JP2015144546A - モータ及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ステータコアの剛性を高めることができる、高性能な薄型のモータを提供する。【解決手段】ロータと隙間を隔てて対向するステータを備える。ステータは、複数の分割コア5aを連結して構成された円環状の連結コアと、インサート成形による樹脂モールドによって連結コアの周りを覆うように形成されたインシュレータとを備える。連結コアの内径rが、連結時に弧状に湾曲される分割コア5aの内径Rよりも小さく設定されている。これにより、各分割コア5に、スプリングバック力を内在させることができる。【選択図】図5

Description

本発明は、洗濯機の駆動モータなどに好適な、回転軸方向の厚みが薄い薄型のモータに関する。
本発明に関連する先行技術としては、例えば、特許文献1〜7がある。
特許文献1は、後述する第1実施形態に関連し、特許文献2〜4は、第2実施形態に関連している。特許文献5、6は、第3実施形態に関連し、特許文献7は、第4実施形態に関連している。
特許文献1には、帯状の分割コアを湾曲させ、この湾曲された複数の分割コアを金型内に収納し、インサート成形により、複数の分割コアを樹脂でモールドして、環状のステータコアを形成する方法が記載されている。
特許文献2には、外径が大きく扁平なモータが開示されている。そこでのステータには、円環状のベースから複数のティースが外向きに突出した主コアが備えられている(アウターロータ型)。主コアのティースには、絶縁性のインシュレータを介してコイルが形成されている。
特許文献2の第2実施形態には、弱磁性体をプレス加工して形成された補助コアが主コアに装着されている。補助コアは、主コアの上面を覆うように設置される円環状のプレートと、このプレートの外周から下方に折曲された複数の遮断部とを有しており、これら遮断部が隣接するティースの先端間に位置するように配置されている。ただし、そこでの遮断部はティースに固着されていない。
隣接するティースの先端間を塞ぐ固着構造は、例えば特許文献3や特許文献4に開示されている。
特許文献3では、隣接したティースの先端間に、非磁性の接着剤や樹脂が固着されている。
特許文献4では、ティース先端における円周方向の側面に、軸方向に延びる溝が形成されており、これら溝に、矩形板形状をしたセラミック製の連結部材が差し込まれて接着されている。
1本のワイヤで集中巻することにより、3相の各コイルを形成する巻線の方式には、ノズル巻き方式とフライヤー方式とがある。
図1は、これらの方式の概略を表したものであり、(a)はフライヤー方式を、(b)はノズル巻方式を表している。
フライヤー方式では、ステータコア101の各ティース101aに対し、先端からワイヤWを引き出しながらフライヤー102を高速回転及び進退させることでティース101aにワイヤWを巻き付けて、コイルを形成する。
それに対し、ノズル巻き方式では、ステータコア101の各ティース101aに対し、ノズル103の先端からワイヤWを引き出しながら、ノズル103を上下動及びステータコア101を回動させて、ティース101aの周囲にノズル103を周回させることでティース101aにワイヤWを巻き付けて、コイルを形成する。
フライヤー方式は、高速での巻き付けが可能であるが、整列巻(ワイヤを整列させた状態でティースに巻き付ける)が困難で、複数の相のコイルが同時に巻けないという特徴がある。
対して、ノズル巻き方式は、高速での巻き付けは困難であるが、整列巻が可能で、ノズルを増やすことで、複数の相のコイルを同時に巻けるという特徴がある。
渡り線の配線構造に関しては、特許文献5、6がある。これらの先行技術では、異相間での交わり回避やスペースの有効利用などが解決課題とされている。
特許文献5には、3相のコイルの渡り線が配線される、上下に分かれた上段用渡り線線路及び下段用渡り線線路が形成されたステータが開示されている。各相の渡り線は、順次巻き付けられ、1相目は上段用渡り線線路に配置され、2相目は上段用渡り線線路及び下段用渡り線線路に配置され、3相目は下段用渡り線線路に配置されている。
特許文献6には、3相のコイルの渡り線のうち、1相をステータの上カバー側に配置し、他の2相をステータの下カバー側に配置したステータが開示されている。
ロータに関しては、例えば、図2に示すように、複数の磁石片111が埋め込まれたロータコア110と、回転軸を嵌合支持する支持板120とが、樹脂130によって一体成形されているロータが開示されている(特許文献7)。
特開2003−143814号公報 特開2007−159396号公報 特開2000−184648号公報 特開2000−134849号公報 特開2007−181372号公報 特開平10−4645号公報 特開2006−320141号公報
特許文献1に記載された方法では、複数の分割コアを樹脂でモールドすることによって、ある程度、ステータコアの剛性が得られる。周知のように、ステータの剛性を上げることは、モータの振動・騒音の低減に有効な手段である。
しかしながら、洗濯機や電気自動車等の駆動に用いられるモータでは、高出力化が進み、ステータコアが大型化、薄型化している。そのため、ステータコアの剛性は、さらに高める必要がある。
そこで本発明の目的は、高性能な薄型のモータを提供することにあり、その主な目的の1つは、ステータコアの剛性を高めることができる、高性能な薄型のモータを提供することにある。
開示する第1のモータは、回転軸を中心に回転するロータと、前記ロータと隙間を隔てて対向するステータと、を備えたモータである。前記ステータは、複数の分割コアを連結して構成された円環状の連結コアと、インサート成形によって前記連結コアの周りを覆うように形成されたインシュレータと、を備え、前記連結コアの内径が、連結時に弧状に湾曲される前記分割コアの内径よりも小さく設定されている。
従って、この第1のモータによれば、弧状の分割コアを連結して構成される円環状の連結コアの内径が、分割コアの内径よりも小さいため、連結コアには、スプリングバック力、すなわち各分割コアが元の内径に戻ろうとして径方向外側に拡張しようとする力が、連結コアの全周にわたって作用する。
従って、このスプリングバック力の作用により、連結コアの剛性を高めることができる。
開示する第2のモータは、回転軸を中心に回転するロータの周囲にステータが配置されたインナーロータ型のモータである。
前記ステータは、インサート成形により、合成樹脂からなるインシュレータに磁性体からなるコア本体が埋設された状態で一体化され、円筒状のヨーク部と、当該ヨーク部の内周面から中心に向かって延び、放射状に配置された複数のティース部と、を有するステータコアと、前記ティース部の各々に巻回して形成された複数のコイルと、合成樹脂を用いて一体成形され、回転軸の方向の少なくとも一方から前記ステータコアに取り付けられるエンクロージャーと、を備えている。
前記エンクロージャーは、前記コイルに被さる環状基部と、前記環状基部の内周縁から垂下して、互いに隣接する前記ティース部の先端の間の隙間を塞ぐ複数の隙間遮蔽部と、を有している。前記ティース部の先端部における周方向の両側の各々に、回転軸の方向に延びて中心側に面する接合面が設けられている。そして、前記隙間遮蔽部の各々の両側部が、前記接合面に溶着されている。
この第2のモータによれば、詳細は後述するが、ステータの防炎性や耐久性、生産性を高めることができると同時に、ティース部の剛性を高めることができる。
開示する第3のモータは、円筒状のヨーク部と、前記ヨーク部から周方向に等間隔で放射状に延びた複数のティース部とを有し、前記ヨーク部及び前記ティース部が、絶縁性のインシュレータで被覆されているステータコアを備えたモータである。前記ティース部ごとにワイヤを巻き付けてコイルを形成する集中巻により、第1〜第3の各相のコイル群が設けられている。
各相の前記コイル群は、1本のワイヤを用いて形成され、間に1つ以上の前記コイルを挟んで位置する2つのコイルを繋ぐ渡り線を有している。前記インシュレータは、回転軸方向に面する一方の環状の端部に立設され、互いに隙間を隔てて同心円状に配置された内側ガイド壁部及び外側ガイド壁部を有している。
前記内側ガイド壁部及び外側ガイド壁部の各々の上端縁には、当該上端縁が凹むことにより、前記渡り線が通過する複数の横断線路が形成されている。前記内側ガイド壁部と前記外側ガイド壁部との間に、前記渡り線の配線を可能にする内側線路が設けられ、前記外側ガイド壁部の外側に前記渡り線の配線を可能にする外側線路が設けられている。
そして、第1相の前記コイル群の渡り線が前記内側線路に配線され、第2相の前記コイル群の渡り線が前記外側線路に配線され、第3相の前記コイル群の渡り線が、第1相又は第2相の前記コイル群の渡り線の上方を通るようにして、前記内側線路又は前記外側線路に配線されている。
この第3のモータによれば、詳細は後述するが、少ない工数で各相のコイルを形成することができ、モータの薄型化を図ることができる。
開示する第4のモータは、回転軸を中心に回転するロータの周囲にステータが配置されたインナーロータ型のモータである。前記ロータは、ロータコア及び複数の磁石片を有する環状の回転体と、前記回転体の径方向内側に設けられ、回転軸を中心に回転するシャフトを嵌合支持する支持体と、を有している。
前記回転体及び前記支持体は、インサート成形により、樹脂で一体成形されており、
前記回転体を覆う第1の樹脂部の内周面と、前記支持体を覆う第2の樹脂部の外周面とは、第3の樹脂部からなる連結部で連結されており、前記連結部を構成する第3の樹脂部は、前記第1の樹脂部の内周面の軸方向中央部で連結している。
この第4のモータによれば、詳細は後述するが、回転体の軸方向の傾きを防止し、また回転体の半径方向への振れ精度を向上させることができる。
開示する第5のモータは、回転軸を中心に回転するロータの周囲にステータが配置されたインナーロータ型のモータである。前記ステータは、インサート成形による樹脂モールドにより、インシュレータで覆われたコアを有している。前記ロータは、ロータコア及び複数の磁石片を有する環状の回転体と、前記回転体の径方向内側に設けられ、回転軸を中心に回転するシャフトを嵌合支持する支持体と、を有している。
インサート成形による樹脂モールドにより、前記回転体及び前記支持体は、樹脂で一体成形されている。前記ステータの前記インシュレータに、複数の樹脂の注入跡であるステータ側樹脂注入跡が、周方向に略等間隔で複数形成されている。前記ロータに、複数の樹脂の注入跡であるロータ側樹脂注入跡が、周方向に略等間隔で複数形成されている。
そして、前記ステータ側樹脂注入跡の個数と、前記ロータ側樹脂注入跡の個数とが、1以外の公約数を持たない関係にある。
前記ステータ側樹脂注入跡の個数と前記ロータ側樹脂注入跡の個数との最小公倍数が、前記ステータのスロット数及び前記ロータの磁極数よりも大きい関係にあってもよい。
このような第5のモータによれば、詳細は後述するが、モータの振動や騒音が抑制できる。
本発明によれば、高性能な薄型のモータを提供することができる。
巻線方式を示す概略図である。(a)はフライヤー方式を、(b)はノズル巻方式を表している。 従来のモータのロータの構成を示した断面図である。 本実施形態における洗濯機を示す概略断面図である。 (a)及び(b)は、第1実施形態において、帯状の分割コアを用意する工程を示した図である。 (a)及び(b)は、第1実施形態において、帯状の分割コアを湾曲させる工程を示した図である。 (a)及び(b)は、第1実施形態において、弧状に湾曲された分割コアを結合して、円環状の連結コアを形成する工程を示した図である。 (a)及び(b)は、第1実施形態において、インサート成形により、円環状の連結コアを樹脂モールドする工程を示した図である。 分割コアを結合して形成した連結コアの内径のイメージ図である。 (a),(b)は、補強リングの取り付けを示す概略図である。 (a)及び(b)は、第1実施形態の変形例を示した図である。 第1実施形態の他の変形例を示した図である。 (a)及び(b)は、第1実施形態の他の変形例を示した図である。 (a)及び(b)は、第1実施形態の他の変形例を示した図である。 第1実施形態の他の変形例を示した図である。 (a)及び(b)は、第1実施形態の他の変形例を示した図である。 第2実施形態のモータを示す概略斜視図である。 ステータの分解斜視図である。ステータの側は一部を省略して表示している。図に向かって左側はコイルが形成されている状態を、図に向かって右側はコイルが形成されていない状態を表している。 ステータの内周面の一部を中心側から見た概略図である。 図18におけるX−X線での概略断面図である。 図18におけるY−Y線での概略断面図である。 溶着処理時の状態を示す概略図である。 溶着処理時の状態を示す概略図である。 第2実施形態の変形例を示す概略斜視図である。 第2実施形態の変形例を示す概略図である。 第3実施形態のモータの要部を示す概略斜視図である。 第3実施形態のステータを示す概略図である。 各相のコイル群の接続を示す結線図である。 3つのノズルを用いたノズル巻き方式による巻線の過程を説明する図である。(a)は平面図であり、(b)は中心側から見た側面図である。 配線構造の要部を示す概略斜視図である。 配線構造の要部を示す概略斜視図である。 配線構造の要部を示す概略斜視図である。 巻線の過程を説明する図であり、ステータの一部を軸方向から見た図である。 巻線の過程を説明する図であり、図32に相当する図である。 図35における矢印G方向から見た概略斜視図である。 巻線の過程を説明する図であり、図32に相当する図である。 (a)は、図37における矢印H方向から見た概略斜視図であり、(b)は、図37における矢印I方向から見た概略斜視図である。 巻線の過程を説明する図であり、図32に相当する図である。 (a)は、図39における矢印J方向から見た概略斜視図であり、(b)は、図39における矢印K方向から見た概略斜視図である。 巻線の過程を説明する図であり、図32に相当する図である。 巻線の過程を説明する図であり、図32に相当する図である。 変形例の巻線パターンを説明する図32に相当する図である。 変形例の巻線パターンを説明する図32に相当する図である。 傾斜側面部の配置例を説明する概略図である。 (a),(b)は、第3実施形態のモータの変形例を説明する概略図である。 第4実施形態のモータにおけるロータを示す概略断面図である。 ロータの概略斜視図である。 (a)は、回転体の構成を示した平面図、(b)は、その部分拡大図である。 磁石片を着磁ヨークで着磁する方法を示した図である。 第4実施形態のモータの変形例を示す概略斜視図である。 磁石片を着磁ヨークで着磁する方法を示した図である。 第5実施形態のモータにおけるロータを示す概略平面図である。(a)は上面図、(b)は下面図である。 第5実施形態のモータにおけるロータの成形時の状態を示す概略断面図である。 (a)〜(d)は、抜け穴、樹脂注入跡の例を示す概略図である。 第5実施形態のモータにおけるステータの成形時の状態を示す概略断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。
