JP2000134832A - 電動機の固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隣り合った分割コア間の境界部の隙間を極力
安定させることができて、効率や機械的強度を安定させ
ると共に、異常音の発生を防止する。 【解決手段】 複数個の分割コア１２を環状に配置して
構成された固定子鉄心１１を樹脂２１によりモールド成
形するようにした構成のものにおいて、隣り合った分割
コア１２間の境界部２２に、樹脂２１が入り込む樹脂収
容部２０を設けた。固定子鉄心１１を樹脂２１によりモ
ールド成形した際に、樹脂収容部２０に樹脂２１が入り
込むようになるので、境界部２２において、樹脂収容部
２０を除いた部分の主たる隙間２３が極力一定になるよ
うに確保されるようになると共に、樹脂収容部２０に入
り込んだ樹脂２１により隣り合った分割コア１２が強固
に固定されるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数個の分割コア
を環状に配置して固定子鉄心を構成し、この固定子鉄心
を樹脂によりモールド成形するようにした構成の電動機
の固定子に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】この種の電動機の固定
子の従来例について図９ないし図１３を参照して説明す
る。これらのうち、図９の（ａ）ないし（ｄ）は、固定
子鉄心を組み立てるまでの工程を示し、図１０は組みて
られた固定子鉄心を示し、図１１は樹脂モールドした後
のモールド成形体を示している。

【０００３】固定子鉄心を組み立てる場合、まず、図９
（ａ）に示すように、打ち抜き加工により、鋼板１から
多数枚の分割コア用素子２を打ち抜く。そして、図９
（ｂ）に示すように、打ち抜かれた分割コア用素子２を
所定枚数（例えば４２枚）積層し、かしめ部３にてかし
めることにより分割コア４を形成する。分割コア４は、
図１０にも示すように、円弧状をなすヨーク部４ａと、
このヨーク部４ａの外周部に設けられた複数個のティー
ス４ｂと、ヨーク部４ａの周方向の両端部に設けられた
嵌合凸部４ｃ及び嵌合凹部４ｄとを有している。

【０００４】このような構成の分割コア４をこの場合６
個用意し、隣り合った分割コア４同士を、隣り合った嵌
合凸部４ｃと嵌合凹部４ｄとを嵌合することにより連結
する（図９（ｃ）参照）。このようにして６個の分割コ
ア４を環状に連結することにより、固定子鉄心５を構成
する（図９（ｄ）及び図１０参照）。

【０００５】この後、固定子鉄心５を図示しない成形型
に入れて、絶縁性の樹脂によりモールド成形することに
より、図１１に示すモールド成形体６を得る。モールド
成形体６は、上記固定子鉄心５の外面のほぼ全体を樹脂
７で覆っていると共に、取付部６ａを一体に形成してい
る。この後、モールド成形体６の各ティース部６ｂに図
示しないコイルを巻装することにより、固定子が完成す
る。この固定子は、アウターロータ形の電動機の固定子
として使用される。このような方法により固定子を製造
した場合には、鋼板１の材料取りが良く、ロスが少ない
利点がある。

【０００６】ところで、上記固定子鉄心５を樹脂７でモ
ールド成形する際に、図１２に示すように、隣り合った
分割コア４間の境界部８に隙間９が生じるが、成形状態
などにより、この隙間９は境界部８ごとにまちまちとな
るため、次のような問題点がある。

【０００７】上記境界部８において、隙間９が形成され
ず、図１３に示すように、隣り合った分割コア４の端面
同士が積厚方向にずれた状態で接触していた場合には、
各分割コア用素子２の端面２ａに、その積厚方向にうず
電流が発生し、効率が低下してしまう。これとは逆に、
上記隙間９が大きい場合には、分割コア４間の磁気抵抗
が大きくなりすぎて、やはり効率が低下し、また、機械
的な強度も低下してしまう。

【０００８】一方、上記隙間９が極微小な場合、或いは
分割コア４の端面同士が僅かに接触していたような場合
には、励磁振動により分割コア４の端面同士が微妙に当
たり、異常音が発生することがある。この場合、隙間９
には樹脂７はほとんど入らない。また、分割コア４のヨ
ーク部４ａの内周部及び外周部は樹脂７で覆われている
が、分割コア４は樹脂７に対して動き得る状態にある。

