JPH01138939A - 誘導電動機の固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、薄型の誘導電動機の固定子に関するものであ
る。

従来より、誘導電動機における固定子は、通常固定子コ
アの回転子との対向面側に形成されたスロットに巻線が
収納されているもので、スロットからスロットへの渡り
の部分である所謂コイルエンド部分が固定子コアの両側
面よりはみ出した状態となっており、このコイルエンド
部分の寸法が加わって全体として軸方向にかなり大きな
幅を持つ。

近年、電動機の小型軽量化に伴って薄型化の要求が強ま
り、固定子コアに多数のスロットを有する誘導電動機に
おいても、その要求に応えるべく種々の提案がなされて
いる。例えば、■固定子コアの径を大きくして積厚を薄
くし軸方向の幅を減少させる方法、あるいは■固定子コ
アからはみ出したコイルエンド部分を小さく整形する方
法、■巻線を固定子コアの径方向のスロットにおさめた
固定子を用いる軸方向ギャップ（アキシャルギャップ）
方式等が知られている。しかし前記のの方法では、電動
機の外径が大きくなり、■の方法ではコイルエンドの整
形にきわめて手数がかり、また■の方法では、電動機の
外径がかなり大となり、しかも構造上高出力の電動機に
は適さない等、それぞれ問題があった。

そこで、本出願人は、固定子コアに多数のスーロットを
有する誘導電動機の薄型化の方法として、特に固定子コ
アの各スロット毎に継鉄部を巻回するトロイダル状の巻
線を施して、これを樹脂モールド成形することを提案し
ている。

一般に、この種の固定子は複数相の巻線が巻装されるの
が普通で、固定子コアと巻線との間は勿論のこと、特開
昭５３−８８１０１号公報にも記載されているように各
巻線の相間を絶縁状態に保持しておくことが必要であり
、これは前記のトロイダル状の巻線を施した固定子の場
合も同様で、この絶縁対策が実施上重要な要素となる。

この絶縁対策として、例えば固定子コアに絶縁材料を塗
装するか、あるいは合成樹脂等の絶縁体を固定子コアに
装着することが考えられるが、これだけでは、固定子コ
アと巻線との間は絶縁することができるものの、各スロ
ット毎に巻装される複数相の巻線の相間絶縁が不十分で
ある。

すなわち、トロイダル状の巻線を施した場合は、相間で
隣接する巻線、すなわち各スロット部分の巻線を同時に
巻装することができず、１スロツト毎に順次巻装される
関係上、先に巻装された巻線が隣接する未巻装のスロッ
ト域へ崩れて広がることとなり、そのため隣接する巻線
同士が接触した状態で圧縮され、相間の絶縁破壊が生じ
ることがある。殊にスロット数が多くなるほど、また巻
線長が長くなるほど前記問題が顕著になる。

また巻線後の樹脂モールド成形の際に、モールド樹脂の
流動圧によって巻線が流されて移動し前記のような崩れ
が生じ、相間絶縁が破壊され易く、また巻線自体が損傷
してレヤーショートが発生するおそれもある。

なお、相間絶縁のために、従来の絶縁紙を巻線相聞に挿
入する方式を利用するのでは、充分な絶縁耐力が得られ
ず、またその装着作業も容易ではない。

本発明は、上記に鑑み、固定子コアの各スロット毎に継
鉄部を巻回するトロイダル状の巻線を施した固定子とし
て、固定子コアと巻線との間の絶縁のみでなく、巻線を
良好な巻装状態に保持でき、相間で隣接する巻線間の絶
縁、すなわち相間絶縁を完全になし得るとともに、巻線
の損傷発生も防止できる固定子を提供するものである。

