JP4604071B2 - Coil, slotless motor, and method of manufacturing coil - Google Patents
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Description
本発明は、スロットレスモータ、リニアモータ等に使用するに適したコイルと、その製造方法に関するものである。 The present invention relates to a coil suitable for use in a slotless motor, a linear motor, and the like, and a manufacturing method thereof.
動力源である電動モータとしては、ロータ又はステータに形成された巻き溝(スロット)に導線を巻いてコイルを形成したモータが古くから使用されている。一方、近年は、上記巻き溝を省略したスロットレスモータも広く使用されるようになっている。 As an electric motor as a power source, a motor in which a coil is formed by winding a conductive wire in a winding groove (slot) formed in a rotor or a stator has been used for a long time. On the other hand, in recent years, slotless motors in which the winding groove is omitted have been widely used.
図16(a)、(b)は、この種のスロットレスモータの要部の構成を表すもので、図16(a)はスロットレスモータ100の要部正面図、図16(b)は(a)のAA´断面図である。このスロットレスモータ100は、その周囲に永久磁石110が設けられたロータ105と、該ロータを収納する筒状の3相4極のモータコイル106と、該モータコイルを収納する筒状のステータヨーク107及びこれら各部を収納するケース109を備えている。前記ロータ105の端部は出力軸となってケース109の外部へ突出している。
FIGS. 16A and 16B show the configuration of the main part of this type of slotless motor. FIG. 16A is a front view of the main part of the
上記ロータ105は、中央部の径が細くなっており、この部分に永久磁石110が配置されている。この永久磁石110は、モータコイル106を間に挟んでステータヨーク107の内壁と対向するように配置されている。
The
最近は、装置の小型化のため、電気部品等の高さを低くすることに対する要望が強く、コイルを用いる電気・電子部品を小型化するため、コイル自体のコンパクト化にも種々の工夫がなされている。その例としては、基板に銅箔を貼り付け、その上にコイルのパターンを描いて、不要部をエッチング除去する技術により製造される基板コイルが広く知られている。 Recently, there has been a strong demand for lowering the height of electrical parts and the like for downsizing of devices, and various devices have been made to make the coils themselves more compact in order to reduce electrical and electronic parts using coils. ing. As an example, a substrate coil manufactured by a technique in which a copper foil is attached to a substrate, a coil pattern is drawn thereon, and unnecessary portions are removed by etching is widely known.
しかしながら、上記エッチングで製造する基板コイルは、基板の厚みが大きいため銅体の占積率が悪くなり、小型化の障害となっていた。また、エッチング廃液が発生するため、その処理に手間や経費がかかるという問題点があるほか、エネルギー使用量も大きいという問題点もあった。 However, since the substrate coil manufactured by the etching has a large substrate thickness, the space factor of the copper body is deteriorated, which is an obstacle to miniaturization. In addition, since etching waste liquid is generated, there are problems that the processing is troublesome and expensive, and there is also a problem that the amount of energy used is large.
一方、コンパクトなコイルとしては、上記エッチングによって製造する基板コイルのほかに、下記特許文献1に開示されているような、平角線を使用したアルファ巻きコイルが知られている。このコイルは、基板を使用せず、エッチングをしないため、上記基板コイルの問題点は生じない。
On the other hand, as a compact coil, in addition to the substrate coil manufactured by the etching, an alpha winding coil using a rectangular wire as disclosed in
図13(a)は、従来のアルファ巻きコイルの製造方法を説明するための正面図であり、図13(b)は従来のアルファ巻きコイルの製造方法を説明するための平面図である。図14は、従来のアルファ巻きコイルの製造方法を説明するための平面図である。図15は、従来のアルファ巻きコイルの正面図である。図13ないし図15に示すように、特許文献1に記載のアルファ巻きコイル200は、導線を中空渦巻状に巻いた複数の渦巻部分202を、渡り部205と呼ぶ導線で互いに接続したものであり、各渦巻部分は平面上に巻かれているので、厚みを従来のコイルより薄くできるものである。
しかしながら、特許文献1に記載のコイルは、図14に示すように、渡り部205を複数回折り曲げて渦巻部分同士を部分的に重なり合わせるが、渡り部205となる導線部分を複雑に屈曲させて複数の渦巻部を重ね合わせるので、電気抵抗が大きくなり、必要な導線量も多くなるという問題点がある。
However, as shown in FIG. 14, the coil described in
そこで、本発明は、上記従来公知のコイルにおける課題を考慮し、渦巻部分を複数結合したコイルにおける、従来のような渡り部205をよりシンプルなものとすることにより電気抵抗を低減させ、かつ導線の使用量も節約できるコイル、スロットレスモータ、及び、コイルの製造方法を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention takes into consideration the problems in the above-described conventionally known coils, reduces the electrical resistance by simplifying the
上記目的を達成するために、第1の本発明は、
中央に空間部ができるように導線を渦巻状に巻いてなるアルファ巻きの渦巻体が複数個横方向に並べて配置されたコイルであって、
一方の前記渦巻体と他方の前記渦巻体とを接続し、前記一方の渦巻体の最外周の導線の巻き終わり部と繋がった一端と、前記他方の渦巻体の巻き始め部と繋がった他端とを有する渡り線を備え、
前記渡り線の前記一端から前記他端までの間は、前記一方の渦巻体の最外周の導線の巻き始め部の外周側に沿っており、
前記渡り線の前記他端から屈曲されて延びた導線部分が、隣接する前記他方の渦巻体の巻線の一部をなし、且つ、少なくとも前記導線部分が、前記一方の渦巻体の一部と重なっている、コイルである。
In order to achieve the above object, the first present invention provides:
It is a coil in which a plurality of alpha-wound spiral bodies, each of which is formed by winding a conductive wire in a spiral shape so that a space portion is formed in the center, are arranged in a horizontal direction,
Plug one of the spiral body and the other of the spiral body, one end led winding end portion of the conductor of the outermost periphery of the one spiral body, it led to the winding start portion of the other of the spiral body and the other end And having a crossover with
Between the one end of the crossover wire to the other end is along the outer peripheral side of the winding start portion of the outermost conductor of the one spiral body,
The wire portion bent and extended from the other end of the crossover wire forms a part of the winding of the other adjacent spiral body , and at least the wire portion is a part of the one spiral body. It is a coil that overlaps .
