JP4771137B2 - MOTOR MANUFACTURING METHOD AND FUEL PUMP USING THE MOTOR - Google Patents

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Description

本発明は、インナロータ式のブラシレスモータの製造方法およびそれを用いた燃料ポンプに関する。 The present invention relates to an inner rotor type brushless motor manufacturing method and a fuel pump using the same.

従来、インナロータ式のブラシレスモータを駆動源として用いた燃料ポンプが知られている(例えば、特許文献1、2参照)。ブラシレスモータには、ブラシモータのように整流子とブラシとの摺動抵抗、整流子とブラシとの間の電気抵抗、ならびに整流子を各セグメントに分割するために設けた溝が受ける流体抵抗による損失の問題が生じない。その結果、ブラシレスモータのモータ効率はブラシモータに比べて高くなり、結果として燃料ポンプの効率が向上する。ここで燃料ポンプの効率とは、(モータ効率)×(ポンプ効率)で表される。モータ効率およびポンプ効率は、燃料ポンプのモータに供給する駆動電流をI、印加する電圧をV、モータのトルクをT、モータの回転数をN、燃料ポンプが吐出する燃料圧力をP、燃料吐出量をQとすると、(モータ効率)=(T×N)/(I×V)、(ポンプ効率)=(P×Q)/(T×N)で表される。つまり、(燃料ポンプの効率)=(モータ効率)×(ポンプ効率)=(P×Q)/(I×V)である。   Conventionally, a fuel pump using an inner rotor type brushless motor as a drive source is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). The brushless motor has a sliding resistance between the commutator and the brush like the brush motor, an electric resistance between the commutator and the brush, and a fluid resistance received by a groove provided to divide the commutator into each segment. There is no loss problem. As a result, the motor efficiency of the brushless motor is higher than that of the brush motor, and as a result, the efficiency of the fuel pump is improved. Here, the fuel pump efficiency is expressed by (motor efficiency) × (pump efficiency). Motor efficiency and pump efficiency are: I for drive current supplied to the motor of the fuel pump, V for applied voltage, T for motor torque, N for motor rotation speed, P for fuel pressure discharged by the fuel pump, and fuel discharge. When the quantity is Q, (motor efficiency) = (T × N) / (I × V), (pump efficiency) = (P × Q) / (T × N). That is, (fuel pump efficiency) = (motor efficiency) × (pump efficiency) = (P × Q) / (I × V).

そして、同等のモータ効率であれば、ブラシモータを用いるよりもブラシレスモータの方がモータを小型化できるので、ブラシレスモータを用いた燃料ポンプを小型化できる。
本願発明者は、このようなインナロータ式のブラシレスモータにおいて、周方向に設置した複数のコイルコアでロータの外周を囲むステータコアを構成することにより、モータの小型化にともない各コイルコアの限られた巻回スペースに、コイルの巻線を容易に、かつ高い占積率で巻回する構成を研究している。ここで占積率とは、巻回空間に占める巻線の断面積の割合である。つまり、占積率が高いと、巻回空間に巻回できる巻線の回数が増加するので、モータを小型化しつつモータ効率を向上できる。
And if it is equivalent motor efficiency, since a motor can be reduced in size rather than using a brush motor, the fuel pump using a brushless motor can be reduced in size.
The inventor of the present application, in such an inner rotor type brushless motor, by forming a stator core that surrounds the outer periphery of the rotor with a plurality of coil cores installed in the circumferential direction, a limited winding of each coil core with the miniaturization of the motor. We are studying a structure that easily winds a coil winding in a space with a high space factor. Here, the space factor is the ratio of the cross-sectional area of the winding occupying the winding space. That is, when the space factor is high, the number of windings that can be wound in the winding space increases, so that the motor efficiency can be improved while miniaturizing the motor.

ところで、ステータコアを構成する図6に示す形状のコイルコア300では、コイルコア300のティース302の径方向外側で周方向に延びている外周コア304の内周面305は、内周面305の周方向両端を通る仮想直線330上にほぼ位置している。そして、コイル320を巻回するインシュレータ310の外周コア304側のコイル巻回面312は、仮想直線330に沿っている。このように、インシュレータ310の外周コア304側のコイル巻回面312が仮想直線330に沿っていると、インシュレータ310の巻回空間に巻線を容易に巻回できる。   By the way, in the coil core 300 having the shape shown in FIG. 6 constituting the stator core, the inner peripheral surface 305 of the outer peripheral core 304 extending in the circumferential direction on the radially outer side of the teeth 302 of the coil core 300 has both ends in the circumferential direction of the inner peripheral surface 305. Is substantially located on an imaginary straight line 330 passing through. A coil winding surface 312 on the outer peripheral core 304 side of the insulator 310 around which the coil 320 is wound is along a virtual straight line 330. Thus, when the coil winding surface 312 on the outer peripheral core 304 side of the insulator 310 is along the virtual straight line 330, the winding can be easily wound in the winding space of the insulator 310.

