JP2006050743A - Core member for motor, motor, and manufacturing method for armature - Google Patents

Core member for motor, motor, and manufacturing method for armature Download PDF

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義雄 藤居
Susumu Terada
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing technique for the armatures of inner-rotor motors wherein conductors can be easily wound and manufacturing processes are not complicated. <P>SOLUTION: An armature for inner-rotor motors includes: a core member 30 having multiple core elements 31; and multiple coils 35 formed by winding a conductor on each core element 31. The multiple core elements 31 are radially protruded from a virtual circumference established along the outer circumferential surface of a field magnet. The multiple core elements 31 are physically separated on the virtual circumference through a fixing plate 32. They are also magnetically substantially separated and fixed on one another. For this reason, conductors can be easily wound on the core elements 31 from outside as with the armature of an outer-rotor motor without complicating the manufacturing process for the core member 30. As a result, manufacturing processes for inner-rotor motors can be simplified. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、インナーロータ型のモータに関し、特に、電機子のコア部材に関する。   The present invention relates to an inner rotor type motor, and more particularly to an armature core member.

従来、インナーロータ型のモータのコア部材では、円筒形のコアバックの内周に内側に向かって突出する複数のティースが設けられ、これらのティースに導線が巻回される。巻線は、コア部材の中心側の開口から手作業により、あるいは、ティース間の狭い溝状のスロットに巻線機のニードルを挿入することにより行われる。さらに、専用のインサータを用いて、予め別途コイル状に巻かれた導線にティースを挿入する手法が採用される場合もある。   Conventionally, a core member of an inner rotor type motor is provided with a plurality of teeth projecting inwardly on the inner periphery of a cylindrical core back, and a conductive wire is wound around these teeth. The winding is performed manually from an opening on the center side of the core member or by inserting a needle of a winding machine into a narrow groove-like slot between the teeth. Furthermore, there is a case where a technique is employed in which a tooth is inserted into a conducting wire separately wound in advance using a dedicated inserter.

しかしながら、インナーロータ型のモータでは、ティース間のスロットが中心軸に沿う狭い空間に向かって開口するため、手作業で巻線を行うには熟練を要し、巻線機を使用する場合もニードルを移動する空間を確保するために巻線量が制限されてしまう。インサータを用いる場合は、コイルの形状を変形させながらティースを挿入するため、占積率を十分に大きくすることができず、また、エンドコイル部分にコアからはみ出す余計な部分がある程度必要となってしまう。   However, in the inner rotor type motor, since the slot between the teeth opens toward a narrow space along the central axis, skill is required to perform winding manually, and the needle is used even when using a winding machine. The winding amount is limited in order to secure a space for moving the wire. When using an inserter, the teeth are inserted while deforming the shape of the coil, so that the space factor cannot be increased sufficiently, and the end coil part requires some extra portion protruding from the core. End up.

以上の問題を解決するために、例えば、特許文献1では分離されたティースを内側からリング状の支持部材で一時的に支持し、この状態でアウターロータ型のモータの電機子の場合と同様に効率よく巻線を行い、その後、コアバック(ヨーク部)をティースの外側に嵌め込んで一体化した上で内側の支持部材を外すことにより、インナーロータ側の電機子が製造される。
特開平2−7851号公報
In order to solve the above problems, for example, in Patent Document 1, the separated teeth are temporarily supported from the inside by a ring-shaped support member, and in this state, as in the case of the armature of the outer rotor type motor The armature on the inner rotor side is manufactured by performing winding efficiently, and then, after the core back (yoke part) is fitted and integrated on the outside of the teeth, the inner support member is removed.
Japanese Patent Laid-Open No. 2-7851

ところで、特許文献1に記載の電機子の製造方法は、容易にコイルを形成することができるという点で優れているが、内側の支持部材の取り付け、外側のコアバックの取り付け、および、支持部材の取り外しの作業が必要であるため、作業工程が煩雑になってしまう。なお、従来のインナーロータ型の電機子では、1つのティースに巻回した導線をコアバックに沿って隣接するティースへと導く際に導線を引っかける突起部をコアバックの上面に設けるために、突起部を有する大型のインシュレータを用いることも必要になる。   By the way, although the manufacturing method of the armature described in Patent Document 1 is excellent in that the coil can be easily formed, the mounting of the inner supporting member, the mounting of the outer core back, and the supporting member Since the removal work is necessary, the work process becomes complicated. In addition, in the conventional inner rotor type armature, in order to provide a protrusion on the upper surface of the core back to hook the conductive wire wound around one tooth to the adjacent tooth along the core back, It is also necessary to use a large insulator having a portion.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、インナーロータ型のモータに関して、容易に導線を巻回することができるとともに製造工程が煩雑とならない電機子の製造技術を提供することを主たる目的としている。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is a main object of the present invention to provide an armature manufacturing technique that can easily wind a conducting wire and does not complicate the manufacturing process for an inner rotor type motor. Yes.

請求項1に記載の発明は、インナーロータ型のモータ用のコア部材であって、所定の円周上から放射状に突出する複数のコア要素と、前記所定の円周上において前記複数のコア要素を磁気的にほぼ分離しつつ前記複数のコア要素を互いに固定する固定部とを備える。   The invention according to claim 1 is a core member for an inner rotor type motor, wherein the plurality of core elements project radially from a predetermined circumference, and the plurality of core elements on the predetermined circumference. And a fixing portion for fixing the plurality of core elements to each other while magnetically separating them.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のコア部材であって、前記固定部が、前記所定の円周に沿うリング状の非磁性体である。   Invention of Claim 2 is a core member of Claim 1, Comprising: The said fixing | fixed part is a ring-shaped nonmagnetic body in alignment with the said predetermined periphery.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のコア部材であって、前記固定部が、前記複数のコア要素の上面を互いに固定する上側プレートと、前記複数のコア要素の下面を互いに固定する下側プレートとを備える。   Invention of Claim 3 is a core member of Claim 1 or 2, Comprising: The said fixing | fixed part fixes the upper surface of these core elements mutually, and the lower surface of these core elements And a lower plate for fixing the two to each other.

