JPWO2005124969A1 - 電動機固定子 - Google Patents
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Abstract
固定子に対する口出線の取り付けの容易化及びコストの低廉化を図り得る電動機固定子を提供する。固定子鉄心の軸方向端部に絶縁部材が嵌装され、絶縁部材を介して磁極歯にそれぞれ導線が集中巻された巻線を有し、絶縁部材上に形成された配線受けに巻線端を挿入し、かつ、その凹陥部に圧接形端子を装着することにより巻線端を固定すると共に電気的接続を行ない、圧接形端子に口出線端子を結合して口出線を接続する電動機固定子において、１本の導線の巻始めの巻線端と巻終わりの巻線端を単一の巻線受けに挿入し、かつ、単一の圧接形端子を巻線受けに装着することにより、巻始め及び巻終わりの各巻線端を一括して固定すると共に、これらの巻線端と圧接形端子との電気的接続を行なったものである。
Description
本発明は、固定子鉄心の軸方向端部に嵌装された絶縁部材上の配線受けに圧接形端子を装着し、この圧接形端子を介して巻線端を口出線に接続する電動機固定子に関する。
この種の従来の電動機固定子として、絶縁部材の軸方向端部の同一円周上に複数の配線受けが分散して設けられ、これらの配線受けにそれぞれ圧接形端子の基端部を装着することによって巻線端を固定すると共に、巻線端と圧接形端子とを電気的に接続し、さらに、周方向に形成された溝に口出線を収容してなる円環状の端子板を、圧接形端子の先端が突出する絶縁部材の端面に装着することによって巻線端を口出線に接続するものが開示されている（例えば、日本特開2001-314055号公報参照）。
上述した従来の電動機固定子は、磁極歯に導線を集中巻する以外に、端子板の溝に導線を押し込みながら周方向に引き回す工程が加わるため、固定子に対する口出線の取り付け工程が複雑となり、これに加えて、電動機固定子本体部とは別個の端子板を必要とすることからコストの高騰が避けられないという問題があった。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、固定子に対する口出線の取り付けの容易化及びコストの低廉化を図り得る電動機固定子を提供することにある。
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、複数の磁極歯を有する固定子鉄心の軸方向端部に枠状の絶縁部材が嵌装され、絶縁部材を介して磁極歯にそれぞれ導線が集中巻された巻線を有し、絶縁部材上に配線受けが形成され、該配線受けは縁部に跨って巻線端を挿入することが可能な凹陥部を有し、凹陥部に圧接形端子を装着することにより巻線端を固定すると共に電気的接続を行ない、圧接形端子に口出線端子を結合して口出線を接続する電動機固定子において、１本の導線の巻始めの巻線端と巻終わりの巻線端を単一の巻線受けに挿入し、かつ、単一の圧接形端子を巻線受けに装着することにより、巻始め及び巻終わりの各巻線端を一括して固定すると共に、これらの巻線端と圧接形端子との電気的接続を行なったことを特徴とする。
本発明は、上記のように構成したことによって、固定子に対する口出線の取り付けの容易化及びコストの低廉化を図り得る電動機固定子を提供することができる。
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明に係る電動機固定子の第１の実施形態の構成を、その軸方向から見て巻線を破断し、１相分の導線引き回し状態を示した平面図である。同図において、固定子鉄心１は、筒状に形成された継鉄部の内面から径方向内側に突出する６個の磁極歯Ａ〜Ｆを備えている。この固定子鉄心１の軸方向端部にそれぞれ枠状の絶縁部材７が嵌装され、これらの絶縁部材７を介して磁極歯Ａ〜Ｆにそれぞれ導線が集中巻されて巻線２が形成されている。
絶縁部材７は、その外周面に配線受け３を備え、さらに、磁極歯Ａ〜Ｆの周方向端部に対応する外周縁にそれぞれ軸方向に突出する鍔部１８を備えている。ここで、図面の裏側を口出線側、表側を反口出線側とすると、配線受け３は口出線側のみに設けられている。そして、磁極歯ＡとＤ、磁極歯ＣとＦ、磁極歯ＢとＥには、それぞれ１本の導線を用いて同じ相の巻線２が巻かれている。
