JP7347965B2 - Stator used in rotating electrical machines - Google Patents

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Description

本発明は回転電機に用いられる固定子に関する。 The present invention relates to a stator used in a rotating electric machine.

昨今の持続可能な社会の実現に向け、省エネルギーのため、回転電機は小型・高効率化が求められており、特に自動車などの移動体向けの回転電機では、軽量・小型化が重要である。 Toward the realization of a sustainable society these days, rotating electric machines are required to be smaller and more efficient in order to save energy, and it is especially important for rotating electric machines for mobile objects such as automobiles to be lighter and smaller.

このような回転電機として、例えば、複数の永久磁石を備えた回転子と、この回転子と対向して設けられた固定子鉄心と、固定子鉄心の内周側に開口するように設けられた多数のスロット内に巻掛けられた固定子巻線とを有する永久磁石を備えた回転電機として、仮成形されたセグメントコイルをスロット内に挿入し、固定子鉄心とスロット内のコイルの間を絶縁すべく絶縁紙B字形状にしたものが知られている(特許文献1参照)。 Such a rotating electrical machine includes, for example, a rotor equipped with a plurality of permanent magnets, a stator core provided opposite to the rotor, and a stator core provided with an opening on the inner circumferential side of the stator core. As a rotating electrical machine equipped with a permanent magnet that has stator windings wound in a large number of slots, temporarily formed segment coils are inserted into the slots to insulate between the stator core and the coils in the slots. A B-shaped insulating paper is known (see Patent Document 1).

また、自動車用モータは高出力化のために、電圧が12Vから48V、100V、300V、600Vと上昇しており、高電圧対応が要求されている。 Further, in order to increase the output of automobile motors, the voltage has increased from 12V to 48V, 100V, 300V, and 600V, and high voltage compatibility is required.

特開2012-147674号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-147674

スロット内のコイルは絶縁紙や樹脂等のボビンを介して固定子鉄心や隣のコイルとの絶縁を確保している。 The coils in the slots are insulated from the stator core and adjacent coils via bobbins made of insulating paper or resin.

この場合、電位をもつコイルと、金属であるコアとの間に絶縁距離を確保する必要がある。絶縁距離は、絶縁紙が無い部分についてはコイルと外部金属との直線距離となり、絶縁紙がある場合にはコイルから絶縁紙に沿っての外部金属との距離をいい、後者を沿面距離と呼ぶ。 In this case, it is necessary to ensure an insulating distance between the coil having a potential and the metal core. Insulation distance is the straight line distance between the coil and the external metal for areas without insulating paper, and if there is insulating paper, it is the distance from the coil to the external metal along the insulating paper; the latter is called creepage distance. .

通常の固定子は、特許文献1の図9に示されているように、コイルの沿面距離を確保するため、絶縁紙は一般にコアから軸方向に5mm程度長くしている。 In a normal stator, as shown in FIG. 9 of Patent Document 1, the insulating paper is generally about 5 mm longer in the axial direction from the core in order to ensure the creepage distance of the coil.

コイルはこの絶縁紙に囲まれた中に収納されるが、コイルはスロットの外側で曲がった形状とされる。絶縁紙がコイルとともに曲げられると、この絶縁紙が破れ不良製品になる可能性がある。 The coil is housed within this insulating paper, but the coil is bent outside the slot. If the insulating paper is bent along with the coil, the insulating paper may tear and result in a defective product.

このため、モータの固定子では、この不良率が大きいという課題があった。 Therefore, the problem with motor stators is that they have a high defective rate.

また、高出力化のために高電圧になると絶縁体である絶縁紙を厚くする必要がある。絶縁紙を厚くなると、コイルと共に曲げられたとき、絶縁紙は破れる可能性が高くなる。 Furthermore, in order to achieve high output and high voltage, it is necessary to thicken the insulating paper, which is an insulator. The thicker the insulating paper, the more likely it is to tear when bent with the coil.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、固定子のコイルがスロットの外側で曲げられても、それにより破損の発生が抑制可能な絶縁体構造を有する回転電機に用いられる固定子を実現することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its object is to provide a rotor with an insulating structure that can suppress the occurrence of damage even if the coil of the stator is bent outside the slot. The goal is to realize a stator used in electrical machinery.

上記目的を達成するために、本発明は次のように構成される。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.

回転電機に用いられる固定子において、複数のスロットが形成された固定子鉄心と、前記複数のスロットのそれぞれの中に、前記固定子鉄心の径方向に沿って複数並べられる複数のコイルと、前記コイルのうちの一つ又は複数ずつ包囲する絶縁体と、を備え、前記絶縁体は、前記スロットの前記固定子鉄心の内周側に配置される少なくとも一つの前記コイルに対して前記固定子鉄心の径方向に少なくとも2層重なり、前記固定子鉄心の周方向には、1層となっており、前記絶縁体は折り曲げて作成された絶縁紙であり、記スロットの内周側の絶縁紙の始端部は2つのコイルの間から始まって略S字に前記2つのコイルを包囲して前記2つのコイルの間で終わり、前記2つのコイルの間に3層の絶縁紙になるよう形成され、前記スロットの外周側の絶縁紙の始端部は、2つのコイルの側面から始まり、1つのコイルを巻いたあと、略B字状にもう1つのコイルを巻いて、前記始端部の位置するコイル側面と同じコイル側面で終端部となり、2枚重なるように形成される。
また、回転電機に用いられる固定子において、複数のスロットが形成された固定子鉄心と、前記複数のスロットのそれぞれの中に、前記固定子鉄心の径方向に沿って複数並べられる複数のコイルと、前記コイルのうちの一つ又は複数ずつ包囲する絶縁体と、を備え、前記絶縁体は、前記スロットの前記固定子鉄心の内周側に配置される少なくとも一つの前記コイルに対して前記固定子鉄心の径方向に少なくとも2層重なり、前記固定子鉄心の周方向には、1層となっており、前記絶縁体は折り曲げて作成された絶縁紙であり、前記スロットの中のコイルは、1つずつ、あるいは2つずつ、絶縁紙で包囲され、前記絶縁紙は、周方向に2枚に重なる第1の絶縁紙と、径方向に重なる第2の絶縁紙を有し、前記スロットの最内周の絶縁紙は、径方向に2枚に重なる
また、回転電機に用いられる固定子において、複数のスロットが形成された固定子鉄心と、前記複数のスロットのそれぞれの中に、前記固定子鉄心の径方向に沿って複数並べられる複数のコイルと、前記コイルのうちの一つ又は複数ずつ包囲する絶縁体と、を備え、前記絶縁体は、前記スロットの前記固定子鉄心の内周側に配置される少なくとも一つの前記コイルに対して前記固定子鉄心の径方向に少なくとも2層重なり、前記固定子鉄心の周方向には、1層となっており、前記絶縁体は折り曲げて作成された絶縁紙であり、前記スロットの内周側の前記絶縁紙は、二つのコイルを一枚の絶縁紙で包み、二つのコイルの間から始まり、内周側のコイルを一重に巻いた後、外周側のコイルを一周し、さらに、外径側に巻き、径方向に絶縁紙が2枚重なるように形成されている。
また、回転電機に用いられる固定子において、複数のスロットが形成された固定子鉄心と、前記複数のスロットのそれぞれの中に、前記固定子鉄心の径方向に沿って複数並べられる複数のコイルと、前記コイルのうちの一つ又は複数ずつ包囲する絶縁体と、を備え、前記絶縁体は、前記スロットの前記固定子鉄心の内周側に配置される少なくとも一つの前記コイルに対して前記固定子鉄心の径方向に少なくとも2層重なり、前記固定子鉄心の周方向には、1層となっており、前記絶縁体は成形した2つの樹脂ボビンであり、外周側に配置されるコイルは、前記径方向に分割できる2つの前記樹脂ボビンにより包囲され、内周側に配置されるコイルは、前記周方向に分割できる2つの前記樹脂ボビンにより包囲され、前記外周側に配置されるコイルを包囲する2つの前記樹脂ボビンは、前記周方向に互いに重なる面があり、内周側の絶縁紙は、径方向に互いに重なる面がある。


