JP2019041569A - Manufacturing method of stator, manufacturing method of motor, winding method, stator and motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステータの製造方法、モータの製造方法、巻回方法、ステータ、及びモータに関する。 The present invention relates to a stator manufacturing method, a motor manufacturing method, a winding method, a stator, and a motor.
従来、様々な装置や製品の駆動源としてモータが用いられている。例えば、自動車や、電動アシスト自転車や電動車椅子等の電動車を含めた移動体の動力源の用途でモータが用いられている。このような機器では高出力のモータが要求される場合がある。 Conventionally, motors have been used as drive sources for various devices and products. For example, a motor is used for a power source of a moving object including an automobile or an electric vehicle such as an electric assist bicycle or an electric wheelchair. Such a device may require a high-output motor.
インナーロータブラシレスモータにおいて、モータの出力を高めるためには、ティースの巻線の巻数を多くすることが望まれる場合がある。巻数を多くすると端子間の抵抗が高まるため、線径が大きい線材を用いることが望ましい。隣接するティースの間隔はティースの先端部で狭くなるので、線径が大きい線材を用いる場合には、隣接するティースの巻線と巻線機のノズルとが干渉することを防ぐため、ティースの羽根先より手前で1層目の巻回を止めて、2層目を巻回する必要が生じる場合がある。線径が大きい線材を用いる場合は高いテンションがかかるため、1層目の線材が羽根先側にずれてしまう場合がある。 In an inner rotor brushless motor, in order to increase the output of the motor, it may be desired to increase the number of windings of the teeth. Since increasing the number of turns increases the resistance between the terminals, it is desirable to use a wire having a large wire diameter. The spacing between adjacent teeth is narrowed at the tip of the teeth, so when using a wire with a large wire diameter, the teeth blades are used to prevent interference between the adjacent teeth winding and the winding machine nozzle. It may be necessary to stop the winding of the first layer before the winding and to wind the second layer. When a wire having a large wire diameter is used, a high tension is applied, so that the first layer of wire may be displaced toward the blade tip.
コイルの巻線の巻き締まりを緩めるために、インシュレータに階段状に設ける技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1 特開2016−174470号公報
In order to loosen the winding of the coil winding, a technique is known in which the insulator is provided in a step shape (see, for example, Patent Document 1).
Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-174470
特許文献1に記載の技術では、例えば線径が大きい線材を用いる場合に、巻線機のノズルと巻線が干渉することを防ぐことができない場合がある。また、線径が大きい線材を用いる場合、上述したように1層目の線材がずれ易くなるが、線材を係合される溝をインシュレータに設けると、線径毎にインシュレータを作成する必要が生じてしまう。 In the technique described in Patent Document 1, for example, when a wire having a large wire diameter is used, it may not be possible to prevent interference between the nozzle of the winding machine and the winding. In addition, when using a wire with a large wire diameter, the first-layer wire is easily displaced as described above. However, if a groove for engaging the wire is provided in the insulator, it is necessary to create an insulator for each wire diameter. End up.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、異なる線径の線材に対して別個にインシュレータを用意することなく、巻線機のノズルが巻線と干渉することを抑制することが可能なステータを提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a condition, The objective suppresses that the nozzle of a winding machine interferes with a coil | winding, without preparing an insulator separately with respect to the wire material of a different wire diameter. It is to provide a stator capable of this.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、周方向に配列され径方向内側に延出する複数のティースを有するステータコアと、複数のティースに装着されたインシュレータに巻回された線材とを備えるステータの製造方法であって、インシュレータは、線材が巻回される巻回面において、ティースの延出方向の先端部に、ステータの軸方向に突出する段差部を有し、インシュレータに線材を巻回して、インシュレータ上に巻回された第1の線材層及び第1の線材層上に巻回された第2の線材層を形成する段階を備える。第1の線材層及び第2の線材層を形成する段階は、(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>Dである場合に、段差部の上面上に線材を巻回して、第1の線材層を形成し、(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)<Dかつ(L2+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>Dである場合に、段差部の上面上に線材を巻回せずに第1の線材層を形成する。Aは、B/2+(1+√3/2)Dであり、Bは、軸方向に直交する面におけるインシュレータの幅であり、Dは、線材の直径であり、θは、複数のティースのうち周方向に隣接するティースの中心軸がなす角度であり、L1は、ステータの中心軸から、段差部の上面の径方向内側の端部までの距離であり、L2は、ステータの中心軸から段差部の上面の径方向外側の端部までの距離である。 In order to solve the above-described problem, in the first aspect of the present invention, a stator core having a plurality of teeth arranged in the circumferential direction and extending radially inward is wound around an insulator attached to the plurality of teeth. The insulator has a stepped portion protruding in the axial direction of the stator at the tip end in the extending direction of the teeth on the winding surface on which the wire is wound, A step of winding a wire around the insulator to form a first wire layer wound on the insulator and a second wire layer wound on the first wire layer. The step of forming the first wire layer and the second wire layer is performed when the level difference portion is (L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2)> D. A wire is wound on the upper surface to form a first wire layer, and (L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2) <D and (L2 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2)> D, the first wire layer is formed without winding the wire on the upper surface of the stepped portion. A is B / 2 + (1 + √3 / 2) D, B is the width of the insulator in the plane orthogonal to the axial direction, D is the diameter of the wire, and θ is a plurality of teeth. L1 is a distance from the central axis of the stator to the radially inner end of the upper surface of the stepped portion, and L2 is a step from the central axis of the stator. This is the distance to the radially outer end of the upper surface of the part.
この態様によると、ティースの先端付近で巻線機のノズルと線材層とが干渉する可能性があるか否かを適切に判断することができる。そのため、巻線機のノズルと線材層とが干渉しないよう、段差上に線材を巻回するか否かを線径に応じて適切に判断することができる。例えば、線径が大きい線材を巻回する場合は、段差部上に巻回せずに第2線材層を巻回することで、ノズルと巻線との干渉を抑制することができる。一方、線径が小さい線材を巻回する場合は段差部上に巻回して第1線材層を形成することで、線材占積を維持することができる。また、線材の線径毎にインシュレータを製造する必要がなく、線径が異なる線材に対してインシュレータを共通化することができる。 According to this aspect, it is possible to appropriately determine whether or not there is a possibility of interference between the nozzle of the winding machine and the wire rod layer near the tip of the tooth. Therefore, whether or not to wind the wire on the step can be appropriately determined according to the wire diameter so that the nozzle of the winding machine and the wire layer do not interfere with each other. For example, when winding a wire having a large wire diameter, the interference between the nozzle and the winding can be suppressed by winding the second wire layer without winding on the stepped portion. On the other hand, when winding a wire rod having a small wire diameter, the wire rod space can be maintained by winding the wire rod on the step portion to form the first wire rod layer. Moreover, it is not necessary to manufacture an insulator for every wire diameter of a wire, and an insulator can be made common with respect to a wire with a different wire diameter.
インシュレータは、インシュレータが有する複数の端面のうち、軸方向に交差する端面のみに段差部を有してよい。これにより、線径が小さく段差上に巻回する場合には、線材占積の低下を抑制することができる。 An insulator may have a level | step-difference part only in the end surface which cross | intersects an axial direction among the several end surfaces which an insulator has. Thereby, when a wire diameter is small and it winds on a level | step difference, the fall of wire rod space can be suppressed.
