JP2015080341A - Insulator, stator comprising the same, and motor comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータがステータの内方で回転するインナーロータ型のモータに用いるインシュレータ、及びそれを備えるステータ、及びそれを備えるモータに関する。 The present invention relates to an insulator used in an inner rotor type motor in which a rotor rotates inward of a stator, a stator including the same, and a motor including the same.
従来、事務機器や家電機器などの駆動源としてインナーロータ型のモータが多く用いられている。インナーロータ型のモータには、より高出力(高効率)、より低価格のモータが求められている。 Conventionally, an inner rotor type motor is often used as a drive source for office equipment, home appliances, and the like. For the inner rotor type motor, a motor with higher output (high efficiency) and lower price is required.
この対応策として、例えば、ステータを分割コアで構成するモータとして、特許文献1、2がある。
特許文献1は、複数の分割コアを、上下の端板に設けた第2の突部を用いて、その内周側一端を環状に連結する構成である。
特許文献2は、特許文献1の端板に面取りもしくは曲面を形成して巻線の損傷を防ぐ構成である。
As countermeasures for this, for example, there are Patent Documents 1 and 2 as motors in which a stator is constituted by a split core.
Patent Document 1 has a configuration in which a plurality of divided cores are connected in an annular shape at one end on the inner peripheral side using second protrusions provided on upper and lower end plates.
Patent document 2 is a structure which prevents the damage of a coil | winding by forming a chamfer or a curved surface in the end plate of patent document 1.
ところで、上述の先行技術では、端板は分割コアのティースブロックを構成する電磁鋼板とは異なる非磁性材または低磁性材を使用することとしている。そのため、プレス加工時にティースと端板を同一金型で行う場合に、2種類の材料を供給する必要があること、「第2の突部」を設ける必要があることにより、金型構造が非常に複雑になり、コストアップの要因となる。 By the way, in the above-mentioned prior art, it is supposed that the end plate uses a nonmagnetic material or a low magnetic material different from the electromagnetic steel plate constituting the tooth block of the split core. Therefore, when the teeth and the end plate are used in the same mold at the time of pressing, it is necessary to supply two kinds of materials, and it is necessary to provide a “second protrusion”, which makes the mold structure very It becomes complicated and causes cost increase.
上述の特許文献1が開示する端板では、端板に「第2の突部」を設ける構造になっており、多数の第2の突部を設ける関係で各磁極(ティース)間のピッチ精度が出しにくい構造である。つまり、各磁極間に、第2の突部が嵌入されることから、組み立て時の寸法誤差が、各磁極間のピッチ精度に影響してしまう。 The above-described end plate disclosed in Patent Document 1 has a structure in which “second protrusions” are provided on the end plate, and the pitch accuracy between the magnetic poles (teeth) due to the provision of a large number of second protrusions. It is a structure that is difficult to produce. That is, since the second protrusion is inserted between the magnetic poles, a dimensional error during assembly affects the pitch accuracy between the magnetic poles.
また、「第2の突部」が嵌る隙間(スロット隙間)は、端板の第2の突部寸法によって左右されるため、U字状に突部を設けるためには最低でも板厚の2倍以上の隙間を設けなければならず、大きな隙間となるので磁気回路の最適設計ができないケースが発生する。 Further, since the gap (slot gap) into which the “second protrusion” fits depends on the size of the second protrusion of the end plate, a minimum thickness of 2 is necessary to provide the U-shaped protrusion. Since a gap more than double must be provided, and the gap becomes large, there is a case where the optimum design of the magnetic circuit cannot be performed.
また、分割コアを端板だけで固定したティースブロック連結体では、ティースブロック連結体を外周リング本体内に圧入する際の応力(外力)で強度不足から歪み易い。また、ティースブロック連結体に巻線を行う際のマグネットワイヤテンションによっても変形のおそれがある。 Further, in the tooth block coupling body in which the divided core is fixed only by the end plate, the stress (external force) at the time of press-fitting the teeth block coupling body into the outer ring body is easily distorted due to insufficient strength. Moreover, there is a risk of deformation due to magnet wire tension when winding the teeth block coupling body.
ティースブロック連結体が歪んでしまうと、ティースブロック連結体を形成する分割コアの真円度が崩れてしまう。そこで、ロータマグネットとステータコアとのギャップを広めに設定して、真円度の低下に起因する衝突を回避することになり、磁気漏洩を招来して結果的には磁気効率が低下し、モータとしての出力低下(効率低下)に繋がる。また、ティースブロック連結体のひずみによりピッチ精度が悪化すると、ロータの円滑な回転に影響が生じ、モータの振動・騒音の原因となるおそれがある。 If the teeth block connector is distorted, the roundness of the split cores forming the teeth block connector is lost. Therefore, the gap between the rotor magnet and the stator core is set to be wide to avoid a collision caused by a decrease in roundness, resulting in magnetic leakage, resulting in a decrease in magnetic efficiency, and as a motor. Resulting in lower output (efficiency). Further, if the pitch accuracy is deteriorated due to distortion of the teeth block coupling body, the smooth rotation of the rotor is affected, which may cause motor vibration and noise.
