JPH0527329B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は回転電気機械の相間絶縁素子及びその
素子を製造する方法と装置に関するものである。 モータ等、回転電気機械の異る巻線相を分離す
る絶縁機構そのものは周知である。たとえば、
1971年４月20日付米国特許第3575623号（Stein）、
1978年７月11日付米国特許第4100005号
（McNeal）、及び1977年１月13日付英国特許第
1461126号（Drell）等がこれを開示している。さ
らに「巻線端に相間絶縁素子を挿入する方法及び
装置」という意味の標題でSammy L.Miller及び
Alan L.Kindingが出願した米国特許願（c.p.1978
年、６月22日）第918055号もこれに関連する。 上記の関連特許及び出願は、本発明に関連する
事項を記しているため、以下その参照をもつて説
明を簡略化する場合がある。 そこで、上記McNeal及びDrellの各特許の検
討を通じていえることは、本発明の前に久しく用
いられてきた相間絶縁素子の製造においてはきわ
めて材料の無駄が多いことである。その一般的な
方法は相間絶縁素子片を、絶縁物シートから打抜
くものである。この方法は概して平坦な絶縁物片
（究極的にはステータ機構中において異つた二相
の巻線の円周状に延びるコイル端部の間に挿入さ
れた円弧状となるが）を互いに連結するコネクタ
（連結子）の長さに比例した、大量のスクラツプ
を生ずる。 従来方法の別の問題点は、相間絶縁素子を絶縁
物の素材から打抜くとき、モータの積層体の厚さ
が変るたびに異つたダイスを用いなければならな
いことである。たとえば、あるダイスは５cm
（Zinch）の積層コアに適用するため、それをわ
ずかに上まわるコネクタを有する相間絶縁素子の
打抜きにのみ用いられる。すなわち、同一規格の
コアといつても、モータの製造元ごとに、積層厚
は約３〜６mm（1/3〜1/4inch）異るのは普通であ
る。したがつて、５cmのコネクタを得るためのダ
イスに打抜かれた相間絶縁素子は5.6cmの積層厚
を有するモータには適用できないから、新たにこ
のサイズのためのダイスを用意しなければならな
い。故に、前述した材料損失を減少するととも
に、ダイスの大量の在庫に関する問題を解決でき
るような新規で改良された構造の相間絶縁素子を
形成しうる新規の改良された方法及び装置の開発
が待たれていた。ダイスに関するひとつの好まし
い解決策は、異つた寸法の相間絶縁素子を形成す
るために、種々の異つたダイスを設定することに
関する時間損失と、打抜くべきコネクタに応じて
サイズの異る多数のダイスを保持することによる
維持費等の減少を図ることである。前記のDrell
特許及びMcNeal特許はこれらの問題のいくつか
の解決に向けられたものである。しかし、これら
の特許の提示を実行しても、なお個々の相間絶縁
素子の形成における材料消費の減少は不十分であ
る。 前述のMiller等の米国出願は、相間絶縁素子を
ステータコア中に自動挿入するためのひとつの試
みを教示し、Drell特許はまた、相間絶縁素子を
ステータコアのスロツト中に機械的に配置する異
つた試みを教示している。これらの試みは好まし
いものではあるが、本発明者の視点によれば、上
述した種々の問題点は今日まで受入れられてきた
絶縁素子片に本質にもとづくものである。より個
別的に考察すると、Drell特許に示された絶縁素
子片をコイル自動装着機に配置すると、この特許
方法で製作された相間絶縁素子のコネクタはステ
ータスロツト中に正しく位置づけられないことに
よる問題が生ずる。また、Miller等の試みにおい
ては、相間絶縁素子のコネクタを、彼等の開示し
た絶縁素子配置工具のスロツト中に位置づける上
での困難性がある。 本発明は、上述した材料損失、ダイス準備及び
ダイス維持の問題点を解決するだけでなく、絶縁
素子を繊条型コネクタにより連結した平坦な絶縁
素子片から構成することにより、この絶縁素子を
機械配置する際の困難性を軽減しようとするもの
である。 さらに、Drell特許による絶縁素子は、平坦な
絶縁材料と、典型的にはロール巻きから供給され
る繊状材料とにより形成されることに注意すべき
である。このような巻材料は必然的に彎曲又は彎
曲習性をもつこととなる。この彎曲は相間絶縁素
子が形成された後もなお残存する。このような絶
縁素子のコネクタにおける彎曲は、コネクタを、
それがステータコアのスロツトであると絶縁素子
挿入装置のスロツトであるとにかかわらず、スロ
ツトに自動挿入しようとする場合の大きな難点と
なる。 したがつて、曲りのない真直なコネクタを有す
る新規にして改良された相間絶縁素子が要求され
る。さらに、従来技術の懸案であるダイス在庫、
ダイス維持及び材料損失を解決できる新規にして
