JP2002315251A - 電動機の固定子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイルエンドを縮小する。巻線の巻回作業を
効率化する。 【解決手段】 固定子鉄心１１の極歯１２に対する巻回
寸法より大きめの寸法に製作した巻線１６を、固定子鉄
心１１のスロットに挿入した後に、追加極歯３４をコイ
ルエンド３２に差し込む。コイルエンド３２の長さに余
裕を持たせる必要がなくなるためコイルエンド３２の短
縮が可能となる。巻線１６を固定子鉄心１１の外部で巻
回するため巻線１６の製作をスペース上の余裕をもって
実行でき、また、巻線１６のサイズを固定子鉄心１１の
極歯１２に対する巻回寸法より大きくできるため、巻線
１６の極歯１２への挿入作業を容易に実行できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に電動機の固定
子およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動機の小型化および巻線抵抗によるモ
ータ効率の低下を防ぐための方法として、巻線の高密度
化やコイルエンドの縮小化が進められている。

【０００３】従来技術による電動機の固定子への巻線の
巻回方法には大きく分けて３つの方法がある。３つの方
法とは、あらかじめ外部で巻回した巻線を、固定子の内
面の径方向内向きの極歯間に成形されたスロットに挿入
する方法と、巻線機によりスロットに直接巻線を巻回す
る方法と、そして固定子を回転方向に分割した分割コア
を製作し、外部で巻線を巻回した後に、分割コアを結合
し一つの固定子を形成する方法である。

【０００４】まず、従来技術のうち、あらかじめ外部で
巻回した巻線を、固定子のスロットに挿入する方法によ
り製造した固定子について説明する。

【０００５】図９はＵ，Ｖ，Ｗの三相分布巻線を巻回し
た電動機の固定子の平面断面図である。また図１０は、
図９に示した電動機の固定子の側面断面図である。さら
に、図１１は、図９に示した電動機の固定子の端面視図
である。

【０００６】図９において、１１は固定子鉄心、１２は
極歯、１３はスロット、１４はスロットのオープニン
グ、１５はスロットの内壁に挿入した絶縁紙、１６はス
ロット１３に巻回した巻線である。また図１０，１１に
おいて、１７は固定子鉄心１１のモータ軸方向端面に露
出する巻線のコイルエンドである。

【０００７】あらかじめ外部で巻回した巻線を、固定子
のスロット１３に挿入する方法により製造した電動機の
固定子の構成について説明する。内径に複数の極歯１２
を設けた磁性鋼板をモータ軸方向に複数枚積層して固定
子鉄心１１を構成する。固定子鉄心１１のスロット内部
には絶縁紙１５を介して巻線１６が挿入されている。ま
た、巻線１６のコイルエンド１７は、図９、図１１で示
すようにＵからＸ、ＶからＹ、ＷからＺというように巻
回され、三相分布巻線を形成している。

【０００８】以上のように構成された電動機の固定子の
製作手順は、以下のとおりである。まず、複数の電磁鋼
板を軸方向に積層し固定子鉄心１１を成形する。次に、
極歯１２に囲まれたスロット１３の内径に絶縁紙１５を
設ける。一方、別に固定子の巻回寸法に合せた木型に巻
線を巻回し、巻線を木型から取り外しておく。次に、こ
の巻線を固定子鉄心１１の内径のオープニング１４より
スロット１３に挿入する。

【０００９】次に、従来技術のうち、巻線機により直接
巻線を巻回する方法により製造した固定子について説明
する。尚、巻線機により直接巻線を巻回する方法により
製造した電動機の固定子は、上述したあらかじめ外部で
巻回した巻線を、固定子のスロット１３に挿入する方法
により製造した電動機の固定子と同様の形状であるた
め、図９〜図１１を使用して説明する。

【００１０】巻線機により直接巻線を巻回する方法によ
り製造した固定子の構成は、あらかじめ外部で巻回した
巻線を、固定子のスロット１３に挿入する方法により製
造した電動機の固定子の構成と同様である。

【００１１】巻線機により巻線を巻回する方法による固
定子の製造手順は、以下のとおりである。まず、巻線機
により固定子鉄心１１の内面側径より巻線を挿入し、オ
ープニング１４より巻線をスロット１３内に誘導する。
そして、その状態から巻線１６を巻回する。

