(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子コアの回転軸方向端面と、前記回転子コアの巻線部と、回転軸と、をそれぞれ覆うインシュレータであって、
前記回転子コアの回転軸方向端面は、回転軸から径方向外部に放射状に形成されたティースを有し、
前記インシュレータの回転軸方向端面を覆う部位は、回転子コアのティース先端側から回転軸側へ上がり傾斜して形成されると共に、前記インシュレータ回転軸方向端面を覆う部位と、前記回転子コアとの間に間隙が形成され、
前記インシュレータを介して回転子コアへ装着後に巻線巻回することによってインシュレータの絶縁部の先端が、前記ティースに押圧されてなることを特徴とするインシュレータ。
【請求項２】
前記インシュレータの回転軸方向端面を覆う部位側の所定位置に突起を形成し、ティース先端側から回転軸側へ上がり傾斜して形成されたことを特徴とする請求項１記載のインシュレータ。
【請求項３】
回転軸と、回転子コアと、回転子コアの回転軸方向端面、該回転子コアの巻線部、回転軸を覆うインシュレータと、該インシュレータ上から巻回される巻線と、を有する回転子を備えたモータ装置であって、
前記回転子コアの回転軸方向端面は、回転軸から径方向外部に放射状に形成されたティースを有し、前記インシュレータは前記ティース部分を絶縁する放射状絶縁部を有し、前記インシュレータの回転軸方向端面を覆う部位は、回転子コアのティース先端側から回転軸側へ上がり傾斜して形成されると共に、前記インシュレータ回転軸方向端面を覆う部位と、前記回転子コアとの間に間隙が形成され、
前記インシュレータの前記回転子コアへの装着時と、前記インシュレータ装着後の巻線巻回後とを比した場合、巻線巻回後のほうが前記インシュレータの放射状絶縁部の先端が、前記ティースに押圧されてなることを特徴とするモータ装置。
【請求項４】
前記巻線巻回によるインシュレータの押圧はインシュレータ放射状絶縁部の先端部が回転子軸方向全域に渡って行われることを特徴とする請求項３記載のモータ装置。
【請求項５】
前記巻線巻回によるインシュレータの押圧は、インシュレータのコア端部側より開放部側の方が大きいことを特徴とする請求項３記載のモータ装置。
【請求項６】
前記インシュレータの回転軸方向端面を覆う部位には、回転軸を覆う部位側の所定位置に突起を形成し、ティース先端側から回転軸側へ上がり傾斜して形成されたことを特徴とする請求項３記載のモータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はインシュレータ及びインシュレータを用いたモータ装置に係り、特に回転子コアに外嵌される絶縁用のインシュレータ及びインシュレータを組み付けたモータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータ・アーマチャの絶縁確保の為に巻線とコアの間に絶縁物となるパウダー（粉体）又は、樹脂成形品等を設け絶縁確保をしている。このうち、モータ内の回転子コア及びシャフトと巻線との電気的絶縁を行うため、図７に示すようなインシュレータ６０を使用する技術がある。アーマチャ５０は、回転子コア５１と、インシュレータ３６と、不図示の巻線及びコンミテータ等とから構成されている。
【０００３】
回転子コア５１は、複数枚のコアシート５２を軸方向に積層して形成され、中央部軸方向に貫通孔５３が形成され、この貫通孔５３にシャフト５４が挿通一体化されるようになっている。また、この回転子コア５１には、径方向中心部分から放射状に延びる複数のＴ型歯状部５５が形成され、この複数のＴ型歯状部５５によってＴ型歯状部５５間に軸方向にわたる複数のスロット５６が形成されている。このスロット５６の開口部５７が、回転子コア５１の外周に軸方向にわたって形成された状態となっている。
【０００４】
インシュレータ６０は、巻線絶縁部６１と、回転軸絶縁部６２と、側面カバー部６３からなり、絶縁性を有する樹脂製で一体に形成されて、回転子コア５１の軸方向の両側から挿入される。
【０００５】
巻線絶縁部６１は、回転子コア５１と巻線との絶縁を行うもので、回転子コア５１の各スロット５６内に挿入して設けられ、スロット５６の内面を覆うようになっている。また、この巻線絶縁部６１は、回転子コア５１の各スロット５６対応位置において、外側が開口した状態で形成され、巻線のスロット５６内への挿入を可能にしている（特開平７−２４５８９６号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記、樹脂成形別部品であるインシュレータ６０を組付けるモータ装置では、インシュレータ６０と回転子コア５１との隙間が、三次元的に発生してしまうという不都合があった。このような三次元的な隙間が発生すると、巻線時に巻線が隙間に侵入し、絶縁不良となってしまうという不都合が生じたり、インシュレータ端部と巻線が接触してしまい、巻線が傷付いて、絶縁（エナメルなど）が傷つき、絶縁不良の発生の原因ともなる。
