【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電機子およびモータに係り、特に、ティースに巻線が巻回された電機子およびモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、従来からモータに用いられている電機子の構成を示す部分説明図である。図１２に示すように、従来の電機子５１０は、環状体からなるコア本体５１２に突起状のティース５１３が放射状に複数形成されてなる電機子コア５１１を有して構成されている。
【０００３】
ティース５１３には、断面略四角形状からなる巻線巻回部５１３ａが形成されており、この巻線巻回部５１３ａには、巻線５１４が例えば３重に巻回されている。これにより、ティース５１３に、第１重目の巻線部５１４−１，第２重目の巻線部５１４−２，第３重目の巻線部５１４−３が形成されている。
【０００４】
そして、上記構成からなる従来の電機子５１０では、巻線５１４を互いに密着させるために、巻線５１４にテンションを掛けた状態で、図示しない巻線巻回装置を矢印▲１▼，▲２▼，▲３▼の方向に向かって順に移動させるようにして、巻線５１４を巻線巻回部５１３ａに巻回するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第３重目の巻線部５１４−３を形成するとき、テンションを掛けながら巻線５１４を巻線部５１４−２の外側に巻回すると、巻線部５１４−２は、図中矢印Ｘの方向へ押し退けられて整列状態が崩されてしまうという不具合があった。
【０００６】
特に、巻線５１４の太さが直径０．８ｍｍ以上ある場合には、巻線５１４が曲がりにくくなっているので、巻線５１４を巻線巻回部５１３ａにきれいに整列させた状態に巻回させるために、巻線５１４に掛けるテンションを強める必要があった。
【０００７】
このように、巻線５１４に掛けるテンションを強めると、特に巻線部５１４−２において、巻線部５１４−３として巻回されている巻線５１４によって作用する押し付け力がより強大になってしまうため、第２重目に巻回された巻線部５１４−２の整列状態が大きく崩されてしまうという不具合があった。
【０００８】
本発明は、上記不具合に鑑みてなされたものであって、その目的は、テンションを掛けながら巻線をティースに多重巻回する際に、巻線の整列状態が崩されてしまうことを防止することができ、巻線をティースにきれいに整列させた状態に巻回することができる電機子およびモータを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、請求項１に記載の電機子によれば、環状体からなるコア本体に突起状のティースが放射状に複数形成されてなる電機子コアと、前記ティースに巻回された巻線と、を有して構成された電機子であって、前記ティースの前記巻線が巻回された部分は、前記ティースの長手方向中心軸線に沿って幅又は厚みが変化するようにテーパ状に形成されていること、により解決される。
【００１０】
このように、ティースの巻線が巻回される部分がティースの長手方向中心軸線に沿って幅又は厚みが変化するようにテーパ状に形成されていると、テンションを掛けながら巻線をティースに多重巻回する際に、外側に巻回される巻線が内側に巻回された巻線を押し付ける力を、ティースのテーパ角度による合力によって低減させることができる。
【００１１】
これにより、外側の巻線の押し付け力により、内側に巻回された巻線の整列状態が崩されてしまうことを防止することができるので、巻線全体をティースにきれいに整列させた状態に巻回することができる。
【００１２】
このとき、請求項２に記載のように、ティースの巻線が巻回された部分が、電機子コアの半径方向内側から外側へ向かうに従って徐々に細くなるように形成されていると、内側に巻回された巻線に作用する押し付け力を、電機子コアの半径方向外側に分散させて低減させることができるので好適である。
【００１３】
また、請求項３に記載のように、ティースの巻線が巻回された部分が、電機子コアの半径方向内側から外側へ向かうに従って徐々に太くなるように形成されていると、内側に巻回された巻線に作用する押し付け力を、電機子コアの半径方向内側に分散させて低減させることができるので好適である。
【００１４】
また、請求項４に記載のように、巻線が直径０．８ｍｍ以上に形成されていると、内側に巻回された巻線に作用する押し付け力の低減効果をより顕著なものとすることができるので好適である。
【００１５】
また、請求項５に記載のモータは、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電機子を用いているので、テンションを掛けながら巻線をティースに多重巻回する際に、外側に巻回される巻線による押し付け力によって、内側に巻回された巻線の整列状態が崩れてしまうことを防止することができ、巻線をティースにきれいに整列させて巻回することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【００１７】
図１乃至図４は本発明の第一実施形態を示す図で、図１は電機子の構成を示す部分説明図、図２はティースの形状を示す説明図、図３は巻線に押し付け力が作用した状態を示す説明図、図４はモータの断面側面図である。なお、図３において、理解の容易のために、ティース１３のテーパ角度は、図２に示すティース１３のテーパ角度よりも大きくなるように図示してある。
【００１８】
図５，図６は本発明の第二実施形態を示す図で、図５は電機子の構成を示す部分説明図、図６はティースの形状を示す説明図である。
【００１９】
（第一実施形態）
はじめに、本発明の第一実施形態に係る電機子について説明する。
図１に示す本発明の第一実施形態に係る電機子１０は、アウターロータ型ブラシレスモータのステータとして用いられるものであり、電機子１０の半径方向外側に配設された回転子３０を回転させるためのものである。
【００２０】
本実施形態に係る電機子１０は、所定形状からなる金属製薄板を軸方向に積層して形成された電機子コア１１を有して構成されている。この電機子コア１１は、環状体からなるコア本体１２と、このコア本体１２の外側に放射状に複数配設された突起体からなるティース１３と、から構成されている。
【００２１】
ティース１３には、巻線１４が巻回可能な巻線巻回部１３ａが形成されており、この巻線巻回部１３ａの突出端部には、コア本体１２の接線方向両側に延びる磁極部１３ｂが形成されている。
【００２２】
巻線巻回部１３ａは、図２のＡ−Ａ断面およびＢ−Ｂ断面に示すように、断面略四角形状に形成されており、巻線巻回部１３ａのコア本体１２側の部分から磁極部１３ｂが配設された部分までは、軸方向の厚みが、「厚みａ」になるように均一に形成されている。
【００２３】
また、巻線巻回部１３ａは、コア本体１２側の部分が最も幅が広く形成され、電機子コア１１の半径方向内側から外側へ向かうに従って、ティース１３の長手方向中心軸線Ｌｃに沿って幅が狭くなるように、すなわち、「幅ｃ」から「幅ｂ」へと徐々に幅が狭くなるようにテーパ状に形成されている。
【００２４】
ここで、巻線巻回部１３ａのテーパ角度は、巻線巻回部１３ａに巻線１４を巻回する際に巻線１４に掛けるテンションや、巻線１４の太さに応じて設定されていることが望ましい。
【００２５】
すなわち、図示しない巻線巻回装置によって巻線１４に掛けるテンションが強い場合や、巻線１４の太さが直径１．０ｍｍよりも太いような場合には、巻線巻回部１３ａのテーパ角度も大きくなるようにしておくことが望ましい。
【００２６】
磁極部１３ｂは、巻線巻回部１３ａに巻回された巻線１４から生ずる磁束の通路を形成すると共に、上述のように、コア本体１２の接線方向両側に延びるように形成されることにより、巻線１４の半径方向外側への脱落を防止するためのストッパの役割を果たすようになっている。
【００２７】
巻線１４は、被膜が施された銅線等で形成されており、巻線巻回部１３ａに３重に巻回されている。なお、本実施形態では、比較的太い巻線であっても巻線巻回部１３ａに整列させた状態に巻回することができるという、本発明による効果をより明確にするために、巻線１４は、低電圧タイプの太目のもの、例えば直径０．８ｍｍ以上のものが使用されている。
【００２８】
次に、上記各構成からなる電機子１０において、巻線１４を巻線巻回部１３ａに巻回する方法について説明する。以下に、本実施形態の電機子１０において、図示しない巻線巻回装置を用いて、テンションを掛けながら巻線１４を巻線巻回部１３ａに３重に巻回する方法について示す。
【００２９】
はじめに、巻線巻回部１３ａのコア本体１２側の部分から磁極部１３ｂが配設された部分まで、巻線１４を矢印▲１▼で示す方向に向かって巻回することにより、第１重目の巻線部１４−１を形成する。
【００３０】
このとき、上述のように、巻線１４にテンションを掛けることにより、巻線１４に弛みが生じないようにすることができるので、巻線１４を巻線巻回部１３ａに整列させた状態に巻回することができる。
【００３１】
次に、第１重目の巻線部１４−１の上に重なるように、巻線巻回部１３ａの磁極部１３ｂが配設された部分から巻線巻回部１３ａの中央部よりもややコア本体１２側の部分まで、第２重目としての巻線１４を矢印▲２▼で示す方向に向かって巻回することにより、第２重目の巻線部１４−２を形成する。
【００３２】
最後に、第２重目の巻線部１４−２の上に重なるように、巻線巻回部１３ａのほぼ中央部から磁極部１３ｂが配設された部分まで、第３重目としての巻線１４を矢印▲３▼で示す方向に向かって巻回することにより、第３重目の巻線部１４−３を形成する。このようにすることにより、巻線１４が巻線巻回部１３ａに３重に巻回される。
