JP2003244881A - 回転電動機および回転電動機に用いるコイルの製造方法 - Google Patents
回転電動機および回転電動機に用いるコイルの製造方法Info
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- JP2003244881A JP2003244881A JP2002036477A JP2002036477A JP2003244881A JP 2003244881 A JP2003244881 A JP 2003244881A JP 2002036477 A JP2002036477 A JP 2002036477A JP 2002036477 A JP2002036477 A JP 2002036477A JP 2003244881 A JP2003244881 A JP 2003244881A
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- Japan
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- coil
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- electric motor
- rotary electric
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】隣接する磁極ティース間のスロットにおけるコ
イルの占積率が高くかつコイルの組立てが容易な回転電
動機を提供する。 【解決手段】ステータコアの磁極ティースにコイルを巻
いたステータと、ステータの内径に配置されたロータか
らなる回転電動機において、磁極ティースに挿入された
ボビンボビンに、自己融着線からなるコイルが巻き付け
られ、自己融着線からなるコイルは、隣接するコイル間
の融着層が固着されて所定の形状を維持していることを
特徴とする。
イルの占積率が高くかつコイルの組立てが容易な回転電
動機を提供する。 【解決手段】ステータコアの磁極ティースにコイルを巻
いたステータと、ステータの内径に配置されたロータか
らなる回転電動機において、磁極ティースに挿入された
ボビンボビンに、自己融着線からなるコイルが巻き付け
られ、自己融着線からなるコイルは、隣接するコイル間
の融着層が固着されて所定の形状を維持していることを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流サーボモータ
等の回転電動機および回転電動機に用いるコイルの製造
方法に関する。
等の回転電動機および回転電動機に用いるコイルの製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の例として、特開平７−２４５
８９５号公報が示すような構造の回転電動機があるが、
巻線治具に保持されたボビンに電線が巻線され形成され
たコイルは巻き終わりの電線をボビンの一部にからげる
などで固定し、次の工程でステータコアに組み込まれ、
ステータを構成しているのが一般である。
８９５号公報が示すような構造の回転電動機があるが、
巻線治具に保持されたボビンに電線が巻線され形成され
たコイルは巻き終わりの電線をボビンの一部にからげる
などで固定し、次の工程でステータコアに組み込まれ、
ステータを構成しているのが一般である。
【０００３】従来の電動機の回転軸方向から見た外観を
図５に示す。回転電動機１はロータ２とステータコア３
からなり、ステータコア３はアウタヨーク４とアウタヨ
ーク４の内径に所定間隔で嵌め込まれた磁極ティース５
からなる。磁極ティース５にはボビン６が圧入され、ボ
ビン６にコイル７が巻かれている。
図５に示す。回転電動機１はロータ２とステータコア３
からなり、ステータコア３はアウタヨーク４とアウタヨ
ーク４の内径に所定間隔で嵌め込まれた磁極ティース５
からなる。磁極ティース５にはボビン６が圧入され、ボ
ビン６にコイル７が巻かれている。
【０００４】ここで、ロータ２の回転軸に垂直な面の断
面において、ステータコアのコイルを収まるためのスペ
ースの内、実際に電線が納められた割合（以下、これを
占積率と記す）が高いほど、回転電動機として効率がよ
く小形化にも貢献することができる。この占積率を高め
るためには巻線される電線を出来るだけ整列させコイル
を形成することが望ましいが、実際に製造するには完全
に整列させ、且つ安定して整列させるのは難しく、整列
性が多少乱れた場合を考慮した占積率とすることが多
い。
面において、ステータコアのコイルを収まるためのスペ
ースの内、実際に電線が納められた割合（以下、これを
占積率と記す）が高いほど、回転電動機として効率がよ
く小形化にも貢献することができる。この占積率を高め
るためには巻線される電線を出来るだけ整列させコイル
を形成することが望ましいが、実際に製造するには完全
に整列させ、且つ安定して整列させるのは難しく、整列
性が多少乱れた場合を考慮した占積率とすることが多
