JP2005176431A - 積層鉄心および該積層鉄心を用いる固定子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モーターの小型、軽量化を図り、製造コストの削減とリードタイムの短縮を実現し得る積層鉄心及びその製造方法を提供する。
【解決手段】固定子１の積層鉄心２は、ヨーク部ｓｙ1とヨーク部ｓｙ1から内方へ突出して一方の極を成す２つの磁極突起ｇｔ1、ｇｔ1とを有し、かつ、該２つの磁極突起ｇｔ1、ｇｔを互いに近付ける態様で回動自在に接続される複数の第１分割コア体２Ｃ、２Ｄを具える第１分割コア２Ｓ1と、第２分割コア体２Ｅ、２Ｆを具える第２分割コア２Ｓ2と、相対向して配置され、前記第１分割コア２Ｓ1の端部の第１分割コア体２Ｃ、２Ｄと該端部の第１分割コア体２Ｃ、２Ｄに対向する前記第２分割コア２Ｓ2の端部の第２分割コア体２Ｆ、２Ｅとを回動自在に接続する一対の接続コア２Ｂ、２Ａとを備えることを特徴としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータにおける固定子の積層鉄心および該積層鉄心を用いる固定子の製造方法に関する。

従来、モータにおける固定子１００は、その正面図である図７(ａ)に示すように、ロータが入る中空部１０１Ｃ(図７(ａ)のＡ−Ａ線断面図の図７(ｂ)参照)を有する鉄心片１０１ａ(１０１ａ1、１０１ａ2、１０１ａ3、…)を複数枚積層して固定された積層鉄心１０１と、銅線が輪状に巻線され積層鉄心１０１のコイル孔１０１Ｃ1、１０１Ｃ2にそれぞれ設置された２つのコイル１０２ａ、１０２ｂとを備え構成されている。

この固定子１００の製造に際しては、まず、図７(ｂ)に示すように、ロータが入るための空間である中空部１０１Ｃが形成された略楕円状の形状を有する鉄心片１０１ａ1、１０１ａ2、１０１ａ3、…を、電磁鋼板を用いて製造する。

このような鉄心片１０１ａを、図７(ａ)に示すように、複数、積層して互いに接合して積層鉄心１０１を製作する。

そして、図７(ｂ)に示すように、この積層鉄心１０１における中空部１０１Ｃから、予め大きく巻回された輪状のコイル１０２ａ、１０２ｂを、矢印に示すようにコイル孔１０１Ｃ1、１０１Ｃ2へそれぞれ治具で押し込み、さらに、ローター巻線(図示せず)との接触を避けるため、図７(ａ)に示すように、コイル１０２ａの上部１０２ａ1と下部１０２ａ2とを外方へ曲げるとともに、コイル１０２ｂの上部１０２ｂ1と下部１０２ｂ2とを外方へ曲げて成形している。

上述以外の文献公知発明として、下記の特許文献１が開示されている。

特許文献１によれば、磁極部材、継鉄部材、ローター部材を各々積層してカシメ等にて固定して、図８に示すように、それぞれ、磁極コア２１２、継鉄コア２１６、ローター２０６を形成し、磁極コア２１２の磁極２１０に巻線Ｍを巻回し、また、ローター２０６に巻線を巻回する。

そして、継鉄コア２１６の係合部２１８を、磁極コア２１２に形成された係合部凸部２１４に圧入して、磁極コア２１２と継鉄コア２１６を固定してステーター２０４を構成し、このステーター２０４をブラケット２０５内に圧入している。
特開平８−３１７５７９号公報

ところで、上述の図７に示す構成においては、積層鉄心１０１の形状が、一体に製造された鉄心片１０１ａにより定められるため、固定子１００の製造に際し、予め大きく巻回された輪状のコイル１０２ａ、１０２ｂを、積層鉄心１０１における中空部１０１Ｃから、それぞれ矢印に示すように治具で押し込み、さらに、コイル１０２ａ、１０２ｂのそれぞれの上部１０２ａ1、１０２ｂ1と、それぞれの下部１０２ａ2、１０２ｂ2とを外方へ曲げる工程が遂行されている。

そのため、予め大きさに余裕をもたせた輪状のコイル１０２ａ、１０２ｂを成形する必要があり、長尺の銅線を用いており余分な銅材を必要としている。

また、予め製作したコイル１０２ａ、１０２ｂを、積層鉄心１０１に設置するための作業は、治具等を用いて行われ煩雑なものとなっている。

さらに、予め大きく巻回された輪状のコイル１０２ａ１０２ｂを、図７(ｂ)に示すように、積層鉄心１０１における中空部１０１Ｃから矢印に示すように押し込み成形するため、この押し込み成形が円滑に行われるように、積層鉄心１０１を円弧状部１０１ｅ、１０１ｅを有する形状としている。

