JP2006187073A - Insulator, stator, and motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータの固定子としてコイルを巻回する固定子コアに用いるインシュレータに関する。 The present invention relates to an insulator used for a stator core around which a coil is wound as a stator of a motor.
従来より、複数のコイルが巻装された固定子の内側に、外周にマグネットが配設されたロータを回転子として配設したインナーロータ型のブラシレスモータが知られている。該固定子は、コイルを巻回するためのティース部を内側へ突出させた円筒状の固定子コアに、コイルを巻装して構成される。また、該固定子コアにおいて、隣接するティース部間では径方向内側の空間が狭くなり、コイルの巻線作業が煩雑となり易いことから、固定子コアをティース部毎に分割したものや、各分割コアの一部のみが連結されて巻線作業時には分割コアを直線状に変形可能なものが発明されている(例えば、特許文献1〜3)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an inner rotor type brushless motor is known in which a rotor having a magnet disposed on the outer periphery is disposed as a rotor inside a stator around which a plurality of coils are wound. The stator is configured by winding a coil around a cylindrical stator core in which a tooth portion for winding the coil protrudes inward. Also, in the stator core, the space inside the radial direction between adjacent tooth portions becomes narrow, and the winding work of the coil tends to be complicated, so that the stator core is divided for each tooth portion, There has been invented one in which only a part of the core is connected and the split core can be linearly deformed during winding work (for example, Patent Documents 1 to 3).
図13は、1つの分割コアの断面形状を示すものであるが、図に示すように、分割コア90は、固定子コアの外周部分となるヨーク部91からティース部92が略T字形となるように突出してなるものであり、該ヨーク部91及びティース部92を型抜きした鋼板が積層されて1つの分割コア90が構成される。該ティース部92の周囲にはインシュレータ93が設けられて絶縁されており、該インシュレータ93の外側にティース部92を周回するようにして不図示のコイルが巻回される。このコイルが巻回されるティース部92周りの空間であるスロット空間Xは、ティース部92の径方向外側に比べて径方向内側が狭くなる。詳細に説明するに、各分割コア90は、ティース部92を径方向内側へ突出するようにして環状に連結されるので、ティース部92の径方向内側は、径方向外側より隣接する他の分割コア90のティース部92と接近する。したがって、隣接するコイル(不図示)を互いに接触しないようにティース部92に巻回するには、スロット空間Xは、ティース部92の径方向外側に比べて径方向内側が狭くならざるを得ない。
FIG. 13 shows the cross-sectional shape of one split core. As shown in the figure, the
上記分割コア90のティース部92にコイルを巻回する際、ティース部92の径方向外側から巻き始める方法と、径方向内径側から巻き始める方法とがあるが、ティース部92の径方向外側から巻き始める方法では、分割コア90の形状、コイルの線径や巻回数等の関係から、スロット空間Xが有効に使えないことがある。例えば、図14に示すように、ティース部92の径方向外側から数字を付した順にコイル94を巻回し、ティース部92の最も径方向内側で第8周回めを巻回して第1層のコイル94aを形成した後は、該径方向内側から径方向外側へ向かって第2層のコイル94bを巻回することとなる。しかし、第2層のコイル94bをティース部92の最も径方向内側から巻回するとスロット空間Xの外側へはみ出るので、ティース部92の最も径方向内側より径方向外側へ所要の周回分だけ戻った位置から第2層のコイル94bを巻回する。この第1層のコイル94aの最後となる第8周回めから、第2層のコイル94bの最初となる第9周回めの間の渡り部分94cも、スロット空間Xの内側に収める必要がある。図に示すように、第1層のコイル94aの第4,5周回めに重ねるようにして第2層のコイル94bの第9周回めを巻回したとすれば、第9周回めのコイル94bはスロット空間Xの内側に収まるが、図に斜線で示したように、上記渡り部分94cの一部がスロット空間Xの外側へはみ出るので、第1層のコイル94aを最も径方向内側の第8周回めまで巻回することができない。その結果、ティース部92のコイル94の巻回数が少なくなる。これにより、スロット空間Xが有効に使えないという問題、すなわちコイル94の占積率が低くなり、モータ性能の向上や小型化が困難になるという問題が生じる。
When winding a coil around the
