JP2015116086A - 回転電機、および車載用電動圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】コイルエンド部の相間絶縁を図る一対の相間絶縁部を適切な湾曲形状とするとともに、一対の相間絶縁部を連結するブリッジをスロットに確実に保持させることができる回転電機、および車載用電動圧縮機の提供にある。
【解決手段】相間絶縁シート65は、ステータコアの軸線方向の両端側からそれぞれ突出する複数相の巻線の各コイルエンド部の相間絶縁を行う一対の相間絶縁部67と、スロット47に挿入され、一対の相間絶縁部67を連結し、所定のブリッジ幅を持った複数のブリッジ68とを有する。ブリッジ68の中央部69のブリッジ幅L1は、中央部69と相間絶縁部67との間のブリッジ幅L2よりも広く、かつ、開口幅L10よりも広い。
【選択図】 図6
【解決手段】相間絶縁シート65は、ステータコアの軸線方向の両端側からそれぞれ突出する複数相の巻線の各コイルエンド部の相間絶縁を行う一対の相間絶縁部67と、スロット47に挿入され、一対の相間絶縁部67を連結し、所定のブリッジ幅を持った複数のブリッジ68とを有する。ブリッジ68の中央部69のブリッジ幅L1は、中央部69と相間絶縁部67との間のブリッジ幅L2よりも広く、かつ、開口幅L10よりも広い。
【選択図】 図6
Description
この発明は、回転電機、および車載用電動圧縮機に関する。
回転電機、および車載用電動圧縮機に関係する従来技術としては、例えば、特許文献1に開示された回転電気機械の巻線相間絶縁物が知られている。
特許文献1に開示された巻線相間絶縁物は、一対の薄板状絶縁物の間を一対のワイヤ状絶縁物により連結したものである。
そして、ワイヤ状絶縁物の両端部が一対の薄板状絶縁物に熱溶着されており、ワイヤ状絶縁物の両端部を除いた部分が連結部を成し、連結部には複数の扁平部が形成されている。
扁平部は固定子鉄心におけるスロットのティースの幅よりもやや狭い寸法としている。
特許文献1は、連結部の両端部に連なる部分が扁平状に形成され、扁平部としているワイヤ状絶縁物を開示しているほか、両端部から離れた位置に扁平部が設定されたワイヤ状絶縁物を開示している。
特許文献1に開示された巻線相間絶縁物は、一対の薄板状絶縁物の間を一対のワイヤ状絶縁物により連結したものである。
そして、ワイヤ状絶縁物の両端部が一対の薄板状絶縁物に熱溶着されており、ワイヤ状絶縁物の両端部を除いた部分が連結部を成し、連結部には複数の扁平部が形成されている。
扁平部は固定子鉄心におけるスロットのティースの幅よりもやや狭い寸法としている。
特許文献1は、連結部の両端部に連なる部分が扁平状に形成され、扁平部としているワイヤ状絶縁物を開示しているほか、両端部から離れた位置に扁平部が設定されたワイヤ状絶縁物を開示している。
特許文献1に開示された巻線相間絶縁物によれば、ワイヤ状絶縁物の連結部が一旦スロット内に挿入されると、広幅の扁平部が開口部で引っ掛かり易くなり、スロットからはずれなくなる。
また、扁平部によって連結部のスロット内での位置ずれを軽減でき、薄板状絶縁物を所定の位置に所定の湾曲形状で安定して保持できるとしている。
また、扁平部によって連結部のスロット内での位置ずれを軽減でき、薄板状絶縁物を所定の位置に所定の湾曲形状で安定して保持できるとしている。
しかしながら、特許文献1に開示された巻線相間絶縁物では、ワイヤ状絶縁物の扁平部が開口部で引っ掛かり易くなるものの、扁平部はステータコアのティースの幅よりもやや狭い寸法のため、連結部がスロットから抜け出るおそれがある。
また、連結部の両端部に連なる部分を扁平部としたワイヤ状絶縁部では、広幅の扁平部がスロットに対して位置ずれし易くなり、扁平部の位置ずれによってワイヤ状絶縁物と連結されている薄板状絶縁物の湾曲形状が整わなくなるという問題がある。
また、連結部の両端部に連なる部分を扁平部としたワイヤ状絶縁部では、広幅の扁平部がスロットに対して位置ずれし易くなり、扁平部の位置ずれによってワイヤ状絶縁物と連結されている薄板状絶縁物の湾曲形状が整わなくなるという問題がある。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、コイルエンド部の相間絶縁を図る一対の相間絶縁部を適切な湾曲形状とするとともに、一対の相間絶縁部を連結するブリッジをスロットに確実に保持させることができる回転電機、および車載用電動圧縮機の提供にある。
上記の課題を解決するために、本発明は、固定子は、環状のステータコアと、複数相の巻線と、相間絶縁シートとを有しており、前記ステータコアは、内周に複数配列されたティース及び前記ティース間に形成されたスロットを有しており、前記スロットは、前記ステータコアの内周に、前記ステータコアの軸線方向に沿って所定の開口幅を持って形成された開口部を有しており、前記巻線は、前記スロットに波巻きで巻かれており、前記相間絶縁シートは、前記ステータコアの軸線方向の両端側からそれぞれ突出する複数相の前記巻線の各コイルエンド部の相間絶縁を行う一対の相間絶縁部と、前記スロットに挿入され、一対の前記相間絶縁部を連結し、所定のブリッジ幅を持った複数のブリッジとを有する回転電機において、前記ブリッジの中央部のブリッジ幅は、前記中央部と前記相間絶縁部との間のブリッジ幅よりも広く、かつ、前記開口幅よりも広いことを特徴とする。
本発明では、ブリッジの中央部のブリッジ幅は、スロットの開口部の開口幅よりも広く設定されている。
このため、スロットに挿入されたブリッジがスロットから抜け出そうとしても、ブリッジの中央部が開口部から抜け出すことはなく、ブリッジをスロットに確実に保持させることができる。
また、ブリッジの中央部がスロット内において位置ずれしても、ブリッジの中央部と相間絶縁部との間に位置する部位は、中央部よりもブリッジ幅が狭く、捩れ易い。よって、ブリッジの中央部と相間絶縁部との間に位置する部位が中央部に対して捩れるため、相間絶縁部は中央部の位置ずれの影響を殆ど受けることがない。
このため、相間絶縁部を適切な湾曲形状に保つことができる。
このため、スロットに挿入されたブリッジがスロットから抜け出そうとしても、ブリッジの中央部が開口部から抜け出すことはなく、ブリッジをスロットに確実に保持させることができる。
また、ブリッジの中央部がスロット内において位置ずれしても、ブリッジの中央部と相間絶縁部との間に位置する部位は、中央部よりもブリッジ幅が狭く、捩れ易い。よって、ブリッジの中央部と相間絶縁部との間に位置する部位が中央部に対して捩れるため、相間絶縁部は中央部の位置ずれの影響を殆ど受けることがない。
このため、相間絶縁部を適切な湾曲形状に保つことができる。
また、上記の回転電機において、前記中央部と前記相間絶縁部との間のブリッジ幅は、前記開口幅よりも狭い構成としてもよい。
この場合、開口幅よりもブリッジ幅が狭い部位を有しているので、例えば、開口幅よりもブリッジ幅が狭い部位を有していない構成と比較して、ブリッジをスロットに挿入し易くすることができる。
この場合、開口幅よりもブリッジ幅が狭い部位を有しているので、例えば、開口幅よりもブリッジ幅が狭い部位を有していない構成と比較して、ブリッジをスロットに挿入し易くすることができる。
また、上記の回転電機において、前記スロットは、前記開口部に隣り合い互いに対向する一対の側壁と、一対の前記側壁と隣り合い前記開口部と対向する底壁とを有しており、前記底壁の幅は、前記中央部のブリッジ幅よりも広い構成としてもよい。
この場合、底壁の幅が中央部のブリッジ幅よりも広いので、例えば、底壁の幅が中央部のブリッジ幅よりも狭い構成と比較して、中央部がスロット内において適切な形状で保持され易くなる。
この場合、底壁の幅が中央部のブリッジ幅よりも広いので、例えば、底壁の幅が中央部のブリッジ幅よりも狭い構成と比較して、中央部がスロット内において適切な形状で保持され易くなる。
また、上記の回転電機において、前記相間絶縁シートは、前記相間絶縁部が前記ステータコアから離間するように、前記ブリッジを前記ステータコアの軸線方向の両端側からそれぞれ突出させた構成としてもよい。
この場合、ブリッジがステータコアから突出していることから、ブリッジの中央部と相間絶縁部との間に位置する部位の一部はステータコアの規制を受け難くなり、中央部に対してより捩れやすくなる。
この場合、ブリッジがステータコアから突出していることから、ブリッジの中央部と相間絶縁部との間に位置する部位の一部はステータコアの規制を受け難くなり、中央部に対してより捩れやすくなる。
また、上記の回転電機において、前記中央部のブリッジ幅は、前記相間絶縁部側から徐々に広くなる構成としてもよい。
この場合、ブリッジに引っ張り荷重や曲げ荷重が作用しても中央部において過度に荷重が集中することがなく、ブリッジの中央部の切断を防止することができる。
この場合、ブリッジに引っ張り荷重や曲げ荷重が作用しても中央部において過度に荷重が集中することがなく、ブリッジの中央部の切断を防止することができる。
また、本発明は、上記の回転電機を備えた電動圧縮機としてもよい。
車載用電動圧縮機は、本発明の回転電機の適用対象として特に好適である。
