JPH03143252A - 電動機用固定子および該固定子を具備する電動機 - 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〕 本発明は磁気回路と巻線ターンで密閉される絶縁エンベ
ロープまたはハウジングで包まれる誘導電動機固定子に
関する。該巻線ターンは空気ギャップの入口にあり、空
気ギャップの全断面積にわたって開口して回転子管に収
容される回転子を受ける成層端部の真上にある。また本
発明はこのような固定子と共に取り付けられる誘導電動
機に関する。

〔従来の技術〕

誘導電動機は構造について明らかに一番簡単な電動機で
あり、通常のスピード条件下で連続的に、換言すれば電
源網の周波数との同期速度からあまり離れずに動作する
ときに、一番よい得率を有する。固定子の磁気回路が一
般的には同一の初期薄板状物質から切り出された薄板の
成層によって構（４） 威されてその回転子がいかなる過熱状態にも原則的に耐
え得る完全な電動機を構成するのはそのかご型回路が一
般に銅又はアルミニウムバーから形成され、該バーが回
転子の非絶縁薄板と直接に接触しているためである。固
定子回路がいくつかの相互に絶縁された巻線の電源電圧
に耐えねばならないが、他方、よりもろくもありさらに
より多くの空間を必要とするのは大部分の加熱状態にあ
る回転子を包囲するからであり、またその置換の問題は
回転子がその軸受にもたらす問題もむしろ受けやすいが
この回転子に対する場合よりもよりしばしば生じる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は誘導電動機用固定子てあってその回転子と独立
に容易に置換可能であり、後者が駆動回転部品に一般に
連結され、該部品がポンプのような装置において周囲−
堅い壁によって固定子から完全に隔離され得るものを提
供することを述べる。

本発明による固定子は、その取りはずし性のため、（５
） 軽く、製造するのに容易でかつ高価でないことを要求腰
他方同時に小形性、電気絶縁性および周囲密封性に関し
て格別の品質を有することを要求する。

〔課題を解決するための手段および作用〕この目的は、
本発明によれば固定子磁気回路が成型絶縁層でおおわれ
、空気ギャップと同心でありかつ端巻線部または張り出
しを包囲するスリーブ部の形状で固定子端面のそれぞれ
で二つの冠領域を包含し、該固定子磁気回路において、
絶縁端カバーは前記スリーブ部に外部または内部に取り
付けられて、前記スリーブ部と協働して絶縁ハウジング
構造内に前記端巻線部を包んで、完全な固定子は置換容
易になりさらに／または回転子に関して回転して一定方
向に向けることが可能であるユニットを構成するという
事実によって達成される。本発明による電動機はケーシ
ングまたはハウジング内に収容される固定子内部に配設
される回転子を含むユニットとして最早や考えるべきで
な（６） く、むしろ既に一定場所に置かれ、このため困難を伴っ
てしか取り除しができない（回転子が回転駆動させる回
転機械部品に損傷がある場所のみ置換される）回転子を
駆動するために使用される固定子の集合体として、所望
特定場所での要求機能として考えるべきである。

別の実施例によれば、後方絶縁端カバーは固定子を回転
子の後方軸受に対して支持する隣接フランジを含み、ま
た少なくとも前記スリーブ部の一つまたは前記端カバー
の一つは電動機の巻線を外部電力源へ接続するケーブル
の通路設備を有する。

後方端ハウジングは、かくして電動機ヨークリングの閉
鎖フランジを回転子の後方軸受上に構成しさらに固定子
が回転子に組立てられるときに回転子を支持される。

より一層コンパクト化した構造を提供するさらなる実施
例によれば、少なくとも端絶縁スリーブ部の一つは磁気
回路ヨークを外部から包囲しかつ電気供給網および／ま
たは電動機レギュレイティング回路への接続用ターミナ
ル箱を支持する絶縁〈７） ヨークリングへ結合される。

