WO2005076437A1 - 電動機の固定子 - Google Patents

Abstract

　複数のティースを有する固定子コアと、固定子コアのティースにインシュレータを介して巻設される巻線とを備えた電動機の固定子において、インシュレータ５に、巻線のティース巻回部１１から引出し線１２をティース巻回部１１に近接した状態で引出すことが可能な取出用案内部１３を設ける。

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、固定子コアのティー スにインシユレータを介して卷設される卷線とを備えたものがある。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等として使用される。

[0003] ところで、各ティースに卷線が卷設される力 その際、卷線渡り線の絶縁のため、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、インシュレータに溝を 設け、この溝に渡り線を収納させ、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）。

[0004] すなわち、リード線側絶縁物 (インシユレータ）に複数の溝を形成し、この複数の溝 のうち、渡り線からリード線を立ち上げるティースにあたるリード線側絶縁部の溝に、 その相と同相の他のティース力もの渡り線を収納するものである。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] し力しながら、図 6に示すように、ティース 51に卷線 52を卷回すれば、ティース卷回 部 53が形成される。そして、このように集中卷方式を採用すれば、ティース卷回部 53 は紡錘形状となって、隣合うティース卷回部 53の外面同士が接近する。このため、こ の取出し線（引出し線） 54が隣の他相のティース卷回部 53に接触し易くなつて、電動 機として安定した機能を発揮することができな力つた。

[0006] 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 、インシユレータを使用した固定子において、引出し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 [0007] 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固定子コアと、この 固定子コアのティースにインシユレータを介して一部が卷設される卷線と、上記インシ ユレータに設けられると共に、上記卷線のティース卷回部から引出し線をこのティース 卷回部に近接した状態で引出すことが可能な取出用案内部とを備えたことを特徴と している。

[0008] 上記構成の電動機の固定子では、インシュレータに、上記卷線のティース卷回部 力 引出し線をこのティース卷回部に近接した状態で引出すことが可能な取出用案 内部を設けたので、引出し線は隣の他相のティース卷回部に接触しにくい。このため 、隣合うティース卷回部間の絶縁性が向上して高品質の電動機を提供することがで きる。しカゝも、ティース卷回部の取出し線（引出し線）に保護チューブ (絶縁チューブ） 等を被せる必要がなぐ組立性の向上及びコストの低減を図ることができる。

[0009] また、一実施形態の電動機の固定子は、上記卷線は、上記ティース卷回部と渡り線 と中性線と電源線を含み、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、この電源線に連なる他方のティースの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、一 方の上記ティース卷回部から他方の上記ティース卷回部への引出し部と、他方の上 記ティース卷回部から上記中性線への引出し部とが上記引出し線となることを特徴と している。

[0010] 上記実施形態の電動機の固定子では、一方のティース卷回部から他方のティース 卷回部へ引出し部が引出し線であるので、この引出し線を、隣の他相のティース卷回 部に接触させなくて済む。また、他方のティース卷回部から中性線への引出し部が引 出し線であるので、この引出し線を、隣の他相のティース卷回部に接触させなくて済 む。これにより、相違する相間の接触を防止でき、安定した卷設作業が可能であると 共に、この安定した卷設状態を維持でき、高品質の電動機を提供することができる。

[0011] また、一実施形態の電動機の固定子は、上記取出用案内部は、上記ティース卷回 部の外周部近傍に設けられた溝にて構成することを特徴としている。 [0012] 上記実施形態の電動機の固定子では、取出用案内部は、ティース卷回部の外周 部近傍に設けられる溝にて構成することができるので、構造の簡素化を図ることがで きる。したがって、製造性の向上及び一層のコスト低減を達成できる。

図面の簡単な説明

[0013] [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]上記固定子の卷線方法を示す簡略図である。

[図 6]従来の固定子の欠点を説明する要部簡略断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0014] 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。図 1において、 20は各 U相、 V相、 W相の電源線が束ねられたリード線であ る。