【００３３】
ここで、第２重目の巻線部１４−２の上に、テンションを掛けながら第３重目としての巻線１４を巻回すると、第１重目の巻線部１４−１および第２重目の巻線部１４−２に、第３重目として巻回される巻線１４による押し付け力が作用する。
【００３４】
ところが、本実施形態の電機子１０では、上述のように、巻線巻回部１３ａが、電機子コア１１の半径方向内側から外側へ向かうに従って、徐々に幅が狭くなるようにテーパ状に形成されている。
【００３５】
従って、テンションを掛けながら巻線１４を巻線巻回部１３ａに多重に巻回しても、第１重目の巻線部１４−１および第２重目の巻線部１４−２が巻線巻回部１３ａの表面に垂直に押し付けられる力は、巻線巻回部１３ａのテーパ角度による合力によって低減される。
【００３６】
すなわち、図３に示すように、第３重目の巻線部１４−３による巻線巻回部１３ａの表面への押し付け力Ｆは、巻線巻回部１３ａの表面と平行な基準線Ｌｓとティース１３の長手方向中心軸線Ｌｔとの成す角度、すなわちテーパ角度θとの関係により、Ｆ＝Ｆａ×ｓｉｎθで求めることができる。
【００３７】
ここで、巻線巻回部１３ａが、テーパ角度θ（０＜θ＜９０）からなるテーパ状に形成されていると、ｓｉｎθ＜１になるので、第１重目の巻線部１４−１および第２重目の巻線部１４−２が巻線巻回部１３ａの表面に垂直に押し付けられる力を低減させることができる。
【００３８】
これにより、第３重目として巻回される巻線１４の押し付け力により、第２重目の巻線部１４−２の整列状態が崩れてしまうことを防止することができるので、巻線１４全体を巻線巻回部１３ａにきれいに整列させて巻回することができる。
【００３９】
また、第１重目の巻線部１４−１および第２重目の巻線部１４−２は、第３重目として巻回される巻線１４に生ずる分力Ｆｂによって、コア本体１２の半径方向外側に押えつけられるので、巻線部１４−１，１４−２の上から巻線１４を重ねるようにして巻回するだけで、巻線１４全体を密着させることができる。
【００４０】
従って、巻線１４を巻線巻回部１３ａに巻回した後に、治具等を用いて巻線１４を押さえ込むようにして整列させる作業を不要とすることができるので、従来に比して作業工数を減らすことができる。
【００４１】
また、上記のように巻線１４全体を巻線巻回部１３ａにきれいに整列させて巻回することができるので、各ティース１３に巻回される巻線１４の長さを均一にすることができ、これにより、各ティース１３における巻線１４の抵抗値のバラツキを無くすことができる。
【００４２】
次に、上記構成からなる電機子１０を、ブラシレスモータのステータとして適用した例について説明する。
【００４３】
図４に示す本発明の一実施形態に係るブラシレスモータ４０は、電機子１０の半径方向外側で回転子が回転するタイプのアウターロータ型ブラシレスモータである。
【００４４】
本実施形態に係るブラシレスモータ４０において、上述の電機子１０は、ホルダ部材２１に形成されたホルダ部２２よって固定されている。このホルダ部２２の突出端部には、シャフト２３が形成されており、このシャフト２３には軸受２４の内輪が固定されている。
【００４５】
電機子１０の半径方向外側には、回転子３０が配設されている。この回転子３０は、カップ状に形成されたアウターロータ３１を有して構成されており、このアウターロータ３１の内周面には、電機子１０のティース１３と対向する位置に磁石３２が配設されている。
【００４６】
また、アウターロータ３１の底面中央部分には、軸受２４の外輪が固定され、これにより、アウターロータ３１が電機子１０に対して回転可能になっている。
【００４７】
ここで、本実施形態のブラシレスモータ４０では、図２に示すように、巻線巻回部１３ａの磁極部１３ｂ配設側の部分がコア本体１２側の部分よりも細くなるようにテーパ状に形成されているので、より磁石３２に近い部分に巻線１４を多く巻回することができるようになっている。
【００４８】
これにより、磁石３２に対する磁力を強めることができるので、ブラシレスモータ４０の回転力を高めることができる。
【００４９】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態に係る電機子について説明する。
図５に示す本発明の第二実施形態に係る電機子１１０は、インナーロータ型ブラシレスモータのステータとして用いられるものであり、電機子１１０の半径方向内側に配設された回転子１３０を回転させるためのものである。
【００５０】
本実施形態に係る電機子１１０は、所定形状からなる金属製薄板を軸方向に積層して形成された電機子コア１１１を有して構成されている。この電機子コア１１１は、環状体からなるコア本体１１２と、このコア本体１１２の内側に放射状に複数配設された突起体からなるティース１１３と、から構成されている。
【００５１】
ティース１１３には、巻線１１４が巻回可能な巻線巻回部１１３ａが形成されており、この巻線巻回部１１３ａの突出端部は、環状の磁極部１１３ｂによって連結されている。
【００５２】
巻線巻回部１１３ａは、図６のＣ−Ｃ断面およびＤ−Ｄ断面に示すように、断面略四角形状に形成されており、巻線巻回部１１３ａのコア本体１１２側の部分から磁極部１１３ｂが配設された部分までは、軸方向の厚みが、「厚みｄ」になるように均一に形成されている。
【００５３】
また、巻線巻回部１１３ａは、磁極部１１３ｂ配設側の部分が最も幅が広く形成され、電機子コア１１の半径方向内側から外側へ向かうに従って、ティース１１３の長手方向中心軸線Ｌｃに沿って幅が狭くなるように、すなわち、「幅ｆ」から「幅ｅ」へと徐々に幅が狭くなるようにテーパ状に形成されている。
【００５４】
磁極部１１３ｂは、巻線巻回部１１３ａに巻回された巻線１１４から生ずる磁束の通路を形成すると共に、上述のように、環状に形成されることにより、巻線１１４の半径方向内側への脱落を防止するためのストッパの役割を果たすようになっている。
【００５５】
巻線１１４は、被膜が施された銅線等で形成されており、巻線巻回部１１３ａに３重に巻回されている。なお、本実施形態においても、比較的太い巻線であっても巻線巻回部１１３ａに整列巻回することができるという、本発明による効果をより明確にするために、巻線１１４は、低電圧タイプの太目のもの、例えば直径０．８ｍｍ以上のものが使用されている。
【００５６】
そして、上記各構成からなる電機子１１０においても、上記第一実施形態に示した電機子１０と同様な方法により、巻線１１４を巻線巻回部１１３ａに巻回する。
【００５７】
すなわち、巻線巻回装置等を用いて、テンションを掛けながら巻線１１４を、矢印▲１▼，▲２▼，▲３▼の方向に向かって順に巻回する。これにより、第１重目の巻線部１１４−１、第２重目の巻線部１１４−２、第３重目の巻線部１１４−３が形成される。
【００５８】
ここで、第２重目の巻線部１１４−２の上に、テンションを掛けながら第３重目としての巻線１１４を巻回すると、第１重目の巻線部１１４−１および第２重目の巻線部１１４−２に、第３重目として巻回される巻線１１４による押し付け力が作用する。
【００５９】
ところが、本実施形態の電機子１１０では、上述のように、巻線巻回部１１３ａが、電機子コア１１１の半径方向内側から外側へ向かうに従って、徐々に幅が狭くなるようにテーパ状に形成されている。
【００６０】
従って、テンションを掛けながら巻線１１４を巻線巻回部１１３ａに多重に巻回しても、第１重目の巻線部１１４−１および第２重目の巻線部１１４−２が巻線巻回部１１３ａの表面に垂直に押し付けられる力は、巻線巻回部１３ａのテーパ角度による合力によって低減される。
【００６１】
これにより、第３重目として巻回される巻線１１４の押し付け力により、第２重目の巻線部１１４−２の整列状態が崩れてしまうことを防止することができるので、巻線１１４を巻線巻回部１１３ａにきれいに整列させて巻回することができる。
【００６２】
また、第１重目の巻線部１１４−１および第２重目の巻線部１１４−２は、第３重目として巻回される巻線１１４に生ずる分力によって、コア本体１１２の半径方向外側に押えつけられるので、巻線部１１４−１，１１４−２の上から巻線１１４を重ねるようにして巻回するだけで、巻線１１４全体を密着させることができる。
【００６３】
従って、巻線１１４を巻線巻回部１１３ａに巻回した後に、治具等を用いて巻線１１４を押さえ込むようにして整列させる作業を不要とすることができるので、従来に比して作業工数を減らすことができる。
【００６４】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（イ）本発明の第一実施形態に係る電機子１０では、図２に示すように、ティース１３に形成された巻線巻回部１３ａが、電機子コア１１の半径方向内側から外側へ向かうに従って、徐々に幅が狭くなるようにテーパ状に形成されているので、テンションを掛けながら巻線１４を巻線巻回部１３ａに多重巻回する際に、外側に巻回される巻線１４によって内側に巻回された巻線部１４−１，１４−２が押し付けられる力を、巻線巻回部１３ａのテーパ角度による合力によって低減させることができる。
【００６５】
これにより、外側の巻線１４の押し付け力により、内側に巻回された巻線部１４−２の整列状態が崩されてしまうことを防止することができるので、巻線１４全体を巻線巻回部１３ａにきれいに整列させた状態に巻回することができる。
【００６６】
（ロ）また、巻線巻回部１３ａがテーパ状に形成されることにより、外側に巻回された巻線部１４−３には、テーパ斜面下側に向けて分力が働くので、内側に巻回された巻線部１４−１，１４−２は、コア本体１２の半径方向外側に押えつけられる。
