JP2000341896A - 回転電機 - Google Patents

回転電機

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JP2000341896A JP11145057A JP14505799A JP2000341896A JP 2000341896 A JP2000341896 A JP 2000341896A JP 11145057 A JP11145057 A JP 11145057A JP 14505799 A JP14505799 A JP 14505799A JP 2000341896 A JP2000341896 A JP 2000341896A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁極ティース毎に巻回されるコイル３のステ
ータコア１積層方向のコイル１の高さ寸法の膨らみを防
止してモータ全体を小形化する。 【解決手段】 コイル３を巻回する絶縁ボビン２のコイ
ル導入溝２ｄのある側の角部に傾斜角部２ｆを設けて、
巻回される上下層のコイル線がステータコア１の積層方
向の面で交差しないようにして、この方向へのコイル１
高さ寸法の膨らみを防止する。

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、ＤＣブラシレス
モータやステッピングモータ等のように磁極ティース毎
にコイルが巻回される固定子を備えた回転電機に関し、
特に、絶縁ボビンの巻線枠の形状を工夫してコイルの軸
方向への膨らみ寸法を短縮し、モータの小形化を図った
ものに関する。
【０００２】
【従来の技術】磁極ティース毎にコイルが巻回される固
定子を備えた回転電機については、例えば、特開平９−
１９１５８８号公報に、１２スロット８極のＤＣブラシ
レスモータにおいて３つの固定子片を１つのユニットコ
アとして、４つのユニットコアを組み合わせて１つの固
定子を構成した事例が開示されており、図９は上記従来
のモータのステータの要部の構成を示す斜視図、図１０
は図９のステータの巻線時のコイル端末と巻枠の状態を
示す斜視図である。図９、図１０から明らかなように、
磁性材料で形成され積層されたヨーク部１ｂが隣接する
ヨーク部１ｂ間の薄肉連結部（図示せず）を介して連結
されたステータコア１の各磁極ティース１ａに、絶縁ボ
ビン２を介してそれぞれコイル３を巻回すると共に、各
薄肉連結部を折り曲げることにより環状に形成して構成
され、コイル３の端末３ａは絶縁ボビン２に立設された
角ピン４にからげて処理されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の絶縁ボビン
構造を持ったステータでのコイル巻回作業は、先ずコイ
ル線を絶縁ボビン２に形成されたコイル導入溝２ｄに通
し、次いで第１層の第１巻目は絶縁ボビン２の各二つの
巻回枠芯正面部２ｂ及び巻回枠芯側面部２ｃとコイル導
入溝２ｄのある側の巻回枠壁部２ａとでなす角部に添わ
せて巻回して行き、第２巻目は第１巻目に添うように巻
かれる。これを順次繰り返して第１層目が巻かれる。次
に、第２層目は第１層目の上に巻かれるが、第１層目と
平行に巻かれる部分では第１層目のコイル線間に隙間な
く巻かれる。しかし、第１層目のコイル線と交差する部
分では、第２層目のコイル線が第１層目のコイル線の真
上に位置することとなるため、コイル３の巻線高さが高
くなる。上記従来の絶縁ボビン構造を持った回転電機の
ステータでは、コイル線の交差する部分がステータコア
１の縦方向、即ち、ステータコア１の積層方向の面とな
るため、この方向のコイル高さ寸法が大きくなり、結
局、モータ全体が大きくなるという問題があった。
【０００４】この発明は、上記のような従来の問題点を
解消するためになされたもので、磁極ティース毎にコイ
ルが巻回されたステータの軸方向寸法を短縮して全体の
小形化を図った回転電機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る回転電機
は、積層構成されたステータコアの複数の磁極ティース
のそれぞれに絶縁ボビンを介し整列巻きされてなるコイ
ルを備えたステータを有するものであって、少なくとも