【００１２】さらに、従来技術のうち、固定子を回転方
向に分割した分割コアを製作し、外部で巻線を巻回した
後に、再び分割コアを結合し一つの固定子を形成する方
法で製作した電動機の固定子について説明する。

【００１３】図１２は、巻線を巻回した電動機の固定子
の平面断面図である。また図１３は、図１２に示した電
動機の固定子の側面断面図である。さらに、図１４は、
図１２に示した電動機の固定子の端面視図である。

【００１４】図１２において、１１は固定子鉄心、２１
は分割コア、２２はスロット、２３はスロット２２のオ
ープニング、２４はスロットの内壁に形成した絶縁紙、
２５はスロット２２に巻回した巻線、２６は溶接部であ
る。また図１３，１４において、２７は固定子鉄心１１
のモータ軸方向端面に露出する巻線のコイルエンドであ
る。

【００１５】分割コアに巻線を巻回した後に再び分割コ
アを結合し、一つの固定子を形成する方法により製造し
た電動機の固定子は、磁性鋼板を積層し製作した分割コ
ア２１に、絶縁紙２４を介して巻線２５を巻回し、この
分割コア２１を複数個円管状に配置し、外周部を溶接す
ることにより、一体の固定子として形成される。

【００１６】上記固定子の製作手順は、以下のとおりで
ある。まず、プレス等で複数の磁性鋼板を積層し製作し
た分割コア２１に、絶縁紙２４を設け、外部の巻線機で
集中巻きに巻線を巻回する。次に、巻線を巻回した分割
コア２１を円管状に配置し、レーザ溶接等により結合
し、一つの固定子に成形する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術では、以下のような課題があった。

【００１８】まず、あらかじめ外部で巻回した巻線を、
固定子のスロットに挿入する方法により製造した電動機
の固定子は、現在、インダクションモータを中心に最も
一般的に採用されている方式であるが、スロットに挿入
する際の作業性を向上させるために、外部で巻回する巻
線を、実際の固定子に巻回するサイズに比べて、ある程
度余裕を持った大きめのサイズに成形する必要があるた
め、コイルエンド１７のサイズが大きくなり、モータが
小型化できない。また、巻線抵抗の増加および固定子へ
の熱拡散効率の低下によりモータ効率が低下するという
問題があった。

【００１９】次に、巻線機によりスロットに直接巻線を
巻回する方法により製造した電動機の固定子は、固定子
に直接巻線を巻回することができるために、上述したあ
らかじめ外部で巻回した巻線をスロットに挿入する方法
により製造した電動機の固定子と比較して、コイルエン
ド１７のサイズを小さく成形することができる。このた
め、モータの小型化とモータ効率の向上を達成すること
ができる。しかし、巻線を巻回する際には、固定子の内
面の細いオープニングから巻線をスロット内に誘導し、
巻回しなければならならないため技術的に困難である。
また、スロットは固定子の中心軸に向かって狭くなるよ
うな形状となっているため、巻回した巻線がオープニン
グ部へ偏らないように巻回することが難しい。さらに、
巻線機は非常に高価であり、モータ製造コストの上昇に
つながってしまうという問題があった。

【００２０】次に、分割コアに巻線を巻回した後に分割
コアを結合し、一つの固定子を成形する方法により製造
する電動機の固定子は、分割コアに集中巻きで巻線を巻
回するために、コイルエンド２７のサイズを極少にでき
るため、モータサイズの小型化とモータ効率の向上を達
成できる。しかし、分割コアを結合することにより固定
子を成形するため、モータ強度が低下するという問題
や、分割コア結合部にできるエアギャップのために磁束
密度が低下し、モータ発生トルクが低下するという問題
がある。さらに、永久磁石を使用しないインダクション
モータやシンクロナスリラクタンスモータの様に、巻線
に流した電流によりロータ内に界磁を生成するタイプの
モータは図９、図１１に示すような三相分布巻線を採用
しており、集中巻による巻回方法では安定した磁界を生
成させることが困難であるため、インダクションモータ
やシンクロナスリラクタンスモータには採用が困難であ
るといった問題があった。

