JPH07163100A - コイルおよびコイルの製造方法 - Google Patents
コイルおよびコイルの製造方法Info
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- JPH07163100A JPH07163100A JP5306831A JP30683193A JPH07163100A JP H07163100 A JPH07163100 A JP H07163100A JP 5306831 A JP5306831 A JP 5306831A JP 30683193 A JP30683193 A JP 30683193A JP H07163100 A JPH07163100 A JP H07163100A
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- coil
- cutting tool
- machining
- iron core
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
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- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 柱状の軟磁性材料からなる鉄心、および鉄心
と略同心の螺旋状電流路を持つコイルとで構成される固
定子ブロックを有するＤＣブラシレスモータのコイル
は、従来、線状のコイルを鉄心にボビン巻きして構成さ
れていたが、モータの大型化に伴い線径が増大するにつ
れ、コイル成形が困難となり、さらに歩留まりの悪化や
コイル占積率の低下などの課題を抱えていた。本発明で
は、このような問題点を解決して、性能、コストの両面
ともに大幅に改善することができるコイルを提供する。 【構成】 一体のブロック状の素材から、押し出し成形
と単純な溝入れ加工によって、製品時の形状をもつ高精
度なコイルが非常に安価に製造でき、しかもコイルの高
占積率化が可能で低損失な高性能モータにすることがで
きる。
と略同心の螺旋状電流路を持つコイルとで構成される固
定子ブロックを有するＤＣブラシレスモータのコイル
は、従来、線状のコイルを鉄心にボビン巻きして構成さ
れていたが、モータの大型化に伴い線径が増大するにつ
れ、コイル成形が困難となり、さらに歩留まりの悪化や
コイル占積率の低下などの課題を抱えていた。本発明で
は、このような問題点を解決して、性能、コストの両面
ともに大幅に改善することができるコイルを提供する。 【構成】 一体のブロック状の素材から、押し出し成形
と単純な溝入れ加工によって、製品時の形状をもつ高精
度なコイルが非常に安価に製造でき、しかもコイルの高
占積率化が可能で低損失な高性能モータにすることがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電気自動車駆動等に
用いられる動力用ＤＣブラシレスモータの固定子のコイ
ルに関する。
用いられる動力用ＤＣブラシレスモータの固定子のコイ
ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の動力用の軸方向ギャップ型ＤＣブ
ラシレスモータの固定子のコイルとして、特開平４−２
６３５０に記載された例がある。このモータのコイル
は、永久磁石を固着した一対の回転子の間に、図５に示
すような、柱状の軟磁性材料からなる鉄心４０に対して
ボビン巻で線状のコイル１２を巻きつけて構成される固
定子ブロック５０を複数個配した構造となっている。
ラシレスモータの固定子のコイルとして、特開平４−２
６３５０に記載された例がある。このモータのコイル
は、永久磁石を固着した一対の回転子の間に、図５に示
すような、柱状の軟磁性材料からなる鉄心４０に対して
ボビン巻で線状のコイル１２を巻きつけて構成される固
定子ブロック５０を複数個配した構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特開平４−２６３５０
の軸方向ギャップ型ＤＣブラシレスモータの固定子ブロ
ック５０は、図５に示すようにコイル１１の径断面形状
が一様で、さらに柱状の鉄心４０に対してボビン巻きの
要領で同心状に線状のコイル１２が巻かれて構成されて
いる。そのため、コイル線径が比較的細い小、中型のモ
ータの場合には、ボビン巻きによる巻線作業が容易で、
さらに、平角線を用いることなどでコイル占積率を非常
に大きくすることが可能であるため、径方向ギャップ型
のＤＣブラシレスモータと比較して、ジュール熱損失を
大幅に低減できる。すなわち、高トルク発生時の発熱が
少ない高効率な高性能モータを構成することが可能であ
る。ところが、電気自動車駆動用などの大型のモータの
ように、非常に大きなコイル線径を要する場合、コイル
の強度の増大にともなって、線状のコイルでボビン巻線
