JP5843749B2

JP5843749B2 - Rotating electric machine

Info

Publication number: JP5843749B2
Application number: JP2012268995A
Authority: JP
Inventors: 雄哉横手; 大輔司城; 政洋湯谷; 崇裕田中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2032-12-10
Also published as: JP2014117059A

Description

この発明は、回転電機に係り、特にはステータコアを構成する鉄心とコイル巻線との間の絶縁技術に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine, and more particularly to an insulation technique between an iron core constituting a stator core and a coil winding.

回転電機のステータコアは、中央に配設される回転子の回転中心に対して複数の磁極ティースを有しており、この複数の磁極ティースにコイル巻線が巻装されるが、その場合、磁極ティースとコイル巻線との間を電気的に絶縁する必要がある。 A stator core of a rotating electrical machine has a plurality of magnetic teeth with respect to the center of rotation of a rotor disposed at the center, and coil windings are wound around the magnetic pole teeth. It is necessary to electrically insulate between the teeth and the coil winding.

そのため、従来技術では、例えば下記の特許文献１に記載のように、２つに分割された合成樹脂等でできた絶縁部材を適用し、この２つの絶縁部材をステータコアの軸方向両端から磁極ティースに挿入した後に、絶縁部材の上からコイル巻線を巻装することによって磁極ティースとコイル巻線との間の絶縁性を確保している。 Therefore, in the prior art, as described in Patent Document 1 below, for example, an insulating member made of a synthetic resin divided into two parts is applied, and the two insulating members are connected to the magnetic pole teeth from both axial ends of the stator core. After being inserted into the coil, the coil winding is wound from above the insulating member to ensure the insulation between the magnetic teeth and the coil winding.

一方、モータにおいては、始動時におけるトルクリップル、あるいは運転中におけるコギングが問題となる。そこで、例えば下記の特許文献２記載の従来技術では、ステータの磁極ティースの巻線挿着部分を軸方向に真っ直ぐに形成するとともに、回転子と対向する磁極ティースの内方側に設けたシューを軸方向に対して傾斜してスキューを形成することによって上記の問題点を解決している。 On the other hand, in the motor, torque ripple at start-up or cogging during operation becomes a problem. Therefore, for example, in the prior art described in Patent Document 2 below, a winding insertion portion of the magnetic pole teeth of the stator is formed straight in the axial direction, and a shoe provided on the inner side of the magnetic pole teeth facing the rotor is provided. The above-mentioned problem is solved by forming a skew inclined with respect to the axial direction.

特開２００５−２７８２２３号公報JP 2005-278223 A 特開平１−２７０７５７号公報JP-A-1-270757

上記の特許文献１ではシューがスキュー形状になった場合のシューとコイル巻線との間の絶縁方法について何ら言及されていない。また、上記の特許文献２ではシューがスキュー形状ではあるが、磁極ティースとコイル巻線との間の絶縁方法について何ら言及されていない。 In Patent Document 1 mentioned above, there is no mention of an insulation method between the shoe and the coil winding when the shoe has a skew shape. Further, in the above-mentioned Patent Document 2, although the shoe has a skew shape, there is no mention of an insulation method between the magnetic teeth and the coil winding.

すなわち、上記の特許文献１記載の従来技術では、回転子と対向する磁極ティースの内方側に設けたシューは、軸方向に対して傾斜してスキューを形成した構成のものではなく、シューの周方向の互いに対向する両端部は共に軸方向に対して平行になるように形成されている。 That is, in the prior art described in Patent Document 1 described above, the shoe provided on the inner side of the magnetic teeth facing the rotor is not a configuration in which a skew is formed by inclining with respect to the axial direction. Both opposite ends in the circumferential direction are formed to be parallel to the axial direction.

この構成の場合、ステータコアの軸方向両端から磁極ティースに絶縁部材を挿入した状態では、絶縁部材によってシューの回転子と対向する径方向内方面とは反対側の径方向外方面が完全に覆われるので、絶縁部材の上からコイル巻線を巻装した場合でもコイル巻線がシューに電気的に接触する恐れは無く、絶縁性が保たれる。 In this configuration, when the insulating member is inserted into the magnetic pole teeth from both axial ends of the stator core, the radially outer surface opposite to the radially inner surface facing the rotor of the shoe is completely covered by the insulating member. Therefore, even when the coil winding is wound from above the insulating member, there is no fear that the coil winding is in electrical contact with the shoe, and insulation is maintained.

ところが、特許文献１記載の構成に対して、特許文献２記載の従来技術のように、シューを軸方向に対して傾斜したスキューを形成した場合には、シューの周方向の両端部がステータコアの軸方向に対して非平行であるため、従来構成の絶縁部材をそのまま磁極ティースに挿入すると、シューの周方向両端部の一部が絶縁部材で覆われずに外部にそのまま露出した箇所が発生する。このため、例えば、コイル巻線が最初から密に巻装されていない場合や、巻装後の振動でコイル巻線に緩みが生じたような場合には、コイル巻線がこの露出箇所と電気的に短絡するという問題があった。 However, when the skew is formed by tilting the shoe with respect to the axial direction as in the prior art described in Patent Document 2 with respect to the configuration described in Patent Document 1, both ends in the circumferential direction of the shoe are the stator cores. Because it is non-parallel to the axial direction, when an insulating member having a conventional configuration is inserted into the magnetic pole teeth as it is, a portion where both ends of the shoe in the circumferential direction are not covered with the insulating member and exposed to the outside is generated. . For this reason, for example, when the coil winding is not tightly wound from the beginning, or when the coil winding is loosened by vibration after winding, the coil winding is electrically connected to the exposed portion. There was a problem of short circuit.

