JP2020028153A - Rotating electric machine stator - Google Patents
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Abstract
【課題】振動騒音性能を向上させた回転電機のステータを提供する。【解決手段】鋼板４２を積層して構成されるステータコア１２であって、円環状のヨークの内周面から径方向内側へ突出する複数のティース及び各ティース間に形成されるスロット２２を有するステータコア１２と、ステータコア１２のスロット２２を通ってティースに巻回されたコイル１４と、ステータコア１２のスロット２２の内壁面４０とコイル１４との間に設けられた絶縁シート２３とを備える。絶縁シート２３は、コイル１４側とスロット２２の内壁面４０側とに接着層２７，２８を有し、絶縁シート２３の接着層２７，２８は、スロット２２の軸方向の寸法Ｌ１の４／５以下の長さで、スロット２２の軸方向の両端部に設けられており、コイル１４とスロット２２の内壁面４０とが絶縁シート２３を介して接着されている。【選択図】図３PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stator of a rotary electric machine having improved vibration noise performance. SOLUTION: The stator core 12 is formed by laminating steel plates 42, and has a plurality of teeth protruding inward in the radial direction from an inner peripheral surface of an annular yoke and a slot 22 formed between the teeth. A coil 14 wound around a tooth through the slot 22 of the stator core 12 and an insulating sheet 23 provided between the inner wall surface 40 of the slot 22 of the stator core 12 and the coil 14 are provided. The insulating sheet 23 has adhesive layers 27 and 28 on the coil 14 side and the inner wall surface 40 side of the slot 22, and the adhesive layers 27 and 28 of the insulating sheet 23 are 4/5 of the axial dimension L1 of the slot 22. It has the following length and is provided at both ends in the axial direction of the slot 22, and the coil 14 and the inner wall surface 40 of the slot 22 are adhered to each other via an insulating sheet 23. [Selection diagram] Fig. 3
Description
本発明は、回転電機のステータに係り、特に、鋼板を積層して構成されるステータコアを備える回転電機のステータに関する。 The present invention relates to a stator for a rotating electrical machine, and more particularly to a stator for a rotating electrical machine including a stator core formed by stacking steel plates.
従来、鋼板を積層して構成されるステータコアであって、円環状のヨークの内周面から径方向内側へ突出する複数のティース及び各ティース間に形成されるスロットを有するステータコアと、ステータコアのスロットを通ってティースに巻回されたコイルと、を備える回転電機のステータが知られている。回転電機のステータには、ステータコアのスロットの内壁面とコイルとの間に絶縁シートが設けられるものがある。 Conventionally, a stator core configured by laminating steel plates, a stator core having a plurality of teeth projecting radially inward from an inner peripheral surface of an annular yoke and slots formed between the teeth, and a stator core slot There is known a stator of a rotating electric machine including a coil wound around a tooth through the coil. Some stators of rotary electric machines have an insulating sheet provided between an inner wall surface of a slot of a stator core and a coil.
特許文献１には、ステータコアのスロットの内壁面とコイルとの間に、加熱により膨張する絶縁性の膨張シートを配置することが開示されている。膨張シートにより、スロットの内壁面とコイルとの間に生じる空隙を、スロットの軸方向の全長に亘って消失または低減させることができ、スロット内のコイルの固定性が向上するとしている。 Patent Literature 1 discloses disposing an insulating expansion sheet that expands by heating between an inner wall surface of a slot of a stator core and a coil. It is stated that the expansion sheet can eliminate or reduce the gap generated between the inner wall surface of the slot and the coil over the entire length of the slot in the axial direction, thereby improving the fixability of the coil in the slot.
特許文献１のように、スロットの軸方向の全長に亘ってコイルをスロットの内壁面に固定した場合、回転電機のロータ回転時に、スロットの軸方向の全長に亘って積層された各鋼板の半径及び周方向の動きが規制され、各鋼板の微小振動による鋼板間の摩擦減衰が発生しない、或いは、非常に小さくなる。それにより、回転電機の振動騒音性能が悪化する虞がある。 When the coil is fixed to the inner wall surface of the slot over the entire length in the axial direction of the slot as in Patent Literature 1, the radius of each steel plate laminated over the entire length in the axial direction of the slot when the rotor of the rotating electric machine rotates. In addition, the movement in the circumferential direction is restricted, and the frictional attenuation between the steel plates due to the minute vibration of each steel plate does not occur or becomes very small. As a result, the vibration noise performance of the rotating electric machine may be deteriorated.
