JP5511254B2 - モータの固定子 - Google Patents

Description

本発明は、モータの固定子に関する。

従来、可動可能に連結した複数のコアセグメントと、このコアセグメントを被覆し、渡り線が挿通する空間を有するヘッド部を備えた複数の絶縁体と、前記コアセグメントに巻装されてコイル部を形成し、且つ前記ヘッド部を挿通する渡り線となすコイル線とからなる電動機の固定子構成部材が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

上記固定子構成部材は、渡り線をコアセグメントの屈曲繋ぎ部のピッチ線上に配置している。また、後方に背板と、前方に外ガイドと、先端がコアセグメントの屈曲繋ぎ部付近に位置する渡り線ガイドとを絶縁体のヘッド部の底板に立て、渡り線が前記背板と外ガイドで形成される狭い空間に挿通させるとともに、前記渡り線ガイドの先端に接するように配線している。

特開平１０−２７１７１８号公報（第３頁、図１〜図３）

しかしながら、上記従来の技術によれば、渡り線が挿通される空間の外周側を規定する外ガイドが、コアセグメントの屈曲繋ぎ部付近に設けられていない。そのため、コアセグメント同士の相対角度が１８０°（直列体）以下であれば渡り線が緩むことはないが、１８０°以上に開く（逆反りさせる）と、渡り線の位置を固定することができない。

そのため、第１のコアセグメントのコイルを巻き終えた後、コアセグメント同士の相対角度を１８０°にし、渡り線を直線状に第４のコアセグメントまで引き回し、第４のコアセグメントのコイルを巻くためにコアセグメント同士の相対角度を１８０°以上に開くと、渡り線に緩みが発生する。

この渡り線の緩みは、第４のコアセグメントのコイルを巻くときの巻線の張力により吸収され、第４のコアセグメントのコイルを巻き終え、コアセグメント同士の相対角度を１８０°以上の状態から１８０°以下にするときに、渡り線が引っ張られて断線する、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コアセグメントへの巻線時に、渡り線が引っ張られて断線する恐れのないモータの固定子を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ヨーク部及びティース部を有し前記ヨーク部の両端の屈曲繋ぎ部で互いに屈曲可能に連結された複数のコアセグメントと、前記コアセグメントのヨーク部及びティース部を被覆する絶縁体と、前記絶縁体を介して前記コアセグメントのティース部に巻装されてコイル部を形成し、渡り線となって他のコアセグメントまで引き回され、他のコアセグメントのティース部に巻装されてコイル部を形成する巻線と、を備えるモータの固定子において、前記ヨーク部を被覆する絶縁体のヨーク部全長に亘って設けられ前記屈曲繋ぎ部上を通る渡り線収容溝と、前記渡り線収容溝から分岐し前記ティース部の根元に至る渡り線巻き始め部収容溝と、前記渡り線収容溝から分岐し前記ティース部の巻き終わり位置に至る渡り線巻き終り部収容溝と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、コアセグメント同士を、逆反り状態とし、巻線を行なった後、複数のコアセグメントを、円環状に形成するときに、コアセグメント同士の相対角度を１８０°以上の状態から１８０°以下にしても、渡り線が引っ張られて断線することはない。

図１は、本発明に係るモータの固定子の実施の形態１のコアセグメントを示す正面図である。 図２は、実施の形態１のコアセグメントの部分拡大正面図である。 図３は、実施の形態１のコアセグメントを絶縁体で被覆した状態を示す斜視図である。 図４−１は、実施の形態１の固定子を逆反りさせた状態を示す部分拡大正面図である。 図４−２は、実施の形態１の固定子を直線状に展開した状態を示す部分拡大正面図である。 図４−３は、実施の形態１の固定子を円環状に形成した状態を示す部分拡大正面図である。 図５は、本発明に係るモータの実施の形態２の固定子を直線状に展開した状態を示す部分拡大正面図である。

以下に、本発明にかかるモータの固定子の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明に係るモータの固定子の実施の形態１のコアセグメントを示す正面図であり、図２は、実施の形態１のコアセグメントの部分拡大正面図であり、図３は、実施の形態１のコアセグメントを絶縁体で被覆した状態を示す斜視図である。

