JP6939609B2 - Armature manufacturing method and armature - Google Patents
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Description
本発明は、スロットを有するコアと、コアに巻装されるコイルと、コアとコイルとを電気的に絶縁する絶縁シートと、を備えた電機子の製造方法、及び、そのような電機子に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an armature including a core having a slot, a coil wound around the core, and an insulating sheet that electrically insulates the core and the coil, and such an armature. ..
上記のような電機子の一例が、特開２０１７−７７０９５号公報（特許文献１）に開示されている。具体的には、特許文献１の図１及び図２には、コアスロット（２ｓ）を有するステータコア（２）と、ステータコア（２）に巻装されるステータコイル（６）と、ステータコア（２）とステータコイル（６）とを電気的に絶縁する絶縁部材（７）と、を備えた電動機用ステータ（１）が示されている。特許文献１の段落００１６〜００１９、図２及び図３に記載されているように、この絶縁部材（７）は、ステータコア（２）の内周面を覆う背部（７ｂ）と、ティース部（２ｔ）の側面を覆うように背部（７ｂ）の両端部から延出する２つの側部（７ｓ）と、絶縁紙（７０）におけるコアスロット（２ｓ）から突出している部分を折り返すことにより形成されたカフス部（７ｃ）と、を有している。また、この絶縁紙（７０）は両面に接着層（７７）を有しており、特許文献１の段落００１９には、接着層（７７）を、例えばエポキシ系発泡樹脂材料といった熱硬化型発泡性樹脂材料により形成することが記載されている。なお、背景技術の説明において括弧内に示す符号は特許文献１のものである。
An example of the armature as described above is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-77095 (Patent Document 1). Specifically, in FIGS. 1 and 2 of
このように、特許文献１に記載の電機子が備える絶縁シートは、スロットの内面に沿って配置されるスロット内配置部と、スロットの開口部からスロットの外部に突出する突出部と、を有しており、折り返し部（カフス部）が突出部に形成されている。特許文献１の段落０００２に記載されているように、このような折り返し部を絶縁シートに形成することで、電機子の製造過程においてコイルをスロット内に配置する際に、絶縁シートがスロットから抜け落ちることを抑制できる。しかしながら、折り返し部を突出部に形成する場合、このような折り返し部が形成されない場合に比べて絶縁シートの使用量が多くなり、その分電機子の製造コストが高くなる。発泡成分を含む発泡性絶縁シートは、発泡成分を含まない絶縁シートよりも一般に高価であるため、絶縁シートとして発泡性絶縁シートを用いる場合にはこの問題が顕著となりやすい。
As described above, the insulating sheet included in the armature described in
そこで、絶縁シートの突出部に折り返し部が形成されない場合でも、コアに配置された絶縁シートのコアに対する移動を規制することが可能な技術の実現が望まれる。 Therefore, it is desired to realize a technique capable of restricting the movement of the insulating sheet arranged on the core with respect to the core even when the folded portion is not formed on the protruding portion of the insulating sheet.
上記に鑑みた、スロットを有するコアと、前記コアに巻装されるコイルと、前記コアと前記コイルとを電気的に絶縁する絶縁シートと、を備えた電機子の製造方法の特徴構成は、加熱により膨張する前記絶縁シートを用い、前記スロットの内面に沿って配置されるスロット内配置部と、前記スロットの開口部から前記スロットの外部に突出する突出部とを有するように、膨張前の前記絶縁シートを前記コアに対して配置する絶縁シート配置工程と、前記絶縁シート配置工程の後、前記絶縁シートにおける前記開口部の開口縁に沿う対象部分を加熱して膨張させる部分膨張工程と、前記部分膨張工程の後、前記コイルにおける前記スロットに収容されるスロット収容部と前記スロットの内面との間に前記スロット内配置部が配置されるように、前記コイルを前記コアに対して配置するコイル配置工程と、を備える点にある。 In view of the above, the characteristic configuration of the method for manufacturing an armature including a core having a slot, a coil wound around the core, and an insulating sheet for electrically insulating the core and the coil is described. Before expansion, the insulating sheet that expands by heating is used so as to have an in-slot arrangement portion arranged along the inner surface of the slot and a protruding portion protruding from the opening of the slot to the outside of the slot. An insulating sheet arranging step of arranging the insulating sheet with respect to the core, and a partial expansion step of heating and expanding a target portion of the insulating sheet along the opening edge of the opening after the insulating sheet arranging step. After the partial expansion step, the coil is arranged with respect to the core so that the in-slot arrangement is arranged between the slot accommodation in the slot and the inner surface of the slot in the coil. The point is that it includes a coil arrangement process.
上記の特徴構成によれば、絶縁シート配置工程とコイル配置工程との間に部分膨張工程が実行されるため、絶縁シートのコアに対する移動が規制された状態で、コイル配置工程を実行することができる。補足説明すると、部分膨張工程では、絶縁シートにおけるスロットの開口部の開口縁に沿う対象部分が膨張されるため、部分膨張工程を実行することで、コアにおける開口縁の周囲の端面である開口端面に接触する段差部を、絶縁シートに形成することができる。この結果、部分膨張工程の後にコイル配置工程を実行する際に、段差部と開口端面との間に作用する摩擦力又は接着力によって、絶縁シートのコアに対する移動を規制することができる。
このように、上記の特徴構成によれば、絶縁シートのコアに対する移動が規制された状態で、コイル配置工程を実行することができる。よって、コイル配置工程を実行する際に、スロット収容部とスロットの内面との間に絶縁シートのスロット内配置部が配置されるようにコイルをコアに対して配置することが容易となる。また、コイル配置工程或いはその後の工程を実行する際に、絶縁シートがコイル等の他部材との接触或いは振動等によって移動することを防止し、或いは、このような移動が生じる場合であってもその移動量を小さく抑えることができる。よって、電機子の製造過程において絶縁シートのコアに対する位置を適切な範囲内に維持して、コアとコイルとの間の電気的絶縁性を適切に確保することができる。
以上のように、上記の特徴構成によれば、絶縁シートの突出部に折り返し部が形成されない場合でも、コアに配置された絶縁シートのコアに対する移動を規制することが可能となる。
According to the above-mentioned feature configuration, since the partial expansion step is executed between the insulating sheet arranging step and the coil arranging step, the coil arranging step can be executed in a state where the movement of the insulating sheet with respect to the core is restricted. can. As a supplementary explanation, in the partial expansion step, the target portion along the opening edge of the slot opening in the insulating sheet is expanded. Therefore, by executing the partial expansion step, the opening end face which is the end face around the opening edge in the core. The stepped portion in contact with the insulating sheet can be formed. As a result, when the coil arranging step is executed after the partial expansion step, the movement of the insulating sheet with respect to the core can be regulated by the frictional force or the adhesive force acting between the stepped portion and the open end face.
As described above, according to the above-mentioned feature configuration, the coil arrangement step can be executed in a state where the movement of the insulating sheet with respect to the core is restricted. Therefore, when the coil arrangement step is executed, it becomes easy to arrange the coil with respect to the core so that the in-slot arrangement portion of the insulating sheet is arranged between the slot accommodating portion and the inner surface of the slot. Further, when the coil arranging step or the subsequent steps are executed, the insulating sheet is prevented from moving due to contact with other members such as a coil, vibration, or the like, or even if such movement occurs. The amount of movement can be kept small. Therefore, in the manufacturing process of the armature, the position of the insulating sheet with respect to the core can be maintained within an appropriate range, and the electrical insulation between the core and the coil can be appropriately ensured.
As described above, according to the above-mentioned feature configuration, it is possible to regulate the movement of the insulating sheet arranged on the core with respect to the core even when the folded portion is not formed on the protruding portion of the insulating sheet.
上記に鑑みた、スロットを有するコアと、前記コアに巻装されるコイルと、前記コアと前記コイルとを電気的に絶縁する絶縁シートと、を備えた電機子の特徴構成は、前記コイルは、前記スロットに収容されたスロット収容部と、前記スロットの開口部から前記スロットの外部に突出したコイルエンド部とを有し、前記絶縁シートは、前記スロットの内面に沿って配置されたスロット内配置部と、前記開口部から前記スロットの外部に突出した突出部とを有し、前記絶縁シートは、加熱により膨張する膨張性絶縁シートであり、前記絶縁シートの膨張後の状態で、前記スロット収容部と前記スロットの内面との間に前記スロット内配置部が配置され、前記絶縁シートは、前記開口部の開口縁に沿って、前記開口縁から離れる側に窪む凹部を有する点にある。 In view of the above, the characteristic configuration of the armature including the core having a slot, the coil wound around the core, and the insulating sheet that electrically insulates the core and the coil is that the coil is The insulating sheet has a slot accommodating portion accommodated in the slot and a coil end portion projecting from the opening of the slot to the outside of the slot, and the insulating sheet is provided in the slot arranged along the inner surface of the slot. The insulating sheet is an expandable insulating sheet that has an arrangement portion and a protruding portion that protrudes from the opening to the outside of the slot, and the slot is in a state after expansion of the insulating sheet. The slot in-arrangement is arranged between the accommodating portion and the inner surface of the slot, and the insulating sheet has a recess along the opening edge of the opening that is recessed away from the opening edge. ..
