JPH1042528A - モータのステータ作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステータに内周層挿入辺と外周層挿入辺から
なるコイルピースを順次組み付ける場合、最後の数個の
コイルピースを挿入する時に行うコイル上げ作業に多大
な力が必要になる。また、その時にコイルの被覆を破損
してしまう。 【解決手段】 コイル上げを必要とする６個のスロット
１２に細径導線を束ねた導線束を複数回巻回して成り十
分な可撓性を有する複線コイルピース２２を挿入する。
また、コイル上げを必要としない部分に平角単線を複数
回巻回して成り安価な単線コイルピース２６を挿入す
る。その結果、コイル上げを行う部分が容易に変形し
て、大きな力を必要とすることなく作業を容易に行うこ
とができると共に、必要以上の力がコイルピースに付加
されないため、コイルの被覆破損を防止することができ
る。また、コイル上げを必要としない部分が安価な単線
コイルピースで構成されているので、ステータの作製コ
ストを最小限に抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータのステータ
の作製方法に関し、特に導線が予めコイル形状に成形さ
れたコイルピースをステータコアのスロットに挿入して
ステータを作製する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】モータにおいて回転磁界を形成するため
のステータは、磁性材料からなる円筒形状のコアの内周
に凹凸条が円周方向に交互に配置され、その凹条部に導
線が配置され、凸条部を巻回する構成を有している。こ
の凹条部がスロット、凸条部が磁極、さらに巻回された
導線がコイルとなる。導線はコアの円筒内側に巻回する
必要があるので作業性が悪く、またスロット内には高い
密度で導線を納める必要があるので、従来より様々な導
線の巻回の方法が提案されている。

【０００３】この方法のひとつに予め導線をコイルの形
状に成形したコイルピースを作製し、これをステータコ
アのスロット内に順次挿入していく方法がある。図８お
よび図９は、このようなステータの作製方法を説明する
ための図である。前述したように、円筒のステータコア
１の内側に、円筒の軸に平行に設けられた凹条部と凸条
部が円周方向に交互に配置されている。この凹条部がス
テータのスロット２、凸条部が磁極３となる。このスロ
ット２に予め所定の形状に成形されたコイルピース４を
挿入する。図に示すように、コイルピース４は、断面直
方体の平角導線を略六角形に、例えば３回巻回して形成
されており、対向する１対の辺が所定の間隔を空けてス
ロット２に挿入されている。図９に示すように、コイル
ピース４のひとつの辺４ａがスロット２ａの内側の層で
ある内周層５に位置され、辺４ａに対向する辺４ｂは、
例えば４スロット隔てたスロット２ｂの外側の層である
外周層６に挿入される。次に２番目に挿入されるコイル
ピース４は、その一辺が、図９においてスロット２ａの
左隣のスロット２ｃの内周層５に、他辺がスロット２ｄ
の外周層６に挿入される。このようにコイルピース４を
順次繰り返し挿入して、全てのスロット２にコイルピー
ス４を入れる。その後、樹脂または接着剤で前記コイル
ピース４を固定してステータが完成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のような方法によ
って、ステータを作製すると、最後に挿入する４つのコ
イルピース４に関して、外周層６に一方の辺を挿入する
際に、コイルピース組み付け初期においてすでに内周層
５に挿入されている辺を一度引き起こして、この辺の下
に割り込ませるようにして挿入する、いわゆるコイル上
げ作業が必要であった。この作業は、機械化が困難で、
作業員が人力で行わなければならず、コイルを曲げるの
にかなりの力を要するので、重作業となり作業員の負担
が増加するという問題があった。

【０００５】また、コイルを引き起こすために無理矢理
曲げるため、コイルの被覆が損傷しやすくコイルの絶縁
性が低下するという問題があった。

【０００６】また、複数の細線を束ねて剛性を低くした
集合導線を用いて、コイルピースを作製し、前述したコ
イル上げ作業を容易に行うことが可能であるが、コイル
ピースの作製コストが高くなるという問題がある。

