The third invention of the present invention relates to a rotating machine.
The rotating machine of the present invention includes the above-described stator and a rotor that is arranged to be rotatable relative to the stator. The rotating machine of the present invention is preferably configured as an electric motor. The rotating machine of the present invention has the same effect as the end insulating member described above.
本発明では、固定子コアの軸方向両側に端部絶縁部材が配置されている状態で巻き付けられる固定子巻線の、スロット内における占積率を高めることができる。 In the present invention, the space factor in the slot of the stator winding wound in a state where the end insulating members are disposed on both axial sides of the stator core can be increased.
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
なお、本明細書では、「軸方向」は、回転子が固定子に対して相対的に回転可能に配置されている状態において、回転子の回転中心線(図1、図2に示されている回転中心線P)の方向を示す。また、「周方向」は、回転子が固定子に対して相対的に回転可能に配置されている状態において、軸方向(回転中心線の方向)と直角な方向からみて、回転中心線を中心とする円周方向を示す。また、「径方向」は、回転子が固定子に対して相対的に回転可能に配置されている状態において、軸方向(回転中心線の方向)と直角な方向から見て、回転中心線を通る方向を示す。
また、本明細書では、「平行」という記載は、「略平行」を含むものとして用いられ、「直角」という記載は、「略直角」を含むものとして用いられ、「等しい」という記載は「略等しい」を含むものとして用いられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the present specification, the “axial direction” refers to the rotation center line of the rotor (shown in FIGS. 1 and 2) in a state where the rotor is rotatably arranged relative to the stator. Direction of the rotation center line P). In addition, the “circumferential direction” is centered on the rotation center line when viewed from a direction perpendicular to the axial direction (direction of the rotation center line) in a state where the rotor is arranged to be rotatable relative to the stator. Indicates the circumferential direction. In addition, the “radial direction” refers to the rotation center line when viewed from a direction perpendicular to the axial direction (direction of the rotation center line) in a state where the rotor is arranged to be rotatable relative to the stator. Indicates the direction of passage.
Further, in this specification, the description “parallel” is used as including “substantially parallel”, the description “right angle” is used as including “substantially right angle”, and the description “equal” is “ It is used to include “substantially equal”.
本発明の回転機(図示省略)は、固定子と、固定子に対して相対的に回転可能に配置されている回転子により構成される。回転子としては、種々の構成の回転子を用いることができる。本発明の回転機は、好適には、電動機として構成される。 The rotating machine (not shown) of the present invention includes a stator and a rotor that is arranged to be rotatable relative to the stator. As the rotor, rotors having various configurations can be used. The rotating machine of the present invention is preferably configured as an electric motor.
本発明の固定子10の第1実施形態を、図1、図2を参照して説明する。図1は、本実施形態の固定子10の斜視図であり、図2は、図1のII−II線断面図である。
本実施形態の固定子10は、固定子コア20と、固定子コア20の軸方向両側に配置される端部絶縁部材40と、固定子巻線90等により構成される。
固定子コア20は、積層された複数の電磁鋼板により構成され、軸方向一方側および軸方向他方側にコア端面20Aおよび20Bを有している。固定子コア20は、軸方向と直角な断面(図2)で見て、周方向に沿って延在するヨーク21と、径方向に沿って延在する複数のティース22を有している。ティース22は、ヨーク21から径方向に沿って内側(回転中心P側)に延在するティース基部23と、ティース基部23の内側に設けられ、周方向に沿って延在するティース先端部24を有している。ティース先端部24の内側には、円弧状のティース先端面25が形成されている。ティース先端面25によって、回転子(図示省略)が挿入される回転子挿入空間20aが形成される。
周方向に隣接するティース22によって、スロット26が形成される。また、周方向に隣接するティース22のティース先端部24によって、スロット開口部26aが形成される。
スロット26内には、スロット絶縁部材30を介して固定子巻線90が挿入される。
1st Embodiment of the
The
A
A stator winding 90 is inserted into the
端部絶縁部材40は、絶縁特性を有する樹脂により形成される(「樹脂ボビン」とも呼ばれる)。なお、端部絶縁部材40は、樹脂以外の材料により形成することもできる。
端部絶縁部材40は、底面40Aを有しているとともに、外壁部50、複数の内壁部60および複数の連結部70を有している。外壁部50は、周方向および軸方向に沿って延在する。内壁部60は、外壁部50より内側(回転中心P側)に配置され、周方向および軸方向に沿って延在する。連結部70は、外壁部50と内壁部60を連結し、径方向に沿って延在する。端部絶縁部材40は、底面40Aが固定子コア20のコア端面20Aあるいは20Bに当接するように、固定子コア20の軸方向両側に配置される。
The
The
端部絶縁部材40の第1の基本構造を、図3〜図5を参照して説明する。図3は、図1の矢印IIIの部分を、固定子コア20と反対側から見た場合の概略図である。図4は、図3をIV−IV線断面で見た場合の概略図であり、図5は、図3をV−V線断面で見た場合の概略図である。
端部絶縁部材40の外壁部50は、固定子コア20のヨーク21に対応する位置に配置される。外壁部50は、外周面51と、内周面52を有している。
端部絶縁部材40の内壁部60は、固定子コア20のティース先端部24に対応する位置に配置される。内壁部60は、内周面61と、外周面62を有している。
端部絶縁部材40の連結部70は、固定子コア20のティース基部23に対応する位置に配置される。連結部70は、軸方向に沿って底面40Aと反対側に形成された上面110と、周方向に沿って一方側(図3において右側)に形成された第1の側面120と、周方向に沿って他方側(図3において左側)に形成された第2の側面130を有している。また、上面110と第1の側面120および第2の側面130との間に第1の接続面140および第2の接続面150が形成されている。第1の接続面140および第2の接続面150は、周方向に沿った断面(図5参照)で見て、半径rの円弧面(R面)(「略円弧面」を含む)に形成されている。円弧面に形成された第1の接続面140および第2の接続面150により、連結部70に巻き付けられる固定子巻線90の損傷を防止することができる。
なお、図3において、線Kは、連結部70の第1の側面120と第2の側面130の間の中央を通る連結部中央線を示している。また、図3のIV−IV線断面は、連結部中央線Kを含む断面、すなわち、連結部70の第1の側面120と第2の側面130の間の中央を通る、軸方向および径方向に沿って延在する断面である。以下では、連結部中央線Kを含む断面を、「連結部中央断面」という。
