JP2001186696A

JP2001186696A - ステータ鉄心構造及びステータ鉄心巻線方法並びに回転検出器

Info

Publication number: JP2001186696A
Application number: JP36583099A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tagawa; 浩田川
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2001-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は輪状鉄心部材を、複数の鉄心片と絶
縁性接続部材とを接続して形成し、内側スロット開口を
形成することにより、巻線が容易でかつ磁気効率が低下
しないようにすることを目的とする。【解決手段】本発明によるステータ鉄心構造及びステ
ータ鉄心巻線方法並びに回転検出器は、輪状鉄心部材
(1)が突極部(3)を有する工形の鉄心片(20)と、各鉄心片
(20)を接続する絶縁性接続部材(22)とよりなり、この輪
状鉄心部材(1)の外周に輪状ヨーク部材(12)が同軸状に
設けられている構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステータ鉄心構造
及びステータ鉄心巻線方法並びに回転検出器に関し、特
に、レゾルバ、シンクロ、モータ等の回転検出器及び回
転機の巻線を設けるステータに、容易に巻線を施すこと
ができるようにするための新規な改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、用いられていたこの種のステータ
鉄心構造としては、図８及び図９に示される構成が採用
されている。すなわち、図８において符号１で示される
ものは全体形状が輪状をなし、スロット２とスロット開
口４及び突極部３とが内方へ向けて交互に形成された鉄
心部材であり、この鉄心部材１は、多数枚を積層させた
積層型と、焼結等による一体型とが採用されている。ま
た、図９の構成は、本出願人が最近開発している構造で
あり、スロット２と突極部３とを交互に有する輪状鉄心
部材１は、従来例のスロット開口を有することなく全体
形状が一体の輪状に形成され、この輪状鉄心部材１の外
周には凸部１０と凹部１１を有する輪状ヨーク部材１２
が設けられている。この輪状ヨーク部材１２の凸部１０
は各突極部３の鍔部１３間に嵌合され、凹部１１内に前
記鍔部１３が嵌合し、スロット２はスロット開口を有し
ないスロットレスの構造で構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のステータ鉄心構
造は、以上のように構成されていたため、次のような課
題が存在していた。すなわち、図８の従来構成の場合、
各スロット２及び突極部３は何れも輪状鉄心部材１の内
方すなわち内側へ向けて形成されているため、各スロッ
ト２すなわち各突極部３へ巻線３０を巻回する場合は、
巻線機のニードルを輪状鉄心部材１の内側へ移動させて
各突極部３の周囲を回転させなければならず、ニードル
を輪状鉄心部材１の内側へ移動させることが大きい障害
となって巻線３０の高速巻付けが困難であった。従っ
て、生産性の向上が難しく、製品のコストダウンが困難
であった。また、スロットが内方へ向けて開口されてい
るため、開口に起因するレゾルバの角度誤差も発生して
いた。また、図９で示される従来構成の場合、スロット
にスロット開口が形成されていないため、磁気効率が低
下し、検出感度及び精度が十分ではなかった。