【０００７】
本発明は、簡単な構成により、確実に巻線の絶縁を確保することが可能なインシュレータ及びインシュレータを用いたモータ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、本発明に係るインシュレータによれば、回転子コアの回転軸方向端面と、前記回転子コアの巻線部と、回転軸と、をそれぞれ覆うインシュレータであって、前記回転子コアの回転軸方向端面は、回転軸から径方向外部に放射状に形成されたティースを有し、前記インシュレータの回転軸方向端面を覆う部位は、回転子コアのティース先端側から回転軸側へ上がり傾斜して形成されると共に、前記インシュレータ回転軸方向端面を覆う部位と、前記回転子コアとの間に間隙が形成され、前記インシュレータを介して回転子コアへ装着後に巻線巻回することによってインシュレータの絶縁部の先端が、前記ティースに押圧されてなること、により解決される。
【０００９】
本発明では、インシュレータの回転軸方向端面を覆う部位は、回転子コアのティース先端側から回転軸側へ上がり傾斜して形成されるので、インシュレータを回転子コアに組付けた際、回転子コアとインシュレータの間に隙間を形成することが出来る。そして、このインシュレータを組付けた後に、巻線を施すと、巻線は回転子コアの回転軸側（内径側）から巻線されるため、回転子コアとインシュレータとの隙間が密着されインシュレータは変形する。このインシュレータの変形に伴い、回転子コアの径方向に伸びるティースの積厚方向側面を覆うインシュレータ部位が、回転子コアの外径方向に倒れるため、ティースの積厚方向側面を覆うインシュレータ部位と回転子コアとの隙間が減少・密着し、巻線時に巻線の挟みこみや傷付きを防止できる。
【００１０】
このとき、前記インシュレータは、回転軸方向端面を覆う部位側の所定位置に突起を形成し、ティース先端側から回転軸側へ上がり傾斜して形成されるように構成してもよい。
【００１１】
本発明では、インシュレータの回転子コア上面に対向した面を所定角度として傾斜させることで、インシュレータを回転子コアに組付けた際、回転子コアとインシュレータの間に隙間を形成することが出来る。そして、このインシュレータを組付けた後に、巻線を施すと、巻線は回転子コアの回転軸側（内径側）から巻線される為、回転子コアとインシュレータとの隙間が密着されインシュレータは変形する。このインシュレータの変形に伴い、回転子コアの径方向に伸びるティースの積厚方向側面を覆うインシュレータ部位が、回転子コアの外径方向に倒れるため、ティースの積厚方向側面を覆うインシュレータ部位と回転子コアとの隙間が減少・密着し、巻線時に巻線の挟みこみや傷付きを防止できる。
【００１２】
また前記課題は、本発明に係るモータ装置によれば、回転軸と、回転子コアと、回転子コアの回転軸方向端面、該回転子コアの巻線部、回転軸を覆うインシュレータと、該インシュレータ上から巻回される巻線と、を有する回転子を備えたモータ装置であって、前記回転子コアの回転軸方向端面は、回転軸から径方向外部に放射状に形成されたティースを有し、前記インシュレータの回転軸方向端面を覆う部位は、回転子コアのティース先端側から回転軸側へ上がり傾斜して形成されると共に、前記インシュレータ回転軸方向端面を覆う部位と、前記回転子コアとの間に間隙が形成され、前記インシュレータは前記ティース部分を絶縁する放射状絶縁部を有し、前記インシュレータの前記回転子コアへの装着時と、前記インシュレータ装着後の巻線巻回後とを比した場合、巻線巻回後のほうが前記インシュレータの放射状絶縁部の先端が、前記ティースに押圧されてなること、により解決される。
【００１３】
このとき、前記巻線巻回によるインシュレータの押圧は、インシュレータ放射状絶縁部の先端部が回転子軸方向全域に渡って行われるように構成するとよい。このように構成することにより、ティースの積厚方向側面を覆うインシュレータ部位とコアとの全ての部分で隙間を減少・密着させることができる。
【００１４】
また、前記巻線巻回によるインシュレータの押圧は、インシュレータのコア端部側より開放部側の方が大きくして構成することもできる。このように構成することにより、インシュレータの開放部側が、回転子コアのスロット内側或いは若干の隙間をもって装着されることになり、インシュレータを回転子コアに装着する際に、装着が容易となる。
【００１５】
