JP4343191B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

この発明は、連結ステータが用いられる回転電機に関するものであり、特に、連結ステータコアにおける巻線構造に関するものである。

従来の回転電機の固定子構造としては、電線巻回部の１層目の巻き終わりコイル側角部に、１層目のコイル線径の少なくとも１／２以上の高さの略垂直壁１６を内面側に有するとともに、略垂直壁の上部に１層目のコイル上に巻回される２層目の巻き始めコイルが接する接触部を設けた突出部を形成したものがあった（特許文献１参照）。

またモータの電機子の各ティースを覆うインシュレータの上端部及び下端部には導線の巻き付け位置を規制する複数の第１案内溝及び第２案内溝が形成されたものがあった（特許文献２参照）。

特開２０００−１３３５２８号公報 特開２００６−６７７７８号公報

従来の固定子のコイル巻線構造は以上のように構成されており、いずれの場合も巻線作業が困難であるという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、巻き始めのコイルボビンの端面側の一部に突起を形成することにより、１層目の１巻目の終端部を突起によって導き、１巻目と２巻目のコイルを密着させながら巻回させ、２巻目以降のコイルも同様に密着させながら巻回することにより、２層目からの巻回作業において、巻き乱れを防止することのできる回転電機の巻線構造を提供することを目的とするものである。

この発明に係る回転電機は、コアに取り付けられたコイルボビンにコイルを巻回させるとともに、コアを複数個帯状に連結させたものにおいて、コイルボビンの巻回部の角部であって、コイルの１層目の１巻目が終わる部分の一部を切り欠くことにより、ステップ部を設けたものである。

この発明に係る回転電機によれば、コアに取り付けられたコイルボビンにコイルを巻回させるとともに、コアを複数個帯状に連結させたものにおいて、コイルボビンの巻回部の角部であって、コイルの１層目の１巻目が終わる部分の一部を切り欠くことにより、ステップ部を設けたので、巻き乱れることなく巻回することが可能になる。

実施の形態１．
図１は連結ステータが用いられる一般的な回転電機を示す側面断面図であり、図において、フレーム１３内部にはステータ１１が固定されるとともに、ステータ１１内部には空隙を介してロータ１２が設けられている。又ロータ１２にはシャフト１６が一体的に構成されるとともに、シャフト１６はベアリング１７を介してブラケット１４に軸支されている。又ターミナル１５はステータ１１に電流を供給するものである。

図２は従来からあるステータを構成する連結ステータを示す正面図、図３は同じく平面図、図４は同じく側面図、図５はコアを取り外し、ボビンのみ取り出した状態を示す正面図である。

図において、コア１にはコイルボビン２が取付けられ、コイル３はコイルボビン２の周りに巻回される。又コイルボビン２には巻き始め用のコイル挿入溝４ａ、巻き終わり用のコイル挿入溝４ｂが設けられるとともに、コイルボビン２の中央には凸部２ａが設けられている。

コイル３の巻き始めを、コイルボビン２に設けられたコイル挿入溝４ａに挿入し、コア１へのコイル３の巻付けを始め、そしてコア１の側面１Ａ、１Ｂに沿って巻かれてきたコイル３を、コイル挿入溝４ｂに挿入して巻き終わりとする。

図６は連結ステータコアにコイル３を巻いている状態を示す平面図、図７は連結ステータを丸めている状態を示す平面図、図８は連結ステータを完全に丸めることにより、ステータ１１を形成した状態を示す平面図である。

連結ステータは、コイル巻線の巻線密度向上のため、図６に示すように連結ステータコアを帯状にした状態にてコイル３を巻線し、その後、図７に示すように連結ステータを丸め、最終的に図８に示すような円筒形状にし、その中にロータ１２を挿入する。

次に本発明の特徴的部分を図に基づいて説明する。図９はこの発明の実施の形態１によるステータ１個を示す平面図であり、コイル３が巻かれていない状態を示している。図１０は同じく側面図、図１１は図１０におけるＡ−Ａ線断面図である。

図において、コイルボビン２には巻回部２ｂが設けられるとともに、先端部にはフランジ部２ｃが設けられている。又巻回部２ｂの端面２ｂ１であって、コイル３の１層目の１巻目が終わる部分に突起５が設けられている。又凸部２ａの角部６ａ、６ｂは円弧状に形成されている。

図１２はコイル３の１層目の１巻目を巻いた状態を示す平面図、図１３は同じく側面図である。図に示すように、巻き始めのコイル３は角部６ａ及びコイルボビン２の巻回部２ｂに沿って巻かれ、コイル３の１層目の１巻目が終わる手前でコイルボビン２に形成された小さな突起５の側面を通り、コイル３の１層目の１巻目は完了する。