又、第2の本発明は、
上記導線を渦巻状に巻いて2層重ね合わされたものを1組の渦巻部とした場合、前記渦巻体は、前記1組又は複数組の渦巻部を有する、第1の本発明のコイルである。
The second aspect of the present invention is
If what was superposed two layers wound spirally with the wire and a pair of spiral portions, wherein the spiral body, said having one or more sets of the spiral portion, in coils of the first aspect of the present invention is there.
又、第3の本発明は、
前記導線は、平角線である、第1または2の本発明のコイルである。
The third aspect of the present invention
The said conducting wire is a coil of the 1st or 2nd this invention which is a flat wire.
又、第4の本発明は、
前記導線は、複数の導線を束ねたリッツ線である第1ないし3のいずれかの本発明のコイルである。
The fourth aspect of the present invention is
The conducting wire is the coil according to any one of the first to third aspects of the present invention, which is a litz wire in which a plurality of conducting wires are bundled.
又、第5の本発明は、前記導線は、複数の素線を同一方向に並べて、互いに接着されたものである、第1ないし3のいずれかに記載のコイルである。 A fifth aspect of the present invention is the coil according to any one of the first to third aspects, wherein the conducting wire is a plurality of strands arranged in the same direction and bonded to each other.
又、第6の本発明は、
前記渦巻体が、エッジワイズ巻きによって形成されている、第1ないし5のいずれかの本発明のコイルである。
The sixth aspect of the present invention
The coil according to any one of the first to fifth aspects, wherein the spiral body is formed by edgewise winding.
又、第7の本発明は、
前記隣接する渦巻体は、巻きの方向が反対である、第1ないし6のいずれかの本発明のコイルである。
The seventh aspect of the present invention
The adjacent spiral body is the coil according to any one of the first to sixth aspects of the present invention, wherein the winding directions are opposite.
又、第8の本発明は、
前記渦巻体は、
2組の、前記空間部を挟んで対向する一対の直線部を有し、
一方の前記一対の直線部は、それぞれの長手方向が、前記複数の渦巻体の配列方向と実質上垂直になるように配置されており、
他方の前記一対の直線部は、それぞれの長手方向が、前記複数の渦巻体の配列方向と実質上平行になるように配置されており、
前記渡り線は、前記他方の一対の直線部に沿って配置されている、第1ないし7のいずれかの本発明のコイルである。
Further, the eighth aspect of the present invention is
The spiral body is
Having two pairs of a pair of straight portions opposed to each other with the space therebetween,
One of the pair of linear portions is arranged such that each longitudinal direction is substantially perpendicular to the arrangement direction of the plurality of spiral bodies,
The other pair of straight portions are arranged such that their respective longitudinal directions are substantially parallel to the arrangement direction of the plurality of spiral bodies,
The crossover is the coil according to any one of the first to seventh aspects of the present invention, which is disposed along the other pair of straight portions.
又、第9の本発明は、
複数の第8の本発明のコイルと、
前記複数のコイルが挿入された筒状のステータヨークとを備え、
前記複数のコイルは、
前記渦巻体の主面同士が対向し、前記渦巻体一つの幅ずつずれながら重なっており、
前記渦巻体の主面側からみて、一つの前記コイルの渦巻体の空間部には、他の前記コイルの渦巻体の直線部が一つずつ収まっており、
前記筒状のステータヨークの内壁に沿って配置されている、スロットレスモータである。
The ninth aspect of the present invention provides
A plurality of coils of the eighth invention;
A cylindrical stator yoke having the plurality of coils inserted therein,
The plurality of coils are:
The main surfaces of the spiral body are opposed to each other, and overlap each other while shifting by one width of the spiral body,
When viewed from the main surface side of the spiral body, the linear portions of the spiral bodies of the other coils are housed one by one in the space of the spiral body of the one coil.
