JP3712119B2 - Winding method to stator core - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、回転電気機械に用いられるステータコアへの巻線方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
モータ等の回転電気機械に用いられるステータコアへの巻線方法として、ステータコアの中心に配置された導線ガイド筒を通し、更にその先端部から放射状に延出された3つのノズルを通して、U,V,Wの各相の導線を吐出させつつ、前記導線ガイド筒をステータコアの軸方向に往復移動させつつ、所定のタイミングで揺動させることにより、前記3つのノズルを対応する内歯の回りに周回させて直接導線を巻き付ける直巻方式が知られている。また、ステータコアに巻線された導線の端部を結線する方式として、スター結線とダブルスター結線とが知られている。
【0003】
図7は従来の一般的な方式であるスター結線の電気回路図であり、図8はその配線図である。図7において、U,V,Wは、それぞれU相、V相、W相の端部を示し、1〜6は、ステータコアの内歯に巻線されたコイルを示している。各相の導線Lu、Lv、Lwは、2個ずつ並列に配置された各相のコイルに接続された後、中性点COMにて結線されている。そして、導線Lu、Lvとの間、導線Lv、Lwとの間、導線LwとLUとの間に電流が順次流れて回転する磁界を形成するようになっている。
【0004】
図8に示すように、この例では、6個の内歯T1〜T6を有するステータコアSが用いられており、各相U,V,Wの2個ずつのコイルが互いに対向する位置に配置され、コイル1、2、3、4、5、6の順に並んでいる。また、各相の導線の巻き終わり端部には、コネクタC1〜C3が接続され、図示しない電気回路に接続されるようになっている。更に、各相の導線の巻き始め端部は、互いに結線されて中性点COMをなしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の巻線方法では、ステータコアSの内歯T1〜T6にそれぞれ別個に導線を巻き付けるため、導線の端部が合計12箇所となり、このうち6箇所の導線を結線して中性点を形成しなければならないので、結線作業に時間がかかるという問題があった。
【0006】
また、ステータコアSの内歯T1〜T6にそれぞれ別個に導線を巻き付けるため、巻き始め及び巻き終わりの導線端部の保持切断操作を各内歯毎に行う必要があり、巻線作業も時間がかかるという問題があった。
【0007】
したがって、本発明の目的は、巻線作業や結線作業をより効率的に行うことができるようにした回転電気機械に用いられるステータコアへの巻線方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、回転電気機械に用いられるステータコアへの巻線方法において、U、V、Wの各相の導線の巻き始め端部を、ステータコアに予め装着してある絶縁枠の所定位置に設けた第1の保持枠に保持させ、その状態でU、V、Wの各相の導線を対応する内歯に連続して巻線を行うと共に、ある1つの内歯に対する巻線終了後、次の内歯の巻線開始位置まで導線を渡らせる操作を前記巻き始め端部を保持した端面とは反対側の端面で行い、次の内歯に対してコイル形成のための巻線を行う前に、前記渡り線をステータコアの外側に引き出してリード端部とし、導線の巻き終わり端部を、前記第1の保持部と同じ端面側で、該第1の保持部とは所定角度離れた位置に設けた第2の保持部に保持させ、前記第1の保持部及び前記第2の保持部に連結端子を装着することにより、前記各保持部に保持させたU、V、Wの各相の導線の端部を導通させて中性点を形成し、ステータコアの外側に引き出した前記リード端部に電気回路接続用のリード端子をそれぞれ装着することを特徴とするステータコアへの巻線方法を提供するものである。
【0009】
本発明によれば、導線の巻き始め及び巻き終わりの端部を、ステータコアに予め装着してある絶縁枠に設けた第1の保持枠及び第2の保持枠に保持させ、巻線終了後に上記第1の保持枠及び第2の保持枠に連結端子を装着して中性点を形成するようにしたので、中性点を形成するための結線作業を自動化して効率よく行うことができる。また、U、V、Wの各相毎に複数の内歯に巻き付ける場合、各相の複数の内歯への巻き付けを連続して行うことができ、その際、次の内歯に対してコイル形成のための巻線を行う前に、渡り線をステータコアの外側に引き出してリード端部とし、このリード端部に電気回路接続用のリード端子をそれぞれ装着するようにしたので、複数の導線を束ねて端子を装着する必要がなく、電気回路接続用のリード端子の装着も容易になる。
【0010】
本発明の好ましい態様によれば、前記第1の保持部と前記第2の保持部とが、ステータコアの中心に対して180度対向する位置から、前記ステータコアの隣接する内歯どうしがなす角度の半分だけずれた位置に設けられている。
【0011】
上記態様によれば、導線の巻き始めに第1の保持部から巻線するべき内歯に至る長さ、導線の巻き終わりに巻線された内歯から第2の保持部に至る長さ、及び1つの内歯への巻線終了後に次の内歯に移動する渡り線の長さの合計(U、V、W相の全ての合計)長さを最も短くすることができ、それによって導線の消費量を少なくすることができると共に、巻線作業をより高速化することができる。
【0012】
本発明の別の好ましい態様によれば、前記第1の保持部及び前記第2の保持部が、前記絶縁枠に一体に形成された枠状のリブを有し、このリブの縁部に前記U、V、Wの各相の導線の巻き始め又は巻き終わり端部を挿入保持する保持溝が形成されており、前記連結端子は、前記リブの内側に嵌合する形状をなすと共に、前記導線を導入してその絶縁被覆を破って導通させる接触溝を有している。
【0013】
上記態様によれば、U、V、Wの各相の導線の巻き始め又は巻き終わり端部を枠状のリブの保持溝に挿入するだけで保持させることができ、枠状のリブの内側に連結端子を挿入するだけで、保持溝に保持された導線を連結端子の接触溝に圧入して、導線の絶縁被覆を破って導通させることができる。
【0014】
本発明の更に好ましい態様によれば、前記渡り線を次の内歯に巻き付ける際、該内歯に対して本来の巻き方向とは逆方向に所定回数巻き付けた後、渡り線をステータコアの外側に引き出し、次いで引き出したスロットに渡り線を再び挿入して本来の巻き方向に巻き付ける。
【0015】
上記態様によれば、渡り線が同じスロットから引き出されるので、この引き出した渡り線を結束させて端子等を装着する作業が容易になり、リード線処理の作業性を良好にすることができる。
【0016】
本発明の更に好ましい態様によれば、前記逆方向巻きを1〜3回とし、前記本来の巻き方向における巻き回数を、前記逆方向巻きの数だけ多く設定する。
