JP2012095492A - 電動機の固定子および電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気性能への影響を少なくすると共に、コイルを形成する際にインシュレーターと固定子鉄心とが相対的に回転しないようにすることができる電動機の固定子、および該固定子を有する電動機を得る。
【解決手段】インシュレーター４０Ｕ、４０Ｌを固定子鉄心３０の固定子鉄心端面３０ｄ、３０ｅに当接した際、前者のインシュレーターバック部４１に形成された固定用突起４４、４４が、後者の固定子コアバック部３１に形成された固定用穴３４ｄ、３４ｅに侵入し、前者のインシュレーターティース先端部４３に形成された係止用突起４５、４５が後者の固定子ティース先端部３３の固定子ティース先端部側面３３ｃ、３３ｃに係止する。
【選択図】図７

Description

本発明は電動機の固定子および電動機、特に、複数の固定子鉄心が環状に配置されている電動機の固定子、および該固定子を有する電動機に関する。

従来、電動機は、複数の分割コアが円環状に配置された固定子と、固定子の内部に所定の隙間を空けて回転自在に配置された回転子と、から形成されている。
分割コアは、非対称の略Ｈ字状（略Ｔ字状）に形成された磁性板片を積層して形成された固定子鉄心（ステーターコアに同じ）と、固定子鉄心の両端面にそれぞれ設置された一対のインシュレーター（絶縁部に同じ）と、インシュレーターと固定子鉄心とによって形成されるボビン（糸巻き）状部分に捲回されたコイル（巻線）と、を具備している。
固定子鉄心およびインシュレーターは、平面視の形状が略同一であって、それぞれ分割コアが円環状に配置された際、外周側になる固定子コアバック部およびインシュレーターバック部と、内周側になる固定子ティース先端部およびインシュレーターティース先端部と、固定子コアバック部と固定子ティース先端部とを連結する固定子ティース部およびインシュレーターバック部とインシュレーターティース先端部とを連結するインシュレーターティース部と、を有している。

そして、インシュレーターに固定子鉄心のスロットと同じ形状を持つ絶縁部を設け、その絶縁部を固定子鉄心に挿入してインシュレーターと固定子鉄心とを固定する方式の場合、スロット内のインシュレーターの厚みの分が巻線可能なスペースを減少させ、コイル量が減少し銅損が増加し性能が低下するという問題があった。
そこで、インシュレーターはＬＣＰ、ＰＰＳ等の樹脂を成形されるため強度を保つために最小部の厚みが０．６〜０．８ｍｍ程度必要になるのに対し、０．３ｍｍ以下の厚さの絶縁フィルムによって固定子鉄心のスロット部とコイルを絶縁するようにして、スロット絶縁部による巻線スペース減少分の減少を抑え、かつ、インシュレーターの固定子鉄心からの抜け出しを防止するために、固定子鉄心の両端面に有底の穴を設け（以下、「嵌合穴」と称す、正確には、端面寄りに配置された数枚の磁性板片に貫通孔が設けられている）、インシュレーターに該有底の穴に嵌合する突起部を形成して、両者を嵌合させる発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、固定子鉄心の固定子ティース先端部の内周縁に凹部を設け（端面寄りに配置された数枚の磁性板片に切欠部が設けられている）、インシュレーターに該凹部に嵌合する突起を形成して、両者を嵌合させる発明が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−１９９６２７号公報（第３頁、図６） 特開２００８−６１４４３号公報（第５−６頁、図３）

しかしながら、特許文献１に開示された発明は、嵌合穴を固定子鉄心の固定子コアバック部に設け、磁気性能への影響を少なくしているものの、嵌合穴と突起部との嵌合が１カ所であるため、インシュレーターと固定子鉄心とによって形成されるボビン（糸巻き）状部分にワイヤーを捲回してコイルを形成する際、嵌合穴と突起部との嵌合部を回転中心にしてインシュレーターと固定子鉄心とが相対的に回転し（ズレ）、ワイヤーを捲回するスペースが減少するという問題があった。
また、特許文献２に開示された発明は、固定子鉄心の固定子ティース先端部の内周縁に凹部を設けていることにより、かかる凹部が磁気的に空隙となり、かかる空隙において磁束のロスが発生するため、磁気性能が低下するという問題があった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、磁気性能への影響を少なくすると共に、コイルを形成する際にインシュレーターと固定子鉄心とが相対的に回転しないようにすることができる電動機の固定子、および該固定子を有する電動機を得るものである。

本発明に係る電動機の固定子は、複数の分割コアが平面視において円環状に配置された固定子であって、
前記分割コアは、平面視において略Ｈ字状の板状磁性部材を積層して形成された固定子鉄心と、該固定子鉄心の積層方向の両端面にそれぞれ当接された平面視において略Ｈ字状のインシュレーターと、該インシュレーターと前記固定子鉄心とによって形成される巻線スペースに捲回されたワイヤーからなるコイルと、前記固定子鉄心と前記コイルとの間に配置された絶縁フィルムとを有し、
前記固定子鉄心は、前記分割コアが平面視において円環状に配置された際、外周側になる固定子コアバック部と、内周側になる固定子ティース先端部と、固定子コアバック部と固定子ティース先端部とを連結する固定子ティース部とを具備し、
前記インシュレーターは、前記分割コアが平面視において円環状に配置された際、外周側になるインシュレーターバック部と、内周側になるインシュレーターティース先端部と、インシュレーターバック部とインシュレーターティース先端部とを連結するインシュレーターティース部とを具備し、
前記固定子鉄心の固定子コアバック部の積層方向の両端面に、それぞれ固定用穴が形成され、
前記インシュレーターのインシュレーターバック部の前記固定子鉄心の固定子コアバック部の積層方向の端面に当接する面に、前記固定用穴に侵入する固定用突起部が形成され、
前記インシュレーターのインシュレーターティース先端部の円周方向の縁に、前記固定子鉄心の固定子ティース先端部の円周方向の側面に係止する係止用突起が形成され、
前記インシュレーターの固定用突起が前記固定子鉄心の穴に侵入し、かつ、前記インシュレーターの係止用突起が前記固定子鉄心の固定子ティース先端部の円周方向の側面に係止した状態で、前記インシュレーターが前記固定子鉄心の積層方向の両端面に当接していることを特徴とする。