図１４はコイル３の１層目の巻回状態を示す平面図、図１５は同じく側面図、図１６はコイル３の２層目の巻回状態を示す平面図、図１７は同じく側面図である。図１４、図１５に示すように順次巻線作業を行うことにより、１層目に整列巻が実現される。また図１６、図１７に示すように、２層目以降に巻かれるコイル３は、１層目に巻かれたコイル３の間に落ち込むように設置されることにより、巻き乱れることなく巻回することが可能になる。

以上のように構成されたコイルボビン２においては、コイル３の巻き始めの１層目の１巻目が終わる部分に突起５を形成することにより、巻線作業の効率を飛躍的に向上させることができる。また、小さな突起５を設けるだけで十分な効果が得られ、生産性も優れている。

又コイル３を巻き始める際には、コイル３が凸部２ａから離れて膨らまないように円弧状の角部６ａに密着しながら沿うように巻線することが可能になり、巻線の乱れを防止することができる。更にはコイル３を巻き終わる際にも円弧状の角部６ｂを設けているので、巻線の乱れを防止することができる。

実施の形態２．
図１８はこの発明の実施の形態２によるステータ１個を示す平面図、図１９は同じく側面図である。上記実施の形態１においては、突起を巻回部２ｂの端面２ｂ１に設けた場合について説明したが、本実施形態においては、コイルボビン２の巻回部２ｂの側面２ｂ２であって、コイル３の１層目の１巻目が終わる部分に突起７を設けたものである。

以上のように構成することにより、上記実施の形態１の場合と同様の手順で巻線作業を行い、巻線作業を効率よく行うことができるようになる。

実施の形態３．
図２０はこの発明の実施の形態３によるステータ１個を示す平面図、図２１は同じく側面図、図２２は図２１におけるＢ−Ｂ線断面図である。本実施形態においては、巻回部２ｂの端面２ｂ１から側面２ｂ２にかけての角部であって、コイル３の１層目の１巻目が終わる部分の一部を切り欠くことにより、ステップ部８を設けたものである。図２３は巻回部２ｂの角部を示す拡大斜視図である。

以上のように構成することにより、コイル３の１層目の１巻目が終わる手前でコイル３はステップ部８に引っ掛かるようになり、巻線の乱れをなくすことができる。更には巻回部２ｂの一部を切り欠くことにより、コイルボビン２の軽量化を図ることができるようになる。

回転電機を示す側面断面図である。 回転電機の連結ステータを示す正面図である。 回転電機の連結ステータを示す平面図である。 回転電機の連結ステータを示す側面図である。 ボビン部を示す正面図である。 連結ステータコアにコイルを巻いている状態を示す平面図である。 連結ステータを丸めている状態を示す平面図である。 ステータを完成した状態を示す平面図である。 この発明の実施の形態１によるステータ１個を示す平面図である。 この発明の実施の形態１によるステータ１個を示す側面図である。 図１０におけるＡ−Ａ線断面図である。 この発明の実施の形態１によるステータ１個を示す平面図である。 この発明の実施の形態１によるステータ１個を示す側面図である。 この発明の実施の形態１によるステータ１個を示す平面図である。 この発明の実施の形態１によるステータ１個を示す側面図である。 この発明の実施の形態１によるステータ１個を示す平面図である。 この発明の実施の形態１によるステータ１個を示す側面図である。 この発明の実施の形態２によるステータ１個を示す平面図である。 この発明の実施の形態２によるステータ１個を示す側面図である。 この発明の実施の形態３によるステータ１個を示す平面図である。 この発明の実施の形態３によるステータ１個を示す側面図である。 図２１におけるＢ−Ｂ線断面図である。 巻回部の角部を示す拡大斜視図である。

符号の説明

１ コア、２ コイルボビン、２ａ 凸部、２ｂ 巻回部、２ｂ１ 端面、
２ｂ２ 側面、３ コイル、５ 突起、７ 突起、６ａ，６ｂ 角部、８ ステップ部。

Claims (2)

1. コアに取り付けられたコイルボビンにコイルを巻回させるとともに、上記コアを複数個帯状に連結させた連結ステータを有する回転電機において、上記コイルボビンの巻回部の角部であって、上記コイルの１層目の１巻目が終わる部分の一部を切り欠くことにより、ステップ部を設けたことを特徴とする回転電機。
2. 上記コイルボビンに中央凸部を設け、この凸部の角部を円弧状に形成したことを特徴とする請求項１記載の回転電機。

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