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、ステータコアの回転子と対向する磁極ティースの径方向内方側に設けたシューがスキューに形成されている場合でも、ステータコアのシューとコイル巻線との間の電気的短絡を確実に防止することができる回転電機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and even if the shoe provided on the radially inner side of the magnetic teeth facing the rotor of the stator core is formed in a skew, the stator core An object of the present invention is to provide a rotating electrical machine that can reliably prevent an electrical short circuit between a shoe and a coil winding.

この発明に係る回転電機は、ステータコアを構成する鉄心には、この鉄心に巻装されるコイル巻線との間を電気的に絶縁する絶縁部材が挿着されており、上記鉄心は、バックヨークから径方向内方側に向けて磁極ティースが突出形成され、この磁極ティースの回転子との対向端にはシューが形成され、このシューは、周方向の互いに対向する両端部の内、少なくとも片側の端部は、軸方向に対して非平行にスキューが形成される一方、上記絶縁部材は、軸方向に対して２分割されたものであって、各々の上記絶縁部材は、上記鉄心の上記バックヨークの径方向の内方面、および上記磁極ティースの外周面を覆うととともに、上記シューのスキュー形成により上記磁極ティースの周方向端部から周方向外方に一部が突出した部分の内の径方向外方面を覆うシュー外方面絶縁部が形成されていることを特徴としている。 In the rotating electrical machine according to the present invention, an insulating member that electrically insulates the coil core wound around the iron core from the iron core constituting the stator core is inserted. Magnetic pole teeth project from the radially inward side toward the radially inner side, and a shoe is formed at the opposite end of the magnetic pole tooth to the rotor, and the shoe is at least one side of the opposite ends in the circumferential direction. While the end of each is skewed non-parallel to the axial direction, the insulating member is divided into two in the axial direction, and each of the insulating members is Covers the radially inner surface of the back yoke and the outer peripheral surface of the magnetic teeth, and forms a portion of the magnetic teeth that protrudes outward in the circumferential direction due to the skew formation of the shoe. Radially outside It is characterized in that the shoe outer surface insulating portion covering the surface is formed.

この発明の回転電機によれば、回転子と対向する磁極ティースの径方向内方側に設けたシューがスキューに形成されている場合でも、このシューの径方向内方面とは反対側の外方面が絶縁部材によって完全に覆われるので、コイル巻線が緩みを生じた場合でもシューと電気的に短絡するといった不具合発生を確実に防止することができる。 According to the rotating electrical machine of the present invention, even when the shoe provided on the radially inner side of the magnetic teeth facing the rotor is formed in a skew, the outer surface on the opposite side to the radially inner surface of the shoe. Is completely covered by the insulating member, so that even when the coil winding is loosened, it is possible to reliably prevent the occurrence of a malfunction such as an electrical short circuit with the shoe.

この発明の実施の形態１における回転電機のステータコアに絶縁部材を挿着した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which inserted the insulating member in the stator core of the rotary electric machine in Embodiment 1 of this invention. 同ステータコアを構成する各分割鉄心に絶縁部材を実装した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which mounted the insulating member in each division | segmentation iron core which comprises the same stator core. 同分割鉄心に絶縁部材を挿着する前の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state before inserting an insulating member in the division | segmentation iron core. 同分割鉄心に絶縁部材を挿着した後の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state after inserting the insulation member in the division | segmentation iron core. 同分割鉄心に絶縁部材を挿着した後の状態をステータコアの径方向内方側から見た正面図である。It is the front view which looked at the state after inserting an insulating member in the division | segmentation iron core from the radial direction inner side of the stator core. 図５に対する平面図である。It is a top view with respect to FIG. 図５に対する側面図である。It is a side view with respect to FIG. 図５に対する背面図である。It is a rear view with respect to FIG. 円弧状に形成されたシューを径方向内方側から見た場合の正面図である。It is a front view at the time of seeing the shoe formed in the shape of an arc from the inner side in the radial direction. Ｗ字状に形成されたシューを径方向内方側から見た場合の正面図である。It is a front view at the time of seeing the shoe formed in W shape from the diameter direction inner side. 平行四辺形状に形成されたシューを径方向内方側から見た場合の正面図である。It is a front view at the time of seeing the shoe formed in the shape of a parallelogram from the radially inner side. 段形状に形成されたシューを径方向内方側から見た場合の正面図である。It is a front view at the time of seeing the shoe formed in the step shape from the radial direction inner side. スキュー角度が変化するように形成されたシューを径方向内方側から見た場合の正面図である。It is a front view at the time of seeing the shoe formed so that the skew angle may change from the radially inner side. 周方向の左右端部が非同一形状に形状されたシューを径方向内方側から見た場合の正面図である。It is a front view at the time of seeing the shoe in which the left-right edge part of the circumferential direction was formed in the non-identical shape from the radial direction inner side. 台形状に形状されたシューを径方向内方側から見た場合の正面図である。It is a front view at the time of seeing the shoe shaped in the shape of a trapezoid from the inner side in the radial direction. ステータコアを構成する連結鉄心を直線状に展開した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which expand | deployed the connection iron core which comprises a stator core linearly. 図１６のステータコアに絶縁部材を挿着した状態を示す斜視図である。FIG. 17 is a perspective view showing a state where an insulating member is inserted into the stator core of FIG. 16. この発明の実施の形態２の回転電機において、ステータコアを構成する一つの分割鉄心に絶縁部材を挿着する前の状態を示す斜視図である。In the rotary electric machine of Embodiment 2 of this invention, it is a perspective view which shows the state before inserting an insulating member in one division | segmentation iron core which comprises a stator core. 同分割鉄心に絶縁部材を挿着した後の状態をステータコアの径方向内方側から見た正面図である。It is the front view which looked at the state after inserting an insulating member in the division | segmentation iron core from the radial direction inner side of the stator core. この発明の実施の形態３の回転電機において、ステータコアを構成する一体鉄心に絶縁部材を挿着する前の状態を示す斜視図である。In the rotary electric machine of Embodiment 3 of this invention, it is a perspective view which shows the state before inserting an insulating member in the integral iron core which comprises a stator core.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における回転電機のステータコアに絶縁部材を挿着した状態を示す斜視図、図２は同ステータコアを構成する各分割鉄心に絶縁部材を実装した状態を示す斜視図、図３は同分割鉄心に絶縁部材を挿着する前の状態を示す斜視図、図４は同分割鉄心に絶縁部材を挿着した後の状態を示す斜視図である。また、図５は同分割鉄心に絶縁部材を挿着した後の状態をステータコアの径方向内方側から見た正面図、図６は図５に対する平面図、図７は図５に対する側面図、図８は図５に対する背面図である。 Embodiment 1 FIG.
1 is a perspective view showing a state in which an insulating member is inserted into a stator core of a rotary electric machine according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the insulating member is mounted on each divided iron core constituting the stator core. 3 is a perspective view showing a state before the insulating member is inserted into the split iron core, and FIG. 4 is a perspective view showing a state after the insulating member is inserted into the split iron core. 5 is a front view of the state after the insulating member is inserted into the split iron core as seen from the radially inner side of the stator core, FIG. 6 is a plan view of FIG. 5, and FIG. 7 is a side view of FIG. 8 is a rear view with respect to FIG.

