JP4428652B2 - インシュレータ、電動機、及び巻線の巻回方法 - Google Patents
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Description
請求項1に記載の発明によれば、巻線は、端面被覆部に備えられた案内部に当接することにより、1層目の最初の列替えを行うように案内される。従って、巻線の1層目における最初の列替えを行うために巻線ガイド治具を用いる必要がない。また、巻線が案内部に当接して該巻線の1層目における最初の列替えが行われると、1層目における最初の列替え以降の列替えは、直前に列替えが行われた巻線に当接することにより案内される。従って、1層目の巻線に関して巻線ガイド治具を用いる必要がない。よって、製造コストを増大させることなく巻線を整列巻することができる。
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図面に従って説明する。
図1は、本実施形態のブラシレスモータの断面図を示す。電動機としてのブラシレスモータ50は、略円筒状をなすハウジングケース51の内周面に固定されたステータ52と、該ステータ52と対向配置されるマグネット(図示略)を有したロータ53とを備えている。
ステータコア60は、周方向に等角度間隔に配置された複数の分割コア部61から構成されている。本実施形態では、ステータコア60は、周方向に30°間隔に配置された12個の分割コア部61から構成されている。各分割コア部61は、巻線54が巻回されるティース部62と、ティース部62の径方向外側に設けられ円弧状をなす分割環状部63と、ティース部62の径方向内側端部から周方向両側に突出した突出部(図示しない)とから構成されている。ティース部62は周方向の幅が一定に形成され、略直方体状をなしている。また、分割コア部61の分割環状部63の周方向両端部は、隣接する分割コア部61の分割環状部63の周方向端部と連結されている。そして、各分割環状部63によって円筒状の環状部65が構成されている。
詳しくは、切欠き部79cから導入された巻線54は、側面被覆部76の第1の案内溝80aに案内されて側面被覆部76上を軸方向に沿って巻回され、第2インシュレータ部材73の端面被覆部75上を巻回された後、側面被覆部77上を軸方向に沿って巻回されて位置2に到達する。その後、巻線54は、位置2から位置3に向かって巻回される。尚、位置1から位置2を経由して位置3に到達するまでの巻線54が該巻線54の1巻目である。この時、巻線54の1巻目は、径方向内側から案内突起部90に当接しながら巻回される。即ち、巻線54は、案内突起部90の案内面94に当接されながら巻回される。巻線54は、案内面94に当接することにより、端面被覆部75の径方向外側の端部75aに対して案内角θ1の分だけ径方向内側に向かって傾斜し、第1の案内溝80aから第2の案内溝80bへ列替えされて該第2の案内溝80bに収容される。即ち、巻線54は、案内突起部90の案内面94に当接することにより、巻線54の1層目における最初の列替えを案内される。
(1)巻線54は、端面被覆部75に備えられた案内突起部90の案内面94に当接することにより、1層目の最初の列替えを行うように案内される。同時に、巻線54は、位置2から位置3に巻回される際、案内突起部90に当接しながら巻回されることにより、位置1に位置する巻線54に乗り上げることが防止される。従って、巻線54の1層目における最初の列替えを行うための巻線ガイド治具を用いる必要がない。また、巻線54が案内突起部90の案内面94に当接して該巻線54の1層目における最初の列替えが行われると、1層目における最初の列替え以降の列替え(1層目における2回目以降の列替え)は、直線に列替えが行われた巻線54に当接することにより案内される。従って、1層目の巻線に関して巻線ガイド治具を用いる必要がない。その結果、製造コストを増大させることなく巻線54を整列巻することができる。また、このインシュレータ70を備えたブラシレスモータ50の製造コストを低減させることができると共に、巻線不良を減少させて信頼性を高めることができる。尚、巻線54の2層目以降の列替えは、少なくとも、巻線54の巻始め側、即ち端面被覆部75の径方向外側の端部75a側に案内突起部90が設けられ1層目の巻線54が隙間なく整列巻されていれば、2層目の巻線54は1層目の巻線54に倣うため、巻線54は容易に整列巻される。
以下、本発明を具体化した第2実施形態を図面に従って説明する。
図4(a)(b)及び図5は、本第2実施形態のインシュレータ200を構成する第1インシュレータ部材201を示す。本第2実施形態においても、上記第1実施形態と同様に第2インシュレータ部材は、第1インシュレータ部材201と同様の形状をなしている。
(1)巻線54は、端面被覆部75に備えられた案内突起部202の案内面206,207に当接することにより、1層目の最初の列替えを行うように案内される。同時に、巻線54が右巻きにて巻回される場合には、案内突起部202の案内面206に当接しながら巻回されることにより、位置2から位置3に巻回される巻線54が位置1に位置する巻線54に乗り上げることが防止される。また、巻線54が左巻きにて巻回される場合には、案内突起部202の案内面207に当接しながら巻回されることにより、位置1から位置4に巻回される巻線54が位置2に位置する巻線54に乗り上げることが防止される。従って、巻線54の1層目における最初の列替えを行うための巻線ガイド治具を用いる必要がない。また、巻線54が案内突起部202の案内面206,207に当接して該巻線54の1層目における最初列替えが行われると、1層目における最初の列替え以降の列替え(1層目における2回目以降の列替え)は、直線に列替えが行われた巻線54に当接することにより案内される。従って、1層目の巻線54に関して巻線ガイド治具を用いる必要がない。その結果、製造コストを増大させることなく巻線54を整列巻することができる。尚、巻線54の2層目以降の列替えは、少なくとも、巻線54の巻始め側、即ち端面被覆部75の径方向外側の端部75a側に案内突起部202が設けられ、1層目の巻線54が隙間なく整列巻されていれば、2層目の巻線54は1層目の巻線54に倣うため、巻線54は容易に整列巻される。
