DE102017102747A1

DE102017102747A1 - Stator eines Elektromotors

Info

Publication number: DE102017102747A1
Application number: DE102017102747.5A
Authority: DE
Inventors: Shinichi Kinoshita
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-02-17
Filing date: 2017-02-13
Publication date: 2017-08-17
Also published as: JP6438421B2; CN107093932A; CN107093932B; JP2017147855A; CN206595798U; US10367390B2; US20170237309A1

Abstract

Es handelt sich um einen Stator, bei dem eine Verschiebung von Isolatoren verhindert werden kann und die Isolatoren sicher an gegebenen Positionen positioniert werden können. Ein Stator weist einen Statorkern, der mit Schlitzen ausgeführt ist; eine Spule, die um den Statorkern gewickelt ist, wobei die Spule eine Spulenseite und ein Spulenende umfasst, wobei das Spulenende außerhalb des Schlitzes angeordnet ist; und Isolatoren, die in den Schlitzen bereitgestellt sind, auf. Jeder Isolator weist einen Spulenseiten-Isolationsteil, der zwischen Wandflächen eines Schlitzes und einer ersten Spulenseite angeordnet ist und die Wandflächen elektrisch von der ersten Spulenseite isoliert; und einen Spulenenden-Isolationsteil, der einstückig mit dem Spulenseiten-Isolationsteil gebildet ist und außerhalb des ersten Schlitzes angeordnet ist, auf. Der Spulenenden-Isolationsteil ist zwischen einem ersten Spulenende und einem zweiten Spulenende angeordnet und isoliert das erste Spulenende elektrisch von dem zweiten Spulenende.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Statoren von Elektromotoren.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Statorkerne weisen Spulen auf, die darum gewickelt und in Schlitzen, die in den Statorkernen definiert sind, aufgenommen sind. Herkömmlich werden Isolatoren verwendet, um die Spulen von Schlitzwandflächen zu isolieren, oder um Spulen, die an unterschiedliche Leitungen (z. B. die U-, die V- und die W-Leitung) angeschlossen sind, voneinander zu isolieren (siehe z. B. die Japanische Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2004-072899 und die Japanische Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2012-034453 .
Es besteht eine Nachfrage nach einer Technik, um zu verhindern, dass Isolatoren von derartigen Motoren wie oben beschrieben verschoben werden, und um die Isolatoren sicher an gegebenen Positionen zu positionieren.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ein Stator eines Elektromotors umfasst einen Statorkern, der mit mehreren Schlitzen ausgeführt ist; eine Spule, die um den Statorkern gewickelt ist und eine in einem der Schlitze aufgenommene Spulenseite und ein außerhalb des Schlitzes angeordnetes Spulenende aufweist; und mehrere Isolatoren, die jeweils in jedem der mehreren Schlitze angeordnet sind.
Jeder Isolator weist einen Spulenseiten-Isolationsteil, der zwischen (einer) Wandfläche(n) eines ersten Schlitzes der mehreren Schlitze, in dem der Isolator angeordnet ist, und einer in dem ersten Schlitz aufgenommenen ersten Spulenseite angeordnet ist, wobei der Spulenseiten-Isolationsteil die erste Spulenseite elektrisch von (der) Wandfläche(n) isoliert; und einen Spulenenden-Isolationsteil, der einstückig mit dem Spulenseiten-Isolationsteil gekoppelt ist und außerhalb des ersten Schlitzes angeordnet ist, auf.
Der Spulenenden-Isolationsteil ist zwischen einem ersten Spulenende einer ersten Spule, die die erste Spulenseite aufweist, und einem zweiten Spulenende einer zweiten Spule, die eine zweite Spulenseite aufweist, welche in einem von dem ersten Schlitz verschiedenen zweiten Schlitz der mehreren Schlitze aufgenommen ist, angeordnet, wobei der Spulenenden-Isolationsteil das erste Spulenende elektrisch von dem zweiten Spulenende isoliert.
