JP2007043832A - Manufacturing method of stator, brushless motor and yoke - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インナロータ型のブラシレスモータにおけるステータ、ブラシレスモータ及びヨークの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a stator, a brushless motor, and a yoke in an inner rotor type brushless motor.
従来、インナロータ型のブラシレスモータにおいて、例えば、特許文献1に開示されているようなステータコアを備えたものがある。
上記公報のステータコアは、リング状のアウタコアと、径方向に直線状に延び巻線を巻回するためのティースが周方向に等間隔に複数個配設され内側端部にて周方向にリング状に連結され更にその内周部にはロータ収容孔を形成してなるインナコアとを備え、アウタコアの内周部とティースの外側端部とが連結されている。そして、アウタコアの外周面に対してヨークの内周面が圧入固定されることで、ステータコアに巻線を巻回してなるステータは有底円筒状のヨークの内周面に固定されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, some inner rotor type brushless motors include a stator core as disclosed in Patent Document 1, for example.
The stator core of the above publication has a ring-shaped outer core and a plurality of teeth that extend linearly in the radial direction and wind the windings, and are arranged in the circumferential direction at equal intervals in the circumferential direction. And an inner core formed with a rotor receiving hole at the inner peripheral portion thereof, and the inner peripheral portion of the outer core and the outer end portion of the teeth are connected to each other. Then, the inner peripheral surface of the yoke is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface of the outer core, so that the stator formed by winding the winding around the stator core is fixed to the inner peripheral surface of the bottomed cylindrical yoke.
このようなステータコアにおいては、アウタコアとインナコアとを連結する前に、インナコアのティースに巻線を巻回することができ、しかもこの場合、ティースの外側から巻線を巻回することができるので、巻線作業が容易で、巻線の占積率を向上することができる。
ところで、上記従来の構成であると、ヨークは磁性体の鉄で形成されるため、アウタコアとは磁気回路を形成するという機能が重複し、構成の上で無駄があった。そこで、部材低減及びモータ体格の小型化のため、アウタコアを省略し、インナコアを直接ヨークに圧入する構成が考えられるが、その場合インナコアをヨーク内において固定する構造が必要となる。 By the way, in the said conventional structure, since the yoke was formed with iron of a magnetic body, the function of forming a magnetic circuit with the outer core overlapped, and there was a waste in terms of the structure. Thus, in order to reduce the number of members and reduce the size of the motor, a configuration in which the outer core is omitted and the inner core is directly press-fitted into the yoke is conceivable. In this case, a structure for fixing the inner core in the yoke is required.
そこで、ヨークの内周面とインナコアの外周面との間で凹凸嵌合させることが考えられるが、凹凸形状とされることで、凹凸のない曲面でヨークとインナコアとが圧接する場合と比較して、嵌合部分の磁気抵抗が大きくなってしまう。 Therefore, it is conceivable to make a concave-convex fit between the inner peripheral surface of the yoke and the outer peripheral surface of the inner core, but by using the concave-convex shape, the yoke and inner core are pressed against each other on a curved surface without irregularities. As a result, the magnetic resistance of the fitting portion increases.
また、例えばヨークの内周面に凹部を形成してインナコアの外周面に形成された凸部を嵌合させた場合、ヨークに凹部が形成されることでこの部分の厚みが薄くなり、磁束の流れが妨げられる。しかし、凹部が形成された部分の磁気経路を確保するためにヨークの厚みを十分なものとすると、ヨークの大型化を招く。 Further, for example, when a concave portion is formed on the inner peripheral surface of the yoke and a convex portion formed on the outer peripheral surface of the inner core is fitted, the concave portion is formed on the yoke, thereby reducing the thickness of this portion and reducing the magnetic flux. The flow is obstructed. However, if the thickness of the yoke is sufficient to secure the magnetic path in the portion where the recess is formed, the yoke will be enlarged.
