JP2016067178A - Stator of electric motor, electric motor and air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電動機の固定子、当該固定子を用いた電動機、及び当該電動機を用いた空気調和機に関するものである。 The present invention relates to a stator of an electric motor, an electric motor using the stator, and an air conditioner using the electric motor.
従来より、電動機の製造工程においては、固定子のコイルを形成ために固定子鉄心のティースにワイヤを巻きつけた後、ワイヤの不要部分を除去するためのワイヤ切断処理が行われている。例えば、特許文献1には、2本のワイヤを保持する上下挟持部を備え、一方のワイヤを他方のワイヤに対して所定の角度をなすように水平方向に外側に折り曲げて保持した状態で当該一方のワイヤを切断する方法が開示されている(例えば段落0024、図3及び図4)。また、特許文献1には、2本のワイヤを保持する左右挟持部を備え、一方のワイヤを他方のワイヤに対して所定の角度をなすように上方向に外側に折り曲げて保持した状態で当該一方のワイヤを切断する方法が開示されている(例えば段落0032、図12及び図13)。
Conventionally, in a manufacturing process of an electric motor, after a wire is wound around a tooth of a stator core in order to form a stator coil, a wire cutting process for removing unnecessary portions of the wire has been performed. For example,
しかしながら、特許文献1に開示されている固定子においては、上下挟持部に保持された2本ワイヤは上下方向に対して互いに離間していないので、一方のワイヤのみを切断するために当該一方のワイヤを水平方向に折り曲げた状態に構成して切断しなければならなかった。また、左右挟持部に保持された2本ワイヤは左右方向に対して互いに離間していないので、一方のワイヤのみを切断するために当該一方のワイヤを上方向に折り曲げた状態に構成して切断しなければならなかった。すなわち、いずれの方法においても、一方のワイヤを折り曲げて保持するという作業工程が余分に必要となっていた。また、所定角度をなすように切断対象のワイヤを折り曲げているので、カッターも所定角度だけ傾けた状態で切断しなければならず、不安定な姿勢をとることによってワイヤ切断の精度が低下する。
However, in the stator disclosed in
また、ティースへのワイヤの巻き付け態様によっては、切断対象となる一方のワイヤを折り曲げることができないこともある。かかる場合には、特許文献1の方法を採用することができない。
Moreover, depending on the winding mode of the wire around the teeth, one wire to be cut may not be bent. In such a case, the method of
切断対象のワイヤを折り曲げた複雑な構成とすることや、ワイヤ切断の精度が低いことに起因する歩留まりの低下は、製造コストの上昇につながる。 A reduction in yield due to a complicated configuration in which the wire to be cut is bent or the accuracy of wire cutting is low leads to an increase in manufacturing cost.
この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであって、簡単な構成でワイヤの余剰部分の切断精度を高めることができる電動機の固定子を提供することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide a stator for an electric motor that can increase the cutting accuracy of an excess portion of a wire with a simple configuration.
この発明に係る電動機の固定子は、各々がティースを有する複数の固定子片と、前記ティースの表面に設けられた絶縁部と、前記絶縁部に設けられた電源端子と、前記絶縁部に設けられた保持突起と、前記絶縁部を介して前記ティースにワイヤが巻回されて形成されたコイルと、を備え、前記複数の固定子片が前記ティースを内側にして円環形状に連結して構成された電動機の固定子であって、前記円環形状の中心軸方向における、前記ティースの高さ位置と、前記保持突起及び前記電源端子の高さ位置とが異なり、前記コイルを形成するワイヤの一部は、前記複数の固定子片のうちの1つの固定子片の前記ティースに巻回され、前記1つの固定子片に隣接する固定子片の前記電源端子に設けられた接続部に接続されており、前記保持突起には、前記電源端子の高さ位置と同じ高さ位置に前記ワイヤの一部を保持できる保持部が設けられていることを特徴とする。 The stator of the electric motor according to the present invention includes a plurality of stator pieces each having a tooth, an insulating portion provided on a surface of the tooth, a power supply terminal provided in the insulating portion, and provided in the insulating portion. And a coil formed by winding a wire around the teeth via the insulating portion, and the plurality of stator pieces are connected in an annular shape with the teeth inside. A stator of an electric motor configured, wherein a height position of the teeth and a height position of the holding projection and the power supply terminal in the direction of the center axis of the ring shape are different, and the wire forming the coil Is wound around the teeth of one stator piece of the plurality of stator pieces, and is connected to the connection portion provided on the power supply terminal of the stator piece adjacent to the one stator piece. Connected to the holding projection Characterized in that the holding part capable of holding a portion of the same height as the height position wires of the power supply terminals are provided.
また、この発明に係る電動機は、当該電動機の固定子を用いたことを特徴とする。 Moreover, the electric motor according to the present invention is characterized by using a stator of the electric motor.
また、この発明に係る空気調和機は、当該電動機を搭載したことを特徴とする。 Moreover, the air conditioner according to the present invention is characterized by mounting the electric motor.
本発明の電動機の固定子によれば、簡単な構成でワイヤの余剰部分の切断精度を高めることができる。それによって、歩留まりを向上させて製造コストを低減できるという効果を奏する。 According to the stator of the electric motor of the present invention, it is possible to increase the cutting accuracy of the excess portion of the wire with a simple configuration. Thereby, the yield can be improved and the manufacturing cost can be reduced.
実施の形態1.
