JP4109016B2 - 電動機の固定子 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機の固定子の歯部に巻線が集中巻された産業用機器、事務用機器、家電用機器に使用される電動機の固定子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動機の歯部に直接巻線を巻き付けられる集中巻方式の電動機の固定子においては、固定子の歯部に巻き付けられた巻線は、近年の高効率化に伴い高占積率になってきている。
【０００３】
図８は、電動機の固定子１ａの固定子歯部３ａに直接巻線が巻き付けられた集中巻方式の電動機である。固定子歯部３ａと巻線２ａの間には、スロット絶縁６ａがスロット４ａに沿うように装着されている。巻線２ａはスロット４ａ内にほぼ一杯に巻線２ａが巻き付けられている。隣り合う固定子歯部３ａに巻き付けられた各相の巻線２ａはスロット４ａ内で接触するほど近接している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような電動機において隣り合う固定子歯部３ａに巻き付けられた巻線２ａはスロット内で相間接触することが多くなっている。また、接触しないにせよ近接することによる絶縁不良が問題となっている。或いは、固定子歯部３ａに巻線２ａが多く巻かれることによりスロット開口部より固定子１ａの内径側に巻線２ａが飛び出し、固定子１ａの内径に配置された回転子に接触し焼損事故の原因となることが多い。また、固定子歯端部５ａと巻線２ａとの絶縁距離を確保することができずに絶縁不良となっている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
固定子の歯部に巻線が集中巻された電動機の固定子において、固定子の隣り合う歯部に巻き付けられた巻線が接触しないように固定子スロット内に相間絶縁が装着され、前記相間絶縁の形状が短冊形状の中央部を折り曲げ、この折り曲げ部分を固定子端面側のどちらか一方に向くようにスロット内にＶ字形状に装着し、Ｖ字形状の両側部より電動機固定子の周方向にＬ字形状に伸びた耳折れ部分を有する相間絶縁であり、この耳折れ部分が固定子の鉄心と巻線との間に挟み込み、前記折り曲げ頂点部分が固定子の端面から見て T 字形状にして挿入することによりスロット内での各相の相間接触やスロット開口部より固定子の内径側に巻線が飛び出さないようにすることができる。特に、スロット開口部側の固定子歯端部と巻線の間にＬ字形状の折れ部分を挟み込んだ場合は、固定子歯端部と巻線との間の絶縁を確保した電動機の固定子とすることができる。
【０００６】
また、前記相間絶縁と前記固定子のスロット開口部よりスロット内部方向に屈曲して入り込み開閉自由となっているスロット絶縁を電動機の固定子に用いることにより固定子の内径側に巻線が飛び出さないようにすることができ、また、固定子歯端部と巻線との絶縁距離も確保することができる他に、スロット開口部からスロット内部方向に屈曲して入り込んだスロット絶縁に前記相間絶縁を係り止めすることができ、前記相間絶縁の脱落も確実に防ぐことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例について図面を用いて説明する。図１は、固定子１の固定子歯部３に直接巻線２が巻かれた集中巻方式の電動機である。固定子１のスロット４にはスロット絶縁６がスロット内に沿うように配置され、固定子歯部３と巻線２とを絶縁している。この場合のスロット絶縁６は、フィルム状の絶縁でもよく、または樹脂成形されたものでもよい。また、スロット絶縁６は、固定子歯端部５と巻線２との間の絶縁をするために、固定子歯端部５のスロット側までも絶縁している。
【０００８】
固定子１のスロット４には、巻線２が巻線機のノズルが通過するだけの隙間を残し一杯に巻き付けられている。このような固定子１に巻線機により隣り合う固定子歯部３に直接巻線２が巻かれた後、巻線機のノズルが通過する隙間に相間絶縁７を装着させる。図１では固定子１の一方の端面から見た横断面図を示している。図２は固定子１の反対側の端面から見た横断面図を示している。例えば、図１を固定子１のリード線引出側とすると、図２は固定子１の反対側の反リード線引出側となる。尚、この逆においても可能である。
【０００９】
