JP6853703B2 - End insulation and rotating machine - Google Patents
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Description
本発明は、固定子コアの軸方向両側に配置される端部絶縁部材に関する。 The present invention relates to end insulating members arranged on both sides of the stator core in the axial direction.
機器を駆動する駆動電動機(例えば、空調機駆動電動機、車両駆動電動機、車載機器駆動電動機)として、固定子コアのティースに固定子巻線が集中巻き方式で巻き付けられた集中巻き電動機が用いられている。集中巻き電動機では、固定子コアの軸方向両側に端部絶縁部材(「樹脂ボビン」と呼ばれている)が配置された状態で固定子巻線が巻き付けられる。
集中巻き電動機では、端部絶縁部材の外周側に固定子巻線(例えば、各相の渡り線やリード線)が配置される。端部絶縁部材の外周側に配置された固定子巻線が軸方向に沿って移動すると、固定子巻線が他の部品(例えば、他の相の渡り線やリード線)と接触するおそれがある。このため、端部絶縁部材の外周面には、端部絶縁部材の外周側に配置される固定子巻線の軸方向に沿った移動を規制する突部が設けられている。端部絶縁部材の外周面に突部が設けられている電動機は、例えば、特許文献1(特開2008−148526号公報)に開示されている。
As a drive motor for driving equipment (for example, an air conditioner drive motor, a vehicle drive motor, an in-vehicle equipment drive motor), a centralized winding motor in which a stator winding is wound around a stator core tooth in a centralized winding method is used. There is. In a centralized winding motor, a stator winding is wound with end insulating members (called "resin bobbins") arranged on both sides of the stator core in the axial direction.
In the centralized winding motor, a stator winding (for example, a crossover wire or a lead wire of each phase) is arranged on the outer peripheral side of the end insulating member. If the stator windings located on the outer peripheral side of the end insulating member move along the axial direction, the stator windings may come into contact with other parts (for example, crossover wires or lead wires of other phases). is there. For this reason, the outer peripheral surface of the end insulating member is provided with a protrusion that regulates the movement of the stator windings arranged on the outer peripheral side of the end insulating member along the axial direction. An electric motor provided with a protrusion on the outer peripheral surface of the end insulating member is disclosed in, for example, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-148526).
特許文献1に開示されている電動機では、端部絶縁部材の外周面に設けられている突部によって、固定子巻線の軸方向に沿った移動を規制することはできるが、固定子巻線が径方向に沿って外周側に移動するのを(膨らむのを)規制することができない。固定子巻線が径方向に沿って外周側に移動する(膨らむ)と、固定子巻線が端部絶縁部材の外周に配置されている他の部品と接触するおそれがある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、端部絶縁部材の外周側に配置される固定子巻線が径方向外周側に移動する(膨らむ)のを規制することができる技術を提供することを目的とする。
In the electric motor disclosed in Patent Document 1, the movement of the stator winding along the axial direction can be restricted by the protrusions provided on the outer peripheral surface of the end insulating member, but the stator winding Cannot be regulated (inflated) to move outward along the radial direction. If the stator winding moves (bulges) toward the outer circumference along the radial direction, the stator winding may come into contact with other parts arranged on the outer circumference of the end insulating member.
The present invention was devised in view of such a point, and it is possible to regulate the movement (bulging) of the stator windings arranged on the outer peripheral side of the end insulating member to the outer peripheral side in the radial direction. The purpose is to provide the technology that can be used.
第1発明は、端部絶縁部材に関する。本発明の端部絶縁部材は、固定子コアの軸方向両側の少なくとも一方側に配置され、好適には、絶縁特性を有する樹脂により形成される。
本発明の端部絶縁部材は、外壁部、複数の内壁部および複数の連結部を有している。外壁部は、周方向および軸方向に沿って延在し、径方向内周側に外壁部内周面、径方向外周側に外壁部外周面、軸方向に沿って固定子コア側に第1の絶縁部材端面、軸方向に沿って固定子コアと反対側に第2の絶縁部材端面を有する。内壁部は、外壁部より径方向内周側に配置され、周方向および軸方向に沿って延在する。連結部は、径方向に沿って延在し、外壁部と内壁部とを連結する。
外壁部は、固定子コアと反対側に、第2の絶縁部材端面、外壁部外周面および外壁部内周面に開口する切り欠き部を有しているととともに、外壁部外周面から径方向外周側に突出する少なくとも一つの第1の突部と、前記少なくとも一つの第1の突部より固定子コア側に、前記外壁部外周面から径方向外周側に突出する少なくとも一つの第2の突部を有している。
第1の突部は、軸方向に沿って固定子コア側に第1の外壁面、軸方向に沿って固定子コアと反対側に第2の外壁面、径方向外周側に、第1の外壁面と第2の外壁面とを接続する第3の外壁面を有する。
そして、第1の突部の第1の外壁面の周方向中央を通る周方向中央線および第2の外壁面の周方向中央を通る周方向中央線を含む第1の突部の周方向中央断面で見て、第1の外壁面の径方向に沿った長さRが、固定子巻線の直径D(mm)と8D(mm)の範囲内([D≦R≦8D])、且つ、第1の外壁面と外壁部の外壁部外周面とにより形成される角度θ1が、60(度)と80(度)の範囲内に([60(度)≦θ1≦80(度)]を満足するように)構成される。
本発明では、第1の突部の、固定子コア側の第1の外壁面が、径方向内周側の端部(第1の外壁面と外壁部外周面との接続部)から径方向外周側の端部(第1の外壁面と第3の外壁面との接続部)に向けて、固定子コア側の第1の絶縁部材端面からの距離が短くなるように傾斜状に形成されている。これにより、切り欠き部を介して外壁部の径方向内周側から径方向外周側に引き回され、第1の突部より固定子コア側に配置される固定子巻線が、軸方向に沿って固定子コア側に移動するのを規制することができるとともに、径方向外周側に移動する(膨らむ)のを規制することができる。
