JP2007174787A - 回転電機の固定子 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁子のみでコロナ放電開始電圧の低下を抑え、かつコア積層厚の異なる機種に対して共通部品を設けることができる回転電機の固定子を得る。
【解決手段】各ティースの隣接する部分の鉄心が屈曲可能に形成され、屈曲させて環状の固定子を形成するものにおいて、各ティースは、コア積層された固定子鉄心と、固定子鉄心の結線側端部に嵌合され、反結線側に伸びる絶縁子脚部を有する結線側絶縁子と、固定子鉄心の反結線側端部に嵌合され、結線側に伸びる絶縁子脚部を有する反結線側絶縁子とを備え、結線側絶縁子は、脚部の長さを長く形成し、コア積層厚の異なる機種に対して絶縁子で覆われない部分が小さくなるようにコア積層厚の異なる機種毎に製作し、反結線側絶縁子は、脚部の長さを結線側絶縁子の絶縁子脚部よりも短く形成し、コア積層厚の異なる機種に対しても一定の長さに製作する。
【選択図】図２

Description

この発明は、各ティースの隣接する部分の鉄心が屈曲可能に形成されたいわゆるポキポキモータと称される回転電機の固定子に関するものである。

近年、ビル等の有効床面積確保の要請から機械室レスエレベータが多く採用されるようになってきた。この機械室レスエレベータに使用される薄型巻上機にはポキポキモータが採用されている。
従来のポキポキモータの固定子の各ティースは、例えば、図５、図６に示すように構成されていた。図中、１１は多数のコアが積層された固定子鉄心、１２、１３は固定子鉄心１１の結線側（図の上側）と反結線側（図の下側）である上下両端部にそれぞれ嵌合させた結線側絶縁子及び反結線側絶縁子、１４は各絶縁子１２、１３で覆われない固定子鉄心１１の両側面にそれぞれ貼り付けられた絶縁シートである。このように構成された固定子鉄心１１の上に絶縁フィルム１５を取り付け、各ティースを横一列に多数展開して、外側にコイル１６を巻回している。そして、コイル巻が終了した各ティースを環状に丸めて、例えば図３に示すようなインナーロータ型の固定子としている。
コロナ放電開始電圧は、図６に示す結線側絶縁子１２と反結線側絶縁子１３との間の間隔Ｌ２の長さが長くなるに従い低下する傾向にある。したがって、この対策として、絶縁シート１４を固定子鉄心１１の両側面に貼り付け、コロナ放電開始電圧を低下させないようにしている。この際、結線側絶縁子１２と反結線側絶縁子１３は、共にコア積層厚の異なる機種間に対し、共通化しているが、絶縁シート１４を機種毎に長さが異なるものを製作している。また、絶縁シート１４を貼り付けるに当たっては、両面テープを使用している。

また、従来の技術として、コイルボビンの胴部の高さを左右で変える。すなわち、胴部の一方をコアの軸心寸法に対して１／２以上とし、他方を１／２以下とし、分割体を合わせたときに、突極部の間で長いほうの胴部と短いほうの胴部とが対向する状態に設定するモータのアーマチュアがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−５０５５６号公報（００１３、００２７、図３、図６）

しかし、従来のポキポキモータの固定子では、コロナ放電開始電圧を低下させないため、絶縁シートを固定子鉄心の両側面に貼り付けているが、コア積層厚の異なる機種間に対し、絶縁シート１４を機種毎に長さが異なるものを製作しておく必要があり、管理が面倒であった。また、絶縁シート１４を貼り付けるに当たっては、両面テープを使用しているので、自動化が困難であり、手作業にて貼り合わせているため、作業性が悪かった。

また、従来技術のモータのアーマチュアは、各ティースの隣接する部分の鉄心が屈曲可能に形成されたいわゆるポキポキモータと称される回転電機の固定子ではなく、したがって、コロナ放電開始電圧が、結線側絶縁子と反結線側絶縁子との間の間隔の長さが長くなるに従い低下する傾向にあることに着目し、絶縁シートを固定子鉄心の両側面に貼り付けて、コロナ放電開始電圧を低下させないようにするとともに、結線側絶縁子をコア積層厚が異なる機種毎に製作するが、反結線側絶縁子は共通部品として標準化を図ることや、反結線側の絶縁子の挿入を自動化することについては何ら触れていない。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、絶縁子のみでコロナ放電開始電圧の低下を抑えることができ、かつコア積層厚の異なる機種に対して共通部品を設けることができる回転電機の固定子を提供するものである。

