(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨーク構成部と巻線巻装部とを有する複数の分割コアを、前記巻線巻装部が内側に位置し且つ環状のヨークを形成するようにそれぞれの前記ヨーク構成部を連結して構成したステータコアと、
前記分割コアの前記巻線巻装部と前記ステータコアの前記ヨークの内周面の一部を構成する前記ヨーク構成部の内側面とを覆うように前記複数の分割コア上にそれぞれ配置された複数のインシュレータと、
前記複数の分割コアの前記巻線巻装部の上に前記インシュレータを介して巻線が巻装された複数の巻線部とを備えてなる回転電機用ステータであって、
前記複数のインシュレータは、前記複数の分割コアが組み  合わされて前記ステータコアが構成された状態で、隣接する二つの前記分割コアの隣接する二つの前記巻線巻装部間に形成されるスロットの内側開口部を閉塞する形状を有しており、
前記内側開口部を閉塞するために前記二つのインシュレータにそれぞれ一体に形成されたスロット閉塞部分の互いに当接する当接面の形状は、凹凸嵌合により嵌合するように定められている回転電機用ステータ。
【請求項２】
前記複数のインシュレータは同じ形状を有しており、
前記巻線巻装部の内側端部に一体に形成された磁極部の前記ヨークの周方向両側に位置する前記インシュレータの二つの端部の形状は、一方が前記凹凸嵌合を構成する凹部を備えており、他方が前記凹凸嵌合を構成する凸部を備えている請求項１に記載の回転電機用ステータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機用ステータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、インナーロータタイプの三相ステッピングモータに用いる従来の回転電機用ステータ１０１の概略正面図である。この種のステッピングモータでは、回転電機用ステータ１０１の内部に該ステータ１０１に対して回転するロータ（図示せず）が配置されている。本図に示すように、回転電機用ステータ１０１は、ヨーク構成部１０２と巻線巻装部１０３とを有する複数の分割コア１０４が環状に組合されたステータコア１０５を有している。また、回転電機用ステータ１０１は、分割コア１０４の巻線巻装部１０３とヨーク構成部１０２の一部を覆う複数のインシュレータ１０６を有しており、複数の分割コア１０４…の巻線巻装部１０３の上には、インシュレータ１０６を介してステータ巻線部１０７が巻装されている。しかしながら、この回転電機用ステータ１０１では、複数の分割コア１０４…が環状に組み合わされた状態で、隣接する二つの分割コア１０４，１０４の２つの巻線巻装部１０３，１０３間にスロットの内側に向かって開口する（ロータに向かって開口する）開口部１０８が形成されており、ステータ巻線部１０７とロータ側の巻線（ロータ巻線）との絶縁性が低下する。そこで、従来はステータ巻線部１０７とロータ巻線との距離を所定の絶縁性を維持できる値以上にすることが求められていた。しかしながら、両者の距離を所定の値以上にすると、ステータ１０１とロータとのクリアランスを小さくして、小形化と高トルク化を図りたいという要望に応えることができない。そこで、特開平１０−２３６９９号公報では、図５に示すように、複数のスロットの開口部１０８…にそれぞれ絶縁シートを折り曲げて形成した閉塞部材１０９を挿入してスロットの開口部１０８を塞ぐことが提案された。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構造では、閉塞部材１０９の挿入作業が必要になり、部品点数及び作業工数が増える。
【０００４】
本発明の目的は、閉塞部材を用いる必要なく、また部品点数及び作業工数を増加させることなく、ステータ巻線部とロータ巻線との間の絶縁性を高めることができる回転電機用ステータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明が改良の対象とする回転電機用ステータは、ヨーク構成部と巻線巻装部とを有する複数の分割コアを、巻線巻装部が内側に位置し且つ環状のヨークを形成するようにそれぞれのヨーク構成部を連結して構成したステータコアと、分割コアの巻線巻装部とステータコアのヨークの内周面の一部を構成するヨーク構成部の内側面とを覆うように複数の分割コア上にそれぞれ配置された複数のインシュレータと、複数の分割コアの巻線巻装部の上にインシュレータを介して巻線が巻装されてなる複数の巻線部とを備えている。