Jeder Isolator kann ein nahtloses einstückiges Element sein. Die Spulenenden-Isolationsteile von zwei benachbarten Isolatoren können so angeordnet sein, dass sie einander überlappen. Der Stator kann ferner ein Verbindungsteil aufweisen, das dazu ausgebildet ist, die Spulenenden-Isolationsteile von zwei benachbarten Isolatoren zu verbinden. Nach einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung umfasst ein Motor den oben beschriebenen Stator.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben beschriebenen oder andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die Beschreibungen der folgenden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht werden, wobei
1 eine von der radial inneren Seite her gesehene Ansicht eines Stators nach einer Ausführungsform ist;
2 eine von der in der Achsenrichtung oberen Seite her gesehene Ansicht des in 1 gezeigten Stators ist;
3 eine perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten Isolators ist;
4 eine perspektivische Ansicht eines anderen in 1 gezeigten Isolators ist;
5 eine von der radial inneren Seite her gesehene Ansicht eines Stators nach einer anderen Ausführungsform ist; und
6 eine von der durch den Pfeil V in 5 angegebenen Richtung her gesehene Ansicht zur Erklärung des in 5 gezeigten Verbindungsteils ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nachstehend Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass bei den folgenden Ausführungsformen gleichen Elementen die gleichen Bezugszeichen zugeteilt sind und auf ihre ausführliche Beschreibungen verzichtet werden wird.
Zuerst wird unter Bezugnahme auf 1 bis 4 ein Stator 10 nach einer Ausführungsform beschrieben werden. Der Stator 10 ist zylinderförmig und bildet zusammen mit einem Rotor (nicht gezeigt) einen Motor, der im Inneren des Stators 10 radial drehbar gehalten wird.
In der Beschreibung dieser Ausführungsform entspricht die Achsenrichtung einer Richtung entlang der Mittelachse des Stators 10 (entlang des Pfeils A in der Zeichnung), entspricht die radiale Richtung einer radialen Richtung eines um die Mittelachse des Stators 10 zentrierten Kreises, und entspricht die Umfangsrichtung einer Umfangsrichtung des Kreises. Zur Bequemlichkeit wird die durch den Pfeil A angegebene Richtung als aufwärts in der Achsenrichtung (oder axial aufwärts) bezeichnet.
Der Stator 10 weist einen Statorkern 12, eine Spule 14, eine Spule 16, Isolatoren 18, Isolatoren 20, Isolatoren 22 und Isolatoren 24 auf. Der Statorkern 12 weist ein ringförmiges rückwärtiges Joch 26 (2) auf, wobei von dem rückwärtigen Joch 26 mehrere Zähne 28 radial einwärts ragen. Jeder Zahn ist mit Vorsprüngen 28a ausgeführt, die von dem radial inneren Ende des Zahns 28 zu beiden Seiten in der Umfangsrichtung vorspringen.
Der Statorkern 12 ist mit mehreren Schlitzen 30 ausgeführt, die so gebildet sind, dass sie in der Umfangsrichtung aneinandergereiht sind. Es ist zu beachten, dass in 1 und 2 insgesamt sechs Schlitze 30a bis 30f der mehreren Schlitze 30 gezeigt sind.
Jeder der Schlitze 30 ist so gebildet, dass er sich radial zu der Innenseite öffnet. Insbesondere ist jeder der Schlitze 30 durch eine Innenwandfläche 32 des rückwärtigen Jochs 26, eine Seitenwandfläche 34 eines Zahns 28 in einer Richtung der Umfangsrichtung, eine Seitenwandfläche 36 eines zu dem einen Zahn 28 in der einen Richtung der Umfangsrichtung benachbarten anderen Zahns 28 in der anderen Richtung der Umfangsrichtung, und Innenwandflächen 28b von zwei einander gegenüberliegenden Vorsprüngen 28a definiert.
Die Spule 14 und die Spule 16 sind um den Statorkern 12 gewickelt. Bei dieser Ausführungsform sind die Spule 14 und die Spule 16 unterschiedliche Übertragungsleitungen zur Übertragung von Wechselstromsignalen unterschiedlicher Phasen eines Dreiphasen-Wechselstroms (z. B. U- und V-Leitungen, V- und W-Leitungen, oder U- und W-Leitungen). In 1 und 2 ist die Spule 14 so verdrahtet, dass sie jeweils durch die Schlitze 30a, 30b und 30c verläuft.
