JP3099001B1 - 電動機の固定子及びその製造方法 - Google Patents
電動機の固定子及びその製造方法Info
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Abstract
心を用いた電動機の固定子において、巻線の巻回するス
ペースを縮小することなく巻線と固定子鉄心との十分な
絶縁距離を確保し品質の向上を図ることを目的としてい
る。 【解決手段】 略T字型に分割した分割鉄心1の積層方
向の両側から絶縁フィルム2を介し同一形状の絶縁体4
を装着したもので、この絶縁体4の巻線の倒れを防止す
る鍔状外壁部6および内壁部7のうち、内壁部7の両端
の一方に凹部9を、また他方に凸部10を設け、巻線1
2を巻回した後複数個の分割鉄心1を周方向に接合し隣
接の凹部9と凸部10が噛み合わせる構成で、内壁部7
近傍に位置する巻線12と分割鉄心1との絶縁距離を噛
み合わさった面に沿った沿面距離に従わせることで、内
壁部7の厚みを薄く形成することができ巻線の十分な巻
回スペースが確保できる。
Description
扇等のファン駆動用に使用される分割鉄心を用いた小型
のコンデンサ駆動型の電動機の固定子に関する。
化を追求するために製造方法の簡略化や、省エネを追求
するためにより一層の高効率化が要求されている。
特開平7−7875号公報に記載されたものが知られて
いる。また、高効率化を追求する電動機の固定子の他の
例として、特開昭59−86442号公報が知られてい
る。以下、その電動機の固定子について図10〜図12
を参照しながら説明する。
101は磁路を成す継鉄部104と磁極を成す歯部10
5とを分割面102で略T字型に形成され、必要枚数積
層固着されている。この分割鉄心101に適当な絶縁樹
脂等で絶縁部106を施し、巻線103を歯部105に
直交するように巻回したのち、複数の分割鉄心101を
隣接する分割面102を合せて環状に接合する構成であ
った。
鉄心107は磁路を成す継鉄部108から内周方向に向
け複数の歯部109を形成している。この歯部109に
おいて内周側の幅Aと外周側の幅Bとの比を1対1.2
5〜1.35とするテーパ形状を有する構成であった。
では、前者は絶縁部106を施した分割鉄心101に巻
線103を直接巻回かつ高速に行うことができることか
ら、巻線103の占積率向上および作業工数の削減に寄
与するものであった。しかしながら、このような構成で
は、巻線103と歯部105先端部との絶縁距離、また
分割鉄心101を環状に接合した場合の巻線103と分
割面102との絶縁距離の確保が困難になる。これを回
避し絶縁距離を確保するために別部品(たとえばウェッ
ジ等)を介在させたり、絶縁部106の形状厚みを大き
くする必要が生じることになり、そのために部品点数の
増加とこれに伴う組み付け作業の増加や巻回された巻線
付近にウェッジを挿入する際巻線へのダメージを与えた
り、巻線スペースの減少を引き起こしてしまうという課
題があり、より一層の品質の向上が要求されている。
成することから継鉄部108と歯部109の間の磁束流
れが円滑になり、電動機の高効率化を実現するものであ
った。しかしながら、このテーパ形状の歯部109に巻
線を巻回しようとすると、このときの巻線の張力によっ
て巻線が歯部109の内周側、すなわち幅Aの方向に偏
る傾向となり、巻線の乱れが生じることによって占積率
が低下するという課題があり、巻線の乱れを最小限に留
め高占積率化の実現が要求されている。
るものであり、巻線の巻回するスペースを縮小すること
なく巻線と固定子鉄心との十分な絶縁距離を確保し品質
の向上を図ることを第1の目的としている。
ェッジの挿入を容易にし作業性の改善を図ることを第2
の目的としている。
整列巻回を追求することで高占積率化を実現させること
を第3の目的としている。