この発明の電動機の固定子によれば、インシュレーターと固定子鉄心とは、離隔した２点において位置決めされるから、ワイヤーを捲回する際に、インシュレーターの水平方向にかかるモーメントが吸収され、固定子鉄心とインシュレーターとの相対的な回転（ねじれ）が防止される。このとき、巻線スペースに突起等が形成されないから、巻線可能スペースが減少することがなく、また、固定子鉄心のティース先端部あるいはティース部に凹部（切欠き）が形成されないから、磁気性能への影響を少なくすることができる。よって、高効率化が可能となる。
さらに、この発明の電動機の固定子は、分割固定子鉄心で構成されるが、完全に分割された分割固定子鉄心の場合１つの固定子鉄心毎巻線することができ、また薄肉連結固定子鉄心や関節型連結(ジョイントラップ）固定子鉄心などの連結された分割固定子鉄心においては巻線を実施する連結された固定子鉄心の連結部を折り曲げて巻線することができるため、インシュレーターティース先端部の固定子のティース先端側面部に対面する位置に係止用突起を設けても、巻線に及ぼす影響はない。
なお、分割されていない一体コアの場合は、インシュレーターティース先端部の固定子ティース先端側面部に係止する位置に係止用突起を設けた場合、スロットオープンを塞いでしまい巻線ノズルが通らなくなるので巻線に大きな影響を及ぼす。

本発明の実施の形態１に係る電動機を模式的に示す断面図。 本発明の実施の形態２に係る電動機の固定子の板状磁性部材を示す平面図。 本発明の実施の形態２に係る電動機の固定子の固定子鉄心を示す正面図等。 本発明の実施の形態２に係る電動機の固定子のインシュレーターを示す平面図、正面図および側面図。 図４に示すインシュレーターの背面図。 本発明の実施の形態２に係る電動機のインシュレーターを示す平面図等。 本発明の実施の形態２に係る電動機のインシュレーターと固定子鉄心との接合を示す平面図、正面図および側面図。 本発明の実施の形態２に係る電動機の絶縁フィルムを示す平面図。 本発明の実施の形態２に係る電動機の分割コアを示す平面図等。 本発明の実施の形態２に係る電動機の係止用突起の効果を示す平面図。 本発明の実施の形態３に係る電動機の固定子の分割コアを示す平面図等。 本発明の実施の形態３に係る電動機の固定子の分割コア同士の当接を示す平面視の断面図。 本発明の実施の形態４に係る電動機の固定子の板状磁性部材を示す平面図。 本発明の実施の形態４に係る電動機の固定子のインシュレーターを示す正面図、側面図および背面図。 本発明の実施の形態４に係る電動機の固定子の分割コアを示す平面図等。

［実施の形態１：電動機］
図１は本発明の実施の形態１に係る電動機を模式的に示すものであって、（ａ）は平面視の断面図、（ｂ）は側面視の断面図である。
図１において、電動機１００は、筐体１０４と、筐体１０４の内部に固定された固定子１０１と、固定子１０１の内周部に配置され、筐体１０４に回転自在に支持された回転子１０２と、を有している。また、固定子１０１は、平面視において円環状に配置された複数（以下、説明の便宜上「ｎケ」とする）の分割コア１によって形成されている。
そして、分割コア１は本発明の実施の形態２に係る電動機の固定子に同じであって、平面視において略Ｈ字状の板状磁性部材１０、２０を積層して形成された固定子鉄心３０と、固定子鉄心３０の積層方向の両端面にそれぞれ当接された平面視において略Ｈ字状のインシュレーター４０Ｕ、４０Ｌ（以下、まとめて又はそれぞれを「インシュレーター４０」と称す場合がある）と、インシュレーター４０Ｕ、４０Ｌと固定子鉄心３０とによって形成される巻線スペース（ボビン状部分に同じ）に捲回されたワイヤーからなるコイル８と、固定子鉄心３０とコイル８との間に配置された絶縁フィルム９とを有している（これらについては、別途詳細に説明する）。

なお、以下の説明において、各部材について、固定子１０１に形成された状態における半径方向に相当する方向を「半径方向またはｒ方向」、固定子１０１に形成された状態における円周方向に相当する方向を「円周方向またはθ方向」、および電動機１００に組み込まれた状態における回転子１０２の回転軸１０３と平行な方向を「軸方向またはｚ方向」と称す。
そして、固定子１０１に形成された状態において、円環の中心から半径方向の外側を見た図を正面図、周方向を見た図を側面図、回転軸と平行な一方の方向から見た図を平面図、回転軸と平行な他方の方向から見た図を背面図としている。

