KR20190103970A - 회전 전기의 스테이터 및, 회전 전기 - Google Patents

Abstract

회전 전기의 스테이터는 복수의 슬롯을 갖는 스테이터 코어와, 스테이터 코어의 양 단면에 배치되는 2개의 인슐레이터를 구비한다. 각 슬롯 내에는, 슬롯 절연 시트 및 절연편이 배치된다. 각 인슐레이터는, 환상의 기부와, 기부로부터 지름 방향으로 연장되는 복수의 연재부와, 각 연재부의 선단부로부터 둘레 방향 양측으로 연장되는 벽부를 갖는다. 스테이터 코어는, 각 티스의 선단부로부터 둘레 방향 양측으로 연장되는 날밑부(鍔部)를 갖는다. 각 절연편은, 둘레 방향 양측으로 연장되는 돌기부를 갖는다. 각 절연편은, 기부와, 둘레 방향에 있어서 서로 대향하는 2개의 벽부에 계합한다. 각 돌기부는, 코일과 날밑부의 사이에 배치된다. 슬롯의 내부에 있어서, 각 돌기부와 슬롯 절연 시트의 둘레 방향에 있어서의 거리는 도선의 직경 이하이다.

Description

회전 전기의 스테이터 및, 회전 전기{STATOR FOR ROTATING ELECTRICAL MACHINE AND ROTATING ELECTRICAL MACHINE}

본 발명은, 회전 전기(電機)의 스테이터 및, 회전 전기에 관한 것이다.

회전 전기의 스테이터는 스테이터 코어를 구비하고, 스테이터 코어는, 환상의 요크(york), 요크로부터 지름 방향으로 연장되는 복수의 티스(teeth) 및, 둘레 방향으로 서로 이웃하는 티스의 사이에 형성되는 복수의 슬롯을 갖는다. 스테이터 코어는, 티스에 있어서의 요크와는 지름 방향 반대측인 선단부에 있어서, 스테이터 코어의 둘레 방향 양측으로 연장되는 날밑부(鍔部)를 갖고 있다.

또한, 일본공개특허공보 2012-55098호에 개시되어 있는 바와 같이, 스테이터는, 스테이터 코어의 축 방향 양 단면에 각각 배치되는 2개의 환상의 인슐레이터를 구비하고 있다. 각 인슐레이터는, 요크에 맞닿는 환상의 기부(基部)와, 기부로부터 지름 방향으로 연장되는 복수의 연재부를 갖고 있다. 복수의 연재부는, 복수의 티스에 각각 맞닿는다. 또한, 스테이터는, 티스 및 연재부에 권회되어 있는 코일과, 슬롯 내에서 코일과 티스의 사이에 배치되는 슬롯 절연 시트를 구비하고 있다. 또한, 각 인슐레이터는, 연재부에 있어서의 기부와는 지름 방향 반대측인 선단부에 있어서, 인슐레이터의 둘레 방향 양측으로 연장되는 벽부를 갖고 있다.

일본공개특허공보 2012-55098호

코일에 높은 전압이 인가되는 경우, 슬롯 내에 배치되는 코일과 티스의 날밑부의 사이의 절연 거리를 길게 확보할 필요가 있다. 그러나, 슬롯 내에 배치되는 코일의 도선이 날밑부를 향하여 튀어나가면, 그 튀어나간 도선과 티스의 날밑부의 사이의 절연 거리를 확보할 수 없게 되어 버릴 우려가 있다.

본 발명의 목적은, 생산성을 악화시키는 일 없이, 슬롯 내에 배치되는 코일의 절연 거리를 확보할 수 있는 회전 전기의 스테이터 및, 회전 전기를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하는 회전 전기의 스테이터는, 스테이터 코어와, 스테이터 코어의 축 방향 양 단면에 각각 배치되는 2개의 인슐레이터와, 복수의 코일과, 복수의 슬롯 절연 시트와, 복수의 절연편을 구비한다. 스테이터 코어는, 환상의 요크와, 요크로부터 지름 방향으로 연장되어 요크와는 지름 방향 반대측에 선단부를 갖는 복수의 티스와, 둘레 방향에서 서로 이웃하는 티스의 사이에 형성되는 슬롯을 갖는다. 각 인슐레이터는, 요크에 맞닿는 환상의 기부와, 기부로부터 지름 방향으로 연장되어 기부와는 지름 방향 반대측에 선단부를 가짐과 함께 복수의 티스에 각각 맞닿는 복수의 연재부를 갖는다. 각 코일은, 대응하는 티스 및 연재부에 권회된 도선에 의해 형성된다. 각 슬롯 절연 시트는, 대응하는 슬롯 내에서 코일과 티스의 사이에 배치된다. 스테이터 코어는, 각 티스의 선단부로부터 둘레 방향 양측으로 연장되는 날밑부를 갖는다. 각 인슐레이터는, 각 연재부의 선단부로부터 둘레 방향 양측으로 연장되는 벽부와, 둘레 방향에서 서로 이웃하는 연재부로부터 서로 근접하는 방향으로 연장되는 2개의 벽부의 사이에 형성되는 개구를 갖는다. 각 절연편은, 대응하는 슬롯 내에 배치되어, 양 인슐레이터의 기부 및 개구를 사이에 두고 둘레 방향에 있어서 서로 대향하는 2개의 벽부에 계합한다. 각 절연편은, 둘레 방향 양측으로 연장되는 한 쌍의 돌기부를 갖는다. 각 돌기부는, 코일과 날밑부의 사이에 배치된다. 슬롯의 내부에 있어서, 각 돌기부와 슬롯 절연 시트의 둘레 방향에 있어서의 거리는, 도선의 직경 이하이다.

