JPH09191588A - 回転電機及びその製造方法 - Google Patents
回転電機及びその製造方法Info
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- JPH09191588A JPH09191588A JP8109986A JP10998696A JPH09191588A JP H09191588 A JPH09191588 A JP H09191588A JP 8109986 A JP8109986 A JP 8109986A JP 10998696 A JP10998696 A JP 10998696A JP H09191588 A JPH09191588 A JP H09191588A
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Abstract
数の倍数の端末を接続しなければならないなどの課題が
あった。また、分割された鉄心1を組み立てる場合にお
いても、部品点数が多くなることによって、組立性が悪
くなり加工費に無駄が生じるなどの課題があった。 【解決手段】 薄肉連結部9で接続された固定子片7a
〜7cが3個のものでユニットコアを構成し、この固定
子片7a〜7cを鉄心保持治具20に固定した後、フラ
イヤ16を旋回、揺動させながら、固定子片7a〜7c
に電線19を連続して巻き、コイルを接続する。
Description
磁極ティース毎に集中巻によってコイルを形成されるイ
ンナーローター型の回転電機に関するものである。
の鉄心構造を示す平面図、図25(b)は従来の回転電
機の固定子に巻線を行っている状態を示す平面図であ
り、図において、1は鉄心であり、板厚が薄い電磁鋼鈑
を必要な枚数だけ積み重ね、カシメ、溶接等により1枚
1枚の電磁鋼鈑がバラバラにならないように固定されて
いる。2は絶縁物3を施したスロット、4はコイルであ
り、ノズル5により鉄心1の磁極ティース6へ1ターン
ずつ巻線を行って形成したものである。
心1に集中巻々線を行う場合は、スロット2内に絶縁物
3を施した後、ノズル5により鉄心1の磁極ティース6
へ1ターンずつ巻線を行ってコイル4を形成するが、こ
の際、ノズル5がスロット2内を通過するため、スロッ
ト内へ巻いたコイル4がノズル5に当たらないようにす
るために、最終のコイル4を巻終わった状態で、スロッ
ト2内には、図25(b)に示すWだけの空隙が必要と
なる。この空隙Wが広いほど、スロット2内のコイルの
占積率が高いものと比較して、回転電機において、同一
出力、特性等を出そうとすると、鉄心積幅を増やす必要
があり、電線、絶縁材等の使用量が増え、無駄が多くな
る。
ように鉄心を2分割にし、コイルの占積率の向上を図ろ
うとするものがあった。図26(a)は従来の回転電機
の固定子の他の例を示す平面図、図26(b)は2分割
された鉄心のうちの外側鉄心を示す平面図、図26
(c)は2分割された鉄心のうちの内側鉄心と巻線され
たボビンとを示す平面図、図26(d)は内側鉄心にボ
ビンを装着し外側鉄心にはめ込み構成した固定子を示す
平面図である。図において、1aは外側鉄心、1bは内
側鉄心、4aはコイルの巻始めの端末、4bは巻終わり
端末である。
鉄心1bに分割され、板厚が薄い電磁鋼鈑を積層して作
られている。この鉄心に巻線を施す場合は、図26
(c)に示すボビン状に成形された絶縁物3に、コイル
4を巻線し、巻線完了した各ボビンを、内側鉄心1bに
装着した後、外側鉄心1aの内側へ組み付けることによ
り図26(d)に示すようなコイルの占積率の高い回転
電機を得ることができる。
々に巻線されるため、各コイルには図26(c)に示す
ようなコイルの巻始めの端末4aと、巻終わり端末4b
が生じ、外側鉄心1aと内側鉄心1bとを組み付けた
後、各コイルから出てくる端末を(図26(d))、必
要な電気回路を構成するように接続しなければならず、
そのために多くの労力または労力に代わる材料費(例え
ばプリント基板等)が必要になる。
の鉄心片に分割した構造のものについて説明する。図2
7(a)は従来の回転電機の固定子のさらに他の例を示
す平面図、図27(b)は磁極ティース毎にばらばらに
分割された固定子片を示す平面図、図27(c)は固定
子片に巻線した状態を示す平面図、図27(d)は巻線
後の固定子片を組み合わせ固定子を構成した状態を示す
平面図である。図において、分割された鉄心片7は、板
厚が薄い電磁鋼鈑を積層して作られている。この鉄心1
に巻線を施す場合は、個々に分割された鉄心片7に絶縁
物3を装着した後、コイル4を巻線し、図27(c)に
示す巻線完了した個々の鉄心片7を、図27(d)に示
すように組み合わせ、各鉄心片7の接触部分を、装着、
溶接等により一体化するものである。しかし、この場
合、各鉄心片を接続する部分が増えるために、一体化し
た後の鉄心の精度を確保するのが困難となる。
くするために、鉄心1を分割する手法がなされている
が、各々の磁極ティース6に対応するコイル4を、個々
に巻線していることから、コイル4の巻始めの端末4
a、および巻終わり端末4bは、コイル4の倍数が未接
続の状態となる。すなわち、回転電機の電気回路を構成
するためには、口出しリード線またはコネクタとコイル
4の数の倍数の端末を接続しなければならないなどの課
題があった。また、分割された鉄心1を組み立てる場合
においても、部品点数が多くなることによって、組立性
が悪くなり加工費に無駄が生じるなどの課題があった。
めになされたもので、コイルの占積率を高めることがで
き、しかも巻始めの端末、および巻終わり端末の接続回
数を削減できるとともに、組立性のよい鉄心構造を有す
る回転電機を得ることを目的とする。
