(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心外周に複数のスロットを周設した電機子鉄心と整流を行う整流子とをシャフトに組み付けてなる組付体のスロット内をインシュレータで一次絶縁処理した後に巻線を巻いて電機子コイルを形成し、
前記巻線の飛び出し防止用のウエッジを挿入し、ウエッジ挿入後に含浸剤で二次絶縁処理を行って製造される直流電動機の電機子において、
前記巻線を巻いたスロット内に挿入する前記ウエッジは、ウエッジうねり幅β＞スロット開口幅α＞ウエッジ幅γを満たす板状の蛇行形状であって、且つ、二次絶縁処理時に前記含浸剤を、前記蛇行形状の前記ウエッジを挿入後に生じる隙間を通してスロット内部へ含浸させることを特徴とする直流電動機の電機子。
【請求項２】
前記インシュレータは、絶縁紙であることを特徴とする請求項１記載の直流電動機の電機子。
【請求項３】
鉄心外周に複数のスロットを周設した電機子鉄心をシャフトに組み付けてなる組付体のスロット内を粉体で一次絶縁処理した後に整流子を組み付け、
電機子コイルとなる巻線を巻き、
前記巻線の飛び出し防止用のウエッジを挿入し、
ウエッジ挿入後に含浸剤で二次絶縁処理を行って製造される直流電動機の電機子において、
前記巻線を巻いたスロット内に挿入する前記ウエッジは、ウエッジうねり幅β＞スロット開口幅α＞ウエッジ幅γを満たす板状の蛇行形状であって、且つ、二次絶縁処理時に前記含浸剤を、前記蛇行形状の前記ウエッジを挿入後に生じる隙間を通してスロット内部へ含浸させることを特徴とする直流電動機の電機子。
【請求項４】
前記ウエッジうねり幅βは、前記スロット開口幅αの１．１〜１．５であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の直流電動機の電機子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流電動機の電機子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
直流電動機の電機子Ｃは、図５に示す如く、複数のスロット９１を外周に周設した電機子鉄心９０をシャフトに組み付けた組付体のスロット９１内を一次絶縁処理した後に巻線９２を巻いて電機子コイルを形成し、このスロット９１内に巻線９２の飛び出し防止用のウエッジ９３を挿入し、含浸剤で二次絶縁処理を行って製造される。
【０００３】
ウエッジ９３はストレート形状のものを用い、挿入後の、倒れ防止と抜け防止のため、例えば、ウエッジ幅γを、（スロット開口幅α−２×絶縁紙厚ｔ）に設定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ウエッジ９３は、ストレート形状であるので、ウエッジ９３とスロット内壁との間に隙間が無く、二次絶縁処理用の含浸剤が含浸し難い。
【０００５】
スロット９１内を絶縁紙で一次絶縁処理する場合には、絶縁紙厚ｔは定寸であるので、ウエッジ幅γを容易に設定でき、ウエッジ９３をスロット９１内に容易に挿入することができる。
【０００６】
しかし、スロット９１内を静電粉体で一次絶縁処理する場合には、粉体の付着度合いにより、一次絶縁処理後のスロット開口部幅がバラつくので、ウエッジ幅γの設定が難しい。
具体的には、粉体付着厚が薄いと、ウエッジ９３がスロット９１から容易に脱落してしまう。また、付着厚が厚いと、ウエッジ９３をスロット９１に挿入し難くなる。
【０００７】
本発明の目的は、一次絶縁処理後におけるウエッジのスロット内への挿入性に優れ、且つ、含浸剤による二次絶縁処理を良好に行える直流電動機の電機子の提供にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（請求項１、２について）
鉄心外周に複数のスロットを周設した電機子鉄心と整流を行う整流子とをシャフトに組み付けて組付体を製造する。
組付体の電機子鉄心のスロット内を、絶縁紙等のインシュレータで一次絶縁処理した後に、スロット内に巻線を巻いて電機子コイルを形成する。
【０００９】
巻線を巻いたスロット内に、巻線の飛び出し防止用のウエッジを挿入する。
このウエッジは、ウエッジうねり幅β＞スロット開口幅α＞ウエッジ幅γを満たす板状の蛇行形状であり、蛇行形状にすることにより弾性特性が付加されている。
ウエッジ幅γ＜スロット開口幅αであるので、板状の蛇行形状のウエッジを、一次絶縁処理を行ったスロット内へ容易に挿入できる。
スロット開口幅αは、一次絶縁処理前のスロット内上部の最大開口幅のことである。
【００１０】
また、ウエッジうねり幅β＞スロット開口幅αであるため最外部のウエッジ外壁面がスロットを圧接するので装着性に優れ、スロット内でウエッジが傾いたり、スロットからウエッジが抜けたりしない。
板状の蛇行形状のウエッジを、一次絶縁処理を行ったスロット内へ挿入すると、ウエッジ外壁面とスロット内壁面との間に部分的に隙間ができるので、ウエッジを挿入したスロット内に含浸剤が含浸し易く、二次絶縁処理を良好に行える。