【００６７】
これにより、内側に巻回された巻線部１４−１，１４−２の上から巻線１４を重ねるようにして巻回するだけで、巻線１４全体を密着させることができる。
【００６８】
従って、巻線１４を巻線巻回部１３ａに巻回した後に、治具等を用いて巻線１４を押さえ込むようにして整列させる作業を不要とすることができるので、従来に比して作業工数を減らすことができる。
【００６９】
（ハ）また、本実施形態の電機子１０では、巻線巻回部１３ａの磁極部１３ｂ配設側の部分がコア本体１２側の部分よりも細くなるようにテーパ状に形成されているので、より磁石３２に近い部分に巻線１４を多く巻回することができるようになっている。
【００７０】
従って、本実施形態の電機子１０をブラシレスモータ４０に適用することにより、磁石３２に対する磁力を強めることができるので、ブラシレスモータ４０の回転力を高めることができる。
【００７１】
（ニ）本発明の第二実施形態に係る電機子１１０では、図６に示すように、ティース１１３に形成された巻線巻回部１１３ａが、電機子コア１１１の半径方向内側から外側へ向かうに従って、徐々に幅が狭くなるようにテーパ状に形成されているので、テンションを掛けながら巻線１１４を巻線巻回部１１３ａに多重巻回しても、外側に巻回された巻線部１１４−３によって内側に巻回された巻線部１１４−１，１１４−２が押し付けられる力を、巻線巻回部１１３ａのテーパ角度による合力によって低減させることができる。
【００７２】
これにより、外側の巻線１１４の押し付け力により、内側に巻回された巻線部１１４−２の整列状態が崩されてしまうことを防止することができるので、巻線１１４全体を巻線巻回部１１３ａにきれいに整列させた状態に巻回することができる。
【００７３】
（ホ）また、巻線巻回部１１３ａがテーパ状に形成されることにより、外側に巻回された巻線部１１４−３には、テーパ斜面下側に向けて分力が働くので、内側に巻回された巻線部１１４−１，１１４−２は、コア本体１１２の半径方向外側に押えつけられる。
【００７４】
これにより、内側に巻回された巻線部１１４−１，１１４−２の上から巻線１１４を重ねるようにして巻回するだけで、巻線１１４全体を密着させることができる。
【００７５】
従って、巻線１１４を巻線巻回部１１３ａに巻回した後に、治具等を用いて巻線１１４を押さえ込むようにして整列させる作業を不要とすることができるので、従来に比して作業工数を減らすことができる。
【００７６】
なお、本発明の実施の形態は、以下のように改変することができる。図７乃至図１１は、本実施形態の改変例を示す図で、図７は電機子の第一改変例を示す説明図、図８は第一改変例に係る電機子をブラシレスモータに適用した例を示す説明図、図９は電機子の第二改変例を示す説明図、図１０は電機子の第三改変例を示す説明図、図１１は電機子の第四改変例を示す説明図である。なお、図７は、電機子を回転軸と平行な平面で切断した断面図である。
【００７７】
（ａ）上記実施形態では、図２に示すように、ティース１３に形成された巻線巻回部１３ａは、軸方向の厚みが「厚みａ」になるように均一に形成され、電機子コア１１の半径方向内側から外側へ向かうに従って、徐々に幅が狭くなるようにテーパ状に形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７８】
例えば、巻線巻回部は、図７に示すように形成されていても良い。すなわち、図７に示す電機子２１０において、ティース２１３に形成された巻線巻回部２１３ａは、Ｅ−Ｅ断面およびＦ−Ｆ断面に示すように、幅が「幅ｇ」になるように均一に形成され、電機子コア２１１の半径方向内側から外側へ向かうに従って、「厚みｉ」から「厚みｈ」へと徐々に厚みが薄くなるようにテーパ状に形成されていても良い。
【００７９】
このようにしても、テンションを掛けながら巻線２１４を巻線巻回部２１３ａに多重巻回した際に、外側に巻回される巻線２１４によって内側に巻回された巻線部２１４−１，２１４−２が押し付けられる力を、巻線巻回部２１３ａのテーパ角度による合力によって低減させることができる。
【００８０】
これにより、外側の巻線２１４の押し付け力により、内側に巻回された巻線部２１４−２の整列状態が崩されてしまうことを防止することができるので、巻線２１４全体を巻線巻回部２１３ａにきれいに整列させた状態に巻回することができる。
【００８１】
また、巻線巻回部２１３ａの厚みが、電機子コア２１１の半径方向内側から外側へ向かうに従って、徐々に薄くなるように形成されているので、図８に示すように、本例における電機子２１０をブラシレスモータ４０に適用した場合には、巻線２１４が巻回される位置を、巻線巻回部をストレートに形成した従来の電機子における基準線Ｌ２よりも基準線Ｌ１の位置まで下げることができる。
【００８２】
これにより、アウターロータ３１の底面３１ａとティース２１３とのクリアランスＣを小さくすることが可能になるので、ブラシレスモータ４０を偏平化することができる。
【００８３】
また、本改変例に係る巻線巻回部２１３ａは、幅が「幅ａ」になるように均一に形成され、電機子コア２１１の半径方向内側から外側へ向かうに従って、徐々に厚みが薄くなるようにテーパ状に形成されていたが、図９に示す電機子２１０のように、ティース２１３に形成された巻線巻回部２１３ａは、断面四角状に形成されると共に、電機子コア２１１の半径方向内側から外側へ向かうに従って、徐々に細くなるようにテーパ状に形成されていても良い。
【００８４】
（ｂ）上記実施形態では、図２に示すように、ティース１３に形成された巻線巻回部１３ａが、電機子コア１１の半径方向内側から外側へ向かうに従って、徐々に幅が狭くなるようにテーパ状に形成され、巻線１４が巻線巻回部１３ａの半径方向外側の部分に集中的に巻回されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８５】
例えば、図１０に示す電機子３１０のように、ティース３１３に形成された巻線巻回部３１３ａが、電機子コア３１１の半径方向外側から内側へ向かうに従って、徐々に幅が狭くなるようにテーパ状に形成され、巻線３１４が巻線巻回部３１３ａの半径方向内側の部分に集中的に巻回されていても良い。
【００８６】
また、図５に示すインナーロータ型のブラシレスモータに用いられる電機子１１０においても、巻線巻回部１１３ａが、電機子コア１１１の半径方向外側から内側へ向かうに従って、徐々に幅が狭くなるようにテーパ状に形成され、巻線１１４が巻線巻回部１１３ａの半径方向内側の部分に集中的に巻回されていても良い。
【００８７】
（ｃ）上記実施形態では、図２に示すように、巻線巻回部１３ａが、断面略四角形状に形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８８】
例えば、図１１に示す電機子４１０のように、ティース４１３に形成された巻線巻回部４１３ａは、コア本体側の部分における断面が電機子コア４１１の軸方向に長い楕円形で形成され、コア本体４１２とは反対側に向かうに従って、徐々にコア本体の接線方向に長い楕円形になるように形成されていても良い。また、巻線巻回部は、断面真円状や、断面多角形状に形成されていても良い。
【００８９】
（ｄ）上記実施形態では、図２に示すように、金属製の電機子コア１１に形成された巻線巻回部１３ａに被膜が施された巻線１４を巻回するようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９０】
例えば、巻線巻回部１３ａは、樹脂製のインシュレータ等によって周囲が覆われるように形成され、これによって巻線巻回部１３ａと巻線１４との絶縁性が確保されるように構成されていても良い。このとき、巻線巻回部１３ａのテーパ形状は、前記インシュレータに形成されていても良い。
【００９１】
また、巻線巻回部１３ａに絶縁紛体を静電塗装して固着させて、巻線巻回部１３ａと巻線１４との絶縁性が確保されるように構成されていても良い。このとき、巻線巻回部１３ａのテーパ形状は、前記絶縁紛体による被膜層の厚みを変化させることによって形成されていても良い。
【００９２】
（ｅ）上記実施形態では、図２に示すように、巻線巻回部１３ａに巻線１４が３重に巻回されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。その他にも、巻線巻回部１３ａには、巻線１４が５重に巻回されていても良い。このように巻線１４が５重に巻回される場合には、第２重目，第４重目に巻回された巻線１４がその上から巻回される巻線１４によって崩されてしまうことを防止することができる。
【００９３】
（ｆ）上記実施形態では、巻線巻回部１３ａが一定のテーパ角度によってテーパ状に形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、巻線巻回部１３ａの中央部を境にして、巻線巻回部１３ａの中央部よりも半径方向外側の部分と巻線巻回部１３ａの中央部よりも半径方向内側の部分とでは、異なるテーパ角度で形成されていても良い。
【００９４】
（ｇ）上記実施形態では、電機子１０，１１０がブラシレスモータのステータに適用されるように説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。その他にも、本発明の電機子は、ブラシ付きモータのロータに適用することができる。
【００９５】
上記各実施の形態から把握できる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
【００９６】
