JP2000224791A

JP2000224791A - 電動機の固定子

Info

Publication number: JP2000224791A
Application number: JP11018534A
Authority: JP
Inventors: Mineo Yamamoto; 峰雄山本; Kazuhiro Nakane; 和広中根; Takashi Matsunaga; 隆松永; Hiroyuki Ishii; 博幸石井; Togo Yamazaki; 東吾山崎; Atsushi Matsuoka; 篤松岡; Hitoshi Kawaguchi; 仁川口
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2000-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】固定子鉄心のティースへのコイル巻装が容易
で作業性の良いコイルの巻装ができ、コイルを形成する
マグネットワイヤーを利用して中性点を構成し、外部回
路との結線を最小限に止めることによりコストの低減を
図る。また、中性点の結線に使用のマグネットワイヤー
を反結線側の絶縁部に安定して保持させて品質の安定と
向上を図る。【解決手段】固定子は、拡翼部の一端に連接した連鎖
部３と、この連鎖部の延びる方向とほぼ直角方向に上記
拡翼部２の基部から互いに平行に延びるティース５を形
成した帯状鉄心を積層して固定子鉄心１を構成し、この
ティース５の外周に設けた絶縁部７にコイル１１を巻装
して各相を構成し、このマグネットワイヤーを固定子の
反結線側１９に導出し、この導出したマグネットワイヤ
ーを切断せずに引き廻して中性点を形成するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電動機の固定子
に係り、特には固定子鉄心に巻装されるコイルの巻装
と、この巻装されたコイルにより相を形成した後のマグ
ネットワイヤーにより中性点を形成する固定子の構成に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に発電機や電動機などの回転機にお
ける主要静止部を構成する固定子においては、リング状
の連鎖部から径方向内側に延びる複数のティースを有す
るコアが用いられ、このティースのそれぞれにはコイル
が巻装されて構成されている。このような構成の固定子
にあっては、コアの径方向内側の狭く閉じられた空間に
コイルが巻かれるため、コイルの巻回作業には種々の制
約が生じるものであった。

【０００３】この制約を取り除き、コイルの巻装作業が
容易で、巻線の太線化の適用やコイルの占有面積を高く
する方策として、例えば特開平８-１４９７７１号公報
に示されるように、鋼鈑を積層して連鎖状に形成された
コアは、外力を加えない開放状態において直線状に延び
る連鎖部と、この連鎖部の延びる方向と垂直に互いに平
行に延びた複数の極部とを有する構成とし、このコアの
それぞれの極部の外周にボビンを取り付け、このボビン
上にコイルを巻装する方法が開示されている（特開平８
−１４９７７１号公報の図１参照）。

【０００４】このものによれば、コイルの巻装時に極部
は開空間に向かって先端が直線上に並ぶように互いに平
行に延びているため巻線機を設置するスペースが十分に
取れコイルの巻装が容易に行なえ、その後に連鎖部の一
方の端部と他方の端部とを当接させて、極部が中心方向
を向くようにコアを環状に丸めて固定子を形成すること
が可能である。

【０００５】また、別の方策として、直線状であった連
鎖部を開放状態において極部が互いに離れる方向に極部
を径外方向に突出させてコイルを巻装（特開平８−１４
９７７１号公報の図４参照）し、しかる後に極部が径内
方向を向くようにコアを丸めて円環状にすることが開示
されている。このものにあっては、連鎖部が直線状であ
る場合に比べて、コイルの巻装時における極部の間隔が
さらに広くなるためコイルの巻装が更に容易となるもの
であった。

【０００６】しかし乍ら、これら上述の従来例のものに
おいてはコイル巻装の後に極部が径内方向を向くように
コアを円環状に曲げて、連鎖部の一方の端部と他方の端
部とを当接させることになり、コアを円環状に曲げる際
には極部間にまたがって巻き廻された渡り線に外力が加
わり、渡り線の損傷あるいは断線につながる問題が発生
する恐れがあるものであり、特に上述した極部が互いに
離れるように径外方向に突出させて、これにコイルを巻
装した場合にはコイルの巻装後に極部が径内方向を向く
ようにコアを丸めて円環状に形成するとき極部間にまた
がる渡り線の動きが大きくなるばかりでなく、コアを円
環状に形成した後の渡り線の処理に一考を要するもので
あった。