また、例えば、凹部や凸部を設けずにインナコアをヨークに圧入させることで固定する場合、インナコアがヨーク内で周方向に空転し易くなってしまう。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、磁気経路を確保しながら小型化を実現すると共に、ステータコアの空転を防止することができるステータ、ブラシレスモータ及びヨークの製造方法を提供することにある。
Further, for example, when the inner core is fixed by being press-fitted into the yoke without providing a concave portion or a convex portion, the inner core is likely to idle in the circumferential direction within the yoke.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a stator, a brushless motor, and a yoke capable of realizing downsizing while ensuring a magnetic path and preventing idling of the stator core. It is to provide a manufacturing method.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、リング状の環状部と該環状部から径方向に延びる複数のティースとを備えたステータコアと、該ステータコアを内周面で固定する円筒部を有するヨークと、を備えたステータであって、前記ティースの外側端部には軸方向視V字形状の凹部が形成され、前記ヨークには径方向内側に突出する軸方向視V字形状の凸部が形成され、該凸部の両辺が前記凹部の両辺に圧入嵌合されることで、前記ヨークの内周面に前記ステータコアが固定されている。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a stator core including a ring-shaped annular portion and a plurality of teeth extending radially from the annular portion, and a cylinder that fixes the stator core on an inner peripheral surface. A stator having a yoke, and a V-shaped recess as viewed in the axial direction is formed at an outer end portion of the tooth, and a V-shape as viewed in the axial direction protrudes radially inward from the yoke. The convex portion is formed, and both sides of the convex portion are press-fitted into both sides of the concave portion, so that the stator core is fixed to the inner peripheral surface of the yoke.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のステータにおいて、軸方向視V字形状とされた前記凹部及び凸部の両辺交差部は、前記ティースの周方向中央部に形成されている。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のステータにおいて、前記ヨークに形成された前記凸部の両辺は、周方向中央から周方向外側に向けて徐々に肉厚とされている。
According to a second aspect of the present invention, in the stator according to the first aspect, the both side intersections of the concave portion and the convex portion, which are V-shaped when viewed in the axial direction, are formed at a circumferential central portion of the teeth. .
According to a third aspect of the present invention, in the stator of the second aspect, both sides of the convex portion formed on the yoke are gradually thickened from the circumferential center to the circumferential outer side.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のうち何れか1項に記載のステータにおいて、前記凹部及び凸部は、周方向に等間隔に形成されている。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のうち何れか1項に記載のステータにおいて、前記凹部及び凸部は、すべてのティースに対して形成されている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the stator according to any one of the first to third aspects, the concave and convex portions are formed at equal intervals in the circumferential direction.
According to a fifth aspect of the present invention, in the stator according to any one of the first to fourth aspects, the concave portion and the convex portion are formed for all teeth.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のうち何れか1項に記載のステータと、前記ステータの内側に回転可能に配設され、該ステータにて発生する回転磁界によって回転されるロータと、を備えた。 According to a sixth aspect of the present invention, the stator according to any one of the first to fifth aspects of the present invention and the stator are rotatably disposed inside the stator and rotated by a rotating magnetic field generated by the stator. And a rotor.
請求項7に記載の発明は、リング状の環状部と該環状部から径方向に延びる複数のティースとを備えたステータコアを内周面で固定する円筒部を有し、該円筒部に形成された軸方向視V字形状の凸部の両辺に前記ティースの外側端部に形成された軸方向視V字形状の凹部の両辺を圧入嵌合させることで、前記ステータコアを内周面に固定させるヨークの製造方法であって、前記凸部を形成すべく、軸方向視V字形状に形成された成形部を備えたマンドレルを、前記ヨークに対して前記凸部が形成される前の状態のワークに挿入し、前記ワークの円筒部の外周側から前記マンドレルの成形部に向かってダイを加圧させて該ダイにて前記凸部の周方向両側に隣接する隣接部の肉を移動させることにより、該凸部の両辺を形成する。 The invention described in claim 7 includes a cylindrical portion that fixes a stator core having a ring-shaped annular portion and a plurality of teeth extending in a radial direction from the annular portion on an inner peripheral surface, and is formed in the cylindrical portion. The stator core is fixed to the inner peripheral surface by press-fitting both sides of the V-shaped concave portion formed on the outer end portion of the tooth to both sides of the V-shaped convex portion viewed in the axial direction. A method of manufacturing a yoke, wherein a mandrel having a molding portion formed in a V shape in an axial direction is formed in a state before the projection is formed with respect to the yoke in order to form the projection. Inserting into the workpiece, pressurizing the die from the outer peripheral side of the cylindrical portion of the workpiece toward the molding portion of the mandrel, and moving the meat of adjacent portions adjacent to both sides in the circumferential direction of the convex portion with the die Thus, both sides of the convex portion are formed.
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載のヨークの製造方法において、前記ダイは、前記ワークと相対回転して前記円筒部の周方向に沿って連続的に該円筒部を加圧することにより、前記凸部を突出形成する。 According to an eighth aspect of the present invention, in the yoke manufacturing method according to the seventh aspect, the die rotates relative to the workpiece and continuously pressurizes the cylindrical portion along the circumferential direction of the cylindrical portion. Thus, the convex portion is formed to protrude.
