JPH06205552A - 電動機の固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ティース連結体の圧入部にステータヨークを
圧入するにあたってのティース連結体の変形を防止す
る。 【構成】 外周端部に圧入部１８を有する複数本のティ
ース１５を、内周部にて連結した形状にティース連結体
１３を構成する。ティース１５の形状を直線状及び稲妻
形とすることにより、外周側巻線が収容されるＣ，Ｄの
スロット１７の外周側部分における周方向距離を、内周
側巻線が収容されるＡ，Ｂのスロット１７の外周側部分
における周方向距離よりも大きくする。スロット１７内
に、巻線挿入用の小さい開口１９ａのみを残して内面を
覆うスロット絶縁部材１９を設ける。外周側巻線が収容
されるスロット１７における隣合う圧入部１８間の距離
ｄを、内周側巻線が収容されるスロット１７における隣
合う圧入部１８間の距離ｅよりも大きく構成し、各圧入
部１８の周方向幅寸法ｃを略同等とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外周に開口するスロッ
トを有するティース連結体と、このティース連結体に圧
入されるステータヨークとから固定子鉄心を構成するよ
うにした電動機の固定子に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の電動機の固定子としては、特開
平４−７９７３８号公報に示されたものがある。このも
のは、図９に示すように、固定子鉄心を、１６本のステ
ータティース１を内周部で連結してなるティース連結体
２と、その外周に圧入固定されるリング状のステータヨ
ークとに分割するようにしている。そして、前記ステー
タティース１を、Ｓ字形あるいは逆Ｓ字形のものと、放
射方向に延びる直線状のものとを交互に配置するように
構成し、内周側に位置してＡ相巻線３を、外周側に位置
してＢ相巻線４を、異なるスロット５内に収容されるよ
うにして、外周側から巻装するようになっている。この
場合、ステータティース１を１個おきにＳ字形あるいは
逆Ｓ字形としたことにより、スロット５の空間を有効に
利用できる等の利点を得ることができるのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものでは、巻線３，４の巻装後、ティース連結体２
にステータヨークを圧入するに際し、ティース連結体２
の外周部の圧入部分の大きさ（面積）が直線状のステー
タティース１では小さく、それに比べて、Ｓ字形あるい
は逆Ｓ字形のステータティース１では極めて大きくなっ
ている。

【０００４】このため、圧入時に、Ｓ字形あるいは逆Ｓ
字形のステータティース１においては、内側への強い圧
縮力を受けることとなり、この結果、Ｓ字形あるいは逆
Ｓ字形のステータティース１に対応するティース連結体
２の内周部分が変形してしまう虞がある。このように、
ティース連結体２の内周部分が変形するようなことがあ
ると、固定子をモータに組込んだ際に、異常音、異常振
動、効率悪化等の問題が生ずることになる。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ステータヨークを圧入するにあたって
の、ティース連結体の変形を極力防止することができる
電動機の固定子を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電動機の固定子
は、複数本のティースを内周部にて一体的に連結したテ
ィース連結体に、スロット絶縁部材を介して内周側及び
外周側巻線を巻装し、前記各ティースの外周端部に圧入
部にステータヨークを圧入して構成されると共に、外周
側巻線が収容されるスロットを形成する隣合うティース
間の外周側部分における周方向距離が、内周側巻線が収
容されるスロットを形成する隣合うティース間の外周側
部分における周方向距離よりも大きくなるようにしたも
のにあって、隣合う圧入部間の距離を、外周側巻線が収
容されるスロット部分において、内周側巻線が収容され
るスロット部分よりも大きくなるように構成し、各スロ
ット絶縁部材の巻線挿入用の開口を、スロットの開口よ
りも小さくしたところに特徴を有する。

【０００７】この場合、スロット絶縁部材のスロットの
開口に臨む部分と、ステータヨークとの間に、それらス
ロット絶縁部材とステータヨークとを隔離する絶縁ウェ
ッジを設けるようにすれば効果的である。また、絶縁ウ
ェッジを、スロット絶縁部材の外周面と、圧入部の内周
面部分との間に設けることもできる。