【００２１】以上の問題点により、これまで、永久磁石
を用いた一部のブラシレスサーボモータを除いては、一
般に、あらかじめ外部で巻回した巻線を、固定子のスロ
ットに挿入する方法により製造した電動機の固定子が多
く用いられていた。

【００２２】本発明は上記の問題点を解決するもので、
あらかじめ外部で巻回した巻線を固定子のスロットに挿
入する方法により製造した電動機の固定子でありなが
ら、コイルエンドが縮小化でき、電動機の小型化と巻線
抵抗低下および固定子への熱抵抗の低下による電動機の
高効率化を達成することができ、さらに、巻線の巻回作
業を効率化することにより、製造コストを低下すること
ができる電動機の固定子を提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の本発明の電動機の固定子は、径方向内向きの
複数の極歯を備えた固定子鉄心と、前記固定子鉄心のモ
ータ軸方向端に配置された追加極歯と、前記固定子鉄心
の極歯と追加極歯とにわたって巻回された巻線と、を備
えたことを特徴とする。

【００２４】また第２の本発明の電動機の固定子は、径
方向内向きの複数の極歯を備えモータ軸方向に整列する
複数のブロックからなる固定子鉄心と、前記固定子鉄心
間に挟まれるように配置された追加極歯と、前記固定子
鉄心の極歯と追加極歯とにわたって巻回された巻線と、
を備えたことを特徴とする。

【００２５】また第３の本発明の電動機の固定子は、追
加極歯における前記巻線と接触すべき側面が前記巻線へ
の挿入端に向け平坦であることを特徴とする。

【００２６】また第４の本発明の電動機の固定子の製造
方法は、径方向内向きの複数の極歯を備えた固定子鉄心
を構成し、前記固定子鉄心の極歯に巻線を巻回し、前記
巻線を前記固定子鉄心に対して相対的にモータ軸方向に
牽引し、当該牽引により前記巻線における片側のコイル
エンドに形成された空間に追加極歯を挿入することを特
徴とする。

【００２７】また第５の本発明の電動機の固定子の製造
方法は、径方向内向きの複数の極歯を設けた磁性鋼板を
モータ軸方向に複数枚積層して固定子鉄心を構成し、前
記固定子鉄心の極歯に巻線を巻回し、前記固定子鉄心を
前記磁性鋼板同士の境界面からモータ軸方向に複数のブ
ロックに分割し、それぞれのブロックの固定子鉄心を互
いに反対方向に押し広げ、押し広げることにより形成さ
れた各ブロックの固定子鉄心の間の空間に追加極歯を挿
入することを特徴とする。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
第1実施形態について説明する。

【００２９】図１は、本発明の第１実施形態を示す電動
機の固定子の側面断面図である。また、三相交流運転の
ためのＵ，Ｖ，Ｗの三相分布巻線を巻回した固定子鉄心
部の平面断面図については従来技術と同一であるため図
９を用いて説明する。さらに、図２は追加固定子鉄心の
形状を示した固定子の端面視図である。一方、図３は、
モータの製作手順を示すフロー図である。

【００３０】図１において、１１は固定子鉄心、３２は
コイルエンド、３３は追加固定子鉄心である。また、図
２において、３４は追加極歯、３５は追加固定子鉄心ヨ
ークである。

【００３１】まず、第１実施形態の構成について説明す
る。径方向内側に複数の内向きの極歯１２を設けた磁性
鋼板をモータ軸方向に複数枚積層して固定子鉄心１１を
構成する。固定子鉄心１１のスロット１３の内部には絶
縁紙１５を介して巻線１６が挿入されている。また、巻
線１６のコイルエンド３２は、図９で示すものと同様に
ＵからＸ、ＶからＹ、ＷからＺというように、各スロッ
ト１３の軸方向端を連絡するように巻回され三相分布巻
線を形成している。一方、コイルエンド３２の径方向外
側には、固定子鉄心１１に軸方向に隣接して追加固定子
鉄心ヨーク３５が設置され、追加固定子鉄心ヨーク３５
の内側（軸心側）には、追加極歯３４が固定され追加固
定子鉄心３３を構成し、さらに追加固定子鉄心３３は、
固定子鉄心１１に固定される。追加固定子鉄心３３およ
び追加極歯３４は、固定子鉄心１１と同様に、磁性鋼板
をモータ軸方向に複数枚積層して構成されている。

