JP2004187478A - Process for producing core and core sheet, and process for manufacturing stator - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転磁界型電動機におけるコア、コアシートの製造方法及びステータの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
内転ロータ型ブラシレスモータに用いられるステータのコアとしては、インナーコアとアウターコアとの2つの部品から構成したものがある(特許文献1参照)。一方、1つのティースとアウターコアとをアウターコアの一部で連結させて直線状に打ち抜いたものを環状に形成したものもある(特許文献2参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−46462号公報(図1等)
【特許文献2】
特開2002−142417号公報(図1等)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1では、内側のコア材が無駄となり、結果としてモータのコスト上昇の要因となっていた。また、隣り合うティースの存在により、巻線を巻回しずらいという欠点もあった。さらに、インナーコアとアウターコアとの2つの部品から構成しているため、アウターコアとインナーコアとを固定する必要があった。加えて、アウターコアとインナーコアとの固定時に、「バリ」が発生する可能性や、インナーコアの内径が変形して、ロータの回転に影響を及ぼす可能性もあった。
【0005】
一方、特許文献2では、完成後における内側のティースが連結されていないため、好適な磁気回路が形成されず、ロータのコギングトルクが大きくなるという性能上の欠点があった。
【0006】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、下記[1]、[2]の目的を有するものである。
[1]コギングトルクを抑制することが可能なコア及びこのコアに用いられるコアシートの製造方法を提供することにある。
【0007】
[2]巻線を巻回する巻回工程及びコアの組付工程を簡素化することが可能なステータの製造方法を提供することにある。
【0008】
【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に記載の発明では、放射状に延びるティースと、前記ティース間を内径側で連結する連結部と、前記ティースの外径側から更に外径側に延びるとともに、周方向に屈曲されて他のティースの屈曲片と対向するようにしてアウター環状部を形成する屈曲片とを備えたコアシートを積層した。
【0009】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のコアにおいて、前記屈曲片間の周方向には隙間が形成されるものであり、その隙間がコアシートの積層方向に対して連続しないように、或いはその隙間の位置が前記ティースの幅方向における中央に位置するように積層した。
【0010】
請求項3に記載の発明では、請求項1または請求項2に記載のコアにおいて、前記コアシートは、1つのティースに互いに逆方向に屈曲される長短2つからなる前記屈曲片を備えるとともに、環状に打ち抜き形成、或いは1枚分のティースの数に応じて直線状に打ち抜き形成された後、環状に形成されたものであって、このコアシートの表裏を1枚ずつ交互に積層した。
【0011】
請求項4に記載の発明では、請求項1または請求項2に記載のコアにおいて、前記屈曲片は、1つ置きのティースに形成されている。
請求項5に記載の発明では、請求項4に記載のコアにおいて、前記コアシートは、1つのティースに同一長の2つの屈曲片を備え、このコアシートを1つのティース分だけ回転させて積層した。
【0012】
請求項6に記載の発明では、請求項1、請求項2、請求項4または請求項5のいずれか1項に記載のコアにおいて、前記コアシートは、直線状に打ち抜き形成されたものであって、このコアシートをスパイラル状に積層した。
【0013】
請求項7に記載の発明では、請求項1または請求項2に記載のコアにおいて、前記コアシートは、1つのティースに互いに逆方向に屈曲される長短2つからなる前記屈曲片を備え、該コアシート1枚分のティースの数に応じてその長短2つの屈曲片を同一形状とし、続けて該ティースの数に応じてその長短2つの屈曲片を反転させた形状として、交互にこれらを連続させたものを直線状に打ち抜き形成したものであって、このコアシートをスパイラル状に積層した。
【0014】
請求項8に記載の発明では、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のコアにおいて、前記コアシートは、1つのティースに互いに逆方向に屈曲される2つの前記屈曲片を備え、屈曲時において対向する各屈曲片の対向面が互いに略平行で、該コアシートの径方向に対して傾斜するように構成されている。
【0015】
請求項9に記載の発明では、請求項8に記載のコアにおいて、前記各屈曲片は、屈曲時において対向する一方の対向面が前記コアシートの外側を向き、他方の対向面が前記コアシートの内側を向くように構成されている。
【0016】
請求項10に記載の発明では、請求項8又は9に記載のコアにおいて、前記各屈曲片の対向面は、一平面で構成されている。
請求項11に記載の発明では、請求項3、請求項6または請求項7に記載のコアに用いられるコアシートの製造方法であって、前記コアシートは、前記ティースが互いに他方のコアシートのティース間に入り込んで直線状に打ち抜き形成される。
【0017】
請求項12に記載の発明は、請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載のコアにおける前記屈曲片を屈曲する前に、コアと巻線との絶縁を確保するためのボビンを前記屈曲片に係止し、そのボビンに巻線を巻回し、そのボビンを前記ティースに装着した後、前記屈曲片を屈曲するステータの製造方法である。
【0018】
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、ティース間を内径側で連結する連結部が存在することにより、コギングトルクが抑制される。また、インナーコアに相当するティース及び連結部と、アウターコアに相当する屈曲片とが一体に形成されている。このため、インナーコアとアウターコアとが別体の構成に比べて、インナーコアとアウターコアとを嵌合する必要はない。従って、組付工程が不要となり、組付による「バリ」が発生することもない。
