JPH02101940A - モータ用固定子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、耐圧等の信転性に優れるモータ用固定子と
、この固定子を生産性良く、また、信頌性良（安価に製
造するための方法に関するものである。

（従来の技術〕 回転子をもつ一般的なモータの固定子は、鉄心の溝にス
ロット絶縁材を嵌めて巻線し、次いで、溝の入口部にウ
ェッジ絶縁材を嵌める巻線工程の後に、以下の　各工程
、即ち、鉄心の両側に突出した巻線の露出コイル交差部
を絶縁紙を当てて糸で束ねるレーシング工程、結束した
巻線露出部の形状、寸法を整える成形工程、成形後の巻
線を形状精度の維持のためにニスで固める工程を経て作
られている。

なお、巻線後の上記各工程は、巻線露出部や巻線の一部
の線材が乱れて固定鉄心、ブラケット、或いは回転子に
対する絶縁距離が不充分になると短絡の問題が生じるた
め、モータの耐圧性確保の面で従来は不可欠の工程であ
った。

〔発明が解決しようとする課題〕

レーシング処理前の巻線露出部は、使用線材が細い場合
はど乱れ易い。従って、レーシングは、結束漏れや結束
時の断線を避けるべく乱れた線材を整えた後に実施して
いるが、この整理を含めたレーシング作業には大変な時
間と手間がかかる。

また、レーシング後に巻線露出部を成形すると、レーシ
ングによる強固な結束によって当該部の変形性が悪（な
るため、細い線材に無理な力が加わって断線することが
ある。この断線は、レーシングによるものもあるが、い
ずれにせよ、断線による不良発生率は無視できないほど
高い。

さらに、ニスによる巻線の固化作業も、レーシング工程
はどではないにしても手間がかかる。

このほか、巻線が露出した固定子は、モータの性能や寸
法等によって絶縁ギャップの大きさが規制されるため、
耐圧性の向上に限界がある。

そこで、この発明は、耐圧等の信頌性に優れる固定子と
、この固定子を少ない工程で効率よく安価に製造し得る
方法を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る固定子は、鉄心の両側に突出した巻線の
各露出部に、絶縁能と保形能を有する断面Ｕ字状の環状
プラスチックキャップを被嵌固定したことに特徴づけら
れるものである。

また、この発明の固定子製造方法は、巻線工程を経た後
、鉄心の両側に突出した巻線の露出部に、開口が最終形
状よりも大きく開いている断面略Ｕ字状の環状半加工プ
ラスチックキャップを被せ、しかる後、熱成形機を用い
て巻線露出部を成形すると同時に巻線露出部の絶縁、保
形に用いる上記キャップを断面Ｕ字状の最終形状に成形
するものである。

このほか、巻線の仕上がり次第では、最終形状に加工さ
れたキャップを単に嵌めて接着或いは係止させる方法で
も本願の固定子が得られる。

なお、上記キャップの内径側周壁に放熱穴を設けておく
こと、或いは固定鉄心の両端面に絶縁シートを貼着して
おくことは、巻線の熱からの保護や耐圧性の更なる向上
に効果がある。

〔作用〕

巻線露出部にプラスチックキャップを被せると、このキ
ャップの保形能によって巻線露出部の形状を保持でき、
かつ、そのキャップによって巻線露出部を外部から電気
的に絶縁できる。

また、未レーシングの巻線露出部は変形の自由度が高い
ため、成形時の線材に断線につながる無理な力が加わら
ない。

さらに、開口が大きく開いた半加工キャップを未整理の
巻線露出部に被せて最終形状に成形すると、このときに
乱線の殆どがキャップ内に閉じ込められる０巻線線材は
キャップ内では少々乱れていてもモータ性能には何ら影
響せず、従って、乱線の整理は、キャップからたまには
み出すことのある僅かな部分を箆等でかき上げてキャッ
プ内に押込む簡単な作業で済む。