車載用電動圧縮機は、本発明の回転電機の適用対象として特に好適である。
本発明によれば、コイルエンド部の相間絶縁を図る一対の相間絶縁部を適切な湾曲形状とするとともに、一対の相間絶縁部を連結するブリッジをスロットに確実に保持させることができる回転電機、および車載用電動圧縮機を提供することができる。
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態に係る回転電機について図面を参照して説明する。
本実施形態は、本発明の回転電機を車載用電動圧縮機に適用した例である。
本実施形態の車載用電動圧縮機は、走行用の電動モータと内燃機関を走行駆動源とするハイブリッド車に搭載されるスクロール型の電動圧縮機である。
車載用電動圧縮機は、車両用空調装置における冷媒回路の一部を構成している。
車両用空調装置は、車載用電動圧縮機のほか、図示はしないが、凝縮器としてのコンデンサと、レシーバと、膨張弁及びエバポレータを備えたクーリングユニットと、これらの機器を接続する配管を備えている。
以下、第1の実施形態に係る回転電機について図面を参照して説明する。
本実施形態は、本発明の回転電機を車載用電動圧縮機に適用した例である。
本実施形態の車載用電動圧縮機は、走行用の電動モータと内燃機関を走行駆動源とするハイブリッド車に搭載されるスクロール型の電動圧縮機である。
車載用電動圧縮機は、車両用空調装置における冷媒回路の一部を構成している。
車両用空調装置は、車載用電動圧縮機のほか、図示はしないが、凝縮器としてのコンデンサと、レシーバと、膨張弁及びエバポレータを備えたクーリングユニットと、これらの機器を接続する配管を備えている。
図1に示すように、車載用電動圧縮機(以下「圧縮機」と表記する)10は、流体としての冷媒を圧縮する圧縮機構11と、圧縮機構11を駆動する回転電機としての電動モータ12が一体化された圧縮機である。
圧縮機10のハウジング13は金属製のハウジングであり、本実施形態ではアルミ系金属材料により形成されている。
ハウジング13は、第1ハウジング体14と、第2ハウジング体15を有している。
第1ハウジング体14の端面と第2ハウジング体15の端面は接合され、第1ハウジング体14および第2ハウジング体15はボルト16により一体的に固定されている。
圧縮機10のハウジング13は金属製のハウジングであり、本実施形態ではアルミ系金属材料により形成されている。
ハウジング13は、第1ハウジング体14と、第2ハウジング体15を有している。
第1ハウジング体14の端面と第2ハウジング体15の端面は接合され、第1ハウジング体14および第2ハウジング体15はボルト16により一体的に固定されている。
圧縮機10の第1ハウジング体14の内部には、圧縮機構11と電動モータ12とが収容されている。
圧縮機構11は固定スクロール17および可動スクロール18を備え、圧縮機構11には固定スクロール17および可動スクロール18により圧縮室19が形成されている。
可動スクロール18と対向して噛合する固定スクロール17が第1ハウジング体14に固定されている。
第1ハウジング体14の上部側には吸入口20が形成されている。
吸入口20は外部冷媒回路(図示せず)と接続されており、外部冷媒回路は第1ハウジング体14の内部と連通する。
圧縮機10の圧縮運転時には、低圧の冷媒は外部冷媒回路から吸入口20を通過し、第1ハウジング体14の内部に送入される。
圧縮機構11は固定スクロール17および可動スクロール18を備え、圧縮機構11には固定スクロール17および可動スクロール18により圧縮室19が形成されている。
可動スクロール18と対向して噛合する固定スクロール17が第1ハウジング体14に固定されている。
第1ハウジング体14の上部側には吸入口20が形成されている。
吸入口20は外部冷媒回路(図示せず)と接続されており、外部冷媒回路は第1ハウジング体14の内部と連通する。
圧縮機10の圧縮運転時には、低圧の冷媒は外部冷媒回路から吸入口20を通過し、第1ハウジング体14の内部に送入される。
第2ハウジング体15の内部には圧縮室19と連通する吐出室21が形成されている。
第2ハウジング体15の上部には吐出口22が形成されており、吐出口22は外部冷媒回路と連通する。
第2ハウジング体15には、吐出室21と吐出口22との間を連通する連通路23が形成されている。
第2ハウジング体15の上部には吐出口22が形成されており、吐出口22は外部冷媒回路と連通する。
第2ハウジング体15には、吐出室21と吐出口22との間を連通する連通路23が形成されている。
第1ハウジング体14内における固定スクロール17と電動モータ12との間には、軸支部材24が設けられている。
軸支部材24は、圧縮機構11の一部を構成し、電動モータ12が備える回転軸25の一方の端部を軸支する軸受26を備えている。
回転軸25の他方の端部は、軸受27を介して第1ハウジング体14に支持されている。
軸支部材24には圧縮室19と連通する吸入ポート28が形成されており、吸入口20から第1ハウジング体14内に取り込まれた冷媒は、吸入ポート28を通じて圧縮室19へ導入される。
また、軸支部材24には、固定側ピン29が圧入により固定されており、固定側ピン29は可動スクロール18へ向けて突出している。
固定側ピン29は可動スクロール18の回転(自転)を防止する自転防止機構である。
軸支部材24は、圧縮機構11の一部を構成し、電動モータ12が備える回転軸25の一方の端部を軸支する軸受26を備えている。
回転軸25の他方の端部は、軸受27を介して第1ハウジング体14に支持されている。
軸支部材24には圧縮室19と連通する吸入ポート28が形成されており、吸入口20から第1ハウジング体14内に取り込まれた冷媒は、吸入ポート28を通じて圧縮室19へ導入される。
また、軸支部材24には、固定側ピン29が圧入により固定されており、固定側ピン29は可動スクロール18へ向けて突出している。
固定側ピン29は可動スクロール18の回転(自転)を防止する自転防止機構である。
回転軸25の固定スクロール17側の端部には、固定スクロール17側へ突出する偏心軸30が設けられている。
偏心軸30は回転軸25の軸心Pに対して偏心した位置に設定されており、回転軸25が回転すると偏心軸30は回転軸25の軸心Pに対して偏心して回転する。
偏心軸30の外周には、ドライブブシュ31が相対回動可能に嵌合されている。
偏心軸30は回転軸25の軸心Pに対して偏心した位置に設定されており、回転軸25が回転すると偏心軸30は回転軸25の軸心Pに対して偏心して回転する。
偏心軸30の外周には、ドライブブシュ31が相対回動可能に嵌合されている。
ドライブブシュ31の外周には、可動スクロール18が軸受32を介して旋回自在に連結されている。
回転軸25が回転するとき、可動スクロール18は自転防止機構である固定側ピン29により回転(自転)を行うことなく、軸心Pの周囲を旋回する。
つまり、可動スクロール18は軸心Pの周囲を非自転状態にて旋回可能に設けられている。
回転軸25が回転するとき、可動スクロール18は自転防止機構である固定側ピン29により回転(自転)を行うことなく、軸心Pの周囲を旋回する。
つまり、可動スクロール18は軸心Pの周囲を非自転状態にて旋回可能に設けられている。
冷媒が吸入ポート28を通じて圧縮室19へ導入され、圧縮室19の容積減少により圧縮室19の冷媒は圧縮される。
固定スクロール17の中心に吐出室21と連通する吐出ポート33が形成されており、吐出ポート33を開閉する吐出弁34が備えられている。
圧縮された冷媒は、吐出ポート33を通じて吐出室21へ吐出される。
固定スクロール17の中心に吐出室21と連通する吐出ポート33が形成されており、吐出ポート33を開閉する吐出弁34が備えられている。
圧縮された冷媒は、吐出ポート33を通じて吐出室21へ吐出される。
圧縮機10は、第1ハウジング体14に接合される駆動回路ケース35を備えている。
駆動回路ケース35は、電動モータ12への電力供給を制御する駆動回路36を保護するケースである。
駆動回路36は、インバータおよびその他の電子部品と、インバータおよびその他の電子部品が固定される基板等を備えている。
インバータは、スイッチング素子を備えており、外部から圧縮機10の駆動に必要な電力の供給を受け、供給される直流電力を交流電力に変換する。
駆動回路ケース35はボルト37により第1ハウジング体14に固定される。
駆動回路36と電気的に接続された気密端子38が、第1ハウジング体14に設置されている。
駆動回路ケース35は、電動モータ12への電力供給を制御する駆動回路36を保護するケースである。
駆動回路36は、インバータおよびその他の電子部品と、インバータおよびその他の電子部品が固定される基板等を備えている。
インバータは、スイッチング素子を備えており、外部から圧縮機10の駆動に必要な電力の供給を受け、供給される直流電力を交流電力に変換する。
駆動回路ケース35はボルト37により第1ハウジング体14に固定される。
駆動回路36と電気的に接続された気密端子38が、第1ハウジング体14に設置されている。
