(57)【要約】  コア片１０−１は、バックヨーク１０ａと、バックヨーク１０ａの径方向内側に配置されるティース１０ｂと、絶縁被覆されたワイヤがインシュレータ１２を介してティース１０ｂに複数回巻かれて形成される巻線１１とを有し、巻線１１は、ティース１０ｂとバックヨーク１０ａとの間に形成された隅部１０ｃにワイヤが複数回巻かれて形成される第１の巻線１１ａと、第１の巻線１１ａを構成するワイヤに接続され、ティース１０ｂにワイヤが複数回巻かれて形成される第２の巻線１１ｂと、を有する。
2016120969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコア片を連結して成る帯状のコア片群を環状に形成してなる固定子コアを有する電動機の固定子であって、
前記複数のコア片の各々は、
バックヨークと、前記バックヨークの径方向内側に配置されるティースと、絶縁被覆されたワイヤがインシュレータを介してティースに複数回巻かれて形成される巻線と、を有し、
前記巻線は、
前記ティースと前記バックヨークとの間に形成された隅部にワイヤが複数回巻かれて形成される第１の巻線と、前記第１の巻線を構成するワイヤと直列に接続され、前記第１の巻線を構成する最下層のワイヤと接する位置を巻き始め位置として、前記ティースにワイヤを層状に整列巻きして形成される第２の巻線と、を有することを特徴とする電動機の固定子。
【請求項２】
前記隅部は、鋭角状の角部を構成し、
前記第１の巻線は、インシュレータを介して前記隅部にワイヤが複数回巻かれて形成されることを特徴とする請求項１に記載の電動機の固定子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電動機の固定子と、回転子とを備えたことを特徴とする電動機。
【請求項４】
バックヨークと、前記バックヨークの径方向内側に配置されるティースと、絶縁被覆されたワイヤがインシュレータを介してティースに複数回巻かれて形成される巻線とを備えたコア片を、複数連結して成る帯状のコア片群を環状に形成してなる固定子コアを有する電動機の固定子の巻線方法であって、
前記ワイヤを供給するノズルを、前記ティースと前記バックヨークとの間に形成された隅部を臨む位置に固定する第１の工程と、
前記ノズルがティースの周囲を複数回周り、インシュレータを介して前記隅部にワイヤを複数回巻き第１の巻線を形成する第２の工程と、
前記第２の工程の後、前記第１の巻線を構成する最下層のワイヤと接する位置を巻き始め位置として、前記ノズルを前記ティースの径方向に移動させながら前記第１の巻線と直列に接続されるワイヤを前記ティースに層状に整列巻きして第２の巻線を形成する第３の工程と、
を含むことを特徴とする電動機の固定子の巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のコア片を連結して成る帯状のコア片群を環状に形成してなる固定子コアを有する電動機の固定子、電動機、および電動機の固定子の巻線方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動機の固定子は、固定子コアと、巻線と、固定子コアと巻線との間を電気的に絶縁するインシュレータとを備える。固定子コアは複数のコア片を連結して成る帯状のコア片群を環状に形成して構成される。固定子コアはバックヨークとバックヨークの内周部に設けられるティースとを備える。ティースは、巻線が巻かれるティース巻線部と、ティースの径方向内側に形成され、回転子との対向面が回転方向に広がる傘状の先端部とを備える。巻線は、絶縁被膜されたワイヤがインシュレータの施されたティース巻線部にコイル状に巻かれることにより形成される。【０００３】
