JP2020114053A - Rotary machine, and stator wire fixing cap structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は回転機、およびステータ電線固定キャップ構造に係り、特に、サーボモータ等の回転機のステータを組立てる際における、結線部固定技術に関するものである。 The present invention relates to a rotating machine and a stator wire fixing cap structure, and more particularly, to a connecting portion fixing technique when assembling a stator of a rotating machine such as a servomotor.
サーボモータのステータ組立てにおいては従来、コイル巻線後、コイル銅線とコイル銅線、コイル銅線とリード線の結線作業を行っている。その後、渡り線やリード線が移動しないよう、紐や結束バンドを用いて固定する方法（結束作業）が一般的に採用されている。そして紐による固定は、作業者の手作業または自動機による編み込みによりなされる。 In the assembly of a stator of a servo motor, conventionally, after the coil winding, the work of connecting the coil copper wire and the coil copper wire and the coil copper wire and the lead wire is performed. After that, a method of fixing using a cord or a binding band (binding work) is generally adopted so that the crossover wire and the lead wire do not move. Then, the fixing with the string is performed manually by an operator or by braiding with an automatic machine.
サーボモータ等回転機ステータの組立て技術については従来、技術的な提案も多くなされている。ステータのリード線の固定に関するものとして、たとえば後掲特許文献１には、電気絶縁特性向上を目的として、リード線がプリント基板とステータコイルの間を貫通してモールド樹脂の外部に引出される構成が開示されている。 Conventionally, many technical proposals have been made regarding the technique of assembling a rotating machine stator such as a servo motor. Regarding the fixing of the lead wire of the stator, for example, in Patent Document 1 listed below, the lead wire penetrates between the printed circuit board and the stator coil and is drawn to the outside of the molding resin for the purpose of improving electric insulation characteristics. Is disclosed.
また特許文献２には、３相モータの小型化を目的として、ステータコアの軸方向側面に巻線案内手段を設け、Ｕ相巻線をＶ、Ｗ相のスロットのコイルエンド面の入り口が埋まらない位置に巻回し、Ｖ相巻線を未巻回のＷ相スロットのコイルエンド面の入り口が埋まらない位置に巻回し、Ｗ相巻線のコイルエンド部はＵ相、Ｖ相各巻線のコイルエンド部に重ね、Ｗ相のコイルエンド部の電線長さが短くなるよう巻回したステータとする構成が開示されている。 Further, in Patent Document 2, for the purpose of downsizing the three-phase motor, winding guide means is provided on the axial side surface of the stator core so that the inlets of the coil end surfaces of the V-phase and W-phase slots of the U-phase winding are not filled. Position, and wind the V-phase winding to a position where the entrance of the coil-end surface of the unwound W-phase slot is not filled. The coil end of the W-phase winding is the coil end of each U-phase and V-phase winding. There is disclosed a configuration in which a stator is wound so as to be overlapped with the coil portion and wound so that the wire length of the W-phase coil end portion is shortened.
上述したようにリード線等の編み込み、すなわち結束作業は従来、手作業または自動機によって行われているが、自動機の場合、その導入コストおよび購入のための製品設計の工数が大きいことから、どうしても作業者による手作業が主にならざるを得ない。しかし、少子高齢化等の影響によって作業者は減少傾向にあり、他方、製品に対する需要は増える傾向にある。作業者が担わなくてはならない工数を減らし、迅速かつ簡単に作業を終えられるようにする技術が必要であり、求められている。 As described above, the knitting of the lead wires, that is, the binding work is conventionally performed manually or by an automatic machine.However, in the case of an automatic machine, its introduction cost and man-hours for product design for purchase are large, Inevitably, the manual work by workers is inevitable. However, due to the declining birthrate and aging population, the number of workers is decreasing, while the demand for products is increasing. There is a need and a demand for a technique that reduces the number of man-hours that the worker has to take and that allows the worker to finish the work quickly and easily.
そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の問題点に対応し、導入コストおよび購入のための製品設計の工数が大きい自動機ではなく作業者による手作業で結線部固定を行うに際し、作業者が担わなくてはならない工数を減らし、迅速かつ簡単に作業を終えられるようにすることを可能とする、回転機ステータ組立てにおける結線部固定技術を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to solve the problems of the related art, and to fix the connection part manually by an operator instead of an automatic machine which has a large introduction cost and man-hours for product design for purchase. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a technique for fixing a wire connecting portion in a stator assembly of a rotating machine, which enables a worker to reduce the number of man-hours that the operator has to take and to finish the work quickly and easily.
