JP2020150611A - Method for manufacturing rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、回転電機の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a rotary electric machine.
モータや発電機等の回転電機は、ステータとステータに対して回転可能なロータを備えている。ステータは、通常、ステータコアとステータコアのスロットに挿入されるコイルとを備えている。スロットにおけるコイルとステータコアとの間には、コイルとステータコアとの絶縁を図るための絶縁シートが介在される。さらに、コイルの補強やコイルの絶縁性を向上させるため、回転電機の製造の際に、コイル全体にワニスを含浸させることがある。 Rotating electric machines such as motors and generators include a stator and a rotor that can rotate with respect to the stator. The stator usually comprises a stator core and a coil inserted into a slot of the stator core. An insulating sheet for insulating the coil and the stator core is interposed between the coil and the stator core in the slot. Further, in order to reinforce the coil and improve the insulating property of the coil, the entire coil may be impregnated with varnish during the manufacture of the rotary electric machine.
スロットにおけるステータコアと絶縁シートと間にワニスが充填されるとコイルの熱がステータコアに伝わり易くなる。絶縁シートとしては、アラミド樹脂等の材料が用いられることがあるが、樹脂材料による絶縁シートの場合、ステータコアと絶縁シートとの間に空間（隙間）が生じると、ワニスが空間に充填されないことがある。ステータコアと絶縁シートとの間にワニスが充填されない空間が生じているとコイルの放熱性が低下する。 When a varnish is filled between the stator core and the insulating sheet in the slot, the heat of the coil is easily transferred to the stator core. A material such as aramid resin may be used as the insulating sheet, but in the case of an insulating sheet made of a resin material, if a space (gap) is created between the stator core and the insulating sheet, the varnish may not be filled in the space. is there. If there is a space between the stator core and the insulating sheet that is not filled with varnish, the heat dissipation of the coil will decrease.
回転電機の製造方法に関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モータ及びワニス含浸方法が知られている。特許文献１では、回転電気モータのステータコアに形成されたコイル収容溝部に絶縁紙を配置し、その絶縁紙の上から線材を巻回してコイル収容溝部に環状のコイルを形成する。ステータコアから飛び出たコイルエンドよりワニスを滴下してコイルとステータコア間を絶縁する。絶縁紙にはコイル収容溝部の溝底角部と対応する位置に小孔であるワニス供給用開口部が形成されている。ワニス供給用開口部から絶縁紙とステータコア間にワニスを供給する。特許文献１に開示された回転電気モータ及びワニス含浸方法によれば、絶縁紙とステータコアとの間にもワニスを供給することを可能として冷却性能を向上させるとしている。 As a conventional technique relating to a method for manufacturing a rotary electric machine, for example, a rotary electric motor and a varnish impregnation method disclosed in Patent Document 1 are known. In Patent Document 1, an insulating paper is arranged in a coil accommodating groove formed in a stator core of a rotary electric motor, and a wire rod is wound over the insulating paper to form an annular coil in the coil accommodating groove. Varnish is dropped from the coil end protruding from the stator core to insulate between the coil and the stator core. The insulating paper has a varnish supply opening, which is a small hole, formed at a position corresponding to the groove bottom corner of the coil accommodating groove. The varnish is supplied between the insulating paper and the stator core through the varnish supply opening. According to the rotary electric motor and the varnish impregnation method disclosed in Patent Document 1, it is possible to supply varnish between the insulating paper and the stator core to improve the cooling performance.
しかしながら、特許文献１に開示された回転電気モータ及びワニス含浸方法は、ステータと絶縁シート（絶縁紙）の間の空間にワニスを充填することができるものの、絶縁シートに小孔であるワニス供給用開口部を形成する必要がある。つまり、絶縁シートに対する特殊な加工が増えるという問題がある。絶縁シートに対する特殊な加工が増えることにより、特殊な加工のための設備や工数が必要となり、回転電機の製作コストが増大する。ま た、絶縁紙の材料をワニスを浸透可能な材料に置き換えるとともにワニス供給用開口部を備えない絶縁紙が考えられる。その場合、絶縁紙の物性が変わるが絶縁紙の物性に適したステータの製造方法は、従来提案されてこなかった。 However, the rotary electric motor and the varnish impregnation method disclosed in Patent Document 1 can fill the space between the stator and the insulating sheet (insulating paper) with varnish, but for supplying varnish having small holes in the insulating sheet. It is necessary to form an opening. That is, there is a problem that special processing for the insulating sheet increases. As the number of special processes for the insulating sheet increases, equipment and man-hours for the special processes are required, and the manufacturing cost of the rotary electric machine increases. Further, it is conceivable to replace the material of the insulating paper with a material capable of penetrating the varnish and to provide an insulating paper having no opening for supplying the varnish. In that case, although the physical properties of the insulating paper change, a method for manufacturing a stator suitable for the physical properties of the insulating paper has not been proposed conventionally.
