JP3692698B2 - 電動機固定子の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機の固定子で、直列を成して連結している巻線各相を構成する複数のコアセグメントにコイルを巻装し、丸めて環状体を製作する固定子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電動機は、省エネルギー化の流れのなかで、高効率化を最重要課題として開発が取り組まれている。高効率モータへの取り組みで最大の難題とされるのは、ステータスロット内への高占積率巻線の実現である。
電動機の固定子は円筒状のステータコアに絶縁処理をして巻線が施されるが、円筒状のため、巻線作業が困難で、例えばノズルを使用した巻線ではノズル形状やノズル駆動軌跡により巻装形状や、スロット形状が制限され、巻線占積率が限定される。これについては、ステータを構成する複数のコアセグメントを直列体として連結して巻線を施すことで、巻装スロット周辺に巻線を制御しやすい空間を作り出す方法が開示されている（特開平８−１９１９６号公報）。
【０００３】
前記コアセグメントの直列体については、例えば図２に示すように、一体コアとして打ち抜かれ積層されたもので、各コアセグメント１１は容易に変形する細い繋ぎ１４により連結されているもの、また図３に示すように、各コアセグメント１１は単独で打ち抜かれたコアシート１０の積層されたもので、凹溝１５と凸片１６を有しており、各コアセグメント１１の凹溝１５と凸片１６が連結されて直列体を成し、連結部で回転自在となるものなどがある。
【０００４】
前記コアセグメント直列体１３に巻装する場合、複数コアセグメントの分割数が巻線の制御性に大きく影響してくる。図６に１２分割構成のコアセグメント直列体１３に巻装する場合を示す。４分割体や６分割体などに比べ、１２分割体などは、連結されているコアセグメント１１間の間隔が小さいため、空間を利用した巻線制御が困難となる。またコアの積層積厚も、巻線の制御性に影響し、積厚が厚くなるほど制御しにくくなり、高巻線占積率を得るための障害となる。
【０００５】
また、前記１２分割構成のコアセグメント直列体１３への巻線方法として、巻線各相のコイルを各コアセグメント１１に一つづつ順次巻装していく方法が通常だが、各巻線相を順次直列式に巻装していくため、巻線工数が長くなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、分割数の多いコアセグメント直列体は、コアセグメントの間隔が小さいので、コアセグメントが着列体の状態でも、巻線を巻装することは困難であった。本発明は１２分割体など高分割体、及びコア積層積厚の厚いものなど巻線難易度の高いものに対して、コイルを高巻線占積率に巻装できるとともに、より短時間の巻線工数を実現する固定子の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電動機固定子の製造方法は、複数のコアセグメントに巻線を巻装しコイル部を作り、且つこの巻線は渡り線となしており各コアセグメントを連結して巻線相別のコアセグメント群を形成し、隣り合うコアセグメントは他種のコアセグメント群に属するコアセグメントが配置されるようにコアセグメントを組み合わせて、環状体を制作するので、分割数の多い固定子でも、前記コアセグメント直列体に比べ、間に２個以上のコアセグメント分の空間が確保されることになり、巻線制御が容易となり、高占積率の巻線が可能となる。このように本発明の課題を解決するための手段は、複数のコアセグメントと、前記コアセグメント各々の間に設けられる電動機の相数より１つ少ない数の個数の前記コアセグメント分の空間と、前記コアセグメント各々に連続した一連の巻線と、前記コアセグメント各々の間の前記空間を渡る巻線の渡り線とから巻線相別コアセグメント群を構成し、さらにこの巻線相別コアセグメント群を相数分のＡ相の巻線相別コアセグメント群とＢ相の巻線相別コアセグメント群とＣ相の巻線相別コアセグメント群としてこれらを組み合わせて一連のコアセグメント直列体を構成する製造方法であり、前記一連のコアセグメント直列体を構成する製造方法は、前記Ａ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントに前記Ｂ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントを連結させて、同じく前記Ｂ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントに前記Ｃ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントを連結させて、同じく前記Ｃ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントに前記Ａ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントを連結させる製造方法であり、前記一連のコアセグメント直列体を丸めて環状体を形成する電動機固定子の製造方法である。
【０００８】