これに対して、分割コアをモールドで固定する場合、一体成形を行う成形金型が必要となり、成形作業とともにコストアップとなる。また、樹脂絶縁部の薄肉成型は、ショートショット(充填不足)やバリの発生など、品質的課題が多い。また、モータ駆動時のコア・コイル等の発熱により、樹脂部に変形に起因するコアピッチ精度悪化が起こるおそれがある。 On the other hand, when the split core is fixed with a mold, a molding die that performs integral molding is required, which increases the cost together with the molding operation. In addition, thin molding of the resin insulation part has many quality problems such as short shot (insufficient filling) and generation of burrs. Further, heat generation of the core / coil or the like when the motor is driven may cause deterioration of the core pitch accuracy due to deformation in the resin portion.
本発明は以上のような課題に鑑みて行われたものであり、その課題とするところは、より高出力でより低価格のインシュレータ、及びそれを備えるステータ、及びそれを備えるモータを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to provide a higher output and lower price insulator, a stator including the same, and a motor including the same. It is.
上記課題を解決するため、第1の本発明に関わるインシュレータは、軸受に支承される回転軸に固定されるマグネットを有するロータと、複数のティースブロックが間にスロットを空けて円環状に配置されるとともに、該ティースブロックの軸方向両端面が円環状に配置された前記複数のティースブロックと略同形状が連結された形状の端板で構成するティースブロック連結体を有するステータとを備え、前記ロータが前記ステータ内で回転するインナーロータ型のモータ用のインシュレータであって、放射状に形成され、前記各ティースブロックの被巻線部を覆い絶縁を行い、コイルが巻回される巻胴部と、前記コイルを外周側で覆う鍔部と、前記巻胴部を円環状に連結する円筒部と、前記スロットに嵌合する突起とを有し、前記ティースブロック連結体に嵌合されて前記ステータが構成されている。 In order to solve the above problems, an insulator according to a first aspect of the present invention includes a rotor having a magnet fixed to a rotating shaft supported by a bearing, and a plurality of teeth blocks arranged in an annular shape with a slot in between. And a stator having a teeth block coupling body constituted by end plates having a shape in which substantially the same shape is coupled with the plurality of teeth blocks in which both end surfaces in the axial direction of the teeth block are arranged in an annular shape, A rotor for an inner rotor type motor whose rotor rotates in the stator, which is radially formed, covers and covers the wound portion of each tooth block, and a winding drum portion around which a coil is wound. A hook portion that covers the coil on the outer peripheral side, a cylindrical portion that connects the winding drum portion in an annular shape, and a protrusion that fits into the slot, Is fitted to the lock coupling body the stator is constituted.
第1の本発明によれば、ティースブロック連結体のスロットにインシュレータの突起を嵌合して、インシュレータがティースブロック連結体に嵌合されてステータが構成されるので、ステータの組み立てが容易であり、従来の方法よりもコストを低く抑えることができる。また、ティースブロック連結体のスロットにインシュレータの突起を嵌合するので、ティースブロック連結体が補強される。 According to the first aspect of the present invention, the stator is configured by fitting the protrusion of the insulator into the slot of the tooth block coupling body and fitting the insulator to the tooth block coupling body, so that the assembly of the stator is easy. The cost can be kept lower than that of the conventional method. Moreover, since the protrusion of the insulator is fitted into the slot of the tooth block connector, the tooth block connector is reinforced.
第2の本発明に関わるインシュレータは、第1の本発明のインシュレータにおいて、前記突起は、隣接する前記巻胴部を連結する延伸連結部の内周面側に内方に突出して設けられている。
第2の本発明によれば、突起が、隣接する巻胴部を連結する延伸連結部の内周面側に内方に突出して設けられるので、インシュレータの構成が簡素である。
The insulator according to the second aspect of the present invention is the insulator according to the first aspect of the present invention, wherein the protrusion is provided so as to protrude inwardly on the inner peripheral surface side of the extension connecting portion that connects the adjacent winding body portions. .
According to the second aspect of the present invention, since the protrusion is provided so as to protrude inwardly on the inner peripheral surface side of the extending connection portion that connects the adjacent winding body portions, the configuration of the insulator is simple.
第3の本発明に関わるインシュレータは、第1または第2の本発明のインシュレータにおいて、前記突起は、前記スロットに嵌合する際に前記ティースブロック連結体に当接する先端の角部に面取りが形成されている。
第3の本発明によれば、突起はスロットに嵌合する際にティースブロック連結体に当接する先端の角部に面取りが形成されるので、突起をスロットにスムーズに嵌合することができる。
The insulator according to a third aspect of the present invention is the insulator according to the first or second aspect of the present invention, wherein the protrusion is chamfered at a corner of a tip that contacts the teeth block coupling body when fitted into the slot. Has been.
According to the third aspect of the present invention, since the chamfer is formed at the corner of the tip that comes into contact with the teeth block coupling body when the projection is fitted into the slot, the projection can be smoothly fitted into the slot.
第4の本発明に関わるインシュレータは、第1から第3の何れかの本発明のインシュレータにおいて、前記突起は、前記スロットの軸方向長さに対し、前記ティースブロック連結体を補強する強度を有し、かつ、支障なく前記スロットに嵌合される所定長さを有している。
第4の本発明によれば、突起は、スロットの軸方向長さに対し、ティースブロック連結体を補強する強度を有し、かつ、支障なくスロットに嵌合される所定長さを有するので、ティースブロック連結体を補強できるとともに、突起をスムーズにスロット内に嵌合でき、作業性が良好である。
The insulator according to a fourth aspect of the present invention is the insulator according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the protrusion has a strength to reinforce the tooth block coupling body with respect to the axial length of the slot. In addition, it has a predetermined length that can be fitted into the slot without hindrance.
