【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定子のスロット絶縁構造に係わり、特にはスロット開口部にくさびを装着するようにした電動機の固定子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば換気扇等に採用されているコンデンサ誘導電動機において、予め絶縁処理を施した固定子のスロットにコイルを装着した後、該コイルを装填するために利用するスロット開口部に、夫々くさびを挿着する構成としている。
図１１および図１２は、その一例を示したもので、そのうち図１１は固定子１の要部を示す内周側面図、図１２は図１１のＫ−Ｋ線に沿って切断して示す要部の横断面図である。
【０００３】
これら図面に示すように、鋼板を積層してなる固定子鉄心２にはコイル６を装填するための開口部３を備えた複数のスロット４が設けられ、該スロット４には内壁面に沿った形状の絶縁部材５が装着され、この絶縁部材５を介して各スロット４にコイル６が装着される。このコイル６の装着後、前記開口部３を閉塞するように各スロット４に絶縁用のくさび７が挿着され、以ってコイル６と固定子鉄心２との絶縁処理が施され、また開口部３からコイル６が内方に飛び出すことがないようにした固定子１が構成される。
【０００４】
しかるに、上記くさび７は例えばＰＰＳ等の熱可塑性樹脂にて形成され、その形状は図１１に示すように、やや先細の縦長平板状で例えば図示するように中央から左右に小さく折れ曲がった形状をなすとともに、その長さＬは固定子鉄心２の積層厚さＥより十分に大きくした寸法（Ｅ＜Ｌ）としている。従って、斯かるくさび７をコイル６が収納されたスロット４内の開口部３側に沿って挿入するとともに、その両端部が固定子鉄心２の両端面より突出した所定の位置に弾性的に保持されている。
【０００５】
ところでコイル６の巻数は、例えば主コイルや補コイルとの種別の他に、一般的に幾つかのスロット４において巻数が異なる分巻構成とされており、従って各スロット４におけるコイル６の占有率が異なり、巻数の少ないコイル６が位置するスロット４に挿着されたくさび７は、弾性的な保持力が得られず挿入方向への位置ずれや、左右（回転）方向への位置ずれを起こし、本来の絶縁効果が阻害されるおそれがある。
そのため、従来では図１２に示すように各スロット４には、１枚のくさび７や２枚以上の複数枚のくさび７を挿入して弾性的な保持力を高めて不用意な位置ずれを防ぐようにし、更にはワニス処理してコイル６の保護も兼ねてくさび７の位置ずれを防いでいる。
【０００６】
しかしながら、上記構成ではくさび７の枚数調整が面倒であり、且つ作業ミスも生じ易い上に、くさび７の移動を阻止するには未だ十分とは云えず信頼性に欠け、またワニス処理では使用する溶剤が環境を悪化するおそれがあるなど、更なる改善が求められている。
そこで、上記の如き絶縁くさびが容易に抜け出ないような工夫が考えられており、例えば特開２０００−１２５５００号公報には、絶縁くさびの表面に凸部リブを設けて固定子鉄心との接触抵抗を大きくして、該くさびを確実に保持固定できるようにした構成につき開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
確かに上記構成のくさびによれば、適正に挿入された状態では容易に抜け出ることなく保持され、本来の絶縁距離を保つことができると思われる。
しかしながら、斯かるくさびにあっても各スロットに収納されたコイルの占有度合に応じて、挿着するくさび枚数を適宜調整せねばならず、やはり面倒な作業であるとともに人為的な作業ミス（枚数調整）も生じ易い。しかも、各スロット毎に単体のくさびを挿入せねばならず、多くの組立工数も要するため作業性に劣り生産コストも高騰するなど実用的な問題を抱えていた。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、絶縁くさびの位置ずれを確実に防ぎ信頼性を高めるとともに、作業性に優れコスト的にも有利な電動機の固定子を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電動機の固定子は、固定子鉄心に形成されコイルを装着するための開口部を有する複数個のスロットと、このスロット内にスロット絶縁部材を介して装着されたコイルと、前記スロットの開口部を閉塞するように挿着されたくさび構成体とを備え、前記くさび構成体は、複数のくさび片の基端部を一体に連結してなる構成としたことを特徴とする（請求項１の発明）。
【００１０】
斯かる構成によれば、個々にくさびを挿入する従来に比し頗る作業性が良く、また一部のスロットにおいて収納されたコイルの占有率が少ない個所があっても、この一体化により容易に位置ずれしたり不用意に抜け出ることがない。加えて、挿入方向に対する位置決めは、連結した基端部が固定子鉄心の端面に衝止することで得られるので挿入作業は容易にでき、従って個々に単体のくさびを複数枚調整しつつ組み込む従来とは異なり、作業効率良く且つ安定した組立品質のもとに絶縁処理に対し信頼性に優れ、実用に好適する固定子が提供できる。
【００１１】
そして、請求項１記載のものにおいて、くさび構成体は、そのくさび片の長さが異なる構成としたことを特徴とする（請求項２の発明）。
【００１２】
斯かる構成によれば、最初に一つ若しくは幾つかの長いくさび片を先に挿入することとなり、全数のくさび片を同時に挿入するに比べて遥かに作業性に優れ、しかも長いくさび片が後から挿入される短いくさび片のガイド機能をなして、スロットへの挿入が確実で一層作業性が向上する。
【００１３】
また、請求項１記載のものにおいて、くさび構成体の基端部は、固定子鉄心の端面より所定の絶縁距離を有する高さ形状としたことを特徴とする（請求項３の発明）。
【００１４】
斯かる構成によれば、各くさび片を連結し一体化した基端部を利用して、電気用品安全法等に基づく所定の絶縁距離（高さ）を容易に得ることができ、以ってコイルと固定子鉄心との間における絶縁処理が簡単な構成にて確実にできる。
【００１５】
また、請求項１記載のものにおいて、くさび構成体は、コイルの露出端部を覆うコイルカバーを一体に形成した構成としたことを特徴とする（請求項４の発明）。
【００１６】
