(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、
前記ロータの外径側に配置されるステータと、
を備えるキャンドモータであって、
前記ステータの内周面に取り付けられるキャンと、
前記内周面から外径側へ向かって形成されるスロットと、
前記スロット内に配置されるコイルと、
前記スロット内に配置されるとともに前記コイルと前記キャンとの間に固定されるウェッジと、
を備えるステータ、又は、
前記ロータの外周面に取り付けられるキャンと、
前記外周面から内径側へ向かって形成されるスロットと、
前記スロット内に配置されるコイルと、
前記スロット内に配置されるとともに前記コイルと前記キャンとの間に固定されるウェッジと、
を備えるロータ、を備え、
前記ウェッジは、
前記キャン側に配置される充填部と、
前記充填部から延在されるとともに前記コイル側に配置されるくさび部と、
前記くさび部側の端部に形成された凹部と、
を備え、
前記くさび部が内側に弾性変形された状態で前記スロット内に前記ウェッジが嵌め込まれた後、前記くさび部が弾性回復されることによって前記ウェッジが前記スロット内に固定されている、キャンドモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャンドモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、誘導機や発電機としてキャンドモータが用いられている（例えば特許文献１、２など）。キャンドモータはステータ及びロータを備え、ステータ（またはロータ）は図６に示すスロット１１２を備える。このスロット１１２内にコイル１１３が配置され、スロット１１２はキャン１１１で密閉される。そして、コイル１１３の落下防止のため、スロット１１２内にウェッジ１２０が嵌め込まれる。
【０００３】
ここで、図６に示すように、ウェッジ１２０とキャン１１１との間には隙間Ｓ１１２が存在する。キャン１１１を備えないオープンスロットのモータでは、この隙間Ｓ１１２があっても問題とならない。しかしながら、キャンドモータではキャン１１１に運搬液等の圧力がかかる場合があり、この圧力によりキャン１１１が変形・破壊するおそれがある。よってこの隙間Ｓ１１２を埋める必要がある。
そこで図７に示すように、キャンドモータ用のウェッジ２２０を用いて隙間Ｓ１１２（図６参照）を埋め、キャン１１１の変形・破壊を防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−４９０５７号公報（第１図）
【特許文献２】特開昭５９−２２６６３４号公報（第５図、第６図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した技術には次の問題がある。すなわち、図６に示す隙間Ｓ１１２を埋めないウェッジ１２０（オープンスロット用ウェッジ）に比べ、図７に示すウェッジ２２０（キャンドモータ用ウェッジ）は、厚さ（Ｚ方向の厚さ）の大きいものである。よってウェッジ２２０はねじり・曲げ等の変形が困難である。したがって、このウェッジ２２０をスロット１１２内に嵌め込む作業が困難である。
【０００６】
そこで本発明は、ウェッジ嵌め込みの作業性を向上したキャンドモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るキャンドモータは、ロータと、前記ロータの外径側に配置されるステータと、を備え、前記ステータは、内周面に取り付けられるキャンと、前記内周面から外径側へ向かって形成されるスロットと、前記スロット内に配置されるコイルと、前記スロット内に配置されるとともに前記コイルと前記キャンとの間に固定されるウェッジと、を備え、前記ウェッジは、前記キャン側に配置される充填部と、前記充填部から延在されるとともに前記コイル側に配置されるくさび部と、前記くさび部側の端部に形成された凹部と、を備え、前記くさび部が内側に弾性変形された状態で前記スロット内に前記ウェッジが嵌め込まれた後、前記くさび部が弾性回復されることによって前記ウェッジが前記スロット内に固定されている。
