JPH07194077A - ステータコイルの絶縁処理方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】隣接するコイル間に間隙を確保することによ
り、モータから発生する熱量を前記間隙を介して外部に
放出するとともに、隣接するステータコイル間の絶縁性
を確実にすること。 【構成】相互に隣接するステータコイル２４によって画
成される間隙にサイドガイド６８並びにアンダーガイド
７４を夫々装着した後、前記サイドガイド６８間に配設
されたステータコイル２４の巻線部３８に対し絶縁材を
注入し、前記巻線部３８に絶縁材を含浸させる。絶縁処
理が施された後、前記サイドガイド６８並びにアンダー
ガイド７４を取り去ることにより、隣接するステータコ
イル２４の巻線部３８は所定距離離間し、該巻線部３８
間に間隙が画成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステータコイルの絶縁
処理方法およびその装置に関し、一層詳細には 複数の
ステータコイルを組み込んでモータを構成した場合、隣
接するステータコイル間に画成される間隙を介してモー
タ駆動時に発生する熱量を好適に放出することが可能な
ステータコイルの絶縁処理方法およびその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ステッピングモータ等において
は、励磁極を構成する複数のステータコイルがハウジン
グ内に略円周状に配設され、各励磁極に対する電流を切
り換えて通電することにより回転磁界を発生させ、前記
回転磁界の作用下にロータが回転する。

【０００３】この場合、励磁極は、通常、複数の励磁相
数から構成され、異なる励磁相間の磁束特性を保持する
ためにステータコイルに対して絶縁処理が施される。こ
の絶縁処理は、ステータコアにコイル線が巻回された
後、該ステータコイルを、例えば、ワニス中に浸漬する
方法が一般に採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のように、従来技
術に係る絶縁処理方法では、隣接するステータコア間に
膨出形成されたコイル線の巻線部に対し、ワニス等によ
って絶縁被膜が形成される。この結果、前記絶縁被膜に
よって隣接するステータコイル間の間隙が閉塞され、あ
るいは前記間隙が狭小となる場合がある。この結果、前
記ステータコイルを組み込んでモータを構成した場合、
前記モータの駆動時に発生する熱量を好適に外部に放出
させることができない、という不都合がある。

【０００５】また、各励磁極が複数のステータコイルに
よって構成される場合、前記複数のステータコイルの
中、位相に応じて所定のステータコイルに通電されるた
め、隣接し且つ異なる位相を有するステータコイル間の
絶縁性を確実にする必要がある。

【０００６】本発明は、前記の不都合を克服するために
なされたものであって、隣接するコイル間に所定の間隙
を確保することにより、モータから発生する熱量を前記
間隙を介して外部に放出するとともに、隣接するステー
タコイル間の絶縁性を確実にすることが可能なステータ
コイルの絶縁処理方法およびその装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、複数のステータコアにコイル線を巻回
して形成されたステータコイルの巻線部に対し、絶縁材
を含浸させて絶縁処理を施すステータコイルの絶縁処理
方法において、相互に隣接するステータコイルによって
画成される間隙に所定形状のガイド部材を夫々装着した
後、前記ガイド部材間に配設されたステータコイルの巻
線部に絶縁材を含浸させることを特徴とする。

【０００８】さらに、本発明は、複数のステータコアに
コイル線を巻回して形成されたステータコイルの巻線部
に対し、絶縁材を含浸させて絶縁処理を施すステータコ
イルの絶縁処理装置において、前記ステータコイルを治
具を介して保持するステータ保持部と、ノズルを介して
絶縁材をステータコイルの巻線部に注入する絶縁材供給
部とからなり、前記ステータ保持部は、相互に隣接する
ステータコイルによって画成される間隙に挿入されるガ
イド部材を備えることを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記の本発明に係るステータコイルの絶縁処理
方法およびその装置では、相互に隣接するステータコイ
ルによって画成される間隙に所定形状のガイド部材を夫
々装着した後、前記ガイド部材間に配設されたステータ
コイルの巻線部に対し絶縁材を注入し、前記巻線部に絶
縁材が含浸される。

【００１０】従って、絶縁処理が施された後、隣接する
ステータコイルの巻線部は所定距離離間し、該巻線部間
に間隙が画成される。この結果、前記ステータコイルを
用いてモータを構成した場合、該モータを駆動すること
により発生する熱量を前記間隙を介して放出することが
できる。また、前記間隙によって、隣接するステータコ
イルの巻線部間の絶縁性を確実にすることができる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明に係るステータコイルの絶縁処
理方法について、これを実施するための装置との関連で
好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳
細に説明する。

