JP2000232740A - 電動機および製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄損を低減すると共に、ヨーク部とティース
との組立性が良く、ヨーク部とティースとの別々の金型
を製作しないで済む電動機および製造方法を提供する。 【解決手段】 固定子コアに流れる磁束の流れと、方向
性電磁鋼板の磁化容易方向とを一致するように固定子を
構成することにより、磁気特性を改善することができ、
鉄損を低減した高効率な電動機を実現できる。磁極ティ
ース部とヨーク部とを一体で打ち抜いて構成されている
ため、組立性が良く、内外径の寸法精度が良好な電動機
が実現できる。複数の固定子片を組み合わせて固定子を
構成することにより、製造工程を削減でき、組立性の優
れた電動機を実現することができる。磁極ティース部の
突起部をヨーク部の両端部側面に配置することにより、
突起部が曲げ防止の働きをすることができ、打ち抜き直
後に薄肉連結部を支点にして変形することがなくなり、
歩留まりを向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機、特に各磁
極ティース毎に直接巻線を施す集中巻により形成された
固定子片から構成された固定子を有する電動機およびそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、中小型電動機の分野では、電動機
の高性能化のために回転数の制御が容易で、かつ損失を
低減した高効率なＤＣブラシレスモータが広く用いられ
ている。図９は従来の３相６スロット４極のＤＣブラシ
レスモータを示しており、このＤＣブラシレスモータを
例にして従来の電動機の構造を説明する。図９におい
て、１は固定子、１０は円筒状をなす固定子コア、２は
固定子コア１０の内周部に等間隔に形成された６個のス
ロット、３はスロット２に隣接された磁極ティース、４
は磁極ティース３に直接巻回して集中巻きが施され、３
相４極が形成された巻線、８は固定子１と永久磁石７と
の間の空隙、９は固定子１の内径より空隙８を隔てて配
置された回転子、７は回転子９の外周に配置されＮ極Ｓ
極が交互になるように配置された永久磁石７、１１は回
転子コア、５は回転子９の中央に設けられた中央孔に勘
合固着され回転自在になるように支持された回転子軸、
１２はヨークである。固定子コア１材には、厚み０．５
mm程度の無方向性電磁鋼板が用いられている。

【０００３】図１０は上述の電動機の駆動用として良く
用いられる典型的な駆動回路および駆動原理を示す。図
１０に示されるように、電動機駆動回路は直流電源部１
５、主回路部１６および制御回路部１７から構成されて
いる。直流電源部１５は主回路部１６と並列に接続され
主回路部１６へ電力を供給する。主回路部１６は、６個
のスイッチング素子Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１およ
びＷ２と、各スイッチング素子U1等に並列接続された環
流ダイオードＤ１ないしＤ６とから構成されている。こ
のうちスイッチング素子Ｕ１とＵ２とを直列に接続して
アーム部Ｕ１２が形成され、スイッチング素子Ｖ１とＶ
２とを直列に接続してアーム部Ｖ１２が形成され、さら
にスイッチング素子W１とＷ２とを直列に接続してアー
ム部Ｗ１２が形成され、合計で３つのアーム部U12、V12
およびW12が形成されている。これらのアーム部Ｕ１
２、Ｖ１２およびＷ１２はそれぞれ並列に接続されて３
相のブリッジが形成されている。上述のように構成され
た主回路部１６において、３相の各アーム部Ｕ１２、Ｖ
１２およびＷ１２が有するスイッチング素子U1等の共通
節点Ｕo、ＶoおよびＷoは、それぞれ対応する電動機の
出力線Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されている。これらの出力線
Ｕ、Ｖ、Ｗは、上記固定子１の各相の巻線４に接続され
ている。各相の巻線はＵ相、Ｖ相、Ｗ相で構成され、Ｙ
結線されている。

【０００４】制御回路部１７は、位置検出部２３により
回転子９の位置信号を受け、この位置信号に連動して主
回路部１６の各スイッチング素子Ｕ１等をオン・オフ制
御することにより、巻線４に電流を通電する。この通電
により固定子１に交番磁界が発生し、発生した交番磁界
と永久磁石７のつくる磁界との間に作用する磁気的な引
力および斥力により、回転子９を回転駆動させる。各巻
線Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の通電幅は、電気角で１２０度とす
る周知の１２０度通電となるように構成されている。