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】コイルの中に収まる磁
極ティースの断面は一般に四角形であるため、電線が巻
線され形成されたコイルの直線部は太鼓状に膨らみ、直
線部の中央ではコイルとボビンとの間に隙間が生じる。
図６にボビンにコイルを巻き付けたときの、コイルの巻
回中心線に垂直な面における断面を示す。すなわち、４
つの角で電線を曲げながら巻線を行っていくことになる
が、電線が直線に近い状態から１つの角で巻き付けたと
きの、コイルの巻回中心線に垂直な面における断面を示
す。正確に９０度に電線を曲げることは難しく、電線は
巻線される前の形状にもどろうとするために９０度以上
の曲りしか作れない。その結果として巻線されたコイル
の直線部は膨らんでしまう。この膨らみのため、占積率
を高くしようとすると、組立て時にとなりのコイルと干
渉するので組立てが困難になる、あるいは干渉しない程
度の占積率で巻線し、組立てなければならない。また、
巻線する際に整列性が乱れた場合はさらにこの干渉は大
きくなってしまう。ここで、コイルが干渉したまま組立
てたとしても、干渉によりコイルが所定の位置に収まら
ないという不具合が発生する恐れがある。
極ティースの断面は一般に四角形であるため、電線が巻
線され形成されたコイルの直線部は太鼓状に膨らみ、直
線部の中央ではコイルとボビンとの間に隙間が生じる。
図６にボビンにコイルを巻き付けたときの、コイルの巻
回中心線に垂直な面における断面を示す。すなわち、４
つの角で電線を曲げながら巻線を行っていくことになる
が、電線が直線に近い状態から１つの角で巻き付けたと
きの、コイルの巻回中心線に垂直な面における断面を示
す。正確に９０度に電線を曲げることは難しく、電線は
巻線される前の形状にもどろうとするために９０度以上
の曲りしか作れない。その結果として巻線されたコイル
の直線部は膨らんでしまう。この膨らみのため、占積率
を高くしようとすると、組立て時にとなりのコイルと干
渉するので組立てが困難になる、あるいは干渉しない程
度の占積率で巻線し、組立てなければならない。また、
巻線する際に整列性が乱れた場合はさらにこの干渉は大
きくなってしまう。ここで、コイルが干渉したまま組立
てたとしても、干渉によりコイルが所定の位置に収まら
ないという不具合が発生する恐れがある。
【０００６】また、図５に示すようにコイルは放射線状
に配置される。ここで１つのコイルに注目するとコイル
の収まるスペースは台形の形をしており、巻線終了時の
コイルも台形になるようにコイルの電線を配置させて巻
線を行ったほうが高占積率については有利になる。しか
し、巻線しただけでは組立てるまでのハンドリングなど
の間に電線に振動などの力が加わると、コイルの電線は
台形の傾斜の低い方へ移動する可能性があり、これもま
た組立てが困難になる。あるいは占積率を高くするため
に前述したように太鼓状に膨らんだコイルの電線のスロ
ットに収まる部分の電線を直線にしようと成形力を加え
た場合、コイルの電線は成形することができるがその後
その成形力を開放すると直線に成形された部分以外のコ
イルの電線にはたるみが生じるために、これもまたコイ
ルの電線が傾斜の低い方へ移動する可能性が大きくな
る。
に配置される。ここで１つのコイルに注目するとコイル
の収まるスペースは台形の形をしており、巻線終了時の
コイルも台形になるようにコイルの電線を配置させて巻
線を行ったほうが高占積率については有利になる。しか
し、巻線しただけでは組立てるまでのハンドリングなど
の間に電線に振動などの力が加わると、コイルの電線は
台形の傾斜の低い方へ移動する可能性があり、これもま
た組立てが困難になる。あるいは占積率を高くするため
に前述したように太鼓状に膨らんだコイルの電線のスロ
ットに収まる部分の電線を直線にしようと成形力を加え
た場合、コイルの電線は成形することができるがその後
その成形力を開放すると直線に成形された部分以外のコ
イルの電線にはたるみが生じるために、これもまたコイ
ルの電線が傾斜の低い方へ移動する可能性が大きくな
る。
【０００７】コイルの電線が太鼓状に膨らむ量を小さく
するには巻線する際にコイルの電線にテンションを加え
ることは有効である。しかし、過大なテンションを加え
るとコイルの電線の伸びもそれに比例し大きくなりコイ
ルの電線の表面に形成されている絶縁層がダメージを受
け、必要な絶縁強度が得られなくなる可能性がある。
するには巻線する際にコイルの電線にテンションを加え
ることは有効である。しかし、過大なテンションを加え
るとコイルの電線の伸びもそれに比例し大きくなりコイ
ルの電線の表面に形成されている絶縁層がダメージを受
け、必要な絶縁強度が得られなくなる可能性がある。
【０００８】本発明の目的は、隣接する磁極ティース間
のスロットにおけるコイルの占積率が高くかつコイルの
組立てが容易な回転電動機および回転電動機に用いるコ
イルの製造方法を提供することにある。
のスロットにおけるコイルの占積率が高くかつコイルの
組立てが容易な回転電動機および回転電動機に用いるコ
