JP2009278839A - Stator for dynamo-electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は中心軸の回りに環状に配置されたヨークと前記ヨークから径方向中心軸側に突出したティースを備えたステータを有し、前記ティースの周囲には絶縁体からなる巻線ボビンが配設され、前記巻線ボビンに巻線されたコイルを有する回転電機の固定子に係るものであり、特にその巻線ボビンの構造に関するものである。 The present invention has a stator provided with a yoke arranged annularly around a central axis and teeth projecting radially outward from the yoke, and a winding bobbin made of an insulator is arranged around the teeth. The present invention relates to a stator of a rotating electrical machine having a coil wound around the winding bobbin, and particularly relates to the structure of the winding bobbin.
回転電機の巻線ボビンに係る従来装置としては、特開2002−284446号、特開2006−67778号、及び特開2007−267492号にて開示されている。
前記各公開公報に記載されたものでは何れにおいても、コイルの巻乱れを防止する目的としてコイルの位置決めを行なうための係止リブが巻線ボビンに配設されている。この係止リブの形状及び間隔はコイルの線径に応じて配設されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-284446, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-67778, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-267492 disclose conventional devices related to a winding bobbin of a rotating electrical machine.
In any of the publications described in the above-mentioned publications, a locking rib for positioning the coil is disposed on the winding bobbin for the purpose of preventing coil winding disturbance. The shape and interval of the locking ribs are arranged according to the wire diameter of the coil.
以上のように構成された巻線ボビンの構造においては、1種の巻線ボビンで複数のコイル線径に対応できないため、コイル線径毎に巻線ボビンを製作する必要があり、またコイル線径の違う製品を巻線時には巻線ボビン入れ替えることが必要になるなど、金型費の増大及び生産性の悪化が問題であった。
また、巻線ボビン、コイルの寸法公差バラツキにより、コイルは巻線ボビンに任意の位置に確実に係止されることは困難で、巻乱れが発生する問題点がある。
In the structure of the winding bobbin configured as described above, it is necessary to manufacture a winding bobbin for each coil wire diameter because one type of winding bobbin cannot cope with a plurality of coil wire diameters. Increased mold costs and deteriorated productivity were problems, such as the need to replace the winding bobbin when winding products with different diameters.
Further, due to dimensional tolerance variations of the winding bobbin and the coil, it is difficult to securely lock the coil at an arbitrary position on the winding bobbin, which causes a problem of winding disturbance.
この発明では、以上のような問題を解決するためになされたもので、1種の巻線ボビンで、複数のコイル線径を巻き線可能とし、且つコイルの位置を確実に係止することで巻乱れの起こらない巻線ボビン形状を提供することを目的とする。 In this invention, it was made in order to solve the above problems, and it is possible to wind a plurality of coil wire diameters with one type of winding bobbin and to securely lock the position of the coil. An object of the present invention is to provide a winding bobbin shape in which no winding disturbance occurs.
中心軸の回りに環状に配置されたヨークと前記ヨークから径方向中心軸側に突出したティースを備えたステータを有し、前記ティースの周囲には絶縁体からなる巻線ボビンが配設され、前記巻線ボビンに巻線されたコイルを有する回転電機の固定子において、前記巻線ボビンは、コイルの巻線テンションにより潰れて巻線を係止する突起物を備えるようにした。 A stator having a yoke annularly arranged around the central axis and teeth projecting from the yoke toward the radial central axis, and a winding bobbin made of an insulator is disposed around the teeth; In a stator of a rotating electrical machine having a coil wound around the winding bobbin, the winding bobbin includes a protrusion that is crushed by the winding tension of the coil to lock the winding.
この発明によれば、コイルの巻線を確実に係止できるので、巻乱れを防止することができ、製品の品質向上が図れる。
また、この発明によれば、1種の巻線ボビンで、複数のコイル線径を巻き線可能とすることができ、金型コストの削減が図れる。さらに、コイル線径の異なる生産時の巻線ボビン入れ替え不要となることによる生産性の向上が図れる。
According to the present invention, the winding of the coil can be reliably locked, so that the winding disturbance can be prevented and the quality of the product can be improved.