絶縁ボビンのコイル導入溝がある側の巻回枠壁部とコイ
ル導入溝近傍の巻回枠芯正面部とでなす角部に、第１層
目で第１巻目のコイル線をコイル巻き進み方向にコイル
線径分だけ移行させる移行突起を設けたものである。ま
た、移行突起を、絶縁ボビンのコイル導入溝がある側の
巻回枠壁部とコイル導入溝近傍の巻回枠芯正面部とでな
す角部から、巻回枠壁部に添ってコイル線径の２．１倍
の高さ、巻回枠芯正面部に添ってコイル線径の１．２１
倍の底辺長さを有する傾斜角部としたものである。ま
た、移行突起を、絶縁ボビンのコイル導入溝がある側の
巻回枠壁部とコイル導入溝近傍の巻回枠芯正面部とでな
す角部から、巻回枠壁部及び巻回枠芯正面部に添ってそ
れぞれコイル線径寸法の高さで先端に半径がコイル線径
の０．５倍の丸みを有する突起角部としたものである。
更に、移行突起を、絶縁ボビンのコイル導入溝がある側
の巻回枠壁部とコイル導入溝近傍の巻回枠芯正面部とで
なす角部から、巻回枠壁部に添ってコイル線径の０．８
７倍の高さ、巻回枠芯正面部に添ってコイル線径の１．
０倍の底辺長さを有する突起角部としたものである以上
のように、移行突起は、少なくとも絶縁ボビンのコイル
導入溝がある側の巻回枠壁部とコイル導入溝近傍の巻回
枠芯正面部とでなす角部に設けられて、絶縁ボビンに巻
回するコイルの第１層目で第１巻目のコイル線をコイル
巻き進み方向に線径分だけ移行させる機能を有するもの
であり、実施の形態１ないし実施の形態３における傾斜
角部及び突起角部を含むものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
一実施の形態のモータにつき図に基づいて説明する。な
お、各図中、従来例におけるものと同一符号は同一、又
は同等のものを示す。図１は、この発明の実施の形態１
であるモータのステータの要部の構成を示す図であり、
図１（ａ）は磁極ティースにコイルを形成した状態を示
す平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の矢Ａ方向に見た側
面図である。ただし、図１（ａ），図１（ｂ）共に、コ
イルの巻き回数を少なくして図示している。図２はこの
発明の実施の形態１であるモータのステータの要部の構
成を示す斜視図である。ただし、コイルを省略して図示
している。図３は図１の断面図であり、図３（ａ）は図
１（ｂ）のIIIa-IIIa 方向に見た断面図、図３（ｂ）は
図１（ａ）のIIIb-IIIb方向に見た断面図、図３（ｃ）
は図１（ａ）のIIIc-IIIc 方向に見た断面図である。た
だし、図３（ｃ）はコイルの巻き回数を１回に省略して
図示している。図４は図３（ｂ）におけるｆ部の拡大図
である。
【０００７】図において、１は磁性材料で形成され積層
されて、磁極ティース１ａと対をなす複数のヨーク部１
ｂが薄肉連結部（図示せず）を介して帯状に連結された
ステータコア、２はこのステータコア１の磁極ティース
１ａの外周面及びヨーク部１ｂの内面に樹脂で一体成形
された絶縁ボビン、３はこの絶縁ボビン２内に巻回され
たコイルである。次に、上記のように構成された本実施
の形態１におけるステータのコイルの巻回方法について
説明する。図１（ａ）及び図３（ｃ）に示すように、コ
イル導入溝２ｄを通じて導入されたコイル線は、各二つ
の巻回枠芯正面部２ｂ及び巻回枠芯側面部２ｃとコイル
導入溝２ｄのある側の巻回枠壁部２ａとでなす角部に添
って第１巻目が巻かれ、次に第１巻目に添うように第２
巻目が巻かれる。これを繰り返して第１層目の巻回が終
わると、第１層目の上部に第２層目が巻かれる。これを
繰り返して所定の巻数分のコイル３が巻かれると、コイ
ル導出溝２ｅを通じてコイル線は導出されコイルの巻回
が終了する。
【０００８】以上のようにしてコイルを巻回するとき、
コイル巻層間では下層のコイルと交差する部分ができる
が、この部分では下層のコイルの真上に次層のコイルが
あるため、コイル高さが高くなる。本実施の形態１にお
いては、絶縁ボビン２の各二つの巻回枠芯正面部２ｂ及
び巻回枠芯側面部２ｃとコイル導入溝２ｄのある側の巻
回枠壁部２ａとでなす角部で、４箇所ある内の巻始めの
コイルが３番目に添う部分の途中から４番目に添う部分