【0017】
上記態様によれば、逆方向巻きを1〜3回にすることにより、逆方向巻きによる電磁力の損失を必要最小限にし、本来の巻き方向における巻き回数を逆方向巻きの数だけ多く設定することによって、必要とされる電磁力を確保することができる。
【0018】
本発明の更に好ましい態様によれば、前記引き出した渡り線の外周にチューブを被せて結束させ、このチューブから突出した前記リード端部に端子を装着する。
【0019】
上記態様によれば、引き出した渡り線の外周にチューブを被せることによってリード線を保護することができ、チューブから突出した渡り線のリード端部に端子を装着することによって、リード線への端子の装着作業も容易かつ確実に行うことができる。
【0020】
【実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図1〜6には本発明による巻線方法の一実施形態が示されている。図1は本発明の方法によって巻線されたステータコアの巻き始め及び巻き終わり側の端面から見た斜視図、図2は同ステータコアの巻き始め及び巻き終わり側の端面から見た平面図、図3は同ステータコアの渡り線側の端面から見た底面図、図4は連結端子によって中性点を形成した状態を示す部分拡大斜視図、図5は連結端子を示す斜視図、図6は本発明の巻線方法に採用されるダブルスター結線の電気回路図である。
【0021】
本発明の巻線方法は、ステータコアの内歯に直接導線を巻き付けてコイルを形成する巻線装置を用いて行われる。このような巻線装置としては、例えば本出願人による特許第2813556号公報に記載された装置等が使用できる。
【0022】
また、本発明で使用する巻線装置としては、上記公報に示されたような構造を有すると共に、ステータコアの中心に配置されるガイド筒の先端にガイド筒に対して等角度で放射状に延出される3つのノズルを有し、これらのノズルからU、V、Wの各相の導線を同時に繰出しつつ、各相に対応する3つの内歯に同時に巻線を施すことができるものが好ましく用いられる。
【0023】
図2、3に示すように、この実施形態で使用するステータコアSは、6つの内歯T1〜T6を有し、各内歯の間には、コイルを収容するスロットDが形成されている。また、各スロットDの内周には、樹脂製の絶縁枠Pが挿入されている。絶縁枠Pは、スロットDの内周に適合する形状をなし、ステータコアSの軸方向におけるそれらの両端は、ステータコアSの端面から突出して、渡り線等を保持するためのリブRをなしている。
【0024】
図2、4に示すように、上記リブRの外周には、ステータコアSの中心に対して180度対向する位置から、ステータコアSの隣接する内歯どうしがなす角度の半分(この実施形態の場合30度)だけずれた角度(この実施形態の場合150度)をおいて、第1の保持部11と第2の保持部12とが形成されている。なお、第1の保持部11は、V相の導線Lvが1回目に巻線される内歯T2の中央に位置し、第2の保持部12は、V相の導線Lvが2回目に巻線される内歯T5の巻き終わり側の端部に位置している。
【0025】
各保持部11、12は、長方形の開口部を有する枠状のリブ13で構成され、このリブ13の縁部にU、V、Wの各相の導線Lu、Lv、Lwを保持するための保持溝14が形成されている。なお、図4には、第2の保持部12しか示されていないが、第1の保持部11も実質的に同じ構造をなしている。
【0026】
本発明の巻線方法においては、まず、図1、2に示すように、U、V、Wの各相の導線Lu、Lv、Lwの巻き始めの端部を第1の保持部11の保持溝14に挿入保持させる。その状態で、図示しない巻線装置の導線Luを繰出すノズルは、内歯T1に隣接するスロット配置され、導線Lvを繰出すノズルは、内歯T2に隣接するスロットに配置され、導線Lwを繰出すノズルは、内歯T3に隣接するスロットに配置される。そして、巻線装置のガイド筒が軸方向に往復移動しつつ所定角度で揺動して、各ノズルが対応する内歯T1、T2、T3を周回して、内歯T1、T2、T3の周りに、導線Lu、Lv、Lwが巻き付けられ、U,V,W相の第1コイル1、2、3が形成される。
【0027】
こうして、最初の内歯T1、T2、T3への巻線が終了すると、図3に示すように、ステータコアSの、第1の保持部11及び第2の保持部12が設けられていない方の端面から導線Lu、Lv、Lwが引き出され、巻線ノズルがステータコアSに対して相対的に回動して、次に巻線すべき内歯T4、T5、T6に隣接したスロットに移動する。
【0028】
このとき渡り線は、図1における絶縁枠PのリブRの外周に沿って配線されるが、その途中で図示しないクランプにより外方に引き出され、折り返されることにより、リード端子20u、20v、20wを接続するためのリード端部Eu、Ev、Ewが形成される。
【0029】
こうして、図示しない巻線ノズルを、次に巻線すべき内歯T4、T5、T6に隣接したスロットに移動させた後、巻線ノズルを対応する内歯T4、T5、T6を周回するように動かして、内歯T4、T5、T6に導線Lu、Lv、Lwを巻き付けて、U,V,W相の第2コイル4、5、6を形成する。
【0030】
第2コイル4、5、6の巻線終了後、導線Lu、Lv、Lwの巻き終わり端部を図示しないクランプで保持して、図1、2に示す第2ホルダ12の保持溝14に挿入して保持させる。
【0031】
次に、上記第1ホルダ11及び第2ホルダ12に、連結端子30を挿入する。この連結端子30は、図5に示すように、連結帯32によって連結され、保持部11、12のリブ13の内側に嵌合する3つの押し込み部33を有し、各押し込み部33には、各相の導線Lu、Lv、Lwを導入する接触溝31u、31v、31wが設けられている。
【0032】
そして、この連結端子30を第1ホルダ11及び第2ホルダ12のリブ13の内側に押し込むと、上記接触溝31u、31v、31wに、対応する導線Lu、Lv、Lwが圧入され、それらの絶縁被覆が破られて連結端子30と導通する。その結果、各相の導線Lu、Lv、Lwが連結端子30を介して短絡し、後述する中性点が形成される。なお、連結端子30を押し込むとき、図示しないカッタが作動し、図4に示されるように、第1ホルダ11及び第2ホルダ12の保持溝14から突出した導線Lu、Lv、Lwの端部がカットされる。
【0033】
一方、ステータコアSの反対側の端面から延出された前記リード端部Eu、Ev、Ewには、リード端子20u、20v、20wが取付けられる。すなわち、この実施形態の場合、リード端子20u、20v、20wは、U字状の爪21を有し、この爪21の間にリード端部Eu、Ev、Ewを挿入し、爪21を圧着してかしめることにより、取付けることができる。
【0034】
