JP2001258215A - 電動機の巻線方法 - Google Patents

電動機の巻線方法

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JP2001258215A
JP2001258215A JP2000064915A JP2000064915A JP2001258215A JP 2001258215 A JP2001258215 A JP 2001258215A JP 2000064915 A JP2000064915 A JP 2000064915A JP 2000064915 A JP2000064915 A JP 2000064915A JP 2001258215 A JP2001258215 A JP 2001258215A
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JP
Japan
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coil
winding
teeth
slot
shaping
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JP2000064915A
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English (en)
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Akihiko Yamazaki
昭彦 山崎
Yoshinari Asano
能成 浅野
Yasutake Seki
育剛 関
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動機において、鉄心を分割することなく、
スロット占積率を向上させる。 【解決手段】 (1)1つまたは複数のティース2に対
して前記ティースの両側のスロット4に、スロットオー
プン5中心より内側に巻線を施す。(2)前記巻線を施
す途中段階において、少なくとも1回以上、既に巻装し
たコイルをスロット内部にて外力を加え、コイル整形す
る。(3)コイル整形によって広がった巻線可能領域
に、残りの巻線を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高いスロット占積
率にて巻線を行うことにより、高効率を図ろうとする電
動機の巻線方法である。
【0002】
【従来の技術】従来、電動機の突極集中方式の巻線は、
スロットオープンを通してスロットにノズルを入れ、直
接ティースに巻線を行っていた。この際、ノズルを半径
方向に揺動させる工法などにより、巻線位置を制御し整
列性を追求することで、スロット占積率を向上させてい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記方法によれば、巻
線の整列性を追求することにより高いスロット占積率を
実現することが可能であるが、線断面が丸型などのため
線間には必ず間隙が生じ、一定以上のスロット占積率向
上は不可能となる。また巻線の高速性を追求していく
と、整列性が乱れ線間に間隙が生じるなど、スロット占
積率が低下する。また、スロット占積率を追求していく
と、ノズルとコイルが接触することにより、コイルに傷
がつき、巻線品質を低下させる等の問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、放射状に略等間隔に配された複数のティー
スと、前記ティースの、回転子に対向した側と反対側を
つなぐ略円筒形状のヨークからなる固定子鉄心におい
て、以下の順序により巻線を行うものである。 (1)1つまたは複数のティースに対して前記ティース
の両側のスロットに、スロットオープン中心より内側に
巻線を施す。 (2)前記巻線を施す途中段階において、少なくとも1
回以上、既に巻装されたコイルをスロット内部にて外力
を加えコイル整形する。 (3)コイル整形によって広がった巻線可能領域に、残
りの巻線を行う。
【0005】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、放射状
に略等間隔に配された複数のティースと、前記ティース
の、回転子に対向した側と反対側をつなぐ略円筒形状の
ヨークからなる固定子鉄心において、1つまたは複数の
ティースに対して前記ティースの両側のスロットに、ス
ロットオープン中心より内側に巻線を施してなり、前記
巻線を施す途中段階において、少なくとも1回以上、既
に巻装されたコイルをスロット内部にて外力を加え、コ
イル整形した後、残りの巻線を行う電動機の巻線方法で
あって、スロット占積率を向上させ、効率の高い電動機
を提供するものである。
【0006】請求項2に記載の発明は、ティースに対し
て略平行の面を有するコイル整形治具にて巻装されたコ
イルの整形を行う請求項1記載の電動機の巻線方法であ
って、コイルに傷をつけにくく整形を行うことが可能で
ある。
【0007】請求項3に記載の発明は、巻線時に固定子
鉄心を軸方向の上面で固定する巻線ガイドの内部に、コ
イル整形治具を内蔵し、必要な時に、コイル整形治具を
スロット内部に引き出し、スロット内のコイル整形を行
う請求項2記載の電動機の巻線方法であって、設備のス
ペースを有効に利用でき、かつ、治具移動工数を短縮し