段差の高さをHとすると、D/2≦Hであることを更なる条件として、段差部の上面上に線材を巻回せずに第1の線材層を形成してよい。これにより、第1線材層の上に線材を巻回する場合に、第1線材層を形成する線材がずれることを防止することができる。 Assuming that the height of the step is H, the first wire layer may be formed on the upper surface of the step portion without winding the wire on the further condition that D / 2 ≦ H. Thereby, when winding a wire on the 1st wire rod layer, it can prevent that the wire which forms the 1st wire rod layer shifts.
本発明の第2の態様においては、周方向に配列され径方向内側に延出する複数のティースを有するステータコアと、複数のティースに装着されたインシュレータに巻回された線材とを有するステータを備えるモータの製造方法であって、インシュレータは、線材が巻回される巻回面において、ティースの延出方向の先端部に、ステータの軸方向に突出する段差部を有し、インシュレータに線材を巻回して、インシュレータ上に巻回された第1の線材層及び第1の線材層上に巻回された第2の線材層を形成する段階を備える。第1の線材層及び第2の線材層を形成する段階は、(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>Dである場合に、段差部の上面上に線材を巻回して、第1の線材層を形成し、(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)<D かつ(L2+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>Dである場合に、段差部の上面上に線材を巻回せずに第1の線材層を形成する。Aは、B/2+(1+√3/2)Dであり、Bは、軸方向に直交する面におけるインシュレータの幅であり、Dは、線材の直径であり、θは、複数のティースのうち周方向に隣接するティースの中心軸がなす角度であり、L1は、ステータの中心軸から、段差部の上面の径方向内側の端部までの距離であり、L2は、ステータの中心軸から段差部の上面の径方向外側の端部までの距離である。この態様によると、上述したステータの製造方法に関連して説明した効果と同様の効果を持つモータを提供することができる。 In a second aspect of the present invention, a stator having a stator core having a plurality of teeth arranged in the circumferential direction and extending radially inward, and a wire wound around an insulator attached to the plurality of teeth is provided. A method of manufacturing a motor, wherein an insulator has a stepped portion protruding in the axial direction of a stator at a tip end in a tooth extending direction on a winding surface around which the wire is wound, and the wire is wound around the insulator. And rotating to form a first wire layer wound on the insulator and a second wire layer wound on the first wire layer. The step of forming the first wire layer and the second wire layer is performed when the level difference portion is (L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2)> D. A wire is wound on the upper surface to form a first wire layer, and (L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2) <D and (L2 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2)> D, the first wire layer is formed without winding the wire on the upper surface of the stepped portion. A is B / 2 + (1 + √3 / 2) D, B is the width of the insulator in the plane orthogonal to the axial direction, D is the diameter of the wire, and θ is a plurality of teeth. L1 is a distance from the central axis of the stator to the radially inner end of the upper surface of the stepped portion, and L2 is a step from the central axis of the stator. This is the distance to the radially outer end of the upper surface of the part. According to this aspect, it is possible to provide a motor having the same effect as that described in relation to the stator manufacturing method described above.
インシュレータは、巻回面において、ティースの延出方向において先端部とは反対側の端部には、ステータの軸方向に突出する段差部を有しなくてよい。先端部とは反対側の端部には段差部を有しないことで、線材占積率を向上させることができる。 The insulator does not have to have a stepped portion protruding in the axial direction of the stator at the end opposite to the tip in the extending direction of the teeth on the winding surface. By not having a step at the end opposite to the tip, the wire space factor can be improved.
本発明の第3の態様においては、ステータが備えるステータコアのティースに装着されたインシュレータに線材を巻回する巻線方法であって、ティースは、周方向に配列して複数設けられ、径方向内側に延出し、インシュレータは、線材が巻回される巻回面において、ティースの延出方向の先端部に、ステータの軸方向に突出する段差部を有し、段差部の上面上に線材を巻回するか否かを判断する段階と、段差部の上面上に線材を巻回すると判断された場合に、段差部の上面を含む巻回面上に線材を巻回し、得られた線材層上に線材を巻回する段階と、段差部の上面上に線材を巻回しないと判断された場合に、段差部の上面上に線材を巻回することなく、巻回面上に線材を巻回する段階とを備える。段差部の上面上に線材を巻回するか否かを判断する段階は、(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>Dである場合に、段差部の上面上に線材を巻回すると判断し、(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)<Dかつ(L2+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>Dである場合に、段差部の上面上に線材を巻回しないと判断する。Aは、B/2+(1+√3/2)Dであり、Bは、軸方向に直交する面におけるインシュレータの幅であり、Dは、線材の直径であり、θは、周方向に隣接するティースの中心軸がなす角度であり、L1は、ステータの中心軸から、段差部の上面の径方向内側の端部までの距離であり、L2は、ステータの中心軸から段差部の上面の径方向外側の端部までの距離である。この態様によっても、上述したステータの製造方法に関連して説明した効果と同様の効果が得られる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a winding method in which a wire is wound around an insulator attached to a stator core tooth provided in a stator, wherein a plurality of teeth are arranged in the circumferential direction and provided radially inward. The insulator has a stepped portion protruding in the axial direction of the stator at the tip end in the tooth extending direction on the winding surface on which the wire is wound, and the wire is wound on the upper surface of the stepped portion. On the wire layer obtained by winding the wire on the winding surface including the upper surface of the step portion when it is determined that the wire is wound on the upper surface of the step portion Winding the wire on the winding surface without winding the wire on the upper surface of the step portion when it is determined that the wire is not wound on the upper surface of the step portion. Providing a stage. The step of determining whether or not to wind the wire on the upper surface of the stepped portion is when (L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2)> D, It is determined that the wire is wound on the upper surface of the stepped portion, and (L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2) <D and (L2 + D) tan (θ / 2) × When cos (θ / 2) −Acos (θ / 2)> D, it is determined that the wire is not wound on the upper surface of the stepped portion. A is B / 2 + (1 + √3 / 2) D, B is the width of the insulator in the plane orthogonal to the axial direction, D is the diameter of the wire, and θ is adjacent in the circumferential direction An angle formed by the central axis of the teeth, L1 is a distance from the central axis of the stator to the radially inner end of the upper surface of the stepped portion, and L2 is a diameter of the upper surface of the stepped portion from the central axis of the stator. This is the distance to the outer edge in the direction. According to this aspect, the same effect as that described in relation to the stator manufacturing method described above can be obtained.
