JPH01194840A - 誘導電動機の固定子およびその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、誘導電動機の固定子およびその製造方法に係
り、特に、主巻線、補助巻線を巻回する２極誘導電動機
の巻線高さを減らすにの好適な誘導電動機の固定子およ
びその製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来の誘導電動機の固定子は、特公昭６１−５５３２９
号公報に記載されているように、主巻線と補助巻線のエ
ンドコイルを、固定子鉄心の内周に沿って円周状に形成
する構造となっていた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術を第１０図および第１１図を参照して説明
する。

第１０図は、特公昭６１−５５３２９号公報記載の従来
の誘導電動機の固定子の平面図、第１１図は、第１０図
の同定子を内径側から見た部分展開図である。

第１０図に示す固定子は、固定子鉄心（以下単に鉄心と
いう）ＩＡの歯９Ａを、鉄心の中心に向って真直ぐに伸
びるような形状に形成し、主巻線３Ａをそのエンドコイ
ル２Ａが鉄心ＩＡの内周に沿って円周状に形成されるよ
うに巻回し、補助巻線４Ａも同様に、そのエンドコイル
２Ａが主巻線３Ａの内側にあって、鉄心ＩＡの内周に沿
って円周状に形成されるように巻回されていた。

巻線は、第１１図に示すごとく、鉄心ＩＡに対しその上
、下端から相当量の距離を置いて巻回されていた。また
、スロット絶縁物１２は、各スロットに１個ずつ挿入さ
れていた。

このような構造に形成されているため、従来の固定子は
、エンドコイル部の寸法が大きく、周知のごとくエンド
コイ４ルは鉄心外にあって主磁束を発生させる効果はな
いため、エンドコイルから発生する銅損が多いという欠
点があった。

また、コスト的にも電線を多量に消費するためコス゛ト
が高いという欠点があった、 本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされ
たもので、エンドコイルの寸法を小さくし、エンドコイ
ル部から発生する銅損を減らして、高効率で廉価な誘導
電動機の固定子およびその製造方法を提供することを、
その目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る誘導電動機の
固定子の構成は、固定子鉄心の歯に主巻線および補助巻
線を巻回して形成する誘導電動機の固定子において、主
巻線、補助巻線の小コイルを巻回する固定子の鉄心の歯
は、当該鉄心の中心に向って真直ぐに伸びるような形状
とし、主巻線の中コイル、大コイルを巻回する固定子の
鉄心の歯は、当該鉄心の外径に近い部分では前記主巻線
の小コイルあるいは補助巻線の小コイルを巻回する歯と
ほぼ平行であって、前記鉄心の内径に近い部分では当該
鉄心の中心に向って伸びるような屈曲形状に形成し、主
巻線および補助巻線を巻回したのちには、固定子鉄心の
上、下のエンドコイル側からみてほぼ口の字状に面対向
する主巻線、補助巻線の内側に、前記口の字の角部を埋
めるような形状で主巻線の中コイル、大コイルを配置し
、かつ、前記主巻線と前記補助巻線とを交差しないよう
に形成したものである。

また、上記目的を達成するために、本発明に係る誘導電
動機の固定子の製造方法は、固定子鉄心の上、下端面と
スロットの内周面とに薄い絶縁物を被覆し、この絶縁物
を被覆した固定子鉄心に、まず補助巻線の小コイルを前
記鉄心の真直ぐに伸びた歯の部分に巻回し９次いでこれ
に重ねて同方向に前記補助巻線の大コイルを前記鉄心の
屈曲した歯の部分に巻回し、次にこれと１８０度反対側
の対になる極の補助巻線について、まず小コイルを巻回
し、これに重ねて同方向に大コイルを巻回し、次に、前
記補助巻線と直角に隣り合う位置に、まず主巻線の小コ
イルを前記鉄心の真直ぐに伸びた歯の部分に巻回し、次
いでこれに重ねて同方向に前記主巻線の小さい方の中コ
イルを前記鉄心の屈曲した歯の部分に巻回し、これと隣
り合う屈曲した歯に主巻線の大きい方の中コイルを巻回
し、さらにその隣の屈曲した歯に主巻線の大コイルを巻
回し、これと同様の操作を行なって、１８０度反対側に
、対になる極の主巻線について、小コイル、２種類の中
コイル、大コイルを巻回し、これらの巻線終了後に、前
記主巻線の大きい方の中コイルと大コイルとについて、
主巻線の小さい方の中コイルを巻回している鉄心の位置
で屈曲させ、かつ、屈曲後の形状が、主巻線の小コイル
と同じ幅の部分が前記主巻線の小コイルと平行で、残り
の部分がほぼハの字状となるように成形し、この成形し
たものを、前記主巻線の小さい方の中コイルを巻回して
いる鉄心の位置でバンドにて締付けて固定することによ
り固定子を製作することにしている。

