WO2007119465A1 - 相間絶縁部材および回転電機 - Google Patents

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Keiji Takizawa
Masakazu Katoh
Jun Fujiki
Akihiro Oohashi
Masanori Imai
Yoshiki Takahashi
Yasuo Kashiwagi
Yoshihide Kitagawa
Original Assignee
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Nitto Shinko Corporation
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/38Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation around winding heads, equalising connectors, or connections thereto

Abstract

回転電機の小型化が可能な相間絶縁部材を提供することを目的とする。相間絶縁部材は隣接する2相のコイルエンド間に介在してこれらを絶縁する平面部(601)と、平面部(601)から突出してコイルを案内する立体形状を有する立体部(603)とを備え、平面部(601)の表面に補強部材としてのエポキシ樹脂層(4601,5601)が設けられている。

Description

明細書
相間絶縁部材ぉよび回転電機 技術分野
· この発明は、 相間絶縁部材およびそれを備えた回転電機に関し、 より特定的に は、 複数のコイルェンドを絶縁する相間絶縁部材およびそれを備えた回転電機に 関するものである。 背景技術
従来、 回転電機は、 たとえば特開 2 0 0 5— 2 1 8 2 5 5号公報 (文献 1 ) お よぴ特開 2 0 0 5— 2 0 9 4 2号公報 (文献 2 ) に開示されている。 発明の開示
従来の文献 1では、 相間絶縁紙において、 補強したい部位を厚くするか、 また は異なる材料により構成することにより捕強をすることが開示されている。 しか しながら、 この方法では、 穴あけに対する強度を向上させることはできるが、 押 付成形に対する強度も向上し、 ステータコア端面の押付成形によるモータ小型化 の観点において改善の余地があるという問題があった。
そこで、 この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、 回転電機の小型化が可能な相間絶縁部材を提供することを目的とする。
この発明に従った相間絶縁部材は、 回転軸方向におけるステータコアの端面に おいて複数のステータコイルにより形成されるコイルエンドの隣接する 2相を絶 縁する、 可撓性を有する相間絶緣部材であって、 隣接する 2相のコイルエンドの 間に介在してこれらを絶縁する平面部と、 平面部から突出してコイルを案内する 立体形状を有する立体部とを備え、 平面部の表面に補強部材が設けられている。 このように構成された相間絶縁部材では、 穴あきに対する強度を向上させるこ とができるとともに、 押付成形に対する強度を必要以上に向上させない。 これに より、 回転電機の小型化が可能となる。
好ましくは、 複数の平面部を接続する脚部をさらに備え、 平面部および脚部が 同じ材料により構成される。 この場合、 脚部および平面部を同じ材料で構成する ので、 補強部位の表面に補強部位を構成するため補強部位を別の材質により構成 する場合に比べて低コスト化および生産性の向上を図ることができる。
好ましくは、 補強部材は平面部よりも大きな靭性を有する。 これにより、 確実 に穴あけに対する強度を向上させることができるとともに、 押付成形に対する強 度を必要以上に向上させず回転電機の小型化に寄与することが可能となる。
好ましくは補強部材はエポキシ材を含んで構成されるフィルムである。 この場 合、 エポキシ材を用いることで相間絶縁部材の形状維持性、 形状保持性の向上を 図ることができ、 回転電機の組付け性を向上させることができる。
この発明に従った相間絶緣部材は、 ステータコアに巻かれる複数の卷線層の間 に介在してこれらを互いに絶縁する、 可撓性を有する相間絶縁部材であって、 相 間絶縁部材は、 不織布層と、 不織布層に接触するように設けられたエポキシ樹脂 層とを含む。
このように構成された相間絶縁部材では、 エポキシ樹脂層は高い靭性を有する ため、 相間絶縁部材が曲げられたとしてもその表面に設けられたエポキシ樹脂層 が延びることで相間絶縁部材に穴があくことを防止することができる。 その結果、 穴あきに対する強度を高めることができる。 また、 エポキシ樹脂層を薄く形成す るため相間絶縁部材全体が厚くなることを防止できる。 さらに、 エポキシ樹脂層 は曲がりやすいので、 これを用いた回転電機の小型化を図ることができる。