この実施の形態１の回転電機において、ステータコア１は、その内側に図示しない回転子が配置されるように、複数の分割鉄心１０が円筒状に配列されている。また、各分割鉄心１０には、ステータコア１の軸方向から合成樹脂等でできた第１、第２の絶縁部材２、３が挿着されている。そして、各分割鉄心１０の後述する磁極ティース１３の部分に、第１、第２の絶縁部材２，３を介して図示しないコイル巻線が巻装される。 In the rotating electrical machine of the first embodiment, the stator core 1 has a plurality of divided iron cores 10 arranged in a cylindrical shape so that a rotor (not shown) is disposed inside. Further, first and second insulating members 2 and 3 made of synthetic resin or the like are inserted into each divided iron core 10 from the axial direction of the stator core 1. Then, coil windings (not shown) are wound around the magnetic teeth 13 (described later) of each divided iron core 10 via first and second insulating members 2 and 3.

ここに、ステータコア１は各分割鉄心１０を円筒状に配列して構成されているので、説明の都合上、分割鉄心１０が単体の場合でも、ステータコア１の径方向内方側に相当する側を内方側、この内方側の面を内方面と、またステータコア１の径方向外方側に相当する側を外方側、この外方側の面を外方面と、さらに、ステータコアの周方向に相当する場合を周方向、ステータコア１の軸方向に相当する場合を軸方向とそれぞれ称するものとする。 Here, since the stator core 1 is configured by arranging the divided cores 10 in a cylindrical shape, for convenience of explanation, even when the split core 10 is a single piece, the side corresponding to the radially inner side of the stator core 1 is arranged. The inner side, the inner side surface as the inner side surface, the side corresponding to the radially outer side of the stator core 1 as the outer side, the outer side surface as the outer side surface, and the circumferential direction of the stator core And the case corresponding to the axial direction of the stator core 1 are referred to as the axial direction.

各分割鉄心１０は、バックヨーク１１から内方側に向かうように磁極ティース１３が突出形成され、この磁極ティース１３の図示しない回転子との対向箇所にはシュー１２が形成されている。この場合、各シュー１２の周方向の互いに対向する両端部は、例えば図３から分かるように、それぞれ軸方向に対して非平行となるＶ字状に屈曲された形状になっており、そのため、シュー１２の周方向の左側の端部は軸方向の中心側に近くなる程、磁極ティース１３の周方向端部から次第に大きく突出し、また、右側の端部は軸方向の中心側から離れる程、磁極ティース１３の周方向端部から次第に大きく突出するように形成されている。 Each divided iron core 10 is formed with a magnetic tooth 13 protruding from the back yoke 11 inward, and a shoe 12 is formed at a position of the magnetic tooth 13 facing a rotor (not shown). In this case, as shown in FIG. 3, for example, both end portions of each shoe 12 facing each other in the circumferential direction are bent in a V shape that is non-parallel to the axial direction. As the end on the left side in the circumferential direction of the shoe 12 becomes closer to the center side in the axial direction, it gradually protrudes from the end in the circumferential direction of the magnetic pole teeth 13, and the end on the right side becomes farther from the center side in the axial direction. The magnetic pole teeth 13 are formed so as to gradually protrude from the circumferential end.