【０００８】さらには、スロット絶縁部材とステータヨ
ークとを隔離する絶縁ウェッジを、外周側巻線が収容さ
れるスロットにおいては、スロット絶縁部材のスロット
の開口に臨む部分とステータヨークとの間に設け、内周
側巻線が収容されるスロットにおいては、スロット絶縁
部材の外周面と圧入部の内周面部分との間に設けるよう
にすれば、より効果的である。

【０００９】

【作用】上記手段によれば、隣合う圧入部間の距離を、
外周側巻線が収容されるスロット部分において、内周側
巻線が収容されるスロット部分よりも大きくなるように
構成することにより、圧入部のうち外周側巻線が収容さ
れるスロットを形成する部分の大きさが小さくなり、ひ
いては、ティース連結体にステータヨークを圧入するに
あたり、その圧入面積を小さくすることができる。

【００１０】このとき、圧入部が小さくなることに伴
い、スロットの開口が大きくなることになるが、スロッ
ト内に設けられるスロット絶縁部材の巻線挿入用の開口
を、スロットの開口よりも小さくしているので、スロッ
ト絶縁部材により巻線がスロットからはみ出ることを防
止しつつ、巻線を巻装することができるようになる。

【００１１】この場合、スロット絶縁部材のスロットの
開口に臨む部分と、ステータヨークとの間に、それらス
ロット絶縁部材とステータヨークとを隔離する絶縁ウェ
ッジを設けるようにすれば、絶縁ウェッジを巻線に当て
ることなく設けることができ、その絶縁ウェッジによ
り、巻線がステータヨークに接することを確実に防止す
ることができる。

【００１２】また、絶縁ウェッジを、スロット絶縁部材
の外周面と、圧入部の内周面部分との間に設けるように
すれば、絶縁ウェッジを巻線に当てることなく設けるこ
とができ、その絶縁ウェッジにより、巻線がステータヨ
ークに接することを確実に防止することができ、しか
も、ステータヨークの圧入前に絶縁ウェッジを設けるこ
とが可能となる。

【００１３】ここで、外周側巻線が収容されるスロット
は、内周側巻線が収容されるスロットよりも、開口の大
きさが大きくなるため、スロット絶縁部材のスロットの
開口に臨む部分とステータヨークとの間に絶縁ウェッジ
を設ける場合には、少なくとも２種類の幅寸法を有する
絶縁ウェッジが必要となる。また、絶縁ウェッジを、ス
ロット絶縁部材の外周面と圧入部の内周面部分との間に
設ける場合には、前記スロットの開口に臨んで設ける場
合の絶縁ウェッジよりも幅寸法が大きく、且つ、やはり
少なくとも２種類の幅寸法を有する絶縁ウェッジが必要
となる。

【００１４】これに対し、スロット絶縁部材とステータ
ヨークとを隔離する絶縁ウェッジを、外周側巻線が収容
されるスロットにおいては、スロット絶縁部材のスロッ
トの開口に臨む部分とステータヨークとの間に設け、内
周側巻線が収容されるスロットにおいては、スロット絶
縁部材の外周面と圧入部の内周面部分との間に設けるよ
うにすれば、外周側巻線が収容されるスロット側の絶縁
ウェッジと、内周側巻線が収容されるスロット側の絶縁
ウェッジとの幅寸法の差を少なくあるいは零とすること
ができ、ひいては、１種類の幅寸法の絶縁ウェッジで済
ませることが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例（請求項２に対
応）について、図１乃至図４を参照して説明する。本実
施例に係る電動機の固定子１１においては、図２に示す
ように、その固定子鉄心１２は、ティース連結体１３
と、このティース連結体１３の外周部に圧入により嵌着
されるリング状のステータヨーク１４とから構成され
る。尚、これらティース連結体１３及びステータヨーク
１４は、薄鋼板を軸方向に積層して構成されるようにな
っている。

【００１６】前記ティース連結体１３は、図３に示すよ
うに、リング状に並んだ複数本例えば１６本のティース
１５を、その内周部にて薄肉の橋絡部１６により連結し
た形状に構成されている。そして、各ティース１５間に
は、外周にて開口するスロット１７が形成されている。
尚、後述するように、各ティース１５は、その外周端部
に、周方向両側に延出する圧入部１８を有している。

