JP2010154684A - アウターロータ型モータ用積層鉄心及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヨーク片部11の半径方向外側に複数の磁極片部12が形成され、連結部13で相互に結合されて直線状に配置された隣り合うセグメント鉄心片14を、連結部13で折り曲げて、ヨーク片部11の内側円弧部16を同一円上に配置し、連続した複数のセグメント鉄心片14を螺旋状に巻回して積層したアウターロータ型モータ用積層鉄心10及びその製造方法であり、セグメント鉄心片14の形成に際し、連結部13を、磁極片部12の半径方向中間位置P1から基部位置P2までの間に、又はヨーク片部11の半径方向外側位置P3に設け、直線状に配置された隣り合うセグメント鉄心片14が重なる干渉部分、又は干渉部分とこれに連結する半径方向外側領域の磁極片部18、19を除去する。
【選択図】図1
Description
この積層鉄心は、鉄心材料(例えば、条材)から環状に打抜いた複数の鉄心片を積層して製造していたが、鉄心材料の歩留向上のため、連結部で相互に結合された複数のセグメント鉄心片を鉄心材料から打抜き、螺旋状に巻回し積層して製造していた(例えば、特許文献1参照)。
しかし、上記した積層鉄心を構成する各セグメント鉄心片は、1つのヨーク片部に1つの磁極片部が設けられた構成であるため、以下のような問題が生じていた。
また、隣り合うセグメント鉄心片を連結部で折り曲げた際に、連結部の厚みが他の部分よりも厚くなり、その結果、上下に隣接する層のセグメント鉄心片との間に隙間が生じ、この隙間を無くすための余分な加圧処理を必要とし、またモータの効率低下を招く原因ともなり、モータの品質に悪影響を及ぼしていた。
そこで、図7、図8に示すように、ヨーク片部80の半径方向外側に複数(ここでは、5個)の磁極片部81が形成され、連結部82で相互に結合されて直線状に配置された隣り合う円弧状のセグメント鉄心片83を、鉄心材料84から金型で打抜き、連結部82で折り曲げて螺旋状に巻回しかしめ積層を行って、積層鉄心85を製造していた。
前記セグメント鉄心片の前記連結部を、前記磁極片部の半径方向中間位置から基部位置までの間に、又は前記ヨーク片部の半径方向外側位置に設け、直線状に配置された隣り合う前記セグメント鉄心片が重なる干渉部分、又は該干渉部分と該干渉部分に連結する半径方向外側領域の前記磁極片部を除去した。
前記セグメント鉄心片の形成に際し、前記連結部を、前記磁極片部の半径方向中間位置から基部位置までの間に、又は前記ヨーク片部の半径方向外側位置に形成し、直線状に配置された隣り合う前記セグメント鉄心片が重なる干渉部分、又は該干渉部分と該干渉部分に連結する半径方向外側領域の前記磁極片部を除去する。
これにより、鉄心材料の歩留向上が図れ、アウターロータ型モータ用積層鉄心を経済的に製造できる。
ここで、図1は本発明の第1の実施の形態に係るアウターロータ型モータ用積層鉄心の隣り合うセグメント鉄心片の積層前の説明図、図2(A)は同隣り合うセグメント鉄心片を連結部で折り曲げた際の説明図、(B)は同隣り合うセグメント鉄心片の積層時の説明図、図3は同アウターロータ型モータ用積層鉄心の部分拡大斜視図、図4(A)は本発明の第2の実施の形態に係るアウターロータ型モータ用積層鉄心の隣り合うセグメント鉄心片の積層前の説明図、(B)は同隣り合うセグメント鉄心片の積層時の説明図、図5(A)は本発明の第3の実施の形態に係るアウターロータ型モータ用積層鉄心の隣り合うセグメント鉄心片の積層前の説明図、(B)は同隣り合うセグメント鉄心片の積層時の説明図、図6(A)は本発明の第4の実施の形態に係るアウターロータ型モータ用積層鉄心の隣り合うセグメント鉄心片の積層前の説明図、(B)は同隣り合うセグメント鉄心片の積層時の説明図である。
この各セグメント鉄心片14は、半径方向外側に複数のスロット17が設けられて磁極片部12が形成され、半径方向内側にはヨーク片部11が形成されている。なお、1つのヨーク片部11に形成される磁極片部12(スロット17)の数は、磁極片部12の数nが、積層鉄心10の一周あたりの全磁極部の数Nの約数でないこと(ただし、2条巻以上では、nはNの倍数でよい)、即ち、ここでは、5個(例えば、3個又は4個でもよい)としている。