図１は、本発明に係る電動機固定子の第１の実施形態の構成を、その軸方向から見て巻線を破断し、１相分の導線引き回し状態を示した平面図である。同図において、固定子鉄心１は、筒状に形成された継鉄部の内面から径方向内側に突出する６個の磁極歯Ａ〜Ｆを備えている。この固定子鉄心１の軸方向端部にそれぞれ枠状の絶縁部材７が嵌装され、これらの絶縁部材７を介して磁極歯Ａ〜Ｆにそれぞれ導線が集中巻されて巻線２が形成されている。
絶縁部材７は、その外周面に配線受け３を備え、さらに、磁極歯Ａ〜Ｆの周方向端部に対応する外周縁にそれぞれ軸方向に突出する鍔部１８を備えている。ここで、図面の裏側を口出線側、表側を反口出線側とすると、配線受け３は口出線側のみに設けられている。そして、磁極歯ＡとＤ、磁極歯ＣとＦ、磁極歯ＢとＥには、それぞれ１本の導線を用いて同じ相の巻線２が巻かれている。
このうち、磁極歯ＡとＤに巻かれる導線に着目すると、口出線側の配線受け３に巻始め端１０が挿入された導線は、配線受け３の近傍にて固定子鉄心１の内部に導入され、磁極歯ＤとＥの間のスロットを通して反口出線側に導かれてから、固定子鉄心１の端部に導出される。
次に、矢印Ｘで示したように、絶縁部材７の外周面に沿って第１の引き回し線１２として対向する磁極歯のスロット位置まで引き回されて固定子鉄心１の内部に導入され、磁極歯Ａに巻かれてから、反口出線側にて固定子鉄心１の端部に導出される。
次に、矢印Ｙで示したように、絶縁部材７の外周面に沿って第２の引き回し線１３として配線受け３の近傍のスロット位置まで引き回されて固定子鉄心１の内部に導入され、磁極歯Ｄに巻かれてから口出線側にて固定子鉄心１の端部に導出され、その巻終わり端１１が配線受け３に挿入されている。
次に、矢印Ｘで示したように、絶縁部材７の外周面に沿って第１の引き回し線１２として対向する磁極歯のスロット位置まで引き回されて固定子鉄心１の内部に導入され、磁極歯Ａに巻かれてから、反口出線側にて固定子鉄心１の端部に導出される。
次に、矢印Ｙで示したように、絶縁部材７の外周面に沿って第２の引き回し線１３として配線受け３の近傍のスロット位置まで引き回されて固定子鉄心１の内部に導入され、磁極歯Ｄに巻かれてから口出線側にて固定子鉄心１の端部に導出され、その巻終わり端１１が配線受け３に挿入されている。
図２は、反口出線側における３相分の導線の引き回し状態を示した絶縁部材７の外周面の展開図であり、磁極歯ＡとＤに巻かれる導線は、磁極歯ＤとＥの間のスロットを通して固定子鉄心１の端部に導出され、矢印Ｘで示したように、絶縁部材７の外周面に沿って第１の引き回し線１２として磁極歯Ａに対応する位置まで引き回されて固定子鉄心１の内部に導入され、さらに、磁極歯Ａに対応する位置で固定子鉄心１の端部に導出され、矢印Ｙで示したように、絶縁部材７の外周面に沿って第２の引き回し線１３として磁極歯Ｄに対応する位置まで引き回されて、固定子鉄心１の内部に導入される。
これと同様に、磁極歯ＣとＦに巻かれる導線は、磁極歯ＦとＡの間のスロットを通して固定子鉄心１の端部に導出され、絶縁部材７の外周面に沿って第１の引き回し線として磁極歯Ｃに対応する位置まで引き回されて固定子鉄心１の内部に導入され、さらに、磁極歯Ｃに対応する位置で固定子鉄心１の端部に導出され、絶縁部材７の外周面に沿って第２の引き回し線として磁極歯Ｆに対応する位置まで引き回されて、固定子鉄心１の内部に導入される。
これと同様に、磁極歯ＢとＥに巻かれる導線は、磁極歯ＢとＣの間を通して固定子鉄心１の端部に導出され、絶縁部材７の外周面に沿って第１の引き回し線として磁極歯Ｅに対応する位置まで引き回されて固定子鉄心１の内部に導入され、さらに、磁極歯Ｅに対応する位置で固定子鉄心１の端部に導出され、絶縁部材７の外周面に沿って第２の引き回し線として磁極歯Ｂに対応する位置まで引き回されて、固定子鉄心１の内部に導入される。
ここで、磁極歯ＡとＤに巻かれる導線の第１の引き回し線１２は巻始め端１０及び１１と略等しい電位にあり、３相電源の１つの相電圧、例えば、Ｕ相電圧がそのまま印加される。
同様に、磁極歯ＣとＦに巻かれる導線の第１の引き回し線には、３相電源の１つの相電圧、例えば、Ｖ相電圧がそのまま印加され、同じく、磁極歯ＢとＥに巻かれる導線の第１の引き回し線には、３相電源の１つの相電圧、例えば、Ｗ相電圧がそのまま印加される。
これに対して、磁極歯ＡとＤに巻かれる導線の第２の引き回し線１３、磁極歯ＣとＦに巻かれる導線の第２の引き回し線、及び、磁極歯ＢとＥに巻かれる導線の第２の引き回し線は、少なくとも２つが中性点圧着部１４（図では、３箇所）により圧着されて中性点となる。
