JPS59122331A - 回転電機の電機子及びその製造方法 - Google Patents

回転電機の電機子及びその製造方法

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JPS59122331A
JPS59122331A JP57226842A JP22684282A JPS59122331A JP S59122331 A JPS59122331 A JP S59122331A JP 57226842 A JP57226842 A JP 57226842A JP 22684282 A JP22684282 A JP 22684282A JP S59122331 A JPS59122331 A JP S59122331A
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slot
coil
armature
conductor
iron core
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JP57226842A
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Kazunori Matsubara
松原 和紀
Masanori Yoshizaki
吉崎 政宣
Takao Mifune
三船 孝雄
Kenichi Nakamura
賢一 中村
Yukiro Endo
遠藤 幸郎
Hidetoshi Takamatsu
高松 秀俊
Yutaka Saito
裕 斉藤
Takeshi Kawana
川名 武
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は回転電機の電機子及びその製造方法に係り、を
礪子スロ゛ソト内の導線密度を高め、かつ絶縁の信頼性
を向上した電機子を提供するものである。
〔従来技術〕
電機子スロット内の導線密度を高めることに、スロット
内の導線量を同一とした場合、スロット面積を小さくで
きるので鉄心の磁束密度が低くなる。
このため鉄損や励磁電流の減少による回転電機の性能向
上が計れる。性能を同一にした場合には電機子鉄心の小
形化、軽量化および省資源化を計ることができる。
このためコイル辺の一部を加圧圧縮し、導線の断面形状
を円形から多角形へ変形させて、スロット内の導線密度
を高めるコイルの製造方法が既に分類である。
すなわち、特公昭43−4366号公報に示されている
ものは、コイル辺を圧縮する成形治具(構体)内面は導
線より硬度が硬いクロームメッキを施し、この内面にコ
イル辺外周を当接させて加圧し、コイル辺を圧縮する方
法を提案している。
しかし、このような成形方法では次のような欠点があっ
た。
a、加圧成形時のコイル辺の外周又は内部の位置に関係
な(、絶縁導線は円形から多角形へ変形する。しかし、
第1図に示すように導線のq水率≠;増すと、絶縁1耐
力の低下率が増加するため、回転電機の電機子としてσ
絶縁の信頼性≠2劣っていた。
b、成形型によるコイルのf形量が少ないと、コイル束
雀(ずれやすぐ、電機子スロット内への挿入作業性が悪
かった。
〔発明の目的〕
本発明の目的に電機子スロ゛ソト内の導線密度を高めて
、スロット面積の有効利用を行い、回転電機の性能向上
を計るものにおいて、電気的に絶縁の信頼性が高い回転
電機の電機子及びその製造方法を提供することlこある
〔発明の概要〕
従来コイル辺を加圧圧縮する場合、コイル辺外周を弾性
体に当接させて成形することは全(行われて171なか
った。
ふオ 鉄心との間にクッションaを設け、コイルのクッション
湿と対面している絶縁被覆の絶縁耐力は導線同志が対面
している部分に比べ、高(したことにある。このように
すると、回転電機の電機子コイルにtllを印加すると
、導線と鉄心間は導線イ゛目互間に比べ電位差が大きい
が、この面に接する絶縁被覆の絶縁耐力が高いので定電
絶縁の信頼性が靜い電機子となる。
このような電機子は、鉄心又は成形型に設けた林 スロット17”llCクッション機を配置し、このクツ
シ材 ヨン機の内側には絶縁被覆を有したコイルを挿入して加
圧圧縮するこ七によって構成できる。このネオ よう(こすると、クッション機に接し、コイル外周材 に位置する導線は加圧力によりクッション機の弾性に抗
してくい込み、導線とクッション麺トの接触面積は増加
する。このため導線相互の接触面に比べ、絶縁被覆のq
形や傷が少な(、絶縁耐力に優れる電機子を構成できる
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例全第2図、第3図により説明す
る。
電機子鉄心11の内周面に開口部7fr有するスする。