【００３２】次に、以上のように構成された電動機の固
定子の製作手順について図３に従って説明する。まず、
プレス機により電磁鋼板をプレスにより打ち抜き（Ｓ
１）、これを積層して（Ｓ２）、固定子鉄心１１を形成
する。次に極歯１２に囲まれたスロット１３の内壁に絶
縁紙１５を挿入する（Ｓ３）。一方、あらかじめ固定子
鉄心１１の極歯１２に対する巻回寸法より大きめに製作
した木型を準備し、木型に巻線を巻回し巻線１６を製作
し（Ｓ４）、この巻線１６を固定子鉄心１１の内側のオ
ープニング１４よりスロット１３に挿入し（Ｓ５）固定
子鉄心１１を製作する。引き続いて固定子鉄心１１より
はみ出たコイルエンド３２が一方の端面で極少になるよ
うに、巻線１６を他方の端面からモータ軸方向に引っ張
る（Ｓ６）。次に、突出した端面のコイルエンド３２の
外周側を囲むように、追加固定子鉄心ヨーク３５を固定
し（Ｓ７）、コイルエンド３２のモータ径方向内側か
ら、追加極歯３４をコイルエンド３２の所定の位置に、
全周にわたって差し込み（Ｓ８）、追加固定子鉄心ヨー
ク３５に固定し（Ｓ９）、追加固定子鉄心３３を成形す
る。さらに、成形した追加固定子鉄心３３は、接着等に
より固定子鉄心１１に固定する。尚、追加固定子鉄心３
３と固定子鉄心１１の固定方法は、上記接着の他にも、
溶接やコイルエンド３２の周囲への樹脂注型による固定
方法等があり、特に限定するものではない。

【００３３】このように、本実施形態によれば、固定子
鉄心１１の極歯１２に対する巻回寸法より大きめの寸法
に製作した巻線１６を、固定子鉄心１１のスロット１３
に挿入した後に、追加極歯３４をコイルエンド３２に差
し込むようにしているので、コイルエンド３２の長さに
余裕を持たせる必要がなくなるためコイルエンド３２の
短縮が可能となり、モータの小型化を実現できる。ま
た、巻線１６の短縮により巻線抵抗を小さくできるた
め、モータ効率を向上させることができる。さらに、巻
線１６を固定子鉄心１１の外部で巻回するため巻線１６
の製作をスペース上の余裕をもって実行でき、また、巻
線１６のサイズを固定子鉄心１１の極歯１２に対する巻
回寸法より大きくできるため、巻線１６の極歯１２への
挿入作業を容易に行うことができ、モータの製造コスト
を低減することができる。

【００３４】尚、追加固定子鉄心ヨーク部３５に固定す
る追加極歯３４の根元（固定部）の形状は、種々のもの
が可能であり、上記実施形態における形状（図２参照）
にこだわるものではない。この根元の形状は、挿入終了
後における追加極歯３４の巻線１６と接触すべき位置の
太さより細いこととすれば、コイルエンド３２への挿入
を円滑化でき好適である。しかしながら、この根元の形
状は、この追加極歯３４の挿入開始から挿入終了までに
亘る一連の姿勢において、固定子鉄心１１の極歯１２の
最外周点と、追加極歯３４の最外周点とを囲む最短の経
路の長さが、巻線１６の内周の長さと同一またはこれよ
り短くなるようなものであれば、どのような形状であっ
てもよい。

【００３５】以下、図面を参照しつつ本発明の第２実施
形態について説明する。

【００３６】図４は、第２実施形態における電動機の固
定子の側面断面図である。また、Ｕ，Ｖ，Ｗの三相分布
巻線を巻回した固定子鉄心部の平面断面図については従
来技術と同様であるため図９を用いて説明する。さら
に、図５は、第２実施形態における追加固定子鉄心の平
面断面図である。一方、図６は、モータの製作手順を示
すフロー図である。

【００３７】図４において、１１は固定子鉄心、５３は
追加固定子鉄心、４３はコイルエンドである。また、図
５において、５３は追加固定子鉄心、５４は追加固定子
鉄心分割コア、５５は溶接部、１６は巻線である。