【０００７】本発明は前述の問題点を解決するためにな
されたものであり、コイル上げ作業を必要とするコイル
ピースの挿入作業を容易に行うことが可能で、コイルの
被覆の損傷を低減することができると共に、作製コスト
を低減することのできるステータの作製方法を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明の構成は、外周層と内周層を有する
スロットが複数形成されたモータのステータコアに、予
め内周層挿入辺と外周層挿入辺とを有しコイル形状に形
成されたコイルピースを前記ステータコアの円周方向に
順次挿入してなるモータのステータ作製方法において、
複数の細線を束ねた導線束が複数回巻回された複線コイ
ルピースを前記スロットに挿入する工程であって、Ｎ個
の前記複線コイルピースを順次コイルピース挿入順に前
記スロットの内周層とＮ個隔てた外周層に挿入する複線
ピース挿入工程と、単線が複数回巻回された単線コイル
ピースを前記Ｎ番目の複線コイルピースに続いて前記ス
ロットに挿入する工程であって、前記単線コイルピース
を前記スロットの内周層とＮ個隔てた外周層に挿入する
単線ピース挿入工程と、最終Ｎ個の前記単線コイルピー
スの外周層挿入辺を先に挿入されている前記複線コイル
ピースの内周層挿入辺の下側に挿入する時に、前記複線
コイルピースの内周層挿入辺をスロットから一時引き出
し、前記単線コイルピースの外周層挿入辺を割り込み挿
入する割り込み挿入工程と、を含むことを特徴とする。

【０００９】この構成によれば、スロットから引き出し
が必要な部分には、細線で構成され剛性が低い複線コイ
ルピースを挿入するため、その引き出し作業が容易にな
り作業性が向上する。また、引き出し作業の時に強い力
を必要としないので、コイルの被覆を損傷することがな
くなる。また、スロットからの引き出しが必要ない部分
は低コストで作製可能な単線コイルピースを挿入してい
るので、ステータの製造コストを最小限に抑えることが
できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づき説明する。図１から図７は本実施形態のス
テータの作製方法の説明図であり、ステータコア１０に
初めのコイルピースを挿入した状態が示されている。ス
テータコア１０は、電磁鋼板を積層して形成した円筒の
内面にその軸方向に伸びる凹条部および凸条部が、円周
方向に交互に配置された形状であり、ステータ完成時に
は凹条部はスロット１２となり、凸条部は磁極１４とな
る。前記スロット１２は内周側の内周層１６と外周側の
外周層１８とから構成されている。また、挿入されるコ
イルピースは、図２（ａ）の外観図、及びそのＡ−Ａ断
面図である図２（ｂ）に示すように従来技術に示したコ
イルピース４と等しい形状を有しているが、挿入される
スロット１２の位置によって２種類のコイルピースが使
い分けられる。

【００１１】一方のコイルピースは、図２（ｃ）に示す
ように複数の細線（例えば一辺が０．６５ｍｍの角細
線）を束ねて導線束２０を形成し、この導線束２０を図
２（ａ）に示すように複数回巻回した複線からなる複線
コイルピース２２を形成している。前記導線束２０は細
線を型押し等によって密着させ、後述する図２（ｄ）に
示す単線の平角導線と同じ断面積を有するようにしてい
る。複線コイルピース２２の場合、図２（ａ）におい
て、スロット１２に挿入される区間Ｂ、区間Ｃは挿入時
や挿入後の挿入安定性を得るために接着剤等の接着手段
によって、密着状態を維持できるようにすることが好ま
しい。また、前記区間Ｂと区間Ｃとを結ぶ区間Ｄ，Ｅは
後述するコイル上げを容易に行えるような十分な可撓性
を維持させるために細線は束ねたままにしておく。

【００１２】他方のコイルピースは、図２（ｄ）に示す
ように例えば平角導線２４（例えば断面が２．６ｍｍ×
１．９５ｍｍ）を図２（ａ）に示すように複数回巻回し
て単線からなる単線コイルピース２６を形成している。

【００１３】上述のように構成される複線コイルピース
２２と単線コイルピース２６とは区間Ｅ，Ｄの剛性が異
なるのみで、電磁的特性等は同一である。また、本実施
形態の場合、図２（ａ），（ｂ）において、複線コイル
ピース２２及び単線コイルピース２６の略六角形状の一
辺であり、区間Ｂで示される部分は前記スロット１２の
前記内周層１６（図１参照）に配置される内周層挿入辺
２２ａ（２６ａ）を形成し、該内周層挿入辺２２ａ（２
６ａ）の対向する辺（区間Ｃで示される部分）が、前記
内周層挿入辺２２ａ（２６ａ）が挿入されたスロット１
２からＮ個隔てたスロット１２（本実施形態では６スロ
ット目）の外周層１８に配置される外周層挿入辺２２ｂ
（２６ｂ）を形成している。