【0019】
請求項2に記載の発明によれば、屈曲片間の周方向には隙間が形成されるものであり、その隙間がコアシートの積層方向に対して連続していないため、磁気抵抗の増加が抑制される。また、屈曲片間の隙間が位置するティースの幅方向の中央は磁束密度が疎になる部分であるため、例え積層方向に対して隙間が連続しても磁気抵抗の増加が抑制される。従って、磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【0020】
請求項3に記載の発明によれば、コアシートの表裏を1枚ずつ交互に積層してコアを形成しているため、長短2つの屈曲片を屈曲したときに、長短2つの屈曲片の間に形成される隙間がコアシートの積層方向に対して連続することはない。このため、磁気抵抗の増加が抑制される。その結果、コアには、好適な磁気回路が形成される。従って、磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【0021】
請求項4に記載の発明によれば、屈曲片を屈曲する数が減少されるため、コアの製作が容易となる。また、屈曲片間に形成される隙間の数が減少されるため、磁気抵抗も減少される。従って、磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【0022】
請求項5に記載の発明によれば、コアシートは、1つのティースに同一長の2つの屈曲片を備えている。このため、屈曲片間に形成される隙間がティースの幅方向における中央に位置するが、屈曲片間の隙間が位置するティースの幅方向の中央は磁束密度が疎になる部分であるため、例え積層方向に対して隙間が連続しても磁気抵抗の増加が抑制される。また、このコアシートを1つのティース分だけ回転させて積層している。このため、屈曲片間に形成される隙間がコアシートの積層方向に対して連続しないので、このことによっても磁気抵抗の増加が抑制される。
【0023】
請求項6に記載の発明によれば、コアシートは、直線状に打ち抜き形成された後、スパイラル状に積層される。このため、コアを容易に作成することができる。
【0024】
請求項7に記載の発明によれば、コアシートは、該コアシート1枚分のティースの数に応じて長短2つの屈曲片を同一形状とし、続けて該ティースの数に応じて長短2つの屈曲片を反転させた形状として、交互にこれらを連続させたものを直線状に打ち抜き形成している。そして、このコアシートをスパイラル状に積層している。このため、スパイラル状に積層した後、長短2つの屈曲片を屈曲したときに、長短2つの屈曲片の間に形成される隙間が、積層方向に対して連続することはない。このため、磁気抵抗の増加が抑制される。その結果、コアには、好適な磁気回路が形成される。従って、磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【0025】
請求項8に記載の発明によれば、コアシートは、1つのティースに互いに逆方向に屈曲される2つの屈曲片を備え、屈曲時において対向する各屈曲片の対向面が互いに略平行で、該コアシートの径方向に対して傾斜するように構成される。このため、各屈曲片間の隙間を十分に小さくしながらも、各屈曲片の先端部分が屈曲時に干渉することを防止することができる。その結果、磁気抵抗をより低減することができる。
【0026】
請求項9に記載の発明によれば、各屈曲片は、屈曲時において対向する一方の対向面がコアシートの外側を向き、他方の対向面がコアシートの内側を向くように構成される。このため、屈曲時において対向面がコアシートの外側を向く一方の屈曲片を先に屈曲させ、対向面がコアシートの内側を向く他方の屈曲片を後に屈曲すれば、各屈曲片間の隙間をより小さくしても、各屈曲片の先端部分が屈曲時に干渉することを防止することができる。その結果、磁気抵抗をより低減することができる。
【0027】
請求項10に記載の発明によれば、各屈曲片の対向面は、一平面で構成される。このため、各屈曲片の対向面の形状が簡単となるので、その対向面の形成を容易とすることができる。
【0028】
請求項11に記載の発明によれば、コアシートは、ティースが互いに他方のコアシートのティース間に入り込んで打ち抜き形成される。このため、コア材を無駄なく、有効に使用することができる。従って、コア材の歩留まりを向上させることができる。よって、低コストのモータを提供することができる。
【0029】
請求項12に記載の発明によれば、ボビンを屈曲片に係止し、そのボビンに巻線を巻回した後、そのボビンをティースに装着している。このため、巻線の巻回時には、隣り合う屈曲片が邪魔になることはない。
【0030】
【発明の実施の形態】
[第1の実施形態]
以下に、本発明を具体化した第1の実施形態について図面を用いて説明する。
【0031】
図1に示すように、コア材から環状に打ち抜き形成されたコアシート11の中央には、周方向において磁極が交互に配設された複数の磁石(図示略)を外周面に備えたロータを配設するための透孔12が透設されている。その透孔12の中央から放射状、且つ等角度間隔に延出するティース13が延設されている。各ティース13の先端(外径側)には、屈曲片14が延設されている。具体的には、長屈曲片14aと短屈曲片14bとが形成されている。この屈曲片14は、各ティース13の幅と同一に形成されている。また、この屈曲片14の基端には、切り欠き部15が形成されている。一方、各ティース13の基端(内径側)には、各ティース13を連結する連結部16が形成されている。そして、各ティース13間には、スロット17が形成されている。
【0032】
図2に示すように、このコアシート11の表裏を1枚ずつ交互に積層すると、コア21が完成する。この状態で、コア21と巻線22との絶縁を確保するためのボビン30を屈曲片14に係止した後、そのボビン30に巻線22を巻回する。その後、そのボビン30を各ティース13に装着する。そして、屈曲片14(長屈曲片14a及び短屈曲片14b)を切り欠き部15で屈曲すると、屈曲片14でアウター環状部が形成されて、ステータ40が完成する。
【0033】
この状態においては、図3に示すように、長屈曲片14aと短屈曲片14bとの間には、隙間18が形成される。しかし、コアシート11の表裏を1枚ずつ交互に積層しているため、コアシート11の積層方向に対して隙間18が連続することはない。
【0034】