The slotless motor is disposed along the inner wall of the cylindrical stator yoke.
又、第10の本発明は、
導線を固定する固定具と、前記導線を直角方向に押圧する押圧具とを備えた折り曲げ装置を用い、素材である前記導線を所定長さ突出させて根元を前記固定具で固定した状態で、前記押圧具で前記導線の突出部を平面上で直角方向に押圧して当該導線を直角に折り曲げた後、さらに、前記固定具から導線を所定長さ突出させて直角に折り曲げる操作を順次繰り返すことにより、角形渦巻状の渦巻体を形成する、第1〜8の何れか一つの本発明のコイルの製造方法であって、
前記コイルの前記一方の渦巻体の最外周の導線の巻き終わり部を形成した後、その巻き終わり部と前記一端で繋がった前記渡り線を、前記一方の渦巻体の最外周の導線の巻き始め部の外周側に沿って形成し、次に、前記渡り線の前記他端から屈曲されて延びた前記導線部分が、前記隣接する前記他方の渦巻体の巻線の前記一部をなし、且つ、少なくとも前記導線部分が、前記一方の渦巻体の一部と重なる様に前記渦巻体を形成する、コイルの製造方法である。
The tenth aspect of the present invention is
A fixture for fixing the wire, using a folding apparatus comprising a pressing member for pressing the conductor at right angles, the base and the conductor is a material is projected a predetermined length in a state of being fixed in the fixture, after folding the pusher conductive wire projecting portion is pressed perpendicularly on a plane the wires at right angles with, further sequentially repeated that the operation of folding at a right angle conductors so the projected a predetermined length from the fastener According to any one of the first to eighth method for producing a coil of the present invention , which forms a square spiral spiral body ,
After forming the winding end portion of the outermost conducting wire of the one spiral body of the coil, the connecting wire connected at the winding end portion and the one end is used to start winding the outermost conducting wire of the one spiral body. Formed along the outer peripheral side of the part, and then the conductor portion bent and extended from the other end of the crossover wire forms the part of the winding of the adjacent spiral body, and A coil manufacturing method in which the spiral body is formed so that at least the conductor portion overlaps a part of the one spiral body.
本発明によれば、電気抵抗を低減させ、かつ導線の使用量も節約できるコイル、スロットレスモータ、及びコイルの製造方法を提供することが出来る。 According to the present invention, it is possible to provide a coil, a slotless motor, and a method of manufacturing a coil that can reduce electrical resistance and save the amount of conductive wire used.
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて具体的に説明する。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態のコイルの斜視図である。図2(a)は、本実施の形態のコイルの正面図であり、図2(b)は右側面図、図2(c)は左側面図、図2(d)は平面図、図2(e)は底面図、図2(f)は背面図である。 FIG. 1 is a perspective view of a coil according to the present embodiment. 2A is a front view of the coil according to the present embodiment, FIG. 2B is a right side view, FIG. 2C is a left side view, FIG. 2D is a plan view, and FIG. FIG. 2E is a bottom view, and FIG. 2F is a rear view.
図1及び図2は、本発明に係るコイルを例示するもので、このコイル1はモータコイルであり、アルファ巻きで複数層(図1又は図2の図示例では2層)の渦巻部2、2´を重ね合わせた渦巻体3を1単位とし、これを複数個並べて電気的に接続することにより構成されている。尚、図1及び図2の図示例では、第1、第2、第3、第4、第5の渦巻体3(順にA、B、C、D、E)が横に並べられている。図3(a)は、図2(d)のα1部の拡大図であり、図3(b)は、α2部の拡大図であり、図3(c)は、α3部の拡大図である。
1 and 2 exemplify a coil according to the present invention. This
又、図4は、本実施の形態の渦巻体3の斜視図である。図5(a)は、渦巻体3の正面図であり、図5(b)は右側面図、図5(c)は左側面図、図5(d)は平面図、図5(e)は底面図である。尚、本明細書における上下左右は、全て、正面図を基準として記載されている。