【０００７】また、渡り線の処理、特にコアと各コイル
から引出した渡り線との間の十分な絶縁を確保すること
に関しては、例えば特開昭６０−３２５３４号公報に示
されるように、コアバック側に渡り線を引っ掛ける凸部
を設けることにより渡り線の絶縁を確実なものとして保
持するものが示されているが、このものにあっては固定
子鉄心がリング状の連鎖部から径方向内側に延びる複数
の極部を有するコアが用いられ、この極部のそれぞれに
コイルが巻装されて構成されている。

【０００８】このため、前述した特開平８−１４９７７
１号公報の図４のように、開放状態において極部が互い
に離れる方向に極部を径外方向に突出させてコイルを巻
装し、しかる後に極部が径内方向を向くようにコアを丸
めて円環状にする構成の固定子の場合のようにコアの正
曲げに伴って問題となる極部間にまたがる渡り線の動き
等の問題については考慮する必要のないものであった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、鋼鈑を積
層して連鎖状に形成されたコアは、外力を加えない開放
状態において直線状に延びる連鎖部と、この連鎖部の延
びる方向と垂直に互いに平行に延びた複数のティースと
を有する構成、あるいは直線状であった連鎖部を開放状
態においてティースが互いに離れる方向にティースを径
外方向に突出させてコイルを巻装し、しかる後にティー
スが径内方向を向くようにコアを丸めて円環状にする構
成で、固定子ティースへのコイルの巻装が容易で、か
つ、作業性の良いコイルの巻装を行なうものにおいて、
各層を形成するコイルの巻き線を切断することなく引き
廻して中性点を形成するとともに、コイル巻装後の固定
子形成作業における渡り線の処理を確実なものとし、品
質の安定と向上を図ることを目的とする。

【００１０】また、固定子の各相を形成するように巻装
されたコイルと外部回路との接続における部品の大きさ
や点数を減じてコストの低減をも図るようにすることに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明の請求項１に記載の電動機の固定子は、
外力を加えない開放状態において、両側に拡翼部を有
し、この拡翼部の一端が隣り合う拡翼部の一端に連接し
て連鎖部を成し、この連鎖部の延びる方向とほぼ直角方
向に上記拡翼部の基部から互いに平行に延びる複数のテ
ィースを形成して成る帯状に打ち抜かれた鉄心を積層し
て構成し、前記連鎖部の両端が対向するように環状に曲
げられた固定子鉄心と、前記ティースの外周に設けられ
た絶縁部と、この絶縁部の外周に巻装されたコイルとか
ら成り、前記ティースに各相を構成するように巻装され
たマグネットワイヤーを固定子の反結線側に導出し、こ
の導出されたマグネットワイヤーを切断することなく渡
り線として引き廻して中性点を形成するようにしたこと
を特徴とするものである。

【００１２】また、この発明の請求項２に記載の電動機
の固定子は、固定子の反結線側に導出した中性点を形成
するマグネットワイヤーを引き廻すときに渡り線を固定
する係り止め部を絶縁部に形成したことを特徴とするも
のである。

【００１３】また、この発明の請求項３に記載の電動機
の固定子は、固定子鉄心を環状に正曲げしたとき中性点
を形成するマグネットワイヤーのたるみを防止する突起
部を絶縁部に形成したことを特徴とするものである。

【００１４】また、この発明の請求項４に記載の電動機
の固定子は、固定子の各相を形成するように巻装された
コイルと外部回路との接続を基板を介して行なうように
したことを特徴とするものである。

【００１５】また、この発明の請求項５に記載の電動機
の固定子は、固定子の各相を形成するように巻装された
コイルと外部回路との接続をリード線で接続するように
したことを特徴とするものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１について図１〜図５を用いて説明する。図
１は開放状態における固定子鉄心を示す平面斜視図であ
る。図において、鋼鈑を打ち抜いて連鎖状の帯状体に形
成され、これを積層して形成された固定子鉄心１は、両
側に一対の拡翼部２、２を有し、この拡翼部２、２の一
端が隣り合う拡翼部２の一端に連接して、外力を加えな
い開放状態において連鎖部３を介して直線状に連接した
帯状体を成し、連接部３の延びる方向とほぼ直角方向に
上記拡翼部の中央の基部４から垂直に互いに平行に延び
た複数のティース５を有している。

【００１７】また、上記ティース５の反対側の拡翼部の
頂面６は、後述する工程でティース５が内方に向くよう
に正曲げしたとき、上記帯状体の両端の拡翼部の端部２
ａ，２ｂとが当接して円環状を形成する円弧から成って
いる。