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、軸方向視V字形状の凸部の両辺が軸方向視V字形状の凹部の両辺に圧入嵌合されることで、ヨークの内周面にステータコアが固定されている。このように、凹部と凸部は軸方向視V字形状とされ、両者の当接面は略平坦な面とされるとともに、その周方向の当接幅が増大するため、凹部と凸部の間の磁気抵抗の増大化を防止することができる。このため、ヨークとステータコアとの嵌合部分に磁気抵抗がある場合と比較して、磁気経路を確保しながらヨークの厚みを薄くすることが可能となり、ヨーク全体を径方向に小型化することができる。また、ティースの外側端部に形成された凹部がヨーク内周面に形成された凸部に周方向に係止されるため、ステータコアのヨーク内における空転を防止することができる。
(Function)
According to the first aspect of the present invention, both sides of the V-shaped convex portion viewed in the axial direction are press-fitted into both sides of the concave portion viewed in the axial direction, so that the stator core is fitted to the inner peripheral surface of the yoke. It is fixed. In this way, the concave portion and the convex portion are V-shaped when viewed in the axial direction, and the contact surface between the two is substantially flat and the contact width in the circumferential direction increases. It is possible to prevent an increase in magnetoresistance during the period. For this reason, it is possible to reduce the thickness of the yoke while securing a magnetic path as compared with the case where there is a magnetic resistance at the fitting portion between the yoke and the stator core, and the entire yoke can be downsized in the radial direction. it can. Further, since the concave portion formed at the outer end portion of the teeth is locked in the circumferential direction by the convex portion formed on the inner peripheral surface of the yoke, idling in the yoke of the stator core can be prevented.
請求項2に記載の発明によれば、軸方向視V字形状の凹部及び凸部の両辺交差部はティースの周方向中央部に形成されているため、ティースの外側端部においてティースとヨークとの間の磁束の授受は周方向中央部を中心に左右対称になされる。このため、凹部と凸部の嵌合部分における磁束の流れがスムーズとなり、両者間の磁気抵抗の増大化が防止される。 According to the second aspect of the present invention, the intersecting portions on both sides of the V-shaped concave portion and the convex portion in the axial direction are formed at the center portion in the circumferential direction of the tooth, so that the tooth and the yoke are formed at the outer end portion of the tooth. The magnetic flux between the two is symmetrical about the center in the circumferential direction. For this reason, the flow of the magnetic flux in the fitting part of the concave part and the convex part becomes smooth, and an increase in the magnetic resistance between them is prevented.
請求項3に記載の発明によれば、ヨークに形成された凸部の両辺の厚みは周方向中央部から周方向外側に向けて徐々に肉厚とされているため、凸部は磁気の流れが多くなる周方向両側の部分に向けて磁気経路が確保された形状とされる。このため、凹部と凸部との嵌合部分における磁気抵抗の増大化が好適に防止される。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明によれば、凹部及び凸部は周方向に等間隔に形成されているため、ヨークとステータコアとの間の磁束の授受が周方向に均一となり、ステータコアの内周面に配設されるロータの回転が安定する。 According to the fourth aspect of the present invention, since the concave portions and the convex portions are formed at equal intervals in the circumferential direction, transfer of magnetic flux between the yoke and the stator core is uniform in the circumferential direction, and the inner peripheral surface of the stator core. The rotation of the rotor arranged in the is stabilized.
請求項5に記載の発明によれば、凹部及び凸部はすべてのティースに対して形成されているため、ヨークとステータコアとの間の磁束の授受が効率よく行われ、ステータコアの内周面に配設されるロータが高効率で回転される。 According to the fifth aspect of the present invention, since the concave portion and the convex portion are formed for all the teeth, magnetic flux is efficiently transferred between the yoke and the stator core, and the inner peripheral surface of the stator core is provided. The arranged rotor is rotated with high efficiency.
