JP5628584B2

JP5628584B2 - 相間絶縁材料

Info

Publication number: JP5628584B2
Application number: JP2010172598A
Authority: JP
Inventors: 隆司中山; 寛之矢部; 司米山; 太成境; 雅横井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2030-07-30
Also published as: JP2012034510A

Description

本発明は、固定子に備わる三相コイルの相間絶縁を確保することができるように、コイル間に挟む相間絶縁材料に関する。

交流機では、固定子に三相のコイルが巻付けられる。コイル巻付けのとき、三相コイルの相間を絶縁するため、Ｕ相コイルとＶ相コイルの間及びＶ相コイルとＷ相コイルの間に、相間絶縁材料が各々挿入される。
一方、車両用交流機は、車両内での搭載スペースの制約により、可能な限り小型化することが要求されている。その手段としてコイル端の小型化がある。コイル端を小型化するため、コイル巻付け後、コイル端にプレス加工が施される。このとき、コイル間に挟んだ相間絶縁材料の位置ずれが発生する。

従来、コイル端のプレス加工時の位置ずれを防止し、且つ三相コイルの相間を絶縁する手段として、各種の相間絶縁材料が提案されている（例えば、特許文献１（図２、図３、図８）参照。）。

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図６は従来の技術の基本構成を説明する図であり、固定子１００の内側に複数のスロット１０１が設けられている。スロット１０１内にＵ相コイル１０２を挿入した状態で、Ｕ相コイル１０２が固定子１００に巻付けられる。加えて、Ｕ相コイル１０２を内側から覆うように、固定子１００に相間絶縁材料１０３が取付けられている。

図７は従来の相間絶縁材料の構造を説明する図であり、（ａ）に示されるように、相間絶縁材料１０３は、上方に配置されている上側平面部１０４と、下方に配置されている下側平面部１０５と、上側平面部１０４と下側平面部１０５を連結している左右一対の連結部１０６、１０７と、上側平面部１０４の中央に設けられ立体的形状を有する上側ノーズ１０８と、下側平面部１０５の中央に設けられ立体的形状を有する下側ノーズ１０９とからなる。連結部１０６、１０７は、固定子（図６、符号１００）のスロット（図６、符号１０１）内に挿入される部位である。

上側平面部１０４及び下側平面部１０５で、Ｕ相コイル（図６、符号１０２）のコイル端の中間部（図６、符号１１１）を覆い、上側ノーズ１０８及び下側ノーズ１０９で、仕上げ成形後のコイル端の曲がり部（図６、符号１１２）を覆う。相間絶縁材料１０３でＵ相コイルを覆った後に、Ｖ相コイルを固定子（図６、符号１００）に巻付けることで、Ｕ相コイルとＶ相コイルの間の絶縁を確保することができる。加えて、Ｖ相コイルの巻付け後、Ｖ相コイルのコイル端にプレス加工を施しても、コイル端はノーズ１０８、１０９の立体的形状に沿って変形するため、相間絶縁材料１０３の位置ずれを防止できる。

（ｂ）は相間絶縁材料１０３の分解斜視図であり、上側ノーズ１０８は、上側平面部１０４に接着により取付けられ、下側ノーズ１０９は、下側平面部１０５に接着により取付けられる。

しかし、相間絶縁材料１０３の製作では、上側ノーズ１０８と上側平面部１０４の取付け、及び下側ノーズ１０９と下側平面部１０５の取付けに接着作業が必須であるため、糊等の接着剤が乾くまで待つ必要がある。接着剤の乾燥を要するので、作業時間が増大する。また、上側ノーズ１０８及び下側ノーズ１０９は、上側平面部１０４及び下側平面部１０５及び連結部１０６、１０７とは別に用意する必要があるので、ノーズ作成作業が面倒である。

