JP7843450B2 - 固定子、電動機及び応用機器 - Google Patents

Description

本開示は、固定子、電動機及び応用機器に関する。

従来の固定子として、特許文献１の電機子が知られている。この電機子は、電機子鉄心のティースの両側面に絶縁性の一対のスロットセルをそれぞれ当ててから、ティースの上面を覆う上ボビンによりスロットセルの上部を固定し、ティースの下面を覆う下ボビンによりスロットセルの下部を固定している。

特開２０２０－７８１２１号公報

しかし、特許文献１の電機子では、一対のスロットセルをティースに当てた状態を維持しつつ、さらにスロットセルの端をボビンに挿入してスロットセルを固定しなければならない。従って、このようなスロットセルの電機子への取り付け工程は、人手の作業に依っても煩雑で困難であり、これを機械により自動化することは更に困難である。

そこで本開示は、コアへの絶縁シートの取り付けを容易化して機械による自動化も可能とすることができる固定子、電動機及び応用機器を提供することを目的としている。

本開示のある態様に係る固定子は、複数のヨーク部分が連結された円筒状のヨーク、及び、前記ヨーク部分の内面から前記ヨークの軸へ向かう径方向の内向きに延びるティースを有するコアと、前記ティースにワイヤが巻き付けられたコイルと、前記コアにおいて前記軸に平行な軸方向の両端面をそれぞれ覆う一対のインシュレータと、前記コアと前記コイルとの間を絶縁する絶縁シートと、を備え、前記絶縁シートは、前記軸方向に平行な前記ティースの側面を覆うティース絶縁部と、前記径方向における前記ティース絶縁部の外端に一端が接続され且つ前記ヨーク部分の内面を覆うヨーク絶縁部と、前記ヨーク絶縁部から前記軸方向の一方及び他方のそれぞれに延長された一対の延長部と、前記延長部から延びて前記径方向の内向きとは反対の外向きに曲がる曲げ部と、を有し、前記インシュレータは、その内面から窪んで且つ前記曲げ部が嵌められる凹部を有している。

本開示の各態様によれば、コアへの絶縁シートの取り付けを容易化して機械による自動化も可能とすることができる。

本開示の実施の形態１に係る固定子の斜視図である。 固定子を備える電動機を上から見た図である。 固定子、インシュレータ及び絶縁シートの斜視図である。 上のインシュレータの斜視図である。 上のインシュレータを下から見た図である。 絶縁シートを上から見た図、及び、絶縁シートを径方向の内側から見た図である。 絶縁シートを第２凹部に嵌めた図である。 絶縁シートをティースの側面に押し付けた図である。 絶縁シートをヨーク部分の内面に押し付けた図である。 絶縁シートの曲げ部を第１凹部に嵌めた図である。 絶縁シートが取り付けられたティース及びティース絶縁部にワイヤを巻き付けた図である。 絶縁シートのコイル絶縁部によりコイルを被覆した図である。 コア及びインシュレータに絶縁シートを取り付けた斜視図である。 絶縁シートが取り付けられたティース及びティース絶縁部にワイヤを巻き付けた斜視図である。 実施の形態３に係る応用機器を示す概略図である。

（実施の形態１）
＜固定子＞
本開示の実施の形態１に係る固定子１０は、図１及び図２の例に示すように、コア１８、コイル１３及びインシュレータ３０を備えている。コア１８は、円筒状のヨーク１１を有している。なお、ヨーク１１の軸１１ａに対して平行な軸方向を上下方向と称する。ヨーク１１の軸１１ａを中心した径方向において軸１１ａに向かう方向を内向き、その反対の向きを外向きと称する。軸方向及び径方向に対して交差する交差方向を左右方向と称する。ただし、固定子１０の配置はこれに限定されない。

固定子１０は、複数（図１の例では、９個）のセグメント１２により形成されている。セグメント１２は、ヨーク部分２１及びティース２２（図８Ａ）を含むコア部分２０、ワイヤ１３ａ（図８Ａ）がティース２２に巻き付けられたコイル１３、および、上下方向におけるコア部分２０の両端面である上面および下面のそれぞれを覆う一対のインシュレータ３０を有している。ヨーク部分２１は、軸方向に直交する断面が略円弧状であって、左右方向における一方側面には当該側面の上端から他端まで上下方向に延びる突部２５が設けられ、他方側面には当該側面の上端から他端まで上下方向に延びる窪み２６が設けられている。互いに隣接する一方のヨーク部分２１の窪み２６に他方のヨーク部分２１の突部２５が嵌るように、９個のヨーク部分２１が円筒状のヨーク１１になるように並べられる。そして、周方向において互いに隣接するヨーク部分２１が溶接などにより固定されることにより、固定子１０が形成される。この固定子１０において、９個のコア部分２０が連結されて環状のコア１８が形成され、このコア部分２０のうちヨーク部分２１がヨーク１１を構成する。

＜コア部分＞
図３の例に示すように、セグメント１２のコア部分２０は、上下方向に積層された複数の鋼板がカシメにより固定されている。コア部分２０は、ヨーク部分２１、ティース２２及び幅広部２３を有している。コア部分２０は上下方向に対して交差（例えば、直交）する端面である上面及び下面を有している。上面及び下面のそれぞれには、取り付け孔２４が設けられている。コア部分２０は、突部２５及び窪み２６を除いて、径方向に延びる中心線に対して左右対称の形状を有している。

ヨーク部分２１は、径方向に対して交差（例えば、直交）する外面及び内面を有している。例えば、外面は、左右方向に略円弧状に湾曲し且つ上下方向に直線状に延びる曲面状であり、内面は上下方向及び左右方向に平行な平面状である。さらに、ヨーク部分２１は、左右方向に対して交差する側面として右側面及び左側面を有している。右側面には突部２５が設けられ、左側面には窪み２６が設けられている。