連結部13の形成位置は、従来(図1中の二点鎖線)のセグメント鉄心片の場合、セグメント鉄心片の端部にあり、周方向に2分割される磁極片部18、19が形成されていた位置である。しかし、この部分に連結部13を設けた場合、連続した複数のセグメント鉄心片14を螺旋状に巻回する前、即ち、金型による打抜き時に、直線状に配置された隣り合うセグメント鉄心片14同士の二点鎖線で示す磁極片部18、19の干渉部分が発生し、所定形状の打抜きができない。
そこで、干渉部分とこの干渉部分に連結する半径方向外側領域を含む磁極片部18、19を除去した。
これにより、セグメント鉄心片14の打抜きに必要な材料必要長を短くでき、鉄心材料の歩留向上が図れる。
そこで、複数のセグメント鉄心片14を、図2(B)、図3に示すように、巻回して積層するに際しては、隣り合うセグメント鉄心片14の間に設けられた連結部13を、積層鉄心10の積層方向で異なる位置にずらし、即ち積層方向に隣り合うセグメント鉄心片14の連結部13が異なる位置に配置されるように周方向にずらして、各磁極片部12の位置を合わせる。なお、本実施の形態では、セグメント鉄心片14の積層の際に、磁極片部12を2個分だけ周方向にずらしているが、1個ずつずらしてもよく、また3個以上ずつずらしてもよい。
これにより、製造した積層鉄心10を平面視した場合に、積層された磁極片部12で構成される磁極部が無い部分をなくして、積層鉄心10の外周部に同一ピッチで磁極部を形成できる。
(m+2)/n=k
ここで、m、n、kは、それぞれ正の整数であり、積層鉄心の製造条件に応じて種々変更できる。
なお、積層方向でずれる磁極片部の数を1個又は3個以上とする場合は、上記した式中の「2」を、ずらす個数、即ち1又は3以上に変えることで、1周に必要なセグメント鉄心片の数が求まる。
これにより、図3に示すように、積層鉄心10の積層方向で、部分的に磁極片部がない部分が発生するが、セグメント鉄心片14の積層枚数は一般的に多数であるので、モータの効率低下にほとんど影響を及ぼさない。
まず、電磁鋼板(図示しない)を搬送しながら、1又は複数の金型(図示しない)を使用して、図1に示すように、連結部13で相互に結合された直線状に配置された複数のセグメント鉄心片14を打抜く。
このセグメント鉄心片14の打抜きに際しては、セグメント鉄心片14の周方向端部にある連結部13を、ヨーク片部11の半径方向外側位置に形成し、直線状に配置された隣り合うセグメント鉄心片14が重なる干渉部分とこの干渉部分に連結する半径方向外側領域の磁極片部を含む、図1に示す周方向に2分割される磁極片部18、19は形成していない。
これにより、製造した積層鉄心10を平面視した場合に、積層された磁極片部12で構成される磁極部が無い部分をなくすことができる。
図4(A)に示す本発明の第2の実施の形態に係るアウターロータ型モータ用積層鉄心を構成するセグメント鉄心片20は、セグメント鉄心片20の周方向端部にある連結部21を、セグメント鉄心片20の端部にあって周方向に2分割される磁極片部22、23の基部位置(ヨーク片部11の半径方向外側位置)に形成したものである。
隣り合うセグメント鉄心片20の連結部21が形成された各磁極片部22、23は、直線状に配置されたセグメント鉄心片20の半径方向内側の非干渉部が残った形状となっている。
このため、隣り合うセグメント鉄心片20は、金型による打抜き時に、隣り合うセグメント鉄心片20の磁極片部22の端面24と磁極片部23の端面25とが、当接した状態となっている。なお、磁極片部は、その端面が隙間を有した状態で配置してもよい。
これにより、製造した積層鉄心を平面視した場合に、磁極片部22、23が残存するので、この磁極片部22、23が無い場合と比較して、積層した磁極片部12で構成される磁極部の磁気特性の低下を抑制できる。
このような、セグメント鉄心片30を使用して積層鉄心を製造するに際しては、連続するセグメント鉄心片30を回転軸で巻取りながら、図5(B)に示すように、連結部33を折り曲げ、ヨーク片部11の内側円弧部34を同一円上に配置して、直線状に配置された連続した複数のセグメント鉄心片30を螺旋状に巻回して積層し、更に連結部33を周方向にずらしながら積層鉄心を製造する。
これにより、製造した積層鉄心を平面視した場合に、磁極片部31、32が残存するので、この磁極片部31、32が無い場合と比較して、積層した磁極片部12で構成される磁極部の磁気特性の低下を抑制できる。