本発明は、また、上記した形の固定子および電動機回転
子を金色する電動機駆動ポンプユニットであって、電動
機回転子が前記電動機回転子およびポンプ回転子に共通
する前面軸受を包含するポンプ回転子ハウジング上の空
気ギャップ管またはスリーブ内部に片持ばり法で取り付
けられるものに関する。このような電動機駆動ポンプ集
合体において、本発明によれば、固定子は空気ギャップ
管にわたって取り付けるようになると同時に除去可能な
ように、第１の絶縁端カバーを介して、ポンプ回転子ハ
ウジングに対して挿着され、他方第２の絶縁端カバーは
空気ギャップ管と一体になる後方回転子軸受支持とくっ
つくようになる。第２の絶縁端カバーは前記後方軸受支
持と円環密封ガスケットの中間物を介してくっつくが、
他方第１の絶縁端カバーが密封法でポンプ回転子ハウジ
ングへフランジ付けされて固定子回路は外部から分離さ
れる。

本発明の別の実施例によれば、ポンプ流体循環（８） 回路へ結合される電動機軸の後方チャンバの除去可能な
プラグまたは閉鎖部材は前記後方軸受支持にねじで締着
されさらに前記軸受支持上の前記第２の絶縁端カバーに
対して密封される支持表面として作用する前記円環密封
ガスケットと密封されてくっつくようになる。第１の前
記端絶縁ハウジング構造の一番外側のスリーブ部が前記
ポンプ本体と一体である保持リング内部に設けられる円
環エラストマ（ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）　　と摩擦的にか
み合わされて密封結合は前記ポンプ本体の前側部に確立
されまた前記ポンプ本体へのかみ合せ前に自由に回転し
て方向づけ可能である前記固定子は一定位置に摩擦で維
持される。

〔実施例〕

本発明の他の目的、利点、および特性は、本発明の実施
例の下記説明であって添付図面を参照して限定されない
説明によって与えられるものからより明確になる。

第１図はポンプ本体すなわちポンプ回転子２を（９） 収容する外部ケーシング１であって、該回転子がポンプ
回転子２および電動機回転子４に共通する軸と一体にな
っているものを示す。ここで軸３は二つの黒鉛摩擦軸受
；ステンレス鋼からなる前端部フランジ６によって支え
られる前方軸受５および後方軸受６によって支持される
。前端部フランジ６は、ポンプが輸送する流体の圧力に
耐えなければならないが非磁性物質例えばステンレス鋼
の薄肉空気ギャップ円筒９と一体である外部円環板８を
具備する二重壁構造を有する。空気ギャップ円筒すなわ
ちスリーブ９は閉鎖されるとともに、その背部で厚肉ス
リーブ部材１１上に結合する。該厚肉スリーブ部材１０
は後方軸受を支持しかつプラグすなわち軸チャンバ１３
の閉鎖部材１２であって該軸受および該空気ギャップを
経て循環する流体の戻り用ポンプ入力側に結合されるも
のを受ける内部ねじれ付き内肩部１１を有する。

前端部フランジ６および円環プレート８はシールド法で
漏れないようにその間に円環密封ガスケラＨ４が配設さ
れ、ポンプ本体１の開口側１５に−（１０） 体として組み立てられて、大開口１６をこの側１５で閉
鎮する。前端部フランジ６は平坦円環シーリングガスケ
ット１７をはめ込んで側１５の対応する平坦表面とこの
端部板の平坦外縁部の間に取り付けられ、他方円環プレ
ート８は、任意の適切な手段例えば図示されないネジが
側１５上に固定する保持リング１８によって束縛され続
けて、平坦円環ガスケット１７に対して前端部フランジ
６の外部縁を当てる。本発明に特有である構成によれば
、保持リング１８は固定子２０の方に向けられるその前
内面であって、リング１８の物質に非常に強く付着する
エラストマ（ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）層１９を具備するも
のに設けられる。プラグすなわちスリーブ１０の内肩部
１１にネジで締着される閉鎖部材１２は円環縁すなわち
フランジ２１を介してエラストマ（ｅｌａｓｔｏｍｅｒ
）被覆部材２２にシールド方法で隣接するようになる。