同様に、磁極歯ＣとＦに巻かれる導線の第１の引き回し線には、３相電源の１つの相電圧、例えば、Ｖ相電圧がそのまま印加され、同じく、磁極歯ＢとＥに巻かれる導線の第１の引き回し線には、３相電源の１つの相電圧、例えば、Ｗ相電圧がそのまま印加される。
これに対して、磁極歯ＡとＤに巻かれる導線の第２の引き回し線１３、磁極歯ＣとＦに巻かれる導線の第２の引き回し線、及び、磁極歯ＢとＥに巻かれる導線の第２の引き回し線は、少なくとも２つが中性点圧着部１４（図では、３箇所）により圧着されて中性点となる。
そこで、第１の引き回し線に対して所定の間隔を保つように配置され、第２の引き回し線は第１の引き回し線とは軸方向に離隔されるが、相互に同じ高さ位置に配置されている。
図３は、上述した電動機固定子の口出線側端部の平面図であり、隣接する磁極歯ＢとＣ、磁極歯ＤとＥ、磁極歯ＦとＡのそれぞれの間のスロットの径方向外側で、かつ、隣接する磁極歯の略中央部に配線受け３が設けられている。これらの配線受け３から外側に導出された導線の末端部は、後述するように配線受け３に対して圧接形端子を装着した後で切断されることになる。
図３は、上述した電動機固定子の口出線側端部の平面図であり、隣接する磁極歯ＢとＣ、磁極歯ＤとＥ、磁極歯ＦとＡのそれぞれの間のスロットの径方向外側で、かつ、隣接する磁極歯の略中央部に配線受け３が設けられている。これらの配線受け３から外側に導出された導線の末端部は、後述するように配線受け３に対して圧接形端子を装着した後で切断されることになる。
図４Ａは、配線受け３に対する圧接形端子４の装着状態を示す斜視図、図４Ｂは、この圧接形端子４に対する口出線端子１５の結合状態を示す側面図、図４Ｃは、口出線端子１５に対する口出線９の圧着状態を示す平面図である。
ここで、口出線側の絶縁部材７の外周面に配線受け３が設けられている。配線受け３は、径方向の縁部に跨って巻線端を挿入することが可能な溝３ａと凹陥部３ｂ（後述する図６参照）を有し、溝３ａに巻始め端１０及び巻終わり端１１を重ねて挿入した状態で、凹陥部３ｂに圧接形端子４を装着することによって各巻線端が固定されると共に電気的接続が図られる。
この状態で、末端部が切断される。圧接形端子４は軸方向に突出する突出部４ａを有し、口出線９が圧着された口出線端子１５を突出部４ａに結合することによって、巻線２と口出線９との接続が図られる。
ここで、口出線側の絶縁部材７の外周面に配線受け３が設けられている。配線受け３は、径方向の縁部に跨って巻線端を挿入することが可能な溝３ａと凹陥部３ｂ（後述する図６参照）を有し、溝３ａに巻始め端１０及び巻終わり端１１を重ねて挿入した状態で、凹陥部３ｂに圧接形端子４を装着することによって各巻線端が固定されると共に電気的接続が図られる。
この状態で、末端部が切断される。圧接形端子４は軸方向に突出する突出部４ａを有し、口出線９が圧着された口出線端子１５を突出部４ａに結合することによって、巻線２と口出線９との接続が図られる。
図５は、３個の配線受け３にそれぞれ圧接形端子４を装着し、さらに、圧接形端子４に口出線端子１５を結合して、口出線の他端をコネクタ６に接続した状態を示した電動機固定子の口出線側端部の平面図である。
図６は、配線受け３の詳細な構成と、第１の引き回し線１２の導線を反口出線側に導くスロット凹部１７の形成位置を示した部分平面図である。この図６において、配線受け３は径方向の縁部に跨って導線を挿入するための溝３ａと、圧接形端子４を装着するための凹陥部３ｂとを備え、スロットの径方向外側において、隣接する磁極歯の略中央部に設けられており、溝３ａから軸心への延長上の内周面にスロット凹部１７が形成されている。
この図６を用いて、巻線工程を簡単に説明すると、周方向を３等分したスロットにそれぞれ位置する３個の巻線ノズル１６から引き出された導線は、最初に溝３ａに挿入され、スロット凹部１７を経由して反口出線側に導かれてから、固定子鉄心１の端部に導出される。
次に、絶縁部材７の外周面に沿って対向する磁極歯のスロット位置まで引き回されて固定子鉄心の内部に導入され、第１の磁極歯に巻かれてから反口出線側にて固定子鉄心１の端部に導出される。
次に、絶縁部材７の外周面に沿って配線受けの近傍のスロット位置まで引き回されて固定子鉄心の内部に導入され、第２の磁極歯に巻かれてから口出線側にて固定子鉄心の端部に導出され、その導出端が巻終わりの巻線端として配線受け３に挿入される。
