(57)【要約】【課題】ステータコアの各歯部に導線を下層と上層の２つのコイルに分けて巻付け、各層のコイルの端部を並列結線して２つのコイルに並行して電流を流すようにした電動機の固定子において、引出し線の結線作業や、固定作業がしやすくなるようにする。【解決手段】  ステータコア１０の各歯部１１に、下層の第１コイルと、上層の第２コイルとを巻線し、各コイルの一端Ｗ１ａ、Ｗ２ａをステータコア１０の一方の端面から取出して電源側に接続される線として結束し、各コイルの他端Ｗ１ｂ、Ｗ２ｂをステータコア１０の他方の端面から取出して中性点に接続される線として結束し、第１コイルと第２コイルとに並行して電流が流れるように結線することにより、電動機の固定子２１を得る。【選択図】  図１６
2011055653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の歯部及びこの歯部間に形成されたスロットを有するステータコアと、前記歯部に絶縁材を介して回巻されたコイルとを備え、
前記コイルは、各歯部の下層に巻かれた第１コイルと、各歯部の上層に巻かれた第２コイルとを有し、
各コイルの一端が前記ステータコアの一方の端面から取出されて電源側に接続される線として結束され、
各コイルの他端が前記ステータコアの他方の端面から取出されて中性点に接続される線として結束されており、
前記第１コイルと第２コイルとに並行して電流が流れるように結線されていることを特徴とする電動機の固定子。
【請求項２】
前記ステータコアの各端面から取出されて結束されたそれぞれの線は、絶縁材で被覆されて前記ステータコアに固定されている請求項１記載の電動機の固定子。
【請求項３】
複数の歯部及びこの歯部間に形成されたスロットを有するステータコアの前記歯部に絶縁材を装着し、前記スロットを通って前記歯部の周りを周回するノズルを有する巻線装置を用い、前記歯部に対して、並列結線される第１コイルと第２コイルとを連続して巻線する電動機の固定子の製造方法において、
前記ステータコアの一端面側で導線の始端部を保持して、第１コイルを巻線し、
第１コイルの巻終りのときに前記ステータコアの他端面側で前記ノズルを停止させ、前記ノズルと前記第１コイルとの間の導線をフックで引っ張り出し、
その状態で前記ノズルを前記ステータコアの一端面側に移動させて、クランプ兼カッター装置により、該一端面側に引き出された前記導線の前記第１コイル側を切断分離すると共に、前記ノズル側をクランプさせ、
更に、前記フックで前記ステータコアの他端面側に引き出された導線を更に引っ張って、前記一端面側で切断分離された導線の巻終り端部を前記他端面側に引っ張り出し、
次いで、前記ノズルを再び同じ方向に周回させて第２コイルを巻線し、
第２コイルの巻終りのときに前記ステータコアの他端面側で前記ノズルを停止させ、前記ノズルと前記第２コイルとの間の導線をフックで引っ張り出し、
その状態で前記ノズルを前記ステータコアの一端面側に移動させて、クランプ兼カッター装置により、該一端面側に引き出された前記導線の前記第２コイル側を切断分離すると共に、前記ノズル側をクランプさせ、
更に、前記フックで前記ステータコアの他端面側に引き出された導線を更に引っ張って、前記一端面側で切断分離された導線の巻終り端部を前記他端面側に引っ張り出すことを特徴とする電動機の固定子の製造方法。
【請求項４】
複数の歯部及びこの歯部間に形成されたスロットを有するステータコアの前記歯部に絶縁材を装着し、前記スロットを通って前記歯部の周りを周回するノズルを有する巻線装置を用い、前記歯部に対して、並列結線される第１コイルと第２コイルとを連続して巻線する電動機の固定子の製造方法において、
前記ステータコアの一端面側で導線の始端部を保持して、第１コイルを巻線し、
第１コイルの巻終りのときに前記ステータコアの他端面側で前記ノズルを停止させ、前記ノズルと前記第１コイルとの間の導線をフックで引っ張り出し、
次いで、前記ノズルを前記第１コイルと逆方向に回転させて第２コイルを巻線し、
第２コイル巻線後に前記ノズルを前記ステータコアの一端面側で停止させ、クランプ兼カッター装置により、該一端面側に引き出された前記導線の前記第２コイル側を切断分離すると共に、前記ノズル側をクランプさせることを特徴とする電動機の固定子の製造方法。
【請求項５】
前記ステータコアのいずれか一方の端面に取り出された前記第１コイル及び前記第２コイルの一端部を電源側に接続される線として結束し、前記ステータコアの他方の端面に取り出された前記第１コイル及び前記第２コイルの他端部を、中性点に接続される線として結束する請求項３又は４記載の電動機の固定子の製造方法。
【請求項６】
前記ステータコアの各端面から取出されて結束されたそれぞれの導線を、絶縁材で被覆して前記ステータコアに固定する請求項３〜５のいずれか１つに記載の電動機の固定子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の固定子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に電動機の巻線は、出力が大きくなるほど、また電源電圧が小さくなるほど巻数が減少し、かつ線径が大きくなる。巻線の線径が大きくなると線の剛性が高くなり、巻線作業などが困難になって品質の低下を招くことが知られている。
【０００３】
このため、複数の導線を並列して巻付けてコイルを形成したり、ステータコアの各歯部に導線を下層と上層の２つのコイルに分けて巻付け、各層のコイルの端部を並列結線して２つのコイルに並行して電流を流すようにすることが行われている。
【０００４】