軸受端止部２３は電動機の回転子と前方軸受５の間に挿
着され、ポンプ回転子２および該回転子４の集合体はポ
ンプ回転子の軸推進力によって通常押し込められ前方軸
受５と隣接する。流体循環通（１１） 路は、端部フランジ６に設けられる通路２４、回転子４
と空気ギャップ円管９間の円環空気ギャップ通路、およ
び後方の軸受７とスリーブ部材１０間の周辺通路２５を
介して、ポンプの高圧力側と軸チャンバ１３間に形成さ
れる。流体はかくして軸チャンバ１３へ導入されるが、
軸３および回転子に設けられる中央通路２６を介してポ
ンプ入口側へ戻る。

ポンプおよび回転子ケーシングの全体すなわち本体は第
２図の左側部分に表わすが、さらに回転子の軸受５およ
び７が円環プレート８に結合される前端フランジ６およ
び空気ギャップ円管９によって支持されるので密封され
かつ機械的に安定し、端フランジの二つの部分がその周
辺でポンプケーシングすなわち本体の開口１６の側１５
に剛性的に固定される。回転駆動されるためには、回転
子４は誘導電動機に適する固定子によって生成される回
転磁界に当てられることを要求する。

電動機用固定子２は第２図の右側部に別々に示されるが
、薄板の成層３１からなり、その中へ長手方向のスロッ
ト３１が形成されて固定子巻線の折返（１２〉 しのうちは＼°直線でアクティブ部分３３を受けるもの
である。巻線突き出し部すなわち端巻線部３４は磁気回
路３１の外側に伸張するが、巻線を磁気回路にはめ込む
時にスリーブ部３５と３６間に、磁気回路の一方の側で
、さらには磁気回路（ポンプ回転子２から離れた方向の
側で）の他方の側の３７と３８のそれぞれで収容される
。内スリーブ部３６および３８は、例えばスロット絶縁
部３９（参照第１図の上部〉と一体であるが、空気ギャ
ップおよび横方向に伸張するスロットに至る通路の領域
にわたって底型され、他方外スリーブ部３５および３７
は固定子３１の磁気回路の外ハウジングを形成するヨー
クリング４０の伸張を形成する。

巻線が取り付けられ、続いて硬化絶縁物と選択的に混式
した後に、端巻線部３４は密閉絶縁ハウジングの各測部
に入れられる。ポンプ回転子２側では、この絶縁ハウジ
ングは１対の絶縁スリーブ３５および３６によって構成
され、該絶縁スリーブ３５および３６はその端部で前方
の絶縁キャッピイング板４１によって閉鎖され、該前方
の絶縁キャッピイン（１３） グ板４１は空気ギャップの全断面積にわたって開口され
、空気ギャップ管９を受けれる。後方端部、換言すれば
ポンプ回転子２から離れた端部では、この絶縁ハウジン
グは絶縁スリーブ３７および３８によって構成され、該
絶縁スリーブ部３７および３８はその端部で後方キャッ
ピイング板４２によって閉鎖され、該後方のキャッピイ
ング板４２は後方回転軸受７上の固定子２０を間接的に
支持するためのフランジ４３を含む。このフランジ４３
の橋台は中空円筒部すなわち穴５０によって遠戚される
という事実にあり、フランジ４３は外円部側に支えられ
ている。

エラストマ（ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）被覆部材２２の前方
の前側はスリーブ部１０を覆い、プラグすなわち閉鎖部
材１２の円環縁２１によって保持される。