にかけて、図４に示す断面形状のように、高さがコイル
線径の２．１倍、底辺長さがコイル線径の１．２１倍の
傾斜角部２ｆを設けたことにより、コイル巻層間で交差
する部分がコイル巻き始めの線の３番目に添う部分とな
るため、この部分の高さ方向には膨らみを生じるがステ
ータコア１の積層方向には膨らみを生じることがない。
したがって、モータの軸方向寸法を小さく抑制すること
ができる。なお、傾斜角部２ｆの寸法は図４に示す値に
近似した値でないと、コイルを整列巻きすることができ
ず乱巻きとなって全体に膨らみを生じる結果となり、所
定の効果が得られない。
【０００９】実施の形態２．図５は、この発明の実施の
形態２であるステータの絶縁ボビンに突起角部を設けて
コイル巻回を行う状態を示す要部断面図である。図示の
ように、断面形状は高さ及び底辺長さ共にコイル線径と
同一で、コイル線と接する角部に半径がコイル線径の
０．５倍の丸みを持つ突起角部２ｇを設けたことによ
り、コイル巻層間で交差する部分がコイル巻き始めの線
の３番目に添う部分となるため、上記実施の形態１にお
けると同様の効果が得られる。なお、突起角部２ｇの寸
法は図５に示す値に近似した値でないと、コイルを整列
巻きすることができず乱巻きとなって全体に膨らみを生
じる結果となり、所定の効果が得られない。
【００１０】実施の形態３．図６は、この発明の実施の
形態３であるステータの絶縁ボビンに突起角部を設けて
コイル巻回を行う状態を示す要部断面図である。図示の
ように、断面形状は高さがコイル線径の０．８７倍、幅
がコイル線径と同一の四角形状の突起角部２ｈを設けた
ことにより、コイル巻層間で交差する部分がコイル巻き
始めの線の３番目に添う部分となるため、上記実施の形
態１におけると同様の効果が得られる。なお、突起角部
２ｈの寸法は図６に示す値に近似した値でないと、コイ
ルを整列巻きすることができず乱巻きとなって全体に膨
らみを生じる結果となり、所定の効果が得られない。
【００１１】実施の形態４．図７は、この発明の実施の
形態４であるモータのステータの絶縁ボビンの巻回枠芯
正面部の一辺に傾斜角部を設けた状態を示す要部斜視図
である。ただしコイルを省略して図示している。図８
は、図７のVIII-VIII 方向に見た断面図である。ただし
コイルの巻回数を１回に省略して図示している。本実施
の形態４の絶縁ボビン２は、コイル導入溝２ｄのある側
の巻回枠壁部２ａと巻回枠芯正面部２ｂとでなす角部の
みに上記図４で示した傾斜角部２ｆを設けたものであ
り、その他の構成は実施の形態１におけると同様であ
る。絶縁ボビン２を以上のように構成しても、実施の形
態１におけると同様の効果が得られる。なお、上記傾斜
角部２ｆに代えて図５に示した突起角部２ｇや図６に示
した突起角部２ｈを設けても同様の効果が得られる。
【００１２】
【発明の効果】この発明は以上のように構成したので、
以下に示す効果を奏する。積層構成されたステータコア
の複数の磁極ティースのそれぞれに絶縁ボビンを介し整
列巻きされてなるコイルを備えたステータの、少なくと
も絶縁ボビンのコイル導入溝がある側の巻回枠壁部とコ
イル導入溝近傍の巻回枠芯正面部とでなす角部に、第１
層目で第１巻目のコイル線をコイル巻き進み方向に線径
分だけ移行させる移行突起を設ける構成としたので、形
成されたコイルのステータコア積層方向の膨らみが防止
され、軸方向寸法を短縮して回転電機全体の小形化が図
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１であるモータのステ
ータの要部の構成を示す図であり、（ａ）は磁極ティー
スにコイルを形成した状態を示す平面図、（ｂ）は
（ａ）の矢Ａ方向に見た側面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１であるモータのステ
ータの要部の構成を示す斜視図である。
【図３】 図１の断面図であり、（ａ）は図１（ｂ）の
IIIa-IIIa 方向に見た断面図、（ｂ）は図１（ａ）のII
Ib-IIIb 方向に見た断面図、（ｃ）は図１（ａ）のIIIc
-IIIc 方向に見た断面図である。
【図４】 図３（ｂ）におけるｆ部の拡大図である。
【図５】 この発明の実施の形態２であるモータのステ
