ステータの巻線方法、並びにインシュレータ、電動機のステータ、及び電動機
【課題】巻線の整列性を向上することができるステータの巻線方法、並びにインシュレータ、電動機のステータ、及び電動機を得る。
【解決手段】ステータコア1のティースに装着されたインシュレータ2に、ワイヤを巻き付けるステータの巻線方法であって、ワイヤをステータコア1の渡り線側からインシュレータ2の端部に案内する工程と、ワイヤをインシュレータ2の端部で突起23に引掛ける工程と、突起23を巻き始めとして、ステータコア1の渡り線側に向かってワイヤを巻き付ける工程とを有する。
【解決手段】ステータコア1のティースに装着されたインシュレータ2に、ワイヤを巻き付けるステータの巻線方法であって、ワイヤをステータコア1の渡り線側からインシュレータ2の端部に案内する工程と、ワイヤをインシュレータ2の端部で突起23に引掛ける工程と、突起23を巻き始めとして、ステータコア1の渡り線側に向かってワイヤを巻き付ける工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、ステータの巻線方法、並びにインシュレータ、電動機のステータ、及び電動機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の技術においては、例えば「…前記ティースを覆い径方向に延びる略四角形筒状の巻線巻装部を備え、該巻線巻装部の周方向側の両側面にはそれぞれ径方向に並列され軸方向に沿って延びる複数の案内溝が凹設され、前記巻線巻装部の軸方向側の両端面のうちの少なくとも一方は前記案内溝に収容された前記巻線を列替えさせるように平面状に形成されていることを特徴とするインシュレータ。」が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−140964号公報(請求項1)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来のステータの巻線方法は、回転するフライヤから供給されるワイヤを、巻線機のフォーマで案内して巻線位置を決定している。
しかしながら、巻線機のフォーマの鋭角方向(フォーマがワイヤを押圧する方向)と反対にフォーマの送りを行うと、ワイヤにテンションがかかりにくくなるため、ワイヤにたるみが発生してバタつき、巻線の整列性が悪化する、という問題点があった。
【0005】
特に、ワイヤが巻き付けられるインシュレータの形状が、断面四角形状である場合、巻き付き強さが一定でないため、この問題点は顕著である。
【0006】
また、巻線の1層目では、インシュレータの表面でワイヤが滑りやすいため、巻線が乱れやすい、という問題点があった。
【0007】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、巻線の整列性を向上させることができるステータの巻線方法、並びにインシュレータ、電動機のステータ、及び電動機を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明に係るステータの巻線方法は、ステータコアのティースに装着されたインシュレータに、ワイヤを巻き付けるステータの巻線方法であって、前記ワイヤを前記ステータコアの渡り線側から前記インシュレータの端部に案内する工程と、前記ワイヤを前記インシュレータの端部で突起に引掛ける工程と、前記突起を巻き始めとして、前記ステータコアの渡り線側に向かって前記ワイヤを巻き付ける工程とを有するものである。
【発明の効果】
【0009】
この発明は、突起にワイヤを引掛けて、インシュレータの端部からステータコアの渡り線側に向かってワイヤを巻き付けるので、巻線の整列性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】この発明の実施の形態1における逆曲げしたステータコアを示す図である。
【図2】この発明の実施の形態1におけるステータコアの要部拡大図である。
【図3】この発明の実施の形態1における正曲げしたステータコアを示す図である。
【図4】この発明の実施の形態1における巻線方法を示す図である。
【図5】この発明の実施の形態1における巻線開始を示す図である。
【図6】この発明の実施の形態1における巻線途中を示す図である。
【図7】この発明の実施の形態2におけるステータコアを示す図である。
【図8】この発明の実施の形態3におけるステータコアを示す図である。
【図9】この発明の実施の形態4における電動機を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における逆曲げしたステータコアを示す図である。
図2はこの発明の実施の形態1におけるステータコアの要部拡大図である。
【0012】
本実施の形態1における電動機のステータは、ティースを有するステータコア1と、ステータコア1のティースにそれぞれ装着されるインシュレータ2と、インシュレータ2に巻き付けられるワイヤ4とを備える。
【0013】
図1において、ステータコア1は、例えば電磁鋼板を積層して形成される。
ステータコア1は、例えば全12個のティース(TEETH1〜12)を有する。各ティースには、インシュレータ2が装着される。なお、ティース数はこれに限るものではない。
また、ステータコア1には、ワイヤ4を巻き付け、渡り線を開始するためのターミナル7を有する。
また、第1〜第3ティース、及び第11ティースには渡り線を行うための端子3を有する。
【0014】
図1に示すように、完成後の電動機のステータと逆方向に曲げて、ティース同士の間の開口部が広くなるようにする。これは、ティースにワイヤ4を巻回しやすくするためである。
そして、インシュレータ2が装着された各ティースに、ワイヤ4が巻回される。即ち、ワイヤ4がティースに直接巻回される集中巻線方式である。
なお、図1において、8はワイヤ4の巻き始めを示す。詳細は後述する。
【0015】
