JP2020120528A

JP2020120528A - Insulation sheet for dynamoelectric machine

Info

Publication number: JP2020120528A
Application number: JP2019010793A
Authority: JP
Inventors: 大祐岡本; Daisuke Okamoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2020-08-06

Abstract

To provide an insulation sheet for dynamo-electric machine which can be inserted into a slot easily, and can suppress overflow of resin, forming foams by heating, from an opening on the inner peripheral side of a stator core.SOLUTION: An insulation sheet 20 is inserted into a slot 13 from the end face side of a stator core 10 orthogonal to the revolving shaft direction of dynamo-electric machine, while being bent into the shape of the slot 13. The insulation sheet includes a foam formation part 25 where an insulation base is coated with resin that foams when heated, over the width direction of the insulation sheet 20 in the revolving shaft direction, and a foam non-formation part 26 where the resin does not foam when heated, over the width direction. The insulation sheet 20 is formed so that the foam formation part 25 is located between the slot 13 and a coil winding 15, and the foam non-formation part 26 is located in the opening 14 on the inner peripheral side of the stator core 10, out of the opening 14 of the slot 13.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、発電機やモータ等に用いる回転電機用の絶縁シートに係り、特に、ステータコアのスロット内で、コイル巻線との間に位置する回転電機用の絶縁シートに関する。 The present invention relates to an insulating sheet for a rotating electric machine used for a generator, a motor, etc., and more particularly to an insulating sheet for a rotating electric machine located between a coil winding and a slot of a stator core.

従来、この種の回転電機のステータに用いられる絶縁シートは、ステータコアのスロット内で、コイル巻線との間に位置し、ステータコアの内周面とコイル巻線とを電気的に絶縁しつつ、スロット内でコイル巻線を固定するものである（例えば、特許文献１参照）。絶縁シートには、発泡樹脂層が形成されており、回転電機の回転軸方向と直交するステータコアの両端面側に、発泡樹脂で覆われていない部分を有している。 Conventionally, an insulating sheet used for a stator of this type of rotating electric machine is located between a coil winding and a slot of a stator core, while electrically insulating the inner peripheral surface of the stator core and the coil winding, The coil winding is fixed in the slot (for example, refer to Patent Document 1). A foamed resin layer is formed on the insulating sheet, and has a portion not covered with the foamed resin on both end surface sides of the stator core orthogonal to the rotation axis direction of the rotating electric machine.

特開２０１８−６４４１９号公報JP, 2018-64419, A

しかしながら、前記構造の回転電機のステータで用いられる絶縁紙は、ステータコアの両端面側の発泡樹脂層の溢れを抑制できるが、ステータコアの径方向（ティース開口部から）の発泡樹脂層の溢れは抑制できない。また、発泡樹脂で覆われていない部分の強度不足により、絶縁紙をステータコアの軸方向に沿って挿入する際に、挿入途中で絶縁紙が座屈するためティース内へのコイルの挿入が困難となる。 However, the insulating paper used in the stator of the rotating electric machine having the above structure can suppress the overflow of the foamed resin layer on both end surfaces of the stator core, but suppresses the overflow of the foamed resin layer in the radial direction (from the teeth opening) of the stator core. Can not. Further, due to insufficient strength of the portion not covered with the foamed resin, when the insulating paper is inserted along the axial direction of the stator core, the insulating paper buckles during the insertion, which makes it difficult to insert the coil into the tooth. ..

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、ステータコアのスロットへの絶縁シートの挿入が容易であり、絶縁シートの加熱により発泡する樹脂のステータコアの内周側の開口部からの溢れを抑制できる回転電機用の絶縁シートを提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and it is easy to insert the insulating sheet into the slot of the stator core, and from the opening on the inner peripheral side of the stator core of the resin foamed by heating the insulating sheet. Another object of the present invention is to provide an insulating sheet for a rotating electric machine, which can suppress the overflow of the electric field.

前記目的を達成すべく、本発明に係る回転電機用の絶縁シートは、ステータコアのスロット内で、コイル巻線との間に位置し、前記ステータコアと前記コイル巻線とを電気的に絶縁しつつ、前記スロット内で前記コイル巻線を固定する回転電機用の絶縁シートであって、前記絶縁シートは、前記回転電機の回転軸方向と直交する前記ステータコアの端面側から、前記スロットの形状に折り曲げた状態で、前記スロット内に挿入されるものであり、前記絶縁シートは、前記回転軸方向に沿った前記絶縁シートの幅方向にわたって、加熱により発泡する樹脂が絶縁基材に塗布された発泡部分と、前記幅方向にわたって、加熱により発泡しない非発泡部分とを備えており、前記発泡部分が前記スロットと前記コイル巻線との間に配置され、かつ、前記非発泡部分が前記スロットの開口部のうち前記ステータコアの内周側の開口部に配置されるように、前記絶縁シートが形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, an insulating sheet for a rotary electric machine according to the present invention is positioned between a coil winding and a slot of a stator core, and electrically insulates the stator core and the coil winding. An insulating sheet for a rotating electric machine for fixing the coil winding in the slot, wherein the insulating sheet is bent into the shape of the slot from an end face side of the stator core orthogonal to a rotation axis direction of the rotating electric machine. In this state, the insulating sheet is inserted into the slot, and the insulating sheet has a foamed portion in which a resin foamable by heating is applied to the insulating base material over the width direction of the insulating sheet along the rotation axis direction. And a non-foamed portion that does not foam when heated across the width direction, the foamed portion is disposed between the slot and the coil winding, and the non-foamed portion is the opening of the slot. The insulating sheet is formed so as to be arranged in the opening on the inner peripheral side of the stator core.