【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、レゾルバ、シンクロ、モー
タ等の回転検出器及び回転機の巻線を設けるステータ
に、容易に巻線を施すと共に、磁気効率も良好となるよ
うにしたステータ鉄心構造及びステータ鉄心巻線方法並
びに回転検出器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によるステータ鉄
心構造は、全体形状が輪状をなし巻線を案内するための
複数のスロットと突極部とを交互に有する輪状鉄心部材
からなるステータ鉄心構造において、前記輪状鉄心部材
は、前記突極部を有し全体形状が工形をなす複数の鉄心
片と、前記各鉄心片を輪状に結合するため各鉄心片間に
設けられ全体形状がほぼＣ字形をなす絶縁性接続部材と
よりなり、前記輪状鉄心部材の外周には輪状ヨーク部材
が同軸状に設けられていると共に、前記各鉄心片間の内
周に沿って形成され前記スロットと連通する内側スロッ
ト開口には前記絶縁性接続部材の突部が係合している構
成であり、また、前記各突極部の外側に形成された鍔部
は、前記輪状ヨーク部材の各凹部に嵌合し、前記輪状ヨ
ーク部材に形成され前記各凹部間に位置する凸部は、前
記各鉄心片間の外周に沿って形成された外側スロット開
口に嵌合している構成であり、また、全体形状が輪状を
なし巻線を案内するための複数のスロットと突極部とを
交互に有する輪状鉄心部材からなるステータ鉄心構造に
おいて、前記輪状鉄心部材は、前記突極部を有し全体形
状が工形をなす複数の鉄心片と、前記各鉄心片を輪状に
配列するため前記各鉄心片を挟持する一対の輪状鉄心板
とよりなり、前記輪状鉄心部材の外周には輪状ヨーク部
材が同軸状に設けられていると共に、前記各鉄心片間に
はその内周に沿って形成され前記スロットと連通する内
側スロット開口が設けられている構成であり、また、前
記輪状ヨーク部材は、その一端面に設けられた片端面用
鉄心板を有し、前記輪状ヨーク部材に形成された凹部の
軸方向における前記一端面のみが前記片端面用鉄心板で
塞がれ、前記凹部の軸方向における前記一端面と対向す
る他端面が解放されている構成であり、また、本発明に
よるステータ鉄心巻線方法は、全体形状が輪状をなし工
形の複数の鉄心片間をＣ形の複数の絶縁性接続部材で接
続し外方へ向けて開口するスロットと突極部とを交互に
有する輪状鉄心部材の前記各突極部に外側から巻線を巻
回し、前記輪状鉄心部材の外周に輪状ヨーク部材を設け
る方法であり、また、本発明による回転検出器は、全体
形状が輪状をなし巻線を案内するための複数のスロット
と突極部とを交互に有する輪状鉄心部材と、前記輪状鉄
心部材の内側に回転自在に設けられたロータとよりなる
とレゾルバにおいて、前記輪状鉄心部材は、全体形状が
工形の複数の鉄心片と、前記各鉄心片間に設けられ前記
各鉄心片間を接続するため全体形状がＣ形をなす絶縁性
接続部材とよりなり、前記輪状鉄心部材の外側には輪状
ヨーク部材が同軸状に設けられていることにより、前記
各スロットは前記輪状ヨーク部材によって閉状態にした
構成であり、また、前記ロータは、ロータ巻線を有しな
い鉄心のみからなるバリアブルリラクタンス型で構成さ
れており、また、前記巻線は、Ｎ相の励磁巻線及びＮ相
の出力巻線よりなる構成である。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるス
テータ鉄心構造及びステータ鉄心巻線方法並びに回転検
出器の好適な実施の形態について説明する。なお、従来
例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図１において符号２０で示されるものは、全体形状がほ
ぼ工形をなし磁性材よりなる鉄心片であり、この鉄心片
２０には外側に向かって延びる突極部３及び鍔部１３が
一体に形成されていると共に、この鉄心片２０の内側に
は前記鍔部１３と同様に左右方向に延設された接続部２
１が形成されている。

【０００７】前記鉄心片２０は、図２に示される輪状鉄
心部材１を構成するために複数個用いられており、この
複数個の鉄心片２０が輪状に配設され、各鉄心片２０は
全体形状がＣ字形をなすと共に絶縁性でかつ非磁性の絶
縁性接続部材２２によって輪状に接続されている。

【０００８】すなわち、この絶縁性接続部材２２の両側
に形成された一対の曲折部２２ａが前記鉄心片２０の両
側に形成された凹部２０ａに係合していると共に、この
絶縁性接続部材２２の中央位置に突出して形成された突
部２３が隣接する各鉄心片２０，２０間の各接続部２
１，２１間の隙間２４に係合している。

【０００９】従って、各鉄心片２０は、絶縁性接続部材
２２によって互いに嵌合状態となって輪状に接続され
る。なお、この鉄心片２０と絶縁性接続部材２２の接続
は、実際の生産ラインでは、図示しない自動機により各
鉄心片２０が輪状の治具によって保持された状態で、複
数の絶縁性接続部材２２が同時に各鉄心片２０間に嵌合
されることによってワンアクションで輪状鉄心部材１を
得るようにすることもできる。また、この鉄心片２０
は、多数の板を積層して所定の厚さとした構造又は焼結
構造で、絶縁性接続部材２２もこの厚さとしている。