상기 과제를 해결하는 회전 전기는, 로터와, 상기 스테이터를 구비한다.

도 1은 실시 형태에 있어서의 회전 전기를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 회전 전기의 스테이터 코어 및 인슐레이터를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 스테이터의 사시도이다.
도 4는 도 1의 회전 전기의 인슐레이터, 절연편 및 코일의 단면도이다.
도 5는 도 4의 인슐레이터, 절연편 및 코일을 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 3의 스테이터 코어, 절연편 및 코일을 확대하여 나타내는 단면도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 회전 전기의 스테이터 및, 회전 전기를 구체화한 일 실시 형태를 도 1∼도 6에 따라 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 회전 전기(10)는, 환상의 스테이터(11)와, 스테이터(11)의 지름 방향 내측에 배치되는 로터(12)를 구비하고 있다. 스테이터(11)는, 로터(12)를 둘러싸고 있다. 로터(12)는, 회전축(13)이 삽입 통과된 상태로 회전축(13)에 고정되어, 회전축(13)과 일체적으로 회전한다. 로터(12)는, 회전축(13)에 지착(止着)된 환상의 로터 코어(12a)를 갖고 있다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 스테이터(11)는, 환상의 스테이터 코어(21)를 구비하고 있다. 스테이터 코어(21)는, 환상의 요크(22)와, 요크(22)의 내주면(22a)으로부터 스테이터 코어(21)의 지름 방향 내측을 향하여 연장되는 복수의 티스(23)를 갖고 있다. 복수의 티스(23)는, 스테이터 코어(21)의 둘레 방향으로 간격을 두고 배치됨과 함께 요크(22)의 내주면(22a)을 스테이터 코어(21)의 축선을 따라 연장되어 있다. 각 티스(23)에 있어서의 요크(22)의 내주면(22a)과는 반대측인 면(23a)은, 로터 코어(12a)의 외주면을 따르도록 원호상으로 만곡되어 있다.

요크(22)는, 스테이터 코어(21)의 축 방향에 있어서의 양측에, 평탄한 양 단면(22e)을 갖는다. 각 티스(23)는, 스테이터 코어(21)의 축 방향에 있어서의 양단에, 평탄한 단면(23e)을 갖는다. 스테이터 코어(21)의 축 방향에 있어서의 요크(22)의 길이와 스테이터 코어(21)의 축 방향에 있어서의 티스(23)의 길이는 동일하다. 요크(22)의 각 단면(22e)은, 티스(23)의 단면(23e)과 동일 평면 상에 위치하고 있다. 스테이터 코어(21)는, 축 방향에 있어서의 양단에, 양 단면(22e, 23e)으로 이루어지는 단면(21e)을 갖는다.

각 티스(23)는, 요크(22)의 내주면(22a)으로부터 연재하는 티스 연재부(24)를 갖고 있다. 또한, 스테이터 코어(21)는, 티스(23)의 선단부로부터 스테이터 코어(21)의 둘레 방향 양측으로 연장되는 날밑부(25)를 갖고 있다. 보다 상세하게는 각 티스 연재부(24)의 선단부에는, 스테이터 코어(21)의 둘레 방향 양측으로 각각 돌출되는 2개의 날밑부(25)가 형성되어 있다. 1개의 티스 연재부(24)의 선단부에 형성된 2개의 날밑부(25)를, 한 쌍의 날밑부(25)라고 한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 스테이터(11)는, 코일(27)을 구비하고 있다. 스테이터 코어(21)는, 스테이터 코어(21)의 둘레 방향에서 서로 이웃하는 2개의 티스(23)의 사이에 형성되는 공간인 슬롯(28)을 복수 갖고 있다. 코일(27)의 일부분(스테이터 코어(21)의 축 방향에 있어서의 코일(27)의 중앙 부분)은, 슬롯(28) 내에 배치되어 있다. 각 날밑부(25)는, 슬롯(28)에 노출되는 면(25a)(도 4 참조)을 갖는다. 면(25a)은, 슬롯(28)에 있어서, 내주면(22a)과 실질적으로 대향하는 벽면이다.

