JPH0614771B2 - 無鉄芯モ−タの電機子整形用治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は無鉄芯モータの電子整形用治具に関するもので
ある。

［背景技術］ 一般にこの種の無鉄芯モータの電機子は、第５図に示す
ような工程で製造される。すなわち、まず第５図(a)に
示すように、それぞれ絶縁被覆された断面矩形状の複数
本のコイル素線１を密接させ平行かつ一列に配列してコ
イル線束2aを形成し、次に複数本のコイル線束2aを、第
５図(b)に示すように、コイル素線１と平行な軸を有す
る円筒の周面を形成するように平行に配列した後、この
円筒を周方向にねじることによりコイル線束２の長手方
向の両端部にスリットを残して隣合う一対のコイル線束
2a間を密接させた形状の内コイル3aを形成し、同様にし
て逆向きにねじった形状の外コイル3bを形成し、これら
内外両コイル3a,3bをコイル線束2a,2bの両端部が内外に
重複するようにして重合させ、さらに第５図(c)(d)に示
すように、円筒の端面において内コイル3aと外コイル3b
とのコイル素線１同士をレーザ溶接、半田固定等の適宜
方法を用いて接合し波コイルである電機子５を形成する
のである。ここで第５図(c)(d)はそれぞれ電機子５の反
対側の端面を示し、一方の端面ではスリット6aが直線状
に形成されており、他方の端面では周方向に隣合う一対
のコイル線束2a,2b間での送り配線７を行ないやすいよ
うに、内外面コイル3a,3bが周方向においてコイル素線
１の１本分だけずれて位置するように配置され、ここに
形成されたスリット6bが蛇行状となるようにしている。

ところで、内外両コイル3a,3bはそれぞれ円筒状に形成
されるものであって、内外両コイル3a,3bを構成するコ
イル素線１の総数は同じであり、また各コイル線束2a,2
bを構成するコイル素線１の数も内外両コイル3a,3bで同
数となっている。しかるに、第６図に示すように、内外
両コイル3a,3bの内径をそれぞれＲ_１,Ｒ_２とし、コイル
素線１の総数をＮとすると、内コイル3aの線巾t₁と、外
コイル3bの線巾t₂とはそれぞれ t₁≒２πＲ₁／Ｎ t₂≒２πＲ₂／Ｎ と表わされ、内コイル3aを構成するコイル線束2aと外コ
イル3bを構成するコイル線束2bとの巾をそれぞれl₁,l₂
とし、各コイル線束2a,2bに含まれるコイル素線１の本
数をｎとすると、各コイル線束2a,2bの周方向における
巾の差Δｌは Δl＝l₁〜l₂≒２πn(Ｒ_１〜Ｒ_２)／Ｎ となるのである。すなわち、各コイル線束２の巾には上
記Δlの差があるから、内コイル3aのコイル線束2aと外
コイル3bの対応するコイレ線束2bとの端部には段部が形
成されることになる。

一方、上述したように内コイル3aのコイル素線１と外コ
イル3bのコイル素線１とを接合し接合部４を介して内外
両コイル3a,3bのコイル素線１同士を電機的かつ機械的
に結合するのであるから、内外両コイル3a,3bは正確に
位置合わせする必要がある。このため、整形用治具が用
いられるのであって、この治具として従来は第８図に示
す形状のものが用いられていた。すなわち、治具にはコ
イル線束2a,2bの各端部において隣合う一対のコイル線
束2a,2b間に形成されたスリット6aに挿入される位置規
制フィン１４′が設けられ、この位置規制フィン１４′
に内外両コイル3a,3bのスリット6aを位置合わせするこ
とにより、両コイル3a,3bが所定の位置関係に位置決め
されるようになっているのである。しかるに、従来の治
具における位置規制フィン１４′は側面が位置規制フィ
ン１４′の中心線と略平行な平面に形成されていたもの
であり、隣合う一対の位置規制フィン１４′間に挿入さ
れる内外両コイル3a,3bのコイル線束2a,2bの端部には上
述したように段部が形成されるものであるから、内外両
コイル3a,3bのコイル線束2a,2bの端面に位置規制フィン
１４′の側面を密着させることができないものであり、
両コイル3a,3bのコイル線束2a,2bのうち巾の広いほうに
合わせて位置規制フィン１４′間の距離が設定されるこ
とになる。しかるに、巾の狭いほうのコイル磁束2a,2b
は位置規制フィン１４′によって十分に押さえられない
ことになり、両位置規制フィン１４′間で隙間を生じる
から、第９図に示すように、コイル素線１に位置ずれが
生じ、内外両コイル3a,3bのコイル素線１の位置の対応
関係がくずれ両コイル3a,3bのコイル素線１同士の接合
が困難になるという問題があった。