図1は、本実施形態における電動機の固定子10を示す斜視図である。図2は、固定子10の鉄心(以下、固定子鉄心1と称する)を示す斜視図である。図3は、コイル2の形成後、図1の状態に正曲げされる前の逆曲げされた状態の固定子10を示す斜視図である。なお、本実施形態における正曲げとは、帯状の固定子鉄心1が、ティース1aが内側になるように曲げられることをいう。また、逆曲げとは、帯状の固定子鉄心1が、ティース1aが外側になるように曲げられることをいう。
FIG. 1 is a perspective view showing a
図1の固定子10は、回転子(図4参照)と組み合わされて電動機を構成するものである。固定子10は、中空円筒形状であり、平面視において円環形状である。本実施形態においては、12スロット/8極の電動機の固定子10について説明する。
1 constitutes an electric motor in combination with a rotor (see FIG. 4). The
以下、図2を参照して固定子鉄心1の構成から順に説明する。固定子鉄心1は、例えば厚さが0.1mm〜0.7mm程度の電磁鋼板を帯状に打ち抜いて複数の帯状鋼板を作成し、これらをかしめ、溶接、接着により積層して形成される。固定子鉄心1は12個の鉄心片1−1〜1−12からなる。鉄心片1−1〜1−12の各々は、ティース1aとコアバック1bとからなる。コアバック1bは、平面視において固定子10の円環形状の曲率を有する円弧形状であり、中空円筒形状の固定子10の中心軸D1(図1参照)方向に延びている。コアバック1bからは、当該円環形状の中心方向に向かって立脚するティース1aの巻線部1a−2が形成されている。ティース1aの先端には、平面視において円弧形状であり、中空円筒形状の固定子10の中心軸D1方向に延びている、ティース1aの先端部1a−1が形成されている。ティース1aは、平面視において略T字状である。コアバック1bと巻線部1a−2と先端部1a−1とで囲まれた部分によって巻線スロット1eが形成されている。巻線スロット1eの表面は絶縁部3(図1)によって覆われる。隣接する鉄心片同士は、コアバック1bの薄肉連結部1cによって互いに連結されている。かかる構成によって、帯状の固定子鉄心1は、正曲げ及び逆曲げ自在となっている。固定子鉄心1の一端の巻線スロット1−1のコアバック1b及び他端の巻線スロット1−12のコアバック1bの各々の外側の端面にはコア端面1dが形成されている。ティース1aの先端部1a−1が内側になるように固定子10を円環形状に正曲げしたときに、これら2つのコア端面1dは互いに当接する。以下、便宜上、中心軸D1に沿った方向の一方向(ワイヤの結線側)を上方向と称し、中心軸D1に沿った方向の他方向を下方向と称する。また、便宜上、中心軸D1に沿った方向における位置を高さ位置と称する。また、便宜上、中心軸D1方向を垂直方向、中心軸D1方向に垂直な方向を水平方向と称する。
Hereinafter, the configuration of the
絶縁部3は、鉄心片1−1〜1−12の各々に設けられている。すなわち、12個の絶縁部3が存在する。巻線部1a−2に絶縁部3を介してワイヤが巻回されて、コイル2(図1)が形成されている。絶縁部3は、鉄心片1−1〜1−12の各々のコアバック1bの少なくとも上側端部すなわち結線側端部にも形成されている。また、絶縁部3は、中心軸D1方向の下側にも形成されていても良い。ワイヤが鉄心片1−1〜1−12の各々の巻線部1a−2に巻回される集中巻線方式により、U相、V相及びW相からなる3相のシングルY結線が施されている。絶縁部3の材料としては、PBT(ポリブチレンテレフタレート)などの熱可塑性樹脂を用いることができる。ワイヤとしては、表面に絶縁加工が施され、内部で電気を導通可能な素材から形成されたものを用いることができる。
The
図3に示されるように固定子鉄心1が逆曲げされた状態でワイヤを巻回してコイル2を形成した後に、図1に示されるように固定子鉄心1を正曲げして中空円筒状の固定子10とすることができる。逆曲げされた状態においては、隣接ティース間の空間が比較的広いので、ワイヤを巻回し易くなるという利点がある。正曲げ後には、固定子鉄心1の両端部である固定子鉄心突合せ部6aを溶接して溶接部6bによって固定する。絶縁部3の外壁の結線側には、U相、V相及びW相の各相の渡り線(図示せず)を保持する突起8が設けられている。各相の渡り線は、突起8によって固定子鉄心1の中心軸D1方向端面を基準として所定の高さ位置に保持される。
As shown in FIG. 3, after the
再び、図1を参照する。固定子10においては、12個の固定子片10−1〜10−12が円環形状に連結されている。固定子片10−1〜10−3の各々の結線側には、コイル2を形成する際にワイヤ(図6〜図8参照)を保持するための保持突起3aと、コイル2に電源供給するための電源端子4とが設けられている。すなわち、保持突起3a及び電源端子4は、それぞれ3つずつ設けられている。本実施形態においては、固定子片10−1上の電源端子4がU相、固定子片10−2上の電源端子4がV相、固定子片10−3上の電源端子4がW相に対応する。結線側とは、固定子鉄心1の円筒中心軸方向D1端部の一方であり、コイル2を形成するワイヤの巻き初め端部、巻き終わり端部、及び渡り線(図示せず)を結線する側をいう。保持突起3a及び電源端子4は、固定子鉄心1の結線側に設けられた絶縁部3上に設けられている。保持突起3a及び電源端子4の詳細については後述する(図6〜図8)。固定子片10−5の結線側には、シングルY結線の中性点を構成するための中性点端子5と、ワイヤを中性点端子5に絡げる際にワイヤを引き回すための引き回し用突起7とが設けられている。結線側の絶縁部3には、U相、V相及びW相の各相のワイヤを引き回すために必要な複数のピン、及び基板等(図示せず)を固定子10に組み付けるための突起などの構造物が設けられている。ワイヤと電源端子4、及びワイヤと中性点端子5とは、機械的及び電気的に接続されている。例えば、加熱によってワイヤ端部の被膜を溶かして、ワイヤ端部と電源端子4、及びワイヤ端部と中性点端子5をかしめるヒュージング法によってワイヤ端部が電源端子4に接続され、ワイヤ端部が中性点端子5に接続されている。
