(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子部と回転子部とからなり、該固定子部もしくは回転子部の一方またはその両方に、放射状に配設された複数個の突極を有する電磁モータであって、前記突極にそれぞれ巻回された巻線を、前記突極間に形成されたスロットに絶縁部材を介して、該巻線と前記突極鉄心間を電気的に絶縁しながら、前記巻線を収容する巻線絶縁構造において、
前記絶縁部材として厚手の絶縁部材を使用し、該絶縁部材の前記スロット開口部側の両端部に、回転子軸方向に沿い、かつ該スロット開口部に平行な段付き肉薄部を形成するとともに、該段付き肉薄部にまたがるように該段付き肉薄部の外周面または内周面に短冊形状の絶縁ウェッジを挿設して、前記スロット開口部を閉成することを特徴とする電磁モータの巻線絶縁構造。
【請求項２】
前記電磁モータが、ステッピングモータであることを特徴とする請求項１に記載の電磁モータの巻線絶縁構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定子もしくは回転子の一方またはその両方に、放射状に配設された複数個の突極を有する電磁モータの巻線絶縁構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電磁モータのうち、小形モータとしては、例えば直流モータ、ブラシレス直流モータ、ＰＭ型ステッピングモータおよびハイブリッド型ステッピングモータなどがある。図３は、該ハイブリド型ステッピングモータｍの概略構成を示す縦断面図である。
【０００３】
図３において、前記モータｍは、固定子１と回転子２とからなり、該固定子１は、鋼板を積層して形成された固定子鉄心３に巻線４が巻回されており、該固定子１の内周面に、空隙を介して前記回転子２を、ケースに固定された軸受５により回動自在に配設、支持するとともに、該回転子２は、その軸方向に着磁された円筒状の永久磁石６と、該永久磁石６の軸方向の両側に、鋼板を積層して形成され、該永久磁石６を挟持するように固着された２個の回転子鉄心７，７と、それらを貫通した軸８とにより構成されている。
そして、該回転子鉄心７，７の外周面には、４〜２００程度の小歯７ａと呼ばれる凹凸が形成されるとともに、前記固定子鉄心３で、放射状に配設された複数個の突極９の内周面にも複数個の同様の小歯９ａが形成されている。
【０００４】
前記ハイブリド型ステッピングモータｍは、前記巻線４の励磁切換えのための図示しない駆動回路と、該モータｍに加減速制御や位置決め制御を指示する図示しない制御回路とにより動作するようになっている。
【０００５】
ところで、図４は、前記固定子１の横断面図、図５は、図４のＡ部拡大図を示す。図４および図５において、前記固定子１の前記突極にそれぞれ巻回された、例えばポリエステルまたはポリウレタン被覆導線からなる巻線４は、隣接する前記突極９，９間に形成されたスロット１０内に、例えばワニスクロス、合成樹脂フィルムなどからなるシート状の絶縁カバー１１を介して、該巻線４，４と前記固定子鉄心３間を電気的に絶縁されながら、収容されている。
そして、該巻線４，４は、それぞれの前記突極９に巻回され、前記絶縁カバー１１を介して前記スロット１０内に収容された後、溶剤形ワニスまたは無溶剤形ワニスにて含浸処理されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、前記モータｍの固定子１の巻線４，４は、前記スロット１０内にシート状の絶縁カバー１１を介して、該巻線４，４と前記固定子鉄心３間を電気的に絶縁されながら、収容されている。
【０００７】
しかしながら、前記のような巻線絶縁構造のままででは、前記スロット１０の開口部に絶縁ウェッジの挿設が困難であり、前記スロット１０の開口部１０ａが開いたままの状態となっていたため、該開口部の前記巻線４，４と前記固定子鉄心３間の空間上の沿面距離は、図５に示すａ＋ｂように短く、規格値が確保できず、海外規格、例えばＵＬ（Underwriters' Laboratories）規格、ＣＳＡ（Con ー federate States of America）規格などに適合しないという問題点があった。
このため、前記モータは、絶縁耐力および絶縁抵抗の値が低いという問題点があった。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的は前記問題点を解決し、固定子または回転子のスロット内における、巻線とそれぞれ鉄心との間の空間上の沿面距離が長く形成された電磁モータの巻線絶縁構造を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、固定子または回転子のスロット内における、巻線とそれぞれ鉄心との間の絶縁耐力および絶縁抵抗の各値が高い電磁モータの巻線絶縁構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の構成は、固定子部と回転子部とからなり、該固定子部もしくは回転子部の一方またはその両方に、放射状に配設された複数個の突極を有する電磁モータであって、前記突極にそれぞれ巻回された巻線を、前記突極間に形成されたスロットに絶縁部材を介して、該巻線と前記突極鉄心間を電気的に絶縁しながら、前記巻線を収容する巻線絶縁構造において、次のとおりである。
【００１１】
（１）  前記絶縁部材として厚手の絶縁部材を使用し、該絶縁部材の前記スロット開口部側の両端部に、回転子軸方向に沿い、かつ該スロット開口部に平行な段付き肉薄部を形成するとともに、該段付き肉薄部にまたがるように該段付き肉薄部の外周面または内周面に短冊形状の絶縁ウェッジを挿設して、前記スロット開口部を閉成することを特徴とする。
【００１２】
（２）  前記電磁モータが、ステッピングモータであることを特徴とする。
【００１３】
本発明は、以上のように構成されているので、前記絶縁部材と前記短冊形状の絶縁ウェッジにより、固定子または回転子のスロット内における、巻線とそれぞれ鉄心との間の空間・沿面距離を長く形成することができる。