請求項6に記載の発明によれば、従来のインナコアとアウタコアとからなるステータを備えたブラシレスモータと比較して、ティースとヨークの間の磁気抵抗が少なく磁束の流れがスムーズであり、また、ステータを構成する部品点数が低減されるため、ブラシレスモータは径方向に小型化され軽量化される。
According to the invention described in
請求項7に記載の発明によれば、ヨークに凸部を形成する際に、凸部の周方向両側に隣接した隣接部の肉を集めて凸部の両辺を形成するため、突出部でありながら肉厚に形成できる。また、凸部が形成される前のワークを外径側から加圧することで凸部を形成するため、高精度の寸法を確保することができ、ヨーク内にステータコアを容易に圧入することができるようになる。また、磁気の流れが多くなる凸部の両辺の隣接部に近い部分は隣接部から肉を移動させ易く、肉厚とでき磁気抵抗とならない。 According to the seventh aspect of the present invention, when the convex portion is formed on the yoke, the protruding portions are formed because the flesh of adjacent portions adjacent to both sides in the circumferential direction of the convex portion is collected to form both sides of the convex portion. However, it can be formed thick. Moreover, since the convex part is formed by pressurizing the workpiece before the convex part is formed from the outer diameter side, a highly accurate dimension can be secured, and the stator core can be easily press-fitted into the yoke. It becomes like this. Further, the portions near the adjacent portions on both sides of the convex portion where the magnetic flow increases, the thickness can be easily moved from the adjacent portions, and the thickness can be increased and the magnetic resistance does not occur.
請求項8に記載の発明によれば、ダイがワークと相対回転して円筒部に加圧することにより、円筒部には内周面が高い寸法精度を有する凸部が形成される。 According to the invention described in claim 8, when the die rotates relative to the workpiece and pressurizes the cylindrical portion, a convex portion having a high dimensional accuracy is formed on the cylindrical portion.
本発明によれば、磁気経路を確保しながら小型化を実現すると共に、ステータコアの空転を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to achieve downsizing while securing a magnetic path and to prevent idling of the stator core.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、本発明にかかるステータ及びブラシレスモータが適用された、自動車のエンジンに装着されるスロットルバルブ装置1の概略構成図である。スロットルバルブ装置1は自動車のエンジン燃焼室の燃焼状態を好適に制御するためにエンジン燃焼室へ吸気されるエアの量を制御調整するための装置であり、ブラシレスモータはエンジン燃焼室に流入させるエアの速度又は方向を制御する吸気管内に設けられた弁を開閉するものである。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a throttle valve device 1 mounted on an automobile engine to which a stator and a brushless motor according to the present invention are applied. The throttle valve device 1 is a device for controlling and adjusting the amount of air taken into the engine combustion chamber in order to suitably control the combustion state of the engine combustion chamber of the automobile, and the brushless motor is the air that flows into the engine combustion chamber. The valve provided in the intake pipe for controlling the speed or direction of the engine is opened and closed.