스테이터(11)는, 각 슬롯(28) 내에서 코일(27)과 티스(23)의 사이에 배치되는 슬롯 절연 시트(29)를 구비하고 있다. 슬롯 절연 시트(29)는, 슬롯(28) 내에 배치되는 코일(27)의 일부분을 스테이터 코어(21)로부터 절연한다. 각 슬롯 절연 시트(29)는, 가늘고 긴 띠 형상이고, 그의 짧은 쪽 방향의 양단이 서로 접근하도록 대략 U자 형상으로 만곡되어 있다. 각 슬롯 절연 시트(29)는, 그의 긴 쪽 방향이 스테이터 코어(21)의 축 방향을 따르도록, 슬롯(28) 내에 배치되어 있다.

슬롯 절연 시트(29)는, 슬롯(28)을 형성하는 요크(22) 및 티스(23)를 따라 연장되어 있다. 또한, 슬롯 절연 시트(29)는, 스테이터 코어(21)의 축 방향의 제1단으로부터 제2단에 걸쳐 연장되어 있다. 1개의 슬롯(28)에 면하는 2개의 날밑부(25)는, 서로의 선단의 사이에 극간을 갖는다. 이 극간이 슬롯 개구(30)이다. 슬롯 절연 시트(29)의 짧은 쪽 방향의 양단의 사이에는, 극간이 있다. 이 극간은 개구(29a)이다. 슬롯 절연 시트(29)의 개구(29a)는, 슬롯 개구(30)의 지름 방향 외측에 위치한다. 개구(29a)는, 슬롯 절연 시트(29)의 긴 쪽 방향의 제1단으로부터 제2단에 걸쳐 연장되어 있다. 따라서, 개구(29a)는, 스테이터 코어(21)의 축 방향의 제1단으로부터 제2단에 걸쳐 연장되어 있다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 스테이터(11)는, 스테이터 코어(21)(티스(23))의 양 단면(21e)에 각각 배치되는 2개의 환상의 인슐레이터(31)를 구비하고 있다. 2개의 인슐레이터(31)의 축 방향은, 스테이터 코어(21)의 축 방향과 일치하고 있다. 이하의 설명에 있어서, 「축 방향」 및 「지름 방향」은, 특별한 설명이 없는 한, 스테이터 코어(21) 또는 인슐레이터(31)에 관한 방향을 의미한다.

각 인슐레이터(31)는, 환상의 기부(32)를 갖고 있다. 또한, 각 인슐레이터(31)는, 복수의 연재부(33)와, 슬롯(28)의 축 방향의 일단부를 막는 벽부인 복수의 인슐레이터 날밑부(34)를 갖고 있다. 복수의 연재부(33)는, 기부(32)의 내주면(32a)으로부터 지름 방향 내측을 향하여 연장된다. 각 연재부(33)에 있어서의 기부(32)와는 지름 방향 반대측인 선단부에는, 둘레 방향 양측으로 각각 돌출되는 2개의 인슐레이터 날밑부(34)가 형성되어 있다. 1개의 연재부(33)로부터 돌출되는 2개의 인슐레이터 날밑부(34)를 한 쌍의 인슐레이터 날밑부(34)라고 한다.

기부(32)는, 축 방향에 있어서, 요크(22)와 대향하는 위치에 배치되어 있다. 기부(32)는, 축 방향에 있어서의 양단에, 평탄한 단면(32e)을 갖는다. 기부(32)의 양 단면(32e) 중 한쪽인 제1 단면(32e)은, 요크(22)의 단면(22e)에 면 접촉하고 있다. 따라서, 기부(32)는, 요크(22)에 맞닿고 있다. 기부(32)의 2개의 단면(32e) 중, 요크(22)와 반대측인 면은, 제2 단면(32e)이다. 기부(32)의 외경은, 요크(22)의 외경보다도 작다. 기부(32)의 내경은, 요크(22)의 내경과 동일하다.

각 인슐레이터(31)는, 티스 연재부(24)와 동수(同數)의 연재부(33)를 갖고 있다. 복수의 연재부(33)는, 둘레 방향으로 간격을 두어 배치됨과 함께 기부(32)의 내주면(32a)을 기부(32)의 축선을 따라 연장되어 있다. 둘레 방향에 있어서의 각 연재부(33)의 길이 치수는, 둘레 방향에 있어서의 각 티스 연재부(24)의 길이 치수와 동일하다.

복수의 연재부(33)는, 축 방향에 있어서, 복수의 티스 연재부(24)와 각각 대향한다. 연재부(33)는 대략 사각 기둥이고, 연재부(33)의 축 방향의 길이 치수는, 기부(32)의 축 방향의 길이 치수보다도 작다. 각 연재부(33)는, 축 방향의 양단에, 평탄한 제1 단면(33e)과 평탄한 제2 단면(33e)을 갖는다. 제1 단면(33e)은, 기부(32)의 제1 단면(32e)과 동일 평면 상에 위치한다. 제2 단면(33e)은, 축 방향에 있어서, 제2 단면(32e)으로부터 떨어진 위치에 있다.

한 쌍의 인슐레이터 날밑부(34)는, 연재부(33)의 선단부로부터 둘레 방향을 따라 서로 반대 방향으로 돌출되어 있다. 각 인슐레이터 날밑부(34)는, 단면(32e, 33e)과 동일 평면 상에 위치하는 평탄한 단면(34e)을 갖는다. 단면(33e, 34e)은, 대응하는 티스(23)의 단면(23e)에 면 접촉하고 있다. 따라서, 복수의 연재부(33)는, 복수의 티스(23)에 각각 맞닿고 있다.

