DE112017004954T5

DE112017004954T5 - Stator, Statorherstellungsverfahren und Motor

Info

Publication number: DE112017004954T5
Application number: DE112017004954.7T
Authority: DE
Inventors: Yasuaki NAKAHARA; Takayuki Migita; Hiroshi Kitagaki; Takeshi Honda; Hisashi FUJIHARA
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2019-06-13
Also published as: US20190190326A1; CN109716616A; JPWO2018062347A1; WO2018062347A1

Abstract

Es wird ein Stator angenommen, bei dem ein leitfähiger Draht auf einen ringförmigen Kern gewickelt ist, der in der Mitte desselben eine sich vertikal erstreckende Mittelachse aufweist, und der die folgende Konfiguration aufweist. Der Kern umfasst ein Kernstück, in dem ein erstes Laminatbauglied und ein zweites Laminatbauglied laminiert sind. Das erste Laminatbauglied ist versehen mit: einem ersten Zahnteil, das sich in einer Radialrichtung erstreckt, und einem ersten Kernrückseitenteil, das sich in einer Umfangsrichtung erstreckt. Das erste Kernrückseitenteil umfasst Folgendes: ein erstes vorstehendes Teil an einer Seite in der Umfangsrichtung; und ein erstes ausgenommenes Teil an der anderen Seite in der Umfangsrichtung. Das zweite Laminatbauglied ist versehen mit: einem zweiten Zahnteil, das sich in einer Radialrichtung erstreckt; und einem zweiten Kernrückseitenteil, das sich in der Umfangsrichtung erstreckt. Das zweite Kernrückseitenteil umfasst Folgendes: ein zweites ausgenommenes Teil an einer Seite in der Umfangsrichtung; und ein zweites vorstehendes Teil an der anderen Seite in der Umfangsrichtung. Das erste vorstehende Teil ist in einer Laminierungsrichtung auf einer Seite in der Umfangsrichtung dicker als auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung. Das zweite vorstehende Teil ist in der Laminierungsrichtung auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung dicker als auf der einen Seite in der Umfangsrichtung.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stator, ein Statorherstellungsverfahren und einen Motor.
HIntergrundtechnik
Ein Stator eines Motors umfasst eine Mehrzahl von Zähnen, die radial auf demselben befestigt sind, und ein ringförmiges Teil, das Außenseiten der Zähne in einer Ringform radial verbindet. In dem Stator ist ein geneigtes Teil an einem Endabschnitt jedes Kernstücks von jedem geteilten Laminatkern gebildet und Paare von Kernstücken mit unterschiedlichen Formen sind abwechselnd laminiert (siehe Patentliteratur 1).
Referenzliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1
Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, erste Veröffentlichung Nr. H07-222383
Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Da der Stator mit der herkömmlichen Form das geneigte Teil aufweist, können die zueinander benachbarten, geteilten Laminatkerne leicht zusammengefügt werden, wobei jedoch die so zusammengefügten geteilten Laminatkerne sich leicht lösen können.
Lösung des Problems
Ein erstes beispielhaftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Stator, der einen Kern in einer Ringform mit einer Mitte, die eine sich vertikal erstreckende Mittelachse ist, und einen leitfähigen Draht, der um den Kern gewickelt ist, umfasst. Der Kern umfasst Kernstücke, in denen zumindest ein erstes Laminatbauglied und ein zweites Laminatbauglied laminiert sind. Das erste Laminatbauglied umfasst ein erstes Zahnteil, das sich in einer Radialrichtung erstreckt, und ein erstes Kernrückseitenteil, das mit einer radial äußeren Seite des ersten Zahnteils verbunden ist und sich in einer Umfangsrichtung erstreckt. Das erste Kernrückseitenteil umfasst einen ersten Vorsprung auf einer Seite desselben in der Umfangsrichtung und eine erste Ausnehmung auf der anderen Seite desselben in der Umfangsrichtung. Das zweite Laminatbauglied umfasst ein zweites Zahnteil, das sich in einer Radialrichtung erstreckt, und ein zweites Kernrückseitenteil, das mit einer radial äußeren Seite des zweiten Zahnteils verbunden ist und sich in einer Umfangsrichtung erstreckt. Das zweite Kernrückseitenteil umfasst eine zweite Ausnehmung auf einer Seite desselben in der Umfangsrichtung und einen zweiten Vorsprung auf der anderen Seite desselben in der Umfangsrichtung. Positionen von beiden Umfangsenden des ersten Kernrückseitenteils unterscheiden sich von Positionen von beiden Umfangsenden des zweiten Kernrückseitenteils. In dem ersten Vorsprung ist die eine Seite in der Umfangsrichtung in einer Laminierungsrichtung dicker als die andere Seite in der Umfangsrichtung, und in dem zweiten Vorsprung ist die andere Seite in der Umfangsrichtung in der Laminierungsrichtung dicker als die eine Seite in der Umfangsrichtung.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Durch die Aufnahme des ersten Vorsprungs und des zweiten Vorsprungs, die in einer umfangsmäßig nach außen dicker werdenden Form gebildet sind, ist es gemäß dem oben beschriebenen, ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung möglich, benachbarte Kernstücke so zu fixieren, dass dieselben sich nicht lösen.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht eines Motors.
2 ist eine Draufsicht eines Laminatbauglieds eines Kernstücks.
3 ist eine Draufsicht von Laminatbaugliedern von laminierten Kernstücken.
4 ist eine Draufsicht von ringförmig verbundenen Kernstücken.
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Verbindungsabschnitts von benachbarten Kernstücken.
6 ist eine Draufsicht, die einen Bereich zeigt, in dem Kernrückseitenteile von benachbarten Kernstücken einander in einer Laminierungsrichtung überlappen.
7 ist eine Querschnittsansicht eines Verbindungsabschnitts von benachbarten Kernstücken.
8 ist ein Graph, der ein Verhältnis zwischen einem durchschnittlichen Abstand und einer magnetischen Eigenschaft des Bereichs zeigt, in dem Kernrückseitenteile von benachbarten Kernstücken einander in einer Laminierungsrichtung überlappen.
9 ist eine Draufsicht eines Kernstücks gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel.
10 ist eine Querschnittsansicht eines Verbindungsabschnitts des Kernstücks gemäß dem modifizierten Ausführungsbeispiel.
11 ist ein Flussdiagramm, das einen Herstellungsprozess eines Stators zeigt.
12 ist eine Ansicht, die ein Laminatbauglied zeigt, das auf einem Plattenbauglied gebildet ist, das bei einem Herstellungsprozess eines Stators verwendet wird.
13 ist eine Ansicht, die Kernstücke zeigt, bei denen Laminatbauglieder in dem Herstellungsprozess eines Stators laminiert werden.
14 ist eine Ansicht, die einen geteilten Stator zeigt mit einer Spule, die bei dem Herstellungsprozess eines Stators durch Wickeln eines leitfähigen Drahts um Zähne eines Kernstücks gebildet wird.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Hierin nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind lediglich Beispiele der vorliegenden Erfindung, aber der technische Umfang wird dadurch nicht eingeschränkt. Ferner können die gleichen Bezugszeichen den gleichen Komponenten zugewiesen sein und die Beschreibungen derselben können ausgelassen sein.
Das beispielhafte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Konfiguration eines Stators (als „Kernstück“ bezeichnet), der in einem Motor verwendet wird, und auf ein Verfahren zum Herstellen des Stators. In der Beschreibung wird eine zu einer Mittelachse des Motors und des Stators parallele Richtung als „axiale Richtung“ bezeichnet, eine zu der Mittelachse senkrechte Richtung wird als „radiale Richtung“ bezeichnet, und eine Richtung entlang eines um die Mittelachse zentrierten Bogens wird als „Umfangsrichtung“ bezeichnet. In der Beschreibung bezieht sich eine Umfangsinnenseite auf eine Seite in der Nähe eines Verbindungsabschnitts zwischen einem Kernrückseitenteil und einem Zahnteil eines Kernstücks, und eine Umfangsaußenseite bezieht sich auf eine Seite, die von dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Kernrückseitenteil und dem Zahnteil des Kernstücks entfernt liegt. In der Beschreibung bezieht sich der Begriff „Kernstück“ auf ein Teil, das ein Zahnteil, um das ein leitfähiger Draht gewickelt ist, und ringförmig verbundene Kernrückseitenteile umfasst. Der Begriff „Kern“ bezieht sich auf eine Gruppe einer Mehrzahl von ringförmig verbundenen Kernstücken. Der Begriff „geteilter Stator“ bezieht sich auf ein Kernstück, um das der leitfähige Draht gewickelt ist. Der Begriff „Stator“ bezieht sich auf eine Gruppe einer Mehrzahl von geteilten Statoren, die ringförmig verbunden sind. Ferner bezieht sich jede Schicht des Kernstücks, die den Kern bilden, indem dieselben laminiert werden, auf ein „Laminatbauglied“. Ferner beschreibt der Begriff „Laminatbauglied“ nicht nur ein erstes Bauglied von Baugliedern, die das Kernstück bilden, sondern kann eine Mehrzahl von Baugliedern umfassen, die die gleiche oder ähnliche Form aufweisen und aufeinanderfolgend laminiert werden.
