JP4764048B2 - 回転電機の相間絶縁紙 - Google Patents

Description

本発明は、固定子鉄心の軸方向両端部において各相のコイルエンド間を絶縁する回転電機の相間絶縁紙に関する。

従来より、回転電機のコイルエンド間を絶縁する構成は様々あるが、一般的には例えば、図１０に示すような構成の相間絶縁紙が知られている。この相間絶縁紙１００は、シート状をなし複数相のコイルエンド（図示せず）間に挟まれる一対の相間絶縁紙本体１０１を有している。この相間絶縁紙本体１０１には、２本の線状の切り込み部１０２が２箇所に形成されている。相間絶縁紙本体１０１間には、固定子鉄心（図示せず）のスロット（図示せず）内に挿入される２本の帯状の連結体１０３が配設されている。この連結体１０３の各両端部は、Ｔ字状部１０４として形成されている。
そして、前記一対の相間絶縁紙本体１０１は、前記連結体１０３のＴ字状部１０４を前記切り込み部１０２にそれぞれ差し込んで掛合させることにより、互いが離間した状態で連結されるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
実開昭５８−８３９６４号公報

このような構成の場合、相間絶縁紙本体１０１は連結体１０３によって、常に一定距離離間するようになっているので、相間絶縁紙本体１０１のコイルエンドに対する位置決めが非常に容易になるが、しかしながら、次のような問題を有していた。
即ち、固定子鉄心をフレームに収納するにあたっては、コイルエンドに対し、固定子鉄心の端部方向に圧縮するような力、且つ外周方向へ拡開するような力を加えて当該コイルエンドを小型に成形することが一般的であるが、この場合、複数相のコイルエンドに挟まれた相間絶縁紙本体１０１にも同様な力が加わってしまう。従って、このような力によって、ときに相間絶縁紙本体１０１に長手方向或いは幅方向に引張力が作用して当該相間絶縁紙１０１本体が破れてしまい、この部分の絶縁が不十分になってしまう場合があった。
更に、固定子鉄心のスロット内に収納されたコイルには、コイルエンドにワニスを滴下して含浸させるようにしているが、上記従来構成では、ワニスの浸透が相間絶縁紙本体１０１に阻害される不具合があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コイルエンドの成形時にも破れ難く、更にコイルエンドに滴下されるワニスの浸透性にも優れた回転電機の相間絶縁紙を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の回転電機の相間絶縁紙は、固定子鉄心の軸方向両端部において複数相のコイルエンド間を絶縁可能な形状に形成された一対の相間絶縁紙本体と、この一対の相間絶縁紙本体を繋ぐようにこれらと一体的に形成され前記固定子鉄心のスロット内に位置する３本の連結条部とを有し、前記一対の相間絶縁紙本体には、当該相間絶縁紙本体の長手方向に対して２段階の階段状段差を有する折り曲げ部が前記連結条部間に位置する２箇所ずつに形成され、前記一対の相間絶縁紙本体の少なくとも一方には、切り欠き部が形成されていることを特徴とする（請求項１の発明）。
このような場合、まず相間絶縁紙本体に、相間絶縁紙本体の長手方向に対して２段階の階段状段差を有する折り曲げ部を前記連結条部間に位置する２箇所ずつに形成しているので、コイルエンドの成形時等において仮に相間絶縁紙本体に対して力が加わったとしても、折り曲げ部が延びることにより前記力を吸収し、以って相間絶縁紙本体を破れ難くすることが可能となる。また、相間絶縁紙本体に切り欠き部を形成することにより、コイルエンドに滴下されたワニスをコイルに浸透させ易くなる。そして、一対の相間絶縁紙本体間には、これらを連結する連結条部を３本設けるようにしたので、固定子鉄心のスロットに３本の連結条部を挿通させることにより、コイルエンドに対する相間絶縁紙（相間絶縁紙本体）の位置決めを正確に行うことができる。

以上のように、本発明の回転電機の相間絶縁紙によれば、コイルエンドの成形時にも破れ難く、更にコイルエンドに滴下されるワニスの浸透もよくなるという優れた効果を得ることができる。

