JP2003244883A - 外転型モータ及びそのモータ固定子の組立方法 - Google Patents
外転型モータ及びそのモータ固定子の組立方法Info
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor
- Y10T29/49073—Electromagnet, transformer or inductor by assembling coil and core
Abstract
(57)【要約】
【課題】 固定子コアを分割したコアに占積率を高く巻
線し、その巻線コイルを含む固定子コアを簡単に再組立
できる構造とし、巻線の端末処理を不要にした連続機械
巻きを可能とすることにある。 【解決手段】 固定子コアを複数のブロックに分割した
分割コア５（ａ〜ｌ）を有し、分割コアを再組立する構
造のモータ固定子を有する外転型モータにおいて、分割
コアのそれぞれにはめ込んだ一部が柔軟に折れ曲げ可能
な絶縁物の勘合部ａを介して連続した巻線枠６と、分割
コアのティース先端部が内側を向く円形状になるように
分割コアを保持しながら配置して巻線されたコイル７を
有し、分割コアのティース先端部（外周側）の巻線段数
がその内周側の巻線段数よりも多い巻線構造とし、ま
た、分割コアの組立後のティース先端部の径はコイルの
巻線時のティース先端部の径と同一であり、巻線された
コイル間の亘り線７ｓに１スロット分以上の余長、不足
のない巻線とする。
線し、その巻線コイルを含む固定子コアを簡単に再組立
できる構造とし、巻線の端末処理を不要にした連続機械
巻きを可能とすることにある。 【解決手段】 固定子コアを複数のブロックに分割した
分割コア５（ａ〜ｌ）を有し、分割コアを再組立する構
造のモータ固定子を有する外転型モータにおいて、分割
コアのそれぞれにはめ込んだ一部が柔軟に折れ曲げ可能
な絶縁物の勘合部ａを介して連続した巻線枠６と、分割
コアのティース先端部が内側を向く円形状になるように
分割コアを保持しながら配置して巻線されたコイル７を
有し、分割コアのティース先端部（外周側）の巻線段数
がその内周側の巻線段数よりも多い巻線構造とし、ま
た、分割コアの組立後のティース先端部の径はコイルの
巻線時のティース先端部の径と同一であり、巻線された
コイル間の亘り線７ｓに１スロット分以上の余長、不足
のない巻線とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報機器用駆動モ
ータ、ファン用モータ、ディスク駆動用モータ等の外転
型モータ及びそのモータ固定子の組立方法に関する。
ータ、ファン用モータ、ディスク駆動用モータ等の外転
型モータ及びそのモータ固定子の組立方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、内転型モータに比べて外転型モ
ータは、機械巻きによる巻線作業が簡単で高密度巻線が
可能である。しかし、最近、更に小型化高効率化を実現
するため、より一層の高密度巻線が要求される。そのた
め、固定子構造としては、巻線占積率を向上するための
施策としてコアをその極毎に分割し、巻線後に組み立て
る分割固定子も採用されてきている。この外転型モータ
の固定子コアを分割した構造に関する従来技術として
は、特開２０００−１５２５２８号公報に示されるよう
に連結コアを用いる方法がある。この方法は、分割され
た各分割コアのティース部の先端で分割コアを細い磁性
体でつないでおき、連結して直線状に打抜きされたコア
を巻線後に円形に組み立てるというもので、最終的には
端部１箇所を何らかの方法で締結する。この例では、接
続ピンで止める方法が記されており、溶接などでも止め
られる。
ータは、機械巻きによる巻線作業が簡単で高密度巻線が
可能である。しかし、最近、更に小型化高効率化を実現
するため、より一層の高密度巻線が要求される。そのた
め、固定子構造としては、巻線占積率を向上するための
施策としてコアをその極毎に分割し、巻線後に組み立て
る分割固定子も採用されてきている。この外転型モータ
の固定子コアを分割した構造に関する従来技術として
は、特開２０００−１５２５２８号公報に示されるよう
に連結コアを用いる方法がある。この方法は、分割され
た各分割コアのティース部の先端で分割コアを細い磁性
体でつないでおき、連結して直線状に打抜きされたコア
を巻線後に円形に組み立てるというもので、最終的には
端部１箇所を何らかの方法で締結する。この例では、接
続ピンで止める方法が記されており、溶接などでも止め
られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、磁極間が磁性体によって接続されているため、磁極
間に漏れ磁束が発生し、モータの効率を著しく低下させ
る。また、巻線作業時には各分割コア毎に機械による機
械巻きが可能であるが、線の端末も考慮した連続巻線で
はなく、各巻線毎に端末処理が必要になる。特に、多相
多極機では離れた分割コアに同じ相の巻線を連続して巻
くことが要求されるが、この例では、各分割コア毎に巻
線の端末の処理が必要となり、多くの時間が費やされ
る。巻線の一例を図２に示す。この例では１２の極をも