FIG. 4 is a perspective view of the
渦巻体3は、図4又は図5(a)〜(e)に示すように、銅を材質とする平角線を導線4として、中央に空間部6が形成されるように、エッジワイズ式に巻いてなるもので、渦巻部2は、直線状の縦線部2a及び横線部2bと、これらを結ぶコーナーに形成されたアール部2cとで形成される概略長方形であり、裏側の渦巻部2´も同様な概略長方形である。平角線である導線4は、絶縁導線として形成されている。
As shown in FIG. 4 or FIGS. 5 (a) to 5 (e), the
渦巻体3における巻線の巻き方について説明する。上記のとおり、この渦巻体3は、表側の渦巻部2と、裏側の渦巻部2´とが重なり合った2層の渦巻体として形成されている。説明の便宜上、図4に示すように、表側の渦巻部2のうち、最も外側のターンをIとし、内側に向かって順にII、III、IVとする。これらターンは、大きい順となっている。
A method of winding the winding in the
また、長方形の各ターンにおける4辺を構成する線のなかでは、最も左側の縦線部2aに−1、下側の横線部2bに−2、右側の縦線部2aに−3、上側の横線部2bに−4を付記する。このように設定すると、図4の最も外側のターンIにおける左側の縦線部2aはI−1、下側の横線部2bはI−2、右側の縦線部2aはI−3、上側の横線部2bはI−4となる。
Among the lines forming the four sides in each turn of the rectangle, the leftmost
すなわち、図示例の渦巻部2は、左側の縦線から始まって、上側の横線部までが一つのターンとなっていて、第1のターンIにおける上側の横線部I−4の終端部は、第2のターンIIの縦線部II−1の始端部につながっている。このようにして、図4では、全部で4ターン(I、II、III、IV)が外側から内側に向かって順に並んでおり、最も内側のターンIVの上側の横線部IV−4は、ターンIV―1の裏側へ入り込んで、そのまま裏側の渦巻部2´の最も内側のターンIVにつながっている。
That is, the
裏側の渦巻部2´も、同様に、4つのターン(図2(f)参照)をそなえており、巻き方向は表側と逆に、内側から外側に向かって順に巻かれているが、各ターンの記号は、上記表側の渦巻部2と同様に、最も外側のターンがIであり、順に内側に向かって、II、III、IVとする。裏側の渦巻部2´の各ターンは、表側の各ターンと重なり合っていて、最も外側のターンI(表側のターンIの裏側に重なっている)の巻き終わりは、リード線7として突出している。
Similarly, the
なお、実際の巻き方は、上記リード線7から順に裏側のターンI(最も外側)が巻かれ、以下、順に裏側の第2のターンII、第3のターンIII、第4のターンIVが巻かれ、この第4のターンIVから表側の渦巻部の最も内側のターンIVに移行する。そして、表側の最も外側のターンIの巻き終わりは、渡り線5に繋がって、この渡り線5は表側の第1のターンIに沿って、その上側を通り、図の点線矢印S方向に伸びて、隣接する渦巻体3の巻き始めにつながっている。
In the actual winding method, the back side turn I (outermost side) is wound in order from the
このような構造の渦巻体3を複数個横に並べて、図1に示すようなコイル1を構成する。このコイル1は、複数の渦巻体3を互いに渡り線5によって、つなぎ合わせているが、従来の同種のもののような渡り部205(図13、14参照)は設けられておらず、一つの渦巻体3の巻き終わりが紙面に直角方向に屈曲させられることなく、そのまま隣接する渦巻部2の巻線につながっている。
A plurality of
すなわち、このコイル1は、一つの渦巻体3と、これに隣接する他の渦巻体3とが渡り線5で接続されているが、この渡り線5は、従来のように紙面に垂直な方向に複雑に屈曲させられる渡り部205(図14参照)を形成しているのではなく、一方の渦巻体3の巻き終わりが、渡り線に繋がっており、その渡り線の終端が屈曲されて隣接する渦巻体3の渦巻部2の巻線につながっている。このため、上記渡り線5を複数回折り曲げなくとも、隣接する渦巻体3同士を互いに部分的に重なり合った状態とすることができるのである。
That is, in the
図1及び図2の図示例では、第1、第2、第3、第4、第5の渦巻体3(順にA、B、C、D、E)の左端に位置する第1の渦巻体3(A)における裏側の渦巻部2´の第1のターンIの正面からみて右側の縦線部I―3が上方に突出してリード線7となり、当該第1の渦巻体3(A)の表側の渦巻部2の第1のターンIの左側の縦線部I―1から上方へ伸びて右向き屈曲した部分が、渡り線5(F)となり、これが隣接する第2の渦巻体3(B)の表側の渦巻部2における第1のターンIの左側縦線部I―1につながっている。この渡り線5(F)は、第1の渦巻体3(A)の表側の渦巻部2における第1ターンの上側の横線部I―4に沿って、その上側に配置されている。
In the illustrated examples of FIGS. 1 and 2, the first spiral body located at the left end of the first, second, third, fourth, and fifth spiral bodies 3 (in order, A, B, C, D, and E). When viewed from the front of the first turn I of the
この第2の渦巻体3(B)の表側の渦巻部2の第1のターンIの左側の縦線部I―1は、図4において矢印Sで示したように、第1の渦巻体3(A)の最も内側に位置する第4のターンIVの右側の縦線部IV−3に正面からみて重なるように配置されている。尚、図2(a)及び図3(a)に示すように、渦巻体3(A)における表側の渦巻部2の右側の縦線部2aよりも正面側に、隣の渦巻体3(B)における裏側の渦巻部2´の左側の縦線部2aが配置されている。
The vertical line portion I-1 on the left side of the first turn I of the
つぎに、上記第2の渦巻体3(B)では、裏側の渦巻部2´における最も外側のターンIの右側の縦線部I−3の上端部が右側へ屈曲して渡り線5(G)となり、第3の渦巻体3(C)の裏側の渦巻部2´における第1のターンIの正面から見て右側の縦線部I−3の上部に接続している。さらに、第3の渦巻体3(C)の巻き終わりは、表側の渦巻部2の最外側のターン1における左側の縦線部I−1であり、この縦線部I−1が上方に突出して右向きに屈曲することにより渡り線5(H)となり、第4の渦巻体3(D)の表側の渦巻部2における最も外側のターンIの左側の縦線部I−1につながっている。渡り線5(G)は、第3の渦巻体3(C)の裏側の渦巻部2´における第1ターンの上側の横線部I―4に沿って、その上側に配置されている。又、渡り線5(H)は、第3の渦巻体3(C)の表側の渦巻部2における第1ターンの上側の横線部I―4に沿って、その上側に配置されている。