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、絶縁シートに特殊な加工をすることなく、絶縁シートとステータとの間にワニスを充填することが可能な回転電機の製造方法の提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is a rotary electric machine capable of filling a varnish between an insulating sheet and a stator without performing special processing on the insulating sheet. Is in the provision of manufacturing methods.
上記の課題を解決するために、本発明は、ステータコアのティース間に形成されるスロットに絶縁シートを装着し、前記絶縁シートの装着後にコイルを前記スロットに挿入し、前記スロットにおける前記コイルの巻線の隙間にワニスを含浸する回転電機の製造方法において、前記絶縁シートは、ワニスの浸透可能な材料により形成されており、前記絶縁シートを前記絶縁シートよりも高剛性である高剛性シートに重ね、前記絶縁シートが重ねられた前記高剛性シートを前記絶縁シートとともに前記スロットに挿入し、前記コイルの挿入後に前記高剛性シートを前記スロットから抜出し、前記コイルの巻線の隙間から前記スロットの内部へワニスを含浸することを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, an insulating sheet is mounted in a slot formed between the teeth of the stator core, a coil is inserted into the slot after the insulating sheet is mounted, and the coil is wound in the slot. In the method for manufacturing a rotary electric machine in which a varnish is impregnated in a gap between wires, the insulating sheet is formed of a material that allows the varnish to penetrate, and the insulating sheet is laminated on a high-rigidity sheet having higher rigidity than the insulating sheet. The high-rigidity sheet on which the insulating sheets are stacked is inserted into the slot together with the insulating sheet, and after inserting the coil, the high-rigidity sheet is pulled out from the slot, and the inside of the slot is opened through a gap between the windings of the coil. It is characterized by impregnating with hevanice.
本発明では、絶縁シートが高剛性シートと重ねられてスロットに挿入される。このため、絶縁シートは、高剛性シートよりも剛性が低い材料により形成されていてもスロットに挿入され易くなる。また、コイルのスロットへの挿入後に高剛性シートをスロットから抜出するので、コイルの巻線の隙間にワニスを含浸させても高剛性シートがワニスの含浸を妨げることはない。絶縁シートとステータコアとの間に空間が生じていてもスロットの内部から絶縁シートへのワニスの含浸により、絶縁シートとステータコアとの間に空間にワニスを充填することが可能となる。 In the present invention, the insulating sheet is overlapped with the high-rigidity sheet and inserted into the slot. Therefore, the insulating sheet is easily inserted into the slot even if it is made of a material having a lower rigidity than the high-rigidity sheet. Further, since the high-rigidity sheet is pulled out from the slot after being inserted into the coil slot, the high-rigidity sheet does not prevent the impregnation of the varnish even if the gap between the coil windings is impregnated with the varnish. Even if there is a space between the insulating sheet and the stator core, the space between the insulating sheet and the stator core can be filled with varnish by impregnating the insulating sheet with varnish from the inside of the slot.
また、上記の回転電機の製造方法において、前記絶縁シートは紙類又は布類である構成としてもよい。
この場合、絶縁シートはワニスを含浸し易い紙類又は布類であることから、絶縁シートとステータとの間にワニスを確実に充填することができる。また、絶縁シートとして比較的安価であり、回転電機の製作コストの低減が可能である。
Further, in the method for manufacturing a rotary electric machine, the insulating sheet may be made of paper or cloth.
In this case, since the insulating sheet is a paper or cloth that is easily impregnated with varnish, the varnish can be reliably filled between the insulating sheet and the stator. In addition, it is relatively inexpensive as an insulating sheet, and the manufacturing cost of a rotary electric machine can be reduced.
また、上記の回転電機の製造方法において、前記絶縁シートを、前記スロットにおいて前記高剛性シートと前記ステータコアとの間に介在する構成としてもよい。
この場合、スロットにおいて絶縁シートをステータコアに密着させ易くなり、絶縁シートとステータコアとの間にワニスを充填させ易くなる。
Further, in the method for manufacturing a rotary electric machine, the insulating sheet may be interposed between the high-rigidity sheet and the stator core in the slot.
In this case, the insulating sheet is easily brought into close contact with the stator core in the slot, and varnish is easily filled between the insulating sheet and the stator core.