斯かる構成によれば、本来のくさび構成体を挿着する作業工程にて固定子鉄心から露出したコイル端部をコイルカバーで覆うことができ、作業工数を増すことなく該コイルの保護を兼ねた絶縁処理ができ、またコイルカバー全体をリング状に連結一体化した場合には、機械的な強度アップのもとにくさび構成体の挿着作業が容易となる利点を有する。
【００１７】
また、請求項１記載のもにおいて、くさび構成体は、固定子鉄心の両端面からスロット内に挿入された組み合わせ構成としたことを特徴とする（請求項５の発明）。
【００１８】
斯かる構成によれば、２分割された各くさび片は短く形成できるので、１本の長いくさび片を挿入する場合に比し作業は容易となる。
【００１９】
そして、請求項５記載のものにおいて、くさび片の挿入端は、互いに重なり合う構成としたことを特徴とする（請求項６の発明）。
【００２０】
斯かる構成によれば、その重なり代に応じて固定子鉄心の異なる厚さのものに対しても、共通のくさび構成体にて対処でき、従って異なる機種の電動機の固定子にも対処できるなど汎用性に富み、且つくさび構成体の標準化が図れて品質の均一化やコスト的にも有利に提供できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を換気扇機器などのファンを回転駆動するコンデンサ誘導電動機に適用した第１実施例につき、図１ないし図５に基づき説明する。
まず、図１は要所にて切断して示す電動機１１全体の縦断面図で、該電動機１１の概略構成につき述べると、外郭を形成するフレームは１２は有底筒状の上フレーム１２ａとほぼ同形状の下フレーム１２ｂとを向い合わせに組み合わせ、複数箇所において図示しないネジ止め手段にて結合されている。
【００２２】
このようなフレーム１２の内周囲には、固定子１３が圧入等により取付固定されている。周知のように、固定子１３は鋼板を所定量積層してなる固定子鉄心１４と、該鉄心１４に巻装されたコイル１５とから構成され、この固定子１３の内方に円板状の積層鋼板からなる回転子鉄心１６を配した回転子１７が設けられ、その回転軸１８の両端部において上部軸受１９および下部軸受２０にて回転可能に支承されている。尚、下フレーム１２ａから突出した上記回転軸１８の一端には、例えば換気扇に適用した場合には、図示しない換気扇用ファンが取着され、また上フレーム１２ｂからは複数のリード線２１が導出され図示しない電源およびコンデンサ等に接続される。
【００２３】
しかして、上記固定子１３の具体構成については、更に図２ないし図５を参照して説明する。尚、図２は固定子１３の要部の内方から見た所謂内周側面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿って切断して示す要部の横断面図、図４は後述するくさび構成体２５の斜視図、そして図５は要部の構成を明確にするため上記コイル１５およびスロット絶縁部材２４を除いて示す要部の斜視図である。
そのうち、特に図３，図５に示すように前記固定子鉄心１４には、複数のスロット２２を有し、該スロット２２は固定子鉄心１４の中空内周面に開口連通する開口部２３を形成していて、前記コイル１５のスロット２２への装填を容易にしている。
【００２４】
そして、各スロット２２には、その内壁面に沿って挿入されたスロット絶縁部材２４を介して主コイル，補助コイルからなるコイル１５が収納され、その後に前記開口部２３を閉塞するように絶縁用のくさび構成体２５が挿着され、以って固定子１３を構成している。
しかるに、上記くさび構成体２５は、ＰＰＳやＰＢＴなどの成形容易な熱可塑性樹脂、或はＰＥＴのフィルム材にて形成され、特に図４の斜視図に示すように例えば長さＢ，Ｃが異なる（Ｂ＞Ｃ）２種類のくさび片２６，２７を交互に複数配置するとともに、これらの基端部２８たる上端部を一体にリング状に連結して、全体には円筒状のくさび構成体２５を構成するものである。但し、各くさび片２６，２７の長さＢ，Ｃは、いずれも固定子鉄心１４の積層厚さＥより長く設定されている（Ｂ，Ｃ＞Ｅ）。
【００２５】
更に、具体的構成につき付言すると、このくさび構成体２５の各くさび片２６，２７の配置ピッチは、各スロット２２のピッチに合わせられ、且つ径寸法としては固定子鉄心１４の各ティース部１４ａの先端寄りに嵌合され、開口部２３を閉塞する大きさに設定されている。因に、前記した各くさび片２６，２７の長さＢおよびＣ寸法、更にはリング状基端部２８の高さＤ寸法は、所定の絶縁距離を確保すべき数値に設定される（後述する）とともに、各くさび片２６，２７の先端たる下端部は、円形状の先細となし且つ薄肉厚となして、コイル１５が収納された後のスロット２２への挿入を容易にしている。
【００２６】
次に、上記構成の作用につき説明する。
電動機１１の組立手順は実質的に従来と同様に行なわれるが、ただ本実施例に示すくさび構成体２５については以下のように組み込まれる。
即ち、各スロット２２内にはスロット絶縁部材２４を介してコイル１５が装填されている状態から、くさび構成体２５を各スロット２４の上方から挿着するのであるが、この場合、各くさび片２６，２７のうち長い側（Ｂ）の幾つかのくさび片２６が、まず対向するスロット２４内に挿入され始め、これに次いで残りのくさび片２７も残りのスロット２４に挿入され、以降各くさび片２６，２７が揃って図示下方に挿入移動される。
【００２７】
従って、本実施例では最初に全体の半数に減少したくさび片２６がスロット２２内に挿入されることとなり、全数のくさび片２６，２７を同時に挿入するに比べて、その挿入作業が容易で確実にでき、しかも、その後に挿入される残り半数は、先の半数がスロット２２に一部挿入されていることにより、これが挿入位置決めのガイドの役目をなすから、残りのスロット２２に簡単確実に挿入でき、以ってくさび構成体２５を固定子鉄心１４に対し作業性良く組み込むことができる。
【００２８】
そして、その挿入方向の位置決めは、リング状の基端部２８が固定子鉄心１４のティース部１４ａを跨ぐようにして端面に衝止することで位置決めされ、且つ各くさび片２６，２７がスロット２２内での弾性的な接触圧により、容易に抜け出ることなく所定位置に保持される。このように、所定位置に組み込まれたくさび構成体２５は、特に図１，２に示すように固定子鉄心１４の両端面より夫々突出している。
【００２９】
