WO2005076436A1 - 電動機の固定子 - Google Patents

Abstract

　相対向する一方のティースＴに中性線から巻き始め、他方のティースＴへの渡り線を電源線とすると共に、電源線から他方のティースＴに巻き始め、他方のティースＴの巻き終わりを中性線側に引出して中性線に接続するように、巻線４を巻設した電動機の固定子である。固定子コア３は、ティース巻回部１１の外方向への倒れを防止する受け部１６を有するインシュレータ５を備え。電源線を、ティース巻回部１１とスロット底部２１との間に挟んで固定する。

Description

明 細 書

電動機の固定子

技術分野

[0001] この発明は、電動機の固定子に関するものである。

背景技術

[0002] 電動機は、固定子と、この固定子内に回転可能に配置される回転子とを備える。ま た、従来から、固定子は、複数のティースを有する固定子コアと、この固定子コアのテ ィースに卷設される卷線とを備えたものである。このような電動機は、例えば、空気調 和機の圧縮機の電動機として使用される。

[0003] ところで、各ティースに卷線が卷設されるが、その際、絶縁のため、卷線等に対して 絶縁チューブや絶縁スリーブ等を必要とした。そこで、従来では、固定子コアのイン シュレータに溝を設け、この溝に卷線の渡り線を収納させて、他相の接触を防止して 絶縁チューブ等の省略を図るものがあった (例えば、特開 2002-101596号公報参 照)。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら、例えば 6スロット集中卷等の固定子では、同じ相は 180度反対位置と されるので、結線時における引き回す卷線の長さが長くなり、卷設作業性の低下を招 くことになる。し力も、電源線が他の相のティース卷回部に接触するおそれがあった。

[0005] この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は

、電源線が他相の卷線に接触することを防止できて高品質となり、しかも組立作業性 に優れる電動機の固定子を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0006] そこで、この発明の電動機の固定子は、複数のティースを有すると共に、周方向に 沿って隣合うティース間にスロットが形成された固定子コアと、この固定子コアのティ ースに一部が卷設される卷線とを備え、上記卷線は、ティース卷回部と中性線と渡り 線と電源線を含み、相対向するティースのうちの一方のティースに上記中性線に連な る上記ティース卷回部の端力 巻き始め、この一方のティースの上記ティース卷回部 の巻き終わりから他方のティースへの上記渡り線を上記電源線に接続すると共に、他 方のティースに上記電源線に連なる上記ティース卷回部の端力 巻き始め、この他 方のティースの上記ティース卷回部の巻き終わりを上記中性線側に接続し、また、上 記固定子コアの上記スロットの底部に配置され、上記ティース卷回部の半径方向外 方向への倒れを防止する受け部を有するインシュレータを備え、上記電源線を、上 記ティース卷回部と上記インシユレータとの間に挟んで固定したことを特徴としている

[0007] 上記構成の電動機の固定子では、相対向するティース間の渡り線である電源線を 、ティース卷回部とスロット底部との間に挟んで固定したので、電源線をふらつ力せる ことなぐ配線することができる。しカゝも、電源線を固定するための複雑な構成を必要 としない。また、インシユレータの受け部にてティース卷回部の外方向への倒れ防止 でき、卷線を安定した状態にて卷設でき、しかもこの安定した卷設状態を維持するこ とがでさる。

[0008] また、一実施形態の電動機の固定子は、上記インシュレータに、電源線と中性線と の間を所定間隔に維持する卷線離隔部を設けたことを特徴としている。

[0009] 上記実施形態の電動機の固定子では、上記インシュレータに、上記電源線と中性 線との間を所定間隔に維持する卷線離隔部を設けたので、電源線が中性線に接触 することを防止することができる。しカゝも、卷線作業において電源線が中性線に接触 しな 、ように確実に配線することができる。