改良された相間絶縁素子の製造方法及び装置が待
望されている。また、周知の繊条コネクタを用い
て相間絶縁素子を製造し、なおかつコネクタの彎
曲問題を解決できるような新規にして改良された
技術が要求される。 したがつて、本発明の目的は、上述した種々の
要求に応える新規にして改良された相間絶縁素子
と、その製造方法及び装置を提供することであ
る。 より特定すれば、本発明のひとつの目的は、打
抜き絶縁素子の形成に関する材料損失を、その素
子のコネクタ寸法には直ちに比例しないようにし
た新規にして改良された相間絶縁素子を提供する
ことである。 本発明のより特定した目的は、相間絶縁素子を
単一のダイスにより打抜き形成し、これを種々の
積層高さを有するステータに用いうるような新規
にして改良された相間絶縁素子及び、その製造方
法と装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、コネクタに必要な
材料の量を少くした相間絶縁素子と、その製造方
法及び装置を提供することである。 本発明のいまひとつの目的は、上の目的を前記
McNeal及びDrellの方法で形成された絶縁素子
においても達成できる構造の相間絶縁素子と、そ
の製造方法及び装置を提供することである。 本発明のいまひとつの特定の目的は、相間絶縁
素子のコネクタ部として繊条物を用いた場合で
も、真直なスロツトに容易に挿入できるような相
間絶縁素子と、その製造方法及び装置を提供する
ことである。 上述の目的を達するにあたり、本発明の好まし
い実施例では、少くとも２条のコネクタにより連
結された第１及び第２の互いに隔つた平坦部分か
らなる相間絶縁素子を、絶縁材料のシートから打
抜き形成する方法を提供する。ひとつの好ましい
方法においては、コネクタを引伸ばして前記平坦
部間を拡張することにより、初期打抜き寸法とは
異つたサイズの相間絶縁素子を提供する。この態
様において、相間絶縁素子は、、単一のダイスに
より材料から打抜かれ、ステータコアの比較的広
範囲にわたる積層高さに対して適用されうる。コ
ネクタの引伸ばしは、相間絶縁素子を組込むべき
ステータコアの積層高さに応じて適当な伸びを生
ずるように行われる。この工程を実施する際、初
めに形成された相間絶縁素子は、絶縁物素材の厚
さに対応する厚さをもつている。しかしながら、
コネクタの引伸ばし後において、そのコネクタの
幅及び厚みは減小する。 別の方法においては、周知技術による相間絶縁
素子の繊条コネクタ部を引伸ばすことにより、基
本サイズの相間絶縁素子を別のサイズに（コネク
タ寸法をより長く）変え、基本サイズでは適用で
きなかつた、より高い積層厚のステータコアに用
いることができる。 本発明の別の様相によれば、繊条又は平坦形の
材料片をあらかじめ引伸ばした上で、平坦な絶縁
部片に接合することにより、所望のコネクタ寸法
を有する相間絶縁素子を形成する。一実施例にお
いて、繊条材料は平坦絶縁片に接合する前に、好
ましくは伸び率10％程度となるように引伸ばされ
る。この試みは、コネクタとして用いる材料の節
約（10％程度）になるだけでなく、種々の問題に
対して予想外の解決をもたらした。すなわち、繊
条材料がロール巻き又はリール巻きから供給され
る場合、その彎曲を避けられないという問題があ
る。しかし、この材料を約10％引伸ばして、、こ
れにともなう直径の縮小を10％程度とした場合、
湾曲又は湾曲習性は除去され、真直ぐな形状が得
られる。発明者は、このような湾曲の消滅は繊条
材料がその弾性限界以上であつて、破壊しない程
度の張力を加えることにより実現できることを発
見した。 本発明の別の実施形態によれば、ステータ機構
に含まれる相間絶縁素子は、環状に延びる絶縁部
と、これを連結するコネクタであつてあらかじめ
引伸ばされた絶縁材料からなるものとを有する。
好ましい一形態において、本発明に従う相間絶縁
素子は、絶縁物からなる２個の間隔した平坦部を
少くとも１本の真直ぐに引伸ばされて形状を整え
たコネクタにより連結したものである。このよう
な相間絶縁素子を製作する際、コネクタ及び平坦
部は溶接（好ましくは超音波溶接）により一体化
される。この工程において、相間絶縁素子のコネ
クタとして平坦な材料を用いる場合、この材料と
なる絶縁物質の分子配列もしくは粒子配列（便宜
上、“組織的配列”と呼ぶ）は、コネクタの延長
方向に整えられる。この物質の方向は、それに応
じた効果を発揮するが、これについては後に詳述
する。 本発明の別の様相によれば、少くとも１本のコ
ネクタにより接続された相間絶縁素子の平坦部を
クランプするためのクランプ手段を有する回転電
気機械の相間絶縁素子製造装置を提供する。この
クランプ手段は平坦部数に対応する数を装備さ
れ、これらを相対的に移動して少くとも１本のコ
ネクタを所定量だけ引伸ばすための手段と併用さ
れる。少くとも２本のコネクタが用いられる場