以上、詳述したように第1の実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
(1)コアシート11には、その中央から放射状、且つ等角度間隔に延出するティース13が延設されている。各ティース13の先端(外径側)には、屈曲片14(長屈曲片14aと短屈曲片14b)が形成されている。そして、このコアシート11の表裏を1枚ずつ交互に積層してコア21を形成している。このため、屈曲片14(長屈曲片14aと短屈曲片14b)を切り欠き部15で屈曲しても、コアシート11の積層方向に対して隙間18が連続することはない。その結果、コア21には、好適な磁気回路が形成される。従って、磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【0035】
(2)しかも、各ティース13の基端は、連結部16で相互に連結されているため、磁気抵抗の増加が抑制される。その結果、コギングトルクが増加することはない。
【0036】
(3)加えて、インナーコアに相当する屈曲片14及び連結部16と、アウターコアに相当する連結部16とが、各ティース13を介して連結されている。このため、インナーコアとに相当する屈曲片14と、アウターコアに相当する連結部16とを組み付ける必要はない。従って、組付工程が不要となる。よって、組付による「バリ」が発生することもない。
【0037】
(4)さらに、ボビン30に巻線22を巻回する巻回工程は、屈曲片14を屈曲する前に、コア21と巻線22との絶縁を確保するためのボビン30を屈曲片14に係止した後、そのボビン30に巻線22を巻回している。その結果、巻回工程において隣り合う屈曲片14が邪魔になることはない。従って、巻回工程を簡単に行うことができる。
【0038】
[第2の実施形態]
以下に、本発明を具体化した第2の実施形態について図面を用いて説明する。
図4に示すように、長方形からなるコア材10から同時に2枚のコアシート11を打ち抜き形成する。すなわち、各ティース13が互いに他方のコアシート11の各ティース13間に入り込んだ状態で打ち抜き形成する。ここで、図4に示す屈曲片14と連結部16との間の斜線部分は、コア材10から同時に2枚のコアシート11を打ち抜き形成したときに、余る部分を示している。なお、僅かではあるが切り欠き部15も、余る部分となる。
【0039】
具体的には、図5に示すように、ティース13の数が「12」の場合には、ティース13の数が「12」毎に長屈曲片14aと短屈曲片14bとの位置関係が入れ替わるように打ち抜き形成する。より具体的には、第1番目のティース13における長屈曲片14aが左側に出現するように打ち抜き形成した場合には、第13番目のティース13における長屈曲片14aが右側に出現するように打ち抜き形成する。
【0040】
そして、このように打ち抜き形成されたコアシート11を、図6に示すように、スパイラル状に積層してコア21を形成する。このとき、ティース13の数が「12」になるように、コアシート11をスパイラル状に積層する。このようにすれば、第1番目のティース13における長屈曲片14aが左側に出現し、この第1番目のティース13に対して積層する第13番目のティース13における長屈曲片14aが右側に出現することになる。つまり、スパイラル状に積層したとき、第1周目(第1番目〜第12番目のティース13)のティース13における長屈曲片14aが左側に出現し、第2周目(第13番目〜第24番目のティース13)のティース13における長屈曲片14aが右側に出現することになる。すなわち、奇数周目のティース13における長屈曲片14aが左側に出現し、偶数周目のティース13における長屈曲片14aが右側に出現することになる。従って、前記第1の実施形態と同様に、コアシート11の積層方向に対して隙間18が連続することはない。従って、磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【0041】
そして、図7に示すように、コア21と巻線22との絶縁を確保するためのボビン30をスパイラル状に積層したコア21の屈曲片14に係止した後、このボビン30に巻線22を巻回する。その後、そのボビン30を各ティース13に装着する。そして、屈曲片14(長屈曲片14a及び短屈曲片14b)を切り欠き部15で屈曲すると、屈曲片14でアウター環状部が形成されて、ステータ40が完成する。
【0042】
以上、詳述したように第2の実施形態によれば、前記第1の実施形態に加えて、次のような作用、効果を得ることができる。
(1)長方形からなるコア材10から同時に2枚のコアシート11を打ち抜き形成している。このとき、コア材10が余る部分は、屈曲片14と連結部16との間に発生する部分と、切り欠き部15の僅かな部分とである。このため、コア材10を無駄なく、有効に使用することができる。従って、コア材10の歩留まりを向上させることができる。よって、低コストのモータを提供することができる。
【0043】
(2)コア材10から打ち抜き形成されたコアシート11をスパイラル状に積層してコア21を形成している。このため、コア21を容易に作成することができる。従って、ステータ40の製造を容易に行うことができる。
【0044】
(3)しかも、スパイラル状に積層したとき、奇数周目のティース13における長屈曲片14aが左側に出現し、偶数周目のティース13における長屈曲片14aが右側に出現するように、ティース13の数に対応して、コア材10からコアシート11を直線状に打ち抜き形成している。すなわち、奇数周目のティース13における屈曲片14の形状に対して、偶数周目のティース13における屈曲片14の形状は、反転した形状になっている。このため、前記第1の実施形態と同様に、コアシート11の積層方向に対して隙間18が連続することはない。従って、磁気抵抗の増加を抑制することができる。よって、コギングトルクを抑制することができる。
【0045】
(4)また、屈曲片14がコア21の外径側に突出形成されている。このため、ボビン30を屈曲片14に係止した後、巻線22を容易に巻回することができる。つまり、隣り合う屈曲片14が巻線22の巻回時に邪魔になることはない。従って、巻回工程を簡単に行うことができる。よって、ステータ40の製造を容易に行うことができる。
【0046】