本発明の第4の態様においては、ステータは、周方向に配列され径方向内側に延出する複数のティースを有するステータコアと、複数のティースに装着されたインシュレータと、インシュレータに線材が巻回された第1の線材層及び第1の線材層上の第2の線材層とを備え、インシュレータは、線材が巻回される巻回面において、ティースの延出方向の先端部に、ステータの軸方向に突出する段差部を有し、第1の線材層は、段差部の上面を含む巻回面上に線材が巻回されて形成され、(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>Dを満たす。Aは、B/2+(1+√3/2)Dであり、Bは、軸方向に直交する面におけるインシュレータの幅であり、Dは、線材の直径であり、θは、複数のティースのうち周方向に隣接するティースの中心軸がなす角度であり、L1は、ステータの中心軸から、段差部の上面の径方向内側の端部までの距離であり、L2は、ステータの中心軸から段差部の上面の径方向外側の端部までの距離である。この態様によっても、上述したステータの製造方法に関連して説明した効果と同様の効果を持つステータを提供することができる。 In the fourth aspect of the present invention, the stator includes a stator core having a plurality of teeth arranged in the circumferential direction and extending radially inward, an insulator attached to the plurality of teeth, and a wire wound around the insulator. The insulator is provided with a first wire rod layer and a second wire rod layer on the first wire rod layer, and the insulator has a shaft of the stator at a distal end portion in a tooth extending direction on a winding surface around which the wire rod is wound. The first wire layer is formed by winding a wire on a winding surface including the upper surface of the step portion, and (L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) -Acos (θ / 2)> D is satisfied. A is B / 2 + (1 + √3 / 2) D, B is the width of the insulator in the plane orthogonal to the axial direction, D is the diameter of the wire, and θ is a plurality of teeth. L1 is a distance from the central axis of the stator to the radially inner end of the upper surface of the stepped portion, and L2 is a step from the central axis of the stator. This is the distance to the radially outer end of the upper surface of the part. This aspect can also provide a stator having effects similar to those described in relation to the above-described stator manufacturing method.
本発明の第5の態様においては、ステータは、周方向に配列され径方向内側に延出する複数のティースを有するステータコアと、複数のティースに装着されたインシュレータと、インシュレータに線材が巻回された第1の線材層及び第1の線材層上の第2の線材層とを備える。インシュレータは、線材が巻回される巻回面において、ティースの延出方向の先端部に、ステータの軸方向に突出する段差部を有し、第1の線材層は、段差部の上面を除く巻回面上に形成され、(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)<D かつ(L2+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>Dを満たす。Aは、B/2+(1+√3/2)Dであり、Bは、軸方向に直交する面におけるインシュレータの幅であり、Dは、線材の直径であり、θは、複数のティースのうち周方向に隣接するティースの中心軸がなす角度であり、L1は、ステータの中心軸から、段差部の上面の径方向内側の端部までの距離であり、L2は、ステータの中心軸から段差部の上面の径方向外側の端部までの距離である。この態様によっても、上述したステータの製造方法に関連して説明した効果と同様の効果が得られる。 In the fifth aspect of the present invention, the stator includes a stator core having a plurality of teeth arranged in the circumferential direction and extending radially inward, an insulator attached to the plurality of teeth, and a wire wound around the insulator. A first wire rod layer and a second wire rod layer on the first wire rod layer. The insulator has a stepped portion protruding in the axial direction of the stator at the tip end in the extending direction of the teeth on the winding surface around which the wire is wound, and the first wire layer excludes the upper surface of the stepped portion. (L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2) <D and (L2 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) -Acos (θ / 2)> D is satisfied. A is B / 2 + (1 + √3 / 2) D, B is the width of the insulator in the plane orthogonal to the axial direction, D is the diameter of the wire, and θ is a plurality of teeth. L1 is a distance from the central axis of the stator to the radially inner end of the upper surface of the stepped portion, and L2 is a step from the central axis of the stator. This is the distance to the radially outer end of the upper surface of the part. According to this aspect, the same effect as that described in relation to the stator manufacturing method described above can be obtained.
上述したステータにおいて、段差部の高さをHとすると、D/2≦Hであってよい。これにより、第1線材層の上に線材を巻回する場合に、第1線材層を形成する線材がずれることを防止することができる。 In the stator described above, if the height of the step portion is H, D / 2 ≦ H may be satisfied. Thereby, when winding a wire on the 1st wire rod layer, it can prevent that the wire which forms the 1st wire rod layer shifts.
上述したステータにおいて、インシュレータは、巻回面において、前記ティースの延出方向において前記先端部とは反対側の端部には、前記ステータの軸方向に突出する段差部を有しなくてよい。これにより、線材占積を向上させることができる。 In the stator described above, the insulator does not have to have a stepped portion projecting in the axial direction of the stator at the end of the winding surface opposite to the tip in the extending direction of the teeth. Thereby, wire rod space can be improved.
本発明の第6の態様においては、モータは、上述したステータを備える。この態様によっても、上述したステータの製造方法に関連して説明した効果と同様の効果が得られるモータを提供することができる。 In the sixth aspect of the present invention, the motor includes the stator described above. According to this aspect, it is possible to provide a motor that can obtain the same effects as those described in relation to the stator manufacturing method described above.
本発明の第7の態様においては、周方向に配列され径方向内側に延出する複数のティースを有するステータコアと、複数のティースに装着されたインシュレータに巻回された線材とを備えるステータの製造方法であって、インシュレータは、線材が巻回される巻回面において、複数のティースの延出方向の先端部に、ステータの軸方向に突出する段差部を有し、インシュレータに線材を巻回して、インシュレータ上に巻回された第1の線材層及び第1の線材層上に巻回された第2の線材層を形成する段階を備える。第1の線材層及び第2の線材層を形成する段階は、段差部の上面の径方向内側の端部まで巻回された第1の線材層上に第2の線材層を形成した状態で、複数のティースのうち周方向に隣接するティースに装着されたインシュレータ上の第2の線材層間の最短距離の1/2が線材の直径より大きい場合に、段差部の上面上に線材を巻回して、第1の線材層を形成し、段差部の上面の径方向内側の端部まで巻回された第1の線材層上に第2の線材層を形成した状態で、複数のティースのうち周方向に隣接するティースに装着されたインシュレータ上の第2の線材層間の最短距離の1/2が線材の直径より小さく、かつ、段差部の径方向外側の端部の段差面に当接するまで巻回された第1の線材層上に第2の線材層を形成した状態で、複数のティースのうち周方向に隣接するティースに装着されたインシュレータ上の第2の線材層間の最短距離の1/2が線材の直径より大きい場合に、段差部の上面上に線材を巻回せずに第1の線材層を形成する。 In a seventh aspect of the present invention, a stator is provided that includes a stator core having a plurality of teeth arranged in the circumferential direction and extending radially inward, and a wire wound around an insulator attached to the plurality of teeth. The insulator has a stepped portion projecting in the axial direction of the stator at the tip end in the extending direction of the plurality of teeth on the winding surface on which the wire is wound, and the wire is wound around the insulator. And forming a first wire layer wound on the insulator and a second wire layer wound on the first wire layer. In the step of forming the first wire layer and the second wire layer, the second wire layer is formed on the first wire layer wound up to the radially inner end of the upper surface of the stepped portion. When a half of the shortest distance between the second wire layers on the insulator attached to the teeth adjacent in the circumferential direction among the plurality of teeth is larger than the diameter of the wire, the wire is wound on the upper surface of the step portion. A plurality of teeth in a state where the first wire layer is formed and the second wire layer is formed on the first wire layer wound to the radially inner end of the upper surface of the stepped portion. Until 1/2 of the shortest distance between the second wire layers on the insulator attached to the teeth adjacent to the circumferential direction is smaller than the diameter of the wire material and comes into contact with the stepped surface at the radially outer end of the stepped portion A plurality of tees with the second wire layer formed on the wound first wire layer If 1/2 of the shortest distance between the second wire layers on the insulator attached to the teeth adjacent to each other in the circumferential direction is larger than the diameter of the wire, the first wire is not wound on the upper surface of the stepped portion. The wire layer is formed.