上面110が、本発明の「底面と反対側に形成された上面」に対応し、第1の側面120が、本発明の「周方向に沿って一方側に形成された第1の側面」に対応し、第2の側面130が、本発明の「周方向に沿って他方側に形成された第2の側面」に対応し、第1の接続面140が、本発明の「上面と第1の側面との間に形成された第1の接続面」に対応し、第2の接続面150が、本発明の「上面と第2の側面との間に形成された第2の接続面」に対応する。
A first basic structure of the
The
The
The connecting
In FIG. 3, a line K indicates a connecting portion center line passing through the center between the
The
[第1実施形態]
次に、本発明の端部絶縁部材40の第1実施形態を、図6を参照して説明する。図6は、第1実施形態の端部絶縁部材40の連結部中央断面を示している。第1実施形態は、第1の基本構造を有し、連結部70の上面110の形状に特徴を有する。
本実施形態の端部絶縁部材40では、連結部70の上面110は、外壁部50側から内壁部60側に、第1の上面部分111、第2の上面部分112、第3の上面部分113を有している。
第1の上面部分111は、外壁部50の内周面52から、径方向(図6において左右方向)に沿って内側(内壁部60側)に延在している。本実施形態では、第1の上面部分111は、径方向に平行に延在している。また、本実施形態では、第1の上面部分111は、直線状に延在している。第1の上面部分111は、径方向に対して傾斜する方向に延在するように形成することもできる。
第2の上面部分112は、第1の上面部分111と接続されている端部112aと、第3の上面部分113と接続されている端部112bを有し、軸方向(図6において上下方向)に沿って延在している。本実施形態では、第2の上面部分112は、軸方向に平行(に延在している。また、本実施形態では、第2の上面部分112は、直線状に延在している。第2の上面部分112は、軸方向に対して傾斜する方向に延在するように形成することもできる。なお、第2の上面部分112の端部112aは、第1の上面部分111の端部でもあり、また、第2の上面部分112の端部112bは、第3の上面部分113の端部でもある。
第3の上面部分113は、第2の上面部分112の端部112bから、径方向に沿って内壁部60側に延在するとともに、軸方向に沿って、底面40Aと反対側に延在している。すなわち、第3の上面部分113は、連結部断面において、径方向に対して角度(傾斜角度)α1で傾斜する傾斜面に形成されている。本実施形態では、第3の上面部分113は、直線状に延在する傾斜面に形成されている。
[First Embodiment]
Next, a first embodiment of the
In the
The first
The second
The third
固定子コア20の軸方向両側に端部絶縁部材40が配置された状態で固定子巻線90を端部絶縁部材40の連結部70(固定子コア20のティース基部23)に巻き付ける方法として、スロット開口部26aを通して内側からスロット26内に挿入されるニードルを用いる場合、ニードルの径方向に沿った移動範囲が制限されるため、連結部70の外壁部50側の部分(ティース基部23のヨーク21側の部分)に固定子巻線90を直接に巻き付けるのは難しい。
本実施形態では、連結部70の上面110の第3の上面部分113は、径方向に沿って内壁部60側から外壁部50側に向かって、軸方向に沿って底面40Aと反対側から底面40A側に延在するように傾斜している。
これにより、固定子巻線90は、第3の上面部分113の傾斜に沿って滑りながら、内壁部60側から外壁部50側(ティース先端部24側からヨーク21側)に順次巻き付けられる。
As a method of winding the stator winding 90 around the connecting
In the present embodiment, the third
As a result, the stator winding 90 is sequentially wound from the
ここで、図29に、第3の上面部分113の、径方向に対する傾斜角度α1と固定子コア20のスロット26内に挿入可能な固定子巻線90の巻数および電動機の効率との関係が示されている。図29において、横軸は、傾斜角度(°)を示し、左側の第1縦軸は、巻数を示し、右側の第2縦軸は、効率(%)を示している。
図29から、傾斜角度α1が(2°)より小さい領域では、スロット26内に挿入可能な固定子巻線90の巻数および電動機の効率が低下することが理解できる。傾斜角度α1が小さいと、固定子巻線90が第3の上面部分113に沿って滑り難くなり、固定子巻線90が平行に巻き付けられず、交差して巻き付けられる。固定子巻線90が交差して巻き付けられると、スロット26内に挿入可能な固定子巻線90の巻数が減少する。また、固定子巻線90の巻数が少ないと、所定のトルクを得るために必要な電流が増大し、その結果、損失が増大して、電動機の効率が低下する。
また、傾斜角度α1が、(8°)より大きい領域では、スロット26内に挿入可能な固定子巻線90の巻数および電動機の効率が低下することが理解できる。傾斜角度α1が大きいと、固定子巻線90が第3の上面部分113に沿って滑落し、固定子巻線90が平行に巻き付けられず、交差して巻き付けられる。このため、スロット26内に挿入可能な固定子巻線90の巻数が減少し、また、電動機の効率が低下する。
したがって、径方向に対する第3の上面部分113の傾斜角度α1は、(2°)と(8°)の範囲内、すなわち、[(2°)≦α1≦(8°)]を満足するように設定するのが好ましい。
Here, FIG. 29 shows the relationship between the inclination angle α1 of the third
From FIG. 29, it can be understood that in the region where the inclination angle α1 is smaller than (2 °), the number of turns of the stator winding 90 that can be inserted into the
Further, it can be understood that in the region where the inclination angle α1 is larger than (8 °), the number of turns of the stator winding 90 that can be inserted into the
Therefore, the inclination angle α1 of the third
また、第3の上面部分113と外壁部50の内周面52との間に、第3の上面部分113に連接して、軸方向に沿って底面40A側から底面40Aと反対側に延在する第2の上面部分112が形成されている。すなわち、第3の上面部分113の、径方向に沿った外側の端部112bから、軸方向に沿って底面40Aと反対側に延在する、段差状の第2の上面部分112(段差面)が形成されている。これにより、1列目の固定子巻線90は、第2の上面部分112を先頭に、交差することなく、平行に(整列して)巻き付けられる。1列目の固定子巻線90が平行に(整列して)巻き付けられると、2列目以降の固定子巻線90が交差して巻き付けられるのを防止することができる。
Further, the third
ここで、第2の上面部分112の軸方向に沿った長さ(第1の上面部分111の、径方向に沿った内側の端部112aと、第2の上面部分112の、軸方向に沿った底面40A側の端部112bとの間の間隔)H1が短いと、1列目の固定子巻線90が第2の上面部分112を乗り越え、平行に巻き付けることができなくなるおそれがある。また、第2の上面部分112の軸方向に沿った長さH1が長いと、2列目の固定子巻線90が第2の上面部分112より外側(外壁部50側)に移動できなくなり、スロット26内に挿入可能な固定子巻線90の巻数が減少する。
このため、第2の上面部分112の軸方向に沿った長さH1は、好適には、固定子巻線90の直径をD(mm)とした場合、(3/4×D)と(5/4×D)の範囲内、すなわち、[3/4×D≦H1≦5/4×D]を満足するように設定される。より好適には、長さH1は、直径Dと等しく設定される。
Here, the length along the axial direction of the second upper surface portion 112 (the
Therefore, the length H1 along the axial direction of the second
第1の上面部分111の径方向に沿った長さL1は、1列目の固定子巻線90を、第2の上面部分112を先頭に、交差させることなく、平行に巻き付けられることができる長さであって、端部絶縁部材40の強度を確保することができる長さに設定される。
好適には、外壁部50の幅(外壁部50の外周面51と内周面52との間の間隔)をT(mm)とした場合、第1の上面部分111の径方向に沿った長さL1は、(T)と(2T)の範囲内、すなわち、[(T)≦L1≦(2T)]を満足するように設定される。
The length L1 along the radial direction of the first
Preferably, when the width of the outer wall portion 50 (the interval between the outer
第1の上面部分111が、本発明の「第1の上面部分」に対応し、第2の上面部分112が、本発明の「第2の上面部分」に対応し、第3の上面部分113が、本発明の「第3の上面部分」に対応する。
また、第2の上面部分112の端部112aが、本発明の「第2の上面部分の、軸方向に沿った底面と反対側の端部」あるいは「第1の上面部分の、径方向に沿った内側の端部」に対応し、第2の上面部分112の端部112bが、本発明の「第2の上面部分の、軸方向に沿った底面側の端部」あるいは「第3の上面部分の、径方向に沿った外側の端部」に対応する。
