JP2011125159A

JP2011125159A - 外転型モータ

Info

Publication number: JP2011125159A
Application number: JP2009281878A
Authority: JP
Inventors: Kyohei Sawada; 享兵澤田; Hideki Nihei; 秀樹二瓶; Masahide Yamazaki; 政英山崎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2011-06-23
Anticipated expiration: 2029-12-11
Also published as: CN102097871A; CN102097871B; JP5190049B2

Abstract

【課題】円環状の電磁鋼板を積層して形成され外周面にティースを設けたステータコアと、電線を巻回しコイルを成すための断面ロ字状の筒状体部を有するボビンと、電線を巻回された前記ボビンの挿入が容易な角柱を成す前記ティースとを備えた外転型モータにおいて、ステータコアに挿入された絶縁部材の簡便な固定手段を与える。
【解決手段】外転型モータのボビン１の筒状体部から内径方向に延設された爪状の位置固定部２，３と、前記ボビン１に対して隣接するボビンの爪状の位置固定部により契合される腕４，５を備え、それらが互いに契合する。
【選択図】図１

Description

この発明は、モータに関し、特に外転型モータにおける絶縁部材、すなわちボビン、及びコイル部分の構造の簡略化、信頼性向上に関するものである。

従来技術としては、特許文献１に示されているように、ギャップに面するティース面を大きくするためにステータコアのティース先端に周方向に凸部を設けて、スロット開口部が狭められたクローズドスロットで構成される内転型モータである。

ティース形状の制約から、電線を券回したボビンを外径側から挿入することが不可能であるため、２つのボビンでティースを挟む構成としている。２つのボビンで挟まれたティースに電線を券回し、ボビンが一体化することにより、ティース先端の凸部で外径側への離散を防止する構成となっている。

このように、ティース形状を概略角柱として、電線を券回したボビンを外周側から挿入可能とする構造のステータコアに関し、該ボビンの固定については、従来例では何ら記述されていない。

特開２００８−７９３６５号公報

本発明は、円環状の電磁鋼板を積層して形成され外周面にティースを設けたステータコアと、電線を巻回しコイルを成すための断面ロ字状の筒状体部を有する絶縁材で構成されるボビンと、電線を巻回された前記ボビンの挿入が容易な角柱を成す前記ティースとを備えた外転型モータにおいて、ステータコアに挿入されたボビンの簡便な固定手段を与えることを目的とする。

本発明では、ステータコアに挿入されたボビンが隣接する他のボビンによりステータコアから離散防止せしめる機能を設ける。その具体的手段としては、ボビンの筒状体部から内径方向に延設された爪状の位置固定部と、前記ボビンに対して隣接するボビンの爪状の位置固定部により契合される腕を備え、それらが互いに契合することにより、上記課題は解決される。

本発明によると、ボビン以外のモータの構成要素に変形、加工等を施すことなしに前記ボビン、及びコイルを離散防止せしめることが可能となるという効果がある。

図１は本発明の実施の形態の外転型モータの絶縁部材の外観図を示す。図２は本発明の実施の形態の外転型モータの絶縁部材に電線を券回しコイルを構成した状態の外観図を示す。図３は本発明の実施の形態の外転型モータの絶縁部材に電線を券回したコイルをステータコアに取付けた正面図を示す。図４は本発明の実施の形態の外転型モータのステータコアの正面図を示す。図５は本発明の実施の形態の外転型の絶縁部材の爪部の拡大図を示す。図６は本発明の実施の形態の外転型モータの断面図を示す。図７は本発明の実施例２の外転型の絶縁部材の拡大図を示す。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施の形態の外転型モータの絶縁部材の外観図を示す。図２は本発明の実施の形態の外転型モータの絶縁部材に電線を券回しコイルを構成した状態の外観図を示す。図３は本発明の実施の形態の外転型モータの絶縁部材に電線を券回したコイルをステータコアに取付けた正面図を示す。図４は本発明の実施の形態の外転型モータのステータコアの正面図を示す。図５は本発明の実施の形態の外転型の絶縁部材の爪部の拡大図を示す。図６は本発明の実施の形態の外転型モータの断面図を示す。