A stator used in a rotating electric machine includes: a stator core in which a plurality of slots are formed; a plurality of coils arranged in a radial direction of the stator core in each of the plurality of slots; an insulator that surrounds one or more of the coils, and the insulator surrounds the stator core with respect to at least one of the coils disposed on the inner peripheral side of the stator core in the slot. At least two layers overlap in the radial direction of the stator core, and one layer exists in the circumferential direction of the stator core , and the insulator is an insulating paper made by bending, and the insulating paper on the inner peripheral side of the slot The starting end is formed between the two coils, surrounds the two coils in a substantially S-shape, and ends between the two coils, and is formed to have three layers of insulating paper between the two coils. , the starting end of the insulating paper on the outer circumferential side of the slot starts from the side of the two coils, and after winding one coil, winding another coil in a substantially B shape, the coil where the starting end is located The end portion is at the same side of the coil as the side surface, and two sheets are formed so as to overlap.
In addition, in a stator used for a rotating electric machine, a stator core having a plurality of slots formed therein, and a plurality of coils arranged in a plurality of slots along the radial direction of the stator core are arranged in each of the plurality of slots. , an insulator surrounding one or more of the coils, the insulator being fixed to at least one of the coils disposed on the inner peripheral side of the stator core of the slot. At least two layers overlap in the radial direction of the child core, and one layer overlaps in the circumferential direction of the stator core, the insulator is an insulating paper made by folding, and the coil in the slot is They are surrounded one by one or two by two with insulating paper, and the insulating paper has two first insulating papers that overlap in the circumferential direction and a second insulating paper that overlaps in the radial direction, and each of the slots is surrounded by insulating paper. Two sheets of insulating paper on the innermost periphery overlap in the radial direction .
In addition, in a stator used for a rotating electric machine, a stator core having a plurality of slots formed therein, and a plurality of coils arranged in a plurality of slots along the radial direction of the stator core are arranged in each of the plurality of slots. , an insulator surrounding one or more of the coils, the insulator being fixed to at least one of the coils disposed on the inner peripheral side of the stator core of the slot. At least two layers overlap in the radial direction of the child core, and one layer overlaps in the circumferential direction of the stator core, the insulator is an insulating paper made by folding, and the Insulating paper wraps two coils with a sheet of insulating paper, starts between the two coils, wraps the inner coil once, wraps around the outer coil once, and then wraps it around the outer coil. It is wound and formed so that two sheets of insulating paper overlap in the radial direction.
In addition, in a stator used for a rotating electric machine, a stator core having a plurality of slots formed therein, and a plurality of coils arranged in a plurality of slots along the radial direction of the stator core are arranged in each of the plurality of slots. , an insulator surrounding one or more of the coils, the insulator being fixed to at least one of the coils disposed on the inner peripheral side of the stator core of the slot. At least two layers overlap in the radial direction of the child core, and one layer overlaps in the circumferential direction of the stator core, the insulators are two molded resin bobbins, and the coils arranged on the outer circumferential side are A coil surrounded by the two resin bobbins that can be divided in the radial direction and arranged on the inner peripheral side is surrounded by the two resin bobbins that can be divided in the circumferential direction and surrounds the coil that is arranged on the outer peripheral side. The two resin bobbins have surfaces that overlap with each other in the circumferential direction, and the insulating paper on the inner peripheral side has surfaces that overlap with each other in the radial direction.


本発明によれば、固定子のコイルがスロットの外側で曲げられても、それにより破損の発生が抑制可能な絶縁体構造を有する回転電機に用いられる固定子を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a stator for use in a rotating electric machine having an insulator structure that can prevent damage even if the stator coil is bent outside the slot.

本発明の実施例1が適用される回転電機の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a rotating electric machine to which Example 1 of the present invention is applied. 固定子鉄心の概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of a stator core. 固定子鉄心におけるセグメントコイルの形成方法を説明する図である。It is a figure explaining the formation method of the segment coil in a stator core. 固定子鉄心におけるセグメントコイルの形成方法を説明する図である。It is a figure explaining the formation method of the segment coil in a stator core. セグメントコイルの結線方法を示し、3相モータの1相分のコイルだけを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a method of connecting segment coils, showing only a coil for one phase of a three-phase motor. 本発明の実施例1におけるスロット内部のコイルと絶縁体の配置を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the arrangement of a coil and an insulator inside a slot in Example 1 of the present invention. 本発明とは異なる構成を示す図である。It is a figure which shows the structure different from this invention. 本発明の実施例1の構成を示す図である。1 is a diagram showing the configuration of Example 1 of the present invention. 実施例1の効果を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the effects of Example 1. 実施例1の変形例を示す図である。7 is a diagram showing a modification of Example 1. FIG. 実施例1の他の変形例を示す図である。7 is a diagram showing another modification of the first embodiment. FIG. 実施例1のさらに他の変形例を示す図である。7 is a diagram illustrating still another modification of the first embodiment. FIG. 実施例2の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of Example 2. 実施例3の概略説明図である。FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of Example 3. 実施例4の概略説明図である。FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of Example 4. 実施例4の概略説明図である。FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of Example 4.

以下、本発明を実施するための例(以下においては「実施例」と表記する)を、図面を参照して説明する。なお、実施例を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、重複する説明は、適宜、省略する。なお、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではない。 Examples for carrying out the present invention (hereinafter referred to as "embodiments") will be described below with reference to the drawings. In addition, in all the drawings for explaining the embodiments, the same members are designated by the same reference numerals in principle, and overlapping explanations will be omitted as appropriate. Note that the present invention is not limited to the examples described below.

実施形態を説明する前に、本発明に至った背景について説明する。 Before describing the embodiments, the background to the present invention will be described.

固定子の製造では、U字型に成形したセグメントコイルの二本の足を絶縁紙で包んで固定子鉄心のスロットに挿入し、コイルをコアの反対側まで貫通させたのち、そのU字コイルの足の先端の直線部を周方向に曲げて、コイルを溶接接続していく。 In stator manufacturing, the two legs of a segment coil formed into a U-shape are wrapped in insulating paper and inserted into the slots of the stator core, and the coil is passed through to the opposite side of the core. Bend the straight part of the tip of the leg in the circumferential direction and weld the coil.

コイルを曲げる際に、絶縁紙がコイルとともに曲げられると、この絶縁紙が破れる場合があり、これが製品不良になる。特に、絶縁紙破れは、内周側で発生する場合がほとんどである。製造時の不良原因で、絶縁紙破れの割合は非常に大きかった。 If the insulating paper is bent together with the coil when the coil is bent, the insulating paper may be torn, resulting in a product defect. In particular, insulating paper tears almost always occur on the inner circumferential side. Due to defects during manufacturing, the percentage of insulating paper being torn was extremely high.

本実施形態は、上記問題点に鑑みてなされたものである。 This embodiment has been made in view of the above problems.

(実施例1)
本発明の実施例1について、図1から図4を用いて説明する。
(Example 1)
Example 1 of the present invention will be described using FIGS. 1 to 4.

図1は、実施例1が適用される回転電機1の概略断面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a rotating electrical machine 1 to which a first embodiment is applied.

図1において、回転電機1は、固定子20と、回転子30とを備える。固定子20はハウジング12に納められ、ハウジング12の両端にエンドブラケット11があり、ベアリング71を介してシャフト70を支えている。シャフト70には回転子30が取り付けられ、回転子30は回転子鉄心300と磁石4とを備える。固定子鉄心200には、絶縁紙5に包囲されたセグメントコイル(成形コイル)6が取付けられている。 In FIG. 1, a rotating electrical machine 1 includes a stator 20 and a rotor 30. The stator 20 is housed in a housing 12, and end brackets 11 are provided at both ends of the housing 12, supporting the shaft 70 via bearings 71. A rotor 30 is attached to the shaft 70, and the rotor 30 includes a rotor core 300 and magnets 4. A segment coil (formed coil) 6 surrounded by an insulating paper 5 is attached to the stator core 200 .

図2は、固定子鉄心200の概略斜視図である。 FIG. 2 is a schematic perspective view of stator core 200.

図2に示すように、円筒状の固定子鉄心200にはコイルを挿入するためのスロット21が形成されている。固定子鉄心(コア)の200の磁路を定義するため、固定子鉄心200の径方向の磁路であるティース部22と周方向の磁路をコアバック23と呼ぶ。 As shown in FIG. 2, a cylindrical stator core 200 has slots 21 formed therein for inserting coils. To define the 200 magnetic paths of the stator core 200, the teeth portion 22, which is the radial magnetic path, and the circumferential magnetic path of the stator core 200 are referred to as a core back 23.