ティース２２は、左右方向におけるヨーク部分２１の中央に配置され、ヨーク部分２１の内面から径方向の内向きに突出している。このため、ヨーク部分２１の内面は、ティース２２よりも右に配置された右内面、及び、ティース２２よりも左に配置された左内面を有している。ティース２２は、例えば、直方体状であって、左右方向に対して交差（例えば、直交）する側面として右側面及び左側面を有している。右側面及び左側面は、例えば、平面状である。

幅広部２３は、ティース２２の内端に接続されている。左右方向において幅広部２３の幅はティース２２の幅よりも広く、ヨーク１１の幅よりも狭い。幅広部２３は、径方向に対して交差（例えば、直交）する内面及び外面、並びに、左右方向に対して交差し且つ内面と外面とを接続する側面を有している。内面は、左右方向に略円弧状に湾曲し且つ上下方向に直線状に延びる曲面状である。外面は、平面状であって、左右方向においてティース２２から離れる向きに対して径方向の内向きに傾斜している。この外面は、ティース２２よりも右に配置された右外面及びティース２２よりも左に配置された左外面を有し、径方向においてヨーク部分２１の内面と対向している。幅広部２３の右外面、ティース２２の右側面及びヨーク部分２１の右内面により囲まれたスペースが右のスロット２７として用いられる。幅広部２３の左外面、ティース２２の左側面及びヨーク部分２１の左内面により囲まれたスペースが左のスロット２７として用いられる。ワイヤ１３ａ（図８Ａ）がティース２２に巻き付けられたコイル１３（図８Ａ）は右のスロット２７及び左のスロット２７に収容される。

＜インシュレータ＞
図３～図４Ｂの例に示すように、インシュレータ３０は、電気絶縁性の樹脂などから成り、コア部分２０の上面に取りつけられる上のインシュレータ３０、及び、コア部分２０の下面に取りつけられる下のインシュレータ３０を有している。上のインシュレータ３０の下面及び下のインシュレータ３０の上面のそれぞれには、突起３５が設けられている。この突起３５がコア部分２０の取り付け孔２４に挿入されることにより、インシュレータ３０がコア部分２０に取り付けられる。

インシュレータ３０は、ヨーク被覆部３１、ティース被覆部３２、幅広被覆部３３及び突出部３４を有している。上のインシュレータ３０のヨーク被覆部３１には、コイル１３のワイヤ１３ａが導入される導入口３６が設けられている。この導入口３６を除いて、上のインシュレータ３０は径方向に延びる中心線に対して左右対称の形状を有している。下のインシュレータ３０は径方向に延びる中心線に対して左右対称の形状を有している。

上のインシュレータ３０のヨーク被覆部３１はヨーク部分２１の上面を被覆し、下のインシュレータ３０のヨーク被覆部３１はヨーク部分２１の下面を被覆する。ヨーク被覆部３１の内面は、平面状であって、この内面から径方向の外向きに窪む第１凹部３７が設けられている。上のヨーク被覆部３１及び下のヨーク被覆部３１のそれぞれは、左右方向において、ティース被覆部３２よりも右の第１凹部３７、及び、ティース被覆部３２よりも左の第１凹部３７を有している。上の第１凹部３７は、上下方向に延びてヨーク被覆部３１の下面に開口し、下の第１凹部３７は、上下方向に延びてヨーク被覆部３１の上面に開口している。

第１凹部３７は、ヨーク被覆部３１を径方向に貫通せずに、ヨーク被覆部３１の第１傾斜面３７ａ及び第１係止面３７ｂにより形成される。第１傾斜面３７ａと第１係止面３７ｂとの間のなす角は、９０度未満であって、例えば４５度以下である。第１凹部３７の第１傾斜面３７ａは、例えば一定の角度でヨーク被覆部３１の内面に対して傾斜する平面状であって、左右方向においてティース被覆部３２から離れるほど、ヨーク被覆部３１の内面から径方向の外向きに傾斜している。第１凹部３７の第１係止面３７ｂは、左右方向においてティース被覆部３２から離れた第１傾斜面３７ａの端から径方向の内向き又は左右方向に対して直交する方向など、第１傾斜面３７ａとのなす角が鋭角になるように第１傾斜面３７ａの端からヨーク被覆部３１の内面に延びている。

なお、図３の例では第１凹部３７は、上下方向に対する断面が三角形状であるが、第１係止面３７ｂにより形成されていれば、この形状に限定されない。例えば、第１凹部３７は、上下方向に対する断面が四角形状であってもよい。この場合、第１凹部３７を形成する面のうち、左右方向に対して交差する面であって且つティース被覆部３２から離れている面が第１係止面３７ｂとして用いられてもよい。

上のインシュレータ３０のティース被覆部３２はティース２２の上面を被覆し、下のインシュレータ３０のティース被覆部３２はティース２２の下面を被覆する。ティース被覆部３２は、左右方向におけるヨーク被覆部３１の中央においてヨーク被覆部３１の内面から径方向の内向きに突出している。

上のインシュレータ３０の幅広被覆部３３は幅広部２３の上面を被覆し、下のインシュレータ３０の幅広被覆部３３は幅広部２３の下面を被覆する。幅広被覆部３３の内面は、左右方向において円弧状に湾曲している。幅広被覆部３３の外面は、平面状であって、ティース被覆部３２の側面（右面、左面）に対して交差（例えば、直交）している。上の第２凹部３８及び下の第２凹部３８のそれぞれは、左右方向において、ティース被覆部３２よりも右に配置された右の第２凹部３８、及び、ティース被覆部３２よりも左に配置された左の第２凹部３８を有している。幅広被覆部３３には、外面から径方向の内向きに窪む上の第２凹部３８が設けられている。上の第２凹部３８は上下方向に延びて幅広被覆部３３の下面に開口し、下の第２凹部３８は上下方向に延びて幅広被覆部３３の上面に開口している。