磁気回路３１（磁気回路３１は半径方向に一体になるス
ロット部３１ｂおよびヨーク部３１Ｈによって構成され
るとして考慮されている）のヨーク３１の絶縁部質で作
った外枠すなわちケーシング４は、固定子用電源へ接続
するために一体部として形成されるターミナル箱４４を
支持する。コンデンサ４５は（１４） ターミナル箱４４に収容され得てさらに単相電気供給ネ
ットワークが使用されるときに固定子補助相へ接続され
る。接続箱４４と端巻線部３４Ｍの接続線用通路はスリ
ーブ部３７に形成される穴４６に設けられるが、巻線張
出しすなわち端巻線部用後方ハウジングを構成する。従
来の方法では、ターミナル箱４４は電気線４７用接続タ
ーミナルまたは突端またはクランピング板を支持するが
同様にスピード化規格ターミナルまたはピン４８を含ん
でもよい。

第２図の左側で説明された回転子ブロック上の固定子組
立ては空気ギャップ管９にわたって簡単に滑らせること
によって実施される。前面キャッピイング板４１の円錐
形引き込み部４１ａは前記板を空気ギヤツブ管９上で、
中心位置に置くことを可能にし、さらに、固定子空気ギ
ャップ通路２７を回転子４の正反対でかつ数点で接触し
得る空気ギャップ管９の外表面の直接近接部へもってく
ることを可能にする。固定子と回転子空気ギャップ表面
また結果として固定子と回転子磁気回路の軸線位置で外
スリーブ部３５は保持リング１８の内側に設け（１５） られる円環エラストマ（ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）層１９と
摩擦的にかみ合う。スリーブ部３５とエラストマ層１９
間の接触は二つの作用：第一に、ポンプ本体の前面１５
の密封性であって、もし適切であるならば円環ガスケッ
ト４９で補足するもの、さらに第二に、本体１と一体に
なる保持リング１８上への摩擦位置保持性を同時に達成
する。保持リング１８内のスリーブ３５によってかみ合
せられる前に、固定子２ａがポンプ本体１に関し、回転
自由に向けられ得るということは注目されるであろう。

本発明のさらなる特徴によれば、固定子２ｏはこの前方
外スリーブ部３５を介して保持リング１８をまた空気ギ
ャップ表面２７を介して空気ギャップ管９を圧迫し、さ
らに空気ギャップ管９に関して固定子２０を後方中央位
置に置くことを確実にする中空円筒部すなわち穴５ｏを
介してエラストマ（ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）被覆部材２２
を圧迫する。円ｍ縁２１下に相対的に厚い層を設けるこ
とによって、後方キャッピイング板４２を被覆部材２２
によって確実に保持することが可能になり、この被覆の
通路をエラストマ（１６） （ａｌａｓｔｏｍｅｒ）物質の被覆部材２２に直線的に
取り付けることに備える。実際に被覆部材２２を緑２１
に圧縮する結果として、圧縮エラストマ（ｅｌａｓｔｏ
ｍｅｒ）は流体静力学上の流体のように振舞いさらに半
径方向に膨張して保持する間摩擦によって後方キャッピ
イング板４２を所定位置にふさぎ、エラストマ（ｅｌａ
ｓｔｏｍａｒ）の著しい弾性の結果として、振動減衰の
間に位置ずれの可能性を妨げる。

固定子を軸方向の所定位置に維持するために、プラグま
たは閉鎖部材１２の縁２１が後方キャッピイング板４２
の調整フランジまたは縁とくっついている備えがなされ
うる。ハウジングの二つのキャッピイング板は端巻線部
を包むことに備えるが前記スリーブ部の円筒支持表面上
に正確に取り付けることが好ましくさらにそれらはいか
なる分離を妨げるためにまた固定子の全体が一つの分離
不可能なかたまりのように振舞うという結果を達成する
ために正確な取付けが達成されたときに一定場所に結合
されうる。いかなる空気ギャップ管が用いられていない
ときには、前方のキャッピイング板（１７） ４１は固定子２０をポンプ本体１にネジで取り付けると
ともに回転子４に関してその中心位置に置くことを可能
にするフランジを含み得る。