According to the fourth aspect of the present invention, the protrusion has a strength to reinforce the teeth block coupling body with respect to the axial length of the slot, and has a predetermined length that can be fitted into the slot without any trouble. The teeth block coupling body can be reinforced, and the protrusions can be smoothly fitted into the slots, so that the workability is good.
第5の本発明に関わるステータは、第1から第4の何れかの本発明のインシュレータを備え、前記端板は、前記ティースブロックを構成する電磁鋼板と同じ材質である。
第5の本発明によれば、端板は、前記ティースブロックを構成する電磁鋼板と同じ材質であるので、2種類の材料を供給する場合と比較して生産設備が簡略であり、生産コストが廉価である。
A stator according to a fifth aspect of the present invention includes the insulator according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, and the end plate is made of the same material as that of the electromagnetic steel sheet constituting the tooth block.
According to the fifth aspect of the present invention, since the end plate is made of the same material as that of the electromagnetic steel plate constituting the tooth block, the production equipment is simpler than the case where two types of materials are supplied, and the production cost is reduced. Inexpensive.
第6の本発明に関わるステータは、第1から第4の何れかの本発明のインシュレータを備え、前記端板は、前記ティースブロックを構成する電磁鋼板と同じ厚さである。
第6の本発明によれば、端板は、前記ティースブロックを構成する電磁鋼板と同じ厚さであるので、生産設備が簡略であり、生産コストが廉価である。
A stator according to a sixth aspect of the present invention includes the insulator according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, and the end plate has the same thickness as the electromagnetic steel plate constituting the teeth block.
According to the sixth aspect of the present invention, since the end plate has the same thickness as that of the electromagnetic steel plate constituting the tooth block, the production equipment is simple and the production cost is low.
第7の本発明に関わるステータは、第1から第4の何れかの本発明のインシュレータを備え、前記端板は、略平板で構成されている。
第7の本発明によれば、端板は、略平板で構成されるので、第2の突部を設ける場合と比較して生産が容易で、ティースブロック連結体を有するステータの寸法精度が高い。
A stator according to a seventh aspect of the present invention includes the insulator according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, and the end plate is formed of a substantially flat plate.
According to the seventh aspect of the present invention, since the end plate is constituted by a substantially flat plate, the production is easy as compared with the case where the second protrusion is provided, and the dimensional accuracy of the stator having the teeth block coupling body is high. .
第8の本発明に関わるモータは、第5から第7の何れかの本発明のステータを備えている。
第8の本発明によれば、第5から第7の何れかの本発明のステータを備えるので、第5から第7の何れかの本発明のステータの作用効果を奏する。
The motor according to the eighth aspect of the present invention includes the stator according to any one of the fifth to seventh aspects of the present invention.
According to the eighth aspect of the present invention, since the stator according to any one of the fifth to seventh aspects of the present invention is provided, the operational effects of the fifth to seventh aspects of the stator according to the present invention are exhibited.
第9の本発明に関わるモータは、第1から第4の何れかの本発明のインシュレータを備えている。
第9の本発明によれば、第1から第4の何れかの本発明のインシュレータを備えるので、第1から第4の何れかの本発明のインシュレータの作用効果を奏する。
A motor according to the ninth aspect of the present invention includes any one of the first to fourth aspects of the insulator according to the present invention.
According to the ninth aspect of the present invention, since the insulator according to any one of the first to fourth aspects of the present invention is provided, the effects of the insulator according to any one of the first to fourth aspects of the present invention are exhibited.
本発明によれば、より高出力でより低価格のインシュレータ、及びそれを備えるステータ、及びそれを備えるモータを実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize an insulator with higher output and lower cost, a stator including the same, and a motor including the same.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図1(a)は、本発明に係る実施形態のモータの縦断面図(図1(b)のA−A線断面図)であり、図1(b)は、実施形態のモータの左側面図である。
実施形態のモータMは、外郭を形成する一対のモータケース1a、1bと、モータケース1a、1b内に固定されるステータMsと、ステータMsの内方で回転するロータMrとを有するインナーロータ型のモータである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
1A is a longitudinal sectional view of the motor according to the embodiment of the present invention (a sectional view taken along line AA in FIG. 1B), and FIG. 1B is a left side view of the motor according to the embodiment. FIG.
