JP2018137964A - Motor, and motor manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ、及びモータの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a motor and a method for manufacturing the motor.
従来、モータとしては、径方向に内側に延びる複数のティースを有するステータコアのティースに電機子巻線が巻装されてなるステータを備え、前記ステータコアを第1フレームと第2フレームとで軸方向に挟んだ状態として第1フレーム及び第2フレームをボルトで締結したものがある(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a motor includes a stator in which armature windings are wound around teeth of a stator core having a plurality of teeth extending radially inward, and the stator core is axially formed by a first frame and a second frame. As the sandwiched state, there is one in which the first frame and the second frame are fastened with bolts (for example, see Patent Document 1).
ところで、上記のようなモータでは、組み付け時にステータコアと第1フレームと第2フレームとの周方向の位置決めを行う必要がある。そして、例えば、単にステータコアに対する第1フレームと第2フレームとに互いの周方向の回動を規制する位置決め構造を設けることが考えられるが、この場合では、それぞれ周方向の位置を合わせながら軸方向に相対移動させて組み付ける必要がある。また、上記位置決め構造が設けられていない場合では、ステータコアと第1フレームと第2フレームとを軸方向に相対移動させて組み付けた後に、周方向の位置を合わせて保持しながらボルトを組み付ける必要がある。これらのことから、組み付けが煩雑になるという問題があった。 By the way, in the motor as described above, it is necessary to position the stator core, the first frame, and the second frame in the circumferential direction during assembly. For example, it may be possible to simply provide a positioning structure that restricts the circumferential rotation of the first frame and the second frame with respect to the stator core. In this case, the axial direction is adjusted while aligning the circumferential positions. It is necessary to move it relative to the assembly. When the positioning structure is not provided, it is necessary to assemble the bolt while holding the stator core, the first frame, and the second frame relative to each other in the axial direction and then holding the same in the circumferential direction. is there. From these things, there existed a problem that an assembly became complicated.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、組み付けを容易とすることができるモータ、及びモータの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a motor that can be easily assembled and a method for manufacturing the motor.
上記課題を解決するモータは、径方向の内側に延びる複数のティースを有するステータコアの前記ティースに電機子巻線が巻装されてなるステータと、前記ステータの軸方向一端面側を覆うように設けられる第1フレームと、前記ステータの軸方向他端面側を覆うように設けられる第2フレームと、前記ステータコアを軸方向に挟んだ状態の前記第1フレームと前記第2フレームとを締結する締結部材とを備えたモータであって、前記ステータコアの外周と、前記第1フレーム及び前記第2フレームの少なくとも一方の外周とには、基準となる周方向位置に径方向外側に開口した周方向位置決め凹部が形成される。 A motor for solving the above problems is provided so as to cover a stator in which armature winding is wound around the teeth of a stator core having a plurality of teeth extending inward in the radial direction, and one axial end surface side of the stator. Fastening member that fastens the first frame and the second frame in a state of sandwiching the stator core in the axial direction, a first frame that is provided so as to cover the other axial end surface side of the stator A circumferential positioning recess that opens radially outward at a reference circumferential position on an outer periphery of the stator core and an outer periphery of at least one of the first frame and the second frame. Is formed.
同構成によれば、ステータコアの外周と、第1フレーム及び第2フレームの少なくとも一方の外周とには、基準となる周方向位置に径方向外側に開口した周方向位置決め凹部が形成されるため、それらを軸方向に組み付けた後にそれらの周方向位置決め凹部に軸方向に跨って治具を挿入することで挿入された部材の周方向の位置決めを行うことができる。よって、その後、締結部材を容易に組み付けることができる。 According to the same configuration, a circumferential positioning recess is formed on the outer circumference of the stator core and the outer circumference of at least one of the first frame and the second frame. After assembling them in the axial direction, the inserted member can be positioned in the circumferential direction by inserting a jig over the circumferential positioning recesses in the axial direction. Therefore, the fastening member can be easily assembled thereafter.
上記モータであって、前記周方向位置決め凹部は、その周方向中心ほど径方向内側に深く形成されることが好ましい。
同構成によれば、前記周方向位置決め凹部は、その周方向中心ほど径方向内側に深く形成されるため、周方向位置決め凹部と治具とが周方向に僅かにずれていても周方向位置決め凹部に径方向外側から治具を挿入することができるとともに、治具を挿入していく際に僅かな周方向の位置ずれを正すことができる。
In the motor, it is preferable that the circumferential positioning recess is formed deeper inward in the radial direction toward the center in the circumferential direction.
According to this configuration, since the circumferential positioning recess is formed deeper in the radial direction toward the center in the circumferential direction, even if the circumferential positioning recess and the jig are slightly displaced in the circumferential direction, the circumferential positioning recess is formed. A jig can be inserted from the outside in the radial direction, and a slight circumferential displacement can be corrected when the jig is inserted.
上記モータであって、前記周方向位置決め凹部は、前記ステータコアの外周と、前記第1フレームの外周と、前記第2フレームの外周とに形成されることが好ましい。
同構成によれば、前記周方向位置決め凹部は、ステータコアの外周と、第1フレームの外周と、第2フレームの外周とに形成されるため、それら全ての部材の周方向の位置決めを1つの治具で同時に行うことができる。
In the motor, it is preferable that the circumferential positioning recess is formed on an outer periphery of the stator core, an outer periphery of the first frame, and an outer periphery of the second frame.