【００１１】
（請求項３について）
鉄心外周に複数のスロットを周設した電機子鉄心をシャフトに組み付けて組付体を製造する。
組付体の電機子鉄心のスロット内を粉体で一次絶縁処理した後、シャフトに整流子を組み付ける。
【００１２】
電機子コイルとなる巻線を巻く。
巻線を巻いたスロット内に、巻線の飛び出し防止用のウエッジを挿入する。
このウエッジは、ウエッジうねり幅β＞スロット開口幅α＞ウエッジ幅γを満たす板状の蛇行形状であり、蛇行形状にすることにより弾性特性が付加されている。
ウエッジ幅γ＜スロット開口幅αであるので、板状の蛇行形状のウエッジを、一次絶縁処理を行ったスロット内へ容易に挿入できる。
スロット開口幅αは、一次絶縁処理前のスロット内上部の最大開口幅のことである。
【００１３】
また、ウエッジうねり幅β＞スロット開口幅αであるため最外部のウエッジ外壁面がスロットを圧接するので装着性に優れ、スロット内でウエッジが傾いたり、スロットからウエッジが抜けたりしない。
板状の蛇行形状のウエッジを、一次絶縁処理を行ったスロット内へ挿入すると、ウエッジ外壁面とスロット内壁面との間に部分的に隙間ができるので、ウエッジを挿入したスロット内に含浸剤が含浸し易く、二次絶縁処理を良好に行える。
【００１４】
（請求項４について）
スロット内への挿入の容易さと、挿入後の装着性（傾き難い、抜け難い）とのバランスを考慮し、スロット開口幅αの１．１〜１．５にウエッジうねり幅βを設定する。
【００１５】
ウエッジうねり幅β＜（スロット開口幅α×１．１）であると、ウエッジの装着性が悪く（傾き易い、抜け易い）なる。
また、ウエッジうねり幅β＞（スロット開口幅α×１．５）であると、スロット内へウエッジを挿入し難くなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施例（請求項１、２、４に対応）に係る直流電動機の電機子Ａは、図に示す如く、スロット１内にウエッジ２を挿入した電機子鉄心３と、整流を行う整流子４と、ベアリング５とをシャフト６に組み付けてなる。
【００１７】
スロット１は、巻線８を巻いて電機子コイルを形成するための溝である。
なお、１１は、スロット入口１０に臨む鉄心外周縁をスロット内方に延設してスロット入口１０を狭めたウエッジ押さえ部である。
【００１８】
挿入前のウエッジ２は、断面が略長方形の棒状体であり、下記の関係を満たして不規則に蛇行する蛇行形状を呈する（図２参照）。
ウエッジうねり幅β＞スロット開口幅α＞ウエッジ幅γ
【００１９】
・スロット開口幅αは、図３に示す如く、一次絶縁処理前におけるスロット内上部の最大開口幅（ウエッジ押さえ部１１より奥部位置）である。
・ウエッジうねり幅βは、一方側のウエッジ外周面の最大うねり位置と、他方側のウエッジ外周面の最大うねり位置との距離である。
【００２０】
なお、本実施例では、スロット開口幅α×１．２にウエッジうねり幅βを設定している。
・ウエッジ幅γは、ストレート部分のウエッジ幅である。
【００２１】
本実施例では、ウエッジ２は、木綿やクラフトパルプを厚く抄造し、加圧して乾燥させて製造した蛇行形状のプレスボードであり、弾性、電気絶縁性、および強い機械的強度を備える。
【００２２】
電機子鉄心３は、電機子を構成する略円柱状の鉄心であり、軸方向に複数のスロット１を周設している。
整流子４は、シャフト６の外周に互いに絶縁して配置される複数の整流子片により構成される。これらの整流子片には、電機子コイルの巻線８が電気接続されている。
【００２３】
つぎに、電機子Ａの製造方法について述べる。
（１）略円柱状の電機子鉄心３、整流子４、およびベアリング５をシャフト６に組み付ける（圧入等）。
なお、鉄心外周の軸方向には、鉄心外周縁をスロット内方に延設してウエッジ押さえ部１１を有する複数のスロット１が周設されている。
【００２４】
（２）平面状のスロット絶縁紙７をスロット１の溝形状に加工・切断してスロット１内に挿入する。このスロット絶縁紙７は、スロット１内に巻かれる巻線８と電機子鉄心３との電気絶縁を確保するためのものである。
【００２５】
（３）挿入後にスロット１の開口にはみ出ない様に大きさを設定したスロット絶縁紙７（絶縁紙厚＝ｔ）をスロット１内に嵌め込む。
なお、一次絶縁処理後のスロット開口幅は、スロット開口幅αと同じか、スロット開口幅α−２×ｔとなる。
【００２６】
（４）スロット１内に巻線８を巻く。
（５）蛇行形状のウエッジ２を、スロット入口１０から、ウエッジ押さえ部１１を乗り越える様にしてスロット１内に挿入する。
（６）含浸剤９で二次絶縁処理を行う。
（７）整流子４等の仕上げを行う。
【００２７】
本実施例の直流電動機の電機子Ａは、以下の利点を有する。
蛇行形状のウエッジ２は、プレスボードであり、ウエッジ幅γ＜スロット開口幅αであるので、スロット１内へ容易に挿入できる。