また、各コアセグメント群は切り離されているため、別の場所で同時に巻線が可能となり、より短時間の巻線工数が実現できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の電動機固定子の製造方法は、複数のコアセグメントに巻線を巻装しコイル部を作り、且つこの巻線は渡り線となしており各コアセグメントを連結して巻線相別のコアセグメントを群形成し、隣り合うコアセグメントは他種のコアセグメント群に属するコアセグメントが配置されるように組み合わせて、環状体を制作したので、各コアセグメントの間隔を充分な広さを設けることができる。
【００１０】
さらに、本発明はコアセグメント群は連続した一連の巻線により複数のコアセグメントを連結しているので、後で各渡り線を連結する必要がない。
さらに、本発明のコアセグメント群別に、コアセグメントを治具に取付、巻線によりコイル部及び渡り線部を形成したので、巻線を容易に固定することができる。
【００１１】
さらに、巻装するコアセグメントのみをコイル間の渡り線に影響を与えない程度に突出させてコイルを巻装してコアセグメント群を形成するので、左右に自由な空間ができ、さらに容易に巻装をすることができる。
さらに、本発明の複数のコアセグメントを連結して、コアセグメント直列体とし、丸めて環状体としてもよい。
【００１２】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
（実施例１）
図１の上図は、巻線相別コアセグメント群１２のＡ相，Ｂ相，Ｃ相を一直線に配列した実施例を表している。各相は、４個のコアセグメント１１を２個のコアセグメント分の空間を隔てた等間隔で配列しており、一直線状に配列された状態でコイル２０が連続して巻装される。各コアセグメント１１間は、各コイル２０間の渡り線２１により連結されている。
【００１３】
コアセグメント１１はコアシート１０を積層して構成されたもので、その両面には凹溝１５と凸片１６を有している。コイル２０が巻装された各Ａ相，Ｂ相，Ｃ相は、互いに組み合わされて１列のコアセグメント直列体１３を構成するが、Ａ相のコアセグメントの有する凹溝１５ａにＢ相のコアセグメントの有する凸片１６ｂが連結する。同じくＢ相のコアセグメントの有する凹溝１５ｂにＣ相のコアセグメントの有する凸片１６ｃが連結する。同じくＣ相のコアセグメントの有する凹溝１５ｃにＡ相のコアセグメントの有する凸片１６ａが連結する。
【００１４】
このように、Ａ相のコアセグメント１１ａ間には、Ｂ相とＣ相のコアセグメント１１ｂ，１１ｃがそれぞれ組み合わされて一連のコアセグメント直列体１３を構成する。図１の下図はこのコアセグメント直列体１３を表しているが、１２個のコアセグメント１１が互いに一直線状を成して連結し、両端にはコイル端末線２２ａ，２２ｂ，２２ｃが延びている。
【００１５】
（実施例２）
図４，図５は、各相の４個のコアセグメント１１を前記の２個のコアセグメント分の空間以上に隔てて巻装する実施例を示している。
前記Ａ相，Ｂ相，Ｃ相の各コアセグメント１１にコイルを巻装する場合、コアセグメント１１は所定の治具に取り付けられることになるが、各コアセグメント１１は渡り線２１によって連結しているだけであるため、隣のコアセグメント１１の位置を変えることができる。例えば、図４に示すように、各コアセグメント１１の取り付けピッチを所定のピッチ以上に拡大して取り付け巻装することで、巻線制御できる空間をより広く確保できる。また図５に示すように、巻装時に巻装されるコアセグメント１１のみ取り付け治具により突出させて巻装することも可能である。これにより、巻装されるコアセグメント１１の周辺を完全に巻線制御できる空間として確保できる。
【００１６】
ただし、これら所定のピッチ以上にコアセグメント間を隔てる場合は、その移動量は、環状体製作時の渡り線処理など、固定子製造時の渡り線に影響を与えない程度とする。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように請求項１，２記載の発明により、巻装されるコアセグメント間に２個のコアセグメント分の空間が確保でき、巻線制御が可能となって高占積率の巻線が実現できる。また、各巻線相別コアセグメント群は切り離されているため、別の場所で同時に巻線が可能となり、より短時間の巻線工数が実現できる。
【００１８】
さらに、請求項３記載の発明は渡り線同士を連結する必要がないので、組立工数を少なくし、渡り線同士の連結部はないので、電動機を小さくすることができる。
さらに、請求項４記載の発明により、巻線されるコアセグメント間に、より広い空間を確保することができ、より難易度の高い巻装品の巻線制御を行い高占積率の巻線を実現できる。
【００１９】
さらに、請求項５記載の発明により、さらに巻装が容易となる。
さらに、請求項６記載の発明により、電動機の固定子の組立を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電動機固定子の製造工程を示す図
【図２】 従来の一体コア積層品を示す図
【図３】 （ａ）同コアシートの斜視図
（ｂ）同コアセグメント斜視図
（ｃ）同コアセグメント直列体を示す図
【図４】 本発明の取り付けピッチを拡大した巻装を示す図
【図５】 同巻装されるコアセグメントのみ突出させた巻装を示す図
【図６】 （ａ）従来のコアセグメント直列体を示す図
（ｂ）同コアセグメントの環状体を示す図
【符号の説明】
１０ コアシート
１１ コアセグメント
１２ コアセグメント群
１３ コアセグメント直列体
１４ 繋ぎ
１５ 凹溝
１６ 凸片
２０ コイル
２１ 渡り線
２２ コイル端末線