即ち、固定子鉄心１４の厚さＥ寸法に対し、各くさび片２５，２６の長さＢ，Ｃはいずれも大きく、その各端部の突出量Ｆ１，Ｆ２（図２参照）が所定の絶縁距離となるように設定されている。これは、所謂電気用品安全法に謂う電動機に関する規定として定格１００ボルトでは絶縁距離を２ｍｍとし、同じく２００ボルトでは２．５ｍｍと定められていることに基づくもので、コイル１５と固定子鉄心１４のティース部１４ａ先端部との間の絶縁を確実になしている。従って、リング状の基端部２８の高さＤは、少なくとも上記絶縁距離と同じ、若しくはそれ以上の寸法値に設定してある。
【００３０】
上記実施例によれば次の効果を有する。
固定子鉄心１４のスロット２２の絶縁処理するために、該スロット２２の開口部２３を閉塞するようにくさび片２６，２７を挿着する構成において、これら複数のくさび片２６，２７の基端部２８を連結一体化したくさび構成体２５を設けて、これを組み込むようにしたので、個々にくさびを挿入する従来に比し頗る作業性が良く、また一部のスロット２２において収納されたコイル１５の占有率が少ない個所があっても、この連結一体化により容易に位置ずれしたり不用意に抜け出ることがない。従って、個々に単体のくさびを複数枚調整しつつ組み込む従来とは異なり、一層作業効率良く且つ安定した品質のもとに絶縁処理に対しても信頼性に優れた固定子１３を提供できる。
【００３１】
更に、本実施例では各くさび片２６，２７は、夫々異なる長さＢ，Ｃの２段階の構成としたから、一体化しながら同時に全てのくさび片２６，２７をスロット２２に挿入するに比して、まず長い側の半数のくさび片２６を挿入すれば良いので、その挿入作業が容易となり、次いで残りのくさび片２７を挿入するときには、先に挿入されているくさび片２６が挿入位置のガイド機能を果たし、簡単確実に挿着できる。
【００３２】
但し、本実施例のように長短半数（２段階の長さ）のくさび片２６，２７に限らず、例えばガイド機能をなす長いくさび片２６は、１個所のみに設けてもリング状の基端部２８にて連結された一体構成であるので、挿入時の位置決めに利用できるとともに、好ましくは少なくとも２個所に設ければ一層確実な位置決めができ効率の良い挿入作業が期待できる。このことから、長短２段階の長さ設定に限らず３段階以上の構成としても良いし、また交互に配置せず複数単位に同じ長さのくさび片を配設する構成としても、実質的に上記実施例とほぼ同一の作用効果が期待でき、くさび構成体２５の形態は種々変更して実施できる。
【００３３】
また、くさび構成体２５は、各くさび片２６，２７の基端部２８をリング状に連結して一体化したので、樹脂製にて適度な弾力性のもとに該基端部２８を把持しての挿入作業時の強度アップに有効であることはもとより、スロット２２に挿入するに際して基端部２８が固定子鉄心１４の端面に衝止される位置を挿入方向への位置決めとすることができる。このことは、各くさび片２６，２７を本来の絶縁効果を果たす所定位置に確実に挿着できることであり、所期の絶縁効果とともに作業性にも優れた固定子１３が得られる。
【００３４】
更に、リング状をなし一体に連ねた基端部２８は、電気用品安全法に規定する絶縁距離、即ち固定子鉄心１４の端面からの突出高さＤを確保するのを兼ねて一体に連結形成することができ、従ってリング状の基端部２８は各くさび片２６，２７の一体化とともに有効な絶縁壁を形成し、絶縁上の安全性を確保するのに有効である。
また、上記実施例では各くさび片２６，２７の全てを基端部２８にて連結一体化したが、これに限らずリング状の周方向に複数に分断して一部のくさび片を連結した形態としても良く、この場合でも従来に比し作業性は良くなるなど、上記実施例とほぼ同様の作用効果が期待できる。
【００３５】
上記第１実施例に対し、図６ないし図１０は本発明の第２，第３実施例を示したもので、以下、上記実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分につき説明する。
【００３６】
（第２の実施の形態）
まず、図６および図７は本発明の第２実施例を示したもので、図６は本実施例のくさび構成体２９を示す図４相当図、図７は要部の組立構成を示す縦断面図である。
このものは、固定子鉄心１４に装着したコイル１５のうち、スロット２２から上部に露出した端部を覆うコイルカバー３０を一体化してなるくさび構成体２９を特徴としたものである。即ち、上記第１実施例と共通とする複数の長短のくさび片２６，２７を有するが、その基端部において断面コ字状をなすコイルカバー３０を一体に形成した点で異なるものである。
【００３７】
しかるに、上記コイルカバー３０は、図７に示すようにくさび片２６，２７の上端部から外周囲に延設され且つ固定子鉄心１４から露出したコイル１５の端部を覆うことが可能な大きさのリング状に形成され、従って固定子鉄心１４の端面からの高さＧは、前記した電気用品安全法に基づく所定の絶縁距離を十分に確保した寸法形状をなしている。
【００３８】
このように、本実施例によれば上記第１実施例に加えて、コイルカバー３０を一体に設けたことにより、本来のくさび構成体２９を挿着する作業のみにて上方に露出したコイル１５端部を保護するとともに、確実な絶縁壁として機能するものである。従って、従来に謂うワニス処理を施すことなく保護と絶縁性能の向上が図れるとともに、リング状をなすコイルカバー３０を一体に有するので、該くさび構成体２９の強度も一層向上でき、それだけ挿入作業も簡単確実に実行できる利点を有する。
【００３９】
尚、このコイルカバー３０とくさび片２６，２７とを一体化してなるくさび構成体２９は、ＰＰＳやＰＢＴなどの熱可塑性樹脂にて容易に一体成形できるし、またくさび構成体２９は、上記第１実施例と同様に複数に分割することも可能である。更には、コイルカバー３０の上面には適宜の透孔を設けて、コイル１５から発する熱を発散し易くして温度上昇を抑えることもできるなど、実施に際し種々の展開が可能である。
【００４０】
（第３の実施の形態）
次いで、図８ないし図１０は本発明の第３実施例を示したもので、図８は分離状態にある本実施例のくさび構成体３１を示す要部の拡大図、図９は要部の組立構成を示す縦断面図で、図１０は要部の拡大縦断面図である。
このものは、固定子鉄心１４のスロット２２に対し、該鉄心１４の両端面から夫々挿入して組み合わされることによって、くさび構成体３１を構成するようにしている。