つ固定子コア５を対象にしており、この分割されたコア
に１相分（４つの極）のコイル７の巻線を行う場合、図
２（ａ）に示すように、周方向に４個の極を巻線時保持
冶具３０に配置し、巻線機フライヤ３１によって巻線す
る方法が考えられる。しかし、この巻線方法では、亘り
線の長さが余ったり、足りなかったりする場合があるた
め、４つのコイルの配置が９０°で等分配置されるモー
タにしか適用できない。例えば、１０極１２スロットの
コイル配置は、図２（ｂ）に示すようになるため、隣り
合うコイル間の亘り線には余長が発生し、回転対称のコ
イル間では亘り線の不足が発生することになる。この亘
り線の余長の過不足をなくすように巻線することが課題
となる。また、分割されたコアの組立を行う際には、巻
線された線が干渉しないように組立できることが重要で
ある。図２（ａ）に示す巻線方法を用いる場合には、巻
線されたコイルの巻き始めの線と巻き終わりの線がコア
の内径側に配置される。これは、巻線時のテンションが
内径側にかかりながら巻線するためで、意図的に巻き始
めと巻き終わりを外周側に持ってこようとしても巻き乱
れの原因となり、占積率を低下させるなどの問題が発生
する。
は、磁極間が磁性体によって接続されているため、磁極
間に漏れ磁束が発生し、モータの効率を著しく低下させ
る。また、巻線作業時には各分割コア毎に機械による機
械巻きが可能であるが、線の端末も考慮した連続巻線で
はなく、各巻線毎に端末処理が必要になる。特に、多相
多極機では離れた分割コアに同じ相の巻線を連続して巻
くことが要求されるが、この例では、各分割コア毎に巻
線の端末の処理が必要となり、多くの時間が費やされ
る。巻線の一例を図２に示す。この例では１２の極をも
つ固定子コア５を対象にしており、この分割されたコア
に１相分（４つの極）のコイル７の巻線を行う場合、図
２（ａ）に示すように、周方向に４個の極を巻線時保持
冶具３０に配置し、巻線機フライヤ３１によって巻線す
る方法が考えられる。しかし、この巻線方法では、亘り
線の長さが余ったり、足りなかったりする場合があるた
め、４つのコイルの配置が９０°で等分配置されるモー
タにしか適用できない。例えば、１０極１２スロットの
コイル配置は、図２（ｂ）に示すようになるため、隣り
合うコイル間の亘り線には余長が発生し、回転対称のコ
イル間では亘り線の不足が発生することになる。この亘
り線の余長の過不足をなくすように巻線することが課題
となる。また、分割されたコアの組立を行う際には、巻
線された線が干渉しないように組立できることが重要で
ある。図２（ａ）に示す巻線方法を用いる場合には、巻
線されたコイルの巻き始めの線と巻き終わりの線がコア
の内径側に配置される。これは、巻線時のテンションが
内径側にかかりながら巻線するためで、意図的に巻き始
めと巻き終わりを外周側に持ってこようとしても巻き乱
れの原因となり、占積率を低下させるなどの問題が発生
する。
【０００４】本発明の課題は、固定子コアを分割し、そ
の分割されたコアに占積率を高く巻線し、その巻線コイ
ルを含む固定子コアを簡単に再組立できる構造とし、巻
線の端末処理を不要にした連続機械巻きが可能な高効
率、小型な外転型モータ及びそのモータ固定子の組立方
法を提供することにある。
の分割されたコアに占積率を高く巻線し、その巻線コイ
ルを含む固定子コアを簡単に再組立できる構造とし、巻
線の端末処理を不要にした連続機械巻きが可能な高効
率、小型な外転型モータ及びそのモータ固定子の組立方
法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、固定子コアを複数のブロックに分割した分割コアを
有し、分割コアを再組立する構造のモータ固定子を有す
る外転型モータにおいて、分割コアのティース先端部が
内側を向く円形状になるように分割コアを保持しながら
配置して巻線されたコイルを有し、ティース先端部には
前記コイルの巻き始めと巻き終りの線が配置される。こ
こで、分割コアの巻線構造は、分割コアの外周側を形成
するティース先端部の巻線段数がその内周側の巻線段数
よりも多い。ここで、分割コアの組立後のティース先端
部の径は、コイルの巻線時の分割コアのティース先端部
の径と同一であり、巻線されたコイルは、コイル間の亘
り線に１スロット分以上の余長、不足のない巻線とす
る。ここで、固定子コアは、分割コアのそれぞれにはめ
込んだ一部が柔軟に折れ曲げ可能な絶縁物の勘合部を介
して連続した巻線枠を有する。また、固定子コアのティ
ース先端部が外周へ向かう方向に配置された固定子コア
を複数のブロックに分割した分割コアを有し、該分割コ
アを再組立する構造の外転型のモータ固定子の組立方法
において、分割コアのそれぞれに一部が柔軟に折れ曲げ
可能な絶縁物の勘合部を介して連続した巻線枠をはめ込
み、巻線時には分割コアのティース部が内側を向く円形
状になるように巻線枠の勘合部を変形させて配置し、分
割コアに連続して巻線を行い、巻線後に分割コアのティ
ース部が外側を向くように巻線枠の勘合部を変形させ、
モータ固定子を組み立てる。
に、固定子コアを複数のブロックに分割した分割コアを
有し、分割コアを再組立する構造のモータ固定子を有す
