JP5126253B2 - Rotating machine stator - Google Patents

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Description

本発明は、回転機の固定子に関し、特に、固定子巻線を巻装するために回転機の固定子鉄心上に嵌め込まれる絶縁ボビンの形状に関する。   The present invention relates to a stator of a rotating machine, and more particularly to a shape of an insulating bobbin that is fitted onto a stator iron core of a rotating machine to wind a stator winding.

回転機は、ケース内に固定された固定子と、回転軸に回動自在に取り付けられた円柱形状の回転子とから構成されている。固定子は、円筒形状の固定子鉄心と固定子巻線とからなり、固定子鉄心を構成するティース部(極歯部)に絶縁ボビンが嵌め込まれて、固定子巻線は、該絶縁ボビンを介してティース部に巻装されるように構成される。   The rotating machine includes a stator fixed in a case and a columnar rotor rotatably attached to a rotating shaft. The stator includes a cylindrical stator core and a stator winding, and an insulating bobbin is fitted into a tooth portion (pole tooth portion) constituting the stator core, and the stator winding includes the insulating bobbin. It is comprised so that it may wind around a teeth part.

ここで、絶縁ボビンは、断面矩形形状のティース部に嵌め込まれる矩形枠体のコイル巻き付け部と、該コイル巻き付け部の内周縁と外周縁とに沿って一体的に設けられた内側鍔部と外側鍔部とからなっており、矩形枠体のコイル巻き付け部は、固定子巻線を絶縁して巻き付けるための巻き付けスロットを形成するスロット側面部と固定子巻線の端部が位置するコイルエンド部とが接続されるコーナ部を有している。このコーナ部においては、固定子巻線が巻装される際の張力によって、絶縁ボビンと固定子巻線とが強く接触してしまって、固定子巻線の絶縁被膜が損傷したり、固定子巻線の押圧による絶縁ボビンの損傷(圧縮窪み)が生じたりする。この結果、固定子巻線の絶縁不良や、着磁工程においてかかる大きな応力により絶縁ボビンの損傷箇所を起点とした内側鍔部の折損が生じる。   Here, the insulating bobbin includes a coil winding portion of a rectangular frame fitted into a tooth portion having a rectangular cross section, an inner flange portion and an outer portion integrally provided along the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the coil winding portion. The coil winding portion of the rectangular frame is formed of a flange portion, and the coil end portion where the end portion of the stator winding is positioned and the side surface portion of the slot forming a winding slot for insulating and winding the stator winding And a corner portion connected to each other. In this corner part, the insulation bobbin and the stator winding are in strong contact with each other due to the tension when the stator winding is wound, and the insulation coating of the stator winding is damaged, or the stator Insulating bobbins may be damaged (compression dents) by pressing the windings. As a result, insulation failure of the stator windings and breakage of the inner flange starting from the damaged portion of the insulating bobbin due to large stress in the magnetization process.

また、絶縁ボビンのスロット側面部は、一般に肉厚を薄く形成しているため、モールド加工時の離型が難しく、コーナ部においてクラックが発生して、絶縁ボビンの絶縁不良が生じ易い。   Further, since the slot side surface portion of the insulating bobbin is generally formed with a small thickness, it is difficult to release at the time of molding, and cracks are likely to occur in the corner portion, and insulation failure of the insulating bobbin is likely to occur.

このような問題を解決するために、例えば、特許文献1の特許第3679305号公報「冷媒圧縮機」では、直巻き方式における絶縁ボビンのコイル巻き付け部のコーナ部に対して固定子巻線の屈曲による応力がかかることを緩和するために、コイル巻き付け部のコーナ部に固定子巻線の線径の(1/2)以上でかつ4倍以下の円弧形状による面取り加工を施すという提案がなされている。かくのごとき面取り加工を施すことにより、固定子巻線の絶縁被膜や絶縁ボビンの損傷が改善され、絶縁不良や着磁時の絶縁ボビンの折損を防止することができるものとしている。   In order to solve such a problem, for example, in Japanese Patent No. 3679305 “refrigerant compressor” of Patent Document 1, the winding of the stator winding is bent with respect to the corner portion of the coil winding portion of the insulating bobbin in the direct winding method. In order to alleviate the stress caused by the above, a proposal has been made to chamfer the corner portion of the coil winding portion with a circular arc shape that is not less than (1/2) of the wire diameter of the stator winding and not more than 4 times. Yes. By performing chamfering as described above, damage to the insulating coating and the bobbin of the stator winding is improved, and it is possible to prevent insulation failure and breakage of the insulating bobbin when magnetized.

特許第3679305号公報Japanese Patent No. 3679305

しかしながら、前記特許文献1に記載のように、絶縁ボビンのコイル巻き付け部のコーナ部に対して固定子巻線の線径の(1/2)以上でかつ4倍以下の円弧形状の面取り加工を施した場合であっても、単純な1個の円弧形状のみによって面取り加工を施したコーナ部としているため、面取り加工を施したコーナ部にて固定子巻線を折り曲げて巻き付ける際に、固定子巻線の反力によって、固定子巻線の巻き付けスロットを形成するスロット側面部や、固定子巻線の端部が位置するコイルエンド部において、絶縁ボビンと固定子巻線との間に、いわゆる「巻き太り」と称する空隙が生じてしまう。「巻き太り」として生じた該空隙は、熱伝導率が低いため、固定子巻線で発熱した熱が放熱されず、そのまま、固定子巻線内に残ってしまう。このため、固定子巻線の占積率を向上させることができず、回転機の出力トルク性能が悪化してしまうという問題がある。   However, as described in Patent Document 1, arc-shaped chamfering that is not less than (1/2) of the wire diameter of the stator winding and not more than 4 times the corner of the coil winding portion of the insulating bobbin. Even if it is applied, the corner portion has been chamfered with only a single arc shape. Therefore, when the stator winding is folded and wound around the chamfered corner portion, the stator In the slot side surface forming the winding slot of the stator winding and the coil end portion where the end of the stator winding is located by the reaction force of the winding, a so-called gap is formed between the insulating bobbin and the stator winding. An air gap called “rolling thick” is generated. Since the gap generated as “thickening of the winding” has low thermal conductivity, the heat generated in the stator winding is not dissipated and remains in the stator winding as it is. For this reason, the space factor of a stator winding | coil cannot be improved and there exists a problem that the output torque performance of a rotary machine will deteriorate.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、絶縁ボビンと固定子巻線との間の空隙の発生を防止し、固定子巻線内の発熱を抑えることによって、固定子巻線の占積率を向上させ、回転機の出力トルク性能を改善することが可能な回転機の固定子を提供することを、その目的としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, and by preventing the generation of a gap between the insulating bobbin and the stator winding and suppressing the heat generation in the stator winding, the stator winding An object of the present invention is to provide a stator for a rotating machine that can improve the space factor and improve the output torque performance of the rotating machine.

本発明は、前述の課題を解決するために、絶縁ボビンのコーナ部の形状を、円弧の半径が連続的に変化する楕円の長辺側の頂点と短辺側の頂点との間の少なくとも(1/4)周分の楕円弧を用いた曲面形状とすることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a shape of the corner portion of the insulating bobbin at least between the vertex on the long side and the vertex on the short side of the ellipse whose arc radius continuously changes ( It is characterized by having a curved surface shape using an elliptical arc of 1/4) circumference.