請求項4に記載の発明は、インナーロータ型のモータであって、請求項1ないし3のいずれかに記載のコア部材の前記複数のコア要素に導線を巻回した電機子と、前記電機子が取り付けられるステータ部材と、前記コア部材の中央に挿入される界磁用磁石と、前記界磁用磁石が取り付けられ、前記電機子と前記界磁用磁石との間の磁気的作用により前記ステータ部材に対して回転するロータ部材とを備える。   The invention according to claim 4 is an inner rotor type motor, wherein an armature in which conducting wires are wound around the core elements of the core member according to any one of claims 1 to 3, and the armature A stator member to which the armature is attached, a field magnet inserted in the center of the core member, and the field magnet is attached, and the stator is operated by a magnetic action between the armature and the field magnet. And a rotor member that rotates relative to the member.

請求項5に記載の発明は、インナーロータ型のモータ用の電機子の製造方法であって、所定の円周上から放射状に突出する複数のコア要素と、前記所定の円周上において前記複数のコア要素を磁気的にほぼ分離しつつ前記複数のコア要素を互いに固定する固定部とを備えるコア部材を準備する工程と、前記複数のコア要素に導線を巻回する工程とを備える。   The invention according to claim 5 is a method for manufacturing an armature for an inner rotor type motor, wherein a plurality of core elements project radially from a predetermined circumference, and the plurality of core elements on the predetermined circumference. And a step of preparing a core member including a fixing portion that fixes the plurality of core elements to each other while substantially separating the core elements magnetically, and a step of winding a conductive wire around the plurality of core elements.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の電機子の製造方法であって、前記固定部が、前記所定の円周に沿うリング状の非磁性体である。   A sixth aspect of the present invention is the armature manufacturing method according to the fifth aspect, wherein the fixing portion is a ring-shaped nonmagnetic material along the predetermined circumference.

請求項7に記載の発明は、請求項5に記載の電機子の製造方法であって、前記固定部が、前記複数のコア要素と同じ材料にて形成され、前記所定の円周に沿うリング状の磁性体であり、前記コア部材を準備する工程が、板状のコア材料を金型で打ち抜いて磁性体が積層された前記複数のコア要素を形成する工程と、前記コア材料を他の金型で打ち抜いて前記固定部を形成すると共に、前記複数のコア要素を前記固定部に固定する工程とを備える。   The invention according to claim 7 is the method for manufacturing the armature according to claim 5, wherein the fixing portion is formed of the same material as the plurality of core elements, and the ring extends along the predetermined circumference. A step of preparing the core member includes punching a plate-shaped core material with a mold to form the plurality of core elements on which the magnetic body is laminated; Punching with a mold to form the fixing portion, and fixing the plurality of core elements to the fixing portion.

本発明では、コア部材の製造工程を煩雑とすることなく、コア要素に容易に導線を巻回することができる。請求項2および6の発明では、コア部材の磁力特性を向上することができる。請求項3の発明では、複数のコア要素を容易に固定することができる。   In the present invention, the conducting wire can be easily wound around the core element without complicating the manufacturing process of the core member. In the inventions of claims 2 and 6, the magnetic properties of the core member can be improved. In the invention of claim 3, a plurality of core elements can be easily fixed.

請求項4の発明では、モータの製造工程を簡素化することができる。請求項7の発明では、コア部材の形成工程を簡素化することができる。   In the invention of claim 4, the manufacturing process of the motor can be simplified. In the invention of claim 7, the core member forming process can be simplified.

図1は本発明の第1の実施の形態に係るインナーロータ型のモータ1を示す縦断面図である。モータ1は図1中において上側が小さく開口し、下側が大きく開口する円筒状のハウジング11と、下側の開口の中央部以外を塞ぐカバー板12とに覆われ、ハウジング11の上側の開口およびカバー板12の開口にはそれぞれボール軸受131,132が取り付けられ、ボール軸受131,132により、シャフト21が回転可能に支持される。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an inner rotor type motor 1 according to a first embodiment of the present invention. The motor 1 is covered with a cylindrical housing 11 having a small opening on the upper side and a large opening on the lower side in FIG. 1 and a cover plate 12 that closes other than the central portion of the lower opening. Ball bearings 131 and 132 are attached to the openings of the cover plate 12, and the shaft 21 is rotatably supported by the ball bearings 131 and 132.

シャフト21にはハウジング11内において円筒状のロータヨーク22が取り付けられ、ロータヨーク22の外周面に多極着磁された界磁用磁石23が固定される。一方、ハウジング11の内周面には電機子3が取り付けられ、電機子3はハウジング11の内周面からシャフト21(および界磁用磁石23)に向かって伸びる複数のコア要素(いわゆる、ティース)31、および、複数のコア要素31のそれぞれに導線を巻回することにより設けられた複数のコイル35を備える。コイル35は、コア要素31の外周に沿って上下方向に向かって導線が巻かれて形成される。その他、電機子3の構造の詳細については後述する。   A cylindrical rotor yoke 22 is attached to the shaft 21 in the housing 11, and a field magnet 23 magnetized in multiple poles is fixed to the outer peripheral surface of the rotor yoke 22. On the other hand, the armature 3 is attached to the inner peripheral surface of the housing 11, and the armature 3 has a plurality of core elements (so-called teeth) extending from the inner peripheral surface of the housing 11 toward the shaft 21 (and the field magnet 23). ) 31 and a plurality of coils 35 provided by winding a conducting wire around each of the plurality of core elements 31. The coil 35 is formed by winding a conductive wire in the vertical direction along the outer periphery of the core element 31. The details of the structure of the armature 3 will be described later.