角度θ1が60度より小さいと、第1の突部の強度が低下する。角度θ1を80(度)以下に設定することによって、第1の突部の第1の外壁面により、固定子巻線の径方向外周側への移動を効果的に規制することができる。
第2の突部は、軸方向に沿って固定子コア側に第4の外壁面、軸方向に沿って固定子コアと反対側に第5の外壁面、径方向外周側に、第4の外壁面と第5の外壁面とを接続する第6の外壁面を有している。
第1の突部と第2の突部は、好適には、周方向に沿って交互に(一方の突部が、周方向に隣接する2つの他方の突部の間に)配置される。
そして、第2の突部の第4の外壁面の周方向中央を通る周方向中央線および第5の外壁面の周方向中央を通る周方向中央線を含む第2の突部の周方向中央断面で見て、第4の外壁面の径方向に沿った長さSが、固定子巻線の直径D(mm)と8D(mm)の範囲内([D≦S≦8D])、且つ、第4の外壁面と外壁部外周面とにより形成される角度θ2が、60(度)と80(度)の範囲内([60(度)≦θ2≦80(度)])となるように構成される。
本発明では、第2の突部の、固定子コア側の第4の外壁面が、径方向内周側の端部(第4の外壁面と外壁部外周面との接続部)から径方向外周側の端部(第4の外壁面と第6の外壁面との接続部)に向けて、固定子コア側の第1の絶縁部材端面からの距離が短くなるように傾斜状に形成されている。これにより、切り欠き部を介して外壁部の径方向内周側から径方向外周側に引き回され、第2の突部より固定子コア側に配置される固定子巻線が、軸方向に沿って固定子コアと反対側に移動するのを規制することができるとともに、径方向外周側に移動する(膨らむ)のを規制することができる。
角度θ2が60(度)より小さいと、第2の突部の強度が低下する。角度θ2を80(度)以下に設定することによって、第2の突部の第4の外壁面により、固定子巻線の径方向外周側への移動を効果的に規制することができる。
また、第2の突部の周方向中央断面で見て、第5の外壁面の径方向に沿った長さTが、固定子巻線の直径D(mm)と8D(mm)の範囲内([D≦T≦8D])、且つ、第5の外壁面と外壁部外周面とにより形成される角度θ3が、60(度)と80(度)の範囲内([60(度)≦θ3≦80(度)])となるように構成される。
本発明では、第2の突部の、固定子コアと反対側の第5の外壁面が、径方向内周側の端部(第5の外壁面と外壁部外周面との接続部)から径方向外周側の端部(第5の外壁面と第6の外壁面との接続部)に向けて、固定子コア側の第1の絶縁部材端面からの距離が長くなるように傾斜状に形成されている。これにより、切り欠き部を介して外壁部の径方向内周側から径方向外周側に引き回され、軸方向に沿って第2の突部より固定子コアと反対側で、第1の突部より固定子コア側に配置される固定子巻線が、第2の突部より固定子コア側に移動するのを規制することができるとともに、径方向外周側に移動する(膨らむ)のを規制することができる。角度θ3が60(度)より小さいと、第2の突部の強度が低下する。角度θ3を80(度)以下に設定することによって、第2の突部の第5の外壁面により、固定子巻線の径方向外周側への移動を効果的に規制することができる。
本発明では、第1の突部および第2の突部の強度を確保しながら、切り欠き部を介して外壁部の径方向内周側から径方向外周側に引き回され、第1の突部より固定子コア側に配置される固定子巻線の、軸方向に沿って第1の突部より固定子コアと反対側への移動および径方向外周側への移動、第2の突部より固定子コアと反対側で第1の突部より固定子コア側に配置される固定子巻線の、軸方向に沿って第2の突部より固定子コア側への移動および径方向外周側への移動、第2の突部より固定子コア側に配置される固定子巻線の、軸方向に沿って第2の突部より固定子コアと反対側への移動および径方向外周側への移動を規制することができる。
第1発明の他の形態では、第1の突部の第2の外壁面は、第2の絶縁部材端面と面一に形成されている。
本形態では、外壁部の軸方向に沿った長さ、すなわち、端部絶縁部材の軸方向に沿った長さを短くすることができる。
第2発明は、回転機に関する。本発明の回転機は、固定子と、回転子とを備え、固定子は、固定子コアと、固定子コアの軸方向両側に配置される端部絶縁部材と、固定子巻線とを有する。そして、本発明では、端部絶縁部材として前述した端部絶縁部材のいずれかが用いられている。本発明は、好適には、電動機として構成される。
本発明は、前述した端部絶縁部材と同様の効果を有する。
The first invention relates to an end insulating member. The end insulating member of the present invention is arranged on at least one of both sides in the axial direction of the stator core, and is preferably formed of a resin having insulating properties.
The end insulating member of the present invention has an outer wall portion, a plurality of inner wall portions, and a plurality of connecting portions. The outer wall portion extends along the circumferential direction and the axial direction, the inner peripheral surface of the outer wall portion is on the inner peripheral side in the radial direction, the outer peripheral surface of the outer wall portion is on the outer peripheral side in the radial direction, and the first is on the stator core side along the axial direction. The insulating member end face has a second insulating member end face on the side opposite to the stator core along the axial direction. The inner wall portion is arranged on the inner peripheral side in the radial direction from the outer wall portion, and extends along the circumferential direction and the axial direction. The connecting portion extends along the radial direction and connects the outer wall portion and the inner wall portion.
The outer wall portion has a second insulating member end face, an outer peripheral surface of the outer wall portion, and a notch portion that opens to the inner peripheral surface of the outer wall portion on the opposite side of the stator core, and the outer peripheral surface in the radial direction from the outer peripheral surface of the outer wall portion. At least one first protrusion protruding to the side and at least one second protrusion protruding from the outer peripheral surface of the outer wall portion to the outer peripheral side in the radial direction from the at least one first protrusion toward the stator core. Has a part.
The first protrusion is a first outer wall surface on the stator core side along the axial direction, a second outer wall surface on the side opposite to the stator core along the axial direction, and a first outer wall surface on the radial outer peripheral side. It has a third outer wall surface that connects the outer wall surface and the second outer wall surface.