本発明の回転電機用の絶縁シートによれば、ステータコアとコイル巻線との間に位置する絶縁シートが、ステータコアの内周側の開口部に配置されるため、コイル巻線とステータコアとの絶縁が効果的に行われる。また、絶縁シートの開口部に位置する部分が非発泡部分となっているため、加熱により発泡する樹脂がステータコアの内周側の開口部から溢れ出ることはなく、回転電機の回転を阻害することはない。 According to the insulating sheet for a rotating electric machine of the present invention, since the insulating sheet located between the stator core and the coil winding is arranged in the opening on the inner peripheral side of the stator core, insulation between the coil winding and the stator core is provided. Is effectively done. In addition, since the portion of the insulating sheet located in the opening is a non-foamed portion, the resin foamed by heating does not overflow from the opening on the inner peripheral side of the stator core, which hinders the rotation of the rotating electric machine. There is no.

さらに、前記の絶縁シートにおいて、絶縁基材に塗布され加熱により樹脂が発泡する発泡部分は、回転軸方向に沿った前記絶縁シートの幅方向にわたって塗布されているため、回転軸方向の強度不足とならない。このため、絶縁シートを回転電機の回転軸方向と直交するステータコアの端面側から回転軸方向に沿ってスロット内に挿入するときに絶縁シートは座屈することがなく、挿入が容易になるとともに確実にスロット内に挿入できる。 Further, in the above-mentioned insulating sheet, since the foamed portion applied to the insulating base material and the resin is foamed by heating is applied across the width direction of the insulating sheet along the rotation axis direction, the strength in the rotation axis direction is insufficient. It doesn't happen. Therefore, when the insulating sheet is inserted into the slot along the rotation axis direction from the end surface side of the stator core orthogonal to the rotation axis direction of the rotating electric machine, the insulation sheet does not buckle, and the insertion is easy and reliable. Can be inserted in the slot.

このように、本発明によれば、絶縁シートの加熱により発泡する樹脂が、ステータコアの内周側の開口部から溢れ出ることを防止でき、絶縁シートの強度が不足しないため、スロットへの挿入が容易となる。 As described above, according to the present invention, the resin foamed by heating the insulating sheet can be prevented from overflowing from the opening on the inner peripheral side of the stator core, and the strength of the insulating sheet is not insufficient, so that the insertion into the slot is not possible. It will be easy.

（ａ）は本発明に係る回転電機用の絶縁シートの一実施形態とコイル巻線を挿入したステータの要部斜視図、（ｂ）は（ａ）のコイル巻線を示す模式図である。FIG. 1A is a perspective view of an essential part of an insulating sheet for a rotary electric machine according to the present invention and a stator into which a coil winding is inserted, and FIG. 1B is a schematic view showing the coil winding of FIG. 図１に示すステータのステータコアの要部斜視図である。It is a principal part perspective view of the stator core of the stator shown in FIG. 図２に示すステータコアの要部拡大斜視図である。It is a principal part enlarged perspective view of the stator core shown in FIG. 図２のステータコアに絶縁シートを挿入する工程を示す要部斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of relevant parts showing a step of inserting an insulating sheet into the stator core of FIG. 2. 図４に示す絶縁シートの拡大模式図であり、（ａ）は拡大した斜視図、（ｂ）は（ａ）の展開図である。It is an expansion schematic diagram of the insulating sheet shown in FIG. 4, (a) is an expanded perspective view, (b) is a development view of (a). 図４、図５に示す絶縁シートの詳細を示し、（ａ）はスロット内にコイル巻線と絶縁シートを配置した平面図、（ｂ）は絶縁シートの開口部側を延ばす説明図、（ｃ）は絶縁シートの寸法を示す平面図である。The detail of the insulating sheet shown in FIG.4, FIG.5 is shown, (a) is the top view which arrange|positioned the coil winding and the insulating sheet in the slot, (b) is the explanatory view which extends the opening side of the insulating sheet, (c). [Fig. 4] is a plan view showing dimensions of the insulating sheet. 図５に示す絶縁シートを作製するロール体の斜視図である。It is a perspective view of the roll body which produces the insulating sheet shown in FIG. （ａ）は図５に示す絶縁シートをスロット内に配置した平面図、（ｂ）は（ａ）の絶縁シートを加熱発泡した後の平面図である。(A) is a plan view in which the insulating sheet shown in FIG. 5 is arranged in a slot, and (b) is a plan view after the insulating sheet in (a) is heated and foamed.

