JP2799395B2 - モータの捲線の製造方法 - Google Patents
モータの捲線の製造方法Info
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Windings For Motors And Generators (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の分野 本発明は、大まかには、電動モータの分野に関する。
更に詳細には、本発明は、改善されたモータ及び従来使
用された方法よりも簡単に且つ低い費用で実施できるモ
ータの巻付け方法に関し、この方法により、従来周知の
捲線よりも動力の効率が優れたモータの捲線が得られ
る。
更に詳細には、本発明は、改善されたモータ及び従来使
用された方法よりも簡単に且つ低い費用で実施できるモ
ータの巻付け方法に関し、この方法により、従来周知の
捲線よりも動力の効率が優れたモータの捲線が得られ
る。
2.従来の技術 交流ブラシレスモータ及び直流ブラシレスモータは、
通常は、内ロータを包囲する外ステータを有する。ロー
タは、ステータ内に回転するように取り付けられてい
る。
通常は、内ロータを包囲する外ステータを有する。ロー
タは、ステータ内に回転するように取り付けられてい
る。
多くのモータでは、ステータは、等間隔に間隔を隔て
られて半径方向に配向された多数の歯をその内周に沿っ
て有する。これらの歯は対応する数のスロットを構成す
る。歯及びスロットはステータの軸線方向全長に亘って
延びている。当業者に周知の種々の技術では、電線はス
テータの一端から他端まで歯と歯の間のスロット内に位
置決めされ、ステータの両端で歯の周りに位置決めされ
る。このようにして、電線は、捲線に加えられた交流電
圧又はスイッチング直流電圧が周知の予め決定された配
向を持つ磁界を誘導するように、ロータに関して精密に
配向されていた。電磁界は、ロータに設けられた永久磁
石又は誘電捲線と反応してロータを所望の方向に回転さ
せるように設計されていた。
られて半径方向に配向された多数の歯をその内周に沿っ
て有する。これらの歯は対応する数のスロットを構成す
る。歯及びスロットはステータの軸線方向全長に亘って
延びている。当業者に周知の種々の技術では、電線はス
テータの一端から他端まで歯と歯の間のスロット内に位
置決めされ、ステータの両端で歯の周りに位置決めされ
る。このようにして、電線は、捲線に加えられた交流電
圧又はスイッチング直流電圧が周知の予め決定された配
向を持つ磁界を誘導するように、ロータに関して精密に
配向されていた。電磁界は、ロータに設けられた永久磁
石又は誘電捲線と反応してロータを所望の方向に回転さ
せるように設計されていた。
スロットを備えたステータに電線を設置するのは難し
くまた時間のかかる作業であり、これを行うために多数
の複雑な機械が多年に亘って開発されてきた。スロット
を備えたステータの形体に伴う製造上の困難さの他に、
スロットを構成する歯が磁界に不連続部分をつくりだ
し、これはモータの効率に悪影響を及ぼす。更に、歯が
設けられているため、ロータと隣接したステータの重要
な領域に位置決めできる捲線の数が制限される。これも
またモータの効率に悪影響を及ぼす。ステータのロータ
と隣接した領域全体を導線で満たすことができればモー
タの効率が上がり、ヒステリシス等の要因による損失が
少なくなる。
くまた時間のかかる作業であり、これを行うために多数
の複雑な機械が多年に亘って開発されてきた。スロット
を備えたステータの形体に伴う製造上の困難さの他に、
スロットを構成する歯が磁界に不連続部分をつくりだ
し、これはモータの効率に悪影響を及ぼす。更に、歯が
設けられているため、ロータと隣接したステータの重要
な領域に位置決めできる捲線の数が制限される。これも
またモータの効率に悪影響を及ぼす。ステータのロータ
と隣接した領域全体を導線で満たすことができればモー
タの効率が上がり、ヒステリシス等の要因による損失が
少なくなる。
ステータの歯及びスロットをなくした他の形体のモー
タ捲線が知られているが、多くの場合、特別のコイル形
態、特別の形状のコイルをつくるための特別の巻付け
機、又は特別の支持構造が必要であった。このような構
造には費用がかかり、製造が複雑である。その結果、多
くのモータは、周知の欠点にも関わらず、スロットを備
えた形態のステータで製造されている。
タ捲線が知られているが、多くの場合、特別のコイル形
態、特別の形状のコイルをつくるための特別の巻付け
機、又は特別の支持構造が必要であった。このような構
造には費用がかかり、製造が複雑である。その結果、多
くのモータは、周知の欠点にも関わらず、スロットを備
えた形態のステータで製造されている。
安価に製造でき、信頼性があり、スロットを使用した
捲線形体を使用することによって得られたよりも捲線密
度の高いモータ用の捲線をスロットを使用しないで形成
する技術が長い間満足されることなく従来技術に存在し
ていたということは明らかである。
捲線形体を使用することによって得られたよりも捲線密
度の高いモータ用の捲線をスロットを使用しないで形成
する技術が長い間満足されることなく従来技術に存在し
ていたということは明らかである。
発明の概要 従って、本発明の目的は、信頼性があり且つ安価に製
造できる、スロットを使用しないモータ用捲線を提供す
ることである。
造できる、スロットを使用しないモータ用捲線を提供す
ることである。
更に、本発明の目的は、スロットを使用した捲線形体
で可能であったよりも捲線密度が高い、モータ用の、ス
ロットを使用しない捲線形体を提供することである。
で可能であったよりも捲線密度が高い、モータ用の、ス
ロットを使用しない捲線形体を提供することである。
更に、本発明の目的は、従来のスロットを使用した捲
線形体で得られたよりも捲線密度が高いスロットを使用
しない捲線形体を提供する、モータ用巻付けコアを製造
するための方法を提供することである。
線形体で得られたよりも捲線密度が高いスロットを使用
しない捲線形体を提供する、モータ用巻付けコアを製造
するための方法を提供することである。
本発明の上述の目的及び他の目的を達成するため、本
発明の一つの特徴によるスロットを持たないモータ、発
電機、又は交流発電機用の界磁コイルの製造方法は、絶
縁導線をマンドレルに連続的に巻付け、前記マンドレル
に第１方向に巻付けられた複数の個々の第１捲線及び前
記マンドレルに第１方向とは逆方向の第２方向に巻付け
られた複数の第２捲線を含むコイルを形成する工程と、
前記コイルを平らにし、前記複数の第１捲線のうちの一
つの捲線の周囲区分が前記複数の第２捲線のうちの一つ
の捲線の対応する直径方向反対側の周囲区分と重なる、
第１端及び第２端を有する実質的に平らな二層ウェブを
構成する工程と、前記複数の第２捲線のうちの別の捲線
の周囲区分が前記複数の第１捲線のうちの別の捲線の対
応する直径方向反対側の周囲区分と重なるように前記ウ
ェブの第１端を前記ウェブの第２端に接合する工程とを
有し、前記界磁コイルは自立しており、モータ、発電
機、又は交流発電機のロータに対して前記導線を適応さ
せるために歯とスロットとを必要としない。
発明の一つの特徴によるスロットを持たないモータ、発
電機、又は交流発電機用の界磁コイルの製造方法は、絶
縁導線をマンドレルに連続的に巻付け、前記マンドレル
に第１方向に巻付けられた複数の個々の第１捲線及び前
記マンドレルに第１方向とは逆方向の第２方向に巻付け
られた複数の第２捲線を含むコイルを形成する工程と、
前記コイルを平らにし、前記複数の第１捲線のうちの一
つの捲線の周囲区分が前記複数の第２捲線のうちの一つ
の捲線の対応する直径方向反対側の周囲区分と重なる、
第１端及び第２端を有する実質的に平らな二層ウェブを
構成する工程と、前記複数の第２捲線のうちの別の捲線
の周囲区分が前記複数の第１捲線のうちの別の捲線の対
応する直径方向反対側の周囲区分と重なるように前記ウ
ェブの第１端を前記ウェブの第２端に接合する工程とを
有し、前記界磁コイルは自立しており、モータ、発電
機、又は交流発電機のロータに対して前記導線を適応さ
せるために歯とスロットとを必要としない。
本発明の第２の特徴によれば、モータ、発電機、又は
交流発電機用の多相界磁コイルの製造方法は、（ａ）少
なくとも二つの絶縁導線を軸線方向に間隔を隔てて第１
巻付け方向に共通の軸線を中心として同時に巻付けて少
なくとも二つの隣接したコイルユニットからなる群を形
成する工程と、（ｂ）絶縁導線をコイルユニットに関し
て軸線方向にコイルユニットの軸線方向幅の約（ｎ−
１）倍の距離だけ移動する工程（ここでｎは巻付ける導
線の数である）と、（ｃ）隣接したコイルユニットから
なる第２の群を、コイルの第１の群と隣接して、第１巻
付け方向とは逆方向の第２巻付け方向に工程（ａ）で行
ったように同時に巻付ける工程と、（ｄ）隣接したコイ