【０００５】図１１は、上述の通電時の磁束の状態を示
す。図１１において、符号２４は固定子１と回転子９と
にわたって流れる磁束を示しており、Ｕ相とＶ相が通電
状態にある場合のＢＩＬトルク（巻線４の電流のつくる
磁束と永久磁石７の作る磁束との間に作用するトルク）
が最大となる位置における磁束の分布状態を示す。符号
２６ａ、２６ｂは電流の向きを示し、２６ａは紙面に対
して上向きの電流を示し、２６ｂは紙面に対して下向き
の電流を示す。図１１に示されるように、磁束２４は固
定子コア１０のヨーク部１２では周方向に沿って流れ、
一方磁極ティース部３では径方向に沿って流れることが
様子が分かる。したがって、磁束２４の流れは周方向
と、周方向に直行する径方向の２方向に大別される。

【０００６】図１２は、公開特許公報（特開平）９−１
９１５８８号で開示されている従来の９スロット８極の
ＤＣブラシレスモータの例を示す。図１２において図９
と同じ符号は同じ機能を有する部分を示すため、説明は
省略する。図１２に示されるように、３つの固定子片６
ａ、６ｂおよび６ｃを１つのユニットコアとしており、
３つのユニットコアを組み合わせて１つの固定子１を構
成している。

【０００７】図１２（Ａ）は、上述の３個の固定子片６
ａ等よりなるユニットコアを平面図により示す。図１２
（Ａ）において、固定子コア１０ａ等は、板厚が薄い電
磁鋼板を必要な枚数だけ積み重ね、カシメ、溶接などに
より１枚１枚電磁鋼板がバラバラにならないように固定
されている。固定子片６ａと固定子片６ｂとはＡＡ線と
ＢＢ線とで示される角度θを有している。固定子片６ｂ
と固定子片６ｃとの間も同様である。固定子片６ａない
し６ｃは回転電機の固定子１の外周部になる薄肉連結部
１３ａおよび１３ｂで結合されており、一体化されてい
る。図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）に示される固定子片
６ａ等に電線４ａ等を巻いた状態を平面図により示す。
図１２（Ｂ）において、スロット２は絶縁物２５を施さ
れており、巻線４ａないし４ｆは鉄心の磁極ティース３
へ１ターンずつ巻線を施して形成されている。巻線４ｂ
ｃ等は巻線４ｂと巻線４ｃとの間の渡り線である。図１
２（Ｃ）は図１２（Ｂ）に示される巻線が終わった状態
の固定子片６ａ等を折り曲げた時の状態を平面図により
示し、図１２（Ｄ）は図１２（Ｃ）に示される折り曲げ
られた固定子片６ａ等を集めて組み合わせて構成された
回転電機の固定子１を平面図により示す。しかし、特開
平９−１９１５８８号に示されるように構成された集中
巻線を用いた電動機は、固定子コア１０ａ等が無方向性
電磁鋼板で形成されていたため、磁気回路の改善による
鉄損の低減には限界があり、高効率化の妨げとなるとい
う問題があった。