Reference is again made to FIG. In the
図4は、固定子10と回転子20とを備える電動機30の断面図である。図5は、固定子10の巻線の結線図である。電動機30は、12スロット/8極の仕様であり、ティース1aの数と回転子20の磁極の数との比は3:2である。回転子20においては、合計8極からなるS極及びN極が交互に環状に並んで配置されている。電動機30の駆動時には回転子20は回転軸21を中心に回転する。固定子10においては、U相、V相、及びW相の各相についてのコイル2が環状に順番に並んで配置されている。コイル2の巻き方向は、全て同じ方向である。U相、V相、及びW相の各相に互いに120°位相のずれた交流の電流を流すことによって電動機30は駆動する。以下、各コイル2の集合体を固定子巻線40と称する。すなわち、固定子巻線40は、固定子鉄心1の全てのコイル2を指す。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an electric motor 30 including the
U相のコイルは、コイルU1、コイルU2、コイルU3、及びコイルU4からなる。コイルU1の巻き始めのワイヤは、図1の固定子片10−1に設けられた電源端子4であるU端子に接続されている。コイルU4の巻き終わりのワイヤは、中性点端子5に接続されている。
The U-phase coil includes a coil U1, a coil U2, a coil U3, and a coil U4. The wire at the beginning of winding of the coil U1 is connected to a U terminal which is a
V相のコイルは、コイルV1、コイルV2、コイルV3、及びコイルV4からなる。コイルV1の巻き始めのワイヤは、図1の固定子片10−2に設けられた電源端子4であるV端子に接続されている。V端子は、U端子が設けられている固定子片10−1の反時計回り方向の隣の固定子片10−2の絶縁部3に設けられている。コイルV4の巻き終わりのワイヤは、中性点端子5に接続されている。
The V-phase coil includes a coil V1, a coil V2, a coil V3, and a coil V4. The wire at the beginning of winding of the coil V1 is connected to the V terminal which is the
W相のコイルは、コイルW1、コイルW2、コイルW3、及びコイルW4からなる。コイルW1の巻き始めのワイヤは、図1の固定子片10−3に設けられた電源端子4であるW端子に接続されている。W端子は、V端子が設けられている固定子片10−2の反時計回り方向の隣の固定子片10−3の絶縁部3に設けられている。コイルW4の巻き終わりのワイヤは、中性点端子5に接続されている。
The W-phase coil includes a coil W1, a coil W2, a coil W3, and a coil W4. The wire at the start of winding of the coil W1 is connected to the W terminal which is the
図5に示されるように、固定子10の固定子巻線40は、シングルY結線されている。すなわち、U相のコイルU1、コイルU2、コイルU3、及びコイルU4は直列に接続されている。また、V相のコイルV1、コイルV2、コイルV3、及びコイルV4は直列に接続されている。また、W相のコイルW1、コイルW2、コイルW3、及びコイルW4は直列に接続されている。そして、コイルU4、コイルV4、及びコイルW4の巻き終わりのワイヤは中性点Nに接続されている。
As shown in FIG. 5, the stator winding 40 of the
図6は、図1の固定子10を構成する複数の固定子片10−1〜10−12のうちの1つである固定子片10−1のワイヤ切断前における正面図である。図7は、固定子片10−1及びこれに隣接する固定子片10−2のワイヤ切断前における正面図である。図8は、図6のA−A線における断面図である。
FIG. 6 is a front view of the stator piece 10-1 that is one of the plurality of stator pieces 10-1 to 10-12 constituting the
固定子巻線40の一部を所定位置に保持する保持突起3aが、コアバック1bの結線側端部に設けられた絶縁部3上に形成されている。保持突起3aは、固定子10の中心軸方向D1の端面3cすなわち絶縁部3の結線側の端面3cから上方に向かって立脚している。保持突起3aは、絶縁部3と一体成形されている。保持突起3には、固定子巻線40の一部を保持する保持部3bが設けられている。保持部3bは、ワイヤが円環形状の固定子10の中心軸方向D1の一方向(便宜上、上方と称する)に移動することを抑止する面(以下、ワイヤ抑止面s1と称する)を有する第1抑止部3b1(以下、上側抑止部3b1と称する)と、ワイヤが円環形状の固定子10の中心軸方向D1の他方向(便宜上、下方と称する)に移動することを抑止する面(以下、ワイヤ抑止面s2と称する)を有する第1抑止部3b2(以下、下側抑止部3b2と称する)と、上側抑止部3b1と下側抑止部3b2とを連結する連結部3b3とを有する。保持部3bは、固定子10の中心軸方向D1の端面3cから所定距離H1だけ上方に設けられている。図8の例においては、下側抑止部3b2の上面が、当該端面3cから所定距離H1だけ上方に位置している。図8に示されるように保持部3bの断面は凹形状であり、保持部3bはワイヤを保持する溝として作用する。以下、上側抑止部3b1の下面と下側抑止部3b2の上面との間の距離を溝幅E1と称する。なお、保持突起3aは、例えば円柱形状、四角柱などの多角形の柱形状とすることができる。また、保持部3bの断面は、円弧形状又はくさび形状でも良い。