Die Spule 14 weist Spulenseiten 14a, die jeweils in den Schlitzen 30a, 30b und 30c aufgenommen sind, und Spulenenden 14b, die mit den Spulenseiten 14a verbunden sind und sich an beiden Seiten in der Achsenrichtung des Statorkerns 12 von den Schlitzen 30a, 30b und 30c nach außen erstrecken, auf. Es ist zu beachten, dass in 1 nur die Spulenenden 14b, die sich von den Schlitzen 30a, 30b und 30c in der Achsenrichtung nach oben erstrecken, gezeigt sind.
Die Spule 16 ist so verdrahtet, dass sie jeweils durch die Schlitze 30d, 30e und 30f verläuft. Die Spule 16 weist Spulenseiten 16a, die jeweils in den Schlitzen 30d, 30e und 30f aufgenommen sind, und Spulenenden 16b, die mit den Spulenseiten 16a verbunden sind und sich an beiden Seiten in der Achsenrichtung des Statorkerns 12 von den Schlitzen 30d, 30e und 30f nach außen erstrecken, auf.
In 1 sind nur die Spulenenden, die sich von den Schlitzen 30d, 30e und 30f in der Achsenrichtung nach oben erstrecken, gezeigt. Bei dieser Ausführungsform sind die Spulenenden 14b der Spule 14 so verdrahtet, dass sie radial innerhalb der Spulenenden 16b der Spule 16 angeordnet sind.
In jedem der Schlitze 30a, 30b und 30c ist ein Isolator 18 angeordnet. angeordnet. Jeder Isolator 18 ist ein nahtloses einstückiges Element. Hier bedeutet ein ”nahtloses einstückiges Element” ein einzelnes monolithisches Element, das nicht durch Koppeln mehrerer Streifen durch z. B. Kleben herstellt ist. Der Isolator 18 besteht z. B. aus einem Papier- oder einem Harzmaterial.
Wie in 3 gezeigt weist der Isolator 18 einen Spulenseiten-Isolationsteil 38, einen Spulenenden-Isolationsteil 40, und einen Spulenenden-Isolationsteil 42 auf. Der Spulenseiten-Isolationsteil 38 weist einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf und weist einen Boden 38a und Seiten 38b und 38c auf, die sich so von beiden Enden des Bodens 38a in der Umfangsrichtung erstrecken, dass sie einander gegenüberliegen.
Der Spulenseiten-Isolationsteil 38 weist eine Breite W₁ in der Umfangsrichtung und eine Länge L₁ in der Achsenrichtung auf. Bei dieser Ausführungsform ist die Breite W₁ in der Umfangsrichtung so festgelegt, dass sie gleich oder kleiner als die Breite in der Umfangsrichtung der Schlitze 30a, 30b und 30c ist. Die Länge L₁ in der Achsenrichtung ist so festgelegt, dass sie gleich oder größer als die Länge in der Achsenrichtung der Schlitze 30a, 30b und 30c ist.
Der Spulenenden-Isolationsteil 40 ist einstückig mit einem in der Achsenrichtung oberen Ende 38d des Spulenseiten-Isolationsteils 38 gekoppelt und erstreckt sich von dem Spulenseiten-Isolationsteil 38 in der Achsenrichtung nach oben. Der Spulenenden-Isolationsteil 42 ist einstückig mit einem in der Achsenrichtung unteren Ende 38e des Spulenseiten-Isolationsteils 38 gekoppelt und erstreckt sich von dem Spulenseiten-Isolationsteil 38 in der Achsenrichtung nach unten.
Die Spulenenden-Isolationsteile 40 und 42 weisen jeweils Breiten W₂ und W₂' in der Umfangsrichtung und Längen L₂ und L₂' in der Achsenrichtung auf. Die Breiten W₂ und W₂' in der Umfangsrichtung können gleich oder unterschiedlich sein. Ebenso können die Längen L₂ und L₂' in der Achsenrichtung gleich oder unterschiedlich sein.