[0015] 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。

[0016] ところで、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 沿って所定ピッチ（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、他方のインシユレータ 5 (5b)をコア 本体 6の他方の軸方向端面に装着する。

[0017] また、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。

[0018] 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。

[0019] そして、一方のインシユレータ 5aには、ティース卷回部 11からの引出し線 12をこの ティース卷回部 11に近接した状態で引出すことが可能な取出用案内部 13を設けて いる。この場合、取出用案内部 13は、図 2と図 3等に示すように、ティース卷回部 11 の外周部近傍に設けられる溝 14にて構成することができる。すなわち、外周壁部 8は 、各スロット 15 (周方向に沿って隣合うティース T、 Τ間に形成される空隙部）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 15 b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。また、分割壁 16a、 16b、 16cに 上記溝 14を設けている。そして、各溝 14をスロット 15のセンター Oよりも、引出し線 1 2が引出されるティース卷回部 11 (自卷線)側に配置する。また、溝 14は、軸方向に 延びる本体部 18と、この本体部 18の開口部に設けられる切欠部 19、 19と力 なる。

[0020] この場合、例えば、図 3に示すように、第 1分割壁 16aに形成される溝 14は、第 1ス ロット 15aのセンター Oに対して反時計廻り方向に所定角度 0 1 (例えば、 5度程度） だけずれている。また、第 2分割壁 16bに形成される溝 14は、第 2スロット 15bのセン ター Oに対して反時計廻り方向に所定角度 0 1 (例えば、 5度程度)だけずれており、 第 3分割壁 16cに形成される溝 14は、第 3スロット 15cのセンター Oに対して反時計 廻り方向に所定角度 0 1 (例えば、 5度程度)だけずれている。

[0021] また、他方のインシユレータ 5bも分割壁 17,…を備え、第 1スロット 15aには第 1分割 壁 17aが対応し、第 2スロット 15bには第 2分割壁 17bが対応し、第 3スロット 15cには 第 3分割壁 17cが対応し、第 4スロット 15dには第 4分割壁 17dが対応し、第 5スロット 15eには第 5分割壁 17eが対応し、第 6スロット 15fには第 6分割壁 17fが対応する。 そして、分割壁 17d、 17e、 17fに上記取出用案内部 13となる溝 14を設けている。

[0022] この場合、例えば、第 4分割壁 17dに形成される溝 14、第 5分割壁 17eに形成され る溝 14、及び第 6分割壁 17fに形成される溝 14は、それぞれ各対応するスロット 15 のセンターに対して時計廻り方向に所定角度 (例えば、 5度程度)だけずれている。

[0023] そして、 U相の第 2磁極部 U2から第 1磁極部 U1へ引出される引出し部 32が上記 引出し線 12となって、インシユレータ 5bの第 4分割壁 17dに形成される溝 14を介して 引出され、 U相の第 1磁極部 U1から中性線 30bへ引出される引出し部 33が上記引 出し線 12となって、インシユレータ 5aの第 1分割壁 16aの溝 14を介して引出される。 また、 V相の第 2磁極部 V2から第 1磁極部 VIへ引出される引出し部 32が上記引出 し線 12となって、インシユレータ 5bの第 5分割壁 17eに形成される溝 14を介して引出 され、 V相の第 1磁極部 VIから中性線 30bへ引出される引出し部 33が上記引出し線 12となって、インシユレータ 5aの第 2分割壁 16bの溝 14を介して引出される。また、 W相の第 2磁極部 W2から第 1磁極部 W1へ引出される引出し部 32が上記引出し線 12となって、インシユレータ 5bの第 6分割壁 17fに形成される溝 14を介して引出され 、 W相の第 1磁極部 W1から中性線 30bへ引出される引出し部 33が上記引出し線 12 となって、インシユレータ 5aの第 3分割壁 16cの溝 14を介して引出される。

