JP2007014088A - Stator for dynamo-electric machine, dynamo-electric machine, and method of manufacturing stator for dynamo-electric machine - Google Patents

Stator for dynamo-electric machine, dynamo-electric machine, and method of manufacturing stator for dynamo-electric machine Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stator for a dynamo-electric machine, which is equipped with a high-density coil regardless of order of winding while securing easiness in formation of jumper wires and assembly. <P>SOLUTION: This method comprises a process of arranging a coil bobbin 10, where magnetic pole teeth 2a-2d are mounted and are coupled with one another by flexible insulating films 7a-7e, in such a state that it is warped reversely so as to direct the tips of the magnetic teeth parts 2a-2d outward, a process of winding a coil 4 on the coil bobbin 10 arranged in a reversely warped state, a process of arranging the coil bobbin 10 in annular arrangement so that each tip of the magnetic teeth 2a-2d may turn inside of the dynamo-electric machine, by curving the insulating films 7a-7e inward, and a process of arranging an outer core part 3 around the magnetic teeth parts 2a-2d. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、回転電機のステータ、回転電機およびその製造方法に係り、たとえば換気扇用コンデンサ誘導電動機等に使用されるステータの構造及び製造方法に関するものである。   The present invention relates to a stator for a rotating electrical machine, a rotating electrical machine, and a method for manufacturing the same, and more particularly to a structure and a method for manufacturing a stator used for a condenser induction motor for a ventilation fan.

例えば、少ないスロット数(4スロットや6スロット)のステータを有する回転電機では、スロットの外周の弧長が長いので、通常、その内側のスペースへコイルを高速・高密度に巻線するのは困難である。そこで、従来の回転電機のステータでは、ステータコアの鉄心を歯部と継鉄部とに接合可能に分割し、絶縁材料からなるコイルボビンにワイヤを巻装し、コイルボビンに歯部を嵌入にして継鉄部と接合し、コイル間およびコイルと引出しリード線間を接続して絶縁固定することにより、高密度化を図る手法が考えられている。(例えば、特許文献1参照)   For example, in a rotating electric machine having a stator with a small number of slots (4 slots or 6 slots), since the arc length of the outer periphery of the slot is long, it is usually difficult to wind the coil at a high speed and high density in the inner space. It is. Therefore, in a conventional stator of a rotating electrical machine, the core of the stator core is divided so that it can be joined to a tooth portion and a yoke portion, a wire is wound around a coil bobbin made of an insulating material, and the tooth portion is fitted into the coil bobbin and the yoke is inserted. A method of increasing the density is conceived by joining the coil and connecting the coil and between the coil and the lead wire for insulation. (For example, see Patent Document 1)

しかしながら、分割鉄心の磁極ティースをバラバラに置いて巻線すると、ステータコアの組立や渡り線処理が面倒になるため、歯部と継鉄部が一体の分割鉄芯体を正規の寸法で環状に保持し、外周側から順に巻線するという方法が取られている。(例えば、特許文献2参照)そのため、最初に巻かれるコイルは、後から巻かれるコイルの巻線作業に影響しないよう、コイル形状に配慮する必要がある。図10は、その例を示す断面図であり、ステータコアは、4個の磁極ティース部102a、102b、102c、102dと、円環状のバックヨーク部103に分割され、磁極ティース部102a、102b、102c、102dには樹脂製のコイルボビン106が装着されている。そして、同相の最初に巻かれるコイル104a、104cは磁極ティース部102a、102cのコイルボビン106に対して、回転するフライヤーノズル105によりマグネットワイヤ101を連続的に巻線する。その後、別相のほぼ同量のコイル104b、104dを磁極ティース部102b、102dのコイルボビン106に巻線する。   However, if the magnetic pole teeth of the split iron core are placed apart and wound, the assembly of the stator core and crossover processing becomes cumbersome, so the split iron core with the teeth and the yoke part held in an annular shape with regular dimensions in an annular shape. And the method of winding in order from the outer peripheral side is taken. Therefore, it is necessary to consider the coil shape so that the coil wound first is not affected by the winding work of the coil wound later. FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example thereof. The stator core is divided into four magnetic pole teeth portions 102a, 102b, 102c, and 102d and an annular back yoke portion 103, and the magnetic pole teeth portions 102a, 102b, and 102c are divided. , 102d are provided with resin coil bobbins 106. The coils 104a and 104c wound in the first phase in the same phase continuously wind the magnet wire 101 around the coil bobbin 106 of the magnetic pole teeth portions 102a and 102c by the rotating fryer nozzle 105. Thereafter, coils 104b and 104d of substantially the same amount in different phases are wound around the coil bobbins 106 of the magnetic teeth portions 102b and 102d.

特開平5−191943号公報(段落[0004]、[0007]、図3)JP-A-5-191943 (paragraphs [0004], [0007], FIG. 3) 特開2004−147380号公報(段落[0014]、[0018]、図7)JP 2004-147380 A (paragraphs [0014] and [0018], FIG. 7)

