JP2011166934A - 電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の分割コアを円環状に組み付けて円筒状の焼き嵌めリングで焼き嵌めしてなるステータを有する電動機において、分割コアの変形や破損を生じることなく且つより適正な締め付け力で焼き嵌めしてなるステータを提供する。
【解決手段】焼き嵌めリング５０における分割コア４２に当接する当接部５３と分割コア４２からその積層方向に延出する延出部５４との境界を含んで延出部５４側の境界延出部５９の厚みＴ２を他の部分の厚みＴ１よりも薄くする。これにより、焼き嵌めにより延出部５４が内径側に倒れ込む程度を抑制し、焼き嵌めリング５０の境界延出部５９に当接する分割コア４２の積層端のコア部材４４に作用する締め付け力を小さくすることができ、分割コア４２の変形や破損を生じることなく且つより適正な締め付け力で焼き嵌めしてなるステータ４０とすることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、電動機に関し、詳しくは、電磁鋼板を積層してなる複数の分割コアを円環状に組み付けて円筒状の焼き嵌めリングで焼き嵌めしてなるステータを有する電動機に関する。

従来、この種の電動機としては、分割コアを円環状に組み付けたものを複数の貫通孔を有する焼嵌リングで焼き嵌めたステータを有するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この電動機では、焼嵌リングに複数の貫通孔を設けることにより、焼嵌リングの分割コアを締め付ける力を適正なものとしている。

特開２００８−８６１７２号公報

上述の電動機では、電動機の固定のためや分割コアのより確実な固定のために分割コアの厚みより軸方向に長い焼嵌リングを用いるときもある。このとき、焼嵌リングの分割コアの厚みよりはみ出した部分における締め付け力が分割コアの端部に作用することにより、分割コアの端部が変形したり破損したりする場合が生じる。こうした分割コアの端部の変形や破損を防止するために焼嵌リングの締め付け力を小さくすることも考えられるが、この場合には焼嵌リングによる分割コアの固定が十分でないことにより一部の分割コアが固定位置からずれたり焼嵌リングから分割コアが脱離したりする場合が生じる。

本発明の電動機のステータおよび電動機は、複数の分割コアを円環状に組み付けて円筒状の焼き嵌めリングで焼き嵌めしてなるステータを有する電動機において、分割コアの変形や破損を生じることなく且つより適正な締め付け力で焼き嵌めしてなるステータを提供することを主目的とする。

本発明の電動機は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の電動機は、
電磁鋼板を積層してなる複数の分割コアを円環状に組み付けて円筒状の焼き嵌めリングで焼き嵌めしてなるステータを有する電動機であって、
前記焼き嵌めリングは、前記複数の分割コアに当接する当接部と前記複数の分割コアから該分割コアの積層方向に延出する延出部とを有し、前記当接部と前記延出部との境界を含んで前記延出部側の少なくとも一部の部分である境界延出部の厚みが該境界延出部以外の部分の厚みより薄くなるよう形成されてなる、
ことを要旨とする。

この本発明の電動機では、電磁鋼板を積層してなる複数の分割コアに当接する当接部と複数の分割コアからこの分割コアの積層方向に延出する延出部とを有し、当接部と延出部との境界を含んで延出部側の少なくとも一部の部分である境界延出部の厚みがこの境界延出部以外の部分の厚みより薄くなるよう形成した焼き嵌めリングを用いて複数の分割コアを円環状に組み付けたものを焼き嵌める。このように、焼き嵌めリングの境界延出部の厚みを他の部分より薄くすることにより、境界延出部に当接する分割コアの積層端の電磁鋼板に作用する締め付け力を小さくしている。これにより、分割コアの変形や破損を生じることなく且つより適正な締め付け力で焼き嵌めしてなるステータを提供することができる。

こうした本発明の電動機において、前記焼き嵌めリングは、前記延出部における前記分割コアの積層方向の端部にフランジが形成されてなる、ものとすることもできるし、前記焼き嵌めリングは、前記境界延出部が該境界延出部以外の部分に比して外径が小さくなるよう形成されてなる、ものとすることもできる。

本発明の一実施例としての電動機２０の構成の概略を示す構成図である。 実施例の電動機２０におけるステータ４０を構成する焼き嵌めリング５０の外観斜視図である。 図１のＡ−Ａ線の断面を示す断面図である。 図３のフランジ５６近傍の部位を拡大して模式的に示す説明図である。 比較例の焼き嵌めリング１５０のフランジ近傍の部位を拡大して模式的に示す説明図である。 変形例の焼き嵌めリング２５０の様子を説明する説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例としての電動機２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は実施例の電動機２０におけるステータ４０を構成する焼き嵌めリング５０の外観斜視図であり、図３は図１のＡ−Ａ線の断面を示す断面図である。実施例の電動機２０は、図示するように、回転軸２２に取り付けられたロータ３２と、図示しないコイルが巻回されたステータ４０とを備える。