例えば下記特許文献１には、上記のうち後者の方法で巻線して得られる電動機の固定子として、ステータコアに絶縁部材からなる巻枠部を装着し、この巻枠部に巻線を巻付けて集中巻線となし、３相各々の極間接続を並列接続とする電動機の固定子において、各極の巻線を、巻方向が互いに逆な下層巻線（巻始め側）と上層巻線（巻終り側）に分割するとともに、下層巻線の巻終り部の巻線を巻枠部から外部に引き出したあとに再び巻枠部に引き入れて上層巻線を行い、極の巻始め線（下層巻線の巻始め線）と巻終り線（上層巻線の巻終り線）を接続して一端となし、下層巻線と上層巻線の中間部で外部に引き出された線（中間引出し線）を他端となして、それぞれの相に結線することを特徴とする電動機の固定子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１９７５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に示される固定子では、電線の巻始め線の保持と、巻終り線の取出しと、下層巻線と上層巻線の中間部での引出しとを、ステータコアの同じ端面側で行っているので、巻始め線、巻終り線、中間引出し線が、ステータコアの同じ端面から引出されることになり、引出し線の結線ミスが生じやすくなり、引出し線を結線して絶縁材を被せた接続部のステータコアへの固定スペースがとりにくくなるという問題があった。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、ステータコアの各歯部に導線を下層と上層の２つのコイルに分けて巻付け、各層のコイルの端部を並列結線して２つのコイルに並行して電流を流すようにした電動機の固定子において、引出し線の結線作業や、固定作業がしやすくなるようにした電動機の固定子及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の電動機の固定子は、複数の歯部及びこの歯部間に形成されたスロットを有するステータコアと、前記歯部に絶縁材を介して回巻されたコイルとを備え、
前記コイルは、各歯部の下層に巻かれた第１コイルと、各歯部の上層に巻かれた第２コイルとを有し、
各コイルの一端が前記ステータコアの一方の端面から取出されて電源側に接続される線として結束され、
各コイルの他端が前記ステータコアの他方の端面から取出されて中性点に接続される線として結束されており、
前記第１コイルと第２コイルとに並行して電流が流れるように結線されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の固定子によれば、各コイルの一端と他端とが、それぞれステータコアの反対側の端面から取出されて、一方の端面から取出された線が電源側に接続され、他方の端面から取出された線が中性点に接続されるので、引出し線の結線ミスが生じにくくなり、結線後に接続部を固定する際のスペースも大きくとることができる。したがって、引出し線の結線作業や、固定作業がしやすくなる。
【００１０】
本発明の電動機の固定子においては、前記ステータコアの各端面から取出されて結束されたそれぞれの線は、絶縁材で被覆されて前記ステータコアに固定されていることが好ましい。この場合、絶縁材としては、絶縁チューブや樹脂材などが挙げられる。
【００１１】
また、本発明の電動機の固定子の製造方法の一つは、複数の歯部及びこの歯部間に形成されたスロットを有するステータコアの前記歯部に絶縁材を装着し、前記スロットを通って前記歯部の周りを周回するノズルを有する巻線装置を用い、前記歯部に対して、並列結線される第１コイルと第２コイルとを連続して巻線する電動機の固定子の製造方法において、
前記ステータコアの一端面側で導線の始端部を保持して、第１コイルを巻線し、
第１コイルの巻終りのときに前記ステータコアの他端面側で前記ノズルを停止させ、前記ノズルと前記第１コイルとの間の導線をフックで引っ張り出し、
その状態で前記ノズルを前記ステータコアの一端面側に移動させて、クランプ兼カッター装置により、該一端面側に引き出された前記導線の前記第１コイル側を切断分離すると共に、前記ノズル側をクランプさせ、
更に、前記フックで前記ステータコアの他端面側に引き出された導線を更に引っ張って、前記一端面側で切断分離された導線の巻終り端部を前記他端面側に引っ張り出し、
次いで、前記ノズルを再び同じ方向に周回させて第２コイルを巻線し、
第２コイルの巻終りのときに前記ステータコアの他端面側で前記ノズルを停止させ、前記ノズルと前記第２コイルとの間の導線をフックで引っ張り出し、
その状態で前記ノズルを前記ステータコアの一端面側に移動させて、クランプ兼カッター装置により、該一端面側に引き出された前記導線の前記第２コイル側を切断分離すると共に、前記ノズル側をクランプさせ、
更に、前記フックで前記ステータコアの他端面側に引き出された導線を更に引っ張って、前記一端面側で切断分離された導線の巻終り端部を前記他端面側に引っ張り出すことを特徴とする。
【００１２】
上記電動機の固定子の製造方法によれば、第１コイルの巻終りのときにステータコアの他端面側でノズルを停止させ、前記ノズルと前記第１コイルとの間の導線をフックで引っ張り出し、その状態で前記ノズルを前記ステータコアの一端面側に移動させて、クランプ兼カッター装置により、該一端面側に引き出された前記導線の前記第１コイル側を切断分離すると共に、前記ノズル側をクランプさせ、更に、前記フックで前記ステータコアの他端面側に引き出された導線を更に引っ張って、前記一端面側で切断分離された導線の巻終り端部を前記他端面側に引っ張り出すようにしたので、第１コイルの巻始め端部を一端面側に取出し、巻終り側の端部を他端面側に取出すことができる。
【００１３】
同様に、第２コイルの巻終りのときにステータコアの他端面側でノズルを停止させ、前記ノズルと前記第２コイルとの間の導線をフックで引っ張り出し、その状態で前記ノズルを前記ステータコアの一端面側に移動させて、クランプ兼カッター装置により、該一端面側に引き出された前記導線の前記第２コイル側を切断分離すると共に、前記ノズル側をクランプさせ、更に、前記フックで前記ステータコアの他端面側に引き出された導線を更に引っ張って、前記一端面側で切断分離された導線の巻終り端部を前記他端面側に引っ張り出すことにより、第２コイルの巻始め端部を一端面側に取出し、巻終り側の端部を他端面側に取出すことができる。