【００１０】前記輪状鉄心部材１は、前記各鉄心片２０
の各接続部２１間で形成された隙間２４によって内側ス
ロット開口２５が形成され、この内側スロット開口２５
は輪状鉄心部材１の内周１ａに沿って複数個形成されて
いる。また、この各鉄心片２０の各鍔部１３間には、外
側スロット開口２６が形成され、この外側スロット開口
２６は輪状鉄心部材１の外周１ｂに沿って複数個形成さ
れている。

【００１１】前記輪状鉄心部材１の外周１ｂには、図３
で示される輪状ヨーク１２が嵌合されている。この輪状
ヨーク１２の内壁には、凹部１１と凸部１０とが交互に
形成されており、この輪状ヨーク１２と輪状鉄心部材１
とを嵌合させると、図４に示されるように、凸部１０と
外側スロット開口２６とが嵌合し、凹部１１と鍔部１３
とが嵌合することにより一体状に結合したステータ鉄心
構造１００が得られる。

【００１２】図５及び図６は、本発明の他の形態を示す
もので、図５は輪状鉄心部材１の要部を示す斜視図、図
６は図５の要部を示す平面図である。すなわち、図５に
おいて符号２０で示されるものは、前述の図１で示した
鉄心片であり、この各鉄心片２０は内側スロット開口２
５を形成した状態すなわち、内側スロット開口２５を形
成した状態で一対の輪状鉄心板５０，５１によって各鉄
心片２０の両側面が挟持されている。

【００１３】前記各輪状鉄心板５０，５１は、図６で示
されるように、前記各鉄心片２０を輪状に連結した形状
と同じように構成されている。従って、図５の輪状鉄心
部材１は、複数の鉄心片２０及び一対の輪状鉄心板５
０，５１のみによって構成されている。さらに、この輪
状鉄心部材１の外周には、図３で示される輪状ヨーク１
２を嵌合させることにより、ステータ鉄心構造１００を
得ることができる。

【００１４】また、図７で示される構成は、前述の輪状
ヨーク部材１２の他の形態であり、図３と同一に形成さ
れた輪状ヨーク部材１２の一方の一端面１２ａのみに輪
状に形成された片端面用鉄心板６０が設けられており、
凹部１１が溝状に抜けて形成されているのではなく、こ
の凹部１１がこの片端面用鉄心板６０によって一端面１
２ａ側が閉状態となり、他端面１２ｂ側のみが開放され
て構成されている。

【００１５】従って、この図７の輪状ヨーク部材１２に
前述の輪状鉄心部材１を嵌合させる場合、この他端面１
２ｂ側から嵌合させると、この片端面用鉄心板６０がス
トッパの役割を果たすように構成されている。また、回
転検出器としてのレゾルバ、シンクロ等を構成する場合
には、この外側が開放された輪状鉄心部材１の各突極部
３にＮ相の励磁用又は出力用の巻線７０（図１では一部
しか示していないが、全ての突極部３に巻回され、巻線
を有しないロータ（図示せず）が輪状鉄心部材１の内側
に回転自在に配設されている。なお、これらの回転検出
器は、例えば、特開平６−２１３６１４号公報に示され
ており、バリアブルリラクタンス型の構成に応用するこ
とができる。また、モータのステータにも応用できる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によるステータ鉄心構造及びステ
ータ鉄心巻線方法並びに回転検出器は、以上のように構
成されているため、次のような効果を得ることができ
る。すなわち、巻線を巻く突極部が外側を向いているた
め、ステータ巻線の作業性が著しく向上する。また、輪
状鉄心部材には、内周に沿って内側スロット開口が形成
されているため、磁気効率の向上が可能で、組立作業性
も向上し、鉄心材料の使用量も削減でき、鉄心の絶縁処
理も絶縁性接続部材によって同時に達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるステータ鉄心構造の要部を示す平
面図である。