したがって、複数の分割鉄心１０を円筒状に配列してステータコア１を構成した場合に、互いに隣接する分割鉄心１０のシュー１２相互間に生じる隙間（スロット）６は、くの字状に傾斜してスキューが形成される。なお、このようにシュー１２を周方向にＶ字状に屈曲した形状にしてスキューを形成した場合には、軸方向に発生するスラスト力を抑制して、このスラスト力による振動、騒音を低減することが可能になる。 Therefore, when the stator core 1 is configured by arranging a plurality of divided iron cores 10 in a cylindrical shape, the gap (slot) 6 generated between the shoes 12 of the adjacent divided iron cores 10 is inclined in a dogleg shape. Skew is formed. In addition, when the skew is formed by bending the shoe 12 in a V shape in the circumferential direction as described above, the thrust force generated in the axial direction is suppressed, and vibration and noise due to the thrust force are reduced. It becomes possible.

一方、上記第１、第２の絶縁部材２，３は、基本的に互いに同じ形状をしており、分割鉄心１０のバックヨーク１１の内方面１１ａを覆うバックヨーク内方面絶縁部２ｂ，３ｂ、このバックヨーク内方面絶縁部２ｂ，３ｂから突出して分割鉄心１０の磁極ティース１３の外周面を覆うコ字状の磁極ティース絶縁部２ｃ，３ｃ、各磁極ティース絶縁部２ｃ，３ｃの上に巻回される図示しないコイル巻線の巻装位置を規制するために磁極ティース絶縁部２ｃ，３ｃを挟んで前後に形成された内方側巻線せき止め部２ｄ，３ｄと外方側巻線せき止め部２ｅ，３ｅ、および絶縁部材２，３を分割鉄心１０に挿入するために磁極ティース絶縁部２ｃ，３ｃで囲まれた内側に形成された差込用スリット２ｆ，３ｆを備える。 On the other hand, the first and second insulating members 2, 3 have basically the same shape as each other, and the back yoke inner surface insulating portions 2 b, 3 b covering the inner surface 11 a of the back yoke 11 of the split iron core 10, The U-shaped magnetic pole teeth insulating portions 2c and 3c projecting from the back yoke inner surface insulating portions 2b and 3b and covering the outer peripheral surface of the magnetic pole teeth 13 of the split core 10 are wound on the magnetic pole tooth insulating portions 2c and 3c. In order to regulate the winding position of the coil winding (not shown), the inner side winding damming portions 2d, 3d and the outer side winding damming portion 2e formed on both sides of the magnetic pole tooth insulation portions 2c, 3c. 3e and the insulating members 2 and 3 are inserted slits 2f and 3f formed on the inner side surrounded by the magnetic teeth insulating portions 2c and 3c in order to insert the insulating members 2 and 3 into the split iron core 10.

さらに、この実施の形態１の両絶縁部材２，３の特徴として、磁極ティース絶縁部２ｃ，３ｃのバックヨーク内方面絶縁部２ｂ，３ｂの形成側とは反対側の端部からは、分割鉄心１０のシュー１２の回転子と対向する内方面１２ａとは反対側の外方面１２ｂを覆う略三角形状のシュー外方面絶縁部２ａ，３ａが周方向の左右に張り出し形成されている。このシュー外方面絶縁部２ａ，３ａは、シュー１２が磁極ティース１３の周方向端部から周方向に突出した部分の外方面１２ｂを完全に覆うように、この外方面１２ｂの形状と同一形状に形成されている。 Further, as a feature of the both insulating members 2 and 3 of the first embodiment, a split iron core is formed from the end of the magnetic pole teeth insulating portions 2c and 3c opposite to the side where the back yoke inner surface insulating portions 2b and 3b are formed. The shoe outer surface insulating portions 2a and 3a having a substantially triangular shape that covers the outer surface 12b opposite to the inner surface 12a facing the rotor of the ten shoes 12 are formed so as to protrude from the left and right in the circumferential direction. The shoe outer surface insulating portions 2a and 3a have the same shape as the outer surface 12b so that the shoe 12 completely covers the outer surface 12b of the portion protruding in the circumferential direction from the circumferential end of the magnetic pole teeth 13. Is formed.

すなわち、この実施の形態１において、シュー１２は、周方向にＶ字状に屈曲された形状になっているので、例えば図３において、上側の第１の絶縁部材２について、左側のシュー外方面絶縁部２ａは下方に向けて末広がりの三角形状に、右側のシュー外方面絶縁部２ａは下方に向けて末狭まりの三角形状にそれぞれ形成されている。また、下側の第２の絶縁部材３について、左側のシュー外方面絶縁部３ａは下方に向けて末狭まりの三角形状に、右側のシュー外方面絶縁部３ａは下方に向けて末広がりの三角形状に、それぞれ形成されている。 That is, in the first embodiment, the shoe 12 has a shape bent in a V shape in the circumferential direction. Therefore, for example, in FIG. 3, the left outer shoe surface of the upper first insulating member 2 in FIG. The insulating portion 2a is formed in a triangular shape spreading toward the bottom, and the right shoe outer surface insulating portion 2a is formed in a triangular shape narrowing toward the bottom. Further, regarding the lower second insulating member 3, the left shoe outer surface insulating portion 3 a has a triangular shape that narrows downward, and the right shoe outer surface insulating portion 3 a has a triangular shape that expands downward. Each is formed.