図面の簡単な説明

[0010] [図 1]この発明の電動機の固定子の実施の形態を示す平面図である。

[図 2]上記固定子のインシユレータの平面図である。

[図 3]上記固定子のインシユレータの展開状態の側面図である。

[図 4]上記固定子の卷線の結線状態を示す回路図である。

[図 5]上記固定子の卷線の卷設方法を説明する簡略図である。

発明を実施するための最良の形態

[0011] 次に、この発明の電動機の固定子の具体的な実施の形態について、図面を参照し つつ詳細に説明する。図 1はこの固定子が使用された電動機の要部簡略図である。 固定子 1は、この固定子 1と、これに回転自在に内嵌される回転子 2等で電動機を構 成する。固定子 1は、固定子コア 3と、この固定子コア 3に卷設される卷線 4とを有して いる。また、固定子コア 3は、電磁鋼板力もなる多数の円環状薄板を積層したコア本 体 6と、このコア本体 6の軸方向端面に付設されるインシユレータ (絶縁部材） 5、 5 (図 1から図 3参照）とを有する。そして、この固定子コア 3には周方向に沿って所定ピッチ で複数 (この場合 6個）のティース T, · · ·が設けられ、各ティース Tに卷線 4が卷設され ている。この際、周方向に沿って隣合うティース T、 Τ間にはスロット 15,…が形成され る。なお、スロット 15としては、この場合、第 1スロット 15aから第 6スロット 15fの 6個を 有する。

[0012] また、回転子 2は、回転子コア 7と、この回転子コア 7に埋設される複数の磁石（図示 省略）とを有し、回転子コア 7の軸心孔にシャフト（図示省略）が挿入固定される。この 場合、回転子コア 7は、電磁鋼板力もなる多数の円環状薄板を積層したものである。

[0013] 上記インシユレータ 5は、図 2に示すように、外周壁部 8と、外周壁部 8から突出する 複数の内径方向突出部 9,…と、各内径方向突出部 9,…の端縁に連設されて外周壁 部 8に対向する立上片部 10,· ··とを備える。なお、内径方向突出部 9は周方向に沿つ て所定ピッチ（60度ピッチ）で配設されている。そして、一方のインシユレータ 5 (5a) をコア本体 6の一方の軸方向端面に装着し、他方のインシュレータ 5 (5b)をコア本体 6の他方の軸方向端面に装着する。

[0014] 上記卷線 4は、図 4に示すように、 U相卷線 4aと、 V相卷線 4bと、 W相卷線 4cとから なる。そして、 U相卷線 4aは第 1磁極部 U1と第 2磁極部 U2とを有し、 V相卷線 4bは 第 1磁極部 VIと第 2磁極部 V2とを有し、 W相卷線 4cは第 1磁極部 W1と第 2磁極部 W2とを有する。また、 U相卷線 4aと、 V相卷線 4bと、 W相卷線 4cとは、中性点 Nを介 して接続される。この際、図 1に示すように、 U相卷線 4aの第 1磁極部 U1と第 2磁極 部 U2とは、相対面するように、固定子コア 3の軸心に関して対称に配置され、 V相卷 線 4bの第 1磁極部 VIと第 2磁極部 V2とは、相対面するように、固定子コア 3の軸心 に関して対称に配置され、 W相卷線 4cの第 1磁極部 W1と第 2磁極部 W2とは、相対 面するように、固定子コア 3の軸心に関して対称に配置される。 [0015] この場合、卷設方法を U相卷線 4aについて詳しく説明すれば、図 5に示すように、 相対向する一方のティース Tに中性線 30から巻き始めて第 2磁極部 U2となるティー ス卷回部 11aを設け、他方のティース Tへの渡り線 31を電源線 29とすると共に、この 電源線 29から他方のティース Tに巻き始めて第 1磁極部 U1となるティース卷回部 11 bを設け、この他方のティース Tの巻き終わりを中性線 30側に引出してこの中性線 30 に接続するようにしている。すなわち、第 2磁極部 U2となるティース卷回部 11aの卷 き始め側の中性線 30aと、第 1磁極部 U1となるティース卷回部 l ibの巻き終わり側の 中性線 30bとを中性点 Nを介して接続している。そして、他の V相卷線 4bと W相卷線 4cともこの U相卷線 4aと同様の巻き方としている。このため、各卷線 4a、 4b、 4cの第 2磁極部 U2、 V2、 W2は第 1磁極部 Ul、 VI、 W1へ引出される一つの引出し部 32, …を有し、第 1磁極部 Ul、 VI、 W1は中性線 30 (30b)へ引出される引出し部 33を 有すること〖こなる。

