JP5730182B2 - 相間絶縁紙の取付け方法及び相間絶縁紙 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機のステータが備える異相コイル間における相互の絶縁を確保する相間絶縁紙の取付け方法及び相間絶縁紙に関する。

回転電機のステータにおいては、異相コイル間の絶縁を確保するために、各コイルの相間に相間絶縁紙が介設される。この種の相間絶縁紙は、一対の絶縁板部と、両絶縁板部を一体に連結する一対の連結脚部とを備えている。絶縁板部は比較的面積の広い板状に形成されている。また、両連結脚部は細長い帯状に形成され、各絶縁板部の側端部から互いに平行に延設されている（例えば、特許文献１参照）。

一方の絶縁板部は、ステータコアの軸線方向の一方端から突出するコイルエンドの相間に介設されて各相を絶縁する。他方の絶縁板部は、ステータコアの軸線方向の他方端から突出するコイルエンドの相間に介設されて各相を絶縁する。そして、両絶縁板部を連結している連結脚部は、コイルを巻回支持するために設けられたステータコアのスロットに挿入される。

図４に示すように、スロット２は、ステータコア１の内周面で開口してステータコア１の軸線方向に延びる半開形状とされている。ステータコア１の内周面はスロット開口３が存在することにより不連続面となる。このため、スロット開口３に対応する部分での磁気特性変化に起因する脈動の発生を抑える必要があり、スロット開口３の幅寸法はできるだけ狭く、スロット２の内部奥側の幅寸法（スロット内の対向壁の間隔寸法）よりも小さく形成される。

相間絶縁紙をステータコアに取付けるときには、先ず、ステータコアの内側に相間絶縁紙の連結脚部を位置させ、次いで、連結脚部をスロットの開口からスロット内に挿入する。

しかし、通常は、連結脚部の幅寸法（連結脚部の延設方向に交差する方向の両端縁間の寸法）は、スロットの内部奥側の幅寸法と同等か或いは僅かに大きいから、スロット開口の幅寸法は連結脚部の幅寸法よりも小である。このため、ステータコアの内方から連結脚部をスロットに向って移動させても、連結脚部はスロットの開口を円滑に通過できない。

そこで、従来は、連結脚部をスロット開口から挿入させるために、連結脚部をその延設方向を軸として捻る、或いは、両絶縁板部を湾曲させる（例えば、特許文献２参照）等により、連結脚部の幅方向の一端縁からスロットの開口に侵入させることが行われている。

特開２００７−６０８１９号公報 特開２００７−１０４７８５号公報

しかし、上記従来の方法で連結脚部をスロット開口から挿入するためには、連結脚部を把持してスロット開口に向って移動させる間に、連結脚部を捻る動作又は両絶縁板部を湾曲させる動作を行わなければならず、工程数が多く作業効率が悪い。また、連結脚部を捻る動作や両絶縁板部を湾曲させる動作は、連結脚部や両絶縁板部にかかる負担が大きいだけでなく、自動化する場合にはその装置構成が複雑となる不都合がある。

上記の点に鑑み、本発明は、ステータコアへの取付け作業を極めて容易に効率良く行うことができる相間絶縁紙の取付け方法及び相間絶縁紙を提供することを目的とする。

本発明は、回転電機のステータコアの軸線方向の両端外側でコイルエンドの相間に介在させる一対の絶縁板部と、両絶縁板部間に延設されて両絶縁板部を連結すると共に前記ステータコアに形成されたスロットに挿入する連結脚部とからなる相間絶縁紙を、前記ステータコアに取付ける相間絶縁紙の取付け方法であって、前記連結脚部の延設方向に交差する側の両端縁間の幅寸法が、前記ステータコアの内周面で開口するスロット開口の幅寸法より大であるとき、少なくとも前記連結脚部にその延設方向に沿って前記連結脚部と前記両絶縁板部とにわたって連続して直線状に延びる折目を形成する折目形成工程と、前記折目形成工程により形成された折目を介して前記連結脚部の両端縁を互いに接近させるように変形させて両端縁間の幅寸法を圧縮させる連結脚部圧縮工程と、幅寸法が圧縮された前記連結脚部を前記スロット開口から侵入させることにより前記スロット内に挿入する連結脚部挿入工程とを備えることを特徴とする。

本発明の方法によれば、連結脚部圧縮工程により連結脚部の幅寸法を圧縮して該連結脚部をスロット開口から侵入させるので、連結脚部の幅寸法がスロット開口の幅寸法より大きくても連結脚部挿入工程による連結脚部のスロットへの挿入作業が容易に行える。

更に、連結脚部圧縮工程により連結脚部がスロットに挿入可能な状態にその幅寸法が圧縮されるので、従来のような連結脚部を捻る動作や両絶縁板部を湾曲させる動作は不要となる。従って、連結脚部や両絶縁板部にかかる負担が少なく、自動化する場合にはその装置構成も簡単とすることが可能である。