この発明に従った回転電機は、 上記の相間絶縁部材と、 エポキシ樹脂層に接触 し、 かつ、 卷線相を固めるエポキシ樹脂を含む結合部材とを備える。
このように構成された回転電機では、 結合部材がエポキシ樹脂を含むため結合 部材が相間絶縁部材に強固に結合し、 卷線を強く固めることができるため、 回転 電機を小型化することができる。
この発明に従えば回転電機を小型化することが可能であり、 かつ穴が くこと を防止できる相間絶縁部材を提供することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 この発明の実施の形態 1による回転電機 1 0 0の回転軸を含む断面を 概略的に示す図である。
図 2は、 図 1中の矢印 I Iで示す方向から見たステータコアの平面図である。 図 3は、 U相コィルのコィルェンドと V相コィルのコィルェンドとの間に揷入 される相間絶縁部材 6 0, 6 4の斜視図である。
図 4は、 V相コイルのコイルエンドと W相コイルのコイルエンドとの間に揷入 される相間絶縁部材 6 2, 6 6の斜視図である。
図 5は、 図 2に示されるステータコア 4 0に図 3に示される相間絶縁部材 6 0 が装着される様子の一例を示した斜視図である。
図 6は、 ステータコア 4 0の端面 4 2 A側から見た、 図 5に対応する平面図で ある。
図 7は、 図 2に示されるステータコア 4 0に図 4に示される相間絶縁部材 6 2 'が装着される様子の一例を示した図である。
図 8は、 図 3に示される相間絶縁部材 6 0 , 6 4の製造方法を説明するための 図である。
図 9は、 図 3に示される相間絶縁部材 6 0 , 6 4の製造方法を説明するための 図である。
図 1 0は、 .図 3に示される相間絶縁部材 6 0, 6 4の製造方法を説明するため の図である。
図 1 1は、 図 3に示される相間絶縁部材 6 0, 6 4の製造方法を説明するため の図である。
図 1 2は、 図 3に示される相間絶縁部材 6 0 , 6 4の製造方法を説明するため の図である。
図 1 3は、 図 1 2中の X I I I— X I I I線に沿った断面図である。
図 1 4は、 別の局面に従った平面部の断面図である。
図 1 5は、 平面部に接触するコイルの断面図である。
図 1 6は、 平面部とノーズ部との接合部分の断面図である。
図 1 7は、 別の局面に従った平面部とノーズ部との接続部分の断面図である。 図 1 8は、 不織布層の平面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明の実施の形態について、 図面を参照して説明する。 なお、 以下 の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、 そ の説明については繰返さない。
(実施の形態 1 )
図 1は、 この発明の実施の形態 1による回転電機 1 0 0の回転軸を含む断面を 概略的に示す図である。 図 1を参照して、 この発明に従った回転電機 1 0 0は、 ロータシャフ ト 1 0と、 ロータコア 2 0と、 磁石 3 0 , 3 2と、 ステータコア 4 ◦と、 コィノレ 5 0 5 2と、 相間絶縁部材 6 0 6 6とを備える。 コィノレ 5 0は U相コイル 5 1 Aと、 V相コイル 5 1 Bと、 W相コイル 5 1 Cとを含み、 コィノレ
5 2は、 U相コィノレ 5 3 Aと、 V相コィノレ 5 3 Bと、 W相コイル 5 3 Cとを含む。 ロータコア 2 0は、 ロータ磁極を構成する磁石 3 0 3 2が挿入されるための 空孔を外周部に有する電磁鋼板を回転軸方向に積層してかしめることで形成され る。 そして、 ロータコア 2 0は、 ロータシャフト 1 ◦の周りに固着され、 ロータ シャフト 1 0と連動して回転軸周りを回転する。 磁石 3 0 3 2は、 ロータコア
2 0の外周部に設けられた上述の空孔に揷入され、 ロータ磁極を構成する。
ステータコア 4 0は、 回転軸方向に電磁鋼板を積層してかしめることによって 形成される。 そして、 ステータコア 4 0は、 ロータコア 2 0とギャップを介して ロータコア 2 0の外周に設けられ、 回転電機 1 0 0のハウジング (図示せず) に 固着され 5d U相コイル 5 1 A 5 3 A V相コイル 5 1 B 5 3 Bおよび W相 コイル 5 1 C , 5 3 Cの各々は、 ステータコア 4 0に卷回され、 ステータ磁極を 構成する。