Bei dieser Ausführungsform sind die Breiten W₂ und W₂' in der Umfangsrichtung so festgelegt, dass die größer als die Breite in der Umfangsrichtung der Schlitze 30a, 30b und 30c sind. Wie nachstehend beschrieben sind die Längen L₂ und L₂' in der Achsenrichtung so festgelegt, dass sie lang genug sind, um die Spulenenden 14b von den Spulenenden 16b zu isolieren.
Wenn die Isolatoren 18 jeweils in den Schlitzen 30a, 30b und 30c angeordnet sind, ist wie in 2 gezeigt der Boden 38a des Spulenseiten-Isolationsteils 38 eines Isolators 18 zwischen der Spulenseite 14a der Spule 14 und der Innenwandfläche 32, die den Schlitz 30a, 30b oder 30c definiert, angeordnet und isoliert er die Spulenseite 14a von der Innenwandfläche 32
Ferner ist die Seite 38b des Spulenseiten-Isolationsteils 38 zwischen der Spulenseite 14a und der Seitenwandfläche 34, die den Schlitz 30a, 30b oder 30c definiert, angeordnet und isoliert sie die Spulenseite 14a von der Seitenwandfläche 34.
Ferner ist die Seite 38c des Spulenseiten-Isolationsteils 38 zwischen der Spulenseite 14a und der Seitenwandfläche 36, die den Schlitz 30a, 30b oder 30c definiert, angeordnet und isoliert sie die Spulenseite 14a von der Seitenwandfläche 36.
Auf diese Weise wird die Spulenseite 14a, die in dem Schlitz 30a, 30b oder 30c aufgenommen ist, so von beiden Seiten in der Umfangsrichtung und von radial außen her von dem Boden 38a und den Seiten 38b und 38c des Spulenseiten-Isolationsteils 38 umgeben, dass sie von den Wandflächen 32, 34 und 36, die den Schlitz 30a, 30b oder 30c definieren, isoliert ist.
Andererseits erstreckt sich wie in 1 gezeigt der Spulenenden-Isolationsteil 40 eines Isolators 18 von dem Statorkern 12 in der Achsenrichtung nach oben zu der Außenseite des Schlitzes 30a, 30b oder 30c. Der Spulenenden-Isolationsteil 40 ist zwischen dem Spulenende 14b der Spule 14 und dem Spulenende 16b der Spule 16, das in der Achsenrichtung an der Oberseite des Schlitzes 30a, 30b oder 30c verdrahtet ist, angeordnet und isoliert das Spulenende 14b elektrisch von dem Spulenende 16b.
Entsprechend ist die Länge L₂ in der Achsenrichtung jedes Spulenenden-Isolationsteils 40 so festgelegt, dass sie lang genug ist, um das Spulenende 14b elektrisch von dem Spulenende 16b zu isolieren. Zum Beispiel ist die Länge L₂ in der Achsenrichtung so festgelegt, dass das in der Achsenrichtung obere Ende jedes Spulenenden-Isolationsteils 40 in der Achsenrichtung oberhalb der in der Achsenrichtung oberen Enden der Spulenenden 14b und 16b positioniert werden kann.
Ferner sind wie in 1 gezeigt die Spulenenden-Isolationsteile 40 von zwei in der Umfangsrichtung benachbarten Isolatoren 18 so angeordnet, dass sie einander in der radialen Richtung überlappen. Entsprechend ist die Breite W₂ in der Umfangsrichtung der Spulenenden-Isolationsteile 40 so festgelegt, dass sie breit genug ist, um zu gestatten, dass die beiden in der Umfangsrichtung benachbarten Spulenenden-Isolationsteile 40 einander in dem in 1 gezeigten Zustand überlappen.
In der gleichen Weise wie die Spulenenden-Isolationsteile 40 erstreckt sich der Spulenenden-Isolationsteil 42 eines Isolators 18 von dem Statorkern 12 in der Achsenrichtung nach unten zu der Außenseite des Schlitzes 30a, 30b oder 30c. Der Spulenenden-Isolationsteil 42 ist an der Unterseite in der Achsenrichtung des Statorkerns 12 zwischen dem Spulenende 14b der Spule 14 und dem Spulenende 16b der Spule 16 angeordnet und isoliert das Spulenende 14b elektrisch von dem Spulenende 16b.