<本実施形態のモータの概要>
図3に、本実施形態のモータの適用事例の一つとして全自動式の洗濯機1を示す。洗濯機1の内部には、ドラム2(洗濯槽)が横置きされている。ドラム2の背面には、ドラム2を直接的に、つまりは減速機構無しで回転駆動するモータ(ダイレクトドライブモータ、DDモータ3)が配置されており、このDDモータ3が、回転中心を一致させた状態でドラム2と連結されている(DDモータ3が、本実施形態のモータに相当)。
DDモータ3は、低速域で高トルクが発揮できる性能が求められるうえに、薄型化も求められる。そのため、DDモータ3は、扁平で大径の円盤形状に形成されている。このDDモータ3は、インナーロータ型のモータであり、詳細は後述するように、ロータ50やステータ20などで構成されている。
ロータ50は、回転軸を中心に回転し、ステータ20は、ロータ50と隙間を隔てて径方向に対向するように配置されている。なお、洗濯機1は一例であり、ドラム2が縦置きされている機種にも、本実施形態のモータは適用可能である。
<第1実施形態>
第1実施形態では、主にDDモータ3に備えられているステータ20の剛性を高める工夫について説明する。図4〜図8に、そのステータ20の製造方法を模式的に示す。
まず、図4の(a)に示すように、ヨークコア5aと、複数のティースコア5bとを備えた帯状の分割コア5を用意する。帯状の分割コア5は、鋼板を、図4の(a)に示すような形に打ち抜き、その打ち抜いたものを、図4の(b)に示すように積層して形成する。
なお、ヨークコア5aは、図4の(a)に示すように、隣接するティースコア5bの間に、溝部7が形成されている。溝部7の形状は、特に限定されないが、例えば、V字形状に形成することができる。
次に、図5の(a)に示すように、帯状の分割コア5を、複数のティースコア5bを内側にして、円弧状に湾曲させる。このとき、帯状の分割コア5は、図5の(b)に示すように、隣接するティースコア5bの間に形成した溝部7の開口部が閉合されて、円弧状に湾曲される。
そして、このときの円弧状に湾曲された分割コアの内径の大きさをRに設定する。また、分割コア5の両端部には、図5の(a)に示すように、お互いに嵌合可能な凹部8及び凸部9が形成されている。
次に、図6の(a)に示すように、円弧状に湾曲された分割コア5を複数個(図では、5A〜5Dの4個)、環状に配置し、隣接する分割コア5同士を結合して、円環状の連結コア10を形成する。このときの円環状の連結コア10の内径の大きさrを、図5の(a)に示した円弧状に湾曲された分割コア5の内径の大きさRよりも小さく(r<R)設定する。これにより、各分割コア5に、スプリングバック力を内在させることができる。
ここで、複数の分割コア5を結合させて、所定の内径の大きさrを有する円環状の連結コア10を形成するには、治具を用いて行う。例えば、分割コア5の内周側に、半径rの円形冶具を置き、次に、分割コア5の外周側から、均一な力で内周側に押しながら、分割コア5を軸方向に移動させ、順次凹部8及び凸部9を嵌合させる。
そして、嵌合部を溶接などにより固定する。すなわち、各分割コア5A〜5Dの結合部A〜Dは、図6の(b)に示すように、分割コア5の両端部に形成された凹部8及び凸部9が、互いに嵌合して結合されている。なお、凹部8および凸部9が無くても、冶具により固定しながら結合部を溶接などのみで固定しても良い。凹部8及び凸部9を構成する方が取り扱い、位置決めが容易である。
また、分割コアの結合部A〜Dの固定は、外周側から溶接して行うことができるが、他の方法(例えば、接着剤による接着等)で行ってもよい。また、溝部7の開口部が閉合された部位を、内周側から溶接して固定してもよい。
本実施形態では、4個の分割コア5A〜5Dを結合して連結コア10を構成したが、結合する分割コア5の個数は、特に制限されない。
次に、図7の(a)に示すように、円環状の連結コア10を金型(不図示)内に装填した後、インサート成形により、円環状の連結コア10を樹脂モールドする。これにより、ヨークコア5a及びティースコア5bの周りは、インシュレータ24で覆われる。
ところで、分割コア5A〜5Dでは、スプリングバック力が内在するが、各結合部A〜Dでは、スプリングバック力が働かないため、各結合部A〜Dと、それ以外の部分とでは、連結コア10が円形になろうとする力が不均一になり、図8のイメージ図で示すように、真円度精度が低下する。
そこで、真円度精度を高めるために、インサート成形時に、隣接する分割コアの結合部A〜Dを、スライドピンPで、外周側から内周側に向かって押さえながら、円環状の連結コア10を樹脂モールドする。これにより、各結合部A〜Dにおける真円度精度の悪化分を矯正することができるため、真円度の高い連結コア10を形成することができる。
このとき、連結コア10を覆うインシュレータ24の外周面には、図7の(b)に示すように、インサート成形時に、分割コア5A〜5Dの結合部A〜Dを、外周側から内周側に向かって押さえたスライドピンPの抜け跡である抜き穴13が形成される。
なお、スライドピンPで押す位置は、分割コアの結合部A〜Dに限らず、その近傍であってもよい。この場合、結合部A〜Dを挟んだ2箇所をスライドピンPで押せば、バランスよく矯正することができる。また、成形後の樹脂収縮力のバランスを取るために、全周に設けても良い。
本実施形態において、インサート成形時に、図7の(a)に示すように、ステータを取り付ける複数の取付部12を、樹脂で一体成形してもよい。
図9に示すように、インサート成形時に、連結コア10の外周部に補強リングRを取り付けてもよい。この場合、補強リングRには、スライドピンPが貫通する貫通孔18を形成するのが好ましい。
本実施形態の製造方法により製造されたステータは、スプリングバック力が内在する分割コア5で、連結コア10を構成しているため、ステータの剛性を高めることができる。また、インサート成形時に、分割コア5の結合部A〜D又はその近傍を、スライドピンPで押しながら、連結コアを樹脂モールドするため、真円度の精度が高いステータを実現することができ、さらに、振動・騒音を低減することができる。
(第1実施形態の変形例)
図10の(a)、(b)は、第1実施形態の変形例を示した図である。
図10の(a)に示すように、帯状の分割コア5に形成された溝部7は、帯状の分割コア5を環状に湾曲したときに、閉合されない穴部7aを有している。これにより、帯状の分割コア5を円弧状に湾曲したとき、図10の(b)に示すように、環状に湾曲した分割コア5は、閉合された部位に加え、閉合されない(開口された)部位7aを有する。
これにより、閉合接触面を減らし、安定したスプリングバック力を得ることができ、かつ、インサート成形時に、当該部位7aに樹脂が充填されるため、連結コアの剛性をさらに高めることができる。
図11は、第1実施形態の他の変形例を示した図である。
図11に示すように、円弧状に湾曲された分割コア5は、両端部における内径の大きさR1が、中央部における内径の大きさR2よりも小さいく(R1<R2)設定されている。なお、R1及びR2は、円環状の連結コア10の内径の大きさr(図3(a)を参照)よりも大きく設定されている。
これにより、分割コア5には、スプリングバック力が内在するとともに、スプリングバック力のない分割コア5の結合部A〜Dとの力のバランスを取ることができ、真円度をさらに向上させることができる。
図12の(a)、(b)は、第1実施形態の他の変形例を示した図である。
図12の(a)、(b)に示すように、インサート成形時に、ステータを取り付ける複数の取付部12a〜31dを樹脂で一体成形した場合、取付部12a〜31dは、少なくとも、隣接する分割コア5の結合部A〜Dから離れた部位であって、円環状の連結コア10の周方向に沿って分散されて配置されている。
本実施形態のステータは、分割コア5にスプリングバック力を内在させることによって、連結コア10の剛性を高めている。一方、分割コア5の結合部A〜Dは、溶接等により固定されているため、元々、剛性が高められている。
従って、結合部A〜Dから離れた部位の分割コア5の剛性は、結合部A〜Dにおける剛性より低い。そこで、当該部位に、樹脂で一体成形された取付部12a〜12dを、補強材を兼ねて形成することによって、分割コア5の取付後の剛性をさらに高めることができる。
図12の(a)に例示した連結コア10は、4個の分割コア5に対して、4個の取付部12a〜12dを配置したものである。この場合、取付部12a〜12dは、分割コア5の結合部A〜Dの中間地点に配置することが好ましい。これにより、最も効果的に分割コア5の剛性を高めることができる。
図12の(b)に例示した連結コア10は、4個の分割コア5に対して、6個の取付部12a〜12fを配置したものである。この場合、取付部12a〜12fは、分割コア5の結合部A〜Dと最も近い距離Lが最大となる地点に配置することが好ましい。これにより、補強材としての取付部12a〜12fが、連結コア10の周方向に沿って、バランスよく配置されるため、最も効果的に分割コア5の剛性を高めることができる。
図13の(a)、(b)は、第1実施形態の他の変形例を示した図である。
図13の(a)は、隣接する分割コア5同士を結合して形成した円環状の連結コア10a、10bを、軸方向に積層した状態を示した図である。図13の(a)に示すように、連結コア10aにおける分割コア5の結合部A1、B1と、連結コア10bにおける分割コア5の結合部A2とは、軸方向から見て、周方向にずれた位置に配置されている。
本実施形態において、連結コア10のインサート成形時に、隣接する分割コア5の結合部、又はその近傍を、スライドピンPで、外周側から内周側に向かって押さえることによって、各結合部における真円度を矯正することができるが、スプリングバック力が大きいため、その矯正が必ずしも十分でない場合もある。
従って、連結コア10を積層してステータを構成する場合、各連結コア10における分割コア5の結合部を、周方向にずらして配置することによって、エアギャップ部の磁気エネルギーを均一化し、真円度の精度の高い連結コアと等価的な効果を実現することができる。
本変形例において、積層する連結コア10の個数は制限されないが、各層の分割コア5の結合部は、軸方向から見て、周方向に沿って均等に配置されていることが好ましい。これにより、エアギャップ部の磁気エネルギーをより均一化し、真円度の精度の高い連結コアと等価的な効果を効率的に高めることができる。
なお、図13の(a)において、連結コア10を覆う樹脂の外周面に形成された抜き穴13は、インサート成形時に、分割コア5の結合部A1、B1、A2を挟んだ2箇所から、分割コア5を押さえたスライドピンPの抜け跡を示している。
ところで、結合部における真円度が低下すると、真円度が低下した結合部が磁気的変動の要因となり、その結果、モータを回転させたとき、磁気的振動が生じるおそれがある。
図13の(b)は、このような磁気的振動を抑制した連結コアの構成を模式的に示したイメージ図である。
図13の(b)に示すように、4個の分割コアからなる3つの連結コア10a〜10cが、軸方向に積層されている。そして、各連結コア10a〜10cの結合部A1〜D1、A2〜D2、A3〜D3は、軸方向から見て、周方向に沿って均等に配置されている。すなわち、12個の結合部A1〜D3が、周方向に沿って均等に配置されている。
このようなステータに対向して、例えば、磁極数が56極のロータを配置してモータを構成した場合、結合部における磁気的変動の成分は、168(結合部の総数(12)と磁極数(56)の最小公倍数)回/回転となり、非常に高次となる。
これにより、モータを回転させたときの磁気的振動が低減される。すなわち、ロータの磁極数を、分割コア5の結合部の総数の倍数にならないように設定することによって、低次の磁気的変動成分を減らすことができ、これにより、モータを回転させたときの磁気的振動を低減することができる。
図14は、第1実施形態の他の変形例を示した図である。
図14は、連結コア10のインサート成形時において、ティースコア5bの先端を、連結コア10の内周側に配置された金型15に当接させて配置した状態を示した図である。ここで、ティースコア5bの先端に当接する金型15の接触面16は、真円の一部(円弧)、または直線状になっている。
これにより、分割コア5の結合部又はその近傍を、スライドピンPで、外周側から内周側に向かって押さえながら、複数の分割コアを樹脂でモールドすることによって、真円度の高い連結コア10を実現することができる。
また、図14に示すように、金型15は、ティースコア5bの先端の幅をガイドするガイド面17を有している。これにより、ティースコア5bを、金型15内で精度よく位置決めすることができるため、連結コア10のティースコア5bの位置、および真円度を高めることができる。
図15の(a)、(b)は、第1実施形態の他の変形例を示した図である。
図15の(a)、(b)は、それぞれ、3個の連結コア10a〜10cが積層されたステータの内周面に対向してロータ50を配置したモータを模式的に示した図である。
ロータ50の軸方向の厚さをLm、連結コア全体の軸方向の厚さをLs、連結コアのうち、両外側の連結コア10a、20cの軸方向の厚さをLc、内側の連結コア10bの軸方向の厚さをLcaとしたとき、Ls<Lmの場合(図15の(a))、Lc<Lcaを満たし、Ls>Lmの場合(図15の(b))、Lc>Lcaを満たす。
