JP2022060508A

JP2022060508A - 固定子鉄心

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Publication number: JP2022060508A
Application number: JP2022027117A
Authority: JP
Inventors: 剛成佐藤; Takenari Sato; 義武谷本; Yoshitake Tanimoto; 薫古賀; Kaoru Koga
Original assignee: Kyocera Industrial Tools Corp
Current assignee: Kyocera Industrial Tools Corp
Priority date: 2017-12-07
Filing date: 2022-02-24
Publication date: 2022-04-14
Also published as: WO2019111777A1; CN111418131A; CN111418131B; US11456629B2; JP7032436B2; US20210119498A1; JPWO2019111777A1

Abstract

【課題】簡易に製造可能でありながらも、高い強度を得ることのできる固定子鉄心を実現する。【解決手段】この固定子鉄心は、複数の分割鉄心を環状に組み合わせて構成され、複数の分割鉄心は、周方向に延びるヨーク部をそれぞれ備え、ヨーク部は、隣接する他の分割鉄心のヨーク部と対向する第１対向部と第２対向部をそれぞれ備え、第１対向部は、内周側に形成される内周凸部と、外周側に形成される外周凸部と、内周凸部と外周凸部の間に形成される中央凹部とを含み、第２対向部は、内周側に形成される内周切欠き部と、外周側に形成される外周切欠き部と、内周切欠き部と外周切欠き部の間に形成される中央凸部とを含み、複数の分割鉄心が組み合わされた状態において、内周凸部は内周切欠き部と対向し、外周凸部は外周切欠き部と対向し、中央凹部は中央凸部と対向し、外周凸部は、内周凸部よりも円周方向に対して直行する方向における幅が広く形成される。このような構成を備えることで、この固定子鉄心は、高い強度を有する。【選択図】図７

Description

本発明は、ヨーク部とティース部とを備えた複数個の分割鉄心を環状に配置して形成される固定子鉄心と、その製造方法に関するものである。

従来から、ヨーク部とティース部とを備えた複数個の分割鉄心を環状に配置して接合し、固定子鉄心を得る技術が公知である。この種の技術を開示する先行技術文献として、例えば、下記特許文献１、２が存在している。

特許文献１に開示された技術は、要するに、周方向に延在するヨーク部と、ヨーク部の中央部から中心方向に突出したティース部と、を備えた複数個の分割鉄心を、環状に配置して構成される固定子鉄心において、複数個の分割鉄心のうち隣接する１組の分割鉄心が、各ヨーク部に設けられて互いに接合される接合面をそれぞれ備え、隣接する１組の分割鉄心が組み付けられたときに、互いに向かい合って接合される２つの接合面は、いずれか一方が凹形状を有するとともにいずれか他方が凸形状を有することで凹形状と凸形状が組み合わされて接合されるものである。なお、下記特許文献１に開示された発明は、磁路に影響を与えることのないレベルで、実際に巻線を巻回できる領域を少しでも広く確保して、巻線量を増やすことができるようにし、それにより、モータ性能のアップを図れるようにしたステータコアを提供することを目的としてなされたものである。

また、特許文献２に開示された技術は、分割型鉄心を組み立てる際に、分割型鉄心の全積層厚さよりも短い距離だけ凹部と凸部を積層方向から圧入するものであり、圧入嵌合力を小さく設定することができるものである。その結果、分割部における磁気抵抗ロスを大きく増大させることなく、分割型鉄心の組立作業性を良好にし、鉄心の組立精度を向上させることができるとされている。

特開２０１３－２０８０２１号公報特許第４９０７６５４号公報

しかしながら、上掲した特許文献１、２に代表される従来技術においては、製造面や固定子鉄心の強度の面から改善の余地が残されていた。すなわち、複数個の分割鉄心を環状に配置して組み付けることで形成される固定子鉄心では、簡易に製造可能でありながらも、高い強度を得ることのできる固定子鉄心と、その製造方法を実現することが求められていた。

本発明は、上述した従来技術に存在する課題に鑑みて成されたものであって、その目的は、複数個の分割鉄心を環状に配置して組み付けることで形成される固定子鉄心において、簡易に製造可能でありながらも、高い強度を得ることのできる固定子鉄心と、その製造方法を実現することにある。