According to this configuration, the circumferential positioning recesses are formed on the outer periphery of the stator core, the outer periphery of the first frame, and the outer periphery of the second frame. Can be done simultaneously with the tool.
上記モータであって、前記ステータコアの外周には、径方向外側に開口した収容凹部が周方向に等角度間隔で形成され、前記収容凹部の少なくとも1つは、前記締結部材の一部が収容される締結部材収容凹部とされ、前記収容凹部の少なくとも1つは、前記周方向位置決め凹部とされることが好ましい。 In the motor, housing recesses that are opened radially outward are formed at equal circumferential intervals in the circumferential direction on the outer periphery of the stator core, and at least one of the housing recesses houses a part of the fastening member. It is preferable that at least one of the receiving recesses be the circumferential positioning recess.
同構成によれば、ステータコアの外周には、径方向外側に開口した収容凹部が周方向に等角度間隔で形成されるため、周方向にバランスの良い(同一パターンの)ステータコアとすることができる。そして、収容凹部の少なくとも1つは、締結部材の一部が収容される締結部材収容凹部とされるため、ステータコアの周り止めがなされる。また、収容凹部の少なくとも1つは、前記周方向位置決め凹部とされるため、周方向の位置決めを行うことができ、組み付けを容易とすることができる。 According to this configuration, since the housing recesses opened radially outward are formed at equal angular intervals in the circumferential direction on the outer periphery of the stator core, a stator core having a good balance (in the same pattern) in the circumferential direction can be obtained. . And since at least 1 of the accommodation recessed part is used as the fastening member accommodation recessed part in which a part of fastening member is accommodated, rotation around a stator core is made | formed. In addition, since at least one of the housing recesses is the circumferential positioning recess, the circumferential positioning can be performed and the assembly can be facilitated.
上記モータであって、前記収容凹部は90度間隔で形成され、180度間隔の前記収容凹部が前記締結部材収容凹部とされ、前記締結部材収容凹部とは90度離間した位置の前記収容凹部が前記周方向位置決め凹部とされることが好ましい。 In the above motor, the receiving recesses are formed at intervals of 90 degrees, the receiving recesses at intervals of 180 degrees are used as the fastening member receiving recesses, and the receiving recesses at a position spaced 90 degrees from the fastening member receiving recesses. The circumferential positioning recess is preferably used.
同構成によれば、前記収容凹部は90度間隔で形成され、180度間隔の前記収容凹部が前記締結部材収容凹部とされ、前記締結部材収容凹部とは90度離間した位置の前記収容凹部が前記周方向位置決め凹部とされるため、バランス良く強固に締結できるとともに、周方向の位置決めを行うことができる。 According to this configuration, the receiving recesses are formed at intervals of 90 degrees, the receiving recesses at intervals of 180 degrees are used as the fastening member receiving recesses, and the receiving recesses at a position spaced 90 degrees from the fastening member receiving recesses. Since it is set as the said circumferential direction positioning recessed part, while being able to fasten with sufficient balance, the positioning of the circumferential direction can be performed.
上記モータであって、前記ステータコアは、打ち抜き成形された状態のステータコアシートが90度回転させられながら軸方向に積層された状態のものであることが好ましい。
同構成によれば、ステータコアは、打ち抜き成形された状態のステータコアシートが90度回転させられながら軸方向に積層された状態のものであるため、軸方向及び周方向にバランスの良いステータコアとすることができる。言い換えると、軸方向及び周方向にバランスの良いステータコアとしながら、バランス良く強固に締結できるとともに、周方向の位置決めを行うことができる。
In the above motor, the stator core is preferably in a state in which a stamped and formed stator core sheet is laminated in the axial direction while being rotated 90 degrees.
According to this configuration, the stator core is in a state where the stamped and molded stator core sheets are stacked in the axial direction while being rotated by 90 degrees, and therefore, the stator core should be a balanced stator core in the axial direction and the circumferential direction. Can do. In other words, while making the stator core well balanced in the axial direction and the circumferential direction, the core can be fastened in a well-balanced manner and positioned in the circumferential direction.
上記課題を解決するモータの製造方法は、径方向の内側に延びる複数のティースを有するステータコアの前記ティースに電機子巻線が巻装されてなるステータと、前記ステータの軸方向一端面側を覆うように設けられる第1フレームと、前記ステータの軸方向他端面側を覆うように設けられる第2フレームと、前記ステータコアを軸方向に挟んだ状態の前記第1フレームと前記第2フレームとを締結する締結部材とを備えたモータの製造方法であって、前記第1フレームと前記ステータコアと前記第2フレームとを軸方向に相対移動させて軸方向に組み付け、その後、前記ステータコアの外周と、前記第1フレーム及び前記第2フレームの少なくとも一方の外周とに形成された径方向外側に開口した周方向位置決め凹部に軸方向に跨って治具を挿入し、その状態で締結部材にて前記第1フレームと前記第2フレームとを締結する。 A method of manufacturing a motor that solves the above problem includes a stator in which an armature winding is wound around the teeth of a stator core having a plurality of teeth extending inward in the radial direction, and an axial end face side of the stator. The first frame provided in this manner, the second frame provided so as to cover the other axial end surface side of the stator, and the first frame and the second frame sandwiched in the axial direction of the stator core A fastening member, and a first frame, the stator core, and the second frame are relatively moved in the axial direction and assembled in the axial direction, and then the outer periphery of the stator core; A jig extending in the axial direction in a circumferential positioning recess formed on the outer periphery in the radial direction formed on at least one outer periphery of the first frame and the second frame Insert, fastening the second frame and the first frame at the fastening member in that state.