【００１４】以下、複線コイルピース２２と単線コイル
ピース２６とをステータコア１０に組み付ける手順を詳
細に説明する。なお、以下の説明において、特定のスロ
ットを指す場合には添字をつけてスロット１２ａ，１２
ｂのように示し、任意のスロットを指す場合は添字なし
でスロット１２として示す。

【００１５】まず、図１に示すように、ステータコア１
０の任意の位置のスロット１２を始点スロット１２ａと
して、その内周層１６に複線コイルピース２２の内周層
挿入辺２２ａを挿入し、同一の複線コイルピース２２の
外周層挿入辺２２ｂをステータコア１０の円周方向左側
にＮ個（本実施形態の場合６スロット）隔てた位置にあ
るスロット１２ｂの外周層１８に挿入する。次に、２番
目に挿入される複線コイルピース２２の内周層挿入辺２
２ａを前記スロット１２ａの左隣のスロット１２ｃに挿
入し、外周層挿入辺２２ｂを前記スロット１２ｂの左隣
のスロット１２ｄに挿入する。そして、図３に示すよう
にＮ個の複線コイルピース２２（本実施形態の場合、全
部で６個）を上述と同様に対応するスロット１２に挿入
し、複線コイルピース２２の挿入工程を終了する。

【００１６】次に、図４に示すように、１番目の単線コ
イルピース２６の内周層挿入辺２６ａを先に挿入した最
後の複線コイルピース２２の左隣、すなわちスロット１
２ｂの内周層１６に挿入する。この時すでに、スロット
１２ｂの外周層１８には複線コイルピース２２の外周層
挿入辺２２ｂが配置されている。そして、前記複線コイ
ルピース２２の挿入と同様に、単線コイルピース２６の
外周層挿入辺２６ｂをＮ個（本実施形態では６スロッ
ト）隔てたスロット１２ｅの外周層１８に配置する。続
いて、２番目の単線コイルピース２６の内周層挿入辺２
６ａをスロット１２ｄの内周層１６に挿入し、外周層挿
入辺２６ｂをスロット１２ｆの外周層１８に挿入する。

【００１７】以下同様に、単線コイルピース２６を対応
するスロット１２に挿入する作業を繰り返す。そして、
図４に示すように１番目の複線コイルピース２２の内周
層挿入辺２２ａを挿入したスロット１２ａの右隣のスロ
ット１２ｇの外周層１８に、単線コイルピース２６の外
周層挿入辺２６ｂを挿入したら単線コイルピース２６の
挿入行程を一時終了する。

【００１８】続いて、最終Ｎ個（本実施形態の場合６
個）の単線コイルピース２６をスロット１２ｈから挿入
する必要があるが、該単線コイルピース２６の外周層挿
入辺２６ｂが挿入されるべきスロット１２ａには、複線
コイルピース２２の内周層挿入辺２２ａが先に挿入され
ている。そのため、単線コイルピース２６の外周層挿入
辺２６ｂを挿入するために、複線コイルピース２２の内
周層挿入辺２２ａを図５に示すように、スロット１２ａ
から一時引き出す、いわゆるコイル上げを行い、単線コ
イルピース２６の外周層挿入辺２６ｂをスロット１２ａ
の外周層１８に割り込み挿入する。

【００１９】この時、図２に示すように複線コイルピー
ス２２の内周層挿入辺２２ａと外周層挿入辺２２ｂとを
接続している区間Ｄ，Ｅは細線が束ねられただけで十分
な可撓性を有しているので、その部分が自由に変形し、
内周層挿入辺２２ａをスロット１２ａから容易に引き出
すことができる。また、引き出す時に不必要な力が複線
コイルピース２２に作用しないため、コイルの被覆を損
傷することがなく、コイルの絶縁性を維持することがで
きる。

【００２０】続いて、スロット１２ｃの内周層１６に挿
入されている複線コイルピース２２の内周層挿入辺２２
ａを引き出すと共に、次の単線コイルピース２６の内周
層挿入辺２６ａをスロット１２ｉに挿入し、その外周層
挿入辺２６ｂをスロット１２ｃの外周層１８に割り込み
挿入する。以下同様に、複線コイルピース２２の内周層
挿入辺２２ａを順次引き出し、図６に示すように最終Ｎ
個（６個）の単線コイルピース２６の外周層挿入辺２６
ｂを所定のスロット１２の外周層１８に割り込み挿入す
る。その後、図７に示すように一時、引き出されていた
複線コイルピース２２の内周層挿入辺２２ａを順次、元
挿入されていたスロット１２に戻し、ステータコア１０
に対する複線コイルピース２２と単線コイルピース２６
の組み付けを終了する。

