JP2008005580A - 電動モータ - Google Patents
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Abstract
【課題】周方向に連結された複数の分割コア同士の間に隙間が生じることを防止する。
【解決手段】本電動モータ1は、複数の分割コア16,17を環状に組み合わせてなる環状のステータコア11と、このステータコア11の外周面11bが嵌合されるモータハウジング2とを有する。ステータ7を、モータハウジング2の内周面9cの雌ねじにねじ込まれた環状部材21により締め付けて固定する。第1の実施形態の分割コア16,17は、互いに周方向Tに対向する対向面としての側面24,25,30,31を含む。これらの対向面は、軸方向Sに対して互いに逆向きに傾斜する状態で互いに合致する傾斜状合わせ面を含む。第2の実施形態のステータコア11の外周面11gおよびモータハウジング2の内周面9cは、互いに合致する円錐状テーパ面を含む。
【選択図】図2
【解決手段】本電動モータ1は、複数の分割コア16,17を環状に組み合わせてなる環状のステータコア11と、このステータコア11の外周面11bが嵌合されるモータハウジング2とを有する。ステータ7を、モータハウジング2の内周面9cの雌ねじにねじ込まれた環状部材21により締め付けて固定する。第1の実施形態の分割コア16,17は、互いに周方向Tに対向する対向面としての側面24,25,30,31を含む。これらの対向面は、軸方向Sに対して互いに逆向きに傾斜する状態で互いに合致する傾斜状合わせ面を含む。第2の実施形態のステータコア11の外周面11gおよびモータハウジング2の内周面9cは、互いに合致する円錐状テーパ面を含む。
【選択図】図2
Description
この発明は、電動モータに関する。
電動モータは、ステータと、ロータとを有している。ステータは、ステータコアと、これに巻回されたコイルとを有している。ステータコアは、円筒形状の外周を有するとともに、周方向に分割された複数の分割コアを有している(例えば、特許文献1参照。)。複数の分割コアは、環状に並べられて、環状のモータハウジング内に固定される。
特開2004−40871号公報
ところで、周方向に隣接する一対の分割コアは、互いに周方向に対向する対向面をそれぞれ有している。この対向面は、ステータコアの軸方向に平行に形成されている。互いに対向する一対の対向面間に隙間が生じることがある。すなわち、分割コアには、通例、寸法誤差が生じるから、分割コアを所定の周長のモータハウジングの内周に沿って並べたときに、対向面間に隙間が生じる。また、分割コアが積層鋼板からなる場合には、積層された鋼板同士が互いにずれ易い傾向にあるので、上述の隙間が生じ易い。対向面間に隙間が生じると、磁束が通り難くなるので、電動モータの出力が低下してしまう。
そこで、この発明の目的は、周方向についての分割コアの対向面同士の間に隙間が生じることを抑制できる電動モータを提供することである。
本発明は、磁性粉を含む複数の分割コアを環状に組み合わせてなり、コイルが巻回された環状のステータコアを備え、ステータコアの周方向に隣接する分割コアは、互いにステータコアの周方向に対向する対向面をそれぞれ含み、これらの対向面は、ステータコアの軸方向に対して互いに逆向きに傾斜する状態で互いに合致する傾斜状合わせ面を含むことを特徴とする(請求項1)。本発明によれば、周方向に隣接する分割コアの軸方向の相対位置を調整することにより、ステータコアの外周面の周長を調節できる。従って、ステータコアの外周面の周長を、モータハウジングの内周に見合った長さに調節できるので、モータハウジングに嵌めた状態の分割コア間に隙間が生じることが防止される。
また、本発明は、磁性粉を含む複数の分割コアを環状に組み合わせてなり、コイルが巻回された環状のステータコアと、このステータコアの外周面が嵌め合わされた内周面を有する筒状のモータハウジングとを備え、ステータコアの外周面およびモータハウジングの内周面は、互いに合致する円錐状テーパ面を含むことを特徴としてもよい(請求項2)。本発明によれば、ステータコアをモータハウジングに対して軸方向に押し込むことにより、ステータコアの外周面をモータハウジングの内周面に確実に合致させ、且つ周方向に隣接する分割コア同士の間に隙間が生じることを防止することができる。また、分解し易い電動モータの実現が可能となる。