【００１７】この場合、前記１６本のティース１５のう
ち、周方向に１個置きに位置する８本のものは、放射方
向に直線状に延びる形状をなし、残りの８本のものは、
途中部分が折曲り状態となったいわば稲妻形に延びる形
状とされている。また、それら８本のいわば稲妻形に延
びる形状のティース１５は、その折曲り方向が周方向に
交互に反対方向とされ、前記直線状のティース１５を挟
んでその両側のものが線対象形状とされている。

【００１８】これにて、前記スロット１７は、内周側が
周方向に膨らんでいるもの（図３にＡ，Ｂで示す）と、
外周側が周方向に膨らんでいるもの（図３にＣ，Ｄで示
す）とが存するようになる（厳密にはＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの
４種類の形状）。そして、図１及び図２に示すように、
各スロット１７内には、その内面を覆うようにスロット
絶縁部材１９が設けられるようになっている。このスロ
ット絶縁部材１９は、例えば薄板状のプラスチックより
成り、外周において巻線挿入用の小さい開口１９ａのみ
を残して、スロット１７の内面略全体に渡って設けられ
ている。

【００１９】このティース連結体１３には、内周側に位
置して４個の内周側巻線２０、外周側に位置して４個の
外周側巻線２１（図３には各１個のみ図示）が巻装され
る。このうち内周側巻線２０は、隣合う前記Ｃ，Ｄのス
ロット１７を挟んだ両側の前記Ａ，Ｂのスロット１７，
１７間にそのコイルエンドが掛渡されるように、それら
Ａ，Ｂのスロット１７にそのコイル辺が収容されて巻装
されている。一方、外周側巻線２１は、隣合う前記Ａ，
Ｂのスロット１７を挟んだ両側の前記Ｃ，Ｄのスロット
１７，１７間にそのコイルエンドが掛渡されるように、
それらＣ，Ｄのスロット１７にそのコイル辺が収容され
て巻装されている。

【００２０】このとき、各ティース１５を上述のような
形状としてスロット１７の形状を不均等としたことによ
り、図３に示すように、外周側巻線２１が収容される
Ｃ，Ｄのスロット１７を形成する隣合うティース１５間
の外周側部分における周方向距離ａが、前記内周側巻線
２０が収容されるＡ，Ｂのスロット１７を形成する隣合
うティース１５間の外周側部分における周方向距離ｂよ
りも大きくなっている。これにて、外周側巻線２１のコ
イルエンドの掛渡し長さを、内周側巻線２０のコイルエ
ンドの掛渡し長さに近付く方向に短くすることができる
と共に、スロット１７の空間を有効に利用することがで
きて占積率の向上等を図ることができるのである。

【００２１】さて、このように巻線２０及び２１が巻装
されたティース連結体１３に対し、前記ステータヨーク
１４が、各ティース１５の外周端部の圧入部１８に圧入
されて嵌着されるのであるが、本実施例においては、各
ティース１５の圧入部１８は、その周方向幅寸法ｃが直
線形状及び稲妻形のもの全てにおいて略同等となるよう
に形成されている。

【００２２】これにより、図１に示すように、外周側巻
線２１が収容されるＣ，Ｄのスロット１７部分における
隣合う圧入部１８間の距離ｄ即ちＣ，Ｄのスロット１７
の開口の大きさが、前記内周側巻線２０が収容される
Ａ，Ｂのスロット１７部分における隣合う圧入部１８間
の距離ｅ即ちＡ，Ｂのスロット１７の開口の大きさより
も大きくなるように構成されている。そして、この結
果、前記各スロット絶縁部材１９の巻線挿入用の開口１
９ａが、各スロット１７の開口よりも小さくなっている
のである。

【００２３】前記ステータヨーク１４は、図２に示すよ
うに、その内周面部に形成された凹部１４ａが圧入部１
８に嵌合するように圧入される。そして、本実施例の固
定子１１では、スロット絶縁部材１９のスロット１７の
開口に臨む部分と、ステータヨーク１４の内周面との間
に、それらスロット絶縁部材１９とステータヨーク１４
とを隔離するための絶縁ウェッジ２２が設けられるよう
になっている。