このコイル辺4と鉄心6との間にけ、クツ幇 ジョン峨8を設ける。開口部7に・汀楔9を有する。
そして、絶q雷線の断面形状め;塑性変形し、少な(と
もスロット6内に位置する絶縁導線1のり丼 ツション機8に面している絶縁被覆2は導線同志で対面
している部分に比べ、曲面形状を有し、絶縁j耐力の低
下を少な(構成する。
第4図において、番号1〜24は円周に配置されたスロ
ットを隣片う順番に番号を符し、こfiを横一列に展開
したものである。三相巻@を施し、Y結線に妥続さ几た
もの?ごおいて、1コイルの巻数は4コイル直列である
ため96回巻となる。
いま、Uと■相に400V印加された場合を考えると、
U端子と中性点Pとの電位差は、4iQ−71丁 となる。このため、鉄心11と導線lの最大電位差σ約
231■となる。しかし図3に示すスロット6内の導体
配列では、隣合う列の導線間の電位V(!l:なる。
すなわち、鉄心11と導線1の間の最大電位差は導体相
互間に比べ電位差看大きい一部、鉄心1工まオ とコイル辺4との1扉に設けたクッション磯8に面する
導)罐1の絶&被覆2汀絶膿j耐力が、導線1相互tこ
接する部分に比べ高いので、回転電機の絶縁信頼性に優
れる電機子となる。なか、少な(ともスロット6内に位
置するコイル辺4の絶縁4線1闇d互lこ交差するこk
なく整列状部に配置するとスロット6内の導線密度を高
めることができるので、スロット面積の有効利用による
回転電機の性能向上を計ることができる。
鉄心11とコイル辺4との間に設けるクッション湿8は
鉄心11および導+vi11よりも弾性を有するものを
用いると、導線1の絶縁被覆2が傷っ(ようなことがな
(、q形も少な(クッション材8に而している側は絶縁
耐力に優れた電機子となる。
クッシヨン材8として絶縁物を用いれば鉄心11と導線
1との絶縁効果は更ζこ高まりM!3級の信頼性−2高
L72[振子となる。
このような電機子は次のように構成できる。
すなわち第5図(a) 、 (b)第6図に示すように
、絶縁導線17巻回したコイル3の少な(とも電機子ス
ロット6内に装着するコイル辺4d互lこ交差するとム
なく整列状□に構成する。スロット6内にはクッション
材8を配置し、このり1ソシヨン材8の内側に上述のコ
イル辺4を装着する。次に可動片15iスロツト6の開
口部7より底部へ向けて移動させコイル辺4′ft加圧
圧縮する。そして導線1相互の対向している部分の断面
形状が塑性f形すると導線11−/[で囲まflた隙間
107バ減少し、スロット6内の4暖缶度が高(なる。
コイル辺4の外周に位置し1クツシヨン材8に接する面
はクッション材8にぐい込み両者の接触面積≠;増加し
導線1には余り大きな力はかからない。この九め導線1
の塑性1形量は導線1相互の対向している部分に比ベク
ッション材8に接している部分が少な(なり、絶縁被覆
の絶縁耐力が高い。
なお少な(ともスロット6内に位置するコイル辺4のP
級厘線1間は互に交差することな(整列伏熊に配着する
と可動片]5による加圧圧縮力が導線の長手方向に一様
に加わるため、絶停導線相互が交差して配置された場合
に比べ絶縁導線の塑性変形量−に4?なく1.絶縁の官
頓性が妬い電機子となる。
又電機子をS成する吐の方法は第7図に示すように、成
形型16を用いてもよい。つまV故Ip型16(こ設け
たスロット6′内lとクッション材8′を殺げる。この
クッション材8′の内側にコイル辺4を装着し、可動片
15によりスロット6の開口部から底部へ加圧圧縮する
。導線1相互の対向している部分のi面形状が塑性q形
L1コイル辺4が所定の形状となった後、コイル辺4を
スロット6゛内より取り出し電機子鉄心のスロット6内
へ装着する。
πシ この方法汀コイル辺4の加圧圧縮を成縮型内で行うため
、背1機子スロ゛ソト6内で行う方法に比べ加圧力を太
き(でき又加圧成形装置が節電になる利点だある。しか
し、コイル辺4の導線lの変形量≠;小な(Aと、スロ
ット6′から取出したコイル辺4けコイル束としてまと
まらず、鉄心11のスロット6内への装着作業性が悪(
なる場合≠;ある。
このような盛合に汀、絶縁電線?こけ自己tMi盾性の
絶誇導aを用いて加熱又は反応液でコイル辺4を固着す
れば上記コイル辺4の装着作業性が向上する。まt、ス
ロット内にないて、加圧成形後の導線の塑性変形量−2
多(、導線Ω密度が高いと導体間の隙間107バ減少す
る。このため、コイル辺4を鉄心11のスロット6内へ
装唐後ワニス含屓処理を行っても隙間1oへ侵入しくこ
(く、ワニス処理1こよる絶縁効果が少ない。しがLl
このような場合も自己一層性絶縁2線を用いて、加熱又
は反応液〒処理すれば、導線の被覆が融着し、導線の巻
回し時や、加圧圧縮時の被覆2の傷を保護することがで
きるので、電機子コイルの絶縁信頼性を更に高めること
ができる。