即ち、このくさび構成体３１は、第１のくさび部材３２（例えば図示上部側）と、第２のくさび部材３３（図示下側）との上下方向に２分割された構成にあって、そのうち第１のくさび部材３２は、例えば交互に長短とする２種類のくさび片３４，３５を複数備え、それらの基端部３６をやゝ肉厚としてリング状に連結一体化したもので、夫々の長さＨ，Ｉは、いずれも先の第１実施例と異なり固定子鉄心１４の厚さＥよりも短く設定してある（Ｈ，Ｉ＜Ｅ）。
【００４１】
これに対し、第２のくさび部材３３は、上記第１のくさび部材３２の長短のくさび片３４，３５と互い違いに対峙するように、例えば共通の長短２種類のくさび片３４，３５から構成され、やはり基端部３７にてリング状に連結一体化された構成となしている。しかるに、第１，第２のくさび部材３２，３３の夫々対峙するくさび片３５（長さＩ）とくさび片３４（長さＨ）とを加えた長さ（Ｉ＋Ｈ）は、固定子鉄心Ｅより大きくなるように設定してある。
また、各基端部３６，３７の高さＤは、上記第１実施例と同様に十分な絶縁距離を確保した寸法構成にあるとともに、図１０に示すように各くさび片３４，３５の厚さＴは、一方のみにても十分な絶縁性能が得られるように、例えば０．２ｍｍ以上に設定されている。
【００４２】
しかして、固定子鉄心１４の両端面から第１，第２のくさび部材３２，３３を夫々挿入したとき、例えば本実施例では図９，１０に示すように一方のくさび片３５と他方のくさび片３４の各挿入端が重なり合い、所謂重なり代Ｊを有する構成としている。このことは、そのＪ寸法の範囲内にて固定子鉄心１４の厚さＥの変動に対応できることであり、厚さＥよりプラスＪ寸法分まで大きくなる厚さの固定子鉄心に対して有効な絶縁措置として使用できることになる。
【００４３】
従って、斯かる構成によれば各くさび部材３２，３３は、夫々両端面から挿入することになるが、夫々のくさび片３４，３５自体の長さＨ，Ｉは、短く設定でき挿入作業は容易となる。また、両端面から挿入された各くさび片３４，３５の挿入端が重なり合うことで本来のくさび構成体３１を得るようにしたので、固定子鉄心１４の厚さＥが異なる他機種の電動機の固定子にも対応できることから、くさび構成体３１の標準化ができ総じてコスト的にも有利となる。
【００４４】
尚、各くさび片３４，３５の長短による作用効果等は上記第１実施例と同様に得られることはもとより、第１、第２のくさび部材３２，３３を同一構成とすることも可能で、斯かる場合には更に部品の標準化を図ることができ、低コストおよび均一な品質や組立精度の向上等が期待できる。
但し、逆に作業性を考慮して、第１，第２のくさび部材３２，３３の構成を明確に非共通化して組立ミスを防止すべく、例えば第２のくさび部材の長さを全体に短くするなどして区別できるようにしても良い。
【００４５】
尚、本発明は上記し且つ図面に示した各実施例に限定されるものではなく、例えば固定子の外周囲に回転子を備えた所謂外転形の回転子を備えた電動機の固定子にも対応できるとともに、上記各実施例を適宜に組み合せて実施することも可能であるなど、実施に際しては本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できるものである。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の電動機の固定子は、固定子鉄心が有するスロットに絶縁処理を施すべく、該スロットが有する開口部を閉塞するようにくさび片を挿着する構成において、これら複数のくさび片の基端部を連結して一体化されたくさび構成体を得て、これを組み込むようにした。
この結果、個々に挿入する従来に比し頗る作業性が良く、また一部のスロットにおいて収納されたコイルの占有率が少ない個所があっても、この一体化により容易に位置ずれしたり不用意に抜け出ることがない。
しかも、挿入方向に対する位置決めは、連結した基端部が固定子鉄心の端面に衝止することによって決められるので挿入作業は容易にでき、従って個々に単体のくさびを複数枚調整しつつ組み込む従来とは異なり、一層作業効率良く且つ安定した組立品質のもとに絶縁処理に対し信頼性に優れ、実用に好適した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実施例を示し、電動機全体の構成を示す縦断面図
【図２】固定子の要部の内周側面図
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿って切断して示す要部の横断面図
【図４】くさび構成体の斜視図
【図５】コイル等を除いて示す要部の斜視図
【図６】本発明の第２実施例を示す図４相当図
【図７】要部の縦断面図
【図８】本発明の第３実施例を示す要部の拡大図
【図９】要部の縦断面図
【図１０】要部の拡大縦断面図
【図１１】従来例を示す図２相当図
【図１２】図１１のＫ−Ｋ線に沿って切断して示す要部の縦断面図
【符号の説明】
１１電動機、１２はフレーム、１３は固定子、１４は固定子鉄心、１５はコイル、１７は回転子、２４はスロット絶縁部材、２５，２９，３１はくさび構成体、２６，２７，３４，３５はくさび片、２８，３６，３７は基端部、および３０はコイルカバーを示す。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a slot insulating structure of a stator, and more particularly, to a stator of an electric motor in which a wedge is attached to a slot opening.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, in a capacitor induction motor used for a ventilation fan or the like, a coil is mounted in a stator slot which has been subjected to insulation treatment in advance, and wedges are inserted into slot openings used for loading the coil. It is configured to wear.
