JP2003274583A - 回転形モータのステータコア構造およびステータの製造方法 - Google Patents
回転形モータのステータコア構造およびステータの製造方法Info
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- JP2003274583A JP2003274583A JP2002068631A JP2002068631A JP2003274583A JP 2003274583 A JP2003274583 A JP 2003274583A JP 2002068631 A JP2002068631 A JP 2002068631A JP 2002068631 A JP2002068631 A JP 2002068631A JP 2003274583 A JP2003274583 A JP 2003274583A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】回転形モータのステータに方向性電磁鋼板を適
用する際に、磁石の作る磁束の流れと方向性電磁鋼板の
磁化容易軸とを全て一致させ、回転力を向上させること
ができ、また、ヨークとティースの連結部の耐久性を向
上させることのできる回転形モータのステータコア構造
およびステータの製造方法を提供する。 【解決手段】薄肉連結部６２，６３により相互に結合さ
れたヨーク５とティース６を有するコアブロック４を円
筒状に複数個配列した回転形モータのステータコアにお
いて、ティース６は鋭角形状のテーパ部６１を有し、ヨ
ーク５はティース６のテーパ部６１の先端部の位置で第
１ヨーク部５１と第２ヨーク部５２とに分割され、ティ
ース６のテーパ部６１の付根に位置する薄肉連結部６
２、６３で結合してある。第１、第２ヨーク部５１、５
２は、ティース６と接合するヨークテーパ部９と、両ヨ
ーク部５１、５２を互いに接合する直線部５３を有して
いる。
用する際に、磁石の作る磁束の流れと方向性電磁鋼板の
磁化容易軸とを全て一致させ、回転力を向上させること
ができ、また、ヨークとティースの連結部の耐久性を向
上させることのできる回転形モータのステータコア構造
およびステータの製造方法を提供する。 【解決手段】薄肉連結部６２，６３により相互に結合さ
れたヨーク５とティース６を有するコアブロック４を円
筒状に複数個配列した回転形モータのステータコアにお
いて、ティース６は鋭角形状のテーパ部６１を有し、ヨ
ーク５はティース６のテーパ部６１の先端部の位置で第
１ヨーク部５１と第２ヨーク部５２とに分割され、ティ
ース６のテーパ部６１の付根に位置する薄肉連結部６
２、６３で結合してある。第１、第２ヨーク部５１、５
２は、ティース６と接合するヨークテーパ部９と、両ヨ
ーク部５１、５２を互いに接合する直線部５３を有して
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主にサーボモータ
などに用いられると共に、分割されたコアブロックを連
続して連結してなる回転形モータのステータコア構造お
よびステータの製造方法に関する。
などに用いられると共に、分割されたコアブロックを連
続して連結してなる回転形モータのステータコア構造お
よびステータの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、サーボモータなどに用いられると
共に、分割されたコアブロックを連続して連結してなる
回転形モータのステータコア構造は、図５、図６のよう
になっている（例えば、特開２０００−２３２７４０号
公報）。図５は従来技術の回転形モータの断面図、図６
は図５のステータコアの１コアブロック分を示したもの
であって、（ａ）はコアブロックを構成するヨークとテ
ィースを展開した断面図、（ｂ）は薄肉連結部を支点と
してヨークとティースを接合した断面図である。図５に
おいて、１１はステータ、１３はスロット、１４はコア
ブロック、２１、２２は永久磁石である。ステータ１１
は、積層された方向性電磁鋼板を用いて複数分割された
コアブロック１４を周方向に連続して複数個連結したも
ので構成される。また、当該コアブロック１４の先端に
形成された磁極（ティース）には集中巻により巻線（不
図示）を高密度に巻回すると共に、スロット１３の内部
に樹脂モールド（不図示）を充填して当該巻線を固着す
るようにしてある。永久磁石２１、２２は、ステータ１
１の内径面と所望のギャップ（磁気的空隙）を介して対
向配置しており、隣り合う磁石同士は異極となってい
る。図６（ａ）において、コアブロック１４はヨーク１
５とティース１６より構成されている。該ヨーク１５
は、第１ヨーク部１５１および第２ヨーク部１５２によ
り構成されている。第１ヨーク部１５１および第２ヨー
ク部１５２には、ティース１６の根元側に設けたテーパ
部１６１と接合するためのヨークテーパ部１５３，１５
４がそれぞれ設けられている。そして、第１ヨーク部１
５１および第２ヨーク部１５２は、ティース１６のテー
パ部１６１部の先端部に位置する薄肉連結部１６２によ
り結合されている。この場合、コアブロック１４を構成
する方向性電磁鋼板は、第１ヨーク部１５１、第２ヨー
ク部１５２とティース１６を、図５中に矢印で示すごと
く永久磁石２１、２２が作る磁束の流れる方向（それぞ
れの部位の長手方向）と方向性電磁鋼板の磁化容易軸方
向が一致する方向で一体型にて打ち抜きした後、積層し
て構成されている。
共に、分割されたコアブロックを連続して連結してなる
回転形モータのステータコア構造は、図５、図６のよう
になっている（例えば、特開２０００−２３２７４０号
公報）。図５は従来技術の回転形モータの断面図、図６
は図５のステータコアの１コアブロック分を示したもの
であって、（ａ）はコアブロックを構成するヨークとテ
ィースを展開した断面図、（ｂ）は薄肉連結部を支点と
してヨークとティースを接合した断面図である。図５に