〔発明の効果〕
本発明によftば、電機子鉄心のスロット内における導
線密度を高めるため、導線の断面形状を加圧圧縮して塑
性変形させるものにおいて、少な(ともスロット内に位
置するコイ7し辺σ外周面をクッション材に当接させて
加圧圧縮し、り・ソション材に接する導線の外周面は導
線相互に接する面より変形量が少なく、曲面形状を有す
ることにある。
このため、鉄心のスロット内の導線密度が高く、かつ絶
縁の信頼性に優れる電機子となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は導線の変形率と絶縁耐力の低下率の関係を説明
する図 第2図は本発明の実施例を示す電機子のスロット内の断
面図 第3図は第2図の要部を拡大して示す断面図第4図は電
機子コイルの配列と接続の一例を示す結線図 第5図(a)はコイルの外観図 第5図(b)は鉄心のスロットを示す正面図第6図は本
発明の実施例を示す断面図 筒7因は本発明の他の実施例を示す断面図1は絶縁導線
    2は絶縁被覆 3はコイル束    4はコイル辺 6、6′はスロット  7は開ロ部 8.8′はクッション材 11は鉄心 習志野車乗習志野7丁目1番1 号株式会社日立製作所習志野工 場内 0発 明 者 高松秀俊 習志野車乗習志野7丁目1番1 号株式会社日立製作所習志野工 場内 0発 明 者 斉藤裕 横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所生産技術研究 所内 0発 明 者 用名武 横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所生産技術研究 所内 手続補正書(方式) %式% 事件の表示 昭和 57年特許願第 2.2684−2号発明の名称 回転電機の電機子及びその製造方法 補正をする者 名  g:    (510)株式会神  日  立 
 製  作  所代 表 石  三   1)  勝 
 茂代   理   人 補正の対象 願書、明細書および図面 補正の内容 願書の浄書、明細書の浄書1図面の浄書(共に内容に変
更なし) 手続補正書(自発) 事件の表示 昭和57年特許願第226842  号発明の名称 回転電機の電機子及びその製造方法 補正をする者 1iPIとの関係 特許出願人 名  称   1510)林式会U   日  立  
製  作  所代   理   人 」 明   細   書 発明の名称  回転電機の電機子及びその製造方法 特許請求の範囲 1、鉄心に設けたオープンスロットと、このオープンス
ロット内に配置した合成樹脂絶縁被覆を有する導線で形
成したコイルと、このコイルと前記オープンスロットと
の間に設けたクッション材とからなるものにおいて、単
一スロット内でみて、底と開口とを結ぶ方向を列方向と
し、前記4線の巻線順序が前記列方向であり、該列方向
と直角をなす段方向へ複数列整列状態に配置されており
、前記コイルの前記導線相互が接触している面の変形量
は前記列方向の接触面Aが前記段方向の接触面Bより大
きいことを特徴とする回転電機の電機子。 2、前記導線の巻線順序の方向が前記オープンスロット
の前記底から前記開口へ向う方向であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の回転電機のTFL磯子振 3、前記導線の巻線順序の方向が前記オープンスロット
の前記開口から前記底へ向う方向であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の回転電機の電機子。 4、前記合成樹脂絶縁被覆が自己融着性であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項、第2項又は第3項記載
の回転電機の電機子。 5、前記コイルの、前記オープンスロットの開口側を絶
縁物で覆ったことを特徴とする特許請求の範囲第1項、
第2項又は第3項記載の回転電機の電機子。 6、前記絶縁物はコの字形であることを特徴とする特許
請求の範囲第5項記載の回転電機の電機子。 7、前記絶縁物は前記クッション材と接する面を裏面と
して配置したことを特徴とする特許請求の範囲第1項、
第5項又は第6項記載の回転電機子。 8、鉄心に設けたオープンスロット内へクッション材を
挿入し、前記オープンスロットの両側に位貴する歯には
、この歯の先端に庵を配置して、前記オープンスロット
内および該逗と度との間とに、合成樹脂の絶縁被覆を有
する導線で整列状態に形成し1こコイルを挿入し、前記
逼と堰との間から前記オープンスロットの底の方向へ向
け、前記コイルを圧縮し変形させたことを特徴とする回
転電機の電機子製造方法。 9、前記コイルは、単一スロット内でみて前記オープン
スロットの底と開口とを結ぶ方向を列方向として、順次
