JP2005130540A - 電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】 固定子鉄心が、ティース鉄心とヨーク鉄心とに分割されて構成された電動機のティース鉄心のコイルとヨーク鉄心との絶縁を確実に確保する。
【解決手段】 固定子鉄心が、コイル５を巻回す複数のスロット１を周方向に形成する複数のティース２で構成されたティース鉄心３と、このティース鉄心３が内嵌めされるヨーク鉄心６によって構成され、ティース鉄心３が絶縁体でできたインシュレータ４で保持された電動機について、そのスロット１にティース２に沿った形状に加工した絶縁フィルム７を介在させるとともに、この絶縁フィルム７のヨーク鉄心６とスロット１に巻回されたコイル５との間の部分を、絶縁フィルム７の両端に形成した二つの曲げフラップ９の重ね折りにより絶縁する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、固定子鉄心がティース鉄心とヨーク鉄心とに分割されて構成されている電動機に関するものである。

電動機には固定子鉄心が、ティース鉄心とヨーク鉄心とに分割されて構成されているものがある。この種の電動機は、絶縁されたティース鉄心のスロットに外方よりコイルを巻回してから、ティース鉄心をヨーク鉄心に内嵌めして、固定子が作られている。なお、この種の従来技術としては特許文献１に開示されたものがある。

特開平６―２３７５４５号公報

固定子鉄心が、ティース鉄心とヨーク鉄心とに分割されて構成された従来の電動機では、ティースを絶縁するスロット絶縁体は成形物であり、電動機出力対応のため鉄心の積層枚数を変えた場合、それに応じたスロット絶縁体の成形型が必要であり、対応性が悪い。また、積層枚数が多く、鉄心の厚みが大きくなると、スロット絶縁体も厚くなり、スロットの面積が減少し巻線に支障をきたしたり、成形時の型離れが悪くなったりする問題があった。さらには、スロット絶縁体をスロットに挿入してからスロットに外方からコイルを巻回すため、スロット絶縁体のスロット開放部に対応する部分も開放している。従ってコイルを巻回し、ヨーク鉄心に内嵌めしたティース鉄心のコイルとヨーク鉄心との隙間に絶縁ウェッジを挟込み、スロット絶縁体の開放した部分の絶縁をしている。そのため、生産中に絶縁ウェッジが抜落ち生産に支障をきたしたり、輸送時の振動で絶縁ウェッジがずれたりする問題があった。この問題を、絶縁ウェッジを接着することで解決しているケースもあるが、沢山の絶縁ウェッジに接着剤を塗布しなければならず、生産性が低下するうえ、コストが高くつくといった問題点がある。

本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、その課題とするところは、固定子鉄心が、ティース鉄心とヨーク鉄心とに分割されて構成された電動機の生産性を改善することであり、ティース鉄心のコイルとヨーク鉄心との絶縁を確実に確保できる低コストな電動機を得ることであり、鉄心の積層枚数を変えることによる出力対応が容易に行うことのできる電動機を得ることである。

上記課題を解決するために本発明は、固定子鉄心が、コイルを巻回す複数のスロットを周方向に形成する複数のティースで構成されたティース鉄心と、ティース鉄心が内嵌めされるヨーク鉄心によって構成され、ティース鉄心が絶縁体でできたインシュレータで保持された電動機について、そのスロットにティースに沿った形状に加工した絶縁フィルムを介在させるとともに、絶縁フィルムのヨーク鉄心とスロットに巻回されたコイルとの間の部分を、絶縁フィルムの両端に形成した二つの曲げフラップの重ね折りにより絶縁する手段を採用する。

上記手段を採用することにより、ティース鉄心のスロットに外方からコイルを巻回すことができるとともに、ティース鉄心のヨーク鉄心への内嵌めによって絶縁フィルムの両端の曲げフラップが重ね折りになって確実な絶縁がなされる。絶縁フィルムは、ティースに沿った形状に加工され、ティースとインシュレータの間に位置し、インシュレータによって両側から固定されているので製造中や輸送中に抜落ちたり、ずれたりすることがなく、生産性が改善し、コストも低減する。