おいて、１１はステータ、１３はスロット、１４はコア
ブロック、２１、２２は永久磁石である。ステータ１１
は、積層された方向性電磁鋼板を用いて複数分割された
コアブロック１４を周方向に連続して複数個連結したも
ので構成される。また、当該コアブロック１４の先端に
形成された磁極（ティース）には集中巻により巻線（不
図示）を高密度に巻回すると共に、スロット１３の内部
に樹脂モールド（不図示）を充填して当該巻線を固着す
るようにしてある。永久磁石２１、２２は、ステータ１
１の内径面と所望のギャップ（磁気的空隙）を介して対
向配置しており、隣り合う磁石同士は異極となってい
る。図６（ａ）において、コアブロック１４はヨーク１
５とティース１６より構成されている。該ヨーク１５
は、第１ヨーク部１５１および第２ヨーク部１５２によ
り構成されている。第１ヨーク部１５１および第２ヨー
ク部１５２には、ティース１６の根元側に設けたテーパ
部１６１と接合するためのヨークテーパ部１５３，１５
４がそれぞれ設けられている。そして、第１ヨーク部１
５１および第２ヨーク部１５２は、ティース１６のテー
パ部１６１部の先端部に位置する薄肉連結部１６２によ
り結合されている。この場合、コアブロック１４を構成
する方向性電磁鋼板は、第１ヨーク部１５１、第２ヨー
ク部１５２とティース１６を、図５中に矢印で示すごと
く永久磁石２１、２２が作る磁束の流れる方向（それぞ
れの部位の長手方向）と方向性電磁鋼板の磁化容易軸方
向が一致する方向で一体型にて打ち抜きした後、積層し
て構成されている。
【０００３】次に、コアブロックの組立工程について説
明する。図６（ｂ）は、図６（ａ）において、コアブロ
ック１４はヨークテーパ部１５３、１５４がティース１
６のテーパ部１６１と接合するように、第１ヨーク部１
５１、第２ヨーク部１５２およびティース１６を薄肉連
結部１６２を支点として折り曲げて、１コアブロックを
完成させる。この場合、コアブロック１４の磁化容易軸
方向は、ヨーク１５では第１ヨーク部１５１および第２
ヨーク部１５２それぞれＸ方向となり、ティース１６で
はＹ方向となっている。
明する。図６（ｂ）は、図６（ａ）において、コアブロ
ック１４はヨークテーパ部１５３、１５４がティース１
６のテーパ部１６１と接合するように、第１ヨーク部１
５１、第２ヨーク部１５２およびティース１６を薄肉連
結部１６２を支点として折り曲げて、１コアブロックを
完成させる。この場合、コアブロック１４の磁化容易軸
方向は、ヨーク１５では第１ヨーク部１５１および第２
ヨーク部１５２それぞれＸ方向となり、ティース１６で
はＹ方向となっている。
【０００４】永久磁石２１の作る磁束Φは、図５中に点
線で示す様に、永久磁石２１からステータ１１のティー
ス１６、ヨーク１５へと流れ、該永久磁石２１と隣接す
る永久磁石２２に戻ってくる。回転形モータは、この永
久磁石２１、２２の作る磁束Φと図５中には記載してい
ないがスロット１３の中に巻回された巻線（不図示）に
流れる電流により回転力を得ており、永久磁石２１、２
２の作る磁束が強いほど大きな回転力となる。従来技術
では、図５に示すように、永久磁石２１，２２の作る磁
束Φの方向とティース１６およびヨーク１５の磁化容易
軸方向がティース１６のテーパ部１６１の部位を除き一
致している。従来技術で示した方向性電磁鋼板の磁化容
易軸方向の飽和磁束密度は２Ｔ程度である。今回、従来
技術では示していないが、従来技術で示した構成のコア
ブロック１４を無方向性電磁鋼板で構成したとすると、
その飽和磁束密度は１．６Ｔ程度であることから、磁束
は約２５％大きく設定することができ、回転力もおおよ
そ２５％向上することとなる。
線で示す様に、永久磁石２１からステータ１１のティー
ス１６、ヨーク１５へと流れ、該永久磁石２１と隣接す
る永久磁石２２に戻ってくる。回転形モータは、この永
久磁石２１、２２の作る磁束Φと図５中には記載してい
ないがスロット１３の中に巻回された巻線（不図示）に
流れる電流により回転力を得ており、永久磁石２１、２
２の作る磁束が強いほど大きな回転力となる。従来技術
では、図５に示すように、永久磁石２１，２２の作る磁
束Φの方向とティース１６およびヨーク１５の磁化容易
軸方向がティース１６のテーパ部１６１の部位を除き一
致している。従来技術で示した方向性電磁鋼板の磁化容
易軸方向の飽和磁束密度は２Ｔ程度である。今回、従来
技術では示していないが、従来技術で示した構成のコア
ブロック１４を無方向性電磁鋼板で構成したとすると、
その飽和磁束密度は１．６Ｔ程度であることから、磁束
は約２５％大きく設定することができ、回転力もおおよ
そ２５％向上することとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術の
回転形モータのステータ構造では、ティース１６のテー
パ部１６１において、図５に示す様に永久磁石２１、２
２の作る磁束Φが該ティース１６の磁化容易軸方向とな
るＹ軸方向には流れず、磁化困難軸方向となるＸ軸方向
に流れることになる。そのため、永久磁石２１から始ま
りティース１６、ヨーク１５と流れる磁路において、著
しい飽和を生じることになる。一般に、コアを構成する
鉄心は、磁束が飽和するとその透磁率は大幅に低減し、
等価的にギャップが増大したことになり、永久磁石２
１、２２の作る磁束は小さくなる。そのため、回転形モ
ータのステータ構造に方向性電磁鋼板を適用する効果は
減少してしまうという問題があった。また、鉄心が飽和
することにより、磁束の飽和した部位では鉄損も増大し
てしまう。通常、鉄損は磁束密度の２乗に比例するが、
鉄心が飽和するとこの限りにあらず、異常な鉄損を生じ
る。そのため、回転形モータのステータ構造に方向性電
磁鋼板を適用することにより回転力は増加するものの、
損失も増加する問題があった。また、従来技術で示した
構成では、ヨーク１５とティース１６との接合は面接合
となり、そこには薄肉連結部の外には何ら機械的な締結
機構はない。ヨーク１５とティース１６とは回転中に常