イルの製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ステータコア
の磁極ティースにコイルを巻いたステータと、該ステー
タの内径に配置されたロータからなる回転電動機におい
て、前記磁極ティースに挿入されたボビンに、自己融着
線からなるコイルが巻き付けられ、該自己融着線からな
るコイルは、隣接する該コイル間の融着層が固着されて
所定の形状を維持していることを特徴とする回転電動機
である。
の磁極ティースにコイルを巻いたステータと、該ステー
タの内径に配置されたロータからなる回転電動機におい
て、前記磁極ティースに挿入されたボビンに、自己融着
線からなるコイルが巻き付けられ、該自己融着線からな
るコイルは、隣接する該コイル間の融着層が固着されて
所定の形状を維持していることを特徴とする回転電動機
である。
【００１０】本発明は、回転電動機の磁極ティースに挿
入されるボビンを巻線冶具に取付け、取付けた該ボビン
に、自己融着線からなるコイルを巻き付け、巻き付けた
該自己融着線からなるコイルの外周に成形冶具を対向さ
せ、該成形冶具を該自己融着線からなるコイルの外周に
押し当てて所定の形状にし、該所定の形状を維持した状
態で、該自己融着線からなるコイルを加熱して隣接する
該コイル間の融着層を固着して前記所定の形状を維持す
ることを特徴とする回転電動機に用いるコイルの製造方
法である。
入されるボビンを巻線冶具に取付け、取付けた該ボビン
に、自己融着線からなるコイルを巻き付け、巻き付けた
該自己融着線からなるコイルの外周に成形冶具を対向さ
せ、該成形冶具を該自己融着線からなるコイルの外周に
押し当てて所定の形状にし、該所定の形状を維持した状
態で、該自己融着線からなるコイルを加熱して隣接する
該コイル間の融着層を固着して前記所定の形状を維持す
ることを特徴とする回転電動機に用いるコイルの製造方
法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の回転電動機
の回転軸方向から見た外観図を図１に示す。図1の回転
電動機１は、アウタヨーク４の内径に嵌め込まれた磁極
ティース５にコイル７Ａを巻いたステータコア３と、ス
テータコア３の内径に配置されたロータ２からなる回転
電動機であって、磁極ティース５にボビン６が圧入さ
れ、ボビン６に、自己融着線からなるコイル７Ａが巻き
付けられ、自己融着線からなるコイル７Ａは、隣接する
コイル間の融着層が固着されて所定の形状を維持してい
る。
の回転軸方向から見た外観図を図１に示す。図1の回転
電動機１は、アウタヨーク４の内径に嵌め込まれた磁極
ティース５にコイル７Ａを巻いたステータコア３と、ス
テータコア３の内径に配置されたロータ２からなる回転
電動機であって、磁極ティース５にボビン６が圧入さ
れ、ボビン６に、自己融着線からなるコイル７Ａが巻き
付けられ、自己融着線からなるコイル７Ａは、隣接する
コイル間の融着層が固着されて所定の形状を維持してい
る。
【００１２】ここで、自己融着線からなるコイル７Ａと
しては、最外層に接着用の融着層からなる熱可塑性樹脂
を付着させたコイルの電線を用いる。
しては、最外層に接着用の融着層からなる熱可塑性樹脂
を付着させたコイルの電線を用いる。
【００１３】次に、コイル７Ａの製造方法について図
２，図３，図４を用いて説明する。図２はコイル７Ａの
製造方法を示す工程図で図３，図４の中央断面図であ
り、図３は図２（ｂ）の外観斜視図、図４は図２（ｃ）
の外観斜視図である。
２，図３，図４を用いて説明する。図２はコイル７Ａの
製造方法を示す工程図で図３，図４の中央断面図であ
り、図３は図２（ｂ）の外観斜視図、図４は図２（ｃ）
の外観斜視図である。
【００１４】図２（ａ）においては、対向する保持部８
Ａ，８Ｂと両保持部８Ａ，８Ｂを連結し且つ磁極ティー
スの外形と同じ外形を有する連結部８Ｃからなる保持冶
具８を用意し、一方の例えば保持部８Ａを取り外して、
磁極ティースに圧入するボビン６を連結部８Ｃに挿入
し、その上から保持部８Ａを嵌め込むことにより、ボビ
ン６を保持冶具８に取付ける。
Ａ，８Ｂと両保持部８Ａ，８Ｂを連結し且つ磁極ティー
スの外形と同じ外形を有する連結部８Ｃからなる保持冶
具８を用意し、一方の例えば保持部８Ａを取り外して、
磁極ティースに圧入するボビン６を連結部８Ｃに挿入
し、その上から保持部８Ａを嵌め込むことにより、ボビ
ン６を保持冶具８に取付ける。
【００１５】図２（ｂ）においては、保持冶具８に取付
けたボビン６に図示していない巻線機により自己融着線
からなるコイル７Ａを巻き付ける。この巻き付けにおい
て、ボビン６に形状に沿って、コイル７Ａは台形に巻か
れるが、図示のようにコイル７Ａの直線部が膨らみ、内
側の中央部においてはボビン６の外形から離れ、外側の
中央部では外側に膨らむ。
けたボビン６に図示していない巻線機により自己融着線
からなるコイル７Ａを巻き付ける。この巻き付けにおい
て、ボビン６に形状に沿って、コイル７Ａは台形に巻か
れるが、図示のようにコイル７Ａの直線部が膨らみ、内
側の中央部においてはボビン６の外形から離れ、外側の
