JP2017046369A - 電機子、電機子の製造方法および回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】分割鉄心のシュー部間に生じる漏れ磁束を低減することのできる電機子、電機子の製造方法および回転電機を得る。【解決手段】電機子１０を構成する分割鉄心２５が、径方向内側ＫＡに突出するティース部２５ａおよびティース部２５ａの径方向内側ＫＡの先端から周方向Ｓの両側にそれぞれ突出するシュー部２５ｂを有し、シュー部２５ｂの周方向Ｓの端部において、軸方向Ｇに延在して形成された溝部３０と、周方向Ｓにおいて隣接するシュー部２５ｂ間に形成されるとともに、該シュー部２５ｂ間の溝部３０の内壁に応力を付与した状態で嵌合されている絶縁部４０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電機子、電機子の製造方法および回転電機に係り、特に、ティース部のシュー部間の構造に関するものである。

従来、回転電機に用いられる固定子のコイルを保護するとともに、鉄心のティース部間に生ずる漏れ磁束を低減するため、次のような構造の固定子が開示されている。

ウエッジ部材は、各スロットの開口部において周方向に対向する位置に形成された嵌合溝に対して、当該ウエッジ部材の両端に形成された嵌合部を嵌合することで、各スロット開口部を塞ぐように配設される（例えば、特許文献１参照）。

内コアの歯部に固定子巻線を巻装し、外コアを固定子巻線を巻装した内コアに焼き嵌めする。その後、絶縁樹脂にて内コアと外コアをモールド固着する（例えば、特許文献２参照）。

電機子鉄心の歯部の表面部のうち、電機子スロットの開口部に対応する部分には、電機子スロットの開口部を周回するように切り欠きが設けられている。
上下のコイル片は、間に磁性または非磁性のスペーサが介挿され、電機子巻線を電磁振動などの機械ストレスから保護するため、磁性または非磁性のスペーサをさらに介して楔を含む固定部材により電機子スロット内に挿入され、楔を、電機子鉄心の歯部に設けられた切り欠きに嵌合させることにより固定される（例えば、特許文献３参照）。

特開２０１５−１２７６３号公報（段落［００１２］、図１、図２） 特開２００９−２４００７３号公報（段落［０００７］、図１） 特開２０１３−１７２５６８号公報（段落［００１５、００１６］、図２）

上記のような従来の電機子、電機子の製造方法では、ティース部間のスロット開口部を絶縁樹脂などで塞ぐことで、コイルを保護しつつ、隣接するティース部間に生じる漏れ磁束をこの絶縁樹脂で抑制している。しかしながら、ティース部自身の特性を変化させて漏れ磁束を低減するものではなかった。そのため、十分な漏れ磁束低減効果を得ることができないという問題点があった。

本発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、漏れ磁束を抑制する効果の高い電機子、電機子の製造方法および回転電機の提供を目的とする。

本発明に係る電機子は、
複数の分割鉄心を環状に配置して構成された鉄心を備え、
該分割鉄心が、径方向内側に突出するティース部および前記ティース部の径方向内側の先端から周方向の両側にそれぞれ突出するシュー部を有し、
前記ティース部にコイルを巻回して成る電機子において、
前記シュー部の周方向の端部において、軸方向に延在して形成された溝部と、
周方向において隣接する前記シュー部間に形成されるとともに、該シュー部間の前記溝部の内壁に応力を付与した状態で嵌合されている絶縁部とを備えたものである。

本発明に係る回転電機は、上記に示した電機子を、固定子または回転子として用いるものである。

本発明に係る上記に示した電機子の製造方法は、
前記ティース部に前記コイルが巻回された前記分割鉄心を環状に配置して前記鉄心を形成した後に、周方向において隣接する前記シュー部間の前記溝部に前記絶縁部を嵌合させる嵌合工程を備えるものである。

この発明に係る電機子、電機子の製造方法および回転電機によれば、ティース部に応力を付与させるものなので、ティース部自身の特性を変化させて漏れ磁束を低減することができる。