以下、本発明に係る回転電機用の絶縁シートの一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る回転電機用の絶縁シートとコイル巻線とを挿入したステータの要部斜視図と、コイル巻線の模式図、図２は、図１に示す回転電機用ステータのステータコアの要部斜視図、図３は、図２に示すステータコアの要部拡大斜視図である。 Hereinafter, an embodiment of an insulating sheet for a rotating electric machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a perspective view of a main part of a stator in which an insulating sheet for a rotary electric machine according to the present embodiment and a coil winding are inserted, a schematic view of the coil winding, and FIG. 2 is a stator for a rotary electric machine shown in FIG. FIG. 3 is a main part perspective view of the stator core of FIG. 3, and FIG. 3 is a main part enlarged perspective view of the stator core shown in FIG.

なお、図１〜３において、回転軸方向Ｚは、ステータコアの環状中心孔の中心軸に沿う方向であり、ロータがある場合はロータの中心軸（回転電機の回転軸）に相当する。また、径方向Ｒは、回転軸方向Ｚに垂直な面内で中心軸を通る放射状の方向であり、中心軸側に向かう方向が内周側であり、反対側が外周側であり、周方向θは中心軸を中心として円周方向に沿った方向である。 In addition, in FIGS. 1 to 3, the rotation axis direction Z is a direction along the center axis of the annular center hole of the stator core, and corresponds to the center axis of the rotor (the rotation axis of the rotary electric machine) when there is a rotor. The radial direction R is a radial direction that passes through the center axis in a plane perpendicular to the rotation axis direction Z, the direction toward the center axis side is the inner circumference side, the opposite side is the outer circumference side, and the circumferential direction θ Is the direction along the circumferential direction with the central axis as the center.

図１〜３において、モータや発電機等の回転電機用のステータ１は、ステータコア１０を備えており、ステータコア１０は円環状のヨーク部１１と、ヨーク部１１の内周面からヨーク部の内径側に延在する複数のティース部１２，１２…と、を備えている。そして、隣接する複数のティース部間の空間が複数のスロット１３，１３…となっている。ステータ１は、複数のティース部１２，１２…と、各ティース部１２に巻回され各スロット１３内に配置されるコイル巻線１５，１５…と、各スロット１３の内壁面と各コイル巻線１５との間に位置する絶縁シート２０，２０…と、を備えている。なお、ティース部１２とスロット１３の数は同数であり、図ではその一部を略示している。 1 to 3, a stator 1 for a rotary electric machine such as a motor or a generator includes a stator core 10, and the stator core 10 includes an annular yoke portion 11 and an inner peripheral surface of the yoke portion 11 to an inner diameter of the yoke portion. And a plurality of teeth portions 12 extending to the side. The space between the plurality of adjacent tooth portions is a plurality of slots 13, 13,... The stator 1 includes a plurality of teeth portions 12, 12,..., Coil windings 15, 15... Wound around each teeth portion 12 and arranged in each slot 13, inner wall surfaces of each slot 13, and each coil winding. , And insulating sheets 20, 20... The number of teeth 12 and the number of slots 13 are the same, and a part of them is schematically shown in the figure.

ステータコア１０の複数のティース部１２，１２…は、ヨーク部１１から半径方向Ｒに沿ってヨーク部の中心に向かって延在している。ヨーク部１１は、周方向θに沿って円環状に形成されている。複数のティース部１２，１２…の内周側の面は湾曲面で形成され、湾曲面で囲まれた内周空間は、図示していない回転子（ロータ）が配置される空間である。 The plurality of teeth portions 12, 12,... Of the stator core 10 extend from the yoke portion 11 along the radial direction R toward the center of the yoke portion. The yoke portion 11 is formed in an annular shape along the circumferential direction θ. Surfaces on the inner peripheral side of the plurality of teeth portions 12, 12,... Are curved surfaces, and the inner peripheral space surrounded by the curved surfaces is a space in which a rotor (not shown) is arranged.

ステータコア１０は、円環状の磁性体薄板を所定枚数で回転電機の回転軸方向Ｚに沿って積層された積層体であり、磁性体薄板の両面には電気的な絶縁処理が施され、磁性体薄板の材質としては、珪素鋼板の一種である電磁鋼板などが用いられる。ステータコア１０は、前記のように磁性体薄板を積層したものに限らず、磁性粉末を一体化成形したものを用いてもよい。 The stator core 10 is a laminated body in which a predetermined number of annular magnetic thin plates are laminated along the rotation axis direction Z of the rotating electric machine, and both sides of the magnetic thin plates are electrically insulated to form a magnetic body. As a material of the thin plate, an electromagnetic steel plate, which is a kind of silicon steel plate, or the like is used. The stator core 10 is not limited to the laminate of magnetic thin plates as described above, and may be integrally formed of magnetic powder.