本発明に係る固定子鉄心は、複数の分割鉄心を環状に組み合わせて構成される固定子鉄心であって、前記複数の分割鉄心は、周方向に延びるヨーク部をそれぞれ備え、前記ヨーク部は、隣接する他の分割鉄心のヨーク部と対向する第１対向部と第２対向部をそれぞれ備え、前記第１対向部は、内周側に形成される内周凸部と、外周側に形成される外周凸部と、前記内周凸部と前記外周凸部の間に形成される中央凹部と、を含み、前記第２対向部は、内周側に形成される内周切欠き部と、外周側に形成される外周切欠き部と、前記内周切欠き部と前記外周切欠き部の間に形成される中央凸部と、を含み、前記複数の分割鉄心が組み合わされた状態において、前記内周凸部は前記内周切欠き部と対向し、前記外周凸部は前記外周切欠き部と対向し、前記中央凹部は前記中央凸部と対向し、前記外周凸部は、前記内周凸部よりも円周方向に対して直行する方向における幅が広く形成されるものである。

本発明に係る固定子鉄心では、前記複数の分割鉄心が組み合わされた状態において、前記複数の分割鉄心が有する前記第１対向部と前記第２対向部のそれぞれで、前記内周凸部と前記内周切欠き部は当接し、前記内周凸部と前記内周切欠き部以外の箇所の少なくとも一部は当接しないこととすることができる。

また、本発明に係る固定子鉄心では、前記内周凸部と前記内周切欠き部が当接する当接部は、平面で構成されてもよい。

さらに、本発明に係る固定子鉄心において、前記外周凸部は、円周方向に対して直行する方向に第１の幅を有する第１端部と、前記第１端部よりも幅を広く形成された第２端部と、で構成されてもよい。

またさらに、本発明に係る固定子鉄心において、前記外周凸部の一部には、円周方向に対して斜めに傾斜した傾斜部が形成され、当該傾斜部に対向する前記中央凸部の一部が斜めに形成されることとしてもよい。

本発明に係る固定子鉄心の製造方法は、複数の分割鉄心を環状に組み合わせて構成される固定子鉄心の製造方法であって、前記複数の分割鉄心は、周方向に延びるヨーク部をそれぞれ備え、前記ヨーク部は、隣接する他の分割鉄心のヨーク部と対向する第１対向部と第２対向部をそれぞれ備え、前記第１対向部は、内周側に形成される内周凸部と、外周側に形成される外周凸部と、前記内周凸部と前記外周凸部の間に形成される中央凹部と、を含み、前記第２対向部は、内周側に形成される内周切欠き部と、外周側に形成される外周切欠き部と、前記内周切欠き部と前記外周切欠き部の間に形成される中央凸部と、を含み、前記内周凸部が前記内周切欠き部と対向し、前記外周凸部が前記外周切欠き部と対向し、前記中央凹部が前記中央凸部と対向するように前記複数の分割鉄心を組み合わせるとともに、前記外周凸部が、前記内周凸部よりも円周方向に対して直行する方向における幅が広くなるように形成するものである。

本発明によれば、複数個の分割鉄心を環状に配置して組み付けることで形成される固定子鉄心において、簡易に製造可能でありながらも、高い強度を得ることのできる固定子鉄心と、その製造方法を実現することができる。

図１は、本実施形態に係る固定子鉄心の基本構成と製造方法を説明するための図であり、図中の分図（ａ）は複数個の分割鉄心が環状に配置された固定子鉄心の組み立て前の状態が示されており、分図（ｂ）は環状に配置された複数個の分割鉄心が組み付けられた状態を示している。図２は、分割鉄心の全体構成を示す外観斜視図である。図３は、本実施形態に係る分割鉄心の形状を説明するための平面図である。図４は、図３中の符号Ａで示した箇所の拡大図である。図５は、図３中の符号Ｂで示した箇所の拡大図である。図６は、６個の分割鉄心が組み合わされて形成された固定子鉄心の平面図である。図７は、図６で示した固定子鉄心の要部を拡大した要部拡大図である。図８は、本実施形態に係る分割鉄心の接合面である第１対向部と第２対向部に形成されたクサビ形状としての内周凸部と内周切欠き部が備える形態的特徴と作用効果を説明するための図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