本発明の回転機の固定子によれば、絶縁ボビンのコーナ部の形状を、円弧の半径が連続的に変化する楕円の長辺側の頂点と短辺側の頂点との間の少なくとも(1/4)周分の楕円弧を用いた曲面形状としているので、固定子巻線と絶縁ボビンとの間に、いわゆる「巻き太り」による空隙が生じる可能性を低減することができ、而して、熱抵抗を低下させて、固定子巻線の発熱を抑えることにより、固定子巻線の占積率(収容体積)を向上させ、回転機の出力トルク性能を改善することができる。 According to the stator of the rotating machine of the present invention, the shape of the corner portion of the insulating bobbin is at least (1 between the long-side vertex and the short-side vertex of the ellipse whose arc radius continuously changes. / 4) Since it has a curved surface shape using an elliptical arc of the circumference, it is possible to reduce the possibility that a gap due to so-called "winding thickening" occurs between the stator winding and the insulating bobbin, By reducing the heat resistance and suppressing the heat generation of the stator winding, the space factor (accommodating volume) of the stator winding can be improved and the output torque performance of the rotating machine can be improved.

本発明による回転機の固定子に適用される絶縁ボビンの上半分の構造の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the structure of the upper half of the insulation bobbin applied to the stator of the rotary machine by this invention. 本発明による回転機の固定子の第1の実施形態における絶縁ボビンの断面構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross-section of the insulation bobbin in 1st Embodiment of the stator of the rotary machine by this invention. 本発明による回転機の固定子の第1の実施形態における絶縁ボビンの実験例を示す構造図である。FIG. 3 is a structural diagram showing an experimental example of an insulating bobbin in the first embodiment of the stator of the rotating machine according to the present invention. 図3の絶縁ボビン構造による巻き太りの低減効果を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the reduction effect of the winding thickness by the insulation bobbin structure of FIG. 図3の絶縁ボビン構造による熱抵抗の低減効果を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the reduction effect of the thermal resistance by the insulation bobbin structure of FIG. 本発明による回転機の固定子の第2の実施形態における絶縁ボビンの断面構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross-section of the insulation bobbin in 2nd Embodiment of the stator of the rotary machine by this invention. 本実施形態における絶縁ボビンの実験例を示す構造図である。It is a structural diagram showing an experimental example of an insulating bobbin in the present embodiment. 図7の絶縁ボビン構造による熱抵抗の低減効果を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the reduction effect of the thermal resistance by the insulation bobbin structure of FIG. 本発明による回転機の固定子の第3の実施形態における絶縁ボビンの断面構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross-section of the insulation bobbin in 3rd Embodiment of the stator of the rotary machine by this invention.

以下に、本発明による回転機の固定子の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of a stator of a rotating machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明を適用する回転機は、ケース内に固定された固定子と、該固定子の内側に、所定の間隙を介して配置され、回転軸により回転する円柱形状の回転子と、から構成されている。固定子は、円筒形状の固定子鉄心と固定子巻線とから構成されており、一般に、固定子鉄心を構成するティース部(極歯部)に絶縁ボビンが嵌め込まれて、固定子巻線は、直巻き方式として、該絶縁ボビンを介してティース部に巻装されるように構成されている。   A rotating machine to which the present invention is applied includes a stator fixed in a case, and a cylindrical rotor that is disposed inside the stator via a predetermined gap and rotates around a rotating shaft. ing. The stator is composed of a cylindrical stator core and a stator winding. In general, an insulating bobbin is fitted into a tooth portion (pole tooth portion) constituting the stator core, and the stator winding is As a direct winding method, it is configured to be wound around the teeth portion via the insulating bobbin.

ここで、本発明による回転機の固定子に適用される絶縁ボビンは、図1に示すような構造からなっている。図は、本発明による回転機の固定子に適用される絶縁ボビンの上半分の構造の一例を示す斜視図である。 Here, the insulating bobbin applied to the stator of the rotating machine according to the present invention has a structure as shown in FIG. FIG. 1 is a perspective view showing an example of the structure of an upper half of an insulating bobbin applied to a stator of a rotating machine according to the present invention.

に示すように、絶縁ボビンは、固定子巻線を巻装するコイル巻き付け部10、固定子(ステータ)の内周縁に沿ってコイル巻き付け部10に取り付けられる内側鍔部20、固定子(ステータ)の外周縁に沿ってコイル巻き付け部10に取り付けられる外側鍔部30から構成されている。コイル巻き付け部10は、その下面が固定子鉄心を構成する断面矩形状のティース部(極歯部)に嵌め込まれる矩形枠体の形状とされている。 As shown in FIG. 1 , the insulating bobbin includes a coil winding portion 10 for winding a stator winding, an inner flange 20 attached to the coil winding portion 10 along an inner peripheral edge of the stator (stator), a stator ( It is comprised from the outer side collar part 30 attached to the coil winding part 10 along the outer periphery of a stator. The coil winding part 10 has a rectangular frame shape whose lower surface is fitted into a tooth part (pole tooth part) having a rectangular cross section constituting the stator core.

また、コイル巻き付け部10は、固定子巻線の端部が位置するコイルエンド部11、固定子巻線の巻き付けスロットを形成するスロット側面部12、コイルエンド部11とスロット側面部12とを滑らかに接続するためのコーナ部13からなっている。コイル巻き付け部10に巻装される固定子巻線は、上面のコイルエンド部11から端部に接続されたコーナ部13にて折り曲げられて、スロット側面部12に巻き付けられ、ティース部(極歯部)の反対側の位置に嵌め込まれた下半分の絶縁ボビンを経由して、先の面とは反対側のスロット側面部12に戻ってきて、コーナ部13にて折り曲げられて、上面のコイルエンド部11に巻きつけられることによって、1周目の巻線が形成され、以降、所要の回数分、巻き付けが繰り返されて、所要の巻数の固定子巻線が得られる。   In addition, the coil winding portion 10 includes a coil end portion 11 where the end of the stator winding is located, a slot side surface portion 12 that forms a winding slot for the stator winding, and the coil end portion 11 and the slot side surface portion 12. It consists of a corner portion 13 for connecting to the. The stator winding wound around the coil winding portion 10 is bent at a corner portion 13 connected to the end portion from the coil end portion 11 on the upper surface, wound around the slot side surface portion 12, and the teeth portion (pole teeth). Part) is returned to the slot side face 12 opposite to the previous face through the lower half of the insulating bobbin fitted in the position on the opposite side, and is bent at the corner 13 to be coiled on the upper face. By winding around the end portion 11, a first winding is formed, and thereafter, winding is repeated a required number of times, and a stator winding having a required number of turns is obtained.

以下の説明においては、回転機の固定子に搭載される図1の絶縁ボビンの構造について、図1の矢印A方向から矢視した場合のコイル巻き付け部10の断面を示す図を用いて詳細に説明する。   In the following description, the structure of the insulating bobbin of FIG. 1 mounted on the stator of the rotating machine will be described in detail with reference to a cross-sectional view of the coil winding portion 10 when viewed from the direction of arrow A in FIG. explain.

(第1の実施形態)
まず、本発明による回転機の固定子の第1の実施形態について、図2を用いて説明する。図2は、本発明による回転機の固定子の第1の実施形態における絶縁ボビンの断面構造を示す断面図であり、図1に示す矢印A方向から矢視した絶縁ボビンのコイル巻き付け部10の断面構造を示している。
(First embodiment)
First, a first embodiment of a stator of a rotating machine according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the insulating bobbin in the first embodiment of the stator of the rotating machine according to the present invention, and shows the coil winding portion 10 of the insulating bobbin as viewed from the direction of arrow A shown in FIG. A cross-sectional structure is shown.