こうして取付けたリード端子20u、20v、20wは、更に、クラスタと呼ばれるコネクタハウジング23に挿入することにより一体化され、図示しない電気回路の配線コネクタとワンタッチで連結できるように構成される。
【0035】
こうして巻線されたステータコアSの電気回路は、図6に示すようなダブルスター結線回路をなしている。すなわち、リード端子20u、20v、20wに接続された各相の導線Lu、Lv、Lwは、各相毎に設けた一対のコイル1と4、2と5、3と6に並列接続された後、第1の中性点COM1と、第2の中性点COM2とで互いに連結されている。すなわち、第1の中性点COM1は、導線Lu、Lv、Lwの巻き始め端部を第1の保持溝11にて連結端子30で導通させることにより形成され、第2の中性点COM2は、導線Lu、Lv、Lwの巻き終わり端部を第2の保持溝12にて連結端子30で導通させることにより形成されている。
【0036】
このように、本発明によれば、各相の導線Lu、Lv、Lwの巻き始め端部と巻き終わり端部とを、絶縁枠Pの一方の端面に形成した第1の保持部11、第2の保持部12にそれぞれ保持させ、各保持部11、12に連結端子30を押し込むだけで第1の中性点COM1と、第2の中性点COM2とを形成することができる。また、渡り線の途中でリード端部Eu、Ev、Ewを形成し、これにリード端子20u、20v、20wを取付けることによって、リード側の結線も容易に行うことができる。
【0037】
図9、10には、本発明による巻線方法の他の実施形態が示されている。
この実施形態は、渡り線を引き出してリード線とする工程が、前記実施形態と異なっている。その他の工程は、前記実施形態と同じなので、上記渡り線の処理工程について詳細に説明し、他の工程については省略することとする。
【0038】
前述したように、内歯T1、T2、T3の周りに、導線Lu、Lv、Lwを巻き付けて、U,V,W相の第1コイル1、2、3を形成した後、図9に示すように、ステータコアSの、第1の保持部11及び第2の保持部12が設けられていない方の端面から導線Lu、Lv、Lwが引き出され、巻線ノズルがステータコアSに対して相対的に回動して、次に巻線すべき内歯T4、T5、T6に隣接したスロットに移動する。
【0039】
そして、この実施形態では、渡り線を上記の段階でクランプにより外方に引き出すのではなく、上記渡り線を対応する内歯T4、T5、T6に所定回数、好ましくは1〜3回、より好ましくは1回だけ逆巻きする。この実施形態では逆巻きを1回行うものとする。
【0040】
すなわち、図9、10を併せて参照すると、導線Luは、内歯T4に隣接するスロットD4aに挿入し、内歯T4の反対側のスロットD4bから取出した後、クランプにより外方に引き出して折り返すことにより、リード端部Euを形成する。そして、折り返した導線Luを上記で引き出したスロットD4bに戻し、今度は本来の巻き方向に巻線してU相の第2コイル4を形成する。
【0041】
同様に、導線Lvは、内歯T5に隣接するスロットD5aに挿入し、内歯T5の反対側のスロットD5bから取出した後、クランプにより外方に引き出して折り返すことにより、リード端部Evを形成する。そして、折り返した導線Luを上記で引き出したスロットD5bに戻し、今度は本来の巻き方向に巻線してV相の第2コイル5を形成する。
【0042】
同様に、導線Lwは、内歯T6に隣接するスロットD6aに挿入し、内歯T6の反対側のスロットD6bから取出した後、クランプにより外方に引き出して折り返すことにより、リード端部Ewを形成する。そして、折り返した導線Luを上記で引き出したスロットD6bに戻し、今度は本来の巻き方向に巻線してW相の第2コイル6を形成する。
【0043】
なお、上記本来の巻き方向における巻き回数は、上記逆方向巻きの数だけ多く設定することが好ましい。すなわち、逆方向巻きによって、駆動に必要とされる電磁力が弱められるので、その分だけ本来の巻き方向における巻き回数を増やして必要とされる電磁力を確保することが望まれるためである。
【0044】
そして、第2コイル4、5、6の巻線終了後、前記実施形態と同様に、導線Lu、Lv、Lwの巻き終わり端部を図示しないクランプで保持して、図1、2に示す第2ホルダ12の保持溝14に挿入して保持させる。更に、上記第1ホルダ11及び第2ホルダ12に、連結端子30を挿入する。
【0045】
この実施形態では、図10に示すように、引き出された導線Luは、リード端部Euで折り返されると共に、それらの基部がスロットD4bの同じ位置から引き出されて平行に揃えられた状態となる。また、引き出された導線Luの基部は本来の巻き方向に巻かれて形成されたコイル4によってしっかりと固定されるため、1箇所から引き出された状態となる。このため、リード端部Euを保護用のチューブ40に通しやすく、作業性が向上する。
【0046】
そして、導線Luのリード端部Euをチューブ40の他端から突出させ、このリード端部Euに、端子、この実施形態の場合、リセプタクル接触子41を装着する。更に、リード端部Euに装着したリセプタクル接触子41は、ハウジング42の対応するスロット43に挿入されて、コネクタ44が形成される。このコネクタ44は、図示しない相手方コネクタのピン端子を上記リセプタクル接触子41に挿入することにより、電気的な導通がなされる。なお、以上のことは、他の導線Lv、Lwについても同様である。
【0047】
なお、上記各実施形態は、合計6つの内歯T1〜T6を有するステータコアSに本発明の巻線方法を適用したものであるが、本発明は、合計9個、12個などの3の倍数個の内歯を有するいずれのステータコアにも適用可能である。
【0048】
また、本発明の巻線方法は、特にDCブラシレスモータ用のステータコアへの巻線に好適である。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、導線の巻き始め及び巻き終わりの端部を、ステータコアに予め装着してある絶縁枠に設けた第1の保持枠及び第2の保持枠に保持させ、巻線終了後に上記第1の保持枠及び第2の保持枠に連結端子を装着して中性点を形成するようにしたので、中性点を形成するための結線作業を自動化して効率よく行うことができる。また、U、V、Wの各相毎に複数の内歯に巻き付ける場合、各相の複数の内歯への巻き付けを連続して行うことができ、その際、次の内歯に対してコイル形成のための巻線を行う前に、渡り線をステータコアの外側に引き出してリード端部とし、このリード端部に電気回路接続用のリード端子をそれぞれ装着するようにしたので、複数の導線を束ねて端子を装着する必要がなく、電気回路接続用のリード端子の装着も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法によって巻線されたステータコアの巻き始め及び巻き終わり側の端面から見た斜視図である。