インシュレータ2は、例えば、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等の熱可塑性樹脂を用いて成形され、ティースに装着される。
このインシュレータ2は、ティースの形状に応じて、例えば断面略四角形状に形成される。
なお、インシュレータ2は、ステータコア1と一体に成形しても良い。
インシュレータ2は、ティース毎に設けられる。したがって、本実施の形態1では、12個のインシュレータ2を備える。
【0016】
図2に示すように、インシュレータ2は、縦溝5と、横溝6とが形成されている。
縦溝5は、ティースの軸方向に形成される。縦溝5にはワイヤ4が挿入され、ワイヤ4をティース軸方向に案内するものである。
なお、縦溝5は、本発明における溝に含まれる。
【0017】
横溝6は、ティースの端部側の周方向に縦溝5と連続して形成される。横溝6には、ワイヤ4が引掛けられる。
横溝6は、ワイヤ4の巻線の巻線方向(正回転又は逆回転)に応じて、ティースの周方向の一方側に形成するようにしても良い。図2においては、紙面右側に形成した場合を示す。
なお、これに限らず、横溝6は、ワイヤ4の巻線の巻線方向に両方に対応するよう、ティースの周方向の両方側に形成するようにしても良い。
【0018】
縦溝5の深さ及び幅は、ワイヤ4の外径以上である。
横溝6の深さ及び幅は、ワイヤ4の外径以上である。
縦溝5及び横溝6の形状は角がR状の凹形状である。
なお、縦溝5及び横溝6の形状はこれに限らず、ワイヤ4が挿入できる形状であれば良い。
【0019】
図3はこの発明の実施の形態1における正曲げしたステータコアを示す図である。
図3においては、インシュレータ2にワイヤ4が巻線された状態であって、ステータを正方向に曲げた状態を示している。
図3に示すように、1相目の巻線は、第3ティースの1相目巻き始め8から巻線し、第6ティース、第9ティースを経て、第12ティースの1相目の巻き終り9で終了する。
また、2相目の巻線は、第11ティースの2相目巻き始め10から巻線し、第8ティース、第5ティースを経て、第2ティースの2相目の巻き終り11で終了する。
また、3相目の巻線は、第1ティースの3相目巻き始め12から巻線し、第4ティース、第7ティースを経て、第10ティースの3相目の巻き終り13で終了する。
例えば三相のシングルY結線の場合、1相目はU相のコイルを指す。また、2相目はV相のコイルを指す。また、3相目はW相のコイルを指す。
【0020】
同相の巻線は、渡り線により電気的に接続される。
図3に示すように、渡り線はステータの外径側(図1においては内径側)に設けられている。以下、正方向に曲げた電動機のステータの外径側を「ステータコア1の渡り線側」という。また、正方向に曲げた電動機のステータの内径側を「ティースの端部側」という。
【0021】
図4はこの発明の実施の形態1における巻線方法を示す図である。
巻線は巻線機により行われる。図4において、巻線機は、ノズル14、フライヤ15、フォーマ16、ガイド17、シャフト18、円柱19を備える。
ノズル14は、フライヤ15に装着される。ノズル14は中空の筒状に形成され、ワイヤ4を繰り出すものである。
フライヤ15は、回転方向21に回転可能である。
フォーマ16は、フライヤ15の回転軸上に配置された円柱19の上に設けられる。フォーマ16は、ガイド17及びシャフト18により、フライヤ15の回転軸上に移動可能である。
このフォーマ16は、送り方向20にワイヤ4を押圧して、巻線位置の位置決めを行うものである。
【0022】
次に、本実施の形態1におけるステータの巻線動作について説明する。
なお、以下の説明においては、1相目巻き始め8から巻線を行う動作について説明するが、2相目巻き始め10、3相目巻き始め12から巻線を行う場合も同様の動作を行う。
【0023】
図5はこの発明の実施の形態1における巻線開始を示す図である。
図6はこの発明の実施の形態1における巻線途中を示す図である。
まず、ワイヤ4の端部、又は渡り線として他のティースから渡されたワイヤ4をターミナル7に巻き付ける。そしてワイヤ4を端子3に通す。
そして、縦溝5に、ステータコア1の渡り線側からワイヤ4を挿入して、ワイヤ4をティースの軸方向に案内する。
次に、ステータコア1の渡り線側からティースの端部側に案内されたワイヤ4を、インシュレータ2の端部で周方向へ曲げ、横溝6に引掛ける。
図5に示すように、横溝6を巻き始め8(巻線開始位置)として、ティースの端部側からステータコア1の渡り線側に向かってワイヤ4を巻き付ける。
【0024】
ワイヤ4の巻線は、ティースの軸回りに回転するフライヤ15から供給されるワイヤ4を、ティースの軸方向に移動するフォーマ16により導いて巻線する。
フォーマ16は、送り方向20、即ちステータコア1の渡り線側の方向に向かって、ワイヤ4を押圧することにより、巻線位置の位置決めを行う。
そして、フライヤ15が回転して、インシュレータ2にノズル14から繰り出されるワイヤ4が巻き付く。
フォーマ16は、巻線開始位置、即ち横溝6から順に、送り方向20に移動する。
【0025】
図6に示すように、ワイヤ4は、フォーマ16によってしごかれ、インシュレータ2とフォーマ16との間でテンションがかかる。よって、ワイヤ4を張った状態で巻線が行われることになる。
【0026】
以上のように本実施の形態においては、ステータコア1の渡り線側からティースの端部側に案内されたワイヤ4を、ティースの端部側からステータコア1の渡り線側に向かって巻き付ける。
これにより、ワイヤ4のたるみをフォーマ16の送りによって低減することができ、ワイヤ4を張った状態で巻線を行うことができる。
よって、巻線の整列性を向上させることができる。
また、インシュレータ2の表面でワイヤ4が滑りやすい巻線の1層目において、巻線乱れを低減することができ、巻線の整列性を向上させることができる。
したがって、巻線の占積率を向上させることができる。
【0027】
実施の形態2.
