JPS5937866A

JPS5937866A - 円筒状巻線体

Info

Publication number: JPS5937866A
Application number: JP57147989A
Authority: JP
Inventors: Yoshikuni Nozawa; 野沢　義邦
Original assignee: Entatsuku Kk
Current assignee: Entatsuku Kk
Priority date: 1982-08-26
Filing date: 1982-08-26
Publication date: 1984-03-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、発生するトルクの増大を図った円筒状巻線体
に関するものである。

円筒状巻線体は、従来から種々のものが知られている。

たとえば、米国特許第４１９１，０８１号（５ｔ１応特
許：特公昭６８第２１５１号公報）には、羽根カムを使
用して、円筒状巻線体を製造する方法が開示され、米国
特許第３．３６０．６６８号（対応特許：特公昭５１第
３８８８１号公報）には、ビンを使用して巻心の軸方向
に線を振らせながら、飛び飛びに巻線を行なって行くス
テップ巻きの円筒状巻線体を製造する方法が開示され、
米国特許第へ６９４．６８４号、米国特許第へ６９４，
６８４号には、Ｉｔ面が菱形、六角彰の巻心に線輪を巻
き付けて、原始線輪を製作し、この原始線輪を押しつぶ
して円筒状巻線体を製造する方法が開示さ４、この他に
、矩形渦巻形の単線輪を円筒面に貼り付けて、円筒状巻
線体を製造する方法がある。

いずわも、円筒状巻線体の形状を矩形にするべく、工夫
がなされている。

ところで、円筒状巻線体は、コアレスモータ、スロット
レスモータ等に使用されているが、周知のように、トル
クＴは、２　π　α Ｂ２　　・・・　空隙磁束密度Ｓ　・・・　面積 ■　・・・　璽、流Ｚ　・・・　総導体数 α　・・・　併動回路Ｏで与えらｉ、トルクＴは円筒状巻線体の形状か矩形の場
合で最大となり、菱形のものではその２分の１となる。

第１図は、矩形状の断面を有する円筒状巻線体を示すも
のであるが、この矩形状の断面を有する円筒状巻線体は
１円柱治具１の周面に沿って、その軸心と平行に素線２
を走らセ、端面６゜４において、中心を通るように直角
に祈り曲けて、これをその周回り方向に繰返し行なって
構成するものであるから、円柱治具１の軸線部５゜６の
部分で素線が集中して重なり、実用に供し難いという欠
点がある。

矩形状の断面を有する円筒状巻線体としては、端縁に沿
わせる構成のものもあるが、この場合には、端縁におい
て素線が集中して重なり台って実用に供し稚い。

第２０は円柱状治具１の周面に、素線２を菱形形状に巻
１Ｌ！、１１．、円筒状巻線体を形成した図を示すもの
である。素線２を菱形形状に巻回して。

円筒状巻線体を形成した場合には、素線２が集中して重
なり合うということは避けられるが、発生トルクが矩形
のものの２分の１となり、効率の面において芳しくない
ものとなるう第３図は、第２１図において示した円筒状
巻線体の改良形を示すものであるが、端＠７．　８に沿
わせろ構成であるために、符号９．１０で示すように、
この部分で素線２が集中して重なり合うために、実用に
供し難い。

本発明は、上記従来技術の有する欠点に鑑みてなされた
もので、本発明の目的は、実用に供することができ、か
つ、発牛寸ろトルクの増大化をも図った円筒状巻線体を
堤供することにある。