端巻線部ハウジングの代りのものが第２図に示され、そ
こには単一外スリーブ部５１だけが用いられているが、
スロット絶縁体について成型加工された絶縁層３９との
一体構造からなり、磁性回路３１の端部をおおう。ハウ
ジング構造は端キャップすなわちカバー５２によって閉
鎮され、該カバー５２はスリーブ５１の端部および磁気
回路の領域の横面の円環５３にくっついていて、そこで
は空気ギャップ表面が終端になっており、換言すれば底
層が空気ギャップ表面の大部分をおおうために広くなっ
ている。円環領域５３が結合または穿接に適する電気的
絶縁プラスチック物質で作られる成型絶縁層３９によっ
て概ねおおわれているので、端カバー５２は、電気的絶
縁プラスチック物質に特に適する超音波穿接をとりわけ
用いてスリーブ５１および円環領域５３のスロット絶縁
層にそれぞれ結合または穿接され、かくして、端巻線部
または突き出し３４を包囲（１８） する。巻線端部３４とハウジング構造間に残される自由
空間は、例えばスリーブ部５１に設けられる開口５４を
介して、前記ハウジング構造において巻線端部３４を所
定位置にしっかりロックする硬化混合物５５を使用して
混合注入され得る。

ハウジング構造は端巻線部を包むが、前記巻線端部を包
囲するいかなるスリーブからも独立して製造されえ、さ
らに固定子の磁気回路のヨークと直接的に隣接になりえ
、しかし、ケース毎に回転子を固定子へ滑りこませる軸
入口であってむしろ第１図および第２図に示すように回
転子の周囲の固定子の軸方向導入または抜き取りを可能
にするものを設けなければならない。固定子２０は電気
的供給およびレギュレイティング回路に第１図に示され
るものを含む任意の適切な手段によって接続されさらに
回転子に取り付けられるときに特に電源供給リード線へ
すでに接続されえまたポンプ本体１のように回転子およ
び固定子に共通する支持の所定位置にロックされるよう
になる前に回転方向に向けられうる。固定子が丁度従来
の電動機に（１９） おけるように取り付けられた後に、電気回路はその上等
しく設けられる。