このとき、前記インシュレータの回転軸方向端面を覆う部位には、回転軸を覆う部位側の所定位置に突起を形成し、ティース先端側から回転軸側へ上がり傾斜して形成されるように構成してもよい。このように構成すると、インシュレータと回転子コアとの密着度が高く、インシュレータと回転子コアとの間で生じる巻線の不具合を防止したモータ装置を得ることが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００１７】
図１乃至図５は本発明のインシュレータ及びインシュレータを用いたモータ装置の一例を示すものであり、図１はモータ装置の概略断面図、図２はインシュレータの平面図、図３はインシュレータの組み付けの例を示す説明図、図４はインシュレータの説明図、図５はインシュレータの部分拡大説明図である。
【００１８】
図１で示すように、モータ装置１０は、ハウジング１２と、固定子１４と、回転子２０などから構成されている。回転子２０は、回転軸２１と、回転子コア２２と、インシュレータ２３と、該インシュレータ２３上から巻回される巻線３０などから構成されている。なお符号４０は整流子である。
【００１９】
回転子コア２２は、複数枚のコアシートを軸方向に積層して形成され、中央部軸方向に貫通孔２２ａが形成され、この貫通孔２２ａに回転軸２１が挿通一体化されるようになっている。また、この回転子コア２２には、従来技術と同様に、複数のティースが回転軸から径方向外部に放射状に形成され、この複数のティースによってティース間に軸方向にわたる複数のスロットが形成されている。このスロットの開口部が、回転子コア２２の外周に軸方向にわたって形成されている。
【００２０】
インシュレータ２３は、図２及び図３で示すように、絶縁性を有する樹脂製であり、回転軸２１、回転子コア２２の回転軸方向端面２２ｂ、回転子コア２２の巻線部（スロット）２２ｃ、を覆うものであり、回転軸２１を絶縁する回転軸絶縁部２３ａと、回転子コア２２の回転軸方向端面２２ｂを絶縁する端面絶縁部２３ｂと、回転子コア２２の巻線部（スロット）２２ｃを絶縁する放射状絶縁部２３ｃと、からなる。
【００２１】
回転軸絶縁部２３ａは、回転軸２１を絶縁するものであり、回転子コア２３の回転軸方向端面２２ｂを絶縁する端面絶縁部２３ｂから回転軸２１方向に沿って所定長さで形成されている。
【００２２】
端面絶縁部２３ｂは、回転軸２１から径方向外部に放射状に形成されたティースを含めて回転子コア２２の回転軸方向端面２２ｂを絶縁するものである。そして、インシュレータ２３の端面絶縁部２３ｂは、ティース先端側から回転軸側へ上がり傾斜して形成されている。本例では、傾斜角度として、図４で示すように、ティース先端側から回転軸側へ概略１度程度の傾斜角としている。
【００２３】
放射状絶縁部２３ｃは、回転子コア２２と巻線との絶縁を行うもので、回転子コア２２の各巻線部（スロット）２２ｃ内に装着され、巻線部２２ｃの内面を覆うようになっている。また、この放射状絶縁部２３ｃは、回転子コア２２の各巻線部（スロット）２２ｃ対応位置において、外側が開口した状態で形成され、巻線が巻線部２２ｃ内へ巻回されるのを可能にしている。
【００２４】
上記構成からなるインシュレータ２３は、図３で示すように、回転子コア２２の軸方向の両側から挿入される。そして、インシュレータ２３を介して回転子コア２２へ装着後に巻線巻回することによって、インシュレータ２３の放射状絶縁部２３ｃの先端が、前記ティースに押圧される。つまり、図５の（Ａ）の状態であるインシュレータ２３の回転子コア２２への装着時と、図５の（Ｂ）の状態であるインシュレータ装着後の巻線巻回後とを比した場合、図５の（Ｂ）の状態である巻線巻回後のほうが、インシュレータ２３の放射状絶縁部２３ｃの先端が、巻線巻回により、ティース側に押圧されることになり、ティースとインシュレータ２３との間の隙間がなくなる。
【００２５】
上記したように、本実施の形態によれば、以下の効果を有する。
（１）インシュレータを介して回転子コアへ装着後に巻線巻回することによってインシュレータの絶縁部の先端が、前記ティースに押圧されるので、ティースの積厚方向側面を覆うインシュレータ部位（すなわち放射状絶縁部２３ｃの先端）とコア（すなわちティース側）との隙間が減少・密着し、巻線時に巻線の挟みこみや傷付きを防止できる。
（２）インシュレータの回転子コア上面に対向した面を所定角度として傾斜させることで、インシュレータを回転子コアに組付けた際、回転子コアとインシュレータの間に隙間を形成することが出来る。そして、このインシュレータを組付けた後に、巻線を施すと、巻線は回転子コアの回転軸側（内径側）から巻線されるため、回転子コアとインシュレータとの隙間が密着されインシュレータは変形する。このインシュレータの変形に伴い、回転子コアの径方向に伸びるティースの積厚方向側面を覆うインシュレータ部位が、回転子コアの外径方向に倒れるため、ティースの積厚方向側面を覆うインシュレータ部位と回転子コアとの隙間が減少・密着し、巻線時に巻線の挟みこみや傷付きを防止できる。