【図2】同ステータコアの巻き始め及び巻き終わり側の端面から見た平面図である。
【図3】同ステータコアの渡り線側の端面から見た底面図である。
【図4】連結端子によって中性点を形成した状態を示す部分拡大斜視図である。
【図5】同連結端子を示す斜視図である。
【図6】本発明の巻線方法に採用されるダブルスター結線の電気回路図である。
【図7】従来の一般的な方式であるスター結線の電気回路図である。
【図8】同スター結線の配線図である。
【図9】本発明の他の実施形態であって、ステータコアの渡り線側の端面から見た底面図である。
【図10】同実施形態によるリード線の処理方法を示す、ステータコアの渡り線側の端面から見た斜視図である。
【符号の説明】
1〜6 コイル
11 第1の保持部
12 第2の保持部
13 リブ
14 保持溝
20 リード端子
30 連結端子
31u、31v、31w 接触溝
40 チューブ
41 リセプタクル接触子
S ステータコア
P 絶縁枠
R リブ
Lu、Lv、Lw 導線
COM1、COM2 中性点
Eu、Ev、Ew リード端部
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a winding method around a stator core used in a rotating electric machine.
[0002]
[Prior art]
As a winding method to a stator core used in a rotating electric machine such as a motor, U, V, and the like are passed through a conducting wire guide tube arranged at the center of the stator core and further through three nozzles radially extending from the tip portion thereof. While discharging the conductive wire of each phase of W, the three guide nozzles are rotated around the corresponding internal teeth by swinging at a predetermined timing while reciprocating the conductive wire guide tube in the axial direction of the stator core. A direct winding method in which a conductive wire is directly wound is known. Further, star connection and double star connection are known as methods for connecting the ends of the conductive wires wound around the stator core.
[0003]
FIG. 7 is an electric circuit diagram of a star connection which is a conventional general method, and FIG. 8 is a wiring diagram thereof. In FIG. 7, U, V, and W indicate end portions of the U phase, the V phase, and the W phase, respectively, and 1 to 6 indicate coils that are wound around the inner teeth of the stator core. Conductive wires Lu, Lv, and Lw of each phase are connected to a coil of each phase arranged in parallel by two, and then connected at a neutral point COM. A rotating magnetic field is formed by a current flowing sequentially between the conductors Lu and Lv, between the conductors Lv and Lw, and between the conductors Lw and LU.
[0004]
As shown in FIG. 8, in this example, a stator core S having six internal teeth T1 to T6 is used, and two coils of each phase U, V, W are arranged at positions facing each other. , Coils 1, 2, 3, 4, 5, 6 are arranged in this order. Further, connectors C1 to C3 are connected to the winding end portions of the conductive wires of the respective phases, and are connected to an electric circuit (not shown). Further, the winding start ends of the conductive wires of the respective phases are connected to each other to form a neutral point COM.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional winding method, since the conducting wires are individually wound around the inner teeth T1 to T6 of the stator core S, there are a total of 12 ends of the conducting wires, of which 6 conducting wires are connected to the neutral point. Therefore, there is a problem that it takes time for the wiring work.