本発明では、複数のインシュレータは、複数の分割コアが組み合わされてステータコアが構成された状態で、隣接する二つの分割コアの隣接する二つの巻線巻装部間に形成されるスロットの内側開口部（ロータに向かって開口する開口部）を閉塞する形状を有している。本発明のように複数のインシュレータの形状を定めれば、インシュレータをそれぞれ備えた複数の分割コアを環状に組合せてステータコアを形成するだけでスロットの内側開口部を閉塞することができる。そのため、従来のように、閉塞部材の挿入作業を必要とすることがなく、また部品点数及び作業工数を少なくしてステータ巻線部とロータ巻線との間の絶縁性を高めることができる。
【０００６】
スロットの内側開口部を閉塞するために隣接する二つのインシュレータにそれぞれ一体に形成されたスロット閉塞部分の互いに当接する当接面の形状としては、種々の形状を採用できる。特に当接面の形状を凹凸嵌合により嵌合する定めれば、スロットの内側開口部を確実に閉塞することができる。また、このような嵌合構造を採用すれば、分割コアの磁極部の位置決めを正確に行なえる利点もある。
【０００７】
また、当接面の形状をそれぞれ平面にすれば、インシュレータの形状が簡単になる分高い加工精度を必要としないという利点がある。
【０００８】
複数のインシュレータを同じ形状を有するように形成すれば、インシュレータの種類を１種類にすることができ、ステータの価格を下げることができる。この場合、前述の凹凸嵌合を採用する場合には、巻線巻装部の内側端部に一体に形成された磁極部のヨークの周方向両側に位置するインシュレータの二つの端部の形状を、一方が前述の凹凸嵌合を構成する凹部を備え、他方が凹凸嵌合を構成する凸部を備えるように定めればよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、インナーロータタイプの三相ステッピングモータに用いる本発明の実施の形態の回転電機用ステータ１の一部を示す概略正面図である。なお、図１においては、構造を分り易くするために、巻線巻装部に巻装された巻線部１１は断面で表している。本図に示すように、回転電機用ステータ１は、筒状フレーム３の内周部に嵌合されて配置されており、ステータコア５を備えている。
【００１０】
ステータコア５は複数の分割コア７…が環状に組合されて構成されている。１つの分割コア７は、珪素鋼板が複数枚積層されて構成されており、ヨーク構成部７ａと巻線巻装部７ｂと磁極部７ｃとを有している。ヨーク構成部７ａは、回転電機用ステータ１の環状のヨークを構成するものであり、ヨーク構成部７ａの周方向の一方の端部には嵌合凹部７ｄを備え、周方向の他方の端部には隣接する分割コア７の嵌合凹部７ｄに嵌合する嵌合凸部７ｅを備えている。ステータコア５は、巻線巻装部７ｂが内側に位置し且つ環状のヨークを形成するように複数の分割コア７…の各ヨーク構成部７ａが嵌合凹部７ｄ及び嵌合凸部７ｅの嵌合によって連結されて構成されている。また、このような複数の分割コア７…の組合せにより、隣接する二つの分割コア７，７の２つの巻線巻装部７ｂ，７ｂ間には、スロットＳが形成される。この例では、径方向の内側に向かって開口する（ロータに向かって開口する）スロットＳの内側開口部ＯＰが後述するインシュレータ９によって塞がれている。
【００１１】
巻線巻装部７ｂはほぼ角柱形状を呈している。この巻線巻装部７ｂには、後述するインシュレータ９を介して巻線が巻装されており、この巻線により複数の巻線部１１…が形成されている。磁極部７ｃは、ロータと対向するように形成されており、巻線巻装部７ｂに対応する位置に形成された磁極部本体７ｅと、該磁極部本体７ｅから周方向両側に突出する一対の突出部７ｆ，７ｆとを有している。また、磁極部７ｃはロータと向かい合う側にロータの外周面に沿う円弧形状の磁極面７ｇを有している。複数の分割コア７…上には、いずれも同じ形状を有する複数のインシュレータ９…が配置されている。
【００１２】
１つのインシュレータ９は、分割コア７の巻線巻装部７ｂを覆う角筒状のインシュレータ本体９ａと、分割コア７のヨーク構成部７ａを部分的に覆うヨーク構成部側カバー部９ｂと、分割コア７の磁極部７ｃを部分的に覆う磁極部側カバー部９ｃとを有している。各インシュレータ９は、分割コア７をインサートとするインサート成形法を用いて合成樹脂により一体に形成されている。なお、２つのインシュレータ分割体を形成し、これらのインシュレータ分割体を分割コア７の両側から挟みこんで組合せてインシュレータを構成しても構わない。ヨーク構成部側カバー部９ｂは、ヨーク構成部７ａの内側面（ロータ側の面）全体を覆う一対の覆部９ｄ，９ｄと、一対の覆部９ｄ，９ｄを連結し、ヨーク構成部７ａの側面を部分的に覆う一対の連結部９ｅ，９ｅとを有している。
