JP3198425B2 - モールド電動機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円環状の鉄心の外周を
絶縁してトロイダル巻線を施す構造の電動機に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】円環状の
鉄心の外周を絶縁してトロイダル巻線を施す構造の電動
機は、鉄心を絶縁するのに成形型に鉄心を納めその外周
に樹脂をモールドするプリミックスと称される方法、あ
るいは、予め鉄心の外周と同じ形状に形成された絶縁部
材を鉄心に装着する方法とが選択的に行なわれている。

【０００３】前者のプリミックスによる方法は、後者の
方法に比較し、鉄心に対して密着性がよく、巻線を巻装
する場合に都合が良かった。

【０００４】すなわち、巻線を鉄心に施す場合、歯部に
よって形成されるスロットの開口部分を介して継鉄部分
に巻装されるため、最も狭いスロットの開口部分が巻線
と接触し易い部分となっていた。

【０００５】しかし、鉄心にプレモールドされる絶縁層
は、１ｍｍ以下のわずかのものでも十分絶縁機能を有す
ることから、なるべく鉄心とのプレモールドの成形型の
隙間を小さくすることが望まれている。

【０００６】このように鉄心とプレモールドの成形型と
の隙間を小さくすると、鉄心の外形が精度よく得られな
い場合、プレモールドによる絶縁層の肉厚にムラができ
ることになる。

【０００７】このよな絶縁層のムラは、外周から巻線が
巻装されるため、絶縁層に大きな締付け圧力が発生する
と弱い部分で破壊が起こり、巻線と鉄心との間の絶縁不
良が発生することがある。

【０００８】したがって、鉄心の寸法誤差を考慮してあ
る程度絶縁層の肉厚を大きくすることが必要であった。

【０００９】一方、絶縁層を予め形成しておき、鉄心に
装着する方法では、絶縁層の形成に鉄心がないため、絶
縁層の肉厚は、容易に均一にでき、薄くしても肉厚の不
均一による絶縁破壊などの不良は発生しなかった。

【００１０】しかし、予め形成された絶縁層を鉄心に装
着した場合、鉄心と絶縁層との間には、わずかではある
が、隙間ができ、時には、絶縁層が鉄心に固着していな
いため、浮き上がることがあった。

【００１１】このように絶縁層が浮き上がっている場
合、巻線を巻装すると巻装される巻線が絶縁層の浮き上
がっている部分に接触し、また、酷い場合は巻線が絶縁
層の浮き上がっている部分に引っ掛かるといった問題を
発生した。

【００１２】万一、巻線が巻装途中で他の物に引っ掛か
ると簡単に断線が発生し、工程中での修理に手間を要す
ることになった。

【００１３】特に、巻線を巻装するフライヤーの回転数
が不明になると、巻回数がわからなくなり、全体を不良
にしなければならないこともあった。

【００１４】また、この様な鉄心にトロイダル方式の巻
線を行う場合、スロットの開口を介して継鉄部に一様に
巻線を巻装すると、継鉄部で巻線が山状になり、後から
巻装される巻線がこの山を崩すことになり、巻線が整然
と巻装できなくなることになった。

【００１５】このため、巻線を巻装する場合は、特公昭
６２ー５６７４４号に記載されるように、特にスロット
の開口部分を中心にして鉄心を揺動させることが行なわ
れている。

【００１６】このように鉄心を揺動しながら、巻線を巻
装すると、巻線は、継鉄部に分散して巻装されることに
なり、乱れることなく、整然と巻装され、不良の発生が
なく、巻装密度も幾らか大きくなる。

【００１７】しかしながら、スロットの開口面積を大き
くすると電動機の効率に悪影響があり、できるだけ小さ
くすることが望ましい。

【００１８】したがって、鉄心の揺動には限界があり、
また、鉄心の揺動中心点をスロットの開口に極めて近い
部分にしなければならなかった。

【００１９】このため、揺動中心点などが狂うことなく
正確に動作する巻線機が必要になり、さらに、スロット
の開口部は、巻線が巻装されないことから絶縁層をなく
してできる限り開口を大きくする努力がなされた。

【００２０】しかし、大量生産における繰り返し作業で
は、治具の摩耗や、自動化のためにロボットなどによっ
て鉄心を把持していると、しばしば把持に僅かな狂いが
発生するため、走行する巻線が歯部に接触したり、引っ
掛かって絶縁不良や断線が発生した。

【００２１】この様な不良は、モールド後に、発見され
ても遅く、再生が不可能になるため、歩留が悪くなると
いった問題になった。

【００２２】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、巻線を巻装する際、不良が発生しなく、
鉄心に十分な揺動を駆けることができ、正確に巻線が巻
装できる構造のモールド電動機を提供することを目的と
している。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、鉄心の外周に
鉄心と巻線とを絶縁するための絶縁層を形成し、この絶
縁層を前記歯部の軸方向端面に内径側まで延設し、この
絶縁層の延出部分における前記歯部のスロットの開口部
に接する角部を丸くし、かつ、成形型によってプレモー
ルドを形成する場合に、前記成形型で前記鉄心を押える
ために、前記歯部の端部の内径側に位置する前記絶縁層
に切欠部を形成して前記鉄心を露出させたことによって
問題点を解決している。