図2に示すように、本実施形態においては、コイル巻き付け部10のコーナ部13の形状を、従来のような単一の円弧形状だけで面取りを施すものではなく、上面側のコイルエンド部11から側面側のスロット側面部12に向かって、順次、コーナ部13の径方向の半径を段階的に変化させた複数の円弧(少なくとも2個の円弧)間を互いに滑らかに接続してなる曲面形状により面取りを施して、曲率半径が異なる複数の曲面が合成された曲面形状とする例を示している。例えば、コイルエンド部11からスロット側面部12に向かって、順次半径を大きくした複数の円弧の間を滑らかに接続した曲面として形成する。   As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the shape of the corner portion 13 of the coil winding portion 10 is not chamfered only by a single arc shape as in the prior art, but the coil end portion 11 on the upper surface side. A curved surface shape in which a plurality of arcs (at least two arcs) in which the radial radius of the corner portion 13 is sequentially changed from each other toward the side slot side portion 12 are smoothly connected to each other. Shows an example in which chamfering is performed to obtain a curved surface shape in which a plurality of curved surfaces having different curvature radii are combined. For example, it is formed as a curved surface in which a plurality of circular arcs with successively increasing radii are smoothly connected from the coil end portion 11 toward the slot side surface portion 12.

図2においては、2個の円弧を用いる場合を示しており、コーナ部13を、上面側のコイルエンド部11に近い位置の円弧r1と、側面側のスロット側面部12に近い位置の円弧r2との2つの円弧の間を滑らかな曲面でつなぎ合わせる例を示している。ここで、例えば、スロット側面部12よりも小さな表面のコイルエンド部11に近い位置の円弧r1の半径よりも、大きな表面を有するスロット側面部12に近い位置の円弧r2の半径を、より大きい長さの半径とする。   FIG. 2 shows a case where two arcs are used. The corner portion 13 is divided into an arc r1 at a position close to the coil end portion 11 on the upper surface side and an arc r2 at a position close to the slot side surface portion 12 on the side surface side. The example which joins between two circular arcs with a smooth curved surface is shown. Here, for example, the radius of the arc r2 near the slot side surface 12 having a larger surface is larger than the radius of the arc r1 near the coil end portion 11 on the surface smaller than the slot side surface 12. Let the radius be

図2のように、コイルエンド部11に近い位置の円弧r1の半径よりもスロット側面部12に近い位置の円弧r2の半径を大きい長さとして、両者の円弧間を滑らかに接続した曲面形状のコーナ部13を形成することによって、固定子巻線がコーナ部13で折り曲げられる際に、半径が大きいスロット側面部12に近い位置では、コイルエンド部11側よりも、固定子巻線の反力が弱められることになる。   As shown in FIG. 2, the radius of the arc r2 near the slot side surface portion 12 is larger than the radius of the arc r1 near the coil end portion 11, and the curved surface shape is smoothly connected between the arcs. By forming the corner portion 13, when the stator winding is bent at the corner portion 13, the reaction force of the stator winding is closer to the slot side surface portion 12 having a larger radius than the coil end portion 11 side. Will be weakened.

この結果、固定子巻線をスロット側面部12に密着するように折り曲げることが可能になり、コイルエンド部11よりも大きい表面を有するスロット側面部12と固定子巻線との間に空隙を生じにくくすることができる。つまり、いわゆる「巻き太り」を小さくして、絶縁ボビンと固定子巻線との間に空隙が生じにくくすることができる。而して、熱伝達率の低い空隙(空気層)の厚みが薄くなることにより、熱抵抗を低下させ、回転機の出力トルク性能を改善することができる。   As a result, the stator winding can be bent so as to be in close contact with the slot side surface portion 12, and a gap is generated between the slot side surface portion 12 having a surface larger than the coil end portion 11 and the stator winding. Can be difficult. In other words, the so-called “thickening of the winding” can be reduced to make it difficult for a gap to be generated between the insulating bobbin and the stator winding. Thus, the thickness of the gap (air layer) having a low heat transfer coefficient is reduced, so that the thermal resistance can be lowered and the output torque performance of the rotating machine can be improved.

例えば、本実施形態の実験例として、図3のような構造のコーナ部を形成した場合、図4に示すような巻き太り低減効果が得られ、その結果、図5に示すような熱抵抗の低減効果を得ることができる。   For example, when the corner portion having the structure as shown in FIG. 3 is formed as an experimental example of the present embodiment, the effect of reducing the winding thickness as shown in FIG. 4 is obtained. As a result, the thermal resistance as shown in FIG. A reduction effect can be obtained.

ここに、図3は、本実施形態における絶縁ボビンの実験例を示す構造図であり、図4は、図3の絶縁ボビン構造による巻き太りの低減効果を説明するための説明図であり、図5は、図3の絶縁ボビン構造による熱抵抗の低減効果を説明するための説明図である。なお、図4の巻き太り低減効果を説明する説明図には、本実施形態の絶縁ボビンの効果と比較するために、単一の半径3mmの円弧形状によりコーナ部を形成した場合の従来例も合わせて、それぞれ、3個ずつの実験例について、その実験結果を示している。   FIG. 3 is a structural diagram showing an experimental example of the insulating bobbin in the present embodiment, and FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the effect of reducing the winding thickness by the insulating bobbin structure of FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the effect of reducing thermal resistance by the insulating bobbin structure of FIG. 3. In addition, in the explanatory view explaining the thickening reduction effect of FIG. 4, in order to compare with the effect of the insulating bobbin of this embodiment, the conventional example in the case where the corner portion is formed by a single circular arc shape having a radius of 3 mm is also shown. In addition, the experimental results of three experimental examples are shown.

ここで、本実験例における絶縁ボビンの構造は、図3に示すように、コイルエンド部11に近い位置の円弧r1の半径を2mmとし、スロット側面部12に近い位置の円弧r2の半径を9mmとし、コーナ部13の高さ(つまり、上面のコイルエンド部11からスロット側面部12の上端部までの垂直方向の間隔)を4mmとしたコーナ部13を形成している。   Here, as shown in FIG. 3, the structure of the insulating bobbin in the present experimental example is such that the radius of the arc r1 near the coil end portion 11 is 2 mm and the radius of the arc r2 near the slot side portion 12 is 9 mm. The corner portion 13 is formed with the height of the corner portion 13 (that is, the vertical interval from the coil end portion 11 on the upper surface to the upper end portion of the slot side surface portion 12) being 4 mm.

図3のように、コーナ部13を半径が異なる2つの円弧r1,r2による滑らかな曲面形状とした場合、巻き太りによる固定子巻線と絶縁ボビンとの間の空隙は、図4の説明図に示すように、最も巻き太りによる空隙が多い場合で、0.28mmとなった。一方、単一の円弧(半径3mm)によるコーナ部を形成した従来の絶縁ボビンの場合には、最も巻き太りによる空隙が少ない場合であっても、0.55mmとなっており、本実験例の最も多い場合に比しても、約2倍も大きい厚みの空隙が生じている。   As shown in FIG. 3, when the corner portion 13 has a smooth curved surface formed by two arcs r1 and r2 having different radii, the gap between the stator winding and the insulating bobbin due to thick winding is illustrated in FIG. As shown in FIG. 4, the largest gap was due to thickening and was 0.28 mm. On the other hand, in the case of the conventional insulating bobbin in which the corner portion is formed by a single arc (radius 3 mm), even when the gap due to the thickest winding is the smallest, it is 0.55 mm. Even when compared to the case of the largest number, a gap having a thickness approximately twice as large is generated.