また、上記発明において、上記モータハウジングの内周面と、少なくともひとつの分割コアとが凹凸係合されている場合がある(請求項3)。この場合、ステータコアと、モータハウジングとの間の周方向の相対移動が確実に規制される。
また、上記発明において、上記モータハウジングの底部および各分割コアの一方は、モータハウジングの軸心を中心とする環状の位置決め突起を含み、上記モータハウジングの底部および各分割コアの他方は、位置決め突起に係合する凹溝を含む場合がある(請求項4)。この場合、各分割コアは、径方向に位置決めされる。
また、上記発明において、上記モータハウジングの底部および各分割コアの一方は、モータハウジングの軸心を中心とする環状の位置決め突起を含み、上記モータハウジングの底部および各分割コアの他方は、位置決め突起に係合する凹溝を含む場合がある(請求項4)。この場合、各分割コアは、径方向に位置決めされる。
以下では、この発明の実施形態の電動モータを、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施形態の電動モータの概略構成を示す断面図である。
本電動モータ1は、モータハウジング2と、このモータハウジング2に保持された軸受3,4と、これら軸受3,4により回動自在に支持されている出力軸5と、この出力軸5に一体回転するように設けられた円筒形状のロータ6と、ロータ6の外周面と径方向Rに対向してモータハウジング2内に固定される筒状のステータ7とを有している。また、電動モータ1は、ブラシレスモータである。
本電動モータ1は、モータハウジング2と、このモータハウジング2に保持された軸受3,4と、これら軸受3,4により回動自在に支持されている出力軸5と、この出力軸5に一体回転するように設けられた円筒形状のロータ6と、ロータ6の外周面と径方向Rに対向してモータハウジング2内に固定される筒状のステータ7とを有している。また、電動モータ1は、ブラシレスモータである。
モータハウジング2は、有底の筒形状をなすハウジング本体9と、ハウジング本体9の開放端部に取り付けられている端部材10とを有している。
端部材10は板状に形成され、端部材10の中央部に貫通孔が形成され、この貫通孔の周縁部に軸受3が支持されている。端部材10の外周縁部に連結部が設けられている。
ハウジング本体9は、筒部9aと、端部材としての底部9bとを有している。筒部9aと底部9bとは、単一の部材により一体に形成されている。筒部9aの内周面9cに、ステータ7の外周面7aが固定されている。筒部9aは、開放側の第1の端部と、底部9b寄りの第2の端部とを有する。筒部9aの第1の端部には、端部材10の連結部に連結するための連結部が設けられている。筒部9aの連結部と端部材10の連結部とは、図示しないボルトにより互いに固定される。底部9bの中央部に軸受4が支持されている。
端部材10は板状に形成され、端部材10の中央部に貫通孔が形成され、この貫通孔の周縁部に軸受3が支持されている。端部材10の外周縁部に連結部が設けられている。
ハウジング本体9は、筒部9aと、端部材としての底部9bとを有している。筒部9aと底部9bとは、単一の部材により一体に形成されている。筒部9aの内周面9cに、ステータ7の外周面7aが固定されている。筒部9aは、開放側の第1の端部と、底部9b寄りの第2の端部とを有する。筒部9aの第1の端部には、端部材10の連結部に連結するための連結部が設けられている。筒部9aの連結部と端部材10の連結部とは、図示しないボルトにより互いに固定される。底部9bの中央部に軸受4が支持されている。
ロータ6は、筒状をなしている。ロータ6は、ロータマグネット6bを有している。ロータマグネット6bは、環状の永久磁石からなり、ロータ6の外周面を形成している。この外周面にN極とS極との磁極が交互に周方向Tに並んで複数箇所、例えば10箇所に形成されている。ロータマグネット6bは、ロータ本体6aとスペーサ6cとを介して、出力軸5に一体回転できるように互いに同心に配置されて固定されている。
ステータ7は、環状をなす。ステータ7の内周は、ロータ6の回転中心軸線に同心に配置され、ロータ6の外周面と径方向Rに所定間隔を開けて対向している。ステータ7は、環状をなす単一のステータコア11と、複数のインシュレータ12と、複数のコイル13とを有している。ステータコア11の外周面11bが、ステータ7の外周面7aを形成している。インシュレータ12はコイル13を保護するための絶縁体である。各コイル13は、絶縁被覆された電線をそれぞれ有している。