そこで、より簡易に且つ短時間に製作できる立体的形状の相間絶縁材料が求められる。

特開２００５−１１０４１７公報

本発明は、より簡易に且つ短時間に製作できる立体的形状の相間絶縁材料を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、固定子に備わる三相コイルの相間絶縁を確保することができるように、前記コイル間に挟む相間絶縁材料において、この相間絶縁材料は、矩形台紙の左半部にＹ字切込みが入れられ、前記矩形台紙の右半部に切り起こし可能な舌片が切込み形成されてなる絶縁紙を複数枚用意し、前記絶縁紙のうち、第１の絶縁紙から舌片を起こし、この舌片を、第２の絶縁紙のＹ字切込みに差込み、前記第２の絶縁紙から舌片を起こし、この舌片を、第３の絶縁紙のＹ字切込みに差込む要領で、１種類の前記絶縁紙を繋いで形成され、前記舌片は前記絶縁紙平面から突出する方向に折り曲げられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、相間絶縁材料は、１種類の絶縁紙を複数枚用意し、絶縁紙同士を繋いで形成する。絶縁紙は、矩形台紙の左半部にＹ字切込みが入れられ、矩形台紙の右半部に切り起こし可能な舌片が切込み形成されている紙である。第１の絶縁紙と第２の絶縁紙を繋ぐ場合、第１の絶縁紙から舌片を起こし、この舌片を第２の絶縁紙のＹ字切込みに差込むだけでよい。舌片をＹ字切込みに差込むだけで、絶縁紙同士を繋ぐことができるため、立体的形状の相間絶縁材料をより簡易に製作できる。

仮に、絶縁紙同士を接着剤で繋ぐと、接着剤の塗布時間や乾燥時間が必要となるので、相間絶縁材料の製作時間が長くなる。その点、本発明では、舌片をＹ字切込みに差込むだけであるから、絶縁紙同士の繋ぎを短時間に実施できる。したがって、より簡易に且つ短時間に製作できる立体的形状の相間絶縁材料を提供することができる。
加えて、舌片を絶縁紙平面から突出する方向に折り曲げたので、舌片の上方又は下方に空間が生まれ、この空間に仕上げ成形後のコイル端の曲がり部を配置することができる。

本発明に係る第１の絶縁紙の平面図である。第１の絶縁紙及び第２の絶縁紙の斜視図である。相間絶縁材料の斜視図である。図３の４−４線断面図である。相間絶縁材料の作用を説明する図である。従来の技術の基本構成を説明する図である。従来の相間絶縁材料の構造を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、第１の絶縁紙１０は、第１矩形台紙の左半部上側１１にＹ字状に切込まれている第１上側Ｙ字切込み１２と、第１矩形台紙の左半部下側１３にＹ字状に切込まれている第１下側Ｙ字切込み１４と、第１矩形台紙の右半部上側１５に切り起こし可能に切込み形成されている第１上側舌片１６と、第１矩形台紙の右半部下側１７に切り起こし可能に切込み形成されている第１下側舌片１８と、第１矩形台紙の左半部中央に第１左開口１９を設けることで形成され固定子のスロット内に挿入させる第１左側連結部２１と、第１矩形台紙の右半部中央に第１右開口２２を設けることで形成され固定子のスロット内に挿入させる第１中央連結部２３とを備える。

第１上側舌片１６及び第１下側舌片１８は、谷折り可能な部材である。
左半部上側１１は、第１上側Ｙ字切込み１２により、中央の第１上側中央片２４と、左側の第１上側左片２５と、右側の第１上側右片２６とに分割されている。また、左半部下側１３は、第１下側Ｙ字切込み１４により、中央の第１下側中央片２７と、左側の第１下側左片２８と、右側の第１下側右片２９とに分割されている。第１上側中央片２４、第１上側左片２５、第１上側右片２６、第１下側中央片２７、第１下側左片２８、第１下側右片２９は、谷折り可能な部材である。

なお、第１上側Ｙ字切込み１２の中心から第１上側舌片１６の中心までの距離と、第１下側Ｙ字切込み１４の中心から第１下側舌片１８の中心までの距離は、同一の距離Ｌ１である。この距離Ｌ１は、コイルピッチに応じて変更可能な寸法である。

ところで、本発明の相間絶縁材料は、上記で説明した第１の絶縁紙１０と同一の絶縁紙を複数枚用意し、１種類の絶縁紙を複数枚繋ぎ合わせて形成される。次に第１の絶縁紙１０と同一の絶縁紙である第２の絶縁紙の構造を図２で説明する。

図２に示されるように、左に第１の絶縁紙１０が配置され、右に第２の絶縁紙４０が配置されている。第２の絶縁紙４０は、第２矩形台紙の左半部上側４１にＹ字状に切込まれる第２上側Ｙ字切込み４２と、第２矩形台紙の左半部下側４３にＹ字状に切込まれる第２下側Ｙ字切込み４４と、第２矩形台紙の右半部上側４５に切り起こし可能に切込み形成される第２上側舌片４６と、第２矩形台紙の右半部下側４７に切り起こし可能に切込み形成される第２下側舌片４８と、第２矩形台紙の左半部中央に第２左開口４９を設けることで形成され固定子のスロット内に挿入させる第２左側連結部５１と、第２矩形台紙の右半部中央に第２右開口５２を設けることで形成され固定子のスロット内に挿入させる第２中央連結部５３とを備える。