【００１８】図２は、図１に示す固定子鉄心に絶縁部を
施した状態の固定子鉄心を示す平面斜視図で、絶縁部７
は各ティースに多分割された絶縁体を組立てて構成する
か、または固定子鉄心１に直接樹脂成形材を用いて成形
して後述するコイルを巻装するボビン相当部８を形成す
る。

【００１９】なお、９は上記絶縁部７に取付けられた巻
線部の各相の巻き始め、巻き終わりの接点となる端子
で、上記絶縁部７に一体的に埋め込まれるか別に取付け
るなりして形成されている。また、１０は上記絶縁部７
の一部に絶縁部と一体に形成した突部で、コイル巻装時
に各相を形成する渡り線のガイド部となるものである。

【００２０】図３は絶縁部７を施した後の固定子鉄心１
にコイルを巻装する状態を示す平面図で、ティース５が
互いに離間する方向の略円弧状に連鎖部３を逆曲げした
状態でコイルを巻装して各相を形成する要領を示してい
る。この図において、１１はコイル、１２はU相の巻き
始め、１３はU相の巻き終り、１４はＶ相の巻き始め、
１５はV相の巻き終り、また１６はW相の巻き始め、１７
はW相の巻き終りを示す。なお、コイル１１はＵ，Ｖ，
Ｗの各相のコイルの巻き始め部の端子９にからげた後、
巻き始め部のティースにマグネットワイヤーを巻き回す
ことにより形成される。また、巻き始め部に巻かれたマ
グネットワイヤーはティース毎に切断することなく、相
を形成するティースに渡り、連続して相を形成する巻き
終わり部のティースまで巻き回されて各相のコイルを巻
装する。

【００２１】なお、巻き終わり部まで巻き回されたマグ
ネットワイヤーは切断されることなく巻き終わり部の絶
縁部７に設けられた端子９にからげられる。そしてＷ相
については端子９にからげられた後にマグネットワイヤ
ーを切断するが、U相，Ｖ相については中性点を作るた
めに巻き終わり部の端子９にからげられた後にマグネッ
トワイヤーを切断することなく、ティースに巻かれたコ
イルと同じように反結線側まで導出される。

【００２２】図４は絶縁部７に係り止め部を備えた固定
子の一部を示す側面図で、１８は結線側の絶縁部、１９
は反結線側の絶縁部、２０はこの反結線側の絶縁部に設
けられた係り止め部を示す。前述した中性点を作るため
に巻き終わり部の端子９にからげられた後にマグネット
ワイヤーを切断することなく、ティースに巻かれたコイ
ルと同じように反結線側まで引き廻されたU相のマグネ
ットワイヤーは、相を形成する各ティースの絶縁部に設
けられた係り止め部２０に数回巻き付けるか、または引
っ掛けられてV相の巻き終わり部まで引き廻される。同
様にV相の巻き終わりまで引き廻されたマグネットワイ
ヤーは、相を形成する各ティースの絶縁部に設けられた
係り止め部２０に数回巻き付けるか引っ掛けられてW相
の巻き終わり部まで引き廻される。なお、上述した係り
止め部２０は絶縁部の形状変更によってその位置や大き
さは各種の対応が可能である。

【００２３】U相の巻き終り渡り線、およびV相の巻き終
り渡り線は、それぞれV相，Ｗ相の巻き終り部のコイル
と同じように、結線部の絶縁部まで引き廻され、結線部
の絶縁部に設けられた端子にからげられた後マズネット
ワイヤーは切断される。そしてティース５が径内方向を
向くように反転した形に正曲げされる。

【００２４】図５は正曲げ後の反結線側の固定子を示す
平面図であり、２１はU相の巻き終り渡り線、２２はV相
の巻き終り渡り線を示す。図５に示すように正曲げされ
て隣り合う拡翼部同志が当接して円環状に形成された固
定子１は、帯状体の両端部を形成した拡翼部の端部２
あ，２ｂを当接させ、この当接部分を接着、溶接、ある
いはその他の部品を用いる等の手段で一体化される。そ
して、最後に端子にからげられたマグネットワイヤーと
端子とを溶接、半田、あるいはヒュージング等により結
合して中性点が形成され、固定子が製作される。

【００２５】なお、この実施の形態１においては図３に
示すようにティース５が互いに離間する方向の略円弧状
に連鎖部３を逆曲げした状態でコイルの巻装を行なう形
を示したが、図２に示すようにティース５が互いに平行
となる形でコイルの巻装を行なう場合にも適用できるこ
とは言うまでもなく可能である。