ル群を圧縮し、軸線方向第１端及び軸線方向第２端を持
つ実質的に平らな二層ウェブにする工程と、（ｅ）平ら
なウェブをロール状にし、軸線方向第１端を軸線方向第
２端に接合することによって界磁コイルを形成する工程
とを有し、前記界磁コイルは自立しており、モータ、発
電機、又は交流発電機のロータに対して前記導線を適応
させるために歯とスロットとを必要としないことを特徴
とする。
交流発電機用の多相界磁コイルの製造方法は、（ａ）少
なくとも二つの絶縁導線を軸線方向に間隔を隔てて第１
巻付け方向に共通の軸線を中心として同時に巻付けて少
なくとも二つの隣接したコイルユニットからなる群を形
成する工程と、（ｂ）絶縁導線をコイルユニットに関し
て軸線方向にコイルユニットの軸線方向幅の約（ｎ−
１）倍の距離だけ移動する工程（ここでｎは巻付ける導
線の数である）と、（ｃ）隣接したコイルユニットから
なる第２の群を、コイルの第１の群と隣接して、第１巻
付け方向とは逆方向の第２巻付け方向に工程（ａ）で行
ったように同時に巻付ける工程と、（ｄ）隣接したコイ
ル群を圧縮し、軸線方向第１端及び軸線方向第２端を持
つ実質的に平らな二層ウェブにする工程と、（ｅ）平ら
なウェブをロール状にし、軸線方向第１端を軸線方向第
２端に接合することによって界磁コイルを形成する工程
とを有し、前記界磁コイルは自立しており、モータ、発
電機、又は交流発電機のロータに対して前記導線を適応
させるために歯とスロットとを必要としないことを特徴
とする。
本発明の第３の特徴によれば、本発明によるモータ、
発電機、又は交流発電機は、ロータ及びスロットを備え
ていないステータを有し、このステータは少なくとも第
１及び第２の絶縁導線からなる界磁コイルを有し、第１
及び第２の導線は第１巻付け方向に巻付けられて第１コ
イル群を構成する第１及び第２のコイルユニットを夫々
形成し、更に、導線は、第２の反対の巻付け方向に巻付
けられて第１コイル群と隣接した第２コイル群を形成
し、巻付け済みのコイルを、第１コイルユニットの周囲
セグメント即ち「脚部」が第１絶縁導線で形成された第
２捲線群のコイルユニットの対応する直径方向反対側の
周囲セグメント即ち「脚部」と重なり、及び第２コイル
ユニットの脚部が第２絶縁導線で形成された第２捲線群
の第２コイルユニットの対応する直径方向反対側の脚部
と重なるように平らにすることによって巻付け済みのコ
イルを圧縮し配向し、重なった脚部がスロットを備えた
ステータの形体の欠点なしでロータを駆動するための配
向磁界を発生するための密度の高い圧縮された捲線をつ
くりだす。
発電機、又は交流発電機は、ロータ及びスロットを備え
ていないステータを有し、このステータは少なくとも第
１及び第２の絶縁導線からなる界磁コイルを有し、第１
及び第２の導線は第１巻付け方向に巻付けられて第１コ
イル群を構成する第１及び第２のコイルユニットを夫々
形成し、更に、導線は、第２の反対の巻付け方向に巻付
けられて第１コイル群と隣接した第２コイル群を形成
し、巻付け済みのコイルを、第１コイルユニットの周囲
セグメント即ち「脚部」が第１絶縁導線で形成された第
２捲線群のコイルユニットの対応する直径方向反対側の
周囲セグメント即ち「脚部」と重なり、及び第２コイル
ユニットの脚部が第２絶縁導線で形成された第２捲線群
の第２コイルユニットの対応する直径方向反対側の脚部
と重なるように平らにすることによって巻付け済みのコ
イルを圧縮し配向し、重なった脚部がスロットを備えた
ステータの形体の欠点なしでロータを駆動するための配
向磁界を発生するための密度の高い圧縮された捲線をつ
くりだす。
本発明を特徴付けるこれらの利点及び種々の他の利点
及び新規性の特徴は、本願に添付した請求の範囲に特定
的に指摘してあり、本発明の一部を形成する。しかしな
がら、本発明、本発明の利点、本発明を使用することに
よって得られた目的を更によく理解するため、本願の一
部を形成する添付図面及び本発明の好ましい実施例を例
示し且つ説明する以下の説明を参照する。
及び新規性の特徴は、本願に添付した請求の範囲に特定
的に指摘してあり、本発明の一部を形成する。しかしな
がら、本発明、本発明の利点、本発明を使用することに
よって得られた目的を更によく理解するため、本願の一
部を形成する添付図面及び本発明の好ましい実施例を例
示し且つ説明する以下の説明を参照する。
図面の簡単な説明 第１図は、本発明の好ましい実施例に従ってつくられ
たモータの概略斜視図であり、 第２図は、本発明に従ってマンドレルに巻付けた第
１、第２、及び第３導線を示す斜視図であり、 第３図は、本発明による方法の最初の巻付け工程を示
す概略斜視図であり、 第3a図は、コイルの相対的な軸線方向位置をテープ等
で固定した後の、マンドレルに巻付けたコイルの部分断
面拡大側面図であり、 第４図は、マンドレルを取り出し、挿入体を挿入した
後の巻付け済みのコイルを示す斜視図であり、 第５図は、第４図に示す巻付け済みのコイルの端面図
であり、 第６図は、本発明の方法の別の工程に従って平らにし
て二層ウェブにした、第４図の巻付け済みのコイルの拡
大平面図であり、 第７図は、第６図に示す平らな二層ウェブを得るため
の平坦化工程を示す部分概略拡大端面図であり、 第８図は、平らな二層ウェブの端を接合することによ
る界磁コイルの形成を示す部分概略端面図であり、 第９図は、予備成形した磁気戻り経路内への界磁コイ
ルの挿入を示す部分概略斜視図であり、 第10図は、拡張可能なアーバーを挿入した後の磁気戻
り経路内の界磁コイルを示す部分概略端面図であり、 第11図は、界磁コイルの締め固めに続く界磁コイル内
への内シリンダの挿入を示す部分概略斜視図であり、 第12図は、シリンダを拡張させて締め固めた界磁コイ
ルにシリンダを押付ける前の、内シリンダ内に挿入され
た拡張可能なアーバーを示す部分概略端面図であり、 第13図は、アーバーを拡張させて内シリンダを別の締
め固め済みの界磁コイルに押付けた後の、第12図に示す
構造を示す部分概略端面図であり、 第14図は、第13図に示す構造の加熱を示す概略図であ
り、 第15図は、第１図のモータの第１図の15−15図に沿っ
た概略断面図である。
たモータの概略斜視図であり、 第２図は、本発明に従ってマンドレルに巻付けた第
１、第２、及び第３導線を示す斜視図であり、 第３図は、本発明による方法の最初の巻付け工程を示
す概略斜視図であり、 第3a図は、コイルの相対的な軸線方向位置をテープ等
で固定した後の、マンドレルに巻付けたコイルの部分断
面拡大側面図であり、 第４図は、マンドレルを取り出し、挿入体を挿入した
後の巻付け済みのコイルを示す斜視図であり、 第５図は、第４図に示す巻付け済みのコイルの端面図
であり、 第６図は、本発明の方法の別の工程に従って平らにし
て二層ウェブにした、第４図の巻付け済みのコイルの拡
大平面図であり、 第７図は、第６図に示す平らな二層ウェブを得るため
の平坦化工程を示す部分概略拡大端面図であり、 第８図は、平らな二層ウェブの端を接合することによ
る界磁コイルの形成を示す部分概略端面図であり、 第９図は、予備成形した磁気戻り経路内への界磁コイ
ルの挿入を示す部分概略斜視図であり、 第10図は、拡張可能なアーバーを挿入した後の磁気戻
り経路内の界磁コイルを示す部分概略端面図であり、 第11図は、界磁コイルの締め固めに続く界磁コイル内
への内シリンダの挿入を示す部分概略斜視図であり、 第12図は、シリンダを拡張させて締め固めた界磁コイ
ルにシリンダを押付ける前の、内シリンダ内に挿入され
た拡張可能なアーバーを示す部分概略端面図であり、 第13図は、アーバーを拡張させて内シリンダを別の締
め固め済みの界磁コイルに押付けた後の、第12図に示す
構造を示す部分概略端面図であり、 第14図は、第13図に示す構造の加熱を示す概略図であ
り、 第15図は、第１図のモータの第１図の15−15図に沿っ
た概略断面図である。
実施例 次に、対応する構造に全図に亘って同じ参照番号が附
してある添付図面を参照し、特に第１図を参照すると、
本発明によるモータ10は、定置のステータ組立体12及び
このステータ組立体12内に回転自在に取り付けられたロ
ータ14を含む。第１図に示すように、モータ10は電動工
具組立体11に組み込んであるのがよい。電動工具組立体
11は、例えば、ドリルや鋸のような手持ち式工具、可搬
式鋸のような可搬式工具、並びに卓上工具のような、モ
ータを動力源としたどのような種類の工具であってもよ
い。更に、電動工具組立体11は芝刈機等の園芸用工具で
あってもよく、詳細なリストをつくるには適用できる対
象があまりに多い。本発明の変形例では、構造がモータ
と非常に似ている発電機又は交流発電機を参照番号10で
表してもよい。
してある添付図面を参照し、特に第１図を参照すると、
本発明によるモータ10は、定置のステータ組立体12及び
このステータ組立体12内に回転自在に取り付けられたロ
ータ14を含む。第１図に示すように、モータ10は電動工