【０００９】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、隣り合った分割コア間の境界部
の隙間を極力安定させることができて、効率や機械的強
度を安定させることができると共に、異常音の発生を防
止できる電動機の固定子を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、複数個の分割コアを環状に配
置して固定子鉄心を構成し、この固定子鉄心を樹脂によ
りモールド成形するようにした構成の電動機の固定子に
おいて、隣り合った前記分割コア間の境界部に、前記樹
脂が入り込む樹脂収容部を設けたことを特徴とするもの
である。

【００１１】上記した手段によれば、固定子鉄心を樹脂
によりモールド成形した際に、上記樹脂収容部に樹脂が
入り込むようになる。これにより、隣り合った分割コア
間の境界部において、樹脂収容部を除いた部分の主たる
隙間が極力一定になるように確保されるようになると共
に、樹脂収容部に入り込んだ樹脂により隣り合った分割
コアが強固に固定されるようになる。

【００１２】この場合、樹脂収容部は、開口部の幅が
０．３ｍｍ以上で、断面積が０．３ｍｍ^２以上となるよ
うに設定することが好ましい（請求項２の発明）。これ
によれば、樹脂収容部に樹脂を良好に入り込ませること
ができる。また、境界部において、樹脂収容部を除いた
部分の主たる隙間が０．０２〜０．１ｍｍとなるように
設定することが好ましい（請求項３の発明）。これによ
れば、隣り合った分割コアの端面同士が接触することに
よるうず電流の発生を防止できると共に、分割コア間の
磁気抵抗が大きくなりすぎることを防止でき、効率の低
下を防止できる。

【００１３】各分割コアは、ヨーク部の外周部または内
周部に、コイルが巻装されるティースを有し、樹脂収容
部は、前記ヨーク部において前記ティースとは反対側に
設けることが好ましい（請求項４の発明）。これによれ
ば、ヨーク部を通る磁束の最短経路を確保でき、境界部
で磁気抵抗が大きくなりすぎることを防止できるように
なる。

【００１４】隣り合った分割コアのうちの一方には、先
端部が基端部よりも幅広な嵌合凸部を設けると共に、他
方には、前記嵌合凸部に対応する形状の嵌合凹部を設け
ていて、隣り合った分割コア同士は、前記嵌合凸部と嵌
合凹部とを嵌合することにより連結することが好ましい
（請求項５の発明）。これによれば、境界部の隙間が必
要以上に大きくなることを防止できる。

【００１５】樹脂収容部を、境界部において分割コアの
ヨーク部の内周部と外周部の両方に設けたり（請求項６
の発明）、境界部に臨む両分割コアにそれぞれ設けたり
（請求項７の発明）、或いは固定子鉄心の複数箇所の境
界部のうち、周方向に１箇所おきの境界部に設けたり
（請求項８の発明）することもできる。また、樹脂収容
部の開口部から奥行き方向に延びた面と、相手側の分割
コアの樹脂収容部に臨む面とを対向させることが好まし
い（請求項９の発明）。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例につい
て、図１ないし図５を参照して説明する。まず、図３に
おいて、固定子鉄心１１は、複数個この場合６個の分割
コア１２を環状に配置して構成されている。

【００１７】各分割コア１２は、従来と同様に、鋼板か
ら打ち抜かれた分割コア用素子１３を所定枚数（例えば
４２枚）積層し、かしめ部１４にてかしめることにより
形成されたものであり、図２にも示すように、円弧状を
なすヨーク部１５と、このヨーク部１５の外周部に設け
られた複数個のティース１６，１７と、ヨーク部１５の
周方向の一方の端部に設けられた嵌合凸部１８と、ヨー
ク部１５の周方向の他方の端部に設けられた嵌合凹部１
９及び樹脂収容部２０とを有した構成となっている。