の絶縁において、組立性を損なわずに、しかも信頼性の
高い絶縁状態を有する回転電機を得ることを目的とす
る。
る回転電機は、固定子の一つのスロットの中心線からス
ロットと隣接するスロットの中心線までの単位で複数に
分割された固定子片を一つのコイルが形成されるのに要
する分まとめてユニットコアとし、このユニットコア内
の固定子片は固定子の外周部になる部分で薄肉連結部に
より連結一体化して構成され、ユニットコアをコイル必
要量だけ組み込んで固定子とするようにしたものであ
る。
ニットコア内の固定子片は複数枚積層された鉄心の内少
なくとも一枚に薄肉連結部を設け、連結一体化するよう
にしたものである。
つの磁極ティースを含む単位の固定子片を固定子の外周
部になる部分で薄肉連結部により連結一体化して構成さ
れたユニットコアの各々の磁極部に巻線を施した後、ユ
ニットコアの薄肉連結部を折り曲げて隣接する固定子片
同志が密着するようにした後、固定子をそれら複数個の
ユニットコアを溶接またはフレームに焼きばめまたは圧
入または樹脂一体成形で固形化するようにしたものであ
る。
ニットコアの固定子片は複数枚積層された鉄心の内少な
くとも一枚に薄肉連結部を設け、連結一体化するように
したものである。
数のユニットコアを積層固定するための抜きかしめの一
つを磁極ティース近傍に配置するとともに、その他の抜
きかしめをコア外周部近傍に配置し、コア外周部近傍の
抜きかしめの大きさを磁極ティース部近傍の抜きかしめ
の大きさより大きくするようにしたものである。
肉連結部の部位を線対称の形状とするようにしたもので
ある。
肉連結部で連結されて隣接する磁極ティース間に、ユニ
ットコアとコイルを絶縁するためのフィルム状絶縁材に
折り曲げ部を設け、絶縁樹脂材で形成されたコイル巻枠
をユニットコアの端部よりはめあわせ、コイルエンド部
の巻枠を形成するとともに、薄肉連結部を折り曲げた時
にフィルム状絶縁材の折り曲げ部が突起となるようにし
たものである。
接するコイル間同士の相間絶縁となるための遮蔽板が、
ユニットコアとコイルを絶縁するためのフィルム状絶縁
材と一体に成形するようにしたものである。
ニットコアの両端面に分割面をもつ状態で形成された2
つ別体のコイル巻枠を、各々の磁極ティースに被せてコ
イル巻枠を形成するようにしたものである。
コイル巻枠の外径側に複数段の溝を設け、渡り線を保持
するようにしたものである。
造方法は、ユニットコアの複数の固定子片を構成するた
めに積層される鉄心の内の一枚を固定子の外周部になる
部分で薄肉連結部により連結一体化して構成し、鉄心を
薄肉連結部を中心とし相互に隣接する鉄心に対し所定の
角度開いた状態にし、この状態でユニットコアの最外側
の一方の鉄心に対して所定枚数の鉄心を積層固定した状
態でコイルを巻線するようにしたものである。
造方法は、磁極ティースに巻線して形成されるコイルの
端末を切断することなく、連続してユニットコアにある
他の磁極ティースに巻線してコイルを形成するようにし
たものである。
説明する。 実施の形態1.実施の形態1は、9スロット8極のDC
ブラシレスモータにおいて、3つの固定子片を1つのユ
ニットコアとしており、3つのユニットコアを組み合わ
せて1つの固定子を構成する事例である。図1(a)は
この発明の実施の形態1による回転電機において3個の
固定子片よりなるユニットコアを示す平面図、図1
(b)は(a)に示す固定子片にコイルを巻線した状態
を示す平面図、図1(c)は(b)に示す巻線が終わっ
た状態の固定子片を折り曲げた時の状態を示す平面図、
図2は図1(c)に示す固定子片を折り曲げた後、集め
て組み合わせて構成された回転電機の固定子を示す平面
図である。図3はこの発明の実施の形態1による回転電
機において、鉄心よりなるユニットコアを用いて巻線を
行う方法を示す平面図である。
電磁鋼鈑を必要な枚数だけ積み重ね、カシメ、溶接等に
より1枚1枚の電磁鋼鈑がバラバラにならないように固
定されている。2は絶縁物3を施したスロット、4a〜
4eはコイルであり、鉄心1の磁極ティース6へ1ター
ンずつ巻線を行って形成したものである。7a〜7cは
固定子片であり、回転電機の固定子の外周部になる薄肉
連結部9で連結されており、一体化されている。10
a、10bは各コイル4a〜4e間の渡り線、11a〜
11cは鉄心1の接合部である。14a〜14cは各固
定子片7a〜7cのスロット底部、15は隣り合った固
定子片7a〜7cの歯部先端、16は鉄心1に電線19
を巻き付けるフライヤ、17はフライヤ16の基端、1
8はフライヤ16の先端、20は鉄心保持治具、21は
鉄心保持治具20の旋回中心点、22はフライヤ16の
旋回中心である。
効率的に巻線を行う手順を説明する。図1において、鉄
心は、各固定子片7a〜7cより構成され、各固定子片
7a〜7cは薄肉連結部9で連結されており、一体の構
造となっている。また、各固定子片7a〜7cのスロッ
ト底部14a〜14cを直線的に延長した線分A−A、
B−B、C−Cは隣り合った固定子片の歯部先端15と
交差しないように角度をつけて各固定子片7a〜7cが
構成されている。この状態で、板厚の薄い電磁鋼鈑を必
要な枚数だけ積み重ね、カシメ、溶接などにより積み重
ねた電磁鋼鈑がバラバラにならないように固定されてい
る。
3により説明する。鉄心に対地絶縁の目的で、絶縁物3
を取付け、鉄心保持治具20に薄肉連結されている固定
子片7a〜7cを固定する。フライヤ16は、その旋回
中心22を中心として矢印Aの方向または逆方向に旋回
でき、整列巻を行うためにフライヤ16の旋回と同期し
て、フライヤ16が矢印B方向へ揺動する。鉄心に巻き
付ける電線19は、フライヤ16の基端17からフライ
ヤ16内を通って電線19a,19bまでつながってい