１；Ｊ下に本発明に係る円筒状％嘴体の実施例ケ図面に
基づいて説明゛する。

第４図は本発明に係る円筒状巻線体の製造装置の要部ケ
示すもので、１１け基台、１２は円柱状治具、１３けワ
インディングヘッド、１４゜１５はポストであって、こ
のポスト１４は基台月に固定さね、ポスト１５は案内筒
１６を貫通して基台１１に着脱５１能に装着さ旧、円柱
状治具１２は案内筒１６に支承されて、図示を略すモー
タによって回転駆動されるようになっており、このボス
１−１４．１５には、ゴム、プラスチックス等の弾性体
から形成された弾性ローラ１７，１Ｂが回転自在に支承
さ第１ている。ボス）１／ｊ、１５は、弾性ローラ１７
，１８が円柱状治具１２に用接されるように、バネ注が
付与さ第１ておｒ）、弾性ローラ１７，１Ｂは円柱状治
具１２に圧接されて圧接変形するものである。円柱状治
具１２の両端部には、肩部１９と肩部２０とが形成さ才
１、ここに、ワインディングヘラ１ぐ１３によって案内
さ才また素線２１が係止さ４るようになっている。この
ｎ部２０の傾斜は、肩部１９の傾斜よりも大とされてお
り、弾性ローラ１７，１８＆！。

肩部１９．２０に臨む位渭で、円柱状治具１２の周面２
１に圧接されるものである。ワインディングヘラ１ζ１
３は、軸線ｌ？中心軸にして、矢印入方向に回転するよ
うにさオ′【、素線２１は円柱状治具１２の軸心にヌ・
１して斜めに巻１ｉｊｌさ才するようになっている。素
線２１としては、１口径が０．２５　ミリメートル以下
のものが１史用されて（・る。

車脚２１は、局部１９の１ｌｌｊにおいては、符号θ）
、■、■の１１Ｆ１番に巻−Ｉさ才１ろものであり、Ｍ
部２０の慴においては、符号■、　（′２）、■のＩ：
０１番に巻回さｉするもので、矢印Ｂ、矢印Ｃは、各属
音１１１９，２０において、素ａ２１が巻１−］ぴねる
方向を示すものであり、円柱状治具１２ケ一定角度回転
ｔ々停止Ｅさセてワインディングヘラ１マ１３を０回転
させて、素線２１？響き付け、ｒフインデインクヘッ１
？１６の回転を停止さセ、こわを父互に繰返して行なう
ことにより、ステップ巻きの円筒状巻線体が製作さ第１
６もの−Ｃある。

ｇｇ５図は、このようにして製作された円筒状巻線体の
ｑ）視図を示１′ものｔ、円筒゛仏巻線イネは、素線が
集中して巻１１〕１さ４た素線帯２２乞有しており、こ
の素線帯２２は円柱状治具１２の周ｌ＋５．ｌり方向に
所定間隔をあけて形成さ才１、素ｍ２１はその一部が局
部１９に係止さ第１て、ＩＰ１６図、第７図に示すよう
に、素内帝２２の弧部２３が構成され、肩部２０の１則
においては、索ａ帯２２の周部２４が形成されている。

ここでは、円柱状治具１２の直径とその軸長との関係で
１弦部２３は素線２１の巻回の進行に伴なって軸心に近
づくために、その弦長が断時増大するようになっている
。

肩部２０の側に形成される局部２４は、円錐台２０′の
局面に沿って、その周回り方向に巻き付けら才１、肩部
１９から離隔する方向に１１ｈ次形成されるので、その
周長が素線２１の巻回の進行に伴々って断時増大する。

弧部２３と周部２４との間１．前斜部となっており、こ
の傾斜部を構成する各素線２１は、第７図、第８図に示
すように互いに交差して一箇所で集中して５ｒ　ｆ＋り
合わないようになっていると共に、第６図に示すように
蛇行して円柱状治具１２の周面に巻き付けられている。

第５図において％　２５はタップ出しの端末線であり、
局部２４は開口を形成するもので、２４５図において円
柱状治具１２の局部１９の側からこの円筒状巻線体を抜
き取りうるものである。

月上実施例について説明したが、本発明は、これに限ら
ずり下のものをも會むものである。

（］）　　実施例においては、肩部２０を円柱状治具１
２に設ける構成としたが、円柱状治具１２の周面に直接
係止させる構成とすることもできる。

（２、特許請求の範囲は、その配列１１１序に関しては
、全体としてのｆ゛６向を示すにとどまるもの実、配列
順序が全体としてこの傾向を呈する円筒状巻線体を含む
ものである。