前記ティースの前記巻線が巻回された部分は、前記コア本体側の部分における断面が電機子コアの軸方向に長い楕円形で形成されると共に、前記コア本体とは反対側に向かうに従って、徐々にコア本体の接線方向に長い楕円形になるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電機子。
【００９７】
このように形成されていても、テンションを掛けながら巻線をティースに多重巻回する際に、外側に巻回された巻線によって内側に巻回された巻線が押し付けられる力を、ティースのテーパ角度による合力によって低減させることができるので、外側の巻線の押し付け力により、内側に巻回された巻線の整列状態が崩されてしまうことを防止することができる。
【００９８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の電機子によれば、ティースの巻線が巻回される部分がティースの長手方向中心軸線に沿って幅又は厚みが変化するようにテーパ状に形成されているので、テンションを掛けながら巻線をティースに多重巻回する際に、外側に巻回される巻線によって内側に巻回された巻線が押し付けられる力を、ティースのテーパ角度による合力によって低減させることができる。
【００９９】
これにより、外側の巻線の押し付け力により、内側に巻回された巻線の整列状態が崩されてしまうことを防止することができるので、巻線をティースにきれいに整列させた状態に巻回することができる。
【０１００】
また、本発明のモータによれば、上記電機子を用いているので、テンションを掛けながら巻線をティースに多重巻回する際に、外側に巻回される巻線による押し付け力によって、内側に巻回された巻線の整列状態が崩れてしまうことを防止することができ、巻線をティースにきれいに整列させて巻回することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る電機子の構成を示す部分説明図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係るティースの形状を示す説明図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る巻線に押し付け力が作用した状態を示す説明図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係るモータの断面側面図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係る電機子の構成を示す部分説明図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係るティースの形状を示す説明図である。
【図７】本実施形態に係る電機子の第一改変例を示す説明図である。
【図８】第一改変例に係る電機子をブラシレスモータに適用した例を示す説明図である。
【図９】本実施形態に係る電機子の第二改変例を示す説明図である。
【図１０】本実施形態に係る電機子の第三改変例を示す説明図である。
【図１１】本実施形態に係る電機子の第四改変例を示す説明図である。
【図１２】従来の電機子の構成を示す部分説明図である。
【符号の説明】
１０，１１０，２１０，３１０，４１０，５１０ 電機子、１１，１１１，２１１，３１１，４１１，５１１ 電機子コア、１２，１１２，４１２，５１２ コア本体、１３，１１３，２１３，３１３，４１３，５１３ ティース、１３ａ，１１３ａ，２１３ａ，３１３ａ，４１３ａ，５１３ａ 巻線巻回部、１３ｂ，１１３ｂ 磁極部、１４，１１４，２１４，３１４，５１４ 巻線、１４−１，１４−２，１４−３，１１４−１，１１４−２，１１４−３，５１４−１，５１４−２，５１４−３ 巻線部、２１ ホルダ部材、２２ ホルダ部、２３ シャフト、２４ 軸受、３０ 回転子、３１ アウターロータ、３１ａ 底面、３２ 磁石、４０ ブラシレスモータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an armature and a motor, and more particularly, to an armature and a motor in which windings are wound around teeth.
[0002]
[Prior art]
FIG. 12 is a partial explanatory view showing a configuration of an armature conventionally used for a motor. As shown in FIG. 12, a conventional armature 510 includes an armature core 511 in which a plurality of projecting teeth 513 are radially formed on a core body 512 formed of an annular body.
[0003]
A winding 513a having a substantially rectangular cross section is formed on the teeth 513, and the winding 514 is wound, for example, three times around the winding 513a. Thereby, the first winding part 514-1, the second winding part 514-2, and the third winding part 514-3 are formed on the teeth 513.
[0004]
In the conventional armature 510 having the above-described configuration, in order to bring the windings 514 into close contact with each other, the winding winding device (not shown) is turned by arrows (1) and (2) while tension is applied to the windings 514. , (3), the winding 514 is wound around the winding part 513a.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when forming the third winding portion 514-3, if the winding 514 is wound outside the winding portion 514-2 while applying tension, the winding portion 514-2 becomes an arrow in the drawing. There was a problem that the alignment state was broken by being pushed away in the X direction.
[0006]
In particular, when the thickness of the winding 514 is 0.8 mm or more in diameter, the winding 514 is hard to bend. Therefore, the winding 514 is wound in a state in which the winding 514 is neatly aligned with the winding part 513a. Therefore, it was necessary to increase the tension applied to the winding 514.
[0007]
As described above, when the tension applied to the winding 514 is increased, the pressing force exerted by the winding 514 wound as the winding 514-3 particularly in the winding 514-2 becomes stronger. For this reason, there is a problem that the alignment state of the winding part 514-2 wound on the second weight is largely broken.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to prevent the windings from being broken when the windings are wound around the teeth while applying tension. It is an object of the present invention to provide an armature and a motor that can be wound in a state in which the windings are neatly aligned with the teeth.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The object is, according to the armature according to claim 1, an armature core in which a plurality of projecting teeth are radially formed on a core body formed of an annular body, and a winding wound around the teeth. Wherein the portion of the tooth around which the winding is wound is formed in a tapered shape such that the width or thickness changes along the longitudinal center axis of the tooth. Is solved by.