The motor M of the embodiment includes an inner rotor type having a pair of
一方のモータケース1aは、径が大きい胴部1a1と径を縮径した縮径部1a2とを有して、中央に挿通孔1a3が形成される段付きの有底円筒形状の部材である。
他方のモータケース1bは、径が大きい胴部1b1と径を縮径した縮径部1b2とを有する中央に挿通孔1b3が形成される段付きの有底円筒形状の部材である。
One
The
そして、一方のモータケース1aの縮径部1a2内には軸受2Aが固定され、他方のモータケース1bの縮径部1b2内には軸受2Bが固定されている。ロータMrが固定されるシャフト3は、軸受2Aと軸受2Bとにより、両端部が回転自在に支持されている。
ロータMrは、シャフト3に圧入などで固定される有底円筒状の支持部材3sに、円筒形状のロータマグネット4が接着などで固定されている。ロータマグネット4は、フェライト、などの永久磁石である。
A bearing 2A is fixed in the reduced diameter portion 1a2 of one
In the rotor Mr, a
ステータMsは、分割した複数の分割コア5cが設けられるティースブロック連結体5(図2(a)参照)と、ティースブロック連結体5を軸方向の両側から挟設する一対のインシュレータ7A、7Bと、インシュレータ7A、7B間のティースブロック連結体5に嵌合される磁性体である円筒状の外周リング8(図5参照)とを有し構成されている。
モータケース1a、1b内の空きスペースには、モータMの制御のための回路基板9が配設されている。回路基板9には、不図示の各種電子部品が実装されている。
The stator Ms includes a teeth block coupling body 5 (see FIG. 2A) provided with a plurality of divided
A
<ティースブロック連結体5>
図2(a)は、ティースブロック連結体5を示す斜視図であり、図2(b)は、ティースブロック連結体5を構成する一つの分割コア5cを示す斜視図であり、図2(c)は、ティースブロック連結体5の一方端の端板5aを示す斜視図であり、図2(d)は、ティースブロック連結体5の他方端の端板5bを示す斜視図である。
<
2 (a) is a perspective view showing the
ティースブロック連結体5は、軸方向一方端に設けられる端板5aと、分割され放射状に配置される複数の分割コア5c(図2(b)参照)と、軸方向他方端に設けられる端板5bとが、かしめなどにより一体に固定されている。
各分割コア5cは、略T字状の電磁鋼板の分割コア板5iが、かしめなどで固定され多数積層されたものである。なお、分割コア板5iは、電磁鋼板の平板がプレスされ切断され複数に分割され、積層されたものである。
The teeth block
Each divided
図2(a)に示す分割コア5cの間には、空隙(孔)であるスロット5pが形成されている。分割コア5cの内周面5c1は、ステータMsの内周面Ms1(図1(a)参照)を形成している。
分割コア5cは、中心部から外方向に突き出す放射形状のティース部5c2と、ティース部5c2の根元から内周方向に両側に延びる内周突き出し部5c3とを有する形状に形成されている。各分割コア板5iは分割コア5cと同じ平面形状をもつ。
Between the
The
図2(c)に示す一方端の端板5aは、各分割コア板5iと対向して配置され、分割コア板5iと同じ平面形状の分割コア端部5a1と、スロット5pに対向して位置し分割コア5cを連結する態様の連結部5a2とを有する略平板形状を有している。端板5aの中央には、分割コア5cの内周面5c1に沿う形状の中心孔5a3が形成されている。端板5aは、分割コア板5iと同じ電磁鋼板が用いられ、同じ板厚を有している。
The
同様に、図2(d)に示す他方端の端板5bは、各分割コア板5iと対向して配置され、分割コア板5iと同じ平面形状の分割コア端部5b1と、スロット5pに対向して位置し分割コア5cを連結する態様の連結部5b2とを有する略平板形状を有している。端板5bの中央には、分割コア5cの内周面5c1に沿う形状の中心孔5b3が形成されている。端板5bは、分割コア板5iと同じ電磁鋼板が用いられ、同じ板厚を有している。
一方端の端板5aと、複数の分割コア5cと、他方端の端板5bとは、カシメなどにより互いに固定され、ティースブロック連結体5が構成される。
Similarly, the
The
上述の如く、端板5a、5bは、分割コア5cであるティースブロックを構成するティースの分割コア板5iと同じ材質(具体的には電磁鋼板)で同じ板厚、前記した従来の特許文献1の「第2の突部」を設けず略平板とした。こうすることで端板5a、5bとティースの分割コア板5iは1つの同一順送金型で容易にプレス加工することができるので、最も合理的である。
As described above, the
<インシュレータ7A、7B>
図3(a)は、インシュレータ7Aを軸方向一方側から見た斜視図であり、図3(b)は、インシュレータ7Aを軸方向他方側から見た斜視図である。
インシュレータ7Aは、弾性を有する樹脂で形成されている。樹脂としては、例えばPBT(ポリブチレンテレフタレート)が用いられる。
<
FIG. 3A is a perspective view of the
The
インシュレータ7Aは、短円筒状の円筒部7a1と、円筒部7a1から放射状に軸方向に延設される腕部7a2と、腕部7a2の軸方向反対側に延設される円環状のコイル案内部7a4とを有している。
前記の円筒状の外周リング8の内径s1(図5参照)は、インシュレータ7Aの腕部7a2の外径(インシュレータ7Bの腕部7b2の外径)とほぼ同じ寸法を有している。
The
The inner diameter s1 (see FIG. 5) of the cylindrical
図3(b)に示すように、腕部7a2は、外方に向けた開口7a3を有する略コの字状の形状に形成されており、開口を形成する一対の鍔部7atと、鍔部7atに連続して中心軸から放射状に形成される巻胴部7adと、巻胴部7adの内径側に連続して円筒状に形成される延伸連結部7aeとを有している。腕部7a2内には、ステータMsを構成する不図示のコイルが巻回される。 As shown in FIG. 3 (b), the arm portion 7a2 is formed in a substantially U-shaped shape having an opening 7a3 directed outward, and a pair of flange portions 7at that form the opening, It has a winding drum portion 7ad formed radially from the central axis in succession at 7at, and an extended connecting portion 7ae formed continuously in a cylindrical shape on the inner diameter side of the winding drum portion 7ad. A coil (not shown) constituting the stator Ms is wound around the arm portion 7a2.