【００１２】先ず、本発明に係るステータコイルの絶縁
処理方法を適用して製造されたモータを図１および図２
に示す。

【００１３】このモータ１０は、基本的には、略円筒状
のハウジング１２と、前記ハウジング１２に固着された
一対の軸受部材１４ａ、１４ｂにベアリング１６ａ、１
６ｂを介して回動自在に保持されたモータ軸１８と、外
周面の凹部に複数の磁石２０が固着されたロータ２２
と、複数個に分割されたステータコイル２４が略円周状
に組み立てられて形成されたステータ２６とから構成さ
れる。夫々のステータコイル２４は、頭部２８と脚部３
０とからなり略同一形状を有するステータコア３２を含
み、前記脚部３０にはコイル線３４が巻き付けられてい
る（図２参照）。前記複数のステータコイル２４の中、
所定のステータコイル２４を順次切り換えて励磁するこ
とにより、ロータ２２が所定方向に回転する。

【００１４】以下に、前記モータ１０の製造工程に沿っ
て本実施例に係る絶縁材含浸装置３６を説明する。

【００１５】ステータコア３２は、同一形状の弾力性の
ある鉄系材料から得られた板体を所定枚数積層し、また
は鉄系材料を用いて鋳造一体成形することにより形成さ
れる。このステータコア３２の脚部３０に、例えば、直
巻巻線機等を用いてコイル線３４を整列良く、複数回巻
回して巻線部３８を形成する（図３参照）。前記コイル
線３４が巻回されたステータコイル２４を、図４に示す
ように、円周状に組み合わせて連設し、金属製のバンド
３９等で締め付けて円筒体形状を保持する。前記円筒体
形状に組み合せられた複数のステータコイル２４を、図
５に示すような絶縁材含浸装置３６に装着する。

【００１６】ここで、本実施例に係る絶縁材含浸装置３
６の構成について説明する。

【００１７】この絶縁材含浸装置３６は、基本的には、
治具によって前記円周状に組み付けられた複数のステー
タコイル２４を保持するステータ保持部４０と、例え
ば、ワニス等の絶縁材をノズル４２を介して前記ステー
タコイル２４の巻線部３８に注入する絶縁材供給部４３
とから構成される。

【００１８】前記絶縁材供給部４３は、基台４４上に立
設された支柱４６と、前記支柱４６の先端部に設けられ
た複数のノズル４２と、前記ノズル４２から滴下される
絶縁材の供給量、供給時間等の調節を行う制御部４８
と、予め所定の濃度に混合されたワニスを貯蔵する貯蔵
部５０とから構成される。

【００１９】前記ステータ保持部４０は、前記基台４４
上に支柱４６から所定距離離間して配設された軸受台５
２を有する。前記軸受台５２には図示しないモータが設
けられ、前記モータの駆動作用下に該軸受台５２は所定
角度ずつ回転する。前記軸受台５２には、シャフト部材
５４の先端部が挿入される孔部が画成され、さらに、治
具によって保持された複数のステータコイル２４を固定
するためのクランプ部材５６が設けられる。

【００２０】前記治具は、図５並びに図６に示すよう
に、複数のステータコイル２４が組み付けられた略円柱
状体の軸線に沿って嵌挿されるシャフト部材５４と、前
記シャフト部材５４に挿通され、複数のステータコイル
２４からなる略円柱状体を上下方向から保持する一対の
ホルダ５８ａ、５８ｂと、夫々のホルダ５８ａ、５８ｂ
をステータコイル２４側に押圧する一対の締付ナット６
０ａ、６０ｂとを含む。前記軸受台５２の孔部に装着さ
れるシャフト部材５４の先端部にはセレーション軸６２
が設けられ、軸受台５２内に配設された図示しないギヤ
と噛合してモータの回転力が前記セレーション軸６２を
介してシャフト部材５４に伝達される。なお、前記複数
のステータコイル２４が組み付けられた略円柱状体と軸
受台５２との間には、ステータコイル２４の巻線部３８
に含浸されず余分となったワニスを収容するための受け
皿６４が設けられる。