又は、本発明に係るキャンドモータは、ロータと、前記ロータの外径側に配置されるステータと、を備え、前記ロータは、外周面に取り付けられるキャンと、前記外周面から内径側へ向かって形成されるスロットと、前記スロット内に配置されるコイルと、前記スロット内に配置されるとともに前記コイルと前記キャンとの間に固定されるウェッジと、を備え、前記ウェッジは、前記キャン側に配置される充填部と、前記充填部から延在されるとともに前記コイル側に配置されるくさび部と、前記くさび部側の端部に形成された凹部と、を備え、前記くさび部が内側に弾性変形された状態で前記スロット内に前記ウェッジが嵌め込まれた後、前記くさび部が弾性回復されることによって前記ウェッジが前記スロット内に固定されている。
【０００８】
このキャンドモータでは、ウェッジはくさび部側の端部に形成された凹部を備える。よってウェッジの曲げ・ねじり等の変形が容易である。特に、くさび部が凹部側へ向かう向きへの変形が容易である。
また、ウェッジのくさび部が内側に弾性変形された状態でスロット内にウェッジが嵌め込まれた後、くさび部が弾性回復されることによってウェッジがスロット内に固定されている。上述したようにウェッジの変形が容易であるため、上記のウェッジのスロット内への嵌め込み作業が容易である。
また、ウェッジは、キャン側に配置される充填部を備える。よって、この充填部によりキャンの変形が防止される。すなわち、このキャンドモータのウェッジは、充填部によりキャンの変形を防止できるものでありながら、上述したようにスロット内への嵌め込み作業が容易なものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上の説明に述べたように、特にウェッジのくさび部側端部に凹部を備える構成により、ウェッジの変形が容易であるため、ウェッジのスロット内への嵌め込み作業が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】キャンドモータの断面の部分図である。
【図２】図１に示すスロット周辺部を示す図である。
【図３】図２に示すウェッジの斜視図である。
【図４】図３に示すウェッジの正面図である。
【図５】図３に示すウェッジの平面図である。
【図６】従来のキャンドモータの図２相当図である。
【図７】従来のキャンドモータの図２相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係るキャンドモータの実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１はキャンドモータを軸方向から見た断面の部分図である。図２は図１に示す複数のスロットのうち１つのスロット周辺部を示す。図３は図２に示すウェッジの斜視図である。図４は図３に示すウェッジの正面図（図３における右から左に向かって見た図）である。図５は図３に示すウェッジの平面図（図３における上から下に向かって見た図）である。以下、図１〜図５を参照してキャンドモータ１の構成について詳細に説明する。
【００１３】
キャンドモータ１は、図１に示すように、ロータ３０と、ロータ３０の外径側に配置されるステータ１０とを備えるモータである。このキャンドモータ１の概略を説明すると、ステータ１０の内周面１０ａにキャン１１を備え、ロータ３０の外周面３０ａにキャン３１を備える。ステータ１０はスロット１２内にコイル１３が配置され、コイル１３を固定するためのウェッジ２０がスロット１２内に嵌め込まれる。図２に示すように、ウェッジ２０には凹部２３が形成される。また、図１に示すようにロータ３０のスロット３２に嵌め込まれるウェッジ４０にも凹部４３（図２参照）が形成される。
【００１４】
ステータ１０は、円筒形状の固定子である。図１に示すように、ステータ１０は内周面１０ａにキャン１１が取り付けられる。また、ステータ１０には所定間隔離して複数個のスロット１２が形成され、それぞれのスロット１２内にコイル１３及びウェッジ２０が配置される。
【００１５】
キャン１１は、ステータ１０の内周面１０ａに取り付けられる隔壁である。さらに詳しくはキャン１１は円筒形状であり、例えば金属製である。このキャン１１がステータ１０に取り付けられるのは次の理由による。キャンドモータ１使用時（特に高温下での使用時）には、ウェッジ２０やコイル１３から有機物のガス等の不純物が発生する。キャンドモータ１は気体や液体中（例えば冷媒や運搬液など）または真空下で使用されるので、このような不純物の流出は問題となる。そこでスロット１２をキャン１１で遮蔽して、気体や液体中または真空中に（ステータ１０とロータ３０との隙間Ｓ１に）不純物が流出するのを防いでいる。
【００１６】
スロット１２は、コイル１３を配置するための溝であり、ステータ１０の内周面１０ａから外径側へ向かって形成される。図２に示すように、スロット１２はウェッジ２０のくさび２２とかみ合うように形成されるスロット側くさび部１２ａを備える（詳細は後述する）。