折目形成工程により連結脚部に折目を形成することで、前記連結脚部圧縮工程では折目に沿って連結脚部を折り曲げ易く、連結脚部の幅寸法を円滑に圧縮させることができるので、取付け作業時の効率を一層向上させることができる。

ところで、前記連結脚部は比較的幅寸法が小さいことにより、連結脚部への折目の形成には高い精度が要求される。そこで、前記折目形成工程においては、前記連結脚部だけでなく前記両絶縁板部にも折目を形成することにより、連結脚部の折目の形成位置を連結脚部よりも大きい形状の両絶縁板部を介して設定することができ、連結脚部への高精度な折目の形成を容易に行うことができる。

また、本発明は、回転電機のステータコアの軸線方向の両端外側でコイルエンドの相間に介在させる一対の絶縁板部と、両絶縁板部間に延設されて両絶縁板部を連結すると共に前記ステータコアに形成されたスロットに挿入する連結脚部とからなる相間絶縁紙であって、前記連結脚部の延設方向に沿って該連結脚部と前記両絶縁板部とにわたり連続して直線状に延びる折目を有することを特徴とする。

本発明の相間絶縁紙は、連結脚部に前記折目を有するので、該折目に沿って連結脚部を容易に折り曲げることができる。そして、連結脚部を折目を介して折り曲げることで、連結脚部の幅寸法が小さくなる。これにより、ステータコアのスロットに連結脚部を挿入するときに、連結脚部を折目を介して折り曲げるだけで、ステータコアのスロットに挿入し易くなり、相間絶縁紙をステータコアに取り付ける作業を容易に行うことができる。

更に、前記折目は連結脚部だけでなく両絶縁板部にも連続して設けられている。連結脚部にのみ折目を設けた場合には、連結脚部を折目に沿って折り曲げるとき、両絶縁板部が平坦であることにより復元力として連結脚部に波及するため折り曲げ難い。それに対して、本発明は、連結脚部の折目と両絶縁板部の折目とによって連結脚部を両絶縁板部と共に折り曲げることができ、復元力を抑制して連結脚部の折り曲げを容易とすることができる。

本発明の実施形態の相間絶縁紙を示す平面図。 連結脚部の幅寸法を圧縮させた状態の相間絶縁紙を示す平面図。 ステータコアのスロットへの連結脚部の挿入作業を示す説明図。 ステータコアを示す斜視図。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態においては、回転電機である三相モータに相間絶縁紙を取り付ける場合について説明する。先ず、モータが備えるステータコア１について図４を参照して説明すれば、ステータコア１は、積層鋼板により環状に形成され、その内周面で開口して放射状に延びる複数のスロット２を備えている。スロット２は、所定間隔を存して配設され、そのスロット開口３の幅寸法は、スロット２の内部奥側の幅寸法よりも小さく形成されている。

次に、前記ステータコア１に取り付ける本実施形態の相間絶縁紙４について図１を参照して説明する。相間絶縁紙４は、硬質な紙製又は薄手の樹脂製のシート材を打ち抜くことにより形成され、大略矩形状の一対の絶縁板部５と、両絶縁板部５を連結する細長形状の一対の連結脚部６とにより構成されている。また、各連結脚部６の延設方向に交差する方向を幅方向としたとき、各連結脚部６の幅寸法は、スロット２の内部奥側の最大幅寸法よりも僅かに大きく形成されている。従って、各連結脚部６の幅寸法は、スロット開口３の幅寸法よりも大きい。

両連結脚部６の延設方向に交差する側の両端縁６ａ，６ｂ間の略中央には、各連結脚部６の延設方向に沿って延びる折目７ａが形成されている。更に、両絶縁板部５には、各連結脚部６の折目７ａと直線状に連続する折目７ｂが形成されている。

連結脚部６の折目７ａ及び絶縁板部５の折目７ｂは、シート材から相間絶縁紙４を打ち抜く際に形成される折目線によって形成されるが、この折目線に沿って折り癖を付けておくのが好ましい。このとき、連結脚部６にその折目７ａが形成されているだけでなく絶縁板部５にも折目７ｂが形成されていることにより、折目７ａから折目７ｂにわたる比較的長い距離を折り曲げることができ、両絶縁板部５を介して連結脚部６の折り癖が容易に得られる。

次に、本実施形態における相間絶縁紙４の取り付け方法について図１〜図３を参照して説明する。なお、図３においては、ステータコア１に組み付けたコイルの図示を省略している。

先ず、前述したように、図１に示すように、相間絶縁紙４の連結脚部６及び絶縁板部５に、打ち抜き時に形成された折目線に沿った折目７ａ及び折目７ｂを形成する（折目形成工程）。