特許文献１に示す従来の巻線方法によれば、ティースに出力巻線を巻回するとき、ノズルがその先端部から導線を送出しながらスロット内でティースの外周面を周回し、ティースの基端位置からティースの先端位置との間を往復移動することにより巻回される。ノズルを先端位置で折り返してワイヤを巻くことで、ティース先端突起部に出力巻線が巻回されない未巻線部が形成される。特許文献１では、出力巻線が形成された後、励磁巻線が未巻線部に巻かれる。この巻線方法により出力巻線の斜面形状に沿うように励磁巻線の巻回ができ、未巻線部内のスペースを無駄無く励磁巻線で埋めることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２３９３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここでワイヤをティースに巻く際、ノズルとティースとの間には、ワイヤが弛む事のないようにワイヤに張力が懸けられる。この張力の影響により、下層側のワイヤの上層側にワイヤを巻く際、上層側のワイヤが下層側の隣接するワイヤ間に割り込む力が発生する。この割り込む力が発生することで、ワイヤをティースに巻く際、下層側の隣接するワイヤが固定子コアの径方向に移動すると共に上層側のワイヤが下層側に移動する。この現象を巻き崩れと称する。巻き崩れが生じることにより、ティースに施されたインシュレータにワイヤが擦れると共に、隣接するワイヤ同士が擦れるため、ワイヤの絶縁被膜が損傷する場合がある。絶縁被膜の損傷は、絶縁性能が低下する要因となり、電動機の品質の低下を招く。従って電動機の固定子ではティースにワイヤを巻く際に巻き崩れを防止することが重要である。特許文献１に示す従来の巻線方法では、出力巻線がティースに巻かれる際に巻き崩れが生じ、ワイヤの絶縁被膜が損傷する場合があるという課題があった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電動機の品質の低下を抑制する電動機の固定子を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電動機の固定子は、バックヨークと、バックヨークの径方向内側に配置されるティースと、絶縁被覆されたワイヤがインシュレータを介してティースに複数回巻かれて形成される巻線を有し、巻線は、ティースとバックヨークとの間に形成された隅部にワイヤが複数回巻かれて形成される第１の巻線と、第１の巻線を構成するワイヤと直列に接続され、第１の巻線を構成する最下層のワイヤと接する位置を巻き始め位置として、ティースにワイヤを層状に整列巻きして形成される第２の巻線と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る電動機の固定子は、電動機の品質の低下を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動機を示す図
【図２】本発明の実施の形態に係る電動機の固定子の外観を示す斜視図
【図３】巻線を施す前の固定子コアを軸方向一端側から見た図
【図４】図３に示すＡ部を拡大した図
【図５】巻線を巻いた後の固定子コアとインシュレータの断面図
【図６】図５に示すＢ部を拡大した図
【図７】本発明の実施の形態に係る電動機の固定子の巻線方法を示したフローチャート
【図８】第１の工程および第２の工程により形成された第１の巻線を示す図
【図９】第３の工程により形成された第２の巻線を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかる電動機の固定子、電動機、および電動機の固定子の巻線方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態．
図１は本発明の実施の形態に係る電動機を示す図である。図１に示す電動機２０は、固定子１と、固定子１の径方向内側に配置される回転子２と、回転子２の中心部に貫通する回転軸３と、回転軸３を回転可能に支持する２つの軸受４と、電動機２０の外郭を構成すると共に固定子１の一端側に配置される軸受４の外輪を取り囲むハウジング５を構成するモールド樹脂６と、モールド樹脂６で形成された開口部の内周面に嵌め込まれるブラケット７とを有して構成される。