る外転型モータにおいて、分割コアのティース先端部が
内側を向く円形状になるように分割コアを保持しながら
配置して巻線されたコイルを有し、ティース先端部には
前記コイルの巻き始めと巻き終りの線が配置される。こ
こで、分割コアの巻線構造は、分割コアの外周側を形成
するティース先端部の巻線段数がその内周側の巻線段数
よりも多い。ここで、分割コアの組立後のティース先端
部の径は、コイルの巻線時の分割コアのティース先端部
の径と同一であり、巻線されたコイルは、コイル間の亘
り線に１スロット分以上の余長、不足のない巻線とす
る。ここで、固定子コアは、分割コアのそれぞれにはめ
込んだ一部が柔軟に折れ曲げ可能な絶縁物の勘合部を介
して連続した巻線枠を有する。また、固定子コアのティ
ース先端部が外周へ向かう方向に配置された固定子コア
を複数のブロックに分割した分割コアを有し、該分割コ
アを再組立する構造の外転型のモータ固定子の組立方法
において、分割コアのそれぞれに一部が柔軟に折れ曲げ
可能な絶縁物の勘合部を介して連続した巻線枠をはめ込
み、巻線時には分割コアのティース部が内側を向く円形
状になるように巻線枠の勘合部を変形させて配置し、分
割コアに連続して巻線を行い、巻線後に分割コアのティ
ース部が外側を向くように巻線枠の勘合部を変形させ、
モータ固定子を組み立てる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態である基
本的な外転型モータの固定子コアの構造を示す。この固
定子コアは、外転型モータの分割コア５として円周方向
に複数に分割する構造を有し、その分割された分割コア
５のそれぞれの内周側には、形状の凹形状の嵌合部５−
２を設け、また、その分割コア５の内周部に配置される
円筒状の固定子支持体８に分割コア５の嵌合部５−２と
嵌合可能な凸形状の嵌合部５−３を設けて各分割コア５
を固定する構造である。外転型モータの固定子の周囲に
は図示しない回転子を配置し、この回転子は回転ヨーク
と永久磁石を配置している。本実施形態では、３相１０
極、１２分割コア（５ａ〜５ｌ）の例を示し、アーク型
磁石（図示せず）を１０個配置した。分割コア５は１２
に分割され、一つの分割コア５にはそれぞれ絶縁された
巻線枠６を図示のように配置し、その上に巻線（コイ
ル）７を巻いている。１２個の分割コア５はＡ，Ｂ，Ｃ
の３相に分かれており、Ａ相は隣り合うコア５ａと５ｂ
と対角線上にもう一組５ｇ，５ｈで構成され、Ｂ相は５
ｃ，５ｄと５ｉ，５ｊ、Ｃ相は５ｅ，５ｆと５ｋ，５ｌ
と各相合計４つの分割コア５で構成される。ここで、巻
線枠６は、図示のように勘合部ａで結合し、この勘合部
ａを基点に変形できるような構成にしてある。
用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態である基
本的な外転型モータの固定子コアの構造を示す。この固
定子コアは、外転型モータの分割コア５として円周方向
に複数に分割する構造を有し、その分割された分割コア
５のそれぞれの内周側には、形状の凹形状の嵌合部５−
２を設け、また、その分割コア５の内周部に配置される
円筒状の固定子支持体８に分割コア５の嵌合部５−２と
嵌合可能な凸形状の嵌合部５−３を設けて各分割コア５
を固定する構造である。外転型モータの固定子の周囲に
は図示しない回転子を配置し、この回転子は回転ヨーク
と永久磁石を配置している。本実施形態では、３相１０
極、１２分割コア（５ａ〜５ｌ）の例を示し、アーク型
磁石（図示せず）を１０個配置した。分割コア５は１２
に分割され、一つの分割コア５にはそれぞれ絶縁された
巻線枠６を図示のように配置し、その上に巻線（コイ
ル）７を巻いている。１２個の分割コア５はＡ，Ｂ，Ｃ
の３相に分かれており、Ａ相は隣り合うコア５ａと５ｂ
と対角線上にもう一組５ｇ，５ｈで構成され、Ｂ相は５
ｃ，５ｄと５ｉ，５ｊ、Ｃ相は５ｅ，５ｆと５ｋ，５ｌ
と各相合計４つの分割コア５で構成される。ここで、巻
線枠６は、図示のように勘合部ａで結合し、この勘合部
ａを基点に変形できるような構成にしてある。
【０００７】巻線枠６を図３により詳しく説明する。図
１と同一物には同一符号を付してある。巻線枠６は、図
３（ａ）に示すように、１２個が両端を除いて勘合部ａ
を介して結合されている。巻線枠６は、図３（ｂ）に示
す拡大図のように、ティース側枠６−１、中間枠６−
２、嵌合側枠６−３、勘合部ａに分かれており、特に勘
合部ａの詳しい断面は、拡大図のように肉厚が薄く、上
下に簡単に曲げることができる。言い換えれば、一部が
柔軟に折れ曲げできる絶縁物の勘合部ａを介して連続し
た巻線枠６は、上下に曲げることができる。図３（ｃ）
は、分割コア５と巻線枠６の関係を示す。分割コア５に
巻線枠６を装着する状態の一個分の斜視図であり、図３
（ｄ）は、その連続された巻線枠６への分割コア５の挿
入イメージ図である。図から分かるように、分割コア５
は、ティース部５−１と嵌合部５−２を有しており、テ
ィース部５−１の先端部は、回転子（図示せず）からの
磁界を受ける部分で幅を広くして磁界を有効に利用す
る。嵌合部５−２は、固定子支持体８（図１）に嵌合し
て固定子を支持するため、モータトルクに十分耐えるよ
