JP2013009593A - ステータ構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多数個の凹状スロット5と多数個の凸状磁極6とを周方向に交互に有するステータコア4と、金属線の外周面に絶縁被膜を形成した横断面矩形のマグネットワイヤ1と、を備え、スロット5の両側面の間隔寸法はスロット5の底部から先端開口部に向かって小さくなるように形成され、マグネットワイヤ1は磁極6に巻設されると共にスロット5内に積層状に挿入され、マグネットワイヤ1の幅寸法をスロット5の底部から先端開口部に向かって連続的に又は段階的に小さくなるように配設している。
【選択図】図1
Description
モータが大きい回転トルクを効率良く得るためには、スロット(空間)内のマグネットワイヤの占積率(マグネットワイヤの占める体積の割合)を高くする必要があり、従来、スロット内に配設したマグネットワイヤ同士の隙間をなくすために、横断面形状を矩形にしたマグネットワイヤがある(例えば、特許文献1参照)。
また、上記マグネットワイヤの上記金属線の横断面積を該金属線の長手方向に渡って同一となるように形成したものであってもよい。
図3(a)は線状部材(マグネットワイヤ)の第1の実施形態を示す斜視説明図、(b)はその横断面説明図であり、また、図4(a)は本発明の第1の実施形態を示す平面図、(b)は第2の実施形態を示す平面図である。本発明に係る線状部材1はマグネットワイヤとして好適なものであるので、以下の説明に於ては、線状部材1をマグネットワイヤ1と同一符号をもって呼ぶ場合がある。
図3(b)に示すように、線状部材1(マグネットワイヤ1)は、銅製等の導伝性に優れた金属線(導線)2と、金属線2の外周面に絶縁性樹脂等の絶縁材料を被覆して成る絶縁被膜3と、を有している。そして、横断面矩形(長方形又は正方形)の金属線2の外周面に絶縁被膜3を均一厚さに形成して、横断面形状は矩形(長方形又は正方形)のマグネットワイヤ1が構成されている。
なお、金属線2の幅寸法W3 (図3(b)参照)も、マグネットワイヤ1と同様に長手方向に渡って連続的に大きくなるように設定されている。
図3(a)と図4(a)(b)に於て、L1 はマグネットワイヤ1の(1ピッチぶんの)長さ寸法である。
また、図3(a)に示すように、マグネットワイヤ1も、幅寸法W1 が長手方向に渡って大きくなるに伴って、逆にマグネットワイヤ1の厚さ寸法T1 は小さくなるように形成されている。
図1に於て、4は磁性材料からなる短筒状のステータコアであり、ステータコア4の内周面には、多数個の凹状スロット5と多数個の凸状磁極6とが周方向に交互に配設されている。ステータコア4の磁極6には、上述したマグネットワイヤ1が巻設されると共にスロット5内にマグネットワイヤ1が積層状に挿入されている。
図6(a)は、マグネットワイヤ1の幅寸法W1 を長手方向に渡って(左から右へ向かって)段階的に大きくなるように形成している。具体的には、マグネットワイヤ1の長手方向に伸びて配設される第一長辺部11と第二長辺部12とが、左から右へ向かって階段状に(互いに離れるように)広がって形成され、(図示省略の)長手方向の中央線を対称軸として互いに線対称に配設されている。
また、マグネットワイヤ1の幅寸法W1 を長手方向に渡って段階的に変化させた図6(a)と(c)〜(e)に於て、各マグネットワイヤ1は、直角に形成された角部(隅部)を有しているが、この場合の「段階的に変化させること」には、直角でなく滑らかな弧状に形成する場合も含むと定義する。
そして、マグネットワイヤ1は、ステータコア4(スロット5)の形状やステータコア4への巻設の仕方(図示省略)に対応して幅寸法W1 を連続的又は段階的に変化させることが可能であり、上記図4(a)(b)及び図6(a)〜(e)以外に、例えば、図24(a)(b)のように、凸曲線32や凹曲線33をもって、幅寸法W1 を変化させ、あるいは、