なお、前記各実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・前記第2実施形態におけるコアシート11において、まず1枚分のコアシート11を環状に形成する。そして、屈曲片14を屈曲したときに、長屈曲片14aと短屈曲片14bとの間に形成される隙間18が、積層方向に対して連続しないように奇数周目のコアシート11と偶数周目のコアシート11とを積層してコア21を作成しても良い。なお、1枚分のコアシート11を環状に形成した際には、コアシート11の始端と終端とを、例えば溶接等で接合しても良い。
【0047】
・また、積層方向においてコアシート11の始端と終端との位置が重ならないように、コアシート11の始端と終端との位置をずらしながら、コア21を作成するようにしても良い。
【0048】
・さらに、コアシート11の始端と終端とを、例えば溶接等で接合しなくても、ティース13をボビン30で位置決めすることにより、コアシート11を環状に形成しても良い。
【0049】
・ボビン30に巻線22を巻回した後、巻回後のボビン30をコア21の各ティース13に装着する製造方法であっても良い。
・図8(a)に示すように、長方形からなるコア材10から同時に2枚のコアシート11を打ち抜き形成する。具体的には、1つ置きのティース13の先端にのみ、同一長の2つの屈曲片14を設ける。換言すれば、同一長の2つの屈曲片14を有するティース13が1つ置きに打ち抜き形成される。そして、1枚分のコアシート11を1つのティース13分だけ回転させて積層する。このように構成すれば、図8(b)に破線で示すように、同一長の屈曲片14を切り欠き部15で折り曲げても、1つのティース13分だけ回転させて積層しているため、同一長の屈曲片14の間に形成される隙間18が、積層方向に対して連続することはない。また、屈曲片14を屈曲する数が減少されるため、コア21の製作が容易となる。また、屈曲片14間に形成される隙間18の数が減少されるため、磁気抵抗も減少される。従って、磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【0050】
・図9(a)に示すように、長方形からなるコア材10から同時に2枚のコアシート11を打ち抜き形成する。具体的には、各ティース13の先端に1つの屈曲片14のみを設ける。このように構成すれば、図9(b)で破線で示すように、1つの屈曲片14を切り欠き部15で折り曲げると、屈曲させた屈曲片14の先端部と右隣の屈曲片14の基端部との間に隙間18が形成される。ところで、屈曲片14間の隙間18が位置するティース13の幅方向の中央は磁束密度が疎になる部分であるため、例え積層方向に対して隙間18が連続しても磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【0051】
・図10(a)(b)に示すように、各ティース13の先端(外径側)に形成される長屈曲片14aの先端部分と、隣のティース13の先端(外径側)に形成される短屈曲片14bの先端部分は、屈曲時において対向する。即ち、長屈曲片14aの先端部分及び短屈曲片14bの先端部分には、それぞれ対向面14c,14dが形成されている。この対向面14c,14dは、一平面よりなり、屈曲時において互いに平行になるとともに、コアシート11の径方向に対して傾斜するようになっている。長屈曲片14aの対向面14cは、先端から基端に向かうほど(時計回り方向に向かうほど)径方向外側に傾斜し、該対向面14cがコアシート11の外側を向くように形成されている。一方、短屈曲片14bの対向面14dは、先端から基端に向かうほど(反時計回り方向に向かうほど)径方向内側に傾斜し、対向面14dがコアシート11の内側を向くように形成されている。そして、長屈曲片14a及び短屈曲片14bは、長屈曲片14aを先に屈曲させ(A矢印)、次に長屈曲片14aの対向面14cに対向面14dが近づくように短屈曲片14bを屈曲させる(B矢印)。
【0052】
このようにすれば、対向面14c,14d全体に亘って隙間18を十分に小さくしながらも、長屈曲片14a及び短屈曲片14bの先端部分が屈曲時に干渉することを防止することができる。従って、長屈曲片14a及び短屈曲片14bの先端部分間の磁気抵抗をより低減することができる。又、この場合、屈曲時において長屈曲片14aの対向面14cをコアシート11の外側を向くように形成し、短屈曲片14bの対向面14dをコアシート11の内側を向くように形成し、長屈曲片14aを先に屈曲させ、次に短屈曲片14bを屈曲させている。そのため、対向面14c,14d間の隙間18をより小さくすることができる。又、各対向面14c,14dは一平面で構成されるため、各対向面14c,14dの形状が簡単で、その対向面14c,14dの形成が容易である。
【0053】
尚、対向面14c,14dを、コアシート11の径方向に対して曲線的に傾斜するようにしてもよい。
又、図10(c)に示すように、長屈曲片14aの対向面14eは、前記対向面14cの径方向内側部分がコアシート11の内側を向くように形成され、径方向略中央部が短屈曲片14bの対向面14f側に突出する形状をなしている。一方、短屈曲片14bの対向面14fは、前記対向面14dの径方向内側部分がコアシート11の外側を向くように形成され、突出する長屈曲片14aの対向面14eが嵌り込むように凹状に形成されている。尚、このような形状をなす長屈曲片14a及び短屈曲片14bは、その屈曲時において、凹状の対向面14fに凸状の対向面14eが嵌り込むように同時に屈曲させる必要がある。
【0054】
このようにしても、対向面14e,14f全体に亘って隙間18を十分に小さくしながらも、長屈曲片14a及び短屈曲片14bの先端部分が屈曲時に干渉することを防止できるので、磁気抵抗をより低減することができる。
【0055】
尚、図10(a)〜(c)に示す形態は、前記第1,第2の実施形態のいずれに適用してもよい。
【0056】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の発明によれば、コギングトルクを抑制することが可能なコア及びこのコアに用いられるコアシートの製造方法を提供することができる。
【0057】
請求項12に記載の発明によれば、巻線を巻回する巻回工程及びコアの組付工程を簡素化することが可能なステータの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】第1の実施形態におけるコアシートを示す平面図。
【図2】第1の実施形態におけるコアの斜視図。
【図3】第1の実施形態におけるステータの一部斜視図。
【図4】第2の実施形態におけるコアシートを示す平面図。
【図5】第2の実施形態におけるコアシートの積層方法を示す説明図。
【図6】第2の実施形態におけるコアの斜視図。