本発明の目的は、鋼板を積層して構成されるステータコアを備え、ステータコアのスロットの内壁面とコイルとの間に絶縁シートが設けられる回転電機のステータにおいて、振動騒音性能を向上することにある。 An object of the present invention is to improve vibration noise performance in a stator of a rotating electric machine including a stator core configured by stacking steel plates, and an insulating sheet provided between an inner wall surface of a slot of the stator core and a coil. .
本発明の回転電機のステータは、鋼板を積層して構成されるステータコアであって、円環状のヨークの内周面から径方向内側へ突出する複数のティース及び前記各ティース間に形成されるスロットを有するステータコアと、前記ステータコアの前記スロットを通って前記ティースに巻回されたコイルと、前記ステータコアの前記スロットの内壁面と前記コイルとの間に設けられた絶縁シートと、を備える回転電機のステータであって、前記絶縁シートは、前記スロットの内壁面側と前記コイル側とに接着層を有し、前記絶縁シートの前記接着層は、前記スロットの軸方向の寸法の４／５以下の長さで、前記スロットの軸方向の両端部を含む一部に設けられており、前記スロットの内壁面と前記コイルとが前記絶縁シートを介して接着されている、ことを特徴とする。 The stator of the rotating electric machine according to the present invention is a stator core formed by stacking steel plates, a plurality of teeth projecting radially inward from an inner peripheral surface of an annular yoke, and slots formed between the teeth. And a coil wound around the teeth through the slot of the stator core, and an insulating sheet provided between the inner wall surface of the slot of the stator core and the coil. A stator, wherein the insulating sheet has an adhesive layer on an inner wall surface side of the slot and the coil side, and the adhesive layer of the insulating sheet has a size of 4/5 or less of an axial dimension of the slot. The length is provided in a part including both ends in the axial direction of the slot, and the inner wall surface of the slot and the coil are bonded via the insulating sheet. , Characterized in that.
本発明の回転電機のステータによれば、回転電機のロータ回転時に、スロット内のコイルと未接着の範囲にある鋼板間で微小振動が可能となり、鋼板間の摩擦減衰が増大するため、振動騒音を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the stator of the rotary electric machine of this invention, when the rotor of a rotary electric machine rotates, micro vibration can be performed between the coil in a slot and the steel plate in the unbonded area, and the frictional attenuation between the steel plates increases, so Can be suppressed.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。以下では、車両に搭載される回転電機に用いられるステータを述べるが、これは、説明のための例示であって、車両搭載用以外の回転電機に用いられても構わない。以下では、コイルの巻回方法として分布巻を述べるが、これは説明のための例示であって、集中巻等であってもよい。また、コイルとして、導体セグメントを用いるものを述べるが、これは説明のための例示であって、連続した導体線を巻回して形成されるコイルであってもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, a stator used for a rotating electric machine mounted on a vehicle will be described. However, this is an example for explanation, and may be used for a rotating electric machine other than a motor mounted on a vehicle. In the following, distributed winding will be described as a method of winding the coil. However, this is an example for explanation, and concentrated winding may be used. Also, a coil using a conductor segment will be described. However, this is an example for explanation, and a coil formed by winding a continuous conductor wire may be used.
以下で述べる形状、材質等は、説明のための例示であって、回転電機のステータの仕様に合わせ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 The shapes, materials, and the like described below are examples for explanation, and can be appropriately changed in accordance with the specifications of the stator of the rotating electric machine. In the following, the same reference numerals are given to the same elements in all the drawings, and redundant description will be omitted.