また、上記の回転電機の製造方法において、前記高剛性シートは、前記絶縁シートの挿入方向の端部を係止する係止部を備える構成としてもよい。
この場合、絶縁シートの挿入方向の端部は、高剛性シートが備える係止部により係止されるので、スロット挿入後にスロットの挿入方向における位置ずれは生じない。従って、従来では絶縁シートの挿入方向の両端部に設けられていたステータコアの端面と当接する折り返し部は不要となり、絶縁シートの材料の低減や折り曲げ加工の省略が可能である。
Further, in the above-mentioned manufacturing method of the rotary electric machine, the high-rigidity sheet may be configured to include a locking portion for locking the end portion of the insulating sheet in the insertion direction.
In this case, since the end portion of the insulating sheet in the insertion direction is locked by the locking portion provided in the high-rigidity sheet, the position shift in the slot insertion direction does not occur after the slot is inserted. Therefore, the folded portions that come into contact with the end faces of the stator core, which are conventionally provided at both ends in the insertion direction of the insulating sheet, are no longer necessary, and the material of the insulating sheet can be reduced and the bending process can be omitted.
また、上記の回転電機の製造方法において、前記絶縁シートにおける挿入方向の端部の少なくとも一方には、前記ステータコアの端面に係止可能な折り返し部を有する構成としてもよい。
この場合、絶縁シートの形状を変更することなく、絶縁シートを高剛性シートとともにスロットに挿入することができる。また、折り返し部がステータコアの端面に当接するので、絶縁シートのスロットに対する挿入方向の位置決めが可能であるほか、高剛性シートを引き抜くときに絶縁シートのスロットから抜け止めとして機能する。
Further, in the method for manufacturing a rotary electric machine, at least one of the ends of the insulating sheet in the insertion direction may have a folded-back portion that can be locked to the end face of the stator core.
In this case, the insulating sheet can be inserted into the slot together with the high-rigidity sheet without changing the shape of the insulating sheet. Further, since the folded portion abuts on the end surface of the stator core, it is possible to position the insulating sheet in the insertion direction with respect to the slot, and it also functions as a retainer from the insulating sheet slot when the high-rigidity sheet is pulled out.
本発明によれば、絶縁シートに特殊な加工をすることなく、絶縁シートとステータとの間にワニスを充填することが可能な回転電機の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a rotary electric machine capable of filling a varnish between an insulating sheet and a stator without performing special processing on the insulating sheet.
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る回転電機の製造方法について図面を参照して説明する。本実施形態の回転電機は、電動モータである。まず、本実施形態の電動モータについて説明する。電動モータは、例えば、三相交流電力の供給を受けて駆動されるモータである。
(First Embodiment)
Hereinafter, the manufacturing method of the rotary electric machine according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. The rotary electric machine of the present embodiment is an electric motor. First, the electric motor of the present embodiment will be described. The electric motor is, for example, a motor driven by receiving the supply of three-phase AC electric power.
