JP2020145900A - 相間絶縁紙及びこれを利用する回転電機のステータ - Google Patents

Abstract

【課題】本体部がステータコアの径方向内側へ向けて倒れ込むように折れ曲がることを防止できる相間絶縁紙及びこれを利用する回転電機のステータを提供する。【解決手段】三相交流のモータのステータコアの径方向に隣り合う異相のコイルの間に配置される相間絶縁紙１１０であって、隣り合う異相のコイルの両端側のコイルエンド間にそれぞれ配置される対をなす本体部１１１と、対をなす本体部１１１の、ステータコアの周方向一方の端部側同士を連結する一端側連結部１１２及び他方の端部側同士を連結する他端側連結部１１３とを備え、本体部１１１が、ステータコアの周方向一方側の端部寄りに位置する一端側面部１１１ａ及び他方側の端部寄りに位置する他端側面部１１１ｂと、一端側面部１１１ａと他端側面部１１１ｂとの間に位置して一端側面部１１１ａの一方面上に一方面を当接できるように蛇行して曲折する中央面部１１１ｃとを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、相間絶縁紙及びこれを利用する回転電機のステータに関する。

例えば、三相交流のモータのステータは、ステータコアのティース部にＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各相のコイルがステータコアの周方向にずれながらステータコアの径方向に隣り合うように取り付けられると共に、隣り合う異相のコイルの接触を防ぐように、隣り合う異相のコイルの間に相間絶縁紙が配置されている。

従来の相間絶縁紙は、図４に示すように、隣り合う異相のコイルの両端側のコイルエンドの間にそれぞれ配置される対をなす本体部１１と、対をなす本体部１１のステータコアの周方向一方の端部側同士を連結する一端側連結部１２及び他方の端部側同士を連結する他端側連結部１３とからなっている。

そして、図５に示すように、上記相間絶縁紙１０を利用する三相交流のモータのステータ１は、複数（本例では八つ）のＵ相のコイル１３１がステータコア１２０の周方向に沿ってヨーク部１２１に並べられるようにティース部１２２間に挿入されて取り付けられた後、相間絶縁紙１０の本体部１１が各コイル１３１のコイルエンド上にそれぞれ並べられるように相間絶縁紙１０の前記連結部１２，１３がティース部１２２間に挿入されて当該相間絶縁紙１０がステータコア１２０の周方向に沿って複数（本例では八つ）取り付けられる。

さらに、複数のＶ相のコイルがＵ相のコイル１３１に対してステータコア１２０の周方向へずれるようにＵ相のコイル１３１と同様にしてティース部１２２間に挿入されてＵ相のコイル１３１上に相間絶縁紙１０を介して取り付けられた後、改めて、相間絶縁紙１０の本体部１１がＶ相の各コイルのコイルエンド上にそれぞれ並べられるように、新たな相間絶縁紙１０の前記連結部１２，１３がティース部１２２間に挿入されて、当該相間絶縁紙１０がステータコア１２０の周方向に沿って複数取り付けられ、最後に、複数のＷ相のコイルがＶ相のコイルに対してステータコア１２０の周方向へずれるようにＶ相のコイルと同様にしてティース部１２２間に挿入されてＶ相のコイル上に相間絶縁紙１０を介して取り付けられている。

特開２００６−２１７７０７号公報 特開２００６−２０４０３５号公報

前述したような従来の相間絶縁紙１０においては、図６に示すように、ステータコア１２０の周方向に隣り合う間が重なり合うようにしてステータコア１２０のティース部１２２に挿入されて取り付けられていることから、重なり合う部分が相互に干渉して、本体部１１がステータコア１２０の径方向内側へ向けて倒れ込むように折れ曲がってしまう場合があった（図７参照）。

このような場合を生じると、コイルを機械で挿入するときに、当該本体部１１がコイルのインサータと干渉して、コイルを挿入できなくなってしまうため、当該本体部１１の折れ曲がりを抑える機構を巻線機に設けたりしなければならず、手間やコストの増加を招いてしまっていた。

このような問題は、三相交流のモータのステータ１に限らず、三相交流の発電機のステータ等を始めとして、複相の回転電機のステータであれば、上述した場合と同様にして生じ得ることである。

このようなことから、本発明は、本体部がステータコアの径方向内側へ向けて倒れ込むように折れ曲がってしまうことを防止することができる相間絶縁紙及びこれを利用する回転電機のステータを提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための、本発明に係る相間絶縁紙は、回転電機のステータのステータコアの径方向に隣り合う異相のコイルの間に配置される相間絶縁紙であって、隣り合う異相の前記コイルの両端側のコイルエンド間にそれぞれ配置される対をなす本体部と、対をなす前記本体部の、前記ステータコアの周方向一方の端部側同士を連結する一端側連結部及び他方の端部側同士を連結する他端側連結部とを備え、前記本体部が、前記ステータコアの周方向一方側の端部寄りに位置する一端側面部及び他方側の端部寄りに位置する他端側面部と、前記一端側面部と前記他端側面部との間に位置して当該一端側面部の一方面上に一方面を当接できるように蛇行して曲折する中央面部とを有していることを特徴とする。