［実施の形態２：固定子］
図２〜図１０は本発明の実施の形態２に係る電動機の固定子を説明するものであって、図２の（ａ）および（ｂ）は板状磁性部材を示す平面図、図２の（ｃ）は板状磁性部材を示す断面図、図３の（ａ）は固定子鉄心を示す平面図、図３の（ｂ）は固定子鉄心を示す一部を断面にした正面図、図３の（ｃ）は固定子鉄心を示す一部を断面にした側面図、図４の（ａ）はインシュレーターを示す平面図、図４の（ｂ）はインシュレーターを示す正面図、図４の（ｃ）はインシュレーターを示す側面図、図５はインシュレーターを示す背面図、図６の（ａ）はインシュレーターを示す平面図、図６の（ｂ）はインシュレーターを示す正面図、図６の（ｃ）はインシュレーターを示す側面図、図７の（ａ）はインシュレーターと固定子鉄心との接合を示す平面図、図７の（ｂ）はインシュレーターと固定子鉄心との接合を一部を断面にした正面図、図７の（ｃ）はインシュレーターと固定子鉄心との接合を一部を断面にした側面図、 図８の（ａ）は絶縁フィルムを示す平面図、図８の（ｂ）は絶縁フィルムを示す正面図、 図９の（ａ）は分割コアを示す平面図、図９の（ｂ）は分割コアを示す正面図、図９の（ｃ）は分割コアを示す側面図、図１０の（ａ）は係止用突起の効果を説明する平面図、図１０の（ｂ）は係止用突起を欠く場合を説明する平面図である。
なお、各図は模式的に描かれたものであって、本発明は描かれた形態に限定するものではない。また、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。

（板状磁性部材）
図２の（ａ）において、板状磁性部材１０は、平面視において略Ｈ字状（略Ｔ字状に同じ）を呈し、半径方向の対称線（対称面に同じ）Ｍ１０に対して対称形である。そして、半径方向の外周側に位置する板状磁性部材バック部１１と、内周側に位置する板状磁性部材ティース先端部１３と、板状磁性部材バック部１１と板状磁性部材ティース先端部１３とを連結する板状磁性部材ティース部１２とを具備している。
板状磁性部材バック部１１は、円弧（円筒面）状に形成された外周側の板状磁性部材バック部外面１１ｂと、直線（平面）状に形成された内周側の板状磁性部材バック部内面１１ａと、板状磁性部材バック部外面１１ｂの両端と板状磁性部材バック部内面１１ａの両端同士を連結する直線（平面）状の一対の板状磁性部材バック部側面１１ｃを有している。
板状磁性部材バック部１１の両側縁間の円周方向の長さは板状磁性部材バック部内面１１ａの両側縁間の円周方向の長さより長く、一対の板状磁性部材バック部側面１１ｃがなす角度θは「３６０／ｎ」°であって、略ハ字状に配置されている。
なお、以下の説明の便宜上、板状磁性部材バック部側面１１ｃを含む面を組立面Ｓ１１と称す。

板状磁性部材ティース部１２は板状磁性部材バック部内面１１ａに連なり、半径方向に平行で、円周方向に所定の距離（幅）離れた板状磁性部材ティース部側面１２ｃを有している。
板状磁性部材ティース先端部１３は、円弧状に形成された内周側の板状磁性部材ティース先端部内面１３ａと、組立面Ｓ１１から対称面Ｍ１０側に偏位量δ（デルタ）だけ偏位した直線状（平面状）の板状磁性部材ティース先端部側面１３ｃと、板状磁性部材ティース先端部側面１３ｃの外周側の側縁と板状磁性部材ティース部側面１２ｃの内周側の側縁とを連結する板状磁性部材ティース先端部外面１３ｂとを有している。

図２の（ｂ）および（ｃ）において、板状磁性部材２０は、板状磁性部材１０に対し板状磁性部材バック部１１の対称面Ｍ１０を含む範囲に貫通孔２４が形成されたものに同じである。貫通孔２４は半径方向に長い小判状（略長円）を例示しているが、本発明はかかる形状を限定するものではない。したがって、板状磁性部材１０と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
なお、本発明において、「直線状や平面状」あるいは「円弧状や円筒面状」は、文字通り厳密な「直線や平面」あるいは「円弧や円筒面」に限定するものではなく、近似的に対応する形態を含むものである。

（固定子鉄心）
図３において、固定子鉄心３０は、複数枚の板状磁性部材１０を積層した中央部分の両端面（積層方向の面に同じ）に、複数枚の板状磁性部材２０を積層した端部分をそれぞれ設置したものである。したがって、全体を積層した板状磁性部材１０で形成し、両端面から所定深さ（板状磁性部材２０の板厚と枚数との積に相当する）の穴（以下、「固定用穴３４」と称す）を形成したものとみなすことができる。すなわち、固定子鉄心３０は、平面視において板状磁性部材１０と同一の外郭形状を有し、固定子鉄心３０の対称面Ｍ３０および組立面Ｓ３１は、それぞれ板状磁性部材１０の対称面Ｍ１０および組立面Ｓ１１に同じである。
固定子鉄心３０は、平面視において略Ｈ字状（略Ｔ字状に同じ）を呈し、半径方向の外周側に位置する固定子コアバック部３１（板状磁性部材バック部１１に相当する）と、内周側に位置する固定子ティース先端部３３（板状磁性部材ティース先端部１３に相当する）と、固定子コアバック部３１と固定子ティース先端部３３とを連結する固定子ティース部３２（板状磁性部材ティース部１２に相当する）とを具備している。

固定子コアバック部３１は、円筒面状に形成された外周側の固定子コアバック部外面３１ｂと、平面状に形成された内周側の固定子コアバック部内面３１ａと、固定子コアバック部外面３１ｂの両側縁と固定子コアバック部内面３１ａの両側縁同士を連結する平面状の一対の固定子コアバック部側面３１ｃと、固定子コアバック部天面３１ｄを有している。一対の固定子コアバック部側面３１ｃは略ハ字状に配置されている。
固定子ティース部３２は固定子コアバック部内面３１ａに連なり、半径方向に平行で、円周方向に所定の距離（幅）離れた固定子ティース部側面３２ｃと、固定子ティース部側面３２ｃに滑らかに繋がった固定子ティース部天面３２ｄとを有している。
固定子ティース先端部３３は、円筒面状に形成された内周側の固定子ティース先端部内面３３ａと、固定子コアバック部側面３１ｃの延長面（同一平面）上に位置する固定子ティース先端部側面３３ｃと、固定子ティース先端部側面３３ｃの外周側の側縁と固定子ティース部側面３２ｃの内周側の側縁とを連結する固定子ティース先端部外面３３ｂと、固定子ティース先端部天面３３ｄとを有している。
さらに、固定子鉄心３０の積層方向（ｚ方向）の一方の固定子鉄心端面３０ｄに、貫通孔２４によって形成された有底の穴（「固定用穴」と称している）３４ｄが形成され、固定子鉄心３０の積層方向（ｚ方向）の他方の固定子鉄心端面３０ｅに、貫通孔２４によって形成された有底の固定用穴３４ｅが形成されている。固定用穴３４ｄ、３４ｅ（以下、まとめて又はそれぞれを「固定用穴３４」と称す場合がある）の深さは、これを形成する板状磁性部材２０の板厚と枚数との積に同じである。

