JPH0622485A - 電機子コアの巻線方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ３相の巻線の各渡り線の３段にわたる重なり
をなくして、回転電機の薄型化を図る。 【構成】 １つのブロック１２３ａから他のブロック１
２３ｂに向かう３相の渡り線１５ａ，１６ａ，１７ａの
うち、２相の渡り線１６ａ，１７ａのみを交差させて他
の１相の渡り線１５ａは交差側と反対側に配するように
する。これにより渡り線の多点での交差はなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１つのブロックを構成
する複数の突極に対する巻線の巻回を各ブロックごとに
連続して行なうようにした電機子コアの巻線方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、多極のコアを有する回転電機等
の電機子コアにおいては、ノズル方式の巻線機によって
巻線を整列的に巻回することが行なわれている。より具
体的には、多数の突極を複数のブロックに分けておき、
各ブロック毎に巻線巻回を順次施すようにしている。

【０００３】図１１及び図１２は従来における電機子コ
アの巻線方法を説明するもので、例えば、３相の電機子
コア１に例をとって示しており、円筒状をなす軸芯部２
の外周面から多数の突極３が放射状に突出されている。
これら突極３の数は３の整数倍に設定されており、例え
ば、互いに隣接する３個の突極によって１つのブロック
が構成されている。そして各突極３に対して巻線を実際
に巻回する場合には、１つのブロック３ａにおける各突
極Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１に対して同時に３本の巻線４，５，
６の巻回が行なわれる。各突極３に対する巻回は、例え
ば２段にわたって行なわれており、その巻回の段数に対
応した高さに巻き付けられるようになっている。

【０００４】巻線を終了した後、上記第１のブロック３
ａにおける各突極Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１から、次の第２のブ
ロック３ｂの突極に向かうための渡り線４ａ，５ａ，６
ａがそれぞれ引き出される。これらの渡り線４ａ，５
ａ，６ａの引き出しは、コアの上側面（図１２の右側
面）に揃えられており、各突極Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１からの
渡り線４ａ，５ａ，６ａは、隣接する２つの突極の上側
面を通り越して次の第２のブロック３ｂにおける対応の
突極Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２に導かれて巻線の巻回が行なわれ
る。第２のブロック３ｂの各突極Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２から
は、渡り線４ｂ，５ｂ，６ｂの引き出しが、コアの上側
面（図１２の右側面）に向かって再び行なわれる。そし
てこれを繰り返すことによって３相の電機子コア１の巻
線が完成する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来の電機子
コアの巻線方法では、３相の巻線４，５，６の各渡り線
４ａ，５ａ，６ａが図１２に示すように３段にわたって
重なり合ってしまうので、この３段の重なり高さが２段
にわたる各突極３に対する巻線の重なり高さよりも大き
くなってしまうという問題がある。このため巻線３の渡
り線が多点で交差することによってコア巻線組の全体が
厚くなってしまうので、回転電機の薄型化が困難とな
る。また、組立後に渡り線とロータとが当ってしまうの
で、これを避けるには渡り線とロータ間のギャップを大
きく確保する必要があり、この場合も回転電機が厚くな
る。

【０００６】本発明は以上のような問題に対処してなさ
れたもので、コア巻線の渡り線を多点で交差されること
なく巻線の巻回を良好に行ない、薄型化した回転電機を
得るようにした電機子コアの巻線方法を提供することを
目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、軸芯部から放射状に突出された３の整数倍
個の突極のうち、１つのブロックを構成する３個の突極
に対して２段に巻線の巻回を行なった後、この第１のブ
ロックにおける各突極から当該突極の一面側に揃えて渡
り線をそれぞれ引き出し、隣接する２個の突極を通り越
すようにして上記渡り線を引き出し、次の第２のブロッ
クにおける対応の突極に対して巻線の巻回を行ない、こ
れを繰り返すようにした電機子コアの巻線方法であっ
て、１つのブロックにおける各突極から引き出された各
渡り線を引き回す際において、１つのブロックにおける
突極から他のブロックにおける突極に向かう３相の渡り
線のうち、２相の渡り線のみを交差させ、他の１相の渡
り線は交差側とは反対側の面側に配するようにして渡り
線の引き回しを行なうことを特徴とするものである。