このような構成の両絶縁部材２，３を分割鉄心１０に挿着するには、図３、図４に示すように、分割鉄心１０の軸方向の一方側から第１の絶縁部材２の差込用スリット２ｆが磁極ティース１３に沿って入り込むように挿着する。同様に、軸方向の他方側から第２の絶縁部材３の差込用スリット３ｆが磁極ティース１３に沿って入り込むように挿着する。このようにして、両絶縁部材２，３を分割鉄心１０に挿着すると、分割鉄心１０のシュー１２の外方面１２ｂが各絶縁部材２，３のシュー外方面絶縁部２ａ，３ａによって完全に覆われる。 In order to insert the two insulating members 2 and 3 having such a configuration into the split core 10, as shown in FIGS. 3 and 4, the difference between the first insulating member 2 from one side in the axial direction of the split core 10. The insertion slit 2 f is inserted so as to enter along the magnetic pole teeth 13. Similarly, the insertion slit 3 f of the second insulating member 3 is inserted along the magnetic pole teeth 13 from the other side in the axial direction. When both insulating members 2 and 3 are inserted into the split iron core 10 in this way, the outer surface 12b of the shoe 12 of the split iron core 10 is completely covered by the shoe outer surface insulating portions 2a and 3a of the respective insulating members 2 and 3. Is called.

したがって、分割鉄心１０に両絶縁部材２，３を挿着した後は、これら第１、第２の絶縁部材２，３を介して各分割鉄心１０の磁極ティース１３の部分に図示しないコイル巻線が巻装されるが、このコイル巻線に緩みが生じてこぼれが発生した場合でも、各絶縁部材２，３によってコイル巻線が分割鉄心１０のシュー１２の外方面１２ｂと電気的に短絡するのが確実に防止される。 Therefore, after the both insulating members 2 and 3 are inserted into the split core 10, coil windings (not shown) are formed on the magnetic teeth 13 of the split cores 10 via the first and second insulating members 2 and 3. However, even if the coil windings are loosened and spilled, the coil windings are electrically short-circuited to the outer surface 12b of the shoe 12 of the split iron core 10 by the insulating members 2 and 3. Is reliably prevented.

なお、上記構成では相隣なる分割鉄心１０のシュー１２を径方向にＶ字状に形成することにより、互いに隣接する分割鉄心１０のシュー１２相互間に生じる隙間（スロット）６がくの字状に傾斜したスキューとなる場合について説明したが、スキューを形成するためのシュー１２の形状はこのような形状のものに限らず、次のような形状にしてもよい。 In the above configuration, by forming the shoes 12 of the adjacent divided iron cores 10 in a V shape in the radial direction, a gap (slot) 6 generated between the shoes 12 of the adjacent iron cores 10 adjacent to each other is formed in a dogleg shape. Although the case where the skew is inclined has been described, the shape of the shoe 12 for forming the skew is not limited to such a shape, and may be the following shape.

例えば、周方向の長さが軸方向に沿って同一長さで、かつ軸方向の中心線に対して線対称である図９に示すような円弧状や図１０に示すようなＷ字状にシュー１２を形成してもよく、こうすれば、軸方向に発生するスラスト力を低減することができる。 For example, the circumferential length is the same length along the axial direction and is symmetrical with respect to the axial center line, such as an arc shape as shown in FIG. 9 or a W shape as shown in FIG. The shoe 12 may be formed, and in this way, the thrust force generated in the axial direction can be reduced.

また、周方向の長さが軸方向に沿って同一長さで、かつ軸方向の中心線と周方向の中心線の交点において点対称である図１１に示すような平行四辺形状や図１２に示すような段形状にシュー１２を形成してもよく、こうすれば、始動時におけるトルクリップル、あるいは運転中におけるコギングの発生を抑制することができる。 Further, a parallelogram shape as shown in FIG. 11 in which the circumferential length is the same length along the axial direction and is point-symmetric at the intersection of the axial center line and the circumferential center line is shown in FIG. The shoe 12 may be formed in a step shape as shown, and in this way, torque ripple at start-up or cogging during operation can be suppressed.

さらに、図１３に示すように、周方向の長さが軸方向に沿って同一長さで、かつ軸方向の中心部から軸方向に沿ってスキューの角度が次第に連続的に小さくなるようにシュー１２を形成してもよい。こうすれば、寸法的な制約で所定のスキューの角度が得られない場合でも、ステータコア１の軸方向の端部では、漏れ磁束の影響で磁束密度が中央部よりも小さくなるため、十分にスキュー効果を得ることが可能になる。 Further, as shown in FIG. 13, the shoe has a length in the circumferential direction that is the same length along the axial direction, and the skew angle gradually decreases from the central portion in the axial direction along the axial direction. 12 may be formed. In this way, even when a predetermined skew angle cannot be obtained due to dimensional constraints, the magnetic flux density is smaller at the end of the stator core 1 in the axial direction than the central portion due to the influence of leakage magnetic flux, so that sufficient skew is achieved. An effect can be obtained.

また、図１４に示すように、周方向の中心から左側の端部までの長さは軸方向に沿って同一長さであり、右側の端部までの長さは軸方向に沿って異なる長さとなるようにシュー１２を形成してもよい。こうすれば、トルクアップとコギングの低減が可能となる。 Further, as shown in FIG. 14, the length from the center in the circumferential direction to the left end is the same length along the axial direction, and the length to the right end is different along the axial direction. The shoe 12 may be formed so that In this way, it is possible to increase torque and reduce cogging.

さらにまた、図１５に示すように、軸方向に末広がりの台形状のシュー１２１と、これとは上下逆に軸方向に末狭まりの台形状のシュー１２２とを形成し、両者１２１、１２２をステータコア１の周方向に沿って交互に配列する構成のものとしてもよい。こうすれば、トルクアップとコギングの低減が可能となる。 Furthermore, as shown in FIG. 15, a trapezoidal shoe 121 that spreads in the axial direction and a trapezoidal shoe 122 that narrows in the axial direction opposite to this are formed, and both 121 and 122 are connected to the stator core. It is good also as a thing of the structure arranged alternately along the circumferential direction of 1. In this way, it is possible to increase torque and reduce cogging.