上述のステータに対する巻線には以下のような問題点があった。すなわち、図10において、最初のコイル104aの巻線において、仮に外周側の隅部スペース107にまでコイルを巻線した場合、フライヤーノズル105により後のコイル104bの巻線をコイル104aの巻線と同様の巻線量で行うことができない。また、後のコイル104bの巻線において、内周側の隅部スペース108にまで巻線しようと思っても、最初のコイル104aの巻線がフライヤノズル105からのマグネットワイヤ101の通過スペースにとって障害となり、巻線できない。その結果、最初のコイル104a及び後のコイル104bの巻線において、相互に障害物となる外周側の隅部スペース107や内周側の隅部スペース108に巻線が及ばないよう、あらかじめ巻線量を制限する必要がある。このように、限られた回転電機の大きさ(モータサイズ)の中で、高密度なコイル巻線を必要とする高性能回転電機(モータ)を得ることが困難であった。なお、障害物があっても滑らかな型に沿ってワイヤを送り込むフォーマ式という方法があるが、上記のようにフライヤノズル105で直接コイルボビンに巻線する直巻き式に比べれば、巻線密度や回転速度、ワイヤの加工劣化具合に限界があるので、0.1mm以下の細いワイヤを何千ターンも巻線するような小型のファンモータには適さない。   The windings for the stator described above have the following problems. That is, in FIG. 10, when the coil is wound up to the outer peripheral corner space 107 in the winding of the first coil 104a, the winding of the subsequent coil 104b is changed to the winding of the coil 104a by the flyer nozzle 105. It cannot be performed with the same winding amount. Further, even if it is intended to wind up to the inner corner space 108 in the winding of the subsequent coil 104 b, the winding of the first coil 104 a is an obstacle for the passage space of the magnet wire 101 from the flyer nozzle 105. And cannot be wound. As a result, in the windings of the first coil 104a and the subsequent coil 104b, the winding amount is set in advance so that the winding does not reach the outer peripheral corner space 107 and the inner peripheral corner space 108 which are obstacles to each other. Need to be restricted. Thus, it has been difficult to obtain a high-performance rotating electrical machine (motor) that requires high-density coil winding in a limited size (motor size) of the rotating electrical machine. Although there is a former method that feeds the wire along a smooth mold even if there is an obstacle, the winding density and the winding method are different from the direct winding method in which the wire is wound directly on the coil bobbin by the flyer nozzle 105 as described above. Since there is a limit to the rotational speed and the degree of processing deterioration of the wire, it is not suitable for a small fan motor that winds a thin wire of 0.1 mm or less for thousands of turns.

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、渡り線形成や組立の容易性を確保しながら、巻線順序に関わらず高密度なコイルを備える回転電機のステータを得ることを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems. A stator for a rotating electrical machine having a high-density coil regardless of the winding sequence while ensuring the ease of forming a crossover and assembling. The purpose is to obtain.

この発明に係る回転電機のステータは、ステータコアの磁極ティースにコイルボビンを装着しコイルボビンにコイルを巻回してなるものにおいて、アウターコア部と、アウターコア部から内周側に配設される複数の磁極ティース部とに分割構成されたステータコアと、複数の磁極ティース部のそれぞれに装着され、それぞれにコイルが巻回されたコイルボビンと、回転電機の周方向に隣り合うコイルボビンの外周側同士を連結している湾曲自在な絶縁フィルムとで構成されていることを特徴とする。   A stator of a rotating electrical machine according to the present invention is formed by attaching a coil bobbin to a magnetic pole tooth of a stator core and winding a coil around the coil bobbin. A stator core that is divided into a tooth portion, a coil bobbin that is attached to each of the plurality of magnetic teeth portions, and in which a coil is wound, and an outer peripheral side of a coil bobbin that is adjacent in the circumferential direction of the rotating electrical machine are connected to each other. And a bendable insulating film.

この発明に係る回転電機のステータの製造方法は、複数の磁極ティース部が装着され、外周側が湾曲自在な絶縁フィルムによって連結されている複数のコイルボビンを、磁極ティース部がそれらの先端部を外側に向けるように逆反りされた状態で配置する工程と、逆反りされた状態で配置されたコイルボビンに対してコイルを巻回する工程と、絶縁フィルムを内側に湾曲させて、複数のコイルボビンをそれぞれの磁極ティース先端が回転電機の内周側を向くように環状の配置へと並べる工程と、磁極ティース部の外周側にアウターコア部を配設する工程とからなる。   In the method of manufacturing a stator for a rotating electrical machine according to the present invention, a plurality of coil bobbins having a plurality of magnetic teeth portions attached and connected on an outer peripheral side by a bendable insulating film are provided. A step of arranging the coil bobbins in a reversely warped state, a step of winding a coil around the coil bobbins arranged in a reversely warped state, and bending an insulating film inward to form a plurality of coil bobbins. It comprises a step of arranging in an annular arrangement so that the tip of the magnetic teeth is directed to the inner peripheral side of the rotating electrical machine, and a step of disposing an outer core portion on the outer peripheral side of the magnetic pole teeth portion.

この発明によれば、コイル巻回時に、ステータコアの磁極ティース部をアウターコア部から分割し、コイルボビンを連結する絶縁フィルムを磁極ティース先端が外側を向くように逆反り状態にさせれば、コイルボビンの周囲は完全なオープンスペースとなって巻線順序に関わらず高速・高密度な巻線が可能となる。また、絶縁フィルムに渡り線を沿わせることで連続巻線が容易となる。さらに、ステータコア組立時には、絶縁フィルムを内周側に折り曲げ・湾曲させながら、連結したコイルボビンを環状に並べることにより、個々のコアを集める手間やコイルの外周側への漏れに煩わされることなく、組立性及び品質よくコイルを円環状に湾曲成形することができる。   According to the present invention, when winding the coil, the magnetic pole teeth portion of the stator core is divided from the outer core portion, and the insulating film for connecting the coil bobbins is set in a reverse warped state so that the tip of the magnetic pole teeth faces the outside. The surrounding area is completely open, enabling high-speed and high-density winding regardless of the winding sequence. In addition, continuous winding is facilitated by placing the crossover wire along the insulating film. Furthermore, when assembling the stator core, the connected coil bobbins are arranged in an annular shape while the insulating film is bent and curved toward the inner circumference side, so that the assembly can be done without the trouble of collecting individual cores and the leakage to the outer circumference side of the coil. The coil can be formed into an annular shape with good quality and quality.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるステータの巻線方法を示す断面図、図2はステータの巻線後、円環状に成形されたコイルの状態を示す断面図、図3はアウターコア部圧入後、ステータの組立状態を示す断面図、図4は絶縁フィルムの原形状を示す外観図、図5はステータコアと絶縁フィルムを示す斜視図である。
Embodiment 1 FIG.
1 is a cross-sectional view showing a stator winding method according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state of a coil formed into an annular shape after winding of the stator, and FIG. 3 is an outer core portion. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the assembled state of the stator after press-fitting, FIG. 4 is an external view showing the original shape of the insulating film, and FIG. 5 is a perspective view showing the stator core and the insulating film.