【０００８】また、他の本発明は、軸芯部から放射状に
突出された３の整数倍個の突極のうち、１つのブロック
を構成する３相の突極のうち１相に対応する突極に対し
て２段に巻線の巻回を行なった後、上記巻回した１相に
対応する突極から当該突極の一面側に渡り線を引き出
し、隣接する２個の突極を通り越すようにして上記渡り
線を引き回し、次の１相に対応する突極に対して上記巻
線の巻回を行ない、上記１相に対応する突極に上記巻線
の巻回が終了した後、別の相に対応する突極に上記巻線
を用いて巻回を行ない、これを繰り返すようにした電機
子コアの巻線方法であって、３相の各々に対応する突極
が引き出された渡り線を引き回す際において、上記巻線
を終了した当該突極に直接隣接する突極に対しては、渡
り線の引出側面とは反対側の面上に渡り線を引き回し、
更にこれに隣接する次の突極に対しては再び渡り線の引
出面側に渡り線を引き回し、次の突極に巻線の巻回を行
なうようにしたことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明の方法によれば、１つのブロックから他
のブロックに向かう３相の渡り線のうち、２相の渡り線
のみを交差させて、他の１相の渡り線は交差側と反対側
に配するようになっているので、渡り線が多点で交差す
ることはなくなる。また、他の本発明の方法によれば、
３層の渡り線において、巻線の終了した突極に直接隣接
する突極に対しては、渡り線の引出側面とは反対側の面
上に渡り線を引き回し、更にこれに隣接する次の突極に
対しては再び渡り線の引出面側に渡り線を引き回し、次
の突極に巻線の巻回を行なうようにしたので、渡り線が
多点で交差することはなくなる。

【００１０】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の電機子コアの巻線方法の実施例にお
ける電機子コアを示す平面図、図２は図１のＡ−Ａに沿
う断面図である。図３は本発明を適用するスピンドルモ
ータの一例を示す断面図で、基板１１の図示上面側に
は、後述する電機子コア１２がスペーサ１３を介してビ
ス１４により固定されている。電機子コア１２は、図１
及び図２に示されているように、コア材１２Ａ，１２Ｂ
の２枚を積層して上から絶縁塗装を施したものであり、
中心部分の円筒状軸芯部１２１の外周面から、突極１２
３，１２３，…が、３の整数倍である例えば１８個にわ
たって放射状に突出されている。そしてこれらの各突極
１２３に対して３相の巻線１５，１６，１７が後述する
方法によって巻回されている。

【００１１】図３において、電機子コア１２の軸芯部１
２１は、中空円筒状の軸受ホルダー２７の外周側に嵌着
されており、軸受ホルダー２７の内部には一対のベアリ
ング軸受１８を介して回転軸１９が支承されている。こ
の回転軸１９の図示下端側である出力側には、円板状の
スピンドルハブ２０が固定されていると共に、回転軸１
９の図示上端側である基部側部分には皿状のロータケー
ス２１がビス２２によって固定されている。ロータケー
ス２１の外周側フランジ部２１ａには、リング状のマグ
ネット２３が前記電機子コア１２の巻線１５，１６，１
７の外側に対面するように配置されている。

【００１２】次に電機子コア１２の各突極１２３に対す
る巻線１５，１６，１７の巻回方法の実施例を説明す
る。まず、各突極１２３は互いに隣接する３個の突極に
よって１つのブロックが構成されており、１２３ａ，１
２３ｂ，１２３ｃ，…１２３ｆの計６ブロックが設けら
れている。そしてこれらの各突極１２３に対して巻線１
５，１６，１７を実際に巻回する場合には、３体の巻線
ノズルを用いてまず第１のブロック１２３ａにおける各
突極Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１のそれぞれに対する巻線巻回が同
時に行なわれ、次に隣の第２のブロック１２３ｂ、第３
のブロック１２３ｃ，…の順に巻線巻回が継続されてい
く。これらの各ブロックにおける巻線１５，１６，１７
の巻回は、３体の巻線ノズルを同時に移動させながら２
段にわたって行なわれる。すなわち、図２に示すよう
に、まず１段目が例えば突極１２３の内側から外側に向
かって４３ターン行なわれた後に、折り返して２段目が
突極１２３の外側から内側に向かって行なわれる。この
ときの巻線巻回は巻線同士に隙間及び重なりを生じさせ
ることなく行なわれる。

【００１３】第１のブロック１２３ａにおける巻線巻回
終了の後には、次の第２のブロック１２３ｂに向かうた
めに、第１のブロック１２３ａの各突極Ｕ１，Ｖ１，Ｗ
１から渡り線１５ａ，１６ａ，１７ａがそれぞれ引き出
される。これらの渡り線１５ａ，１６ａ，１７ａの引き
出しは、コアの上側面（図２では左側面）に揃えて行な
われる。

