JPH05115161A - スロツトレスモータ用固定子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円筒状コイルの樹脂モールド時において、円
筒状コイルに対する治具を不要にして製造作業性の向上
を実現する。 【構成】 円筒状巻型７の周囲に対し、複数個のコイル
６ａを順次配置することにより円筒状コイル６を形成
し、このコイル６の回りに絶縁保護紙８を巻回する。円
筒状コイル６、円筒状巻型７及び絶縁保護紙８の一体物
を、固定子鉄心５内に挿入し、その挿入状態で、固定子
鉄心５及び円筒状巻型７間に熱硬化性樹脂を充填するこ
とにより、円筒状コイル６を樹脂モールドして固定子鉄
心５に固定する。この後に、上記固定子鉄心５及び円筒
状コイル６などの一体物をフレーム内に挿入して固定
し、最終的に固定子を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スロットがない円環状
固定子鉄心にコイルを装着して成るスロットレスモータ
用固定子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のスロットレスモータ用固定子の
製造方法としては、例えば特開平３−１０７３５４号公
報に記載されたものが知られている。

【０００３】即ち、この公報に記載された製造方法は、
スロットを有しない環状の固定子鉄心の内周に、円筒状
に整形した状態の複数個のコイルを挿入した後に、その
円筒状コイルの内側に丸棒状の内径治具を挿入によりセ
ットし、このようなセット状態で、円筒状コイル、固定
子鉄心及び内径治具を一体状態のまま熱硬化性の含浸用
樹脂（或はワニス）内に浸漬した後に、それらの一体物
を引き上げて含浸用樹脂を硬化させ、しかる後に内径治
具を抜き取るという各工程を実行するようになってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法では、円筒状に整形されたコイルの内側に
内径治具を挿入によりセットする工程を行う構成になっ
ている関係上、整形状態にある円筒状コイルを搬送する
際、或はその円筒状コイルを固定子鉄心内へ挿入する際
において、円筒状コイルの内径寸法に狂いが生じないよ
うに注意を払う必要があると共に、含浸用樹脂の硬化後
に内径治具を抜き取る工程も必要となるため、総じて製
造作業性に劣るという問題点があった。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、円筒状コイルを樹脂モールドする際
に、その円筒状コイルに対し治具を使用する必要がなく
なって製造作業性の向上を実現できるなどの効果を奏す
るスロットレスモータ用固定子の製造方法を提供するに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、円環状のスロットレス形固定子鉄心の内周
面または外周面に回転磁界形成用のコイルを装着するに
当たって、複数個のコイルを絶縁材料製の円筒状巻型に
装着することにより円筒状コイルを形成し、この円筒状
コイルを前記円筒状巻型と共に固定子鉄心の内周面また
は外周面に装着した上で、その固定子鉄心及び円筒状巻
型間に樹脂を充填することにより円筒状コイルを樹脂モ
ールドして固定子鉄心に固定する手順を踏むようにした
ものである。

【０００７】この場合、円筒状巻型に装着された状態の
円筒状コイルを、その円筒状巻型と共に樹脂モールド成
形し、このように樹脂モールド成形された一体物を固定
子鉄心の内周面または外周面に装着する手順を踏むよう
にしても良い。

【０００８】

【作用】複数個のコイルを絶縁材料製の円筒状巻型に装
着することにより形成される円筒状コイルは、その円筒
状巻型と共に固定子鉄心の内周面または外周面に装着さ
れ、その装着状態で固定子鉄心及び円筒状巻型間に充填
される樹脂によりモールドされて固定子鉄心に固定され
る。従って、円筒状コイルの樹脂モールド工程を行うに
当たって、円筒状巻型が樹脂モールド成形用治具の役目
を果たすようになり、従来必要であった円筒状コイルに
治具をセットする工程及びその治具を除去する工程を省
略できて、製造作業性が向上するようになる。