【００１８】このうち、ティース１６とティース１７と
は形状が異なっていて、これらティース１６とティース
１７は周方向に交互に配置されている。また、嵌合凸部
１８は、図１にも示すように、平面形状が、先端部が基
端部よりも幅広となる台形状に形成され、嵌合凹部１９
は、その嵌合凸部１８に対応して、開口部が底部よりも
幅狭となる台形状に形成されている。そして、樹脂収容
部２０は、ヨーク部１５においてティース１６，１７と
は反対側の内周部側に、Ｌ字形に切り欠くように形成さ
れている。

【００１９】このような構成の分割コア１２同士を、隣
り合った嵌合凸部１８と嵌合凹部１９とを嵌合すること
により連結し、６個の分割コア１２を環状に連結するこ
とにより、図３の固定子鉄心１１が形成される。

【００２０】次に、上記固定子鉄心１１を図示しない成
形型に入れて、絶縁性の樹脂２１（図１参照）によりモ
ールド成形することにより、モールド成形体（図１１参
照）を得る。これにより、固定子鉄心１１の外面のほぼ
全体が樹脂２１により覆われる。このとき、図１に示す
ように、隣り合った分割コア１２間の各境界部２２にお
ける各樹脂収容部２０にも樹脂２１が入り込んだ状態と
なる。また、各樹脂収容部２０に樹脂２１が入り込むこ
とにより、各境界部２２において、樹脂収容部２０を除
いた部分の主たる隙間２３にも樹脂２１が入りやすくな
る。

【００２１】ここで、図１において、上記樹脂収容部２
０の開口部２０ａから奥行き方向に延びた面２０ｂと、
相手側の分割コア１２の樹脂収容部２０に臨む面１２ａ
とは対向している。そして、この場合、樹脂収容部２０
の開口部２０ａの幅寸法Ａ１は、０．３ｍｍ以上、例え
ば約１ｍｍ、奥行き寸法Ａ２も約１ｍｍに設定されてい
て、樹脂収容部２０の断面積Ｓ１は、約１ｍｍ^２に設定
されている。

【００２２】このようにして得られたモールド成形体の
各ティース部に、コイル２４（図５参照）を巻装するこ
とにより、固定子が完成する。

【００２３】上記した実施例によれば、次のような効果
を得ることができる。まず、上記した実施例において、
６個の分割コア１２を環状に連結して構成された固定子
鉄心１１を樹脂２１によりモールド成形した際に、隣り
合った分割コア１２間の各境界部２２に設けられた樹脂
収容部２０に樹脂２１が入り込むようになる。これによ
り、各境界部２２において、樹脂収容部２０を除いた部
分の主たる隙間２３が極力一定になるように確保される
ようになる。本実施例においては、境界部２２における
上記隙間２３を、０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲、好
ましくは０．０５ｍｍとなるようにしている。

【００２４】ここで、図４に示すように、境界部２２に
おける上記隙間２３が、０．０２ｍｍよりも小さい場合
には、隣り合った分割コア１２の端面同士が接触しやす
くなり、接触することに基づくうず電流の発生により効
率が低下し、また、０．１ｍｍよりも大きい場合には、
隣り合った分割コア１２間の磁気抵抗が大きくなりすぎ
て、やはり効率が低下してしまうが、上記隙間２３を
０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲とすることにより、効
率を安定させることができる。

【００２５】また、樹脂収容部２０に入り込んだ樹脂２
１により隣り合った分割コア１２が強固に固定されると
共に、隣り合った分割コア１２間に樹脂２１が介在する
ようになるため、機械的強度をアップできると共に、隣
り合った分割コア１２間で励磁振動による異常音が発生
することを防止できるようになる。

【００２６】さらに、上記実施例において、樹脂収容部
２０の開口部２０ａの幅寸法Ａ１は、０．３ｍｍ以上、
例えば約１ｍｍ、奥行き寸法Ａ２も約１ｍｍに設定され
ていて、樹脂収容部２０の断面積Ｓ１は、約１ｍｍ^２に
設定していることにより、樹脂収容部２０に樹脂２１が
良好に入り込むようになる。ちなみに、樹脂収容部２０
の開口部２０ａの幅寸法Ａ１が０．３ｍｍよりも小さい
場合には、樹脂収容部２０に樹脂２１が入りにくく、ま
た、樹脂収容部２０の断面積Ｓ１が０．３ｍｍ^２よりも
小さい場合には、樹脂収容部２０に樹脂２１が入り込ん
でも、上記効果を十分には得ることができない。

