JP2002300753A - 内転形回転電機の電機子製造方法及び該製造方法により製造された内転形回転電機の電機子 - Google Patents

内転形回転電機の電機子製造方法及び該製造方法により製造された内転形回転電機の電機子

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Shinji Ikeda
真治 池田
Hitoshi Ishii
仁 石井
Shinji Shimizu
信司 清水
Hiroshi Kikuchi
博志 菊地
Toshimi Abukawa
俊美 虻川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は巻線作業の容易化と占積率の向上を
目的として、巻線作業がやり易い回転子内転形回転電機
の電機子製作方法を提供するのが課題である。 【解決手段】 固定子継鉄と継鉄の内周側に放射状に配
置された複数の固定子磁極歯とよりなる固定子鉄心にお
いて、固定子継鉄より分離された複数の磁極とこれら磁
極を結合する結合環とよりなる星形鉄心に巻線を施し、
巻線を施した星形鉄心を継鉄に再圧入した上で、結合環
を加圧抜き取ることにより回転子内転形回転電機の電機
子を製作する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、事務用機器、電子
計算機周辺機器、家電機器あるいは医療機器やＦＡ機器
などに広く用いられている回転子内転形回転電機の電機
子製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の回転子内転形回転電機の電機子
は、図２に示す様に、固定子継鉄の内周に固定子磁極を
多数個放射状に配置し、これに巻線を施して電機子を構
成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来の固定
子鉄心に巻線を施す場合には、固定子鉄心の狭い溝開口
部から手作業により巻線を施すか溝開口部に巻線機のニ
ードルを挿入して巻線を施すあるいはインサータを用い
て巻線を施すことが必要である。このため手作業の場合
には熟練を要し、ニードル巻線機の場合にはニードルの
移動空間により巻線の量が制限され、あるいはインサー
タを用いた場合でも占積率が向上できない欠点があっ
た。本発明においては、固定子磁極を継鉄部で分割する
事により、これらの欠点を解決し、占積率の向上と巻線
の高速化を図ろうとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に成る回転子内転
形回転電機の固定子鉄心は、三つの固定子鉄心要素から
構成されている。即ち、図１の磁極歯１１，１２，１
３，１４，１５，１６、１７，１８及び連結環２１から
成る星形鉄心１０と図３の継鉄３１である。プレス機械
により固定子鉄心が打ち抜き・積層・排出された状態で
は、図１に示すように連結環２１と磁極歯１１，１２，
１３，１４，１５，１６、１７，１８が結合した星形鉄
心１０と、図３に示す継鉄部３１の二つの構成部品とな
っている。絶縁を施した星形鉄心は外周部が開口に成っ
ているため、ニードル式巻線機或いはフライヤー式巻線
機いずれの場合においても巻線がしやすく、占積率の向
上が出来る特徴を有する。またボビンに巻線されたコイ
ルを磁極歯に挿入する事も可能である。この様に巻線が
施された星形鉄心を図３の継鉄部に圧入結合する。その
後連結環を抜き去ることにより回転子内転形回転電機の
電機子を構成する。
【０００５】上述の如き構成においては、巻線作業が非
常に簡単になり、しかもニードル式巻線機やフライヤー
式巻線機のいずれでも使用する事が出来るとともに、ボ
ビンに巻線されたコイルを装着することも可能である。
この様な固定子鉄心構造にする事により巻線の占績率を
向上する事が出来ると共に、生産効率もよい回転子内転
形回転電機の電機子を供給することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下図面によって本発明の実施例
を説明する。図４は連結環２１で、本例では突起部４
１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８が８個
外周部に等間隔に配置されている。更に積層ダボ５１，
５２，５３，５４が設けられている。図５は図４のＡ部
拡大図で、図２の溝口開きＡに相当し、この溝口開きＡ
は平行であるが、図５の突起部先端幅ａは突起部底辺幅
ｂより大きく、外周部へ行くに従い広くなっている。突
起部深さｃは図２の溝口深さＢに相当している。