【００２１】このように、コイル上げが必要な部分のみ
可撓性を有する複線コイルピース２２を使用するので、
コイル上げ作業、及びコイル戻し作業を容易に行うこと
ができると共に、コイルの被覆等の破損を確実に防止す
ることができる。また、コイル上げを行わない部分には
作製コストの安価な単線コイルピース２６を使用するの
で、ステータ全体の作製コストを最小限に抑えることが
できる。

【００２２】なお、本実施形態では、内周層挿入辺と内
周層挿入辺とが６スロット隔てられている例を説明した
が、モータの特性に応じて、その間隔は適宜選択され、
その隔てられたスロットの数に応じて複線コイルピース
の使用個数が決定される。また、各コイルピースの巻回
回数もモータの特性に応じて、適宜選択される。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、コイル上げを必要とす
る部分が十分な可撓性を有する複線コイルピースで構成
されているので、コイル上げに大きな力を必要とするこ
となく作業を容易に行うことができると共に、必要以上
の力がコイルピースに付加されないため、コイルの被覆
破損を防止することができる。また、コイル上げを必要
としない部分が安価な単線コイルピースで構成されてい
るので、ステータの作製コストを最小限に抑えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態のステータの作製方法の説
明図であり、ステータコアに初めの複線コイルピースを
挿入した状態を説明する説明図である。

【図２】 本発明の実施形態のステータに使用するコイ
ルピースの形状を説明する説明図である。

【図３】 本発明の実施形態のステータの作製方法の説
明図であり、ステータコアに所定数の複線コイルピース
を挿入した状態を説明する説明図である。

【図４】 本発明の実施形態のステータの作製方法の説
明図であり、ステータコアに単線コイルピースを挿入し
た状態を説明する説明図である。

【図５】 本発明の実施形態のステータの作製方法の説
明図であり、ステータコアに最初に挿入された複線コイ
ルピースの内周層挿入辺をコイル上げして、単線コイル
ピースの外周層挿入辺を割り込み挿入した状態を説明す
る説明図である。

【図６】 本発明の実施形態のステータの作製方法の説
明図であり、ステータコアに挿入された複線コイルピー
スの全ての内周層挿入辺をコイル上げして、単線コイル
ピースの外周層挿入辺を割り込み挿入した状態を説明す
る説明図である。

【図７】 本発明の実施形態のステータの作製方法の説
明図であり、コイル上げをした複線コイルピースの内周
層挿入辺を元のスロットに戻して、ステータの作製を完
了した状態を説明する説明図である。

【図８】 ステータコアにコイルピースを挿入してステ
ータを作製する従来の方法を説明する説明図である。

【図９】 ステータコアにコイルピースを挿入してステ
ータを作製する従来の方法を説明する説明図である。

【符号の説明】

１０ ステータコア、１２，１２ａ〜１２ｉ スロッ
ト、１６ 内周層、１８外周層、２０ 導線束、２２
複線コイルピース、２２ａ，２６ａ 内周層挿入辺、２
２ｂ，２６ｂ 外周層挿入辺、２４ 平角導線、２６
単線コイルピース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周層と内周層を有するスロットが複数
   形成されたモータのステータコアに、予め内周層挿入辺
   と外周層挿入辺とを有しコイル形状に形成されたコイル
   ピースを前記ステータコアの円周方向に順次挿入してな
   るモータのステータ作製方法において、 複数の細線を束ねた導線束が複数回巻回された複線コイ
   ルピースを前記スロットに挿入する工程であって、Ｎ個
   の前記複線コイルピースを順次コイルピース挿入順に前
   記スロットの内周層とＮ個隔てた外周層に挿入する複線
   ピース挿入工程と、 単線が複数回巻回された単線コイルピースを前記Ｎ番目
   の複線コイルピースに続いて前記スロットに挿入する工
   程であって、前記単線コイルピースを前記スロットの内
   周層とＮ個隔てた外周層に挿入する単線ピース挿入工程
   と、 最終Ｎ個の前記単線コイルピースの外周層挿入辺を先に
   挿入されている前記複線コイルピースの内周層挿入辺の
   下側に挿入する時に、前記複線コイルピースの内周層挿
   入辺をスロットから一時引き出し、前記単線コイルピー
   スの外周層挿入辺を割り込み挿入する割り込み挿入工程
   と、 を含むことを特徴とするモータのステータ作製方法。