JP2012105397A

JP2012105397A - 分割コアおよびモータ

Info

Publication number: JP2012105397A
Application number: JP2010249705A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Aoki; 一隆青木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-11-08
Filing date: 2010-11-08
Publication date: 2012-05-31

Abstract

【課題】複数枚積層されてかしめ結合される電磁鋼板を剥がれにくくする。
【解決手段】分割コア１０は、扇状のヨーク部１２と、このヨーク部１２から延びるティース部１４を有し、電磁鋼板が複数枚積層されてかしめ結合されて形成されるとともに、前記ティース部１４を内側に向けて前記ヨーク部が円環状に連結される。分割コア１０の電磁鋼板の円周方向の少なくとも一方の端部に隣り合う分割コア１０の上に重なる係止部１６を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁鋼板を積層して形成するステータ用の分割コアおよびこれを用いたモータに関する。

モータのステータコアには、電磁鋼板を積層したものが広く用いられている。このステータコアは、円環状のヨーク部と、ヨーク部から中心方向（ロータ）に向けて延びるティース部とからなり、ティース部にコイルが巻回される。

そして、全体として円環状のステータの製作を容易にするために、ステータコアを所定の角度の扇型の分割コアに区切って形成して、これらを接続してステータコアとする場合が多い。

そして、このような分割コアについては、各種の提案がある。例えば、特許文献１では、隣同士の分割コアのヨーク部の積層鋼板の端部を一枚ずつ逆方向にずらしておき、両者が互い違い挿入されて連結される。これによって、接続間隙を小さくし、接触面積を増やすことで磁路を確保し、また接続面の位置ずれをなくすことができるとしている。また、特許文献２では、ヨーク部の積層の上半分が隣り合う分割コアの下半分と噛み合う形状としている。これによって、隣り合う分割コアの接触面のうち、回転軸方向において接触する部分を溶接することで、強度を十分なものにできるとしている。

特開２００９−６５８３４号公報特開２００９−１４８０５０号公報

ここで、電磁鋼板の積層構造では、電磁鋼板に凸部（他面から見て凹部）を形成し、各電磁鋼板の凸部と凹部を嵌合してかしめ固定するダボかしめが利用される。しかし、このかしめ固定は、作業が容易である反面、強度が十分でない場合もあった。特に、振動により積層構造が剥がれやすいという問題があった。

本発明は、扇状のヨーク部と、このヨーク部から延びるティース部を有する電磁鋼板が複数枚積層されてかしめ結合されるとともに、前記ティース部を内側に向けて前記ヨーク部が円環状に連結されることでモータのステータを構成する分割コアであって、前記電磁鋼板の円周方向の少なくとも一方の端部に隣り合う分割コアの上に重なる係止部を有することを特徴とする。

また、前記係止部は、一方の端部のみに形成され、一旦ステータの半径方向外側に延び、その後隣接する分割コアの上面に沿って延びるクランク状の形状を有することが好適である。

また、本発明は、分割コアを円環状に配置したステータを有するモータに関する。

本発明によれば、隣接する分割コアの上に重なる係止部を設けることで、積層構造の１つの分割コアにおける電磁鋼板が剥がれようとする力を隣の分割コアに伝達して、分散することができる。従って、１つの分割コアにおけるかしめ部分に掛かる力を減少することができ、積層構造の電磁鋼板を剥がれにくくすることができる。

実施形態の分割コアが３つ接続された状態を示す図である。２つの分割コアを外側から見た図である。力の掛かり方を説明する図である。他の例の２つの分割コアを外側から見た図である。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。

図１には、ステータコアのうちの、３つの分割コア１０のみの構成を示してある。図においては、最上面の電磁鋼板だけが示してある。このように、各分割コア１０は、ヨーク部１２と、ヨーク部１２から中心側（ロータ側）に伸びるティース部１４を有している。

最上面の電磁鋼板のヨーク部１２は、円環状のコア部の１分割分の平面形状だけでなく、円周方向の一端側にヨーク部１２を延長して形成した係止部１６を有している。また、ヨーク部１２には、複数（この例では３つ）の平板を凹まして形成した凹部であるダボかしめ部１８が形成されている。すなわち、必要枚数の分割コア用電磁鋼板を積層した状態で、プレス加工（パンチ）で一定形状のへこみを形成することで、すべての電磁鋼板に裏面側に突出するへこみであるダボかしめ部１８が形成され、積層された電磁鋼板がかしめ固定された分割コア１０が形成される。