中央部では外側に膨らむ。
【００１６】図２（ｃ）においては、巻き付けた自己融
着線からなるコイル７Ａの外周に、成形冶具９の一対の
成形部９Ａ，９Ｂを対向させる。その際ボビン６の両翼
の形状に合わせ、図示の場合は、上から下にいくに従い
内方に傾斜した成形部９Ａの傾斜面９ａおよび成形部９
Ｂの傾斜面９ｂを、巻き付けた自己融着線からなるコイ
ル７Ａの外周に対向させる。
着線からなるコイル７Ａの外周に、成形冶具９の一対の
成形部９Ａ，９Ｂを対向させる。その際ボビン６の両翼
の形状に合わせ、図示の場合は、上から下にいくに従い
内方に傾斜した成形部９Ａの傾斜面９ａおよび成形部９
Ｂの傾斜面９ｂを、巻き付けた自己融着線からなるコイ
ル７Ａの外周に対向させる。
【００１７】図２（ｄ）においては、成形冶具９の一対
の成形部９Ａ，９Ｂを、巻き付けた自己融着線からなる
コイル７Ａの外周に押し当てて所定の形状例えば図示の
ように台形の形に形成する。このことで、巻き付けた自
己融着線からなるコイル７Ａの内側はボビン６に密着
し、外側は所定の台形の形に形成される。
の成形部９Ａ，９Ｂを、巻き付けた自己融着線からなる
コイル７Ａの外周に押し当てて所定の形状例えば図示の
ように台形の形に形成する。このことで、巻き付けた自
己融着線からなるコイル７Ａの内側はボビン６に密着
し、外側は所定の台形の形に形成される。
【００１８】図２（ｅ）においては、図２（ｄ）の状態
すなわち自己融着線からなるコイル７Ａを所定の形状に
維持させた状態で、自己融着線からなるコイル７Ａを加
熱する。例えば１６０度に加熱し、その後１５〜３０秒
放置する。そのことにより、自己融着線からなるコイル
７Ａは隣接するコイル間の融着層を固着してボビン６内
において所定の形状を維持する。
すなわち自己融着線からなるコイル７Ａを所定の形状に
維持させた状態で、自己融着線からなるコイル７Ａを加
熱する。例えば１６０度に加熱し、その後１５〜３０秒
放置する。そのことにより、自己融着線からなるコイル
７Ａは隣接するコイル間の融着層を固着してボビン６内
において所定の形状を維持する。
【００１９】その後は、成形冶具９の一対の成形部９
Ａ，９Ｂを、図２（Ｃ）の位置に戻し、保持部８Ａを取
り外して、ボビン６を抜き取る。したがってコイル７Ａ
はボビン６に所定の形状で維持される。
Ａ，９Ｂを、図２（Ｃ）の位置に戻し、保持部８Ａを取
り外して、ボビン６を抜き取る。したがってコイル７Ａ
はボビン６に所定の形状で維持される。
【００２０】このように、コイル７Ａがボビン６に所定
の形状で維持されるので、このボビンを磁極ティースに
圧入する際の、ハンドリング時にコイルの形状がくずれ
ることはなく、また組立て時に隣り合うコイルと接触す
ることがない。したがって磁極ティース間のスロットに
おけるコイルの占有率が高くかつコイルの組立てが容易
な回転電動機に用いるコイルの製造方法を得ることがで
きる。
の形状で維持されるので、このボビンを磁極ティースに
圧入する際の、ハンドリング時にコイルの形状がくずれ
ることはなく、また組立て時に隣り合うコイルと接触す
ることがない。したがって磁極ティース間のスロットに
おけるコイルの占有率が高くかつコイルの組立てが容易
な回転電動機に用いるコイルの製造方法を得ることがで
きる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、隣接する磁極ティース
間のスロットにおけるコイルの占積率が高くかつコイル
の組立てが容易な回転電動機および回転電動機に用いる
コイルの製造方法を得ることができる。
間のスロットにおけるコイルの占積率が高くかつコイル
の組立てが容易な回転電動機および回転電動機に用いる
コイルの製造方法を得ることができる。
【図１】本発明の実施の形態の回転電動機の回転軸方向
から見た外観図である。
から見た外観図である。
【図２】本発明の実施の形態の回転電動機に用いるコイ
ルの製造方法の工程図である。
ルの製造方法の工程図である。
【図３】図２（ｂ）の外観斜視図である。
【図４】図２（ｃ）の外観斜視図である。
【図５】従来の回転電動機の回転軸方向から見た外観図
である。
である。
【図６】ボビンにコイルを巻き付けたときの、コイルの
巻回中心線に垂直な面における断面図である。
巻回中心線に垂直な面における断面図である。
１…回転電動機、２…ロータ、３…ステータコア、４…
アウタヨーク、５…磁極ティース、６…ボビン、７Ａ…
自己融着線からなるコイル、８…保持冶具、８Ａ，８Ｂ
…保持部、８Ｃ…連結部、９…成形冶具、９Ａ，９Ｂ…
成形部、９ａ，９ｂ…傾斜面。
アウタヨーク、５…磁極ティース、６…ボビン、７Ａ…
自己融着線からなるコイル、８…保持冶具、８Ａ，８Ｂ
…保持部、８Ｃ…連結部、９…成形冶具、９Ａ，９Ｂ…
成形部、９ａ，９ｂ…傾斜面。
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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 15/095 Ｈ０２Ｋ 15/095
15/12 15/12 Ｚ
