JP7025224B2

JP7025224B2 - Rotating machine stator

Info

Publication number: JP7025224B2
Application number: JP2018006783A
Authority: JP
Inventors: 高弘新田; 哲也百武; 宏之服部; 啓友河西
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-01-18
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2022-02-24
Anticipated expiration: 2038-01-18
Also published as: JP2019126224A

Description

本明細書は、ステータコアと、当該ステータコアに巻回されたステータコイルと、を有する回転電機のステータを開示する。 The present specification discloses a stator of a rotary electric machine having a stator core and a stator coil wound around the stator core.

周知の通り、回転電機のステータは、ステータコアと、ステータコイルと、を有する。ステータコアには、複数のティースが設けられており、このティースに巻線を巻回することで、ステータコイルが形成される。そして、ティース間の空間であるスロット内には、複数の巻線が並ぶことになる。 As is well known, the stator of a rotary electric machine has a stator core and a stator coil. A plurality of teeth are provided on the stator core, and a stator coil is formed by winding a winding around the teeth. Then, a plurality of windings are lined up in the slot, which is a space between the teeth.

ここで、スロット内の巻線は、巻線間、または、巻線とステータコア間との短絡を防止するために、絶縁が必要である。通常、巻線は、コイル皮膜で被覆されているが、巻線の固定が不十分だと振動等の外力によって、コイル皮膜が摺動し、磨耗するおそれがあった。 Here, the windings in the slot need to be insulated to prevent short circuits between the windings or between the windings and the stator core. Normally, the winding is covered with a coil film, but if the winding is not sufficiently fixed, the coil film may slide and wear due to an external force such as vibration.

そこで、従来から、ステータコイルの周囲にワニスを流し込み、巻線を固定することが提案されている。ただし、この場合、巻線間に十分な間隙がないと、巻線間にワニスが入り込まず、巻線の固定が不十分となる。また、ワニスによる固定では、材料費が高く、また、製造工程が煩雑という問題も招いていた。 Therefore, conventionally, it has been proposed to pour a varnish around the stator coil to fix the winding. However, in this case, if there is not a sufficient gap between the windings, the varnish does not enter between the windings, and the windings are not sufficiently fixed. In addition, fixing with varnish has caused problems that the material cost is high and the manufacturing process is complicated.

特許文献１には、発泡樹脂シートを、複数の巻線と、スロット内壁との間に配しておき、この発泡樹脂シートを加熱・膨張させることで、巻線を固定する技術が開示されている。かかる技術によれば、ワニスの流し込みが不要であり、比較的簡易に、巻線を固定できる。 Patent Document 1 discloses a technique in which a foamed resin sheet is arranged between a plurality of windings and an inner wall of a slot, and the foamed resin sheet is heated and expanded to fix the windings. There is. According to such a technique, it is not necessary to pour the varnish, and the winding can be fixed relatively easily.

特開２０１１－２４４５９６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-244596

しかしながら、特許文献１の技術では、複数の巻線は、互いに接触した状態でスロット内に収容されている。換言すれば、特許文献１の場合、巻線間に間隙が存在しない。そのため、発泡樹脂シートは、巻線間には、入り込めず、巻線の側面にしか接触しない。この場合、巻線と発泡樹脂シートとの接触面積が小さいため、巻線の固定力が弱かった。また、振動等により巻線同士が摺動して、磨耗する懸念があった。 However, in the technique of Patent Document 1, a plurality of windings are housed in the slot in a state of being in contact with each other. In other words, in the case of Patent Document 1, there is no gap between the windings. Therefore, the foamed resin sheet cannot enter between the windings and only contacts the side surface of the windings. In this case, since the contact area between the winding and the foamed resin sheet is small, the fixing force of the winding is weak. In addition, there is a concern that the windings may slide with each other due to vibration or the like and wear.

そこで、本明細書では、スロット内の巻線がより確実に固定された回転電機のステータを開示する。 Therefore, the present specification discloses a stator of a rotary electric machine in which the winding in the slot is more reliably fixed.

本明細書で開示の回転電機のステータは、円環状のヨークと、前記ヨークの内周面から径方向に突出する複数のティースと、を含むステータコアと、前記ティースに巻回される複数の巻線により構成されるステータコイルと、前記ティース間の空間であるスロットの内壁に沿って配される発泡樹脂シートと、を備え、前記複数の巻線は、前記スロット内において径方向に間隙を開けて並んでおり、前記発泡樹脂シートの一部は、前記巻線間の間隙に入り込んでおり、前記巻線のうち、前記スロット内において、他の巻線と対向する面のうち周方向中央部にのみ、間隙用樹脂が設けられており、前記間隙用樹脂の面積は、前記他の巻線との対向面積より小さい、ことを特徴とする。 The stator of a rotary electric machine disclosed in the present specification includes a stator core including an annular yoke, a plurality of teeth protruding radially from the inner peripheral surface of the yoke, and a plurality of windings wound around the teeth. A stator coil composed of wires and a foamed resin sheet arranged along the inner wall of the slot, which is a space between the teeth, are provided, and the plurality of windings have a radial gap in the slot. A part of the foamed resin sheet is inserted into the gap between the windings, and the central portion of the windings in the slot facing the other windings in the circumferential direction. The gap resin is provided only in the coil, and the area of the gap resin is smaller than the area facing the other windings .