第1ハウジング体14の内部にはクラスタブロック39が設けられ、気密端子38は電動モータ12と電気的に接続されたクラスタブロック39と電気的に接続されている。
このように、電動モータ12と駆動回路36は電気的に接続されており、駆動回路36から気密端子38を介して電動モータ12に通電されると、電動モータ12が駆動され、回転軸25と連結された圧縮機構11が作動される。
このように、電動モータ12と駆動回路36は電気的に接続されており、駆動回路36から気密端子38を介して電動モータ12に通電されると、電動モータ12が駆動され、回転軸25と連結された圧縮機構11が作動される。
次に、電動モータ12の詳細を説明する。
電動モータ12は、駆動回路36により三相交流電力の供給を受けて駆動されるモータである。
電動モータ12が備える回転子としてのロータ40は、回転軸25の軸芯方向に設けた複数の磁石挿入孔を備えたロータコア41と、ロータコア41の磁石挿入孔に埋設された永久磁石42を有している。
ロータコア41は、磁性体の鋼板により製作された複数枚のコア板43を積層することにより形成されている。
ロータコア41の中心には回転軸25が挿通され、回転軸25とロータコア41は互いに固定されている。
電動モータ12は、駆動回路36により三相交流電力の供給を受けて駆動されるモータである。
電動モータ12が備える回転子としてのロータ40は、回転軸25の軸芯方向に設けた複数の磁石挿入孔を備えたロータコア41と、ロータコア41の磁石挿入孔に埋設された永久磁石42を有している。
ロータコア41は、磁性体の鋼板により製作された複数枚のコア板43を積層することにより形成されている。
ロータコア41の中心には回転軸25が挿通され、回転軸25とロータコア41は互いに固定されている。
電動モータ12が備える固定子としてのステータ44は、第1ハウジング体14の内壁に固定される環状のステータコア45と、複数相の巻線52と、第1相間絶縁シート65及び第2相間絶縁シート66とを有している。
図2に示すように、ステータコア45は、内周に複数配列されたティース46及びティース46間に形成されたスロット47を有している。
図3(a)に示すように、スロット47は、ステータコア45の内周に、ステータコア45の軸線方向に沿って所定の開口幅L10を持って形成された開口部51を有している。
また、スロット47は、開口部51に隣り合い互いに対向する一対の側壁48と、一対の側壁48と隣り合い開口部51と対向する所定の幅L11を持った底壁49とを有している。
本実施形態では、ティース46およびスロット47の数は18個であり、ティース46およびスロット47は周方向に等間隔を以って配列されている。
スロット47は、U相のスロット47Uと、V相のスロット47Vと、W相のスロット47Wとから構成されている。
スロット47Uには、ステータコア45の最外周となるU相の巻線52Uが波巻きで巻かれている(図5を参照)。
スロット47Vには、U相の巻線52Uの内周側となるV相の巻線52Vが波巻きで巻かれている。
スロット47Wには、ステータコア45の最内周となるW相の巻線52Wが波巻きで巻かれている。
図2に示すように、ステータコア45は、内周に複数配列されたティース46及びティース46間に形成されたスロット47を有している。
図3(a)に示すように、スロット47は、ステータコア45の内周に、ステータコア45の軸線方向に沿って所定の開口幅L10を持って形成された開口部51を有している。
また、スロット47は、開口部51に隣り合い互いに対向する一対の側壁48と、一対の側壁48と隣り合い開口部51と対向する所定の幅L11を持った底壁49とを有している。
本実施形態では、ティース46およびスロット47の数は18個であり、ティース46およびスロット47は周方向に等間隔を以って配列されている。
スロット47は、U相のスロット47Uと、V相のスロット47Vと、W相のスロット47Wとから構成されている。
スロット47Uには、ステータコア45の最外周となるU相の巻線52Uが波巻きで巻かれている(図5を参照)。
スロット47Vには、U相の巻線52Uの内周側となるV相の巻線52Vが波巻きで巻かれている。
スロット47Wには、ステータコア45の最内周となるW相の巻線52Wが波巻きで巻かれている。
複数相の巻線52(52U、52V、52W)はステータコア45のコイルを形成する。
導電性の巻線52(52U、52V、52W)は、銅線により形成される芯線の外周面にエナメルによる絶縁被膜を形成したものである。
図3(a)および図3(b)に示すように、各スロット47には第1スロット絶縁シート53および第2スロット絶縁シート54が挿入されている。
第1スロット絶縁シート53および第2スロット絶縁シート54は合成樹脂材料によりシート状に形成されている。
第1スロット絶縁シート53は一対の側壁48及び底壁49に当接されている。
図3(b)に示すように、第1スロット絶縁シート53の端部はスロット47から突出されており、突出された端部をステータコア45の端面側に折り返すことにより、折り返し部55が形成されている。
一方、第2スロット絶縁シート54は、側壁48に当接している第1スロット絶縁シート53の一部に当接し開口部51を塞いでいる。
各相の巻線52(52U、52V、52W)は、第1スロット絶縁シートおよび第2スロット絶縁シートによりスロット47(47U、47V、47W)と絶縁されている。
導電性の巻線52(52U、52V、52W)は、銅線により形成される芯線の外周面にエナメルによる絶縁被膜を形成したものである。
図3(a)および図3(b)に示すように、各スロット47には第1スロット絶縁シート53および第2スロット絶縁シート54が挿入されている。
第1スロット絶縁シート53および第2スロット絶縁シート54は合成樹脂材料によりシート状に形成されている。
第1スロット絶縁シート53は一対の側壁48及び底壁49に当接されている。
図3(b)に示すように、第1スロット絶縁シート53の端部はスロット47から突出されており、突出された端部をステータコア45の端面側に折り返すことにより、折り返し部55が形成されている。
一方、第2スロット絶縁シート54は、側壁48に当接している第1スロット絶縁シート53の一部に当接し開口部51を塞いでいる。
各相の巻線52(52U、52V、52W)は、第1スロット絶縁シートおよび第2スロット絶縁シートによりスロット47(47U、47V、47W)と絶縁されている。
図4(a)において、巻線52Uを実線により示す部分は、ステータコア45の軸線方向の一端側(圧縮機構11側)から突出したコイルエンド部56Uである。
巻線52Vを実線により示す部分は、ステータコア45の一端側から突出したコイルエンド部56Vである。
巻線52Wを実線により示す部分は、ステータコア45の一端側から突出したコイルエンド部56Wである。
巻線52Vを実線により示す部分は、ステータコア45の一端側から突出したコイルエンド部56Vである。
巻線52Wを実線により示す部分は、ステータコア45の一端側から突出したコイルエンド部56Wである。
また、図4(a)において、巻線52Uを破線により示す部分は、ステータコア45の軸線方向の他端側(駆動回路36側)から突出したコイルエンド部57Uである。
巻線52Vを破線により示す部分は、ステータコア45の他端側から突出したコイルエンド部57Vである。
巻線52Wを破線により示す部分は、ステータコア45の他端側から突出したコイルエンド部57Wである。
なお、図4(b)はステータコア45の他端側から見た図であり、コイルエンド部56U、56V、56Wは破線により示され、コイルエンド部57U、57V、57Wは実線により示される。
巻線52Vを破線により示す部分は、ステータコア45の他端側から突出したコイルエンド部57Vである。
巻線52Wを破線により示す部分は、ステータコア45の他端側から突出したコイルエンド部57Wである。
なお、図4(b)はステータコア45の他端側から見た図であり、コイルエンド部56U、56V、56Wは破線により示され、コイルエンド部57U、57V、57Wは実線により示される。
各相の巻線52U、52V、52Wの始端側は、互いに束ねられてリード線59としてステータコア45の一端側におけるコイルエンド部56から引き出され、クラスタブロック39において対応する入力端子と電気的に接続されている(図1を参照)。
一方、図4(a)に示すように、各相の巻線52U、52V、52Wの終端側は、ステータコア45の一端側における各相のコイルエンド部56U、56V、56Wと対応して引き出された巻線52U、52V、52Wによる引出部62を備えている。
引出部62の先端部は互いに束ねられ、各相の巻線52U、52V、52Wの芯線を互いに半田付けにより接続しており、電動モータ12の中性点63となる。
引出部62の先端部には絶縁性の樹脂フィルム(図示せず)が巻回され、樹脂フィルムの先端が封止されることにより中性点63の絶縁性が保たれている。