【００１２】
固定子１は、複数の電磁鋼板を複数枚かしめ、溶接、または接着しながら積層してなる固定子コア１０と、巻線１１と、固定子コア１０と巻線１１との間を電気的に絶縁するインシュレータ１２とを備える。固定子コア１０には、固定子コア１０の軸心方向に伸びるティース１０ｂが設けられている。ティース１０ｂは、巻線１１が巻かれるティース巻線部１０ｂ１と、ティース１０ｂの径方向内側の先端部に形成されたティース先端部１０ｂ２とを備える。巻線１１は、ティース巻線部１０ｂ１の外周面に、後述するノズルから引き出されるワイヤをコイル状に巻き付けて層状に形成したものである。ワイヤは導電性の電線であり、ワイヤの外周面には絶縁被膜が施されている。本実施の形態に係る固定子１では巻線１１に特徴があり、その構造の詳細は後述する。
【００１３】
インシュレータ１２は、ポリフェニレンサルファイド（ＰｏｌｙＰｈｅｎｙｌｅｎｅＳｕｌｆｉｄｅ：ＰＰＳ）または液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ：ＬＣＰ）といった絶縁性の樹脂を固定子コア１０と一体に成形することによって得られる。固定子コア１０への樹脂成形でインシュレータ１２を形成することにより、インシュレータ１２の薄肉化が可能であり、加工コストの低減が可能となる。なお、インシュレータ１２は絶縁性の樹脂を固定子コア１０と一体に成形する以外にも、例えばＰＰＳまたはＬＣＰを成形して得られた部品を固定子コア１０に組付けることによっても得られる。
【００１４】
回転子２はティース巻線部１０ｂ１の先端部に形成された回転子対向面１０ｂ２１と離間して、固定子コア１０の径方向内側に配置される。
【００１５】
図２は本発明の実施の形態に係る電動機の固定子の外観を示す斜視図、図３は巻線を施す前の固定子コアを軸方向一端側から見た図である。図２に示すように固定子１は巻線１１が巻かれた複数のティース１０ｂを有する。ティース先端部１０ｂ２の回転子対向面１０ｂ２１は回転子２の回転方向に広がる傘状である。図３には固定子コア１０の詳細が示され、固定子コア１０は、複数のコア片１０−１から１０−９を有する。複数のコア片１０−１から１０−９の各々は、環状に形成された固定子コア１０の軸心方向に伸びるティース１０ｂを備える。図示例の固定子コア１０は９つのコア片と９つのティース１０ｂを有する。
【００１６】
環状に形成された固定子コア１０を得るには、まず複数のコア片１０−１から１０−９を連結して成る帯状のコア片群を、隣接するコア片の間に形成された連結部１８を継ぎ目として、複数のティース１０ｂの各々のティース先端部１０ｂ２が対向するように折り曲げられる。そしてコア片群の両側に設けられた鉄心合わせ面１９をつきあわせた後、鉄心合わせ面１９に溶接を施して固定する。
【００１７】
以下では図３に示すコア片の形状とコア片に巻かれる巻線に関して具体的に説明する。
【００１８】
図４は図３に示すＡ部を拡大した図であり、図４には図３に示すコア片群の内の１つのコア片１０−１が示される。コア片１０−１は、湾曲形状のバックヨーク１０ａと、バックヨーク１０ａの径方向内側においてバックヨーク１０ａの回転方向中央部に配置されるティース１０ｂとを備える。
【００１９】
ティース巻線部１０ｂ１の付け根部分において、ティース巻線部１０ｂ１とバックヨーク１０ａとの間に形成された隅部１０ｃが鋭角状の角部を構成している。図４に示す線分１００は、ティース１０ｂの軸心３０と直交する線分の内、バックヨーク１０ａの回転方向一端部１０ａ１１とバックヨーク１０ａの径方向内側面１０ａ２との角部ａと、バックヨーク１０ａの回転方向他端部１０ａ１２とバックヨーク１０ａの径方向内側面１０ａ２との角部ｂとを結ぶ線である。図示例のティース１０ｂの寸法は、隅部１０ｃの頂部から線分１００までの幅が２ｍｍ、ティース巻線部１０ｂ１の回転方向の幅が７ｍｍ、ティース巻線部１０ｂ１の軸方向の厚みが２２ｍｍである。