まず、図１および図２を用いて、本実施形態に係る固定子鉄心の基本構成と製造方法を説明する。ここで、図１は、本実施形態に係る固定子鉄心の基本構成と製造方法を説明するための図であり、図中の分図（ａ）は複数個の分割鉄心が環状に配置された固定子鉄心の組み立て前の状態が示されており、分図（ｂ）は環状に配置された複数個の分割鉄心が組み付けられた状態を示している。なお、図１は、不図示の回転子軸に直交する平面上に複数個の分割鉄心が配置された様子を示した図である。また、図２は、分割鉄心の全体構成を示す外観斜視図である。

本実施形態に係る固定子鉄心１００は、図１において示されるように、６個の分割鉄心１０を組み付けることで形成される部材である。分割鉄心１０のそれぞれは、図２にて示すように、珪素鋼板等をプレス加工等で打ち抜くことで分割鉄心１０の平面形状を有する薄板部材１１を用意し、この薄板部材１１を積み重ねて積層し、レーザー溶接等で一体的に接合することで構成される。このようにして製造される分割鉄心１０は、組み付けられて固定子鉄心１００となった場合の位置関係で見たときに、周方向に延びるヨーク部１０ａと、このヨーク部１０ａの中央部から中心方向に突出したティース部１０ｂと、を備えて構成されている。

分割鉄心１０は、図２で示す状態からティース部１０ｂに対して不図示のコイルが巻き回される。そして、不図示のコイルが巻き回された状態の分割鉄心１０が図１中の分図（ａ）で示すように環状に配置される。環状に配置された６個の分割鉄心１０は、不図示の回転子軸に直交する平面上で６個の分割鉄心１０を回転子軸中心方向（すなわち、図１中の分図（ａ）で示す矢印の方向）に同時に接近させることで、図１中の分図（ｂ）で示すように固定子鉄心１００の形状となる。この状態から６個の分割鉄心１０同士をレーザー溶接等で一体的に接合することで、本実施形態に係る固定子鉄心１００が完成する。なお、６個の分割鉄心１０を同時に接近させるとともにレーザー溶接等で一体的に接合する工程は、組み立て機械や組み立てロボット等の製造装置によって自動的に実施してもよい。

上述した手順によって製造される固定子鉄心１００については、従来技術と比べて有意な形態的構成を備えている。そこで、図３～図７を参照図面に加えることで、本実施形態に係る固定子鉄心１００と、この固定子鉄心１００を構成する分割鉄心１０のより具体的な構成を説明する。ここで、図３は、本実施形態に係る分割鉄心の形状を説明するための平面図である。また、図４は、図３中の符号Ａで示した箇所の拡大図であり、図５は、図３中の符号Ｂで示した箇所の拡大図である。さらに、図６は、６個の分割鉄心が組み合わされて形成された固定子鉄心の平面図であり、図７は、図６で示した固定子鉄心の要部を拡大した要部拡大図である。

図３～図５で示すように、本実施形態に係る分割鉄心１０のヨーク部１０ａの両端部は、隣接する分割鉄心１０のヨーク部１０ａの端部と接合できるように、２つの接合面として構成されている。また、これら２つの接合面は、本発明に係る第１対向部Ａと第２対向部Ｂとして構成されている。例えば、図３で示す本実施形態に係る分割鉄心１０では、ヨーク部１０ａの紙面右側の端部である第２対向部Ｂと、紙面左側の端部である第１対向部Ａとは、異なる形状を有しているとともに、ヨーク部１０ａの紙面右側の端部である第２対向部Ｂと紙面左側の端部である第１対向部Ａとを接合できるように、両端部が対応した形状を有した接合面として構成されている（図７等参照）。

また、本実施形態に係る分割鉄心１０は、図６および図７で示すように、隣接する１組の分割鉄心１０，１０が組み付けられたときに、互いに向かい合って接合される２つの接合面（第１対向部Ａと第２対向部Ｂ）は、１組の分割鉄心１０，１０の各ティース部１０ｂの中心線αがなす角度の２等分線βを想定したときに、２等分線βに対して直交する方向に形成された凹凸形状を有して構成されている。すなわち、図７で示す例では、紙面右側に配置された分割鉄心１０のヨーク部１０ａの端部（第１対向部Ａ）には凹形状としての接合面が形成されており、紙面左側に配置された分割鉄心１０のヨーク部１０ａの端部（第２対向部Ｂ）には凸形状としての接合面が形成されている。