FIGS. 11 and 12 show an example of this, in which FIG. 11 is an inner peripheral side view showing a main part of the stator 1, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line KK in FIG. It is a cross-sectional view of a part.
[0003]
As shown in these drawings, a plurality of slots 4 having an opening 3 for loading a coil 6 are provided in a stator core 2 formed by stacking steel plates, and the slots 4 extend along the inner wall surface. A shaped insulating member 5 is mounted, and a coil 6 is mounted in each slot 4 via the insulating member 5. After the coil 6 is mounted, an insulating wedge 7 is inserted into each slot 4 so as to close the opening 3, so that the coil 6 and the stator core 2 are insulated from each other. The stator 1 is configured so that the coil 6 does not protrude inward from the portion 3.
[0004]
However, the wedge 7 is formed of a thermoplastic resin such as PPS, for example, and has a slightly tapered vertically long flat plate shape as shown in FIG. At the same time, the length L is set to a dimension (E <L) sufficiently larger than the lamination thickness E of the stator core 2. Therefore, the wedge 7 is inserted along the opening 3 side in the slot 4 in which the coil 6 is housed, and both ends are elastically held at predetermined positions protruding from both end surfaces of the stator core 2. Have been.
[0005]
The number of turns of the coil 6 is, for example, different from the type of the main coil and the auxiliary coil, and is generally a shunt structure in which the number of turns is different in some slots 4. However, the wedge 7 inserted into the slot 4 where the coil 6 having a small number of turns is located cannot obtain an elastic holding force, causing a displacement in the insertion direction or a displacement in the left-right (rotation) direction. However, the original insulating effect may be impaired.
Therefore, conventionally, as shown in FIG. 12, one wedge 7 or a plurality of two or more wedges 7 are inserted into each slot 4 to increase elastic holding force and prevent inadvertent displacement. In addition, varnishing is performed to protect the coil 6 and prevent the wedge 7 from being displaced.
[0006]
However, in the above configuration, the adjustment of the number of wedges 7 is troublesome, and an operation error is apt to occur. In addition, the wedge 7 is not sufficiently reliable to prevent the movement of the wedges 7 and lacks reliability. Further improvement is required, for example, the solvent may deteriorate the environment.
In view of the above, various measures have been considered to prevent the insulating wedge from easily coming off as described above. Is disclosed in which the wedge is enlarged so that the wedge can be securely held and fixed.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Certainly, according to the wedge having the above configuration, it is considered that when properly inserted, the wedge is held without easily coming off, and the original insulation distance can be maintained.
However, even with such a wedge, the number of wedges to be inserted must be appropriately adjusted in accordance with the degree of occupancy of the coil housed in each slot, which is a troublesome work and also requires a manual operation mistake (number of wedges). Adjustment) is also likely to occur. In addition, a single wedge has to be inserted into each slot, which requires a large number of assembling man-hours, resulting in practical problems such as poor workability and increased production cost.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a motor stator that reliably prevents displacement of an insulating wedge, increases reliability, and is excellent in workability and advantageous in cost. It is in.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a stator for an electric motor according to the present invention includes a plurality of slots formed in a stator core and having an opening for mounting a coil, and a plurality of slots mounted in the slots via a slot insulating member. And a wedge component inserted so as to close the opening of the slot, wherein the wedge component is configured by integrally connecting the base ends of a plurality of wedge pieces. It is characterized by the above (invention of claim 1).
[0010]
According to such a configuration, the workability is extremely good as compared with the conventional case where wedges are individually inserted, and even if there is a place where the occupation rate of the coil stored in some slots is small, this integration makes it easy. No misalignment or inadvertent exit. In addition, since positioning in the insertion direction can be obtained by abutting the connected base end against the end face of the stator core, the insertion work can be easily performed. Unlike this, it is possible to provide a stator which is excellent in reliability for insulation processing under a high working efficiency and stable assembly quality and is suitable for practical use.
[0011]
In the first aspect, the wedge component has a configuration in which the lengths of the wedge pieces are different from each other (the invention of the second aspect).
[0012]
According to such a configuration, one or several long wedge pieces are inserted first, which is much more workable than inserting all the wedge pieces at the same time, and the longer wedge pieces are inserted later. The guide function of the short wedge piece inserted from the slot makes it possible to insert the wedge piece into the slot surely, and the workability is further improved.