【００１７】
コイル１３は、スロット１２内に配置される。さらに詳しくは、このコイル１３は、スロット１２の奥側（ステータ１０の外径側）の位置に配置され、ウェッジ２０により固定される。コイル１３に電流を流して電磁力を発生させることでロータ３０（図１参照）が回転する。
【００１８】
ウェッジ２０は、コイル１３を固定する機能、および、キャン１１の変形を防止する機能を有する部材であり、例えば樹脂製や金属製である。ウェッジ２０は、スロット１２内に配置されるとともにコイル１３とキャン１１との間に固定される。また、ウェッジ２０は、キャン１１側に配置される充填部２１と、コイル１３側に配置されるくさび部２２と、くさび部２２側の端部２２ａに形成された凹部２３とを備える。
なお、ウェッジ２０は図３に示すように全体として棒状であり、長手方向がステータ１０（図１参照）の軸方向に沿うように配置される。以下では、ウェッジ２０の長手方向をＹ方向、くさび部２２と充填部２１とが対向する方向（図３における上下方向）をＺ方向、Ｙ方向およびＺ方向に垂直な方向（図３における左右方向）をＸ方向という。
【００１９】
充填部２１は、図２に示すように、ウェッジ２０のうちキャン１１側に配置される部分であり、図６に示す従来のウェッジ１２０とキャン１１１との間の隙間Ｓ１１２を埋める部分である。図２に示すように、充填部２１はキャン１１に接して配置される。これによりキャン１１の変形を防止している。
【００２０】
くさび部２２は、ウェッジ２０のうち、充填部２１から延在されるとともにコイル１３側に配置される部分である。すなわち、図６に示す従来のウェッジ１２０に対応する部分である。また、図２に示すように、くさび部２２は、スロット側くさび部１２ａとかみ合うように配置される。さらに詳しくは、くさび部２２はＸ方向の両端がそれぞれ凸形状に形成されており、スロット側くさび部１２ａは２つの凹形状に形成されており、これらの凸形状と凹形状とがかみ合う。これによりウェッジ２０がスロット１２（ステータ１０）に固定される。その結果、コイル１３がスロット１２内に固定される。
【００２１】
凹部２３は、ウェッジ２０の曲げ・ねじり等の変形を容易にするために、ウェッジ２０のくさび部２２側の端部２２ａに形成される。さらに詳しくは、凹部２３はウェッジ２０のくさび部２２側の端部２２ａから充填部２１側へ向かって凹んだ形状である。この凹部２３のＺ方向の深さＤ２３は、ウェッジ２０のＺ方向の幅（厚さ）の約半分である。このため、ウェッジ２０の変形が容易であるとともにウェッジ２０の強度を確保できる。なお、この深さＤ２３が小さすぎればウェッジ２０の変形が困難であり、深さＤ２３が大きすぎればウェッジ２０の強度が不足する場合がある。また、凹部２３は、ウェッジ２０のＸ方向における中央部に形成される。これにより、Ｘ方向における中央部よりも外側に凹部２３が形成された場合に比べてウェッジ２０の変形がより容易である。また、図３に示すように、凹部２３はウェッジ２０の長手方向（Ｙ方向）に沿って、同方向の全体に延びるように形成される（図３における手前側端部から奥側端部まで延びるように形成される）。これにより、長手方向（Ｙ方向）全体でウェッジ２０の変形が容易である。
【００２２】
なお、ウェッジ２０の長手方向（Ｙ方向）中央部に長手方向中央凹部２４が形成される。長手方向中央凹部２４は、Ｘ方向に沿って延びるように、ウェッジ２０のくさび部２２側の端部２２ａに形成される。この長手方向中央凹部２４により、特にウェッジ２０の長手方向（Ｙ方向）中央部での曲げ・ねじりの変形が容易である。
【００２３】
次に、図２に示すウェッジ２０のスロット１２への嵌め込みについて説明する。まず、ウェッジ２０のくさび部２２が内側（Ｘ方向における内側）に弾性変形される。この状態でスロット１２にウェッジ２０が嵌め込まれる。さらに詳しくは、ウェッジ２０はくさび部２２側からスロット１２内に嵌め込まれ、くさび部２２がスロット側くさび部１２ａと隣接する位置まで嵌め込まれる。その後、くさび部２２がＸ方向外側に弾性回復される。これによってくさび部２２はスロット側くさび部１２ａとかみ合う。その結果、ウェッジ２０がスロット１２内に固定される。
【００２４】