図７の紙面右側に配置された分割鉄心１０のヨーク部１０ａの端部（第１対向部Ａ）に形成された凹形状は、接合面である第１対向部Ａの内周側に形成される内周凸部７６と、接合面の外周側に形成される外周凸部７４と、内周凸部７６と外周凸部７４との間に形成される中央凹部７２と、を有して形成されている。一方、図７の紙面左側に配置された分割鉄心１０のヨーク部１０ａの端部（第２対向部Ｂ）に形成された凸形状は、第１対向部Ａの凹形状が有する内周凸部７６に対応して形成される内周切欠き部７５と、第１対向部Ａの凹形状が有する外周凸部７４に対応して形成される外周切欠き部７３と、内周切欠き部７５と外周切欠き部７３との間に形成される中央凸部７１と、を有して形成されている。なお、第１対向部Ａの凹形状が有する中央凹部７２と第２対向部Ｂの凸形状が有する中央凸部７１についても、互いに組み合わせることが可能なように、それぞれが対応した外郭形状にて形成されている。互いに向かい合って配置される２つの接合面である第１対向部Ａと第２対向部Ｂのそれぞれを構成する凹形状と凸形状が組み合わされて接合されることで、分割鉄心１０，１０同士の接合が行われる。

そして、これら凸形状と凹形状が組み合わされて構成される凹凸形状は、２等分線βに対して直交する方向に突出し、もしくは凹むように構成されている。より具体的には、図７で示すように、紙面左側に配置された分割鉄心１０の凸形状を形成する中央凸部７１が、２等分線βに対して直交する方向に向けて突出するように構成されている。また、図７の紙面右側に配置された分割鉄心１０の凹形状を形成する中央凹部７２が、２等分線βに対して直交する方向に向けて凹むように構成されている。かかる構成は、６個の分割鉄心１０を同時に接近させる際に、互いに向かい合って接合される２つの接合面が擦れることなく確実に接合することを実現するものである。

また、本実施形態に係る分割鉄心１０では、図６および図７で示すように、隣接する１組の分割鉄心１０，１０が組み付けられたときに、互いに向かい合って接合される２つの接合面（第１対向部Ａと第２対向部Ｂ）は、２等分線βに対して平行な方向に形成された平面形状を更に有して構成されている。すなわち、図７で示す例では、接合面の外周側に配置された外周切欠き部７３と外周凸部７４とが、２等分線βに対して平行な方向の平面形状として形成されている。また、図７で示す例では、接合面の中央側に配置された中央凸部７１と中央凹部７２の内周側の一部の面が、２等分線βに対して平行な方向の平面形状として形成されている。さらに、図７で示す例では、接合面の内周側に配置された内周切欠き部７５の切欠き面と内周凸部７６の先端面が、２等分線βに対して平行な方向の平面形状として形成されている。このような平面形状を備えることで、本実施形態に係る分割鉄心１０は、組み合わせが容易で隣接する分割鉄心１０，１０同士を確実に当接させることが可能となっている。

また、本実施形態に係る分割鉄心１０では、図６および図７で示すように、隣接する１組の分割鉄心１０，１０が組み付けられたときに、互いに向かい合って接合される２つの接合面（第１対向部Ａと第２対向部Ｂ）は、接合面内周側の当接部である内周凸部７６と内周切欠き部７５がクサビ形状となるように構成されている。すなわち、図７で示す例では、接合面である第１対向部Ａと第２対向部Ｂの内周側にクサビ形状が形成されており、このクサビ形状を形成する部位として、紙面左側に配置された分割鉄心１０のヨーク部１０ａの端部である第２対向部Ｂにはクサビ凹形状部としての内周切欠き部７５が形成されており、紙面右側に配置された分割鉄心１０のヨーク部１０ａの端部である第１対向部Ａにはクサビ凸形状部としての内周凸部７６が形成されている。

なお、本実施形態に係る分割鉄心１０では、環状に配置された６個の分割鉄心１０を回転子軸中心方向（すなわち、図１中の分図（ａ）で示す矢印の方向）に同時に接近させると、接合作業途中でヨーク部１０ａの端部に形成された接合面（第１対向部Ａと第２対向部Ｂ）は摩擦接触することがなく、接合完了間際にクサビ形状を構成する内周切欠き部７５と内周凸部７６のみが当接する構成となっている。そして、隣接する１組の分割鉄心１０，１０が組み付けられたときに、互いに向かい合って接合される２つの接合面（第１対向部Ａと第２対向部Ｂ）は、クサビ形状によって構成された当接部である内周切欠き部７５と内周凸部７６以外の箇所が隙間を有するように構成されているので、ヨーク部１０ａの端部に形成された接合面同士が擦れることがない。したがって、変形などの不具合が生じ難い構成となっているとともに、組み立て性の良い構成となっている。