【００２０】
インシュレータ１２は、バックヨーク１０ａの径方向内側面１０ａ２に形成されたヨーク部インシュレータ１２ａと、ティース巻線部１０ｂ１の外周面１０ｂ１１に形成された巻線部インシュレータ１２ｂと、ティース先端部１０ｂ２の径方向内側１０ｂ２２に形成された先端部インシュレータ１２ｃとを有する。隅部１０ｃに設けられたインシュレータ１２の外周面は湾曲形状である。ヨーク部インシュレータ１２ａと巻線部インシュレータ１２ｂと先端部インシュレータ１２ｃとで区画される空間がスロット１３である。
【００２１】
なお図３に示すコア片１０−２からコア片１０−９は図４に示すコア片１０−１と同様に構成されている。また図４に示すティース１０ｂの各部の寸法は上記の値に限定されず、固定子コア１０を構成するコア片の数または固定子コア１０の直径といった要素を考慮して変更されるものとする。
【００２２】
図５は巻線を巻いた後の固定子コアとインシュレータの断面図であり、図５に示すノズル４０は、ティース巻線部１０ｂ１にワイヤを巻くための図示しない巻線装置の一部である。図示例ではバックヨーク１０ａの回転方向他端部１０ａ１２側にノズル４０が配置されている。ワイヤ径は０．３ｍｍであると仮定する。Ｐ１は、ティース１０ｂにワイヤを巻き付けて層状の巻線１１を構成する際のノズル４０の移動範囲の一方側の巻き付け限界位置を表す。位置Ｐ１はノズル４０からティース１０ｂに供給されるワイヤがバックヨーク１０ａとヨーク部インシュレータ１２ａとに接触することがない位置とする。なお後述する第１の巻線１１ａを形成する際、ノズル４０はティース１０ｂとバックヨーク１０ａとの間に形成された隅部１０ｃを臨む位置に固定されるがこのときのノズル４０の位置はＰ１とされる。Ｐ２は、ノズル４０の移動範囲の他方側の巻き付け限界位置を表す。位置Ｐ２はノズル４０からティース１０ｂに供給されるワイヤが先端部インシュレータ１２ｃに接触することがない位置とする。
【００２３】
ノズル４０がティース１０ｂの軸心３０を中心としてティース１０ｂの周囲を周りながら位置Ｐ１と位置Ｐ２との間を往復移動することにより、ティース１０ｂの周囲にワイヤが巻き付けられる。これにより図５に示すティース１０ｂの外周部に巻線１１が形成される。本実施の形態に係る固定子１の巻線１１は、隅部１０ｃにワイヤが複数回巻かれて形成される第１の巻線１１ａと、第１の巻線１１ａを構成するワイヤと直列に接続され、第１の巻線１１ａを構成する最下層のワイヤと接する位置を巻き始め位置として、ティース１０ｂにワイヤを層状に整列巻きして形成される第２の巻線１１ｂとで構成されている。
【００２４】
図６は図５に示すＢ部を拡大した図である。図６に示すように、巻線部インシュレータ１２ｂの表面に巻かれた第１層１１１のワイヤ群は、第１の巻線１１ａを構成するワイヤ群の内の３本のワイヤと、第２の巻線１１ｂを構成するワイヤ群の内の７本のワイヤとで構成される。第１層１１１の上層に巻かれる第２層１１２のワイヤ群は、第１の巻線１１ａを構成するワイヤ群の内の３本のワイヤと、第２の巻線１１ｂを構成するワイヤ群の内の８本のワイヤとで構成される。第２層１１２の上層に巻かれる第３層１１３のワイヤ群は、第１の巻線１１ａを構成するワイヤ群の内の２本のワイヤと、第２の巻線１１ｂを構成するワイヤ群の内の９本のワイヤとで構成される。第３層１１３の上層に巻かれる第４層１１４のワイヤ群は、第１の巻線１１ａを構成するワイヤ群の内の１本のワイヤと、第２の巻線１１ｂを構成する複数のワイヤ群の内の９本のワイヤとで構成される。第４層１１４の上層に巻かれる第５層１１５のワイヤ群は、第２の巻線１１ｂを構成するワイヤ群の内の１０本のワイヤで構成され、第５層１１５の上層に巻かれる第６層１１６のワイヤ群は、第２の巻線１１ｂを構成するワイヤ群の内の１０本のワイヤで構成され、第６層１１６の上層に巻かれる第７層１１７のワイヤ群は、第２の巻線１１ｂを構成するワイヤ群の内の１０本のワイヤで構成され、第７層１１７の上層に巻かれる第８層１１８のワイヤ群は、第２の巻線１１ｂを構成するワイヤ群の内の１０本のワイヤで構成され、第８層１１８の上層に巻かれる第９層１１９のワイヤ群は、第２の巻線１１ｂを構成するワイヤ群の内の７本のワイヤで構成され、第９層１１９の上層に巻かれる第１０層１１１０のワイヤ群は、第２の巻線１１ｂを構成するワイヤ群の内の４本のワイヤで構成される。