同方法によれば、第1フレームとステータコアと第2フレームとを軸方向に相対移動させて軸方向に組み付け、その後、ステータコアの外周と、第1フレーム及び第2フレームの少なくとも一方の外周とに形成された径方向外側に開口した周方向位置決め凹部に軸方向に跨って治具を挿入し、その状態で締結部材にて第1フレームと第2フレームとを締結することで、モータを容易に組み付けることができる。 According to the method, the first frame, the stator core, and the second frame are relatively moved in the axial direction and assembled in the axial direction, and thereafter, the outer periphery of the stator core and the outer periphery of at least one of the first frame and the second frame. By inserting a jig across the axial direction into the formed circumferential positioning recess opened radially outward, and fastening the first frame and the second frame with the fastening member in that state, the motor can be easily Can be assembled.
本発明のモータ、及びモータの製造方法では、組み付けを容易とすることができる。 In the motor and the motor manufacturing method of the present invention, assembly can be facilitated.
以下、一実施形態を図1〜図8に従って説明する。
図1に示すように、モータ10は、第1フレーム11と第2フレーム12とによって円環状のステータ13を回転軸方向に挟持した構成となっている。第1フレーム11と第2フレーム12とは、ステータ13の外周に配置される複数(本実施形態では2つ)の締結部材としてのスルーボルト14によって互いに固定(締結)されている。また、ステータ13の内側にロータ15が回転可能に配置されている。なお、本実施形態では、モータ10の軸方向反出力側(図1において上側)でステータ13を保持するエンドフレームを第1フレーム11とし、軸方向出力側でステータ13を保持するエンドフレームを第2フレーム12としている。
Hereinafter, an embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
図1及び図2に示すように、ステータ13は、円環状のステータコア16と、該ステータコア16に巻装された電機子巻線17とを有する。図3(b)に示すように、ステータコア16は、円環状をなす環状部16aと、環状部16aから径方向内側に延び周方向に並ぶ複数(本実施形態では60個)のティース16bと、環状部16aの外周面から径方向外側に突出し軸方向に沿って延びる4つのコア外周突出部16cとから構成されている。環状部16aの外周面は円筒状をなすとともに、同環状部16aの軸方向の両端面は、軸方向と直交する平面状をなしている。また、電機子巻線17は、複数のティース16bに跨って巻装された分布巻とされている。また、電機子巻線17は、3相(U相、V相、W相)分、設けられており、それぞれ多数のセグメント導体が軸方向端部で接続されて構成されている。また、電機子巻線17は、その各巻線端部部位17a(図2参照)が軸方向一端側に延びて第1フレーム11を貫通するように設けられる。詳しくは、各相(3つ)の電機子巻線17の一方の巻線端部部位17aは、周方向に近い位置で一方の群Z1を構成して軸方向一端側に延びるように設けられ、各相の電機子巻線17の他方の巻線端部部位17aは、周方向に近い位置で他方の群Z2を構成しつつ一方の群Z1とは180度離間した位置で軸方向一端側に延びるように設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
そして、図3(a)、図4及び図5に示すように、第1フレーム11における巻線端部部位17a(一方の群Z1と他方の群Z2)が貫通される位置であって180度間隔の位置には、絶縁性部材Rが固定されている。絶縁性部材Rは、巻線端部部位17aの先端部17bに突き破られた状態の貫通孔Ra(図4参照)を有する。また、絶縁性部材Rはゴム材よりなる。
As shown in FIGS. 3 (a), 4 and 5, the winding
詳しくは、図7及び図8に示すように、成形された直後の状態の絶縁性部材Rは、貫通孔Raを有しておらず、第1フレーム11の嵌着孔11aに嵌着される筒状部Rbと、筒状部Rbの一端を閉塞する薄肉部Rcと、筒状部Rbの一端から外側に延びるフランジ部Rdとを有する。なお、薄肉部Rcは、後に巻線端部部位17aの先端部17bに突き破られることになる部位(貫通孔Raが形成される部位)であって、軸線方向(突き破られる方向)の肉厚が他の部位(フランジ部Rd等)に比べて薄く形成されている。また、筒状部Rbの内面には巻線端部部位17aの先端部17bを薄肉部Rcに導くべく傾斜した傾斜面Reが形成されている。また、筒状部Rbの外面には嵌着孔11aから抜けにくくするための返し部Rfが形成されている。
Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, the insulating member R in a state immediately after being formed does not have the through hole Ra and is fitted into the
また、図4及び図7に示すように、巻線端部部位17aの先端部17bは、尖った形状に形成されている。なお、本実施形態の巻線端部部位17aの先端部17bは、1つの傾斜した平面を有することで尖った形状に形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 7, the