また、互いに向かい合って接合される２つの接合面において、凹形状を形成する外周凸部７４については、同じく凹形状を形成する内周凸部７６よりも肉厚に形成されるという構成を有している。すなわち、本実施形態に係る外周凸部７４は、内周凸部７６よりも円周方向に対して直行する方向における幅が広く形成されるという形態的特徴を有している。かかる構成を採用したのは、固定子鉄心１００の強度を向上させるためであり、具体的には、図７に示すように、固定子鉄心１００を構成する分割鉄心１０のつなぎ目に対して符号Ｃで示すような外周側から内周側に向けた外力が加わると、分割鉄心１０には符号Ｄ１，Ｄ２で示すような分割鉄心１０を開く方向の力が働くこととなる。このような方向の力の作用に耐えるようにするために、外周凸部７４を内周凸部７６よりも肉厚に形成することで固定子鉄心１００の強度向上を図ることができ、荷重がかかったときの変形防止となり、固定子鉄心１００の強度を向上させることが可能となる。

また、互いに向かい合って接合される２つの接合面において、凹形状が有する外周凸部７４には、基端部である突出部の根本部分に向かって肉厚となるように、中央凹部７２側にはみ出す傾斜部７４ａが形成されている（図７参照）。すなわち、本実施形態に係る外周凸部７４は、円周方向に対して直行する方向に第１の幅を有する第１端部と、この第１端部よりも幅を広く形成された第２端部と、を有して構成されており、第１端部が外周凸部７４の先端側を形成し、第２端部が基端部である突出部の根本部分を形成するという構成が採用されている。このように、円周方向に対して斜めに傾斜した傾斜部７４ａの存在は、例えば、図７中において符号７４ｂで示す破線のような、外周凸部７４を単なる矩形形状で形成する場合に比べて強度を向上することができるので、好ましい。なお、傾斜部７４ａが形成された外周凸部７４に対向して配置される中央凸部７１の外周側先端部の形状は、傾斜部７４ａに対応した傾斜した切欠き形状を採用すればよい。

また、上述したように本実施形態では、互いに向かい合って接合される２つの接合面において、凹形状を形成する外周凸部７４については、同じく凹形状を形成する内周凸部７６よりも肉厚に形成されるという構成を採用した。この構成の採用によって、凸形状を形成する中央凸部７１が配置される位置については、分割鉄心１０の厚さ方向の長さ寸法Ｔに対して、内周側に偏った位置となるような構成となっている。かかる構成を含む上述した種々の構成の採用によって、本実施形態に係る固定子鉄心１００は、強度が向上した固定子鉄心となっている。

なお、本実施形態に係る分割鉄心１０の接合面（第１対向部Ａと第２対向部Ｂ）に形成されたクサビ形状は、さらなる有意な形態的特徴と作用効果を備えるものである。ここで、図８は、本実施形態に係る分割鉄心の接合面である第１対向部と第２対向部に形成されたクサビ形状としての内周凸部と内周切欠き部が備える形態的特徴と作用効果を説明するための図である。図８で示すように、互いに隣り合う分割鉄心１０，１０を平面視したときに、隣接する１組の分割鉄心１０，１０が組み付けられた際、互いに向かい合って接合される２つの接合面である第１対向部Ａと第２対向部Ｂは、その外周側の符号（ａ）の位置を溶接点として溶接されることとなる。また、内周切欠き部７５と内周凸部７６が当接するクサビ形状の接合面を構成する線分をクサビ形状接合面（ｂ）とし、このクサビ形状接合面（ｂ）の線分上に任意の点（ｃ）を設定する。そして、溶接点（ａ）を中心点とし、クサビ形状接合面（ｂ）の線分上に設定された点（ｃ）とを結ぶ仮想線を半径とした仮想円弧を設定し、点（ｃ）上に引かれる仮想円弧の接線成分を接線（ｄ）として設定する。このような関係を設定したとき、本実施形態に係る分割鉄心１０の接合面に形成されたクサビ形状では、クサビ形状接合面（ｂ）と接線（ｄ）とが角度θを有して構成されることにより、溶接点（ａ）を中心点とした符号（ｅ）で示す方向の力に対して、突っ張り効果を得ることが可能となる。つまり、溶接点（ａ）を中心として内周切欠き部７５と内周凸部７６とが互いに離れる方向に作用する外力が働いたとしても、クサビ形状接合面（ｂ）によって離れることを防止できるのである。このようなクサビ形状が備える形態的特徴に基づき発揮される突っ張り効果によって、変形などの不具合が生じ難い固定子鉄心１００が実現されている。