図１は、車両に搭載される回転電機に用いられる回転電機のステータ１０を示す斜視図である。車両に搭載される回転電機は、モータケース（不図示）の中にロータ（不図示）とステータ１０を含んで構成され、車両が力行するときは電動機として機能し、車両が制動時にあるときは発電機として機能するモータ・ジェネレータで、三相同期型の回転電機である。 FIG. 1 is a perspective view showing a stator 10 of a rotating electric machine used for a rotating electric machine mounted on a vehicle. The rotating electric machine mounted on the vehicle is configured to include a rotor (not shown) and a stator 10 in a motor case (not shown), function as an electric motor when the vehicle is running, and when the vehicle is in braking. It is a motor generator that functions as a generator, and is a three-phase synchronous rotating electric machine.
図１に、軸方向と径方向と周方向とを示す。軸方向は、ステータ１０の中心軸ＣＬに沿った方向である。軸方向の２方向を区別するときは、三相動力線ＰＯが引き出される側がリード側の方向であり、その反対側が反リード側の方向である。図１の例では、紙面の上方側がリード側の方向、下方側が反リード側の方向である。径方向は、軸方向に垂直な面内で中心軸ＣＬを通る放射状の方向である。周方向は、中心軸ＣＬを中心として円周方向に沿った方向である。 FIG. 1 shows the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction. The axial direction is a direction along the central axis CL of the stator 10. When distinguishing the two axial directions, the side from which the three-phase power line PO is drawn out is the direction on the lead side, and the opposite side is the direction on the opposite side to the lead. In the example of FIG. 1, the upper side of the drawing is the direction of the lead, and the lower side is the direction of the opposite lead. The radial direction is a radial direction passing through the central axis CL in a plane perpendicular to the axial direction. The circumferential direction is a direction along the circumferential direction around the center axis CL.
ステータ１０は、ロータの外周側に所定の間隔を隔てて配置される固定子である。ステータ１０は、円環状の形状を有し、円環状の外周側に複数の取付穴５６が設けられる。取付穴５６は、ステータ１０をモータケースに取り付けるために用いられ、モータケースはケース取付穴等によって車両に固定される。 The stator 10 is a stator arranged at a predetermined interval on the outer peripheral side of the rotor. The stator 10 has an annular shape, and a plurality of mounting holes 56 are provided on the outer peripheral side of the annular shape. The mounting hole 56 is used for mounting the stator 10 to a motor case, and the motor case is fixed to the vehicle by a case mounting hole or the like.
ステータ１０は、ステータコア１２と、コイル１４（ステータコイル）とを含む。図２は、ステータ１０の軸方向に垂直な面で切断したステータコア１２の断面図である。図２に示すように、ステータコア１２は、ロータが配置される中心穴を有する磁性体部品であり、環状のヨーク１８と、このヨーク１８の内周面から径方向内方へ突出し、周方向に間隔をあけて設けられた複数のティース２０とを備えている。各ティース２０間には、スロット２２が形成されている。 Stator 10 includes a stator core 12 and a coil 14 (stator coil). FIG. 2 is a sectional view of the stator core 12 taken along a plane perpendicular to the axial direction of the stator 10. As shown in FIG. 2, the stator core 12 is a magnetic component having a center hole in which the rotor is disposed, and has an annular yoke 18 and protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the yoke 18 to extend in the circumferential direction. And a plurality of teeth 20 provided at intervals. Slots 22 are formed between the teeth 20.
かかるステータコア１２は、ヨーク１８と、ティース２０と、スロット２２とが形成される円環状の磁性体薄板を軸方向に積み重ねた積層体である。磁性体薄板の材質としては、珪素鋼板の一種である電磁鋼板を用いることができる。以下、この磁性体薄板を鋼板と言う。鋼板の1枚1枚がカシメられて軸方向に積み重ねられて、図１のようなステータコア１２が形成される。 The stator core 12 is a laminated body in which an annular magnetic thin plate in which a yoke 18, teeth 20, and a slot 22 are formed is stacked in the axial direction. As a material of the magnetic thin plate, an electromagnetic steel plate which is a kind of silicon steel plate can be used. Hereinafter, this magnetic thin plate is referred to as a steel plate. Each of the steel plates is caulked and stacked in the axial direction to form the stator core 12 as shown in FIG.
