JPH08111949A - コイルコア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータなどのコイルにおいて、コイルコアと
導線の絶縁を確実に確保する。 【構成】 内周に所定ピッチの凹凸を有する円環形状の
薄板鋼板１４と絶縁板１５を積層してコイルコア１１を
形成する。絶縁板１５はコイルコア１１の少なくとも両
端に配置される。絶縁板１５の凹部の幅および深さは、
薄板鋼板１４のそれに対して若干小さな寸法であり、コ
イルコア１１が積層形成されたときに、スロット１２内
周に沿って絶縁性のコイル支持部１６が形成される。 【効果】 スロット１２内に挿入される導線が、絶縁板
１５により形成されるコイル支持部に、薄板鋼板１４と
間隙を持って支持される。よって、導線が、コイルコア
の薄板鋼板１４により形成される磁性体部分と接触する
ことがなく、絶縁が確保される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータや発電機などに
用いられるコイルのコアに関し、特に薄板鋼板を積層し
て形成されるコイルコアに関する。

【０００２】

【従来の技術】モータや発電機で用いられるコイルの多
くは、磁束を集中させるために磁性材料からなるコアを
有している。したがって、このようなコイルは、コアの
回りに導線が巻回された構成を有している。図５には、
モータのステータの界磁コイルのコア１の形状が示され
ている。コイルコア１は、スロット２と磁極歯３が内周
の周方向に所定のピッチで交互に配置された略円環状の
薄板鋼板４を積層して形成されている。このスロット２
内にコイルの導線が納められ、コイルが形成される。

【０００３】界磁コイルの形成は、磁極歯３に直接導線
を巻回して行われたり、外部で成形されたコイルをスロ
ット２内に挿入して行われたりする。コイルを形成する
導線には、この導線とコイルコアの絶縁を確保するため
にエナメルが塗布されている。しかし、前述のように導
線をコイルに巻回する際、またはコイル状に巻回された
導線をコアのスロット２に挿入して組み付ける際に、積
層された薄板鋼板４のエッジ部分と擦れて塗布されたエ
ナメルが剥がれてしまう場合があった。特に、コイルコ
ア１の端部においては、導線が屈曲するために端部のエ
ッジにて、エナメルの剥がれが発生しやすくなる。ま
た、スロット２内の導線の占める割合（占積率）を増加
させようとすると、この傾向は強くなる。

【０００４】特開平５−９５４６２号公報においては、
この導線に塗られたエナメルを保護するために、外部で
成形されたコイルを絶縁紙で巻いて、これをスロット内
に挿入する技術が開示されている。

【０００５】そのほか、スロットの形状に合わせた樹脂
製のカバーをスロットに挿入しておき、コイル状に形成
された導線を挿入することも行われている。さらに、コ
イルコア全体を絶縁塗装して、コアと導線の絶縁を確保
することも行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に示された技術においても、占積率をさらに上げよう
とした場合、コイルをスロット内に挿入する際に絶縁紙
が破け、さらに導線のエナメルが剥がれ、コアと導線の
絶縁が確保できないという問題があった。また、コイル
に絶縁紙を巻き付ける作業工程が増加するという問題が
あった。前述の樹脂製のカバーを用いた場合において
も、絶縁紙の場合より強度が増すが、カバーの破れを皆
無とすることはできず、またカバーを挿入する工程は確
実に増加する。

【０００７】コイルコアを絶縁塗装する場合において
も、この塗装が剥がれることがあり、やはりこの導線の
絶縁が確保できない場合がある。また、スロットの奥の
部分に塗料が均一に届きにくく、この部分の塗装膜の厚
さがまちまちとなり、スロットの断面積が一定とならな
い場合があった。この様な場合、導線がスロットから食
み出さないように、スロットの断面積が小さくなること
を見越して、予め導線を巻回する回数を低めにしておく
必要があり、よって導線の占積率が低くなってしまうと
いう問題があった。