第２上側舌片４６及び第２下側舌片４８は、谷折り可能な部材である。
左半部上側４１は、第２上側Ｙ字切込み４２で、第２上側中央片５４と第２上側左片５５と第２上側右片５６とに分割される。また、左半部下側４３は、第２下側Ｙ字切込み４４で、第２下側中央片５７と第２下側左片５８と第２下側右片５９とに分割される。第２上側中央片５４、第２上側左片５５、第２上側右片５６、第２下側中央片５７、第２下側左片５８、第２下側右片５９は、谷折り可能な部材である。

第１の絶縁紙１０を第２の絶縁紙４０に繋げるとき、先ず第１の絶縁紙１０から第１上側舌片１６及び第１下側舌片１８を起こす。次に第１上側舌片１６を第２の絶縁紙４０の第２上側Ｙ字切込み４２に差込み、第１下側舌片１８を第２の絶縁紙４０の第２下側Ｙ字切込み４４に差込む。次に第１の絶縁紙１０を第２の絶縁紙４０に繋げてなる相間絶縁材料を図３で説明する。

図３に示されるように、第１の絶縁紙１０の第１上側舌片１６が第２の絶縁紙４０の第２上側Ｙ字切込み（図２、符号４２）に差込まれ、第１の絶縁紙１０の第１下側舌片１８第２の絶縁紙４０の第２下側Ｙ字切込み（図２、符号４４）に差込まれている。すなわち、第１の絶縁紙１０と第２の絶縁紙４０を繋いで相間絶縁材料７０が形成されている。

加えて、相間絶縁材料７０では、絶縁紙の枚数を増やすことは容易である。相間絶縁材料７０に第３の絶縁紙を追加で取付けるには、第２の絶縁紙４０から起こした第２上側舌片４６を第３の絶縁紙の第３上側Ｙ字切込みに差込み、第２の絶縁紙４０から起こした第２下側舌片４８を第３の絶縁紙の第３上側Ｙ字切込みに差込む要領で実施する。

なお、相間絶縁材料７０は、実施例では第１の絶縁紙１０と第２の絶縁紙４０の２枚で構成したが、２枚はあくまで一例であって、３枚以上の絶縁紙を繋いで相間絶縁材料を形成させることは差し支えない。また、相間絶縁材料７０は、三相誘導電動機に好適であるが、その他の交流電動機や交流発電機にも適用可能である。次に相間絶縁材料７０の断面構造を図４で説明する。

図４に示されるように、第２上側中央片５４と第１上側舌片１６、第２下側中央片５７と第１下側舌片１８は、第１の絶縁紙１０及び第２の絶縁紙４０に対して角度θ１≒４５°で突出している。この角度θ１≒４５°の突出によって、第１上側舌片１６の下方に第１上側空間７１が生じ、第１下側舌片１８の上方に第１下側空間７２が生じる。第１上側空間７１及び第１下側空間７２は、仕上げ成形後のコイル端の曲がり部を配置させる部位として用いることができる。

以上に述べた相間絶縁材料７０の作用を次に述べる。
図５（ａ）に示されるように、Ｕ相コイル８１は、固定子８２に巻付けられていると共に、固定子８２のスロット８３内に配置されている。このようなＵ相コイル８１に臨む相間絶縁材料７０の第２上側中央片５４及び第１上側舌片１６を、矢印（１）のようにＵ相コイル８１に向かわせる。

（ｂ）に示されるように、第２上側中央片５４及び第１上側舌片１６で、Ｕ相コイル８１の仕上げ成形後のコイル端の曲がり部８４を覆っている。Ｕ相コイル８１が第２上側中央片５４及び第１上側舌片１６で覆われるため、第２上側中央片５４及び第１上側舌片１６の上方にＶ相コイル８５を配置させることができる。

すなわち、第２上側中央片５４及び第１上側舌片１６を、Ｕ相コイル８１とＶ相コイル８５の間に設けることで、Ｕ相とＶ相の相間絶縁を確保することができる。さらに、Ｖ相コイル８５の前方に想像線で示すＷ相コイル８６を設け、Ｖ相コイル８５とＷ相コイル８６の間に想像線で示す相間絶縁材料７０を設けると、Ｖ相とＷ相の相間絶縁を確保できる。