［作用］ 上記の技術的手段によれば、主巻線および補助巻線を、
薄い絶縁物を介して直接鉄心に巻回しているため、巻線
のエンドコイル部分の長さが小さく形成できる。

また、鉄心の上、下のエンドコイル部の平面図において
は、補助巻線が直線状に形成され、主巻線においても、
小コイルと小さい方の中コイルが直線状に形成され、大
きい方の中コイルと大コイルは２箇所で屈曲した直線の
組合せの形状に形成されており、従来技術のごとく鉄心
の内周に沿って円周状に形成されていないため、エンド
コイル部の巻線の各スロット間の連絡距離は極めて短縮
されている。

このため、エンドコイル部から発生する銅損を小さくで
き、またコスト的にも、電線の消費量を極めて少なくで
きるので、効率が高く廉価な誘導電動機の固定子を得る
ことができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第９図を参照し
て説明する。

まず、第１図ないし第３図を参照して、本実施例の２極
誘導電動機の固定子について説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る２極誘導電動機の固
定子の平面図、第２図は、同固定子の立面図、第３図は
、同固定子の鉄心の平面図である。

第１図および第２図において、１は、薄い磁性鉄板を積
層して形成された固定子鉄心（以下単に鉄心という）で
ある。第２図に示す２は、コイルエンドであり、これを
平面図で見たときは、第１図に示すように、主巻線３と
補助巻線４とがそれぞれ面対向してほぼ「口」の字状と
なるように形成され、このそれぞれ面対向する主巻線３
および補助巻線４の内側に、「口」の字の角部を埋める
ような形状で主巻線の小さい方の中コイル３ｃと大コイ
ル３ｄとが配置され、かつ、前記主巻線３と補助巻線４
とは交差しないように形成されている。

Ｓはバンドであり、主巻線３を締付けて固定している。

６はリード線であり、係止具７により一端をはさみ込ま
れ、ねじ８により鉄心１の端面に締結されている。

第３図は、鉄心１の平面図を示すもので、９は歯、１０
はスロットである。１１は絶縁物であり、鉄心１の上、
下端面とスロット１ｏの内周面に薄く被覆されている。

鉄心１の歯９の形状は、次のような工夫がなされている
。

すなわち、主巻線の小コイルを巻回する歯９ａと補助巻
線の小コイルを巻回する歯９ｂとは鉄心の中心に向って
真直ぐに伸びる形状に形成され、主巻線の中コイル、大
コイルを巻回する歯９ｃ。

９ｄ、９ｅは、鉄心の外径に近い部分では前記主巻線の
小コイルあるいは補助巻線の小コイルを巻回する歯９ａ
、９ｂのいずれかとほぼ平行であって、鉄心の内径に近
い部分では鉄心の中心に向って伸びるような、はぼ「＜
」の字状または「＜」の字の裏返し状の屈曲形状に形成
されている。

次に、本実施例の誘導電動機の固定子の製造方法を第４
図ないし第９図を参照して説明する。

第４図（ａ）は、補助巻線の小コイルの巻線方法を示す
固定子の平面図、第４図（ｂ）は、第４図（ａ）のＡ−
Ａ矢視断面図、第５図（ａ）は、補助巻線の巻線方法を
示す平面図、第５図（ｂ）は、第５図（ａ）のＢ−Ｂ矢
視断面図、第６図（ａ）は、主巻線の小コイルと小さい
方の中コイルの巻線方法を示す平面図、第６図（ｂ）は
、第６図（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図、第７図（ａ）は、
主巻線の大きい方の中コイル、大コイルの巻線方法を示
す平面図、第７図（ｂ）は、第７図（ａ）のＤ−Ｄ矢視
断面図、第８図は、主巻線の巻線終了の状態を示す固定
子の平面図、第９図（ａ）は、主巻線の成形方法をバン
ドの締付方法を示す平面図、第９図（ｂ）は、第９図（
ａ）のＥ−Ｅ矢視断面図である。

まず、第４図（ａ）、（ｂ）に示すように、補助巻線４
の小コイル４ａを鉄心１の真直ぐに伸びた歯９ｂに巻回
したのち、第５図（ａ）、（ｂ）に示すように、これと
同方向に前記小コイル４ａの上側に重ねて屈曲した歯９
ｅ、９ｅ’の周囲に大コイル４ｂを巻回し１次いで、こ
れと１８０度反対偶に、対になる極の補助巻線について
、同様に、まず小コイル４ａを巻回し、これに重ねて同
方向に大コイル４ｂを巻回する。