図7はこの発明の実施の形態2におけるステータコアを示す図である。
図7に示すように、本実施の形態2におけるステータコア1は、右側面25の渡り線側に、入り口22、ターミナル24、出口28を有する。
入り口22は、上記実施の形態1における縦溝5に代わるものであり、ワイヤ4をステータコア1の渡り線側からティースの端部側に案内する。
ターミナル24には、ワイヤ4が巻き付けられる。
出口28は、ワイヤ4をインシュレータ2側から渡り線側に通すものである。
【0028】
本実施の形態2におけるインシュレータ2は、ティースの端部側の表面に形成され、ワイヤ4が引掛けられる突起23を備えている。
この突起23は、上記実施の形態1における横溝6に代わるものであり、ステータコア1の渡り線側から案内されたワイヤ4が引掛けられる。
突起23は、円柱状に立設され、高さがワイヤ4の外径以下である。また、突起23の先端部を丸く加工(R形状)する。
なお、突起23の形状は、これに限るものではなく、ワイヤ4を引掛けるものであれば良い。例えば、略円錐形状でも可能である。
突起23は、巻線開始面となる面に設ける。図7においては、入り口22が形成された右側面25の端部近傍に設けている。左側面26には突起23を設けていない。
【0029】
次に、本実施の形態2におけるステータの巻線動作について説明する。
まず、ワイヤ4の端部、又は渡り線として他のティースから渡されたワイヤ4をターミナル24に巻き付ける。そしてワイヤ4を入り口22に通す。
そして、ワイヤ4を突起23に向かって案内する。
次に、ステータコア1の渡り線側から突起23に案内されたワイヤ4を、インシュレータ2の端部で周方向へ曲げ、突起23に引掛ける。
このとき、ワイヤ4が巻線の巻線方向に向くように突起23に引掛ける。図7の例では、ワイヤ4を突起23の紙面左側から引掛ける。
以降、上記実施の形態1と同様に、突起23を巻き始め8(巻線開始位置)として、ティースの端部側からステータコア1の渡り線側に向かってワイヤ4を巻き付ける。
【0030】
これにより、ワイヤ4は、フォーマ16によってしごかれ、インシュレータ2とフォーマ16との間でテンションがかかる。よって、ワイヤ4を張った状態で巻線が行われることになる。
【0031】
以上のように本実施の形態においては、上記実施の形態1と同様の効果を奏する。
さらに、実施の形態2においては、渡り線の入り口22の位置にかかわらず、巻線開始点位置までワイヤ4を案内することが可能となる。
また、ワイヤ4を引掛ける突起23の先端が、R形状を成しているためワイヤ4の皮膜損傷を低減することが可能となる。
【0032】
実施の形態3.