【００１４】これに続く巻線巻回工程を説明するにあた
って、３相の渡り線１５ａ，１６ａ，１７ａのうちの１
相の渡り線１５ａについてまず説明を行なう。図４に示
すように、巻線巻回が終了した第１のブロック１２３ａ
の突極Ｕ１から上側（図２の左側）に向かって引き出さ
れた渡り線１５ａは、当該突極Ｕ１に隣接する突極Ｖ１
及びそれに隣接する突極Ｗ１を通って、次の第２のブロ
ック１２３ｂにおける対応の突極Ｕ２に導かれるように
引き回される。このとき突極Ｖ１に対しては、渡り線１
５ａが当該渡り線１５ａの引出側面と同一側である上面
側に引き回される。更にこれに隣接する次の突極Ｗ１に
対しては、渡り線１５ａがこの引出側面とは反対側であ
る下面側に引き回され、下面側から第２のブロック１２
３ｂにおける対応の突極Ｕ２に導かれる。そして上記と
同様にして突極Ｕ２に対する巻線巻回が行なわれる。

【００１５】また、他の２相の渡り線１６ａ，１７ａに
ついても同様であり、巻線巻回が終了した各突極Ｖ１，
Ｗ１から上側（図２の左側）に引き出された渡り線１６
ａ，１７ａは、当該突極Ｖ１，Ｗ１に各々隣接する突極
Ｗ１，Ｕ２及びそれに隣接する突極Ｕ２，Ｖ２を通っ
て、次の第２のブロック１２３ｂにおける対応の突極Ｖ
２，Ｗ２に導かれる。このとき渡り線１６ａ，１７ａは
突極Ｗ１，Ｕ２に対しては渡り線１６ａ，１７ａの引出
側面の同一面に引き回される。更にこれに隣接する次の
突極Ｕ２，Ｖ２に対しては、渡り線１６ａ，１７ａはこ
の引出側面とは反対側の下面側に引き回され、下面側か
ら次の第２のブロック１２３ｂにおける対応の突極Ｖ
２，Ｗ２に導かれる。そして同様にそれらの突極Ｖ２，
Ｗ２に対して巻線巻回が行なわれる。以後これを第６の
ブロック１２３ｆまで繰り返すことによって３相の電機
子コア１２の巻線が完成する。

【００１６】以上のような本実施例によれば、第１のブ
ロック１２３ａにおける各突極Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１から隣
の第２のブロック１２３ｂにおける各突極Ｕ２，Ｖ２，
Ｗ２に向かって、３相の渡り線１５ａ，１６ａ，１７ａ
がそれぞれ引き回される際に、３層のうち２相の渡り線
のみが、例えば図２において１６ａ，１７ａの２相の渡
り線のみが上面側（図２で左側）で交差するだけであ
る。他の１相の渡り線、例えば図２において１５ａの１
相の渡り線は、上記交差側とは反対側の下面側（図２で
右側）に配されている。

【００１７】従って、従来の図１２におけるように各渡
り線が３段にわたって重なり合ってしまうことはないの
で、２段にわたる各突極に対する巻線の重なり高さより
も大きくなることはない。これによりコア巻線組の全体
が厚くなってしまうことはなくなるため、回転電機の薄
型化が容易となる。また、組立後に図３において各巻線
１５，１６，１７の各渡し線とロータケース２１との当
りが防止されるので、ギャップＧを小さくすることがで
きる。

【００１８】図５は本発明の他の実施例を示すもので、
図１の実施例が各巻線を電機子コア１２に対して右巻
（ＣＷ）方向（裏面から見て）に巻回しているのに対し
て、これとは反対に各巻線を電機子コア１２に対して左
巻（ＣＣＷ）方向に巻回する方法を示すものである。こ
の場合は第１のブロック１２３ａ乃至第６のブロック１
２３ｆを構成する各３個の突極の配置順序を図１とは逆
方向にし、かつ各突極に対する３相巻線巻回方法も図４
とは逆方向に行なう。