腕部7a2の内周部には、係合突起7a7と、係合突起7a7と軸方向に対向して貫設される貫通孔7a8とが形成されている。貫通孔7a8は、係合突起7a7を形成する際に金型が抜けるスペースとなる。貫通孔7a8により、インシュレータ7Aはアンダーカットがない形状となっている。
An engagement protrusion 7a7 and a through hole 7a8 penetrating through the engagement protrusion 7a7 in the axial direction are formed in the inner peripheral portion of the arm portion 7a2. The through hole 7a8 serves as a space through which the mold can be removed when the engagement protrusion 7a7 is formed. Due to the through-hole 7a8, the
係合突起7a7は、その近傍域が弾性変形することにより、ティースブロック連結体5の端板5aのスロット5p(図2(b)参照)に嵌合される構成である。係合突起7a7がティースブロック連結体5のスロット5pに嵌合されることで、ティースブロック連結体5の補強を行うことができる(図7参照)。
The engaging protrusion 7a7 is configured to be fitted into the
係合突起7a7のコア挿入側(インシュレータ7Aのティースブロック連結体5に向けた先端側)に斜面取りやR面取りが形成される面取り部a7cを設けている。面取り部a7cは、ティースブロック連結体5への挿入し易くするために設けたものであり、例えば、図示した斜面取りやR面取り、この組合せなどの応用が挙げられ、角部がとれ挿入の障害にならない形状であれば平面、曲面形状などの選択は任意である。
A chamfered portion a7c in which a chamfering or an R chamfer is formed is provided on the core insertion side of the engaging projection 7a7 (the tip side of the
また、係合突起7a7の軸方向長さは、必要な強度と取り付け易さをもつ適当な所定の長さ設ければよい。つまり、係合突起7a7の軸方向長さは、内周側のスロット5pに嵌合可能なスロット5pの全長とする必要はない。スロット5pの全長に設けると強度的には強くなりティースブロック連結体5の補強にはよいが、剛性が高くなりインシュレータ7A、7Bをティースブロック連結体5に挿入する際の抵抗が大きくなり、挿入がし難くなる。
Further, the axial length of the engagement protrusion 7a7 may be set to an appropriate predetermined length having necessary strength and ease of attachment. That is, the axial length of the engagement protrusion 7a7 does not have to be the entire length of the
逆に、係合突起7a7の軸方向長さが短すぎると挿入はし易くなるが、ティースブロック連結体5の補強の補強強度が弱く、ティースブロック連結体5を補強する役割を果たせなくなる。したがって、係合突起7a7の軸方向長さは、ティースブロック連結体5を補強する必要な強度と挿入の容易さのバランスを取って適宜、所定の長さを設定すれば良い。
On the contrary, if the axial length of the engagement protrusion 7a7 is too short, the insertion becomes easy, but the reinforcement strength of the reinforcement of the teeth
円環状のコイル案内部7a4は、隣接する腕部7a2間に半径方向に形成される平板部7a5と、平板部7a5の外周部から軸方向に円弧状に延びる円弧状鍔部7a6とを有している。円弧状鍔部7a6の角部は面取りa6cがなされ、コイルを巻回する際のコイルの損傷を未然に防いでいる。 The annular coil guide portion 7a4 includes a flat plate portion 7a5 formed in a radial direction between adjacent arm portions 7a2, and an arcuate flange portion 7a6 extending in an arc shape in the axial direction from the outer peripheral portion of the flat plate portion 7a5. ing. A corner portion of the arc-shaped flange portion 7a6 is chamfered a6c to prevent the coil from being damaged when the coil is wound.
インシュレータ7Bは、インシュレータ7Aと同様な形状であるので、インシュレータ7Aの“a”の符号を“b”に変更して示し、詳細な説明は省略する。
インシュレータ7Bの係合突起7b7(図4(a)参照)は、その近傍域が弾性変形することにより、ティースブロック連結体5のスロット5pに嵌合される構成である。
前記のインシュレータ7Aの係合突起7a7とインシュレータ7Bの係合突起7b7とがティースブロック連結体5のスロット5pに嵌合されることにより、ティースブロック連結体5の補強がなされ、ティースブロック連結体5の強度が高められる。
Since the
The engaging protrusion 7b7 (see FIG. 4A) of the
The engagement projection 7a7 of the
<モータMの組み立て>
次に、図1に示すモータMの組み立て過程について説明する。
図4(a)は、インシュレータ7Aとインシュレータ7Bとを、ティースブロック連結体5に組み付ける過程を示す斜視図であり、図4(b)は、図4(a)のB部拡大図である。
<Assembly of motor M>
Next, the assembly process of the motor M shown in FIG. 1 will be described.