上記の特徴構成によれば、絶縁シートが振動等によってコアに対して移動することを、スロットの開口部の開口縁に対する絶縁シートの凹部の引っ掛かりにより規制することができる。従って、絶縁シートの突出部に折り返し部が形成されない場合でも、コアに配置された絶縁シートのコアに対する移動を規制することが可能となる。 According to the above-mentioned characteristic configuration, the movement of the insulating sheet with respect to the core due to vibration or the like can be regulated by catching the recess of the insulating sheet with respect to the opening edge of the opening of the slot. Therefore, even if the folded portion is not formed on the protruding portion of the insulating sheet, it is possible to regulate the movement of the insulating sheet arranged on the core with respect to the core.
電機子の製造方法及び電機子の更なる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。 The method of manufacturing the armature and further features and advantages of the armature will be clarified from the following description of the embodiments described with reference to the drawings.
電機子の製造方法及び電機子の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、絶縁シート４０についての各方向は、絶縁シート４０がコア１０に対して配置された状態（コア１０に装着された状態）での方向であり、コイル３０についての各方向は、コイル３０がコア１０に対して配置された状態（コア１０に巻装された状態）での方向である。
A method of manufacturing an armature and an embodiment of the armature will be described with reference to the drawings. In the following description, each direction of the
本明細書では、部材の形状に関して「ある方向に延びる」とは、当該方向を基準方向として、部材の延在方向が当該基準方向に平行な形状に限らず、部材の延在方向が当該基準方向に交差する方向であっても、その交差角度が所定範囲内（例えば、３０度未満或いは４５度未満）である形状も含む概念として用いている。また、本明細書では、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。また、本明細書では、寸法、配置方向、及び配置位置等に関する用語（例えば、「平行」等）は、誤差（製造上許容され得る程度の誤差）による差異を有する状態も含む概念として用いている。 In the present specification, "extending in a certain direction" with respect to the shape of a member is not limited to a shape in which the extending direction of the member is parallel to the reference direction with the direction as the reference direction, and the extending direction of the member is the reference. Even if the directions intersect with each other, the concept includes a shape in which the intersection angle is within a predetermined range (for example, less than 30 degrees or less than 45 degrees). Further, in the present specification, "rotary electric machine" is used as a concept including any of a motor (motor), a generator (generator), and, if necessary, a motor / generator that functions as both a motor and a generator. There is. Further, in the present specification, terms relating to dimensions, placement directions, placement positions, etc. (for example, "parallel") are used as a concept including a state in which there is a difference due to an error (an error that is acceptable in manufacturing). There is.
図１及び図２に示すように、電機子１は、スロット１１を有するコア１０と、コア１０に巻装されるコイル３０と、コア１０とコイル３０とを電気的に絶縁する絶縁シート４０と、を備えている。図１では、簡略化のため、コイル３０について、スロット１１の外側に突出する部分で切断した状態を示している。電機子１は、永久磁石や電磁石等を備えた界磁２（図２参照）を、電機子１に対して相対移動させるための移動磁界を発生するように構成される。具体的には、コイル３０に交流電力を供給することで、スロット１１の配列方向（言い換えれば、隣接する２つのスロット１１の間に形成されるティース１６の配列方向）に移動する移動磁界が電機子１により形成され、界磁２は、当該移動磁界の移動方向に電機子１に対して相対移動する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図１及び図２に示すように、本実施形態では、電機子１は、回転電機用の電機子であり、コイル３０に交流電力が供給された状態で、周方向Ｃに移動する移動磁界（すなわち、回転磁界）を形成する。具体的には、電機子１は、回転界磁型の回転電機用の電機子である。そのため、電機子１は、ケース等の非回転部材に固定されるステータであり、界磁２は、電機子１が形成する回転磁界によって回転するロータである。なお、電機子１を、固定界磁型（回転電機子型）の回転電機用の電機子とすることもできる。また、電機子１を、リニアモータ等に用いられる電機子、すなわち、直線状に移動する移動磁界を形成する電機子とすることもできる。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the present embodiment, the
図１及び図２に示すように、本実施形態では、電機子１が用いられる回転電機は、ラジアルギャップ型の回転電機である。そのため、コア１０は、軸方向Ｌの両端部に開口部（軸方向開口部１２）を有するスロット１１が周方向Ｃに複数配置された円筒状（全体として円筒状）に形成されている。本実施形態では、軸方向開口部１２が「スロットの開口部」に相当する。スロット１１は、軸方向Ｌに延びるように形成され、コア１０を軸方向Ｌに貫通している。本実施形態では、スロット１１は、軸方向Ｌに平行に延びるように形成されている。なお、電機子１を、アキシャルギャップ型の回転電機に用いられる電機子とすることもできる。この場合、スロット１１は、径方向Ｒの両端部に開口部（径方向開口部）を有し、径方向開口部が「スロットの開口部」に相当する。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the present embodiment, the rotary electric machine in which the
図１及び図２に示すように、スロット１１は、径方向Ｒにおける界磁２が配置される側（以下、「界磁側」という。）の端部に開口部（径方向開口部１４）を有している。本実施形態では、電機子１が用いられる回転電機は、インナロータ型の回転電機であり、径方向内側Ｒ１（径方向Ｒの内側）が界磁側であり、径方向外側Ｒ２（径方向Ｒの外側）が反界磁側（径方向Ｒにおける界磁側とは反対側）である。スロット１１は、径方向Ｒに延びるように形成されている。本実施形態では、スロット１１（具体的には、スロット１１における周方向Ｃの中心部）は、径方向Ｒに平行に延びるように形成されている。なお、電機子１を、アウタロータ型の回転電機に用いられる電機子とすることもできる。この場合、径方向外側Ｒ２が界磁側となり、径方向内側Ｒ１が反界磁側となる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