本発明の電動機は、その固定子鉄心が、コイルを巻回す複数のスロットを周方向に形成する複数のティースで構成されたティース鉄心と、ティース鉄心が内嵌めされるヨーク鉄心によって構成されている。ティース鉄心は、絶縁体でできたインシュレータに両側から保持され、スロットにコイルを巻回した後、ティース鉄心をヨーク鉄心に内嵌めして固定子が構成されている。ヨーク鉄心に内嵌めする以前のティース鉄心のスロットにティースに沿った形状に加工した絶縁フィルムが介在され、その後、インシュレータが装着され保持される。絶縁フィルムの両端には二つの重ね折りできる曲げフラップが形成され、この曲げフラップの曲げ部分には、予め曲げ癖が付けられている。コイルを巻回したティース鉄心がヨーク鉄心に内嵌めされる際に、曲げフラップがスロットの内側に折れ曲がり、重なりあってヨーク鉄心とスロットに巻回されたコイルとの間の部分が絶縁される。

この構成を採ることにより、絶縁フィルムが二つのインシュレータにはさみ込まれて固定されているためコイルとヨーク鉄心の絶縁を行う曲げフラップがずれることなく確実な絶縁ができる。また、電動機出力対応のため鉄心の積層枚数を変えてもインシュレータは共用でき、絶縁フィルムの対応だけで応じることができる。

実施の形態１．
図１は、電動機の固定子鉄心におけるティース鉄心の組立て状態を示す斜視図、図２は、固定子鉄心の組立て状態の部分断面図、図３は、絶縁フィルムの展開図、図４は、絶縁フィルムを装着した状態で示すティース鉄心の平面図である。この電動機は、内回転型の電動機であり、複数のスロット１を周方向に形成する複数のティース２をもつティース鉄心３を、二つの絶縁性を持つインシュレータ４に両端を保持した内輪磁極部に回転子が収められ、外輪部を構成するヨーク鉄心６にティース鉄心３が圧入により内嵌合されて構成されている。

ティース鉄心３のスロット１には、ティース２に沿った形状にプレス加工した絶縁フィルム７が介在され、その後、インシュレータ４が装着され、ティース２とともに絶縁フィルム７が保持される。絶縁フィルム７は、図３の展開図で示すように固定子鉄心の積層方向の寸法に応じた縦幅Ａのスロット係合部８の両端に二つの曲げフラップ９を延出させてなる。二つの曲げフラップ９の縦幅Ｂは、それぞれ固定子鉄心の積層方向の寸法より大きく、スロット係合部８より両端において突出し、その横幅Ｃの合計寸法２Ｃは、スロット１の開放部の寸法より大きく形成されている。曲げフラップ９とスロット係合部８の境目には、曲げフラップ９を内側へ曲げる曲げ癖１０が付けられている。

インシュレータ４は樹脂製で、中心部にリング部１１を有し、リング部１１から周方向に放射状に並ぶティース収納部１２を有する構造である。ティース収納部１２は、ティース２の側部を絶縁する側部絶縁部１３と、ティース２の端面部を絶縁する端部絶縁部１４とからなり、ティース２の端の側部と端面とを絶縁する。

絶縁フィルム７を装着したティース鉄心３の両側にインシュレータ４を絶縁フィルム７の端が内側になるように嵌めておいて、コイル５が外側からスロット１に巻回される（図２参照）。コイル５を巻回したティース鉄心３がヨーク鉄心６に内嵌めされる際に、二つの曲げフラップ９がスロット１の内側に折り曲げられ（図４参照）、重なりあってヨーク鉄心６とスロット１に巻回されたコイル５との間の部分が確実に絶縁される（図２参照）。曲げフラップ９の縦幅Ｂが固定子鉄心の積層方向の寸法より大きいため、その沿面距離で絶縁を確かなものとしている。絶縁フィルム７は、ティース鉄心３とインシュレータ４との間に挟まれているため、製造途中に抜け落ちたり、輸送時の振動でずれたりすることはない。曲げフラップ９は、曲げ癖１０により容易にコイル５を包込むように曲がり、コイル５とヨーク鉄心６との絶縁を図る。コイル量が多く、スロット１からはみ出したような場合でも、曲げフラップ９はコイル５を包むように重なり、確りした絶縁を行うことができる。また、電動機出力対応のため鉄心の積層枚数を変えてもインシュレータ４は共用でき、絶縁フィルム７の対応だけで応じることができる。インシュレータ４は、二個を同形同寸法とすることができ、これにより電動機出力対応においても一種類のインシュレータ４とすることができ、成形型も一種類で済む。

実施の形態２．
図５〜図８に示す本実施の形態の電動機の固定子鉄心は、インシュレータの装着時に絶縁フィルムを容易に嵌込み得るようにする工夫を講じたもので、それに係る構成以外は、実施の形態１のものと同じである。従って、実施の形態１と同じ部分については実施の形態１のものと同じ符号を用い、それらについての説明は省略する。