各スロット１３は、図３に示すように、半径方向Ｒに沿って対向する側壁面１３ａ，１３ａは平行面で形成され、内周側の間隔と外周側の間隔が同じに形成されている。これに対して、各ティース部１２は、外周側の周方向θの肉厚が大きく、内周側のθ方向の肉厚が小さく、内周側に向けて先細に形成されている。そして、各ティース部１２の内周側の端部には、各スロット１３のスロット幅を縮めるように周方向θに沿って対向して突出部１３ｂ，１３ｂが形成され、突出部１３ｂ，１３ｂ間がステータコア１０の内周側の開口部１４となっている。 As shown in FIG. 3, in each slot 13, the side wall surfaces 13a, 13a facing each other along the radial direction R are formed as parallel surfaces, and the inner circumferential side spacing and the outer circumferential side spacing are the same. On the other hand, each tooth portion 12 has a large thickness in the outer peripheral side in the circumferential direction θ, a small thickness in the inner peripheral side in the θ direction, and is formed to be tapered toward the inner peripheral side. Then, at the inner end of each tooth portion 12, projecting portions 13b and 13b are formed facing each other along the circumferential direction θ so as to reduce the slot width of each slot 13, and between the projecting portions 13b and 13b. Is an opening 14 on the inner peripheral side of the stator core 10.

コイル巻線１５，１５…は、複数のティース部１２，１２…に巻回され、複数のスロット１３，１３…内に配置されている。図１（ａ）では、コイル巻線１５はスロット１３に配置されている部分を示しているが、図１（ｂ）に示すように、ステータコア１０の両端面側に巻回部１５ａでティース部１２を巻回するようになっている。コイル巻線１５は、三相の分布巻コイルの場合、１つの相巻線が複数のスロット１３に跨ってティース部１２に巻回されて形成される。コイル巻線１５は、平角導線を各ティース部１２に巻回して形成され、コイル巻線１５には隣接するティース部１２を飛ばして、例えば２つ先のティース部に分布巻で結線するようになっており、例えばｕ相、ｖ相、ｗ層の３相のコイルで形成されている。 The coil windings 15, 15... Are wound around the plurality of teeth portions 12, 12... And arranged in the plurality of slots 13, 13. In FIG. 1A, the coil winding 15 is shown as a portion arranged in the slot 13. However, as shown in FIG. 1B, the winding portions 15 a are formed on both end surfaces of the stator core 10 by teeth portions. 12 is wound. In the case of a three-phase distributed winding coil, the coil winding 15 is formed by winding one phase winding around the teeth portion 12 across a plurality of slots 13. The coil winding 15 is formed by winding a flat conductor wire around each tooth portion 12, and the tooth portion 12 adjacent to the coil winding 15 is skipped so that, for example, the tooth portion two ahead is connected by distributed winding. And is formed of, for example, three-phase coils of u phase, v phase, and w layer.

ここで、絶縁シート２０，２０…について以下に説明する。絶縁シート２０，２０…は、複数のスロット１３，１３…の内周面とコイル巻線１５，１５…との間に位置し、後述する発泡部分２５と非発泡部分２６を備えている。図４〜６に示すように、絶縁シート２０は、ステータコア１０とコイル巻線１５との間を電気的に絶縁するシート材である。絶縁シート２０を形成する絶縁基材としては、プラスチックシートが好ましく、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリイミドフィルム、耐熱アミラド紙等を用いることが好ましい。なお、絶縁基材の材質は前記のものに限られない。 Here, the insulating sheets 20, 20... Will be described below. The insulating sheets 20, 20,... Are located between the inner peripheral surfaces of the plurality of slots 13, 13 and the coil windings 15, 15,..., And are provided with a foamed portion 25 and a non-foamed portion 26 described later. As shown in FIGS. 4 to 6, the insulating sheet 20 is a sheet material that electrically insulates between the stator core 10 and the coil winding 15. As the insulating base material forming the insulating sheet 20, a plastic sheet is preferable, and for example, a polyethylene terephthalate (PET) film, a polyimide film, a heat resistant amirad paper or the like is preferably used. The material of the insulating base material is not limited to the above.

絶縁シート２０は、ステータコア１０の軸方向の厚さＨと同じかやや長めの厚さＨ１（図４参照）の長方形状の絶縁基材をスロット１３の内周面に沿って略コ字状に屈曲して形成される。具体的には、図５（ａ）に示すように、ステータコア１０のスロット１３の底面を覆う底部２１と、これに連続する側部２２，２２と、これらに連続し側部２２，２２の幅を狭めるように傾斜する傾斜部２３，２３と、これらに連続し半径方向Ｒに沿って平行に延在して開口するように対向する端縁部２４，２４とを備えている。なお、絶縁シート２０は、底部２１と側部２２，２２とを屈曲するのみで、略コ字状に形成し、傾斜部２３，２３と、端縁部２４，２４との部分は屈曲せずにスロット１３の内壁面に沿わせるだけでもよい。 The insulating sheet 20 is a rectangular insulating substrate having a thickness H1 (see FIG. 4) that is the same as or slightly longer than the axial thickness H of the stator core 10 and is formed into a substantially U shape along the inner peripheral surface of the slot 13. It is formed by bending. Specifically, as shown in FIG. 5A, the bottom portion 21 that covers the bottom surface of the slot 13 of the stator core 10, the side portions 22 and 22 that are continuous with the bottom portion 21, and the widths of the side portions 22 and 22 that are continuous with the bottom portion 21. And inclined end portions 24, 24 that are continuous with these and extend in parallel along the radial direction R and face each other so as to open. The insulating sheet 20 is formed into a substantially U shape only by bending the bottom portion 21 and the side portions 22 and 22, and the inclined portions 23 and 23 and the edge portions 24 and 24 are not bent. Alternatively, it may be arranged along the inner wall surface of the slot 13.