In jedem der Schlitze 30d, 30e und 30f ist einer der Isolatoren 20 angeordnet. In der gleichen Weise wie der Isolator 18 ist der Isolator 20 ein nahtloses einstückiges Element. Der Isolator 20 besteht z. B. aus einem Papier- oder einem Harzmaterial.
Wie in 4 gezeigt weist der Isolator 20 einen Spulenseiten-Isolationsteil 44, einen Spulenenden-Isolationsteil 46 und einen Spulenenden-Isolationsteil 48 auf. Der Spulenseiten-Isolationsteil 44 weist die gleiche Form wie der oben beschriebene Boden 38a auf. Insbesondere weist der Spulenseiten-Isolationsteil 44 eine Breite W₃ in der Umfangsrichtung und eine Länge L₃ in der Achsenrichtung auf.
Bei dieser Ausführungsform ist die Breite W₃ in der Umfangsrichtung so festgelegt, dass sie gleich oder kleiner als die Breite in der Umfangsrichtung der Schlitze 30d, 30e und 30f ist. Die Länge L₃ in der Achsenrichtung ist so festgelegt, dass sie gleich oder größer als die Länge in der Achsenrichtung der Schlitze 30d, 30e und 30f ist.
Der Spulenenden-Isolationsteil 46 ist einstückig mit einem in der Achsenrichtung oberen Ende 44a des Spulenseiten-Isolationsteils 44 gekoppelt und erstreckt sich von dem Spulenseiten-Isolationsteil 44 in der Achsenrichtung nach oben. Der Spulenenden-Isolationsteil 48 ist einstückig mit einem in der Achsenrichtung unteren Ende 44b des Spulenseiten-Isolationsteils 44 gekoppelt und erstreckt sich von dem Spulenseiten-Isolationsteil 44 in der Achsenrichtung nach unten.
Die Spulenenden-Isolationsteile 46 und 46 weisen jeweils Breiten W₄ und W₄' in der Umfangsrichtung und Längen L₄ und L₄' in der Achsenrichtung auf. Die Breiten W₄ und W₄' in der Umfangsrichtung können gleich oder unterschiedlich sein. Ebenso können die Längen L₄ und L₄' in der Achsenrichtung gleich oder unterschiedlich sein.
Bei dieser Ausführungsform sind die Breiten W₄ und W₄' in der Umfangsrichtung so festgelegt, dass sie größer als die Breite in der Umfangsrichtung der Schlitze 30d, 30e und 30f ist. Wie nachstehend beschrieben sind die Längen L₄ und L₄' in der Achsenrichtung so festgelegt, dass sie lang genug sind, um die Spulenenden 14b von den Spulenenden 16b zu isolieren.
Wenn die Isolatoren 20 jeweils in den Schlitzen 30d, 30e und 30f angeordnet sind, ist wie in 2 gezeigt der Spulenseiten-Isolationsteil 44 eines Isolators 20 zwischen der Spulenseite 16a der Spule 16 und den Innenwandflächen 28b von zwei einander gegenüberliegenden Vorsprüngen 28a angeordnet und isoliert er die Spulenseite 16a von den Innenwandflächen 28b.
Zusammen damit dichtet der Spulenseiten-Isolationsteil 44 die radial innere Öffnung des Schlitzes 30d, 30e oder 30f ab. Dadurch verhindert der Spulenseiten-Isolationsteil 44, dass die Spulenseite 16a von dem Schlitz 30d, 30e oder 30f abfällt.
Andererseits erstreckt sich wie in 1 gezeigt der Spulenenden-Isolationsteil 46 eines Isolators 20 von dem Statorkern 12 in der Achsenrichtung nach oben zu der Außenseite des Schlitzes 30d, 30e oder 30f. Der Spulenenden-Isolationsteil 46 ist zwischen dem Spulenende 16b der Spule 16 und dem Spulenende 14b der Spule 14, die in der Achsenrichtung an der Oberseite des Schlitzes 30d, 30e oder 30f verdrahtet ist, angeordnet und isoliert das Spulende 16b elektrisch von dem Spulenende 14b.