電機子3のカバー板12側にはハウジング11の内周面にインシュレータ51が固定され、界磁用磁石23および電機子3とカバー板12との間に位置するように回路基板52がインシュレータ51に取り付けられる。電機子3と回路基板52とはインシュレータ51に取り付けられた渡り線を介して電気的に接続される。また、インシュレータ51は回路基板52の取付位置を決定する役割も果たす。回路基板52上の界磁用磁石23の真下には、電機子3に与えられる駆動電流を制御する駆動回路やホールセンサ521が取り付けられ、ホールセンサ521にて界磁用磁石23の回転方向および回転位置が検出されて電機子3への駆動電流が制御される。すなわち、モータ1はいわゆるブラシレスモータとなっている。   An insulator 51 is fixed to the inner peripheral surface of the housing 11 on the cover plate 12 side of the armature 3, and the circuit board 52 is positioned between the field magnet 23 and the armature 3 and the cover plate 12. Attached to. The armature 3 and the circuit board 52 are electrically connected through a jumper attached to the insulator 51. The insulator 51 also serves to determine the mounting position of the circuit board 52. A drive circuit for controlling the drive current applied to the armature 3 and a hall sensor 521 are attached immediately below the field magnet 23 on the circuit board 52. The hall sensor 521 rotates the field magnet 23 in the direction of rotation. The rotational position is detected and the drive current to the armature 3 is controlled. That is, the motor 1 is a so-called brushless motor.

モータ1では、回路基板52を介して電機子3に供給される駆動電流が制御され、電機子3(すなわち、後述のコア部材30)の中央にロータヨーク22と共に挿入される界磁用磁石23と電機子3との間の磁気的作用によって回転力が発生し、ロータヨーク22がシャフト21と共にハウジング11に対して回転する。   In the motor 1, the drive current supplied to the armature 3 via the circuit board 52 is controlled, and the field magnet 23 inserted together with the rotor yoke 22 in the center of the armature 3 (that is, a core member 30 described later) A rotational force is generated by the magnetic action between the armature 3 and the rotor yoke 22 rotates with respect to the housing 11 together with the shaft 21.

図2は電機子3のコア部材30を示す平面図である。コア部材30は、図3に示す複数のコア要素31を図4に示す固定プレート32で固定した構造をしている。図3に示すように複数のコア要素31は、界磁用磁石23(図1参照)の外周面に沿って設定される仮想的な円周(以下、「仮想円」と呼ぶ。)30a上から放射状に突出する。各コア要素31は磁性体である珪素鋼板を積層した構造となっており、外周側が周方向に沿って突出し、平面図では略T字状となる。   FIG. 2 is a plan view showing the core member 30 of the armature 3. The core member 30 has a structure in which a plurality of core elements 31 shown in FIG. 3 are fixed by a fixing plate 32 shown in FIG. As shown in FIG. 3, the plurality of core elements 31 are on a virtual circumference (hereinafter referred to as “virtual circle”) 30a set along the outer peripheral surface of the field magnet 23 (see FIG. 1). Projecting radially from. Each core element 31 has a structure in which silicon steel plates, which are magnetic materials, are laminated, and the outer peripheral side protrudes along the circumferential direction, and is substantially T-shaped in a plan view.

リング状の固定プレート32は、コア要素31と同じ材料である珪素鋼板にて形成され、図4に示すように仮想円30aに沿うリング部321、および、リング部321から放射状に外側に突出する複数の突出部322を有する。複数の突出部322は図2に示すように複数のコア要素31にそれぞれ対応する。   The ring-shaped fixing plate 32 is formed of a silicon steel plate that is the same material as the core element 31, and protrudes radially outward from the ring portion 321 along the virtual circle 30a and the ring portion 321 as shown in FIG. A plurality of protrusions 322 are provided. The plurality of protrusions 322 respectively correspond to the plurality of core elements 31 as shown in FIG.

図5は1つのコア要素31およびその近傍における固定プレート32を示す斜視図である。板状の磁性体が積層されたコア要素31の上面、下面およびその中間にはそれぞれ固定プレート32が取り付けられる。コア要素31および3つの固定プレート32の突出部322には、ダボ33が挿入される穴が形成されており、ダボ33と上下の突出部322とがカシメにより締結されることにより、複数のコア要素31が、3つの固定プレート32を介して、仮想円30a上において物理的に分離され、磁気的にもほぼ分離されつつ互いに固定される。なお、複数のコア要素31を互いに固定する固定プレート32は磁性体ではあるが、各コア要素31に対して3ヶ所で接触しているのみであるため、コア部材30の磁気的特性は大きく変化することはなく、複数のコア要素31は磁気的にほぼ分離しているといえる。   FIG. 5 is a perspective view showing one core element 31 and the fixing plate 32 in the vicinity thereof. Fixed plates 32 are attached to the upper surface, the lower surface, and the middle of the core element 31 on which the plate-like magnetic bodies are laminated. The core element 31 and the protrusions 322 of the three fixed plates 32 are formed with holes into which the dowels 33 are inserted, and the dowels 33 and the upper and lower protrusions 322 are fastened by caulking to thereby form a plurality of cores. The elements 31 are physically separated on the virtual circle 30a via the three fixed plates 32, and are fixed to each other while being substantially separated magnetically. Although the fixing plate 32 that fixes the plurality of core elements 31 to each other is a magnetic body, the magnetic characteristics of the core member 30 vary greatly because they are only in contact with each core element 31 at three locations. It can be said that the plurality of core elements 31 are substantially magnetically separated.