Ferner bezieht sich der Zweckmäßigkeit halber in der Beschreibung bei Laminatbaugliedern, die in einem Herstellungsprozess laminiert werden, eine Richtung, in der die Laminatbauglieder laminiert werden, auf eine „obere Seite“ oder eine „obere Richtung“ und eine Richtung, in der Laminatbauglieder, die bereits laminiert sind, positioniert werden, bezieht sich auf eine „untere Seite“ oder eine „untere Richtung“. In den meisten Fällen ist die untere Seite, die der oberen Seite gegenüberliegt, in einer Richtung der Schwerkraft auf einer unteren Seite positioniert. Ferner bezieht sich eine Richtung, in der die Laminatbauglieder, die das Kernstück bilden, laminiert werden, auf eine „Laminierungsrichtung“. Bei der Beschreibung ist die Laminierungsrichtung parallel zu einer Mittelachse der Drehung des Motors, aber die Laminierungsrichtung und die Mittelachse sind nicht notwendigerweise parallel zueinander.
Ausführungsbeispiel
1 ist eine Querschnittsansicht eines Motors 80 eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Wie es in 1 gezeigt ist, umfasst der Motor 80 eine Welle 81, einen Rotor 82, einen Stator 83, ein Gehäuse 84, einen Lagerhalter 85, ein erstes Lager 86, ein zweites Lager 87, einen Isolator 88, eine Spulenziehleitung 89, eine Spule 90 und dergleichen. Die Welle 81 und der Rotor 82 sind einstückig miteinander. Die Welle 81 weist eine zylindrische Form auf, die eine Mitte aufweist, die eine Mittelachse darstellt, die sich in einer Richtung erstreckt. Der Rotor 82 ist an einer Mitte der Welle 81 positioniert. Der Rotor 82 ist um den Stator 83 drehbar. Der Stator 83 ist angeordnet, um den Rotor 82 in einer Axialrichtung zu umgeben. Der Stator 83 weist die Spule 90 auf, die durch Wickeln eines leitfähigen Drahts um den Kern gebildet ist. Das Gehäuse 84 ist mit einer Außenumfangsoberfläche des Stators 83 in Eingriff und nimmt die Welle 81, den Rotor 82, den Stator 83, den Lagerhalter 85, das erste Lager 86, das zweite Lager 87, den Isolator 88, die Spulenziehleitung 89 und die Spule 90, die den Motor 80 bilden, auf. Der Lagerhalter 85 trägt das zweite Lager 87. Der Lagerhalter 85 ist in Eingriff mit dem Gehäuse 84. Das erste Lager 86 ist an einem unteren Abschnitt des Gehäuses 84 angeordnet und trägt eine Seite der Welle 81. Das zweite Lager 87 trägt die andere Seite der Welle 81. Der Isolator 88 ist zwischen dem Stator 83 und einem leitfähigen Draht der Spule 90 angeordnet, um den Stator 83 und den leitfähigen Draht der Spule 90 zu isolieren.
2 ist eine Draufsicht eines Laminatbauglieds 10a eines Kernstücks 10, das den Stator 83 bildet. 3 ist eine Draufsicht der laminierten Kernstücke 10. 4 ist eine Draufsicht eines Kerns 1 in einem Zustand, in dem die Kernstücke 10 ringförmig verbunden sind.
Wie es in 4 gezeigt ist, ist ein Mittelpunkt eines Kreises einer Außenumfangsoberfläche oder einer Innenumfangsoberfläche, die durch den Kern 1 gebildet ist, C1. Gerade Linien A1, A2 und A3, die in 2 und 3 gezeigt sind, sind jeweils Linien, die sich in einer Radialrichtung durch den Mittelpunkt C1 erstrecken. Ein Innenwinkel zwischen der geraden Linie A1 und der geraden Linie A2 und ein Innenwinkel zwischen der geraden Linie A1 und der geraden Linie A3 beträgt 15 Grad. Ein Innenwinkel zwischen Zahnteilen 40 von benachbarten Kernstücken 10 beträgt 30 Grad. Ein Innenwinkel zwischen den Zahnteilen 40 der benachbarten Kernstücke 10, ein Innenwinkel zwischen den geraden Linien A1 und A2 und ein Innenwinkel zwischen den geraden Linien A1 und A3 variiert gemäß der Anzahl von Kernstücken 10, die den Kern 1 bilden. Der Kern 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist durch die zwölf Kernstücke 10 gebildet, und wie oben beschrieben beträgt somit jeder der Innenwinkel zwischen den Zahnteilen 40 der benachbarten Kernstücke 10 30 Grad. Ferner kann die Anzahl von Kernstücken 10, die den Kern 1 bilden, beliebig geändert werden.
Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst das Laminatbauglied 10a des Kernstücks 10 das Zahnteil 40 und das Kernrückseitenteil 20. Das Kernstück 10 ist durch Laminieren der Mehrzahl von Laminatbaugliedern 10a mit einer vorbestimmten Dicke gebildet. Das Zahnteil 40 ist linear symmetrisch in Bezug auf die gerade Linie A1, die durch den Mittelpunkt C1 verläuft. Das Zahnteil 40 weist eine Form auf, bei der sich ein Ende auf einer Innenseite in einer Radialrichtung in einer Umfangsrichtung erstreckt, und weist eine Innenumfangsoberfläche 41 auf, die in der Radialrichtung an der Innenseite gebildet ist.
Wie es in 3 gezeigt ist, sind ein Laminatbauglied und ein anderes Laminatbauglied des Kernstücks 10 laminiert, so dass das Zahnteil 40 nicht vorsteht. Da sich Umfangslängen eines Umfangsendes eines Laminatbauglieds und eines anderen Umfangsendes eines anderen Laminatbauglieds voneinander unterscheiden, steht eine Seite von einer anderen Seite vor.
Das Kernrückseitenteil 20 ist ein Teil, das einen Ringabschnitt des Kerns 1 bildet. Das Kernrückseitenteil 20 ist mit einer radial äußeren Seite des Zahnteils 40 verbunden und hat eine Form, die sich in einer Umfangsrichtung erstreckt.
Das Kernrückseitenteil 20 umfasst einen kreisförmigen bogenförmigen Vorsprung 21 und ein radial gerades Teil 22, das an einem Ende desselben in der Umfangsrichtung gebildet ist. Das radial gerade Teil 22 weist eine Form einer geraden Linie auf, die sich in einer Radialrichtung durch den Mittelpunkt C1 erstreckt. Das radial gerade Teil 22 steht von der geraden Linie A1 in einer Umfangsrichtung nach außen vor. Der kreisförmige bogenförmige Vorsprung 21 weist eine Form auf, die umfangsmäßig nach außen vorsteht von einer radial geraden Linie, die durch den Mittelpunkt C1 und das radial gerade Teil 22 verläuft. Der kreisförmige bogenförmige Vorsprung 21 weist eine kreisförmige Bogenform auf, die teilweise einen Kreis überlappt, der eine Mitte aufweist, die ein Schnittpunkt C2 zwischen der geraden Linie A2 und einer Außenumfangsausnehmung 26b des Kernrückseitenteils 20 ist. Ein Ende auf einer Umfangsinnenseite des kreisförmigen bogenförmigen Vorsprungs 21 ist mit einem Ende auf der Umfangsaußenseite des radial geraden Teils 22 verbunden und der kreisförmige bogenförmige Vorsprung 21 und das Umfangsende des radial geraden Teils 22 werden zu einem Umfangsende des Kernrückseitenteils 20.
Ferner muss der kreisförmige bogenförmige Vorsprung 21 nicht notwendigerweise eine kreisförmige Bogenform aufweisen. Beispielsweise kann das Kernrückseitenteil 20 ein Vorsprung mit einer Bogenform einer Ellipse sein oder ein sanft gekrümmter Vorsprung anstatt des kreisförmigen bogenförmigen Vorsprungs 21. Aber ein Abschnitt, der dem kreisförmigen bogenförmigen Vorsprung 21 eines Endes des Kernrückseitenteils 20 entspricht, ist an einem Punkt in Kontakt mit einem Kontaktteil 23 eines benachbarten Kernstücks.
Das Kernrückseitenteil 20 umfasst das Kontaktteil 23 und ein radial gerades Teil 24, das an dem anderen Ende desselben in der Umfangsrichtung gebildet ist. Wie das radial gerade Teil 22 weist das radial gerade Teil 24 eine Form auf, die sich in einer Radialrichtung durch den Mittelpunkt C1 erstreckt. Anders als das radial gerade Teil 22 hat das radial gerade Teil 24 eine Form, so dass dasselbe von der geraden Linie A3 umfangsmäßig nach innen ausgenommen ist. Das Kontaktteil 23 weist eine gerade Form mit einer geneigten Oberfläche auf, die von dem radial geraden Teil 24 umfangsmäßig nach innen ausgenommen ist. Ein Innenwinkel zwischen dem radial geraden Teil 22 und dem Kontaktteil 23 beträgt 135 Grad. Ein Ende auf einer Umfangsinnenseite des Kontaktteils 23 ist mit einem Ende auf einer Umfangsaußenseite des radial geraden Teils 24 verbunden und das Kontaktteil 23 und ein Umfangsende des radial geraden Teils 24 werden zu dem anderen Umfangsende des Kernrückseitenteils 20.
