JPS6162348A - 外側電磁素子を有する電動機とその製法、及びこの製法を実施するための絶縁被覆と案内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は外側電磁素子形電動機に関するものである。外
側ｉｆｆ素子とは相対回転自在に他方の素子、即ち、ロ
ータまたはステータが取付けられる内孔をそれぞれ限定
するコイル巻着されたステータまたはロータを意味する
。

本発明はまたこのような電動機におけるコイル巻着方法
に関するものである。

本発明はまた、この方法を実施するための絶縁被覆に関
するものである。

本発明はさらに、上記コイル巻着方法を実施するための
、特に上記絶縁被覆と協働する案内形部材に関するもの
である。

〔従来の技術］ 本発明は種々の装置に応用できるが、特に小型直流電動
機の双極コイル巻着ステータに応用して効果的である。

このようなステータの内孔ば各対がブリッジを介して共
通の環状磁心とつながっている２対の逆極性角状突起に
よって限定される。

コイルが各ブリッジを囲み、一部は角状突起と磁心の間
に収まっている。磁気回路は少なくとも一部が該回路と
同じ形状の絶縁被覆または外被に囲まれる。この種のス
テータにコイルが直接巻着される。

このため、一対の角形突起の円筒壁と当接するように内
腔内に案内装置を配置するが、この案内装置は底面が互
いに向き合い、コイルを着すべき角形突起対の各端面と
間隔を保つ２つの案内尖頭部によって軸方向両端を限定
された棒状体から成る。棒状体はまた、角状突起対の両
側で半径方向に外方へ延び、角状突起対の端面とそれぞ
れ当接する２つの平行な固定脚を含む。コイルを着の過
程でワイヤ・ガイドが一方の尖頭部の上を通過すると、
ワイヤはこの尖頭部によって半径方向に外方へ案内され
た後、この尖頭部と、隣接する固定脚と、この脚とこの
尖頭をつなぐ棒状体部分との間に限定される空間内に巻
き重ねられる。所要の巻数が達成されたら、案内装置を
取外してから、巻線束を結び、次いで、これを引伸ばし
、加熱形成する。こうして巻線束は案内装置内にあった
時とほぼ同じ形状、即ち、内孔を完全に解放し、軸方向
広がりの小さい形状を回復する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような巻線束最終整形作業はこの電動機の量産に際
しての自動化を妨げ、手作業の余地を残すことになる。

また、この整形作業はコイルに機械的作用を及ぼし、そ
のことが製造上の欠陥を助長する。

そこで本発明の目的はより高度の自動化と、巻線束の最
終整形におけるより高い信頼性を可能にすることにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成す−るため、本発明は環状磁心、それぞ
れがブリッジを介して磁心とつながり、ブリッジとは反
対の側に内孔を限定する少なくとも２対の磁性角状突起
、それぞれがブリッジの１っを囲み、このブリッジの軸
方向両端に２つのみ線束）を形成するコーｆル、及びコ
イルと、磁心、ブリッジ及び角状突起との間に介在する
絶縁ＰＪｊ、覆を含む外側電磁素子と、外側電磁素子に
対して回転できるように内孔内に取付けた内側素子とか
ら成る電動機を提案する。

本発明の電動機と絶縁被覆が各角状突起対の各端面側に
外方へ折り曲げられた保持爪を有し、冬瓜と隣接ブリッ
ジとの間に各巻線束が保持されるように構成したことを
特徴とする。

この電動機のコイル巻着に際しては案内形成部材を、そ
の底部が爪の湾曲部と近接するようにして配置する。コ
イル巻着の過程で案内形成部材によって半径方向に外方
へ案内されたワイヤは従来のように真内形成部材の底部
の下へ直接巻き重ねられるのではなく、爪の下に巻き重
ねられる。巻着が終って案内形成部材を抜取っても、爪
が巻線束を保持しているから、巻線束が電磁素子の軸心
にむかって戻ることはない。従って、巻線束はコイル巻
着で形成された時の位置、即ち、最終位置をそのまま維
持するから、従来のように巻線束を結び、引き伸ばし、
半径方向に外方へ変形させる必要はない。必要ならば爪
の下のコイル各巻きの相対位置を安定化するため巻線束
を熱形成すればよい。