に外力が加わり、振動等を生じる。そのため、長年の使
用においては、破損を生じる恐れがある。本発明は、上
記課題を解決するためになされたものであり、回転形モ
ータのステータ構造に方向性電磁鋼板を適用する際に、
磁石の作る磁束の流れと方向性電磁鋼板の磁化容易軸と
を全て一致させることができると共に、回転力を向上さ
せ、また、ヨークとティースの連結部の耐久性を向上さ
せることのできる回転形モータのステータコア構造およ
びステータの製造方法を提供することを目的とする。
回転形モータのステータ構造では、ティース１６のテー
パ部１６１において、図５に示す様に永久磁石２１、２
２の作る磁束Φが該ティース１６の磁化容易軸方向とな
るＹ軸方向には流れず、磁化困難軸方向となるＸ軸方向
に流れることになる。そのため、永久磁石２１から始ま
りティース１６、ヨーク１５と流れる磁路において、著
しい飽和を生じることになる。一般に、コアを構成する
鉄心は、磁束が飽和するとその透磁率は大幅に低減し、
等価的にギャップが増大したことになり、永久磁石２
１、２２の作る磁束は小さくなる。そのため、回転形モ
ータのステータ構造に方向性電磁鋼板を適用する効果は
減少してしまうという問題があった。また、鉄心が飽和
することにより、磁束の飽和した部位では鉄損も増大し
てしまう。通常、鉄損は磁束密度の２乗に比例するが、
鉄心が飽和するとこの限りにあらず、異常な鉄損を生じ
る。そのため、回転形モータのステータ構造に方向性電
磁鋼板を適用することにより回転力は増加するものの、
損失も増加する問題があった。また、従来技術で示した
構成では、ヨーク１５とティース１６との接合は面接合
となり、そこには薄肉連結部の外には何ら機械的な締結
機構はない。ヨーク１５とティース１６とは回転中に常
に外力が加わり、振動等を生じる。そのため、長年の使
用においては、破損を生じる恐れがある。本発明は、上
記課題を解決するためになされたものであり、回転形モ
ータのステータ構造に方向性電磁鋼板を適用する際に、
磁石の作る磁束の流れと方向性電磁鋼板の磁化容易軸と
を全て一致させることができると共に、回転力を向上さ
せ、また、ヨークとティースの連結部の耐久性を向上さ
せることのできる回転形モータのステータコア構造およ
びステータの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明は、方向性電磁鋼板を積層し
て形成されると共に、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より構成されるコアブロックを備
え、前記コアブロックを円筒状に複数個配列して構成さ
れる回転形モータのステータコア構造において、前記テ
ィースは鋭角形状のテーパ部を有しており、前記ヨーク
は前記ティースのテーパ部の先端部の位置で第１ヨーク
部と第２ヨーク部とに分割されると共に、前記ティース
のテーパ部の付根に位置する前記薄肉連結部で結合して
あり、前記第１ヨーク部と前記第２ヨーク部は、前記テ
ィースと接合する面となるヨークテーパ部と、当該第１
ヨーク部と第２ヨーク部が互いに接合する面となる直線
部を有したものである。
に、請求項１記載の本発明は、方向性電磁鋼板を積層し
て形成されると共に、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より構成されるコアブロックを備
え、前記コアブロックを円筒状に複数個配列して構成さ
れる回転形モータのステータコア構造において、前記テ
ィースは鋭角形状のテーパ部を有しており、前記ヨーク
は前記ティースのテーパ部の先端部の位置で第１ヨーク
部と第２ヨーク部とに分割されると共に、前記ティース
のテーパ部の付根に位置する前記薄肉連結部で結合して
あり、前記第１ヨーク部と前記第２ヨーク部は、前記テ
ィースと接合する面となるヨークテーパ部と、当該第１
ヨーク部と第２ヨーク部が互いに接合する面となる直線
部を有したものである。
【０００７】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
回転形モータのステータコア構造において、前記ヨーク
テーパ部と前記直線部が接する位置には、当該位置を中
心に、前記ヨークテーパ部と前記直線部の何れか一方に
係合突起を設け、他方に前記係合突起と係合する係合溝
を設けたものである。
回転形モータのステータコア構造において、前記ヨーク
テーパ部と前記直線部が接する位置には、当該位置を中
心に、前記ヨークテーパ部と前記直線部の何れか一方に
係合突起を設け、他方に前記係合突起と係合する係合溝
を設けたものである。
【０００８】請求項３記載の本発明は、ステータの製造
方法に関するもので、方向性電磁鋼板を積層して形成さ
れると共に、薄肉連結部により相互に結合された第１ヨ
ーク部、第２ヨーク部およびティースとより構成される
コアブロックに対して、前記第１ヨーク部と前記第２ヨ
ーク部を前記ティースのテーパ部の付根に位置する前記
薄肉連結部を支点に前記ティース側に折り曲げ、前記第
１ヨーク部のヨークテーパ部と前記第２ヨーク部のヨー
クテーパ部を前記ティースのテーパ部に接合させ、且
つ、前記第１ヨーク部と前記第２ヨーク部の直線部を接
合させ、前記ヨークおよび前記ティースを接合した後の
コアブロックのティースに集中巻により巻線を巻回し、
巻線を巻回してなるコアブロックを円筒状に複数個配列
し、方向性電磁鋼板の磁化容易軸方向と一致する磁束の
方向を有するようにステータを形成するようにしたもの
である。
方法に関するもので、方向性電磁鋼板を積層して形成さ
れると共に、薄肉連結部により相互に結合された第１ヨ
ーク部、第２ヨーク部およびティースとより構成される
コアブロックに対して、前記第１ヨーク部と前記第２ヨ
ーク部を前記ティースのテーパ部の付根に位置する前記
薄肉連結部を支点に前記ティース側に折り曲げ、前記第
１ヨーク部のヨークテーパ部と前記第２ヨーク部のヨー