相間絶緣部材 6 0は、 ステータコア 4 0の端面 4 2 A, 4 2 Bにおいて U相コ ィル 5 1 Aのコイルエンド 5 0 Eと V相コィノレ 5 1 Bのコイルエンド 5 0 Eとの 間に挿入され、 V相コイル 5 1 Bを U相コイル 5 1 Aと絶縁する 相間絶緣部材
6 2は、 V相コイル 5 1 Bのコイノレエンド 5 0 Eと W相コィノレ 5 1 Cのコイルェ ンド 5 0 Eとの間に挿入され、 W相コイル 5 1 Cを V相コイル 5 1 Bと絶縁する。 また、 相間絶緣部材 6 4は、 U相コイル 5 3 Aのコイルエンド 5 2 Eと V相コィ ノレ 5 3 Bのコイルェンド 5 2 Eとの間に挿入され、 V相コイル 5 3 Bを U相コィ ノレ 53Aと絶縁する。 相間絶縁部材 66は、 V相コイル 53 Bのコイルエンド 5
2 Eと W相コィノレ 53 Cのコイルエンド 52 Eとの間に挿入され、 W相コィノレ 5
3 Cを V相コィノレ 53 Bと絶縁する。
U相コイル 51A, 53 A、 V相コイル 51 B, 53 Bおよび W相コイル 51 C, 53Cの各々は、 ステータコア 40に卷回され、 かつ、 相間絶縁部材 60〜 66が揷入された後、 ステータコア 40の外周側にコイルエンド 50 E, 52 E が拡張されるようにステ ^"タコア 40の端面 42 A, 42 Bに押付成形される。 ここで、 U相コイル 51A, 53A、 V相コィノレ 51 B, 53 Bおよび W相コィ ノレ 5 1 C, 53 Cの各コィノレエンド 50 E, 52 Eが押付成形されることによつ て相間絶縁部材 60〜 66も変形するが、 後述するように、 この相間絶縁部材 6 0〜66の各々は、 曲げられやすく、 かつ高い靭性を有するためコイルエンド 5 0 E, 52Eの押付成形によつて相間絶縁部材 60〜 66が紙ずれしたり破損す ることがない。 これによつて、 回転電機 100は、 各相コイル間の絶縁性能を維 持しつつ、 コイルエンド 50 E, 52 Eの押付成形によって小型化される。
図 2は、 図 1中の矢印 I Iで示す方向から見たステータコアの平面図である。 図 2を参照してコイル 5 1 1〜5 18は、 U相コイル 51 A, 53 Aを構成し、 ' コィノレ 521〜 528は、 V相コイスレ 5 I B, 53 Bを構成し、 コイル 531〜 538は、 W相コイル 51 C, 53 Cを構成する。 そして、 コイル 5 1 1〜51 8は、 最外周に配置され、 コイル 521〜528は、 コイル 5 1 1〜 518の內 周側であって、 かつ、 コイル 51 1〜518に対して円周方向に所定位置だけず れた位置に配置される。 また、 コイル 531〜538は、 コィル521〜528 の内周側であって、 かつ、 コイル 521〜528に対して円周方向に所定位置だ けずれた位置に配置される。
相間絶緣部材 60, 64は、 コイル 51 1〜 518とコイル 521〜 528と の間に挿入される。 なお、 この図 2では、 図示の関係上、 相間絶縁部材 60, 6 4は、 円周方向に連続して図示されているが、 実際には相間絶縁部材 60, 64 を含む複数枚の相間絶緣部材に分割されている。 相間絶縁部材 62, 66は、 コ ィル 521〜528とコイル 53 1〜538との間に挿入される。 なお、 図示の 関係上、 相間絶縁部材 62, 66も、 円周方向に連続して図示されているが、 実 際には相間絶縁部材 62, 66を含む複数枚の相間絶縁部材に分割されている。 コイル 51 1〜5 18, 521〜528, 531〜 538の各々は、 対応する 複数のティースに卷回される。 たとえば、 コイル 537は、 ティース 2〜6に対 応し、 ティース 2〜6の全体に所定回数卷回されて形成される。 その他のコイル についても、 コイル 537と同様に、 対応する複数のティースの全体に所定回数 卷回されて形成される。
コイル 5 1 1〜5 14は、 直列に接続され、 一方が端子 U 1であり、 他方が中 性点 UN 1である。 コイル 51 5〜518は、 直列に接続され、 一方端が端子 U 2であり、 他方端が中性点 UN 2である。 コイル 521〜524は、 直列に接続 され、 一方端が端子 VIであり、 他方端が中性点 VN1である。 コィノレ 525〜
528は、 直列に接続され、 一方端が端子 V 2であり、 他方端が中性点 VN 2で ある。 コィル531〜534は、 直列に接続され、 一方端が端子 W1であり、 他 方端が中性点 WN 1である。 コィノレ 535〜 538は、 直列に接続され、 一方端 が端子 W 2であり、 他方端が中性点 WN 2である。