うに遠心力で抜けないよう逆テーパを付けてある。ま
た、図から分かるように、巻線枠６は、側面の中央付近
すなわち軸方向で巻線枠６と６’の二つに分割し、分割
コア５の軸方向である正面と裏面から差し込まれる。こ
のように、１２個の分割コア５は、１２個連続の巻線枠
６と６’で保持されると、図３（ａ）に示したように、
一列に横に並ぶ。また、巻線枠６は、分割コア５を並べ
てインサート成形により作製することも可能であり、イ
ンサート成形によれば、巻線枠６各部の機械的な精度を
向上させることもできる。
１と同一物には同一符号を付してある。巻線枠６は、図
３（ａ）に示すように、１２個が両端を除いて勘合部ａ
を介して結合されている。巻線枠６は、図３（ｂ）に示
す拡大図のように、ティース側枠６−１、中間枠６−
２、嵌合側枠６−３、勘合部ａに分かれており、特に勘
合部ａの詳しい断面は、拡大図のように肉厚が薄く、上
下に簡単に曲げることができる。言い換えれば、一部が
柔軟に折れ曲げできる絶縁物の勘合部ａを介して連続し
た巻線枠６は、上下に曲げることができる。図３（ｃ）
は、分割コア５と巻線枠６の関係を示す。分割コア５に
巻線枠６を装着する状態の一個分の斜視図であり、図３
（ｄ）は、その連続された巻線枠６への分割コア５の挿
入イメージ図である。図から分かるように、分割コア５
は、ティース部５−１と嵌合部５−２を有しており、テ
ィース部５−１の先端部は、回転子（図示せず）からの
磁界を受ける部分で幅を広くして磁界を有効に利用す
る。嵌合部５−２は、固定子支持体８（図１）に嵌合し
て固定子を支持するため、モータトルクに十分耐えるよ
うに遠心力で抜けないよう逆テーパを付けてある。ま
た、図から分かるように、巻線枠６は、側面の中央付近
すなわち軸方向で巻線枠６と６’の二つに分割し、分割
コア５の軸方向である正面と裏面から差し込まれる。こ
のように、１２個の分割コア５は、１２個連続の巻線枠
６と６’で保持されると、図３（ａ）に示したように、
一列に横に並ぶ。また、巻線枠６は、分割コア５を並べ
てインサート成形により作製することも可能であり、イ
ンサート成形によれば、巻線枠６各部の機械的な精度を
向上させることもできる。
【０００８】これを巻線し易いように円形状に配置する
例を図４に示す。図１〜３と同一物には同一符号を付し
てある。図４は、便宜上分割コア５が４個の場合を示し
ているが、数が多くても同じである。各巻線枠６によっ
て支えられた分割コア５は、図示のように、ティース部
５−１が内側に向かうように勘合部ａを基点に曲げる。
勘合部ａをたどると、破線で示した円Ｃのようになる。
この状態は、幅の狭い嵌合部５−２が外側にあるので、
巻線７を機械巻きで連続して巻くことが可能である。こ
の時、安定のためにティース部５−１の内側に円筒状の
保持冶具１０を用いる。
例を図４に示す。図１〜３と同一物には同一符号を付し
てある。図４は、便宜上分割コア５が４個の場合を示し
ているが、数が多くても同じである。各巻線枠６によっ
て支えられた分割コア５は、図示のように、ティース部
５−１が内側に向かうように勘合部ａを基点に曲げる。
勘合部ａをたどると、破線で示した円Ｃのようになる。
この状態は、幅の狭い嵌合部５−２が外側にあるので、
巻線７を機械巻きで連続して巻くことが可能である。こ
の時、安定のためにティース部５−１の内側に円筒状の
保持冶具１０を用いる。
【０００９】図５は、この状態から外転型の固定子コア
の形状に形成する説明図でり、図示のように、図４の状
態から勘合部ａを逆に曲げると、分割コア５のティース
部５−１が破線の円Ｃの外側を向き、嵌合部５−２円Ｃ
が内側にきて隣同士お互いに接触する状態になる。この
後、固定子支持体８（図１）を挿入して固定する。以上
のように、本実施形態では、簡単に外転型の固定子コア
を組み立てすることができる。
の形状に形成する説明図でり、図示のように、図４の状
態から勘合部ａを逆に曲げると、分割コア５のティース
部５−１が破線の円Ｃの外側を向き、嵌合部５−２円Ｃ
が内側にきて隣同士お互いに接触する状態になる。この
後、固定子支持体８（図１）を挿入して固定する。以上
のように、本実施形態では、簡単に外転型の固定子コア
を組み立てすることができる。
【００１０】図６は、巻線した状態の断面図であり、各
分割コア５には巻線枠６を介して巻線を施した。図１〜
５と同一物には同一符号を付してある。この状態から分
割コア５を外転型の固定子コアの状態に形成するのは、
先の図４と図５の場合と同じであり、勘合部ａを逆方向
に曲げれば、図７に示すように、外転型の固定子コアの
形状になり、固定子支持体８を軸方向から圧入すること
で固定でき、外転型の固定子コアが完成する。このと
き、組立時に巻線の干渉を起さないためには、図６に示
すように、巻線の段数（巻線された線の相数）がコアの
根元（内側部分）（図６では、巻線の段数は１段）より
もティース部５−１の先端部（図６では、巻線の段数は
３段）が多くなることが必要である。この巻線方法は、
ティース部５−１の先端部を内側にして巻線しているた
め、線の巻き始め、巻き終りとも巻線する時の姿勢の内
周側、すなわち、線の巻き始め、巻き終りともティース
部５−１の先端部に配置されるため、組立時の線材の干
