JPH0638425A - 電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 磁極３と継鉄部１と歯部２とによって磁路を
形成し、この磁路を形成する継鉄部１もしくは歯部２に
分割部分が接合されて装着されるボビン４とを備え、こ
のボビンを回転させて巻線５を巻装する電動機。 【効果】 鉄心を分割しないため電気的に特性の良好な
電動機を得ることができると共に、ボビンに巻線を直接
巻装でき、しかも単純な巻線の巻装のため、巻線に損傷
を与えることなく巻線作業を行うことができ、しかも、
高速度で巻線を巻装できることから、良好な作業性が得
られる。これらの効果は、高品質の電動機を大量生産す
る場合、極めて大きな効果が得られるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容易に巻線が巻装でき
る構造の電動機に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】電動機
は、鉄心に巻線を巻装して通電し回転磁界を形成して内
装される回転子を回転させるように構成されている。こ
のような構成の電動機は、巻線によって発生する磁束を
回転子に作用させるため、回転子の外周に鉄心を配して
磁路を形成するように構成されている。そして、この磁
路は、回転子に作用する磁極の部分と巻線による磁束を
収束する磁路の部分で構成されることになり、巻線は、
この磁路に磁束が流れるような配置で巻装されることに
なる。

【０００３】すなわち、巻線は、たいていの場合、歯部
に巻装されるか、あるいは継鉄部に巻装されることにな
る。

【０００４】また、従来最も多い巻線の方法は、極を形
成する形で歯部間に亘って巻線が巻装されるものであっ
たが、この場合、離れた歯部間に巻線が亘ることになる
ことから鉄心の軸方向端部に多くの巻線が延出すること
になり、巻線量が不要に多くなり、不経済であった。ま
た、このような鉄心の端部に延出する巻線は、不経済な
ばかりではなく、巻線の電気抵抗による損失が発生する
ため、電動機の高効率化や小形化の障害になっていた。
そこで、鉄心の磁路に直接巻線を巻装するトロイダル方
式の電動機が試みられ係る問題を解消している。

【０００５】しかしながら、この場合、ドーナツ状の鉄
心にトロイダル状に巻線を巻装することが困難であり、
鉄心を分割したり、トロイダル巻線機と称される特殊な
巻線機を用いて巻線の巻装を行っていた。このような方
法によれば、トロイダル巻線を行うことができるため、
小形で高効率の電動機を得ることができた。

【０００６】しかし、前者の鉄心を分割する方法では、
分割部分における磁束の乱れが回転子のトルクに乱れを
生じさせることになり、振動や騒音の原因になってい
た。また、分割された鉄心は、溶接などの方法により接
合しなければならず、この接合によって鉄心の真円度が
十分に得られないことになり、効率の悪化や振動騒音の
原因になっていた。

【０００７】また、後者のトロイダル巻線機と称される
ものでは、鉄心を分割しなくとも巻線が巻装できるもの
の、鉄心に介在されるＣ形リングなどに一度巻線を巻装
し、次にこの巻線を巻き戻すように鉄心に巻装すること
になるため、巻線時間が長くなることや、巻線に損傷を
発生させる恐れがあった。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、従来の問題点を解消すべく、鉄心を分割
したり、あるいは巻線に時間を要するトロイダル巻線機
を用いることなく、しかも鉄心を分割しないで容易確実
に巻線が巻装できる構造の電動機を提供することを目的
としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、リング状に形
成される継鉄部と、この継鉄部に内径側に軸心に向けて
延出する歯部と、この歯部の内径側に形成される磁極
と、この磁極と前記継鉄部と前記歯部とによって形成さ
れる磁路と、この磁路を形成する前記継鉄部もしくは歯
部に分割部分が接合されて装着されるボビンと、このボ
ビンを回転させて巻装される巻線とを備えたことによっ
て問題点を解決している。

【００１０】

【作用】ボビンが分割されており、この分割部分を接合
する際、鉄心の磁路に装着することによってボビンが容
易に鉄心の磁路の部分に装着できる。そして、鉄心の磁
路に装着されたボビンは、巻線が取り付けられて回転さ
れることにより、容易に巻線を巻装することができる。
さらに、所定量の巻線が巻装されれば、磁路に必要な磁
束を流すことができる巻線となる。