具組立体11に組み込んであるのがよい。電動工具組立体
11は、例えば、ドリルや鋸のような手持ち式工具、可搬
式鋸のような可搬式工具、並びに卓上工具のような、モ
ータを動力源としたどのような種類の工具であってもよ
い。更に、電動工具組立体11は芝刈機等の園芸用工具で
あってもよく、詳細なリストをつくるには適用できる対
象があまりに多い。本発明の変形例では、構造がモータ
と非常に似ている発電機又は交流発電機を参照番号10で
表してもよい。
ロータ14は、モータ10が変換したエネルギの機械的出
力として作用するシャフト16に連結されている。ステー
タ組立体12に以下に詳細に論じる方法で連結するため、
多数の電線18、20、22がモータ10に接続されている。
力として作用するシャフト16に連結されている。ステー
タ組立体12に以下に詳細に論じる方法で連結するため、
多数の電線18、20、22がモータ10に接続されている。
第１図に示すモータ10のステータ組立体12、ロータ1
4、及びシャフト16を通る概略断面図である第15図を簡
単に参照すると、ステータ組立体12の内周は界磁コイル
24で裏打ちされている。界磁コイル24は円筒形形状であ
り、その厚さに亘って導線でほぼ完全に満たされてい
る。界磁コイル24は、内部の個々の導線をロータ14に関
して適正に配向するための歯やスロットを必要しないと
いう意味で、自重以外の荷重を受けない。界磁コイル24
の特定の構造及びこのコイル内の導線の配向をその製造
方法に関して以下に詳細に説明する。
4、及びシャフト16を通る概略断面図である第15図を簡
単に参照すると、ステータ組立体12の内周は界磁コイル
24で裏打ちされている。界磁コイル24は円筒形形状であ
り、その厚さに亘って導線でほぼ完全に満たされてい
る。界磁コイル24は、内部の個々の導線をロータ14に関
して適正に配向するための歯やスロットを必要しないと
いう意味で、自重以外の荷重を受けない。界磁コイル24
の特定の構造及びこのコイル内の導線の配向をその製造
方法に関して以下に詳細に説明する。
更に、第15図に示すように、ステータ組立体12は界磁
コイル24が挿入される磁気戻り経路26を有する。磁気戻
り経路26は、積層リング戻り経路として或いは個々の導
電粒子が互いに電気的に絶縁された粉体金属戻り経路と
してつくられているのがよく、これらの構造は両方とも
当該技術分野で周知である。第15図に示す実施例では、
ロータ14は永久磁石でできた四つの磁極28、30、32、34
を有し、これらの磁極は、周囲に亘って90゜の角度で間
隔を隔てられ、ロータ14の長さに沿って延びている。例
示の実施例では、界磁コイル24及びロータ14は、三相交
流電源で作動するようにつくられている。ロータ14及び
界磁コイル24の特定の構造は、入力電源の種類に応じ
て、又はモータの構造の周知の変化に従って変更でき、
こうした変更もまた本発明の範疇に含まれる。
コイル24が挿入される磁気戻り経路26を有する。磁気戻
り経路26は、積層リング戻り経路として或いは個々の導
電粒子が互いに電気的に絶縁された粉体金属戻り経路と
してつくられているのがよく、これらの構造は両方とも
当該技術分野で周知である。第15図に示す実施例では、
ロータ14は永久磁石でできた四つの磁極28、30、32、34
を有し、これらの磁極は、周囲に亘って90゜の角度で間
隔を隔てられ、ロータ14の長さに沿って延びている。例
示の実施例では、界磁コイル24及びロータ14は、三相交
流電源で作動するようにつくられている。ロータ14及び
界磁コイル24の特定の構造は、入力電源の種類に応じ
て、又はモータの構造の周知の変化に従って変更でき、
こうした変更もまた本発明の範疇に含まれる。
次に、第２図乃至第14図を参照し、界磁コイル24を製
造するための及び製造した界磁コイル24を磁気戻り経路
26に組み込んで完成したステータ組立体12を形成するた
めの本発明による好ましい方法を説明する。先ず最初に
第２図及び第３図を参照すると、このようなプロセスの
最初の工程にはコイル組立体36の製作が含まれる。しか
しながら、以下の説明は特に三相交流モータ用の界磁コ
イル24の巻付けに関するということは理解されるべきで
ある。本発明は、他の巻付け形体にも等しく適用され、
本発明による他の巻付け形体の製作は以下に説明するの
と僅かに異なる。
造するための及び製造した界磁コイル24を磁気戻り経路
26に組み込んで完成したステータ組立体12を形成するた
めの本発明による好ましい方法を説明する。先ず最初に
第２図及び第３図を参照すると、このようなプロセスの
最初の工程にはコイル組立体36の製作が含まれる。しか
しながら、以下の説明は特に三相交流モータ用の界磁コ
イル24の巻付けに関するということは理解されるべきで
ある。本発明は、他の巻付け形体にも等しく適用され、
本発明による他の巻付け形体の製作は以下に説明するの
と僅かに異なる。
第２図に示すように、第１絶縁導線38、第２絶縁導線
40、及び第３絶縁導線42をマンドレル58に巻き付ける。
本発明の好ましい実施例では、マンドレル58は六角形の
外面56を備えているが、側部が偶数の他の多角形形状で
もよい。第２図及び第３図に示すように、第１絶縁導線
38は第１端44及び第２端46を有し、第２絶縁電線40は第
１端48及び第２端50を有し、第３絶縁導線42は第１端52
及び第２端54を有する。好ましくは、マンドレル58は軸
線60を中心として対称な形状である。
40、及び第３絶縁導線42をマンドレル58に巻き付ける。
本発明の好ましい実施例では、マンドレル58は六角形の
外面56を備えているが、側部が偶数の他の多角形形状で
もよい。第２図及び第３図に示すように、第１絶縁導線
38は第１端44及び第２端46を有し、第２絶縁電線40は第
１端48及び第２端50を有し、第３絶縁導線42は第１端52
及び第２端54を有する。好ましくは、マンドレル58は軸
線60を中心として対称な形状である。
おそらくは第３図に最もよく示してあるように、第
１、第２、及び第３の絶縁導線38、40、42は、マンドレ
ル58の第１端部に第３図に下向きの矢印で示す第１方向
で同時に巻付けられ、第１コイルユニット64、第２コイ
ルユニット66、及び第３コイルユニット68を夫々形成す
る。この巻付けプロセスは、マンドレル58を回転させる
ことによって、又は絶縁導線38、40、42の夫々をマンド
レル58の周囲に機械的に導くことによって行うことがで
きる。かくして、第３図では、第１絶縁導線38をマンド
レル58に時計廻り方向に巻付けて第１コイルユニット64
を形成する。第２絶縁導線40もまた、マンドレル58に時
計廻り方向に巻付けられて第２コイルユニット66を形成
する。第３絶縁導線42もまた第１及び第２のコイルユニ
ット64、66の巻付けと同時に時計廻り方向に巻付けら
れ、第３コイルユニット68を形成する。本発明の好まし
い実施例では、各コイルユニット64、66、68は、夫々の
絶縁導線38、40、42をマンドレル58の周りに８回乃至12
回巻付けることによって形成されている。第１、第２、
及び第３のコイルユニット64、66、68は、コイルの第１
捲線群62と呼ばれる構成を形成する。
１、第２、及び第３の絶縁導線38、40、42は、マンドレ
ル58の第１端部に第３図に下向きの矢印で示す第１方向
で同時に巻付けられ、第１コイルユニット64、第２コイ
ルユニット66、及び第３コイルユニット68を夫々形成す
る。この巻付けプロセスは、マンドレル58を回転させる
ことによって、又は絶縁導線38、40、42の夫々をマンド
レル58の周囲に機械的に導くことによって行うことがで
きる。かくして、第３図では、第１絶縁導線38をマンド
レル58に時計廻り方向に巻付けて第１コイルユニット64
を形成する。第２絶縁導線40もまた、マンドレル58に時
計廻り方向に巻付けられて第２コイルユニット66を形成
する。第３絶縁導線42もまた第１及び第２のコイルユニ
ット64、66の巻付けと同時に時計廻り方向に巻付けら
れ、第３コイルユニット68を形成する。本発明の好まし
い実施例では、各コイルユニット64、66、68は、夫々の
絶縁導線38、40、42をマンドレル58の周りに８回乃至12
回巻付けることによって形成されている。第１、第２、
及び第３のコイルユニット64、66、68は、コイルの第１
捲線群62と呼ばれる構成を形成する。
コイルユニットからなる第１の群62をひとたび巻付け
ると、絶縁導線38、40、42をコイルユニット64、66、68
のうちの一つのコイルユニットの幅の約二倍の距離に亘
ってマンドレル58の軸線60に関して軸線方向に移動させ
る。三つの絶縁導線38、40、42のこれらの軸線方向移動
を第３図に夫々70、72、74と示す。第１絶縁導線38の第
１移動70は、第３図に示すように絶縁導線38を第３コイ
ルユニット68の最後の捲線の直ぐ隣に位置決めする。第