図4に示すように、半径が異なる複数の円弧の間を滑らかに接続した曲面形状からなるコーナ部13を形成することにより、従来のような単一の円弧によりコーナ部を形成する場合に比し、巻き太りによる空隙の厚みを大幅に低減することができる。   As shown in FIG. 4, by forming the corner portion 13 having a curved surface shape in which a plurality of arcs having different radii are smoothly connected, the corner portion is formed by a single arc as in the prior art. And the thickness of the space | gap by winding thickening can be reduced significantly.

この結果、図5に示すように、本実験例において最も巻き太りによる空隙が多い隙間0.28mmの場合であっても、最も巻き太りによる空隙が少ない隙間0.55mmの従来例(半径3mmのコーナ部)の場合に比し、熱抵抗を約28%低減することができる。   As a result, as shown in FIG. 5, in the present experimental example, even in the case of a gap of 0.28 mm with the largest gap due to winding thickening, the conventional example (having a radius of 3 mm with a gap of 0.55 mm with the smallest gap due to winding thickening). Compared with the case of the corner portion), the thermal resistance can be reduced by about 28%.

かくのごとく、上面のコイルエンド部11から側面のスロット側面部12に向かって、コーナ部13を形成するための複数の円弧の径方向の半径を段階的に変化させ、該円弧間を滑らかに接続した曲面形状のコーナ部13を形成することにより、巻き太りによる空隙の幅を少なくし、熱抵抗を低減することができるので、固定子巻線の占積率を向上させることにより、回転機の出力トルク性能を改善することができる。   As described above, the radial radii of the plurality of arcs for forming the corner portion 13 are gradually changed from the coil end portion 11 on the upper surface toward the slot side surface portion 12 on the side surface, and the space between the arcs is smoothly changed. By forming the curved curved corner portions 13 connected, the width of the gap due to the winding thickening can be reduced and the thermal resistance can be reduced, so that the space factor of the stator windings can be improved. The output torque performance can be improved.

(第2の実施形態)
次に、本発明による回転機の固定子の第2の実施形態について、図6を用いて説明する。図6は、本発明による回転機の固定子の第2の実施形態における絶縁ボビンの断面構造を示す断面図であり、図1に示す矢印A方向から矢視した絶縁ボビンのコイル巻き付け部10Aの断面構造を示している。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the stator of the rotating machine according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of an insulating bobbin in the second embodiment of the stator of the rotating machine according to the present invention, and shows the coil winding portion 10A of the insulating bobbin as viewed from the direction of arrow A shown in FIG. A cross-sectional structure is shown.

第1の実施形態として説明した図2のように、上面のコイルエンド部11から側面のスロット側面部12に向かってコーナ部13を形成する円弧の半径を段階的に変化させた曲面形状とした場合であっても、図4の実験結果(2mmと9mmとの2つの円弧を用いた曲面形状の実験例では、最大0.28mmの空隙が残る)にも示したように、いわゆる「巻き太り」による空隙が、ごく僅かではあるが、残ってしまう場合があるため、まだ熱抵抗を十分には低減することができない場合が存在している。   As illustrated in FIG. 2 described as the first embodiment, the curved surface shape is formed by gradually changing the radius of the arc forming the corner portion 13 from the coil end portion 11 on the upper surface toward the slot side surface portion 12 on the side surface. Even in this case, as shown in the experimental results of FIG. 4 (in the experimental example of the curved surface shape using two circular arcs of 2 mm and 9 mm, a gap of 0.28 mm at maximum remains) However, there is a case in which the thermal resistance cannot be sufficiently reduced since the air gap due to "

本実施形態は、かかる状況を改善するために、絶縁ボビンに固定子巻線を実際に巻き付ける前に、巻き太りによる生じる可能性がある空隙の量をあらかじめ予測しておき、あらかじめ予測した空隙の量だけ、絶縁ボビンの上面のコイルエンド部11と側面のスロット側面部12との両者に肉厚設定部を形成する場合を示している。   In this embodiment, in order to improve such a situation, before the stator winding is actually wound around the insulating bobbin, the amount of air gap that may be generated due to winding thickening is predicted in advance, and The case where the thickness setting part is formed in both the coil end part 11 on the upper surface of the insulating bobbin and the slot side part 12 on the side is shown by the amount.

つまり、図6に示すコイル巻き付け部10Aにおいては、円弧の半径を段階的に変化させて形成した曲面形状のコーナ部13のみならず、さらに、上面および下面のコイルエンド部11には、当該部位における巻き太りによる空隙の量に相当する肉厚設定部11a,11bを、それぞれのコイルエンド部11に一体化させて形成し、右側面および左側面のスロット側面部12には、当該部位における巻き太りによる空隙の量に相当する肉厚設定部12a,12bを、それぞれのスロット側面部12に一体化させて形成した構造とする。   That is, in the coil winding portion 10A shown in FIG. 6, not only the curved corner portion 13 formed by changing the radius of the arc in stages, but also the coil end portions 11 on the upper surface and the lower surface include the corresponding portion. Thickness setting portions 11a and 11b corresponding to the amount of gaps due to thickening in winding are formed integrally with the respective coil end portions 11, and the right side surface and the left side slot side surface portion 12 are wound at the corresponding portion. The thickness setting portions 12a and 12b corresponding to the amount of the gap due to the fat are integrated with each slot side surface portion 12.

ここで、肉厚設定部11a,11bおよび肉厚設定部12a,12bのそれぞれの肉厚は、前述のように、各部位における巻き太りによる空隙発生量として予測される厚みに相当している。したがって、肉厚設定部11a,11bおよび肉厚設定部12a,12bのそれぞれの表面の形状は、滑らかな曲面形状となり、コーナ部13に接する部位における厚みは、いずれも、ゼロであり、コイルエンド部11の中央部、スロット側面部12の中央部に近づくにつれて、厚みが厚くなっていき、コイルエンド部11の中央部、スロット側面部12の中央部において、最も厚くなる。   Here, as described above, the thicknesses of the wall thickness setting units 11a and 11b and the wall thickness setting units 12a and 12b correspond to the thicknesses that are predicted as the amount of voids generated due to the thickening of the windings in each part. Therefore, the shape of each surface of the wall thickness setting parts 11a, 11b and the wall thickness setting parts 12a, 12b is a smooth curved surface, and the thickness at the part in contact with the corner part 13 is zero. As the distance from the central portion of the portion 11 and the central portion of the slot side surface portion 12 approaches, the thickness increases.

なお、肉厚設定部11a,11bおよび肉厚設定部12a,12bのそれぞれとコーナ部13とは、互いに、それぞれの曲面の接線方向が同一となるように配置されており、滑らかに接続される。   In addition, each of thickness setting part 11a, 11b and thickness setting part 12a, 12b and the corner part 13 are arrange | positioned so that the tangent direction of each curved surface may mutually become the same, and it connects smoothly. .

また、発生すると予測される空隙量の如何に応じて、コイルエンド部11、スロット側面部12の双方に、それぞれ、肉厚設定部11a,11b、肉厚設定部12a,12bを設けるようにしても良いし、あるいは、場合によっては、いずれか一方のみに設けるようにしても良い。   Further, depending on the amount of air gap expected to be generated, both the coil end portion 11 and the slot side surface portion 12 are provided with the thickness setting portions 11a and 11b and the thickness setting portions 12a and 12b, respectively. Or, depending on circumstances, it may be provided only in one of them.