スロットルバルブ装置1は、吸気管2が形成されたスロットルボディ3と、吸気管2に設けられた弁としてのスロットルバルブ4と、スロットルバルブ4を駆動するブラシレスモータ5と、ブラシレスモータ5の駆動を制御する制御部6とを備えている。吸気管2は図示しないエンジンシリンダに接続されている。
The throttle valve device 1 includes a
スロットルバルブ4はスロットルボディ3に支持された回転軸7を中心に回転可能とされており、吸気管2内で回転軸7を中心に回転することで吸気管2を開閉し、吸気管2を通過してエンジン燃焼室へ流入させるエアの量を調整する。回転軸7は、一端側がピニオン8及び減速ギア9を介してブラシレスモータ5の出力軸5aと連結されており、他端側にスロットルバルブ4が固定されている。なお、回転軸7には戻しばね10が設けられており、この戻しばね10はスロットルバルブ4が吸気管2を閉じる方向に回転するように回転軸7を常時付勢している。
The throttle valve 4 is rotatable about a rotating shaft 7 supported by the
この構成により、ブラシレスモータ5が駆動されると、回転軸7が回転することで、スロットルバルブ4が吸気管2を開ける。そして、ブラシレスモータ5が駆動されていないときは、回転軸7が戻しばね10に付勢されることで、スロットルバルブ4は吸気管2を閉じている。
With this configuration, when the
また、スロットルボディ3には、スロットルバルブ4の開度に応じた検出信号を出力する開度センサ11が設けられている。制御部6は、開度センサ11からの検出信号、自動車の室内に設けられたアクセルペダルの踏込み量、エンジン回転数、車速等の信号を入力し、それらの信号に基づいてブラシレスモータ5を制御する。つまり、制御部6は、アクセルペダルの踏込み量、エンジン回転数、車速等の信号に応じて、吸気管2に接続されたエンジンシリンダ(図示せず)内に流入させるエアの速度及び方向を制御する。
Further, the
詳しくは、制御部6は、信号を入力するとそれらの信号に基づいてスロットルバルブ4の目標開度を設定し、開度センサ11からの検出信号がその目標開度に達するようにブラシレスモータ5を駆動する。そして、スロットルバルブ4の開度が目標開度に達したとき、ブラシレスモータ5の通電電流量を維持することにより、スロットルバルブ4の開度を保持する。
Specifically, when the
次に、上記ブラシレスモータ5について説明する。図2(a)は、ブラシレスモータ5の断面図である。ブラシレスモータ5は、ステータ20とロータ30とを備えている。
ステータ20は、リング状の環状部21と該環状部21から径方向に延びる複数のティース22とを備えたステータコア23と、該ステータコア23を内周面で固定する円筒部24を有する磁性体からなる有底円筒状のヨーク25とを備えている。
Next, the
The
ティース22は、略同じ周方向幅(図2(b)参照)で径方向に直線状に延び、周方向に等間隔に10個配設されている。ティース22の外側端部には軸方向視V字形状に開いた両辺26aからなる凹部26が形成されている。環状部21において、各ティース22間を連結する部分には、薄肉部21aが設けられている。この薄肉部21aは、隣接するティース22間の漏れ磁束を低減すべく磁気抵抗を増加させるために設けられている。
Ten
図3に示すように、ステータコア23は、磁性金属板材をプレス打抜き加工してなるコアシート23aを複数枚積層して構成される積層型のコアである。そして、各ティース22にはインシュレータIを介して巻線(図示せず)が巻回されている。また、ヨーク25は有底円筒状とされている。
As shown in FIG. 3, the
図2(b)に示すように、ヨーク25の円筒部24には、径方向内側に突出した軸方向視V字形状に形成された両辺28aからなる凸部28が形成されている。凸部28の両辺28aの厚みWは、周方向中央から周方向外側に向けて徐々に肉厚とされている。この凸部28に前記凹部26が圧入嵌合されることで、ヨーク25(円筒部24)の内周面に前記ステータコア23が固定されている。軸方向視V字形状とされたそれぞれの凹部26及び凸部28の両辺交差部は、ティース22の周方向中央部に形成されている。また、ステータコア23の凹部26及びヨーク25の凸部28は、すべてのティース22に対して形成されている。
As shown in FIG. 2B, the
一方、図2(a)に示すように、ロータ30はステータ20の内側に回転可能に配設され、前記制御部6(図1参照)からの出力信号に基づいて、ステータ20にて発生する回転磁界によって回転される。ロータ30は、その外周面に周方向に異極となる複数のマグネット31が固定されており、前記出力軸5a(図1参照)をその端部に有する回転軸32を中心に回転可能とされている。
On the other hand, as shown in FIG. 2A, the
次に、上記ブラシレスモータ5の製造方法について説明する。
図3に示すように、上記構成のステータ20は、先ず、コアシート23aを軸方向に複数枚積層してステータコア23が構成される。次いで、ステータコア23にインシュレータIが装着され、各ティース22に巻線が巻回される。
Next, a method for manufacturing the
As shown in FIG. 3, the
その後、図2(a)に示すように、ステータコア23の凹部26とヨーク25の凸部28とを位置合わせし、凸部28の両辺28aが凹部26の両辺26aに嵌合するように、ヨーク25の内周面にステータコア23が圧入される。このとき、ステータコア23がヨーク25内に圧入されることで、凸部28の両辺28aは凹部26の両辺26aに沿って嵌合され、ステータコア23はヨーク25に対して周方向に係止される。