２絶縁導線40の第１移動72は、第１導線38の第１移動70
が終端するところからマンドレル58に沿って更にほぼコ
イルユニット一つ分の幅だけ間隔を隔てられており、第
３導線42の第１移動74は第２導線40の第１移動72が終端
するところからマンドレルに沿って更にコイルユニット
一つ分の幅だけ間隔を隔てられている。かくして、絶縁
導線38、40、42は、コイルユニットからなる第２の群76
を巻付けるように位置決めされる。
ると、絶縁導線38、40、42をコイルユニット64、66、68
のうちの一つのコイルユニットの幅の約二倍の距離に亘
ってマンドレル58の軸線60に関して軸線方向に移動させ
る。三つの絶縁導線38、40、42のこれらの軸線方向移動
を第３図に夫々70、72、74と示す。第１絶縁導線38の第
１移動70は、第３図に示すように絶縁導線38を第３コイ
ルユニット68の最後の捲線の直ぐ隣に位置決めする。第
２絶縁導線40の第１移動72は、第１導線38の第１移動70
が終端するところからマンドレル58に沿って更にほぼコ
イルユニット一つ分の幅だけ間隔を隔てられており、第
３導線42の第１移動74は第２導線40の第１移動72が終端
するところからマンドレルに沿って更にコイルユニット
一つ分の幅だけ間隔を隔てられている。かくして、絶縁
導線38、40、42は、コイルユニットからなる第２の群76
を巻付けるように位置決めされる。
コイルユニットからなる第２の群76は、コイルユニッ
トからなる第１の群62の巻付け方向とは逆の第２方向で
巻付けられる。第３図に示す実施例では、コイルユニッ
トからなる第２の群76は、上向きの矢印が示すように反
時計周り方向に巻付けられる。コイルユニットからなる
第２の群76を巻付けるため、第１、第２、及び第３の絶
縁導線38、40、42をコイルユニットからなる第１の群62
を巻付けるのに使用されたのと同じ回数だけ同時に反時
計周り方向に巻付ける。その結果、第１絶縁導線38は第
４コイルユニット78を形成し、第２絶縁導線40は第５コ
イルユニット80を形成し、第３絶縁導線42は第６コイル
ユニット82を形成する。コイルユニット78、80、82をひ
とたび巻付けると、コイルユニットからなる第３の群90
について導線38、40、42を位置決めするため、絶縁導線
38、40、42をコイルユニット二つ分の幅とほぼ等しい距
離に亘って二度目の移動を行う。かくして、第１絶縁導
線38は第２軸線方向調節84をとり、第２絶縁導線40は第
２軸線方向調節86をとり、第３絶縁導線48は第２軸線方
向調節88をとる。コイルユニットからなる第３の群90を
巻付けるため、絶縁導線38、40、42を、コイルユニット
からなる第２の群76の巻付け方向とは逆方向に、コイル
ユニットからなる第１の群62の巻付け方向と同じ方向に
巻付ける。図示の実施例では、コイルユニットからなる
第３の群90を、第３図に下向きの印が示すように時計周
り方向に巻付ける。第１、第２、及び第３の絶縁導線3
8、40、42は、第１及び第２のコイル群62、76の巻付け
回数と同じ回数だけ同時に巻付けられる。その結果、第
１絶縁導線38は第７コイルユニット92を形成し、第２絶
縁導線40は第８コイルユニット94を形成し、第３絶縁導
線42は第９コイルユニット96を形成する。
トからなる第１の群62の巻付け方向とは逆の第２方向で
巻付けられる。第３図に示す実施例では、コイルユニッ
トからなる第２の群76は、上向きの矢印が示すように反
時計周り方向に巻付けられる。コイルユニットからなる
第２の群76を巻付けるため、第１、第２、及び第３の絶
縁導線38、40、42をコイルユニットからなる第１の群62
を巻付けるのに使用されたのと同じ回数だけ同時に反時
計周り方向に巻付ける。その結果、第１絶縁導線38は第
４コイルユニット78を形成し、第２絶縁導線40は第５コ
イルユニット80を形成し、第３絶縁導線42は第６コイル
ユニット82を形成する。コイルユニット78、80、82をひ
とたび巻付けると、コイルユニットからなる第３の群90
について導線38、40、42を位置決めするため、絶縁導線
38、40、42をコイルユニット二つ分の幅とほぼ等しい距
離に亘って二度目の移動を行う。かくして、第１絶縁導
線38は第２軸線方向調節84をとり、第２絶縁導線40は第
２軸線方向調節86をとり、第３絶縁導線48は第２軸線方
向調節88をとる。コイルユニットからなる第３の群90を
巻付けるため、絶縁導線38、40、42を、コイルユニット
からなる第２の群76の巻付け方向とは逆方向に、コイル
ユニットからなる第１の群62の巻付け方向と同じ方向に
巻付ける。図示の実施例では、コイルユニットからなる
第３の群90を、第３図に下向きの印が示すように時計周
り方向に巻付ける。第１、第２、及び第３の絶縁導線3
8、40、42は、第１及び第２のコイル群62、76の巻付け
回数と同じ回数だけ同時に巻付けられる。その結果、第
１絶縁導線38は第７コイルユニット92を形成し、第２絶
縁導線40は第８コイルユニット94を形成し、第３絶縁導
線42は第９コイルユニット96を形成する。
この時点で、絶縁導線38、40、42を、二つのコイルユ
ニット二つ分の幅とほぼ等しい距離だけ軸線方向に同時
に移動させる。第１絶縁導線38の第３軸線方向移動を第
３図に参照番号98で示す。第２絶縁導線40の第３軸線方
向移動を参照番号100で示し、絶縁導線42の第３軸線方
向移動を第３図に参照番号102で示す。絶縁導線38、4
0、42をひとたびこのように位置決めした後、コイルユ
ニットからなる第４の群104を第２コイル群76の巻付け
方向と同じ方向に巻付ける。第３図に示す実施例では、
これは反時計廻り方向巻付けであり、第１絶縁導線38が
第10コイルユニット106を形成し、第２絶縁導線40が第1
1コイルユニット108を形成し、第３絶縁導線42が第12コ
イルユニット10を形成する。コイルからなる第４の群10
4を巻付けた後、夫々の導線38、40、42の第２端46、5
0、54を、界磁コイル24の製作の後に、以下に詳細に説
明するように、後に接続するため、形成済みの捲線組立
体36から延ばす。
ニット二つ分の幅とほぼ等しい距離だけ軸線方向に同時
に移動させる。第１絶縁導線38の第３軸線方向移動を第
３図に参照番号98で示す。第２絶縁導線40の第３軸線方
向移動を参照番号100で示し、絶縁導線42の第３軸線方
向移動を第３図に参照番号102で示す。絶縁導線38、4
0、42をひとたびこのように位置決めした後、コイルユ
ニットからなる第４の群104を第２コイル群76の巻付け
方向と同じ方向に巻付ける。第３図に示す実施例では、
これは反時計廻り方向巻付けであり、第１絶縁導線38が
第10コイルユニット106を形成し、第２絶縁導線40が第1
1コイルユニット108を形成し、第３絶縁導線42が第12コ
イルユニット10を形成する。コイルからなる第４の群10
4を巻付けた後、夫々の導線38、40、42の第２端46、5
0、54を、界磁コイル24の製作の後に、以下に詳細に説
明するように、後に接続するため、形成済みの捲線組立
体36から延ばす。
次に、第3a図、第４図及び第５図を参照すると、捲線
組立体36を六角形マンドレル58から捲線組立体36内のコ
イルの形状又は夫々の関係を変形させずに取り出すこと
ができる構造が、形成済みの捲線組立体36に貼り付けら
れている。好ましくは、固定構造は少なくとも二枚の接
着テープのストリップ114及び118の形体をとり、これら
のストリップは、捲線組立体36の両外面に沿ってマンド
レル58の軸線に関して長手方向に貼り付けられる。第3a
図に示すように、接着テープの第１ストリップ114を組
立体36の一つの外面に沿って長手方向に貼り付ける。第
２ストリップ118は、捲線組立体36の第１ストリップ114
を貼り付けた外面とは直径方向反対側の外面に貼り付け
られる。この時点で捲線組立体36をマンドレル58から取
り外す。
組立体36を六角形マンドレル58から捲線組立体36内のコ
イルの形状又は夫々の関係を変形させずに取り出すこと
ができる構造が、形成済みの捲線組立体36に貼り付けら
れている。好ましくは、固定構造は少なくとも二枚の接
着テープのストリップ114及び118の形体をとり、これら
のストリップは、捲線組立体36の両外面に沿ってマンド
レル58の軸線に関して長手方向に貼り付けられる。第3a
図に示すように、接着テープの第１ストリップ114を組
立体36の一つの外面に沿って長手方向に貼り付ける。第
２ストリップ118は、捲線組立体36の第１ストリップ114
を貼り付けた外面とは直径方向反対側の外面に貼り付け
られる。この時点で捲線組立体36をマンドレル58から取
り外す。
捲線組立体36をマンドレル58から取り外した後、好ま
しくは、挿入体122を第４図及び第５図でわかるように
捲線組立体36に挿入する。挿入体122は、最も好ましく
は、エポキシコーティングを備えた「Ｂ」段階可能なガ