このように形成される絶縁シート２０は、回転電機の回転軸方向Ｚと直交するステータコア１０の端面側から、スロットの形状に折り曲げた状態でスロット１３内に挿入されるものである。ステータコア１０のスロット１３に挿入されると、スロット１３の側壁面１３ａ，１３ａと側部２２，２２とが対向し、突出部１３ｂ，１３ｂの対向面と端縁部２４，２４とが対向し、端縁部２４，２４間の隙間を通してコイル巻線１５の導線がティース部１２に巻回されるようになっている。 The insulating sheet 20 formed in this manner is inserted into the slot 13 in a state of being bent into a slot shape from the end surface side of the stator core 10 orthogonal to the rotation axis direction Z of the rotary electric machine. When inserted into the slot 13 of the stator core 10, the side wall surfaces 13a and 13a of the slot 13 and the side portions 22 and 22 face each other, and the facing surfaces of the protrusions 13b and 13b and the edge portions 24 and 24 face each other, The conductor wire of the coil winding 15 is wound around the tooth portion 12 through the gap between the edge portions 24, 24.

絶縁シート２０は、屈曲する前の状態は図５（ｂ）に示されるように長方形状であり、底部２１、側部２２，２２、傾斜部２３，２３、端縁部２４，２４を形成するための折り曲げ線が形成されている。そして、絶縁シート２０は、回転軸方向Ｚに沿った絶縁シートの幅方向にわたって、加熱により発泡する樹脂が絶縁基材に塗布された発泡部分２５を備えている。また、幅方向にわたって、加熱により発泡しない非発泡部分２６を備えている。 The insulating sheet 20 has a rectangular shape before bending as shown in FIG. 5B, and forms a bottom portion 21, side portions 22, 22, inclined portions 23, 23, and edge portions 24, 24. A bending line for forming is formed. The insulating sheet 20 includes a foamed portion 25 in which a resin foamed by heating is applied to the insulating base material over the width direction of the insulating sheet along the rotation axis direction Z. Further, a non-foamed portion 26 that does not foam by heating is provided across the width direction.

具体的には、絶縁シート２０は、底部２１、側部２２，２２、傾斜部２３，２３の部位が、加熱により発泡する樹脂が塗布された発泡部分２５となっている。そして、絶縁シート２０の端縁部２４，２４の部位は、加熱により発泡する樹脂が塗布されず、加熱により発泡しない非発泡部分２６となっている。 Specifically, in the insulating sheet 20, the bottom portion 21, the side portions 22 and 22, and the inclined portions 23 and 23 are foamed portions 25 to which a resin foamable by heating is applied. The end edge portions 24, 24 of the insulating sheet 20 are non-foamed portions 26 that are not foamed by heating and are not foamed by heating.

絶縁シート２０は絶縁基材である絶縁フィルムや絶縁紙の両面に、発泡部分２５を構成する発泡性の樹脂層を塗布してあり、発泡樹脂層としてはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、エポキシ樹脂等が用いられる。発泡樹脂層は、加熱によって膨張し、その後に硬化するものが用いられ、例えば加熱によって厚さが数倍になるものが好ましい。 The insulating sheet 20 is formed by applying a foamable resin layer forming the foamed portion 25 on both sides of an insulating film or an insulating paper which is an insulating base material. As the foamed resin layer, polyethylene naphthalate (PEN), epoxy resin or the like is used. Is used. As the foamed resin layer, one that expands by heating and then cures is used, and for example, one that is several times thicker by heating is preferable.