[0006]
In addition, since the conductive wires are individually wound around the inner teeth T1 to T6 of the stator core S, it is necessary to perform the holding and cutting operation of the winding wire end portions at the start and end of winding for each inner tooth, and the winding work also takes time. There was a problem.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for winding a stator core used in a rotating electrical machine that can perform a winding operation and a wiring operation more efficiently.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for winding a stator core used in a rotating electrical machine, wherein the winding start ends of the lead wires of U, V, and W phases are mounted on the stator core in advance. A first holding frame provided at a predetermined position of the frame is held, and in that state, the conductors of each phase of U, V, W are continuously wound around the corresponding internal teeth, and for one internal tooth After the end of winding, the operation of crossing the lead wire to the winding start position of the next internal tooth is performed on the end surface opposite to the end surface holding the winding start end, and the coil is formed on the next internal tooth Before winding, the connecting wire is pulled out to the outside of the stator core to be a lead end, and the winding end end of the conductor is on the same end surface side as the first holding portion, Is held by a second holding portion provided at a position separated by a predetermined angle, and the first holding portion is And attaching a connecting terminal to the second holding portion, the ends of the U, V, and W phases held by the holding portions are electrically connected to form a neutral point. The present invention provides a winding method around a stator core, wherein a lead terminal for connecting an electric circuit is attached to each end of the lead drawn out to the outside.
[0009]
According to the present invention, the ends of the winding start and the winding end of the conducting wire are held by the first holding frame and the second holding frame provided on the insulating frame previously mounted on the stator core, and after the end of winding, Since the neutral terminal is formed by attaching the connecting terminal to the first holding frame and the second holding frame, the connection work for forming the neutral point can be automated and efficiently performed. In addition, when winding around a plurality of internal teeth for each phase of U, V, W, it is possible to continuously wrap each phase around a plurality of internal teeth. Before carrying out the winding for forming, the connecting wire was pulled out to the outside of the stator core to be the lead end, and the lead terminals for connecting the electric circuit were respectively attached to the lead end. There is no need to bundle the terminals and attach the lead terminals for connecting the electric circuit.
[0010]
According to a preferred aspect of the present invention, an angle formed between adjacent internal teeth of the stator core from a position where the first holding portion and the second holding portion face each other by 180 degrees with respect to the center of the stator core. It is provided at a position shifted by half.
[0011]
According to the above aspect, the length from the first holding portion to the inner teeth to be wound at the beginning of the winding of the conducting wire, the length from the inner teeth wound at the end of the winding of the conducting wire to the second holding portion, And the sum of the lengths of the crossover wires that move to the next inner tooth after the winding of one inner tooth (the sum of all of the U, V, and W phases) can be minimized. As a result, the winding work can be speeded up.
[0012]
According to another preferable aspect of the present invention, the first holding part and the second holding part have a frame-shaped rib formed integrally with the insulating frame, and the edge of the rib A holding groove for inserting and holding the winding start or winding end of the lead wire of each phase of U, V, and W is formed, and the connecting terminal is shaped to fit inside the rib, and the lead wire And has a contact groove for breaking the insulating coating and conducting.
[0013]
According to the above aspect, the winding start or winding end of the lead wire of each phase of U, V, and W can be held by simply inserting it into the holding groove of the frame-shaped rib, and inside the frame-shaped rib. By simply inserting the connecting terminal, the conducting wire held in the holding groove can be press-fitted into the contact groove of the connecting terminal, and the insulating coating of the conducting wire can be broken to make it conductive.
[0014]
According to a further preferred aspect of the present invention, when the connecting wire is wound around the next inner tooth, the connecting wire is wound around the inner tooth a predetermined number of times in the direction opposite to the original winding direction, and then the connecting wire is placed outside the stator core. Pull out, and then insert the crossover wire again into the pulled out slot and wind it in the original winding direction.
[0015]
According to the above aspect, since the connecting wire is drawn out from the same slot, the operation of binding the drawn connecting wire and attaching the terminal or the like becomes easy, and the workability of the lead wire processing can be improved.
[0016]
According to a further preferred aspect of the present invention, the reverse winding is set to 1 to 3, and the number of windings in the original winding direction is set to be larger by the number of the reverse windings.
[0017]
According to the above aspect, by setting the reverse winding to 1 to 3, the loss of electromagnetic force due to the reverse winding is minimized, and the number of windings in the original winding direction is set to be larger by the number of reverse windings. Therefore, the required electromagnetic force can be ensured.
[0018]
According to a further preferred aspect of the present invention, a tube is placed on the outer periphery of the pulled-out connecting wire and bound, and a terminal is attached to the lead end protruding from the tube.
[0019]
According to the above aspect, the lead wire can be protected by covering the outer periphery of the lead-out connecting wire, and the terminal to the lead wire is attached by attaching the terminal to the lead end portion of the connecting wire protruding from the tube. Can be easily and reliably performed.
[0020]
Embodiment
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 6 show an embodiment of a winding method according to the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a stator core wound by the method of the present invention, as viewed from the end face on the winding start and winding end side, and FIG. 2 is a plan view of the stator core viewed from the end face on the winding start and winding end side. Is a bottom view of the stator core as viewed from the end face on the crossover side, FIG. 4 is a partially enlarged perspective view showing a state in which a neutral point is formed by the connecting terminal, FIG. 5 is a perspective view showing the connecting terminal, and FIG. It is an electric circuit diagram of a double star connection employed in the winding method.
[0021]
The winding method of the present invention is performed using a winding device that forms a coil by winding a conductive wire directly around the inner teeth of a stator core. As such a winding device, for example, a device described in Japanese Patent No. 2813556 by the present applicant can be used.
[0022]
In addition, the winding device used in the present invention has a structure as shown in the above publication, and extends radially at the same angle with respect to the guide tube at the tip of the guide tube disposed at the center of the stator core. It is preferable to use three nozzles that are capable of simultaneously winding the three inner teeth corresponding to each phase while simultaneously feeding the U, V, and W lead wires from these nozzles. .