る。鉄心に電線19を巻き付ける場合は、フライヤ16
の先端18より出ている電線19bの端末を鉄心保持治
具20等に固定した後、フライヤ16を旋回、揺動させ
ながら、固定子片7a〜7cに巻線を行う。所定の巻線
だけ巻終わった段階で、フライヤ16を停止させる。
鉄心保持治具20をθ1 だけ旋回することにより、固定
子片7bへの巻線が可能な状態となる。このときフライ
ヤ16の先端18から出ている電線19bは切断せず
に、固定子片7bに電線を巻き付ける。同様に次に固定
子片7cの巻線を行うことにより、各固定子片7a〜7
cに巻かれたコイルは連続して巻くことができる。固定
子片7cの巻線の巻線が終わった時点で電線19bを切
断し、その端末は絶縁物3の一部にからげる等により固
定する。このようにして得られた巻線完了した状態の鉄
心を示すものが図1(b)である。
それぞれ固定子片7a〜7cに巻かれ、各コイルは渡り
線10a、10bでつながっている。次に、図1(b)
のように巻線完了した状態の固定子片7a〜7cを薄肉
連結部9を中心として折り曲げたものを図1(c)に示
す。なお鉄心を折り曲げる際には、折り曲げ後の寸法精
度を出すために、治具(図示せず)に沿わせて折り曲げ
る。このようにして折り曲げ完了した鉄心を組み合わ
せ、円筒状にしたものが図1である。各鉄心の接合部1
1a〜11cは溶接、接着等により一体化することによ
り、鉄心に巻線が完了した回転電機の固定子を得ること
ができる。
続された固定子片7a〜7cが3個のものでユニットコ
アを構成し、このユニットコアを3個組み合わせて鉄心
とした例で説明したが、回転電機の固定子の仕様によっ
てユニットコアを構成する固定子片7a〜7cの数及び
鉄心を構成するユニットコアの数が変動し、その仕様に
合わせてこの発明を適用できることは言うまでもない。
ば、薄肉連結部9で接続された固定子片7a〜7cが3
個のものでユニットコアを構成し、この固定子片7a〜
7cを鉄心保持治具20に固定した後、フライヤ16を
旋回、揺動させながら、固定子片7a〜7cに電線19
を連続して巻き、コイルを接続することができるため、
コイルの占積率を高めることができ、しかも巻始めの端
末、および巻終わり端末の接続回数を削減できるととも
に、組立性のよい鉄心構造を有する回転電機を得ること
ができるという効果が得られる。
ット8極のDCブラシレスモータにおいて、6つの固定
子片を1つのユニットコアとしており、2つのユニット
コアを組み合わせて1つの固定子を構成する事例であ
る。図4(a)はこの発明の実施の形態2による回転電
機において6個の固定子片よりなるユニットコアを示す
平面図、図4(b)は(a)に示す固定子片にコイルを
巻線した状態を示す平面図、図4(c)は(b)に示す
巻線が終わった状態の固定子片を折り曲げた時の状態を
示す平面図、図5は図4(c)に示す固定子片を折り曲
げた後、集めて組み合わせて構成された回転電機の固定
子を示す平面図、図6は図4のユニットコアに巻線を行
っている状態を示す平面図であり、図において、実施の
形態1のものと同一符号は同一または相当部分を示すの
で説明を省略する。
れた固定子片7(従来の技術においては鉄心片として記
述した)が6個で構成される帯状ユニットコア(ユニッ
トコア)、71は帯状ユニットコア70の各固定子片7
にコイル4が巻線されたコイル巻線帯状ユニットコア、
72は半円状に折り曲げられ、一体化された半円状ユニ
ットコア、73は半円状ユニットコア72を囲むアルミ
フレーム(フレーム)、74は半円状ユニットコア72
の中心部に設けられるロータ軸、75はロータ軸74の
回りに設けられるロータマグネット、76はマグネット
ワイヤ77を各固定子片7の磁極ティース6に巻く巻線
ノズル、78は複数の巻線ノズル76が回転自在に支持
されるノズル支持台である。
(a)に示すような6つの固定子片7が帯状に連結され
た帯状ユニットコア70を支持した後、3つの巻線ノズ
ル76の先端を各固定子片7の磁極ティース6に移動さ
せる。次に、この巻線ノズル76を磁極ティース6の回
りで周回させることにより、3つの磁極ティース6に対
して同時にマグネットワイヤ77の巻線を行うことがで
きる。そして、巻線後は、実施の形態1と同様にして折
り曲げ完了した2つの半円状ユニットコア72を組み合
わせ、円筒状にし、溶接、接着等により一体化または、
フレームに焼きばめすることにより、鉄心に巻線が完了
した回転電機の固定子を得ることができる。
ば、コイル4を接続することができるため、コイルの占
積率を高めることができ、しかも巻始めの端末、および
巻終わり端末の接続回数を削減できるとともに、組立性
のよい鉄心構造を有する回転電機を得ることができると
いう効果が得られる。
ット8極のDCブラシレスモータにおいて、3つの固定
子片を1つのユニットコアとしており、4つのユニット
コアを組み合わせて1つの固定子を構成する事例であ
る。図7(a)はこの発明の実施の形態3による回転電
機において3個の固定子片よりなるユニットコアを示す
平面図、図7(b)は(a)のユニットコアにコイルを
巻線した状態を示す平面図、図8(a)は巻線が終わっ
た状態のユニットコアを折り曲げた状態を示す平面図、
図8(b)は巻線が終わった状態のユニットコアを折り
曲げた後、集めて組み合わせて樹脂モールドで一体化す
ることで構成された回転電機の固定子を示す平面図であ
り、図において、実施の形態1および実施の形態2のも
のと同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省
略する。
示すように薄肉連結部9で連結された3つの固定子片7
を1つの3片ユニットコア(ユニットコア)79として