【図２】本発明によるステータ鉄心構造の要部を示す平
面図である。

【図３】本発明による輪状ヨーク部材を示す平面図であ
る。

【図４】本発明によるステータ鉄心構造を示す平面図で
ある。

【図５】他の形態の要部を示す斜視図である。

【図６】図５の輪状鉄心板を示す平面図である。

【図７】他の形態を示す要部の斜視図である。

【図８】従来構成を示す平面図である。

【図９】他の従来構成を示す平面図である。

【符号の説明】

１輪状鉄心部材２スロット３突極部１０凸部１１凹部１２輪状ヨーク部材１３鍔部２０鉄心片２２絶縁性接続部材２６スロット開口５０，５１輪状鉄心板６０片端面用鉄心板７０巻線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】全体形状が輪状をなし巻線(70)を案内す
るための複数のスロット(2)と突極部(3)とを交互に有す
る輪状鉄心部材(1)からなるステータ鉄心構造におい
て、前記輪状鉄心部材(1)は、前記突極部(3)を有し全体
形状が工形をなす複数の鉄心片(20)と、前記各鉄心片(2
0)を輪状に結合するため各鉄心片(20)間に設けられ全体
形状がほぼＣ字形をなす絶縁性接続部材(22)とよりな
り、前記輪状鉄心部材(1)の外周には輪状ヨーク部材(1
2)が同軸状に設けられていると共に、前記各鉄心片(20)
間の内周(1a)に沿って形成され前記スロット(2)と連通
する内側スロット開口(25)には前記絶縁性接続部材(22)
の突部(23)が係合している構成よりなることを特徴とす
るステータ鉄心構造。
【請求項２】前記各突極部(3)の外側に形成された鍔
部(13)は、前記輪状ヨーク部材(12)の各凹部(11)に嵌合
し、前記輪状ヨーク部材(12)に形成され前記各凹部(11)
間に位置する凸部(10)は、前記各鉄心片(20)間の外周に
沿って形成された外側スロット開口(26)に嵌合している
ことを特徴とする請求項１記載のステータ鉄心構造。
【請求項３】全体形状が輪状をなし巻線(70)を案内す
るための複数のスロット(2)と突極部(3)とを交互に有す
る輪状鉄心部材(1)からなるステータ鉄心構造におい
て、前記輪状鉄心部材(1)は、前記突極部(3)を有し全体
形状が工形をなす複数の鉄心片(20)と、前記各鉄心片(2
0)を輪状に配列するため前記各鉄心片(20)を挟持する一
対の輪状鉄心板(50,51)とよりなり、前記輪状鉄心部材
(1)の外周には輪状ヨーク部材(12)が同軸状に設けられ
ていると共に、前記各鉄心片(20)間にはその内周に沿っ
て形成され前記スロット(2)と連通する内側スロット開
口(25)が設けられていることを特徴とするステータ鉄心
構造。
【請求項４】前記輪状ヨーク部材(12)は、その一端面
(12a)に設けられた片端面用鉄心板(60)を有し、前記輪
状ヨーク部材(12)に形成された凹部(11)の軸方向におけ
る前記一端面(12a)のみが前記片端面用鉄心板(60)で塞
がれ、前記凹部(11)の軸方向における前記一端面(12a)
と対向する他端面(12b)が解放されていることを特徴と
する請求項１ないし３の何れかに記載のステータ鉄心構
造。
【請求項５】全体形状が輪状をなし工形の複数の鉄心
片(20)間をＣ形の複数の絶縁性接続部材(22)で接続し外
方へ向けて開口するスロット(2)と突極部(3)とを交互に
有する輪状鉄心部材(1)の前記各突極部(3)に外側から巻
線(70)を巻回し、前記輪状鉄心部材(1)の外周に輪状ヨ
ーク部材(12)を設けることを特徴とするステータ鉄心巻
線方法。
【請求項６】全体形状が輪状をなし巻線(70)を案内す
るための複数のスロット(2)と突極部(3)とを交互に有す
る輪状鉄心部材(1)と、前記輪状鉄心部材(1)の内側に回
転自在に設けられたロータとよりなるとレゾルバにおい
て、前記輪状鉄心部材(1)は、全体形状が工形の複数の
鉄心片(20)と、前記各鉄心片(20)間に設けられ前記各鉄
心片(20)間を接続するため全体形状がＣ形をなす絶縁性
接続部材(22)とよりなり、前記輪状鉄心部材(1)の外側
には輪状ヨーク部材(12)が同軸状に設けられていること
により、前記各スロット(2)は前記輪状ヨーク部材(12)
によって閉状態に構成されていることを特徴とする回転
検出器。
【請求項７】前記ロータは、ロータ巻線を有しない鉄
心のみからなるバリアブルリラクタンス型で構成されて
いることを特徴とする請求項６記載の回転検出器。
【請求項８】前記巻線(70)は、Ｎ相の励磁巻線及びＮ
相の出力巻線よりなることを特徴とする請求項６又は７
記載の回転検出器。