本発明の実施の形態１による固定子の構成を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態１による回転電機の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１による固定子を構成する分割鉄心の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１による分割鉄心に、インシュレータ部を装着した状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１による分割鉄心に、コイルを巻回した状態を示す上面図である。 本発明の実施の形態１による分割鉄心を、円環状に配置して形成された鉄心を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１による鉄心のシュー部間の隙間を示す上面図である。 本発明の実施の形態１による鉄心のシュー部間の隙間に挿入される絶縁部を示す斜視図と正面図である。 本発明の実施の形態１による鉄心のシュー部間の隙間に、絶縁部が挿入される状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１による鉄心のシュー部間の隙間に、絶縁部が挿入されて形成された固定子を示す上面図である。 本発明の実施の形態１による固定子のシュー部に付与される応力を、比較例の固定子と比較して示す概念図である。 本発明の実施の形態２による鉄心のシュー部間の隙間を示す上面図である。 本発明の実施の形態２による鉄心のシュー部間の隙間に挿入される絶縁部を示す斜視図と正面図である。 本発明の実施の形態２による分割鉄心のシュー部に付与される応力を示す概念図である。 本発明の実施の形態３による固定子の構成を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態３による固定子の構成を示す上面図である。 本発明の実施の形態４による固定子の構成を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態４による固定子の構成を示す上面図である。 本発明の実施の形態４による絶縁部の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４による鉄心のシュー部間の隙間に、絶縁部が挿入される状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態５による固定子の構成を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態５による固定子の構成を示す上面図である。 本発明の実施の形態５による絶縁部の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態５による鉄心のシュー部間の隙間に、絶縁部が挿入される状態を示す斜視図である。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１による電機子、電機子の製造方法および回転電機について、図を用いて説明する。
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１による固定子１０の構成を示す概略構成図である。
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す点線部内の構成を示す拡大図である。
図２は、図１に示した固定子１０を用いた回転電機１００の構成を示す斜視図である。
図３は、図１に示した固定子１０を構成する分割鉄心２５の斜視図である。
図４は、図３に示した分割鉄心２５に、インシュレータ部３を装着した状態を示す斜視図である。
図５は、図４に示した分割鉄心２５に、コイル２を巻回した状態を示す上面図である。
図６は、図５に示した分割鉄心２５を円環状に配置して形成された鉄心２０の構成を示す斜視図である。

図７（ａ）は、図６に示す鉄心２０において、隣接する分割鉄心２５のシュー部２５ｂ間の隙間Ａを示す上面図である。
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す点線部内の構成を示す拡大図である。
図８（ａ）は、図７に示す隙間Ａに挿入される絶縁部４０の構成を示す斜視図である。
図８（ｂ）は、図７に示す隙間Ａに挿入される絶縁部４０を、図８（ａ）の矢印Ｂの方向から見て示す正面図である。
図９は、図７に示す隙間Ａに、図８に示す絶縁部４０が挿入される状態を示す斜視図である。
図１０（ａ）は、隙間Ａに絶縁部４０が挿入されて形成された固定子１０の構成を示す上面図である。
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の点線部内の構成を示す拡大図である。
なお、各図において、コイル２の図示は適宜省略する場合もある。

図２に示すように、回転電機１００は、電機子としての固定子１０と、固定子１０の内周側に回転可能に配設された回転子１１とを備える。
図１に示すように、固定子１０は、複数の分割鉄心２５を円環状に配置して構成された鉄心２０と、鉄心２０に巻回されたコイル２（図１においては図示せず）とを備える。
なお、以下の説明において、円環状の鉄心２０における各方向を、周方向Ｓ、軸方向Ｇ、径方向Ｋ、径方向内側ＫＡ、径方向外側ＫＢとしてそれぞれを示す。

図３に示すように、各分割鉄心２５は、複数の電磁鋼板１を軸方向Ｇに積層して構成されている。そして各分割鉄心２５は、周方向Ｓに沿って形成されたヨーク部２５ｃと、ヨーク部２５ｃから径方向内側ＫＡに向かって突出するティース部２５ａと、ティース部２５ａの径方向内側ＫＡの先端から周方向Ｓの両側にそれぞれ突出するシュー部２５ｂとを有する。
シュー部２５ｂの周方向Ｓの各端部には、軸方向Ｇに延在する溝部３０がそれぞれ形成されている。

そして、図４に示すように、このティース部２５ａを覆うようにインシュレータ部３が装着される。
図５に示すように、インシュレータ部３を介してティース部２５ａにコイル２が巻回される。このように、分割鉄心２５とコイル２との間にはインシュレータ部３が形成されており、このインシュレータ部３によって、分割鉄心２５とコイル２とが電気的に絶縁される。
分割鉄心２５のヨーク部２５ｃの両端部には、それぞれ図示しない連結機構部を設けている。よって、各分割鉄心２５は、ヨーク部２５ｃの周方向Ｓの端部において、この連結機構部により連結すれば互いに回動可能である。そして、図６に示すように、コイル２が巻回された分割鉄心２５のヨーク部２５ｃにおける周方向Ｓの各端部を、この連結機構部により連結させて、回動させることにより円環状の鉄心２０が形成される。

