JP3652677B2 - 電動機及び電動機の相間絶縁方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機の固定子コイルエンドにおける相間絶縁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動機の固定子においては、固定子鉄心に設けられた複数のスロットに各相の巻線が配設され、固定子鉄心のスロット端からコイルが突出している。このコイルが突出したコイルエンドの中間部においては、異相コイル間には絶縁紙を介在させて、異相コイル間の絶縁を行っている。この絶縁紙がずれて絶縁を有効に維持できなくなることを防止するために、絶縁紙の形状に関し種々の工夫がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
又、コイルエンド根元部分、すなわち固定子スロットから突出する部分における絶縁についても、中間部の絶縁と共に重要な問題である。このコイルエンド根元部分については、図５に示すような山紙２０と呼ばれる細い短冊状の絶縁紙を、図６に示すように、コイル２が配設されている固定子鉄心３のスロット４に挿入し、固定子鉄心３のスロット４の端から突出したコイル２間を絶縁するようにしているものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２９８５３０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
固定子コイルのコイルエンドの絶縁において、コイルエンドにおける中間部の異相コイル間の絶縁については、上述したように、種々の絶縁方法が提案されているが、コイルエンド根元部分、すなわち固定子スロットから突出する部分における絶縁については、前述した山紙２０による絶縁しかない。
この山紙２０による絶縁では、形状が短冊状であり、この短冊状の短辺方向に力が働いたとき、非常にずれやすいという性質がある。そのため、固定子巻線製造のコイル成形作業において、巻線をスロットに通し巻回し、この山紙２０をスロットに挿入して、その後コイルの形を整える作業を行うときに、巻線の移動にともなって山紙２０のずれ、変形、抜け、が発生し、絶縁レベルの低下や修正作業等が必要となっていた。又、この山紙２０は、コイル上部（コイルエンド側）からスロットに差し込まれるものであるから、挿入深さが不十分になりやすく、しっかりとスロット壁とコイル間に固定することが難しいという問題があり、この２つの理由で、コイル根元部分の絶縁が損なわれる場合があった。
そこで、本発明の目的は、コイルエンド根元部分の絶縁を確実にした電動機及びその絶縁方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１〜４に係わる発明は、固定子コイルのコイルエンド根元部分に異相コイルを絶縁するための相間絶縁紙を施した電動機に係わるもので、異相コイルを絶縁するため使用する相間絶縁紙を、同相コイルをまとめて包む包含部と、固定子鉄心のスロット内部に引き込まれて固定される挿入部とで構成されたものとしたことを特徴とするものである。特に、前記相間絶縁紙は同相コイルを包む包含部と、先端が該包含部の中心線から遠ざかるように形成された２つの帯状の挿入部で形成され、この相間絶縁紙の包含部で１又は複数の固定子鉄心のスロットにある同相コイルを包み、挿入部を固定子鉄心のスロット内部に引き込んで固定し、異相コイルを絶縁した電動機である。
【０００７】