Next, in the second spiral body 3 (B), the upper end portion of the vertical line portion I-3 on the right side of the outermost turn I in the
尚、図2(a)及び図3(b)に示すように、渦巻体3(B)における表側の渦巻部2の右側の縦線部2aよりも正面側に、隣の渦巻体3(C)における裏側の渦巻部2´の左側の縦線部2aが配置されている。又、渦巻体3(C)における表側の渦巻部2の右側の縦線部2aよりも正面側に、隣の渦巻体3(D)における裏側の渦巻部2´の左側の縦線部2aが配置されている。
As shown in FIGS. 2A and 3B, the adjacent spiral body 3 (C) is located on the front side of the
さらに、第4の渦巻体3(D)の裏側の渦巻部2´の最も外側のターンIの右側の縦線部I−3の上端部が右向きに屈曲して渡り線5(I)となり、第5の渦巻体3(E)の裏側の渦巻部2´における最も外側のターンIの右側の縦線部I−3に接続されている。この渡り線5(I)は、第5の渦巻体3(E)の裏側の渦巻部2´における第1ターンの上側の横線部I―4に沿って、その上側に配置されている。
Furthermore, the upper end portion of the vertical line portion I-3 on the right side of the outermost turn I of the
尚、図2(a)及び図3(c)に示すように、渦巻体3(D)における表側の渦巻部2の右側の縦線部2aよりも正面側に、隣の渦巻体3(E)における裏側の渦巻部2´の左側の縦線部2aが配置されている。
As shown in FIGS. 2A and 3C, the adjacent spiral body 3 (E) is located on the front side of the
さらに、第5の渦巻体(E)の巻き終わりは、表側の渦巻部2の最も外側のターンIにおける左側の縦線部I−1となっており、この縦線部I−1が上方に突出してリード線7となっている。尚、第1の渦巻体3(A)のリード線7を巻き始めとし、第5の渦巻体3(E)のリード線7を巻き終わりとすると、図2(a)の正面図において第1の渦巻体3(A)では時計回りに導線4が巻回されており、第2の渦巻体3(B)では、反時計回り(矢印T参照)に導線4が巻回されている。更に、第3の渦巻体3(C)では時計回り(矢印U参照)に、第4の渦巻体3(D)では反時計回りに、第5の渦巻体3(E)では時計回りに、導線4が巻回されている。
Further, the winding end of the fifth spiral body (E) is a left vertical line portion I-1 in the outermost turn I of the
以上に述べたとおり、図示例のコイル1は、5個の渦巻体3が横向きに並べられて互いに若干重なり合った状態で電気的に接続されており、計4本の渡り線5と2本のリード線7とが設けられている。
As described above, the
以上のように、互いに隣接する渦巻体3の間を接続する渡り線の終端が屈曲して、そのまま他方の渦巻体3の渦巻部2、2´を構成する巻線となることにより、従来のような渡り部205がなくても、複数個の渦巻体3が直列に接続された状態となるのである。
As described above, the end of the connecting wire connecting between the
このように横方向に並べて配置され、電気的には直列に接続された複数の渦巻体3のうち、一方の端部に位置する渦巻体3の巻き始めの線の突出部(導入線)と他方の端部に位置する渦巻体3の巻き終わりの突出部(導出線)とが、外部と接続されるリード線7となっている。このように、本発明のコイルは、従来の同種のモータコイルと異なり、繰り返し折り曲げられる渡り部205が存在しないので、電気抵抗が小さく、渦巻体3同士を接続するための銅線も節約できるのである。
In this way, among the plurality of
まとめると、本発明に係るコイルは、導線を中空渦巻状に巻いた渦巻体を複数個横方向に並べて導線で連結したものであるが、従来の渡り部とは異なり、一方の渦巻体と他方の渦巻体を繋ぐ渡り線を渦巻体に沿って延ばした後、渦巻体の主面に対して直角に複数回折り曲げることをせず、渦巻体に沿って屈曲し、隣接する他方の渦巻体の巻線の一部とするので、複数回折り曲げられた渡り部の存在による電気抵抗の増大と、銅線使用量の増加を抑えることができ、高効率で経済的なものとなる。 In summary, the coil according to the present invention is a coil in which a plurality of spiral bodies each having a conducting wire wound in a hollow spiral shape are arranged in a horizontal direction and connected by a conducting wire. After extending the connecting wire connecting the two spiral bodies along the spiral body, it is bent along the spiral body without bending multiple times at right angles to the main surface of the spiral body, and the other adjacent spiral body Since it is a part of the winding, it is possible to suppress an increase in electrical resistance due to the presence of a plurality of bent portions, and an increase in the amount of copper wire used, which makes it highly efficient and economical.