図１において、ボビン１は中空の筒状体部７を有し、その両端に第１のつば６aと第２のつば６ｂが設けられている。更に、ボビン１は、第１のつば６a側に延出されたボビン固定用の爪２、３と、腕部４、５を有する。

つば６は図示していないが、電線を券回したコイルの外観図において左右方向への移動を抑制することと、電線の券回範囲を明示するために設けられている。

図２にボビン１の筒状体部７の部分に電線を券回しコイル１２を形成した様子を示す。このように、電線は図の右方向の部分を厚く、左部分を薄く巻かれる。これは、図のコイル１２が左側からステータコア１３のティース１４に挿入され、コイル１２の左側がティース１４の根元部分に配置されるためである。

後述するが、これはティース１４に囲まれたスロット部分は根元が狭く、先端が広がっており、広い先端部は電線を多く巻き、狭い根元部は電線を少なく巻いて、多くの電線が券回できるようにしているためである。

また、図の左側がティース１４の根元に位置し、図の左側に電線が引きだされて、ここで図示されていない、渡り線１５に接続される。よって、つば６ａの中央部に設けられた空隙１１を通して電線が引きだされる。また、ボビン１の左側に板が延伸され、その上面に突起８、９、１０が設けられており、電線はこれら突起により案内される。

図１に戻って、爪２が隣接する他のボビン１の腕４に契合するように、爪２の曲がり位置と腕４の長さは適切に形成されている。

また、爪２および腕４は、図示していないステータコア１３の第一の面に位置し、爪３と腕５は、図示していないステータコア１３の第二の面に位置する。この実施の形態では、爪２と爪３は同じ側、すなわち図上では左側に位置するので、コイルの引き出し側を同一としてボビンを並べれば、爪２、３と腕４，５の位置関係は全て同一となり、爪２，３と腕４，５の契合が必ず成される。

図３に上記コイル１２を設けたボビン１をティース１４に組み込んだ状態を示す。また、図４にステータコア１３の正面図を示すが、このように８個のティース１４を有する分割コアの形状となっている。また、ティース１４は直方形であり、このステータコア１３を積層することにより角柱形状のティース１４が形成される。

先に述べたように、図２で示されるコイル１２を設けたボビン１が当該ティース１４に挿入された状態が、図３に示されている。すなわち、ティース１４の先端側のコイル１２は厚く巻かれ、ティース１４の根元側のコイル１２は薄く巻かれ、隣接するコイル１２の隙間は概略一定に保たれている。

図５は、先の図３で示したステータコア１３のティース１４に挿入した状態のコイル１２を設けたボビン１の、爪２と腕４の契合部分を拡大して示している。腕４に対して爪２の突起部が腕４の下部に配置されこれにより、腕４を有するボビン１は図の上方向への離脱、すなわちステータコア１３からのボビン１ならびにコイル１２の離脱を防止することができる。

全てのボビン１は爪２、および腕４を有し、隣接する腕４を有するボビン１により離脱を防止される。すなわち、全てのボビン１がステータコア１３からの離脱を防止される。

ここで示したように、ボビン１はボビン同士のみで離脱防止されるので、ステータコア１３等の他の部品に離脱防止用の機能を持たせる必要がない。また、ボビンは樹脂により作成され、その形状は型により自在に作成できるので、本離脱防止機能は極めて簡便に提供できるという効果がある。

また、積層されたステータコア１３はボルト２０により固定されている。ボビン１の突起８、９、１０はこのボルト２０を取り囲むように配置されており、引き出された電線がボルト２０に接触することを防ぐ働きもしている。

また、本実施の形態では、図１、ならびに図２に示したように、爪２、３を同一側、すなわち図面上では左側に設けたが、上側、すなわち電線引出し側の爪２を左側、下側、電線引出しの無い側の爪３を右側とすることも可能である。この場合も、隣接するボビン同士で、爪と腕が必ず相対することになる。

また、電線引出しの隙間１１と、電線案内の突起を上下両方に設ければ、ボビン１の上下の識別は不要となり、ボビン１を巻線機にセットする際の位置決めが簡略化されるという効果もある。