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Verbindungsabschnitts von Laminatbaugliedern 10a und 11a der Kernstücke 10 und 11, die benachbart zueinander sind. Wie es in 5 gezeigt ist, beträgt ein Innenwinkel zwischen dem radial geraden Teil 24 und dem Kontaktteil 23 135 Grad.
Ferner muss das Kontaktteil 23 nicht notwendigerweise eine gerade Linienform aufweisen. Beispielsweise kann das Kontaktteil 23 eine Form eines kreisförmigen bogenförmigen Vorsprungs oder einer Ausnehmung oder eines gekrümmten Teils aufweisen. Aber ein Abschnitt, der dem Kontaktteil 23 des anderen Endes des Kernrückseitenteils 20 entspricht, ist an einem Punkt in Kontakt mit dem kreisförmigen bogenförmigen Vorsprung 21 des benachbarten Kernstücks. Das Kontaktteil 23 wird auch als eine lineare Ausnehmung bezeichnet, als eine Darstellung, die dem kreisförmigen bogenförmigen Vorsprung entspricht. In dem Kernrückseitenteil 20 ist ein Abschnitt in der Umfangsrichtung, der den kreisförmigen bogenförmigen Vorsprung 21 und das radial gerade Teil 22 aufweist, ein Beispiel für den „Vorsprung“ in der vorliegenden Erfindung. In dem Kernrückseitenteil 20 ist der andere Abschnitt in der Umfangsrichtung, der das Kontaktteil 23 und das radial gerade Teil 24 aufweist, ein Beispiel für die „Ausnehmung“ der vorliegenden Erfindung.
Wie es in 5 gezeigt ist, ist ein Ende des Laminatbauglieds 10a des Kernstücks 10 in Kontakt mit dem anderen Ende des Laminatbauglieds 11a des benachbarten Kernstücks 11. Genauer gesagt, der kreisförmige bogenförmige Vorsprung 21 des Kernstücks 10 und das Kontaktteil 23 des Kernstücks 11 sind an einem Kontaktpunkt P1 in Kontakt miteinander. Das radial gerade Teil 22 des Kernstücks 10 und das radial gerade Teil 24 des Kernstücks 11 sind voneinander beabstandet. Das radial gerade Teil 22 des Kernstücks 10 und das radial gerade Teil 24 des Kernstücks 11 sind aber nicht notwendigerweise voneinander beabstandet und können in Kontakt miteinander sein.
Wie es oben beschrieben ist, sind in dem Kernstück 10 und dem Kernstück 11, die benachbart zueinander sind, der kreisförmige bogenförmige Vorsprung 21 des Laminatbauglieds 10a des Kernstücks 10 und das Kontaktteil 23 des Laminatbauglieds 11a des Kernstücks 11 an einem Punkt in Kontakt miteinander. Wenn sich das Kernstück 10 in Bezug auf das Kernstück 11 aus der Radialrichtung dreht, sind das radial gerade Teil 22 und das radial gerade Teil 24 nicht in Kontakt miteinander, aber der kreisförmige bogenförmige Vorsprung 21 und das Kontaktteil 23 sind an einem Punkt in Kontakt miteinander. Selbst wenn das Kernstück 11 und das Kernstück 10 sich relativ drehen, sind das Kernstück 10 und das Kernstück 11 an einem Punkt in Kontakt miteinander und somit kann sich ein Reibungswiderstand zwischen dem Kernstück 10 und dem Kernstück 11 verringern. Daher können sich im Vergleich zu einer Konfiguration, bei der Kernstücke, die benachbart zueinander sind, in Oberflächenkontakt miteinander sind oder an einer Mehrzahl von Punkten in Kontakt miteinander sind, wie im Stand der Technik, die Kernstücke drehen, während dieselben miteinander verbunden sind.
Wenn sich das Kernstück 10 in Bezug auf das Kernstück 11 dreht, ist ferner eine Drehmitte eine Mitte C2 eines kreisförmigen Bogens, der den kreisförmigen bogenförmigen Vorsprung 21 bildet. In den Laminatbaugliedern, die das Kernstück 10 bilden, kann das Kernstück 10 sich glatt um die Mitte C2 als eine Achse drehen, da die Mitte C2 mit einer Laminierungsrichtung zusammenfällt.
Ferner beträgt bei den Laminatbaugliedern 10a und 11a der Kernstücke 10 und 11 ein Innenwinkel zwischen dem radial geraden Teil 24 und dem Kontaktteil 23 135 Grad und somit kann sich das Kernstück 10 innerhalb eines weiten Bereichs drehen, wenn sich dasselbe in Bezug auf das Kernstück 11 dreht, während dasselbe an einem Punkt mit dem Kernstück 11 in Kontakt ist. Ferner ist der Innenwinkel P2 nicht notwendigerweise auf 135 Grad beschränkt und kann innerhalb eines Bereichs von 130 Grad bis 140 Grad verändert werden. Selbst wenn der Innenwinkel P2 ein beliebiger Winkel in einem Bereich von 130 Grad bis 140 Grad ist, können die Kernstücke in einem ausreichend breiten Bereich gedreht werden, während dieselben an einem Punkt in Kontakt miteinander sind.
Eine Außenumfangsoberfläche des Kernrückseitenteils 20 ist mit einem Gehäuse (nicht gezeigt) in Eingriff, wenn ein Motor zusammengesetzt wird. Das Kernrückseitenteil 20 umfasst eine mittlere Ausnehmung 29, Außenumfangsoberflächen 25a und 25b und Außenumfangsausnehmungen 26a und 26b, die an einem Außenumfangsteil desselben gebildet sind.
Die mittlere Ausnehmung 29, die in der Radialrichtung nach innen ausgenommen ist, ist an einer Position angeordnet, an der eine Außenumfangsoberfläche des Kernrückseitenteils 20 und die gerade Linie A1 einander schneiden. Die mittlere Ausnehmung 29 erstreckt sich in einer Rillenform in einer vertikalen Richtung, in der die Laminatbauglieder laminiert sind.
Jede der Außenumfangsoberflächen 25a und 25b hat eine kreisförmige Bogenform mit einer Mitte, welche der Mittelpunkt C1 ist. Die Außenumfangsoberflächen 25a und 25b sind mit beiden Umfangsseiten der mittleren Ausnehmung 29 verbunden. Die Außenumfangsoberflächen 25a und 25b sind Abschnitte, die mit der Innenumfangsoberfläche des Gehäuses in Kontakt sind, während der Stator, der den Kern 1 umfasst, um den der leitfähige Draht gewickelt ist, mit einer Innenseite des Gehäuses in Eingriff ist.
Die Außenumfangsausnehmungen 26a und 26b sind mit Umfangsendseiten der Außenumfangsoberflächen 25a und 25b verbunden. Die Außenumfangsausnehmungen 26a und 26b sind von den Außenumfangsoberflächen 25a und 25b in einer Radialrichtung nach innen ausgenommen. Die Außenumfangsausnehmungen 26a und 26b haben eine kreisförmige Bogenform mit einem kleineren Durchmesser als die Außenumfangsoberflächen 25a und 25b und weisen den Mittelpunkt C1 auf, welcher derselbe ist wie derjenige der Außenumfangsoberflächen 25a und 25b. Wenn der Stator an eine Innenseite des Gehäuses gepasst ist, sind die Außenumfangsausnehmungen 26a und 26b nicht in Kontakt mit einer Innenumfangsoberfläche des Gehäuses und somit sind zwischen der Innenumfangsoberfläche des Gehäuses und den Außenumfangsausnehmungen 26a und 26b Zwischenräume gebildet.
Die Außenumfangsoberfläche des Kernrückseitenteils 20 des Kernstücks 10 ist in Eingriff mit dem Gehäuse als einem Stator, wie es oben beschrieben ist, die Außenumfangsoberflächen 25a und 25b sind in Kontakt mit einer Innenumfangsoberfläche des Gehäuses und die mittlere Ausnehmung 29 und die Außenumfangsausnehmungen 26a und 26b sind nicht in Kontakt mit der Innenumfangsoberfläche des Gehäuses. Daher kann sich eine Genauigkeit einer Größe der Außenumfangsoberfläche des Kernrückseitenteils 20 erhöhen. Ferner kann es sein, dass das Kernrückseitenteil 20 nicht notwendigerweise die Außenumfangsausnehmungen 26a und 26b aufweist. Wenn das Kernrückseitenteil 20 in einer Form gebildet ist, die die Außenumfangsausnehmungen 26a und 26b aufweist, können sich die Abmessungen der Außenumfangsoberflächen 25a und 25b effektiver erhöhen.