コア１０は、円筒状（軸方向Ｌ視で円環状）に形成されたヨーク部１７と、ヨーク部１７から界磁側（本実施形態では、径方向内側Ｒ１）に延びる複数のティース１６と、を備えている。周方向Ｃに隣接する２つのティース１６の間に、反界磁側（本実施形態では、径方向外側Ｒ２）の端部に底部１５を有するスロット１１が形成される。複数のティース１６のそれぞれの界磁側の端面によって、コア１０の内周面１０ａ及び外周面１０ｂの一方（本実施形態では、内周面１０ａ）が形成される。なお、軸方向Ｌ、径方向Ｒ、及び周方向Ｃの各方向は、コア１０の軸心（コア１０の内周面１０ａ又は外周面１０ｂの軸心）を基準として定義される。すなわち、コア１０の内周面１０ａ又はコア１０の外周面１０ｂは、軸方向Ｌ、径方向Ｒ、及び周方向Ｃの各方向の基準となる面（コア基準面）である。コア１０は、磁性材料を用いて形成される。例えば、複数枚の磁性体板（例えば、ケイ素鋼板等の電磁鋼板）を積層してコア１０が形成され、或いは、磁性材料の粉体を加圧成形してなる圧粉材を主な構成要素としてコア１０が形成される。
The
図１及び図２に示すように、コイル３０は、スロット１１に収容されたスロット収容部３１と、スロット１１の軸方向開口部１２からスロット１１の外部に突出したコイルエンド部３２（渡り部）とを有している。図１ではコイルエンド部３２の一部のみを示しているが、コイルエンド部３２は、互いに異なるスロット１１に収容された一対のスロット収容部３１を接続している。コイル３０は、線状の導体である線状導体３により構成される。線状導体３は、銅やアルミニウム等の導電性を有する材料により形成され、線状導体３の表面は、他の導体との接続部等の一部を除いて、樹脂等の電気的絶縁性を有する材料からなる絶縁皮膜により被覆されている。線状導体３として、例えば、複数の細線を束ねた縒り線からなる導体や、延在方向に直交する断面形状が矩形状（正方形状を含む。）の導体を用いることができる。本実施形態では、線状導体３として、延在方向に直交する断面形状が長方形状の導体（平角線）を用いている。なお、線状導体３として、延在方向に直交する断面形状が矩形以外の形状（例えば、円形状）の導体を用いることもできる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
スロット収容部３１は、軸方向Ｌに延びるようにスロット１１内に配置される。本実施形態では、スロット収容部３１は、軸方向Ｌに平行に延びるようにスロット１１内に配置されている。１つのスロット１１の内部には、複数本のスロット収容部３１が配置される。本実施形態では、１つのスロット１１の内部には、６本のスロット収容部３１が一列に並んで径方向Ｒに沿って配置されている。
The
絶縁シート４０は、電気的絶縁性を有する材料を用いて形成されるシート状部材（絶縁紙）である。図１及び図２に示すように、絶縁シート４０は、スロット１１の内面２０に沿って配置されたスロット内配置部５０と、スロット１１の開口部（本実施形態では、軸方向開口部１２）からスロット１１の外部に突出した突出部６０とを有している。本実施形態では、突出部６０は、軸方向開口部１２から軸方向Ｌの外側（軸方向Ｌにおいてコア１０の軸方向Ｌの中央部から離れる側）に突出するように形成されている。ここで、「スロット１１の内面２０に沿って配置」とは、スロット１１の内面２０の形状に合う形状でスロット１１の内部に配置されることを意味し、スロット１１の内面２０に接触するように配置される場合と、スロット１１の内面２０から離れて配置される場合との双方を含む概念である。本実施形態では、スロット内配置部５０は、スロット１１の内面２０に接触するように、スロット１１の内面２０に沿って配置されている。スロット内配置部５０がコイル３０（スロット収容部３１）とスロット１１の内面２０との間に介在し、突出部６０がコイル３０（コイルエンド部３２）とコア１０の開口端面１０ｃとの間に介在することで、コア１０とコイル３０とが絶縁シート４０により電気的に絶縁される。コア１０の開口端面１０ｃは、コア１０におけるスロット１１の開口部（本実施形態では、軸方向開口部１２）の開口縁１３の周囲の端面であり、本実施形態では、コア１０における軸方向Ｌの端面である。
The insulating
図９に示すように、スロット１１の内面２０には、スロット１１の幅方向Ｗに対向する２つの内面である第１内面２１及び第２内面２２と、スロット１１の底部１５を規定する内面である第３内面２３とが含まれる。本実施形態では、スロット１１の幅方向Ｗは、周方向Ｃと一致（或いは実質的に一致）する。具体的には、軸方向Ｌに直交する断面において、スロット１１の幅方向Ｗは、当該スロット１１が配置される周方向Ｃの位置において径方向Ｒに直交する方向と一致する。そして、第１内面２１及び第２内面２２のそれぞれは、軸方向Ｌ及び径方向Ｒに延びるように形成され、第３内面２３は、軸方向Ｌ及び幅方向Ｗ（周方向Ｃ）に延びるように形成されている。ここでは、幅方向Ｗ（周方向Ｃ）に対向する２つの内面のうちの、周方向Ｃの一方側である周方向第１側Ｃ１に配置される内面を第１内面２１とし、当該２つの内面のうちの、周方向Ｃの他方側（すなわち、周方向第１側Ｃ１とは反対側）である周方向第２側Ｃ２に配置される内面を第２内面２２としている。第３内面２３は、第１内面２１及び第２内面２２のそれぞれの反界磁側（本実施形態では、径方向外側Ｒ２）の端部を連結している。
As shown in FIG. 9, the
このように、スロット１１の内面２０には、第１内面２１、第２内面２２、及び第３内面２３が含まれる。これに応じて、本実施形態では、絶縁シート４０のスロット内配置部５０には、第１内面２１に沿って配置される第１スロット内配置部５１と、第２内面２２に沿って配置される第２スロット内配置部５２と、第３内面２３に沿って配置される第３スロット内配置部５３とが含まれる。第１スロット内配置部５１及び第２スロット内配置部５２のそれぞれは、軸方向Ｌ及び径方向Ｒに延びるように形成され、第３スロット内配置部５３は、軸方向Ｌ及び幅方向Ｗ（周方向Ｃ）に延びるように形成されている。そして、第３スロット内配置部５３は、第１スロット内配置部５１及び第２スロット内配置部５２のそれぞれの反界磁側（本実施形態では、径方向外側Ｒ２）の端部を連結している。本実施形態では、第１内面２１、第２内面２２、及び第３内面２３のそれぞれは、平面状に形成されており、これに応じて、第１スロット内配置部５１、第２スロット内配置部５２、及び第３スロット内配置部５３のそれぞれは、平板状（具体的には、矩形平板状）に形成されている。
As described above, the
本実施形態では、絶縁シート４０の突出部６０には、第１スロット内配置部５１から軸方向Ｌの外側に延びる第１突出部６１と、第２スロット内配置部５２から軸方向Ｌの外側に延びる第２突出部６２と、第３スロット内配置部５３から軸方向Ｌの外側に延びる第３突出部６３とが含まれる。図３及び図５に示すように、突出部６０は軸方向Ｌの両側に形成されている。すなわち、第１突出部６１、第２突出部６２、及び第３突出部６３のそれぞれは、軸方向Ｌの両側に形成されている。本実施形態では、絶縁シート４０は、１枚のシート状部材を折り曲げて形成されている。そのため、絶縁シート４０における各部（第１スロット内配置部５１、第２スロット内配置部５２、第３スロット内配置部５３、第１突出部６１、第２突出部６２、及び第３突出部６３）は、互いに連続するように形成されている。
In the present embodiment, the protruding
図１に示すように、本実施形態では、突出部６０は、軸方向開口部１２からスロット１１の外部に向かう方向（本実施形態では、軸方向Ｌの外側に向かう方向）に沿って折り返し部を有さずに延在するように形成されている。すなわち、突出部６０は、軸方向開口部１２からスロット１１の外部に向かって一様に延在するように形成されている。ここで、「折り返し部」とは、突出部６０におけるスロット内配置部５０との接続部から先端部（スロット内配置部５０との接続部とは反対側の端部）に向かう延在方向を反転させる屈曲部（例えば、絶縁シート４０のスロット１１からの抜け落ちを抑制するためのカフス部を形成するための屈曲部）である。図１に示すように、突出部６０は、軸方向開口部１２から軸方向Ｌの外側に向かって軸方向Ｌに延びるように（本実施形態では、軸方向Ｌに平行に延びるように）形成されている。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the protruding
このように突出部６０が軸方向開口部１２からスロット１１の外部に向かう方向に沿って折り返し部を有さずに延在する構成とすることで、突出部６０が折り返し部を有する場合に比べて、電機子１の軸方向Ｌにおける小型化を図ることが可能となっている。すなわち、コイルエンド部３２における軸方向Ｌの外側の端部の位置は、一般に、突出部６０を配置するための軸方向Ｌの配置領域が大きくなるに従って、軸方向Ｌのより外側に配置される。突出部６０が折り返し部を有する場合には、絶縁シート４０の寸法公差に加えて折り返し部の形成位置の公差を考慮して、軸方向Ｌの両側の折り返し部の間隔（軸方向Ｌの間隔）を設計する必要があり、その分、突出部６０を配置するための軸方向Ｌの配置領域が大きくなりやすい。これに対して、本実施形態では、突出部６０が折り返し部を有さないため、突出部６０を配置するための軸方向Ｌの配置領域を、折り返し部の形成位置の公差を考慮する必要がない分小さく抑えることができ、コイルエンド部３２における軸方向Ｌの外側の端部の位置をコア１０の開口端面１０ｃに近づけて、電機子１の軸方向Ｌにおける小型化を図ることが可能となっている。
In this way, the
絶縁シート４０は、加熱により膨張する膨張性絶縁シートであり、膨張後の状態でコア１０に対して配置されている。絶縁シート４０は、加熱により膨張させた後に常温に戻した状態で、膨張後の状態が維持される膨張性絶縁シートである。本実施形態では、絶縁シート４０は、加熱により発泡して膨張する発泡性絶縁シートであり、加熱により発泡する発泡成分の発泡後の状態でコア１０に対して配置されている。本実施形態では、絶縁シート４０は、発泡成分に加えて熱硬化成分を含んでおり、発泡成分が発泡した後に熱硬化成分が硬化した状態で、絶縁シート４０がコア１０に対して配置されている。
