JPH0514506B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は固定子にトロイダル巻線を施した回転
電気機械に関するものである。更に詳しくは固定
子巻線を巻装するのに好適な固定子の構造に関す
るものである。

〔発明の背景〕

従来、この種回転電気機械は環状のコアを複数
の弧状コアに分割し、それぞれ分割された弧状コ
アのスロツトにフライヤ巻線機で巻線を施すか、
あるいは、予めボビンに巻かれたコイルを磁極に
取付け、固定子を構成する方法が知られている。

前者のようにコアを分割するもの、および後者
のボビンを取付けるもの、いずれも単位コイル間
の接続が必要で、又、これに伴い接続部の電気的
絶縁も必要になる。

そのため、作業が面倒で、又、電気的接続箇所
も多いことから、製造物の品質を低下する要因と
なつている。

〔発明の目的〕

本発明の主たる目的は、固定子に巻かれる複数
の単位コイルを一本の導線で正、逆方向に連続的
に巻装することを可能とし、もつて製造物の品質
を高めることにある。

又、他の目的は、最初から環状に打抜かれたコ
アによつて形成した継目なしの固定子コアに、複
数の単位コイルを一本の導線で連続的に巻装し、
従来存在していた鉄心結合部を除去し、もつて磁
束漏洩による性能の低下を防止し、寸法精度の向
上、作業性の向上等を計り、もつて品質を高める
ことにある。

又、更に、他の目的は、耐衝撃性が高く、又、
熱放散が良好であり、温度上昇が少ない高品質の
電動機を提供することにある。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するために本発明は、多数の磁
極を有する環状の固定鉄子１と、これらの磁極間
に形成されたスロツト２と、これらのスロツトと
固定子鉄心外周にそれぞれ巻装した固定子の単位
コイル４とを有し、これらの単位コイル間を渡り
線４ａによつて電気的に接続し、固定子鉄心１に
絶縁部材５を取付け、この絶縁部材の外周に前記
単位コイルをそれぞれ巻装すると共に、前記単位
コイルから引出した渡り線を前記絶縁部材に係止
させた一本の電気導体で単位コイルを正又は逆方
向に順次巻装するものにおいて、前記絶縁部材５
は、前記固定子鉄心１の端面を被う環状な平坦部
５ａ、この平坦部に連続的に一体形成されており
この固定子鉄心の端部外周を被う円筒部５ｂ、お
よびこれらの平坦部および円筒部に一体形成され
固定子鉄心１の軸方向および半径方向に延長さ
せ、前記単位コイル４間を絶縁する隔壁板６、お
よびその隔壁板６の軸方向内側端部に形成された
傾斜面部８、およびその傾斜面部の外側端に軸方
向内側に向けて隔壁板６に一体に形成した突起部
９を具備し、前記スロツト２に巻装される単位コ
イル４その渡り線７を前記突起部９に係止して渡
らせると共に、巻装過程で前記傾斜面部８に滑動
案内された渡り線４ａをこの突起部に係止した状
態で単位コイルの所要数は正方向に、残余のもの
は逆方向に巻装し、かつ隔壁板６の軸方向寸法と
ラジアル方向の寸法を固定子コイル４の巻装厚さ
よりも大とするトロイダル巻線を備えた回転電気
機械を構成したものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を４極単相誘導電動機に適用した
例につき第１図ないし第６図を用いて説明する。

これらの図において１は内側に複数個のスロツ
ト２を有する円筒状の固定子鉄心で、最初から環
状に打抜かれたコアを積層して構成され、スロツ
トとスロツト間には磁極が形成される。３はスロ
ツトライナ、４はトロイダル状に巻装された固定
子の単位コイル、５は渡り線の係止部材になる隔
壁板６を放射状に複数個配した絶縁部材である。
この絶縁部材５は固定子鉄心１の上面に接する平
坦部５ａと、コア外周部に接し固定子鉄心１との
中心を一致させ、しかも固定子鉄心１とコイル４
との絶縁を確保する為の円筒部分５ｂをもち、こ
の絶縁部材５にはスラスト（軸）方向とラジアル
（半径）方向、つまり平坦部５ａと円筒部５ｂの
面の直立方向に、絶縁機能を有する前記隔壁板６
をスロツト数だけ配置してある。これらの隔壁板
６は、一つの電磁極を形成する単位コイル４から
他の単位コイル４を電気的に接続させるための導
体、すなわち渡り線７が、固定子鉄心１の外径部
や端面部に脱落せずにはわせる構造となつてい
る。これは第４図に示すように傾斜面部８と、渡
り線７を外れにくくする為の突起部９と、固定子
鉄心１と単位コイル４間との絶縁空間距離を確保
する為のコイル保持突起１０によつてもたらされ
るものである。さらにこのコイル保持突起１０と
段差１１によつて単位コイル４のうち主コイル４
ａの極間に配置する補助コイル４ｂが巻装される
とき、渡り線７が補助コイル４ｂによつて過大な
圧縮荷重を受けないようにする機能を併せ有す
る。