また、第2の上面部分112の軸方向に沿った長さH1が、本発明の「第1の上面部分の、径方向に沿った内側の端部と、第2の上面部分の、軸方向に沿った底面側の端部との間の軸方向に沿った間隔」に対応する。
The first
Further, the
In addition, the length H1 along the axial direction of the second
本実施形態の端部絶縁部材40では、固定子巻線90を、スロット26の奥まで、交差させることなく、平行(整列して)に巻き付けることができるため、スロット26内における固定子巻線90の占積率を高めることができる。
In the
第3の上面部分113の形状は、直線形状に限定されず、1列目の固定子巻線90を、第2の上面部分112を先頭に、交差させることなく、平行に巻き付けることができる種々の形状に形成することができる。
第1実施形態の端部絶縁部材40の第1変形例が、図7に示されている。
図7に示されている端部絶縁部材40では、連結部70の上面110の第3の上面部分113は、軸方向に沿って底面40Aと反対側に飛び出ている凸形状に形成されている。
また、第1実施形態の端部絶縁部材40の第2変形例が、図8に示されている。
図8に示されている端部絶縁部材40では、連結部70の上面110の第3の上面部分113は、軸方向に沿って底面40A側に窪んでいる凹形状に形成されている。
なお、径方向に対する第3の上面部分113の傾斜角度α1は、第3の上面部分113と第2の上面部分112との接続部と、第3の上面部分113と内壁部60の外周面62との接続部を結ぶ線によって規定される。
The shape of the third
The 1st modification of the edge
In the
Moreover, the 2nd modification of the edge
In the
Note that the inclination angle α1 of the third
[第2実施形態]
本発明の端部絶縁部材40の第2実施形態を、図9を参照して説明する。図9は、第2実施形態の端部絶縁部材40の連結部中央断面を示している。第2実施形態は、第1の基本構造を有し、連結部70の上面110の形状に特徴を有する。
本実施形態の端部絶縁部材40では、連結部70の上面110は、外壁部50側から内壁部60側に、第1の上面部分111、第2の上面部分112、第3の上面部分113を有している。
第1の上面部分111は、外壁部50の内周面52から、径方向に沿って内側(内壁部60側)に延在するとともに、軸方向に沿って、底面40A側から底面40Aと反対側に延在している。すなわち、第1の上面部分111は、連結部中央断面において、径方向に対して角度(傾斜角度)α2で傾斜する傾斜面に形成されている。また、本実施形態では、第1の上面部分111は、直線状に延在する傾斜面に形成されている。
第2の上面部分112は、第1の上面部分111と接続されている端部112aと、第3の上面部分113と接続されている端部112bを有し、軸方向(図9において上下方向)に沿って延在している。本実施形態では、第2の上面部分112は、軸方向に平行に延在している。また、本実施形態では、第2の上面部分112は、直線状に延在している。第2の上面部分112は、軸方向に対して傾斜する方向に延在するように形成することもできる。なお、第2の上面部分112の端部112aは、第1の上面部分111の端部でもあり、また、第2の上面部分112の端部112bは、第3の上面部分113の端部でもある。
第3の上面部分113は、第2の上面部分112の端部112bから、径方向に沿って内側(内壁部60側)に延在するとともに、軸方向に沿って、底面40Aと反対側に延在している。すなわち、第3の上面部分113は、径方向に対して角度(傾斜角度)α1で傾斜する傾斜面に形成されている。また、本実施形態では、第3の上面部分113は、直線状に延在する傾斜面に形成されている。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the
In the
The first
The second
The third
前述したように、径方向に対する第3の上面部分113の傾斜角度α1は、図29に示されている、径方向に対する傾斜角度α1と固定子コア20のスロット26内に挿入可能な固定子巻線90の巻数および電動機の効率との関係を示すグラフから、好適には、(2°)と(8°)の範囲内に設定される。
また、第2の上面部分112の軸方向に沿った長さH1は、好適には、固定子巻線90の直径をD(mm)とした場合、(3/4×D)と(5/4×D)の範囲内に設定される。より好適には、長さH1は、直径Dと等しく設定される。
これにより、第1実施形態と同様に、1列目の固定子巻線90を、第3の上面部分113の傾斜に沿って滑らせながら、交差させることなく、平行に巻き付けることができる。また、それによって、2列目以降の固定子巻線を、交差させることなく、平行に、スロット26の奥まで巻き付けることができる。
As described above, the inclination angle α1 of the third
In addition, the length H1 along the axial direction of the second
As a result, as in the first embodiment, the first row of
また、本実施形態では、第1の上面部分111が、径方向に対して傾斜角度α2で傾斜する傾斜面に形成されている。すなわち、傾斜面が2段設けられている。これにより、1列目の固定子巻線90および2列目の固定子巻線90を平行に巻き付けることができ、スロット26内に挿入可能な固定子巻線90の巻数をより増大させることができる。
径方向に対する第1の上面部分111の傾斜角度α2は、径方向に対する第3の上面部分113の傾斜角度α1と同様に、好適には、(2°)と(8°)の範囲内に設定される。より好適には、傾斜角度α2は、傾斜角度α1と等しく設定される。
In the present embodiment, the first
The inclination angle α2 of the first
第3の上面部分113の形状は、直線形状に限定されず、1列目の固定子巻線90を、第2の上面部分112を先頭に、交差させることなく、平行に巻き付けることができる種々の形状に形成することができる。
図10に示されている、第2実施形態の端部絶縁部材40の第1変形例では、連結部70の上面110の第3の上面部分113は、軸方向に沿って底面40Aと反対側に飛び出ている凸形状に形成されている。
また、図11に示されている、第2実施形態の端部絶縁部材40の第2変形例では、連結部70の上面110の第3の上面部分113は、軸方向に沿って底面40A側に窪んでいる凹形状に形成されている。
なお、第1の上面部分111の形状についても、第3の上面部分113と同様に、直線状、軸方向に沿って底面40Aと反対側に飛び出ている凸形状、軸方向に沿って底面40A側に窪んでいる凹形状等の形状に形成することができる。
The shape of the third
In the first modification of the
Further, in the second modification of the
In addition, the shape of the first
[第3実施形態]
本発明の端部絶縁部材40の第3実施形態を、図12を参照して説明する。図12は、第3実施形態の端部絶縁部材40を、底面40Aと反対側から見た図(軸方向と直角な方向から見た図)である。第3実施形態は、第1の基本構造を有し、連結部70の第1の側面120および第2の側面130の形状に特徴を有する。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the
連結部70の第1の側面120は、外壁部50側から内壁部60側に、第1の側面部分121、第2の側面部分122、第3の側面部分123を有している。
第1の側面部分121は、外壁部50の内周面52から、径方向(図12において上下方向)に沿って内壁部60側に延在している。本実施形態では、第1の側面部分121は、連結部中央線Kの延在方向に平行に延在している。また、本実施形態では、第1の側面部分121は、直線状に延在している。第1の側面部分121は、連結部中央線Kの延在方向に対して傾斜する方向に延在するように形成することもできる。
第2の側面部分122は、第1の側面部分121と接続されている端部122aと、第3の側面部分123と接続されている端部122bを有し、周方向(図12において左右方向)に沿って延在している。本実施形態では、第2の側面部分122は、連結部中央線Kの延在方向と直角な方向に延在している。また、本実施形態では、第2の側面部分122は、直線状に延在している。なお、第2の側面部分122の端部122aは、第1の側面部分121の端部でもあり、また、第2の側面部分122の端部122bは、第3の側面部分123の端部でもある。
第3の側面部分123は、第2の側面部分122の端部122bから、径方向に沿って内壁部60側に延在するとともに、周方向に沿って一方側(図12において右側)に延在している。すなわち、第3の側面部分123は、軸方向と直角な方向から見て、連結部中央線Kの延在方向に対して角度(傾斜角度)β1で傾斜する傾斜面に形成されている。また、本実施形態では、第3の側面部分123は、直線状に延在する傾斜面に形成されている。
The
The first
The second
The third
連結部70の第2の側面130は、外壁部50側から内壁部60側に、第4の側面部分131、第5の側面部分132、第6の側面部分133を有している。
第4の側面部分131は、外壁部50の内周面52から、径方向に沿って内壁部60側に延在している。本実施形態では、第4の側面部分131は、連結部中央線Kの延在方向に平行に延在している。また、第4の側面部分131は、直線状に延在している。第4の側面部分131は、連結部中央線Kの延在方向に対して傾斜する方向に延在するように形成することもできる。