かくのごとく、コイルエンド部11、スロット側面部12のそれぞれに、各部位における巻き太りにより生じると予測される空隙の量に相当する肉厚を有する肉厚設定部11a,11b、肉厚設定部12a,12bを一体化して形成することにより、第1の実施形態において説明した、巻き太りによる空隙よりも、空隙の隙間を狭くすることができ、熱抵抗をさらに低減させることが可能となる。この結果、固定子巻線の占積率をさらに向上させるが可能となるので、回転機の出力トルク性能をさらに改善することができる。   As described above, each of the coil end portion 11 and the slot side surface portion 12 has a thickness setting portion 11a, 11b having a thickness corresponding to the amount of voids expected to be generated due to the thickening of winding in each portion, and the thickness setting portion. By integrally forming 12a and 12b, the gap between the gaps can be made narrower than the gap due to thick winding described in the first embodiment, and the thermal resistance can be further reduced. As a result, the space factor of the stator winding can be further improved, so that the output torque performance of the rotating machine can be further improved.

例えば、本実施形態の実験例として、図7のような構造のコーナ部を形成した場合、図8に示すような熱抵抗の低減効果を得ることができる。   For example, when a corner portion having a structure as shown in FIG. 7 is formed as an experimental example of this embodiment, the effect of reducing thermal resistance as shown in FIG. 8 can be obtained.

ここに、図7は、本実施形態における絶縁ボビンの実験例を示す構造図であり、図8は、図7の絶縁ボビン構造による熱抵抗の低減効果を説明するための説明図である。   FIG. 7 is a structural diagram showing an experimental example of the insulating bobbin in the present embodiment, and FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the effect of reducing the thermal resistance by the insulating bobbin structure of FIG.

図7に示すように、本実験例における絶縁ボビンの構造としては、コーナ部の形状を、図3の場合と同様、コイルエンド部11に近い位置の円弧r1の半径を2mmとし、スロット側面部12に近い位置の円弧r2の半径を9mmとし、コーナ部13の高さを4mmとする以外に、コイルエンド部11およびスロット側面部12のそれぞれには、半径71mmの円弧による曲面形状の肉厚設定部11a,11b、半径1,270mmの円弧による曲面形状の肉厚設定部12a,12bをそれぞれ一体化して形成している。   As shown in FIG. 7, as the structure of the insulating bobbin in this experimental example, the shape of the corner portion is set to 2 mm as the radius of the arc r1 near the coil end portion 11 as in the case of FIG. In addition to setting the radius of the arc r2 at a position close to 12 to 9 mm and the height of the corner 13 to 4 mm, each of the coil end portion 11 and the slot side surface portion 12 has a curved surface with a radius of 71 mm. The setting portions 11a and 11b and the curved wall thickness setting portions 12a and 12b formed by arcs having a radius of 1270 mm are integrally formed.

ここで、コイルエンド部11に近いコーナ部13を形成する半径2mmの円弧r1と肉厚設定部11a,11bの半径71mmの円弧とは、接線方向を同一方向として滑らかに接続され、スロット側面部12に近いコーナ部13を形成する半径9mmの円弧r2と肉厚設定部12a,12bの半径1,270mmの円弧とは、接線方向を同一方向として滑らかに接続されている。   Here, the arc r1 having a radius of 2 mm forming the corner portion 13 close to the coil end portion 11 and the arc having a radius of 71 mm of the wall thickness setting portions 11a and 11b are smoothly connected with the tangential direction as the same direction, and the side surface portion of the slot An arc r2 having a radius of 9 mm that forms a corner portion 13 close to 12 and an arc having a radius of 1,270 mm of the wall thickness setting portions 12a and 12b are smoothly connected with the tangential direction as the same direction.

図7のように、コーナ部13を半径が異なる2つの円弧r1,r2による滑らかな曲面形状とする以外に、コイルエンド部11、スロット側面部12それぞれの表面形状を、巻き太りにより生じると予測される空隙の量を埋め合わせる肉厚を追加した滑らかな曲面形状とした場合の実験結果として、巻き太りによる固定子巻線と絶縁ボビンとの間に生じる空隙を、最も巻き太りによる空隙が多い場合であっても、0.05mmと、大幅に低減することができた。つまり、単一の円弧(半径3mm)によるコーナ部を形成した従来の絶縁ボビンの場合の最も空隙が少ない場合(0.55mmの隙間)の約(1/10)となり、また、図3の第1の実施形態の実験例の場合の最も空隙が多い場合(0.28mmの隙間)の約(1/6)に低減されることになり、極めて狭い幅の空隙に抑えることができる。   As shown in FIG. 7, in addition to making the corner portion 13 a smooth curved surface shape by two arcs r1 and r2 having different radii, it is predicted that the surface shapes of the coil end portion 11 and the slot side surface portion 12 are caused by winding thickening. As a result of an experiment with a smooth curved surface shape that adds a wall thickness that compensates for the amount of air gap generated, the gap generated between the stator winding and the insulating bobbin due to thick winding is the largest due to the thick winding. Even so, it was significantly reduced to 0.05 mm. That is, it becomes about (1/10) of the case where the gap is the smallest (gap of 0.55 mm) in the case of the conventional insulating bobbin in which the corner portion is formed by a single arc (radius of 3 mm), and in FIG. In the case of the experimental example of the first embodiment, the gap is reduced to about (1/6) that when the gap is the largest (the gap of 0.28 mm), and the gap can be suppressed to an extremely narrow width.

この結果、図8に示すように、本実験例において最も巻き太りによる空隙が多くなる場合の隙間0.05mmの場合であっても、最も巻き太りによる空隙が少ない場合の隙間0.55mmの従来例(半径3mmのコーナ部)の場合に比し、熱抵抗を約49%まで低減することができる。   As a result, as shown in FIG. 8, in the present experimental example, even when the gap is 0.05 mm when the gap due to thickening is the largest, the conventional gap is 0.55 mm when the gap due to thickening is the smallest. Compared to the case of the example (a corner portion having a radius of 3 mm), the thermal resistance can be reduced to about 49%.

かくのごとく、円弧の径方向の半径を段階的に変化させた曲面形状のコーナ部13を形成するととともに、コイルエンド部11、スロット側面部12の表面に、巻き太りにより生じると予測される空隙の量を埋め合わせる肉厚を追加した滑らかな曲面形状とする肉厚設定部11a,11b、肉厚設定部12a,12bを一体化して形成することにより、巻き太りによる空隙の幅を大幅に低減し、熱抵抗をさらに低減することができるので、固定子巻線の占積率をさらに向上させることにより、回転機の出力トルク性能をさらに改善することができる。   As described above, the curved corner portion 13 in which the radius in the radial direction of the arc is changed stepwise is formed, and at the same time, the voids that are expected to be generated on the surfaces of the coil end portion 11 and the slot side surface portion 12 due to winding thickening. By integrally forming the wall thickness setting portions 11a and 11b and the wall thickness setting portions 12a and 12b, which have a smooth curved surface shape to which the wall thickness is added to compensate for the amount of the gap, the width of the gap due to winding thickening is greatly reduced. Since the thermal resistance can be further reduced, the output torque performance of the rotating machine can be further improved by further improving the space factor of the stator winding.