Then, the circumferential center of the first protrusion including the circumferential center line passing through the circumferential center of the first outer wall surface of the first protrusion and the circumferential center line passing through the circumferential center of the second outer wall surface. When viewed in cross section, the length R along the radial direction of the first outer wall surface is within the range of the diameters D (mm) and 8D (mm) of the stator winding ([D ≦ R ≦ 8D]), and The angle θ1 formed by the first outer wall surface and the outer peripheral surface of the outer wall portion is within the range of 60 (degrees) and 80 (degrees) ([60 (degrees) ≤ θ1 ≤ 80 (degrees)]. To satisfy).
In the present invention, the first outer wall surface of the first protrusion on the stator core side is radially from the end portion on the inner peripheral side in the radial direction (the connection portion between the first outer wall surface and the outer peripheral surface of the outer wall portion). It is formed so as to be inclined so that the distance from the end surface of the first insulating member on the stator core side is shortened toward the end portion on the outer peripheral side (the connection portion between the first outer wall surface and the third outer wall surface). ing. As a result, the stator windings that are routed from the radial inner peripheral side of the outer wall portion to the radial outer peripheral side via the notch and are arranged on the stator core side from the first protrusion are axially It is possible to regulate the movement to the stator core side along the same, and to regulate the movement (bulging) to the outer peripheral side in the radial direction.
If the angle θ1 is smaller than 60 degrees, the strength of the first protrusion decreases. By setting the angle θ1 to 80 (degrees) or less, the movement of the stator winding toward the outer peripheral side in the radial direction can be effectively regulated by the first outer wall surface of the first protrusion.
The second protrusion has a fourth outer wall surface on the stator core side along the axial direction, a fifth outer wall surface on the side opposite to the stator core along the axial direction, and a fourth outer wall surface on the radial outer peripheral side. It has a sixth outer wall surface that connects the outer wall surface and the fifth outer wall surface.
The first protrusion and the second protrusion are preferably arranged alternately along the circumferential direction (one protrusion is between two adjacent protrusions in the circumferential direction).
Then, the circumferential center of the second protrusion including the circumferential center line passing through the circumferential center of the fourth outer wall surface of the second protrusion and the circumferential center line passing through the circumferential center of the fifth outer wall surface. When viewed in cross section, the length S along the radial direction of the fourth outer wall surface is within the range of the diameters D (mm) and 8D (mm) of the stator winding ([D ≦ S ≦ 8D]), and The angle θ2 formed by the fourth outer wall surface and the outer peripheral surface of the outer wall portion is within the range of 60 (degrees) and 80 (degrees) ([60 (degrees) ≤ θ2 ≤ 80 (degrees)]). It is composed of.
In the present invention, the fourth outer wall surface of the second protrusion on the stator core side is radially from the end portion on the inner peripheral side in the radial direction (the connection portion between the fourth outer wall surface and the outer peripheral surface of the outer wall portion). It is formed so as to be inclined so that the distance from the end surface of the first insulating member on the stator core side is shortened toward the end portion on the outer peripheral side (the connection portion between the fourth outer wall surface and the sixth outer wall surface). ing. As a result, the stator windings that are routed from the radial inner peripheral side of the outer wall portion to the radial outer peripheral side via the notch and are arranged on the stator core side from the second protrusion are axially It is possible to regulate the movement to the opposite side of the stator core along the same, and to regulate the movement (bulging) to the outer peripheral side in the radial direction.
If the angle θ2 is smaller than 60 (degrees), the strength of the second protrusion decreases. By setting the angle θ2 to 80 (degrees) or less, the movement of the stator winding toward the outer peripheral side in the radial direction can be effectively regulated by the fourth outer wall surface of the second protrusion.
Further, when viewed from the circumferential central cross section of the second protrusion, the length T along the radial direction of the fifth outer wall surface is within the range of the diameters D (mm) and 8D (mm) of the stator winding. ([D ≦ T ≦ 8D]), and the angle θ3 formed by the fifth outer wall surface and the outer peripheral surface of the outer wall portion is within the range of 60 (degrees) and 80 (degrees) ([60 (degrees) ≦). θ3 ≦ 80 (degrees)]).
In the present invention, the fifth outer wall surface of the second protrusion, which is opposite to the stator core, is from the end portion on the inner peripheral side in the radial direction (the connection portion between the fifth outer wall surface and the outer peripheral surface of the outer wall portion). Inclined toward the end on the outer peripheral side in the radial direction (the connection between the fifth outer wall surface and the sixth outer wall surface) so that the distance from the end face of the first insulating member on the stator core side becomes longer. It is formed. As a result, the outer wall portion is routed from the radial inner peripheral side to the radial outer peripheral side via the notch portion, and the first protrusion is opposite to the stator core from the second protrusion along the axial direction. It is possible to restrict the stator windings arranged on the stator core side from the portion from moving toward the stator core side from the second protrusion, and also to prevent the stator winding from moving (bulging) to the outer peripheral side in the radial direction. Can be regulated. If the angle θ3 is smaller than 60 (degrees), the strength of the second protrusion decreases. By setting the angle θ3 to 80 (degrees) or less, the movement of the stator winding toward the outer peripheral side in the radial direction can be effectively regulated by the fifth outer wall surface of the second protrusion.
In the present invention, while ensuring the strength of the first protrusion and the second protrusion, the outer wall portion is routed from the radial inner peripheral side to the radial outer peripheral side through the notch portion, and the first protrusion is provided. The stator windings arranged on the stator core side from the portion move from the first protrusion to the side opposite to the stator core along the axial direction, move to the outer peripheral side in the radial direction, and the second protrusion. The stator windings arranged on the stator core side from the first protrusion on the side opposite to the stator core move from the second protrusion to the stator core side along the axial direction and the outer circumference in the radial direction. Movement to the side, movement of the stator windings arranged on the stator core side from the second protrusion along the axial direction from the second protrusion to the side opposite to the stator core, and the radial outer peripheral side. Movement to can be regulated.
In another aspect of the first invention, the second outer wall surface of the first protrusion is formed flush with the end face of the second insulating member.
In this embodiment, the length of the outer wall portion along the axial direction, that is, the length of the end insulating member along the axial direction can be shortened.
The second invention relates to a rotating machine. The rotor of the present invention includes a stator and a rotor, and the stator has a stator core, end insulating members arranged on both axial sides of the stator core, and a stator winding. .. Then, in the present invention, any of the above-mentioned end insulating members is used as the end insulating member. The present invention is preferably configured as an electric motor.
