(57)【要約】【課題】軸方向のコイルエンドの高さが低い小型化された回転電機の固定子を得ることを目的としている。【解決手段】円筒状のバックヨーク６から径方向に突出したティース７を有する固定子鉄心２と、ティース７に巻回された主巻線４及び補助巻線５と、固定子鉄心２と主巻線４及び補助巻線５とを絶縁するためのインシュレータ３ａ，３ｂとを備えた回転電機の固定子１において、インシュレータ３ａ，３ｂは、その軸方向端面から突出し径方向に離間して並びコイルエンドを支持する第１の壁１１及び第２の壁１２を備え、主巻線４のコイルエンドが第１の壁１１の外径側に配置され、補助巻線５のコイルエンドが第１の壁１１と第２の壁１２の間及び第２の壁１２の内径側に分散して配置されたものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のバックヨークから径方向内側に突出したティースを有する固定子鉄心と、上記ティースに巻回された主巻線及び補助巻線と、上記固定子鉄心と上記主巻線及び補助巻線とを絶縁するためのインシュレータとを備え、上記主巻線及び補助巻線のコイルエンドのいずれか一方が他方を跨いで上記ティースに巻回された回転電機の固定子において、
上記インシュレータは、その軸方向端面から突出し径方向に離間して並び上記コイルエンドを支持する複数の支持部を備え、
上記一方のコイルエンドは上記複数の支持部の最外径にある支持部の外径側に配置され、
上記他方のコイルエンドは上記複数の支持部の内径側に分散して配置されたことを特徴とする回転電機の固定子。
【請求項２】
上記支持部は上記他方のコイルエンドを支持するように周方向に離間して突設した少なくとも２個の突起であることを特徴とする請求項１記載の回転電機の固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、換気扇に使用されるコンデンサモータ等の多相巻線を備えた回転電機の固定子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転電機の固定子では、主巻線のコイルエンドが補助巻線を巻装するためのスロットを閉塞しないようにするために、絶縁性材料より成るリング状立上げ部を歯部鉄心（ティース）の内周縁部に設けるとともに、上記リング状立上げ部の外周側に絶縁性材料の壁を設け、主巻線のコイルエンドを上記リング状立上げ部と絶縁性材料の壁との間で狭持している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６４−３４１５５号公報（第３頁，第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のような回転電機の固定子にあっては、主巻線のコイルエンドの軸方向高さが高くなるため回転電機が軸方向に大型化するという問題点があった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、軸方向のコイルエンドの高さが低い小型化された回転電機の固定子を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る回転電機の固定子は、円筒状のバックヨークから径方向内側に突出したティースを有する固定子鉄心と、上記ティースに巻回された主巻線及び補助巻線と、上記固定子鉄心と上記主巻線及び補助巻線とを絶縁するためのインシュレータとを備え、上記主巻線及び補助巻線のコイルエンドのいずれか一方が他方を跨いで上記ティースに巻回された回転電機の固定子において、
上記インシュレータは、その軸方向端面から突出し径方向に離間して並び上記コイルエンドを支持する複数の支持部を備え、
上記一方のコイルエンドは上記複数の支持部の最外径にある支持部の外径側に配置され、
上記他方のコイルエンドは上記複数の支持部の内径側に分散して配置されたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る回転電機の固定子によれば、円筒状のバックヨークから径方向内側に突出したティースを有する固定子鉄心と、上記ティースに巻回された主巻線及び補助巻線と、上記固定子鉄心と上記主巻線及び補助巻線とを絶縁するためのインシュレータとを備え、上記主巻線または補助巻線のコイルエンドのいずれか一方が他方を跨いで上記ティースに巻回された回転電機の固定子において、
上記インシュレータは、その軸方向端面から突出し径方向に離間して並び上記コイルエンドを支持する複数の支持部を備え、
上記一方のコイルエンドは上記複数の支持部の最外径にある支持部の外径側に配置され、
