JP5044142B2 - Stator coil insulation structure for rotating electrical machines - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機のステータコイルエンド部に筒状の絶縁リングを挿入して軸受けハウジングの外周あるいはロータ間をリング状の絶縁物で絶縁する回転電機のステータコイル絶縁構造に関する。 The present invention relates to a stator coil insulation structure for a rotating electrical machine in which a cylindrical insulating ring is inserted into a stator coil end portion of the rotating electrical machine to insulate an outer periphery of a bearing housing or between rotors with a ring-shaped insulator.
従来、この種の回転電機のステータコイル絶縁構造としては、例えば、図8に示すようなものがある。モータハウジング100内には、ステータ101とロータ102が同心状に配置されている。ステータ101は、ステータ鉄心103とステータコイル104から構成されており、ステータコイル104のコイルエンド部104aがモータハウジング100の内面と軸受けハウジング100a外周面との間に延出されている。コイルエンド部104aは、軸受けハウジング100aとの間に絶縁空間105を設けるように配設されている。
通常、コイルエンド部104aと軸受けハウジング100aの外周およびロータ102との絶縁は、コイルエンド部104aを任意の寸法に成形し、空間での絶縁を確保している。
Conventionally, a stator coil insulation structure of this type of rotating electrical machine is, for example, as shown in FIG. In the
In general, the
しかしながら、このような従来の回転電機のステータコイル絶縁構造にあっては、コイルエンド部104aとの絶縁距離を確保するために、成形をきつくしたり、コイル周長を長くしたりと、品質面、特性面において厳しい設計になることがある。また、モーターサイズも絶縁距離を確保する分、大きくなる課題がある。
However, in such a conventional stator coil insulation structure of a rotating electrical machine, in order to secure an insulation distance from the
そこで、図9のように、ステータコイル104のコイルエンド部104aにコイルエンド部保護キャップ106を被せて周囲との絶縁を保つようにした先行技術(特許文献1)が知られている。
しかしながら、上記先行技術によれば、樹脂で成形したコイルエンド部保護キャップ106を製造するために電動機のサイズごとにコイルエンド部保護キャップ106を製造しなければならず、したがって多数の金型が必要になり、費用がかかるという問題がある。
However, according to the above prior art, in order to manufacture the coil end part
本発明は、このような従来の課題を解決し、回転電機のステータコイルエンド部の内径側を絶縁材料で成形された筒状の絶縁体で絶縁することにより、電動機のサイズごとにコイルエンド部保護キャップを製造する必要がないことから経済性の向上およびコイルへのストレスを低減することができる回転電機のステータコイル絶縁構造を提供することを目的とする。 The present invention solves such a conventional problem, and insulates the inner diameter side of the stator coil end portion of the rotating electrical machine with a cylindrical insulator formed of an insulating material, so that the coil end portion for each size of the motor is obtained. It is an object of the present invention to provide a stator coil insulation structure for a rotating electrical machine that can improve economy and reduce stress on a coil because it is not necessary to manufacture a protective cap.
本発明は、上記課題を解決するため、ステータコアにステータコイルを配設した筒状のステータと、該ステータの軸線上に同心状に配置されたロータとをモータハウジングに内蔵し、前記モータハウジングの端面の軸受けハウジングに設けられた軸受けを介してロータの回転軸を支持するとともに、フィルム状の絶縁フィルムで成形された細長い帯状体21の両端に、互いに係合する係合部を設けるとともに、この帯状体21を丸めて、前記係合部を係合させて前記絶縁フィルムを筒状体に形成し、この絶縁材料で成形された筒状の絶縁体20を、前記ステータコイルエンド部の内周面側に挿入した回転電機のステータコイル絶縁構造において、前記帯状体21の一側21aには、一定長さの脚部22a〜22eが一定間隔で一体成形され、かつ前記帯状体21の他側21b側の一端には、突片23が突設され、突片23には、前記帯状体21の端縁に沿って前記帯状体21の他側21b側に向けて前記係合部として切り込み24が形成され、この切り込み24を係合させる前記係合部として切欠き部25が前記帯状体21の他側21b側の他端部側に形成され、前記切欠き部25が形成された側の脚部22aの先端には、脚部22aの長手方向に沿って前記係合部として切り込み26が形成され、かつ前記突片23が形成された側の脚部22eの側縁部には前記係合部として切欠き部27が形成され、切欠き部27の奥には、前記脚部22aの先端方向に向けて前記係合部として切り込み28が形成され、前記突片23の切り込み24を前記切欠き部25に係合させ、前記脚部22aの切り込み26を前記脚部22eの切り込み28に係合させて前記筒状の絶縁体20を構成し、前記筒状の絶縁体20を前記脚部22a〜22eを前記ステータのスロット部に挿入させて保持することで前記筒状の絶縁体20を前記ステータコイルエンド部の内周面側に挿入して組付けたことにある。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention incorporates in a motor housing a cylindrical stator in which a stator coil is disposed on a stator core, and a rotor concentrically disposed on the axis of the stator. The rotary shaft of the rotor is supported through a bearing provided in the bearing housing on the end face, and engaging portions that are engaged with each other are provided at both ends of the
本発明によれば、コイルエンド部の成形を緩和し、コイルへのストレスを低減することができるので、品質の向上を図ることができる。またさらに、コイルの周長を短くできるので、特性の向上を図ることができる。さらに、モーターをコンパクトにできるとともに、専用の部品を樹脂成形などで製造する必要がないため、安価である。また、絶縁リングの組付けを容易に行うことができる。 According to the present invention , molding of the coil end portion can be eased and stress on the coil can be reduced, so that quality can be improved. Furthermore, since the circumference of the coil can be shortened, the characteristics can be improved. Furthermore, the motor can be made compact, and it is not necessary to manufacture dedicated parts by resin molding or the like, so it is inexpensive. Further, the insulating ring can be easily assembled.