クテーパ部を前記ティースのテーパ部に接合させ、且
つ、前記第１ヨーク部と前記第２ヨーク部の直線部を接
合させ、前記ヨークおよび前記ティースを接合した後の
コアブロックのティースに集中巻により巻線を巻回し、
巻線を巻回してなるコアブロックを円筒状に複数個配列
し、方向性電磁鋼板の磁化容易軸方向と一致する磁束の
方向を有するようにステータを形成するようにしたもの
である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図１は本発明の第１の実施例であって、
（ａ）は回転形モータの断面図、（ｂ）は巻線を装着し
たコアブロックの断面図である。図２は図１のステータ
コアの１コアブロック分を示したものであって、（ａ）
はコアブロックを構成するヨークとティースを展開した
断面図、（ｂ）は薄肉連結部を支点としてヨークとティ
ースを接合した断面図である。
いて説明する。図１は本発明の第１の実施例であって、
（ａ）は回転形モータの断面図、（ｂ）は巻線を装着し
たコアブロックの断面図である。図２は図１のステータ
コアの１コアブロック分を示したものであって、（ａ）
はコアブロックを構成するヨークとティースを展開した
断面図、（ｂ）は薄肉連結部を支点としてヨークとティ
ースを接合した断面図である。
【００１０】図１において、１はステータ、３はスロッ
ト、４はコアブロックである。本発明のステータ構造
は、方向性電磁鋼板を積層して形成されると共に、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より
構成されるコアブロックを備えて、コアブロックを円筒
状に複数個配列して構成される点は、従来技術と同じで
ある。なお、永久磁石２１の作る磁束Φは、図１中に点
線で示す様に、永久磁石２１からステータ１へと流れ、
また該永久磁石２１と隣接する永久磁石２２に戻ってく
るようになっている。
ト、４はコアブロックである。本発明のステータ構造
は、方向性電磁鋼板を積層して形成されると共に、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より
構成されるコアブロックを備えて、コアブロックを円筒
状に複数個配列して構成される点は、従来技術と同じで
ある。なお、永久磁石２１の作る磁束Φは、図１中に点
線で示す様に、永久磁石２１からステータ１へと流れ、
また該永久磁石２１と隣接する永久磁石２２に戻ってく
るようになっている。
【００１１】本発明の特徴は以下のとおりである。すな
わち、図２（ａ）において、ステータ１のコアブロック
４を構成するティース６は鋭角形状のテーパ部６１を有
しており、また、ヨーク５はティース６のテーパ部６１
の先端部の位置で第１ヨーク部５１と第２ヨーク部５２
とに分割されると共に、ティース６のテーパ部６１の付
根に位置する薄肉連結部６２、６３で結合してある点で
ある。さらに、第１ヨーク部５１と第２ヨーク部５２
は、ティース６と接合する面となるヨークテーパ部９
と、第１ヨーク部５１と第２ヨーク部５２が互いに接合
する面となる直線部５３を有している。
わち、図２（ａ）において、ステータ１のコアブロック
４を構成するティース６は鋭角形状のテーパ部６１を有
しており、また、ヨーク５はティース６のテーパ部６１
の先端部の位置で第１ヨーク部５１と第２ヨーク部５２
とに分割されると共に、ティース６のテーパ部６１の付
根に位置する薄肉連結部６２、６３で結合してある点で
ある。さらに、第１ヨーク部５１と第２ヨーク部５２
は、ティース６と接合する面となるヨークテーパ部９
と、第１ヨーク部５１と第２ヨーク部５２が互いに接合
する面となる直線部５３を有している。
【００１２】次に組立工程について説明する。第１ヨー
ク部５１、第２ヨーク部５２およびティース６からなる
コアブロック４は、方向性電磁鋼板を図２（ａ）に示す
形状になるように、図２（ａ）中に矢印で示す永久磁石
２１、２２の作る磁束の流れる方向（それぞれの部位の
長手方向）と方向性電磁鋼板の磁化容易軸方向が一致す
る方向で一体型にて打ち抜きした後、積層して構成され
ている。そして、図２（ａ）および（ｂ）に示すよう
に、方向性電磁鋼板を積層して形成されて、薄肉連結部
により相互に結合された第１ヨーク部、第２ヨーク部お
よびティースとより構成されるコアブロック４に対し
て、第１ヨーク部５１、第２ヨーク部５２およびティー
ス６を、ティース６のテーパ部６１の付根に位置する薄
肉連結部６２を支点として、第１ヨーク部５１および第
２ヨーク部５２のヨークテーパ部９がティース６のテー
パ部６１と接合するように折り曲げ、また、第１ヨーク
部５１と第２ヨーク部５２の直線部５３同士を接合する
ように折り曲げる。なお、ここで、図２（ｂ）に示すコ
アブロック４において、磁化容易軸方向はヨーク５では
第１ヨーク部５１および第２ヨーク部５２共にＸ方向と
なり、ティース６ではＹ方向となっている。そして、ヨ
ークおよびティースを接合した後のコアブロック４に対
して、コアブロック４のティース６に図1（ｂ）に示す
ごとく集中巻により巻線８を高密度に巻回し、ティース
６間のスロット３内に装着された巻線８を樹脂モールド
（不図示）により固着する。それから、巻線８を高密度
に巻回してなる１コアブロックを円筒状に複数個配列
し、ステータを形成する方向性電磁鋼板の磁化容易軸方
向と一致する磁束の方向を有するようにステータを形成
する。
ク部５１、第２ヨーク部５２およびティース６からなる
コアブロック４は、方向性電磁鋼板を図２（ａ）に示す
形状になるように、図２（ａ）中に矢印で示す永久磁石
２１、２２の作る磁束の流れる方向（それぞれの部位の
長手方向）と方向性電磁鋼板の磁化容易軸方向が一致す
る方向で一体型にて打ち抜きした後、積層して構成され
ている。そして、図２（ａ）および（ｂ）に示すよう
に、方向性電磁鋼板を積層して形成されて、薄肉連結部
により相互に結合された第１ヨーク部、第２ヨーク部お
よびティースとより構成されるコアブロック４に対し