図７に示すように、固定子１０の鉄心２０は、隣接するティース部２５ａのシュー部２５ｂ間に隙間Ａを有する。
また、溝部３０は、溝部３０の開口側における径方向Ｋの溝幅Ｘ１よりも、溝部３０の底側における溝幅Ｘ２の方が漸次大きくなるように形成された蟻溝形状である。
図８に示すように、絶縁部４０は、隣接するシュー部２５ｂ間の隙間Ａに挿入される絶縁体であり、溝部３０に嵌合可能な形状を備えた桟部４１を周方向Ｓの両端に有している。この絶縁部４０の軸方向Ｇの長さＬ１は、分割鉄心２５の溝部３０の軸方向の長さＬ２（図３参照）とほぼ同寸法になるように形成されている。
この絶縁部４０の両端に設けられた桟部４１は、図８（ｂ）に示すように、それぞれ溝部３０の側面の内壁との間の締め代４１ａを有する。これにより、絶縁部４０の桟部４１における幅Ｙ１は、溝部３０における径方向Ｋの溝幅Ｘより大きく形成されている。

そして、図９に示すように、絶縁部４０を軸方向Ｇの上方から隙間Ａに挿入する。隙間Ａに挿入された絶縁部４０は、当該絶縁部４０の締め代４１ａによって溝部３０の内壁に応力を付与した状態で溝部３０に嵌合されている。
こうして、図１０に示すような、周方向Ｓにおいて隣接するシュー部２５ｂ間に絶縁部４０が形成された固定子１０が得られる。
上記のように、コイル２が巻回された分割鉄心２５を環状に配置して鉄心２０を形成した後に、絶縁部４０を溝部３０に嵌合させる工程を、嵌合工程と称す。

このように構成された固定子１０は、シュー部２５ｂ間の隙間Ａ（スロット４の開口部）が絶縁部４０によって埋められている。さらに、絶縁部４０が、分割鉄心２５の溝部３０の内壁に応力を付与した状態となっている。
この構成により得られる効果について以下に説明する。

図２に示したように、固定子１０の内周側には回転子１１が配置されている。そして、固定子１０と回転子１１との間を磁束が流れることで回転子１１が回転する。
ここで、シュー部２５ｂ間に絶縁部４０を形成していない固定子１０では、隣接するシュー部２５ｂ間で、絶縁部４０を挿入する前の図７に示すような漏れ磁束Φが流れる。
この漏れ磁束Φは、本来回転子に流れるはずの磁束が、分割鉄心のシュー部間に流れるものである。そして、この漏れ磁束Φにより鉄損が生じて回転電機の効率が低下する。

本実施の形態１による固定子１０のように、シュー部２５ｂ間に絶縁部４０を形成することで、この絶縁部４０によりシュー部２５ｂ間における漏れ磁束Φの流れを抑制して、多くの磁束を回転子１１に流れさせることができる。
また、導電体である鋼板のような磁束が通りやすい物質をシュー部間に挿入するものではなく、絶縁体である絶縁部４０をシュー部２５ｂ間に挿入するものなので、漏れ磁束Φを抑制する効果が高い。

図１１（ａ）は、本発明の実施の形態１による固定子１０の分割鉄心２５のシュー部２５ｂに付与される応力σを示す概念図である。
図１１（ｂ）は、比較例の固定子のシュー部においては、応力が生じていないことを示す概念図である。
図１１（ａ）に示すように、本実施の形態１の絶縁部４０は、溝部３０の内壁に応力σを付与した状態で溝部３０に嵌合されており、シュー部２５ｂにおいても絶縁部４０による応力σが付与される。

分割鉄心２５は、磁性を有する電磁鋼板１により形成されたものであるため、分割鉄心２５のシュー部２５ｂに付与された応力σにより、シュー部２５ｂ自体の特性が変化して、シュー部２５ｂにおける漏れ磁束Φの流れが妨げられる。これにより、漏れ磁束Φによる鉄損をさらに抑制することが可能になる。
一方、図１１（ｂ）に示す比較例の固定子のシュー部ＰＡには、絶縁部ＰＢにより応力が付与されていない。そのため、シュー部ＰＡ自体の特性変化による漏れ磁束Φの抑制効果を得られない。