以下、図示の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the illustrated embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態による回転電機のステータコイル絶縁構造を示す部分断面図で、1はモータハウジング、2はフランジで、モータハウジング1には、ステータ3とロータ4が同心状に配置されている。モータハウジング1の内部の端面には、筒状の軸受けハウジング5が設けられており、この軸受けハウジング5には、ロータ4に設けられたモータシャフト6の一端部を支持する軸受け7が内蔵されている。前記フランジ2の内面側にも筒状の軸受けハウジング8が設けられており、モータシャフト6の他端部出力側6aを支持している。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a stator coil insulation structure of a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention. 1 is a motor housing, 2 is a flange, and a
前記ステータ3は、ステータコア9にステータコイル10を組付けたもので、ステータコイル10のコイルエンド部10aが軸受けハウジング5の外周側5aに延出して配置されている。ステータコイル10は、図2に示すように、ステータコア9のスロット9aに円周方向に沿って順次挿入して配置されたもので、コイルエンド部10aの内周側には、コイルエンド部10aと、軸受けハウジング5の外周側5aあるいはロータ4外周面との間を絶縁する絶縁材料で成形された筒状の絶縁体20が挿入されている。
The
この筒状の絶縁体20は、図3ないし図5に示すように樹脂材料で成形された細長い帯状体21を筒状に形成したもので、この帯状体21の一側21aには、一定長さの脚部22a〜22eが一定間隔で一体成形されている。また、帯状体21の他側21b側の一端には、三角形状の突片23が突設されている。突片23には、帯状体21の端縁に沿って帯状体21の他側21b側に向けて切り込み24が形成されており、この切り込み24を係合させる三角形形状の切欠き部25が帯状体21の他側21bの他端部側に形成されている。
前記両端の脚部22a,22eは、帯状体21の両端にそれぞれ形成されており、切欠き25が形成された側の脚部22aの先端には、脚部22aの長手方向に沿って切り込み26が形成され、かつ突片23が形成された側の脚部22eの側縁部には切欠き部27が形成されている。切欠き部27の奥には、脚部22aの先端方向に向けて切り込み28が形成されている。
帯状体21の切欠き部25および切欠き部27は、コイルエンド部10aと、軸受けハウジング5の外周およびロータ4の絶縁に影響のない箇所に設けられている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
The
The
筒状の絶縁体20は、帯状体21を丸めて両端部を図6のように突き合せて、突片23の切り込み24を切欠き部25に係合させ、脚部22aの切り込み26を脚部22eの切り込み28に係合させて組付けている。
In the
筒状の絶縁体20は、脚部22a〜22eをステータコア9のスロット9aに挿入させながら、コイルエンド部10aの内周側に挿入して組付けている。
The
回転電機のステータコイル絶縁構造によると、帯状体21を丸めて筒状の絶縁体20を形成し、この筒状の絶縁体20をコイルエンド部10aの内周側に挿入して、ステータコイル10のコイルエンド部10aと、軸受けハウジング5の外周側5aあるいはロータ4外周面との間を絶縁する。脚部22a〜22eをステータコア9のスロット9aに挿入させて保持することで、筒状の絶縁体20の抜け、ズレを防止する。
According to the stator coil insulation structure of the rotating electrical machine, the strip-
以上のように、上記実施の形態によれば、絶縁材料で成形された筒状の絶縁体20を、ステータコイル10のコイルエンド部10aの内周面側に挿入したので、コイルエンド部10aの成形を緩和し、コイルへのストレスを低減することができることから、品質の向上を図ることができる。またさらに、コイルの周長を短くできることから、特性の向上を図ることができる。
筒状の絶縁体20は、フィルム状の絶縁フィルムを丸めて筒状体に形成したので、専用の部品を樹脂成形などで製造する必要がないため、安価である。
筒状の絶縁体20は、前記絶縁フィルムの両端に、互いに係合する切り込み24および切欠き部25と,切り込み26,28を設け、これら切り込み24および切欠き部25と,切り込み26,28を互いに係合させて前記絶縁フィルムを筒状体に形成したので、予め別工程で組み立てることが可能になることから、生産性が良好である。また、モータをコンパクトにできるとともに、専用の部品を樹脂成形などで製造する必要がないため、安価である。
筒状の絶縁体20の一端に、ステータ3のスロット部に挿入する複数の脚部22a〜22eを設け、これら脚部22a〜22eを前記ステータのスロット部に挿入して前記絶縁リングを前記ステータコイルエンド部10aの内周面側に挿入したので、筒状の絶縁体20の組付けを容易に行うことができる。
As described above, according to the above-described embodiment, since the
Since the
The
A plurality of
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、例えば、絶縁体20を構成する絶縁フィルムは互いに係合する切欠き部24,25,26,28を設けたが、フィルムを丸めた際、ばらけないように、接着剤、テープで固定してもよい。また、脚部22(22a〜22e)には、側縁に沿って図7に示すように楔状の突起29を設けることによって、ステータコア9のスロット9aに組付けた際の抜け止めを図ることができる。
また、脚部22a〜22eの位置、形状によっては、スロットの違うステータと共用できる。例えば、脚部22a〜22eを4箇所設けた場合、12、16、24スロットのステータに対応できる。また、スロット9aに挿入する脚部22(22a〜22e)の位置、数量、形状、寸法によってはスロット数の違うステータと共用できる。等、その他、本発明の要旨を変更しない範囲内で、適宜変更して実施し得ることはいうまでもない。
The present invention is not limited only to the above-described embodiment. For example, the insulating film constituting the
Further, depending on the position and shape of the