A holding
固定子巻線40の一部のワイヤは、固定子片10−1に隣接する固定子片10−2のティース1aに巻回された後、固定子片10−1の絶縁部3に設けられた電源端子4に向かって伸びて電源端子4の接続部4a(以下、折れ曲り部4aとも称する)に絡げられている。当該部分のワイヤは、図6にワイヤ2aとして示されている。電源端子4の折れ曲り部4aは、図6に示されるように、円環形状の固定子10の中心軸方向D1に対して垂直な方向(便宜上、水平方向と称する)にU字状に折れ曲がった形状をしている。ワイヤは、折れ曲り部4aから折り返して保持突起3aに向かって伸びて、保持部3bが設けられている面とは反対側の面に達している。当該部分のワイヤは、図8にワイヤ2b1として示されている。ワイヤは、当該反対側の面から保持部3b側の面に回り込んで保持部3bに保持されている。当該部分のワイヤは、図8にワイヤ2b2として示されている。ワイヤ2b2は、連結部3b3に掛けられ、上側抑止部3b1と下側抑止部3b2とによって上下方向にずれないように保持されている。ワイヤは、保持部3bから反対側の面に回り込んだ後、固定子片10−1に隣接する固定子片10−2に向かって伸びている。当該部分のワイヤは、図8にワイヤ2b3として示されている。以下、ワイヤ2b1、2b2、及び2b3をまとめて上側ワイヤ2bと称する。また、ワイヤ2aを下側ワイヤ2aとも称する。なお、固定子巻線40の一部を便宜上、ワイヤ2a、2b1、2b2、及び2b3と称しているが、これらのワイヤは連続した1本のワイヤである。また、電源端子4の接続部4aは、水平方向に折れ曲がったU字形状に限られず、余剰部分のワイヤ切断前にはワイヤを絡げることができ、余剰部分のワイヤの切断後においてはワイヤ端部を接続固定できる任意の折れ曲がり形状とすることができる。
A part of the wire of the stator winding 40 is wound around the
上側ワイヤ2bは、固定子巻線40の余剰部分のワイヤである。当該余剰部分のワイヤを残しておいた場合には電動機の動作の妨げとなる。それ故、固定子片10−1〜1−12の各コイル2を形成後、上側ワイヤ2bをカッター50によって切断する。カッター50は、例えば鋏である。カッター50である鋏の刃は、保持端子3bと電源端子4との間に張られたワイヤ2b1に直交する面(以下、切断面Bcと称する)上に設けられている。切断時には、カッター50がワイヤ2b1に向かって(方向Bに沿って)下降した後、ワイヤ2b1を挟み込んで切断する。切断された上側ワイヤ2bは保持端子3bから除去される。完成後の固定子10においては、保持端子3bと電源端子4との間にはワイヤは張られておらず、ワイヤの端部が電源端子4の接続部4aに例えばヒュージング法により接続固定された状態となっている。
The upper wire 2b is a wire of an excessive portion of the stator winding 40. If the surplus wire is left, it will hinder the operation of the motor. Therefore, after forming the
ワイヤ抑止面s1とワイヤ抑止面s2との間の距離E1すなわち凹形状である保持部3bの溝幅E1は、上側ワイヤ2bの径と略同じ、又は上側ワイヤ2bの径よりも若干大きい。例えば、溝幅E1は、上側ワイヤ2bの径の1.0〜3.0倍とすることができる。例えば、上側ワイヤ2bの径が0.5mmのときには、溝幅E1は、0.5mm〜1.5mmとすることができる。また、溝幅E1を上側ワイヤ2bの径よりも所定幅だけ大きくすることができる。例えば、溝幅E1を上側ワイヤ2bの径よりも0.5mm〜1.0mm大きくすることもできる。例えば、上側ワイヤ2bの径が0.5mmのときには、溝幅E1を1.0mm〜1.5mmとすることができる。溝幅E1をこのような大きさとすることにより、ワイヤ保持位置が上下方向に大きくずれることを防止することができる。すなわち、製品毎にワイヤ保持高さが大きくばらつくことを防止して、ワイヤ切断時のワイヤ保持高さをほぼ同じにすることができる。なお、上記の数値は一例であり、これに限られない。
The distance E1 between the wire deterrent surface s1 and the wire deterrent surface s2, that is, the groove width E1 of the
円環形状の中心軸方向D1(以下、便宜上、垂直方向と称する)における折れ曲り部4aの幅E2を、固定子巻線40のワイヤ径よりも大きくすることができる。例えば、幅E2をワイヤ径の所定倍数の大きさとすることができる。当該倍数は例えば2〜10倍である。例えば、ワイヤ径が0.5mmである場合には1mm〜5mmとすることができる。電源端子から隣接固定子片10−2に向かって折り返されている下側ワイヤ2aの高さ位置は、幅E2が大きいほど低くなる。すなわち、幅E2が大きいほど上側ワイヤ2bと下側ワイヤ2aとの間の上下方向における距離を大きくすることができる。かかる構成によって、上側ワイヤ2bのみを切断することができる。すなわち、ワイヤ切断の精度を向上させることができる。
The width E2 of the bent portion 4a in the center axis direction D1 of the annular shape (hereinafter referred to as the vertical direction for convenience) can be made larger than the wire diameter of the stator winding 40. For example, the width E2 can be a predetermined multiple of the wire diameter. The multiple is, for example, 2 to 10 times. For example, when the wire diameter is 0.5 mm, it can be set to 1 mm to 5 mm. The height position of the
