JP3766301B2 - インシュレータ及びインシュレータを用いたモータ並びにインシュレータの固定方法 - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明はインシュレータ及びインシュレータを用いたモータ並びにインシュレータの固定方法に係り、特にインシュレータがシャフトに固定されないタイプのインシュレータ及びインシュレータを用いたモータ並びにインシュレータの固定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
モータにおけるアーマチャの絶縁を確保するために、巻線とコアの間に絶縁物となるパウダー(粉体)又は、樹脂成形品等を設け、絶縁の確保をしている。このうち、モータのアーマチャの巻線(以下「巻線」と呼ぶ)とアーマチャコア(以下「コア」と呼ぶ)を絶縁するために、樹脂のインシュレータを用いる場合、インシュレータの巻線時までの脱落を防止する為に、インシュレータとコアを圧入させて、インシュレータの保持を行っている。一般的なインシュレータは、電機子のシャフトによって固定するように形成している。
【0003】
しかし、特定のモータにおいては、インシュレータをシャフトで固定しないものがある。このようにシャフトで固定されないインシュレータの場合、コアに保持させることが行われる。このとき、インシュレータを保持する技術として、インシュレータに突起を設けてコアに圧入させる技術がある。この場合、インシュレータの材料が難燃材などの靱性に劣る材料を用いると、コアへ圧入する時にインシュレータが割れてしまうことがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、シャフトに固定されないインシュレータをコアへ圧入するときに割れを防止する技術として、図7及び図8で示す技術がある。インシュレータ100は、図7で示すように、スロット部101と、ティース部102と、穴部103とを備えており、インシュレータ100の肉厚部であるスロット部101の基部101aに突起部104を設けて、コア110との間で、圧入をする技術である(図8参照)。
【0005】
しかし、このようにスロット部101の基部101aに突起部104を設けると、圧入部は、スロット部101の基部101aに突起部104とコアとの間で行われるため、この圧入部が巻線部の内側に存在することになり、図9で示すように、圧入部の外側部分には、そりが発生し、浮き上がって、巻線不良を起こすことがあった。
【0006】
本発明の目的は、コアにインシュレータを組み付ける際に、そりの少ないインシュレータ及びインシュレータを用いたモータ並びにインシュレータの固定方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、本発明に係るインシュレータによれば、電機子巻線と、前記電機子巻線が巻回されるコアとを電気的に絶縁するインシュレータにおいて、前記インシュレータは前記巻線が巻回される複数のティース部と前記複数のティース部を連接する環状部とを備え、前記複数のティース部には前記コアのティースと対向し且つ軸方向に伸びるとともに、前記コアのスロットに対して一つおきに、かつティースに接触して両側に位置しないように突起部が形成され、前記インシュレータのたわみ方向を交互になるようにしたこと、により解決される。
【0008】
また、前記課題は、電機子巻線と、前記電機子巻線が巻回されるコアとを電気的に絶縁するインシュレータにおいて、前記インシュレータは前記巻線が巻回される複数のティース部と前記複数のティース部を連接する環状部とを備え、前記複数のティース部には前記コアのティースと対向し且つ軸方向に伸びるとともに、ティースに接触して両側に位置しないように突起部が形成され、前記インシュレータのたわみ方向を交互になるようにしたこと、により解決される。
【0009】
インシュレータのティース部とコアとの間で、コアのスロットの幅よりティース部の幅を大きくする部位が形成され、インシュレータを挿入すると、隣同士のティース部がたわみ、コアのスロット部でインシュレータを挟み込み、インシュレータが保持されることになる。そして、保持部分は、巻線が巻回されるスロット部で行われるため、インシュレータのそりを小さくすることが可能となり、コアとの間で、浮き上がりを防止して、巻線時の不良を低減させることが可能となる。
より詳しくは、インシュレータの複数のティース部には、前記コアのティースと対向し且つ軸方向に伸びる突起部を形成することによって行われる。