인슐레이터(31)는, 각 연재부(33)의 선단부에 형성된 박판상의 장출벽(張出壁; 35)을 갖고 있다. 장출벽(35)은, 연재부(33)의 제2 단면(33e) 및 그의 양측에 있는 한 쌍의 인슐레이터 날밑부(34)로부터, 축 방향을 따라 스테이터 코어(21)로부터 떨어지는 방향으로 장출되어 있다. 1개의 장출벽(35)의 둘레 방향의 길이 치수는, 1개의 연재부(33)와 그의 양측의 인슐레이터 날밑부(34)를 포함하는 부분의 둘레 방향에 있어서의 길이 치수와 동일하다. 따라서, 각 장출벽(35)의 둘레 방향의 양 가장자리는, 한 쌍의 인슐레이터 날밑부(34)의 둘레 방향의 외연에 연속하도록, 축 방향으로 연장되어 있다. 각 인슐레이터 날밑부(34)는 내주면(32a)에 대향하는 면(34a)을 갖고, 각 장출벽(35)은 내주면(32a)에 대향하는 면(35a)을 갖는다. 1개의 연재부(33)에 연결되는 2개의 면(34a)은, 동일한 연재부(33)에 연결되는 면(35a)과 동일면 상에 위치하고 있다. 1개의 연재부(33)의 선단에 형성되는 2개의 인슐레이터 날밑부(34)와 장출벽(35)을 아울러, 돌출 부위라고 한다.

각 인슐레이터(31)는, 복수의 개구(36)를 갖고 있다. 각 개구(36)는, 둘레 방향으로 서로 이웃하는 2개의 연재부(33)로부터 서로 근접하는 방향으로 연장되는 2개의 돌출 부위(인슐레이터 날밑부(34) 및 장출벽(35))의 사이에 형성되는 극간이다. 복수의 개구(36)의 배치는, 복수의 슬롯 개구(30)의 배치와 둘레 방향에 있어서 일치하고 있다. 각 인슐레이터(31)는, 둘레 방향으로 서로 이웃하는 2개의 연재부(33)의 사이에 형성되는 공간인 코일 삽통 공간(37)을 복수 갖는다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 코일(27)의 축 방향의 양단인 코일 엔드(coil end; 27e)는, 코일 삽통 공간(37)(도 2 참조)을 통하여, 스테이터 코어(21)의 양 단면(21e)을 넘어 축 방향으로 돌출되어 있다. 각 인슐레이터 날밑부(34)의 면(34a)은, 코일 엔드(27e)에 접촉하고 있다.

각 인슐레이터(31)에 있어서, 내주면(32a)과 장출벽(35)의 사이에는, 연재부(33)의 제2 단면(33e)이 면하는 공간이 있다. 각 코일 엔드(27e)의 선단은, 이 공간 내에 배치된다.

각 코일 엔드(27e)는, 대응하는 인슐레이터(31)의 기부(32)에 접촉함으로써, 지름 방향 외측으로의 이동이 규제되고 있다. 또한, 각 코일 엔드(27e)는, 인슐레이터 날밑부(34)의 면(34a) 및 장출벽(35)의 면(35a)에 접촉함으로써, 지름 방향 내측으로의 이동이 규제되고 있다. 각 코일 엔드(27e)는, 대응하는 인슐레이터(31)의 연재부(33)에 의해, 스테이터 코어(21)의 티스(23)로부터 절연되어 있다.

코일(27)은, 예를 들면, 권회용 노즐을, 인슐레이터(31)의 개구(36), 슬롯 개구(30) 및, 슬롯 절연 시트(29)의 개구(29a)를 통과시키면서, 티스 연재부(24) 및 연재부(33)에 도선(26)을 집중권(集中卷)으로 권회함으로써 형성된다. 따라서, 코일(27)은, 티스(23) 및 연재부(33)에 권회된 도선(26)에 의해 형성되어 있다. 혹은, 권회용 노즐을 이용하지 않고, 미리 도선(26)을 환상으로 권회한 코일(27)을, 슬롯 개구(30), 슬롯 절연 시트(29)의 개구(29a) 및, 인슐레이터(31)의 개구(36)를 통하여 슬롯(28) 및 코일 삽통 공간(37)에 삽입해도 좋다.

