JP4379072B2 - Ａｃサーボモータの固定子 - Google Patents

Description

本発明は、ＡＣサーボモータの固定子に関するもので、特にその固定子の絶縁構造に関するものである。

従来のＡＣサーボモータの絶縁構造は、絶縁材に固定子コアティース部の電機子巻線内側を絶縁する部位、電機子巻線側部を覆う部位を備えており、電機子巻線を絶縁材の電機子巻線側部を覆う部位を折り曲げて、固定子コアと電機子巻線の絶縁を行うことはすでに公知である（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−６１２８６号公報

図５は特許文献１記載のＡＣサーボモータの固定子の絶縁構造の概略図で、（ａ）は組み立て後、（ｂ）は組み立て前の斜視図である。
図５（ａ）および（ｂ）において、３１は積層鉄心、３２は絶縁材、３３は絶縁端板である。積層鉄心３１は、ティース部３１ａの両側に凹状のスロット部３１ｂを備えており、積層鉄心３１の両端部に絶縁端板３３、両側のスロット部３１ｂに絶縁材３２を装着することで積層鉄心３１を絶縁処理している。
そして、ティース部３１ａにコイルを集中巻線して巻線体３４を構成、はみ出した絶縁材３２を折り曲げて包むように巻線体３４の直線部（スロット部）を覆っていた。

図６は図５の特許文献１記載の固定子を組み込んだＡＣサーボモータの軸方向縦断面図である。
図において、４０は固定子、４１は回転子で、回転子４１はシャフト４２及びこのシャフト４２の上に設けられた永久磁石４３とから構成されており、固定子４０は固定子コア４４と固定子コア４４を巻回する電機子巻線４５とから構成されている。そして、回転子４１は固定子４０の中心にもうけられた軸受け４６により支持されている。固定子コア４４の両端部に絶縁端板３３が装着されており、これによって固定子コア４４を絶縁処理している。

このように、従来の絶縁構造の場合、ティース端部の絶縁距離確保のために絶縁端板を入れる必要があり、部品点数のアップ、コストアップにつながっていた。
そこで、本発明はこれらの問題を解決するためになされたもので、絶縁端板を廃止し、部品点数を減らし、コスト低減につなげるＡＣサーボモータ固定子を得ることを目的とする。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、請求項１記載のＡＣサーボモータ用固定子の発明は、スロット構造の固定子コアと、該固定子コアにその中空部がかつ該スロット内にその本体が嵌め込まれる電機子巻線と、からなるＡＣサーボモータ用固定子であって、前記固定子コアと前記電機子巻線間の絶縁として１層あるいは２層以上の絶縁薄状物を前記固定子コアの周囲に巻回し、その際前記固定子コアのティース部と前記電機子巻線の一定距離を確保するためのＶ字の折り曲げ部を前記絶縁薄状物に設け、前記絶縁薄状物は、展開図で、互いに離間した２個の矩形体と、該２個の矩形体どうしを連結し該連結される矩形体の辺より幅狭に構成された連結部とを備えた絶縁紙又は絶縁フィルムであり、前記連結部を折り曲げることで前記Ｖ字の折り曲げ部を形成することを特徴とする。
請求項２記載のＡＣサーボモータの発明は、シャフトと該シャフト外周に永久磁石を設けた回転子と、該回転子を空隙を介して回転可能に支持する固定子を有するＡＣサーボモータにおいて、前記固定子が請求項１記載の固定子であることを特徴とする。

上記のような構成によって、絶縁端板を廃止することができ、モータの部品点数削減、コスト低減につながる。また、絶縁材のみでティース端部の絶縁距離を確保でき、ティースと電機子巻線の位置ずれをなくすこともできる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図１〜図４に基づいて説明する。
図１は本発明に係る絶縁薄状物を備えた固定子を採用したＡＣサーボモータの軸方向縦断面図である。図２は絶縁薄状物の展開図である。図３は図２の絶縁薄状物を組み立ててコアを挿入するまでを説明する斜視図で、（ａ）は絶縁薄状物の組み立て状態、（ｂ）は固定子コアとの関係、（ｃ）は固定子コアに絶縁薄状物が装着された状態をそれぞれ示している。図４は図３（ｃ）の固定子コアに電機子巻線を嵌め込んだ平面図を示している。
図１において、４０は固定子、４１は回転子で、回転子４１はシャフト４２及びこのシャフト４２の上に設けられた永久磁石４３とから構成されており、固定子４０は固定子コア４４と固定子コア４４を巻回する電機子巻線４５とから構成されている。そして、回転子４１は固定子４０の中心にもうけられた軸受け４６により支持されている。
そして、固定子コア４４と電機子巻線４５との間に後述の絶縁薄状物１３が介在して固定子コア４４と電機子巻線４５との間の距離を一定に確保している。