【０００８】図１３は、公開特許公報（特開平）７−６
７２７１号で開示されている同期機の固定子構造を示
す。図１３において図９と同じ符号は同じ機能を有する
部分を示すため、説明は省略する。図１３（Ａ）、１３
（Ｂ）に示されるように、固定子片６はヨーク部１２−
１等と磁極ティース３との別ピースに分割されており、
ヨーク部１２−１等と磁極ティース３とを深さａを有す
る接合部２８で組み合わせることにより固定子片６を構
成している。ヨーク部１２−１等および磁極ティース３
は方向性電磁鋼板により形成されており、それぞれの磁
化の容易方向をヨーク部１２−１等については周方向
（Ｘ方向）とし、磁極ティース３については径方向（Ｙ
方向）となるように構成されている。図１３（Ｃ）に示
されるように、ヨーク部１２−１等については固定子１
の周方向に分割されている。しかし、特開平７−６７２
７２に示されるように構成された固定子は、方向性電磁
鋼板を用いたため鉄損の低減の点では有効であるが、ヨ
ーク部と磁極ティースを別ピースで打ち抜いて作成後、
ヨーク部と磁極ティースを接合部で組み合わせることに
より構成されているため、組立性が悪く、固定子の内外
径の真円度の確保が困難であるという問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
固定子コア等が無方向性電磁鋼板で形成された電動機で
は、磁気回路の改善による鉄損の低減には限界があり、
高効率化の妨げとなるという問題があった。固定子等に
方向性電磁鋼板を用いた場合であっても、ヨーク部と磁
極ティースとを別々に作成後、組み立てる電動機では、
組立性が悪いため固定子の内外径の真円度の確保が困難
であり、さらにヨーク部と磁極ティースとの各々につい
て金型を製作する必要があり、金型費用の増大と製造ラ
インの工程数の増加を招くという問題があった。そこ
で、本発明の目的は、上記問題を解決するためになされ
たものであり、電動機に方向性電磁鋼板を用いることに
より鉄損を低減すると共に、ヨーク部と磁極ティースを
一体で構成することにより、組立性が良く、ヨーク部と
磁極ティースとの別々の金型を製作しないで済む電動機
および製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の電動機は、固
定子片を円筒状に組み込んで固定子とした電動機であっ
て、前記固定子片は方向性電磁鋼板により形成されると
ともに薄肉連結部により相互に結合されたヨークとティ
ースとを備え、前記固定子片を形成する方向性電磁鋼板
の磁化容易方向と前記固定子に流れる磁束の方向とを一
致させるように組み込んだものである。ここで、この発
明の電動機は、前記ヨークは前記薄肉連結部で結合され
た第１ヨーク部と第２ヨーク部とに分かれていることが
できるものである。ここで、この発明の電動機は、前記
固定子片の第１ヨーク部は他の固定子片の第２ヨーク部
とヨーク間の薄肉連結部により結合されることができる
ものである。ここで、この発明の電動機は、前記ヨーク
は第１ヨーク部と第２ヨーク部とに分かれており、前記
薄肉連結部は該第１ヨーク部および前記ティースを結合
する第１薄肉連結部と該第２ヨーク部および前記ティー
スを結合する第２薄肉連結部とに分かれていることがで
きるものである。ここで、この発明の電動機は、前記テ
ィースは第１ティース部と第２ティース部とに分かれて
おり、前記薄肉連結部は該第１ティース部および前記ヨ
ークを結合する第１薄肉連結部と該第２ティース部およ
び前記ヨークを結合する第２薄肉連結部とに分かれてい
ることができるものである。ここで、この発明の電動機
は、前記第１ティース部および前記第２ティース部は、
各々前記ヨークと接続可能な突起部を有することができ
るものである。ここで、この発明の電動機は、前記固定
子片のヨークは他の固定子片のヨークとヨーク間の薄肉
連結部により結合されたことができるものである。

【００１１】この発明の電動機の製造方法は、方向性電
磁鋼板により形成され薄肉連結部により結合された第１
ヨーク部、第２ヨーク部およびティースを有する固定子
片に対して、前記第１ヨーク部および前記第２ヨーク部
を各々前記薄肉連結部を支点に折り曲げて前記ティース
に接合させる接合工程と、前記ティースに電線を巻き回
す工程と、前記接合工程後の固定子片を円筒状に組み込
んで、該固定子片を形成する方向性電磁鋼板の磁化容易
方向と一致する磁束の方向を有するように固定子を形成
する工程とを備えたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。 実施の形態１.本発明の実施の形態１を９スロットの集
中巻き固定子１を例にして図１（A）ないし（D）を用い
て説明する。図１（A）は本発明の実施の形態１におけ
る固定子１について固定子片６の１ブロック分を展開し
た断面図を示す。図１（A)において、固定子片６はヨー
ク部（ヨーク）１２ａ（第１ヨーク部）および１２ｂ
（第２ヨーク部）と磁極ティース部（ティース）３とか
ら構成されている。ヨーク部１２ａおよび１２ｂと磁極
ティース部３とは、磁極ティース部３の先端部の鋭角形
状を有した根本の薄肉連結部１３で結合されており、一
体型のコア構造となっている。固定子片６は、固定子片
６の断面形状を有する金型を用いて０．３〜０．５ｍｍ
程度の薄い方向性電磁鋼板の板を一枚一枚打ち抜いて必
要な枚数だけ積み重ね、かしめ、溶接などにより、ばら
ばらにならないように固定されている。固定子片６は、
図１（Ａ）中の矢印のＹ軸方向（磁極ティース部３の長
手方向）に磁化容易方向１４を有するように形成されて
いる。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示されるヨーク部１
２ａ等と磁極ティース部３とから構成される固定子片６
について、薄肉連結部１３を支点にしてヨーク部１２ａ
と１２ｂとを磁極ティース部３側に折り曲げることによ
って、ヨーク部１２ａおよび１２ｂの側面と磁極ティー
ス部３の側面と各々を結合し、１ブロック分の固定子片
６を構成した状態を示す。固定子片６の磁化容易方向１
４は、ヨーク部１２ａ等ではＸ方向に、磁極ティース部
３ではＹ方向になるように構成される。固定子片６は外
周基準の治具に合わせて折り曲げた後、接合部を溶接な
どで固着することにより容易に実現することができる。
図１（Ｃ）は、図１（Ｂ）に示される固定子片６のスロ
ット部２の周囲に沿って厚み1mm以下の非磁性、非導電
の材料で絶縁を施し、磁極ティース部３に所定の回数だ
け電線を巻き付け、巻線２７により整列巻きされた状態
にある固定子片６を示す。図１（Ｄ）は図１（Ｃ）の巻
線２７を施した固定子片６のブロックを１周分に渡って
組み合わせて円筒状にした状態を示す。図１（Ｄ）にお
いて、各固定子片６の接合部は溶接などにより固定して
一体化して固定子を構成したものである。この様に固定
子を構成することにより、固定子コアの磁化容易方向１
４は、ヨーク部１２ａ等では周方向に、磁極ティース部
３では径方向に定めることができる。