第２凹部３８は、幅広被覆部３３を径方向に貫通せずに、幅広被覆部３３の第２傾斜面３８ａ及び第２係止面３８ｂにより形成される。第２傾斜面３８ａと第２係止面３８ｂとの間のなす角は、９０度未満であって、例えば４５度以下である。第２凹部３８の第２傾斜面３８ａは、例えば一定の角度で幅広被覆部３３の外面に対して傾斜する平面状であって、幅広被覆部３３の外面から、左右方向においてティース被覆部３２から離れるほど径方向の内向きに傾斜している。第２凹部３８の第２係止面３８ｂは、左右方向においてティース被覆部３２から離れた第２傾斜面３８ａの端から径方向の内向き又は左右方向に対して直交する方向など、第２傾斜面３８ａとのなす角が鋭角になるように第２傾斜面３８ａの端から幅広被覆部３３の外面に延びている。

突出部３４は、上の幅広被覆部３３から下方に突出する上の突出部３４、及び、下の幅広被覆部３３から上方に突出する下の突出部３４を有している。上の突出部３４及び下の突出部３４のそれぞれは、幅広被覆部３３から幅広部２３の右端に沿って突出する右の突出部３４、及び、幅広被覆部３３から幅広部２３の左端に沿って突出する左の突出部３４を有している。右の突出部３４は、第２凹部３８の第２係止面３８ｂと幅広被覆部３３の右側面との間の右側部を延長するように延びる。左の突出部３４は、第２凹部３８の第２係止面３８ｂと幅広被覆部３３の左側面との間の左側部を延長するように延びる。このため、突出部３４は、第２係止面３８ｂを延長する第２係止延長面３４ａを有している。

図３及び図４Ｂの例に示すように、インシュレータ３０がコア部分２０に取りつけられた状態において、ヨーク被覆部３１の内面は、ヨーク部分２１の内面と段差がなく且つヨーク部分２１の内面を延長するように配置され、ヨーク部分２１の内面と共にスロット２７用の外面を成す。また、上のヨーク被覆部３１がヨーク部分２１の上面を被覆し、上のヨーク被覆部３１における第１凹部３７の下の開口がヨーク部分２１の上面により塞がれる。下のヨーク被覆部３１がヨーク部分２１の下面を被覆し、下のヨーク被覆部３１における第１凹部３７の上の開口がヨーク部分２１の下面により塞がれる。さらに、ティース被覆部３２の側面はティース２２の側面と段差がなく且つティース２２の側面を延長するように配置され、ティース２２の側面と共にスロット２７用の側面を成す。

幅広被覆部３３の内面は、幅広部２３の内面と段差がなく且つ幅広部２３の内面を延長するように配置される。幅広被覆部３３の第２傾斜面３８ａは、幅広部２３の外面と段差がなく且つ幅広部２３の外面を延長するように配置され、幅広部２３の外面と共にスロット２７用の内面を成す。また、上の突出部３４は、幅広部２３の上端から下方に延びて、幅広部２３の側面の上部を覆う。下の突出部３４は、コア部分２０の幅広部２３の下端から上方に延びて、幅広部２３の側面の下部を覆う。これにより、上の突出部３４と下の突出部３４との間には間隔が設けられ、この間隔において幅広部２３の側面が露出する。突出部３４は、幅広部２３の外面から径方向の外向きに突出している。この幅広部２３の外面と突出部３４の第２係止延長面３４ａとの間に第３凹部３９を形成され、この第３凹部３９は幅広被覆部３３の第２凹部３８と繋がっている。

＜絶縁シート＞
図５は、絶縁シート４０を上から見た図、及び、絶縁シート４０を径方向の内側から見た図である。図５（ａ）は、上から見た絶縁シート４０の図であり、図５（ｂ）は径方向の内側から見た絶縁シート４０の図である。図３及び図５の例に示すように、絶縁シート４０は、電気絶縁性の樹脂などから成り、厚みの薄いシートであって、弾性及び可撓性を有している。絶縁シート４０は、コア部分２０とコイル１３（図８Ａ）との間、及び、互いに隣接する２つのコア部分２０のコイル１３（図２）同士の間を電気的に絶縁する。このような絶縁シート４０は、１つのコア部分２０に対して２枚取り付けられる。具体的には、１つのコア部分２０のうち右のスロット２７には右の絶縁シート４０が取り付けられ、左のスロット２７には左の絶縁シート４０が取り付けられる。右の絶縁シート４０及び左の絶縁シート４０は、径方向に延びるティース２２の中心線を含み左右方向に直交する面に対して対称な形状を有している。このため、右の絶縁シート４０及び左の絶縁シート４０は、それぞれを単体で見たときは同一形状を有している。以下では右の絶縁シート４０について代表的に説明する。

絶縁シート４０は、上下方向に対して直交する面について対称な形状を有している。絶縁シート４０は、コイル絶縁部４１、ヨーク絶縁部４２、ティース絶縁部４３、幅広絶縁部４４及び延伸絶縁部４５を有している。コイル絶縁部４１、ヨーク絶縁部４２、ティース絶縁部４３、幅広絶縁部４４及び延伸絶縁部４５は、この順で並んでおり、一体的に形成されている。絶縁シート４０は、例えば、１枚のシートを切断して折り曲げることにより形成される。コイル絶縁部４１、ヨーク絶縁部４２、ティース絶縁部４３及び幅広絶縁部４４のそれぞれの間には、上下方向に延びる折り目が設けられている。

