JP2006511189A - 電気機械 - Google Patents

Abstract

直線的配列にボビンセットを設け、このボビンを各相が一の連続ワイヤからなるように巻回して、各相のセットが一度に一のボビンを巻回させ、完成した直線的配列を機械にあわせて円形配列の形にして、環状電気機械用の巻線を形成する。直線的配列は、円環面へ曲がりうるように形成されワイヤが設けられている。

Description

本発明は、環状に巻回した電気機械に関する。

従来技術
環状に巻回した電気機械は、ステータとロータとからなり、ステータは、環状電磁コアからなり、そのコアの上には一又は複数のコイルが巻回されている。このコイルの軸はコアに対してほぼ接線方向に延びている。このようなステータは、コアの周囲に巻線を形成するために複雑な装置が必要であるというその本来の性質によって、組み立てが比較的困難である。

この困難を克服するために、製造者は、簡単な巻回装置を用いて複数の個別のボビンの上にコイルを巻回し、後にこのコイルを巻回したボビンを分割した磁心の上に導入するようにしている。各コイルのワイヤの両端は、次に、電磁石のリングを形成するように、他のコイルに正しい位置関係で電気的に接続しなければならない。この接続は、従来は、このコイルのグループに必要な接続を提供するように設計された、プリント基板上にある複数の導電路を有する円状プリント基板に各ワイヤを接続することによって行っていた。代替として、絶縁変位コネクタなどの方法で、ワイヤを個別に接続する方法もある。しかしながら、このプロセスは複雑かつ高価である。

発明の目的
したがって、本発明の目的は、巻回プロセスにおいて電気的に連続した状態で作られる一連の予め形成された巻線を用いて構成される環状に巻回した電気機械を提供することであり、組み立ての複雑さを軽減し、一般人に少なくとも有益な選択を提供するであろう。

発明の説明
従って、本発明は、広くは、環状に巻回された電気機械の、巻回方法にあると言うことができる。この方法は、１セットのボビンが直線的な配列で配置されており、これらの直線的に配置されたボビンが、各相について連続した一本のワイヤ、あるいは、並行した連続ワイヤセットを用いて巻回されており、この巻回されたボビンを次いで円形配列に形成することを特徴とする。

好ましくは、各相について、一度に一のボビンを巻回する。

好ましくは、予め巻回され、電気的に接続されたボビンアッセンブリが、磁性材料でできた環状コアの周囲に円形配列で形成され、このコアは各ボビンの開口を通過するように構成されている。

好ましくは、ボビンはインターフィットしており、互い確実に配置している。

代替として、ボビンを、巻回後に環状に変形することができる単一の部材として、あるいは複数のインターフィッティングした部材として、連帯させて製造しても良い。

好ましくは、ボビンには、ワイヤが一の巻線から別の巻線へ通過するときにワイヤを支持する通路が設けられている。

好ましくは、環状に巻回した電気機械が電気モータである。

代替として、本発明は、磁性材料でできた環状コアの周囲に配置した円形配列に形成された巻回ボビンセットを具える環状に巻回された電気機械用の巻回ボビンセットであって、このコアは各ボビンの中央開口を通っており、各相における２またはそれ以上のボビンの巻線が、連続した一本のワイヤまたは並行した連続ワイヤセットから形成されていることを特徴とする。

好ましくは、上記巻回方法及びボビンは、ボビン間に、ボビンのコアの即部に設けたピボット軸においてボビン同士を接触させながら、ボビンを円形配列に形成するのに十分なスペースを提供する。

本発明は、また、個別にあるいは集合的に本願明細書に引用されているあるいは記載されている部品、エレメント、特徴、及び、これらの部品、エレメント、あるいは特徴の２またはそれ以上のいずれかあるいは全ての組み合わせからなる。又、公知の均等物を持つ特定の数値がこの中で記述されている場所では、このような同等物を独立して示されているのと同様にこの中に組み込む。

本発明の好ましい形態を、図面を参照して以下に説明する。
図１は、巻型の上に装着された一連のボビンを示す平面図である。 図２は、同ボビンの正面図である。 図３は、一のボビンの端面図である。 図４は、同様のボビンの正面図であり、ワイヤのための代替となる通路を示す図である。 図５は、図４に示すボビンの正面図である。

好適な実施例の詳細な説明
図１を参照すると、環状に巻回された機械用のコイルが一連のボビンとして製造されており、このボビンは、符号１０、１１で始まり１２、１３で終わる二相の巻線を具える。巻回をおこなうために、コイルが矩形の巻型上に装着されている。ワインダは、好ましくは、マルチワイヤ巻き取りヘッドを有し、各相についてボビンを同時に巻回する。

図２を参照すると、一対のボビンをどのようにして充填するかが示されており、ワイヤは、巻型を巻き取りヘッドに対して十分にシフトさせて符号１４で示すボビン間の内部スペースにワイヤを差し入れることによって、次のボビン対へ導かれており、巻型を半回転し、それを平行移動させることで巻き取りヘッドが次のボビン対内へ送り込まれるようにしている。こうすることで、ボビン内のワイヤのテンションが保たれる。このプロセスは、全てのボビンが充填されるまで続けられる。