３０ フライヤ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機の固定子で、直列を成して連結している巻線各相を構成する複数のコアセグメントにコイルを巻装し、丸めて環状体を製作する固定子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電動機は、省エネルギー化の流れのなかで、高効率化を最重要課題として開発が取り組まれている。高効率モータへの取り組みで最大の難題とされるのは、ステータスロット内への高占積率巻線の実現である。
電動機の固定子は円筒状のステータコアに絶縁処理をして巻線が施されるが、円筒状のため、巻線作業が困難で、例えばノズルを使用した巻線ではノズル形状やノズル駆動軌跡により巻装形状や、スロット形状が制限され、巻線占積率が限定される。これについては、ステータを構成する複数のコアセグメントを直列体として連結して巻線を施すことで、巻装スロット周辺に巻線を制御しやすい空間を作り出す方法が開示されている（特開平８−１９１９６号公報）。
【０００３】
前記コアセグメントの直列体については、例えば図２に示すように、一体コアとして打ち抜かれ積層されたもので、各コアセグメント１１は容易に変形する細い繋ぎ１４により連結されているもの、また図３に示すように、各コアセグメント１１は単独で打ち抜かれたコアシート１０の積層されたもので、凹溝１５と凸片１６を有しており、各コアセグメント１１の凹溝１５と凸片１６が連結されて直列体を成し、連結部で回転自在となるものなどがある。
【０００４】
前記コアセグメント直列体１３に巻装する場合、複数コアセグメントの分割数が巻線の制御性に大きく影響してくる。図６に１２分割構成のコアセグメント直列体１３に巻装する場合を示す。４分割体や６分割体などに比べ、１２分割体などは、連結されているコアセグメント１１間の間隔が小さいため、空間を利用した巻線制御が困難となる。またコアの積層積厚も、巻線の制御性に影響し、積厚が厚くなるほど制御しにくくなり、高巻線占積率を得るための障害となる。
【０００５】
また、前記１２分割構成のコアセグメント直列体１３への巻線方法として、巻線各相のコイルを各コアセグメント１１に一つづつ順次巻装していく方法が通常だが、各巻線相を順次直列式に巻装していくため、巻線工数が長くなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、分割数の多いコアセグメント直列体は、コアセグメントの間隔が小さいので、コアセグメントが着列体の状態でも、巻線を巻装することは困難であった。本発明は１２分割体など高分割体、及びコア積層積厚の厚いものなど巻線難易度の高いものに対して、コイルを高巻線占積率に巻装できるとともに、より短時間の巻線工数を実現する固定子の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電動機固定子の製造方法は、複数のコアセグメントに巻線を巻装しコイル部を作り、且つこの巻線は渡り線となしており各コアセグメントを連結して巻線相別のコアセグメント群を形成し、隣り合うコアセグメントは他種のコアセグメント群に属するコアセグメントが配置されるようにコアセグメントを組み合わせて、環状体を制作するので、分割数の多い固定子でも、前記コアセグメント直列体に比べ、間に２個以上のコアセグメント分の空間が確保されることになり、巻線制御が容易となり、高占積率の巻線が可能となる。このように本発明の課題を解決するための手段は、複数のコアセグメントと、前記コアセグメント各々の間に設けられる電動機の相数より１つ少ない数の個数の前記コアセグメント分の空間と、前記コアセグメント各々に連続した一連の巻線と、前記コアセグメント各々の間の前記空間を渡る巻線の渡り線とから巻線相別コアセグメント群を構成し、さらにこの巻線相別コアセグメント群を相数分のＡ相の巻線相別コアセグメント群とＢ相の巻線相別コアセグメント群とＣ相の巻線相別コアセグメント群としてこれらを組み合わせて一連のコアセグメント直列体を構成する製造方法であり、前記一連のコアセグメント直列体を構成する製造方法は、前記Ａ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントに前記Ｂ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントを連結させて、同じく前記Ｂ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントに前記Ｃ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントを連結させて、同じく前記Ｃ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントに前記Ａ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントを連結させる製造方法であり、前記一連のコアセグメント直列体を丸めて環状体を形成する電動機固定子の製造方法である。
【０００８】