コイル絶縁部４１は、矩形状であって、上下方向においてコア部分２０の長さよりも長い。コイル絶縁部４１は、その左端がヨーク絶縁部４２の右端に接続されており、ヨーク絶縁部４２の右端から右斜め外向きに直線状に延びるように、コイル絶縁部４１とヨーク絶縁部４２との間には上下方向に延びる折り目４１ａが付けられている。上から見て、折り目４１ａを中心としてヨーク絶縁部４２の外面からコイル絶縁部４１の外面へ至る円弧の中心角は、９０度以上である。

ヨーク絶縁部４２は、矩形状であって、左右方向に延びて、ヨーク部分２１の内面の全体を被覆するように、上下方向における長さがヨーク部分２１の長さ以上であり、左右方向における長さがヨーク部分２１の長さと同じ又は少し長い。また、上下方向におけるヨーク部分２１の長さが、コア部分２０にインシュレータ３０を取り付けたセグメント１２において上の第１凹部３７と下の第１凹部３７との間隔の長さ未満であるため、ヨーク絶縁部４２は第１凹部３７を被覆しない。ヨーク絶縁部４２は、その左端がティース絶縁部４３の外端に接続されており、ティース絶縁部４３の外端から右へ延びている。上から見て、ヨーク絶縁部４２とティース絶縁部４３との間の折り目を中心としてティース絶縁部４３の右面からヨーク絶縁部４２の内面へ至る円弧の中心角は、例えば、９０度又はそれよりも少し大きい。ヨーク絶縁部４２の上端には上の延長部４６が設けられ、ヨーク絶縁部４２の下端には下の延長部４６が設けられている。

上の延長部４６はヨーク絶縁部４２の上端から上方に延び、下の延長部４６はヨーク絶縁部４２の下端から下方に延びている。上の延長部４６及び下の延長部４６のそれぞれは、左右方向における幅がヨーク絶縁部４２よりも狭く、ヨーク絶縁部４２の右端よりも左端の近くに配置されている。延長部４６は、例えば、台形状であって、上下方向においてヨーク絶縁部４２の端に近づくほど、左右方向の幅が広くなっている。このため、各延長部４６は、ヨーク絶縁部４２との接続部分の幅を広く確保でき、ヨーク絶縁部４２からとれることを抑制できる。

上の延長部４６は、その左端がヨーク絶縁部４２の上端から右斜め上に傾斜するように、切り欠きが設けられている。下の延長部４６は、その左端がヨーク絶縁部４２の下端から右斜め下に傾斜するように、切り欠きが設けられている。この切り欠きによって、図９及び図１０の例に示すように、ヨーク被覆部３１の導入口３６がヨーク絶縁部４２により塞がれずに、コイル１３のワイヤ１３ａは導入口３６からスロット２７に導入され易くなる。また、図３及び図５の例に示すように、上の延長部４６に上の曲げ部４７が接続され、下の延長部４６に下の曲げ部４７が接続されている。上の曲げ部４７の下端とヨーク絶縁部４２の上端との間には上下方向に分かつスペースが形成され、下の曲げ部４７の上端とヨーク絶縁部４２の下端との間にも上下方向に分かつスペースが形成されている。

曲げ部４７は、矩形状であって、その左端が延長部４６の右端に接続され、延長部４６から延びて径方向の外向きに曲がる。曲げ部４７は、左右方向においてティース絶縁部４３から離れる向きに延長部４６から延び、且つ、左右方向における基端である左端よりも先端である右端が径方向の外側に位置するよう延長部４６から曲げられている。これにより、延長部４６と曲げ部４７との間には上下方向に延びる折り目が付けられている。上から見て、延長部４６と曲げ部４７との間の折り目を中心として延長部４６の外面から曲げ部４７の外面へ至る円弧の中心角は、例えば、９０度以上である。左右方向において、曲げ部４７の右端４７ａはヨーク絶縁部４２の右端よりも左に配置されている。このため、図９及び図１０の例に示すように、延長部４６は、第１凹部３７よりも左のヨーク絶縁部４２の内面上に配置され、曲げ部４７は第１凹部３７に嵌められて、曲げ部４７の右端が第１係止面３７ｂに係止される。

ティース絶縁部４３は、図３及び図５の例に示すように、矩形状であって、径方向に延びて、上下方向に平行なティース２２の側面の全体を被覆するように、上下方向における長さがティース２２の長さ以上であり、径方向における長さがティース２２の長さと同じ又はほぼ同じである。ティース絶縁部４３は、その内端が幅広絶縁部４４の左端に接続されている。上から見て、幅広絶縁部４４とティース絶縁部４３との間の折り目を中心として幅広絶縁部４４の外面からティース絶縁部４３の右面へ至る円弧の中心角は、例えば、９０度よりも少し大きい。

幅広絶縁部４４は、矩形状であって、幅広部２３の外面の全体を被覆するように上下方向における長さが幅広部２３の長さ以上であり、幅広部２３の外面に沿う傾斜方向において幅広部２３の長さと同じ又はほぼ同じである。幅広絶縁部４４は、その左端がティース絶縁部４３の内端に接続され、ティース絶縁部４３の内端から右に向かって内向きに傾斜する。幅広絶縁部４４の右端４４ａは、左右方向においてその左端よりもティース絶縁部４３から離れており、インシュレータ３０の突出部３４に係止される係止端である。