【００２７】また、樹脂収容部２０の開口部２０ａから
奥行き方向に延びた面２０ｂと、相手側の分割コア１２
の樹脂収容部２０に臨む面１２ａとを対向させているの
で、樹脂２１が樹脂収容部２０に入り込む際には、それ
ら面２０ｂ及び面１２ａに対する樹脂２１の圧力が極力
均等に作用し、また、励磁振動により分割コア１２が振
動した際には、それらの面２０ｂ，１２ａから樹脂１２
に対して圧力が極力均等に作用するようになる。このた
め、樹脂収容部２０部分、ひいては境界部２２部分の状
態を極力安定させることができる。

【００２８】さらに、隣り合った分割コア１２同士は、
一方に設けた嵌合凸部１８と他方に設けた嵌合凹部１９
とを嵌合させることにより連結しているので、それら隣
り合った分割コア１２間の隙間２３が必要以上に大きく
なることを防止できる。

【００２９】加えて、樹脂収容部２０は、ヨーク部１５
においてティース１６，１７とは反対側である内周部に
設けているので、図５に示すように、ヨーク部１５を通
る磁束２５の最短経路を確保でき、境界部２２で磁気抵
抗が大きくなりすぎることを防止できるようになる。

【００３０】図６は本発明の第２実施例を示したもので
あり、この第２実施例は、請求項６に対応する実施例で
あり、上記した第１実施例とは次の点が異なっている。
すなわち、樹脂収容部２０を、境界部２２において、図
６中、左側の分割コア１２のヨーク部１５の内周部と外
周部との両方に設けていて、各樹脂収容部２０に樹脂２
１が入り込んでいる。

【００３１】このような構成とした第２実施例によれ
ば、境界部２２において、樹脂収容部２０を除いた部分
の主たる隙間２３を一層確実に確保できて、異常音の発
生を一層防止でき、また、機械的強度を一層向上でき
る。

【００３２】図７は本発明の第３実施例を示したもので
あり、この第３実施例は、請求項７に対応する実施例で
あり、上記した第１及び第２実施例とは次の点が異なっ
ている。すなわち、樹脂収容部２６を、境界部２２に臨
む両分割コア１２の内周部側にそれぞれ設けている。こ
の場合、１個の樹脂収容部２６の大きさは、第１実施例
の樹脂収容部２０よりも少し小さく形成している。この
ような構成とした第３実施例によれば、機械的強度が一
層向上し、また、樹脂収容部２６，２６が、境界部２２
において周方向のほぼ中央部となり、バランスが良くな
る。

【００３３】図８は本発明の第４実施例を示したもので
あり、この第４実施例は、請求項８に対応する実施例で
あり、上記した第１実施例とは次の点が異なっている。
すなわち、樹脂収容部２０を、固定子鉄心１１の６箇所
の境界部２２のうち、周方向に１箇所おきの境界部２２
に設けている。

【００３４】本発明は、上記した各実施例にのみ限定さ
れるものではなく、次のように変形または拡張すること
ができる。上記した実施例では、分割コア１２のヨーク
部１５の外周部にティース１６，１７を設けた構成の固
定子（アウターロータ形の電動機の固定子）を例示した
が、本発明は、ヨーク部の内周部にティースを設けた構
成の固定子（インナーロータ形の電動機の固定子）に適
用することもできる。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば次のような効果を得ることができる。請求項１
の電動機の固定子によれば、複数個の分割コアを環状に
配置して構成された固定子鉄心を樹脂によりモールド成
形した際に、隣り合った分割コア間の境界部に設けられ
た樹脂収容部に樹脂が入り込むようになるので、隣り合
った分割コア間の境界部の隙間を極力安定させることが
できて、効率や機械的強度を安定させることができると
共に、異常音の発生を防止できるようになる。