図6は、電機子3の製造工程の流れを示す図である。電機子3が製造される際には、まず、固定プレート32用の金型により珪素鋼板(後述するように、この材料を用いてコア要素31も形成されることから、以下、「コア材料」という。)が打ち抜かれ、固定プレート32が形成されて金型の下方に設けられた可動式の積層部に保持される(ステップS11)。固定プレート32は、コア部材30が形成された際に、複数のコア要素31の下面を互いに固定する下側プレートの役割を果たす。   FIG. 6 is a diagram showing the flow of the manufacturing process of the armature 3. When the armature 3 is manufactured, first, a silicon steel plate (as will be described later, the core element 31 is also formed using this material. And the fixed plate 32 is formed and held in a movable laminate portion provided below the mold (step S11). The fixing plate 32 serves as a lower plate that fixes the lower surfaces of the plurality of core elements 31 to each other when the core member 30 is formed.

図7は、板状のコア材料から打ち抜かれた直後の固定プレート32を示す平面図である。図7に示すように、固定プレート32のリング部321の内側には中央部323が設けられ、各突出部322と中央部323とは細い接続部3231により接続される。後述するように、中央部323は、コア部材30の形成過程において除去される。   FIG. 7 is a plan view showing the fixed plate 32 immediately after being punched from the plate-shaped core material. As shown in FIG. 7, a central portion 323 is provided inside the ring portion 321 of the fixed plate 32, and each protruding portion 322 and the central portion 323 are connected by a thin connection portion 3231. As will be described later, the central portion 323 is removed in the process of forming the core member 30.

続いて、固定プレート32を保持した積層部がコア要素31用の金型の下方へと移動し、コア要素31用の金型によりコア材料が打ち抜かれ、図8に示す部材(以下、「コア要素プレート」という。)310が形成される。コア要素プレート310は、図3に示すコア要素31の前段階の部材である。積層部では、所定の個数だけ形成されたコア要素プレート310が、位置決めされて固定プレート32上に順次積層される(ステップS12)。   Subsequently, the laminated portion holding the fixing plate 32 moves downward of the mold for the core element 31, and the core material is punched out by the mold for the core element 31, and the members shown in FIG. Element plate ") 310 is formed. The core element plate 310 is a member in the previous stage of the core element 31 shown in FIG. In the stacking unit, a predetermined number of core element plates 310 are positioned and sequentially stacked on the fixed plate 32 (step S12).

図8に示すように、コア要素プレート310は、図7に示す固定プレート32の中央部と同一の形状を有する中央部323、および、接続部3231を介して中央部323に接続される複数のコア要素片311を備える。コア要素片311は、仮想円30a上から放射状に突出し、積層部にて積層されることにより各コア要素31(図2参照)を形成する。図7および図8に示すように、固定プレート32の各突出部322、および、コア要素プレート310の各コア要素片311には、固定プレート32およびコア要素プレート310が金型によりコア材料から打ち抜かれる前に、ダボ33(図5参照)が挿入される穴330が予め形成されており、積層部では、固定プレート32および所定の個数のコア要素プレート310を積層する際に、これらの穴330が重なるように適宜位置決めが行われる。   As shown in FIG. 8, the core element plate 310 includes a central portion 323 having the same shape as the central portion of the fixed plate 32 shown in FIG. 7, and a plurality of portions connected to the central portion 323 via the connection portions 3231. A core element piece 311 is provided. The core element pieces 311 project radially from the imaginary circle 30a and are laminated at the laminated portion to form the core elements 31 (see FIG. 2). As shown in FIGS. 7 and 8, each protrusion 322 of the fixing plate 32 and each core element piece 311 of the core element plate 310 are formed by punching the fixing plate 32 and the core element plate 310 out of the core material by a mold. Before the dowels 33 (see FIG. 5) are inserted, holes 330 into which the dowels 33 (see FIG. 5) are inserted are formed in advance, and when the fixing plate 32 and a predetermined number of core element plates 310 are stacked, these holes 330 are formed. Positioning is performed appropriately so that the two overlap.

所定の個数のコア要素プレート310が積層されると、積層部が固定プレート32用の金型の下方へと移動し、コア材料が金型により打ち抜かれて固定プレート32が形成される(ステップS13)。固定プレート32は、積層部に積層されたコア要素プレート310上に位置決めされて保持され、複数のコア要素31の中間部分を互いに固定する中間プレートの役割を果たす。   When a predetermined number of core element plates 310 are stacked, the stacked portion moves downward of the mold for the fixed plate 32, and the core material is punched by the mold to form the fixed plate 32 (step S13). ). The fixing plate 32 is positioned and held on the core element plate 310 stacked in the stacked portion, and serves as an intermediate plate that fixes the intermediate portions of the plurality of core elements 31 to each other.

続いて、積層部が再びコア要素31用の金型の下方へと移動し、ステップS12と同様に、所定の個数のコア要素プレート310がコア材料から打ち抜かれて形成され、中間プレートとなる固定プレート32上に位置決めされて順次積層される(ステップS14)。所定の個数のコア要素プレート310が積層されると、積層部が再び固定プレート32用の金型の下方へと移動し、コア材料が金型により打ち抜かれて固定プレート32が形成される(ステップS15)。形成された固定プレート32は、ステップS14において積層されたコア要素プレート310上に位置決めされて積層され、複数のコア要素31の上面を互いに固定する上側プレートの役割を果たす。   Subsequently, the stacking portion moves again below the mold for the core element 31 and, like step S12, a predetermined number of core element plates 310 are formed by punching from the core material, and are fixed as intermediate plates. Positioned on the plate 32 and sequentially stacked (step S14). When a predetermined number of core element plates 310 are stacked, the stacked portion moves again below the mold for the fixed plate 32, and the core material is punched by the mold to form the fixed plate 32 (step). S15). The formed fixing plate 32 is positioned and stacked on the core element plates 310 stacked in step S14, and serves as an upper plate that fixes the upper surfaces of the plurality of core elements 31 to each other.

