(57)【要約】【課題】楔の固定に熱源を使用せず、容易且つ確実に楔が固定できる電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造、及びこのコイル固定構造を採用した液封式電動機を提供すること。【解決手段】電動機固定子鉄心１２のスロット１２ａ内にコイル２０を挿入すると共に、該スロット１２ａ内に位置する該コイル２０外周に絶縁紙３１、３２、３３を巻き、更に該スロット１２ａ内に楔４０を挿入することでコイル２０を該固定子鉄心１２のスロット１２ａに固定する電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造であって、楔４０に切欠き溝４１を設け、該楔４０の切欠き溝４１に位置する絶縁紙３１に突出部３６を設け、該突出部３６を楔４０の切欠き溝４１に嵌め込んで該楔４０を固定してコイル２０を固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機固定子鉄心のスロット内にコイルを挿入すると共に、該スロット内に位置する該コイル外周に絶縁紙を巻き、更に該スロット内に楔を挿入することで前記コイルを該固定子鉄心のスロットに固定する電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造であって、
前記楔に切欠き溝を設け、該楔の切欠き溝に位置する前記絶縁紙に突出部を設け、該突出部を前記楔の切欠き溝に嵌め込んで該楔を前記スロット内に固定して前記コイルを固定することを特徴とする電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造。
【請求項２】
請求項１に記載の電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造において、
前記絶縁紙の突出部の前記楔の切欠き溝への嵌め込みを該突出部の折り曲げ反発力を利用して行うことを特徴とする電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造。
【請求項３】
耐液性の被覆を施した耐液絶縁電線からなるコイルが固定子鉄心のスロットに固定された構造の液封式電動機において、
前記固定子鉄心のスロットに前記コイルを固定する構造に請求項１又は２に記載の電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造を採用したことを特徴とする液封式電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の固定子鉄心スロットにコイルを挿入して固定する電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造、及び該コイル固定構造を採用した液封式電動機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動機の固定子鉄心スロットにコイルを挿入して固定する電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造として、ワニス処理を行う電動機では、その固定子鉄心のスロットに挿入されるコイル及び該コイルを固定するためのスロット内に挿入された楔はワニスで固定されるため、振動によるコイル及び楔のずれが生じない。
【０００３】
しかし、コイルに耐液絶縁電線を用いた液封式の電動機は、ワニス処理を行わないため、楔の圧迫でコイルを固定する。即ち、例えば図４に示すように、電動機固定子鉄心１０１のスロット１０２内に挿入された耐液絶縁電線からなるコイル１０３のスロット１０２内に位置する周囲に絶縁紙１０４、１０５、１０６を巻いた状態でスロット１０２内に楔１０７が振動でずれないように、電動機固定子鉄心１０１より楔１０７の長さを長くし、電動機固定子鉄心１０１の上下両端面で楔１０７を半田コテで溶かし突起１０８を作ることで固定していた。
【０００４】
また、他の方法として図５に示すように、絶縁紙１０４の上下両端部に予め折り返して折り返し部１０４ａを設け、片側部分ｅをコイル１０３側に折り曲げその反発力によって楔１０７側に起き上がろうとし、その折り返し部１０４ａの辺１０４ｂは楔１０７の端面上に位置する。この状態は図示を省略するが、電動機固定子鉄心１０１の下端においても同様である。また、楔１０７の長さは絶縁紙１０４の上下両端の折り返し部１０４ａの辺１０４ｂに突き当たる長さ以下としている。従って、楔１０７の上下両端は絶縁紙１０４の上下の折り返し部１０４ａによってこの位置において、その動きが制限されスロット１０２内に位置決め固定される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記従来の電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造では、前記コイル１０３に使用されている耐液絶縁電線の被覆は熱に弱いのでコイル１０３の近傍で図４に示すように、楔１０７の固定のため熱源である半田コテを近づけることは好ましくない。
【０００６】