を行うことが困難となる。このような場合、小さな線径
のコイルを多数並列にすることによって巻線作業は、あ
る程度容易となるが、通常用いられる各並列導体個々に
絶縁皮膜を持つコイルは、その並列導体数が多くなるに
つれ、コイル巻線作業時に電流路の短絡などの欠陥が生
じ易くなり、歩留まりが悪化するという問題を抱えてい
た。さらに並列導体数を増加させると空間利用率の低下
に加えて、絶縁皮膜の導体に対する相対割合が増えるた
め、占積率が悪化してジュール熱損失が増大したり、各
並列導体個々における電気抵抗値にばらつきが大きくな
り性能低下を招いていた。
の軸方向ギャップ型ＤＣブラシレスモータの固定子ブロ
ック５０は、図５に示すようにコイル１１の径断面形状
が一様で、さらに柱状の鉄心４０に対してボビン巻きの
要領で同心状に線状のコイル１２が巻かれて構成されて
いる。そのため、コイル線径が比較的細い小、中型のモ
ータの場合には、ボビン巻きによる巻線作業が容易で、
さらに、平角線を用いることなどでコイル占積率を非常
に大きくすることが可能であるため、径方向ギャップ型
のＤＣブラシレスモータと比較して、ジュール熱損失を
大幅に低減できる。すなわち、高トルク発生時の発熱が
少ない高効率な高性能モータを構成することが可能であ
る。ところが、電気自動車駆動用などの大型のモータの
ように、非常に大きなコイル線径を要する場合、コイル
の強度の増大にともなって、線状のコイルでボビン巻線
を行うことが困難となる。このような場合、小さな線径
のコイルを多数並列にすることによって巻線作業は、あ
る程度容易となるが、通常用いられる各並列導体個々に
絶縁皮膜を持つコイルは、その並列導体数が多くなるに
つれ、コイル巻線作業時に電流路の短絡などの欠陥が生
じ易くなり、歩留まりが悪化するという問題を抱えてい
た。さらに並列導体数を増加させると空間利用率の低下
に加えて、絶縁皮膜の導体に対する相対割合が増えるた
め、占積率が悪化してジュール熱損失が増大したり、各
並列導体個々における電気抵抗値にばらつきが大きくな
り性能低下を招いていた。
【０００４】また、各並列導体個々の絶縁皮膜が無い場
合は、絶縁の為の工程が複雑かつ困難で、コスト高にな
るという問題が生じる。
合は、絶縁の為の工程が複雑かつ困難で、コスト高にな
るという問題が生じる。
【０００５】すなわち、より高性能・低コスト化が要求
される大型モータに対して、モータの大型化に伴いコイ
ル線径が増大するにつれ、従来の線状のコイルでの巻線
に生じる問題はより顕著となることから、その問題解決
の必要性が高まっていた。
される大型モータに対して、モータの大型化に伴いコイ
ル線径が増大するにつれ、従来の線状のコイルでの巻線
に生じる問題はより顕著となることから、その問題解決
の必要性が高まっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する手段
として、本発明のコイルは、柱状の軟磁性材料からなる
鉄心、および鉄心と略同心の螺旋状電流路を持つコイル
とで構成される固定子ブロックを有する軸方向ギャップ
型ＤＣブラシレスモータのコイルにおいて、前記コイル
が一体のブロック状の銅または、アルミから構成されて
いることを特徴とする。また、前記の本発明のコイルを
構成する前記の一体のブロック状の銅またはアルミを、
押し出し成形によって製造することを特徴とする。さら
に前記の本発明のコイルの螺旋状の電流路を、切削工具
の溝入れ加工、ワイヤー放電加工、ウオータジェット加
工、電子ビーム加工、レーザービーム加工のいずれか、
または、これらの加工を組み合わせることにより製造す
ることを特徴とする。
として、本発明のコイルは、柱状の軟磁性材料からなる
鉄心、および鉄心と略同心の螺旋状電流路を持つコイル
とで構成される固定子ブロックを有する軸方向ギャップ
型ＤＣブラシレスモータのコイルにおいて、前記コイル
が一体のブロック状の銅または、アルミから構成されて
いることを特徴とする。また、前記の本発明のコイルを
構成する前記の一体のブロック状の銅またはアルミを、
押し出し成形によって製造することを特徴とする。さら
に前記の本発明のコイルの螺旋状の電流路を、切削工具
の溝入れ加工、ワイヤー放電加工、ウオータジェット加
工、電子ビーム加工、レーザービーム加工のいずれか、
または、これらの加工を組み合わせることにより製造す
ることを特徴とする。
【０００７】
【実施例】（実施例１）以下に本発明の実施例を図面を
用いて説明する。図１は、本発明のコイルの斜視図であ
る。図１の本発明のコイルは、銅またはアルミの一体型
のブロックで構成されている。さらに図中における各溝
はブロックの中空部まで達し、この各溝の連結により螺
旋状の電流路を構成している。
用いて説明する。図１は、本発明のコイルの斜視図であ
る。図１の本発明のコイルは、銅またはアルミの一体型
のブロックで構成されている。さらに図中における各溝
はブロックの中空部まで達し、この各溝の連結により螺
