JP2016010227A - 電動機の固定子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ヨーク2の内周側の周方向複数配列されたティース3に弾性樹脂製の絶縁部材4を介在して巻線5を巻いている。各ティース3の周方向面Aと軸方向面Bの内の少なくとも周方向面Aに凹凸3aを形成し、この凹凸3aに適合嵌合する凹凸4aを絶縁部材4の内面に形成する。絶縁部材4でティース3を包囲し、ティース3の周方向面A及び軸方向面Bの外方に位置する絶縁部材4の外面4bを、巻線5の巻き方向で中高円弧状に形成する。
【選択図】図2
Description
この種の電動機の固定子は、分割ヨークにティースを突出して分割固定子を形成し、これを多数環状に配置した固定子片環状結合型と、環状ヨークの内周に多数のティースを突出したヨーク一体型とがある。
本発明は、このような従来技術の問題点を解決できるようにした電動機の固定子を提供することを目的とする。
第1に、ヨーク2の内周側の周方向複数配列されたティース3に弾性樹脂製の絶縁部材4を介在して巻線5を巻いた電動機の固定子であって、
各ティース3の周方向面Aと軸方向面Bの内の少なくとも周方向面Aに凹凸3aを形成し、この凹凸3aに適合嵌合する凹凸4aを絶縁部材4の内面に形成していることを特徴とする。
第3に、前記ティース3の周方向面A及び軸方向面Bの外方に位置する絶縁部材4の外面4bに、断面円形の巻線5が嵌入する螺旋凹凸部4cをティース3の径方向に多数配列して形成していることを特徴とする。
即ち、請求項1に係る発明は、各ティース3の周方向面Aと軸方向面Bの内の少なくと
も周方向面Aに凹凸3aを形成し、この凹凸3aに適合嵌合する凹凸4aを絶縁部材4の内面に形成しているので、絶縁部材4の内面はティース3の周方向面Aと大面積で密着でき、空気層が減少し、両者の間の伝熱量を増大するとともに熱抵抗を減少できる。
請求項3に係る発明は、絶縁部材4の外面4bに断面円形の巻線5が嵌入する螺旋凹凸部4cをティース3の径方向に多数配列して形成しているので、絶縁部材4の外面4bと巻線5とが大面積で密着でき、空気層が減少し、両者の間の伝熱量を増大するとともに熱抵抗を減少できる。
図1〜4に示す第1実施形態において、永久磁石埋込型同期電動機に適用される固定子1は、環状のヨーク2の内周側にティース3が周方向複数配列され、ティース3には絶縁部材4を介在して巻線5が巻かれている。
第1実施形態の固定子1は、固定子片環状結合型の固定子片であって、周方向に多数個の固定子片を配列して1個の環状の固定子を構成するものであり、各固定子1(固定子片、分割鉄心)がヨーク2(分割ヨーク)とそれに一体となった1つのティース3(極歯部)とを有する。
ティース3の周方向面Aの凹凸3aは、固定子1を珪素鋼板からプレス加工して製作する際に形成され、軸方向面Bの凹凸3aは、表面側の珪素鋼板に表面加工を施すことにより形成されたものであり、面に凸条の帯を径方向(環状固定子の径方向)に複数本間隔をおいて形成している。周方向面Aの凹凸3aと軸方向面Bの凹凸3aとは、連続であっても断続であってもよい。
即ち、絶縁部材4の内周面には、ティース3の周方向面Aの凸条と軸方向面Bの凸条とが嵌入する凹条溝が形成され、同時に、凹条溝の間に、ティース3の周方向面Aの凹条溝と軸方向面Bの凹条溝とに嵌入する凸条が形成されている。
嵌合位置が不動になる。
この絶縁部材4はティース3の全周を2個一対で包囲する二つ割り形状であって、二つ割り絶縁部材4は対称形状で、対向する2つでティース3の周方向面Aと軸方向面Bとを包囲する。絶縁部材4の割り面Pはティース3の軸方向面Bに対向する位置にあり、図1、2に仮想線で示す如く、二つ割り絶縁部材4はそれぞれスロット側からティース3に嵌合する。
前記巻線5は集中巻きで巻かれており、ティース3に絶縁部材4を嵌合して、その絶縁部材4の外周に巻線5を締めながら集中巻きして周方向所要角度の分割固定子1を構成し、この分割固定子1を周方向に多数配列して環状の固定子を構成する。
ティース3に嵌合した絶縁部材4に巻線5を螺旋状に集中巻きしていくと、絶縁部材4の外面4bが巻き方向で中高円弧状であるので、断面四角形のティース3に対して円形に近づけて巻くことができ、外面4bでの巻線5の密着性が良好になり、また、ティース3のエッジ部に対向する位置での巻線5の屈曲が穏やかになることにより、絶縁部材4とも広い面積で接触する。
絶縁部材4は低硬度の弾性樹脂で形成すると、巻線5を締め付けながら巻き付けたときに自然に螺旋凹凸部4cを形成することができるが、予め深い螺旋凹部を形成しておく方が、密着面積の拡大、空気層の減少は顕著となる。
図7、8に示す第3実施形態において、固定子1は非分割の環状形状であり、環状のヨーク2の内周側に周方向複数のティース3が一体成形されており、絶縁部材4は軸方向二つ割り形状であり、巻線5は集中巻き又は分散巻きになっている。
絶縁部材4は、ティース3に嵌合する部分からヨーク2の内周面に沿うスロット絶縁部4dが一体形成され、周方向に隣り合うスロット絶縁部4d同士が一体に形成されており、環状でかつ軸方向対称形状の二つ割り絶縁部材4を対向させて、全ティース3に同時に嵌合する構成になっている。
なお、本発明は前記実施形態における各部材の形状及びそれぞれの前後・左右・上下の位置関係は、図1〜8に示すように構成することが最良である。しかし、前記実施形態に限定されるものではなく、部材、構成を種々変形したり、組み合わせを変更したりすることもできる。
ティース3の凹凸3a及び絶縁部材4の凹凸4aの断面形状は、四角形であるが、台形、円弧形(波形)、鋸歯形等でもよい。
2 ヨーク
3 ティース
3a 凹凸
4 絶縁部材
4a 凹凸
4b 外面
4c 螺旋凹凸部
4d スロット絶縁部
5 巻線
A 周方向面
B 軸方向面
P 面位置
Claims (4)
- ヨーク(2)の内周側の周方向複数配列されたティース(3)に弾性樹脂製の絶縁部材(4)を介在して巻線(5)を巻いた電動機の固定子であって、
各ティース(3)の周方向面(A)と軸方向面(B)の内の少なくとも周方向面(A)に凹凸(3a)を形成し、この凹凸(3a)に適合嵌合する凹凸(4a)を絶縁部材(4)の内面に形成していることを特徴とする電動機の固定子。 - 前記絶縁部材(4)でティース(3)を包囲し、ティース(3)の周方向面(A)及び軸方向面(B)の外方に位置する絶縁部材(4)の外面(4b)を、巻線(5)の巻き方向で中高円弧状に形成していることを特徴とする請求項1に記載の電動機の固定子。
- 前記ティース(3)の周方向面(A)及び軸方向面(B)の外方に位置する絶縁部材(4)の外面(4b)に、断面円形の巻線(5)が嵌入する螺旋凹凸部(4c)をティース(3)の径方向に多数配列して形成していることを特徴とする請求項1又は2に記載の電動機の固定子。
- 前記絶縁部材(4)は、対向する2つでティース(3)の周方向面(A)と軸方向面(B)とを包囲する二つ割り形状であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電動機の固定子。
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