図１に示すように、電動モータは、ロータ１１およびステータ１２を備えている。ロータ１１は、ロータコア１３と、ロータコア１３の中心に挿通され、ロータコア１３に固定された回転軸１４とを有している。回転軸１４とロータコア１３は、軸心Ｐを回転中心として一体回転する。
As shown in FIG. 1, the electric motor includes a
図２に示すように、ステータ１２は、ステータコア１５と、コイル１６と、絶縁シート１７と、を備えている。ステータコア１５は、多数の積層鋼板（図示せず）が回転軸１４の軸方向と一致する方向に積層されることにより構成されている。ステータコア１５の外周部の環状のヨーク１８と、ヨーク１８から回転軸１４の回転中心へ向けて複数のティース１９が突出されている。ティース１９の間にはスロット２０が形成されている。本実施形態のステータコア１５は１８個のスロット２０を有している。各スロット２０には、コイル１６および絶縁シート１７がそれぞれ挿入されている。
As shown in FIG. 2, the
図３に示すように、コイル１６は密集した巻線２１から形成されている。図１に示すように、コイル１６の一部はスロット２０からはみ出るコイルエンド２２を形成する。巻線２１は導電性の金属線にエナメル被膜されている。ステータコア１５におけるコイル１６の巻線２１の間には微小な隙間Ｇが形成されているが、隙間Ｇにはワニスが含浸されており、含浸されたワニスは硬化した状態にある。コイル１６に含浸処理されたワニスは、コイル１６の絶縁性を高めるほかコイル１６の強度を向上する。なお、説明の便宜上、図３では隙間Ｇを誇張して表現している。
As shown in FIG. 3, the
図２、図３に示すように、絶縁シート１７はステータコア１５とコイル１６との間に介在されている。絶縁シート１７はステータコア１５とコイル１６との絶縁を図るための部材である。絶縁シート１７は、スロット２０をほぼ囲繞するようにステータコア１５と密着して設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the insulating
本実施形態の絶縁シート１７は、ワニスの浸透可能な材料であって絶縁性を有する和紙を用いている。絶縁シート１７は、スロット２０の形状および寸法に合うように、材料である和紙を裁断することにより得られる。絶縁シート１７は、図４に示すように、スロット２０の形状に合うように、スロット２０の軸方向の長さと一致する挿入方向の長さを有し、ステータコア１５の端面に当接する折り返し部を備えていない。本明細書における和紙とは、日本古来の原料と製法で作られた紙を指す。スロット２０に挿入される前の絶縁シート１７は、スロット２０の形状に一致しやすいように整形されている。
The insulating
次に、電動モータの製造方法について説明する。本実施形態の電動モータの製造方法は、絶縁シート装着工程と、コイル挿入工程と、ワニス含浸工程と、を含む。絶縁シート装着工程は、ステータコア１５のティース１９間に形成されるスロット２０に絶縁シート１７を装着する工程である。コイル挿入工程は、スロット２０にコイル１６を挿入する工程である。また、ワニス含浸工程は、スロット２０のコイル１６にワニスを含浸する工程である。なお、本実施形態の電動モータの製造方法では、コイル挿入工程およびワニス含浸工程のほか、コイルエンド２２をプレス成形するコイルエンド形成工程およびコイル１６に含浸されたワニスを熱硬化させる加熱処理工程を有する。
Next, a method of manufacturing the electric motor will be described. The method for manufacturing the electric motor of the present embodiment includes an insulating sheet mounting step, a coil insertion step, and a varnish impregnation step. The insulating sheet mounting step is a step of mounting the insulating
図４に示すように、本実施形態では、絶縁シート装着工程において、絶縁シート１７よりも高剛性である高剛性シートとしての樹脂製シート２５を絶縁シート１７に重ね、絶縁シート１７およびコイル１６とともに樹脂製シート２５をスロット２０に装着する。樹脂製シート２５は、絶縁シート１７をコイル１６とともにスロット２０に挿入しやすくするための部材であり、また、絶縁シート１７がスロット２０に装着され、コイル１６が挿入された後に引き抜かれる部材である。樹脂製シート２５は、絶縁シート１７をスロット２０に装着する際に、樹脂製シート２５の挿入を可能とする剛性を有していればよい。本実施形態では、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を材料としており、シート厚は、例えば、０．３ｍｍである。
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, in the insulating sheet mounting process, a
図４に示すように、樹脂製シート２５は、絶縁シート１７とほぼ同じ大きさのシート本体部２６と、シート本体部２６の一方の端部に設けられた折曲部２７とを有する。シート本体部２６は絶縁シート１７の形状に倣う形状に形成可能である。折曲部２７は、シート本体部２６の端部からシート本体部２６のシート面と直交する方向に延在する。絶縁シート１７およびコイル１６のスロット２０への装着時において、折曲部２７は絶縁シート１７の端部と当接する。折曲部２７は、絶縁シート１７の樹脂製シート２５に対する位置ずれや絶縁シート１７のスロット２０に対する位置ずれを規制する機能を有する。折曲部２７は絶縁シート１７のスロット２０への挿入方向の端部を係止する係止部に相当する。なお、折曲部２７はシート本体部２６の端部にわたって設けられているが、シート本体部２６の端部の一部に設けるようにしてもよい。
As shown in FIG. 4, the
図４に示すように、絶縁シート装着工程では、予め絶縁シート１７と樹脂製シート２５とを互いに重ねておく。次に、互いに重ねられた絶縁シート１７および樹脂製シート２５をスロット２０へ装着する。絶縁シート１７および樹脂製シート２５をスロット２０に装着した状態では、樹脂製シート２５とステータコア１５との間に樹脂製シート２５が介在される。