また、図５に示すように、絶縁紙１０４の折り返し部１０４ａがコイル１０３の内側へ引き寄せられ、折り返し部１０４ａの端面が楔１０７の端面より外れることがあり、楔１０７のコイル１０３をスロット１０２内に固定するという機能を果たさないことがある。特に液封式の電動機の場合は、耐液絶縁電線の被覆の劣化が電動機の寿命に大きく影響し、更に楔１０７の固定が十分でないと、振動により楔１０７がずれることにより事故が発生する恐れがあるため楔１０７の固定作業は慎重に行わなければならず、液封式の電動機の生産性に大きく影響していた。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、楔の固定に熱源を使用せず、容易且つ確実に楔が固定できる電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造、及びこのコイル固定構造を採用した液封式電動機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、電動機固定子鉄心のスロット内にコイルを挿入すると共に、該スロット内に位置する該コイル外周に絶縁紙を巻き、更に該スロット内に楔を挿入することで前記コイルを該固定子鉄心のスロットに固定する電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造であって、前記楔に切欠き溝を設け、該楔の切欠き溝に位置する前記絶縁紙に突出部を設け、該突出部を前記楔の切欠き溝に嵌め込んで該楔をスロット内に固定して前記コイルを固定することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造において、前記絶縁紙の突出部の前記楔の切欠き溝への嵌め込みを該突出部の折り曲げ反発力を利用して行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、耐液性の被覆を施した耐液絶縁電線からなるコイルが固定子鉄心のスロットに固定された構造の液封式電動機において、前記固定子鉄心のスロットに前記コイルを固定する構造に請求項１又は２に記載の電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造を採用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、楔に切欠き溝を設け、該楔の切欠き溝に位置する絶縁紙に突出部を設け、該突出部を楔の切欠き溝に嵌め込んで楔を固定するので、従来のように半田コテ等の熱源を用いて楔を溶かして突起を設けることなく（コイルを構成する耐液絶縁電線の被覆を熱により傷めるおそれがなく）、容易に且つ確実に楔を固定してコイルを安定して固定することができる。従って、電動機の生産性が向上し、電動機の寿命を損ねることなく、また楔の脱落による事故も防止できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、絶縁紙の突出部の楔の切欠き溝への嵌め込みを該突出部の折り曲げ反発力を利用して行うので、より容易に且つ確実に楔を固定することができる。従って、電動機の生産性の更なる向上が見込める。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、液封式電動機の固定子鉄心のスロットにコイルを固定する構造に請求項１又は２に記載の電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造を採用したので、コイルを構成する耐液絶縁電線の被覆が劣化しないので、電動機の寿命の大幅な向上が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本願発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図３は本発明に係る液封式電動機の全体構成例を示す縦断面図である。図示するように液封式電動機は筒状のフレーム１１に固定子鉄心１２を挿入固定し、該固定子鉄心１２の中央に回転子１３が固定された主軸１４がラジアル軸受（負荷側）１５、ラジアル軸受（反負荷側）１６、スラスト軸受１７に回転自在に支持され配置されている。そしてこの種の液封式電動機の内部には、水若しくは油等の封入液１８を封入し、更に内外圧を調整し、且つモータ運転時における封入液１８の熱膨張を吸収する目的でフレーム１１の反負荷側にダイヤフラム１９からなる調圧機構を設けている。なお、固定子鉄心１２は例えば珪素鋼板を積層してなる。
【００１５】
固定子鉄心１２には後に詳述する固定構造でコイル２０が取り付けられている。なお、図３において、２１、２２はそれぞれ負荷側と反負荷側のフレーム側板であり、２３、２４はそれぞれ負荷側、反負荷側の軸受ブラケットである。また、２５は軸受ケース、２６は軸封装置、２７、２８はそれぞれボルトである。
【００１６】
〔第１実施形態〕
図１は本発明に係る電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造を示す図で、図１（ａ）は図３のＡ部分の拡大図、図１（ｂ）は絶縁紙３１の端部を示す図、図１（ｃ）は楔４０と絶縁紙３１の一部を示す図である。本電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造は、３枚の絶縁紙３１、３２、３３を挿入した固定子鉄心１２のスロット１２ａ内に耐液絶縁電線からなるコイル２０を挿入し、次にスロット１２ａ内に楔４０を挿入して構成されている。
【００１７】
ここで絶縁紙３２はコイル２０の外周にこれを囲むように巻き回されてコイル２０のスロット１２ａ内への挿入時にコイル２０が傷付くのを保護する目的の絶縁紙である。また、絶縁紙３３は絶縁紙３１の上にコ字状に取り付けられて、固定子鉄心１２の端面にコイル２０の圧迫によって絶縁紙３１、３２が破れて固定子鉄心１２の端面にエッジでコイル２０に傷が付くことを防止する目的の補強用の絶縁紙である。
【００１８】
一方絶縁紙３１は、絶縁紙３２の外周上にほぼ一巻き巻き付けた絶縁紙であり、固定子鉄心１２の端面に位置する部分に、予め切込み３４を付けて片部３５を設ける、絶縁紙３１のスロット１２ａ挿入時は片部３５を固定子鉄心１２の端面に該片部３５を合わせて挿入しスロット１２ａ内側に位置する部分に突出部３６が位置するようにしている。楔４０は断面台形状でスロット１２ａ内に挿入し所定の位置に固定した際に、絶縁紙３１に設けた突出部３６と一致する位置に切欠き溝４１を設けている。