かかる構成とした場合、巻線間の間隙に発泡樹脂シートの一部が入り込むため、巻線と発泡樹脂との接触面積が増加し、巻線が、より確実に固定される。 In such a configuration, since a part of the foamed resin sheet enters the gap between the windings, the contact area between the windings and the foamed resin increases, and the windings are more reliably fixed.

間隙用樹脂を設けることで、巻線間の間隙を確実に確保できる。 By providing the resin for the gap, the gap between the windings can be surely secured.

かかる構成とすることで、巻線間に、発泡樹脂シートが入り込む空間を確保できる。 With such a configuration, it is possible to secure a space for the foamed resin sheet to enter between the windings.

また、前記間隙用樹脂は、絶縁フィラーを添加した樹脂であってもよい。 Further, the gap resin may be a resin to which an insulating filler is added.

かかる構成とすることで、間隙用樹脂の塗布厚、ひいては、巻線間の間隙量をある程度制御することができる。 With such a configuration, it is possible to control the coating thickness of the gap resin and, by extension, the amount of gaps between windings to some extent.

本明細書で開示する回転電機のステータによれば、巻線間の間隙に発泡樹脂シートの一部が入り込むため、巻線と発泡樹脂との接触面積が増加し、巻線が、より確実に固定される。 According to the stator of the rotary electric machine disclosed in the present specification, since a part of the foamed resin sheet enters the gap between the windings, the contact area between the windings and the foamed resin increases, and the windings are more reliably performed. It is fixed.

ステータの斜視図である。It is a perspective view of a stator. ステータの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of a stator. セグメントコイルの正面図である。It is a front view of a segment coil. 図３のＡ－Ａ断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 発泡樹脂シートを加熱する前のスロット内の様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in the slot before heating a foamed resin sheet. 発泡樹脂シートを加熱した後のスロット内の様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in the slot after heating a foamed resin sheet. ステータの製造の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of manufacturing of a stator. 他のセグメントコイルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of another segment coil.

以下、回転電機のステータ１０について図面を参照して説明する。図１は、回転電機のステータ１０の斜視図である。また、図２は、ステータ１０の分解斜視図である。なお、図２では、一部のセグメントコイル２０のみを図示している。 Hereinafter, the stator 10 of the rotary electric machine will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a stator 10 of a rotary electric machine. Further, FIG. 2 is an exploded perspective view of the stator 10. Note that FIG. 2 illustrates only a part of the segment coils 20.

このステータ１０は、ロータと組み合わされて回転電機を構成する。ステータ１０が適用される回転電機は、電動機として用いられるものでもよいし、発電機として用いられるものでもよい。したがって、本例のステータ１０は、例えば、電動車両に搭載される回転電機であって、走行用動力を生成する電動機として機能するとともに、回生トルク等で発電を行う発電機としても機能する回転電機に適用されてもよい。 The stator 10 is combined with a rotor to form a rotary electric machine. The rotary electric machine to which the stator 10 is applied may be one used as an electric motor or one used as a generator. Therefore, the stator 10 of this example is, for example, a rotary electric machine mounted on an electric vehicle, which functions as an electric motor for generating running power and also functions as a generator for generating power by regenerative torque or the like. May be applied to.

ステータ１０は、ステータコア１２と、当該ステータコア１２に巻回されるステータコイル１４と、を有している。ステータコア１２は、略円環状のヨーク１５と、当該ヨーク１５の内周面から径方向内側に突出する複数のティース１６と、に大別される。周方向に隣接するティース１６間には、ステータコイル１４の一部が収容される空間であるスロット１８が形成されている。かかるステータコア１２は、例えば、複数の電磁鋼板（例えばケイ素鋼板）を厚み方向に積層して作成される積層鋼板であってもよい。また、ステータコア１２は、絶縁被覆された磁性粒子をプレス成形してなる圧粉磁芯であってもよい。 The stator 10 has a stator core 12 and a stator coil 14 wound around the stator core 12. The stator core 12 is roughly classified into a substantially annular yoke 15, and a plurality of teeth 16 projecting radially inward from the inner peripheral surface of the yoke 15. A slot 18 is formed between the teeth 16 adjacent to each other in the circumferential direction, which is a space in which a part of the stator coil 14 is accommodated. The stator core 12 may be, for example, a laminated steel plate formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates (for example, silicon steel plates) in the thickness direction. Further, the stator core 12 may be a dust core formed by press-molding magnetic particles coated with insulation.