本願発明者は上記課題について検討した結果、渡り線やリード線を紐などで固定するのではなく、これらの上に被せるだけでその位置を保持することのできる固定キャップに想到し、これに基づいて上記課題解決手段としての本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。 As a result of studying the above-mentioned problems, the present inventor has come up with a fixing cap that can hold its position only by covering the crossover wire or the lead wire with a cord or the like, and based on this, As a result, the present invention as a means for solving the above problems has been completed. That is, the invention claimed in the present application, or at least the invention disclosed as a means for solving the above problems, is as follows.
〔１〕 回転機ステータのリード線、渡り線、電気配線またはその他の電線（以下、単に「電線」ともいう。）を固定するためのステータ電線固定キャップ構造であって、ステータ巻線を被覆するように形成されているキャップ本体と、該キャップ本体に備えられ、ステータボビンの突起部に固定されるための一または複数の固定部とからなることを特徴とする、ステータ電線固定キャップ構造。
〔２〕 前記キャップ本体上に一または複数の流通穴が設けられていることを特徴とする、〔１〕に記載のステータ電線固定キャップ構造。
〔３〕 電線の上からステータに固定した際に、内部でリード線が動ける程度の隙間を有するように形成されていることを特徴とする、〔１〕、〔２〕のいずれかに記載のステータ電線固定キャップ構造。
〔４〕 前記固定部が内径側と外径側の双方に設けられていることを特徴とする、〔１〕、〔２〕、〔３〕のいずれかに記載のステータ電線固定キャップ構造。
[1] A stator wire fixing cap structure for fixing a lead wire, a crossover wire, an electric wire or other electric wire (hereinafter, also simply referred to as “electric wire”) of a rotating machine stator, which covers a stator winding. A stator wire fixing cap structure, comprising: a cap body formed as described above; and one or a plurality of fixing parts provided on the cap body and fixed to a protrusion of a stator bobbin.
[2] The stator electric wire fixing cap structure according to [1], wherein one or a plurality of through holes are provided on the cap body.
[3] The wire according to any one of [1] and [2], characterized in that it is formed so as to have a gap to allow the lead wire to move inside when fixed to the stator from above the electric wire. Stator wire fixing cap structure.
[4] The stator wire fixing cap structure according to any one of [1], [2], and [3], wherein the fixing portion is provided on both the inner diameter side and the outer diameter side.
〔５〕 ステータの樹脂成型時に十分な強度および耐熱性を備えた材料製であることを特徴とする、〔１〕、〔２〕、〔３〕、〔４〕のいずれかに記載のステータ電線固定キャップ構造。
〔６〕 樹脂製であることを特徴とする、〔１〕、〔２〕、〔３〕、〔４〕、〔５〕のいずれかに記載のステータ電線固定キャップ構造。
〔７〕 ステータの樹脂成型に用いる樹脂と同等以上の強度および耐熱性を備えた樹脂製であることを特徴とする、〔１〕、〔２〕、〔３〕、〔４〕、〔５〕のいずれかに記載のステータ電線固定キャップ構造。
〔８〕 〔１〕、〔２〕、〔３〕、〔４〕、〔５〕、〔６〕、〔７〕のいずれかに記載のステータ電線固定キャップ構造を備えていることを特徴とする、回転機。
[5] The stator wire according to any one of [1], [2], [3], and [4], which is made of a material having sufficient strength and heat resistance during resin molding of the stator. Fixed cap structure.
[6] The stator wire fixing cap structure according to any one of [1], [2], [3], [4], and [5], which is made of resin.
[7] [1], [2], [3], [4], [5] characterized by being made of a resin having strength and heat resistance equal to or higher than that of a resin used for resin molding of a stator The stator wire fixing cap structure according to any one of 1.
[8] A stator wire fixing cap structure according to any one of [1], [2], [3], [4], [5], [6], and [7] is provided. , Rotating machine.
本発明の回転機、およびステータ電線固定キャップ構造は上述のように構成されるため、これらによれば、回転機ステータの結束作業において、導入コストおよび購入のための製品設計の工数が大きい自動機ではなく作業者による手作業で結線部固定を行うに際し、作業者が担わなくてはならない工数を減らし、作業を簡素化し、迅速かつ簡単に作業を終えられるようにすることができる。 Since the rotating machine and the stator wire fixing cap structure of the present invention are configured as described above, according to these, an automatic machine having a large installation cost and a large number of man-hours of product design for purchase in the binding work of the rotating machine stator. Instead, it is possible to reduce the number of man-hours that the worker has to carry out when manually fixing the connection portion by the worker, simplify the work, and finish the work quickly and easily.