そのため、固定子１００は、円弧状部１０１ｅ、１０１ｅが外方に張り出す分、体格が大きくなっている。

一方、特許文献１の構成は、ステーター２０４を、磁極コア２１２、２１２と継鉄コア２１６、２１６との分割構造にすることにより、巻線作業は容易化されるものの、これら分割コア２１２、２１６同士を巻線後に一体化せねばならず、作業工程が増加するという問題がある。

本発明は、上記実状に鑑み、モーターの小型、軽量化を図るとともに、製造コストの削減とモーター製造のリードタイムの短縮を実現し得る積層鉄心および該積層鉄心を用いる固定子の製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するべく、本発明の請求項１に関わる積層鉄心は、一対の極が相対向して配置される固定子と該固定子内で回転する回転子とを具備する電動機における固定子の積層鉄心であって、ヨーク部と該ヨーク部から内方へ突出して一方の極を成す２つの磁極突起とを有し、かつ、該２つの磁極突起を互いに近付ける態様で回動自在に接続される複数の第１分割コア体を具える第１分割コアと、ヨーク部と該ヨーク部から内方へ突出して他方の極を成す２つの磁極突起とを有し、かつ、該２つの磁極突起を互いに近付ける態様で回動自在に接続される複数の第２分割コア体を具える第２分割コアと、相対向して配置され、前記第１分割コアの端部の第１分割コア体と該端部の第１分割コア体に対向する前記第２分割コアの端部の第２分割コア体とを回動自在に接続する一対の接続コアとを備えることを特徴としている。

本発明の請求項２に関わる積層鉄心は、請求項１に記載の積層鉄心において、前記第１分割コアにおける第１分割コア体は、左右交互の側部に第１連結部と第２連結部とがそれぞれ設けられ、上下方向に隣合って積層される第１分割コア体第１片と第１分割コア体第２片とを具えるとともに、前記第１連結部と第２連結部とを介して前記一方の２つの磁極突起を互いに近付ける態様で回動自在に接続され、前記第２分割コアにおける第２分割コア体は、左右交互の側部に第１連結部と第２連結部とがそれぞれ設けられ、上下方向に隣合って積層される第２分割コア体第１片と第２分割コア体第２片とを具えるとともに、該第１連結部と第２連結部とを介して前記他方の２つの磁極突起を互いに近付ける態様で回動自在に接続され、前記接続コアは、左右交互の側部に第１連結部と第２連結部とがそれぞれ設けられ、上下方向に隣合って積層される接続コア第１片と接続コア第２片とを具え、前記第１分割コアは、端部の前記第１分割コア体の第１連結部または第２連結部と前記接続コアの第１連結部とを介して、前記接続コアと回動自在に接続され、前記第２分割コアは、端部の前記第２分割コア体の第１連結部または第２連結部と前記接続コアの第２連結部とを介して、前記接続コアと回動自在に接続されることを特徴としている。

本発明の請求項３に関わる積層鉄心は、請求項１または請求項２に記載の積層鉄心において、前記第１分割コアにおける第１分割コア体の第１連結部と第２連結部は、一方面に凸部を、他方面に該凸部を受載する凹部を形成し、前記第２分割コアにおける第２分割コア体の第１連結部と第２連結部は、一方面に凸部を、他方面に該凸部を受載する凹部を形成し、前記接続コアの第１連結部は、一方面に前記第１分割コア体の第１連結部または第２連結部の凹部に受載される凸部を、他方面に前記第１分割コア体の第１連結部または第２連結部の凸部を受載する凹部を形成し、前記接続コアの第２連結部は、一方面に前記第２分割コア体の第１連結部または第２連結部の凹部に受載される凸部を、他方面に前記第２分割コア体の第１連結部または第２連結部の凸部を受載する凹部を形成し、前記第１分割コアにおける複数の第１分割コア体を前記第１連結部と第２連結部とを介して前記一方の２つの磁極突起を互いに近付ける態様で回動自在に接続し、かつ、前記第２分割コアにおける複数の第２分割コア体を前記第１連結部と第２連結部とを介して前記他方の２つの磁極突起を互いに近付ける態様で回動自在に接続することを特徴としている。