上記のように構成された本実施の形態の電機子、電機子の製造方法および回転電機１００によると、固定子１０のシュー部２５ｂ間に絶縁部４０が形成されている。さらに、絶縁部４０の締め代４１ａにより溝部３０の内壁に応力σを付与した状態で、絶縁部４０が溝部３０に嵌合されている。これにより、シュー部２５ｂに付与された応力σが漏れ磁束Φの流れを妨げるように作用する。よって、隣接するシュー部２５ｂ間で流れる漏れ磁束Φを抑制し、鉄損を低減することができる。こうして、回転電機１００の運転効率を向上することができる。

また、一般的に固定子は、シュー部間に隙間があると固定子自体の剛性が小さくなり、回転子の磁気吸引力による振動が固定子に生じる。この振動を抑制して回転電機のコギングトルクを小さくするためにシュー部間の隙間を小さくすると、隙間が小さくなるに比例して、シュー部間に流れる漏れ磁束Φは大きくなる。

本実施の形態の固定子１０では、シュー部２５ｂ間の一定の間隔を確保しつつ、シュー部２５ｂ間に絶縁部４０を形成している。これにより全体が高剛性となり、回転子１１の磁気吸引力により固定子１０に生ずる振動を抑制することができる。

また、コイル２が巻回された分割鉄心２５を環状に配置して鉄心２０を形成した後に、絶縁部４０を隙間Ａに挿入するため、絶縁部４０の挿入が容易であり、回転電機１００の組立性において優位である。
また、固定子全体を樹脂モールドで覆う構成に比べて、樹脂材料の削減が可能である。

なお、図８において示した絶縁部４０における締め代４１ａを設ける箇所、範囲は一例であり、また図１１において示したシュー部２５ｂに付加される応力σの範囲も一例である。よって、上記で示した形態に限定するものではなく、漏れ磁束Φを抑制するような応力σがシュー部２５ｂに付与されるように、締め代４１ａを設けるものであればよい。

また、上記では、蟻溝形状の溝部３０と、蟻溝形状の溝部３０に嵌合可能な形状の絶縁部４０を示したが、これに限定されるものではない。漏れ磁束Φを抑制する応力σがシュー部２５ｂに付与されるような形状の絶縁部４０と、これに嵌合可能な形状を有する溝部３０とを用いるものであればよい。
また、上記では電機子として固定子１０を用いて説明したが、電機子としての回転子に本実施の形態の発明を適用させることも可能である。
また、上記では、鉄心２０が備える全てのシュー部２５ｂ間の隙間Ａに、絶縁部４０を挿入したが、これに限定するものではない。鉄心２０が備える複数の隙間Ａのうち、少なくとも一つの隙間Ａに絶縁部４０を設けることで上述の効果を得ることができる。

実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図１２（ａ）は、本発明の実施の形態２による分割鉄心２２５の構成を示す上面図であり、隣接するシュー部２２５ｂ間の隙間Ａを示すものである。
図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す点線部内の構成を示す拡大図である。
図１３（ａ）は、図１２に示す隙間Ａに挿入される絶縁部２４０の構成を示す斜視図である。
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す絶縁部２４０を、矢印Ｂの方向から見て示す正面図である。
図１４は、本発明の実施の形態２による分割鉄心２２５において、シュー部２２５ｂに付与される応力σＡを示す概念図である。

本実施の形態２では、図１３に示すように、絶縁部２４０は、シュー部２２５ｂ間の隙間Ａに挿入する前において、周方向Ｓの最大幅Ｌ４が図１２（ｂ）に示すシュー部２２５ｂにおける溝部２３０の内壁間の最大距離Ｌ３よりも小さくなるように形成されている。

溝部２３０は、実施の形態１と同様の構成であり、溝部２３０の開口側における径方向Ｋの溝幅Ｘ１よりも、溝部２３０の底側における溝幅Ｘ２の方が大きく形成された蟻溝形状である。絶縁部２４０は、この溝部２３０に嵌合可能な桟部２４１を周方向Ｓの両端に有している。実施の形態１と異なり、本実施の形態２の桟部２４１は、溝部３０の側面の内壁との間の締め代を有さない。

このように、溝部２３０の内壁間の最大距離Ｌ３よりも、絶縁部２４０の最大幅Ｌ４が小さく形成されている。そのため、絶縁部２４０を、シュー部２２５ｂ間の隙間Ａに挿入すると、図１４に示すように、絶縁部２４０は、周方向Ｓにおいて隣接するシュー部２２５ｂ間の距離を押し狭める方向Ｆに、溝部２３０の内壁に応力σＡを付与した状態で嵌合されている。