なお、前述の実施形態では、肉厚設定部11a,11b、肉厚設定部12a,12bとしてコイルエンド部11、スロット側面部12と分けて、一体化形成するとの説明を行ったが、一体化形成するために、肉厚設定部11a,11bとコイルエンド部11とを、また、肉厚設定部12a,12bとスロット側面部12とを、互いに貼り付ける場合に限るものではなく、コイルエンド部11、スロット側面部12の本体そのものを、肉厚の曲面形状を有する形状に形成するようにしても、もちろん、かまわないことは言うまでもない。   In the above-described embodiment, the thickness setting portions 11a and 11b and the thickness setting portions 12a and 12b have been described as being integrally formed separately from the coil end portion 11 and the slot side surface portion 12. In order to form, the thickness setting portions 11a and 11b and the coil end portion 11 are not limited to the case where the thickness setting portions 12a and 12b and the slot side surface portion 12 are attached to each other. 11. Needless to say, the main body of the slot side surface portion 12 may be formed in a shape having a thick curved surface.

(第3の実施形態)
次に、本発明による回転機の固定子の第3の実施形態について、図9を用いて説明する。図9は、本発明による回転機の固定子の第3の実施形態における絶縁ボビンの断面構造を示す断面図であり、図1に示す矢印A方向から矢視した絶縁ボビンのコイル巻き付け部10Bの断面構造を示している。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the stator of the rotating machine according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the insulating bobbin in the third embodiment of the stator of the rotating machine according to the present invention, and shows the coil winding portion 10B of the insulating bobbin as viewed from the direction of arrow A shown in FIG. A cross-sectional structure is shown.

本実施形態は、第1の実施形態において説明したコーナ部13の形状、第2の実施形態において説明した肉厚設定部11a,11b、肉厚設定部12a,12bの形状のさらに異なる形状を説明するものである。つまり、図9には、コーナ部13Aの形状を、円弧の半径が連続的に変化する場合に相当する楕円形状とし、楕円の長辺幅と短辺幅との比率をあらかじめ定めた範囲内に収まるように設定する場合、および/または、肉厚設定部11a,11b、肉厚設定部12a,12bそれぞれが一体化形成されるコイルエンド部11、スロット側面部12の最大肉厚と最小肉厚との差があらかじめ定めた範囲内に収まるような曲面形状に肉厚設定部11a,11b、肉厚設定部12a,12bの表面形状を設定する場合、の双方について示している。   In the present embodiment, the shape of the corner portion 13 described in the first embodiment, the thickness setting portions 11a and 11b, and the thickness setting portions 12a and 12b described in the second embodiment are further different from each other. To do. That is, in FIG. 9, the shape of the corner portion 13A is an elliptical shape corresponding to the case where the radius of the arc continuously changes, and the ratio between the long side width and the short side width of the ellipse is within a predetermined range. And / or the thickness setting portions 11a and 11b, the coil end portion 11 in which the thickness setting portions 12a and 12b are integrally formed, and the maximum thickness and the minimum thickness of the slot side surface portion 12. In the case where the surface shapes of the wall thickness setting portions 11a and 11b and the wall thickness setting portions 12a and 12b are set to curved surface shapes so that the difference between them falls within a predetermined range, both are shown.

なお、本実施形態においても、肉厚設定部11a,11bおよび肉厚設定部12a,12bのそれぞれとコーナ部13Aとは、互いに、それぞれの曲面の接線方向が同一となるように配置し、滑らかに接続する。   Also in this embodiment, each of the wall thickness setting parts 11a and 11b and the wall thickness setting parts 12a and 12b and the corner part 13A are arranged so that the tangent directions of the curved surfaces are the same, and smooth. Connect to.

まず、コーナ部13Aの形状について説明する。図9に示すコイル巻き付け部10Bにおけるコーナ部13Aは、第1の実施形態の図3のコーナ部13のように、半径が異なる円弧を滑らかな曲面により接続する曲面形状とは異なり、楕円の長辺側の頂点と短辺側の頂点との間のほぼ(1/4)周分の楕円弧を用いた曲面形状に形成されている。さらに、楕円弧を用いた曲面形状からなるコーナ部13Aは、コイル巻き付け部10Bの左右方向(つまり、スロット側面部よりも小さな表面のコイルエンド部と平行な方向)に短辺側を、上下方向(つまり、大きな表面を有するスロット側面部と平行な方向)に長辺側を配置した楕円形状として形成されている。   First, the shape of the corner portion 13A will be described. The corner portion 13A in the coil winding portion 10B shown in FIG. 9 is different from the curved surface shape in which circular arcs having different radii are connected by a smooth curved surface, like the corner portion 13 in FIG. 3 of the first embodiment. It is formed into a curved surface shape using an elliptical arc of approximately (1/4) circumference between the apex on the side and the apex on the short side. Further, the corner portion 13A having a curved surface shape using an elliptical arc has a short side in the vertical direction (in the horizontal direction of the coil winding portion 10B (that is, the direction parallel to the coil end portion of the surface smaller than the side surface portion of the slot)). That is, it is formed in an elliptical shape in which the long side is arranged in a direction parallel to the slot side surface having a large surface.

ここで、該楕円形状の長辺幅をA、短辺幅をBとした場合、A:Bの比率は、固定子巻線を巻き付けた際に、コイルエンド部11および/またはスロット側面部12において巻き太りにより生じると予測される空隙の量に基づいてあらかじめ定めた範囲内の比率に設定することとする。例えば、コーナ部13Aの曲面形状による巻き太りに伴う空隙の厚みを低減して熱抵抗の増加を十分に抑制するためには、A:Bの比率を、
(4:1)〜(6:1)
の範囲内の比率に設定することが望ましく、さらには、
A:B≒5:1
程度とすることが最も望ましい。
Here, when the long side width of the elliptical shape is A and the short side width is B, the ratio of A: B is the coil end portion 11 and / or the slot side surface portion 12 when the stator winding is wound. Is set to a ratio within a predetermined range based on the amount of air gap that is predicted to be generated due to thickening. For example, in order to sufficiently reduce the thickness of the void accompanying the thickening due to the curved shape of the corner portion 13A and sufficiently suppress the increase in thermal resistance, the ratio of A: B is
(4: 1) to (6: 1)
It is desirable to set the ratio within the range of
A: B≈5: 1
Most desirable.

さらに、図9に示すコイル巻き付け部10Bには、肉厚設定部11a,11b、肉厚設定部12a,12bの第2の実施形態とは異なる例も合わせて示している。   Furthermore, the coil winding part 10B shown in FIG. 9 also shows an example different from the second embodiment of the thickness setting parts 11a and 11b and the thickness setting parts 12a and 12b.

図9の場合も、コイルエンド部11および/またはスロット側面部12の表面形状をそれぞれ形成する肉厚設定部11a,11bおよび/または肉厚設定部12a,12bの表面の形状は、第2の実施形態の場合と同様に、曲面形状としている。しかし、図9に示す本実施形態の場合には、一体化形成された肉厚設定部11a,11bおよび/または肉厚設定部12a,12bをそれぞれ含むコイルエンド部11および/またはスロット側面部12それぞれの各部位における肉厚のうち、最大になる肉厚と最小になる肉厚との差を、固定子巻線を巻き付けた際に、コイルエンド部11および/またはスロット側面部12において巻き太りにより生じると予測される空隙の量に基づいてあらかじめ定めた範囲内の値に設定する場合を示している。   Also in the case of FIG. 9, the shape of the surface of the thickness setting portions 11 a and 11 b and / or the thickness setting portions 12 a and 12 b that form the surface shape of the coil end portion 11 and / or the slot side surface portion 12 is the second shape. As in the case of the embodiment, the shape is a curved surface. However, in the case of the present embodiment shown in FIG. 9, the coil end portion 11 and / or the slot side surface portion 12 including the integrally formed thickness setting portions 11a and 11b and / or the thickness setting portions 12a and 12b, respectively. Of the thicknesses at the respective portions, the difference between the maximum thickness and the minimum thickness is wound around the coil end portion 11 and / or the slot side surface portion 12 when the stator winding is wound. The case where it sets to the value within the range defined beforehand based on the quantity of the space | gap estimated to generate | occur | produce by is shown.