[0013]
Further, in the first aspect of the present invention, the base end of the wedge structure has a height having a predetermined insulation distance from the end face of the stator core (the invention of the third aspect).
[0014]
According to such a configuration, it is possible to easily obtain a predetermined insulation distance (height) based on the Electrical Appliance and Material Safety Law and the like by utilizing the base end portion where the wedge pieces are connected and integrated. Insulation between the coil and the stator core can be reliably achieved with a simple configuration.
[0015]
Also, in the first aspect of the present invention, the wedge component is configured such that a coil cover that covers the exposed end of the coil is integrally formed (the invention of the fourth aspect).
[0016]
According to such a configuration, the coil end exposed from the stator core can be covered with the coil cover in the work step of inserting the original wedge structure, and the coil can be protected without increasing the number of work steps. Insulation treatment can be performed, and when the entire coil cover is connected and integrated in a ring shape, there is an advantage that the wedge structure can be easily attached and inserted while mechanical strength is increased.
[0017]
Further, in the first aspect of the present invention, the wedge component is a combination configuration inserted into the slot from both end faces of the stator core (the invention of the fifth aspect).
[0018]
According to such a configuration, each of the two divided wedge pieces can be formed short, so that the operation becomes easier as compared with the case where one long wedge piece is inserted.
[0019]
In the fifth aspect, the insertion ends of the wedge pieces are configured to overlap each other (the invention of the sixth aspect).
[0020]
According to such a configuration, it is possible to cope with the stator cores having different thicknesses according to the overlap margin by using the common wedge structure, and therefore, it is possible to cope with the stators of the motors of different models. The versatility and standardization of the wedge structure can be achieved, and the uniformity of the quality and the cost can be advantageously provided.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is applied to a condenser induction motor that rotationally drives a fan such as a ventilation fan device will be described with reference to FIGS.
First, FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the entire electric motor 11 cut away at a key point. The general configuration of the electric motor 11 will be described. A frame 12 forming an outer shell is substantially the same as a bottomed cylindrical upper frame 12a. The lower frame 12b of the same shape is combined face-to-face, and connected at a plurality of locations by screwing means (not shown).
[0022]
A stator 13 is attached and fixed to the inner periphery of the frame 12 by press fitting or the like. As is well known, the stator 13 is composed of a stator core 14 formed by laminating a predetermined amount of steel plates, and a coil 15 wound around the core 14. A disk-shaped stator is provided inside the stator 13. A rotor 17 having a rotor core 16 made of a laminated steel plate is provided, and is rotatably supported at both ends of a rotating shaft 18 by an upper bearing 19 and a lower bearing 20. In addition, when applied to a ventilation fan, for example, a ventilation fan (not shown) is attached to one end of the rotating shaft 18 protruding from the lower frame 12a, and a plurality of lead wires 21 are led out from the upper frame 12b. Connected to a power supply and a capacitor (not shown).
[0023]
The specific configuration of the stator 13 will be further described with reference to FIGS. 2 is a so-called inner peripheral side view of the main part of the stator 13 viewed from the inside, FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part cut along the line AA in FIG. 2, and FIG. FIG. 5 is a perspective view of a wedge structure 25 described later, and FIG. 5 is a perspective view of a main part excluding the coil 15 and the slot insulating member 24 for clarifying the configuration of the main part.
3 and 5, the stator core 14 has a plurality of slots 22. The slots 22 form openings 23 communicating with the hollow inner peripheral surface of the stator core 14. This facilitates the loading of the coil 15 into the slot 22.
[0024]
Each of the slots 22 accommodates a coil 15 composed of a main coil and an auxiliary coil via a slot insulating member 24 inserted along the inner wall surface thereof. The wedge constituting body 25 is inserted and forms the stator 13.
However, the wedge component 25 is formed of an easily moldable thermoplastic resin such as PPS or PBT, or a PET film material. In particular, as shown in the perspective view of FIG. (B> C) A plurality of two types of wedge pieces 26 and 27 are alternately arranged, and an upper end portion serving as a base end portion 28 is integrally connected in a ring shape to form a cylindrical wedge structure 25 as a whole. It constitutes. However, each of the lengths B and C of the wedge pieces 26 and 27 is set to be longer than the laminated thickness E of the stator core 14 (B, C> E).
[0025]
Further, to add to the specific configuration, the arrangement pitch of the wedge pieces 26 and 27 of the wedge structure 25 is adjusted to the pitch of each slot 22 and the diameter of each tooth portion 14a of the stator core 14 is set as a radial dimension. It is fitted close to the front end and is set to a size that closes the opening 23. The lengths B and C of the wedge pieces 26 and 27 and the height D of the ring-shaped base portion 28 are set to values that ensure a predetermined insulation distance (described later). ), The lower ends of the wedge pieces 26 and 27 are tapered in a circular shape and have a small thickness to facilitate insertion into the slot 22 after the coil 15 is stored.
[0026]
Next, the operation of the above configuration will be described.
The assembling procedure of the electric motor 11 is performed substantially in the same manner as in the prior art, but the wedge component 25 shown in this embodiment is incorporated as follows.
That is, the wedge structure 25 is inserted from above the slots 24 from the state where the coil 15 is loaded into each slot 22 via the slot insulating member 24. In this case, each wedge piece 26 , 27 on the long side (B) first begin to be inserted into the opposing slots 24, and then the remaining wedges 27 are also inserted into the remaining slots 24, and so on. 26 and 27 are aligned and moved downward in the figure.