て、第１ヨーク部５１、第２ヨーク部５２およびティー
ス６を、ティース６のテーパ部６１の付根に位置する薄
肉連結部６２を支点として、第１ヨーク部５１および第
２ヨーク部５２のヨークテーパ部９がティース６のテー
パ部６１と接合するように折り曲げ、また、第１ヨーク
部５１と第２ヨーク部５２の直線部５３同士を接合する
ように折り曲げる。なお、ここで、図２（ｂ）に示すコ
アブロック４において、磁化容易軸方向はヨーク５では
第１ヨーク部５１および第２ヨーク部５２共にＸ方向と
なり、ティース６ではＹ方向となっている。そして、ヨ
ークおよびティースを接合した後のコアブロック４に対
して、コアブロック４のティース６に図1（ｂ）に示す
ごとく集中巻により巻線８を高密度に巻回し、ティース
６間のスロット３内に装着された巻線８を樹脂モールド
（不図示）により固着する。それから、巻線８を高密度
に巻回してなる１コアブロックを円筒状に複数個配列
し、ステータを形成する方向性電磁鋼板の磁化容易軸方
向と一致する磁束の方向を有するようにステータを形成
する。
【００１３】永久磁石２の作る磁束Φは、図１中に点線
で示す様に、永久磁石２１からステータ１のティース
６、ヨーク５へと流れ、該ヨーク５では第１ヨーク部５
１と第２ヨーク部５２の直線部５３が接合する部位を磁
束が流れ、該永久磁石２１と隣接する永久磁石２２に戻
ってくる。回転形モータは、この永久磁石２１、２２の
作る磁束とスロット３の中に巻回された巻線８に流れる
電流により回転力を得ており、永久磁石２１、２２の作
る磁束が強いほど大きな回転力となる。
で示す様に、永久磁石２１からステータ１のティース
６、ヨーク５へと流れ、該ヨーク５では第１ヨーク部５
１と第２ヨーク部５２の直線部５３が接合する部位を磁
束が流れ、該永久磁石２１と隣接する永久磁石２２に戻
ってくる。回転形モータは、この永久磁石２１、２２の
作る磁束とスロット３の中に巻回された巻線８に流れる
電流により回転力を得ており、永久磁石２１、２２の作
る磁束が強いほど大きな回転力となる。
【００１４】本実施例では、永久磁石２１の作る磁束Φ
の方向とティース６およびヨーク５の磁化容易軸方向が
全て一致している。特に、ヨーク５において磁束Φは第
１ヨーク部５１と第２ヨーク部５２の直線部５３が接合
する部位を磁束が流れる。本実施例で示した方向性電磁
鋼板の磁化容易軸方向の飽和磁束密度は２Ｔ程度であ
る。今回、本実施例では示していないが、本実施例で示
した構成のコアブロック４を無方向性電磁鋼板で構成し
たとすると、その飽和磁束密度は１．６Ｔ程度であるこ
とから、磁束は約２５％大きく設定することができ、回
転力も２５％向上することとなる。
の方向とティース６およびヨーク５の磁化容易軸方向が
全て一致している。特に、ヨーク５において磁束Φは第
１ヨーク部５１と第２ヨーク部５２の直線部５３が接合
する部位を磁束が流れる。本実施例で示した方向性電磁
鋼板の磁化容易軸方向の飽和磁束密度は２Ｔ程度であ
る。今回、本実施例では示していないが、本実施例で示
した構成のコアブロック４を無方向性電磁鋼板で構成し
たとすると、その飽和磁束密度は１．６Ｔ程度であるこ
とから、磁束は約２５％大きく設定することができ、回
転力も２５％向上することとなる。
【００１５】第１の実施例は、ステータ１のコアブロッ
ク４を構成するティース６を、鋭角形状のテーパ部６１
を有し、また、ヨーク５はティース６のテーパ部６１の
先端部の位置で第１ヨーク部５１と第２ヨーク部５２と
に分割されると共に、ティース６のテーパ部６１の付根
に位置する薄肉連結部６２、６３で結合する構成、さら
に、第１ヨーク部５１と第２ヨーク部５２は、ティース
６と接合する面となるヨークテーパ部９と、第１ヨーク
部５１と第２ヨーク部５２が互いに接合する面となる直
線部５３を有する構成にしたので、鉄心内を流れる永久
磁石の作る磁束Φの向きと磁化容易軸方向とを全く一致
させることができる。そのため、方向性電磁鋼板の磁化
容易軸方向のみに磁石の作る磁束を流すことができ、エ
ネルギー積の高い磁石の適用もしくは磁石の体積を増や
す等の設計を行うことで、磁気装荷を高め、回転力を大
きくすることができる。
ク４を構成するティース６を、鋭角形状のテーパ部６１
を有し、また、ヨーク５はティース６のテーパ部６１の
先端部の位置で第１ヨーク部５１と第２ヨーク部５２と
に分割されると共に、ティース６のテーパ部６１の付根
に位置する薄肉連結部６２、６３で結合する構成、さら
に、第１ヨーク部５１と第２ヨーク部５２は、ティース
６と接合する面となるヨークテーパ部９と、第１ヨーク
部５１と第２ヨーク部５２が互いに接合する面となる直
線部５３を有する構成にしたので、鉄心内を流れる永久
磁石の作る磁束Φの向きと磁化容易軸方向とを全く一致
させることができる。そのため、方向性電磁鋼板の磁化
容易軸方向のみに磁石の作る磁束を流すことができ、エ
ネルギー積の高い磁石の適用もしくは磁石の体積を増や
す等の設計を行うことで、磁気装荷を高め、回転力を大
きくすることができる。
【００１６】また、ステータ１のコア内で、磁化容易軸
に磁石の作る磁束の流れが直交する部位が無くなること
により、局所的な磁気飽和は無くなる。そのため、鉄損
の発生を抑制することができる。
に磁石の作る磁束の流れが直交する部位が無くなること
により、局所的な磁気飽和は無くなる。そのため、鉄損
の発生を抑制することができる。
【００１７】また、本実施例は、第１ヨーク部５１と第
２ヨーク部５２を、薄肉連結部６２、６３を支点として
折り曲げ、ティース６のテーパ部６１および第１ヨーク
部５１と第２ヨーク部５２のヨークテーパ部９を接合さ
せ、且つ、第１ヨーク部５１と第２ヨーク部５２の直線
部５３を接合させコアブロック４を構成することによ
り、該コアブロック４をヨークとティースとに分けて製
作すること無く、１枚の方向性電磁鋼板を打抜くことで
製作でき、加工工数を短縮することができる。
２ヨーク部５２を、薄肉連結部６２、６３を支点として