しかしながら、モータの小型化にともない、限られた巻回空間に巻線を所定回数巻回すると、インシュレータ310の開口付近までコイル320が達して周方向に隣接するコイル同士が接近または接触し、コイル同士の絶縁不良を引き起こす恐れがある。また、モータ効率の向上のためには、巻線の巻数を増加することが考えられるが、そのためには、より大きな巻回空間が必要である。したがって、モータを小型化しつつ、巻線の巻回空間を増加することが要求されている。   However, with the miniaturization of the motor, when the winding is wound a predetermined number of times in a limited winding space, the coil 320 reaches the vicinity of the opening of the insulator 310 and the coils adjacent in the circumferential direction approach or come into contact with each other. There is a risk of causing insulation failure between each other. In order to improve the motor efficiency, it is conceivable to increase the number of windings. However, for this purpose, a larger winding space is required. Therefore, it is required to increase the winding space of the winding while reducing the size of the motor.

特開2005−110477号公報JP 2005-110477 A 特開2005−110478号公報JP 2005-110478 A

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、モータを小型化しつつ、巻回空間を増加するモータの製造方法およびそのモータを用いた燃料ポンプを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, while downsizing the motor, and an object thereof is to provide a fuel pump using the manufacturing method and its motor of the motor to increase the winding space.

請求項1に記載の発明によると、モータの製造方法は、径方向に延びるティースと、前記ティースの径方向外側において周方向に延びる外周コアと、を有するコイルコアを周方向に複数設置しているステータコアと、
前記コイルコアを覆い、前記外周コアの内周面の周方向両端を結ぶ仮想直線よりも径方向外側に少なくとも一部が設置されているインシュレータと、
前記インシュレータの外周に巻線を巻回して形成され、通電を制御されることにより前記コイルコアの径方向内側に周方向に形成する磁極を切り換えるコイルと、
前記ステータコアの内周側に回転自在に設置され、回転方向に交互に異なる磁極を前記ステータコアと向き合う外周面に形成しているロータと、を備えるモータの製造方法であって、
前記インシュレータを嵌合した前記コイルコアを巻線装置の基台に前記外周コアを下にして載置する第1工程と、
前記第1工程の後、前記コイルコアの周方向両端に位置するガイドの上端のガイド面、及び前記コイルコアの軸方向両端に位置するガイドの上端のガイド面に前記巻線を接触させながら、前記巻線を供給するノズルを前記コイルコアの軸方向及び周方向に移動することで、前記インシュレータに前記巻線を巻回す第2工程と、を含み、
前記コイルコアの周方向両端に位置するガイドの上端のガイド面は、前記コイルコアの軸方向に直線状に延びており、前記コイルコアの軸方向両端に位置するガイドの上端のガイド面は、前記インシュレータの内側のコイル巻回面にほぼ沿った形状であり、
前記第2工程において、前記ノズルは、前記コイルコアの径方向外側に向けて前記巻線にテンションをかけ、前記コイルコアの周方向両端に位置するガイドの上端のガイド面、及び前記コイルコアの軸方向両端に位置するガイドの上端のガイド面に前記巻線を接触させ、コイルコアの周方向の一端側からティース側に向けて移動するとき、ティース付近で停止または徐行することで、前記仮想直線に対して径方向外側に位置している前記インシュレータのコイル巻回面に前記巻線を押し込むことを特徴とする。
請求項1から4に記載の発明では、外周コアの内周面の周方向両端を結ぶ仮想直線よりも径方向外側にインシュレータの少なくとも一部が設置されている。この構成によれば、インシュレータの周方向両端よりも径方向外側にコイルの巻回空間を形成し、巻回空間を増加できる。したがって、同じ巻数であれば、各コイルコアに巻回されるコイルの周方向両端位置をティース側に凹ませることができる。これにより、周方向に隣接するコイル同士の間の隙間が大きくなるので、周方向に隣接するコイル同士の絶縁不良を防止できる。また、巻回空間が大きくなることにより、周方向に隣接するコイル同士が接近しすぎることを防止しつつ巻線の巻数を増加できるので、モータ効率が向上する。
According to the first aspect of the present invention, in the motor manufacturing method, a plurality of coil cores having teeth extending in the radial direction and outer peripheral cores extending in the circumferential direction on the radial outer side of the teeth are installed in the circumferential direction. A stator core;
An insulator that covers the coil core and that is at least partially disposed radially outward from a virtual straight line connecting the circumferential ends of the inner peripheral surface of the outer peripheral core;
A coil that is formed by winding a winding around the outer periphery of the insulator and switches a magnetic pole formed in the circumferential direction radially inward of the coil core by controlling energization;
A rotor that is rotatably installed on the inner peripheral side of the stator core and has magnetic poles that are alternately different in the rotation direction formed on the outer peripheral surface facing the stator core, and a method of manufacturing a motor,
A first step of placing the coil core fitted with the insulator on a base of a winding device with the outer peripheral core down;
After the first step, the winding is brought into contact with the guide surfaces at the upper ends of the guides positioned at both ends in the circumferential direction of the coil core and the guide surfaces at the upper ends of the guides positioned at both ends in the axial direction of the coil core. A second step of winding the winding around the insulator by moving a nozzle for supplying a wire in an axial direction and a circumferential direction of the coil core,
The guide surfaces at the upper ends of the guides positioned at both ends in the circumferential direction of the coil core extend linearly in the axial direction of the coil core, and the guide surfaces at the upper ends of the guides positioned at both ends in the axial direction of the coil core are The shape is almost along the inner coil winding surface,
In the second step, the nozzle applies tension to the winding toward the outer side in the radial direction of the coil core, guide surfaces at the upper ends of guides positioned at both ends in the circumferential direction of the coil core, and both ends in the axial direction of the coil core. The winding is brought into contact with the guide surface at the upper end of the guide located at the position, and when moving from one end side in the circumferential direction of the coil core toward the tooth side, by stopping or slowing down near the teeth , The winding is pushed into a coil winding surface of the insulator located on the radially outer side.
In the invention described in claims 1 to 4, at least a part of the insulator is disposed radially outside the imaginary straight line connecting the circumferential ends of the inner peripheral surface of the outer core. According to this structure, the winding space of a coil can be formed in the radial direction outer side rather than the circumferential direction both ends of an insulator, and winding space can be increased. Therefore, if the number of turns is the same, both circumferential positions of the coils wound around the coil cores can be recessed toward the teeth. Thereby, since the clearance gap between the coils adjacent to the circumferential direction becomes large, the insulation failure of the coils adjacent to the circumferential direction can be prevented. Further, since the winding space is increased, the number of winding turns can be increased while preventing the adjacent coils in the circumferential direction from being too close to each other, so that the motor efficiency is improved.

