JP2005168187A - 電動機固定子、その製造方法、およびその固定子を用いた永久磁石形電動機 - Google Patents
電動機固定子、その製造方法、およびその固定子を用いた永久磁石形電動機 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 円周の一部を成す外周ヨーク11aと外周ヨーク11aに直角に延びるティース11bとから成る形状に打ち抜かれた電磁鋼板11の積層鉄芯10と、積層鉄芯10の積層方向の両端から中心方向に向けてティース11bの幅方向の両端からこれを覆うように挿入される2個の樹脂製絶縁部品20と、から構成される電動機固定子100において、両樹脂製絶縁部品20の先端の互いの突き合わせ位置近傍に、ティース11bの露出部分を絶縁するための絶縁シート30を挿入するための切り欠き21g、21hを設け、この切り欠き21g、21hに絶縁シート30を挿入してスロット絶縁を構成した。
【選択図】 図1
Description
しかしながら、第1従来技術は、絶縁シートのみで固定子鉄芯の絶縁を施すものであり、機械的強度に問題があり、特にティースの長手方向の端部が接触等により損傷しやすく問題があった。
図8は第2従来技術に係る固定子鉄芯を説明する斜視図で、(a)は組立前、(b)は組立後をそれぞれ示している。
図(a)において、100’は第2従来技術に係る電動機固定子、10は所定の形状に打ち抜かれた電磁鋼板11を多数積層して成る積層鉄芯、80は樹脂製絶縁部品で、第1従来技術の絶縁シートに代わるものである。これは2個用いて、それぞれ積層鉄芯10の積層方向の両端から中心方向に向けて挿入される。
2個の樹脂製絶縁部品80が積層鉄芯10に挿入されると、電動機固定子100’は、図(b)のようになり、端部が多少接触しても樹脂製絶縁部品80により損傷しにくくなっている。
図9は図8の電磁鋼板の積層体の積層数より多い積層鉄芯を有する固定子鉄芯を説明する斜視図で、(a)は組立前、(b)は組立後をそれぞれ示している。
図(a)において、200’は積層数の多い電動機固定子、10’は電磁鋼板11を図8のそれよりも多数積層して成る積層鉄芯、90は樹脂製絶縁部品で、積層数が増えただけ、図8の樹脂製絶縁部品80よりも長手方向の長さが長く形成されている。2個の樹脂製絶縁部品90が積層鉄芯10’に挿入されると、電動機固定子200’は芯図(b)のようになり、積層鉄芯10’の積層数が増えても、その分長手方向の長さが長く形成された樹脂製絶縁部品90を用いているので、ティースの長さ方向の全体が絶縁されている。
このように、鉄芯長さが変わると、第2従来技術では樹脂製絶縁部品も複数種類(今の場合、80と90の2種類)必要になった。
ところで、樹脂製絶縁部品を製造する手法としては射出成型等が用いられるが、複数の絶縁部品を製造するためには同数の金型が必要となり、第2従来技術では、金型製作のための費用がかかるという問題点を抱えていた。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、金型製作の費用を最小限に抑えるとともに、作業性や品質と共に優れた絶縁構成を得ることができる電動機固定子、その製造方法、およびその固定子を用いた永久磁石形電動機を提供することを目的とする。
請求項2の発明は、請求項1記載の電動機固定子において、前記切り欠きが、前記各片持ち部材にこの片持ち部材の長さ方向に対して直角な面にコ字状に形成され、かつ前記絶縁シートが、前記コ字状切り欠き内に収納されることを特徴としている。
請求項3の発明は、電動機固定子の製造方法に係わり、前記電磁鋼板の積層体の積層数が請求項2記載の積層数より多い積層鉄芯を有する電動機固定子の製造方法において、請求項2記載の樹脂製絶縁部品と同じ寸法の樹脂製絶縁部品を用い、前記積層方向の長さが請求項2記載の絶縁シートよりも長い絶縁シートを前記切り欠きに挿入してスロット絶縁を構成したことを特徴としている。