Entsprechend ist die Länge L₄ in der Achsenrichtung jedes Spulenenden-Isolationsteils 46 so festgelegt, dass sie lang genug ist, um die Spulenenden 16b elektrisch von den Spulenenden 14b zu isolieren. Zum Beispiel ist die Länge L₄ in der Achsenrichtung so festgelegt, dass das in der Achsenrichtung obere Ende jedes Spulenenden-Isolationsteils 46 in der Achsenrichtung oberhalb der in der Achsenrichtung oberen Enden der Spulenenden 14b und 16b positioniert werden kann.
Ferner sind wie in 1 gezeigt die Spulenenden-Isolationsteile 46 von zwei in der Umfangsrichtung benachbarten Isolatoren 20 so angeordnet, dass sie einander in der radialen Richtung überlappen. Entsprechend ist die Breite W₄ in der Umfangsrichtung so festgelegt, dass sie breit genug ist, um zu gestatten, dass die beiden in der Umfangsrichtung benachbarten Spulenenden-Isolationsteile 46 einander in dem in 1 gezeigten Zustand überlappen.
In der gleichen Weise wie die Spulenenden-Isolationsteile 46 erstreckt sich der Spulenenden-Isolationsteil 48 eines Isolators von dem Statorkern 12 in der Achsenrichtung nach unten zu der Außenseite des Schlitzes 30d, 30e oder 30f. Der Spulenenden-Isolationsteil 48 ist an der Unterseite in der Achsenrichtung des Statorkerns 12 zwischen dem Spulenende 16b der Spule 16 und dem Spulenende 14b der Spule 14 angeordnet und isoliert das Spulenende 16b elektrisch von dem Spulenende 14b.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist in jedem der Schlitze 30d, 30e und 30f einer der Isolatoren 22 angeordnet. Jede Isolator 22 weist die gleiche Form wie der Spulenseiten-Isolationsteil 44 des Isolators 20 auf. Jeder Isolator 22 ist zwischen der Spulenseite 14a der Spule 14 und den Innenwandflächen 28b, die den Schlitz 30a, 30b oder 30c definieren, angeordnet und isoliert die Spulenseite 14a elektrisch von den Innenwandflächen 28b.
Zusammen damit dichtet der Isolator 22 die radial innere Öffnung des Schlitzes 30a, 30b oder 30c ab. Dadurch kann der Isolator 22 verhindern, dass die Spulenseite 14a von dem Schlitz 30a, 30b oder 30c abfällt.
In jedem der Schlitze 30d, 30e und 30f ist einer der Isolatoren 24 angeordnet. Jeder Isolator 24 weist die gleiche Form wie der Spulenseiten-Isolationsteil 38 des Isolators 18 auf. Insbesondere weist der Isolator 24 einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf und weist er den Boden 38a und die Seiten 38b und 38c auf.
Wie in 2 gezeigt ist der Boden 38a eines Isolators 24 zwischen der Spulenseite 16a der Spule 16 und der Innenwandfläche 32, die den Schlitz 30d, 30e oder 30d definiert, angeordnet und isoliert er die Spulenseite 16a elektrisch von der Innenwandfläche 32.
Ferner ist die Seite 38b eines Isolators 24 zwischen der Spulenseite 16a der Spule 16 und der Seitenwandfläche 34, die den Schlitz 30e, 30e oder 30f definiert, angeordnet und isoliert sie die Spulenseite 16a elektrisch von der Seitenwandfläche 34.
Ferner ist die Seite 38c eines Isolators 24 zwischen der Spulenseite 16a der Spule 16 und der Seitenwandfläche 36, die den Schlitz 30d, 30e oder 30f definiert, angeordnet und isoliert sie die Spulenseite 16a elektrisch von der Seitenwandfläche 36.
Da bei dieser Ausführungsform die Spulenseiten-Isolationsteile 38 der Isolatoren 18 in den Schlitzen 30 aufgenommen sind, wird die Bewegung jedes Isolators 18 in der Umfangsrichtung beschränkt. Zudem greifen die Spulenenden-Isolationsteile 40 und 42 der Isolatoren 18 mit den Endflächen in der Achsenrichtung des Statorkerns 12 ein, wodurch auch die Bewegung jedes Isolators 18 in der Achsenrichtung beschränkt wird.