図2は、図1に示すステータコア11の要部の側面視での模式図である。なお、図1および後述する各図には、出力軸5の軸方向S、径方向R、径方向内方R1および周方向Tを必要に応じて図示している。これらの各方向は、ロータ6、ステータ7およびステータコア11の対応する各方向に一致している。
図1および図2を参照して、ステータコア11は、環状をなす単一のヨーク14と、複数、例えば12個のティース15とを有している。複数のティース15は、ヨーク14の内周面に、周方向Tについて所定間隔を隔てて均等に配置されている。各ティース15は、ヨーク14の内周面から径方向内方R1へ突出して延びている。各ティース15の突出した先端部が、ロータ6に近接して対向している。各ティース15に、インシュレータ12を介してコイル13が巻回されている。ステータコア11は、軸方向Sについての一端11cおよび他端11dを有している。ステータコア11は、周方向Tに分割された分割体としての複数の分割コア16,17を有している。
図1および図2を参照して、ステータコア11は、環状をなす単一のヨーク14と、複数、例えば12個のティース15とを有している。複数のティース15は、ヨーク14の内周面に、周方向Tについて所定間隔を隔てて均等に配置されている。各ティース15は、ヨーク14の内周面から径方向内方R1へ突出して延びている。各ティース15の突出した先端部が、ロータ6に近接して対向している。各ティース15に、インシュレータ12を介してコイル13が巻回されている。ステータコア11は、軸方向Sについての一端11cおよび他端11dを有している。ステータコア11は、周方向Tに分割された分割体としての複数の分割コア16,17を有している。
複数の分割コア16,17は、ステータコア11を縦割り分割されてなる。各分割コア16,17は、磁性粉11a(一部を模式的に図示。)を含み、磁性粉11aを用いて形成された焼結体からなる。複数の分割コア16と複数の分割コア17とは、互いに同数で設けられ、周方向Tに互いに交互に並び、環状に配置されている。複数の分割コア16,17が環状に組み合わされることにより、環状のステータコア11が構成されている。
本実施形態では、ヨーク14は、複数の分割コア16,17に対応して周方向Tに分割された複数のヨーク片18,19を有している。また、分割コア16,17は、モータハウジング2に設けられた受け部20と環状部材21とにより挟持されている。
各分割コア16は、単一のヨーク片18と、単一のティース15とを有している。これらティース15およびヨーク片18は、単一の部材により一体に形成されている。ヨーク片18は、外周部23と、対向面としての周方向Tについての一方の側面24と、対向面としての周方向Tについての他方の側面25とを有している。
各分割コア16は、単一のヨーク片18と、単一のティース15とを有している。これらティース15およびヨーク片18は、単一の部材により一体に形成されている。ヨーク片18は、外周部23と、対向面としての周方向Tについての一方の側面24と、対向面としての周方向Tについての他方の側面25とを有している。
各分割コア17は、単一のヨーク片19と、単一のティース15とを有している。これらティース15およびヨーク片19は、単一の部材により一体に形成されている。ヨーク片19は、外周部29と、対向面としての周方向Tについての一方の側面30と、対向面としての周方向Tについての他方の側面31とを有している。
各側面24,25,30,31は、その全面がステータ7の軸方向Sに対して傾斜した傾斜状の平面により形成され、対応する外周部23,29に直角に交差して接続されている。軸方向に対しての各側面24,25,30,31の傾斜角度は、互いに同じ値とされている。側面24,31は、互いに対をなす傾斜状合わせ面としてそれぞれ機能する。側面25,30は、互いに対をなす傾斜状合わせ面としてそれぞれ機能する。
各側面24,25,30,31は、その全面がステータ7の軸方向Sに対して傾斜した傾斜状の平面により形成され、対応する外周部23,29に直角に交差して接続されている。軸方向に対しての各側面24,25,30,31の傾斜角度は、互いに同じ値とされている。側面24,31は、互いに対をなす傾斜状合わせ面としてそれぞれ機能する。側面25,30は、互いに対をなす傾斜状合わせ面としてそれぞれ機能する。