図3(a)及び図3(b)に示すように、コア外周突出部16cは、環状部16aの外周面における周方向に等角度間隔(本実施形態では90°間隔)となる4か所に設けられている。各コア外周突出部16cは、環状部16aの軸方向の一端から他端まで軸方向に沿って形成されている。また、各コア外周突出部16cには、各コア外周突出部16cの先端(径方向外側の端)から基端に向かって凹設されて径方向外側に開口した収容凹部としての円弧凹部16dが形成されている。円弧凹部16dは、その周方向中心ほど径方向内側に深く形成されており、軸方向から見た形状が円弧状をなすとともに、コア外周突出部16cを軸方向に貫通する溝状をなしている。なお、円弧凹部16dの曲率半径は、スルーボルト14における雄螺子状の部分の半径より若干大きい値となっている。そして、4つのコア外周突出部16cのうち周方向に180°間隔となる2箇所(図3(b)中、左右の2箇所)に設けられた円弧凹部16dは、軸方向に延びる略円柱状をなすスルーボルト14の一部(半分以下)が収容されるように配置される締結部材収容凹部16eとされている。
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the core outer peripheral protruding
図1に示すように、このステータコア16は、電磁鋼板材をプレス加工により打ち抜いて成形した状態の複数枚のステータコアシート18を軸方向に積層してかしめて一体化することにより形成されている。なお、このとき、本実施形態では同じ工程で打ち抜き成形された状態のステータコアシート18を90度回転させながら軸方向に積層することで、例えば電磁鋼板材の微小な歪みや残留応力等を軸方向及び周方向にバランスよく分散させてステータコア16のバランスを良好としている。また、ステータコア16の軸方向の両端部に積層された端部コアシート66は、径方向内側において軸方向外側に延設される軸方向延出部としてのロータ対向部65を備えた断面L字形状とされている。
As shown in FIG. 1, the
従って、ステータコア16の積厚(積層されたステータコアシート18及び端部コアシート66全体の厚み)を小さく抑えつつも、ティース16bの径方向内側端面16f(ロータ15との対向面)の軸方向長さを確保することが可能となっている。図3(a)では、ステータコアシート18を省略してステータコア16を簡略化して図示している。
Accordingly, the axial length of the radially inner end face 16f (the face facing the rotor 15) of the
図1及び図2に示すように、ステータコア16の軸方向の両側に配置され該ステータコア16の対向する端面を覆うように設けられた第1フレーム11及び第2フレーム12は、金属材料よりなるとともに、鋳造により形成されている。第1及び第2フレーム11,12は、略円盤状の第1及び第2本体部21,31と、第1及び第2本体部21,31から軸方向に延出された円筒状の第1及び第2ステータ保持部22,32をそれぞれ備えている。また、第1及び第2フレーム11,12は、第1及び第2ステータ保持部22,32の外周面及び第1及び第2本体部21,31に一体に設けられた複数(本実施形態では2つずつ)の第1及び第2ボルト締結部23,33を備えている。第1及び第2ボルト締結部23,33は、周方向に等角度間隔(本実施形態では180°間隔)に設けられている。また、各第1ボルト締結部23には、スルーボルト14が挿通される第1締結孔23a(図2参照)が形成されるとともに、各第2ボルト締結部33には、スルーボルト14が螺合される雌螺子状の第2締結穴33a(図3(b)参照)が形成されている。第1フレーム11及び第2フレーム12は、第1締結孔23aを貫通し第2締結穴33aに螺合されたスルーボルト14によって第1及び第2ボルト締結部23,33が互いに連結されることにより、互いに固定されて一体化されている。また、第2フレーム12は、図示しない螺子にてモータ10を外部の固定場所に固定するための固定部34を有する。固定部34は、第2本体部31において2つの第2ボルト締結部33から周方向にずれた2箇所から径方向外側に延設されている。なお、モータ10は、例えば、第1フレーム11に対して第2フレーム12が下方に位置するように固定場所に固定される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2及び図3(a)に示すように、第1ステータ保持部22の先端部には、ステータコア16の軸方向の一端部(図3(a)において上端部)が径方向内側に嵌合された第1嵌合部25が形成されている。同様に、第2ステータ保持部32の先端部には、ステータコア16の軸方向の他端部(図3(a)において下端部)が径方向内側に嵌合された第2嵌合部35が形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3 (a), one end of the
第1嵌合部25は、周方向に離間して並ぶ複数(本実施形態では4個)の第1嵌合壁25aから構成されている。4つの第1嵌合壁25aは、周方向に等角度間隔(本実施形態では90°間隔)に設けられている。更に、4つの第1嵌合壁25aは、周方向に隣り合うコア外周突出部16cの間に1つずつ配置されている。即ち、コア外周突出部16cは、周方向に隣り合う第1嵌合壁25aの間に位置して第1嵌合壁25aと周方向に(交互に)重なっている。そして、コア外周突出部16cは、第1嵌合壁25aと径方向に重なっていない。また、第2嵌合部35は、周方向に離間して並ぶ複数(本実施形態では8個)の第2嵌合壁35aから構成されている。第2嵌合壁35aは、各コア外周突出部16cの周方向の両側に1つずつ(即ち周方向に隣り合うコア外周突出部16cの間に2つずつ)配置されている。即ち、コア外周突出部16cは、周方向に隣り合う第2嵌合壁35aの間に位置して第2嵌合壁35aと周方向に(2つ置きに)重なっている。そして、コア外周突出部16cは、第2嵌合壁35aと径方向に重なっていない。
The first
第1及び第2嵌合部25,35(第1及び第2嵌合壁25a,35a)は、第1及び第2ステータ保持部22,32における基端側の部分よりも径方向の厚さが薄く形成されている。また、第1及び第2嵌合壁25a,35aは、軸方向と平行に延出されるとともに、軸方向から見て周方向に沿った円弧状をなしている。更に、各第1及び第2嵌合壁25a,35aは、基端から先端(第1及び第2ステータ保持部22,35の先端側の端)に向かうにつれて周方向の幅が狭くなっている。