前記列方向へ巻き、核列方向と直角を成す段方向に複数
列整列状態に巻いたことを特徴とする特許請求の範囲第
8項紀、載の回転電機の富佛子製造方法。 1a、前記逼としてはインサータのブレードを用いるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第8項又は第9項記載の
回転電機の電機子製造方法011、鉄心に設けたオープ
ンスロット内にクッショオープンスロット内および該兎
と過との間とに合成樹脂の絶縁被覆を有する導線で整列
状態に形成したコイルを挿入し、このコイルをコの字形
の絶縁物で覆って、前記鑑と県との間から前記オープン
スロットの底へ向う方向に前記コイルを可動片で圧縮し
変形させると共に前記絶縁物を前記スロット内へ挿入す
ることを特徴とする回転電機の電機子製造方法。 12、前記コイルは、単一スロット内でみて前記オープ
ンスロットの底と開口とを結ぶ方向を列方向として、該
列方向へ順次巻回しこの列方向と直角を成す段方向に複
数列整列状態に巻いたことを特徴とする特許請求の範囲
第11項記載の回転′m機の電機子製造方法。 13、前賞己1はインサ〜りのブレードを用いることを
特徴とする特許請求の範囲第11項又は第12項記載の
回転電機の電機子製造方法。 14、成形型内に設けたスロット内に、該スロットの底
と開口とを結ぶ方向を列方向とし、合成樹脂の絶縁被覆
を有する導輝の巻線順序が前記列方向を成し、複数列整
列状態を成すコイルな挿入し、該コイルを前記開口から
前記底の方向へ圧縮し変形させて、該コイルを鉄心に股
げたスロット内へ挿入することを特徴とする回転電機の
電機子製造方法。 15、前記合成樹脂の絶縁被覆が自己融着性であること
を特徴とする特許請求の範囲第14項記載の回転電機の
電機子製造方法。 〔発明の利用分野〕 本発明は回転電機の電機子及びその製造方法に係り、電
機子スロット内の導線密度を高め、かつ絶縁の信頼性を
向上し1こ電機子およびその製造方法を提供するもので
ある。 〔発明の背景〕 電機子スロット内の導線密度を高めることは、スロット
内の導@量を同一とした場合、スロット面積を小さくで
きるので鉄心の磁束密度が低くなる0 このため鉄損や励磁電流の減少による回転電機の性能向
上が計れる。性能を同一にした場合には電機子鉄心のl
JS形化、軽量化および省資源化を計ることかできる。 このためコイル辺の一部を加圧圧縮し、導線の断面形状
を円形から多角形へ変形させて、スロット内の導線密度
を高めるコイルの製造方法が米国特許第3,548,1
83号公報に依ってすでに提案されている。 この方法はコイルをなす導線の硬度に比べて高い硬度の
リング状モールド構体内にランダムに巻いたコイルを挿
入し、このコイルを圧縮し変形させて導線密度を高める
ものである。 この方法ではコイル辺の外周に位置する4線はコイル辺
の内部に位置する導線に比べて変形量が太さりなる。な
お、絶縁被覆を有する導線は変形量が太きければそれだ
け絶縁耐圧が低下する。 いま、回転電機にこの方法により変形させたコイルを用
いた場合、コイル辺外周の導線と鉄心との電位差はコイ
ル辺を成す導線相互の電位差に比べて大きい。したがっ
て、コイル辺と鉄心との間に挿入した絶縁物は熱劣化に
より絶縁耐圧が低下するので絶縁信頼性の高い電機子を
得ることができなかった。 また、コイル辺をなす導体の巻線順序は開示されていな
い。1つのスロット内において、導線の配置がランダム
であるとし、コイル辺をなす導線間の電位差を検討する
。い1、コイルを三相巻線Y結線とじ一相巻数が96回
巻、1コイルの巻数が24回巻であるとする。端子間[
400Vが印加された場合、コイル辺中の隣り合う導線
相互間における鼻大電位差は、6Xc×24=58Vと
なる場合がある。この最大電位差は後述するように巻線
順序を整列巻とした場合に比べて2倍以上高いものとな
る。 したがって、?縁の信頼性が高い電機子を得るにはコイ
ル辺の圧縮力を抑制し変形量を少な(しなければならず
、導線密度を高くできなかった。 また、米国特許第3,515,919号公報に提案され
ている方法は1つのスロット内でみて、ランダムな導線
配置とした主巻線のコイル辺を圧縮し、檗性変形させ、
スロットの開口部付近に生じた空間に始動巻線を挿入す
るものである。 この方法は、1つのスロット内に1つのコイル辺を配置
して圧縮する電機子ではスロット内の導線密度を高める
ことはできない。 つまり、半閉スロットでは開口幅が肩幅より狭いので、
コイル辺全体を押圧する可動片は鉄心の軸方向からスロ
ット内へ挿入し、その後スロットの開口から底方向へ移
動させなげればならない。 したがって、コイル辺を圧縮後スロットから可動片を抜
き去ればスロットの開口部付近は単に空所となり導線密