一方、ティース部92の径方向内側からコイル94を巻き始める方法では、図15に示すように、ティース部92の最も径方向外側で第8周回めを巻回して第1層のコイル94aを形成した後は、該径方向外側から径方向内側へ向かって第2層のコイル94bを巻回することとなるが、径方向外側のスロット空間Xは径方向内側より広いので、ティース部92の最も径方向外側で第1層のコイル94aの第8周回め巻回した後、その直ぐ外側の位置から、第7,8周回めに重ねるようにして第2層のコイル94bを巻回することができる。したがって、前述したような、ティース部92の径方向外側からコイル94を巻き始める方法より、スロット空間Xを有効に活用することができるという利点がある。
On the other hand, in the method of starting to wind the
しかし、図に示すように、ティース部92の径方向内側の巻き始めが1層のコイル94であれば、該コイル94の巻き始め部が固定されずに動きやすいという問題がある。詳細に説明するに、分割コア90のティース部92に巻装されるコイル94は、複数の分割コア90に連続して巻回され、各分割コア90は渡り線により連結された状態となる。このような渡り線により1組とされた複数の分割コア90を、例えば3相のブラシレスモータであれば3組を環状に組み合わせて固定子とする。この組立ての際に、分割コア90を連結している渡り線を曲げる等して捌くと、該コイル94の巻き始め部がティース部92から離れるように動いてしまう。このようにコイル94の巻き始め部が自由に動くと、分割コア90を固定子として組み立てる際の作業性が悪く、また、コイル94の引き出し等の作業を産業ロボット等を用いて自動化することが困難であるという問題がある。
However, as shown in the drawing, if the winding start on the radially inner side of the
本発明は、固定子コアのスロット空間を有効に活用してティース部に巻回されるコイルの占積率を高めるとともに、該コイルの巻き始め部を固定して組立作業性を高めることを目的とする。 An object of the present invention is to increase the space factor of a coil wound around a tooth portion by effectively utilizing the slot space of a stator core, and to improve the assembly workability by fixing the winding start portion of the coil. And
本発明に係るインシュレータは、複数のティース部を径方向内側へ突出させた固定子コアの少なくともティース部の回転子軸方向端部に装着されるインシュレータであって、上記回転子軸方向端部から外方へ膨出したコイル巻装部と、該コイル巻装部に凹設されて、コイルの巻き始め部を径方向外側から径方向内側へ導くように収容する案内溝とを具備するものである。本インシュレータが装着された固定子コアのティース部にコイルを巻回する際には、コイルの巻き始め部が上記案内溝に収容されて径方向外側から径方向内側へ導かれ、該ティース部の径方向内側から上記コイル巻装部にコイルが巻回される。また、案内溝に収容されたコイルの巻き始め部を覆うようにコイルが巻回されるので、渡り線となるコイルの巻き始め部が、コイル巻装部に巻回されたコイルにより固定される。なお、本発明において、回転子軸方向とは、固定子コアが固定子として回転子と組み合わされてモータを構成する場合に、該固定子コアの回転子軸方向における端部をいう。 An insulator according to the present invention is an insulator that is attached to at least a rotor axial end portion of a teeth core of a stator core in which a plurality of tooth portions protrude radially inward, from the rotor axial end portion. A coil winding portion that bulges outward, and a guide groove that is recessed in the coil winding portion and accommodates the winding start portion of the coil so as to guide the coil from the radially outer side to the radially inner side. is there. When the coil is wound around the teeth portion of the stator core to which the insulator is mounted, the winding start portion of the coil is accommodated in the guide groove and guided from the radially outer side to the radially inner side, A coil is wound around the coil winding portion from the radially inner side. Further, since the coil is wound so as to cover the winding start portion of the coil accommodated in the guide groove, the winding start portion of the coil that becomes the crossover is fixed by the coil wound around the coil winding portion. . In the present invention, the rotor axial direction refers to an end of the stator core in the rotor axial direction when the stator core is combined with the rotor as a stator to constitute a motor.