○上記各実施形態では、側面被覆部76,77には、巻線54を列替えして整列巻するための案内溝80が設けられているが、案内溝80がない構成としてもよい。巻線54は、案内突起部90,202に当接することにより、巻線54の1層目における最初の列替えが案内されると共に巻線部2−3若しくは巻線部1−4が位置決めされる。従って、1層目の巻線54において2回目以降の列替えは先に列替えされた巻線54によって列替えが案内される。よって、インシュレータ70,200に案内突起部90,202を形成することにより、案内溝80がない構成であっても容易に整列巻することができる。
Claims (10)
- 電動機の径方向に沿って延びるティース部に装着され、前記ティース部の軸方向端面を覆う端面被覆部を備え、前記ティース部と該ティース部に巻回される巻線とを絶縁するためのインシュレータであって、
前記端面被覆部には、その径方向端側の部分から軸方向に沿って第1端部が設けられるとともに、前記巻線が当接することにより該巻線の1層目における最初の列替えを案内する案内部が備えられ、
前記案内部は、前記第1端部から前記ティース部の延びる方向に沿って突設される案内突起部であって、該案内突起部における前記第1端部から前記ティース部の延びる方向に離れた位置の頂点が前記端面被覆部の周方向の中央に配置されていることを特徴とするインシュレータ。 - 電動機の径方向に沿って延びるティース部に装着され、前記ティース部の軸方向端面を覆う端面被覆部を備え、前記ティース部と該ティース部に径方向に沿って巻線径分だけ順次列替えして巻回される巻線とを絶縁するためのインシュレータであって、
前記端面被覆部には、その径方向端側の部分から軸方向に沿って第1端部が設けられるとともに、前記巻線の1巻目が径方向側から当接することにより該巻線の巻線径分だけ該巻線の1層目における最初の列替えを案内する案内部が備えられ、
前記案内部は、前記第1端部から前記ティース部の延びる方向に沿って突設される案内突起部であって、該案内突起部における前記第1端部から前記ティース部の延びる方向に離れた位置の頂点が前記端面被覆部の周方向の中央に配置されていることを特徴とするインシュレータ。 - 請求項1又は請求項2に記載のインシュレータにおいて、
前記案内部は、該案内部に前記巻線が当接することにより、前記端面被覆部の径方向外側の端部に対し前記巻線がtan-1(巻線の直径/(巻線の直径+端面被覆部の周方向幅))にて決定される案内角の分だけ傾斜して列替えされるように、前記端面被覆部から前記ティース部の軸方向に沿って突設されていることを特徴とするインシュレータ。 - 請求項3に記載のインシュレータにおいて、
前記案内部は、前記端面被覆部の径方向外側の端部に対し、前記端面被覆部の径方向外側の端部における周方向端部から前記巻線の半径の幅だけ離れた位置を頂点とする前記案内角の分だけ径方向内側に向かって傾斜した斜面を有しており、
前記巻線は、前記斜面に当接することにより該巻線の1層目における最初の列替えが案内されることを特徴とするインシュレータ。 - 請求項4に記載のインシュレータにおいて、
前記案内部は、前記端面被覆部の径方向外側の端部に対し、前記端面被覆部の径方向外側の端部における周方向一端部から前記巻線の半径の幅だけ離れた位置を頂点とする前記案内角だけ径方向内側に向かって傾斜した第1の斜面と、前記端面被覆部の径方向外側の端部に対し、前記端面被覆部の径方向外側の端部における周方向他端部から前記巻線の半径の幅だけ離れた位置を頂点とする前記案内角だけ径方向内側に向かって傾斜した第2の斜面とを有していることを特徴とするインシュレータ。 - 請求項3乃至請求項5のいずれか1項に記載のインシュレータにおいて、
前記案内部は、前記電動機の径方向内側に向かうに連れて軸方向の高さが低くなるテーパ状に形成されていることを特徴とするインシュレータ。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のインシュレータにおいて、
前記巻線は、複数層に巻回され、
前記巻線の2層目以降の少なくとも1層における最初の列替えを案内する案内部を備えていることを特徴とするインシュレータ。 - 請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のインシュレータにおいて、
前記端面被覆部の周方向両側には、前記ティース部の周方向両側を被覆する側面被覆部が備えられており、
前記側面被覆部には、軸方向に沿って延び前記巻線が収容される複数の案内溝が径方向に沿って配列されていることを特徴とするインシュレータ。 - 円筒状をなすハウジングケースに固定され、径方向に沿って延びるティース部が周方向に配置されてなるステータコアと、
前記ティース部に装着された請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のインシュレータと、
前記インシュレータを介して前記ティース部に巻回された巻線と
を備えた電動機。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のインシュレータを、電動機の径方向に沿って延びるティース部に装着し、
前記巻線を前記案内部に当接させて巻回することを特徴とする巻線の巻回方法。
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