第5の側面部分132は、第4の側面部分131と接続されている端部132aと、第6の側面部分133と接続されている端部132bを有し、周方向に沿って延在している。本実施形態では、第5の側面部分132は、連結部中央線Kの延在方向と直角な方向に延在している。また、第5の側面部分132は、直線状に延在している。なお、第5の側面部分132の端部132aは、第4の側面部分131の端部でもあり、また、第5の側面部分132の端部132bは、第6の側面部分133の端部でもある。
第6の側面部分133は、第5の側面部分132の端部132bから、径方向に沿って内壁部60側に延在するとともに、周方向に沿って他方側(図12において左側)に延在している。すなわち、第6の側面部分133は、連結部中央線Kの延在方向に対して角度(傾斜角度)β1で傾斜する傾斜面に形成されている。また、第6の側面部分133は、直線状に延在する傾斜面に形成されている。
The
The fourth
The fifth
The sixth
固定子コア20の軸方向両側に端部絶縁部材40が配置された状態で固定子巻線90を端部絶縁部材40の連結部70(固定子コア20のティース基部23)に巻き付ける方法として、スロット開口部26aを通して内側からスロット26内に挿入されるニードルを用いる場合、ニードルの径方向に沿った移動範囲が制限されるため、連結部70の外壁部50側の部分(ティース基部23のヨーク21側の部分)に固定子巻線90を巻き付けるのが難しい。
本実施形態では、連結部70の第1の側面120の第3の側面部分123は、径方向に沿って内壁部60側から外壁部50側に向かって、周方向に沿って一方側から他方側に延在するように傾斜しているとともに、第2の側面130の第6の側面部分133は、径方向に沿って内壁部60側から外壁部50側に向かって、周方向に沿って他方側から一方側に延在するように傾斜している。
これにより、固定子巻線90は、第3の側面部分123および第6の側面部分133の傾斜に沿って滑りながら、内壁部60側から外壁部50側(ティース先端部24側からヨーク21側)に順次巻き付けられる。
As a method of winding the stator winding 90 around the connecting
In the present embodiment, the third
Thus, the stator winding 90 slides along the inclination of the third
第3の側面部分123および第6の側面部分133の連結部中央線Kの延在方向に対する傾斜角度β1と、固定子コア20のスロット26内に挿入可能な固定子巻線90の巻数および電動機の効率との関係を示すグラフは、図29に示されている、連結部70の上面110の第3の上面部分113の径方向に対する傾斜角度α1と固定子コア20のスロット26内に挿入可能な固定子巻線90の巻数および電動機の効率との関係を示すグラフと同様の傾向を示す。
すなわち、傾斜角度β1が(2°)より小さい領域では、スロット26内に挿入可能な固定子巻線90の巻数および電動機の効率が低下する。傾斜角度β1が小さいと、固定子巻線90が第3の側面部分123および第6の側面部分133に沿って滑り難くなり、固定子巻線90が平行に巻き付けられず、交差して巻き付けられる。このため、スロット26内に挿入可能な固定子巻線90の巻数が減少するとともに、電動機の効率が低下する。
また、傾斜角度β1が、(8°)より大きい領域では、スロット26内に挿入可能な固定子巻線90の巻数および電動機の効率が低下する。傾斜角度β1が大きいと、固定子巻線90が、第3の側面部分123および第6の側面部分133に沿って滑落するため、固定子巻線90が平行に巻き付けられず、交差して巻き付けられる。このため、スロット26内に挿入可能な固定子巻線90の巻数が減少するとともに、電動機の効率が低下する。
したがって、連結部中央線Kの延在方向に対する第3の側面部分123および第6の側面部分133の傾斜角度β1は、好適には、(2°)と(8°)の範囲内、すなわち、[(2°)≦β1≦(8°)]を満足するように設定される。
The inclination angle β1 of the third
That is, in the region where the inclination angle β1 is smaller than (2 °), the number of turns of the stator winding 90 that can be inserted into the
In the region where the inclination angle β1 is larger than (8 °), the number of turns of the stator winding 90 that can be inserted into the
Therefore, the inclination angle β1 of the third
また、第3の側面部分123と外壁部50の内周面52との間に、第3の側面部分123に連接して、周方向に沿って他方側から一方側に延在する第2の側面部分122が形成されているとともに、第6の側面部分133と外壁部50の内周面52との間に、第6の側面部分133に連接して、周方向に沿って一方側から他方側に延在する第5の側面部分132が形成されている。すなわち、第3の側面部分123の、径方向に沿った外側の端部122bから、周方向に沿って一方側に延在する段差状の第2の側面部分122(段差面)が形成されているとともに、第6の側面部分133の、径方向に沿った外側の端部132bから、周方向に沿って他方側に延在する段差状の第5の側面部分132(段差面)が形成されている。
これにより、1列目の固定子巻線90は、第2の側面部分122および第5の側面部分132を先頭に、交差することなく、平行に(整列して)巻き付けられる。1列目の固定子巻線90が平行に(整列して)巻き付けられると、2列目以降の固定子巻線90が交差して巻き付けられるのを防止することができる。
In addition, the second side surface is connected to the third
Thereby, the stator winding 90 in the first row is wound in parallel (aligned) with the second
ここで、第2の側面部分122の、連結部中央線Kの延在方向と直角な方向に沿った長さ(第1の側面部分121の、径方向に沿った内側の端部122aと、第2の側面部分122の、周方向に沿った他方側の端部122bとの間の、連結部中央線Kの延在方向と直角な方向の長さ)および第5の側面部分132の、連結部中央線Kの延在方向と直角な方向に沿った長さ(第4の側面部分131の、径方向に沿った内側の端部132aと、第5の側面部分132の、周方向に沿った一方側の端部132bとの間の、連結部中央線Kの延在方向と直角な方向の長さ)W1が短いと、1列目の固定子巻線90が第2の側面部分122および第5の側面部分132を乗り越え、平行に巻き付けることができなくなるおそれがある。ここで、1列目の固定子巻線90を平行に巻き付けることで、固定子巻線90が交差して巻き付けられるのを効果的に防止することができる。また、第2の側面部分122および第5の側面部分132の、連結部中央線Kの延在方向と直角な方向に沿った長さW1が長いと、2列目の固定子巻線90が第2の側面部分122および第5の側面部分132より外側(外壁部50側)に移動できなくなり、スロット26内に挿入可能な固定子巻線90の巻数が減少する。
このため、第2の側面部分123および第5の側面部分132の、連結部中央線Kの延在方向と直角な方向に沿った長さW1は、好適には、固定子巻線90の直径をD(mm)とした場合、(3/4×D)と(5/4×D)の範囲内、すなわち、[3/4×D≦W1≦5/4×D]を満足するように設定される。より好適には、長さW1は、直径Dと等しく設定される。
Here, the length of the second
Therefore, the length W1 of the second
第1の側面部分121および第4の側面部分131の、連結部中央線Kの延在方向に沿った長さL1は、1列目の固定子巻線90を、第2の側面部分122および第5の側面部分132を先頭に、交差させることなく、平行に巻き付けられることができる長さであって、端部絶縁部材40の強度を確保することができる長さに設定される。
好適には、外壁部50の幅をT(mm)とした場合、第1の側面部分121および第4の側面部分131の、連結部中央線Kの延在方向に沿った長さL1は、(T)と(2T)の範囲内、すなわち、[(T)≦L1≦(2T)]を満足するように設定される。
The length L1 of the first
Preferably, when the width of the
第1の側面部分121が、本発明の「第1の側面部分」に対応し、第2の側面部分122が、本発明の「第2の側面部分」に対応し、第3の側面部分123が、本発明の「第3の側面部分」に対応する。また、第4の側面部分131が、本発明の「第4の側面部分」に対応し、第5の側面部分132が、本発明の「第5の側面部分」に対応し、第6の側面部分133が、本発明の「第6の側面部分」に対応する。また、第2の側面部分122の、連結部中央線Kの延在方向と直角な方向に沿った長さW1が、本発明の「第1の側面部分の、径方向に沿った内側の端部と、第2の側面部分の、周方向に沿った他方側の端部との間の、連結部中央線の延在方向と直角な方向に沿った間隔」に対応し、第5の側面部分132の、連結部中央線Kの延在方向と直角な方向に沿った長さW1が、本発明の「第4の側面部分の、径方向に沿った内側の端部と、第5の側面部分の、周方向に沿った一方側の端部との間の、連結部中央線の延在方向と直角な方向に沿った間隔」に対応する。
The first