また、本発明は、上記インシュレータにおいて、上記案内溝は、径方向に沿って径方向外側から径方向内側へ形成された径方向部と、該径方向部の内径端から上記ティース部のいずれか一方の側部へ形成された周方向部とからなるものである。この案内溝により、コイルの巻き始め部が、径方向外側から径方向内側へ径方向へ導かれた後、周方向へL字状に湾曲して上記ティース部の最も径方向内側へ確実に導かれる。 In the insulator according to the present invention, the guide groove may be any one of a radial portion formed from a radially outer side to a radially inner side along a radial direction, and an inner diameter end of the radial portion from the tooth portion. It consists of the circumferential direction part formed in one side part. With this guide groove, the winding start portion of the coil is guided radially from the radially outer side to the radially inner side, and then curved in an L shape in the circumferential direction to be surely guided to the most radially inner side of the tooth portion. It is burned.
また、本発明は、上記インシュレータにおいて、上記案内溝は、上記径方向部の内側端近傍の上端であって上記周方向部が形成された側から突出して、該案内溝に収容されたコイルを係止する係止片を具備するものである。この係止片により、ティース部周りにコイルを巻回する際等に、上記案内溝に収容されたコイルの巻き始め部が該案内溝から外れることが防止される。 In the insulator according to the present invention, the guide groove protrudes from a side where the circumferential direction portion is formed at an upper end in the vicinity of the inner end of the radial direction portion, and the coil accommodated in the guide groove is provided. A locking piece to be locked is provided. When the coil is wound around the teeth portion by this locking piece, the winding start portion of the coil accommodated in the guide groove is prevented from coming off from the guide groove.
また、本発明は、上記インシュレータにおいて、上記コイル巻装部は、上記案内溝の径方向部の側壁側であって上記周方向部が形成されていない側の上端部が切欠されたものである。これにより、上端部が切欠された側からコイルの巻き始め部を案内溝に収めることが容易となる。 Also, in the insulator according to the present invention, the coil winding portion is a side wall side of the radial direction portion of the guide groove, and an upper end portion on the side where the circumferential direction portion is not formed is notched. . Thereby, it becomes easy to store the winding start part of the coil in the guide groove from the side where the upper end part is notched.
また、本発明は、上記インシュレータにおいて、径方向外側に、コイルの巻き終わり部を絡げる絡げ部が形成されたものである。これにより、渡り線となるコイルの巻き始め部とコイルの巻き終わり部とが共に固定される。 Further, according to the present invention, in the insulator, a binding portion that binds a winding end portion of the coil is formed on a radially outer side. Thereby, both the winding start part of the coil used as a crossover and the winding end part of a coil are fixed.
また、本発明は、上記インシュレータにおいて、上記固定子コアは、ティース部毎に分割された分割コアからなるものである。複数の分割コアにコイルを連続して巻回し、渡り線により各分割コアを連結した場合に、上記インシュレータにより該渡り線が固定されて固定子を組み立てる際の渡り線の捌きがよくなる。 In the insulator according to the present invention, the stator core is composed of divided cores divided for each tooth portion. When a coil is continuously wound around a plurality of split cores and the split cores are connected by crossovers, the crossovers are fixed by the insulators, and the crossovers are improved when the stator is assembled.