又、前記隔壁板６の軸方向寸法とラジアル方向
の寸法は、コイル巻線の巻装厚さよりも、大とな
されている。

これは、巻線終了後、樹脂モールドされる間
に、固定子部組みを取扱う際、コイルの保護にな
る。

すなわち、固定子部組みを誤つて落下したと
き、あるいはザラザラしたコンクリート面に固定
子部組みを置いた場合でも、コイルがコンクリー
ト面に接しないのでコイルを損傷から保護でき
る。

前記構造の誘導電動機を組立てるにはまず、固
定子鉄心１のスロツト２にスロツトライナ３を配
置し、次に絶縁部材５を固定子鉄心１の両端面
に、隔壁板６が固定子鉄心１のスロツト２と別の
スロツト２の中間になるように配置し、固定子鉄
心１に圧入する。次に主コイル４ａを４極の単相
誘導電動機として決められた位置のスロツト５
に、所定の方向に所定数巻装し、トロイダルコイ
ルを得る。なお本発明のように非分割鉄心にトロ
イダル状に巻線する方法は例えば特開昭54−
39859号公報に示されているような手段を用いて
行なわれる。この固定子コイルはまず主コイル４
ａの１つの単体コイルを所定回数巻線した後、隣
接するスロツト２に同方向に巻線する。この際、
コイル４となり合せコイル４は、隔壁板６と６′
の無い空間を通り連続的に巻装されている。この
ようにして一つの電磁極を形成した後、単位コイ
ル４の端末は第２図に示すように隔壁板６に引掛
け、次の磁極を形成させる為のスロツト２の近く
にある別の隔壁板６に引掛け、先のコイルとは逆
方向に所定回数巻装する。突起部９は係合の失敗
を皆無にするもので、又傾斜面８は巻装時にコイ
ルを案内滑動して、突起部９にスムースに至らし
める作用をする。

磁極を形成する単位コイル間の渡り線７を隔壁
板６に引掛けないで正逆巻線を連続して行うと、
第１図に示すように渡り線７′はスロツト２と別
のスロツト２の間を直線的に突張つて配線される
こととなり、補助コイルの巻線時、過大な張力が
渡り線７′に発生し、その結果、断線し導体の機
能を全く失なつてしまう欠点がある。隔壁板６は
この欠点を解消する為の渡り線７の位置決め機能
を有している。

この様にして巻装された固定子の多くは第３図
に示すように熱硬化性樹脂１２により絶縁とフレ
ームを兼ねた形状に成形される。樹脂１２は成形
型（図示せず）内で、固定子鉄心１、固定子コイ
ル４、隔壁板６を有した絶縁部材５、スロツトラ
イナ４、渡り線７を除いた空間に、隙間なく充填
される。これにより、固定子鉄心１と固定子コイ
ル４、及び渡り線７の間の絶縁機能を充分に確保
し、又、相互の移動を防止した固定状の固定子が
得られる。なお、第５図に示すようにスロツト２
を通つて継鉄部分１ａに巻装された固定子単位コ
イル４は、巻回数、線径の違いにより、隔壁板６
と固定子単位コイル４の間に空間１３ができるこ
とがあり、取扱い時の接触圧力や、樹脂成形作業
時の樹脂圧力により、固定子コイル４が、空間１
３に崩れて、固定子単位コイル４の一部に緩みが
発生し、固定子鉄心１と接触し、耐電圧上の不良
事故を発生することが考えられる。これを積極的
に防止する一つの手段として、第６図に示すよう
に、隔壁板６を、スロツト２の側壁１４の延長上
に２個配置するように構成し、前記空間１３の発
生を防止し、コイルの巻装乱れによる不良事故を
防止することが考えられる。これによると、樹脂
成形時、２枚の隔壁板６の間にも樹脂が充分に回
り込み、固定子鉄心１に達したフレームの剛性を
増加させると共に、固定子鉄心１からの熱を外気
へ伝達する機能を高め、冷却性能を高いものを得
ることができる特徴がある。さらに固定子単位コ
イル４同志が互いに独立して配置されることにな
り、コイル間の電位差による絶縁破壊を大幅に低
下させることができる。