なお、相間絶縁材料７０は、コイルの分布巻きに用いることが好適であるが、分布巻きの他に、波巻きや重ね巻き等にも適用可能である。

加えて、第１の絶縁紙１０及び第２の絶縁紙４０は、繋ぐ前は平板状の紙であるが、第１上側舌片１６を第２上側Ｙ字切込み（図２、符号４２）に差込み、第１下側舌片（図２、符号１８）を第２下側Ｙ字切込み（図２、符号４４）に差込み、第２上側左片５５及び第２上側右片（図２、符号５６）及び第２下側左片（図２、符号５８）及び第２下側右片（図２、符号５９）を谷折りすると、相間絶縁材料７０が立体形状になる。相間絶縁材料７０を立体形状にするために、別の紙を準備する必要がないので、立体形状を円滑に形成できる相間絶縁材料７０を実現することができる。

図２において、相間絶縁材料７０は、１種類の絶縁紙を複数枚用意し、絶縁紙同士を繋いで形成する。第１の絶縁紙１０は、第１矩形台紙の左半部上側１１に第１上側Ｙ字切込み１２が入れられ、第１矩形台紙の左半部下側１３に第１下側Ｙ字切込み１４が入れられ、第１矩形台紙の右半部上側１５に第１上側舌片１６が切り起こし可能に切込み形成され、第１矩形台紙の右半部下側１７に第１下側舌片１８が切り起こし可能に切込み形成されている紙である。

また、第２の絶縁紙４０は、第２矩形台紙の左半部上側４１に第２上側Ｙ字切込み４２が切込まれ、第２矩形台紙の左半部下側４３に第２下側Ｙ字切込み４４が切込まれ、第２矩形台紙の右半部上側４５に第２上側舌片４６が切り起こし可能に切込み形成され、第２矩形台紙の右半部下側４７に第２下側舌片４８が切り起こし可能に切込み形成されている紙である。

第１の絶縁紙１０と第２の絶縁紙４０を繋ぐ場合、第１の絶縁紙１０から第１上側舌片１６及び第１下側舌片１８を起こし、第１上側舌片１６を第２の絶縁紙４０の第２上側Ｙ字切込みに差込むと共に、第１下側舌片１８を第２の絶縁紙４０の第２下側Ｙ字切込みに差込むだけでよい。舌片をＹ字切込みに差込むだけで、絶縁紙同士を繋ぐことができるため、立体的形状の相間絶縁材料７０をより簡易に製作できる。

仮に、絶縁紙同士を接着剤で繋ぐと、接着剤の塗布時間や乾燥時間が必要となるので、相間絶縁材料の製作時間が長くなる。その点、本発明では、舌片をＹ字切込みに差込むだけであるから、絶縁紙同士の繋ぎを短時間に実施できる。したがって、より簡易に且つ短時間に製作できる立体的形状の相間絶縁材料７０を提供することができる。

尚、本発明に係るＹ字切込みの位置は、実施の形態では矩形台紙の左半部に設けたが、矩形台紙の右半部や中央に設けてもよい。
また、本発明に係る舌片の位置は、実施の形態では矩形台紙の右半部に設けたが、矩形台紙の左半部や中央に設けてもよい。

本発明の相間絶縁材料は、三相誘導電動機に好適である。

１０…第１の絶縁紙、１１、４１…左半部（左半部上側）、１２…Ｙ字切込み（第１上側Ｙ字切込み）、１３、４３…左半部（左半部下側）、１４…Ｙ字切込み（第１下側Ｙ字切込み）、１５、４５…右半部（右半部上側）、１６…舌片（第１上側舌片）、１７、４７…右半部（右半部下側）、１８…舌片（第１下側舌片）、４０…第２の絶縁紙、４２…Ｙ字切込み（第２上側Ｙ字切込み）、４４…Ｙ字切込み（第２下側Ｙ字切込み）、４６…舌片（第２上側舌片）、４８…舌片（第２下側舌片）、７０…相間絶縁材料、８１…コイル（Ｕ相コイル）、８２…固定子、８５…コイル（Ｖ相コイル）、８６…コイル（Ｗ相コイル）。

Claims

固定子に備わる三相コイルの相間絶縁を確保することができるように、前記コイル間に挟む相間絶縁材料において、
この相間絶縁材料は、矩形台紙の左半部にＹ字切込みが入れられ、前記矩形台紙の右半部に切り起こし可能な舌片が切込み形成されてなる絶縁紙を複数枚用意し、
前記絶縁紙のうち、第１の絶縁紙から舌片を起こし、この舌片を、第２の絶縁紙のＹ字切込みに差込み、前記第２の絶縁紙から舌片を起こし、この舌片を、第３の絶縁紙のＹ字切込みに差込む要領で、１種類の前記絶縁紙を繋いで形成され、
前記舌片は前記絶縁紙平面から突出する方向に折り曲げられていることを特徴とする相間絶縁材料。