本発明の請求項４に関わる固定子の製造方法は、一対の極が相対向して配置される固定子と該固定子内で回転する回転子とを具備する電動機の固定子の製造方法であって、ヨーク部と該ヨーク部から内方へ突出する一方の極を成す２つの磁極突起とを有した第１分割コアを構成する複数の第１分割コア体を、該２つの磁極突起を互いに近付ける態様で回動自在に接続し、また、ヨーク部と該ヨーク部から内方へ突出する他方の極を成す２つの磁極突起とを有した第２分割コアを構成する複数の第２分割コア体を、該２つの磁極突起を互いに近付ける態様で回動自在に接続し、また、前記第１分割コアの端部の第１分割コア体と該端部の第１分割コア体に対向する前記第２分割コアの端部の第２分割コア体とを一対の相対向する接続コアによりそれぞれ回動自在に接続した積層鉄心を用い、前記第１分割コアの複数の第１分割コア体を回動して前記２つの磁極突起を互いに近付け、予め成形された輪状の第１コイルを前記第１分割コアの磁極突起廻りに嵌入するとともに、前記第２分割コアの複数の第２分割コア体を回動して前記２つの磁極突起を互いに近付け、予め成形された輪状の第２コイルを前記第２分割コアの磁極突起廻りに嵌入する工程と、前記第１分割コアの複数の第１分割コア体を所定の形状へ復帰させて、前記第１コイルを前記第１分割コアの磁極突起廻りに設置するとともに、前記第２分割コアの複数の第２分割コア体を所定の形状へ復帰させて、前記第２コイルを前記第２分割コアの磁極突起廻りに設置する工程とを含むことを特徴としている。

以上、詳述した如く、本発明の請求項１に関わる積層鉄心および請求項４に関わる固定子の製造方法によれば、予め成形された２つのコイルを、それぞれ、第１分割コアの複数の第１分割コア体を回動して２つの磁極突起を互いに近付け、また、第２分割コアの複数の第２分割コア体を回動して２つの磁極突起を互いに近付けて、嵌入して設置できる。

従って、コイルを設置するために、コイルを余分に大きく成形する必要がなく、コイルの原材である銅線を削減できる。

また、コイルを積層鉄心に設置するに際して、コイルを案内するために積層鉄心を大きく製造する必要がなく、積層鉄心の原材料の削減が可能であり、モータの原材料コストの低減が可能である。

また、積層鉄心にコイルを設置するための機械および治具が不要であり、モータの組立コストが削減できる。

さらに、モータの製造作業が簡略化、容易化され、モータ製造のリードタイムの短縮が可能である。

本発明の請求項２に関わる積層鉄心によれば、第１分割コアの２つの磁極突起を互いに近付けるとともに、第２分割コアの２つの磁極突起を互いに近付けることができる構成が、簡易な構成で実現できる。

本発明の請求項３に関わる積層鉄心によれば、第１分割コアにおける第１分割コア体の第１連結部と第２連結部、および第２分割コアにおける第２分割コア体の第１連結部と第２連結部、および接続コアにおける第１連結部と第２連結部を容易に構成することができ、円滑な回動動作が得られる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。

本発明の実施例であるユニバーサルモータの固定子１は、その正面図である図１(ａ)に示すように、電磁鋼板の鉄心片２α(２α1、２α2、２α3、…)が複数枚積層され互いに接合された積層鉄心２と、モーターの磁束を形成する電流が流される銅線が巻回された輪状の２つのコイル３ａ、３ｂとを備え構成されている。

この積層鉄心２は、図１(ａ)のＢ−Ｂ線断面図の図１(ｂ)に示すように、中央部にロータ(回転子)Ｒが入るための中央孔Ｃと、コイル(第１コイル)３ａが設置されるコイル孔ｍｋ1、ｍｋ１と、コイル(第２コイル)３ｂが設置されるコイル孔ｍｋ2、ｍｋ2とが上下方向(図１(ｂ)の紙面に垂直方向)に貫通して配設されている。

この積層鉄心２は、図１(ｂ)に示すように、接続コア２Ａ、２Ｂと第１分割コア２Ｓ1を構成する第１分割コア体２Ｃ、２Ｄと、第２分割コア２Ｓ2を構成する第２分割コア体２Ｅ、２Ｆとを具えて構成されており、第１分割コア２Ｓ1は、ヨーク部ｓｙ1とヨーク部ｓｙ1から内方へ突出して一方の極を成す磁極突起ｇｔ1、ｇｔ1を有しており、また、第２分割コア２Ｓ2は、ヨーク部ｓｙ2とヨーク部ｓｙ2から内方へ突出して他方の極を成す磁極突起ｇｔ2、ｇｔ2を有している。

そして、第１分割コア体２Ｃと第１分割コア体２Ｄとが、ヒンジｈ１廻りに回動自在に支持され、また、第１分割コア体２Ｄと接続コア２Ａとがヒンジｈ２廻りに回動自在に支持され、また、接続コア２Ａと第２分割コア体２Ｅとがヒンジｈ３廻りに回動自在に支持されている。

