JP2009089584A - 電動機 - Google Patents
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Abstract
【課題】放電の発生を防ぐことができる電動機を提供する。
【解決手段】複数のティース10とそれらをつなぐヨーク13とから成り、ティース10間に固定子巻線(巻線)5が収納される複数のスロット14が構成された固定子鉄心4と、この固定子鉄心4の軸方向両端面に配置されて固定子巻線5とティース10との間を電気絶縁するインシュレータ7、8と、スロット14に挿入されて固定子巻線5とスロット14内周面との間を電気絶縁する絶縁紙9とを有する電動機1において、ティース10の軸方向両端部11A、11Bの幅は狭く構成されると共に、このティース10の軸方向両端面にはそれぞれの中央に位置決め孔15が形成され、インシュレータ7、8には当該位置決め孔15に係合する先細り形状の位置決めピン17が一体に形成されている。
【選択図】図2
【解決手段】複数のティース10とそれらをつなぐヨーク13とから成り、ティース10間に固定子巻線(巻線)5が収納される複数のスロット14が構成された固定子鉄心4と、この固定子鉄心4の軸方向両端面に配置されて固定子巻線5とティース10との間を電気絶縁するインシュレータ7、8と、スロット14に挿入されて固定子巻線5とスロット14内周面との間を電気絶縁する絶縁紙9とを有する電動機1において、ティース10の軸方向両端部11A、11Bの幅は狭く構成されると共に、このティース10の軸方向両端面にはそれぞれの中央に位置決め孔15が形成され、インシュレータ7、8には当該位置決め孔15に係合する先細り形状の位置決めピン17が一体に形成されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、電動圧縮機等を駆動する電動機に関するものである。
従来この種電動機は、固定子とこの固定子の内側に配置される回転子とから構成されている。この固定子は、固定子鉄板を複数枚積層して成る固定子鉄心と、回転子に回転磁界を与えるための巻線を備え、当該巻線は、固定子鉄心に形成されたティースにスロットの空間を利用して巻回されていた。また、固定子鉄心の両端面には巻線とティースとの間の電気絶縁を行うためのインシュレータが配置され、スロット内周面には巻線とスロット内周面との間の電気絶縁を行うための絶縁紙が配置されていた。当該絶縁紙の軸方向の両端部は、固定子鉄心の両端面に配されたインシュレータの外周壁にかかるよう配置されており、巻線と固定子鉄心の絶縁性が確保されていた。
ところで、このような電動機に、例えば、雷が落ちて絶縁されている固定子鉄心と巻線との間に高い電位差が発生すると(所謂、雷サージ)、巻線と最も近い固定子鉄心のティースの軸方向の両端角部に極端に大きい電界が発生して、このティースの両端角部から絶縁紙の裏側(巻線とは反対側である固定子鉄心側)を通って、巻線にコロナ放電が発生し易いと云う問題があった。
係るコロナ放電が発生すると、巻線の被膜が損傷する絶縁破壊に繋がる恐れがあった。このようなコロナ放電の発生を極力回避するものとして、スロットの軸方向の端部の寸法を大きくし、更に、インシュレータにスロットに向かって壁部を延設して、この壁部を上記スロットの軸方向の端部に収納するよう構成したものも提案されて来ている。このようにスロットの軸方向の端部の寸法を大きくすることで、固定子鉄心と巻線との空間絶縁距離を稼ぐことができるので、コロナ放電の発生を抑えることが可能となり、且つ、組立時の位置決め性も良好となる(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−112205号公報
しかしながら、上述の如くスロットに向かって延設したインシュレータの壁部をスロットの軸方向の端部に収納するよう構成した場合には、インシュレータの成形精度が要求されることとなる。即ち、インシュレータの成形精度が劣ると、壁部がスロットの軸方向の縁部に入らなくなるので、インシュレータを取り付けることができないという不都合が生じることとなる。従って、インシュレータの成形精度を高くする必要があり、電動機の生産性が低下し、コストが高騰する問題が生じていた。
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、放電の発生を防ぐことができる電動機を提供することを目的とする。