また、本発明に係る固定子は、上記インシュレータが固定子コアのティース部に装着され、コイルの巻き始め部が上記案内溝に収容されて径方向外側から径方向内側へ導かれ、該ティース部周りを周回するように上記コイル巻装部にコイルが巻回されたものである。これにより、上記ティース部の内径側から上記コイル巻装部にコイルが巻回され、また、案内溝に収容されたコイルの巻き始め部を覆うようにコイルが巻回されるので、渡り線となるコイルの巻き始め部が、コイル巻装部に巻回されたコイルにより固定される。 Further, in the stator according to the present invention, the insulator is mounted on the teeth portion of the stator core, and the winding start portion of the coil is accommodated in the guide groove and guided from the radially outer side to the radially inner side. A coil is wound around the coil winding portion so as to go around. As a result, the coil is wound around the coil winding portion from the inner diameter side of the tooth portion, and the coil is wound so as to cover the winding start portion of the coil accommodated in the guide groove. The coil winding start portion is fixed by the coil wound around the coil winding portion.
また、本発明は、上記固定子において、上記コイルの巻き始め部が1層のコイルである。コイルの巻き始め部が1層であっても、該巻き始め部が上記インシュレータによって固定される。 In the stator according to the present invention, the winding start portion of the coil is a single layer coil. Even if the winding start portion of the coil is one layer, the winding start portion is fixed by the insulator.
また、本発明に係るモータは、上記固定子を具備するものである。上記インシュレータにより各ティース部間の渡り線が捌きやすくなり、モータの組み立て作業が容易となる。また、コイルの占積率が高いのでモータ性能が向上する。 A motor according to the present invention includes the stator. The insulator makes it easy to draw a connecting wire between the respective tooth portions, and the assembly work of the motor becomes easy. Further, since the space factor of the coil is high, the motor performance is improved.
本発明に係るインシュレータによれば、コイルの巻き始め部が案内溝に収容されて径方向外側から径方向内側へ導かれるので、固定子コアのスロット空間を有効に活用してティース部に巻回されるコイルの占積率を高めることができる。また、コイルの巻き始め部が、コイル巻装部に巻回されたコイルにより固定されるので、固定子の組立作業性が向上する。 According to the insulator according to the present invention, the winding start portion of the coil is accommodated in the guide groove and guided from the radially outer side to the radially inner side. Therefore, the slot space of the stator core is effectively used to wind the coil portion around the tooth portion. The space factor of the coil to be played can be increased. Further, since the coil winding start portion is fixed by the coil wound around the coil winding portion, the assembly workability of the stator is improved.
また、上記案内溝に設けられた係止片により、コイルの巻き始め部が案内溝から外れることが防止されるので、コイルの巻回作業性が向上する。 Moreover, since the coiling start portion of the coil is prevented from being detached from the guide groove by the locking piece provided in the guide groove, the coil winding workability is improved.
また、上記コイル巻装部において、上記案内溝の径方向部の側壁側であって上記周方向部が形成されていない側の上端部が切欠されたので、該切欠された側からコイルの巻き始め部を案内溝に収めることが容易となり、コイルの巻回作業性が向上する。 Further, in the coil winding portion, the upper end portion on the side wall side of the guide groove in the radial direction where the circumferential direction portion is not formed is notched, so that the coil winding is started from the notched side. It becomes easy to store the start part in the guide groove, and the winding workability of the coil is improved.
また、上記インシュレータの径方向外側に設けられた絡げ部により、コイルの巻き終わり部も固定されるので、固定子の組立作業性が向上する。 In addition, since the winding end portion of the coil is also fixed by the binding portion provided on the radially outer side of the insulator, the assembly workability of the stator is improved.