ステータコイル１４は、巻線をティース１６に巻回してなる。かかるステータコイル１４の結線態様および巻回態様は、回転電機の仕様に応じて、適宜、選択されればよい。したがって、ステータコイル１４は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルをスター結線またはデルタ結線した構成でもよい。また、ステータコイル１４は、分布巻で巻回されてもよいし、集中巻で巻回されてもよい。図１では、三相コイルを分布巻した様子を示している。 The stator coil 14 is formed by winding a winding around a tooth 16. The connection mode and winding mode of the stator coil 14 may be appropriately selected according to the specifications of the rotary electric machine. Therefore, the stator coil 14 may have a configuration in which U-phase, V-phase, and W-phase coils are star-connected or delta-connected. Further, the stator coil 14 may be wound by distributed winding or by centralized winding. FIG. 1 shows a state in which a three-phase coil is distributed and wound.

こうしたステータコイル１４は、複数のセグメントコイル２０を連結して構成される。セグメントコイル２０は、ステータコイル１４を、取り扱いやすい長さで切断したものであり、ステータコイル１４を構成する巻線である。以下では、セグメントコイル２０のことを、適宜、「巻線２０」とも呼ぶ。 Such a stator coil 14 is configured by connecting a plurality of segment coils 20. The segment coil 20 is a stator coil 14 cut to a length that is easy to handle, and is a winding that constitutes the stator coil 14. Hereinafter, the segment coil 20 is also appropriately referred to as a “winding 20”.

図３は、セグメントコイル（巻線）２０の正面図である。また、図４は、図３におけるＡ－Ａ断面図である。セグメントコイル２０は、導電性材料（例えば銅等）からなる導線２４を、絶縁材料からなるコイル皮膜２６で被覆したものである。導線２４は、断面略矩形の平角導線である。このセグメントコイル２０は、ステータコア１２に組み付ける前の段階で、略Ｕ字状に屈曲成形されている。以下では、このコア組み付け前におけるセグメントコイル２０の成形を「一次成形」と呼び、コア組み付け後にセグメントコイル２０を屈曲させて成形することを「二次成形」と呼ぶ。 FIG. 3 is a front view of the segment coil (winding) 20. Further, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. The segment coil 20 is obtained by coating a conducting wire 24 made of a conductive material (for example, copper or the like) with a coil film 26 made of an insulating material. The conductor 24 is a flat conductor having a substantially rectangular cross section. The segment coil 20 is bent and molded into a substantially U shape before being assembled to the stator core 12. Hereinafter, the molding of the segment coil 20 before the core assembly is referred to as “primary molding”, and the molding by bending the segment coil 20 after the core assembly is referred to as “secondary molding”.

一次成形されたセグメントコイル２０は、図３に示す通り、スロット１８に挿入される一対の脚部２８と、この一対の脚部２８を接続する接続部３０と、を有している。脚部２８の長さは、ステータコア１２の軸方向寸法よりも長く、脚部２８をスロット１８に挿入した際、当該脚部２８の一部は、ステータコア１２の軸方向端面から突出する。この突出部分は、二次成形時に、周方向に屈曲され、他のセグメントコイル２０と接合される。そして、この突出部分は、コイルエンドの一部となる。 As shown in FIG. 3, the primary molded segment coil 20 has a pair of legs 28 inserted into the slot 18 and a connecting portion 30 connecting the pair of legs 28. The length of the leg portion 28 is longer than the axial dimension of the stator core 12, and when the leg portion 28 is inserted into the slot 18, a part of the leg portion 28 protrudes from the axial end surface of the stator core 12. This protruding portion is bent in the circumferential direction during secondary molding and is joined to another segment coil 20. Then, this protruding portion becomes a part of the coil end.

接続部３０は、セグメントコイル２０をコア組み付けした際、ステータコア１２の軸方向外側において、周方向に延びて、コイルエンドの一部を構成する。セグメントコイル２０の両端、すなわち、脚部２８の末端には、コイル皮膜２６が剥離され、導線２４が外部に露出した剥離部３１が形成されている。この剥離部３１が、他のセグメントコイル２０の剥離部３１に溶接される。 When the segment coil 20 is assembled to the core, the connecting portion 30 extends in the circumferential direction on the outer side in the axial direction of the stator core 12 to form a part of the coil end. At both ends of the segment coil 20, that is, at the ends of the legs 28, the coil film 26 is peeled off to form a peeled portion 31 in which the conducting wire 24 is exposed to the outside. The peeling portion 31 is welded to the peeling portion 31 of the other segment coil 20.

複数のセグメントコイル２０は、図２に示すとおり、径方向に積層され、対応するスロット１８に挿入される。したがって、一つのスロット１８には、複数のセグメントコイル２０、すなわち、複数の巻線２０が、径方向に並ぶことになる。この複数の巻線２０と、スロット１８の内壁との間には、発泡樹脂シート２２が配される。発泡樹脂シート２２は、初期状態では、薄いシート状であるが、加熱されることで発泡し、大きく膨張する。巻線２０とスロット１８の内壁との間に、この発泡樹脂シート２２を配して膨張させることで、巻線２０とスロット１８の内壁との隙間が埋められ、スロット１８内に巻線２０が固定される。 As shown in FIG. 2, the plurality of segment coils 20 are stacked in the radial direction and inserted into the corresponding slots 18. Therefore, in one slot 18, a plurality of segment coils 20, that is, a plurality of windings 20 are arranged in the radial direction. A foamed resin sheet 22 is arranged between the plurality of windings 20 and the inner wall of the slot 18. The foamed resin sheet 22 is in the form of a thin sheet in the initial state, but foams when heated and greatly expands. By arranging and expanding the foamed resin sheet 22 between the winding 20 and the inner wall of the slot 18, the gap between the winding 20 and the inner wall of the slot 18 is filled, and the winding 20 is formed in the slot 18. It is fixed.