本発明の電動機のコイル巻着には公知の案内装置を利用
できる。ただし、爪の湾曲部と隣接ブリッジとの間には
、案内装置固定脚の厚さに加わることになる巻線束の予
想される厚さに相当する間隙を設けねばならない。この
場合、案内装置を取外した状態で爪の下方間隙が巻線束
の容積よりも広くなる。換言すれば、電動機の軸方向広
がりを極力制約することはできず、巻線束をしっかり固
定することもできなくなる。

本発明はこの問題を解消するため、外側電磁素子へのコ
イル巻着に際して、案内形成部材を、その底面が各角状
突起対の各端面と対向するように配置し、半径方向にこ
の角状突起対の一方の角状突起のＯｊＭ部を通り、次い
で軸方向に一方の案内形成部材の自由端を通り、さらに
半径方向に前記角状突起対の他方の角状突起の端部を通
過した後、他方の案内形成部材の自由端を軸方向にｉＩ
！１過するループ状経路に従って導線を巻着する上記電
動機の製法において、案内形部材を互いに独立に、各案
内形部材と隣接する保持爪にそれぞれ固定することを特
徴とする上記電動機の製法を提案する。

即ち、案内装置は互いに独立の２つの案内形部付以外の
素子を含まず、案内形成部材を連結する棒状体も固定脚
も不要である。脚が存在しないから、爪の湾曲部と隣接
ブリッジとの間隙を予想される巻線束の厚さと正確に対
応するように設定できる。

本発明はまた、少なくとも磁心被覆部及び角状突起対被
覆部を含む上記製法を実施するための絶縁被覆において
、角形突起被覆部に磁心被覆部にむかって湾曲させた爪
を有し、この爪がコイル巻着中に案内形成部材を固定す
る手段を有することを特徴とする絶縁被覆を提案する。

さらにまた、本発明は上記製法を実施するための、また
は上記絶縁被覆と協働するための案内装置において、Ｓ
線束保持爪の１つに固定する手段を底部に有する尖頭体
を含むことを特徴とする案内装置をも提案する。

ここではコイル巻着された双極外側ステータを有する送
風電動機に応用した場合について本発明を考察する。電
動機は直流でも交流でもよ（、本発明はこの両方の場合
に等しく利用できる。

〔実施例〕

第１回に示すように、この電動機は軸３が挿着される突
出部２を内面に具備する、図面には一部だけを示すフレ
ームまたは台板１を含む。軸３にほぼ円筒形のロータ４
を回転自在に取付け、図示の送風機の場合、このロータ
のフレーム１とは反対の側に送風プロペラ６を固定する
。

ロータ４を中心にしてフレーム１に環状ステータ７を固
定する。ステータ７は鉄板集合体８と、第１図には１個
だけを示したステータ・コイル９を含む。

第２図から明らかなように、鉄板集合体８は直径方向に
互いに対向する２つのブリッジ１１を介して２つの極性
角状突起対１２．１３とつながる環状磁心９を形成する
。各対１２．１３はブリッジ１１を起点として互いに反
対方向に突出する２つの角状突起１４を含み、前記ブリ
ッジ１１を介して互いにつながっている。各対１２は連
携ブリ、ジ１１とは反対の側に電動機軸心ＸＸを中心に
Ｉ８０°よりやや狭い範囲に広がる円筒面１６を有し、
この２つの円筒面１６がわずかな遊びを残してロータ４
を取付けるための内孔を限定する。互いに対向し、かつ
別々の対に属する角状突起１４の端部間に、前記内孔が
２つの軸方向スリット１７を有し、このスリットは角状
突起１４と環状磁心９の間に円集方向に広がる空所１８
に開口している。

第８図から明らかなように、コイル９はステータ鉄板集
合体８のブリッジ１１を囲む。各コイル９の互いに対向
する２つの部分がステータ鉄４５．集合体８の空所１８
内に位置する。この対向部分はそれぞれが連携ブリッジ
１１の各端面に沿ってほぼ円周方向に広がる２つの巻線
束１９によって互いにつながる。

第２図に示すように、ステータ７はほかに、射出成形さ
れた２つのプラスチック製外被２１から成る絶縁被覆を
含む。各外被２１は磁心１０を被覆する環状部分２２と
、角状突起対１２　、１３を被覆する２つの部分２３と
を含む。このため、各外被２１は鉄板集合体８の平坦な
環状面と同じ輪郭を有する平坦なカバー２４と、鉄板集
合体８の空所１８と対応する三日月形切欠き２７に沿っ
て前記カバーと連結し、該カバーからほぼ垂直に突出す
る２つのスカート２６を含む。スカート２６の高さは鉄
板集合体８の軸方向厚さのほぼ２分の１に等しい。