本発明は、ここに示されかつ説明される実施例に制限さ
れない；多くの選択物および修正物は当業者によって、
特許請求の範囲に規定される発明の精神および範囲から
離れることなしに想像されうる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、固定子の置換の容
易化を図れるので、固定子の損傷に対して固定子の置換
を従来のように困難を伴うことなくでき、また新しい電
動機とそっくり交換する必要がなくなるという効果が期
待される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電動機の長手方向断面図であって
空気ギャップ管と共に電動ポンプ集合体に適用されるも
のである。 第２図は長手方向断面において、相対的に小スケールで
、電動機の固定子と回転子を分離時の第（２０） １図の電動ポンプ集合体を示す。 第３図は本発明による固定子の他の実施例の長手方向断
面の部分図を示す。 図において １・・・ポンプ本体、　　　　２・・・ポンプ回転子、
３・・・軸、　　　　　　　４・・・電動機回転子、５
・・・前方軸受、　　　　　６・・・前端フランジ、７
・・・後方軸受、　　　　８・・・外部円環板、９・・
・空気ギャップ管、　１０・・・スリーブ部材、１１・
・・肩部、　　　　　　１２・・・プラグ、１３・・・
軸チャンバ、 １４　、１７・・・円環密封ガスケット、１５・・・開
口側、　　　　　１６・・・開口、１８・・・リング、 １９−：Ｌラスト？　（ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）層、２０
・・・固定子、２１・・・フランジ、２２・＝、Ｚラス
ト？　（ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）カバ一部材、２３・・・
軸端停止部、　　　２４　、２５　、２６　、２７・・
・通路、３１・・・磁気回路、　　　　３２・・・スロ
ット、３３・・・アクティブ部、　　３４・・・端巻線
部、（２１） ３５　、３６　、３７　、３８・・・スリーブ部、３９
・・・スロット絶縁部、　４０・・・ヨークリング、４
１・・・前方絶縁キャッピイング板、４２・・・後方キ
ャッピイング板、 ４３・・・フランジ、４４・・・ターミナル箱、４５・
・・コンデンサ、４６・・・穴、４７・・・ケーブル、
４８・・・ピン、４９・・・円環ガスケット、　５１・
・・スリーブ部、５２・・・端キャップ、　　　５３・
・・円環領域、５４・・・開口、　　　　　　５５・・
・硬化混合物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気回路ヨークと、空気ギャップの入口にあり空気
   ギャップの全断面積にわたって開口して回転子管に収容
   される回転子を受ける成層端部の真上の巻線ターンとで
   密閉される絶縁エンベロープまたはハウジングで包まれ
   る誘導電動機固定子において、固定子は成型絶縁層でお
   おわれ、空気ギャップと同心でありかつ端巻線部または
   張り出し部を包囲するスリーブ部形状の二つの冠領域を
   固定子端面のそれぞれで包含し、さらに、絶縁端カバー
   は前記スリーブ部の外部又は内部に取り付けられて前記
   スリーブ部と協働して絶縁ハウジング構造の前記端巻線
   部を包む誘導電動機固定子。 ２、後方絶縁端カバーは回転子の後方軸受に押しつけて
   固定子を支持する隣接フランジを包含する請求項１記載
   の誘導電動機固定子。 ３、少なくとも前記スリーブ部の一つまたは前記端カバ
   ーの一つは電動機巻線を外部電源へ接続するケーブルの
   通路用装置を有する請求項１記載の固定子。 ４、少なくとも端絶縁スリーブ部の一つは磁気回路ヨー
   クを外部に包囲しかつ電源網への接続用ターミナル箱ま
   たは電動機レギュレイティング回路を支持する絶縁ヨー
   クリングへ結合される請求項１記載の固定子。 ５、請求項１記載の固定子と、電動機回転子とを包含す
   る電動機駆動ポンプにおいて、電動機回転子は片持ちば
   り風に空気ギャップ管またはスリーブ内に、前記電動機
   回転子と前記ポンプの回転子に共通である前方軸受けを
   包含するポンプ回転子ハウジングに密封に取り付けられ
   、固定子は空気ギャップ管にわたって除去可能なように
   挿入され、前記第１絶縁端カバーを介して前記ポンプ回
   転子ハウジングに押しつけて取り付けるようになり、他
   方第２の絶縁端カバーは前記空気ギャップ管と一体にな
   る後方回転子軸受支持部とくっつくようになる電動機駆
   動ポンプ。 ６、第２の絶縁端カバーは円環密封ガスケットの介在を
   経て前記後方軸受支持部とくっつき、他方前記第１絶縁
   端カバーは密封方法でポンプ回転子ハウジングにフラン
   ジをつけられて、固定子回路は外部から分離される請求
   項５記載の電動機駆動ポンプ集合体。 ７、ポンプ流体循環回路に結合される電動機軸の後方チ
   ャンバの除去可能プラグまたは密封部材は前記後方軸受
   支持部にねじで締められさらに前記第２絶縁端カバーに
   対する密封支持表面として前記軸受支持部に作用する前
   記円環密封ガスケットと密封してくっつくようになる請
   求項６記載の電動機駆動ポンプ集合体。 ８、第１の前記端絶縁ハウジング構造の一番外のスリー
   ブ部は前記ポンプ本体と一体になる保持リング内に設け
   られる円環エラストマ層と摩擦的にかみ合って、密封結
   合は前記ポンプ本体の前側で形成されさらに前記ポンプ
   本体にかみ合う前に自由な回転で一定方向に向けられう
   る前記固定子は一定位置に摩擦で維持される請求項５記
   載の電動機駆動ポンプ集合体。