（インシュレーター）
図４において、インシュレーター４０Ｕは絶縁性材料によって形成され、インシュレーター底面４０ｅの全面が固定子鉄心３０の固定子鉄心端面３０ｄに当接する。
インシュレーター４０Ｕは、平面視において板状磁性部材１０と略同じ略Ｈ字状（略Ｔ字状に同じ）を呈し、半径方向の対称面Ｍ４０に対して対称な形状で、側面視において略Ｊ字状（略Ｌ字状に同じ）を呈している。そして、半径方向の外周側に位置するインシュレーターバック部４１と、内周側に位置するインシュレーターティース先端部４３と、インシュレーターバック部４１とインシュレーターティース先端部４３とを連結するインシュレーターティース部４２とを具備している。

（インシュレーターバック部）
インシュレーターバック部４１は、円筒面状に形成された外周側のインシュレーターバック部外面４１ｂと、半径方向に垂直で平面状に形成された内周側のインシュレーターバック部内面４１ａと、インシュレーターバック部外面４１ｂの両側縁とインシュレーターバック部内面４１ａの両側縁同士を連結する平面状の一対のインシュレーターバック部側面４１ｃと、固定子鉄心３０の固定子鉄心端面３０ｄ（板状磁性部材２０の板状磁性部材バック部１１に同じ）に当接するインシュレーターバック部底面４１ｅ（インシュレーター底面４０ｅの一部に同じ）と、インシュレーターバック部底面４１ｅに平行なインシュレーターバック部天面４１ｄと、を有している。
なお、一対のインシュレーターバック部側面４１ｃは何れも半径方向に平行で、インシュレーターバック部天面４１ｄにはワイヤー７を係止するためのワイヤー係止溝４６が形成されている。

（インシュレーターティース部）
インシュレーターティース部４２はインシュレーターバック部内面４１ａに連なり、半径方向に平行で、円周方向に所定の距離（幅）離れたインシュレーターティース部側面４２ｃと、固定子鉄心３０の固定子鉄心端面３０ｄ（板状磁性部材２０の板状磁性部材ティース部１２に同じ）に当接するインシュレーターティース部底面４２ｅ（インシュレーター底面４０ｅの一部に同じ）と、インシュレーターティース部底面４２ｅに平行なインシュレーターティース部天面４２ｄと、を有している。なお、インシュレーターティース部側面４２ｃとインシュレーターティース部天面４２ｄとは平面視（半径方向に見る）の断面において略円弧状に連結されている。

（インシュレーターティース先端部）
インシュレーターティース先端部４３は、円筒面状に形成された内周側のインシュレーターティース先端部内面４３ａと、インシュレーターティース先端部内面４３ａよりも半径方向の外周側に位置し、半径方向に垂直な平面を有するインシュレーターティース先端部外面４３ｂと、インシュレーターティース先端部内面４３ａの両側縁とインシュレーターティース先端部外面４３ｂの両側縁同士を連結する平面状のインシュレーターティース先端部側面４３ｃと、固定子鉄心３０の固定子鉄心端面３０ｄ（板状磁性部材２０の板状磁性部材ティース先端部１３に同じ）に当接するインシュレーターティース先端部底面４３ｅ（インシュレーター底面４０ｅの一部に同じ）と、インシュレーターティース先端部底面４３ｅに平行なインシュレーターティース先端部天面４３ｄと、を有している。
なお、インシュレーターティース先端部外面４３ｂは、インシュレーターティース先端部側面４３ｃやインシュレーターティース先端部天面４３ｄに近い範囲は、インシュレーターバック部内面４１ａに平行な平面であるが、インシュレーターティース部４２に近い範囲は、半径方向に対して傾斜してインシュレーターティース部４２になだらかに繋がる裾野部が形成されている。
また、一対のインシュレーターティース先端部側面４３ｃがなす角度θは「３６０／ｎ」°であって、互いに、略ハ字状に配置されている。なお、以下の説明の便宜上、インシュレーターティース先端部側面４３ｃを含む面を組立面Ｓ４３と称す。

（固定用突起、係止用突起）
図５において、インシュレーター４０Ｕを固定子鉄心３０の固定子鉄心端面３０ｄに当接した際、固定子鉄心端面３０ｄに形成された固定用穴３４ｄに侵入する固定用突起４４が、インシュレーター４０Ｕのインシュレーターバック部４１に形成され、固定子鉄心３０の固定子ティース先端部側面３３ｃ（固定子鉄心端面３０ｄに近い範囲）に係止する係止用突起４５が、インシュレーター４０Ｕのインシュレーターティース先端部底面４３ｅの両側縁に形成されている（ｚ方向でインシュレーター４０Ｕのインシュレーターティース先端部底面４３ｅとは反対の方向に突出している）。なお、固定用突起４４の先端の角をテーパ状に面取りし、固定用穴３４ｄへの侵入を容易にしている。