本発明は、以上説明したことから明らかなように、素線
が一箇所にお（・て集中して重なり合うことが防ＩＪ：
できるから実用に供することができ、かつ、矩形状にで
きうる限り近づける形状となって（・るから、発生トル
クも菱形のものに較べて太きｌものとすることができる
と（・う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図な（・し第６図＆ゴ従来の円筒状巻線体の斜視図
、第４図は本発明に係る円筒状巻線体の製作に使用する装
置の要部構成図、第５図は円柱状治具に巻き付けらねた素線の巻回状態を
示す斜視図、第６図は円柱状治具に巻回する状態を説明するための説
明図、第７図はその素線の要部展開図、第８図は第７図の部分拡大図である。１２・・・円柱状治具１９．２０・・・肩２１・・・素線２２・・・素線帯２３・・・弧部 −２４・・・局部（外１名２３−５　ＦＡ２５オフ　図９手続補正書昭和５８年１１月２６日特許庁長官・轡利長殿 ■事件の表示１１（イ和５７年特許願第１４７９８９号
２°発″Ａ″名杓゛８筒形巻線体３、補ｆ１・：する者１ｊ１゛イ′１との関係　特許出願人名称　　エンタック株式会社（２）　　添附図面（第１図、第４図、第５図、第７図
）７、補正の内容（！（２）明細書全文を別紙の通り補正する。（３）　　第１図、第４図、第５図、第７　＋：＝ｌを
添附の通シ補正する。明　　　細　　　書１発明の名称円筒形巻線体２、特許請求の範囲（１）　　導線を複数回巻回して形成した線帯を順次回
転軸を中心に所定角度ずらせて積層するようになニー、
一方を肩部、他方を開口部、これらの中間を円筒部とし
た有底状円筒形巻線体であって、前記巻線体の肩部は前記導瑯を弧状に巻回して形成した
前記線帯の弧部をずらして積層することによって、前記巻線体の円筒部は前記導線を前記弧部に連続して円
筒面をなすように傾斜させて巻回して形成した前記線帯
の傾斜部をずらせて積層することによって、前記巻線体の開ロ部ｔユ前記導線を前記傾斜部に連続し
て円周方向に巻１ｐ１シて形成１した前記線帯の周縁部
をずらせて積層することによってそれぞれ格成し、前記導線の巻回の通行に伴って前記線帯の弧部および周
縁部を構成する導線はその長さを順次増大させるように
するとともに、前記線帯の傾斜部は該傾斜部を構成する各導線が互いに
交叉していることを特徴とする円筒形＠縁体。３、明の詳細な説明筒形巻線体に関するものである。円筒形巻線体は、従来から押々のものが知られている。たとえば、米国特許第３，１　９　１，０　８　１号（
対応特許：特公昭３Ｂ−２１　５１号公報）には、導線
をジグザグ状に整列巻きして円筒形巻線体を製造する方
法が開示され、米国特お第５，６６　０，６　６　８号
（対応特許：特公昭５１−３８８８１号公報）には、導
線をビンに係止してジグザグ巻きをし、順次係合位置を
変えながら、巻線を行なって行くステップ巻きの円筒形
巻線体を製造する方法が開示され、米国特許第３，６　
９　４，６　８　４号、米国特オ′１第５，４　４　１
，７　６　１号には、断面が菱形、六角形の巻心に線輪
を巻き付けて、原始線輪を製作し、この原始線輪を押し
つぶして円筒形巻線体を製造する方法が開示され、この
他に、特公昭５５−２４２１号公報のように矩形渦巻形
の単線輪を円筒面に貼り付けて、円筒形巻線体を製造す
る方法がある。いずれの製造方法にも、コイルの厚さを
薄くして空助・を小さくするようになされているが、円
筒形巻線体の軸方向への投影形状Ｆｉ菱形又はそれに類
似した形状のものである。周知のようにトルクＴは、２πａＢｇ・・・空隙磁束密度Ｓ・・・空隙有効面積 ■・・・電流２・・・総水体数ａ・・・併動回路数で与えられ、トルクＴは円筒形巻線体の軸方向への投影