また、各コアセグメント群は切り離されているため、別の場所で同時に巻線が可能となり、より短時間の巻線工数が実現できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の電動機固定子の製造方法は、複数のコアセグメントに巻線を巻装しコイル部を作り、且つこの巻線は渡り線となしており各コアセグメントを連結して巻線相別のコアセグメントを群形成し、隣り合うコアセグメントは他種のコアセグメント群に属するコアセグメントが配置されるように組み合わせて、環状体を制作したので、各コアセグメントの間隔を充分な広さを設けることができる。
【００１０】
さらに、本発明はコアセグメント群は連続した一連の巻線により複数のコアセグメントを連結しているので、後で各渡り線を連結する必要がない。
さらに、本発明のコアセグメント群別に、コアセグメントを治具に取付、巻線によりコイル部及び渡り線部を形成したので、巻線を容易に固定することができる。
【００１１】
さらに、巻装するコアセグメントのみをコイル間の渡り線に影響を与えない程度に突出させてコイルを巻装してコアセグメント群を形成するので、左右に自由な空間ができ、さらに容易に巻装をすることができる。
さらに、本発明の複数のコアセグメントを連結して、コアセグメント直列体とし、丸めて環状体としてもよい。
【００１２】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
（実施例１）
図１の上図は、巻線相別コアセグメント群１２のＡ相，Ｂ相，Ｃ相を一直線に配列した実施例を表している。各相は、４個のコアセグメント１１を２個のコアセグメント分の空間を隔てた等間隔で配列しており、一直線状に配列された状態でコイル２０が連続して巻装される。各コアセグメント１１間は、各コイル２０間の渡り線２１により連結されている。
【００１３】
コアセグメント１１はコアシート１０を積層して構成されたもので、その両面には凹溝１５と凸片１６を有している。コイル２０が巻装された各Ａ相，Ｂ相，Ｃ相は、互いに組み合わされて１列のコアセグメント直列体１３を構成するが、Ａ相のコアセグメントの有する凹溝１５ａにＢ相のコアセグメントの有する凸片１６ｂが連結する。同じくＢ相のコアセグメントの有する凹溝１５ｂにＣ相のコアセグメントの有する凸片１６ｃが連結する。同じくＣ相のコアセグメントの有する凹溝１５ｃにＡ相のコアセグメントの有する凸片１６ａが連結する。
【００１４】
このように、Ａ相のコアセグメント１１ａ間には、Ｂ相とＣ相のコアセグメント１１ｂ，１１ｃがそれぞれ組み合わされて一連のコアセグメント直列体１３を構成する。図１の下図はこのコアセグメント直列体１３を表しているが、１２個のコアセグメント１１が互いに一直線状を成して連結し、両端にはコイル端末線２２ａ，２２ｂ，２２ｃが延びている。
【００１５】
（実施例２）
図４，図５は、各相の４個のコアセグメント１１を前記の２個のコアセグメント分の空間以上に隔てて巻装する実施例を示している。
前記Ａ相，Ｂ相，Ｃ相の各コアセグメント１１にコイルを巻装する場合、コアセグメント１１は所定の治具に取り付けられることになるが、各コアセグメント１１は渡り線２１によって連結しているだけであるため、隣のコアセグメント１１の位置を変えることができる。例えば、図４に示すように、各コアセグメント１１の取り付けピッチを所定のピッチ以上に拡大して取り付け巻装することで、巻線制御できる空間をより広く確保できる。また図５に示すように、巻装時に巻装されるコアセグメント１１のみ取り付け治具により突出させて巻装することも可能である。これにより、巻装されるコアセグメント１１の周辺を完全に巻線制御できる空間として確保できる。
【００１６】
ただし、これら所定のピッチ以上にコアセグメント間を隔てる場合は、その移動量は、環状体製作時の渡り線処理など、固定子製造時の渡り線に影響を与えない程度とする。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように請求項１，２記載の発明により、巻装されるコアセグメント間に２個のコアセグメント分の空間が確保でき、巻線制御が可能となって高占積率の巻線が実現できる。また、各巻線相別コアセグメント群は切り離されているため、別の場所で同時に巻線が可能となり、より短時間の巻線工数が実現できる。
【００１８】
さらに、請求項３記載の発明は渡り線同士を連結する必要がないので、組立工数を少なくし、渡り線同士の連結部はないので、電動機を小さくすることができる。
さらに、請求項４記載の発明により、巻線されるコアセグメント間に、より広い空間を確保することができ、より難易度の高い巻装品の巻線制御を行い高占積率の巻線を実現できる。
【００１９】
さらに、請求項５記載の発明により、さらに巻装が容易となる。
さらに、請求項６記載の発明により、電動機の固定子の組立を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電動機固定子の製造工程を示す図
【図２】 従来の一体コア積層品を示す図
【図３】 （ａ）同コアシートの斜視図
（ｂ）同コアセグメント斜視図
（ｃ）同コアセグメント直列体を示す図
【図４】 本発明の取り付けピッチを拡大した巻装を示す図
【図５】 同巻装されるコアセグメントのみ突出させた巻装を示す図
【図６】 （ａ）従来のコアセグメント直列体を示す図
（ｂ）同コアセグメントの環状体を示す図
【符号の説明】
１０ コアシート
１１ コアセグメント
１２ コアセグメント群
１３ コアセグメント直列体
１４ 繋ぎ
１５ 凹溝
１６ 凸片
２０ コイル
２１ 渡り線
２２ コイル端末線
３０ フライヤ