Da in der gleichen Weise die Spulenseiten-Isolationsteile 44 der Isolatoren 20 in den Schlitzen 30 aufgenommen sind, wird die Bewegung jedes Isolators 20 in der Umfangsrichtung beschränkt. Zudem greifen die Spulenenden-Isolationsteile 46 und 48 der Isolatoren 20 mit den Endflächen in der Achsenrichtung des Statorkerns 12 ein, wodurch auch die Bewegung jedes Isolators 20 in der Achsenrichtung beschränkt wird.
Nach dieser Ausführungsform werden die Isolatoren 18 und 20 sicher an den in 1 gezeigten Positionen gehalten, wodurch es möglich ist, zu verhindern, dass die Isolatoren 18 und 20 von gegebenen Positionen verschoben werden.
Ferner weisen die Isolatoren 18 und 20 bei dieser Ausführungsform einfache Formen auf, die für die Massenherstellung geeignet sind, und können sie leicht in die Schlitze 30 eingesetzt werden. Daher ist es durch eine vorab erfolgende Massenherstellung der Isolatoren 18 und 20 möglich, die Anforderung der Herstellung von verschiedenen Arten von Motoren mit unterschiedlichen Anzahlen von Schlitzen zu erfüllen und zusammen damit die Herstellungsarbeit zu vereinfachen. Als Ergebnis können die Herstellungskosten verringert werden.
Ferner können die Isolatoren 18 und 20 die Spulenseiten 14a und 16a elektrisch von dem Statorkern 12 isolieren und auch die Spulenenden 14b von den Spulenenden 16b isolieren.
Ferner sind bei dieser Ausführungsform die Spulenenden-Isolationsteile 40, 46, die in der Umfangsrichtung benachbart sind, so angeordnet, dass sie einander überlappen. Gemäß diesem Aufbau kann die Bildung eines Spalts zwischen den benachbarten Spulenenden-Isolationsteilen 40, 46 verhindert werden, wodurch es möglich ist, die Spulenenden 14b verlässlich von den Spulenenden 16b zu isolieren.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 5 und 6 ein Stator 10' nach einer anderen Ausführungsform beschrieben werden. Der Stator 10' nach dieser Ausführungsform unterscheidet sich von dem oben angeführten Stator 10 darin, dass der Stator 10' ferner mehrere Verbindungsteile 50 aufweist.
Jedes Verbindungsteil 50 verbindet die Spulenenden-Isolationsteile 40, 46 von zwei benachbarten Isolatoren 18, 20. Insbesondere umfassen die Verbindungsteile 50 Verbindungsteile 50a, 50b und 50c.
Das Verbindungsteil 50a verbindet die Spulenenden-Isolationsteile 40 von zwei benachbarten Isolatoren 18. Das Verbindungsteil 50a ist zwischen den radial überlappenden Teilen der beiden benachbarten Spulenenden-Isolationsteile 40 angeordnet.
Das Verbindungsteil 50b verbindet den Spulenenden-Isolationsteil 40 des Isolators 18 und den Spulenenden-Isolationsteil 46 des zu diesem Isolator 18 benachbarten Isolators 20. Das Verbindungsteil 50b ist zwischen den radial überlappenden Teilen der benachbarten Spulenenden-Isolationsteile 40 und 46 angeordnet.
Das Verbindungsteil 50c verbindet die Spulenenden-Isolationsteile 46 von zwei benachbarten Isolatoren 20. Das Verbindungsteil 50c ist zwischen den radial überlappenden Teilen der beiden benachbarten Spulenenden-Isolationsteile 46 angeordnet.
Das Verbindungsteil 50 ist z. B. ein Klebstoff oder ein Klebeband. Alternativ kann das Verbindungsteil 50 durch einen Eingreifteil, der an einem der beiden benachbarten Spulenenden-Isolationsteile 40, 46 bereitgestellt ist, und einen Aufnahmeteil, der an dem anderen bereitgestellt ist, um mit dem Eingreifteil einzugreifen, wie etwa MAGIC TAPE (eingetragenes Warenzeichen), d. h., eine Klettbefestigung, gebildet sein.