この発明に係る回転電機の固定子においては、各ティースの隣接する部分の鉄心が屈曲可能に形成され、各ティースを横一列に展開して外側にコイルを巻回し、各屈曲部分を屈曲させて環状の固定子を形成するものにおいて、各ティースは、多数のコアが積層された固定子鉄心と、固定子鉄心の結線側端部に嵌合され、固定子鉄心の両側面の反結線側に向かって伸びる絶縁子脚部を有する結線側絶縁子と、固定子鉄心の反結線側端部に嵌合され、固定子鉄心の両側面の結線側に向かって伸びる絶縁子脚部を有する反結線側絶縁子とを備え、結線側絶縁子は、絶縁子脚部の長さを長く形成しており、コア積層厚の異なる機種に対して、コロナ放電開始電圧を低下させないために絶縁子で覆われない鉄心部分が小さくなるようにコア積層厚の異なる機種毎に製作されるものであり、反結線側絶縁子は、絶縁子脚部の長さを結線側絶縁子の絶縁子脚部よりも短く形成しており、コア積層厚の異なる機種に対しても一定の長さに製作されるものである。

この発明によれば、各ティースは、多数のコアが積層された固定子鉄心と、固定子鉄心の結線側端部に嵌合され、固定子鉄心の両側面の反結線側に向かって伸びる絶縁子脚部を有する結線側絶縁子と、固定子鉄心の反結線側端部に嵌合され、固定子鉄心の両側面の結線側に向かって伸びる絶縁子脚部を有する反結線側絶縁子とを備え、結線側絶縁子は、絶縁子脚部の長さを長く形成しており、コア積層厚の異なる機種に対して、コロナ放電開始電圧を低下させないために絶縁子で覆われない鉄心部分が小さくなるようにコア積層厚の異なる機種毎に製作されるものであり、反結線側絶縁子は、絶縁子脚部の長さを結線側絶縁子の絶縁子脚部よりも短く形成しており、コア積層厚の異なる機種に対しても一定の長さに製作されるので、絶縁子のみでコロナ放電開始電圧の低下を抑えることができる。また、コア積層厚の異なる機種に対して共通部品を設けることができるので、反結線側の絶縁子の挿入作業を容易に自動化することができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における回転電機の固定子の各ティース部の構成を示す分解斜視図、図２はこの発明の実施の形態１における回転電機の固定子の各ティース部の構成を示す縦断面図、図３はこの発明の実施の形態１における回転電機の固定子の外観を示す平面図、図４はこの発明の実施の形態１における回転電機の固定子の隣接するティースの接続部分を説明するための平面図である。

この発明によるポキポキモータの固定子の各ティースは、図１、図２に示すように構成されている。図において、１は多数のコアが積層された固定子鉄心、２は固定子鉄心１の結線側（図の上側）の端部に嵌合させた結線側絶縁子で、固定子鉄心１の両側面の反結線側（下方）に向かって伸びる絶縁子脚部２ａの長さを長く形成しており、コア積層厚の異なる機種に対して、絶縁子で覆われない鉄心部分が約１０ｍｍ程度となるようにコア積層厚の異なる機種毎に製作するものである。３は固定子鉄心１の反結線側（図の下側）の端部に嵌合させた反結線側絶縁子で、固定子鉄心１の両側面の結線側（上方）に向かって伸びる絶縁子脚部３ａの長さを上記結線側絶縁子２の絶縁子脚部２ａよりも短く形成しており、しかもコア積層厚の異なる機種に対しても一定の長さとして部品の共通化を図っている。
このように構成された固定子鉄心１の上に絶縁フィルム５を取り付け、各ティースを横一列に多数展開して、外側にコイル６を巻回している。そして、コイル巻が終了した各ティースを環状に丸めて、例えば図３に示すようなインナーロータ型の固定子としている。この時、絶縁子で覆われない鉄心部分が約１０ｍｍ程度となるようにコア積層厚の異なる機種毎に、上記結線側絶縁子２の絶縁子脚部２ａの長さを長くする。これにより、図２に示すように、結線側絶縁子２の絶縁子脚部２ａと反結線側絶縁子３の絶縁子脚部３ａとの間の間隔Ｌ１の長さに相当する部分が著しく短くなるので、コロナ放電開始電圧の低下を抑制することができる。