このように、絶縁シート２０は、展開状態において、絶縁基材に対して発泡樹脂が塗布された発泡部分２５が中央部に形成されており、発泡部分２５は絶縁シートの幅方向にわたって塗布されているため、強度が向上して、スロット１３への挿入の際の座屈を防ぐことができる。特に、絶縁シート２０はスロット１３に挿入される部分に発泡樹脂層が形成されているため、挿入時の座屈を効果的に阻止することができる。また、絶縁シート２０の発泡部分２５（具体的には発泡樹脂層）は、加熱されることで膨張し、スロット１３とコイル巻線１５との間の隙間を塞ぐため、振動等が加わっても、コイル巻線１５の振動が防止されて回転電機の故障等を防止することができる。なお、発泡部分２５の発泡樹脂層は絶縁基材の片面のみに形成するようにしてもよい。 As described above, in the expanded state of the insulating sheet 20, the foamed portion 25 formed by applying the foamed resin to the insulating base material is formed in the central portion, and the foamed portion 25 is applied in the width direction of the insulating sheet. Therefore, the strength is improved, and buckling at the time of insertion into the slot 13 can be prevented. In particular, since the insulating sheet 20 has the foamed resin layer formed in the portion to be inserted into the slot 13, it is possible to effectively prevent buckling during insertion. Further, the foamed portion 25 (specifically, the foamed resin layer) of the insulating sheet 20 expands by being heated and closes the gap between the slot 13 and the coil winding 15, so that even if vibration or the like is applied. Therefore, the vibration of the coil winding 15 is prevented, and the failure of the rotating electric machine can be prevented. The foamed resin layer of the foamed portion 25 may be formed on only one surface of the insulating base material.

ここで、図６を参照して、絶縁シート２０の発泡部分２５と非発泡部分２６についてより詳細に説明する。図６（ａ）はスロット内にコイル巻線と絶縁シートを配置した平面図であり、図６（ｂ）は絶縁シートの開口部側を延ばす説明図であり、図６（ｃ）は絶縁シートの寸法を示す平面図である。 Here, with reference to FIG. 6, the foamed portion 25 and the non-foamed portion 26 of the insulating sheet 20 will be described in more detail. FIG. 6A is a plan view in which a coil winding and an insulating sheet are arranged in a slot, FIG. 6B is an explanatory view of extending the opening side of the insulating sheet, and FIG. 6C is an insulating sheet. It is a top view which shows the dimension of.

図６（ａ）において、スロット１３内に挿入された絶縁シート２０を図６（ｂ）のように取り出し、傾斜部２３を直線状に延ばすと、底部２１から傾斜部２３の先端までの長さがＬ２となる（図６（ｃ）参照）。さらに端縁部２４を直線状に延ばすと、底部２１から先端までの長さがＬ３となる（図６（ｃ）参照）。 In FIG. 6A, the insulating sheet 20 inserted into the slot 13 is taken out as shown in FIG. 6B, and when the inclined portion 23 is linearly extended, the length from the bottom portion 21 to the tip of the inclined portion 23 is increased. Becomes L2 (see FIG. 6C). Further, when the end edge portion 24 is linearly extended, the length from the bottom portion 21 to the tip is L3 (see FIG. 6C).

絶縁シート２０は、コイル巻線１５と対接する範囲である、少なくとも長さＬ１に相当する部分が発泡部分２５となっていればよく、本実施形態では、底部２１から傾斜部２３，２３までが発泡部分２５の範囲となっており、端縁部２４，２４は非発泡部分２６となっている。このように、コイル巻線１５とスロット１３との間の隙間を発泡樹脂で充填できるため、コイル巻線１５の移動を防止することができる。 It is sufficient for the insulating sheet 20 to have a foamed portion 25 in at least a portion corresponding to the length L1, which is a range in which the insulating sheet 20 is in contact with the coil winding 15. In the present embodiment, from the bottom portion 21 to the inclined portions 23, 23. It is in the range of the foamed portion 25, and the edge portions 24, 24 are non-foamed portions 26. In this way, since the gap between the coil winding 15 and the slot 13 can be filled with the foamed resin, the movement of the coil winding 15 can be prevented.

前記した絶縁シート２０は、図７に示すように、ロール状に巻いたロール体Ｒから形成される。ロール体Ｒには、前記した発泡部分２５と、その両側に非発泡部分２６とが形成されている。ロール体Ｒは、幅Ｗを有する絶縁基材に、加熱により発泡する樹脂を塗布して発泡部分２５を形成し、非発泡部分２６では樹脂を塗布しない状態で、巻かれているものである。このロール体Ｒから引出した部分を、ステータコア１０の高さＨに合わせて、所定の高さＨ１に沿って切断線Ｃｌでカットし、絶縁シート２０を作製する。 The insulating sheet 20 is formed from a roll body R wound in a roll shape, as shown in FIG. 7. The roll body R is formed with the above-mentioned foamed portion 25 and non-foamed portions 26 on both sides thereof. The roll body R is formed by applying a resin that foams by heating to an insulating base material having a width W to form a foamed portion 25, and a non-foamed portion 26 that is not coated with the resin and is wound. The portion pulled out from the roll body R is cut along a cutting line Cl along a predetermined height H1 in accordance with the height H of the stator core 10 to manufacture the insulating sheet 20.