このため、前記電磁モータは、固定子または回転子のスロット内における、巻線とそれぞれ鉄心との間の絶縁耐力および絶縁抵抗の実力値を十分高くすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の好適な発明の実施の形態を詳しく説明する。
図１は、本発明の電磁モータの巻線絶縁構造の一実施の形態を示すハイブリッド型ステッピングモータの固定子の巻線が収容されたスロットの拡大断面図で、図３と同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００１５】
図１において、固定子鉄心３の磁極９，９にそれぞれ巻回された巻線４，４を、該磁極９，９間に形成されたスロット１０内に、該スロット１０の内面に接するように配設された絶縁部材２１を介して、該巻線４，４と前記固定子鉄心３との間を電気的に絶縁しながら、前記巻線４，４を収容している。
【００１６】
前記絶縁部材２１としては、従来のシート状の絶縁カバー１１より、厚さの厚い、例えば約１ｍｍの合成樹脂、例えば商標名ナイロン（特に６６ナイロン）からなるものを使用し、該絶縁部材２１の前記スロット開口部１０ａ側に位置する両側端部に、前記軸８の軸方向に沿って、かつ前記スロット開口部１０ａにほぼ平行な段部を外周側に付け、段付き肉薄部２１ａ，２１ａを形成する（段部は外周側に形成）。該段付き肉薄部２１ａの段部は、例えばその深さ約０．５ｍｍ、端までの長さ約３ｍｍ、肉厚約０．５ｍｍである。
【００１７】
前記絶縁部材２１の両端側の外周面に形成された前記段付き肉薄部２１ａにまたがって、前記スロット開口部１０ａを閉成するように、短冊形状の絶縁ウェッジ２２を、前記絶縁部材２１の外周面と、これに接する前記突極９の凸部９ｂとの間に挿入して配設する。この短冊形状の絶縁ウェッジ２２としては、厚さが約０．５ｍｍの合成樹脂、例えばポリエチレンテレフタレートからなるものが使用されている。
なお、前記絶縁部材２１および前記絶縁ウェッジ２２の軸方向の長さは、前記固定子鉄心の軸方向の長さより若干長くすればよい。
【００１８】
このようにすると、前記スロット１０における巻線４と前記固定子鉄心３との沿面距離は、図１に示すように、前記絶縁部材２１の端部側の前記肉薄部２１ａの厚さ（ｃ）と、該肉薄部２１ａと前記絶縁ウェッジ２２との重なり合う部分の長さ（ｄ）と、前記絶縁ウェッジ２２の厚さ（ｅ）との和となり、前記従来のものの空間上の沿面距離より、格段に長くすることができる。
そして、前記巻線４，４は、それぞれの前記磁極９に巻回され、前記絶縁部材２１および前記絶縁ウェッジ２２を介して前記スロット１０内に収容された後、溶剤形ワニスまたは無溶剤形ワニスにて含浸処理されている。
【００１９】
図２は、本発明の電磁モータの巻線絶縁構造の前記実施の形態の他の例を示す固定子の巻線が収容されたスロットの拡大断面図で、図１と同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２０】
図２において、前記絶縁部材２１の両端側の外周面に形成された前記段付き肉薄部２１ａにまたがって、前記スロット開口部１０ａを閉成するように、短冊形状の絶縁ウェッジ２２を、前記絶縁部材２１の内周面と、これに接する前記巻線４との間に挿入して配設する。
【００２１】
この場合、前記スロット１０における巻線４と前記固定子鉄心３との空間上の沿面距離は、図２に示すように、前記絶縁部材２１の端部側の前記肉薄部２１ａと前記絶縁ウェッジ２２との重なり合う部分の長さ（ｆ）と、該肉薄部２１ａの厚さ（ｇ）との和となり、前記絶縁ウェッジ２２自身の厚さに関係なく、前記従来のものの沿面距離より長くすることができる。
【００２２】
なお、本発明の技術は前記実施例における技術に限定されるものではなく、同様な機能を果たす他の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記構成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の電磁モータの巻線絶縁構造によれば、絶縁部材として厚手の絶縁部材を使用し、該絶縁部材の前記スロット開口部側の両端部に、回転子軸方向に沿い、かつ該スロット開口部に平行な段付き肉薄部を形成するとともに、該段付き肉薄部にまたがるように該段付き肉薄部の外周面または内周面に短冊形状の絶縁ウェッジを挿設して、前記スロット開口部を閉成するので、固定子または回転子のスロット内における、巻線と鉄心との間の空間上の沿面距離を長く形成することができ、該電磁モータを、海外規格の、例えばＵＬ規格、ＣＳＡ規格、ＶＤＥ規格などに適応させることができる。
【００２４】
このため、前記電磁モータは、固定子または回転子のスロット内における、巻線と鉄心との間の絶縁耐力および絶縁抵抗の各値を十分高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の電磁モータの巻線絶縁構造の一実施の形態を示す図で、ハイブリッド型ステッピングモータの固定子の巻線が収容されたスロットの拡大断面図である。
【図２】本発明の電磁モータの巻線絶縁構造の図１の他の例を示すハイブリッド型ステッピングモータの固定子の巻線が収容されたスロットの拡大断面図である。
【図３】従来のハイブリド型ステッピングモータの概略構成を示す縦断面図である。
【図４】図３の固定子の横断面図図である。
【図５】図４のＡ部拡大図である。
【符号の説明】
Ｍ，ｍ  ハイブリッド型ステッピングモータ
１  固定子
２  回転子
３  固定子鉄心
４  巻線
５  軸受
６  永久磁石
７  回転子鉄心
７ａ  小歯
８  軸
９  突極
９ａ  小歯
９ｂ  凸部
１０  スロット
１０ａ  開口部
１１  絶縁カバー
２１  絶縁シート部材
２１ａ  段付き肉薄部
２２  絶縁ウェッジ
【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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