以下、本発明の第１の実施例を、図１〜図３を参照して説明する。
まず図２は、回転電機の固定子の部分断面図を示すものである。この固定子１は、複数のスロット２（図２では、１個のみ図示）を備えた円筒状の固定子鉄心３を有している。スロット２内には、スロット絶縁紙４を介して複数相（本実施例では、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相、図３参照）のコイル５が挿通され、その両端部はコイルエンド６として形成されている。また、複数相のコイル５のコイルエンド６（Ｕ）、６（Ｖ）間及び６（Ｖ）、６（Ｗ）間には、それぞれ相間絶縁紙７が配設されている。

相間絶縁紙７は、図１に示すように、複数相のコイルエンド６間を絶縁可能となるように略矩形状に形成された一対の相間絶縁紙本体７ａと、この一対の相間絶縁紙本体７ａを繋ぐようにこれらと一体的に形成された３本の連結条部７ｂとから構成されている。一対の相間絶縁紙本体７ａにおいて、当該相間絶縁紙本体７ａ同士が対向する側には、台形状の切り欠き部８が２箇所ずつ形成されている。更に、一対の相間絶縁紙本体７ａには、当該相間絶縁紙本体７ａの長手方向（図１中、上下方向）に対して２段階の段差を有する折り曲げ部９が２箇所ずつに形成されている。即ち、一対の相間絶縁紙本体７ａは左右対称の形状になっている。これにより、相間絶縁紙本体７ａは、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、長手方向に伸縮可能（図１（ｂ）が、延びた状態）となっている。

このような構成の一つの相間絶縁紙７は、前述した図２（ａ）のように、相間絶縁紙本体７ａが複数相たるＵ、Ｖ相のコイルエンド６（Ｕ）、（Ｖ）間に位置するように配置され、他の相間絶縁紙７は、相間絶縁紙本体７ａが複数相たるＶ、Ｗ相のコイルエンド６（Ｖ）、６（Ｗ）間に位置するように配置される。この場合、相間絶縁紙７の３本の連結条部７ｂは、固定子鉄心３の適宜のスロット２内に位置されている。図３では、説明の便宜上、連結条部７ｂが位置するスロットを符号２ａで示す。

なお、空隙には、相間絶縁紙７の連結条部７ｂが固定子鉄心３のスロット２内に挿入されて配置された後に、各スロット２内に三相のコイル５が挿入配置されるものである。その後、コイルエンド６は、固定子１の小型化のために、図２（ｂ）に示すように、固定子鉄心３の端部方向（図２中、左右方向）に圧縮され且つ外周方向（図２中、上下方向）に拡開されるように形成される。そして、図３（この図３では、折り曲げ部９が延びた状態になっている）に示すように、相間絶縁紙本体７ａ部分がコイルエンド６と共に糸１０（図３では説明の便宜上、Ｕ相のコイルエンド６（Ｕ）のみを糸１０にて緊縛するように図示している。）にて緊縛される。この状態で当該コイルエンド６にはワニスが滴下され、このワニスをコイル５に含浸させることにより全体が固められて固定子１が構成される。

ここで、前述のようにコイルエンド６には、固定子１の小型化のための成形時に長手方向或いは幅方向に対して力（引張力）が加えられる訳だが、このとき相間絶縁紙７にもコイルエンド６と同様な力が作用してしまい、これによって相間絶縁紙本体７ａに破れが発生してしまう恐れがある。

しかしながら、本実施例の相間絶縁紙７は、まず相間絶縁紙本体７ａにおいて、２段階の折り曲げ部９が形成されている。このため、コイルエンド６の成形時に相間絶縁紙本体７ａに対して長手方向の力が、つまり相間絶縁紙本体７ａを破るような力が加わったとしても、この力は折り曲げ部９が、図１（ｂ）のように、延びることにより吸収するので、相間絶縁紙本体７ａが破れてしまうことを極力防止することができる。なお、相間絶縁紙本体７ａに幅方向の力が加わっても、その相間絶縁紙本体７ａの幅寸法は長手方向の寸法に比べ、小であるので、相間絶縁紙本体７ａが破れてしまうことはない。
また、相間絶縁紙本体７ａには切り欠き部８が形成されている。このため、コイルエンド６に相間絶縁紙本体７ａが配設された状態でワニスを滴下しても、切り欠き部８を通じてワニスが流れやすくなり、コイルエンド６及びコイル５に対するワニスの浸透性を向上させることが可能となる。
また、一対の相間絶縁紙本体７ａ間には、これらを連結する連結条部７ｂを３本設けるようにしたので、固定子鉄心３のスロット２に連結条部７ｂを挿通させることにより、コイルエンド６に対する相間絶縁紙７の位置決めを正確に行うことができる。