The insulating
絶縁シート４０は、加熱により膨張する層（膨張層）を少なくとも有する。本実施形態では、図９に示すように、絶縁シート４０は、３層構造を有している。具体的には、絶縁シート４０は、第１膨張層４１、第２膨張層４２、及び中間層４３を有している。第１膨張層４１及び第２膨張層４２は、中間層４３を挟んで両側に分かれて配置される膨張層である。具体的には、第１膨張層４１は、中間層４３に対してスロット収容部３１側に配置され、第２膨張層４２は、中間層４３に対してスロット１１の内面２０側に配置されている。本実施形態では、第１膨張層４１及び第２膨張層４２の双方の膨張後の状態で、絶縁シート４０がコア１０に対して配置されている。本実施形態では、第１膨張層４１及び第２膨張層４２は、発泡成分及び熱硬化成分を含む層である。第１膨張層４１や第２膨張層４２を、例えば、エポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）を含む基材の中に加熱膨張するカプセルが配合された層（発泡樹脂層）とすることができる。このカプセルは、例えば、加熱によって気化する液体等が封入された熱可塑性樹脂のカプセルとされる。また、中間層４３は、例えば、ポリイミド（ＰＩ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）の層とすることができる。なお、絶縁シート４０がこのような中間層４３を有さず、絶縁シート４０が単数又は複数の膨張層のみを有する構成とすることもできる。
The insulating
本実施形態では、絶縁シート４０の全体が、膨張後の状態でコア１０に対して配置されている。すなわち、本実施形態では、絶縁シート４０における突出部６０だけでなく、絶縁シート４０におけるスロット内配置部５０も、膨張層（本実施形態では、第１膨張層４１及び第２膨張層４２）を有している。そして、図８及び図９に示すように、絶縁シート４０の膨張後（本実施形態では、発泡による膨張後）の状態で、スロット収容部３１とスロット１１の内面２０との間にスロット内配置部５０が配置されている。すなわち、スロット収容部３１は、スロット内配置部５０の膨張による押し付け力によって、スロット１１の内面２０に対して固定されている。このように、スロット収容部３１は、ワニスを用いずにスロット１１の内面２０に対して固定されている。なお、本実施形態では、スロット内配置部５０が全体的に膨張した状態となっている。すなわち、本実施形態では、スロット内配置部５０の全体が膨張層を有している。
In this embodiment, the entire insulating
図８に示すように、本実施形態では、絶縁シート４０は、軸方向開口部１２の開口縁１３に沿って、開口縁１３から離れる側に窪む凹部４５を有している。凹部４５は、絶縁シート４０におけるコイル３０が配置される側とは反対側の面（すなわち、スロット１１の内面２０に対向する面、或いは当該面から軸方向開口部１２の外側に延出した面）に形成されている。また、凹部４５は、絶縁シート４０におけるスロット内配置部５０と突出部６０との境界部分に形成されている。図８に示すように、凹部４５は、第１スロット内配置部５１と第１突出部６１との境界部分と、第２スロット内配置部５２と第２突出部６２との境界部分との双方に形成されている。図示は省略するが、本実施形態では、凹部４５は、第３スロット内配置部５３と第３突出部６３との境界部分にも形成されている。また、本実施形態では、絶縁シート４０は、軸方向Ｌの一方側である軸方向第１側Ｌ１の軸方向開口部１２の開口縁１３に沿って形成される凹部４５と、軸方向Ｌの他方側（すなわち、軸方向第１側Ｌ１とは反対側）である軸方向第２側Ｌ２の軸方向開口部１２の開口縁１３に沿って形成される凹部４５とを有している。
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the insulating
絶縁シート４０がこのような凹部４５を有する構成とすることで、絶縁シート４０が振動等によってコア１０に対して移動することを、軸方向開口部１２の開口縁１３に対する凹部４５の引っ掛かりにより規制することが可能となっている。図８に示すように、本実施形態では、凹部４５は、コア１０の開口端面１０ｃに対して軸方向Ｌの外側から接触する部分を有するように形成されている。
By configuring the insulating
次に、本実施形態に係る電機子１の製造方法について説明する。図１０に示すように、電機子１の製造方法には、絶縁シート配置工程Ｐ１と、部分膨張工程Ｐ２と、コイル配置工程Ｐ３とが含まれる。本実施形態では、更に、電機子１の製造方法には、追加膨張工程Ｐ４が含まれる。なお、詳細は省略するが、電機子１の製造方法には、当然ながら、コア１０、コイル３０、及び絶縁シート４０等の各部品を準備する準備工程も含まれる。
Next, a method of manufacturing the
絶縁シート配置工程Ｐ１は、加熱により膨張する絶縁シート４０を用い、スロット１１の内面２０に沿って配置されるスロット内配置部５０と、スロット１１の開口部（本実施形態では、軸方向開口部１２）からスロット１１の外部に突出する突出部６０とを有するように、膨張前の絶縁シート４０をコア１０に対して配置する工程である。本実施形態では、１枚の絶縁シート４０を軸方向Ｌに平行な２つの折り曲げ線で折り曲げることにより、絶縁シート４０を図３に示す形状に成形する。そして、成形後の絶縁シート４０を軸方向開口部１２又は径方向開口部１４からスロット１１に挿入して、図３に示すように絶縁シート４０をコア１０に対して配置する。すなわち、絶縁シート配置工程Ｐ１では、軸方向Ｌの両側のそれぞれに突出部６０が形成されるように、絶縁シート４０を配置する。また、本実施形態では、絶縁シート配置工程Ｐ１では、突出部６０は、軸方向開口部１２からスロット１１の外部に向かう方向に沿って折り返し部を有さずに延在するように配置される。
In the insulating sheet arranging step P1, the insulating
部分膨張工程Ｐ２は、絶縁シート配置工程Ｐ１の後、絶縁シート４０におけるスロット１１の開口部（本実施形態では、軸方向開口部１２）の開口縁１３に沿う対象部分４４を加熱して膨張させる工程である。図３及び図４に示すように、本実施形態では、突出部６０におけるコア１０の開口端面１０ｃの近傍の部分（すなわち、突出部６０におけるスロット内配置部５０との接続部分）を対象部分４４として、部分膨張工程Ｐ２を実行する。本実施形態では、第１突出部６１、第２突出部６２、及び第３突出部６３のそれぞれに対象部分４４を設定して、部分膨張工程Ｐ２を実行する。
In the partial expansion step P2, after the insulating sheet arranging step P1, the
本実施形態では、軸方向Ｌの両側の突出部６０のそれぞれに対象部分４４を設定して、部分膨張工程Ｐ２を実行する。すなわち、図１０に示すように、部分膨張工程Ｐ２には、軸方向Ｌの一方側（軸方向第１側Ｌ１）の対象部分４４を加熱して膨張させる第１部分膨張工程Ｐ２１と、軸方向Ｌの他方側（軸方向第２側Ｌ２）の対象部分４４を加熱して膨張させる第２部分膨張工程Ｐ２２とが含まれる。図３及び図４では、第１部分膨張工程Ｐ２１の実行中におけるコア１０の一部を示している。そして、部分膨張工程Ｐ２では、第１部分膨張工程Ｐ２１と第２部分膨張工程Ｐ２２とを、同時に又は時間をずらして実行する。部分膨張工程Ｐ２において第１部分膨張工程Ｐ２１と第２部分膨張工程Ｐ２２とを時間をずらして実行する場合、例えば、第１部分膨張工程Ｐ２１を実行した後にコア１０を軸方向Ｌに反転させて（軸方向Ｌの向きを入れ替えて）、第２部分膨張工程Ｐ２２を実行する構成とすることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、図３及び図４に示すように、部分膨張工程Ｐ２では、レーザ８０から出射されるレーザ光８１を対象部分４４に照射することで、対象部分４４のみ（実質的に対象部分４４のみ）を加熱して膨張させる。本実施形態では、軸方向開口部１２の開口縁１３に沿ってレーザ光８１の照射位置を移動させることで、第１突出部６１における対象部分４４、第２突出部６２における対象部分４４、及び、第３突出部６３における対象部分４４のそれぞれを加熱して膨張させる。図３及び図４では、第２突出部６２における対象部分４４を膨張させる工程は終了し、第１突出部６１における対象部分４４を膨張させる工程を実行している状態を示している。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, in the partial expansion step P2, by irradiating the
このように部分膨張工程Ｐ２を実行して対象部分４４を膨張させることで、図３及び図４に示すように、コア１０の開口端面１０ｃに接触する段差部４６を、絶縁シート４０に形成することができる。すなわち、部分膨張工程Ｐ２の実行により、対象部分４４は少なくともスロット１１から離れる側（軸方向Ｌ視でスロット１１から離れる側）に膨張し、当該膨張した部分により段差部４６が形成される。本実施形態では、コア１０の開口端面１０ｃはコア１０の軸方向Ｌの端面であり、段差部４６は、開口端面１０ｃに対して軸方向Ｌの外側から接触するように形成される。
By executing the partial expansion step P2 in this way to expand the