ラス繊維で形成されたストリップであり、好ましくは、
六角形形状の捲線組立体36の内周の頂点のうちの二つの
頂点間の最大距離よりも僅かに小さい。
しくは、挿入体122を第４図及び第５図でわかるように
捲線組立体36に挿入する。挿入体122は、最も好ましく
は、エポキシコーティングを備えた「Ｂ」段階可能なガ
ラス繊維で形成されたストリップであり、好ましくは、
六角形形状の捲線組立体36の内周の頂点のうちの二つの
頂点間の最大距離よりも僅かに小さい。
次に第６図及び第７図を参照すると、内部に挿入体12
2を備えた固定済みの捲線組立体36を平らにして実質的
に平らな二層ウェブ138を形成する。このウェブは、第
１コイルユニット64が構成する軸線方向第１端124及び
第12コイルユニット110が構成する軸線方向第２端128を
有する。第７図に最もよく示してあるように、平らな二
層ウェブ138は、第１層132及び第１層132とは反対側の
第２層134を有する。挿入体122が形成するコア136は、
第１及び第２の層132、134間に位置決めされている。
2を備えた固定済みの捲線組立体36を平らにして実質的
に平らな二層ウェブ138を形成する。このウェブは、第
１コイルユニット64が構成する軸線方向第１端124及び
第12コイルユニット110が構成する軸線方向第２端128を
有する。第７図に最もよく示してあるように、平らな二
層ウェブ138は、第１層132及び第１層132とは反対側の
第２層134を有する。挿入体122が形成するコア136は、
第１及び第２の層132、134間に位置決めされている。
第６図でわかるように、平坦化工程は、前側の単層ウ
ェブ部分126がウェブ138の軸線方向第２端128側に形成
され、後側の単層ウェブ部分130がウェブ138の軸線方向
第１端124側に形成される程度まで、ウェブ138の第１層
132が第２層134に対して軸線方向に対してずらされるよ
うに行われる。好ましくは、このずらしは、第６図でわ
かるように、ウェブの軸線方向第２端128の前側の単層
ウェブ部分126が、もっぱら、第４コイル群104を構成す
るコイルユニット106、108、110の軸線方向前側の周囲
セグメント即ち脚部106a、108a、110a（以下、前側脚部
106a、108a、110aと呼ぶ）から形成される程度に行わ
れ、そのため、ウェブの軸線方向第１端124の後側の単
層ウェブ部分130は、もっぱら、第１コイル群62を構成
するコイルユニット64、66、68の軸線方向後側の周囲セ
グメント即ち脚部64b、66b、68b（以下、後側脚部64b、
66b、68bと呼ぶ）から形成される。
ェブ部分126がウェブ138の軸線方向第２端128側に形成
され、後側の単層ウェブ部分130がウェブ138の軸線方向
第１端124側に形成される程度まで、ウェブ138の第１層
132が第２層134に対して軸線方向に対してずらされるよ
うに行われる。好ましくは、このずらしは、第６図でわ
かるように、ウェブの軸線方向第２端128の前側の単層
ウェブ部分126が、もっぱら、第４コイル群104を構成す
るコイルユニット106、108、110の軸線方向前側の周囲
セグメント即ち脚部106a、108a、110a（以下、前側脚部
106a、108a、110aと呼ぶ）から形成される程度に行わ
れ、そのため、ウェブの軸線方向第１端124の後側の単
層ウェブ部分130は、もっぱら、第１コイル群62を構成
するコイルユニット64、66、68の軸線方向後側の周囲セ
グメント即ち脚部64b、66b、68b（以下、後側脚部64b、
66b、68bと呼ぶ）から形成される。
その結果、第１コイル群62内の個々のコイルユニット
64、66、68の前側脚部64a、66a、68aは、第１コイルユ
ニット64の前側脚部64aが反対方向に巻付けた第４コイ
ルユニット78の後側脚部78bと重なり、第２コイルユニ
ット66の前側脚部66aが反対方向に巻付けた第５コイル
ユニット80の後側脚部80bと重なり、第３コイルユニッ
ト68の前側脚部68aが反対方向に巻付けた第６コイルユ
ニット82の後側脚部82bと重なる程度までずらされる。
同様に、第２コイル群76の第４、第５、及び第６コイル
ユニット78、80、82の前側脚部78a、80a、82aは、反対
方向に巻付けた第７、第８、及び第９コイルユニット9
2、94、96の後側脚部92b、94b、96bと夫々重なるように
ずらされている。同様に、第７、第８、及び第９コイル
ユニット92、94、96の前側脚部92a、94a、96aは、反対
方向に巻付けた第10、第11、及び第12コイルユニット10
6、108、110の後側脚部106b、108b、110bと重なるよう
にずらされている。同様に、第８図と関連して以下に説
明する組立工程でわかるように、第10、第11、及び第12
コイルユニット106、108、110の前側脚部106a、108a、1
10aは、ウェブ138の第１及び第２端124、128を互いに接
合するとき、反対方向に巻付けた第１、第２、及び第３
コイルユニット64、66、68の後側脚部64b、66b、68bと
最終的に重なるようにずらされている。
64、66、68の前側脚部64a、66a、68aは、第１コイルユ
ニット64の前側脚部64aが反対方向に巻付けた第４コイ
ルユニット78の後側脚部78bと重なり、第２コイルユニ
ット66の前側脚部66aが反対方向に巻付けた第５コイル
ユニット80の後側脚部80bと重なり、第３コイルユニッ
ト68の前側脚部68aが反対方向に巻付けた第６コイルユ
ニット82の後側脚部82bと重なる程度までずらされる。
同様に、第２コイル群76の第４、第５、及び第６コイル
ユニット78、80、82の前側脚部78a、80a、82aは、反対
方向に巻付けた第７、第８、及び第９コイルユニット9
2、94、96の後側脚部92b、94b、96bと夫々重なるように
ずらされている。同様に、第７、第８、及び第９コイル
ユニット92、94、96の前側脚部92a、94a、96aは、反対
方向に巻付けた第10、第11、及び第12コイルユニット10
6、108、110の後側脚部106b、108b、110bと重なるよう
にずらされている。同様に、第８図と関連して以下に説
明する組立工程でわかるように、第10、第11、及び第12
コイルユニット106、108、110の前側脚部106a、108a、1
10aは、ウェブ138の第１及び第２端124、128を互いに接
合するとき、反対方向に巻付けた第１、第２、及び第３
コイルユニット64、66、68の後側脚部64b、66b、68bと
最終的に重なるようにずらされている。
その結果、ウェブ138の端124、128を互いに接合する
ようにすると、第１絶縁導線38を巻付けた前側脚部64
a、78a、92a、106aの各々は、第１絶縁導線38を巻付け
た次の連続した反対方向に巻付けたコイルユニットの後
側脚部78b、92b、106b、64bと重なる。第２絶縁導線40
を巻付けた前側脚部66a、80a、94a、108aの各々は、第
２絶縁導線40を巻付けた次の連続した反対方向に巻付け
たコイルユニットの後側脚部80b、94b、108b、66bと重
なる。同様に、第３絶縁導線42を巻付けた前側脚部68
a、82a、96a、110aの各々は、第３絶縁導線42を巻付け
た次の連続した反対方向に巻付けたコイルユニットの後
側脚部82b、96b、110b、68bと重なる。これによって、
重なったコイルユニットの脚部の電流は同じ方向に流
れ、その結果、夫々の作用に影響を及ぼさない互いに強
め合う電磁界が得られる。これは、捲線に適用された特
定の電線連結構成に関わらず起こるということに注目さ
れたい。
ようにすると、第１絶縁導線38を巻付けた前側脚部64
a、78a、92a、106aの各々は、第１絶縁導線38を巻付け
た次の連続した反対方向に巻付けたコイルユニットの後
側脚部78b、92b、106b、64bと重なる。第２絶縁導線40
を巻付けた前側脚部66a、80a、94a、108aの各々は、第
２絶縁導線40を巻付けた次の連続した反対方向に巻付け
たコイルユニットの後側脚部80b、94b、108b、66bと重
なる。同様に、第３絶縁導線42を巻付けた前側脚部68
a、82a、96a、110aの各々は、第３絶縁導線42を巻付け
た次の連続した反対方向に巻付けたコイルユニットの後
側脚部82b、96b、110b、68bと重なる。これによって、
重なったコイルユニットの脚部の電流は同じ方向に流
れ、その結果、夫々の作用に影響を及ぼさない互いに強
め合う電磁界が得られる。これは、捲線に適用された特
定の電線連結構成に関わらず起こるということに注目さ
れたい。
本発明の他の実施例では、捲線を三つよりも少ない又
は三つ以上の絶縁導線からつくるのがよく、これを好ま
しい例示の実施例に示す。こうした場合には、特定の捲
線群内のコイルユニットの数は、使用する導線の数と一