コイル１４は、三相の分布巻巻線で、１つの相巻線が複数のティースに跨って巻回されて形成される。各相巻線の形成には、複数の導体セグメント３２を用いる。導体セグメント３２は、両端部を除く導体線の周囲に絶縁皮膜を被覆し、略Ｕ字形に成形された絶縁皮膜付き導体線であり、略矩形状の断面形状を有する。 The coil 14 is a three-phase distributed winding, and is formed by winding one phase winding over a plurality of teeth. A plurality of conductor segments 32 are used to form each phase winding. The conductor segment 32 is a conductor wire with an insulation film formed by coating an insulation film around the conductor wire except for both ends, and formed into a substantially U-shape, and has a substantially rectangular cross-sectional shape.
導体セグメント３２の略Ｕ字形のうち、山形に折り曲げて成形された部分から真直ぐに延びる２つのストレート部分が、ステータコア１２において所定のスロット間隔だけ離れた２つのスロットにそれぞれ挿入される部分である。導体セグメント３２を山形に折り曲げて成形された部分をステータコア１２の反リード側として、２つのストレート部分をスロットに挿入すると、ストレート部分の先端の絶縁皮膜が剥離されたリード部がステータコア１２のリード側に突き出す。突き出たリード部は、ステータコア１２のリード側の軸方向端面の外側で折り曲げ成形され、他の導体セグメント３２のリード部に接合されて、ステータ１０のリード側におけるコイルエンド部３４を形成する。山形に折り曲げて成形された部分は、ステータ１０の反リード側におけるコイルエンド部３６を形成する。 Of the substantially U-shape of the conductor segment 32, two straight portions extending straight from a portion bent and formed into a mountain shape are portions respectively inserted into two slots of the stator core 12 separated by a predetermined slot interval. When the portion formed by bending the conductor segment 32 into a mountain shape is the opposite side of the stator core 12 to the lead, the two straight portions are inserted into the slots. Stick out. The protruding lead portion is bent and formed outside the axial end surface of the stator core 12 on the lead side, and is joined to the lead portion of another conductor segment 32 to form the coil end portion 34 on the lead side of the stator 10. The portion bent and formed into a mountain shape forms a coil end portion 36 on the side of the stator 10 opposite to the lead.
ステータ１０のリード側におけるコイルエンド部３４では、複数の導体セグメント３２のリード部が、所定の接続方法で互いに接続され、各相巻線が形成される。なお、本実施形態では、ステータコア１２の１つのスロットには同一相（例えばＵ相）の巻線が挿通され、隣り合うスロットには他の相（例えばＶ相またはＷ相）の巻線が挿通されることになる。リード側のコイルエンド部３４において形成された各相巻線のそれぞれの両端子は、一方側の端子が互いに接続されて中性点を形成し、他方側の端子はそれぞれステータコア１２の外側に引き出され、ステータ１０の三相動力線ＰＯとなる。 In the coil end portion 34 on the lead side of the stator 10, the lead portions of the plurality of conductor segments 32 are connected to each other by a predetermined connection method, and each phase winding is formed. In the present embodiment, one slot of the stator core 12 is inserted with a winding of the same phase (for example, U phase), and adjacent slots are inserted with windings of another phase (for example, V phase or W phase). Will be done. The two terminals of each phase winding formed in the coil end portion 34 on the lead side are connected to each other on one side to form a neutral point, and the other side terminals are respectively drawn out of the stator core 12. Thus, the three-phase power line PO of the stator 10 is obtained.
上記では、コイル１４の形成に略Ｕ字形の導体セグメント３２を用いることを述べたが、これは説明のための例示である。略Ｕ字形以外の異形セグメントコイルを用いてもよく、場合によっては、導体セグメント３２を用いずに連続巻線でコイル１４を形成してもよい。 Although the use of the substantially U-shaped conductor segment 32 for forming the coil 14 has been described above, this is an example for explanation. A deformed segment coil other than a substantially U-shaped coil may be used. In some cases, the coil 14 may be formed by continuous winding without using the conductor segment 32.