ここで、図6において、コイルコア300の外周コア304のティース302側は外周コア304の周方向両側よりも厚肉になっているが、この厚肉部分は磁気回路としては不要な部分である。
そこで請求項2に記載の発明では、外周コアの内周面のティース側は、外周コアの内周面の周方向両端を結ぶ仮想直線よりも径方向外側に位置しているので、薄肉化している。そして、インシュレータの外周コア側のコイル巻回面のティース側が仮想直線よりも径方向外側に位置していることにより、巻回空間が増加している。このように、磁気回路として不要な部分を薄肉化することにより、磁気性能を損なうことなく巻回空間を増加できる。
Here, in FIG. 6, the teeth 302 side of the outer peripheral core 304 of the coil core 300 is thicker than both sides in the circumferential direction of the outer peripheral core 304, but this thick portion is an unnecessary portion as a magnetic circuit.
Therefore, in the invention according to claim 2, since the teeth side of the inner peripheral surface of the outer peripheral core is located radially outside the virtual straight line connecting the circumferential ends of the inner peripheral surface of the outer core, the thickness is reduced. Yes. And the winding space is increasing because the teeth side of the coil winding surface by the side of the outer periphery core of an insulator is located in the diameter direction outside rather than a virtual straight line. Thus, by reducing the thickness of the unnecessary portion of the magnetic circuit, the winding space can be increased without deteriorating the magnetic performance.

請求項3に記載の発明では、インシュレータの外周コア側のコイル巻回面のティース側は、外周コアの内周面の周方向両端を結ぶ仮想直線に沿った平面である。したがって、このコイル巻回面の平面に沿って、インシュレータの奥側に巻線を容易に巻回できる。
請求項4に記載の発明では、請求項1から3に記載のモータを用いるので、燃料ポンプを小型化できる。
In the invention according to claim 3, the teeth side of the coil winding surface on the outer peripheral core side of the insulator is a plane along a virtual straight line connecting both circumferential ends of the inner peripheral surface of the outer peripheral core. Therefore, the winding can be easily wound on the back side of the insulator along the plane of the coil winding surface.
In the invention according to claim 4, since the motor according to claims 1 to 3 is used, the fuel pump can be miniaturized.