鉄板集合体８を絶縁するため、各スカート２６を対応の
空所１８に嵌入させるようにして鉄板集合体８の平坦な
各環状面に外被２１を圧接させる。

スカート２６の高さを上記のように設定したから、２つ
のスカート２６は各三日月形切欠き１８の軸方向長さの
中間で互いに界を接することになる。

こうして外被２工はコイル９と、磁心１ｏ、ブリ７ジ１
１及び角状突起１４との間に挿入される。

本発明では、各外被２１がカバー２４の外面、即ち、鉄
板集合体８とは反対の側の面に２つの保持爪２８を有し
、各保持爪は角状突起被覆部２３の自由端に沿ってカバ
ー２４と連結されたほぼ円筒形のカラー２９を含む。外
被２１を鉄＋Ｆ１．集合体８に取付けると、前記自由端
はいずれも角状突起対１２　、１３の円筒面１６の縁端
とほぼ対応する。

カラー２９のカバー２４とは反対の側の端部において、
爪２８が外方に湾曲して、作用中にブリッジ１１の１つ
と軸方向に対向する舌状片３１を形成する。舌状片３１
はほぼ平坦であり軸ＸＸと直交する。

各舌状片３１は軸方向に鉄板集合体８とは反対の方向に
突出する円錐台形突起３２を含む。

第２図及び第７図から明らかなように、突起３２はコイ
ル巻着の過程でこのコイルのワイヤを案内する装置３３
を冬瓜２８に対して位置ぎめする機能を持つ。

装置３３は軸ＸＸとほぼ平行な平坦部分によって側面３
４を形成された尖頭体から成る。尖頭体３３は作用時に
軸ＸＸと直交する底面３６をも含み、この底面３６には
該底面が舌状片３１と密着する位置まで突起３２と咬合
する円錐台形の穴３７が形成しており、その際、尖頭体
３３の先端３８は軸方向に鉄板集合体８とは反対の方向
に向く。底面３６は平坦部分３４に近い縁端に沿って突
縁３９を含み、その前記平坦部分３４とは反対の側の面
４０はカラー２９の凹面湾曲と対応する湾曲を呈し、突
起３２が穴３７と咬合した状態でカラー２９と密着する
。

第６図には、同じ角状突起対と連携する２つの外被半体
２１及び２つの尖頭体３３を装着した鉄板集合体８を略
示すると共に、図示しない手段によって鉄板集合体８が
固定されるコイル巻着装置のヘッド４１を示した。この
ヘッド４１は作用時に軸ＸＸの方向を取る円筒体４２を
含む。円筒体４２はその自由端付近に直径方向に対向す
る２つのワイヤ・ガイド４３を具備するが、ここでは第
６図右側のワイヤ・ガイドだけを考察する。

第６図に示す状態では、尖頭体３３を装着された角状突
起対１２の側ではコイル９がすでに一部形成されている
。絶縁ニス被覆銅線がワイヤ・ガイド４３を通ってヘッ
ド４１によって繰出されている。４４は巻着されようと
しているワイヤの端部である。

動作時に、ヘッド４１は尖頭体３３の先端３８の両側に
位置するワイヤ・ガイド４３の２つの極限位置の間を軸
ＸＸに沿って往復運動する。各極限位置でヘッド４１は
軸ＸＸを中心に毎回方向を変えて１８０゛回転する。ヘ
ッド４１が、一方の極限位置から他方の極限位置へ移動
すると、各ワイヤ・ガイド４３が互いに対向する角状突
起１４の間のスリット１７の１つと咬合する。その結果
、このワイヤ・ガイド４３の自由端は次のような部分か
ら成るループ状経路４６をたどる。卯ち、軸方向部分４
７はコイル巻着すべき対の一方の角状突起１４の端部を
半径方向に通過し、湾曲部分４日は一方の尖頭体３３の
自由端３８を軸方向に通過し、軸方向部分４９は前記対
の他方の角状突起１４の端部を半径方向に通過し、湾曲
部分５１は他方の尖頭体３３の端部３８を軸方向に通過
する。

他方のワイヤ・ガイド４３で他方の巻着ワイヤを案内し
、鉄板集合体８の他方の角状突起対と連携する（図面が
錯雑になるのを避けるため図示しない）２本のピンに２
つの尖頭体３３を取付ければ、同時に２つのコイル９を
巻着することができる。