【００１３】図２は、固定子片６を巻線する例を示す。
図２において、符号１５は、固定子片６の磁極ティース
部３に電線を巻き付けるのに用いるフライヤ、１６はフ
ライヤ１５の基端、１７はフライヤ１５の先端、１８は
固定子片６の保持治具、１９はフライヤ１５の旋回中心
である。まず、固定子片６の保持治具１８に絶縁２５を
施した固定子片６を固定する。フライヤ１５は、その旋
回中心１９を中心として矢印Ａの方向または矢印Ａと逆
方向に旋回できる。さらに整列巻きを行うためにフライ
ヤ１５の旋回と同期して、フライヤ１５は矢印Ｂの方向
へ揺動する。固定子片６に巻き付ける電線２０ｂは、フ
ライヤ１５の先端１６からフライヤ１５内を通って電線
２０ａまでつながっている。固定子片６に電線２０aを
巻き付ける場合は、フライヤ１５の先端１７より出てい
る電線２０ａの端末を固定子片６の保持治具１８等に固
定した後、フライヤ１５を旋回、揺動させながら、固定
子片６に巻線を行う。必要な巻数だけ巻線２０ａを施し
た段階で、フライヤ１５を停止させる。

【００１４】図３は、ＤＣブラシレスモータが通電状態
にある場合の磁束線図を示す。図３に示されるように、
符号２４は固定子１と回転子９とにわたって流れる磁束
を示しており、Ｕ相とＶ相が通電状態にある場合のＢＩ
Ｌトルクが最大となる位置における磁束の分布状態を示
す。符号２６ａ、２６ｂは電流の向きを示し、２６ａは
紙面に対して上向きの電流を示し、２６ｂは紙面に対し
て下向きの電流を示す。図３に示されるように、磁束２
４は固定子コア１０のヨーク部１２ａ等では周方向に沿
って流れ、一方磁極ティース部３では径方向に沿って流
れることが様子が分かる。したがって、磁束２４の流れ
は周方向と、周方向に直行する径方向の２方向に大別さ
れる。より詳しくは、固定子コア１に流れる磁束２４の
流れは、磁極ティース部３では径方向に沿って流れ、磁
極ティース部３とヨーク部１２との接合面付近を境に磁
極ティース部３に流れる磁束２４の向きは概略直角に曲
げられ、ヨーク部１２では周方向に沿って流れている。
したがって、方向性電磁鋼板を用いて構成した固定子１
の磁化容易方向１４と、実際に固定子コア１に流れる磁
束の流れ２４とを一致させることができるため、無方向
性電磁鋼板で構成した固定子と比べ、磁気特性を改善す
ることができ、鉄損を低減した高効率な電動機が実現で
きる。さらに、磁極ティース部３とヨーク部１２ａ等と
を一体で打ち抜いて構成されているため、磁極ティース
部３とヨーク部１２ａ等を別のピースで打ち抜いた後に
組み付ける方法と比べて、組立性が良く、内外径の寸法
精度が良好な電動機が実現できる。