図3及び図4は、固定子鉄心200におけるセグメントコイル6の形成方法を説明する図である。 3 and 4 are diagrams illustrating a method of forming segment coils 6 in stator core 200.

図3に示すように、セグメントコイル6は絶縁体(絶縁紙)5に包まれてスロット21に径方向に並んで挿入される。 As shown in FIG. 3, the segment coils 6 are wrapped in an insulator (insulating paper) 5 and inserted into the slots 21 so as to be lined up in the radial direction.

セグメントコイル6は紙面上方を山側、下方を接続側と呼ぶ。絶縁体5は軸方向(図3の上下方向)に固定子鉄心200よりも少し長く、スロット21から突出する構成となっている。 The upper side of the segment coil 6 in the paper is called the mountain side, and the lower side is called the connection side. The insulator 5 is slightly longer than the stator core 200 in the axial direction (vertical direction in FIG. 3), and is configured to protrude from the slot 21.

そして、固定子鉄心200のすべてのスロット21にセグメントコイル6を挿入後、図4に示すように、一斉にセグメントコイル6を固定子鉄心200の周方向に曲げる。このときに、図4の下方の絶縁紙5の破損を抑制することが本発明の解決すべき課題である。 After inserting the segment coils 6 into all the slots 21 of the stator core 200, the segment coils 6 are bent in the circumferential direction of the stator core 200 all at once, as shown in FIG. At this time, the problem to be solved by the present invention is to suppress damage to the insulating paper 5 in the lower part of FIG.

図5は、セグメントコイル6の結線方法を示す図であり、3相モータの1相分のコイルだけを示す図である。図5において、スロット番号1~12が示されている。 FIG. 5 is a diagram showing a method of connecting the segment coils 6, and is a diagram showing only a coil for one phase of a three-phase motor. In FIG. 5, slot numbers 1 to 12 are shown.

図5の、太い実線は紙面手前におけるセグメントコイル6の山側を示し、二重線は紙面向こう側の接続側を示し、セグメントコイル6をスロット21に挿入後に固定子鉄心200の周方向に折り曲げて開く。そして、セグメントコイル6の折り曲げ部分を隣のセグメントコイル6と溶接点7で接続する。 In FIG. 5, the thick solid line indicates the mountain side of the segment coil 6 on the front side of the page, and the double line indicates the connection side on the other side of the page. open. Then, the bent portion of the segment coil 6 is connected to the adjacent segment coil 6 at the welding point 7.

たとえば、直列回路(1)は、セグメントコイル6Aが1番スロット21の2層目と4番スロット21の1層目に跨って紙面手前から固定子鉄心200に差し込まれる。また、セグメントコイル6Bも7番スロット21の2層目と10番スロットの1層目に差し込まれ、セグメントコイル6Bの紙面左側の接続側の曲げ部を、セグメントコイル6Aの紙面右側の曲げ部と溶接点7で接続する。これを繰り返し、固定子コア200を1周することで、固定子コイル(セグメントコイル)6はいわゆる波巻きにより巻線が形成される。 For example, in the series circuit (1), the segment coil 6A is inserted into the stator core 200 from the front in the drawing, spanning the second layer of the first slot 21 and the first layer of the fourth slot 21. Furthermore, the segment coil 6B is also inserted into the second layer of slot No. 7 21 and the first layer of slot No. 10, and the bending portion of the segment coil 6B on the connection side on the left side of the page is connected to the bending portion of the segment coil 6A on the right side of the page. Connect at weld point 7. By repeating this and going around the stator core 200 once, the stator coil (segment coil) 6 is formed into a winding by so-called wave winding.

直列回路(2)から直列回路(4)も同様に、セグメントコイル6C、6D、6E、6F、6G、6Hにより巻線を形成し、4周分のコイルができる。それらを3相分作ることで固定子巻線が完成する。 Similarly, windings of the series circuits (2) to (4) are formed by segment coils 6C, 6D, 6E, 6F, 6G, and 6H, resulting in four turns of coils. The stator winding is completed by creating three phases of them.

このように、セグメントコイル6は、1、2層で一周し、次の3、4層で一周するため、スロット21の中に並べられる導体本数(コイル本数)は偶数になる。 In this way, the segment coil 6 goes around once in the first and second layers, and goes around once in the next three and four layers, so the number of conductors (number of coils) arranged in the slot 21 becomes an even number.

図6は、本発明の実施例1におけるスロット21内部のコイル6(61、62、63、64)と絶縁体5(絶縁紙51B、51S)の配置を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing the arrangement of the coil 6 (61, 62, 63, 64) and the insulator 5 (insulating paper 51B, 51S) inside the slot 21 in the first embodiment of the present invention.

図6において、スロット21には、スロット21の内壁に沿って、各コイル61~64を囲むようにシート状の絶縁体51S(略S字の絶縁紙)と51Bがあり、その絶縁体に囲まれてコイル61、62、63、64が、固定子鉄心200の径方向に偶数本並ぶ配置となる。本発明の実施例1の特徴は絶縁体51Sと51Bの二種類の絶縁体5を用いる点にある。絶縁体51Sと51Bはそれぞれ絶縁紙を折り曲げて作成される。 In FIG. 6, the slot 21 has sheet-like insulators 51S (approximately S-shaped insulating paper) and 51B that surround each of the coils 61 to 64 along the inner wall of the slot 21. Thus, an even number of coils 61, 62, 63, and 64 are arranged in a line in the radial direction of stator core 200. The feature of the first embodiment of the present invention is that two types of insulators 5, namely insulators 51S and 51B, are used. The insulators 51S and 51B are each made by folding insulating paper.

絶縁紙51Bは一枚の絶縁紙であり、コイル64の左辺の上端側(固定子鉄心200の外周側)から始まり(始端部)、コイル64を反時計方向に回って包囲し、コイル64の左辺の上部から下方向(固定子鉄心200の内周側方向)に向かい、コイル63の左辺の下部近辺から反時計方向に回ってコイル63を包囲し、コイル63の左辺の下端部にて終了する(終端部)。これによって、絶縁紙51Bは、略B字の形でコイル64と63を一本ずつ囲んでコイル63の左辺で終わる構成となっている。 The insulating paper 51B is a sheet of insulating paper, and starts from the upper end of the left side of the coil 64 (the outer periphery of the stator core 200) (starting end), rotates around the coil 64 in a counterclockwise direction, and surrounds the coil 64. It goes downward from the top of the left side (inner circumferential direction of the stator core 200), turns counterclockwise from near the bottom of the left side of the coil 63, surrounds the coil 63, and ends at the bottom end of the left side of the coil 63. (terminal part). As a result, the insulating paper 51B has a substantially B-shaped configuration surrounding each of the coils 64 and 63, and ends at the left side of the coil 63.

この場合、絶縁紙51Bの重なり部9Cは、固定子鉄心200の周方向に対して二重になっている点が絶縁紙51Bの技術的特徴の一つである。 In this case, one of the technical features of the insulating paper 51B is that the overlapping portion 9C of the insulating paper 51B is doubled in the circumferential direction of the stator core 200.

この重なり部9Cがない単にB字形状の絶縁紙では、コイル64の左下隅から始まり、コイル63の左上隅となり、重なりはできない。 If the insulating paper is simply B-shaped without this overlapping portion 9C, it will start from the lower left corner of the coil 64 and end at the upper left corner of the coil 63, and no overlap will occur.

この場合、コイル64と63はコイル間の空間距離しか絶縁距離が無く、高電圧のモータに対応できないが、絶縁紙51Bの構成だとコイル64の左上隅から、コイル63の左下隅までの絶縁沿面距離を確保できる。 In this case, the insulation distance between the coils 64 and 63 is only the spatial distance between the coils, and it cannot be used with a high-voltage motor. However, with the structure of the insulating paper 51B, the insulation distance is from the upper left corner of the coil 64 to the lower left corner of the coil 63. Creepage distance can be secured.