【００２６】実施の形態２．以下、この発明の実施の形
態２について図６、図７を用いて説明する。図６は絶縁
部７に巻き終わり渡り線の弛み防止部を備えた固定子の
一部を示す側面図で、２３は絶縁部７から固定子の径外
方向に突出させて設けた弛み防止部を示す。また図７
は、弛み防止部２３の機能と、その状態を説明するため
に、正曲げ後の反結線側の固定子の一部を抜き出して示
す平面図である。

【００２７】前述の実施の形態１において図３および図
５を用いて説明したように、固定子を構成するティース
にコイルを巻装し、その後、ティース５が径内方向を向
くように反転させて図５に示す形に正曲げされる。この
時U相，Ｖ相の巻き終わり渡り線21、２２は逆に曲げら
れて引き廻されるため、これらの渡り線２１、２２が断
線したり、引き伸ばされたりしないようにするために
は、ティース５が径内方向を向くように反転させた正曲
げ時において渡り線の長さを、ティース５が平行となっ
た時に係り止め部２０を直線で結ぶ長さ以上の寸法とす
る必要がある。このため、正曲げが終了した固定子にお
いて、U相，Ｖ相の巻き終わり渡り線２１、２２が固定
子鉄心１に接触する可能性が生じる。

【００２８】そこで反結線側の絶縁部１９に弛み防止部
２３を設け、固定子の正曲げ終了時にはU相，Ｖ相の巻
き終わり渡り線２１、２２は図７に示すように反結線側
の絶縁部１９に設けられた弛み防止部２３に掛かり適度
な緊張状態を現出させてたるみが生じ無いようにして固
定子鉄心１との接触を防ぐように構成される。

【００２９】なお、反結線側の絶縁部１９に設けた弛み
防止部２３は、絶縁部の一部を径外方向に切起して形成
するか、予め絶縁部と一体的に径外方向に突出させて成
形してもよいものである。

【００３０】実施の形態３．図８は基板を用いて結線を
行なう状態を示す固定子の斜視図である。図において、
２４は外部回路と固定子の各相を形成するコイルとの電
気的な接続を行なう基板である。先に説明したこの発明
の実施の形態1および２の構成になる固定子を用いて外
部回路との結線を行なう場合、中性点の結線は反結線側
で既に完了しており、中性点としての新らたな結線は不
要である。したがって、外部回路との結線は、図２に示
すようにＵ，Ｖ，Ｗの各相の各コイルを配した場合にお
いては、正曲げ後の固定子では円周上に１２０度の間隔
で端子９が配置される。よってこれら端子９を結ぶ最小
限の大きさの基板を用いて電源供給用の接続のみ行なえ
ば良いものである。

【００３１】実施の形態４．図９はリード線を用いて結
線を行なう状態を示す固定子の斜視図である。図におい
て、２５は外部回路と固定子の各相を形成するコイルと
の電気的な接続を行なうリード線である。この実施例の
場合においても、先に説明したこの発明の実施の形態1
および２の構成になる固定子を用いて外部回路との結線
を行なう場合は、中性点の結線は反結線側で既に完了し
ており、中性点としての新らたな結線は不要である。し
たがって、外部回路と接続するリード線２５を正曲げ後
の固定子の円周上に１２０度の間隔で配置されたＵ，
Ｖ，Ｗの各相の各コイルの端子９に直接接続することで
電源供給用の結線接続を終える。なお、この実施の形態
においてはリード線を用いたがリード線以外の結線用の
部品を使用する場合にも適用できることは言うまでもな
い。

【００３２】

【発明の効果】この発明の請求項1に記載の電動機の固
定子によれば、拡翼部の一端が隣り合う拡翼部の一端に
連接して連鎖部を成し、この連鎖部の延びる方向とほぼ
直角方向に上記拡翼部の基部から互いに平行に延びる複
数のティースを形成して成る帯状に打ち抜かれた鉄心を
積層して形成した固定子鉄心を、各ティースが互いに離
間する方向に連鎖部を逆曲げした状態でコイルの巻装が
行なえるので、各相を形成するコイルの巻装作業が容易
であり、かつ、各相に巻装されたマグネットワイヤーを
固定子の反結線側に導出させて中性点を形成するように
しているので、中性点の結線のための部品は不要でコス
トの低減が図れるものである。

【００３３】また、この発明の請求項２に記載の電動機
の固定子によれば、中性点を形成するマグネットワイヤ
ーを定位置化することができ、品質の安定が図れるもの
である。

【００３４】また、この発明の請求項３に記載の電動機
の固定子によれば、固定子鉄心を正曲げしたとき中性点
を形成するマグネットワイヤーのたるみを防止すること
ができ、品質の安定が図れるものである。