【図7】第2の実施形態におけるコアと巻線を巻回したボビンとの斜視図。
【図8】(a)別の実施形態におけるコアシートを示す平面図。
(b)屈曲片を屈曲させたときの状態を示す説明図。
【図9】(a)別の実施形態におけるコアシートを示す平面図。
(b)屈曲片を屈曲させたときの状態を示す説明図。
【図10】(a)別の実施形態におけるコアシートの要部を示す平面図。
(b)屈曲片を屈曲させたときの状態を示す説明図。
(c)別の実施形態における屈曲片を屈曲させたときの状態を示す説明図。
【符号の説明】
11…コアシート、13…ティース、14…アウター環状部を形成する屈曲片、14a…屈曲片を構成する長屈曲片、14b…屈曲片を構成する短屈曲片、14c〜14f…対向面、16…連結部、18…隙間、21…コア、22…巻線、30…ボビン、40…ステータ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a core and a core sheet and a method for manufacturing a stator in a rotating magnetic field type electric motor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a core of a stator used in an add-on rotor type brushless motor, there is a core configured of two parts, an inner core and an outer core (see Patent Document 1). On the other hand, there is also one in which one tooth and an outer core are connected to each other at a part of the outer core and are punched out linearly to form an annular shape (see Patent Document 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-46462 (FIG. 1 etc.)
[Patent Document 2]
JP-A-2002-142417 (FIG. 1 and the like)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in Patent Literature 1, the inner core material is wasted, resulting in an increase in the cost of the motor. In addition, there is a disadvantage that it is difficult to wind the winding due to the existence of adjacent teeth. Furthermore, since it is composed of two parts, the inner core and the outer core, it is necessary to fix the outer core and the inner core. In addition, at the time of fixing the outer core and the inner core, there is a possibility that "burrs" may be generated, and an inner diameter of the inner core may be deformed, thereby affecting the rotation of the rotor.
[0005]
On the other hand, in Patent Document 2, since the inner teeth after completion are not connected, a suitable magnetic circuit is not formed, and there is a performance defect that the cogging torque of the rotor increases.
[0006]
The present invention has been made in view of such a problem, and has the following objects [1] and [2].
[1] An object of the present invention is to provide a core capable of suppressing cogging torque and a method for manufacturing a core sheet used for the core.
[0007]
[2] An object of the present invention is to provide a stator manufacturing method capable of simplifying a winding step of winding a winding and an assembling step of a core.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, teeth extending radially, a connecting portion connecting the teeth on the inner diameter side, and extending further from the outer diameter side of the teeth to the outer diameter side At the same time, a core sheet provided with a bent piece that is bent in the circumferential direction so as to face a bent piece of another tooth to form an outer annular portion was laminated.