【００１４】
その結果、第１コイルと第２コイルとを同じ方向に巻いて、それぞれの巻始め端部をステータコアの一端面側に引出し、それぞれの巻終り端部をステータコアの他端面側に引出すことができる。そして、各コイルの巻始め端部と巻終り端部とをステータコアの異なる端面で結線できるので、引出し線の結線ミスが生じにくくなり、結線後に接続部を固定する際のスペースも大きくとることができる。
【００１５】
また、第１コイルと第２コイルとを同じ方向に巻くことができるので、ステータコアの歯部を周回するノズルの軌跡を、例えば特開２００６−９４６３２号公報に示されるように、巻線中の線がたるまないように左右非対称な軌跡にして巻線することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の電動機の固定子の製造方法のもう一つは、複数の歯部及びこの歯部間に形成されたスロットを有するステータコアの前記歯部に絶縁材を装着し、前記スロットを通って前記歯部の周りを周回するノズルを有する巻線装置を用い、前記歯部に対して、並列結線される第１コイルと第２コイルとを連続して巻線する電動機の固定子の製造方法において、
前記ステータコアの一端面側で導線の始端部を保持して、第１コイルを巻線し、
第１コイルの巻終りのときに前記ステータコアの他端面側で前記ノズルを停止させ、前記ノズルと前記第１コイルとの間の導線をフックで引っ張り出し、
次いで、前記ノズルを前記第１コイルと逆方向に回転させて第２コイルを巻線し、
第２コイル巻線後に前記ノズルを前記ステータコアの一端面側で停止させ、クランプ兼カッター装置により、該一端面側に引き出された前記導線の前記第２コイル側を切断分離すると共に、前記ノズル側をクランプさせることを特徴とする。
【００１７】
上記電動機の固定子の製造方法によれば、第１コイルの巻線操作の後、第２コイルの巻線操作をスムーズに行うことができると共に、第１コイルの巻始め端部と、第２コイルの巻終り端部とを、ステータコアの一端面側に引出し、第１コイルの巻終り端部と、第２コイルの巻始め端部とを繋がった状態で、ステータコアの他端面側に引出すことができる。そして、第１コイルと第２コイルとで巻線方向を逆にしたことで、例えば、第１コイルの巻始め端部から巻終り端部への電流の流れと、第２コイルの巻終り端部から巻始め端部への電流の流れとが並行することになる。このため、ステータコアのそれぞれの端面に引出された導線どうしを結線することにより、第１コイルと第２コイルとを並列結線することが可能となり、引出し線の結線ミスが生じにくくなり、結線後に固定する際のスペースも大きくとることができる。
【００１８】
本発明の電動機の固定子の製造方法においては、前記ステータコアのいずれか一方の端面に取り出された前記第１コイル及び前記第２コイルの一端部を電源側に接続される線として結束し、前記ステータコアの他方の端面に取り出された前記第１コイル及び前記第２コイルの他端部を、中性点に接続される線として結束することが好ましい。
【００１９】
また、前記ステータコアの各端面から取出されて結束されたそれぞれの導線を、絶縁材で被覆して前記ステータコアに固定することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ステータコアの各歯部の下層に巻かれる第１コイルと、各歯部の上層に巻かれる第２コイルの、一端と他端とが、それぞれステータコアの反対側の端面から取出されて、一方の端面から取出された線が電源側に接続され、他方の端面から取出された線が中性点に接続されるので、引出し線の結線ミスが生じにくくなり、結線後に接続部を固定する際のスペースも大きくとることができる。したがって、引出し線の結線作業や、固定作業がしやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による電動機の固定子の巻線状態を示す平面図である。
【図２】本発明による電動機の固定子の第１の製造方法において、第１コイルの巻線終了時にノズルをステータコアの他端面側で停止した状態を示す説明図である。
【図３】同第１の製造方法において、ノズルと第１コイルとの間にフックを挿入した状態を示す説明図である。
【図４】同第１の製造方法において、ノズルと第１コイルとの間の導線をフックで引っ張り出した状態を示す説明図である。
【図５】同第１の製造方法において、更にノズルをステータコアの一端面側に移動させ、ノズルと第１コイルとの間にクランプ兼カッター装置を挿入した状態を示す説明図である。
【図６】同第１の製造方法において、クランプ兼カッター装置によりノズルと第１コイルとの間の導線を引っ張り出した状態を示す説明図である。
【図７】同第１の製造方法において、クランプ兼カッター装置により、前記導線の第１コイル側を切断分離すると共に、ノズル側をクランプさせた状態を示す説明図である。
【図８】同第１の製造方法において、前記フックでステータコアの他端面側に引き出された導線を更に引っ張って、前記一端面側で切断分離された導線の巻終り端部を前記他端面側に引っ張り出した状態を示す説明図である。
【図９】同第１の製造方法において、前記ノズルを再び同じ方向に周回させて第２コイルを巻線し、第２コイルの巻終りのときに前記ステータコアの他端面側で前記ノズルを停止させ、前記ノズルと前記第２コイルとの間にフックを挿入した状態を示す説明図である。
【図１０】同第１の製造方法において、前記ノズルと前記第２コイルとの間の導線をフックで引っ張り出した状態を示す説明図である。
【図１１】同第１の製造方法において、前記ノズルを前記ステータコアの一端面側に移動させた状態を示す説明図である。