なお、上述の説明では各分割鉄心１０を円筒状に順次配列してステータコア１が構成される場合について説明したが、これに限らず、例えば図１６に示すように、各分割鉄心１０が予め連結された連結鉄心２０を使用しても同一の絶縁部材を使用することができる。 In the above description, the case where the divided cores 10 are sequentially arranged in a cylindrical shape to constitute the stator core 1 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. The same insulating member can be used even if the connected iron core 20 is used.

この連結鉄心２０を使用する場合でも、図１７に示すように、連結鉄心２０が直線状に展開された状態で、軸方向の一方側から第１の絶縁部材２の差込用スリット２ｆが磁極ティース１３に沿って入り込むように挿着する。同様に、軸方向の他方側から第２の絶縁部材３の差込用スリット３ｆが磁極ティース１３に沿って入り込むように挿着する。このようにして、両絶縁部材２，３を分割鉄心１０に挿着すると、連結鉄心２０の各シュー１２の外方面１２ｂが絶縁部材２，３のシュー外方面絶縁部２ａ，３ａによって完全に覆われる。そして、この連結鉄心２０の展開状態で磁極ティース１３の部分に、第１、第２の絶縁部材２，３を介して図示しないコイル巻線が巻装される。 Even when this connecting iron core 20 is used, as shown in FIG. 17, the insertion slit 2 f of the first insulating member 2 has a magnetic pole from one side in the axial direction in a state where the connecting iron core 20 is linearly developed. Insert along the teeth 13. Similarly, the insertion slit 3 f of the second insulating member 3 is inserted along the magnetic pole teeth 13 from the other side in the axial direction. Thus, when both insulating members 2 and 3 are inserted into the split iron core 10, the outer surface 12b of each shoe 12 of the connecting iron core 20 is completely covered by the shoe outer surface insulating portions 2a and 3a of the insulating members 2 and 3. Is called. Then, a coil winding (not shown) is wound around the portion of the magnetic pole teeth 13 with the connecting iron core 20 in the developed state via the first and second insulating members 2 and 3.

以上説明したように、この実施の形態１によれば、ステータコア１の磁極ティース１３の内方側に設けたシュー１２がスキューに形成されている場合でも、シュー１２の内方面１２ａと反対側の外方面１２ｂが第１、第２の絶縁部材２，３のシュー外方面絶縁部２ａ，３ａによって完全に覆われるので、コイル巻線が緩みを生じた場合でもコイル巻線がステータコア１のシュー１２と電気的に短絡するといった不具合発生を確実に防止することができる。 As described above, according to the first embodiment, even when the shoe 12 provided on the inner side of the magnetic pole teeth 13 of the stator core 1 is formed in a skew, the inner side 12a of the shoe 12 is opposite to the inner surface 12a. Since the outer surface 12b is completely covered by the shoe outer surface insulating portions 2a and 3a of the first and second insulating members 2 and 3, the coil winding is the shoe 12 of the stator core 1 even when the coil winding is loosened. It is possible to reliably prevent the occurrence of problems such as electrical short circuit.

実施の形態２．
図１８はこの発明の実施の形態２の回転電機において、ステータコア１を構成する一つの分割鉄心に絶縁部材を挿着する前の状態を示す斜視図、図１９は同分割鉄心に絶縁部材を挿着した後の状態をステータコア１の径方向内方側から見た正面図であり、図１ないし図８に示した実施の形態１と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。 Embodiment 2. FIG.
18 is a perspective view showing a state before an insulating member is inserted into one split iron core constituting the stator core 1 in the rotating electric machine according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 19 is an insulating member inserted into the split iron core. FIG. 9 is a front view of the state after being attached as viewed from the radially inner side of the stator core 1, and components corresponding to or corresponding to those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 8 are denoted by the same reference numerals.

上述の実施の形態１では、第１、第２の絶縁部材２，３のシュー外方面絶縁部２ａ，３ａの形状がシュー１２の外方面１２ｂの形状と完全に一致するように形成されている。これに対して、この実施の形態２では、第１、第２の絶縁部材２，３の左右の各シュー外方面絶縁部２ａ，３ｂの周方向の幅がシュー１２の外方面１２ｂの周方向の幅よりも常に大きくなるように形成されている。そのため、絶縁部材２，３を分割鉄心１０に挿着した場合には、図１９に示すように、第１、第２の絶縁部材２，３の左右のシュー外方面絶縁部２ａ，３ａの端部が周方向において、シュー１２の周方向の左右の端部から外方にはみ出した状態となっている。
その他の構成は、図１ないし図８に示した実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。 In the first embodiment described above, the shape of the shoe outer surface insulating portions 2a, 3a of the first and second insulating members 2, 3 is formed so as to completely match the shape of the outer surface 12b of the shoe 12. . On the other hand, in the second embodiment, the circumferential widths of the left and right shoe outer surface insulating portions 2a and 3b of the first and second insulating members 2 and 3 are the circumferential direction of the outer surface 12b of the shoe 12. It is formed to be always larger than the width. Therefore, when the insulating members 2 and 3 are inserted into the split iron core 10, the ends of the left and right shoe outer surface insulating portions 2a and 3a of the first and second insulating members 2 and 3 as shown in FIG. In the circumferential direction, the portion protrudes outward from the left and right end portions of the shoe 12 in the circumferential direction.
Since other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 8, detailed description thereof is omitted here.