旋状の電流路を構成している。
【０００８】図２は、本発明のコイルの素材の斜視図
で、本発明のコイルの螺旋溝の加工前の状態を示してい
る。この素材の材質は銅またはアルミであるため、この
形状は、インゴットを押し出し成形することで容易に製
造することが可能である。
で、本発明のコイルの螺旋溝の加工前の状態を示してい
る。この素材の材質は銅またはアルミであるため、この
形状は、インゴットを押し出し成形することで容易に製
造することが可能である。
【０００９】また、図３および図４は、本発明のコイル
の溝入れ加工の工程図の一例である。図中２０は、メタ
ルソー、すり割りフライス、切断砥石等の薄片状の切削
工具、１０は、本発明のコイルを示している。図３にお
いて回転している切削工具２０を矢印方向に送ることに
より、コイル１０に直線の溝Ａ３０を加工することがで
き、所要の巻き数が得られる数だけ、この溝Ａ３０を等
ピッチで加工する。そして図４において、コイルと切削
工具の相対位置を変化させ、直線の溝Ｂ３１を加工す
る。この際、溝Ｂ３１の加工の始点と終点は、図のよう
にそれぞれ溝Ａ３０と斜交させて連結することで、コイ
ル１０に螺旋溝が形成されることになる。なお、溝Ａ加
工および溝Ｂ加工は、それぞれの工程において、溝の数
だけ切削工具を並列にすることで同時に加工することが
可能である。
の溝入れ加工の工程図の一例である。図中２０は、メタ
ルソー、すり割りフライス、切断砥石等の薄片状の切削
工具、１０は、本発明のコイルを示している。図３にお
いて回転している切削工具２０を矢印方向に送ることに
より、コイル１０に直線の溝Ａ３０を加工することがで
き、所要の巻き数が得られる数だけ、この溝Ａ３０を等
ピッチで加工する。そして図４において、コイルと切削
工具の相対位置を変化させ、直線の溝Ｂ３１を加工す
る。この際、溝Ｂ３１の加工の始点と終点は、図のよう
にそれぞれ溝Ａ３０と斜交させて連結することで、コイ
ル１０に螺旋溝が形成されることになる。なお、溝Ａ加
工および溝Ｂ加工は、それぞれの工程において、溝の数
だけ切削工具を並列にすることで同時に加工することが
可能である。
【００１０】なお、この実施例におけるコイルの製造法
は、切削工具による加工の一例に過ぎず、ワイヤー放電
加工、ウオータジェット加工、電子ビーム加工、レーザ
ービーム加工のいずれか、または、これらの加工を組み
合わせることによっても同様に加工することができる。
は、切削工具による加工の一例に過ぎず、ワイヤー放電
加工、ウオータジェット加工、電子ビーム加工、レーザ
ービーム加工のいずれか、または、これらの加工を組み
合わせることによっても同様に加工することができる。
【００１１】以上のように本発明のコイルは、従来の線
状コイルによる巻き線と比して容易な方法で、コイル単
体で製品時の形状での大量生産が可能であり、加工時の
歩留まりも極めて良好であるため安価に製造することが
可能である。しかも、一体型ブロックで構成され、寸法
精度が非常に高いため、コイルのスペースは最大限に利
用できる。さらに、従来の線状コイルでは巻き線工程時
に絶縁被覆の欠損が生じ易いため、絶縁被覆の膜厚を十
分に大きくするか、短絡の危険のある箇所に絶縁シート
を挿入する必要があったが、本発明のコイルでは形状加
工後に絶縁被膜を定着させることにより、絶縁被膜の欠
損は皆無となり、コイルの絶縁被覆は必要最小限の厚み
に抑えられる。すなわち、これらの相互の効果によりコ
イルの占積率を従来よりも大幅に向上させることができ
る。
状コイルによる巻き線と比して容易な方法で、コイル単
体で製品時の形状での大量生産が可能であり、加工時の
歩留まりも極めて良好であるため安価に製造することが
可能である。しかも、一体型ブロックで構成され、寸法
精度が非常に高いため、コイルのスペースは最大限に利
用できる。さらに、従来の線状コイルでは巻き線工程時
に絶縁被覆の欠損が生じ易いため、絶縁被覆の膜厚を十
分に大きくするか、短絡の危険のある箇所に絶縁シート
を挿入する必要があったが、本発明のコイルでは形状加
工後に絶縁被膜を定着させることにより、絶縁被膜の欠
損は皆無となり、コイルの絶縁被覆は必要最小限の厚み
に抑えられる。すなわち、これらの相互の効果によりコ
イルの占積率を従来よりも大幅に向上させることができ
る。
【００１２】したがって、本発明のコイルを電気自動車
駆動用などの大型モータに用いれば、コイルの高占積率
化によりジュール熱損失が小さくなり、従来のモータよ
りも高効率、高出力化が可能で、しかもそれを安価で供
給すること可能となる。
駆動用などの大型モータに用いれば、コイルの高占積率
化によりジュール熱損失が小さくなり、従来のモータよ
りも高効率、高出力化が可能で、しかもそれを安価で供
給すること可能となる。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明のように、本発明のコイル