【０００７】図６は固定子磁極歯１１で、歯先部６１、
歯磁路部６２、継鉄結合部６３とから構成され、抜け防
止溝６４，６５と積層ダボ６６，６７が設けられてい
る。
【０００８】図７は積層星形鉄心７０で、一つの積層連
結環連結環７１と８個の積層固定子磁極歯８１，８２，
８３，８４，８５，８６，８７，８７、８８が結合され
ている。この積層連結環７１と前述８個の積層固定子磁
極歯の結合は、固定子鉄心抜型にて自動的に行われ、こ
の時プレス抜き、積層も同時に行われる。次ぎにこの状
態を示す。
【０００９】図８に図７のＥ−Ｅ’断面における積層状
態を示す。ここでは５枚の珪素鋼板を積層する場合につ
いて説明する。連結環７１の積層ダボ９１，９２、９
３，９４，９５が珪素鋼板厚さの半分だけ変位して、隣
同士の連結環イ、ロ、ハ、ニ、ホを積層する。この連結
環イ、ロ、ハ、ニ、ホの外周部には、固定子磁極歯の積
層ダボ１０１，１０２，１０３，１０４，１０５及び１
１１，１１２，１１３，１１４，１１５にて積層された
固定子磁極歯８２の珪素鋼鈑ヘ、ト、チ、リ、ヌが電機
子内径部１２０の所で珪素鋼鈑厚さの半分だけ変位して
結合されている。前述と同様にして固定子歯８１，８
３，８４，８５，８６，８７，８８が連結環７１に結合
される。
【００１０】図６に示される固定子磁極歯１１の歯先部
６１の形状は、誘導電動機やブラシレスモータあるいは
ステッピングモータなどでそれぞれ異なっている。図９
は一例としてニ相誘導電動機の固定子歯の形状を示すも
ので、一般に内径部歯幅Ｄは最大歯幅Ｅより小さくなっ
ている。この様な歯先形状の固定子歯を連結環に結合し
十分な結合強度を持たせるためには、図１０に示すよう
に連結環の最小結合幅ｄは最大結合幅ｅより小さくなっ
ているので、歯先押え突起１３１，１３２…を設けてい
る。結合状態ではＤとｄ、Ｅとｅが対応する。このため
図７の積層固定子歯８１，８２，８３，８４，８５，８
６，８７，８８は積層連結環７１より外周方向へ離れる
ことがない。
【００１１】図１１は内径部歯先幅Ｆが溝部歯先幅Ｇよ
り大きい場合を示している。これに対応する連結環の形
状を図１２に示す。溝幅ｆは溝幅ｇより大きく、溝幅ｆ
は内径部歯先幅Ｆに対応し、溝幅ｇは溝部歯先幅Ｇ対応
している。このため固定子歯は連結環より外周方向へ離
れることがない。
【００１２】図１３に積層継鉄１５０を示す。継鉄内径
部には固定子磁極歯挿入溝１６１，１６２，１６３，１
６４，１６５，１６６，１６７，１６８があり、また継
鉄積層ダボ１７１，１７２，１７３，１７４，１７５，
１７６，１７７，１７８が設けられている。図１４に図
１３のＢ−Ｂ‘断面図を示す。積層ダボ１７２は鉄心厚
さの半分だけ隣接した鉄心の中にプレス挿入され、順次
隣接した鉄心に挿入され積層する。この様にして継鉄が
積層される。
【００１３】図１５にボビンコイル１８１を示す。ボビ
ン１９１にコイル２０１が施されている。このコイルを
固定子磁極歯と同数製作する。
【００１４】図１６はコイル挿入固定子子鉄心２１０
で、図７の積層星形鉄心に、固定子磁極歯と同数のコイ
ル巻線を放射状に組み付けたものである。
【００１５】図１７は継鉄結合固定子鉄心２３０で、図
１６のコイル挿入固定子鉄心２１０を図１３の継鉄部１
５０に圧入したものである。この時合いマーク１７９と
合いマーク２４０を合わせて挿入する。この様にするこ
とにより継鉄の挿入溝と固定子磁極歯の継鉄結合部が完
全に一致し高精度の結合が出来る。
【００１６】図１８は電機子２６０で、図１７の継鉄結
合電機子鉄心２３０から連結環２５０を加圧し取り除き
電機子が完成する。
【００１７】
【発明の効果】従来電機子コイルを挿入する場合に、固
定子鉄心の狭い溝口開部よりコイルを入れていたため、
占積率の向上が出来ない欠点があったが、本発明に成る
電機子製造法を用いる事により、コイル挿入溝口開部が
広くなり、コイル装着が簡単になり、ボビン巻コイルを
用いることが出来る様になり、このため占績率が向上し
モータ出力の向上が可能となる効果がある。この電機子
製造方法を用いれば、回転子内転形の回転電機でブラシ
レスモータやステッピングモータ、あるいは誘導電動機
などに適用する事が出来る。また、上記の説明において
は固定子磁極歯を８個設ける例について説明してある
が、この数は例示した８個に限定されることは無く必要
に応じ任意に選定できることは論ずるまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる星形鉄心の平面図である。
【図２】従来技術になる固定子鉄心の平面図である。
【図３】本発明になる継鉄の平面図である。