分割コア16では、一端11cでの外周部23の周長L1が、他端11dでの外周部23の周長L2よりも長く形成されている(L1>L2)。また、分割コア17では、一端11cでの外周部29の周長L3が、他端11dでの外周部29の周長L4よりも短く形成されている(L3<L4)。周長L3は周長L2と等しくされ、周長L4は周長L1と等しくされている。
分割コア17は、軸方向Sの向きを逆にした姿勢において、分割コア16と同じ形状をなしている。これにより、分割コア16および分割コア17は、共通の同じ形状の部品を、軸方向Sの向きを互いに逆向きにして利用することができる。
複数の分割コア16,17が互いに連結されて環状をなす状態では、互いに隣接する一対の分割コア16,17のヨーク片18,19の側面24,31が、周方向Tに互いに対向し、互いに逆向きに傾斜する状態で互いに合致していて、互いに面あたりで当接して、密着している。また、互いに隣接する一対の分割コア16,17のヨーク片18,19の側面25,30も、側面24,31と同様に、密着している。
複数の分割コア16,17が互いに連結されて環状をなす状態では、互いに隣接する一対の分割コア16,17のヨーク片18,19の側面24,31が、周方向Tに互いに対向し、互いに逆向きに傾斜する状態で互いに合致していて、互いに面あたりで当接して、密着している。また、互いに隣接する一対の分割コア16,17のヨーク片18,19の側面25,30も、側面24,31と同様に、密着している。
また、この状態で、径方向内方R1にある各ティース15の端部が、周方向について互いの間に隙間を開けて並んでいる。また、各外周部23,29は、凸湾曲面としての部分円筒面により形成されていて、互いに連結されることにより、ステータコア11の外周面11bを形成している。外周面11bは、周方向Tに無端状に連続し、軸方向Sに平行に延びていて、モータハウジング2の内周面9cに嵌合されている。
この内周面9cは、ステータコア11の外周面11bに嵌合した状態で外周面11bを保持する嵌合面9eと、雌ねじ9fとを有している。嵌合面9eは、円筒形状をなしていて、モータハウジング2の中心軸線に平行に延び、且つこの中心軸線に同心に配置されている。雌ねじ9fは、軸方向Sについて嵌合面9eを挟んで、ハウジング本体9の底部9bの受け部20とは反対側に配置されている。雌ねじ9fに、環状部材21の外周面に形成された雄ねじが着脱可能にねじ込まれている。環状部材21は、軸方向Sにステータ7を押圧する押圧部材として機能する。
受け部20は、軸方向Sに関して環状部材21と互いに離隔して配置され、ハウジング本体9の底部9bに一体にまたは別体で設けられている。なお、受け部20をハウジング本体9の筒部9aに一体にまたは別体で設けてもよい。
受け部20と環状部材21との間に、ステータ7のステータコア11、すなわち、環状に配置された複数の分割コア16,17が挟持されている。受け部20および環状部材21は、互いに隣接する分割コア16,17同士を軸方向Sに互いに相対移動させることを通じて締め付け状態で固定する固定構造として機能する。
受け部20と環状部材21との間に、ステータ7のステータコア11、すなわち、環状に配置された複数の分割コア16,17が挟持されている。受け部20および環状部材21は、互いに隣接する分割コア16,17同士を軸方向Sに互いに相対移動させることを通じて締め付け状態で固定する固定構造として機能する。
このように本発明の第1の実施形態の電動モータ1は、磁性粉11aを含む複数の分割コア16,17を環状に組み合わせてなり、コイル13が巻回された環状のステータコア11を備える。ステータコア11の周方向Tに隣接する分割コア16,17は、互いにステータコア11の周方向Tに対向する対向面としての側面24,31(側面25,30でもよい。)をそれぞれ含む。これらの対向面は、ステータコア11の軸方向Sに対して互いに逆向きに傾斜する状態で互いに合致する傾斜状合わせ面を形成している。
この構成では、周方向Tに隣接する各対の分割コア16,17の軸方向Sの相対位置を調整することにより、ステータコア11の外周面11bの周長を調節できる。従って、ステータコア11の外周面11bの周長を、モータハウジング2の内周面9cの周長に見合った長さに調節できるので、モータハウジング2に嵌めた状態の分割コア16,17間に隙間が生じることが防止される。従って、側面24,25,30,31の間を磁束が通り易くなるので、電動モータ1の出力が高められる。