これにより、ロータ50の厚みLmと、連結コア全体の厚みLsが異なっていても、磁力のバランスを取ることができ、真円度が低下したときの影響を抑制することができる。
第1実施形態及びその変形例は、改変が可能である。例えば、第1実施形態では、帯状の分割コア5を、複数のティースコア5bを内側にして、円弧状に湾曲させたが、帯状の分割コア5を、複数のティースコア5bを外側にして、円弧状に湾曲させてもよい。
この場合、インサート成形時に、隣接する分割コア5の結合部又はその近傍を、スライドピンPで、内周側から外内周側に向かって押さえながら、円環状の連結コア10を樹脂モールドすればよい。すなわち、本実施形態のステータは、インナーロータ型のモータだけでなく、アウターロータ型のモータにも適用することができる。
<第2実施形態>
第2実施形態のモータでは、主に、ステータの防炎性や耐久性、生産性を高める工夫について説明する。
(第2実施形態のモータの概要)
上述した特許文献2のように、補助コアを主コアに装着すれば、仮にコイルが発火しても炎の漏れ出しを防ぐことができるため、防炎性に優れる。ところが、ティース先端間は遮蔽部と固着されていないので、ティース先端の振動(特に軸方向の振動)を抑制する効果は得られない。
特許文献3や特許文献4のように、ティースの先端間を固着すれば、ティース先端の振動が抑制され、低騒音化を図ることができる。
しかし、特許文献3や特許文献4では、接着等によって固着されているため、耐久性等の面で難があるし、ティースが多いモータの場合には、それだけ作業工数も増えるため、生産性の面で難がある。
そこで、第2実施形態のモータには、ステータの防炎性や耐久性、生産性を高める工夫が施されている。
第2実施形態のモータは、インナーロータ型のモータである。前記ステータは、円筒状のヨーク部と、当該ヨーク部の内周面から中心に向かって延び、放射状に配置された複数のティース部とを有し、前記ティース部の各々に巻回して形成された複数のコイルと、合成樹脂を用いて一体成形され、回転軸の方向の少なくとも一方から前記ステータに取り付けられるエンクロージャーとを備える。
前記エンクロージャーは、前記コイルに被さる環状基部と、前記環状基部の内周縁から垂下して、互いに隣接する前記ティース部の先端の間の隙間を塞ぐ複数の隙間遮蔽部とを有している。
そして、前記ティース部の先端部における周方向の両側の各々に、回転軸の方向に延びて中心側に面する接合面が設けられ、前記隙間遮蔽部の各々の両側部が、前記接合面に溶着されている。
従って、このモータによれば、ステータのインシュレータがインサート成形されているため、ティース部が多数であってもその配置や寸法は高精度に成形できる。エンクロージャーもまた、合成樹脂を用いて一体成形されているため、その寸法等は高精度に成形できる。
エンクロージャーの環状基部がコイルに被さるので、防炎性に優れる。
そして、ステータが有する各ティース部の先端部における周方向の両側の各々に、回転軸の方向に延びて中心側に面する接合面が設けられていて、これら接合面に、エンクロージャーが有する複数の隙間遮蔽部の各々の両側部が溶着されている。
従って、ステータにエンクロージャーを取り付けるだけで、多数のティース部の先端の間の隙間に、隙間遮蔽部を配置することができ、生産性に優れる。
各隙間遮蔽部がティース部に溶着されて一体化されるため、耐久性に優れる。しかも、溶着部位の剪断方向が、周方向及び軸方向となっているため、ティース部の先端部に作用する振動を効果的に抑制することができ、低騒音化が図れる。
例えば、前記隙間遮蔽部の両側部の間に、前記ティース部の間に嵌まり込む厚肉部を設けるとよい。
そうすれば、隙間遮蔽部の強度、剛性を強化され、振動をより効果的に抑制することができ、エンクロージャーをステータコアに取り付ける際には、厚肉部は、嵌め込みガイドとして機能するため、より生産性を向上させることができる。
特に、前記隙間遮蔽部と前記接合面とは、超音波溶着するのが好ましい。そうすれば、より迅速かつ高精度に溶着できる。そして、前記ステータの内径を200mm以上とすることで、超音波溶着機をステータの内側に配置して溶着することが可能になり、超音波溶着が安定して行える。
また、前記インシュレータ及び前記エンクロージャーの合成樹脂は同種であるのが好ましい。
そうすれば、一体化を促進することができ、より強固に溶着することができる。
また、前記隙間遮蔽部の先端に、前記ティース部の間への嵌め込みを誘導する傾斜部を設けてもよい。
そうすれば、エンクロージャーをステータに取り付ける際に、これら傾斜部により、各隙間遮蔽部を各スロット開口に容易に導くことができ、よりいっそう生産性が向上する。
また、前記環状基部に、コイル間の隙間に対向して位置する複数の貫通孔を設けてもよい。
そうすれば、通電によって発熱するコイルの熱を放熱させることができる。貫通孔はコイルと対向しないように配置されているため、エンクロージャーからの炎の漏れ出しを抑制することができる。
また、前記エンクロージャーは、周方向に連結される複数の分割パーツで構成してあってもよい。
パーツが小さくなって搬送等の面で有利となるし、組付け作業の自由度も高まる。
(第2実施形態のモータの具体例)
図16に、第2実施形態におけるモータの要部を示す。
本実施形態のモータのロータ50は、回転軸Jを中心に回転自在に支持されており、ロータコア51や連結プレート52などで構成されている。ロータ50は、円盤状の部材であり、その周辺部には、S極とN極からなる複数(このモータ3では48個)の磁極51aが周方向に交互に等間隔で設置されている。連結プレート52は、ロータコア51の一方の端面に設けられており、その中心部には、ドラム2が直接的に連結される接続部52aが設置されている。
ステータ20は、ロータ50の周囲に同軸に配置された厚みの薄い円筒状ないし円環状の部材である。ステータ20の内周面は、ロータ50の外周面と僅かな隙間を隔てて対向している。
図17に示すように、ステータ20は、ステータコア21や複数(このモータ3では48個)のコイル22、エンクロージャー80などで構成されている。なお、本実施形態のステータコア21が、第1実施形態のステータ20に相当している。
ステータコア21は、金属板を積層して構成されたコア本体23と、絶縁性のインシュレータ24とで構成されている。
具体的には、ステータコア21は、インサート成形によって形成されている。その結果、コア本体23のほとんどの部分は、合成樹脂からなるインシュレータ24に埋設され、インシュレータ24と一体化されている。インシュレータ24の素材には、剛性に優れたPBT(ポリブチレンテレフタレート)が用いられている。
ステータコア21は、円筒状のヨーク部21aと、ヨーク部21aの内周面から中心に向かって延び、周方向に等間隔で放射状に配置された複数(このモータ3では48個)のティース部21bとを有している。各ティース部21bの先端面は、ロータ50の外周面と対向するように断面円弧状に形成されている。
なお、ティース部21bは、ステータコア21の寸法の関係から、少なくとも24個以上設けるのが好ましい。
隣り合った2つのティース部21b,21bの間には、ワイヤが挿通されるスロットがティース部21bと同数形成されている。隣り合った2つのティース部21b,21bの先端部の間には、回転軸Jの方向に延びる細長い隙間(スロット開口75)が開口している。
インサート成形することにより、ステータコア21は高精度に形成することができる。例えば、ティース部21bが多数であっても、高精度な各ティース部21bの配置や寸法を安定して得ることができる。
それにより、各ティース部21bの先端部における周方向の両側の各々には、略平坦な接合面76が精度高く設けられている(図18、図19参照)。
各接合面76は、ティース部21bの先端部の側縁に沿うように回転軸Jの方向に延びており、ティース部21bの回転軸Jの方向における一方の端部から他方の端部に至る範囲に形成されている。各接合面76は、ステータコア21の中心側に面している。
ステータコア21の内径(各ティース部21bの先端面によって構成される円の内径)は、後述するエンクロージャー80の溶着を安定して高精度かつ迅速に行うために、200mm以上に設計されている。
各コイル22は集中巻によって形成されている。すなわち、ワイヤ(被覆導線)をティース部21bの1つ1つに巻き付けて(巻回して)コイル22が形成されている。
(エンクロージャー)
エンクロージャー80は、ステータコア21の一方の端面に、回転軸Jの方向から取り付けられるカバー部材であり、射出成形により、インシュレータ24と同種の合成樹脂であるPBTを用いて一体成形されている。
エンクロージャー80は、円環状の環状基部81と、環状基部81の外周縁から屈曲して小さく張り出す円筒状のフランジ部82と、環状基部81の内周縁から、フランジ部82が張り出す方向に垂下して延びる複数の隙間遮蔽部83とを有している。このDDモータ3の場合、隙間遮蔽部83は周方向に等間隔で48個配置されている。
環状基部81は、エンクロージャー80をステータコア21に取り付けたときに、ステータコア21のコイル22に被さるため、仮にコイル22が発火しても、炎がエンクロージャー80の外に出るのを防ぐことができる。
環状基部81には、径方向に延びるスリット状の貫通孔84が複数設けられている。これら貫通孔84は、エンクロージャー80をステータコア21に取り付けたときに、隣り合ったコイル22,22間の隙間に対向して位置するように配置されている。
これら貫通孔84により、通電によって発熱するコイル22の熱を放熱させることができる。更に、これら貫通孔84はコイル22と対向しないように配置されているため、エンクロージャー80からの炎の漏れ出しを抑制することができる。
エンクロージャー80は、隙間遮蔽部83を各スロット開口75に嵌め込みながら、ステータコア21に取り付けられる。
図18に示すように、エンクロージャー80をステータコア21に適正に取り付けることで、各スロット開口75は、各隙間遮蔽部83によって塞がれた状態となる。
図19に示すように、各隙間遮蔽部83は、略凸形状の断面を有し、その両側部の間に、径方向外側の面が膨出して厚みが大きくなった厚肉部83aを有している。隙間遮蔽部83は、厚肉部83aによってその強度、剛性が強化されている。隙間遮蔽部83の両側部(薄肉部83b)の径方向外側に臨む面は接合面76と接する平坦面となっており、厚肉部83aは、スロット開口75に嵌まり込む。
各隙間遮蔽部83の先端には、ティース部21bの間への嵌め込みを誘導する傾斜部85が設けられている。
具体的には、図18に示すように、各隙間遮蔽部83の先端部における周方向の両側が窄まるように傾斜している。また更に、図20に示すように、各隙間遮蔽部83の先端面が、径方向外側に臨むように傾斜している。これら傾斜によって傾斜部85が構成されている。
各隙間遮蔽部83における傾斜部85が設けられている部分は、ティース部21bから
回転軸Jの方向にコイル22がはみ出す部分(コイルエンド)に位置し、接合面76から外れるように設定されている。それにより、薄肉部83bは、接合面76のほぼ全域に接するようになっている。
エンクロージャー80をステータコア21に取り付ける際には、これら傾斜部85により、隙間遮蔽部83が多数であっても、各隙間遮蔽部83を各スロット開口75に容易に導くことができる。そして、いったん各隙間遮蔽部83の先端が各スロット開口75に嵌まり込むと、厚肉部83aがスロット開口75に嵌まり込んでスライドするため、押し込むだけで後は簡単にエンクロージャー80をステータコア21の適正位置に取り付けることができる。
ステータコア21に取り付けられたエンクロージャー80は、各隙間遮蔽部83の両薄肉部83b,33bを、各ティース部21bの接合面76に超音波溶着することによってステータコア21に固着されている。
具体的には、図21に示すように、超音波溶着機90をステータコア21の内側に配置して溶着が行われる。超音波溶着機90は、振動子91やホーン92などで構成されており、ホーン92を溶着部位に圧接し、超音波振動を与えることによって発生する摩擦熱で溶着部位を溶着させる。
ステータコア21の内側のスペースは限られるため、当初、振動子91がステータコア21の外側に位置するように配置して溶着を行ったところ、溶着が不安定になるという現象が認められた。
そこで、このDDモータ3では、ステータコア21の内径を200mm以上に設定し、ステータコア21の内側にホーン92及び振動子91が直列に並んで配置できるようにしている。そうすることで、図22に示すように、コーン52を適切に溶着部位(接合面76と薄肉部83bとが面接触している部位)に圧接することが可能になり、超音波溶着を安定して行える。
しかも、超音波溶着であれば、1箇所当たり1秒以下で溶着することが可能で、例えば、ステータコア21を回転しながら連続的に複数の溶着部位を溶着することができるので、エンクロージャー80のステータコア21への取付作業を、高精度かつ迅速に行うことができる。
溶着により、各隙間遮蔽部83と各ティース部21bとが一体化するため、耐久性に優れる。溶着部位の剪断方向が、周方向及び軸方向となっているため、ティース部21bの先端部に作用する周方向及び軸方向の振動を効果的に抑制することができ、低騒音化が図れる。
特に、このDDモータ3では、エンクロージャー80とインシュレータ24とに同種の合成樹脂を用いているので、溶着による一体化が促進され、よりいっそうエンクロージャー80とステータコア21とを強固に固着することができる。
(第2実施形態の変形例)
例えば、図23に示すように、エンクロージャー80は、周方向に連結される複数の分割パーツ30a,30aで構成してもよい。図23では、エンクロージャー80を2分割した例を示したが、3個以上に分割してもよい。
また、図24に示すように、エンクロージャー80は、回転軸Jの方向の両側から突き合わされる一対の反割れパーツ30b,30bで構成してもよい。この場合、ステータコア21における回転軸Jの方向の両端面は、エンクロージャー80によって覆われる。
エンクロージャー80に設けられる貫通孔84は、スリット状に限らず、多数の孔で構成してもよい。
<第3実施形態>
第3実施形態のモータでは、主に、コイルの渡り線の工夫について説明する。
(第3実施形態のモータの概要)