これにより、実施の形態１の場合よりも更にシュー１２を確実に第１、第２の絶縁部材２，３で覆うことが可能となるため、コイル巻線に緩みが生じてこぼれが発生した場合でも、これらの絶縁部材２，３によってコイル巻線がシュー１２の外方面１２ｂと電気的に短絡するのが確実に防止でき、絶縁の信頼性を一層向上することができる。 As a result, the shoe 12 can be more reliably covered with the first and second insulating members 2 and 3 than in the case of the first embodiment, so that the coil winding is loosened and spilled. However, the insulating members 2 and 3 can reliably prevent the coil winding from being electrically short-circuited with the outer surface 12b of the shoe 12, and the insulation reliability can be further improved.

実施の形態３．
図２０はこの発明の実施の形態３の回転電機において、ステータコアを構成する一体鉄心に絶縁部材を挿着する前の状態を示す斜視図である。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 20 is a perspective view showing a state before the insulating member is inserted into the integral iron core constituting the stator core in the rotary electric machine according to Embodiment 3 of the present invention.

この実施の形態３の回転電機では、予め円筒状に一体形成された一体鉄心３０を備えている。すなわち、この一体鉄心３０は、バックヨーク３１の内周側に複数（本例では１２極分）の磁極ティース３３とスロット３４とが交互に形成されるとともに、磁極ティース３３の図示しない回転子と対向する内方側にシュー３２が形成されている。 The rotating electrical machine according to the third embodiment includes an integral iron core 30 that is integrally formed in a cylindrical shape in advance. That is, the integrated iron core 30 has a plurality of (in this example, 12 poles) magnetic pole teeth 33 and slots 34 formed alternately on the inner peripheral side of the back yoke 31, and a rotor (not shown) of the magnetic pole teeth 33. A shoe 32 is formed on the opposite inner side.

よって、この一体鉄心３０に挿着される第１、第２絶縁部材８，９については、実施の形態１で示した構成と類似形状の絶縁部材を順次連結して円筒状に形成されている。したがって、この実施の形態３の第１、第２絶縁部材８，９についても、実施の形態１の場合と同様に、バックヨーク内方面絶縁部８ｂ，９ｂ、磁極ティース絶縁部８ｃ，９ｃ、内方側巻線せき止め部８ｄ，９ｄ、外方側巻線せき止め部８ｅ，９ｅ、差込用スリット８ｆ，９ｆを備えるとともに、一体鉄心３０のシューの外方面を覆う略三角形状のシュー外方面絶縁部８ａ，９ａが周方向の左右に張り出し形成されている。この場合のシュー外方面絶縁部８ａ，９ａは、シュー３２の外方面３２ｂを完全に覆うように、シュー３２の外方面３２ｂと同一形状に形成されている。 Therefore, the first and second insulating members 8 and 9 inserted into the integral iron core 30 are formed in a cylindrical shape by sequentially connecting insulating members having similar shapes to those shown in the first embodiment. . Therefore, the first and second insulating members 8 and 9 of the third embodiment are also similar to the first embodiment in that the back yoke inner surface insulating portions 8b and 9b, the magnetic teeth insulating portions 8c and 9c, A substantially triangular shoe outer surface insulation covering the outer surface of the shoe of the integral iron core 30 is provided with the outer side winding blocking portions 8d and 9d, the outer side winding blocking portions 8e and 9e, and the insertion slits 8f and 9f. The portions 8a and 9a are formed so as to protrude from the left and right in the circumferential direction. The shoe outer surface insulating portions 8a and 9a in this case are formed in the same shape as the outer surface 32b of the shoe 32 so as to completely cover the outer surface 32b of the shoe 32.

これにより、一体鉄心３０に対して第１、第２の絶縁部材８，９を挿入することにより、一体鉄心３０に形成されたシュー３２の外方面３２ｂを確実に両絶縁部材８，９のシュー外方面絶縁部８ａ，９ａによって覆うことが可能となるため、コイル巻線に緩みが生じてこぼれが発生した場合でも、絶縁部材８，９によってコイル巻線がシュー３２の外方面３２ｂと電気的に短絡するのを確実に防止することができる。 Thus, by inserting the first and second insulating members 8 and 9 into the integral iron core 30, the outer surface 32 b of the shoe 32 formed on the integral iron core 30 can be securely attached to the shoes of both the insulating members 8 and 9. Since it is possible to cover the outer surface insulating portions 8a and 9a, the coil windings are electrically connected to the outer surface 32b of the shoe 32 by the insulating members 8 and 9 even when the coil windings are loosened and spilled. It is possible to reliably prevent a short circuit.

なお、この実施の形態３では、実施の形態１で示した構成の第１、第２の絶縁部材２，３を順次一体連結して円筒状に形成したものを第１、第２の絶縁部材８，９としたが、予めモールド成型などにより第１、第２の絶縁部材８，９を一体成型品として形成することも可能である。 In the third embodiment, the first and second insulating members are formed by sequentially connecting the first and second insulating members 2 and 3 having the configuration shown in the first embodiment to form a cylindrical shape. However, it is also possible to previously form the first and second insulating members 8 and 9 as an integrally molded product by molding or the like.