ステータ１０は、図４に示すように、ステータコア１２のスロット２２の内壁面４０とコイル１４との間に設けられた絶縁シート２３を含む。絶縁シート２３は、各相のコイル間を絶縁する相間絶縁シートである。本実施形態では、絶縁シート２３が、スロット２２の軸方向の両端部のみに接着層を有し、その部分でコイル１４とスロット２２の内壁面４０とが絶縁シート２３を介して接着されている特徴を有する。以下、本特徴について詳しく説明する。 As shown in FIG. 4, the stator 10 includes an insulating sheet 23 provided between the inner wall surface 40 of the slot 22 of the stator core 12 and the coil 14. The insulating sheet 23 is an interphase insulating sheet for insulating the coils of each phase. In the present embodiment, the insulating sheet 23 has an adhesive layer only at both axial ends of the slot 22, and the coil 14 and the inner wall surface 40 of the slot 22 are bonded via the insulating sheet 23 at that portion. Has features. Hereinafter, this feature will be described in detail.
図３は、ステータ１０の軸方向に平行な面で切断したスロット２２部分の断面図である。図４（Ａ）は、図３のＡ−Ａ線（未接着領域）における断面図であり、図４（Ｂ）は、図３のＢ−Ｂ線（接着領域）における断面図である。図３に示すように、絶縁シート２３は、スロット２２の軸方向の全長に亘って存在するが、前述したように、接着層２７，２８は、スロット２２の軸方向の両端部のみに存在する。これにより、スロット２２の軸方向において、絶縁シート２３を介してコイル１４とスロット２２の内壁面４０とが接着される接着領域５０と、コイル１４とスロット２２の内壁面４０とが接着されない未接着領域５２とが設けられる。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the slot 22 taken along a plane parallel to the axial direction of the stator 10. FIG. 4A is a cross-sectional view taken along the line AA (unbonded area) of FIG. 3, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB (adhered area) of FIG. As shown in FIG. 3, the insulating sheet 23 exists over the entire length of the slot 22 in the axial direction. However, as described above, the adhesive layers 27 and 28 exist only at both ends of the slot 22 in the axial direction. . Accordingly, in the axial direction of the slot 22, the adhesive region 50 where the coil 14 and the inner wall surface 40 of the slot 22 are bonded via the insulating sheet 23, and the unbonded region where the coil 14 and the inner wall surface 40 of the slot 22 are not bonded. An area 52 is provided.
ここで、絶縁シート２３の構造について説明する。図５（Ａ）は、未接着領域５２の絶縁シート２３の部分断面図であり、図５（Ｂ）は、接着領域５０の絶縁シート２３の部分断面図である。図５（Ａ）に示すように、絶縁シート２３は、２つのフィルム層２５，２６と、それらの間に設けられた感熱発泡層２４とを有する。さらに、図５（Ｂ）に示すように、接着領域５０では、絶縁シート２３は、フィルム層２５，２６のそれぞれの外側の面に設けられた接着層２７，２８を有する。感熱発泡層２４は、加熱されることによって発泡を生じ、その厚みを増大させる層であり、電気絶縁性を有する。接着層２７，２８は、熱硬化性の接着剤である。 Here, the structure of the insulating sheet 23 will be described. FIG. 5A is a partial cross-sectional view of the insulating sheet 23 in the unbonded area 52, and FIG. 5B is a partial cross-sectional view of the insulating sheet 23 in the bonded area 50. As shown in FIG. 5A, the insulating sheet 23 has two film layers 25 and 26 and a heat-sensitive foam layer 24 provided therebetween. Further, as shown in FIG. 5B, in the bonding region 50, the insulating sheet 23 has bonding layers 27 and 28 provided on the outer surfaces of the film layers 25 and 26, respectively. The heat-sensitive foam layer 24 is a layer that generates foam when heated and increases its thickness, and has electrical insulation properties. The adhesive layers 27 and 28 are thermosetting adhesives.
