JP2912789B2 - 外転型誘導電動機の固定子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は家電製品のファン駆動用
等に使用される外転型誘導電動機において、巻線を直巻
巻装する固定子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、小型電動機の製造において、より
一層の機械化やコストの合理化を追求するとともに、よ
り一層の安全性および品質の向上を図ることが要求され
ている。

【０００３】従来、この種の外転型誘導電動機の固定子
は図１２〜図１９に示すように、シャフト１０１を圧入
するシャフト穴１０２の外周方向に複数の歯部１０３を
有する複数枚の固定子鉄心１０４を打ち抜き積層し、固
定子鉄心１０４の上端面には複数の導電ピン１０５を設
けた略円筒状の端子台１０６を配し、巻線１０７が直巻
巻装されるスロット１０８にこのスロット１０８の平面
形状と略同形状に折り曲げ成形したスロット絶縁フィル
ム１０９を挿入し、巻線１０７の始終端１０７ｃを所定
の導電ピン１０５に絡げ、スロット開口部１０８ａから
巻線１０７を直巻巻装する。巻線巻装後にスロット開口
絶縁くさび１１０を巻線１０７とスロット絶縁フィルム
１０９との間もしくは、スロット絶縁フィルム１０９と
固定子鉄心１０４との間に挿入して電動機の固定子とす
るものである。前記スロット絶縁フィルム１０９はスロ
ット１０８への挿入方向の両端に、折り返し線１０９ａ
に沿って反スロット方向に折り曲げてなるカフス状の折
り返し部１０９ｂを形成している。

【０００４】上記構成においてスロット絶縁フィルム１
０９は、ポリエステル等の電気絶縁材料からなるフィル
ム状をしており、巻線１０７と固定子鉄心１０４との電
気的絶縁を保つものである。スロット１０８への挿入方
向の両端に形成したカフス状の折り返し部１０９ｂを固
定子鉄心１０４の端面に当接させ、その位置を保持して
いる。また、略円筒状の端子台１０６は巻線１０７の始
終端１０７ｃを導電ピン１０５に絡げることで簡便に処
理し、より製造の機械化を促すもので巻線位置と導電ピ
ン１０５の位置が合うように接着剤もしくは端子台１０
６のシャフト貫通穴１０６ａの厚みとシャフト１０１と
の圧接強度を用いることによって固定子鉄心１０４端面
に固定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の外転
型誘導電動機の固定子では、スロット絶縁フィルム１０
９の折り返し部１０９ｂは機械的に折り曲げ加工してい
るため、スロット１０８に挿入したのち折り返し部１０
９ｂが徐々に反スロット側に広がり、折り返し端部１０
９ｃが固定子鉄心１０４の外周面以上に広がってしま
う。巻線１０７の巻装後、スロット開口絶縁くさび１１
０を巻線１０７とスロット絶縁フィルム１０９との間に
挿入する際には、折り返し端部１０９ｃが固定子鉄心１
０４の外周面以上にはみ出したままの状態となり、固定
子鉄心１０４と対向する回転子（図示せず）に接触し異
常音発生の原因となる問題があった。

【０００６】また、折り返し端部１０９ｃを回転子と接
触させない方法として、スロット開口絶縁くさび１１０
をスロット絶縁フィルム１０９と固定子鉄心１０４との
間に挿入する方法が考えられるが、この場合には広がっ
た折り返し端部１０９ｃを強制的にスロット中心方向に
抑え込みながら挿入しなければならないため、スロット
開口絶縁くさび１１０の挿入作業がより困難になるとい
う問題があった。

【０００７】次に、固定子鉄心１０４上端面に配した端
子台１０６が製造工程における振動で位置がずれ、導電
ピン１０５への巻線始終端１０７ｃの絡げ作業が円滑に
できなくなるという問題があった。

【０００８】さらには、巻線１０７をスロット開口部１
０８ａから直巻巻装する際に巻線１０７の張力がスロッ
ト絶縁フィルム１０９の折り返し部１０９ｂに加わり、
この折り返し部１０９ｂが歯部１０３側に倒れ込んで巻
線１０７と固定子鉄心１０４との十分な絶縁距離が確保
できなくなってしまうという問題があった。