각 슬롯(28)에 있어서, 둘레 방향에서 서로 이웃하는 코일(27)은 서로 상이한 상(U상, V상 또는 W상)에 대응한다. 예를 들면, 각 코일(27)은, 도선(26)의 감기 개시 단부에 제1 인출선을 갖는다. 코일(27)의 제1 인출선은, 상마다 모아져, 대응하는 상의 도시하지 않는 급전 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 각 코일(27)은, 도선(26)의 감기 종료 단부에 제2 인출선을 갖는다. 동일한 상에 대응하는 복수의 코일(27)의 제2 인출선은, 도시하지 않는 중성점(中性点) 연결부에 있어서 서로 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 코일(27)에 전류가 흐름으로써, 로터(12)와 회전축(13)이 일체적으로 회전한다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 축 방향으로부터 보았을 때에, 인슐레이터 날밑부(34)의 면(34a)은, 축 방향으로 나열되는, 대응하는 날밑부(25)의 면(25a)보다도 기부(32)의 가까이에, 즉 지름 방향 외측에 위치하고 있다. 인슐레이터 날밑부(34)의 면(34a)이, 날밑부(25)의 면(25a)보다도 기부(32)의 가까이에 위치하고 있음으로써, 각 슬롯(28)에 있어서, 코일(27)의 일부분(축 방향의 중앙 부분)과 면(25a)의 사이에는 공간(38)이 형성된다. 이 공간(38)은, 축 방향으로 나열되는 2개의 인슐레이터(31)의 사이, 보다 상세하게는, 축 방향에 대향하는 2개의 인슐레이터 날밑부(34)의 일부(지름 방향 외측의 부분)의 사이에 형성된다. 따라서, 인슐레이터 날밑부(34)의 일부분은, 슬롯(28)의 일부를 덮고 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 스테이터(11)는, 절연편(40)을 복수 구비하고 있다. 각 절연편(40)의 축 방향에 있어서의 중앙 부분은, 대응하는 슬롯(28) 내에 배치된다. 복수의 절연편(40)의 축 방향의 양단은, 각각 2개의 인슐레이터(31)에 계합하고 있다. 보다 상세하게는, 각 절연편(40)의 지름 방향의 외단은 기부(32)에 계합하고 있다. 각 절연편(40)의 지름 방향의 내단은, 개구(36)를 사이에 두고 둘레 방향에 있어서 서로 대향하는 2개의 인슐레이터 날밑부(34)에 계합하고 있다. 각 절연편(40)은, 슬롯(28) 내를 관통하여, 2개의 인슐레이터(31)의 사이에 걸쳐지도록 축 방향으로 연장되는 가늘고 긴 절연성의 판상의 수지재이다.

도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 절연편(40)은, 본체부(41)와, 본체부(41)로부터 둘레 방향 양측으로 연장되는 한 쌍의 돌기부(42)와, 본체부(41)로부터 지름 방향 외측으로 연장되는 상간(相間) 절연부(43)를 갖고 있다. 본체부(41)는, 스테이터 코어(21)의 축 방향으로 연장되고, 슬롯 개구(30) 및 개구(29a)와 둘레 방향에 있어서의 위치가 일치한다. 또한, 본체부(41)는, 지름 방향 내측으로 돌출되는 감입부(41a)를 갖고 있다. 감입부(41a)는, 개구(36)를 사이에 두고 둘레 방향에서 대향하는 2개의 인슐레이터 날밑부(34)의 사이에 감입된다. 따라서, 본체부(41)의 축 방향에 있어서의 양단은, 둘레 방향에서 대향하는 2개의 인슐레이터 날밑부(34)의 사이에 감입되어 있다. 따라서, 절연편(40)은, 둘레 방향에 있어서 서로 대향하는 2개의 인슐레이터 날밑부(34)에 협지(挾持)되어 있다.

각 감입부(41a)는, 둘레 방향에 있어서 서로 대향하는 2개의 인슐레이터 날밑부(34)에 각각 접촉하는 한 쌍의 접촉부(41b)를 갖고 있다. 한 쌍의 접촉부(41b)는, 감입부(41a)의 둘레 방향에 있어서의 양단이다. 즉, 감입부(41a)의 둘레 방향의 양단은, 각각, 개구(36)를 형성하는 2개의 인슐레이터 날밑부(34)의 서로 대향하는 단면에 접촉한다.

한 쌍의 돌기부(42)는, 본체부(41)로부터 둘레 방향 양측으로 각각 연장됨과 함께 스테이터 코어(21)의 축 방향으로 연장되어 있다. 돌기부(42)의 축 방향에 있어서의 양 단부는, 2개의 인슐레이터(31)에 각각 지지되어 있다. 보다 상세하게는, 각 돌기부(42)는, 축 방향의 양단에 지름 방향 내측으로 향하는 접촉면(42a)을 갖고 있다. 각 접촉면(42a)은, 대응하는 인슐레이터(31)의 면(34a)에 접촉하고 있다. 절연편(40)은, 한 쌍의 돌기부(42)가 둘레 방향으로 서로 이웃하는 인슐레이터 날밑부(34)에 각각 맞닿음으로써, 지름 방향으로의 이동이 규제되어 있다.

한 쌍의 돌기부(42), 즉 1개의 본체부(41)로부터 둘레 방향으로 연장되는 2개의 접촉면(42a)은, 한 쌍의 접촉부(41b)의 지름 방향 외측의 단부로부터 각각 둘레 방향으로 연장되어 있다.