The first and second
図1に示すように、第1及び第2嵌合部25,35の内周面、即ち各第1及び第2嵌合壁25a,35aの径方向内側の側面は、第1及び第2フレーム11,12とステータコア16との芯出し用の第1及び第2芯出し面25b,35bとなっている。
As shown in FIG. 1, the inner peripheral surfaces of the first and second
また、第1及び第2フレーム11,12は、第1及び第2ステータ保持部22,32の中心軸線と直交する方向に第1及び第2嵌合部25、35の基端部と隣り合う第1及び第2当接面26,36を有する。そして、第1当接面26には、第1嵌合部25に嵌入された環状部16aの軸方向の一端面(図1において上端面)が軸方向に当接している。また、第2当接面36には、第2嵌合部35に嵌入された環状部16aの軸方向の他端面(図1において下端面)が軸方向に当接している。この状態で、第1フレーム11及び第2フレーム12は、第1及び第2ステータ保持部22,32でステータ13を挟持しつつスルーボルト14にて互いに固定(締結)されている。
The first and
なお、本実施形態では、第1及び第2ステータ保持部22,32の先端部に設けられた第1及び第2嵌合部25,35(第1及び第2嵌合壁25a,35a)は、第1及び第2当接面26,36から軸方向に突出している。そのため、第1フレーム11において第1芯出し面25bと第1当接面26とが直角をなして近接するとともに、第2フレーム12において第2芯出し面35bと第2当接面36とが直角をなして近接している。
In the present embodiment, the first and second
第1本体部21の中央部には、ボールベアリングB1を軸方向のステータ13側(モータ10の内部側)から組付け可能に凹設された軸受収容部29が形成されている。軸受収容部29は、軸方向視で円形状をなしており、その内周面が軸方向に延びる円筒状をなしている。また、軸受収容部29の中心軸線は、第1ステータ保持部22の中心軸線(第1嵌合部25の中心軸線)と一致している。そして、第1フレーム11は、この軸受収容部29内に円環状のボールベアリングB1を収容して保持している。また、軸受収容部29の底部中央には、軸受収容部29の底部を軸方向に貫通する貫通孔29aが形成されている。そして、軸受収容部29の底部における貫通孔29aの径方向外側の部分と軸受収容部29に収容されたボールベアリングB1との間には、ボールベアリングB1をステータ13側に軸方向に付勢するウェーブワッシャ41が介在されている。
A bearing
第2本体部31の中央部には、円環状のボールベアリングB2を収容して保持する軸受収容部40が凹設されている。軸受収容部40は、第2フレーム12の軸方向外側端面からモータ10の内部側(ステータ13側)に窪む凹形状をなしている。つまり、軸受収容部40は、ボールベアリングB2をモータ10の外部側(ステータ13と反対側)から組付け可能に形成されている。また、軸受収容部40の中心軸線は、第2ステータ保持部32の中心軸線(第2嵌合部35の中心軸線)と一致している。そして、第2フレーム12は、軸受収容部40内に配置されたボールベアリングB2を、第1フレーム11に保持されたボールベアリングB1と同軸となるように保持している。また、ボールベアリングB2は、軸受収容部40の底部に軸方向から当接することで、軸方向の位置決めがなされている。なお、軸受収容部40の底部中央には、軸受収容部40の底部を軸方向に貫通する貫通孔40aが形成されている。
A bearing
ロータ15は、ボールベアリングB1,B2に回転可能に支持された回転軸51と、回転軸51の中央のローレット部51aに一体回転可能に固定された円筒状のロータコア52と、ロータコア52の外表面と当接するように配置された周方向に複数の永久磁石53と、各永久磁石53の外表面を覆って保持する筒状の非磁性カバー54とを備える。各永久磁石53は、ステータコア16の内周面(ティース16bの径方向内側端面16f)と非磁性カバー54を介して径方向に対向している。回転軸51の先端部(図1において下端部)は、貫通孔40aを貫通しボールベアリングB2から第2フレーム12の外部であってモータ10の外部に突出しており、その突出部分には、出力部としてのジョイント55(図2参照)が装着される。また、回転軸51の基端部(図1において上端部)は、貫通孔29aを貫通し第1フレーム11の外部に突出しており、その突出部分には、固定部材56を介して円盤状のセンサマグネット57が固定されている。
The
図1及び図2に示すように、第1フレーム11の外側面には制御部61が固定されている。制御部61は、第1フレーム11に固定されるカバー62と、カバー62の内部に収容される回路基板63とを備えている。回路基板63には、前記センサマグネット57と対向する磁気センサ63a等を含む種々の素子が実装されている。また、回路基板63には、前記巻線端部部位17aの先端部17bが電気的に接続される。また、回路基板63には、モータ10に給電するための外部コネクタ(図示略)が接続されるコネクタ部64が固定されるとともに、該コネクタ部64はカバー62の外部に露出している。そして、外部コネクタから供給される電源が回路基板63を介して電機子巻線17に供給されることにより、ロータ15が回転するようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
ここで、本実施形態のステータコア16の外周と、第1フレーム11及び第2フレーム12の外周とには、基準となる周方向位置に径方向外側に開口した周方向位置決め凹部71〜73が形成されている。
Here, on the outer periphery of the
詳しくは、図3(a)、図3(b)及び図5に示すように、まずステータコア16の前記円弧凹部16dの内の1つであって、前記締結部材収容凹部16eとは90度離間した位置の1つの円弧凹部16dが周方向位置決め凹部71とされている。