尚、本発明の「前記渡り線の終端から屈曲されて延びた導線部分」の一例は、本実施の形態の第2の渦巻体3(B)の表側の渦巻部2における第1のターンIの左側縦線部I―1(図2及び図4参照)に相当する。この本発明の導線部分の他の一例は、第3の渦巻体3(C)の裏側の渦巻部2´における第1のターンの右側縦線部I―3に相当する。又、この本発明の導線部分の他の一例は、第4の渦巻体3(D)の表側の渦巻部2における第1のターンの左側縦線部I―1に相当する。又、この本発明の導線部分の他の一例は、第5の渦巻体3(E)の裏側の渦巻部2´における第1のターンの右側縦線部I―3に相当する。
An example of the “conductor portion bent and extended from the end of the connecting wire” of the present invention is the first turn I in the
又、本発明の一方の一対の直線部の一例は、本実施の形態の直線部2aに相当し、本発明の他方の一対の直線部の一例は、本発明の横線部2bに相当する。
An example of one pair of linear portions of the present invention corresponds to the
図6(a)(b)及び図7(a)〜(f)は、上記と異なる渦巻体3´の実施形態を表すもので、上記渦巻体3における渦巻部2が2層であったのに対し、この渦巻体3´は、上記渦巻部2、2´を3組結合した全部で6層構造となっている。尚、図6(a)は渦巻体3´を右斜め上方から見た斜視図であり、図6(b)は渦巻体3´を左斜め下方から見た斜視図である。又、図7(a)は渦巻体3´の正面図、図7(b)は渦巻体3´の右側面図、図7(c)は渦巻体3´の左側面図、図7(d)は渦巻体3´の平面図、図7(e)は渦巻体3´の底面図、図7(f)は渦巻体3´の背面図である。
6 (a), 6 (b) and 7 (a) to (f) show an embodiment of a spiral body 3 'different from the above, and the
正面側の1組の渦巻部2、2´と、その奥側(真ん中)に配置されている1組の渦巻部2、2´は、図7(b)に示す連結部2dで繋がっている。又、真ん中の1組の渦巻部2、2´と、その奥側に配置されている背面側の1組の渦巻部2、2´は、図7(c)に示す連結部2eで繋がっている。このように連結部2dと連結部2eは、異なる側面に設けられている。
One set of
それ以外の点は、上記実施形態と同様であり、同じ部分には同じ記号を付している。このように、複数層の渦巻体3を構成する渦巻部分の数は、適宜増減することができる。
The other points are the same as in the above embodiment, and the same parts are denoted by the same symbols. Thus, the number of spiral portions constituting the
図8(a)は、上記コイル1を3個重ね合わせて、モーターに用いられる、U相、V相及びW相の3相用コイル10とした例の斜視図を表すものである。又、図8(b)は、3相用コイル10の正面図である。図8(c)は、3相用コイル10の平面図である。又、図9(a)、(b)、(c)、(d)は、それぞれ図8(c)のβ1、β2、β3、β4拡大図である。このような3相用コイル10を、横線部2bを湾曲することによりロータの外周部に湾曲状態で配置してステータを構成する。
FIG. 8A shows a perspective view of an example in which three
図8(a)、(b)、(c)において、U、V、Wで表すものが別々の3個のコイル1であり、これら3個のコイル1が、渦巻体3の幅1つ分ずつずれた状態で、矢印Z方向に沿ってU、V、Wの順に、互いに重なり合うように配置されている。尚、矢印Z方向は、コイル1の裏面から正面に向かう方向を示している。尚、コイル10では、図8(a)及び図9(a)〜(d)に示すように出来るだけZ方向にずれないように、W相用のコイル1の右端の渦巻体3(E)(図1参照)の左隣に、V相用のコイル1の右端の渦巻体3(E)が配置される。U相用のコイル1も、出来るだけZ方向にずれないように、その右端の渦巻体3(E)がV相用のコイル1の右端の渦巻体3(E)の左隣に、配置される。又、各相用のコイル1の左端の渦巻体3(A)も同様である。
In FIGS. 8A, 8B, and 8C, what is represented by U, V, and W is three
又、図8及び図9では、3個のコイル1が重なった状態が示されているが、例えば、上記コイル1を各相2個づつ使用(合計6個のコイル1が必要となる)して、モータのステータとして3相ステータコイルを構成することが出来る。
8 and 9 show a state in which three
図10(a)は、6個のコイル1を用いてステータコイルを作成する場合の、6個のコイル1の配置を説明するための図である。6個のコイル1は、2つの上記3相用コイル10を組み合わせて配置され、具体的には、一方の3相用コイル10の端P、Q、Rと、他方の3相用コイル10の端P´、Q´、R´が接触するように、2つの3相用コイル10は、平面視における長手方向に配置される。図10(b)は、2つの3相用コイル10を配置した状態を模式的に示した図である。
FIG. 10A is a diagram for explaining the arrangement of the six
そして、配置した後に、一方の3相用コイル10の端P、Q、Rの反対端L、M、Nが、他方の3相用コイル10の端P´、Q´、R´の反対端L´、M´、N´と対向するように、2つの3相用コイル10を円筒状に湾曲させる。この湾曲させた状態の模式的な平面図が、図10(c)に示されている。
And after arrangement | positioning, the opposite ends L, M, and N of the ends P, Q, and R of the one three-
このようにしてステータコイル50が作成される。尚、このステータコイル50の中央に図16(b)と同様に永久磁石が設けられたロータが配置され、ステータコイル50の周囲にステータヨークが配置され、これらがケースに収納されてスロットレスモータが作成される。