図8はこの発明の実施の形態3におけるステータコアを示す図である。
図8に示すように、本実施の形態3におけるステータコア1は、右側面25の渡り線側に、入り口22、ターミナル24、出口28を有する。
本実施の形態2におけるインシュレータ2は、ステータコア1の渡り線側からティースの端部側へワイヤ4を案内する斜め溝27を備えている。
なお、斜め溝27は、本発明における溝に含まれる。
【0033】
入り口22及び斜め溝27は、上記実施の形態1における縦溝5に代わるものであり、ワイヤ4をステータコア1の渡り線側からティースの端部側に案内する。
斜め溝27のティース端部側は、上記実施の形態1における横溝6に代わるものであり、ステータコア1の渡り線側から案内されたワイヤ4が引掛けられる。
ターミナル24には、ワイヤ4が巻き付けられる。
出口28は、ワイヤ4をインシュレータ2側から渡り線側に通すものである。
【0034】
斜め溝27の深さ及び幅は、ワイヤ4の外径以上である。
斜め溝27の形状は角がR状の凹形状である。
なお、斜め溝27の形状はこれに限らず、ワイヤ4が挿入できる形状であれば良い。
【0035】
斜め溝27は、巻線開始面となる面に略対角線上に形成される。図8においては、入り口22が形成される左上端から右下端に向かって形成されている。
左側面26には斜め溝27を設けていない。
また、斜め溝27は、巻線の巻線方向に応じた方向に形成される。即ち、ワイヤ4を斜め溝27に挿入して案内したとき、インシュレータ2の端部で、ワイヤ4が巻線の巻線方向に向くように形成する。
【0036】
次に、本実施の形態3におけるステータの巻線動作について説明する。
まず、ワイヤ4の端部、又は渡り線として他のティースから渡されたワイヤ4をターミナル24に巻き付ける。そしてワイヤ4を入り口22に通す。
そして、斜め溝27に、ステータコア1の渡り線側からワイヤ4を挿入して、ワイヤ4をティースの端部方向に案内する。
次に、ステータコア1の渡り線側からティースの端部側に案内されたワイヤ4を、斜め溝27のティース端部側で引掛ける。
以降、上記実施の形態1と同様に、斜め溝27のティース端部側を巻き始め8(巻線開始位置)として、ティースの端部側からステータコア1の渡り線側に向かってワイヤ4を巻き付ける。
【0037】
これにより、ワイヤ4は、フォーマ16によってしごかれ、インシュレータ2とフォーマ16との間でテンションがかかる。よって、ワイヤ4を張った状態で巻線が行われることになる。
【0038】
以上のように本実施の形態においては、上記実施の形態1と同様の効果を奏する。
さらに、実施の形態3においては、渡り線の端子3がインシュレータ2の中央に装着してある場合、渡り線からの入り口22が左右にあるため斜め溝27にワイヤ4を挿入しやすい利点がある。
【0039】
実施の形態4.
図9はこの発明の実施の形態4における電動機を示す図である。
図9において、本実施の形態4における電動機200は、回転子38、ブラケット39、上記実施の形態1〜3の何れかの電動機のステータを、モールド成形したモールド固定子40、結線部品41(基板)等を備える。
【0040】
図9に示すように、本実施の形態の電動機のステータに外部と接続される結線部品41を組付け、機械的に、かつ、電気的にも接合した後にモールドを施す。その後、回転子38、ブラケット39等の部品を組付けて電動機200となる。
【0041】
以上のように本実施の形態においては、上記実施の形態1〜3の何れかの電動機のステータを備えることにより、巻線の整列性を向上させたステータを用いることができる。これにより、巻線の占有率を向上させることができ、品質の良い電動機200を得ることができる。
【符号の説明】
【0042】
1 ステータコア、2 インシュレータ、3 端子、4 ワイヤ、5 縦溝、6 横溝、7 ターミナル、8 1相目巻き始め、9 1相目巻き終り、10 2相目巻き始め、11 2相目巻き終り、12 3相目巻き始め、13 3相目巻き終り、14 ノズル、15 フライヤ、16 フォーマ、17 ガイド、18 シャフト、19 円柱、20 送り方向、21 回転方向、22 入り口、23 突起、24 ターミナル、25 右側面、26 左側面、27 斜め溝、28 出口、38 回転子、39 ブラケット、40 モールド固定子、41 結線部品、200 電動機。
【技術分野】
【0001】
この発明は、ステータの巻線方法、並びにインシュレータ、電動機のステータ、及び電動機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の技術においては、例えば「…前記ティースを覆い径方向に延びる略四角形筒状の巻線巻装部を備え、該巻線巻装部の周方向側の両側面にはそれぞれ径方向に並列され軸方向に沿って延びる複数の案内溝が凹設され、前記巻線巻装部の軸方向側の両端面のうちの少なくとも一方は前記案内溝に収容された前記巻線を列替えさせるように平面状に形成されていることを特徴とするインシュレータ。」が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−140964号公報(請求項1)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来のステータの巻線方法は、回転するフライヤから供給されるワイヤを、巻線機のフォーマで案内して巻線位置を決定している。
しかしながら、巻線機のフォーマの鋭角方向(フォーマがワイヤを押圧する方向)と反対にフォーマの送りを行うと、ワイヤにテンションがかかりにくくなるため、ワイヤにたるみが発生してバタつき、巻線の整列性が悪化する、という問題点があった。
【0005】
特に、ワイヤが巻き付けられるインシュレータの形状が、断面四角形状である場合、巻き付き強さが一定でないため、この問題点は顕著である。
【0006】
また、巻線の1層目では、インシュレータの表面でワイヤが滑りやすいため、巻線が乱れやすい、という問題点があった。