この態様によれば、上述したステータの製造方法に関連して説明した効果と同様の効果を持つステータを提供することができる。 According to this aspect, it is possible to provide a stator having the same effects as those described in relation to the stator manufacturing method described above.
一般に、隣接ティース上の線材層間の最短距離が線材の直径の2倍より小さい場合、巻線機のノズルと線材層とが干渉する。線材層の径方向内側端の位置を径方向外側方向にずらすことで、ノズルと線材層との干渉を避けることができる。しかし、使用する線材の直径が変えると、ノズルと線材層との干渉を避けるために、隣接ティース上の線材層間の最短距離を変える必要があるため、想定される夫々の線径に適したインシュレータを設計する必要がある。一方、一種類のインシュレータで直径が異なる線材に対応するためには、想定される最大直径の線材を用いた場合でもノズルとの干渉を避けることができるようにインシュレータを設計する必要があるが、最大直径より小さい直径の線材を用いる場合、占積率が低下してしまう。 Generally, when the shortest distance between the wire layers on adjacent teeth is smaller than twice the diameter of the wire, the nozzle of the winding machine and the wire layer interfere. By shifting the position of the radially inner end of the wire layer in the radially outward direction, interference between the nozzle and the wire layer can be avoided. However, if the diameter of the wire used changes, it is necessary to change the shortest distance between the wire layers on the adjacent teeth in order to avoid interference between the nozzle and the wire layer. Therefore, an insulator suitable for each assumed wire diameter is required. Need to design. On the other hand, in order to deal with wire rods having different diameters with one type of insulator, it is necessary to design the insulator so that interference with the nozzle can be avoided even when a wire rod of the maximum diameter is assumed. When a wire having a diameter smaller than the maximum diameter is used, the space factor decreases.
上述した各態様は、異なる直径の線材を用いる場合であっても占積率の低下を抑制することが可能な汎用的なインシュレータを設計し、当該インシュレータを用いて、径方向内側端まで線材を巻回した状態において隣接ティース上の線材層間の最短距離が線材の直径の2倍より小さくなる場合に、当該最短距離が線材の直径の2倍より大きくなるように線材を巻回可能にすることを一つの目的とする。 Each aspect mentioned above designs the general-purpose insulator which can suppress the fall of a space factor even when it is a case where a wire with a different diameter is used, and uses the insulator to wire to a radial inner end. When the shortest distance between the wire layers on the adjacent teeth is smaller than twice the diameter of the wire in the wound state, the wire can be wound so that the shortest distance is larger than twice the diameter of the wire. For one purpose.
そのために、ティースの径方向内側端まで線材を巻回した状態において隣接ティース上の線材層間の最短距離が線材の線径の2倍より小さくなる場合に、径方向内側端から当該最短距離が線材の直径の2倍より大きくなる位置まで線材を巻回せずに線材層を形成することを可能にする段差部を、インシュレータに設ける。すなわち、巻線機のノズルが線材層と干渉しない程度に線材層の径方向内側端の位置を径方向外側に向かってずらすことができる段差部を、インシュレータに設ける。例えば、径方向における段差部の長さは、想定される最大直径の線材を段差部の径方向外側端の段差面に当接するまで巻回した場合に線材層間の最短距離が線材の直径の2倍より大きくなるように、設計される。一方、当該段差部は、線材層間の最短距離が線材の直径の2倍より大きい場合は、段差部上に線材を巻回することによって径方向内側端まで線材層を形成することを可能とする。これにより、占積率の低下を抑制することができる。 Therefore, when the shortest distance between the wire layers on adjacent teeth is smaller than twice the wire diameter of the wire in the state where the wire is wound to the radially inner end of the tooth, the shortest distance from the radially inner end is the wire. The insulator is provided with a step portion that enables the wire layer to be formed without winding the wire to a position larger than twice the diameter of the insulator. In other words, the insulator is provided with a step portion that can shift the position of the radially inner end of the wire layer toward the radially outer side so that the nozzle of the winding machine does not interfere with the wire layer. For example, the length of the stepped portion in the radial direction is such that the shortest distance between the wire layers is 2 times the diameter of the wire when the wire having the largest diameter is wound until it contacts the stepped surface at the radially outer end of the stepped portion. Designed to be larger than double. On the other hand, when the shortest distance between the wire layers is larger than twice the diameter of the wire, the step portion can form the wire layer to the radially inner end by winding the wire on the step portion. . Thereby, the fall of a space factor can be suppressed.
上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。 The above summary of the present invention does not enumerate all of the features of the present invention. A sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、一実施形態に係るモータが備えるステータ10の一部を示す正面図である。本実施形態のモータは、ブラシレスモータである。本実施形態のモータは、具体的には、インナーロータ型ブラシレスモータである。ステータ10は、線材巻回部11及び線材巻回部12を含む複数の線材巻回部と、巻線40とを備える。巻線40は、U相巻線、V相巻線、W相巻線を含む。
FIG. 1 is a front view showing a part of a
巻線40は、ステータコアに装着されたインシュレータ30に線材を巻回することにより形成される。インシュレータ30には2層以上の線材層が形成される。具体的には、第1の線材層41は、インシュレータ30上に巻回された層である。すなわち、一層目の層である。第2の線材層42は、第1の線材層41上に巻回された層である。すなわち、二層目の層である。
The winding 40 is formed by winding a wire around the
図2は、線材巻回部11の正面図を示す。線材巻回部11は、ステータコアが有するティースと、ティースを覆うインシュレータ30の部分とにより形成される。図3は、図2のAA断面の一部を拡大して示す。図3は特に、インシュレータ30のAA断面を示す。
FIG. 2 shows a front view of the
ステータ10は、筒状の部材である。ステータ10の内側には、ロータが配置される。ロータは、モータの出力軸となる回転シャフトを有する。なお、本実施形態の説明において、特に断らない限り、モータの中心軸AXに沿う方向のことを「軸方向」と呼ぶ。軸方向は、スラスト方向と一致する。モータの中心軸は、ステータ10の中心軸と一致する。なお、「周方向」及び「径方向」の中心は、モータの中心軸であるとする。
The
ステータコアは、円環状のヨークと、複数のティースとを有する。ステータコアが含む複数のティースは、ヨークの内周側に設けられ、周方向に配列され、径方向内側に延出する。複数のティースは、それぞれステータ10の中心に向かって延びる。ステータ10の中心の位置はモータの中心軸の位置となる。具体的には、モータにおいて、ロータは、回転シャフトの中心軸がステータ10の中心と一致するように設けられる。