上記他方のコイルエンドは上記複数の支持部の内径側に分散して配置されたものであるので、コイルエンドの配置に対して回転子上部の空間を有効に利用できるようになり、かつ、コイルエンドの巻き崩れを防止できるようになるため、コイルエンドを低くすることができ、回転電機の軸方向の大きさを小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による回転電機の固定子及び回転子の一部を示す斜視図である。固定子１は、円筒状のバックヨーク６から径方向に突出したティース７（この図では１６個）を備えた固定子鉄心２、主巻線４及び補助巻線５、主巻線４及び補助巻線５と固定子鉄心２とを絶縁するインシュレータ３で構成されている。インシュレータ３は、略対称形状の上下２個の部分インシュレータ３ａ、３ｂが固定子鉄心２を覆うように軸方向上下から嵌合されて構成されている。主巻線４は、インシュレータ３を介してスロットを跨ぐように巻回されたコイル（この図では４個）で構成されている。補助巻線５も同様に主巻線とは異なるスロットに巻回されたコイル（この図では４個）で構成されている。
【０００９】
図２は、この発明の実施の形態１による回転電機の固定子の上面図である。固定子１のコイルエンド部分を図２を用いて説明する。インシュレータ３は水車状の樹脂成型品である。インシュレータ３の中央部には回転軸９が通る貫通孔１０が開いており、その周囲には上部に基板（図示せず）を支持するための円筒状部分８ｂがある。円筒状部分８ｂの周囲で下部に回転子鉄心が位置する部分には円盤状部分８ａがある。円盤状部分８ａの外周には放射状に延設された１６個のティースカバー部分８ｃがあり、最外周には１６個のフィン状部分８ｄ（図３参照）がある。ティースカバー部分８ｃとフィン状部分８ｄによって、主巻線４または補助巻線５はティース７またはバックヨーク６と電気的に絶縁されている。円盤状部分８ａは、補助巻線５のコイルエンドを支えるための第１の壁１１と第２の壁１２の対を４対備えている。第１の壁１１と第２の壁１２とは径方向に離間して並び、軸方向に突出している。第１の壁１１はスロットＳ２とスロットＳ３の間でスロットＳ２，Ｓ３の底部より内径側（回転軸側）に配設されている。第２の壁１２はスロットＳ２とスロットＳ３の間で第１の壁と貫通孔１０との間（第1の壁より内径側）に配設されている。補助巻線５の一部はスロットＳ１から出てスロットＳ２，Ｓ３の上部を迂回して第１の壁１１と第２の壁１２との間を通りスロットＳ４に入っている。補助巻線５の残りの一部はスロットＳ１から出て第２の壁１２の内径側を通りスロットＳ４に入っている。主巻線４はスロットＳ３から出てスロットＳ４，Ｓ１に納められた補助巻線５のコイルエンドを跨ぐように第１の壁１１の外径側を通ってスロットＳ２に入っている。
【００１０】
図３は、図１におけるＢ−Ｂ断面図であり、スロット部分の軸と垂直な断面を示している。図４は、図２におけるＡ−Ａ断面図であり、コイルエンド部の軸方向断面を示している。説明の便宜上、補助巻線５の断面を巻線の順序に従って５ａ〜５ｄの部分領域に分けている。部分領域５ａは巻き始めであり、スロット内の底部側に部分領域５ａ及び部分領域５ｂが配置されており、部分領域５ａのコイルエンドは、第１の壁１１と第２の壁１２との間に配置され、部分領域５ｂのコイルエンドは第２の壁１２の内径側に配置されている。同様にして、スロット内では部分領域５ａの内径側に部分領域５ｃが配置され、部分領域５ｂの内径側に部分領域５ｄが配置され、部分領域５ｃのコイルエンドは部分領域５ａに重ねて配置され、部分領域５ｄは部分領域５ｂに重ねて配置されている。すなわち、補助巻線５のコイルエンドは、第１の壁１１と第２の壁１２との間及び第２の壁１２の内径側に分散して配置されている。なお、ロータ１３の外周のエンドリング１３ａはかご型ロータの導体の一部でありアルミダイキャストによって成型されたものである。
【００１１】
図５は、第２の壁１２がない場合の補助巻線のコイルエンド部分の断面図であり、本発明と比較するためのものである。部分領域５ａ〜５ｄは第１の壁１１の内径側壁に沿って這い上がるように下層から順に積み上がっている。これは巻回時に巻線が第１の壁１１側に張力を受けるため、コイルエンドが第１の壁１１側に巻き崩れていくためである。その結果、コイルエンドが本発明のように第２の壁１２がある場合と比較して高くなっている。
【００１２】