おり、この3片ユニットコア79に実施の形態1または
実施の形態2で示したようにコイル4を巻き付けた後
(図7(b))、4つの3片ユニットコア79を図8
(a)に示すように折り曲げた後、組み合わせて1つの
固定子を構成し、樹脂モールド(樹脂)80で一体化す
るものである。したがって、外径の大きい固定子または
積厚の厚い固定子の場合は、実施の形態3のようにユニ
ットコアの分割を増やすことにより、鉄心を得る工程、
巻線を行う工程において取り扱うワークの重量が軽減で
き、組立やすくなるという効果が得られる。
施の形態4による回転電機において、複数枚積層された
固定子片を示す正面図と、これらの固定子片のうち固定
子の外周部になる部分を薄肉連結部により形成し連結一
体化するユニットコアを示す平面図、図9(b)は
(a)に示す固定子片を折り曲げた後、組み合わせて構
成した回転電機の固定子の一部斜視図であり、図におい
て、実施の形態1から実施の形態3のものと同一符号は
同一または相当部分を示すので説明を省略する。81は
鉄心であり、3つの固定子片7の外周部になる部分を薄
肉連結部9により形成し連結一体化する3片ユニットコ
ア79を上下4層に形成し、その間に薄肉連結部9によ
り連結されない固定子片7の層を形成したものである。
82は例えば3片ユニットコア79同士の突き合わせ
面、83は固定子片7同士の突き合わせ面である。
折り曲げる際には、折り曲げ後の寸法精度を出すため
に、治具(図示せず)に沿わせて折り曲げるが、積厚が
大きくなるとそれにつれて曲げに必要な力も大きくな
る。そこで積層される少なくとも1層に3つの固定子片
7の外周部になる部分を薄肉連結部9により形成し連結
一体化する3片ユニットコア79を含めることで、曲げ
に必要な力を小さくすることができ、この力を発生する
駆動源(図示せず)、例えばエアシリンダやモータの大
きさを小さくすることが可能となり、折り曲げ作業が容
易になるという効果が得られる。
形態5による回転電機の固定子の結線を示す配線図、図
11はこの発明の実施の形態5による回転電機の固定子
の巻線と結線との状態を示す配線図であり、図におい
て、実施の形態1から実施の形態4のものと同一符号は
同一または相当部分を示すので説明を省略する。実施の
形態5は、12スロットの固定子に12個のコイルを各
々の磁極ティースに巻線する場合において、1つのユニ
ットコアに相当する6スロット毎にU、V、W各々の同
相のコイルを直列に結線したものをY結線し、2つのユ
ニットコアを並列に接続した例を示している。
性点を示すものであり、点線で示しているのは、N1 と
N2 を接続しても接続しなくてもいずれでもよいことを
示している。また、図11は、実施の形態2で説明した
ユニットコアに図10の接続となるように巻線した状態
を示したものであるが、同相同志(例えばU1 とU2)
の接続は、すなわち、コイル渡り線84はU1 のコイル
の巻終わりを切らずにU2 のコイルの巻始めに渡ってい
るため、巻線後にあらたに半田付けなどによって接続す
る必要がないという効果が得られる。
形態6による回転電機の固定子の結線を示す配線図、図
13はこの発明の実施の形態6による回転電機の固定子
の巻線と結線の状態を示す配線図、図14は実施の形態
6における巻線時のコイル端末と巻枠の状態を示す斜視
図、図15は実施の形態6における巻線時のコイル渡り
線と巻枠の状態を示す斜視図である。図において、実施
の形態1から実施の形態5のものと同一符号は同一また
は相当部分を示すので説明を省略する。実施の形態6
は、12スロットの固定子に12個のコイルを各々の磁
極ティースに巻線する場合において、1つのユニットコ
アの半分に相当する3スロット毎にU、V、Wのコイル
をY結線し、4つのY結線を並列に接続した例を示して
いる。
れY結線の中性点を示すものであり、点線で示している
のは、N1 とN2 とN3 とN4 を接続しても接続しなく
てもいずれでもよいことを示している。また、図10
は、実施の形態2で説明したユニットコアに図12の接
続となるように巻線した状態を示したものである。この
同相同志(例えばU1 とU2 )の接続は、U1 のコイル
の巻終わりを切らずに、一旦口出しリードと接続される
端子を介した後に、U2 のコイルの巻始めに渡っている
ため、巻線後にあらたに半田付けなどによって接続する
必要がない。また、口出しリード線との接続されるUV
W端末85は、ユニットコア1つあたり各々1カ所にま
とめ、図14に示すようにコイル巻枠86に立てられた
角ピン87に絡げて処理することができる。
うに、巻枠の突起88にコイル渡り線84を引っかけて
コイル巻枠86の背後を通して処理することができる。
これらの処理はいずれも自動巻線機においてノズルをN
C駆動させることで人手を介することなく行うことがで
きるという効果が得られる。また、中性点N1 ,N2の
接続は、図11の如く1カ所にまとめられており、かし
め等によって容易に接続できるという効果も得られる。
形態7による回転電機の固定子の断面を一部拡大して示
す平面図である。図において、実施の形態1から実施の
形態6のものと同一符号は同一または相当部分を示すの
で説明を省略する。実施の形態7は、ユニットコアに巻
線を行い固定子片7を折り曲げた後、集めて組み合わせ
て構成された回転電機の固定子の断面の一部である。ユ
ニットコアは、順送プレスにおいて製造される場合、抜
きかしめによって一体化し、積層されたコアがばらばら
にならないようにすることが可能である。その場合、抜
きかしめの配置は、1つの固定子片7につき2つ設ける
ことが強度的に望ましい。
磁束の流れを妨げることが一般的に知られている。そこ
で、図16に示すように、磁極ティース6の部分とコア