絶縁紙51Bのような構成により絶縁沿面距離を確保することで、高電圧のモータに対応した絶縁構成とすることができる。 By ensuring an insulation creepage distance using a structure such as the insulating paper 51B, an insulation structure compatible with a high voltage motor can be achieved.

一方、絶縁紙51Sも一枚の絶縁紙であり、コイル62の下辺左隅(下辺左端側)から始まり(始端部)、コイル62を反時計方向に回って包囲し、コイル62の下辺左端部から右方向(固定子鉄心200の周方向)に向かい、コイル61の右辺の上端部近辺から時計方向に回ってコイル61を包囲し、コイル61の上辺の右端部にて終了する(終端部)。これによって、絶縁紙51Sは、略S字の形でコイル62と61を一本ずつ囲んでコイル61の上辺の右端部で終わる構成となっている。 On the other hand, the insulating paper 51S is also a sheet of insulating paper, starting from the lower left corner (lower left end side) of the coil 62 (starting end), surrounding the coil 62 in a counterclockwise direction, and starting from the lower left end of the coil 62. It goes to the right (circumferential direction of the stator core 200), turns clockwise from near the upper end of the right side of the coil 61, surrounds the coil 61, and ends at the right end of the upper side of the coil 61 (terminal end). As a result, the insulating paper 51S has a substantially S-shaped structure surrounding each of the coils 62 and 61, and ends at the right end of the upper side of the coil 61.

つまり、スロット21の内周側の絶縁紙51Sの始端部は2つのコイル61と62との間から始まって略S字に2つのコイル61及び62を巻いて(包囲して)2つのコイル61と62との間で終わり、その2つのコイル61と62との間で3層の絶縁紙になるよう形成される。 In other words, the starting end of the insulating paper 51S on the inner circumferential side of the slot 21 starts between the two coils 61 and 62 and winds (surrounds) the two coils 61 and 62 in a substantially S-shape. and 62, and between the two coils 61 and 62, three layers of insulating paper are formed.

外周側の絶縁紙51Bの始端部は、2つのコイル63又は64の側面から始まり、1つのコイル63又は64を巻いたあと、略B字状にもう1つのコイル63又は64を巻いて、始端部の位置するコイル63又は64の側面と同じ側面で終端部となり、2枚重なるように形成される。 The starting end of the insulating paper 51B on the outer circumferential side starts from the side of the two coils 63 or 64, and after winding one coil 63 or 64, winding the other coil 63 or 64 in a substantially B shape, the starting end The end portion is formed on the same side as the side of the coil 63 or 64 where the coil 63 or 64 is located, and two sheets are formed so as to overlap.

絶縁紙51Sの重なり部9Rは、固定子鉄心200の径方向に対して三重になっている。この重なり部9Rがない単にS字絶縁紙の場合、コイル62の下辺右隅から始まり、コイル62を包囲し、コイル61の上辺左隅で終わる。
この場合、コイル62と61の絶縁距離は、コイル61と62とティースの間の距離しかなくなり、高電圧のモータに対応できない。
The overlapping portion 9R of the insulating paper 51S is tripled in the radial direction of the stator core 200. In the case of a simple S-shaped insulating paper without this overlapping portion 9R, it starts from the right corner of the lower side of the coil 62, surrounds the coil 62, and ends at the left corner of the upper side of the coil 61.
In this case, the insulation distance between the coils 62 and 61 is only the distance between the coils 61 and 62 and the teeth, which is not compatible with a high voltage motor.

しかし、絶縁紙51Sのように、重なり部9Rがある構成であれば、コイル62の絶縁沿面距離は、コイル62の左下隅から、ティース22まで確保できる。このように絶縁距離を確保することで、高電圧のモータに対応した絶縁構成とすることができる。 However, if the structure has an overlapping portion 9R like the insulating paper 51S, the insulation creepage distance of the coil 62 can be ensured from the lower left corner of the coil 62 to the teeth 22. By ensuring the insulation distance in this way, it is possible to provide an insulation configuration compatible with high voltage motors.

次に、本発明の実施例1の効果を図7と図8を用いて説明する。 Next, the effects of the first embodiment of the present invention will be explained using FIGS. 7 and 8.

図7は、本発明とは異なる構成を示す図であり、図8は本発明の実施例1の構成を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a configuration different from the present invention, and FIG. 8 is a diagram showing the configuration of Example 1 of the present invention.

図7に示す絶縁紙の構成と図8に示す絶縁紙51Sとの違いは固定子鉄心200の内周側の絶縁紙の形状である。 The difference between the structure of the insulating paper shown in FIG. 7 and the insulating paper 51S shown in FIG. 8 is the shape of the insulating paper on the inner peripheral side of the stator core 200.

図8に示す略S字の絶縁紙51Sは図7の略B字の絶縁紙51Bに比べて破れにくい。 The substantially S-shaped insulating paper 51S shown in FIG. 8 is more difficult to tear than the substantially B-shaped insulating paper 51B shown in FIG.

スロット21に挿入されたコイル61と62、および、63と64は、図5を参照して説明したように、セグメントコイルの接続側で、コイルは交互に逆方向に曲げられる。このコイルの曲げに引きずられて絶縁紙の部分が開かれる力が働き、絶縁紙が破れる。 The coils 61 and 62 and 63 and 64 inserted into the slot 21 are bent alternately in opposite directions on the connection side of the segment coils, as described with reference to FIG. The bending of the coil creates a force that causes the insulating paper to open, causing it to tear.

特に、コイル61と62は固定子鉄心200の内周側にあるため、外周側のコイル63と64よりも固定子鉄心200の径方向にも曲げられる力が働き、絶縁紙を開こうとする力がより大きく働く。このため、図7に示した、外周側と内周側とで絶縁紙形状が変わらない51Bの形状では、内周側の絶縁紙の特にコイル61の下辺右隅が破れやすい。 In particular, since the coils 61 and 62 are located on the inner circumferential side of the stator core 200, the force that bends the stator core 200 in the radial direction is stronger than that of the coils 63 and 64 on the outer circumferential side, and the insulating paper tries to open. The force is greater. Therefore, in the shape 51B shown in FIG. 7 in which the shape of the insulating paper is the same between the outer circumferential side and the inner circumferential side, the insulating paper on the inner circumferential side is likely to be torn, especially at the lower right corner of the coil 61.

一方、本発明の実施例1によれば、図8に示すように、内周側は、略S字状となっているため、コイルが曲げられたときに、絶縁紙51Sが開くことができ、絶縁紙51Sが破れる方向への力が緩和される。このため、絶縁紙51Sが破れにくくなり不良率が減る。つまり、スロット21の中のコイルは、2つずつ1枚の絶縁紙で包囲され、スロット21の中の2つのコイルのうちの最内周に位置するコイルを囲む絶縁紙51Sの端部が、2つのコイルの間に位置し、最内周に位置するコイルが曲げられる方向が絶縁紙51Sの端部と周方向で互いに反対側である。 On the other hand, according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, the inner circumferential side has a substantially S-shape, so that the insulating paper 51S cannot be opened when the coil is bent. , the force in the direction of tearing the insulating paper 51S is relaxed. Therefore, the insulating paper 51S becomes difficult to tear and the defective rate is reduced. That is, two coils in the slot 21 are surrounded by one sheet of insulating paper, and the end of the insulating paper 51S surrounding the innermost coil of the two coils in the slot 21 is The direction in which the innermost coil located between the two coils is bent is opposite to the end of the insulating paper 51S in the circumferential direction.

ここで、絶縁紙破れを防ぐだけなら、外周側にある絶縁紙も51Sと同様の略S字形状にすればよいが、略S字形状の絶縁紙は略B字に形状の絶縁紙と比べてモータの性能が低下するという問題がある。その点での本発明の実施例1の効果について図9を参照して説明する。図9は実施例1の効果を説明するための図である。 Here, if you only want to prevent the insulating paper from tearing, the insulating paper on the outer periphery can be made into an approximately S-shape similar to 51S, but the approximately S-shaped insulating paper is different from the approximately B-shaped insulating paper. There is a problem that the performance of the motor deteriorates. The effect of the first embodiment of the present invention in this respect will be explained with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram for explaining the effects of the first embodiment.