形状が矩形の場合が最大となり、上記投影形状が菱形の
ものでは、上記矩形のものに比較して２分の１となる。よって、円筒形巻線体の巻回においては、その軸方向へ
の投影形状を矩形に近づけることが要求される。第１図は、投影形状が矩形となる場合の円筒形巻線体の
構゛成を説明する模式図である。この矩形状の投影形状
を治する円筒形巻線体は、円柱治具１の周面に沿って、
その軸心と平行に導ＩＮＩｌｊ！２を巻回し、端面６，
４において、中心を辿るように直角に折り曲けて、これ
をその周回り方向に繰返し行なって構成するものである
から、円柱治具１の軸線部５，６０部分で導線が集中し
て重なり、実用に供し鈎１いという欠点がある。矩形状の投影（　Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ　）形状をイｊ
する円筒形巻線体としては、端縁に沿わせる構成のもの
も考えられるが、この場合には、端縁において導線が集
中して京なり合って実用に供し卸い。第２図は米国特許第３，１９１，０８１号等で示される
円筒状巻線体の構成で、円柱状治具１の周面に、導線２
を菱形形状に巻回し、円筒形巻線体全形成した図を示す
ものである。導線２を菱形形状に巻回して、円筒状巻線
体を形成した場合には、導線２が集中して重なり合うと
いうことは避けられるが、発生トルクが投影形状が矩形
のものの２分の１となり、効率の血において芳しくない
ものとなる。第６図は、米国特ｄ１・第６，７９３，５４８号に示さ
れる円筒形巻線体の構成で、第２図において４＜シた鉤
形形状の巻回による円筒形巻線体の改良形即ち投影肘状
を周方向に六角形状にして矩形に近づけるようにしたも
のを示すものであるが、端縁７，８に治わせる構成であ
るために、符号９゜１０で示すように、この部分で導、
ｔｉ！２が集中してホなり合うために、線輪は円筒面か
ら浮き上った形となり、中空円筒形線輪の形成は１難で
あり、実用に供し難い。本発明は、上記従来技術の有する欠点に艦みてなされた
もので、本発明の目的は、実用に供することができ、か
つ、発生するトルクの増大化をも図った有底状円筒形巻
線体を提供することにある。ここで有底状円筒形巻線体
とは、孔、間隙、凹凸Ｉｄ、あるが概略カップ状を呈す
るものをいう。以下に本発明に係る有底状円筒形巻線体の実施例を図ｍ
１に基づいて、ｉ９明する。第４図は本発明に係る円筒形巻線体の製造製筒の要部を
示すもので、１１は占１台、１２Ｆｉ円柱状治具、１６
はワインティングヘッド、１４゜１５はボストであって
、このボスト１４は基台１１に固定され、ボスト１５は
案内筒１６とともに基台１１を貫通して基台１１に着脱
可能に装着され、上下端に肩１９．２０をイ１する円柱
状治具１２は案内筒１６に支承されて、図示を略すモー
タによって回転駆動きれるようになっている。このボス
ト１４．１５には、ゴム、プラスチックス等の弾性体か
ら形成された弾性ローラ１７．１８が回転自在に支承さ
れている。ボスト１４．１５は、弾１゛１−ローラ１７，１Ｂが円
柱状治ＪＡ１２に圧接さ才するように、・くネ性が付与
されでおυ、胛性ローラ１’７．１８は円柱状治具１２
に圧接されて圧接変形するものである。そして、この弾
性ローラ１７，１８は導線を巻回する際の導線の滑落防
止および後述の線帯形成の機能を翁する部材となる。円
柱状治具１２の両端部に形成された肩１９と肩２０には
ワインディングヘッド１６によって案内された導線２１
が係止される。この肩２０の傾斜は、肩１９の傾斜より
も大とされており、弾性ローラ１７，１８は、肩１９．