ロータ３２は、無方向性電磁鋼板を打ち抜き加工により形成したロータ部材を複数積層して構成されており、焼き嵌め又はスプライン嵌合などにより回転軸２２に取り付けられている。ロータ３２の外周面近傍には軸方向に８個の矩形の貫通孔が形成されており、８個の永久磁石３４が径方向に磁力線が向くように且つ１個置きに磁極の向きが反転するよう嵌挿されている。

ステータ４０は、組み付けたときに円環状となる２４個の分割コア４２と、この２４個の分割コア４２を円環状に組み付けたものを焼き嵌めする焼き嵌めリング５０と、図示しないコイルと、を備える。分割コア４２は、無方向性電磁鋼板を打ち抜き加工により形成したコア部材４４を複数（例えば、１００枚など）積層して構成されており、全体として、組み付けたときに円環の外周部をなすと共に積層したコア部材４４を固定するための４個のカシメ部４５ａが形成されたヨーク部４５と、コイルを巻回するためのスロットを形成するためにヨーク部４５から内周側に突き出した２つのティース部４６とを有する。焼き嵌めリング５０は、図２や図３に示すように、常温における内径が２４個の分割コア４２を円環状に組み付けたときの円環の外周より若干小さくなると共に焼き嵌めによる締め付け力が十分に確保される厚みＴ１となるよう鋼により一端にフランジ５６を有する円筒管状に形成された本体５２と、本体５２をケースに取り付けるためにフランジ５６に取り付けられた５つの孔付きの取り付け部５８と、から構成されている。本体５２は、分割コア４２に当接する当接部５３と、分割コア４２からその積層方向にはみ出した２つの延出部５４，５５とを有し、延出部５４側の積層方向の端部にフランジ５６が形成されている。図３のフランジ５６近傍の部位を拡大した図４に示すように、当接部５３と延出部５４との境界を含みさらに延出部５４全体を含む部分として延出部５４の延出方向の長さＬ１よりも若干長い長さＬ２の境界延出部５９の外径が他の部分の外径より小さくなっており、境界延出部５９の厚みＴ２が他の部分の厚みＴ１より薄くなるよう形成されている。こうして構成されるステータ４０は、２４個の分割コア４２を円環状に組み付け、これに焼き嵌めリング５０を焼き嵌め、さらに、形成されたスロットにコイルを巻回して組み付けられる。

図５は、比較例の図４との同一部位を拡大して模式的に示す説明図である。比較例は、リング本体の厚みが均一に形成された焼き嵌めリング１５０で分割コア４２を焼き嵌めたものである。図示するように、焼き嵌めリング１５０を焼き嵌めて常温に戻った比較例では、フランジ近傍の収縮により、その締め付け力を受ける分割コア４２の積層端近傍のコア部材４４が変形している。一方、実施例では、焼き嵌めリング５０の境界延出部５９の厚みＴ２を他の部分よりも薄くすることにより、焼き嵌めにより延出部５４が内径側に倒れ込む程度を抑制し、境界延出部５９に当接する分割コア４２の積層端のコア部材４４に作用する締め付け力を小さくしている。なお、実施例では、境界延出部５９の厚みＴ２は、分割コア４２に焼き嵌めされて常温に戻ったときに焼き嵌めリング５０の延出部５４が内径側に倒れ込まずに焼き嵌めリング５０全体の内径が略均一になる程度の厚みとした。

以上説明した実施例の電動機２０によれば、焼き嵌めリング５０における分割コア４２に当接する当接部５３と分割コア４２からその積層方向に延出する延出部５４との境界を含んで延出部５４側の境界延出部５９の厚みＴ２を他の部分よりも薄くすることにより、焼き嵌めリング５０の境界延出部５９に当接する分割コア４２の積層端のコア部材４４に作用する締め付け力を小さくするから、分割コア４２の変形や破損を生じることなく且つより適正な締め付け力で焼き嵌めしてなるステータ４０とすることができる。また、焼き嵌めリング５０は、境界延出部５９の外径を小さくしてその厚みを薄く形成するから、分割コア４２の組み付け性は損なわれない。

実施例の電動機２０では、焼き嵌めリング５０は、当接部５３とフランジ５６が形成されている方の延出部５４との境界を含んで延出部５４側の境界延出部５９の厚みＴ２を他の部分の厚みＴ１より薄く形成するものとしたが、当接部５３とフランジ５６が形成されていない方の延出部５５との境界を含んで延出部５５側の厚みについても厚みＴ１より薄く形成するものとしてもよい。