【図１２】同第１の製造方法において、前記ノズルと第２コイルとの間にクランプ兼カッター装置を挿入した状態を示す説明図である。
【図１３】同第１の製造方法において、クランプ兼カッター装置により、前記ノズルと前記第２コイルとの間の導線を引っ張り出した状態を示す説明図である。
【図１４】同第１の製造方法において、クランプ兼カッター装置により、前記導線の前記第２コイル側を切断分離すると共に、前記ノズル側をクランプさせた状態を示す説明図である。
【図１５】同第１の製造方法において、前記フックでステータコアの他端面側に引き出された導線を更に引っ張って、前記一端面側で切断分離された導線の巻終り端部を前記他端面側に引っ張り出した状態を示す説明図である。
【図１６】同第１の製造方法により、ステータコアの全歯部に巻線をした状態を示す斜視図である。
【図１７】同第１の製造方法において、ステータコアの他端面側から引き出された導線を結線した状態を示す斜視図である。
【図１８】ステータコアの他端面側から引き出された導線を結線した状態で、第２絶縁チューブ(接続点チューブ)で覆い、ステータコアの他端面に結束して固定した状態を示す平面図である。
【図１９】ステータコアの一端面側から引き出された導線を第１絶縁チューブで覆い、リード線と結線した状態を示す斜視図である。
【図２０】ステータコアの一端面から引き出された導線を、更に太い第２絶縁チューブ(接続点チューブ)で覆って、ステータコアの一端面に固定した状態を示す平面図である。
【図２１】各コイルの結線状態を示す回路図である。
【図２２】本発明による電動機の固定子の第２の製造方法において、第１コイルの巻線終了時にノズルをステータコアの他端面側で停止した状態を示す説明図である。
【図２３】同第２の製造方法において、ノズルと第１コイルとの間にフックを挿入した状態を示す説明図である。
【図２４】同第２の製造方法において、ノズルと第１コイルとの間の導線をフックで引っ張り出した状態を示す説明図である。
【図２５】同第２の製造方法において、ノズルを第１コイルとは逆方向に周回させて第２コイルを巻線した状態を示す説明図である。
【図２６】同第２の製造方法において、ノズルと第１コイルとの間にクランプ兼カッター装置を挿入した状態を示す説明図である。
【図２７】同第２の製造方法において、ノズルと第１コイルとの間の導線をクランプ兼カッター装置で引っ張り出した状態を示す説明図である。
【図２８】同第２の製造方法において、クランプ兼カッター装置により、導線の第２コイル側を切断分離すると共に、ノズル側をクランプさせた状態を示す説明図である。
【図２９】同第２の製造方法により、ステータコアの全歯部に巻線をした状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２３】
図１は、本発明において、ステータコア１０内にコイル巻線装置の巻線ヘッド１４を挿入し、巻線を施す状態を示している。
【００２４】
まず、ステータコア１０は、内周に複数の歯部１１を有し、各歯部１１の間は、スロット１２をなしている。ステータコア１０の歯部１１の上下端面、及びスロット１２の内周面には、絶縁材からなる巻枠（インシュレータ）１３が装着されている。この実施形態では、ステータコア１０に歯部１１が９個、スロット１２が９個設けられているが、歯部１１やスロット１２の数は特に限定されるものではない。
【００２５】
巻線ヘッド１４は、この実施形態の場合、放射状に等間隔で突設された３つのノズル１５を有し、３つの歯部１１に対して同時に巻線を施すようになっている。したがって、この実施形態では、巻線操作を３回行うことにより、全歯部１１に巻線が施されることになる。なお、ステータコア１０の全スロットに対応する数のノズル１５を有する巻線ヘッド１４を用いて、全てのスロット１２にノズル１５を同時に挿入して巻線を行うことも可能である。
【００２６】
ノズル１５は、例えば特許第４２５２６５６号公報に示されるような機構によって、歯部１１の回りを周回するように移動すると共に、巻線ヘッド１４に対して半径方向に出没動作し、導線Ｗを歯部１１の突出方向に整列させて多層に巻線を施すようになっている。
【００２７】
本発明による電動機の固定子の第１の製造方法においては、図２に示すように、ステータコア１０の一端面側（図中下方の端面側）で、クランプ兼カッター装置１７で導線の巻始め端部Ｗ１ａを保持し、ノズル１５を対応する歯部１１の回りに周回させて、歯部１１の下層に巻かれた第１コイルＣ１を形成する。そして、第１コイルＣ１の巻線終了の直前にノズル１５をステータコア１０の他端面側（図中上方の端面側）で停止させる。
【００２８】
なお、クランプ兼カッター装置１７は、フック部１８と、切断保持部１９とを有し、フック部１８と切断保持部１９とで導線を挟持することにより、導線を切断して、コイルに繋がる側の端部を遊離すると共に、ノズル１５に繋がる側の端部を保持するようになっている。
【００２９】
次に、図３に示すように、ステータコア１０の他端面側で、第１コイルＣ１とノズル１５との間にフック２０が挿入される。このとき、ステータコア１０を支持する図示しない台を下降させることによりステータコア１０を下降させて、第１コイルＣ１とノズル１５との間にフック２０を挿入しやすくする。
【００３０】
そして、図４に示すように、フック２０が後退して、導線Ｗを引っ掛けて半径方向外方に所定長さ引っ張り出す。なお、フック２０が後退した後、ステータコア１０を上昇させて元の位置に復帰させる。
【００３１】
次に、図５に示すように、ノズル１５が再び半周回ってステータコア１０の一端面側に移動する。そして、第１コイルＣ１とノズル１５との間にクランプ兼カッター装置１７のクランプ部１８が挿入される。このとき、ステータコア１０を支持する図示しない台を上昇させることによりステータコア１０を上昇させて、第１コイルＣ１とノズル１５との間にクランプ兼カッター装置１７のクランプ部１８を挿入しやすくする。