以下、本発明の複数の実施形態を図に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態によるモータを用いた燃料ポンプを図2に示す。本実施形態の燃料ポンプ10は、例えば排気量が150cc以下の二輪自動車の燃料タンク内に設置されるインタンク式のタービンポンプである。
燃料ポンプ10は、ポンプ12と、ポンプ12を回転駆動するモータ14とを備えている。燃料ポンプ10のハウジングは、ハウジング16、18により構成されている。ハウジング16、18は、それぞれ金属薄板をプレス加工することにより円筒状に形成されており、ハウジング16内にハウジング18が圧入固定されている。ハウジング16は、ポンプ12およびモータ14のハウジングを兼ねており、0.5mm程度の厚みに設定されている。ハウジング16の軸方向両端部は、ポンプケース20およびステータコア30をそれぞれかしめ固定している。ポンプケース22およびステータコア30は、ハウジング18の軸方向両端にそれぞれ突き当てられることにより軸方向の位置決めが成されている。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
A fuel pump using the motor according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG. The fuel pump 10 of the present embodiment is an in-tank type turbine pump installed in a fuel tank of a two-wheeled vehicle having a displacement of 150 cc or less, for example.
The fuel pump 10 includes a pump 12 and a motor 14 that rotationally drives the pump 12. The housing of the fuel pump 10 is composed of housings 16 and 18. The housings 16 and 18 are each formed in a cylindrical shape by pressing a metal thin plate, and the housing 18 is press-fitted and fixed in the housing 16. The housing 16 also serves as a housing for the pump 12 and the motor 14 and has a thickness of about 0.5 mm. The pump case 20 and the stator core 30 are caulked and fixed at both axial ends of the housing 16. The pump case 22 and the stator core 30 are axially positioned by being abutted against both ends of the housing 18 in the axial direction.

ポンプ12は、ポンプケース20、22、およびインペラ24を有しているタービンポンプである。ポンプケース22はハウジング16内に圧入され、ハウジング18に軸方向に突き当てられている。ポンプケース20、22は、回転部材としてのインペラ24を回転自在に収容するポンプケースである。ポンプケース20、22とインペラ24との間に、それぞれC字状のポンプ通路202が形成されている。ポンプケース20に設けられた吸入口200から吸入された燃料は、インペラ24の回転によりポンプ通路202で昇圧され、モータ14側に圧送される。モータ14側に圧送された燃料は、ステータコア30とロータ60との間の燃料通路204を通り、吐出口206からエンジン側に供給される。   The pump 12 is a turbine pump having pump cases 20 and 22 and an impeller 24. The pump case 22 is press-fitted into the housing 16 and abuts against the housing 18 in the axial direction. The pump cases 20 and 22 are pump cases that rotatably accommodate an impeller 24 as a rotating member. C-shaped pump passages 202 are formed between the pump cases 20 and 22 and the impeller 24, respectively. The fuel sucked from the suction port 200 provided in the pump case 20 is pressurized in the pump passage 202 by the rotation of the impeller 24 and is pumped to the motor 14 side. The fuel pumped to the motor 14 side passes through the fuel passage 204 between the stator core 30 and the rotor 60 and is supplied from the discharge port 206 to the engine side.

モータ14は、インナロータ式の所謂ブラシレスモータである。モータ14は、ステータコア30、インシュレータ40およびコイル48を有している。図1に示すように、ステータコア30は、周方向に等間隔に6個それぞれ別体に設置されたコイルコア32により構成されている。コイルコア32は、軸方向に積層された磁性鋼板を互いにかしめて形成されている。コイルコア32は、径方向に延びているティース34と、ティース34の径方向外側において周方向両側に延びる外周コア36とを有している。外周コア36はほぼ等しい肉厚で円弧状に形成されている。外周コア36の内周面37のティース34側は、内周面37の周方向両端を結ぶ仮想直線100よりも径方向外側に位置している。   The motor 14 is an inner rotor type so-called brushless motor. The motor 14 has a stator core 30, an insulator 40, and a coil 48. As shown in FIG. 1, the stator core 30 is composed of six coil cores 32 that are installed separately at equal intervals in the circumferential direction. The coil core 32 is formed by caulking magnetic steel plates laminated in the axial direction. The coil core 32 includes a tooth 34 extending in the radial direction and an outer core 36 extending on both sides in the circumferential direction on the radially outer side of the tooth 34. The outer peripheral core 36 is formed in an arc shape with substantially the same thickness. The teeth 34 side of the inner peripheral surface 37 of the outer peripheral core 36 is located radially outside the virtual straight line 100 that connects both ends of the inner peripheral surface 37 in the circumferential direction.

一対のインシュレータ40はほぼ同形状に形成されており、それぞれ軸方向両端側から各コイルコア32に嵌合しコイルコア32に取り付けられている。インシュレータ40は、径方向内側に内鍔42、径方向外側に外鍔44をそれぞれ有し、内鍔42と外鍔44との間に巻回空間を形成している。この巻回空間に巻線を巻回することによりコイル48は形成されている。外鍔44はインシュレータ40の外周コア36側に設けられており、外鍔44の径方向内側面であるコイル巻回面46の周方向両端側は外周コア36に沿った円弧状に形成されており、コイル巻回面46のティース34側は仮想直線100に沿った平面である。コイル48は、各コイルコア32毎にインシュレータ40に巻線を集中整列巻することにより形成されている。   The pair of insulators 40 are formed in substantially the same shape, and are fitted to the coil cores 32 by being fitted to the coil cores 32 from both ends in the axial direction. The insulator 40 has an inner flange 42 on the radially inner side and an outer flange 44 on the radially outer side, and forms a winding space between the inner flange 42 and the outer flange 44. The coil 48 is formed by winding a winding in this winding space. The outer casing 44 is provided on the outer core 36 side of the insulator 40, and both end sides in the circumferential direction of the coil winding surface 46, which is the radially inner side surface of the outer casing 44, are formed in an arc shape along the outer core 36. In addition, the tooth winding side of the coil winding surface 46 is a plane along the virtual straight line 100. The coil 48 is formed by concentrically winding the windings around the insulator 40 for each coil core 32.