渉が無く、容易に組立ができるものである。
分割コア５には巻線枠６を介して巻線を施した。図１〜
５と同一物には同一符号を付してある。この状態から分
割コア５を外転型の固定子コアの状態に形成するのは、
先の図４と図５の場合と同じであり、勘合部ａを逆方向
に曲げれば、図７に示すように、外転型の固定子コアの
形状になり、固定子支持体８を軸方向から圧入すること
で固定でき、外転型の固定子コアが完成する。このと
き、組立時に巻線の干渉を起さないためには、図６に示
すように、巻線の段数（巻線された線の相数）がコアの
根元（内側部分）（図６では、巻線の段数は１段）より
もティース部５−１の先端部（図６では、巻線の段数は
３段）が多くなることが必要である。この巻線方法は、
ティース部５−１の先端部を内側にして巻線しているた
め、線の巻き始め、巻き終りとも巻線する時の姿勢の内
周側、すなわち、線の巻き始め、巻き終りともティース
部５−１の先端部に配置されるため、組立時の線材の干
渉が無く、容易に組立ができるものである。
【００１１】ここで、巻線作業の巻き始め、巻き終りの
位置及び亘り線の処理について、その関係を図８から詳
細に説明する。図８は、３相１０極の場合の巻線状態を
示す。図８（ａ）には１相分までを巻線した状態を示
し、図８（ｂ）には３相分まで連続して巻線した状態を
示す。分割コア５の１２個（５ａ〜５ｌ）を図４に示し
たように巻線枠６に支えられて保持時具１０の上にティ
ース部５−１が中心方向を向くように並べてある。破線
ｋで示した線を境に分割コア５aと５lの間では巻線枠６
は連続しないので、冶具（図示せず）を用いて止めてお
く。図８は、３相のＡ相、Ｂ相、Ｃ相と順番に巻線を行
う例であり、Ａ相の分割コア５ａから巻線を巻き始め
る。７ｉｎは巻き始めのリード線であり、分割コア５ａ
が巻き終れば、５ｂに移動して５ａとは逆方向に巻き始
め、この時の亘り線が７ｓである。５ｂが巻き終れば、
同じＡ相の５ａの対角線上にある５ｇに移り、巻き始
め、この亘り線は７ａである。５ｇが巻き終れば、隣の
５ｈに移り、巻き終れば、Ｂ相の５ｃに亘り線７ａｂで
移る。この相間の亘り線は後に×印で切断して端末処理
する。Ｂ相でも、Ａ相と同様に、分割コア５ｃ、５ｄ、
５ｉ、５ｊと巻線して、Ｃ相に移り、分割コア５ｅ、５
ｆ、５ｋ、５ｌを巻線して巻き終りのリード線７ｏｕｔ
で終了する。この作業での亘り線７ｓは図示のように隣
同士が６個所あり、また、長い亘り線が各相７ａ、７
ｂ、７ｃで３本あり、相間の亘り線は７ａｂ、７ｂｃの
２本である。
位置及び亘り線の処理について、その関係を図８から詳
細に説明する。図８は、３相１０極の場合の巻線状態を
示す。図８（ａ）には１相分までを巻線した状態を示
し、図８（ｂ）には３相分まで連続して巻線した状態を
示す。分割コア５の１２個（５ａ〜５ｌ）を図４に示し
たように巻線枠６に支えられて保持時具１０の上にティ
ース部５−１が中心方向を向くように並べてある。破線
ｋで示した線を境に分割コア５aと５lの間では巻線枠６
は連続しないので、冶具（図示せず）を用いて止めてお
く。図８は、３相のＡ相、Ｂ相、Ｃ相と順番に巻線を行
う例であり、Ａ相の分割コア５ａから巻線を巻き始め
る。７ｉｎは巻き始めのリード線であり、分割コア５ａ
が巻き終れば、５ｂに移動して５ａとは逆方向に巻き始
め、この時の亘り線が７ｓである。５ｂが巻き終れば、
同じＡ相の５ａの対角線上にある５ｇに移り、巻き始
め、この亘り線は７ａである。５ｇが巻き終れば、隣の
５ｈに移り、巻き終れば、Ｂ相の５ｃに亘り線７ａｂで
移る。この相間の亘り線は後に×印で切断して端末処理
する。Ｂ相でも、Ａ相と同様に、分割コア５ｃ、５ｄ、
５ｉ、５ｊと巻線して、Ｃ相に移り、分割コア５ｅ、５
ｆ、５ｋ、５ｌを巻線して巻き終りのリード線７ｏｕｔ
で終了する。この作業での亘り線７ｓは図示のように隣
同士が６個所あり、また、長い亘り線が各相７ａ、７
ｂ、７ｃで３本あり、相間の亘り線は７ａｂ、７ｂｃの
２本である。
【００１２】図８の状態から破線ｋの両サイドの分割コ
ア５ａと５ｌを左右に開き、直線を超えて今度は分割コ
ア５の嵌合部５−２が内側になるように分割コア５ａと
５ｌを近づけると、図９のようになる。図９（ａ）は外
転型の固定子に組立てた状態を示す図、図９（ｂ）は組
立てた固定子を固定子支持体によって保持している斜視
図、図９（ｃ）はハウジングを圧入する状態を示す斜視
図である。ここで重要なのは、図８の巻線枠６の勘合部
ａを結んだ仮想の円（図４、図５の破線の円Ｃ）が巻線
時と組立時でほぼ同等の長さ（同一の径）なので、組立
後の巻線７の亘り線が巻線時より組立後で１スロット分
以上の余長、不足のない程良い長さとなり、邪魔になら
ず、短すぎず、スムーズに図８から図９に移行できる。
この移行は、巻線枠６の一部が柔軟に折れ曲げできる絶
縁物の勘合部ａを分割コア５の中心よりティース部５−
１に近い所に設けることで実現できる。図９に移行した
後は、ハウジング９を圧入することにより分割コア５を
固定し、固定子を完成させる。なお、本実施形態では、
３相１０極、１２分割コアの例を説明したが、相数、極
数が変わっても本発明を適用できることは云うまでもな
い。