The stator core has an annular yoke and a plurality of teeth. The plurality of teeth included in the stator core are provided on the inner peripheral side of the yoke, arranged in the circumferential direction, and extend radially inward. Each of the plurality of teeth extends toward the center of the
図3に示されているように、インシュレータ30は、高さHの段差部32を有する。段差部32は、ティースの延出方向の先端部に、ステータ10の軸方向に突出するよう形成される。段差部32は、段差部32の下面301と、段差部32の上面302と、段差面303とにより形成される。段差部32の下面301及び段差部32の上面302は、インシュレータ30において線材が巻回可能な巻回面である。なお、段差部32は、軸方向に形成される。例えば、段差部32は、軸方向に水平な側面35には設けられない。例えば、隣接する線材巻回部に対向する側面35には、段差部32は設けられない。具体的には、側面35においては、段差部32の下面301と段差部32の上面302とは同じ高さを有する。このように、インシュレータ30は、インシュレータ30が有する複数の端面のうち、軸方向に交差する端面のみに段差部32を有してよい。
As shown in FIG. 3, the
本実施形態において、予め定められた閾値を超える直径Dを持つ線材を巻回する場合、段差面303まで巻回して一層目の線材層を形成して、折り返して第2相目の線材層を巻回する。これにより、線材巻回部11の径方向内側の先端部において、巻線機のノズルが巻線層に干渉しないようにしつつ、段差面303によって線材がずれないようにすることができる。一方、予め定められた閾値を超えない直径Dを持つ線材を巻回する場合、線材は段差面303を超えて段差部32の上面302上まで巻回されて、折り返して第2相目の線材層を巻回する。
In this embodiment, when winding a wire having a diameter D exceeding a predetermined threshold value, the wire is wound up to the stepped surface 303 to form a first wire layer, and folded to form a second-phase wire layer. Wind. As a result, the wire rod can be prevented from shifting by the step surface 303 while preventing the nozzle of the winding machine from interfering with the winding layer at the radially inner tip of the
インシュレータ30は、巻回面となる下面301において、ティースの延出方向において先端部とは反対側の端部には、ステータ10の軸方向に突出する段差部を有しない。例えば、図3に示すように、反対側の端部から突出し、下面301に向かって傾斜する傾斜面を有する。なお、段差部を有しなければよいため、傾斜面に限定されず、例えば、反対側の端部を一平面で形成することもできる。すなわち、インシュレータ30は、ティースの延出方向において先端部のみに段差部32を有する。これにより、線材占積率を向上させることができる。
図4は、段差部32の上面302に線材を巻くか否かを判断する判断条件を説明する図である。本実施形態において、周方向に隣接する巻線間の距離Δに基づいて、段差部32の上面302に線材を巻くか否かを判断する。例えば、段差部32の上面302に線材を巻回した後に折り返して2層目を巻回した場合の距離Δ1が、巻線機のノズルを挿入するために必要な予め定められた値より長いことを条件として、線材巻回部段差部32の上面302に線材を巻回すると判断する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a determination condition for determining whether or not a wire is wound around the
具体的には、
(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>D (条件式1)
を満たす場合に、段差部32の上面上に線材を巻回して、第1の線材層41を形成する。一方、
(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)<D(条件式2)及び
(L2+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>D(条件式3)
を満たす場合に、段差部32の上面302上に線材を巻回せずに第1の線材層41を形成する。ここで、Aは、B/2+(1+√3/2)Dである。Bは、軸方向に直交する面におけるインシュレータ30の幅である。Dは、線材の直径である。θは、複数のティースのうち周方向に隣接するティースの中心軸がなす角度である。L1は、ステータの中心軸AXから、段差部32の上面302の径方向内側の端部までの距離である。L2は、ステータの中心軸AXから段差部32の上面302の径方向外側の端部までの距離である。
In particular,
(L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2)> D (conditional expression 1)
When satisfy | filling, a wire is wound on the upper surface of the level | step-difference part 32, and the 1st wire layer 41 is formed. on the other hand,
(L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2) <D (conditional expression 2) and (L2 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos ( θ / 2)> D (conditional expression 3)
When satisfy | filling, the 1st wire layer 41 is formed on the
なお、条件式2及び条件式3に加えて、D/2≦Hを更に満たす場合に、段差部32の上面302上に線材を巻回せずに第1の線材層41を形成してよい。D/2≦Hを更に満たす場合、第1の線材層41上に線材を巻回しても、第1の線材層41を形成する線材がずれることを確実に防止できる。
In addition to conditional expression 2 and conditional expression 3, when D / 2 ≦ H is further satisfied, the first wire layer 41 may be formed on the
図4を参照して、条件式(1)の左辺は、図4に示すΔ1を示す。これに対し、巻線機のノズルを挿入するためには、巻線間に2D程度の隙間が必要となる。そのため、条件式1を満たせば、段差部32の上面302に線材を巻回して折り返して2層目を形成しても、ノズルが線材層と干渉することを防げると判断することができる。
Referring to FIG. 4, the left side of conditional expression (1) represents Δ1 shown in FIG. On the other hand, in order to insert the nozzle of the winding machine, a gap of about 2D is required between the windings. Therefore, if conditional expression 1 is satisfied, it can be determined that the nozzle can be prevented from interfering with the wire layer even if the wire is wound around the
同様に、条件式2及び条件式3を満たす場合には、中心軸AXからL2だけ離れた位置にある段差面303まで線材を巻回して、段差部32の上面302に巻回することなく折り返せば、巻線機のノズルが線材層と干渉することを防ぐことができると判断することができる。
Similarly, when the conditional expression 2 and the conditional expression 3 are satisfied, the wire is wound up to the step surface 303 located at a position separated from the central axis AX by L2, and can be folded without being wound around the
図5は、φ1.2の線材を用いた場合の巻線構成の一例を模式的に示す。図6は、図5におけるインシュレータ30のAA断面を線材層とともに示す。ここで、L1=21.5mm、L2=22.5mm、θ=30°であるとする。ただし、A=4.7295mmである。ここで、φ1.2の線材の直径Dとして、線材の被膜厚を含めた値1.268mmを用いる。条件式1の左辺は1.1442であるため、条件式1は満たさず、条件式2を満たす。条件式3の左辺は1.40302であるため、条件式3を満たす。よって、段差部32の上面302には線材を巻回しないと判断する。段差部32の上面302に線材を巻回せずに段差面303で折り返すことで、図5に示されるように、巻線機のノズル1000が巻線に接触することを防ぐことができる。また、1層目の線材層を形成する線材がずれることを抑制することができる。
FIG. 5 schematically shows an example of a winding configuration in the case of using a wire with φ1.2. FIG. 6 shows an AA cross section of the
図7は、φ1.1の線材を用いた場合の巻線構成の一例を模式的に示す。図8は、図7におけるインシュレータ30のAA断面を線材層ともに示す。ここで、図5の例と同様に、L1=21.5mm、L2=22.5mm、θ=30°であるとする。ただし、A=4.7295mmであるとする。ここで、φ1.1の線材の直径Dとして、線材の被膜厚を含めた値1.168を用いる。条件式1の左辺は1.29856であるため、条件式1を満たす。よって、段差部32の上面302に線材を巻回すると判断する。φ1.1の線材を用いる場合、段差部32の上面302に線材を巻回して折り返しても、図7に示されるように、巻線機のノズル1000が巻線に接触することを防ぐことができる。更に、段差部32の上面302に線材を巻回することでターン数を増やすことができるので、段差部32を有するインシュレータ30を用いても、必要なターン数を確保することができる。
FIG. 7 schematically shows an example of a winding configuration in the case of using a wire rod of φ1.1. FIG. 8 shows an AA cross section of the