は、上記第1の目的を達成するために、分割鉄心に積層
方向の両側から装着される一対の絶縁体に設けた内壁部
において、この内壁部両端に積層方向に一方に凹部を、
他方に凸部を設け、巻線と分割鉄心との絶縁距離を凹部
と凸部との沿面距離によって確保する構成としたもので
ある。
機械強度が確保できる最低限に形成することができ、巻
線の巻回するスペースを縮小することなく巻線と固定子
鉄心との十分な絶縁距離を確保し品質の向上を図ること
のできる電動機の固定子が得られる。
手段は、絶縁フィルムの歯部先端側を延設すると同時
に、分割鉄心に装着される絶縁体の内壁部に絶縁フィル
ム収納部を形成し、分割鉄心接合時に隣接する絶縁フィ
ルムを前記収納部にて重ね合わせ、巻線と分割鉄心との
絶縁距離を絶縁フィルム収納部において隣接の絶縁フィ
ルム同士のフィルム延設部分が重なり合った部分での沿
面距離によって確保する構成としたものである。
機械強度が確保できる最低限に形成することができ、巻
線の巻回するスペースを縮小することなく巻線と固定子
鉄心との十分な絶縁距離を確保し品質の向上を図ること
のできる電動機の固定子が得られる。
手段は、一対の絶縁フィルムと一対の絶縁体を装着した
分割鉄心への巻線の巻回において、絶縁体の外壁部の両
端にウェッジの挿入スペースを形成する構成としたもの
である。
入するウェッジの厚み程度の空間を残しながら巻回する
ので、巻線にダメージを与えることなくウェッジの挿入
を容易にし作業性の改善を図ることのできる電動機の固
定子が得られる。
手段は、一対の絶縁フィルムと一対の絶縁体を装着した
分割鉄心への巻線の巻回において、絶縁体の外壁部の両
端に薄肉のガイドを挿入した状態で巻回し、巻回後に前
記ガイドを取り外しウェッジ挿入スペースを形成する電
動機の固定子の製造方法である。
取り外すので、確実にウェッジの挿入スペースが形成さ
れることになり、巻線にダメージを与えることなくウェ
ッジの挿入を容易にし作業性の改善を図ることのできる
電動機の固定子が得られる。
手段は、分割鉄心に装着する絶縁体の絶縁フィルムを挟
持する延設部の厚みを歯部の外周から内周に向け厚く形
成し、巻線の巻回断面形状を平行にする構成としたもの
である。
め巻線が歯部の内周側に偏ることがなくなり、巻線の整
列化が可能となり高占積率を実現できる電動機の固定子
が得られる。
向け幅狭になるテーパ形状の磁極を成す歯部と、この歯
部の外周で磁路を形成する継鉄部で略T字に分割し必要
枚数積層された分割鉄心と、前記歯部のスロットを絶縁
する一対の絶縁フィルムと、この絶縁フィルムを介し前
記分割鉄心に積層方向の両側から装着される一対の絶縁
体と、主巻線または補助巻線を巻回した分割鉄心を周方
向に複数個接合する箇所に挿入するウェッジとからな
り、前記一対の絶縁体は樹脂を成型した同一形状を成
し、歯部の上下端面に当接する平面部と、前記絶縁フィ
ルムを挟持する延設部と、歯部の外周側および内周側に
巻線の倒れを防止する鍔状の外壁部と内壁部とを有し、
この内壁部両端に積層方向に一方に凹部を、他方に凸部
を設た構成であり、巻線と分割鉄心との絶縁距離は絶縁
体の内壁部に設けた凹部と凸部との沿面距離によること
になり、絶縁体の内壁部の厚みを機械強度が確保できる
最低限に形成することができるという作用を有する。
ルムの歯部先端側を延設すると同時に、この絶縁フィル
ムを介して分割鉄心に装着される絶縁体の内壁部に絶縁
フィルム収納部を形成し、分割鉄心接合時に隣接する絶
縁フィルムのフィルム延設部を前記収納部にて重ね合わ
せてなる構成であり、巻線と分割鉄心との絶縁距離は絶
縁体の内壁部に設けた絶縁フィルム収納部において隣接
の絶縁フィルム同士のフィルム延設部分が重なり合った
部分での沿面距離によることになり、絶縁体の内壁部の
厚みを機械強度が確保できる最低限に形成することがで
きるという作用を有する。
を装着した分割鉄心への巻線の巻回において、絶縁体の