[0016] そして、上記電源線 29を、ティース卷回部 11とスロット底部 21 (スロット 15の内周面 )との間に挟むようにして固定している。すなわち、図 5に示すように、第 2磁極部 U2 を構成するティース卷回部 l ibと、これに対応するスロット底部 21とでこの電源線 29 を挟持するようにしている。

[0017] 次に、インシユレータ 5の外周壁部 8は、図 3に示すように各スロット 15に対応した分 割壁 16,· ··を備え、第 1スロット 15aには第 1分割壁 16aが対応し、第 2スロット 15bに は第 2分割壁 16bが対応し、第 3スロット 15cには第 3分割壁 16cが対応し、第 4スロッ ト 15dには第 4分割壁 16dが対応し、第 5スロット 15eには第 5分割壁 16eが対応し、 第 6スロット 15fには第 6分割壁 16fが対応する。そして、分割壁 16,· ··にスリット 24を 設け、このスリット 24に電源線 29を係止させている。すなわち、第 1分割壁 16aにお いて、スリット 24を設けることによって、この第 1分割壁 16aを、第 1壁部 22と第 2壁部 23とに分割し、第 6分割壁 16fの内面に沿って引出される電源線 29を、第 1分割壁 1 6aの第 1壁部 22においてはこの第 1壁部 22の内面側に配置し、第 1分割壁 16aの 第 2壁部 23においてはこの第 2壁部 23の外面側に配置する。この分割壁 16,…は後 述する受け部を構成する。

[0018] この場合、第 6分割壁 16fと第 1分割壁 16aとの間には、電源線 29を支持する卷線 離隔部 25 (25a)を設け、第 1分割壁 16aと第 2分割壁 16bとの間には、電源線 29を 支持する卷線離隔部 25 (25b)を設け、第 2分割壁 16bと第 3分割壁 16cとの間には 、電源線 29を支持する卷線離隔部 25 (25c)を設けている。すなわち、第 6分割壁 16 fと第 1分割壁 16aとの間の溝 26に隆起部を設けることによって、卷線離隔部 25aを 形成し、第 1分割壁 16aと第 2分割壁 16bとの間の溝 27に隆起部を設けることによつ て、卷線離隔部 25bを形成し、第 2分割壁 16bと第 3分割壁 16cとの間の溝 28に隆 起部を設けることによって、卷線離隔部 25cを形成して 、る。

[0019] このため、電源線 29は卷線離隔部 25a、 25b、 25cを通過することになつて、これら の卷線離隔部 25a、 25b、 25cにて、中性線 30側への移動が規制されている。このた め、インシユレータ 5の外周壁部 8の外面側に配設される中性線 30との電源線 29の 接触を防止した状態で図 1に示すリード線 20 (各 U相、 V相、 W相の電源線 29,· · ·が 束ねられてなる）を引出すことができる。なお、反リード線側のインシユレータ 5bも、各 スロット 15に対応した分割壁 17,…を備えている力 この分割壁 17には卷線離隔部 2 5 (25a, 25b、 25c)等を設けていない。これは、反リード線側のインシュレータ 5b側 に電源線 29が引出されないからである。

[0020] ところで、インシユレータ 5の各分割壁 16,…は、固定子コア 3の端面からはみだした ティース卷回部 11のはみ出し部 35 (図 1参照）を外方側力 受ける受け部を構成す る。すなわち、各分割壁 (受け部） 16は、その高さ寸法 (軸心方向長さ) H (図 3参照） がティース卷回部 11のはみ出し部 35の突出寸法と略同一またはこの突出寸法よりも 僅かに大きく設定され、さらにその周方向長さ（図 3参照) Sが、周方向に隣合うティー ス卷回部 11、 11の周方向端部に対応する長さに設定される。