【００１１】

【実施例】本発明を図面に示された一実施例に基づいて
説明すると、図１は、本発明の一実施例による電動機の
要部を示した平面図。図２は、図１に示される電動機の
要部の縦断面図。図３は、ボビンが装着された鉄心の他
の実施例である。図４は、ボビンが装着された他の実施
例である。図５は、ボビンに巻線が巻装される状態を示
す要部の斜視図である。図６は、ボビンを装着する状態
を示す要部の縦断面図である。図７は、ボビンに巻線を
巻装する状態を示す要部の縦断面図である。図８は、ボ
ビンに巻線を巻装する状態を示す要部の横断面図であ
る。図９は、他の実施例を示す電動機の要部平面図であ
る。

【００１２】図１において、電動機は、鋼板を積層して
構成される鉄心にリング状に形成される継鉄部１が形成
されており、この継鉄部１の内径側に軸心に向かって延
出される歯部２が形成されており、この歯部２内径側に
は、磁極３が形成されて磁路を形成しており、磁極３
は、図示されない回転子にわずかな隙間を介して対向す
るように構成されている。

【００１３】そして、歯部２には、樹脂などの絶縁物で
構成されたボビン４が装着されており、ボビン４には、
巻線５が巻装されている。

【００１４】図２において、ボビン４は、分割部分６を
接合して鉄心の歯部２に装着されており、歯部２に対し
て回転できるように構成されている。

【００１５】そして、歯部２は、継鉄部１に複数配設さ
れており、それぞれボビン４が装着されており、それぞ
れのボビン４には、巻線５が巻装されている。

【００１６】図３において、鉄心の他の実施例によれ
ば、歯部７がボビン４の内径側に沿った形になるよう積
層方向の端部において歯部７の幅が小さくなっており、
中央部分では幅が大きくなっている。

【００１７】図４において、鉄心８は、ダストコアーの
成型製作によって構成されており、歯部１０は、断面が
円形に成型され、ボビン４が円滑に回転できるように構
成される共にボビン４に対して歯部１０の断面積が最大
になるように構成されている。 図５において、ボビン
４は、分割部分を接合すると共に歯部２に装着されてお
り、回転されることにより巻線５が巻装されるように構
成されている。

【００１８】図６において、ボビン４は、歯部２に対し
て分割部分を接合すると同時に装着されるよう構成され
ており、接合部分には、凹凸などの嵌合部１１ａ、１１
ｂを形成し接着などによって固定されるように構成され
ている。

【００１９】このような嵌合部１１ａ、１１ｂは、それ
ぞれ分割されたボビン４の接合状態を保持するように構
成されていればよく、本実施例のようにボビン４の鍔の
部分に限定されることはなく、巻線５を巻装する筒部分
に形成されても同じ作用効果を得ることができるもので
ある。

【００２０】図７において、電動機は、ボビン１２に巻
線５を巻装する巻線装置１５が示されており、この場
合、ボビン１２の鍔の部分の外周にギヤー１３が形成さ
れており、このギヤー１３に噛合する駆動ギヤー１４が
巻線装置１５に備えられている。巻線装置１５は、鉄心
の継鉄部１等を支持する台１６が備えられており、この
台１６に装着された鉄心を支持するようにクランプ１７
が備えられている。

【００２１】図８において、巻線装置１５は、ボビン１
２の鍔の部分に形成されたギヤー１３に噛合するように
駆動ギヤー１４が備えられており、この駆動ギヤー１４
は、回転数制御ができるステッピングモータ１８などに
より回転されるように構成されており、傘歯歯車１９を
介して連結されている。

【００２２】そして、鉄心の継鉄部１を支持するクラン
プ１７は、上下するように構成されており、台１６に載
置された鉄心を押さえて固定するように構成されてい
る。

【００２３】図９において、他の実施例による電動機
は、継鉄部２０に巻線２１が巻装されたボビン２２を備
えている。そして、歯部２３には、ボビン２２が装着さ
れず、継鉄部２０と内径側に形成される磁極２４との間
を接続して磁路を形成している。 このような構成にお
いて、電動機は、鋼板をプレスなどによって打ち抜き積
層して鉄心を形成し、継鉄部１、歯部２および磁極３を
構成し、この歯部２に分割されたボビン４ａ、４ｂの分
割部分を合わせるように接合すると共に装着する。ボビ
ン４ａ、４ｂの接合は、相互に嵌合のためのフックなど
を形成しておけば簡単に嵌合でき、また、接合面に接着
剤を用いてもよい。