図において、ステータコアは、磁極ティース部2a、2b、2c、2dと、環状のヨーク部であるアウターコア部3に分割されており、磁極ティース部2a、2b、2c、2dの外周側にはアウターコア部3が装着される分割面17が形成されている。磁極ティース部2a、2b、2c、2dにはそれぞれコイルボビン6が装着され、各コイルボビン6にはコイル4a、4b、4c、4dが巻線される。各コイルボビン6には、外周側つば16と内周側つば50を有しており、外周側つば16の周方向端部はステータコアの分割面17付近に位置するように外周側つば16の長さは短く抑えられている。その代わりに、コイルボビン6に巻線されたコイル4a、4b、4c、4dと、アウターコア部3との間の絶縁性を確保するために、隣接する分割面17同士の間のアウターコア部3の周縁において、絶縁フィルム7a〜7eが大半の領域を占めるように、当該絶縁フィルムが外周側つば16に例えば超音波溶着(コイルボビンの樹脂の一部を溶かして)固定されている。これらの絶縁フィルム7a〜7eとしては折り曲げかつ湾曲しても強度が保たれるPETフィルム等が好適に用いられる。   In the figure, the stator core is divided into magnetic tooth portions 2a, 2b, 2c, and 2d and an outer core portion 3 that is an annular yoke portion. A dividing surface 17 on which the core part 3 is mounted is formed. Coil bobbins 6 are mounted on the magnetic pole teeth 2a, 2b, 2c, and 2d, and coils 4a, 4b, 4c, and 4d are wound around the coil bobbins 6. Each coil bobbin 6 has an outer peripheral collar 16 and an inner peripheral collar 50, and the length of the outer peripheral collar 16 is such that the circumferential end of the outer peripheral collar 16 is located near the dividing surface 17 of the stator core. Is kept short. Instead, in order to ensure insulation between the coils 4 a, 4 b, 4 c, 4 d wound around the coil bobbin 6 and the outer core part 3, the outer core part 3 between the adjacent divided surfaces 17 is arranged. The insulating film is fixed, for example, by ultrasonic welding (melting a part of the resin of the coil bobbin) to the outer peripheral flange 16 so that the insulating films 7a to 7e occupy most of the region. As these insulating films 7a to 7e, PET films or the like that can maintain strength even when bent and curved are preferably used.

絶縁フィルム7a、7b、7cは、図4(a)に示すように、コイルが巻かれるための切り欠きを左右に2組、計4箇所備え、折り曲げられる中央部で対称な形状に簡易プレスで打ち抜かれる。絶縁フィルム7e、7dは、図4(b)に示すように、絶縁フィルム7a、7b、7cの半分の形状で中央を少し伸ばしたような形状に打ち抜かれる。絶縁フィルム7eは切り欠きの一辺が磁極ティース部2bのコイルボビン6の外周側つば16に固定される。絶縁フィルム7aは両切り欠きの二辺が磁極ティース部2b、2aのコイルボビン6の外周側つば16に固定される。絶縁フィルム7bは両切り欠きの二辺が磁極ティース部2a、2dのコイルボビン6の外周側つば16に固定される。絶縁フィルム7cは両切り欠きの一辺が磁極ティース部2d、2cのコイルボビン6の外周側つば16に固定される。絶縁フィルム7dは切り欠きの一辺が磁極ティース部2cのコイルボビン6の外周側つば16に固定される。そして、これらの絶縁フィルム7a、7b、7c、7d、7eは、4個のコイルボビン6を連結するとともに、各磁極ティース部2a、2b、2c、2dをはさんで両側において、コイルボビン6の外周側つば16、磁極ティース部の側面、内周側つば50の根元付近を経由してコの字状の空間を包含するように配置されている。   As shown in FIG. 4 (a), the insulating films 7a, 7b, and 7c are provided with two sets of notches for winding a coil on the left and right, a total of four places, and are formed into a symmetrical shape at the bent central portion with a simple press. Punched out. As shown in FIG. 4B, the insulating films 7e and 7d are punched into a shape that is half the shape of the insulating films 7a, 7b, and 7c and that has a slightly extended center. The insulating film 7e is fixed to the outer peripheral side flange 16 of the coil bobbin 6 of the magnetic pole tooth portion 2b at one side of the notch. The insulating film 7a is fixed to the outer peripheral side flange 16 of the coil bobbin 6 of the magnetic pole teeth 2b and 2a at both sides of the notch. The insulating film 7b is fixed to the outer peripheral side flange 16 of the coil bobbin 6 of the magnetic pole tooth portions 2a, 2d at both sides of the notch. The insulating film 7c is fixed to the outer peripheral side flange 16 of the coil bobbin 6 of the magnetic pole tooth portions 2d and 2c at one side of both notches. The insulating film 7d is fixed to the outer peripheral side flange 16 of the coil bobbin 6 of the magnetic pole tooth portion 2c at one side of the notch. These insulating films 7a, 7b, 7c, 7d, and 7e connect the four coil bobbins 6, and on both sides of the magnetic pole teeth 2a, 2b, 2c, and 2d, on the outer peripheral side of the coil bobbin 6. It is arranged so as to include a U-shaped space via the flange 16, the side surface of the magnetic tooth portion, and the vicinity of the root of the inner peripheral flange 50.