【００１５】上述のように構成された固定子１は、固定
子片６の磁極ティース部３を固定し、ヨーク部１２ａ等
の両端部を薄肉連結部１３を支点に挟み込んで内側に折
り曲げる折り曲げる工程と、固定子片６のスロット２に
絶縁部２５を挿入して、磁極ティース３に電線２０ａ等
を巻き付ける工程と、固定子片６を組み合わせて円筒状
に一体化し、固定子片６と他の固定子片６との接合部を
溶接などにより接合する工程とにより容易に実現するこ
とが可能である。

【００１６】以上より、実施の形態１によれば、固定子
コアに流れる磁束の流れと、方向性電磁鋼板の磁化容易
方向とを一致するように固定子を構成することにより、
磁気特性を改善することができ、鉄損を低減した高効率
な電動機が実現できる。さらに、磁極ティース部とヨー
ク部とを一体で打ち抜いて構成されているため、組立性
が良く、内外径の寸法精度が良好な電動機が実現でき
る。

【００１７】実施の形態２.図４は、本発明の実施の形
態２における固定子の構造を断面図で示す。図４におい
て図１ないし図３と同じ符号が付けられた部分は同じ機
能を有するため、説明は省略する。図４（A)は、実施の
形態２における固定子片の１ブロックの展開図を示す。
図４（A)に示されるように、固定子片６は、ヨーク部１
２ａおよび１２ｂと磁極ティース部３ａとは磁極ティー
ス部３の根本の薄肉連結部１３ｃで結合されている。さ
らに、図４（Ａ）中の線ＬＭを対称軸にして他の固定子
片６が配置され、２つの磁極ティース部３と２つのヨー
ク部対１２ａ等が連結して一体型の構造となっている。
線ＬＭ上で隣接する固定子片のヨーク部の一方１２ｂは
他の固定子片のヨーク部の一方１２ａと薄肉連結部１３
ｄ（ヨーク間の薄肉連結部）で結合されているが、固定
子片のヨーク部の残りの一方１２ａは他の固定子片のヨ
ーク部の残りの一方１２ｂとは接しているのみで結合さ
れていない。固定子片６は、方向性電磁鋼板を用いてＹ
軸方向が磁化容易方向１４となるように、一枚一枚打ち
抜いて、必要な枚数だけ積層することによって構成され
ている。図４（Ｂ）は上述のように薄肉連結部１３ｄで
連結されている２つの固定子片６を、各々磁極ティース
部３とヨーク部１２ａ等とを結合している薄肉連結部１
３ｃを支点にして、ヨーク部１２ａ等が磁極ティース部
３側へ閉じる方向に折り曲げた状態を示す。図４（Ｃ）
は、薄肉連結部１３ｄで連結されている２つの固定子片
６に絶縁物２５を挿入後、磁極ティース部３に電線４を
巻き付けた状態を示す。図４（Ｄ）は、図４（Ｃ）と同
様に作成された別の固定子片６を円筒状に組み合わせて
結合し、固定子１を構成した状態を示す。上述のように
２つの固定子片６を組み合わせることによって固定子を
構成することができるため、特に偶数の磁極ティース部
３を有する固定子において製造工程を削減でき、組立性
の優れた電動機を実現することができる。奇数の磁極テ
ィース部３を有する場合でも、偶数部分については本実
施の形態２を適用し、残りの奇数部分については実施の
形態１で述べた構造の固定子片６を適用すれば、円筒状
の固定子を構成することが可能であり、組立性を改善す
ることができる。本実施の形態２においても、固定子コ
アに流れる磁束の流れと、方向性電磁鋼板の磁化容易方
向とを一致するように固定子を構成することにより、磁
気特性を改善することができ、鉄損を低減した高効率な
電動機を実現することができる。

【００１８】以上より、実施の形態２によれば、２つの
固定子片を組み合わせることによって固定子を構成する
ことができるため、特に偶数の磁極ティース部３を有す
る固定子において製造工程を削減でき、組立性の優れた
電動機を実現することができる。奇数の磁極ティース部
３を有する場合でも、実施の形態１で述べた構造の固定
子片６を併用することにより、同様に円筒状の固定子を
構成することが可能であり、組立性を改善することがで
きる。さらに、固定子コアに流れる磁束の流れと、方向
性電磁鋼板の磁化容易方向とを一致するように固定子を
構成することにより、磁気特性を改善することができ、
鉄損を低減した高効率な電動機を実現することができ
る。