ータの絶縁ボビンに突起角部を設けてコイル巻回を行う
状態を示す要部断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態３であるモータのステ
ータの絶縁ボビンに突起角部を設けてコイル巻回を行う
状態を示す要部断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態３であるモータのステ
ータの絶縁ボビンの巻回枠芯正面部の一辺に傾斜角部を
設けた状態を示す要部斜視図である。
【図８】 図７のVIII-VIII 方向に見た断面図である。
【図９】 従来のモータのステータの要部の構成を示す
斜視図である。
【図１０】 図９のステータの巻線時のコイル端末と巻
枠の状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ステータコア、１ａ 磁極ティース、２ 絶縁ボビ
ン、２ａ 巻回枠壁部、２ｂ 巻回枠芯正面部、２ｃ
巻回枠芯側面部、２ｄ コイル導入溝、２ｆ 傾斜角
部、２ｇ 突起角部、３ コイル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 武史 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 松永 和男 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 中尾 乾次 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 広田 穣 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 野々口 拡 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） 5H604 AA05 AA08 BB01 BB17 CC01 CC05 CC13 CC16 PB03 QB12 QB17

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 積層構成されたステータコアの複数の磁
    極ティースのそれぞれに絶縁ボビンを介し整列巻きされ
    てなるコイルを備えたステータを有する回転電機であっ
    て、少なくとも上記絶縁ボビンのコイル導入溝がある側
    の巻回枠壁部と上記コイル導入溝近傍の巻回枠芯正面部
    とでなす角部に、第１層目で第１巻目のコイル線をコイ
    ル巻き進み方向にコイル線径分だけ移行させる移行突起
    を設けたことを特徴とする回転電機。
  2. 【請求項２】 移行突起は、絶縁ボビンのコイル導入溝
    がある側の巻回枠壁部と上記コイル導入溝近傍の巻回枠
    芯正面部とでなす角部から、上記巻回枠壁部に添ってコ
    イル線径の２．１倍の高さ、上記巻回枠芯正面部に添っ
    てコイル線径の１．２１倍の底辺長さを有する傾斜角部
    であることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
  3. 【請求項３】 移行突起は、絶縁ボビンのコイル導入溝
    がある側の巻回枠壁部と上記コイル導入溝近傍の巻回枠
    芯正面部とでなす角部から、上記巻回枠壁部及び上記巻
    回枠芯正面部に添ってそれぞれコイル線径寸法の高さで
    先端に半径がコイル線径の０．５倍の丸みを有する突起
    角部であることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
  4. 【請求項４】 移行突起は、絶縁ボビンのコイル導入溝
    がある側の巻回枠壁部と上記コイル導入溝近傍の巻回枠
    芯正面部とでなす角部から、上記巻回枠壁部に添ってコ
    イル線径の０．８７倍の高さ、上記巻回枠芯正面部に添
    ってコイル線径の１．０倍の底辺長さを有する突起角部
    であることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
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