すなわち、実施の形態１では、絶縁部４０が有する締め代４１ａにより、溝部３０の内壁に応力σを付与するものであったが、本実施の形態では、シュー部２２５ｂ間の距離Ｌ３と、絶縁部２４０の幅Ｌ４との互いの長さ関係を調節することで、シュー部２２５ｂに応力σＡを付与する。そして、この応力σＡにより、隣接するシュー部２２５ｂ間における漏れ磁束Φの流れを抑制するものである。

なお、上述のように、溝部２３０は、溝部２３０の開口側における径方向Ｋの溝幅Ｘ１よりも、溝部２３０の底側における溝幅Ｘ２の方が大きく形成されている。そのため、このように絶縁部２４０がシュー部２２５ｂ間の距離を押し狭める方向Ｆに応力σＡを付与する状態でも、絶縁部２４０が溝部２３０からＦの方向に抜けることはない。
一方、実施の形態１の図１１（ｂ）に示したような比較例の固定子のシュー部ＰＡでは、溝部の開口側における径方向Ｋの溝幅が、溝部の底側における溝幅の方よりも大きい。そのため、絶縁部ＰＢがシュー部間の距離を押し狭める方向Ｆに応力σＡを付与することができないのはもちろんのこと、絶縁部ＰＢが溝部から抜ける可能性がある。

上記のように構成された本実施の形態の電機子、電機子の製造方法および回転電機によると、隣接するシュー部２２５ｂ間に絶縁部２４０が形成されており、この絶縁部２４０が溝部２３０の内壁に応力σＡを付与した状態で、溝部２３０に嵌合されている。これにより上記実施の形態１と同様の効果を奏し、隣接するシュー部２２５ｂ間で流れる漏れ磁束Φを抑制し、鉄損を低減することができる。こうして、回転電機の運転効率を向上させることができる。また、固定子に生ずる振動を抑制することができる。

さらに、シュー部２２５ｂ間の距離Ｌ３と、絶縁部２４０の幅Ｌ４との互いの長さ関係を調節することで、溝部２３０の内壁に応力σＡを付与させることができる。これにより、上記実施の形態１で示した応力σを付与する構成と、本実施の形態２の応力σＡを付与する構成の内から、適宜、適した方の構成を選択することができる。または、上記実施の形態１で示した応力σを付与する構成と、本実施の形態２の応力σＡを付与する構成とを組み合わせて用いることも可能である。このように溝部２３０の内壁に応力を付与することが可能であるため、設計時の自由度を高くすることができる。

なお、上記では、蟻溝形状の溝部２３０と、この蟻溝形状の溝部２３０に嵌合可能な形状の絶縁部２４０を示したが、これに限定されるものではない。シュー部２２５ｂ間の距離を押し狭める方向Ｆに、漏れ磁束Φを抑制可能な応力σＡを付与するような形状の絶縁部２４０と、これに嵌合可能な形状を有する溝部２３０とを用いるものであればよい。
例えば、溝部２３０は、溝部２３０の開口側において溝幅Ｘ１を有する方形部と、溝部２３０の底側において直径Ｒ１を有する円形部とを連結させ、溝幅Ｘ１よりも直径Ｒ１が大きく形成された形状でもよい。
また、例えば、溝部２３０は、溝部２３０の開口側において溝幅Ｘ１を有する第１の方形部と、溝部２３０の底側において溝幅Ｘ３を有する第２の方形部とを連結させ、溝幅Ｘ１よりも溝幅Ｘ３が大きく形成されたような形状でもよい。

実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図１５は、本発明の実施の形態３による固定子３１０の構成を示す概略構成図である。
図１６（ａ）は、隣接するシュー部２５ｂ間に絶縁部３４０を挿入する前の隙間Ａと、絶縁部３４０が挿入されない場合に流れる漏れ磁束Φを示す上面図である。
図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示す隙間Ａに絶縁部３４０を挿入して形成した固定子３１０の構成を示す上面図である。