上側プレートとなる固定プレート32が積層部に積層されると、固定プレート32の各突出部322、および、コア要素プレート310の各コア要素片311に形成されている穴330(図7および図8参照)にダボ33(図5参照)が挿入され、ダボ33と上下の固定プレート32の各突出部322とがカシメにより締結されることにより、3つの固定プレート32を介して複数のコア要素プレート310が固定される(ステップS16)。そして、一体的に固定された固定プレート32およびコア要素プレート310から中央部323および接続部3231をまとめて打ち抜いて除去することにより、磁性体であるコア要素片311が積層された複数のコア要素31が形成され、これら複数のコア要素31が物理的に分離され、磁気的にもほぼ分離されつつ3つの固定プレート32に固定されたコア部材30が準備される(ステップS17)。   When the fixed plate 32 serving as the upper plate is stacked on the stacked portion, the holes 330 (FIGS. 7 and 8) formed in the protrusions 322 of the fixed plate 32 and the core element pieces 311 of the core element plate 310 are formed. The dowels 33 (see FIG. 5) are inserted into the dowels 33, and the dowels 33 and the protrusions 322 of the upper and lower fixing plates 32 are fastened by caulking, whereby a plurality of core element plates are interposed via the three fixing plates 32 310 is fixed (step S16). A plurality of core elements in which core element pieces 311 that are magnetic bodies are stacked are obtained by punching and removing the central portion 323 and the connecting portion 3231 from the fixed plate 32 and the core element plate 310 that are integrally fixed. 31 is formed, and the plurality of core elements 31 are physically separated, and the core member 30 fixed to the three fixing plates 32 while being substantially magnetically separated is prepared (step S17).

そして、図2に示すコア部材30のコア要素31および固定プレート32が樹脂等の絶縁材料により被覆された後、複数のコア要素31のそれぞれに巻線機により(あるいは、他の方法により)コア部材30の外側から導線が巻回されることにより、複数のコイル35が形成されて電機子3の製造が終了する(ステップS18)。   Then, after the core element 31 and the fixing plate 32 of the core member 30 shown in FIG. 2 are coated with an insulating material such as a resin, each of the core elements 31 is cored by a winding machine (or by another method). When the conducting wire is wound from the outside of the member 30, a plurality of coils 35 are formed, and the manufacture of the armature 3 is completed (step S18).

モータ1では、リング部321から放射状に突出する複数のコア要素31を固定プレート32により磁気的にほぼ分離しつつ互いに固定することにより、コア部材30の製造工程を煩雑とすることなく、アウターロータ型のモータの電機子の場合と同様に、コア要素31に容易に導線を巻回することができる。その結果、インナーロータ型のモータ1の製造工程を簡素化することができる。また、複数のコア要素31は上面側および下面側から固定プレート32により挟み込んで容易に固定される。   In the motor 1, the plurality of core elements 31 projecting radially from the ring portion 321 are fixed to each other while being substantially magnetically separated by the fixing plate 32, so that the manufacturing process of the core member 30 is not complicated and the outer rotor is not complicated. As in the case of the armature of the type motor, the lead wire can be easily wound around the core element 31. As a result, the manufacturing process of the inner rotor type motor 1 can be simplified. Further, the plurality of core elements 31 are easily fixed by being sandwiched by the fixing plate 32 from the upper surface side and the lower surface side.

モータ1では、固定プレート32とコア要素31とが同一材料(すなわち、珪素鋼板)にて形成されるため、固定プレート32とコア要素プレート310とを同一工程で形成して順次積層することができる。その結果、コア部材30の形成工程を簡素化することができ、モータ1の製造コストを低減することができる。また、固定プレート32とコア要素プレート310とを容易に位置合わせして積層することができる。さらに、モータ1では、複数のコア要素片311が中央部323により接続された状態で(すなわち、コア要素プレート310として)積層され、固定プレート32により固定された後に中央部323が除去されて複数のコア要素31が形成されるため、複数のコア要素31を固定プレート32にさらに容易に、かつ精度良く位置合わせして固定することができる。   In the motor 1, since the fixed plate 32 and the core element 31 are formed of the same material (that is, a silicon steel plate), the fixed plate 32 and the core element plate 310 can be formed in the same process and sequentially stacked. . As a result, the process of forming the core member 30 can be simplified, and the manufacturing cost of the motor 1 can be reduced. Further, the fixing plate 32 and the core element plate 310 can be easily aligned and stacked. Further, in the motor 1, a plurality of core element pieces 311 are stacked in a state where they are connected by the central portion 323 (that is, as the core element plate 310), and after being fixed by the fixing plate 32, the central portion 323 is removed and the plurality of core element pieces 311 are removed. Therefore, the plurality of core elements 31 can be aligned and fixed to the fixing plate 32 more easily and accurately.

コア部材30では、1つのコア要素31に巻回された導線を隣接するコア要素31に導く場合に、導線を固定プレート32のリング部321に沿わせて導くことができるため、従来のインナーロータ型のモータにおいてティースの外側のリングであるコアバック上面に必要とされている導線を引っかけるための突起部を省略することができる。   In the core member 30, when a conducting wire wound around one core element 31 is led to the adjacent core element 31, the conducting wire can be led along the ring portion 321 of the fixing plate 32. In the motor of the mold, the protrusion for hooking the conductive wire required on the upper surface of the core back which is a ring outside the teeth can be omitted.