図2に示すように、絶縁樹脂材50は、ステータコア30の径方向内周面および径方向外周面を除き、ステータコア30、インシュレータ40およびコイル48を覆っている。エンドカバー52は絶縁樹脂材50により一体に樹脂成形されており、吐出口206を形成している。エンドカバー52から露出してインサート成形されているターミナル56は、コイル48と電気的に接続している。   As shown in FIG. 2, the insulating resin material 50 covers the stator core 30, the insulator 40, and the coil 48 except for the radially inner circumferential surface and the radially outer circumferential surface of the stator core 30. The end cover 52 is integrally molded with the insulating resin material 50 and forms a discharge port 206. The terminal 56 exposed from the end cover 52 and insert-molded is electrically connected to the coil 48.

ロータ60は、シャフト62、および永久磁石64を有し、ステータコア30の内周に回転自在に設置されている。シャフト62の両端部は、軸受け26により回転自在に支持されている。永久磁石64は、PPS(ポリフェニレンスルフィド)、POM(ポリアセタール)等の熱可塑性樹脂材に磁性粉を練り込んで円筒状に形成されたプラスティックマグネットである。永久磁石64は、回転方向に8個の磁極部65を形成している。8個の磁極部65は、コイルコア32と向き合う外周面側に回転方向に交互に異なる磁極を形成するように着磁されている。   The rotor 60 includes a shaft 62 and a permanent magnet 64, and is rotatably installed on the inner periphery of the stator core 30. Both ends of the shaft 62 are rotatably supported by the bearing 26. The permanent magnet 64 is a plastic magnet formed into a cylindrical shape by kneading magnetic powder into a thermoplastic resin material such as PPS (polyphenylene sulfide) or POM (polyacetal). The permanent magnet 64 forms eight magnetic pole portions 65 in the rotation direction. The eight magnetic pole portions 65 are magnetized so as to form different magnetic poles alternately in the rotational direction on the outer peripheral surface facing the coil core 32.

次に、コイル48を形成する巻線の巻回工程について説明する。
(1)まず、軸方向に積層された磁性鋼板を互いにかしめてコイルコア32を形成する。
(2)コイルコア32の軸方向両端側からインシュレータ40をそれぞれコイルコア32に嵌合して取り付ける。
(3)インシュレータ40を取り付けたコイルコア32を、図3に示す巻線装置120の基台122に外周コア36を下にして載置する。コイルコア32を載置する基台122の載置面124は、外周コア36の外周面の凸状円弧面に合わせた凹状円弧面である。コイルコア32の軸方向に沿った基台122の両側、ならびに軸方向両端側には、ガイド130、134がそれぞれボルト等で固定されている。ガイド130の上端のガイド面132は、コイルコア32の軸方向に直線状に延び、かつ巻線142を案内するために巻線142に対して滑らかな凸曲面状に形成されている。また、ガイド134の上端のガイド面136は、インシュレータ40のコイル巻回面46にほぼ沿った形状である。つまり、ガイド面136の周方向両側はインシュレータ40のコイル巻回面46の周方向両側の円弧に沿い、ガイド面136の中央はインシュレータ40のコイル巻回面46のティース34側にほぼ沿っている。また、ガイド面136は、巻線142を案内するために巻線142に対して滑らかな凸曲面状に形成されている。
Next, the winding process for forming the coil 48 will be described.
(1) First, the coil core 32 is formed by caulking magnetic steel plates laminated in the axial direction.
(2) The insulators 40 are fitted and attached to the coil cores 32 from both axial ends of the coil cores 32, respectively.
(3) The coil core 32 to which the insulator 40 is attached is placed on the base 122 of the winding device 120 shown in FIG. The mounting surface 124 of the base 122 on which the coil core 32 is mounted is a concave arc surface that matches the convex arc surface of the outer peripheral surface of the outer core 36. Guides 130 and 134 are respectively fixed with bolts or the like on both sides of the base 122 along the axial direction of the coil core 32 and on both ends in the axial direction. The guide surface 132 at the upper end of the guide 130 extends linearly in the axial direction of the coil core 32 and is formed in a smooth convex curved shape with respect to the winding 142 in order to guide the winding 142. The guide surface 136 at the upper end of the guide 134 has a shape substantially along the coil winding surface 46 of the insulator 40. That is, both circumferential sides of the guide surface 136 are along arcs on both circumferential sides of the coil winding surface 46 of the insulator 40, and the center of the guide surface 136 is substantially along the teeth 34 side of the coil winding surface 46 of the insulator 40. . Further, the guide surface 136 is formed in a smooth convex curved shape with respect to the winding 142 in order to guide the winding 142.