The present invention has the same effect as the above-mentioned end insulating member.
本発明の端部絶縁部材および回転機では、端部絶縁部材の外周側に配置される固定子巻線が径方向外周側に移動する(膨らむ)のを規制することができる。 In the end insulating member and the rotating machine of the present invention, it is possible to restrict the stator windings arranged on the outer peripheral side of the end insulating member from moving (bulging) to the outer peripheral side in the radial direction.
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
本明細書では、「軸方向」という記載は、回転子が固定子に対して相対的に回転可能に配置されている状態において、回転子の回転中心O(図2参照)を通る回転中心線P(図1参照)の方向を示す。「周方向」という記載は、回転子が固定子に対して相対的に回転可能に配置されている状態において、軸方向に直角な断面(図2参照)で見て、回転中心Oを中心とする円周方向を示す。「径方向」という記載は、回転子が固定子に対して相対的に回転可能に配置されている状態において、軸方向に直角な断面で見て、回転中心Oを通る方向を示す。「径方向内周側」という記載は、径方向に沿って回転中心O側を示し、「径方向外周側」という記載は、径方向に沿って回転中心Oと反対側を示す。
なお、端部絶縁部材に対しては、「軸方向」、「周方向」および「径方向」という記載は、端部絶縁部材が固定子コアのコア端面に対向する位置に配置されている状態における「軸方向」、「周方向」および「径方向」を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the present specification, the description "axial direction" refers to a rotation center line passing through the rotation center O (see FIG. 2) of the rotor in a state where the rotor is arranged so as to be rotatable relative to the stator. The direction of P (see FIG. 1) is shown. The description "circumferential direction" is centered on the center of rotation O when viewed in a cross section perpendicular to the axial direction (see FIG. 2) in a state where the rotor is arranged so as to be rotatable relative to the stator. Indicates the circumferential direction. The description "radial direction" indicates a direction passing through the center of rotation O when viewed in a cross section perpendicular to the axial direction in a state where the rotor is arranged so as to be rotatable relative to the stator. The description "diameter inner circumference side" indicates the rotation center O side along the radial direction, and the description "diameter outer circumference side" indicates the side opposite to the rotation center O along the radial direction.
Regarding the end insulating member, the descriptions "axial direction", "circumferential direction", and "diameter direction" mean that the end insulating member is arranged at a position facing the core end face of the stator core. "Axial direction", "circumferential direction" and "diameter direction" are shown.
電動機として構成した本発明の回転機の一実施形態100を、図1、図2を参照して説明する。なお、図1は、本実施形態の電動機110の概略構成を示す図である。また、図2は、図1をII−II線の方向から見た断面図(軸方向に直角な断面図)である。
本実施形態の電動機100は、固定子200と、固定子200に対して相対的に回転可能に支持されている回転子400により構成されている。
An
The
回転子400は、回転子コア410と回転軸420により構成されている。回転子コア410は、複数の電磁鋼板を積層した積層体により形成される。回転子400としては、電動機の種類(例えば、永久磁石電動機、誘導電動機)に対応した構造の回転子が用いられる。
The
固定子200は、固定子コア210、端部絶縁部材300および固定子巻線230により構成されている。
固定子コア210は、複数の電磁鋼板を積層した積層体により形成され、軸方向両側にコア端面210Aおよび210Bを有する。固定子コア210は、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延在するヨーク211と、ヨーク211から径方向に沿って回転中心O側(径方向内周側)に延在する複数のティース212を有している。ティース212は、ヨーク211から径方向に沿って径方向内周側に延在するティース基部213と、ティース基部213の径方向内周側に設けられ、周方向に沿って延在するティース先端部214を有している。ティース先端部214の径方向内周側のティース先端面215によって、回転子400が収容される回転子収容空間210aが形成される。周方向に隣接するティース212によって形成されるスロット216内には、スロット絶縁部材220を介して固定子巻線230が挿入される。
The
The
端部絶縁部材300は、固定子コア210の軸方向両側(コア端面210A、210Bと対向する位置)に配置される。
本実施形態の端部絶縁部材300を、図3、図4を参照して説明する。なお、図3は、端部絶縁部材300の斜視図である。また、図4は、図3を矢印IVで示す方向から見た図である。
端部絶縁部材300は、外壁部310、複数の内壁部320および複数の連結部330を有している。
外壁部310は、周方向および軸方向に沿って延在し、径方向外周側に外壁部外周面311、径方向内周側に外壁部内周面312を有している。内壁部320は、外壁部310より径方向内周側に配置され、周方向および軸方向に沿って延在している。連結部330は、径方向に沿って延在し、外壁部310と内壁部320を連結する。
端部絶縁部材300の外壁部310、連結部330および内壁部320は、それぞれ固定子コア210のヨーク211、ティース基部213およびティース先端部214に対向する位置に配置される。
内壁部320の径方向内周側の内壁部先端面320aによって、回転子400が挿入される回転子挿入空間300aが形成される。
なお、端部絶縁部材300は、軸方向に沿って固定子コア210側に第1の絶縁部材端面300Aを有する。第1の絶縁部材端面300Aは、固定子コア210のコア端面210Aあるいは210Bと対向する位置に配置される。また、外壁部310は、軸方向に沿って固定子コア210と反対側に第2の絶縁部材端面310Aを有する。
第1の絶縁部材端面300Aが、本発明の「第1の絶縁部材端面」に対応し、第2の絶縁部材端面310Aが、本発明の「第2の絶縁部材端面」に対応する。
The
The
The
The
The
The
The
The first insulating member end face 300A corresponds to the "first insulating member end face" of the present invention, and the second insulating member end face 310A corresponds to the "second insulating member end face" of the present invention.