図１及び図２に示すように、実施の形態１のモータの固定子９１（図４−３参照）は、１２個の略Ｔ字形のコアセグメント１１が、屈曲繋ぎ部１２で互いに屈曲可能に連結されて円環状に形成される固定子鉄心１０を備えている。コアセグメント１１は、複数枚の鋼板を積層した積層鋼板により形成されている。

コアセグメント１１は、固定子鉄心１０の外周磁路となるヨーク部１１ａと、ヨーク部１１ａの中央部から内方へ突出し磁極となるティース部１１ｂとを有している。屈曲繋ぎ部１２は、ヨーク部１１ａの両端に設けられている。

図３に示すように、コアセグメント１１の正面側及び裏面側から、ティース部１１ｂ及びヨーク部１１ａを被覆するように、絶縁体１５を装着する。コアセグメント１１のヨーク部１１ａの正面を被覆する絶縁体１５のヨーク部１５ａ、及び、コアセグメント１１のティース部１１ｂの先端部を被覆する絶縁体１５のティース先端部１５ｂは、鍔状に高く形成されている。

図４−１は、実施の形態１の固定子を逆反りさせた状態を示す部分拡大正面図であり、図４−２は、実施の形態１の固定子を直線状に展開した状態を示す部分拡大正面図であり、図４−３は、実施の形態１の固定子を円環状に形成した状態を示す部分拡大正面図である。

図４−１〜図４−３に示すように、絶縁体１５のヨーク部１５ａの正面には、ヨーク部１５ａの全長に亘る渡り線収容溝１５ｘが設けられている。渡り線収容溝１５ｘは、コアセグメント１１の屈曲繋ぎ部１２上を通るように設けられている。渡り線収容溝１５ｘの幅は、巻線１７の径より少し大きく形成され、渡り線収容溝１５ｘの深さは、３相３本の渡り線（巻線）１７を収容できる深さに形成されている。

渡り線収容溝１５ｘの略中央部から内方へ傾斜して分岐し、正面視でティース部１５ｃの根元に至る渡り線巻始め部収容溝１５ｙがヨーク部１５ａに設けられている。また、渡り線収容溝１５ｘの端部から内方へ直角に分岐し、正面視でコイルの巻終り位置に至る渡り線巻終り部収容溝１５ｚがヨーク部１５ａに設けられている。渡り線巻始め部収容溝１５ｙ及び渡り線巻終り部収容溝１５ｚの幅及び深さは、渡り線収容溝１５ｘの幅及び深さと同等に形成されている。

次に、固定子９１の巻線方法について説明する。絶縁体１５を装着した固定子鉄心１０を図示しないロータリーステージにセットすると、固定子鉄心１０は、図４−１に示すように、逆反り状態となり、図示しない巻線機により絶縁体１５のティース部１５ｃ（コアセグメント１１のティース部１１ｂ）に巻線を行なうことができる。

図４−１の左側のコアセグメント１１にＵ相の巻線１７を巻くときは、巻線１７を、渡り線収容溝１５ｘ及び渡り線巻始め部収容溝１５ｙを通してティース部１５ｃ（ティース部１１ｂ）の根元に導き、ティース部１５ｃ（ティース部１１ｂ）に巻線してコイル部を形成する。コイル部を巻終ったら、巻線１７を、渡り線巻終り部収容溝１５ｚ及び渡り線収容溝１５ｘを通して、図示しない３つ右隣のコアセグメント１１に巻線を行い、同様にして合計４つのコアセグメント１１にＵ相の巻線を行なう。

図４−１の右側のコアセグメント１１にＶ相の巻線１７を巻くときは、巻線１７を、渡り線収容溝１５ｘ及び渡り線巻始め部収容溝１５ｙを通してティース部１５ｃ（ティース部１１ｂ）の根元に導き、ティース部１５ｃ（ティース部１１ｂ）に巻線してコイル部を形成する。コイル部を巻終ったら、巻線１７を、渡り線巻終り部収容溝１５ｚ及び渡り線収容溝１５ｘを通して、３つ右隣のコアセグメント１１に巻線を行い、同様にして合計４つのコアセグメント１１にＶ相の巻線を行なう。