本実施形態の端部絶縁部材40では、固定子巻線90を、スロット26の奥まで、交差させることなく、平行(整列して)に巻き付けることができるため、スロット26内における固定子巻線90の占積率を高めることができる。
In the
第3の側面部分123および第6の測面部分133の形状は、直線形状に限定されず、1列目の固定子巻線90を、第2の側面部分122および第5の側面部分132を先頭に、交差させることなく、平行に巻き付けることができる種々の形状に形成することができる。
第3実施形態の端部絶縁部材40の第1変形例が、図13に示されている。
図13に示されている端部絶縁部材40では、連結部70の第1の側面120の第3の側面部分123は、周方向に沿って一方側(連結部中央線Kと反対側)に飛び出ている凸形状に形成され、第2の側面130の第6の側面部分133は、周方向に沿って他方側(連結部中央線Kと反対側)に飛び出ている凸形状に形成されている。
また、第3実施形態の端部絶縁部材40の第2変形例が、図14に示されている。
図14に示されている端部絶縁部材40では、連結部70の第1の側面120の第3の側面部分123は、周方向に沿って他方側(連結部中央線K側)に窪んでいる凹形状に形成され、第2の側面130の第6の側面部分133は、周方向に沿って一方側(連結部中央線側)に窪んでいる凹形状に形成されている。
なお、連結部中央線Kの延在方向に対する第3の側面部分123の傾斜角度β1は、第3の側面部分123と第2の側面部分122との接続部と、第3の側面部分123と内壁部60の外周面62との接続部を結ぶ線によって規定され、連結部中央線Kの延在方向に対する第6の側面部分133の傾斜角度β1は、第6の側面部分133と第5の側面部分132との接続部と、第6の側面部分133と内壁部60の外周面62との接続部を結ぶ線によって規定される。
The shape of the third
The 1st modification of the edge
In the
Moreover, the 2nd modification of the edge
In the
Note that the inclination angle β1 of the third
[第4実施形態]
本発明の端部絶縁部材40の第4実施形態を、図15を参照して説明する。第4実施形態は、第1の基本構造を有し、連結部70の第1の側面120および第2の側面130の形状に特徴を有する。
本実施形態の端部絶縁部材40では、連結部70の第1の側面120の第3の側面部分123が、連結部中央線Kの延在方向に対して傾斜角度β1で傾斜する傾斜面に形成されているとともに、第1の側面部分121も、連結部中央線Kの延在方向に対して傾斜角度β2で傾斜する傾斜面に形成されている。また、第2の側面130の第6の側面部分133が、連結部中央線Kの延在方向に対して傾斜角度β1で傾斜する傾斜面に形成されているとともに、第4の側面部分131も、連結部中央線Kの延在方向に対して傾斜角度β2で傾斜する傾斜面に形成されている。本実施形態では、第1の側面部分121、第3の側面部分123、第4の側面部分131、第6の側面部分133は、直線状に延在する傾斜面に形成されている。
第1の側面部分121は、径方向に沿って外側(外壁部50側)から内側(内壁部60側)に向かって、周方向に沿って他方側から一方側に延在するように傾斜し、第4の側面部分131は、径方向に沿って外側(外壁部50側)から内側(内壁部60側)に向かって、周方向に沿って一方側から他方側に延在するように傾斜している。すなわち、径方向に沿って内側から外側に向かって、周方向に沿って連結部中央線Kと反対側から連結部中央線K側に延在するように傾斜している。
連結部中央線Kの延在方向に対する第1の側面部分121および第4の側面部分131の傾斜角度β2は、好適には、傾斜角度β1と同様に、(2°)と(8°)の範囲内に設定される。より好適には、傾斜角度β2は、傾斜角度β1と等しく設定される。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment of the
In the
The first
The inclination angle β2 of the first
本実施形態では、第3の側面部分123および第6の側面部分133が、連結部中央線Kの延在方向に対して傾斜角度β1で傾斜するように形成されている。これにより、1列目の固定子巻線90を、第3の側面部分123および第6の側面部分133の傾斜に沿って滑らせながら、交差させることなく、平行に巻き付けることができる。また、それによって、2列目以降の固定子巻線を、交差させることなく、平行に、スロット26の奥まで巻き付けることができる。
また、第1の側面部分121および第4の側面部分131が、連結部中央線Kの延在方向に対して傾斜角度β2で傾斜するように形成されている。これにより、第1の側面部分121および第4の側面部分131に対応する、スロット26の空間領域を拡大することができ、スロット26内に挿入可能な固定子巻線90の巻数を増大させることができる。
なお、第1の側面部分121および第4の側面部分131の形状についても、第3の上面部分123および第6の側面部分133と同様に、直線状、周方向に沿って連結部中央線Kと反対側に飛び出ている凸形状、周方向に沿って連結部中央線K側に窪んでいる凹形状等の形状に形成することができる。
In the present embodiment, the third
Further, the first
In addition, also about the shape of the 1st
[第5実施形態]
本発明の端部絶縁部材40の第5実施形態を、図16〜図18を参照して説明する。図16は、第5実施形態の端部絶縁部材40を、底面40Aと反対側から見た図(軸方向に直角な方向から見た図)である。また、図17は、図16のXVII−XVII線断面図(連結部中央断面)である、また、図18は、連結部を周方向に沿った断面で見た図であり、図18(a)〜(c)は、それぞれ図16のXVIIIa−XVIIIa線断面図、XVIIIb−XVIIIb線断面図、XVIIIc−XVIIIc線断面図である。第5実施形態は、第1の基本構造を有し、連結部70の上面110、第1の側面120および第2の側面130、第1の接続面140および第2の接続面150の形状に特徴を有する。
[Fifth Embodiment]
5th Embodiment of the edge
連結部70の上面110は、図17に示されているように、外壁部50側から内壁部60側に、第1の上面部分111、第2の上面部分112、第3の上面部分113を有している。
第1の上面部分111は、外壁部50の内周面52から、径方向に沿って内側(内壁部60側)に延在している。本実施形態では、第1の上面部分111は、径方向(図17において左右方向)に平行に、直線状に延在している。
第2の上面部分112は、第1の上面部分111と接続されている端部112aと、第3の上面部分113と接続されている端部112bを有し、軸方向(図17において上下方向)に沿って延在している。本実施形態では、第2の上面部分112は、軸方向に平行に、直線状に延在している。
第3の上面部分113は、第2の上面部分112の端部112bから、径方向に沿って延在している。本実施形態では、第3の上面部分113は、径方向に平行に、直線状に延在している。
As shown in FIG. 17, the
The first
The second
The third
連結部70の第1の側面120は、図16に示されているように、外壁部50側から内壁部60側に、第1の側面部分121、第2の側面部分122、第3の側面部分123を有している。
第1の側面部分121は、外壁部50の内周面52から、径方向(図16において上下方向)に沿って内壁部60側に延在している。本実施形態では、第1の側面部分121は、連結部中央線Kに平行に、直線状に延在している。
第2の側面部分122は、第1の側面部分121と接続されている端部122aと、第3の側面部分123と接続されている端部122bを有し、周方向(図16において左右方向)に沿って延在している。本実施形態では、第2の側面部分122は、連結部中央線Kの延在方向と直角な方向に、直線状に延在している。
第3の側面部分123は、第2の側面部分122の端部122bから、径方向に沿って延在している。本実施形態では、第3の側面部分123は、連結部中央線Kの延在方向と平行に、直線状に延在している。
また、連結部70の第2の側面130は、図16に示されているように、外壁部50側から内壁部60側に、第4の側面部分131、第5の側面部分132、第6の側面部分133を有している。
第4の側面部分131は、外壁部50の内周面52から、径方向に沿って内壁部60側に延在している。本実施形態では、第4の側面部分131は、連結部中央線Kの延在方向に平行に、直線状に延在している。
第5の側面部分132は、第4の側面部分131と接続されている端部132aと、第6の側面部分133と接続されている端部132bを有し、周方向に沿って延在している。本実施形態では、第5の側面部分132は、連結部中央線Kの延在方向と直角な方向に、直線状に延在している。
第6の側面部分133は、第5の側面部分132の端部132bから、径方向に沿って内壁部60側に延在している。本実施形態では、第6の側面部分133は、連結部中央線Kの延在方向と平行に、直線状に延在している。
As shown in FIG. 16, the
The first
The second
The third
Further, as shown in FIG. 16, the
The fourth
The fifth
The sixth
また、連結部70の第1の接続面140および第2の接続面150は、図18に示されているように形成されている。