図２は絶縁薄状物の展開図で、互いに離間した２個の矩形体１３１，１３２と、該２個の矩形体１３１，１３２どうしを連結する連結部１３ｄ２とを有しており、連結部１３ｄ２の幅ｔ１は連結される矩形体１３１，１３２の辺の長さｔ２より幅狭に構成されている（ｔ２＞ｔ１））。各矩形体１３１，１３２は例えば図でそれぞれ山折りされる折り曲げ線Ｌ１と谷折りされる折り曲げ線Ｌ２とが設けられている。
各矩形体１３１，１３２は折り曲げ線Ｌ１を境に電機子巻線４５の包囲部１３ａ、１３ｂと１３ｄ，１３ｅと、固定子コア４４に接するコア当接部１３ｃ１，１３ｃ２とから構成されて、さらに、連結部１３ｄ２の反対側対辺に同じく連結部１３ｄ１，１３ｄ３をそれぞれ備えている。

図２の絶縁薄状物１３の各折り曲げ線を山折り、谷折りすると、図３（ａ）のようになる。この絶縁薄状物１３の連結部１３ｄ１と１３ｄ３のＶ字の折り曲げ部を重ねると、図（ｂ）のようになる。図（ｂ）の１１は固定子コア４４（図１）のティースで、固定子コア４４の一部を描いている。このように組み立てられた絶縁薄状物１３は中央に大きな貫通開口部が形成されるので、この貫通開口部の中へ固定子コア４４（図１）のティース１１を挿入すると、図（ｃ）のように固定子コア４４（図１）のティース１１の周囲に本発明に係る絶縁薄状物１３が装着される。

図４は、図（ｃ）のように本発明に係る絶縁薄状物１３が装着された固定子コア４４（図１）のティース１１の周囲に中空の電機子巻線４５（図１）が嵌め込まれた状態を、平面図で示している。図３では判りやすくするために、各矩形体１３１，１３２の折り曲げ線Ｌ１を既に折った状態で図示したが、実際は電機子巻線４５が嵌め込まれた後で折り曲げるものである。
図から判るように、電機子巻線４５（図１）の曲巻部に対向するティース１１の側面にＶ字の折り曲げ部１３ｄ１，１３ｄ２，１３ｄ３がを形成されている。
このＶ字の折り曲げ部１３ｄ１，１３ｄ２，１３ｄ３によって電機子巻線４５の絶縁間隔と位置固定とが同時に簡単にコスト安で確保されることとなる。

上述したように、本発明のＡＣサーボモータは、固定子コアと電機子巻線間の絶縁として１層あるいは２層以上の絶縁薄状物を固定子コアの周囲に巻回し、その際固定子コアのティース部と電機子巻線の一定距離を確保するためのＶ字の折り曲げ部を絶縁薄状物に設けたので、従来の高価な絶縁端板を廃止することで部品点数の削減をし、コスト低減に繋げると共に、絶縁薄状物のみでティース端部と電機子巻線間の絶縁距離を確実に確保し、同時に電機子巻線とティースの位置ずれを無くすことができる。

本発明に係る絶縁薄状物を備えた固定子を採用したＡＣサーボモータの軸方向縦断面図である。 本発明に係る絶縁薄状物の展開図である。 図２の絶縁薄状物を組み立ててコアを挿入するまでを説明する斜視図で、（ａ）は絶縁薄状物の組み立て状態、（ｂ）は固定子コアとの関係、（ｃ）は固定子コアに絶縁薄状物が装着された状態をそれぞれ示している。 図３（ｃ）の固定子コアに電機子巻線を嵌め込んだ平面図を示している。 特許文献１記載のＡＣサーボモータの固定子の絶縁構造の概略図で、（ａ）は組み立て後、（ｂ）は組み立て前の斜視図である。 図５の特許文献１記載の固定子を組み込んだＡＣサーボモータの軸方向縦断面図である。

符号の説明

１１ ティース
１２ 電機子巻線
１３ 絶縁薄状物
１３１、１３２ 矩形体
１３ｄ１〜１３ｄ３ 連結部
１３ａ、１３ｂ、１３ｄ、１３ｅ 電機子巻線包囲部
１３ｃ１、１３ｃ２ 固定子コア当接部
Ｌ１ 山折り線
Ｌ２ 谷折り線
４０ 固定子
４１ 回転子
４２ シャフト
４３ 永久磁石
４４ 固定子コア
４５ 電機子巻線
４６ 軸受

Claims (2)

1. スロット構造の固定子コアと、該固定子コアにその中空部がかつ該スロット内にその本体が嵌め込まれる電機子巻線と、からなるＡＣサーボモータ用固定子であって、前記固定子コアと前記電機子巻線間の絶縁として１層あるいは２層以上の絶縁薄状物を前記固定子コアの周囲に巻回し、その際前記固定子コアのティース部と前記電機子巻線の一定距離を確保するためのＶ字の折り曲げ部を前記絶縁薄状物に設け、
   前記絶縁薄状物は、展開図で、互いに離間した２個の矩形体と、該２個の矩形体どうしを連結し該連結される矩形体の辺より幅狭に構成された連結部とを備え
   た絶縁紙又は絶縁フィルムであり、
   前記連結部を折り曲げることで前記Ｖ字の折り曲げ部を形成することを特徴とするＡＣサーボモータ固定子。
2. シャフトと該シャフト外周に永久磁石を設けた回転子と、該回転子を空隙を介して回転可能に支持する固定子を有するＡＣサーボモータにおいて、
   前記固定子が請求項１記載の固定子であることを特徴とするＡＣサーボモータ。

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