(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤを供給するニードルがモータのステータコアの軸線方向、円周方向及び半径方向に相対運動して各スロットにコイルを巻線するステータコアの巻線方法において、
前記スロットの全てに１層目の巻線を行った後に、前記ニードルを前記スロットの奥側から入口側へ移動させて、前記ニードル挿通用の隙間を埋めるように２層目の巻線を行うことを特徴とするステータコアの巻線方法。
【請求項２】
請求項１記載のステータコアの巻線方法において、前記スロットの全てに１層目の巻線を行った後に、２スロット毎にその奥側と入口側とに前記ニードル挿通用の隙間を埋めるように交互に２層目の巻線を行うことを特徴とするステータコアの巻線方法。
【請求項３】
請求項２記載のステータコアの巻線方法において、前記モータが３相偶数スロットモータであり、前記ステータコアの２スロット毎に配設した各相毎の３本のニードルを同時巻きとし、前記１層目の全巻線終了後に、渡り線を連続させて先にスロット奥側に２層目の巻線を行い、その後にスロット入口側に２層目の巻線を行うことを特徴とするステータコアの巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、家電や自動車等に用いられるブラシレスモータのステータコアの巻線方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種のステータコアの巻線方法においては、先位のスロット巻線後、隣接する後位のスロット巻線への移行に際し、ニードルが先位の巻線に接触して断線を生じないように、少なくともニードルの幅分の隙間を残すようにしていた。
【０００３】
図８は、インナコア形のステータコア（以下「コア」と略称する）１に、そのスロット１ａ，１ｂ，１ｌを挿通して３本のニードル２ｕ，２ｖ，２ｗがコア１の軸線方向，円周方向及び半径方向に相対運動して各スロットに巻線しながらコア１を９０度ずつ回転させてスロット１ａ〜１ｌに巻線した状態を示すものであり、各コイル３の間にはそれぞれニードル２ｕ，２ｖ，２ｗの挿通に必要な隙間３ａが形成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のステータコアの巻線方法にあっては、各コイル３間に隙間３ａが存在するため、銅損が大きくなってモータの効率が制限されるという問題点があった。
【０００５】
近時、環境問題等のニーズにより、モータの一層の高効率化が求められるようになった結果、上記の問題点を解決するためコアを分割したり展開したりして巻線した後、巻線ずみのコアを接合して一体とするステータコアの巻線方法も行われているが、このような巻線方法では、モータの製造工程が多くなって生産コストが上昇し、設備費が高くなるとともに、コア接合部の磁気損失も問題となっている。
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、従来と同様の方法を用いて銅損を減少させてモータの効率を向上させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、ワイヤを供給するニードルがモータのステータコアの軸線方向，円周方向及び半径方向に相対運動して各スロットにコイルを巻線するステータコアの巻線方法において、上記スロットの全てに１層目の巻線を行った後に、前記ニードルを前記スロットの奥側から入口側へ移動させて、上記ニードル挿通用の隙間を埋めるように２層目の巻線を行うステータコアの巻線方法を提供するものである。
このステータコアの巻線方法において、上記スロットの全てに１層目の巻線を行った後に、２スロット毎にその奥側と入口側とに上記ニードル挿通用の隙間を埋めるように交互に２層目の巻線を行うとよい。
【０００７】
また、上記のステータコアの巻線方法において、上記モータが３相偶数スロットモータであるとき、上記ステータコアの２スロット毎に配設した各相毎の３本のニードルを同時巻きとし、上記１層目の全巻線終了後に、渡り線を連続させて先にスロット奥側に２層目の巻線を行い、その後にスロット入口側に２層目の巻線を行うようにするのが好ましい。
【０００８】
この発明によるステータコアの巻線方法は上記のようにすることにより、ステータコアを分割することなくニードル挿通用の隙間にも巻線することが可能になり、簡単な方法でコイルの占積率を向上させて銅損を減少させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１乃至図５は、この発明による巻線方法をインナロータ形モータ３相１２スロットのコアの巻線に実施した場合の各巻線工程を示す説明図、図６はその巻線過程を示す線図であり、図８に対応する部分には同一の符号を付して示してある。
【００１０】
まず、図１を参照して、コア１の中心Ａから中心角６０度間隔で２スロット毎に放射状にＵ相，Ｖ相及びＷ相を巻線するワイヤ供給用の３本のニードル２ｕ，２ｖ，２ｗを配設する。なお、これらのＵ相，Ｖ相，Ｗ相の巻線方法はすべて同様であるので、説明を簡略化するため、以下Ｕ相を代表としてその巻線方法を述べる。
【００１１】
巻線に際しては、ニードル２ｕをコア１の相隣るスロット１ａ，１ｂ間を３０度旋回させ、それぞれの旋回位置で紙面に垂直にスロット１ａ，１ｂを挿通して所定長往復直進運動させるとともに、コア１の半径方向に揺動させて第１の巻線Ｕ１を行う。第１の巻線Ｕ１が終わると、コア１をθ１＝９０゜ずつ回転させて順次コア１のスロット１ｄ，１ｅ；１ｇ，１ｈ；１ｊ，１ｋに第２，第３，第４の巻線Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４を行う。