【００２４】この絶縁ウェッジ２２は、図４に示すよう
に、例えばプラスチックよりなり、上下に延びる薄板状
をなすと共に、先端部（図４で上端部）が丸い凸形状と
されている。また、この絶縁ウェッジ２２は、幅方向に
緩やかな円弧状に形成されている。かかる絶縁ウェッジ
２２は、スロット絶縁部材１９とステータヨーク１４と
の間に、先端部から差込まれて設けられている。

【００２５】また、この場合、図２に示すように、絶縁
ウェッジ２２としては、Ｃ，Ｄのスロット１７用のもの
と、Ａ，Ｂのスロット１７用のものとの、幅寸法の異な
る２種類のもの（幅寸法が上記Ｃ，Ｄのスロット１７の
開口寸法ｄに略等しいものと、幅寸法が上記Ａ，Ｂのス
ロット１７の開口寸法ｅに略等しいもの）が用意されて
いる。尚、図示はしないが、絶縁ウェッジ２２の長さ寸
法は、固定子鉄心１２の高さ寸法よりも大きくされてお
り、その上下両端部分が、スロット１７より上下に突出
した状態とされるようになっている。

【００２６】以上のように構成された本実施例の固定子
１１によれば、隣合う圧入部１８間の距離ｄ，ｅを、外
周側巻線２１が収容されるＣ，Ｄのスロット１７部分に
おいて、内周側巻線２０が収容されるＡ，Ｂのスロット
１７部分よりも大きくなるように構成したので、圧入部
１８のうち外周側巻線２１が収容されるスロット１７を
形成する部分の大きさ（圧入面積）が小さくなった。

【００２７】この結果、圧入部分が大きいためティース
連結体２の内周部分が変形してしまう虞があった従来の
ものと異なり、ステータヨーク１４の圧入時に、各圧入
部１８（ティース１５）において、内周側への強い圧縮
力を受けることがなくなり、ティース連結体１３の変形
を防止することができる。

【００２８】このとき、圧入部１８が小さくなることに
伴い、スロット１７の開口が大きくなるが、スロット絶
縁部材１９の巻線挿入用の開口１９ａを、スロット１７
の開口よりも小さくしているので、スロット１７の開口
のほとんどの部分がスロット絶縁部材１９により塞がれ
た状態となり、以て巻線２０，２１がスロット１７から
はみ出ることを防止することができるものである。

【００２９】また、特に本実施例では、スロット絶縁部
材１９のスロット１７の開口に臨む部分とステータヨー
ク１４との間に、絶縁ウェッジ２２を設けたので、絶縁
ウェッジ２２を巻線２０，２１に当てることなく設ける
ことができ、その絶縁ウェッジ２２により、巻線２０，
２１がステータヨーク１４に接することを確実に防止す
ることができ、絶縁性の向上を図ることができるもので
ある。

【００３０】図５及び図６は、本発明の第２の実施例
（請求項３に対応）を示すものである。本実施例が、上
記第１の実施例と異なる点は、絶縁ウェッジ３１の取付
け構造にある。即ち、ティース連結体１３の各スロット
１７内には、スロット絶縁部材３２が設けられているの
であるが、図５に示すように、このスロット絶縁部材３
２は、その外周面と圧入部１８の内周面との間に、若干
のギャップＧを存するように設けられている。このスロ
ット絶縁部材３２の巻線挿入用の開口３２ａも、やはり
小さいものとなっている。

【００３１】そして、図６に示すように、そのギャップ
Ｇ部分に前記絶縁ウェッジ３１が挿入されているのであ
る。この場合にも、絶縁ウェッジ３１は、幅寸法の異な
る大小２種類が設けられ、その幅寸法は上記第１の実施
例の絶縁ウェッジ２２とも異なっている。尚、この場
合、ステータヨーク３３の内周面形状も上記ステータヨ
ーク１４とは若干相違している。