ロータ３０は、図１に示すように、ステータ１０の内径側に配置される。このロータ３０は外周面３０ａにキャン３１が取り付けられる。また、外周面３０ａから内径側に向かってスロット３２が形成される。そして、他の構成はステータ１０と同様であるので、以下ではロータ３０の構成の概略のみ説明する。なお図２〜図５では、ロータ３０の構成要素に係る符号に括弧を付している。
【００２５】
ロータ３０は、図２に示すように、スロット３２内に配置されるコイル３３と、スロット３２内に配置されるとともにコイル３３とキャン３１との間に固定されるウェッジ４０とを備える。ウェッジ４０は、キャン３１側に配置される充填部４１と、充填部４１から延在されるとともにコイル３３側に配置されるくさび部４２と、くさび部４２側の端部４２ａに形成された凹部４３と、を備える。ウェッジ４０のスロット３２への嵌め込みについて説明すると、くさび部４２が内側（Ｘ方向内側）に弾性変形された状態でスロット３２にウェッジ４０が差し込まれた後、くさび部４２が弾性回復される（Ｘ方向外側に弾性回復される）ことによってウェッジ４０がスロット３２内に固定される。そして、ロータ３０に係るキャン３１、スロット３２、コイル３３、ウェッジ４０、充填部４１、くさび部４２、および凹部４３の機能は、ステータ１０に係るキャン１１、スロット１２、コイル１３、ウェッジ２０、充填部２１、くさび部２２、および凹部２３の機能と同一であるので詳細な説明は省略する。
【００２６】
（本実施形態のキャンドモータの特徴）
本実施形態のキャンドモータ１には以下の特徴がある。
【００２７】
キャンドモータ１では、図２に示すように、ウェッジ２０（４０）はくさび部２２（４２）側の端部２２ａ（４２ａ）に形成された凹部２３（４３）を備える。よってウェッジ２０（４０）の曲げ・ねじり等の変形が容易である。特に、くさび部２２（４２）が凹部２３（４３）側（Ｘ方向内側）へ向かう向きへの変形が容易である。
【００２８】
また、ウェッジ２０（４０）のくさび部２２（４２）が内側（Ｘ方向内側）に弾性変形された状態でスロット１２（３２）内にウェッジ２０（４０）が嵌め込まれた後、くさび部２２（４２）が弾性回復されることによってウェッジ２０（４０）がスロット１２（３２）内に固定されている。上述したようにウェッジ２０（４０）の変形が容易であるため、上記のウェッジ２０（４０）のスロット１２（３２）内への嵌め込み作業が容易である。
【００２９】
また、ウェッジ２０（４０）は、キャン１１（３１）側に配置される充填部２１（４１）を備える。よって、この充填部２１（４１）によりキャン１１（３１）の変形が防止される。すなわち、このキャンドモータ１のウェッジ２０（４０）は、充填部２１（４１）によりキャン１１（３１）の変形を防止できるものでありながら、上述したようにスロット１２（３２）内への嵌め込み作業が容易なものである。
【００３０】
なお、このキャンドモータ１では、ステータ１０及びロータ３０が上記の特徴を有する。よってステータ１０及びロータ３０のうちいずれか一方のみが上記の特徴を有する場合に比べ、ウェッジ２０及び４０の嵌め込み作業がより容易である。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００３２】
例えば、前記実施形態では、図１、図２に示すように、ステータ１０に凹部２３を備えるウェッジ２０を用い、かつ、ロータ３０にも凹部４３を備えるウェッジ４０を用いた。しかしながら、ステータ１０及びロータ３０のうちいずれか一方のみに凹部を備えるウェッジを用いても本発明を適用できる。
【００３３】
また例えば、前記実施形態では、図２に示すように、凹部２３はウェッジ２０の端部２２ａに１つのみ形成したが、２以上形成しても良い。この場合ウェッジ２０はより変形が容易である。
【符号の説明】
【００３４】
１  キャンドモータ
１０  ステータ
１０ａ  内周面
１１、３１  キャン
１２、３２  スロット
１３、３３  コイル
２０、４０  ウェッジ
２１、４１  充填部
２２、４２  くさび部
２２ａ、４２ａ  端部
２３、４３  凹部
３０  ロータ
３０ａ  外周面
【図１】
0005617236.tif 000002
【図２】
0005617236.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005617236.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005617236.tif 000007
【図７】
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