각 돌기부(42)는, 접촉면(42a)으로부터 지름 방향 외측으로 경사면(42b)을 갖고 있다. 각 경사면(42b)은, 본체부(41)로부터 떨어짐에 따라 서서히 접촉면(42a)에 근접하도록 경사진다. 접촉면(42a)의 선단과 경사면(42b)의 선단은, 돌기부(42)의 둘레 방향에 있어서의 단부(42e)를 형성한다.

상간 절연부(43)는, 축 방향으로 연장되는 가늘고 긴 평판이다. 각 상간 절연부(43)는, 슬롯(28) 내에 있어서, 둘레 방향에서 서로 이웃하는 2개의 상이한 상의 코일(27)의 사이에 배치된다. 각 상간 절연부(43)는, 슬롯(28) 내에 있어서 둘레 방향에서 서로 이웃하는 2개의 상이한 상의 코일(27)을 서로 절연한다.

각 상간 절연부(43)는, 둘레 방향에서 서로 이웃하는 코일(27)과 대향하는 한 쌍의 대향면(43a)을 갖고 있다. 한 쌍의 대향면(43a)은, 상간 절연부(43)의 둘레 방향에 있어서의 양 단면이다. 한 쌍의 대향면(43a)의 지름 방향 내측의 단부는, 각각, 한 쌍의 경사면(42b)에 연속하고 있다. 또한, 상간 절연부(43)는, 한 쌍의 대향면(43a)의 지름 방향 외측의 단부끼리를 연결하는 연결면(43b)을 갖고 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 각 인슐레이터(31)의 내주면(32a)에는, 볼록부(32f)가 복수 형성되어 있다. 각 볼록부(32f)는, 축 방향으로부터 보았을 때에, 하나의 코일 삽통 공간(37)을 형성하는 내주면(32a)의 둘레 방향에 있어서의 중앙에 위치하고 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 각 연결면(43b)은, 본체부(41)를 향하여 패이는 오목부(44)를 갖는다. 오목부(44)는, 절연편(40)의 축 방향에 있어서의 일단에서 타단까지 연장되어 있다. 오목부(44)는, 축 방향의 양단에 위치하는 인슐레이터(31)의 볼록부(32f)와 감합 가능하다. 즉, 상간 절연부(43)에 있어서의 본체부(41)와는 반대측인 단부에는, 인슐레이터(31)의 볼록부(32f)와 감합 가능한 오목부(44)가 형성되어 있다. 그리고, 볼록부(32f)와 오목부(44)가 감합함으로써, 절연편(40)은, 둘레 방향으로의 이동이 규제된다. 따라서, 기부(32)는, 절연편(40)의 둘레 방향으로의 이동을 규제하는 감합부인 볼록부(32f)를 갖고 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 돌기부(42)의 단부(42e)는 코일(27)에 접촉하고 있다. 슬롯(28)의 내부에 있어서, 둘레 방향에 있어서의 각 단부(42e)와 슬롯 절연 시트(29)의 거리(L1)는, 도선(26)의 직경(R1) 이하이다. 본 실시 형태에서는, 거리(L1)는, 도선(26)의 직경(R1)보다도 작다. 거리(L1)는, 둘레 방향에 있어서의 각 돌기부(42)와 슬롯 절연 시트(29)의 최단 거리이다. 각 단부(42e)는, 슬롯 절연 시트(29)로부터 이간되어 있다. 각 돌기부(42)는, 코일(27)과 날밑부(25)의 사이에 배치되어 있다.

다음으로, 본 실시 형태의 작용에 대해서 설명한다.

각 절연편(40)을 대응하는 슬롯(28)에 삽입할 때에는, 우선, 각 절연편(40)의 축 방향의 제1단을, 한 쪽의 인슐레이터(31)에 계합시킨다. 보다 상세하게는, 둘레 방향에 있어서 대향하는 2개의 인슐레이터 날밑부(34)의 사이(개구(36))에 감입부(41a)를 감입함과 함께, 한 쌍의 돌기부(42)를 각각 대응하는 면(34a)에 접촉시킨다. 이 상태로, 절연편(40)을 슬롯(28)을 향하여 삽입한다.

계속해서, 슬롯(28)에 삽입된 절연편(40)의 축 방향의 제2단을, 또 다른 한 쪽의 인슐레이터(31)에 계합시킨다. 보다 상세하게는, 제2단의 감입부(41a)가 개구(36)(둘레 방향에 있어서 대향하는 2개의 인슐레이터 날밑부(34)의 사이)에 감입됨과 함께, 한 쌍의 돌기부(42)를 2개의 면(34a)에 접촉시킨다. 또한, 상간 절연부(43)의 오목부(44)가 인슐레이터(31)의 볼록부(32f)와 감합된다. 이에 따라, 절연편(40)은 양 인슐레이터(31)에 의해 위치 결정된다. 축 방향의 양단이 위치 결정된 절연편(40)은, 그 축 방향의 중앙 부분이, 슬롯(28) 내에 유격이 있는 상태로 배치된다.