(4)インシュレータ40を取り付けたコイルコア32を基台122に載置した後、巻線142を供給するノズル140をコイルコア32に近づける。
(5)そして、図3の(A)に示すように、巻線142にテンションを掛けてガイド130の上端のガイド面132に接触させながら、コイルコア32の軸方向にノズル140を移動する。ノズル140がコイルコア32の軸方向端側に達すると、ガイド130のガイド面132からガイド134のガイド面136に巻線142が移動する。
(6)このとき、ノズル140は、下方に向けて巻線142にテンションを加えながらガイド面136の周方向の一端側からティース34側に向けて移動し、ティース34付近で一端停止または徐行する。これにより、仮想直線100に対して外周コア36側のコイル巻回面46の周方向両端よりも径方向外側に位置しているインシュレータ40のコイル巻回面46のティース34側に、巻線142を押し込むことができる。
(4) After the coil core 32 to which the insulator 40 is attached is placed on the base 122, the nozzle 140 that supplies the winding 142 is brought closer to the coil core 32.
(5) Then, as shown in FIG. 3A, the nozzle 140 is moved in the axial direction of the coil core 32 while applying tension to the winding 142 to contact the guide surface 132 at the upper end of the guide 130. When the nozzle 140 reaches the axial end of the coil core 32, the winding 142 moves from the guide surface 132 of the guide 130 to the guide surface 136 of the guide 134.
(6) At this time, the nozzle 140 moves from one end side in the circumferential direction of the guide surface 136 toward the teeth 34 while applying tension to the winding 142 downward, and stops or slows down near the teeth 34. . As a result, the winding 142 is arranged on the tooth 34 side of the coil winding surface 46 of the insulator 40 that is located radially outside the both ends in the circumferential direction of the coil winding surface 46 on the outer peripheral core 36 side with respect to the virtual straight line 100. Can be pushed in.

また、仮想直線100に対して外周コア36側のコイル巻回面46の周方向両端よりも径方向内側に位置しているインシュレータ40の巻回空間に巻線を巻回する場合は、ガイド面136側に巻線142を押し付けることなく通常の整列巻を行う。
このようにして、各コイルコア32に取り付けたインシュレータ40に巻線142を集中整列巻する。
Further, when winding the winding in the winding space of the insulator 40 positioned radially inward from both circumferential ends of the coil winding surface 46 on the outer peripheral core 36 side with respect to the virtual straight line 100, the guide surface Normal aligned winding is performed without pressing the winding 142 on the 136 side.
In this way, the winding 142 is concentrated and wound around the insulator 40 attached to each coil core 32.

以上説明した第1実施形態では、コイルコア32の外周コア36の肉厚をほぼ均等にし、外周コア36の内周面37の周方向両端を結ぶ仮想直線100よりも内周面37のティース34側を径方向外側にすることにより、磁気回路として不要な部分にコイルコア32を形せず、代わりにインシュレータ40の一部を設置している。これにより、コイルコア32を小型化しつつ、インシュレータ40が形成する巻回空間が増加する。したがって、巻線142の巻数が同じであれば、コイル48が巻回されている周方向両端位置をティース34側に近づけて凹ませることができる。その結果、図1の(B)に示すように、周方向に隣接しているコイル48が形成する隙間110が大きくなるので、コイル48同士の絶縁性が確保される。   In the first embodiment described above, the thickness of the outer peripheral core 36 of the coil core 32 is made substantially equal, and the teeth 34 side of the inner peripheral surface 37 is closer to the imaginary straight line 100 connecting the circumferential ends of the inner peripheral surface 37 of the outer core 36. Since the coil core 32 is not formed in a portion unnecessary as a magnetic circuit, a part of the insulator 40 is installed instead. Thereby, winding space which the insulator 40 forms increases, reducing the coil core 32 in size. Therefore, if the number of turns of the winding 142 is the same, both end positions in the circumferential direction around which the coil 48 is wound can be recessed toward the teeth 34 side. As a result, as shown in FIG. 1B, the gap 110 formed by the coils 48 adjacent to each other in the circumferential direction is increased, so that insulation between the coils 48 is ensured.

また、インシュレータ40の巻回空間が大きくなることにより、周方向に隣接するコイル48同士が接近しすぎることなく巻線142の巻数を増やすことができる。これにより、モータ効率を向上できる。
また、インシュレータ40の外鍔44のコイル巻回面46のティース側が仮想直線100に沿った平面であるから、コイル巻回面46の平面に沿って、インシュレータ40の巻回空間の奥側に巻崩れを防止しつつ巻線を容易に巻回できる。
In addition, since the winding space of the insulator 40 is increased, the number of turns of the winding 142 can be increased without the coils 48 adjacent in the circumferential direction being too close to each other. Thereby, motor efficiency can be improved.
In addition, since the teeth side of the coil winding surface 46 of the outer casing 44 of the insulator 40 is a plane along the virtual straight line 100, the coil 40 is wound on the far side of the winding space of the insulator 40 along the plane of the coil winding surface 46. The winding can be easily wound while preventing collapse.