本例では、こうした巻線２０の固定をより確実にするために、巻線２０のうち、他の巻線２０との対向面（コイル皮膜２６の表面）に、間隙用樹脂３２を塗布している。本例では、コイル厚み方向が、ステータ径方向となるように巻線２０が積層されるため、巻線２０の厚み方向一端面に、間隙用樹脂３２が塗布される。 In this example, in order to make the fixing of the winding 20 more reliable, the gap resin 32 is applied to the surface of the winding 20 facing the other winding 20 (the surface of the coil film 26). There is. In this example, since the windings 20 are laminated so that the coil thickness direction is the stator radial direction, the gap resin 32 is applied to one end surface of the windings 20 in the thickness direction.

間隙用樹脂３２は、スロット１８内で積層された巻線２０間に間隙を形成するために塗布される樹脂である。かかる間隙用樹脂３２は、絶縁性を有した樹脂であれば、特に限定されない。ただし、塗布厚を制御しやすくするために、間隙用樹脂３２は、図４に示す通り、粒径が制御された絶縁フィラー３４が添加された樹脂であることが望ましい。この場合、絶縁フィラー３４の粒径は、形成したい間隙厚とほぼ同じであることが望ましい。かかる絶縁フィラー３４が添加された間隙用樹脂３２を、巻線２０のコイル被覆の表面に塗布しておくと、当該巻線２０を厚み方向に積層した場合でも、巻線２０間には、絶縁フィラー３４の粒径以上の大きさの間隙が形成されることになる。そして、これにより、隣接する巻線２０間に、発泡樹脂シート２２が入り込み、スロット１８内において、巻線２０がより強固に固定される。 The gap resin 32 is a resin applied to form a gap between the windings 20 laminated in the slot 18. The gap resin 32 is not particularly limited as long as it is a resin having an insulating property. However, in order to facilitate control of the coating thickness, it is desirable that the gap resin 32 is a resin to which an insulating filler 34 having a controlled particle size is added, as shown in FIG. In this case, it is desirable that the particle size of the insulating filler 34 is substantially the same as the gap thickness to be formed. When the gap resin 32 to which the insulating filler 34 is added is applied to the surface of the coil coating of the winding 20, even when the winding 20 is laminated in the thickness direction, insulation is provided between the windings 20. A gap having a size larger than the particle size of the filler 34 will be formed. As a result, the foamed resin sheet 22 enters between the adjacent windings 20, and the windings 20 are more firmly fixed in the slot 18.

これについて、従来技術と比較して説明する。通常、ステータコイル１４を構成する巻線２０は、巻線２０間、または、巻線２０とステータコア１２間の短絡を防止するためにコイル皮膜２６で被覆されている。しかし、巻線２０の固定が不十分であると、振動等の外力によってコイル皮膜２６が摺動し、磨耗するおそれがある。そのため、従来から、ステータコイル１４の周囲にワニスを流し込み、ステータコイル１４を固定する方法がある。しかし、巻線２０間に十分な間隙がない場合、巻線２０間にワニスが入り込まず、固定が不十分となっていた。また、ワニスによる固定は、材料費が高く、また、製造工程が煩雑という問題もあった。 This will be described in comparison with the prior art. Normally, the winding 20 constituting the stator coil 14 is covered with a coil film 26 in order to prevent a short circuit between the winding 20 or between the winding 20 and the stator core 12. However, if the winding 20 is not sufficiently fixed, the coil film 26 may slide and wear due to an external force such as vibration. Therefore, conventionally, there is a method of pouring a varnish around the stator coil 14 to fix the stator coil 14. However, when there is not a sufficient gap between the windings 20, the varnish does not enter between the windings 20, and the fixing is insufficient. Further, fixing with varnish has a problem that the material cost is high and the manufacturing process is complicated.

そこで、一部では、巻線２０とスロット１８内壁との間に、発泡樹脂シート２２を配し、当該発泡樹脂シート２２を膨張させることで、巻線２０を固定することが提案されていた。かかる方法によれば、ワニスによる固定に比べて簡易に巻線２０を固定できる。しかし、従来、巻線２０のうち、他の巻線２０との対向面には、間隙用樹脂３２が設けられておらず、スロット１８内において、巻線２０は、互いに接触した状態で積層されていた。換言すれば、従来、巻線２０間に間隙がなかった。 Therefore, it has been proposed in part that a foamed resin sheet 22 is arranged between the winding 20 and the inner wall of the slot 18 and the foamed resin sheet 22 is expanded to fix the winding 20. According to such a method, the winding 20 can be fixed more easily than the fixing by the varnish. However, conventionally, the gap resin 32 is not provided on the surface of the winding 20 facing the other winding 20, and the windings 20 are laminated in the slot 18 in a state of being in contact with each other. Was there. In other words, conventionally, there was no gap between the windings 20.