また、第２分割コア体２Ｅと第２分割コア体２Ｆとが、ヒンジｈ４廻りに回動自在に支持され、また、第２分割コア体２Ｆと接続コア２Ｂとがヒンジｈ５廻りに回動自在に支持され、また、接続コア２Ｂと第１分割コア体２Ｃとがヒンジｈ６廻りに回動自在に支持されている。

上記積層鉄心２は、図１(ｂ)に示す所定の形状から、第１分割コア体２Ｃ、２Ｄと第２分割コア体２Ｅ、２Ｆとをそれぞれ回動することにより、図６(ａ)に示すように、磁極突起ｇｔ1、ｇｔ1を互いに近付け、また、磁極突起ｇｔ2、ｇｔ2を互いに近付ける形状に変形させることができる。

一方、コイル３ａは、予め銅線が巻回されて輪状の側面視コ字状の形状(図１参照)を有して成形された後、図１(ｂ)に示すように、積層鉄心２のコイル孔ｍｋ1、ｍｋ１に嵌入して磁極突起ｇｔ1、ｇｔ1廻りに配設されている。

同様に、コイル３ｂは、予め銅線が巻回されて輪状の側面視コ字状の形状(図１参照)を有して成形された後、図１(ｂ)に示すように、積層鉄心２コイル孔ｍｋ2、ｍｋ2に嵌入して磁極突起ｇｔ2、ｇｔ2廻りに配設されている。

上記積層鉄心２は、その正面図である図２(ｂ)に示すように、鉄心片が積層された後に、互いにカシメ部ｋ(上面図の図２(ａ)参照)にてかしめて接合されている。

この積層鉄心２は、図５に示すように、接続コア２Ａ、２Ｂと第１分割コア体２Ｃ、２Ｄと第２分割コア体２Ｅ、２Ｆとが、互いにそれぞれヒンジｈ１〜ｈ６廻りに回転移動自在に構成されている。

これらのヒンジｈ１〜ｈ６は、鉄心片を分解した状態の側断面図の図４に示すように、各鉄心片に、それぞれ、厚み方向の押し込み加工が行われることにより、下部に回転支軸となる凸部ｈｉ1が、上部に回転軸受けとなる凹部ｈｉ2が形成されている。

そして、上下に隣接する各鉄心片間において、一の鉄心片における上部の回転軸受けの凹部ｈｉ2に上側に隣接する他の鉄心片の回転支軸の凸部ｈｉ1が受載され、また、一の鉄心片における下部の回転支軸の凸部ｈｉ1が下側に隣接する他の鉄心片の回転軸受けの凹部ｈｉ2に受載されることにより、接続コア２Ａ、２Ｂ、第１分割コア体２Ｃ、２Ｄ、および第２分割コア体２Ｅ、２Ｆが、それぞれ互いに回動自在に支持されている。

なお、各鉄心片の下部の凸部ｈｉ1の径ｄ１を、上部の凹部ｈｉ2の径ｄ２より充分な余裕のはめ合いをもって小さく形成してもよい。この場合、各鉄心片の凸部ｈｉ1が対応する凹部ｈｉ2内にそれぞれ挿入され、各コア同士が回動するに際して、ヒンジ部における接触面積が少く摩擦抵抗が少なくなり、より円滑な回動が可能である。

ところで、図１(ｂ)、図６ (ａ)に示すように、第１分割コア体２Ｃと第１分割コア体２Ｄとは、ヒンジｈ１廻りに互いに回動し、第１分割コア体２Ｄと接続コア２Ａとは、ヒンジｈ２廻りに互いに回動することから、これらのコアを構成するコア体片は、以下のように構成されている。

図２(ａ)に示す第１分割コア体２Ｄにおける最上部の第１分割コア体第１片２ｄ1(図２(ｂ)参照)は、その上面図である図３(ｂ)に示すように、ヒンジｈ１が形成される連結板部(第１連結部)２ｄr1が設けられるとともに、ヨーク部２ｄｙ1から磁極突起ｇｔ1が突出して形成されており、さらに、コイル孔ｍｋ2を形成するコイル孔凹部２ｄｋ2が設けられている。

この第１分割コア体第１片２ｄ1に横方向に隣接する第１分割コア体２Ｃ(図２(ａ)参照)における最上部の第１分割コア体第１片２ｃ1(図２(ｂ)参照)には、その上面図である図３(ａ)に示すように、第１分割コア体第１片２ｄ1の連結板部２ｄr１が配設される空間を空けて、連結凹部２ｃo1が形成されている。

そして、第１分割コア体第１片２ｃ1には、ヨーク部２ｃｙ1から磁極突起ｇｔ1が突出して形成されるとともに、コイル孔ｍｋ1を形成するコイル孔凹部２ｃk1が設けられ、さらに、ヒンジｈ６が形成される連結板部(第１連結部)２ｃr1が設けられている。