【００２５】
次に固定子の巻線方法を具体的に説明する。
【００２６】
図７は、本発明の実施の形態に係る電動機の固定子の巻線方法を示したフローチャートである。固定子の巻線方法は以下の工程を含む。
ステップＳ１：ワイヤを供給するノズルを、ティースとバックヨークとの間に形成された隅部を臨む位置に固定する第１の工程。
ステップＳ２：ノズルがティースの周囲を複数回周り、インシュレータを介して隅部にワイヤを複数回巻き第１の巻線を形成する第２の工程。
ステップＳ３：第２の工程の後、第１の巻線を構成する最下層のワイヤと接する位置を巻き始め位置として、ノズルをティースの径方向に移動させながら第１の巻線と直列に接続されるワイヤをティースに層状に整列巻きして第２の巻線を形成する第３の工程。
【００２７】
図８は第１の工程および第２の工程により形成された第１の巻線を示す図である。第１の巻線１１ａを形成する際、ノズル４０は位置Ｐ１に固定される。そして位置Ｐ１でノズル４０がティース巻線部１０ｂ１の周囲を周回することにより、ノズル４０から供給されるワイヤが巻線部インシュレータ１２ｂの外周部に巻かれる。ノズル４０が位置Ｐ１で固定されているため、ノズル４０から引き出されるワイヤは、１周前に巻かれたワイヤに当たり、横にずれて巻きつけられる。このようにワイヤが複数回巻き付けられることにより、隅部１０ｃに形成されたインシュレータ１２の外周面にはワイヤが俵積状に巻かれて、その結果、第１の巻線１１ａが形成される。このようにして形成された第１の巻線１１ａでは、隣接するワイヤが互いに接触した状態で隙間なく巻かれている。
【００２８】
図９は第３の工程により形成された第２の巻線を示す図である。ノズル４０は、第１の巻線１１ａを形成した後、第２の巻線１１ｂを構成するワイヤを巻線部インシュレータ１２ｂの外周面に巻く。第２の巻線１１ｂの巻始め位置は、巻線部インシュレータ１２ｂの外周面の内、第１の巻線１１ａと隣接する位置とする。ノズル４０はワイヤを送出しながらティース１０ｂの外周部を周回し、位置Ｐ２の方向へ移動する。このときノズル４０はティース１０ｂの外周部を１周回る毎に位置Ｐ２の方向へワイヤ径分だけ移動する。これによりノズル４０から供給されるワイヤは、巻線部インシュレータ１２ｂと接した状態で、かつ、隣接するワイヤの間に隙間が形成されないように巻かれる。図９に示すように、第１の巻線１１ａ側から先端部インシュレータ１２ｃに向けてワイヤ１１１−１、ワイヤ１１１−２、ワイヤ１１１−３、ワイヤ１１１−４、ワイヤ１１１−５、ワイヤ１１１−６、およびワイヤ１１１−７が巻かれる。
【００２９】
位置Ｐ２まで移動したノズル４０は、位置Ｐ２を巻始め位置として、第１層１１１のワイヤ群の外周部を周回しながら、位置Ｐ１の方向へ移動する。このときノズル４０は第１層１１１のワイヤ群の外周部を１周回る毎に位置Ｐ１の方向へワイヤ径分だけ移動する。これによりノズル４０から供給されるワイヤは、隣接するワイヤの間に隙間が形成されないように、整列性を保ちながら巻かれる。その結果、隣接するワイヤ同士が互いに接触した状態で隙間なく巻かれる。図９に示すように、先端部インシュレータ１２ｃ側から第１の巻線１１ａに向けてワイヤ１１２−１、ワイヤ１１２−２、ワイヤ１１２−３、ワイヤ１１２−４、ワイヤ１１２−５、ワイヤ１１２−６、ワイヤ１１２−７、およびワイヤ１１２−８が巻かれる。
【００３０】