上述した特許文献5及び特許文献6のステータは、いずれも各相のコイルが個別に形成されている。すなわち、1相目のコイルが全て形成された後に、2相目の全コイル、3相目の全コイルが順次形成されている。
これらの場合、巻線作業を3回繰り返す必要があり、工数が多く生産性に欠ける欠点がある。
そこで、第3実施形態のモータには、少ない工数で各相のコイルを形成することができ、モータの薄型化が図れる工夫が施されている。
第3実施形態のモータのステータは、円筒状のヨーク部と、前記ヨーク部から周方向に等間隔で放射状に延びた複数のティース部と、を有している。前記ティース部ごとにワイヤを巻き付けてコイルを形成する集中巻により、第1〜第3の各相のコイル群が設けられている。
各相の前記コイル群は、1本のワイヤを用いて形成されていて、間に1つ以上の前記コイルを挟んで位置する2つのコイルを繋ぐ渡り線を有している。前記インシュレータは、回転軸方向に面する一方の環状の端部に立設され、互いに隙間を隔てて同心円状に配置された内側ガイド壁部及び外側ガイド壁部を有している。前記内側ガイド壁部及び外側ガイド壁部の各々の上端縁には、当該上端縁が凹むことにより、前記渡り線が通過する複数の横断線路が形成されている。前記内側ガイド壁部と前記外側ガイド壁部との間に、前記渡り線の配線を可能にする内側線路が設けられている。前記外側ガイド壁部の外側に前記渡り線の配線を可能にする外側線路が設けられている。
そして、第1相の前記コイル群の渡り線が前記内側線路に配線され、第2相の前記コイル群の渡り線が前記外側線路に配線され、第3相の前記コイル群の渡り線が、第1相又は第2相の前記コイル群の渡り線の上方を通るようにして、前記内側線路又は前記外側線路に配線されている。
このステータでは、3相のコイル群の各コイルが、1本のワイヤを用いて集中巻によって形成されていて、第1相のコイル群の渡り線が内側線路に配線され、第2相のコイル群の渡り線が外側線路に配線され、第3相のコイル群の渡り線が、第1相又は第2相のコイル群の渡り線の上方を通るようにして、内側線路又は外側線路に配線されている。
従って、内側ガイド壁部及び外側ガイド壁部は、少なくともワイヤ2本を隙間を空けて配置できる高さがあればよいため、ステータの軸方向の高さを抑制することができ、モータの薄型化が図れる。
3つのノズルを用いたノズル巻き方式を用いることができるので、少ない工数で各相のコイルを形成することができる。
具体的には、第2相の前記コイル群の渡り線が通過している前記内側ガイド壁部及び外側ガイド壁部の各横断線路のうち、当該外側ガイド壁部の横断線路は、当該内側ガイド壁部の横断線路よりも底部が下方に位置するように形成され、当該渡り線を当該底部側に誘導する傾斜した側縁部を有しているようにするとよい。
そうすれば、異なる相の渡り線が交差しても接触を避けることができる。
(第3実施形態のモータの具体例)
図25に、本実施形態のモータの要部を示す。
ロータ50は、回転軸Jを中心に回転自在に支持されており、ロータコア51や連結プレート52などで構成されている。ロータ50は円盤状の部材である。ロータ50の周辺部には、S極とN極からなる複数の磁極が周方向に交互に等間隔で設置されており(図示せず)、ロータコア51の中心部に、ドラム2が直接的に連結される連結プレート52が設置されている。
ステータ20は、ロータ50の周囲に同軸に配置された厚みの薄い円筒状の部材である。ステータ20の内周面は、ロータ50の外周面と僅かな隙間を隔てて対向している。ステータ20は、ステータコア21や複数(このモータ3では48個)のコイル22などで構成されている。
なお、第2実施形態と同様に、本実施形態のステータコア21が、第1実施形態のステータ20に相当している。
図26に示すように、ステータコア21は、金属板を積層して構成されたコア本体23を絶縁性のインシュレータ24で被覆した部材からなる。ステータコア21は、円筒状のヨーク部21aと、ヨーク部21aの内周面から周方向に等間隔で放射状に延びた複数(このモータ3では48個)のティース部21bとを有している。隣り合った2つのティース部21b,21bの間には、ワイヤが挿通されるスロットSがティース部21bと同数形成されている。
ヨーク部21a及びティース部21bのうち、ティース部21bの突端部分を除くほとんどの部分がインシュレータ24で被覆されている。このDDモータ3では、インサート成型により、合成樹脂でコア本体23を包み込むようにしてステータコア21を一体に成形している。なお、ステータコア21は、コア本体23に別途形成したインシュレータ部材を被せ付けて構成してもよい。
各コイル22は集中巻によって形成されている。すなわち、ワイヤ(被覆導線)をティース部21bの1つ1つに巻き付けてコイル22が形成されている。そうして、このステータ20には、U相、V相、W相からなる3相のコイル群25U,25V,25Wが設けられ、これらがスター結線によって接続されている(デルタ結線であってもよい)。
具体的には、図27に示すように、各相のコイル群25U,25V,25Wは、直列に接続された16個のコイル22で構成されており、その一端は中性点で連結されている。各相のコイル群25U,25V,25Wの他端は、ステータ20から引き出されて電源の各相の端子に接続される。
このステータ20では、各相のコイル群25U,25V,25Wは、1本のワイヤで形成されており、3つのノズルN1,N2,N3を備えたノズル巻き方式の巻線機を用いて同時に形成されている。従って、少ない工数で各相のコイル22を形成することができ、生産性に優れている。
具体的には、図28に示すように、巻線機には、各相ごとにワイヤを同期して巻き付けるノズルN1,N2,N3が備えられている。これらノズルN1,N2,N3は、先端部分からワイヤが引き出させるようになっており、ステータコア21に対して軸方向及び径方向に変位可能である。また、巻線機にセットされたステータコア21は、巻線機によって回転制御可能となっている。
巻線機は、巻線処理が開始されると、各相に対応した所定のティース部21bにワイヤ
が巻き付けられていき、所定の巻線パターンで自動的に各相のコイル群25U,25V,25Wを形成するように制御される。
詳しくは、各相の所定のティース部21bに対して各ノズルN1,N2,N3が位置決めされた後、ワイヤの巻き付けが開始される。そうして、各ノズルN1,N2,N3の軸方向の変位とステータコア21の回転とを、所定の順序で交互に繰り返しながら各ノズルN1,N2,N3を径方向に変位させることにより、ノズルN1,N2,N3から引き出されたワイヤがティース部21bに巻き付けられていく。
図26に示すように、本実施形態では、ティース部21bを1つ飛ばしながら周方向に連続する3つのティース部21b,21b,21bが、同時に形成される各相のティース部21bとなっている。図26に示す「U1」等は、その巻線パターンを表したものであり、「U1」の「U」はU相を表し、「1」は巻線の順番を表している。
例えば、U1、W1、V1は、1回目に同時に巻線処理が行われる各相のティース部21bを表しており、U2、W2、V2は、2回目に同時に巻線処理が行われる各相のティース部21bを表している。このステータ20では、16回の巻線処理が連続して行われることにより、各相のコイル群25U,25V,25Wの全てのコイル22が形成される。
なお、各巻線処理における各ティース部21bへのワイヤの巻き付け方向は、ティース部21bの先端側から見て、時計回り(CW)と反時計回り(CCW)とがあるが、これについては後述する。
各相のコイル群25U,25V,25Wにおいて、連続する2つのコイル22,22の間には、これらを繋ぐ渡り線27が存在する。渡り線27の長さは、巻線パターンによって様々ではあるが、このステータ20では、隣り合った2つのコイル22,22を繋ぐ短い渡り線27(第1渡り線27a)と、間に4つのコイル22を挟んで位置する2つのコイル22,22を繋ぐ長い渡り線27(第2渡り線27b)とが存在している。
このステータ20では、これら渡り線27a,27bの自動配線を容易にし、異相間でのワイヤの交わりを回避しながらステータ20の薄型化も実現できるように、配線構造30が工夫されている。
具体的には、図28の(a)等に示すように、このステータ20では、配線構造30が、軸方向に面するヨーク部21aの一方の端部に設けられている。より具体的には、このヨーク部21aの端部は、インシュレータ24の円環状の端面部24aで被覆されており、この端面部24aの上に、隙間を隔てて同心円状に配置された一対の円環状のガイド壁部31,32が立設されている(内側のガイド壁部を内側ガイド壁部31、外側のガイド壁部を外側ガイド壁部32ともいう)。
そうして、内側ガイド壁部31と外側ガイド壁部32との間に、第1渡り線27a及び第2渡り線27bの配線を可能にする環状の内側線路38が設けられ、外側ガイド壁部32の外側に第2渡り線27bの配線を可能にする環状の外側線路39が設けられている。
図29〜図31にも示すように、これら内側ガイド壁部31及び外側ガイド壁部32の各々の上端縁には、その上端縁が凹むことにより、渡り線27の径方向への配線を可能にする横断線路34,36が複数形成されている。
内側ガイド壁部31に形成されている各横断線路(内側横断線路34)、及び外側ガイ
ド壁部32に形成されている各横断線路(外側横断線路36)は、それぞれ、各ティース部21bの間、つまりは各スロットSと対向する位置に形成されている。従って、外側横断線路36と内側横断線路34とは、径方向に対向している。
図29に示すように、内側横断線路34は、深さの異なる断面矩形の第1、第2の内側横断線路34A,34Bを含む。第1内側横断線路34Aの底面35(底部)は、端面部24aの上面で構成されている。それに対し、第2内側横断線路34Bの底面35(底部)は、内側ガイド壁部31の中間部位に有り、端面部24aよりも上方に位置している。
詳しくは、第2内側横断線路34Bの深さは、少なくともワイヤの外径の2倍以上の大きさに形成され、端面部24aの上面から第2内側横断線路34Bの底面35までの高さは、少なくともワイヤの外径の倍以上の大きさに形成されている。
第1内側横断線路34Aは、後述する第1相のコイル群25Vにおける第2渡り線27bの引き出し位置及び引き入れ位置に対応して配置されている。第2内側横断線路34Bは、後述する第3相のコイル群25Uにおける第2渡り線27bの引き出し位置及び引き入れ位置に対応して配置されている。
また、第1内側横断線路34A及び第2内側横断線路34Bは、第1渡り線27aの引き出し位置及び引き入れ位置にも各々対になって配置されている。
外側横断線路36は、形態が異なる第1〜第3の外側横断線路36A,36B,36Cを含む。第1外側横断線路36Aは、図29に示すように、第2内側横断線路34Bと同様の形態を有している。
第2外側横断線路36Bは、図30に示すように、外側ガイド壁部32を分断したような形態をしており、その一方の側面部37は、逆バンク状に傾斜している。第2外側横断線路36Bは、第2内側横断線路34Bと対向配置されている。
詳しくは、第2外側横断線路36Bの底面35(底部)は、端面部24aの上面となっており、第2内側横断線路34Bの底面35よりも下方に位置している。そして、第2外側横断線路36Bの一方の側面部37が、底面35側に面する向きに傾斜していて、底面35側に切り込んだ傾斜側面部37aとなっている。
第3外側横断線路36Cは、図31に示すように、第2外側横断線路36Bに対して、傾斜側面部37aが他方の側面部37に設けられたものである。すなわち、第2外側横断線路36Bと第3外側横断線路36Cとでは、傾斜側面部37aが周方向に逆向きに形成されている。
第2外側横断線路36B及び第3外側横断線路36Cの各傾斜側面部37aは、所定の角度で傾斜している。
具体的には、図30及び図31に示すように、底面35に直交する基準線に対する各傾斜側面部37aの傾斜角度θが、10度以上となるように設定されている。この範囲で傾斜角度θを設定することにより、ワイヤを安定して下方に滑り込ませることが可能になる。
第1外側横断線路36Aは、後述する第3相のコイル群25Uにおける第2渡り線27bの引き出し位置及び引き入れ位置に対応して配置されている。第2外側横断線路36B及び第3外側横断線路36Cは、後述する第2相のコイル群25Wにおける第2渡り線27bの引き出し位置及び引き入れ位置に対応して配置されている。
(巻線の流れ)
次に、図32〜図40を参照しながら、このステータ20の具体的な巻線処理の過程を順を追って説明する。
図32に示すように、各相のコイル群25U,25V,25Wは、U1、W1、V1の各ティース部21bから巻始めてコイル22の形成が開始され、3つのノズルN1,N2,N3が、ステータコア21に対して反時計回りに変位制御されることによってコイル22が順次形成されていく(時計回りでもよい)。なお、各図の、CW及びCCWは、ワイヤの巻回方向である時計回り及び反時計回りを示し、S1等は、スロット番号を示している。
ノズル群N1,N2,N3の変位方向に対して先頭に位置する第1ノズルN1により、第1相(このステータ20ではV相)のコイル群25Vが形成される。同様に、第1ノズルN1の隣に位置する第2ノズルN2により、第2相(このステータ20ではW相)のコイル群25Wが形成され、後尾に位置する第3ノズルN3により、第3相(このステータ20ではU相)のコイル群25Uが形成される。
図32に示すように、U1、W1、V1の各ティース部21bに各相のコイル22が形成されると、それに引き続いてU2、W2、V2の各ティース部21bに各相のコイル22が形成される。その際、ワイヤはいったんスロットS1,S3,S5に対応した内側横断線路34を通じて内側線路38に引き出され、内側ガイド壁部31に引っ掛けた後、スロットS2,S4,S6に対応した内側横断線路34を通じて内側に引き入れられる。その結果、第1渡り線27aが3つ形成される。
そうして、図33に示すように、U2、W2、V2の各ティース部21bに各相のコイル22が形成されると、それに引き続いてU3、W3、V3の各ティース部21bに各相のコイル22が形成される。そのために、各ワイヤは、離れて位置するスロットS7,S9,S11まで引き回す必要があり、配線構造30を利用して第2渡り線27bが配線される。
