(57)【要約】【課題】ティース鉄心やコアバック鉄心と、固定子巻線とを確実に絶縁保持することができ、信頼性を高めることができる固定子を提供する。【解決手段】ティース鉄心１１の側面内周側に設けられ、ティース鉄心１１と固定子巻線１３とを絶縁する筒状の第１の絶縁部材１４と、ティース鉄心１１の側面外周側に設けられ、ティース鉄心１１と固定子巻線１３とを絶縁する筒状の第２の絶縁部材１６と、隣合うティース鉄心１１間に設けられ、コアバック鉄心１２と固定子巻線１３とを絶縁する平板状の第３の絶縁部材１８とを備え、第１の絶縁部材１４は、ティース鉄心１１側面に対して間隔を開けて突出する突出部１９を先端側に備えて、突出部１９とティース鉄心１１側面との間に第２の絶縁部材１６を収容可能とし、第３の絶縁部材１８は、隣合うティース鉄心１１に設けられる第２の絶縁部材１６の外周側端面に当接可能に形成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のティース鉄心と、隣合う前記ティース鉄心間の外周側に設けられたコアバック鉄心とを備え、複数のティース鉄心を所定円周上の所定間隔ごとに放射状に配置し、外周側から固定子巻線を装着して、隣合うティース鉄心間に外周側からコアバック鉄心を挿入する固定子において、
前記ティース鉄心の側面内周側に設けられ、前記ティース鉄心と固定子巻線とを絶縁する筒状の第１の絶縁部材と、
前記ティース鉄心の側面外周側に設けられ、前記ティース鉄心と固定子巻線とを絶縁する筒状の第２の絶縁部材と、
隣合うティース鉄心間に設けられ、前記コアバック鉄心と固定子巻線とを絶縁する平板状の第３の絶縁部材とを備え、
前記第１の絶縁部材は、前記ティース鉄心側面に対して間隔を開けて突出する突出部を先端側に備えて、該突出部とティース鉄心側面との間に前記第２の絶縁部材を収容可能とし、
前記第３の絶縁部材は、隣合うティース鉄心に設けられる第２の絶縁部材の外周側端面に当接可能に形成されていることを特徴とする固定子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機や発電機等の回転電機に使用される固定子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図５に示したように、電動機や発電機等の回転電機に使用される固定子１として、環状に配置される複数のティース鉄心２と、隣合うティース鉄心２、２間に設けられる複数のコアバック鉄心３とを備え、これらのティース鉄心２の側面に固定子巻線４を巻きつけて形成される固定子１が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、前記ティース鉄心２やコアバック鉄心３に余分な電流が流れることを防ぐために、これらの鉄心２，３と固定子巻線４とを絶縁する必要がある。そのため、図６に示したように、ティース鉄心２やコアバック鉄心３と、固定子巻線４との間に絶縁シート５を設けて、該絶縁シート５によりこれらの鉄心２，３を固定子巻線４と絶縁する技術が提案されている。
【０００４】
例えば、隣合うティース鉄心２，２の側面を覆うように略Ｕ字状の絶縁シート５を配置して、これらのティース鉄心２，２に固定子巻線４を前記絶縁シート５を介在させて巻きつける。そして、前記ティース鉄心２，２間に挿入されるコアバック鉄心３の内周側端面に前記絶縁シート５の先端部を当接させて、前記コアバック鉄心３の挿入に伴い絶縁シート５の先端部を折り畳む。このようにして、前記ティース鉄心２やコアバック鉄心３を固定子巻線４から絶縁することが検討されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−２３６１４９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術においては、図７に示すように、コアバック鉄心３の端面と絶縁シート５の先端部とが干渉して屈曲部７が生じると、コアバック鉄心３と固定子巻線４との絶縁を十分に確保できなくなる虞がある。
また、従来においては、図８（ａ）に示すように、隣合うティース鉄心２，２の側面を覆う略Ｕ字状の絶縁シート６ａと、該絶縁シート６ａの上部に設けられる略平板状の絶縁シート６ｂとを備えたものがある。しかし、同図に示すように、固定子巻線４の高さが絶縁シート６ａよりも高い場合には、固定子巻線４の先端部４ａが外部に露出してしまい、この状態で絶縁シート６ｂを配置しても、図８（ｂ）に示したように、固定子巻線４の露出する露出部８が生じてしまい、ティース鉄心２と固定子巻線４との絶縁を十分に確保できなくなる虞がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ティース鉄心やコアバック鉄心と、固定子巻線とを確実に絶縁保持することができ、信頼性を高めることができる固定子を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載した発明は、複数のティース鉄心（例えば、後述する実施の形態におけるティース鉄心１１）と、隣合う前記ティース鉄心間の外周側に設けられたコアバック鉄心（例えば、後述する実施の形態におけるコアバック鉄心１２）とを備え、複数のティース鉄心を所定円周上の所定間隔ごとに放射状に配置し、外周側から固定子巻線（例えば、後述する実施の