２０に臨む位置で、円柱状治具１２の周面１２ａに圧接
されるものである。ワインディングヘッド１６は、軸線
ｔを中心軸にして、矢印入方向に回転するように芒れ、
導１９！Ｊ２１は円柱状治具１２の軸心に対して斜めに
巻回されるようになっている。導線２１としては、直径
が０．２５　ミＩｊメートル以下の溶着線を用いるのが
望捷しい。導線２１は上述したように円柱状治具１２の
軸心に対して斜めに巻回されるものであるが、この巻回
に従って肩１９の側においては矢印Ｂ方向に、肩２０の
側においては矢印Ｃ方向に導線が巻回位置からズレるよ
うにして移動するので肩１９の側においては符号■、■
、■の順番に、また肩２０の側においては、符号■′、
■′、■′のμｍ（１番に巻回され、さらに円柱状治具
の周面１２ａにおいては導線２１が互いに交叉するよう
に巻回されて、線帯２２が形成される。との線帯２２は
例えばワインディングヘッド１３を数十回回転させるこ
とにより導ｍ２１を帯状に溶着形成したもので、円柱状
治具１２を所定分割角度ずつ間欠泊１転させながら、上
記線帯２２を次々に形成し、これらを所定角度ずらせて
積層することによって第５図に示されるような円筒状巻
線体が形成される。該巻線体の構成についてさらに畦しく述べると、円柱状
治具１２の肩１９の側においては、上記線帯２２の弧部
２３が上述したように所定角度ずらされた状態で積層さ
れて肩部２７を構成するものであるが、上記弦部２３ｉ
’ｌ：第７図に示すように導線２１が■、Ｑ）、■の順
番に肩１９の外側から次第に中心方向の内側に向かつて
弧状にかつ整列状に巻回されて形成されるので、導線２
１は巻回の進行に伴なって弧部２６の長さが順次増大す
るように巻回されることになる。また円柱状治具１２の肩２０の側においては、上記線帯
２１の周縁部２４が上記と同様に所定角度ずらされた状
態で積層されて開口部２８を構成するものであるが、上
記周縁部２４は第７図に示すように導線２１が■′、釘
、ヴの順番に円周方向に沿って、かつ軸方向に対しては
肩１９からみて遠ざかる方向に積み重ねられるようにし
て巻回されるので、導線２１の巻回の進行に伴なって周
縁部２４はその長さがｌｌｌｌｊ次増大するように巻回
されることになる。さらに、円柱状治具１２の周面１２ａにおいては、導線
２１が上記弧部２３から周縁部２４にわたって連続巻回
されるように円筒面１２ａに沿−て傾斜して巻回されて
形成された傾斜部２２が上記と同様に所定角用−ずらさ
れた状態で積層されて円筒部２９が構成される。上記傾
斜部２２において、導線２１は第７図に示すσ′。＠’、　■”のように互に交叉して巻回されるものであ
るが、この交叉は第８図のようにその交叉点が少しずつ
ずれるので、巻線体の円筒部２９の厚さがその半径方向
に今Ｐｉ、　くなることがｉｒけられ、巻線体を薄く構
Ｉあすることができる。上述したように上記弧部２３が弧状に、また周縁部２４
が円周方向にそれぞれ巻回されるようになるのは、弾性
ローラ１７．ｉＥｌが円柱状治具１２のＩｉ’ｉ＋而１
２ａ面圧接されて該周面１２ａに喰い込むように変形す
ることによるものである。このように弧部２３が弧状に
寸た周縁部２４が円周方向にそれぞれ巻回されることに
よって、この円筒状巻線体Ｃ１１、ａｉ＋述した軸方向
への投影形状を、より矩形に近いものとすることができ
たものであり、しかも第５図の符号９゜１０のように導
線の集中を生じるといった欠点を触法することができた
ものでろる。また、円柱状治具１２の円筒面は凸状である関係上・上
記傾斜部２２における導線２１の交叉Ｉｔｓ　ｌＪｉ　
ｆｉ１部２２の中央で生ずるよりもむしろローラ１７，
１８と肩１９，２０の接触部に近いところに発生する現
