JP2007202268A - Motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動機に設けられている多数の界磁コイルを接続する渡り線の支持構造に関するものである。 The present invention relates to a crossover support structure for connecting a large number of field coils provided in an electric motor.
電動機の界磁コイルを接続する渡り線の支持構造は、例えば、特開2004−96838号公報(特許文献1)に記載されている。 A crossover support structure for connecting a field coil of an electric motor is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-96838 (Patent Document 1).
ここに示される電動機は、ステータの側面部に渡り線巻付けピン、巻始めからげピン、巻終わりからげピンを設け、これらのピンに渡り線を引っ掛けたり、からげたりする。こうして、わたり線の保持や這わせをする。 The electric motor shown here is provided with a jumper winding pin, a winding start curl pin, and a winding end curl pin on the side surface portion of the stator, and the jumper wire is hooked or tangled on these pins. In this way, the crossing line is held and twisted.
また、特許文献1とは違う渡り線の支持構造を備えたものもある。そのものは、ティースの外周側に径方向揃えた3つの樋状保持溝を設け、U相、V相、W相の界磁コイルに対応するそれぞれ渡り線を分けて、その溝に這わせている。こうして、U相、V相、W相の渡り線が短絡しないようにしている。
In addition, there is a crossover support structure different from that of
上記特許文献1に渡り線の支持構造は、構造が複雑で渡り線の這わせ作業が厄介である。また、3つの樋状保持溝を有する支持構造は構造が複雑であり、しかも3つの樋状保持溝で固定子の側端部のスペースが多く占められるため他の電気部品の配置が難しくなる。
The crossover support structure described in
本発明は、上記の問題に鑑み、構造が簡単で、他の電気部品の配置がし易い電動機を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electric motor that has a simple structure and allows easy placement of other electrical components.
本発明は、ティースと、ティースに巻装される界磁コイルと、界磁コイルとティースとの間に介在するスロット絶縁部材と、界磁コイルを巻装した多数のティースが環状に並ぶ電動機において、ティースの内周側または外周側に位置し、界磁コイルを接続する渡り線を支える渡り線支持壁をスロット絶縁部材に設け、差し込まれる渡り線を保持し、かつ深さを異にする複数の保持溝を渡り線支持壁に設けたことを特徴とする。 The present invention relates to an electric motor in which teeth, a field coil wound around the teeth, a slot insulating member interposed between the field coil and the teeth, and a large number of teeth wound around the field coil are arranged in a ring shape. The slot insulation member is provided with a crossover support wall, which is located on the inner peripheral side or the outer peripheral side of the teeth, and supports the crossover connecting the field coil, and holds the crossover inserted and has a plurality of different depths. The holding groove is provided on the crossover support wall.
本発明によれば、構造が簡単で、他の電気部品の配置がし易い電動機を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electric motor that has a simple structure and facilitates the placement of other electrical components.
本発明の実施例について、図面を引用して説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、図1〜図4に沿って電動機の構造、渡り線の支持構造について説明する。 First, the structure of the electric motor and the support structure for the crossover will be described with reference to FIGS.
この図1は、永久磁石モータのステータ1を示している。ステータ1は内側にロータ(図示せず)が置かれる。永久磁石モータは、いわゆるインナロータタイプである。ロータは、外周に多数の永久磁石で形成される界磁磁極を備える。
FIG. 1 shows a
ロータがステータの外側に位置すると、アウターロータタイプの電動機になる。 When the rotor is located outside the stator, an outer rotor type electric motor is obtained.