て生産性を向上させることが可能である。
【0008】請求項4に記載の発明は、巻線の整形を行
う前の巻線スペースから、巻線の整形を行った後の巻線
スペースをひいた部分をコイルの整形領域としたとき、
スロット形状のうち、前記コイル整形領域に接する部分
が、ティースに対して略直交する線からなることを特徴
とした請求項1から3のいずれか1項に記載の電動機の
巻線方法であって、コイル整形治具とスロット外周とが
接触し絶縁を破壊することを防止し、密度良くコイルを
整形することができる。
【0009】請求項5に記載の発明は、コイル整形治具
をスロット内部に配したとき、コイル整形治具と、スロ
ット形状のうち、コイル整形領域に接する部分との隙間
が、コイル1本の直径の2分の1以下である請求項1か
ら4のいずれか1項に記載の電動機の巻線方法であっ
て、コイル整形時に、端部のコイルを傷つけることがな
く、品質の良好な電動機を提供する。
【0010】請求項6に記載の発明は、回転子が2P極
の永久磁石よりなるとき、固定子が3Pのティースを有
し、1のティースに対し、ティースの両側のスロットに
集中巻線を施した電動機に対し、請求項1から5のいず
れか1項に記載の方法にて巻線を行う電動機の巻線方法
であって、スロット占積率が高く、かつ、品質の良好な
電動機を提供する。
【0011】(実施の形態1)以下、本発明の一実施の
形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【0012】図1は、本発明の一実施の形態として電動
機の巻線方法における巻線の整形直前の状態を示す斜視
図である。図2は、本発明の一実施の形態として電動機
の巻線方法における巻線の整形方法を説明する部分断面
図である。図3は、本発明の一実施の形態として電動機
の巻線方法を適用する電動機の固定子鉄心形状を示す部
分断面図である。
【0013】固定子鉄心1は、放射状に略等間隔に配さ
れた3P個(P=3)のティース2と、ティース2の、
回転子に対向した側と反対側(外周側)をつなぐ略円筒
形状のヨーク3からなり、ティースの内周側は拡幅され
ており、拡幅された端部が、互いに隣接するティース同
士でスロットオープン5の幅を隔てて近接している。
【0014】1つのティースに対して前記ティースの両
側のスロット4に、スロットオープン5中心より内側に
ノズル6を用いて集中巻線し、コイル7を施している。
コイルは、スロットオープンのほぼ中心から、巻線を施
そうとするティース側の領域に収まる。コイルと鉄心の
間には、PETまたはPENなどの絶縁フィルム等が設
けてある。
【0015】巻線を施す途中段階において、少なくとも
1回以上、既に巻装されたコイルをスロット内部にコイ
ル整形治具8を入れ、ティース方向に力Fを加え、コイ
ル7を整形する。コイル7の整形中は、ノズル6は、固
定子の下部に退避している。
【0016】コイル7を整形した後、残りの巻線を行
う。コイル整形は、1回でも、2回以上行ってもよい。
【0017】回転子(図示せず)は、2P(P=3)の
極を有する永久磁石からなる。
【0018】コイル整形治具8は、ティース2に対して
略平行の面11を有し、ティースに対して垂直方向に力
Fを加え、コイル7の整形を行う。本方法により、コイ
ルに傷をつけにくく整形を行うことが可能である。
【0019】また、コイル整形治具8は、巻線を施して
いる間は、巻線時に固定子鉄心を軸方向の上面で固定す
る巻線ガイド(図示せず)の内部に内蔵し、必要な時
に、コイル整形治具をスロット内部に引き出し、コイル
の整形を行うようにすれば、設備のスペースを有効に利
用でき、かつ、短い移動距離で整形でき生産性を向上さ
せることが可能である。
【0020】さらに、コイル整形を行う前の巻線スペー
スから、コイル整形を行った後の巻線スペースをひいた
部分をコイル整形領域9としたとき、スロット形状のう
ち、前記コイル整形領域に接する部分(以下、コイル整
形領域の外周部分という)12、13が、ティースに対
して略直交する線からなり、コイル整形するとき、コイ
ル整形治具8は、コイル整形領域の外周部分12、13
とわずかな隙間Δをもってコイル整形しながら移動す
る。隙間Δは、巻線のコイル1本の直径の2分の1以下
とすれば、かならずコイルの外周がコイル整形治具8の
ティース2に対して略平行の面11に接触するので、コ
イル整形治具8と、コイル整形領域の外周部分12、1
3とわずかな隙間にコイルが挟まれ、コイルに傷をつけ
たり断線したりすることが防止できる。なお、整形領域
の外周部分12、13は、完全な線でなくてもよく、整
形範囲において、隙間Δが、最大でもコイル1本の直径
の2分の1以下となり、かつ、少なくとも互いに接触し
ないようにすればよい。
【0021】上記巻線方法によれば、コイル整形するこ
とにより、コイルの断面形状が丸型から多角形(望まし
くは正六角形)に近い形状に変形するため、巻線間の隙
間が小さくなり、スロット占積率を向上させることがで
きる。従来、特開平1−252141号公報等に示すよ
うに、固定子鉄心を分割し、展開した状態で巻線を行う
ことにより、スロット占積率を向上させていたが、鉄心
の接合部による鉄損の増加やパーミアンスの低下が発生
していた。本発明により、固定子鉄心を分割することな
く、分割したときと同等のスロット占積率を実現するこ
とができ、かつ、鉄心の接合部がないため、分割した場
合より効率が向上した。
【0022】固定子外径がφ100mm程度の電動機に