図２(ａ)に示す接続コア２Ａにおける最上部の接続コア第１片２ａ1(図２(ｂ)参照)は、その上面図である図３(ｃ)に示すように、ヒンジｈ２が形成される連結板部(第１連結部)２ａr1が設けられている。

そのため、この接続コア第１片２ａ1に横方向に隣接する第１分割コア体２Ｄにおける最上部の分割コア体第１片２ｄ1(図２(ｂ)参照)には、図３(ｂ)に示すように、接続コア第１片２ａ1の連結板部２ａr1が配設される空間を空けて、連結凹部２ｄo1が形成されている。

そして、接続コア第１片２ａ1(図３ (ｃ)参照)における連結板部２ａr1の他端側には、第２分割コア体２Ｅにおける最上部の第２分割コア体第１片のヒンジｈ３が形成される連結板部が配設される空間を空けて、連結凹部２ａo1が形成されている。

この接続コア体第１片２ａ1には、コイル孔ｍｋ2、ｍｋ2を形成するためのコイル孔凹部２ａk2、２ａk2が設けられている。

図２(ａ)に示す第１分割コア体２Ｃにおける最上部から２番目の第１分割コア体第２片２ｃ2(図２(ｂ)参照)は、その上面図である図３(ｄ)に示すように、ヒンジｈ１が形成される連結板部(第２連結部)２ｃr2が設けられており、また、ヨーク部２ｃｙ2から磁極突起ｇｔ1が突出して形成されるとともに、コイル孔ｍｋ1を形成するためのコイル孔凹部２ｃk1が設けられている。

また、第１分割コア体第２片２ｃ2には、接続コア２Ｂにおける最上部から２番目の接続コア第２片のヒンジｈ６が設けられる連結板部が配設される空間を空けて、連結凹部２ｃo2が形成されている。

この第１分割コア体第２片２ｃ2に横方向に隣接する第１分割コア体２Ｄにおける最上部から２番目の第１分割コア体第２片２ｄ2(図２(ｂ)参照)には、その上面図である図３(ｅ)に示すように、第１分割コア体第２片２ｃ2の連結板部２ｃr2が配設される空間を空けて、連結凹部２ｄo2が形成されている。

また、第１分割コア体第２片２ｄ2(図３ (ｅ)参照)には、ヒンジｈ２が形成される連結板部(第２連結部)２ｄr2が設けられるとともに、ヨーク部２ｄｙ2から磁極突起ｇｔ1が突出して形成されており、さらに、コイル孔ｍｋ2を形成するためのコイル孔凹部２ｄｋ2が設けられている。

図２(ａ)に示す接続コア２Ａにおける最上部から２番目の接続コア第２片２ａ2(図２(ｂ)参照)は、その上面図である図３(ｆ)に示すように、横方向に隣接する第１分割コア体２Ｄにおける最上部から２番目の第１分割コア体第２片２ｄ2(図３(ｅ)参照)のヒンジｈ２が設けられる連結板部２ｄr2が配設される空間を空けて、連結凹部２ａo2が形成されている。

そして、接続コア第２片２ａ2は、図３(ｆ)に示すように、ヒンジｈ３が設けられる連結板部(第２連結部)２ａr2が形成されるとともに、コイル孔ｍｋ2、ｍｋ2を形成するためのコイル孔凹部２ａk2、２ａk2が設けられている。

以上、第１分割コア体２Ｃ、２Ｄと接続コア２Ａとにおける最上部の第１分割コア体第１片２ｃ1、２ｄ1および接続コア第１片２ａ1と最上部から２番目の第１分割コア体第２片２ｃ2、２ｄ2および接続コア第２片２ａ2について説明したが、最上部から３番目のコア片は、最上部の第１分割コア体第１片２ｃ1、２ｄ1および接続コア第１片２ａ1と同様な形状を有しており、また、最上部から４番目のコア片は、最上部から２番目の第１分割コア体第２片２ｃ2、２ｄ2および接続コア第２片２ａ2と同様な形状を有しており、さらに、下方のコア体は、順次、交互に最上部のコア片と同様な形状と、最上部から２番目のコア片と同様な形状とを有して構成されている(図２(ｂ参照))。

一方、第２分割コア体２Ｅ、２Ｆと接続コア２Ｂの構成は、上述した第１分割コア体２Ｃ、２Ｄと接続コア２Ａの構成と同様であるから、詳細な説明は省略する。

また、接続コア２Ａ、２Ｂ、第１分割コア体２Ｃ、２Ｄ、および第２分割コア体２Ｅ、２Ｆとにおけるそれぞれのコア片には、カシメ部ｋが、半抜き加工して平カシメまたはＶカシメを行うように形成されている。