【０００８】本発明は前述の問題点を解決するためにな
されたものであり、コイルのコアと導線の絶縁を確実に
確保できるコイルのコアを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明にかかるコイルコアは、磁極歯およびスロ
ットが交互に平面的に形成された薄板鋼板を積層して形
成されたコイルコアであって、前記薄板鋼板の磁極歯お
よびスロットと同一のピッチで凹凸が形成され、コイル
コアの少なくとも両端に配置され、前記薄板鋼板ととも
に所定間隔で積層される絶縁板と、を備え、前記絶縁板
の凹部の幅と深さは、薄板鋼板のスロットである凹部の
幅と深さに対して小さく、当該スロットに収納されるコ
イルを、前記絶縁板によって前記薄板鋼板に対して間隙
をもって支持することを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明は以上のような構成を有し、コイルが絶
縁板によってコイルコアと間隙をもって支持されている
ので、コイルコアとコイル導線が接触する部分は絶縁体
の部分のみであり、導線挿入時などに導線を被覆してい
るエナメルが剥がれても、コイルコアの磁性材料部分と
の絶縁を確保することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明にかかる好適な実施例を図面に
従って説明する。

【００１２】図１には、本実施例のコイルコア１１の外
観が示されている。本実施例のコイルコア１１は、モー
タの界磁コイルのコアであり、円筒内面に軸に平行に凹
部および凸部が設けられている。この凹部がコイルの巻
線が挿入されるスロット１２であり、凸部が巻線に流れ
る電流により磁化される磁極歯１３である。

【００１３】コイルコア１１は、円環形状の薄板鋼板１
４と、樹脂材料やセラミックなどの絶縁材料からなる円
環形状の絶縁板１５とを所定の枚数、軸方向に積層して
形成されている。絶縁板１５は絶縁部材からなるのでコ
アとしては働かない部分であり、よってその挿入枚数は
コイルコアの磁気抵抗を大きく増加させないように考慮
されている。これらの薄板鋼板１４および絶縁板１５は
その円環の内側に所定のピッチで凹凸が設けられてお
り、この凹凸を揃えて積層されることによって、積層後
凹部はコイルコア１１のスロット１２、凸部は磁極歯１
３を形成する。また、薄板鋼板１４および絶縁板１５の
各々の外周の１か所にキー溝１８が設けられており、こ
れらの板をこのキー溝１８を基準とすることにより、各
板の内周の凹凸が揃えられて積層される。

【００１４】図２には、コイルコア１１のスロット１２
がさらに詳細に示されている。前述のように、コイルコ
ア１１は薄板鋼板１４と絶縁板１５を積層して形成され
ているが、積層するに際して図１および図２に示すよう
に、コイルコア１１の両端には、絶縁板１５が配置さ
れ、中間部分においては薄板鋼板１４の所定枚数ごとに
絶縁板１５が挿入されている。

【００１５】絶縁板１５の凹部形状は、薄板鋼板１４の
同部分の形状に比して、幅、深さ共に僅かに小さく形成
されている。すなわち、図２および図３に示されるよう
に、スロット１２内において、薄板鋼板１４に対して、
絶縁板１５が若干突出している。したがって、図３に示
されるごとく、スロット１２の内周に、コイルコア１１
の円筒軸に直交する平面内で、コイル支持部１６が形成
されている。本実施例では、凸状の高さｈはスロット側
面および底面で同一の寸法であり、たとえば、０．１〜
０．３ｍｍ程度の寸法となっている。

【００１６】以上のような、コイルコア１１にエナメル
などの絶縁被膜が形成された導線を巻き付けるまたは挿
入すると、図４に示すように、前述の絶縁板１５の突出
高さｈによって、薄板鋼板１４と導線１７の間に間隙Ｃ
が形成される。したがって、導線１７の絶縁被膜が一部
剥がれたとしても、導線１７とコイルコア１１の接触部
分は絶縁板１５のみであるので、導線１７の絶縁を確保
することができる。また、導線１７が挿入される際に傷
付く可能性が高い部分は、突出した部分、すなわち絶縁
板１５により形成されるコイル支持部分であるので、た
とえこの部分により絶縁被膜に傷がついても、導線１７
の被膜が剥がれた部分が接触するのは絶縁板１５であ
る。よって、導線１７とコイルコア１１の薄板鋼板１４
により形成される磁性材料部分との絶縁が確保される。

【００１７】特に、導線１７が傷付きやすいコイルコア
１１の両端部には、前述のように絶縁板１５が設けられ
ている。絶縁板１５を比較的柔らかい樹脂材料などによ
り形成することにより、この部分で導線１７の絶縁被膜
が傷付き、剥がれることを防止することができる。ま
た、たとえ絶縁被膜が剥がれたとしても、この部分は絶
縁体であるので、コイルコア１１との絶縁を確保され
る。