象を呈するものであり、巻脚体の円筒部２９においても
上記導体２１が交叉するところを除いて整列状に形成さ
れた線帯によって大部分が構成されることになる。第５図において、２５はタップ出しの端末線であり、必
要に応じて開口部２８を僅かに囲き、）ｒ！　１９の側
からこの円筒形巻線体を抜き取るものである。以上のｆｆｖ明においてはワインティングヘッドを用い
るいわゆるフライ巻きによる円筒形巻線体の形成につい
て説明したが、例えば第４Ｐ；４において円柱状治具１
２と弾性ローラ１７，１８を一体的にして治具１２の軸
心を中心に回転させ、該軸心上を導線２１を上記回転に
同期させて細心方向に揺動させるようにして導線２１を
巻回するいわゆるジグザグ巻きの方法によっても、同様
な円筒形巻線体を形成することができ４）ことは勿１！
１．のことでめυ、このジグザグ巻きによって２極用の
巻線体を形成するときにはローラを２個、また４極用の
巻線体を形成するときにはローラを４個対向して用いる
ようにすればヨい。さらに、巻心をその１＼モータのロ
ータ鉄心とすればスロットレスモータ用円筒形巻線体と
して用いることができるものである。以上実施例について説明したが、本発明は、コレに限ら
ず以下のものをも含むものである。（１）　　実施例においては、肩２０ｆ：円柱状治具１
２に設ける構成としたが、とくに肩を構成することなく
導線２１を円柱状治具１２のＩＮ、ｊ面に直接係止させ
る構成とすることもできる。（２）　　特許請求の範囲は、その配列順序に関しては
、全体としての傾向を示すにとどまるもので、その巻線
２１の巻回に伴う配列順序が全体としてこの傾向を呈す
る円筒状巻線体を含むものである。本発明位、以上説明したことから明らかなように、導線
が一箇所において年中して重なり合うことがなく円筒面
では線帯を形成し、コイル厚さが蒲＜、エアギャップを
小さくすることができ、かつ、矩形状にできうる限υ近
づける形状となっているから、発生トルクも菱形のもの
に較べて大きなものとすることができるという効果を秦
する。４図面の簡単な説明第１図ないし第６図は従来の円筒形巻線体の斜視図、第４図は本発明に係る円筒形巻線体の製作に使用する装
置の要部構成図、第５図は円柱状治具に巻き何けられた導線の巻回状部を
示す斜視図、第６図は円柱状治具に巻回する状態を説明するための説
明図、第７図はその導線の要部展開図、第８図は第７図の部分拡大図である。１２・・・円柱状治具１９．２０・・・眉２１・・・導線２３・・・技部２４・・・周縁部特　許　出願人　　エンタック株式会社（外１名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　円柱状治具に巻回されて形成される円筒状巻
線体であって、該円筒状巻線体は、素線が集中して巻回
された素線帯を有し、前記円柱状治具は、その軸方向端
面に前記円筒状巻線体の素線を係止する肩部を有し、前
記素線帯は前記円柱状治具の周回り方向に所定間隔をあ
けて形成され、前記素線はその一部が前記肩部に係止さ
れて前記素線帯の弧部を構成すると共に、前記円柱状治
具の軸方向であって前記局部から離１％した前記円柱状
治具の周面にその周回り方向に沿って延びて前記素線帯
の周部ケ構成し、前記弧部は前記素線の巻回の進行に伴なってその弦長が
断時増大する構成とされると共にｍｌ記局部も前記素砦
の巻回の進行に伴なって断時増大する構成とされ、前記素線帯は、前記局部と前記弧部との間で、前記円柱
状治具の局面に沿って該円柱状治具の軸線に刻して斜め
に傾斜させる傾斜部を有し、該傾斜部は、該傾斜部を構成する各素線が互いに交差し
ていることを性徴とする円筒状巻線体。