本発明の電動機は、複数のティースとそれらをつなぐヨークとから成り、ティース間に巻線が収納される複数のスロットが構成された固定子鉄心と、この固定子鉄心の軸方向両端面に配置されて巻線とティースとの間を電気絶縁するインシュレータと、スロットに挿入されて巻線とスロット内周面との間を電気絶縁する絶縁紙とを有するものであって、ティースの軸方向両端部の幅は狭く構成されると共に、このティースの軸方向両端面にはそれぞれの中央に位置決め孔が形成され、インシュレータには当該位置決め孔に係合する先細り形状の位置決めピンが一体に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、複数のティースとそれらをつなぐヨークとから成り、ティース間に巻線が収納される複数のスロットが構成された固定子鉄心と、この固定子鉄心の軸方向両端面に配置されて巻線とティースとの間を電気絶縁するインシュレータと、スロットに挿入されて巻線とスロット内周面との間を電気絶縁する絶縁紙とを有する電動機において、ティースの軸方向両端部の幅は狭く構成されると共に、このティースの軸方向両端面にはそれぞれの中央に位置決め孔が形成され、インシュレータには当該位置決め孔に係合する先細り形状の位置決めピンが一体に形成されているので、固定子鉄心と巻線との絶縁距離を確保することができるようになり、放電の発生を極力防ぐことができるようになる。
特に、本発明では、ティースの軸方向両端面にそれぞれの中央に位置決め孔を形成し、且つ、インシュレータに当該位置決め孔に係合する位置決めピンを一体形成するという簡単な加工を施すだけで、インシュレータの回転方向の向きに関係なく容易に位置決めし、固定子鉄心に取り付けることが可能となる。これにより、電動機の生産性が良好となる。また、係る簡単な加工により、生産コストを極力抑えながら、組立作業性を改善することもできるようになる。
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を詳述する。図1は、本発明を適用した電動機の固定子の平面図、図2は図1の固定子の固定子鉄心の平面図、図3は図1のA−A断面図、図4は図1のB−B断面図、図5は図2のC−C断面図をそれぞれ示している。
本発明の電動機1は、例えば、密閉型電動圧縮機の駆動手段として、密閉容器内に収納されて、圧縮要素を駆動するために使用されるものである。この電動機1は、円筒状の固定子2と、この固定子2の内側に配置される図示しない回転子とから成る。
上記固定子2は、略筒形ドーナッツ状の固定子鉄板3を複数枚積層して構成された固定子鉄心4と、上記回転子に回転磁界を与えるための駆動コイルとしての固定子巻線5(巻線)と、この固定子巻線5と固定子鉄心4との間に介設されたインシュレータ7、8及び絶縁紙9等から構成されている。
固定子鉄心4は、複数(実施例では6個)のティース10と、それらをつなぐヨーク13とから成り、各ティース10の間に内方及び上方に開放した複数(実施例では6箇所)のスロット14が形成されている。各ティース10の径方向の内側(内方)の先端は、図示しない回転子の外面に沿うように拡開された先端部10Aが形成されている。
一方、上記スロット14は、前記固定子巻線5を収納するためのものである。具体的に、インシュレータ7、8及び絶縁紙9を介して各ティース10にスロット14の空間を利用して、固定子巻線5を直接巻回することにより、所謂、集中巻方式によって固定子2の磁極を形成し、4極6スロットの固定子を構成している。具体的に、上記インシュレータ7、8は、固定子鉄心4の両端面に配置されて、巻線5とティース10との間を電気絶縁する絶縁部材である。実施例のインシュレータ7、8は、図3に示すように固定子鉄心4の上端面にインシュレータ7が配置され、下端面にインシュレータ8が配置される。また、上記絶縁紙9は、巻線5とスロット14内周面との間を電気絶縁するための絶縁部材であり、スロット14内に挿入される。本実施例のインシュレータ7、8の材質は、液晶ポリマー(LCP)であり、絶縁紙9は、ポリエチレンテレフタレート(PET)から形成されている。尚、図1では、便宜上、固定子巻線5を1つのティース10のみに巻回した状態(断面)を示しているが、実際には全てのティース10に固定子巻線5が直接巻装されている。
ここで、本発明のティース10は、軸方向の両端部11A、11Bの幅が狭く構成されている。具体的に、本実施例のティース10は、図4乃至図7に示すように軸方向の両端部11A、11Bの縁部が内方に切欠かれて、他の部分11Cより幅が狭い段差形状とされている。尚、図6は図4の一部拡大図、図7は図6の一部拡大図に固定子巻線が巻回された状態をそれぞれ示している。
従来のティースは、軸方向の両端部11A、11Bの幅が他の部分11Cの幅と同一に形成されていた。この場合、絶縁されている固定子鉄心と巻線との間に高い電位差が発生する(所謂、雷サージが生じる)と、固定子巻線5と固定子鉄心4において、最も固定子巻線5と近接するティース10の両端角部から絶縁紙9の裏側(固定子巻線5とは反対側である固定子鉄心4側)を通って、固定子巻線5にコロナ放電が発生し易いという問題が生じていた。このようなコロナ放電が発生すると、固定子巻線5の皮膜が損傷する絶縁破壊に繋がる恐れがあった。