Das Kernrückseitenteil 20 umfasst Innenumfangsoberflächen 27a und 27b und Innenumfangsausnehmungen 28a und 28b, die an einer Innenumfangsoberfläche desselben gebildet sind. Die Innenumfangsoberflächen 27a und 27b haben eine kreisförmige Bogenform mit einer Mitte, welche der Mittelpunkt C1 ist. Die Innenumfangsoberflächen 27a und 27b sind mit beiden Umfangsseiten des Zahnteils 40 verbunden. Die Innenumfangsausnehmungen 28a und 28b sind mit Umfangsendseiten der Innenumfangsoberflächen 27a und 27b verbunden. Die Innenumfangsausnehmungen 28a und 28b sind von den Innenumfangsoberflächen 27a und 27b in der Radialrichtung nach außen ausgenommen. Die Innenumfangsausnehmungen 28a und 28b haben eine kreisförmige Bogenform mit einem Innendurchmesser, der kleiner ist als derjenige der Innenumfangsoberflächen 27a und 27b, die die Mitte aufweisen, welche der Mittelpunkt C1 ist, derselbe wie derjenige der Innenumfangsoberflächen 27a und 27b.
Wie es in 3 gezeigt ist, wenn das Kernstück 10 mit einer Mehrzahl von Laminatbaugliedern, die laminiert sind, von oben betrachtet wird, ist das Laminatbauglied, das an einer Unterseite angeordnet ist, teilweise gezeigt, da Positionen beider Umfangsenden des Kernrückseitenteils 20 sich zwischen den Laminatbaugliedern voneinander unterscheiden. Von oben gesehen ist ein kreisförmiger bogenförmiger Vorsprung 121, ein radial gerades Teil 122, eine Außenumfangsausnehmung 126a und eine Innenumfangsausnehmung 128a des Laminatbauglieds, das unter dem Laminatbauglied angeordnet ist, das an der Oberseite angeordnet ist, an dem Kontaktteil 23, das in einer Umfangsrichtung des Kernrückseitenteils 20 kurz gebildet ist, und einer Umfangsaußenseite des radial geraden Teils 24 gezeigt. Der kreisförmige bogenförmige Vorsprung 121, das radial gerade Teil 122, die Außenumfangsausnehmung 126a und die Innenumfangsausnehmung 128a der Laminatbauglieder, die das Kernstück 10 bilden, überlappen ein benachbartes Kernstück in einer Laminierungsrichtung.
6 ist eine Ansicht, die die Kernrückseitenteile 20 der Kernstücke 10 und 11 benachbart zueinander zeigt, die einander in einer Laminierungsrichtung überlappen, und insbesondere eine Ansicht, die einen Überlappungsbereich zeigt. Ein kreisförmiger bogenförmiger Vorsprung 221, ein radial gerades Teil 222, eine Außenumfangsausnehmung 226a und eine Innenumfangsausnehmung 228a des Laminatbauglieds des Kernstücks 11 sind an dem kreisförmigen bogenförmigen Vorsprung 121, dem radial geraden Teil 122, der Außenumfangsausnehmung 126a und der Innenumfangsausnehmung 128a des Laminatbauglieds des Kernstücks 10 laminiert. Das Laminatbauglied des Kernstücks 10 ist unter dem Laminatbauglied des Kernstücks 11 angeordnet. Wie es in 6 mit geneigten Linien gezeigt ist, überlappen das Kernstück 10 und das Kernstück 11 in einer Region R. Eine Grenze des Bereichs R ist bestimmt durch den kreisförmigen bogenförmigen Vorsprung 221, das radial gerade Teil 222, die Außenumfangsausnehmung 226 und die Innenumfangsausnehmung 228a, die Laminatbauglieder des Kernstücks 11 sind, die an einer oberen Seite positioniert sind, und den kreisförmigen bogenförmigen Vorsprung 121, das radial gerade Teil 222, die Außenumfangsausnehmung 226a und die Innenumfangsausnehmung 228a, die Laminatbauglieder des Kernstücks 10 sind, die an einer unteren Seite positioniert ist. Die Außenumfangsausnehmung 226a und die Innenumfangsausnehmung 228a, die Außenumfangsausnehmung 226a und die Innenumfangsausnehmung 228a überlappen einander aber in der Laminierungsrichtung.
Beispielsweise ist ein Bereich des Bereichs R größer als ein Bereich eines Umfangsquerschnittsbereichs des Kernrückseitenteils 20 an einer Position der geraden Linie A3. Ferner wird der Querschnitt des Kernrückseitenteils 20 berechnet durch Multiplizieren einer Umfangslänge des Kernrückseitenteils 20 und einer Dicke des Laminatbauglieds. Der Grund, weshalb der Bereich R wie oben beschrieben gebildet ist, ist der folgende.
Ein Umfangsende von jedem der Laminatbauglieder des Kernstücks 10 ist an einem Punkt in Kontakt mit dem anderen Umfangsende von jedem der Laminatbauglieder des Kernstücks 11. Aus diesem Grund ist, im Vergleich zu dem Fall, bei dem ein Umfangsende des Kernstücks 10 in Oberflächenkontakt mit dem anderen Umfangsende des Kernstücks 11 ist, ein Magnetweg, der durch Umfangsenden der Kernstücke 10 und 11 gebildet ist, so dass ein Magnetfluss darin fließt, schmal. Daher kann der Bereich, der größer als oder gleich wie der Magnetweg ist, der aufgrund des Bereichs R verschmälert ist, gesichert werden. Da ferner das radial gerade Teil 22 und das radial gerade Teil 24 in einem zusammengesetzten Zustand in einer Umfangsrichtung nicht in Kontakt miteinander sind, ist der Magnetweg nicht an einer Position gebildet, an der das radial gerade Teil 22 und das radial gerade Teil 24 nicht in Kontakt miteinander sind.
Jedoch ist selbst im Fall der Verwendung einer Konfiguration, bei der ein Umfangsende eines jeden der Laminatbauglieder des Kernstücks 10 mit dem anderen Umfangsende eines jeden der Laminatbauglieder des daran angrenzenden Kernstücks 11 nicht in Kontakt ist oder in Oberflächenkontakt ist oder an einer Mehrzahl von Punkten in Kontakt ist, der Magnetweg in dem Bereich R gebildet, und somit kann die magnetische Eigenschaft verbessert werden. Hier ist die magnetische Eigenschaft eine Menge des Magnetflusses, der durch einen Abschnitt fließt, wo ein ungleichmäßiges Teil eines Endes des Kernstücks 10 und ein ungleichmäßiges Teil eines Endes des Kernstücks 11 miteinander in Eingriff sind.
Ferner wird es bevorzugt, dass der Bereich R kleiner als oder gleich fünfmal der Umfangsquerschnittsbereich des Kernrückseitenteils 20 ist. Daher ist ein Bereich, in dem die Kernrückseitenteile 20 des benachbarten Kernstücks 10 in der Laminierungsrichtung überlappen, ausreichend gesichert und somit kann ein ausreichender magnetischer Weg gesichert werden. Da ferner verhindert wird, dass in der Laminierungsrichtung des Kernrückseitenteils 20 des benachbarten Kernstücks 10 ein übermäßiger Reibungswiderstand erzeugt wird, können sich die benachbarten Kernstücke in einem Herstellungsprozess drehen.
7 ist eine Querschnittsansicht des Verbindungsabschnitts der Kernstücke 10 und 11, die benachbart zueinander sind. Wie es in 7 gezeigt ist, ist das Kernstück 10 durch Laminatbauglieder 10a bis 10d gebildet, die laminiert sind. Das Kernstück 11 ist durch Laminatbauglieder 11a bis 11d gebildet, die laminiert sind. Enden des Kernstücks 10 und des Kernstücks 11 sind einander zugewandt und weisen ungleichmäßige Teile auf. Enden der Laminatbauglieder 10a und 10c und der Laminatbauglieder 11b und 11d sind Vorsprünge, und Enden der Laminatbauglieder 10b und 10d und der Laminatbauglieder 11a und 11c sind Ausnehmungen. Ungleichmäßige Teile des Endes des Kernstücks 10 und ungleichmäßige Teile des Endes des Kernstücks 11 sind miteinander in Eingriff, um die Kernstücke 10 und 11 zu verbinden.
