JP4745991B2 - 電機子の絶縁シートおよび電機子 - Google Patents
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Description
なお、従来の電機子において、積層鉄心とコイルとを絶縁するために、積層鉄心の両端部に絶縁端板を装着し、積層鉄心の両側のスロット部に絶縁シートを装着している。さらに、コイル巻回後に該絶縁シートを折り曲げて巻線体を覆うことにより隣り合う巻線体間および巻線体のコイルエンド部と被充電部間の絶縁を確保している(例えば、特許文献2参照)。
図1はこの発明の実施の形態1による片側式リニアモータの電機子の構造を示し、図1(a)は平面図、図1(b)は該平面図のI−I線に沿う側断面図である。図1において、電機子1は、リニアモータの駆動方向(図中の両向き矢印の方向)に沿って順次配置された複数の磁極ティース2と、該磁極ティース2にインシュレータ3および絶縁シート4を介して巻回される駆動コイル5とを備えている。なお、図1の平面図では、構成がわかりやすいよう駆動コイル5のコイルエンド部の記載を省略している。
図2(a)に示すように、磁極ティース2は、隣り合う磁極ティースと当接する継鉄部20と継鉄部20から突出して形成される歯部21とからなる。なお、図示はしていないが、磁極ティース2は電磁鋼板をプレスで打ち抜くとともに打ち抜いた鋼板を積層し、抜きカシメなどで鋼板同士を連結して形成されている。
上述の実施の形態1では、図2(b)に示すように、絶縁シート4の第一被覆部40のコイルエンド方向両端はインシュレータ3の外側に出るように装着されるが、本実施の形態1の別例では、図4に示すように、第一被覆部40のコイルエンド方向両端側は所定位置で折り曲げてガイド溝400を形成した状態で、第二被覆部41と同様にインシュレータ3の内側に挟み込まれるようにして装着される。そして、図3に示すように、電機子1に装着されるインシュレータ3の角部32には面取りではなく穴が施されており、この穴の施された角部32から、内側に挟み込まれた絶縁シート4のガイド溝400aが露出するようにして、駆動コイル5を整列巻回する。
このような構成とすれば、絶縁シート4のガイド穴400をガイド溝400aとして使用しつつ、絶縁シート4の第一被覆部40、第二被覆部41ともにインシュレータ3に狭持されて、磁極ティース2に装着されるため、磁極ティース2に絶縁シート4をより強固に固定できるという効果を有している。
本実施の形態1の他の別例では、図5に示すように、絶縁シート4の第一被覆部40は磁極ティース2へ装着時にインシュレータ3の巻回部30のコイルエンド側端面と高さが同じになるように形成されており、この第一被覆部40のコイルエンド方向両端に後述のガイド溝を形成するための切り欠き部401を設けている。そして、図6に示すように、絶縁シート4は第二被覆部41のコイルエンド方向両端がインシュレータ3に狭持されることにより、インシュレータ3とともに磁極ティース2に装着される。その際第一被覆部40のコイルエンド方向両端はインシュレータ3の外側に配置されることにより、インシュレータ3の面取りが施された角部32と重なる位置に切り欠き部401が配置され、これにより駆動コイル5を誘導して整列巻回するためのガイド溝401aを形成する。
このように、絶縁シート4に切り欠き部401を設けることによりガイド溝401aを形成すれば、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
次に、この実施の形態2による電機子について以下説明する。
図12は本実施の形態2における絶縁シート4の形状を示す平面図、図13はこの絶縁シート4を装着した本実施の形態2の電機子1の斜視図であり、駆動コイルは省略して記載している。なお、実施の形態1におけるものと同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。
上述の実施の形態1では、電機子に装着される絶縁シートの第一被覆部に設けられたガイド穴400の種類は一種類であったが、本実施の形態2では、一枚の絶縁シート4上に二種類のガイド穴が設けられている。