延伸絶縁部４５は、その左端が幅広絶縁部４４の右端に接続されている。延伸絶縁部４５は、幅広絶縁部４４を延長するように、幅広絶縁部４４の右端４４ａから右に向かって内向きに傾斜する。このため、延伸絶縁部４５と幅広絶縁部４４との間には折り目が設けられない。延伸絶縁部４５には切り欠きが設けられており、上下方向において延伸絶縁部４５の長さは幅広絶縁部４４の長さよりも短く、延伸絶縁部４５は幅広絶縁部４４の上下方向の中央に配置され、幅広絶縁部４４の右端４４ａは延伸絶縁部４５よりも上方及び下方に延びる。従って、延伸絶縁部４５の切り欠きは延伸絶縁部４５の上端部および下端部に位置している。図９及び図１０の例に示すように、上下方向において、延伸絶縁部４５の長さは、上の突出部３４の下端と下の突出部３４の上端との間の長さと同じ又は少し短い。延伸絶縁部４５は、その切り欠きに突出部３４が嵌まり、上の突出部３４と下の突出部３４との間から右に突出する。

＜固定子の作製方法＞
図３の例に示すように、上のインシュレータ３０の突起３５をコア部分２０の上面の取り付け孔２４に挿入し、下のインシュレータ３０の突起３５をコア部分２０の下面の取り付け孔２４に挿入して、上のインシュレータ３０及び下のインシュレータ３０をコア部分２０に取り付ける。それから、図６Ａの例に示すように、延伸絶縁部４５を上の突出部３４と下の突出部３４との間に挿入する。これにより、延伸絶縁部４５の上端は上の突出部３４の下端に係止され、延伸絶縁部４５の下端は上の突出部３４の上端に係止されるため、絶縁シート４０はコア部分２０に対して上下方向の位置決めがなされる。

続いて、絶縁シート４０の幅広絶縁部４４の右端４４ａを第２凹部３８及び第３凹部３９に挿入してから、幅広部２３の外面に押し当てる。この際、幅広絶縁部４４の右端４４ａは係止端として第２係止面３８ｂ及び第２係止延長面３４ａに係止されて、この幅広絶縁部４４の右端４４ａを中心に幅広絶縁部４４が内側に回動するため、幅広絶縁部４４により幅広部２３の外面を容易に被覆させられる。

続いて、図６Ｂの例に示すように、ティース絶縁部４３をティース２２の側面に押し当てる。この際、幅広絶縁部４４とティース絶縁部４３との間の折り目が幅広部２３とティース２２との間の角に嵌る。この折り目を構成するティース絶縁部４３の内端を中心にティース絶縁部４３が左に回動するため、ティース絶縁部４３によりティース２２の側面を容易に被覆させられる。

続いて、図７Ａの例に示すように、ヨーク絶縁部４２をヨーク部分２１の内面に押し当てる。この際、ティース絶縁部４３とヨーク絶縁部４２との間の折り目がティース２２とヨーク部分２１との間の角に嵌る。この折り目を構成するヨーク絶縁部４２の左端を中心にヨーク絶縁部４２が外向きに回動するため、ヨーク絶縁部４２によりヨーク部分２１の内面を容易に被覆させられる。このヨーク絶縁部４２及び幅広絶縁部４４は、径方向においてティース絶縁部４３を挟んで配置されており、ヨーク部分２１及び幅広部２３に径方向において支持されているため、絶縁シート４０は径方向への移動が制限されて径方向においてコア部分２０に保持される。

また、図７Ｂの例に示すように、ヨーク絶縁部４２は、上の延長部４６を介して上の曲げ部４７に接続され、下の延長部４６を介して下の曲げ部４７に接続されているため、ヨーク絶縁部４２と共に上の曲げ部４７及び下の曲げ部４７は外へ移動する。ここで、上の第１凹部３７は、上の曲げ部４７よりも外側に配置されており、上の曲げ部４７に対向している。下の第１凹部３７は、下の曲げ部４７よりも外側に配置されており、下の曲げ部４７に対向している。また、曲げ部４７は、ヨーク絶縁部４２よりも径方向の外向きに曲がっている。このため、ヨーク絶縁部４２の回動に伴って、曲げ部４７が第１凹部３７に挿入される。この曲げ部４７は第１傾斜面３７ａに沿って右斜め外向きに延び、曲げ部４７の右端４７ａは係止端として第１係止面３７ｂに対向して第１係止面３７ｂにより係止される。このように上の曲げ部４７及び下の曲げ部４７の両方で係止されることにより、絶縁シート４０は、右方向への移動が制限されて、左右方向においてコア部分２０に保持される。このように、絶縁シート４０の延伸絶縁部４５を上の突出部３４と下の突出部３４との間に挿入してから、幅広絶縁部４４、ティース絶縁部４３及びヨーク絶縁部４２を順にコア部分２０に押し当てることにより、コア部分２０に絶縁シート４０が取り付けられる。このため、コア１８のコア部分２０への絶縁シート４０の取り付けを容易化して機械による自動化も可能とすることができる。

このようにして、右の絶縁シート４０が右のスロット２７に嵌められてコア部分２０に取り付けられる。また、図８Ａの例に示すように、右の絶縁シート４０と同様に、左の絶縁シート４０は左のスロット２７に嵌められて、コア部分２０に取り付けられる。これらの絶縁シート４０のコイル絶縁部４１は、ヨーク絶縁部４２に対して径方向の外向きに傾斜している。また、絶縁シート４０をコア部分２０に固定するための第１凹部３７がヨーク被覆部３１の内面から窪み、また、この第１凹部３７に曲げ部４７が嵌められるため、これらはヨーク被覆部３１の内面から突出していない。これにより、ワイヤ１３ａをティース２２及びティース被覆部３２に巻き付ける際の経路にコイル絶縁部４１及び曲げ部４７が侵入しない。このため、コイル絶縁部４１及び曲げ部４７が妨げにならずに、ワイヤ１３ａをティース２２及びティース被覆部３２に容易に巻き付けられる。また、ワイヤ１３ａが巻き付けられたコイル１３と、コイル１３が収容されたスロット２７の周りのコア部分２０との間には絶縁シート４０が挟まれて、コア部分２０とコイル１３とは絶縁シート４０により電気的に絶縁される。