一方、図4(a)に示すように、各相の巻線52U、52V、52Wの終端側は、ステータコア45の一端側における各相のコイルエンド部56U、56V、56Wと対応して引き出された巻線52U、52V、52Wによる引出部62を備えている。
引出部62の先端部は互いに束ねられ、各相の巻線52U、52V、52Wの芯線を互いに半田付けにより接続しており、電動モータ12の中性点63となる。
引出部62の先端部には絶縁性の樹脂フィルム(図示せず)が巻回され、樹脂フィルムの先端が封止されることにより中性点63の絶縁性が保たれている。
ところで、図2、図4(a)に示すように、本実施形態では、第1相間絶縁シート65が、ステータコア45の一端側にてコイルエンド部56Uとコイルエンド部56Vとの間に周方向にわたって介在される。
さらに、図4(b)に示すように、第1相間絶縁シート65は、ステータコア45の他端側にてコイルエンド部57Uとコイルエンド部57Vとの間に周方向にわたって介在される。
また、図2、図4(a)に示すように、第2相間絶縁シート66がステータコア45の一端側にてコイルエンド部56Vとコイルエンド部56Wとの間に周方向にわたって介在される。
さらに、図4(b)に示すように、第2相間絶縁シート66はステータコア45の他端側にてコイルエンド部57Vとコイルエンド部57Wとの間に介在される。
さらに、図4(b)に示すように、第1相間絶縁シート65は、ステータコア45の他端側にてコイルエンド部57Uとコイルエンド部57Vとの間に周方向にわたって介在される。
また、図2、図4(a)に示すように、第2相間絶縁シート66がステータコア45の一端側にてコイルエンド部56Vとコイルエンド部56Wとの間に周方向にわたって介在される。
さらに、図4(b)に示すように、第2相間絶縁シート66はステータコア45の他端側にてコイルエンド部57Vとコイルエンド部57Wとの間に介在される。
図6(a)に示すように、第1相間絶縁シート65は、一対の環状シート形状の第1相間絶縁部67と、一対の第1相間絶縁部67を連結する所定のブリッジ幅を持った複数のブリッジ68とを有している。
一対の第1相間絶縁部67は、合成樹脂材料により形成された帯状の樹脂シートであり、第1相間絶縁部67における周方向の両端部は重ねられて熱溶着されている。
一方の第1相間絶縁部67は、ステータコア45の一端側においてコイルエンド部56Uとコイルエンド部56Vとの間に周方向にわたって介在される。
他方の第1相間絶縁部67は、ステータコア45の他端側においてコイルエンド部57Uとコイルエンド部57Vとの間に周方向にわたって介在される。
ブリッジ68は一対の第1相間絶縁部67と一体形成されており、スロット47Vに挿入される部位である。
図6(b)に示すように、ブリッジ68の中央部69のブリッジ幅L1は、中央部69と一対の第1相間絶縁部67との間の部位(幅狭部70)のブリッジ幅L2よりも広い。
一対の第1相間絶縁部67は、合成樹脂材料により形成された帯状の樹脂シートであり、第1相間絶縁部67における周方向の両端部は重ねられて熱溶着されている。
一方の第1相間絶縁部67は、ステータコア45の一端側においてコイルエンド部56Uとコイルエンド部56Vとの間に周方向にわたって介在される。
他方の第1相間絶縁部67は、ステータコア45の他端側においてコイルエンド部57Uとコイルエンド部57Vとの間に周方向にわたって介在される。
ブリッジ68は一対の第1相間絶縁部67と一体形成されており、スロット47Vに挿入される部位である。
図6(b)に示すように、ブリッジ68の中央部69のブリッジ幅L1は、中央部69と一対の第1相間絶縁部67との間の部位(幅狭部70)のブリッジ幅L2よりも広い。
中央部69のブリッジ幅L1は、スロット47Vの開口部51の開口幅L10よりも広く設定されており、底壁49の幅L11より僅かに狭く設定されている。
従って、ブリッジ68がスロット47Vに挿入されている状態では、中央部69がスロット47Vの開口部51から抜け出すことは困難である。
幅狭部70のブリッジ幅L2は、中央部69のブリッジ幅L1よりも狭く設定されているほか、スロット47Vの開口部51の開口幅L10よりも僅かに狭く設定されている。
従って、幅狭部70は、ブリッジ68の長手方向を軸とする捩れに対しては中央部69と比べて捩れ易い。
従って、ブリッジ68がスロット47Vに挿入されている状態では、中央部69がスロット47Vの開口部51から抜け出すことは困難である。
幅狭部70のブリッジ幅L2は、中央部69のブリッジ幅L1よりも狭く設定されているほか、スロット47Vの開口部51の開口幅L10よりも僅かに狭く設定されている。
従って、幅狭部70は、ブリッジ68の長手方向を軸とする捩れに対しては中央部69と比べて捩れ易い。
また、中央部69は、第1相間絶縁部67側から徐々にブリッジ幅が広くなり、最も幅広の部位がブリッジ幅L1となるように形成されている。
このため、中央部69と幅狭部70の間において引っ張り荷重や曲げ荷重が作用しても荷重が過度に集中せず、中央部69と幅狭部70の間における荷重集中によるブリッジ68の切断が防止される。
なお、幅狭部70と第1相間絶縁部67との間には円弧状に面取りされた面取り部71が形成されている。
面取り部71は幅狭部70と第1相間絶縁部67との間における荷重の集中を緩和し、荷重の集中による幅狭部70と第1相間絶縁部67との間からの亀裂発生を防止する。
このため、中央部69と幅狭部70の間において引っ張り荷重や曲げ荷重が作用しても荷重が過度に集中せず、中央部69と幅狭部70の間における荷重集中によるブリッジ68の切断が防止される。
なお、幅狭部70と第1相間絶縁部67との間には円弧状に面取りされた面取り部71が形成されている。
面取り部71は幅狭部70と第1相間絶縁部67との間における荷重の集中を緩和し、荷重の集中による幅狭部70と第1相間絶縁部67との間からの亀裂発生を防止する。
ブリッジ68をスロット47Vに挿入した状態では、幅狭部70の第1相間絶縁部67側の一部はスロット47Vから突出する。
すなわち、第1相間絶縁シート65は、一対の第1相間絶縁部67がステータコア45から離間するように、ブリッジ68をステータコア45の軸線方向の両端側からそれぞれ突出させている。
スロット47Vから突出した幅狭部70の一部の長さL3は、ステータコア45の端面から第1スロット絶縁シート53における折り返し部55の頂部までの長さ以上に設定されている。
このため、ブリッジ68をスロット47Vに挿入しても、幅狭部70の一部はステータコア45の規制を受け難くなり、中央部69に対してより捩れやすくなるほか、第1スロット絶縁シート53から過度な荷重を受けることはなく、過度な荷重による第1相間絶縁部67の変形が防止される。
すなわち、第1相間絶縁シート65は、一対の第1相間絶縁部67がステータコア45から離間するように、ブリッジ68をステータコア45の軸線方向の両端側からそれぞれ突出させている。
スロット47Vから突出した幅狭部70の一部の長さL3は、ステータコア45の端面から第1スロット絶縁シート53における折り返し部55の頂部までの長さ以上に設定されている。
このため、ブリッジ68をスロット47Vに挿入しても、幅狭部70の一部はステータコア45の規制を受け難くなり、中央部69に対してより捩れやすくなるほか、第1スロット絶縁シート53から過度な荷重を受けることはなく、過度な荷重による第1相間絶縁部67の変形が防止される。
第2相間絶縁シート66は、第1相間絶縁シート65と基本的に同一構造である。
図6(a)に示すように、第2相間絶縁シート66は、一対の環状シート形状の第2相間絶縁部72と、一対の第2相間絶縁部72を連結する所定のブリッジ幅を持った複数のブリッジ73とを有している。
一対の第2相間絶縁部72は、合成樹脂材料により形成された帯状の樹脂シートであり、第2相間絶縁部72における周方向の両端部は重ねられて熱溶着されている。
第2相間絶縁シート66の一方の第2相間絶縁部72は、ステータコア45の一端側においてコイルエンド部56Vとコイルエンド部56Wとの間に周方向にわたって介在される。
第2相間絶縁シート66の他方の第2相間絶縁部72は、ステータコア45の他端側においてコイルエンド部57Vとコイルエンド部57Wとの間に周方向にわたって介在される。
第2相間絶縁シート66のブリッジ73は、一対の第2相間絶縁部72と一体形成されておりスロット47Wに挿入される部位である。
図6(b)に示すように、ブリッジ73の中央部74のブリッジ幅L1は、中央部74と一対の第2相間絶縁部72との間の部位(幅狭部75)のブリッジ幅L2よりも広い。
図6(a)に示すように、第2相間絶縁シート66は、一対の環状シート形状の第2相間絶縁部72と、一対の第2相間絶縁部72を連結する所定のブリッジ幅を持った複数のブリッジ73とを有している。
一対の第2相間絶縁部72は、合成樹脂材料により形成された帯状の樹脂シートであり、第2相間絶縁部72における周方向の両端部は重ねられて熱溶着されている。
第2相間絶縁シート66の一方の第2相間絶縁部72は、ステータコア45の一端側においてコイルエンド部56Vとコイルエンド部56Wとの間に周方向にわたって介在される。