In this way, the
尚、上記説明では、3相用コイル10を2つ用いたが、この数に限らず、1つ又は3つ以上用いて、ステータコイル50を作成しても良い。
In the above description, two three-
つぎに、このコイル1の製造方法について説明する。図11(a)、(b)は、本実施の形態のコイル1の製造方法を説明するための図である。このコイル1は、導線4である平角線を直角に屈曲させて製作する。具体的には、図11(a)に示すように、平角線を所定長さ突出させた状態で該突出部9aの根元を固定具20で固定し、突出させた部分9aを、押圧具21で平角線の平面Mと直角方向に押圧固定して、平角線の平面が同一平面を保つように直角に屈曲させる。
Next, a method for manufacturing the
押圧具21は、導線4の曲がり度合いに対応して、押圧方向が常に平角線の押圧位置とほぼ直角になるように移動しながら押圧する。なお、突出部9aの先端部はリード線7となる。平角線の折り曲げ時には、アール部2cに丸みがつくように外周面が丸いガイド22をあてがっておく。以下、突出長さを調節しながらこの屈曲作業を順次繰り返すことにより、角型渦巻状の渦巻部2が形成される。
The
渦巻部2(2´)の最初のターンIは、もっとも外側に位置し、以下順に内側に形成するが、最も内側のターンが形成されたら、つぎに平角線の1枚分の厚みだけ厚み方向にずらして裏側(もしくは表側)の最内側のターンIVを形成する。このターンIVの外側には、外側のターンIII、II、Iを順次形成する。このようにして、表裏の渦巻部2、2´を重ね合わさるように形成し、最後のターンが形成されたら、その線を横線部2(2´)cに沿うように屈曲させて、次の渦巻体3の最初のターンの巻線につながる渡り線5とし、以下同様に外側から内側へターンを形成する。
The first turn I of the spiral portion 2 (2 ′) is located on the outermost side, and is formed inward in the following order. After the innermost turn is formed, the thickness direction is then increased by the thickness of one flat wire. To form the innermost turn IV on the back side (or front side). Outer turns III, II, and I are sequentially formed outside the turn IV. In this way, the front and
このようにして、導線4の繰り出しと屈曲作業を繰り返すことにより、複数の渦巻体3が互いに接続されたコイル1が形成される。このコイル1は、渦巻体3と渦巻体3とをつなぐための従来のような渡り部205ではなく、渦巻体3同士が密接に並んだ状態で直列に接続されたものである。なお、上記製造方法を、渦巻部3同士を渡り部205でつなぐ従来のコイルの製作に採用できることは言うまでもない。
Thus, the
また、以上の説明では、平角線で製作したコイルについて説明したが、これに限らず、通常の丸線で同様な構成のコイルを製作できる。又、例えば、図12(a)に示すように、平角線である導線4をその厚み方向に重ねたものを1つの導線40として、実施の形態で述べた導線4の代わりにコイルを作成しても良い。
In the above description, the coil manufactured with a flat wire has been described. However, the present invention is not limited to this, and a coil with the same configuration can be manufactured with a normal round wire. Also, for example, as shown in FIG. 12A, a coil is formed in place of the
更に、図12(b)に示すように丸線である導線13を本発明の素線の一例として同一方向に一列に並べて、接着したものを1つの線材11として、導線4に代えてコイルを作成しても良い。又、図12(c)に示すように、平角線である導線20を素線の一例として同一方向に並べて、接着したものを1つの線材21として、導線4に代えてコイルを作成しても良い。更に、図12(d)に示すように角線である導線30を素線の一例として同一方向に並べて、接着したものを1つの線材31として、導線4に代えてコイルを作成してもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 12 (b), the conducting wires 13 that are round wires are arranged in a line in the same direction as an example of the strands of the present invention, and the bonded wires are used as one
又、図12(e)に示すように、(b)に示した導線11を縦方向に重ねたものを1つの導線12としてもよい。尚、これら導線13、20、30は表面に絶縁被膜が施されている。
Further, as shown in FIG. 12E, a
又、上述した導線4は、例えば、エナメル線を素線としたリッツ線であってもよい。
Further, the
さらに、各渦巻体が複数の渦巻部2を重ねて構成されているが、この渦巻部の数は、2〜6個以上としてもよい。
Furthermore, although each spiral body is configured by overlapping a plurality of
本発明に係るコイルは、例えば平角銅線を屈曲させて製作することができ、スロットレスモータコイル等として好適に使用することができるものでる。 The coil according to the present invention can be manufactured, for example, by bending a flat copper wire, and can be suitably used as a slotless motor coil or the like.