ここで、分割コア16,17の軸方向Sの相対位置を調整するには、例えば、ステータ7をモータハウジング2に組み込むときに、分割コア17を底部9bで受けつつ分割コア16を底部9bに向けて押し込むようにすればよい。
また、環状部材21と受け部20とが、複数の分割コア16,17を軸方向Sに押圧状態で付勢して締め付けるようにされている。これにより、環状部材21と受け部20とは、互いに隣接する一対の分割コア16,17同士を軸方向Sに相対移動させることを通じて、外周面11bを拡径させ、モータハウジング2に嵌められたステータ7を緊縛状態にできる。その結果、ステータ7をモータハウジング2に強固に固定することができる。さらに、環状部材21により締め付けたときの分割コア16,17の傾斜状合わせ面としての側面24,25,30,31同士の間の楔作用により、ステータ7を強固に固定できる。また、緊縛状態にある分割コア16,17同士は、周方向Tに互いに圧縮されるので、側面24,25,30,31同士が確実に密着される。
また、環状部材21と受け部20とが、複数の分割コア16,17を軸方向Sに押圧状態で付勢して締め付けるようにされている。これにより、環状部材21と受け部20とは、互いに隣接する一対の分割コア16,17同士を軸方向Sに相対移動させることを通じて、外周面11bを拡径させ、モータハウジング2に嵌められたステータ7を緊縛状態にできる。その結果、ステータ7をモータハウジング2に強固に固定することができる。さらに、環状部材21により締め付けたときの分割コア16,17の傾斜状合わせ面としての側面24,25,30,31同士の間の楔作用により、ステータ7を強固に固定できる。また、緊縛状態にある分割コア16,17同士は、周方向Tに互いに圧縮されるので、側面24,25,30,31同士が確実に密着される。
分割コア16,17が、磁性粉11aを含むので、形状の自由度が高く、傾斜状合わせ面の形成が容易である。また、分割コア16,17の表面が、磁性粉11aにより平坦に形成されるので、側面24,25,30,31同士が確実に密着することができる。
また、ステータ7は、取外し可能な環状部材21の締付により固定されているので、この環状部材21を取り外すことで、ステータ7をモータハウジング2から容易に取り外すことができる。
また、ステータ7は、取外し可能な環状部材21の締付により固定されているので、この環状部材21を取り外すことで、ステータ7をモータハウジング2から容易に取り外すことができる。
図3は、本発明の第2の実施形態の電動モータ1の要部の概略構成を示す断面図であり、図4のIII −III 断面を示す。図4は、図3のIV−IV断面を示す断面図である。図5は、図4のV-V 断面を示す断面図である。第2の実施形態の説明では、第1の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。なお、以下の実施形態や変形例についても同様である。
図3および図4を参照して、第2の実施形態の電動モータ1のモータハウジング2のハウジング本体9の筒部9aの内周面9cは、ステータ7の外周面7bを嵌合状態で保持している嵌合面9gと、ねじ部9fとを有している。なお、第1の実施形態の受け部20(図1参照)は廃止されている。
嵌合面9gは、円錐状テーパ面に形成されていて、モータハウジング2の軸方向Sに対して傾斜している。嵌合面9gは、軸方向Sについての一端9hおよび他端9iを有している。一端9hは、他端9iよりも大径である。円錐状テーパ面の中心軸線は、モータハウジング2の中心軸線に一致している。これらの点を除いて、第2の実施形態のモータハウジング2は、第1の実施形態のモータハウジング2と同様に構成されている。
嵌合面9gは、円錐状テーパ面に形成されていて、モータハウジング2の軸方向Sに対して傾斜している。嵌合面9gは、軸方向Sについての一端9hおよび他端9iを有している。一端9hは、他端9iよりも大径である。円錐状テーパ面の中心軸線は、モータハウジング2の中心軸線に一致している。これらの点を除いて、第2の実施形態のモータハウジング2は、第1の実施形態のモータハウジング2と同様に構成されている。
ステータ7は、外周面7bを有している。外周面7bは、ステータコア11の外周面11gにより形成され、円錐状テーパ面に形成されている。外周面7b,11gの円錐状テーパ面は、嵌合面9gの円錐状テーパ面と合致するように、嵌合面9gと同じ形状かまたは相似形状に形成されていて、互いに面あたり状態で全周にわたり密着できるようになっている。円錐状テーパ面の中心軸線は、ステータ7の中心軸線に一致している。