請求項4の発明は、永久磁石形電動機に係り、請求項2記載の電動機固定子の複数個の外周ヨーク同士を隣接させて成る固定子と、該固定子の前記ティース先端同士で形成される内部空間に空隙を介して配置される永久磁石付き回転子と、を備えたことを特徴としている。
このようになっているため、鉄芯長さの異なる製品を作る場合でも、樹脂製絶縁部品の金型を追加で作る必要が無い。
また、樹脂製絶縁部品には絶縁シートと重なる部分に切り掻きを設けており、絶縁シートは樹脂製絶縁と鉄芯によって挟まれ、固定されるため、巻き線作業時にずれたり外れたりすることがない。また、絶縁シートと樹脂製部品は重なり部分があるので、絶縁性能も落ちることはない。
このように本発明によれば、金型製作費用をかけずに、かつ作業性、品質に優れた絶縁構成の電機子固定子とすることができる。この絶縁を施した鉄芯を複数組み合わせることで円環状として固定子を構成することができ、固定子の内部空間に永久磁石付き回転子を配置することで、長さの異なる永久磁石形電動機を簡単に構成することができる。
(第1実施例)
図1は、本発明の第1実施例で、電磁鋼板の積層体の積層数が少ない固定子鉄芯の組立前の斜視図、図2は樹脂製絶縁部品の組み込み後の斜視図、図3は絶縁シート組み込み後の組立完成した電動機固定子の斜視図である。
図1において、100は本発明の第1実施例に係る電動機固定子、10は電磁鋼板11を多数積層して成る積層鉄芯、20は樹脂製絶縁部品、30は絶縁シートである。
電磁鋼板11は円周の一部を成す外周ヨーク11aとこの外周ヨーク11aに直角に延びるティース11bとから構成される形状に打ち抜かれたものである。
この電磁鋼板11を多数枚積層することで積層体を構成している。
また、この電磁鋼板11の外周ヨーク11a同士を隣接させて繋ぎ合わせると環状の固定子が完成する。この場合、環状固定子のティース11bの先端同士で形成される円筒の内部空間に空隙を介して永久磁石付き回転子を配置することで電動機ができあがる。
片持ち部材21の長さは、2個の片持ち部材21をそれぞれ挿入した状態で、先端の互いの突き合わせ位置において隙間ができる程度の長さにして、ティースの一部が露出するようにしてある。そして、このティースの露出部分を絶縁シート30で覆うようにしている。
なお、絶縁シート30を挿入し固定するため、水平切り欠き21hが片持ち部材21の上方張り出し部21aの長手方向先端部21bと、および下方張り出し部21cの長手方向先端部21dにそれぞれ形成されている。さらに、これら上下の水平切り欠き21h、21h間を結ぶ垂直切り欠き21gが形成されている。
連結部22は片持ち部材21に面する側の反対側に上部張り出し部23と下方張り出し部24を形成し、片持ち部材21に面する側は片持ち部材21の丈よりも若干高く形成されており、積層鉄芯10に当接するストッパ部23aの役割をしている。
このように、樹脂製絶縁部品20には絶縁シート30と重なる部分に切り欠ききを設けており、絶縁シート30は積層鉄芯10と樹脂製絶縁部品20とによって挟まれて固定されるため、巻線作業時にずれたり外れたりすることがない。
また、絶縁シートと樹脂製部品は重なり部分があるので、絶縁性能も落ちることはない。
本発明の第2実施例は、電磁鋼板の積層体の積層数が第1実施例のものより多い固定子鉄芯の場合のコスト安となる製造に関するもので、図4はその組立前の斜視図、図5は樹脂製絶縁部品の組み込み後の斜視図、図6は絶縁シート組み込み後の組立完成した電動機固定子の斜視図である。
図4において、200は本発明の第2実施例に係る電動機固定子、10’は電磁鋼板11を図1の場合(第1実施例)と比べてより多数積層して成る積層鉄芯、20は樹脂製絶縁部品、30’は絶縁シートである。樹脂製絶縁部品20は図1のそれと全く同じものである。
電磁鋼板11の単体も図1のそれと全く同じものである。ただ、その積層数が図1の場合より多くなっている。