Enden 31a bis 31d sind jeweils an Umfangsenden der Laminatbauglieder 10a bis 10d des Kernstücks 10 bereitgestellt. Die Enden 31a und 31c sind Enden der kreisförmigen bogenförmigen Vorsprünge oder der radial geraden Teile 22. Die Enden 31b und 31d sind Enden des Kontaktteils 23s oder der radial geraden Teile 24. Dagegen sind Enden 32a bis 32d jeweils an Umfangsenden der Laminatbauglieder 11a bis 11d des Kernstücks 11 bereitgestellt. Die Enden 32a bis 32d sind jeweils den Enden 31a bis 31d zugewandt. Die Enden 32b und 32d sind Enden der kreisförmigen bogenförmigen Vorsprünge 21 oder der radial geraden Teile 22. Die Enden 31b und 31d sind Enden der Kontaktteile 23 oder der radial geraden Teile 24. Wie es in 7 gezeigt ist, ist ein Zwischenraum 61 an einem Abschnitt auf der Umfangsinnenseite des Endes 32b breiter als ein Zwischenraum 62 an einem Abschnitt auf der Umfangsaußenseite des Endes 32b. Die Enden 32b und 32d sind in der Laminierungsrichtung von der Umfangsinnenseite zu der Umfangsaußenseite dicker gebildet. Mit anderen Worten, die Dicken der Enden 32b und 32d erhöhen sich in der Laminierungsrichtung von der Umfangsinnenseite zu der Umfangsaußenseite.
Genauer gesagt, sind obere Oberflächen 33b und 33d der Enden 32b und 32d zu der Umfangsaußenseite nach oben geneigt. Untere Oberflächen 34b und 34d der Enden 32b und 32d sind zu der Umfangsaußenseite nach unten geneigt. Eine untere Oberfläche 34a ist der oberen Oberfläche 33b zugewandt, eine obere Oberfläche 33c ist der unteren Oberfläche 34b zugewandt, und eine untere Oberfläche 34c ist der oberen Oberfläche 33d zugewandt. Eine obere Oberfläche 33a, die untere Oberfläche 34a, die obere Oberfläche 33c und die untere Oberfläche 34c erstrecken sich jeweils ohne Neigung in einer geraden Form zu der Umfangsaußenseite. Auf diese Weise variiert in einem Abschnitt, wo die Kernrückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke 10 und 11 laminiert sind, ein Abstand in der Laminierungsrichtung abhängig von seiner Umfangsposition.
Wie es oben beschrieben ist, hat das Ende des kreisförmigen bogenförmigen Vorsprungs 21 oder des radial geraden Teils 22 eine Form, bei der seine Dicke in der Laminierungsrichtung sich in der Umfangsrichtung erhöht, also eine Form, die umfangsmäßig nach außen dicker wird. Bei den miteinander verbundenen Kernstücken ist es möglich, benachbarte Kernstücke aneinander zu fixieren, und es ist möglich, zu verhindern, dass dieselben sich lösen. Insbesondere ist es, wie bei dem später beschriebenen Herstellungsverfahren, besonders effektiv bei Verwendung eines Herstellungsverfahrens, in dem im Fortschreiten der Laminierung benachbarte Kernstücke einander überlappend laminiert werden, da die Verbindung zwischen den benachbarten Kernstücken nicht freigegeben wird.
8 ist ein Schaubild, das ein Ergebnis der Berechnung des Verhältnisses zwischen einem durchschnittlichen Abstand einer Region, wo die Kernrückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke in der Laminierungsrichtung überlappen, und einer magnetischen Eigenschaft in einem Motor mithilfe von Software für die Magnetanalyse zeigt. Die Region, wo die Kernrückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke in der Laminierungsrichtung überlappen, ist in 7 als eine Region von dem Zwischenraum 61 zu dem Zwischenraum 62 angezeigt. Die horizontale Achse des Graphen aus 8 stellt den durchschnittlichen Abstand in der Region dar, wo die Rückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke einander überlappen. Die vertikale Achse des Graphen aus 8 stellt eine magnetische Eigenschaft im Verhältnis zu dem Fall dar, in dem eine magnetische Eigenschaft in einem Motor mit einem Stator in einem Zustand, in dem die Kernrückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke miteinander in der gesamten Region in Kontakt sind, wo dieselben in der Laminierungsrichtung überlappen, als 100% genommen wird. Wenn die magnetische Eigenschaft in dem Motor mit dem Stator in dem Zustand, in dem die Kernrückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke miteinander in der gesamten Region in Kontakt sind, wo dieselben in der Laminierungsrichtung überlappen, als 100% genommen wird, verringert sich die magnetische Eigenschaft des Motors, wie es in 8 gezeigt ist, mit dem Größerwerden des durchschnittlichen Abstands der Region, wo die Kernrückseitenteile 20 in der Laminierungsrichtung überlappen.
Wie es beispielsweise in 8 gezeigt ist, beträgt die magnetische Eigenschaft in dem Motor mit dem Stator, bei dem der durchschnittliche Abstand der Region, wo die Kernrückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke einander in der Laminierungsrichtung überlappen, 10 µm beträgt, circa 99% im Vergleich zu der magnetischen Eigenschaft in dem Motor mit dem Stator, bei dem die Kernrückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke in der gesamten Region, wo dieselben in der Laminierungsrichtung überlappen, miteinander in Kontakt sind. Außerdem beträgt die magnetische Eigenschaft in dem Motor mit dem Stator, bei dem der durchschnittliche Abstand der Region, wo die Kernrückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke einander in der Laminierungsrichtung überlappen, 20 µm) beträgt, circa 98% im Vergleich zu der magnetischen Eigenschaft in dem Motor mit dem Stator, bei dem die Kernrückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke miteinander in der gesamten Region, wo dieselben in der Laminierungsrichtung überlappen, in Kontakt sind. Außerdem beträgt die magnetische Eigenschaft in dem Motor mit dem Stator, bei dem der durchschnittliche Abstand der Region, wo die Kernrückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke einander in der Laminierungsrichtung überlappen, 50 µm beträgt, circa 97% im Vergleich zu der magnetischen Eigenschaft in dem Motor mit dem Stator, bei dem die Kernrückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke in der gesamten Region, wo dieselben in der Laminierungsrichtung überlappen, in Kontakt sind.
Wenn daher der durchschnittliche Abstand der Region, wo die benachbarten Kernstücke einander in der Laminierungsrichtung überlappen, auf 50 µm oder weniger eingestellt ist, ist es möglich, die Verschlechterung der magnetischen Eigenschaft zu der Zeit, zu welcher der Motor mit dem Stator betrieben ist, auf circa 3% zu unterdrücken. Wenn der durchschnittliche Abstand der Region, wo die benachbarten Kernstücke einander in der Laminierungsrichtung überlappen, auf 20 µm oder weniger eingestellt ist, ist es außerdem möglich, die Verschlechterung der magnetischen Eigenschaft zu der Zeit, zu welcher der Motor mit dem Stator betrieben ist, auf circa 2% zu unterdrücken. Wenn der durchschnittliche Abstand der Region, wo die benachbarten Kernstücke einander in der Laminierungsrichtung überlappen, auf 10 µm oder weniger eingestellt ist, ist es außerdem möglich, die Verschlechterung der magnetischen Eigenschaft zu der Zeit, zu welcher der Motor mit dem Stator betrieben ist, auf circa 1% zu unterdrücken. Zudem wird es bevorzugt, den durchschnittlichen Abstand der Region, wo die benachbarten Kernstücke einander in der Laminierungsrichtung überlappen, abhängig von einer Spezifikation eines herzustellenden Motors, der erforderlichen Einfachheit eines Herstellungsprozesses oder dergleichen zu wählen. Beispielsweise wird im Fall einer Erhöhung der magnetischen Eigenschaft eines Motors der durchschnittliche Abstand auf 10 µm eingestellt, und im Fall einer Reduzierung des Kontaktwiderstands zur Erleichterung der Drehung von Kernstücken in einem Wicklungsprozess für die leitfähigen Drähte in einem Herstellungsverfahren für einen Motor, das später beschrieben wird, wird der durchschnittliche Abstand auf 50 µm eingestellt.
Ferner sind die obere Oberfläche 33b und die untere Oberfläche 34b des Endes32b sowie die obere Oberfläche 33d und die untere Oberfläche 34d des Endes 32d nicht notwendigerweise geneigt und können eine Form aufweisen, bei der Dicken auf einer Seite und der anderen Seite derselben in der Umfangsrichtung unterschiedlich sind. Beispielsweise können die obere Oberfläche 33b und die untere Oberfläche 34b des Endabschnitts 32b sowie die obere Oberfläche 33d und die untere Oberfläche 34d des Endabschnitts 34d eine Form haben, bei der in Abständen Stufen gebildet sind, so dass die Dicke des Kernrückseitenteils 20 sich verändert.
Des Weiteren können die Enden 31a und 31c auch in der Laminierungsrichtung von der Umfangsinnenseite zu der Umfangsaußenseite größer gebildet sein. Bei dieser Konfiguration variiert der Abstand in der Laminierungsrichtung auch abhängig von einer Umfangsposition in dem Abschnitt, wo die Kernrückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke 10 und 11 laminiert sind. Zudem ermöglicht diese Konfiguration auch eine festere Verbindung benachbarter Kernstücke 10 und 11.