1 モータハウジング
2 フランジ
3 ステータ
4 ロータ
5 軸受けハウジング
6 モータシャフト
7 軸受け
8 軸受けハウジング
9 ステータコア
10 ステータコイル
10a コイルエンド部
20 絶縁体
21 帯状体
22a〜22e 脚部
23 突片
24,26,28 切り込み
25,27 切欠き部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記帯状体21の一側21aには、一定長さの脚部22a〜22eが一定間隔で一体成形され、かつ前記帯状体21の他側21b側の一端には、突片23が突設され、突片23には、前記帯状体21の端縁に沿って前記帯状体21の他側21b側に向けて前記係合部として切り込み24が形成され、この切り込み24を係合させる前記係合部として切欠き部25が前記帯状体21の他側21b側の他端部側に形成され、前記切欠き部25が形成された側の脚部22aの先端には、脚部22aの長手方向に沿って前記係合部として切り込み26が形成され、かつ前記突片23が形成された側の脚部22eの側縁部には前記係合部として切欠き部27が形成され、切欠き部27の奥には、前記脚部22aの先端方向に向けて前記係合部として切り込み28が形成され、前記突片23の切り込み24を前記切欠き部25に係合させ、前記脚部22aの切り込み26を前記脚部22eの切り込み28に係合させて前記筒状の絶縁体20を構成し、前記筒状の絶縁体20を前記脚部22a〜22eを前記ステータのスロット部に挿入させて保持することで前記筒状の絶縁体20を前記ステータコイルエンド部の内周面側に挿入して組付けたことを特徴とする回転電機のステータコイル絶縁構造。
A cylindrical stator in which a stator coil is disposed on a stator core, and a rotor concentrically arranged on the axis of the stator are incorporated in a motor housing, and the bearing is provided on the bearing housing on the end face of the motor housing. In addition to supporting the rotating shaft of the rotor and providing engaging portions that engage with each other at both ends of the elongated strip 21 formed of a film-like insulating film, the strip 21 is rolled up to form the engaging portion The insulating film is formed into a cylindrical body, and the cylindrical insulator 20 formed of this insulating material is inserted into the inner peripheral surface side of the stator coil end portion. In structure
Legs 22a to 22e having a predetermined length are integrally formed at one side 21a of the belt-like body 21 at a constant interval, and a projecting piece 23 projects from one end on the other side 21b side of the belt-like body 21. The protrusion 23 is formed with a cut 24 as the engaging portion along the edge of the band 21 toward the other side 21b of the band 21 and the engagement with which the cut 24 is engaged. A notch portion 25 is formed on the other end 21b side of the belt-like body 21 as a portion, and the longitudinal direction of the leg portion 22a is at the tip of the leg portion 22a on the side where the notch portion 25 is formed. A notch 26 is formed as the engaging portion along the side, and a notch 27 is formed as the engaging portion on the side edge of the leg portion 22e on the side where the protruding piece 23 is formed. 27 is cut as the engaging portion toward the distal end of the leg portion 22a. A notch 28 is formed, the notch 24 of the projecting piece 23 is engaged with the notch 25, and the notch 26 of the leg 22a is engaged with the notch 28 of the leg 22e to thereby form the cylindrical insulator. 20 and holding the cylindrical insulator 20 by inserting the leg portions 22a to 22e into the slot portions of the stator, thereby holding the cylindrical insulator 20 in the inner peripheral surface of the stator coil end portion. A stator coil insulation structure for a rotating electrical machine, wherein the stator coil insulation structure is inserted into the side and assembled.
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