そのため、発泡樹脂シート２２を加熱して膨張させたとしても、発泡樹脂シート２２は、巻線２０の側面に接触するだけであった。そのため、振動等により、巻線２０同士が接触し、磨耗する懸念が残っていた。 Therefore, even if the foamed resin sheet 22 is heated and expanded, the foamed resin sheet 22 only comes into contact with the side surface of the winding 20. Therefore, there remains a concern that the windings 20 come into contact with each other due to vibration or the like and are worn.

本例では、上述したとおり、巻線２０のうち、他の巻線２０との対向面には、間隙を形成するための間隙用樹脂３２を塗布している。そのため、この巻線２０を厚み方向に積層したとしても、巻線２０間には、当該間隙用樹脂３２の塗布厚相当の間隙が形成される。そして、巻線２０間に間隙が存在する状態で、発泡樹脂シート２２を加熱・膨張させると、この巻線２０間の間隙にも発泡樹脂シート２２が入り込む。 In this example, as described above, the gap resin 32 for forming a gap is applied to the surface of the winding 20 facing the other winding 20. Therefore, even if the windings 20 are laminated in the thickness direction, a gap corresponding to the coating thickness of the gap resin 32 is formed between the windings 20. Then, when the foamed resin sheet 22 is heated and expanded in a state where a gap exists between the windings 20, the foamed resin sheet 22 also enters the gap between the windings 20.

なお、図４では、巻線２０の厚み方向一端面にのみ、間隙用樹脂３２を塗布している。しかし、二つの巻線２０の間に、間隙用樹脂３２が１以上、設けられていればよいため、間隙用樹脂３２は、巻線２０の厚み方向両面に塗布されてもよい。また、径方向に積層される複数の巻線２０のうち、奇数番面（または偶数番目）の巻線２０については、厚み方向両面に間隙用樹脂３２を塗布し、偶数番目（または奇数番目）の巻線２０については、間隙用樹脂３２を塗布しない構成としてもよい。 In FIG. 4, the gap resin 32 is applied only to one end surface of the winding 20 in the thickness direction. However, since it is sufficient that one or more gap resin 32s are provided between the two windings 20, the gap resin 32 may be applied to both sides of the windings 20 in the thickness direction. Further, among the plurality of windings 20 laminated in the radial direction, the odd-numbered surface (or even-numbered) windings 20 are coated with the gap resin 32 on both sides in the thickness direction, and the even-numbered (or even-numbered) windings 20 are coated. The winding 20 may be configured so that the gap resin 32 is not applied.

いずれにしても、スロット１８内において隣接する巻線２０の間に間隙用樹脂３２が介在することで、巻線２０間に所定の間隙が形成される。そして、これにより、巻線２０がスロット１８内において強固に固定される。図５、図６は、スロット１８内の様子を示す概略断面図である。図５は、発泡樹脂シート２２を加熱する前の、図６は、発泡樹脂シート２２を加熱した後のスロット１８内の様子を示している。また、図５、図６において、紙面上下方向は、ステータ径方向を、紙面左右方向は、ステータ周方向となる。 In any case, the gap resin 32 is interposed between the adjacent windings 20 in the slot 18, so that a predetermined gap is formed between the windings 20. As a result, the winding 20 is firmly fixed in the slot 18. 5 and 6 are schematic cross-sectional views showing the inside of the slot 18. FIG. 5 shows the state in the slot 18 before heating the foamed resin sheet 22, and FIG. 6 shows the state inside the slot 18 after heating the foamed resin sheet 22. Further, in FIGS. 5 and 6, the vertical direction of the paper surface is the radial direction of the stator, and the horizontal direction of the paper surface is the circumferential direction of the stator.