正面視(ティース1aの先端部1a−1側から見た場合)における下側ワイヤ2aと上側ワイヤ2bとが呈する角度G1が大きいほど、上側ワイヤ2bと下側ワイヤ2aとの間の上下方向における距離が大きくなる。一方、角度G1が大き過ぎる場合には、下側ワイヤ2aを隣接固定子片のティースaに巻回することが困難となる。それ故、角度G1は20度以上60度以下であることが望ましい。
The larger the angle G1 between the
保持突起3aの保持部3bと電源端子4の接続部4a(折れ曲り部4a)との間の水平距離をL1とし、保持部3bと折れ曲り部4aとの間に張られている上側ワイヤ2bと、U字部4aから斜め下に向かって伸びる下側ワイヤ2aとが正面視(すなわちティース1aの先端部1a−1から見た場合)において呈する角度をG1とし、U字部4aの垂直方向の幅をE2としたとき、L1×tan(G1)+E2≧Th1・・・式(1)の関係を満たすように、L1、G1を定めることが望ましい。Th1は、保持部3bの高さ位置と、保持突起3aの長手方向軸と下側ワイヤ2aとが正面視において交わる位置との間の距離に相当する。距離Th1は、例えば3mm以上である。幅E2が距離Th1に比較して十分に小さい場合には、上記式(1)は近似的にL1×tan(G1)≧Th1・・・式(2)となる。式(1)又は(2)の条件を満たせば、下側ワイヤ2aと上側ワイヤ2bとが上下方向において十分に離間するので、ワイヤ切断の精度を十分に向上させることができる。
The horizontal distance between the holding
上側ワイヤ2bは、保持突起3aの保持部3bと電極端子4の折れ曲り部4aとの間に張られている。保持部3bは、固定子10の中心軸方向結線側の端面3cから所定距離H1だけ高い位置に存在する。折れ曲り部4aと保持部3bとは、同じ高さ位置又は略同じ高さ位置に設けられており、上側ワイヤ2bは水平又は略水平に張られている。下側ワイヤ2aは、上側ワイヤ2bよりも低い位置に張られている。図6に示されるように、下側ワイヤ2aの一端は固定子片10−1の電極端子4の折れ曲り部4aに絡げられており、他端は固定子片10−1に隣接する固定子片10−2のティース1aに向かって伸びている。固定子片10−1〜10−12の各々のティース1aは、固定子片10−1〜10−3の各々の電極端子4よりも低い位置に設けられている(図1、図3、図6参照)。それ故、図6に示されるように、固定子片10−1の下側ワイヤ2aは、電極端子4の折れ曲り部4aから隣接する固定子片10−2のティース1aに向かって斜め下方向に延びている。かかる構成によって、上側ワイヤ2bと下側ワイヤ2aとは上下方向において互いに離間している。
The upper wire 2 b is stretched between the holding
上記したように、本実施形態の固定子10においては、切断すべき上側ワイヤ2bは、保持突起3aの保持部3bと、保持部3bと同じ高さ位置又は略同じ高さ位置に設けられた電極端子4の折れ曲り部4aとの間に張られている。一方、切断すべきでない下側ワイヤ2aは、折れ曲り部4aから斜め下方向に伸びて隣接固定子片のティース1aに巻回されている。かかる構成によって、上側ワイヤ2bと下側ワイヤ2aとは上下方向において互いに離間している。それ故、カッター50で上側ワイヤ2bを切断する際に、下側ワイヤ2aまでも切断してしまうといった事態の発生を防止することができる。本実施形態の固定子10によれば、従来技術のように切断対象のワイヤを途中から外側に折り曲げた状態で保持する複雑な構成とすることなく、ワイヤ切断の精度を向上させることができる。
As described above, in the
本実施形態の固定子10においては、上側ワイヤ2bが保持される保持部3bの溝幅E1が上側ワイヤ2bの径と略同一又は上側ワイヤ2bの径よりも若干大きく形成されている。それ故、上側ワイヤ2bが保持部3bに保持されたときの、固定子10の中心軸方向の端面3cからの高さ位置のバラツキを低減できる。すなわち、複数の固定子10を製造した場合であっても、保持部3bに保持されている上側ワイヤ2bの高さ位置が各製品で略同一となる。各固定子10における上側ワイヤ2bの高さ位置が略同一なので、高さ方向の切断位置が一定になるようにしか制御できないカッター50を用いた場合であっても、ワイヤ切断の精度を向上させることができる。すなわち、一般的に上側ワイヤ2bの高さ位置がカッターの刃の位置より高過ぎても低過ぎてもワイヤ切断できなくなるが、本実施形態のように各固定子10における上側ワイヤ2bの高さ位置を略同一とすることにより、高さ方向の切断位置が一定であるカッター50を用いた場合であっても、上側ワイヤ2bの切断精度を向上させることができるという効果を奏する。
In the
以上に説明したように、本実施形態の固定子10によれば、簡単な構成でワイヤの切断精度を向上させることができる。それ故、本実施形態の固定子10によれば、製造時の歩留まりを向上させて、製造コストを低減できるという効果を奏する。
As described above, according to the
本実施形態においては、図6〜図8を参照して固定子片10−1の保持突起3及び電源端子4に保持されているワイヤを切断する場合について説明したが、固定子片10−2又は10−3の保持突起3及び電源端子4に保持されているワイヤを切断する場合も同様である。
In the present embodiment, the case where the wires held by the holding
実施の形態2.