【００３８】まず、第２実施形態の構成について説明す
る。径方向内側に複数の内向きの極歯１２を設けた磁性
鋼板をモータ軸方向に複数枚積層して固定子鉄心１１を
構成する。固定子鉄心１１のスロット内部には絶縁紙１
５を介して巻線１６が挿入されている。また、巻線１６
のコイルエンド４３は、図９に示すようにＵからＸ、Ｖ
からＹ、ＷからＺというように各スロットの軸方向端を
連絡するように巻回され、三相分布巻線を形成してい
る。一方、コイルエンド４３には、固定子鉄心１１に隣
接して追加固定子鉄心分割コア５４が設置され、各追加
固定子鉄心分割コア５４は、外周部で互いに溶接固定さ
れ追加固定子鉄心５３を構成し、さらに追加固定子鉄心
５３は、固定子鉄心１１に固定される。追加固定子鉄心
５３は、固定子鉄心１１と同様に、磁性鋼板をモータ軸
方向に複数枚積層して構成されている。

【００３９】次に、以上のように構成された電動機の固
定子の製作手順について図６に従って説明する。電磁鋼
板を積層した固定子鉄心１１に巻線１６を巻回し、コイ
ルエンド４３の大きさが一方の端面で極少になるよう
に、巻線１６をモータ軸方向に引っ張る手順まで（Ｓ１
１ないしＳ１６）は、第１実施形態における各工程（Ｓ
１ないしＳ６）と同じである。次に、第２実施形態にお
いては、図５で示した追加固定子鉄心分割コア５４を、
コイルエンド４３の径方向外側から、コイルエンド４３
の所定の位置に全周にわたって差し込んでゆく。次に、
差し込んだ追加固定子鉄心分割コア５４の外周同士を溶
接し一体に成形する（Ｓ１８）。さらに、この成形によ
って構成された追加固定子鉄心５３を、接着等により固
定子鉄心１１に固定する（Ｓ１９）。尚、追加固定子鉄
心５３と固定子鉄心１１との固定方法は、上記接着の他
にも、溶接やコイルエンド４３の周囲への樹脂注型によ
る固定方法等があり、特に限定するものではない。さら
に、追加固定子鉄心分割コア５４の極歯５６における巻
線１６と接触すべき側面が、巻線１６への挿入端（図５
における径方向内側の端部）に向け平坦になるように
し、かつ第１実施形態における追加極歯３４の先端部に
設けられているような巻線係止用のＴ字状の張り出し部
分（図２参照）を設けないことにより、追加固定子鉄心
分割コア５４のコイルエンド４３への挿入が容易とな
る。なお、極歯５６が、その先端である巻線１６への挿
入端に向かうに従い巻線１６の位置から退くような誘導
斜面を肩部に持つこととすれば、追加固定子鉄心分割コ
ア５４の挿入を更に円滑化できる。

【００４０】本実施形態も、第１実施形態と同様に、固
定子鉄心１１の極歯１２の巻回寸法より大きめの寸法に
巻回した巻線１６を固定子鉄心のスロット１３に挿入し
た後に追加固定子鉄心分割コア５４をコイルエンド４３
に挿入するようにしているので、コイルエンド４３の短
縮が可能となり、モータの小型化が実現できる。また、
巻線抵抗を小さくできるため、モータ効率を向上させる
ことができる。さらに、巻線１６を固定子鉄心１１の外
部で巻回するため巻線１６の製作をスペース上の余裕を
もって実行でき、また、巻線１６のサイズを固定子鉄心
１１の極歯１２に対する巻回寸法より大きくできるた
め、巻線１６の極歯１２への挿入作業を容易に行うこと
ができ、モータの製造コストを低減することができる。
また、本実施形態では極歯５６を巻線１６に対してモー
タ径方向の外側から挿入するので、極歯をモータ径方向
の内側から巻線に挿入する構成におけるような固定子の
内側での作業を避けることができ、作業を容易化できる
と共に、組立装置による組立を行う場合にも組立装置の
設計の自由度を増すことができる。

【００４１】尚、上記追加固定子鉄心分割コア５４の固
定方法については、溶接以外の方法、例えば接着等によ
っても固定することが可能であり、他の固定方法によっ
ても上記実施形態と同様の効果を得られる。