度を高めることはできない。 壕だ、特公昭58−33786号公報には、1つのスロ
ット内に1本の導線を配置して可動片で圧縮し変形させ
、つぎに新たな導線を前記変形させた導線の上に重ね可
動片で圧縮し変形させ、これらの工程を順次繰り返して
スロット内の導線密度を高める方法が示めされている。 この方法では、例えば小形誘導電動機の電機子は1スロ
ツト内の導線数が数十から百数十にも及ぶ1こめ成形作
業に多くの時間を要し笑用的でない。 ま1こスロットの最底部に位置する導線は前記導線数と
同じ圧縮回数を受けることになり、導線に被覆された絶
縁が破壊されやすくなり電1機子の信頼性を高めること
はできない。 〔発明の目的〕 本発明の目的は電機子スロット内の導線密度を高めて、
スロット面積の有効利用を行い、回転電機の性能白土を
計るものにおいて、電気的に絶縁の信頼性が高い回転電
機の電機子及びその製造方法を提供することにある。 他の本発明の目的は、スロット内の導線密度を高めてス
ロット面積の有効利用を計る電機子において、スロット
開口部のコイル辺を覆う絶縁物を容易に挿入で芦、かつ
絶縁信頼性の高い回転電機の電機子の製造方法を提供す
ることにある。 さらに他の本発明の目的は、スロット内の導線密度を高
めてスロット面積の有効利用を計る電機子において、絶
縁の信頼性が高く、かつ導線を圧縮する圧力と鉄心の変
形がない回転電機の電機子の製造方法を提供することに
ある。 〔発明の概要〕 本発明の特徴は鉄心に設けたオーブンスロットと、この
オーブンスロット内に配置した合成樹脂絶縁被覆を有す
る導線で形成したコイルと、このコイルと前記オーブン
スロットとの間に設けたクッション材とから成るものに
おいて、単一オーブンスロット内でみてオープンスロッ
トの底と開口部とを結ぶ方向を列方向とし、この列方向
に順次巻いたコイルが複数列設けてあり、前記コイルの
前駅導線相互が対面している部分の変形を前記列方向に
比べてこの列方向に対して直角を成す段方向が小さいこ
とKある。 このように構成すると、回転電機の電機子コイルに電圧
を印加すると、導線相互が接触する段方向の面は列方向
の面より最大電位差が太きいが、段方向の面は絶縁被覆
の絶縁耐力が高いので電機子の絶縁信頼性を高くできる
。 仙、の発明の特徴は鉄心に設けたオーブンスロットの内
周面にクッション材を挿入し、オープンスロットの両側
に位置する歯の先端VO&を位置させ、列方向へ順次巻
いてこれを複数列成したコイルを前記オーブンスロット
および前記県と堪との間とに挿入し、つぎにルと遅との
間からスロットの底方向へ向けてコイルを圧縮し、導線
を変形させることにある。 このような電機子の製造方法によるとスロット内の導線
密度を極めて高くできると共に絶縁の信頼性が高い電機
子を得ることができる。 〔発明の実施例〕 本発明の一実施例を第1図乃至第3図により詳しく説明
する。第1図は電機子を示す部分断面図であり、第2図
は第1図のスロット部を拡大した図。第3肉は更て第2
図を拡大して示す部分断面■1である。 電機子鉄心11の内周面に、開ロアを有するオーブンス
ロット6を設け、このオーブンスロット6内には断面形
状が円形の絶縁導線1を巻回ししたコイル辺4を配置す
る。このコイル辺4の導線1は列方向りへ所足の巻数順
次巻かれ、これらの列を1つのスロット内に複数列設け
る。このコイル辺4と鉄心6との間には、クッション材
8を設ける。開ロアには&9を配置する。そして、絶縁
導線の断面形状がV性変形し、少なくともスロット6内
に位置するコイル辺4は絶縁導線のクッション材と接触
している面が導線相互の接触している面に比べ、曲面形
状を有しており、絶縁耐力の低下が少なく構成されてい
る。 また、絶縁導線相互の接触する面は列方向りの接触面A
が段方向の接触面Bに比べて変形量が多くなるように構
成されている。 このように構成された電機子を有する回転電機において
、導線1と鉄心間および導線相互間の電位差を考察して
みよう。 第4図において番号1〜24は鉄心の内周に配置された
オープンスロットに便宜上杵したものであり、横一列に
展開しである。三相巻線を施し、Y結線に接続されてお
り、1コイルの巻線が24回巻であるとき、1相巻数は
4コイルが直列であるから96回巻となる。 い1、三相交流電圧400■が端子間に印加された場合
を考えると、U端子と中性点乃との電位1との間の最大
電位差は約261■となる。しかし第2陶に示すように
スロット6内の導線が規則的に整列状態で配列されてい
る場合では隣り合うなる。また隣り合う段方向Eの導体
間の電位差は例えば列方向りへ順次巻いた列と段方向E
へ隣り00 合う列とが同じ巻絢順序の方向であるとき96XffX
6=11.4Vとなり、隣り合う列の巻順方向が 00 互に逆方向であるとき、最大。6xB×12=:29.
