JPS6024657B2 - 電機子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電機子の軸を二重絶縁した電機子に関するも
のである。

電機子の軸と積層鉄心（回転子鉄心）を固着する構成に
関する従来技術としては、軸に突起を設けるとともに積
層鉄心の中央孔の表面に溝を設け、絶縁スリーブを軸に
巻装し、または軸と積層鉄心の中央孔表面との間に配し
て圧力ばめした構成や、軸を積層鉄心の中央孔に直接挿
入して接着剤により固着した構成がある。

しかし、これらの構成においては、絶縁層が絶縁スリー
ブまたは接着剤層の一層のみであるので、その層の一部
に生じた絶縁破壊は、容易に屑全体におよび、軸と積層
鉄心との間の絶縁が破壊されるおそれがある。

また軸と積層鉄心との固着が、第一の従来技術において
は、軸の突起、絶縁スリーブおよび積層鉄心の溝の硬度
に依存し、第二の従来技術においては、接着剤の硬度に
依存しているため、高度のトルク、振動、衝撃により軸
と積層鉄心間に生じる応力のため絶縁破壊が生じること
が多い。また、第一の従来技術においては、軸、積層鉄
心の中央孔および絶縁スリーブを加工しなければならず
、製作コストの上昇をきたし、かっかかる加工の寸法精
度につき厳しい公差が要求される。さらに、第二の従来
技術において、軸と積層鉄心との間の空転や抜けを防ぐ
ために鯛表面に凹凸部を設ける場合も、鞠表面に加工す
ることが必要となる。かかる加工には消耗工具を要する
ので、大量生産における繰返し加工の場合に仕上り精度
が変るおそれがある。加工しない軸に絶縁スリーブを巻
装し、積層鉄心の中央孔に直接挿入しただけの構成にお
いては、軸と積層鉄心とのすべりと、その結果としての
絶縁破壊の問題が生じる。本発明の目的は、これら従来
技術の困難性とそれに伴なう余計な費用を省き、電機子
の軸と積層鉄心の間に絶縁破壊を生じ難くし、かつ絶縁
効果を向上させた新規な電機子を提供することである。

その目的ならびに特色は、添付の図面に関する実施例の
以下の説明を参照することによって明らかとなるであろ
う。

図面において、汎用電動機用として設計されている図示
の電機子１０は、複数の巻線１３，１３，・・・と１つ
の中央孔１６を有する積層鉄心１１と、該中央孔１６に
挿入して固定されかつ上記積層鉄心１１の鞄方向の両側
外方に延在する軸１７とからなっている。

上記各巻線１３は、上記積層鉄心１１に形成した複数の
溝１２，１２，・・・の中に絶縁電線を通常の方法によ
って巻くことによりそれぞれ形成されている。

上記積層鉄心１１と上記軸１７との間にはガラス等の絶
縁材料からなる絶縁スリーブ１８が挿入されており、該
絶縁スリーブ１８により上記積層鉄心１１と上記軸１７
とは絶縁される。

該絶縁スリーブ１８は、上記積層鉄心１１の鞠方向の長
さ以上でかつ上記軸１７の長さより短かし、寸法を有し
、上記積層鉄心１ １と上記軸１７との間において、そ
の左右両端を上記積層鉄心１ １の軸方向の左右両側外
方へ適宜延在させた状態で配置されており、この配置に
より上記積層鉄心１ １と上記軸１７との絶縁効果ばか
りでなく、上記積層鉄心１１から軸万向に突出する巻線
部分と、上記軸１７との間の絶縁効果の向上をも図って
いる。積層鉄心１１の軸万向の左右両側外方へ延在する
上記絶縁スリーブ１８の部分が長いほど絶縁効果は確実
となる。上記軸１７と上言己絶縁スリーブ１ ８との間
に、上記絶縁スリーブ１８の軸方向の全長に亘つて室温
硬化シリコンゴム等の絶縁性接着剤を注入して第一絶縁
接着剤層１９を形成し、該第一絶縁接着剤層１９により
上記軸１７と上記絶縁スリーブ１８とを固着する。