図9は、本実施形態における保持突起3の、図6のA−A線における断面図である。以下、実施の形態1と異なる部分について主に説明する。
FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 6 of the holding
本実施形態における保持突起3の保持部3bは、切断対象である上側ワイヤ2bの部分うち、保持突起3と電源端子4との間に張られた部分のワイヤ2b1を保持する位置に設けられている。第1の実施例と同様に、固定子巻線40の一部のワイヤは、固定子片10−1に隣接する固定子片10−2のティース1aに巻回された後、固定子片10−1の絶縁部3に設けられた電源端子4に向かって伸びて電源端子4の折れ曲り部4aに絡げられている。当該部分のワイヤは、図9にワイヤ2aとして示されている。ワイヤは、折れ曲り部4aから折り返して保持突起3aに向かって伸びて、保持部3bによって保持されている。当該部分のワイヤは、図9にワイヤ2b1として示されている。ワイヤ2b1は、上側抑止部3b1と下側抑止部3b2とによって上下方向に大きくずれないように保持されている。ワイヤは、保持部3bから保持部3bが設けられている面と反対側の面に回り込んでいる。当該部分のワイヤは、図9にワイヤ2b2として示されている。ワイヤは、当該反対側の面から保持部3bが設けられている側の面に回り込んだ後、固定子片10−1に隣接する固定子片10−2に向かって伸びている。当該部分のワイヤは、図9にワイヤ2b3として示されている。第1の実施例と同様に、ワイヤ2b1、2b2、及び2b3をまとめて上側ワイヤ2bと称する。また、ワイヤ2aを下側ワイヤ2aと称する。なお、固定子巻線40の一部を便宜上、ワイヤ2a、2b1、2b2、及び2b3と称しているが、これらのワイヤは連続した1本のワイヤである。
The holding
このように、本実施形態においては、保持部3bが、保持突起3と電源端子4との間に張られたワイヤ2b1を保持している。ワイヤ2b1は、上側ワイヤ2bにおける、カッター50が直接触れる部分であり、保持部3bによって直接保持されている。それ故、切断時における上側ワイヤ2bの高さ位置の位置決め精度を向上させることができるという効果を奏する。
Thus, in the present embodiment, the holding
実施の形態3.
図10は、本実施形態における保持突起3の保持部3bの、図6のA−A線における拡大断面図である。以下、実施の形態1と異なる部分について主に説明する。
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the holding
第1ワイヤ導入部3b4(以下、上側ワイヤ導入部3b4と称する)は、上側抑止部3b1のワイヤ抑止面s1と連続して形成されて、固定子10の円環形状の中心軸方向の一方向(便宜上、上方向と称する)に向かって湾曲したワイヤ導入面s3を有する。上側ワイヤ導入部3b4は、上側抑止部3b1と一体的に形成されている。第1ワイヤ導入部3b5(以下、下側ワイヤ導入部3b5と称する)は、下側抑止部3b2のワイヤ抑止面s2と連続して形成されて、固定子10の円環形状の中心軸方向の他方向(便宜上、下方向と称する)に向かって湾曲したワイヤ導入面s4を有する。下側ワイヤ導入部3b5は、下側抑止部3b2と一体的に形成されている。なお、図10においては、ワイヤ2a、2b1及び2b3の図示を省略している。
The first wire introduction portion 3b4 (hereinafter referred to as the upper wire introduction portion 3b4) is formed continuously with the wire inhibition surface s1 of the upper inhibition portion 3b1, and is one direction in the center axis direction of the annular shape of the
湾曲したワイヤ導入面s3及びs4を設けることによって、ワイヤ切断前に上側抑止部3b1と下側抑止部3b2との間に水平方向からワイヤ2b2を挿入し易くなるという効果を奏する。これによって、ワイヤ抑止面s1とワイヤ抑止面s2との間の距離すなわち溝幅E1をより狭くすることができる。例えば、溝幅E1をワイヤ径と略同じ大きさにすることができる。かかる構成によって、ワイヤ2b2の上下方向におけるバラツキ量を更に低減することができる。すなわち、各固定子10におけるワイヤ2b2の高さ位置を略同一にすることができる。
By providing the curved wire introduction surfaces s3 and s4, there is an effect that the wire 2b2 can be easily inserted from the horizontal direction between the upper restraining portion 3b1 and the lower restraining portion 3b2 before the wire is cut. As a result, the distance between the wire suppression surface s1 and the wire suppression surface s2, that is, the groove width E1, can be further reduced. For example, the groove width E1 can be made substantially the same as the wire diameter. With this configuration, the amount of variation in the vertical direction of the wire 2b2 can be further reduced. That is, the height position of the wire 2b2 in each
本実施形態は、図10に示されるように保持部3bがワイヤ2b2を保持する位置に設けられた場合の例であるが、これに限られない。本実施形態と同様の上側ワイヤ導入部3b4及び下側ワイヤ導入部3b5を備える保持部3bを、図9に示すようにワイヤ2b1を保持する位置に設けることもできる。かかる構成によっても、本実施形態と同様の効果が得られるとともに、上側ワイヤ2bの高さ位置の位置決め精度を向上させることができる。
Although this embodiment is an example when the holding |
実施の形態4.