モータの高電圧化に伴いコイルの巻数が増えるのは周知である。スロット内のコイル数の増加に伴い、コイル間の絶縁紙の層数が増え、コイルの高密度実装というモータの小型化要求に反することになる。 It is well known that the number of turns of the coil increases as the voltage of the motor increases. As the number of coils in the slot increases, the number of layers of insulating paper between the coils also increases, which goes against the demand for miniaturization of motors, which requires high-density mounting of coils.

スロット内のコイルの総断面積とスロットの面積比である占積率を高くすることは、小型化が求められる自動車用モータでは必須であり、この占積率を高くするためにコイルの形状を四角にしている。このとき、略S字の絶縁紙51Sはその絶縁紙51Sが包む二つのコイル間に3層の紙の厚さが必要である。 Increasing the space factor, which is the ratio of the total cross-sectional area of the coil in the slot to the area of the slot, is essential for automobile motors that require miniaturization.In order to increase this space factor, the shape of the coil must be changed. It's square. At this time, the approximately S-shaped insulating paper 51S requires three layers of paper thickness between the two coils that the insulating paper 51S wraps.

図9の(a)の丸で囲んだ数値3は上述した3層を意味する。 The encircled number 3 in FIG. 9(a) means the three layers described above.

一方、略B字の絶縁紙51Bは、絶縁紙51Bが包む二つのコイル間には2層の紙の厚さがあればよい。2層の厚さを示す部分を丸2で示す。 On the other hand, the substantially B-shaped insulating paper 51B only needs to have two layers of paper thickness between the two coils that the insulating paper 51B wraps. The part indicating the thickness of the two layers is indicated by a circle 2.

このため、コイルの本数が増えると、同じコイルを包む場合に、略S字形状の絶縁紙を増加すると、絶縁紙の径方向の層数合計が異なることになる。 For this reason, when the number of coils increases, and when wrapping the same coil, if the approximately S-shaped insulating paper is increased, the total number of layers in the radial direction of the insulating paper will differ.

図9の(a)は本発明の実施例1を示し、図9の(b)はすべて略S字の絶縁紙51Sを使用する場合の例を示す。 FIG. 9(a) shows Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 9(b) shows an example in which substantially S-shaped insulating paper 51S is used.

図9の(b)の例と比較して、図9の(a)に示した本発明の実施例1のほうがスロットの高さを抑えることが可能である。図9の(a)、(b)はコイルの本数が6本の場合の例であるが、コイルの本数が8本の場合も同様である。 Compared to the example shown in FIG. 9(b), the first embodiment of the present invention shown in FIG. 9(a) can reduce the height of the slot. Although (a) and (b) of FIG. 9 are examples in which the number of coils is six, the same applies to the case where the number of coils is eight.

コイルの本数が8本の場合の例を図9の(c)と(d)で比較している。 An example in which the number of coils is 8 is compared in FIGS. 9(c) and 9(d).

モータの外径を同じとすれば、固定子鉄心200の周方向磁路であるコアバック部23の高さh1は、図9の(b)の例のh2よりも大きくとることができる。磁路はある程度の太さがないと鉄の磁気飽和により磁気抵抗が上がり、モータの電磁力が弱くなるためである。 If the outer diameter of the motor is the same, the height h1 of the core back portion 23, which is the circumferential magnetic path of the stator core 200, can be made larger than h2 in the example of FIG. 9(b). This is because if the magnetic path is not thick enough, the magnetic saturation of the iron will increase the magnetic resistance and weaken the electromagnetic force of the motor.

このため、本発明の例である図9の(a)と(c)は、本発明とは異なる例である図9の(b)や(d)よりもモータの性能、具体的にはトルクが大きくなる。あるいは、図9の(b)のh2をh1と同じにすれば、モータは径が大きくなるため、小型化の要求にこたえることができない。 Therefore, (a) and (c) of FIG. 9, which are examples of the present invention, show better motor performance, specifically torque, than (b) and (d) of FIG. 9, which are examples different from the present invention. becomes larger. Alternatively, if h2 in FIG. 9(b) is made the same as h1, the diameter of the motor becomes large, which makes it impossible to meet the demand for miniaturization.

以上のように、本発明の実施例1のように、固定子鉄心200の内周側に位置する破れやすい絶縁紙だけを略S字状にし、それよりも外側の絶縁紙の形状を略B字状にすることで、高電圧化に対応し、かつ、絶縁紙の破れが少なく、性能の良いモータとすることができる。 As described above, as in the first embodiment of the present invention, only the easily torn insulating paper located on the inner circumferential side of the stator core 200 is made into a substantially S-shape, and the insulating paper on the outside thereof is shaped into a substantially B-shape. By forming the motor into a letter shape, it is possible to create a motor that can handle higher voltages, has less tearing of the insulating paper, and has good performance.

つまり、本発明の実施例1によれば、固定子のコイルがスロットの外側で曲げられても、それにより破損の発生が抑制可能な絶縁体構造を有する回転電機に用いられる固定子を実現することができる。 In other words, according to the first embodiment of the present invention, a stator for use in a rotating electric machine having an insulator structure that can suppress the occurrence of damage even if the stator coil is bent outside the slot is realized. be able to.

また、コイルの上記絶縁体構造を有する固定子を備える回転電機械を実現することができる。 Further, it is possible to realize a rotating electric machine including a stator having a coil having the above-mentioned insulator structure.

以上に示した例は、二種類の絶縁紙をそれぞれ略B字と略S字に形成して二つのコイルを、一つ一つを独立して絶縁紙を巻くような例であるが、本発明は他の絶縁紙形状でも実現できる。例えば、二つのコイルが同相である場合には、絶縁はコイルのエナメル線だけで担保できる電圧ならば、図10に示す実施例1の変形例のように、二つのコイルまとめて一周させて絶縁紙を巻けばよい。その際に、最内周の2個のコイルを包む絶縁紙は、径方向に2層になる重なりがあるようにし、外周側の絶縁紙は周方向に2層重なるようにする。これにより、絶縁紙の破れを防ぐことができるのは、上述の例と同様な理由である。 The example shown above is an example in which two types of insulating paper are formed into approximately B-shape and approximately S-shape, respectively, and two coils are wrapped with insulating paper independently one by one. The invention can also be implemented with other insulating paper shapes. For example, if the two coils are in phase, and the voltage can be ensured only by the enamelled wire of the coil, then the two coils should be wrapped around the same circuit as in the modification of Embodiment 1 shown in Figure 10. Just wrap the paper around it. At this time, the insulating paper wrapping around the two innermost coils is made to overlap in two layers in the radial direction, and the insulating paper on the outer circumference side is made to overlap in two layers in the circumferential direction. The reason why this can prevent the insulating paper from tearing is the same as the above example.

また、図11に示す実施例1の他の変形例のように、略B字形状ではあるが、最内周の1つのコイルの絶縁紙だけが破れやすいので、その一つのコイルの絶縁紙51BV(変形B字の絶縁紙)のみ、周方向に2層に重ならないように構成することもできる。つまり、図11に示す例は、スロット21の内周側の絶縁紙51BVは、二つのコイルを一枚の絶縁紙で包み、二つのコイルの間から始まり、内周側のコイルを一重に巻いた後、外周側のコイルを一周し、さらに、外径側に巻き、径方向に絶縁紙が2枚重なるように形成されている。 In addition, as in the other modification of the first embodiment shown in FIG. 11, although it is approximately B-shaped, only the insulating paper of one of the innermost coils is easily torn, so the insulating paper 51BV of that one coil is (Deformed B-shaped insulating paper) can also be configured so that only two layers do not overlap in the circumferential direction. In other words, in the example shown in FIG. 11, the insulating paper 51BV on the inner circumferential side of the slot 21 wraps two coils with one sheet of insulating paper, and starts from between the two coils and wraps the inner coil in a single layer. After that, the coil on the outer circumferential side is wound around once, and further wound on the outer circumferential side, so that two sheets of insulating paper are overlapped in the radial direction.