このとき、第2渡り線27bは、各相ごとに異なった状態で配線される。各ノズルN1,N2,N3の径方向の変位量を変えるだけで、異なった配線ができるように配線構造30が工夫されている。
変位方向に先行する第1相(V)の第2渡り線27bは、図34、図35に示すように、スロットS5に対応した第1内側横断線路34Aを通じて内側線路38に引き出され、内側ガイド壁部31に引っ掛けて内側線路38の底部に沿って配線された後、第1内側横断線路34Aを通じてスロットS11に引き入れられる。
第2相(W)の第2渡り線27bは、図36、図37に示すように、スロットS3に対応した第2内側横断線路34Bを通じて引き出され、第3外側横断線路36Cの傾斜側面部37aに引っ掛けて外側線路39の底部に沿って配線された後、第2外側横断線路36Bの傾斜側面部37aに引っ掛けて、第2内側横断線路34Bを通じてスロットS9に引き入れられる。
第2外側横断線路36B及び第3外側横断線路36Cは、第2内側横断線路34Bよりも底部が下方に位置しているため、傾斜側面部37aによって第2相(W)の第2渡り線27bを外側線路39の底側に誘導しても、第2相(W)の第2渡り線27bは、内側線路38の底方に配線されている第1相(V)の第2渡り線27bの上を跨ぐように配線さ
れる。従って、これらが交差していても接触を防ぐことができる。
後尾の第3相(U)の第2渡り線27bは、図38、図39に示すように、スロットS1に対応した第2内側横断線路34B及び第1外側横断線路36Aを通じて外側線路39に引き出され、外側ガイド壁部32に引っ掛けて外側線路39の上側部分、第2相(W)の第2渡り線27bの上方を通るようにして配線された後、第1外側横断線路36A及び第2内側横断線路34Bを通じてスロットS7に引き入れられる。
第2相(W)の第2渡り線27bは、傾斜側面部37aに引っ掛けることによって外側線路39の底方に位置しているため、上下に位置していても第3相(U)の第2渡り線27bとの接触を防ぐことができる。
3つのノズルN1,N2,N3を用いたノズル巻き方式の場合、各相のワイヤを上中下の3段に分けて配線するのが一般的であるが、この配線構造30であれば、少なくともワイヤ2本を隙間を空けて配置できる高さがあればよいため、ステータ20の軸方向の高さを抑制することができ、DDモータ3の薄型化も図れる。
このようにして、ワイヤがスロットS7,S9,S11に導入された後、図40に示すように、U3、W3、V3の各ティース部21bに各相のコイル22が形成される。その後は、上述したU1、W1、V1のティース部21bからU3、W3、V3のティース部21bまでと同様の巻線処理が繰り返され、各相のコイル群25U,25V,25Wが形成される。
(第3実施形態の変形例)
例えば、横断線路の形態は一例であり、本来の機能が損なわれない範囲で、仕様に応じて適宜変更できる。
巻線パターンもモータの仕様に応じて適宜変更できる。その一例を図41及び図42に示す。なお、基本的な配線構造30は実施形態と同様であり、これらの渡り線の配線方法は実施形態と同様であるため、同様の機能を有する部材に同じ符号を付してその説明は省略する。
図41のステータ20’では、同時に形成される各相のティース部21bが周方向に連続して配置されている。このステータ20’では、渡り線27は一種であり、間に2つのコイル22を挟んで位置する2つのコイル22,22を繋ぐ渡り線27で構成されている。これら渡り線27が、実施形態の第2渡り線27bと同様に配線される。
図42のステータ20’’では、同時に形成される各相のティース部21bが、ティース部21bを2つ飛ばしながら周方向に連続して配置されている。このステータ20’’では、例えば、U3、W3、V3のティース部21bに形成される各コイル22と、U4、W4、V4のティース部21bに形成される各コイル22との間の渡り線27が実施形態の第2渡り線27bと同様に配線される。
第2外側横断線路36B及び第3外側横断線路36Cの各傾斜側面部37aの下端は、ワイヤの引き出し位置から周方向外側に外れて配置するのが好ましい。
具体的には、図43に示すように、コイル22の巻き終わり側に位置して、スロットSから引き出されたワイヤが掛け止められる第3外側横断線路36Cの傾斜側面部37aの下端は、周方向において、コイル22からワイヤが引き出される位置P1よりも、巻線処理時に第2渡り線27bが外側線路39を進行する方向(巻線処理方向)に対して後側に
外れて位置させる。
同様に、コイル22の巻き始め側に位置して、スロットSに引き入れるワイヤが掛け止められる第2外側横断線路36Bの傾斜側面部37aの下端は、周方向において、ティース部21bにワイヤが巻き始められる位置P2よりも、巻線処理方向に対して前側に外れて位置させる。
そうすることにより、ワイヤを安定して所定位置に引っ掛けることができ、第2相(W)の第2渡り線27bの配線を、適正な状態で、より安定して行える。
図44の(a)に示すように、第2外側横断線路36B及び第3外側横断線路36Cの各傾斜側面部37aは、更に径方向外側に向かって傾斜させてもよい。そうすれば、ワイヤをよりいっそう安定して下方に滑り込ませることができる。
また、図44の(b)に示すように、外側横断線路36と内側横断線路34の各々を区画している側面は、断面円弧状の曲面とするのが好ましい。そうすれば、ワイヤの接触抵抗が軽減され、より安定した配線が行える。
<第4実施形態>
第4実施形態のモータでは、主にロータの工夫について説明する。
(第4実施形態のモータの概要)
図2に示したように、洗濯機等に使用されるモータのロータでは、環状に形成されたロータコア110の内側には、洗濯機の回転軸等が配設できるよう、一定の空間が確保されている。
そのため、支持板120は、ロータコア110に対して、回転軸方向の端部に配置されるとともに、ロータコア110と支持板120とを連結する樹脂部130も、その端部に形成されている。そのため、ロータコア110は、その端部において、ロータコア110と支持体120とを連結する樹脂部130によって支持されている。
その結果、ロータコア110を、インサート成形により、樹脂130で一体成形するとき、樹脂130の収縮によって、ロータコア110の軸方向が、回転軸に対して傾くおそれがある。ロータコア110の軸方向が傾くと、互いに対向するロータと固定子との間隔が、軸方向で変化するため、ロータの回転速度がばらつき、その結果、モータの振動が増加したり、特性が低下する等の問題が生じる。
そこで、第4実施形態のモータでは、ロータコアの軸方向の傾きが防止できるように、ロータに工夫が施されている。
すなわち、第4実施形態のモータのロータは、ロータコア及び複数の磁石片を有する環状の回転体と、回転体の径方向内側に設けられ、回転軸を中心に回転するシャフトを嵌合支持する支持体とを有している。回転体及び支持体は、インサート成形により、樹脂で一体成形されており、回転体を覆う第1の樹脂部の内周面と、支持体を覆う第2の樹脂部の外周面とは、第3の樹脂部からなる連結部で連結されており、連結部を構成する第3の樹脂部は、第1の樹脂部の内周面の軸方向中心部で連結している。
従って、このモータのロータによれば、回転体の軸方向の傾きを防止することができる。
(第4実施形態のモータの具体例)
図45及び図46に本実施形態のロータ50を示す。ロータ50は、環状の回転体53と、回転体53の径方向内側に設けられ、回転軸Jを中心に回転するシャフト60を嵌合支持する中空円筒状の支持体56とを備えている。
なお、本実施形態における支持体56は、第2実施形態のロータ50の接続部52aに相当し、後述する連結部は、第2実施形態の連結プレート52に相当する。
ここで、回転体53は、図47の(a)に示すように、複数のロータコア51と、複数の磁石片54とが、環状に、互いに交互に配列して構成されている。なお、ロータコア51の内側面には、図47の(b)に示すように、インサート成形時の位置決め用の溝55が設けられている。なお、ロータコア51は、複数の鋼板を積層した構成のものであってもよい。
回転体53及び支持体56は、インサート成形により、樹脂60で一体成形されている。インサート成形は、周知の方法で行うことができ、具体的には、金型内に、複数のロータコア51及び複数の磁石片54、並びに支持体56を装填した後、金型内に樹脂を注入して、ロータコア51、磁石片54、及び支持体56を樹脂で固定することによって行うことができる。
インサート成形により形成されたロータ50は、回転体53を覆う第1の樹脂部61の内周面と、支持体56を覆う第2の樹脂部62の外周面とは、第3の樹脂部63からなる連結部で連結されている。そして、連結部を構成する第3の樹脂部63は、第1の樹脂部61の内周面の軸方向中心部で連結している。
すなわち、回転体53は、軸方向中心部において、回転体53と支持体56とを連結する第3の樹脂部63で支持されている。その結果、第3の樹脂部63によって回転体53を支持する軸方向の距離が短くなる(回転体53を軸方向端部で支持する場合に比べて1/2)ため、インサート成形後に、樹脂60の収縮が起きても、回転体53の軸方向の傾きを抑制することができる。
また、第3の樹脂部63と回転体53との接続は、当該接続部と回転体53の端面との軸方向の距離が離れている程、回転時の遠心力が接続部に働く為、第2の樹脂部63と回転体53との接続部の支持強度が必要となる。逆に、第3の樹脂部63と回転体53との接続が中心にある場合に、必要となる支持強度が最も小さい。
ロータ50は、ロータ50の外周面に対向して固定子が配置される組み合わせでモータを形成するため、回転時の遠心力により、回転体53が軸方向で傾くと、ロータ50と固定子との隙間が変化する。そのため、ロータ50の回転速度がばらついて、モータの振動や騒音が増加し、モータの特性悪化や、ロータ50が固定子と接触することによる異音の発生等の問題が生じる。
そのため、第3の樹脂部63と回転体53との接続は、回転体53の軸方向の中心から2mm以上、8mm以下、好ましくは2mm以上、5mm以下にするのが望ましい。
複数のロータコア51及び複数の磁石片54は、金型内に、環状に、交互に配列して装填されるが、インサート成形時に、図47の(b)に示した溝55を、ピンで、内周側から外周側に押し当てることが好ましい。これにより、ロータコア51は、外周側の金型で位置決めされるため、樹脂で固定されたロータコア51の外径の真円度を高めることができる。
なお、インサート成形後は、図45及び図46に示すように、回転体53を覆う第1の樹脂部61の内周面には、溝55に対応した位置に、インサート成形時に、溝55を内周側から外周側に押し当てたピンの抜け跡である抜き穴65が形成されている。
ここで、ロータコア51の内側面に設けた溝55は、ロータコア51毎に設けることが好ましい。これにより、樹脂で固定されたロータコア51の外径の真円度を、より高めることができる。
回転体53と支持体56とを連結する第3の樹脂部63は、環状板状をなしている。この場合、第3の樹脂部63の外周部63aは、図45及び図46に示すように、第1の樹脂部61の内周面に連結され、第3の樹脂部63の内周部63cは、第2の樹脂部62の外周面に連結されている。これにより、第3の樹脂部63が回転体53及び支持体56を支持する強度を高くすることができる。
また、支持体56は、回転体53に対して、軸方向端部側に配置されている。これにより、例えば、モータを洗濯機等に使用した場合、回転体53の径方向内側に、支持体56に嵌合される洗濯機のシャフト等が配設される空間を確保することができる。
このとき、第3の樹脂部63は、第1の樹脂部61の内周面と連結する部位63aから、軸方向端部側に屈曲して、第2の樹脂部62の外周面と連結している。これにより、第3の樹脂部63が、第1の樹脂部61の内周面の軸方向中央部で連結されていても、回転体53の径方向内側に、十分な空間を確保することができる。
なお、第3の樹脂部63が屈曲する部位63bは、確保すべき空間の大きさや、第3の樹脂部63の強度等を考慮して、適宜決めればよい。屈曲する部位63bと第2の樹脂部62の外周面に連結する部位63cとの距離は、モータ接合部品との位置関係により、30mm以下が好ましい。又は、屈曲部63bの傾斜が無くてもよい。
回転体53を構成する複数の磁石片54は、インサート成形前に、着磁されたものでも、あるいは、インサート成形後に、着磁ヨークで着磁されたものでもよい。しかしながら、前者の場合、予め着磁された複数の磁石片を、複数のロータコア51と交互に、金型内に配列する場合、磁石片の磁化方向を誤って配置するおそれがある。
そこで、このような配置間違いを防止するためには、インサート成形後に、磁石片54を、着磁ヨークで着磁することが好ましい。
図48は、インサート成形後に、磁石片54を着磁ヨークで着磁する方法を示した図である。
図45に示したように、回転体53の径方向内側の空間は、第3の樹脂部63を挟んで二つの空間に分割されている。そこで、図48に示すように、回転体53の径方向外側に、着磁ヨーク66を配置し、回転体53の径方向内側の分割された二つの空間に、それぞれ着磁ヨーク66a、66bを配設する。そうすることによって、回転体53を構成する複数の磁石片54を着磁することができる。
また、図48に示すように、回転体53の軸方向外側に、着磁ヨーク66d、66eをさらに配設して、磁石片54を着磁してもよい。ここで、着磁ヨーク66、66a、66b、66d、66eは、コア部にコイルを巻き付けた構成からなる。
また、第3の樹脂部63は、少なくとも、着磁ヨーク66a、66bを配設する部位において、軸方向に垂直な平坦形状であることが好ましい。これにより、着磁ヨーク66a、66bを、回転体53に対して、安定した位置に配置することができる。
また、着磁ヨーク66a、66bを配設する部位における第3の樹脂部63の厚みは、回転体53を支持する強度を維持できる範囲において、磁石片54の中心部まで、磁束を通すために薄いことが好ましく、好適には2〜5mm以下が望ましい。これにより、支持強度を確保し、かつ磁石片54の性能を十分に確保する着磁を行うことができる。
なお、第3の樹脂部63の厚みを、十分に薄くできない場合には、図49に示すように、第3の樹脂部63に、周方向に沿って、複数の貫通孔68を形成してもよい。これにより、図50に示すように、二つの空間にそれぞれ配設された着磁ヨーク66a、66bを、貫通孔68に配設された着磁ヨーク66cによって連結することができる。