図４に示すように、本実施形態では、スロット１１の開口部（本実施形態では、軸方向開口部１２）の開口縁１３に沿う形状に形成された支持面７０を有する支持具７を用い、支持面７０が開口縁１３に対向する位置に支持具７を挿入し、支持面７０と開口縁１３とにより絶縁シート４０を挟持した状態で、部分膨張工程Ｐ２を行う。本実施形態では、支持具７は、スロット１１に対して軸方向Ｌの外側から挿入される。このように部分膨張工程Ｐ２を行う際に支持面７０と開口縁１３とにより絶縁シート４０を挟持することで、絶縁シート４０における開口縁１３との接触部分の膨張を抑制しつつ対象部分４４を膨張させることができる。なお、対象部分４４及びその近傍においては、絶縁シート４０と支持面７０との接触により絶縁シート４０から支持具７に熱が伝わるため、対象部分４４は、実質的にスロット１１から離れる側にのみ膨張する。このように対象部分４４が膨張されるため、コア１０の開口端面１０ｃに接触するような段差部４６を絶縁シート４０に形成しやすくなっている。なお、本実施形態では、支持面７０と開口縁１３とにより絶縁シート４０が挟持された状態で部分膨張工程Ｐ２を行うため、レーザ光８１は、対象部分４４に対して、支持具７が配置される側とは反対側から照射される。すなわち、レーザ光は、対象部分４４における、スロット１１の内面２０に対向する面から軸方向開口部１２の外側に延出した面に照射される。
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, a
本実施形態では、図４に示すように、支持具７は、先端部７ａ側に向かうに従ってスロット１１の幅方向Ｗの厚さが小さくなるくさび状に形成され、部分膨張工程Ｐ２を行う際に、支持具７に対して幅方向Ｗの両側で絶縁シート４０を挟持するように構成されている。すなわち、支持具７が有する支持面７０には、幅方向Ｗの一方側（ここでは、周方向第１側Ｃ１）で絶縁シート４０を挟持するための第１支持面７１と、幅方向Ｗの他方側（ここでは、周方向第２側Ｃ２）で絶縁シート４０を挟持するための第２支持面７２とが含まれる。これにより、部分膨張工程Ｐ２を行う際に、支持具７の位置を維持した状態で、絶縁シート４０における幅方向Ｗの両側の対象部分４４を膨張させて、幅方向Ｗの両側に段差部４６を形成することが可能となっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
図示は省略するが、本実施形態では、支持具７は、部分膨張工程Ｐ２を行う際に、支持具７に対して幅方向Ｗの両側で絶縁シート４０を挟持すると共に、支持具７に対して径方向外側Ｒ２で絶縁シート４０を挟持するように構成されている。すなわち、図示は省略するが、支持具７が有する支持面７０には、第１支持面７１及び第２支持面７２に加えて、径方向外側Ｒ２で絶縁シート４０を挟持するための第３支持面が含まれる。これにより、部分膨張工程Ｐ２を行う際に、支持具７の位置を維持した状態で、絶縁シート４０における幅方向Ｗの両側及び径方向外側Ｒ２の対象部分４４を膨張させて、幅方向Ｗの両側及び径方向外側Ｒ２に段差部４６を形成することが可能となっている。
Although not shown, in the present embodiment, when the partial expansion step P2 is performed, the
コイル配置工程Ｐ３は、部分膨張工程Ｐ２の後、スロット収容部３１とスロット１１の内面２０との間に絶縁シート４０のスロット内配置部５０が配置されるように（言い換えれば、介在するように）、コイル３０をコア１０に対して配置する工程である。図７に示すように、本実施形態では、コイル配置工程Ｐ３では、スロット収容部３１と第１内面２１との間に第１スロット内配置部５１が配置され、スロット収容部３１と第２内面２２との間に第２スロット内配置部５２が配置され、スロット収容部３１（具体的には、最も反界磁側（ここでは、径方向外側Ｒ２）に配置されるスロット収容部３１）と第３内面２３との間に第３スロット内配置部５３が配置されるように、コイル３０をコア１０に対して配置する。すなわち、コイル配置工程Ｐ３では、スロット収容部３１（ここでは、６本のスロット収容部３１）が、第１スロット内配置部５１、第２スロット内配置部５２、及び第３スロット内配置部５３に囲まれるように（すなわち、スロット内配置部５０によって周方向Ｃの両側及び径方向外側Ｒ２の三方から囲まれるように）、コイル３０をコア１０に対して配置する。なお、コイル３０が、コア１０に対して配置される前（コア１０に巻装される前）に、コア１０に巻装された状態と同じ形状（同芯巻状や波巻状等）に成形される構成とすることも、コイル３０が、コア１０に配置された状態の複数のセグメント導体を接合して形成される構成とすることもできる。前者の構成では、スロット収容部３１は、スロット１１に対して径方向内側Ｒ１から挿入される。後者の構成では、スロット収容部３１がスロット１１に対して径方向内側Ｒ１から挿入される構成とすることも可能であるが、スロット収容部３１がスロット１１に対して軸方向Ｌの外側から挿入される構成とすることができる。
In the coil arranging step P3, after the partial expansion step P2, the
絶縁シート配置工程Ｐ１とコイル配置工程Ｐ３との間に部分膨張工程Ｐ２が実行され、部分膨張工程Ｐ２では、上述したように、コア１０の開口端面１０ｃに接触する段差部４６が絶縁シート４０に形成される。これにより、コイル配置工程Ｐ３を実行する際に、段差部４６と開口端面１０ｃとの間に作用する摩擦力又は接着力によって、絶縁シート４０のコア１０に対する移動を規制することが可能となっている。この結果、コイル配置工程Ｐ３を実行する際に、スロット収容部３１とスロット１１の内面２０との間に絶縁シート４０のスロット内配置部５０が配置されるようにコイル３０をコア１０に対して配置することが容易となっている。なお、本実施形態では、上述したように、部分膨張工程Ｐ２には第１部分膨張工程Ｐ２１及び第２部分膨張工程Ｐ２２が含まれるため、図５に示すように、絶縁シート４０における軸方向Ｌの両側に、コア１０の開口端面１０ｃに接触する段差部４６が形成される。よって、コイル配置工程Ｐ３を実行する際に、少なくとも、絶縁シート４０のコア１０に対する軸方向第１側Ｌ１への移動と、絶縁シート４０のコア１０に対する軸方向第２側Ｌ２への移動とを規制することが可能となっている。なお、段差部４６と開口端面１０ｃとの間の接着力の大きさによっては、絶縁シート４０のコア１０に対する軸方向Ｌに直交する方向への移動を規制することもできる。
A partial expansion step P2 is executed between the insulating sheet arranging step P1 and the coil arranging step P3. It is formed. As a result, when the coil arrangement step P3 is executed, the movement of the insulating
追加膨張工程Ｐ４は、コイル配置工程Ｐ３の後、少なくともスロット内配置部５０を加熱して膨張させる工程である。本実施形態では、追加膨張工程Ｐ４において、スロット内配置部５０に加えて、突出部６０における対象部分４４以外の部分も加熱して膨張させる。追加膨張工程Ｐ４を実行することで、図６及び図７に示すようにコイル３０がコア１０に対して配置された状態（膨張前のスロット内配置部５０がスロット収容部３１の外周面とスロット１１の内面２０との間に配置された状態）から、スロット内配置部５０（本実施形態では、スロット内配置部５０、及び突出部６０における対象部分４４以外の部分）を膨張させて、図８及び図９に示すように、膨張後のスロット内配置部５０によりスロット収容部３１をスロット１１の内面２０に対して固定することができる。これにより、ワニスを含浸させてスロット収容部３１をスロット１１の内面２０に対して固定させる工程が不要となっている。なお、追加膨張工程Ｐ４では、例えば、コイル３０に電流を流すことによりスロット内配置部５０等を加熱し、或いは、電気炉等の炉の内部にコア１０を配置してスロット内配置部５０等を加熱する。本実施形態では、絶縁シート４０は発泡性絶縁シートであるため、発泡成分が発泡する発泡温度でスロット内配置部５０等を加熱することでスロット内配置部５０等を膨張させ、その後、熱硬化成分を硬化させる硬化温度でスロット内配置部５０等を加熱してスロット内配置部５０等を膨張後の形状で硬化させる。これにより、スロット内配置部５０等は、常温に戻された後も、膨張後の形状を維持する。
The additional expansion step P4 is a step of heating and expanding at least the in-
なお、絶縁シート４０の対象部分４４は、部分膨張工程Ｐ２の実行により膨張後の形状で硬化されており、追加膨張工程Ｐ４の実行によっては基本的に変形しない。そのため、追加膨張工程Ｐ４を実行して図６に示す状態から図８に示す状態に遷移する過程において、段差部４６が形成された対象部分４４に対して隣接する部分（本実施形態では、軸方向Ｌの両側に隣接する部分）が膨張することで、スロット１１の開口部（本実施形態では、軸方向開口部１２）の開口縁１３から離れる側に窪む凹部４５が、軸方向開口部１２の開口縁１３に沿って絶縁シート４０に形成される。
The
〔その他の実施形態〕
次に、電機子の製造方法及び電機子のその他の実施形態について説明する。
[Other Embodiments]
Next, a method of manufacturing the armature and other embodiments of the armature will be described.