Thereafter, as shown in FIG. 2A, the
ここで、前記ヨーク25の製造方法について説明する。
先ず、ヨーク25を製造するための加工装置100を説明する。図5に示す加工装置100は、図4に示す絞り加工後のワーク40に後加工を施し、前記凸部28を形成してヨーク25を製造するためのものである。ワーク40は、完成品であるヨーク25に対して凸部28形成前の状態のものであり、円筒部41、底部42、及び軸受凹部43が一体に形成された有底円筒状をなしている。
Here, a manufacturing method of the
First, the
図5に示すように、加工装置100は、図4に示す絞り加工後のワーク40に挿入されるマンドレル101と、マンドレル101挿入後のワーク40を軸方向の両側から固定する前拘束ブロック102及び後拘束ブロック103と、ワーク40の径方向外側から該ワーク40を加圧する2つのダイ104,105とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 5, the
図5に示すように、マンドレル101は、円柱部101aと、円柱部101aの先端面の中央に設けられる突出部101bとを備えて構成されている。円柱部101aの外径は、略ワーク40の内径とされており、図6に示すように、外周面には複数の成形部としての成形凹部101cが形成されている。成形凹部101cは、周方向には前記凸部28に対応する箇所に、軸方向にはヨーク25の円筒部24に対応する部分に形成されている。突出部101bは、該突出部101bの外周面と軸受凹部43の内周面とが当接して係合するように、軸受凹部43の内周面に対応した形状とされている。
As shown in FIG. 5, the
図5に示すように、前拘束ブロック102は、ワーク40の軸受凹部43側からワーク40を拘束する。前拘束ブロック102は、ワーク40の底部42と当接する当接面102aを備えている。この当接面102aの中央には保持凹部102bが形成されており、該保持凹部102bにはワーク40の軸受凹部43が嵌入される。後拘束ブロック103は、ワーク40の開口端側からワーク40を拘束する。この後拘束ブロック103は、ワーク40の開口端と当接する当接面103aを備えている。
As shown in FIG. 5, the
2つのダイ104,105は、円筒部24の外周面から離間して配設され、該円筒部24に対し径方向に沿って接離可能になっている。ダイ104,105は、ヨーク25の凸部28を形成するためのものであり、その軸方向長さは凸部28の軸方向長さと略等しく形成されている。
The two dies 104 and 105 are disposed apart from the outer peripheral surface of the
上記のように構成された加工装置100によるヨーク25の製造では、先ず、絞り加工により形成されたワーク40に、マンドレル101が挿入される。この時、マンドレル101の突出部101bは、ワーク40の軸受凹部43に挿入されると共に、その外周面と軸受凹部43の内周面とを当接させて該軸受凹部43に係合される。
In manufacturing the
次に、前拘束ブロック102及び後拘束ブロック103によりワーク40が軸方向に移動不能に固定される。詳しくは、前拘束ブロック102及び後拘束ブロック103が、ワーク40の軸方向両側からワーク40を挟み込むと共に、互いの前拘束ブロック102及び後拘束ブロック103に向けてワーク40を軸方向に押圧する。この時、前拘束ブロック102は保持凹部102bにワーク40の軸受凹部43を嵌入させると共に、当接面102aを底部42に当接させている。
Next, the
同時に、後拘束ブロック103は、当接面103aをワーク40の開口端に当接させている。これにより、ワーク40は軸方向に移動不能に固定されると共に、後述の加工時においても軸方向の長さが一定に保たれる。
At the same time, the
その後、ダイ104,105が円筒部24の外周側から該円筒部24に当接され、マンドレル101の成形凹部101cに向かって円筒部24を加圧しながら回転される。この時、円筒部24を構成している材料において、ダイ104,105により加圧された部分の材料の一部は、成形凹部101cに逃げようと移動することにより、隣接部27に近い程肉厚となる(周方向外側に向けて徐々に肉厚となる)両辺28aを備えたV字形状の凸部28が形成される。
Thereafter, the dies 104 and 105 are brought into contact with the
そして、ダイ104,105がヨーク25から離間され、前拘束ブロック102及び後拘束ブロック103による拘束が解除された後に、ヨーク25の開口部からマンドレル101が引き抜かれ、完成品であるヨーク25が取り出される。
Then, after the dies 104 and 105 are separated from the
次に、上記実施形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
(1)V字形状の凸部28の両辺28aが前記V字形状の凹部26に圧入嵌合されることで、ヨーク25の内周面にステータコア23が固定されている。このように、凹部26と凸部28は軸方向視V字形状とされ、両者の当接面は略平坦な面とされるとともに、その周方向の当接幅が増大するため、凹部26と凸部28の間の磁気抵抗の増大化を防止することができる。このため、ヨーク25とステータコア23との嵌合部分に磁気抵抗がある場合と比較して、磁気経路を確保しながらヨーク25の厚みを薄くすることが可能となり、ヨーク25全体を径方向に小型化することができる。
Next, characteristic effects of the above embodiment will be described below.