図５に示す通り、また、上述したとおり、スロット１８内には、複数（図示例では６つ）の巻線２０が径方向に並んでいる。各巻線２０の間には、間隙用樹脂３２が介在しており、これにより、巻線２０間には、所定の間隙が形成されている。この複数の巻線２０と、スロット１８内壁との間には、発泡前の発泡樹脂シート２２が配されている。発泡樹脂シート２２は、複数の巻線２０を挟むように二つ折りにされている。この状態で、ステータ１０を加熱すると、発泡樹脂シート２２が、発泡し、膨張する。その結果、図６に示す通り、巻線２０とスロット１８内壁との隙間に、発泡樹脂シート２２が、隙間無く充填されることになる。さらに、発泡樹脂シート２２は、巻線２０間の隙間にも入り込む。これにより、巻線２０と発泡樹脂シート２２との接触面積が増加し、巻線２０がより強固に固定される。また、振動等により巻線２０が動いても、間隙用樹脂３２および発泡樹脂シート２２が、巻線２０間に介在するため、巻線２０同士が直接、触れることはなく、絶縁を維持できる。 As shown in FIG. 5, and as described above, a plurality of (six in the illustrated example) windings 20 are arranged in the radial direction in the slot 18. A gap resin 32 is interposed between the windings 20, whereby a predetermined gap is formed between the windings 20. A foamed resin sheet 22 before foaming is arranged between the plurality of windings 20 and the inner wall of the slot 18. The foamed resin sheet 22 is folded in half so as to sandwich the plurality of windings 20. When the stator 10 is heated in this state, the foamed resin sheet 22 foams and expands. As a result, as shown in FIG. 6, the foamed resin sheet 22 is filled in the gap between the winding 20 and the inner wall of the slot 18 without any gap. Further, the foamed resin sheet 22 also enters the gap between the windings 20. As a result, the contact area between the winding 20 and the foamed resin sheet 22 increases, and the winding 20 is more firmly fixed. Further, even if the winding 20 moves due to vibration or the like, the gap resin 32 and the foamed resin sheet 22 are interposed between the windings 20, so that the windings 20 do not come into direct contact with each other and insulation can be maintained.

次に、こうしたステータ１０の製造の流れについて図７を参照して説明する。図７は、ステータ１０の製造の流れを示すフローチャートである。ステータ１０を製造する際には、まず、ステータコア１２を製造する（Ｓ１０）。このステータコア１２の製造の手順は、公知の従来技術を利用できるため、ここでの詳説は、省略する。このステータコア１２の製造と並行して、セグメントコイル２０の製造も行なう（Ｓ１１～Ｓ１６）。セグメントコイル２０を製造する際には、まず、長尺なコイル材料を所望の長さに切断する（Ｓ１１）。コイル材料は、長尺な導線２４をコイル皮膜２６で被覆してなる長尺材料である。続いて、切断して得られたセグメントコイル２０の両端から、コイル皮膜２６を剥離し、剥離部３１を形成する（Ｓ１２）。次に、このセグメントコイル２０を、一次成形、すなわち、略Ｕ字状に屈曲させる（Ｓ１４）。 Next, the flow of manufacturing the stator 10 will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a flowchart showing a manufacturing flow of the stator 10. When manufacturing the stator 10, first, the stator core 12 is manufactured (S10). Since known prior art can be used for the procedure for manufacturing the stator core 12, detailed description here will be omitted. In parallel with the production of the stator core 12, the segment coil 20 is also manufactured (S11 to S16). When manufacturing the segment coil 20, first, a long coil material is cut to a desired length (S11). The coil material is a long material obtained by coating a long conductor 24 with a coil film 26. Subsequently, the coil film 26 is peeled from both ends of the segment coil 20 obtained by cutting to form the peeled portion 31 (S12). Next, the segment coil 20 is primarily formed, that is, bent into a substantially U shape (S14).

セグメントコイル２０の一次成形が完了すれば、続いて、セグメントコイル２０の一部に間隙用樹脂３２を塗布する（Ｓ１６）。この間隙用樹脂３２は、上述したとおり、セグメントコイル２０のうちスロット内において他のセグメントコイル２０と対向する面、すなわち、厚み方向端面に塗布される。これにより、セグメントコイル２０が完成となる。 After the primary molding of the segment coil 20 is completed, the gap resin 32 is subsequently applied to a part of the segment coil 20 (S16). As described above, the gap resin 32 is applied to the surface of the segment coil 20 facing the other segment coil 20 in the slot, that is, the end surface in the thickness direction. As a result, the segment coil 20 is completed.

セグメントコイル２０が完成すれば、続いて、このセグメントコイル２０をステータコア１２に組み付ける（Ｓ１８～Ｓ２６）。具体的には、まず、複数のセグメントコイル２０をコイル厚み方向に積層し、この積層された複数のセグメントコイル２０の周囲に、加熱前の発泡樹脂シート２２を巻き付ける（Ｓ１８）。 When the segment coil 20 is completed, the segment coil 20 is subsequently assembled to the stator core 12 (S18 to S26). Specifically, first, a plurality of segment coils 20 are laminated in the coil thickness direction, and the foamed resin sheet 22 before heating is wound around the laminated plurality of segment coils 20 (S18).

そして、この発泡樹脂シート２２が巻きつけられた複数のセグメントコイル２０を、スロット１８内に挿入する（Ｓ２０）。スロット１８内に挿入された複数のセグメントコイル２０は、専用の治具を用いて、スロット１８から抜け落ちないように保持される。 Then, a plurality of segment coils 20 around which the foamed resin sheet 22 is wound are inserted into the slot 18 (S20). The plurality of segment coils 20 inserted into the slot 18 are held so as not to fall out of the slot 18 by using a dedicated jig.