図9は、本発明の第2の実施の形態に係るインナーロータ型のモータの電機子の製造工程の流れを示す図である。第2の実施の形態に係るモータでは、3つの固定プレート32がコア要素31と異なる材料であるステンレス等の非磁性体(例えば、SUS303)により形成される。他の構成は、図1に示す第1の実施の形態に係るモータ1と同様であり、以下の説明において同符号を付す。   FIG. 9 is a diagram showing the flow of the manufacturing process of the armature of the inner rotor type motor according to the second embodiment of the present invention. In the motor according to the second embodiment, the three fixing plates 32 are formed of a nonmagnetic material such as stainless steel (for example, SUS303), which is a different material from the core element 31. Other configurations are the same as those of the motor 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1, and the same reference numerals are given in the following description.

第2の実施の形態に係るモータの電機子3が製造される際には、まず、図10に示すように、コア要素31用の金型により珪素鋼板91から多数のコア要素片311が打ち抜かれて形成され、所定個数のコア要素片311が積層されてブロック状とされる。以下、ブロック状に積層された複数のコア要素片311を「コア要素ブロック」という。本実施の形態では、18個のコア要素ブロックが形成される(ステップS21)。   When the motor armature 3 according to the second embodiment is manufactured, first, as shown in FIG. 10, a large number of core element pieces 311 are punched from the silicon steel plate 91 by a mold for the core element 31. A predetermined number of core element pieces 311 are laminated to form a block shape. Hereinafter, the plurality of core element pieces 311 stacked in a block shape are referred to as “core element blocks”. In the present embodiment, 18 core element blocks are formed (step S21).

複数のコア要素ブロックが形成されると、図11に示すように、固定プレート32用の金型によりステンレス鋼板92が打ち抜かれ、固定プレート32が形成される(ステップS22)。固定プレート32は、コア部材30(図2参照)が形成された際に、複数のコア要素31の下面を互いに固定する下側プレートの役割を果たす。固定プレート32の各突出部322上には、コア要素ブロックが位置決めされつつ載置される(ステップS23)。図10および図11に示すように、各コア要素片311、および、固定プレート32の各突出部322には、ダボ33(図5参照)が挿入される穴330が予め形成されており、コア要素ブロックが形成される際、および、固定プレート32上にコア要素ブロックが載置される際には、これらの穴330が重なるように適宜位置決めが行われる。   When the plurality of core element blocks are formed, as shown in FIG. 11, the stainless steel plate 92 is punched out by a mold for the fixed plate 32, and the fixed plate 32 is formed (step S22). The fixing plate 32 serves as a lower plate that fixes the lower surfaces of the plurality of core elements 31 to each other when the core member 30 (see FIG. 2) is formed. The core element block is placed while being positioned on each protrusion 322 of the fixed plate 32 (step S23). As shown in FIGS. 10 and 11, each core element piece 311 and each protrusion 322 of the fixing plate 32 are formed with holes 330 into which dowels 33 (see FIG. 5) are inserted in advance. When the element block is formed and when the core element block is placed on the fixed plate 32, positioning is appropriately performed so that these holes 330 overlap.

固定プレート32上に9個のコア要素ブロックが載置されると、固定プレート32用の金型によりステンレス鋼板92が打ち抜かれて中間プレートとなる固定プレート32が形成され、下側プレートとなる固定プレート32上に載置されたコア要素ブロック上に位置決めしつつ載置される(ステップS24)。続いて、中間プレートとなる固定プレート32の各突出部322上にコア要素ブロックが位置決めされつつ載置される(ステップS25)。次に、固定プレート32用の金型によりステンレス鋼板92が打ち抜かれて上側プレートとなる固定プレート32が形成され、中間プレートとなる固定プレート32上に載置されたコア要素ブロック上に位置決めされつつ載置される(ステップS26)。   When nine core element blocks are placed on the fixing plate 32, the stainless steel plate 92 is punched out by a mold for the fixing plate 32 to form the fixing plate 32 serving as an intermediate plate, and the fixing serving as the lower plate. It is placed while being positioned on the core element block placed on the plate 32 (step S24). Subsequently, the core element block is placed while being positioned on each protrusion 322 of the fixed plate 32 serving as an intermediate plate (step S25). Next, the stainless steel plate 92 is punched out by a mold for the fixed plate 32 to form the fixed plate 32 serving as the upper plate, and is positioned on the core element block placed on the fixed plate 32 serving as the intermediate plate. It is mounted (step S26).

その後、固定プレート32の各突出部322、および、コア要素ブロックを構成するコア要素片311に形成されている穴330(図10および図11参照)にダボ33が挿入され、ダボ33と上下の固定プレート32の各突出部322とがカシメにより締結されることにより、3つの固定プレート32を介して複数のコア要素ブロックが固定され、物理的に分離されつつ磁気的にもほぼ分離された複数のコア要素31を有するコア部材30が準備される(ステップS27)。   Thereafter, the dowels 33 are inserted into the respective protrusions 322 of the fixing plate 32 and the holes 330 (see FIGS. 10 and 11) formed in the core element pieces 311 constituting the core element block. The plurality of core element blocks are fixed through the three fixing plates 32 by being fastened to the respective protrusions 322 of the fixing plate 32 by caulking. The core member 30 having the core element 31 is prepared (step S27).