【００３６】請求項２の電動機の固定子によれば、樹脂
収容部に樹脂を良好に入り込ませることができる。請求
項３の電動機の固定子によれば、隣り合った分割コアの
端面同士が接触することによるうず電流の発生を防止で
きると共に、分割コア間の磁気抵抗が大きくなりすぎる
ことを防止でき、効率の低下を防止できる。

【００３７】請求項４の電動機の固定子によれば、ヨー
ク部を通る磁束の最短経路を確保でき、境界部で磁気抵
抗が大きくなりすぎることを防止できるようになる。請
求項５の電動機の固定子によれば、境界部の隙間が必要
以上に大きくなることを防止できる。

【００３８】請求項６の電動機の固定子によれば、境界
部において、樹脂収容部を除いた部分の主たる隙間を一
層確実に確保できて、異常音の発生を一層防止でき、ま
た、機械的強度を一層向上できる。請求項７の電動機の
固定子によれば、機械的強度を一層向上でき、また、バ
ランスも良くできるようになる。請求項８の電動機の固
定子においても、請求項１とほぼ同様な作用効果を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す要部の拡大横断面図

【図２】分割コアの平面図

【図３】固定子鉄心の斜視図

【図４】境界部における隙間と効率との関係を示す特性
線図

【図５】作用説明用の要部の平面図

【図６】本発明の第２実施例を示す図１相当図

【図７】本発明の第３実施例を示す図１相当図

【図８】本発明の第４実施例を示す図３相当図

【図９】従来例において、固定子鉄心の組み立て工程を
示す図

【図１０】図３相当図

【図１１】モールド成形体の斜視図

【図１２】図１相当図

【図１３】分割コアの端面同士が積厚方向にずれて接触
した状態の縦断面図

【符号の説明】

１１は固定子鉄心、１２は分割コア、１２ａは面（分割
コアの樹脂収容部に臨む面）、１５はヨーク部、１６、
１７はティース、１８は嵌合凸部、１９は嵌合凹部、２
０は樹脂収容部、２０ａは開口部、２０ｂは面（樹脂収
容部の開口部から奥行き方向に延びた面）、２１は樹
脂、２２は境界部、２３は隙間、２４はコイル、２６は
樹脂収容部を示す。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の分割コアを環状に配置して固定
   子鉄心を構成し、この固定子鉄心を樹脂によりモールド
   成形するようにした構成の電動機の固定子において、 隣り合った前記分割コア間の境界部に、前記樹脂が入り
   込む樹脂収容部を設けたことを特徴とする電動機の固定
   子。
2. 【請求項２】 樹脂収容部は、開口部の幅が０．３ｍｍ
   以上で、断面積が０．３ｍｍ^２以上であることを特徴と
   する請求項１記載の電動機の固定子。
3. 【請求項３】 境界部において、樹脂収容部を除いた部
   分の主たる隙間が０．０２〜０．１ｍｍであることを特
   徴とする請求項１記載の電動機の固定子。
4. 【請求項４】 各分割コアは、ヨーク部の外周部または
   内周部に、コイルが巻装されるティースを有し、樹脂収
   容部は、前記ヨーク部において前記ティースとは反対側
   に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電動
   機の固定子。
5. 【請求項５】 隣り合った分割コアのうちの一方には、
   先端部が基端部よりも幅広な嵌合凸部を設けていると共
   に、他方には、前記嵌合凸部に対応する形状の嵌合凹部
   を設けていて、隣り合った分割コア同士は、前記嵌合凸
   部と嵌合凹部とを嵌合することにより連結されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の電動機の固定子。
6. 【請求項６】 樹脂収容部を、境界部において分割コア
   のヨーク部の内周部と外周部の両方に設けたことを特徴
   とする請求項１記載の電動機の固定子。
7. 【請求項７】 樹脂収容部を、境界部に臨む両分割コア
   にそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１記載の電動
   機の固定子。
8. 【請求項８】 樹脂収容部を、固定子鉄心の複数箇所の
   境界部のうち、周方向に１箇所おきの境界部に設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載の電動機の固定子。
9. 【請求項９】 樹脂収容部の開口部から奥行き方向に延
   びた面と、相手側の分割コアの樹脂収容部に臨む面とが
   対向していることを特徴とする請求項１記載の電動機の
   固定子。