第1の接続面140は、外壁部50側から内壁部60側に、第1の接続面部分141、第2の接続面部分142、第3の接続面部分143を有している。第1の接続面部分141は、軸方向と直角な方向から見て(図16)、径方向に沿って延在し、第1の上面部分111と第1の側面部分121との間に形成されている。第3の接続面部分143は、軸方向と直角な方向から見て(図16)、径方向に沿って延在し、第3の上面部分113と第3の側面部分123との間に形成されている。本実施形態では、第1の接続面部分141および第3の接続面部分143は、連結部中央線Kの延在方向に平行に延在している。第2の接続面部分142は、連結部中央断面で見て(図17)、軸方向に沿って延在し、第1の接続面部分141と第3の接続面部分143を接続している。本実施形態では、第2の接続面部分142は、軸方向に平行に、直線状に延在している。
第2の接続面150は、外壁部50側から内壁部60側に、第4の接続面部分151、第5の接続面部分152、第6の接続面部分153を有している。第4の接続面部分151は、軸方向と直角な方向から見て(図16)、径方向に沿って延在し、第1の上面部分111と第4の側面部分131との間に形成されている。第6の接続面部分153は、軸方向と直角な方向から見て(図16)、径方向に沿って延在し、第3の上面部分113と第6の側面部分133との間に形成されている。本実施形態では、第4の接続面部分151および第6の接続面部分153は、連結部中央線Kの延在方向に平行に延在している。第5の接続面部分152は、連結部中央断面で見て(図17)、軸方向に沿って延在し、第4の接続面部分151と第6の接続面部分153を接続している。本実施形態では、第5の接続面部分152は、軸方向に平行に、直線状に延在している。
本実施形態では、第1の接続面部分141、第3の接続面部分143、第4の接続面部分151、第6の接続面部分153は、周方向に沿った断面で見て(図18)、円弧面(R面)(「略円弧面」を含む)に形成されている。これにより、固定子巻線90を巻き付ける際の固定子巻線90の損傷や、固定子巻線90の摺動による固定子巻線90の損傷を防止することができる。
Further, the
The
The
In the present embodiment, the first
本実施形態では、第3の上面部分113と第3の側面部分123とを接続する第3の接続面部分143および第3の上面部分113と第6の側面部分133とを接続する第6の接続面部分153の円弧面の半径rを、内壁部60側における半径よりも外壁部50側における半径が大きくなるように構成されている。
すなわち、内壁部60側の位置(a)における第3の接続面部分143(a)および第6の接続面部分153(a)の半径はr1である。また、外壁部(50)側の位置(c)における第3の接続面部分143(c)および第6の接続面部分153(c)の半径はr3(r1<r3)である。また、内壁部(60)側の位置(a)と外壁部(50)側の位置(c)の間の位置(b)における第3の接続面部分143(b)および第6の接続面部分153(c)の半径はr2(r1<r2<r3)である。
本実施形態では、第3の接続面部分143および第6の接続面部分153の円弧面の半径rが、内壁部60側から外壁部50側に向かって連続して変化するように構成されている。なお、円弧面の半径rが、内壁部60側から外壁部50側に段階的に変化するように構成することもできる。
In the present embodiment, the third
That is, the radius of the third connection surface portion 143 (a) and the sixth connection surface portion 153 (a) at the position (a) on the
In the present embodiment, the radius r of the arc surfaces of the third
本実施形態では、連結部70の第1の接続面140の第3の接続面部分143および第2の接続面150の第6の接続面部分153が、円弧面に形成されているとともに、外壁部50側の円弧面の半径が内壁部60側の円弧面の半径より大きくなるように設定されている。
これにより、1列目の固定子巻線90は、第3の接続面部分143および第6の接続面部分153に沿って滑りながら、内壁部60側から外壁部50側に巻き付けられる。そして、第3の上面部分113、第3の側面部分123、第6の側面部分133、第3の接続面部分143および第6の接続面部分153に連接して段差状に形成されている第2の上面部分112、第2の側面部分122、第5の側面部分132、第2の接続面部分142および第5の接続面部分152を先頭に、交差することなく、平行に巻き付けられる。
In the present embodiment, the third
Thereby, the stator winding 90 in the first row is wound from the
第2の上面部分112上における第1の上面部分111と第3の上面部分113との間の間隔(軸方向に沿った間隔)S2、第2の側面部分122上における第1の側面部分121と第3の側面部分123との間の間隔(周方向に沿った間隔)S1および第5の側面部分132上における第4の側面部分131と第6の側面部分133との間の間隔(周方向に沿った間隔)S1は、好適には、固定子巻線90の直径をD(mm)とした場合、(3/4×D)と(5/4×D)の範囲内、すなわち、[3/4×D≦S1,S2≦5/4×D]を満足するように設定される。より好適には、第2の接続面部分142上における第1の接続面部分141と第3の接続面部分143との間の間隔(法線方向に沿った間隔)S3も、(3/4×D)と(5/4×D)の範囲内に設定される。
また、連結部中央線K上における、第1の上面部分111の、径方向に沿った内側の端部112aと、外壁部50の内周面52との間の間隔L1、および、第1の側面部分121の、径方向に沿った内側の端部122aと、第4の側面部分131の、径方向に沿った内側の端部132aとを結ぶ線と、外壁部50の内周面52との間の間隔L1は、好適には、外壁部50の幅をT(mm)とした場合、(T)と(2T)の範囲内に設定される。
なお、1列目の固定子巻線の先頭が当接する段差面としては、第2の上面部分112、第2の側面部分122、第5の側面部分132、第2の接続面部分142および第5の接続面部分152のうちの少なくとも一つ設けられていればよいが、好適には、少なくとも第2の上面部分112、第2の側面部分122および第5の側面部分132が設けられる。また、第1の接続面部分141、第2の接続面部分142、第4の接続面部分151、第5の接続面部分152は、省略することもできる。
An interval (interval along the axial direction) S2 between the first
Further, on the connecting portion center line K, the distance L1 between the
The step surfaces with which the leading ends of the first row of stator windings abut are the second
次に、端部絶縁部材40の第2の基本構造を、図19〜図21を参照して説明する。図19は、端部絶縁部材40を底面40Aと反対側から見た場合の概略図である。図20は、図19をXX−XX線断面(連結部中央断面)で見た場合の概略図である。図21は、図19をXXI−XXI線断面で見た場合の概略図である。
図19に示されている端部絶縁部材40は、外壁部50、内壁部60および連結部70を有しているとともに、周縁部80を有している。周縁部80は、連結部70と外壁部50の間に設けられ、連結部70より周方向両側に延在している。周縁部80を設けることにより、端部絶縁部材40の強度を確保することができる。
周縁部80は、底面40Aと反対側に上面81を有しているとともに、内側に内周面82を有している。
周縁部80の内周面82は、連結部中央線Kの延在方向と直角な方向に延在している。内周面82は、連結部中央線Kの延在方向に対して傾斜する方向に延在するように形成することもできる。この際、連結部中央線Kの延在方向に対して線対称となるように形成するのが好ましい。
また、周縁部80の上面81は、連結部70の上面110に対して、段差状に形成されている。周縁部80の上面81と連結部70の上面110との間の軸方向に沿った間隔H2は、端部絶縁部材40の強度等を考慮して設定される。
周縁部80が、本発明の「周縁部」に対応する。
Next, a second basic structure of the
The
The
The inner
Further, the
The
[第6実施形態]
本発明の端部絶縁部材40の第6実施形態が、図22に示されている。図22は、第6実施形態の端部絶縁部材40の連結部中央断面を示している。第6実施形態は、第2の基本構造を有し、連結部70の上面110の形状に特徴を有する。
第6実施形態の端部絶縁部材40は、周縁部80を有している点を除いて、第1実施形態の端部絶縁部材40と同様の構成であるため、詳しい説明は省略する。
連結部中央断面において、第2の上面部分112の、軸方向に沿った長さH1は、好適には、(3/4×D)と(5/4×D)の範囲内に設定される。また、径方向に対する第3の上面部分113の傾斜角度α1は、好適には、(2°)と(8°)の範囲内に設定される。また、連結部中央線K上における、第1の上面部分111の、径方向に沿った内側の端部112aと、外壁部50の内周面52との間の間隔L1は、好適には、(T)と(2T)の範囲内に設定される。なお、間隔L1は、L2(連結部中央線K上における、周縁部80の内周面82と外壁部50の内周面52との間の間隔)と、L3(連結部中央線K上における、第1の上面部分111の、径方向に沿った内側の端部112aと、周縁部80の内周面82との間の間隔)との和で表される。
本実施形態は、第1実施形態と同様の効果を有するとともに、端部絶縁部材40の強度を高めることができる。
第3の上面部分113の形状は、直線状、凸形状、凹形状等種々の形状に形成することができる。
[Sixth Embodiment]
A sixth embodiment of the
Since the