絶縁シート２３を、図４に示すようにコ字状にしてステータコア１２のスロット２２に収容する。そして、スロット２２内に導体セグメント（コイル１４）を挿通した後、絶縁シート２３を加熱する。それにより、絶縁シート２３の感熱発泡層２４が膨張する。図４（Ａ）に示すように、未接着領域５２では、接着層２７，２８が無いため、感熱発泡層２４が膨張しても、コイル１４とスロット２２の内壁面４０とは絶縁シート２３を介して接着されない。一方、図４（Ｂ）に示すように、接着領域５０では、感熱発泡層２４の膨張により、接着層２７，２８のそれぞれがコイル１４とスロット２２の内壁面４０とに押し付けられた状態になり、絶縁シート２３への加熱によって接着層２７，２８が軟化する。そして、接着層２７がコイル１４へ付着し、接着層２８がスロット２２の内壁面４０へ付着して、絶縁シート２３へのさらなる加熱によって接着層２７，２８が硬化する。これにより、コイル１４とスロット２２の内壁面４０とが絶縁シート２３を介して接着された状態になる。 The insulating sheet 23 is formed in a U-shape as shown in FIG. Then, after inserting the conductor segment (coil 14) into the slot 22, the insulating sheet 23 is heated. Thereby, the heat-sensitive foam layer 24 of the insulating sheet 23 expands. As shown in FIG. 4A, in the unbonded area 52, since the adhesive layers 27 and 28 do not exist, even if the thermosensitive foam layer 24 expands, the coil 14 and the inner wall surface 40 of the slot 22 form the insulating sheet 23. Not glued through. On the other hand, as shown in FIG. 4B, in the bonding region 50, the expansion of the thermosensitive foam layer 24 causes each of the bonding layers 27 and 28 to be pressed against the coil 14 and the inner wall surface 40 of the slot 22. Then, the adhesive layers 27 and 28 are softened by heating the insulating sheet 23. Then, the adhesive layer 27 adheres to the coil 14, the adhesive layer 28 adheres to the inner wall surface 40 of the slot 22, and the adhesive layers 27 and 28 are cured by further heating the insulating sheet 23. Thereby, the coil 14 and the inner wall surface 40 of the slot 22 are bonded to each other via the insulating sheet 23.
図３に示すように、未接着領域５２では、各鋼板４２とコイル１４とは未接着であり、接着領域５０では、各鋼板４２とコイル１４とが接着された状態になる。各接着領域５０の軸方向の長さＬ２１，Ｌ２２を合計した（Ｌ２１＋Ｌ２２）は、スロット２２の軸方向の寸法Ｌ１の４／５以下の長さとなっている。 As shown in FIG. 3, in the unbonded region 52, each steel plate 42 and the coil 14 are not bonded, and in the bonded region 50, each steel plate 42 and the coil 14 are in a bonded state. The sum (L21 + L22) of the axial lengths L21 and L22 of each bonding region 50 is less than or equal to 4/5 of the axial dimension L1 of the slot 22.
次に、本実施形態の回転電機のステータ１０の作用効果について説明する。本実施形態の回転電機のステータ１０は、回転電機として組み立て、回転電機のロータを回転させた際に、スロット２２内のコイル１４と未接着の範囲（未接着領域５２）にある鋼板４２間で微小振動が発生する。図３に示すように、未接着領域５２にある鋼板４２間で径方向に微小振動７０が起こる。また、図６に示すように、未接着領域５２にある鋼板４２間で周方向に微小振動７０が起こる。これにより、鋼板４２間の摩擦減衰が増大するため、回転電機の振動騒音を抑制することができる。 Next, the operation and effect of the stator 10 of the rotating electric machine according to the present embodiment will be described. The stator 10 of the rotary electric machine according to the present embodiment is assembled between the coil 14 in the slot 22 and the steel plate 42 in the non-bonded area (non-bonded area 52) when the rotor of the rotary electric machine is rotated. Micro vibration occurs. As shown in FIG. 3, a minute vibration 70 occurs in the radial direction between the steel plates 42 in the unbonded region 52. Further, as shown in FIG. 6, a minute vibration 70 occurs in the circumferential direction between the steel plates 42 in the unbonded region 52. As a result, the friction attenuation between the steel plates 42 increases, so that the vibration noise of the rotating electric machine can be suppressed.
