JPH0833254A - モータの電機子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄型化に対応し、しかも、コイルの占積率を
向上させて高いモータトルクを得ることが可能なモータ
の電機子を得る。 【構成】 導体部１ａが絶縁皮膜１ｂで覆われ、側面に
平面部を有する断面多角形状の平角線からなるコイル１
と、複数の突極２ａを有し、各突極２ａにはコイル１の
隣接する平面部が互いに接するように巻回されたコア２
と、コア２を保持し端面に複数個の凹部３ａを有するコ
アホルダー３と、コイル１の端末１ｃが接続される端子
部を有する基板４とを備えたモータの電機子。コアホル
ダーの凹部３ａに固定されたコイル１の端末１ｃは基板
４の端子部に半田付接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電機子コアの突極に巻
回されるコイル及びコイルの巻回し構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】モータなどに適用される電機子コアは、
周面に複数個の突極を有しており、かつ、突極にはコイ
ルが巻回されている。このようなコイルの巻回しは、図
１３に示すように、コア２の突極２ａに対してコイル１
０を自由に巻回すガラ巻き、図１４に示すように、コア
２の突極２ａに対してコイル１０をきれいに整列させて
巻回す整列巻きの２つのタイプがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図１３に示すガラ巻き
は、突極２ａに対するコイル１０の巻回しの自由度が高
く、したがって高速な巻回しが可能となり、生産性が高
い。しかし、その反面、各コイル１０とコイル１０の間
の隙間が大きく、このためコイルの占積率も５０〜６０
％と低い値となってしまい、高いトルク特性を得るのが
困難となっている。また、ガラ巻ではコイルエンドが高
くなり、薄型化に適応するのが不可能であることから、
コイル１０をガラ巻きした後に押しつぶして整形を施す
ことにより、コイル１０とコイル１０の間隙を小さくし
て占積率を向上させ、なおかつ、薄型化を実現してい
る。しかし、押しつぶして整形を施すのはコイル１０に
与えるダメージが大きく、断線やショート、絶縁といっ
た別の問題点を引き起こしてしまう。

【０００４】一方、図１４に示す整列巻きは、コイル１
０をきれいに整列して巻回すため、巻回しの速度は遅い
が、巻回されるコイルの形状を比較的に薄型化すること
ができ、しかも、ガラ巻きに比べると高い占積率を得る
ことができる。しかし、整列するとはいってもコイル１
０は断面形状が丸状となっているため、各コイル１０間
には間隙が生ずるのを回避することができず、従って、
占積率も７０〜７５％程度にとどまっている。

【０００５】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、薄型化に対応し、しか
も、コイルの占積率を向上させて高いモータトルクを得
ることが可能なモータの電機子を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
導体部が絶縁皮膜で覆われ、側面に平面部を有する断面
多角形状の平角線からなるコイルと、複数の突極を有
し、各突極には上記コイルが隣接する平面部と接するよ
うに巻回されたコアと、コアを保持すると共に端面に複
数個の凹部を有するコアホルダーと、コイルの端末が接
続される端子部を有する基板とを備えたモータの電機子
であって、コアホルダーの凹部に固定されたコイルの端
末は基板の端子部に半田付接続されることを特徴とす
る。

【０００７】請求項２記載の発明は、導体部が絶縁皮膜
で覆われ、側面に平面部を有する断面多角形状の平角線
からなる自己融着線コイルと、複数の突極を有し、各突
極には自己融着線コイルが隣接する平面部と接するよう
に巻回されたコアと、コアを保持するコアホルダーと自
己融着線コイルの端末が接続される端子部を有する基板
とを備えたモータの電機子であって、自己融着線コイル
の端末は上記基板の端子部に半田付接続されることを特
徴とする。

【０００８】

【作用】コイルがコアの突極に対して巻回されると、コ
イルの側面の平面部が隣接するコイルの側面の平面部と
接するため、コイルとコイルの隙間が小さくなる。コイ
ルは、その端末と基板との半田付部分を介して外部に接
続される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明にかかるモータの電機子の実施
例について図面を参照しながら説明する。図１において
平角線状のコイル１は、丸線を上下方向と、左右方向か
ら押しつぶすことによって形成されている。このため、
押しつぶされた上側の部分と下側の部分が平面部１ｄ、
平面部１ｄ’となっている。また、押しつぶされた右側
の部分と左側の部分が平面部１ｅ、平面部１ｅ’となっ
ている。このような平角線状のコイル１は、断面形状が
略長方形となった導体部１ａと、この導体部１ａの外周
面を覆う絶縁皮膜１ｂとから構成されている。

【００１０】このようなコイル１は、図２に示すよう
に、コア２の突極２ａに対して巻回される。コイル１を
突極２ａに対して巻回す場合、突極２ａの長手方向に隣
接するコイル１どうしが、平面部１ｅと平面部１ｅ’で
接するように巻回されている。また、コイル１は突極２
ａに対して２段巻きされており、突極２ａに直接巻回さ
れた第一層目と、第一層目の外周に巻回された第二層目
とから構成されている。第一層目のコイル１は平面部１
ｄ’の部分が突極と接している。また、第二層目のコイ
ル１は平面部１ｄ’が第一層目の平面部１ｄと接してい
る。