ここで第２の巻線１１ｂを構成する第２層１１２のワイヤ群が巻かれるとき、第１層１１１の隣接するワイヤ間には、第２層１１２に巻かれるワイヤが入り込む力が生じる。具体的に説明すると、第２層１１２のワイヤ１１２−３が第１層１１１のワイヤ群の外周部に巻かれるときに、ワイヤ１１２−３は第１層１１１のワイヤ１１１−５とワイヤ１１１−６との間に入り込もうとする。このときワイヤ１１１−５は第１の巻線１１ａ側にずれようとし、ワイヤ１１１−６は先端部インシュレータ１２ｃ側にずれようとする。ところが第１層１１１のワイヤ１１１−１からワイヤ１１１−５は、隅部１０ｃに形成された第１の巻線１１ａにより、軸方向の移動が規制される。また第１層１１１のワイヤ１１１−６およびワイヤ１１１−７は第２層１１２の巻始めワイヤであるワイヤ１１２−１により軸方向の移動が規制される。そのため、ワイヤ１１２−３は第１層１１１のワイヤ１１１−５とワイヤ１１１−６との間に入り込むことができない。従って第１層１１１のワイヤ群と第２層１１２のワイヤ群との間における巻き崩れが抑制される。ワイヤの巻き崩れが抑制されるため、ワイヤの絶縁被膜が損傷することがなく、第２の巻線１１ｂを構成するワイヤ間でショートが発生することを防止できる。
【００３１】
位置Ｐ１と位置Ｐ２との間でノズル４０が移動を繰り返すことにより矢印で示す順でワイヤが巻かれる。第２の巻線１１ｂを構成する第２層から第４層のワイヤは、第１の巻線を構成する最下層以外の層のワイヤと接した状態でティース１０ｂに層状に整列巻きして形成される。その結果、ティース１０ｂの外周部には、ワイヤが俵積状に巻かれて第２の巻線１１ｂが形成される。このようにして形成された第２の巻線１１ｂでは、隣接するワイヤが互いに接触した状態で隙間なく巻かれている。なお第２の巻線１１ｂを形成する際、第１の巻線１１ａの外周部の傾斜面にワイヤが沿うようにノズル４０の移動量を調節する。移動量の設定に際しては、例えば、一旦手動でノズル４０を動作させて第２の巻線１１ｂを形成するワイヤを第１の巻線１１ａの形状に沿わせながら巻き、その際のノズル４０の移動量をノズル４０の制御データとして巻線装置に記憶させる。その後、取得した制御データに基づいて巻線装置がノズル４０を制御することにより自動的に第２の巻線１１ｂを形成すればよい。
【００３２】
なお本実施の形態では図２に示す固定子１は９本のティース１０ｂを有するが、固定子１に形成されるティース１０ｂの数はこれに限定されず、図示例とは異なる数でもよい。また本実施の形態では図９に示す第１の巻線１１ａの積層数が４層であり第２の巻線１１ｂの積層数が１０層であるが、第１の巻線１１ａおよび第２の巻線１１ｂの各々の積層数は図示例に限定されず、図示例とは異なる積層数でもよい。ただし第１の巻線１１ａを構成するワイヤは、第１層１１１のワイヤが軸方向へ移動することを規制するワイヤずれ防止巻線としての機能があるため、先端部インシュレータ１２ｃの外周部に２周以上巻かれているものとする。また本実施の形態のバックヨーク１０ａは内周面が径方向外側に向かって凸状の湾曲形状であるが、バックヨーク１０ａの形状は図示例に限定されず、バックヨーク１０ａの内周面は平面状であってもよい。またティースの寸法とワイヤ径は前述した寸法に限定されるものではない。
【００３３】
以上に説明したように本発明の実施の形態にかかる電動機の固定子では、複数のコア片の各々が、バックヨークと、バックヨークの径方向内側に配置されるティースと、絶縁被覆されたワイヤがインシュレータを介してティースに複数回巻かれて形成される巻線とを有し、巻線は、ティースとバックヨークとの間に形成された隅部にワイヤが複数回巻かれて形成される第１の巻線と、第１の巻線を構成するワイヤと直列に接続され、第１の巻線を構成する最下層のワイヤと接する位置を巻き始め位置として、ティースにワイヤを層状に整列巻きして形成される第２の巻線とを有する。この構成により、第２の巻線を形成する際に第１層のワイヤ群と第２層のワイヤ群との間におけるワイヤの巻き崩れが抑制され、ワイヤの絶縁被膜が損傷することがなく、ワイヤ間でショートが発生することを防止できる。