[0010]
In this way, when the portion where the winding of the tooth is wound is formed in a tapered shape such that the width or thickness changes along the longitudinal center axis of the tooth, the winding is applied to the tooth while applying tension. In the multiple winding, the force of the winding wound outward to press the winding wound inside can be reduced by the resultant force due to the taper angle of the teeth.
[0011]
As a result, it is possible to prevent the pressing state of the outer winding from disturbing the alignment of the winding wound inside, so that the winding can be wound in a state where the entire winding is neatly aligned with the teeth. Can be turned.
[0012]
At this time, as described in claim 2, if the portion where the teeth winding is wound is formed so as to gradually become thinner from the radially inner side to the outer side of the armature core, This is preferable because the pressing force acting on the wound winding can be reduced by being distributed radially outside the armature core.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, when the wound part of the teeth is formed so as to gradually increase in thickness from the radially inner side to the outer side of the armature core, the inner side is wound. This is preferable because the pressing force acting on the turned winding can be reduced by being distributed radially inside the armature core.
[0014]
Further, when the winding is formed to have a diameter of 0.8 mm or more as described in claim 4, the effect of reducing the pressing force acting on the winding wound inside is made more remarkable. This is preferable because
[0015]
Further, since the motor according to claim 5 uses the armature according to any one of claims 1 to 4, when the winding is wound multiple times on the teeth while applying tension, It is possible to prevent the winding state of the winding wound inside to be broken by the pressing force of the winding wound outside, and it is possible to arrange the winding neatly on the teeth and wind it. it can.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the members, arrangement, and the like described below do not limit the present invention, and can be variously modified in accordance with the gist of the present invention.
[0017]
1 to 4 are views showing a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a partial explanatory view showing the configuration of an armature, FIG. 2 is an explanatory view showing the shape of a tooth, and FIG. FIG. 4 is a sectional side view of the motor. In FIG. 3, for easy understanding, the taper angle of the teeth 13 is illustrated so as to be larger than the taper angle of the teeth 13 shown in FIG.
[0018]
5 and 6 are views showing a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a partial explanatory view showing the configuration of the armature, and FIG. 6 is an explanatory view showing the shape of the teeth.
[0019]
(First embodiment)
First, an armature according to the first embodiment of the present invention will be described.
The armature 10 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is used as a stator of an outer rotor type brushless motor, and rotates a rotor 30 disposed radially outside the armature 10. It is for.
[0020]
The armature 10 according to the present embodiment has an armature core 11 formed by laminating metal thin plates having a predetermined shape in the axial direction. The armature core 11 includes a core body 12 formed of an annular body, and teeth 13 formed of a plurality of protrusions radially arranged outside the core body 12.
[0021]
The teeth 13 are formed with a winding part 13 a on which the winding 14 can be wound. The protruding end of the winding part 13 a has magnetic pole parts extending on both sides of the core body 12 in the tangential direction. 13b is formed.