さらに、図12に示す実施例1のさらに他の変形例のように、一枚の絶縁紙で一つずつのコイルを包むように構成する際に、最内周のコイルの絶縁紙は、径方向に2枚に重なる面が、スロット21の最内周側である。つまり、最内周のコイルのみ、絶縁紙51Q(径方向に2枚重なる絶縁紙(第2の絶縁紙))の重なりを径方向にし、それ以外のコイルは径方向に重ねる絶縁紙51D(周方向2枚重なり絶縁紙(第1の絶縁紙))とすることもできる。 Furthermore, as in yet another modification of the first embodiment shown in FIG. The surface where the two sheets overlap is the innermost peripheral side of the slot 21. In other words, for only the innermost coil, the insulating paper 51Q (two sheets of insulating paper (second insulating paper) overlapping in the radial direction) overlap in the radial direction, and for the other coils, the insulating paper 51D (the second insulating paper) overlaps in the radial direction. It is also possible to use two sheets of overlapping insulating paper (first insulating paper).

また、図12の例では、最内周の絶縁紙51Qは、内周側で径方向に重ねれば、さらに絶縁紙は、捻りに対して開きやすく、破れを防止することができる。 Further, in the example of FIG. 12, if the innermost insulating papers 51Q are overlapped in the radial direction on the inner circumferential side, the insulating papers can be easily opened against twisting, and tearing can be prevented.

(実施例2)
次に、本発明の実施例2について説明する。
(Example 2)
Next, Example 2 of the present invention will be described.

図13は、実施例2の概略構成図である。図13において、略B字絶縁紙51Bの重なり部9Cは固定子鉄心200の周方向に2層になっており、その分、略S字絶縁紙51Sよりもスロットの横幅(周方向)が広く必要である。その結果、スロット21の幅を一定とすると、略B字の絶縁紙51Bを一部でも採用するとティース22の横幅が細くなってしまう。 FIG. 13 is a schematic configuration diagram of the second embodiment. In FIG. 13, the overlapping portion 9C of the approximately B-shaped insulating paper 51B has two layers in the circumferential direction of the stator core 200, and the width of the slot (in the circumferential direction) is accordingly wider than that of the approximately S-shaped insulating paper 51S. is necessary. As a result, if the width of the slot 21 is constant, the width of the teeth 22 will become narrower if even a portion of the substantially B-shaped insulating paper 51B is used.

しかし、モータは円形なので、外周側のティース幅W1と内周側のティース幅W2では、W2の方が小さく、磁路としてはW2がネックとなる。 However, since the motor is circular, W2 is smaller between the teeth width W1 on the outer circumferential side and the teeth width W2 on the inner circumferential side, and W2 becomes a bottleneck for the magnetic path.

そこで、本実施例2では、最内周の略S字絶縁紙51Sの部分については、ティース幅を太くする。つまり、径方向に2枚(2層)重なる絶縁紙で包囲されたコイルが配置される内周側のスロット幅(周方向幅)は、周方向に2枚(2層)重なる絶縁紙で包囲されたコイルが配置される外周側のスロット幅(周方向幅)よりも狭くなっている(小となっている)。これにより、最も狭い部分のティース幅W2を広げることができ、磁路のネックを作らずに済む。 Therefore, in the second embodiment, the teeth width is made thicker in the innermost portion of the substantially S-shaped insulating paper 51S. In other words, the slot width (circumferential width) on the inner circumferential side in which the coil surrounded by two sheets (two layers) of insulating paper that overlaps in the radial direction is placed is It is narrower (smaller) than the slot width (circumferential width) on the outer peripheral side where the coil is placed. Thereby, the teeth width W2 at the narrowest portion can be widened, and there is no need to create a neck in the magnetic path.

つまり、実施例2によれば、実施例1と同様な効果を得ることができる他、絶縁紙の重なる方向に着目し、その厚さにあわせてティースの内周側を広くする構成となっているので、モータのトルクを向上させることができる。 In other words, according to the second embodiment, in addition to being able to obtain the same effects as in the first embodiment, the inner circumferential side of the teeth is widened in accordance with the thickness of the insulating paper by focusing on the overlapping direction of the insulating paper. Therefore, the torque of the motor can be improved.

(実施例3)
次に、本発明の実施例3について説明する。
(Example 3)
Next, Example 3 of the present invention will be described.

図14は実施例3の概略説明図である。 FIG. 14 is a schematic explanatory diagram of the third embodiment.

実施例3の考え方は、実施例2と同様であり、絶縁紙の重なる方向に着目し、それにあわせて、コイルの断面形状を変える例である。 The concept of the third embodiment is the same as that of the second embodiment, and is an example in which the direction in which the insulating paper overlaps is focused and the cross-sectional shape of the coil is changed accordingly.

図14において、コイル61と62は断面形状が異なり、固定子鉄心200の内周側コイル62の方が外周側コイル61より絶縁紙の幅の分だけ、固定子鉄心200の周方向寸法を大とし、幅広にしている。コイル61の断面積と62の断面積はほぼ同一であることが望ましい。これによる効果としては、コイル62の交流損失が減ることが上げられる。近接効果による交流損は大型回転機では良く知られているが、その損失は素線コイルの径方向高さの4乗と周波数の2乗に比例することが知られている。 In FIG. 14, the coils 61 and 62 have different cross-sectional shapes, and the inner coil 62 of the stator core 200 has a larger circumferential dimension than the outer coil 61 by the width of the insulating paper. It is wide. It is desirable that the cross-sectional area of the coil 61 and the cross-sectional area of the coil 62 be approximately the same. The effect of this is that the AC loss of the coil 62 is reduced. AC loss due to the proximity effect is well known in large rotating machines, and it is known that the loss is proportional to the fourth power of the radial height of the wire coil and the square of the frequency.

高速回転で周波数があがるとこの損失が支配的になる。 As the frequency increases with high speed rotation, this loss becomes dominant.

実施例3においても、実施例1と同様な効果を得ることができる他、交流損失を低減し、効率を向上することができるという効果を得ることができる。 In the third embodiment as well, the same effects as those in the first embodiment can be obtained, and also the effects of reducing AC loss and improving efficiency can be obtained.

(実施例4)
次に、実施例4について説明する。
(Example 4)
Next, Example 4 will be explained.

図15、図16は、実施例4の概略説明図である。この実施例4では絶縁体は紙ではなく、成形樹脂であり、二つの同じ形状の成形樹脂を組み合わせて、2個ずつコイルを絶縁している例である。 15 and 16 are schematic explanatory diagrams of the fourth embodiment. In this fourth embodiment, the insulator is not paper but molded resin, and this is an example in which two molded resins of the same shape are combined to insulate two coils at a time.

成形樹脂のボビンをコイル絶縁に用いることは一般的だが、薄い樹脂にすると割れが発生し、絶縁紙と同様に製品不良になる。これを防ぐため、コイルを曲げるときに、樹脂ボビンが広がるように、内周側の樹脂ボビンは周方向に分かれるようにし、外周側の樹脂ボビンは径方向に分かれるようにする。 It is common to use molded resin bobbins to insulate coils, but if the resin is made too thin, cracks will occur, resulting in product defects similar to insulating paper. In order to prevent this, when bending the coil, the resin bobbin on the inner circumference side is made to separate in the circumferential direction, and the resin bobbin on the outer circumference side is made to separate in the radial direction so that the resin bobbin spreads out.

図15に示した例では、固定子鉄心200の内周側に2つのC字形絶縁ボビン52C、外周側には、2つのU字形絶縁ボビン52Uとし、2個のボビンで二つのコイルを絶縁する。内周側の2つのC字形絶縁ボビン52Cは、それぞれの開口側を固定子鉄心200の周方向に互いに対向させながら2つのコイルを包囲し、径方向に2層重なる面を有する。また、外周側の2つのU字形絶縁ボビン52Uは、それぞれの開口側を固定子鉄心200の径方向に互いに対向させながら2つのコイルを包囲し、周方向に2層重なる面を有する。 In the example shown in FIG. 15, there are two C-shaped insulating bobbins 52C on the inner circumferential side of the stator core 200, and two U-shaped insulating bobbins 52U on the outer circumferential side, and the two coils are insulated by the two bobbins. . The two inner C-shaped insulating bobbins 52C surround the two coils with their opening sides facing each other in the circumferential direction of the stator core 200, and have surfaces that overlap in the radial direction. Moreover, the two U-shaped insulating bobbins 52U on the outer peripheral side surround the two coils with their opening sides facing each other in the radial direction of the stator core 200, and have surfaces that overlap in two layers in the circumferential direction.