Claims (6)
- 複数のコアセグメントと、前記コアセグメント各々の間に設けられる電動機の相数より１つ少ない数の個数の前記コアセグメント分の空間と、前記コアセグメント各々に連続した一連の巻線と、前記コアセグメント各々の間の前記空間を渡る巻線の渡り線とから巻線相別コアセグメント群を構成し、さらにこの巻線相別コアセグメント群を相数分のＡ相の巻線相別コアセグメント群とＢ相の巻線相別コアセグメント群とＣ相の巻線相別コアセグメント群としてこれらを組み合わせて一連のコアセグメント直列体を構成する製造方法であり、前記一連のコアセグメント直列体を構成する製造方法は、前記Ａ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントに前記Ｂ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントを連結させて、同じく前記Ｂ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントに前記Ｃ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントを連結させて、同じく前記Ｃ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントに前記Ａ相の巻線相別コアセグメント群のコアセグメントを連結させる製造方法であり、前記一連のコアセグメント直列体を丸めて環状体を形成する電動機固定子の製造方法。
- ３種類巻線相別のコアセグメント群を、隣り合うコアセグメントは左右異なる他種のコアセグメント群に属するコアセグメントを配置するように組み合わせて、環状体を制作した請求項１記載の電動機固定子の製造方法。
- コアセグメントは凹溝及び凸片を有し、隣り合うコアセグメントが互いに前記凹溝と前記凸片とで連結している請求項１記載の電動機固定子の製造方法。
- コアセグメント群別に、コアセグメントを治具に取付、巻線によりコイル部及び渡り線部を形成した請求項１記載の電動機固定子の製造方法。
- 巻装するコアセグメントのみを突出させてコイルを巻装してコアセグメント群を形成する請求項１記載の電動機固定子の製造方法。
- 複数のコアセグメントを連結して、コアセグメント直列体とし、丸めて環状体とした請求項１記載の電動機固定子の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07701597A JP3692698B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 電動機固定子の製造方法 |
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| JP2005129263A Division JP2005261199A (ja) | 2005-04-27 | 2005-04-27 | 電動機固定子 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10271770A JPH10271770A (ja) | 1998-10-09 |
| JP3692698B2 true JP3692698B2 (ja) | 2005-09-07 |
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ID=13621941
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| JP07701597A Expired - Fee Related JP3692698B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 電動機固定子の製造方法 |
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| JP4514171B2 (ja) * | 2000-07-14 | 2010-07-28 | 株式会社小田原エンジニアリング | 固定子の製造方法及び製造装置 |
| JP2002058181A (ja) * | 2000-08-11 | 2002-02-22 | Ichinomiya Denki:Kk | 分割コアユニット、ステータ、及びモータ |
| JP2002176753A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電動機固定子の製造方法及びその固定子 |
| JP3903784B2 (ja) * | 2001-12-21 | 2007-04-11 | 松下電器産業株式会社 | 回転電機の固定子製造方法 |
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| JP4112535B2 (ja) | 2004-07-30 | 2008-07-02 | 株式会社一宮電機 | ステータ及びブラシレスモータ |
| JP2006087278A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Nidec Shibaura Corp | ブラシレスｄｃモータの固定子 |
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