ステータ1は、分割されている多数のステータコア2を環状の連結ヨーク3で環状に結合して形成される。
The
ステータコア2は、図2〜図4に示されるように電磁鋼板を積層して形成する。ステータコア2は、ティース4を有する。ティース4は外周側にヨーク部片5を有する。ティース4は内周側にティース先端拡大部6を有する。ヨーク部片5は外周側にダブテール7を有する。
The
スロット絶縁部材8は、ステータコア2のティース4に設けられる。界磁コイル9はティース4に巻装される。スロット絶縁部材8は、ティース4と界磁コイル9との間に介在される。
The
スロット絶縁部材8は、上下2分割になっている。上側のスロット絶縁部材片と下側のスロット絶縁部材片が上下に合わさってティース4に取り付けられる。スロット絶縁部材8が被さってティース4の周りに界磁コイル9は巻装される。
The
スロット絶縁部材は、ティース4に一体モールド成型することができる。上下2分割のスロット絶縁部材8は、一体モールド成型用の金型や成型作業が省かれるので、生産性が良い。また、熱容量の大きいティース4が無いためモールド成型時の不良が少ない。
The slot insulating member can be integrally molded with the
巻鍔20、21は、スロット絶縁部材8に一体形成して設ける。巻鍔20はティース4の内周側に、巻鍔21はティース4の外周側に位置する。この巻鍔20、21があるので、多くの界磁コイル9が巻き崩れすることなく、巻線をすることができる。
The
巻線時にヨーク部片5は直線状態で行なうので、巻線機時のティース4間の間隙を大きくとることができるので、整列巻きがより良く行なわれる。
Since the
界磁コイルが巻装された12個のステータコア2は、成形用金型内に環状に配置される。この際に隣り合うヨーク部片5が、互いの端面を隙間なくして接合するように配置する。そして、圧粉鉄心を成形用金型内に流し込み、加熱硬化させて連結ヨーク3の成形をする。
The twelve
これにより、分割されていた12個のステータコア2は連結ヨーク3により結合された一つのステータ1が形成される。樹脂バインダの入っていない圧粉鉄心の場合は、磁束密度は高く取れるが曲げ強度が小さいのでそのまま構造部材として使用できないため樹脂バインダの入った圧粉鉄心を使用することにより体積で磁束密度の低下をカバーして取付け部の構造部を形成した。
As a result, the 12
ヨーク部片5のダブテール7を連結ヨーク3と一体にモールド成形させるので、分割されているステータコア2は強く結合される。ヨーク部片5の両側面側外周近傍に連結ヨーク3が被さるようにモールド成形されているので、ステータコア2の結合が更に強化されている。
Since the
隣り合うヨーク部片5は、互いの端面を隙間なく接合するので、磁気抵抗が少なく磁束の流れが良い。また、ヨーク部片5の外周には、圧粉鉄心で作られた連結ヨーク3が存在するので、磁気通路が増加し、磁束の流れが更によくなる。
連結ヨーク3に使用される材料の圧粉鉄心は、鉄粉の粒子と樹脂バインダの混ぜものである。樹脂バインダは熱硬化樹脂を使用する。成型用金型に注入した圧粉鉄心は、加熱することにより、硬化して強い結合の連結ヨーク3が形成されるのである。
The dust core of the material used for the connecting
渡り線支持壁25は、スロット絶縁部材8に設けられる。この渡り線支持壁25は、界磁コイル9の渡り線26を保持する。渡り線26は、巻装される各界磁コイル9の相互間を接続する線である。
The
渡り線支持壁25は、ティース4の外周側に位置する巻鍔21に設けられる。巻鍔21の先端を延在するようにして渡り線支持壁25は形成される。この実施例と違うアウターロータタイプの電動機では、渡り線支持壁はティース4の内周側に位置する巻鍔20に設けるようになる。
The
保持溝27、28、29は、渡り線支持壁25に設けられる。この保持溝27、28、29に渡り線26が挿入されて保持される。渡り線支持壁25の先端から深く切り欠かれた深さの深い保持溝27と、中程の深さの保持溝28と、浅い深さの保持溝29とが設けられる。
The
この深さを異にする三種類の保持溝27、28、29は、図5に示すように、ティース4の中心を縦に走る仮想線40を挟んで対称に設けられる。そして、中程の深さの保持溝28を間にして浅い深さの保持溝29が仮想線40に近い方に深さの深い保持溝27が仮想線40から離れた方に配置される。
As shown in FIG. 5, the three types of
この実施例では三種類の保持溝27、28、29が上下両方のスロット絶縁部材片に設けられている。上下とも同じスロット絶縁部材片を使えるので生産性の面で有利である。
In this embodiment, three types of holding
三種類の保持溝は、何れか一方のスロット絶縁部材片だけでも、渡り線の保持には支障はないが、二種類のスロット絶縁部材片を用いることになるので、生産性の面で不利になる。 The three types of holding grooves can be used to hold the crossover with only one of the slot insulating member pieces, but since two types of slot insulating member pieces are used, it is disadvantageous in terms of productivity. Become.