この発明においては、結線側絶縁子２をコア積層厚が異なる機種毎に製作する必要があるが、反結線側絶縁子３は共通部品とすることが可能である。結線側の絶縁子２の挿入作業は、固定子鉄心１の反転が不要のため、人手にて容易に行えるため、反結線側の絶縁子３の挿入作業のみ自動化することにより、自動化機器は段取り替えすることなく複数の機種に対応することができるため、コロナ放電開始電圧を低下させない固定子を効率的に製造することができる。

また、絶縁子の固定子鉄心への嵌合部である絶縁子脚部は、約０．５ｍｍ程度の薄肉部分であり、片側のみ長くする場合、両側ともに長くする場合に比べて、その薄肉部分をより長く形成する必要がある。このため、絶縁子の構成材料を射出成形時に流動性の良い樹脂、例えば液晶ポリマーを選定することにより、コア積層厚の高い機種に対しても同様の構造を採ることができる。

図３は回転子（図示せず）が固定子の内側に配置されたインナーロータ型の電動機における固定子を示し、図６は隣接するティースの接続部分を示す説明図である。
図３に示すようにポキポキモータの固定子は、図１、図２のように構成された固定子の各ティースを横一列に多数展開して、外側にコイル６を巻回している。そして、コイル巻が終了した各ティースを環状に丸めてインナーロータ型の固定子としている。
この発明の固定子の各ティースは、その隣接する部分の鉄心が屈曲可能に形成されており、いわゆるポキポキモータと称されている所以である。ここで、隣接するティースに巻回されたコイル６は、エナメル線等からなる渡り線７を介して電気的に接続しているが、この渡り線７が結線側絶縁子２に設けられた係合用突起部８に係合して隣のティース側に渡るように構成されている。この係合用突起部８と渡り線７の係合位置は、隣接するティースのほぼ屈曲中心上に位置するように係合用突起部８が設けられている。この係合用突起部８により、各ティースにコイル６を整列巻きした後、各接続部分を屈曲させて環状の固定子を形成する際に、渡り線７が係合用突起部８に係合するので、渡り線７の破損や弛みを防止することができる。

この発明の実施の形態１における回転電機の固定子の各ティース部の構成を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態１における回転電機の固定子の各ティース部の構成を示す縦断面図である。 この発明の実施の形態１における回転電機の固定子の外観を示す平面図である。 この発明の実施の形態１における回転電機の固定子の隣接するティースの接続部分を説明するための平面図である。 従来の回転電機の固定子の各ティース部の構成を示す分解斜視図である。 従来の回転電機の固定子の各ティース部の構成を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 固定子鉄心
２ 結線側絶縁子
２ａ 結線側の絶縁子脚部
３ 反結線側絶縁子
３ａ 反結線側の絶縁子脚部
５ 絶縁フィルム
６ コイル
７ 渡り線
８ 係合用突起部
１１ 固定子鉄心
１２ 結線側絶縁子
１３ 反結線側絶縁子
１４ 絶縁シート
１５ 絶縁フィルム
１６ コイル

Claims (4)

1. 各ティースの隣接する部分の鉄心が屈曲可能に形成され、各ティースを横一列に展開して外側にコイルを巻回し、各屈曲部分を屈曲させて環状の固定子を形成する回転電機の固定子において、
   前記各ティースは、多数のコアが積層された固定子鉄心と、前記固定子鉄心の結線側端部に嵌合され、固定子鉄心の両側面の反結線側に向かって伸びる絶縁子脚部を有する結線側絶縁子と、前記固定子鉄心の反結線側端部に嵌合され、固定子鉄心の両側面の結線側に向かって伸びる絶縁子脚部を有する反結線側絶縁子とを備え、
   前記結線側絶縁子は、絶縁子脚部の長さを長く形成しており、コア積層厚の異なる機種に対して、コロナ放電開始電圧を低下させないために絶縁子で覆われない鉄心部分が小さくなるようにコア積層厚の異なる機種毎に製作されるものであり、
   前記反結線側絶縁子は、絶縁子脚部の長さを前記結線側絶縁子の絶縁子脚部よりも短く形成しており、コア積層厚の異なる機種に対しても一定の長さに製作されるものであることを特徴とする回転電機の固定子。
2. 絶縁子を流動性の良い樹脂を用いて成形したことを特徴とする請求項１記載の回転電機の固定子。
3. 流動性の良い樹脂として液晶ポリマーを選定したことを特徴とする請求項２記載の回転電機の固定子。
4. 結線側絶縁子は、隣接する各ティースの屈曲部分のほぼ屈曲中心上で、各ティースのコイル間を接続する渡り線に係合する係合用突起部を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の回転電機の固定子。

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