また、前述した課題を解決するための、本発明に係る回転電機のステータは、複数相のコイルをステータコアの径方向で隣り合わせるように当該ステータコアに取り付けられて上述した相間絶縁紙を隣り合う異相の前記コイルの間に配置した回転電機のステータであって、前記ステータコアの周方向に隣り合う一方の前記相間絶縁紙と他方の前記相間絶縁紙とにおいて、一方の前記相間絶縁紙の前記本体部の前記他端側面部が、他方の前記相間絶縁紙の前記本体部の前記一端側面部に当接する前記中央面部と当該一端側面部との間に挟まれていることを特徴とする。

また、本発明に係る回転電機のステータは、三相交流のモータのステータであることを特徴とする。

本発明によれば、他方の相間絶縁紙の本体部の一端側面部に当接する中央面部と当該一端側面部との間に、一方の相間絶縁紙の本体部の他端側面部を入り込ませて挟むことにより、相間絶縁紙の本体部がステータコアの径方向内側へ向けて倒れ込むように折れ曲がってしまうことを未然に防止することができる。

本発明に係る相間絶縁紙の主な実施形態の外観図である。 図１の相間絶縁紙を取り付けたステータの概略構成図である。 図２の矢線 III部の抽出拡大図である。 従来の相間絶縁紙の一例の外観図である。 図４の相間絶縁紙を取り付けたステータの概略構成図である。 図５の矢線VI部の抽出拡大図である。 図４の相間絶縁紙の問題説明図である。

本発明に係る相間絶縁紙及びこれを利用する回転電機のステータの実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は、図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。

〈主な実施形態〉
本発明に係る相間絶縁紙及びこれを利用する回転電機のステータの主な実施形態を図１〜３に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る相間絶縁紙は、回転電機である三相交流のモータのステータのステータコアの径方向に隣り合う異相のコイルの間に配置される相間絶縁紙１１０であって、隣り合う異相のコイルの両端側のコイルエンド間にそれぞれ配置される対をなす本体部１１１と、対をなす本体部１１１の、ステータコアの周方向一方の端部側同士を連結する一端側連結部１１２及び他方の端部側同士を連結する他端側連結部１１３とを備え、本体部１１１が、ステータコアの周方向一方側の端部寄りに位置する一端側面部１１１ａ及び他方側の端部寄りに位置する他端側面部１１１ｂと、一端側面部１１１ａと他端側面部１１１ｂとの間に位置して一端側面部１１１ａの一方面上（図１中、紙面手前面上）に一方面を当接できるように蛇行して曲折する中央面部１１１ｃとを有している。

そして、本実施形態に係る三相交流のモータのステータは、各相のコイルをステータコアの径方向で隣り合わせるようにステータコアに取り付けられて上記相間絶縁紙１１０を隣り合う異相のコイルの間に配置する三相交流のモータのステータであって、図２，３に示すように、ステータコア１２０の周方向に隣り合う一方の相間絶縁紙１１０と他方の相間絶縁紙１１０とにおいて、一方の相間絶縁紙１１０の本体部１１１の他端側面部１１１ｂが、他方の相間絶縁紙１１０の本体部１１１の一端側面部１１１ａに当接する中央面部１１１ｃと当該一端側面部１１１ａとの間に挟まれている。

このような本実施形態においては、図２に示すように、複数（本実施形態では八つ）のＵ相のコイル１３１をステータコア１２０の周方向に沿ってヨーク部１２１に並べるようにティース部１２２間に挿入して取り付けた後、相間絶縁紙１１０の本体部１１１を各コイル１３１のコイルエンド上にそれぞれ並べるように相間絶縁紙１１０の前記連結部１１２，１１３をティース部１２２間に挿入して当該相間絶縁紙１１０をステータコア１２０の周方向に沿って複数（本実施形態では八つ）取り付ける。