【００２６】
以下に変形例を示す。
インシュレータ巻線絶縁部の肉厚を調整することにより、巻線巻回によるインシュレータの押圧は、放射状絶縁部２３ｃの先端部（開放側端部）が回転子軸方向全域に渡って行われるように構成することが可能である。例えば、インシュレータの放射状絶縁部２３ｃの先端部（開放側端部）について、反端面絶縁部２３ｂ側の肉厚を除々に厚くして変形を押さえることにより、変形量を調整して、インシュレータの放射状絶縁部２３ｃの先端部（開放側端部）がティースと回転子軸方向全域に均等に押圧するように形成することが可能となる。
【００２７】
また、インシュレータの端面絶縁部の肉厚を調整することにより、巻線巻回によるインシュレータの押圧が、インシュレータのコア端部側より開放部側の方が大きくなるように形成することができる。例えば、端面絶縁部のティース側を肉厚にし、コア側を薄くすることにより、巻線巻回による押圧変形をコア側では吸収し、開放側では吸収せずに変形を行うように形成する。このようにすることにより、インシュレータの押圧を調整することが可能となる。
【００２８】
本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
○前記実施例では、端面絶縁部２３ｂは、ティース先端側から回転軸側へ上がり傾斜して形成されているが、インシュレータ２３の回転軸方向端面２２ｂを覆う部位側の所定位置に突起を形成し、ティース先端側から回転軸側へ上がり傾斜して形成されるように構成することもできる。突起としては中実・中空、連続した条線・突起、不連続の条線・突起など傾斜を確保可能な形状を適宜選定することが可能である。
【００２９】
この場合に、回転子コアに組み付けたインシュレータは、突起により傾斜が保たれるが、巻線を巻回することにより、インシュレータの突起が回転子コア側に押し付けられて潰れると共に、インシュレータの変形により、前記と同様な効果を奏することが可能である。
【００３０】
なお、本発明は次のような態様を含むものである。
インシュレータは、絶縁性を有する樹脂製であり、回転軸、回転子コアの回転軸方向端面、回転子コアの巻線部（スロット）を覆うものであり、回転軸を絶縁する回転軸絶縁部と、回転子コアの回転軸方向端面を絶縁する端面絶縁部と、回転子コアの巻線部（スロット）を絶縁する放射状絶縁部と、を備え、インシュレータの端面絶縁部が、ティース先端側から回転軸側へ上がり傾斜して形成されていることを特徴とする。また、このインシュレータを用いたモータ装置。
【００３１】
インシュレータを介して回転子コアへ装着後に巻線巻回することによってインシュレータの絶縁部の先端が、ティース側に押圧される調整を、インシュレータを構成する部位の肉厚を調整することにより変更可能なインシュレータ及びこのインシュレータを使用したモータ装置。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、簡単な構成により、確実に巻線の絶縁を確保することが可能なインシュレータ及びインシュレータを用いたモータ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】モータ装置の概略断面図である。
【図２】インシュレータの平面図である。
【図３】インシュレータの組み付けの例を示す説明図である。
【図４】インシュレータの説明図である。
【図５】インシュレータの部分拡大説明図である。
【図６】従来例を示すインシュレータと回転子コアとの組み付けの説明図である。
【図７】従来例のインシュレータの説明図である。
【符号の説明】
１０  モータ装置、  １２  ハウジング、  １４  固定子、  ２０  回転子、２１  回転軸、  ２２  回転子コア、  ２２ａ  貫通孔、  ２２ｂ  回転軸方向端面、  ２２ｃ  巻線部（スロット）、  ２３  インシュレータ、  ２３ａ  回転軸絶縁部、  ２３ｂ  放射状絶縁部、  ２３ｃ  巻線絶縁部、  ３０  巻線、  ４０  整流子
【図１】
0004698900.tif 000002
【図２】
0004698900.tif 000003
【図３】
0004698900.tif 000004
【図４】
0004698900.tif 000005
【図５】
0004698900.tif 000006
【図６】
0004698900.tif 000007
【図７】
0004698900.tif 000008