合、平坦部と２本のコネクタにより形成される窓
は、後述のとおり、拡大される。 以下、本発明について図面を参照して説明する
こととする。 本発明は基本的には、回転電気機械の分野で利
用される。第８図を参照すると、回転電気機械に
おけるステータ機構の部分が示されている。ステ
ータ機構１１は複数の成層板１３からなる磁気コ
ア１２を有する。これらの成層板はコア１２の外
周面を形成する外縁と、複数の歯とを有し、各歯
の内突端は中心軸と同心のステータ開口１４を形
成する。成層板、したがつてコアの歯は励磁巻線
１７のコイル辺部を収容する複数の軸方向に延び
たスロツト１６を形成する。 第８図のステータ機構は、単相モータ用として
示してあるが、当然のこととして本発明は三相電
力分野にも使用できる。第８図において、第１巻
線相１８及び第２巻線相１９は、開口１４内のロ
ータを少くとも始動させるためのものである。巻
線相１８及び１９が同時に附勢されると、これら
の相の電圧と電流は互いに位相が異るため、多く
の場合は巻線相間の誘電率を増大させるべく、両
巻線相の近接部分間に絶縁物を挿入する。コアス
ロツト中に収容される巻線のコイル辺部は、“ス
ロツト絶縁として周知の方法により互いに分離さ
れる。コア端面２１及び２２上において円周状に
突出する巻線端部（コイル端）は、一般には“相
間絶縁”、“コイル端絶縁”、“窓型絶縁”、“はしご
型絶縁”又は“Ｈ絶縁”等として知られた絶縁方
式により互いに分離される。 相間絶縁機構のうち、電気絶縁の目的で最も重
要なのはコア端面に近接して巻線端間に位置し、
環状に延びる部分である。すなわち、第８図に２
３で示す部分がこれである。この絶縁片２３はコ
ア端面２１の付近で環状に広がり、巻線１８，１
９の端部を分離する。所望に応じて、巻線相の端
部を規制するとともに、相間絶縁素子を定位置に
維持するためのひも２５が用いられる。しかしな
がら、第８図のステータ機構の製作中において、
通常の手順は巻線相１８のコイル辺部をスロツト
１６のうち所定のものに配置し、次に相間絶縁素
子のコネクタ、あるいは脚部をコアスロツト中に
配置することにより同絶縁素子を位置ぎめし、そ
の後に巻線相１９のコイル辺部をコアスロツト中
に収容することによりその巻線相をコア上に位置
づけるものである。この操作中において、巻線端
を定位置に緊縛するまでに、相間絶縁素子を異つ
た巻線相間の所望の位置から離脱させないための
手段を設けなければならない。そして、この手段
が相間絶縁素子の“脚部”あるいは“コネクタ”
（連結子）に外ならないのである。 これらの工程の適用においては、相間絶縁素子
をステータコアのスロツトに機械的、又は自動的
に挿入することが望ましい。この試みに関する
種々の問題点上上述したMiller等の米国特許願及
びDrell等の米国特許に述べられたとおりである。
さらに、このような自動化設備により、一又は二
以上の巻線相をステータ機構に配置する時、相間
絶縁素子も同時に位置づけることが望まれる。 本発明によれば、これらの試みのすべては、さ
したる困難もともなわず、しかも相間絶縁素子の
材料使用率を最大にして実現することができる。
２４で示す相間絶縁素子は端部（絶縁主体）２３
と複数のコネクタ２６とを用いるものである。こ
の相間絶縁素子２４は、なるべくなら本発明を用
いて形成すべきである。第８図のコア下端面２２
に関する巻線や、絶縁素子は上端面２１に関する
ものと同様であり、図示を省略する。相間絶縁素
子２４そのものは第３図に詳解してある。 第３図を参照する前に、典型的な従来型の相間
絶縁素子２７を示す第１図を参照する。この型の
相間絶縁素子２７は、概して平板部２８，２９
と、コネクタ３１，３２とを有する。従来の相間
絶縁素子としては、コネクタが２本、３本、まれ
には４本以上のものもよく知られている。しか
し、本発明により形成された相間絶縁素子を用い
るときは、コネクタの本数については、それが増
えれば材料がその分だけ増えることの外は、本質
的に重要ではない。 第１図において、平板状端部２８，２９は、常
套的にそれらがステータコアの端面に関して環状
に延び、異つた二相の巻線を分離するように配置
される。端部２８，２９の間隔、すなわちコネク
タ３１，３２の長さは、その絶縁素子２７を適用
するステータコアの軸方向長さに対応しなければ
ならない。したがつて、コネクタ３１，３２の長
さは、積層の高さがそれぞれ５cm（2in）、13cm
（5in）、6.4cm（２１／４in）のコアに適用するため には、それらに対応するものでなければならな
い。他の寸法のコアの場合も同様である。また、
相間絶縁素子が従来の手順で形成される場合に
は、その絶縁素子２７の全体が絶縁物シートから
打抜き、あるいは裁断され、シート材料の大部分
は不用の端切として失われるのである。すなわ