図６において、インシュレーター４０Ｌは、インシュレーター４０Ｕと同様に絶縁性材料によって形成され、固定子鉄心３０の固定子鉄心端面３０ｅに当接する（以下、共通する内容については添え字「Ｕ、Ｌ」の記載を省略する場合がある。
インシュレーター４０Ｌは、インシュレーター４０Ｕと略同様の形状であるものの、インシュレーター４０Ｕのインシュレーターバック部４１に形成されたワイヤー係止溝４６を具備しない。また、インシュレーターバック部天面４１ｄとインシュレーターバック部底面４１ｅとの距離（インシュレーターバック部４１の高さに同じ）は、インシュレーター４０Ｌの方が、インシュレーター４０Ｕより小さく（低く）なっている。なお、インシュレーター４０Ｕと同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。

（固定子の組立：インシュレーターの固定子鉄心への設置）
図７において、インシュレーター４０Ｕ、４０Ｌは以上の形状であるから、インシュレーター４０Ｕ、４０Ｌを固定子鉄心３０の固定子鉄心端面３０ｄ、３０ｅに、前者の対称面Ｍ４０と後者の対称面Ｍ３０とを一致させて当接した際、前者のインシュレーターバック部４１と後者の固定子コアバック部３１とが重なり（正確には、前者の一部に後者の全部が当接する）、前者のインシュレーターティース部４２と後者の固定子ティース部３２とが重なり、前者のインシュレーターティース先端部４３と後者の固定子ティース先端部３３とが重なる（正確には、前者の全部に後者の一部が当接する）。
また、前者の固定用突起４４、４４が後者の固定用穴３４ｄ、３４ｅに侵入し、前者の係止用突起４５、４５が、後者の固定子ティース先端部側面３３ｃ、３３ｃに係止する。
このとき、平面視において、前者のインシュレーターバック部内面４１ａと後者の固定子コアバック部内面３１ａとが重なり、前者のインシュレーターティース部側面４２ｃと後者の固定子ティース部側面３２ｃとが重なっている。

また、前者のインシュレーターバック部外面４１ｂは後者の固定子コアバック部外面３１ｂよりの内周側に位置し、前者のインシュレーターバック部側面４１ｃは後者の固定子コアバック部側面３１ｃよりの対称面Ｍ３０（対称面Ｍ４０に同じ）側に位置している。
また、前者のインシュレーターティース先端部内面４３ａは後者の固定子ティース先端部内面３３ａよりも外周側に位置し、前者のインシュレーターティース先端部外面４３ｂは後者の固定子ティース先端部外面３３ｂよりも内周側に位置している。
さらに、前者のインシュレーターティース先端部側面４３ｃは後者の固定子ティース先端部側面３３ｃよりも対称面Ｍ３０（Ｍ４０）から遠い位置にあり、前者の組立面Ｓ４３は後者の組立面Ｓ３１に一致している（正確には、組立面Ｓ４３の方が組立面Ｓ３１よりもわずかに対称面Ｍ４０（Ｍ３０）に近い位置にある）。すなわち、前者の係止用突起４５の対称面Ｍ４０に近い面が後者の固定子ティース先端部側面３３ｃに当接しているから、係止用突起４５は偏位量δの範囲に納まっている。

以上のように、インシュレーター４０Ｕ、４０Ｌは固定子鉄心３０に設置された際、前者の固定用突起４４が後者の固定用穴３４に侵入し、前者の係止用突起４５が後者の固定子ティース先端部側面３３ｃに係止する（挟んでいる）２カ所において連結されているから、軸方向（ｚ方向）に垂直な面内で相対的に移動不能（一方を中心にして回動不能）になっている。
なお、本発明は、インシュレーター４０Ｕ、４０Ｌおよび固定子鉄心３０の形状を図示するものに限定するものではなく、平面視において、前者の最も外周に位置する部位が、後者の最も外周に位置する部位よりも内周側に位置し、前者の最も内周に位置する部位が、後者の最も内周に位置する部位よりも外周側に位置し、前者の円周方向の部位が後者の組立面Ｓ３１に挟まれた範囲内にあれば、何れの形状（含む非対称）であってもよい。

（固定子の組立：絶縁フィルムの設置）
図８において、固定子鉄心３０の固定子コアバック部内面３１ａと、固定子ティース部側面３２ｃと、固定子ティース先端部側面３３ｃとに跨がって、絶縁フィルム９（図８において、複斜線にて示す）が設置される。
このとき、絶縁フィルム９の両方の端部は、固定子鉄心３０の固定子鉄心端面３０ｄ、３０ｅよりも突出し、側面はインシュレーター４０Ｕ、４０Ｌのインシュレーターバック部内面４１ａと、インシュレーターティース部側面４２ｃと、インシュレーターティース先端部内面４３ｂに到達している。したがって、平面視で略Ｕ字状に配置（当接）された一対の絶縁フィルム９と、側面視で略Ｊ字状のインシュレーター４０Ｕ、４０Ｌとによって、固定子鉄心３０から電気的に絶縁された巻線スペース６が形成される。

（固定子の組立：コイルの形成）
図９および図１０の（ａ）において、巻線スペース６にワイヤー７が捲回され、コイル８が形成されている。
すなわち、巻線スペース６は、インシュレーターバック部内面４１ａの対称面Ｍ４０から最も離れた位置に相当する絶縁フィルム９の側縁である位置Ａと、インシュレーターバック部内面４１ａとインシュレーターティース部側面４２ｃとの隅部に相当する絶縁フィルム９の隅部である位置Ｂと、インシュレーターティース部側面４２ｃとインシュレーターティース先端部内面４３ａとの隅部に相当する絶縁フィルム９の隅部である位置Ｃと、インシュレーターティース先端部内面４３ａの対称面Ｍ４０から最も離れた位置に相当する絶縁フィルム９の側縁である位置Ｄと、によって囲まれた断面四角形の範囲である。