外壁部の両端にウェッジの挿入スペースを形成する構成
であり、絶縁体の外壁部両端に挿入するウェッジの厚み
程度の空間を残しながら巻回するので、巻線にダメージ
を与えることなくウェッジの挿入を容易にすることがで
きるという作用を有する。
を装着した分割鉄心への巻線の巻回において、絶縁体の
外壁部の両端に薄肉のガイドを挿入した状態で巻回し、
巻回後に前記ガイドを取り外しウェッジ挿入スペースを
形成する製造方法であり、巻回後に薄肉のガイドを取り
外すので、確実にウェッジの挿入スペースが形成される
ことになり、巻線にダメージを与えることなくウェッジ
の挿入を容易にすることができるという作用を有する。
ィルムを挟持する延設部の厚みを歯部の外周から内周に
向け厚く形成し、巻線の巻回断面形状を平行にする構成
であり、巻回断面形状が平行のため巻線が歯部の内周側
もしくは外周側に偏ることがなくなり、巻線の整列化が
可能となるという作用を有する。
しながら説明する。
割鉄心1は外周から内周に向け幅狭になるテーパ形状の
磁極を成す歯部1aと、歯部1aの外周で磁路を成す継
鉄部1bからなり、この継鉄部1bにおいて略T字型に
分割したものを必要枚数積層固着したものである。この
分割鉄心1の両側面(スロット)には絶縁を施すための
絶縁フィルム2を置き、さらに分割鉄心1の上下方向、
つまり積層方向の両側から前記絶縁フィルム2を介し同
一形状の絶縁体4を装着し、主巻線または補助巻線から
なる巻線12を巻回した後、複数個の分割鉄心1を周方
向に接合してウェッジ3を挿入している。ここで、絶縁
体4は樹脂成型より成り、歯部1aの端面に当接する平
面部5、前記絶縁フィルム2を挟持する延設部8、巻線
の倒れを防止する鍔状の外壁部6および内壁部7を有
し、この内壁部7の両端の一方に鉄心積層方向に凹部9
を、また他方に凸部10を設けた構成である。
ち複数個の分割鉄心1を周方向に接合すると、絶縁体4
の内壁部7に設けた隣接の凹部9と凸部10が噛み合わ
さり、絶縁体4の内壁部7近傍に位置する巻線12と分
割鉄心1との絶縁距離は、噛み合わさった面に沿った沿
面距離に従うことになる。したがって、この沿面距離に
よって必要な絶縁距離が確保できれば、絶縁体4の内壁
部7の厚みは、機械的強度を有し巻線12の倒れを防止
できる程度まで薄く形成することが可能となり、巻線1
2の巻回スペースの確保が可能となる。
体4を装着することにより、電動機出力対応のために分
割鉄心1の積層枚数を変化させても絶縁フィルム2の幅
寸法を変更すればよく、生産設備の共用が可能となるこ
とは良く知られている。さらに、分割鉄心1の上下に装
着する絶縁体4を同一形状にすることで樹脂成型用の金
型は一種類でよく、金型製作費用やメンテナンス費用等
の低減にもつながる。
1の両側面(スロット)に位置する絶縁フィルム2は、
歯部1aの先端側においてフィルム延設部2aを形成
し、同時に絶縁体4の内壁部7の歯部1a側に絶縁フィ
ルム収納部11を形成している。巻線12を巻回したの
ち分割鉄心1の接合時に絶縁フィルム収納部11におい
て、隣接のフィルム延設部2a同士の重なり部2bを形
成するものである。
傍に位置する巻線12と分割鉄心1との絶縁距離は、フ
ィルム延設部2aが重なり合った面に沿った沿面距離に
従うことになる。したがって、この沿面距離によって必
要な絶縁距離が確保できれば、絶縁体4の内壁部7の厚
みは、機械的強度を有し巻線12の倒れを防止できる程
度まで薄く形成することが可能となり、巻線12の巻回
スペースの確保が可能となる。
に、絶縁フィルム2と絶縁体4によって絶縁が施された
分割鉄心1に巻線12を巻回する際、巻回動作を操作す
ることで外壁部6の両端にウェッジ挿入用のスペース1
3を形成する構成である。
するウェッジ3の厚み程度のスペース13を残し巻線1
2を巻回するので、複数の分割鉄心を接合したあとのウ