【００１８】本実施例のコイルコア１１は、導線１７が
巻回または挿入されコイルが形成された後、ワニスが含
浸されて、前述の導線１７と薄板鋼板１４との間隙が埋
められて、スロット１２内で導線１７が固定される。よ
って、これ以後、導線１７とコイルコア１１が直接接触
して短絡することはない。

【００１９】以上のように、本実施例においては絶縁板
１５によって、導線１７とコイルコア１１の薄板鋼板１
４により形成される磁性材料部分との間に確実に間隙を
設けることができるので、たとえ導線１７の絶縁被膜が
傷付いた場合においても確実に絶縁を確保することがで
きる。

【００２０】以上、本実施例を説明するために用いた図
中において、絶縁板１５は等間隔に配置されているが、
これに限らず、コア端部付近などのように、導線が屈曲
しやすい部分に多めに設けることも好ましい。また、ス
ロット長が短い場合など、スロット１２内部で導線がコ
イルコアと接触する可能性が低い場合には、絶縁板１５
は端部のみに設けることも可能である。

【００２１】さらに、スロット１２内の薄板鋼板１４に
対する絶縁板１５によるコイル支持部１６の高さｈは側
面においても底部においても全て同一としたが、各々の
面において異なるものとすることも可能である。たとえ
ば、導線１７が挿入される際に擦れるのは、スロット側
面の絶縁板１５であり、底面部分に対しては大きな力が
加わらずに当接するだけの場合など、底面部での絶縁被
膜が剥がれることはないと考えられるので、底面部のコ
イル支持部の高さｈを低く設定することも可能である。
また、図３などにはコイル支持部１６はスロット内周に
沿って連続して設けられているが、外部にてコイルを成
形し、挿入する場合、スロット内に不連続で設けてもコ
イルとコアの間隙を形成することが可能である。

【００２２】以上、本実施例は、回転型モータのステー
タのコイルについて記載したが、ロータにコイルを設け
る場合についても同様に、絶縁板を挿入してコイル支持
部を形成することによって、コイルコアと導線の絶縁を
確保することができる。さらに、本発明は、回転型モー
タに限らず、リニアモータの直線型コイルコアや、さら
に発電機に用いられるコイルコアなどについても適用す
ることが可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、コイル
のスロット内面に、少なくともその両端部分に、スロッ
ト内周に、絶縁体のコイル支持部が設けられているの
で、コイルコアと導線が接触する部分は絶縁体の部分の
みとなる。したがって、導線挿入時などに導線を絶縁被
膜が剥がれても、コイルコアの磁性材料部分との絶縁を
確保することができる。

【００２４】また、コイル支持部を構成する絶縁材料を
比較的柔らかい樹脂材料とすれば、絶縁被膜の剥がれそ
のものを防止することができる。

【００２５】特に、導線が屈曲してコイルコアとの接触
や擦れが最も発生しやすいコイルコア両端部に絶縁板を
配置してコイル支持部を形成することにより、効率良く
前述の効果を奏することができる。

【００２６】このように、確実に絶縁を確保することが
できるので、コイルを絶縁紙で巻いたり、スロット内に
絶縁用の樹脂カバーなどを挿入する必要がなく、部品数
のおよび工程数の増加を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる好適な実施例の概観図である。

【図２】本実施例のスロット部分の詳細図である。

【図３】本実施例のスロット部分の詳細図であり、特に
絶縁板１５により形成されるコイル支持部の説明図であ
る。

【図４】本実施例のスロット内に導線を挿入した状態を
示す図である。

【図５】従来のコイルコアの一例を示す図である。

【符号の説明】

１１ コイルコア １２ スロット １３ 磁極歯 １４ 薄板鋼板 １５ 絶縁板 １６ コイル支持部 １７ 導線 １８ キー溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁極歯およびスロットが交互に平面的に
   形成された薄板鋼板を積層して形成されたコイルコアで
   あって、 前記薄板鋼板の磁極歯およびスロットと同一のピッチで
   凹凸が形成され、コイルコアの少なくとも両端に配置さ
   れ、前記薄板鋼板とともに所定間隔で積層される絶縁板
   と、 を備え、 前記絶縁板の凹部の幅と深さは、薄板鋼板のスロットで
   ある凹部の幅と深さに対して小さく、当該スロットに収
   納されるコイルを、前記絶縁板によって前記薄板鋼板に
   対して間隙をもって支持することを特徴とするコイルコ
   ア。