本発明ステータ電線固定キャップ構造による固定は、渡り線やリード線が完全には固定されない「仮固定」であるが、樹脂成型作業前の固定としては十分である。要するに、意図しない範囲、不適切な範囲へのリード線等の飛び出しを防止できればよく、本発明によればこれを確実かつ簡単に防止することができる。 The fixing by the stator wire fixing cap structure of the present invention is “temporary fixing” in which the crossover wire and the lead wire are not completely fixed, but it is sufficient as the fixing before the resin molding work. In short, it suffices to prevent the lead wire or the like from popping out into an unintended range or an inappropriate range. According to the present invention, this can be reliably and easily prevented.
また、樹脂製など所定の構造を備えた本発明ステータ電線固定キャップ構造によれば、これらの取付後の樹脂成型作業においても成型品質を妨げることがない。結束作業の簡素化は、回転機のステータ組立工程への貢献が大きい。なお本発明は、サーボモータを初めとするモータのみならず、角度センサ等のセンサを含め、回転機全般に適用することができる。 Further, according to the stator wire fixing cap structure of the present invention having a predetermined structure such as resin, the molding quality is not hindered even in the resin molding work after the attachment. The simplification of the binding work greatly contributes to the stator assembly process of the rotating machine. The present invention can be applied not only to motors such as servomotors but also to rotary machines in general including sensors such as angle sensors.
以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１、２は、本発明ステータ電線固定キャップ構造の構成例を示す斜視説明図であり、前者は上方から、後者は下方からの斜視図である。また、図３は、図１に示すステータ電線固定キャップ構造の使用方法を示す斜視説明図である。これらに示すように本ステータ電線固定キャップ構造１は、回転機ステータのリード線、渡り線、電気配線またはその他の電線（電線）を固定するための構造であって、ステータ巻線７を被覆するように形成されているキャップ本体２と、キャップ本体２に備えられていてステータボビン８の突起部９に固定されるための一または複数の固定部３とからなることを、主たる構成とする。なお、これらに図示する例は本発明キャップ構造の一例であり、その形態が固定部や後述する流動穴も含めて図示する形態に限定されるものではない。他図面についても同様である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 and 2 are perspective explanatory views showing a configuration example of a stator electric wire fixing cap structure of the present invention, wherein the former is a perspective view from above and the latter is a perspective view from below. 3 is a perspective explanatory view showing a method of using the stator wire fixing cap structure shown in FIG. As shown in these drawings, the present stator wire fixing cap structure 1 is a structure for fixing lead wires, crossover wires, electric wires or other electric wires (electric wires) of the rotating machine stator, and covers the stator winding 7. The main structure is composed of the cap main body 2 formed as described above and one or a plurality of fixing parts 3 provided on the cap main body 2 and fixed to the protrusions 9 of the stator bobbin 8. The example shown in these figures is an example of the cap structure of the present invention, and the form thereof is not limited to the form shown in the figure including the fixing portion and a flow hole described later. The same applies to other drawings.
かかる構成の本ステータ電線固定キャップ構造１は、キャップ本体２でステータ巻線７を被覆するようにこれを置き、固定部３をステータボビン８の突起部９に固定して用いる。この時、リード線等の電線をステータ巻線７とキャップ本体２の間に挟むように位置させることができ、これによりリード線等の結束状態が形成でき、これらを仮固定できる。この結束状態は決して堅固なものではなく、遊びのある状態として形成できる。結束状態の形成、仮固定により、リード線等が意図しない範囲、不適切な範囲に飛び出してしまうことを有効に防止することができる。 In this stator wire fixing cap structure 1 having such a configuration, the cap main body 2 is placed so as to cover the stator winding 7, and the fixing portion 3 is fixed to the protruding portion 9 of the stator bobbin 8 for use. At this time, an electric wire such as a lead wire can be positioned so as to be sandwiched between the stator winding 7 and the cap body 2, whereby a lead wire or the like can be bundled and temporarily fixed. This united state is not rigid at all and can be formed as a play state. By forming the bundled state and temporarily fixing it, it is possible to effectively prevent the lead wires and the like from jumping out into an unintended range or an inappropriate range.