平カシメを行う場合には、カシメの強度を確保するため、平カシメの幅(厚み方向)は厚さの１／２程度しかとることができないが、Ｖカシメを行う場合には、くさび状のパンチを使用して、その長さ方向に断面ｖ字状になるように半抜き加工して形成されている。

このＶカシメ部は、端部で支持されるため、平カシメより大きなカシメ幅をとることができ、大きなカシメ強度を得ることができる。例えば、板厚と同じカシメ幅を確保することが可能である。

次に、上述した構成の固定子１の製造方法について説明する。

まず、金型内において、図２に示すように、接続コア２Ａの接続コア片２ａ1、２ａ2、２ａ1、２ａ2、…と、接続コア２Ｂの接続コア片２ｂ1、２ｂ2、２ｂ1、２ｂ2、…と、第１分割コア体２Ｃの分割コア体片２ｃ1、２ｃ2、２ｃ1、２ｃ2、…と、第１分割コア体２Ｄの分割コア体片２ｄ1、２ｄ2、２ｄ1、２ｄ2、…と、第２分割コア体２Ｅの分割コア体片２ｅ1、２ｅ2、２ｅ1、２ｅ2、…と、第２分割コア体２Ｆの分割コア体片２ｆ1、２ｆ2、２ｆ1、２ｆ2、…とを、ヒンジｈ１〜ｈ６部および各カシメ部ｋが上下方向に揃う(図４参照)ように、積層する。

次いで、積層したこれらのコア片を、それぞれのカシメ部ｋをカシメることにより互いに積層方向に接合することにより、金型内で一体化して、積層鉄心２を製造する。

続いて、積層鉄心２を、その上面図である図５(ａ)に示す状態から、接続コア２Ａ、２Ｂ、第１分割コア体２Ｃ、２Ｄ、および、第２分割コア体２Ｅ、２Ｆを、それぞれヒンジｈ１〜ｈ６廻りに回動して、上面図である図５(ｂ)に示すように、磁極突起ｇｔ1、ｇｔ1を互いに近付け、また、磁極突起ｇｔ2、ｇｔ2を互いに近付ける。

そして、予め、銅線が巻回され、輪状であるとともにその上部３ａ1とその下部３ａ2とが外方に屈曲された形状に成形されたコイル３ａ(図１参照)と、同様に、銅線が巻回され、輪状であるとともにその上部３ｂ1とその下部３ｂ2とが外方に屈曲された形状に成形されたコイル３ｂ(図１参照)とを、挿入して、一部断面を含む上面図である図６(ａ)に示すように、コイル３ａをコイル孔ｍｋ1、ｍｋ１へ嵌入し、また、コイル３ｂをコイル孔ｍｋ2、ｍｋ2へ嵌入する。

ここで、図５(ａ)に示す状態においては、第１分割コア体２Ｃと第１分割コア体２Ｄとにおけるヒンジｈ１、ｈ６、ｈ２は、ｈ１を頂点とする三角形を形成しているため、ヒンジｈ６、ｈ２間距離は狭くなっており、同様に、第２分割コア体２Ｅと第２分割コア体２Ｆとにおけるヒンジｈ４、ｈ３、ｈ５は、ｈ４を頂点とする三角形を形成しているため、ヒンジｈ３、ｈ５間距離は狭くなっているので、接続コア２Ａと接続コア２Ｂとは近付いた状態に在る。

そして、図５(ｂ)に示す状態においては、ヒンジｈ６、ｈ１、ｈ２は、一直線状になるため、ヒンジｈ６、ｈ２間距離は最も長くなり、同様に、ヒンジｈ３、ｈ４、ｈ５は、一直線状になるため、ヒンジｈ３、ｈ５間距離は最も長くなり、接続コア２Ａと接続コア２Ｂとが最も離間した状態になる。

この際、同時に、磁極突起ｇｔ1、ｇｔ1が互いに近付くとともに磁極突起ｇｔ2、ｇｔ2が互いに近付くので、積層鉄心２内の空間が大きく開き、コイル３ａとコイル３ｂとを積層鉄心２内にそれぞれ容易に挿入でき、コイル孔ｍｋ1、ｍｋ１およびコイル孔ｍｋ2、ｍｋ2へ円滑に嵌入することができる。

続いて、第１分割コア体２Ｃ、２Ｄ、第２分割コア体２Ｅ、２Ｆ等を、それぞれヒンジｈ１〜ｈ６廻りに回動することにより、一部断面を含む上面図である図６(ｂ)に示すように、所定の形状に復帰させて、コイル３ａを第１分割コアの磁極突起ｇｔ1、ｇｔ1廻りに設置し、また、コイル３ｂを第２分割コアの磁極突起ｇｔ2、ｇｔ2廻りに設置して、固定子１を製造する。