続いて、図８Ｂの例に示すように、右のコイル絶縁部４１及び左のコイル絶縁部４１を内向きに曲げることにより、コイル絶縁部４１がコイル１３を被覆する。これにより、セグメント１２が形成される。このようにして、図１の例に示すように、９個のセグメント１２のヨーク部分２１を溶接などにより固定して、固定子１０を作製する。この固定子１０において、図２の例に示すように、互いに隣接するセグメント１２同士において、コイル１３とコイル１３との間にコイル絶縁部４１が介在するため、コイル１３同士を電気的に絶縁することができる。

（実施の形態２）
本開示の実施の形態２に係る電動機１４は、図２の例に示すように、実施の形態１に係る固定子１０に加えて、回転子１５及びハウジング１６を備えている。ハウジング１６は、固定子１０及び回転子１５を収容し、固定子１０に固定されている。回転子１５は、円筒状の回転コア１５ａ、及び、円柱状の回転軸１５ｂを有している。回転コア１５ａは、上下方向に積層された複数の鋼板がカシメにより固定されており、この内部に永久磁石が埋設されている。回転軸１５ｂは、回転コア１５ａの中心孔に挿入されて、回転コア１５ａに固定されている。回転子１５は、固定子１０の内側において固定子１０と同軸に配置され、固定子１０に対して回転可能にベアリングを介してハウジング１６に支持されている。回転子１５の外周面は、間隔を空けて固定子１０の内周面に対向している。電動機１４としては、モータが例示される。電動機１４の固定子１０は、コア１８のコア部分２０への絶縁シート４０の取り付けを容易化して機械による自動化も可能とすることができる。このため、電動機１４について製造の効率化を図ることができる。

（実施の形態３）
本開示の実施の形態３に係る応用機器１７は、図１１の例に示すように、電動機１４が内蔵されており、電動機１４によって駆動する。応用機器１７は、一例として冷媒圧縮機である。この冷媒圧縮機は、例えば、冷凍装置及び空調装置の装置に備えられている。冷媒圧縮機を備えた機器としては、より具体的には、例えば、冷蔵庫、冷凍庫、エアーコンディショナー、ショーケース及び自動販売機が挙げられる。また、応用機器１７としては、冷媒圧縮機の他に、送風機、ポンプ、及び、乗物の走行用駆動源等の様々な機器を例示できる。応用機器１７における電動機１４の固定子１０は、コア１８のコア部分２０への絶縁シート４０の取り付けを容易化して機械による自動化も可能とすることができる。このため、応用機器１７について製造の効率化を図ることができる。

なお、上記説明から、当業者にとっては、本開示の多くの改良及び他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本開示を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本開示の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更することができる。

（他の実施の形態）
（付記）
以上の実施の形態の記載により、下記の技術が開示される。
第１の技術は、複数のヨーク部分が連結された円筒状のヨーク、及び、前記ヨーク部分の内面から前記ヨークの軸へ向かう径方向の内向きに延びるティースを有するコアと、前記ティースにワイヤが巻き付けられたコイルと、前記コアにおいて前記軸に平行な軸方向の両端面をそれぞれ覆う一対のインシュレータと、前記コアと前記コイルとの間を絶縁する絶縁シートと、を備え、前記絶縁シートは、前記軸方向に平行な前記ティースの側面を覆うティース絶縁部と、前記径方向における前記ティース絶縁部の外端に一端が接続され且つ前記ヨーク部分の内面を覆うヨーク絶縁部と、前記ヨーク絶縁部から前記軸方向の一方及び他方のそれぞれに延長された一対の延長部と、前記延長部から延びて前記径方向の内向きとは反対の外向きに曲がる曲げ部と、を有し、前記インシュレータは、その内面から窪んで且つ前記曲げ部が嵌められる凹部を有している、固定子である。

この構成によれば、インシュレータをコアに取り付けてから、インシュレータの内面から窪む凹部に絶縁シートの曲げ部を嵌めることにより、絶縁シートはコア及びインシュレータに取りつけられる。このため、コアへの絶縁シートの取り付けを容易化して機械による自動化も可能とすることができる。また、凹部及び曲げ部はインシュレータの内面から突出していないため、ワイヤをティースに容易に巻き付けられる。

第２技術は、前記曲げ部は、前記軸方向及び前記径方向に対して交差する交差方向において前記ティースから離れる向きに前記延長部から延び、且つ、前記交差方向における基端よりも先端が前記径方向の外側に位置するよう前記延長部から曲げられており、前記凹部は、前記交差方向における前記曲げ部の先端を係止する係止面により形成される、第１技術における固定子である。この構成によれば、曲げ部の先端が係止面に係止されることにより、絶縁シートがコアのティースから離れることが妨げられる。このため、コアへの絶縁シートの取り付けを容易化して機械による自動化も可能とすることができる。また、絶縁シートをコアに固定しておくための治具を用いることなく、ワイヤをティースに容易に巻き付けられる。

第３技術は、前記凹部は、前記軸方向及び前記径方向に対して交差する交差方向において前記ティースから離れる向きに向かうほど前記径方向の外向きへ向かうように前記インシュレータの内面から傾斜する傾斜面により形成される、第１又は第２技術における固定子である。この構成によれば、インシュレータに、曲げ部を嵌める凹部を設けつつ、径方向におけるインシュレータの厚みが確保される。このため、凹部に起因したインシュレータの強度低下を低減することができる。