第2相間絶縁シート66の他方の第2相間絶縁部72は、ステータコア45の他端側においてコイルエンド部57Vとコイルエンド部57Wとの間に周方向にわたって介在される。
第2相間絶縁シート66のブリッジ73は、一対の第2相間絶縁部72と一体形成されておりスロット47Wに挿入される部位である。
図6(b)に示すように、ブリッジ73の中央部74のブリッジ幅L1は、中央部74と一対の第2相間絶縁部72との間の部位(幅狭部75)のブリッジ幅L2よりも広い。
中央部74のブリッジ幅L1は、スロット47Wの開口部51の開口幅L10よりも広く設定されており、底壁49の幅L11より僅かに狭く設定されている。
幅狭部75のブリッジ幅L2は、中央部74のブリッジ幅L1よりも狭く設定されているほか、スロット47Wの開口部51の開口幅L10よりも僅かに狭く設定されている。
また、中央部74は、第2相間絶縁部72側から徐々にブリッジ幅が広くなり、最も幅広の部位がブリッジ幅L1となるように形成されている。
なお、幅狭部75と第2相間絶縁部72との間には円弧状に面取りされた面取り部76が形成されている。
ブリッジ73をスロット47Wに挿入した状態では、幅狭部75の第2相間絶縁部72側の一部はスロット47Wから突出する。
すなわち、第2相間絶縁シート66は、一対の第2相間絶縁部72がステータコア45から離間するように、ブリッジ73をステータコア45の軸線方向の両端側からそれぞれ突出させている。
スロット47Wから突出した幅狭部75の一部の長さL3は、ステータコア45の端面から第1スロット絶縁シート53における折り返し部55の頂部までの長さ以上に設定されている。
幅狭部75のブリッジ幅L2は、中央部74のブリッジ幅L1よりも狭く設定されているほか、スロット47Wの開口部51の開口幅L10よりも僅かに狭く設定されている。
また、中央部74は、第2相間絶縁部72側から徐々にブリッジ幅が広くなり、最も幅広の部位がブリッジ幅L1となるように形成されている。
なお、幅狭部75と第2相間絶縁部72との間には円弧状に面取りされた面取り部76が形成されている。
ブリッジ73をスロット47Wに挿入した状態では、幅狭部75の第2相間絶縁部72側の一部はスロット47Wから突出する。
すなわち、第2相間絶縁シート66は、一対の第2相間絶縁部72がステータコア45から離間するように、ブリッジ73をステータコア45の軸線方向の両端側からそれぞれ突出させている。
スロット47Wから突出した幅狭部75の一部の長さL3は、ステータコア45の端面から第1スロット絶縁シート53における折り返し部55の頂部までの長さ以上に設定されている。
次に、本実施形態に係る相間絶縁構造の組み付け手順について説明する。
まず、ステータコア45の各スロット47に第1スロット絶縁シート53を装着する。
次に、U相の巻線52Uが、波巻きとなるように巻線挿入装置(図示せず)によりスロット47Uに挿入される(図5を参照)。
次に、第2スロット絶縁シート54をスロット47Uに装着する。
まず、ステータコア45の各スロット47に第1スロット絶縁シート53を装着する。
次に、U相の巻線52Uが、波巻きとなるように巻線挿入装置(図示せず)によりスロット47Uに挿入される(図5を参照)。
次に、第2スロット絶縁シート54をスロット47Uに装着する。
次に、第1相間絶縁シート65のブリッジ68がスロット47Vに挿入される。
ブリッジ68がスロット47Vに挿入されると、図7(a)に示すように、ステータコア45の一端側では、一方の第1相間絶縁部67が巻線52U(コイルエンド部56U)の内周側と当接する。
このため、第1相間絶縁部67は第1相間絶縁部67の有する弾性によりスロット47Vを頂点する規則性のある湾曲形状(略歯車形状)を呈する。
このとき、ブリッジ68の中央部69は、スロット47Vの底壁49に沿うように位置し、幅狭部70の一部はスロット47Vから突出している。
なお、図示はしないが、ステータコア45の他端側でも同様に、他方の第1相間絶縁部67が巻線52U(コイルエンド部57U)の内周側と当接し、スロット47Vを頂点する規則性のある湾曲形状(略歯車形状)を呈する。
ブリッジ68がスロット47Vに挿入されると、図7(a)に示すように、ステータコア45の一端側では、一方の第1相間絶縁部67が巻線52U(コイルエンド部56U)の内周側と当接する。
このため、第1相間絶縁部67は第1相間絶縁部67の有する弾性によりスロット47Vを頂点する規則性のある湾曲形状(略歯車形状)を呈する。
このとき、ブリッジ68の中央部69は、スロット47Vの底壁49に沿うように位置し、幅狭部70の一部はスロット47Vから突出している。
なお、図示はしないが、ステータコア45の他端側でも同様に、他方の第1相間絶縁部67が巻線52U(コイルエンド部57U)の内周側と当接し、スロット47Vを頂点する規則性のある湾曲形状(略歯車形状)を呈する。
ところで、V相の巻線52Vが未挿入の状態では、何らかの理由により、ブリッジ68がスロット47Vの開口部51から抜け出そうとする場合がある。
しかしながら、ブリッジ68がスロット47Vの開口部51から抜け出そうとしても、中央部69のブリッジ幅L1がスロット47Vの開口幅L10よりも広いため、ブリッジ68が開口部51から抜け出すことは困難である。
また、ブリッジ68の中央部69がスロット47V内において位置ずれしても、幅狭部70は、中央部69よりもブリッジ幅が狭く、捩れ易い。
よって幅狭部70が中央部69に対して捩れるため、第1相間絶縁部67は中央部69の位置ずれの影響を殆ど受けることなく、規則性のある湾曲形状を保つ。
しかしながら、ブリッジ68がスロット47Vの開口部51から抜け出そうとしても、中央部69のブリッジ幅L1がスロット47Vの開口幅L10よりも広いため、ブリッジ68が開口部51から抜け出すことは困難である。
また、ブリッジ68の中央部69がスロット47V内において位置ずれしても、幅狭部70は、中央部69よりもブリッジ幅が狭く、捩れ易い。
よって幅狭部70が中央部69に対して捩れるため、第1相間絶縁部67は中央部69の位置ずれの影響を殆ど受けることなく、規則性のある湾曲形状を保つ。
ブリッジ68のスロット47Vへの挿入後、V相の巻線52Vが、波巻きとなるように巻線挿入装置(図示せず)によりスロット47Vに挿入される。
V相の巻線52Vがスロット47Vに挿入されると、ステータコア45の一端側では、一方の第1相間絶縁部67が持つ規則性のある形状は解消され、第1相間絶縁部67は巻線52U(コイルエンド部56U)と巻線52V(コイルエンド部56V)の間にて周方向に介在する。
図示はしないが、ステータコア45の他端側でも、他方の第1相間絶縁部67が持つ規則性のある形状は解消され、第1相間絶縁部67は巻線52U(コイルエンド部57U)と巻線52V(コイルエンド部57V)の間にて周方向に介在する。
次に、第2スロット絶縁シート54をスロット47Vに装着する。
V相の巻線52Vがスロット47Vに挿入されると、ステータコア45の一端側では、一方の第1相間絶縁部67が持つ規則性のある形状は解消され、第1相間絶縁部67は巻線52U(コイルエンド部56U)と巻線52V(コイルエンド部56V)の間にて周方向に介在する。
図示はしないが、ステータコア45の他端側でも、他方の第1相間絶縁部67が持つ規則性のある形状は解消され、第1相間絶縁部67は巻線52U(コイルエンド部57U)と巻線52V(コイルエンド部57V)の間にて周方向に介在する。
次に、第2スロット絶縁シート54をスロット47Vに装着する。
次に、第2相間絶縁シート66のブリッジ73がスロット47Wに挿入される。
ブリッジ73がスロット47Wに挿入されると、図7(b)に示すように、ステータコア45の一端側では、第2相間絶縁シート66における一方の第2相間絶縁部72が巻線52U(コイルエンド部56U)、52V(コイルエンド部56V)の内周側と当接する。
このため、第2相間絶縁部72は第2相間絶縁部72の有する弾性によりスロット47Wを頂点する規則性のある湾曲形状(略歯車形状)を呈する。
このとき、ブリッジ73の中央部74は、スロット47Wの底壁49に沿うように位置し、幅狭部75の一部はスロット47Wから突出している。
図示はしないが、ステータコア45の他端側でも同様に、第2相間絶縁シート66における他方の第2相間絶縁部72が巻線52U(コイルエンド部57U)、52V(コイルエンド部57V)の内周側と当接し、スロット47Wを頂点する規則性のある湾曲形状(略歯車形状)を呈する。
ブリッジ73がスロット47Wに挿入されると、図7(b)に示すように、ステータコア45の一端側では、第2相間絶縁シート66における一方の第2相間絶縁部72が巻線52U(コイルエンド部56U)、52V(コイルエンド部56V)の内周側と当接する。
このため、第2相間絶縁部72は第2相間絶縁部72の有する弾性によりスロット47Wを頂点する規則性のある湾曲形状(略歯車形状)を呈する。
このとき、ブリッジ73の中央部74は、スロット47Wの底壁49に沿うように位置し、幅狭部75の一部はスロット47Wから突出している。