次に、本実施の形態によるステータの巻線方法を図1に基づいて説明する。絶縁フィルム7a、7b、7cによって連結されている4個のコイルボビン6は、磁極ティース部2a、2b、2c、2dがそれらの先端部を外側に向けるよう逆反りされた状態で配置され、それぞれの分割面17をチャック8により固定する。このとき、絶縁フィルム7e、7dの端部も同時にチャック8に固定される。このように固定された状態では、磁極ティース部2a、2b、2c、2dに装着したコイルボビン6の周囲は障害物のない完全なオープンスペースとなる。そのため、回転するフライヤノズル5から繰り出されるマグネットワイヤ1は、磁極ティース部周りの所望の場所へ巻き付けられていく。   Next, a stator winding method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The four coil bobbins 6 connected by the insulating films 7a, 7b, and 7c are arranged in a state in which the magnetic teeth portions 2a, 2b, 2c, and 2d are reversely warped so that their tip portions face outward, The dividing surface 17 is fixed by the chuck 8. At this time, the end portions of the insulating films 7e and 7d are also fixed to the chuck 8 at the same time. In such a fixed state, the periphery of the coil bobbin 6 attached to the magnetic pole tooth portions 2a, 2b, 2c, and 2d becomes a complete open space without an obstacle. Therefore, the magnet wire 1 drawn out from the rotating flyer nozzle 5 is wound around a desired place around the magnetic pole teeth portion.

例えば、磁極ティース部2aへ巻線されたコイル4aの形状は、図1に示すように、マグネットワイヤ1は磁極ティース部2aにほぼ垂直な向きで、かつ相互にほぼ平行に俵積みされ、断面がおよそ台形形状となる。そして、磁極ティース部2aの巻線後、フライヤノズル5に対してチャック8が回転すると、マグネットワイヤ1は、順に、絶縁フィルム7b、コイルボビン6、絶縁フィルム7cに沿いながら渡り線を形成し、引き続き同相の磁極ティース部2cへの巻線にと供される。この場合、絶縁フィルムの内周側は、極細のマグネットワイヤであれば当該フィルム単独でコイル形状を保持でき、少し太めのマグネットワイヤの場合は、フライヤの内側にフリーな状態で備えられる冶具等で保持される。磁極ティース部2cへの巻線が完了すれば、次に、別相の磁極ティース部への巻線として、同様に、磁極ティース部2bへの巻線、順に、絶縁フィルム7a、コイルボビン6、絶縁フィルム7bへの渡り線、磁極ティース部2dへの巻線が引き続いて行われる。   For example, as shown in FIG. 1, the shape of the coil 4a wound around the magnetic pole tooth portion 2a is such that the magnet wire 1 is stacked substantially parallel to each other in a direction substantially perpendicular to the magnetic pole tooth portion 2a. Becomes a trapezoidal shape. When the chuck 8 is rotated with respect to the flyer nozzle 5 after the winding of the magnetic pole teeth portion 2a, the magnet wire 1 sequentially forms a crossover line along the insulating film 7b, the coil bobbin 6, and the insulating film 7c. It is used for winding to the in-phase magnetic pole tooth portion 2c. In this case, if the inner peripheral side of the insulating film is an extremely fine magnet wire, the coil shape can be held by the film alone, and if it is a slightly thicker magnet wire, a jig provided in a free state inside the flyer can be used. Retained. When the winding to the magnetic teeth portion 2c is completed, the winding to the magnetic teeth portion 2b in the same manner as the winding to the magnetic teeth portion of another phase is performed in the same manner, in order, the insulating film 7a, the coil bobbin 6, and the insulation. The connecting wire to the film 7b and the winding to the magnetic pole tooth portion 2d are continuously performed.

次に、コイルの成形方法を図2に基づいて説明する。磁極ティース部2a、2b、2c、2dのまわりに巻線されたコイル4a、4b、4c、4dは、図2点線で示すように、磁極ティースの先端部を外周側に向けた状態で、絶縁フィルム7a、7b、7c、7d、7eで連結された状態にある。そして、図1のチャック8による固定を外した後、絶縁フィルム7a、7b、7c、7d、7eを内周側に折り曲げ、湾曲させながら、連結された4個のコイルボビン6を逆反り状態から各磁極ティース先端が内周側を向くように環状の配置へと並べる。引き続いて、コイル4a、4b、4c、4dに対して、それらの外周側に配置された成形冶具9により中心向きに移動・加圧させる。その結果、各コイル4a、4b、4c、4dの形状は、隣接するコイル同士が接しながらスロット内を占有するようになり、台形から最終形状である扇形形状に成形される。最後に、絶縁フィルム7e、7dの端部を折り重ねてテープ等で固定して、円環状のコイルと磁極ティースから構成されるステータ組立品24を得る。   Next, a coil forming method will be described with reference to FIG. The coils 4a, 4b, 4c, and 4d wound around the magnetic teeth 2a, 2b, 2c, and 2d are insulated with the tip of the magnetic teeth facing the outer periphery as shown by the dotted line in FIG. The films 7a, 7b, 7c, 7d, and 7e are connected. Then, after the fixing by the chuck 8 of FIG. 1 is removed, the four coil bobbins 6 connected to each other from the reverse warped state are bent while the insulating films 7a, 7b, 7c, 7d, and 7e are bent and bent to the inner peripheral side. The magnetic pole teeth are arranged in an annular arrangement so that the tips of the magnetic teeth face the inner peripheral side. Subsequently, the coils 4a, 4b, 4c and 4d are moved and pressed toward the center by the forming jig 9 arranged on the outer peripheral side thereof. As a result, the coils 4a, 4b, 4c, and 4d are configured so that adjacent coils occupy the slots while being in contact with each other, and are formed from a trapezoidal shape to a sector shape that is the final shape. Finally, the end portions of the insulating films 7e and 7d are folded and fixed with a tape or the like to obtain a stator assembly 24 composed of an annular coil and magnetic pole teeth.

次に、ステータの組立方法を図3に基づいて説明する。円環状の組立品24において、外周側に配置された各磁極ティース部2a、2b、2c、2dの分割面17を、アウターコア部3へ圧入、嵌合することにより、アウターコア部3と一体となりステータ25が構成される。そして、ステータ25の内周側に図示しないロータを配置することにより回転電機が完成する。   Next, a method for assembling the stator will be described with reference to FIG. In the annular assembly 24, the split surfaces 17 of the magnetic pole tooth portions 2a, 2b, 2c, and 2d arranged on the outer peripheral side are press-fitted and fitted into the outer core portion 3 so as to be integrated with the outer core portion 3. The stator 25 is formed. A rotating electric machine is completed by disposing a rotor (not shown) on the inner peripheral side of the stator 25.