外周部90にかしめを設ける場合において、磁極ティー
ス6部近傍の抜きかしめ91の大きさをコア外周部90
の抜きかしめ92の大きさよりも小さくし、2つの抜き
かしめ91,92によって必要となる強度を確保すると
ともに、回転電機の駆動時には抜きかしめ91,92が
磁極ティース6を通過する磁束93の流れを妨げる割合
が減らすことができるという効果が得られる。
実施の形態8による回転電機の固定子片の薄肉連結部の
折り曲げ前の状態を一部拡大して示す平面図、図17
(b)は(a)の固定子片を折り曲げた後の状態一部拡
大して示す平面図であり、図において、実施の形態1か
ら実施の形態7のものと同一符号は同一または相当部分
を示すので説明を省略する。この実施の形態8では、図
17(a)に示すように、薄肉連結部9の塑性変形する
部位(部位)94を線対称の形状にしておき、さらに、
薄肉連結部9の中央部を中心に両側の固定子片を回転さ
せて、薄肉連結部9を折り曲げることが必要となる。
とによって、塑性変形が生じ、固定子コアの外周部の分
割面(線分D1 D2 、E1 E2 )が接触することと
なる。また、線分D1 D2 、E1 E2 は、図に示す
ように直線だけでなく凹凸があってもよい。これら線分
は隙間なく密着することが、回転電機の磁路を形成する
上で重要となり、しかも、折り曲げ時に、薄肉連結部9
が均等に曲がれば、固定子コアの内径を真円に近づける
ことができるという効果が得られる。
形態9による回転電機のユニットコアのフィルム状絶縁
材と巻枠とを組み合わせた状態を示す斜視図、図19
(a)はこの発明の実施の形態9による回転電機のユニ
ットコアのフィルム状絶縁材とユニットコアの断面を示
す平面図、図19(b)は(a)のユニットコアを折り
曲げた状態のフィルム状絶縁材とユニットコアの断面を
示す平面図、図19(c)は(a)とは異なる回転電機
のユニットコアのフィルム状絶縁材とユニットコアの断
面を示す平面図、図19(d)は(c)のユニットコア
を折り曲げた状態のフィルム状絶縁材とユニットコアの
断面を示す平面図であり、図において、実施の形態1か
ら実施の形態8のものと同一符号は同一または相当部分
を示すので説明を省略する。
ットコアとコイルとの絶縁とコイルを保持するための巻
枠が必要となる。したがって、この実施の形態9おいて
は、図18に示すように薄肉連結部9で連結されて隣接
する磁極ティース6間に、ユニットコア95とコイル4
を絶縁するためのフィルム状絶縁材96に折り曲げ部1
00を設けて配置し、さらに、絶縁樹脂材で形成され、
各ボビン97がボビン連結部98により連結された上側
ボビン(コイル巻枠)99aと下側ボビン(コイル巻
枠)99bとをユニットコア95の上方および下方より
両側からはめあわせることができる。
のユニットコア95に配置したフィルム状絶縁材96
は、ユニットコア95の薄肉連結部9の近傍に山形の折
り曲げ部100が設けられており、図19(b)のよう
に、巻線後、ユニットコア95を折り曲げた時に突起が
生じるようにしている。このようにすることで、ユニッ
トコア95とコイル4間の絶縁を容易に得ることができ
るという効果が得られる。また、図19(c)に示すよ
うに、フィルム状絶縁材101をユニットコア95の面
でラップするようにラップ部(折り曲げ部)102を形
成してもよく、巻線後、ユニットコア95を折り曲げた
状態では、図19(d)のようになる。
の実施の形態10による回転電機のユニットコアとフィ
ルム状絶縁材との断面を示す平面図、図20(b)はユ
ニットコアと巻線後のフィルム状絶縁材との断面を示す
平面図、図20(c)はユニットコアと折り曲げ後のフ
ィルム状絶縁材との断面を示す平面図であり、図におい
て、実施の形態1から実施の形態9のものと同一符号は
同一または相当部分を示すので説明を省略する。この実
施の形態10では、フィルム状絶縁材96に隣接するコ
イル4間同志の相間絶縁となるための遮蔽板103を一
体に成形された状態を示しているため、コイル4とユニ
ットコア95間、隣接するコイル4間の絶縁が容易に実
現できるという効果が得られる。
の実施の形態11による回転電機のユニットコアのフィ
ルム状絶縁材とユニットコアの断面を示す平面図、図2
1(b)はユニットコアと巻線後のフィルム状絶縁材と
の断面を示す平面図、図21(c)はユニットコアを折
り曲げた状態のフィルム状絶縁材とユニットコアの断面
を示す平面図であり、実施の形態1から実施の形態10
のものと同一符号は同一または相当部分を示すので説明
を省略する。この実施の形態11では、図21(a)に
示すように、折り曲げ部100の山形の折り目を大きく
伸ばすことにより、折り曲げ部100に隣接するコイル
4間同志の相間絶縁となるため、コイル4とユニットコ
ア95間、隣接するコイル4間の絶縁が容易に実現でき
るという効果が得られる。
の実施の形態12による回転電機のユニットコアのフィ
ルム状絶縁材とユニットコアの断面を示す平面図、図2
2(b)はユニットコアと巻線後のフィルム状絶縁材と
の断面を示す平面図、図22(c)はユニットコアを折
り曲げた状態のフィルム状絶縁材とユニットコアの断面
を示す平面図であり、実施の形態1から実施の形態10
のものと同一符号は同一または相当部分を示すので説明
を省略する。
示すように、フィルム状絶縁材96のローター対向面の
片側104を大きく伸ばし、巻線後、内側に折り曲げる
ことにより、フィルム状絶縁材96に隣接するコイル4
間同志の相間絶縁となるため、コイル4とユニットコア
95間、隣接するコイル4間の絶縁が容易に実現できる
という効果が得られる。
の形態13による回転電機の絶縁巻枠をユニットコアに
組み付ける状態を示す斜視図であり、図において、実施