【００２４】

【作 用】スロットの開口部を介して巻線を鉄心の継鉄
部に巻装するとき、スロットの開口部をほぼ中心として
鉄心を揺動させ、巻線が万一歯部に接触しても歯部の内
径側端面にまで延設された絶縁層のスロット側の角部が
丸く形成されており、巻線が万一接触しても引っ掛かる
ことなく滑ってスロット側へ流れることになり、鉄心の
揺動を十分大きくできることになり、さらに、巻線機に
おける鉄心を揺動させる部分がゴミなどの障害でうまく
鉄心を把持できなく狂っていた場合でも、巻線が歯部に
引っ掛かることなく、スロットに整然と巻装でき、不良
の低減を計ることができる。

【００２５】また、歯部の端部の内径側に形成される絶
縁層の切欠部は、プレモールドによって絶縁層を形成す
る場合に成形型が鉄心の歯部の部分を押えるために形成
される鉄心の露出部分である。

【００２６】

【実施例】本発明を図面に示された一実施例に基づいて
説明すると、図１は、本発明の一実施例によるモールド
電動機の要部平面図である。

【００２７】図２は、鉄心の全体を示す要部平面図であ
る。

【００２８】図３は、鉄心に巻線を巻装する状態を示す
斜視図である。

【００２９】図４は、鉄心に巻線が巻装される際の巻線
の走り方を示す要部の縦断面図である。

【００３０】図５は、鉄心における歯部の形状を示すた
めの要部拡大斜視図である。

【００３１】図１において、モールド電動機は、鉄心１
の内径側に多数の歯部２が形成され、スロット３を形成
している。

【００３２】そして、スロット３には、継鉄部４に巻線
５がトロイダル方式に巻装されており、この巻線５と鉄
心１とが直接接触しないように歯部２の内周側を除く外
周がプレモールドによって形成された絶縁層６で覆われ
ている。

【００３３】この絶縁層６を形成するプレモールドは、
図示されないが鉄心１の外周に隙間を形成する成形型に
よって樹脂を鉄心１の外周に施して形成するものであ
る。

【００３４】もちろん、このような方法に限定されるも
のではなく、予め樹脂で鉄心１の外周に合う絶縁層を製
作しておき、鉄心１に装着することによって絶縁層６を
形成することもできるものである。

【００３５】そして、絶縁層６は、歯部２の内径側にま
で延設されており、この内径側にまで延設された絶縁層
６の開口部７側の角部８が丸く形成されている。

【００３６】また、歯部２の内径側に形成される絶縁層
６の切欠部９は、プレモールドによって絶縁層６を形成
する場合に成形型が鉄心１の歯部２の部分を押えるため
に形成される鉄心１の露出部分である。

【００３７】したがって、歯部２は、内径側が成形型に
よって押えられるため、絶縁層６を歯部の内径側にまで
延出させても精度よく角部８の肉厚が均一になり、角部
８を丸く形成しても鉄心１が露出するといった問題を避
けることができるよう構成されている。

【００３８】鉄心１に巻線５を巻装する場合、鉄心１を
揺動させながら巻線５を巻装することになり、図中の線
Ｘａ、Ｘｂは、それぞれ揺動中心点Ａを中心に揺動する
範囲を示している。

【００３９】図２において、鉄心１は、円環状に形成さ
れているが、２個の半月状の鉄心１ａ、１ｂに分けられ
て製作され、巻線後に接合されて円環状に組み立てられ
るよう構成されている。円環状に組み立てられた鉄心１
ａ、１ｂは、それぞれ端部に突起１０ａ、１０ｂが形成
されており、この部分で溶接されて一体になるように構
成されている。

【００４０】図３において、鉄心１が絶縁層６を施した
状態で巻線機１１に取り付けられており、巻線機１１
は、鉄心１を把持する把持部１２が回動するように構成
されたベース１３に取り付けられており、鉄心１を各ス
ロット３の開口部７を中心にして揺動させるように構成
されている。

【００４１】そして、鉄心１の外周を回転するフライヤ
ー１４が揺動中心点Ａを介して巻線５を継鉄部４に巻装
するように構成されている。

【００４２】さらに、ベース１３は、鉄心１を揺動する
ために回動する他、スロット３のピッチで回転して巻線
５をスロット３毎に巻装するよう構成されている。

【００４３】図４において、鉄心１に巻線５が巻装され
る状態を示しており、フライヤー１４が鉄心１の外周を
回転することによって巻線５は、複数の矢印Ｚの示すよ
うに逐次引張られるように鉄心１に巻装されるように構
成されている。