第６図から明らかなように、ワイヤ・ガイド４３がその
経路の湾曲部分の１つ４８または５１をたどるごとにワ
イヤが尖頭体３３の端部３８の後方を通過する。ワイヤ
・ガイド４３がこれに続く軸方向部分４９または４７に
移ると、ワイヤは尖頭体３３の凸面に当接し、巻線束の
他の部分と共に爪２８の下に巻き重ねられるまで前記凸
面に沿って摺動する。なお、尖頭体３３の底面３６は舌
状片３１の外端よりも半径方向に外方へはみ出している
。

所要の巻数が達成されて尖頭体３３を取外すと、第８図
に示すように、巻線束１９が爪２８の下に固定されたま
ま、ステータ内孔を完全に解放し、軸方向の広さが極め
て小さくなる位置を占める。

第８図に示す例では突起３２が抜取られている。

これに続く段階として、公知の態様でステータを電動機
のフレーム１に固定すればよい。

ただし、第４図に示すように各突起３２の根元に切込み
５２を形成してもよい。巻着作業終了後、ビン３２を完
全に抜取る代りに、例えば破線５３で示すように切込み
５２から先を折り、次いで第１図に示すようにフレーム
１の突出部５４に上記先端を折った突起３２を咬合させ
ることにより、ステータ７をフレームｌに固定する。

第９図及び第１０図に示す例では、尖頭体３３に突縁３
９はなく、その代り底面に２つの穴３７を形成してある
。冬瓜２８の舌状片３１はそれぞれの穴３７と咬合可能
な２本の突起３２を具備する。各穴３７ば係止片５６が
摺動自在に収納されている横断腔５５と連通関係にあり
、突起３２が孔３７と完全に咬合すると、前記係止片５
６が突起の切欠き５７と咬合することにより、尖頭体３
３を爪２８に固定する。係市片５６ばねじ５９によって
引張り力を調節できるばね５８により穴３７にむかって
付勢される。

この例では、第７図の例に比較して舌状片３１がはるか
に厚く、従って丈夫であり、このことは突起３２によっ
てステークを電動機フレームに固定したい場合に好まし
い。隣接の巻線束１９へ巻着ワイヤを確実に案内するた
め、舌状片３１の上に張出している尖頭体３３の底部縁
端に沿ってそらせ突縁６１を形成してある。