の形態1から実施の形態12のものと同一符号は同一ま
たは相当部分を示すので説明を省略する。フィルム状絶
縁材96を利用することなく簡便にしてユニットコア9
5とコイル4の絶縁をする方法がある。
うに、ユニットコア95の両端面に分割面をもつ状態で
形成された2つ別体のコイル巻枠105a,105b
を、各々の磁極ティース6に被せてコイル巻枠を形成す
る。このようにすることで、固定子の積厚の大きい場合
においても、別体のコイル巻枠105a,105bは、
樹脂金型の抜き勾配に関係することなくスロット部2の
絶縁膜を薄く形成でき、スロットの面積を有効に活用す
るとともに磁極ティース6を隙間なく絶縁できるという
効果が得られる。
の実施の形態14による回転電機において、巻線後のユ
ニットコアに装着された巻枠とコイルの渡り線の状態を
一部拡大して示す斜視図、図24(b)はこの発明の実
施の形態14による回転電機において、折り曲げ後のユ
ニットコアに装着された巻枠とコイルの渡り線との状態
を一部拡大して示す斜視図であり、図において、実施の
形態1から実施の形態13のものと同一符号は同一また
は相当部分を示すので説明を省略する。
り線106は実施の形態5または実施の形態6で紹介し
たように巻線時に連続して引き回されている。コイル巻
枠86の外径側に複数段の溝107を設けてあるため、
図24(b)に示すように、ユニットコア95を折り曲
げた状態において、複数段の溝107が渡り線106を
保持するようになっている。よって、この複数段の溝1
07が、渡り線106同志の絶縁に必要な距離を保つこ
とができる。さらに、超音波または熱潰しまたは接着剤
塗布によって渡り線106と複数段の溝107とを強固
に固定することもできるという効果が得られる。
れば、固定子の一つのスロットの中心線からスロットと
隣接するスロットの中心線までの単位で複数に分割され
た固定子片を一つのコイルが形成されるのに要する分ま
とめてユニットコアとし、このユニットコア内の固定子
片は固定子の外周部になる部分で薄肉連結部により連結
一体化して構成され、ユニットコアをコイル必要量だけ
組み込んで固定子とするように構成したので、コイルの
巻線作業を行う際に、ユニットコア単位で行え、しかも
従来に比べ巻線後のコイルの占積率を向上させることが
できる効果がある。
ア内の固定子片は複数枚積層された鉄心の内少なくとも
一枚に薄肉連結部を設け、連結一体化するように構成し
たので、薄肉連結部の形成量が少なくなり、製造時間、
コストが低減されるとともに、薄肉連結部における固定
子片の折曲げ作業を容易とすることができる効果があ
る。
ティースを含む単位の固定子片を固定子の外周部になる
部分で薄肉連結部により連結一体化して構成されたユニ
ットコアの各々の磁極部に巻線を施した後、ユニットコ
アの薄肉連結部を折り曲げて隣接する固定子片同志が密
着するようにした後、固定子をそれら複数個のユニット
コアを溶接またはフレームに焼きばめまたは圧入または
樹脂一体成形で固形化するように構成したので、コイル
の巻線作業を行う際に、ユニットコア単位で行え、しか
も従来に比べ巻線後のコイルの占積率を向上させること
ができる効果がある。
アの固定子片は複数枚積層された鉄心の内少なくとも一
枚に薄肉連結部を設け、連結一体化するように構成した
ので、薄肉連結部の形成量が少なくなり、製造時間、コ
ストが低減されるとともに、薄肉連結部における固定子
片の折曲げ作業を容易とすることができる効果がある。
ットコアを積層固定するための抜きかしめの一つを磁極
ティース近傍に配置するとともに、その他の抜きかしめ
をコア外周部近傍に配置し、コア外周部近傍の抜きかし
めの大きさを磁極ティース部近傍の抜きかしめの大きさ
より大きくするように構成したので、ユニットコアを順
送プレス内で抜きかしめにて一体化するための強度を保
ちつつ、磁極ティースの磁路の妨げとなる抜きかしめの
影響を減らすことができ、回転電機の高効率化を実現す
ることができる効果がある。
の部位を線対称の形状とするように構成したので、固定
子として組み上げた場合の内径の真円度がよい状態が得
られ、回転むらの減少や騒音振動の低下などによって回
転電機の特性が向上することができる効果がある。
で連結されて隣接する磁極ティース間に、コアとコイル
を絶縁するためのフィルム状絶縁材に折り曲げ部を設
け、絶縁樹脂材で形成されたコイル巻枠をコア端部より
はめあわせコイルエンド部の巻枠を形成するとともに、
薄肉連結部を折り曲げた時にフィルム状絶縁材の折り曲
げ部が突起となるように構成したので、固定子コアとコ
イル間の絶縁を確実に得るとともに、簡便な加工法によ
って安価な回転電機を得ることができる効果がある。
イル間同士の相間絶縁となるための遮蔽板が、コアとコ
イルを絶縁するためのフィルム状絶縁材と一体に成形す
るように構成したので、コイル間同志の絶縁が別体のフ
ィルムを用意することなく容易に得られることができる
効果がある。
面に分割面をもつ状態で形成された2つ別体のコイル巻
枠を、各々の磁極ティースに被せてコイル巻枠を形成す
るように構成したので、固定子の積厚の大きい場合にお
いても、スロットの面積を有効に活用するとともに磁極
ティースを隙間なく絶縁できる効果がある。
枠の外径側に複数段の溝を設け、渡り線を保持するよう
に構成したので、渡り線を連続して巻線できるととも
に、渡り線同志を絶縁のために必要な距離を保つことが
できる効果がある。
コアの複数の固定子片を構成するために積層される鉄心
の内の一枚を固定子の外周部になる部分で薄肉連結部に
より連結一体化して構成し、鉄心を薄肉連結部を中心と
し相互に隣接する鉄心に対し所定の角度開いた状態に
し、この状態ユニットコアの最外側の一方の鉄心に対し
て所定枚数の鉄心を積層固定した状態でコイルを巻線す