【００４２】また、第１実施形態および第２実施形態に
おいては、巻線１６をモータ軸方向に引っ張ることによ
り一端のコイルエンドを極少にして、追加固定子鉄心を
他端の片側のみに挿入する例を開示したが、固定子鉄心
両端のコイルエンドをいずれも大きさに余裕を持たせて
成形し、追加固定子鉄心を両方のコイルエンドに挿入し
て、固定子鉄心の両端に追加固定子鉄心を設置すること
としても、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能
である。ただし、この場合には、追加固定子鉄心を設置
する作業時間が２倍となることにより、モータ製造コス
トが増加するという問題が発生するため、追加固定子鉄
心は固定子鉄心の一端のみに配置した方が良い。

【００４３】以下、図面を参照しつつ本発明の第３実施
形態について説明する。

【００４４】図７は、本発明の第３実施形態を示す電動
機の固定子の側面断面図である。また、Ｕ，Ｖ，Ｗの三
相分布巻線を巻回した固定子鉄心部の平面断面図につい
ては従来技術と同様であるため図９を用いて説明する。
さらに、追加固定子鉄心部の平面断面図は第２実施形態
と同様であるため、図５を用いて説明する。一方、図８
は、モータの製作手順を示すフロー図である。

【００４５】図７において、１１は固定子鉄心、５２は
コイルエンド、５３は追加固定子鉄心である。

【００４６】まず、第３実施形態の構成について説明す
る。径方向内側に複数の内向きの極歯１２を設けた磁性
鋼板をモータ軸方向に複数枚積層して固定子鉄心１１を
構成する。固定子鉄心１１のスロット内部には絶縁紙１
５を介して巻線１６が挿入されている。固定子鉄心１１
はモータ軸方向に並ぶ２つのブロックに分割可能に構成
され、その両ブロックの間には、固定子鉄心１１に隣接
して追加固定子鉄心分割コア５４が設置され、各追加固
定子鉄心分割コア５４は、外周部で互いに溶接により固
定されて追加固定子鉄心５３を構成する。追加固定子鉄
心５３は、固定子鉄心１１に固定される。追加固定子鉄
心５３は、固定子鉄心１１と同様に、磁性鋼板をモータ
軸方向に複数枚積層して構成されている。

【００４７】次に、以上のように構成された電動機の固
定子の製作手順について図８に従って説明する。プレス
機を使用して電磁鋼板をプレスにより打ち抜き（Ｓ２
１）、これを積層して（Ｓ２２）、固定子鉄心１１を形
成する。次に極歯１２に囲まれたスロット１３の内壁
に、絶縁紙１５を挿入する（Ｓ２３）。一方、あらかじ
め２つのブロックである固定子鉄心１１を合わせた場合
における２つのブロックの極歯１２に対する巻回寸法よ
り大きめに製作した木型を準備し、木型に巻線を巻回し
巻線１６を製作し（Ｓ２４）、この巻線１６を固定子鉄
心１１の内径のオープニング１４よりスロット１３に挿
入し（Ｓ２５）、固定子鉄心１１を製作する。次に、前
記固定子鉄心１１を、これを構成する電磁鋼板同士の境
界面から２つに分割し、モータ軸両端方向へ押し広げ、
固定子鉄心１１の両端のコイルエンドの大きさを極小に
する（Ｓ２６）。次に、第２実施形態と同様、図５で示
した追加固定子鉄心分割コア５４を、固定子鉄心１１の
二つのブロックの間に、全周にわたって差し込んでゆく
（Ｓ２７）。さらに、差し込んだ追加固定子鉄心分割コ
ア５４の外周を溶接し一体に成形する（Ｓ２８）。成形
した追加固定子鉄心５３は、接着等により固定子鉄心１
１に固定する（Ｓ２９）。尚、追加固定子鉄心と固定子
鉄心１１の固定方法は、上記接着の他にも、溶接やコイ
ルエンドへの樹脂注型による固定方法等があり、特に限
定するものではない。さらに、追加固定子鉄心分割コア
５４の極歯５６における巻線１６と接触すべき側面が、
巻線１６への挿入端に向け平坦になるようにし、かつ第
１実施形態における極歯３４の先端部に設けられている
ような巻線係止用のＴ字状の張り出し部分（図２参照）
を設けないことにより、追加固定子鉄心分割コア５４の
固定子鉄心１１間への挿入が容易となる。なお、極歯５
６が、その先端である巻線１６への挿入端に向かうに従
い巻線１６の位置から退くような誘導斜面を肩部に持つ
こととすれば、追加固定子鉄心分割コア５４の挿入を更
に円滑化できる。