【００１９】実施の形態３.図５は、実施の形態３にお
ける１ブロックの固定子片６の展開図を示す。図５にお
いて図１ないし図４と同じ符号が付けられた部分は同じ
機能を有するため、説明は省略する。実施の形態１にお
いては、磁極ティース部３とヨーク部１２ａ等は、磁極
ティース部３の根本先端部の薄肉連結部１３で結合され
ていたが、実施の形態３においては図５（Ａ）に示され
るように、ヨーク部１２ａおよび１２ｂと磁極ティース
部３は、各々磁極ティース部３の両側の側面部に設けた
薄肉連結部１３ｆ（第１薄肉連結部）と１３ｇ（第２薄
肉連結部）とにより結合されており、一体型の一つの固
定子片６を構成している。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の
固定子片６を磁極ティース部３とヨーク部１２ａおよび
１２ｂとを結合している薄肉連結部１３ｆと１３ｇとを
支点に、各々ヨーク部１２ａ等が磁極ティース部３の外
側へ開く方向に折り曲げて構成した状態を示す。図５
（Ｃ）は、図５（Ｂ）の固定子片６に絶縁物２５を挿入
した後、磁極ティース部３に電線２０を巻き付けて１つ
の固定子片６を構成した状態を示す。この固定子片６を
１周分に渡って円筒状に組み合わせ結合することによ
り、固定子１を構成することができる。上述のように構
成することにより実施の形態１と同様な効果を得ること
ができる上に、さらに金型を小さくすることができるた
め、固定子片６の時間当たりの打ち抜き枚数を増やすこ
とができ、生産性を向上させることができる。したがっ
て金型のコストを低減させるｋとができ、安価な電動機
を提供することができる。

【００２０】以上より、実施の形態３によれば、実施の
形態１による効果に加えて、さらに金型を小さくするこ
とができるため、固定子片の時間当たりの打ち抜き枚数
を増やすことができ、生産性を向上させることができ
る。したがって金型のコストを低減させるｋとができ、
安価な電動機を提供することができる。

【００２１】実施の形態４.図６は、実施の形態４にお
ける１ブロックの固定子片６の展開図を示す。図６にお
いて図１ないし図５と同じ符号が付けられた部分は同じ
機能を有するため、説明は省略する。実施の形態１で
は、磁極ティース部３と２分割されたヨーク部１２ａ等
は磁極ティース部３の根本先端部の薄肉連結部１３で結
合していた。一方実施の形態４においては、図６（Ａ）
に示されるように、ヨーク部１２は分割せずに磁極ティ
ース部３を磁極ティース部３ａ（第１ティース部）と３
ｂ（第２ティース部）とに分割するように構成し、ヨー
ク部１２の内側の側面に設けた薄肉連結部１３ｆ（第１
薄肉連結部）および１３ｇ（第２薄肉連結部）で結合す
ることにより一つの固定子片６を構成している。図６
（Ｂ）は、図６（Ａ）の固定子片６を薄肉連結部１３ｆ
および１３ｇを支点にして、２分割した磁極ティース３
ａおよび３ｂ同士を内側に閉じる方向に折り曲げて構成
した状態を示す。図６（Ｃ）は、図６（Ｂ）の固定子片
に絶縁物２５を挿入した後、磁極ティース部３に電線２
０を巻き付けて１つの固定子片６を構成した状態を示
す。この固定子片６を１周分に渡って円筒状に組み合わ
せ結合することにより、固定子１を構成することができ
る。上述のように構成することにより実施の形態１と同
様な効果を得ることができる上に、さらに固定子片６の
ヨーク部１２を分割せずに一体で打ち抜いて構成したた
め、固定子片６の分割部分を最小限に押さえることがで
き、固定子コア１０の剛性を高めることができる。さら
に分割された磁極ティース部３ａおよび３ｂについて
も、巻線２０を施すことにより分割されたティース部の
剛性を増すことができる。

【００２２】以上より、実施の形態４によれば、実施の
形態１による効果に加えて、さらに固定子片のヨーク部
を分割せずに一体で打ち抜いて構成したため、固定子片
の分割部分を最小限に押さえることができ、固定子コア
の剛性を高めることができる。さらに分割された磁極テ
ィース部に巻線を施すことにより、分割されたティース
部の剛性を増すことができる。

