(57)【要約】【課題】回転電動機において、製造に係る負担並びにコストを低減した絶縁紙をステータコアのスロット内に配置した回転電動機を提供する。【解決手段】回転電動機のスタータコア２０に用いる絶縁紙１は、ステータコア２０の互いに隣り合う２つのティース２１の間に形成されるスロット２２内に配置される。絶縁紙１は、スロット２１の対向する両側面２３、２４に沿う第１の面１１および第２の面１２と、スロット２１の背面２５に沿う第３の面１３とを有し、第１、第２および第３の面は回転電動機の軸方向の端部に折り返し部を有しない。第１の面１１と第２の面１２における回転電動機の軸方向での端部は、第３の面１３を越えて後方（外側）延びる延長部分１４を有しており、延長部分１４の下辺１４ａがステータコア２０の上面２６に載ることで、絶縁紙１が回転電動機の軸方向へ移動するのが規制されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁紙をステータコアの互いに隣り合う２つのティースの間に形成されるスロット内に配置して前記ステータコアとコイルとを電気的に絶縁した回転電動機において、
前記絶縁紙は、前記スロットの対向する両側面に沿う第１および第２の面と、前記第１と第２の面とをつなぐ面であって前記スロットの前記対向する両側面に接続する背面に沿う第３の面とを有しており、前記第１、第２および第３の面は回転電動機の軸方向の端部に折り返し部を有しない面であり、前記第１および第２の面または前記第３の面における回転電動機の軸方向での端部の少なくとも一方は外側に延びる延長部分を有し、前記延長部分の下辺が前記ステータコアの上面または下面に載ることで、前記絶縁紙が回転電動機の軸方向へ移動するのが規制されていることを特徴とする回転電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転電動機、特に、絶縁紙をステータコアの互いに隣り合う２つのティースの間に形成されるスロット内に配置して前記ステータコアとコイルとを電気的に絶縁した回転電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電動機は、ロータと、コイルを備えた環状のステータコアを備える。特許文献１には、ステータコアの一例が記載されており、図６に示すように、ステータコア１０１は、周方向に一定の間隔をおいて複数のティース１０２を有しており、互いに隣り合う２つのティース１０２、１０２の間はスロット１０３とされている。前記のように、スロット１０３内には図示しないコイルが取り付けられるが、ステータコアとコイルとを電気的に絶縁するために、スロット１０３内には絶縁紙（スロット紙）１１０が挿入される。
【０００３】
従来の回転電動機で用いられている絶縁紙１１０では、特許文献１にも記載されるように、スロット１０３内に挿入された絶縁紙１１０がスロット１０３から抜け出すのを防止する、すなわち、絶縁紙１１０が回転電動機の軸Ｏ１の方向へ移動するのを規制するために、両端部に折り返し部（カフス部）１１１を形成しているのが、一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２３４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の絶縁紙（スロット紙）１１０は、折り返し部（カフス部）１１１を有し、その折り返し部１１１の端部１１２がステータコア１０１の上下の面１０４に当接することで、回転電動機の軸方向へ移動するのが規制され、スロット１０３内での軸方向での位置決めが確実となる。しかし、絶縁紙１１０の製造に当たって、折り返し部１１１を形成する曲げ加工処理が必要であり、実機製造において負担となっている。また、折り返しの分だけ余分な材料を使用しているともいえる。