図５は、本実施の形態の絶縁フィルム７の展開図であり、図６は、絶縁フィルム７を装着した状態で示すティース鉄心３の平面図である。絶縁フィルム７には、そのスロット係合部８の縦幅Ａ方向の両端に一対一組のフラップ２０が二組形成されている。この二組のフラップ２０をそれぞれ外側に図６に示すようにティース２の両端に密接するように曲げ込む。これにより、インシュレータ４を装着する時、インシュレータ４の端面と絶縁フィルム７の端面がぶつかり合うようなことがなく、容易に絶縁フィルム７の外側にインシュレータ４を嵌込むことができる。

これと同様の効果をインシュレータ４側の構造によって達成することもできる。図７は、そのインシュレータ４の斜視図である。このインシュレータ４には、側部絶縁部１３の端面に絶縁フィルム７の嵌込みをガイドする突起２１が設けられている。インシュレータ４装着時にこの突起２１が先に絶縁フィルム７に当り、案内して容易に絶縁フィルム７の外側にインシュレータ４を嵌込むことができる。

実施の形態３．
図８と図９に示す本実施の形態は、ティース鉄心のティース両端の幅寸法を、インシュレータの側面部分が収まる深さまで小さくしたものであって、それ以外の部分の構成は、実施の形態１のものと同じである。従って、実施の形態１と同じ部分については実施の形態１のものと同じ符号を用い、それらについての説明は省略する。

図８と図９は、組立て後のティース鉄心３の断面図である。本実施の形態の電動機の固定子鉄心は、図８に示すようにティース鉄心３のティース２両端の幅寸法が、インシュレータ４の側面部分が収まる深さまで小さく２２なっている。ティース２両端の幅寸法が同じの図９に示すティース鉄心３では、インシュレータ４の側面部分と段差ができ、デッドスペース２３となり、コイル量が多くなるとコイル漏れが起き易い。デッドスペース２３を除去することでコイル量が多くなってもコイル漏れが起き難く、高占積率化が実現し、電動機の特性が改善する。

電動機の固定子鉄心におけるティース鉄心の組立て状態を示す斜視図である。（実施の形態１） 固定子鉄心の組立て状態の部分断面図である。（実施の形態１） 絶縁フィルムの展開図である。（実施の形態１） 絶縁フィルムを装着した状態で示すティース鉄心の平面図である。（実施の形態１） 絶縁フィルムの展開図である。（実施の形態２） 絶縁フィルムを装着した状態で示すティース鉄心の平面図である。（実施の形態２） インシュレータの斜視図である。（実施の形態２） 組立て後のティース鉄心の断面図である。（実施の形態３） 比較のために表した組立て後のティース鉄心の断面図である。（実施の形態３）

符号の説明

１ スロット、 ２ ティース、 ３ ティース鉄心、 ４ インシュレータ、 ５ コイル、 ６ ヨーク鉄心、 ７ 絶縁フィルム、 ９ 曲げフラップ、 １０ 曲げ癖 ２０ フラップ、 ２１ 突起。

Claims (6)

1. 固定子鉄心が、コイルを巻回す複数のスロットを周方向に形成する複数のティースで構成されたティース鉄心と、このティース鉄心が内嵌めされるヨーク鉄心によって構成され、前記ティース鉄心が絶縁体でできたインシュレータで保持された電動機であって、前記スロットに前記ティースに沿った形状に加工した絶縁フィルムを介在させるとともに、この絶縁フィルムの前記ヨーク鉄心と前記スロットに巻回されたコイルとの間の部分を、前記絶縁フィルムの両端に形成した二つの曲げフラップの重ね折りにより絶縁した電動機。
2. 請求項１又は請求項２に記載の電動機であって、絶縁フィルムにティース端面に曲げ込まれるフラップを設けた電動機。
3. 請求項１〜請求項３までのいずれかに記載の電動機であって、絶縁フィルムの両端に形成した二つの曲げフラップに曲げ癖を付けた電動機。
4. 請求項１〜請求項４までのいずれかに記載の電動機であって、インシュレータの端面に絶縁フィルムの嵌込みをガイドする突起を設けた電動機。
5. 請求項２〜請求項５までのいずれかに記載の電動機であって、インシュレータを同寸法形状の二つ一組で構成した電動機。
6. 請求項１〜請求項６までのいずれかに記載の電動機であって、ティース鉄心のティース両端の幅寸法を、インシュレータの側面部分が収まる深さまで小さくした電動機。

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