【００１９】
次に、上記電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造の組立てについて説明する。絶縁紙３１に設けられている折り目は折らず、絶縁紙３２、３３をスロット１２ａ内に挿入した後スロット１２ａ内にコイル２０を挿入し、次に絶縁紙３１の片部３５をコイル２０に押付けるように曲げ、絶縁紙３１の突出部３６を図１（ｃ）に示すようにスロット１２ａの内側に折る。この時、強く折り目を付けず、力を開放すると突出部３６及び片部３５よりその端面部３６ａ、３５ａが起き上がる程度とする。この状態で楔４０をスロット１２ａ内に挿入する。
【００２０】
絶縁紙３１の突出部３６は、折り曲げの反発力によって楔４０の切欠き溝４１内部に入り込みそこに位置する。絶縁紙３１の片部３５より端面部３５ａは楔４０がスロット１２ａ内で回動し、突出部３６が楔４０の切欠き溝４１より脱落するのを防止する。この状態で突出部３６が楔４０の切欠き溝４１内に入り込みその内部に位置することで楔４０の動きが制限され、スロット１２ａ内に位置決め固定される。
【００２１】
〔第２実施形態〕
図２は本発明に係る電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造を示す図で、図２（ａ）は図３のＡ部分の拡大図、図２（ｂ）は楔と絶縁紙３１の一部を示す図である。なお、図２において、図１と同一部分は同一符号を付しその説明は省略する。
【００２２】
本電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造が図１に示すコイル固定構造と相違する点は、絶縁紙３１の突出部３６の形成方法が異なる。即ち、本コイル固定構造では、突出部３６の１辺３６ｂとなる部分を絶縁紙３１に残し、他の３辺に当る部分に切込み３６ｃ、３６ｄ、３６ｅを形成する。そして突出部３６を絶縁紙３１のヘリ側に起している。
【００２３】
上記電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造の組立ては、絶縁紙３２、３３をスロット１２ａ内に挿入した後スロット１２ａ内にコイル２０を挿入し、次に突出部３６をヘリ側に起した絶縁紙３１を絶縁紙３２と３３の間に挿入する。この時絶縁紙３１の突出部３６を強く折り目を付けず、力を開放すると突出部３６が起き上がる程度とする。この状態で楔４０をスロット１２ａ内に挿入する。楔４０の切欠き溝４１が絶縁紙３１の突出部３６が位置する部分に達すると、突出部３６は該切欠き溝４１内に入り込みその内部に位置することで楔４０の動きが制限され、スロット１２ａ内に位置決め固定される。
【００２４】
なお、上記実施形態例では、突出部３６が形成された絶縁紙３１以外の絶縁紙として２枚の絶縁紙３２、３３を用いた例を示したが、突出部３６が形成された絶縁紙３１以外の絶縁紙は２枚に限定されるものではなく、絶縁紙の補強やコイルの保護などの目的に応じ、その枚数や巻付け構造に種々の変形が可能である。
【００２５】
また、突出部３６が形成された絶縁紙３１を２枚とし、固定子鉄心１２の上下端側からスロット１２ａ内に挿入配置し、楔４０の切欠き溝４１を２箇所に設けた構造としてもよい。
【００２６】
また、突出部３６が形成された絶縁紙３１の片部３５の折り曲げ工程は、楔４０の形状により必ずしも必要なものではない。
【００２７】
また、本発明に係る電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造を液封式の電動機に使用した場合、コイルの耐液絶縁電線の被覆を楔を固定する時の熱によって劣化、損傷させる恐れがない。従って、特にその効果が顕著であるが、耐液絶縁電線を用いないコイルを用いた電動機（液封式でなくても良い）に適用してもよい。この場合も上記楔を固定するために用いる熱源を使用しないから、コイルが劣化損傷するということはない。
【００２８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造を示す図で、図１（ａ）は図３のＡ部分の拡大図、図１（ｂ）は絶縁紙の端部を示す図、図１（ｃ）は楔と絶縁紙の一部を示す図である。
【図２】本発明に係る電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造を示す図で、図２（ａ）は図３のＡ部分の拡大図、図２（ｂ）は楔と絶縁紙の一部を示す図である。
【図３】本発明に係る液封式電動機の全体構成例を示す縦断面図である。
【図４】従来の電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造を示す図である。
【図５】従来の電動機固定子鉄心スロットへのコイル固定構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０    液封式電動機
１１    フレーム
１２    固定子鉄心
１３    回転子
１４    主軸
１５    ラジアル軸受（負荷側）
１６    ラジアル軸受（反負荷側）
１７    スラスト軸受
１８    封入液
１９    ダイヤフラム
２０    コイル
２１    フレーム側板（負荷側）
２２    フレーム側板（反負荷側）
２３    軸受ブラケット（負荷側）
２４    軸受ブラケット（反負荷側）
２５    軸受ケース
２６    軸封装置
２７    ボルト
２８    ボルト
３１    絶縁紙
３２    絶縁紙
３３    絶縁紙
３４    切込み
３５    片部
３６    突出部
４０    楔
４１    切欠き溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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