また、本実施の形態では、上記のように、爪と腕をボビン１の上下両面に２個ずつ有しており、一個のボビン１に契合箇所が２面ある。従って、万一、一方の腕、もしくは爪が破損しても、他方の爪、もしくは腕の契合が残るので、ステータコア１３からの離脱防止機能は維持される。信頼性を確保できるという効果がある。

図６の断面図に示すように、本発明の外転型モータは、基体１６と、基体１６に固定された主軸１７と基体１６に固定されたステータコア１３と、永久磁石１９を有し、ステータコア１３に対抗するように主軸１７に回転自在に支持されたロータコア１８から構成される。

コイル１２を設けたボビン１がステータコア１３に設けられ、渡り線１５がステータコア１３の内径側に設けられている。このように集中巻の構成でステータコア１３からはみ出すコイル１２の厚みが小さいので、モータを薄型に構成できるという効果がある。

また、本実施例では、ボビン１をステータコア１３に固定するボルト等が不要であるので、薄型化を損なうことが無いという効果もある。

図７は本発明の実施例２の外転型の絶縁部材の拡大図を示す。図７の（ａ）の実施例１では、ボビン１の上下両面に爪２と腕４を有しており、爪２と腕４の契合により、ステータコア１３からの離脱防止を行っているが、図７の（ｂ）の実施例２では、爪２と腕４の契合に代えて、凹部２２と凸部２４の契合により確実なステータコア１３からの離脱防止を行うことができる。

本発明は、絶縁部材にコイルを設けた集中巻きの外転型モータ全てに利用可能である。また、本モータはコイルの厚さが少なく、薄型化に適しているので、エレベータの巻上機用のモータとしても好適である。

１ボビン
２上側位置固定機構爪
３下側位置固定機構爪
４上側位置固定機構腕
５下側位置固定機構腕
６コイル固定用つば
６ａ第１のつば
６ｂ第２のつば
７筒状体部
８突起
９突起
１０突起
１１空隙
１２コイル
１３ステータコア
１４ティース
１５渡り線（図示なし）
１６基体
１７主軸
１８ロータコア
１９永久磁石
２０ボルト
２２凹部
２４凸部

Claims

円環状の電磁鋼板を積層して形成され外周面にティースを設けたステータコアと、電線を巻回しコイルを成すための断面ロ字状の筒状体部を有する絶縁部材と、電線を巻回された前記絶縁部材の挿入が容易な角柱を成す前記ティースと、前記ステータコアの軸心位置で固定された主軸と、前記主軸に同軸に回転自在に支承された永久磁石を有するロータコアと、前記電線と電気的に接続されて電力を供給する位相線と、を備えた外転型モータにおいて、ステータコアに挿入された絶縁部材が隣接する他の絶縁部材によりステータコアから離散防止せしめる機構を有することを特徴とする外転型モータ。
請求項１記載の外転型モータにおいて、
分割されたコアを組み合わせることによって、ステータコアと、ロータコアが形成されることを特徴とする外転型モータ。
請求項１記載の外転型モータにおいて、
絶縁部材の筒状体部から内径方向に延設された爪状の位置固定部と、前記絶縁部材に対して隣接する絶縁部材の爪状の位置固定部を固定するための腕を備え、前記絶縁部材のみで絶縁部材の固定を成すことを特徴とする外転型モータ。
請求項３記載の外転型モータにおいて、
前記爪状の位置固定部と、前記隣接する絶縁部材の爪状の位置固定部を固定するための腕とが、前記絶縁部材の筒状体部にそれぞれ複数形成され、複数の爪状の位置固定部の一方と複数の腕の一方が前記ステータコアの上部の第一の面に配置されて契合し、前記複数の爪状の位置固定部の他方と前記複数の腕の他方が前記ステータコアの下部の第二の面に配置されて契合することを特徴とする外転型モータ。
請求項１記載の外転型モータにおいて、
絶縁部材の筒状体部から内径方向に延設された凹部を備えた位置固定部と、前記絶縁部材に対して隣接する絶縁部材の凹部を備えた位置固定部を固定するための凹部を備えた腕を備え、前記絶縁部材のみで絶縁部材の固定を成すことを特徴とする外転型モータ。
請求項１ないし請求項５のいずれかの請求項に記載の外転型モータにおいて、
エレベータ用巻上機に使用されることを特徴とする外転型モータ。