【００１９】すなわち、３層の渡り線１５ａ，１６ａ，
１７ａのうちの１相の渡り線１５ａに一例をとって説明
すると、巻線巻回が終了した第１のブロック１２３ａの
突極Ｕ１から上側に向かって引き出された渡り線１５ａ
は、図６に示すように当該突極Ｕ１の図示左側に隣接す
る突極Ｖ１及びそれに隣接する突極Ｗ１を通って、次の
第２のブロック１２３ｂにおける対応の突極Ｕ２に導か
れるように引き回される。このとき突極Ｖ１に対して
は、図４と同様に渡り線１５ａが当該渡り線１５ａの引
出側面と同一側である上面側に引き回され、更にこれに
隣接する次の突極Ｗ１に対しては、渡り線１５ａがこの
引出側面とは反対側である下面側に引き回されて、下面
側から第２のブロック１２３ｂにおける対応の突極Ｕ２
に導かれる。そして突極Ｕ２に対する巻線巻回が行なわ
れる。また他の２相の渡り線１６ａ，１７ａについても
図４に順次て同様に行なわれる。

【００２０】この実施例によって各巻線の巻回方向が前
記実施例と逆になるだけで、同様な作用が行なわれるた
め同様な効果を得ることができる。

【００２１】図７は本発明のその他の実施例を示すもの
で、電機子コア１２の各突極１２３を図１と同様に配置
した状態で、第１のブロック１２３ａ乃至第６のブロッ
ク１２３ｆの各突極１２３に対する巻線１５，１６，１
７を１体の巻線ノズルを用いて巻回する方法を示すもの
である。まず、第１のブロック１２３ａ乃至第６のブロ
ック１２３ｆの各突極Ｕ１乃至Ｕ６に対して順次巻線１
５を巻回する。この方法は図８に示すように、巻線巻回
が終了した第１のブロック１２３ａの突極Ｕ１から上側
に向かって渡り線１５ａを引き出し、この渡り線１５ａ
を隣接する突極Ｖ１の上面側に引き回し、更に隣接する
次の電極Ｗ１に対しては下面側に引き回し、この下面側
から第２のブロック１２３ｂにおける対応の突極Ｕ２に
導く。そして、この突極Ｕ２に対する巻線巻回を行な
う。

【００２２】続いて、第１のブロック１２３ａ乃至第６
のブロック１２３ｆの各突極Ｖ１乃至Ｖ６に対して、図
８に順次て同様に巻線巻回を行なう。次に第１のブロッ
ク１２３ａ乃至第６のブロック１２３ｆの各突極Ｗ１乃
至Ｗ６に対して同様に巻線巻回を行なう。この場合巻線
の開始はＵ，Ｖ，Ｗのいずれの相から行なっても良く、
更に各相の巻始め位置も任意に選ぶことができる。

【００２３】この実施例によれば、図１の実施例に比べ
て１体の巻線ノズルを用いて巻回する方法が異なるだけ
で同様な作用が行なわれるため同様な効果を得ることが
できる。

【００２４】図９は本発明のその他の実施例を示すもの
で、電機子コア１２の第１のブロック乃至第６のブロッ
クの各突極Ｕ１乃至Ｕ６、Ｖ１乃至Ｖ６及びＷ１乃至Ｗ
６に対して、全周３６０°を３分割して対角に位置する
各相の各突極の１個ずつを、３体の巻線ノズルで同時に
巻線巻回を行なうようにした例を示すものである。ここ
で各突極の周囲に配置する３体の巻線ノズルは、３６０
°を３体のノズルを用いて略３分割するには、３６０°
の３分割で１２０°と思えるが、実際はモータに構成さ
れる突極の数により変化するため、１２０°に均等とは
なっていない。例えば、本発明に用いたモータの場合で
は、１８個の突極を構成しているので、図９に示すよう
な角度でＵ相に対応する突極Ｕ１、Ｖ相に対応する突極
Ｖ１，Ｗ相に対応する突極Ｗ１に対して巻線可能な位置
に３体のノズルが取り付けられている。

【００２５】３体の巻線ノズル，，を前述の条件
を満たす位置に取り付けて、各突極Ｕ１乃至Ｕ６、Ｖ１
乃至Ｖ６及びＷ１乃至Ｗ６に対して順次巻線巻回を行な
わせる。図９の角度は一例を示している。なお、３体の
ノズル位置は極数に応じて、その都度計算にて求める。

【００２６】例えば、各突極Ｕ１乃至Ｕ６、Ｖ１乃至Ｖ
６及びＷ１乃至Ｗ６を図９のように配置した状態で、順
次巻線巻回を行なう。まず、図１０に示すように巻線巻
回が完了した突極Ｕ１から上側に向かって渡り線１５ａ
を引き出し、この渡り線１５ａを隣接する突極Ｖ５の上
面側に引き回し、更に隣接する次の突極Ｗ４に対しては
下面側に引き回し、この下面側から次の対応する突極Ｕ
２に導く。そしてこの突極Ｕ２に対する巻線巻回を行な
う。