［発明の目的］ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであって、その
主な目的とするところは、隣合う一対の位置規制ファン
間の距離が内コイルに対応する部分では内コイルのコイ
ル線束の巾に合致し、かつ外コイルに対応する部分では
外コイルのコイル線束の巾に合致するように位置規制フ
ィンの形状を設定することにより、内外両コイルを重合
させるときに対応するコイル素線同士を正確に位置決め
できるようにした無鉄芯モータの電機子整形用治具を提
供することにある。

［発明の開示］ （実施例） 第５図に基づいて前述したように、電機子は内外一対の
コイル3a,3bを備えており、内外両コイル3a,3bが重合す
るとともに、内外両コイル3a,3bの対応するコイル素線
１同志が接合されている。ここで内外両コイル3a,3bの
コイル素線１同士は１対１に対応するのであるから、内
外両コイル3a,3bを正確に位置合わせする必要があり、
その位置合わせのために整形用治具が用いられる。

電機子の整形用治具は、第３図に示すように、電機子内
に挿入される円柱状の中子１０と、中子１０の軸方向の
両端部にそれぞれ形成された一対の連結穴１１にそれぞ
れ嵌合する連結脚１２を備えた上下一対の外子１３a,１
３bとから構成される。中子１０は電機子５の内径に相
当する外径を有し、電機子５の長手方向の全長に略等し
い長さを有した円柱体として形成される。上下両外子１
３a,１３bはそれぞれ電機子５の外径に相当する外径を
有した円柱状の外子本体１６の一方の底面に外子本体１
６よりも小径となった円柱状の連結脚１２が同軸的に突
設され、連結脚１２の基部周囲に略等間隔で複数の位置
規制フィン１４a,１４bが設けられた形状となってい
る。位置規制フィン１４a,１４bは電機子５の軸方向の
両端部において周方向に隣合う一対のコイル磁束2a,2b
間に形成されるスリット6a,6bに対応する位置に形成さ
れている。しかるに、中子１０を電機子５内に装着し、
中子１０の両端部に形成された各連結穴１１に上下各外
子１３a,１３bの連結脚１２を嵌合させることによって
中子１０に外子１３a,１３bを装着し、このとき各位置
規制フィン１４a,１４bを内外両コイル3a,3bの軸方向の
両端部に形成されたスリット6a,6bに挿入することによ
り、内外両コイル3a,3bが所定の位置関係に規制される
のであり、この状態で電機子５をその外周面から整形金
型などにより圧縮して電機子５を所定の形状に整形する
ことができるのである。

ところで、上外子１３aにおける位置規制フィン１４ａ
は、電機子５の軸方向に略直交する平面に投影した形状
が第１図のような形状となっている。すなわち、各位置
規制フィン１４aの両側面にはそれぞれ段部１５が形成
されており、段部１５よりも内側は内コイル3aのコイル
線束2aの巾方向の一端面に当接し、段部１５よりも外側
は外コイル3bのコイル線束2aの巾方向の一端面に当接す
る。周方向において隣合う一対の位置規制フィン１４a
間の距離は、段部１５よりも内側では内コイル３ａのコ
イル線束2aの巾l₁に略等しくなるように設定される。ま
た段部１５よりも外側では外コイル3bのコイル線束2bの
巾l₂に略等しくなるように設定されている。ここで、位
置規制フィン１４aはその中心線Ｌに対して対称に形成
されている。しかるに、第２図に示すように、周方向に
おいて隣合う一対の位置規制フィン１４a間に各コイル3
a,3bのコイル線束2a,2bを挿入すると、各コイル線束2a,
2bを構成するコイル素線１同士が密着した状態で保持さ
れるのであり、これによって内外両コイル3a,3bの位置
合わせが行なえるのである。以上のようにして整形する
ことによって、内外両コイル3a,3bのコイル素線１が所
定の位置に位置決めされることになるから、整形用治具
を電機子５から取り外した後に、コイル素線１の端部同
士をレーザ溶接、半田接続等の所定の方法で接合する場
合にも、接合位置が正確に設定されるのである。