ボビン間で半回転させる方法の代替の方法で、ボビン内の最後の巻回ターンでテンションを保つことができる。例えば、他の間接的な通路を用いたり、あるいは、ボビンエッジ内に形成されているピンの周囲にワイヤの一又はそれ以上のターンを巻きつけたり、あるいは、ボビンに固定したリテーナでワイヤターンを捕らえるようにしても良い。

図４及び５は、半回転なしで、巻き取りヘッドをボビン間で単に移動させるだけで巻回したワイヤ３１、３２を有するボビンセットを示す。ワイヤに、巻回時に同程度にテンションがかかっていないものの、全ての相を同時に巻回する場合に巻回プロセスがより迅速に、手動動作が間に入ることなく行われるという利点がある。

好ましくは、ボビンが外側シェルフ１５を有しており、その一方の端部がボビン間のピボット軸を形成している。図１に示す構造と同様の巻回構造が用いられている場合、ボビン間に送られるワイヤをシェルフ１５上に置いて支持することができる。このシェルフは、ボビンの一方の側部に設けたテーパ状エッジ１６と組み合わせて、ボビンが機械内の円錐曲線回転面上の曲路内に配置されるとき、安定したコイル構造と、良好なパッキングファクタを提供する。

コイルが２相以上に巻回されている場合、異なる相についてのワイヤは、隣接したボビン間をブリッジさせながら、分離したボビンチークのノッチ内でオフセットさせることができ、いずれかの下側ワイヤをボビン内の凹所に置くことができる。複数相を持つ直線配列のボビンを使用すると、完全なボビンセットを自動で巻回すのが特に容易となる。なぜなら、各相のボビンセットに対し、巻き取りヘッドの平行移動量が同じになるからである。

これらの相のワイヤ端は、ボビンの上に設けたピンに永久的に、あるいは取り扱いの都合上一時的に固定するようにしても良い。あるいは、代替として、コイルアッセンブリ上に補助的終端を設けることなく、機械の上の終端に直接連結されていても良い。

ボビンは、連通孔の内部エッジに延長部を有し、これを次のボビンの対応するキャビティ内に突出させ、二つのボビンを互いに配置するようにしてもよい。これらの突出部は、いずれかのコアが配置されるべき中央キャビティ内に突出しないように、寸法が加減されている。

代替として、ボビンは所望の長さに切断された、成形プラスチックでできたシングルアッセンブリであってもよい。巻回が終わると、このアッセンブリは一方の側部に沿って、および各ボビン対間の接続部の上下部分において、曲げられ、折られるか、あるいは歪められるかする。

ボビンが巻回されると、ボビンを巻き取り機からはずし、環状に折り曲げることができる。ボビンの内側チークの符号１６に示す位置にテーパをつけることで、これを行うことができる。ボビンの外側エッジは、ある程度分離するが、シェルフ１５は、正しい位置を維持し、ボビン間を通るワイヤのテンションを維持するように寸法が加減されている。

従って、少なくとも、本発明の好適な形状が、直線的に配置されながらも機械製造中にコイルを電気的に接続させるための複雑さを増さないで、環状電気コイルを巻き回すことができるという利点を持つ、環状の巻き回された電気機械を提供しているのがわかる。

産業上の利用分野
本発明は、環状に巻回された電気機械の構造に適用して、その製造効率をあげることができる。

Claims (11)

1. 環状に巻回した電気機械に巻回する方法において、ボビンセットが直線的配列に配置されており、前記直線的に配置されたボビンが連続した一本のワイヤ、あるいは各相用の並行した連続ワイヤセットを用いて巻回され、次に、前記巻回されたボビンが電気機械の巻線として円形配列に形成されることを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、前記各相について一度に一のボビンを巻回することを特徴とする方法。
3. 請求項１に記載の方法において、予め巻回され、電気的に接続されたボビンアッセンブリが、磁性材料でできた各ボビン内の開口を通る環状コアの周囲に配置される円形配列に形成されることを特徴とする方法。
4. 請求項１に記載の方法において、前記ボビンが、互いに確実に配置されて、インターフィットしていることを特徴とする方法。
5. 請求項４に記載の方法において、前記ボビンが、巻回後に環状に変形され得る単一部材として、あるいは、複数のインターフィッティングした部材として連帯的に製造されることを特徴とする方法。
6. 請求項１に記載の方法において、前記ボビンに、一のボビンから別のボビンへ通じるようにワイヤを支持する通路が設けられていることを特徴とする方法。
7. 請求項６に記載の方法において、前記通路の一部が二つのボビン間のボビン軸に対して法線方向に延在することを特徴とする方法。
8. 環状に巻回した電気機械用の巻回ボビンセットにおいて、まず直線配列で巻回され、各ボビン内の中央開孔を通る磁気材料でできた環状コアの周囲に配置されるように円形配列に形成される巻回ボビンセットを具え、各相における２またはそれ以上のボビンの巻線が連続する一本のワイヤまたは並行した連続ワイヤセットであることを特徴とするボビンセット。
9. 請求項８に記載の巻回ボビンセットにおいて、前記巻回方法とボビンが、前記ボビンコアの側部においてボビン同士を接触させつつ、円形配列に形成するのに十分なフリースペースをボビン間に設けたことを特徴とするボビンセット。
10. 請求項８に記載のボビンセットにおいて、前記ボビンの内部チークにテーパが形成されており、円形配列に形成するのを容易にすることを特徴とするボビンセット。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載の巻線を有する電気機械。

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