図 3は、 U相コイルのコイルエンドと V相コイルのコイルエンドとの間に挿入 される相間絶縁部材 60 , 64の斜視図である。 図 3を参照して、 相間糸色縁部材
60, 64の各々は、 平面部 60 1, 602と、 ノーズ部 603, 604と、 脚 部 605, 606とを含む
。 平面部 601, 602のそれぞれのノーズ部 603, 604に対応する部分は、 切欠かれている。 · ノーズ部 603, 604は、 平面部 601, 602と同一部材で構成され、 ノ ーズ部 603, 604は、 平面部 601, 602の切欠き部分にそれぞれ対応し て貼り合わされる。 たとえば、 ノーズ部 603, 604は熱圧着シートや接着テ ープによってそれぞれ平面部 60 1, 602に強固に接着される。 このノーズ部 603, 604は、 後述するように、 コイルエンド 50 E, 52 Eにおいて、 ス テータコア 40からコイル立ち上がり部をステータコア 40の内周面から覆うよ うに装着される。
脚部 605, 606は、 平面部 601, 602と同じ材質で構成される。 脚部 605, 606は、 平面部 601, 602の両端において脚部 605 , 606の 各々の両端がそれぞれ平面部 6 0 1, 6 0 2に貼り合わせられる。 この脚部 6 0 5, 6 0 6は、 ステータコア 4 0のスロットに挿入される。 脚部 6 0 5 , 6 0 6 によって定まる平面部 6 0 1 , 6 0 2の間隔 H Iは、 ステータコア 4 0の回転軸 の長さ方向に対応する。
この相間絶縁部材 6 0, 6 4の各々においては、 脚部 6 0 5, 6 0 6がステー タコア 4 0のスロットに揷入され、 平面部 6 0 1およびノーズ部 6 0 3がステ一 タコア 4 0の端面 4 2 A側における U相コィルぉよぴ V相コィルの各コイルェン ド間に挿入される。 また、 平面部 6 0 2およびノーズ部 6 0 4は、 ステータコア 4 0の端面 4 2 B側における U相コイルおよび V相コイルの各コイルエンド間に 揷入される。 その際、 相間絶縁部材 6 0 , 6 4の各々は、 U相コイルのステータ コア 4 0からの立ち上がり部にノーズ部 6 0 3, 6 0 4が対応するように、 かつ ノーズ部 6 0 3 , 6 0 4の突起側がステータコア 4 0の内周側となるように装着 される。
図 4は、 V相コイルのコイルエンドと W相コイルのコイルェンドとの間に揷入 される相間絶縁部材 6 2, 6 6の斜視図である。 図 4を参照して、 相間絶縁部材 6 2 , 6 6の各々は、 平面部 6 2 1 , 6 2 2と、 ノーズ部 6 2 3, 6 2 4と、 脚 部 6 2 5, 6 2 6とを含む。 相間絶縁部材 6 2, 6 6の基本的な構造は、 図 3に 示される相間絶縁部材 6 0, 6 4の構造と同じである。 すなわち、 平面部 6 2 1 , 6 2 2、 ノーズ部 6 2 3 , 6 2 4、 および脚部 6 2 5 , 6 2 6の各々は、 たとえ ば P E T樹脂の両面に不織布を貼り付けた構造からなる。 相間絶縁部材 6 2 , 6 6が図 3に示される相間絶緣部材 6 0, 6 4と異なる点は、 ノーズ部の幅が異な ることである。 すなわち、 V相コイルのコイルエンドと W相コイルのコイルェン ドとの間に挿入される相間絶縁部材 6 2 , 6 6におけるノーズ部 6 2 3 , 6 2 4 の幅は、 U相コィルのコィルェンドと V相コィルのコィルェンドとの間に揷入さ れる相間絶縁部材 6 0, 6 4におけるノーズ部 6 0 3 , 6 0 4の幅よりも広い。 これは、 コイルエンドを押付ける際、 まず、 U相コイルが最外周側に成形され、 内周側へ向かって順に V相コイルおよび W相コイルが成形されるため、 スロット からのコイルの立ち上がり部において内周側のコイルほど直ちに円周方向に変形 されるからである。 なお、 脚部 6 2 5 , 6 2 6によって定まる平面部 6 2 1 , 6 2 2の間隔 H 2は、 相間絶縁部材 6 0, 6 4における間隔 H 1よりもやや長めに設計される。 これは、 ステータコア 4 0の端面 4 2 A, 4 2 Bにおいて、 相間絶緣部材 6 2 , 6 6が V 相コイルを介して相間絶縁部材 6 0 , 6 4の上層側に配置されることを考慮した ものである。
図 5は、 図 2に示されるステータコア 4 0に図 3に示される相間絶緣部材 6 0 が装着される様子の一例を示した斜視図であり、 図 6は、 ステータコア 4 0の端 面 4 2 A側から見た、 図 5に対応する平面図である。 なお、 図 6では、 図 2に示 されるステータコア 4 0のティース 1〜6の近傍が拡大されて示されており、 ス テータコイルは図示されていない。 また、 図 5および図 6では、 1枚の相間絶縁 部材 6 0がコイルエンドの一部を覆う場合に