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、製造に要する負担が低減でき、かつ少ない使用材料で製造された絶縁紙を用いながら、ステータコアのスロット内の挿入後、絶縁紙が回転電動機の軸方向へ移動するのを規制できるようにした回転電動機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による回転電動機は、絶縁紙をステータコアの互いに隣り合う２つのティースの間に形成されるスロット内に配置して前記ステータコアとコイルとを電気的に絶縁した回転電動機において、前記絶縁紙は、前記スロットの対向する両側面に沿う第１および第２の面と、前記第１と第２の面とをつなぐ面であって前記スロットの前記対向する両側面に接続する背面に沿う第３の面とを有しており、前記第１、第２および第３の面は回転電動機の軸方向の端部に折り返し部を有しない面であり、前記第１および第２の面または前記第３の面における回転電動機の軸方向での端部の少なくとも一方は外側に延びる延長部分を有し、前記延長部分の下辺が前記ステータコアの上面または下面に載ることで、前記絶縁紙が回転電動機の軸方向へ移動するのが規制されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による回転電動機では、使用する絶縁紙が、従来の絶縁紙のように回転電動機の軸方向の端部に折り返し部（カフス部）を備えなくても、絶縁紙が有する延長部分がステータコアの上面に載ることで、当該絶縁紙が回転電動機の軸方向へ移動するのが規制される。したがって、本発明による回転電動機では、使用する絶縁紙が折り返し部（カフス部）を備えないだけ、製造に係る作業負担の低減と材料費の低減の双方が、可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】絶縁紙の一形態を説明するための図。
【図２】絶縁紙の他の形態を説明するための図。
【図３】絶縁紙のさらに他の形態を説明するための図。
【図４】ステータコアのスリット内に絶縁紙を挿入する状態を説明する図。
【図５】ステータコアのスリット内に絶縁紙を挿入した状態を説明する図。
【図６】従来のステータコアのスリット内に絶縁紙を挿入する状態を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。最初に、本実施の形態による回転電動機で用いる絶縁紙を説明する。
【００１１】
図１〜図３は、絶縁紙の３つの形態をその製造過程と共に示している。絶縁紙の素材は、従来の回転電動機において、ステータコアと共に用いられる絶縁紙の材料と同じであってよく、その表面に樹脂接着層を設けたものであってもよい。
【００１２】
図１に示す絶縁紙１は、一例として、横幅ａ、縦長さｂの矩形状の台紙１ａに、所定の切込みを入れた後に折り曲げ加工をすることで形成される。切り込みは、台紙１ａの横幅ａの中央位置ｓにおいて、台紙１ａの上辺２から縦方向に形成した深さｃの縦切り込み３と、該縦切り込み３の下端部から台紙１ａの上辺２と平行に形成した横切り込み４とを含む。そして、前記縦切り込み３から、図で左右方向に等距離ｄの位置において、縦切り込み３と平行に台紙１ａの縦長さの全長にわたる折り込み線（図示の例では山折り線）５、５を付けておく。
【００１３】
上記の準備作業を行った台紙１ａを、折り込み線（山折り線）５、５の箇所で９０度に同じ方向に折曲することで、第１形態の絶縁紙１が完成する。第１形態の絶縁紙１は、互いに平行な第１の面１１と第２の面１２を有し、第１の面１１と第２の面１２の一方側の端部は、第１の面１１と第２の面１２に直交する第３の面１３によって接続されている。そして、第３の面１３の上端部側は、前記縦切り込み３と横切り込み４が形成されていることで、折り込み時に折り込み線（山折り線）５、５の箇所で９０度に折曲することはなく、第１の面１１と第２の面１２から前記第３の面１３を越えてその反対側にそのまま延長した延長部分１４、１４となっている。延長部分１４、１４の下辺１４ａ、１４ａは、台紙１ａの上辺２に平行であるとともに、第３の面１３に対して９０度の角度で第１の面１１および第２の面１２とは反対側に延出している。また、第１の面１１および第２の面１２の上端部は、台紙１ａの上辺２がそのままで残っており、そこには、下方に向けてのいわゆる折り返し部は存在しない。