As shown in FIG. 4, in the insulating sheet mounting step, the insulating
図５（ａ）に示すように、絶縁シート１７および樹脂製シート２５をスロット２０に装着するとき、樹脂製シート２５の折曲部２７が設けられたシート本体部２６の端部の反対側の端部がスロット２０への挿入方向の前方となる。図５（ｂ）に示すようにスロット２０へ挿入された樹脂製シート２５の折曲部２７は絶縁シート１７における挿入方向の後方の端部と当接すると、折曲部２７に当接する絶縁シート１７は樹脂製シート２５とともにスロット２０へ装着された状態となる。絶縁シート１７に樹脂製シート２５が重ねられているため、絶縁シート１７のスロット２０への装着時に、絶縁シート１７としての機能を低下させるような絶縁シート１７の変形（例えば、皺の発生）は生じない。各スロット２０に絶縁シート１７および樹脂製シート２５が装着された状態になると、絶縁シート装着工程が完了する。本実施形態では、絶縁シート装着工程における絶縁シート１７および樹脂製シート２５のスロット２０への装着は、絶縁シート装着装置（図示せず）による。
As shown in FIG. 5A, when the insulating
次に、コイル挿入工程では、図５（ｂ）に示すように、コイル１６をスロット２０に挿入する。スロット２０に装着された絶縁シート１７および樹脂製シート２５がステータコア１５とコイル１６との間に位置する。本実施形態では、コイル挿入工程におけるコイル１６のスロット２０への挿入は、コイル挿入装置（図示せず）による。コイル挿入装置は、ステータコア１５を支持するステータコア支持体（図示せず）と、コイル１６を把持し、ステータコア１５のスロット２０に対して進退可能なコイル把持機構（図示せず）と、を有する。
Next, in the coil insertion step, the
図５（ｃ）に示すように、コイル１６が所定の位置までスロット２０に挿入されると、コイル１６のスロット２０への挿入を停止する。折曲部２７がステータコア１５の端面に当接したとき、絶縁シート１７は挿入方向においてスロット２０からはみ出ない状態となる。次に、図５（ｄ）に示すように、樹脂製シート２５をスロット２０から抜き出す。折曲部２７を把持して挿入方向と反対方向へ引くことにより、樹脂製シート２５は、スロット２０におけるコイル１６と絶縁シート１７との間から抜き出される。本実施形態では、抜き出された樹脂製シート２５は再利用される。
As shown in FIG. 5C, when the
各スロット２０において、コイル１６が挿入され、コイル１６の挿入後に樹脂製シート２５のみを抜き出す。各スロット２０にコイル１６が挿入された状態になると、コイル挿入工程が完了する。本実施形態では、コイル挿入工程における樹脂製シート２５のスロット２０からの抜出は、樹脂製シート抜出装置（図示せず）による。コイル挿入工程後のコイルエンド形成工程では、スロット２０からはみ出しているコイル１６の一部をプレス成形することにより、コイルエンド２２が形成される。
In each
コイルエンド２２が形成された後のワニス含浸工程では、ワニスがコイル１６に滴下される。ワニスは公知のワニスであり、例えば、熱硬化性のエポキシ配合のスチレン系ワニスを用いる。なお、ワニスは、熱硬化性のエポキシ配合のスチレン系ワニスに限定されず、電動モータの種類や用途に適したワニスを使用すればよい。ワニス含浸工程では、公知のワニス滴下含浸装置（図示せず）を用いてワニスをコイル１６に滴下して含浸させる。ワニス滴下含浸装置は、コイル１６を備えたステータコア１５を回転させるステータコア回転機構（図示せず）と、コイル１６にワニスを滴下するワニス滴下機構（図示せず）と、を有する。
In the varnish impregnation step after the
ワニス含浸工程では、コイルエンド２２にワニスが滴下される。ステータコア１５におけるコイル１６の巻線２１の間には微小な隙間Ｇが形成されており、コイルエンド２２に滴下されたワニスは、毛細管現象によって巻線２１の間の隙間Ｇに含浸する。スロット２０内では滴下されたワニスがコイル１６の隙間Ｇに浸透するほか、絶縁シート１７に浸透する。ワニスが絶縁シート１７に浸透することにより、絶縁シート１７とステータコア１５との間にワニスが充填される。このため、ワニスの含浸前には絶縁シート１７とステータコア１５との間に空間が生じていても、絶縁シート１７とステータコア１５との間の空間をワニスが埋めるか、あるいは、ワニスが含浸され絶縁シート１７が、空間を無くすようにステータコア１５に密着する。その結果、絶縁シート１７とステータコア１５との間の空間は充填されたワニスにより消滅する。
In the varnish impregnation step, the varnish is dropped on the
ワニスがコイル１６に含浸されると、加熱処理工程に入り、コイル１６およびステータコア１５を加熱する。加熱処理工程では、コイル１６およびステータコア１５の加熱は、ワニスが硬化する温度に達するまで行う。コイル１６およびステータコア１５の加熱によりワニスが硬化すると加熱を終了し、加熱処理工程が完了する。加熱処理工程の完了により、ステータ１２が得られる。そして、ステータ１２と別に製作されるロータ１１をステータ１２と組み合わせることにより電動モータが得られる。
When the varnish is impregnated in the
本実施形態の電動モータの製造方法は以下の作用効果を奏する。
（１）絶縁シート１７が高剛性シートである樹脂製シート２５と重ねられてスロット２０に装着される。このため、絶縁シート１７は、樹脂製シート２５よりも剛性が低い材料により形成されていてもコイル１６とともにスロット２０に装着され易くなる。また、コイル１６の挿入後に樹脂製シート２５を抜出することにより、樹脂製シート２５がワニスの含浸を妨げることはない。絶縁シート１７とステータコア１５との間に空間が生じていても絶縁シート１７へのワニスの含浸により、絶縁シート１７とステータコア１５との間の空間にワニスを充填することが可能となる。つまり、絶縁シート１７に対する穿孔等の特殊な加工を施すことなく、絶縁シート１７とステータコア１５との間にワニスを充填することができる。
The method for manufacturing the electric motor of the present embodiment has the following effects.