つまり、コイルエンド部11と一体形成される肉厚設定部11a,11bの表面形状として、最も肉厚になるコイルエンド部11の中央部上の頂点aまでのコイルエンド部11の厚みつまり最大肉厚T1と、肉厚が最も薄くなるコイルエンド部11の端部つまりコーナ部13Aとの接続点bまでのコイルエンド部11の厚みつまり最小肉厚T2との両者の差を、あらかじめ定めた範囲内に収まる値にするとともに、コーナ部13Aとの接続部位も含めて滑らかな曲面形状になるように形成する。   That is, as the surface shape of the thickness setting portions 11a and 11b formed integrally with the coil end portion 11, the thickness of the coil end portion 11 up to the apex a on the central portion of the coil end portion 11 that is the thickest, that is, the maximum thickness. The difference between the thickness T1 and the thickness of the coil end portion 11 up to the connection point b with the end portion of the coil end portion 11 where the wall thickness is the smallest, that is, the corner portion 13A, that is, the minimum thickness T2, is a predetermined range. In addition to being a value that fits within, it is formed so as to have a smooth curved surface shape including the connecting portion with the corner portion 13A.

例えば、肉厚設定部11a,11bと一体化したコイルエンド部11の表面の曲面形状として、コイルエンド部11の中央部上の頂点aと両端のコーナ部13Aとの接続点bの3点を通過する円弧形状とするようにしても良い。   For example, as the curved surface shape of the surface of the coil end part 11 integrated with the thickness setting parts 11a and 11b, three points of the apex a on the central part of the coil end part 11 and the connection point b between the corner parts 13A at both ends are provided. You may make it make it the circular arc shape to pass.

なお、最大肉厚T1と最小肉厚T2との差については、前述のように、あらかじめ定めた範囲内に収まる値とするが、コイルエンド部11の表面の曲面形状による巻き太りに伴う空隙の厚みを低減して熱抵抗の増加を十分に抑制するためには、最大肉厚T1と最小肉厚T2との差を、0.1〜0.3mm程度に設定することが望ましい。   As described above, the difference between the maximum wall thickness T1 and the minimum wall thickness T2 is set to a value that falls within a predetermined range. However, the gap due to the thickening due to the curved surface shape of the surface of the coil end portion 11 is used. In order to sufficiently reduce the thickness and suppress the increase in thermal resistance, it is desirable to set the difference between the maximum thickness T1 and the minimum thickness T2 to about 0.1 to 0.3 mm.

同様に、スロット側面部12と一体形成される肉厚設定部12a,12bの表面形状として、最も肉厚になるスロット側面部12の中央部上の頂点cまでのスロット側面部12の厚みつまり最大肉厚t1と、肉厚が最も薄くなるスロット側面部12の端部つまりコーナ部13Aとの接続点dまでのスロット側面部12の厚みつまり最小肉厚t2との両者の差を、あらかじめ定めた範囲内に収まる値にするとともに、コーナ部13Aとの接続部位も含めて滑らかな曲面形状になるように形成する。   Similarly, as the surface shape of the thickness setting portions 12a and 12b formed integrally with the slot side surface portion 12, the thickness of the slot side surface portion 12 up to the vertex c on the central portion of the slot side surface portion 12 that is the thickest, that is, the maximum The difference between the thickness t1 and the thickness of the slot side surface portion 12 up to the end of the slot side surface portion 12 where the wall thickness is the smallest, that is, the connection point d with the corner portion 13A, that is, the minimum thickness t2, is determined in advance. The value is set to fall within the range, and is formed to have a smooth curved surface shape including the connection portion with the corner portion 13A.

例えば、肉厚設定部12a,12bと一体化したスロット側面部12の表面の曲面形状として、コイルエンド部11側の場合と同様、スロット側面部12の中央部上の頂点cと両端のコーナ部13Aとの接続点dの3点を通過する円弧形状とするようにしても良い。   For example, as the curved surface shape of the surface of the slot side surface portion 12 integrated with the thickness setting portions 12a and 12b, as in the case of the coil end portion 11, the apex c on the center portion of the slot side surface portion 12 and the corner portions at both ends You may make it make it the circular arc shape which passes 3 points | pieces of the connection point d with 13A.

なお、最大肉厚t1と最小肉厚t2との差については、前述のように、あらかじめ定めた範囲内に収まる値とするが、スロット側面部12の表面の曲面形状による巻き太りに伴う空隙の厚みを低減して熱抵抗の増加を十分に抑制するためには、最大肉厚t1と最小肉厚t2との差についても、コイルエンド部11側の場合と同様、0.1〜0.3mm程度に設定することが望ましい。   As described above, the difference between the maximum wall thickness t1 and the minimum wall thickness t2 is a value that falls within a predetermined range. However, the gap due to the winding thickening due to the curved surface shape of the surface of the slot side surface portion 12 is used. In order to sufficiently suppress the increase in thermal resistance by reducing the thickness, the difference between the maximum thickness t1 and the minimum thickness t2 is also 0.1 to 0.3 mm as in the case of the coil end portion 11 side. It is desirable to set the degree.

ここで、巻き太りによる空隙の発生量の如何に応じて、コイルエンド部11、スロット側面部12の双方に、それぞれ、肉厚設定部11a,11b、肉厚設定部12a,12bを設けるようにしても良いし、あるいは、場合によっては、いずれか一方のみに設けるようにしても良い。   Here, the thickness setting portions 11a and 11b and the thickness setting portions 12a and 12b are provided on both the coil end portion 11 and the slot side surface portion 12, respectively, depending on the amount of voids generated due to thickening. Or, depending on circumstances, it may be provided only in one of them.

図9に示すコイル巻き取り部10Bのように、コーナ部13Aの形状を、円弧の半径が連続的に変化する楕円形状とし、楕円の長辺幅Aと短辺幅Bとの比率をあらかじめ定めた範囲内に収まるように設定することにより、および/または、肉厚設定部11a,11b、肉厚設定部12a,12bそれぞれが一体化形成されるコイルエンド部11、スロット側面部12の最大肉厚と最小肉厚との差があらかじめ定めた範囲内に収まるような曲面形状とすることにより、第1、第2の実施形態における場合と同様の効果を得ることができる。つまり、巻き太りによる空隙の幅を低減し、熱抵抗を低減することができるので、固定子巻線の占積率を向上させることにより、回転機の出力トルク性能を改善することができる。   As in the coil winding portion 10B shown in FIG. 9, the shape of the corner portion 13A is an elliptical shape in which the radius of the arc continuously changes, and the ratio between the long side width A and the short side width B of the ellipse is determined in advance. And / or the wall thickness setting portions 11a and 11b and the wall thickness setting portions 12a and 12b are integrally formed with the coil end portion 11 and the maximum thickness of the slot side surface portion 12, respectively. By making the curved surface shape such that the difference between the thickness and the minimum thickness falls within a predetermined range, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained. That is, since the gap width due to the winding thickness can be reduced and the thermal resistance can be reduced, the output torque performance of the rotating machine can be improved by improving the space factor of the stator winding.