FIG. 4A is a perspective view showing a process of assembling the
インシュレータ7Aを、ティースブロック連結体5の端板5aの側から、矢印α1のように、インシュレータ7Aの外方に略コの字状を成す腕部7a2の間にティースブロック連結体5のティース部5c2が挟まるとともに、インシュレータ7Aの係合突起7a7の面取り部a7c(図4(b)参照)が、端板5aの連結部5a2を外側から乗り越え、スロット5p内に入るように、インシュレータ7Aを、ティースブロック連結体5に押圧する。
A tooth portion of the teeth block connecting
すると、インシュレータ7Aの係合突起7a7の面取り部a7cが、端板5aの連結部5a2に当接し外方へ弾性変形して外側から乗り越えで、インシュレータ7Aの各係合突起7a7が、ティースブロック連結体5の対応する位置のスロット5p内に嵌合される。
なお、インシュレータ7Aがティースブロック連結体5に嵌合される箇所の何れかの寸法は、ティースブロック連結体5に嵌め込む箇所より若干小さい寸法に形成されている。
Then, the chamfered portion a7c of the engaging projection 7a7 of the
In addition, the dimension of any of the places where the
同様に、インシュレータ7Bを、ティースブロック連結体5の端板5bの側から、矢印α2のように、インシュレータ7Bの外方に略コの字状を成す腕部7b2の間にティースブロック連結体5のティース部5b2が挟まるとともに、インシュレータ7Bの係合突起7b7の面取り部b7cが、端板5bの連結部5b2を外側から乗り越え、スロット5p内に入るように、インシュレータ7Bを、ティースブロック連結体5に押圧する。
Similarly, the
すると、インシュレータ7Bの係合突起7b7の面取り部b7cが、端板5bの連結部5b2に当接し外方へ弾性変形して外側から乗り越え、インシュレータ7Bの各係合突起7b7が、ティースブロック連結体5の対応する位置のスロット5p内に嵌合される。
Then, the chamfered portion b7c of the engaging projection 7b7 of the
インシュレータ7Aと同様、インシュレータ7Bはティースブロック連結体5に嵌め込まれる箇所の何れかの寸法が、ティースブロック連結体5の嵌め込む箇所より若干小さい寸法に形成されている。
Similar to the
これにより、インシュレータ7A、7Bがティースブロック連結体5に低圧入され、インシュレータ7A、7Bとティースブロック連結体5とが組み立てられたティースブロック連結体アッセンブリ5A(図5の右側参照)となる。なお、図5は、ティースブロック連結体アッセンブリ5Aに外周リング8を組み付ける過程を示す斜視図である。
As a result, the
そして、ティースブロック連結体アッセンブリ5Aのインシュレータ7A、7Bの開口7a3、7b3を通して腕部7a2、7b2内と平板部7a5、7b5とに、ステータMsの磁界を発生する不図視のコイルの巻線が行われる。巻線の際、円弧状鍔部7a6、7b6にはそれぞれ面取りa6c、b6cが施されているので、コイルが円弧状鍔部7a6、7b6に引っかかり損傷することが防止される。
Then, a coil winding (not shown) that generates a magnetic field of the stator Ms is formed in the arm portions 7a2, 7b2 and the flat plate portions 7a5, 7b5 through the openings 7a3, 7b3 of the
ここで、ティースブロック連結体5は、内周面側を円環状に連結し、外方向へティース部5c2が放射状に延びて外周側が開放された星型をしている。このティースブロック連結体5にインシュレータ7A、7Bを嵌合させ組み上げているので、巻線するに際しては大きく開放された外周側から行える。
Here, the teeth
従来の一般的な内周側の狭いスロットにコイルを通して巻線を行う構造に対して、作業上の制限がなく巻線作業の自由度が高く容易に作業できることから、タクトタイムを大幅に短縮することができる。したがって、巻線作業の能率向上や設備効率向上からコストダウンに貢献することができる。 Compared to the conventional structure in which winding is performed through a coil in a narrow slot on the inner circumference side, there is no work restriction and the degree of freedom in winding work is high and the work can be done easily, so the tact time is greatly reduced. be able to. Therefore, it is possible to contribute to cost reduction by improving the efficiency of winding work and improving equipment efficiency.