(1) The
(2)ティース22の外側端部に形成された凹部26がヨーク25内周面に形成された凸部28に周方向に係止されるため、ステータコア23のヨーク25内における空転を防止することができる。
(2) Since the
(3)軸方向視V字形状とされた凹部26及び凸部28の両辺交差部はティース22の周方向中央部に形成されているため、ティース22の外側端部においてティース22とヨーク25との間の磁束の授受は周方向中央部を中心に左右対称になされる。このため、凹部26と凸部28の嵌合部分における磁束の流れがスムーズとなり、両者間の磁気抵抗の増大化が防止される。
(3) Since the intersecting portions of both sides of the
(4)ヨーク25に形成された凸部28の両辺28aの厚みWは周方向中央部から周方向外側に向けて徐々に肉厚とされているため、凸部28は磁気の流れが多くなる周方向両側部に向けて磁気経路が確保された形状とされる。このため、凹部26と凸部28との嵌合部分における磁気抵抗の増大化が好適に防止される。
(4) Since the thickness W of both
(5)凹部26及び凸部28は周方向に等間隔に形成されているため、ヨーク25とステータコア23との間の磁束の授受が周方向に均一となり、ステータコア23の内周面に配設されるロータ30の回転が安定する。
(5) Since the
(6)凹部26及び凸部28はすべてのティース22に対して形成されているため、ヨーク25とステータコア23との間の磁束の授受が効率よく行われ、ステータコア23の内周面に配設されるロータ30が高効率で回転される。
(6) Since the
(7)従来のインナコアとアウタコアとからなるステータを備えたブラシレスモータと比較して、ティース22とヨーク25の間の磁気抵抗が少なく磁束の流れがスムーズとされたブラシレスモータ5によりスロットルバルブ4が開閉される。このため、ブラシレスモータ5に発生する音・振動が低減され、スロットルバルブ4の制御が容易となる。
(7) Compared to a conventional brushless motor having a stator composed of an inner core and an outer core, the throttle valve 4 is controlled by the
(8)ヨーク25に凸部28の周方向両側に隣接した隣接部27の肉を集めて凸部28を形成するため、突出部でありながら肉厚に形成できる。また、凸部28が形成される前のワーク40を外径側から加圧することで凸部28を形成するため、高精度の寸法を確保することができ、ヨーク25内にステータコア23を容易に圧入することができる。また、磁気の流れが多くなる凸部28の両辺28aの隣接部27に近い部分は隣接部27から肉を移動させ易く、肉厚とでき磁気抵抗とならない。
(8) Since the
(9)ダイ104,105がワーク40と相対回転して円筒部24に加圧することにより、円筒部24には高い寸法精度を有する凸部28が形成される。
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
(9) When the dies 104 and 105 rotate relative to the
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
・上記実施の形態では、ヨーク25に形成された凸部28は、周方向中央部から周方向外側に向けて徐々に肉厚となるものとしたが、凸部28の形状はこれに限定されない。例えば、凸部28の肉厚は周方向に均一であってもよい。
-In above-mentioned embodiment, although the
・上記実施の形態では、凹部26及び凸部28はすべてのティース22に対応する部分に設けられたものとしたが、必ずしも凹部26及び凸部28をすべてのティース22に対して設けなくてもよく、例えば1つのティースのみに対して設けてもよい。また、すべてのティース22に対して設けなくても、周方向に等間隔に凹部及び凸部を設けると、ヨークとステータコアとの間の磁束の授受が周方向に均一となり、ステータコアの内周面に配設されるロータの回転が安定するという効果を得ることができる。
In the above embodiment, the
・上記実施の形態では、凹部26及び凸部28はティース22の周方向中央部に設けられているものとしたが、凹部26及び凸部28を必ずしもティース22の周方向中央部に設けなくてもよい。凹部及び凸部を、周方向に片方に偏った形状としてもよい。
-In above-mentioned embodiment, although the recessed
・上記実施形態のブラシレスモータ5の構成を上記以外で適宜変更してもよい。例えば、ステータコア23にティース22を等間隔に配置したが、その配置は等間隔でなくてもよい。また、ティース22の数も10個でなくてもよい。
-You may change suitably the structure of the
・上記実施の形態では、ステータ20及びブラシレスモータ5がスロットルバルブ装置1に適用された場合について説明したが、スロットルバルブ装置1以外の装置に適用してもよい。
In the above embodiment, the case where the
上記実施の形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(イ)請求項6に記載のブラシレスモータにおいて、前記ブラシレスモータは、エンジン燃焼室流入させるエアの速度又は方向を制御する吸気管内に設けられた弁を開閉することを特徴とするブラシレスモータ。
The technical idea that can be grasped from the above embodiment will be described below.
(B) The brushless motor according to
5…ブラシレスモータ、20…ステータ、21…環状部、22…ティース、23…ステータコア、24…円筒部、25…ヨーク、26…凹部、26a…凹部の両辺、27…隣接部、28…凸部、28a…凸部の両辺、30…ロータ、40…ワーク、101…マンドレル、101c…成形部としての成形凹部、104,105…ダイ。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
該ステータコアを内周面で固定する円筒部を有するヨークと、
を備えたステータであって、
前記ティースの外側端部には軸方向視V字形状の凹部が形成され、前記ヨークには径方向内側に突出する軸方向視V字形状の凸部が形成され、該凸部の両辺が前記凹部の両辺に圧入嵌合されることで、前記ヨークの内周面に前記ステータコアが固定されていることを特徴とするステータ。 A stator core comprising a ring-shaped annular portion and a plurality of teeth extending radially outward from the annular portion;
A yoke having a cylindrical portion for fixing the stator core on the inner peripheral surface;
A stator with
An axially-viewed V-shaped recess is formed at the outer end portion of the tooth, and an axially-viewed V-shaped projecting portion protruding radially inward is formed on the yoke. The stator core is fixed to the inner peripheral surface of the yoke by being press-fitted into both sides of the recess.