ち、コネクタ及び絶縁端部に包囲される部分の大
きさは、他のなんらかの目的に使用できるほどの
ものではない。さらに、スクラツプとなる材料片
は再使用（再生）不能の物質が多い。たとえば、
この物質はポリエチレンテレフタレート
（polyethylene terephalate）を用いるのが普通
である。このような重合体については再生法が知
られていないのである。さらに、異るコネクタ寸
法のためには種々のダイスを使用しなければなら
ず、これは経済性と、在庫及び保修等の問題、さ
らには使用に際して選別時間を要すること等の不
都合がある。 本発明の好ましい一方法を用いれば、上記の諸
問題が解消する。より特定すれば、本発明は、間
隔した平坦部２８，２９を把持して両者を互いに
引張ることによりその間隔を広げ、コネクタ３
１，３２を引伸ばすと、従来技術による絶縁素子
２７から種々の異つたサイズの絶縁素子が得られ
るという発見にもとづいている。このことは、実
験により、本発明の一方法で、所定の長さを有す
るコネクタ３１，３２をその２倍にまで引伸ばし
うることが確認された。第２図を参照すると、こ
の工程がいかに達せられるかの理解の助けとなる
であろう。 第２図に示された絶縁素子３３は、第１図の従
来型絶縁素子２７に等しい原型から形成されたも
のである。すなわち、絶縁素子３３の平坦部３
４，３６は絶縁素子２７の平坦部２８，２９と実
質的に等しいものである。しかし、コネクタ３
７，３８はコネクタ３１，３２とは異つたものと
なつている。さらに、端部（平坦部）２８，２９
３４，３６、及びコネクタ３１，３２は、絶縁素
子２７，３３を裁断した素材に対応する厚さを有
するが、コネクタ３７，３８はコネクタ３１，３
２より長いだけでなく、厚みと幅が縮小してい
る。コネクタ３１，３２の長さ（第１図）は約６
〜6.2cm（２３／８〜２７／16in）であるがコネクタ３ ７，３８の長さ（第２図）は約9.5cm（３３／４in） となつている。これは、コネクタの長さ（及びこ
れによる窓の高さ）を50％以上大きくしたもので
あり、しかもこの絶縁素子３３の形成によるスク
ラツプ量は絶縁素子２７の場合と変らないのであ
る。 コネクタ３７，３８は、その中間主要部に比し
て厚み及び幅が徐々に増大する遷移部分（両端
部）を有する。 第７図を参照して、第２図のような絶縁素子又
は第３図のような絶縁素子を形成するための、ひ
とつの装置につき説明することとする。この装置
４１は、少くとも１個の相間絶縁素子における互
いに間隔した第１及び第２の平坦部を、それぞれ
クランプするための、第１及び第２のクランプ手
段を有する。第１及び第２の平坦部は一又は二以
上の細長いコネクタにより連結されている。装置
４１はさらに、第１及び第２のクランプ手段を、
それらが各平坦部を把持した状態において相対的
に移動させることにより、その１本又は２本のコ
ネクタをその移動量だけ伸張させるための手段を
有する。 第７図から明らかなとおり、装置４１は基板４
２、支持脚４３、空気シリンダ４４からなるシリ
ンダ手段、及び一対のスロツト４８，４９中で位
置調整自在なブロツク４６，４７からなる調整ス
トツプ手段を備えている。ブロツク４６，４７が
スロツト４８，４９に沿つた所望の位置を占める
と、これらはボルト５１及びナツト５２により固
定される。基板４２には、ネジ５３により、バイ
ス、すなわちクランプ部５４が締結され、上部可
動クランプ５６と協同するようになつている。上
部クランプ５６は、ネジ５７の操作により、相間
絶縁素子の一又は二以上の素子片の平坦部を上か
ら締つけることができる。クランプ部５８，５９
は、それぞれクランプ部５４，５６に対応して設
けられたものである。しかしながら、下部クラン
プ５８は、基板４２に永久固定されることなく、
シリンダ４４のロツド６２に固定され、ロツド６
２とともに移動することができる。クランプ部５
８，５９を含むクランプ機構の直線的な動きは、、
下部クランプ５８に取付けられたキー６１がスロ
ツト４８，４９をのみ移動できるという制約によ
り保障される。装置４１の使用準備のために、ク
ランプ５６，５９を緩め、一又は二以上の絶縁素
子をクランプ手段内に掌握する。この後で、シリ
ンダ４４を駆動してロツド６２を後退させ、クラ
ンプ手段内に維持された絶縁素子のコネクタを、
クランプ部５８がストツパ４７に当接するまで引
伸ばす。ストツパ４７はコネクタを破断するまで
引伸ばさない程度の位置におかれる。このストツ
パ４７の位置調整により、第１図の２７で示した
ような絶縁素子は、コネクタが破損するまでの、
所望のサイズをもつように変形される。製造者に
とつては、必要最小限度のコネクタ寸法（積層の
高さ）とした絶縁素子を用意し、これを必要に応
じて、より高い積層厚のために変形するのが最も
有利である。すでに述べたとおり、ポリエチレン
テレフタレートからなる第１図のような寸法比の