以上のように本実施の形態によれば、磁極ティース部まわりにオープンスペースができるので、スロットの巻線順序に関係なく、高速・高密度に巻線することができるとともに、巻線後、円環状に成形することによりスロット一杯に配置されるコイルに成形することができる。このとき、コイルボビン6は、絶縁フィルム7a、7b、7cを介して連結されているので、コイルの渡り線は切断されることなく形成され、連続的に巻線しやすい。また、絶縁フィルムがコイルを保護しながら成形することになるので、絶縁性を容易に確保できる。特に、線径0.1前後のような細線のコイルでは成形に要する力は小さく、思い通りのコイル形状へ容易に成形することができる。すなわち、生産性と品質を満足しながら、高密度コイルを備えた高性能回転電機(モータ)を得ることが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, an open space is formed around the magnetic teeth portion, so that high-speed and high-density winding can be performed regardless of the winding order of the slots. By forming it in an annular shape, it can be formed into a coil arranged in a full slot. At this time, since the coil bobbin 6 is connected via the insulating films 7a, 7b, and 7c, the connecting wire of the coil is formed without being cut and easily wound continuously. Further, since the insulating film is formed while protecting the coil, the insulating property can be easily secured. In particular, a thin wire coil having a wire diameter of around 0.1 requires a small force and can be easily formed into a desired coil shape. That is, it is possible to obtain a high-performance rotating electric machine (motor) having a high-density coil while satisfying productivity and quality.

また、コイルボビンの内周側には内周側つばが設けられ、内周側つばの根元付近から回転電機の周方向に絶縁フィルムが延びているので、この構成により、成形時にコイルが内周側へ湾曲するためのスペースを予め容易に確保することができ、より高密度な巻線・成形が可能となる。   Also, the inner peripheral side of the coil bobbin is provided with an inner peripheral side collar, and the insulating film extends in the circumferential direction of the rotating electrical machine from the vicinity of the base of the inner peripheral side collar. It is possible to easily secure a space for bending in advance, and higher-density winding / molding is possible.

さらに、コイルボビンの外周側同士を連結する絶縁フィルムは、当該コイルボビン間のスロットの内周側に延びる絶縁フィルムと一体となり、当該スロットを覆う1枚の連続し
たシートで構成されているので、コイルボビンを連結する機能と、成形後にスロット内側にコイルが湾曲するためのスペースを容易に確保する機能と、スロット内のコイルの外部との絶縁性を確保する機能を併せ持つことができる。
Furthermore, the insulating film that connects the outer peripheral sides of the coil bobbins is integrated with the insulating film that extends to the inner peripheral side of the slots between the coil bobbins, and is composed of one continuous sheet that covers the slots. A function of connecting, a function of easily securing a space for the coil to bend inside the slot after molding, and a function of ensuring insulation from the outside of the coil in the slot can be provided.

実施の形態2.
図6はこの発明の実施の形態2によるコイルボビンに絶縁フィルムを装着する様子を示す斜視図、図7は本実施の形態においてステータの巻線後、円環状に成形されたコイルの状態を示す断面図である。なお、図示しないその他の構成は実施の形態1と同様である。
Embodiment 2. FIG.
6 is a perspective view showing a state where an insulating film is attached to a coil bobbin according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state of a coil formed in an annular shape after winding of the stator in this embodiment. FIG. Other configurations not shown are the same as those in the first embodiment.

本実施の形態において、コイルボビン10は外周側つば18と内周側つば19を備えており、あらかじめ磁極ティース部2a、2b、2c、2dが装着されている。そして、上記コイルボビン10に対して、1枚の連続したシートからなる絶縁フィルム11が一方向から挿入される。この絶縁フィルム11の片端には4箇所の切り欠きが設けられ、当該切り欠きの周縁部が各コイルボビン10の外周側つば18に溶着固定されて、各コイルボビン10を連結している。   In the present embodiment, the coil bobbin 10 includes an outer peripheral side collar 18 and an inner peripheral side collar 19, and magnetic pole teeth 2 a, 2 b, 2 c, 2 d are mounted in advance. And the insulating film 11 which consists of one continuous sheet | seat with respect to the said coil bobbin 10 is inserted from one direction. Four cutouts are provided at one end of the insulating film 11, and a peripheral portion of the cutout is welded and fixed to the outer peripheral side flange 18 of each coil bobbin 10 to connect the coil bobbins 10.

コイルボビン10と絶縁フィルム11との固定が完了すると、実施の形態1と同様にして、絶縁フィルム11により連結している4個のコイルボビン10を、その磁極ティース部2a、2b、2c、2dの先端部が外側に向くように逆反りした状態になるように配置して、チャックにより固定する。そして、各磁極ティース部2a、2b、2c、2d回りにコイル4a、4b、4c、4dを巻き付けて行く。その後、チャックによる固定を外した後、図7に示すように、絶縁フィルム11を内周側に折り曲げ、湾曲させながら、連結された4個のコイルボビン10を逆反り状態から各磁極ティース先端が内周側を向くように環状の配置へと並べる。引き続いて、コイル4a、4b、4c、4dに対して、それらの外周側に配置された成形冶具9により中心向きに移動・加圧する。その結果、各コイル4a、4b、4c、4dの形状は、隣接するコイル同士が接しながらスロット内を占有するようになり、台形から最終形状である扇形形状に成形される。このようにして、円環状のコイルと磁極ティースから構成される組立品24を得る。   When the fixing of the coil bobbin 10 and the insulating film 11 is completed, the four coil bobbins 10 connected by the insulating film 11 are connected to the tips of the magnetic pole teeth 2a, 2b, 2c and 2d in the same manner as in the first embodiment. It arrange | positions so that it may be in the state of reverse warping so that a part may face outside, and it fixes with a chuck | zipper. Then, the coils 4a, 4b, 4c, and 4d are wound around the magnetic pole teeth 2a, 2b, 2c, and 2d. Thereafter, after fixing with the chuck, as shown in FIG. 7, while bending and bending the insulating film 11 to the inner peripheral side, the four coil bobbins 10 connected to each other are inserted into the opposite ends of the magnetic pole teeth from the reverse warped state. Arrange them in an annular arrangement so that they face the circumference. Subsequently, the coils 4a, 4b, 4c, and 4d are moved and pressed toward the center by the forming jig 9 arranged on the outer peripheral side thereof. As a result, the coils 4a, 4b, 4c, and 4d are configured so that adjacent coils occupy the slots while being in contact with each other, and are formed from a trapezoidal shape to a sector shape that is the final shape. In this way, an assembly 24 composed of an annular coil and magnetic pole teeth is obtained.