【0010】
複数のティース部には前記コアのティースと対向し且つ軸方向に伸びるとともに、ティースに接触して両側に位置しないように突起部が形成され、前記インシュレータのたわみ方向を交互になるようにしたので、インシュレータのたわみ方向が交互となり、たわみ量を少なくすることが可能となり、コアとの関係で、壊れ難くしっかり保持することが可能となる。
【0011】
また、前記インシュレータの突起部は軸方向で且つ幅方向先細りに形成するとよい。さらに、前記インシュレータの突起部は軸方向に向けて突起量が少なく形成すると好適である。このように構成することにより、インシュレータをコアへ挿入することが容易となる。
【0012】
また、前記インシュレータの突起部はティース部から所定の距離に前記コアと所定量突起して平行部が形成され、該平行部から前記軸方向で且つ幅方向先細り、或いは軸方向に向けて突起量が少なく形成するとよい。このように構成すると、インシュレータが平行部で安定的に保持することが可能となる。
【0013】
前記課題は、本発明のインシュレータを用いたモータによれば、上記記載のインシュレータを電機子巻線とコアとの間に用いた電機子を備えたこと、により解決される。
【0014】
さらに、前記課題は、電機子巻線と、前記電機子巻線が巻回されるコアとを電気的に絶縁するインシュレータの前記コアへの固定方法であって、前記巻線が巻回される複数のティース部と前記複数のティース部を連接する環状部とを備え、前記複数のティース部には前記コアのティースと対向し且つ軸方向に伸びるとともに、ティースに接触して両側に位置しないように突起部が形成されたインシュレータに、前記コアを挿入して固定すること、により解決される。
【0015】
また、前記課題は、電機子巻線と、前記電機子巻線が巻回されるコアとを電気的に絶縁するインシュレータの前記コアへの固定方法であって、前記巻線が巻回される複数のティース部と前記複数のティース部を連接する環状部とを備え、前記複数のティース部には前記コアのティースと対向し且つ軸方向に伸びるとともに、前記コアのスロットに対して一つおきに、かつティースに接触して両側に位置しないように突起部が形成されたインシュレータに、前記コアを挿入して固定すること、により解決される。
【0016】
以上のように、インシュレータをたわませることでコアに保持させるため、コアのスロットの幅よりティース部の幅を大きくする部位、或いは突起部に加わる応力を小さくすることが可能となり、インシュレータの割れなどを防ぐことが可能となる。このようにコアにインシュレータを組み付ける際に、そりの少ないインシュレータ及びインシュレータを用いたモータ並びにインシュレータの固定方法を得ることが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材,配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【0018】
図1はモータ10を示すものであり、モータ10は、ヨーク20、マグネット30、コア41・巻線42・インシュレータ80・回転シャフト50を有する電機子40、回転シャフト50に取付けられた整流子60、ブラシ70などから構成されている。
【0019】
ヨーク20は、円筒形状に形成された筒部20aと、筒部20aの開放側一端を塞いでいるエンド部20bとから構成されている。本例では、ヨーク20の円筒部20aの内周面には、半円筒形状の2個の磁気発生部材となるマグネット30が夫々取付けられており、マグネット30の内周側に電機子40が配置されている。エンド部20bの中央には軸受21が取付けられているため、電機子40の回転シャフト50の一端側が回転可能に支持されている。回転シャフト50の他端側は軸受22を介してヨークから延出し、出力軸として機能する。
【0020】
電機子40には、マグネット30に対応した部分の電機子シャフト50にコア41が一体に固定されている。そして、コア41には巻線との絶縁のためのインシュレータ80が装着されている。つまり、コア41と巻線42の間にインシュレータ(樹脂成形)80が配設される。
【0021】
本例のコア41は2種類のコアシートから構成されている。そして、少なくとも端部側に複数枚配置されるコアシートは、図2で示すように、複数のティース41aと、この複数のティース41aを一体に形成している環状部41bと、環状部41bの内側に回転シャフト50から離れて形成された穴41cが形成されている。なお符号41dはスロットである。