図12に示すように、本実施の形態2の電機子1に装着される絶縁シート4の第一被覆部40は、絶縁シート4がインシュレータ3とともに磁極ティース2に装着される際にインシュレータ3の面取りが施された角部32と重なる位置の一方側にガイド穴404が設けられ、もう一方側にガイド穴404とは異なる大きさ、間隔のガイド穴405が設けられている。そして、これらを折り曲げることにより、ガイド穴404は、第一の駆動コイル50(図示せず)に対応するガイド溝404aを、ガイド穴405は第一の駆動コイル50とは線径の異なる第二の駆動コイル51(図示せず)に対応するガイド溝405aを形成する。
また、図示はしないが、第一の駆動コイル50とは線径の異なる第二の駆動コイル51を巻回する場合には、第一被覆部40のコイルエンド方向上端側(ガイド穴404側)をインシュレータ3の内側に収納するように装着し、第一被覆部40のコイルエンド方向下端側(ガイド穴405側)をインシュレータ3の外側に配置されるよう装着することにより、第二の駆動コイル51はガイド穴405により形成されるガイド溝405aに誘導されて整列巻回される。
図13は、上述の通り、本実施の形態2において例えば第一の駆動コイル50を巻回する場合のインシュレータ3および絶縁シート4の装着状態を示す。また図14は、図13のコイルエンド方向上側から見た平面図であり、電機子1に第一の駆動コイル50を巻回する過程を示す。図14に示すように、本実施の形態2では、第一の駆動コイル50は磁極ティース2の歯部21先端左側の巻始め部50aから巻回され、巻回部30のコイルエンド方向上端面で次層に移行するように斜めに巻回される。このように巻回される場合、第一の駆動コイル50が斜めになり始める部分である移層始部50bでは、第一の駆動コイル50に磁極ティース2の継鉄部20側方向(図中矢印方向)への力が加わるため、第一の駆動コイル50の巻乱れが生じやすい。一方、巻始め部50a側に位置する第一の駆動コイル50の移層終部50cでは、上述のような磁極ティース2の継鉄部20側方向への力が加わらないため、第一の駆動コイル50の巻乱れは生じにくい。
そこで、本実施の形態2では、移層始部50bの巻乱れを効率よく防止し、第一駆動コイル50を整列して巻回するため、ガイド溝404aは上述の移層始部50bの位置に配置している。
もう一方側の絶縁シート4のガイド穴404により形成されるガイド溝404aは上下いずれの角部に配置してもよいが、本実施の形態2では上記移層始部50bの位置の対角線上にある角部に設ける(図示せず)。
なお、駆動コイルの巻回方法は本例に限らずいずれの位置から巻回してもよく、駆動コイルの巻回に合わせてガイド溝の位置を設定すればよい。
また、絶縁シート4の折り曲げ方向を変更することで、駆動コイルに対応するガイド溝を所望の位置に配置することができるという効果も有している。
また、少なくとも上記移層始部50bの位置にガイド溝を配置することにより、駆動コイルの巻乱れを効率よく防止して整列巻回することができる。
次に、この実施の形態3による電機子について以下説明する。
図15は本実施の形態3における絶縁シート4の形状を示す平面図、図16はこの絶縁シート4の装着例を示す部分斜視図であり、磁極ティース2および駆動コイル5は省略して記載している。なお、実施の形態1におけるものと同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。
上述の実施の形態2では、一枚の絶縁シート上に二種類のガイド穴が設けられていることにより線径の異なる二種類の駆動コイルを整列巻回することができるものであったが、本実施の形態3では、線径の異なる三種類の駆動コイルに対応するべく、絶縁シートに三種類のガイド穴を設けている。