Further, according to the present invention, a plurality of coil wire diameters can be wound with one kind of winding bobbin, and the die cost can be reduced. Furthermore, productivity can be improved by eliminating the need to replace the winding bobbin during production with different coil wire diameters.
この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明を適用するブラシレスモータの一実施例の断面図、図2は巻線状態図、図3は巻線ボビンの形状を示す図である。
図1において、ブラシレスモータ1は、ステータ5とロータ6を備えている。フレーム2は有底筒形状をしておりフレーム2の内周に巻線ボビン3及び巻線ボビン3に巻線されたコイル4が配設されたステータ5が圧入等で固定され、ステータ5の内周面と所定のギャップを介してロータ6が配設されている。
ロータ6は、シャフト7に接着等で固定されたマグネット8を有しており、フレーム2に設けられたベアリングケース部2aに保持されるベアリング9及びハウジング10に設けられたベアリングケース部10aに保持されるベアリング11によって回転自在に支持されている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a brushless motor to which the present invention is applied, FIG. 2 is a winding state diagram, and FIG. 3 is a diagram showing the shape of a winding bobbin.
In FIG. 1, the brushless motor 1 includes a
The
図2は、巻線状態図であって、図2(a)は巻線を横方向から見た図、図2(b)は図2(a)のA−A断面図を示している。
ステータ5のヨークから径方向中心軸側に突出したティース12の周囲には絶縁体からなる巻線ボビン3が配設され、巻線ボビン3にはコイル4が所定の位置に巻線されている。
2A and 2B are winding state diagrams, in which FIG. 2A is a view of the winding as viewed from the lateral direction, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
A winding
図3は、実施の形態1の巻線ボビン3を示す図であり、図3(a)は横方向から見た図、図3(b)は図3(a)のA−A断面図、図3(c)は上面から見た図を示している。巻線ボビン3はコイル4の巻線方向と直行する方向にコイル内周の当接部全体に一体成形され連続した形状の突起物であるリブ13を備えている。
リブ13は巻線テンションで潰れるようにやわらかく形成されている。
3A and 3B are diagrams showing the
The
実施の形態1ではこのように構成されているので、巻線ボビン3にコイル4が巻線されるとき、コイル4の巻線テンションによって、リブ13がコイル4の形にならうように変形する。この状態を図4に示している。リブ13は巻線テンションでつぶれるようにやわらかく形成されているので、コイルの第1層目はコイルの線の外形に近いように変形して、リブ13aのようになる。このため、第1層目のコイル4は変形したリブ13aの形状によって任意の位置に確実に係止される。第1層目が確実に係止されるので、第2層目以降も安定して巻線することが可能となり、巻乱れを防止し品質を向上させることができる。
Since the first embodiment is configured as described above, when the
また、別の効果として、リブ13は自在に変形することが出来るので、コイル4の線径が異なる場合においても上記と同様の効果により巻乱れを防止することができる。従来のように線径に合わせた係止部を形成するものでは、コイルの線径が異なる巻き線をする場合には、その都度線径に合致した巻線ボビンをセットしなければならなかったが、この実施の形態1のものでは、1種の巻線ボビンで複数のコイル線径に対応することが可能である。このため、コイル線径の異なる生産時の巻線ボビンの入れ替え作業が不要となり、金型コストの削減及び生産性の向上の効果をもたらすことが出来る。
As another effect, since the
実施の形態2.
図5は、実施の形態2の巻線ボビン3を示す図であり、図5(a)は横方向から見た図、図5(b)は図5(a)のA−A断面図、図5(c)は上面から見た図を示している。この実施の形態2では、リブ13をコイル内周の当接部の一部に備えている。
実施の形態1では、リブ13をコイル内周の当接部全体に配設したが、この実施の形態2のようにリブ13をコイル内周の当接部の一部に備える構成としても実施の形態1とほぼ同様の効果を得ることが出来る。
5A and 5B are diagrams showing the
In the first embodiment, the
実施の形態3.