ステータコア11は、周方向Tに均等に分割された分割体としての複数の分割コア34を有している。分割コア34は、以下の点で上述の分割コア16,17と異なり、それ以外の点では同様に構成されている。
すなわち、複数の分割コア34は、互いに同様に形成されていて、周方向Tに順に並んで、環状に組み合わされている。これにより、環状のステータコア11が構成されている。また、ヨーク14は、複数の分割コア34に対応して周方向Tに均等に分割された複数のヨーク片35を有している。
すなわち、複数の分割コア34は、互いに同様に形成されていて、周方向Tに順に並んで、環状に組み合わされている。これにより、環状のステータコア11が構成されている。また、ヨーク14は、複数の分割コア34に対応して周方向Tに均等に分割された複数のヨーク片35を有している。
各分割コア34は、単一のヨーク片35と、単一のティース15とを有している。ティース15と、ヨーク片35とは、単一の部材により一体に形成されている。各ヨーク片35は、外周部37と、対向面としての周方向Tについての一方の側面38と、対向面としての周方向Tについての他方の側面39と、軸方向Sの一端11cにある端面40と、軸方向Sの他端11dにある端面41とを有している。
側面38,39は、ステータ7の軸方向Sに平行に形成され、外周部37に直角に交差して接続されている。
外周部37は、軸方向Sに対して傾斜している。複数の分割コア34が環状に連結されて且つ軸方向Sについて互いに同じ相対位置に配置された状態で、複数の外周部37は、互いに接続されて、ステータコア11の外周面11gを、単一の湾曲面としての円錐状テーパ面に形成している。
外周部37は、軸方向Sに対して傾斜している。複数の分割コア34が環状に連結されて且つ軸方向Sについて互いに同じ相対位置に配置された状態で、複数の外周部37は、互いに接続されて、ステータコア11の外周面11gを、単一の湾曲面としての円錐状テーパ面に形成している。
第2の実施形態では、ステータ7は、モータハウジング2の内周面9cの保持部としての嵌合面9gと、環状部材21とにより保持されている。モータハウジング2の嵌合面9gと環状部材21とは、ステータ7をモータハウジング2に締め付けて固定する固定構造として機能する。
図4および図5を参照して、モータハウジング2の内周面9cと、予め定められたひとつの分割コア34とが、凸条42および凹条43により、凹凸係合されている。
図4および図5を参照して、モータハウジング2の内周面9cと、予め定められたひとつの分割コア34とが、凸条42および凹条43により、凹凸係合されている。
モータハウジング2の内周面9cは、係合凸部としての単一の凸条42を有している。凸条42は、軸方向Sに傾斜して延びて、嵌合面9gから径方向内方R1へ所定長で突出している。予め定めた分割コア34の外周部37には、係合凹部としての単一の凹条43が形成されている。この凹条43は、軸方向Sに傾斜して延びていて、軸方向Sの両端部が開放されている。凹条43は、径方向内方R1に向けて所定深さで窪んでいる。凸条42と凹条43とは、互いに対向する位置に配置され、互いに嵌合して係合している。
また、モータハウジング2とステータ7とは、凸条44および凹溝45により、径方向Rについて互いに凹凸係合している。すなわち、モータハウジング2のハウジング本体9の底部9bは、環状の位置決め突起としての凸条44を含んでいる。凸条44は、モータハウジング2の中心軸線2aを中心とする環状に形成されていて、周方向Tに無端状に延びている。また、底部9bに対向するステータコア11の他端11dの端面は、係合凹部としての凹溝45を有している。凹溝45はステータ7の中心軸線を中心とする環状に形成されて、無端状に延びている。凹溝45と凸条44とは、互いに対向する位置に配置され、互いに嵌合状態で係合している。凹溝45は、各ヨーク片35の端面41に形成された凹部が互いにつながることにより構成されている。
このように本発明の第2の実施形態の電動モータ1は、磁性粉11aを含む複数の分割コア34を環状に組み合わせてなり、コイル13が巻回された環状のステータコア11と、このステータコア11の外周面11gが嵌め合わされた内周面9cを有する筒状のモータハウジング2とを備える。ステータコア11の外周面11gおよびモータハウジング2の内周面9cは、互いに合致する円錐状テーパ面、例えば外周面11gの全体および嵌合面9gを含むようにしている。