折り曲げ、ティース６のテーパ部６１および第１ヨーク
部５１と第２ヨーク部５２のヨークテーパ部９を接合さ
せ、且つ、第１ヨーク部５１と第２ヨーク部５２の直線
部５３を接合させコアブロック４を構成することによ
り、該コアブロック４をヨークとティースとに分けて製
作すること無く、１枚の方向性電磁鋼板を打抜くことで
製作でき、加工工数を短縮することができる。
【００１８】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図３は本発明の第２の実施例を示す回転形モータ
の断面図である。図４は図３のステータコアの１コアブ
ロック分を示したものであって、（ａ）はコアブロック
を構成するヨークとティースを展開した断面図、（ｂ）
は薄肉連結部を支点としてヨークとティースを接合した
断面図である。なお、第２の実施例の構成要素が第１の
構成要素と同じものについてｈ説明を省略し、異なる点
のみ説明する。
する。図３は本発明の第２の実施例を示す回転形モータ
の断面図である。図４は図３のステータコアの１コアブ
ロック分を示したものであって、（ａ）はコアブロック
を構成するヨークとティースを展開した断面図、（ｂ）
は薄肉連結部を支点としてヨークとティースを接合した
断面図である。なお、第２の実施例の構成要素が第１の
構成要素と同じものについてｈ説明を省略し、異なる点
のみ説明する。
【００１９】第２の実施例が第１の実施例と異なる点
は、ヨークテーパ部９と直線部５３が接する位置には、
当該位置を中心にヨークテーパ部９と直線部５３の何れ
か一方に係合突起６４を設け、他方に係合突起６４と係
合する係合溝５４を設けた点である。なお、基本的な組
立方法、動作については第１の実施例と同じなのでその
説明を省略する。
は、ヨークテーパ部９と直線部５３が接する位置には、
当該位置を中心にヨークテーパ部９と直線部５３の何れ
か一方に係合突起６４を設け、他方に係合突起６４と係
合する係合溝５４を設けた点である。なお、基本的な組
立方法、動作については第１の実施例と同じなのでその
説明を省略する。
【００２０】第２の実施例は、ヨーク５に係合溝５４
を、ティース６に係合突起６４を設けて、係合溝５４と
係合突起６４とを機械的に嵌合する構成にしたので、ヨ
ーク５とティース６の連結部を強固に締結することが可
能となり、回転中に発生する振動に対して十分な強度を
維持し、耐久性の向上を図ることができる。
を、ティース６に係合突起６４を設けて、係合溝５４と
係合突起６４とを機械的に嵌合する構成にしたので、ヨ
ーク５とティース６の連結部を強固に締結することが可
能となり、回転中に発生する振動に対して十分な強度を
維持し、耐久性の向上を図ることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本実施例の第１の
実施例によれば、ステータのコアブロックを構成するテ
ィースは鋭角形状のテーパ部を有し、また、ヨークはテ
ィースのテーパ部の先端部の位置で第１ヨーク部と第２
ヨーク部に分割されると共に、ティースのテーパ部の付
根に位置する薄肉連結部で結合する構成、さらに、第１
ヨーク部と第２ヨーク部は、ティースと接合する面とな
るヨークテーパ部と、第１ヨーク部と第２ヨーク部が互
いに接合する面となる直線部を有する構成にしたため、
鉄心内を流れる永久磁石の作る磁束Φの向きと磁化容易
軸方向とを全く一致させることができる。そのため、方
向性電磁鋼板の磁化容易軸方向のみに磁石の作る磁束を
流すことができ、エネルギー積の高い磁石の適用もしく
は磁石の体積を増やす等の設計を行うことで、磁気装荷
を高め、回転力を大きくすることができる。
実施例によれば、ステータのコアブロックを構成するテ
ィースは鋭角形状のテーパ部を有し、また、ヨークはテ
ィースのテーパ部の先端部の位置で第１ヨーク部と第２
ヨーク部に分割されると共に、ティースのテーパ部の付
根に位置する薄肉連結部で結合する構成、さらに、第１
ヨーク部と第２ヨーク部は、ティースと接合する面とな
るヨークテーパ部と、第１ヨーク部と第２ヨーク部が互
いに接合する面となる直線部を有する構成にしたため、
鉄心内を流れる永久磁石の作る磁束Φの向きと磁化容易
軸方向とを全く一致させることができる。そのため、方
向性電磁鋼板の磁化容易軸方向のみに磁石の作る磁束を
流すことができ、エネルギー積の高い磁石の適用もしく
は磁石の体積を増やす等の設計を行うことで、磁気装荷
を高め、回転力を大きくすることができる。
【００２２】また、ステータのコア内で、磁化容易軸に
磁石の作る磁束の流れが直交する部位が無くなることに
より、局所的な磁気飽和は無くなる。そのため、鉄損の
発生を抑制することができる。
磁石の作る磁束の流れが直交する部位が無くなることに
より、局所的な磁気飽和は無くなる。そのため、鉄損の
発生を抑制することができる。
【００２３】また、本実施例は、第１ヨーク部と第２ヨ
ーク部を、薄肉連結部を支点として折り曲げ、ティース
のテーパ部および第１ヨーク部と第２ヨーク部のヨーク
テーパ部を接合させ、且つ、第１ヨーク部と第２ヨーク
部の直線部を接合させコアブロックを構成したため、該
コアブロックをヨークとティースとに分けて製作するこ
と無く、１枚の方向性電磁鋼板を打抜くことで製作で
き、加工工数を短縮することができる。
ーク部を、薄肉連結部を支点として折り曲げ、ティース
のテーパ部および第１ヨーク部と第２ヨーク部のヨーク
テーパ部を接合させ、且つ、第１ヨーク部と第２ヨーク
部の直線部を接合させコアブロックを構成したため、該
コアブロックをヨークとティースとに分けて製作するこ
と無く、１枚の方向性電磁鋼板を打抜くことで製作で
き、加工工数を短縮することができる。
【００２４】本実施例の第２の実施例によれば、ヨーク
テーパ部と直線部が接する位置には、当該位置を中心に
ヨークテーパ部と直線部の何れか一方に係合突起を設
け、他方に係合突起と係合する係合溝を設けたため、係