【００３２】このような第２の実施例においても、上記
第１の実施例と同様に、ステータヨーク３３を圧入する
にあたっての、ティース連結体１３の変形を防止するこ
とができ、また、絶縁ウェッジ３１により絶縁性の向上
を図ることができる等の効果を得ることができる。そし
て、本実施例では、それらの効果に加えて、ステータヨ
ーク３３の圧入前に絶縁ウェッジ３１を設けることがで
き、この結果、スロット１７からの巻線２０，２１のは
み出し防止の効果に優れ、ステータヨーク３３圧入時に
おける巻線２０，２１の傷付き防止効果にも優れるもの
である。

【００３３】図７及び図８は、本発明の第３の実施例
（請求項４に対応）を示すものである。本実施例におい
ては、絶縁ウェッジ４１の取付け形態を、上記第１の実
施例のようにスロット絶縁部材１９のスロット１７の開
口に臨む部分とステータヨーク４２の内周面との間に設
けたスロット１７と、上記第２の実施例のようにスロッ
ト絶縁部材３２の外周面と圧入部１８の内周面との間に
設けたスロット１７とを混在させるようにしている。

【００３４】即ち、図７に示すように、外周側巻線２１
が収容されるＣ，Ｄのスロット１７においては、スロッ
ト絶縁部材１９が圧入部１８の内周面に密着するように
設けられ、内周側巻線２０が収容されるＡ，Ｂのスロッ
ト１７においては、スロット絶縁部材３２が、その外周
面と圧入部１８の内周面との間に、若干のギャップＧを
存するように設けられている。

【００３５】そして、図８に示すように、外周側巻線２
１が収容されるＣ，Ｄのスロット１７においては、スロ
ット絶縁部材１９のスロット１７の開口に臨む部分とス
テータヨーク４２との間に絶縁ウェッジ４１を設け、内
周側巻線２０が収容されるＡ，Ｂのスロット１７におい
ては、スロット絶縁部材３２の外周面と圧入部１８の内
周面部分との間に絶縁ウェッジ４１を設けるようにして
いる。

【００３６】さらに、本実施例では、図７に示すよう
に、外周側巻線２１が収容されるＣ，Ｄのスロット１７
の開口（圧入部１８間）の幅寸法ｆと、内周側巻線２０
が収容されるＡ，Ｂのスロット１７における圧入部１８
の内周面部分間の幅寸法ｇとが略同一となるように設定
されている。この結果、全てのスロット１７に対して、
同一種類の絶縁ウェッジ４１を設けるようにしている。

【００３７】本実施例によれば、上記第１の実施例と同
様の効果を得ることができる。そして、上記第１及び第
２の実施例では、夫々２種類の幅寸法を有する絶縁ウェ
ッジ２２及び３１が必要となっていたのに対し、本実施
例では、１種類の幅寸法の絶縁ウェッジ４１で済ませる
ことができるという利点を得ることができるものであ
る。

【００３８】尚、本発明は上記し且つ図面に示した各実
施例に限定されるものではなく、例えば絶縁ウェッジを
設けない電動機の固定子にも本発明を適用することがで
き、また、ティース連結体のティースの形状等としては
様々な変形例が考えられるなど、要旨を逸脱しない範囲
内で適宜変更して実施し得るものである。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の電動機の固定子によれば、隣合う圧入部間の距離を、
外周側巻線が収容されるスロット部分において、内周側
巻線が収容されるスロット部分よりも大きくなるように
構成し、各スロット絶縁部材の巻線挿入用の開口を、ス
ロットの開口よりも小さくしたので、ステータヨークを
圧入するにあたっての、ティース連結体の変形を極力防
止することができるという優れた実用的効果を得ること
ができる。

【００４０】この場合、スロット絶縁部材のスロットの
開口に臨む部分とステータヨークとの間に絶縁ウェッジ
を設けるようにすれば、絶縁ウェッジを巻線に当てるこ
となく設けることができ、巻線がステータヨークに接す
ることを確実に防止することができる。