Modifiziertes Ausführungsbeispiel
Ein Stator, ein Kern und ein Kernstück der vorliegenden Erfindung sind nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt und verschiedene Formen, die basierend auf dem Ausführungsbeispiel hergestellt werden, können aufgenommen werden. Beispielsweise können der Stator, der Kern und das Kernstück der vorliegenden Erfindung Komponenten sein, die die nachfolgend beschriebenen modifizierten Ausführungsbeispiele aufweisen. Ferner können die gleichen Komponenten wie diejenigen bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel mit dem gleichen Namen oder den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sein und die Beschreibung derselben kann ausgelassen werden.
Modifiziertes Ausführungsbeispiel 1
9 ist eine Draufsicht von Laminatbaugliedern 12a, die ein Kernstück 12 bilden, als ein modifiziertes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie es in 9 gezeigt ist, unterscheiden sich die Formen beider Umfangsenden des Laminatbauglieds 12a der Modifikation von denjenigen des Laminatbauglieds 10a (siehe 2) bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Genauer gesagt, das Laminatbauglied 12a weist einen kreisförmigen bogenförmigen Vorsprung 21a auf, der an einem Umfangsende des Kernrückseitenteils 20a desselben gebildet ist. Das Laminatbauglied 12a weist ein Kontaktteil 23a auf, das an dem anderen Umfangsende des Kernrückseitenteils 20a gebildet ist. Das Laminatbauglied 12a der Modifikation weist keine radial geraden Teile auf, die an beiden Enden desselben gebildet sind.
Selbst in dem Fall dieser Konfiguration sind Enden in einer Umfangsrichtung der benachbarten Kernstücke an einem Punkt in Kontakt miteinander und der gleiche Effekt wie derjenige des Ausführungsbeispiels kann erhalten werden. Das Kernstück 12 der Modifikation wird verwendet und somit können die Laminatbauglieder, die das Kernstück bilden, ohne weiteres hergestellt werden.
Wie bei dem Ausführungsbeispiel beschrieben kommen jedoch die radial geraden Teile 22 und 24 in Kontakt miteinander, wenn das Laminatbauglied die radial geraden Teile 22 und 24 umfasst und ein Kernstück in einer Richtung gedreht wird, in der eine Innenseite in der Radialrichtung nahe zu dem anderen Kernstück kommt. Daher kann ein Kernstück daran gehindert werden, sich in einer Richtung zu drehen, in der sich die radial innere Seite dem anderen Kernstück nähert.
Modifiziertes Ausführungsbeispiel 2
10 ist eine Querschnittsansicht eines Verbindungsabschnitts von Kernstücken 13 und 14 als ein modifiziertes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie es in 10 gezeigt ist, sind die Kernstücke 13 und 14 des vorliegenden modifizierten Ausführungsbeispiels durch Laminieren von Laminatbaugliedern 13a bis 13d beziehungsweise 14a bis 14d gebildet. Enden des Kernstücks 13 und des Kernstücks 14 sind zueinander entgegengesetzt, und daran sind ungleichmäßige Teile gebildet. Die Laminatbauglieder 13a bis 13d weisen Enden 35a bis 35d in der Umfangsrichtung auf. Die Laminatbauglieder 14a bis 14d weisen Enden 36a bis 36d in der Umfangsrichtung auf.
Von den Kernstücken 10 und 11 bei dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich die Kernstücke 13 und 14 des vorliegenden modifizierten Ausführungsbeispiels darin, dass die Enden 36b und 36d in der Laminierungsrichtung von der Umfangsinnenseite zu der Umfangsaußenseite dünner werden. Mit anderen Worten, die Dicken der Enden 36b und 36d in der Laminierungsrichtung nehmen von der Umfangsinnenseite zu der Umfangsaußenseite ab. Wie in 10 gezeigt, ist ein Zwischenraum 63 an einem Abschnitt auf der Umfangsinnenseite des Endes 36b schmaler als ein Zwischenraum 64 an einem Abschnitt auf der Umfangsaußenseite. Die Enden 36b und 36d entsprechen den Enden 32b beziehungsweise 32d bei dem Ausführungsbeispiel.
Genauer gesagt, sind obere Oberflächen 37b und 37d der Enden 36b und 36d zu der Umfangsaußenseite nach unten geneigt. Untere Oberflächen 38b und 38d der Enden 36b und 36d sind zu der Umfangsaußenseite nach oben geneigt. Eine untere Oberfläche 38a ist der oberen Oberfläche 37b zugewandt, eine obere Oberfläche 37c ist der unteren Oberfläche 38b zugewandt, und eine untere Oberfläche 38c ist der oberen Oberfläche 37d zugewandt. Die obere Oberfläche 37a, die untere Oberfläche 38a, die obere Oberfläche 37c und die untere Oberfläche 38c erstrecken sich jeweils ohne Neigung in einer geraden Form zu der Umfangsaußenseite. Auf diese Weise variiert ein Abstand in der Laminierungsrichtung abhängig von einer Position in der Umfangsrichtung in einem Abschnitt, wo die Kernrückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke 13 und 14 laminiert sind.
Wie oben beschrieben, haben die Enden des kreisförmigen bogenförmigen Vorsprungs 21 oder des radial geraden Teils 22 eine Form, bei der die Dicke in der Laminierungsrichtung in der Umfangsrichtung abnimmt, also eine sich umfangsmäßig nach außen verjüngende Form. Bei der Verbindung getrennter Kernstücke miteinander können die Kernstücke leicht miteinander verbunden werden.
In dem Stator des vorliegenden modifizierten Ausführungsbeispiels haben ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel der durchschnittliche Abstand und die magnetische Eigenschaft der Region, wo die Kernrückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke sich in der Laminierungsrichtung überlappen, ein Verhältnis, wie es in 8 gezeigt ist. Wenn also die magnetische Eigenschaft in dem Motor mit dem Stator in dem Zustand, in dem die Kernrückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke miteinander in der gesamten Region in Kontakt sind, wo sie sich in der Laminierungsrichtung überlappen, als 100% genommen wird, nimmt die magnetische Eigenschaft mit der Vergrößerung des durchschnittlichen Abstands der Region ab, wo die Kernrückseitenteile 20 sich in der Laminierungsrichtung überlappen. Im Hinblick auf die magnetische Eigenschaft wird es daher bei dem Stator des vorliegenden modifizierten Ausführungsbeispiels bevorzugt, dass der durchschnittliche Abstand der Region, wo die benachbarten Kernstücke einander in der Laminierungsrichtung überlappen, 50 µm oder weniger beträgt, ähnlich wie bei dem Stator des Ausführungsbeispiels. Außerdem wird es im Hinblick auf die magnetische Eigenschaft bevorzugt, dass der durchschnittliche Abstand der Region, wo die benachbarten Kernstücke einander in der Laminierungsrichtung überlappen, 20 µm oder weniger beträgt. Außerdem wird es bei dem Stator des vorliegenden modifizierten Ausführungsbeispiels im Hinblick auf die magnetische Eigenschaft noch weiter bevorzugt, dass der durchschnittliche Abstand der Region, wo die benachbarten Kernstücke einander in der Laminierungsrichtung überlappen, 10 µm oder weniger beträgt. Es wird jedoch bevorzugt, den durchschnittlichen Abstand der Region, wo die benachbarten Kernstücke einander in der Laminierungsrichtung überlappen, abhängig von einer Spezifikation eines herzustellenden Motors, der erforderlichen Einfachheit eines Herstellungsprozesses oder dergleichen zu wählen. Beispielsweise wird im Fall einer Erhöhung der magnetischen Eigenschaft eines Motors der durchschnittliche Abstand auf 10 µm eingestellt, und im Fall einer Reduzierung des Kontaktwiderstands zur Erleichterung der Drehung von Kernstücken in einem Wicklungsprozess für die leitfähigen Drähte in einem Herstellungsverfahren für einen Motor, das später beschrieben wird, wird der durchschnittliche Abstand auf 50 µm eingestellt.
Ferner sind die obere Oberfläche 37b und die untere Oberfläche 38b des Endes 36b sowie die obere Oberfläche 37d und die untere Oberfläche 38d des Endes 36d nicht notwendigerweise geneigt und können eine Form aufweisen, bei der Dicken auf einer Seite und der anderen Seite derselben in der Umfangsrichtung unterschiedlich sind.
Des Weiteren können die Enden 35a und 35c auch in der Laminierungsrichtung von der Umfangsinnenseite zu der Umfangsaußenseite kleiner gebildet sein. Bei dieser Konfiguration variiert der Abstand in der Laminierungsrichtung auch abhängig von einer Umfangsposition in dem Abschnitt, wo die Kernrückseitenteile 20 der benachbarten Kernstücke 13 und 14 laminiert sind.
Herstellungsverfahren
Ein Verfahren zum Herstellen eines Stators des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird mit Bezugnahme auf 11 bis 14 beschrieben. Obwohl eine Mehrzahl der gestapelten Laminatplattenbauglieder in einer Umfangsrichtung angeordnet ist, um in der Praxis ringförmig verbundene Kerne zu bilden, ist ferner nur ein Teil derselben in 12 bis 14 gezeigt und die anderen sind ausgelassen. Hierin nachfolgend bezieht sich in einer Ebene, die horizontal zu einer Schwerkraftrichtung ist, eine Richtung horizontal zu einer Übertragungsrichtung des Plattenbauglieds auf eine „Querrichtung“.