また、ウエッジうねり幅β＝スロット開口幅α×１．２に設定しているので、最外部のウエッジ外壁面がスロット内壁を圧接するので装着性に優れ、挿入後に、スロット１内でウエッジ２が傾いたり、スロット１からウエッジ２が抜けたりしない。
【００２８】
また、ウエッジ外壁面とスロット内壁面との間に部分的に隙間２１ができるので、ウエッジ２を挿入したスロット１内に含浸剤９が含浸し易く、二次絶縁処理を良好に行える。
【００２９】
つぎに、本発明の第２実施例（請求項３、４に対応）に係る直流電動機の電機子Ｂを、図１および図４に基づいて説明する。
本実施例の直流電動機の電機子Ｂでは、スロット絶縁紙７の代りに粉体７１を用いて一次絶縁処理を行っている。
【００３０】
挿入前のウエッジ２（プレスボード）は、断面が略長方形の棒状体であり、下記の関係を満たして不規則に蛇行する蛇行形状を呈する（図２参照）。
ウエッジうねり幅β＞スロット開口幅α＞ウエッジ幅γ
【００３１】
・スロット開口幅αは、一次絶縁処理前におけるスロット内上部の最大開口幅（ウエッジ押さえ部１１より奥部位置）である。
・ウエッジうねり幅βは、一方側のウエッジ外周面の最大うねり位置と、他方側のウエッジ外周面の最大うねり位置との距離である。
なお、本実施例では、スロット開口幅α×１．２にウエッジうねり幅βを設定している。
・ウエッジ幅γは、ストレート部分のウエッジ幅である。
【００３２】
本実施例では、ウエッジ２は、木綿やクラフトパルプを厚く抄造し、加圧して乾燥させて製造した蛇行形状のプレスボードであり、弾性、電気絶縁性、および強い機械的強度を備える。
【００３３】
つぎに、電機子Ｂの製造方法について述べる。
（１）略円柱状の電機子鉄心３をシャフト６に組み付ける（圧入等）。
なお、鉄心外周の軸方向には、鉄心外周縁をスロット内方に延設してウエッジ押さえ部１１を有する複数のスロット１が周設されている。
【００３４】
（２）静電粉体塗装により、粉体７１をスロット１内に付着させる（粉体厚ｔ’）。この粉体７１は、スロット１内に巻かれる巻線８と電機子鉄心３との電気絶縁を確保するためのものである。
なお、粉体厚ｔ’は場所により異なるので、一次絶縁処理後のスロット開口幅はスロット１毎にバラつく。
【００３５】
（３）整流子４およびベアリング５をシャフト６に組み付ける（圧入等）。
（４）スロット１内に巻線８を巻く。
【００３６】
（５）蛇行形状のウエッジ２を、スロット入口１０へ電機子鉄心３の軸方向（横肩方向）よりスロット１内に挿入する。
（６）含浸剤９で二次絶縁処理を行う。
（７）整流子４等の仕上げを行う。
【００３７】
本実施例の直流電動機の電機子Ｂは、以下の利点を有する。
蛇行形状のウエッジ２は、プレスボードであり、ウエッジ幅γ＜スロット開口幅αであるので、スロット１内へ容易に挿入できる。
また、ウエッジうねり幅β＝一次絶縁処理後のスロット開口幅α×１．４に設定しているので、最外部のウエッジ外壁面がスロット内壁を圧接するので装着性に優れ、スロット１内でウエッジ２が傾いたり、スロット１からウエッジ２が抜けたりしない。
【００３８】
また、ウエッジ外壁面と粉体７１との間に部分的に隙間２１ができるので、ウエッジ２を挿入したスロット１内に含浸剤９が含浸し易く、二次絶縁処理を良好に行える。
【００３９】
本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施態様を含む。
ａ．ウエッジ２は、電気絶縁体であれば良く、プレスボード以外に、樹脂等でも良い。
ｂ．ウエッジうねり幅βは、一次絶縁処理前のスロット開口幅α×（１．１〜１．５）であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１、第２実施例に係る直流電動機の電機子の全体図である。
【図２】第１実施例に係る直流電動機の断面図（ａ）、およびウエッジの説明図（ｂ）である。
【図３】本発明の第１実施例に係る直流電動機の電機子の製造工程（一次絶縁処理→巻線→ウエッジ挿入→二次絶縁処理）を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る直流電動機の電機子の製造工程（一次絶縁処理→巻線→ウエッジ挿入→二次絶縁処理）を示す説明図である。
【図５】従来技術に係る直流電動機の電機子の断面図（ａ）、およびウエッジの説明図（ｂ）である。
【符号の説明】
１  スロット
２  ウエッジ
３  電機子鉄心
４  整流子
６  シャフト
７  スロット絶縁紙（絶縁紙、インシュレータ）
８  巻線
９  含浸剤
７１  粉体
Ａ、Ｂ  直流電動機の電機子
β  ウエッジうねり幅
α  スロット開口幅
γ  ウエッジ幅
【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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