ア５ａと５ｌを左右に開き、直線を超えて今度は分割コ
ア５の嵌合部５−２が内側になるように分割コア５ａと
５ｌを近づけると、図９のようになる。図９（ａ）は外
転型の固定子に組立てた状態を示す図、図９（ｂ）は組
立てた固定子を固定子支持体によって保持している斜視
図、図９（ｃ）はハウジングを圧入する状態を示す斜視
図である。ここで重要なのは、図８の巻線枠６の勘合部
ａを結んだ仮想の円（図４、図５の破線の円Ｃ）が巻線
時と組立時でほぼ同等の長さ（同一の径）なので、組立
後の巻線７の亘り線が巻線時より組立後で１スロット分
以上の余長、不足のない程良い長さとなり、邪魔になら
ず、短すぎず、スムーズに図８から図９に移行できる。
この移行は、巻線枠６の一部が柔軟に折れ曲げできる絶
縁物の勘合部ａを分割コア５の中心よりティース部５−
１に近い所に設けることで実現できる。図９に移行した
後は、ハウジング９を圧入することにより分割コア５を
固定し、固定子を完成させる。なお、本実施形態では、
３相１０極、１２分割コアの例を説明したが、相数、極
数が変わっても本発明を適用できることは云うまでもな
い。
【００１３】図１０は、この固定子コア構造をもつモー
タの構造の一例を示す。巻線（コイル）７が巻かれた固
定子コア５に圧入等で締結されたハウジング９の内周部
にカラー２９を介してベアリング２８を配置し、モータ
軸２５を配置する。その軸２５の端部にはカップ形状の
回転子ケース１６が結合され、その回転子ケース１６の
内周部の固定子コア５と対向する部分には回転子１を接
着などの方法で配置する。モータのベース部分２６とハ
ウジング９の結合は圧入、ねじ止め、焼嵌め、溶接など
によって固定し、固定子とベース間には制御基板２７を
配置する。このような構造により、安価でコンパクト、
高トルク、高効率のモータを得ることができる。
タの構造の一例を示す。巻線（コイル）７が巻かれた固
定子コア５に圧入等で締結されたハウジング９の内周部
にカラー２９を介してベアリング２８を配置し、モータ
軸２５を配置する。その軸２５の端部にはカップ形状の
回転子ケース１６が結合され、その回転子ケース１６の
内周部の固定子コア５と対向する部分には回転子１を接
着などの方法で配置する。モータのベース部分２６とハ
ウジング９の結合は圧入、ねじ止め、焼嵌め、溶接など
によって固定し、固定子とベース間には制御基板２７を
配置する。このような構造により、安価でコンパクト、
高トルク、高効率のモータを得ることができる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外転型モータの固定子コアを一部連結して分割し、その
連結部により簡単に再組立できる構造としたので、巻線
の巻線処理を不要にした連続機械巻きが可能となり、か
つ、高効率、小型な外転型モータを実現することでき
る。また、巻線時には分割コアのティース先端部が外向
きになる円形状に配置して連続巻線を行い、巻線終了後
に各分割コアのティース先端部が内側を向くように巻線
枠の勘合部を中心に変形させて固定子コアを組立てるの
で、巻線時にティース先端部が外側を向く円形状に配置
した場合の各分割コア間の亘り線長が組立後の亘り線の
必要長とほぼ同等にでき、組立時に亘り線の処理を不要
とすることができる。また、分割コアをティース先端部
を内周側に配置し、分割コアのティース先端部（外周
側）の巻線段数がその内周側の巻線段数よりも多く巻線
するため、コイルの巻き始めの線と巻き終わりの線もテ
ィース先端部すなわち固定子コアとして組立したときに
コアの外周部に亘り線が配置されるので、組立時にコイ
ルの干渉が無く、組立することできる。また、巻線の巻
線処理を不要にした連続機械巻きが可能となることによ
り、亘り線がそのままで分割されたコアを組立する構造
が可能となり、コア形状の自由度を大きくすることがで
き、また、分割コアのティース部の近くに磁性体を使用
しないため、ティース間の磁気漏洩も無く、効率を高く
することができ、さらに、巻線枠に絶縁部を介して一体
構成するため、簡単な組み立て機構であり、小型で安価
な外転型モータを実現することができる。
外転型モータの固定子コアを一部連結して分割し、その
連結部により簡単に再組立できる構造としたので、巻線
の巻線処理を不要にした連続機械巻きが可能となり、か
つ、高効率、小型な外転型モータを実現することでき
る。また、巻線時には分割コアのティース先端部が外向
きになる円形状に配置して連続巻線を行い、巻線終了後
に各分割コアのティース先端部が内側を向くように巻線
枠の勘合部を中心に変形させて固定子コアを組立てるの
で、巻線時にティース先端部が外側を向く円形状に配置
した場合の各分割コア間の亘り線長が組立後の亘り線の
必要長とほぼ同等にでき、組立時に亘り線の処理を不要
とすることができる。また、分割コアをティース先端部
を内周側に配置し、分割コアのティース先端部（外周
側）の巻線段数がその内周側の巻線段数よりも多く巻線
するため、コイルの巻き始めの線と巻き終わりの線もテ
ィース先端部すなわち固定子コアとして組立したときに
コアの外周部に亘り線が配置されるので、組立時にコイ
ルの干渉が無く、組立することできる。また、巻線の巻