補助巻線４を全数巻回したのち、第６図（ａ）。

（ｂ）に示すように、主巻線の小コイル３ａを鉄心１の
真直ぐに伸びた歯９ａに巻回し、さらに主巻線の小さい
方の中コイル３ｂを屈曲した歯９ｃ。

９ｃ’に、前記小コイル３ａの上側に重ねてこれと同方
向に巻回する。

次に、第７図（ａ）、（ｂ）に示すように、主巻線３の
大きい方の中コイル３Ｃを屈曲した歯９ｄ、９ｄ’の周
囲に巻回し、さらに主巻線３の大コイル３ｄを隣りの屈
曲した歯９ｅ、９ｅ’の周囲に巻回する。第７図におい
て主巻線３の大コイル３ｄは、後に第９図に示すように
、主巻線３の大きい方の中コイル３Ｃの上に重ねて屈曲
して成形するために、第７図に示す巻線段階では１巻線
の周長を第９図に示す屈曲後の長さに合わせてゆるく形
成されている。

第８図は、主巻線３について、同様の操作を行なって対
となる極の巻線を完成させた図を示すものである。

巻線終了後は、第９図（ａ）、（ｂ）に示すように、前
記主巻線３の大きい方の中コイル３Ｃと大コイル３ｄに
ついて、主巻線３の小さい方の中コイル３ｂを巻回して
いる鉄心の歯９ｃ、９ｃ’の位置で屈曲させ、かつ、屈
曲後の形状が、主巻線３の小コイル３ａと同じ幅の部分
が前記主巻線３の小コイル３ａと平行で、残りの部分が
ほぼ「ハ」の字状となるように成形し、この成形後、前
記主巻線３の小さい方の中コイル３ｂを巻回している鉄
心の歯９ｃ、９ｃ’の位置でバンド５により締付けて固
定する。

このように形成され製作されているため、主巻線および
補助巻線の長さを最も少なくでき、鉄心外にあって主磁
束を発生させる効果のないエンドコイル２の長さを最も
短くできるので、高効率であって、かつ廉価な誘導電動
機の固定子が製作できるｂ また、鉄心１の上、下のエンドコイル２をフェス処理し
て巻線を固着して使用することにより、本実施例の固定
子の特徴をさらに発揮できる。

すなわち、本実施例の固定子の構造は、エンドコイル２
の高さが小さく、巻線が鉄心１に直接巻回されており、
かつまた、バンドで固定されているので、エンドコイル
２は動きにくく、容易にゆるまないため、エンドコイル
を糸しばりする必要がないものであるが、さらにワニス
処理することにより、多少の乱れ線などがあってもワニ
スによって固着され、しばり糸の完全に不要な固定子の
製作が可能になる。

また別な製造方法として、巻線を構成するエナメル線を
自己融着電線にて形成し１巻線の終了後、加熱処理を行
なうことによりエナメル線同志を自己融着させて巻線を
固着する方法を、前記ワニス処理に代る方法として採用
することもできる。この効果についても、前述のワニス
処理と同様である。

以上の説明により明らかなように、本実施例によれば、
鉄心の上、下のエンドコイルの寸法を小さく形成できる
ので、エンドコイル部から発生する銅損が極めて少なく
、その結果として高効率の誘導電動機の固定子を得るこ
とができる。