【００３２】
この状態で、図６に示すように、クランプ兼カッター装置１７が後退し、第１コイルＣ１の巻終り端部Ｗ１ｂを引っ張り出す。なお、クランプ兼カッター装置１７が後退した後に、ステータコア１０を下降させて元の位置に復帰させる。
【００３３】
更に、図７に示すように、クランプ兼カッター装置１７のクランプ部１８と切断保持部１９とが閉じて、第１コイルＣ１側に伸びる導線の巻終り端部Ｗ１ｂを遊離すると共に、ノズル１５側に繋がる端部を保持する。このノズル１５側に繋がる端部が、第２コイルＣ２の巻始め端部Ｗ２ａとなる。
【００３４】
そして、図８に示すように、フック２０を更に後退させ、ステータコア１０の一端面側に引き出された、第１コイルＣ１の巻終り端部Ｗ１ｂを、ステータコア１０の他端面側に引っ張り出す。
【００３５】
次に、図９に示すように、ノズル１５を再び第１コイルＣ１と同じ方向に周回させて、第１コイルＣ１の上層に第２コイルＣ２の巻線を行い、第２コイルＣ２の巻線終了の直前でノズル１５をステータコア１０の他端面側で停止させる。そして、第２コイルＣ２とノズル１５との間にフック２０を挿入する。なお、前述したように、このとき、ステータコア１０を下降させて、第２コイルＣ２とノズル１５との間にフック２０が挿入されやすくする。
【００３６】
そして、図１０に示すように、フック２０が後退して、巻終り端部Ｗ２ｂを引っ掛けて半径方向外方に所定長さ引っ張り出す。
【００３７】
次に、図１１に示すように、ノズル１５が再び半周回ってステータコア１０の一端面側に移動する。
【００３８】
そして、図１２に示すように、第２コイルＣ２とノズル１５との間にクランプ兼カッター装置１７のクランプ部１８が挿入される。なお、前述したように、このとき、ステータコア１０を上昇させて、第２コイルＣ２とノズル１５との間にクランプ兼カッター装置１７のクランプ部１８が挿入されやすくする。
【００３９】
この状態で、図１３に示すように、クランプ兼カッター１７が後退し、第２コイルＣ２の巻終り端部Ｗ２ｂを引っ張り出す。
【００４０】
更に、図１４に示すように、クランプ兼カッター装置１７のクランプ部１８と切断保持部１９とが閉じて、第２コイルＣ２側に伸びる導線の巻終り端部Ｗ２ｂを遊離すると共に、ノズル１５側に繋がる端部を保持する。このノズル１５側に繋がる端部が、次の極の第１コイルＣ１の巻始め端部Ｗ１ａとなる。
【００４１】
そして、図１５に示すように、フック２０を更に後退させ、ステータコア１０の一端面側に引き出された、第２コイルＣ２の巻終り端部Ｗ２ｂを、ステータコア１０の他端面側に引っ張り出す。
【００４２】
この結果、第１コイルＣ１及び第２コイルＣ２の巻始め端部Ｗ１ａ、Ｗ２ａが、ステータコア１０の一端面側に引き出され、巻終り端部Ｗ１ｂ、Ｗ２ｂがステータコア１０の他端面側に引き出された状態となる。第１コイルＣ１及び第２コイルＣ２は、いずれも同じ方向に巻かれているので、各コイルＣ１、Ｃ２の巻始め端部Ｗ１ａ、Ｗ２ａから、巻終り端部Ｗ１ｂ、Ｗ２ｂに並行して電流を流すことにより、２本の導線をパラ巻きした場合とほぼ同等の出力が得られる。
【００４３】
このような操作を３回繰り返すことにより、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相のコイルを３極ずつ形成し、図１６に示すように、合計９極のコイルからなる固定子２１が形成される。そして、ステータコア１０の各極の歯部１１から、ステータコアの各端面に２本ずつの導線Ｗが引き出されている。すなわち、図１６において、ステータコア１０の一方の端面（下方の端面）からは、第１コイルＣ１及び第２コイルＣ２の巻始め端部Ｗ１ａ、Ｗ２ａが引き出され、ステータコア１０の他方の端面（上方の端面）からは、第１コイルＣ１及び第２コイルＣ２の巻終り端部Ｗ１ｂ、Ｗ２ｂが引き出されている。
【００４４】
次に、図１７に示すように、ステータコア１０の他方の端面から引き出された２本ずつの導線を３組ずつ引き出し、Ｕ，Ｖ，Ｗの各２本ずつ、合計６本の引き出し線をまとめ、各相との接触を防ぐための絶縁チューブ２２で覆う。その後、接続部２６を半田もしくは溶接、端子によって結線し、中性点を形成するようにする。その結果、６本ずつ結線されて絶縁チューブ２２で覆われた端部が、３本形成されることになる。
【００４５】
そして、図１８に示すように、絶縁チューブ２２で覆った３本の端部に第２絶縁チューブ２８を被せ、ステータコア１０の巻枠１３の外周壁の内側に沿って引き回し、紐２３で巻枠１３に縛り付けて固定する。このとき、巻枠１３の外周に突起３２が形成されているので、この突起３２に紐２３を引き掛けて縛り付けることができる。
【００４６】
一方、ステータコア１０の一方の端面から引き出された各極２本ずつの導線は、図１９に示すように、第１絶縁チューブ２５で覆い、更に、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相毎に、３本の第１絶縁チューブ２５を集め、合計６本の導線とリード線２７とを接続部２６によって結線する。
【００４７】
更に、図２０に示すように、各相の第１絶縁チューブ２５とリード線２７との接続部２６の結線部を、折り曲げるようにして大径の第２絶縁チューブ２８(接続点チューブ)に挿入し、第２絶縁チューブ２８から引出したリード線２７と第２絶縁チューブ２８と共に、ステータコア１０の巻枠１３の外周壁の内側に沿って引き回し、紐２３で巻枠１３に縛り付けて固定する。そして、Ｕ，Ｖ、Ｗの各相に、対応するリード線２７に電源端子２９を接続する。
【００４８】
なお、巻枠１３の外周壁には、複数の溝３０が所定箇所に設けられ、溝３０の間に突片３１が形成されている。そして、所定の突片３１の外周には、突起３２が形成され、前記リード線２７及び第２絶縁チューブ２８(接続点チューブ)は、紐２３によって、上記突起３２に引掛けながら上記突片３２に縛り付けることによって固定されている。