なお、前記実施例では、４極単相誘導電動機に
ついて説明したが、本発明はこのようなものに限
らず２極、６極、８極、あるいはそれ以上の回転
電機に広く適用できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、非分割環
状固定子鉄心１に、正、逆巻線を絶縁板で絶縁し
て連続巻装するものにおいて、前記絶縁部材５
は、前記固定子鉄心１の端面を被う環状な平坦部
５ａ、この平坦部に連続的に一体形成されており
この固定子鉄心の端部外周を被う円筒部５ｂ、お
よびこれらの平坦部および円筒部に一体形成され
固定子鉄心１の軸方向および半径方向に延長さ
せ、前記単位コイル４間を絶縁する隔壁板６、お
よびこの隔壁板６の軸方向内側端部に形成された
傾斜面部８、およびその傾斜面部の外側端に軸方
向内側に向けて隔壁板６に一体に形成した突起部
９を具備し、前記スロツト２に巻装される単位コ
イル４はその渡り線７を前記突起部９に係止して
渡らせると共に、巻装過程で前記傾斜面部８に滑
動案内された渡り線４ａをこの突起部に係止した
状態で単位コイルの所要数は正方向に、残余のも
のは逆方向に巻装し、かつ隔壁板６の軸方向寸法
とラジアル方向の寸法を固定子コイル４の巻装厚
さよりも大としたので、渡り線７のたるみや突張
りを防止でき、コイル間の接触による絶縁破壊電
圧の低下を防止し、さらに、隔壁板６の端面、及
び、ラジアル方向の端面部により、固定子コイル
が保護されるので絶縁性の面で品質の維持確保が
できる。更に、又、前記のように突起部９に渡り
線を確実に係止できるので巻線作業性と樹脂成形
作業性が著しく向上することができる等の効果を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による固定子巻線の巻線状態を
模擬的に示す概略平面図、第２図は本発明で組立
てられた固定子に主コイルを途中迄巻回した状態
の固定子鳥瞰図、第３図は本発明で組立てられた
固定子を樹脂成形したものの縦断面図、第４図は
本発明で使用する絶縁部材の縦断面図、第５図
は、巻回したコイルの状態を示す平面図、第６図
は隔壁板を改良して巻回した平面図である。 １……固定子鉄心、２……スロツト、３……ス
ロツトライナ、４……固定子の単位コイル、５…
…絶縁部材、６…隔壁板、９……渡り線、１２…
…熱硬化性樹脂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数の磁極を有する環状の固定子鉄心１と、
   これらの磁極間に形成されたスロツト２と、これ
   らのスロツトと固定子鉄心外周にそれぞれ巻装し
   た固定子の単位コイル４とを有し、これらの単位
   コイル間を渡り線７によつて電気的に接続し、固
   定子鉄心１に絶縁部材５を取付け、この絶縁部材
   の外周に前記単位コイルをそれぞれ巻装すると共
   に、前記単位コイルから引出した渡り線を前記絶
   縁部材に係止させた一本の電気導体で単位コイル
   を正又は逆方向に順次巻装するものにおいて、 前記絶縁部材５は、前記固定子鉄心１の端面を
   被う環状な平坦部５ａ、この平坦部に連続的に一
   体形成されておりこの固定子鉄心の端部外周を被
   う円筒部５ｂ、およびこれらの平坦部および円筒
   部に一体形成され固定子鉄心１の軸方向および半
   径方向に延長させ、前記単位コイル４間を絶縁す
   る隔壁板６、およびこの隔壁板６の軸方向内側端
   部に形成された傾斜面部８、およびその傾斜面部
   の外側端に軸方向内側に向けて隔壁板６に一体に
   形成した突起部９を具備し、 前記スロツト２に巻装される単位コイル４はそ
   の渡り線７を前記突起部９に係止して渡らせると
   共に、巻装過程で前記傾斜面部８に滑動案内され
   た渡り線４ａをこの突起部に係止した状態で単位
   コイルの所要数は正方向に、残余のものは逆方向
   に巻装し、かつ隔壁板６の軸方向寸法とラジアル
   方向の寸法を固定子コイル４の巻装厚さよりも大
   としたことを特徴とするトロイダル巻線を備えた
   回転電気機械。 ２ 前記特許請求の範囲第１項記載のものにおい
   て、 隔壁板６はそれぞれの単位コイル間の総てに設
   けたことを特徴とするトロイダル巻線を備えた回
   転電気機械。 ３ 前記特許請求の範囲第２項記載のものにおい
   て、隔壁板６は二枚の板から形成したことを特徴
   とするトロイダル巻線を備えた回転電気機械。 ４ 前記特許請求の範囲第１項記載のものにおい
   て、固定子鉄心１に絶縁部材５を取付け、この絶
   縁部材５の外周に前記単位コイル４をそれぞれ巻
   装すると共に、前記単位コイルから引出した渡り
   線７前記絶縁部材の突起部に係止させた状態下に
   おいて、一本の電気導体で単位コイルを順次巻装
   した固定子部組を形成し、この固定子を熱硬化性
   樹脂１２で被覆したことを特徴とするトロイダル
   巻線を備えた回転電気機械。