図24 (c)(d)に2点鎖線34にて示すように、段階的な変化と、連続的(勾配的)変化とを、結合しても望ましい。さらに、図7又は図24に於て、符号50は“渡り部”を示し、この“渡り部”50とは、(最終的な)製品には使用しないが製造上必要な部分を指し、例えば、長尺のマグネットワイヤ1を巻くときの掴持代(つかみ代)としたり、長さ調整のための余備代等に利用される。さらに説明すれば、所定長さ寸法L1 に切断されるマグネットワイヤの何倍も長尺の線状部材1を、(後述の製法によって)製造し、その後、所定長さL1 に切断する際に、上記渡り部50にて切断して、渡り部50にて寸法調整したり、工具(治具)のつかみ代として、活用可能である。
また、マグネットワイヤ1の形状、マグネットワイヤ1のステータコア4への巻設の仕方等に対応して、絶縁被膜3の厚さ寸法をマグネットワイヤ1の長手方向に渡って変化させて形成しても自由である。
図8は、マグネットワイヤの製造工程を示す全体概略図であり、13は供給ドラム、14は張力調整装置、15は加工ロール装置、16は電着バス、17は乾燥装置、18は焼付け炉、19は巻取ドラムである。
さらに説明すれば、第2圧延ロール38, 38にて、中間線材Mをその厚さ寸法が厚い部分ほど薄くなるように圧延する。そして、図19の (I)(II) に示す如く、金属線2の厚さ寸法・幅寸法の大小は、中間線材Mの厚さ寸法・幅寸法の大小と逆になる(反比例する)。
ところで、図18によって得られる連続状(十分長尺状)の金属線2の平面図は、図7(a)〜(f)、あるいは、図24(a)〜(d)の2点鎖線・1点鎖線に例示した形状を呈する。
なお、本発明に於て、金属線2としては、横断面一文字状としたテープ状のものまでも包含するものである。また、マグネットワイヤ以外の用途にも適用自由である。
まず、図17に示すように、(マグネットワイヤ1を挿入する予定の)2個のスロット5,5のうち一方のスロット5に、マグネットワイヤ1の幅寸法W1 が大きい端部をスロット5の先端開口部8から斜めにして挿入し、底部7に平行に配置する。そして、マグネットワイヤ1を一方のスロット5と他方のスロット5内に交互に挿入して、両スロット5,5の間の磁極6に(マグネットワイヤ1の幅寸法W1 の大きい方から小さい方へ向かって)巻き進めていくと、マグネットワイヤ1が両スロット5,5の底部7から先端開口部8へ向かって順に積層状に挿入される。
2 金属線
3 絶縁被膜
4 ステータコア
5 スロット
6 磁極
7 底部
8 先端開口部
9 側面
W1 幅寸法
W2 間隔寸法
Claims (2)
- 多数個の凹状スロット(5)と多数個の凸状磁極(6)とを周方向に交互に有するステータコア(4)と、金属線(2)の外周面に絶縁被膜(3)を形成した横断面矩形のマグネットワイヤ(1)と、を備え、上記スロット(5)の両側面(9)(9)の間隔寸法(W2 )は該スロット(5)の底部(7)から先端開口部(8)に向かって小さくなるように形成され、上記マグネットワイヤ(1)は上記磁極(6)に巻設されると共に上記スロット(5)内に積層状に挿入され、該マグネットワイヤ(1)の幅寸法(W1 )を上記スロット(5)の底部(7)から先端開口部(8)に向かって連続的に又は段階的に小さくなるように配設したことを特徴とするステータ構造。
- 上記マグネットワイヤ(1)の上記金属線(2)の横断面積を該金属線(2)の長手方向に渡って同一となるように形成した請求項1記載のステータ構造。
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