図１６（ａ）に示すように、シュー部２５ｂの径方向外側ＫＢの側面ＳＩ間においても漏れ磁束Φが流れる。
図１６（ｂ）に示すように、絶縁部３４０は、実施の形態１と同様に周方向Ｓにおいて隣接するシュー部２５ｂ間に形成されている。さらに、本実施の形態では、絶縁部３４０は、シュー部２５ｂの径方向外側ＫＢの側面ＳＩを覆っている。そして、絶縁部３４０は、実施の形態１と同様の構成を有し、溝部３０の内壁に応力σを付与した状態で溝部３０に嵌合されている。
このように絶縁部３４０は、シュー部２５ｂの径方向外側ＫＢの側面ＳＩも覆うものなので、隣接するシュー部２５ｂの径方向外側ＫＢの側面ＳＩ間に流れる漏れ磁束Φについても抑制することができる。

上記のように構成された本実施の形態の電機子、電機子の製造方法および回転電機によると、隣接するシュー部２５ｂ間に絶縁部３４０が形成されており、この絶縁部３４０が溝部３０の内壁に応力σを付与した状態で、溝部３０に嵌合されている。これにより上記実施の形態１と同様の効果を奏し、隣接するシュー部２５ｂ間で流れる漏れ磁束Φを抑制することができる。また、固定子に生ずる振動を抑制することも可能になる。
さらに、絶縁部３４０は、シュー部２５ｂの径方向外側ＫＢの側面ＳＩを覆うものなので、シュー部２５ｂの径方向外側の側面ＳＩ間に流れる漏れ磁束Φについても抑制することができる。こうして、さらに鉄損を低減して、回転電機の運転効率を向上させることができる。

実施の形態４．
以下、本発明の実施の形態４を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図１７は、本発明の実施の形態４による固定子４１０の構成を示す概略構成図である。
図１８は、図１７に示した固定子４１０の構成を示す上面図である。
図１９は、本発明の実施の形態４による絶縁一体部４４０の構成を示す斜視図である。
図２０（ａ）は、鉄心の隙間Ａに、図１９に示す絶縁一体部４４０が挿入される状態を示す斜視図である。
図２０（ｂ）は、図２０（ａ）の点線部内の構成を示す拡大図である。

図１７に示すように、本実施の形態の固定子４１０の絶縁部４０は、実施の形態１と同様に周方向Ｓにおいて隣接する全てのシュー部２５ｂ間に形成されている。
さらに、図１９に示すように、本実施の形態では、これら絶縁部４０の軸方向Ｇの上端部を、環状に連結する絶縁体の環状部４４２が形成されている。
これら全ての絶縁部４０と、環状部４４２とが一体となった絶縁体を、絶縁一体部４４０と称す。

図２０に示すように、絶縁一体部４４０の絶縁部４０を、円環状の鉄心２０が有するシュー部２５ｂ間の各隙間Ａに挿入する。
隙間Ａに挿入された絶縁一体部４４０の絶縁部４０は、実施の形態１と同様の構成を有し、溝部３０の内壁に応力σを付与した状態で溝部３０に嵌合されている。
こうして隙間Ａに絶縁一体部４４０の絶縁部４０が挿入されると、図１７、図１８に示すように、絶縁一体部４４０の環状部４４２が、固定子４１０の径方向内側ＫＡに軸方向Ｇから配置された構成となる。

このように、全ての絶縁部４０が、環状部４４２にて連結されて、絶縁一体部４４０とした一部品として構成されている。
そのため、絶縁一体部４４０を軸方向Ｇの上方から鉄心２０に挿入するのみで、絶縁一体部４４０が有する全ての絶縁部４０を、各隙間Ａに挿入できる。よって、鉄心２０が備える全ての隙間Ａに対して、各々絶縁部４０を一つずつ挿入する工程と比較して、組立工程数を削減することができる。そのため、固定子４１０の生産性を向上させることができる。

さらに、各々独立してシュー部２５ｂ間に設置された絶縁部に比較して、固定子４１０の径方向Ｋに対する各絶縁部４０の位置安定性が増しており、絶縁部４０自体の剛性が増す。
このように、高剛性の絶縁部４０が固定子４１０のシュー部２５ｂ間に形成されており、また、固定子４１０の径方向内側ＫＡは、環状部４４２により軸方向Ｇの上方から支持されている。そのため、固定子４１０の剛性がさらに向上する。これにより、さらに回転子の磁気吸引力による固定子４１０の振動を抑制することができる。

上記のように構成された本実施の形態の電機子、電機子の製造方法および回転電機によると、隣接するシュー部２５ｂ間に絶縁部４０が形成されており、この絶縁部４０が溝部３０の内壁に応力σを付与した状態で、溝部３０に嵌合されている。これにより上記実施の形態１と同様の効果を奏し、隣接するシュー部２５ｂ間で流れる漏れ磁束Φを抑制することができる。また、固定子に生ずる振動を抑制することも可能である。