【００４１】また、絶縁ウェッジを、スロット絶縁部材
の外周面と、圧入部の内周面部分との間に設けるように
すれば、絶縁ウェッジを巻線に当てることなく設けるこ
とができ、その絶縁ウェッジにより、巻線がステータヨ
ークに接することを確実に防止することができ、しか
も、ステータヨークの圧入前に絶縁ウェッジを設けるこ
とが可能となる。

【００４２】さらに、絶縁ウェッジを、外周側巻線が収
容されるスロットにおいては、スロット絶縁部材のスロ
ットの開口に臨む部分とステータヨークとの間に設け、
内周側巻線が収容されるスロットにおいては、スロット
絶縁部材の外周面と圧入部の内周面部分との間に設ける
ようにすれば、外周側巻線が収容されるスロット側の絶
縁ウェッジと、内周側巻線が収容されるスロット側の絶
縁ウェッジとの幅寸法の差を少なくあるいは零とするこ
とができ、１種類の幅寸法の絶縁ウェッジで済ませるこ
とが可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、スロット
絶縁部材を装着した状態のティース連結体を部分的に示
す拡大横断平面図

【図２】固定子を部分的に示す拡大横断平面図

【図３】巻線を一部巻装した状態のティース連結体の平
面図

【図４】絶縁ウェッジの斜視図

【図５】本発明の第２の実施例を示す図１相当図

【図６】図２相当図

【図７】本発明の第３の実施例を示す図１相当図

【図８】図２相当図

【図９】従来例を示す図３相当図

【符号の説明】

図面中、１１は固定子、１２は固定子鉄心、１３はティ
ース連結体、１４，３３，４２はステータヨーク、１５
はティース、１７はスロット、１８は圧入部、１９，３
２はスロット絶縁部材、１９ａ，３２ａは開口、２０は
内周側巻線、２１は外周側巻線、２２，３１，４１は絶
縁ウェッジを示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周端部に圧入部を有する複数本のティ
   ースを内周部にて一体的に連結してなり前記各ティース
   間に外周にて開口するスロットを有するティース連結体
   と、このティース連結体の前記各スロットの内面を覆う
   ように設けられるスロット絶縁部材と、前記ティース連
   結体の所定のスロットに収容されて内周側部分に位置し
   て巻装される内周側巻線と、前記ティース連結体の前記
   内周側巻線とは異なる所定のスロットに収容されて外周
   側部分に位置して巻装される外周側巻線と、前記圧入部
   に圧入されて前記ティース連結体と共に固定子鉄心を構
   成するステータヨークとを具備し、 前記外周側巻線が収容されるスロットを形成する隣合う
   ティース間の外周側部分における周方向距離が、前記内
   周側巻線が収容されるスロットを形成する隣合うティー
   ス間の外周側部分における周方向距離よりも大きくなる
   ように構成したものにおいて、 隣合う前記圧入部間の距離を、前記外周側巻線が収容さ
   れるスロット部分において、前記内周側巻線が収容され
   るスロット部分よりも大きくなるように構成し、前記各
   スロット絶縁部材の巻線挿入用の開口を、前記スロット
   の開口よりも小さくしたことを特徴とする電動機の固定
   子。
2. 【請求項２】 スロット絶縁部材のスロットの開口に臨
   む部分と、ステータヨークとの間に、それらスロット絶
   縁部材とステータヨークとを隔離する絶縁ウェッジが設
   けられていることを特徴とする請求項１記載の電動機の
   固定子。
3. 【請求項３】 スロット絶縁部材の外周面と、圧入部の
   内周面部分との間に、該スロット絶縁部材とステータヨ
   ークとを隔離する絶縁ウェッジが設けられていることを
   特徴とする請求項１記載の電動機の固定子。
4. 【請求項４】 スロット絶縁部材とステータヨークとを
   隔離する絶縁ウェッジを、外周側巻線が収容されるスロ
   ットにおいては、スロット絶縁部材のスロットの開口に
   臨む部分とステータヨークとの間に設け、内周側巻線が
   収容されるスロットにおいては、スロット絶縁部材の外
   周面と圧入部の内周面部分との間に設けるようにしたこ
   とを特徴とする請求項１記載の電動機の固定子。