加えて、一般的な内周側の狭いスロットから巻線を行うのに比べて、開放されたティースブロック連結体5の外周側から巻線を行うことでコイルの占積率アップが容易になり、巻数を増やすことができる。そのため、ステータMsでの磁束密度を高めることが可能で、より高出力のモータとすることができる。
In addition, the coil space factor can be easily increased by performing the winding from the outer peripheral side of the open teeth
図5に示す円筒状の外周リング8の内径s1は、インシュレータ7Aの円弧状鍔部7a6の外径s2a(図3(a)参照)およびインシュレータ7Bの円弧状鍔部7b6の外径s2b(図4(a)の右側参照)より若干小さい寸法を有している。
外周リング8の内径側には、ティースブロック連結体5のティース部5c2の先端部が嵌入されるティース嵌入凹部8aが、ティースブロック連結体5のティース部5c2に対向した位置に、凹設されている。なお、外周リング8は分割コア板5iと同じ材質、同じ板厚の材料で、分割コア板5iと同時にプレス加工で製作することが合理的である。
The inner diameter s1 of the cylindrical
On the inner diameter side of the outer
上記構成の外周リング8を、図5の白抜き矢印α3のように、ティース嵌入凹部8aがティースブロック連結体5のティース部5c2の先端部に合うように、ティースブロック連結体アッセンブリ5Aの外側に組み付くように押圧する。
The
すると、ティースブロック連結体アッセンブリ5Aのインシュレータ7Aの円弧状鍔部7a6が内方に弾性変形して、ティースブロック連結体5のティース部5c2の先端部が、外周リング8のティース嵌入凹部8a内に入り、外周リング8が、ロック連結体アッセンブリ5Aのインシュレータ7Aの円弧状鍔部7a6とインシュレータ7Bの円弧状鍔部7b6との間に嵌入される。
Then, the arc-shaped flange portion 7a6 of the
これにより、コイルが巻線されたティースブロック連結体アッセンブリ5Aに、外周リング8が組みつけられたティースブロック外周リングアッセンブリ8A(図6参照)が組み立てられる。なお、図6は、ティースブロック外周リングアッセンブリ8Aを示す斜視図である。
Thereby, the teeth block outer
その後、図6の二点鎖線に示すように、ティースブロック外周リングアッセンブリ8Aのインシュレータ7Bに成型された不図示のピンに、回路基板9に形成された不図示の孔を挿入し、ピンを溶融して、ティースブロック外周リングアッセンブリ8Aに回路基板9を取り付ける(図7参照)。図7は、ティースブロック外周リングアッセンブリ8Aに回路基板9を装着した状態を示す斜視図である。なお、回路基板9の組み付け方法は、説明した以外の方法を採用してもよい。
Thereafter, as shown by a two-dot chain line in FIG. 6, a hole (not shown) formed in the
そして、図1(a)に示すように、軸受2Bが縮径部1b2内に固定されたモータケース1b内に、ティースブロック外周リングアッセンブリ8Aに組みつけられた外周リング8を、圧入や接着などで固定する。
Then, as shown in FIG. 1 (a), the
その後、シャフト3に固定される支持部材3sに円筒形状のロータマグネット4が固定されるロータMrを、ティースブロック外周リングアッセンブリ8A内に挿入し、ロータMrが固定されるシャフト3の一方端部を、モータケース1b内に固定される軸受2Bで支持する。
Thereafter, the rotor Mr to which the
そして、モータケース1aの縮径部1a2に固定された軸受2Aに、ロータMrが固定されるシャフト3の他方側を挿通するとともに、ティースブロック外周リングアッセンブリ8Aに組みつけられた外周リング8をモータケース1aの胴部1a1内に圧入や接着などで固定し、モータM(図1参照)が組み上がる。
Then, the other side of the
上記構成によれば、下記の効果を奏する。
1.実施形態のモータMは、従来のモールドでステータを一体成形する構成と比較し、ティースブロック連結体5にインシュレータ7A、7Bを嵌め込む作業で組み立てられるので、組み立て作業が容易で生産性が向上する。
According to the said structure, there exists the following effect.
1. The motor M of the embodiment is assembled by the work of fitting the
2.従来の特許文献1,2に記載の両端板の突起(第2の突起)を差し込む方式と比較し、円周方向の分割コア間のギャップに何も嵌入しない構成であるので、分割コアの形状(配置)が安定化する。 2. Compared to the conventional method of inserting the protrusions (second protrusions) of both end plates described in Patent Documents 1 and 2, the configuration of the split core is such that nothing is inserted into the gap between the split cores in the circumferential direction. (Arrangement) is stabilized.
3.外周リング8を、インシュレータ7A、7Bとティースブロック連結体5とが組み立てられたティースブロック連結体アッセンブリ5Aの外方に圧入など嵌合して組み立てる際、外周リング8の軸方向はインシュレータ7A、7Bの円弧状鍔部7a6、7b6が抜け止めとなるので、外周リング8のティースブロック連結体5への固定は弱い力で済む。そのため、ティースブロック連結体5(ステータMs)の内径側への影響(変形・歪)を小さくできる。また、巻線時、ハンドリング時のテンションや外力によるティースブロック連結体5(ステータMs)の内径側への影響(変形・歪)を小さくできる。
3. When the
4.その結果、ステータコアであるティースブロック連結体5の真円度が向上するから、ロータマグネット4とステータコアのティースブロック連結体5の内周面5c1(Ms1)(図1(a)参照)とのギャップを狭めに設定が可能となるので、モータMの磁界をより有効に、効果的に作用させることができる。そのため、磁気効率が向上し、高出力のモータMとすることができる。
4). As a result, the roundness of the teeth
5.ティースブロック連結体5を、分割コア方式としたことから、巻線作業がティースブロック連結体5の外周側から行うことができるため、巻線工程の大幅なタクト短縮が可能となり、能率向上からコストダウンに貢献できる。
5. Since the tooth
6.ティースブロック連結体5の外周側からコイルの巻線を行うことで占積率アップが容易になり、巻数を増やすことができるので、磁束密度を高めてより高出力のモータとすることができる。
7.上述のことから、より高出力でより低価格のインシュレータ、及びそれを備えるステータ、及びそれを備えるモータを実現できる。
6). By winding the coil from the outer peripheral side of the teeth
7). From the above, an insulator with higher output and lower cost, a stator including the same, and a motor including the same can be realized.