【００４４】そして、円１５は、フライヤー１４の内径
側の軌跡を示している。

【００４５】図５において、鉄心１は、歯部２の内周側
を残し、外周が絶縁層６によって覆われており、この絶
縁層６は、歯部２の軸方向端面の内周側にまで延設され
ており、この部分でスロット３の開口部７側の角部８が
丸く形成されている。

【００４６】この様な構成にいて、モールド電動機は、
鋼板を所定の形状に打抜いて積層し、鉄心１を形成し、
このとき、鉄心１は、半月状に形成し鉄心１ａ、１ｂを
形成し、さらに、絶縁層６を形成する成形型に装着して
プレモールドする。

【００４７】そして、絶縁層６が施された鉄心１ａ、１
ｂをそれぞれ巻線機１１に装着してフライヤー１４によ
って巻線５を継鉄部４に施す。

【００４８】このとき、巻線機１１のベース１３が回動
して把持部１２によって鉄心１ａを揺動し、巻線５を継
鉄部４に分散して巻装する。

【００４９】したがって、巻線５は、スロット３の内部
で不規則にならず、整然と巻装される。

【００５０】さらに、スロット３毎に巻線５を巻装する
ため、ベース１３を回転させてフライヤー１４の巻線５
が走行する位置を次のスロット３に移動させる。

【００５１】このように順次巻線５を巻装し、別の鉄心
１ｂに同じように巻線５を巻装し、２個の鉄心１ａ、１
ｂを接合して円環状に組み立て、プリミックスによって
モールドしてフレームを構成する。

【００５２】この様な組み立てに際して、鉄心１ａの揺
動は、図１に示されるようにほぼ開口部７を中心にして
揺動することになるが、鉄心１ａの歯部１２との取付け
誤差などから揺動中心点Ａが所定の位置からずれること
がある。

【００５３】そして、揺動中心点Ａが、所定の位置から
ずれると、フライヤー１４から引き出される巻線５が、
スロット３の開口部７において、歯部２に接触する恐れ
がある。

【００５４】しかしながら、歯部２の内周側端面に延設
された絶縁層６の角部８が丸く形成されているため、こ
の部分に接触する巻線５は、スロット３の開口部７側へ
滑って入ることになる。

【００５５】したがって、多少揺動中心点Ａがずれてい
ても巻線５が歯部２に引っ掛かって損傷したり断線する
といった障害を発生することなく、確実に巻線５を巻装
することができる。

【００５６】このため、歯部２との接触を避けて揺動中
心点をスロット３の開口７の部分にしなくともかなりず
れた状態にすることができ、巻線機の製作が容易である
と共に把持部１２の把持の狂いなどに基因する不良をな
くすることができる。

【００５７】また、絶縁層６を形成するプリミックスの
成形型の製作において、この歯部２の角部８の部分は、
角部８を丸くするため、Ｒを形成することになるが、直
角にするより製作が容易となり好都合である。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、歯部の内周側にまで絶
縁層を延設し、この絶縁層の角部を丸くしたため、巻線
の巻装に際して、巻線の不良の発生を少なくでき、しか
も、鉄心を揺動して巻線を巻装する際、その揺動を大き
くすることができ、巻線機の製作の他、鉄心の取り付け
に狂いがあっても不良の発生が少なく、工程中の不良に
対して再生ができないモールド電動機を製作する上で、
その効果は極めて大きいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるモールド電動機の要部
平面図である。

【図２】図２は、鉄心の全体を示す要部平面図である。

【図３】鉄心に巻線を巻装する状態を示す斜視図であ
る。

【図４】鉄心に巻線が巻装される際の巻線の走り方を示
す要部の縦断面図である。

【図５】鉄心における歯部の形状を示すための要部拡大
斜視図である。

【符号の説明】

１……鉄心 ２……歯部 ３……スロット ４……継鉄部 ５……巻線 ６……絶縁層 ７……開口部 ８……角部 １３……ベース １４……フライヤー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 1/00 - 1/16 H02K 1/18 - 1/26 H02K 1/28 - 1/34 H02K 3/30 - 3/52 H02K 15/00 - 15/02 H02K 15/04 - 15/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内周側へ突出する複数の歯部によりスロッ
   トを形成する円環状の鉄心にトロイダル方式の巻線を施
   すモールド電動機において、 鉄心の外周に鉄心と巻線とを絶縁するための絶縁層をプ
   レモールドによって形成し、 この絶縁層を前記歯部の軸方向端面に内径側まで延設
   し、 この絶縁層の延出部分における前記歯部のスロットの開
   口部に接する角部を丸くし、 かつ、成形型によってプレモールドを形成する場合に、
   前記成形型で前記鉄心を押えるために、前記歯部の端部
   の内径側に位置する前記絶縁層に切欠部を形成して前記
   鉄心を露出させた ことを特徴とするモールド電動機。