(第2、第3実施形態)
本発明の第2実施形態を図4に、第3実施形態を図5に示す。尚、第1実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
図4に示す第2実施形態では、インシュレータ70の外周コア36側の外鍔72は、周方向両端からティース34側に向けて外周コア36に沿って円弧状に形成されている。そして、外鍔72の径方向内側面であるコイル巻回面74のティース34側は、仮想直線100よりも径方向外側に位置している。また、外鍔72のコイル巻回面74は、第1実施形態のようにティース34側が平面ではなく、周方向両端からティース34側に向かう凹状円弧面である。このような形状のインシュレータ70においても、第1実施形態の図3に示した巻線装置120のガイド134のガイド面136を、第2実施形態におけるインシュレータ70の外鍔72のコイル巻回面74の形状に対応させることにより、仮想直線100よりも径方向外側に形成されているインシュレータ70の巻回空間に巻線142を集中整列巻できる。
図5に示す第3実施形態では、コイルコア32およびインシュレータ40の形状は第1実施形態と同じである。ただし、コイル80を形成する巻線142の巻き方が整列巻ではなくランダム巻である。
(Second and third embodiments)
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. 4, and a third embodiment is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same component as 1st Embodiment.
In the second embodiment shown in FIG. 4, the outer flange 72 on the outer peripheral core 36 side of the insulator 70 is formed in an arc shape along the outer peripheral core 36 from both ends in the circumferential direction toward the teeth 34. The teeth 34 side of the coil winding surface 74 that is the radially inner side surface of the outer collar 72 is located on the radially outer side of the virtual straight line 100. Further, the coil winding surface 74 of the outer collar 72 is not a flat surface on the teeth 34 side as in the first embodiment, but is a concave arc surface facing from the both ends in the circumferential direction toward the teeth 34. Also in the insulator 70 having such a shape, the guide surface 136 of the guide 134 of the winding device 120 shown in FIG. 3 of the first embodiment is used as the coil winding surface 74 of the outer casing 72 of the insulator 70 in the second embodiment. Accordingly, the winding 142 can be concentrated and wound in the winding space of the insulator 70 formed radially outside the virtual straight line 100.
In the third embodiment shown in FIG. 5, the shapes of the coil core 32 and the insulator 40 are the same as those of the first embodiment. However, the winding method of the coil 142 forming the coil 80 is not an aligned winding but a random winding.

(他の実施形態)
上記複数の実施形態では、燃料ポンプに本発明のモータを適用したが、本発明のモータは燃料ポンプに限らず他の装置の駆動源として用いてもよい。
このように、本発明は、上記複数の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
(Other embodiments)
In the above embodiments, the motor of the present invention is applied to the fuel pump. However, the motor of the present invention is not limited to the fuel pump and may be used as a drive source for other devices.
As described above, the present invention is not limited to the above-described plurality of embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

(A)は第1実施形態によるコイルコアおよびインシュレータを示す断面図、(B)はロータを除いたモータを一方の軸端側から見た図。(A) is sectional drawing which shows the coil core and insulator by 1st Embodiment, (B) is the figure which looked at the motor except a rotor from one axial end side. 第1実施形態による燃料ポンプを示す断面図。Sectional drawing which shows the fuel pump by 1st Embodiment. (A)はコイルの巻回工程を示す説明図、(B)は(A)をB方向から見た部分断面図。(A) is explanatory drawing which shows the winding process of a coil, (B) is the fragmentary sectional view which looked at (A) from the B direction. 第2実施形態によるコイルコアおよびインシュレータを示す断面図。Sectional drawing which shows the coil core and insulator by 2nd Embodiment. 第3実施形態によるコイルコアおよびインシュレータを示す断面図。Sectional drawing which shows the coil core and insulator by 3rd Embodiment. 従来のコイルコアおよびインシュレータを示す断面図。Sectional drawing which shows the conventional coil core and insulator.

符号の説明Explanation of symbols

10:燃料ポンプ、12:ポンプ、14:モータ、30:ステータコア、32:コイルコア、34:ティース、36:外周コア、37:内周面、40、70:インシュレータ、48、80:コイル、60:ロータ、64:永久磁石、100:仮想直線 10: Fuel pump, 12: Pump, 14: Motor, 30: Stator core, 32: Coil core, 34: Teeth, 36: Outer core, 37: Inner circumferential surface, 40, 70: Insulator, 48, 80: Coil, 60: Rotor, 64: Permanent magnet, 100: Virtual straight line

Claims (4)