なお、係止用突起４５の固定子ティース先端部側面３３ｃへの係止を明瞭にするため、係止用突起４５を黒く塗りつぶしている（平面視では視認することができない）。すなわち、一対の係止用突起４５の対称面Ｍ４０に近い面は、固定子ティース先端部側面３３ｃに当接し、前者は後者を把持した状態になり、固定用突起４４が固定用穴３４に侵入しているから、インシュレーター４０Ｕ、４０Ｌと固定子鉄心３０とは２カ所において位置が決定されている。したがって、ワイヤー７を捲回する際、両者をズラス（相対的に回転させる）力が作用してもズレルことがない。

以上は、インシュレーター４０Ｕ、４０Ｌの組立面Ｓ４３と、固定子鉄心３０の組立面Ｓ３１とが一致しているため、係止用突起４５の対称面Ｍ３０に近い面と遠い面（インシュレーターティース先端部側面４３ｃに同じ）との距離は、板状磁性部材ティース先端部１３の組立面Ｓ１１からの偏位量δ（デルタ）に一致しているが、本発明はこれに限定するものではなく、組立面Ｓ４３が組立面Ｓ３１よりも対称面Ｍ３０（Ｍ４０）寄りにあってもよい。

図１０の（ｂ）において、インシュレーター４０Ｕ、４０Ｌの係止用突起４５を撤去した場合（背景技術に同じ）、インシュレーター４０Ｕ、４０Ｌ（正確には、インシュレーター４０Ｕ、４０Ｌと同一ではないが、説明を容易にするため、インシュレーター４０Ｕ、４０Ｌと称す）と固定子鉄心３０とは、固定用穴３４に侵入した固定用突起４４のみの１カ所において接合されているから、ワイヤー７を捲回する際、両者をズラス（相対的に回転させる）力が作用してもズレルことになる。
そうすると、ワイヤー７は、平面視において、インシュレーター４０Ｕ、４０Ｌと固定子鉄心３０とが重なった範囲に捲回することができないから、ワイヤー７の捲回可能範囲は、位置Ａと位置Ｆと位置Ｇと位置Ｈとによって囲まれた範囲に縮少される。すなわち、図１０の（ｂ）において、斜線にて示す範囲だけ、捲回範囲が減少する。

以上のように、本発明は固定用突起４４と係止用突起４５とを設けることによって、巻線スペースの減少を防止している。
また、インシュレーター４０Ｕ、４０Ｌの組立面Ｓ４３は、一方側では固定子鉄心３０の組立面Ｓ３１よりも対称面Ｍ３０から離れる方向に進出し、他方側では固定子鉄心３０の組立面Ｓ３１よりも対称面Ｍ３０に近づく方向に後退するから、分割コア１毎にズレ量（相対回転量）が相違する場合、複数の分割コア１を円環状に形成することが困難になり、固定子１０１を作成することが困難になる。
なお、以上は、分割コア１が完全に切り離されたものであるが、本発明はこれに限定するものではなく、固定子鉄心３０同士が薄い連結材によって連結された「薄肉連結コア」や、固定子鉄心３０に設けられた関節を介して回転自在に連結された「関節型連結コア（ジョイントラップコア）」であってもよい。

［実施の形態３：固定子］
図１１および図１２は本発明の実施の形態３に係る電動機の固定子を説明するものであって、図１１の（ａ）は回転子を示す平面図、図１１の（ｂ）は回転子を示す正面図、図１２は分割コア同士の当接を示す平面視の断面図である。なお、図１１においては絶縁フィルムを、図１２においては絶縁フィルムとコイルの記載を省略している。また、各図は模式的に描かれたものであって、本発明は描かれた形態に限定するものではなく、実施の形態２と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。

（インシュレーター）
図１１および図１２において、固定子を形成する分割コア２は、固定子１０１の分割コア１におけるインシュレーター４０Ｕ、４０Ｌに替えて、インシュレーター５０Ｕ、５０Ｌ（以下、まとめて又はそれぞれを「インシュレーター５０」と称す場合がある）を具備している。
インシュレーター５０は、対称面Ｍ４０に対して対称形であるインシュレーターティース先端部４３を、非対称のインシュレーターティース先端部５３に変更したものである。
すなわち、インシュレーターティース先端部５３は、インシュレーター５０を固定子鉄心３０に設置した際、固定子鉄心３０の組立面Ｓ３１よりも対称面Ｍ３０に対して離れる方向に進出量ε（エプシロン）だけ進出した一方のインシュレーターティース先端部側面５４ｃと、反対に、対称面Ｍ３０に近づく方向に後退量η（イター）だけ後退する他方のインシュレーターティース先端部側面５６ｃと、を有している。

そして、一方のインシュレーターティース先端部側面５４ｃには、インシュレーター４０Ｕを固定子鉄心３０の固定子鉄心端面３０ｄに当接した際、固定子鉄心３０の一方の固定子ティース先端部側面３３ｃ（固定子鉄心端面３０ｄに近い範囲）に係止する係止用突起５５が形成されている（図中、黒く塗りつぶす）。
また、一方のインシュレーターティース先端部側面５４ｃは、ワイヤー７を捲回する際、ワイヤー７が軸方向（ｚ方向、固定子ティース部側面３２ｃ側に同じ）から半径方向（θ方向、インシュレーターティース部天面４２ｄ側に同じ）に方向を変える角部に対応し、一方から他方に向かってインシュレーター５０を回転させようとする力（回転モーメントに同じ）が作用する側である。
したがって、インシュレーター５０は、インシュレーター４０と同様に、固定子鉄心３０に対して２カ所において位置決めされるから、ワイヤー７を捲回する際、ズレル（相対的に回転する）ことが防止される。