[0009]
According to the second aspect of the present invention, in the core according to the first aspect, a gap is formed in a circumferential direction between the bent pieces so that the gap is not continuous in a stacking direction of the core sheets. Or the gap is positioned at the center of the teeth in the width direction.
[0010]
In the invention according to claim 3, in the core according to claim 1 or 2, the core sheet includes the bent piece including two long and short pieces that are bent in opposite directions to one tooth, After being formed into an annular shape or being formed into a linear shape according to the number of teeth for one sheet, it was formed into an annular shape, and the front and back surfaces of the core sheet were alternately laminated one by one.
[0011]
In the invention described in claim 4, in the core described in claim 1 or 2, the bent pieces are formed on every other tooth.
According to a fifth aspect of the present invention, in the core according to the fourth aspect, the core sheet includes two bent pieces having the same length in one tooth, and the core sheet is rotated by one tooth to be laminated. did.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, in the core according to any one of the first, second, fourth, and fifth aspects, the core sheet is formed by punching straight. The core sheets were spirally laminated.
[0013]
In the invention according to claim 7, in the core according to claim 1 or 2, the core sheet includes the bent pieces including two long and short pieces bent in opposite directions to one tooth. The two long and short bent pieces have the same shape according to the number of teeth for one core sheet, and the two long and short bent pieces are subsequently inverted according to the number of the teeth, and these are alternately continuous. The core sheet was formed by punching straight out the core sheet, and this core sheet was laminated in a spiral shape.
[0014]
In the invention according to claim 8, in the core according to any one of claims 1 to 7, the core sheet includes two bent pieces bent in opposite directions to one tooth. The opposing surfaces of the opposing bent pieces at the time of bending are configured to be substantially parallel to each other and inclined with respect to the radial direction of the core sheet.
[0015]
According to the ninth aspect of the present invention, in the core according to the ninth aspect, each of the bending pieces has a facing surface facing the outside of the core sheet when bending, and the other facing surface faces the core sheet when bending. It is configured to face inside.
[0016]
According to a tenth aspect of the present invention, in the core according to the eighth or ninth aspect, the opposing surface of each of the bent pieces is constituted by one plane.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the method for manufacturing a core sheet used for the core according to the third aspect, the sixth aspect, or the seventh aspect, the core sheet is configured such that the teeth are formed of the other core sheet. It enters between the teeth and is punched and formed linearly.
[0017]
According to a twelfth aspect of the present invention, before bending the bent piece in the core according to any one of the first to eleventh aspects, the bobbin for ensuring insulation between the core and the winding is provided. This is a method for manufacturing a stator in which a winding is wound around a bobbin, a bobbin is wound around the bobbin, the bobbin is mounted on the teeth, and the bent piece is bent.
[0018]
(Action)
According to the first aspect of the invention, the cogging torque is suppressed by the presence of the connecting portion that connects the teeth on the inner diameter side. In addition, the teeth and the connecting portion corresponding to the inner core and the bent piece corresponding to the outer core are formed integrally. Therefore, it is not necessary to fit the inner core and the outer core as compared with the case where the inner core and the outer core are separate bodies. Therefore, the assembling step becomes unnecessary, and "burrs" due to assembling do not occur.
[0019]
According to the second aspect of the present invention, a gap is formed in the circumferential direction between the bent pieces, and the gap is not continuous in the laminating direction of the core sheet. Be suppressed. In addition, since the center of the teeth in the width direction where the gap between the bent pieces is located is a portion where the magnetic flux density becomes low, even if the gap is continuous in the stacking direction, an increase in the magnetic resistance is suppressed. Therefore, an increase in magnetic resistance can be suppressed.
[0020]
According to the invention described in claim 3, since the core is formed by alternately laminating the front and back surfaces of the core sheet one by one, when the two long and short bent pieces are bent, the two long and short bent pieces are bent. Is not continuous in the laminating direction of the core sheet. Therefore, an increase in magnetic resistance is suppressed. As a result, a suitable magnetic circuit is formed in the core. Therefore, an increase in magnetic resistance can be suppressed.
[0021]
According to the fourth aspect of the present invention, the number of bending pieces is reduced, so that the core can be easily manufactured. Also, the number of gaps formed between the bending pieces is reduced, so that the magnetic resistance is also reduced. Therefore, an increase in magnetic resistance can be suppressed.
[0022]
According to the invention described in claim 5, the core sheet includes two bent pieces having the same length in one tooth. For this reason, the gap formed between the bent pieces is located at the center in the width direction of the tooth, but the center in the width direction of the tooth where the gap between the bent pieces is located is a portion where the magnetic flux density is sparse. Even if the gap is continuous in the stacking direction, an increase in magnetic resistance is suppressed. Further, the core sheet is laminated by being rotated by one tooth. For this reason, the gap formed between the bent pieces is not continuous in the laminating direction of the core sheet, which also suppresses an increase in magnetoresistance.