次に、絶縁部材７の外周面に沿って対向する磁極歯のスロット位置まで引き回されて固定子鉄心の内部に導入され、第１の磁極歯に巻かれてから反口出線側にて固定子鉄心１の端部に導出される。
次に、絶縁部材７の外周面に沿って配線受けの近傍のスロット位置まで引き回されて固定子鉄心の内部に導入され、第２の磁極歯に巻かれてから口出線側にて固定子鉄心の端部に導出され、その導出端が巻終わりの巻線端として配線受け３に挿入される。
かくして、第１の実施形態によれば、巻線工程と併せて巻線端を固定することが可能となり、その後に、圧接形端子４の装着及び口出線端子１５を結合する工程で済むため、背景技術として説明した端子板が不要化されると共に、口出線を形成する工程を自動化することができ、これによって固定子に対する口出線の取り付けの容易化及びコストの低廉化が達成される。
また、本実施形態によれば、第１の引き回し線間に間隔を持たせたので、電位差の大きい導線相互の接触を防止することができるため、信頼性を向上させることができる。
さらにまた、スロットの周方向の中央部にスロット凹部を設けて口出線側から反口出線側に導線を通すように構成したので、ノズルとの干渉がなくなり、良好な巻線性を確保することができる。
〔第２の実施形態〕
第１の実施形態では絶縁部材７の内周面にのみスロット凹部１７を設けたが、このようにすると絶縁部材７が部分的に薄くなり過ぎて強度が低下することが考えられる。
そこで、絶縁部材７の肉厚が同じになるようにスロット凹部１７が形成される部位の外周面に凸部を形成し、この凸部が収容されるように固定子鉄心１自体にも凹部を設けることによって、強度を確保することができ、信頼性をさらに向上させることができる。
第１の実施形態では絶縁部材７の内周面にのみスロット凹部１７を設けたが、このようにすると絶縁部材７が部分的に薄くなり過ぎて強度が低下することが考えられる。
そこで、絶縁部材７の肉厚が同じになるようにスロット凹部１７が形成される部位の外周面に凸部を形成し、この凸部が収容されるように固定子鉄心１自体にも凹部を設けることによって、強度を確保することができ、信頼性をさらに向上させることができる。
本発明に係る電動機固定子は、空気調和機を含む家庭電器用の電動機における固定子を製作する上で、工程の簡単化およびコスト低減に寄与するものである。
Claims (3)
- 複数の磁極歯を有する固定子鉄心の軸方向端部に枠状の絶縁部材が嵌装され、前記絶縁部材を介して前記磁極歯にそれぞれ導線が集中巻された巻線を有し、前記絶縁部材上に配線受けが形成され、該配線受けは縁部に跨って巻線端を挿入することが可能な凹陥部を有し、前記凹陥部に圧接形端子を装着することにより前記巻線端を固定すると共に電気的接続を行ない、前記圧接形端子に口出線端子を結合して口出線を接続する電動機固定子において、
１本の導線の巻始めの巻線端と巻終わりの巻線端を単一の前記巻線受けに挿入し、かつ、単一の前記圧接形端子を巻線受けに装着することにより、前記巻始め及び巻終わりの各巻線端を一括して固定すると共に、これらの巻線端と前記圧接形端子との電気的接続を行なった
ことを特徴とする電動機固定子。 - 請求項１記載の電動機固定子において、
前記固定子鉄心の軸方向の一端部を口出線側、その他端部を反口出線側とし、口出線側の前記配線受けに巻始めの巻線端が挿入された導線は、前記配線受けの近傍にて前記固定子鉄心の内部に導入され、前記磁極歯の間のスロットを通して反口出線側に導かれてから前記固定子鉄心の端部に導出され、前記絶縁部材の外周面に沿って前記スロットに略対向するスロット位置まで引き回されて前記固定子鉄心の内部に導入され、第１の前記磁極歯に巻かれてから反口出線側にて前記固定子鉄心の端部に導出され、前記絶縁部材の外周面に沿って前記配線受けの近傍のスロット位置まで引き回されて前記固定子鉄心の内部に導入され、第２の前記磁極歯に巻かれてから口出線側にて前記固定子鉄心の端部に導出され、その導出端が巻終わりの巻線端として前記配線受けに挿入されている
ことを特徴とする電動機固定子。 - 請求項１記載の電動機固定子において、
前記巻線受けは、前記スロットの径方向外側に設けられ、かつ、隣接する前記磁極歯の略中央部に設けられたことを特徴とする電動機固定子。
Applications Claiming Priority (3)
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