その結果、着磁ヨークによる発生磁界を高めることができ、磁石片54の着磁を効率よく行うことができる。なお、磁石片54の着磁を均一に行うために、複数の貫通孔68は、周方向に沿って、均等な間隔をもって形成されていることが好ましい。
ここで、貫通孔68の形状は、特に限定されず、例えば、円形、四角形等の形状であってもよい。また、貫通孔68は、第1の樹脂部61の内周面まで開口したスリット状のものであってもよい。
(第4実施形態の変形例)
例えば、第4実施形態において、回転体53を、複数のロータコア51、及び複数の磁石片54が、環状に、互いに交互に配列した構成にしたが、これに限定されず、例えば、環状のロータコアに、周方向に沿って、複数の溝を設け、この溝に、複数の磁石片をそれぞれ埋め込んだ構成のものであってもよい。
また、第4実施形態では、支持体56を、回転体53に対して、軸方向端部側に配置したが、これに限定されず、例えば、回転体53に対して、軸方向中央部に配置してもよい。
また、第4実施形態では、第3の樹脂部63を環状板状としたが、これに限定されず、例えば、第3の樹脂部63の強度を高めるために、環状板状の部位に、補強リブ等を設けたものであってもよい。また、第3の樹脂部63は、環状ではなく、第2の樹脂部62の外周面から、第1の樹脂部61の内周面に向かって、放射線状に延びる複数の連結部で構成されていてもよい。
<第5実施形態>
第5実施形態のモータでは、樹脂の成形段階において、モータの振動や騒音を抑制する工夫が施されている。
(第5実施形態のモータの概要)
本実施形態のモータでは、前記第3の樹脂部における、前記支持体の外周面と前記回転体の内周面との間を二等分する中間円より径方向外側の領域に、前記インサート成形時に、前記樹脂を注入した樹脂注入跡が形成されている。
すなわち、インサート成形時には、前記中間円より径方向外側の領域から樹脂が注入されている。そうすることで、径方向外側に配置されている回転体の側に、樹脂注入時に加わる樹脂圧を相対的に速く、強く作用させることができる。
回転体の外周面は、高精度な金型の内面で支持されるため、回転体を樹脂圧で径方向外側に押し付けることにより、成形中に回転体が金型に密着、安定化する。その結果、高精度に位置決めされ、振れ精度に優れたロータを形成することができる。
より具体的には、前記インサート成形時に、径方向に出退して前記回転体の内周面に押し当てられたピンの抜け跡が、前記樹脂注入跡と軸方向逆側に位置する前記第1の樹脂部の径方向内側に形成されている。
すなわち、インサート成形時には、樹脂の注入位置に対して軸方向逆側から、径方向にピンを出退させ、回転体の内周面にそのピンを押し当てて回転体を支持するようにしている。そうすることで、回転体をよりいっそう金型に密着させることができる。
樹脂の注入方向と軸方向の逆側からピンを出退させるので、互いに邪魔になることなく配置できる利点もある。
更には、前記ロータは、ロータコア及び複数の磁石片を有する環状の回転体と、前記回転体の径方向内側に設けられ、回転軸を中心に回転するシャフトを嵌合支持する支持体と、を有し、インサート成形による樹脂モールドにより、前記回転体及び前記支持体は、樹脂で一体成形されており、前記ステータの前記インシュレータに、複数の樹脂の注入跡であるステータ側樹脂注入跡が、周方向に略等間隔で複数形成され、前記ロータに、複数の樹脂の注入跡であるロータ側樹脂注入跡が、周方向に略等間隔で複数形成され、前記ステータ側樹脂注入跡の個数と、前記ロータ側樹脂注入跡の個数とが、1以外の公約数を持たない関係にあるように設定してもよい。
また、前記ステータ側樹脂注入跡の個数と前記ロータ側樹脂注入跡の個数との最小公倍数が、前記ステータのスロット数及び前記ロータの磁極数よりも大きい関係にあるようにしてもよい。
樹脂が硬化する際、樹脂注入箇所に対応して、僅かに樹脂変形が生じる場合がある。ロータとステータとで、樹脂の注入箇所が周方向に略等間隔に配置されていると、その樹脂変形もそれに応じて周方向に略等間隔で生じる。
そうした場合、モータが回転駆動されると、これら樹脂変形に起因して、相対的に回転するロータ及びステータの間で周期的に振動や騒音が発生するおそれがある。
すなわち、ロータとステータとの間の隙間の機械的精度が、周方向に略等間隔で変化し、その結果、回転時に周期的な磁気変動を招き、振動や騒音を発生する。
それに対し、この様な関係にモータを設定すれば、これら樹脂変形に起因する機械的精度変化を分散させることができるので、モータの振動を抑制することができる。
(第5実施形態のモータの具体例)
図51及び図52に本実施形態のロータ50を示す。本実施形態で示すロータ50は、第4実施形態において図49に示したロータ50と実質的に同一である。従って、同じ部材には同じ符合を用いてその説明は省略する。
図51の(a)に示すように、第3の樹脂部63の一方の面側には、インサート成型時に樹脂を注入した跡が複数形成されている(ロータ側樹脂注入跡201)。
樹脂注入跡201は、支持体56の外周面と回転体53の内周面との間を二等分する仮想の中間円MCより径方向外側の領域に、周方向に略等間隔で形成されている。
詳しくは、回転軸Jが通る中心から支持体56の外周面までの距離R1とし、回転体53の内周面までの距離R2とし、中間円MCの半径をR4とすると、R2+R1=2×R4の関係がある。そして、各樹脂注入跡201が、中心から距離R3離れた位置に形成されているとすると、R3>R4の関係がある。
また、図51の(b)に示すように、第3の樹脂部63の他方の面側には、インサート成形時に、回転体53を内側から支持した支持ピンHPの抜け跡である抜き穴202が複数形成されている。
詳しくは、第1の樹脂部61における径方向内側に面する内周面に、放射状に延びる抜き穴202が周方向に略等間隔で形成されている。これら抜き穴202は、第4実施形態の穴65に相当する(図45参照)。
図52に、ロータ50のインサート成型時の状態を示す。支持体56及び回転体53は、金型Kの内部の所定位置に支持されている。成形時には、金型の内部に、第1〜第3の樹脂部61〜63を形成する成形空間FSが形成されている。
金型Kには、複数のゲートGが設けられていて、これらゲートGを通じて成形空間FSに樹脂が注入される。また、金型Kには、成形空間FSの内部に径方向に出退して、回転体53の内周面に径方向内側から押し当てられる複数の支持ピンHPが、周方向に略等間隔で設けられている。
インサート成型時には、これら支持ピンHPにより、回転体53は、金型Kに押し付けられる。そうすることで、回転体53を高精度に位置決めすることができるため、真円度に優れたロータ50を形成することができる。
ゲートGとは軸方向の反対側に、これら支持ピンHPを配置することで、互いに干渉することなく配置できるため、それぞれ、適切な場所に多数設置することができる利点もある。
第3の樹脂63の径方向外側寄りの部位から樹脂を注入することにより、径方向外側に位置する回転体53に向かって内周にある支持体56より速く樹脂圧が作用する。そのため、その樹脂圧で回転体53を金型Kに押し付け、回転体53を金型に密着させながら成形することができ、真円度に優れたロータ50を形成することができる。
インサート成型後には、成形空間FSに臨む各ゲートGの注入口203が位置している部位に樹脂注入跡201が形成され、また、各支持ピンHPが位置している部位に抜き穴202が形成される。
図53に、これら樹脂注入跡201及び抜き穴202の一例を示す。図53の(a)は、抜け穴202の一例であり、細長い穴が樹脂の表面に凹み形成されている。図53の(b)は、樹脂注入跡201の一例であり、樹脂の表面に小さな凸部が形成されている。
抜け穴202は、後から樹脂等を抜け穴202に補充することにより、埋設してあってもよい。この場合、図53の(c)に示すように、断面を詳しく見れば、樹脂の状態が異なるため、抜け穴202の跡を見つけるができる。
また、樹脂注入跡201は、跡から研削等を施すことにより、平坦に後処理されていてもよい。この場合、図53の(d)に示すように、断面を詳しく見れば、樹脂の流動跡から樹脂注入跡201を見つけるができる。
第1実施形態の抜け穴等もこれらと同様である。
図54に、本実施形態のステータ20のインサート成型時の状態を示す。本実施形態のステータ20は、第1実施形態のステータ20と実質的に同一である。従って、同じ部材には同じ符合を用いてその説明は省略する。
スタータ20の場合もロータ50と同様であり、連結コア10は金型Kの内部の所定位置に支持されている。成形時には、金型Kの内部に、インシュレータ24を形成する成形空間FSが形成されている。
金型Kには、径方向外側から中心に向かって延びる複数のゲートGが、略等間隔で放射状に設けられている。樹脂は、これらゲートGを通じて成形空間FSに注入される。
従って、ステータ20のインシュレータ24にも、インサート成型後には、成形空間FSに臨む各ゲートGの注入口203が位置している部位に複数の樹脂注入跡が形成される(ステータ側樹脂注入跡)。
本実施形態のモータでは、ロータ50において樹脂が注入された部位(ロータ側樹脂注入跡201の形成部位)の個数と、ステータ20において樹脂が注入された部位(ステータ側樹脂注入跡の形成部位)の個数とを、特定の関係に設定することにより、モータの振動や騒音が抑制できるように工夫されている。
具体的には、ステータ側樹脂注入跡の個数と、ロータ側樹脂注入跡の個数とが、1以外の公約数を持たない関係にあるように設定されている。
例えば、ステータ側樹脂注入跡の個数が16個であり、ロータ側樹脂注入跡の個数が8個であるとした場合、これら個数は、1以外にも公約数2,4,8を持つ関係にある。対して、ステータ側樹脂注入跡の個数が16個であり、ロータ側樹脂注入跡の個数が7個であるとした場合、これら個数は、1以外の公約数を持たない関係にある。
前者の場合、ロータ50がステータ20に対して回転すると、ステータ側樹脂注入跡とロータ側樹脂注入跡とが径方向2つ以上重なり合う場合があり、周期的に磁気変動が発生し、振動や騒音を招く。
後者の場合、ロータ50がステータ20に対して回転しても、ステータ側樹脂注入跡とロータ側樹脂注入跡とが径方向2つ以上重なり合うことがないため、周期的に磁気変動が発生する機会が減少し、振動や騒音を抑制できる。
更には、ステータ側樹脂注入跡の個数とロータ側樹脂注入跡の個数との最小公倍数が、ステータのスロット数及びロータの磁極数よりも大きい関係にあるようにするとよい。
例えば、ステータ側樹脂注入跡の個数が8個、ロータ側樹脂注入跡の個数が4個であるとした場合、これらの個数の最小公倍数は8である。従ってこの場合、8回の周期で機械的精度変化が発生する。
そして、ステータ20のスロット数及びロータ50の磁極数を、これらよりも大きい48個及び32個とした場合、それぞれが8回の周期の倍数であることから、機械的精度変化の影響を受け易い。倍数でなくても同様の傾向がある。
それに対し、その8回の周期が、ステータ20のスロット数及びロータ50の磁極数よりも大きい関係にあれば、そのような状態にならないため、振動や騒音の発生を抑制できる。
1 洗濯機
2 ドラム
3 モータ
5 分割コア
10 連結コア
20ステータ
22 コイル
24 インシュレータ
25U,25V,25W コイル群
27 渡り線
27a 第1渡り線
27b 第2渡り線
30 配線構造
31 内側ガイド壁部
32 外側ガイド壁部
34 内側横断線路
34A 第1内側横断線路
34B 第2内側横断線路
36 外側横断線路
36A 第1外側横断線路
36B 第2外側横断線路
36C 第3外側横断線路
37 側面部
37a 傾斜側面部
38 内側線路
39 外側線路
50 ロータ
53 回転体
54 磁石片
55 溝
56 支持体
60 樹脂
61 第1の樹脂部
62 第2の樹脂部
63 第3の樹脂部
65 穴
66、66a、66b、66c、66d、66e 着磁ヨーク
67 シャフト
68 貫通孔
75 スロット開口
76 接合面
80 エンクロージャー
81 環状基部
82 フランジ部
83 隙間遮蔽部
J 回転軸
S スロット

Claims (39)

  1. 回転軸を中心に回転するロータと、
    前記ロータと隙間を隔てて対向するステータと、
    を備えたモータであって、
    前記ステータは、
    複数の分割コアを連結して構成された円環状の連結コアと、
    インサート成形による樹脂モールドによって前記連結コアの周りを覆うように形成されたインシュレータと、
    を備え、
    前記連結コアの内径が、連結時に弧状に湾曲される前記分割コアの内径よりも小さく設定されているモータ。
  2. 請求項1に記載のモータにおいて、
    樹脂モールドされた前記分割コアの各々にスプリングバック力が内在しているモータ。
  3. 請求項1に記載の方法において、
    前記インシュレータの外周面における前記分割コアの結合部又はその近傍に、スライドピンの抜け跡を有しているモータ。
  4. 請求項1に記載のモータにおいて、
    前記連結コアの外周部に補強リングが一体成形され、
    前記補強リングが、少なくとも隣接する前記分割コアの少なくとも結合部又はその近傍に、スライドピンを貫通させる貫通孔を有しているモータ。
  5. 請求項1に記載のモータにおいて、
    隣接する前記分割コアの結合部が外周側から溶接して固定されているモータ。
  6. 請求項1に記載のモータにおいて、
    前記ステータは、複数の前記連結コアが積層され、
    各層の前記分割コアの結合部は、軸方向から見て、周方向に沿って均等に配置され、
    前記ロータの磁極数は、前記分割コアの結合部の総数の倍数にならないモータ。
  7. 請求項1に記載のモータにおいて、
    前記ステータは、複数の前記連結コアが積層され、
    前記ロータの軸方向の厚さをLm、前記連結コア全体の軸方向の厚さをLs、前記連結コアのうち、両外側の連結コアの軸方向の厚さをLc、内側の連結コアの軸方向の厚さをLcaとしたとき、
    Ls<Lmの場合、Lc<Lcaを満たし、Ls>Lmの場合、Lc>Lcaを満たすモータ。