次に、本発明の第２の実施例を図４を参照しながら説明する。なお、上記第１の実施例と同様な箇所には同符号を付し、その詳細な説明は省略する。
相間絶縁紙２０の一対の相間絶縁紙本体２０ａのうち一方において、台形状の切り欠き部８の一方の斜辺には折り込み部２１が形成されている。この折り込み部２１は、相間絶縁紙２０の形成時に、相間絶縁紙本体２０ａに対して予め耳状部（他部よりも飛び出すように形成された矩形状の部分）２２を形成しておき、相間絶縁紙２０の使用時に、前記耳状部２２を折り込んで２重（図４では、一部折り込まずに図示している。）にすることにより構成されている。
折り込み部２１は、相間絶縁紙本体２０ａのうち、わたり線（図示せず）が配設されるコイルエンド６側（図４では、左側のみ）に形成されている。この理由は、わたり線が配設される側のコイルエンド６（図２参照）は、他方側のコイルエンドよりも大きくなって糸１０（図３参照）による緊縛時に、より強く緊縛されるためである。

このような構成の第２の実施例によれば、上記第１の実施例と同様な効果を得られると共に、わたり線が配設される側の相間絶縁紙本体２０ａには、その厚さが２重にされた折り込み部２１が形成されているので、わたり線が配設された側のコイルエンド６を糸１０で強く緊縛する際に、仮に相間絶縁紙本体２０ａに対して糸１０による大きな力が加わったとしても、同部分を前記糸１０によって切れ難くすることが可能となる。なお、折り込み部２１は、反対側の相間絶縁紙本体２０ａに設けても良い。

次に、本発明の第３の実施例を図５を参照しながら説明する。なお、上記第２の実施例と同様な箇所には同符号を付し、その詳細な説明は省略する。
相間絶縁紙３０において、一対の相間絶縁紙本体３０ａの台形状の各切り欠き部８の底辺には、耳状部３２からなる折り込み部３１が形成されている。
このような構成の場合、上記第１及び第２の実施例と同様な効果を得られると共に、渡り線が配設される側の相間絶縁紙本体３０ａだけでなく双方の相間絶縁紙本体３０ａを糸１０（図３参照）により切れ難くすることができる。

次に、本発明の第４の実施例を図６を参照しながら説明する。なお、上記第１の実施例と同様な箇所には同符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施例の相間絶縁紙４０は、コイルエンド６（図２参照）の形状に沿うような湾曲形状に形成されている。一対の相間絶縁紙本体４０ａには、断面視でＬ字状に屈曲された折り曲げ部４１が形成されており、更に当該一対の相間絶縁紙本体４０ａの一方（図６では、上方）には、台形状の切り欠き部４２と、矩形状の折り込み部４３（図６では、一部折り込まずに図示している。）とが並んで形成されている。
このような構成の相間絶縁紙４０によれば、コイルエンド６の成形時に相間絶縁紙本体４０ａに幅方向の力が加わったとしても、折り曲げ部４１が延びることにより、これを吸収することができる。また、相間絶縁紙本体４０ａは長手方向に関しては湾曲形状に形成されているので、強度は大であり、相間絶縁紙本体４０ａが破れることはない。従って、上記第１〜第３の実施例と同様な効果をそれぞれ得られると共に、相間絶縁紙４０を予め湾曲形状とすることにより、当該相間絶縁紙４０をコイルエンド６に対して配設し易くすることができる。

次に、本発明の第５の実施例を図７を参照しながら説明する。なお、上記第４の実施例と同様な箇所には同符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施例の相間絶縁紙５０の一対の相間絶縁紙本体５０ａは、断面視でクランク状に２段階に屈曲された折り曲げ部５１を有している。このような構成の場合、上記第１〜第４の実施例と同様な効果を得られると共に、相間絶縁紙本体５０ａの伸縮をより大きなものとすることができる。