以上のように本実施の形態によれば、実施の形態1で説明した効果を有するほか、絶縁フィルムが1枚のシートから構成されているので、コイルボビンへの固定が容易で、より生産性の高い、高性能回転電機(モータ)を得ることが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects described in the first embodiment, since the insulating film is composed of one sheet, it can be easily fixed to the coil bobbin, and can be more productive. A high-performance rotating electric machine (motor) can be obtained.

また、本実施の形態では、絶縁フィルムはスロット内周側を囲う部分が存在しないので、実施の形態1ほどのコイル保持機能はないが、コイルボビン10の内周側つば19により、コイル成形の効果が出る程度のコイル保持が可能である。   Further, in this embodiment, since the insulating film does not have a portion surrounding the slot inner peripheral side, the coil holding function is not as high as that in the first embodiment, but the coil forming effect is achieved by the inner peripheral side collar 19 of the coil bobbin 10. The coil can be held to such an extent that

実施の形態3.
図8は、この発明の実施の形態3によるコイルボビンに絶縁フィルムを装着する様子を示す斜視図である。なお、図示しないその他の構成は実施の形態1と同様である。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 is a perspective view showing a state where an insulating film is attached to a coil bobbin according to Embodiment 3 of the present invention. Other configurations not shown are the same as those in the first embodiment.

本実施の形態において、コイルボビン12は外周側つば28と内周側つば29を備えている。そして、上記コイルボビン12に対して、1枚の連続したシートからなる絶縁フィルム13が挿入される。この絶縁フィルム13には、磁極ティース部2a、2b、2c、2dが一方向から貫通できるような穴が設けられている。この場合、4個のコイルボビン12は、その外周側つば28の内周側において、あらかじめ絶縁フィルム13が穴の位置を合せるようにして溶着固定される。   In the present embodiment, the coil bobbin 12 includes an outer peripheral collar 28 and an inner peripheral collar 29. Then, an insulating film 13 made of one continuous sheet is inserted into the coil bobbin 12. The insulating film 13 is provided with a hole through which the magnetic teeth 2a, 2b, 2c and 2d can penetrate from one direction. In this case, the four coil bobbins 12 are welded and fixed on the inner peripheral side of the outer peripheral side collar 28 so that the insulating film 13 is aligned in advance.

そして、絶縁フィルム13で連結されたコイルボビン12に対して、磁極ティース部2a、2b、2c、2dを径方向に挿入した後、実施の形態1と同様にして、絶縁フィルム13により連結している4個のコイルボビン12を、その磁極ティース部2a、2b、2c、2dの先端部が外側に向くように逆反りした状態になるように配置して、チャックにより固定する。そして、各磁極ティース部2a、2b、2c、2d回りにコイル4a、4b、4c、4dを巻き付けて行く。その後、チャックによる固定を外した後、絶縁フィルム13を内周側に折り曲げ、湾曲させながら、連結された4個のコイルボビン13を逆反り状態から各磁極ティース部先端が内周側を向くように環状の配置へと並べる。引き続いて、コイルに対して、それらの外周側に配置された成形冶具により中心向きに移動・加圧する。その結果、各コイルの形状は、隣接するコイル同士が接しながらスロット内を占有するようになり、台形から最終形状である扇形形状に成形される。このようにして、円環状のコイルと磁極ティース部から構成される組立品を得る。   And after inserting magnetic pole tooth part 2a, 2b, 2c, 2d with respect to the coil bobbin 12 connected with the insulating film 13 by radial direction, it connects with the insulating film 13 similarly to Embodiment 1. FIG. The four coil bobbins 12 are arranged so as to be reversely warped so that the tip ends of the magnetic pole tooth portions 2a, 2b, 2c, and 2d face outward, and are fixed by a chuck. Then, the coils 4a, 4b, 4c, and 4d are wound around the magnetic pole teeth 2a, 2b, 2c, and 2d. Thereafter, after fixing by the chuck, the insulating film 13 is bent and bent toward the inner peripheral side, and the four coil bobbins 13 connected to each other so that the tips of the magnetic pole teeth portions face the inner peripheral side from the reversely warped state. Line up in a circular arrangement. Subsequently, the coils are moved and pressed toward the center by a forming jig arranged on the outer peripheral side of the coils. As a result, the shape of each coil comes to occupy the inside of the slot while adjacent coils are in contact with each other, and is formed from a trapezoidal shape to a sector shape which is the final shape. In this way, an assembly composed of an annular coil and a magnetic teeth portion is obtained.

本実施の形態によれば、絶縁フィルムが1枚のシートからなるので、コイルボビン10への固定が容易である上、磁極ティース部を組み立てなくても複数のコイルボビンを環状に連結できるので、生産ライン内での巻線工程が簡素に構成でき、より生産性の高い、高性能回転電機(モータ)を得ることが可能となる。   According to the present embodiment, since the insulating film is made of one sheet, it is easy to fix to the coil bobbin 10 and a plurality of coil bobbins can be connected in an annular shape without assembling the magnetic pole teeth part. The internal winding process can be simply configured, and a high-performance rotating electrical machine (motor) with higher productivity can be obtained.