[0027]
Therefore, in the present embodiment, the wedge pieces 26, which are reduced to half of the total number, are inserted into the slots 22 at first, and the insertion work is easier and more reliable than when all the wedge pieces 26, 27 are inserted at the same time. In addition, the remaining half, which is inserted thereafter, can be easily and securely inserted into the remaining slot 22 because the former half is partially inserted into the slot 22 and serves as a guide for insertion positioning. Thus, the wedge structure 25 can be incorporated into the stator core 14 with good workability.
[0028]
The positioning in the insertion direction is performed by arranging the ring-shaped base end portion 28 so as to straddle the teeth portion 14a of the stator core 14 and colliding with the end surface, and the wedge pieces 26 and 27 are inserted into the slots 22. Due to the elastic contact pressure in the inside, it is held in place without easily coming off. In this way, the wedge members 25 assembled at the predetermined positions protrude from both end surfaces of the stator core 14, respectively, as shown in FIGS.
[0029]
That is, each of the lengths B and C of the wedge pieces 25 and 26 is larger than the thickness E of the stator core 14, and the protruding amounts F1 and F2 (see FIG. 2) of the respective ends are predetermined insulation. It is set to be the distance. This is based on the fact that the insulation distance is set to 2 mm at a rated voltage of 100 volts and 2.5 mm at a rated voltage of 200 volts. Insulation between the tip of the tooth portion 14a is ensured. Therefore, the height D of the ring-shaped base end portion 28 is set to a dimension value at least equal to or greater than the insulation distance.
[0030]
According to the above embodiment, the following effects are obtained.
In order to insulate the slot 22 of the stator core 14, the wedge pieces 26, 27 are inserted so as to close the opening 23 of the slot 22, and the base ends of the plurality of wedge pieces 26, 27 are provided. 28 are connected and integrated, and a wedge component 25 is provided and incorporated. Therefore, the workability is much better than in the conventional case where wedges are individually inserted. Even if there is a portion where the occupancy is small, the connection and integration do not easily cause displacement or inadvertent escape. Therefore, unlike the related art in which a plurality of single wedges are individually adjusted and incorporated, it is possible to provide the stator 13 that is more reliable with respect to the insulation process with more work efficiency and stable quality.
[0031]
Further, in the present embodiment, each wedge piece 26, 27 has a two-stage configuration of different lengths B and C, respectively, so that all the wedge pieces 26, 27 are simultaneously inserted into the slot 22 while being integrated. First, it is sufficient to insert half of the wedge pieces 26 on the long side, so that the insertion work becomes easy. Then, when inserting the remaining wedge pieces 27, the wedge piece 26 inserted first is used as a guide for the insertion position. It functions and can be inserted easily and securely.
[0032]
However, the present invention is not limited to the half wedge pieces 26 and 27 having a half length (two steps in length) as in the present embodiment. For example, even if the long wedge piece 26 serving as a guide function is provided only in one place, it is a ring-shaped base end. Since it is an integrated structure connected by the portion 28, it can be used for positioning at the time of insertion, and preferably, if provided at at least two places, more reliable positioning can be performed and efficient insertion work can be expected. For this reason, the configuration is not limited to the two-step length setting but may be a three-step configuration or a configuration in which wedge pieces of the same length are arranged in a plurality of units without being alternately arranged. The same operation and effects as those of the above embodiment can be expected, and the form of the wedge structure 25 can be changed in various ways.
[0033]
Further, since the wedge pieces 25 and 26 are integrally formed by connecting the base ends 28 of the wedge pieces 26 and 27 in a ring shape, the wedge structure 25 is made of resin and holds the base end 28 with appropriate elasticity. In addition to being effective in increasing the strength at the time of the insertion work, the position at which the base end portion 28 is abutted against the end face of the stator core 14 when inserting into the slot 22 is set as the positioning in the insertion direction. it can. This means that each of the wedge pieces 26 and 27 can be securely inserted into a predetermined position that achieves the original insulating effect, and the stator 13 excellent in workability as well as the desired insulating effect can be obtained.
[0034]
Further, the ring-shaped base end portion 28 is integrally connected so as to secure an insulation distance defined by the Electrical Appliance and Material Safety Law, that is, a protruding height D from the end face of the stator core 14. Therefore, the ring-shaped base portion 28 forms an effective insulating wall together with the integration of the respective wedge pieces 26 and 27, and is effective in ensuring insulation safety.
In the above embodiment, all of the wedge pieces 26 and 27 are connected and integrated at the base end portion 28. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of wedge pieces are connected in a ring-shaped circumferential direction. In this case, almost the same operation and effect as in the above embodiment can be expected.
[0035]
6 to 10 show the second embodiment and the third embodiment of the present invention in comparison with the first embodiment. Hereinafter, the same portions as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The different parts will be described.
[0036]
(Second embodiment)
6 and 7 show a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 4 showing a wedge structure 29 of the present embodiment, and FIG. FIG.
This is characterized by a wedge structure 29 formed by integrating a coil cover 30 that covers an end of the coil 15 mounted on the stator core 14 and exposed from the slot 22 to the upper part. That is, it has a plurality of long and short wedge pieces 26 and 27 in common with the first embodiment, but differs in that a coil cover 30 having a U-shaped cross section is integrally formed at the base end.
[0037]
However, as shown in FIG. 7, the coil cover 30 is extended from the upper ends of the wedge pieces 26 and 27 to the outer periphery and can cover the end of the coil 15 exposed from the stator core 14. Therefore, the height G from the end face of the stator core 14 has a dimension and shape that sufficiently secures a predetermined insulation distance based on the above-mentioned Electrical Appliance and Material Safety Law.