以下、本発明の好ましい実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係るブラシレスモータ1の構成を示すものである。該ブラシレスモータ1は、内側回転子2と外側固定子3とから構成されるインナーロータ型のものであり、外側固定子3の内空に所定の磁気ギャップを隔てて内側回転子2が配設され、外側固定子3により形成される回転磁界により内側固定子2が回転するように構成されている。内側固定子2は、モータ1の軸となるシャフト20にロータヨーク21が該シャフト20と同心となるように設けられ、該ロータヨーク21の外周に14極の円筒状のマグネット22が固定されてなる。一方、外側固定子3は、コイル30が巻回された12個の分割コア31が円環状に連結されてなる。なお、図には示していないが、上記内側回転子2と外側固定子3とはモータ1のフレーム内に収容されて、内側回転子2のシャフト20が該フレームから突出するように回転自在に軸支されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
FIG. 1 shows a configuration of a brushless motor 1 according to an embodiment of the present invention. The brushless motor 1 is an inner rotor type composed of an
上記ロータヨーク21は、円盤状に打ち抜かれた鋼板を積層してカシメ等により一体としたものであり、ロータヨーク21の中心には貫通孔が形成されて、シャフト20が挿通されている。マグネット22は、磁石粒子が円筒状に焼結された永久磁石であり、周方向にN極とS極とが交互となって14極の磁極が形成されている。なお、マグネット22は、円筒状に焼結された所謂リングマグネットに代えて、各磁極で分割されたもの等、他の周知のマグネットを用いることができる。また、図には示していないが、マグネット22の飛散や錆を防止するために、マグネット22の端面及び外周面を覆うようにフィルム状の保護部材を設けることとしてもよい。
The rotor yoke 21 is formed by stacking steel plates punched in a disk shape and integrating them by caulking or the like. A through hole is formed at the center of the rotor yoke 21 and the
上記外側固定子3を構成する12個の各分割コア31は、円環状に連結される配置が異なる他は同形状のものであり、各分割コア31が連結されて1つの円筒状の固定子コアを構成している。図2は、4つの分割コア31からなる分割コア群4を示している。各分割コア31に、フライヤ式又はノズル式の巻線機を用いて1本の銅線が連続して巻回されることにより、各コイル30が形成されており、これら4つの分割コア31は渡り線32により連結されて1群となっている。このようにして1群とされた分割コア群4が、U相、V相、W相の各相毎に形成され、これら3群の分割コア群4が、各コイル30を内側として所定の配置で円環状に連結され、適宜結線されることにより、12スロットの外側固定子3が構成される。なお、本実施の形態では、14極・12スロットのブラシレスモータ1を例に説明しているが、本発明においてモータ極数及びスロット数は特に限定されるものではない。
The twelve divided
図3に示すように、分割コア31は、不図示のコイル30が巻回されるティース部33が、他の分割コア31と円環状に連結されるコアヨーク部34から突出した平面視が略T字状のものであり、平面視において同一形状の複数の鋼板が積層され、接着やカシメ、溶接等により固着されて一体とされている。コアヨーク部34は、円筒状の外側固定子3の周方向の幅の12分の1となるように形成されており、隣接する分割コア31と接触する端面の一方側には凸部35が形成され、他方側には該凸部35と嵌合する凹部(不図示)が形成され、これらの嵌合により隣接する分割コア31との位置決めがなされる。ティース部33は、該コアヨーク部34から外側固定子3の径方向内側へ突出しており、絶縁のためのインシュレータ36,37等を介してコイル30が巻回されるものである。
As shown in FIG. 3, the