[0023]
As shown in FIGS. 2 and 3, the stator core S used in this embodiment has six internal teeth T1 to T6, and a slot D for accommodating a coil is formed between the internal teeth. A resin insulating frame P is inserted in the inner periphery of each slot D. The insulating frame P has a shape that fits the inner periphery of the slot D, and both ends of the stator core S in the axial direction protrude from the end face of the stator core S to form ribs R for holding a crossover or the like. .
[0024]
As shown in FIGS. 2 and 4, the outer periphery of the rib R is half the angle formed by the adjacent inner teeth of the stator core S from a position facing the center of the stator core S by 180 degrees (in this embodiment). The first holding part 11 and the second holding part 12 are formed at an angle shifted by 30 degrees) (150 degrees in this embodiment). The first holding unit 11 is positioned at the center of the internal tooth T2 around which the V-phase conductive wire Lv is wound for the first time, and the second holding unit 12 has the V-phase conductive wire Lv wound for the second time. It is located at the end on the winding end side of the inner teeth T5 to be lined.
[0025]
Each holding part 11, 12 is constituted by a frame-shaped rib 13 having a rectangular opening, and the edges of this rib 13 are used to hold the conductors Lu, Lv, Lw of the U, V, W phases. A holding groove 14 is formed. Although only the second holding part 12 is shown in FIG. 4, the first holding part 11 has substantially the same structure.
[0026]
In the winding method of the present invention, first, as shown in FIGS. 1 and 2, the winding start ends of the conductive wires Lu, Lv, and Lw of U, V, and W are held by the first holding unit 11. The groove 14 is inserted and held. In this state, the nozzle that feeds the conducting wire Lu of the winding device (not shown) is arranged in the slot adjacent to the internal tooth T1, and the nozzle that feeds the conducting wire Lv is arranged in the slot adjacent to the internal tooth T2, and the conducting wire Lw is connected. The feeding nozzle is arranged in a slot adjacent to the internal tooth T3. Then, the guide cylinder of the winding device swings at a predetermined angle while reciprocating in the axial direction, and each nozzle circulates corresponding internal teeth T1, T2, T3, and around the internal teeth T1, T2, T3. The conducting wires Lu, Lv, and Lw are wound around the first, second, and third coils of U, V, and W phases.
[0027]
Thus, when the winding to the first internal teeth T1, T2, T3 is completed, as shown in FIG. 3, the stator core S in which the first holding portion 11 and the second holding portion 12 are not provided. The conducting wires Lu, Lv, and Lw are drawn from the end face, and the winding nozzle rotates relative to the stator core S and moves to a slot adjacent to the inner teeth T4, T5, and T6 to be wound next.
[0028]
At this time, the connecting wire is routed along the outer periphery of the rib R of the insulating frame P in FIG. 1, but is pulled out by a clamp (not shown) in the middle and turned back, thereby leading to the lead terminals 20u, 20v, 20w. Lead end portions Eu, Ev, and Ew for connecting are formed.
[0029]
Thus, after the winding nozzle (not shown) is moved to the slot adjacent to the inner teeth T4, T5, T6 to be wound next, the winding nozzle is rotated around the corresponding inner teeth T4, T5, T6. By moving, the conductive wires Lu, Lv, Lw are wound around the internal teeth T4, T5, T6 to form the second coils 4, 5, 6 of U, V, W phase.
[0030]
After the winding of the second coils 4, 5, 6 is completed, the winding end ends of the conducting wires Lu, Lv, Lw are held by a clamp (not shown) and inserted into the holding groove 14 of the second holder 12 shown in FIGS. And hold it.
[0031]
Next, the connecting terminal 30 is inserted into the first holder 11 and the second holder 12. As shown in FIG. 5, the connecting terminal 30 is connected by a connecting band 32 and has three pushing portions 33 that fit inside the ribs 13 of the holding portions 11 and 12. Contact grooves 31u, 31v, 31w for introducing the conducting wires Lu, Lv, Lw of the respective phases are provided.
[0032]
Then, when this connecting terminal 30 is pushed into the inside of the rib 13 of the first holder 11 and the second holder 12, the corresponding conducting wires Lu, Lv, Lw are press-fitted into the contact grooves 31u, 31v, 31w, and their insulation The coating is broken and is electrically connected to the connecting terminal 30. As a result, the conducting wires Lu, Lv, and Lw of each phase are short-circuited via the connection terminal 30, and a neutral point described later is formed. Note that when the connecting terminal 30 is pushed in, a cutter (not shown) is activated, and the ends of the conducting wires Lu, Lv, and Lw protruding from the holding grooves 14 of the first holder 11 and the second holder 12 are moved as shown in FIG. Cut.
[0033]
On the other hand, lead terminals 20u, 20v, and 20w are attached to the lead end portions Eu, Ev, and Ew that are extended from the opposite end face of the stator core S. That is, in the case of this embodiment, the lead terminals 20u, 20v, 20w have U-shaped claws 21, and the lead end portions Eu, Ev, Ew are inserted between the claws 21, and the claws 21 are crimped. Can be installed by caulking.
[0034]
The lead terminals 20u, 20v, and 20w thus attached are further integrated by being inserted into a connector housing 23 called a cluster, and can be connected to a wiring connector of an electric circuit (not shown) with one touch.
[0035]
The electric circuit of the stator core S wound in this way forms a double star connection circuit as shown in FIG. That is, after the lead wires Lu, Lv, and Lw connected to the lead terminals 20u, 20v, and 20w are connected in parallel to the pair of coils 1 and 4, 2, 5, 3, and 6 provided for each phase. The first neutral point COM1 and the second neutral point COM2 are connected to each other. That is, the first neutral point COM1 is formed by conducting the winding start end of the conducting wires Lu, Lv, Lw through the first holding groove 11 at the connection terminal 30, and the second neutral point COM2 is The winding end ends of the conducting wires Lu, Lv, and Lw are electrically connected to each other by the connecting terminal 30 in the second holding groove 12.