  8. 請求項1に記載のモータを製造する方法であって、
    ヨークコアと、複数のティースコアとを備えた帯状の前記分割コアを複数個、用意する工程(a)と、
    前記分割コアの各々を、前記ティースコアを内側にして、弧状に湾曲させる工程(b)と、
    弧状に湾曲された前記分割コアの各々を、円環状に配置し、隣接する前記分割コア同士を結合して、前記連結コアを形成する工程(c)と、
    前記連結コアを金型内に装填した後、インサート成形により、当該連結コアを樹脂モールドする工程(d)と
    を有し、
    前記工程(a)において、前記ヨークコアは、隣接する前記ティースコア間に、溝部が形成されており、
    前記工程(b)において、前記分割コアは、前記溝部の開口部が閉合されて、弧状に湾曲され、
    前記工程(c)で形成された前記連結コアの内径は、前記工程(b)で弧状に湾曲された前記分割コアの内径よりも小さく設定されており、
    前記工程(d)において、インサート成形時に、少なくとも隣接する前記分割コアの結合部又はその近傍を、スライドピンで、外周側から内周側に向かって押さえながら、前記連結コアを樹脂モールドする方法。
  9. 請求項8に記載の方法において、
    前記溝部は、前記工程(b)において閉合されない穴部を有し、
    前記工程(d)において、インサート成形時に、前記穴部に樹脂が充填される方法。
  10. 請求項8に記載の方法において、
    前記工程(b)において、前記分割コアは、両端部における内径が、中央部における内径よりも小さい方法。
  11. 請求項8に記載の方法において、
    前記工程(d)において、インサート成形時に、前記ステータを取り付ける複数の取付部が、樹脂で一体成形され、
    前記取付部は、少なくとも、隣接する前記分割コアの結合部から離れた部位において、前記連結コアの周方向に沿って分散されて配置されている方法。
  12. 請求項8に記載の方法において、
    前記工程(c)において、前記閉合された溝部は、内周側から溶接して固定されている方法。
  13. 請求項8に記載の方法において、
    前記工程(c)は、前記連結コアを、複数個、軸方向に積層する工程をさらに有し、
    各層の前記分割コアの結合部は、軸方向から見て、周方向に沿って略均等に配置されている方法。
  14. 請求項8に記載の方法において、
    前記工程(d)において、前記ティースコアの先端を、前記連結コアの内周側に配置された円形状の金型に当接させて、前記分割コアの結合部又はその近傍を、スライドピンで、外周側から内周側に向かって押さえながら、前記連結コアを樹脂でモールドする方法。
  15. 請求項8に記載の方法において、
    前記工程(b)において、前記分割コアを、前記ティースコアを内側にして、環状に湾曲させる代わりに、前記ティースコアを外側にして、環状に湾曲させ、
    前記工程(d)において、インサート成形時に、少なくとも隣接する前記分割コアの結合部又はその近傍を、スライドピンで、内周側から外内周側に向かって押さえながら、前記連結コアを樹脂でモールドする方法。
  16. 請求項15に記載の方法において、
    前記工程(d)において、前記ティースコアの先端を、前記連結コアの外周側に配置された円形状の金型に当接させて、前記分割コアの少なくとも結合部又はその近傍を、スライドピンで、内周側から外周側に向かって押さえながら、前記連結コアを樹脂でモールドする方法。
  17. 請求項14又は請求項16に記載の方法において、
    前記工程(d)において、前記金型は、前記ティースコアの先端の幅をガイドするガイド面を有している方法。
  18. 回転軸を中心に回転するロータの周囲にステータが配置されたインナーロータ型のモータであって、
    前記ステータは、
    インサート成形により、合成樹脂からなるインシュレータに磁性体からなるコア本体が埋設された状態で一体化され、円筒状のヨーク部と、当該ヨーク部の内周面から中心に向かって延び、放射状に配置された複数のティース部と、を有するステータコアと、
    前記ティース部の各々に巻回して形成された複数のコイルと、
    合成樹脂を用いて一体成形され、回転軸の方向の少なくとも一方から前記ステータコアに取り付けられるエンクロージャーと、
    を備え、
    前記エンクロージャーは、
    前記コイルに被さる環状基部と、
    前記環状基部の内周縁から垂下して、互いに隣接する前記ティース部の先端の間の隙間を塞ぐ複数の隙間遮蔽部と、
    を有し、
    前記ティース部の先端部における周方向の両側の各々に、回転軸の方向に延びて中心側に面する接合面が設けられ、
    前記隙間遮蔽部の各々の両側部が、前記接合面に溶着されているモータ。
  19. 請求項18に記載のモータにおいて、
    前記隙間遮蔽部の両側部の間に、前記ティース部の間に嵌まり込む厚肉部が設けられているモータ。
  20. 請求項18に記載のモータにおいて、
    前記隙間遮蔽部と前記接合面とが超音波溶着されていて、前記ステータの内径が200mm以上であるモータ。
  21. 請求項18に記載のモータにおいて、
    前記インシュレータ及び前記エンクロージャーの合成樹脂が同種であるモータ。
  22. 請求項18に記載のモータにおいて、
    前記隙間遮蔽部の先端に、前記ティース部の間への嵌め込みを誘導する傾斜部が設けられているモータ。
  23. 請求項18に記載のモータにおいて、
    前記環状基部に、コイル間の隙間に対向して位置する複数の貫通孔が設けられているモータ。
  24. 請求項18に記載のモータにおいて、
    前記エンクロージャーが、周方向に連結される複数の分割パーツで構成されているモータ。
  25. 円筒状のヨーク部と、前記ヨーク部から周方向に等間隔で放射状に延びた複数のティース部とを有し、前記ヨーク部及び前記ティース部が、絶縁性のインシュレータで被覆されているステータコアを備えたモータであって、
    前記ティース部ごとにワイヤを巻き付けてコイルを形成する集中巻により、第1〜第3の各相のコイル群が設けられ、
    各相の前記コイル群は、1本のワイヤを用いて形成され、間に1つ以上の前記コイルを挟んで位置する2つのコイルを繋ぐ渡り線を有し、
    前記インシュレータは、回転軸方向に面する一方の環状の端部に立設され、互いに隙間を隔てて同心円状に配置された内側ガイド壁部及び外側ガイド壁部を有し、
    前記内側ガイド壁部及び外側ガイド壁部の各々の上端縁には、当該上端縁が凹むことにより、前記渡り線が通過する複数の横断線路が形成され、
    前記内側ガイド壁部と前記外側ガイド壁部との間に、前記渡り線の配線を可能にする内側線路が設けられ、前記外側ガイド壁部の外側に前記渡り線の配線を可能にする外側線路が設けられ、
    第1相の前記コイル群の渡り線が前記内側線路に配線され、第2相の前記コイル群の渡り線が前記外側線路に配線され、第3相の前記コイル群の渡り線が、第1相又は第2相の前記コイル群の渡り線の上方を通るようにして、前記内側線路又は前記外側線路に配線されているモータ。
  26. 請求項25に記載のモータにおいて、
    第2相の前記コイル群の渡り線が通過している前記内側ガイド壁部及び外側ガイド壁部の各横断線路のうち、当該外側ガイド壁部の横断線路は、当該内側ガイド壁部の横断線路よりも底部が下方に位置するように形成され、当該渡り線を当該底部側に誘導する傾斜した側縁部を有しているモータ。
  27. 請求項25に記載のモータにおいて、
    前記各相のコイル群が、前記ワイヤを同期して巻き付ける3つのノズルを備えたノズル巻き方式の巻線機を用いて同時に形成されているモータ。
  28. 回転軸を中心に回転するロータの周囲にステータが配置されたインナーロータ型のモータであって、
    前記ロータは、
    ロータコア及び複数の磁石片を有する環状の回転体と、
    前記回転体の径方向内側に設けられ、回転軸を中心に回転するシャフトを嵌合支持する支持体と、
    を有し、
    前記回転体及び前記支持体は、インサート成形により、樹脂で一体成形されており、
    前記回転体を覆う第1の樹脂部の内周面と、前記支持体を覆う第2の樹脂部の外周面とは、第3の樹脂部からなる連結部で連結されており、
    前記連結部を構成する第3の樹脂部は、前記第1の樹脂部の内周面の軸方向中央部で連結しているモータ。
  29. 請求項28に記載のモータにおいて、
    前記第3の樹脂部は、環状板状をなしており、
    前記第3の樹脂部の外周部は、前記第1の樹脂部の内周面に連結され、前記第3の樹脂部の内周部は、前記第2の樹脂部の外周面に連結されているモータ。
  30. 請求項28に記載のモータにおいて、
    前記支持体は、前記回転体に対して、軸方向端部側に配置されており、
    前記第3の樹脂部は、前記第1の樹脂部の内周面と連結する部位から、軸方向端部側に屈曲して、前記第2の樹脂部の外周面と連結しているモータ。
  31. 請求項28に記載のモータにおいて、
    前記回転体の径方向内側の空間は、前記第3の樹脂部を挟んで二つの空間に分割されており、
    前記磁石片は、前記二つの空間にそれぞれ配設された着磁ヨークによって、着磁されたものであるモータ。
  32. 請求項31に記載のモータにおいて、
    前記第3の樹脂部は、周方向に沿って、複数の貫通孔が形成されており、
    前記二つの空間にそれぞれ配設された着磁ヨークは、前記貫通孔に配設された着磁ヨークによって連結されているモータ。
  33. 請求項28に記載のモータにおいて、
    前記回転体は、複数のロータコアと複数の磁石片とが、環状に、互いに交互に配列して構成されているモータ。
  34. 請求項33に記載のモータにおいて、
    前記ロータコアの内側面には、位置決め用の溝が設けられており、
    前記第1の樹脂部の内周面には、前記溝に対応した位置に、前記インサート成形時に、前記溝を内周側から外周側に押し当てたピンの抜け跡が形成されているモータ。
  35. 請求項34に記載のモータにおいて、
    前記溝は、前記ロータコア毎に設けられているモータ。
  36. 請求項29に記載のモータにおいて、
    前記第3の樹脂部における、前記支持体の外周面と前記回転体の内周面との間を二等分する中間円より径方向外側の領域に、前記インサート成形時に、前記樹脂を注入した樹脂注入跡が形成されているモータ。
  37. 請求項36に記載のモータにおいて、
    前記インサート成形時に、径方向に出退して前記回転体の内周面に押し当てられるピンの抜け跡が、前記樹脂注入跡と軸方向逆側に位置する前記第1の樹脂部の径方向内側に形成されているモータ。
  38. 回転軸を中心に回転するロータの周囲にステータが配置されたインナーロータ型のモータであって、
    前記ステータは、インサート成形による樹脂モールドにより、インシュレータで覆われたコアを有し、
    前記ロータは、
    ロータコア及び複数の磁石片を有する環状の回転体と、
    前記回転体の径方向内側に設けられ、回転軸を中心に回転するシャフトを嵌合支持する支持体と、
    を有し、
    インサート成形による樹脂モールドにより、前記回転体及び前記支持体は、樹脂で一体成形されており、
    前記ステータの前記インシュレータに、複数の樹脂の注入跡であるステータ側樹脂注入跡が、周方向に略等間隔で複数形成され、
    前記ロータに、複数の樹脂の注入跡であるロータ側樹脂注入跡が、周方向に略等間隔で複数形成され、
    前記ステータ側樹脂注入跡の個数と、前記ロータ側樹脂注入跡の個数とが、1以外の公約数を持たない関係にあるモータ。
  39. 回転軸を中心に回転するロータの周囲にステータが配置されたインナーロータ型のモータであって、
    前記ステータは、インサート成形による樹脂モールドにより、インシュレータで覆われたコアを有し、
    前記ロータは、
    ロータコア及び複数の磁石片を有する環状の回転体と、
    前記回転体の径方向内側に設けられ、回転軸を中心に回転するシャフトを嵌合支持する支持体と、
    を有し、
    インサート成形による樹脂モールドにより、前記回転体及び前記支持体は、樹脂で一体成形されており、
    前記ステータの前記インシュレータに、複数の樹脂の注入跡であるステータ側樹脂注入跡が、周方向に略等間隔で複数形成され、
    前記ロータに、複数の樹脂の注入跡であるロータ側樹脂注入跡が、周方向に略等間隔で複数形成され、
    前記ステータ側樹脂注入跡の個数と前記ロータ側樹脂注入跡の個数との最小公倍数が、前記ステータのスロット数及び前記ロータの磁極数よりも大きい関係にあるモータ。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018093710A (ja) * 2016-11-17 2018-06-14 ジョンソン エレクトリック ソシエテ アノニム アウターロータモータ及びこれを備える掃除機
KR20180082686A (ko) * 2017-01-10 2018-07-19 주식회사 승정 정밀 조립할 수 있는 전기 모터와 절연 부재 사출 금형
JP2020010470A (ja) * 2018-07-05 2020-01-16 株式会社デンソー ステータ及びステータの製造方法
WO2020044551A1 (ja) * 2018-08-31 2020-03-05 三菱電機株式会社 回転電機のステータコアおよび回転電機
WO2024057858A1 (ja) * 2022-09-14 2024-03-21 株式会社オートネットワーク技術研究所 ステータ、及びステータの製造方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160149444A1 (en) * 2014-11-24 2016-05-26 Hyundai Motor Company Stator of interior permanent magnet synchronous motor
WO2017183162A1 (ja) * 2016-04-21 2017-10-26 三菱電機株式会社 電動機および空気調和機