さらに、互いに向かい合って接合される２つの接合面（第１対向部Ａと第２対向部Ｂ）において、クサビ形状によって構成された当接部である内周切欠き部７５と内周凸部７６以外の箇所に形成される隙間については、均一寸法となるように構成することが好ましい。さらに、この隙間寸法が広すぎると磁束の流れを阻害する作用が働き、一方で、隙間寸法が狭すぎると組み付け時にクサビ形状以外の箇所が接触して組み立て性を阻害することになる。したがって、隙間寸法については、前述した２つの条件である磁束の流れを阻害せず、かつ、組み立て性を阻害しないという条件を満足する寸法精度で設定することが好ましい。

上述した種々の形態的特徴を備える分割鉄心１０を組み合わせて形成された本実施形態に係る固定子鉄心１００は、簡易に製造可能でありながらも、高い強度を得ることのできる従来にはない固定子鉄心となっている。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

例えば、上述した実施形態では、隣接する１組の分割鉄心１０，１０が組み付けられたときに、互いに向かい合って接合される２つの接合面である第１対向部Ａと第２対向部Ｂは、接合面内周側の当接部である内周切欠き部７５と内周凸部７６がクサビ形状となるように構成されているものであった。しかしながら、クサビ形状の形成位置は接合面内周側に限られるものではない。本発明では、接合面の中央部に対してクサビ形状を形成することも可能である。

また例えば、上述した実施形態では、互いに向かい合って接合される２つの接合面（第１対向部Ａと第２対向部Ｂ）において、クサビ形状によって構成された当接部である内周切欠き部７５と内周凸部７６以外の箇所に形成される隙間については、均一寸法となるように構成されていた。しかしながら、この隙間の寸法については、全ての部位で隙間寸法が均一である必要はなく、図７で示された２等分線βに対して直交する方向に流れる磁束の流れを阻害しないように、２等分線βに対して平行方向の面である外周切欠き部７３と外周凸部７４との隙間、あるいは中央凸部７１の先端部分と中央凹部７２の底面部分との隙間を極力狭くしておき、その他の隙間の寸法を僅かに大きくなるように形成してもよい。このような変形形態を採用しても、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

また例えば、上述した実施形態に係る固定子鉄心１００の製造方法は、環状に配置された６個の分割鉄心１０について、不図示の回転子軸に直交する平面上で６個の分割鉄心１０を回転子軸中心方向（すなわち、図１中の分図（ａ）で示す矢印の方向）に同時に接近させることで、図１中の分図（ｂ）で示すような固定子鉄心１００の形状とする方法を想定したものであった。しかしながら、本発明に係る固定子鉄心の製造方法については、上述した実施形態で想定した方法のほか、複数の分割鉄心１０を回転子軸方向に移動させて接合する製造方法を採用することも可能であり、かかる製造方法によって製造される固定子鉄心に対しても、本発明を適用することが可能である。

その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

本発明の固定子鉄心は、簡易に製造可能でありながらも高い強度を備えることから、例えば、電動工具に用いられるモータ等の回転電機の構成部品として、産業上の利用可能性を有する。

１００固定子鉄心、１０分割鉄心、１０ａヨーク部、１０ｂティース部、１１薄板部材、７１中央凸部、７２中央凹部、７３外周切欠き部、７４外周凸部、７４ａ傾斜部、７５内周切欠き部、７６内周凸部、Ａ第１対向部、Ｂ第２対向部、α （ティース部の）中心線、β （隣り合うティース部の中心線がなす角度の）２等分線、Ｔ分割鉄心の厚さ方向の長さ寸法、（ａ）溶接点、（ｂ）クサビ形状接合面、（ｃ）（クサビ形状接合面の線分上の任意の）点、（ｄ）接線。