【００２１】さらに、略円周状に組み付けられたステー
タコイル２４の夫々隣接する巻線部３８間には間隙６６
が画成され、前記間隙６６には隣接する夫々の巻線部３
８に接するようにサイドガイド６８が挿入される（図６
参照）。この場合、前記サイドガイド６８は、平板状の
部材が略中心部から二つに折れ曲がって摘み７０が形成
され、前記摘み７０から巻線部３８側に傾斜する傾斜部
７２を有し、さらに、一方の端部と他方の端部とが前記
間隙６６に対応して所定間隔離間するように形成され
る。なお、前記間隙６６に挿入された際、前記サイドガ
イド６８を支持するサポートをシャフト部材５４に設け
ると好適である。

【００２２】一方、複数のステータコイル２４が組み付
けられた略円柱状体の底面部にはアンダーガイド７４が
装着され、前記アンダーガイド７４は、図７に示すよう
に、略中心部にシャフト部材５４が挿通する孔部７６が
画成されるとともに、円周状に凹部７８と凸部８０が交
互に形成されている。前記アンダーガイド７４の夫々の
凹部７８にはステータコイル２４の巻線部３８が当接
し、夫々の凸部８０にはサイドガイド６８の端部が当接
する。このように、各ステータコイル２４の脚部３０に
形成された巻線部３８は、その側面部がサイドガイド６
８によって規制され、底面部はアンダーガイド７４によ
って規制される（図８参照）。

【００２３】本実施例に係る絶縁材含浸装置３６は、基
本的には以上のように構成されるものであり、次にその
動作並びに作用効果について説明する。

【００２４】先ず、バンド３９で締め付けて円筒体形状
に組み付けられた複数のステータコイル２４の中心部に
シャフト部材５４を挿入するとともに、該シャフト部材
５４に孔部を介してアンダーガイド７４を挿通させ、円
筒体形状に組み付けられた複数のステータコイル２４の
底面部を該アンダーガイド７４の凹部７８に当接させ
る。続いて、前記シャフト部材５４に一対のホルダ５８
ａ、５８ｂを対向して挿通させ、締付ナット６０ａ、６
０ｂで押圧されたホルダ５８ａ、５８ｂによって円筒体
形状に組み付けられた複数のステータコイル２４を保持
する。さらに、前記保持されたステータコイル２４間の
夫々の間隙６６にサイドガイド６８を該ステータコイル
２４の上方から挿入する（図８参照）。このようにし
て、シャフト部材５４等の治具によって保持された複数
のステータコイル２４を軸受台５２の孔部に回動自在に
装着し、クランプ部材５６を介して該軸受台５２に固定
する。この場合、シャフト部材５４の先端部に設けられ
たセレーション軸６２と図示しないギヤとを噛合させ位
相合わせを行う。

【００２５】次に、制御部４８を介してモータの回転角
度を設定するとともに、図示しないモータを付勢して軸
受台５２を所定方向に回転させる。この場合、ノズル４
２とサイドガイド６８間に配設されたステータコイル２
４の所定の巻線部３８とが略鉛直方向に一直線状となる
位置に軸受台５２を停止させる。そこで、複数のノズル
４２から所定量のワニスを滴下し、該ワニスをステータ
コイル２４の巻線部３８に含浸させる（図９参照）。そ
の際、前記複数のノズル４２から所定量滴下されたワニ
スは、サイドガイド６８の傾斜部７２を通じて好適に巻
線部３８に導かれる。所定量のワニスを滴下した後、貯
蔵部５０からのワニスの供給を停止する。

【００２６】再度、軸受台５２を所定角度回転させてサ
イドガイド６８間に配設されたステータコイル２４の他
の巻線部３８とノズル４２とが鉛直方向で直線となる位
置に停止させ、ノズル４２からワニスを滴下する。以上
のような作業を繰り返すことにより、サイドガイド６８
間に配設された全てのステータコイル２４の巻線部３８
にワニスを含浸させることができる。なお、ノズル４２
から供給され前記巻線部３８で含浸されない残余のワニ
スは受け皿６４に収納される。

【００２７】次に、治具によって保持された円筒体形状
の複数のステータコイル２４を軸受台５２から取り外
し、図１０に示すように、略円筒状のヒータ８２を介し
て乾燥させる。続いて、加熱容器８４によってハウジン
グ１２を加熱し（図１１参照）、前記加熱されたハウジ
ング１２内に、治具によって保持された複数のステータ
コイル２４を嵌入する（図１２参照）。ハウジング１２
が常温に冷却された後、シャフト部材５４からホルダ５
８ｂ、締付ナット６０ｂおよびサイドガイド６８等を取
り外すことにより、ステータ２６が完成する（図１３参
照）。