【０００９】また、円筒状コイルを円筒状巻型と共に樹
脂モールド成形し、このようなモールド成形一体物を固
定子鉄心の内周面または外周面に装着する手順を踏んだ
場合にも、円筒状巻型が樹脂モールド成形用治具の役目
を果たすようになって、製造作業性が向上するものであ
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の第１実施例について図１〜図
７を参照しながら説明する。

【００１１】図６は、内転形スロットレスモータの概略
的な横断面構造を示すものである。この図１において、
フレーム１内に図示しない軸受を介して支持された回転
子２は、４極の磁極を形成するための永久磁石３を備え
た構成となっている。また、フレーム１内に回転子２を
囲繞するように設けられた３相４極の固定子４は、フレ
ーム１の内周に固定された円環状のスロットレス形固定
子鉄心５と、この固定子鉄心５の内周に装着された回転
磁界形成用の複数個のコイル６ａより成る円筒状コイル
６とにより構成されている。尚、この実施例では、上記
固定子４を３相４極に構成しており、これに応じてコイ
ル６ａを１２個設けている。

【００１２】図７は、コイル６ａの横断面形状を、その
配置例と共に示している。但し、第１相（Ｕ相）の４個
のコイル６ａを夫々Ｕ１〜Ｕ４、第２相（Ｖ相）の４個
のコイル６ａを夫々Ｖ１〜Ｖ４、第３相（Ｗ相）の４個
のコイル６ａを夫々Ｗ１〜Ｗ４で現している。

【００１３】図７において、コイルＵ１〜Ｕ４、Ｖ１〜
Ｖ４、Ｗ１〜Ｗ４は、各コイル辺対が、機械角で９０度
ずつ占有するように周方向に順次並べることにより、固
定子鉄心５の内周に沿った円筒形状に配置されるもので
あり、以下〜の各条件を満たすように構成されてい
る。

【００１４】…各コイルは、そのコイル辺の固定子鉄
心５の径方向へのターン数分布が、内周に向かうに従っ
て減少する形状となっている。

【００１５】…円筒形状に配置された状態で、隣接す
るコイル辺同士が前記のターン数減少部分（この例で
は、コイル辺全体）で径方向に重なる状態となってい
る。

【００１６】…のような各コイル辺のターン数分布
は、電気角で６０度の範囲において連続的に変化する状
態となっており、この例では正弦波状に変化させてい
る。

【００１７】さて、上述した構成の固定子４は、次に述
べるような工程を経て製造されるものである。

【００１８】即ち、まず、図２に示すように、耐熱性に
富む絶縁材料から成る円筒状巻型７を用意する。この円
筒状巻型７は、軸方向寸法が円筒状コイル６の高さ寸法
（軸方向寸法）と略等しく、且つ外径寸法が円筒状コイ
ル６の内径寸法を決定する所定の寸法に設定されてい
る。このような円筒状巻型７の周囲に対し、１個目のコ
イル６ａを配置し、この後に２個目以降のコイル６ａを
周方向にずらし且つ必要に応じて隣接するコイル辺を重
ね合わせながら配置するものであり、最終的に図３に示
すような円筒状コイル６を得る。この後、図４に示すよ
うに、円筒状コイル６の周囲にポリエステルフィルム、
アラミド繊維紙などより成る絶縁保護紙８を巻回する。

【００１９】尚、上記のようなコイル６ａの配置時に
は、各コイル６ａ間にポリエステルフィルム、アラミド
繊維紙のような絶縁紙（図示せず）を挟み込むことによ
り、それらをコイル間絶縁紙として機能させている。ま
た、組み上がった円筒状コイル６に対し、ワニス含浸処
理を施すことにより各コイル６ａの一体化を図るように
しても良い。

【００２０】次に、図１に示すように、円筒状コイル
６、円筒状巻型７及び絶縁保護紙８の一体物を、固定子
鉄心５内に挿入し、その挿入状態で、固定子鉄心５及び
円筒状巻型７間に熱硬化性樹脂を充填することにより、
円筒状コイル６を樹脂モールドして固定子鉄心５に固定
する。この後に、上記固定子鉄心５及び円筒状コイル６
などの一体物をフレーム１内に挿入して、そのフレーム
１及び固定子鉄心５間を固定し、最終的に図５に示すよ
うな固定子４を得る。この場合、フレーム１に対する固
定子鉄心５の固定は、圧入、ボルト締め、かしめ、焼き
嵌めなどの手段を利用して行う。