[0022]
As shown in the AA section and the BB section in FIG. 2, the winding part 13 a is formed in a substantially quadrangular cross section, and the magnetic winding part 13 a Up to the portion where the portion 13b is provided, the thickness in the axial direction is uniformly formed so as to be “thickness a”.
[0023]
The winding portion 13a has the widest portion on the core body 12 side, and has a width along the longitudinal central axis Lc of the teeth 13 from the radially inner side to the outer side of the armature core 11. Is formed in a tapered shape so that the width is gradually reduced, that is, from “width c” to “width b”.
[0024]
Here, the taper angle of the winding part 13a is set according to the tension applied to the winding 14 when winding the winding 14 around the winding part 13a and the thickness of the winding 14. Is desirable.
[0025]
That is, when the tension applied to the winding 14 by the winding device (not shown) is strong, or when the thickness of the winding 14 is larger than 1.0 mm in diameter, the taper angle of the winding portion 13a is increased. It is also desirable to make it larger.
[0026]
The magnetic pole portion 13b forms a path for a magnetic flux generated from the winding 14 wound around the winding winding portion 13a, and is formed so as to extend on both sides of the core body 12 in the tangential direction as described above. , And serves as a stopper for preventing the winding 14 from dropping outward in the radial direction.
[0027]
The winding 14 is formed of a coated copper wire or the like, and is wound three times around the winding part 13a. In the present embodiment, in order to further clarify the effect of the present invention, even a relatively thick winding can be wound in a state in which the winding is aligned with the winding winding portion 13a. Reference numeral 14 denotes a low-voltage thick type, for example, a diameter of 0.8 mm or more.
[0028]
Next, a method of winding the winding 14 around the winding part 13a in the armature 10 having the above-described configuration will be described. Hereinafter, a method of triple winding the winding 14 around the winding part 13a while applying tension using the winding device (not shown) in the armature 10 of the present embodiment will be described.
[0029]
First, the winding 14 is wound in the direction indicated by the arrow {circle around (1)} from the part of the winding part 13a on the core body 12 side to the part where the magnetic pole part 13b is provided, thereby forming the first heavy load. The eye winding part 14-1 is formed.
[0030]
At this time, as described above, by applying tension to the winding 14, it is possible to prevent the winding 14 from being loosened, so that the winding 14 is aligned with the winding winding portion 13 a. Can be wound.
[0031]
Next, from the portion where the magnetic pole portion 13b of the winding portion 13a is disposed so as to overlap the first winding portion 14-1, it is slightly more than the center portion of the winding portion 13a. The second winding 14-2 is formed by winding the second winding 14 in the direction indicated by the arrow {circle around (2)} up to the core body 12 side.
[0032]
Lastly, the third winding from the substantially central portion of the winding portion 13a to the portion where the magnetic pole portion 13b is disposed so as to overlap the second winding portion 14-2. The third winding portion 14-3 is formed by winding the wire 14 in the direction indicated by the arrow (3). By doing so, the winding 14 is wound three times around the winding part 13a.
[0033]
Here, by winding the third winding 14 while applying tension on the second winding 14-2, the first winding 14-1 and the second winding 14-1 are wound. The pressing force of the winding 14 wound as the third heavy acts on the heavy winding 14-2.
[0034]
However, in the armature 10 of the present embodiment, as described above, the winding portion 13a is formed in a tapered shape such that the width gradually decreases from the inside to the outside in the radial direction of the armature core 11. Have been.
[0035]
Therefore, even if the winding 14 is wound multiple times around the winding part 13a while applying tension, the first winding part 14-1 and the second winding part 14-2 are not wound. The force pressed perpendicular to the surface of the winding part 13a is reduced by the resultant force due to the taper angle of the winding part 13a.
[0036]
That is, as shown in FIG. 3, the pressing force F of the third winding part 14-3 against the surface of the winding part 13a is equal to the reference line Ls parallel to the surface of the winding part 13a. And the taper angle θ, which is the angle formed between the tooth 13 and the longitudinal center axis Lt of the teeth 13, that is, F = Fa × sin θ.
[0037]
Here, if the winding part 13a is formed in a tapered shape having a taper angle θ (0 <θ <90), then sin θ <1, so that the first winding part 14-1 In addition, the force by which the second winding part 14-2 is pressed perpendicular to the surface of the winding part 13a can be reduced.
[0038]
Accordingly, it is possible to prevent the alignment state of the second winding part 14-2 from being broken by the pressing force of the winding 14 wound as the third winding. The whole can be wound in a state of being neatly aligned with the winding part 13a.
[0039]
In addition, the first winding part 14-1 and the second winding part 14-2 form the core body 12 by the component force Fb generated in the winding 14 wound as the third winding. Since the wire 14 is pressed to the outside in the radial direction, the entire winding 14 can be brought into close contact only by winding the winding 14 so as to overlap the winding portions 14-1 and 14-2.
[0040]
Therefore, after winding the winding 14 around the winding part 13a, it is not necessary to use a jig or the like to hold down the winding 14 and align it. Man-hours can be reduced.
[0041]
In addition, since the entire winding 14 can be neatly aligned and wound on the winding part 13a as described above, the length of the winding 14 wound on each tooth 13 can be made uniform. Accordingly, it is possible to eliminate variations in the resistance value of the winding 14 in each tooth 13.
[0042]
Next, an example in which the armature 10 having the above configuration is applied as a stator of a brushless motor will be described.
[0043]
A brushless motor 40 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is an outer rotor type brushless motor in which a rotor rotates outside a radial direction of the armature 10.
[0044]
In the brushless motor 40 according to the present embodiment, the above-described armature 10 is fixed by a holder portion 22 formed on a holder member 21. A shaft 23 is formed at the protruding end of the holder 22, and an inner ring of a bearing 24 is fixed to the shaft 23.
[0045]
A rotor 30 is provided radially outside the armature 10. The rotor 30 includes an outer rotor 31 formed in a cup shape, and a magnet 32 is arranged on an inner peripheral surface of the outer rotor 31 at a position facing the teeth 13 of the armature 10. Is established.
[0046]
Further, an outer ring of the bearing 24 is fixed to a central portion of the bottom surface of the outer rotor 31, whereby the outer rotor 31 is rotatable with respect to the armature 10.
[0047]
Here, in the brushless motor 40 of the present embodiment, as shown in FIG. 2, the portion on the magnetic pole portion 13 b side of the winding portion 13 a is tapered so as to be thinner than the portion on the core body 12 side. Since it is formed, the winding 14 can be wound more around a portion closer to the magnet 32.
[0048]
Thereby, the magnetic force on the magnet 32 can be increased, so that the rotational force of the brushless motor 40 can be increased.
[0049]
(Second embodiment)
Next, an armature according to a second embodiment of the present invention will be described.
An armature 110 according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 5 is used as a stator of an inner rotor type brushless motor, and rotates a rotor 130 disposed radially inside the armature 110. It is for.
[0050]
The armature 110 according to the present embodiment has an armature core 111 formed by laminating metal thin plates having a predetermined shape in the axial direction. The armature core 111 includes a core body 112 formed of an annular body, and teeth 113 formed of a plurality of protrusions radially arranged inside the core body 112.