[0038]
As described above, according to the present embodiment, in addition to the above-described first embodiment, the coil cover 30 is integrally provided, so that the coil 15 that is exposed upward only by the operation of inserting the original wedge component 29 is provided. It protects the end and functions as a reliable insulating wall. Therefore, the protection and the insulation performance can be improved without performing the so-called varnish treatment, and the ring-shaped coil cover 30 is integrally provided, so that the strength of the wedge component 29 can be further improved, and the insertion work can be performed accordingly. It has the advantage of being simple and reliable.
[0039]
The wedge structure 29 formed by integrating the coil cover 30 and the wedge pieces 26 and 27 can be easily formed integrally with a thermoplastic resin such as PPS or PBT. It is also possible to divide into a plurality as in the case of the first embodiment. Furthermore, various developments are possible in implementation, for example, by providing an appropriate through-hole on the upper surface of the coil cover 30 to easily dissipate the heat generated from the coil 15 and suppress a rise in temperature.
[0040]
(Third embodiment)
8 to 10 show a third embodiment of the present invention. FIG. 8 is an enlarged view of a main part showing a wedge structure 31 of the present embodiment in a separated state, and FIG. FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing an assembling configuration, and FIG. 10 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part.
These are inserted into the slots 22 of the stator core 14 from both end faces of the core 14 and combined with each other to form a wedge component 31.
That is, the wedge component 31 has a configuration in which a first wedge member 32 (for example, an upper side in the figure) and a second wedge member 33 (a lower side in the figure) are vertically divided into two parts. The one wedge member 32 includes, for example, a plurality of two types of wedge pieces 34 and 35 which are alternately long and short, and their base end portions 36 are slightly thick and are connected and integrated in a ring shape. Each of the heights H and I is set to be shorter than the thickness E of the stator core 14 unlike the first embodiment (H, I <E).
[0041]
On the other hand, the second wedge member 33 is composed of, for example, two types of common long and short wedge pieces 34 and 35 so as to face the long and short wedge pieces 34 and 35 of the first wedge member 32 alternately. Also, the base end 37 is connected and integrated in a ring shape. However, the length (I + H) of the first and second wedge members 32, 33 plus the wedge piece 35 (length I) and the wedge piece 34 (length H) that are opposed to each other is greater than the stator core E. It is set to be large.
The height D of each of the base ends 36 and 37 has a dimensional configuration ensuring a sufficient insulation distance as in the first embodiment, and the thickness of each of the wedge pieces 34 and 35 as shown in FIG. The thickness T is set to, for example, 0.2 mm or more so that sufficient insulation performance can be obtained with only one of them.
[0042]
When the first and second wedge members 32 and 33 are inserted from both end faces of the stator core 14, respectively, for example, in this embodiment, as shown in FIGS. The insertion ends of the pieces 34 overlap each other, and have a so-called overlap margin J. This means that the variation in the thickness E of the stator core 14 can be accommodated within the range of the J dimension, and is effective for a stator core having a thickness larger than the thickness E by up to the plus J dimension. It can be used as an insulation measure.
[0043]
Therefore, according to such a configuration, the wedge members 32 and 33 are inserted from both end surfaces, respectively. However, the lengths H and I of the respective wedge pieces 34 and 35 themselves can be set short and the insertion operation is easy. It becomes. In addition, since the original wedge components 31 are obtained by overlapping the insertion ends of the wedge pieces 34 and 35 inserted from both end surfaces, fixing of the electric motor of another model having a different thickness E of the stator core 14 is performed. Since the wedge structure 31 can be used, the wedge structure 31 can be standardized, which is generally advantageous in terms of cost.
[0044]
It is to be noted that the effects of the lengths of the wedge pieces 34 and 35 can be obtained in the same manner as in the first embodiment, and the first and second wedge members 32 and 33 can have the same configuration. In such a case, it is possible to further standardize the parts, and it is possible to expect low cost, uniform quality, improvement in assembly accuracy, and the like.
However, conversely, in consideration of the workability, the lengths of the second wedge members are reduced, for example, so that the configurations of the first and second wedge members 32 and 33 are clearly non-common to prevent assembly errors. You may make it distinguishable by shortening etc.
[0045]
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings. For example, the present invention is applied to a stator of an electric motor having a so-called abduction type rotor having a rotor around the stator. The present invention can be implemented by variously changing the embodiments without departing from the gist of the present invention. For example, the embodiments can be appropriately combined and implemented.
[0046]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the stator of the electric motor of the present invention has a configuration in which a wedge piece is inserted so as to close the opening of the slot in order to perform insulation treatment on the slot of the stator core. The base ends of the plurality of wedge pieces were connected to obtain an integrated wedge structure, which was incorporated.
As a result, the workability is extremely good compared to the conventional method of inserting individually, and even if there is a place where the occupation ratio of the coil stored in some slots is small, it can be easily displaced or careless by this integration Never escape.
In addition, the positioning in the insertion direction is determined by the connected base end portion abutting against the end face of the stator core, so that the insertion operation can be easily performed. On the other hand, it is possible to provide a motor stator that is more reliable in insulation processing and more suitable for practical use under a more efficient and stable assembly quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the present invention and showing an overall configuration of an electric motor. FIG. 2 is an inner peripheral side view of a main part of a stator. FIG. FIG. 4 is a perspective view of a wedge structure, and FIG. 5 is a perspective view of a main part excluding a coil and the like. FIG. 6 is a view showing a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a main part. FIG. 8 is an enlarged view of a main part showing a third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a main part. FIG. FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 2 showing a conventional example. FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a main part cut along line KK in FIG.
11, an electric motor, 12 a frame, 13 a stator, 14 a stator core, 15 a coil, 17 a rotor, 24 a slot insulating member, 25, 29, 31 wedge components, 26, 27, 34, 35 Wedge pieces, 28, 36, and 37 indicate proximal ends, and 30 indicates a coil cover.