絶縁素子は、コネクタ寸法を少くとももとの２倍
までは安全に引伸ばすことができる。実施例にお
いて、コネクタ３１，３２の幅は約４mm、コネク
タ３７，３８の幅はその中央部においてその3/4
倍の３mm程度であつた。第１図に示した絶縁素子
は厚さ0.19mm（0.0075in.）のポリエチレンテレフ
タレートのシート材料から打抜かれたものである
が、そのシート材料の分子配列（粒子配列）の方
向は、コネクタ３１，３２の長さ方向に揃えられ
る。 E.I.Dupont社より“マイラー”（MYLAR）と
して製造販売されているポリエチレンテレフタレ
ートについて行なつたテストでは、厚さ0.19mmの
材料の場合、これは23000psi（1610Kg／cm²）の抗
張力を有し、少くとも167％まで引伸ばされた。
一方、絶縁素子を、材料片からそのコネクタ３
１，３２が粒子又は組織的配列を横切る方向にお
いて裁断すると、コネクタは22000psi（1540Kg／
cm²）の抗張力を有し、少くとも初期寸法の127％
まで引伸ばすことができた。第４図及び第５図は
このテストを行なつたマイラーによる素子片を示
している。 第４図及び第５図に示された材料は、初期の厚
みt₂＝0.19mm（0.0075in.）、全長203.2mm（8in.）の
ものである。これらのテスト片は、引伸ばすべき
中間の長さＬを残し、両端の各Ａ及びＢの範囲を
堅く把持された（第４図）。Ａ及びＢの寸法は
38.1mm（１１／２in.）である。故に、中間寸法Ｌ＝ 127mmとなる材料片について、種々の幅W₁の場合
の引伸ばし前後の数値をまとめた。厚み及び幅の
減小はパーセンテージで示した。データは表−
及び表−のとおりである。表−のデータは、
テスト片の長さＬが“粒子方向”と交差し、表−
のデータは同様の長さＬが粒子方向に等しい場
合である。

【表】

【表】 表−及び表−から明らかなとおり、ポリエ
チレンテレフタレートは、その粒子方向におい
て、比較的容易に引伸ばすことができるととも
に、長さの増大は厚みt₂よりも、幅W₁の減小に
より主に補われる。さらに、幅W₂の減小率は、
その幅が広い方が大きくなる。表−及びに関
するテストに用いられた試料片は、いずれも127
mmの初期寸法を177mmの最終寸法に引伸ばしたも
の（40％伸張）である。このデータは本発明の一
様相の基本を教示するものである。 第３図を参照すると、相間絶縁素子２４は前述
したMcNealの米国特許及びDrellの英国特許に
おける教示に従つて製作しうることが理解されよ
う。平坦部６８，６９に対し、点６７において超
音波溶接されるコネクタ２６としては、平坦な材
料、又は繊条材料を採用しうる。コネクタを繊条
材料を用いるならば、その生成段階又は引伸ばし
後において、平坦部６８，６９に溶接することが
できる。すなわち、第４図及び第５図のような材
料は引伸ばし前、又はその後の状態において用い
ることができる。コネクタが引伸ばし前に溶接さ
れるときは、その相間絶縁素子を装置４１にクラ
ンプし、これをコネクタ２６が引伸ばされるよう
に駆動することができる。 装置４１によつて個々のコネクタを引伸ばすた
めの選択事項として、第６図に略示したようなコ
ネクタ材料を、あらかじめ引伸ばすことが望まし
い。試験結果が示すところによれば、コネクタ材
料をあらかじ引伸ばすことが望ましいが、コネク
タ材料自体は比較的長く、それが供給源から巻解
された後、所望のコネクタ長を裁断し、そのコネ
クタの両端を絶縁素子の平坦部に溶着するのがよ
い。このための−モードは第６図により理解され
る。第６図は、両端をバイス６５及びプライヤー
６６によつてクランプされた約2.54ｍ（10フイー
ト）の繊条材料を示している。この材料は、次に
弾性伸張を上まわるまで伸ばされる。繊条材料
は、しかる後、所望の長さの片に裁断され、たと
えば超音波溶接により絶縁素子の端部（平坦部に
溶着される。この手順がたどられる材料は、アメ
リカ合衆国、ニユーヨーク州、アスタプラザ、ブ
ロードウエイ、1515のHoest Fibers Ind.より発
売されている“Travia”Ｔ−960級と称するポリ
エステル単繊条物質である。この材料は、直径
1.05mm（0.042in.）であつた。測定によれば、所
定の相間絶縁素子を製作するに必要な繊条材の量
は、従来技術による場合に比し、少くとも10％は
節約できる。より重要なことは、前述したような
単繊条の接続による相間絶縁素子の使用にともな
つた問題点を克服できたことである。事実、これ
らの問題の克服は、場合によつては、10％の材料
節約よりも価値がある。 より特定すれば、単繊条材料は、典型的には、
長い全長のスプール又はリール巻きから供給され
る。しかしながら、これらの材料は湾曲習性を有
する。材料が供給された状態で単純に裁断され
て、第３図に示す相間絶縁素子を製作するのに用