第４技術は、前記コアは、前記径方向において前記ヨーク部分との間に前記ティースを挟むように設けられ且つ前記軸方向及び前記径方向に対して交差する交差方向における前記ティースの幅よりも広い幅広部を有し、前記インシュレータは、前記幅広部の端面を覆う幅広被覆部と、前記幅広被覆部から前記交差方向における前記幅広部の端に沿って突出する突出部と、を有し、前記絶縁シートは、前記径方向における前記ティース絶縁部の内端に一端が接続され且つ前記幅広部の外面を覆う幅広絶縁部を有し、前記幅広絶縁部は、前記軸方向及び前記径方向に対して交差する交差方向において前記ティース絶縁部から離れた他端であって且つ前記突出部に係止される係止端を有している、第１～第３のいずれかの技術における固定子である。

この構成によれば、幅広絶縁部の係止端を突出部に係止し、この係止端を中心に幅広絶縁部を回動させて幅広部に押し当てる。さらに、この幅広絶縁部に接続されたティース絶縁部の内端を中心にティース絶縁部を回動させてティースに押し当てる。さらに、このティース絶縁部の外端を中心にヨーク絶縁部を回動させてヨーク部分に押し当てる。このようにして、コアにおける幅広部、ティース及びヨーク部分の順に絶縁シートを押し当てることにより、絶縁シートによりコアを被覆することができるため、コアへの絶縁シートの取り付けを容易化して機械による自動化も可能とすることができる。

第５技術は、前記幅広絶縁部は、前記軸方向に対して交差する方向に前記係止端から延びる延伸絶縁部を有し、前記延伸絶縁部は前記軸方向における一対の前記突出部の間から突出している、第４技術における固定子である。この構成によれば、一対の突出部の間に延伸絶縁部を突出させることにより、軸方向において延伸絶縁部が一対の突出部により係止されるため、軸方向において絶縁シートをコアに位置決めすることができる。よって、コアへの絶縁シートの取り付けを容易化して機械による自動化も可能とすることができる。

第６技術は、前記絶縁シートは、前記軸方向及び前記径方向に対して交差する交差方向において前記ヨーク絶縁部の一端よりも前記ティースから離れた前記ヨーク絶縁部の他端に接続され且つ前記コイルを覆うコイル絶縁部と、前記ヨーク絶縁部と前記コイル絶縁部との間にて前記軸方向に延びる折り目と、を有している、第１～第５のいずれかの技術における固定子である。

この構成によれば、絶縁シートを取り付けたティースにワイヤを巻き付ける際に、絶縁シートの折り目でヨーク絶縁部に対してコイル絶縁部を径方向の外向きに折り曲げると、ワイヤがコイル絶縁部に当たり難い。このため、ワイヤをティースに巻き付け易く、固定子の組み立てを自動化することができる。

第７技術は、前記絶縁シートは、前記軸方向に対して直交する面について対称な形状を有している、第１～第６のいずれかの技術における固定子である。この構成によれば、１種類の絶縁シートを軸方向に対して直交する面について反転することにより、交差方向におけるティースの一方側面及び他方側面のそれぞれに取り付けられる。このため、ティースの一方側面用の絶縁シート及び他方側面用の絶縁シートをそれぞれ用いなくてもよく、絶縁シートの種類を１種類に抑えられ、固定子のコストを低減することができる。

第８技術は、第１～第７のいずれかの固定子を備えている、電動機である。この構成によれば、電動機の固定子についてコアへの絶縁シートの取り付けを容易化して機械による自動化も可能とすることができる。このため、この固定子を備えた電動機の製造の効率化を図ることができる。

第９技術は、第８技術の電動機を備えている、応用機器である。この構成によれば、応用機器の固定子についてコアへの絶縁シートの取り付けを容易化して機械による自動化も可能とすることができる。このため、この固定子を備えた応用機器の製造の効率化を図ることができる。

１０ ：固定子
１１ ：ヨーク
１１ａ ：軸
１３ ：コイル
１３ａ ：ワイヤ
１４ ：電動機
１７ ：応用機器
１８ ：コア
２１ ：ヨーク部分
２２ ：ティース
２３ ：幅広部
３０ ：インシュレータ
３３ ：幅広被覆部
３４ ：突出部
３７ ：第１凹部（凹部）
３７ａ ：第１傾斜面（傾斜面）
３７ｂ ：第１係止面（係止面）
４０ ：絶縁シート
４１ ：コイル絶縁部
４１ａ ：折り目
４２ ：ヨーク絶縁部
４３ ：ティース絶縁部
４４ ：幅広絶縁部
４４ａ ：右端（係止端）
４５ ：延伸絶縁部
４６ ：延長部
４７ ：曲げ部

Claims (12)