おいて、φ0.6mm程度の巻線を施した場合、コイル
整形を行わなかった場合、スロット占積率(巻線の総断
面積÷スロットからスロット絶縁を除いた面積×10
0)が65〜70%程度であったのに対し、本発明に示
したコイル整形を伴う巻線を行うことにより、75%〜
80%とすることができ、モータ効率が0.5%〜2%
程度向上した。
【0023】なお、上記実施の形態においては、2Pの
極に、3Pのティースをもつ一体コアにおける集中巻方
式の電動機の例を示した。一体コアの集中巻方式におい
ては、スロットオープンを通してノズルを挿入し巻線を
行うのが最も生産性高くスロット占積率を大きくでき、
ティース両側に巻線を施すため、両側の巻線を同時に整
形すれば、ティースの変形も防止できる。
【0024】しかしながら、分布巻の場合や、ヨーク部
とティース部を分割し、鉄心の外側から巻線を行う場
合、また、外転型の電動機の場合等においても、本発明
を適用できる。
【0025】すなわち、電動機の形態、極数、スロット
形状等、上記実施の形態に限定するものではなく、本発
明の趣旨に応じて種々の変形が可能であり、これらを本
発明の範囲から排除するものではない。
【0026】
【発明の効果】上記説明より明らかなように、請求項1
に記載の発明によれば、スロット占積率を向上させ、効
率の高い電動機を提供する。
【0027】請求項2に記載の発明によれば、巻装され
たコイルに傷をつけにくく、コイル整形を行うことが可
能である。
【0028】請求項3に記載の発明によれば、設備のス
ペースを有効に利用でき、かつ、生産性を向上させるこ
とが可能である。
【0029】請求項4に記載の発明によれば、コイル整
形治具とスロット外周とが接触し、絶縁を破壊すること
を防止することができる。
【0030】請求項5に記載の発明によれば、コイル整
形時に、端部のコイルを傷つけることがなく、品質の良
好な電動機を提供する。
【0031】請求項6に記載の発明によれば、スロット
占積率が高く、かつ、品質の良好な電動機を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における電動機の巻線方
法におけるコイル整形直前の状態を示す斜視図
【図2】本発明の一実施の形態における電動機の巻線方
法におけるコイル整形方法を説明する部分断面図
【図3】本発明の一実施の形態における電動機の巻線方
法を適用する電動機の固定子鉄心形状を示す部分断面図
【符号の説明】
1 固定子鉄心 2 ティース 3 ヨーク 4 スロット 5 スロットオープン 6 ノズル 7 コイル 8 コイル整形治具 9 コイル整形領域
フロントページの続き (72)発明者 関 育剛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5H615 AA01 BB01 PP01 PP13 QQ02 QQ08 QQ12 QQ27 RR02 TT37

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放射状に略等間隔に配された複数のティ
    ースと、前記ティースの、回転子に対向した側と反対側
    をつなぐ略円筒形状のヨークからなる固定子鉄心におい
    て、1つまたは複数のティースに対して前記ティースの
    両側のスロットに、スロットオープン中心より内側に巻
    線を施してなり、前記巻線を施す途中段階において、少
    なくとも1回以上、既に巻装したコイルをスロット内部
    にて外力を加え、コイル整形した後、残りの巻線を行う
    電動機の巻線方法。
  2. 【請求項2】 ティースに対して略平行の面を有するコ
    イル整形治具にて巻線のコイル整形を行う請求項1記載
    の電動機の巻線方法。
  3. 【請求項3】 巻線時に固定子鉄心を軸方向の上面で固
    定する巻線ガイドの内部に、コイル整形治具を内蔵し、
    必要な時に、コイル整形治具をスロット内部に引き出
    し、巻線のコイル整形を行う請求項2記載の電動機の巻
    線方法。
  4. 【請求項4】 巻線のコイル整形を行う前の巻線スペー
    スから、巻線のコイル整形を行った後の巻線スペースを
    ひいた部分を巻線のコイル整形領域としたとき、スロッ
    ト形状のうち、前記コイル整形領域に接する部分が、テ
    ィースに対して略直交する線からなることを特徴とした
    請求項1から3のいずれか1項に記載の電動機の巻線方
    法。
  5. 【請求項5】 コイル整形治具をスロット内部に配した
    とき、コイル整形治具と、スロット形状のうち、コイル
    整形領域に接する部分との隙間が、コイル1本の直径の
    2分の1以下である請求項1から4のいずれか1項に記
    載の電動機の巻線方法。
  6. 【請求項6】 回転子が2P極の永久磁石よりなると
    き、固定子が3Pのティースを有し、1のティースに対
    し、ティースの両側のスロットに集中巻線を施した電動
    機に対し、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法
    にて巻線を行う、電動機の巻線方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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