渡り線の配線について図1〜図4、図6〜図8を引用して説明する。 Crossover wiring will be described with reference to FIGS. 1 to 4 and FIGS. 6 to 8.
まず、図8の結線図に沿って全体の結線から述べる。 First, the entire connection will be described with reference to the connection diagram of FIG.
図8の(1)〜(12)に示す界磁コイルは、図1に示す(1)〜(12)の界磁コイルに対応している。(1)、(4)、(7)、(10)は、U相の界磁コイルである。(2)、(5)、(8)、(11)は、V相の界磁コイルである。(3)、(6)、(9)、(12)は、W相の界磁コイルである。 The field coils shown in (1) to (12) of FIG. 8 correspond to the field coils of (1) to (12) shown in FIG. (1), (4), (7), (10) are U-phase field coils. (2), (5), (8), (11) are V-phase field coils. (3), (6), (9), (12) are W-phase field coils.
各相の界磁コイルは、渡り線を介して直列に接続される。(1)の界磁コイルの一方の端子は、電源供給端子41のU相に、(2)の界磁コイルの一方の端子は電源供給端子41のV相に、(3)の界磁コイルの一方の端子は、電源供給端子41のW相に接続される。
The field coils of each phase are connected in series via a jumper wire. One terminal of the field coil of (1) is in the U phase of the
(10)、(11)、(12)の界磁コイルの一方の端子は、それぞれが中性点端子4
2に接続される。
One of the terminals of the field coils (10), (11), and (12) is a
2 is connected.
なお、図1に示すように、電源供給端子41と中性点端子42は、ステータコア2の片側にまとめて備えられる。
As shown in FIG. 1, the
図6は電源供給端子や中性点端子の側だけで渡り線を這わせた実態配線を示している。 FIG. 6 shows the actual wiring in which the jumper wires are arranged only on the power supply terminal or neutral point terminal side.
まず、U相に属する界磁コイルの渡り線の配線について説明する。 First, the wiring of the connecting wire of the field coil belonging to the U phase will be described.
界磁コイル9の渡り線26−Aは、渡り線支持壁25の左側の保持溝27(深い溝)に差し込み保持される。更に延びた渡り線26−Aの先が電源供給端子41のU相に接続係止される。
(1)界磁コイル9の他方の渡り線26−Bは、渡り線支持壁25の右側の保持溝27(深い溝)に差し込み保持される。更に渡り線26−Bは、渡り線支持壁25の裏面側に沿って這うように延び、(4)界磁コイル9の渡り線支持壁25のところに来る。
The connecting wire 26 -A of the
(1) The other connecting wire 26 -B of the
ここで、渡り線26−Bは、渡り線支持壁25の左側の保持溝27(深い溝)に差し込み保持され、表側に曲がり出て(4)界磁コイル9に接続される。(4)界磁コイル9の他方の渡り線26−Bは、(4)界磁コイル9に対応する渡り線支持壁25の右側の保持溝27(深い溝)に差し込み保持され、渡り線支持壁25の裏側に回って行く。
Here, the crossover wire 26 -B is inserted and held in the holding groove 27 (deep groove) on the left side of the
そして、渡り線26−Bは、前述した要領で(7)界磁コイル9、(10)界磁コイル9に渡る。(10)界磁コイル9の他方から出た渡り線26−Bは、渡り線支持壁25の右側の保持溝27(深い溝)に差し込み保持され、渡り線支持壁25の裏面に回り込む。
Then, the connecting wire 26-B crosses (7) the
さらに、渡り線支持壁25の裏面に沿って這うように延びた渡り線26−Bは、(12)界磁コイル9に対応する渡り線支持壁25の右側の保持溝27(深い溝)に差し込み保持される。ここで、表側に曲がり出た渡り線26−Bは、中性点端子42のU相に接続係止される。
Further, the connecting wire 26 -B extending so as to crawl along the back surface of the connecting
上述したように、U相に属する(1)界磁コイル9、(4)界磁コイル9、(7)界磁コイル9、(10)界磁コイル9の渡り線は、全部が渡り線支持壁25の深い深さの保持溝27に差し込み保持されて配線される。
As described above, all of the connecting wires of (1)
次にV相に属する界磁コイルの渡り線の配線について述べる。 Next, the wiring of the field coil belonging to the V phase will be described.