[0024] なお、この電動機 (永久磁石型）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。

[0025] 上記のように構成された固定子 1では、ティース卷回部 11から引出し線 12をこれに 近接する溝 14に嵌合 (係合)させることによって、引出し線 12をこのティース卷回部 1 1に近接した状態で引出すことができる。すなわち、インシユレータ 5に、卷線 4のティ 一ス卷回部 11から引出し線 12をこのティース卷回部 11に近接した状態で引出すこ とが可能な取出用案内部 13を設けたことになり、これにより、引出し線 12は他相のテ ィース卷回部 11に接触しに《なって、隣合うティース卷回部 11、 11間の絶縁性が 向上して高品質の電動機を提供することができる。し力も、ティース卷回部 11の取出 し線（引出し線） 12に保護チューブ (絶縁チューブ)等を被せる必要がなぐ組立性の 向上及びコストの低減を図ることができる。特に、相対向する一方のティース Tに中性 線 30力も巻き始め、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、この他方のティース Tの巻き終わりを上記 中性線 30側に引出してこの中性線 30に接続するように、上記卷線 4を卷設し、一方 のティース卷回部 11から他方のティース卷回部 11へ引出し部 32と、他方のティース 卷回部 11から中性線 30 (30b)への引出し部 33とが上記引出し線 12となるものでは 、一方のティース卷回部 11から他方のティース卷回部 11への引出し線 12を、隣の 他相のティース卷回部 11に接触させなくて済むと共に、他方のティース卷回部 11か ら中性線 30への引出し線 12を、隣の他相のティース卷回部 11に接触させなくて済 む。これにより、相違する相間の接触を防止でき、安定した卷設作業が可能であると 共に、この安定した卷設状態を維持でき、高品質の電動機を提供することができる。

[0026] また、取出用案内部 13は、ティース卷回部 11の外周部近傍に設けられる溝 14に て構成することができるので、構造の簡素化を図ることができる。このため、製造性の 向上及び一層のコスト低減を達成できる。なお、この溝 14には、その本体部 18の開 口部に切欠部 19、 19が設けられているので、引出し線 12を溝 14に係合させ易い利 点ちある。

[0027] 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、取出用案内部 13を構成する溝 14の位置として、引出し線 12をこのティース 卷回部 11に近接した状態で引出すことが可能な位置であればょ 、ので、上記図例 のものに限るものではない。また、溝 14の幅寸法や深さ寸法等としても、引出し線 12 が係止 (嵌合)する範囲で任意に設定することができる。さらに、電動機としての相数 及び極数の変更が可能であり、取出用案内部 13としても、インシュレータ 5に形成さ れる孔部等をもって構成してもよ ヽ。

Claims

請求の範囲

[1] 複数のティース (T)を有する固定子コア (3)と、

この固定子コア（3)のティース (T)にインシュレータ（5)を介して一部が卷設される 卷線 (4)と、

上記インシュレータ（5)に設けられると共に、上記卷線 (4)のティース卷回部（11) 力 引出し線（12)をこのティース卷回部（11)に近接した状態で引出すことが可能な 取出用案内部（13)と

を備え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、

上記卷線 (4)は、上記ティース卷回部（11)と渡り線（31)と中性線 (30)と電源線（2 9)を含み、

相対向するティースのうちの一方のティース (T)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 (T)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 (T)への上記渡り線（31)を上記電源線（29 )に接続すると共に、この電源線（29)に連なる他方のティース (T)の上記ティース卷 回部（11)の端から巻き始め、この他方のティース (T)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、一方の上記ティース卷回部（11)力も他 方の上記ティース卷回部（11)への引出し部（32)と、他方の上記ティース卷回部（1 1)から上記中性線（30)への引出し部 (33)とが上記引出し線（12)となることを特徴 とする電動機の固定子。

[3] 請求項 1の電動機の固定子において、

上記取出用案内部（13)は、上記ティース卷回部（11)の外周部近傍に設けられた 溝（14)にて構成することを特徴とする電動機の固定子。