軸方向視V字形状とされた前記凹部及び凸部の両辺交差部は、前記ティースの周方向中央部に形成されていることを特徴とするステータ。 The stator according to claim 1,
The stator is characterized in that a crossing portion on both sides of the concave portion and the convex portion, which is V-shaped when viewed in the axial direction, is formed at a circumferential center portion of the teeth.
前記ヨークに形成された前記凸部の両辺は、周方向中央から周方向外側に向けて徐々に肉厚とされていることを特徴とするステータ。 The stator according to claim 2, wherein
The stator is characterized in that both sides of the convex portion formed on the yoke are gradually thickened from the center in the circumferential direction toward the outer side in the circumferential direction.
前記凹部及び凸部は、周方向に等間隔に形成されていることを特徴とするステータ。 In the stator according to any one of claims 1 to 3,
The said recessed part and convex part are formed in the circumferential direction at equal intervals, The stator characterized by the above-mentioned.
前記凹部及び凸部は、すべてのティースに対して形成されていることを特徴とするステータ。 In the stator according to any one of claims 1 to 4,
The said recessed part and convex part are formed with respect to all the teeth, The stator characterized by the above-mentioned.
前記ステータの内側に回転可能に配設され、該ステータにて発生する回転磁界によって回転されるロータと、
を備えたことを特徴とするブラシレスモータ。 The stator according to any one of claims 1 to 5,
A rotor rotatably disposed inside the stator and rotated by a rotating magnetic field generated in the stator;
A brushless motor characterized by comprising:
該円筒部に形成された軸方向視V字形状の凸部の両辺に前記ティースの外側端部に形成された軸方向視V字形状の凹部の両辺を圧入嵌合させることで、前記ステータコアを内周面に固定させるヨークの製造方法であって、
前記凸部を形成すべく、軸方向視V字形状に形成された成形部を備えたマンドレルを、前記ヨークに対して前記凸部が形成される前の状態のワークに挿入し、
前記ワークの円筒部の外周側から前記マンドレルの成形部に向かってダイを加圧させて該ダイにて前記凸部の周方向両側に隣接する隣接部の肉を移動させることにより、該凸部の両辺を形成することを特徴とするヨークの製造方法。 A cylindrical portion that fixes a stator core having a ring-shaped annular portion and a plurality of teeth extending in a radial direction from the annular portion on an inner peripheral surface;
The stator core is formed by press-fitting both sides of a V-shaped concave portion formed in the outer end portion of the tooth into both sides of a V-shaped convex portion formed in the cylindrical portion. A method of manufacturing a yoke to be fixed to an inner peripheral surface,
In order to form the convex portion, a mandrel having a molding portion formed in a V shape in the axial direction is inserted into the workpiece in a state before the convex portion is formed with respect to the yoke,
By pressing the die from the outer peripheral side of the cylindrical portion of the workpiece toward the molding portion of the mandrel, the convex portion is moved by moving the meat of the adjacent portions adjacent to both sides in the circumferential direction of the convex portion with the die. A method for manufacturing a yoke, characterized in that both sides are formed.
前記ダイは、前記ワークと相対回転して前記円筒部の周方向に沿って連続的に該円筒部を加圧することにより、前記凸部を突出形成することを特徴とするヨークの製造方法。 In the manufacturing method of the yoke according to claim 7,
The method for producing a yoke according to claim 1, wherein the die is rotated relative to the work and pressurizes the cylindrical portion continuously along a circumferential direction of the cylindrical portion to project the convex portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005225732A JP2007043832A (en) | 2005-08-03 | 2005-08-03 | Manufacturing method of stator, brushless motor and yoke |
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ID=37801296
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011142811A (en) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Saia Burgess Murten Ag | Stator of electric motor |
JP2019075978A (en) * | 2017-10-12 | 2019-05-16 | ダイキン工業株式会社 | Stator, motor, and compressor |
-
2005
- 2005-08-03 JP JP2005225732A patent/JP2007043832A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011142811A (en) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Saia Burgess Murten Ag | Stator of electric motor |
US8689427B2 (en) | 2010-01-08 | 2014-04-08 | Johnson Electric S.A. | Stator of an electric motor |
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