インシュレータ36,37は、図に示すように、分割コア31において、内側回転子2の軸方向端部となる上端面及び下端面に配設される所謂エンドインシュレータと呼ばれるものである。説明の便宜上、図には示していないが、ティース部33の側面にも平板状のインシュレータが配設され、該インシュレータと上記インシュレータ36,37とでティース部33の側面、上端面及び下端面が被覆されてコイル30と絶縁される。なお、本実施の形態においては、分割コア31の上端面に配設されたインシュレータ36がコイル30の巻き始め部及び巻き終わり部を固定するが、インシュレータ36は、分割コア31の上端面又は下端面のいずれに配設されてもよい。また、部材を共通化してコストダウンを図る目的等のために、インシュレータ37をインシュレータ36と共通の形状としてもよいし、モータ1の小型化のために、インシュレータ37は他の周知の形状のものとしてもよい。さらに、本実施の形態では、分割コア31のティース部33の端面を覆うインシュレータ36,37と、ティース部33の側面を覆うインシュレータとを別部材としたが、図4に示すように、ティース部33の側面に対応する部分のインシュレータ46をインシュレータ36と一体としてもよい。
As shown in the drawing, the
図5から図7は、上記インシュレータ36の詳細な構成を示すものである。インシュレータ36は、絶縁性を有する合成樹脂の成形品であり、図6に示すように、平面視において、上記ティース部33に対応する部分と上記コアヨーク部34に対応する部分を有し、上記分割コア31と略同形状のT字形状のものである。該インシュレータ36のティース部33に対応する部分は、コイル巻装部38と案内溝39とを具備している。コイル巻装部38は、ティース部33に対応する部分が、内側回転子2の軸方向端部から外方へ、すなわち図7に示すように上側へアーチ状に膨出した形状をなしたものであり、このコイル巻装部38上を径方向へ順次銅線が巻回されてコイル30が形成される。コイル巻装部38の形状はアーチ形状に限定されるものではないが、アーチ形状のようにコイル巻装部38の表面を角部のない円周面とすることにより、巻回されるコイル30に負担を与えないので好適である。
5 to 7 show the detailed configuration of the
上記案内溝39は、上記コイル巻装部38に凹設されたものであり、この案内溝34にコイル30の巻き始め部が収容されて、外側固定子3の径方向外側から径方向内側へ導かれる。詳細に説明するに、案内溝39は、コイル巻装部38の上面から鉛直下方へ向かって所定幅で凹欠された空間であり、図5,6に示すように、径方向に沿って外側固定子3の径方向外側から径方向内側へ形成された径方向部40と、該径方向部40の内側端から上記ティース部33の一方の側部へ形成された周方向部41とからなる平面視がL字状のものである。該径方向部40において、外側端はインシュレータ34の外周面に開口されており、内側端はインシュレータ34の内周面に開口せずに上記周方向部41と連結されている。インシュレータ34において、案内溝39の径方向部40が開口されず、内周面から一定領域を占める内周部42は、上記コイル巻装部38の表面より外側へ突出しており、該内周部42によってコイル巻装部38に巻回されたコイル30の巻崩れが防止される。
The
周方向部41は、上記径方向部40の内側端から上記内周部42に沿うようにして外側固定子3の周方向へ形成されておりインシュレータ34において、、ティース部33の一方の側部側へ開口している。なお、本実施の形態では、図6の平面視において左側となるティース部33の側部側へ開口するように周方向部41を形成しているが、周方向部41を周方向左側へ形成して左側へ開口させるか、周方向右側へ形成して右側へ開口させるかは任意である。このような案内溝39により、コイル30の巻き始め部が、分割コア31の径方向外側から径方向内側へ導かれた後、周方向へL字状に湾曲して内周部42に近接したティース部33の径方向内側へ確実に導かれるようになっている。
The
上記コイル巻装部38は、上記案内溝39の径方向部40の側壁をなす部分のうち、上記周方向部41が形成されていない側、すなわち図6,7において右側の上端部分(図7点線部分)が切欠されている。したがって、図7に示すように、案内溝39の径方向部40の側壁をなすコイル巻装部38の右側部分は左側部分より低くなっており、アーチ形状をなしていない。これにより、上端部が切欠された右側からコイル30の巻き始め部を案内溝39に容易に収めることができるようになっている。
The
また、上記案内溝39の径方向部40の内側端近傍には、その上端であって上記周方向部41が形成された側から一部が突出するようにして、係止片43が設けられている。該係止片43は、案内溝39に収容されたコイル30の上側を係止するものであり、これにより、分割コア31のティース部33周りにコイル30を巻回する際に、案内溝39に収容されたコイル30の巻き始め部が該案内溝39から離脱することが防止される。
Further, in the vicinity of the inner end of the