【００４９】
図２１には、上記のようにして得られた固定子の各コイルの結線状態を示す回路図が示されている。それぞれの歯部１１に第１コイルＣ１及び第２コイルＣ２が巻き付けられて各極のコイルが形成されている。Ｕ、Ｖ、Ｗの各コイルのステータコア１０の他端面（図１６，１７における上方の端面）から取り出された導線Ｗｂは、Ｕ、Ｖ、Ｗの相どうしで互いに結線されて中性点を構成している。
【００５０】
また、Ｕ、Ｖ、Ｗの各コイルのステータコア１０の一端面（図１６，１７における下方の端面、図１９における上方の端面）から取り出された導線Ｗａは、Ｕ、Ｖ、Ｗのそれぞれの相毎の導線とリード線２７を互いに結線し、それぞれのリード線２７が電源端子２９に接続されている。
【００５１】
このように、本発明による電動機の固定子の第１の製造方法によれば、ステータコア１０の一方の端面側から、電源側に接続される導線Ｗａ（第１コイルの巻始め端部Ｗ１ａ、第２コイルの巻始め端部Ｗ２ａ）が取り出され、ステータコア１０の他方の端面側から、中性点に接続される導線Ｗｂ（第１コイルの巻終り端部Ｗ１ｂ、第２コイルの巻終り端部Ｗ２ｂ）が取り出されるので、全ての導線を一つの端面側から取り出した場合に比べて、電源側へ行く導線と中性点側へ行く導線を区別することができ、結線ミスを生じにくくすることができる。
【００５２】
また、結線した導線を第２絶縁チューブ(接続点チューブ)等の絶縁材で覆って、ステータコア１０に固定する際のスペースも広くとることができる。
【００５３】
更に、この実施形態では、第１コイルＣ１と第２コイルＣ２とを同じ方向に巻いて形成できるので、例えば特開２００６−９４６３２号公報に示されるように、ステータコアの歯部を周回するノズルの軌跡を、巻線中の線がたるまないように左右非対称な軌跡にして巻線することが可能となる。
尚、本実施形態の第１の製造方法では、ステータコア１０の一方の端面側から取り出された導線Ｗａ（第１コイルの巻始め端部Ｗ１ａ、第２コイルの巻始め端部Ｗ２ａ）を電源側に接続し、ステータコア１０の他方の端面側から取り出された導線Ｗｂ（第１コイルの巻終り端部Ｗ１ｂ、第２コイルの巻終り端部Ｗ２ｂ）を中性点側に接続しているが、ステータコア１０の一方の端面側から取り出された導線Ｗａ（第１コイルの巻始め端部Ｗ１ａ、第２コイルの巻始め端部Ｗ２ａ）を中性点側に接続し、ステータコア１０の他方の端面側から取り出された導線Ｗｂ（第１コイルの巻終り端部Ｗ１ｂ、第２コイルの巻終り端部Ｗ２ｂ）を電源側に接続しても同様の効果が得られる。
【００５４】
次に、図２２〜２９を参照して、本発明による電動機の固定子の第２の製造方法について説明する。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には、同符号を付して、その説明を省略することにする。
【００５５】
図２２に示すように、ステータコア１０の一端面側（図中下方の端面）でクランプ兼カッター１７によって第１コイルＣ１の巻始め端部Ｗ１ａを保持し、第１コイルＣ１を巻線した後、ノズル１５をステータコア１０の他端面側（図中上方の端面側）で停止する。
【００５６】
次いで、図２３に示すように、ステータコア１０を下降させて、第１コイルＣ１とノズル１５の間に、フック２０を挿入する。
【００５７】
そして、図２４に示すように、フック２０を後退させて、第１コイルＣ１とノズル１５の間の導線Ｗをフック２０に引き掛けて所定長さ引っ張り出す。その後ステータコア１０を上昇させて元の位置に復帰させる。なお、フック２０から第１コイルＣ１に連結された側が第１コイルＣ１の巻終り端部Ｗ１ｂとなり、フック２０からノズル１５に連結された側が第２コイルＣ２の巻始め端部Ｗ２ａとなる。
【００５８】
次に、図２５に示すように、今度は、第１コイルＣ１とは逆方向にノズル１５を周回させて、第２コイルＣ２を巻線する。第２コイルＣ２の巻線が終了したら、ノズル１５をステータコア１０の一端面側で停止する。
【００５９】
そして、ステータコア１０を上昇させて、図２６に示すように、第２コイルＣ２とノズル１５の間に、クランプ兼カッター１７のクランプ部１８を挿入する。
【００６０】
続いて、図２７に示すように、クランプ兼カッター１７のクランプ部１８を後退させ、第２コイルＣ２とノズル１５の間の巻終り端部Ｗ２ｂを所定長さ引っ張り出す。その後、ステータコア１０を下降させて元の位置に復帰させる。
【００６１】
更に、図２８に示すように、クランプ兼カッター１７を閉じて第２コイルＣ２側に伸びる巻終り端部Ｗ２ｂを遊離すると共に、ノズル１５側に繋がる端部を保持する。
【００６２】
このような操作を３回繰り返すことにより、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相のコイルを３極ずつ形成し、図２９に示すように、合計９極のコイルからなる固定子２１ａが形成される。そして、ステータコア１０の各極の歯部１１から、ステータコアの各端面に２本ずつの導線Ｗが引き出されている。すなわち、図２８において、ステータコア１０の一方の端面（下方の端面）からは、第１コイルＣ１の巻始め端部Ｗ１ａ及び第２コイルＣ２の巻終り端部Ｗ２ｂが引き出され、ステータコア１０の他方の端面（上方の端面）からは、ループ状に繋がった状態で第１コイルＣ１の巻終り端部Ｗ１ｂ及び第２コイルＣ２の巻始め端部Ｗ２ａが引き出されている。尚、本実施形態では作業性の容易性(特に、接続部で結線するための導線端部の絶縁被覆の皮むき作業を容易にする等)及び絶縁性（特に、歯部に巻かれた各相の導線が接触しないように絶縁チューブ２２で覆い絶縁不良を低減する等）を考慮しループ状に繋がった第１コイルＣ１の巻終り端部Ｗ１ｂ及び第２コイルＣ２の巻始め端部Ｗ２ａを切断して切り離している。
【００６３】