<その他の実施形態>
1.なお、前記のモータMの組み立て方法は、一例を示したものであり、他の組み立て方法を採用してもよい。
<Other embodiments>
1. The method for assembling the motor M is an example, and other assembling methods may be adopted.
2.係合突起7a7、7b7は、それぞれ延伸連結部7ae、7beの内周面側に内方に突出して設ける場合を例示したが、スロット5pに係合突起7a7、7b7が嵌合すれば、他の構成を採用してもよい。
2. The case where the engaging protrusions 7a7 and 7b7 are provided projecting inwardly on the inner peripheral surface side of the extended connecting portions 7ae and 7be is illustrated. However, if the engaging protrusions 7a7 and 7b7 are fitted in the
3.ティースの分割コア板5iと端板5a、5bとは、同じ材質で同じ厚さ、略平板と限定されるものではなく、多少のコストアップを許すならば、許容範囲の中で端板5a、5bの板厚の変更は可能である。また、多少の段取り変えを許すならば、端板5a、5bを、ティースを構成する分割コア板5iの類似の材質に変更することも可能である。
3. The divided core plate 5i and the
以上、本発明の様々な実施形態を述べたが、本発明の範囲内で様々な修正と変更が可能である。すなわち、本発明の具体的形態は、発明の趣旨を変更しない範囲において適宜、任意に変更可能である。 While various embodiments of the present invention have been described above, various modifications and changes can be made within the scope of the present invention. That is, the specific form of the present invention can be arbitrarily changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
2A、2B 軸受
3 シャフト(回転軸)
4 ロータマグネット(マグネット)
5 ティースブロック連結体
5a、5b 端板
5c 分割コア(ティースブロック)
5c2 ティース部(被巻線部)
5p スロット
7A、7B インシュレータ
7a1 円筒部
7a6、7b6 円弧状鍔部(鍔部)
7a7、7b7 係合突起(突起)
7ad、7bd 巻胴部
7ae、7be 延伸連結部
7at 鍔部
M モータ
Mr ロータ
Ms ステータ
2A,
4 Rotor magnet (magnet)
5
5c2 Teeth part (winding part)
7a7, 7b7 engagement protrusion (protrusion)
7ad, 7bd Winding body part 7ae, 7be Stretched connection part 7at collar part M motor Mr rotor Ms stator
Claims (9)
複数のティースブロックが間にスロットを空けて円環状に配置されるとともに、該ティースブロックの軸方向両端面が円環状に配置された前記複数のティースブロックと略同形状が連結された形状の端板で構成するティースブロック連結体を有するステータとを備え、
前記ロータが前記ステータ内で回転するインナーロータ型のモータ用のインシュレータであって、
放射状に形成され、前記各ティースブロックの被巻線部を覆い絶縁を行い、コイルが巻回される巻胴部と、
前記コイルを外周側で覆う鍔部と、
前記巻胴部を円環状に連結する円筒部と、
前記スロットに嵌合する突起とを有し、
前記ティースブロック連結体に嵌合されて前記ステータが構成される
ことを特徴とするインシュレータ。 A rotor having a magnet fixed to a rotating shaft supported by a bearing;
A plurality of teeth blocks are arranged in an annular shape with a slot in between, and ends of the teeth blocks having the same shape connected to the plurality of teeth blocks in which both axial end surfaces of the teeth blocks are arranged in an annular shape A stator having a teeth block connector constituted by a plate,
An insulator for an inner rotor type motor in which the rotor rotates in the stator,
Formed radially, covering and covering the wound portion of each of the teeth blocks, and a winding drum portion around which the coil is wound;
A flange that covers the coil on the outer peripheral side;
A cylindrical portion for connecting the winding drum portion in an annular shape;
A projection that fits into the slot;
An insulator, wherein the stator is configured by being fitted to the tooth block connector.
ことを特徴とする請求項1に記載のインシュレータ。 The insulator according to claim 1, wherein the protrusion is provided so as to protrude inwardly on an inner peripheral surface side of an extending connection portion that connects the adjacent winding body portions.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインシュレータ。 3. The insulator according to claim 1, wherein the protrusion is chamfered at a corner portion of a tip that comes into contact with the teeth block coupling body when fitted into the slot. 4.
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載のインシュレータ。 The projection has a strength to reinforce the teeth block coupling body with respect to an axial length of the slot, and has a predetermined length that can be fitted into the slot without hindrance. The insulator according to any one of claims 1 to 3.
前記ティースブロック連結体を構成する前記端板は、前記ティースブロックを構成する電磁鋼板と同じ材質である
ことを特徴とするステータ。 The insulator according to any one of claims 1 to 4, comprising the insulator,
The stator, wherein the end plate constituting the tooth block coupling body is made of the same material as the electromagnetic steel plate constituting the tooth block.
前記ティースブロック連結体を構成する前記端板は、前記ティースブロックを構成する電磁鋼板と同じ厚さである
ことを特徴とするステータ。 The insulator according to any one of claims 1 to 4, comprising the insulator,
The stator, wherein the end plate constituting the teeth block coupling body has the same thickness as the electromagnetic steel plate constituting the teeth block.
前記ティースブロック連結体を構成する前記端板は、略平板で構成される
ことを特徴とするステータ。 The insulator according to any one of claims 1 to 4, comprising the insulator,
The stator, wherein the end plate constituting the tooth block coupling body is constituted by a substantially flat plate.
ことを特徴とするモータ。 A motor comprising the stator according to any one of claims 5 to 7.
ことを特徴とするモータ。 A motor comprising the insulator according to any one of claims 1 to 4.
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