JP2005143164A - 固定子コア及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ストレートコアから固定子コア１０を形成する場合に、屈曲部のスプリングバック力によりバックヨークが開かない固定子コア１０で、また、継ぎ手部を廃止できる固定子コア１０を提供する。
【解決手段】バックヨーク１６とティース１８を有する抜き板１４を切り込み部２０で折り曲げて円弧状に形成し、この円弧状の抜き板１４を複数枚組み合わせて第１層のリング状のストレートコアを形成し、第２層から第ｎ層までの抜き板１４については、下層の抜き板１４の位置とは所定角度ずらせて積層してストレートコアを形成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ブラシレスＤＣモータなどのモータの固定子コアに関するものである。

モータの固定子は、一般的なリング状の固定子コアから製造する方法と、直線状の固定子コア（これを通称ストレートコアと呼んでいる）を円弧状またはリング状に曲げて製造する方法がある。

例えば、バックヨークとティースとより構成されるストレートコアについて、隣接するティースの間にあるＶ字状の切り込み部を支点にしてバックヨークを折り曲げ、リング状に構成されるモータの固定子コアが提案されている（特許文献１）。
特開平１０−１３６５８９号公報

上記のようにストレートコアをＶ字状の切り込み部で折り曲げ、固定子コアを形成する場合に、屈曲部におけるスプリングバックの力が作用し、曲げた後に内径及びピッチ精度が悪化するという問題点がある。特に、この症状は、屈曲部の数が多い固定子コアで顕著である。そして、このピッチ精度などが悪化すると、騒音及びモータ特性に悪影響を及ぼすという問題点がある。

また、円弧状のストレートコアを連結するために、ストレートコアの両端部には継ぎ手部が形成され、この継ぎ手部を互いに結合してリング状のストレートコアを形成している。しかし、このような継ぎ手部を形成すると、材料を多く取る必要があり、その製造工程が複雑になるという問題点がある。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、ストレートコアから固定子コアを形成する場合に、屈曲部のスプリングバック力によりバックヨークが開かない固定子コアで、また、継ぎ手部を廃止できる固定子コアを提供するものである。

請求項１に係る発明は、ストレートコアから構成されるモータの固定子コアにおいて、帯状のバックヨークの一方の長辺部側から突出した複数個のティースと、前記バックヨークにおける前記隣接するティースの間にあって、かつ、前記ティースが突出している側に設けられた略Ｖ字状の切り込み部とを備えた抜き板を形成し、前記抜き板を前記各切り込み部で折り曲げて円弧状に形成し、前記円弧状の抜き板を複数枚組み合わせて第１層のリング状のストレートコアを形成し、第２層から第ｎ層までの抜き板については、下層の抜き板の位置とは所定角度ずらせて積層してストレートコアを形成することを特徴とする固定子コアである。

請求項２に係る発明は、前記各層のストレートコアの外周部をレーザー溶接で固定することを特徴とする請求項１記載の固定子コアである。

請求項３に係る発明は、前記所定角度とは、前記固定子コアの１スロット分の角度であることを特徴とする請求項１記載の固定子コアである。

請求項４に係る発明は、前記抜き板の両端部は、直線状であることを特徴とする請求項１記載の固定子コアである。

請求項５に係る発明は、前記モータは、ブラシレスＤＣモータであることを特徴とする請求項１記載の固定子コアである。

請求項６に係る発明は、前記モータは、モールドモータであることを特徴とする請求項１記載の固定子コアである。

請求項７に係る発明は、ストレートコアから構成されるモータの固定子コアの製造方法において、帯状のバックヨークの一方の長辺部側から突出した複数個のティースと、前記バックヨークにおける前記隣接するティースの間にあって、かつ、前記ティースが突出している側に設けられた略Ｖ字状の切り込み部とを備えた抜き板を形成する第１工程と、前記抜き板を前記各切り込み部で折り曲げて円弧状に形成する第２工程と、前記円弧状の抜き板を複数枚組み合わせて第１層のリング状のストレートコアを形成する第３工程と、第２層から第ｎ層までのストレートコアについては、下層の抜き板の位置とは所定角度ずらせて抜き板を積層してストレートコアを形成する第４工程と、を有することを特徴とする固定子コアの製造方法である。

請求項１に係る発明の固定子コアであると、円弧状の抜き板を複数枚組み合わせて第１層のリング状のストレートコアを形成し、第２層から第ｎ層までの抜き板については、下層の抜き板の位置とは所定角度ずらせて積層してストレートコアを形成する。