【0007】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、巻線の整列性を向上させることができるステータの巻線方法、並びにインシュレータ、電動機のステータ、及び電動機を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明に係るステータの巻線方法は、ステータコアのティースに装着されたインシュレータに、ワイヤを巻き付けるステータの巻線方法であって、前記ワイヤを前記ステータコアの渡り線側から前記インシュレータの端部に案内する工程と、前記ワイヤを前記インシュレータの端部で突起に引掛ける工程と、前記突起を巻き始めとして、前記ステータコアの渡り線側に向かって前記ワイヤを巻き付ける工程とを有するものである。
【発明の効果】
【0009】
この発明は、突起にワイヤを引掛けて、インシュレータの端部からステータコアの渡り線側に向かってワイヤを巻き付けるので、巻線の整列性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】この発明の実施の形態1における逆曲げしたステータコアを示す図である。
【図2】この発明の実施の形態1におけるステータコアの要部拡大図である。
【図3】この発明の実施の形態1における正曲げしたステータコアを示す図である。
【図4】この発明の実施の形態1における巻線方法を示す図である。
【図5】この発明の実施の形態1における巻線開始を示す図である。
【図6】この発明の実施の形態1における巻線途中を示す図である。
【図7】この発明の実施の形態2におけるステータコアを示す図である。
【図8】この発明の実施の形態3におけるステータコアを示す図である。
【図9】この発明の実施の形態4における電動機を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における逆曲げしたステータコアを示す図である。
図2はこの発明の実施の形態1におけるステータコアの要部拡大図である。
【0012】
本実施の形態1における電動機のステータは、ティースを有するステータコア1と、ステータコア1のティースにそれぞれ装着されるインシュレータ2と、インシュレータ2に巻き付けられるワイヤ4とを備える。
【0013】
図1において、ステータコア1は、例えば電磁鋼板を積層して形成される。
ステータコア1は、例えば全12個のティース(TEETH1〜12)を有する。各ティースには、インシュレータ2が装着される。なお、ティース数はこれに限るものではない。
また、ステータコア1には、ワイヤ4を巻き付け、渡り線を開始するためのターミナル7を有する。
また、第1〜第3ティース、及び第11ティースには渡り線を行うための端子3を有する。
【0014】
図1に示すように、完成後の電動機のステータと逆方向に曲げて、ティース同士の間の開口部が広くなるようにする。これは、ティースにワイヤ4を巻回しやすくするためである。
そして、インシュレータ2が装着された各ティースに、ワイヤ4が巻回される。即ち、ワイヤ4がティースに直接巻回される集中巻線方式である。
なお、図1において、8はワイヤ4の巻き始めを示す。詳細は後述する。
【0015】
インシュレータ2は、例えば、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等の熱可塑性樹脂を用いて成形され、ティースに装着される。
このインシュレータ2は、ティースの形状に応じて、例えば断面略四角形状に形成される。
なお、インシュレータ2は、ステータコア1と一体に成形しても良い。
インシュレータ2は、ティース毎に設けられる。したがって、本実施の形態1では、12個のインシュレータ2を備える。
【0016】
図2に示すように、インシュレータ2は、縦溝5と、横溝6とが形成されている。
縦溝5は、ティースの軸方向に形成される。縦溝5にはワイヤ4が挿入され、ワイヤ4をティース軸方向に案内するものである。
なお、縦溝5は、本発明における溝に含まれる。
【0017】
横溝6は、ティースの端部側の周方向に縦溝5と連続して形成される。横溝6には、ワイヤ4が引掛けられる。
横溝6は、ワイヤ4の巻線の巻線方向(正回転又は逆回転)に応じて、ティースの周方向の一方側に形成するようにしても良い。図2においては、紙面右側に形成した場合を示す。
なお、これに限らず、横溝6は、ワイヤ4の巻線の巻線方向に両方に対応するよう、ティースの周方向の両方側に形成するようにしても良い。
【0018】
縦溝5の深さ及び幅は、ワイヤ4の外径以上である。
横溝6の深さ及び幅は、ワイヤ4の外径以上である。
縦溝5及び横溝6の形状は角がR状の凹形状である。
なお、縦溝5及び横溝6の形状はこれに限らず、ワイヤ4が挿入できる形状であれば良い。
【0019】
図3はこの発明の実施の形態1における正曲げしたステータコアを示す図である。
図3においては、インシュレータ2にワイヤ4が巻線された状態であって、ステータを正方向に曲げた状態を示している。
図3に示すように、1相目の巻線は、第3ティースの1相目巻き始め8から巻線し、第6ティース、第9ティースを経て、第12ティースの1相目の巻き終り9で終了する。
また、2相目の巻線は、第11ティースの2相目巻き始め10から巻線し、第8ティース、第5ティースを経て、第2ティースの2相目の巻き終り11で終了する。
また、3相目の巻線は、第1ティースの3相目巻き始め12から巻線し、第4ティース、第7ティースを経て、第10ティースの3相目の巻き終り13で終了する。
例えば三相のシングルY結線の場合、1相目はU相のコイルを指す。また、2相目はV相のコイルを指す。また、3相目はW相のコイルを指す。
【0020】
同相の巻線は、渡り線により電気的に接続される。