【００４８】本実施形態では、固定子鉄心１１の極歯１
２に対する巻回寸法より大きめの寸法に巻回した巻線１
６を固定子鉄心１１のスロット１３に挿入した後に固定
子鉄心１１を２つに分割し、モータ軸方向に押し広げ、
追加固定子鉄心部５３を固定子鉄心間に配置するように
しているので、第１実施形態と同様に、コイルエンド５
２の短縮が可能となり、モータの小型化が実現できる。
また、巻線抵抗を小さくできるため、モータ効率を向上
させることができる。さらに、巻線１６を固定子鉄心１
１の外部で巻回するため巻線１６の製作をスペース上の
余裕をもって実行でき、また、巻線１６のサイズを固定
子鉄心の極歯１２に対する巻回寸法より大きくできるた
め、巻線１６の極歯１２への挿入作業を容易に行うこと
ができ、モータの製造コストを低減することができる。
また、本実施形態では極歯５６を巻線１６に対してモー
タ径方向の外側から挿入するので、極歯をモータ径方向
の内側から巻線に挿入する構成におけるような固定子の
内側での作業を避けることができ、作業を容易化できる
と共に、組立装置による組立を行う場合にも組立装置の
設計の自由度を増すことができる。

【００４９】また、第３実施形態における追加固定子鉄
心分割コア５４の挿入の順序は任意であるが、まず周方
向の角度が１８０度をなす２点、周方向の角度がそれぞ
れ１２０度をなす３点、あるいは周方向の角度がそれぞ
れ９０度をなす４点のように互いに間隔を開けた複数の
点に追加固定子鉄心分割コア５４を挿入し、その後に他
の点に追加固定子鉄心分割コア５４を挿入することとす
るのが好適である。これらの場合には、先に挿入する追
加固定子鉄心分割コア５４によって２つのブロックの固
定子鉄心１１の間に追加固定子鉄心分割コア５４の厚さ
に相当する空間（モータ軸方向の間隔）が確保されるの
で、上記他の点に対する追加固定子鉄心分割コア５４の
挿入を円滑に行うことができる。

【００５０】また、本実施形態では、固定子鉄心１１
を、これを構成する電磁鋼板同士の境界面から２つに分
割することとしたので、分割が容易である。なお、この
分割する位置は任意である。

【００５１】尚、固定子鉄心１１のモータ軸方向の分割
数は２つに限らず、３以上の複数に分割し、分割した固
定子間に追加固定子鉄心５３を配置しても、上記実施形
態と同様の効果が得られる。ただし、固定子鉄心１１の
分割数が多くなると、追加固定子鉄心５３を挿入する作
業時間が増加し、モータ製造原価が増加するため、固定
子鉄心１１の分割数は極力少ない方が良い。

【００５２】一方、第１実施形態ないし第３実施形態に
ついて、あらかじめ固定子鉄心１１のスロット１３に挿
入する絶縁紙１５のモータ軸方向の長さは、追加固定子
鉄心５３のモータ軸方向の長さと固定子鉄心１６のモー
タ軸方向の長さとを足した長さにしておくことで、追加
固定子鉄心を追加した時に、適切な長さを確保すること
ができる。

【００５３】なお、第３実施形態のように、モータ軸方
向に分割した固定子鉄心１１の間に、追加固定子鉄心を
挿入する構成において、第１実施形態のように追加固定
子鉄心ヨーク３５と追加極歯３４とを互いに別体として
構成し、追加極歯３４を固定子の内側から外側に向け径
方向に巻線１６に挿入する構成としてもよい。この場合
には、追加固定子鉄心ヨークの周方向の分割数は極数と
同じかそれ以上である必要はなく、最少の場合には周方
向の角度が各分割単位で１８０度ずつとなるような２分
割で足りるから、追加固定子ヨークの外面の溶接箇所を
少なくすることができる。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、固定子鉄心に巻回した
巻線のコイルエンドに追加極歯を挿入するようにしてい
るので、コイルエンドを縮小化でき、電動機の小型化
と、巻線抵抗低下および固定子への熱拡散効率の向上に
よる電動機の高効率化を達成することができ、さらに、
巻線の巻回作業を効率化することにより、製造コスト低
下を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態における電動機の固定
子の側面断面図である。