【0022】
巻線42は、予め定められたスロット数に対応してインシュレータ80が装着されたコア41に巻回されており、コア41の近傍の電機子シャフト50上に整流子60が形成されている。
【0023】
インシュレータ80は、絶縁性があり、熱硬化性のフェノール樹脂やアセタール樹脂などの樹脂材料を素材として、コア41のスロット41dの形状に合わせて形成されており、巻線42が巻回される複数のティース部80aと、複数のティース部80aを連接する環状部80bと、を備えている。また環状部80bの内側は穴80cとなっている。
【0024】
本例では、インシュレータ80の複数のティース部80aに、コア41のティース41aと対向し且つ軸方向に伸びる突起部81が形成されている。本例の突起部81は、図3で示すように、コア41のスロット41dに対して一つおきに形成されている。そして、コア41のティース41aに接触して両側に位置しないように形成されている。このように構成すると、たわみ方向が交互となり、壊れ難くしっかり保持することが可能となる。また、図5で示すように、突起部81は軸方向で且つ幅方向先細りに形成されている。
【0025】
次に、上記構成からなるインシュレータをコア41に組み付ける方法について説明すると、先ず、インシュレータ80のティース部80aとコア41との間で圧入できるようにする。つまり、コア41のスロット41dの幅よりティース部80aの幅を大きくする部位をインシュレータ80に形成する。次に、インシュレータ80をコア41に挿着したときに、コア41とインシュレータ80との間で、コア41のスロット41dの幅よりティース部80aの幅を大きくする部位が形成されているので、隣同士のティース部80aがたわみ、コア41のスロット41dでインシュレータ80を挟み込み、インシュレータ80が保持されることになる。
【0026】
より詳しくは、突起部として複数のティース部80aに、コア41のティースと対向し且つ軸方向に伸びる突起部を形成しているインシュレータ80を用いる。そして、コア41にインシュレータ80を挿入して固定する。
【0027】
なお上記実施の態様では、前記コアのスロットの幅よりティース部の幅を大きくする部位として、具体的には突起部を設けた例を示しているが、肉厚部としてもよい。
【0028】
変形例として、図6で示すように、インシュレータ80の突起部81はティース部80aから所定の距離にコア41と所定量突起して平行部81aが形成され、この平行部81aから軸方向に向けて突起量が少なく形成されている(テーパ部81b)。なお、軸方向で且つ幅方向先細りに形成することも可能である。このように平行部81aを形成することにより、インシュレータ80とコア41との圧入において、平行部81aで安定的な圧入を確保することが可能となる。
【0029】
また別の変形例として、突起部81は軸方向に向けて突起量が少なく形成するようにしてもよい。このように軸方向に向けて突起量が少なく形成すると、インシュレータをコア41に挿入するときに、突起部81が邪魔に成らずに、スムーズに挿入することが可能となる。
【0030】
さらに変形例として、上記実施例では、突起部81をティース部80aのほぼ同じ位置で対向してコア41側に形成した例を示しているが、この対向には、位置をずらして形成する態様を含むものである。このようにすると、インシュレータ80の変形をいびつにすることが可能となり、より割れなどを起こしにくいように形成することが可能となる。
【0031】
【発明の効果】
本発明によれば、コアでインシュレータを保持させるときに、インシュレータの隣同士のティース部がたわみ、コアのスロット部でインシュレータを挟み込み、インシュレータが保持されることになる。そして、保持部分は、巻線が巻回されるスロット部で行われるため、インシュレータのそりを小さくすることが可能となり、コアとの間で、浮き上がりを防止して、巻線時の不良を低減させることが可能となる。
【0032】
さらに、インシュレータをたわませることでコアに保持させるため、突起部に加わる応力を小さくすることが可能となり、インシュレータの割れなどを防ぐことが可能となる。このように、本発明によれば、コアにインシュレータを組み付ける際に、そりの少ないインシュレータ及びインシュレータを用いたモータ並びにインシュレータの固定方法を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインシュレータを用いたモータの一例を示す断面図である。
【図2】インシュレータをコアに挿入するときの説明図である。