そして、形成された分割コア１０は、図に示されるように、最上面の電磁鋼板の係止部１６が隣接する分割コア１０の最上面上に伸びるようにして、円環状に組み付ける。これは、例えば、分割コア１０をモータケースに取り付けることによって行う。

なお、ティース部１４には、分割コア１０毎にコイルが巻回され、コイルが巻回された後、円環状に組み付けられる。

図２には、外方から見た図が示されている。このように、各分割コア１０において、複数枚の電磁鋼板が積層されており、その最上面の電磁鋼板と、最下面の電磁鋼板とが隣接する分割コア１０上に伸びる係止部１６を有している。すなわち、この係止部１６は大きめに形成したヨーク部１２をプレスで、クランク形に変形させて形成しており、ヨーク部１２から縦方向に曲がり、その後横方向に延びて形成されている。また、この例では、最上面の電磁鋼板と、最下面の電磁鋼板では、係止部１６が円周方向の反対側の端部に設けられている。しかし、最上面および最下面の電磁鋼板で、同一の方向に係止部１６を設けることも好適である。

このように、係止部１６を設けることで、端部の電磁鋼板について、剥がれようとする力は、この電磁鋼板に上から被さっている隣接する分割コア１０の端部の電磁鋼板の係止部１６に伝えられる。従って、剥がれようとする力は隣接する分割コア１０に伝達され、順次隣接する分割コア１０に伝達される。従って、剥がれようとする力が分散され、剥がれにくくなる。これは、分割コア１０内のどの位置の電磁鋼板についてもいえるが、特に最上面または最下面の電磁鋼板については、確実に隣接する分割コア１０の電磁鋼板の係止部１６による剥離抑制の力が働き、剥離が防止される。

図３は、電磁鋼板が剥がれようとする力が分散される状態を模式的に表した図である。このように、ステータコア２０において、係止部１６によって、１つの分割コア１０における電磁鋼板が剥がれようとする力が、順次隣の分割コア１０に伝達され、力が分散されて剥離が抑制される。すなわち、ステータコア２０を一周することで、全分割コア１０で電磁鋼板を支え合い、剥がれようとする力を分散することができる。

車載モータの場合、モータの負荷変動による振動の他、路面からの振動など各種の要因で、モータが振動する。ダボかしめのみで、ステータコアの積層された電磁鋼板同士を固定している場合、端部が剥がれやすい。本実施形態によれば、端部において、隣接する分割コアからの力が掛かるため、電磁鋼板が剥がれることを効果的に防止することができる。

図４には、他の実施形態が示してある。この例では、端部の１枚の電磁鋼板ではなく、２枚の電磁鋼板について、係止部１６を形成してある。従って、２枚分の係止部によって１つの分割コア１０の電磁鋼板に掛かる、剥がれようとする力をより確実に抑えることができる。さらに、同様にして３枚以上の電磁鋼板について係止部１６を設けてもよい。また、係止部１６を設ける電磁鋼板については、厚みを他の電磁鋼板とは異ならせ、例えば厚くすることも好適であり、その係止部１６を設ける電磁鋼板については、接着剤を用いて積層される相手の電磁鋼板と接着することも好適である。

１０分割コア、１２ヨーク部、１４ティース部、１６係止部、１８ダボかしめ部、２０ステータコア。

Claims

扇状のヨーク部と、このヨーク部から延びるティース部を有する電磁鋼板が複数枚積層されてかしめ結合されるとともに、前記ティース部を内側に向けて前記ヨーク部が円環状に連結されることでモータのステータを構成する分割コアであって、
前記電磁鋼板の円周方向の少なくとも一方の端部に隣り合う分割コアの上に重なる係止部を有する分割コア。
請求項１に記載の分割コアにおいて、
前記係止部は、一方の端部のみに形成され、一旦ステータの半径方向外側に延び、その後隣接する分割コアの上面に沿って延びるクランク状の形状を有することを特徴とする分割コア。
請求項１または２に記載の分割コアを円環状に配置したステータを有するモータ。