【００１４】
図２は、絶縁紙の他の形態を示す。この絶縁紙１−２は、前記した「延長部分」の形態が、図１に示した第１形態の絶縁紙１と異なっている。他は同じであってよく、対応する部位には同じ符号を付すことで、説明は省略する。
【００１５】
絶縁紙１−２では、台紙１ａとして、その上辺２から、距離ｃ１（この距離ｃ１は、絶縁紙１の台紙１ａに形成した縦切り込み３の深さ（上辺２からの距離ｃ）と同じであってもよく、異なっていてもよい）だけ下がった位置に、折り込み線（山折り線）５、５で挟まれた領域を除き、台紙１ａの横幅ａの全長にわたって、上辺２と平行に横切り込み６を形成したものを用いている。
【００１６】
上記の準備作業を行った台紙１ａを、折り込み線（山折り線）５、５の箇所で９０度に同じ方向に折曲することで、第２形態の絶縁紙１−２が完成する。第２形態の絶縁紙１−２は、第１形態の絶縁紙１と同様に、互いに平行な第１の面１１と第２の面１２を有し、第１の面１１と第２の面１２の一方側の端部は、第１の面１１と第２の面１２に直交する第３の面１３によって接続されている。そして、第３の面１３の上端部側には、折り込み時に折り込み線（山折り線）５、５の箇所で９０度に折曲することのない、第３の面１３の面方向に延出する、換言すれば、第１の面１１と第２の面１２から左右に離れる方向に外側に延出する延長部分１５、１５が残される。そして、延長部分１５、１５の下辺１５ａ、１５ａは、台紙１ａの上辺２に平行であるとともに、第３の面１３の面方向に延出している。また、ここでも、第１の面１１および第２の面１２の上端部は、前記横切り込み６によって切断された縁部がそのままで残っており、そこには、下方に向けてのいわゆる折り返し部は存在しない。
【００１７】
なお、前記した延長部分１５、１５の長さは、適宜の切り取り箇所７、７で先端部を切り離すことで、適宜の長さとすることができる。図２に示す絶縁紙１−２は、前記した切り取り箇所７、７で、先端部を切り離した状態のものを示している。
【００１８】
図３は、絶縁紙のさらに他の形態を示す。この絶縁紙１−３は、前記した「延長部分」の形態が、図２に示した第２形態の絶縁紙１−２と異なっている。他は同じであってよく、図３においても、対応する部位には同じ符号を付すことで、説明は省略する。
【００１９】
絶縁紙１−３では、台紙１ａとして、その上辺２から、適宜の角度αで斜め下方に傾斜する斜め切り込み８、８を形成したものを用いている。前記斜め切り込み８、８は、台紙１ａの横幅方向の中央位置ｓに対して、対象形であることが望ましい。また、斜め切り込み８、８の下方端部は、図示のように、前記折り込み線（山折り線）５、５にまで達していれば所期の目的を達成できるが、折り込み線５、５を越えて前記中央位置ｓに向けて延出していてもよい。角度αは、強度と安定性の観点から、４５度前後であることが望ましい。
【００２０】
上記の準備作業を行った台紙１ａを、折り込み線（山折り線）５、５の箇所で９０度に同じ方向に折曲することで、第３形態の絶縁紙１−３が完成する。第３形態の絶縁紙１−３は、第２形態の絶縁紙１−２と同様に、互いに平行な第１の面１１と第２の面１２を有し、第１の面１１と第２の面１２の一方側の端部は、第１の面１１と第２の面１２に直交する第３の面１３によって接続されている。そして、第３の面１３の上端部側には、第２形態の絶縁紙１−２の場合と同じように、第１の面１１と第２の面１２から外側に離れる方向に左右に延出する延長部分１６、１６が形成される。ただし、この延長部分１６、１６の下辺１６ａ、１６ａは、台紙１ａの上辺２に平行ではなく、前記斜め切り込み８、８の傾斜角度αで下方に向けて傾斜している。
【００２１】