【０００９】本発明は上記課題を解決するもので、折り
返し部が固定子鉄心の外周以上にはみ出すこと無く、確
実に係止できるスロット絶縁フィルムを提供することを
第１の目的とする。

【００１０】第２の目的は、端子台の位置ずれを無くし
確実に固定子鉄心に固定し円滑な作業を可能にすること
ことである。

【００１１】第３の目的は、巻線を直巻巻装しても巻線
と固定子鉄心との絶縁が十分にできるよう品質を向上さ
せることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の外転型誘導電動
機の固定子は上記第１の目的を達成するために、第１の
手段は固定子鉄心のスロット平面形状に沿って挿入し、
挿入方向の両端部に設けたカフス状の折り返し部で固定
子鉄心端面に係止するスロット絶縁フィルムで、前記折
り返し部の両端４箇所に折り返し幅と同じ寸法の切り欠
き部を設けた構成とする。

【００１３】また、第２および第３の目的を達成するた
めに、第２の手段は端子台の円筒下部の外周方向に、第
１巻線が巻装されるスロット間幅からスロット絶縁フィ
ルムの折り返し部の厚みを除いた幅寸法で、スロット絶
縁フィルムの折り返し幅以上の高さ寸法を有する平板状
の鍔部を固定子鉄心端面に沿って第１巻線の数だけ延設
した構成とする。

【００１４】また、第３の目的を達成するために、第３
の手段は略台形形状の巻線巻装用治具の固定子鉄心が当
接する面に、第２巻線が巻装されるスロット間幅からス
ロット絶縁フィルムの折り返し部の厚みを除いた幅寸法
で、スロット絶縁フィルムの折り返し幅と同一高さの平
板状のスペーサを設けた構成とする。

【００１５】また、第２の目的を達成するために、第４
の手段は端子台上端面より上部に突出するシャフトの外
径寸法を端子台上端面より下部のシャフト外径寸法より
大きくし、シャフトに端子台押圧面を形成した構成とす
る。

【００１６】また、第２の目的を達成するために、第５
の手段はシャフトに端子台押圧面を形成することに換え
て、端子台上端面より上部に突出するシャフトに端子台
押圧部材を取り付ける溝部を設けた構成とする。

【００１７】また、第２の目的を達成するために、第６
の手段はシャフトに端子台押圧面を形成することに換え
て、端子台に設けたシャフト穴と同一内径寸法の内部円
筒を一体に形成し、この内部円筒の長さ寸法を端子台高
さ寸法より大きく形成して先端に突出部を設け、積層す
る固定子鉄心の上部に前記突出部の長さ分だけシャフト
穴の内径を大きくし嵌合部を設けた構成とする。

【００１８】

【作用】本発明は上記した第１の手段の構成により、折
り返し部が反スロット方向に広がっても、その端部が固
定子鉄心の外周以上に広がることがなくなる。

【００１９】また、第２および第３の手段の構成によ
り、巻線の張力が加わってもスロット絶縁フィルムの折
り返し部が倒れ込むことが無くなる。

【００２０】また、第２、第４、第５および第６の手段
の構成により、端子台が固定子鉄心上端面に確実に固定
され、端子台の位置がずれるということが無くなる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の第１実施例について、図１〜
図５を参照しながら説明する。

【００２２】図に示すように、シャフト穴２の外周方向
に放射状に複数の歯部３を有して積層された固定子鉄心
４の複数個のスロット１１に、このスロット１１の平面
形状と略同形状に折り曲げ成形したスロット絶縁フィル
ム９を挿入し、スロット開口部１１ａから必要量の巻線
１２を直巻巻装する。巻装後にスロット開口絶縁くさび
１０を、巻線１２とスロット絶縁フィルム９との間に挿
入して電動機の固定子とするものである。前記スロット
絶縁フィルム９はスロット１１への挿入方向の両端に、
折り返し線９ｂに沿って反スロット方向に折り曲げてな
るカフス状の折り返し部９ａを形成し、さらにこの折り
返し部９ａの両端部には折り返し幅ｈと同等以上寸法の
切り欠き部９ｃを形成している。