次に、本発明の第６の実施例を図８を参照しながら説明する。なお、上記第４の実施例と同様な箇所には同符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施例の相間絶縁紙６０の相間絶縁紙本体６０ａは、断面視で、上記第５の実施例とは逆のクランク状をなす折り曲げ部６１を有している。この場合も、上記第４と同様な効果を得ることができる。
なお、上記第４〜第６の実施例において、切り欠き部４２及び折り込み部４３は、反対側の相間絶縁紙本体４０ａ、５０ａ、６０ａにそれぞれ設けたり、両方に設けたりしてもよく、また切り欠き部４２及び折り込み部４３のいずれか、または両方を設けるようにしてもよい。

次に、本発明の第７の実施例を図９を参照しながら説明する。なお、上記第４の実施例と同様な箇所には同符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施例の相間絶縁紙７０は、断面視でＭ字状に２段階に屈曲された折り曲げ部７１を有している。また、両方の相間絶縁紙本体７０ａには、折り込み部４３及び切り欠き部７２が形成され、切り欠き部７２は、略半円状に形成されている。このような構成の場合、上記第１〜６の実施例と同様な効果を得られると共に、相間絶縁紙本体７０ａの伸縮度合いをより大きくすることができる。また、折り曲げ部７１、切り欠き部７２、折り込み部４３を両方の相間絶縁紙本体７０ａに形成したので、両方のコイルエンド６（図２参照）に対して効果を得ることができる。
なお、上記第１〜第７の実施例において、相間絶縁紙本体７ａ、２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ、７０ａの大きさや形状等は、使用目的や使用形態によって適宜変更可能である。更に、切り欠き部８、４２、７２、折り曲げ部９、４１、５１、６１、７１、折り込み部２１、３１、４３の、それぞれの形状や形成位置は、上記第１〜第７の実施例に限定されるものではなく、使用形態等に応じて適宜変更可能である。

本発明の第１の実施例を示すもので、（ａ）は折り曲げ部が延びていない状態にある相間絶縁紙の斜視図、（ｂ）は折り曲げ部が延びた状態にある相間絶縁紙の斜視図 （ａ）はコイルエンドの成形前における固定子の断面図、（ｂ）はコイルエンドの成形後における固定子の断面図 コイルエンドを糸にて緊縛した状態で示す固定子の展開図 本発明の第２の実施例を示す図１相当図 本発明の第３の実施例を示す図１相当図 本発明の第４の実施例を示すもので、相間絶縁紙の斜視図 本発明の第５の実施例を示す図６相当図 本発明の第６の実施例を示す図６相当図 本発明の第７の実施例を示す図６相当図 従来例を示すもので、（ａ）は連結体による相間絶縁紙の連結前の状態を示す平面図、（ｂ）は連結後の平面図

符号の説明

図面中、２はスロット、３は固定子鉄心、６はコイルエンド、７は相間絶縁紙、７ａは相間絶縁紙本体、７ｂは連結条部、８は切り欠き部、９は折り曲げ部、２０は相間絶縁紙、２０ａは相間絶縁紙本体、２１は折り込み部、３０は相間絶縁紙、３０ａは相間絶縁紙本体、３１は折り込み部、４０は相間絶縁紙、４０ａは相間絶縁紙本体、４１は折り曲げ部、４２は切り欠き部、４３は折り込み部、５０は相間絶縁紙、５０ａは相間絶縁紙本体、５１は折り曲げ部、６０は相間絶縁紙、６０ａは相間絶縁紙本体、６１は折り曲げ部、７０は相間絶縁紙、７０ａは相間絶縁紙本体、７１は折り曲げ部、７２は切り欠き部である。

Claims (3)

1. 固定子鉄心の軸方向両端部において複数相のコイルエンド間を絶縁可能な形状に形成された一対の相間絶縁紙本体と、
   この一対の相間絶縁紙本体を繋ぐようにこれらと一体的に形成され前記固定子鉄心のスロット内に位置する３本の連結条部とを有し、
   前記一対の相間絶縁紙本体には、当該相間絶縁紙本体の長手方向に対して２段階の階段状段差を有する折り曲げ部が前記連結条部間に位置する２箇所ずつに形成され、
   前記一対の相間絶縁紙本体の少なくとも一方には、切り欠き部が形成されていることを特徴とする回転電機の相間絶縁紙。
2. 前記一対の相間絶縁紙本体の少なくとも一方に形成された切り欠き部には、折り込み部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機の相間絶縁紙。
3. 前記一対の相間絶縁紙本体は、前記コイルエンドの形状に沿うような湾曲形状に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の回転電機の相間絶縁紙。

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