続いて、セグメントコイル２０のうちステータコア１２の軸方向端面から突出する突出部分を周方向に屈曲させる二次成形を行なう（Ｓ２２）。そして、二次成形されたセグメントコイル２０の端部（剥離部３１）を他のセグメントコイル２０の端部（剥離部３１）と溶接する（Ｓ２４）。 Subsequently, secondary molding is performed in which the protruding portion of the segment coil 20 projecting from the axial end surface of the stator core 12 is bent in the circumferential direction (S22). Then, the end portion (peeling portion 31) of the secondarily formed segment coil 20 is welded to the end portion (peeling portion 31) of the other segment coil 20 (S24).

全てのセグメントコイル２０の溶接が完了すれば、最後に、ステータ１０を加熱し、発泡樹脂シート２２を発泡・膨張させる（Ｓ２６）。これにより、発泡樹脂シート２２が、巻線２０とスロット１８内壁の間隙、および、巻線２０間の間隙に充填され、スロット１８内において巻線２０が固定される。 When the welding of all the segment coils 20 is completed, finally, the stator 10 is heated to foam and expand the foamed resin sheet 22 (S26). As a result, the foamed resin sheet 22 is filled in the gap between the winding 20 and the inner wall of the slot 18 and the gap between the windings 20, and the winding 20 is fixed in the slot 18.

以上の説明から明らかなとおり、本明細書に開示のステータ１０は、間隙用樹脂を塗布という工程を新規に追加したものの、その他は、従来と同様の手順で製造できる。したがって、本明細書に開示のステータ１０は、従来と比べて、製造手順を大幅に変更することなく、製造できる。そして、本明細書に開示のステータ１０によれば、従来技術に比べて、スロット１８内において巻線２０がより強固に固定される。その結果、巻線２０の摺動が低減され、巻線２０に起因するコイル皮膜２６の磨耗が防止される。また、振動等により、巻線２０が摺動したとしても、巻線２０間に間隙用樹脂３２および発泡樹脂シート２２が介在するため、絶縁を確保した状態を維持できる。 As is clear from the above description, the stator 10 disclosed in the present specification can be manufactured by the same procedure as before, although the step of applying the gap resin is newly added. Therefore, the stator 10 disclosed in the present specification can be manufactured without significantly changing the manufacturing procedure as compared with the conventional case. Then, according to the stator 10 disclosed in the present specification, the winding 20 is more firmly fixed in the slot 18 as compared with the prior art. As a result, the sliding of the winding 20 is reduced, and the wear of the coil film 26 caused by the winding 20 is prevented. Further, even if the winding 20 slides due to vibration or the like, the gap resin 32 and the foamed resin sheet 22 are interposed between the windings 20, so that the state where the insulation is secured can be maintained.

なお、これまで説明した構成は、一例であり、スロット１８内において巻線２０間に間隙があり、当該間隙に発泡樹脂シート２２が入り込んでいるのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。例えば、図３の例では、間隙用樹脂３２を、比較的、広範囲に塗布している。しかし、間隙用樹脂３２は、巻線２０間の間隙を維持できるのであれば、その塗布の範囲や形状、個数は、適宜、変更されてもよい。例えば、図８に示すように、間隙用樹脂３２は、コイル軸方向に間隔を開けて複数個所に塗布されてもよい。この場合、１箇所での塗布範囲は、小さくてもよく、また、その形状は、円形等でもよい。ただし、いずれの場合であっても、間隙用樹脂３２の塗布範囲は、発泡樹脂シート２２が入り込む空間を形成するために、巻線２０のうち、他の巻線２０と対向する対向面よりも、小さいことが望ましい。 The configuration described so far is an example, and if there is a gap between the windings 20 in the slot 18 and the foamed resin sheet 22 is inserted in the gap, the other configurations are appropriately changed. You may. For example, in the example of FIG. 3, the gap resin 32 is applied over a relatively wide range. However, the range, shape, and number of the gap resin 32 may be appropriately changed as long as the gap between the windings 20 can be maintained. For example, as shown in FIG. 8, the gap resin 32 may be applied to a plurality of places at intervals in the coil axial direction. In this case, the coating range at one place may be small, and the shape may be circular or the like. However, in any case, the coating range of the gap resin 32 is larger than the facing surface of the winding 20 facing the other winding 20 in order to form a space for the foamed resin sheet 22 to enter. , Small is desirable.

また、上述の説明では、間隙用樹脂３２として、絶縁フィラー３４が添加された樹脂を用いたが、塗布厚を制御できるのであれば、フィラー３４が混入されていない樹脂を用いてもよい。この場合、間隙用樹脂３２は、発泡樹脂シート２２を発泡させるために加熱した際、軟化して流れ落ちるような熱軟化性樹脂でもよい。すなわち、完成後のステータ１０は、巻線２０間に、発泡樹脂シート２２が入り込んだ間隙があるのであれば、間隙用樹脂３２が残存していなくてもよい。また、間隙用樹脂３２は、塗布に替えて、他の手段、例えば、接着剤を用いた貼着などで、巻線２０に取り付けられてもよい。すなわち、予め、所定の厚みに形成された樹脂シート（間隙用樹脂３２）を、接着剤を用いて、巻線２０表面に貼り付けるようにしてもよい。 Further, in the above description, the resin to which the insulating filler 34 is added is used as the gap resin 32, but a resin to which the filler 34 is not mixed may be used as long as the coating thickness can be controlled. In this case, the gap resin 32 may be a heat-softening resin that softens and flows down when the foamed resin sheet 22 is heated to foam. That is, in the completed stator 10, if there is a gap in which the foamed resin sheet 22 has entered between the windings 20, the gap resin 32 may not remain. Further, the gap resin 32 may be attached to the winding 20 by other means, for example, sticking with an adhesive, instead of coating. That is, a resin sheet (resin 32 for gaps) formed in advance to a predetermined thickness may be attached to the surface of the winding 20 by using an adhesive.