るように構成したので、巻線後のコイルの占積率が向上
し、各コイルを切断することなく、連続して巻線が可能
になるので、安価でかつ信頼性の高い回転電機が得られ
ることができる効果がある。
ースに巻線して形成されるコイルの端末を切断すること
なく、連続してユニットコアにある他の磁極ティースに
巻線してコイルを形成するように構成したので、巻線後
のコイルの占積率が向上し、各コイルを切断することな
く、連続して巻線が可能になるので、安価でかつ信頼性
の高い回転電機が得られることができる効果がある。
電機において3個の固定子片よりなるユニットコアを示
す平面図、(b)は(a)に示す固定子片にコイルを巻
線した状態を示す平面図、(c)は(b)に示す巻線が
終わった状態の固定子片を折り曲げた時の状態を示す平
面図である。
めて組み合わせて構成された回転電機の固定子を示す平
面図である。
いて、鉄心よりなるユニットコアを用いて巻線を行う方
法を示す平面図である。
電機において6個の固定子片よりなるユニットコアを示
す平面図、(b)は(a)に示す固定子片にコイルを巻
線した状態を示す平面図、(c)は(b)に示す巻線が
終わった状態の固定子片を折り曲げた時の状態を示す平
面図である。
集めて組み合わせて構成された回転電機の固定子を示す
平面図である。
を示す平面図である。
電機において3個の固定子片よりなるユニットコアを示
す平面図、(b)は(a)のユニットコアにコイルを巻
線した状態を示す平面図である。
を折り曲げた状態を示す平面図、(b)は巻線が終わっ
た状態のユニットコアを折り曲げた後、集めて組み合わ
せて樹脂モールドで一体化することで構成された回転電
機の固定子を示す平面図である。
電機において、複数枚積層された固定子片を示す正面図
と、これらの固定子片のうち固定子の外周部になる部分
を薄肉連結部により形成し連結一体化するユニットコア
を示す平面図、(b)は(a)に示す固定子片を折り曲
げた後、組み合わせて構成した回転電機の固定子の一部
斜視図である。
機の固定子の結線を示す配線図である。
機の固定子の巻線と結線との状態を示す配線図である。
固定子の結線を示す配線図である。
固定子の巻線と結線の状態を示す配線図である。
コイル端末と巻枠の状態を示す斜視図である。
コイル渡り線と巻枠の状態を示す斜視図である。
固定子の断面を一部拡大して示す平面図である。
電機の固定子片の薄肉連結部の折り曲げ前の状態を一部
拡大して示す平面図、(b)は(a)の固定子片を折り
曲げた後の状態一部拡大して示す平面図である。
ユニットコアのフィルム状絶縁材と巻枠とを組み合わせ
た状態を示す斜視図である。
転電機のユニットコアのフィルム状絶縁材とユニットコ
アの断面を示す平面図、(b)は(a)のユニットコア
を折り曲げた状態のフィルム状絶縁材とユニットコアの
断面を示す平面図、(c)は(a)とは異なる回転電機
のユニットコアのフィルム状絶縁材とユニットコアの断
面を示す平面図、(d)は(c)のユニットコアを折り
曲げた状態のフィルム状絶縁材とユニットコアの断面を
示す平面図である。
回転電機のユニットコアとフィルム状絶縁材との断面を
示す平面図、(b)はユニットコアと巻線後のフィルム
状絶縁材との断面を示す平面図、(c)はユニットコア
と折り曲げ後のフィルム状絶縁材との断面を示す平面図
である。
回転電機のユニットコアのフィルム状絶縁材とユニット
コアの断面を示す平面図、(b)はユニットコアと巻線
後のフィルム状絶縁材との断面を示す平面図、(c)は
ユニットコアを折り曲げた状態のフィルム状絶縁材とユ
ニットコアの断面を示す平面図である。
回転電機のユニットコアのフィルム状絶縁材とユニット
コアの断面を示す平面図、(b)はユニットコアと巻線
後のフィルム状絶縁材との断面を示す平面図、(c)は
ユニットコアを折り曲げた状態のフィルム状絶縁材とユ
ニットコアの断面を示す平面図である。
の絶縁巻枠をユニットコアに組み付ける状態を示す斜視
図である。
回転電機において、巻線後のユニットコアに装着された
巻枠とコイルの渡り線の状態を一部拡大して示す斜視
図、(b)はこの発明の実施の形態14による回転電機
において、折り曲げ後のユニットコアに装着された巻枠
とコイルの渡り線との状態を一部拡大して示す斜視図で
ある。
造を示す平面図、(b)は従来の回転電機の固定子に巻
線を行っている状態を示す平面図である。
を示す平面図、(b)は2分割された鉄心のうちの外側
鉄心を示す平面図、(c)は2分割された鉄心のうちの
内側鉄心と巻線されたボビンとを示す平面図、(d)は
内側鉄心にボビンを装着し外側鉄心にはめ込み構成した
固定子を示す平面図である。
他の例を示す平面図、(b)は磁極ティース毎にばらば
らに分割された固定子片を示す平面図、(c)は固定子
片に巻線した状態を示す平面図、(d)は巻線後の固定
子片を組み合わせ固定子を構成した状態を示す平面図で
ある。
極ティース、7,7a〜7c 固定子片、9 薄肉連結
部、70 帯状ユニットコア(ユニットコア)、73
アルミフレーム(フレーム)、79 3片ユニットコア
(ユニットコア)、80 樹脂モールド(樹脂)、8
6,105a,105b コイル巻枠、91 磁極ティ
ース部近傍の抜きかしめ、92 コア外周部近傍の抜き
かしめ、94 塑性変形する部位(部位)、95 ユニ
ットコア、96 フィルム状絶縁材、99a 上側ボビ
ン(コイル巻枠)、99b 下側ボビン(コイル巻
枠)、100 折り曲げ部、102 ラップ部(折り曲
げ部)、103 遮蔽板、106渡り線、107 複数
段の溝。
Claims (12)
- 【請求項1】 内周にスロットを形成した鉄心が複数枚
積層されて固定子が形成され、この固定子のスロット間