Da die Spulenenden-Isolationsteile 40, 46 nach dieser Ausführungsform durch die Verbindungsteile 50 in der Umfangsrichtung miteinander verbunden werden können, können die Isolatoren 18 und 20 noch sicherer an gegebenen Positionen gehalten werden. Daher ist es möglich, wirksam zu verhindern, dass die Isolatoren 18 und 20 von den gegebenen Positionen verschoben werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Stator 10 ein zylinderförmiger Stator, der einen Drehmotor bildet. Doch die Idee der Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, sondern kann auf einen linearen Stator, der einen Linearmotor bildet, angewendet werden.
In diesem Fall weist der Stator ein rückwärtiges Joch, das sich geradlinig in eine erste Richtung erstreckt, und mehrere Zähne, die sich von dem rückwärtigen Joch in eine zu der ersten Richtung senkrecht verlaufende zweite Richtung erstrecken und so angeordnet sind, dass sie in der ersten Richtung aneinandergereiht sind, auf, wobei die oben genannten Isolatoren 18 und 20 auf die gleiche Weise wie in 1 und 2 gezeigt jeweils in den Schlitzen, die zwischen zwei benachbarten Zähnen gebildet sind, angeordnet sind.
Die Erfindung wurde im Vorhergehenden durch Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, doch sollen die oben beschriebenen Ausführungsformen den Umfang der Erfindung, der durch die beiliegenden Ansprüche definiert wird, nicht beschränken. Ferner können auch Kombinationen der Merkmale, die im Zusammenhang mit den Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, durch den technischen Umfang der Erfindung abgedeckt sein, doch bedeutet dies nicht, dass für Mittel zur Lösung, die durch die Erfindung bereitgestellt werden, alle Kombinationen dieser Merkmale erforderlich sind. Zudem ist für Fachleute offensichtlich, dass an den oben beschriebenen Ausführungsformen verschiedene Abwandlungen oder Verbesserungen vorgenommen werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2004-072899 [0002]
JP 2012-034453 [0002]

Claims

Stator (10) eines Elektromotors, wobei der Stator umfasst: einen Statorkern (12), der mit mehreren Schlitzen (30) ausgeführt ist; eine Spule (14), die um den Statorkern gewickelt ist und eine in einem der Schlitze aufgenommene Spulenseite (14a) und ein außerhalb des Schlitzes angeordnetes Spulenende (14b) aufweist; und mehrere Isolatoren (18, 20), die jeweils in jedem der mehreren Schlitze angeordnet sind, wobei der Isolator aufweist: einen Spulenseiten-Isolationsteil (38, 44), der zwischen einer Wandfläche (32, 34, 36) eines ersten Schlitzes der mehreren Schlitze, in dem der Isolator angeordnet ist, und einer in dem ersten Schlitz aufgenommenen ersten Spulenseite angeordnet ist, wobei der Spulenseiten-Isolationsteil die erste Spulenseite elektrisch von der Wandfläche isoliert; und einen Spulenenden-Isolationsteil (40, 42, 46, 48), der einstückig mit dem Spulenseiten-Isolationsteil gekoppelt ist und außerhalb des ersten Schlitzes angeordnet ist, wobei der Spulenenden-Isolationsteil zwischen einem ersten Spulenende einer ersten Spule, die die erste Spulenseite aufweist, und einem zweiten Spulenende einer zweiten Spule, die eine zweite Spulenseite aufweist, welche in einem von dem ersten Schlitz verschiedenen zweiten Schlitz der mehreren Schlitze aufgenommen ist, angeordnet ist, wobei der Spulenenden-Isolationsteil das erste Spulenende elektrisch von dem zweiten Spulenende isoliert.
Stator nach Anspruch 1, wobei jeder Isolator ein nahtloses einstückiges Element ist.
Stator nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Spulenenden-Isolationsteile von zwei benachbarten Isolatoren so angeordnet sind, dass sie einander überlappen.
Stator (10') nach einem der Ansprüche 1–3, ferner umfassend ein Verbindungsteil (50), das dazu ausgebildet ist, die Spulenenden-Isolationsteile von zwei benachbarten Isolatoren zu verbinden.
Elektromotor, umfassend einen Stator nach einem der Ansprüche 1–4.