径方向に延びるティースと、前記ティースの径方向外側において周方向に延びる外周コアと、を有するコイルコアを周方向に複数設置しているステータコアと、
前記コイルコアを覆い、前記外周コアの内周面の周方向両端を結ぶ仮想直線よりも径方向外側に少なくとも一部が設置されているインシュレータと、
前記インシュレータの外周に巻線を巻回して形成され、通電を制御されることにより前記コイルコアの径方向内側に周方向に形成する磁極を切り換えるコイルと、
前記ステータコアの内周側に回転自在に設置され、回転方向に交互に異なる磁極を前記ステータコアと向き合う外周面に形成しているロータと、を備えるモータの製造方法であって、
前記インシュレータを嵌合した前記コイルコアを巻線装置の基台に前記外周コアを下にして載置する第1工程と、
前記第1工程の後、前記コイルコアの周方向両端に位置するガイドの上端のガイド面、及び前記コイルコアの軸方向両端に位置するガイドの上端のガイド面に前記巻線を接触させながら、前記巻線を供給するノズルを前記コイルコアの軸方向及び周方向に移動することで、前記インシュレータに前記巻線を巻回す第2工程と、を含み、
前記コイルコアの周方向両端に位置するガイドの上端のガイド面は、前記コイルコアの軸方向に直線状に延びており、前記コイルコアの軸方向両端に位置するガイドの上端のガイド面は、前記インシュレータの内側のコイル巻回面にほぼ沿った形状であり、
前記第2工程において、前記ノズルは、前記コイルコアの径方向外側に向けて前記巻線にテンションをかけ、前記コイルコアの周方向両端に位置するガイドの上端のガイド面、及び前記コイルコアの軸方向両端に位置するガイドの上端のガイド面に前記巻線を接触させ、前記コイルコアの周方向の一端側から前記ティース側に向けて移動するとき、前記ティース付近で停止または徐行することで、前記仮想直線に対して径方向外側に位置している前記インシュレータのコイル巻回面に前記巻線を押し込むことを特徴とするモータの製造方法。
A stator core having a plurality of coil cores installed in the circumferential direction, the teeth extending in the radial direction, and an outer circumferential core extending in the circumferential direction on the radially outer side of the teeth;
An insulator that covers the coil core and that is at least partially disposed radially outward from a virtual straight line connecting the circumferential ends of the inner peripheral surface of the outer peripheral core;
A coil that is formed by winding a winding around the outer periphery of the insulator and switches a magnetic pole formed in the circumferential direction radially inward of the coil core by controlling energization;
A rotor that is rotatably installed on the inner peripheral side of the stator core and has magnetic poles that are alternately different in the rotation direction formed on the outer peripheral surface facing the stator core, and a method of manufacturing a motor,
A first step of placing the coil core fitted with the insulator on a base of a winding device with the outer peripheral core down;
After the first step, the winding is brought into contact with the guide surfaces at the upper ends of the guides positioned at both ends in the circumferential direction of the coil core and the guide surfaces at the upper ends of the guides positioned at both ends in the axial direction of the coil core. A second step of winding the winding around the insulator by moving a nozzle for supplying a wire in an axial direction and a circumferential direction of the coil core,
The guide surfaces at the upper ends of the guides positioned at both ends in the circumferential direction of the coil core extend linearly in the axial direction of the coil core, and the guide surfaces at the upper ends of the guides positioned at both ends in the axial direction of the coil core are The shape is almost along the inner coil winding surface,
In the second step, the nozzle applies tension to the winding toward the outer side in the radial direction of the coil core, guide surfaces at the upper ends of guides positioned at both ends in the circumferential direction of the coil core, and both ends in the axial direction of the coil core. When the winding is brought into contact with the guide surface at the upper end of the guide located at the end of the guide and moved from one end side in the circumferential direction of the coil core toward the tooth side, the virtual straight line is stopped or slowed down near the teeth. A method of manufacturing a motor, wherein the winding is pushed into a coil winding surface of the insulator positioned radially outward with respect to the insulator.
前記外周コアの前記内周面の前記ティース側は前記仮想直線よりも径方向外側に位置しており、
前記インシュレータの前記外周コア側のコイル巻回面の前記ティース側は、前記仮想直線よりも径方向外側に位置している、
請求項1に記載のモータの製造方法
The teeth side of the inner peripheral surface of the outer peripheral core is located radially outside of the virtual straight line,
The teeth side of the coil winding surface on the outer peripheral core side of the insulator is located radially outside the virtual straight line,
The method for manufacturing a motor according to claim 1.
前記外周コア側の前記コイル巻回面の前記ティース側は、前記仮想直線に沿った平面である請求項2に記載のモータの製造方法The method for manufacturing a motor according to claim 2, wherein the teeth side of the coil winding surface on the outer peripheral core side is a plane along the virtual straight line. 請求項1から3のいずれか一項に記載の製造方法により製造されたモータと、
前記モータにより駆動され、燃料を吸入し昇圧するポンプと、
を備える燃料ポンプ。
A motor manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 3,
A pump driven by the motor for sucking and boosting fuel;
With fuel pump.
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