致する。締め固める際、特定のコイルユニットの前側脚
部が同じ絶縁導線を反対方向に巻付けた別のコイルユニ
ットの後側脚部と重なるということが重要である。これ
は、通常は、前側の単層ウェブ部分126が捲線組立体の
第１コイル群の前側脚部で形成され、後側の単層ウェブ
部分130が捲線組立体の最後のコイル群の後側脚部で形
成されている場合に起こる。
は三つ以上の絶縁導線からつくるのがよく、これを好ま
しい例示の実施例に示す。こうした場合には、特定の捲
線群内のコイルユニットの数は、使用する導線の数と一
致する。締め固める際、特定のコイルユニットの前側脚
部が同じ絶縁導線を反対方向に巻付けた別のコイルユニ
ットの後側脚部と重なるということが重要である。これ
は、通常は、前側の単層ウェブ部分126が捲線組立体の
第１コイル群の前側脚部で形成され、後側の単層ウェブ
部分130が捲線組立体の最後のコイル群の後側脚部で形
成されている場合に起こる。
次に第８図を参照すると、平らなウェブ138の軸線方
向第２端128にある前側の単層ウェブ部分126が軸線方向
第１端124にある後側の単層ウェブ部分130と重なるよう
に、平らなウェブ138をロール状にして端部と端部とを
向き合わせる。その結果、ほぼ完全な円筒形形状を持つ
界磁コイル24がつくられる。
向第２端128にある前側の単層ウェブ部分126が軸線方向
第１端124にある後側の単層ウェブ部分130と重なるよう
に、平らなウェブ138をロール状にして端部と端部とを
向き合わせる。その結果、ほぼ完全な円筒形形状を持つ
界磁コイル24がつくられる。
次に第９図を参照すると、円筒形界磁コイル24は、予
備成形した磁気戻り経路140の内壁142が構成する円筒形
空間内に挿入してある。随意であるが、プレプレグエポ
キシクロスを界磁コイル24と戻り経路140の内壁142との
間に挿入して内壁142を界磁コイル24から絶縁するのが
よい。変形例では、内壁142をエポキシ粉でコーティン
グし、戻り経路140と界磁コイル24との間を電気的に絶
縁するのがよい。
備成形した磁気戻り経路140の内壁142が構成する円筒形
空間内に挿入してある。随意であるが、プレプレグエポ
キシクロスを界磁コイル24と戻り経路140の内壁142との
間に挿入して内壁142を界磁コイル24から絶縁するのが
よい。変形例では、内壁142をエポキシ粉でコーティン
グし、戻り経路140と界磁コイル24との間を電気的に絶
縁するのがよい。
界磁コイル24を戻り経路140内にひとたび挿入する
と、拡張自在のアーバー144を第10図に示すように界磁
コイル24の内周が構成する空間内に挿入する。次いでア
ーバーを拡張させると、かくして、界磁コイル24が磁気
戻り経路140の内壁に向かって緊密に締め固められる。
この拡張をし終えた後、アーバー144を取り出し、エポ
キシが予め含浸させてあるガラス繊維材料製のシートを
巻いて製作したシリンダ146を界磁コイル24の内周が構
成する拡張した空間に挿入する。このプロセスを第11図
に示す。シリンダ146をひとたび界磁コイル24に挿入し
た後、拡張可能なアーバー144をシリンダ146の内面148
が構成する空間に再び挿入する。このプロセスを第12図
に示す。この時点で、拡張可能なアーバーを拡張させ、
かくしてシリンダ146を、シリンダ146内にロータを後に
挿入できるのに十分な直径が確保できるまで拡張し、界
磁コイル24を磁気戻り経路140の内壁142に再び押付け
る。第２拡張工程を第13図に示す。ひとたびこれが行わ
れると、拡張可能なアーバー144及び拡張させたその脚
部150を含む組立体全体をオーブン152又はこれと同様に
加熱装置に挿入する。拡張されたシリンダ146及び界磁
コイル24のコア136を、この時点でエポキシを加熱硬化
させて固める。ひとたびこれが完了すると、ステータ組
立体12はモータ10に組み込む準備ができる。変形例で
は、硬化プロセスを電気抵抗加熱で行ってもよい。
と、拡張自在のアーバー144を第10図に示すように界磁
コイル24の内周が構成する空間内に挿入する。次いでア
ーバーを拡張させると、かくして、界磁コイル24が磁気
戻り経路140の内壁に向かって緊密に締め固められる。
この拡張をし終えた後、アーバー144を取り出し、エポ
キシが予め含浸させてあるガラス繊維材料製のシートを
巻いて製作したシリンダ146を界磁コイル24の内周が構
成する拡張した空間に挿入する。このプロセスを第11図
に示す。シリンダ146をひとたび界磁コイル24に挿入し
た後、拡張可能なアーバー144をシリンダ146の内面148
が構成する空間に再び挿入する。このプロセスを第12図
に示す。この時点で、拡張可能なアーバーを拡張させ、
かくしてシリンダ146を、シリンダ146内にロータを後に
挿入できるのに十分な直径が確保できるまで拡張し、界
磁コイル24を磁気戻り経路140の内壁142に再び押付け
る。第２拡張工程を第13図に示す。ひとたびこれが行わ
れると、拡張可能なアーバー144及び拡張させたその脚
部150を含む組立体全体をオーブン152又はこれと同様に
加熱装置に挿入する。拡張されたシリンダ146及び界磁
コイル24のコア136を、この時点でエポキシを加熱硬化
させて固める。ひとたびこれが完了すると、ステータ組
立体12はモータ10に組み込む準備ができる。変形例で
は、硬化プロセスを電気抵抗加熱で行ってもよい。
モータをこのように製作した後、電動工具組立体11又
は高効率モータを使用できる任意の種類の装置に組み込
むのがよい。
は高効率モータを使用できる任意の種類の装置に組み込
むのがよい。
変形例では、本発明による方法を使用して構造がモー
タと非常に似ている発電機又は交流発電機を製造するの
に使用できる。
タと非常に似ている発電機又は交流発電機を製造するの
に使用できる。
しかしながら、本発明の多くの特徴及び利点を本発明
の構造及び機能の詳細とともに上文中に説明したが、以
上の界磁は単なる例示であって、細部、特に形状、大き
さ及び部品構成について添付の請求の範囲を表現するの
に使用された用語の広い意味が示す程度まで本発明の原
理内で変更を行うことができるということは理解されよ
う。
の構造及び機能の詳細とともに上文中に説明したが、以
上の界磁は単なる例示であって、細部、特に形状、大き
さ及び部品構成について添付の請求の範囲を表現するの
に使用された用語の広い意味が示す程度まで本発明の原
理内で変更を行うことができるということは理解されよ
う。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−23788（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−155403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−18801（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−84344（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−148215（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−163601（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭57−751（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02K 15/04
Claims (31)
- 【請求項１】スロットを有しないモータ、発電機、又は
交流発電機用の界磁コイルの製造方法であって、 絶縁導線をマンドレルに連続的に巻付けることにより、
前記マンドレルに第１方向に巻付けられた複数の個々の
第１捲線及び前記マンドレルに第１方向とは逆方向の第
２方向に巻付けられた複数の第２捲線を含むコイルを形
成する工程と、 前記複数の第１捲線のうちの一つの捲線の周囲区分が前
記複数の第２捲線のうちの一つの捲線の対応する直径方
向反対側に位置する周囲区分と重なるように前記コイル
を平らにして、第１端及び第２端を有する実質的に平ら
な二層ウェブを形成する工程と、 前記複数の第２捲線のうちの別の捲線の周囲区分が前記
複数の第１捲線のうちの別の捲線の対応する直径方向反
対側に位置していた周囲区分と重なるように、前記ウェ
ブの第１端を前記ウェブの第２端に接合する工程と を備える、界磁コイルが自立し且つモータ、発電機、又
は交流発電機のロータに対して導線を適応させるために
歯とスロットを必要としない、界磁コイルの製造方法。 - 【請求項２】コイルを巻付けステーションから取り出す
ことができるようにするため、個々の捲線を互いに関し
て所定位置に固定する工程を前記巻付け工程の後に更に