図6は、実施の形態3の巻線ボビン3を示す図であり、図6(a)は横方向から見た図、図6(b)は図6(a)のA−A断面図、図6(c)は上面から見た図を示している。この実施の形態3では、リブ14は巻線方向と平行する向きに形成されている。
巻線ボビン3の金型構成上、実施の形態1に示すようなコイル4の巻線向きと直行するリブを形成することが困難な場合、リブは巻線方向と平行する向きに配設しても、上述とほぼ同様の効果を得ることが出来る。
6A and 6B are diagrams showing the
When it is difficult to form a rib perpendicular to the winding direction of the
このように巻線方向と平行する向きにリブを形成する場合には、巻線位置の安定化を図るためリブのピッチはコイル巻線径の1/4以下とすることが望ましい。なお、図6はこの発明の実施の形態3の概念を説明する図であり、図2のコイル巻線径との関係はかならずしも最適な記載になっていない。
また、図6ではコイル4の巻線向きと平行する向き、且つコイル内周の当接部全体にリブ14を配設した図を示しているが、コイル内周の当接部全体に限らず一部に配設してもほぼ同様の効果を得ることが出来る。
さらに、リブ14の方向はコイル4の巻線向きと直行、平行に限らず斜め方向に配設してもほぼ同様の効果を得ることが出来る。
When the ribs are formed in the direction parallel to the winding direction as described above, the pitch of the ribs is desirably ¼ or less of the coil winding diameter in order to stabilize the winding position. FIG. 6 is a diagram for explaining the concept of
Further, FIG. 6 shows a view in which the
Furthermore, the direction of the
実施の形態4.
図7は、実施の形態4の巻線ボビン3の形態を示す図であり、図7(a)は横方向から見た図、図7(b)は図7(a)のA−A断面図、図7(c)は上面から見た図を示している。この実施の形態4では、リブ13の代わりに略円錐形状の突起物15をコイル内周の当接部のほぼ全体に配設している。この略円錐形状の突起物15は、巻線のテンションにより容易に変形して潰れるように形成されている。
巻線時のコイル傷の保護などの理由で、巻線テンションを低く抑える必要がある場合には、巻線ボビン3のリブを潰す効果が得られにくいが、リブを連続した帯状ではなく、実施の形態4のように略円錐形状の突起物とすることで、低い巻線テンションで突起物15を潰すことが出来、実施の形態1とほぼ同様の効果を得ることが出来る。
7A and 7B are views showing the form of the winding
When it is necessary to keep the winding tension low for reasons such as protection of coil scratches during winding, it is difficult to obtain the effect of crushing the ribs of the winding
このように略円錐形状の突起物15を形成する場合には、巻線位置の安定化を図るため突起物のピッチはコイル巻線径の1/4以下とすることが望ましい。なお、図7はこの発明の実施の形態4の概念を説明する図であり、図2のコイル巻線径との関係はかならずしも最適な記載になっていない。
また、図7ではコイル内周の当接部の全体に略円錐状の突起物15を配設した図を示しているが、コイル内周の当接部全体に限らず一部に配設してもほぼ同様の効果を得ることが出来る。
When the substantially
Further, FIG. 7 shows a diagram in which the substantially
実施の形態1から4まで構造について説明してきたが、巻線ボビン3の材料については、以下のものが適している。
この発明の巻線ボビンは回転電機に使用されるため耐絶縁性・耐熱性を備え、且つ巻線テンションによりリブを潰すことが可能な高じん性を持つ材質が良く、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレートが適している。
Although the structure has been described in the first to fourth embodiments, the following materials are suitable for the material of the winding
The winding bobbin of the present invention is used for a rotating electric machine, and therefore has good insulation and heat resistance, and has a high toughness material capable of crushing ribs by winding tension. Polypropylene, polyamide, polyester, Polybutylene terephthalate is suitable.
1 ブラシレスモータ、2 フレーム、2a ベアリングケース部、3 巻線ボビン、4 コイル、5 ステータ、6 ロータ、7 シャフト、8 マグネット、9 ベアリング、10 ハウジング、10a ベアリングケース部、11 ベアリング、12 ティース、13 リブ、13a 変形したリブ、14 リブ、15 略円錐形状の突起物。 1 brushless motor, 2 frame, 2a bearing case, 3 winding bobbin, 4 coil, 5 stator, 6 rotor, 7 shaft, 8 magnet, 9 bearing, 10 housing, 10a bearing case, 11 bearing, 12 teeth, 13 Ribs, 13a Deformed ribs, 14 Ribs, 15 Conical protrusions.
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