また、上記積層鉄心１１と上記絶縁スリーブ１８との間
に、上記積層鉄心１１の軸方向の全長に亘って室温硬化
シリコンゴム等の絶縁性接着剤を注入して第二絶縁接着
剤層２０を形成し、該第二絶縁接着剤層２０１こより上
記積層鉄心１１と上記絶縁スリーブ１８とを固着する。
したがって、上記積層鉄心１１と上記軸１７とは、上記
第一および第二絶縁接着剤層１９，２０により、上記絶
縁スリーブ１８を介在して固着される。なお、上記第一
および第二絶縁接着剤層１９，２０は、上記積層鉄心１
１と上記絶縁スリーブ１８との間および上記絶縁スリー
ブ１８と上記軸１７との間の熱的、機械的応力を補償す
るに充分な周万向の厚味をそれぞれ有している。上記積
層鉄心１１と固着した上記軸１７の一側に整流子１５を
固着し、該整流子１５の各セグメント１４，１４，・・
・に上記各巻線１３をそれぞれ接続する。

該整流子１５は、その側面を上記絶縁スリーブ１８の一
側先端部に当接した状態で上記軸１７に固着されている
。これにより上記整流子１５を固着した側の上記軸１７
においては、上記積層鉄心１ １と上記整流子１５との
間に、上記藤１７の露出部分がなくなり、上記積層鉄心
１ １と上記軸１７との絶縁効果がさらに一層向上する
。したがって、使用時には、上記各巻線１３に加えられ
る電磁トルクによって上記積層鉄心１１が回転させられ
、上記積層鉄心１ １の中央孔１６の中に固定されてい
る上記軸１７の他側の端部から動力が取り出される。本
発明のとくに顕著な効果は、従来の構造のものよりも一
層効果的な絶縁層を提供するところにある。

とくに、従来の構造の単一層を設ける場合には、特定の
原因によって生ずるその材料内の絶縁破壊は、その材料
の厚味全体に亘つて容易に広がることがいまいまある。
この原因は、初期絶縁破壊のもとが同じ材料中に同じ方
法で影響し続けることによるものである。しかし、本発
明による構造においては、上記積層鉄心１１と上記軸１
７との間の３つの絶縁層１８，１９，２０の中に２つの
異なる材料が配列されているため、絶縁破壊の可能性は
除かれる。このようにして、３つの絶縁層の中の１つに
おける絶縁破壊の原因は、異なる材料の隣薮する絶縁層
に何等の影響も与えない。たとえば、どちらかの絶縁接
着剤層における劣化によって重合体絶縁接着剤層の絶縁
破壊が生ずる場合、それはその厚味全体に亘つて急速に
広がることがあるけれども、上記絶縁スリーブ１８はイ
ヒ学的に異なる材料であり、同じ条件によって影響を受
けないため、上記絶縁スリーブ１８を通り抜けて絶縁破
壊が広がることはない。また一方、上記絶縁スリーブ１
８内に亀裂を生じた場合であっても、上記第一および第
二絶縁接着剤層１９，２０は比較的弾性のある材料であ
って破壊応力に耐えるため、その亀裂は両側の上記各絶
縁接着剤層１９，２０‘こ影響を与えない。上述したよ
うに、本発明の絶縁スリーブと絶縁接着剤層による三層
構成とその効果は、単に異なる特長を有するものを複数
個組合せることにより相互の特長を兼ね備えたという絶
縁性の「量的」増加のみではなく、三層構成の相乗効果
による絶縁破壊に対する安全性の保証という点で絶縁性
の「質的一変化の効果をもたらすものである。