[0036]
Thus, according to the present invention, the first holding portion 11, the first holding portion 11, the winding start end portion and the winding end end portion of each phase of the conducting wires Lu, Lv, Lw formed on one end face of the insulating frame P, The first neutral point COM1 and the second neutral point COM2 can be formed by simply holding the two holding portions 12 and pushing the connecting terminal 30 into the holding portions 11 and 12, respectively. Further, by forming the lead end portions Eu, Ev, Ew in the middle of the crossover and attaching the lead terminals 20u, 20v, 20w thereto, the lead-side connection can be easily performed.
[0037]
9 and 10 show another embodiment of the winding method according to the present invention.
This embodiment is different from the previous embodiment in the step of drawing out the connecting wire to form a lead wire. Since the other steps are the same as those in the above embodiment, the connecting wire processing step will be described in detail, and the other steps will be omitted.
[0038]
As described above, the conductive wires Lu, Lv, and Lw are wound around the inner teeth T1, T2, and T3 to form the first coils 1, 2, and 3 of the U, V, and W phases, and then, as shown in FIG. As described above, the conductors Lu, Lv, Lw are drawn from the end face of the stator core S where the first holding part 11 and the second holding part 12 are not provided, and the winding nozzle is relative to the stator core S. To the slot adjacent to the inner teeth T4, T5, T6 to be wound next.
[0039]
In this embodiment, the connecting wire is not pulled out outward by clamping in the above-described stage, but the connecting wire is applied to the corresponding internal teeth T4, T5, and T6 a predetermined number of times, preferably 1 to 3 times, more preferably. Reverses only once. In this embodiment, reverse winding is performed once.
[0040]
That is, referring to FIGS. 9 and 10 together, the conducting wire Lu is inserted into the slot D4a adjacent to the inner tooth T4, taken out from the slot D4b on the opposite side of the inner tooth T4, and then pulled outward by the clamp and folded back. As a result, the lead end Eu is formed. Then, the folded lead Lu is returned to the slot D4b drawn out above, and this time it is wound in the original winding direction to form the U-phase second coil 4.
[0041]
Similarly, the lead wire Lv is inserted into the slot D5a adjacent to the inner tooth T5, taken out from the slot D5b on the opposite side of the inner tooth T5, and then pulled out outward by a clamp to be folded, thereby forming a lead end Ev. To do. Then, the folded lead Lu is returned to the slot D5b drawn out above, and this time it is wound in the original winding direction to form the V-phase second coil 5.
[0042]
Similarly, the lead wire Lw is inserted into the slot D6a adjacent to the internal tooth T6, taken out from the slot D6b on the opposite side of the internal tooth T6, and then pulled out outward by a clamp to be folded, thereby forming a lead end Ew. To do. Then, the folded lead wire Lu is returned to the slot D6b drawn out above, and this is wound in the original winding direction to form the W-phase second coil 6.
[0043]
In addition, it is preferable that the number of windings in the original winding direction is set to be larger by the number of reverse windings. That is, since the electromagnetic force required for driving is weakened by the reverse direction winding, it is desired to secure the required electromagnetic force by increasing the number of windings in the original winding direction accordingly.
[0044]
Then, after the winding of the second coils 4, 5, 6 is completed, the winding end ends of the conducting wires Lu, Lv, Lw are held by a clamp (not shown) as in the above embodiment, and the first shown in FIGS. 2 Insert and hold in the holding groove 14 of the holder 12. Further, the connection terminal 30 is inserted into the first holder 11 and the second holder 12.
[0045]
In this embodiment, as shown in FIG. 10, the drawn lead wire Lu is folded back at the lead end Eu, and the bases thereof are drawn from the same position of the slot D4b and aligned in parallel. Further, since the base portion of the drawn lead wire Lu is firmly fixed by the coil 4 formed by being wound in the original winding direction, the lead portion is drawn from one place. For this reason, the lead end portion Eu can be easily passed through the protective tube 40, and workability is improved.
[0046]
Then, the lead end Eu of the conducting wire Lu is protruded from the other end of the tube 40, and a terminal, in this embodiment, the receptacle contact 41 is attached to the lead end Eu. Further, the receptacle contact 41 mounted on the lead end Eu is inserted into the corresponding slot 43 of the housing 42 to form a connector 44. The connector 44 is electrically connected by inserting a pin terminal of a mating connector (not shown) into the receptacle contact 41. In addition, the above is the same also about the other conducting wires Lv and Lw.
[0047]
In each of the above embodiments, the winding method of the present invention is applied to the stator core S having a total of six inner teeth T1 to T6. However, the present invention is a multiple of 3 such as a total of nine and twelve. It can be applied to any stator core having one internal tooth.
[0048]
The winding method of the present invention is particularly suitable for winding on a stator core for a DC brushless motor.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the ends of the winding start and end of the conducting wire are held by the first holding frame and the second holding frame provided on the insulating frame previously mounted on the stator core, Since the connection point is mounted on the first holding frame and the second holding frame after the winding is completed so as to form a neutral point, the connection work for forming the neutral point is automated and efficient. It can be carried out. In addition, when winding around a plurality of internal teeth for each phase of U, V, W, it is possible to continuously wrap each phase around a plurality of internal teeth. Before carrying out the winding for forming, the connecting wire was pulled out to the outside of the stator core to be the lead end, and the lead terminals for connecting the electric circuit were respectively attached to the lead end. There is no need to bundle the terminals and attach the lead terminals for connecting the electric circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a stator core wound by the method of the present invention as viewed from the end face on the winding start and winding end side.
FIG. 2 is a plan view of the stator core as viewed from the end surface on the winding start and winding end side.
FIG. 3 is a bottom view of the stator core as viewed from the end surface on the crossover side.