【００２３】実施の形態５.図７は、実施の形態５にお
ける連続した固定子片６の展開図を示す。図７において
図１ないし図６と同じ符号が付けられた部分は同じ機能
を有するため、説明は省略する。実施の形態４ではヨー
ク部１２と２分割された磁極ティース部３ａおよび３ｂ
とを、ヨーク部１２の内側側面に設けた薄肉連結部１３
ｆおよび１３ｇで結合することにより一つの固定子片６
を構成していた。一方実施の形態５では、図７（Ａ）に
示されるように、ヨーク部１２と２分割され磁極ティー
ス部３ａおよび３ｂとを、ヨーク部１２の内側側面に設
けられた薄肉連結部１３ｆおよび１３ｇで結合すること
により一つの固定子片６を構成するだけではなく、さら
に磁極ティース部３ａおよび３ｂがその端部に各々有す
る突起部２１をヨーク部１２の両端部側面に接合するよ
うに配置し、かつ各固定子片６をヨーク部１２の外周部
端部の薄肉連結部（ヨーク間の薄肉連結部）１３ｈによ
り結合することにより一つのユニットコア２２を構成す
る。この場合、磁化容易方向１４はＸ軸方向（ユニット
コア２２の長手方向）を向くように構成される。図７
（Ｂ）は、図７（Ａ）の固定子片６を薄肉連結部１３ｆ
および１３ｇを支点にして２分割された磁極ティース３
ａおよび３ｂ同士を閉じる方向に折り曲げて構成した状
態を示す。図７（Ｃ）は、図７（Ｂ）の連結された固定
子片６に絶縁物２５を挿入した後、各磁極ティース３ａ
および３ｂに電線２０を巻き付けて固定子片６を構成し
た状態を示す。図７（Ｄ）は、図７（Ｃ）のヨーク部１
２の外周部端部の薄肉連結部１３ｈを支点にして、各固
定子片６を周方向に折り曲げて半周分の固定子１を構成
し、同様に組み立てた別の連結した固定子片６と組み合
わせて固定子１を構成した状態を示す。上述のように磁
極ティース部３ａ等の突起部をヨーク部１２の両端部側
面に配置することにより、突起部２１が曲げ防止の働き
をすることができる。したがって、打ち抜き直後に薄肉
連結部１３ｈを支点にして変形することがなくなり、歩
留まりを向上させることができる。

【００２４】図８は、ロール状に巻かれた方向性電磁鋼
板２７を用いて、図７（Ａ）の連結された固定子片６を
打ち抜く場合の材料取りの方法を示す。図８において図
１ないし図７と同じ符号が付けられた部分は同じ機能を
有するため、説明は省略する。図８において、斜線部は
電動機の材料として有効に使用されている部分を示す。
この様にユニットコア２２同士を対向させ、かつ方向性
電磁鋼板の長手方向に磁化容易方向がくるように固定子
片６を打ち抜くことにより、材料取りを格段に向上させ
ることができる。したがって安価な電動機を提供するこ
とができる。さらに電動機の運転時の磁束の流れと磁化
容易方向を合わせることが可能であり、鉄損を低減した
高効率な電動機を得ることができる。

【００２５】以上より、実施の形態５によれば、実施の
形態１による効果に加えて、さらに複数の固定子片を組
み合わせることによって固定子を構成することができる
ため、材料取りを格段に向上させることができ、したが
って安価な電動機を提供することができる。磁極ティー
ス部の突起部をヨーク部の両端部側面に配置することに
より、突起部が曲げ防止の働きをすることができるた
め、打ち抜き直後に薄肉連結部を支点にして変形するこ
とがなくなり、歩留まりを向上させることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電動機お
よび製造方法によれば、電動機に方向性電磁鋼板を用い
ることにより鉄損を低減すると共に、ヨーク部と磁極テ
ィースを一体で構成することにより、組立性が良く、ヨ
ーク部と磁極ティースとの別々の金型を製作しないで済
む電動機および製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１における固定子片の１
ブロック分を展開した断面図である。