これによって、抜き板同士の継ぎ手の構造を設けることなく積層することができるため、屈曲部におけるスプリングバック力が発生しても、内径側から外形側の方向に各スロットを均一な力で働き、外力の加わらない状態では内径及びスロットピッチの高精度化が期待できる。

請求項２に係る発明の固定子コアであると、各層のストレートコアの外周部をレーザー溶接で固定するため、各層のストレートコアを簡単に固定することができる。

請求項３に係る発明の固定子コアであると、固定子コアの１スロット分の角度ずつずらせて抜き板を積層していくことにより、所定角度抜き板をずらせて積層する構造であっても確実に所定角度ずつずらせて積層することができる。即ち、１スロットが目安となり、正確な角度でずらすことができる。

請求項４に係る発明の固定子コアであると、抜き板の両端部は直線状であって、従来のような凹凸や出っ張りがなくなるため材料取りを改善でき、また、複雑な形状を避けられるため、金型コストの抑制及び寿命の向上に繋がる。

請求項５及び請求項６に係る発明の固定子コアにおいては、ブラシレスＤＣモータやモールドモータに使用することにより、請求項１記載の固定子コアの性能を十分に発揮させることができる。

以下、本発明の一実施形態の固定子コア１０について図１から図４に基づいて説明する。

本実施形態の固定子コア１０は、図４に示すようにブラシレスＤＣモータの固定子を形成するものである。

（１）固定子コア１０とモータの製造方法
以下、固定子コア１０とモータの製造方法を説明しつつ、固定子コア１０の構造を説明する。

（１−１）第１工程
第１工程においては、図１に示すように薄い帯状の鋼板（以下、フープ材という）１２を打ち抜いて複数枚の抜き板１４を打ち抜く。

抜き板１４は、帯状に形成されたバックヨーク１６と、このバックヨーク１６の一方の長辺側から直角に延出した６個のＴ字状のティース１８とで形成されている。

また、ティース１８が突出しているバックヨーク１６の長辺側であって、各ティース１８，１８の間の中央部には、Ｖ字状の切り込み部２０が設けられている。また、このＶ字状の切り込み部２０の相対向する辺の一方の辺には半円状の凸部２２が設けられ、他の辺にはこの凸部２２が係合する円弧状の凹部２４が形成されている。ティース１８は、前記したようにＴ字状に形成され、巻線が巻回されるティース本体２８と、磁気を収束させるため角状に形成された収束部２６とで構成されている。更に、抜き板１４の両端部３０，３０は直線状に形成されている。

このフープ材１２から抜き板１４を打ち抜く場合に、図１に示すように、隣接する抜き板１４同士は相対向するように配され、ティース１８，１８の間に隣接する抜き板１４のティース１８が嵌まり込む形で配されているため、フープ材１２の材料取りが良くなっている。

（１−２）第２工程
第２工程においては、上記のように打ち抜かれた抜き板１４が、切り込み部２０の外周部の部分を支点として円弧状に折曲させる（図２参照）。この場合に、切り込み部２０の凸部２２と凹部２４とが係合して円弧状の形状を保持する。

（１−３）第３工程
第３工程においては、固定子コア１０の第１層のストレートコアを形成するために、４枚の抜き板１４を組み合わせてリング状のストレートコアを形成する。

なお、抜き板１４はリング状の固定子コア１０の４分の１の大きさ、即ち９０°の範囲で形成されているため、４枚の抜き板１４を組み合わせることによりリング状に形成される。

第１層目のストレートコアを形成する方法としては、１枚の抜き板１４が打ち抜かれて配置されると、回転装置によってその１枚目の抜き板１４をθ１（例えば、９０°）回転させ、次の２枚目の抜き板１４を同様に打ち抜いて曲げ工程を経て１枚目の抜き板１４の横に隣接するように配置する。以下同様に３枚目の抜き板１４、４枚目の抜き板１４をθ１ずつ回転させながら組み合わせる。これによって、第１層のストレートコアが完成する。

（１−４）第４工程
第４工程においては、第１層のストレートコアに、２層目の抜き板１４を積層する。この場合に、図３に示すように、第１層における抜き板１４同士の接合部と第２層の抜き板１４同士の接合部が一致しないようにするために、時計回りの方向で、接合部を上層ほど１スロット分ずらせて積層させる。