そして、コア部材30のコア要素31および固定プレート32が樹脂等の絶縁材料により被覆された後、複数のコア要素31のそれぞれに巻線機により(あるいは、他の方法により)コア部材30の外側から導線が巻回されることにより、複数のコイル35が形成されて電機子3の製造が終了する(ステップS28)。なお、コア要素片311および固定プレート32の形成は、別々のプレス機により並行して行われてもよい。また、コア部材30の形成に必要な全てのコア要素片311および固定プレート32が形成された後に、コア要素ブロックの形成および固定プレート32上への載置が行われてもよい。   Then, after the core element 31 and the fixing plate 32 of the core member 30 are covered with an insulating material such as a resin, each of the plurality of core elements 31 is outside the core member 30 by a winding machine (or by another method). As a result, the plurality of coils 35 are formed and the armature 3 is manufactured (step S28). The core element piece 311 and the fixing plate 32 may be formed in parallel by separate press machines. Further, after all the core element pieces 311 and the fixing plate 32 necessary for forming the core member 30 are formed, the core element block may be formed and placed on the fixing plate 32.

また、コア要素ブロックを形成して絶縁材料により被覆した後に、非磁性体の固定プレート32上に載置して固定することによりコア部材30が形成されてもよい。この場合、コア要素31および固定プレート32を備える複雑な形状のコア部材30を絶縁材料により均一に被覆する必要が無く、絶縁材料によるコア要素31の被覆工程を簡素化することができる。このようにして形成されたコア部材30に導線を巻回することにより、効率良くモータの電機子3を製造することができる。   Alternatively, the core member 30 may be formed by placing the core element block on the non-magnetic fixing plate 32 and fixing it after covering with an insulating material. In this case, it is not necessary to uniformly coat the core member 30 having a complicated shape including the core element 31 and the fixing plate 32 with the insulating material, and the coating process of the core element 31 with the insulating material can be simplified. By winding a conducting wire around the core member 30 formed in this manner, the armature 3 of the motor can be efficiently manufactured.

第2の実施の形態に係るモータの電機子3では、複数のコア要素31を互いに固定する固定プレート32が非磁性体により形成されるため、複数のコア要素31を磁気的に一層分離することができる。その結果、コア部材30の磁気的特性を向上し、モータの駆動効率をさらに向上することができる。   In the armature 3 of the motor according to the second embodiment, since the fixing plate 32 that fixes the plurality of core elements 31 to each other is formed of a nonmagnetic material, the plurality of core elements 31 are further magnetically separated. Can do. As a result, the magnetic characteristics of the core member 30 can be improved, and the driving efficiency of the motor can be further improved.

また、図10に示すように、多数のコア要素片311を珪素鋼板91上に効率良くレイアウトして打ち抜くことにより、珪素鋼板91を効率良く利用することができる。なお、珪素鋼板91上にレイアウトされる多数のコア要素片311は、必ずしも図10に示すように同じ方向を向く必要はなく、例えば、図10に示す多数のコア要素片311の一部が上下反対向きに配置され、上下方向に隣接するコア要素片311が互いに反対側を向くように配列されてもよい。   Moreover, as shown in FIG. 10, the silicon steel plate 91 can be efficiently used by efficiently laying out and punching a large number of core element pieces 311 on the silicon steel plate 91. Note that the multiple core element pieces 311 laid out on the silicon steel plate 91 do not necessarily have to face the same direction as shown in FIG. 10. For example, some of the multiple core element pieces 311 shown in FIG. The core element pieces 311 arranged in the opposite direction and adjacent in the vertical direction may be arranged so as to face each other.

第2の実施の形態に係るモータの電機子3では、第1の実施の形態に係るモータ1と同様に、リング部321(図2参照)から放射状に突出する複数のコア要素31を固定プレート32により磁気的にほぼ分離しつつ互いに固定することにより、コア部材30の製造工程を煩雑とすることなく、アウターロータ型のモータの電機子の場合と同様に、コア要素31に容易に導線を巻回することができる。その結果、インナーロータ型のモータの製造工程を簡素化することができる。また、複数のコア要素31は上面側および下面側から固定プレート32により挟み込んで容易に固定される。   In the armature 3 of the motor according to the second embodiment, as in the motor 1 according to the first embodiment, a plurality of core elements 31 protruding radially from the ring portion 321 (see FIG. 2) are fixed plates. By fixing them to each other while being substantially magnetically separated by 32, it is possible to easily connect the conductors to the core element 31 as in the case of the armature of the outer rotor type motor without complicating the manufacturing process of the core member 30. Can be wound. As a result, the manufacturing process of the inner rotor type motor can be simplified. The plurality of core elements 31 are easily fixed by being sandwiched by the fixing plate 32 from the upper surface side and the lower surface side.

なお、図9に示す電機子の製造方法は、固定プレート32がコア要素片311と同一の材料(すなわち、珪素鋼板)により形成される場合に適用することもできる。   The armature manufacturing method shown in FIG. 9 can also be applied when the fixing plate 32 is formed of the same material as the core element piece 311 (that is, a silicon steel plate).

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible.

例えば、固定プレート32の各突出部322とコア要素31との固定は、複数のダボ33によるカシメにより行われてもよい。また、さらに他の手法として、固定プレート32およびコア要素片311が積層される際に、順次接着剤等により接着されてもよい。   For example, each protrusion 322 of the fixing plate 32 and the core element 31 may be fixed by caulking with a plurality of dowels 33. As still another method, when the fixing plate 32 and the core element piece 311 are laminated, they may be sequentially bonded with an adhesive or the like.

複数のコア要素31の固定は、2つの固定プレート32のみによりコア要素31の上下面側から行われてもよく、その間に複数の固定プレート32が設けられて図5に示す場合よりも強固に固定されてもよい。   The plurality of core elements 31 may be fixed from the upper and lower surfaces of the core element 31 by only two fixing plates 32, and a plurality of fixing plates 32 are provided between them to be stronger than the case shown in FIG. It may be fixed.