구체적으로는, 감입부(41a)의 한 쌍의 접촉부(41b)의 인슐레이터 날밑부(34)에 대한 접촉 및, 상간 절연부(43)의 오목부(44)와 볼록부(32f)의 감합에 의해, 절연편(40)의 둘레 방향으로의 이동이 규제되어 있다. 또한, 한 쌍의 돌기부(42)의 접촉면(42a)의 2개의 면(34a)에 대한 접촉 및, 상간 절연부(43)의 오목부(44)와 볼록부(32f)의 감합에 의해, 절연편(40)의 지름 방향으로의 이동이 규제되어 있다.

이 상태로, 절연편(40)의 단부(42e)가 코일(27)에 접촉하고 있음과 함께, 각 돌기부(42)와 슬롯 절연 시트(29)의 둘레 방향에 있어서의 거리(L1)가, 도선(26)의 직경(R1) 이하가 되어 있다. 이 때문에, 슬롯(28) 내에 배치되는 코일(27)의 도선(26)이 슬롯 절연 시트(29)의 개구(29a) 및 슬롯 개구(30), 즉 날밑부(25)를 향하여 튀어나가는 것이 방지되어 있다.

그리고, 각 코일 엔드(27e)가, 대응하는 인슐레이터(31)의 면(34a)에 접촉하고 있음으로써, 코일(27)의 일부분(축 방향 중앙 부분)은, 날밑부(25)의 면(25a)과의 사이에 공간(38)을 비운 상태로, 슬롯(28) 내에 배치된다. 이에 따라, 슬롯(28) 내에 배치된 코일(27)의 일부분과 티스(23)의 선단면(23a)의 사이에 절연을 위한 거리가 확보되어 있다.

상기 실시 형태에서는 이하의 효과를 얻을 수 있다.

(1) 절연편(40)은, 양 인슐레이터(31)의 기부(32) 및 인슐레이터 날밑부(34)에 계합함으로써, 2개의 인슐레이터(31)에 대하여 위치 결정됨과 동시에, 스테이터 코어(21)에 대해서도 위치 결정된다. 그 때문에, 절연편(40)을 슬롯(28)에 삽입하는 작업이 용이해진다. 슬롯(28) 내에 삽입된 절연편(40)의 각 돌기부(42)는, 코일(27)과 날밑부(25)의 사이에 배치된다. 이때, 슬롯(28) 내에 있어서, 각 돌기부(42)와 슬롯 절연 시트(29)의 둘레 방향에 있어서의 거리(L1)가, 도선(26)의 직경(R1) 이하가 되어 있다. 이 때문에, 슬롯(28) 내에 있어서, 코일(27)의 도선(26)이 날밑부(25)를 향하여 튀어나가는 것이 방지된다. 따라서, 스테이터(11)의 생산성을 악화시키는 일 없이, 슬롯(28) 내에서 코일(27)을 절연하기 위한 거리를 확보할 수 있다.

(2) 절연편(40)은, 한 쌍의 돌기부(42)가 둘레 방향에 있어서 서로 대향하는 2개의 인슐레이터 날밑부(34)에 각각 맞닿음으로써, 지름 방향으로의 이동이 규제되어 있다. 따라서, 절연편(40)을 인슐레이터(31)에 대하여 위치 결정할 수 있다. 또한, 인슐레이터 날밑부(34)는 슬롯(28)의 일부를 덮고 있다. 그 때문에, 슬롯(28)의 내부에 있어서, 코일(27)과 날밑부(25)의 사이에 공간(38)이 확보되고, 코일(27)과 티스(23)의 면(23a)의 사이의 절연 거리가 확보하기 쉬워진다.

(3) 절연편(40)은, 둘레 방향에 있어서 서로 대향하는 2개의 인슐레이터 날밑부(34)에 협지되어 있다. 이에 따르면, 절연편(40)이 인슐레이터(31)에 대하여 더욱 정확하게 위치 결정된다.

(4) 기부(32)의 볼록부(32f)는, 절연편(40)의 둘레 방향으로의 이동을 규제하는 감합부로서 기능한다. 이에 따르면, 절연편(40)이 인슐레이터(31)에 대하여 더욱 정확하게 위치 결정된다.

(5) 2개의 인슐레이터(31)를 이용하여 절연편(40)을 위치 결정하고 있다. 따라서, 절연편(40)을 위치 결정하기 위해, 스테이터 코어(21)를 가공할 필요가 없다. 그 때문에, 스테이터 코어(21)를 흐르는 자속에 영향을 미치거나, 스테이터 코어(21)를 제조하는 수고가 들거나 하는 바와 같은 문제가 발생해 버리는 것을 회피할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태는 이하와 같이 변경해도 좋다.

○ 실시 형태에 있어서, 인슐레이터(31)의 내주면(32a)에 복수의 오목부를 형성함과 함께, 상간 절연부(43)의 지름 방향 외측의 단부에, 인슐레이터(31)의 오목부와 계합 가능한 볼록부를 형성해도 좋다.

○ 실시 형태에 있어서, 각 돌기부(42)의 단부(42e)가, 슬롯 절연 시트(29)에 접촉하고 있어도 좋다. 요는, 단부(42e)와 슬롯 절연 시트(29)의 둘레 방향에 있어서의 거리(L1)가, 도선(26)의 직경(R1) 이하이면 좋다.