【００１３】
磁極部側カバー部９ｃは、磁極部７ｃの一方の突出部７ｆ側に位置する第１の嵌合端部９ｆと、磁極部７ｃの他方の突出部７ｆ側に位置する第２の嵌合端部９ｇと、第１の嵌合端部９ｆと第２の嵌合端部９ｇとを連結すると共に磁極部７ｃの側面を覆う一対の連結部９ｈ，９ｈとを有している。第１の嵌合端部９ｆは、ロータの軸線方向（図面の紙面と直交する方向）と平行な方向（分割コア７を構成する珪素鋼板の積層方向）に延びており、隣接する他のインシュレータ９と対向する側の面のほぼ中央に凹部９ｉを有している。この凹部９ｉは、前述の積層方向に延びており、ほぼ半円形の横断面形状を有している。第２の嵌合端部９ｇも第１の嵌合端部９ｆと同様に、積層方向に延びており、隣接するインシュレータ９と対向する側の面のほぼ中央に凸部９ｊを有している。この凸部９ｊも積層方向に延びており、凹部９ｉと嵌合可能なほぼ半円形の横断面形状を有している。凸部９ｊは、隣接するインシュレータ９の凹部９ｉと嵌合されて凹凸嵌合を構成しており、この凹凸嵌合により複数のインシュレータ９…が連結されてスロットＳの内側開口部ＯＰ…が閉塞される。言い換えるならば、隣接する二つのインシュレータ９，９の第１の嵌合端部９ｆ及び第２の嵌合端部９ｇが内側開口部ＯＰを閉塞するスロット閉塞部分をそれぞれ備えており、それぞれのスロット閉塞部分の互いに当接する当接面９ｋ，９ｌの形状が凹凸嵌合により嵌合する形状を有している。本例によれば、インシュレータ９をそれぞれ備えた複数の分割コア７を環状に組合せてステータコア５を形成するだけで、嵌合端部９ｆ及び９ｇによってスロットの内側開口部ＯＰを閉塞することができる。そのため、従来のように、閉塞部材の挿入作業を必要とすることがなく、部品点数及び作業工数を少なくしてステータ巻線部１１とロータ巻線との絶縁性を高めることができる。
【００１４】
なお、本例では、スロット閉塞部分に形成した凹部９ｉ及び凸部９ｊは、それぞれ嵌合可能な半円形の横断面形状を有しているが、凹部及び凸部の断面形状は種々の形状を採用できる。例えば、図２に示すように多角形の横断面形状を有するように凹部２９ｉ及び凸部２９ｊを形成してもよい。
【００１５】
また、本例では、スロット閉塞部分（９ｆ及び９ｇ）の互いに当接する当接面（９ｋ及び９ｌ）の形状は、凹凸嵌合により嵌合する形状を有しているが、当接面の形状は種々の形状を採用できる。例えば、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、スロット閉塞部分の互いに当接する当接面（３９ｋ及び３９ｌ，４９ｋ及び４９ｌ）の形状をそれぞれ平面に形成してもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、インシュレータをそれぞれ備えた複数の分割コアを環状に組合せてステータコアを形成するだけでスロットの内側開口部を閉塞することができる。そのため、従来のように、閉塞部材の挿入作業を必要とすることなく、部品点数及び作業工数を少なくしてステータ巻線部とロータ巻線との間の絶縁性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の回転電機用ステータの一部を示す概略正面図である。
【図２】  本発明の他の実施の形態の回転電機用ステータで用いる凹部及び凸部の形状を示す図である。
【図３】  （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ本発明の更に他の実施の形態の回転電機用ステータのスロット閉塞部分の形状を示す図である。
【図４】  従来の回転電機用ステータの概略正面図である。
【図５】  従来の回転電機用ステータの部分拡大図である。
【符号の説明】
１  回転電機用ステータ
５  ステータコア
７  分割コア
７ａ  ヨーク構成部
７ｂ  巻線巻装部
ＯＰ  スロットの内側開口部
１１  巻線部
９  インシュレータ
９ｆ  第１の嵌合端部
９ｇ  第２の嵌合端部
９ｉ  凹部
９ｊ  凸部
９ｋ，９ｌ  当接面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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