本発明が以上に述べた実施例に限定されるものではなく
、発明の範囲内でこれらの実施例に種々の変更を加え得
ることはいうまでもない。

また、本発明は２極以上の電磁素子、または回転電磁素
子にも応用できる。

各角状突起対に連携させた２つの案内形部材３３を、突
縁３９の延長体としての棒状体によって互いに連結する
ことも可能である。この場合、形部材の取付けは２つの
形部材３３を同時に舌状片３１と咬合させることによっ
て達成することができ、前記舌状片３１のピン３２を比
較的短く形成すると共に、舌状片３１がこの咬合の過程
で弾性的に撓むように構成することになろう。巻着終了
後、舌状片３１と尖頭体底面３６の間に進入させた刃で
ピン３２の少なくとも１本を切ｌ！Ｊｉすることにより
案内形成部材を取外せばよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の送風電動機を、左側ではロータ及びプ
ロペラを取外した状態で、右側ではステータを断面で示
す部分図；第２図は第１図に示した電動機ステータの鉄
板集合体及び２枚の絶縁外被と、このステータにコイル
巻着するための案内用尖頭体の分解図；第３図は第２に
示した外被の俯敞図；第４図は第３図の平面４−４にお
ける断面図；第５図は以上の図に示したステータの鉄板
集合体を、外被を装備した状態で示す側面図；第６図は
コイルの１つの巻着作業を略示する斜視図；第７図はコ
イル巻着中におけるステータの部分的な軸心断面図；第
８図はコイル巻着されたステータの部分的斜視図；第９
図は他の実施態様を示す第７図と同様の断面図；第１０
図は第９図に示した爪の部分的斜視図である。 １・・・フレーム、　　　　　４・・・内側素子、７・
・・外側電磁素子、　　９・・・コイル、１０・・・磁
心、　　　　　　１１・・・ブリフジ、１２　、１３・
・・角状突起対、　　１４・・・角状突起、１６・・・
内孔、　　　　　　１９・・・巻線束、２１・・・外被
、　　　　　　２２・・・磁心被覆部、２３・・・角状
突起被覆部、 ２８・・・保持爪、　　　　３２・・・ピン、３３・・
・案内形成部材、　　４４・・・ワイヤ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、環状磁心（１０）、それぞれがブリッジ（１１）を
   介して磁心とつながり、ブリッジ（１１）とは反対の側
   に内孔（１６）を限定する少なくとも２対（１２、１３
   ）の角状突起（１４）、それぞれがブリッジ（１１）の
   １つを囲み、このブリッジ（１１）の軸方向両端に２つ
   の巻線束（１９）を形成するコイル（９）及びコイル（
   ９）と磁心（１０）、ブリッジ（１１）及び角状突起（
   １４）との間に介在する絶縁被覆（２１）を含む外側電
   磁素子（７）と、外側電磁素子（７）に対して回転でき
   るように内孔（１６）内に取付けた内側素子（４）とか
   ら成り、絶縁被覆（２１）が各対（１２、１３）の角状
   突起（１４）の各端両側に外方へ湾曲した保持爪（２８
   ）を有し、各爪（２８）と隣接ブリッジ（１１）との間
   に各巻線束（１９）が保持されるように構成した電動機
   を製造するため、外側電磁素子（７）へのコイル巻着に
   際して、案内形成部材（３３）を、その底面（３６）が
   各角状突起（１１）対の各端面と対向するように配置し
   、半径方向にこの角状突起対の一方の角状突起（１４）
   の端部を通り、次いで軸方向に一方の案内形成部材（３
   ３）の自由端（３８）を通り、さらに半径方向に他方の
   案内形成部材（３３）の端部を通過するループ（４６）
   状経路に従って導線を巻着する電動機の製法において、
   案内形成部材（３３）を各案内形成部材と隣接する爪（
   ２８）にそれぞれ固定することを特徴とする電動機の製
   法。 ２、個々の案内形成部材（３３）を、進行中のコイル巻
   着によって対応の各爪（２８）に固定することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３、コイル巻着が終了したら案内形成部材（３３）を取
   外し、形成部材（３３）を固定する突起（３２）の少な
   くとも一部を爪（２８）から解放することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。 ４、コイル巻着が終了したら案内形成部材（３３）を取
   外し、案内形成部材（３３）を固定するため爪（２８）
   に装着してある手段（３２）の少なくとも一部を利用し
   て電磁素子（７）をフレーム（１）に固定することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれ
   かに記載の方法。 ５、少なくとも磁心（１０）を被覆する部分（２２）及
   び角状突起対（１２、１３）を被覆する部分（２３）を
   含む特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれかに
   記載の方法を実施するための絶縁被覆において、角状突
   被覆部（２３）に磁心被覆部（２３）にむかって湾曲し
   た爪（２８）を有し、此の爪（２８）がコイル巻着中に
   ワイヤ（４４）の案内形成部材（３３）を固定する手段
   （３２）を含むことを特徴とする絶縁被覆。 ６、案内形成部材（３３）を固定する手段がほぼ軸方向
   に突出する少なくとも１本の突起（３２）を含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の絶縁被覆。 ７、特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれかに
   記載の方法を実施するための、または特許請求の範囲第
   ５項または第６項に記載の絶縁被覆と協働するための案
   内装置において、底部（３６）に巻線束保持爪（２８）
   の１つと係合する手段（３７、３９）を具備する尖頭体
   （３３）から成ることを特徴とする案内装置。 ８、前記係合手段が尖頭体（３３）の底面（３６）に形
   成した穴（３７）と、尖頭体（３３）のほぼ平坦な側面
   （３４）に近接する縁端に沿って底面（３６）と交差す
   る方向に形成した少なくとも１つの突起（３９）から成
   ることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の案内
   装置。 ９、各爪（２８）がコイル（９）の巻着時にワイヤ（４
   ４）を案内する形成部材（３３）を、組立て時に爪に固
   定するための手段（３２）を含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項から第４項までのいずれかに記載の方
   法によって得られる電動機。 １０、電動機がフレーム（１）を含み、外側電磁素子（
   ７）がステータであり、案内形成部材（３３）を固定す
   るための手段（３２）がフレーム（１）に対するステー
   タ（７）の位置ぎめに寄与することを特徴とする特許請
   求の範囲第９項に記載の電動機。