○ 실시 형태에 있어서, 돌기부(42)의 형상은 특별히 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 돌기부(42)는, 경사면(42b)을 대신하여, 접촉면(42a)과 평행하도록 본체부(41)로부터 연장되는 평면과, 이 평면과 접촉면(42a)을 연결하는 선단면을 갖고 있어도 좋다.

○ 실시 형태에 있어서, 절연편(40)은, 상간 절연부(43)를 갖고 있지 않아도 좋다. 이 경우, 둘레 방향에서 서로 이웃하는 상이한 2개의 상의 코일(27)을 서로로부터 절연하는 상간 절연 시트를 슬롯(28) 내에 배치하면 좋다. 또한, 상간 절연 시트를 슬롯(28) 내에 배치하지 않는 경우에는, 2개의 상이한 상의 코일(27)을 서로로부터 절연하기 위해, 이들 2개의 코일(27)을 서로 떨어트려 배치할 필요가 있다.

○ 실시 형태에 있어서, 코일(27)은, 축 방향으로 나열되는 티스 연재부(24) 및 연재부(33)에 도선(26)이 분포권(分布卷)으로 권회됨으로써 형성되어 있어도 좋다.

○ 실시 형태에 있어서, 회전 전기(10)는, 스테이터의 지름 방향 외측에 로터가 배치되는 아우터 로터형의 회전 전기(10)라도 좋다. 아우터 로터형의 회전 전기(10)에서는, 요크(22)의 외주면으로부터 지름 방향 외측으로 향하여 연장되는 티스를 구비하고 있다. 각 인슐레이터(31)는, 기부(32)의 외주면으로부터 지름 방향 외측으로 향하여 연장되는 연재부를 구비하고 있다.

Claims (5)

1. 회전 전기의 스테이터는,
   환상의 요크, 상기 요크로부터 지름 방향으로 연장되어 상기 요크와는 지름 방향 반대측에 선단부를 갖는 복수의 티스 및, 둘레 방향에서 서로 이웃하는 상기 티스의 사이에 형성되는 슬롯을 갖는 스테이터 코어와,
   상기 스테이터 코어의 축 방향 양 단면에 각각 배치되는 2개의 인슐레이터로서, 각 인슐레이터가 상기 요크에 맞닿는 환상의 기부(基部) 및, 상기 기부로부터 지름 방향으로 연장되어 상기 기부와는 지름 방향 반대측에 선단부를 가짐과 함께 상기 복수의 티스에 각각 맞닿는 복수의 연재부를 갖는 인슐레이터와,
   상기 티스 및 상기 연재부에 권회된 도선에 의해 형성되는 코일과,
   상기 각 슬롯 내에서 상기 코일과 상기 티스의 사이에 배치되는 슬롯 절연 시트
   를 구비하고,
   상기 스테이터 코어는, 상기 각 티스의 상기 선단부로부터 둘레 방향 양측으로 연장되는 날밑부(鍔部)를 갖고,
   상기 각 인슐레이터는, 상기 각 연재부의 상기 선단부로부터 둘레 방향 양측으로 연장되는 벽부와, 둘레 방향에서 서로 이웃하는 상기 연재부로부터 서로 근접하는 방향으로 연장되는 2개의 상기 벽부의 사이에 형성되는 개구를 갖고,
   상기 스테이터는, 상기 각 슬롯 내에 배치되는 절연편을 추가로 구비하고,
   상기 각 절연편은, 양 인슐레이터의 상기 기부 및 상기 개구를 사이에 두고 둘레 방향에 있어서 서로 대향하는 2개의 상기 벽부에 계합하고,
   상기 각 절연편은, 둘레 방향 양측으로 연장되는 돌기부를 갖고,
   상기 각 돌기부는, 상기 코일과 상기 날밑부의 사이에 배치되고,
   상기 슬롯의 내부에 있어서, 상기 각 돌기부와 상기 슬롯 절연 시트의 상기 둘레 방향에 있어서의 거리가, 상기 도선의 직경 이하인,
   회전 전기의 스테이터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 벽부는, 상기 슬롯의 일부를 덮고 있고,
   상기 한 쌍의 돌기부가 상기 개구를 사이에 두고 둘레 방향에 있어서 서로 대향하는 2개의 상기 벽부에 각각 맞닿음으로써, 상기 절연편의 상기 지름 방향으로의 이동이 규제되는,
   회전 전기의 스테이터.
3. 제1항에 있어서,
   상기 각 절연편은, 상기 개구를 사이에 두고 둘레 방향에 있어서 서로 대향하는 2개의 상기 벽부에 협지(挾持)되는,
   회전 전기의 스테이터.
4. 제1항에 있어서,
   상기 기부는 상기 슬롯 내에 감합부를 갖고,
   상기 각 감합부는, 상기 절연편의 상기 둘레 방향으로의 이동을 규제하도록 상기 절연편에 감합하는,
   회전 전기의 스테이터.
5. 로터와,
   제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 회전 전기의 스테이터를 구비하는 회전 전기.

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