合溝と係合突起とを機械的に嵌合する構成にしたので、
ヨークとティースの連結部を強固に締結することが可能
となり、回転中に発生する振動に対して十分な強度を維
持し、耐久性の向上を図ることができる。
テーパ部と直線部が接する位置には、当該位置を中心に
ヨークテーパ部と直線部の何れか一方に係合突起を設
け、他方に係合突起と係合する係合溝を設けたため、係
合溝と係合突起とを機械的に嵌合する構成にしたので、
ヨークとティースの連結部を強固に締結することが可能
となり、回転中に発生する振動に対して十分な強度を維
持し、耐久性の向上を図ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例であって、（ａ）は回転
形モータの断面図、（ｂ）は巻線を装着したコアブロッ
クの断面図である。
形モータの断面図、（ｂ）は巻線を装着したコアブロッ
クの断面図である。
【図２】図１のステータコアの１コアブロック分を示し
たものであって、（ａ）はコアブロックを構成するヨー
クとティースを展開した断面図、（ｂ）は薄肉連結部を
支点としてヨークとティースを接合した断面図である。
本発明の第１の実施例を示す回転形モータの断面図であ
る。
たものであって、（ａ）はコアブロックを構成するヨー
クとティースを展開した断面図、（ｂ）は薄肉連結部を
支点としてヨークとティースを接合した断面図である。
本発明の第１の実施例を示す回転形モータの断面図であ
る。
【図３】本発明の第２の実施例を示す回転形モータの断
面図である。
面図である。
【図４】図３のステータコアの１コアブロック分を示し
たものであって、（ａ）はコアブロックを構成するヨー
クとティースを展開した断面図、（ｂ）は薄肉連結部を
支点としてヨークとティースを接合した断面図である。
たものであって、（ａ）はコアブロックを構成するヨー
クとティースを展開した断面図、（ｂ）は薄肉連結部を
支点としてヨークとティースを接合した断面図である。
【図５】従来技術の回転形モータの断面図である。
【図６】図５のステータコアの１コアブロック分を示し
たものであって、（ａ）はコアブロックを構成するヨー
クとティースを展開した断面図、（ｂ）は薄肉連結部を
支点としてヨークとティースを接合した断面図である。
たものであって、（ａ）はコアブロックを構成するヨー
クとティースを展開した断面図、（ｂ）は薄肉連結部を
支点としてヨークとティースを接合した断面図である。
１ ステータ、
２１、２２ 永久磁石、
３ スロット、
４ コアブロック、
５ ヨーク、
５１ 第１ヨーク部、
５２ 第２ヨーク部、
５３ 直線部、
５４ 係合溝、
６ ティース、
６１ テーパ部、
６２、６３ 薄肉連結部、
６４ 係合突起、
８ 巻線、
９ ヨークテーパ部、
Φ 磁束
Claims (3)
- 【請求項１】方向性電磁鋼板を積層して形成されると共
に、薄肉連結部により相互に結合されたヨークとティー
スとより構成されるコアブロックを備え、前記コアブロ
ックを円筒状に複数個配列して構成される回転形モータ
のステータコア構造において、 前記ティースは鋭角形状のテーパ部を有しており、 前記ヨークは前記ティースのテーパ部の先端部の位置で
第１ヨーク部と第２ヨーク部とに分割されると共に、前
記ティースのテーパ部の付根に位置する前記薄肉連結部
で結合してあり、 前記第１ヨーク部と前記第２ヨーク部は、前記ティース
と接合する面となるヨークテーパ部と、当該第１ヨーク
部と第２ヨーク部が互いに接合する面となる直線部を有
していることを特徴とする回転形モータのステータコア
構造。 - 【請求項２】 前記ヨークテーパ部と前記直線部が接す
る位置には、当該位置を中心に、前記ヨークテーパ部と
前記直線部の何れか一方に係合突起を設け、他方に前記
係合突起と係合する係合溝を設けたことを特徴とする請
求項１記載の回転形モータのステータコア構造。 - 【請求項３】 方向性電磁鋼板を積層して形成されると
共に、薄肉連結部により相互に結合された第１ヨーク
部、第２ヨーク部およびティースとより構成されるコア
ブロックに対して、 前記第１ヨーク部と前記第２ヨーク部を前記ティースの
テーパ部の付根に位置する前記薄肉連結部を支点に前記
ティース側に折り曲げ、 前記第１ヨーク部のヨークテーパ部と前記第２ヨーク部
のヨークテーパ部を前記ティースのテーパ部に接合さ
せ、且つ、前記第１ヨーク部と前記第２ヨーク部の直線
部を接合させ、 前記ヨークおよび前記ティースを接合した後のコアブロ
ックのティースに集中巻により巻線を巻回し、 巻線を巻回してなるコアブロックを円筒状に複数個配列
し、方向性電磁鋼板の磁化容易軸方向と一致する磁束の
方向を有するようにステータを形成することを特徴とす
るステータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002068631A JP4062723B2 (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | 回転形モータおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002068631A JP4062723B2 (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | 回転形モータおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003274583A true JP2003274583A (ja) | 2003-09-26 |
| JP4062723B2 JP4062723B2 (ja) | 2008-03-19 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002068631A Expired - Fee Related JP4062723B2 (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | 回転形モータおよびその製造方法 |
