JP7489312B2 - モータ固定子のリード線絶縁構造及び絶縁方法 - Google Patents
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Description
さらに、巻線の占積率や巻回状態によっては、隣接する複数のマグネットワイヤー(コイル)巻回部の間に生じる隙間を十分に確保できない場合や、コイル結線部の挿入が簡単ではない形状の隙間となってしまう場合もあり、コイル結線部を挿入することが困難となる場合もある。
本発明は、このような様々な課題を解決するためのリード絶縁構造を提供することを目的とする。
複数のティース部が内周面側に突出した環状の固定子コアに、前記ティース部に絶縁材料で形成されたインシュレータを装着し、前記複数のティース部に前記インシュレータを介して巻回した固定子コイルとリード線とを結線し絶縁する構造であって、
前記インシュレータに、前記固定子コイルと前記リード線との結線部を収容する結線収容部を形成したことを特徴とするモータ固定子のリード線絶縁構造が提供される。
前記インシュレータと、前記固定子コイルとリード線との結線部を収容する結線収容部を一体成型する工程と、
前記結線収容部を、前記固定子コイルを巻回する時に、前記スロットの軸方向端部の位置から前記固定子コイルの巻回時の移動線を妨げない位置に退避させる工程と、
前記固定子コイルを巻回する工程と、
前記固定子コイルと前記リード線の端部同士を絡げて結線部を形成する工程と、
前記結線収容部を、前記スロットの軸方向端部の位置に復帰させるように折り込み固定する工程と、
前記固定子コアのスロット部内に前記結線収容部が折り込み固定された際に表面側となる面に形成されている開口から前記固定子コイルと前記リード線とを絡げた結線部を挿入して収容する工程と
を有するリード線絶縁方法が提供される。
なお、少なくとも、前記固定子コイルと前記リード線の端部同士を絡げて結線部を形成する工程と、前記結線収容部を、前記スロットの軸方向端部の位置に復帰させるように折り込み固定する工程との順序は問うものではない。
また、本発明によれば、インシュレータの内外周間の一部が結線収容部により架橋されて固定されるので、インシュレータの剛性を強化するだけでなく、巻回されたコイルのモータの軸方向のずれを防ぐことができるという顕著な効果を有する。
また、特に断りのない限り、以下の説明においては、Z軸方向に延びる回転軸線Cを中心とする径方向を単に「径方向」と称し、回転軸線Cを中心とする任意の円の形成する円周方向、すなわち、回転軸線Cの軸周り(θZ方向)を単に「周方向」と呼び、Z軸方向を、「上下方向」、「Z軸方向」、又は「軸方向」と称する。
以下に本発明の一実施の形態によるモータ固定子のリード線絶縁技術について図面を参照しながら説明を行う。
回転子コア82は、珪素鋼板を積層してなる積層体であり、回転軸81を軸回りに囲んで、回転軸81に固定されている。
回転子マグネット83は、回転子コア82の軸周りに沿った外側面に固定されている。
固定子コア10は、回転軸線Cと同心の円筒状のヨーク部12と、ヨーク部12から径方向内側に延びる複数のティース部11と、を有する。
各ティース部11は、ヨーク部12から内周方向に延びるティース基部11aと、ティース基部11aの先端の内周側に位置するティース先端部11bと、を有する。
なお、巻線20aは、上側インシュレータ30と少なくともスロット用インシュレータ60を固定子コア10に挿入してから、ノズルなどを用いて各スロット13に巻いていくことができる。
図5に示すように、2つの固定子コイル20の絶縁被覆を取り去った部分とリード線の芯線15aは、リード線の芯線15aに固定子コイル20の巻線20aが巻きつけられるように結線されて、はんだ17により固定された結線部21が形成されている。なお、固定子コイル20の結線構成及び並列に接続する固定子コイル20の数は、適宜選択可能である。また、単相のものであるか3相のものであるか、相数は問わず、どのような場合であっても、同様に結線部21を構成できる。
以下に、結線収容穴71a、71bからなる結線収容部61の構造について説明する。
結線収容部61は、上側インシュレータ30の外壁部31の任意箇所に複数設けられている。図3~図5まででは、4つの結線収容部61が4箇所にそれぞれ設けられている。結線収容部61を設ける箇所は、モータの構成に依存するが、リード線15と固定子コイル20の巻線20aとから結線部を設けやすいところに形成すれば足りる。
また、結線収容穴71a、71b内の構造は任意であり、結線部21の径よりわずかに幅狭の穴として機械的に結線部21に脱着抵抗が付与される形態や、光硬化型樹脂を予め充填しておくなど、結線部21の抜けを押さえるための手段は既知の固定手段を任意に使用することができる。
尚、結線収容部61の上面、下面、側面の少なくともいずれか一面に 結線部を挿入するための結線収容穴71a、71bを有していれば良い。
図6は、本実施の形態のリード線絶縁工程の流れを示すフローチャート図である。