本発明に係る固定子鉄心は、電動工具に用いられる、複数の分割鉄心を環状に組み合わせて構成される固定子鉄心であって、前記複数の分割鉄心は、前記固定子鉄心の周方向に延びるヨーク部と、前記ヨーク部の中央部から前記周方向に直交する径方向に突出するティース部と、をそれぞれ備え、前記ヨーク部は、第３接合面と、隣接する他の分割鉄心の前記ヨーク部における前記第３接合面と対向する第４接合面と、前記第３接合面と前記第４接合面との間に位置し、前記ティース部に接続された内周面と、前記第３接合面と前記第４接合面との間に位置し、前記内周面の反対側に位置する外周面と、を備え前記第３接合面は、前記径方向内側に位置する内周凸部と、前記径方向外側に位置する外周凸部と、前記内周凸部と前記外周凸部との間に形成される中央凹部と、を備え、前記第４接合面は、前記径方向内側に位置する内周切欠き部と、前記径方向外側に位置する外周切欠き部と、前記内周切欠き部と前記外周切欠き部との間に形成される中央凸部と、を備え、前記外周面は、前記径方向外側に突出する凸部を有しており、前記外周面における前記凸部は、前記第３接合面と接続されているものである。

本発明に係る固定子鉄心では、前記複数の分割鉄心における１つの分割鉄心を第１分割鉄心とし、前記第１分割鉄心において、前記中央凹部の前記周方向内側の端部を第１端部とし、前記凸部の前記周方向内側の端部を第２端部としたとき、前記第２端部は、前記第１端部よりも前記周方向内側に位置することとすることができる。

また、本発明に係る固定子鉄心では、前記外周面は円弧形状である円弧部を有しており前記外周面において前記円弧部は前記凸部と接続されていてもよい。

本発明に係る固定子鉄心は、電動工具に用いられる、複数の分割鉄心を環状に組み合わせて構成される固定子鉄心であって、前記複数の分割鉄心は、前記固定子鉄心の周方向に延びるヨーク部と、前記ヨーク部の中央部から前記周方向に直交する径方向に突出するティース部と、をそれぞれ備え、前記ヨーク部は、第３接合面と、隣接する他の分割鉄心の前記ヨーク部における前記第３接合面と対向する第４接合面と、前記第３接合面と前記第４接合面との間に位置し、前記ティース部に接続された内周面と、前記第３接合面と前記第４接合面との間に位置し、前記内周面の反対側に位置する外周面と、を備え前記第３接合面は、前記径方向内側に位置する内周凸部と、前記径方向外側に位置する外周凸部と、前記内周凸部と前記外周凸部との間に形成される中央凹部と、を備え、前記第４接合面は、前記径方向内側に位置する内周切欠き部と、前記径方向外側に位置する外周切欠き部と、前記内周切欠き部と前記外周切欠き部との間に形成される中央凸部と、を備え、前記外周凸部の前記径方向外側の端部は、溶接を行うための溶接点であり、前記複数の分割鉄心は第１分割鉄心と、前記第１分割鉄心と前記周方向に隣接する第２分割鉄心と、を含み、前記第１分割鉄心の前記第３接合面が、前記第２分割鉄心の前記第４接合面と対向しており、前記第１分割鉄心の前記ティース部における前記径方向に沿った第１中心線と、前記第２分割鉄心の前記ティース部における前記径方向に沿った第２中心線と、がなす角度の２等分線を想定したときに、前記第１分割鉄心の前記溶接点は、前記２等分線から離れて位置しているものである。

また、本発明に係る固定子鉄心において、前記第１分割鉄心において、前記溶接点は前記２等分線よりも前記周方向外側に位置していてもよい。

さらに、本発明に係る固定子鉄心において、前記第１分割鉄心において、前記２等分線は前記外周面と直交していてもよい。

１００固定子鉄心、１０分割鉄心、１０ａヨーク部、１０ｂティース部、１１
薄板部材、７１中央凸部、７２中央凹部、７３外周切欠き部、７４外周凸部、７４ａ傾斜部、７５内周切欠き部、７６内周凸部、Ａ第１対向部、Ｂ第２対向部、α （ティース部の）中心線、β （隣り合うティース部の中心線がなす角度の）２等分線、Ｔ分割鉄心の厚さ方向の長さ寸法、（ａ）溶接点、（ｂ）クサビ形状接合面、（ｃ）（クサビ形状接合面の線分上の任意の）点、（ｄ）接線。