界磁コイル9の一方の渡り線26−Cは、渡り線支持壁25の左側の保持溝28(中程深さの溝)に差込保持される。更に延びた渡り線26−Cの先側は、電源供給端子41のU相に接続係止される。
One of the connecting wires 26 -C of the
(2)界磁コイル9の他方の渡り線26−Dは、渡り線支持壁25の右側の保持溝28(中程深さの溝)に差込保持され、渡り線支持壁25の裏面側に回リ込む。そして、渡り線26−Dは、前述したV相の渡り線と同じ要領で、(5)界磁コイル9、(8)界磁コイル9、(11)界磁コイル9に渡る。
(2) The other jumper wire 26 -D of the
(11)界磁コイル9の渡り線26-Dは、渡り線支持壁25の右側の保持溝28(中程深さの溝)に差込保持され、渡り線支持壁25の裏面側に回リ込む。そして、(12)界磁コイル9に対応する渡り線支持壁25の右側の保持溝28(中程深さの溝)に差し込み保持された後に渡り線26−Dは、中性点端子42のV相に接続係止される。
(11) The connecting wire 26 -D of the
このように、V相に属する(2)界磁コイル9、(5)界磁コイル9、(8)界磁コイル9、(11)界磁コイル9の渡り線は、全部が渡り線支持壁25の中程深さの保持溝28に差し込み保持されて配線がされる。
As described above, the crossover wires of (2)
次にW相に属する界磁コイルの渡り線の配線について述べる。 Next, the wiring of the field coil belonging to the W phase will be described.
(3)界磁コイル9の一方の渡り線26−Eは、渡り線支持壁25の左側の保持溝29(浅溝)に差込保持される。更に延びた渡り線26−Eの先側は、電源供給端子41のW相に接続係止される。
(3) One connecting wire 26 -E of the
(3)界磁コイル9の他方の渡り線26−Fは、渡り線支持壁25の右側の保持溝29(浅溝)に差込保持され、渡り線支持壁25の裏面側に回リ込む。そして、渡り線26−Fは、前述したU相の渡り線と同じ要領で、(6)界磁コイル9、(9)界磁コイル9、(12)界磁コイル9に渡る。
(3) The other connecting wire 26 -F of the
(12)界磁コイル9の渡り線26−Fは、渡り線支持壁25の右側の保持溝28(中程深さの溝)に差し込み保持された後に中性点端子42のW相に接続係止される。
(12) The connecting wire 26 -F of the
このように、W相に属する(3)界磁コイル9、(6)界磁コイル9、(9)界磁コイル9、(12)界磁コイル9の渡り線は、全部が渡り線支持壁25の浅い深さの保持溝28に差し込み保持されて配線がされる。
As described above, the crossover wires of (3)
上記のようにU相、V相、W相に属する界磁コイルの渡り線は、渡り線支持壁25の各保持溝に差し込み保持され、渡り線支持壁25に沿って這うよう配線される。この配線では、U相、V相、W相に対応して保持溝の深さが変えられているので、各相の渡り線は間隔を空けて配線される。異相の渡り線が接触する短絡が防止される。
As described above, the connecting wires of the field coils belonging to the U phase, the V phase, and the W phase are inserted and held in the holding grooves of the connecting
また、保持溝に渡り線を差し込んで保持させるだけで、渡り線支持壁に沿った配線ができる。配線作業が容易である。 Moreover, the wiring along the crossover support wall can be performed only by inserting and holding the crossover in the holding groove. Wiring work is easy.
さらに、渡り線支持壁に深さの異なる保持溝を設ける構成であるので、構成が簡単で作り易い。 Further, since the holding grooves having different depths are provided on the crossover support wall, the configuration is simple and easy to make.