図3に示すように、渡り線はステータの外径側(図1においては内径側)に設けられている。以下、正方向に曲げた電動機のステータの外径側を「ステータコア1の渡り線側」という。また、正方向に曲げた電動機のステータの内径側を「ティースの端部側」という。
【0021】
図4はこの発明の実施の形態1における巻線方法を示す図である。
巻線は巻線機により行われる。図4において、巻線機は、ノズル14、フライヤ15、フォーマ16、ガイド17、シャフト18、円柱19を備える。
ノズル14は、フライヤ15に装着される。ノズル14は中空の筒状に形成され、ワイヤ4を繰り出すものである。
フライヤ15は、回転方向21に回転可能である。
フォーマ16は、フライヤ15の回転軸上に配置された円柱19の上に設けられる。フォーマ16は、ガイド17及びシャフト18により、フライヤ15の回転軸上に移動可能である。
このフォーマ16は、送り方向20にワイヤ4を押圧して、巻線位置の位置決めを行うものである。
【0022】
次に、本実施の形態1におけるステータの巻線動作について説明する。
なお、以下の説明においては、1相目巻き始め8から巻線を行う動作について説明するが、2相目巻き始め10、3相目巻き始め12から巻線を行う場合も同様の動作を行う。
【0023】
図5はこの発明の実施の形態1における巻線開始を示す図である。
図6はこの発明の実施の形態1における巻線途中を示す図である。
まず、ワイヤ4の端部、又は渡り線として他のティースから渡されたワイヤ4をターミナル7に巻き付ける。そしてワイヤ4を端子3に通す。
そして、縦溝5に、ステータコア1の渡り線側からワイヤ4を挿入して、ワイヤ4をティースの軸方向に案内する。
次に、ステータコア1の渡り線側からティースの端部側に案内されたワイヤ4を、インシュレータ2の端部で周方向へ曲げ、横溝6に引掛ける。
図5に示すように、横溝6を巻き始め8(巻線開始位置)として、ティースの端部側からステータコア1の渡り線側に向かってワイヤ4を巻き付ける。
【0024】
ワイヤ4の巻線は、ティースの軸回りに回転するフライヤ15から供給されるワイヤ4を、ティースの軸方向に移動するフォーマ16により導いて巻線する。
フォーマ16は、送り方向20、即ちステータコア1の渡り線側の方向に向かって、ワイヤ4を押圧することにより、巻線位置の位置決めを行う。
そして、フライヤ15が回転して、インシュレータ2にノズル14から繰り出されるワイヤ4が巻き付く。
フォーマ16は、巻線開始位置、即ち横溝6から順に、送り方向20に移動する。
【0025】
図6に示すように、ワイヤ4は、フォーマ16によってしごかれ、インシュレータ2とフォーマ16との間でテンションがかかる。よって、ワイヤ4を張った状態で巻線が行われることになる。
【0026】
以上のように本実施の形態においては、ステータコア1の渡り線側からティースの端部側に案内されたワイヤ4を、ティースの端部側からステータコア1の渡り線側に向かって巻き付ける。
これにより、ワイヤ4のたるみをフォーマ16の送りによって低減することができ、ワイヤ4を張った状態で巻線を行うことができる。
よって、巻線の整列性を向上させることができる。
また、インシュレータ2の表面でワイヤ4が滑りやすい巻線の1層目において、巻線乱れを低減することができ、巻線の整列性を向上させることができる。
したがって、巻線の占積率を向上させることができる。
【0027】
実施の形態2.
図7はこの発明の実施の形態2におけるステータコアを示す図である。
図7に示すように、本実施の形態2におけるステータコア1は、右側面25の渡り線側に、入り口22、ターミナル24、出口28を有する。
入り口22は、上記実施の形態1における縦溝5に代わるものであり、ワイヤ4をステータコア1の渡り線側からティースの端部側に案内する。
ターミナル24には、ワイヤ4が巻き付けられる。
出口28は、ワイヤ4をインシュレータ2側から渡り線側に通すものである。
【0028】
本実施の形態2におけるインシュレータ2は、ティースの端部側の表面に形成され、ワイヤ4が引掛けられる突起23を備えている。
この突起23は、上記実施の形態1における横溝6に代わるものであり、ステータコア1の渡り線側から案内されたワイヤ4が引掛けられる。
突起23は、円柱状に立設され、高さがワイヤ4の外径以下である。また、突起23の先端部を丸く加工(R形状)する。
なお、突起23の形状は、これに限るものではなく、ワイヤ4を引掛けるものであれば良い。例えば、略円錐形状でも可能である。
突起23は、巻線開始面となる面に設ける。図7においては、入り口22が形成された右側面25の端部近傍に設けている。左側面26には突起23を設けていない。
【0029】
次に、本実施の形態2におけるステータの巻線動作について説明する。
まず、ワイヤ4の端部、又は渡り線として他のティースから渡されたワイヤ4をターミナル24に巻き付ける。そしてワイヤ4を入り口22に通す。
そして、ワイヤ4を突起23に向かって案内する。
次に、ステータコア1の渡り線側から突起23に案内されたワイヤ4を、インシュレータ2の端部で周方向へ曲げ、突起23に引掛ける。
このとき、ワイヤ4が巻線の巻線方向に向くように突起23に引掛ける。図7の例では、ワイヤ4を突起23の紙面左側から引掛ける。
以降、上記実施の形態1と同様に、突起23を巻き始め8(巻線開始位置)として、ティースの端部側からステータコア1の渡り線側に向かってワイヤ4を巻き付ける。
【0030】
これにより、ワイヤ4は、フォーマ16によってしごかれ、インシュレータ2とフォーマ16との間でテンションがかかる。よって、ワイヤ4を張った状態で巻線が行われることになる。
【0031】
以上のように本実施の形態においては、上記実施の形態1と同様の効果を奏する。
さらに、実施の形態2においては、渡り線の入り口22の位置にかかわらず、巻線開始点位置までワイヤ4を案内することが可能となる。
また、ワイヤ4を引掛ける突起23の先端が、R形状を成しているためワイヤ4の皮膜損傷を低減することが可能となる。
【0032】
実施の形態3.