そして、ステータコア１０の他方の端面（上方の端面）から突出した導線Ｗの巻終り端部Ｗ１ｂ、巻始め端部Ｗ２ａは、前記実施形態における図１７、１８と同様に、Ｕ，Ｖ，Ｗの各２本ずつ、合計６本の引き出し線をまとめ、各相との接触を防ぐための絶縁チューブ２２で覆う。その後、接続部によって結線して中性点を形成し、更にそれらを第２絶縁チューブ２８(接続点チューブ)で覆い、ステータコア１０に固定する。
【００６４】
また、ステータコア１０の一方の端面（下方の端面）から突出した導線Ｗの巻始め端部Ｗ１ａ、巻終り端部Ｗ２ｂは、前記実施形態における図１９、２０と同様に、第１絶縁チューブで覆い、更に、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相毎に、３本の第１絶縁チューブを集め、合計６本の導線とリード線とを接続部によって結線する。更に、各相の第１絶縁チューブとリード線との結線部を折り曲げるようにして大径の第２絶縁チューブ(接続点チューブ)に挿入し、第２絶縁チューブ(接続点チューブ)から引出したリード線と第２絶縁チューブと共に、ステータコア１０の巻枠１３の外周壁の内側に沿って引き回し、紐で巻枠に縛り付けて固定する。そして、リード線は、ステータコアの外側に引き出し、対応する電源端子に接続する。
【００６５】
この場合、第２コイルＣ２には、巻終り端部Ｗ２ｂが電源側となり、巻始め端部Ｗ２ａが中性点側となるが、第２コイルＣ２は、ノズル１５を第１コイルＣ１とは逆方向に周回させて形成したので、結果的に第１コイルＣ１と電流の流れる方向が同じとなり、２つのコイルＣ１、Ｃ２に並列して電流を流すことが可能となる。
【００６６】
このように、本発明による電動機の固定子の第２の製造方法によれば、第１コイルＣ１の巻線終了後に導線Ｗをフック２０で保持して、第２コイルＣ２を逆方向に巻いて形成することにより、２つのコイルＣ１，Ｃ２の巻線操作を作業性よく行うことができる。
【００６７】
また、電源側に接続する導線と、中性点側に接続する導線とを、ステータコア１０の反対側の面から取出すようにしたので、結線ミスを防止できると共に、導線の巻始め端部や巻終り端部を絶縁材で絶縁して、ステータコアの対応する端面に固定でき、導線の端部を絶縁して固定する作業を迅速に行うことができる。
尚、本実施形態の第２の製造方法では、ステータコア１０の一方の端面（下方の端面）から第１コイルＣ１の巻始め端部Ｗ１ａ及び第２コイルＣ２の巻終り端部Ｗ２ｂが引き出され電源側に接続され、ステータコア１０の他方の端面（上方の端面）から第１コイルＣ１の巻終り端部Ｗ１ｂ及び第２コイルＣ２の巻始め端部Ｗ２ａが引き出され中性点側に接続しているが、ステータコア１０の一方の端面（下方の端面）から第１コイルＣ１の巻始め端部Ｗ１ａ及び第２コイルＣ２の巻終り端部Ｗ２ｂが引き出され中性点側に接続され、ステータコア１０の他方の端面（上方の端面）から第１コイルＣ１の巻終り端部Ｗ１ｂ及び第２コイルＣ２の巻始め端部Ｗ２ａが引き出され電源側に接続しても同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００６８】
１０  ステータコア
１１  歯部
１２  スロット
１３  絶縁材からなる巻枠
１４  巻線ヘッド
１５  ノズル
１６  導線導入筒
１７  クランプ兼カッター
１８  クランプ部
１９  切断端部
２０  フック
２１、２１ａ  固定子
２２  絶縁チューブ
２３  紐
２５  第１絶縁チューブ
２６  接続部
２７  リード線
２８  第２絶縁チューブ(接続点チューブ)
２９  電源端子
３０  溝
３１  突片
３２  突起
【図１】
2011055653.tif 000003
【図２】
2011055653.tif 000004
【図３】
2011055653.tif 000005
【図４】
2011055653.tif 000006
【図５】
2011055653.tif 000007
【図６】
2011055653.tif 000008
【図７】
2011055653.tif 000009
【図８】
2011055653.tif 000010
【図９】
2011055653.tif 000011
【図１０】
2011055653.tif 000012
【図１１】
2011055653.tif 000013
【図１２】
2011055653.tif 000014
【図１３】
2011055653.tif 000015
【図１４】
2011055653.tif 000016
【図１５】
2011055653.tif 000017
【図１６】
2011055653.tif 000018
【図１７】
2011055653.tif 000019
【図１８】
2011055653.tif 000020
【図１９】
2011055653.tif 000021
【図２０】
2011055653.tif 000022
【図２１】
2011055653.tif 000023
【図２２】
2011055653.tif 000024
【図２３】
2011055653.tif 000025
【図２４】
2011055653.tif 000026
【図２５】
2011055653.tif 000027
【図２６】
2011055653.tif 000028
【図２７】
2011055653.tif 000029
【図２８】
2011055653.tif 000030
【図２９】
2011055653.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月25日(2009.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の歯部及びこの歯部間に形成されたスロットを有するステータコアの前記歯部に絶縁材を装着し、前記スロットを通って前記歯部の周りを周回するノズルを有する巻線装置を用い、前記歯部に対して、並列結線される第１コイルと第２コイルとを連続して巻線する電動機の固定子の製造方法において、