図11は、本実施形態における保持突起3の保持部3bの、図6のA−A線における拡大断面図である。以下、実施の形態1と異なる部分について主に説明する。
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the holding
上側抑止部3b1は、上部に被押下面s5を有している。上側抑止部3b1は、被押下面s5が上方から下方に向かって押下されて移動した距離に応じて、上側抑止部3b1のワイヤ抑止面s1を下側抑止部3b2のワイヤ抑止面s2に向けて移動させるスライド機構3b4を有する。上側抑止部3b1は、例えば、上面を四角形の被押下面s5とし、被押下面s5の各辺に対応する4つの側面を有し、下面を開口とする形状である。4つの側面のうちの少なくとも1つの側面の内側にスライド機構3b4が設けられている。かかる構成によって、被押下面s5が上方から押下されたときに、ワイヤ抑止面s1とワイヤ抑止面s2との間の距離である溝幅E1が狭まる。 The upper deterrence part 3b1 has a pressed surface s5 at the top. The upper deterring portion 3b1 moves the wire depressing surface s1 of the upper deterring portion 3b1 toward the wire deterring surface s2 of the lower deterring portion 3b2 in accordance with the distance that the pressed surface s5 has been depressed from above to move downward. It has a slide mechanism 3b4 to be moved. The upper restraining portion 3b1 has, for example, a shape in which the upper surface is a quadrangular pressed surface s5, four side surfaces corresponding to each side of the pressed surface s5, and the lower surface is an opening. The slide mechanism 3b4 is provided inside at least one of the four side surfaces. With this configuration, when the pressed surface s5 is pressed from above, the groove width E1 that is the distance between the wire suppression surface s1 and the wire suppression surface s2 is narrowed.
上側ワイヤ2bの一部であるワイヤ2b2を保持部3bに保持する前においては、溝幅E1が広くなるように上側抑止部3b1を上方に位置させる。このときの溝幅E1は、例えば上側ワイヤ2bの径の2倍〜10倍である。溝幅E1がワイヤ径よりも大きいので、上側ワイヤ2bを上側抑止部3b1と下側抑止部3b2との間に位置させることが容易である。
Before the wire 2b2 that is a part of the upper wire 2b is held by the holding
ワイヤ2b2を上側抑止部3b1と下側抑止部3b2との間に位置させた後、切断前に押下機構(図示せず)によって被押下面s5を上方から押下する。当該押下によって上側抑止部3b1のワイヤ抑止面s1は、下側抑止部3b2のワイヤ抑止面s2に向かって移動する。かかる動作によって、溝幅E1が狭まる。このときの溝幅E1は、例えばワイヤ2b2の径の1倍〜2倍である。ワイヤ2b2がワイヤ抑止面s1とワイヤ抑止面s2の両方に同時に接触するまで溝幅E1を小さくすることもできる。この場合、溝幅E1はワイヤ径と略同一であるので、各固定子10のワイヤ2b2の高さ方向のバラツキ量を更に低減させることができる。
After the wire 2b2 is positioned between the upper deterrence part 3b1 and the lower deterrence part 3b2, the pressed surface s5 is pressed down from above by a pressing mechanism (not shown) before cutting. By the pressing, the wire restraining surface s1 of the upper restraining portion 3b1 moves toward the wire restraining surface s2 of the lower restraining portion 3b2. By such an operation, the groove width E1 is narrowed. The groove width E1 at this time is, for example, 1 to 2 times the diameter of the wire 2b2. The groove width E1 can be reduced until the wire 2b2 contacts both the wire deterrence surface s1 and the wire deterrence surface s2 at the same time. In this case, since the groove width E1 is substantially the same as the wire diameter, the amount of variation in the height direction of the wire 2b2 of each
本実施形態の固定子10によれば、切断前に切断対象である上側ワイヤ2bを保持部3bに保持することが容易であり、且つ、切断時には製品毎の上側ワイヤ2bの高さ方向の位置を略同一とすることができるという効果を奏する。これによって、ワイヤ切断の精度が向上するので、歩留まりが更に向上し、製造コストを更に低減することができる。
According to the
本実施形態においては、図11に示されるように保持部3bがワイヤ2b2を保持する位置に設けられた場合の例であるが、これに限られない。本実施形態と同様の上側抑止部3b1を備える保持部3bを、図9に示すようにワイヤ2b1を保持する位置に設けることもできる。かかる構成によっても、本実施形態と同様の効果が得られる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the example is a case where the holding
本実施形態においても、図10に示される上側ワイヤ導入部3b4及び下側ワイヤ導入部3b5を設けることができる。かかる構成によれば、上側ワイヤ2bを保持部3bに保持することが更に容易になるとともに、製品間の上側ワイヤ2bの高さ位置のバラツキを更に抑制することができる。
Also in this embodiment, the upper wire introduction part 3b4 and the lower wire introduction part 3b5 shown in FIG. 10 can be provided. According to such a configuration, it becomes easier to hold the upper wire 2b on the holding
実施の形態5.
図12は、本実施形態の送風機用電動機60の正面図である。送風機用電動機60は、実施の形態1〜4のいずれか1つに係る固定子10を備えている。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 12 is a front view of the
送風機用電動機60は、回転子61と、ブラケット62と、固定子10をモールド成形したモールド固定子63と、結線部品64と、を含む。固定子10は、外部と接続するための結線部品64に対して機械的且つ電気的に接続されている。回転子61及びブラケット62は、モールド固定子63に組み付けられている。
The
本実施形態の送風機用電動機60は、実施の形態1〜4のいずれか1つに係る固定子10を備えているので、固定子10製造時の歩留まり向上による固定子10の製造コスト低減によって、送風機用電動機60の製造コストを低減できるという効果を奏する。
Since the
実施の形態6.