線処理を不要にした連続機械巻きが可能となることによ
り、亘り線がそのままで分割されたコアを組立する構造
が可能となり、コア形状の自由度を大きくすることがで
き、また、分割コアのティース部の近くに磁性体を使用
しないため、ティース間の磁気漏洩も無く、効率を高く
することができ、さらに、巻線枠に絶縁部を介して一体
構成するため、簡単な組み立て機構であり、小型で安価
な外転型モータを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である基本的な外転型モー
タの固定子コアと巻線構造を示す図
タの固定子コアと巻線構造を示す図
【図２】従来の分割されたコアへの巻線方法を説明する
説明図
説明図
【図３】本発明の互いに連結された勘合部を有する巻線
枠と、分割コア及び巻線枠の関係を示す説明図
枠と、分割コア及び巻線枠の関係を示す説明図
【図４】本発明の巻線枠を分割コアに装着し、ティース
先端部を内側にして円形状にした一例を示す説明図
先端部を内側にして円形状にした一例を示す説明図
【図５】本発明の巻線枠を分割コアに装着し、ティース
先端部を外側にして円形状にした一例を示す説明図
先端部を外側にして円形状にした一例を示す説明図
【図６】本発明の巻線枠を分割コアに装着し、ティース
部を内側にして円形状にして巻線した一例を示す断面図
である。
部を内側にして円形状にして巻線した一例を示す断面図
である。
【図７】本発明の巻線されたコアをモータ固定子形状に
組立した状態を示す断面図
組立した状態を示す断面図
【図８】本発明の連続された巻線を行う工程と巻線方法
を説明する説明図
を説明する説明図
【図９】本発明の巻線された固定子コア形状とモータ固
定子への組立を示す説明図
定子への組立を示す説明図
【図１０】本発明の外転型モータの構造の一例を示すモ
ータ構成図
ータ構成図
５…分割コア（固定子コア）、６…巻線枠、７…巻線
（コイル）、８…固定子支持体、９…ハウジング、１０
…保持冶具、３１…巻線機フライヤ
（コイル）、８…固定子支持体、９…ハウジング、１０
…保持冶具、３１…巻線機フライヤ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 北村 正司
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株
式会社日立製作所日立研究所内
(72)発明者 高橋 身佳
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株
式会社日立製作所日立研究所内
(72)発明者 落合 誠
東京都千代田区神田美土代町７ 日本サー
ボ株式会社内
(72)発明者 安藤 隆司
東京都千代田区神田美土代町７ 日本サー
ボ株式会社内
(72)発明者 羽鳥 早千雄
東京都千代田区神田美土代町７ 日本サー
ボ株式会社内
(72)発明者 茂木 康彰
東京都千代田区神田美土代町７ 日本サー
ボ株式会社内
(72)発明者 虻川 俊美
東京都千代田区神田美土代町７ 日本サー
ボ株式会社内
Ｆターム(参考） 5H002 AA07 AB05 AC06 AE07 AE08
5H603 AA09 BB13 CA01 CB03 CC11
CD21 EE03
5H604 AA08 BB15 CC01 CC16 PB03
5H615 AA01 BB07 BB16 PP01 QQ19
RR01 SS19 TT05
Claims (10)
- 【請求項１】 固定子コアを複数のブロックに分割した
分割コアを有し、該分割コアを再組立する構造のモータ
固定子を有する外転型モータにおいて、前記分割コアの
ティース先端部が内側を向く円形状になるように前記分
割コアを保持しながら配置して巻線されたコイルを有
し、前記ティース先端部には前記コイルの巻き始めと巻
き終りの線が配置されることを特徴とする外転型モー
タ。 - 【請求項２】 請求項１において、前記分割コアの巻線
構造は、前記分割コアの外周側を形成するティース先端
部の巻線段数がその内周側の巻線段数よりも多いことを
特徴とする外転型モータ。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、前記
分割コアの組立後のティース先端部の径は、前記コイル
の巻線時の前記分割コアのティース先端部の径と同一で
あり、前記巻線されたコイルは、コイル間の亘り線に１
スロット分以上の余長、不足のない巻線とすることを特
徴とする外転型モータ。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかにおい
て、前記固定子コアは、前記分割コアのそれぞれにはめ
込んだ一部が柔軟に折れ曲げ可能な絶縁物の勘合部を介
して連続した巻線枠を有することを特徴とする外転型モ
ータ。 - 【請求項５】 固定子コアのティース先端部が外周へ向
かう方向に配置された固定子コアを複数のブロックに分
割した分割コアを有し、該分割コアを再組立する構造の
外転型のモータ固定子の組立方法において、前記分割コ
アのそれぞれに一部が柔軟に折れ曲げ可能な絶縁物の勘
合部を介して連続した巻線枠をはめ込み、巻線時には前