なお、この発明は上記の実施の形態１〜３の構成のみに限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、各実施の形態１〜３の構成について各種の変形を加えたり、省略することができ、また、各実施の形態１〜３の構成を適宜に組み合わせたりすることが可能である。 The present invention is not limited to the configurations of the first to third embodiments, and various modifications may be made to the configurations of the first to third embodiments without departing from the spirit of the present invention. The configurations of the first to third embodiments can be appropriately combined.

１ステータコア、２，８第１の絶縁部材、３，９第２の絶縁部材、
２ａ，３ａ，８ａ，９ａシュー外方面絶縁部、
２ｂ，３ｂ，８ｂ，９ｂバックヨーク内方面絶縁部、
２ｃ，３ｃ，８ｃ，９ｃ磁極ティース絶縁部、
２ｄ，３ｄ，８ｄ，９ｄ内方側巻線せき止め部、
２ｅ，３ｅ，８ｅ，９ｅ外方側巻線せき止め部、
２ｆ、３ｆ，８ｆ，９ｆ差込用スリット、１１バックヨーク、
１１ａバックヨーク内方面、１２，１２１，１２２シュー、
１２ａシュー内方面、１２ｂシュー外方面、１３磁極ティース、２０連結鉄心、２１スロット、３０一体鉄心、３１バックヨーク、３２シュー、
３２ｂシュー外方面、３３磁極ティース、３４スロット。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator core, 2,8 1st insulating member, 3,9 2nd insulating member,
2a, 3a, 8a, 9a shoe outer surface insulation,
2b, 3b, 8b, 9b Back yoke inner surface insulating part,
2c, 3c, 8c, 9c magnetic pole tooth insulation,
2d, 3d, 8d, 9d Inner side winding damming part,
2e, 3e, 8e, 9e Outer side winding damming part,
2f, 3f, 8f, 9f Slit for insertion, 11 Back yoke,
11a Back yoke inner surface, 12, 121, 122 shoe,
12a shoe inner surface, 12b shoe outer surface, 13 magnetic teeth, 20 connecting iron core, 21 slots, 30 integral iron core, 31 back yoke, 32 shoe,
32b Shoe outer surface, 33 magnetic teeth, 34 slots.

Claims

ステータコアを構成する鉄心には、この鉄心に巻装されるコイル巻線との間を電気的に絶縁する絶縁部材が挿着されており、上記鉄心は、バックヨークから径方向内方側に向けて磁極ティースが突出形成され、この磁極ティースの回転子との対向端にはシューが形成され、このシューは、周方向の互いに対向する両端部の内、少なくとも片側の端部は、軸方向に対して非平行にスキューが形成される一方、上記絶縁部材は、軸方向に対して２分割されたものであって、各々の上記絶縁部材は、上記鉄心の上記バックヨークの径方向の内方面、および上記磁極ティースの外周面を覆うととともに、上記シューのスキュー形成により上記磁極ティースの周方向端部から周方向外方に一部が突出した部分の内の径方向外方面を覆うシュー外方面絶縁部が形成されていることを特徴とする回転電機。 An insulating member that electrically insulates the coil core wound around the iron core is inserted into the iron core constituting the stator core, and the iron core is directed radially inward from the back yoke. The magnetic teeth are projected, and a shoe is formed at the opposite end of the magnetic teeth to the rotor, and at least one end of the shoe in the circumferential direction is axial. While the skew is formed non-parallel to the above, the insulating member is divided into two in the axial direction, and each of the insulating members is an inner surface in the radial direction of the back yoke of the iron core. And the outside of the shoe that covers the outer circumferential surface of the magnetic pole teeth and covers the radially outer surface of the portion that protrudes from the circumferential end of the magnetic pole teeth in the circumferential direction due to the skew formation of the shoe. Directional insulation Rotating electric machine, characterized in that There are formed.

上記シューは、その周方向の長さが軸方向に沿って同一長さであり、かつ軸方向の中心線に対して線対称に形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。 2. The shoe according to claim 1, wherein a length of the shoe in the circumferential direction is the same along the axial direction and is symmetrical with respect to the axial center line. Rotating electric machine.

上記シューは、その周方向の長さが軸方向に沿って同一長さであり、かつ軸方向の中心線と周方向の中心線の交点において点対称に形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。 The shoe is characterized in that the circumferential length thereof is the same length along the axial direction, and is formed point-symmetrically at the intersection of the axial center line and the circumferential center line. The rotating electrical machine according to claim 1.

上記シューは、その周方向の中心から片側の端部までの長さが軸方向に沿って同一の長さであり、他方の端部までの長さが軸方向に沿って異なる長さになるように形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。 The shoe has the same length from the center in the circumferential direction to the end on one side along the axial direction, and the length to the other end varies along the axial direction. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the rotating electrical machine is formed as described above.

上記シューは、周方向長さが軸方向に沿って異なる長さであって、軸方向に末広がりの台形状のシューと、これとは逆に軸方向に末狭まりの台形状のシューとが周方向に沿って交互に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。 The shoe has a circumferential length that varies along the axial direction, and a trapezoidal shoe that widens in the axial direction and a trapezoidal shoe that narrows in the axial direction conversely. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the rotating electrical machines are alternately formed along a direction.

上記シュー外方面絶縁部は、その周方向の端部が上記シューの周方向端部から周方向外方にはみ出すように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回転電機。 6. The shoe outer surface insulating portion is formed so that an end portion in a circumferential direction thereof protrudes outward in a circumferential direction from a circumferential end portion of the shoe. The rotating electrical machine according to item 1.