(1) The insulating
（２）絶縁シート１７はワニスを含浸し易い紙類としての和紙であることから、絶縁シート１７とステータコア１５との間にワニスを確実に供給することができる。また、和紙の絶縁シート１７は、絶縁シートとして比較的安価であり、電動モータの製作コストの低減を可能とする。
(2) Since the insulating
（３）絶縁シート１７は、スロット２０において樹脂製シート２５とステータコア１５との間に介在される。このため、スロット２０において絶縁シート１７をステータコア１５に密着させ易くなり、絶縁シート１７とステータコア１５との間にワニスを行きわたらせ易くなる。
(3) The insulating
（４）樹脂製シート２５は、絶縁シート１７の挿入方向の端部を係止する係止部としての折曲部２７を備える。絶縁シート１７の挿入方向の端部は折曲部２７により係止されるので、スロット挿入後にスロット２０の挿入方向における位置ずれは生じない。従って、従来では絶縁シート１７の挿入方向の両端部に設けられていたステータコア１５の端面と当接する折り返し部は不要となり、絶縁シート１７の材料の低減や折り曲げ加工の省略が可能である。その結果、電動モータの製作コストを低減することができる。
(4) The
（５）樹脂製シート２５は、絶縁シート１７よりも剛性を大きくすればよく、絶縁性や耐熱性については要求されないので、樹脂製シート２５の材料の選択自由度は高くなる。また、樹脂製シート２５をスロット２０から抜き出すことにより、樹脂製シート２５を再利用することができる。
(5) The
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る電動モータの製造方法について説明する。本実施形態は、ステータコアの端面と当接する折り返し部を有する絶縁シートを用いる点で第１の実施形態と相違するほか、樹脂製シートの構成が異なる。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。
(Second Embodiment)
Next, a method of manufacturing the electric motor according to the second embodiment will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that an insulating sheet having a folded-back portion that comes into contact with the end face of the stator core is used, and the structure of the resin sheet is different. In the present embodiment, for the same configuration as that of the first embodiment, the description of the first embodiment is incorporated and a common reference numeral is used.