11 ist ein Flussdiagramm, das einen Herstellungsprozess des Stators bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei dem Herstellungsprozess des Stators wird zuerst ein Prozess des Trennens eines Laminatbauglieds von einem Plattenbauglied durchgeführt, das ein Basismaterial ist (S100). Wenn das Laminatbauglied getrennt ist, wird das getrennte Laminatbauglied auf das Laminatbauglied laminiert (S110).
12 ist eine Ansicht, die Laminatbauglieder 101a bis 104d von Kernstücken zeigt, die auf einem Plattenbauglied 2 gebildet sind. Die Laminatbauglieder 101a bis 104d sind in jeder Laminierungsschicht angeordnet. Die Laminatbauglieder 101a bis 104d sind in einer ersten Schicht angeordnet, die Laminatbauglieder 102a bis 102d sind in einer zweiten Schicht angeordnet, die Laminatbauglieder 103a bis 103d sind in einer dritten Schicht angeordnet und die Laminatbauglieder 104a bis 104d sind in einer vierten Schicht angeordnet und somit ist das Kernstück gebildet. Bei dem Prozess des Trennens der Laminatbauglieder werden die Laminatbauglieder in der gleichen Schicht gleichzeitig oder nacheinander getrennt.
Wenn alle Laminatbauglieder nicht laminiert sind (N von S120), wird das Plattenbauglied 2 in einer Übertragungsrichtung S übertragen (siehe 11), dann werden die zu laminierenden Laminatbauglieder zu einer Trennungsposition übertragen (S130). Beispielsweise werden die auf dem Plattenbauglied 2 gebildeten Laminatbauglieder 102a bis 102d genau über den getrennten Laminatbaugliedern 101a bis 104d in der ersten Schicht positioniert, bevor die Trennung der Laminatbauglieder 1002a bis 102d in der zweiten Schicht durchgeführt wird. Ferner wird eine Trennung der Laminatbauglieder 102a bis 102d durchgeführt (S100), so dass die Laminatbauglieder 102a bis 102d auf den Laminatbaugliedern 101a bis 104d laminiert werden.
13 ist eine Ansicht, die Kernstücke zeigt, bei denen Laminatbauglieder in einem Herstellungsprozess eines Stators laminiert werden. Wenn alle Laminatbauglieder laminiert sind (Y von S120), wie es in 13 gezeigt ist, sind Kernstücke 15a bis 15d, in denen die Laminatbauglieder laminiert sind, in einer Querrichtung angeordnet. In diesem Zustand werden leitfähige Drähte um die Zahnteile 40 der Kernstücke 15a bis 15d gewickelt und somit wird eine Spule 70 gebildet (S140). Wenn die leitfähigen Drähte um die Zahnteile 40 der Kernstücke 15a bis 15d gewickelt sind, können die Kernstücke 15a bis 15d in einer Richtung gedreht werden, in der Zahnteile 40 der benachbarten Kernstücke voneinander beabstandet sind, und somit ermöglicht es ein weiter Zwischenraum, der um die Zahnteile 40 bereitgestellt ist, dass die leitfähigen Drähte leicht um das Zahnteil 40 gewickelt werden können. In diesem Fall sind der kreisförmige bogenförmige Vorsprung 21 und das Kontaktteil 23 der benachbarten Kernstücke an einem Punkt in Kontakt miteinander und die Kernstücke werden um eine Mitte C2 gedreht, während eine Kontaktposition geändert wird. 13 ist eine Ansicht, die geteilte Statoren zeigt, an denen eine Spule durch Wickeln eines leitfähigen Drahts um Zahnteile 40 der Kernstücke 15a bis 15d gebildet wird. Wenn die leitfähigen Drähte um die Zahnteile 40 gewickelt werden, werden die geteilten Statoren der Kernstücke 15a bis 15d, um die die leitfähigen Drähte gewickelt werden, gedreht, und die Kernrückseitenteile 20 werden ringförmig verbunden (S150). Somit wird der in 4 gezeigte Stator gebildet, der den Kern 1 aufweist, auf den der leitfähige Draht gewickelt ist.
Wenn ein Stator mit den Kernstücken des in 7 gezeigten Ausführungsbeispiels verwendet wird, ist selbst dann, wenn der geteilte Stator der Kernstücke 15a bis 15d, um den die leitfähigen Drähte gewickelt werden, wie oben beschrieben gedreht wird, eine glatte Drehung des geteilten Stators möglich, wobei eine Freigabe der Verbindung zwischen den Kernstücken verhindert wird.
Ferner muss das Plattenbauglied 2, das bei der Herstellungskonfiguration verwendet wird, nicht notwendigerweise ein Plattenbauglied sein, sondern es können auch zwei oder mehr Plattenbauglieder sein.
Andere
Die Ausführungsbeispiele und die Modifikationen der vorliegenden Erfindung wurden näher beschrieben. Die obigen Beschreibungen sind lediglich beispielhaft, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und kann innerhalb des Bereichs, der für Fachleute auf diesem Gebiet offensichtlich ist, breit ausgelegt werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung kann beispielsweise als ein Stator für einen Motor verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Kern
2: Plattenbauglied
10, 11, 12, 13, 14, 15a-15d: Kernstück
10a-10d, 11a-11d, 12a, 13a-13d, 14a-14d, 101a-104d: Laminatbauglied
20, 20a: Kernrückseite
21, 21a, 121, 221: kreisförmiger bogenförmiger Vorsprung
22, 24, 122, 222: radial gerades Teil
23, 23a: Kontaktteil
25a, 25b: Außenumfangsoberfläche
26a, 26b, 126a, 226a: Außenumfangsausnehmung
27a, 27b: Innenumfangsoberfläche
28a, 28b, 128a, 228a: Innenumfangsausnehmung
29: mittlere Ausnehmung
31a, 31b: obere Ausnehmung
32a, 32b: Ende
33a: Neigung
34a: untere Oberfläche
35a: Ende
36a: unterer Vorsprung
37b: zweite obere Ausnehmung
40: Zahnteil
41: Innenumfangsoberfläche
61-64: Zwischenraum
70: Spule
80: Motor
81: Welle
82: Rotor
83: Stator
84: Gehäuse
85: Lagerhalter
86: Lager
87: Lager
88: Isolator
89: Spulenziehleitung
90: Spule

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP H07222383 [0003]

Claims

Ein Stator, der folgende Merkmale aufweist: einen Kern in einer Ringform mit einer Mitte, die eine sich vertikal erstreckende Mittelachse ist; und einen leitfähigen Draht, der um den Kern gewickelt ist, wobei der Kern Kernstücke umfasst, in denen zumindest ein erstes Laminatbauglied und ein zweites Laminatbauglied laminiert sind, das erste Laminatbauglied ein erstes Zahnteil, das sich in einer Radialrichtung erstreckt, und ein erstes Kernrückseitenteil umfasst, das mit einer radial äußeren Seite des ersten Zahnteils verbunden ist und sich in einer Umfangsrichtung erstreckt, das erste Kernrückseitenteil einen ersten Vorsprung an einer Seite desselben in der Umfangsrichtung und eine erste Ausnehmung an der anderen Seite desselben in der Umfangsrichtung umfasst, das zweite Laminatbauglied ein zweites Zahnteil, das sich in einer Radialrichtung erstreckt, und ein zweites Kernrückseitenteil umfasst, das mit einer radial äußeren Seite des zweiten Zahnteils verbunden ist und sich in einer Umfangsrichtung erstreckt, das zweite Kernrückseitenteil eine zweite Ausnehmung an einer Seite desselben in der Umfangsrichtung und einen zweiten Vorsprung an der anderen Seite desselben in der Umfangsrichtung umfasst, Positionen von beiden Umfangsenden des ersten Kernrückseitenteils sich von Positionen von beiden Umfangsenden des zweiten Kernrückseitenteils unterscheiden, in dem ersten Vorsprung die eine Seite in der Umfangsrichtung in einer Laminierungsrichtung dicker als die andere Seite in der Umfangsrichtung ist und in dem zweiten Vorsprung die andere Seite in der Umfangsrichtung in der Laminierungsrichtung dicker als die eine Seite in der Umfangsrichtung ist.
Der Stator gemäß Anspruch 1, bei dem ein durchschnittlicher Abstand in der Laminierungsrichtung zwischen dem ersten Kernrückseitenteil und dem zweiten Kernrückseitenteil eines dazu benachbarten Kernstücks 50 µm oder weniger beträgt und ein durchschnittlicher Abstand in der Laminierungsrichtung zwischen dem zweiten Kernrückseitenteil und dem ersten Kernrückseitenteil eines dazu benachbarten Kernstücks 50 µm oder weniger beträgt.