[0021] ところで、この電動機 (永久磁石型電動機）は、例えば、空気調和装置の圧縮機の 電動機に使用するものである。圧縮機は、ケーシング (密閉容器)と、この密閉容器の 下部側に収納される圧縮機要素部と、この密閉容器の上部側に収納される電動機 要素部とを備え、この電動機要素部に上記永久磁石型電動機が使用される。このた め、回転子 2の軸心孔に挿入固定されるシャフトは、上記圧縮機要素部のクランク軸 であり、このクランク軸が密閉容器内の支持部材に支持される。

[0022] 上記電動機の固定子では、卷線 4のティース卷回部 11から引出される電源線 29を 、ティース卷回部 11とスロット底部 21との間に挟んで固定したので、電源線 29をふら つかせることなぐ卷設することができる。このため、この電源線 29が他の相のティー ス卷回部 11に接触するのを防止することができ、長期に渡って電動機として安定し た機能を発揮することができる。また、従来において使用していた保護チューブ等を 省略することが可能となって、組立性向上及びコスト低減に図ることができる。さらに、 電源線 29を固定するための複雑な構成を必要とせず、構造の簡略化を図って、コス ト低減化を一層図ることができる。

[0023] また、インシユレータ 5に、電源線 29と中性線 30との間を所定間隔に維持する卷線 離隔部 25を設けたので、電源線 29が中性線 30に接触することを防止することができ る。これにより、高品質の電動機を提供することができる。しかも、配線作業において 電源線 29が中性線 30に接触しないように確実に配線することができ、卷線 4の配線 作業の簡略ィ匕を図ることができる。すなわち、インシユレータ 5に卷線離隔部 25を設 けたことにより、安定した配線作業性を達成できると共に、電源線 29と中性性 30との 非接触性の信頼性の向上を図ることができる。さらに、インシユレータ 5は、外周側に は外周壁部 8の分割壁 16にて構成される受け部を有するので、ティース卷回部 11の はみ出し部 35の外方向への倒れ力この受け部 16にて防止され、各ティース卷回部 1 1は安定した卷設 (卷回)状態を維持することができ、卷設作業の簡略ィ匕を達成でき ると共に、高品質の固定子を提供することができる。また、インシユレータ 5の内周側 には立上片部 10,…を有しているので、ティース卷回部 11のはみ出し部 35の内方へ の倒れも防止できる。

[0024] 以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態 に限定されるものではなぐこの発明の範囲内で種々変更して実施することができる。 例えば、電動機としての相数及び極数の変更が可能である。また、電源線 29と中性 線 30との所定間隔としては、電源線 29と中性線 30とが接触しない範囲で、卷線離 隔部 25a、 25b、 25cを構成する各膨出部の高さ寸法を任意に変更することによって 相違させることができ、また、各膨出部の高さ寸法としても同一であっても相違するも のであってもよい。

Claims

請求の範囲

[1] 複数のティース (T)を有すると共に、周方向に沿って隣合うティース (Τ)間にスロッ ト（15)が形成された固定子コア（3)と、

この固定子コア（3)のティース (Τ)に一部が卷設される卷線 (4)とを備え、 上記卷線 (4)は、ティース卷回部（11)と中性線 (30)と渡り線（31)と電源線（29)を 含み、

相対向するティースのうちの一方のティース (Τ)に上記中性線（30)に連なる上記 ティース卷回部（11)の端から巻き始め、この一方のティース (Τ)の上記ティース卷回 部（11)の巻き終わりから他方のティース (Τ)への上記渡り線（31)を上記電源線（29 )に接続すると共に、他方のティース (Τ)に上記電源線（29)に連なる上記ティース卷 回部（11)の端から巻き始め、この他方のティース (Τ)の上記ティース卷回部（11)の 巻き終わりを上記中性線 (30)側に接続し、

また、上記固定子コア（3)の上記スロット（15)の底部に配置され、上記ティース卷 回部（11)の半径方向外方向への倒れを防止する受け部（16)を有するインシュレー タ (5)を備え、

上記電源線（29)を、上記ティース卷回部（11)と上記インシユレータ（5)との間に挟 んで固定したことを特徴とする電動機の固定子。

[2] 請求項 1の電動機の固定子において、

上記インシユレータ（5)に、上記電源線（29)と中性線（30)との間を所定間隔に維 持する卷線離隔部 (25)を設けたことを特徴とする電動機の固定子。