図６に示すように、電動モータに備えられる絶縁シート３１は、ワニスの浸透可能な材料であって絶縁性を有する和紙を用いている。絶縁シート３１は、スロット２０の形状および寸法に合うように、材料である和紙を裁断することにより得られる。絶縁シート３１は、スロット２０の軸方向の長さと対応する長さに設定されているシート本体部３２と、シート本体部３２の両端部からそれぞれ折り返されて形成された折り返し部３３を有している。折り返し部３３は、絶縁シート３１がスロット２０に挿入された状態ではステータコア１５の端面と当接可能である。従って、折り返し部３３は、スロット２０の挿入方向に対する位置ずれを規制する機能を有する。
As shown in FIG. 6, the insulating
樹脂製シート３４は、絶縁シート３１の形状に倣う形状に形成されている。樹脂製シート３４は、絶縁シート３１をスロット２０に装着しやすくするための部材であり、また、コイル１６がスロット２０に挿入された後に引き抜かれる部材である。
The
本実施形態では、図７（ａ）に示すように、絶縁シート３１および樹脂製シート３４をスロット２０に装着するとき、絶縁シート３１および樹脂製シート３４はスロット２０に挿入される。図７（ｂ）に示すようにスロット２０へ挿入された絶縁シート３１の挿入側の折り返し部３３がスロット２０からはみ出ると、挿入側と反対側の折り返し部３３はステータコア１５の端面と当接する。折曲部２７に当接する絶縁シート１７は樹脂製シート２５とともにスロット２０へ装着された状態となる。折り返し部３３がステータコア１５の端面に当接したとき、絶縁シート３１は挿入方向におけるスロット２０に対して位置決めされた状態となる。絶縁シート３１に樹脂製シート３４が重ねられているため、絶縁シート３１のスロット２０への装着時に、絶縁シート３１としての機能を低下させるような絶縁シート３１の変形（例えば、皺の発生）は生じない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7A, when the insulating
絶縁シート装着工程が終了すると、コイル挿入工程では、図７（ｂ）に示すように、コイル１６をスロット２０に挿入する。スロット２０に装着された絶縁シート３１および樹脂製シート３４がステータコア１５とコイル１６との間に位置する。図７（ｃ）に示すように、コイル１６が所定の位置までスロット２０に挿入されると、コイル１６のスロット２０への挿入を停止する。次に、図７（ｄ）に示すように、樹脂製シート３４をスロット２０から挿入方向と反対方向へ引くことにより、樹脂製シート３４は、スロット２０におけるコイル１６と絶縁シート１７との間から抜き出される。本実施形態では、抜き出された樹脂製シート３４は再利用される。
When the insulating sheet mounting step is completed, in the coil inserting step, the
本実施形態は、第１の実施形態の作用効果（１）〜（３）、（５）と同等の作用効果を奏する。また、本実施形態によれば、折り返し部３３を有する絶縁シート３１を用いることができる。さらに、樹脂製シート３４を引き抜くときに絶縁シート３１がスロット２０から抜け出そうとしても、折り返し部３３がステータコア１５の端面に当接するので、絶縁シート３１のスロット２０からの抜け出しを防止することができる。
This embodiment exhibits the same effects as those of the first embodiment (1) to (3) and (5). Further, according to the present embodiment, the insulating
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the invention. For example, the present invention may be modified as follows.
○ 上記の実施形態では、高剛性シートとして樹脂製シートを用いたが、高剛性シートの材料は樹脂に限定されない。高剛性シートは、絶縁シートよりも高剛性であればよく、高剛性シートの材料も問われず、例えば、金属であってもよい。
○ 上記の実施形態では、高剛性シートとしての樹脂製シートは、係止部としての折曲部を有したが、係止部は必須の要件ではない。従って、係止部を有しない高剛性シートであってもよい。
○ 上記の実施形態では、高剛性シートとしての樹脂製シートはコイルと絶縁シートとの間に介在されるとしたが、これに限定されない。絶縁シートが高剛性シートとコイルとの間に介在されるように、高剛性シートを絶縁シートに重ねるようにしてもよい。この場合、高剛性シートは、スロットから抜き出されるときにステータコアと絶縁シートと摺接するが、コイルの巻線と摺接することはない。その結果、スロットからの高剛性シートの抜出時の摺接によるコイルの巻線に対する負荷を低減することができる。
○ 上記の実施形態では、絶縁シートを紙類である和紙としたが、これに限定されない。絶縁シートは和紙に限らず、例えば、洋紙といった紙類でよく、また、紙類に限らず布類であってもよい。布類は、例えば、織布や不織布である。絶縁シートが布類である場合、ワニスを浸透する浸透性およびステータコアの発熱に耐えられる耐熱性を有する布類とすればよい。
○ 上記の実施形態では、コイル挿入装置によりコイルをスロットに挿入し、ワニス滴下含浸装置によりワニスをコイルに含浸させるとしたが、この限りではない。コイルのスロットへの挿入やワニスのコイルの含浸は人手によって行ってもよい。また、ワニスを滴下する以外の方法によって含浸させてもよい。
○ 上記の実施形態では、高剛性シートを再利用するとしたが、高剛性シートの再利用は必須ではない。使用した高剛性シートは、再利用せず廃棄又は再生処理をするようにしてもよい。
○ 上記の実施形態では、回転電機として電動モータを例示したが、回転電機は電動モータに限定されない。回転電機は、発電機であってもよい。電動モータや発電機の種類や形式は問われない。また、上記の実施形態では、説明されていないが、ステータコアに対するコイルの巻き方は分布巻、集中巻きを問わない。
○ In the above embodiment, a resin sheet is used as the high-rigidity sheet, but the material of the high-rigidity sheet is not limited to resin. The high-rigidity sheet may be of higher rigidity than the insulating sheet, and the material of the high-rigidity sheet may be used, for example, metal.