[0051]
The teeth 113 are formed with a winding part 113a on which the winding 114 can be wound, and the protruding ends of the winding part 113a are connected by an annular magnetic pole part 113b.
[0052]
The winding part 113a is formed in a substantially rectangular cross section as shown in the CC section and the DD section in FIG. 6, and the magnetic pole is formed from the part of the winding part 113a on the core body 112 side. Up to the portion where the portion 113b is provided, the thickness in the axial direction is uniformly formed so as to be “thickness d”.
[0053]
The winding portion 113a has the widest portion on the side where the magnetic pole portion 113b is provided, and extends along the center axis Lc in the longitudinal direction of the teeth 113 from the inner side to the outer side in the radial direction of the armature core 11. The width is gradually reduced from “width f” to “width e” in a tapered shape.
[0054]
The magnetic pole portion 113b forms a path for the magnetic flux generated from the winding 114 wound around the winding winding portion 113a, and is formed in an annular shape as described above, so that the magnetic pole portion 113b extends radially inward of the winding 114. The stopper serves as a stopper for preventing the falling off of the sheet.
[0055]
The winding 114 is made of a coated copper wire or the like, and is wound three times around the winding part 113a. In the present embodiment, even in the case of a relatively thick winding, the winding 114 can be aligned and wound around the winding part 113a. A thick low voltage type, for example, a diameter of 0.8 mm or more is used.
[0056]
Then, also in the armature 110 having the above-described configuration, the winding 114 is wound around the winding part 113a by the same method as the armature 10 described in the first embodiment.
[0057]
That is, the winding 114 is wound sequentially in the directions of arrows (1), (2), and (3) while applying tension using a winding winding device or the like. As a result, a first winding 114-1, a second winding 114-2, and a third winding 114-3 are formed.
[0058]
Here, by winding the third winding 114 while applying tension on the second winding 114-2, the first winding 114-1 and the second winding 114-1 The pressing force of the winding 114 wound as the third heavy acts on the heavy winding 114-2.
[0059]
However, in the armature 110 of the present embodiment, as described above, the winding portion 113a is formed in a tapered shape such that the width gradually decreases from the radially inner side to the outer side of the armature core 111. Have been.
[0060]
Therefore, even if the winding 114 is wound around the winding part 113a multiple times while applying tension, the first winding part 114-1 and the second winding part 114-2 are not wound. The force pressed perpendicular to the surface of the winding part 113a is reduced by the resultant force due to the taper angle of the winding part 13a.
[0061]
Accordingly, it is possible to prevent the alignment state of the second winding part 114-2 from being broken by the pressing force of the winding 114 wound as the third winding. Can be wound around the winding part 113a.
[0062]
Also, the first winding 114-1 and the second winding 114-2 have a radius of the core body 112 due to a component force generated in the winding 114 wound as a third winding. Since it is pressed outward in the direction, the entire winding 114 can be brought into close contact only by winding the winding 114 from above the winding portions 114-1 and 114-2.
[0063]
Therefore, after winding the winding 114 around the winding part 113a, it is not necessary to use a jig or the like to press and align the winding 114. Man-hours can be reduced.
[0064]
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(A) In the armature 10 according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the winding part 13 a formed on the teeth 13 moves from the radially inner side to the outer side of the armature core 11. , The winding 14 is wound outwardly when the winding 14 is multiply wound around the winding part 13a while applying tension. The force that presses the winding portions 14-1 and 14-2 wound inward can be reduced by the resultant force due to the taper angle of the winding portion 13a.
[0065]
Accordingly, it is possible to prevent the pressing state of the outer winding 14 from disturbing the aligned state of the winding part 14-2 wound inside, so that the entire winding 14 is wound. It can be wound in a state where it is neatly aligned around the turning part 13a.
[0066]
(B) In addition, since the winding part 13a is formed in a tapered shape, a component force acts on the winding part 14-3 wound on the outside toward the lower side of the tapered slope, so that the winding part 13-3 is formed on the inside. The winding portions 14-1 and 14-2 wound around the core body 12 are pressed outward in the radial direction of the core body 12.
[0067]
Thus, the entire winding 14 can be brought into close contact only by winding the winding 14 so as to overlap the winding portions 14-1 and 14-2 wound inside.
[0068]
Therefore, after winding the winding 14 around the winding part 13a, it is not necessary to use a jig or the like to hold down the winding 14 and align it. Man-hours can be reduced.
[0069]
(C) Further, in the armature 10 of the present embodiment, since the portion on the magnetic pole portion 13b side of the winding portion 13a is formed in a tapered shape so as to be thinner than the portion on the core body 12 side. The winding 14 can be wound more around the part closer to the magnet 32.
[0070]
Therefore, by applying the armature 10 of the present embodiment to the brushless motor 40, the magnetic force on the magnet 32 can be increased, and the rotational force of the brushless motor 40 can be increased.
[0071]
(D) In the armature 110 according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, the winding portion 113 a formed on the teeth 113 goes from the radially inner side to the outer side of the armature core 111. Therefore, even if the winding 114 is wound multiple times around the winding part 113a while applying tension, even if the winding part 114 is wound outward, the winding part 114 is wound outward. The force of pressing the winding portions 114-1 and 114-2 wound inside by -3 can be reduced by the resultant force due to the taper angle of the winding portion 113a.
[0072]
Accordingly, it is possible to prevent the pressing state of the outer winding 114 from disturbing the aligned state of the winding part 114-2 wound inside, so that the entire winding 114 is wound by winding. It can be wound in a state in which it is neatly arranged around the turning part 113a.
[0073]
(E) Further, since the winding portion 113a is formed in a tapered shape, a component force acts on the winding portion 114-3 wound outward to the lower side of the tapered slope. The winding portions 114-1 and 114-2 are pressed radially outward of the core body 112.
[0074]
Thus, the entire winding 114 can be brought into close contact only by winding the winding 114 from above the winding portions 114-1 and 114-2 wound inside.
[0075]
Therefore, after winding the winding 114 around the winding part 113a, it is not necessary to use a jig or the like to press and align the winding 114. Man-hours can be reduced.
[0076]
The embodiment of the present invention can be modified as follows. 7 to 11 are views showing a modification of the present embodiment. FIG. 7 is an explanatory view showing a first modification of the armature, and FIG. 8 is an application of the armature according to the first modification to a brushless motor. FIG. 9 is an explanatory diagram showing a second modification of the armature, FIG. 10 is an explanatory diagram showing a third modification of the armature, and FIG. 11 is an explanatory diagram showing a fourth modification of the armature. It is. FIG. 7 is a sectional view of the armature cut along a plane parallel to the rotation axis.
[0077]
(A) In the above embodiment, as shown in FIG. 2, the winding part 13 a formed on the teeth 13 is formed uniformly so that the axial thickness becomes “thickness a”, and the armature core is formed. 11 is formed in a tapered shape such that the width gradually decreases from the inside to the outside in the radial direction, but the present invention is not limited to this.
[0078]
For example, the winding part may be formed as shown in FIG. That is, in the armature 210 shown in FIG. 7, the winding portion 213 a formed on the teeth 213 has a uniform width “g” as shown in the EE section and the FF section. And may be formed in a tapered shape so that the thickness gradually decreases from “thickness i” to “thickness h” as going from the inner side to the outer side in the radial direction of the armature core 211.