ついて説明されているが、 実際には、 複数枚の相間絶縁部材 6 0がステータコア
4 0の円周方向にわたって隙間なく設けられている。
図 5 , 図 6を参照して、 U相コイル 5 1 1 , 5 1 8 (U相コイル 5 1 1につい ては図'示せず) は、 それぞれスロット 1 6 , 1 5に揷入され、 スロッ ト 1 6, 1 5から立ち上がった後、 ステータコア 4 0の端面 4 2 Aの最外周側に拡張ノ押付 成形される。 相間絶縁部材 6 0は、 U相コイル 5 1 1 , 5 1 8が挿入されるスロ ット 1 6, 1 5に対応してノーズ部 6 0 3が配置されるように、 スロッ ト 1 2, 1 8にそれぞれ脚部 6 0 5, 6 0 6が揷入される。
その後、 相間絶縁部材 6 0よりも内周側に設けられる図示されない V相コイル
5 2 7 , 5 2 8が拡張/押付成形されると、 相間絶縁部材 6 0は、 V相コィノレ 5 2 7 , 5 2 8とともに成形され、 図示されるような形状で U相コイル 5 1 1, 5 1 8と V相コイル 5 2 7, 5 2 8との間に挟み込まれる。 なお、 平面部 6 0 1は、 ノーズ部 6 0 ·3のライン Aに沿って山折される。
U相コイル 5 1 8のコイルエンド 5 0 Eは、 ステータコア 4 0の円周方向に沿 つた部分において、 ほぼ平面的に成形されるが、 スロット 1 5からの立ち上がり 部分においては、 三次元的に大きく変形する。 ここで、 この相間絶縁部材 6 0に おいては、 そのような三次元的な変形後のコイル立ち上がり部の形状を予め考慮 したノーズ部 6 0 3 , 6 0 4が設けられる。 したがって、 コイルエンド 5 0 Eの 押付成形時にノーズ部 6 0 3 , 6 0 4において紙ずれおょぴ破損が発生すること がない。
この相間絶縁部材 6 0においては、 上述のように、 ノーズ部 6 0 3 , 6 0 4と 平面部 6 0 1, 6 0 2は別部材で構成され、 コィノレエンド 5 0 Eが平面的に成形 される部分に対応する平面部 6 0 1, 6 0 2においては不必要に剛性を高めてい ない。 これは、 相間絶縁部材の剛性を高めることは、 紙ずれ防止に対しては不利 に影響し、 平面部 6 0 1 , 6 0 2の剛性を高め過ぎると、 コィノレエンド 5 0 Eか らの相間絶縁部材のはみ出し量が大きくなって回転電機の小型化が阻害されるか らである。 したがって、 平面部 6 0 1, 6 0 2において押付成形時に大きな紙ず れが発生することはなく、 また、 平面部 6 0 1, 6 0 2が回転電機 1 0 0の小型 化を阻害することはない。
さらに、 この相間絶縁部材 6 0においては、 脚部 6 0 5, 6 0 6と平面部 6 0 1 , 6 0 2も別部材で構成され、 スロットに揷入される脚部 6 0 5 , 6 0 6は、 できるだけ薄く設計されている。 したがって、 スロッ ト内において脚部 6 0 5, 6 0 6がコイルの占積率を阻害することはなく、 回転電機 1 0 0の性能が劣化す ることはない。
図 7は、 図 2に示されるステータコア 4 0に図 4に示される相間絶縁部材 6 2 が装着される様子の一例を示した図である。 なお、 図 7では、 相間絶縁部材 6 0 の装着後にさらに相間絶縁部材 6 2が装着される場合が示されている。 また、 図 7でも、 1枚の相間絶縁部材 6 2がコイルエンドの一部を覆う場合について説明 されているが、 実際には、 複数枚の相間絶縁部材 6 2がステータコア 4 0の円周 方向にわたって隙間なく設けられる。
図 7を参照して、 図示されない V相コイル 5 2 7 , 5 2 8は、 それぞれスロッ ト 1 3, 1 4に挿入され、 スロット 1 3, 1 4から紙面の前面側に立ち上がった 後、 ステータコア 4 0の端面 4 2 Aにおいて U相コイル 5 1 1, 5 1 8よりも内 周側に拡張/押付成形される。 相間絶縁部材 6 2は、 V相コイル 5 2 7, 5 2 8 が挿入されるスロッ ト 1 3 , 1 4および相間絶縁部材 6 0のノーズ部 6 0 3に対 応してノーズ部 6 2 3が配置されるように、 スロット 1 1 , 1 7にそれぞれ脚部 6 2 5 , 6 2 6が挿入される。 その後、 相間絶緣部材 6 2よりも内周側に設けられる図示されない W相コイル 5 3 6, 5 3 7が拡張ノ押付成形されると、 相間絶縁部材 6 2は、 W相コイル 5 3 6 , 5 3 7とともに成形され、 V相コイル 5 2 7, 5 2 8と W相コイル 5 3 6