さらに、全ての絶縁部４０が環状部４４２にて連結されて、一部品の絶縁一体部４４０となっているため、鉄心２０が有する全ての隙間Ａに絶縁部４０を挿入する組立工程数を削減できる。

なお、上記では、環状部４４２は、絶縁部４０の軸方向Ｇの上端部を環状に連結したが、これに限定するものではない。環状部４４２は、絶縁部４０の軸方向Ｇの下端部を環状に連結するものでもよく、固定子４１０の構成や組立工程に応じて、適宜選択し得る。

実施の形態５．
以下、本発明の実施の形態５を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図２１は、本発明の実施の形態５による固定子５１０の構成を示す概略構成図である。
図２２は、図２１に示した固定子５１０の構成を示す上面図である。
図２３は、本発明の実施の形態５による上側絶縁部５４０Ｕの構成を示す斜視図である。
図２４は、鉄心の隙間Ａに、図２３に示す上側絶縁部５４０Ｕが挿入される状態を示す斜視図である。

実施の形態１では、分割鉄心２５のシュー部２５ｂ間に形成される絶縁部４０と、ティース部２５ａに装着されるインシュレータ部３とは一体のものではなく、それぞれ別々に形成されたものであった。
本実施の形態に用いる絶縁部５４０は、図２１に示すように、分割鉄心２５のシュー部２５ｂ間に形成される絶縁部と、ティース部２５ａに装着されるインシュレータ部とを一体成形した絶縁体である。
この絶縁部５４０は、鉄心２０の軸方向Ｇの上側から装着される上側絶縁部５４０Ｕと、鉄心２０の軸方向Ｇの下側から装着される下側絶縁部５４０Ｄとを一対にした構成となっている。

図２３に示すように、上側絶縁部５４０Ｕは、分割鉄心２５のヨーク部２５ｃを覆うように形成された絶縁ヨーク部５４０ｃと、分割鉄心２５のティース部２５ａを覆うように形成された絶縁ティース部５４０ａとを備える。さらに、上側絶縁部５４０Ｕは、分割鉄心２５の両端部のシュー部２５ｂを軸方向Ｇの上方から覆うと共に、隣接するシュー部２５ｂ間の隙間Ａに挿入される絶縁シュー部５４０ｂを、径方向内側ＫＡの周方向Ｓの両端に有する。
下側絶縁部５４０Ｄは、この上側絶縁部５４０Ｕを軸方向Ｇに上下逆さにした構成である。

上側絶縁部５４０Ｕと下側絶縁部５４０Ｄとがそれぞれ備える絶縁シュー部５４０ｂは、鉄心２０の溝部３０に嵌合可能な形状を備えた桟部５４１を、周方向Ｓの内壁にそれぞれ備える。実施の形態１と同様に、この桟部５４１は、溝部３０の側面の内壁との間の締め代を有する。
また、絶縁シュー部５４０ｂの桟部５４１を含めた周方向Ｓの長さＬ６は、シュー部２５ｂにおける溝部３０の内壁間の最大距離（実施の形態２では、図１２（ｂ）においてＬ３として示した）のほぼ半分の寸法になるように形成されている。
また、絶縁シュー部５４０ｂの内壁の軸方向Ｇの長さＬ５は、図２１に示す鉄心２０の軸方向の長さＬ７のほぼ半分の寸法になるように形成されている。

そして、図２４に示すように、上側絶縁部５４０Ｕを軸方向Ｇの上方から各分割鉄心２５に装着する。この時、鉄心２０の各隙間Ａには、隣接する上側絶縁部５４０Ｕの一端の絶縁シュー部５４０ｂがそれぞれ挿入される。同様に、下側絶縁部５４０Ｄを軸方向Ｇの下方から装着する。

なお、この図２４では、便宜状、円環状に形成された鉄心２０に対して絶縁部５４０を装着する状態を示している。しかし、実際の工程では、円環状の鉄心２０を形成する前の段階において、各分割鉄心２５に絶縁部５４０を装着する。
そして、絶縁部５４０が装着された複数の分割鉄心２５を、ヨーク部２５ｃの端部において互いに回動可能に連結して、分割鉄心２５の連結体を形成する。
そして、この連結体を、各ヨーク部２５ｃの端部において回動させて、各ティース２５ａ間が開くように逆反り状態にする。すると、隣接する絶縁シュー部５４０ｂが互いに引き離される。