Ein Stator, der folgende Merkmale aufweist: einen Kern in einer Ringform mit einer Mitte, die eine sich vertikal erstreckende Mittelachse ist; und einen leitfähigen Draht, der um den Kern gewickelt ist, wobei der Kern Kernstücke umfasst, in denen zumindest ein erstes Laminatbauglied und ein zweites Laminatbauglied laminiert sind, das erste Laminatbauglied ein erstes Zahnteil, das sich in einer Radialrichtung erstreckt, und ein erstes Kernrückseitenteil umfasst, das mit einer radial äußeren Seite des ersten Zahnteils verbunden ist und sich in einer Umfangsrichtung erstreckt, das erste Kernrückseitenteil einen ersten Vorsprung an einer Seite desselben in der Umfangsrichtung und eine erste Ausnehmung an der anderen Seite desselben in der Umfangsrichtung umfasst, das zweite Laminatbauglied ein zweites Zahnteil, das sich in einer Radialrichtung erstreckt, und ein zweites Kernrückseitenteil umfasst, das mit einer radial äußeren Seite des zweiten Zahnteils verbunden ist und sich in einer Umfangsrichtung erstreckt, das zweite Kernrückseitenteil eine zweite Ausnehmung an einer Seite desselben in der Umfangsrichtung und einen zweiten Vorsprung an der anderen Seite desselben in der Umfangsrichtung umfasst, Positionen von beiden Umfangsenden des ersten Kernrückseitenteils sich von Positionen beider Umfangsenden des zweiten Kernrückseitenteils unterscheiden, in dem ersten Vorsprung und dem zweiten Vorsprung die eine Seite in der Umfangsrichtung sich in der Dicke von der anderen Seite in der Umfangsrichtung unterscheidet, ein durchschnittlicher Abstand in der Laminierungsrichtung zwischen dem ersten Kernrückseitenteil und dem zweiten Kernrückseitenteil eines dazu benachbarten Kernstücks 50 µm oder weniger beträgt und ein durchschnittlicher Abstand in der Laminierungsrichtung zwischen dem zweiten Kernrückseitenteil und dem ersten Kernrückseitenteil eines dazu benachbarten Kernstücks 50 µm oder weniger beträgt.
Der Stator gemäß Anspruch 3, bei dem der durchschnittliche Abstand in der Laminierungsrichtung zwischen dem ersten Kernrückseitenteil und dem zweiten Kernrückseitenteil des dazu benachbarten Kernstücks 20 µm oder weniger beträgt und der durchschnittliche Abstand in der Laminierungsrichtung zwischen dem zweiten Kernrückseitenteil und dem ersten Kernrückseitenteil des dazu benachbarten Kernstücks 20 µm oder weniger beträgt.
Der Stator gemäß Anspruch 3, bei dem der durchschnittliche Abstand in der Laminierungsrichtung zwischen dem ersten Kernrückseitenteil und dem zweiten Kernrückseitenteil des dazu benachbarten Kernstücks 10 µm) oder weniger beträgt und der durchschnittliche Abstand in der Laminierungsrichtung zwischen dem zweiten Kernrückseitenteil und dem ersten Kernrückseitenteil des dazu benachbarten Kernstücks 10 µm oder weniger beträgt.
Der Stator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem sowohl der erste Vorsprung als auch der zweite Vorsprung eine kreisförmige Bogenform haben.
Der Stator gemäß Anspruch 6, bei dem der erste Vorsprung eine kreisförmige Bogenform aufweist mit einer Mitte, die eine Position ist, an der eine Halbierungslinie zwischen einer radial mittleren Linie des ersten Zahnteils und einer Mittellinie in einer Radialrichtung eines ersten Zahnteils des dazu benachbarten Kernstücks eine Außenumfangsoberfläche des ersten Kernrückseitenteils schneidet; und der zweite Vorsprung eine kreisförmige Bogenform aufweist mit einer Mitte, die eine Position ist, an der eine Halbierungslinie zwischen einer radial mittleren Linie des zweiten Zahnteils und einer Mittellinie in einer Radialrichtung eines zweiten Zahnteils des dazu benachbarten Kernstücks eine Außenumfangsoberfläche des zweiten Kernrückseitenteils schneidet.
Der Stator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der erste Vorsprung an einem Punkt in Kontakt mit einem dazu benachbarten Kernstück ist und der zweite Vorsprung an einem Punkt in Kontakt mit einem dazu benachbarten Kernstück ist.
Der Stator gemäß Anspruch 8, bei dem das erste Kernrückseitenteil ferner ein erstes Kontaktteil umfasst, das an einer Seite desselben in der Umfangsrichtung gebildet ist, das zweite Kernrückseitenteil ferner ein zweites Kontaktteil umfasst, das an einer Seite desselben in der Umfangsrichtung gebildet ist, der erste Vorsprung an einem Punkt in Kontakt mit dem ersten dazu benachbarten Kontaktteil ist, und der zweite Vorsprung an einem Punkt in Kontakt mit dem zweiten dazu benachbarten Kontaktteil ist.
Der Stator gemäß Anspruch 9, bei dem sowohl das erste Kontaktteil als auch das zweite Kontaktteil eine gerade Form aufweist.
Der Stator gemäß Anspruch 10, bei dem das erste Kernrückseitenteil ein erstes radial gerades Teil, das sich in der Radialrichtung auf einer Seite desselben in der Umfangsrichtung erstreckt, und ein zweites radial gerades Teil umfasst, das sich in der Radialrichtung auf der anderen Seite desselben in der Umfangsrichtung erstreckt; und das zweite Kernrückseitenteil ein drittes radial gerades Teil, das sich in der Radialrichtung auf einer Seite desselben in der Umfangsrichtung erstreckt, und ein viertes radial gerades Teil umfasst, das sich in der Radialrichtung auf der anderen Seite desselben in der Umfangsrichtung erstreckt.
Der Stator gemäß Anspruch 11, bei dem das erste Kontaktteil eine geneigte Oberfläche umfasst mit einer Neigung von mehr als oder gleich 130 Grad und weniger als oder gleich 140 Grad in Bezug auf das erste radial gerade Teil.
Der Stator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem ein Bereich einer Region, wo das erste Kernrückseitenteil und das zweite Kernrückseitenteil des dazu benachbarten Kernstücks sich in der Laminierungsrichtung überlappen, größer ist als ein Umfangsquerschnittsbereich des ersten Kernrückseitenteils auf einer Umfangsinnenseite in Bezug auf den ersten Vorsprung.
Ein Motor, der den Stator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 aufweist.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Stators, der einen Kern in einer Ringform umfasst, mit einer Mitte, die eine sich vertikal erstreckende Mittelachse ist, und einem leitfähigen Draht, der um den Kern gewickelt ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Trennen einer Mehrzahl von ersten Laminatbaugliedern, die in einer ersten Richtung parallel angeordnet sind, von einem Plattenbauglied; Trennen einer Mehrzahl von zweiten Laminatbaugliedern, die in der ersten Richtung parallel angeordnet sind, von dem Plattenbauglied und Laminieren der Mehrzahl von zweiten Laminatbaugliedern auf der Mehrzahl von ersten Laminatbaugliedern, so dass ein erstes Zahnteil und ein zweites Zahnteil einander überlappen; Wickeln eines leitfähigen Drahts um Zähne, die das erste Zahnteil und das zweite Zahnteil umfassen, die einander überlappen; und Verbinden geteilter Statoren, die in der ersten Richtung parallel angeordnet sind und um die der leitfähige Draht gewickelt ist, in einer Ringform durch Drehen der geteilten Statoren, wobei der Kern Kernstücke umfasst, in denen zumindest das erste Laminatbauglied und das zweite Laminatbauglied laminiert sind, in jedem der Kernstücke das erste Laminatbauglied des Kernstücks ein erstes Zahnteil, das sich in einer Radialrichtung erstreckt, und ein erstes Kernrückseitenteil umfasst, das mit einer radial äußeren Seite des ersten Zahnteils verbunden ist und sich in einer Umfangsrichtung erstreckt, das erste Kernrückseitenteil einen ersten Vorsprung an einer Seite desselben in der Umfangsrichtung und eine erste Ausnehmung an der anderen Seite desselben in der Umfangsrichtung umfasst, das zweite Laminatbauglied ein zweites Zahnteil, das sich in einer Radialrichtung erstreckt, und ein zweites Kernrückseitenteil umfasst, das mit einer radial äußeren Seite des zweiten Zahnteils verbunden ist und sich in einer Umfangsrichtung erstreckt, das zweite Kernrückseitenteil eine zweite Ausnehmung an einer Seite desselben in der Umfangsrichtung und einen zweiten Vorsprung an der anderen Seite desselben in der Umfangsrichtung umfasst, Positionen von beiden Umfangsenden des ersten Kernrückseitenteils sich von Positionen beider Umfangsenden des zweiten Kernrückseitenteils unterscheiden, der erste Vorsprung in einer Form gebildet ist, die in der Laminierungsrichtung zu einer Seite desselben in der Umfangsrichtung dicker wird, und der zweite Vorsprung in einer Form gebildet ist, die in der Laminierungsrichtung zu der anderen Seite desselben in der Umfangsrichtung dicker wird.