Specifically, as shown in FIGS. 3 (a), 3 (b) and 5, first, it is one of the circular arc recesses 16d of the
また、図2、図3(a)、及び図4に示すように、第1フレーム11の周方向位置決め凹部72は、ステータコア16の周方向位置決め凹部71と軸方向に連続した(延長した)同形状の凹部となるように形成されている。
As shown in FIGS. 2, 3A, and 4, the
また、図3(a)、及び図4に示すように、第2フレーム12の周方向位置決め凹部73は、ステータコア16の周方向位置決め凹部71と軸方向に連続した(延長した)同形状の凹部となるように形成されている。
Further, as shown in FIGS. 3A and 4, the
これにより、ステータコア16と第1フレーム11と第2フレーム12とを(大まかに周方向の位置決めを行って)軸方向に組み付けた後に、それらの周方向位置決め凹部71〜73に軸方向に跨って単一の治具74を挿入することで挿入された部材の周方向の(相対的な)位置決めを高精度に行うことが可能とされている。なお、治具74は、先端が周方向位置決め凹部71〜73にほぼ隙間無く収容されるように軸方向から見て円弧形状に形成されるとともに軸方向長さが周方向位置決め凹部71〜73の一連の長さ以下に設定されている。
Thus, after the
また、図5に示すように、本実施形態のステータコア16と第1フレーム11とには、互いの周方向の相対位置が予め設定された位置でのみ軸方向の組み付けを可能とする誤組付け規制部としての延出部81と凸部82とが設けられている。
Further, as shown in FIG. 5, the
即ち、本実施形態では、巻線端部部位17aの一方の群Z1と他方の群Z2とが180度離間して配置されており、延出部81と凸部82とが設けられていない構成では第1フレーム11に対してステータ13が180度間違えた相対位置で誤組付けされる可能性があるが、これを不能とすべく、延出部81と凸部82とが設けられている。
That is, in the present embodiment, one group Z1 and the other group Z2 of the winding
具体的には、ステータコア16の延出部81は、前記端部コアシート66にのみ設けられ、端部コアシート66の周方向に隣り合う(90度間隔の)2つのコア外周突出部16cから径方向外側に更に延出して形成されている。
Specifically, the
また、第1フレーム11の凸部82は、前記予め設定された位置以外で前記延出部81と軸方向に衝突して軸方向の組み付けを不能とすべく軸方向に凸設されている。
即ち、ステータ13(ステータコア16)が第1フレーム11に対して180度間違えた相対位置で巻線端部部位17aが前記絶縁性部材Rを貫通するように組み付けられると、凸部82と延出部81とが軸方向に衝突して軸方向の組み付けを阻止する構成とされている。
Further, the projecting
That is, when the stator 13 (the stator core 16) is assembled so that the winding
そして、図5及び図6に示すように、ステータ13(ステータコア16)が第1フレーム11に対して予め設定された正常な相対位置で巻線端部部位17aが前記絶縁性部材Rを貫通するように組み付けられると、延出部81と凸部82とが衝突せずに軸方向の組み付けが許容される構成とされている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the winding
次に、上記のように構成されるモータ10の製造方法及びその作用について説明する。
本実施形態のモータ10の製造方法は、第1フレーム11における巻線端部部位17aが貫通される(嵌着孔11aが形成された)位置に絶縁性部材Rを固定する工程を含んでいる。また、モータ10の製造方法は、その第1フレーム11とステータ13(ステータコア16)とを軸方向に相対移動させて、巻線端部部位17aの先端部17bにて絶縁性部材R(の薄肉部Rc)を突き破って該絶縁性部材Rに貫通孔Raを形成しつつ、巻線端部部位17aを、第1フレーム11を貫通するように設ける工程を含んでいる。これにより、巻線端部部位17aの先端部17bは、第1フレーム11の外部に導出され、後に回路基板63と電気的に接続可能とされる。
Next, the manufacturing method and operation of the
The method for manufacturing the
また、本実施形態のモータ10の製造方法は、第1フレーム11とステータコア16と第2フレーム12とを軸方向に相対移動させて軸方向に組み付け、その後、ステータコア16の外周と第1フレーム11及び第2フレーム12の外周とに形成された周方向位置決め凹部71〜73に軸方向に跨って治具74を挿入する工程を含んでいる。そして、その状態でスルーボルト14にてステータコア16を軸方向に挟んだ状態の第1フレーム11と第2フレーム12とを締結する。これにより、例えば、ステータコア16と第2フレーム12とが僅かに周方向にずれており、スルーボルト14が第2フレーム12の第2締結穴33aに挿入されずに第2ボルト締結部33に衝突してしまうといったことが防止される。
Further, in the method of manufacturing the
次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
(1)ステータコア16の外周と、第1フレーム11及び第2フレーム12の外周とには、基準となる周方向位置に径方向外側に開口した周方向位置決め凹部71〜73が形成される。よって、それらを軸方向に組み付けた後にそれらの周方向位置決め凹部71〜73に軸方向に跨って治具74を挿入することで挿入された部材の周方向の位置決めを行って保持することができる。本実施形態では、ステータコア16、第1フレーム11及び第2フレーム12の全ての部材の周方向の位置決めを1つの治具74で同時に行うことができる。よって、その後、スルーボルト14を容易に組み付けることができる。
Next, the effect of the said embodiment is described below.