（１）上記の実施形態では、部分膨張工程Ｐ２において、対象部分４４のみ（実質的に対象部分４４のみ）を加熱して膨張させる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、部分膨張工程Ｐ２において、突出部６０における対象部分４４以外の部分も加熱して膨張させる構成、すなわち、突出部６０の全体を加熱して膨張させる構成とすることもできる。
(1) In the above embodiment, a configuration in which only the target portion 44 (substantially only the target portion 44) is heated and expanded in the partial expansion step P2 has been described as an example. However, the present invention is not limited to such a configuration, and in the partial expansion step P2, a portion of the protruding
（２）上記の実施形態では、部分膨張工程Ｐ２に、第１部分膨張工程Ｐ２１と第２部分膨張工程Ｐ２２とが含まれる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、部分膨張工程Ｐ２に第１部分膨張工程Ｐ２１のみが含まれる構成、すなわち、軸方向Ｌの一方側の突出部６０のみに対象部分４４を設定して部分膨張工程Ｐ２を実行する構成とすることもできる。
(2) In the above embodiment, a configuration in which the partial expansion step P2 includes the first partial expansion step P21 and the second partial expansion step P22 has been described as an example. However, without being limited to such a configuration, the
（３）上記の実施形態では、第１突出部６１、第２突出部６２、及び第３突出部６３のそれぞれに対象部分４４を設定して、部分膨張工程Ｐ２を実行する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、第１突出部６１及び第２突出部６２のみに対象部分４４を設定して部分膨張工程Ｐ２を実行する構成とすることもできる。この場合、上記の実施形態とは異なり、凹部４５は、第３スロット内配置部５３と第３突出部６３との境界部分には形成されない。
(3) In the above embodiment, a configuration in which a
（４）上記の実施形態では、電機子１が製造された状態で、スロット内配置部５０が全体的に膨張した状態となる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、スロット内配置部５０が、膨張層を用いて形成される部分と、膨張層を用いずに形成される部分とを備え、電機子１が製造された状態で、スロット内配置部５０が部分的に膨張した状態（スロット内配置部５０における一部のみが膨張した状態）となる構成とすることもできる。この場合、スロット内配置部５０における膨張層を用いずに形成された部分と、スロット１１の内面２０或いはスロット収容部３１の外周面との間に、隙間（例えば冷媒を流すための隙間）を形成することができる。
(4) In the above-described embodiment, a configuration in which the in-
（５）上記の実施形態では、突出部６０が、スロット１１の開口部（上記の実施形態では、軸方向開口部１２）からスロット１１の外部に向かう方向に沿って折り返し部を有さずに延在するように形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、突出部６０が、カフス部として機能しない折り返し部（例えば、絶縁シート４０の強度或いは剛性を高めるための折り返し部）を有する構成とすることもできる。
(5) In the above embodiment, the
（６）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用すること（その他の実施形態として説明した実施形態同士の組み合わせを含む）も可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。 (6) The configurations disclosed in each of the above-described embodiments should be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction (the embodiments described as other embodiments are used). (Including combinations) is also possible. With respect to other configurations, the embodiments disclosed herein are merely exemplary in all respects. Therefore, various modifications can be made as appropriate without departing from the gist of the present disclosure.
〔上記実施形態の概要〕
以下、上記において説明した電機子の製造方法及び電機子の概要について説明する。
[Outline of the above embodiment]
Hereinafter, the method for manufacturing the armature and the outline of the armature described above will be described.
スロット（１１）を有するコア（１０）と、前記コア（１０）に巻装されるコイル（３０）と、前記コア（１０）と前記コイル（３０）とを電気的に絶縁する絶縁シート（４０）と、を備えた電機子（１）の製造方法であって、加熱により膨張する前記絶縁シート（４０）を用い、前記スロット（１１）の内面（２０）に沿って配置されるスロット内配置部（５０）と、前記スロット（１１）の開口部（１２）から前記スロット（１１）の外部に突出する突出部（６０）とを有するように、膨張前の前記絶縁シート（４０）を前記コア（１０）に対して配置する絶縁シート配置工程（Ｐ１）と、前記絶縁シート配置工程（Ｐ１）の後、前記絶縁シート（４０）における前記開口部（１２）の開口縁（１３）に沿う対象部分（４４）を加熱して膨張させる部分膨張工程（Ｐ２）と、前記部分膨張工程（Ｐ２）の後、前記コイル（３０）における前記スロット（１１）に収容されるスロット収容部（３１）と前記スロット（１１）の内面（２０）との間に前記スロット内配置部（５０）が配置されるように、前記コイル（３０）を前記コア（１０）に対して配置するコイル配置工程（Ｐ３）と、を備える。 An insulating sheet (40) that electrically insulates a core (10) having a slot (11), a coil (30) wound around the core (10), and the core (10) and the coil (30). ), Which is a method of manufacturing an armature (1), which is arranged in a slot along the inner surface (20) of the slot (11) by using the insulating sheet (40) that expands by heating. The insulating sheet (40) before expansion is said to have a portion (50) and a protruding portion (60) protruding from the opening (12) of the slot (11) to the outside of the slot (11). Along the opening edge (13) of the opening (12) in the insulating sheet (40) after the insulating sheet arranging step (P1) to be arranged with respect to the core (10) and the insulating sheet arranging step (P1). After the partial expansion step (P2) of heating and expanding the target portion (44) and the partial expansion step (P2), the slot accommodating portion (31) accommodated in the slot (11) of the coil (30). A coil arranging step of arranging the coil (30) with respect to the core (10) so that the in-slot arranging portion (50) is arranged between the slot (11) and the inner surface (20) of the slot (11). P3) and.
この構成によれば、絶縁シート配置工程（Ｐ１）とコイル配置工程（Ｐ３）との間に部分膨張工程（Ｐ２）が実行されるため、絶縁シート（４０）のコア（１０）に対する移動が規制された状態で、コイル配置工程（Ｐ３）を実行することができる。補足説明すると、部分膨張工程（Ｐ２）では、絶縁シート（４０）におけるスロット（１１）の開口部（１２）の開口縁（１３）に沿う対象部分（４４）が膨張されるため、部分膨張工程（Ｐ２）を実行することで、コア（１０）における開口縁（１３）の周囲の端面である開口端面（１０ｃ）に接触する段差部（４６）を、絶縁シート（４０）に形成することができる。この結果、部分膨張工程（Ｐ２）の後にコイル配置工程（Ｐ３）を実行する際に、段差部（４６）と開口端面（１０ｃ）との間に作用する摩擦力又は接着力によって、絶縁シート（４０）のコア（１０）に対する移動を規制することができる。
このように、上記の構成によれば、絶縁シート（４０）のコア（１０）に対する移動が規制された状態で、コイル配置工程（Ｐ３）を実行することができる。よって、コイル配置工程（Ｐ３）を実行する際に、スロット収容部（３１）とスロット（１１）の内面（２０）との間に絶縁シート（４０）のスロット内配置部（５０）が配置されるようにコイル（３０）をコア（１０）に対して配置することが容易となる。また、コイル配置工程（Ｐ３）或いはその後の工程を実行する際に、絶縁シート（４０）がコイル（３０）等の他部材との接触或いは振動等によって移動することを防止し、或いは、このような移動が生じる場合であってもその移動量を小さく抑えることができる。よって、電機子（１）の製造過程において絶縁シート（４０）のコア（１０）に対する位置を適切な範囲内に維持して、コア（１０）とコイル（３０）との間の電気的絶縁性を適切に確保することができる。
以上のように、上記の構成によれば、絶縁シート（４０）の突出部（６０）に折り返し部が形成されない場合でも、コア（１０）に配置された絶縁シート（４０）のコア（１０）に対する移動を規制することが可能となる。
According to this configuration, since the partial expansion step (P2) is executed between the insulating sheet arranging step (P1) and the coil arranging step (P3), the movement of the insulating sheet (40) with respect to the core (10) is restricted. In this state, the coil arrangement step (P3) can be executed. As a supplementary explanation, in the partial expansion step (P2), the target portion (44) along the opening edge (13) of the opening (12) of the slot (11) in the insulating sheet (40) is expanded, so that the partial expansion step By executing (P2), a step portion (46) in contact with the opening end surface (10c), which is the peripheral end surface of the opening edge (13) in the core (10), can be formed on the insulating sheet (40). can. As a result, when the coil arranging step (P3) is executed after the partial expansion step (P2), the insulating sheet ( The movement of 40) with respect to the core (10) can be regulated.
As described above, according to the above configuration, the coil arranging step (P3) can be executed in a state where the movement of the insulating sheet (40) with respect to the core (10) is restricted. Therefore, when the coil arrangement step (P3) is executed, the in-slot arrangement portion (50) of the insulating sheet (40) is arranged between the slot accommodating portion (31) and the inner surface (20) of the slot (11). As such, it becomes easy to arrange the coil (30) with respect to the core (10). Further, when the coil arranging step (P3) or the subsequent steps are executed, the insulating sheet (40) is prevented from moving due to contact with other members such as the coil (30), vibration, or the like, or as described above. Even when a large amount of movement occurs, the amount of movement can be kept small. Therefore, in the manufacturing process of the armature (1), the position of the insulating sheet (40) with respect to the core (10) is maintained within an appropriate range, and the electrical insulation between the core (10) and the coil (30) is maintained. Can be properly secured.
As described above, according to the above configuration, even if the folded portion is not formed on the protruding portion (60) of the insulating sheet (40), the core (10) of the insulating sheet (40) arranged on the core (10) is formed. It becomes possible to regulate the movement to.
ここで、前記開口部（１２）の前記開口縁（１３）に沿う形状に形成された支持面（７０）を有する支持具（７）を用い、前記支持面（７０）が前記開口縁（１３）に対向する位置に前記支持具（７）を挿入し、前記支持面（７０）と前記開口縁（１３）とにより前記絶縁シート（４０）を挟持した状態で、前記部分膨張工程（Ｐ２）を行うと好適である。 Here, a support tool (7) having a support surface (70) formed in a shape along the opening edge (13) of the opening (12) is used, and the support surface (70) is the opening edge (13). ) Is inserted, and the insulating sheet (40) is sandwiched between the support surface (70) and the opening edge (13), and the partial expansion step (P2) is performed. Is preferable.