9 Vとなる。 すなわち、鉄心11と導線10間の最大電位差は導線相
互間に比べ電位差が太きいが、鉄心11とコイル辺4と
の間に設けたクッション材BK面する導線1の絶縁被覆
2は絶縁耐力が、導線1相互に接する部分に比べ高いの
で、回転電機の絶縁信頼性に優れる電機子となる。更に
導体相互間の電位差は列方向では約2,4■、段方向で
は14.4す ■あるいは2.4v〜2 B、9 Vとなる導線相互間
の電位差は列方向に比べ段方向が太きい。 しかし、前述のように導線の変形量は列方向に比べて、
段方向が少なくなっているから、導線の絶縁被覆2の絶
縁劣化も列方向より段方向の接触面が少ない。したがっ
て、隣接する導1M1間の電位差が大きい段方向では導
線の絶縁被覆2の絶縁耐圧が高く、前記笥1位差が小さ
い列方向では絶縁被覆2の絶縁耐圧が低いことになる。 このことはコイルの絶縁導線1の変形による絶縁耐圧の
低下を抑制して、スロット内の占有率をより高めた電機
子を得ることができる。 なお、スロット6内に位置する絶縁導線10列は段方向
の隣り合う列同志が同じ巻+1@方向であれは交互に逆
方向の巻順方向に比べて好ましい。なぜなら、前述のよ
うに段方向に隣り合う導線1間の最大電位差が小さくな
るためである。 また、スロット6内のコイル辺4と段9との間には矩形
の一辺が開口した(コ字状)絶縁物18を覆せたことに
ある。このような絶縁物18は圧縮された絶縁導線1の
スプリングバックにより撲9への圧力を平均化すること
ができる。 このため、焦9の割れを防止できる。あるいは楔9の厚
さを減少して導線密度をさらに高めることもできる。さ
らに、少なくともスロット6内に位置するコイル辺4の
絶縁導線1間は互に交差することなく整列状態に配置す
るとスロット6内の導線密度を高めることができるので
、スロット面積の有効利用による回転電機の性能向上を
計ることができる。 鉄心11とコイル辺4との間に設けるクッション材8は
鉄心11および導線1よりも弾性を有するものを用いる
と、導線1の絶縁被覆2が傷つくようなことがなく、変
形も少なくクッション材8に面している側は絶縁耐力に
優れた宣榊子となる。 クッション材8として絶縁物を用いれば鉄心11と導線
1との絶縁効果は更に高1つ絶縁の信頼性が高い電機子
となる。 また、′#9は磁性材料で形成したものを使用する。こ
の磁性材の1!!9でオープンスロットの開口部7を塞
ぐことにより開口部7の磁気抵抗を低減し、回転電機の
励磁電流および鉄損を低減することができる。 このような電機子は次のように構成できる。 すなわち第5図(a)、 (’b)第6図に示すように
、絶縁導線1で巻回したコイル6の少なくとも電機子ス
ロット6内に装着するコイル辺4は互に交差することな
く整列状態に形成する。このコイル辺40巻線順序は第
9図に示すようにスロット6の開口部7と底部を結ぶ方
向を列方向として1−a、1−b、  1−c、  1
−θ、・・・・・・・・・と順次導線が連続して巻かれ
た状態となるようにスロット6内に装着される。なお、
第9図は列方向に一列のみ巻いた図を示し、仲の列は省
略しである。 スロット6内にはクッション材8を配置し、このクッシ
ョン材8の内側に上述のコイル辺4を挿入する。このコ
イル辺4はスロット6内および前記塩74.14間に位
置するように挿入する。 つぎに、可動片15を前記[1411d間よりスロット
乙の底部へ向けて移動させコイル辺4を加圧圧縮する。 そして導線1相互の対向している部分の断面形状がす性
愛形すると導線1間で囲まhだ隙間1oが減少し、スロ
ット6内の導線密度が高(なる。コイル辺4の外周に位
置し、クッション材8に接する面はクッション材8にぐ
い込ミ両者の接触面積が増加し導線1には余り大倉な応
力はかからない。このため導線1の塑性変形量は導線1
相互の対向している部分に比ベクッション材8に接して
いる部分が少なくなり、絶縁被覆の絶縁耐力が高い。 また、可動片15による圧縮方の方向はコイル辺4を成
す導ffR1の列方向であるから、スロット6内におい
て、導線1相互の接触面は列方向が段方向に比べて変形
量が大きい。従って、本発明おけるようにコイル列を段
方向に整列配置させることにより導線1相互の電位差が
大きい段方向では導線1の変形が小さく、導線1相互の
電位差が小さい列方向では導線1の変形が大きい。 異なる本発明の実施例は、第8図に示すように、鉄心1