下外子１３bに対応する部分では内外両コイル3a,3bが周
方向においてコイル素線１の１本分だけずれてスリット
6bが蛇行した形状に形成されている。したがって、下外
子１３bの位置規制フィン１４bの各側面は、第４図に示
すように、段部１５a,１５bを介して蛇行した形状に形
成されている。周方向において隣合う一対の位置規制フ
ィン１４b間の距離は上外子１３aと同様に内コイル3aに
対応する部分では内コイル3aのコイル線束2aの周方向の
巾に等しく、また外コイル3bに対応する部分では外コイ
ル3bのコイル線束2bの周方向の巾に等しく形成されてい
るので、コイル磁束２ａ，２ｂと位置規制フィン１４
ａ，１４ｂとの間の隙間が小さくなる。その結果、上外
子１３aと同様にして内外両コイル3a,3bの各コイル素線
１を正確に位置決めできるのである。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、内外両コイルを重合した状態で
内外両コイルの軸方向の両端部にそれぞれ装着される上
外子と下外子とを備え、上外子および下外子は、各コイ
ルの軸方向の端面に当接する外子本体に内コイルの端部
内に挿入される連結脚が突設された形状を有し、連結脚
の基部周面にコイルの軸方向に直交する面内で略等間隔
で配列されていて各コイルの軸方向両端部に形成された
上記各スリットにそれぞれ挿入される複数の位置規制フ
ィンが突設され、周方向に隣合う一対の位置規制フィン
間の距離が、内コイルに対応する部分では内コイルを構
成するコイル線束の巾に等しく、かつ外コイルに対応す
る部分では外コイルを構成するコイル線束の巾に等しく
なるように位置規制フィンの両側面に内コイルと外コイ
ルとの境界面に沿って段部が形成されていて、上外子の
位置規制フィンの両側面はコイルの軸方向に直交する面
内で連結脚からの突出方向の中心線に対して対称とな
り、下外子の位置規制フィンの両側面はコイルの軸方向
に直交する面内においてコイル素線の１本分の段差でコ
イルの周方向の同じ向きに蛇行するので、内外両コイル
を重合させるときに両コイルを所定位置関係に正確に位
置合わせできるのであり、その結果、各コイルを構成す
るコイル素線同士の位置関係が一定位置に規制されるこ
とになり、内外組み合わされたコイル線束の１本１本に
合わせて内コイルと外コイルとの接合ピッチを検知して
接合する必要がなく、位置規制フィン間のコイル素線同
士の位置関係をあらかじめ計算しておいたピッチで接合
することが可能となって、対応するコイル素線同士の接
合が容易になるという利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部平面図、第２図は
同上の位置規制フィン間にコイル線束を嵌合した状態を
示す平面図、第３図は同上の使用状態を示す分解斜視
図、第４図は同上の要部斜視図、第５図は電機子の製造
工程を示す工程図、第６図は電機子の概略水平断面図、
第７図は電機子に使用するコイル線束の一例を示す平面
図、第８図は従来例を示す用部斜視図、第９図は従来の
問題点を示す要部平面図である。 １はコイル素線、2a,2bはコイル線束、3aは内コイル、3
bは外コイル、４は接合部、５は電機子、１０は中子、
１１は連結穴、１２は連結脚、１３aは上外子、１３bは
下外子、１４a,１４bは位置規制フィン、１５は段部、
１６は外子本体である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに平行な複数本の直線状のコイル素線
   を密接させて一列に配列してコイル線束を形成し、コイ
   ル素線と平行な軸を有する円筒の周面を形成する形で複
   数本のコイル線束を周方向に互いに離間して平行に配列
   するとともに、各コイル線束をコイル素線の長手方向の
   両端部にスリットを残す形で周方向に隣合う一対のコイ
   ル線束同士が互いに密接するように周方向にねじって内
   コイルを形成し、内コイルと同様にして内コイルとは逆
   向きにねじった形状に内コイルの外周に重合する外コイ
   ルを形成し、内外両コイルの対応するコイル素線同士を
   コイル素線の両端で互いに接合して波巻きコイルとなっ
   た電機子を整形する電機子整形用治具において、内外両
   コイルを重合した状態で内外両コイルの軸方向の両端部
   にそれぞれ装着される上外子と下外子とを備え、上外子
   および下外子は、各コイルの軸方向の端面に当接する外
   子本体に内コイルの端部内に挿入される連結脚が突設さ
   れた形状を有し、連結脚の基部周面にコイルの軸方向に
   直交する面内で略等間隔で配列されていて各コイルの軸
   方向両端部に形成された上記各スリットにそれぞれ挿入
   される複数の位置規制フィンが突設され、周方向に隣合
   う一対の位置規制フィン間の距離が、内コイルに対応す
   る部分では内コイルを構成するコイル線束の巾に等し
   く、かつ外コイルに対応する部分では外コイルを構成す
   るコイル線束の巾に等しくなるように位置規制フィンの
   両側面に内コイルと外コイルとの境界面に沿って段部が
   形成されていて、上外子の位置規制フィンの両側面はコ
   イルの軸方向に直交する面内で連結脚からの突出方向の
   中心線に対して対称となり、下外子の位置規制フィンの
   両側面はコイルの軸方向に直交する面内においてコイル
   素線の１本分の段差でコイルの周方向の同じ向きに蛇行
   することを特徴とする無鉄芯モータの電機子整形用治
   具。