実施の形態4.
図9は、この発明の実施の形態4によるステータを示し、コイルボビンに巻線後、円環状に成形されたコイルの状態を示す断面図である。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 9 shows a stator according to Embodiment 4 of the present invention, and is a cross-sectional view showing a state of a coil formed into an annular shape after being wound around a coil bobbin.

本実施の形態において、ステータコアは、それらの分割面20が磁極ティースの延長線付近に位置するように、磁極ティース部14a、14b、14c、14dと、アウターコア部15a、15b、15c、15dとに分割されている。   In the present embodiment, the stator core includes the magnetic teeth portions 14a, 14b, 14c, and 14d, and the outer core portions 15a, 15b, 15c, and 15d so that their dividing surfaces 20 are positioned in the vicinity of the extension lines of the magnetic teeth. It is divided into

磁極ティース部14a、14b、14c、14dに組み立てられ、外周側つば16の周方向端部が分割面20付近になるように構成されるコイルボビン6が逆反りした状態になるように絶縁フィルム7a、7b、7c、7d、7eが固定された後、フライヤノズル5により、各磁極ティース部2a、2b、2c、2d回りにコイル4a、4b、4c、4dを巻き付けて行く。そして、絶縁フィルム7a、7b、7c、7d、7eを内周側に折り曲げ、湾曲させながら、連結された4個のコイルボビン6を逆反り状態から各磁極ティース先端が内周側を向くように環状の配置へと並べる。次に、ステータコアの一部であるアウターコア部15a、15b、15c、15dにより、上記巻回されたコイルに対して、それらの外周側から中心向きに加圧して固定する。その結果、各コイルの形状は、隣接するコイル同士が接しながらスロット内を占有するようになり、台形から最終形状である扇形形状に成形される。このようにして、円環状のコイルと磁極ティース部から構成される組立品を得る。   Insulating film 7a, so that coil bobbin 6 assembled to magnetic teeth portions 14a, 14b, 14c, 14d and configured so that the circumferential end of outer peripheral side collar 16 is in the vicinity of dividing surface 20 is in a reversely warped state. After 7b, 7c, 7d and 7e are fixed, the coils 4a, 4b, 4c and 4d are wound around the magnetic pole teeth 2a, 2b, 2c and 2d by the flyer nozzle 5. Then, while bending and bending the insulating films 7a, 7b, 7c, 7d, and 7e to the inner peripheral side, the four coil bobbins 6 connected are annular so that the tips of the magnetic pole teeth face the inner peripheral side from the reversely warped state. Line up to the arrangement. Next, the outer cores 15a, 15b, 15c, and 15d, which are part of the stator core, are fixed to the wound coils by pressing from the outer peripheral side toward the center. As a result, the shape of each coil occupies the inside of the slot while adjacent coils are in contact with each other, and is formed from a trapezoidal shape to a sector shape which is the final shape. In this way, an assembly composed of an annular coil and a magnetic teeth portion is obtained.

本実施の形態によれば、ステータコアの一部であるアウターコア部が、成形冶具の加圧機能を受け持つことが可能で、生産性よく高性能の回転電機(モータ)を得ることができる。   According to the present embodiment, the outer core portion that is a part of the stator core can take on the pressing function of the forming jig, and a high-performance rotating electrical machine (motor) can be obtained with high productivity.

なお、上記実施の形態では、絶縁フィルムをコイルボビンに溶着固定した例を示したが、接着固定や両面テープ固定、一体樹脂モールドによる固定や、コイルボビンとコアへの隙間への挿入による固定でも同様の効果がある。   In the above embodiment, the example in which the insulating film is welded and fixed to the coil bobbin has been shown. However, the same is true for adhesive fixing, double-sided tape fixing, fixing by an integral resin mold, and fixing by inserting the coil bobbin and the core into the gap. effective.

また、上記実施の形態1では、円環状の端末部となる絶縁フィルムはあらかじめ分断された2枚のものを示したが、残り3箇所と同様、つながった1枚で逆反り状態を形成し、巻線後、コイル成形するときにその部分の絶縁フィルムを分断してもよい。   Moreover, in Embodiment 1 described above, the insulating film to be the annular terminal portion showed two pieces that were divided in advance, but like the remaining three places, a connected one piece forms a reverse warp state, After winding, when the coil is formed, the portion of the insulating film may be divided.

また、上記実施の形態では、1枚のシートからなる絶縁フィルムをコイルボビンに溶着固定する例を示したが、成形金型内でコイルボビンの樹脂材料とともに一体成形する方法を採ってもよい。   Moreover, although the example which welds and fixes the insulating film which consists of one sheet | seat to the coil bobbin was shown in the said embodiment, you may take the method of integrally forming with the resin material of a coil bobbin within a shaping die.

また、上記実施の形態では、コイルボビンの組立方法について詳しく図示しなかったが、絶縁距離を確保できれば、組立性向上のために、積厚方向や径方向に分割しても上記と同様の効果が得られる。   In the above embodiment, the method for assembling the coil bobbin has not been shown in detail. However, if the insulation distance can be secured, the same effect as described above can be obtained even if it is divided in the stacking direction or radial direction in order to improve the assembling property. can get.

この発明の実施の形態1によるステータの巻線方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the winding method of the stator by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1においてステータの巻線後、円環状に成形されたコイルの状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the coil shape | molded by the annular | circular shape after the winding of the stator in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1においてアウターコア部圧入後、ステータの組立状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the assembly state of a stator after outer core part press-fit in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による絶縁フィルムの原形状を示す外観図である。It is an external view which shows the original shape of the insulating film by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるステータコアと絶縁フィルムを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stator core and insulating film by Embodiment 1 of this invention. はこの発明の実施の形態2によるコイルボビンに絶縁フィルムを装着する様子を示す斜視図である。These are perspective views which show a mode that an insulating film is mounted | worn with the coil bobbin by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2においてステータの巻線後、円環状に成形されたコイルの状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the coil shape | molded by the annular | circular shape after the winding of the stator in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3によるコイルボビンに絶縁フィルムを装着する様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mode that an insulating film is mounted | worn with the coil bobbin by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4によるステータを示し、コイルボビンに巻線後、円環状に成形されたコイルの状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the stator by Embodiment 4 of this invention, and shows the state of the coil shape | molded by the annular | circular shape after winding to a coil bobbin. 従来のステータの巻線方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the winding method of the conventional stator.