以上において、段差部32の上面302上に線材を巻回する場合の構成及び段差部32の上面302上に線材を巻回しない場合の構成を具体的に説明した。具体的には、図4等に示されるように、軸方向に直交する一断面において、第1の線材層41及び第2の線材層42は、インシュレータ30上に線材を最密的に巻回することによって形成されているものとした。具体的には、第1の線材層41は、インシュレータ30の延出方向に沿って線材が当接するように順次に巻回することによって形成される。また、当該当接する線材の谷間に、第2の線材層42を形成する線材を巻回することによって、第2の線材層42が形成される。つまり、第1の線材層41において当接する一対の線材部分のそれぞれの中心、及び、当該一対の線材部分に当接する第2の線材層42の線材の中心が一辺の長さDの正三角形を形成するように線材が巻回されているものとした。このような巻回状態において、条件式1が満たされる場合に段差部32の上面上に線材を巻回して第1の線材層41を形成し、条件式2及び条件式3が満たされる場合に、段差部32の上面302上に線材を巻回せずに第1の線材層41を形成するものとした。
The configuration in the case where the wire is wound on the
より一般には、第1の線材層41及び第2の線材層42を形成する場合に、段差部32の上面302の径方向内側の端部まで巻回された第1の線材層41上に第2の線材層42を形成した状態で、複数のティースのうち周方向に隣接するティースに装着されたインシュレータ30上の第2の線材層42間の最短距離の1/2が線材の直径より大きい場合に、段差部32の上面302上に線材を巻回して、第1の線材層41を形成する。一方、段差部32の上面302の径方向内側の端部まで巻回された第1の線材層41上に第2の線材層42を形成した状態で、複数のティースのうち周方向に隣接するティースに装着されたインシュレータ30上の第2の線材層42間の最短距離の1/2が線材の直径より小さく、かつ、段差部32の径方向外側の端部の段差面303に当接するまで巻回された第1の線材層41上に第2の線材層42を形成した状態で、複数のティースのうち周方向に隣接するティースに装着されたインシュレータ30上の第2の線材層42間の最短距離の1/2が線材の直径より大きい場合には、段差部32の上面302上に線材を巻回せずに第1の線材層41を形成する。
More generally, when the first wire layer 41 and the second wire layer 42 are formed, the first wire layer 41 is wound on the first wire layer 41 wound up to the radially inner end of the
なお、段差部32の上面302の径方向内側の端部まで巻回された第1の線材層41上に第2の線材層42を形成した状態で、複数のティースのうち周方向に隣接するティースに装着されたインシュレータ30上の第2の線材層42間の最短距離の1/2が線材の直径より大きいか否かは、少なくとも、軸方向に直交する面におけるインシュレータの幅、線材の直径、複数のティースのうち周方向に隣接するティースの中心軸がなす角度、ステータの中心軸から段差部32の上面302の径方向内側の端部までの距離、及び第1の線材層41及び第2の線材層42の積層態様に基づいて判断されてよい。また、段差部32の上面302の径方向内側の端部まで巻回された第1の線材層41上に第2の線材層42を形成した状態で、複数のティースのうち周方向に隣接するティースに装着されたインシュレータ30上の第2の線材層42間の最短距離の1/2が線材の直径より小さく、かつ、段差部32の径方向外側の端部の段差面303に当接するまで巻回された第1の線材層41上に第2の線材層42を形成した状態で、複数のティースのうち周方向に隣接するティースに装着されたインシュレータ30上の第2の線材層42間の最短距離の1/2が線材の直径より大きいか否かは、少なくとも、軸方向に直交する面におけるインシュレータの幅、線材の直径、複数のティースのうち周方向に隣接するティースの中心軸がなす角度、ステータの中心軸から段差部32の径方向外側の端部の段差面303までの距離、及び第1の線材層41及び第2の線材層42の積層態様に基づいて判断されてよい。
In addition, it adjoins to the circumferential direction among several teeth in the state which formed the 2nd wire rod layer 42 on the 1st wire rod layer 41 wound to the radial inside edge part of the
図9は、モータの製造方法における工程を示すフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart showing steps in a method for manufacturing a motor.
S902において、ステータコア、インシュレータ30、及び線材を用意する。S904において、ステータコアにインシュレータ30を装着する。S906において、段差部32の上面302上に線材を巻回するか否かを判断する。S908において、S906の判断に基づいて、巻線機の動作条件を設定する。S910において、インシュレータ30が装着されたステータコアを巻線機にセットして、S908で設定した動作条件に従って線材をインシュレータ30に巻回させて、ステータ10を得る。
In S902, a stator core, an
S912において、モータの構成部品を用意する。モータの構成部品としては、ロータ、ブラケット、リード線等を含む。S914において、S910で製造されたステータ10に、モータの構成部品を組み付けて、モータを得る。
In S912, motor components are prepared. Components of the motor include a rotor, a bracket, a lead wire, and the like. In S914, the motor components are assembled to the
以上に説明したように、ステータ10によれば、段差部32をもつインシュレータ30を用い、段差部32上に巻回した場合に巻線機のノズルが巻線と干渉するか否かを線材の線径に応じて適切に判断することができる。そのため、異なる線径の線材に対して別個にステータを用意することなく、巻線機のノズルが巻線と干渉することを抑制することが可能となる。また、線径が小さい線材を用いる場合には、段差部32上に線材を巻回するので、ターン数を維持することができる。
As described above, according to the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
10 ステータ
11、12 線材巻回部
30 インシュレータ
32 段差部
35 側面
40 巻線
41 第1の線材層
42 第2の線材層
301 下面
302 上面
303 段差面
1000 ノズル
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記インシュレータは、前記線材が巻回される巻回面において、前記複数のティースの延出方向の先端部に、前記ステータの軸方向に突出する段差部を有し、
前記インシュレータに前記線材を巻回して、前記インシュレータ上に巻回された第1の線材層及び前記第1の線材層上に巻回された第2の線材層を形成する段階
を備え、
前記第1の線材層及び前記第2の線材層を形成する段階は、
(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>D
である場合に、前記段差部の上面上に前記線材を巻回して、前記第1の線材層を形成し、
(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)<D かつ
(L2+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>D
である場合に、前記段差部の上面上に前記線材を巻回せずに前記第1の線材層を形成し、
Aは、B/2+(1+√3/2)Dであり、
Bは、前記軸方向に直交する面における前記インシュレータの幅であり、
Dは、前記線材の直径であり、
θは、前記複数のティースのうち周方向に隣接するティースの中心軸がなす角度であり、
L1は、前記ステータの中心軸から、前記段差部の上面の径方向内側の端部までの距離であり、
L2は、前記ステータの中心軸から前記段差部の上面の径方向外側の端部までの距離である
製造方法。 A stator manufacturing method comprising a stator core having a plurality of teeth arranged in the circumferential direction and extending radially inward, and a wire wound around an insulator attached to the plurality of teeth,
The insulator has a stepped portion projecting in the axial direction of the stator at a distal end portion in the extending direction of the plurality of teeth on a winding surface around which the wire is wound,
Winding the wire around the insulator, and forming a first wire layer wound on the insulator and a second wire layer wound on the first wire layer;
The step of forming the first wire layer and the second wire layer includes
(L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2)> D
When the wire is wound on the upper surface of the step portion, the first wire layer is formed,
(L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2) <D and (L2 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2)> D
And forming the first wire layer without winding the wire on the upper surface of the stepped portion,
A is B / 2 + (1 + √3 / 2) D,
B is the width of the insulator in a plane perpendicular to the axial direction;
D is the diameter of the wire,
θ is an angle formed by a central axis of teeth adjacent in the circumferential direction among the plurality of teeth.