これにより、ステータコア11をモータハウジング2に対して軸方向Sに押し込むことにより、ステータコア11の外周面11gをモータハウジング2の内周面9cに確実に合致させ、且つ周方向Tに隣接する分割コア34同士の間に隙間が生じることを防止することができる。従って、側面38,39同士の間を磁束が通り易くなるので、電動モータ1の出力が高められる。
また、環状部材21により、ステータ7がモータハウジング2の嵌合面9gに締め込まれるようにされている。このとき、円錐状テーパ面の楔作用によりモータハウジング2に嵌められたステータコア11を緊縛状態にでき、その結果、ステータ7をモータハウジング2に強固に固定することができる。また、緊縛状態にある複数の分割コア34は、周方向Tに互いに圧縮されるので、側面38,39同士が確実に密着される。なお、環状部材21によりステータ7を締め付ける際に、ステータ7の内周の径方向内方R1への移動を規制する組み立て用治具(図示せず)を利用してもよい。
また、分解し易い電動モータ1の実現が可能となる。すなわち、取外し可能な環状部材21を取り外すことで、ステータ7をモータハウジング2から容易に取り外すことができる。
また、本実施形態では、モータハウジング2の内周面9cと、少なくともひとつの分割コア34とが、例えば凸条42と凹条43により凹凸係合されている。この場合、ステータコア11と、モータハウジング2との間の周方向Tの相対移動が確実に規制される。従って、相対移動を確実に規制するのに必要なステータ7の締め付け力を小さくすることもでき、ひいては、分解し易い電動モータ1の実現にも寄与する。
また、本実施形態では、モータハウジング2の内周面9cと、少なくともひとつの分割コア34とが、例えば凸条42と凹条43により凹凸係合されている。この場合、ステータコア11と、モータハウジング2との間の周方向Tの相対移動が確実に規制される。従って、相対移動を確実に規制するのに必要なステータ7の締め付け力を小さくすることもでき、ひいては、分解し易い電動モータ1の実現にも寄与する。
また、本実施形態では、モータハウジング2の底部9bは、モータハウジング2の軸心としての中心軸線2aを中心とする環状の位置決め突起としての凸条44を含み、各分割コア34は、凸条44に係合する凹溝45を含むようにしている。この場合、各分割コア34は、径方向Rに位置決めされる。従って、ステータコア11をモータハウジング2に容易に組み付けできる。
分割コア34が、磁性粉11aを含むので、形状の自由度が高く、円錐状テーパ面の形成が容易である。また、分割コア34の表面が、磁性粉11aにより平坦に形成されるので、各分割コア34の側面38,39同士を確実に密着させることができる。
なお、第1の実施形態の変形例として、互いに隣接する一対のみの分割コア16,17の一対の側面24,31または、一対の側面25,30が、傾斜状合わせ面に形成され、この対を含む少なくとも2対の側面が、軸方向Sに相対移動可能に接していてもよい。この場合、残りの側面の形状は限定されない。要は、互いに隣接する少なくとも一対の分割コア16,17において、互いに対向する少なくとも一対の側面24,25,30,31が、傾斜状に形成されていればよい。また、側面24の一部が傾斜状に形成されてもよいし、他の側面25,30,31も同様である。このように、対向面は、当該対向面の少なくとも一部を形成する傾斜状合わせ面を含み、互いに隣接する一対の傾斜状合わせ面が、軸方向Sに対して互いに逆向きに傾斜する状態で互いに合致すればよい。
なお、第1の実施形態の変形例として、互いに隣接する一対のみの分割コア16,17の一対の側面24,31または、一対の側面25,30が、傾斜状合わせ面に形成され、この対を含む少なくとも2対の側面が、軸方向Sに相対移動可能に接していてもよい。この場合、残りの側面の形状は限定されない。要は、互いに隣接する少なくとも一対の分割コア16,17において、互いに対向する少なくとも一対の側面24,25,30,31が、傾斜状に形成されていればよい。また、側面24の一部が傾斜状に形成されてもよいし、他の側面25,30,31も同様である。このように、対向面は、当該対向面の少なくとも一部を形成する傾斜状合わせ面を含み、互いに隣接する一対の傾斜状合わせ面が、軸方向Sに対して互いに逆向きに傾斜する状態で互いに合致すればよい。