いると、コネクタ２６には湾曲が残り、これが、
相間絶縁素子をステータコアのスロツト中に、
Drell特許等の自動コイル配置設備によつて挿入
するか、あるいはMiller及びKindingの米国出願
における絶縁素子自動装入装置に自動供給する際
の障害となる。しかしながら、単繊条材を少くと
も10％延長すると、直径は約1.05mmから約0.945
mmに縮小するとともに、その湾曲が消滅して真直
ぐになる。このような直線化は、自動化設備等の
使用における前述の問題を回避させる。 上述した材料の湾曲を除去するためには、十分
な直径の縮小をともなう、約22.7〜36.3Kg（50〜
80ポンド）の荷重を加える必要がある。この22.7
Kgの荷重を加えたとき、材料に働く張力は約2960
Kg／cm²（41.883psi）となつて、前述した所望の
効果を得ることができる。実際上、22.7〜36.3Kg
の荷重を材料に加えた場合の引張力で十分な効果
が得られるであろう。典型的には、このような材
料に約27.2Kg（60ポンド）の力を加えて10％の延
長を達するのが適当である。材料に加える力の大
きさは、材料の長さには関係せず、したがつて、
それがたとえば“7.6cm（3in.）であろうと９ｍ
（30ft.）であろうと、上の約22.7〜36.3Kgで十分
である。しかしながら、材料はその破壊点に達す
るまで引伸ばしてはならない。すなわち、湾曲問
題の解決は、材料の使用性を損じない限度でされ
なければならない。 上の考察にもとづき、繊条コネクタに加えるべ
き張力は、好ましくは少くとも約2280Kg／cm²
（36000psi）から4690Kg／cm²（67000psi）未満と
なるべきである。この範囲の張力は、材料を延長
するとともに直径を縮小し、材料に剛性を付与す
ることになる。しかしながら、材料を超音波溶接
する容易さは低下するようである。 このようにして絶縁素子を製作した場合でも、
その繊条材又は平坦物質が引伸ばされた直後にス
ロツト内へ配置されるのでなければ、若干の弛緩
（緊張状態から最初の巻ぐせへの戻り）が生ずる
のもやむを得ない。したがつて、相間絶縁素子が
前もつて形成された後、保存される場合には、相
間絶縁素子のコネクタ物質が、それを適用すべき
ステータコアの積層高さよりも約１〜２％長く切
断される。したがつて繊条材又は平坦材料は、選
択的に絶縁素子の端部に溶着する前に、１〜２％
分長い目に切断することができる。このようにし
て１週間以上在庫される材料は、わずかな緩みし
かなく、ステータへのコネクタ配置に関する問題
を生じない。この余分の長さは、経験的に確認さ
れるものであるが、現時点では約２％を見込めば
十分と考えられる。 第３図に示すような絶縁素子は第７図の装置に
より引伸ばすことができるが、そのような手順が
本発明の実施における最良のモードではないこと
を理解すべきである。しかしながら、第７図に示
すような装置を用いると、４個又はそれ以上の絶
縁素子の束を同時に取扱うことができる。当然な
がら、絶縁素子に加えるべき張力は、コネクタの
特質及びサイズに応じて変えなければならない。 第１図に示すような絶縁素子を引伸ばすとき、
この絶縁素子が初期の厚み0.19mm（0.0075in.）の
ポリエチレンテレフタレートからなる場合には、
約13.6Kg（30ポンド）の力を加えると、この材料
を所望のコネクタ寸法まで引伸ばすことができ
る。 以上述べた見地において、環状に延びるコイル
端部を有する回転電気機械のステータ機構は、本
発明の新規にして改良された相間絶縁素子の環状
延長部分により、その巻線相のコイル端部間を好
ましく絶縁されることが理解されよう。しかしな
がら、環状に延びる絶縁体部分を互いに絶縁する
脚部、すなわち細長型コネクタは、あらかじめ引
伸ばされた絶縁材料からなつている。ポリエチレ
ンテレフタレートは本発明の一形態において用い
うる一物質として記載したが、本発明の他の実施
形態においてはポリエステル単繊条物質が採用さ
れうる。コネクタが単繊条物質からなるときに
は、この物質を少くとも10％引伸ばすことによ
り、直線化して前述したステータコアへの組込み
上の問題を解決すべきである。さらに、引伸ばさ
れたポリエステル単繊条物質は、第３図に示すよ
うに、ポリエチレンテレフタレートからなる平坦
部に超音波溶接されうる。 第２図に示すような絶縁素子を用いる場合、コ
ネクタ３７，３８の幅及び厚みをその延長範囲に
沿つて測定すると、その中間部における値はコネ
クタ端部３９より小さいことが確認される。 相間絶縁素子を所定長だけ延長することによ
り、種々の利点が得られることはすでに述べたと
おりであり、この所定長とは引伸ばされた材料の
緩みを補償するための予測値を含むべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術により打抜き形成された相間