上記構成によれば、積層鉄心２を分割構造にしたため、積層鉄心２をコイル３ａ、３ｂを積層鉄心内に押し込み成形するための形状にする必要がない。

そのため、積層鉄心の外形形状を小さくすることが可能であり、積層鉄心の原材料である電磁鋼板の量を削減できる。

また、積層鉄心２は、磁極突起ｇｔ1、ｇｔ1を互いに近付け、また、磁極突起ｇｔ2、ｇｔ2を互いに近付けて、コイル３ａ、３ｂを配置する充分な空き空間を形成した状態で、コイル３ａ、３ｂを嵌入して設置するため、コイル３ａ、３ｂを、予め最終形状に成形して、そのまま設置することができる。

そのため、コイル３ａ、３ｂを成形するに際して大きな形状にする必要がなく、銅線の使用量を削減できる。

また、コイル３ａ、３ｂを積層鉄心２に配設するための治具が必要なく、容易にコイル３ａ、３ｂを積層鉄心に配設できる。

そのため、モーターの組立工数を削減でき、モーター製造のリードタイムを短縮できる。

従って、モーターの小型化、軽量化を図れるとともに、製造コストの削減を実現できる。

なお、上述の実施例においては、第１分割コア２Ｓ1における第１分割コア体２Ｃ、２Ｄを２つで構成し、また、第２分割コア２Ｓ2における第２分割コア体２Ｅ、２Ｆを２つで構成する場合を例示したが、第１分割コア体および第２分割コア体の数は、複数であれば２つに限定されることはなく、適宜、選択可能である。

本発明の活用例として、ユニバーサルモータ等、各種モーターの積層鉄心および固定子の製造に本発明を有効活用できる。

(ａ)および(ｂ)は、本発明に関わる実施例の固定子を示す正面図、および(ａ)図のＢ−Ｂ線断面図。 (ａ)および(ｂ)は、実施例の積層鉄心を示す上面図および正面図。 (ａ)、(ｂ)、(ｄ)、(ｅ)は実施例の分割コア体片を示す上面図、(ｃ)および(ｆ)は実施例の接続コア片を示す上面図。 実施例の接続コアおよび分割コアのヒンジ近傍部を分解した状態を示す側断面図。 (ａ)および(ｂ)は、実施例の積層鉄心を示す上面図、および実施例の積層鉄心の分割コアを回動した状態を示す上面図。 (ａ)および(ｂ)は、実施例の積層鉄心の分割コアを回動してコイルを嵌入した状態を示す一部断面を含む上面図、および(ａ)図の状態から分割コアを所定位置に復帰させた状態を示す一部断面を含む上面図。 (ａ)および(ｂ)は、従来の固定子を示す正面図、および(ａ)図のＡ−Ａ線断面図。 特許文献１のステータおよびロータをブラケットに圧入した状態を示す断面図。

符号の説明

１…固定子、
２…積層鉄心、
２Ａ、２Ｂ…接続コア、
２ａ1、２ｂ1…接続コア第１片、
２ａr1、…接続コア第１片の連結板部(第１連結部)、
２ａ2、２ｂ2…接続コア第２片、
２ａr2…接続コア第２片の連結板部(第２連結部)、
２Ｃ、２Ｄ…(端部の)第１分割コア体、
２ｃ1、２ｄ1…第１分割コア体第１片、
２ｃr1、２ｄr1…第１分割コア体第１片の連結板部(第１連結部)、
２ｃ2、２ｄ2…第１分割コア体第２片、
２ｃr2、２ｄr2…第１分割コア体第２片の連結板部(第２連結部)、
２Ｅ、２Ｆ…(端部の)第２分割コア体、
２Ｓ1…第１分割コア、
２Ｓ2…第２分割コア、
３ａ…コイル(第１コイル)、
３ｂ…コイル(第２コイル)、
ｇｔ1…第１分割コアの磁極突起、
ｇｔ2…第２分割コアの磁極突起、
ｈｉ1…凸部、
ｈｉ2…凹部、
Ｒ…ロータ(回転子)、
ｓｙ1…第１分割コアのヨーク部、
ｓｙ2…第２分割コアのヨーク部。

Claims (4)