この相間絶縁７は、図３のような短冊形状のフィルムを短冊形状のほぼ中央部で折り曲げ（山折り）Ｖ字形状９となるようにしている。この折り曲げ部分に適宜切込みを入れる。切込み深さは巻線２の量とスロット４の形状により任意に決定される。次に、この切込み深さ分と同じ深さ分を折り曲げ（谷折り）Ｌ字形状の耳折れ部１０をＶ字形状９の両側部に設ける。
【００１０】
この相間絶縁７を図１もしくは図２の固定子１の実施形態となるように固定子１の端面側から装着する。相間絶縁７が挿入し易いのは固定子１の反対側（例えば、反リード線引出側）の端面から相間絶縁７のＶ字形状９の折り曲げ頂点部分を挿入させ装着するとよい。この様に装着させた相間絶縁７は、図１に示したように固定子１の一方の端面側から見た場合、Ｔ字形状となっている。
また、固定子１の反対側の端面から見た場合、２つのＬ字形状の相間絶縁７が背中合わせとなっている。
【００１１】
これは、固定子１の反対側の端面から相間絶縁７が挿入し易いように挿入側の頂点をＴ字形状とし、挿入後は相間絶縁７が抜け落ちないようにＬ字形状の相間絶縁７が背中合せとなり相間絶縁７のスプリング効果により固定することができる。また、図１及び図２の様にＬ字形状耳折れ部分１０を巻線２と固定子歯端部５の間に挟み込むように装着することによって、更に相間絶縁７が脱落することを防ぐことが出来る。尚、固定子１の一方の端面側（例えば、リード線引出側）から、この相間絶縁７のＶ字形状９の折り曲げ部の頂点を挿入し装着させてもよい。この場合、図１と図２における相間絶縁７の配置が逆となるだけであり同じ効果を有する。
【００１２】
これにより、相間絶縁７は固定子１の固定子歯部３に直接巻線が施された集中巻方式の電動機において確実に各相間を分けることができ隣り合う固定子歯部３に巻き付けられた巻線２の接触不良を防ぐことができる。
【００１３】
また、図１及び図２の様にスロット開口部側の固定子歯端部５と巻線２との間に耳折れ部分を挟み込む場合、相間絶縁７のＬ字形状耳折れ部１０があることにより固定子１の固定子歯部３に直接巻き付けられた巻線２がスロット開口部分から固定子１の内径に飛び出すこともなくなる。また、固定子歯端部５と巻線２との間の絶縁を確実に行なうことができ絶縁不良を無くすことも出来る。
【００１４】
図４及び図５は、図３に示した相間絶縁７の完成図である。図４は図３に示した相間絶縁７が完成した場合のＡ矢視図である。Ｌ字形状耳折れ部分１０が手前になっている。また、図５も同様に図３に示した相間絶縁７が完成した場合のＢ矢視図である。
【００１５】
本実施形態における図１から図２の相間絶縁７のＬ字形状耳折れ部分１０は、巻線２とスロット絶縁６との間に挟み込んでいるが、固定子歯端部５とスロット絶縁６との間に挟みこんでも良い。また、相間絶縁７は、樹脂成形されたものでもよいが、好ましくは、フィルム状の相間絶縁とすることによりコスト的に優れた電動機の固定子とすることができる。
【００１６】
また、別の実施形態を図６に示す。電動機の固定子は前記同様、固定子１の歯部３に巻線２が集中巻された電動機の固定子である。図６は図２で説明した固定子端面の反対側の端面から見た横断面図に対応した図である。固定子１のスロット４にはスロット絶縁６ｂが装着されている。このスロット絶縁６ｂは、固定子１のスロット開口部よりスロット内部方向に屈曲して入り込み開閉自由になっている。これは、巻線機等のノズルがスロット開口部から挿入され固定子１の歯部３に直接巻線を巻きつける際、ノズルの動きに支障がないように構成されている。
【００１７】
このスロット絶縁６ｂはスロット開口部からスロット内部方向に屈曲していることにより電動機の固定子の内径側に巻線が飛び出さないようにしている。また、固定子歯端部５と巻線２との絶縁もスロット内部方向に屈曲しているスロット絶縁６ｂにより確実に絶縁することができる。このようなスロット絶縁６ｂが装着された固定子１に相間絶縁７を装着した際、スロット開口部からスロット内部方向に屈曲して入り込んだスロット絶縁６ｂの屈曲部分に相間絶縁７のＶ字形状９の折り曲げ頂点部分を係り止めすることにより相間絶縁７の脱落を確実に防ぐことができる。
【００１８】