絶縁素子の平面図、第２図は第１図の相間絶縁素
子を素材として、本発明の一形態に従つて形成さ
れた同一縮尺の平面図、第３図は本発明の他の形
態において形成された第２図と同じ縮尺の相間絶
縁素子の平面図、第４図は本発明の一方法がいか
に実践されるかの参考として示された絶縁物質片
の平面図、第５図はその側面図、第６図は本発明
の実施に用いる一手段を略示する部分斜視図、第
７図は本発明の絶縁素子を形成する一態様におい
て用いる装置の斜視図、第８図は本発明により形
成された相間絶縁素子を含む新規にして改良され
たステータ機構を示す部分破断斜視図である。 １７……コイル端部、１８，１９……巻線相、
２４，２７，３３……相間絶縁素子、２３，２
８，２９，３４，３６，６８，６９……絶縁素子
端部、２６，３１，３２，３７，３８……コネク
タ（脚部）、３９……コネクタ端部、５４，５６
……クランプ、５８，５９……可動クランプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１及び第２の平坦絶縁片が少くとも１本の
   繊条連結子により互いに接続されてなる相間絶縁
   素子において、前記連結子が初期湾曲形状を有す
   るものを伸直化し、直線的に長くしたものからな
   ることを特徴とする回転電気機械の相間絶縁素
   子。 ２ 前記少くとも１本の連結子は真つ直ぐに伸長
   されたことにより細長く塑性変形したものである
   ことを特徴とする第１項記載の相間絶縁素子。 ３ 連結子が少くとも２本であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の相間絶
   縁素子。 ４ 平坦部がポリエチレンテレフタレートからな
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の相間絶
   縁素子。 ５ 連結子がポリエチレンテレフタレートからな
   る特許請求の範囲第４項記載の相間絶縁素子。 ６ 連結子が最初は湾曲したポリエステル単繊条
   物質からなる特許請求の範囲第４項記載の相間絶
   縁素子。 ７ 連結子が平坦部に融着接続された特許請求の
   範囲第４項記載の相間絶縁素子。 ８ 連結子が平坦部に超音波溶接された特許請求
   の範囲第７項記載の相間絶縁素子。 ９ 前記平坦部及び少くとも２本の連結子が一体
   構造として形成されたものであり、前記連結子は
   応力伸張を施した結果、前記平坦部に等しい所定
   の厚さよりわずかに薄くなつていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の相間絶縁素子。 １０ 連結子がその中間部に比して徐々に太くな
   つている端部によつて平坦部とつながつているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の相間
   絶縁素子。 １１ 連結子がその中間部に比して徐々に厚くな
   つている端部により平坦部とつながつていること
   を特徴とする特許請求の範囲第９項又は第１０項
   記載の相間絶縁素子。 １２ 連結子が約10％の伸びと、約10％の直径の
   収縮とをもたらすように、約2870Kg／cm²
   （41000psi）の張力で引き伸ばされたものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の相
   間絶縁素子。 １３ 連結子が約10％の伸びをもつように引き伸
   ばされたことを特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載相間絶縁素子。 １４ 初期湾曲形状を有する絶縁材料であつて、
   少くとも１本の連結子により相互に接続された第
   １及び第２の平坦絶縁片からなる相間絶縁素子形
   成用材料を準備し、 前記絶縁材料を伸直化し、直線的に長くして平
   坦絶縁片間に真直な連結子を形成する ことを特徴とする回転電気機械の相間絶縁素子製
   造方法。 １５ 前記絶縁材料の伸直が、前記少くとも１本
   の連結子を伸長又は緊張して行うものであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１４項記載の方
   法。 １６ 前記少くとも１本の連結子が初期湾曲形状
   を有する繊条材料であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１４項記載の方法。 １７ 前記伸直工程において前記連結子を緊張し
   て引き伸ばすことにより、最初に形成された少く
   とも１条の連結子の長さを引き伸ばすとともに、
   前記真直に又は長く伸ばす工程においてその厚み