図示はしないが、ステータコア45の他端側でも同様に、第2相間絶縁シート66における他方の第2相間絶縁部72が巻線52U(コイルエンド部57U)、52V(コイルエンド部57V)の内周側と当接し、スロット47Wを頂点する規則性のある湾曲形状(略歯車形状)を呈する。
ところで、W相の巻線52Wが未挿入の状態では、何らかの理由により、ブリッジ73がスロット47Wの開口部51から抜け出そうとする場合がある。
しかしながら、ブリッジ73がスロット47Wの開口部51から抜け出そうとしても、中央部74のブリッジ幅L1がスロット47Wの開口幅L10よりも広いため、ブリッジ73が開口部51から抜け出すことは困難である。
また、ブリッジ73の中央部74がスロット47W内において位置ずれしても、幅狭部70は、中央部69よりもブリッジ幅が狭く、捩れ易い。
よって、幅狭部75が中央部74に対して捩れるため、第2相間絶縁部72は中央部74の位置ずれの影響を殆ど受けることなく、規則性のある湾曲形状を保つ。
しかしながら、ブリッジ73がスロット47Wの開口部51から抜け出そうとしても、中央部74のブリッジ幅L1がスロット47Wの開口幅L10よりも広いため、ブリッジ73が開口部51から抜け出すことは困難である。
また、ブリッジ73の中央部74がスロット47W内において位置ずれしても、幅狭部70は、中央部69よりもブリッジ幅が狭く、捩れ易い。
よって、幅狭部75が中央部74に対して捩れるため、第2相間絶縁部72は中央部74の位置ずれの影響を殆ど受けることなく、規則性のある湾曲形状を保つ。
ブリッジ73のスロット47Wへの挿入後、W相の巻線52Wが、波巻きとなるように巻線挿入装置(図示せず)によりスロット47Wに挿入される。
W相の巻線52Wがスロット47Wに挿入されると、一方の第2相間絶縁部72が持つ規則性のある形状は解消され、第2相間絶縁部72は巻線52V(コイルエンド部56V)と巻線52W(コイルエンド部56W)の間にて周方向に介在する。
図示はしないが、ステータコア45の他方の端面側でも、他方の第2相間絶縁部72が持つ規則性のある形状は解消され、第2相間絶縁部72は巻線52V(コイルエンド部57V)と巻線52W(コイルエンド部57W)の間にて周方向に介在する。
次に、第2スロット絶縁シート54をスロット47Wに装着する。
そして、プレス成形機(図示せず)によりステータコア45の軸線方向の両端側におけるコイルエンド部56、57はそれぞれプレス成形により環状に成形される。
W相の巻線52Wがスロット47Wに挿入されると、一方の第2相間絶縁部72が持つ規則性のある形状は解消され、第2相間絶縁部72は巻線52V(コイルエンド部56V)と巻線52W(コイルエンド部56W)の間にて周方向に介在する。
図示はしないが、ステータコア45の他方の端面側でも、他方の第2相間絶縁部72が持つ規則性のある形状は解消され、第2相間絶縁部72は巻線52V(コイルエンド部57V)と巻線52W(コイルエンド部57W)の間にて周方向に介在する。
次に、第2スロット絶縁シート54をスロット47Wに装着する。
そして、プレス成形機(図示せず)によりステータコア45の軸線方向の両端側におけるコイルエンド部56、57はそれぞれプレス成形により環状に成形される。
本実施形態に係るに相間絶縁構造によれば、以下の作用効果を奏する。
(1)ブリッジ68(73)の中央部69(74)のブリッジ幅L1は、中央部69(74)と第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)との間のブリッジ幅L2よりも、広く、かつ、スロット47V(47W)の開口部51の開口幅L10よりも広い。このため、スロット47V(47W)に挿入されたブリッジ68(73)がスロット47V(47W)から抜け出そうとしても、ブリッジ68(73)の中央部69(74)が開口部51から抜け出すことはなく、ブリッジ68(73)をスロット47V(47W)に確実に保持させることができる。また、ブリッジ68(73)の中央部69(74)がスロット47V(47W)内において位置ずれしても、幅狭部70(75)は、中央部69(74)よりもブリッジ幅が狭く、捩れ易い。よって、幅狭部70(75)が中央部69(74)に対して捩れるため、第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)は中央部69(74)の位置ずれの影響を殆ど受けることがない。このため、第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)を適切な湾曲形状に保つことができる。
(1)ブリッジ68(73)の中央部69(74)のブリッジ幅L1は、中央部69(74)と第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)との間のブリッジ幅L2よりも、広く、かつ、スロット47V(47W)の開口部51の開口幅L10よりも広い。このため、スロット47V(47W)に挿入されたブリッジ68(73)がスロット47V(47W)から抜け出そうとしても、ブリッジ68(73)の中央部69(74)が開口部51から抜け出すことはなく、ブリッジ68(73)をスロット47V(47W)に確実に保持させることができる。また、ブリッジ68(73)の中央部69(74)がスロット47V(47W)内において位置ずれしても、幅狭部70(75)は、中央部69(74)よりもブリッジ幅が狭く、捩れ易い。よって、幅狭部70(75)が中央部69(74)に対して捩れるため、第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)は中央部69(74)の位置ずれの影響を殆ど受けることがない。このため、第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)を適切な湾曲形状に保つことができる。
(2)幅狭部70(75)のブリッジ幅L2は、開口幅L10よりも狭い。このため、ブリッジ68(73)には、開口幅L10よりもブリッジ幅が狭い部位(幅狭部70(75))を有しているので、例えば、開口幅L10よりもブリッジ幅が狭い部位を有していない構成と比較して、ブリッジ68(73)をスロット47V(47W)に挿入しやすく することができる。
(3)スロット47V(47W)は、開口部51に隣り合い互いに対向する一対の側壁48と、一対の側壁48と隣り合い開口部51と対向する底壁49とを有しており、底壁49の幅L11は、中央部69(74)のブリッジ幅L1よりも広い。底壁49の幅L11が中央部69(74)のブリッジ幅L1よりも広いので、例えば、底壁49の幅L11が中央部69(74)のブリッジ幅L1よりも狭い構成と比較して、中央部69(74)がスロット47V(47W)内において適切な形状で保持されやすくなる。
(4)第1相間絶縁シート65(第2相間絶縁シート66)は、第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)がステータコア45から離間するように、ブリッジ68(73)をステータコア45の軸線方向の両端側からそれぞれ突出させた。ブリッジ68(73)がステータコア45から突出していることから、幅狭部70(75)の一部はステータコア45の規制を受け難くなり、中央部69(74)に対してより捩れやすくなる。このため、第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)の適切な湾曲形状をより保ち易くなる。
(5)中央部69(74)のブリッジ幅は、第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)から徐々に広くなる構成である。このため、ブリッジ68(73)に引っ張り荷重や曲げ荷重が作用しても中央部69(74)において過度に荷重が集中することがなく、ブリッジ68(73)の中央部69(74)の切断を防止することができる。
(6)第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)とブリッジ68(73)との間には、面取り部71(76)を設けたから、幅狭部70(75)と第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)との間における荷重の集中が緩和される。このため、荷重の集中による幅狭部70(75)と第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)との間からの亀裂発生を防止することができる。
(7)車載用電動圧縮機10は、本発明の電動モータ12の適用対象として特に好適である。
(4)第1相間絶縁シート65(第2相間絶縁シート66)は、第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)がステータコア45から離間するように、ブリッジ68(73)をステータコア45の軸線方向の両端側からそれぞれ突出させた。ブリッジ68(73)がステータコア45から突出していることから、幅狭部70(75)の一部はステータコア45の規制を受け難くなり、中央部69(74)に対してより捩れやすくなる。このため、第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)の適切な湾曲形状をより保ち易くなる。