In the central cross section of the connecting portion, the length H1 along the axial direction of the second
This embodiment has the same effect as the first embodiment, and can increase the strength of the
The shape of the third
[第7実施形態]
本発明の端部絶縁部材40の第7実施形態が、図23に示されている。図23は、第7実施形態の端部絶縁部材40の連結部中央断面を示している。第7実施形態は、第2の基本構造を有し、連結部70の上面110の形状に特徴を有する。
第7実施形態の端部絶縁部材40は、周縁部80を有している点を除いて、第2実施形態の端部絶縁部材40と同様の構成であるため、詳しい説明は省略する。
連結部中央断面における、第2の上面部分112の、軸方向に沿った長さH1は、好適には、(3/4×D)と(5/4×D)の範囲内に設定される。また、径方向に対する第3の上面部分113の傾斜角度α1および径方向に対する第1の上面部分111の傾斜角度α2は、好適には、(2°)と(8°)の範囲内に設定される。より好適には、傾斜角度α2は、傾斜角度α1と等しく設定される。また、連結部中央線K上における、第1の上面部分111の、径方向に沿った内側の端部112aと、外壁部50の内周面52との間の間隔L1は、好適には、(T)と(2T)の範囲内に設定される。
本実施形態は、第2実施形態と同様の効果を有するとともに、端部絶縁部材40の強度を高めることができる。
第3の上面部分113および第1の上面部分111の形状は、直線状、凸形状、凹形状等の種々の形状に形成することができる。
[Seventh Embodiment]
A seventh embodiment of the
Since the
The length H1 along the axial direction of the second
This embodiment has the same effect as the second embodiment, and can increase the strength of the
The shapes of the third
[第8実施形態]
本発明の端部絶縁部材40の第8実施形態が、図24に示されている。図24は、第8実施形態の端部絶縁部材40を、軸方向と直角な方向から見た図である。第8実施形態は、第2の基本構造を有し、連結部70の第1の側面120および第2の側面130の形状に特徴を有する。
第8実施形態の端部絶縁部材40は、周縁部80を有している点を除いて、第3実施形態の端部絶縁部材40と同様の構成であるため、詳しい説明は省略する。
軸方向と直角な方向から見て、第2の側面部分122および第5の側面部分132の、連結部中央線Kの延在方向と直角な方向に沿った長さW1は、好適には、(3/4×D)と(5/4×D)の範囲内に設定される。また、連結部中央線Kの延在方向に対する第3の側面部分123および第6の側面部分133の傾斜角度β1は、好適には、(2°)と(8°)の範囲内に設定される。また、連結部中央線K上における、第1の側面部分121の、径方向に沿った内側の端部112aと、第4の側面部分131の径方向に沿った内側の端部132aとを結ぶ線と、外壁部50の内周面52との間の間隔L1は、好適には、(T)と(2T)の範囲内に設定される。なお、間隔L1は、L2(連結部中央線K上における、周縁部80の内周面82と外壁部50の内周面52との間の間隔)と、L3(連結部中央線K上における、第1の側面部分121の、径方向に沿った内側の端部112aと、第4の側面部分131の、径方向に沿った内側の端部132aとを結ぶ線と、周縁部80の内周面82との間の間隔)との和で表される。
本実施形態は、第3実施形態と同様の効果を有するとともに、端部絶縁部材40の強度を高めることができる。
第3の側面部分123および第6の側面部分133の形状や第1の側面部分121および第4の側面部分131の形状は、直線状、凸形状、凹形状等の種々の形状に形成することができる。
また、第1の側面部分121および第4の側面部分131を、連結部中央線Kの延在方向に対して傾斜させることもできる。
[Eighth Embodiment]
An eighth embodiment of the
Since the
When viewed from the direction perpendicular to the axial direction, the length W1 of the second
This embodiment has the same effect as the third embodiment, and can increase the strength of the
The shape of the third
Further, the first
次に、端部絶縁部材40の第3の基本構造を、図25、図26を参照して説明する。図25は、端部絶縁部材40を底面40Aと反対側から見た場合の概略図である。図26は、図25をXXVI−XXVI線断面(連結部中央断面)で見た場合の概略図である。
図25に示されている端部絶縁部材40では、周縁部80の上面81が、連結部70の上面110と面一に形成されている。
Next, the 3rd basic structure of the edge
In the
[第9実施形態]
本発明の端部絶縁部材40の第9実施形態が図27に示されている。図27は、第9実施形態の端部絶縁部材40の連結部中央断面を示している。第9実施形態は、第3の基本構造を有し、連結部70の上面110の形状に特徴を有する。
第9実施形態の端部絶縁部材40は、周縁部80の上面81が連結部70の上面110の第1の上面部分111と面一に形成されている点を除いて、第6実施形態の端部絶縁部材40と同様の構成である。
[Ninth Embodiment]
A ninth embodiment of the
The
[第10実施形態]
本発明の端部絶縁部材40の第10実施形態が図28に示されている。図28は、第10実施形態の端部絶縁部材40を底面40Aと反対側から見た図である。第10実施形態は、第3の基本構造を有し、連結部70の第1の側面120および第2の側面130の形状に特徴を有する。
第10実施形態の端部絶縁部材40は、周縁部80の上面81が連結部70の上面110の第1の上面部分111と面一に形成されている点を除いて、第8実施形態の端部絶縁部材40と同様の構成である。
[Tenth embodiment]
A tenth embodiment of the
The
以上のように、本発明の端部絶縁部材を用いることにより、固定子コアの軸方向両側に端部絶縁部材が配置されている状態で固定子巻線を巻き付ける際に、固定子巻線が交差して巻き付けられるのを効果的に防止することができる。これにより、固定子コアのスロット内における固定子巻線の占積率を高めることができる。 As described above, by using the end insulating member of the present invention, when the stator winding is wound in a state where the end insulating members are arranged on both sides in the axial direction of the stator core, the stator winding It is possible to effectively prevent cross winding. Thereby, the space factor of the stator winding | coil in the slot of a stator core can be raised.
本発明は、実施形態で説明した構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
固定子コアの軸方向両側に配置される端部絶縁部材について説明したが、本発明は、固定子コアと、固定子コアの軸方向両側に配置される端部絶縁部材と、固定子巻線を備える固定子とし、また、固定子と回転子を備える回転機電動機として構成することもできる。
各実施形態で説明した各構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数を組み合わせて用いることもできる。例えば、「連結部70の上面110に傾斜面と段差面を設ける」構成、「第1の側面120および第2の側面130に傾斜面と段差面を設ける」構成、「第1の接続面および第2の接続面を形成する円弧面の半径を、内壁部側から外壁部側に向けて大きく設定するとともに、段差面を設ける」構成、「傾斜面を複数段設ける」構成等を適宜選択して組み合わせることができる。
The present invention is not limited to the configuration described in the embodiment, and various changes, additions, and deletions are possible.
Although the end insulating members arranged on both sides in the axial direction of the stator core have been described, the present invention relates to the stator core, the end insulating members arranged on both sides in the axial direction of the stator core, and the stator windings. It is also possible to configure as a stator including the stator and as a rotating machine motor including the stator and the rotor.