【図２】 本発明の実施の形態１における固定子片を巻
線する例を示す図である。

【図３】 本発明の実施の形態１におけるＤＣブラシレ
スモータが通電状態にある場合の磁束線図である。

【図４】 本発明の実施の形態２における固定子の構造
を示す断面図である。

【図５】 本発明の実施の形態２におけるを示す図であ
る。

【図６】 本発明の実施の形態３における１ブロックの
固定子片６の展開図である。

【図７】 本発明の実施の形態５における連続した固定
子片６の展開図である。

【図８】 本発明の実施の形態５において、ロール状に
巻かれた方向性電磁鋼板を用いて、連結された固定子片
を打ち抜く場合の材料取りの方法を示す図である。

【図９】 従来の３相６スロット４極のＤＣブラシレス
モータを示す図である。

【図１０】 図９のモータの駆動用として良く用いられ
る典型的な駆動回路および駆動原理を示す示す図であ
る。

【図１１】 図９のモータに通電した時の磁束の状態を
示す図である。

【図１２】 特開平９−１９１５８８号で開示されてい
る従来の９スロット８極のＤＣブラシレスモータの例を
示す図である。

【図１３】 特開平７−６７２７１号で開示されている
同期機の固定子構造を示す図である。

【符号の説明】

１ 固定子、 ２ スロット（部）、 ３ 磁極ティー
ス（部）、 ４、２０、２７ 巻線（電線）、 ５ 回
転子軸、 ６ 固定子片、 ７ 永久磁石、 ８空隙、
９ 回転子、 １０ 固定子コア、 １１ 回転子コ
ア、 １２ ヨーク（部）、 １３ 薄肉連結部、 １
４ 磁化容易方向、 １５ フライヤ、１６ フライヤ
の基端、 １７ フライヤの先端、 １８ 固定子片の
保持治具、 １９ フライヤの旋回中心、 ２１ 突起
部、 ２２ ユニットコア 、２３ 位置検出部、 ２
４ 磁束、 ２５：絶縁物、２６ 電流、２７ 方向性
電磁鋼板、２８ 接合部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H002 AA03 AA07 AB01 AB06 AC02 5H615 AA01 BB01 BB04 BB14 PP01 PP07 PP10 PP13 QQ02 QQ19 RR01 SS03 SS04 SS05 SS10 SS13 SS16 TT04

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定子片を円筒状に組み込んで固定子と
   した電動機であって、 前記固定子片は方向性電磁鋼板により形成されるととも
   に薄肉連結部により相互に結合されたヨークとティース
   とを備え、前記固定子片を形成する方向性電磁鋼板の磁
   化容易方向と前記固定子に流れる磁束の方向とを一致さ
   せるように組み込んだことを特徴とする電動機。
2. 【請求項２】 前記ヨークは前記薄肉連結部で結合され
   た第１ヨーク部と第２ヨーク部とに分かれていることを
   特徴とする請求項１記載の電動機。
3. 【請求項３】 前記固定子片の第１ヨーク部は他の固定
   子片の第２ヨーク部とヨーク間の薄肉連結部により結合
   されたことを特徴とする請求項２記載の電動機。
4. 【請求項４】 前記ヨークは第１ヨーク部と第２ヨーク
   部とに分かれており、前記薄肉連結部は該第１ヨーク部
   および前記ティースを結合する第１薄肉連結部と該第２
   ヨーク部および前記ティースを結合する第２薄肉連結部
   とに分かれていることを特徴とする請求項１記載の電動
   機。
5. 【請求項５】 前記ティースは第１ティース部と第２テ
   ィース部とに分かれており、前記薄肉連結部は該第１テ
   ィース部および前記ヨークを結合する第１薄肉連結部と
   該第２ティース部および前記ヨークを結合する第２薄肉
   連結部とに分かれていることを特徴とする請求項１記載
   の電動機。
6. 【請求項６】 前記第１ティース部および前記第２ティ
   ース部は、各々前記ヨークと接続可能な突起部を有する
   ことを特徴とする請求項５記載の電動機。
7. 【請求項７】 前記固定子片のヨークは他の固定子片の
   ヨークとヨーク間の薄肉連結部により結合されたことを
   特徴とする請求項５または６に記載の電動機。
8. 【請求項８】 方向性電磁鋼板により形成され薄肉連結
   部により結合された第１ヨーク部、第２ヨーク部および
   ティースを有する固定子片に対して、前記第１ヨーク部
   および前記第２ヨーク部を各々前記薄肉連結部を支点に
   折り曲げて前記ティースに接合させる接合工程と、 前記ティースに電線を巻き回す工程と、 前記接合工程後の固定子片を円筒状に組み込んで、該固
   定子片を形成する方向性電磁鋼板の磁化容易方向と一致
   する磁束の方向を有するように固定子を形成する工程と
   を備えたことを特徴とする電動機の製造方法。