そこで、本発明では、ティース10の軸方向の両端部11A、11Bの幅を他の部分11Cの幅より狭く構成している。本実施例では、軸方向の両端部11A、11Bの縁部を内方に切欠いて、他の部分11Cより幅が狭い段差形状の空間部12とすることで、固定子鉄心4と固定子巻線5との絶縁距離を従来の構造より充分に確保している。この場合、固定子鉄心4において、最も固定子巻線5と近接する角部C1、C2間の距離を2mm以上離すことが好ましく、コロナ放電の発生をより効果的に回避することができる。
更に、本発明では、ティース10の軸方向の両端面にそれぞれ位置決め孔15が形成されている。また、インシュレータ7、8には、それぞれ位置決めピン17が一体形成されている。この位置決めピン17は、ティース10に形成された位置決め孔15に対応して形成されたものであり、先端に向かって先細り形状を呈し、位置決め孔15に係合可能に構成されている。
以上の構成で、次に、固定子2の組立方法について説明する。先ず、予めティース10やスロット14が打ち抜き加工された固定子鉄板3を複数枚積層する。尚、両端面およびその付近に配置される固定子鉄板3には、ティース10の中央に貫通孔が形成されており、この貫通孔が位置決め孔15となる。そして、各固定子鉄板3の隅部に位置する図示しないカシメ部において、これら固定子鉄板3を相互にカシメて固定した後、各固定子鉄板3の端面を相互に溶接することで固定子鉄心4が構成される。
次に、スロット14の内周面に形状に合うように折り曲げられた絶縁紙9をスロット14の内周面に設置し、固定子鉄心4の両端面にインシュレータ7、8を取り付ける。このとき、インシュレータ7、8に一体形成された前記各位置決めピン17が、固定子鉄心4の両端面に形成された各位置決め孔15に対応するように配置し、当該孔15内に各ピンを挿入するだけで、インシュレータ7、8を固定子鉄心4の両端面に取り付けることができる。これにより、インシュレータ7、8を容易に位置決めし、固定子鉄心4に取り付けることができる。
最後に、各ティース10にスロット14の空間を利用して、固定子巻線5を直接巻回することで本実施例の固定子2が組み立てられる。
以上詳述したように、本発明の電動機1は、固定子鉄心4のティース10の軸方向の両端部の幅が狭く構成されると共に、ティース10の軸方向の両端面に位置決め孔15が形成され、インシュレータ7、8には当該位置決め孔15に係合する先細り形状の位置決めピン17が一体に形成されているので、固定子鉄心4と固定子巻線5との絶縁距離を確保することができるようなり、放電の発生を極力防ぐことができる。
特に、ティース10の軸方向の両端面に位置決め孔15を形成し、且つ、インシュレータ7、8に当該位置決め孔15に係合する位置決めピン17を一体形成するという簡単な加工を施すだけで、インシュレータ7、8を容易に位置決めし、固定子鉄心4に取り付けることが可能となる。これにより、電動機1の生産性が良好となる。また、係る簡単な加工により、生産コストを極力抑えながら、組立作業性を改善することができるようになる。
1 電動機
2 固定子
3 固定子鉄板
4 固定子鉄心
5 固定子巻線
7、8 インシュレータ
9 絶縁紙
10 ティース
10A 先端部
11A 上端部
11B 下端部
12 空間部
13 ヨーク
14 スロット
15 位置決め孔
17 位置決めピン
C1、C2 角部
2 固定子
3 固定子鉄板
4 固定子鉄心
5 固定子巻線
7、8 インシュレータ
9 絶縁紙
10 ティース
10A 先端部
11A 上端部
11B 下端部
12 空間部
13 ヨーク
14 スロット
15 位置決め孔
17 位置決めピン
C1、C2 角部
Claims (1)
- 複数のティースとそれらをつなぐヨークとから成り、前記ティース間に巻線が収納される複数のスロットが構成された固定子鉄心と、該固定子鉄心の軸方向両端面に配置されて前記巻線とティースとの間を電気絶縁するインシュレータと、前記スロットに挿入されて前記巻線とスロット内周面との間を電気絶縁する絶縁紙とを有する電動機において、
前記ティースの軸方向両端部の幅は狭く構成されると共に、該ティースの軸方向両端面にはそれぞれの中央に位置決め孔が形成され、前記インシュレータには当該位置決め孔に係合する先細り形状の位置決めピンが一体に形成されていることを特徴とする電動機。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2008115225A JP2009089584A (ja) | 2008-04-25 | 2008-04-25 | 電動機 |
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-
2008
- 2008-04-25 JP JP2008115225A patent/JP2009089584A/ja active Pending
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