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| JP (1) | JP4062723B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004056906A (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Nippon Steel Corp | 同期機 |
| WO2005091464A1 (ja) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Akashi Electric Machinery Co., Ltd. | 回転機 |
| JP2007209070A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Tamagawa Seiki Co Ltd | ステータ鉄心 |
| CN104753198A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-07-01 | 广东威灵电机制造有限公司 | 预制定子冲片和具有其的定子冲片、定子以及电机 |
| CN104753203A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-07-01 | 广东威灵电机制造有限公司 | 预制定子冲片、定子冲片、定子和电机 |
| CN104753205A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-07-01 | 广东威灵电机制造有限公司 | 预制定子冲片和具有其的定子冲片、定子和电机 |
| JP6207769B1 (ja) * | 2016-04-26 | 2017-10-04 | 三菱電機株式会社 | 固定子、電動機、固定子の製造方法および電動機の製造方法 |
| CN109155544A (zh) * | 2016-05-30 | 2019-01-04 | 三菱电机株式会社 | 定子、电动机、压缩机以及制冷空调装置 |
| US11936257B2 (en) | 2018-10-31 | 2024-03-19 | Huai'an Welling Motor Manufacturing Co., Ltd. | Transverse magnetic flux motor |
-
2002
- 2002-03-13 JP JP2002068631A patent/JP4062723B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004056906A (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Nippon Steel Corp | 同期機 |
| WO2005091464A1 (ja) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Akashi Electric Machinery Co., Ltd. | 回転機 |
| JPWO2005091464A1 (ja) * | 2004-03-22 | 2008-02-07 | 赤司電機株式会社 | 回転機 |
| JP4621661B2 (ja) * | 2004-03-22 | 2011-01-26 | 赤司電機株式会社 | 回転機 |
| JP2007209070A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Tamagawa Seiki Co Ltd | ステータ鉄心 |
| CN104753203A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-07-01 | 广东威灵电机制造有限公司 | 预制定子冲片、定子冲片、定子和电机 |
| CN104753198A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-07-01 | 广东威灵电机制造有限公司 | 预制定子冲片和具有其的定子冲片、定子以及电机 |
| CN104753205A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-07-01 | 广东威灵电机制造有限公司 | 预制定子冲片和具有其的定子冲片、定子和电机 |
| CN104753203B (zh) * | 2015-04-22 | 2017-05-31 | 广东威灵电机制造有限公司 | 预制定子冲片、定子冲片、定子和电机 |
| CN104753198B (zh) * | 2015-04-22 | 2017-10-27 | 广东威灵电机制造有限公司 | 预制定子冲片和具有其的定子冲片、定子以及电机 |
| JP6207769B1 (ja) * | 2016-04-26 | 2017-10-04 | 三菱電機株式会社 | 固定子、電動機、固定子の製造方法および電動機の製造方法 |
| CN109155544A (zh) * | 2016-05-30 | 2019-01-04 | 三菱电机株式会社 | 定子、电动机、压缩机以及制冷空调装置 |
| CN109155544B (zh) * | 2016-05-30 | 2020-09-18 | 三菱电机株式会社 | 定子、电动机、压缩机以及制冷空调装置 |
| US11936257B2 (en) | 2018-10-31 | 2024-03-19 | Huai'an Welling Motor Manufacturing Co., Ltd. | Transverse magnetic flux motor |
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