請求項５〜７に係わる発明は、上述した相間絶縁紙を用いて異相コイル間を絶縁する電動機の相間絶縁方法に係わるもので、相間絶縁紙を異相コイル間に配設し、同相コイルを前記包含部で包み、前記挿入部を固定子鉄心のスロット壁とコイル間に挿入し、挿入された挿入部をスロット側から引き込むことによって、相間絶縁紙を固定し、異相コイル間を絶縁した。又、スロット側に引き込まれた挿入部の端部を切断して、ロータとの対向面に相間絶縁紙が突出しないようにした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態に用いる異相コイル間を絶縁する相間絶縁紙の形状の一例である。この例の相間絶縁紙１は、その中心線１ｏを対称軸とし外形形状がほぼ線対称に形成されている。そして、該相間絶縁紙１は、コイルを包み込む包含部１１と該包含部１１の下部両側からそれぞれ略帯状に延び、その先端が前記中心線１ｏより遠ざかるように広がって延びた挿入部１２ａ，１２ｂで形成されている。この挿入部１２ａ，１２ｂの先端は挿入しやすいように先鋭に形成されている。この挿入部１２ａ，１２ｂの根元、すなわち、包含部１１と挿入部１２ａ，１２ｂの連接する部分は、幅（中心線１ｏからの距離）が短く形成され、包含部１１はこの連接部分から広くなっている。すなわち、包含部１１と挿入部１２ａ，１２ｂの連接する部分にくびれ部１３が形成されている。
【０００９】
このような相間絶縁紙１を用いて、コイルエンドの根元の絶縁を行う。図２、図３は、この相間絶縁紙１を用いて、コイルエンドの根元の絶縁を行ったときの状態を示す図である。まず、固定子鉄心３のスロット４から導き出されているコイル２において、絶縁しようとする１つ又は複数の同相のコイル２を相間絶縁紙１の包含部１１で包むようにして他の相のコイル２との間に、相間絶縁紙１の包含部１１を介在させる。次に、挿入部１２ａ，１２ｂを、包み込んだコイル２と該コイル２が導き出されているスロット４の側壁間に挿入する。そして、スロット４に挿入された相間絶縁紙１の挿入部１２ａ，１２ｂ先端をスロット４側から把持して引き込む。
【００１０】
図３は挿入部１２ａ，１２ｂがスロットに挿入された状態、又、スロット側から引き込まれた状態を示している。この挿入部１２ａ，１２ｂを引き込む作業においては、一方の挿入部のみ、例えば挿入部１２ａを引き込めば、相間絶縁紙１は、一方の方向に引き込まれるから傾くが、その傾きによって他方の挿入部１２ｂが傾くので、この挿入部１２ａ，１２ｂのスロット４からの突出する位置、傾きをほぼ同じようにすることによって、相間絶縁紙１の中心軸線１ｏをスロットの軸線と概略平行にするように調整することができる。
【００１１】
さらに、相間絶縁紙１で１つのスロットの巻線を包み込んでいる場合、両挿入部１２ａ，１２ｂを均等の力で引き込むと、相間絶縁紙１の包含部１１もスロット４内に侵入することになるが、くびれ部１３がスロット４内に侵入し、さらに侵入すると、包含部１１が広くなっていることから抵抗が増大する。そのため、この挿入部１２ａ，１２ｂを引き込む際に必要とする力の大きさによって、相間絶縁紙１のスロット内への引き込み量がわかり、その引き込み量を調整することができる。
【００１２】
又、帯状に形成されている挿入部１２ａ，１２ｂをその帯状の方向、すなわち先端の先端向き方向に引き込めば、帯状に形成されている挿入部１２ａ，１２ｂは、該相間絶縁紙１の中心線１ｏより遠ざかる方向に延びているものであるから、相間絶縁紙１は広げられる方向に引かれ、包含部１１はコイルを確実に包み込むことができ、確実に他の相のコイルとの絶縁ができる。
【００１３】
複数のスロットから導き出される同相のコイルを一括して相間絶縁紙で包み込む場合、挿入部１２ａ，１２ｂを引き込むと、相間絶縁紙１の２つの挿入部１２ａ，１２ｂ間の連結部１４がスロット４の端部の固定子鉄心３に当接し、大きな抵抗が発生するから、相間絶縁紙１の包含部１１がコイルエンドの根元部分からコイルを包み込む状態となったこと、すなわち、根元部分を覆い絶縁が行われることがわかる。そして、引き込まれた挿入部１２ａ，１２ｂがスロット４から突出する部分は切断し、ロータとの対向面にこの相間絶縁紙１が突出しないようにする。
【００１４】
このようにして、挿入部１２ａ，１２ｂをスロット内に引き込むことによって、確実に相間絶縁紙１を保持し、しかも、相間絶縁紙１はコイルを包み込むように形成されるから、相間絶縁紙１は傾くような力を受けても、又、ずれが生じるような力を受けても大きな抵抗力が作用し、相間絶縁紙１のずれ、傾き、抜けを防止し、異相コイル間を確実に絶縁する。