第２層のストレートコアの形成方法としては、前記したように１スロット分の角度θ２だけ第１層のストレートコアをまず、回転させる。

次に、第１層のストレートコアを形成するのと同様に、１枚目の抜き板１４を第１層のストレートコアに積層し、角度θ１だけ回転させる。

次に、２枚目の抜き板１４を打ち抜いて曲げ工程を経て１枚目の抜き板１４の横に隣接させる。そしてθ１角度をずらせる。

次に、３枚目４枚目の抜き板１４も同様にして第１層のストレートコアに積層する。

以上により、θ２だけずれた状態で第１層のストレートコアに第２層のストレートコアが積層される。

（１−５）第５工程
第５工程においては、第３層のストレートコアから第ｎ層のストレートコアまでを、第４工程と同様にθ２ずつずらせて積層していく（図３参照）。

以上のようにして、目標とするｎ層まで積層された固定子コア１０が完成する。

（１−６）第６工程
第６工程においては、固定子コア１０の外周部において積層されたストレートコアをレーザー溶接で固定する。この固定箇所は、例えば９０°毎に等間隔で固定する。

なお、このレーザー溶接は全ての積層が終わってから行ってもよいが、一層ずつストレートコアを積層する毎にレーザー溶接で固定してもよい。

以上により、固定子コア１０が図４に示すように完成する。

（１−７）モータの製造方法
このように完成した固定子コア１０について、プレモールドによって絶縁層を絶縁性樹脂によって形成し、固定子巻線を巻回する。

次に、モータフレームを兼用するモールド樹脂によってモールド成形し固定子を完成する。

次に、回転子等を嵌め込んでブラシレスＤＣモータが完成する。

（２）本実施形態の効果
上記構成の固定子コア１０であると、従来と同様に抜き板１４を屈曲させるため、スプリングバック力による力は発生するが、継ぎ手構造を持たないため、内径側から外径側の方向に各スロットに均一な力で働き、外力が加わらない限り内径及びスロットピッチの高精度化が図れる。

抜き板１４の両端部はストレート状になっており、凹凸部及び出っ張りがなくなるため、材料取りを改善することができる。また、複雑な形状が避けられるため、金型コストの抑制及び寿命の向上になる。

本発明の固定子コアは、ブラシレスＤＣモータまたはモールドモータに使用するのが好適であり、このブラシレスＤＣモータやモールドモータはファン装置やポンプの駆動源などに使用することができる。

本発明の一実施形態を説明するフープ材から抜き板を打ち抜こうとしている状態の平面図である。 直線状の抜き板を円弧状に曲げる第２工程における説明図である。 ストレートコアを積層する場合の説明図である。 固定子コアの斜視図である。

符号の説明

１０ 固定子コア
１２ フープ材
１４ 抜き板
１６ バックヨーク
１８ ティース
２０ 切り込み部
２２ 凸部
２４ 凹部
３０ 端部

Claims (7)

1. ストレートコアから構成されるモータの固定子コアにおいて、
   帯状のバックヨークの一方の長辺部側から突出した複数個のティースと、前記バックヨークにおける前記隣接するティースの間にあって、かつ、前記ティースが突出している側に設けられた略Ｖ字状の切り込み部とを備えた抜き板を形成し、
   前記抜き板を前記各切り込み部で折り曲げて円弧状に形成し、
   前記円弧状の抜き板を複数枚組み合わせて第１層のリング状のストレートコアを形成し、
   第２層から第ｎ層までの抜き板については、下層の抜き板の位置とは所定角度ずらせて積層してストレートコアを形成する
   ことを特徴とする固定子コア。
2. 前記各層のストレートコアの外周部をレーザー溶接で固定する
   ことを特徴とする請求項１記載の固定子コア。
3. 前記所定角度とは、前記固定子コアの１スロット分の角度である
   ことを特徴とする請求項１記載の固定子コア。
4. 前記抜き板の両端部は、直線状である
   ことを特徴とする請求項１記載の固定子コア。
5. 前記モータは、ブラシレスＤＣモータである
   ことを特徴とする請求項１記載の固定子コア。
6. 前記モータは、モールドモータである
   ことを特徴とする請求項１記載の固定子コア。
7. ストレートコアから構成されるモータの固定子コアの製造方法において、
   帯状のバックヨークの一方の長辺部側から突出した複数個のティースと、前記バックヨークにおける前記隣接するティースの間にあって、かつ、前記ティースが突出している側に設けられた略Ｖ字状の切り込み部とを備えた抜き板を形成する第１工程と、
   前記抜き板を前記各切り込み部で折り曲げて円弧状に形成する第２工程と、
   前記円弧状の抜き板を複数枚組み合わせて第１層のリング状のストレートコアを形成する第３工程と、
   第２層から第ｎ層までのストレートコアについては、下層の抜き板の位置とは所定角度ずらせて抜き板を積層してストレートコアを形成する第４工程と、
   を有する
   ことを特徴とする固定子コアの製造方法。

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