これに並行して、ニードル２ｖ，２ｗによるＶ相，Ｗ相の巻線も行って図１にハッチングで示すように隙間３ａを除いて一層目の全巻線を終了する。
【００１２】
一層目の巻線が終了すると、コア１を回転させることなく図２及び図６に示すように、ニードル２ｕをスロット１ｊの奥側（図６では外径側）に偏倚させた後、ワイヤに当接しないように隣接する巻線のボリュームに合わせてニードル２ｕをスロット１ｊの入口側（内径側）へ距離Ｂだけスロット１ｊのほぼ中央部まで移動させて第４の巻線Ｕ４に重ねて隙間３ａを埋めるように２層目の第５の巻線Ｕ５を行い、それが終わるとコア１を時計方向にθ２＝１８０゜インデックス回転させる。
【００１３】
次に、図３及び図６に示すように、ニードル２ｕをスロット１ｄの奥側に偏倚させた後、ワイヤに当接しないように巻線のボリュームに合わせてニードル２ｕをスロット１ｄの入口側へ同一距離移動させて第２の巻線Ｕ２に重ねて隙間３ａを埋めるように２層目の第６の巻線Ｕ６を行い、それが終わるとコア１を時計方向にθ３＝９０゜インデックス回転させる。
【００１４】
この状態で、図４及び図６に示すように、ニードル２ｕをスロット１ｇの径方向のほぼ中央部に位置させた後、ニードル２ｕを入口側に移動しながら１層目の第３の巻線Ｕ３に重ねて隙間３ａを埋めるように２層目の第７の巻線Ｕ７を行い、それが終わるとコア１を時計方向にθ２＝１８０゜インデックス回転させる。
【００１５】
次に、図５及び図６に示すように、ニードル２ｕをスロット１ａの径方向のほぼ中央部に位置させた後、同様にニードル２ｕを入口側に移動しながら１層目の第１の巻線Ｕ１に重ねて隙間３ａを埋めるように２層目の第８の巻線Ｕ８を行う。
【００１６】
２層目の第５〜第８の巻線Ｕ５〜Ｕ８の巻線に並行してニードル２ｖ，２ｗによるＶ相，Ｗ相の巻線も行い、２層目の全巻線を終了して図５に示す状態とする。
これらの１層目の第１〜第４の巻線Ｕ１〜Ｕ４及び２層目の第５〜第８の巻線Ｕ５〜Ｕ８は、図６に示すように、３相Ｕ，Ｖ，Ｗの各コイル間の渡り線を切断することなく実施することが可能である。
【００１７】
一般に、３相偶数スロット巻線の場合、スロット数をｎ、１層目巻線時のインデックス回転角をθ１、２層目巻線時の最初のインデックス回転角をθ２、巻線をｎ／６回行った後の内径側巻線に移行するためのインデックス回転角をθ３、最後の内径側巻線時のインデックス回転角をθ２とすると、
θ１＝３６０゜×３／ｎ
θ２＝３６０゜×６／ｎ
θ３＝３６０゜×３／ｎ
となる。
【００１８】
以上はインナロータ形モータの場合について説明したが、図７に示すアウタロータ形モータのステータコア１１の場合は、ニードル１２ｕ，１２ｖ，１２ｗをコア１１の外周側に２スロット毎に配設し、同様にして１層目の全巻線を終了した後、スロット奥側（図７では内径側）からほぼ中央部までの２層目のスロット内径側の巻線を行い、次いでスロット中央部から入口側（外径側）の２層目のスロット外径側の巻線を行うことによりニードル１２ｕ，１２ｖ，１２ｗの挿通用隙間を埋める巻線が可能になる。
【００１９】
このように、３相偶数スロットモータの場合には、ニードル２ｕ，２ｖ，２ｗの巻きピッチを２スロット毎とすることにより、３相Ｕ，Ｖ，Ｗの各コイル間の渡り線を切断することなく、各ニードル挿通用の隙間を埋める巻線を行うことができる。
なお、この発明による巻線方法は、３相モータに限るものではなく、単相や２相のモータにも何ら不都合なく実施することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によるステータコアの巻線方法は、従来の巻線機と一体のステータコアを用い、全スロット巻線後にニードル挿通用の隙間を埋めるように２層目の巻線を行うようにしたので、磁気損失のおそれがなく、簡単な操作で銅損を減少させてモータの効率を向上させることが可能になる。
【００２１】
また、上記の巻線方法を３相偶数スロットモータに実施した場合、３ニードルの配置を２スロット毎で同時巻きとし、１層目の全巻線終了後にスロット奥側と入口側とに２層目の巻線をすることにより、各コイル間の渡り線を切断することなくニードル挿通用の隙間を埋める巻線を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の１層目の全巻線終了状態を示す説明図である。
【図２】同じくその２層目の第５コイル巻線終了状態を示す説明図である。
【図３】同じくその２層目の第６コイル巻線終了状態を示す説明図である。
【図４】同じくその２層目の第７コイル巻線終了状態を示す説明図である。
【図５】同じくその２層目の全巻線完了状態を示す説明図である。
【図６】同じくそのＵ相の巻線順序を示す説明図である。
【図７】この発明をアウタロータ形モータのステータコアの巻線に実施した場合の全巻線完了状態を示す説明図である。
【図８】従来のステータコアの全巻線完了状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１，１１：ステータコア    １ａ〜１ｌ：スロット
２ｕ，２ｖ，２ｗ，１２ｕ，１２ｖ，１２ｗ：ニードル
３：コイル
３ａ：隙間（ニードル挿通用）
Ｕ１〜Ｕ４：１層目巻線    Ｕ５〜Ｕ８：２層目巻線
Ａ：ステータコアの中心
Ｂ，Ｃ：２層目巻線時のニードルの揺動範囲
【図１】
0003866885.tif 000002
【図２】
0003866885.tif 000003
【図３】
0003866885.tif 000004
【図４】
0003866885.tif 000005
【図５】
0003866885.tif 000006
【図６】
0003866885.tif 000007
【図７】
0003866885.tif 000008
【図８】
0003866885.tif 000009