絶縁シート30’は厚みのある紙31の下部32および上部33をそれぞれ積層鉄芯10の反対側に断面コ字状に折られているところは図1の場合と同じであるが、積層方向の長さが図1の絶縁シートよりも長いものを用いている。図5では、積層鉄芯10’の中央部に長い距離に亘ってティースが露出部しているのが見られる。そこで、この横長の絶縁シート30’を樹脂製絶縁部品20,20の先端の互いの突き合わせ位置近傍に形成された切り欠き内に挿入することで、ティースの長い露出部が図6のように完全に被覆されることとなる。
(b)は本発明で共通に使用される樹脂製絶縁部品を示す図で、左は側面図、右は正面図である。(c)は本発明で使用される絶縁シートを示す図で、左は側面図、右は正面図である。(d)は本発明の第1実施例に係る電動機固定子を示す図で、左は側面図、右は正面図、(e)は図(e)のX−X断面平面図である。
(f)は本発明の第2実施例に係る電動機固定子を示す図で、左は側面図、右は正面図である。
各図に共通して、10、10’は積層鉄芯、20は樹脂製絶縁部品、30、30’は絶縁シートである。上方張り出し部21aの長手方向先端部21bにシート挿入用水平切り欠き21h(図d)が形成されており、また、下方張り出し部21cの長手方向先端部21dにも、同じくシート挿入用水平切り欠き21h(図d)が形成されている。そして、上下のシート挿入用水平切り欠き21hを結ぶ垂直の切り欠き21g(図e)が形成されている。
この切り欠き21h−21g−21hによって積層鉄心10と樹脂製絶縁部品20との間に隙間が形成されるので、この隙間に絶縁シート30を挿入することで、絶縁シート30の案内と固定が簡単に行える。
このようになっているため、鉄芯長さの異なる製品を作る場合でも、樹脂製絶縁部品の金型を追加で作る必要が無い。
以上のように本発明によれば、金型製作費用をかけずに、かつ作業性、品質に優れた絶縁構成の電動機固定子とすることができる。この絶縁を施した鉄芯を複数組み合わせることで円環状として固定子を構成することができ、固定子の内部空間に回転子を配置することで、長さの異なる電動機を簡単に構成することができる。
200 電動機固定子(本発明の第2実施例)
10、10’ 積層鉄芯
11 電磁鋼板
11a 外周ヨーク
11b ティース
20 樹脂製絶縁部品
21 片持ち部材
21a 上方張り出し部
21b 上方張り出し長手方向先端部
21c 下方張り出し部
21d 下方張り出し長手方向先端部
21g 絶縁シート挿入用切り欠き(垂直面)
21h 絶縁シート挿入用切り欠き(水平面)
22 連結部
23 上方張り出し部
23a ストッパ部
24 下方張り出し部
30、30’ 絶縁シート
31 紙
32 下部
33 上部
Claims (4)
- 円周の一部を成す外周ヨークと該外周ヨークに直角に延びるティースとから成る形状に打ち抜かれた電磁鋼板の積層体から構成される積層鉄芯と、該積層鉄芯の積層方向の両端から中心方向に向けて前記ティースの幅方向の両端を覆うように挿入される全体がコ字状をした2個の樹脂製絶縁部品と、から構成される電動機固定子において、
前記樹脂製絶縁部品は2つの片持ち部材とこれら2つの片持ち部材を連結する連結部とから成り、前記片持ち部材の先端に、絶縁シートを挿入するための切り欠きを設け、該切り欠きに絶縁シートを挿入してスロット絶縁を構成したことを特徴とする電動機固定子。 - 前記切り欠きが、前記各片持ち部材にこの片持ち部材の長さ方向に対して直角な面にコ字状に形成され、かつ前記絶縁シートが、前記コ字状切り欠き内に収納されることを特徴とする請求項1記載の電動機固定子。
- 前記電磁鋼板の積層体の積層数が請求項2記載の積層数より多い積層鉄芯を有する電動機固定子の製造方法において、請求項2記載の樹脂製絶縁部品と同じ寸法の樹脂製絶縁部品を用い、前記積層方向の長さが請求項2記載の絶縁シートよりも長い絶縁シートを前記切り欠きに挿入してスロット絶縁を構成したことを特徴とする電動機固定子の製造方法。
- 請求項2記載の電動機固定子の複数個の外周ヨーク同士を隣接させて成る固定子と、該固定子の前記ティース先端同士で形成される内部空間に空隙を介して配置される永久磁石付き回転子と、を備えたことを特徴とする永久磁石形電動機。
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