記分割コアのティース部が内側を向く円形状になるよう
に前記巻線枠の勘合部を変形させて配置し、前記分割コ
アに連続して巻線を行い、巻線後に前記分割コアのティ
ース部が外側を向くように前記巻線枠の勘合部を変形さ
せ、モータ固定子を組立てることを特徴とする外転型モ
ータの固定子の組立方法。 - 【請求項６】 請求項５において、前記一部が柔軟に折
れ曲げ可能な絶縁物の勘合部を介して連続した巻線枠を
軸方向から２分割し、両軸方向から前記分割コアに装着
することを特徴とする外転型モータの固定子の組立方
法。 - 【請求項７】 請求項５において、前記一部が柔軟に折
れ曲げ可能な絶縁物の勘合部を介して連続した巻線枠を
インサート成形により前記分割コアに一体成形すること
を特徴とする外転型モータの固定子の組立方法。 - 【請求項８】 請求項５から請求項７のいずれかにおい
て、前記巻線枠の一部が柔軟に折れ曲げ可能な絶縁物の
勘合部が円周上に位置するように、前記分割コアのティ
ース部が外側を向く円形状に組み立て、固定することを
特徴とする外転型モータの固定子の組立方法。 - 【請求項９】 請求項５から請求項８のいずれかにおい
て、前記巻線枠の一部が柔軟に折れ曲げ可能な絶縁物の
勘合部を前記分割コアの中心よりティース先端部に近い
所に設けることを特徴とする外転型モータの固定子の組
立方法。 - 【請求項１０】 請求項５から請求項９のいずれかにお
いて、前記分割コアのティース先端部が内側を向く円形
状に前記分割コアを配置し、固定子コア巻線装置を用い
て各相毎に連続巻線を施すことを特徴とする外転型モー
タの固定子の組立方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002041290A JP2003244883A (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 外転型モータ及びそのモータ固定子の組立方法 |
| KR1020020051544A KR100563120B1 (ko) | 2002-02-19 | 2002-08-29 | 외전형모터 및 그 모터 고정자의 조립방법 |
| CNB02141436XA CN1295845C (zh) | 2002-02-19 | 2002-08-30 | 外展型电动机及其电动机定子的制造方法 |
| US10/231,477 US6876118B2 (en) | 2002-02-19 | 2002-08-30 | Abduction-type motor and fabrication method of motor stator thereof |
| US11/067,733 US20050138793A1 (en) | 2002-02-19 | 2005-03-01 | Abduction-type motor and fabrication method of motor stator thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002041290A JP2003244883A (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 外転型モータ及びそのモータ固定子の組立方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003244883A true JP2003244883A (ja) | 2003-08-29 |
Family
ID=27678336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002041290A Pending JP2003244883A (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 外転型モータ及びそのモータ固定子の組立方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6876118B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003244883A (ja) |
| KR (1) | KR100563120B1 (ja) |
| CN (1) | CN1295845C (ja) |
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| KR100595552B1 (ko) * | 2004-03-31 | 2006-07-03 | 엘지전자 주식회사 | 연결형 보빈, 이를 구비한 모터의 고정자 및 그 제조방법 |
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| JP2008092723A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Mabuchi Motor Co Ltd | ブラシレスモータ及びその製造方法 |
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