【００２７】同様にして、図１０に順次て巻線巻回が完
了した突極Ｖ１及びＷ１から上側に向かって渡り線１６
ａ，１７ａを引き出し、渡り線１６ａ，１７ａを隣接す
る突極Ｗ６，Ｕ５の上面側に引き回し、更に隣接する次
の突極Ｕ４，Ｖ３に対しては下面側に引き回し、この下
面側から次の対応する突極Ｖ２，Ｗ２に導く。そしてこ
れら突極Ｖ２，Ｗ２に対する巻線巻回を行ない、これら
の巻回を各突極Ｕ６，Ｖ６及びＷ６まで繰り返す。

【００２８】このような実施例によっても３相の各突極
が隣接し配置されていないだけで、図１の実施例と同様
な作用が行なわれるため、同様な効果を得ることができ
る。

【００２９】本発明の各実施例では１８極の突極を設け
た電機子コアに対する巻線方法を例にとって示したが、
３ｎ極（ｎ：２以上の整数）の突極を設けた場合にも同
様な巻線巻回を行なうことができる。また、巻線方向は
目的、用途等に応じて右巻、左巻のいずれを選ぶことも
できる。

【００３０】

【発明の効果】以上述べて明らかなように本発明によれ
ば、３相の各突極に巻線巻回が終了した３相の渡り線の
うち２相の渡り線のみを交差させて、他の１相の渡り線
は交差側と反対側に配するようにしたので、渡り線が多
点で交差することはなくなるため薄型化した回転電機を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電機子コアの巻線方法の実施例に用い
られる電機子コアを示す平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ’線断面図である。

【図３】本発明が適用されるスピンドルモータを示す断
面図である。

【図４】本実施例における１相のコア巻線の引き回し例
を示す模式図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す平面図である。

【図６】図５の１相のコア巻線の引き回し例を示す模式
図である。

【図７】本発明のその他の実施例を示す平面図である。

【図８】図７の１相のコア巻線の引き回し例を示す模式
図である。

【図９】本発明のその他の実施例を示す平面図である。

【図１０】図９の１相のコア巻線の引き回し例を示す模
式図である。

【図１１】従来の例を示す平面図である。

【図１２】図１１の１相のコア巻線の引き回し例を示す
模式図である。

【符号の説明】

１２ 電機子コア １２３ 突極 １５，１６，１７ 巻線 １５ａ，１６ａ，１７ａ 渡り線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸芯部から放射状に突出された３の整数
   倍個の突極のうち、１つのブロックを構成する３個の突
   極に対して２段に巻線の巻回を行なった後、この第１の
   ブロックにおける各突極から当該突極の一面側に揃えて
   渡り線をそれぞれ引き出し、隣接する２個の突極を通り
   越すようにして上記渡り線を引き出し、次の第２のブロ
   ックにおける対応の突極に対して巻線の巻回を行ない、
   これを繰り返すようにした電機子コアの巻線方法であっ
   て、１つのブロックにおける各突極から引き出された各
   渡り線を引き回す際において、１つのブロックにおける
   突極から他のブロックにおける突極に向かう３相の渡り
   線のうち、２相の渡り線のみを交差させ、他の１相の渡
   り線は交差側とは反対側の面側に配するようにして渡り
   線の引き回しを行なうことを特徴とする電機子コアの巻
   線方法。
2. 【請求項２】 軸芯部から放射状に突出された３の整数
   倍個の突極のうち、１つのブロックを構成する３相の突
   極のうち１相に対応する突極に対して２段に巻線の巻回
   を行なった後、上記巻回した１相に対応する突極から当
   該突極の一面側に渡り線を引き出し、隣接する２個の突
   極を通り越すようにして上記渡り線を引き回し、次の１
   相に対応する突極に対して上記巻線の巻回を行ない、上
   記１相に対応する突極に上記巻線の巻回が終了した後、
   別の相に対応する突極に上記巻線を用いて巻回を行な
   い、これを繰り返すようにした電機子コアの巻線方法で
   あって、３相の各々に対応する突極が引き出された渡り
   線を引き回す際において、上記巻線を終了した当該突極
   に直接隣接する突極に対しては、渡り線の引出側面とは
   反対側の面上に渡り線を引き回し、更にこれに隣接する
   次の突極に対しては再び渡り線の引出面側に渡り線を引
   き回し、次の突極に巻線の巻回を行なうようにしたこと
   を特徴とする電機子コアの巻線方法。