図７は、本実施形態のステータ１０と、従来技術のステータとについて、回転電機に組み立てて、それぞれの回転電機を動作させて振動騒音の音圧レベルを比較した図である。図７の測定では、本実施形態のステータ１０として、図３に示した２つの接着領域５０の長さＬ２１，Ｌ２２をほぼ同じ長さとし、それらの合計（Ｌ２１＋Ｌ２２）をスロット２２の軸方向の寸法Ｌ１の略１／２の長さとしたステータ１０を用いた。また、従来技術のステータとして、スロット２２の軸方向の全長に亘って絶縁シート２３に接着層２７，２８を設け、全部を接着領域５０としたステータを用いた。図７において、横軸は回転電機の毎分あたりの回転数（ＲＰＭ）であり、縦軸は音圧レベルである。淡色線は、本実施形態のステータ１０を有する回転電機の振動騒音特性６０で、濃色線は、従来技術のステータを有する回転電機の振動騒音特性６２である。淡色線と濃色線との間が塗り潰されている部分は、本実施形態のステータ１０を有する回転電機が従来技術のステータを有する回転電機に比べて、特に、音圧レベルが低減されている部分である。図７に示すように、本実施形態のステータ１０を有する回転電機は、従来技術のステータを有する回転電機に比べて、１５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍの範囲で数ｄＢ〜１０ｄＢ程度の音圧レベルの低減効果がある。従来技術のステータを有する回転電機は、積層された鋼板が一体化し、ロータの回転方向のバネ性が増加し、その結果ステータコアに回転方向の共振が発生するため、振動騒音性能が悪化していると考えられる。 FIG. 7 is a diagram in which the stator 10 of the present embodiment and the stator of the related art are assembled into rotating electric machines, and the respective rotating electric machines are operated to compare the sound pressure levels of vibration noise. In the measurement of FIG. 7, the lengths L21 and L22 of the two bonding regions 50 shown in FIG. The stator 10 having a length approximately half of L1 was used. Further, as a conventional stator, an adhesive sheet 27, 28 was provided on the insulating sheet 23 over the entire length of the slot 22 in the axial direction, and the entire stator was used as an adhesive area 50. In FIG. 7, the horizontal axis represents the number of revolutions per minute (RPM) of the rotating electric machine, and the vertical axis represents the sound pressure level. The light colored line is the vibration noise characteristic 60 of the rotating electric machine having the stator 10 of the present embodiment, and the dark colored line is the vibration noise characteristic 62 of the rotating electric machine having the conventional stator. In the portion where the area between the light-colored line and the dark-colored line is filled, the sound pressure level is particularly reduced in the rotating electric machine having the stator 10 of the present embodiment as compared with the rotating electric machine having the conventional stator. Part. As shown in FIG. 7, the rotating electric machine having the stator 10 of the present embodiment has a sound pressure level reduction effect of about several dB to 10 dB in a range of 1500 rpm to 3000 rpm as compared with a rotating electric machine having a conventional stator. is there. In a rotating electric machine having a stator of the related art, the laminated steel plates are integrated, the spring property in the rotating direction of the rotor is increased, and as a result, resonance in the rotating direction occurs in the stator core, so that the vibration noise performance is deteriorated. it is conceivable that.
以上説明した回転電機のステータ１０は、スロット２２の軸方向の両端部を接着領域５０としたが、それに加えて、さらに接着領域５０が設けられてもよい。図８は、別の実施形態の回転電機のステータ１０におけるスロット２２部分の断面図である。図８に示すように、両端部のＬ２１，Ｌ２２の長さを有する接着領域５０に加えて、中心付近にＬ２３の長さを有する接着領域５０を設けて、接着領域５０を３箇所としている。このように、接着領域５０を３箇所以上としてもよい。ただし、各接着領域５０の軸方向の寸法Ｌ２ｉ（ｉ＝１〜ｎ、ｎは接着領域５０の数）の合計は、スロット２２の軸方向の寸法Ｌ１の４／５以下となるようにする。すなわち、以下の（数１）式が満たされるようにする。 In the stator 10 of the rotating electric machine described above, both ends in the axial direction of the slot 22 are the bonding regions 50, but in addition thereto, the bonding regions 50 may be further provided. FIG. 8 is a cross-sectional view of a slot 22 in the stator 10 of the rotating electric machine according to another embodiment. As shown in FIG. 8, in addition to the bonding regions 50 having the lengths L21 and L22 at both ends, a bonding region 50 having a length L23 is provided near the center, so that the bonding regions 50 are three places. Thus, the number of the bonding regions 50 may be three or more. However, the total of the axial dimension L2i (i = 1 to n, where n is the number of the adhesive areas 50) of each bonding area 50 is set to be not more than 4/5 of the axial dimension L1 of the slot 22. That is, the following equation (1) is satisfied.