図13は、本実施形態の空気調和機70の正面図である。空気調和機70は、実施の形態5に係る送風機用電動機60(図12)を備えている。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 13 is a front view of the
空気調和機70は、室内機71と、室内機71に接続される室外機72とを備えている。室内機71には、室内熱交換器及び膨張弁(図示せず)が備えられ、室外機72には、室外熱交換器及び圧縮機(図示せず)が備えられており、冷凍サイクルを構成している。また、室内機71の送付機(図示せず)及び室外機72の送風機43の少なくとも一方に、実施の形態5に係る送風機用電動機60を搭載することができる。
The
本実施形態の空気調和機70は、実施の形態5に係る送風機用電動機60を備えているので、送風機用電動機60の製造コスト低減によって、空気調和機70の製造コストを低減できるという効果を奏する。
Since the
1 固定子鉄心
1−1〜1−12 鉄心片
1a ティース
1a−1 先端部
1a−2 巻線部
1b コアバック
1c 薄肉連結部
1d コア端面
1e 巻線スロット
2 コイル
2a 下側ワイヤ
2b、2b1、2b2、2b3 上側ワイヤ
3 絶縁部
3a 保持突起
3b 保持部
3c 中心軸方向の端面
4 電源端子
4a 接続部(折れ曲り部)
5 中性点端子
6a 固定子鉄心突合せ部
6b 溶接部
7 引き回し用突起
8 突起
10 固定子
10−1〜10−12 固定子片
20 回転子
21 回転軸
30 電動機
40 固定子巻線
50 カッター
60 送風機用電動機
61 回転子
62 ブラケット
63 モールド固定子
64 結線部品
70 空気調和機
71 室内機
72 室外機
73 送風機
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5
Claims (9)
前記ティースの表面に設けられた絶縁部と、
前記絶縁部に設けられた電源端子と、
前記絶縁部に設けられた保持突起と、
前記絶縁部を介して前記ティースにワイヤが巻回されて形成されたコイルと、を備え、
前記複数の固定子片が前記ティースを内側にして円環形状に連結して構成された電動機の固定子であって、
前記円環形状の中心軸方向における、前記ティースの高さ位置と、前記保持突起及び前記電源端子の高さ位置とが異なり、
前記コイルを形成するワイヤの一部は、前記複数の固定子片のうちの1つの固定子片の前記ティースに巻回され、前記1つの固定子片に隣接する固定子片の前記電源端子に設けられた接続部に接続されており、
前記保持突起には、前記電源端子の高さ位置と同じ高さ位置に前記ワイヤを保持できる保持部が設けられていることを特徴とする電動機の固定子。 A plurality of stator pieces each having teeth;
An insulating portion provided on a surface of the tooth;
A power supply terminal provided in the insulating portion;
A holding projection provided on the insulating portion;
A coil formed by winding a wire around the teeth via the insulating portion,
The plurality of stator pieces is a stator of an electric motor configured by connecting the teeth inside to form an annular shape,
The height position of the teeth in the central axis direction of the annular shape is different from the height position of the holding protrusion and the power supply terminal,
A part of the wire forming the coil is wound around the teeth of one of the plurality of stator pieces, and is connected to the power terminal of the stator piece adjacent to the one stator piece. Connected to the connection provided,
The stator of the electric motor, wherein the holding protrusion is provided with a holding portion capable of holding the wire at the same height as the power terminal.
前記第1抑止部の面と前記第2抑止部の面との間の距離は、前記ワイヤの径と同一又は略同一であることを特徴とする請求項1に記載の電動機の固定子。 The holding portion includes a first restraining portion having a surface for restraining the held wire from moving in one direction in the center axis direction of the annular shape, and the held wire is a center of the annular shape. A second deterring part having a surface that deters movement in the other direction of the axial direction,
The stator of the electric motor according to claim 1, wherein a distance between the surface of the first suppression unit and the surface of the second suppression unit is the same as or substantially the same as the diameter of the wire.
前記第2抑止部の面と連続して形成されて前記円環形状の中心軸方向の他方に向かって湾曲した面を有する第2ワイヤ導入部と、を有することを特徴とする請求項2又は3に記載の電動機の固定子。 A first wire introduction portion that is formed continuously with the surface of the first deterrent portion and has a surface curved toward one side in the central axis direction of the annular shape;
3. A second wire introduction portion that has a surface that is formed continuously with the surface of the second suppression portion and is curved toward the other of the annular shape in the central axis direction. The stator of the electric motor according to 3.
前記被押下面が押下されて移動した距離に応じて前記第1抑止部の面を前記第2抑止部の面に向けて移動させるスライド機構を備えていることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の電動機の固定子。 The first suppression unit has a pressed surface,
5. A slide mechanism for moving the surface of the first deterring unit toward the surface of the second deterring unit according to the distance moved by pressing the pressed surface. The stator of the electric motor of any one of these.
前記保持突起の保持部と前記電源端子の接続部との間に張られているワイヤと、前記電源端子の接続部から前記隣接する固定子片に向かって伸びるワイヤとが前記ティースの先端部側から見たときに呈する角度をG1としたとき、TH1=L1×tan(G1)であり、TH1≧3の関係を満たすことを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の電動機の固定子。 The distance between the holding portion of the holding protrusion and the connecting portion of the power supply terminal is L1,
The wire stretched between the holding portion of the holding protrusion and the connection portion of the power supply terminal, and the wire extending from the connection portion of the power supply terminal toward the adjacent stator piece side of the teeth The motor according to any one of claims 2 to 5, wherein when G1 represents an angle when viewed from above, TH1 = L1 x tan (G1) and the relationship TH1 ≥ 3 is satisfied. Stator.
前記折れ曲り部における前記円環形状の中心軸方向の幅をE2とし、且つ前記TH1をL1×tan(G1)+E2としたとき、前記TH1≧3の関係を満たすことを特徴とする請求項6に記載の電動機の固定子。 The connection portion of the power supply terminal has a bent portion that is bent in a direction perpendicular to a center axis direction of the annular shape,
The relationship of TH1 ≧ 3 is satisfied, where E2 is a width in the central axis direction of the annular shape at the bent portion and TH1 is L1 × tan (G1) + E2. The stator of the electric motor described in 1.
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