(57)【要約】【課題】分割タイプとしたインシュレータにおいても、その成形用の金型数を最低限のものとして、成形作業を容易なものとすることができるアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータを提供する。【解決手段】台形柱状のコアに、台形筒状のインシュレータを介してコイルを巻装してなるステータを複数個具えるアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータ１において、  インシュレータ１を、外底面部１ｃをなす外周側部分２と、内底面部１ｄおよび脚面部１ｅをなす内周側部分３とから構成し、外周側部分２および内周側部分３に外底面部１ｃに垂直な嵌合面２ａおよび３ａを設け、外周側部分２を半径方向外側から内周側部分３に嵌合させてなることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台形柱状のコアに、台形筒状のインシュレータを介してコイルを巻装してなるステータを複数個具えるアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータにおいて、
当該インシュレータを、外底面部をなす外周側部分と、内底面部および脚面部をなす内周側部分とから構成し、外周側部分および内周側部分に外底面部に垂直な嵌合面を設け、外周側部分を半径方向外側から内周側部分に嵌合させてなるアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータ。
【請求項２】
前記外周側部分のコイルと当接する部分の厚みを、前記内周側部分のコイルと当接する部分の厚みよりも厚くしてなる請求項１に記載のアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータ。
【請求項３】
前記外周側部分および内周側部分のコイルと当接する角部を曲面状としてなる請求項２に記載のアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキシャルギャップ型回転電機のステータの、コアをコイルとを絶縁するインシュレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なラジアルギャップ回転電機では、例えば特許文献１に記載されているように、コアは同一形状の電磁鋼板を積層して構成されるため、コアの積層方向側面の形状は積層方向に対して平行であり、インシュレータもその積層方向に平行な面で形成することができる。このため、インシュレータをコアの積層方向厚みのバラツキを吸収するために分割型として、その分割部を前記積層方向に平行な面に構成しても、インシュレータを構成するそれぞれの部分を成形するための金型を、それぞれ雄側と雌側の二つ用意すれば足りていた。
【特許文献１】特開２００３−３３３７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、ロータとステータが軸線方向に対向するアキシャルギャップ型回転電機では、ステータコアは積層方向に漸次形状を異ならせた電磁鋼板を積層して台形柱状に形成され、インシュレータもそれに伴い台形筒状に形成される。このため、図６に示すように、インシュレータ５１を、その脚面部に嵌合部を設けて、外周側部分５２と内周側部分５３からなる分割型とした場合には、インシュレータを構成する外周側部分５１は、その角部のなす角度αが鋭角であるため、その軸線方向に垂直な平面内の断面形状は開口部が外底面部よりも小さいコの字状となり、その成形用の金型５４の雄側５５および雌側５６は、例えば図７に示すように、それぞれ二以上の割型５５ａ、５５ｂ、５５ｃおよび５６ａ、５６ｂから構成する必要があり、成形用の金型数が増大するとともに成形作業が煩雑になるという問題点があった。
【０００４】
本発明は上述したところの課題を解決することを目的とするものであり、分割タイプとしたインシュレータにおいても、その成形用の金型数を最低限のものとして、成形作業を容易なものとすることができるアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係るアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータは、台形柱状のコアに、台形筒状のインシュレータを介してコイルを巻装してなるステータを複数個具えるアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータにおいて、
当該インシュレータを、外底面部をなす外周側部分と、内底面部および脚面部をなす内周側部分とから構成し、外周側部分および内周側部分に外底面部に垂直な嵌合面を設け、外周側部分を半径方向外側から内周側部分に嵌合させてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係るアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータによれば、前記外周側部分を外底面をなす平板状とするとともに、内周側部分を、内底面部と脚面部をなす角度が鈍角のコの字状とすることができる。これにより、外周側部分と内周側部分のそれぞれを成形するにあたり、それらを成形するための金型は、雄側および雌側の二つとすれば足りることになり、金型数を最低限のものとして、成形作業の効率を高めることができる。
【０００７】
さらに、このように外周側部分と内周側部分を独立して成形する構造とすることにより、外周側部分および内周側部分の厚みをそれぞれ任意に変更することが可能となり、内周側部分を外周側部分に比べて薄くすることも可能となる。
加えて、外周側部分の厚みを厚くすると、そこにコイルの巻き始め部分および巻き終わり部分を固定する構造を設けることも容易とすることができる。
【０００８】
ここで軸線方向とは、アキシャルギャップ型回転電機の中心軸線方向を示し、脚面部とは、台形筒状のインシュレータの、平行をなす外底面部および内底面部を除く部分を示し、外周側および内周側とは回転電機の中心軸線に垂直な断面内における外周側及び内周側を示すものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータの一実施形態を示す略式斜視図であり、図２は、当該インシュレータの鍔部を除く回転電機の軸線方向に垂直な平面内における略式断面図である。
このアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータ１は、向かい合う脚面が相等しい台形柱状の図示しないコアに、軸線方向両端部にコアとコイルの沿面距離を確保するための鍔部１ａ、１ｂを有する台形筒状のインシュレータを介して図示しないコイルを巻装してなるステータを複数個具えて構成したアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータ１において、