すなわち、本発明の誘導電動機の固定子は、固定子コア
の内周に歯部によって隔設された多数のスロットを有し
、この固定子コアに装着された絶縁体を介して各スロッ
ト毎に継鉄部を巻回するトロイダル状の巻線を施すとと
もに、固定子コアの少なくとも回転子との対抗面をなす
歯部内周端面を残して巻線を埋め込むように樹脂モール
ド成形してなる固定子であって、前記絶縁体には前記巻
線の隣接する相間を互いに隔する相間絶縁用のフランジ
を突設してなることを特徴とする。

次に本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図及び第２図は本発明に係る固定子を示し、第４図
は本発明固定子をもって構成した誘導電動機の概略を示
す。図において、（１）は固定子、（２）は回転子、（
３）（３）は回転子の軸（４）を支承する軸受、（５）
はフレーム部分を示す。

固定子（１）は、図に示すように、環状もしくは筒状の
固定子コア（１１）が、内周側に多数形成された軸方向
のスロット（１２）を隔設する歯部（１３）とその外周
の継鉄部（１４）とからなり、この固定子コア（１１）
の表面に装着された絶縁体（２０）を介して各スロット
（１２）毎に前記継鉄部（１４）を巻回するトロイダル
状の巻線（１５）が施され、さらに固定子コア（１１）
の少なくとも回転子（２）との対向面をなす歯部（１３
）内周端面を残して巻線（１５）を埋め込むように周知
の樹脂モールド法により成形固定されている。（１６）
はモールド樹脂の部分を示す。第４図のようにフレーム
部分（５）も前記樹脂モールドにより一体構成すると、
固定子（１）とフレーム部分（５）の一体性に優れ、巻
線（１５）の保護効果に優れる。

しかして前記固定子（１）における絶縁体（２０）は、
合成樹脂等の絶縁材料により形成されてなるもので、例
えば第３図に分解して示すように、歯部（１３）および
継鉄部（１４）のコア形状に略対応して、固定子コア（
１１）の外周を覆う外壁（２１）と前記外壁（２１）よ
り内方に向って延設され継鉄部（１４）の側面を覆う側
面部（２２）と、該側面部（２２）より内方に向って放
射状に突出して歯部（１３）の側面を覆う両相当部（２
３）と、前記側面部（２２）および前記両相当部（２３
）の側縁より折曲延成され継鉄部（１４）および歯部（
１３）によるスロット内周面を覆う横断面Ｕ字形状の内
壁（２４）とが一体に形成されて、固定子コア（１１）
の軸方向中間で２分割された一対の割形絶縁体（２０ａ
）　（２０ｂ）からなる。この一対の割形絶縁体（２０
ａ）　（２０ｂ）を固定子コア（１１）の両側より嵌合
し被着している。

特に本発明の場合、前記絶縁体（２０）には、この上に
各スロット（１２）に対応して巻装される各巻線（１５
）の特に相隣接する相間を隔する相間絶縁用の放射方向
のフランジ（２５）が突設されている。すなわち、２相
の巻線（１５）（１５）を１スロツト（Ｉ２）ごとに交
互に巻装する場合、図示するように、各スロット（１２
）に対応する部分を互いに隔するようにフランジ（２５
）を突設し、また各相巻線として、２スロツト毎に主コ
イルと予備コイルとを交互に巻装する場合には、２スロ
ツト毎に隣接する相の巻線を隔するようにフランジを突
設する（図示せず）。

前記のフランジ（２５）は、巻線（１５）が巻装される
全周に渡って連続して形成しておく必要はなく、巻線（
１５）が扇状に外周側はど拡がって巻装されることから
、図示するように隣接する巻線（１５）の間隔が密にな
る両相当部（２３）の両側端縁から側面部（２２）の外
端あるいは外壁（２Ｉ）の端部にかけて、あるいは側面
部（２２）の部分のみに突設しておくだけでもよい。ま
た図のように巻線（１５）間に、２つのフランジ（２５
）を突設するものに限らず、一つのフランジを設けてお
くだけでもよい。さらに前記フランジ（２５）に日出線
用の導電部材を設けておくことができる。