【００２４】このようなボビン４ａ、４ｂの接合は、巻
線５が少し巻装されると、巻装される巻線５によって離
れなくなり接合状態を維持することができるため、比較
的簡単な接合でよく、困難なものではない。そして、ボ
ビン４に対する巻線５の巻装は、ボビン４の回転数を管
理することにより、巻線数が管理できるため、都合がよ
い。 このためには、図８に示されるような巻線機１５
において、ステッピングモータなどの回転数を容易に管
理できる電動機１８によって駆動ギヤー１４を回転する
ように構成すると製造が容易になる。また、ボビン４
は、鍔の部分にギヤー１３を形成すると高トルクで回転
させることができるため、巻線５の巻装圧力を大きくし
たい場合などに適する。もちろん、ギヤー１３を形成し
なくとも、鍔の外周に摩擦で接触する回転体を備えても
巻線５をボビン４に巻装することができる。特に、巻線
５は、ボビン４に単純な巻き付けのため、巻装圧力、す
なわち、巻線５を引っ張りながらボビン５に締めつける
ようにして蜜に巻装する必要はなく、しかも巻線径にほ
とんど無関係に巻装できる。

【００２５】巻線５を備える位置、すなわちボビン４の
装着部分は、図９に示されるように継鉄部１でもよく、
鉄心を磁路が形成される構造とし、その磁路にボビン４
が備えられ巻線５が巻装されればよい。

【００２６】図３に示されるように歯部７の断面形状を
ボビン４の内径側に似た形状とするには、鋼板をプレス
で打ち抜く際、トランスフアーなどの多工程プレスを用
い、歯部７の幅を順次変えれば容易に形成できる。ま
た、このような工程を構成するには、歯部７の幅の異な
る打ち抜きをプログラム的に構成すると容易に出来上が
る。さらに、打ち抜かれる鋼板を突起結合などの鋼板相
互に結合の性質のある構造を採用することにより、容易
に実現できる。

【００２７】さらに、図４に示されるようにダストコア
ーによって鉄心を構成する場合、成型で構成できるた
め、極めて容易に任意の形状が得られ、ボビン４に適合
する断面円形の歯部１０を容易に形成することができ
る。

【００２８】このように構成された電動機は、ボビン４
と歯部２との結合が遊嵌状態のため、巻線５に通電する
と振動が発生することになるが、そのような問題が発生
する場合は、外周をプリミックスなどによって覆ってフ
レームを形成すれば、プリミックスのフレームに鉄心と
共に巻線５およびボビン４が埋設され、強固な一体性が
得られるため、振動や騒音の問題を解消することができ
る。また、ボビンは、容易に成型製作できる他、絶縁性
が良いため、鉄心を絶縁しなくとも十分巻線を絶縁する
ことができ、簡単な構造で絶縁特性が極めて良好にな
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、鉄心を分割する必要が
なく、分割されるボビンは、分割によって電気的あるい
は磁気的特性に何等無関係なものであり、まったく影響
を与えることがなく、電動機の特性を悪化させることが
なく、特性の良好な電動機を得ることができる。また、
製造面では、ボビンに巻線を直接巻装でき、しかも単純
な巻線の巻装のため、細い巻線を巻装することになる高
電圧用の電動機の巻線の場合でも、ほとんど巻線に損傷
を与えることなく、巻線作業を行うことができ、しか
も、ボビンに高速度で巻線を巻装できることから、良好
な作業性が得られる。ボビンの良好な絶縁性を含めこれ
らの効果は、高品質の電動機を大量生産する場合、極め
て大きな効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による電動機の要部を示した
平面図。

【図２】図１に示される電動機の要部の縦断面図。

【図３】ボビンが装着された鉄心の他の実施例である。

【図４】ボビンが装着された他の実施例である。

【図５】ボビンに巻線が巻装される状態を示す要部の斜
視図である。

【図６】ボビンを装着する状態を示す要部の縦断面図で
ある。

【図７】ボビンに巻線を巻装する状態を示す要部の縦断
面図である。

【図８】ボビンに巻線を巻装する状態を示す要部の横断
面図である。

【図９】他の実施例を示す電動機の要部平面図である。

【符号の説明】

１、２０……継鉄部 ２、７……歯部 ３……磁極 ４、７、１０……ボビン ５、２１……巻線 １５……巻線機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リング状に形成される継鉄部と、 この継鉄部に内径側に軸心に向けて延出する歯部と、 この歯部の内径側に形成される磁極と、 この磁極と前記継鉄部と前記歯部とによって形成される
   磁路と、 この磁路を形成する前記継鉄部もしくは歯部に分割部分
   が接合されて装着されるボビンと、 このボビンを回転させて巻装される巻線とを備えたこと
   を特徴とする電動機。