この図15に示す例では、2個ずつのコイルは同相として、一組のボビンで絶縁される二つのコイル間はコイルに被覆されたエナメルだけで担保する。 In the example shown in FIG. 15, each two coils are in phase, and the distance between the two coils, which are insulated by a pair of bobbins, is secured only by the enamel coated on the coils.

図16は、コイル一本ずつの絶縁が必要な場合のボビンの形状を示す図である。図16において、ボビン52AはA字形絶縁ボビンとし、一方のA字形絶縁ボビンボビン52Aは、A字形状であり、他方のボビン52Aは、Aが上下逆転した逆A字形絶縁ボビンとなり、2つのボビン52Aが互いに組み合わさり、2つのコイルのそれぞれを絶縁し、コイル間の絶縁を確保する。図16に示した例において、内周側の2つのE字形絶縁ボビン52Eは、径方向に互い重なる面を有する。また、外周側の2つのA字形絶縁ボビン52Aは、周方向に互いに重なる面を有する。 FIG. 16 is a diagram showing the shape of a bobbin when insulation is required for each coil. In FIG. 16, the bobbin 52A is an A-shaped insulating bobbin, one A-shaped insulating bobbin bobbin 52A is A-shaped, and the other bobbin 52A is an inverted A-shaped insulating bobbin with A upside down, and two bobbins 52A. combine with each other to insulate each of the two coils and ensure insulation between the coils. In the example shown in FIG. 16, the two E-shaped insulating bobbins 52E on the inner peripheral side have surfaces that overlap each other in the radial direction. Further, the two A-shaped insulating bobbins 52A on the outer peripheral side have surfaces that overlap with each other in the circumferential direction.

また、ボビン52EはE字形絶縁ボビンとし、一方のボビン52Eは、E字形状であり、他方のボビン52Eは、Eが左右逆転した形状となり、2つのボビン52Eが互いに組み合わさり、2つのコイルのそれぞれを絶縁し、コイル間の絶縁を確保する。 Further, the bobbin 52E is an E-shaped insulated bobbin, one bobbin 52E is E-shaped, and the other bobbin 52E has a shape in which E is reversed left and right. The two bobbins 52E are combined with each other, and the two coils are Insulate each and ensure insulation between coils.

特徴的なのは、E字形絶縁ボビン52Eであり、周方向にはボビン52Eが互いに重なる部分を設けていない。これにより、コイル曲げ時に2つのボビン52Eが互いに分かれる方向に移動し、割れることが抑制される。 What is characteristic is the E-shaped insulating bobbin 52E, and there is no portion where the bobbins 52E overlap each other in the circumferential direction. This prevents the two bobbins 52E from moving in the direction of separation and breaking when bending the coil.

図15に示した例は、低圧用であり、図16に示した例は高圧用である。 The example shown in FIG. 15 is for low pressure, and the example shown in FIG. 16 is for high pressure.

実施例4においても実施例1と同様な効果を得ることができる。 In the fourth embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

以上のように、本発明によれば、固定子のコイルがスロットの外側で曲げられても、それにより破損の発生が抑制可能な絶縁体構造を有する回転電機に用いられる固定子を実現することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize a stator used in a rotating electric machine having an insulator structure that can suppress the occurrence of damage even if the stator coil is bent outside the slot. I can do it.

また、コイルの上記絶縁体構造を有する固定子を備える回転電機械を実現することができる。 Further, it is possible to realize a rotating electric machine including a stator having a coil having the above-mentioned insulator structure.

なお、図10、11、12および、図15、16に示した構成において、実施例2と実施例3に示したスロットの幅を変えることや、コイルの断面形状を変えることができるのはいうまでも無い。 It should be noted that in the configurations shown in FIGS. 10, 11, 12 and 15 and 16, the width of the slot shown in Example 2 and Example 3 and the cross-sectional shape of the coil can be changed. Not even.

また、上述した例は、セグメントコイルが平角線の場合の例であるが、丸型線であっても本発明は適用可能である。 Moreover, although the above-mentioned example is an example in which the segment coil is a rectangular wire, the present invention is applicable even if the segment coil is a round wire.

また、上述した例は、4つ以上のコイルが固定子鉄心200の径方向に並べられた例であるが、2つのコイルが固定子鉄心200の径方向に並べられた例にも本発明は適用可能である。 Further, although the above-mentioned example is an example in which four or more coils are arranged in the radial direction of the stator core 200, the present invention also applies to an example in which two coils are arranged in the radial direction of the stator core 200. Applicable.

1・・・回転電機、4・・・永久磁石、5・・・絶縁体(絶縁紙)、6、6A~6H・・・セグメントコイル(成形コイル)、7・・・溶接点、9C、9R・・・絶縁体重なり部、11・・・エンドブラケット、12・・・ハウジング、
20・・・固定子、21・・・スロット、22・・・ティース、23・・・コアバック、30・・・回転子、51B・・・略B字の絶縁紙、51D・・・周方向2枚重なり絶縁紙、51BV・・・変形B字の絶縁紙、51Q・・・径方向2枚重なり絶縁紙、51S・・・略S字の絶縁紙、52A・・・A字形絶縁ボビン、52C・・・C字形絶縁ボビン、52E・・・E字形絶縁ボビン、52U・・・U字形絶縁ボビン、61~64・・・コイル、70・・・シャフト、71・・・ベアリング、200・・・固定子鉄心、300・・・回転子鉄心
1... Rotating electric machine, 4... Permanent magnet, 5... Insulator (insulating paper), 6, 6A to 6H... Segment coil (formed coil), 7... Welding point, 9C, 9R ...Insulating weight bearing part, 11...End bracket, 12...Housing,
20... Stator, 21... Slot, 22... Teeth, 23... Core back, 30... Rotor, 51B... Approximately B-shaped insulating paper, 51D... Circumferential direction 2-ply insulating paper, 51BV... modified B-shaped insulating paper, 51Q... radial 2-ply insulating paper, 51S... approximately S-shaped insulating paper, 52A... A-shaped insulating bobbin, 52C ...C-shaped insulated bobbin, 52E...E-shaped insulated bobbin, 52U...U-shaped insulated bobbin, 61-64...coil, 70...shaft, 71...bearing, 200... Stator core, 300...rotor core

Claims (10)