また前記の巻線（１５）は、歯部と（１３）と継鉄部（
１４）とが一体形成された環状をなす固定子コア（１１
）に前記絶縁体（２０）を被嵌した状態で直接トロイダ
ル状巻線装置を持って巻装するほか、前記固定子コア（
１１）を２分割等の複数に分割形成しておき、その分割
コアの各スロット毎に絶縁体（２０）を介して巻装した
後、分割コア同士を接合することができる。この場合、
分割コアに対応して割形絶縁体（２０ａ）　（２０ｂ）
も分割形成しておけばよい。環状の固定子コアに巻線す
るより分割コアに巻線するほうが能率的である。

上記したように本発明の固定子（１）は、固定子コア（
１１）に被着された絶縁体（２０）に、各スロット（１
２）毎に巻装された巻線（１５）の隣接する相間を隔す
るフランジ（２５）が突設されているため、前記各スロ
ット（１２）に対応する継鉄部（１４）に順次巻線（１
′５）を施す際、巻線の両側が崩れて隣接する相のスロ
ット（１２）の倦装域へ拡がるのを前記フランジ（２５
）によって防止でき、各相のスロット（１２）毎に整然
と密に巻装することができ、スロット数が多くなってス
ロット間隔が狭くなったり、巻線長が長くなっても、隣
接する相の巻線（１５）相互間、つまり相聞の絶縁を完
全になすことができるとともに、巻線（１５）の崩れに
よる巻線自体の損傷も防止できる。

しかも前記フランジ（２５）は絶縁体（２０）に突設さ
れて絶縁体（２０）と一体になっているので丈夫であり
、この絶縁体（２０）を固定子コア（１１）に被着する
だけで相間絶縁を行なえる。また樹脂モールドの際にモ
ールド樹脂（１Ｂ）が巻線（１５）に沿って流動しても
、巻線が隣接する相へ流されたり移動するのを前記フラ
ンジ（２５）によって阻止し得て、相間絶縁状態を良好
に保持でき、またトロイダル状に密に巻装されているこ
ととも相俟って、フィラーの混在している粘度の高いモ
ールド樹脂材料を用いても巻線を傷つけることがないし
、さらには巻線の損傷を樹脂モールドによって助長する
こともない。

このように本発明の固定子によれば、固定子コアに被着
した絶縁体により固定子コアと巻線との間の絶縁を確実
になし得るは勿論、良好な巻線状態に保持でき、巻線の
特に隣接する相間の絶縁を完全になすことができるとと
もに、巻線自体の損傷も防止でき、巻線効率が向上し、
品質が安定する。

従って、固定子コアの各スロット毎に継鉄部を巻回する
トロイダル状の巻線を施して樹脂モールドにより成形固
定した固定子を同等問題な〈実施でき、以てその生産効
率を向上できるとともに、樹脂モールドによる誘導電動
機の小型軽量化に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す固定子の一部欠截斜視図
、第２図は同縦断面図、第３図は絶縁体構造を示す一部
の斜視図、第４図は本発明固定子を利用した誘導電動機
を示す縦断面図である。 （１）・・・固定子、（２）・・・回転子、（１１）・
・・固定子コア、（１２）・・・７０ツト、（１３）・
・・歯部、（１４）・・・継鉄部、（１５）・・・巻線
、（１６）・・・モールド樹脂、（２０）・・・絶縁体
、（２５）・・・フランジ。 特許出願人　株式会社芝浦製作所 第１図 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、固定子コアの内周に歯部によって隔設された多数の
   スロットを有し、この固定子コアに被着された絶縁体を
   介して各スロット毎に継鉄部を巻回するトロイダル状の
   巻線を施すとともに、固定子コアの少なくとも回転子と
   の対向面をなす歯部内周端面を残して巻線を埋め込むよ
   うに樹脂モールド成形してなる固定子であって、前記絶
   縁体には前記巻線の隣接する相間を互いに隔する相間絶
   縁用のフランジを突設してなることを特徴とする誘導電
   動機の固定子。