第2の実施形態において、係合凸部、例えば凸条42および係合凹部、例えば凹条43が、互いに対向して、ステータ7全体として複数カ所に配置されていてもよく、分割コア34ごとに、または、一部の分割コア34に設けられていてもよい。また、図6の断面図に示すように、ステータ7の外周面7bが、係合凸部としての凸条42を有し、モータハウジング2の内周面9cが、係合凹部としての凹条43を有していてもよい。要は、モータハウジング2の内周面9cと、少なくともひとつの分割コア34とが凹凸係合されていればよい。この場合、ステータ7と、モータハウジング2との間の周方向Tの相対移動を確実に規制することができる。
第2の実施形態において、図7の断面図に示すように、位置決め突起、例えば凸条44が、ステータ7の分割コア34の軸方向端面41に設けられ、係合凹部、例えば凹溝45が、モータハウジング2のハウジング本体9の底部9bに設けられていてもよい。また、凸条44および凹溝45が、周方向Tについて有端形状に形成されていてもよい。
第2の実施形態において、内周面9cと分割コア34との凹凸係合および底部9bと分割コア34との凹凸係合の少なくとも一方が廃止される場合も考えられる。また、ステータ7の外周面7bの一部が円錐状テーパ面に形成される場合も考えられる。これらの場合も、円錐状テーパ面の上述の作用を奏する。要は、ステータ7の外周面7bが、当該外周面7bの少なくとも一部を形成する円錐状テーパ面を含んでいればよい。
第2の実施形態において、内周面9cと分割コア34との凹凸係合および底部9bと分割コア34との凹凸係合の少なくとも一方が廃止される場合も考えられる。また、ステータ7の外周面7bの一部が円錐状テーパ面に形成される場合も考えられる。これらの場合も、円錐状テーパ面の上述の作用を奏する。要は、ステータ7の外周面7bが、当該外周面7bの少なくとも一部を形成する円錐状テーパ面を含んでいればよい。
また、上述の各実施形態において、ステータ7をモータハウジング2から分離できるようにして固定する必要がない場合には、環状部材21を廃止して、別の固定構造、例えば接着剤を用いることも考えられる。また、分割コア16,17,34としては、上述の焼結体の他、磁性粉11aが高圧力で圧縮成形されてなる圧粉磁心でもよいし、樹脂成形品でもよい。この樹脂成形品は、磁性粉11aとしての鉄粉と、バインダーとしての合成樹脂とを含んでいる。また、分割コア16,17,34の一部が、多数の電磁鋼板としてのケイ素鋼板が積層されてなる積層鋼板を含む場合も考えられる。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
1…電動モータ、2…モータハウジング、2a…中心軸線(モータハウジングの軸心)、9b…底部、9c…内周面,9g…嵌合面(円錐状テーパ面)、11…ステータコア、11a…磁性粉、11g…外周面(円錐状テーパ面)、13…コイル、16,17,34…分割コア、24,25,30,31…側面(対向面、傾斜状合わせ面)、44…凸条(位置決め突起)、45…凹溝、T…周方向、S…軸方向
Claims (4)
- 磁性粉を含む複数の分割コアを環状に組み合わせてなり、コイルが巻回された環状のステータコアを備え、
ステータコアの周方向に隣接する分割コアは、互いにステータコアの周方向に対向する対向面をそれぞれ含み、これらの対向面は、ステータコアの軸方向に対して互いに逆向きに傾斜する状態で互いに合致する傾斜状合わせ面を含むことを特徴とする電動モータ。 - 磁性粉を含む複数の分割コアを環状に組み合わせてなり、コイルが巻回された環状のステータコアと、
このステータコアの外周面が嵌め合わされた内周面を有する筒状のモータハウジングとを備え、
ステータコアの外周面およびモータハウジングの内周面は、互いに合致する円錐状テーパ面を含むことを特徴とする電動モータ。 - 請求項2において、上記モータハウジングの内周面と、少なくともひとつの分割コアとが凹凸係合されていることを特徴とする電動モータ。
- 請求項2または3において、上記モータハウジングの底部および各分割コアの一方は、モータハウジングの軸心を中心とする環状の位置決め突起を含み、上記モータハウジングの底部および各分割コアの他方は、位置決め突起に係合する凹溝を含むことを特徴とする電動モータ。
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