前記の如く構成された本実施形態の回転電機用の絶縁シート２０の作用について以下に説明する。ステータコア１０のスロット１３にコイル巻線１５の導線を挿入し、ティース部１２にコイル巻線１５を巻回してステータ１を作製するときは、先ず絶縁シート２０を略コ字状に折り曲げて、折り曲げた状態の絶縁シート２０を、スロット１３の内部空間に回転軸方向Ｚに沿って挿入する。このとき、絶縁シート２０の傾斜部２３，２３と端縁部２４，２４の部分も折り曲げておくことが好ましい。絶縁シート２０は、発泡樹脂が塗布された発泡部分２５は底部２１、側部２２，２２、傾斜部２３，２３の範囲であり、スロット１３の開口部１４を形成する壁面を除くスロット１３の内壁面に配置される。 The operation of the insulating sheet 20 for a rotary electric machine of the present embodiment configured as described above will be described below. When the conductor wire of the coil winding 15 is inserted into the slot 13 of the stator core 10 and the coil winding 15 is wound around the tooth portion 12 to manufacture the stator 1, first, the insulating sheet 20 is bent into a substantially U-shape and then bent. The insulating sheet 20 in the opened state is inserted into the internal space of the slot 13 along the rotation axis direction Z. At this time, it is preferable to also bend the inclined portions 23, 23 and the edge portions 24, 24 of the insulating sheet 20. In the insulating sheet 20, the foamed portion 25 coated with the foamed resin is in the range of the bottom portion 21, the side portions 22 and 22, and the inclined portions 23 and 23, and the inside of the slot 13 excluding the wall surface forming the opening 14 of the slot 13. It is placed on the wall.

絶縁シート２０の底部２１、側部２２，２２、傾斜部２３，２３の範囲は、発泡樹脂が塗布された発泡部分２５となっているため、絶縁基材のシートやフィルムのみの場合と比較して剛性が高くなっており、スロット１３への挿入の際に座屈し難く挿入が容易となり、スロット１３の内壁面に確実に密着させることができる。また、絶縁シート２０を挟んでティース部１２にコイル巻線１５を巻回する際にも、絶縁シート２０の剛性が高いため、コイル巻線１５の巻回が容易に行える。 Since the range of the bottom portion 21, the side portions 22 and 22, and the inclined portions 23 and 23 of the insulating sheet 20 is the foamed portion 25 to which the foamed resin is applied, compared with the case where only the insulating base material sheet or film is used. The rigidity is high, buckling is less likely to occur during insertion into the slot 13, insertion is facilitated, and the inner wall surface of the slot 13 can be reliably brought into close contact. Further, even when the coil winding 15 is wound around the tooth portion 12 with the insulating sheet 20 sandwiched therebetween, the rigidity of the insulating sheet 20 is high, so that the coil winding 15 can be easily wound.

このようにして、スロット１３の内部空間に、スロットの形状に折り曲げた状態で絶縁シート２０を挿入し、さらに絶縁シート２０でステータコア１０との絶縁を確保してティース部１２にコイル巻線１５を巻回する。このあと、絶縁シート２０を加熱すると、図８（ｂ）に示すように、発泡部分２５は膨張する。図８（ｂ）では、膨張した発泡部分２５を肉厚に示し、膨張しない非発泡部分２６を細線で表している。 In this way, the insulating sheet 20 is inserted into the internal space of the slot 13 in a state of being bent into the shape of the slot, and the insulating sheet 20 ensures insulation from the stator core 10 to secure the coil winding 15 on the tooth portion 12. To wind. After that, when the insulating sheet 20 is heated, the foamed portion 25 expands as shown in FIG. 8B. In FIG. 8( b ), the expanded foamed portion 25 is shown in a wall thickness, and the non-expanded non-foamed portion 26 is shown by a thin line.

図８（ｂ）において、底部２１、側部２２，２２、傾斜部２３，２３の範囲となる発泡部分２５は膨張し、コイル巻線１５とスロット１３との間の隙間に充填され、コイル巻線１５をスロット１３内に確実に固定することができる。端縁部２４，２４の部位は発泡樹脂が塗布されていない非発泡部分２６となっているため膨張せず、ステータコア１０の内周側の開口部１４から発泡樹脂が溢れ出ることはない。 In FIG. 8B, the foamed portion 25 in the range of the bottom portion 21, the side portions 22 and 22, and the inclined portions 23 and 23 expands and is filled in the gap between the coil winding 15 and the slot 13, and the coil winding is performed. The wire 15 can be securely fixed in the slot 13. Since the end edge portions 24, 24 are non-foamed portions 26 to which the foamed resin is not applied, they do not expand and the foamed resin does not overflow from the opening 14 on the inner peripheral side of the stator core 10.

このため、このステータ１を回転電機に使用するとき、図示していないロータの回転時にステータコア１０の内周側の開口部１４からの発泡樹脂の溢れ出しがないため、ロータの回転を妨げることはなく、回転電機の円滑回転が可能となり、回転電機の性能の低下を防止できる。 Therefore, when the stator 1 is used in a rotating electric machine, the foamed resin does not overflow from the opening 14 on the inner peripheral side of the stator core 10 when the rotor (not shown) is rotated, so that the rotation of the rotor is not hindered. Without this, smooth rotation of the rotating electric machine is possible, and deterioration of the performance of the rotating electric machine can be prevented.