FIG. 4 is a partially enlarged perspective view showing a state in which a neutral point is formed by a connection terminal.
FIG. 5 is a perspective view showing the connection terminal.
FIG. 6 is an electric circuit diagram of a double star connection employed in the winding method of the present invention.
FIG. 7 is an electric circuit diagram of a star connection which is a conventional general method.
FIG. 8 is a wiring diagram of the star connection.
FIG. 9 is another embodiment of the present invention, and is a bottom view as seen from the end face on the crossover side of the stator core.
FIG. 10 is a perspective view showing a method of processing a lead wire according to the embodiment, as viewed from the end surface on the crossover side of the stator core.
[Explanation of symbols]
1 to 6 Coil 11 First holding portion 12 Second holding portion 13 Rib 14 Holding groove 20 Lead terminal 30 Connecting terminal 31u, 31v, 31w Contact groove 40 Tube 41 Receptacle contact S Stator core P Insulating frame R Rib Lu, Lv , Lw Lead wire COM1, COM2 Neutral point Eu, Ev, Ew Lead end

Claims (6)

回転電気機械に用いられるステータコアへの巻線方法において、U、V、Wの各相の導線の巻き始め端部を、ステータコアに予め装着してある絶縁枠の所定位置に設けた第1の保持枠に保持させ、その状態でU、V、Wの各相の導線を対応する内歯に連続して巻線を行うと共に、ある1つの内歯に対する巻線終了後、次の内歯の巻線開始位置まで導線を渡らせる操作を前記巻き始め端部を保持した端面とは反対側の端面で行い、次の内歯に対してコイル形成のための巻線を行う前に、前記渡り線をステータコアの外側に引き出してリード端部とし、導線の巻き終わり端部を、前記第1の保持部と同じ端面側で、該第1の保持部とは所定角度離れた位置に設けた第2の保持部に保持させ、前記第1の保持部及び前記第2の保持部に連結端子を装着することにより、前記各保持部に保持させたU、V、Wの各相の導線の端部を導通させて中性点を形成し、ステータコアの外側に引き出した前記リード端部に電気回路接続用のリード端子をそれぞれ装着することを特徴とするステータコアへの巻線方法。In a winding method around a stator core used in a rotating electrical machine, a first holding in which a winding start end portion of a lead wire of each phase of U, V, and W is provided at a predetermined position of an insulating frame previously attached to the stator core In this state, the windings of the U, V, and W phases are continuously wound around the corresponding internal teeth, and after the winding of one internal tooth is completed, the winding of the next internal tooth is performed. The operation of crossing the conducting wire to the wire start position is performed on the end surface opposite to the end surface holding the winding start end portion, and before the winding for forming the coil is performed on the next inner tooth, the connecting wire Is pulled out to the outside of the stator core to be a lead end, and a winding end end of the conducting wire is provided on the same end face side as the first holding part, and is provided at a position separated from the first holding part by a predetermined angle. And holding terminals on the first holding part and the second holding part. By doing so, the ends of the U, V, and W conducting wires held by the holding portions are made conductive to form a neutral point, and an electrical circuit connection is made to the lead ends drawn to the outside of the stator core. A winding method for a stator core, characterized in that each lead terminal is mounted. 前記第1の保持部と前記第2の保持部とが、ステータコアの中心に対して180度対向する位置から、前記ステータコアの隣接する内歯どうしがなす角度の半分だけずれた位置に設けられている請求項1に記載のステータコアへの巻線方法。The first holding part and the second holding part are provided at a position shifted by a half of the angle formed by the adjacent inner teeth of the stator core from a position facing the center of the stator core by 180 degrees. The method for winding a stator core according to claim 1. 前記第1の保持部及び前記第2の保持部が、前記絶縁枠に一体に形成された枠状のリブを有し、このリブの縁部に前記U、V、Wの各相の導線の巻き始め又は巻き終わり端部を挿入保持する保持溝が形成されており、前記連結端子は、前記リブの内側に嵌合する形状をなすと共に、前記導線を導入してその絶縁被覆を破って導通させる接触溝を有している請求項1又は2記載のステータコアへの巻線方法。The first holding portion and the second holding portion have frame-shaped ribs integrally formed with the insulating frame, and the U, V, and W phase conductors are formed on the edges of the ribs. A holding groove for inserting and holding the winding start or winding end end is formed, and the connection terminal has a shape that fits inside the rib, and the conductive wire is introduced to break the insulation coating and conduct. The winding method to the stator core of Claim 1 or 2 which has a contact groove to make. 前記渡り線を次の内歯に巻き付ける際、該内歯に対して本来の巻き方向とは逆方向に所定回数巻き付けた後、渡り線をステータコアの外側に引き出し、次いで引き出したスロットに渡り線を再び挿入して本来の巻き方向に巻き付ける請求項1〜3のいずれか1つに記載のステータコアへの巻線方法。When winding the connecting wire around the next inner tooth, after winding the connecting wire a predetermined number of times in the direction opposite to the original winding direction, the connecting wire is drawn out of the stator core, and then the connecting wire is put into the drawn out slot. The winding method to the stator core according to any one of claims 1 to 3, wherein the winding is performed again in the original winding direction. 前記逆方向巻きを1〜3回とし、前記本来の巻き方向における巻き回数を、前記逆方向巻きの数だけ多く設定する請求項4記載のステータコアへの巻線方法。The winding method to a stator core according to claim 4, wherein the number of turns in the original winding direction is set to be larger by the number of turns in the reverse direction. 前記引き出した渡り線の外周にチューブを被せて結束させ、このチューブから突出した前記リード端部に端子を装着する請求項1〜5記載のステータコアへの巻線方法。The winding method to a stator core according to claim 1, wherein a tube is put on the outer periphery of the pulled-out connecting wire to be bound, and a terminal is attached to the lead end protruding from the tube.
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