Each structure demonstrated by each embodiment can also be used independently, and can also be used combining the some selected suitably. For example, a configuration “provides an inclined surface and a step surface on the
10 固定子
20 固定子コア
20a 回転子挿入空間
20A、20B コア端面
21 ヨーク
22 ティース
23 ティース基部
24 ティース先端部
25 ティース先端面
26 スロット
26a スロット開口部
30 スロット絶縁部材
40 端部絶縁部材
40A 端面
50 外壁部
51 外周面
52 内周面
60 内壁部
61 内周面
62 外周面
70 連結部
80 周縁部
81 上面
82 内周面
110 上面
111 第1の上面部分
112 第2の上面部分
112a、112b 端部
113 第3の上面部分
120 第1の側面
121 第1の側面部分
122 第2の側面部分
122a、122b 端部
123 第3の側面部分
130 第2の側面
131 第1の側面部分
132 第2の側面部分
132a、132b 端部
133 第3の側面部分
140 第1の接続面
141 第1の接続面部分
142 第2の接続面部分
143 第3の接続面部分
150 第2の接続面
151 第4の接続面部分
152 第5の接続面部分
153 第6の接続面部分
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記連結部は、軸方向に沿って前記底面と反対側に形成された上面と、周方向に沿って一方側に形成された第1の側面と、周方向に沿って他方側に形成された第2の側面と、を有し、
前記上面は、前記第1の側面と前記第2の側面との間の中央を通る連結部中央線を含む断面で見て、径方向に沿って外側から内側に延在するとともに、軸方向に沿って前記底面側から前記底面と反対側に延在する第1の上面部分と、前記第1の上面部分の、径方向に沿った内側の端部から、軸方向に沿って前記底面側に延在する第2の上面部分と、前記第2の上面部分の、軸方向に沿った前記底面側の端部から、径方向に沿って内側に延在するとともに、軸方向に沿って前記底面と反対側に延在する第3の上面部分と、を有し、
前記第1の上面部分の、前記径方向に沿った内側の端部と、前記第2の上面部分の、前記軸方向に沿った前記底面側の端部との間の軸方向に沿った間隔は、固定子コアに巻き付けられる固定子巻線の直径をD(mm)とした場合、(3/4×D)と(5/4×D)の範囲内に設定されていることを特徴とする端部絶縁部材。 Arranged on both sides in the axial direction of the stator core, having a bottom surface on the side facing the stator core, and an outer wall portion extending along the circumferential direction and the axial direction, and disposed on the inner side of the outer wall portion. And an end having a plurality of inner wall portions extending along the circumferential direction and the axial direction, and a plurality of connecting portions extending along the radial direction and connecting the outer wall portion and each of the plurality of inner wall portions. An insulating member,
The connecting portion is formed on the other side along the circumferential direction, a top surface formed on the opposite side of the bottom surface along the axial direction, a first side surface formed on one side along the circumferential direction, and A second side;
The upper surface extends from the outside to the inside along the radial direction when viewed in a cross section including a connecting portion center line passing through the center between the first side surface and the second side surface, and in the axial direction. A first upper surface portion extending from the bottom surface side to the opposite side of the bottom surface, and an inner end portion along the radial direction of the first upper surface portion from the inner surface portion toward the bottom surface side along the axial direction. A second upper surface portion extending from the bottom surface side end portion along the axial direction of the second upper surface portion and extending inward along the radial direction, and the bottom surface along the axial direction. And a third upper surface portion extending on the opposite side,
A distance along the axial direction between the inner end portion along the radial direction of the first upper surface portion and the end portion on the bottom surface side along the axial direction of the second upper surface portion. Is characterized in that it is set within the range of (3/4 × D) and (5/4 × D) where D (mm) is the diameter of the stator winding wound around the stator core. End insulating member.
前記連結部中央線を含む断面において、径方向と前記第1の上面部分との間の角度および径方向と前記第3の上面部分との間の角度は、(2°)と(8°)の範囲内に設定されていることを特徴とする端部絶縁部材。 The end insulating member according to claim 1,
In the cross section including the connecting portion center line, the angle between the radial direction and the first upper surface portion and the angle between the radial direction and the third upper surface portion are (2 °) and (8 °). An end insulating member characterized in that it is set within the range.
前記連結部中央線を含む断面において、前記第1の上面部分の、前記径方向に沿った内側の端部と、前記外壁部の内周面との間の間隔は、前記外壁部の幅をT(mm)とした場合、(T)と(2T)の範囲内に設定されていることを特徴とする端部絶縁部材。 The end insulating member according to claim 1 or 2,
In the cross section including the connecting portion center line, the distance between the inner end of the first upper surface portion along the radial direction and the inner peripheral surface of the outer wall portion is the width of the outer wall portion. When T (mm) is set, the end insulating member is set within the range of (T) and (2T).
前記第1の側面は、軸方向に直角な方向から見て、径方向に沿って延在する第1の側面部分と、前記第1の側面部分の、径方向に沿った内側の端部から、周方向に沿って他方側に延在する第2の側面部分と、前記第2の側面部分の、周方向に沿った他方側の端部から、径方向に沿って内側に延在するとともに、周方向に沿って一方側に延在する第3の側面部分と、を有し、
前記第2の側面は、軸方向に直角な方向から見て、径方向に沿って延在する第4の側面部分と、前記第4の側面部分の、径方向に沿った内側の端部から、周方向に沿って一方側に延在する第5の側面部分と、前記第5の側面部分の、周方向に沿った一方側の端部から、径方向に沿って内側に延在するとともに、周方向に沿って他方側に延在する第6の側面部分と、を有し、
前記第1の側面部分の、前記径方向に沿った内側の端部と、前記第2の側面部分の、前記周方向に沿った他方側の端部との間の、前記連結部中央線の延在方向と直角な方向に沿った間隔、および、前記第4の側面部分の、前記径方向に沿った内側の端部と、前記第5の側面部分の、前記周方向に沿った一方側の端部との間の、前記連結部中央線の延在方向と直角な方向に沿った間隔は、(3/4×D)と(5/4×D)の範囲内に設定されていることを特徴とする端部絶縁部材。 The end insulating member according to any one of claims 1 to 3,
The first side surface includes a first side surface portion extending along the radial direction when viewed from a direction perpendicular to the axial direction, and an inner end portion along the radial direction of the first side surface portion. The second side surface portion extending to the other side along the circumferential direction and the other side end portion of the second side surface portion along the circumferential direction extending inward along the radial direction. A third side surface portion extending to one side along the circumferential direction,
The second side surface includes a fourth side surface portion extending along the radial direction when viewed from a direction perpendicular to the axial direction, and an inner end portion along the radial direction of the fourth side surface portion. A fifth side surface portion extending to one side along the circumferential direction, and an end portion on one side along the circumferential direction of the fifth side surface portion extending inward along the radial direction. A sixth side surface portion extending to the other side along the circumferential direction,
The connection portion center line between the inner end portion along the radial direction of the first side surface portion and the other end portion of the second side surface portion along the circumferential direction. An interval along a direction perpendicular to the extending direction, an inner end portion of the fourth side surface portion along the radial direction, and one side of the fifth side surface portion along the circumferential direction. The distance along the direction perpendicular to the extending direction of the connecting portion center line is set within the range of (3/4 × D) and (5/4 × D). An end insulating member characterized by that.
軸方向に直角な方向から見て、前記連結部中央線上における、前記第1の側面部分の、前記径方向に沿った内側の端部と、前記第4の側面部分の、前記径方向に沿った内側の端部とを結ぶ線と、前記外壁部の内周面との間の間隔は、前記外壁部の幅をT(mm)とした場合、(T)と(2T)の範囲内に設定されていることを特徴とする端部絶縁部材。 The end insulating member according to claim 4,
When viewed from a direction perpendicular to the axial direction, the inner side end portion of the first side surface portion along the radial direction and the fourth side surface portion of the first side surface portion along the radial direction on the connecting portion center line. The distance between the line connecting the inner end portion and the inner peripheral surface of the outer wall portion is within the range of (T) and (2T) when the width of the outer wall portion is T (mm). An end insulating member characterized by being set.
前記連結部中央線と前記第3の側面部分との間の角度および前記連結部中央線と前記第6の側面部分との間の角度は、(2°)と(8°)の範囲内に設定されていることを特徴とする端部絶縁部材。 The end insulating member according to claim 4 or 5,
The angle between the connecting portion center line and the third side surface portion and the angle between the connecting portion center line and the sixth side surface portion are within the range of (2 °) and (8 °). An end insulating member characterized by being set.
前記連結部と前記外壁部との間に周縁部を有し、
前記周縁部は、前記連結部より周方向両側に延在していることを特徴とする端部絶縁部材。 The end insulating member according to any one of claims 1 to 6,
A peripheral portion between the connecting portion and the outer wall portion;
The edge insulating member, wherein the peripheral edge portion extends to both sides in the circumferential direction from the connecting portion.
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