【００１１】以上のようにコア２の各突極２ａに側面に
平面部を有する断面多角形状の平角線からなるコイル１
を巻回すと共に、巻回される各コイル１の平面部１ｄ、
１ｄ’及び平面部１ｅ、１ｅ’が、突極の端面や、隣接
する別のコイル１の平面部１ｄ、１ｄ’及び平面部１
ｅ、１ｅ’と密着するようにしたため、突極２ａに巻回
される各コイル１間の隙間を最小限に抑えることがで
き、占積率も９０％以上の高い値を得ることができる。
なお、図２において、コイル１は突極２ａに２段巻され
ているが、巻回し段数はこれに限られたものではない。
モータの特性に応じて巻回し段数は変更可能である。

【００１２】また、コイル１の突極２ａへの巻回しは、
図３に示すようにコイル１の平面部１ｅが突極２ａの端
面と接するように巻回してもよい。この場合、隣接する
コイル１どうしは平面部１ｄと平面部１ｄ’で接するよ
うになっている。このようにコイル１を巻回しても、隣
接する各コイル１とコイル１の間の間隙を最小限に抑え
られるため、占積率を著しく向上することができる。な
お、図３において、コイル１は突極２ａに１段巻されて
いるが、巻回し段数はこれに限られたものではない。モ
ータの特性に応じて巻回し段数は変更可能である。

【００１３】以上のような、側面に平面部を有し断面多
角形状の平角線からなるコイル１が巻回されたコア２
は、図４に示すように、コアホルダー３に対して取り付
けられ、モータの電機子が構成される。コアホルダー３
の、下端面の外周側には凹部３ａが形成されており、こ
の凹部３ａにはコイル１の端末１ｃが固定されている。
凹部３ａに固定される端末１ｃは、予め絶縁層１ｂが剥
離されているため、凹部３ａの内部から端末１ｃの導体
部１ａが露出したような形態となっており、コイル１の
端末１ｃと図示しない基板上の端子部との位置合わせが
容易にできるようになっている。

【００１４】次に、以上のようなモータの電機子の形成
方法について図面を参照しながら説明する。まず、図
５、図６に示すように、コアホルダー３に対してコア２
を取り付ける。コアホルダー３の下端面には、予めコイ
ル１の端末１ｃを保持するための凹部３ａが複数個半径
方向に形成されている。次に、図７に示すように、コア
２に形成された突極２ａに対して平角線からなるコイル
１を、隣接するコイル１の平面部１ｄと平面部１ｄ’、
及び平面部１ｅ、平面部１ｅ’が接するように巻回して
いく。このようにして、第一相目の一つ目の突極２ａに
対してコイル１の巻回しが完了すると、図８に示すよう
にコイル１の巻始め側の端末１ｃの絶縁皮膜１ｂが、砥
石やカッターで剥離される。絶縁皮膜１ｂが剥離された
コイル１の端末１ｃは、コアホルダー３の凹部３ａに対
して取付けられる。凹部３ａ内に取り付けられた端末１
ｃは、導電部１ａが露出している。

【００１５】この後、別の突極２ａに対しても同一のコ
イル１を巻回していき、一相目の全突極２ａに対してコ
イル１の巻回しが完了すると、コイル１の巻終わりの部
分が切断されて、巻終わりの部分が端末１ｃとなる。こ
のような巻終わりの部分の端末１ｃは、絶縁皮膜１ｂが
砥石やカッターによって剥離され、コアホルダー３の凹
部３ａ内に対して取り付けられる。凹部３ａ内に取り付
けられた端末１ｃは、導体部１ａが露出している。

【００１６】以上のような突極２ａへのコイル１の巻回
しを、相の数だけ繰り返すことにより、図９に示すよう
なコア組が得られる。このようなコア組は、図１０に示
すように、基板４に対して取り付けられる。基板４上に
はコイル１の端末１ｃと接続される端子部が形成されて
おり、この端子部には予めクリーム半田５が塗布されて
いる。従って、コア組の凹部３ａ内の導電部１ａが露出
した部分と、予めクリーム半田５が塗布された端子部と
が重なるように、コア組を基板４上に固定すると共に、
この後、リフロー炉に投入することにより、基板４上の
端子部とコイル１の端末１ｃとが半田付されて、コイル
１と基板４上の端子部とが電気的に結合され、完結した
モータの電機子が形成される。

【００１７】以上のようなモータの電機子によれば、側
面に平面部１ｄ、１ｄ’、１ｅ、１ｅ’を有する断面多
角形状の平角線からなるコイル１を、突極２ａに対して
コイルの隣接する各平面部１ｄ、１ｄ’、１ｅ、１ｅ’
が接するように巻回したため、コイル１とコイル１の間
隙を最小限に抑えることができ、占積率を上げ、モータ
のトルクアップを図ることが可能となる。また、占積率
が上がることから、コイル１の巻回し回数を少なくして
も性能上十分な特性を得ることができるため、薄型のモ
ータの電機子を形成することができる。また、コイル１
の端末１ｃは絶縁皮膜１ｂを剥離した後、コアホルダー
３に形成された凹部３ａに固定されるため、基板４上の
端子部への端末１ｃの位置合わせが容易となり、生産性
を向上させることができる。