(72)発明者 大原 光一郎
千葉県習志野市東習志野七丁目１番１号
株式会社日立ドライブシステムズ内
Ｆターム(参考） 5H002 AA07 AB05 AB06 AB09 AC06
AE08
5H603 AA04 BB01 BB12 CA01 CA05
CB02 CB16 CB23 CB25 CC04
CC11 CC17 CD32 CD33 CE09
EE09 FA18
5H604 AA05 AA08 BB01 CC01 CC05
CC14 DB03 DB19 PB02 PB03
PD02 QB13 QB16 QC06
5H615 AA01 BB01 BB14 BB16 PP01
PP08 PP13 QQ25 QQ26 QQ27
RR09 SS11 SS24 SS44 TT28
Claims (2)
- 【請求項１】磁極ティースにコイルを巻いたステータコ
アと、該ステータコアの内径に配置されたロータからな
る回転電動機において、前記磁極ティースに挿入された
ボビンに、自己融着線からなるコイルが巻き付けられ、
該自己融着線からなるコイルは、隣接する該コイル間の
融着層が固着されて所定の形状を維持していることを特
徴とする回転電動機。 - 【請求項２】回転電動機の磁極ティースに挿入されるボ
ビンを保持冶具に取付け、取付けた該ボビンに、自己融
着線からなるコイルを巻き付け、巻き付けた該自己融着
線からなるコイルの外周に成形冶具を対向させ、該成形
冶具を該自己融着線からなるコイルの外周に押し当てて
所定の形状にし、該所定の形状に維持させた状態で、該
自己融着線からなるコイルを加熱して隣接する該コイル
間の融着層を固着して前記所定の形状を維持することを
特徴とする回転電動機に用いるコイルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002036477A JP2003244881A (ja) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | 回転電動機および回転電動機に用いるコイルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002036477A JP2003244881A (ja) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | 回転電動機および回転電動機に用いるコイルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003244881A true JP2003244881A (ja) | 2003-08-29 |
Family
ID=27778354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002036477A Pending JP2003244881A (ja) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | 回転電動機および回転電動機に用いるコイルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003244881A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005261117A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Honda Motor Co Ltd | 回転電機 |
| WO2007096955A1 (ja) * | 2006-02-22 | 2007-08-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | エレベータ用巻上機のブレーキ装置及びその製造方法 |
| US7583003B2 (en) | 2005-10-06 | 2009-09-01 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Stator for motors |
| JP2010022153A (ja) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Hitachi Koki Co Ltd | 電動工具 |
| JP2011019310A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Yaskawa Electric Corp | コイルおよびこのコイルを備えた回転電機 |
| JP2016063662A (ja) * | 2014-09-19 | 2016-04-25 | 福井県 | 巻線の配設方法および配設ガイド治具 |
-
2002
- 2002-02-14 JP JP2002036477A patent/JP2003244881A/ja active Pending
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