5 3 7との間に挟み込まれる。 なお、 平面部 6 2 1はノーズ部 6 2 3のライン B に沿って山折される。
V相コイル 5 2 7, 5 2 8のコイルエンドは、 ステータコア 4 0の円周方向に 沿った部分においては、 比較的平面的に成形されるが、 スロット 1 3 , 1 4から の立ち上がり部分においては、 三次元的に大きく変形する。 ここで、 この相間絶 縁部材 6 2においても、 相間絶縁部材 6 0と同様に、 そのような三次元的な変形 後のコイル立ち上がり部の形状を予め考慮したノーズ部 6 2 3 , 6 2 4が設けら れる。 したがって、 コイルエンドの押付成形時にノーズ部 6 2 3 , 6 2 4におい て紙ずれおよび破損が発生することがない。
また、 上述したように、 成形後の V相コイルは、 U相コイルよりも内周側に成 形されるため、 U相コィ こ比べてスロットからの立ち上がり部から早期にステ ータコア 4 0の円周方向に変形される。 このため、 相間絶縁部材 6 0のノーズ部
6 0 3上に V相コイルがかかる。 さらに、 成形後の W相コイルは、 V相コィノレよ りもさらに内周側に成形されるため、 V相コイルに比べてスロットからの立ち上 がり部からさらに早期にステータコア 4 0の円周方向に変形される。
ここで、 この相間絶縁部材 6 2においては、 このような V相コイルの立ち上が り部の形状および最内周側の W相コィルの配置状態を考慮して、 相間絶縁部材 6 0のノーズ部 6 0 3も覆うように広幅のノーズ部 6 2 3が設けられているので、 W相コイルのコイルェンドは、 V相コイルのコイルェンドと確実に絶縁される。 図 8〜図 1 2は、 図 3に示される相間絶縁部材 6 0 , 6 4の製造方法を説明す るための図である。 図 8は、 図 3に示される平面部 6 0 1 , 6 0 2の製造時にお ける平面図であり、 図 9は、 図 3に示されるノーズ部 6 0 3, 6 0 4の製造時に おける平面図であり、 図 1 0は、 図 3に示される脚部 6 0 5, 6 0 6の製造時に おける平面図である。 また、 図 1 1, 1 2は、 図 8〜図 1 0にそれぞれ示される 平面部 6 0 1, 6 0 2、 ノーズ部 6 0 3, 6 0 4、 および脚部 6 0 5 , 6 0 6に よつて形成される相間絶緣部材 6 0の製造方法を示す第 1およぴ第 2の工程図で ある。
図 8〜図 10を参照して、 平面部 601, 602は、 シ一ト状材料 651を打 抜くことによって成形される。 平面部 601, 602の各々は、 一部が矩形に切 欠かれている。 平面部 601 , 602と、 ノーズ部 603, 604とは同一のフ イルム状樹脂を打抜くことによって形成されてもよい。
図 1 1を参照して、 平面部 601, 602および脚部 605, 606がそれぞ れシート状材料 65 1, 653から成形されると、 平面部 601, 602の両端 において、 脚部 605, 606の各々の両端がそれぞれ平面部 601, 602に 貝占り合わされる。 ここで、 平面部 601, 602は、 各々の切り欠かれた部分が 対向し、 かつ、 各々の間隔がステータコア 40の回転軸方向の長さに対応する間 隔 HIとなるように配置される。 貼り合せには、 十分な接着力を有する熱圧着シ 一トゃ接着テープなどが用いられる。
図 12を参照して、 脚部 605, 606が平面部 601, 602と貼り合され ると、 平面部 601, 602の各切欠き部にノーズ部 603, 604がそれぞれ 貼合わされる。 なお、 貼合わせには、 脚部 605, 606と 601, 602との 貼合わせと同様に、 十分な接着力を有する熱圧着シートゃ接着テープなどが用い られる。
ここで、 スロット內におけるコイル占積率に対して脚部 605, 606の厚み が大きな阻害要因とならなければ、 平面部 601, 602および脚部 605, 6 06を一体的に成形する。 この場合、 平面部 601, 602および脚部 605, 606に囲まれた不使用領域が発生し、 この部分からノーズ部 603, 604を 生成する場合には製造歩留りも向上する。
なお、 上記において、 脚部 605, 606が平面部 601, 602に貼り合さ れた後、 ノーズ部 603, 604が平面部 601, 602に貼り合されるものと したが、 脚部 605, 606およびノーズ部 603, 604の平面部 601, 6 02への貼り付け順は、 逆順であってもよい。 すなわち、 先にノーズ部 603, 604を平面部 601, 602に貝占り付けてその後脚部 605, 606を平面部 601, 602に貼り合せてもよい。