このように、絶縁部５４０を装着した状態の分割鉄心２５の連結体においても、シュー部２５ｂ間（スロット４の開口部）を互いに引き離し開放しているため、コイル２の巻回が可能になる。
そして、コイル２を、絶縁ティース部５４０ａを介して連結体の各ティース部２５ａに巻回する。その後、連結体を円環状になるように逆に回動させて、円環状の分割鉄心２５を形成する。

このように形成された固定子５１０のシュー部２５ｂ間では、隣接する絶縁部５４０の絶縁シュー部５４０ｂが、図２４に示す接触面Ｊにおいて互いに接触して隙間が生じない構成となる。
また、絶縁部５４０の絶縁シュー部５４０ｂは、実施の形態１と同様に、当該絶縁シュー部５４０ｂの締め代によって溝部３０の内壁に応力σを付与した状態で溝部３０に嵌合されている。

上記のように構成された本実施の形態の電機子、電機子の製造方法および回転電機によると、隣接するシュー部２５ｂ間に絶縁部５４０の絶縁シュー部５４０ｂが形成されており、この絶縁シュー部５４０ｂが溝部３０の内壁に応力σを付与した状態で、溝部３０に嵌合されている。これにより上記実施の形態１と同様の効果を奏し、隣接するシュー部２５ｂ間で流れる漏れ磁束Φを抑制することができる。また、固定子に生ずる振動を抑制することも可能である。

さらに、分割鉄心２５のシュー部２５ｂ間に形成される絶縁部と、ティース部２５ａに装着されるインシュレータ部とが一体成形されているため、シュー部２５ｂ間に挿入する絶縁部を新たに作成する必要がない。そのため部品点数を削減できる。また、シュー部２５ｂ間に絶縁部を形成しない従来通りの固定子と同様の生産方法で製造が可能になる。これにより、生産費用を削減することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

２ コイル、３ インシュレータ部、１０，３１０，４１０，５１０ 固定子、
１１ 回転子、２０ 鉄心、２５，２２５ 分割鉄心、２５ａ ティース部、
２５ｂ，２２５ｂ シュー部、３０ 溝部、４０，２４０，３４０，５４０ 絶縁部、
４１ａ 締め代、４４２ 環状部、１００ 回転電機、Ｘ，Ｘ１，Ｘ２ 溝幅、
σ，σＡ 応力。

Claims (10)

1. 複数の分割鉄心を環状に配置して構成された鉄心を備え、
   該分割鉄心が、径方向内側に突出するティース部および前記ティース部の径方向内側の先端から周方向の両側にそれぞれ突出するシュー部を有し、
   前記ティース部にコイルを巻回して成る電機子において、
   前記シュー部の周方向の端部において、軸方向に延在して形成された溝部と、
   周方向において隣接する前記シュー部間に形成されるとともに、該シュー部間の前記溝部の内壁に応力を付与した状態で嵌合されている絶縁部とを備えた電機子。
2. 前記絶縁部は、前記溝部の内壁との間に締め代を有する請求項１に記載の電機子。
3. 前記絶縁部は、周方向において隣接する前記シュー部間の距離を押し狭める方向に、前記溝部の内壁に応力を付与した状態で嵌合されている請求項１または請求項２に記載の電機子。
4. 前記溝部は、開口側の径方向の溝幅よりも大きい溝幅を有する箇所が形成された請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電機子。
5. 前記絶縁部は、前記シュー部の径方向外側の側面を覆って形成された請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電機子。
6. 前記絶縁部は、周方向において隣接する全ての前記シュー部間に備えられ、
   全ての前記絶縁部の軸方向の両端部のいずれか一方を、環状に連結する環状部が形成された請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電機子。
7. 前記分割鉄心と前記コイルとの間に形成されて、前記分割鉄心と前記コイルとを絶縁するインシュレータ部を備え、
   前記絶縁部は、前記インシュレータ部と一体成形された請求項１または請求項２に記載の電機子。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電機子を、固定子または回転子として用いる回転電機。
9. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電機子の製造方法であって、
   前記ティース部に前記コイルが巻回された前記分割鉄心を環状に配置して前記鉄心を形成した後に、周方向において隣接する前記シュー部間の前記溝部に前記絶縁部を嵌合させる嵌合工程を備える電機子の製造方法。
10. 前記嵌合工程の前において、前記絶縁部の周方向の最大幅は、周方向において隣接する前記シュー部における前記溝部の内壁間の最大距離よりも小さく形成された請求項９に記載の電機子の製造方法。

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