最低限、リード線等の仮固定ができればよいので、本ステータ電線固定キャップ構造１に設ける固定部３の数は一箇所のみでもよいが、図示するように複数個設けることが望ましい。より安定した結束状態を形成でき、それにより、後工程である樹脂成型工程を円滑に実施できるからである。また、図示するように固定部３は、取付けられた際のステータの内径側と外径側の双方に設けられている構成とすることが、より望ましい。より安定した結束状態を形成でき、それにより、後工程である樹脂成型工程を円滑に実施できるからである。 Since at least the lead wires and the like can be temporarily fixed, the number of fixing portions 3 provided in the stator wire fixing cap structure 1 may be only one, but it is preferable to provide a plurality of fixing portions 3 as shown in the drawing. This is because a more stable united state can be formed, and thereby a resin molding process, which is a post process, can be smoothly performed. Further, as shown in the drawing, it is more preferable that the fixing portion 3 is provided on both the inner diameter side and the outer diameter side of the stator when attached. This is because a more stable united state can be formed, and thereby a resin molding process, which is a post process, can be smoothly performed.
また、固定部３をステータボビン８の突起部９に固定する具体的な方法は、特に限定されずに、公知の固定方法を用いることができる。たとえば、接着剤を用いた接着でもよいし、また接着剤を用いない方法として、スナップフィット（嵌め込み構造）等の方法でもよい。後者の場合は、固定部３や必要な場合には突起部９にスナップフィット用の形態を備えることとすればよい。 The specific method of fixing the fixing portion 3 to the protrusion 9 of the stator bobbin 8 is not particularly limited, and a known fixing method can be used. For example, adhesion using an adhesive may be used, or a method such as snap fitting (fitting structure) may be used as a method without using an adhesive. In the latter case, the fixing portion 3 and, if necessary, the protrusion 9 may be provided with a snap fit configuration.
各図に示すように本ステータ電線固定キャップ構造１のキャップ本体２上には、一または複数の流通穴４を設けた構成とすることができる。流通穴４を設けることにより、本キャップ構造１取付後の樹脂成型作業の際に、流し込む樹脂の流動性および気抜き性を向上させ、樹脂成型工程を円滑にすることができる。流通穴４は、図示するように複数設けることが望ましい。樹脂の流動性や気抜き性をより良好に得るためである。 As shown in each drawing, one or a plurality of through holes 4 may be provided on the cap body 2 of the stator wire fixing cap structure 1. By providing the flow holes 4, it is possible to improve the fluidity and the degassing property of the resin to be poured during the resin molding work after the cap structure 1 is attached, and to make the resin molding process smooth. It is desirable to provide a plurality of circulation holes 4 as shown in the drawing. This is because it is possible to obtain better fluidity and degassing properties of the resin.
図４、５は、本発明ステータ電線固定キャップ構造の実施例の使用方法を示す写真図である。両図は角度を変えて示されている。既に述べてはいるがこれらでも図示するように、本ステータ電線固定キャップ構造１１は、これをステータ１５０に固定した際に、内部でリード線１５が動ける程度の隙間を有するように形成されている構成とすることができる。具体的には、適用されるステータ１５０やステータボビン１８の仕様に適合するように、かつ固定使用時にリード線１５が動ける程度の隙間が得られるように、本キャップ構造１１のキャップ本体１２の幅や高さのサイズを決めればよい。 4 and 5 are photographic views showing how to use the embodiment of the stator wire fixing cap structure of the present invention. Both figures are shown at different angles. As described above, the stator wire fixing cap structure 11 is formed so as to have a gap to allow the lead wire 15 to move inside when the stator wire fixing cap structure 11 is fixed to the stator 150. It can be configured. Specifically, the width of the cap body 12 of the cap structure 11 is adjusted so as to meet the specifications of the stator 150 and the stator bobbin 18 to be applied, and to obtain a gap that allows the lead wire 15 to move during fixed use. And decide the size of height.
つまり本ステータ電線固定キャップ構造１１は、渡り線やリード線１４を固定する構造ではあるが、決してこれらを押え付けて堅固に固定してしまうものではなく、多少の隙間があるようにして、リード線１５が固定キャップ内部で動くことができるようにするものである。要するに、樹脂成型工程前の段階で電線が仮固定されていればよいのであり、かかる仮固定は緩やかでよい。、渡り線も動ける隙間としてももちろんよい。 In other words, the present stator wire fixing cap structure 11 is a structure for fixing the crossover wire and the lead wire 14, but it is not something that presses them down and firmly fixes them. It allows the wire 15 to move within the fixed cap. In short, the electric wire only needs to be temporarily fixed before the resin molding step, and the temporary fixing may be gentle. , Of course, it is also good as a gap where the crossover can move.