形態における固定子巻線１３）を装着して、隣合うティース鉄心間に外周側からコアバック鉄心を挿入する固定子（例えば、後述する実施の形態における固定子１０）において、前記ティース鉄心の側面内周側に設けられ、前記ティース鉄心と固定子巻線とを絶縁する筒状の第１の絶縁部材（例えば、後述する実施の形態における絶縁シート１４）と、前記ティース鉄心の側面外周側に設けられ、前記ティース鉄心と固定子巻線とを絶縁する筒状の第２の絶縁部材（例えば、後述する実施の形態における絶縁シート１６）と、隣合うティース鉄心間に設けられ、前記コアバック鉄心と固定子巻線とを絶縁する平板状の第３の絶縁部材（例えば、後述する実施の形態における絶縁シート１８）とを備え、前記第１の絶縁部材は、前記ティース鉄心側面に対して間隔を開けて突出する突出部（例えば、後述する実施の形態における突出部１９）を先端側に備えて、該突出部とティース鉄心側面との間に前記第２の絶縁部材を収容可能とし、前記第３の絶縁部材は、隣合うティース鉄心に設けられる第２の絶縁部材の外周側端面に当接可能に形成されていることを特徴とする固定子である。
【０００９】
この発明によれば、前記筒状の第１の絶縁部材の先端側に、前記突出部をティース鉄心側面に対して間隔を開けて備えているため、前記ティース鉄心の側面内周側に設けた後に、前記筒状の第２の絶縁部材を前記第１の絶縁部材と少なくとも一部重なるようにしてティース鉄心の側面外周側に設けることができ、これにより、前記固定子巻線の高さに応じて前記第２の絶縁部材自体の高さを調整することができるため、第１および第２の絶縁部材とで、前記ティース鉄心と前記固定子巻線との絶縁を確保することができる。また、前記平板状の第３の絶縁部材を隣合うティース鉄心間に設ける際に、前記第２の絶縁部材の外周側端面に前記第３の絶縁部材を当接させることができるため、前記第２の絶縁部材と前記第３の絶縁部材との間で固定子巻線が露出せず、この部位での絶縁を確保することができる。そして、この状態で、第３の絶縁部材をティース鉄心間内周側に移動させると、前記第２の絶縁部材も第３の絶縁部材と併せて内周側に移動させることができる。また、前記第２の絶縁部材は、第１の絶縁部材に設けられた突出部に沿って内周側に案内されて、前記突出部と前記ティース鉄心側面との間に挿入される。このため、第２の絶縁部材と第３の絶縁部材とを当接させたままで、前記第１の絶縁部材の形状を損なうことなく、前記第２および第３の絶縁部材を内周側に挿入することができ、これにより、ティース鉄心やコアバック鉄心と、固定子巻線とを確実に絶縁保持することができ、信頼性を高めることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における固定子を図面と共に説明する。
図４は本発明の実施の形態における固定子の概略平面図である。本実施の形態による固定子１０は、略円筒状に形成され、所定円周上に所定間隔をおいて放射状に配置された複数のティース鉄心１１と、隣合うティース鉄心１１、１１間に配置されたコアバック鉄心１２とを備えて構成されている。
【００１１】
ティース鉄心１１は、固定子１０の中心軸線と平行な方向に所定の厚さを有しており、固定子巻線１３が巻装される内周側の巻線部と、コアバック鉄心１２が挿入される外周側の継鉄部とを備えて構成されている。また、ティース鉄心１１の端部には周方向の外側に向かって突出する係止部１７が設けられ、詳細を後述する絶縁シート１４の内周側端面に当接可能とされている。
前記ティース鉄心１１は、珪素鋼鈑等の方向性を有する電磁鋼鈑が積層されてなり、例えば磁化容易方向が固定子の径方向に設定されている。
【００１２】
また、コアバック鉄心１２は、隣合うティース鉄心１１、１１同士の隙間（スロット）１５と同等かそれより若干大きくなるようにその幅を形成され、ティース鉄心１１間に挟み込まれるようにして固定される。コアバック鉄心１２の厚さは、例えばティース鉄心１１の厚さと同等に形成されている。
【００１３】
また、前記コアバック鉄心１２は、珪素鋼鈑等の方向性を有する電磁鋼鈑が積層されてなる略直方体状に形成され、例えば磁化容易方向が固定子の周方向に設定されている。
【００１４】
前記ティース鉄心１１間の側面には、それぞれの固定子巻線１３が各ティース鉄心１１に巻装される。本実施の形態においては、ティース鉄心１１やコアバック鉄心１２と、固定子巻線１３との絶縁を絶縁シート１４、１６、１８により確保させる。これについて図１、図２を用いて説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態における固定子の絶縁シート挿入工程を示す斜視図である。また、図２は図１のＡＡ方向から見た固定子の絶縁シート挿入工程を示す断面説明図である。本実施の形態においては、例えば図１（ａ）に示したように、ティース鉄心１１と固定子巻線１３との間には、前記ティース鉄心１１の側面内周側に筒状の絶縁シート（内周側絶縁シート）１４が、前記ティース鉄心１１の側面外周側に筒状の絶縁シート（外周側絶縁シート）１６がそれぞれ設けられる。
【００１６】