○ In the above embodiment, the resin sheet as the high-rigidity sheet has a bent portion as a locking portion, but the locking portion is not an essential requirement. Therefore, it may be a high-rigidity sheet having no locking portion.
○ In the above embodiment, the resin sheet as the high-rigidity sheet is interposed between the coil and the insulating sheet, but the present invention is not limited to this. The high-rigidity sheet may be superposed on the insulating sheet so that the insulating sheet is interposed between the high-rigidity sheet and the coil. In this case, the high-rigidity sheet slides into contact with the stator core and the insulating sheet when it is pulled out of the slot, but does not slide with the winding of the coil. As a result, it is possible to reduce the load on the coil winding due to sliding contact when the high-rigidity sheet is pulled out from the slot.
○ In the above embodiment, the insulating sheet is Japanese paper, which is paper, but the present invention is not limited to this. The insulating sheet is not limited to Japanese paper, and may be paper such as Western paper, and may be cloth as well as paper. The cloth is, for example, a woven cloth or a non-woven fabric. When the insulating sheet is a cloth, the cloth may have the permeability to penetrate the varnish and the heat resistance to withstand the heat generation of the stator core.
○ In the above embodiment, the coil is inserted into the slot by the coil insertion device, and the varnish is impregnated into the coil by the varnish dropping impregnation device, but this is not the case. Insertion of the coil into the slot and impregnation of the varnish coil may be performed manually. Further, the varnish may be impregnated by a method other than dropping.
○ In the above embodiment, the high-rigidity sheet is reused, but the reuse of the high-rigidity sheet is not essential. The used high-rigidity sheet may be discarded or recycled without being reused.
○ In the above embodiment, the electric motor is exemplified as the rotary electric motor, but the rotary electric motor is not limited to the electric motor. The rotary electric machine may be a generator. The type and type of electric motor and generator do not matter. Further, although not described in the above embodiment, the winding method of the coil around the stator core may be distributed winding or concentrated winding.
１１ ロータ
１２ ステータ
１３ ロータコア
１４ 回転軸
１５ ステータコア
１６ コイル
１７、３１ 絶縁シート
１８ ヨーク
１９ ティース
２０ スロット
２１ 巻線
２２ コイルエンド
２５、３４ 樹脂製シート（高剛性シート）
２６ シート本体部
２７ 折曲部
３１ 絶縁シート（第２の実施形態）
３２ シート本体部
３３ 折り返し部
Ｇ 隙間
11
26
32
Claims (5)
前記絶縁シートの装着後にコイルを前記スロットに挿入し、
前記スロットにおける前記コイルの巻線の隙間にワニスを含浸する回転電機の製造方法において、
前記絶縁シートは、ワニスの浸透可能な材料により形成されており、
前記絶縁シートを前記絶縁シートよりも高剛性である高剛性シートに重ね、
前記絶縁シートが重ねられた前記高剛性シートを前記絶縁シートとともに前記スロットに挿入し、
前記コイルの挿入後に前記高剛性シートを前記スロットから抜出し、
前記コイルの巻線の隙間から前記スロットの内部へワニスを含浸することを特徴とする回転電機の製造方法。 Install an insulating sheet in the slot formed between the teeth of the stator core,
After mounting the insulating sheet, the coil is inserted into the slot and
In a method for manufacturing a rotary electric machine in which a varnish is impregnated in a gap between windings of the coil in the slot.
The insulating sheet is made of a material that allows varnish to penetrate.
The insulating sheet is laminated on a high-rigidity sheet having a higher rigidity than the insulating sheet.
The high-rigidity sheet on which the insulating sheets are stacked is inserted into the slot together with the insulating sheet.
After inserting the coil, the high-rigidity sheet is pulled out from the slot.
A method for manufacturing a rotary electric machine, which comprises impregnating the inside of the slot with varnish through a gap between the windings of the coil.
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| JP2019044342A JP2020150611A (en) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | Method for manufacturing rotary electric machine |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023286250A1 (en) | 2021-07-15 | 2023-01-19 | 日産自動車株式会社 | Dynamo-electric machine and coil fixing method for dynamo-electric machine |
| US11799368B2 (en) | 2022-01-03 | 2023-10-24 | Ford Motor Company | Varnish applicator for electric motor |
| US11973384B2 (en) | 2022-01-03 | 2024-04-30 | Ford Motor Company | Varnish applicator for electric motor |
-
2019
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