(1) On the outer periphery of the
(2)周方向位置決め凹部71〜73は、その周方向中心ほど径方向内側に深く形成される(円弧状である)。よって、周方向位置決め凹部71〜73と治具74とが周方向に僅かにずれていても周方向位置決め凹部71〜73に径方向外側から治具74を挿入することができるとともに、治具74を挿入していく際に僅かな周方向の位置ずれを正すことができる。
(2) The circumferential positioning recesses 71 to 73 are formed deeper inward in the radial direction toward the center in the circumferential direction (having an arc shape). Therefore, even if the circumferential positioning recesses 71 to 73 and the
(3)ステータコア16の外周には、径方向外側に開口した円弧凹部16dが周方向に等角度間隔で形成されるため、周方向にバランスの良い(同一パターンの)ステータコア16とすることができる。そして、円弧凹部16dの2つは、スルーボルト14の一部が収容される締結部材収容凹部16eとされるため、ステータコア16の周り止めがなされる。また、円弧凹部16dの1つは、前記周方向位置決め凹部71とされるため、周方向の位置決めを行うことができ、組み付けを容易とすることができる。
(3) On the outer periphery of the
(4)前記円弧凹部16dは90度間隔で形成され、180度間隔の前記円弧凹部16dが前記締結部材収容凹部16eとされ、前記締結部材収容凹部16eとは90度離間した位置の円弧凹部16dが前記周方向位置決め凹部71とされるため、バランス良く強固に締結できるとともに、周方向の位置決めを行うことができる。
(4) The arc recesses 16d are formed at intervals of 90 degrees, the arc recesses 16d at intervals of 180 degrees serve as the fastening
(5)ステータコア16は、打ち抜き成形された状態のステータコアシート18が90度回転させられながら軸方向に積層された状態のものであるため、軸方向及び周方向にバランスの良いステータコア16とすることができる。言い換えると、軸方向及び周方向にバランスの良いステータコア16としながら、バランス良く強固に締結できるとともに、周方向の位置決めを行うことができる。
(5) Since the
言い換えると、本実施形態ではステータコアシート18を90度回転させられながら軸方向に積層するため及びスルーボルト14の一部を収容させるために90度毎に円弧凹部16dを形成しており、その円弧凹部16dの1つを周方向位置決め凹部71として用いることでバランスの良いステータコア16としながら位置決めを可能としている。
In other words, in this embodiment, the
上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、周方向位置決め凹部71〜73は、その周方向中心ほど径方向内側に深く形成される(円弧状である)としたが、これに限定されず、例えば、周方向中心ほど径方向内側に深く形成される円弧状以外の形状としてもよいし、深さが一定の周方向位置決め凹部としてもよい。
The above embodiment may be modified as follows.
In the above embodiment, the circumferential positioning recesses 71 to 73 are formed deeper inward in the radial direction toward the center in the circumferential direction (in the shape of an arc), but are not limited thereto. It is good also as shapes other than the circular arc shape deeply formed in radial inside, and good also as a circumferential direction positioning recessed part with constant depth.