前記内周側絶縁シート１４は、その先端側に、前記ティース鉄心１１側面に対して間隔を開けて突出する突出部１９を備えている。そして、前記突出部１９とティース鉄心１１側面との間に前記外周側絶縁シート１６を収容可能としている（図２（ａ）参照）。このようにしたため、前記ティース鉄心１１の側面内周側に前記内周側絶縁シート１４を設けた後に、前記外周側絶縁シート１６を前記内周側絶縁シート１４と少なくとも一部重なるようにしてティース鉄心１１の側面外周側に設けることができる。これにより、前記固定子巻線１３の高さに応じて前記外周側絶縁シート１６自体の高さを調整することができるため、前記絶縁シート１４、１６により前記ティース鉄心１１と固定子巻線１３との絶縁を確保することができる。
【００１７】
また、前記平板状の絶縁シート１８は、隣合うティース鉄心１１、１１に設けられる外周側絶縁シート１６、１６の外周側端面に当接可能に形成されている。このため、図２（ｂ）に示したように、前記平板状の絶縁シート１８を隣合うティース鉄心１１、１１間に設ける際に、前記絶縁シート１６、１６の外周側端面に当接させることができる。これにより、前記外周側絶縁シート１６と平板状の絶縁シート１８との間で固定子巻線１３が露出せず、この部位での絶縁を確保することができる。
【００１８】
本実施の形態においては、前記平板状の絶縁シート１８を前記コアバック鉄心１２とともに挿入している。従って、前記平板状の絶縁シート１８を前記絶縁シート１６の端面に当接させた状態で、コアバック鉄心１２をさらに内周側に挿入すると、前記平板状の絶縁シート１８と前記外周側絶縁シート１６とが併せてティース鉄心１１間の内周側に挿入される。
【００１９】
ここで、上述したように、前記内周側絶縁シート１４はその先端側に突出部１９を備えているため、前記外周側絶縁シート１６は前記内周側絶縁シート１４に設けられた前記突出部１９に沿って内周側に案内されて、前記突出部１９と前記ティース鉄心１１側面との間に挿入される。
【００２０】
このため、前記外周側絶縁シート１６と前記平板状の絶縁シート１８とを当接させたままで、前記内周側絶縁シート１４の形状を損なうことなく、前記絶縁シート１６、１８を内周側に挿入することができる。したがって、図１（ｂ）や図２（ｃ）に示したように、ティース鉄心１１やコアバック鉄心１２と、固定子巻線１３とを確実に絶縁保持することができ、信頼性を高めることができる。
尚、ティース鉄心１１、１１間の内周側には平板状の絶縁材からなるウェッジ２５が固定子巻線１３の巻装前或いは巻装後に挿入されており、ティース鉄心１１先端側に固定子巻線１３がはみ出さないようになっている。
【００２１】
図３（ａ）、（ｂ）は、図２に示した固定子の変形例を示す断面図である。図３（ａ）に示した固定子は、前記内周側絶縁シートを、高さの異なる２つの絶縁シート２０、２１とした点が上述した固定子と異なっている。これらの絶縁シート２０、２１はそれぞれ筒状に形成され、固定子巻線１３側に設けられる絶縁シート２０の方が絶縁シート２１よりも高く形成されている。このようにすると、それぞれの絶縁シート２０、２１の厚さを高さに拘わらず同一に設定することができるため、製造工程を簡易化できるという作用効果を奏する。
【００２２】
また、図３（ｂ）に示した固定子は、内周側絶縁シート２２の突出部２３が固定子巻線１３側にも突出するとともに、外周側絶縁シート２４自体の高さが前記内周側絶縁シート２２の突出部２３の高さよりも高くなるように調整した点が上述した固定子と異なっている。このようにすると、前記突出部２３を固定子巻線１３側に突出させることで剛性を確保することができ、また、固定子巻線１３の高さが前記内周側絶縁シート２２より高くなった場合でも前記外周側絶縁シート２４により絶縁を確保することができ、より確実に絶縁を確保することができる。なお、本発明の固定子は、上述した実施の形態や変形例に示した固定子に限られるものではないことはもちろんである。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した発明によれば、ティース鉄心やコアバック鉄心と、固定子巻線とを確実に絶縁保持することができ、信頼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における固定子の絶縁シート挿入工程を示す斜視図である。
【図２】図１のＡＡ方向から見た固定子の絶縁シート挿入工程を示す断面説明図である。
【図３】図２に示した固定子の変形例を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態における固定子の概略平面図である。
【図５】従来における固定子を示す斜視図である。
【図６】従来における固定子の製造工程を示す説明図である。
【図７】従来における固定子の問題点を示す説明図である。
【図８】従来における固定子の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  固定子
１１  ティース鉄心
１２  コアバック鉄心
１３  固定子巻線
１４、１６、１８  絶縁シート
【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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【図７】
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【図８】
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