【００２８】以上のようにして製造されたモータ１０で
は、巻線部３８に対して絶縁処理を施す際にサイドガイ
ド６８並びにアンダーガイド７４を用いることにより、
夫々のステータコア３２に巻回された巻線部３８の間
に、従来に比較してより大なる間隙８８を画成すること
ができる（図２参照）。従って、前記間隙８８をモータ
駆動時における放熱用の冷却通路として機能させること
により、放熱性を向上させることができるとともに、隣
接する巻線部３８間の絶縁性を確実に確保することが可
能となる。

【００２９】なお、本実施例では、前記サイドガイド６
８とアンダーガイド７４とを分離したものを用いて説明
したが、図１４に示すように、両者を一体成形したガイ
ド部材９０を使用してもよい。この場合、前記ガイド部
材９０の成形寸法の均一性を確保することができる利点
がある。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係るステータコイルの絶縁処理
方法およびその装置によれば、以下の効果が得られる。

【００３１】すなわち、隣接するステータコイルの巻線
部間に間隙が画成され、モータを駆動することにより発
生する熱量を前記間隙を介して放出することができる。
従って、モータの放熱性を向上をさせることが可能とな
る。

【００３２】また、前記間隙によって隣接するステータ
コイルの巻線部相互間で接触することがないため、異な
る励磁相からなる夫々の巻線部を確実に絶縁することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る絶縁処理方法を適用して製造され
たモータの縦断面図である。

【図２】図１に示すモータから軸受部材を取り外した状
態を示す説明図である。

【図３】ステータコアにコイル線を巻き付けた状態を示
す斜視図である。

【図４】図３に示すステータコイルを略円周状に組み付
けた状態を示す斜視図である。

【図５】本発明の実施例に係る絶縁材含浸装置を示す概
略構成図である。

【図６】略円周状に組み付けられた複数のステータコイ
ル間にサイドガイドを挿入する状態を示す斜視図であ
る。

【図７】アンダーガイドの斜視図である。

【図８】略円周状に組み付けられた複数のステータコイ
ルを治具によって保持された状態を示す斜視図である。

【図９】ノズルからステータコイルの巻線部間に絶縁材
が滴下される状態示す断面図である。

【図１０】絶縁処理が施された複数のステータコイルを
乾燥させる状態を示す斜視図である。

【図１１】ハウジングを加熱する状態を示す説明図であ
る。

【図１２】図１１で加熱されたハウジングに複数のステ
ータコイルを嵌入する状態を示す斜視図である。

【図１３】ハウジング内にステータが装着された状態を
示す説明図である。

【図１４】サイドガイドとアンダーガイドとが一体化さ
れたガイド部材を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０…モータ １２…ハウジング １８モータ軸 ２０…磁石 ２２…ロータ ２４…ステータコイ
ル ２６…ステータ ２８…頭部 ３０…脚部 ３２…ステータコア ３４…コイル線 ３６…絶縁材含浸装
置 ３８…巻線部 ４０…ステータ保持
部 ４２…ノズル ４３…絶縁材供給部 ５２…軸受台 ５４…シャフト部材 ５８ａ、５８ｂ…ホルダ ６０ａ、６０ｂ…締
付ナット ６８…サイドガイド ７０…摘み ７２…傾斜部 ７４…アンダーガイ
ド ９０…ガイド部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のステータコアにコイル線を巻回して
   形成されたステータコイルの巻線部に対し、絶縁材を含
   浸させて絶縁処理を施すステータコイルの絶縁処理方法
   において、 相互に隣接するステータコイルによって画成される間隙
   に所定形状のガイド部材を夫々装着した後、前記ガイド
   部材間に配設されたステータコイルの巻線部に絶縁材を
   含浸させることを特徴とするステータコイルの絶縁処理
   方法。
2. 【請求項２】複数のステータコアにコイル線を巻回して
   形成されたステータコイルの巻線部に対し、絶縁材を含
   浸させて絶縁処理を施すステータコイルの絶縁処理装置
   において、 前記ステータコイルを治具を介して保持するステータ保
   持部と、ノズルを介して絶縁材をステータコイルの巻線
   部に注入する絶縁材供給部とからなり、前記ステータ保
   持部は、相互に隣接するステータコイルによって画成さ
   れる間隙に挿入されるガイド部材を備えることを特徴と
   するステータコイルの絶縁処理装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の装置において、前記ガイド
   部材は、分離して形成されたサイドガイドおよびアンダ
   ーガイドからなり、あるいは両者が一体成形されたもの
   から構成されることを特徴とするステータコイルの絶縁
   処理装置。