ェッジ3の挿入が容易になる。
に、絶縁フィルム2と絶縁体4によって絶縁が施された
分割鉄心1に巻線12を巻回する際、外壁部6の両端に
薄肉のガイド14を装着した状態で行い、巻回後このガ
イドを取り外してウェッジ用のスペースを形成するもの
である。
イド14が装着されているため、このウェッジ用のスペ
ースに巻線12が流れ込むということも無く、確実にウ
ェッジスペースが確保され、複数の分割鉄心を接合した
あとのウェッジ3の挿入が容易になる。
1に装着する絶縁体4の延設部8において、歯部1a側
に位置する延設部8の厚みを内周方向に向かうほど厚く
し、肉厚部15を形成することで巻回断面形状を平行に
するものである。
あるため、巻線12の巻回においてもその巻線12が歯
部1aの内周方向もしくは外周方向に偏ることがなく、
巻線12の整列化が可能となり、さらに巻回動作の操作
も容易になる。
明によれば、巻線の巻回するスペースを縮小することな
く巻線と固定子鉄心との十分な絶縁距離を確保し品質の
向上が図れる電動機の固定子を提供できる。
ェッジの挿入を容易にし作業性の改善が図れる電動機の
固定子を提供できる。
整列巻回が可能となり、高占積率化を実現できる電動機
の固定子を提供できる。
態を示す断面図
を示す断面図
態を示す断面図
態を示す断面図
態を示す断面図
図
平面図
Claims (5)
- 【請求項1】 外周から内周に向け幅狭になるテーパ形
状の磁極を成す歯部と、この歯部の外周で磁路を形成す
る継鉄部で略T字に分割し必要枚数積層された分割鉄心
と、前記歯部のスロットを絶縁する一対の絶縁フィルム
と、この絶縁フィルムを介し前記分割鉄心に積層方向の
両側から装着される一対の絶縁体と、主巻線または補助
巻線を巻回した分割鉄心を周方向に複数固接合する箇所
に挿入するウェッジとからなり、前記一対の絶縁体は樹
脂を成型した同一形状を成し、歯部の上下端面に当接す
る平面部と、前記絶縁フィルムを挟持する延設部と、歯
部の外周側および内周側に巻線の倒れを防止する鍔状の
外壁部と内壁部とを有し、この内壁部両端に積層方向に
一方に凹部を、他方に凸部を設けてなる電動機の固定
子。 - 【請求項2】 歯部のスロットを絶縁する絶縁フィルム
の歯部先端側を延設すると同時に、この絶縁フィルムを
介して分割鉄心に装着される絶縁体の内壁部に絶縁フィ
ルム収納部を形成し、分割鉄心接合時に隣接する絶縁フ
ィルムの延設部を前記収納部にて重ね合わせてなる請求
項1記載の電動機の固定子。 - 【請求項3】 一対の絶縁フィルムと一対の絶縁体を装
着した分割鉄心への巻線の巻回において、絶縁体の外壁
部の両端にウェッジの挿入スペースを形成する請求項1
または請求項2記載の電動機の固定子。 - 【請求項4】 外周から内周に向け幅狭になるテーパ形
状の磁極を成す歯部と、この歯部の外周で磁路を形成す
る継鉄部で略T字に分割し必要枚数積層された分割鉄心
と、前記歯部のスロットを絶縁する一対の絶縁フィルム
と、この絶縁フィルムを介し前記分割鉄心に積層方向の
両側から装着され巻線の倒れを防止する鍔状の外壁部と
内壁部を有する一対の絶縁体と、主巻線または補助巻線
を巻回した分割鉄心を周方向に複数個接合する箇所に挿
入するウェッジとからなる電動機の固定子において、前
記一対の絶縁フィルムと一対の絶縁体を装着した分割鉄
心への巻線の巻回において、前記絶縁体の外壁部の両端
に薄肉のガイドを挿入した状態で巻回し、巻回後に前記
ガイドを取り外しウェッジ挿入スペースを形成する電動
機の固定子の製造方法。 - 【請求項5】 分割鉄心に装着する絶縁体の絶縁フィル
ムを挟持する延設部の厚みを歯部の外周から内周に向け
厚く形成し、巻線の巻回断面形状を平行にする請求項1
乃至3のいずれかに記載の電動機の固定子。
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