なお、 特に図示しないが、 図 4で示される相間絶縁部材 62, 66の製造方法 も、 上述の相間絶縁部材 6 0, 64の製造方法と同一である。
図 1 3ば、 図 1 2中の X I I I -X I I I線に沿った断面図である。 図 1 3を 参照して、 平面部 60 1は不織布層 1 6 0 1、 ポリエチレンナフタレート (PE N) 層 260 1、 および不織布層 3 6 0 1により構成され、 不織布層 3 60 1上 にエポキシ樹脂層 460 1が設けられる。 エポキシ樹脂層 46 0 1の厚みは平面 部 60 1の厚みよりも薄い。 また、 エポキシ樹脂層 46 0 1は平面部 6 0 1より も高い靭性を有し、 引張られたとしても穴があかないような粘りを有する。 好ま しくは、 エポキシ樹脂層 460 1は不織布層 3 60 1の厚みよりも薄い。 不織布 ' 層 1 6 0 1, 3 60 1は、 たとえば NOME X (登録商標) により構成される。 エポキシ樹脂層 460 1を不織布層 3 6 0 1に貼り合せる方法としては、 予め成 形したエポキシ樹脂層 460 1を不織布層 3 6 0 1に接触させた後エポキシ樹脂 層 46 0 1を加熱してもよい。 また、 エポキシ樹脂を加熱して流動化させ、 半液 体状態のエポキシ樹脂を不織布層 3 60 1の表面に塗布して冷却することでェポ キシ樹脂層 460 1を構成してもよレ、。
エポキシ樹脂層 460 1は高い靭性を有することで折り曲げ時の穴あき防止の 働きをする。 さらに、 エポキシ樹脂層 460 1に穴があかないことで内部の PE N層 26 0 1が守られる。
図 14は、 別の局面に従った平面部の断面図である。 図 1 4を参照して、 平面 部 6 0 1の表面および裏面の両側にエポキシ樹脂層 46 0 1, 5 60 1が設けら れてもよい。 エポキシ樹脂層 46 0 1, 560 1の厚みは、 共に平面部 6 0 1よ りも薄くされる。 両面にエポキシ樹脂層 460 1, 560 1を構成する場合であ つても、 図 1 3で示す片面にのみエポキシ樹脂層を構成する場合と同様の形成方 法を採用することが可能である。
図 1 5は、 平面部に接触するコイルの断面図である。 図 1 5を参照して、 コィ ノレ 5 1 8, 528はそれぞれ導線 1 5 1 8, 1 5 28により構成される。 コイル 5 1 8, 5 28を固めるためにエポキシ樹脂を含む樹脂材料 (ワニス) 2 5 1 8 で導線 1 5 1 8, 1 52 が固められる。 通電部材としての導線 1 5 1 8がヮニ ス 2 5 1 8で固められ、 このヮエス 2 5 1 8はエポキシ樹脂層 460 1, 56 0 1を構成するエポキシ樹脂と同一成分を主成分とする。 そのため、 ワニス 25 1 8がエポキシ樹脂層 4 6 0 1, 5 6 0 1に密着しワニス 2 5 1 8により確実にコ ィル 5 1 8, 5 2 8を構成する導線 1 5 1 8 , 1 5 2 8を固定することができる。 図 1 6は、 平面部とノーズ部との接合部分の断面図である。 図 1 6を参照して、 平面部 6 0 1およびノーズ部 6 0 3共にエポキシ榭脂層 5 6 0 1、 不織布層 1 6 0 1、 P E N層 2 6 0 1、 不織布層 3 6 0 1およびエポキシ樹脂層 4 6 0 1が積 層された構造とされる。 平面部 6 0 1およびノーズ部 6 0 3の接触界面では互い にエポキシ樹脂層 4 6 0 1 , 5 6 0 3が接触している。 これにより、 エポキシ榭 脂層同士が強固に接着することとなる。
図 1 7は、 別の局面に従った平面部とノーズ部との接続部分の断面図である。 図 1 7を参照して、 この例ではノーズ部 6 0 3側にエポキシ樹脂層 5 6 0 1が設 けられていない点で図 1 6と異なる。 このように接触界面のいずれか一方または 両方にエポキシ榭月旨層を設けなくてもよい。 好ましくは、 ノーズ部 6 0 3および 平面部 6 0 1の両側にエポキシ樹脂層が設けられてこれらのエポキシ樹脂層が互 いに接触する構造を採用すれば両者の接触がより緊密となり好ましい。
図 1 8は、 不織布層の平面図である。 図 1 8を参照して、 不織布層 1 6 0 1は 繊維 2 6 0 2の集合体であり、 複数本の繊維 2 6 0 2が編み込まれていない。 繊 維 2 6 0 2は有機物または無機物のいずれであってもよく、 平面部 6 0 1および ノーズ部 6 0 3に必要とされる強度を有していればよい。