実施例の電動機２０では、焼き嵌めリング５０は、境界延出部５９の延出方向の長さＬ２が延出部５４の延出方向の長さＬ１よりも長くなるよう形成されているものとしたが、境界延出部５９は当接部５３と延出部５４との境界を含めばよいから、境界延出部５９の長さＬ１が延出部５４の長さＬ１と等しくする、即ち、延出部５４を厚みＴ２として形成するものとしてもよい。

実施例の電動機２０では、焼き嵌めリング５０は、当接部５３と延出部５４との境界を含みさらに延出部５４全体を含む部分としての境界延出部５９の厚みＴ２が他の部分より薄くなるよう形成されているものとしたが、図６に示す変形例の焼き嵌めリング２５０のように、当接部２５３と延出部２５４との境界を含みさらに延出部５４の一部のみを含む部分としての境界延出部２５９の厚みが他の部分より薄くなるよう形成されているものとしてもよい。

実施例の電動機２０では、焼き嵌めリング５０は、延出部５４側の積層方向の端部にフランジ５６が形成されているものとしたが、こうしたフランジ５６が形成されていないものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、分割コア４２が「分割コア」に相当し、焼き嵌めリング５０が「焼き嵌めリング」に相当し、焼き嵌めリング５０の当接部５３が「当接部」に相当し、焼き嵌めリング５０の延出部５４が「延出部」に相当し、焼き嵌めリング５０の境界延出部５９が「境界延出部」に相当する。また、フランジ５６が「フランジ」に相当し、焼き嵌めリング２５０も「焼き嵌めリング」に相当し、焼き嵌めリング２５０の当接部２５３も「当接部」に相当し、焼き嵌めリング２５０の延出部２５４も「延出部」に相当し、焼き嵌めリング２５０の境界延出部２５９も「境界延出部」に相当する。

ここで、「分割コア」としては、周方向に２４分割された分割コア４２に限定されるものではなく、電磁鋼板を積層してなるものであれば周方向に幾つに分割されたものであっても構わない。「焼き嵌めリング」としては、フランジ５６が形成されてなる焼き嵌めリング５０や焼き嵌めリング２５０に限定されるものではなく、フランジが形成されていないものなど、複数の分割コアに当接する当接部と複数の分割コアから分割コアの積層方向に延出する延出部とを有し境界延出部の厚みが境界延出部以外の部分の厚みより薄くなるよう形成されてなる円筒状のものであれば如何なるものとしても構わない。「当接部」としては、当接部５３や当接部２５３に限定されるものではなく、複数の分割コアに当接するものであれば如何なるものとしても構わない。「延出部」としては、フランジ５６が形成されている方の延出部５４や延出部２５４に限定されるものではなく、フランジ５６が形成されていない方の延出部５５など、複数の分割コアから分割コアの積層方向に延出するものであれば如何なるものとしても構わない。「境界延出部」としては、境界延出部５９や境界延出部２５９に限定されるものではなく、当接部と延出部との境界を含んで延出部側の少なくとも一部の部分であるものであれば如何なるものとしても構わない。また、「フランジ」としては、フランジ５６に限定されるものではなく、取り付け部５８が設けられていないものなど、延出部における分割コアの積層方向の端部に形成されているものであれば如何なるものとしても構わない。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、電動機の製造産業に利用可能である。

２０ 電動機、２２ 回転軸、３２ ロータ、３４ 永久磁石、４０ ステータ、４２ 分割コア、４５ ヨーク部、４５ａ カシメ部、４６ ティース部、５０，１５０，２５０ 焼き嵌めリング、５２ 本体、５３，２５３ 当接部、５４，５５，２５４ 延出部、５６ フランジ、５８ 取り付け部、５９，２５９ 境界延出部。

Claims (3)

1. 電磁鋼板を積層してなる複数の分割コアを円環状に組み付けて円筒状の焼き嵌めリングで焼き嵌めしてなるステータを有する電動機であって、
   前記焼き嵌めリングは、前記複数の分割コアに当接する当接部と前記複数の分割コアから該分割コアの積層方向に延出する延出部とを有し、前記当接部と前記延出部との境界を含んで前記延出部側の少なくとも一部の部分である境界延出部の厚みが該境界延出部以外の部分の厚みより薄くなるよう形成されてなる、
   電動機。
2. 請求項１記載の電動機であって、
   前記焼き嵌めリングは、前記延出部における前記分割コアの積層方向の端部にフランジが形成されてなる、
   電動機。
3. 請求項１または２記載の電動機であって、
   前記焼き嵌めリングは、前記境界延出部が該境界延出部以外の部分に比して外径が小さくなるよう形成されてなる、
   電動機。