次いで、図２に示すように、例えば、把持手段の把持フィンガ８等により連結脚部６を把持すると共に両端縁６ａ，６ｂ間を圧迫する。これにより、図３において一方の連結脚部６の変形状態を示すように、連結脚部６は、両端縁６ａ，６ｂ間の間隔を狭めるようにして山形状に屈曲変形する（連結脚部圧縮工程）。このとき、連結脚部６にはその折目７ａが形成されているだけでなく絶縁板部５にも折目７ｂが形成されていることにより、連結脚部６の変形は容易であり、例えば絶縁板部５が平坦である場合に比べて連結脚部６における復元も抑えることができる。この状態で、図２に示すように、連結脚部６は、その幅寸法が幅方向に圧縮されて小さくなる。

続いて、図３に示すように、連結脚部６の幅寸法が圧縮された状態を維持すると共に、連結脚部６の山形状とされた頂部からスロット開口３に侵入させる。このとき、連結脚部６の幅寸法が小さく（連結脚部６が細く）なっていることにより、スロット開口３からスロット２内部への挿入が極めて円滑に行われる（連結脚部挿入工程）。なお、連結脚部６の山形状とされた頂部からスロット開口３に侵入させることにより、連結脚部６が有する復元力の影響で山形状に多少広がりがあっても、スロット開口３の端縁に山形状の連結脚部６がその両側から圧接されるので、折目７ａを介して屈曲度が容易に増加し、容易にスロット２内部へ挿入することができる。

このようにして連結脚部６がスロット２に挿入されることにより、絶縁板部５がステータコア１の軸線方向の両端外側に配置され、図示しないコイルエンドの相間に介在させることができる。

以上のように、連結脚部６をその折目７ａに沿って折り曲げるだけで、連結脚部６よりも幅寸法の小さいスロット開口３を有するスロット２への連結脚部６の挿入を容易に行うことができる。従って、連結脚部６を捻る動作や両絶縁板部５を湾曲させる動作を不要として相間絶縁紙４の取り付け作業を行うことができ、自動化も容易となる。

また、上記構成の相間絶縁紙４によれば、連結脚部６の幅寸法をスロット２の内部奥側の最大幅寸法よりも大きく形成することができる。これによれば、図３に示すように、スロット２の内部に挿入された連結脚部６が折目７ａを介しての復元力により両端縁６ａ，６ｂがスロット２の内壁に圧接し、ステータコア１の軸線方向の両端外側に位置する絶縁板部５の姿勢を安定させることができる。

なお、本実施形態においては、連結脚部６と絶縁板部５とに折目７ａ，７ｂを設けた相間絶縁紙４を示したが、本発明の方法では、連結脚部６にのみ折目７ａを設けてもよく、また、連結脚部６と絶縁板部５との何れにも折目を設けなくてもよい。

この場合には、連結脚部圧縮工程において、連結脚部が湾曲形状に変形するので、その形状が不安定であるが、これによっても、連結脚部の幅寸法を圧縮させることができるので、連結脚部よりも幅寸法の小さいスロット開口からスロット内への連結脚部の装着は容易に行うことができる。

１…ステータコア、２…スロット、３…スロット開口、４…相間絶縁紙、５…絶縁板部、６…連結脚部、７ａ，７ｂ…折目。

Claims (2)

1. 回転電機のステータコアの軸線方向の両端外側でコイルエンドの相間に介在させる一対の絶縁板部と、両絶縁板部間に延設されて両絶縁板部を連結すると共に前記ステータコアに形成されたスロットに挿入する連結脚部とからなる相間絶縁紙を、前記ステータコアに取付ける相間絶縁紙の取付け方法であって、
   前記連結脚部の延設方向に交差する側の両端縁間の幅寸法が、前記ステータコアの内周面で開口するスロット開口の幅寸法より大であるとき、
   少なくとも前記連結脚部にその延設方向に沿って前記連結脚部と前記両絶縁板部とにわたって連続して直線状に延びる折目を形成する折目形成工程と、
   前記折目形成工程により形成された折目を介して前記連結脚部の両端縁を互いに接近させるように変形させて両端縁間の幅寸法を圧縮させる連結脚部圧縮工程と、
   幅寸法が圧縮された前記連結脚部を前記スロット開口から侵入させることにより前記スロット内に挿入する連結脚部挿入工程とを備えることを特徴とする相間絶縁紙の取付け方法。
2. 回転電機のステータコアの軸線方向の両端外側でコイルエンドの相間に介在させる一対の絶縁板部と、両絶縁板部間に延設されて両絶縁板部を連結すると共に前記ステータコアに形成されたスロットに挿入する連結脚部とからなる相間絶縁紙であって、
   前記連結脚部の延設方向に沿って該連結脚部と前記両絶縁板部とにわたり連続して直線状に延びる折目を有することを特徴とする相間絶縁紙。

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