また、インシュレータ36には、分割コア31のコアヨーク部34に対応する部分、すなわち径方向外側に、コイル30の巻き終わり部を絡げる絡げ部44が形成されている。詳細には、インシュレータ36のコアヨーク部34に対応する部分のうち、上記案内溝39の周方向部41が形成された側、すなわち図6,7において左側の部分が上記コイル巻装部38より高くなるように上方へ突出しており、その上面から鉛直下方へ、平面視において径方向から若干左側へ傾いた方向の凹欠45が形成されており、該凹欠45にコイル30の巻き終わり部を収容するように絡げることにより、該巻き終わり部を固定できるようになっている。なお、インシュレータ36のコアヨーク部34に対応する部分のうち、案内溝39の周方向部41が形成されていない側、すなわち右側は、前述したコイル巻装部38の右側部分と同様に、右側からコイル30の巻き始め部を案内溝39に容易に収めることができるように、左側部分のように上方へ突出していない。また、上記絡げ部44を、インシュレータ36のコアヨーク部34に対応する部分の左側又は右側のいずれに設けるかは任意であるが、本実施の形態のように、コイル30の巻き終わり部がコイル30の巻回方向の順方向へ向かう側に絡げ部44を形成すれば、作業性がよいので好適である。
The
以下、図8から図12を参照して、上記分割コア31にコイル30を巻回する方法について説明する。なお、各図は、インシュレータ36,37が装着された分割コア31の平面視であり、ティース部33はインシュレータ36の直下にある。
Hereinafter, a method of winding the
図8に示すように、分割コア31の径方向外側からコイル30の巻き始め部30aを導入する。該巻き始め部30aを、インシュレータ36の案内溝39の径方向部40に収容して、分割コア31の径方向外側から径方向内側へ導く。そして、巻き始め部30aを内周部42の手前まで導いてから、案内溝39の周方向部41に収容することにより径方向から周方向へ略直角に折り曲げ、ティース部33の側部まで導く。そして、ティース部33の最も径方向内側においてティース部33周りを周回するようにしてコイル30の第1周回めを巻回する。これにより、ティース部33の最も径方向内側からコイル30を巻回することができる。この際、コイル30を弛みなく巻回するために、巻き始め部30aには、巻回方向へ、すなわち図左側へ引っ張る力が付与されるが、コイル巻装部38において径方向部40の左側の側壁となる左側部分はコイル30の線径と同等若しくはそれ以上を高さを有するので、該力に対向して巻き始め部30aを径方向部40内に維持することができる。また、係止片43が、案内溝39に収容された巻き始め部30aの折れ曲がり部分付近を上側から係止しているので、コイル30を巻回する際に、巻き始め部30aが案内溝39から離脱することがない。
As shown in FIG. 8, the winding
つづいて、図9に示すように、ティース部33の最も径方向内側の第1周回めにつづいて、第2周回めのコイル30を巻回する。図に示すように、第2周回めのコイル30は、案内溝39の径方向部40に収容された巻き始め部30aの上側を通過するようにして、コイル巻装部38に沿って巻回し始め、第1周回めの径方向外側に隣接するようにして巻回する。このように、案内溝39の径方向部40に収容された巻き始め部30aを覆うようにコイル30を巻回することにより、複数の分割コア31を一体として連結するための渡り線32となるコイルの巻き始め部30aが、コイル巻装部38に巻回されたコイル30により固定される。
Subsequently, as shown in FIG. 9, the
その後、図10に示すように、第2周回めのコイル30と同様にして、第1層を形成する各周回のコイル30を、案内溝39の径方向部40に収容された巻き始め部30aの上側を通過するようにしてコイル巻装部38に沿って、ティース部33の径方向外側まで順次巻回する。これにより、案内溝39の径方向部40に収容された巻き始め部30aは、第1層のコイル30によりほぼ覆われて確実に固定される。
Thereafter, as shown in FIG. 10, in the same manner as the
つぎに、図11に示すように、第1層のコイル30の外側を覆うようにして、径方向外側から径方向内側へ向かって第2層のコイル30をスロット空間X内に収まるように巻回する。径方向外側のスロット空間Xは径方向内側より広いので、ティース部33の最も径方向外側で第1層の最終周回を巻回した後、該スロット空間X内に収まるようにして、その直上の位置から第2層のコイル30を巻回することができる。したがって、スロット空間Xを有効に活用することができ、コイル30の占積率を高めることができる。その後、第2層を形成する各周回のコイル30を、第1層のコイル30の外側を周回するようにして、ティース部33の径方向外側から径方向内側へ順次巻回する。