【００２３】上記構成によりスロット絶縁フィルム９
は、ポリエステル等の電気絶縁材料からなるフィルム状
であり、巻線１２と固定子鉄心４との電気的絶縁を保つ
ためのものである。スロット１１への挿入方向の両端に
形成したカフス状の折り返し部９ａを固定子鉄心４の端
面に当接させ、その位置を保持しているが、折り返し部
９ａが広がっても切り欠き部９ｃが形成されているため
固定子鉄心４の外周以上にははみ出さなくなる。

【００２４】このように本発明の第１実施例の外転型誘
導電動機の固定子によれば、折り返し部９ａが固定子鉄
心４の外周以上にはみ出すことなく、確実に係止するこ
とができる。

【００２５】なお、この実施例ではスロット絶縁フィル
ムの折り返し部の両端に折り返し幅と同寸法の切り欠き
部を形成したが、折り返し部の両端に直線的な面取り部
を形成しても、その作用効果に差異を生じない。

【００２６】つぎに本発明の第２の実施例について図６
および図７を参照しながら説明する。なお第１実施例と
同一部分には同一記号を付し、その詳細な説明は省略す
る。

【００２７】図に示すように端子台６は上端面６ｂにシ
ャフト１が貫通するシャフト貫通穴６ａを形成し、下部
の外周方向に、第１巻線１２ａが巻装されるスロット間
幅からスロット絶縁フィルム９の厚さを除いた幅寸法
で、スロット絶縁フィルム９の折り返し幅ｈ以上の高さ
寸法を有する平板状の鍔部７を固定子鉄心４の端面に沿
って第１巻線１２ａの数だけ延設している。

【００２８】上記構成により端子台６の鍔部７が、巻装
される第１巻線によって歯部３に押さえ込まれることで
端子台６の径方向へ確実な固定がなされる、と同時に端
子台６の鍔部７に隣接する第１巻線１２ａ用のスロット
間のスロット絶縁フィルム９の折り返し部９ａが当接す
ることになる。

【００２９】このように本発明の第２実施例の外転型誘
導電動機の固定子によれば、端子台６の位置ずれを無く
し確実に固定子鉄心４に固定し、第１巻線１２ａとの絶
縁を十分にすることができる。

【００３０】つぎに本発明の第３の実施例について図８
および図９を参照しながら説明する。以下、第１実施例
および第２実施例と同一部分には同一記号を付し、その
詳細な説明は省略する。

【００３１】図に示すように巻線巻装治具１４は略台形
形状で、表面は巻線素線が滑らかに巻回できるように鏡
面仕上げされ、固定子鉄心４が当接する面に第２巻線１
２ｂが巻装されるスロット間幅からスロット絶縁フィル
ム９の厚さを除いた幅寸法で、スロット絶縁フィルム９
の折り返し幅と略同一高さの平板状のスペーサ１５を設
けている。

【００３２】上記構成により第２巻線１２ｂ用のスロッ
ト間のスロット絶縁フィルム９の折り返し部９ａは巻線
巻装治具１４に設けた第２巻線用スペーサ１５に当接し
ている。

【００３３】このように本発明の第３実施例の外転型誘
導電動機の固定子によれば、第２巻線１２ｂと固定子鉄
心４の絶縁が十分にすることができる。

【００３４】つぎに本発明の第４の実施例について図６
を参照しながら説明する。図に示すようにシャフト１は
その外径寸法を端子台６の上端面６ｂより上部の径を下
部の径よりも大きくして、端子台６の上端面６ｂを押さ
える押圧面１ａを形成している。

【００３５】上記構成によりシャフト１の押圧面１ａに
よって端子台６を押さえ込むことができる。

【００３６】このように本発明の第４実施例の外転型誘
導電動機の固定子によれば、端子台６を固定子鉄心４の
軸方向に確実に固定することができる。

【００３７】つぎに本発明の第５の実施例について図１
０を参照しながら説明する。図に示すようにシャフト１
はその外径寸法を固定子鉄心４のシャフト穴２への圧入
寸法で仕上げられており、端子台６の上端面６ｂに位置
する部分に溝部１ｂを施してあり、Ｅリング等の押圧部
材１６が取り付け可能な構成になっている。