なお、端部絶縁部材300は、第1の絶縁部材端面300Aから軸方向に沿って固定子コア210側に突出する位置決め用突起360を有し、固定子コア210は、コア端面210A、210Bに位置決め用凹部(図示省略)を有する。端部絶縁部材300の位置決め用突起360を固定子コア210の位置決め用凹部に嵌合することによって、固定子コア210に対して端部絶縁部材300を位置決めすることができる。
固定子巻線230は、端部絶縁部材300が固定子コア210の軸方向両側に配置された状態で、端部絶縁部材300の外壁部310、内壁部320および連結部330によって形成される凹部に巻き付けられる。
The
The stator winding 230 has recesses formed by the
外壁部310は、固定子コア210と反対側に、第2の絶縁部材端面310A、外壁部外周面311および外壁部内周面312に開口する切り欠き部313を有する。固定子巻線230(例えば、各相の渡り線やリード線)は、切り欠き部313を介して外壁部310の径方向内周側から径方向外周側にあるいは径方向外周側から径方向内周側に渡される。
また、外壁部310は、外壁部外周面311から径方向外周側に突出する第1の突部340および第2の突部350を有している。
The
Further, the
第1の突部340を、図5、図6を参照して説明する。なお、図5は、図3の矢印Vで示す部分の拡大図であり、図6は、図5をVI−VI線から見た断面図である。
第1の突部340は、外壁面341〜345により形成されている。
外壁面341は、軸方向に沿って固定子コア210側に形成され、径方向および周方向に沿って延在している。本実施形態では、外壁面341は、径方向に対して傾斜する方向に延在している(詳しくは、後述する)。
外壁面342は、軸方向に沿って固定子コア210と反対側に形成され、径方向および周方向に沿って延在している。本実施形態では、外壁面342は、外壁部310の第2の絶縁部材端面310Aと面一に形成されている。
外壁面343は、軸方向および周方向に沿って延在し、外壁面341と外壁面342を接続する。
外壁面344は、周方向一方側に形成され、径方向および軸方向に沿って延在している。外壁面345は、周方向他方側に形成され、径方向および軸方向に沿って延在している。
なお、第1の突部340の外壁面341〜345同士の接続部が尖っている(例えば、ピン角)と、固定子巻線230が損傷するおそれがある。このため、本実施形態では、第1の突部340の外壁面341〜345同士の接続部は曲面(例えば、R面)に形成されている。
外壁面341が、本発明の「第1の外壁面」に対応し、外壁面342が、本発明の「第2の外壁面」に対応し、外壁面343が、本発明の「第3の外壁面」に対応する。
The
The
The
The
The
The
If the connection between the outer wall surfaces 341 to 345 of the
The
第1の突部340の外壁面341について、図6を参照して説明する。なお、図6は、第1の突部340の外壁面341の周方向中央を通る周方向中央線および外壁面342の周方向中央を通る周方向中央線を含む断面である。本明細書では、第1の突部340の外壁面341の周方向中央線および外壁面342の周方向中央線を含む断面を、「第1の突部の周方向中央断面」という。
第1の突部340は、切り欠き部313を介して外壁部310の径方向内周側から径方向外周側に引き回され、軸方向に沿って第1の突部340より固定子コア210側に配置された固定子巻線230が、軸方向に沿って固定子コア210と反対側に移動するのを規制するとともに、径方向外周側に移動するのを規制する。
本実施形態では、図6に示されている第1の突部340の周方向中央断面で見て、外壁面341の径方向に沿った長さRが、固定子巻線230の直径Dmmより長く([D≦R]を満足するように)設定される。好適には、Dと8Dの範囲内に([D≦R≦8D]を満足するように)設定される。外壁面341の径方向に沿った長さRがDより短いと、第1の突部340の外壁面341による固定子巻線230の径方向外周側への移動規制効果が低く、8Dより長いと、第1の突部340が径方向外周側に出過ぎる。
また、外壁面341は、径方向内周側の端部(外壁面341と外壁部310の外壁部外壁面311との接続部)と第1の絶縁部材端面300Aとの間の間隔K2が、径方向外周側の端部(外壁面341と外壁面343との接続部)と第1の絶縁部材端面300Aとの間の間隔K1より長くなるように([K2>K1]を満足するように)傾斜している。そして、外壁面341と外壁部外周面311とにより形成される角度θ1が、鋭角に([θ1<(90度)]を満足するように)設定されている。好適には、(60度)以上に([60度≦θ1<(90度)]を満足するように)設定され、より好適には、(60度)と(80度)の範囲内に([(60度)≦θ1≦(80度)]を満足するように)設定される。
角度(θ1)が(60度)より小さいと、第1の突部340の強度が低下する。また、角度(θ1)を(80度)より小さく設定することによって、第1の突部340の外壁面341により、固定子巻線230が径方向外周側に移動するのをより効果的に規制することができる。
The
The
In the present embodiment, when viewed in the central cross section in the circumferential direction of the
Further, the
If the angle (θ1) is smaller than (60 degrees), the strength of the
図6では、第1の突部340の外壁面341を、直線状の平坦面に形成したが、外壁面341の形状はこれに限定されない。
第1の突部340の変形例を、図7を参照して説明する。
図7に示されている第1の突部340では、外壁面341が、軸方向に沿って固定子コア210と反対側に飛び出ている円弧面に形成されている。なお、円弧面以外の曲面に形成することもできる。
図7に示されている第1の突部340の変形例においても、図6に示されている第1の突部340と同様の効果を有する。
In FIG. 6, the
A modified example of the
In the
The modified example of the
次に、第2の突部350を、図8、図9を参照して説明する。なお、図8は、図3の矢印VIIIで示す部分の拡大図であり、図9は、図8をIX−IX線から見た断面図である。
第2の突部350は、軸方向に沿って、第1の突部340より固定子コア210側に設けられている。
第2の突部350は、外壁面351〜355により形成されている。
外壁面351は、軸方向に沿って固定子コア210側に形成され、径方向および周方向に沿って延在している。外壁面351は、径方向に対して傾斜する方向に延在している(詳しくは、後述する)。
外壁面352は、軸方向に沿って固定子コア210と反対側に形成され、径方向および周方向に沿って延在している。外壁面352は、径方向に対して傾斜する方向に延在している(詳しくは、後述する)。
外壁面353は、軸方向および周方向に沿って延在し、外壁面351と外壁面352を接続する。
外壁面354は、周方向一方側に形成され、径方向および軸方向に沿って延在している。外壁面355は、周方向他方側に形成され、径方向および軸方向に沿って延在している。
なお、第2の突部350の外壁面351〜355同士の接続部が尖っている(例えば、ピン角)と、固定子巻線230が損傷するおそれがある。このため、本実施形態では、第2の突部350の外壁面351〜355同士の接続部は曲面(例えば、R面)に形成されている。
外壁面351が、本発明の「第4の外壁面」に対応し、外壁面352が、本発明の「第5の外壁面」に対応し、外壁面353が、本発明の「第6の外壁面」に対応する。
Next, the
The
The
The
The
The
The
If the connecting portion between the outer wall surfaces 351 to 355 of the
The
第2の突部350の外壁面351および352について、図9を参照して説明する。なお、図9は、第2の突部350の外壁面351の周方向中央を通る周方向中央線および外壁面352の周方向中央を通る周方向中央線を含む断面であり、「第2の突部の周方向中央断面」に対応する。
第2の突部350は、切り欠き部313を介して外壁部310の径方向内周側から径方向外周側に引き回され、軸方向に沿って第2の突部350より固定子コア210と反対側に配置された固定子巻線230が、軸方向に沿って固定子コア210側に移動するのを規制するとともに、径方向外周側に移動するのを規制し、また、軸方向に沿って第2の突部350より固定子コア210側に配置された固定子巻線230は、軸方向に沿って固定子コア210と反対側に移動するのを規制するとともに、径方向外周側に移動するのを規制する。