【図２】 第１実施形態における電動機の固定子鉄心の
端面視図である。

【図３】 第１実施形態における電動機の固定子の製作
手順を示すフロー図である。

【図４】 第２実施形態における電動機の固定子の側面
断面図である。

【図５】 第２実施形態における電動機の固定子の追加
固定子鉄心の平面断面図である。

【図６】 第２実施形態における電動機の固定子の製作
手順を示すフロー図である。

【図７】 第３実施形態における電動機の固定子の側面
断面図である。

【図８】 第３実施形態における電動機の固定子の製作
手順を示すフロー図である。

【図９】 第１および第２の従来例に係る電動機の固定
子の平面断面図である。

【図１０】 第１および第２の従来例に係る電動機の固
定子の側面断面図である。

【図１１】 第１および第２の従来例に係る電動機の固
定子の端面視図である。

【図１２】 第３の従来例に係る電動機の固定子の平面
断面図である。

【図１３】 第３の従来例に係る電動機の固定子の側面
断面図である。

【図１４】 第３の従来例に係る電動機の固定子の端面
視図である。

【符号の説明】

１１ 固定子鉄心、１２，５６ 極歯、１３，２２ ス
ロット、１４ オープニング、１５，２４ 絶縁紙、１
６，２５ 巻線、１７，２７，３２，４３，５２ コイ
ルエンド、２１ 分割コア、２６，４２，５５ 溶接
部、３３，５３追加固定子鉄心、３４ 追加極歯、３５
追加固定子鉄心ヨーク、５４ 追加固定子鉄心分割コ
ア。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 15/04 Ｈ０２Ｋ 15/04 Ｆ Ｆターム(参考） 5H002 AA06 AA07 AB01 AB06 AE07 AE08 5H604 AA08 BB01 BB08 BB14 CC01 CC05 CC14 PB03 QB13 5H615 AA01 BB01 BB05 BB14 PP01 PP07 PP08 PP13 PP14 QQ06 QQ19 QQ27 SS09 SS11

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 径方向内向きの複数の極歯を備えた固定
   子鉄心と、 前記固定子鉄心のモータ軸方向端に配置された追加極歯
   と、 前記固定子鉄心の極歯と追加極歯とにわたって巻回され
   た巻線と、 を備えたことを特徴とする電動機の固定子。
2. 【請求項２】 径方向内向きの複数の極歯を備えモータ
   軸方向に整列する複数のブロックからなる固定子鉄心
   と、 前記固定子鉄心間に挟まれるように配置された追加極歯
   と、 前記固定子鉄心の極歯と追加極歯とにわたって巻回され
   た巻線と、を備えたことを特徴とする電動機の固定子。
3. 【請求項３】 追加極歯における前記巻線と接触すべき
   側面が前記巻線への挿入端に向け平坦であることを特徴
   とする請求項１または２に記載の電動機の固定子。
4. 【請求項４】 径方向内向きの複数の極歯を備えた固定
   子鉄心を構成し、前記固定子鉄心の極歯に巻線を巻回
   し、前記巻線を前記固定子鉄心に対して相対的にモータ
   軸方向に牽引し、当該牽引により前記巻線における片側
   のコイルエンドに形成された空間に追加極歯を挿入する
   ことを特徴とする電動機の固定子の製造方法。
5. 【請求項５】 径方向内向きの複数の極歯を設けた磁性
   鋼板をモータ軸方向に複数枚積層して固定子鉄心を構成
   し、前記固定子鉄心の極歯に巻線を巻回し、前記固定子
   鉄心を前記磁性鋼板同士の境界面からモータ軸方向に複
   数のブロックに分割し、それぞれのブロックの固定子鉄
   心を互いに反対方向に押し広げ、押し広げることにより
   形成された各ブロックの固定子鉄心の間の空間に追加極
   歯を挿入することを特徴とする電動機の固定子の製造方
   法。