[0023]
According to the invention as set forth in claim 6, the core sheet is formed by punching out a straight line and then laminated in a spiral shape. Therefore, the core can be easily formed.
[0024]
According to the invention as set forth in claim 7, the core sheet has two long and short bent pieces having the same shape according to the number of teeth for one core sheet, and then has two long and short pieces according to the number of teeth. As the bent piece is inverted, a continuous piece of the bent piece is punched out in a straight line. The core sheets are spirally laminated. For this reason, when the two long and short bent pieces are bent after being laminated in a spiral shape, the gap formed between the two long and short bent pieces does not continue in the stacking direction. Therefore, an increase in magnetic resistance is suppressed. As a result, a suitable magnetic circuit is formed in the core. Therefore, an increase in magnetic resistance can be suppressed.
[0025]
According to the invention described in claim 8, the core sheet includes two bent pieces bent in the opposite direction to one tooth, and the opposing surfaces of the bent pieces facing each other at the time of bending are substantially parallel to each other, The core sheet is configured to be inclined with respect to the radial direction. For this reason, it is possible to prevent the distal end portion of each bent piece from interfering with the bending while bending the gap between the bent pieces sufficiently. As a result, the magnetic resistance can be further reduced.
[0026]
According to the ninth aspect of the present invention, each of the bending pieces is configured such that one of the opposing surfaces faces the outside of the core sheet and the other opposing surface faces the inside of the core sheet at the time of bending. For this reason, at the time of bending, if one bent piece whose opposing surface faces the outside of the core sheet is bent first, and the other bent piece whose opposing surface faces the inside of the core sheet is bent later, the gap between each bent piece is obtained. Is smaller, it is possible to prevent the tip portions of the bent pieces from interfering with each other at the time of bending. As a result, the magnetic resistance can be further reduced.
[0027]
According to the tenth aspect, the opposing surface of each bent piece is formed by one plane. For this reason, the shape of the opposing surface of each bent piece becomes simple, so that the opposing surface can be easily formed.
[0028]
According to the eleventh aspect of the present invention, the core sheet is formed by punching out the teeth between the teeth of the other core sheet. Therefore, the core material can be used effectively without waste. Therefore, the yield of the core material can be improved. Therefore, a low-cost motor can be provided.
[0029]
According to the twelfth aspect of the invention, the bobbin is fixed to the bent piece, and after winding the bobbin with the winding, the bobbin is mounted on the teeth. For this reason, when winding the winding, adjacent bent pieces do not interfere.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0031]
As shown in FIG. 1, a rotor having a plurality of magnets (not shown) on a peripheral surface of which a plurality of magnets are alternately arranged in a circumferential direction is provided at the center of a
[0032]
As shown in FIG. 2, the
[0033]
In this state, as shown in FIG. 3, a
[0034]
As described above, according to the first embodiment, the following operations and effects can be obtained.
(1) The
[0035]
(2) Moreover, since the base ends of the
[0036]
(3) In addition, the
[0037]
(4) Further, in the winding step of winding the winding 22 around the
[0038]
[Second embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 4, two
[0039]
Specifically, as shown in FIG. 5, when the number of the
[0040]
Then, the
[0041]
Then, as shown in FIG. 7, a
[0042]
As described above, according to the second embodiment, the following operation and effect can be obtained in addition to the first embodiment.
(1) Two
[0043]
(2) The
[0044]
(3) In addition, when laminated in a spiral shape, the long
[0045]
(4) The
[0046]
Each of the above embodiments can be embodied with the following changes.
In the
[0047]
The core 21 may be formed while shifting the positions of the start and end of the
[0048]
Further, the
[0049]
After the winding 22 is wound around the
As shown in FIG. 8A, two
[0050]
As shown in FIG. 9A, two
[0051]
-As shown in FIGS. 10A and 10B, the distal end portion of the long
[0052]
By doing so, it is possible to prevent the distal end portions of the long
[0053]
The facing surfaces 14c and 14d may be curvedly inclined with respect to the radial direction of the
As shown in FIG. 10 (c), the opposing
[0054]
Also in this case, while the
[0055]
The embodiments shown in FIGS. 10A to 10C may be applied to any of the first and second embodiments.
[0056]
【The invention's effect】
The present invention is configured as described above, and has the following effects.
According to the invention described in any one of claims 1 to 11, it is possible to provide a core capable of suppressing cogging torque and a method of manufacturing a core sheet used for the core.
[0057]
According to the twelfth aspect of the present invention, it is possible to provide a stator manufacturing method capable of simplifying a winding step of winding a winding and an assembling step of a core.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a core sheet according to a first embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of a core according to the first embodiment.
FIG. 3 is a partial perspective view of a stator according to the first embodiment.
FIG. 4 is a plan view showing a core sheet according to a second embodiment.
FIG. 5 is an explanatory view showing a method for laminating a core sheet according to a second embodiment.
FIG. 6 is a perspective view of a core according to a second embodiment.
FIG. 7 is a perspective view of a core and a bobbin around which a winding is wound in a second embodiment.