また、渡り線支持壁を設けた構成は、従来例で述べた3つの樋状保持溝を設けたものと違い、ステータ(固定子)の側端部のスペースが3つの樋状保持溝で多く占められることが解消されるので、他の電気部品の配置が容易になる。 Further, the structure provided with the crossover support wall is different from the structure provided with the three hook-shaped holding grooves described in the conventional example, and the space at the side end portion of the stator (stator) is large with the three hook-shaped holding grooves. Since the occupation is eliminated, the arrangement of other electrical components is facilitated.
図1〜図4に示すように、渡り線支持壁25は、裏面側(界磁コイルの反対側)に樋状の溝43を有する。この環状に並ぶステータコア2ないしティース4の並び方向に沿って延在するように形成される。この樋状の溝43は、ロータの磁極位置を検知する位置センサーや電気部品の収納に用いる。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
図7は、電源供給端子や中性点端子が置かれない下側の渡り線支持壁も利用して渡り線を這わせた実態配線を示している。 FIG. 7 shows the actual wiring in which the connecting wires are laid using the lower connecting wire support wall on which the power supply terminals and the neutral point terminals are not placed.
(3)界磁コイル9、(6)界磁コイル9、(9)界磁コイル9、(12)界磁コイル9については、下側の渡り線支持壁25を利用して一部または全部の渡り線を配線している。
(3)
電動機に内置される電気部品の配置の都合により、図7または図6に示す配線を選択することができる。 The wiring shown in FIG. 7 or FIG. 6 can be selected depending on the arrangement of the electrical components installed in the electric motor.
界磁コイルの巻装について述べる。 The winding of the field coil will be described.
ステータコアが、図6に示すように真っ直ぐ並ぶように巻装用の雇い具に支持されて並ぶ。U相に属する(1)界磁コイル9、(4)界磁コイル9、(7)界磁コイル9、(10)界磁コイル9の巻装は、渡り線を渡り線支持壁の保持溝に差し込み保持をその都度行いながら順次に行なわれる。U相に属する界磁コイルの巻装後に、V相、W相の巻装を順次に行なう。このようにして巻線が行なわれるのである。
As shown in FIG. 6, the stator cores are lined up by being supported by the winding hire so that they are lined up straight. The winding of the (1)
4…ティース、9…界磁コイル、8…スロット絶縁部材、26…渡り線、25…渡り線支持壁、27…保持溝、28…保持溝、29…保持溝。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記ティースの内周側または外周側に位置し、前記界磁コイルを接続する渡り線を支える渡り線支持壁を前記スロット絶縁部材に設け、
差し込まれる前記渡り線を保持し、かつ深さを異にする複数の保持溝を前記渡り線支持壁に設けたことを特徴とする電動機。 An electric motor in which teeth, a field coil wound around the teeth, a slot insulating member interposed between the field coils and the teeth, and a large number of the teeth around which the field coils are wound are arranged in a ring shape In
Located on the inner or outer peripheral side of the teeth, a crossover support wall for supporting a crossover connecting the field coil is provided on the slot insulating member,
An electric motor characterized in that a plurality of holding grooves that hold the connecting wire to be inserted and have different depths are provided on the connecting wire support wall.
前記ティースの内周側または外周側に位置し、相互の前記界磁コイルを接続する渡り線が支えられる渡り線支持壁を前記スロット絶縁部材に設け、
差し込まれる前記渡り線を保持し、かつ深さを異にする複数の保持溝を前記渡り線支持壁に設けたことを特徴とする電動機。 A plurality of teeth each including a tooth having a yoke piece; a field coil wound around the tooth; and a slot insulating member interposed between the field coil and the tooth. In the electric motor in which the teeth are aligned in a ring shape and the yoke part one end surfaces of the adjacent teeth are joined to each other,
The slot insulating member is provided with a crossover support wall that is located on the inner peripheral side or the outer peripheral side of the teeth and supports a crossover connecting the mutual field coils.
An electric motor characterized in that a plurality of holding grooves that hold the connecting wire to be inserted and have different depths are provided on the connecting wire support wall.
前記ヨーク部片を連結する環状の連結ヨークを鉄粉の粒子と樹脂バインダが混ざった圧粉鉄心で形成されていることを特徴とする電動機。 The electric motor according to claim 2, wherein
An electric motor characterized in that an annular connecting yoke for connecting the yoke pieces is formed of a powdered iron core in which iron powder particles and a resin binder are mixed.