インシュレータ１を、外底面部１ｃをなすほぼ平板状の外周側部分２と、内底面部１ｄおよび一対の脚面部１ｅをなす、開口部が内底面部１ｄより大きいコの字状の内周側部分３とから構成し、外周側部分２および内周側部分３に外底面部１ｃに垂直な嵌合面２ａおよび３ａを設け、外周側部分２を半径方向外側から内周側部分３に嵌合させている。（請求項１に相当）
【００１０】
さらに、外周側部分２のコイルと当接する部分の厚みｄ１を、内周側部分３の脚面部１ｅのコイルと当接する部分の厚みｄ２よりも厚くする。（請求項２に相当）
これによれば、前述した嵌合面２ａおよび３ａの外底面部１ｃに垂直な方向の長さをより長くすることができるため、外周側部分２と内周側部分３の相対変位を大きくした状態で外周側部分２を内周側部分３に嵌合して、コアの積層方向の厚みのバラツキをより効果的に吸収することができる。
【００１１】
加えて、図２に示すように、外周側部分２および内周側部分３のコイルと当接する側の角部２ｂ、３ｂを曲面状とする。（請求項３に相当）
これによれば、インシュレータ１に図示しないコイルを巻装するにあたり、その巻き線方向の張力によりインシュレータの角部にコイルが押付けられて、コイルを構成する巻き線の被覆が破損することを、角部を曲面状としてその押付力を軽減することにより防止することができる。
ここで、外周側部分２のコイルと当接する部分の厚みｄ１および、内周側部分３の内底面部３ｃの厚みｄ３を厚くすることにより、前記角部２ｂおよび３ｂの曲面の前記断面内の曲率半径をなるべく大きくすることができるので、厚みｄ１およびｄ３はなるべく厚くすることが好ましい。
【００１２】
図３は、本発明に係るアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータの外周側部分を成形する金型の一実施形態を示す模式斜視図である。
図１および図２に示したように、本発明に係るインシュレータの外周側部分２は、平板状であるため、それを成形する金型は、図３に示すように、一の雄側成形用金型２１と一の雌側成形用金型２２の合計二個とすることができる。
これにより、図６に示す従来の形態の外周側部分５２のように、その角部のなす角度αが鋭角であるため、軸線方向に垂直な平面内の断面形状は、開口部が外底面部よりも小さいコの字状となり、その成形用の金型５４の雄側５５および雌側５６は、図７に示すように、それぞれ二以上の割型５５ａ、５５ｂ、５５ｃおよび５６ａ、５６ｂとから構成する必要が生じて、成形用の金型数が増大するとともに成形作業が煩雑になるというデメリットを解消することができる。
【００１３】
図４は、本発明に係るアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータの内周側部分を成形する金型の一実施形態を示す模式斜視図である。
図１および図２に示したように、本発明に係るインシュレータの内周側部分２は、軸線方向に垂直な平面内の断面形状は、開口部が内底面部１ｄよりも大きいコの字状であるため、それを成形する金型は、図７に示したような分割タイプとする必要はなく、図４に示すように、一の雄側成形用金型２３と一の雌側成形用金型２４の合計二個とすることができる。
【００１４】
図５は、アキシャルギャップ型回転電機の一般的な構成を示す、模式断面図である。
このアキシャルギャップ型回転電機は、図示しない複数の永久磁石をディスク状の保持部材３１に周方向に設けるとともに当該保持部材３１を回転軸３２に連結してなるロータ３３と、ロータ３３にロータの中心軸線に沿って対向して配置される、向かい合う脚面が相等しい台形柱状のコア３４にインシュレータ３５を介してコイル３６を巻装してなる、ステータ３７と、
回転軸３２の両端部分をラジアル軸受３８とスラスト軸受３９を介して回転自在に支持するとともに、ステータ３７をガイド４０を介して固定するケース４１とから構成される。
【００１５】
ここでは、ステータ３７は周上複数箇所に設けられ、図示しないインバータにより励磁されたコイル３６により、周方向に回転磁界が形成されると、周方向に交互に極性が異なる複数の永久磁石が埋設されたロータ３３は回転磁界に吸引・反発されて同期速度で回転する。
【００１６】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、アキシャルギャップ型回転電機のステータのインシュレータに用いて好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータの一実施形態を示す、略式斜視図である。
【図２】本発明に係るアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータの一実施形態を示す、部分略式断面図である。
【図３】本発明に係るアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータの成形用金型を示す略式斜視図である。
【図４】本発明に係るアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータの成形用金型を示す略式斜視図である。
【図５】本発明に係るアキシャルギャップ型回転電機の一般的な構成を示す略式断面図である。
【図６】従来のアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータを示す略式断面図である。
【図７】従来のアキシャルギャップ型回転電機のインシュレータの成形用金型を示す略式断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  インシュレータ
１ａ  鍔部
１ｂ  鍔部
１ｃ  外底面部
１ｄ  内底面部
１ｅ  脚面部
２  外周側部分
２ａ  嵌合面
２ｂ  角部
３  内周側部分
３ａ  嵌合面
３ｂ  角部
２１  雄側成形用金型
２２  雌側成形用金型
２３  雄側成形用金型
２４  雌側成形用金型
３１  保持部材
３２  回転軸
３３  ロータ
３４  コア
３５  インシュレータ
３６  コイル
３７  ステータ
３８  ラジアル軸受
３９  スラスト軸受
４０  ガイド
４１  ケース
５１  インシュレータ
５２  外周側部分
５３  内周側部分
５４  金型
５５  雄側成形用金型
５６  雌側成形用金型
【図１】
2006020387.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006020387.tif 000006
【図５】
2006020387.tif 000007
【図６】
2006020387.tif 000008
【図７】
2006020387.tif 000009