[0079]
Even in this case, when the winding 214 is wound multiple times around the winding part 213a while applying tension, the winding part 214-1 wound inside by the winding 214 wound outside. , 214-2 can be reduced by the resultant force due to the taper angle of the winding part 213a.
[0080]
Accordingly, it is possible to prevent the pressing state of the outer winding 214 from disturbing the aligned state of the winding part 214-2 wound inside, so that the entire winding 214 can be wound. It can be wound in a state in which it is neatly arranged around the turning part 213a.
[0081]
Further, since the winding portion 213a is formed so that the thickness gradually decreases from the radially inner side to the outer side of the armature core 211, as shown in FIG. When 210 is applied to the brushless motor 40, the winding position of the winding 214 is lowered to the position of the reference line L1 from the reference line L2 of the conventional armature in which the winding part is formed straight. be able to.
[0082]
This makes it possible to reduce the clearance C between the bottom surface 31a of the outer rotor 31 and the teeth 213, so that the brushless motor 40 can be flattened.
[0083]
Further, the winding part 213a according to the present modification is uniformly formed so that the width becomes “width a”, and the thickness gradually decreases from the radially inner side to the outer side of the armature core 211. However, as in the armature 210 shown in FIG. 9, the winding part 213 a formed in the teeth 213 is formed in a square cross section and the armature core 211 is formed in a tapered shape. It may be formed in a tapered shape so as to gradually become thinner from the inner side to the outer side in the radial direction.
[0084]
(B) In the above embodiment, as shown in FIG. 2, the width of the winding part 13 a formed on the teeth 13 gradually decreases from the radially inner side to the outer side of the armature core 11. The winding 14 is concentratedly wound around a radially outer portion of the winding part 13a, but the present invention is not limited to this.
[0085]
For example, as in the armature 310 shown in FIG. 10, the winding portion 313 a formed in the teeth 313 is tapered so that the width gradually decreases from the outer side to the inner side in the radial direction of the armature core 311. And the winding 314 may be intensively wound around a radially inner portion of the winding 313a.
[0086]
Also, in the armature 110 used in the inner rotor type brushless motor shown in FIG. 5, the winding winding portion 113 a gradually decreases in width from the outer side to the inner side in the radial direction of the armature core 111. The winding 114 may be intensively wound around a radially inner part of the winding part 113a.
[0087]
(C) In the above embodiment, as shown in FIG. 2, the winding part 13a is formed to have a substantially square cross section, but the present invention is not limited to this.
[0088]
For example, like the armature 410 shown in FIG. 11, the winding part 413a formed on the teeth 413 has an elliptical cross section in the core body side that is long in the axial direction of the armature core 411. It may be formed so as to gradually become elliptical in the tangential direction of the core main body toward the opposite side to the core main body 412. Further, the winding portion may be formed in a perfect circular cross section or a polygonal cross section.
[0089]
(D) In the above embodiment, as shown in FIG. 2, the winding 14 having the coating is wound on the winding winding portion 13 a formed on the metal armature core 11. However, the present invention is not limited to this.
[0090]
For example, the winding part 13a is formed so that its periphery is covered with a resin insulator or the like, and is thereby configured to ensure insulation between the winding part 13a and the winding 14. May be. At this time, the tapered shape of the winding part 13a may be formed in the insulator.
[0091]
Alternatively, an insulating powder may be electrostatically applied to and fixed to the winding part 13a so that the insulation between the winding part 13a and the winding 14 is ensured. At this time, the tapered shape of the winding part 13a may be formed by changing the thickness of the coating layer made of the insulating powder.
[0092]
(E) In the above embodiment, as shown in FIG. 2, the winding 14 is wound three times around the winding part 13a, but the present invention is not limited to this. In addition, the winding 14 may be wound five times around the winding part 13a. When the winding 14 is wound five times in this way, the winding 14 wound second and fourth times is broken by the winding 14 wound therefrom. Can be prevented.
[0093]
(F) In the above embodiment, the winding part 13a is formed in a tapered shape with a constant taper angle, but the present invention is not limited to this. For example, with the center of the winding part 13a as a boundary, a part radially outside the center of the winding part 13a and a part radially inner than the center of the winding part 13a. Then, it may be formed with different taper angles.
[0094]
(G) In the above embodiment, the armatures 10 and 110 have been described as being applied to the stator of the brushless motor, but the present invention is not limited to this. In addition, the armature of the present invention can be applied to a rotor of a motor with a brush.
[0095]
The technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiments will be described below together with their effects.
[0096]
The portion of the teeth where the windings are wound is formed such that the cross section of the portion on the core body side is formed in an elliptical shape that is long in the axial direction of the armature core, and goes toward the opposite side to the core body. The armature according to claim 1, wherein the armature is formed so as to gradually become an ellipse long in a tangential direction of the core body.
[0097]
Even if it is formed in this way, when the winding is wound around the tooth while applying tension, the force of pressing the winding wound inside by the winding wound outside, Since it can be reduced by the resultant force due to the taper angle, it is possible to prevent the pressing state of the outer winding from breaking the alignment state of the winding wound inside.
[0098]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the armature of the present invention, the portion where the winding of the tooth is wound is formed in a tapered shape such that the width or thickness changes along the longitudinal center axis of the tooth. When multiple windings are wound on the teeth while applying tension, the force of pressing the winding wound inside by the winding wound outside is reduced by the resultant force due to the taper angle of the teeth Can be done.
[0099]
As a result, it is possible to prevent the pressing state of the outer winding from disturbing the alignment of the winding wound inside, so that the winding is wound in a state where the windings are neatly aligned with the teeth. can do.
[0100]
According to the motor of the present invention, since the armature is used, when multiple windings are wound around the teeth while applying tension, the pressing force of the windings wound outward causes the windings to move inward. It is possible to prevent the wound state of the windings from being broken, and the windings can be neatly aligned with the teeth and wound.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial explanatory view showing a configuration of an armature according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing the shape of a tooth according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state in which a pressing force acts on a winding according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional side view of the motor according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partial explanatory view showing a configuration of an armature according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory view showing the shape of a tooth according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a first modification of the armature according to the embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example in which the armature according to the first modification is applied to a brushless motor.
FIG. 9 is an explanatory view showing a second modification of the armature according to the embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a third modification of the armature according to the embodiment.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a fourth modification of the armature according to the embodiment.
FIG. 12 is a partial explanatory view showing a configuration of a conventional armature.
[Explanation of symbols]
10, 110, 210, 310, 410, 510 armature, 11, 111, 211, 311, 411, 511 armature core, 12, 112, 412, 512 core body, 13, 113, 213, 313, 413, 513 Teeth, 13a, 113a, 213a, 313a, 413a, 513a winding part, 13b, 113b magnetic pole part, 14, 114, 214, 314, 514 winding, 14-1, 14-2, 14-3, 114 -1,114-2,114-3,514-1,514-2,514-3 Winding part, 21 holder member, 22 holder part, 23 shaft, 24 bearing, 30 rotor, 31 outer rotor, 31a bottom surface , 32 magnets, 40 brushless motor