次に、前記した絶縁紙１を、回転電動機のステータコアにおける互いに隣り合う２つのティースの間に形成されたスロット内に配置する手順を、図４および図５を参照して説明する。図４および図５において、２０は、回転電動機を構成するステータコアの部分斜視図であり、ステータコア２０は、従来の回転電動機で用いられているものと同じであってよい。一例として、ステータコア２０は、プレスでドーナツ状に打ち抜ぬいた方向性珪素鋼板等の電磁鋼板を積層したものであり、全体としては概略円筒形状である。ステータコア２０は、内周側に突出した複数のティース２１と、図示しない被覆導線が挿入されるスロット２２とを有する。スロット２２は、隣り合うティース２１、２１の間に形成される。
【００２２】
ステータコア２０は、回転電動機として組み付けたときに、そのロータの回転中心軸となる中心軸Ｏ１を有し、前記複数のティース２１は、該中心軸Ｏ１から放射方向に、かつ周方向に等角度で、形成されている。隣接するティース２１間に形成されるスロット２２は、対向する２つの側面２３、２４と、径方向外側において側面２３、２４の後縁部を接続する背面２５とを備える。ここで、各スロット２２の中心軸Ｏ１方向の長さＨは、ステータコア２０の中心軸Ｏ１方向の高さと同じである。また、この例において、各スロット２２の２つの側面２３、２４の奥行長さをＬ、背面２５の周方向での幅Ｗとする。背面２５は垂直面であってもよく、周方向に少し湾曲した面であってもよい。
【００２３】
上記のスロット２２内に、前記した絶縁紙１を配置する場合に、絶縁紙１の各寸法は、好ましくは、ほぼ次のように設定される。
【００２４】
台紙１ａの横幅ａ＝（スロット２２の側面２３（２４）の奥行長さＬ）×２＋（スロット２２の背面２５の幅Ｗ）
台紙１ａの縦長さｂ＝スロット２２の中心軸Ｏ１方向の長さＨ＋長さＸ
ここで、長さＸ＝台紙１ａの上辺２から縦方向に形成した縦切り込み３の深さｃ
台紙１ａにおける横幅ａの中央位置ｓから左右方向の距離ｄ＝スロット２２の背面２５の幅Ｗ／２
【００２５】
上記の寸法の台紙１ａを前記したようにして折り曲げ加工して絶縁紙１を作成する。作成した絶縁紙１を、図４に示すように、その第３の面１３側をスロット２２の開口部に向けた姿勢とし、適宜の押し込み手段によって、スロット２２内に挿入する。その際に、絶縁紙１における延長部分１４の下辺１４ａが、ステータコア２０の上面２６に載ることができる位置に、絶縁紙１の中心軸Ｏ１方向の位置決めをする。
【００２６】
そのようにしてスロット２２内に絶縁紙１を挿入した後の状態が図５に示される。図示されるように、絶縁紙１の第１の面１１はスロット２２の一方の側面２３に接し、絶縁紙１の第２の面１２はスロット２２の他方の側面２４に接し、絶縁紙１の第３の面１３はスロット２２の前記対向する両側面２３、２４の径方向外側縁において接続する背面２５に、接した状態で、絶縁紙１はスロット２２内に挿入される。その姿勢で、前記第３の面１３を越えて反対側（径方向外側）に延長する延長部分１４、１４は、その下辺１４ａがステータコア２０の上面２６におけるスロット２２の背面２５よりも径方向外側の位置に載った状態となっている。
【００２７】
延長部分１４、１４の下辺１４ａがステータコア２０の上面２６に載っていることで、絶縁紙１は、前記中心軸Ｏ１方向での下方への移動が規制され、しっかりと位置決めされる。前記したように、絶縁紙１では、従来の絶縁紙でのように「折り返し部」を有しないので、その分だけ使用材料を低減することができると同時に、台紙１ａに対して「折り返し部」を形成する加工を省略できるので、製造に要する負担も低減できる。さらに、台紙１ａとして、表面に樹脂接着層を設けた材料を用いる場合であっても、「折り返し部」を形成する加工を行わないことから、樹脂を含む異物が製造過程で散乱するのも抑制することができ、結果、設備のメンテナンスや工程内での清掃等に要する負担も低減することができる。
【００２８】