この構成によれば、部分膨張工程（Ｐ２）を行う際に、支持面（７０）と開口縁（１３）とにより絶縁シート（４０）が挟持されるため、絶縁シート（４０）をコア（１０）に対して適切に位置決め保持できると共に、絶縁シート（４０）における開口縁（１３）との接触部分の膨張を抑制しつつ、絶縁シート（４０）におけるスロット（１１）の外側に配置される部分（すなわち、突出部（６０）における少なくとも一部）を膨張させることができる。よって、部分膨張工程（Ｐ２）において、コア（１０）の開口端面（１０ｃ）に接触する段差部（４６）を絶縁シート（４０）に形成しやすくなる。 According to this configuration, when the partial expansion step (P2) is performed, the insulating sheet (40) is sandwiched between the support surface (70) and the opening edge (13), so that the insulating sheet (40) is cored (10). ), And the portion of the insulating sheet (40) that is arranged outside the slot (11) while suppressing the expansion of the contact portion with the opening edge (13). (That is, at least a part of the protrusion (60)) can be inflated. Therefore, in the partial expansion step (P2), the stepped portion (46) in contact with the open end surface (10c) of the core (10) is easily formed on the insulating sheet (40).
上記のように前記支持面（７０）と前記開口縁（１３）とにより前記絶縁シート（４０）を挟持した状態で前記部分膨張工程（Ｐ２）を行う構成において、前記支持具（７）は、先端部（７ａ）側に向かうに従って前記スロット（１１）の幅方向（Ｗ）の厚さが小さくなるくさび状に形成され、前記部分膨張工程（Ｐ２）を行う際に、前記支持具（７）に対して前記幅方向（Ｗ）の両側で前記絶縁シート（４０）を挟持すると好適である。 In the configuration in which the partial expansion step (P2) is performed with the insulating sheet (40) sandwiched between the support surface (70) and the opening edge (13) as described above, the support tool (7) is The slot (11) is formed in a wedge shape in which the thickness in the width direction (W) decreases toward the tip end portion (7a) side, and when the partial expansion step (P2) is performed, the support tool (7) It is preferable to sandwich the insulating sheet (40) on both sides in the width direction (W).
この構成によれば、部分膨張工程（Ｐ２）を行う際に、支持具（７）の位置を維持した状態で、絶縁シート（４０）における幅方向（Ｗ）の両側の対象部分（４４）を膨張させて、幅方向（Ｗ）の両側に段差部（４６）を形成することができる。よって、部分膨張工程（Ｐ２）の作業性の向上を図ることができる。 According to this configuration, when the partial expansion step (P2) is performed, the target portions (44) on both sides in the width direction (W) of the insulating sheet (40) are held in a state where the position of the support (7) is maintained. By expanding, step portions (46) can be formed on both sides in the width direction (W). Therefore, the workability of the partial expansion step (P2) can be improved.
上記の各構成の電機子の製造方法において、前記絶縁シート配置工程（Ｐ１）では、前記突出部（６０）は、前記開口部（１２）から前記スロット（１１）の外部に向かう方向に沿って折り返し部を有さずに延在するように配置されると好適である。 In the method for manufacturing an armature having each of the above configurations, in the insulating sheet arranging step (P1), the protruding portion (60) is directed from the opening (12) toward the outside of the slot (11). It is preferable that the arrangement is made so as to extend without having a folded portion.
この構成によれば、突出部（６０）が折り返し部を有するように絶縁シート配置工程（Ｐ１）において絶縁シート（４０）がコア（１０）に対して配置される場合に比べて、絶縁シート（４０）の使用量を低減して電機子（１）の製造コストの低減を図ることができる。 According to this configuration, the insulating sheet (40) is arranged with respect to the core (10) in the insulating sheet arranging step (P1) so that the protruding portion (60) has a folded portion. The amount of 40) used can be reduced to reduce the manufacturing cost of the armature (1).
また、前記コア（１０）は、軸方向（Ｌ）の両端部に前記開口部（１２）を有する前記スロット（１１）が周方向（Ｃ）に複数配置された円筒状に形成され、前記絶縁シート配置工程（Ｐ１）では、前記軸方向（Ｌ）の両側のそれぞれに前記突出部（６０）が形成されるように前記絶縁シート（４０）を配置し、前記部分膨張工程（Ｐ２）では、前記軸方向（Ｌ）の一方側の前記対象部分（４４）を加熱して膨張させる工程（Ｐ２１）と、前記軸方向（Ｌ）の他方側の前記対象部分（４４）を加熱して膨張させる工程（Ｐ２２）とを、同時に又は時間をずらして実行すると好適である。 Further, the core (10) is formed in a cylindrical shape in which a plurality of slots (11) having openings (12) at both ends in the axial direction (L) are arranged in the circumferential direction (C), and the insulation is provided. In the sheet arranging step (P1), the insulating sheet (40) is arranged so that the protruding portions (60) are formed on both sides in the axial direction (L), and in the partial expansion step (P2), the insulating sheet (40) is arranged. The step (P21) of heating and expanding the target portion (44) on one side of the axial direction (L) and the target portion (44) on the other side of the axial direction (L) are heated and expanded. It is preferable to carry out the step (P22) at the same time or at different times.
この構成によれば、コア（１０）が、スロット（１１）が周方向（Ｃ）に複数配置された円筒状に形成される場合に、部分膨張工程（Ｐ２）を実行することで、絶縁シート（４０）における軸方向（Ｌ）の両側に、コア（１０）の開口端面（１０ｃ）となるコア（１０）の軸方向端面に接触する段差部（４６）を形成することができる。よって、部分膨張工程（Ｐ２）の後にコイル配置工程（Ｐ３）を実行する際に、少なくとも、絶縁シート（４０）のコア（１０）に対する軸方向（Ｌ）の一方側への移動と、絶縁シート（４０）のコア（１０）に対する軸方向（Ｌ）の他方側への移動とを規制することが可能となる。 According to this configuration, when the core (10) is formed in a cylindrical shape in which a plurality of slots (11) are arranged in the circumferential direction (C), the insulating sheet is formed by executing the partial expansion step (P2). Step portions (46) that come into contact with the axial end faces of the core (10), which are the open end faces (10c) of the core (10), can be formed on both sides of the axial direction (L) in (40). Therefore, when the coil arrangement step (P3) is executed after the partial expansion step (P2), at least the movement of the insulating sheet (40) in the axial direction (L) with respect to the core (10) and the insulating sheet are performed. It is possible to regulate the movement of (40) in the axial direction (L) with respect to the core (10) to the other side.
また、前記コイル配置工程（Ｐ３）の後、少なくとも前記スロット内配置部（５０）を加熱して膨張させる追加膨張工程（Ｐ４）を更に備えると好適である。 Further, it is preferable to further include an additional expansion step (P4) in which at least the in-slot arrangement portion (50) is heated and expanded after the coil arrangement step (P3).
この構成によれば、スロット収容部（３１）を、膨張後のスロット内配置部（５０）によりスロット（１１）の内面（２０）に対して固定することができる。よって、ワニスを含浸させてスロット収容部（３１）をスロット（１１）の内面（２０）に対して固定させる工程を行うことなく、電機子（１）を製造することが可能となる。 According to this configuration, the slot accommodating portion (31) can be fixed to the inner surface (20) of the slot (11) by the expanded slot in-slot arrangement portion (50). Therefore, the armature (1) can be manufactured without performing the step of impregnating the slot (31) with the varnish and fixing the slot accommodating portion (31) to the inner surface (20) of the slot (11).
スロット（１１）を有するコア（１０）と、前記コア（１０）に巻装されるコイル（３０）と、前記コア（１０）と前記コイル（３０）とを電気的に絶縁する絶縁シート（４０）と、を備えた電機子（１）であって、前記コイル（３０）は、前記スロット（１１）に収容されたスロット収容部（３１）と、前記スロット（１１）の開口部（１２）から前記スロット（１１）の外部に突出したコイルエンド部（３２）とを有し、前記絶縁シート（４０）は、前記スロット（１１）の内面（２０）に沿って配置されたスロット内配置部（５０）と、前記開口部（１２）から前記スロット（１１）の外部に突出した突出部（６０）とを有し、前記絶縁シート（４０）は、加熱により膨張する膨張性絶縁シートであり、前記絶縁シート（４０）の膨張後の状態で、前記スロット収容部（３１）と前記スロット（１１）の内面（２０）との間に前記スロット内配置部（５０）が配置され、前記絶縁シート（４０）は、前記開口部（１２）の開口縁（１３）に沿って、前記開口縁（１３）から離れる側に窪む凹部（４５）を有する。 An insulating sheet (40) that electrically insulates a core (10) having a slot (11), a coil (30) wound around the core (10), and the core (10) and the coil (30). ), And the coil (30) is a slot accommodating portion (31) accommodated in the slot (11) and an opening (12) of the slot (11). The insulating sheet (40) has a coil end portion (32) protruding from the slot (11) to the outside, and the insulating sheet (40) is arranged along the inner surface (20) of the slot (11). The insulating sheet (40) has an (50) and a protruding portion (60) protruding from the opening (12) to the outside of the slot (11), and the insulating sheet (40) is an expandable insulating sheet that expands by heating. In the expanded state of the insulating sheet (40), the slot in-slot arrangement portion (50) is arranged between the slot accommodating portion (31) and the inner surface (20) of the slot (11), and the insulation is provided. The sheet (40) has a recess (45) recessed along the opening edge (13) of the opening (12) on the side away from the opening edge (13).