複数のスロットが形成された固定子鉄心と、
前記複数のスロットのそれぞれの中に、前記固定子鉄心の径方向に沿って複数並べられる複数のコイルと、
前記コイルのうちの一つ又は複数ずつ包囲する絶縁体と、
を備え、
前記絶縁体は、
前記スロットの前記固定子鉄心の内周側に配置される少なくとも一つの前記コイルに対して前記固定子鉄心の径方向に少なくとも2層重なり、前記固定子鉄心の周方向には、1層となっており、
前記絶縁体は折り曲げて作成された絶縁紙であり、
記スロットの内周側の絶縁紙の始端部は2つのコイルの間から始まって略S字に前記2つのコイルを包囲して前記2つのコイルの間で終わり、前記2つのコイルの間に3層の絶縁紙になるよう形成され、
前記スロットの外周側の絶縁紙の始端部は、2つのコイルの側面から始まり、1つのコイルを巻いたあと、略B字状にもう1つのコイルを巻いて、前記始端部の位置するコイル側面と同じコイル側面で終端部となり、2枚重なるように形成されることを特徴とする回転電機に用いられる固定子。
a stator core in which a plurality of slots are formed;
a plurality of coils arranged in each of the plurality of slots along the radial direction of the stator core;
an insulator surrounding one or more of the coils;
Equipped with
The insulator is
At least two layers overlap in the radial direction of the stator core with respect to at least one coil disposed on the inner peripheral side of the stator core in the slot, and one layer overlaps in the circumferential direction of the stator core. and
The insulator is an insulating paper made by folding,
The starting end of the insulating paper on the inner peripheral side of the slot starts between the two coils, surrounds the two coils in a substantially S-shape, ends between the two coils, and extends between the two coils. Formed into three layers of insulating paper,
The starting end of the insulating paper on the outer circumferential side of the slot starts from the side of the two coils, and after winding one coil, winding the other coil in a substantially B-shape, A stator for use in a rotating electric machine, characterized in that the end portion is formed on the same side surface of the coil, and the stator is formed in two overlapping pieces .
複数のスロットが形成された固定子鉄心と、
前記複数のスロットのそれぞれの中に、前記固定子鉄心の径方向に沿って複数並べられる複数のコイルと、
前記コイルのうちの一つ又は複数ずつ包囲する絶縁体と、
を備え、
前記絶縁体は、
前記スロットの前記固定子鉄心の内周側に配置される少なくとも一つの前記コイルに対して前記固定子鉄心の径方向に少なくとも2層重なり、前記固定子鉄心の周方向には、1層となっており、
前記絶縁体は折り曲げて作成された絶縁紙であり、
前記スロットの中のコイルは、1つずつ、あるいは2つずつ、絶縁紙で包囲され、前記絶縁紙は、周方向に2枚に重なる第1の絶縁紙と、径方向に重なる第2の絶縁紙を有し、前記スロットの最内周の絶縁紙は、径方向に2枚に重なることを特徴とする回転電機に用いられる固定子。
a stator core in which a plurality of slots are formed;
a plurality of coils arranged in each of the plurality of slots along the radial direction of the stator core;
an insulator surrounding one or more of the coils;
Equipped with
The insulator is
At least two layers overlap in the radial direction of the stator core with respect to at least one coil disposed on the inner peripheral side of the stator core in the slot, and one layer overlaps in the circumferential direction of the stator core. and
The insulator is an insulating paper made by folding,
The coils in the slot are surrounded one by one or two by two with insulating paper, and the insulating paper includes two first insulating papers that overlap in the circumferential direction and a second insulating paper that overlaps in the radial direction. 1. A stator for use in a rotating electric machine , comprising a sheet of paper, wherein two sheets of insulating paper at the innermost periphery of the slot overlap in the radial direction .
請求項に記載の回転電機に用いられる固定子において、
最内周のコイルの絶縁紙は、径方向に2枚に重なる面が、前記スロットの最内周側であることを特徴とする回転電機に用いられる固定子。
In the stator used in the rotating electric machine according to claim 2 ,
A stator for use in a rotating electrical machine, characterized in that the surfaces of two insulating papers of the innermost coil that overlap in the radial direction are the innermost circumferential side of the slot.
請求項に記載の回転電機に用いられる固定子において、
前記スロットの中のコイルは、2つずつ絶縁紙で包囲され、前記スロットの中の2つのコイルのうちの最内周に位置するコイルを囲む絶縁紙の端部が、前記2つのコイルの間に位置し、前記最内周に位置するコイルが曲げられる方向が前記絶縁紙の端部と周方向で互いに反対側であることを特徴とする回転電機に用いられる固定子。
In the stator used in the rotating electric machine according to claim 2 ,
The coils in the slot are surrounded by insulating paper two by two, and the end of the insulating paper surrounding the innermost coil of the two coils in the slot is between the two coils. A stator for use in a rotating electric machine, wherein the coil located at the innermost circumference is bent in a direction opposite to an end of the insulating paper in the circumferential direction.
複数のスロットが形成された固定子鉄心と、
前記複数のスロットのそれぞれの中に、前記固定子鉄心の径方向に沿って複数並べられる複数のコイルと、
前記コイルのうちの一つ又は複数ずつ包囲する絶縁体と、
を備え、
前記絶縁体は、
前記スロットの前記固定子鉄心の内周側に配置される少なくとも一つの前記コイルに対して前記固定子鉄心の径方向に少なくとも2層重なり、前記固定子鉄心の周方向には、1層となっており、
前記絶縁体は折り曲げて作成された絶縁紙であり、
前記スロットの内周側の前記絶縁紙は、二つのコイルを一枚の絶縁紙で包み、二つのコイルの間から始まり、内周側のコイルを一重に巻いた後、外周側のコイルを一周し、さらに、外径側に巻き、径方向に絶縁紙が2枚重なるように形成されていることを特徴とする回転電機に用いられる固定子。
a stator core in which a plurality of slots are formed;
a plurality of coils arranged in each of the plurality of slots along the radial direction of the stator core;
an insulator surrounding one or more of the coils;
Equipped with
The insulator is
At least two layers overlap in the radial direction of the stator core with respect to at least one coil disposed on the inner peripheral side of the stator core in the slot, and one layer overlaps in the circumferential direction of the stator core. and
The insulator is an insulating paper made by folding,
The insulating paper on the inner circumferential side of the slot wraps two coils with a sheet of insulating paper, starts between the two coils, wraps the inner coil once, and then wraps the outer coil once. A stator for use in a rotating electric machine, further comprising two sheets of insulating paper wrapped around the outer diameter and overlapping in the radial direction.
請求項1に記載の回転電機に用いられる固定子において、
前記スロットの内周側に配置される前記コイルの断面形状は、前記スロットの外周側に配置されるコイルの断面形状に対して、前記固定子鉄心の周方向寸法が大であることを特徴とする回転電機に用いられる固定子。
A stator for use in a rotating electric machine according to claim 1,
The cross-sectional shape of the coil disposed on the inner circumferential side of the slot is characterized in that the circumferential dimension of the stator core is larger than the cross-sectional shape of the coil disposed on the outer circumferential side of the slot. Stator used in rotating electric machines.
請求項1に記載の回転電機に用いられる固定子において、
前記径方向に2層重なる絶縁紙で包囲されたコイルが配置される前記内周側のスロットの周方向幅は、前記固定鉄心の外周側に配置されるコイルのスロットの周方向幅より小であることを特徴とする回転電機に用いられる固定子。
A stator for use in a rotating electric machine according to claim 1,
The circumferential width of the inner slot in which the coil surrounded by two layers of insulating paper in the radial direction is arranged is smaller than the circumferential width of the slot of the coil arranged in the outer circumference of the stator core . A stator used in a rotating electric machine characterized by:
複数のスロットが形成された固定子鉄心と、
前記複数のスロットのそれぞれの中に、前記固定子鉄心の径方向に沿って複数並べられる複数のコイルと、
前記コイルのうちの一つ又は複数ずつ包囲する絶縁体と、
を備え、
前記絶縁体は、
前記スロットの前記固定子鉄心の内周側に配置される少なくとも一つの前記コイルに対して前記固定子鉄心の径方向に少なくとも2層重なり、前記固定子鉄心の周方向には、1層となっており、
前記絶縁体は成形した2つの樹脂ボビンであり、
外周側に配置されるコイルは、前記径方向に分割できる2つの前記樹脂ボビンにより包囲され、内周側に配置されるコイルは、前記周方向に分割できる2つの前記樹脂ボビンにより包囲され、前記外周側に配置されるコイルを包囲する2つの前記樹脂ボビンは、前記周方向に互いに重なる面があり、内周側の絶縁紙は、径方向に互いに重なる面があることを特徴とする回転電機に用いられる固定子。
a stator core in which a plurality of slots are formed;
a plurality of coils arranged in each of the plurality of slots along the radial direction of the stator core;
an insulator surrounding one or more of the coils;
Equipped with
The insulator is
At least two layers overlap in the radial direction of the stator core with respect to at least one coil disposed on the inner peripheral side of the stator core in the slot, and one layer overlaps in the circumferential direction of the stator core. and
the insulators are two molded resin bobbins;
The coil arranged on the outer circumferential side is surrounded by the two resin bobbins that can be divided in the radial direction, and the coil arranged on the inner circumferential side is surrounded by the two resin bobbins that can be divided in the circumferential direction. The two resin bobbins surrounding the coil arranged on the outer circumferential side have surfaces that overlap with each other in the circumferential direction, and the insulating paper on the inner circumferential side has surfaces that overlap with each other in the radial direction. Stator used for.
請求項に記載の回転電機に用いられる固定子において、
前記内周側に配置される前記コイルの断面積と前記外周側に配置されるコイルの断面積は、ほぼ同一であることを特徴とする回転電機に用いられる固定子。
A stator for use in a rotating electric machine according to claim 6 ,
A stator for use in a rotating electrical machine, wherein a cross-sectional area of the coil disposed on the inner circumferential side and a cross-sectional area of the coil disposed on the outer circumferential side are substantially the same.
請求項1乃至のうちのいずれか一項に記載の固定子と、回転子とを備えることを特徴とする回転電機。 A rotating electric machine comprising the stator according to claim 1 and a rotor .
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