図8はこの発明の実施の形態3におけるステータコアを示す図である。
図8に示すように、本実施の形態3におけるステータコア1は、右側面25の渡り線側に、入り口22、ターミナル24、出口28を有する。
本実施の形態2におけるインシュレータ2は、ステータコア1の渡り線側からティースの端部側へワイヤ4を案内する斜め溝27を備えている。
なお、斜め溝27は、本発明における溝に含まれる。
【0033】
入り口22及び斜め溝27は、上記実施の形態1における縦溝5に代わるものであり、ワイヤ4をステータコア1の渡り線側からティースの端部側に案内する。
斜め溝27のティース端部側は、上記実施の形態1における横溝6に代わるものであり、ステータコア1の渡り線側から案内されたワイヤ4が引掛けられる。
ターミナル24には、ワイヤ4が巻き付けられる。
出口28は、ワイヤ4をインシュレータ2側から渡り線側に通すものである。
【0034】
斜め溝27の深さ及び幅は、ワイヤ4の外径以上である。
斜め溝27の形状は角がR状の凹形状である。
なお、斜め溝27の形状はこれに限らず、ワイヤ4が挿入できる形状であれば良い。
【0035】
斜め溝27は、巻線開始面となる面に略対角線上に形成される。図8においては、入り口22が形成される左上端から右下端に向かって形成されている。
左側面26には斜め溝27を設けていない。
また、斜め溝27は、巻線の巻線方向に応じた方向に形成される。即ち、ワイヤ4を斜め溝27に挿入して案内したとき、インシュレータ2の端部で、ワイヤ4が巻線の巻線方向に向くように形成する。
【0036】
次に、本実施の形態3におけるステータの巻線動作について説明する。
まず、ワイヤ4の端部、又は渡り線として他のティースから渡されたワイヤ4をターミナル24に巻き付ける。そしてワイヤ4を入り口22に通す。
そして、斜め溝27に、ステータコア1の渡り線側からワイヤ4を挿入して、ワイヤ4をティースの端部方向に案内する。
次に、ステータコア1の渡り線側からティースの端部側に案内されたワイヤ4を、斜め溝27のティース端部側で引掛ける。
以降、上記実施の形態1と同様に、斜め溝27のティース端部側を巻き始め8(巻線開始位置)として、ティースの端部側からステータコア1の渡り線側に向かってワイヤ4を巻き付ける。
【0037】
これにより、ワイヤ4は、フォーマ16によってしごかれ、インシュレータ2とフォーマ16との間でテンションがかかる。よって、ワイヤ4を張った状態で巻線が行われることになる。
【0038】
以上のように本実施の形態においては、上記実施の形態1と同様の効果を奏する。
さらに、実施の形態3においては、渡り線の端子3がインシュレータ2の中央に装着してある場合、渡り線からの入り口22が左右にあるため斜め溝27にワイヤ4を挿入しやすい利点がある。
【0039】
実施の形態4.