DE102016224066A1 (de) * 2016-12-02 2018-06-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Stator für eine elektrische Maschine, Herstellverfahren und elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug
WO2019111777A1 (ja) * 2017-12-07 2019-06-13 京セラインダストリアルツールズ株式会社 固定子鉄心、固定子鉄心の製造方法
US11296582B2 (en) 2018-07-05 2022-04-05 Denso Corporation Stator and method for manufacturing stator
CN110858729A (zh) * 2018-08-10 2020-03-03 广东威灵电机制造有限公司 电机组件与洗衣机
CN110857502A (zh) * 2018-08-10 2020-03-03 广东威灵电机制造有限公司 电机组件与洗衣机
EP3745559B1 (en) * 2019-05-27 2022-03-09 Magnax Bv Stator for an axial flux machine
EP3748816A1 (en) * 2019-06-03 2020-12-09 Hamilton Sundstrand Corporation Electrical machines
IT201900014442A1 (it) * 2019-08-08 2021-02-08 C R D Centro Ricerche Ducati Trento S R L Procedimento di fabbricazione di statori per motori e/o generatori elettrici
KR20210042619A (ko) * 2019-10-10 2021-04-20 엘지이노텍 주식회사 모터
JP7201920B2 (ja) * 2020-03-30 2023-01-11 ダイキン工業株式会社 ステータ及び該ステータを備えるモータ
KR20220040265A (ko) * 2020-09-23 2022-03-30 현대모비스 주식회사 모터
US20240030791A1 (en) * 2021-01-19 2024-01-25 Mitsubishi Electric Corporation Magnetizing apparatus, magnetizing method, rotor, motor, compressor, and refrigeration cycle apparatus
DE102021106186A1 (de) * 2021-03-15 2022-09-15 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Modular aufgebautes, segmentiertes Statorpaket

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001218429A (ja) * 2000-02-02 2001-08-10 Hitachi Ltd 電動機
JP2002354719A (ja) * 2001-05-28 2002-12-06 Nippon Densan Corp ステータコア構造
JP2009017746A (ja) * 2007-07-09 2009-01-22 Panasonic Corp ブラシレスdcモータの固定子鉄芯
JP2009077600A (ja) * 2007-09-25 2009-04-09 Hitachi Appliances Inc 洗濯機の駆動用モータ
JP2009152340A (ja) * 2007-12-20 2009-07-09 Sumitomo Electric Ind Ltd コイル成形体の製造方法及びコイル成形体
JP2011067053A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Toshiba Corp ステータ、モータ、および、洗濯機
JP2013162731A (ja) * 2012-02-08 2013-08-19 Nsk Ltd 電動機

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4914934A (en) * 1984-10-12 1990-04-10 General Electric Company Method of forming an edgewise wound core
JP2942194B2 (ja) 1996-06-13 1999-08-30 株式会社東芝 電動機のステータ
JP2000134849A (ja) 1998-10-28 2000-05-12 Brother Ind Ltd リラクタンスモータ
JP2000184648A (ja) 1998-12-09 2000-06-30 Oki Micro Giken Kk モ―タ
JP2001069727A (ja) 1999-08-26 2001-03-16 Honda Motor Co Ltd スロットレス固定子の製造方法及び回転電機
DE10037410A1 (de) * 2000-08-01 2002-02-14 Abb Research Ltd Rotierende elektrische Maschine und Verfahren zu deren Herstellung
DE10147073A1 (de) * 2001-09-25 2003-04-30 Minebea Co Ltd Elektromotor, insbesondere elektronisch kommutierter Gleichstrommotor
JP2003143814A (ja) 2001-10-30 2003-05-16 Nidec Shibaura Corp 洗濯機用モータの製造方法
JP2004129329A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Hitachi Koki Co Ltd 永久磁石整流子モータ
US7067948B2 (en) * 2002-10-18 2006-06-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Permanent-magnet rotating machine
US6919665B2 (en) * 2003-09-30 2005-07-19 Nidec Shibaura Corporation Stator core, an electric motor in which it is utilized, and method of manufacturing a stator core
JP2005130620A (ja) 2003-10-23 2005-05-19 Nidec Shibaura Corp 固定子コア
EP1541738B1 (en) * 2003-12-10 2013-06-12 LG Electronics, Inc. Outer rotor type motor for drum type washing machine and method for fabricating the same
US7262540B2 (en) * 2004-02-26 2007-08-28 Lg Electronics Inc. Stator of outer rotor type motor for drum type washing machine
JP4669734B2 (ja) 2005-05-13 2011-04-13 日立アプライアンス株式会社 電動機の回転子及び電動機並びに洗濯機
US7755242B2 (en) 2005-12-05 2010-07-13 Lg Electronics Inc. Motor, method for manufacturing the same, and washing machine using the same
JP2007181372A (ja) 2005-12-28 2007-07-12 Nsk Ltd 回転電機用固定子
JP2008099473A (ja) * 2006-10-13 2008-04-24 Mitsubishi Electric Corp 回転電機
JP4887128B2 (ja) * 2006-12-07 2012-02-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機
JP4948474B2 (ja) * 2008-05-16 2012-06-06 株式会社富士通ゼネラル 電動機
JP2011147224A (ja) * 2010-01-13 2011-07-28 Yaskawa Electric Corp 回転電機
JP5459110B2 (ja) * 2010-06-30 2014-04-02 株式会社デンソー 回転電機の固定子
JP5166566B2 (ja) 2011-03-31 2013-03-21 株式会社小松製作所 インシュレータおよびこれを備えたステータ、モータ
JP5842365B2 (ja) 2011-04-02 2016-01-13 日本電産株式会社 ロータユニット、回転電機、およびロータユニットの製造方法
JP5602086B2 (ja) 2011-05-02 2014-10-08 三菱電機株式会社 回転電機及びそのステータの製造方法
US8487502B2 (en) * 2011-06-30 2013-07-16 GM Global Technology Operations LLC Segmented stator core
KR101876226B1 (ko) * 2011-10-20 2018-07-09 엘지이노텍 주식회사 모터의 스테이터 코어 및 그 제조방법
KR101243589B1 (ko) 2012-01-02 2013-03-20 뉴모텍(주) 세탁기용 모터의 고정자 코어
US10164487B2 (en) * 2013-01-28 2018-12-25 Asmo Co., Ltd. Motor, method for manufacturing magnetic plate, and method for manufacturing stator
JP6070996B2 (ja) * 2013-06-04 2017-02-01 株式会社デンソー 回転電機の固定子の製造方法
DE102013216576A1 (de) * 2013-08-21 2015-02-26 Bühler Motor GmbH Statorkern für einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor und Verfahren zur Herstellung eines Stators

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001218429A (ja) * 2000-02-02 2001-08-10 Hitachi Ltd 電動機
JP2002354719A (ja) * 2001-05-28 2002-12-06 Nippon Densan Corp ステータコア構造
JP2009017746A (ja) * 2007-07-09 2009-01-22 Panasonic Corp ブラシレスdcモータの固定子鉄芯
JP2009077600A (ja) * 2007-09-25 2009-04-09 Hitachi Appliances Inc 洗濯機の駆動用モータ
JP2009152340A (ja) * 2007-12-20 2009-07-09 Sumitomo Electric Ind Ltd コイル成形体の製造方法及びコイル成形体
JP2011067053A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Toshiba Corp ステータ、モータ、および、洗濯機
JP2013162731A (ja) * 2012-02-08 2013-08-19 Nsk Ltd 電動機

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018093710A (ja) * 2016-11-17 2018-06-14 ジョンソン エレクトリック ソシエテ アノニム アウターロータモータ及びこれを備える掃除機
US11202541B2 (en) 2016-11-17 2021-12-21 Johnson Electric International AG Outer rotor motor and cleaner comprising same
KR20180082686A (ko) * 2017-01-10 2018-07-19 주식회사 승정 정밀 조립할 수 있는 전기 모터와 절연 부재 사출 금형
KR101972985B1 (ko) 2017-01-10 2019-04-30 주식회사 승정 정밀 조립할 수 있는 전기 모터용 절연 부재
JP2020010470A (ja) * 2018-07-05 2020-01-16 株式会社デンソー ステータ及びステータの製造方法
JP7131140B2 (ja) 2018-07-05 2022-09-06 株式会社デンソー ステータ及びステータの製造方法
WO2020044551A1 (ja) * 2018-08-31 2020-03-05 三菱電機株式会社 回転電機のステータコアおよび回転電機
WO2024057858A1 (ja) * 2022-09-14 2024-03-21 株式会社オートネットワーク技術研究所 ステータ、及びステータの製造方法

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