L1 is the distance from the central axis of the stator to the radially inner end of the upper surface of the stepped portion,
L2 is a manufacturing method which is the distance from the central axis of the stator to the radially outer end of the upper surface of the stepped portion.
請求項1に記載の製造方法。 The said insulator is a manufacturing method of Claim 1 which has the said level | step-difference part only in the end surface which cross | intersects the said axial direction among the several end surfaces which the said insulator has.
請求項1又は2に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein D / 2 ≦ H, where H is a height of the stepped portion.
前記インシュレータは、前記線材が巻回される巻回面において、前記複数のティースの延出方向の先端部に、前記ステータの軸方向に突出する段差部を有し、
前記インシュレータに前記線材を巻回して、前記インシュレータ上に巻回された第1の線材層及び前記第1の線材層上に巻回された第2の線材層を形成する段階
を備え、
前記第1の線材層及び前記第2の線材層を形成する段階は、
(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>D
である場合に、前記段差部の上面上に前記線材を巻回して、前記第1の線材層を形成し、
(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)<D かつ
(L2+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>D
である場合に、前記段差部の上面上に前記線材を巻回せずに前記第1の線材層を形成し、
Aは、B/2+(1+√3/2)Dであり、
Bは、前記軸方向に直交する面における前記インシュレータの幅であり、
Dは、前記線材の直径であり、
θは、前記複数のティースのうち周方向に隣接するティースの中心軸がなす角度であり、
L1は、前記ステータの中心軸から、前記段差部の上面の径方向内側の端部までの距離であり、
L2は、前記ステータの中心軸から前記段差部の上面の径方向外側の端部までの距離である
製造方法。 A method for producing a motor comprising a stator core having a plurality of teeth arranged in a circumferential direction and extending radially inward, and a wire wound around an insulator attached to the plurality of teeth,
The insulator has a stepped portion projecting in the axial direction of the stator at a distal end portion in the extending direction of the plurality of teeth on a winding surface around which the wire is wound,
Winding the wire around the insulator, and forming a first wire layer wound on the insulator and a second wire layer wound on the first wire layer;
The step of forming the first wire layer and the second wire layer includes
(L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2)> D
When the wire is wound on the upper surface of the step portion, the first wire layer is formed,
(L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2) <D and (L2 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2)> D
And forming the first wire layer without winding the wire on the upper surface of the stepped portion,
A is B / 2 + (1 + √3 / 2) D,
B is the width of the insulator in a plane perpendicular to the axial direction;
D is the diameter of the wire,
θ is an angle formed by a central axis of teeth adjacent in the circumferential direction among the plurality of teeth.
L1 is the distance from the central axis of the stator to the radially inner end of the upper surface of the stepped portion,
L2 is a manufacturing method which is the distance from the central axis of the stator to the radially outer end of the upper surface of the stepped portion.
前記インシュレータは、前記線材が巻回される巻回面において、前記複数のティースの延出方向の先端部に、前記ステータの軸方向に突出する段差部を有し、
前記インシュレータに前記線材を巻回して、前記インシュレータ上に巻回された第1の線材層及び前記第1の線材層上に巻回された第2の線材層を形成する段階
を備え、
前記第1の線材層及び前記第2の線材層を形成する段階は、
前記段差部の上面の径方向内側の端部まで巻回された前記第1の線材層上に前記第2の線材層を形成した状態で、前記複数のティースのうち周方向に隣接するティースに装着された前記インシュレータ上の前記第2の線材層間の最短距離の1/2が前記線材の直径より大きい場合に、前記段差部の上面上に前記線材を巻回して、前記第1の線材層を形成し、
前記段差部の上面の径方向内側の端部まで巻回された前記第1の線材層上に前記第2の線材層を形成した状態で、前記複数のティースのうち周方向に隣接するティースに装着された前記インシュレータ上の前記第2の線材層間の最短距離の1/2が前記線材の直径より小さく、かつ、前記段差部の径方向外側の端部の段差面に当接するまで巻回された前記第1の線材層上に前記第2の線材層を形成した状態で、前記複数のティースのうち周方向に隣接するティースに装着された前記インシュレータ上の前記第2の線材層間の最短距離の1/2が前記線材の直径より大きい場合に、前記段差部の上面上に前記線材を巻回せずに前記第1の線材層を形成する
製造方法。 A stator manufacturing method comprising a stator core having a plurality of teeth arranged in the circumferential direction and extending radially inward, and a wire wound around an insulator attached to the plurality of teeth,
The insulator has a stepped portion projecting in the axial direction of the stator at a distal end portion in the extending direction of the plurality of teeth on a winding surface around which the wire is wound,
Winding the wire around the insulator, and forming a first wire layer wound on the insulator and a second wire layer wound on the first wire layer;
The step of forming the first wire layer and the second wire layer includes
In a state where the second wire layer is formed on the first wire layer wound to the radially inner end of the upper surface of the stepped portion, the teeth adjacent in the circumferential direction among the plurality of teeth. When the half of the shortest distance between the second wire layers on the installed insulator is larger than the diameter of the wire, the wire is wound on the upper surface of the step portion, and the first wire layer Form the
In a state where the second wire layer is formed on the first wire layer wound to the radially inner end of the upper surface of the stepped portion, the teeth adjacent in the circumferential direction among the plurality of teeth. Winding is performed until 1/2 of the shortest distance between the second wire layers on the installed insulator is smaller than the diameter of the wire and is in contact with the stepped surface at the radially outer end of the stepped portion. Further, the shortest distance between the second wire layers on the insulator mounted on the teeth adjacent in the circumferential direction among the plurality of teeth in a state where the second wire layer is formed on the first wire layer. The manufacturing method of forming the first wire layer without winding the wire on the upper surface of the step portion when 1/2 of the wire is larger than the diameter of the wire.
請求項1から5のいずれか一項に記載の製造方法。 The said insulator does not have a level | step-difference part which protrudes in the axial direction of the said stator in the edge part on the opposite side to the said front-end | tip part in the extension direction of the said teeth in the said winding surface. The manufacturing method according to claim 1.