1. 一対の極が相対向して配置される固定子と該固定子内で回転する回転子とを具備する電動機における固定子の積層鉄心であって、
   ヨーク部と該ヨーク部から内方へ突出して一方の極を成す２つの磁極突起とを有し、かつ、該２つの磁極突起を互いに近付ける態様で回動自在に接続される複数の第１分割コア体を具える第１分割コアと、
   ヨーク部と該ヨーク部から内方へ突出して他方の極を成す２つの磁極突起とを有し、かつ、該２つの磁極突起を互いに近付ける態様で回動自在に接続される複数の第２分割コア体を具える第２分割コアと、
   相対向して配置され、前記第１分割コアの端部の第１分割コア体と該端部の第１分割コア体に対向する前記第２分割コアの端部の第２分割コア体とを回動自在に接続する一対の接続コアと
   を備えることを特徴とする積層鉄心。
2. 前記第１分割コアにおける第１分割コア体は、左右交互の側部に第１連結部と第２連結部とがそれぞれ設けられ、上下方向に隣合って積層される第１分割コア体第１片と第１分割コア体第２片とを具えるとともに、前記第１連結部と第２連結部とを介して前記一方の２つの磁極突起を互いに近付ける態様で回動自在に接続され、
   前記第２分割コアにおける第２分割コア体は、左右交互の側部に第１連結部と第２連結部とがそれぞれ設けられ、上下方向に隣合って積層される第２分割コア体第１片と第２分割コア体第２片とを具えるとともに、該第１連結部と第２連結部とを介して前記他方の２つの磁極突起を互いに近付ける態様で回動自在に接続され、
   前記接続コアは、左右交互の側部に第１連結部と第２連結部とがそれぞれ設けられ、上下方向に隣合って積層される接続コア第１片と接続コア第２片とを具え、
   前記第１分割コアは、端部の前記第１分割コア体の第１連結部または第２連結部と前記接続コアの第１連結部とを介して、前記接続コアと回動自在に接続され、
   前記第２分割コアは、端部の前記第２分割コア体の第１連結部または第２連結部と前記接続コアの第２連結部とを介して、前記接続コアと回動自在に接続される
   ことを特徴とする請求項１に記載の積層鉄心。
3. 前記第１分割コアにおける第１分割コア体の第１連結部と第２連結部は、一方面に凸部を、他方面に該凸部を受載する凹部を形成し、
   前記第２分割コアにおける第２分割コア体の第１連結部と第２連結部は、一方面に凸部を、他方面に該凸部を受載する凹部を形成し、
   前記接続コアの第１連結部は、一方面に前記第１分割コア体の第１連結部または第２連結部の凹部に受載される凸部を、他方面に前記第１分割コア体の第１連結部または第２連結部の凸部を受載する凹部を形成し、
   前記接続コアの第２連結部は、一方面に前記第２分割コア体の第１連結部または第２連結部の凹部に受載される凸部を、他方面に前記第２分割コア体の第１連結部または第２連結部の凸部を受載する凹部を形成し、
   前記第１分割コアにおける複数の第１分割コア体を前記第１連結部と第２連結部とを介して前記一方の２つの磁極突起を互いに近付ける態様で回動自在に接続し、かつ、前記第２分割コアにおける複数の第２分割コア体を前記第１連結部と第２連結部とを介して前記他方の２つの磁極突起を互いに近付ける態様で回動自在に接続する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の積層鉄心。
4. 一対の極が相対向して配置される固定子と該固定子内で回転する回転子とを具備する電動機の固定子の製造方法であって、
   ヨーク部と該ヨーク部から内方へ突出する一方の極を成す２つの磁極突起とを有した第１分割コアを構成する複数の第１分割コア体を、該２つの磁極突起を互いに近付ける態様で回動自在に接続し、また、ヨーク部と該ヨーク部から内方へ突出する他方の極を成す２つの磁極突起とを有した第２分割コアを構成する複数の第２分割コア体を、該２つの磁極突起を互いに近付ける態様で回動自在に接続し、また、前記第１分割コアの端部の第１分割コア体と該端部の第１分割コア体に対向する前記第２分割コアの端部の第２分割コア体とを一対の相対向する接続コアによりそれぞれ回動自在に接続した積層鉄心を用い、
   前記第１分割コアの複数の第１分割コア体を回動して前記２つの磁極突起を互いに近付け、予め成形された輪状の第１コイルを前記第１分割コアの磁極突起廻りに嵌入するとともに、前記第２分割コアの複数の第２分割コア体を回動して前記２つの磁極突起を互いに近付け、予め成形された輪状の第２コイルを前記第２分割コアの磁極突起廻りに嵌入する工程と、
   前記第１分割コアの複数の第１分割コア体を所定の形状へ復帰させて、前記第１コイルを前記第１分割コアの磁極突起廻りに設置するとともに、前記第２分割コアの複数の第２分割コア体を所定の形状へ復帰させて、前記第２コイルを前記第２分割コアの磁極突起廻りに設置する工程と
   を含むことを特徴とする固定子の製造方法。

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