FIG. 8A is a plan view showing a core sheet according to another embodiment.
(B) Explanatory drawing which shows the state at the time of bending a bending piece.
FIG. 9A is a plan view showing a core sheet according to another embodiment.
(B) Explanatory drawing which shows the state at the time of bending a bending piece.
FIG. 10A is a plan view illustrating a main part of a core sheet according to another embodiment.
(B) Explanatory drawing which shows the state at the time of bending a bending piece.
(C) Explanatory drawing which shows the state at the time of bending the bending piece in another embodiment.
[Explanation of symbols]
Claims (12)
前記ティース間を内径側で連結する連結部と、
前記ティースの外径側から更に外径側に延びるとともに、周方向に屈曲されて他のティースの屈曲片と対向するようにしてアウター環状部を形成する屈曲片とを備えたコアシートを積層したコア。Teeth extending radially,
A connecting portion for connecting the teeth on the inner diameter side,
A core sheet including a bent piece that extends further from the outer diameter side of the tooth to the outer diameter side and that is bent in the circumferential direction to form an outer annular portion so as to face the bent piece of another tooth is laminated. core.
前記屈曲片間の周方向には隙間が形成されるものであり、その隙間がコアシートの積層方向に対して連続しないように、或いはその隙間の位置が前記ティースの幅方向における中央に位置するように積層したコア。The core according to claim 1,
A gap is formed in the circumferential direction between the bent pieces, and the gap is not continuous with the lamination direction of the core sheet, or the position of the gap is located at the center in the width direction of the teeth. Laminated core.
前記コアシートは、1つのティースに互いに逆方向に屈曲される長短2つからなる前記屈曲片を備えるとともに、環状に打ち抜き形成、或いは1枚分のティースの数に応じて直線状に打ち抜き形成された後、環状に形成されたものであって、このコアシートの表裏を1枚ずつ交互に積層したコア。In the core according to claim 1 or claim 2,
The core sheet is provided with the bent pieces formed of two long and short pieces which are bent in opposite directions to one tooth, and is punched and formed in an annular shape, or is formed by linearly punching according to the number of teeth for one sheet. The core is formed in an annular shape, and is obtained by alternately laminating the front and back of this core sheet one by one.
前記屈曲片は、1つ置きのティースに形成されているコア。In the core according to claim 1 or claim 2,
The bent piece is a core formed on every other tooth.
前記コアシートは、1つのティースに同一長の2つの屈曲片を備え、このコアシートを1つのティース分だけ回転させて積層したコア。The core according to claim 4,
The core sheet is provided with two bent pieces having the same length in one tooth, and the core sheet is rotated by one tooth and laminated.
前記コアシートは、直線状に打ち抜き形成されたものであって、このコアシートをスパイラル状に積層したコア。The core according to any one of claims 1, 2, 4, and 5,
A core in which the core sheet is formed by punching straight, and the core sheet is laminated in a spiral shape.
前記コアシートは、1つのティースに互いに逆方向に屈曲される長短2つからなる前記屈曲片を備え、該コアシート1枚分のティースの数に応じてその長短2つの屈曲片を同一形状とし、続けて該ティースの数に応じてその長短2つの屈曲片を反転させた形状として、交互にこれらを連続させたものを直線状に打ち抜き形成したものであって、このコアシートをスパイラル状に積層したコア。In the core according to claim 1 or claim 2,
The core sheet includes the long and short bent pieces bent in opposite directions to one tooth, and the two long and short bent pieces have the same shape according to the number of teeth for one core sheet. The long and short bent pieces are successively inverted in accordance with the number of the teeth, and a continuous piece of the bent pieces is punched out in a straight line, and the core sheet is formed into a spiral shape. Stacked core.
前記コアシートは、1つのティースに互いに逆方向に屈曲される2つの前記屈曲片を備え、屈曲時において対向する各屈曲片の対向面が互いに略平行で、該コアシートの径方向に対して傾斜するように構成されているコア。In the core according to any one of claims 1 to 7,
The core sheet is provided with two bent pieces that are bent in opposite directions to one tooth, and opposing surfaces of the bent pieces facing each other at the time of bending are substantially parallel to each other, and with respect to the radial direction of the core sheet. A core that is configured to tilt.
前記各屈曲片は、屈曲時において対向する一方の対向面が前記コアシートの外側を向き、他方の対向面が前記コアシートの内側を向くように構成されているコア。The core according to claim 8,
A core, wherein each of the bent pieces is configured such that, when bent, one of the opposing surfaces faces the outside of the core sheet, and the other facing surface faces the inside of the core sheet.
前記各屈曲片の対向面は、一平面で構成されているコア。The core according to claim 8 or 9,
The opposing surface of each said bending piece is a core comprised by one plane.
前記コアシートは、前記ティースが互いに他方のコアシートのティース間に入り込んで直線状に打ち抜き形成されるコアシートの製造方法。It is a manufacturing method of the core sheet used for the core of Claim 3, Claim 6 or Claim 7, Comprising:
The core sheet is a method of manufacturing a core sheet in which the teeth enter between the teeth of the other core sheet and are punched straight.
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