(5)中央部69(74)のブリッジ幅は、第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)から徐々に広くなる構成である。このため、ブリッジ68(73)に引っ張り荷重や曲げ荷重が作用しても中央部69(74)において過度に荷重が集中することがなく、ブリッジ68(73)の中央部69(74)の切断を防止することができる。
(6)第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)とブリッジ68(73)との間には、面取り部71(76)を設けたから、幅狭部70(75)と第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)との間における荷重の集中が緩和される。このため、荷重の集中による幅狭部70(75)と第1相間絶縁部67(第2相間絶縁部72)との間からの亀裂発生を防止することができる。
(7)車載用電動圧縮機10は、本発明の電動モータ12の適用対象として特に好適である。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る相間絶縁構造について説明する。
本実施形態は、第1相間絶縁シートおよび第2相間絶縁シートのブリッジの構成が第1の実施形態と異なる。
本実施形態では、第1の実施形態と同じ構成については第1の実施形態の説明を援用し、共通の符号を用いる。
次に、第2の実施形態に係る相間絶縁構造について説明する。
本実施形態は、第1相間絶縁シートおよび第2相間絶縁シートのブリッジの構成が第1の実施形態と異なる。
本実施形態では、第1の実施形態と同じ構成については第1の実施形態の説明を援用し、共通の符号を用いる。
図8(a)に示す本実施形態の第1相間絶縁シート81は、一対の環状シート形状の第1相間絶縁部67と、一対の第1相間絶縁部67を連結する所定のブリッジ幅を持った複数のブリッジ82を有している。
ブリッジ82は第1相間絶縁部67と一体形成されており、スロット47Vに挿入される部位である。
図8(b)に示すように、ブリッジ82の中央部83のブリッジ幅L4は、中央部83と一対の第1相間絶縁部67との間の部位(幅狭部84)のブリッジ幅L5よりも広い。
ブリッジ82は第1相間絶縁部67と一体形成されており、スロット47Vに挿入される部位である。
図8(b)に示すように、ブリッジ82の中央部83のブリッジ幅L4は、中央部83と一対の第1相間絶縁部67との間の部位(幅狭部84)のブリッジ幅L5よりも広い。
中央部83のブリッジ幅L4は、スロット47Vの開口部51の開口幅L10よりも広く設定されており、底壁49の幅L11より僅かに狭く設定されている。
中央部83のブリッジ幅L4は、ブリッジ82の長手方向において一定である。
幅狭部84のブリッジ幅L5は、中央部83のブリッジ幅L4よりも狭く設定されているほか、スロット47Vの開口部51の開口幅L10よりも僅かに狭く設定されている。
従って、幅狭部84は、ブリッジ82の長手方向を軸とする捩れに対しては中央部83と比べて捩れ易い。
なお、幅狭部84と第1相間絶縁部67との間には円弧状に面取りされた面取り部85が形成されている。
また、幅狭部84と中央部83との間にも円弧状に面取りされた面取り部86が形成されている。
このため、中央部83と幅狭部84の間において引っ張り荷重や曲げ荷重が作用しても荷重が過度に集中せず、中央部83と幅狭部84の間における荷重集中によるブリッジ82の切断が防止される。
ブリッジ82をスロット47Vに挿入した状態では、幅狭部84の第1相間絶縁部67側の一部はスロット47Vから突出する。
すなわち、第1相間絶縁シート81は、一対の第1相間絶縁部67がステータコア45から離間するように、ブリッジ82をステータコア45の軸線方向の両端側からそれぞれ突出させている。
スロット47Vから突出した幅狭部84の一部の長さL6は、ステータコア45の端面から第1スロット絶縁シート53における折り返し部55の頂部までの長さ以上に設定されている。
中央部83のブリッジ幅L4は、ブリッジ82の長手方向において一定である。
幅狭部84のブリッジ幅L5は、中央部83のブリッジ幅L4よりも狭く設定されているほか、スロット47Vの開口部51の開口幅L10よりも僅かに狭く設定されている。
従って、幅狭部84は、ブリッジ82の長手方向を軸とする捩れに対しては中央部83と比べて捩れ易い。
なお、幅狭部84と第1相間絶縁部67との間には円弧状に面取りされた面取り部85が形成されている。
また、幅狭部84と中央部83との間にも円弧状に面取りされた面取り部86が形成されている。
このため、中央部83と幅狭部84の間において引っ張り荷重や曲げ荷重が作用しても荷重が過度に集中せず、中央部83と幅狭部84の間における荷重集中によるブリッジ82の切断が防止される。
ブリッジ82をスロット47Vに挿入した状態では、幅狭部84の第1相間絶縁部67側の一部はスロット47Vから突出する。
すなわち、第1相間絶縁シート81は、一対の第1相間絶縁部67がステータコア45から離間するように、ブリッジ82をステータコア45の軸線方向の両端側からそれぞれ突出させている。
スロット47Vから突出した幅狭部84の一部の長さL6は、ステータコア45の端面から第1スロット絶縁シート53における折り返し部55の頂部までの長さ以上に設定されている。
第2相間絶縁シート87は、第1相間絶縁シート81と基本的に同一構造である。
図8(a)に示すように、第2相間絶縁シート87は、一対の環状シート形状の第2相間絶縁部72と、一対の第2相間絶縁部72を連結する所定のブリッジ幅を持った複数のブリッジ88を有している。
第2相間絶縁シート87のブリッジ88は第2相間絶縁部72と一体形成されており、スロット47Wに挿入される部位である。
図8(b)に示すように、ブリッジ88の中央部89のブリッジ幅L4は、中央部89と一対の第2相間絶縁部72との間の部位(幅狭部90)のブリッジ幅L5よりも広い。
図8(a)に示すように、第2相間絶縁シート87は、一対の環状シート形状の第2相間絶縁部72と、一対の第2相間絶縁部72を連結する所定のブリッジ幅を持った複数のブリッジ88を有している。
第2相間絶縁シート87のブリッジ88は第2相間絶縁部72と一体形成されており、スロット47Wに挿入される部位である。
図8(b)に示すように、ブリッジ88の中央部89のブリッジ幅L4は、中央部89と一対の第2相間絶縁部72との間の部位(幅狭部90)のブリッジ幅L5よりも広い。
中央部89のブリッジ幅L4は、スロット47Wの開口部51の開口幅L10よりも広く設定されており、底壁49の幅L11より僅かに狭く設定されている。
中央部89のブリッジ幅L4は、ブリッジ88の長手方向において一定である。
幅狭部90のブリッジ幅L5は、中央部89のブリッジ幅L4よりも狭く設定されているほか、スロット47Wの開口部51の開口幅L10よりも僅かに狭く設定されている。
なお、幅狭部90と第2相間絶縁部72との間には円弧状に面取りされた面取り部91が形成されている。
また、中央部89と幅狭部90との間にも円弧状に面取りされた面取り部92が形成されている。
ブリッジ88をスロット47Wに挿入した状態では、幅狭部90の第2相間絶縁部72側の一部はスロット47Wから突出する。
すなわち、第2相間絶縁シート87は、一対の第2相間絶縁部72がステータコア45から離間するように、ブリッジ88をステータコア45の軸線方向の両端側からそれぞれ突出させている。
スロット47Wから突出した幅狭部90の一部の長さL6は、ステータコア45の端面から第1スロット絶縁シート53における折り返し部55の頂部までの長さ以上に設定されている。
中央部89のブリッジ幅L4は、ブリッジ88の長手方向において一定である。
幅狭部90のブリッジ幅L5は、中央部89のブリッジ幅L4よりも狭く設定されているほか、スロット47Wの開口部51の開口幅L10よりも僅かに狭く設定されている。
なお、幅狭部90と第2相間絶縁部72との間には円弧状に面取りされた面取り部91が形成されている。
また、中央部89と幅狭部90との間にも円弧状に面取りされた面取り部92が形成されている。
ブリッジ88をスロット47Wに挿入した状態では、幅狭部90の第2相間絶縁部72側の一部はスロット47Wから突出する。
すなわち、第2相間絶縁シート87は、一対の第2相間絶縁部72がステータコア45から離間するように、ブリッジ88をステータコア45の軸線方向の両端側からそれぞれ突出させている。
スロット47Wから突出した幅狭部90の一部の長さL6は、ステータコア45の端面から第1スロット絶縁シート53における折り返し部55の頂部までの長さ以上に設定されている。
本実施形態の相間絶縁構造は、第1の実施形態の作用効果(1)〜(4)、(6)、(7)と同等の作用効果を奏する。