連結部41の両側に形成された各磁極片部42、43は、対向する先側干渉部44、45(直線状に配置された隣り合うセグメント鉄心片40が重なる干渉部分)が除去されている。
このため、隣り合うセグメント鉄心片40は、金型による打抜き時に、隣り合うセグメント鉄心片40の磁極片部42の端面46と磁極片部43の端面47とが、隙間を有した状態で配置されている。なお、先部が除去された磁極片部は、その端面を当接させてもよい。
これにより、製造した積層鉄心を平面視した場合に、磁極片部42、43の除去量を最小にでき、製造した積層鉄心の効率低下を小さくできる。
また、前記実施の形態においては、連結部を、磁極片部の半径方向中間位置、磁極片部の基部位置、又はヨーク片部の半径方向外側位置に設けた場合について説明したが、磁極片部の半径方向中間位置から基部位置までの間、又はヨーク片部の半径方向外側位置で、しかもモータ特性に影響を及ぼすことがない位置であれば、これに限定されるものではない。
Claims (8)
- ヨーク片部の半径方向外側に複数の磁極片部が形成され、連結部で相互に結合されて直線状に配置された隣り合うセグメント鉄心片を、前記連結部で折り曲げて、前記セグメント鉄心片の側端部を合わせて、又は前記ヨーク片部の内側円弧部を同一円上に配置して、連続した複数の前記セグメント鉄心片を螺旋状に巻回して積層したアウターロータ型モータ用積層鉄心において、
前記セグメント鉄心片の前記連結部を、前記磁極片部の半径方向中間位置から基部位置までの間に、又は前記ヨーク片部の半径方向外側位置に設け、直線状に配置された隣り合う前記セグメント鉄心片が重なる干渉部分、又は該干渉部分と該干渉部分に連結する半径方向外側領域の前記磁極片部を除去したことを特徴とするアウターロータ型モータ用積層鉄心。 - 請求項1記載のアウターロータ型モータ用積層鉄心において、上下に隣接する層に設けられた前記連結部同士を周方向にずらしたことを特徴とするアウターロータ型モータ用積層鉄心。
- 請求項1及び2のいずれか1項に記載のアウターロータ型モータ用積層鉄心において、前記セグメント鉄心片の周方向端部にある前記連結部を前記ヨーク片部の半径方向外側位置に配置すると共に、前記セグメント鉄心片の端部にあって、周方向に2分割される前記磁極片部を除去したことを特徴とするアウターロータ型モータ用積層鉄心。
- 請求項3記載のアウターロータ型モータ用積層鉄心において、除去する前記磁極片部は、直線状に配置された前記セグメント鉄心片の半径方向内側の非干渉部を残したことを特徴とするアウターロータ型モータ用積層鉄心。
- 請求項1及び2のいずれか1項に記載のアウターロータ型モータ用積層鉄心において、隣り合う前記セグメント鉄心片で2分割された前記磁極片部の半径方向外側を他の前記磁極片部より短くし、短くした該磁極片部の外側端部に前記連結部を配置したことを特徴とするアウターロータ型モータ用積層鉄心。
- 請求項1及び2のいずれか1項に記載のアウターロータ型モータ用積層鉄心において、前記連結部を、前記ヨーク片部の半径方向外側位置で、しかも隣り合う前記セグメント鉄心片の前記磁極片部の間に形成して、該磁極片部の先側干渉部を除去したことを特徴とするアウターロータ型モータ用積層鉄心。
- ヨーク片部の半径方向外側に複数の磁極片部が形成され、連結部で相互に結合されて直線状に配置された複数のセグメント鉄心片を形成し、前記連結部で折り曲げて隣り合う前記セグメント鉄心片の側端部を合わせながら、又は前記ヨーク片部の内側円弧部を同一円上に配置しながら、連続した複数の前記セグメント鉄心片を螺旋状に巻回して積層するアウターロータ型モータ用積層鉄心の製造方法において、
前記セグメント鉄心片の形成に際し、前記連結部を、前記磁極片部の半径方向中間位置から基部位置までの間に、又は前記ヨーク片部の半径方向外側位置に形成し、直線状に配置された隣り合う前記セグメント鉄心片が重なる干渉部分、又は該干渉部分と該干渉部分に連結する半径方向外側領域の前記磁極片部を除去することを特徴とするアウターロータ型モータ用積層鉄心の製造方法。 - 請求項7記載のアウターロータ型モータ用積層鉄心の製造方法において、上下に隣接する層に設けられた前記連結部同士を周方向にずらすことを特徴とするアウターロータ型モータ用積層鉄心の製造方法。
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