これは上記のリード線の絶縁構造の製造方法の一例である。
1)結線収容部61をスロット13の軸方向端部の位置から巻線20aの巻回時の移動線及び巻回装置の腕等を妨げない位置に退避させる(ステップS1)。
2)この状態で、常法により、スロット用インシュレータ60上に巻線20aを巻回して固定子コイル20を形成する(ステップS2)。
3)次ステップとの順序は問わないが、この段階で、巻線20aの絶縁被覆を取り去った部分とリード線の芯線15aを、リード線の芯線15aに巻線が20a巻きつけられるように結線して、結線部21を形成する(ステップS3)。併せて、半田づけを行っても良い。
4)結線収容部61を、スロット13の軸方向端部の位置に復帰させるようにヒンジ部65を曲げて折り込み、上側インシュレータ30の内周側の縁部において結線収容部61を固定(架橋)する(ステップS4)。
5)前記固定子コア10のスロット13間に位置する結線収容部61の表面側に形成されている2つの結線収容穴71a、71bに固定子コイル20の巻線20aとリード線とを絡げた結線部21を挿入して収容する(ステップS5)。
6)結線収容穴71a、71b内に結線部21を接着剤等により固定する(ステップS6)。
さらに、結線収容穴71a、71bをインシュレータ部品と一体成型するため、部品の点数が減少するという利点がある。
本実施の形態によれば、インシュレータと一体型の樹脂部品を成形し、絶縁に用いていた熱収縮チューブの代わりに絶縁部品として使用する熱収縮チューブのように破れる心配がなく、インシュレータと一体になっているため、内側に折り込んでスロット部にはめ込むだけで結線部とインシュレータの固定が可能となるワニス処理が不要になるため、作業時間・工数を大幅に短縮できる。
さらに、上記の実施の形態において、結線収容部は、上側インシュレータの外周と内周とを連結する構造となるので、インシュレータの剛性を高めることができるとともに、固定子コイル20の軸方向ずれを低減させることもできる。
また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。
C 回転軸線
Z 軸方向(回転軸線Cの向く方向)
1 モータ固定子
2 回転子
10 固定子コア
11 ティース部
12 ヨーク部
13 スロット
15 リード線
15a リード芯線
17 はんだ
20 固定子コイル
20a 巻線(コイルワイヤー)
21 結線部
30 上側インシュレータ
31 外壁部
32 突出部
32a 先端壁部
50 下側インシュレータ
60 スロット用インシュレータ
61 結線収容部
63 板状部材
63a 結線収容部固定部
65 ヒンジ部
67 筒状部
71a、71b 結線収容穴
81 回転軸
82 回転子コア
83 回転子マグネット
Claims (5)
- 複数のティース部が内周面側に突出した環状の固定子コアに、前記ティース部に絶縁材料で形成されたインシュレータを装着し、前記複数のティース部に前記インシュレータを介して巻回した固定子コイルとリード線とを結線し絶縁する構造であって、
前記インシュレータに、前記固定子コイルと前記リード線との結線部を収容する結線収容部を形成し、
前記インシュレータは、内外周側にそれぞれ縁部を有し、前記インシュレータの内周側の前記縁部において前記結線収容部を架橋して固定する結線収容部固定部を有する
ことを特徴とするモータ固定子のリード線絶縁構造。 - 前記インシュレータは、ヒンジ部を介して前記結線収容部を有することを特徴とする
請求項1に記載のモータ固定子のリード線絶縁構造。 - 前記結線収容部は前記結線収容部の少なくとも一面に前記結線部を挿入するための穴部を有することを特徴とする
請求項1又は2に記載のモータ固定子のリード線絶縁構造。 - 前記結線収容部は、
前記インシュレータと一体成型されたものである
請求項1~3のいずれか1項に記載のモータ固定子のリード線絶縁構造。 - 複数のティース部を内周面側に突出形成した環状の固定子コアに、前記ティース部に絶縁材料で形成されたインシュレータを装着し、前記複数のティース部に前記インシュレータを介して巻回した固定子コイルとリード線とを結線し絶縁する方法であって、
前記インシュレータと、前記固定子コイルとリード線との結線部を収容する結線収容部を一体成型する工程と、
前記結線収容部を、前記固定子コイルを巻回する時に、隣接する前記複数のティース部間に形成されたスロットの軸方向端部の位置から前記固定子コイルの巻回時の移動線を妨げない位置に退避させる工程と、
前記固定子コイルを巻回する工程と、
前記固定子コイルと前記リード線の端部同士を絡げて結線部を形成する工程と、
前記結線収容部を、前記スロットの軸方向端部の位置に復帰させるように折り込み、架橋して固定する工程と、
前記固定子コアのスロット部内に前記結線収容部が折り込み固定された際に表面側となる面に形成されている開口から前記固定子コイルと前記リード線とを絡げた結線部を挿入して収容する工程と
を有するリード線絶縁方法。
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