は、柱状の軟磁性材料からなる鉄心、および鉄心と略同
心の螺旋状電流路を持つコイルとで構成される固定子ブ
ロックを有する軸方向ギャップ型ＤＣブラシレスモータ
のコイルにおいて、前記コイルが一体のブロック状の銅
または、アルミから構成されていることにより、従来の
コイルよりも大幅に占積率を向上させ、ジュール熱損失
を低減させることが可能であり、とくに電気自動車駆動
用などの大型のモータの性能向上に大きく寄与できる。
は、柱状の軟磁性材料からなる鉄心、および鉄心と略同
心の螺旋状電流路を持つコイルとで構成される固定子ブ
ロックを有する軸方向ギャップ型ＤＣブラシレスモータ
のコイルにおいて、前記コイルが一体のブロック状の銅
または、アルミから構成されていることにより、従来の
コイルよりも大幅に占積率を向上させ、ジュール熱損失
を低減させることが可能であり、とくに電気自動車駆動
用などの大型のモータの性能向上に大きく寄与できる。
【００１４】また、本発明のコイルを構成する一体のブ
ロック状の銅または、アルミを押し出し成形によって製
造し、さらにそれブロックに対して切削工具の溝入れ加
工、ワイヤー放電加工、ウオータジェット加工、電子ビ
ーム加工、レーザービーム加工のいずれかまたは、これ
らの加工を組み合わせることにより螺旋状の電流路を製
造することで、前記の優れた特長を持つコイルが、極め
て安価にまた、大量に製造することができる。
ロック状の銅または、アルミを押し出し成形によって製
造し、さらにそれブロックに対して切削工具の溝入れ加
工、ワイヤー放電加工、ウオータジェット加工、電子ビ
ーム加工、レーザービーム加工のいずれかまたは、これ
らの加工を組み合わせることにより螺旋状の電流路を製
造することで、前記の優れた特長を持つコイルが、極め
て安価にまた、大量に製造することができる。
【図１】 本発明のコイルの斜視図。
【図２】 本発明のコイルの素材の斜視図。
【図３】 本発明のコイルの溝入れ加工前半の工程図。
【図４】 本発明のコイルの溝入れ加工後半の工程図。
【図５】 従来のコイル構造を示す斜視図。
１０ 本発明のコイル １１ 本発明のコイル素材 １２ 従来の線状のコイル ２０ 切削工具 ３０ 溝Ａ ３１ 溝Ｂ ４０ 鉄心 ５０ 固定子ブロック
Claims (3)
- 【請求項１】 柱状の軟磁性材料からなる鉄心、および
鉄心と略同心の螺旋状電流路を持つコイルとで構成され
る固定子ブロックを有する軸方向ギャップ型ＤＣブラシ
レスモータのコイルにおいて、前記コイルが一体のブロ
ック状の銅または、アルミから構成されていることを特
徴とするコイル。 - 【請求項２】 請求項１記載のコイルにおいて、前記の
一体のブロック状の銅または、アルミを押し出し成形に
よって製造することを特徴とするコイルの製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のコイルにおいて、螺旋状
の電流路を切削工具の溝入れ加工、ワイヤー放電加工、
ウオータジェット加工、電子ビーム加工、レーザービー
ム加工のいずれかまたは、これらの加工を組み合わせる
ことにより製造することを特徴とするコイルの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5306831A JPH07163100A (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | コイルおよびコイルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5306831A JPH07163100A (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | コイルおよびコイルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07163100A true JPH07163100A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=17961789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5306831A Pending JPH07163100A (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | コイルおよびコイルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07163100A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-12-07 JP JP5306831A patent/JPH07163100A/ja active Pending
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