また、これまでの説明では、一つのスロット１８に一枚の発泡樹脂シート２２を配しているが、発泡樹脂シート２２は、一つのスロット１８に複数枚、配されてもよい。例えば、一つのスロット１８内に、スロット１８の周方向側面に沿って配される二枚の発泡樹脂シート２２と、スロット１８の径方向側面に沿って配される一枚の発泡樹脂シート２２の合計三枚が配されてもよい。 Further, in the description so far, one foamed resin sheet 22 is arranged in one slot 18, but a plurality of foamed resin sheets 22 may be arranged in one slot 18. For example, in one slot 18, two foamed resin sheets 22 arranged along the circumferential side surface of the slot 18 and one foamed resin sheet 22 arranged along the radial side surface of the slot 18. A total of three cards may be arranged.

さらに、コア組み付け前に巻線２０に間隙用樹脂３２が塗布されるのであれば、図７で示した製造工程も、適宜、変更されてもよい。例えば、間隙用樹脂３２の塗布（Ｓ１６）は、セグメントコイル２０の一次成形（Ｓ１８）の前に行われてもよい。また、発泡樹脂シート２２は、複数の巻線２０に巻き付けるのではなく、予め、スロット１８内壁に貼り付けられていてもよい。 Further, if the gap resin 32 is applied to the winding 20 before assembling the core, the manufacturing process shown in FIG. 7 may be appropriately changed. For example, the application of the gap resin 32 (S16) may be performed before the primary molding (S18) of the segment coil 20. Further, the foamed resin sheet 22 may be attached to the inner wall of the slot 18 in advance instead of being wound around the plurality of windings 20.

また、これまでの説明では、ステータコイル１４を、互いに接合される複数のセグメントコイル２０で構成しているが、ステータコイル１４は、連続した長尺な巻線２０で構成されてもよい。 Further, in the description so far, the stator coil 14 is composed of a plurality of segment coils 20 joined to each other, but the stator coil 14 may be composed of continuous long windings 20.

１０ステータ、１２ステータコア、１４ステータコイル、１５ヨーク、１６ティース、１８スロット、２０巻線（セグメントコイル）、２２発泡樹脂シート、２４導線、２６コイル皮膜、２８脚部、３０接続部、３１剥離部、３２間隙用樹脂、３４絶縁フィラー。 10 stator, 12 stator core, 14 stator coil, 15 yoke, 16 teeth, 18 slots, 20 windings (segment coil), 22 foamed resin sheet, 24 leads, 26 coil coating, 28 legs, 30 connections, 31 peeling parts. , 32 Gap resin, 34 Insulation filler.

Claims

円環状のヨークと、前記ヨークの内周面から径方向に突出する複数のティースと、を含むステータコアと、
前記ティースに巻回される複数の巻線により構成されるステータコイルと、
前記ティース間の空間であるスロットの内壁に沿って配される発泡樹脂シートと、
を備え、
前記複数の巻線は、前記スロット内において径方向に間隙を開けて並んでおり、
前記発泡樹脂シートの一部は、前記巻線間の間隙に入り込んでおり、
前記巻線のうち、前記スロット内において、他の巻線と対向する面のうち周方向中央部にのみ、間隙用樹脂が設けられており、
前記間隙用樹脂の面積は、前記他の巻線との対向面積より小さい、
ことを特徴とする回転電機のステータ。 A stator core comprising an annular yoke and a plurality of teeth radially protruding from the inner peripheral surface of the yoke.
A stator coil composed of a plurality of windings wound around the tooth, and a stator coil.
A foamed resin sheet arranged along the inner wall of the slot, which is a space between the teeth,
Equipped with
The plurality of windings are arranged in the slot with a radial gap.
A part of the foamed resin sheet has entered the gap between the windings, and is
Of the windings, the gap resin is provided only in the central portion in the circumferential direction of the surfaces facing the other windings in the slot.
The area of the gap resin is smaller than the area facing the other windings.
A stator of a rotary electric machine characterized by this.

請求項１に記載の回転電機のステータであって、
前記間隙用樹脂は、絶縁フィラーを添加した樹脂である、ことを特徴とする回転電機のステータ。 The stator of the rotary electric machine according to claim 1 .
The stator for a rotary electric machine is characterized in that the resin for gaps is a resin to which an insulating filler is added.