また、係止用突起５５の半径方向の距離（厚さ）は「偏位量δ＋進出量ε」に等しい関係になっているから、実施の形態３における係止用突起５５は、実施の形態２の係止用突起４５よりも厚くして、強度を高めることができる。
また、「進出量ε＜後退量η＜偏位量δ」の関係になっているから、分割コア２同士を円環状に形成する際、一方のインシュレーターティース先端部側面５４ｃと他方のインシュレーターティース先端部側面５６ｃとが接触することはない。

［実施の形態４：固定子］
図１３〜図１５は本発明の実施の形態４に係る電動機の固定子を説明するものであって、図１３は板状磁性部材を示す平面図、図１４の（ａ）はインシュレーターを示す正面図、図１４の（ｂ）はインシュレーターを示す側面図、図１４の（ｃ）はインシュレーターを示す背面図、図１５の（ａ）は分割コアを示す平面図、図１５の（ｂ）は分割コアを示す一部を断面にした側面図である。なお、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。また、図は模式的に描いたものであって、理解を容易にするため、一部の部材の記載を省略している。

（板状磁性部材、固定子鉄心）
図１３において固定子を形成する分割コア３の板状磁性部材６０は、実施の形態１における板状磁性部材２０において、板状磁性部材バック部外面１１ｂにバック部係止用切欠部６５を形成したものに同じである。
そして、実施の形態１における複数枚の板状磁性部材２０に替えて、複数枚の板状磁性部材６０を、複数枚を積層した板状磁性部材１０の両端面に配置することによって固定子鉄心７０（図１５参照）が形成される。このとき、固定子鉄心７０の両端面には、板状磁性部材６０の板厚と枚数との積に相当する固定用穴７４（貫通孔２４によって形成される）と、バック部係止用凹部７５（バック部係止用切欠部６５によって形成される）と、が形成される。

（インシュレーター）
図１４において、インシュレーター８０Ｕは、実施の形態１のインシュレーター４０Ｕに形成された係止用突起４５を撤去し、その替わりに、インシュレーターバック部外面４１ｂに半径方向の外周側に突出するバック部アーム８４を形成し、バック部アーム８４の先端（外周側の先端）にインシュレーター底面４０ｅよりも突出するバック部係止用突起８５を形成したものに同じである。
インシュレーター８０Ｕと共に設置される他方のインシュレーターは、実施の形態１のインシュレーター４０Ｌにおける係止用突起４５を撤去し、その替わりに、バック部アーム８４とバック部係止用突起８５を形成したものに同じである（図示しない）。以下、インシュレーター８０Ｕおよびインシュレーター８０Ｌをまとめて又はそれぞれを「インシュレーター８０」と称す。

（分割コア）
図１５において、分割コア３は、固定子鉄心７０の両端部にそれぞれインシュレーター８０Ｕおよびインシュレーター８０Ｌを設置し、巻線スペース６にワイヤー７を捲回してコイル８を配置したものである。このとき、固定子鉄心７０（正確には、板状磁性部材６０）に形成されたバック部係止用凹部７５に、インシュレーター８０に形成されたバック部係止用突起８５が侵入している。
すなわち、固定子鉄心７０とインシュレーター８０とは、前者の固定用穴７４に後者の固定用突起４４が侵入し、前者のバック部係止用凹部７５に後者のバック部係止用突起８５が侵入しているから、固定子鉄心７０とインシュレーター８０とは２カ所において位置決めされ、ズレ（ｚ軸に平行な軸を回転軸とする相対的な回転）が防止されている。
なお、バック部係止用凹部７５およびバック部係止用突起８５の形状や位置は限定されるものではなく、前記ズレ（相対的な回転）を防止することができる限り、何れの形状であってもよく、また、インシュレーターバック部外面４１ｂの何れの位置であってもよい（対称面Ｍ１０を跨いだ対称形でなくてもよい）。

１：分割コア（実施の形態２）、２：分割コア（実施の形態３）、３：分割コア（実施の形態４）、６：巻線スペース（ボビン状部分）、７：ワイヤー、８：コイル、９：絶縁フィルム、１０：板状磁性部材、１１：板状磁性部材バック部、１１ａ：板状磁性部材バック部内面、１１ｂ：板状磁性部材バック部外面、１１ｃ：板状磁性部材バック部側面、１２：板状磁性部材ティース部、１２ｂ：板状磁性部材ティース部外面、１２ｃ：板状磁性部材ティース部側面、１３：板状磁性部材ティース先端部、１３ａ：板状磁性部材ティース先端部内面、１３ｂ：板状磁性部材ティース先端部外面、１３ｃ：板状磁性部材ティース先端部側面、２０：板状磁性部材、２４：貫通孔、３０：固定子鉄心、３０ｄ：固定子鉄心端面、３０ｅ：固定子鉄心端面、３１：固定子コアバック部、３１ａ：固定子コアバック部内面、３１ｂ：固定子コアバック部外面、３１ｃ：固定子コアバック部側面、３１ｄ：固定子コアバック部天面、３２：固定子ティース部、３２ｃ：固定子ティース部側面、３２ｄ：固定子ティース部天面、３３：固定子ティース先端部、３３ａ：固定子ティース先端部内面、３３ｂ：固定子ティース先端部外面、３３ｃ：固定子ティース先端部側面、３３ｄ：固定子ティース先端部天面、３４ｄ：固定用穴、３４ｅ：固定用穴、４０Ｌ：インシュレーター、４０Ｕ：インシュレーター、４０ｅ：インシュレーター底面、４１：インシュレーターバック部、４１ａ：インシュレーターバック部内面、４１ｂ：インシュレーターバック部外面、４１ｃ：インシュレーターバック部側面、４１ｄ：インシュレーターバック部天面、４１ｅ：インシュレーターバック部底面、４２：インシュレーターティース部、４２ｃ：インシュレーターティース部側面、４２ｄ：インシュレーターティース部天面、４２ｅ：インシュレーターティース部底面、４３：インシュレーターティース先端部、４３ａ：インシュレーターティース先端部内面、４３ｂ：インシュレーターティース先端部外面、４３ｃ：インシュレーターティース先端部側面、４３ｄ：インシュレーターティース先端部天面、４３ｅ：インシュレーターティース先端部底面、４４：固定用突起、４５：係止用突起、４６：ワイヤー係止溝、５０Ｌ：インシュレーター、５０Ｕ：インシュレーター、５３：インシュレーターティース先端部、５４ｃ：インシュレーターティース先端部側面、５５：係止用突起、５６ｃ：インシュレーターティース先端部側面、６０：板状磁性部材、６５：バック部係止用切欠部、７０：固定子鉄心、７４：固定用穴、７５：バック部係止用凹部、８０Ｌ：インシュレーター、８０Ｕ：インシュレーター、８４：バック部アーム、８５：バック部係止用突起、δ：偏位量、ε：進出量、η：後退量、θ：角度、１００：電動機（実施の形態１）、１０１：固定子（実施の形態２）、１０２：回転子、１０３：回転軸、１０４：筐体、Ｍ１０：対称面、Ｍ３０：対称面、Ｍ４０：対称面、Ｓ１１：組立面、Ｓ３１：組立面、Ｓ４３：組立面。