有する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】前記固定工程は、少なくとも一つの所定長
の接着テープを、前記個々の捲線が延びる方向に対して
横方向の前記コイルの外面に沿って長手方向に配置する
ことによって行われる、請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】前記平坦化工程の前に前記コイルの内側に
非導電材を配置する工程を更に有する、請求項１に記載
の方法。 - 【請求項５】前記配置工程は、非導電性ストリップを前
記コイルの内側に挿入する工程からなる、請求項４に記
載の方法。 - 【請求項６】前記非導電性ストリップは、強化ポリマー
からなる、請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】モータ、発電機、又は交流発電機用のステ
ータ組立体の製造方法であって、 ａ） ｉ）絶縁導線をマンドレルに連続的に巻付けるこ
とにより、前記マンドレルに第１方向に巻付けられた複
数の個々の第１捲線及び前記マンドレルに第１方向とは
逆方向の第２方向に巻付けられた複数の第２捲線を含む
コイルを形成する工程と、 ii）前記複数の第１捲線のうちの一つの捲線の周囲区分
が前記複数の第２捲線のうちの一つの捲線の対応する直
径方向反対側に位置する周囲区分と重なるように前記コ
イルを平らにして、第１端及び第２端を有する実質的に
平らな二層ウェブを構成する工程と、 iii）前記複数の第２捲線のうちの別の捲線の周囲区分
が前記複数の第１捲線のうちの別の捲線の対応する直径
方向反対側に位置していた範囲区分と重なるように、前
記ウェブの第１端を前記ウェブの第２端に接合する工程 とを有する界磁コイルの製作工程と、 ｂ）前記界磁コイルを磁気戻り経路に挿入する工程と、 ｃ）ロータ組立体を回転自在に収容する内部空間を構成
するスリーブ部材を前記界磁コイルに挿入する工程と を備え、界磁コイルが自立し且つ界磁コイルがモータ、
発電機、又は交流発電機のロータに対して導線を適応さ
せるために歯とスロットを必要としない、ステータ組立
体の製造方法。 - 【請求項８】前記界磁コイルを前記戻り経路に挿入した
後、前記界磁コイルを半径方向に圧縮するため、前記ス
リーブ部材の挿入前に前記界磁コイルの中を拡張させて
前記戻り経路に押付ける工程を更に有する、請求項７に
記載の方法。 - 【請求項９】前記スリーブ部材を前記戻り経路に挿入し
た後、前記スリーブ部材を前記戻り経路側に対して半径
方向に拡張させる工程を更に有する、請求項７に記載の
方法。 - 【請求項１０】前記拡張は、拡張可能なアーバーを前記
スリーブ部材に挿入することによって行われる、請求項
９に記載の方法。 - 【請求項１１】スリーブ部材の挿入後、ステータ組立体
を熱硬化する工程を更に有する、請求項７に記載の方
法。 - 【請求項１２】モータ、発電機、又は交流発電機用の多
相界磁コイルの製造方法であって、 （ａ）少なくとも二つの絶縁導線を軸線方向に間隔を隔
てて第１巻付け方向に共通の軸線を中心として同時に巻
付けて少なくとも二つの隣接したコイルユニットからな
る群を形成する工程と、 （ｂ）絶縁導線を前記コイルユニットに関して軸線方向
にコイルユニットの軸線方向幅の約（ｎ−１）倍の距離
だけ移動する工程（ここでｎは巻付ける導線の数であ
る）と、 （ｃ）隣接したコイルユニットからなる第２の群を、コ
イルの第１の群と隣接して、第１巻付け方向とは逆方向
の第２巻付け方向に工程（ａ）で行ったように同時に巻
付ける工程と、 （ｄ）軸線方向の第１端及び軸線方向の第２端を持つ実
質的に平らな二層ウェブに形成するように、前記隣接し
たコイル群を圧縮する工程と、 （ｅ）前記平らなウェブをロール状にして、軸線方向の
第１端を軸線方向の第２端に接合することによって界磁
コイルを形成する工程と を備え、界磁コイルが自立し且つ界磁コイルがモータ、
発電機、又は交流発電機のロータに対して導線を適応さ
せるために歯とスロットを必要としない、多相界磁コイ
ルの製造方法。 - 【請求項１３】巻付けられる導線の数が３に等しい、請
求項12に記載の方法。 - 【請求項１４】工程（ａ）及び（ｃ）は絶縁導線を共通
のマンドレルに巻付けることによって行われる、請求項
12に記載の方法。 - 【請求項１５】前記マンドレルは、工程（ｄ）でのコイ
ル群の精密な圧縮を容易にするため、多角形形状であ
る、請求項14に記載の方法。 - 【請求項１６】マンドレルは六角形形状である、請求項
15に記載の方法。 - 【請求項１７】工程（ｄ）の前に工程（ａ）、（ｂ）、
及び（ｃ）を一回又はそれ以上繰り返し、これによって
コイルユニットからなる隣接した群を二つ以上形成す
る、請求項12に記載の方法。 - 【請求項１８】工程（ｄ）は、第１巻付け方向で巻付け
られた各コイルユニットの周囲区分が第２巻付け方向に
巻付けられた別のコイルユニットの対応する直径方向反
対方向の周囲区分と重なるように行われ、これによっ
て、第１端コイルユニットの前側周囲区分及び第２端コ
イルユニットの後側周囲区分が平らな二層ウェブの軸線
方向第１端及び軸線方向第２端の夫々で単層ウェブ部分
として露呈される、請求項12に記載の方法。 - 【請求項１９】工程（ｅ）は、第１端コイルユニットの
前側周囲区分が第２端コイルユニットの後側周囲区分と
重なるように軸線方向第１端を軸線方向第２端に接合す
る工程を含む、請求項18に記載の方法。 - 【請求項２０】前記コイルを巻付けステーションから取
り出すことができるように、前記巻付け工程の後に個々
の捲線を互いに関して所定位置に固定する工程を更に有
する、請求項12に記載の方法。 - 【請求項２１】前記固定工程は、少なくとも一つの所定
長の接着テープを、前記捲線が延びる方向に対して横方
向の前記コイルの外面に沿って長手方向に配置すること
によって行われる、請求項20に記載の方法。 - 【請求項２２】非導電材を前記圧縮工程前に前記コイル
の内側に配置する工程を更に有する、請求項12に記載の
方法。 - 【請求項２３】前記配置工程は非導電性ストリップを前
記コイルの内側に挿入する工程を含む、請求項22に記載
の方法。 - 【請求項２４】前記非導電性ストリップは、強化ポリマ
ーからなる、請求項23に記載の方法。 - 【請求項２５】前記界磁コイルを磁気戻り通路に挿入す
る工程を更に有する、請求項12に記載の方法。 - 【請求項２６】モータ、発電機、又は交流発電機用のコ
アもスロットも持たないステータを巻き付ける方法であ
って、 （ａ）２つの絶縁導線を第１周囲巻付け方向に共通の軸
線を中心として同時に巻付けて軸線方向に間隔を隔てた
二つの別個のコイルユニットからなる第１の群を形成す
る工程と、 （ｂ）前記第１の群のコイルユニットに対して軸線方向
に間隔を隔てた関係で、軸線方向に間隔を隔てた別個の
コイルユニットからなる第２の群の巻線を形成すること
ができる位置へ、前記絶縁導線の各々を前記第１の群の
コイルユニットに関して軸線方向に移動する行程と、 （ｃ）前記導線を前記第１周囲巻付け方向とは逆方向の
第２周囲巻付け方向に同時に巻付けて、第２の群のコイ
ルユニットを形成する工程と、 （ｄ）（１）前記コイルユニットを半径方向に圧縮して
実質的に平らな二層ウェブにする行程と、 （２）前記ウェブの一方の層を前記ウェブの他方の層に
対して、前記コイル群の一つの軸線方向での寸法と実質
的に等しい距離だけ軸線方向にずらす行程とを同時に行
うことによって、前記コイルユニットの全てを再形成す
る工程と、 （ｅ）前記ウェブの両端を接合して円筒形ステータを形
成し、これによって、前記ウェブの一端にあり且つウェ
ブの第１層にあるコイルユニットの部分を、前記ウェブ
の反対端にあり且つウェブの第２層にあるコイルユニッ
トの部分と重ねて、これにより電流が各コイルユニット
の重なった層内の各導線を同じ方向に流れるようにし
て、夫々に逆影響を及ぼさない相互に強め合う電磁界を
つくり出すようにする行程 とを備え、界磁コイルが自立し、且つ界磁コイルがモー
タ、発電機、又は交流発電機のロータに対して導線を対
応させるために歯とスロットとを必要としない、ステー
タの巻付け方法。 - 【請求項２７】モータ、発電機、又は交流発電機用の多
相界磁コイルの製造方法であって、 （ａ）少なくとも二つの絶縁導線を軸線方向に間隔を隔
てて第１巻付け方向に共通の軸線を中心として同時に巻
付けて、少なくとも二つの隣接した第１群のコイルユニ
ットを形成する工程と、 （ｂ）少なくとも二つの絶縁導線を第１群のコイルユニ
ットに対して予め決定された距離だけ軸線方向に移動さ
せる工程と、 （ｃ）軸線方向に移動させた少なくとも二つの導線を、
軸線方向に間隔を隔てて第１巻付け方向とは逆方向の第
２巻付け方向に共通の軸線を中心として同時に巻付け
て、少なくとも二つの隣接した第２群のコイルユニット
を形成する工程と、 （ｄ）前記第１の群のコイルユニット及び前記第２の群
のコイルのユニットを平らにして、前記第１の群の夫々