前記ヨーク部片は前記ティースの反対側になるところにダブテールを有し、
前記ダブテールは、圧粉鉄心とモールド結合されることを特徴とする電動機。 The electric motor according to claim 3, wherein
The yoke piece has a dovetail on the opposite side of the teeth,
The electric motor characterized in that the dovetail is mold-bonded to a dust core.
前記界磁コイルは、U相、V相、W相の各相にそれぞれ複数個有し、
前記ティースの内周側または外周側に位置し、前記界磁コイルを接続する渡り線を支える渡り線支持壁を前記スロット絶縁部材に設け、
差し込まれる前記渡り線を保持し、かつ深さを異にする複数の保持溝を前記渡り線支持壁に設け、
各相毎に複数の前記界磁コイルは直列に前記渡り線で接続され、かつ各相の一端が電源供給端子に、他端が中性点端子に接続されることを特徴とする電動機。 An electric motor in which teeth, a field coil wound around the teeth, a slot insulating member interposed between the field coils and the teeth, and a large number of the teeth around which the field coils are wound are arranged in a ring shape In
The field coil has a plurality of each of the U phase, the V phase, and the W phase,
Located on the inner or outer peripheral side of the teeth, a crossover support wall for supporting a crossover connecting the field coil is provided on the slot insulating member,
A plurality of holding grooves that hold the connecting wire to be inserted and have different depths are provided in the connecting wire support wall,
A plurality of the field coils for each phase are connected in series by the jumper wires, and one end of each phase is connected to a power supply terminal and the other end is connected to a neutral point terminal.
前記渡り線支持壁は、前記界磁コイルの反対側に前記ティースの並び方向に沿って延在する樋状の溝を有することを特徴とする電動機。 In the electric motor according to any one of claims 1 to 5,
The crossover support wall has an eaves-like groove extending along the direction in which the teeth are arranged on the opposite side of the field coil.
前記複数の保持溝は、浅い深さ、中程の深さ、深い深さの三種類であることを特徴とする電動機。 In the electric motor according to any one of claims 1 to 5,
The electric motor characterized in that the plurality of holding grooves are of three types: shallow depth, middle depth, and deep depth.
前記三種類の保持溝は、前記ティースの中心を縦に走る仮想線を挟んで対称に設けられていることを特徴とする電動機。 The electric motor according to claim 7, wherein
The electric motor according to claim 3, wherein the three types of holding grooves are provided symmetrically across an imaginary line that runs vertically through the center of the tooth.
前記三種類の保持溝は、中程深さの保持溝を間にして浅い深さの保持溝が前記仮想線に近い方に、深い深さの保持溝が前記仮想線から離れた方に配置されたことを特徴とする電動機。 The electric motor according to claim 8, wherein
The three types of holding grooves are arranged in such a way that a holding groove having a shallow depth is closer to the imaginary line and a holding groove having a deep depth is away from the imaginary line with a holding groove having a middle depth in between An electric motor characterized by that.
前記複数の保持溝を有する前記渡り線支持壁が前記ティースの上下両側に存在することを特徴とする電動機。 In the electric motor according to any one of claims 1 to 5,
The electric motor according to claim 1, wherein the crossover support walls having the plurality of holding grooves are present on both upper and lower sides of the teeth.
前記スロット絶縁部材は、上下に合わさる二つにスロット絶縁部材片で形成されることを特徴とする電動機。 In the electric motor according to any one of claims 1 to 5,
2. The electric motor according to claim 1, wherein the slot insulating member is formed of two slot insulating member pieces that are vertically combined.
前記スロット絶縁部材は、前記ティースの内周側と外周側に位置するところに巻装される前記界磁コイルを収容する巻鍔を有し、
ロータの反対側に位置する前記巻鍔の先側を延在して前記渡り線支持壁を形成したことを特徴とする電動機。 In the electric motor according to any one of claims 1 to 5,
The slot insulating member has a winding rod that accommodates the field coil wound around the inner peripheral side and the outer peripheral side of the teeth,
An electric motor characterized in that the connecting wire support wall is formed by extending a front side of the winding rod located on the opposite side of the rotor.
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