【００２１】上記した本実施例の構成によれば、円筒状
コイル６の樹脂モールド工程を行うに当たって、円筒状
巻型７が樹脂モールド成形用治具の役目を果たすように
なるから、従来必要であった内径治具を省略できる。従
って、円筒状コイル６に内径治具を挿入してセットする
工程及び樹脂硬化後に内径治具を抜き取る工程が省略で
きるようになり、製造作業性が向上するようになる。

【００２２】また、円筒状コイル６の内側には、これを
巻装するための円筒状巻型７が存するようになるから、
その円筒状コイル６の内径寸法の狂いに対し従来のよう
な注意を払う必要がなくなるものであり、この面からも
製造作業性の向上に寄与できるようになる。しかも、上
記円筒状巻型７が、固定子４の内周に回転子２が当たっ
たときの円筒状コイル６の保護部材としても機能すると
いう副次的効果も得られる。

【００２３】図８乃至図１０には本発明の第２実施例が
示されており、以下これについて前記第１実施例と異な
る部分のみ説明する。

【００２４】図８に示すように、耐熱性に富む絶縁材料
から成る円筒状巻型９は、その周囲に、軸方向に延びる
１２枚の仕切板９ａを一体的に有し、それらの仕切板９
ａ間にコイル６ａを配置する。

【００２５】図９、図１０に示すように、円筒状巻型９
の周囲に全部のコイル６ａを配置して円筒状コイル６を
形成した後には、周囲に絶縁保護紙８を巻回し、その円
筒状コイル６、円筒状巻型９及び絶縁保護紙８の一体物
を固定子鉄心５内に挿入し、その挿入状態で、固定子鉄
心５及び円筒状巻型７間に熱硬化性樹脂を充填すること
により、円筒状コイル６を樹脂モールド成る固定子４を
形成する。

【００２６】このような構成とした本実施例によっても
第１実施例と同様の効果を奏するものであり、特に本実
施例によれば、コイル６ａの各間にコイル間絶縁紙を挟
み込む工程が不要となって、製造作業性の一層の向上を
期待できるようになる。尚、この実施例において、円筒
状巻型９の仕切板９ａの形状を工夫すれば、絶縁保護紙
８を省略することが可能になる。

【００２７】図１１乃至図１４には、第１実施例と同様
の効果を奏する本発明の第３実施例が示されており、以
下これについて第１実施例と異なる部分のみ説明する。

【００２８】図１１に示すように、フランジ部１０ａを
有する絶縁材料製の円筒状ケース１０を用意し、このケ
ース１０内に、円筒状コイル６及び円筒状巻型７の一体
物を挿入する。この挿入状態で、ケース１０及び円筒状
巻型７間に熱硬化性樹脂を充填することにより、円筒状
コイル６を樹脂モールドし、以て図１２に示すようなコ
イル組立１１を得る。

【００２９】次いで、図１３に示すように、上記コイル
組立１１を固定子鉄心５内に挿入すると共に、ケース１
０のフランジ部１０ａを固定子鉄心５の端面にねじ止め
し、最終的に図１４に示すような固定子４を得る。

【００３０】図１５乃至図１８には、第１実施例と同様
の効果を奏する本発明の第４実施例が示されており、以
下これについて第１実施例と異なる部分のみ説明する。

【００３１】図１５に示すように、フランジ部１２ａ及
び円筒状の二重筒状の円筒状巻型たるコイル収納部１２
ｂを有する絶縁材料製のカセットケース１２を用意し、
このカセットケース１２のコイル収納部１２ｂ内に、コ
イル６ａを順次収納して円筒状コイル（図示せず）を形
成する。この後、コイル収納部１２ｂ内に熱硬化性樹脂
を充填することにより、円筒状コイル（図示せず）を樹
脂モールドし、以て図１６に示すようなコイル組立１３
を得る。