尚、相間絶縁７の挿入方法は、相間絶縁７の２つのＬ字形状耳折れ部分１０が背中合わせとなっている側から挿入することになになり、スロット絶縁６ｂのスロット開口部からスロット内部方向に屈曲している部分と巻線２との間にＬ字形状耳折れ部分１０が挿入されることになる。これにより相間絶縁７のＶ字形状９の折り曲げ頂点部分は、スロット絶縁６ｂのスロット内部方向に屈曲して入り込んでいる部分に係り止めされることになる。この場合、相間絶縁７のＶ字形状９の折り曲げ頂点部分の向きとしては、電動機の固定子１に対する設置状況として相間絶縁７のＶ字形状９の折り曲げ頂点部分が上側となるような配置が好ましい。また、図６では相間絶縁７のＬ字形状耳折れ部分１０がスロット開口部側に配置しているが、図７に示すようにＬ字形状耳折れ部分１０をスロット内部のスロット底部側に配置させても良く、この場合も同様に巻線２とスロット底部のスロット絶縁６ｂとの間にＬ字形状耳折れ部分１０を挟み込むことによりスロット内の隣り合う巻線２の相間接触を確実に防ぐことが出来る。また、この相間絶縁７のＬ字形状耳折れ部分１０は、相間絶縁７が装着された固定子１のスロット開口部側及びスロット底部側の両端部から固定子１の周方向に其々伸ばすことにより隣り合う巻線２の相間接触や、絶縁距離を確保できることは言うまでもない。
【００１９】
また、本実施の相間絶縁７を用いた電動機の固定子をエアコンや冷蔵庫等を駆動する密閉形圧縮機内の電動機に用いたり、或いは車両用途の電動機に用いることにより良好な効果を得る。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、固定子の歯部に巻線が集中巻された電動機の固定子において、スロット内の隣り合う巻線が接触しないように、短冊形状の相間絶縁の中央部を折り曲げ、前記折り曲げ部分が固定子端面側のどちらか一方に向くようにスロット内にＶ字形状に装着し、Ｖ字形状の両側部より電動機固定子の周方向にＬ字形状に伸びた耳折れ部分を固定子の鉄心と巻線の間に挟み込み、前記折り曲げ頂点部分が固定子の端面から見て T 字形状にして挿入することによりスロット内での各相の相間接触や、スロット開口部より固定子の内径側に巻線が飛び出さないようにすることができ、特に、スロット開口部側の固定子歯端部と巻線の間に耳折れ部分を挟み込んだ場合は固定子歯端部と巻線との絶縁を確保することもできる電動機の固定子とすることができる。
【００２１】
また、前記相間絶縁と前記固定子のスロット開口部よりスロット内部方向に屈曲して入り込み開閉自由になっているスロット絶縁を電動機の固定子に用いることにより、巻線が固定子の内径側に飛び出さないようにすることができ、また固定子歯端部と巻線との絶縁距離も確保することができる他に、スロット開口部からスロット内部方向に屈曲して入り込んでいるスロット絶縁に前記相間絶縁を係り止めすることができ相間絶縁の脱落を確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例を示す固定子端面側の一方の横断面図。
【図２】 図１における固定子端面の反対側の横断面図。
【図３】 本発明の相間絶縁を説明するための展開図。
【図４】 図３を完成させた場合のＡ矢視図。
【図５】 図３を完成させた場合のＢ矢視図。
【図６】 別の実施形態を示す固定子端面の反対側の横断面図。
【図７】 別の実施形態を示す固定子端面の反対側の横断面図。
【図８】 従来例を示した横断面図。
【符号の説明】
１，１０ａ・・・固定子、２，２ａ・・・巻線、３，３ａ・・・固定子歯部、４，４ａ・・・スロット、５，５ａ・・・固定子歯端部、６，６ａ，６ｂ・・・スロット絶縁、７・・・相間絶縁、８・・・短冊中央部、９・・・Ｖ字形状、１０・・・Ｌ字形状耳折れ部分。

Claims (2)

1. 固定子の歯部に巻線が集中巻された電動機の固定子において、前記固定子の隣り合う歯部に巻き付けられた巻線が接触しないように前記固定子スロット内に相間絶縁が装着され、
   前記相間絶縁は、短冊形状の中央部を折り曲げ、前記折り曲げ部分が固定子端面側のどちらか一方に向くようにスロット内にＶ字形状に装着し、前記Ｖ字形状の両側部より電動機固定子の周方向にＬ字形状に伸びた耳折れ部分を有する相間絶縁であり、前記耳折れ部分が前記固定子の鉄心と巻線の間に挟み込まれ、前記折り曲げ頂点部分が固定子の端面から見て T 字形状にしたことを特徴とする電動機の固定子。
2. 前記相間絶縁と前記固定子のスロット開口部よりスロット内部方向に屈曲して入り込み開閉自由であるスロット絶縁を電動機の固定子に用いたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の固定子。

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