このように、本実施形態の絶縁シート２０によれば、加熱により発泡する樹脂が絶縁基材に塗布された発泡部分２５は、回転電機の回転軸方向に沿った絶縁シートの幅方向にわたって塗布されているため、絶縁シートの回転軸方向の剛性が高くなる。これにより、絶縁シート２０のスロット１３への挿入の際に、絶縁シート２０は座屈せず挿入が容易となり、確実に挿入できる。 As described above, according to the insulating sheet 20 of the present embodiment, the foamed portion 25 in which the resin that foams by heating is applied to the insulating base material is applied in the width direction of the insulating sheet along the rotation axis direction of the rotating electric machine. Therefore, the rigidity of the insulating sheet in the rotation axis direction is increased. As a result, when the insulating sheet 20 is inserted into the slot 13, the insulating sheet 20 does not buckle and can be easily inserted, so that the insulating sheet 20 can be reliably inserted.

また、スロット１３内に挿入された絶縁シート２０を加熱すると、発泡部分２５はスロット１３内でコイル巻線との間で膨張し、コイル巻線１５とスロットの内周面との間の隙間に充填され、コイル巻線１５のスロット１３内での移動を防止できる。そして、ステータコア１０の内周側の開口部１４では、絶縁シート２０は非発泡部分２６が配置されているため、発泡した樹脂が開口部１４から溢れ出ることはない。 When the insulating sheet 20 inserted into the slot 13 is heated, the foamed portion 25 expands between the coil winding in the slot 13 and the gap between the coil winding 15 and the inner peripheral surface of the slot. It is filled, and the movement of the coil winding 15 in the slot 13 can be prevented. Since the insulating sheet 20 has the non-foamed portion 26 in the opening 14 on the inner peripheral side of the stator core 10, the foamed resin does not overflow from the opening 14.

前記した実施形態では、非発泡部分は、加熱により発泡する樹脂を塗布しない部分であるが、これに限られるものではなく、例えば発泡ビーズを含有する樹脂と、発泡ビーズを含有しない樹脂に分けて塗布して形成してもよい。また、幅Ｗ全体に発泡ビーズを含有する樹脂を塗布し、非発泡部分２６に相当する範囲を圧延して発泡ビーズを破壊することで発泡しないように構成してもよい。 In the above-described embodiment, the non-foamed portion is a portion to which the resin that is foamed by heating is not applied, but is not limited to this. For example, it is divided into a resin containing foam beads and a resin not containing foam beads. It may be formed by coating. Alternatively, a resin containing expanded beads may be applied to the entire width W, and a range corresponding to the non-expanded portion 26 may be rolled to break the expanded beads so that foaming does not occur.

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。 Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. The design can be changed.

１：ステータ、１０：ステータコア、１１：ヨーク部、１２：ティース部、１３：スロット、１４：ステータコアの開口部、１５：コイル巻線、２０：絶縁シート、２５：発泡部分、２６：非発泡部分 1: Stator, 10: Stator core, 11: Yoke part, 12: Teeth part, 13: Slot, 14: Stator core opening, 15: Coil winding, 20: Insulation sheet, 25: Foamed part, 26: Non-foamed part

Claims

ステータコアのスロット内で、コイル巻線との間に位置し、前記ステータコアと前記コイル巻線とを電気的に絶縁しつつ、前記スロット内で前記コイル巻線を固定する回転電機用の絶縁シートであって、
前記絶縁シートは、前記回転電機の回転軸方向と直交する前記ステータコアの端面側から、前記スロットの形状に折り曲げた状態で、前記スロット内に挿入されるものであり、
前記絶縁シートは、前記回転軸方向に沿った前記絶縁シートの幅方向にわたって、加熱により発泡する樹脂が絶縁基材に塗布された発泡部分と、前記幅方向にわたって、加熱により発泡しない非発泡部分とを備えており、
前記発泡部分が前記スロットと前記コイル巻線との間に配置され、かつ、前記非発泡部分が前記スロットの開口部のうち前記ステータコアの内周側の開口部に配置されるように、前記絶縁シートが形成されていることを特徴とする回転電機用の絶縁シート。 An insulating sheet for a rotating electric machine, which is positioned between a coil winding and a slot of a stator core, electrically insulates the stator core and the coil winding, and fixes the coil winding in the slot. There
The insulating sheet, from the end surface side of the stator core orthogonal to the rotation axis direction of the rotating electric machine, in a state of being bent into the shape of the slot, is inserted into the slot,
The insulating sheet has a foamed portion in which a resin foamable by heating is applied to an insulating base material in the width direction of the insulating sheet along the rotation axis direction, and a non-foamed portion that does not foam by heating in the width direction. Is equipped with
The insulating portion is arranged so that the foamed portion is arranged between the slot and the coil winding, and the non-foamed portion is arranged in an opening on the inner peripheral side of the stator core among the openings of the slot. An insulating sheet for a rotating electric machine, wherein the sheet is formed.