また、本実施形態によれば、中央部83(89)と幅狭部84(90)との間には、面取り部91(92)を設けたから、中央部83(89)と幅狭部84(90)との間において引っ張り荷重や曲げ荷重が作用しても荷重が過度に集中しない。
このため、荷重の過度の集中による中央部83(89)と幅狭部84(90)との間からの亀裂発生を防止することができる。
また、本実施形態によれば、中央部83(89)と幅狭部84(90)との間には、面取り部91(92)を設けたから、中央部83(89)と幅狭部84(90)との間において引っ張り荷重や曲げ荷重が作用しても荷重が過度に集中しない。
このため、荷重の過度の集中による中央部83(89)と幅狭部84(90)との間からの亀裂発生を防止することができる。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
○ 上記の実施形態では、車載用電動圧縮機の電動モータに適用した例を説明したが、本発明の回転電機は、車載用電動圧縮機以外に適用してもよい。また、電動モータや発電機等の回転電機に適用してもよい。
○ 上記の実施形態では、車載用電動圧縮機としてスクロール型の電動圧縮機としたが、圧縮機構の形式はスクロール型に限定されない。例えば、斜板式ピストン型の電動圧縮機でもよく、あるいはベーン型の電動圧縮機としてもよい。
○ 上記の実施形態では、ステータコアにおけるティースおよびスロットの数を18個としたが、ステータコアにおけるティースおよびスロットの数は、電動モータとして成立する数であれば特に制限されない。
○ 上記の実施形態では、ブリッジの構成が互いに同じである第1相間絶縁シート、第2相間絶縁シートとの組み合わせとしたがこの限りではない。第1の実施形態の第1相間絶縁シートと第2の実施形態の第2相間絶縁シートを組み合わせてもよく、あるいは、第2の実施形態の第1相間絶縁シートと第1の実施形態の第2相間絶縁シートを組み合わせてもよい。
○ 上記の実施形態では、ブリッジ68(73)の幅狭部70(75)のブリッジ幅L2は、開口幅L10よりも狭く設定したが、ブリッジ幅L2と開口幅L10とを同じ幅に設定してもよいし、ブリッジ幅L2を開口幅L10よりも大きく設定してもよい。
○ 上記の実施形態では、車載用電動圧縮機としてスクロール型の電動圧縮機としたが、圧縮機構の形式はスクロール型に限定されない。例えば、斜板式ピストン型の電動圧縮機でもよく、あるいはベーン型の電動圧縮機としてもよい。
○ 上記の実施形態では、ステータコアにおけるティースおよびスロットの数を18個としたが、ステータコアにおけるティースおよびスロットの数は、電動モータとして成立する数であれば特に制限されない。
○ 上記の実施形態では、ブリッジの構成が互いに同じである第1相間絶縁シート、第2相間絶縁シートとの組み合わせとしたがこの限りではない。第1の実施形態の第1相間絶縁シートと第2の実施形態の第2相間絶縁シートを組み合わせてもよく、あるいは、第2の実施形態の第1相間絶縁シートと第1の実施形態の第2相間絶縁シートを組み合わせてもよい。
○ 上記の実施形態では、ブリッジ68(73)の幅狭部70(75)のブリッジ幅L2は、開口幅L10よりも狭く設定したが、ブリッジ幅L2と開口幅L10とを同じ幅に設定してもよいし、ブリッジ幅L2を開口幅L10よりも大きく設定してもよい。
10 電動圧縮機
11 圧縮機構
12 電動モータ
13 ハウジング
17 固定スクロール
18 可動スクロール
25 回転軸
40 ロータ
41 ロータコア
42 永久磁石
44 ステータ
45 ステータコア
46 ティース
47(47U、47V、47W) スロット
48 側壁
49 底壁
51 開口部
52(52U、52V、52W) 巻線
53 第1スロット絶縁シート
54 第2スロット絶縁シート
56(56U、56V、56W) コイルエンド部
57(57U、57V、57W) コイルエンド部
65、81 第1相間絶縁シート
66、87 第2相間絶縁シート
67 第1相間絶縁部
68、73、82、88 ブリッジ
69、74、83、89 中央部
70、75、84、90 幅狭部
71、76、85、86、91、92 面取り部
72 第2相間絶縁部
P 軸心
11 圧縮機構
12 電動モータ
13 ハウジング
17 固定スクロール
18 可動スクロール
25 回転軸
40 ロータ
41 ロータコア
42 永久磁石
44 ステータ
45 ステータコア
46 ティース
47(47U、47V、47W) スロット
48 側壁
49 底壁
51 開口部
52(52U、52V、52W) 巻線
53 第1スロット絶縁シート
54 第2スロット絶縁シート
56(56U、56V、56W) コイルエンド部
57(57U、57V、57W) コイルエンド部
65、81 第1相間絶縁シート
66、87 第2相間絶縁シート
67 第1相間絶縁部
68、73、82、88 ブリッジ
69、74、83、89 中央部
70、75、84、90 幅狭部
71、76、85、86、91、92 面取り部
72 第2相間絶縁部
P 軸心
Claims (6)
- 固定子は、環状のステータコアと、複数相の巻線と、相間絶縁シートとを有しており、
前記ステータコアは、内周に複数配列されたティース及び前記ティース間に形成されたスロットを有しており、
前記スロットは、前記ステータコアの内周に、前記ステータコアの軸線方向に沿って所定の開口幅を持って形成された開口部を有しており、
前記巻線は、前記スロットに波巻きで巻かれており、
前記相間絶縁シートは、前記ステータコアの軸線方向の両端側からそれぞれ突出する複数相の前記巻線の各コイルエンド部の相間絶縁を行う一対の相間絶縁部と、前記スロットに挿入され、一対の前記相間絶縁部を連結し、所定のブリッジ幅を持った複数のブリッジとを有する回転電機において、
前記ブリッジの中央部のブリッジ幅は、前記中央部と前記相間絶縁部との間のブリッジ幅よりも広く、かつ、前記開口幅よりも広いことを特徴とする回転電機。 - 前記中央部と前記相間絶縁部との間のブリッジ幅は、前記開口幅よりも狭いことを特徴とする請求項1記載の回転電機。
- 前記スロットは、前記開口部に隣り合い互いに対向する一対の側壁と、一対の前記側壁と隣り合い前記開口部と対向する底壁とを有しており、
前記底壁の幅は、前記中央部のブリッジ幅よりも広いことを特徴とする請求項1又は2記載の回転電機。 - 前記相間絶縁シートは、前記相間絶縁部が前記ステータコアから離間するように、前記ブリッジを前記ステータコアの軸線方向の両端側からそれぞれ突出させたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の回転電機
- 前記中央部のブリッジ幅は、前記相間絶縁部側から徐々に広くなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の回転電機。
- 請求項1〜5のいずれか一項記載の回転電機を備えたことを特徴とする車載用電動圧縮機。
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---|---|---|---|
JP2013258114A JP2015116086A (ja) | 2013-12-13 | 2013-12-13 | 回転電機、および車載用電動圧縮機 |
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---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020195273A (ja) * | 2019-05-30 | 2020-12-03 | 大銀微系統股▲分▼有限公司Hiwin Mikrosystem Corp. | 回転電機のコイル絶縁構造 |
US11355982B2 (en) | 2019-03-13 | 2022-06-07 | Fanuc Corporation | Stator and electric motor having an insulating sheet arranged between coils |
-
2013
- 2013-12-13 JP JP2013258114A patent/JP2015116086A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11355982B2 (en) | 2019-03-13 | 2022-06-07 | Fanuc Corporation | Stator and electric motor having an insulating sheet arranged between coils |
JP2020195273A (ja) * | 2019-05-30 | 2020-12-03 | 大銀微系統股▲分▼有限公司Hiwin Mikrosystem Corp. | 回転電機のコイル絶縁構造 |
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