Ｗ相の巻線も上記と同様に行なうことができる。Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の巻線１７の巻終り端は、中性点として結線される。Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の巻線１７の巻始め端は、夫々リード線と結線して外部に引出される。巻線及び結線が終った固定子９１は、図４−３及び図１に示すように、円環状に形成され、図示しないモータのケーシング内に組込まれる。

以上説明した実施の形態１のモータの固定子９１は、図４−１に示すように、固定子９１を、屈曲繋ぎ部１２で逆反りさせても、渡り線収容溝１５ｘが屈曲繋ぎ部１２上を通っているので、渡り線１７が緩むのを防止することができる。それ故、固定子鉄心１０を、逆反り状態とし、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の巻線を行なった後、固定子９１を、図４−３に示すように、円環状に形成するときに、コアセグメント１１同士の相対角度を１８０°以上の状態から１８０°以下にしても、渡り線１７が引っ張られて断線することはない。

また、渡り線巻始め部収容溝１５ｙ及び渡り線巻終り部収容溝１５ｚが、夫々コイルの巻き始め位置及び巻き終り位置に対応しているので、巻線機のノズルの動きを単純化することができ、コイルの巻き乱れの発生を防ぐことができる。また、渡り線巻始め部収容溝１５ｙを、渡り線収容溝１５ｘから傾斜させて分岐することにより、渡り線１７を引き回し易くしている。

実施の形態２．
図５は、本発明に係るモータの実施の形態２の固定子を直線状に展開した状態を示す部分拡大正面図である。実施の形態２の固定子９２が実施の形態１の固定子９１と異なるところは、渡り線巻始め部収容溝１５ｍの分岐の形態であり、他の部分は異なるところはない。

実施の形態２の固定子９２の渡り線巻始め部収容溝１５ｍは、渡り線巻終り部収容溝１５ｚよりもヨーク部１５ａの中央寄りのティース部１５ｃ（ティース部１１ｂ）の根元で、渡り線収容溝１５ｘから内方へ直角に分岐させている。

実施の形態２の固定子９２は、渡り線１７の引き回しがし難いことを除けば、実施の形態１の固定子９１と同様の効果を奏する。

以上のように、本発明にかかるモータの固定子は、渡り線の断線の恐れがなく有用である。

１０ 固定子鉄心
１１ コアセグメント
１１ａ ヨーク部
１１ｂ ティース部
１２ 屈曲繋ぎ部
１５ 絶縁体
１５ａ ヨーク部
１５ｂ ティース先端部
１５ｃ ティース部
１５ｘ 渡り線収容溝
１５ｙ、１５ｍ 渡り線巻始め部収容溝
１５ｚ 渡り線巻終り部収容溝
１７ 巻線（渡り線）
９１、９２ 固定子

Claims (2)

1. ヨーク部及びティース部を有する複数のコアセグメントと、
   前記コアセグメントのヨーク部及びティース部を被覆する絶縁体と、
   前記絶縁体を介して前記コアセグメントのティース部に巻装されてコイル部を形成し、渡り線となって他のコアセグメントまで引き回され、他のコアセグメントのティース部に巻装されてコイル部を形成する巻線と、
   を備えるモータの固定子において、
   前記複数のコアセグメントは、前記ヨーク部の両端同士が所定の回転軸で回転可能に連結され、
   前記ヨーク部を被覆する絶縁体のヨーク部全長に亘って設けられ前記回転軸の延長線と重なる位置を通る渡り線収容溝と、
   前記渡り線収容溝から分岐し前記ティース部の根元に至る渡り線巻き始め部収容溝と、
   前記渡り線収容溝から分岐し前記ティース部の巻き終わり位置に至る渡り線巻き終り部収容溝と、
   を備え、
   前記巻線の渡り線部分は、前記渡り線収容溝、前記渡り線巻き始め部収容溝および渡り線巻き終り部収容溝内を通り、
   前記渡り線収容溝は、前記回転軸と略平行な方向に開口し、
   前記渡り線収容溝には、３本の前記渡り線が重ねて収容されることを特徴とするモータの固定子。
2. 前記渡り線巻き始め部収容溝は、前記渡り線収容溝から内方へ傾斜して分岐していることを特徴とする請求項１に記載のモータの固定子。

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