図６は、本発明ステータ電線固定キャップ構造を用いて組立てられた回転機ステータの例を示す、一部透視の斜視説明図である。図示するように、ステータボビン２８に巻かれたステータ巻線を被覆し、かつリード線２５等を上方から押さえた状態で突起部２９にステータ電線固定キャップ構造２１は固定されて電線の結束状態が形成され、その上からケース２０がセットされて、樹脂成型工程に供される。 FIG. 6 is a partially transparent perspective explanatory view showing an example of a rotating machine stator assembled using the stator wire fixing cap structure of the present invention. As shown in the figure, the stator wire fixing cap structure 21 is fixed to the projection 29 while covering the stator windings wound on the stator bobbin 28 and pressing the lead wires 25 and the like from above, so that the electric wires are not bundled. The case 20 is formed, and the case 20 is set from above, and is provided for the resin molding process.
本ステータ電線固定キャップ構造２１は、ステータの樹脂成型時において、樹脂成型圧に十分耐えられる強度、および成型熱に十分耐えられる耐熱性を備えた材料製とすることができる。それにより、仮固定されたリード線２５や渡り線２６の結束が外れてしまうような不具合を確実に防止することができる。 The present stator wire fixing cap structure 21 can be made of a material that has sufficient strength to withstand the resin molding pressure and heat resistance to sufficiently withstand the molding heat during resin molding of the stator. As a result, it is possible to reliably prevent such a defect that the temporarily fixed lead wires 25 and the crossover wires 26 are unbound.
本ステータ電線固定キャップ構造の材料は、望ましくは上記強度および耐熱性を備えた材料である限り特に限定されず、たとえばアルミニウム等の金属製であってもよい。しかしながら樹脂製とすることがより望ましい。絶縁性を備えていること、および、樹脂成型工程時に流し込まれる樹脂と膨張係数が近く、成型時の空隙発生や内圧の過剰、それらによる回転機の特性の低下といった可能性を回避できるからである。 The material of the present stator wire fixing cap structure is not particularly limited as long as it is a material having the above strength and heat resistance, and may be made of metal such as aluminum. However, it is more preferable to use resin. This is because it has insulation properties, and its expansion coefficient is close to that of the resin that is poured during the resin molding process, and it is possible to avoid the possibility of voids during molding, excessive internal pressure, and deterioration of the characteristics of the rotating machine due to them. ..
本ステータ電線固定キャップ構造の材料としては樹脂成型工程時に流し込まれる樹脂と膨張係数が近い材料がよいとする観点から、樹脂成型用の樹脂と同一の樹脂を用いることとすることもできる。しかしながら、樹脂成型に用いる樹脂と同等以上の強度および耐熱性を備えた樹脂であれば、キャップ構造の材料として十分に良好な結果を得られる。 As the material of the present stator wire fixing cap structure, the same resin as the resin for resin molding can be used from the viewpoint that a material having a coefficient of expansion close to that of the resin poured in during the resin molding process is preferable. However, if the resin has strength and heat resistance equal to or higher than that of the resin used for resin molding, a sufficiently good result as a material for the cap structure can be obtained.
なお、以上説明したステータ電線固定キャップ構造を備えている回転機もまた、本発明の範囲内であり、回転機にはサーボモータ等のモータ、そして角度センサ等のセンサも含まれる。 A rotating machine provided with the stator wire fixing cap structure described above is also within the scope of the present invention, and the rotating machine includes a motor such as a servo motor and a sensor such as an angle sensor.
本発明の回転機、およびステータ電線固定キャップ構造によれば、回転機ステータの結束作業を手作業で行うに際し、作業者が担わなくてはならない工数を減らし、迅速かつ簡単に作業を終えられるようにすることができる。したがって、サーボモータその他のモータ、角度センサなどの回転機製造分野、および関連する全分野において、産業上利用性が高い発明である。 According to the rotating machine and the stator wire fixing cap structure of the present invention, when manually binding the rotating machine stator, the number of man-hours required for the worker is reduced, and the work can be completed quickly and easily. Can be Therefore, the invention is highly industrially applicable in the field of manufacturing rotary machines such as servo motors and other motors and angle sensors, and in all related fields.
１、１１、２１…ステータ電線固定キャップ構造
２、１２…キャップ本体
３、１３、２３…固定部
４、１４、２４…流通穴
７、１７…ステータ巻線
５、１５、２５…リード線
１８、２８…ステータボビン
１９、２９…ステータボビンの突起部
２６…渡り線
１５０、２５０…回転機ステータ
1, 11, 21... Stator electric wire fixing cap structure 2, 12... Cap main body 3, 13, 23... Fixing portion 4, 14, 24... Circulation hole 7, 17... Stator winding 5, 15, 25... Lead wire 18, 28... Stator bobbin 19, 29... Stator bobbin protrusion 26... Crossover 150, 250... Rotating machine stator
Claims (8)
A rotating machine comprising the stator wire fixing cap structure according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7.
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