に電線が巻回された回転電機において、上記固定子の一
つのスロットの中心線から上記スロットと隣接するスロ
ットの中心線までの単位で複数に分割された固定子片を
一つのコイルが形成されるのに要する分まとめてユニッ
トコアとし、このユニットコア内の固定子片は固定子の
外周部になる部分で薄肉連結部により連結一体化して構
成され、上記ユニットコアをコイル必要量だけ組み込ん
で固定子としたことを特徴とする回転電機。 - 【請求項2】 ユニットコアの固定子片は複数枚積層さ
れた鉄心の内、少なくとも一枚に薄肉連結部を設け、連
結一体化することを特徴とする請求項1記載の回転電
機。 - 【請求項3】 固定子の複数の磁極ティースにコイルが
各々集中巻してなるインナーローター型の回転電機にお
いて、1つの上記磁極ティースを含む単位の固定子片を
固定子の外周部になる部分で薄肉連結部により連結一体
化して構成されたユニットコアの各々の磁極部に巻線を
施した後、上記ユニットコアの薄肉連結部を折り曲げて
隣接する上記固定子片同志が密着するようにした後、そ
れら複数個の上記ユニットコアを溶接またはフレームに
焼きばめまたは圧入または樹脂一体成形で固形化するこ
とによって構成される固定子を備えたことを特徴とする
回転電機。 - 【請求項4】 ユニットコアの固定子片は複数枚積層さ
れた鉄心の内少なくとも一枚に薄肉連結部を設け、連結
一体化することを特徴とする請求項3に記載の回転電
機。 - 【請求項5】 複数のユニットコアを積層固定するため
の抜きかしめの一つを磁極ティース近傍に配置するとと
もに、その他の抜きかしめをコア外周部近傍に配置し、
上記コア外周部近傍の抜きかしめの大きさを上記磁極テ
ィース部近傍の抜きかしめの大きさより大きくしたこと
を特徴とする請求項3または請求項4記載の回転電機。 - 【請求項6】 薄肉連結部の部位を線対称の形状とした
ことを特徴とする請求項3または請求項4記載の回転電
機。 - 【請求項7】 薄肉連結部で連結されて隣接する磁極テ
ィース間に、ユニットコアとコイルを絶縁するためのフ
ィルム状絶縁材に折り曲げ部を設け、絶縁樹脂材で形成
されたコイル巻枠を上記ユニットコアの端部よりはめあ
わせ、コイルエンド部の巻枠を形成するとともに、上記
薄肉連結部を折り曲げた時に上記フィルム状絶縁材の折
り曲げ部が突起となることを特徴とする請求項3または
請求項4記載の回転電機。 - 【請求項8】 隣接するコイル間同士の相間絶縁となる
ための遮蔽板が、ユニットコアとコイルを絶縁するため
のフィルム状絶縁材と一体に成形されていることを特徴
とする請求項7記載の回転電機。 - 【請求項9】 ユニットコアの両端面に分割面をもつ状
態で形成された2つ別体のコイル巻枠を、各々の磁極テ
ィースに被せてコイル巻枠を形成したことを特徴とする
請求項3または請求項4記載の回転電機。 - 【請求項10】 コイル巻枠の外径側に複数段の溝を設
け、渡り線を保持するようにしたことを特徴とする請求
項3または請求項4記載の回転電機。 - 【請求項11】 内周にスロットを形成した鉄心が複数
枚積層されて形成された固定子の一つのスロットの中心
線から上記スロットと隣接するスロットの中心線までの
単位で複数に分割された固定子片を一つのコイルが形成
されるのに要する分まとめてユニットコアとし、このユ
ニットコアにコイルが巻回された後、複数のユニットコ
アを組み込んで固定子を形成する回転電機の製造方法に
おいて、上記固定子の一つのスロットの中心線から上記
スロットと隣接するスロットの中心線までの単位で複数
に分割した固定子片を薄肉連結部により連結一体化して
構成し、上記鉄心を上記薄肉連結部を中心とし相互に隣
接する鉄心に対し所定の角度開いた状態にし、この状態
で上記ユニットコアの最外側の一方の鉄心に対して所定
枚数の鉄心を積層固定した状態でコイルを巻線すること
を特徴とする回転電機の製造方法。 - 【請求項12】 固定子の複数の磁極ティースにコイル
が各々集中巻して製造するインナーローター型の回転電
機の製造方法において、上記磁極ティースに巻線して形
成される上記コイルの端末を切断することなく、連続し
てユニットコアにある他の上記磁極ティースに巻線して
上記コイルを形成したことを特徴とする回転電機の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8109986A JP3017085B2 (ja) | 1995-11-02 | 1996-04-30 | 回転電機及びその製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7-285802 | 1995-11-02 | ||
JP28580295 | 1995-11-02 | ||
JP8109986A JP3017085B2 (ja) | 1995-11-02 | 1996-04-30 | 回転電機及びその製造方法 |
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JPH09191588A true JPH09191588A (ja) | 1997-07-22 |
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ID=26449698
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JP8109986A Expired - Lifetime JP3017085B2 (ja) | 1995-11-02 | 1996-04-30 | 回転電機及びその製造方法 |
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