Claims (4)

1. 複数の分割コアが平面視において円環状に配置された固定子であって、
   前記分割コアは、平面視において略Ｈ字状の板状磁性部材を積層して形成された固定子鉄心と、該固定子鉄心の積層方向の両端面にそれぞれ当接された平面視において略Ｈ字状のインシュレーターと、該インシュレーターと前記固定子鉄心とによって形成される巻線スペースに捲回されたワイヤーからなるコイルと、前記固定子鉄心と前記コイルとの間に配置された絶縁フィルムとを有し、
   前記固定子鉄心は、前記分割コアが平面視において円環状に配置された際、外周側になる固定子コアバック部と、内周側になる固定子ティース先端部と、固定子コアバック部と固定子ティース先端部とを連結する固定子ティース部とを具備し、
   前記インシュレーターは、前記分割コアが平面視において円環状に配置された際、外周側になるインシュレーターバック部と、内周側になるインシュレーターティース先端部と、インシュレーターバック部とインシュレーターティース先端部とを連結するインシュレーターティース部とを具備し、
   前記固定子鉄心の固定子コアバック部の積層方向の両端面に、それぞれ固定用穴が形成され、
   前記インシュレーターのインシュレーターバック部の前記固定子鉄心の固定子コアバック部の積層方向の端面に当接する面に、前記固定用穴に侵入する固定用突起部が形成され、
   前記インシュレーターのインシュレーターティース先端部の円周方向の縁に、前記固定子鉄心の固定子ティース先端部の円周方向の側面に係止する係止用突起が形成され、
   前記インシュレーターの固定用突起が前記固定子鉄心の穴に侵入し、かつ、前記インシュレーターの係止用突起が前記固定子鉄心の固定子ティース先端部の円周方向の側面に係止した状態で、前記インシュレーターが前記固定子鉄心の積層方向の両端面に当接していることを特徴とする電動機の固定子。
2. 前記インシュレーターの係止用突起が、前記インシュレーターティース先端部の円周方向の一方の縁に形成され、
   該一方の縁が、前記ワイヤーが前記巻線スペースに捲回される際、前記ワイヤーが固定子鉄心側から前記インシュレーター側に移る角部に相当する縁であることを特徴とする請求項１記載の電動機の固定子。
3. 複数の分割コアが平面視において円環状に配置された固定子であって、
   前記分割コアは、平面視において略Ｈ字状の板状磁性部材を積層して形成された固定子鉄心と、該固定子鉄心の積層方向の両端面にそれぞれ当接された平面視において略Ｈ字状のインシュレーターと、該インシュレーターと前記固定子鉄心とによって形成される巻線スペースに捲回されたワイヤーからなるコイルと、前記固定子鉄心と前記コイルとの間に配置された絶縁フィルムとを有し、
   前記固定子鉄心は、前記分割コアが平面視において円環状に配置された際、外周側になる固定子コアバック部と、内周側になる固定子ティース先端部と、固定子コアバック部と固定子ティース先端部とを連結する固定子ティース部とを具備し、
   前記インシュレーターは、前記分割コアが平面視において円環状に配置された際、外周側になるインシュレーターバック部と、内周側になるインシュレーターティース先端部と、インシュレーターバック部とインシュレーターティース先端部とを連結するインシュレーターティース部とを具備し、
   前記固定子鉄心の固定子コアバック部の積層方向の両端面に、それぞれ固定用穴が形成され、
   前記固定子鉄心の固定子コアバック部の両端面の外周縁に、それぞれバック部係止用凹部が形成され、
   前記インシュレーターのインシュレーターバック部の前記固定子鉄心の固定子コアバック部の積層方向の端面に当接する面に、前記固定用穴に侵入する固定用突起部が形成され、
   前記インシュレーターのインシュレーターバック部の前記固定子鉄心の固定子コアバック部の積層方向の端面に当接する面の外周に突出して、前記バック部係止用凹部に侵入するバック部係止用突起が形成され、
   前記インシュレーターの固定用突起が前記固定子鉄心の穴に侵入し、かつ、前記インシュレーターのバック部係止用突起が前記固定子鉄心のバック部係止用凹部に侵入した状態で、前記インシュレーターが前記固定子鉄心の積層方向の両端面に当接していることを特徴とする電動機の固定子。
4. 筐体と、
   該筐体の内部に固定された請求項１乃至３の何れかに記載の固定子と、
   該固定子の内周部に配置され、前記筐体に回転自在に支持された回転子と、
   を有することを特徴とする電動機。

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