この構成によれば、絶縁シート（４０）が振動等によってコア（１０）に対して移動することを、スロット（１１）の開口部（１２）の開口縁（１３）に対する絶縁シート（４０）の凹部（４５）の引っ掛かりにより規制することができる。従って、絶縁シート（４０）の突出部（６０）に折り返し部が形成されない場合でも、コア（１０）に配置された絶縁シート（４０）のコア（１０）に対する移動を規制することが可能となる。 According to this configuration, the movement of the insulating sheet (40) with respect to the core (10) due to vibration or the like is caused by the insulating sheet (40) with respect to the opening edge (13) of the opening (12) of the slot (11). It can be regulated by catching the recess (45). Therefore, even if the folded portion is not formed on the protruding portion (60) of the insulating sheet (40), it is possible to regulate the movement of the insulating sheet (40) arranged on the core (10) with respect to the core (10). ..
ここで、前記スロット内配置部（５０）が全体的に膨張した状態となっていると好適である。 Here, it is preferable that the slot arrangement portion (50) is in an expanded state as a whole.
この構成によれば、スロット収容部（３１）を、スロット内配置部（５０）によりスロット（１１）の内面（２０）に対して強固に固定することができる。 According to this configuration, the slot accommodating portion (31) can be firmly fixed to the inner surface (20) of the slot (11) by the slot in-slot arrangement portion (50).
また、前記突出部（６０）は、前記開口部（１２）から前記スロット（１１）の外部に向かう方向に沿って折り返し部を有さずに延在するように形成されていると好適である。 Further, it is preferable that the protruding portion (60) is formed so as to extend from the opening (12) toward the outside of the slot (11) without having a folded portion. ..
この構成によれば、突出部（６０）が折り返し部を有する場合に比べて、絶縁シート（４０）の使用量を低減して電機子（１）の製造コストの低減を図ることができる。 According to this configuration, the amount of the insulating sheet (40) used can be reduced and the manufacturing cost of the armature (1) can be reduced as compared with the case where the protruding portion (60) has the folded portion.
本開示に係る電機子の製造方法及び電機子は、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができれば良い。 The armature manufacturing method and armature according to the present disclosure may be capable of exerting at least one of the above-mentioned effects.
１：電機子
７：支持具
７ａ：先端部
１０：コア
１１：スロット
１２：軸方向開口部（スロットの開口部）
１３：開口縁
２０：内面
３０：コイル
３１：スロット収容部
３２：コイルエンド部
４０：絶縁シート
４４：対象部分
４５：凹部
５０：スロット内配置部
６０：突出部
７０：支持面
Ｐ１：絶縁シート配置工程
Ｐ２：部分膨張工程
Ｐ３：コイル配置工程
Ｐ４：追加膨張工程
Ｃ：周方向
Ｌ：軸方向
Ｗ：幅方向
1: Armature 7:
13: Opening edge 20: Inner surface 30: Coil 31: Slot accommodating portion 32: Coil end portion 40: Insulating sheet 44: Target portion 45: Recessed portion 50: In-slot arrangement portion 60: Protruding portion 70: Support surface P1: Insulating sheet arrangement Step P2: Partial expansion step P3: Coil placement step P4: Additional expansion step C: Circumferential direction L: Axial direction W: Width direction
Claims (9)
加熱により膨張する前記絶縁シートを用い、前記スロットの内面に沿って配置されるスロット内配置部と、前記スロットの開口部から前記スロットの外部に突出する突出部とを有するように、膨張前の前記絶縁シートを前記コアに対して配置する絶縁シート配置工程と、
前記絶縁シート配置工程の後、前記絶縁シートにおける前記開口部の開口縁に沿う対象部分を加熱して膨張させる部分膨張工程と、
前記部分膨張工程の後、前記コイルにおける前記スロットに収容されるスロット収容部と前記スロットの内面との間に前記スロット内配置部が配置されるように、前記コイルを前記コアに対して配置するコイル配置工程と、を備え、
前記コアにおける前記スロットの外部であって前記開口縁の周囲の端面を開口端面として、前記部分膨張工程では、前記開口端面に接触する段差部を前記絶縁シートに形成する、電機子の製造方法。 A method for manufacturing an armature including a core having a slot, a coil wound around the core, and an insulating sheet that electrically insulates the core and the coil.
Before expansion, the insulating sheet that expands by heating is used so as to have an in-slot arrangement portion arranged along the inner surface of the slot and a protruding portion protruding from the opening of the slot to the outside of the slot. An insulating sheet arranging step of arranging the insulating sheet with respect to the core,
After the insulating sheet arranging step, a partial expansion step of heating and expanding the target portion along the opening edge of the opening in the insulating sheet,
After the partial expansion step, the coil is arranged with respect to the core so that the in-slot arrangement is arranged between the slot accommodation in the slot and the inner surface of the slot in the coil. With a coil placement process ,
As the open end face an end surface of the periphery of the opening edge an outside of the slots in the core, in the partial expansion step, you form a stepped portion in contact with the opening end face on the insulating sheet, a manufacturing method of an armature ..
前記部分膨張工程を行う際に、前記支持具に対して前記幅方向の両側で前記絶縁シートを挟持する、請求項２に記載の電機子の製造方法。 The support is formed in a wedge shape in which the thickness in the width direction of the slot decreases toward the tip side.
The method for manufacturing an armature according to claim 2, wherein the insulating sheet is sandwiched between the support and the support on both sides in the width direction when the partial expansion step is performed.
前記絶縁シート配置工程では、前記軸方向の両側のそれぞれに前記突出部が形成されるように前記絶縁シートを配置し、
前記部分膨張工程では、前記軸方向の一方側の前記対象部分を加熱して膨張させる工程と、前記軸方向の他方側の前記対象部分を加熱して膨張させる工程とを、同時に又は時間をずらして実行する、請求項１から４のいずれか一項に記載の電機子の製造方法。 The core is formed in a cylindrical shape in which a plurality of slots having openings at both ends in the axial direction are arranged in the circumferential direction.
In the insulating sheet arranging step, the insulating sheet is arranged so that the protrusions are formed on both sides in the axial direction.
In the partial expansion step, the step of heating and expanding the target portion on one side in the axial direction and the step of heating and expanding the target portion on the other side in the axial direction are simultaneously or staggered. The method for manufacturing an armature according to any one of claims 1 to 4, which is carried out.
前記コイルは、前記スロットに収容されたスロット収容部と、前記スロットの開口部から前記スロットの外部に突出したコイルエンド部とを有し、
前記絶縁シートは、前記スロットの内面に沿って配置されたスロット内配置部と、前記開口部から前記スロットの外部に突出した突出部とを有し、
前記絶縁シートは、加熱により膨張する膨張性絶縁シートであり、前記絶縁シートの膨張後の状態で、前記スロット収容部と前記スロットの内面との間に前記スロット内配置部が配置され、
前記絶縁シートは、前記開口部の開口縁に沿って、前記開口縁から離れる側に窪む凹部を有し、
前記コアにおける前記スロットの外部であって前記開口縁の周囲の端面を開口端面として、前記凹部は、前記絶縁シートにおける前記コイルが配置される側とは反対側の面に形成されていると共に、前記開口端面に対向するように配置されて前記開口端面に接触する面を有している、電機子。 An armature including a core having a slot, a coil wound around the core, and an insulating sheet that electrically insulates the core and the coil.
The coil has a slot accommodating portion accommodated in the slot and a coil end portion protruding from the opening of the slot to the outside of the slot.
The insulating sheet has an in-slot arrangement portion arranged along the inner surface of the slot and a protruding portion protruding from the opening to the outside of the slot.
The insulating sheet is an expandable insulating sheet that expands by heating, and in a state after the insulating sheet is expanded, the slot accommodation portion and the slot inner surface are arranged between the slot accommodating portion and the inner surface of the slot.
The insulating sheet along the opening edge of the opening, have a recess which is recessed on the side away from the opening edge,
With the end surface outside the slot in the core and around the opening edge as the opening end surface, the recess is formed on the surface of the insulating sheet opposite to the side on which the coil is arranged. wherein it is arranged so as to face the opening end surface that has a surface in contact with the opening end face, an armature.
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