また、巻線露出部が充分に整っていれば、最終形状に加
工されたキャップを単に嵌めるだけで済む。

このほか、キャップの内径側周壁に放熱穴を設けておく
と、モータ使用時に巻線部に生じる熱が逃げ易くなる。

また、鉄心の両端面に絶縁シートを貼着してお（と、耐
圧性が更に良くなるだけでなく、巻線露出部に被せたキ
ャップをこの絶縁シートに接着させて外れ止めの信顛性
を高めると云ったことも可能になる。

〔実施例〕

以下、添付図面に基づいてこの発明の実施例を示す。

第１図の１は、この発明の固定子であって、以下の手順
で作られている。即ち、第２図に示すように、先ず、鉄
心２の溝３にスロット絶縁材４を嵌め、次いで、巻線機
で所定のパターンに巻線し、溝の入口にウェッジ絶縁材
５を嵌める。６は、この状態下で鉄心２の両側に突出し
た巻線露出部である。

次に、巻線にリード線７を接続し、この接続部を絶縁後
巻線に糸８で図のようにくくりつけるか又は接着する。

このリード線接続部の巻線に対する固定は、細い巻線線
材へのリード線を介しての外力の伝達を防止するのに有
効であるが、リード線をブラケットに固定する方法でも
同一目的を達成し得るので必須ではない。

以上で巻線作業が完了する。そこで、次に、巻線露出部
６の各々に半加工の環状プラスチックキャップ１０を被
せる。

このキャップ１０は、熱成形が可能で絶縁性にも優れた
ＰＥＴＰ等で作られたものであって、内径側周壁１０ａ
、外径側周壁１０ｂ、１０ａと１０ｂをつなぐ底壁１０
Ｃを有し、各部の断面形状がほぼＵ字状になっている。

また、片方のキャップにはリード線挿入穴１１をあけで
ある。さらに、このキャップ１０は壁１０ａが傾斜して
開口が最終形状時よりも大きく開いており、第３図のよ
うに６との間に融通があって嵌め易くなっている。

尤も、巻線の乱れが激しいと、このように開口を拡げて
も一部の線材がキャップ内にうまく収まらないことがあ
るので、これは先述のように、箆等で内側に押込む。

この後、成形に移る。この成形は、第３図の如き金型２
０を用いて行なう、この金型は、内径側成形部にヒータ
２１を内蔵している。２２はヒータ熱の不要個所への伝
達を防止する断熱材であって、必要に応じて設けられる
。また、２３は、固定子と金型の位置決め用パイロット
ピンで、成形過程において図示しないパイロット穴に挿
入される。

かかる金型２０によって巻線のキャップ被嵌部に成形圧
と熱を加えると、内径側周壁１０ａが第４図のように変
形し、同時に巻線露出部６も整った形に成形されて第１
図の固定子が完成する。

なお、キャップ１０の成形は片方ずつ実施してもよいし
、両方を同時に成形してもよい。

また、成形後のキャップ１０の固定は、好ましくは熱硬
化性の接着剤を適当な個所に予め塗布しておき、成形と
同時に鉄心、巻線、スロット絶縁材等に接着するのが、
最も簡便であるが、キャップの一部を巻線のコイル間に
喰い込ませるなどして機械的に固定することも可能であ
る。

ここで、半加工キャップ１０は、内部に残留歪のあるも
のは好ましくない。例えば、平板を加圧成形して得られ
るものは、成形時の延びのために内部に不拘−歪が残さ
れており、これが原因で、コイル熱に起因した変形が生
じる恐れがある。従って、半加工キャップ１０は、粉末
状或いは液状材料を射出成形や射吹成形等によって半加
工形状に成形したものが好ましい。このようにして得ら
れる半加工キャップは残留歪がなく、また、成形温度を
ニーズに合わせて２４０℃ぐらいまで調整でき、その成
形温度までは熱変形しないため、最高でも１５０℃前後
のコイル温度では変形しない。

また、成形の自由度が高く、スロット絶縁材間に挿入し
て巻線コイルに係止させる外れ止め用突起等を予め付加
しておくと云ったことも可能なため作業性の面でも有利
である。