前記ステータコアの一端面側で導線の始端部を保持して、第１コイルを巻線し、
第１コイルの巻終りのときに前記ステータコアの他端面側で前記ノズルを停止させ、前記ノズルと前記第１コイルとの間の導線をフックで引っ張り出し、
その状態で前記ノズルを前記ステータコアの一端面側に移動させて、クランプ兼カッター装置により、該一端面側に引き出された前記導線の前記第１コイル側を切断分離すると共に、前記ノズル側をクランプさせ、
更に、前記フックで前記ステータコアの他端面側に引き出された導線を更に引っ張って、前記一端面側で切断分離された導線の巻終り端部を前記他端面側に引っ張り出し、
次いで、前記ノズルを再び同じ方向に周回させて第２コイルを巻線し、
第２コイルの巻終りのときに前記ステータコアの他端面側で前記ノズルを停止させ、前記ノズルと前記第２コイルとの間の導線をフックで引っ張り出し、
その状態で前記ノズルを前記ステータコアの一端面側に移動させて、クランプ兼カッター装置により、該一端面側に引き出された前記導線の前記第２コイル側を切断分離すると共に、前記ノズル側をクランプさせ、
更に、前記フックで前記ステータコアの他端面側に引き出された導線を更に引っ張って、前記一端面側で切断分離された導線の巻終り端部を前記他端面側に引っ張り出すことを特徴とする電動機の固定子の製造方法。
【請求項２】
複数の歯部及びこの歯部間に形成されたスロットを有するステータコアの前記歯部に絶縁材を装着し、前記スロットを通って前記歯部の周りを周回するノズルを有する巻線装置を用い、前記歯部に対して、並列結線される第１コイルと第２コイルとを連続して巻線する電動機の固定子の製造方法において、
前記ステータコアの一端面側で導線の始端部を保持して、第１コイルを巻線し、
第１コイルの巻終りのときに前記ステータコアの他端面側で前記ノズルを停止させ、前記ノズルと前記第１コイルとの間の導線をフックで引っ張り出し、
次いで、前記ノズルを前記第１コイルと逆方向に回転させて第２コイルを巻線し、
第２コイル巻線後に前記ノズルを前記ステータコアの一端面側で停止させ、クランプ兼カッター装置により、該一端面側に引き出された前記導線の前記第２コイル側を切断分離すると共に、前記ノズル側をクランプさせることを特徴とする電動機の固定子の製造方法。
【請求項３】
前記ステータコアのいずれか一方の端面に取り出された前記第１コイル及び前記第２コイルの一端部を電源側に接続される線として結束し、前記ステータコアの他方の端面に取り出された前記第１コイル及び前記第２コイルの他端部を、中性点に接続される線として結束する請求項１又は２記載の電動機の固定子の製造方法。
【請求項４】
前記ステータコアの各端面から取出されて結束されたそれぞれの導線を、絶縁材で被覆して前記ステータコアに固定する請求項１〜３のいずれか１つに記載の電動機の固定子の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の製造方法により得られたものであることを特徴とする電動機の固定子。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の電動機の固定子の製造方法の一つは、複数の歯部及びこの歯部間に形成されたスロットを有するステータコアの前記歯部に絶縁材を装着し、前記スロットを通って前記歯部の周りを周回するノズルを有する巻線装置を用い、前記歯部に対して、並列結線される第１コイルと第２コイルとを連続して巻線する電動機の固定子の製造方法において、
前記ステータコアの一端面側で導線の始端部を保持して、第１コイルを巻線し、
第１コイルの巻終りのときに前記ステータコアの他端面側で前記ノズルを停止させ、前記ノズルと前記第１コイルとの間の導線をフックで引っ張り出し、
その状態で前記ノズルを前記ステータコアの一端面側に移動させて、クランプ兼カッター装置により、該一端面側に引き出された前記導線の前記第１コイル側を切断分離すると共に、前記ノズル側をクランプさせ、
更に、前記フックで前記ステータコアの他端面側に引き出された導線を更に引っ張って、前記一端面側で切断分離された導線の巻終り端部を前記他端面側に引っ張り出し、
次いで、前記ノズルを再び同じ方向に周回させて第２コイルを巻線し、
第２コイルの巻終りのときに前記ステータコアの他端面側で前記ノズルを停止させ、前記ノズルと前記第２コイルとの間の導線をフックで引っ張り出し、
その状態で前記ノズルを前記ステータコアの一端面側に移動させて、クランプ兼カッター装置により、該一端面側に引き出された前記導線の前記第２コイル側を切断分離すると共に、前記ノズル側をクランプさせ、
更に、前記フックで前記ステータコアの他端面側に引き出された導線を更に引っ張って、前記一端面側で切断分離された導線の巻終り端部を前記他端面側に引っ張り出すことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、前記ステータコアの各端面から取出されて結束されたそれぞれの導線を、絶縁材で被覆して前記ステータコアに固定することが好ましい。
一方、本発明の電動機の固定子は、上記のいずれか１つに記載の製造方法により得られたものであることを特徴とする。
本発明の固定子においては、ステータコアの一方の端面から取出された線を電源側に接続し、他方の端面から取出された線を中性点に接続することができるので、引出し線の結線ミスが生じにくくなり、結線後に接続部を固定する際のスペースも大きくとることができる。したがって、引出し線の結線作業や、固定作業がしやすくなる。
本発明の電動機の固定子においては、前記ステータコアの各端面から取出されて結束されたそれぞれの線は、絶縁材で被覆されて前記ステータコアに固定されていることが好ましい。この場合、絶縁材としては、絶縁チューブや樹脂材などが挙げられる。