1 コイル
2 渦巻部
3 渦巻体
4 導線
5 渡り線
6 中空部
10 3層モータコイル
DESCRIPTION OF
Claims (10)
一方の前記渦巻体と他方の前記渦巻体とを接続し、前記一方の渦巻体の最外周の導線の巻き終わり部と繋がった一端と、前記他方の渦巻体の巻き始め部と繋がった他端とを有する渡り線を備え、
前記渡り線の前記一端から前記他端までの間は、前記一方の渦巻体の最外周の導線の巻き始め部の外周側に沿っており、
前記渡り線の前記他端から屈曲されて延びた導線部分が、隣接する前記他方の渦巻体の巻線の一部をなし、且つ、少なくとも前記導線部分が、前記一方の渦巻体の一部と重なっている、コイル。 It is a coil in which a plurality of alpha-wound spiral bodies, each of which is formed by winding a conductive wire in a spiral shape so that a space portion is formed in the center, are arranged in a horizontal direction,
Plug one of the spiral body and the other of the spiral body, one end led to the winding ending portion of the lead of the outermost periphery of the one spiral body, led to the winding start portion of the other of the spiral body and the other end And having a crossover with
Between the one end of the crossover wire to the other end is along the outer peripheral side of the winding start portion of the outermost conductor of the one spiral body,
The wire portion bent and extended from the other end of the crossover wire forms a part of the winding of the other adjacent spiral body , and at least the wire portion is a part of the one spiral body. Overlapping coils.
2組の、前記空間部を挟んで対向する一対の直線部を有し、
一方の前記一対の直線部は、それぞれの長手方向が、前記複数の渦巻体の配列方向と実質上垂直になるように配置されており、
他方の前記一対の直線部は、それぞれの長手方向が、前記複数の渦巻体の配列方向と実質上平行になるように配置されており、
前記渡り線は、前記他方の一対の直線部に沿って配置されている、請求項1ないし7のいずれかに記載のコイル。 The spiral body is
Having two pairs of a pair of straight portions facing each other across the space portion,
One of the pair of linear portions is arranged such that each longitudinal direction is substantially perpendicular to the arrangement direction of the plurality of spiral bodies,
The other pair of straight portions are arranged such that their respective longitudinal directions are substantially parallel to the arrangement direction of the plurality of spiral bodies,
The coil according to any one of claims 1 to 7, wherein the crossover is disposed along the other pair of straight portions.
前記複数のコイルが挿入された筒状のステータヨークとを備え、
前記複数のコイルは、
前記渦巻体の主面同士が対向し、前記渦巻体一つの幅ずつずれながら重なっており、
前記渦巻体の主面側からみて、一つの前記コイルの渦巻体の空間部には、他の前記コイルの渦巻体の直線部が一つずつ収まっており、
前記筒状のステータヨークの内壁に沿って配置されている、スロットレスモータ。 A plurality of coils according to claim 8;
A cylindrical stator yoke having the plurality of coils inserted therein,
The plurality of coils are:
The main surfaces of the spiral body are opposed to each other, and overlap each other while shifting by one width of the spiral body,
When viewed from the main surface side of the spiral body, the linear portions of the spiral bodies of the other coils are housed one by one in the space of the spiral body of the one coil.
A slotless motor disposed along an inner wall of the cylindrical stator yoke.
前記コイルの前記一方の渦巻体の最外周の導線の巻き終わり部を形成した後、その巻き終わり部と前記一端で繋がった前記渡り線を、前記一方の渦巻体の最外周の導線の巻き始め部の外周側に沿って形成し、次に、前記渡り線の前記他端から屈曲されて延びた前記導線部分が、前記隣接する前記他方の渦巻体の巻線の前記一部をなし、且つ、少なくとも前記導線部分が、前記一方の渦巻体の一部と重なる様に前記渦巻体を形成する、コイルの製造方法。 A fixture for fixing the wire, using a folding apparatus comprising a pressing member for pressing the conductor at right angles, the base and the conductor is a material is projected a predetermined length in a state of being fixed in the fixture, after folding the pusher conductive wire projecting portion is pressed perpendicularly on a plane the wires at right angles with, further sequentially repeated that the operation of folding at a right angle conductors so the projected a predetermined length from the fastener The method of manufacturing a coil according to any one of claims 1 to 8 , wherein a spiral body having a rectangular spiral shape is formed .
After forming the winding end portion of the outermost conducting wire of the one spiral body of the coil, the connecting wire connected at the winding end portion and the one end is used to start winding the outermost conducting wire of the one spiral body. Formed along the outer peripheral side of the part, and then the conductor portion bent and extended from the other end of the crossover wire forms the part of the winding of the adjacent spiral body, and The coil manufacturing method, wherein the spiral body is formed so that at least the conductor portion overlaps a part of the one spiral body .
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