【図４】本発明になる連結環の平面図である。
【図５】本発明になる連結環Ａ部拡大図である。
【図６】本発明になる固定子磁極歯の平面図である。
【図７】本発明になる積層星形鉄心の平面図である。
【図８】本発明になる積層星形鉄心Ｅ−Ｅ’断面図であ
る。
【図９】本発明になる固定子磁極歯の形状である。
【図１０】本発明になる連結環拡大図である。
【図１１】本発明になる固定子磁極歯の形状である。
【図１２】本発明になる連結環拡大図である。
【図１３】本発明になる積層継鉄の平面図である。ステ
ッピングモータの固定子歯の形状
【図１４】本発明になる積層継鉄Ｂ−Ｂ’断面図であ
る。
【図１５】本発明になるボビンコイルの断面図である。
【図１６】本発明になるコイル挿入固定子鉄心の断面図
である。
【図１７】本発明になる継鉄結合固定子鉄心の断面図で
ある。
【図１８】本発明になる電機子の断面図である。
【符号の説明】
１０ 星型鉄芯 １１〜１８ 磁極歯 ２１ 連結環 ３１ 継鉄部 ４１〜４８ 突起部 ５１〜５４ 積層ダボ ６１ 歯先部 ６２ 歯磁路部 ６３ 継鉄結合部 ６４、６５ 抜け防止溝 ６６、６７ 積層ダボ ７０ 積層星型鉄芯 ７１ 積層連結環 ８１〜８８ 積層固定子磁極歯 ９１〜９５ 連結環の積層されているダボ １０１〜１０５ 積層固定子磁極歯の積層ダボ １１１〜１１５ 積層固定子磁極歯の積層ダボ １３１、１３２ 歯先押さえ突起 １５０ 積層継鉄 １６１〜１６８ 固定子磁極歯挿入溝 １７１〜１７８ 継鉄積層ダボ １７９ 合いマーク １８１ ボビンコイル １９１ ボビン ２０１ コイル ２１０ コイル挿入固定子鉄芯 ２３０ 継鉄結合固定子鉄芯 ２４０ 合いマーク ２５０ 積層連結環 ２６０ 電機子
フロントページの続き (72)発明者 菊地 博志 群馬県桐生市相生町３ー93番地 日本サー ボ株式会社桐生工場内 (72)発明者 虻川 俊美 群馬県桐生市相生町３ー93番地 日本サー ボ株式会社研究所内 Ｆターム(参考） 5H002 AA07 AB06 AC06 AE07 5H603 AA09 BB01 BB08 BB10 BB12 BB17 CA01 CB02 CC05 CC11 CC17 CD21 CE01 EE03 5H615 AA01 BB01 BB06 BB08 BB14 PP01 PP07 PP10 PP13 QQ02 QQ19 SS03 SS05 SS10 SS13 SS19

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固定子継鉄と該継鉄の内周側に放射状に
    配置された複数の磁極とよりなる固定子鉄心で、固定子
    継鉄より分離された複数の磁極とこれら磁極を結合する
    結合環とよりなる星形鉄心に巻線を施し、該巻線を施し
    た該星形鉄心を前記固定子継鉄に再圧入した上で、結合
    環を加圧抜き取ることにより製作するようにしたしたこ
    と、を特徴とする回転子内転形回転電機の電機子製造方
    法。
  2. 【請求項２】 固定子継鉄と該継鉄の内周側に放射状に
    配置された複数の磁極とよりなる固定子鉄心で、固定子
    継鉄より分離された複数の磁極とこれら磁極を結合する
    結合環とよりなる星形鉄心に巻線を施し、該巻線を施し
    た該星形鉄心を前記固定子継鉄に再圧入した上で、結合
    環を加圧抜き取ることにより製作するようにした回転子
    内転形回転電機の電機子製造方法において、固定子磁極
    の内径部歯幅が最大歯幅より小さな固定子磁極を用いて
    なること、を特徴とする請求項１に記載の回転子内転形
    回転電機の電機子製造方法。
  3. 【請求項３】 固定子継鉄と該継鉄の内周側に放射状に
    配置された複数の磁極とよりなる固定子鉄心で、固定子
    継鉄より分離された複数の磁極とこれら磁極を結合する
    結合環とよりなる星形鉄心に巻線を施し、巻線を施した
    該星形鉄心を前記固定子継鉄に再圧入した上で、結合環
    を加圧抜き取ることにより製作するようにした回転子内
    転形回転電機の電機子製造方法において、固定子磁極の
    内径部歯幅が最大歯幅となる固定子磁極歯を用いてなる
    こと、を特徴とする請求項１に記載の回転子内転形回転
    電機の電機子製造方法。
  4. 【請求項４】 前記請求項要求事項１と、２またはと、
    ３に記載の製造方法により製造されたこと、を特徴とす
    る内転形回転電機の電機子。
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