The outer wall surfaces 351 and 352 of the
The
本実施形態では、図9に示されている第2の突部350の周方向中央断面で見て、外壁面351の径方向に沿った長さSが、固定子巻線230の直径Dmmより長く([D≦S]を満足するように)設定される。好適には、Dと8Dの範囲内に([D≦S≦8D]を満足するように)設定される。外壁面351の径方向に沿った長さSがDより短いと、第2の突部350の外壁面351による固定子巻線230の径方向外周側への移動規制効果が低く、8Dより長いと、第2の突部350が径方向外周側に出過ぎる。
なお、好適には、第2の突部350の外壁面351の径方向に沿った長さSは、第1の突部340の外壁面341の径方向に沿った長さRと等しく設定される。
また、外壁面351は、径方向内周側の端部(外壁面351と外壁部310の外壁部外壁面311との接続部)と第1の絶縁部材端面300Aとの間の間隔L2が、径方向外周側の端部(外壁面351と外壁面353との接続部)と第1の絶縁部材端面300Aとの間の間隔L1より長くなるように([L2>L1]を満足するように)傾斜している。そして、外壁面351と外壁部外周面311とにより形成される角度θ2が、鋭角に([θ2<(90度)]を満足するように)設定されている。好適には、(60度)以上に([60度≦θ2<(90度)]を満足するように)設定され、より好適には、(60度)と(80度)の範囲内に([(60度)≦θ2≦(80度)]を満足するように)設定される。
角度(θ2)が(60度)より小さいと、第2の突部350の強度が低下する。また、角度(θ2)を(80度)より小さく設定することによって、第2の突部340の外壁面351により、固定子巻線230が径方向外周側に移動するのをより効果的に規制することができる。
In the present embodiment, the length S along the radial direction of the
Preferably, the length S along the radial direction of the
Further, the
If the angle (θ2) is smaller than (60 degrees), the strength of the
また、図9に示されている第2の突部350の周方向中央断面で見て、外壁面352の径方向に沿った長さTが、固定子巻線230の直径Dmmより長く([D≦T]を満足するように)設定される。好適には、Dと8Dの範囲内に([D≦T≦8D]を満足するように)設定される。外壁面352の径方向に沿った長さTがDより短いと、第2の突部350の外壁面352による固定子巻線230の径方向外周側への移動規制効果が低く、8Dより長いと、第2の突部350が径方向外周側に出過ぎる。
なお、好適には、第2の突部350の外壁面352の径方向に沿った長さTは、第1の突部340の外壁面341の径方向に沿った長さRおよび第2の突部350の外壁面351の径方向に沿った長さSと等しく設定される。
また、外壁面352は、径方向内周側の端部(外壁面352と外壁部310の外壁部外壁面311との接続部)と第1の絶縁部材端面300Aとの間の間隔M2が、径方向外周側の端部(外壁面352と外壁面353との接続部)と第1の絶縁部材端面300Aとの間の間隔M1より短くなるように([M2<M1]を満足するように)傾斜している。そして、外壁面352と外壁部外周面311とにより形成される角度θ3が、鋭角に([θ3<(90度)]を満足するように)設定されている。好適には、(60度)以上に([60度≦θ3<(90度)]を満足するように)設定され、より好適には、(60度)と(80度)の範囲内に([(60度)≦θ3≦(80度)]を満足するように)設定される。
角度(θ3)が(60度)より小さいと、第2の突部350の強度が低下する。また、角度(θ3)を(80度)より小さく設定することによって、第2の突部340の外壁面352により、固定子巻線230が径方向外周側に移動するのをより効果的に規制することができる。
Further, when viewed in the central cross section in the circumferential direction of the
Preferably, the length T along the radial direction of the
Further, the
If the angle (θ3) is smaller than (60 degrees), the strength of the
図9では、第2の突部350の外壁面351および352を、直線状の平坦面に形成したが、外壁面351および外壁面352の形状はこれに限定されない。
第2の突部350の変形例を、図10を参照して説明する。
図10に示されている第2の突部350では、外壁面351が、軸方向に沿って固定子コア210と反対側に飛び出ている円弧に形成され、外壁面352が、軸方向に沿って固定子コア210側に飛び出ている円弧面に形成されている。なお、円弧面以外の曲面に形成することもできる。
図10に示されている第2の突部350の変形例においても、図9に示されている第2の突部350と同様の効果を有する。
In FIG. 9, the outer wall surfaces 351 and 352 of the
A modified example of the
In the
The modified example of the
以上のように、本実施形態では、第1の突部340によって、第1の突部340より固定子コア210側に配置された固定子巻線230が、軸方向に沿って固定子コアと反対側に移動するのを規制することができるとともに、径方向外周側に移動するのを規制することができる。
また、第2の突部350によって、第2の突部350より固定子コア210と反対側で、第1の突部340より固定子コア側に配置された固定子巻線230が、軸方向に沿って固定子コア側に移動するのを規制することができるとともに、径方向外周側に移動するのを規制することができる。
また、第2の突部350によって、第2の突部350より固定子コア210側に配置された固定子巻線230が、軸方向に沿って固定子コアと反対側に移動するのを規制することができるとともに、径方向外周側に移動するのを規制することができる。
したがって、端部絶縁部材300の外周側に配置された固定子巻線230が他の部品と接触するのを防止することができる。
As described above, in the present embodiment, the stator winding 230 arranged on the
Further, the stator winding 230 arranged by the
Further, the
Therefore, it is possible to prevent the stator winding 230 arranged on the outer peripheral side of the
本発明は、実施形態で説明した構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
第1の突部および第2の突部は、少なくとも一つ設けられていればよい。
第1の突部と第2の突部は、好適には、周方向に沿って交互に配置されるが、第1の突部と第2の突部の配置態様は、これに限定されない。
第1の突部は、好適には、軸方向に沿って固定子コアと反対側の第2の外壁面が外壁部の第2の絶縁部材端面と面一となるように構成されるが、これに限定されない。
軸方向に沿って、第1の突部より固定子コア側に設けられる第2の突部は、軸方向に沿って固定子コア側の第1の外壁面と固定子コアと反対側の第2の外壁面のいずれか一方を有するように構成することもできる。
第2の突部を省略することもできる。
軸方向に沿って、第2の突部より固定子コア側に第3の突部を設けることもできる。第3の突部は、軸方向に沿って固定子コア側の第1の外壁面と固定子コアと反対側の第2の外壁面の少なくとも一方を有していればよい。この場合、第1の突部、第2の突部および第3の突部は、好適には、周方向に沿って、互いに重ならないように配置されるが、配置態様はこれに限定されない。
本発明は、種々の型式の電動機として構成することができる。また、電動機を含む種々の型式の回転機として構成することもできる。
The present invention is not limited to the configuration described in the embodiment, and various changes, additions, and deletions can be made.