第1の実施の形態に係るインナーロータ型のモータを示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing an inner rotor type motor according to a first embodiment. コア部材を示す平面図である。It is a top view which shows a core member. 複数のコア要素を示す平面図である。It is a top view which shows a some core element. 固定プレートを示す平面図である。It is a top view which shows a fixed plate. 1つのコア要素およびその近傍における固定プレートを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the fixing plate in one core element and its vicinity. 電機子の製造工程の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the manufacturing process of an armature. 固定プレートを示す平面図である。It is a top view which shows a fixed plate. コア要素プレートを示す平面図である。It is a top view which shows a core element plate. 第2の実施の形態に係るモータの電機子の製造工程の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the manufacturing process of the armature of the motor which concerns on 2nd Embodiment. 複数のコア要素片を示す平面図である。It is a top view which shows a some core element piece. 固定プレートを示す平面図である。It is a top view which shows a fixed plate.

符号の説明Explanation of symbols

1 モータ
3 電機子
11 ハウジング
22 ロータヨーク
23 界磁用磁石
30 コア部材
30a 仮想円
31 コア要素
32 固定プレート
S11〜S18,S21〜S28 ステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 3 Armature 11 Housing 22 Rotor yoke 23 Field magnet 30 Core member 30a Virtual circle 31 Core element 32 Fixed plate S11-S18, S21-S28 Step

Claims (7)

インナーロータ型のモータ用のコア部材であって、
所定の円周上から放射状に突出する複数のコア要素と、
前記所定の円周上において前記複数のコア要素を磁気的にほぼ分離しつつ前記複数のコア要素を互いに固定する固定部と、
を備えることを特徴とするコア部材。
A core member for an inner rotor type motor,
A plurality of core elements projecting radially from a predetermined circumference;
A fixing portion that fixes the plurality of core elements to each other while substantially magnetically separating the plurality of core elements on the predetermined circumference;
A core member comprising:
請求項1に記載のコア部材であって、
前記固定部が、前記所定の円周に沿うリング状の非磁性体であることを特徴とするコア部材。
The core member according to claim 1,
The core member, wherein the fixing portion is a ring-shaped nonmagnetic material along the predetermined circumference.
請求項1または2に記載のコア部材であって、
前記固定部が、
前記複数のコア要素の上面を互いに固定する上側プレートと、
前記複数のコア要素の下面を互いに固定する下側プレートと、
を備えることを特徴とするコア部材。
The core member according to claim 1 or 2,
The fixing part is
An upper plate for fixing upper surfaces of the plurality of core elements to each other;
A lower plate for fixing the lower surfaces of the plurality of core elements to each other;
A core member comprising:
インナーロータ型のモータであって、
請求項1ないし3のいずれかに記載のコア部材の前記複数のコア要素に導線を巻回した電機子と、
前記電機子が取り付けられるステータ部材と、
前記コア部材の中央に挿入される界磁用磁石と、
前記界磁用磁石が取り付けられ、前記電機子と前記界磁用磁石との間の磁気的作用により前記ステータ部材に対して回転するロータ部材と、
を備えることを特徴とするモータ。
An inner rotor type motor,
An armature in which a plurality of core elements of the core member according to any one of claims 1 to 3 are wound with conductive wires,
A stator member to which the armature is attached;
A field magnet inserted in the center of the core member;
A rotor member attached to the field magnet, and rotated with respect to the stator member by a magnetic action between the armature and the field magnet;
A motor comprising:
インナーロータ型のモータ用の電機子の製造方法であって、
所定の円周上から放射状に突出する複数のコア要素と、前記所定の円周上において前記複数のコア要素を磁気的にほぼ分離しつつ前記複数のコア要素を互いに固定する固定部とを備えるコア部材を準備する工程と、
前記複数のコア要素に導線を巻回する工程と、
を備えることを特徴とする電機子の製造方法。
A method of manufacturing an armature for an inner rotor type motor,
A plurality of core elements projecting radially from a predetermined circumference; and a fixing portion for fixing the plurality of core elements to each other while substantially magnetically separating the plurality of core elements on the predetermined circumference. Preparing a core member;
Winding a conducting wire around the plurality of core elements;
A method of manufacturing an armature, comprising:
請求項5に記載の電機子の製造方法であって、
前記固定部が、前記所定の円周に沿うリング状の非磁性体であることを特徴とする電機子の製造方法。
It is a manufacturing method of the armature according to claim 5,
The armature manufacturing method, wherein the fixing portion is a ring-shaped non-magnetic body along the predetermined circumference.
請求項5に記載の電機子の製造方法であって、
前記固定部が、前記複数のコア要素と同じ材料にて形成され、前記所定の円周に沿うリング状の磁性体であり、
前記コア部材を準備する工程が、
板状のコア材料を金型で打ち抜いて磁性体が積層された前記複数のコア要素を形成する工程と、
前記コア材料を他の金型で打ち抜いて前記固定部を形成すると共に、前記複数のコア要素を前記固定部に固定する工程と、
を備えることを特徴とする電機子の製造方法。
It is a manufacturing method of the armature according to claim 5,
The fixed portion is formed of the same material as the plurality of core elements, and is a ring-shaped magnetic body along the predetermined circumference,
Preparing the core member comprises:
A step of punching a plate-like core material with a mold to form the plurality of core elements laminated with magnetic bodies;
Punching the core material with another mold to form the fixing portion, and fixing the plurality of core elements to the fixing portion;
A method of manufacturing an armature, comprising:
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