その効果の度合は、固定子の積厚の大きいものと小さい
ものとで異なるが、約３〜５％の効率向上を図ることが
でき、併せて電線の消費量を同じ率だけ縮少できる。固
定子の積厚が小さくて、エンドコイルの比率が大きいも
のにあっては、さらにこれを上回る効率向上と電線の消
費量の縮小を図ることができる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、エンドコイルの寸
法を小さくシ、エンドコイル部から発生する銅損を減ら
して、高高率で廉価な誘導電動機の固定子およびその製
造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る２極誘導電動機の固
定子の平面図、第２図は、同固定子の立面図、第３図は
、同固定子の鉄心の平面図、第４図（ａ）は、補助巻線
の小コイルの巻線方法を示す固定子の平面図、第４図（
ｂ）は、第４図（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、第５図（ａ
）は、補助巻線の巻線方法を示す平面図、第５図（ｂ）
は、第５図（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、第６図（ａ）は
、主巻線の小コイルと小さい方の中コイルの巻線方法を
示す平面図、第６図（ｂ）は、第６図（ａ）のＣ−Ｃ矢
視断面図、第７図（ａ）は、主巻線の大きい方の中コイ
ル、大コイルの巻線方法を示す平面図、第７図（ｂ）は
、第７図（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図、第８図は、主巻線
の巻線終了の状態を示す固定子の平面図、第９図（ａ）
は、主巻線の成形方法とバンドの締付方法を示す平面図
、第９図（ｂ）は、第９図（ａ）のＥ−Ｅ矢視断面図、
第１０図は、従来の誘導電動機の固定子の平面図、第１
１図は、第１０図の固定子を内径側から見た部分展開図
である。 １・・・鉄心、２・・・エンドコイル、３・・・主巻線
、３ａ・・・小コイル、３ｂ・・・小さい方の中コイル
、３ｃ・・・大きい方の中コイル、３ｄ・・・大コイル
、４・・・補助巻線、４ａ・・・小コイル、４ｂ・・・
大コイル、５・・・バンド、６・・・リード線、７・・
・係止具、９，９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｃ’
９ｄ’、９ｅ′・・・歯、１１・・・絶縁物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固定子鉄心の歯に主巻線および補助巻線を巻回して
   形成する誘導電動機の固定子において、主巻線、補助巻
   線の小コイルを巻回する固定子鉄心の歯は、当該鉄心の
   中心に向って真直ぐに伸びるような形状とし、主巻線の
   中コイル、大コイルを巻回する固定子鉄心の歯は、当該
   鉄心の外径に近い部分では前記主巻線の小コイルあるい
   は補助巻線の小コイルを巻回する歯とほぼ平行であって
   、前記鉄心の内径に近い部分では当該鉄心の中心に向っ
   て伸びるような屈曲形状に形成し、主巻線および補助巻
   線を巻回したのちには、固定子鉄心の上、下のエンドコ
   イル側からみてほぼ口の字状に面対向する主巻線、補助
   巻線の内側に、前記口の字の角部を埋めるような形状で
   主巻線の中コイル、大コイルを配置し、かつ、前記主巻
   線と前記補助巻線とを交差しないように形成したことを
   特徴とする誘導電動機の固定子。 ２、固定子鉄心の上、下端面とスロットの内周面とに薄
   い絶縁物を被覆し、この絶縁物を被覆した固定子鉄心に
   、まず補助巻線の小コイルを前記鉄心の真直ぐに伸びた
   歯の部分に巻回し、次いでこれに重ねて同方向に前記補
   助巻線の大コイルを前記鉄心の屈曲した歯の部分に巻回
   し、次にこれと１８０度反対側の対になる極の補助巻線
   について、まず小コイルを巻回し、これに重ねて同方向
   に大コイルを巻回し、次に、前記補助巻線と直角に隣り
   合う位置に、まず主巻線の小コイルを前記鉄心の真直ぐ
   に伸びた歯の部分に巻回し、次いでこれに重ねて同方向
   に前記主巻線の小さい方の中コイルを前記鉄心の屈曲し
   た歯の部分に巻回し、これと隣り合う屈曲した歯に主巻
   線の大きい方の中コイルを巻回し、さらにその隣の屈曲
   した歯に主巻線の大コイルを巻回し、これと同様の操作
   を行なって、１８０度反対側に、対になる極の主巻線に
   ついて、小コイル、２種類の中コイル、大コイルを巻回
   し、これらの巻線終了後に、前記主巻線の大きい方の中
   コイルと大コイルとについて、主巻線の小さい方の中コ
   イルを巻回している鉄心の位置で屈曲させ、かつ、屈曲
   後の形状が、主巻線の小コイルと同じ幅の部分が前記主
   巻線の小コイルと平行で、残りの部分がほぼハの字状と
   なるように成形し、この成形したものを、前記主巻線の
   小さい方の中コイルを巻回している鉄心の位置でバンド
   にて締付けて固定することにより固定子を製作すること
   を特徴とする誘導電動機の固定子の製造方法。 ３、特許請求の範囲第２項記載の方法において、固定子
   鉄心の上、下のエンドコイルをワニス処理して巻線を固
   着したことを特徴とする誘導電動機の固定子の製造方法
   。 ４、特許請求の範囲第２項記載の方法において、巻線を
   構成するエナメル線を自己融着電線にて形成し、巻線お
   よび成形の終了後、加熱処理を行いエナメル線同志を自
   己融着させて巻線を固着したことを特徴とする誘導電動
   機の固定子の製造方法。