【００３８】上記構成において、シャフト１の溝部１ｂ
に取り付ける押圧部材１６によって端子台６を押さえ込
むことができる。

【００３９】このように本発明の第５実施例の外転型誘
導電動機の固定子によれば、押圧部材１６によって端子
台６が押圧され固定子鉄心４の軸方向に確実に固定する
ことができる。

【００４０】また、シャフト１の一部分だけに溝切り加
工を施すことから、シャフト製造工程を短縮することが
できる。

【００４１】つぎに本発明の第６の実施例について図１
１を参照しながら説明する。図に示すように円筒状の端
子台６に、内径寸法がシャフト穴２の内径寸法と同一で
軸方向寸法を端子台６の高さより大きくして先端に突出
部８ａを有する内円筒８を一体に形成している。また、
積層する固定子鉄心４の端子台６を配置する側に、突出
部８ａの長さに相当する分だけシャフト穴２の内径を大
きくし、突出部８ａを嵌合する受け部１３を構成してい
る。

【００４２】上記構成において、内円筒８にシャフト１
を圧入し、さらに突出部８ａを受け部１３に圧入嵌合す
ることができる。

【００４３】このように本発明の第６実施例の外転型誘
導電動機の固定子によれば、端子台６の固定子鉄心４へ
の軸方向および径方向の固定が確実にすることができ
る。

【００４４】また、この構成では端子台６自身によって
固定子鉄心４に固定するため、シャフト１への追加加工
が不要になると同時にシャフトに取り付ける押圧部材も
不要となることから、加工工数の削減および部品点数削
減が可能となる。

【００４５】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば折り返し部が反スロット方向に広がっても、
その端部が固定子鉄心の外周以上に広がることがなくな
り、回転子鉄心との接触による異常音の発生もなく、ス
ロット開口絶縁くさびを導体と固定子鉄心の間に挿入す
ることで製造工程を容易になるとともに、折り返し部が
固定子鉄心の端面に当接することによってスロット絶縁
フィルムの位置を確実に保持し絶縁効果が十分に発揮で
きる外転型誘導電動機の固定子を提供できる。

【００４６】また、第１巻線の直巻巻装時に、端子台に
設けた鍔部がスロット絶縁フィルムの折り返し部の倒れ
込みを防止し、巻線と固定子鉄心の絶縁が十分確保でき
る外転型誘導電動機の固定子を提供できる。

【００４７】また、第２巻線の直巻巻装時に、巻線巻装
治具に設けたスペーサがスロット絶縁フィルムの折り返
し部の倒れ込みを防止し、巻線と固定子鉄心の絶縁が十
分確保できる外転型誘導電動機の固定子を提供できる。

【００４８】また、シャフトの端子台押圧面によって端
子台が固定子鉄心に確実に固定されることから、導電ピ
ンへの巻線始終端の絡げ作業も円滑に行うことができ外
転型誘導電動機の固定子を提供できる。

【００４９】また、シャフトに溝を設け押圧部材を取り
付けることで、導電ピンへの巻線始終端の絡げ作業の円
滑化と同時に、溝切り加工部以外のシャフト外径寸法１
種類に統一できるため、工程管理の簡素化と加工時間の
削減により生産効率向上を実現する外転型誘導電動機の
固定子を提供できる。

【００５０】さらに、端子台に内円筒を一体成形するこ
とで、導電ピンへの巻線始終端の絡げ作業の円滑化と同
時に、シャフト生産効率向上と部品点数削減から生産面
および材料面からの合理化を実現する外転型誘導電動機
の固定子を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の外転型誘導電動機の固定
子の平面図