符号の説明Explanation of symbols

2a,2b,2c,2d 磁極ティース部、4a,4b,4c,4d コイル、
6 コイルボビン、7a,7b,7c,7d,7e 絶縁フィルム、
10 コイルボビン、11 絶縁フィルム、12 コイルボビン、13 絶縁フィルム、14a,14b,14c,14d 磁極ティース部、
15a,15b,15c,15d アウターコア部、16 外周側つば、17 分割面、18 外周側つば、19 内周側つば、20 分割面、50 内周側つば。
2a, 2b, 2c, 2d magnetic pole teeth, 4a, 4b, 4c, 4d coils,
6 Coil bobbin, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e Insulating film,
10 coil bobbin, 11 insulating film, 12 coil bobbin, 13 insulating film, 14a, 14b, 14c, 14d magnetic pole teeth,
15a, 15b, 15c, 15d Outer core part, 16 outer peripheral side collar, 17 split surface, 18 outer peripheral side collar, 19 inner peripheral side collar, 20 split surface, 50 inner peripheral side collar.

Claims (8)

アウターコア部と、上記アウターコア部から内周側に配設される複数の上記磁極ティース部とに分割構成されたステータコア、
上記複数の磁極ティース部のそれぞれに装着され、それぞれにコイルが巻回されたコイルボビン、
上記回転電機の周方向に隣り合う上記コイルボビンの外周側同士を連結している湾曲自在な絶縁フィルムから構成されている回転電機のステータ。
A stator core configured to be divided into an outer core portion and a plurality of the magnetic teeth portions disposed on the inner peripheral side from the outer core portion;
A coil bobbin mounted on each of the plurality of magnetic pole teeth and wound with a coil;
A stator for a rotating electrical machine comprising a bendable insulating film that connects the outer peripheral sides of the coil bobbins adjacent in the circumferential direction of the rotating electrical machine.
上記コイルボビンの外周側には、少なくとも上記絶縁フィルムを固定するための周長を有する外周側つばを備え、上記回転電機の周方向に隣り合う上記コイルボビンの外周側つば同士が、上記絶縁フィルムで連結されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機のステータ。 The outer peripheral side of the coil bobbin is provided with an outer peripheral side collar having at least a peripheral length for fixing the insulating film, and the outer peripheral side collars of the coil bobbin adjacent to each other in the circumferential direction of the rotating electrical machine are connected by the insulating film. The stator for a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the stator is a rotating electrical machine. 上記コイルボビンの内周側には内周側つばが設けられ、上記内周側つばの根元付近から回転電機の周方向に延びる絶縁フィルムを備えたことを特徴とする請求項1に記載の回転電機のステータ。 2. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein an inner peripheral side collar is provided on an inner peripheral side of the coil bobbin, and an insulating film extending in a circumferential direction of the rotating electrical machine from a vicinity of a base of the inner peripheral side collar is provided. Stator. 上記コイルボビンの外周側同士を連結する上記絶縁フィルムは、当該コイルボビン間のスロットの内周側に延びる絶縁フィルムと一体となり、上記スロットを覆う1枚の連続したシートで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機のステータ。 The insulating film that connects the outer peripheral sides of the coil bobbins is formed of a single continuous sheet that is integrated with an insulating film that extends to the inner peripheral side of the slots between the coil bobbins and covers the slots. The stator of the rotary electric machine according to claim 1. 上記コイルボビンの外周側同士を連結する上記絶縁フィルムは、回転電機の周方向に渡って1枚の連続したシートで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機のステータ。 2. The stator of a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the insulating film that connects the outer peripheral sides of the coil bobbins is composed of one continuous sheet in the circumferential direction of the rotating electrical machine. 上記磁極ティース部とアウターコア部の分割面は、上記磁極ティースの稜線を径方向外側に延長した付近のアウターコア部に設けられていることを特徴とする請求項1記載の回転電動機のステータ。 2. The stator of a rotary electric motor according to claim 1, wherein a split surface between the magnetic pole tooth portion and the outer core portion is provided in an outer core portion in the vicinity of a ridge line of the magnetic pole tooth extending outward in the radial direction. 請求項1から請求項6のいずれか1項記載の回転電機のステータの内周側に、ロータを備えたことを特徴とする回転電機。 A rotating electrical machine comprising a rotor on an inner peripheral side of a stator of the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 6. 複数の磁極ティース部が装着され、外周側が湾曲自在な絶縁フィルムによって連結されている複数のコイルボビンを、上記磁極ティース部がそれらの先端部を外側に向けるように逆反りされた状態で配置する工程と、
上記逆反りされた状態で配置された上記コイルボビンに対してコイルを巻回する工程と、
上記絶縁フィルムを内側に湾曲させて、上記複数のコイルボビンをそれぞれの上記磁極ティース先端が回転電機の内周側を向くように環状の配置へと並べる工程と、
上記磁極ティース部の外周側にアウターコア部を配設する工程とからなる回転電機のステータの製造方法。
A step of arranging a plurality of coil bobbins mounted with a plurality of magnetic teeth portions and connected on the outer peripheral side thereof by a bendable insulating film in a state in which the magnetic teeth portions are reversely warped so that their tip portions are directed outward. When,
Winding a coil around the coil bobbin arranged in the reverse warped state;
Arranging the plurality of coil bobbins in an annular arrangement such that the tip ends of the magnetic pole teeth face the inner peripheral side of the rotating electrical machine, and the insulating film is curved inward;
A method of manufacturing a stator of a rotating electrical machine comprising a step of disposing an outer core portion on an outer peripheral side of the magnetic pole tooth portion.
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