Next, as shown in FIG. 11, the
最後に、図12に示すように、コイル30の巻き終わり部30bを、絡げ部44の凹欠45に収めるようにして絡げて固定する。これにより、渡り線32となるコイル30の巻き始め部30aと巻き終わり部30bとが共に固定される。したがって、図2に示した分割コア4を複数組み合わせて、図1に示すような外側固定子3とする際に、渡り線32がインシュレータ36により固定されているので、捌きやすく作業性がよい。また、コイル30の巻き始め部30aと巻き終わり部30bとが固定されて定位置となるので、産業ロボット等を用いて作業を自動化することも容易である。特に、コイル30の線径が大きく、コイル30を巻き始めるティース部33の径方向内側が1層のコイルである場合にも、巻き始め部30aがインシュレータ36によって固定され、作業性の向上が顕著である。また、このような外側固定子3を用いたモータ1においても組み立て作業が容易となり、また、コイルの占積率が高いのでモータ性能が向上する。
Finally, as shown in FIG. 12, the winding
なお、本実施の形態では、3相コイルのブラシレスモータを例に説明したが、本発明が実施の形態に記載のモータ1の構成に限定されないことは当然である。また、本実施の形態では、外側固定子3をティース単位で分割された分割コア31が円環状に連結されてなるものとしたが、本発明は実施の形態に記載の分割コア31による固定子に限定されるものではなく、例えば、分割コア31を適度な自由で連結して直列にし、その一体の分割コアにコイル30を連続して巻回した後、環状に丸めて外側固定子3とする構成や、外側固定子3がティース単位で分割されておらず、薄肉連結部で一体にされた直線状のものであり、コイル30を連続して巻回した後、該薄肉連結部で折り曲げるようにして環状の外側固定子とするような他の構成を採用することもできる。
In the present embodiment, a brushless motor having a three-phase coil has been described as an example. However, the present invention is not limited to the configuration of the motor 1 described in the embodiment. Further, in the present embodiment, the divided
1・・・モータ
2・・・内側回転子
3・・・外側固定子
30・・・コイル
30a・・・巻き始め部
30b・・・巻き終わり部
31・・・分割コア(固定子コア)
33・・・ティース部
36・・・インシュレータ
38・・・コイル巻装部
39・・・案内溝
40・・・径方向部
41・・・周方向部
43・・・係止片
44・・・絡げ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
33 ...
Claims (9)
上記回転子軸方向端部から外方へ膨出したコイル巻装部と、該コイル巻装部に凹設されて、コイルの巻き始め部を径方向外側から径方向内側へ導くように収容する案内溝とを具備するインシュレータ。 An insulator that is attached to at least a rotor axial direction end portion of a stator core of a stator core in which a plurality of tooth portions protrude radially inward,
A coil winding portion bulging outward from the end portion in the axial direction of the rotor, and a concave portion provided in the coil winding portion, so that the winding start portion of the coil is guided from the radially outer side to the radially inner side. An insulator having a guide groove.
A motor comprising the stator according to claim 7.
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