・上記実施形態では、ステータコア16の外周には、円弧凹部16dが周方向に等角度(90度)間隔で形成され、円弧凹部16dの2つが、スルーボルト14の一部が収容される締結部材収容凹部16eとされ、円弧凹部16dの1つが、周方向位置決め凹部71とされるとしたが、これに限定されず、他の構成としてもよい。例えば、ステータコア16はステータコアシート18が90度回転させられながら軸方向に積層された状態のものであるとしたが、回転させながら積層せずに、締結部材収容凹部16eや周方向位置決め凹部71が形成される角度間隔を他の角度間隔に変更してもよい。例えば、周方向位置決め凹部71は締結部材収容凹部16eとは90度以外の角度で離間した位置に設けてもよい。
In the above-described embodiment, the circular arc recesses 16d are formed on the outer periphery of the
・上記実施形態では、周方向位置決め凹部71〜73は、ステータコア16の外周と、第1フレーム11及び第2フレーム12の外周とに形成されるとしたが、これに限定されず、ステータコア16の外周と、第1フレーム11及び第2フレーム12のいずれか一方の外周とに形成されるようにしてもよい。この場合、第1フレーム11及び第2フレーム12のいずれか他方は、同一の治具74にて周方向の位置決め行うことができないが、ステータコア16と第1フレーム11及び第2フレーム12のいずれか一方との位置決めは行うことができる。よって、この場合は、例えば、その後、治具74以外の手段によって第1フレーム11及び第2フレーム12のいずれか他方の周方向の位置を合わせて保持しながら、スルーボルト14を容易に組み付けることができる。
In the above embodiment, the circumferential positioning recesses 71 to 73 are formed on the outer periphery of the
10…モータ、11…第1フレーム、12…第2フレーム、13…ステータ、14…スルーボルト(締結部材)、16…ステータコア、16b…ティース、16d…円弧凹部(収容凹部)、16e…締結部材収容凹部、17…電機子巻線、18…ステータコアシート、71〜73…周方向位置決め凹部、74…治具。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ステータの軸方向一端面側を覆うように設けられる第1フレームと、
前記ステータの軸方向他端面側を覆うように設けられる第2フレームと、
前記ステータコアを軸方向に挟んだ状態の前記第1フレームと前記第2フレームとを締結する締結部材と
を備えたモータであって、
前記ステータコアの外周と、前記第1フレーム及び前記第2フレームの少なくとも一方の外周とには、基準となる周方向位置に径方向外側に開口した周方向位置決め凹部が形成されたことを特徴とするモータ。 A stator in which an armature winding is wound around the teeth of the stator core having a plurality of teeth extending inward in the radial direction;
A first frame provided so as to cover one axial end surface side of the stator;
A second frame provided so as to cover the other axial end surface side of the stator;
A motor comprising a fastening member for fastening the first frame and the second frame in a state of sandwiching the stator core in the axial direction;
The outer periphery of the stator core and the outer periphery of at least one of the first frame and the second frame are formed with a circumferential positioning recess that opens radially outward at a reference circumferential position. motor.
前記周方向位置決め凹部は、その周方向中心ほど径方向内側に深く形成されたことを特徴とするモータ。 The motor according to claim 1,
The motor according to claim 1, wherein the circumferential positioning recess is formed deeper inward in the radial direction toward the center in the circumferential direction.
前記周方向位置決め凹部は、前記ステータコアの外周と、前記第1フレームの外周と、前記第2フレームの外周とに形成されたことを特徴とするモータ。 The motor according to claim 1 or 2,
The circumferential positioning recess is formed on an outer periphery of the stator core, an outer periphery of the first frame, and an outer periphery of the second frame.
前記ステータコアの外周には、径方向外側に開口した収容凹部が周方向に等角度間隔で形成され、
前記収容凹部の少なくとも1つは、前記締結部材の一部が収容される締結部材収容凹部とされ、
前記収容凹部の少なくとも1つは、前記周方向位置決め凹部とされることを特徴とするモータ。 The motor according to any one of claims 1 to 3,
On the outer periphery of the stator core, receiving recesses opened radially outward are formed at equal angular intervals in the circumferential direction,
At least one of the accommodation recesses is a fastening member accommodation recess in which a part of the fastening member is accommodated,
At least one of the housing recesses is the circumferential positioning recess.
前記収容凹部は90度間隔で形成され、
180度間隔の前記収容凹部が前記締結部材収容凹部とされ、
前記締結部材収容凹部とは90度離間した位置の前記収容凹部が前記周方向位置決め凹部とされたことを特徴とするモータ。 The motor according to claim 4,
The accommodating recesses are formed at intervals of 90 degrees,
The housing recesses at intervals of 180 degrees are the fastening member housing recesses,
The motor according to claim 1, wherein the housing recess at a position 90 degrees apart from the fastening member housing recess is the circumferential positioning recess.
前記ステータコアは、打ち抜き成形された状態のステータコアシートが90度回転させられながら軸方向に積層された状態のものであることを特徴とするモータ。 The motor according to claim 5,
The stator core is a motor in which a stamped and formed stator core sheet is laminated in the axial direction while being rotated by 90 degrees.
前記ステータの軸方向一端面側を覆うように設けられる第1フレームと、
前記ステータの軸方向他端面側を覆うように設けられる第2フレームと、
前記ステータコアを軸方向に挟んだ状態の前記第1フレームと前記第2フレームとを締結する締結部材と
を備えたモータの製造方法であって、
前記第1フレームと前記ステータコアと前記第2フレームとを軸方向に相対移動させて軸方向に組み付け、
その後、前記ステータコアの外周と、前記第1フレーム及び前記第2フレームの少なくとも一方の外周とに形成された径方向外側に開口した周方向位置決め凹部に軸方向に跨って治具を挿入し、
その状態で締結部材にて前記第1フレームと前記第2フレームとを締結することを特徴とするモータの製造方法。 A stator in which an armature winding is wound around the teeth of the stator core having a plurality of teeth extending inward in the radial direction;
A first frame provided so as to cover one axial end surface side of the stator;
A second frame provided so as to cover the other axial end surface side of the stator;
A method of manufacturing a motor comprising a fastening member that fastens the first frame and the second frame in a state of sandwiching the stator core in the axial direction,
Assembling the first frame, the stator core, and the second frame in the axial direction by relatively moving in the axial direction;
Then, a jig is inserted across the axial direction in a circumferential positioning recess that is opened radially outwardly on the outer periphery of the stator core and at least one of the outer periphery of the first frame and the second frame,
In this state, the first frame and the second frame are fastened by a fastening member.
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