【図２】同スロット絶縁フィルムの平面図

【図３】同スロット絶縁フィルムの成形斜視図

【図４】同スロット絶縁フィルム要部の拡大斜視図

【図５】同一部切欠断面図

【図６】同第２実施例の端子台装着時の断面図

【図７】同第３実施例の第１巻線用歯部断面図

【図８】同第４実施例の巻線巻装治具装着時の断面図

【図９】同第２巻線用歯部断面図

【図１０】同第５実施例の端子台装着時の断面図

【図１１】同第６実施例の端子台装着時の断面図

【図１２】従来の外転型誘導電動機の固定子の平面図

【図１３】同スロット絶縁フィルムの平面図

【図１４】同スロット絶縁フィルムの成形斜視図

【図１５】同スロット絶縁フィルム要部の拡大斜視図

【図１６】同一部切欠断面図

【図１７】他の実施例手段による一部切欠断面図

【図１８】同第１巻線用歯部断面図

【図１９】同端子台装着時の断面図

【符号の説明】

１ シャフト １ａ 押圧面 １ｂ 溝部 ３ 歯部 ４ 固定子鉄心 ６ 端子台 ７ 鍔部 ８ 内円筒 ８ａ 突出部 ９ スロット絶縁フィルム ９ａ 折り返し部 ９ｂ 折り返し線 ９ｃ 切り欠き部 １２ 巻線 １３ 受け部 １４ 巻線巻装治具 １５ スペーサ １６ 押圧部材 ｈ 折り返し幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02K 3/34 H02K 15/04 H02K 17/08

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シャフト穴の外周方向に放射状に複数の歯
   部を有し必要枚数積層した固定子鉄心と、隣接する歯部
   によって形成され第１巻線と第２巻線が直巻巻装される
   スロットと、巻線と固定子鉄心の間を絶縁するスロット
   絶縁フィルムと、固定子を支持するシャフトと、シャフ
   ト貫通穴と巻線の始終端を絡げる複数の導電ピンを上端
   面に設けた略円筒状の端子台と、フライヤー式巻線機の
   スピンドル先端に取り付ける略台形形状の巻線巻装治具
   とからなり、前記スロット絶縁フィルムは固定子鉄心の
   スロット平面形状に沿って挿入し、挿入方向の両端部に
   設けたカフス状の折り返し部で前記固定子鉄心の端面に
   係止する電気用絶縁フィルムで、この折り返し部の両端
   部４箇所に折り返し幅と同等以上寸法の切り欠き部を設
   けてなる外転型誘導電動機の固定子。
2. 【請求項２】端子台の円筒下部の外周方向に、第１巻線
   が巻装されるスロット間幅からスロット絶縁フィルムの
   折り返し部の厚みを除いた幅寸法で、スロット絶縁フィ
   ルムの折り返し幅以上の高さ寸法を有する平板状の鍔部
   を固定子鉄心の端面に沿って第１巻線の数だけ延設した
   請求項１記載の外転型誘導電動機の固定子。
3. 【請求項３】略台形形状の巻線巻装治具の固定子鉄心が
   当接する面に、第２巻線が巻装されるスロット間幅から
   スロット絶縁フィルムの折り返し部の厚みを除いた幅寸
   法で、前記スロット絶縁フィルムの折り返し幅と同一高
   さの平板状のスペーサを設けてなる請求項１記載の外転
   型誘導電動機の固定子。
4. 【請求項４】端子台の上端面より上部に突出するシャフ
   トの外径寸法を端子台の上端面より下部のシャフト外径
   寸法より大きくし、シャフトに押圧面を形成した請求項
   １記載の外転型誘導電動機の固定子。
5. 【請求項５】シャフトに端子台押圧面を形成することに
   換えて、端子台の上端面より上部に突出するシャフトに
   押圧部材を取り付ける溝部を設けた請求項１記載の外転
   型誘導電動機の固定子。
6. 【請求項６】シャフトに端子台押圧面を形成することに
   換えて、端子台に設けたシャフト穴と同一内径寸法の内
   部円筒を一体に形成し、この内部円筒の長さ寸法を端子
   台高さ寸法より大きく形成して先端に突出部を設け、積
   層する固定子鉄心の上部に前記突出部の長さ分だけシャ
   フト穴の内径を大きくし、突出部を嵌合する受け部を設
   けた請求項１記載の外転型誘導電動機の固定子。