好ましい実施例においては、上記絶縁スリーブ１８はガ
ラスで作られ、上記絶縁性接着剤は室温で硬化するゴム
である。この特定の実施例において興味ある事実は、ガ
ラスそのものの絶縁耐力が非常に高いので、たとえばア
ンダーラィターズ・ラポラトリーズ社の絶縁条件（ＵＬ
規格）等もガラス円筒単独で十二分に満たされ、ゴムに
よって与えられる絶縁効果は実際上は付加的にすぎない
ということである。この実施例で可能性のある困難性は
、ガラスが破壊することがあるという可能性である。本
発明によれば、この困難性は、上記絶縁スリーブ１８の
両側に充分に厚くかつ充分に弾性のある上記各絶縁接着
剤層１９，２０を設け、その結果上記積層鉄心１ １と
上記軸１７との間に生じ、ガラスを破壊するかもしれな
い何等かの応力が上話各絶縁接着剤層１９，２０によっ
て吸収されることにより解決される。たとえば、これら
の応力は金属の上記積層鉄心１１と上記軸１７との加熱
時の膨張の値に比べてガラス円筒の加熱時の膨張の値の
差による熱的なものであるか、上記積層鉄心１１と上記
藤１７との間のねじりモーメントによる機械的なもので
ある。前述の効果を同じく生ずる本発明の別の実施例は
、電気的絶縁条件を満たすように充分な厚さと絶縁耐力
を有する紙で上記絶縁スリーブ１８を作っている場合で
ある。

その実施例では、該絶縁琢スリーブは破壊し驚いため、
接着条件は各部材を１つに結合するのに充分でありさえ
すればよいから、製造時により大きな公差を与えること
ができる。このようにして、該絶縁スリーブは上記軸１
７のまわりにかなりゆるく配置でき、２つの環状の孔の
中にある空間のすべてを確実に満たすのに充分な圧力を
加えた絶縁性接着剤を注入できる。もちろん、必要に応
じて他の絶縁材料を選んでもよい。特定の条件を満たす
ために、これら材料の性質にいろいろと変更を加えるこ
とが望ましい。たとえば、絶縁性接着剤にある値の弾性
エネルギーを与えることによって、上記積層鉄心１１を
ロックした状態で、上記積層鉄心１１と上記軸１７との
間にある量の相対的回転をさせることができる。これは
電動機を使用している工具やその他の装置の出力の歯車
を破壊するひずみを軽減するのに使用できる。さらに他
の実施例においては、上記絶縁スリーブ１８は、所要絶
縁耐力を与えるのに充分な厚さを有する紙や厚紙であっ
てもよい。

この場合、上記絶縁性接着剤は、電機子構造の３つの部
材を一緒に結合するのに充分なものでありさえすればよ
い。選んだ材料に関係なく、本発明における上記絶縁ス
リーブ１８は、連続した円筒体であることが望ましい。

本発明のいくつかの実施例について説明しかつ図示した
けれども、本発明の範囲から外れることなく多くの変更
や修飾を加え得ることは当業者にとって明らかであろう
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかわる電機子の一部分断面図を含む
平面図である。 １０・・・・・・電機子、１１・・・・・・積層鉄心（
回転子鉄心）、１３・・・・・・巻線、１６・・・・・
・中央孔、１７・・・・・・軸、１８・…・・絶縁スリ
ーブ、１９・・・・・・第一絶縁接着剤層、２０・・・
・・・第二絶縁接着剤層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の巻線と１つの中央孔を有する積層鉄心と、該
   中央孔に挿入して固定されかつ上記積層鉄心の軸方向の
   両側外方に延在する軸とからなる電動機の電機子であっ
   て、上記積層鉄心と上記軸との間に、上記積層鉄心の軸
   方向の長さ以上で上記軸の長さより短かい寸法を有する
   絶縁材料からなる絶縁スリーブを挿入し、該絶縁スリー
   ブの左右両端を上記積層鉄心の軸方向の左右両側外方へ
   適宜延在させた状態で配置し、上記軸と上記絶縁スリー
   ブとの間に第一絶縁接着剤層を形成し、該第一絶縁接着
   剤層により上記軸と上記絶縁スリーブとを固着し、また
   上記積層鉄心と上記絶縁スリーブとの間に第二絶縁接着
   剤層を形成し、該第二絶縁接着剤層により上記積層鉄心
   と上記絶縁スリーブとを固着したことを特徴とする、電
   機子。 ２ 上記絶縁スリーブが連続した円筒体であることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項記載の電機子。 ３ 上記絶縁スリーブがガラス円筒よりなることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項および第２項記載の電機
   子。 ４ 上記絶縁スリーブが紙の円筒よりなることを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項および第２項記載の電機子
   。