なお、本実施形態においても、第2の実施形態の場合と同様、肉厚設定部11a,11b、肉厚設定部12a,12bとしてコイルエンド部11、スロット側面部12と分けて、一体化形成するとの説明を行ったが、一体化形成するために、肉厚設定部11a,11bとコイルエンド部11とを、また、肉厚設定部12a,12bとスロット側面部12とを、互いに貼り付ける場合に限るものではなく、コイルエンド部11、スロット側面部12の本体そのものを、肉厚の曲面形状を有する形状に形成するようにしても、もちろん、かまわないことは言うまでもない。   Also in this embodiment, as in the case of the second embodiment, the thickness setting portions 11a and 11b and the thickness setting portions 12a and 12b are separated from the coil end portion 11 and the slot side surface portion 12 and are integrally formed. As described above, in order to integrally form the thickness setting portions 11a and 11b and the coil end portion 11, the thickness setting portions 12a and 12b and the slot side surface portion 12 are attached to each other. Needless to say, the main body of the coil end portion 11 and the slot side surface portion 12 may be formed in a shape having a thick curved surface shape.

10,10A,10B…コイル巻き付け部、11…コイルエンド部、11a,11b…肉厚設定部、12…スロット側面部、12a,12b…肉厚設定部、13,13A…コーナ部、20…内側鍔部、30…外側鍔部、A…長辺幅、a,c…頂点、B…短辺幅、b,d…接続点、r1,r2…円弧。T1,t1…最大肉厚、T2,t2…最小肉厚。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10A, 10B ... Coil winding part, 11 ... Coil end part, 11a, 11b ... Thickness setting part, 12 ... Slot side face part, 12a, 12b ... Thickness setting part, 13, 13A ... Corner part, 20 ... Inside A collar part, 30 ... Outer collar part, A ... Long side width, a, c ... Vertex, B ... Short side width, b, d ... Connection point, r1, r2 ... Arc. T1, t1 ... maximum wall thickness, T2, t2 ... minimum wall thickness.

Claims (7)

固定子鉄心と絶縁ボビンを介して該固定子鉄心に巻装される固定子巻線とからなる回転機の固定子であって、
前記固定子巻線を巻き付ける前記絶縁ボビンのコイル巻き付け部が、前記固定子巻線の端部が位置するコイルエンド部と、前記固定子巻線の巻き付けスロットを形成するスロット側面部と前記コイルエンド部と前記スロット側面部とを滑らかな曲面により接続するためのコーナ部とからな
前記コーナ部の形状を、円弧の半径が連続的に変化する楕円の長辺側の頂点と短辺側の頂点との間の少なくとも(1/4)周分の楕円弧を用いた曲面形状とする、
ことを特徴とする回転機の固定子。
A stator of a rotating machine comprising a stator core and a stator winding wound around the stator core via an insulating bobbin,
The coil winding portion of the insulating bobbin, the coil end portion which ends of the stator winding is located, the slot side section and the coil end forming a winding slot of the stator winding for winding the stator winding parts and, with the slot side portion and the corner portion for connecting with a smooth curved surface, Ri Tona,
The shape of the corner portion is a curved surface shape using an elliptic arc of at least (1/4) rounds between the long side vertex and the short side vertex of an ellipse whose arc radius continuously changes. ,
A stator for a rotating machine.
請求項1に記載の回転機の固定子において、
前記コーナ部の楕円弧を用いた曲面形状が、前記コイルエンド部と平行な方向に、該楕円弧の短辺側が配置された形状である、
ことを特徴とする回転機の固定子。
In the stator of the rotating machine according to claim 1,
The curved surface shape using the elliptical arc of the corner part is a shape in which the short side of the elliptical arc is arranged in a direction parallel to the coil end part.
A stator for a rotating machine.
請求項2に記載の回転機の固定子において、
前記コーナ部の楕円形状の長辺側の幅と短辺側の幅との比率を、前記固定子巻線を巻き付けた際に、前記コイルエンド部および/または前記スロット側面部において巻き太りにより生じると予測される空隙の量に基づいてあらかじめ定めた範囲内の比率に設定する、
ことを特徴とする回転機の固定子。
In the stator of the rotating machine according to claim 2,
The ratio between the long side of the width and the short side width of the elliptical shape of the corner portion, when the winding the stator winding, caused by wound expansion in the coil end portion and / or the slot side section Set to a ratio within a predetermined range based on the amount of voids expected
A stator for a rotating machine.
請求項3に記載の回転機の固定子において、
前記コーナ部の楕円形状の長辺側の幅と短辺側の幅との比率を、4:1ないし6:1の範囲内の比率に設定する、
ことを特徴とする回転機の固定子。
In the stator of the rotating machine according to claim 3,
The ratio of the long side width and the short side width of the elliptical shape of the corner is set to a ratio within the range of 4: 1 to 6: 1.
A stator for a rotating machine.
請求項1ないし4のいずれかに記載の回転機の固定子において、
前記固定子巻線を巻き付けた際に、前記コイルエンド部および/または前記スロット側面部において巻き太りにより生じると予測される空隙の量を埋め合わせる肉厚を有する曲面形状に、前記コイルエンド部および/または前記スロット側面部の表面を形成する、
ことを特徴とする回転機の固定子。
In the stator of the rotating machine according to any one of claims 1 to 4,
When the stator winding is wound, the coil end portion and / or the coil end portion and / or the thickness of the coil end portion and / or the slot side surface portion is compensated for by the thickness of the gap that is expected to be generated by winding thickening Or forming the surface of the side surface of the slot,
A stator for a rotating machine.
請求項1ないし4のいずれかに記載の回転機の固定子において、
前記コイルエンド部および/または前記スロット側面部の表面を曲面形状とし、かつ、前記コイルエンド部および/または前記スロット側面部それぞれの各部位における肉厚のうち、最大になる肉厚と最小になる肉厚との差を、前記固定子巻線を巻き付けた際に、前記コイルエンド部および/または前記スロット側面部において巻き太りにより生じると予測される空隙の量に基づいてあらかじめ定めた範囲内の値に設定する、
ことを特徴とする回転機の固定子。
In the stator of the rotating machine according to any one of claims 1 to 4,
The surface of the coil end portion and / or the slot side surface portion has a curved surface shape, and the maximum thickness and the minimum thickness among the thicknesses of the coil end portion and / or the slot side surface portion. When the stator winding is wound, the difference from the wall thickness is within a range determined in advance based on the amount of air gap that is predicted to be generated by winding thickening at the coil end portion and / or the side surface portion of the slot. Set to value,
A stator for a rotating machine.
請求項5または6に記載の回転機の固定子において、
前記コイルエンド部および/または前記スロット側面部の表面に形成された曲面形状と、前記コーナ部に形成された曲面形状とが、互いの接続部において、同一の接線方向となる形状である、
ことを特徴とする回転機の固定子。
In the stator of the rotating machine according to claim 5 or 6,
The curved surface shape formed on the surface of the coil end portion and / or the side surface portion of the slot and the curved surface shape formed on the corner portion are shapes that are in the same tangential direction at each connecting portion.
A stator for a rotating machine.
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