【００３５】また、この発明の請求項４に記載の電動機
の固定子によれば、外部回路との接続は固定子の各相を
形成するように巻装されたコイルとの接続のみで良く、
外部回路との接続のための基板は最小限の大きさで済
み、コストの低減が図れるものである。

【００３６】また、この発明の請求項５に記載の電動機
の固定子によれば、外部回路との接続は固定子の各相を
形成するように巻装されたコイルとの接続のみで良いた
め、リード線を直接端子に結線することで済み、コスト
の低減が図れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による電動機の固定
子を示す図であり、開放状態における固定子鉄心を示す
平面斜視図である。

【図２】図１に示す固定子鉄心に絶縁部を施した状態
の固定子鉄心を示す平面斜視図である。

【図３】この発明の実施の形態１による電動機の固定
子を示す図であり、絶縁部を施した後の固定子鉄心にコ
イルを巻装する状態を示す平面図である。

【図４】この発明の実施の形態１による電動機の固定
子を示す図であり、絶縁部に係り止め部を備えた固定子
の一部を示す側面図である。

【図５】この発明の実施の形態１による電動機の固定
子を示す図であり、正曲げ後の反結線側の固定子を示す
平面図である。

【図６】この発明の実施の形態２による電動機の固定
子を示す図であり、絶縁部に巻き終わり渡り線のたある
み防止部を備えた固定子の一部を示す側面図である。

【図７】この発明の実施の形態２による電動機の固定
子を示す図であり、たるみ防止部の機能状態を説明する
ために、正曲げ後の反結線側の固定子の一部を抜き出し
て示す平面図である。

【図８】この発明の実施の形態３による電動機の固定
子を示す図であり、基板を用いて結線を行なう状態を示
す固定子の斜視図である。

【図９】この発明の実施の形態４による電動機の固定
子を示す図であり、リード線を用いて結線を行なう状態
を示す固定子の斜視図である。

【符号の説明】

１固定子鉄心、２ティース、２ａ端部、２
ｂ端部、３絶縁部、４基部、５チィー
ス、６頂面、７絶縁部、８ボイン相当部、
９端子、１０突部、１１コイル、１２
Ｕ相巻き始め、１３Ｕ相巻き終り、１４Ｖ相巻き
始め、１５Ｖ相巻き終り，１６Ｗ相巻き始め、
１７Ｗ相巻き終り，１８結線側の絶縁部、１９
反結線側の絶縁部、２０係り止め部、２１Ｕ
相巻き終り渡り線、２２Ｖ相巻き終り渡り線、２
３弛み防止部、２４基板、２５リード線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松永隆東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者石井博幸東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者山崎東吾東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者松岡篤東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者川口仁東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 5H002 AA07 AB01 AE01 AE07 5H603 AA09 BB01 BB02 BB12 CA01 CA05 CB04 CB17 CC05 CC11 CC17 CD21 CE01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両側に拡翼部を有し、この拡翼部の一端
が隣り合う拡翼部の一端に連接して連鎖部を成し、この
連鎖部の延びる方向とほぼ直角方向に上記拡翼部の基部
から互いに平行に延びる複数のティースを形成して成る
帯状に打ち抜かれた鉄心、この鉄心を積層して構成し、
前記連鎖部の両端が対向するように環状に曲げられた固
定子鉄心と、前記ティースの外周に設けられた絶縁部
と、この絶縁部の外周に巻装されたコイルとから成り、
前記ティースに各相を構成するように巻装されたマグネ
ットワイヤーを固定子の反結線側に導出し、この導出さ
れたマグネットワイヤーを切断することなく渡り線とし
て引き廻して中性点を形成するようにしたことを特徴と
する電動機の固定子。
【請求項２】固定子の反結線側に導出した中性点を形
成するマグネットワイヤーを引き廻すときに渡り線を固
定する係り止め部を絶縁部に形成したことを特徴とする
請求項1に記載の電動機の固定子。
【請求項３】固定子鉄心を環状に正曲げしたとき中性
点を形成するマグネットワイヤーのたるみを防止する突
起部を絶縁部に形成したことを特徴とする請求項1また
は2に記載の電動機の固定子。
【請求項４】固定子の各相を形成するように巻装され
たコイルと外部回路との接続を基板を介して行なうよう
にしたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに
記載の電動機の固定子。
【請求項５】固定子の各相を形成するように巻装され
たコイルと外部回路との接続をリード線で結線するよう
にしたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに
記載の電動機の固定子。