なお、接着領域５０は等間隔で配置しなくてもよく、不等間隔で配置してもよい。 Note that the bonding regions 50 need not be arranged at equal intervals, and may be arranged at irregular intervals.
以上説明した絶縁シート２３は、感熱発泡層２４を有するものであったが、絶縁シート２３は、コイル１４とスロット２２の内壁面４０とを絶縁シート２３を介して接着できる限り、感熱発泡層２４を有しないものであってもよい。また、接着層２７，２８は、熱硬化性の接着剤に限らず、例えば、熱可塑性の接着剤であってもよい。 The above-described insulating sheet 23 has the heat-sensitive foam layer 24. However, the insulating sheet 23 may be a heat-sensitive foam layer 24 as long as the coil 14 and the inner wall surface 40 of the slot 22 can be bonded through the insulating sheet 23. May not be provided. The adhesive layers 27 and 28 are not limited to thermosetting adhesives, but may be, for example, thermoplastic adhesives.
また、以上説明した回転電機のステータコア１２は、鋼板４２の1枚1枚がカシメられた構造としたが、その構造に限定されるものではない。鋼板４２が積層された構造のステータコア１２であれば、本発明が適用可能である。 Further, the stator core 12 of the rotating electrical machine described above has a structure in which each of the steel plates 42 is caulked, but the present invention is not limited to this structure. The present invention is applicable as long as the stator core 12 has a structure in which the steel plates 42 are stacked.
１０ ステータ、１２ ステータコア、１４ コイル、１８ ヨーク、２０ ティース、２２ スロット、２３ 絶縁シート、２４ 感熱発泡層、２５，２６ フィルム層、２７，２８ 接着層、３２ 導体セグメント、３４，３６ コイルエンド部、４０ 内壁面、４２ 鋼板、５０ 接着領域、５２ 未接着領域、５６ 取付穴、６０，６２ 振動騒音特性、７０ 微小振動。 Reference Signs List 10 stator, 12 stator core, 14 coil, 18 yoke, 20 teeth, 22 slots, 23 insulating sheet, 24 heat-sensitive foam layer, 25, 26 film layer, 27, 28 adhesive layer, 32 conductor segment, 34, 36 coil end part, 40 inner wall surface, 42 steel plate, 50 bonded area, 52 non-bonded area, 56 mounting hole, 60, 62 vibration noise characteristics, 70 micro vibration.
Claims (1)
前記ステータコアの前記スロットを通って前記ティースに巻回されたコイルと、
前記ステータコアの前記スロットの内壁面と前記コイルとの間に設けられた絶縁シートと、を備える回転電機のステータであって、
前記絶縁シートは、前記スロットの内壁面側と前記コイル側とに接着層を有し、
前記絶縁シートの前記接着層は、前記スロットの軸方向の寸法の４／５以下の長さで、前記スロットの軸方向の両端部を含む一部に設けられており、
前記スロットの内壁面と前記コイルとが前記絶縁シートを介して接着されている、
ことを特徴とする回転電機のステータ。 A stator core configured by stacking steel plates, the stator core having a plurality of teeth protruding radially inward from the inner peripheral surface of the annular yoke and a slot formed between each of the teeth,
A coil wound around the teeth through the slots of the stator core;
An insulating sheet provided between the inner wall surface of the slot and the coil of the stator core, and a stator of a rotating electric machine,
The insulating sheet has an adhesive layer on the inner wall surface side of the slot and the coil side,
The adhesive layer of the insulating sheet has a length equal to or less than 軸 of an axial dimension of the slot, and is provided on a part including both axial ends of the slot,
The inner wall surface of the slot and the coil are bonded via the insulating sheet,
A stator for a rotating electric machine, characterized in that:
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