1のスロット6の両側に位置する歯17の先端に県14
.14を配置し、スロット6内にはクッション材8を配
置し、このクッション材8および前記[14,11間と
に列方向に順次整列状態に巻いたコイル辺Aを挿入する
。このコイル辺4を矩形の一辺が開口した(コの字状)
絶縁物」で覆う。次に可動片15で前記絶縁物8Aを介
在した状態でスロット6の底方向へコイル辺4を圧縮す
る。この方法によれば、コイル辺4の圧縮と同時に前記
絶縁物8Aがスロット6内に装着されるので、スロット
6内の占有率が高くても簡単に?綴物8Aの挿入作業が
できる。なお度14は特開昭57−20151号公報に
示めされている様なブレードで8ちってもよい。この洛
14はスロット6へのコイルの挿入を案内する役目と、
コイル辺4がスロット6上から外側へずれない役目を有
する。 一般に絶縁物8.8Aは表面に対して裏面が滑り摩差抵
抗が大きいことが知られている。 スロット乙の内周面に配置したクッション材8はコイル
辺4Vc接する内側面を裏面とし、絶縁物8Aは前記ク
ッション材8と接する面を裏面として挿入すると、両者
の摩擦抵抗が高くなるから、拗9を挿入時絶縁物8Aが
スロット6から抜は出るのを防ぐことができる。 なお少なくともスロット6内に位置するコイル辺4の絶
縁導線1間は互に交差することなく整列状態に配置する
と可動片15による加圧圧縮力が導線の長平方向に一様
に加わるため、絶縁導線相互が交差して配置された場合
に比べ絶縁導線の竪性変形量が少なく、絶縁の信頼性が
高い電機子となる。 又電機子を構成する他の方法は第7図に示すよ5[、成
形型16を用いてもよい。つ甘り成形型16Vr、設け
たスロット6′内にクッション材8′を設ける。このク
ッション材8′の内側にコイル辺4を装着し、可動片1
5によりスロット乙の開口部から底部へ加圧圧縮する。 導線1相互の対向している部分の断面形状が望性変形し
、コイル辺4が所定の形状となった後、コイル辺4をス
ロット6′内より取り出し電機子鉄心のスロット6内へ
装着する。 この方法はコイル辺4の加圧圧縮を成形型16内で行う
ため、電機子スロット6内で行う方法に比べ加圧力を犬
きくでき又加圧成形装置が簡単になる利点がある。しか
し、コイル辺4の導線1の変形量が小ないと、スロット
6′から取出したコイル辺4はコイル束としてまとまら
ず、鉄心11のスロット6内への装着作業性が悪ぐなる
場合がある。このような場合には、絶縁導線には自己融
着性の絶縁導線を用いて加熱又は反応液でコイル辺4を
固着すれば上記コイル辺4の装着作業性が向上する。壕
だ、スロット内において、加圧成形後の導線の塑性変形
量が多く、導線の密度が高いと導体間の隙間10が減少
する。このため、コイル辺4を鉄心11のスロット6内
へ装着後ワニス含清処理による絶縁効果が少ない。しか
し、このような場合も自己融着性絶縁電線を用いて、加
熱又は反応液で処理すれば、導線の被覆が融着し、導線
の巻回し時や、加圧圧縮時の被覆2の傷を保瞳すること
ができるので、電機子コイルの絶縁信頼性を更に高める
ことができる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、電機子鉄心のスロット内における導線
密度を高めるため、導線の断面形状を加圧圧縮して塑性
変形させるものにおいて、少なくとも単一オーブンスロ
ット内でみ′てオープンスロットの底と開口部とを結ぶ
方向を列方向Kl1次巻いたコイルが複数列設けてあり
、前記コイルの前記導線相互が対面している部分の変形
は前記列方向に比べてこの列方向に対して直角を成す段
方向が小さく構成しているので、鉄心のスロット内の導
体密度が高く、かつ絶縁の信頼性に優れた電機子となる
。 また、恩なる本発明によれば、スロットの両側に位置す
る歯の先端にシ1を配置し、スロット内にクッション材
を挿入して、このクッション材および搭と逼との間とに
列方向へ順次整列状態に巻いたコイル辺を挿入し、通と
県との間からスロットができる。1だ可動片の圧縮方向
はコイル辺を成す導線の巻線順序の方向と同じ列方向で
あるから、導線の変形による絶縁信頼性の低下を抑制し
、信頼性の高い電機子が得られる効果がある。 さらに異なる本発明によれば、スロットの両側に位置す
る歯の先端に3Nを配置し、スロット内にクッション材