従って、電動機の品質の低下を抑制することができるだけでなく電動機の耐久性が向上し、電動機の長期使用が可能である。電動機の品質が向上することから固定子の歩留りが向上し、ワイヤを無駄なく利用することができ、製造段階におけるワイヤの減容化を図ることができることからＬＣＡ（Ｌｉｆｅ  Ｃｙｃｌｅ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）の点からも好ましい。また本実施の形態では、巻き崩れを防止するために導電性のワイヤで構成された第１の巻線が用いられているため、トルクの発生に寄与しない部材で巻き崩れ防止を図る場合に比べて、スロットの断面積に対するワイヤの占有率が高まり、電動機効率の向上を図ることが可能である。
【００３４】
また、本実施の形態では、ティースとバックヨークとの間に形成された隅部は、鋭角状の角部を構成し、第１の巻線は、インシュレータを介して隅部にワイヤが複数回巻かれて形成される。これにより、隅部を埋めるように第１の巻線を形成することができ、スロットの断面積に対するワイヤの占有率が高まり、電動機効率の向上を図ることが可能である。また、隅部に形成されたインシュレータの外周面が湾曲形状である場合でも、第１層のワイヤ群と第２層のワイヤ群との間におけるワイヤの巻き崩れが抑制され、ワイヤの絶縁被膜が損傷することがなく、電動機の品質の低下を抑制することができる。
【００３５】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１  固定子、２  回転子、３  回転軸、４  軸受、５  ハウジング、６  モールド樹脂、７  ブラケット、１０  固定子コア、１０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５，１０−６，１０−７，１０−８，１０−９  コア片、１０ａ  バックヨーク、１０ａ１１  回転方向一端部、１０ａ１２  回転方向他端部、１０ａ２  径方向内側面、１０ｂ  ティース、１０ｂ１  ティース巻線部、１０ｂ１１  外周面、１０ｂ２  ティース先端部、１０ｂ２１  回転子対向面、１０ｂ２２  径方向内側、１０ｃ  隅部、１１  巻線、１１ａ  第１の巻線、１１ｂ  第２の巻線、１２  インシュレータ、１２ａ  ヨーク部インシュレータ、１２ｂ  巻線部インシュレータ、１２ｃ  先端部インシュレータ、１３  スロット、１８  連結部、１９  鉄心合わせ面、２０  電動機、３０  軸心、４０  ノズル、１００  線分、１１１  第１層、１１１−１，１１１−２，１１１−３，１１１−４，１１１−５，１１１−６，１１１−７  ワイヤ、１１２  第２層、１１２−１，１１２−２，１１２−３，１１２−４，１１２−５，１１２−６，１１２−７，１１２−８  ワイヤ、１１３  第３層、１１４  第４層、１１５  第５層、１１６  第６層、１１７  第７層、１１８  第８層、１１９  第９層、１１１０  第１０層。
【図１】
2016120969.tif 000003
【図２】
2016120969.tif 000004
【図３】
2016120969.tif 000005
【図４】
2016120969.tif 000006
【図５】
2016120969.tif 000007
【図６】
2016120969.tif 000008
【図７】
2016120969.tif 000009
【図８】
2016120969.tif 000010
【図９】
2016120969.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月12日(2017.1.12)
【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】
複数のコア片を環状に形成してなる固定子コアを有する電動機の固定子であって、