のコイルユニットの周囲区分が前記第２の群の対応する
コイルユニットの直径方向反対側の周囲区分と重なって
いる、軸線方向第１端及び軸線方向第２端を持つ実質的
に平らな二層ウェブを形成する工程と、 （ｅ）前記平らな二層ウェブの軸線方向第１端を、前記
平らな二層ウェブの軸線方向第２端に接合する工程と を備える、界磁コイルが自立し且つ界磁コイルがモー
タ、発電機、又は交流発電機のロータに対して導線を適
応させるために歯とスロットとを必要としない、多相界
磁コイルの製造方法。 - 【請求項２８】モータ、発電機、又は交流発電機のスロ
ットを持たないステータとして使用するための多相界磁
コイルであって、該多相界磁コイルが、 軸線方向第１端が軸線方向第２端に接合された実質的に
平らな二層ウェブを有し、該ウェブが、 第１巻付け方向に巻付けた複数の絶縁導線から形成され
た複数の個々の第１コイルユニットと、 第２巻付け方向に巻付けた前記複数の絶縁導線から形成
された複数の個々の第２コイルユニットとを有し、 前記複数の個々の第２コイルユニットのうちの少なくと
も一つのコイルユニットが、前記複数の個々の第１コイ
ルユニットのうちの少なくとも一つのコイルユニットと
隣接し、 前記複数の第１及び第２のコイルユニットの夫々のコイ
ルユニットは、前記複数の第１コイルユニットの夫々の
コイルユニットの各々の周囲区分が前記複数の第２コイ
ルユニットの対応するコイルユニットの直径方向反対側
の周囲区分と重なるように互いに対して平らにされてお
り、 前記界磁コイルは自立しており、前記界磁コイルはモー
タ、発電機、又は交流発電機のロータに対して前記導線
を適応させるために歯とスロットとを必要としない、多
相界磁コイル。 - 【請求項２９】多相のモータ、発電機、又は交流発電機
用の界磁コイルの製造方法であって、 少なくとも二つの絶縁導線を、第１コイル群及び最後の
コイル群を含む偶数の隣接したコイル群を形成するよう
に軸線方向に間隔を隔てて軸線を中心として連続的に巻
付ける工程であって、各コイル群が隣接したコイルユニ
ットを含み、各コイル群の各コイルユニット同士がそれ
ぞれ異なる一本の絶縁導線で巻かれており、連続したコ
イル群の各々のコイルユニットは前のコイル群とは逆方
向に巻付けられる、連続巻き付け行程と、 第１コイル群の各コイルユニットの周囲区分が、前記絶
縁導線と同じ絶縁導線を巻付けた次のコイル群の各コイ
ルユニットの対応する直径方向反対側の周囲区分と重な
るように、コイル群を平らにし、軸線方向第１端及び軸
線方向第２端を持つ実質的に平らな二層ウェブを形成す
る工程と、 前記最後のコイル群の各コイルユニットの周囲区分が、
前記絶縁導線と同じ絶縁導線から巻付けられた第１コイ
ル群のコイルユニットの対応する直径方向反対側の周囲
区分と重なるように、前記ウェブの軸線方向第１端を前
記ウェブの軸線方向第２端に接合する工程と を有する、界磁コイルが自立しており、界磁コイルがモ
ータ、発電機、又は交流発電機のロータに対して導線を
適応させるために歯とスロットとを必要としない、界磁
コイルの製造方法。 - 【請求項３０】多相のモータ、発電機、又は交流発電機
用の界磁コイルの製造方法であって、 少なくとも二つの絶縁導線を、軸線方向に間隔を隔て
て、第１方向に軸線を中心として巻付け、前記第１方向
に巻付けた軸線方向呼称幅を各々有する少なくとも二つ
の隣接したコイルユニットからなる第１の群を形成する
工程と、 前記絶縁導線を、前記第１の群のコイルユニットに関し
てコイルユニットの軸線方向呼称幅と関連した所定距離
だけ軸線方向に移動する工程と、 前記絶縁導線を軸線方向に間隔を隔てて第１方向とは逆
方向の第２方向に前記軸線を中心として巻付けて、第１
の群のコイルユニットと隣接した位置に、前記第２方向
に巻付けた少なくとも二つの隣接した第２の群のコイル
ユニットを形成する工程と、 第１方向に巻付けたコイルユニットの第１のコイルユニ
ットの周囲区分が、第２方向に巻付けたコイルユニット
の第１のコイルユニットの対応する直径方向反対側の周
囲区分と重なるように、コイル群を平らにして、軸線方
向第１端及び軸線方向第２端を持つ実質的に平らな二層
ウェブを形成する工程と、 第２方向に巻付けたコイルユニットのうち第２のコイル
ユニットの周囲区分が、第１方向に巻付けたコイルユニ
ットの第２のコイルユニットの対応する直径方向反対側
の周囲区分と重なるように、前記ウェブの軸線方向第１
端を前記ウェブの軸線方向第２端に接合する工程と を備える、界磁コイルが自立しており、界磁コイルがモ
ータ、発電機、又は交流発電機のロータに対して導線を
適応させるために歯とスロットとを必要としない、界磁
コイルの製造方法。 - 【請求項３１】多相のモータ、発電機、又は交流発電機
用の界磁コイルにおいて、 前記界磁コイルは少なくとも二つの連続した絶縁導線か
らなり、前記絶縁導線の各々は第１方向に巻付けた第１
の同数の隣接したコイルユニットの一つを形成し、 更に前記導線の各々は前記第１方向と逆方向の第２方向
に巻付けた第２の同数の隣接したコイルユニットの一つ
を形成し、 前記コイルユニットの各々は、第１周囲セグメント及び
第１周囲セグメントと直径方向反対側の第２周囲セグメ
ントを有し、 コイルユニットは、第１方向に巻付けたコイルユニット
の第１周囲セグメントが第２方向に巻付けたコイルユニ
ットの第２周囲セグメントと重なり、且つ第２方向に巻
付けたコイルユニットの第１周囲セグメントが第１方向
に巻付けたコイルユニットの第２周囲セグメントと重な
るように配向されており、 前記界磁コイルは自立しており、前記界磁コイルはモー
タ、発電機、又は交流発電機のロータに対して前記導線
を適応させるために歯とスロットとを必要としない、界
磁コイル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US759,228 | 1991-09-13 | ||
| US07/759,228 US5197180A (en) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | Method for making an electric motor winding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06506100A JPH06506100A (ja) | 1994-07-07 |
| JP2799395B2 true JP2799395B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=25054875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5506076A Expired - Lifetime JP2799395B2 (ja) | 1991-09-13 | 1992-09-11 | モータの捲線の製造方法 |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5197180A (ja) |
| EP (1) | EP0694227B1 (ja) |
| JP (1) | JP2799395B2 (ja) |
| KR (1) | KR100282762B1 (ja) |
| CN (1) | CN1043449C (ja) |
| AT (1) | ATE153808T1 (ja) |
| AU (2) | AU2683092A (ja) |
| BR (1) | BR9206495A (ja) |
| CA (1) | CA2118932C (ja) |
| DE (1) | DE69220094T2 (ja) |
| DK (1) | DK0694227T3 (ja) |
| ES (1) | ES2103970T3 (ja) |
| HK (1) | HK1000977A1 (ja) |
| IL (1) | IL103123A (ja) |
| MX (1) | MX9205184A (ja) |
| PL (1) | PL169597B1 (ja) |
| RU (1) | RU2120174C1 (ja) |
| SG (1) | SG42878A1 (ja) |
| TW (1) | TW212257B (ja) |
| WO (1) | WO1993006649A1 (ja) |
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| US5200661A (en) * | 1989-12-15 | 1993-04-06 | Shramo Daniel J | Slotless, brushless, large air gap electric motor |
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