次に、別法として最終形状に作られたキャップを単に嵌
める場合には、巻線の整列状態を崩さないようにするた
め、内外径側周壁の少なくとも一方を押し拡げておいて
キャップを被せ、その後、弾性復元力で原形に戻して巻
線を抱き込ませるのが望ましい、形状精度が充分でない
巻線に拘束されてキャップが原形に戻り難ければ、ヒー
タのない金型でキャップの上から巻線を軽く加圧成形す
ればよく、この方法ではより簡便に目的の固定子を得る
ことができる。

第５図は、キャップ１０の内径側周壁１０ａに放熱穴１
２を設けたもので、このように、放熱穴が存在しても、
その穴１２の大きさ、設置ピッチをうまく定めれば保形
能は失われない。

第６図は、鉄心２の両端面（図は片側のみを示す）に絶
縁シート１３を貼りつけて耐圧性をより向上させた例で
ある。この実施例では、絶縁シート１３の外周部を全周
に渡って、或いは間歇的に鉄心端面から立ち上げ、この
立ち上げ部１３ａとスロット絶縁材４の突出部との間に
周壁１０ｂ端を挟んで接着してあり、キャップの固定、
コイル線材のキャップからの脱出防止に関する信顧性も
高い。

〔効果〕

以上述べたように、この発明の方法及びこれによって得
られる固定子は、巻線露出部の保形を、当該部に被せた
プラスチックキャップによって行ったので、乱線の整理
を含めたレーシング作業を大幅に簡略化でき（完全省略
も可）、ニスによる＠線の固化作業も不要になるなど工
数、労力が大幅に削減され、従来に比して生産性が３割
近くも向上する。

また、巻線の変形の自由度が保たれるため、成形時の断
線が殆んど無く（レーシングに起因した断線も勿論無い
）、従来は２割を越す程高かった不良発生率が非常に小
さくなる。従つてこれ等の効果により製造コストも当然
に大幅に下がる。

さらに、キャップが巻線露出部の全体を絶縁するため、
モータの耐圧性も著しく向上する。

このほか、キャップに放熱穴を設けたものは巻線が熱を
もち難く、また、鉄心端面に絶縁シートを貼ったものは
、耐圧の信鯨性等が更に高まると云った多くの優れた効
果と利点が得られ、モータの低価格化や更なる高性能化
に大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、この発明の固定子の一例を示す斜視図、第２
図は、キャップを被せる前の斜視図、第３図及び第４図
は製造工程の説明図、第５図はキャップの変形例を示す
断面図、第６図は鉄心の端面に絶縁シートを貼った例の
部分断面図である。 １・・・・・・固定子、　　　２・・・・・・鉄心、３
・・・・・・溝、　　　　　　４・・・・・・スロット
絶縁材、５・・・・・・ウェッジ絶縁材、 ６・・・・・・巻線露出部、　７・・・・・・リード線
、１０・・・・・・キャップ、　　１１・・・・・・リ
ード線挿入穴、１２・・・・・・放熱穴、　　１３・・
・・・・絶縁シート、２０・・・・・・金型、　　　　
２１・・・・・・ヒータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）鉄心の両側に突出した巻線の各露出部に、絶縁能
   と保形能を有する断面Ｕ字状の環状プラスチックキャッ
   プを被嵌固定したことを特徴とするモータ用固定子。 （２）上記キャップの内径側周壁に放熱穴を設けた請求
   項（１）記載のモータ用固定子。（３）固定鉄心の両端
   面に絶縁シートを貼着した請求項（１）又は（２）記載
   のモータ用固定子。 （４）巻線工程を経た後、鉄心の両側に突出した巻線の
   露出部に、開口が最終形状よりも大きく開いている断面
   略Ｕ字状の環状半加工プラスチックキャップを被せ、し
   かる後、熱成形機を用いて巻線露出部を成形すると同時
   に巻線露出部の絶縁、保形に用いる上記キャップを断面
   Ｕ字状の最終形状に成形することから成るモータ用固定
   子の製造方法。