図9はこの発明の実施の形態4における電動機を示す図である。
図9において、本実施の形態4における電動機200は、回転子38、ブラケット39、上記実施の形態1〜3の何れかの電動機のステータを、モールド成形したモールド固定子40、結線部品41(基板)等を備える。
【0040】
図9に示すように、本実施の形態の電動機のステータに外部と接続される結線部品41を組付け、機械的に、かつ、電気的にも接合した後にモールドを施す。その後、回転子38、ブラケット39等の部品を組付けて電動機200となる。
【0041】
以上のように本実施の形態においては、上記実施の形態1〜3の何れかの電動機のステータを備えることにより、巻線の整列性を向上させたステータを用いることができる。これにより、巻線の占有率を向上させることができ、品質の良い電動機200を得ることができる。
【符号の説明】
【0042】
1 ステータコア、2 インシュレータ、3 端子、4 ワイヤ、5 縦溝、6 横溝、7 ターミナル、8 1相目巻き始め、9 1相目巻き終り、10 2相目巻き始め、11 2相目巻き終り、12 3相目巻き始め、13 3相目巻き終り、14 ノズル、15 フライヤ、16 フォーマ、17 ガイド、18 シャフト、19 円柱、20 送り方向、21 回転方向、22 入り口、23 突起、24 ターミナル、25 右側面、26 左側面、27 斜め溝、28 出口、38 回転子、39 ブラケット、40 モールド固定子、41 結線部品、200 電動機。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステータコアのティースに装着されたインシュレータに、ワイヤを巻き付けるステータの巻線方法であって、
前記ワイヤを前記ステータコアの渡り線側から前記インシュレータの端部に案内する工程と、
前記ワイヤを前記インシュレータの端部で突起に引掛ける工程と、
前記突起を巻き始めとして、前記ステータコアの渡り線側に向かって前記ワイヤを巻き付ける工程と
を有することを特徴とするステータの巻線方法。
【請求項2】
前記案内する工程は、前記インシュレータに形成された入り口部に、前記ステータコアの渡り線側から前記ワイヤを挿入して、該ワイヤを前記インシュレータの端部に案内する
ことを特徴とする請求項1記載のステータの巻線方法。
【請求項3】
前記ワイヤを巻き付ける工程は、
前記ティースの軸回りに回転するフライヤから供給される前記ワイヤを、前記ティースの軸方向に移動するフォーマにより導いて巻線する
ことを特徴とする請求項1又は2記載のステータの巻線方法。
【請求項4】
ステータコアのティースに装着され、ワイヤが巻き付けられるインシュレータであって、
前記ティースの端部側の表面に形成され、前記ワイヤが引掛けられる突起を備えたことを特徴とするインシュレータ。
【請求項5】
前記ステータコアの渡り線側に、前記ワイヤが挿入される入り口部が形成された
ことを特徴とする請求項4記載のインシュレータ。
【請求項6】
ティースを有するステータコアと、
請求項4又は5記載のインシュレータと、
前記インシュレータに巻き付けられるワイヤと
を備え、
前記ステータコアの渡り線側から前記ティースの端部側に案内された前記ワイヤが、前記ステータコアの渡り線側に向かって巻き付けられる
ことを特徴とする電動機のステータ。
【請求項7】
請求項6記載の電動機のステータを備えたことを特徴とする電動機。
【請求項1】
ステータコアのティースに装着されたインシュレータに、ワイヤを巻き付けるステータの巻線方法であって、
前記ワイヤを前記ステータコアの渡り線側から前記インシュレータの端部に案内する工程と、
前記ワイヤを前記インシュレータの端部で突起に引掛ける工程と、
前記突起を巻き始めとして、前記ステータコアの渡り線側に向かって前記ワイヤを巻き付ける工程と
を有することを特徴とするステータの巻線方法。
【請求項2】
前記案内する工程は、前記インシュレータに形成された入り口部に、前記ステータコアの渡り線側から前記ワイヤを挿入して、該ワイヤを前記インシュレータの端部に案内する
ことを特徴とする請求項1記載のステータの巻線方法。
【請求項3】
前記ワイヤを巻き付ける工程は、
前記ティースの軸回りに回転するフライヤから供給される前記ワイヤを、前記ティースの軸方向に移動するフォーマにより導いて巻線する
ことを特徴とする請求項1又は2記載のステータの巻線方法。
【請求項4】
ステータコアのティースに装着され、ワイヤが巻き付けられるインシュレータであって、
前記ティースの端部側の表面に形成され、前記ワイヤが引掛けられる突起を備えたことを特徴とするインシュレータ。
【請求項5】
前記ステータコアの渡り線側に、前記ワイヤが挿入される入り口部が形成された
ことを特徴とする請求項4記載のインシュレータ。
【請求項6】
ティースを有するステータコアと、
請求項4又は5記載のインシュレータと、
前記インシュレータに巻き付けられるワイヤと
を備え、
前記ステータコアの渡り線側から前記ティースの端部側に案内された前記ワイヤが、前記ステータコアの渡り線側に向かって巻き付けられる
ことを特徴とする電動機のステータ。
【請求項7】
請求項6記載の電動機のステータを備えたことを特徴とする電動機。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【公開番号】特開2013−110964(P2013−110964A)
【公開日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2013−50410(P2013−50410)
【出願日】平成25年3月13日(2013.3.13)
【分割の表示】特願2009−3275(P2009−3275)の分割
【原出願日】平成21年1月9日(2009.1.9)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願日】平成25年3月13日(2013.3.13)
【分割の表示】特願2009−3275(P2009−3275)の分割
【原出願日】平成21年1月9日(2009.1.9)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】
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