   及び幅を縮小することを特徴とする特許請求の範
   囲第１４項記載の方法。 １８ 絶縁材料の粒子配向を少くとも１条の連結
   子の長さ方向に沿わせるとともに、、前記連結子
   を伸直する工程が緊張引き伸ばし処理を含み、そ
   の初期長さを167％以上にしないものであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１４項記載の方
   法。 １９ 前記少くとも１条の連結子が第１の方向に
   沿つた長さを有し、絶縁材料の粒子配向を前記連
   結子の長さを横切るようにするとともに、前記伸
   直工程でこの連結子を前記粒子配向を横切る方向
   に沿つたその長さ方向に緊張して引き伸ばし、こ
   の引き伸ばし後の連結子の長さが初期長さの127
   ％を越えないようにした特許請求の範囲第１４項
   記載の方法。 ２０ 絶縁材料の粒子配向が少くとも１条の連結
   子の長さ方向と同方向であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１４項記載の方法。 ２１ 前記少くとも１条の連結子が第１の方向に
   沿つた長さを有し、絶縁材料の粒子配向が前記連
   結子の長さを横切るようにした特許請求の範囲第
   １４項記載の方法。 ２２ 前記第１及び第２の平坦部が、少くとも２
   条の連結子によつて連結子されたものであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１４項〜第２１項
   のいずれか１項に記載の方法。 ２３ 複数の相間絶縁素子の連結子を同時に引き
   伸ばして伸直することを特徴とする特許請求の範
   囲第２２項に記載の方法。 ２４ 互いに間隔を置いて配置された第１及び第
   ２の平坦部とそれらの平坦部間にわたる少なくと
   も１条の連結子とからなる相間絶縁素子を準備し
   た後において、前記平坦部間の間隔を増大するよ
   うに前記少くとも１条の連結子を伸直化し、直線
   的に長くして塑性変形的伸長状態とする工程を実
   施するための装置であつて、少くとも１個の相間
   絶縁素子の前記平坦部を把持しつつ互いに移動す
   ることにより、前記少くとも１条の連結子を所定
   量だけ塑性変形的に伸長させるための第１及び第
   ２のクランプ手段と、前記第１及び第２のクラン
   プ手段を互いに相対移動させるための手段とから
   なることを特徴とする回転電気機械のための相間
   絶縁素子形成装置。 ２５ 基板と、シリンダ手段、及び調整自在のス
   トツパ手段を備え、このシリンダ手段を前記クラ
   ンプ手段の一方に連結し、前記ストツパ手段は前
   記シリンダによる前記一方のクランプ手段の移動
   を制限するようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第２４項記載の装置。 ２６ 回転電気機械の相間絶縁素子の製造方法で
   あつて、 初期湾曲形状を有する繊条絶縁材料のセグメン
   トを真直ぐに伸ばすことにより直線的に長くする
   工程と、 前記真直ぐに伸ばしたセグメント両端を平坦な
   第１及び第２の絶縁片にそれぞれ溶着することに
   より、このセグメントを仕上つた相間絶縁素子の
   連結子として用い、これによつて前記真直ぐに伸
   ばしたセグメントで連結された平坦な絶縁片から
   なる相間絶縁素子を製造する工程と からなることを特徴とする回転電気機械の相間絶
   縁素子の製造方法。 ２７ 前記真直ぐに伸ばしたセグメントが細長く
   引き伸ばされたものであつて、最初は湾曲した部
   分を有する繊条体の長さを約10％引き伸ばし、さ
   らに所定のステータコアの長さに対応する長さに
   切断して得られたものであることを特徴とする特
   許請求の範囲第２６項記載の方法。 ２８ 前記真直ぐに伸ばしたセグメントが細長く
   引き伸ばされた平坦な絶縁材料からなり、これを
   前記平坦な絶縁物片に溶着して前記連結子とする
   特許請求の範囲第２６項記載の方法。 ２９ 平坦な絶縁物片がポリエチレンテレフタレ
   ートからなる特許請求の範囲第２６項記載の方
   法。 ３０ 真直ぐに伸ばしたセグメントがポリエチレ
   ンテレフタレートを細長く引き伸ばして形成され
   たことを特徴とする特許請求の範囲第２９項記載
   の方法。 ３１ 真直ぐに伸ばしたセグメントがポリエステ
   ル単繊条からなる特許請求の範囲第２６項記載の
   方法。 ３２ 特許請求の範囲第２６項において、前記セ
   グメントを真直ぐに引き伸ばす工程は、張力2280
   〜4490Kg／cm²（36000〜67000psi）程度で引き伸
   ばされたものであることを特徴とする特許請求の
   範囲第２６項記載の方法。