At least one first protrusion and second protrusion may be provided.
The first protrusion and the second protrusion are preferably arranged alternately along the circumferential direction, but the arrangement mode of the first protrusion and the second protrusion is not limited to this.
The first protrusion is preferably configured such that the second outer wall surface opposite the stator core along the axial direction is flush with the second insulating member end face of the outer wall portion. Not limited to this.
The second protrusion provided on the stator core side from the first protrusion along the axial direction is the first outer wall surface on the stator core side along the axial direction and the second protrusion on the side opposite to the stator core. It can also be configured to have either one of the outer wall surfaces of 2.
The second protrusion can be omitted.
A third protrusion may be provided on the stator core side of the second protrusion along the axial direction. The third protrusion may have at least one of a first outer wall surface on the stator core side and a second outer wall surface on the opposite side to the stator core along the axial direction. In this case, the first protrusion, the second protrusion, and the third protrusion are preferably arranged along the circumferential direction so as not to overlap each other, but the arrangement mode is not limited thereto.
The present invention can be configured as various types of electric motors. It can also be configured as a rotating machine of various types including an electric motor.
100 電動機
200 固定子
210 固定子コア
210A、210B コア端面
210a 回転子収容空間
211 ヨーク
212 ティース
213 ティース基部
214 ティース先端部
215 ティース先端面
216 スロット
220 スロット絶縁部材
230 固定子巻線
300 端部絶縁部材
300A 第1の絶縁部材端面
300a 回転子収容空間
310 外壁部
310A 第2の絶縁部材端面
311 外壁部外周面
312 外壁部内周面
313 切り欠き部
320 内壁部
320a 内壁部先端面
330 連結部
340 第1の突部
341 外壁面(第1の外壁面)
342 外壁面(第2の外壁面)
343 外壁面(第3の外壁面)
344、345 外壁面
350 第2の突部
351 外壁面(第4の外壁面)
352 外壁面(第5の外壁面)
353 外壁面(第6の外壁面)
354、355 外壁面
360 位置決め用突起
400 回転子
410 回転子コア
420 回転軸
100
342 outer wall surface (second outer wall surface)
343 outer wall surface (third outer wall surface)
344,345
352 outer wall surface (fifth outer wall surface)
353 outer wall surface (sixth outer wall surface)
354, 355
Claims (3)
周方向および軸方向に沿って延在し、径方向内周側に外壁部内周面、径方向外周側に外壁部外周面、軸方向に沿って固定子コア側に第1の絶縁部材端面、軸方向に沿って固定子コアと反対側に第2の絶縁部材端面を有する外壁部と、
前記外壁部より径方向内周側に配置され、周方向および軸方向に沿って延在する複数の内壁部と、
径方向に沿って延在し、前記外壁部と前記複数の内壁部とを連結する複数の連結部とを有し、
前記外壁部は、固定子コアと反対側に、前記第2の絶縁部材端面、外壁部外周面および外壁部内周面に開口する切り欠き部を有するとともに、前記外壁部外周面から径方向外周側に突出する少なくとも一つの第1の突部と、前記少なくとも一つの第1の突部より固定子コア側に、前記外壁部外周面から径方向外周側に突出する少なくとも一つの第2の突部を有し、
前記第1の突部は、軸方向に沿って固定子コア側に第1の外壁面、軸方向に沿って固定子コアと反対側に第2の外壁面、径方向外周側に、前記第1の外壁面と前記第2の外壁面とを接続する第3の外壁面を有し、前記第1の外壁面の周方向中央を通る周方向中央線および前記第2の外壁面の周方向中央を通る周方向中央線を含む第1の突部の周方向中央断面で見て、前記第1の外壁面の径方向に沿った長さRが、固定子巻線の直径D(mm)と8D(mm)の範囲内となり、前記第1の外壁面と前記外壁部の前記外壁部外周面とにより形成される角度θ1が、60(度)と80(度)の範囲内となるように構成され、
前記第2の突部は、軸方向に沿って固定子コア側に第4の外壁面、軸方向に沿って固定子コアと反対側に第5の外壁面、径方向外周側に、前記第4の外壁面と前記第5の外壁面とを接続する第6の外壁面を有し、前記第4の外壁面の周方向中央を通る周方向中央線および前記第5の外壁面の周方向中央を通る周方向中央線を含む第2の突部の周方向中央断面で見て、前記第4の外壁面の径方向に沿った長さSが、前記固定子巻線直径D(mm)と8D(mm)の範囲内となり、前記第4の外壁面と前記外壁部の前記外壁部外周面とにより形成される角度θ2が、60(度)と80(度)の範囲内となるように構成されているとともに、前記第5の外壁面の径方向に沿った長さTが、前記固定子巻線直径D(mm)と8D(mm)の範囲内となり、前記第5の外壁面と前記外壁部の前記外壁部外周面とにより形成される角度θ3が、60(度)と80(度)の範囲内となるように構成され、
前記切り欠き部を介して前記外壁部の径方向内周側から径方向外周側に引き回され、軸方向に沿って前記第1の突部より固定子コア側に配置される固定子巻線が、前記第1の突部により、軸方向に沿って固定子コアと反対側に移動するのが規制されているとともに、径方向外周側に移動するのが規制され、前記切り欠き部を介して前記外壁部の径方向内周側から径方向外周側に引き回され、軸方向に沿って前記第2の突部より固定子コアと反対側で、前記第1の突部より固定子コア側に配置される固定子巻線が、前記第2の突部により、軸方向に沿って固定子コア側に移動するのが規制されているとともに、径方向外周側に移動するのが規制され、前記切り欠き部を介して前記外壁部の径方向内周側から径方向外周側に引き回され、軸方向に沿って前記第2の突部より固定子コア側に配置される固定子巻線が、前記第2の突部により、軸方向に沿って固定子コアと反対側に移動するのが規制されているとともに、径方向外周側に移動するのが規制されるように構成されていることを特徴とする端部絶縁部材。 An end insulating member arranged on at least one of both sides of the stator core in the axial direction.