図６は、この発明の実施の形態１による回転電機の固定子の組立方法を説明するための図である。まず、下側の部分インシュレータ３ｂの中央部分に回転子１３を納め、その周囲のインシュレータ３ｂの放射状部分にティース７を納める。次に、上側の部分インシュレータ３ａを回転子１３、ティース７を覆うように被せて下側の部分インシュレータ３ｂと嵌合する（図６（ａ））。このようにして回転子１３とティース７は上下の部分インシュレータ３ａ，３ｂ間に把持される。次に、補助巻線５を巻回し（図６（ｂ））、続いて、主巻線４を巻回する（図６（ｃ））。最後に、ティース７をバックヨーク６に圧入固定する（図６（ｄ））。
【００１３】
この実施の形態１によれば、インシュレータ３の上面に、径方向に離間し並ぶ第１の壁１１及び第２の壁１２を設け、補助巻線５のコイルエンドを第１の壁１１と第２の壁１２の間及び第２の壁１２の内径側に分散して配置することにより、補助巻線５のコイルエンドの配置に対して回転子上部の空間を有効に利用できるようになる。すなわち、コイルエンドの軸と垂直方向の巻線スペースが広がるため、補助巻線５のコイルエンドの軸方向大きさを小さくすることができ、補助巻線５のコイルエンドを跨いで（軸方向に重なるように）配置される主巻線４のコイルエンドと補助巻線５のコイルエンドとを合わせた軸方向大きさを小さくすることができる。また、第１の壁１１及び第２の壁１２によってコイルエンドの巻き崩れを防止することができるため、さらに、コイルエンドを低くすることができる。
【００１４】
実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２による回転電機の固定子の上面図である。上記実施の形態１では、板状の第１の壁１１及び第２の壁１２を設けたが、第２の壁１２に代えて、図７に示したような２つの突起１４ａ，１４ｂを設けてもよい。この例では、突起１４ａ，１４ｂを第１の壁１１の両側面の近くの第１の壁１１の内径側に設け、突起１４ａ，１４ｂそれぞれを円筒状のものとしている。
【００１５】
この実施の形態２の構成によれば、２つの突起１４ａ，１４ｂとコイルとが接触する部分の面積が小さくなるため、コイルの絶縁皮膜に与える損傷を小さくすることができる。
【００１６】
なお、この実施の形態２において、第１の壁１１及び第２の壁１２の両方を突起に代えてもよく、また、突起は周方向に離間して複数個設けてもよい。
【００１７】
また、上記実施の形態１及び２では、板状の第１の壁１１及び第２の壁１２あるいは突起１４ａ，１４ｂを設けた例を示したが、これらの形状に限られるものではなく、補助巻線５のコイルエンドを径方向へ分割して配置し、コイルエンドを支持する支持部として機能するものであればよい。
【００１８】
また、上記実施の形態１及び２では、主巻線４のコイルエンドを第１の壁１１の外径側に配置し、補助巻線５のコイルエンドを径方向へ分割して配置する構成を示したが、補助巻線５のコイルエンドを第１の壁１１の外径側に配置し、主巻線４のコイルエンドを径方向へ分割して配置する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
この発明に係る回転電機の固定子は、換気扇に使用されるコンデンサモータ等の多相巻線を備えた回転電機に有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態１による回転電機の固定子及び回転子の一部を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１による回転電機の固定子の上面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図５】第２の壁がない場合の補助巻線のコイルエンド部分の断面図である。
【図６】この発明の実施の形態１による回転電機の固定子の組立方法を説明するための図である。
【図７】この発明の実施の形態２による回転電機の固定子の上面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  固定子、２  固定子鉄心、３，３ａ，３ｂ  インシュレータ、４  主巻線、
５  補助巻線、６  バックヨーク、７  ティース、８ａ  円盤状部分、
８ｂ  円筒状部分、８ｃ  ティースカバー部分、８ｄ  フィン状部分、９  回転軸、
１０  貫通孔、１１  第１の壁、１２  第２の壁、１３  回転子、
１３ａ  ロータのエンドリング、１４ａ，１４ｂ  突起。
【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】
2009254060.tif 000007
【図６】
2009254060.tif 000008
【図７】
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