1. 複数のヨーク部分が連結された円筒状のヨーク、及び、前記ヨーク部分の内面から前記ヨークの軸へ向かう径方向の内向きに延びるティースを有するコアと、
   前記ティースにワイヤが巻き付けられたコイルと、
   前記コアにおいて前記軸に平行な軸方向の両端面をそれぞれ覆う一対のインシュレータと、
   前記コアと前記コイルとの間を絶縁する絶縁シートと、を備え、
   前記絶縁シートは、
   前記軸方向に平行な前記ティースの側面を覆うティース絶縁部と、
   前記径方向における前記ティース絶縁部の外端に一端が接続され且つ前記ヨーク部分の内面を覆うヨーク絶縁部と、
   前記ヨーク絶縁部から前記軸方向の一方及び他方のそれぞれに、折り目がないように延長された一対の延長部と、
   一対の前記延長部からそれぞれ延びて前記径方向の内向きとは反対の外向きに曲がる一対の曲げ部と、を有し、
   前記インシュレータは、その内面から窪んで且つ前記曲げ部が嵌められる凹部を有している、
   固定子。
2. 複数のヨーク部分が連結された円筒状のヨーク、及び、前記ヨーク部分の内面から前記ヨークの軸へ向かう径方向の内向きに延びるティースを有するコアと、
   前記ティースにワイヤが巻き付けられたコイルと、
   前記コアにおいて前記軸に平行な軸方向の両端面をそれぞれ覆う一対のインシュレータと、
   前記コアと前記コイルとの間を絶縁する絶縁シートと、を備え、
   前記絶縁シートは、
   前記軸方向に平行な前記ティースの側面を覆うティース絶縁部と、
   前記径方向における前記ティース絶縁部の外端に一端が接続され且つ前記ヨーク部分の内面を覆うヨーク絶縁部と、
   前記ヨーク絶縁部から前記軸方向の一方及び他方のそれぞれに延長された一対の延長部と、
   一対の前記延長部からそれぞれ延びて前記径方向の内向きとは反対の外向きに曲がる一対の曲げ部と、を有し、
   前記ヨーク絶縁部と前記曲げ部との間にはスペースが形成され、
   前記インシュレータは、その内面から窪んで且つ前記曲げ部が嵌められる凹部を有している、
   固定子。
3. 複数のヨーク部分が連結された円筒状のヨーク、及び、前記ヨーク部分の内面から前記ヨークの軸へ向かう径方向の内向きに延びるティースを有するコアと、
   前記ティースにワイヤが巻き付けられたコイルと、
   前記コアにおいて前記軸に平行な軸方向の両端面をそれぞれ覆う一対のインシュレータと、
   前記コアと前記コイルとの間を絶縁する絶縁シートと、を備え、
   前記絶縁シートは、
   前記軸方向に平行な前記ティースの側面を覆うティース絶縁部と、
   前記径方向における前記ティース絶縁部の外端に一端が接続され且つ前記ヨーク部分の内面を覆うヨーク絶縁部と、
   前記ヨーク絶縁部から前記軸方向の一方及び他方のそれぞれに延長された一対の延長部と、
   一対の前記延長部からそれぞれ延びて前記径方向の内向きとは反対の外向きに曲がる一対の曲げ部と、を有し、
   前記インシュレータは、その内面から窪んで且つ前記曲げ部が嵌められる凹部を有し、
   前記曲げ部は、前記軸方向及び前記径方向に対して交差する交差方向において前記ティースから離れる向きに前記延長部から延び、且つ、前記交差方向における基端よりも先端が前記径方向の外側に位置するよう前記延長部から曲げられており、
   前記凹部は、前記交差方向における前記曲げ部の先端を係止する係止面により形成される、
   固定子。
4. 複数のヨーク部分が連結された円筒状のヨーク、及び、前記ヨーク部分の内面から前記ヨークの軸へ向かう径方向の内向きに延びるティースを有するコアと、
   前記ティースにワイヤが巻き付けられたコイルと、
   前記コアにおいて前記軸に平行な軸方向の両端面をそれぞれ覆う一対のインシュレータと、
   前記コアと前記コイルとの間を絶縁する絶縁シートと、を備え、
   前記絶縁シートは、
   前記軸方向に平行な前記ティースの側面を覆うティース絶縁部と、
   前記径方向における前記ティース絶縁部の外端に一端が接続され且つ前記ヨーク部分の内面を覆うヨーク絶縁部と、
   前記ヨーク絶縁部から前記軸方向の一方及び他方のそれぞれに延長された一対の延長部と、
   一対の前記延長部からそれぞれ延びて前記径方向の内向きとは反対の外向きに曲がる一対の曲げ部と、を有し、
   前記インシュレータは、その内面から窪んで且つ前記曲げ部が嵌められる凹部を有している、
   固定子。
5. 前記曲げ部は、前記軸方向及び前記径方向に対して交差する交差方向において前記ティースから離れる向きに前記延長部から延び、且つ、前記交差方向における基端よりも先端が前記径方向の外側に位置するよう前記延長部から曲げられており、
   前記凹部は、前記交差方向における前記曲げ部の先端を係止する係止面により形成される、
   請求項２～４のいずれか一項に記載の固定子。
6. 前記凹部は、前記軸方向及び前記径方向に対して交差する交差方向において前記ティースから離れる向きに向かうほど前記径方向の外向きへ向かうように前記インシュレータの内面から傾斜する傾斜面により形成される、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の固定子。
7. 前記コアは、前記径方向において前記ヨーク部分との間に前記ティースを挟むように設けられ且つ前記軸方向及び前記径方向に対して交差する交差方向における前記ティースの幅よりも広い幅広部を有し、
   前記インシュレータは、
   前記幅広部の端面を覆う幅広被覆部と、
   前記幅広被覆部から前記交差方向における前記幅広部の端に沿って突出する突出部と、を有し、
   前記絶縁シートは、前記径方向における前記ティース絶縁部の内端に一端が接続され且つ前記幅広部の外面を覆う幅広絶縁部を有し、
   前記幅広絶縁部は、前記軸方向及び前記径方向に対して交差する交差方向において前記ティース絶縁部から離れた他端であって且つ前記突出部に係止される係止端を有している、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の固定子。
8. 前記幅広絶縁部は、前記軸方向に対して交差する方向に前記係止端から延びる延伸絶縁部を有し、
   前記延伸絶縁部は前記軸方向における一対の前記突出部の間から突出している、
   請求項７に記載の固定子。
9. 前記絶縁シートは、
   前記軸方向及び前記径方向に対して交差する交差方向において前記ヨーク絶縁部の一端よりも前記ティースから離れた前記ヨーク絶縁部の他端に接続され且つ前記コイルを覆うコイル絶縁部と、
   前記ヨーク絶縁部と前記コイル絶縁部との間にて前記軸方向に延びる折り目と、を有している、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の固定子。
10. 前記絶縁シートは、前記軸方向に対して直交する面について対称な形状を有している、
    請求項１～４のいずれか一項に記載の固定子。
11. 請求項１～４のいずれか一項に記載の固定子を備えている、電動機。
12. 請求項１１に記載の電動機を備えている、応用機器。