【００３２】次いで、図１７に示すように、上記コイル
組立１３を固定子鉄心５内に挿入すると共に、カセット
ケース１２のフランジ部１２ａを固定子鉄心５の端面に
ねじ止めし、最終的に図１８に示すような固定子４を得
る。

【００３３】尚、上記した各実施例では、内転形スロッ
トレスモータを例にしたが、外転形スロットレスモータ
に適用しても良いものであり、この場合には、スロット
レス形固定子鉄心の外周に円筒状コイルを装着すること
になる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば以上の説明によって明ら
かなように、円筒状コイルの樹脂モールド成形時におい
て、その円筒状コイルを形成するのに使用した円筒状巻
型が樹脂モールド成形用治具の役目を果たすように構成
したから、円筒状コイルを樹脂モールドする際に、その
円筒状コイルに対し治具を使用する必要がなくなって製
造作業性が向上するという優れた効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における固定子の組み立て
途中の状態を示す斜視図その１

【図２】固定子の組み立て途中の状態を示す斜視図その
２

【図３】固定子の組み立て途中の状態を示す斜視図その
３

【図４】固定子の組み立て途中の状態を示す斜視図その
４

【図５】固定子の組み立て完成状態を示す斜視図

【図６】全体の概略的な横断面図

【図７】コイル配置例を示す図

【図８】本発明の第２実施例における固定子の組み立て
途中の状態を示す斜視図その１

【図９】固定子の組み立て途中の状態を示す斜視図その
２

【図１０】固定子の組み立て途中の状態を示す斜視図そ
の３

【図１１】本発明の第３実施例における固定子の組み立
て途中の状態を示す斜視図その１

【図１２】固定子の組み立て途中の状態を示す斜視図そ
の２

【図１３】固定子の組み立て途中の状態を示す斜視図そ
の３

【図１４】固定子の組み立て完成状態を示す斜視図

【図１５】本発明の第４実施例における固定子の組み立
て途中の状態を示す斜視図その１

【図１６】固定子の組み立て途中の状態を示す斜視図そ
の２

【図１７】固定子の組み立て途中の状態を示す斜視図そ
の３

【図１８】固定子の組み立て完成状態を示す斜視図

【符号の説明】

図中、１はフレーム、２は回転子、４は固定子、５は固
定子鉄心、６は円筒状コイル、６ａはコイル、７、９は
円筒状巻型、１０はケース、１１はコイル組立、１２は
カセットケース、１２ｂはコイル収納部（円筒状巻
型）、１３はコイル組立を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 善久 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内 (72)発明者 原田 博 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円環状のスロットレス形固定子鉄心の内
   周面または外周面に回転磁界形成用のコイルを装着して
   成るスロットレスモータ用固定子の製造方法において、 複数個のコイルを絶縁材料製の円筒状巻型に装着するこ
   とにより円筒状コイルを形成し、 この円筒状コイルを前記円筒状巻型と共に前記固定子鉄
   心の内周面または外周面に装着し、 前記固定子鉄心及び円筒状巻型間に樹脂を充填すること
   により前記円筒状コイルを樹脂モールドして固定子鉄心
   に固定することを特徴とするスロットレスモータ用固定
   子の製造方法。
2. 【請求項２】 円環状のスロットレス形固定子鉄心の内
   周面または外周面に回転磁界形成用のコイルを装着して
   成るスロットレスモータ用固定子の製造方法において、 複数個のコイルを絶縁材料製の円筒状巻型に装着するこ
   とにより円筒状コイルを形成し、 この円筒状コイルを前記円筒状巻型と共に樹脂モールド
   成形し、 このように樹脂モールド成形された一体物を前記固定子
   鉄心の内周面または外周面に装着することを特徴とする
   スロットレスモータ用固定子の製造方法。