前記ティースは、周方向に配列して複数設けられ、径方向内側に延出し、
前記インシュレータは、前記線材が巻回される巻回面において、前記ティースの延出方向の先端部に、前記ステータの軸方向に突出する段差部を有し、
前記段差部の上面上に前記線材を巻回するか否かを判断する段階と、
前記段差部の上面上に前記線材を巻回すると判断された場合に、前記段差部の上面を含む前記巻回面上に前記線材を巻回し、得られた線材層上に前記線材を巻回する段階と、
前記段差部の上面上に前記線材を巻回しないと判断された場合に、前記段差部の上面上に前記線材を巻回することなく、前記巻回面上に前記線材を巻回する段階と
を備え、
前記段差部の上面上に前記線材を巻回するか否かを判断する段階は、
(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>D
である場合に、前記段差部の上面上に前記線材を巻回すると判断し、
(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)<D かつ
(L2+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>D
である場合に、前記段差部の上面上に前記線材を巻回しないと判断し、
Aは、B/2+(1+√3/2)Dであり、
Bは、前記軸方向に直交する面における前記インシュレータの幅であり、
Dは、前記線材の直径であり、
θは、周方向に隣接する前記ティースの中心軸がなす角度であり、
L1は、前記ステータの中心軸から、前記段差部の上面の径方向内側の端部までの距離であり、
L2は、前記ステータの中心軸から前記段差部の上面の径方向外側の端部までの距離である
巻線方法。 A winding method for winding a wire around an insulator attached to a tooth of a stator core provided in a stator,
A plurality of the teeth are arranged in the circumferential direction and extend radially inward,
The insulator has a stepped portion projecting in the axial direction of the stator at the tip end in the extending direction of the teeth on the winding surface around which the wire is wound,
Determining whether or not to wind the wire on the upper surface of the stepped portion;
When it is determined that the wire is wound on the upper surface of the stepped portion, the wire is wound on the winding surface including the upper surface of the stepped portion, and the wire is wound on the obtained wire layer. And the stage of
Winding the wire on the winding surface without winding the wire on the upper surface of the step when it is determined that the wire is not wound on the upper surface of the step; With
Determining whether to wind the wire on the upper surface of the stepped portion,
(L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2)> D
If it is determined that the wire is wound on the upper surface of the stepped portion,
(L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2) <D and (L2 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2)> D
If it is determined that the wire is not wound on the upper surface of the stepped portion,
A is B / 2 + (1 + √3 / 2) D,
B is the width of the insulator in a plane perpendicular to the axial direction;
D is the diameter of the wire,
θ is an angle formed by the central axes of the teeth adjacent in the circumferential direction,
L1 is the distance from the central axis of the stator to the radially inner end of the upper surface of the stepped portion,
L2 is a winding method in which L2 is the distance from the central axis of the stator to the radially outer end of the upper surface of the stepped portion.
周方向に配列され径方向内側に延出する複数のティースを有するステータコアと、
前記複数のティースに装着されたインシュレータと、
前記インシュレータに線材が巻回された第1の線材層及び前記第1の線材層上の第2の線材層と
を備え、
前記インシュレータは、前記線材が巻回される巻回面において、前記複数のティースの延出方向の先端部に、前記ステータの軸方向に突出する段差部を有し、
前記第1の線材層は、前記段差部の上面を含む前記巻回面上に前記線材が巻回されて形成され、(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>Dを満たし、
Aは、B/2+(1+√3/2)Dであり、
Bは、前記軸方向に直交する面における前記インシュレータの幅であり、
Dは、前記線材の直径であり、
θは、前記複数のティースのうち周方向に隣接するティースの中心軸がなす角度であり、
L1は、前記ステータの中心軸から、前記段差部の上面の径方向内側の端部までの距離であり、
L2は、前記ステータの中心軸から前記段差部の上面の径方向外側の端部までの距離である
ステータ。 A stator,
A stator core having a plurality of teeth arranged in the circumferential direction and extending radially inward;
An insulator mounted on the plurality of teeth;
A first wire layer in which a wire is wound around the insulator and a second wire layer on the first wire layer;
The insulator has a stepped portion projecting in the axial direction of the stator at a distal end portion in the extending direction of the plurality of teeth on a winding surface around which the wire is wound,
The first wire layer is formed by winding the wire on the winding surface including the upper surface of the step portion, and (L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos ( θ / 2)> D is satisfied,
A is B / 2 + (1 + √3 / 2) D,
B is the width of the insulator in a plane perpendicular to the axial direction;
D is the diameter of the wire,
θ is an angle formed by a central axis of teeth adjacent in the circumferential direction among the plurality of teeth.
L1 is the distance from the central axis of the stator to the radially inner end of the upper surface of the stepped portion,
L2 is the distance from the central axis of the stator to the radially outer end of the upper surface of the stepped portion.
周方向に配列され径方向内側に延出する複数のティースを有するステータコアと、
前記複数のティースに装着されたインシュレータと、
前記インシュレータに線材が巻回された第1の線材層及び前記第1の線材層上の第2の線材層と
を備え、
前記インシュレータは、前記線材が巻回される巻回面において、前記複数のティースの延出方向の先端部に、前記ステータの軸方向に突出する段差部を有し、
前記第1の線材層は、前記段差部の上面を除く前記巻回面上に形成され、
(L1+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)<D かつ
(L2+D)tan(θ/2)×cos(θ/2)−Acos(θ/2)>D
を満たし、
Aは、B/2+(1+√3/2)Dであり、
Bは、前記軸方向に直交する面における前記インシュレータの幅であり、
Dは、前記線材の直径であり、
θは、前記複数のティースのうち周方向に隣接するティースの中心軸がなす角度であり、
L1は、前記ステータの中心軸から、前記段差部の上面の径方向内側の端部までの距離であり、
L2は、前記ステータの中心軸から前記段差部の上面の径方向外側の端部までの距離である
ステータ。 A stator,
A stator core having a plurality of teeth arranged in the circumferential direction and extending radially inward;
An insulator mounted on the plurality of teeth;
A first wire layer in which a wire is wound around the insulator and a second wire layer on the first wire layer;
The insulator has a stepped portion projecting in the axial direction of the stator at a distal end portion in the extending direction of the plurality of teeth on a winding surface around which the wire is wound,
The first wire layer is formed on the winding surface excluding the upper surface of the stepped portion,
(L1 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2) <D and (L2 + D) tan (θ / 2) × cos (θ / 2) −Acos (θ / 2)> D
The filling,
A is B / 2 + (1 + √3 / 2) D,
B is the width of the insulator in a plane perpendicular to the axial direction;
D is the diameter of the wire,
θ is an angle formed by a central axis of teeth adjacent in the circumferential direction among the plurality of teeth.
L1 is the distance from the central axis of the stator to the radially inner end of the upper surface of the stepped portion,
L2 is the distance from the central axis of the stator to the radially outer end of the upper surface of the stepped portion.
請求項8又は9に記載のステータ。 The stator according to claim 8 or 9, wherein D / 2≤H, where H is the height of the stepped portion.
請求項8から10のいずれか一項に記載のステータ。 The said insulator does not have a level | step-difference part which protrudes in the axial direction of the said stator in the edge part on the opposite side to the said front-end | tip part in the extension direction of the said teeth in the said winding surface. The stator according to claim 1.
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