このとき、図３に示すように、ステータコア１２０の周方向に隣り合う一方（図３中、左方）の相間絶縁紙１１０と他方（図３中、右方）の相間絶縁紙１１０とにおいて、他方（図３中、右方）の相間絶縁紙１１０の本体部１１１の一端側面部１１１ａ上に一方（図３中、左方）の相間絶縁紙１１０の本体部１１１の他端側面部１１１ｂを載せるように一方（図３中、左方）の相間絶縁紙１１０の前記連結部１１２，１１３をティース部１２２間に挿入した後、一方（図３中、左方）の相間絶縁紙１１０の本体部１１１の他端側面部１１１ｂ上に他方（図３中、右方）の相間絶縁紙１１０の本体部１１１の中央面部１１１ｃを載せるように当該中央面部１１１ｃを蛇行して曲折することにより、他方（図３中、右方）の相間絶縁紙１１０の本体部１１１の一端側面部１１１ａに当接する中央面部１１１ｃと当該一端側面部１１１ａとの間に、一方（図３中、左方）の相間絶縁紙１１０の本体部１１１の他端側面部１１１ｂを挟み込むにように、相間絶縁紙１１０の前記連結部１１２，１１３をティース部１２２間に順次挿入して、複数（本実施形態では八つ）の相間絶縁紙１１０をステータコア１２０のヨーク部１２１の全周にわたって取り付ける。

そして、Ｕ相のコイル１３１に対してステータコア１２０の周方向へずらすように複数のＶ相のコイルをＵ相のコイル１３１と同様にしてティース部１２２間に挿入してＵ相のコイル１３１上に相間絶縁紙１１０を介して取り付けた後、改めて、相間絶縁紙１１０の本体部１１１をＶ相の各コイルのコイルエンド上に上述と同様にそれぞれ並べるように新たな相間絶縁紙１１０の前記連結部１１２，１１３をティース部１２２間に上述と同様に挿入して当該相間絶縁紙１１０をステータコア１２０の周方向に沿って上述と同様に複数取り付け、最後に、Ｖ相のコイルに対してステータコア１２０の周方向へずらすように複数のＷ相のコイルをＶ相のコイルと同様にしてティース部１２２間に挿入してＶ相のコイル上に相間絶縁紙１１０を介して取り付ける。

このような本実施形態に係る三相交流のモータのステータ１００においては、一方（図３中、左方）の相間絶縁紙１１０の本体部１１１の他端側面部１１１ｂが、他方（図３中、右方）の相間絶縁紙１１０の本体部１１１の一端側面部１１１ａに当接する中央面部１１１ｃと当該一端側面部１１１ａとの間に入り込んで挟まれているので、相間絶縁紙１１０の本体部１１１がステータコア１２０の径方向内側へ向けて倒れ込むように折れ曲がってしまうことを未然に防止することができる。

したがって、本実施形態によれば、コイルを機械で挿入するときに、コイルのインサータが相間絶縁紙１１０の本体部１１１と干渉することなくコイルを挿入できるので、相間絶縁紙１１０の本体部１１１の折れ曲がりを抑える機構を巻線機に設けたりする必要がまったくなく、手間やコストの増加を防止することができる。

〈他の実施形態〉
なお、前述した実施形態では、三相交流のモータのステータ１００に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、三相交流の発電機のステータ等を始めとして、複相の回転電機のステータであれば、前述した実施形態の場合と同様にして適用可能である。

本発明は、相間絶縁紙の本体部がステータコアの径方向内側へ向けて倒れ込むように折れ曲がってしまうことを未然に防止することができるので、産業上、極めて有益に利用することができる。

１００ ステータ
１１０ 相間絶縁紙
１１１ 本体部
１１１ａ 一端側面部
１１１ｂ 他端側面部
１１１ｃ 中央面部
１１２ 一端側連結部
１１３ 他端側連結部
１２０ ステータコア
１２１ ヨーク部
１２２ ティース部
１３１ コイル

Claims (3)

1. 回転電機のステータのステータコアの径方向に隣り合う異相のコイルの間に配置される相間絶縁紙であって、
   隣り合う異相の前記コイルの両端側のコイルエンド間にそれぞれ配置される対をなす本体部と、
   対をなす前記本体部の、前記ステータコアの周方向一方の端部側同士を連結する一端側連結部及び他方の端部側同士を連結する他端側連結部と
   を備え、
   前記本体部が、
   前記ステータコアの周方向一方側の端部寄りに位置する一端側面部及び他方側の端部寄りに位置する他端側面部と、
   前記一端側面部と前記他端側面部との間に位置して当該一端側面部の一方面上に一方面を当接できるように蛇行して曲折する中央面部と
   を有していることを特徴とする相間絶縁紙。
2. 複数相のコイルをステータコアの径方向で隣り合わせるように当該ステータコアに取り付けられて請求項１に記載の相間絶縁紙を隣り合う異相の前記コイルの間に配置した回転電機のステータであって、
   前記ステータコアの周方向に隣り合う一方の前記相間絶縁紙と他方の前記相間絶縁紙とにおいて、
   一方の前記相間絶縁紙の前記本体部の前記他端側面部が、他方の前記相間絶縁紙の前記本体部の前記一端側面部に当接する前記中央面部と当該一端側面部との間に挟まれている
   ことを特徴とする回転電機のステータ。
3. 三相交流のモータのステータである
   ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機のステータ。

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