すなわち、 この発明に従った相間絶縁部材は、 回転軸としてのロータシャフト 1 0方向におけるステータコア 4 Qの端面 4 2 a, 4 2 bにおいて複数のステー タコイルとしての U相コイル 5 1 A, 5 3 A、 V相コイル 5 1 B , 5 3 Bおよび W相コイル 5 3 A, 5 3 Cにより形成されるコイルェンド 5 0 E , 5 2 Eの隣接 する 2相を絶縁する可撓性を有する相間絶縁部材 6 0, 6 2, 6 4 , 6 4 , 6 6 であって、 隣接する 2相のコイルェンド間に介在してこれらを絶縁する平面部 6 0 1と、 平面部 6 0 1から突出してコイルを案内する立体形状を有する立体部と してのノーズ部 6 0 3とを備え、 平面部 6 0 1の表面に補強部材としてのェポキ シ樹脂層 4 6 0 1 , 5 6 0 1が設けられている。 複数の平面部 6 0 1 , 6 0 2を 接続する脚部 6 0 5, 6 0 6をさらに備え、 平面部 6 0 1, 6 0 2と脚部 6 0 5, 6 0 6とが同じ材料により構成されている。 補強部材としてのエポキシ樹脂層 4 601, 5601は平面部 601, 602より大きい靭性を有する。 相間絶縁部 材 60は不織布層 3601とエポキシ樹脂層 4601, 5601とを含む。 この発明に従った相間絶縁部ネオ 60, 62, 64, 66は、 ステータコアに卷 かれる複数の卷線相としての U相コイル 51 A, 53 A、 V相コイル 51 B, 5 3Bおよび W相コィノレ 51 C, 53 Cの間に介在してこれらを絶縁する、 可撓性 を有する相間絶縁部材であって、 不織布層 1603, 3603と、 不織布層 16 03, 3603に接触するように設けられたエポキシ榭脂層 4603, 5603 とを含む。
この発明に従った回転電機は、 相間絶縁部材 60, 62, 64, 66と、 ェポ キシ樹脂層に接触し、 かつ、 卷線相を固めるエポキシ樹脂を含む結合部材として のワニス 2518を備える。
このように構成された相間絶縁部材 60, 62, 64, 66では、 エポキシ樹 脂層 4601, 5601が設けられるため、 相間絶縁部材 60, 62, 64, 6 6が引っ張られても孔が空くことを防止できる。 また、 各々のコイルが相間絶縁 部材 60に押し付けられたとしても、 相間絶縁部材 60, 62, 64, 66の靭 性が大きいので、 相間絶縁部材 60, 62, 64, 66に孔が空くことを防止で きる。 さらに、 エポキシ樹脂層 4601, 5601は撓みやすいので、 相間絶縁 部材 60 , 62, 64, 66の変形を妨げず、 回転電機の体格を大きくすること を防止できる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であつて制限的なものではない と考えられるべきである。 本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲に よって示され、 請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれ ることが意図される。

Claims

請求の範囲
1. 回転軸 (10) 方向におけるステータコア (40) の端面 (42 a, 42 b) において複数のステータコイルにより形成されるコイルエンド (50E, 5 2E) の隣接する 2相を絶縁する、 可撓性を有する相間絶縁部材 (60, 62, 64, 66) であって
隣接する 2相の前記コィルェンドの間に介在してこれらを絶縁する平面部 ( 6 01) と、
前記平面部から突出してコイルを案内する立体形状を有する立体部 (603) と、
前記平面部の表面に設けられた補強部材 (4601, 5601) とを備えた、 相間絶縁部材。
2. 複数の前記平面部を接続する脚部 (605, 606) をさらに備え、 前記平 面部および前記脚部が同じ材料により構成される、 請求の範囲 1に記載の相間絶 縁部材。
3. 前記捕強部材は前記平面部より大きい靭性を有する、 請求の範囲 1に記載の 相間絶縁部材。
4. 前記補強部材はェポキシ材を含んで構成されるフィルムである、 請求の範囲 1に記載の相間絶縁部材。
5. ステータコアに巻かれる複数の卷線相の間に介在してこれらを いに絶縁す る、 可撓性を有する相間絶緣部材 (60, 62, 64, 66) であって、 前記相間絶縁部材は、 不織布層 (1603, 3603) と、 前記不織布層に接 触するように設けられたエポキシ樹脂層 (4603, 5603) とを備えた、 相 間絶縁部材。
6. 請求の範囲 5に記載の相間絶縁部材 (60, 62, 64, 66) と、 前記エポキシ樹脂層に接触し、 力つ、 前記卷線相を固めるエポキシ樹脂を含む 結合部材 (2518) とを備えた、 回転電機。
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