Extending along the circumferential and axial directions, the inner peripheral surface of the outer wall portion on the inner peripheral side in the radial direction, the outer peripheral surface of the outer wall portion on the outer peripheral side in the radial direction, and the end surface of the first insulating member on the stator core side along the axial direction . An outer wall portion having a second insulating member end face on the side opposite to the stator core along the axial direction,
A plurality of inner wall portions arranged on the inner peripheral side in the radial direction from the outer wall portion and extending along the circumferential direction and the axial direction, and
It has a plurality of connecting portions extending along the radial direction and connecting the outer wall portion and the plurality of inner wall portions.
The outer wall portion has a notch portion that opens to the end surface of the second insulating member, the outer peripheral surface of the outer wall portion, and the inner peripheral surface of the outer wall portion on the side opposite to the stator core, and the outer peripheral surface in the radial direction from the outer peripheral surface of the outer wall portion. At least one first protrusion protruding into the stator core, and at least one second protrusion protruding radially from the outer peripheral surface of the outer wall portion to the stator core side. Have,
The first protrusion is a first outer wall surface on the stator core side along the axial direction, a second outer wall surface on the side opposite to the stator core along the axial direction, and the first outer wall surface on the radial outer peripheral side. a third outer wall surface connecting the first outer wall surface and said second outer wall surface, the circumferential direction of the first outer wall surface circumferential center line and said second outer wall surface through the circumferential center of the Looking at the circumferential central cross section of the first protrusion including the circumferential center line passing through the center, the length R along the radial direction of the first outer wall surface is the diameter D (mm) of the stator winding. And 8D (mm), and the angle θ1 formed by the first outer wall surface and the outer peripheral surface of the outer wall portion is within the range of 60 (degrees) and 80 (degrees). Consists of
The second protrusion has a fourth outer wall surface on the stator core side along the axial direction, a fifth outer wall surface on the side opposite to the stator core along the axial direction, and the second outer wall surface on the radial outer peripheral side. It has a sixth outer wall surface connecting the outer wall surface of No. 4 and the fifth outer wall surface, and has a circumferential center line passing through the circumferential center of the fourth outer wall surface and the circumferential direction of the fifth outer wall surface. Looking at the circumferential central cross section of the second protrusion including the circumferential center line passing through the center, the length S along the radial direction of the fourth outer wall surface is the stator winding diameter D (mm). And 8D (mm), and the angle θ2 formed by the fourth outer wall surface and the outer peripheral surface of the outer wall portion is within the range of 60 (degrees) and 80 (degrees). The length T along the radial direction of the fifth outer wall surface is within the range of the stator winding diameters D (mm) and 8D (mm), and the fifth outer wall surface is formed. The angle θ3 formed by the outer wall portion and the outer peripheral surface of the outer wall portion is configured to be within the range of 60 (degrees) and 80 (degrees).
A stator winding that is routed from the radial inner peripheral side of the outer wall portion to the radial outer peripheral side through the notch and is arranged on the stator core side from the first protrusion along the axial direction. However, the first protrusion regulates the movement to the side opposite to the stator core along the axial direction, and also regulates the movement to the outer peripheral side in the radial direction through the notch. The outer wall portion is routed from the radial inner peripheral side to the radial outer peripheral side, and is located on the side opposite to the stator core from the second protrusion along the axial direction, and the stator core from the first protrusion. The stator windings arranged on the side are restricted from moving toward the stator core side along the axial direction by the second protrusion, and are restricted from moving toward the outer peripheral side in the radial direction. , The stator winding that is routed from the radial inner peripheral side of the outer wall portion to the radial outer peripheral side through the notch and is arranged on the stator core side from the second protrusion along the axial direction. The second protrusion is configured to restrict the wire from moving along the axial direction to the opposite side of the stator core and to the outer peripheral side in the radial direction. An end insulating member characterized by being present.
前記第1の突部の前記第2の外壁面は、前記第2の絶縁部材端面と面一に形成されていることを特徴とする端部絶縁部材。 The end insulating member according to claim 1.
An end insulating member characterized in that the second outer wall surface of the first protrusion is formed flush with the end surface of the second insulating member.
A rotor comprising a stator and a rotor, wherein the stator has a stator core, end insulating members arranged on both axial sides of the stator core, and a stator winding. A rotary machine, wherein the end insulating member according to claim 1 or 2 is used as the end insulating member.
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