【図3】インシュレータの平面図である。
【図4】インシュレータとコアとの圧入状態を示す部分拡大図である。
【図5】図3のA−A断面図である。
【図6】突起部の説明図である。
【図7】従来例を示すインシュレータの平面図である。
【図8】従来例のインシュレータとコアとの圧入状態を示す部分拡大図である。
【図9】従来例の突起部の説明図である。
【符号の説明】
10 モータ、 20 ヨーク、 30 マグネット、 40 電機子、 41 コア、 41a ティース、 41b 環状部、 41c 穴、 41d スロット、 42 巻線、 50 回転シャフト、 60 整流子、 70 ブラシ、 80 インシュレータ、 80a ティース部、 80b 環状部、 80c 穴、 81 突起部、 81a 平行部、 81b テーパ部。
Claims (8)
- 電機子巻線と、前記電機子巻線が巻回されるコアとを電気的に絶縁するインシュレータにおいて、前記インシュレータは前記巻線が巻回される複数のティース部と前記複数のティース部を連接する環状部とを備え、前記複数のティース部には前記コアのティースと対向し且つ軸方向に伸びるとともに、前記コアのスロットに対して一つおきに、かつティースに接触して両側に位置しないように突起部が形成され、前記インシュレータのたわみ方向を交互になるようにしたことを特徴とするインシュレータ。
- 電機子巻線と、前記電機子巻線が巻回されるコアとを電気的に絶縁するインシュレータにおいて、前記インシュレータは前記巻線が巻回される複数のティース部と前記複数のティース部を連接する環状部とを備え、前記複数のティース部には前記コアのティースと対向し且つ軸方向に伸びるとともに、ティースに接触して両側に位置しないように突起部が形成され、前記インシュレータのたわみ方向を交互になるようにしたことを特徴とするインシュレータ。
- 前記インシュレータの突起部は軸方向で且つ幅方向先細りに形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載のインシュレータ。
- 前記インシュレータの突起部は軸方向に向けて突起量が少なく形成されていることを特徴とする請求項3記載のインシュレータ。
- 前記インシュレータの突起部はティース部から所定の距離に前記コアと所定量突起して平行部が形成され、該平行部から前記軸方向で且つ幅方向先細り、或いは軸方向に向けて突起量が少なく形成されていることを特徴とする請求項3又は4記載のインシュレータ。
- 前記請求項1乃至5いずれか記載のインシュレータを電機子巻線とコアとの間に用いた電機子を備えたことを特徴とするインシュレータを用いたモータ。
- 電機子巻線と、前記電機子巻線が巻回されるコアとを電気的に絶縁するインシュレータの前記コアへの固定方法であって、
前記巻線が巻回される複数のティース部と前記複数のティース部を連接する環状部とを備え、前記複数のティース部には前記コアのティースと対向し且つ軸方向に伸びるとともに、前記コアのスロットに対して一つおきに、かつティースに接触して両側に位置しないように突起部が形成されたインシュレータに、前記コアを挿入して固定することを特徴とするインシュレータの固定方法。 - 電機子巻線と、前記電機子巻線が巻回されるコアとを電気的に絶縁するインシュレータの前記コアへの固定方法であって、
前記巻線が巻回される複数のティース部と前記複数のティース部を連接する環状部とを備え、前記複数のティース部には前記コアのティースと対向し且つ軸方向に伸びるとともに、ティースに接触して両側に位置しないように突起部が形成されたインシュレータに、前記コアを挿入して固定することを特徴とするインシュレータの固定方法。
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JP2001292386A JP3766301B2 (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | インシュレータ及びインシュレータを用いたモータ並びにインシュレータの固定方法 |
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2001
- 2001-09-25 JP JP2001292386A patent/JP3766301B2/ja not_active Expired - Lifetime
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