図15に示すように、本実施の形態3の電機子1に装着される絶縁シート4の第一被覆部40は、第二被覆部41および第三被覆部42よりもコイルエンド方向に長く延びる形状であり、絶縁シート4が磁極ティース2に装着される際にインシュレータ3の面取りが施された角部32と重なる位置にガイド穴406が、該位置から順次端部方向に向けてそれぞれ異なる種類のガイド穴407、408が設けられている。そして、これらを折り曲げることにより、各ガイド穴406、407、408はそれぞれ異なる線径の駆動コイルを整列巻回するためのガイド溝406a、407a、408aを形成する。
例えば、ガイド穴407に対応する線径の駆動コイルを使用する場合には、図16に示すように、インシュレータ3の外側に配置されるよう装着された第一被覆部40において、ガイド穴407上の折り曲げライン(図15中の点線で示す)で山折りにし、インシュレータ3の巻回部30のコイルエンド側端面上にガイド溝407aを設ける。そして、このガイド溝407aに誘導されることにより駆動コイルが整列巻回される。なお、図示しないが、その他の角部に配置されるガイド溝はインシュレータ3内に収納される。
また、図15に示すように、絶縁シート4のコイルエンド方向両端に各ガイド穴406、407、408を設けておけば、図15中一点鎖線で示す折り曲げラインでの折り曲げ方向を変えることなく、ガイド溝を所望の角部32に配置することができる。なお、ガイド穴406、407、408は、絶縁シート4のコイルエンド方向のいずれか一方端にのみ設ける構成でもよく、図15中一点鎖線で示す折り曲げラインの折り曲げ方向を変更することでガイド溝を所望の角部に配置することができる。
また、上記移層始部となる位置にガイド溝を配置することにより、駆動コイルの巻乱れを効率よく防止し整列して巻回することができる。
また、もちろん本実施の形態3における電機子についても、片側式リニアモータだけでなく、両側式リニアモータや回転電機の電機子として適用することができ、同様の効果を得ることができ、また、電機子構造も図に示すものに限られるものではない。
5,50,51 駆動コイル、400,404〜408 ガイド穴、
400a〜408a ガイド溝。
Claims (6)
- 磁極ティースと、上記磁極ティースに巻回される駆動コイルとからなる電機子であって、
上記駆動コイルは、上記磁極ティースのコイルエンド側両端面に装着され上記駆動コイルと上記磁極ティースとの間を電気的に絶縁するインシュレータと、上記磁極ティースの駆動方向側の両側面に装着され上記駆動コイルと上記磁極ティースとの間を電気的に絶縁する絶縁シートとを介して上記磁極ティースに巻回され、
上記絶縁シートは、上記駆動コイルを整列して巻回するためのガイド溝を有していることを特徴とする電機子。 - 上記絶縁シートは、異なる線径を有する二種類の駆動コイルに対応する二種類のガイド溝を有し、上記二種類の駆動コイルの内、巻回する駆動コイルの線径に対応しないガイド溝は、上記インシュレータ内に収納されるようにして上記磁極ティースに装着されることを特徴とする請求項1に記載の電機子。
- 上記ガイド溝は、上記絶縁シートにガイド穴を設け、上記絶縁シートを折り曲げることによって形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の電機子。
- 上記ガイド穴は、上記絶縁シートが上記インシュレータとともに上記磁極ティースに装着される際に、上記インシュレータのコイルエンド側端面の角部と重なる位置に配置され、上記ガイド穴が配置された位置で上記絶縁シートを折り曲げることにより上記ガイド溝を形成することを特徴とする請求項3に記載の電機子。
- 上記絶縁シートは、異なる線径を有する複数種類の駆動コイルに対応する複数種類のガイド穴を有し、上記複数種類の駆動コイルの内、巻回する駆動コイルの線径に対応するガイド穴は、上記絶縁シートを折り曲げることによって上記ガイド溝を形成することを特徴とする請求項1に記載の電機子。
- 磁極ティースの駆動方向側の両側面に装着され、上記磁極ティースに巻回される駆動コイルと上記磁極ティースとの間を電気的に絶縁する絶縁シートであって、
上記絶縁シートは、上記駆動コイルを整列して巻回するためのガイド溝を有していることを特徴とする電機子の絶縁シート。
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