前記複数のコア片の各々は、
バックヨークと、前記バックヨークの径方向内側に配置されるティースと、絶縁被覆されたワイヤがインシュレータを介してティースに複数回巻かれて形成される巻線と、を有し、
前記巻線は、
前記ティースと前記バックヨークとの間に形成された隅部にワイヤが複数回巻かれて形成され前記径方向と直交する方向における積層数が２層以上の第１の巻線と、前記第１の巻線を構成するワイヤに接続され、前記第１の巻線を構成する最下層のワイヤと接する位置を巻き始め位置として、前記ティースにワイヤが複数回巻かれて形成される第２の巻線と、を有することを特徴とする電動機の固定子。
【請求項２】
前記隅部は、鋭角状の角部を構成し、
前記第１の巻線は、インシュレータを介して前記隅部にワイヤが複数回巻かれて形成されることを特徴とする請求項１に記載の電動機の固定子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電動機の固定子と、回転子とを備えたことを特徴とする電動機。
【請求項４】
バックヨークと、前記バックヨークの径方向内側に配置されるティースと、絶縁被覆されたワイヤがインシュレータを介してティースに複数回巻かれて形成される巻線とを備えたコア片を、環状に形成してなる固定子コアを有する電動機の固定子の巻線方法であって、
前記ワイヤを供給するノズルを、前記ティースと前記バックヨークとの間に形成された隅部を臨む位置に固定する第１の工程と、
前記ノズルがティースの周囲を複数回周り、インシュレータを介して前記隅部にワイヤを複数回巻き前記径方向と直交する方向における積層数が２層以上の第１の巻線を形成する第２の工程と、
前記第２の工程の後、前記第１の巻線を構成する最下層のワイヤと接する位置を巻き始め位置として、前記ノズルを前記ティースの径方向に移動させながら前記第１の巻線に接続されるワイヤを複数回巻き第２の巻線を形成する第３の工程と、
を含むことを特徴とする電動機の固定子の巻線方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電動機の固定子は、バックヨークと、バックヨークの径方向内側に配置されるティースと、絶縁被覆されたワイヤがインシュレータを介してティースに複数回巻かれて形成される巻線を有し、巻線は、ティースとバックヨークとの間に形成された隅部にワイヤが複数回巻かれて形成され前記径方向と直交する方向における積層数が２層以上の第１の巻線と、第１の巻線を構成するワイヤに接続され、第１の巻線を構成する最下層のワイヤと接する位置を巻き始め位置として、ティースにワイヤが複数回巻かれて形成される第２の巻線と、を有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
なお本実施の形態では図２に示す固定子１は９本のティース１０ｂを有するが、固定子１に形成されるティース１０ｂの数はこれに限定されず、図示例とは異なる数でもよい。また本実施の形態では図９に示す第１の巻線１１ａの積層数が４層であり第２の巻線１１ｂの積層数が１０層であるが、第１の巻線１１ａおよび第２の巻線１１ｂの各々の積層数は図示例に限定されず、図示例とは異なる積層数でもよい。ただし第１の巻線１１ａを構成するワイヤは、第１層１１１のワイヤが軸方向へ移動することを規制するワイヤずれ防止巻線としての機能があるため、巻線部インシュレータ１２ｂの外周部に２周以上巻かれているものとする。また本実施の形態のバックヨーク１０ａは内周面が径方向外側に向かって凸状の湾曲形状であるが、バックヨーク１０ａの形状は図示例に限定されず、バックヨーク１０ａの内周面は平面状であってもよい。またティースの寸法とワイヤ径は前述した寸法に限定されるものではない。
【国際調査報告】
2016120969.tif 000012
2016120969.tif 000013
2016120969.tif 000014
2016120969.tif 000015