Claims

複数の分割鉄心を環状に組み合わせて構成される固定子鉄心であって、
前記複数の分割鉄心は、周方向に延びるヨーク部をそれぞれ備え、
前記ヨーク部は、隣接する他の分割鉄心のヨーク部と対向する第１対向部と第２対向部をそれぞれ備え、
前記第１対向部は、
内周側に形成される内周凸部と、
外周側に形成される外周凸部と、
前記内周凸部と前記外周凸部の間に形成される中央凹部と、を含み、
前記第２対向部は、
内周側に形成される内周切欠き部と、
外周側に形成される外周切欠き部と、
前記内周切欠き部と前記外周切欠き部の間に形成される中央凸部と、を含み、
前記複数の分割鉄心が組み合わされた状態において、前記内周凸部は前記内周切欠き部と対向し、前記外周凸部は前記外周切欠き部と対向し、前記中央凹部は前記中央凸部と対向し、
前記外周凸部は、前記内周凸部よりも周方向に対して直行する方向における幅が広く形成されており、
前記固定子鉄心を平面視した場合において、
前記固定子鉄心の中心を通り、且つ前記分割鉄心の前記内周凸部における周方向の端面を通る直線を第１直線とし、
前記固定子鉄心の中心を通り、且つ前記分割鉄心の前記外周凸部における周方向の端面を通る直線を第２直線としたとき、
前記第１直線と前記第２直線とが不一致になる固定子鉄心。
前記第１直線は、前記固定子鉄心を平面視した場合に、前記固定子鉄心の中心よりも前記分割鉄心側において、周方向の位置が前記第２直線よりも前記分割鉄心の中央側に偏っている請求項１記載の固定子鉄心。
前記複数の分割鉄心が組み合わされた状態において、前記複数の分割鉄心が有する前記第１対向部と前記第２対向部のそれぞれで、前記内周凸部と前記内周切欠き部は当接し、前記内周凸部と前記内周切欠き部以外の箇所の少なくとも一部は当接しない請求項１又は２記載の固定子鉄心。
前記外周凸部は、
周方向に対して直行する方向に第１の幅を有する第１端部と、
前記第１端部よりも幅を広く形成された第２端部と、
で構成される請求項１～３のいずれか１項記載の固定子鉄心。
前記外周凸部の一部には、周方向に対して斜めに傾斜した傾斜部が形成され、当該傾斜部に対向する前記中央凸部の一部が斜めに形成される請求項１～４のいずれか１項記載の固定子鉄心。
複数の分割鉄心を環状に組み合わせて構成される固定子鉄心であって、
前記複数の分割鉄心は、周方向に延びるヨーク部をそれぞれ備え、
前記ヨーク部は、隣接する他の分割鉄心のヨーク部と対向する第１対向部と第２対向部をそれぞれ備え、
前記第１対向部は、
内周側に形成される内周凸部と、
外周側に形成される外周凸部と、
前記内周凸部と前記外周凸部の間に形成される中央凹部と、を含み、
前記第２対向部は、
内周側に形成される内周切欠き部と、
外周側に形成される外周切欠き部と、
前記内周切欠き部と前記外周切欠き部の間に形成される中央凸部と、を含み、
前記複数の分割鉄心が組み合わされた状態において、前記内周凸部は前記内周切欠き部と対向し、前記外周凸部は前記外周切欠き部と対向し、前記中央凹部は前記中央凸部と対向し、
前記外周凸部は、前記内周凸部よりも周方向に対して直行する方向における幅が広く形成されており、
隣接する１組の前記分割鉄心が組み付けられたときに形成される、一方の前記分割鉄心の前記外周切欠き部と他方の前記分割鉄心の前記外周凸部との第１接合面を平面視した場合において、一方の前記分割鉄心の前記外周切欠き部における外周側の端部と、他方の前記分割鉄心の前記外周凸部における外周側の端部と、の接点が、溶接点となり、
隣接する１組の前記分割鉄心が組み付けられたときに形成される、一方の前記分割鉄心の前記内周切欠き部と他方の前記分割鉄心の前記内周凸部との第２接合面は、平面視ではクサビ形状の線分で表され、
前記溶接点と、前記線分上の任意の箇所に仮想的に設定した点と、を直線的に結んだ仮想線を半径とする、前記溶接点を中心とした仮想円弧を設定した上で、前記点を通る前記仮想円弧の接線を仮想的に設定した場合、前記線分と前記接線とが所定の角度を成す固定子鉄心。