図示は省略するが、絶縁紙１−２をスロット２２内に挿入する場合も、その手順は絶縁紙１の場合と同じであってよい。なお、この場合、絶縁紙１−２のための台紙１ａの横幅ａ、縦長さｂ、横幅ａの中央位置ｓから左右方向の距離ｄは、絶縁紙１の場合と同じであってよく、上辺２からの距離ｃ１は、前記のように、絶縁紙１の台紙１ａに形成した縦切り込み３の上辺２からの距離ｃと同じであってもよく異なっていてもよい。
【００２９】
絶縁紙１−２の場合は、その延長部分１５、１５は、ステータコア２０の上面２６の径方向ではなく周方向に延出するようになるが、この場合でも、延長部分１５、１５の下辺１５ａがステータコア２０の上面２６に載った状態となることで、絶縁紙１の場合と同様に、中心軸Ｏ１方向での下方への移動は規制され、位置決めがなされる。周方向に延出する延長部分１５、１５が、隣接するスロット内に挿入した絶縁紙１−２の延長部分１５、１５と干渉しあわないように、延長部分１５の長さを切断等により適宜調整することが望ましい。
【００３０】
絶縁紙１−３をスロット２２内に挿入する場合も、その手順は絶縁紙１あるいは絶縁紙１−２の場合と同じであってよい。なお、この場合も、絶縁紙１−３のための台紙１ａの横幅ａ、縦長さｂ、横幅ａの中央位置ｓから左右方向の距離ｄは、絶縁紙１の場合と同じであってよい。斜め切り込み８、８が折り込み線５と交差する位置と台紙１ａの上辺２と距離は、絶縁紙１での距離ｃとほぼ等しいことが好ましい。
【００３１】
図示しないが、挿入後の絶縁紙１−３において、その延長部分１６、１６の向きは、絶縁紙１−２の場合と同様、ステータコア２０の上面２６の周方向となる。また、絶縁紙１−３においては、延長部分１６、１６の下辺１６ａの一部が、スロット２５の上縁部において、ステータコア２０の上面２６と主に点状態で接触して、上面２６に載るようになるが、この態様でも絶縁紙１−３の中心軸Ｏ１方向での下方への移動は規制され、位置決めがなされる。実際には、延長部分１６、１６の下辺部は押し潰されることで変形し、ステータコア２０の上面２６に載る面積は、広くなる。
【００３２】
上記のようにして各絶縁紙を取り付けたステータコア２０に対して、そのスロット２内に図示しないコイルが捲装され、それがロータ等の部材と組み付けられることで、回転電動機とされる。
【００３３】
なお、上記の実施の形態では、前記延長部分１４、１５、１６は、すべて絶縁紙の上辺２側にのみ形成したが、絶縁紙の上辺と下辺の双方に形成することもできる。絶縁紙の上辺２側にのみ延長部分１４、１５、１６を形成した絶縁紙では、コイルとしての導線の巻き付け時に、導線の差し込み方向を考慮し、スロットから絶縁紙が脱落しない方向に、前記延長部分が位置するように、スロット内に取り付ける。延長部分を絶縁紙の上辺と下辺の双方に形成するものにおいては、導線の差し込み方向は自由である。
【００３４】
また、絶縁紙の上辺または下辺の一方にのみ前記延長部分を形成した絶縁紙にあっては、それをスロット内に挿入する際に、径方向に押し込んで挿入する態様と、中心軸Ｏ１の方向に押し込んで挿入する態様とを選択して採用することもできる。
【符号の説明】
【００３５】
１、１−２、１−３…絶縁紙、
１ａ…台紙、
２…台紙の上辺、
３…縦切り込み、
４…横切り込み、
５…折り込み線、
６…横切り込み、
７…切り取り箇所、
８…斜め切り込み、
１１…第１の面、
１２…第２の面、
１３…第３の面、
１４…延長部分、
１４ａ…延長部分の下辺、
１５…延長部分
１５ａ…延長部分の下辺、
１６…延長部分、
１６ａ…延長部分の下辺、
２０…回転電動機を構成するステータコア、
２１…ティース、
２２…スロット、
２３、２４…スロットの側面、
２５…スロットの背面。
【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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【図６】
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