を挿入して、このクッション材および堪と湛との間とに
列方向へ順次整列状態に巻いたコイル辺を挿入し、この
コイル辺の11iJi側ヲコ字形絶縁物で覆い、つぎK
jNと巣との間からスロットの底方向へ向けて、可動片
でコ字形絶縁物を圧縮しコイル辺を変形させるので、ス
ロット内の導線密度が高くても容易にコ字形絶縁物をス
ロット内へ挿着することができる効果がある。 捷た、さらに異なる本発明によれば、成形型に設けたス
ロット内にクッション材を設け、このスロットの底と開
口とを結ぶ方向を列方向とし、導線の巻線順序が列方向
であり、かつ複数列整列状態を成すコイルを挿入し、こ
のコイルを可動片でスロットの開口から底方向へ圧縮し
変形させた後、コイルを成形型内から取り出し鉄心に設
けたスロット内へ挿入するようにしたので、鉄心の機械
的強度により可動片の圧縮力が制限されず加圧力を犬き
くできる。また加圧成形装置が簡単となる効果がある。 図面の簡単な説明 第1図は本発明の実施例を示す電機子の要部断面図。第
2図は第1肉のスロット内を拡大して示す断面図。第3
図は第2図を更に要部な巣将拡大して示す部分断面図。 第4図1はt機子コイルの配列と接続の一例を示す結線
図。第5図(a)はコイルの外観図。第5図(b)は鉄
心のスロットを示す正面1+。第6図、第7図は他の本
発明の実施例を示す断面図。第8図は更に他の発明の実
施例である電機子製造方法を示す図。第9図はスロット
内に配置さhるコイルの巻線1晒序を説明する図。 1は絶、縁4線、2は絶縁被覆、3はコイル束、4はコ
イル辺、6.6’はスロット、7は開口、8゜8′はク
ッション材、8Aはコ字形絶縁物、9は贈、11は鉄心
、14はti、15は可動片、16は成形型、17は歯
、Dは列方向、Eは段方向代理人  弁理士 薄  1
) 利 M。 第1t21 D。 $8図 /l 第 q凹

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、鉄心に設けたスロットと、このスロット内に配置し
    た絶縁被覆導線で構成したコイルと、このコイルと前記
    鉄心との間に設けたクッション材とから戊るものにおい
    て、前記コイルの前記クッション材と対面している絶縁
    被覆は曲面形状を有し、かつ前記コイルの前記導線同志
    が対面している部分は前記クッション材と対面している
    部分に比べて表面が平担であることを特徴とする回転電
    機の電機子。 2、前記コイルの少なくとも前記スロット内に位置する
    部分では前記導線相互間が整列状態に配置してあること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の回転電機の電
    機子。 3、前記クッション機は前記鉄心および導線よりも弾性
    を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第
    2項記載の回転電機の電機子。 4、前記クッション機に絶縁物であることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項又は第3項記載のいずれか1つの
    回転電機の電機子。 5、鉄心に設けたスロット内にクッション材を配置し、
    このクッション材の内側には絶縁被覆導線で構成したコ
    イルを配置して、このコイルを前記スロットの間口部か
    ら底部へ向けて押圧し、少なくとも前記導線同志が対向
    している部分の断面形状を塑性変形させることを特徴と
    する回転電機の電機子製造方法。 6、成形型に設けたスロット内にクッション材を設け、
    このクッション材の内側に絶縁被覆導線で構成したコイ
    ルを配置して、このコイルを押圧し少なくとも前記導線
    同志が対向している部分の断面形状を塑性変形させた後
    、前記コイルを鉄心に設けたスロット内に挿入すること
    を特徴とする回転電機の電機子製造方法。 7、前記絶縁被覆導線は自己融着性絶縁導線を用いたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第6項記載の回転電機の
    電機子製造方法。
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