【００１８】なお、コイルは、断面多角形状で、しか
も、突極２ａに対して巻回す際に、隣接する平面部が互
いに接するように巻回すことのできるものであれば、ど
のようなものを使用してもよい。例えば、コイルに自己
融着線コイルを使用してもよい。図１１に示すように、
自己融着線コイル６を突極２ａに巻回すと、巻回された
自己融着線コイル６どうしが互いに融着し合うため、巻
回されたコイル６が巻崩れるのを防止することができ
る。また、巻回された後に巻崩れがないことから、突極
２ａに巻回された自己融着線コイル６の端末表面部を剥
離して導体部６ａを露出させ、この導体部６ａを、図１
２に示すように、直接基板４上の端子部に半田付接続す
ることも可能である。こうすることにより、自己融着線
コイル６の端末をコアホルダー３の凹部３ａに固定する
必要が無くなり、生産性をさらに向上させることができ
る。

【００１９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、導体部が
絶縁皮膜で覆われ、側面に平面部を有する断面多角形状
の平角線からなるコイルと、複数の突極を有し、各突極
にはコイルの隣接する平面部が接するように巻回された
コアと、コアを保持すると共に、端面に複数個の凹部を
有するコアホルダーと、コイルの端末が接続される端子
部を有する基板とを備え、コアホルダーの凹部に固定さ
れたコイルの端末は基板の端子部に半田付接続したた
め、コイルにダメージを与えることなくコイルとコイル
の間の間隙を最小限に抑えることができ、コイルの占積
率を向上させることが可能となる。また、コイルの巻回
し回数が少なくても十分なモータ特性を得られることか
ら、薄型化も可能である。

【００２０】請求項２記載の発明によれば、導体部が絶
縁皮膜で覆われ、側面に平面部を有する断面多角形状の
平角線からなる自己融着線コイルと、複数の突極を有
し、各突極には自己融着線コイルの隣接する平面部が接
するように巻回されたコアと、コアを保持するコアホル
ダーと、自己融着線コイルの端末が接続される端子部を
有する基板とを備え、自己融着線コイルの端末は絶縁被
覆が剥離されて基板の端子部に半田付接続したため、コ
イルにダメージを与えることなくコイルとコイルの間の
間隙を最小限に抑えてコイルの占積率を向上させるとと
もに、生産性を向上させることが可能となる。また、コ
イルの巻回し回数が少なくても十分なモータ特性を得ら
れることから、薄型化も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるモータの電機子に適用されるコ
イルの実施例を示す断面図。

【図２】本発明にかかるモータの電機子へのコイルの巻
回しの例を示す平面断面図。

【図３】本発明にかかるモータの電機子へのコイルの巻
回しの例を示す平面断面図。

【図４】本発明にかかるモータの電機子の実施例を示す
断面図。

【図５】本発明にかかるモータの電機子の形成手順の第
一工程を示す横断面図。

【図６】同上縦断面図

【図７】同上モータの電機子の形成手順の次の工程を示
す斜視図。

【図８】同上モータの電機子の形成手順のさらに次の工
程を示す斜視図。

【図９】同上モータの電機子の形成手順のさらに次の工
程を示す横断面図。

【図１０】同上モータの電機子の形成手順のさらに次の
工程を示す横断面図。

【図１１】本発明にかかるモータの電機子の別の実施例
を示す要部斜視図。

【図１２】同上モータの電機子の断面図。

【図１３】従来のモータの電機子へのコイルの巻回しの
例を示す断面図。

【図１４】従来のモータの電機子へのコイルの巻回しの
別の例を示す断面図。

【符号の説明】

１ コイル １ａ 導体部 １ｂ 絶縁皮膜 １ｃ 端末 ２ コア ２ａ 突極 ３ コアホルダー ３ａ 凹部 ４ 基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体部が絶縁皮膜で覆われ、側面に平面
   部を有する断面多角形状の平角線からなるコイルと、 複数の突極を有し、各突極には上記コイルが隣接する平
   面部と接するように巻回されたコアと、 上記コアを保持すると共に、端面に複数個の凹部を有す
   るコアホルダーと、 上記コイルの端末が接続される端子部を有する基板とを
   備えたモータの電機子であって、 上記コアホルダーの凹部に固定された上記コイルの端末
   は上記基板の端子部に半田付接続されていることを特徴
   とするモータの電機子。
2. 【請求項２】 導体部が絶縁皮膜で覆われ、側面に平面
   部を有する断面多角形状の平角線からなる自己融着線コ
   イルと、 複数の突極を有し、各突極には上記自己融着線コイルが
   隣接する平面部と接するように巻回されたコアと、 上記コアを保持するコアホルダーと、 上記自己融着線コイルの端末が接続される端子部を有す
   る基板とを備えたモータの電機子であって、 上記自己融着線コイルの端末は上記基板の端子部に半田
   付接続されていることを特徴とするモータの電機子。