【００１５】
なお、図２、図３に示す例では、１つのスロットから導き出されたコイルを相間絶縁紙１で包み他の相のコイルから絶縁している例と、２つのスロットから導き出された同相のコイル２を一括して相間絶縁紙１で包み他の相と絶縁している例を示している。この図３に示すように、相間絶縁紙１でコイル２を包む場合、コイル２の全周を覆う必要はなく、異相コイルと絶縁されるようにコイル２の一部を包むようにすればよい。
【００１６】
又、同相コイルが複数のスロットにわたっている場合には、そのスロット数に応じて、図４に示すように相間絶縁紙１の幅すなわち、包含部１１の幅を増大させればよいものである。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、相間絶縁紙の傾きやずれを防止し、コイルエンド根元を確実に絶縁することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態で使用する相間絶縁紙の例を示す図である。
【図２】同実施形態における異相コイル間の根元に相間絶縁紙を挿入配設したときの固定子鉄心の外側からの目視図である。
【図３】同実施形態における異相コイル間の根元に相間絶縁紙を挿入配設したときの固定子鉄心の内側からの目視図である。
【図４】本発明に用いる相間絶縁紙の変形例を示す図である。
【図５】従来の山紙絶縁紙を示す図である。
【図６】同山紙絶縁紙を使用して異相コイルの根元を絶縁する説明図である。
【符号の説明】
１ 相間絶縁紙
２ コイル
３ 固定子鉄心
４ スロット
１１ 包含部
１２ａ，１２ｂ 挿入部
１３ くびれ部
１４ 連結部
２０ 山紙

Claims (7)

  1. 固定子コイルのコイルエンド根元部分に異相コイルを絶縁するための相間絶縁紙を施した電動機において、前記相間絶縁紙は同相コイルをまとめて包む包含部と、固定子鉄心のスロット内部に引き込まれて固定される挿入部を有することを特徴とする電動機。
  2. 固定子コイルのコイルエンド根元部分に異相コイルを絶縁するための相間絶縁紙を施した電動機において、前記相間絶縁紙は同相コイルを包む包含部と、先端が該包含部の中心線から遠ざかるように形成された２つの帯状の挿入部で形成され、同相コイルが前記相間絶縁紙の包含部で包まれ、前記挿入部が固定子鉄心のスロット内部に引き込まれて異相コイルと絶縁されていることを特徴とする電動機。
  3. 前記相間絶縁紙は前記包含部と前記挿入部の連接する部分の幅を狭くしてくびれ部が形成されている請求項２記載の電動機。
  4. 前記相間絶縁紙の包含部は１以上の固定子鉄心のスロットにある同相コイルをまとめて包んでいる請求項１、請求項２又は請求項３に記載の電動機。
  5. 同相コイルを包む包含部と、固定子鉄心のスロットに挿入される挿入部で形成された相間絶縁紙を用い、該相間絶縁紙を異相コイル間に配設し、同相コイルを前記包含部で包み、前記挿入部を固定子鉄心のスロット壁とコイル間に挿入し、挿入された挿入部をスロット側から引き込むことによって、相間絶縁紙を固定し、異相コイル間を絶縁したことを特徴とする電動機の相間絶縁方法。
  6. 同相コイルを包む包含部と、先端が前記包含部の中心線から遠ざかるように形成された２つの帯状の挿入部で形成され固定子鉄心のスロットに挿入される挿入部で形成された相間絶縁紙を用い、該相間絶縁紙を異相コイル間に配設し、同相コイルを前記包含部で包み、前記２つの挿入部を固定子鉄心のスロット壁とコイル間に挿入し、挿入された挿入部をスロット側から引き込むことによって、相間絶縁紙を固定し、異相コイル間を絶縁したことを特徴とする電動機の相間絶縁方法。
  7. スロット側に引き込まれた前記挿入部の端部を切断する請求項５又は請求項６に記載の電動機の相間絶縁方法。
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