JP2023141821A - Stator manufacturing method, stator core, and stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステータ製造方法、ステータコア及びステータに関する。 The present invention relates to a stator manufacturing method, a stator core, and a stator.
例えばインナーロータ型のブラシレスモータは、円筒状に形成されたステータと、円柱状に形成され、ステータの径方向内側に回転自在に設けられたロータと、を備える。ステータは、円筒状のバックヨーク及びバックヨークから径方向内側に向かって突出する複数のティースを備えたステータコアと、ティースに巻回されるコイルと、を備える。コイルに通電すると、ティースに鎖交磁束が形成される。この鎖交磁束とロータに設けられたマグネットとの間で磁気的な吸引力や反発力が生じ、ロータが回転される。 For example, an inner rotor type brushless motor includes a stator formed in a cylindrical shape and a rotor formed in a cylindrical shape and rotatably provided inside the stator in the radial direction. The stator includes a stator core including a cylindrical back yoke and a plurality of teeth protruding radially inward from the back yoke, and a coil wound around the teeth. When the coil is energized, magnetic flux linkage is formed in the teeth. Magnetic attraction and repulsion are generated between this interlinking magnetic flux and the magnets provided on the rotor, causing the rotor to rotate.
ステータコアは、鉄損を軽減するために電磁鋼板を積層することにより形成される場合が多い。また、コイルの占積率を高めるために、ステータコアをティースごとに周方向に分割して分割コア（分割積層鉄心）を形成する場合がある。分割コアごとにコイルを巻回することにより、コイルを巻回する際の作業が制限を受けにくくなる。このため、コイルの占積率を向上できる。 The stator core is often formed by laminating electrical steel plates to reduce iron loss. Further, in order to increase the space factor of the coil, the stator core may be circumferentially divided into teeth to form divided cores (divided laminated cores). By winding the coil for each divided core, the work when winding the coil is less likely to be restricted. Therefore, the space factor of the coil can be improved.
分割コアの製造方法としては、まず、電磁鋼板から分割コアとなる分割コアプレート（ブランク、鉄心片）を複数打ち抜く。続いて、これら分割コアプレートを複数積層することにより分割コアを形成する。
分割コアを形成した後、分割コアごとにコイルを巻回する。この後、各分割コアにおけるバックヨークの周方向両端同士を環状に連結してステータが形成される（例えば、特許文献１参照）。
As a method for manufacturing split cores, first, a plurality of split core plates (blanks, core pieces) that will become split cores are punched out of an electromagnetic steel sheet. Subsequently, a divided core is formed by stacking a plurality of these divided core plates.
After forming the split cores, a coil is wound around each split core. Thereafter, a stator is formed by connecting both circumferential ends of the back yoke in each split core in an annular manner (see, for example, Patent Document 1).
また、分割コアを容易に連結するために、バックヨークの周方向両端に溝部を形成するとともに、この溝部に突起を設ける場合がある。このように構成することで、任意のバックヨークの溝部に、周方向で隣り合う他のバックヨークの周方向端部を挿入する。そして、突起によって、周方向で隣り合う２つのバックヨークを連結する（例えば、特許文献２参照）。 Furthermore, in order to easily connect the split cores, grooves may be formed at both ends of the back yoke in the circumferential direction, and protrusions may be provided in the grooves. With this configuration, the circumferential end portions of other circumferentially adjacent back yokes are inserted into the grooves of any given back yoke. The protrusion connects two circumferentially adjacent back yokes (for example, see Patent Document 2).
上述の特許文献１では、バックヨークの周方向両端の製造誤差により、連結したバックヨークの間に微小隙間が形成される場合がある。この場合、コイルへの通電時に生じるロータとの磁気的な吸引力や反発力によってステータコアが変形してしまう可能性があった。
また、連結したバックヨークに必要以上に局所的な圧力がかかる場合がある。この場合、分割コアの連結時にバックヨークが変形してしまう可能性があった。
In the above-mentioned
Moreover, local pressure may be applied to the connected back yoke more than necessary. In this case, there was a possibility that the back yoke would be deformed when the split cores were connected.
上述の特許文献２では、バックヨークの剛性によって、溝部に差し込む他のバックヨークが突起に突き当たり、この突起を乗り越えられない可能性があった。このため、無理に連結しようとして突起が変形してしまったり、組み立て作業自体が煩わしいものとなったりする可能性があった。
In
本発明は、精度よく製造できるとともに、組み立て作業性を向上できるステータ製造方法、ステータコア及びステータを提供する。 The present invention provides a stator manufacturing method, a stator core, and a stator that can be manufactured with high precision and that can improve assembly workability.
上記の課題を解決するために、本発明に係るステータ製造方法は、環状のバックヨークプレート、及び前記バックヨークプレートの内周縁から径方向内側に向かって突出する複数のティースプレートを有するステータコアプレートを、電磁鋼板から打ち抜く打ち抜き工程と、前記打ち抜き工程後、前記バックヨークプレートにおける周方向で隣り合う前記ティースプレート間にせん断加工を施し、前記バックヨークプレートの１箇所のみに切り離し部を形成するとともに、前記切り離し部以外の箇所は前記バックヨークプレートが切り離れないように切り込み部を形成する切り込み工程と、前記切り込み工程後、前記バックヨークプレートのうちの前記切り込みを形成したことによる切り起こされた箇所を押し戻して平坦にする切り起こし戻し工程と、前記切り起こし戻し工程後、複数の前記ステータコアプレートを積層し、積層された複数の前記バックヨークプレートからなるバックヨーク、及び積層された複数の前記ティースプレートからなるティースを有するステータコアを形成する積層工程と、前記切り起こし戻し工程後、又は前記積層工程後、前記切り離し部を切り離すように開くとともに前記切り込み部を開き、前記ティースプレートの前記突出する方向と交差する方向に周方向で隣り合う各前記ティースプレートが並ぶように前記ステータコアプレートを展開する展開工程と、前記展開工程後、前記ティースにコイルを巻回する巻回工程と、前記巻回工程後、前記バックヨークを環状に戻す展開戻し工程と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a stator manufacturing method according to the present invention includes a stator core plate having an annular back yoke plate and a plurality of tooth plates protruding radially inward from an inner peripheral edge of the back yoke plate. , a punching step of punching out an electromagnetic steel sheet, and after the punching step, performing a shearing process between the teeth plates adjacent in the circumferential direction of the back yoke plate to form a cut-off portion at only one location of the back yoke plate, The parts other than the cut-off part include a cutting process in which a cut part is formed so that the back yoke plate cannot be separated, and a part of the back yoke plate that is cut and raised after the cut process is formed by forming the cut part. a cutting and raising back step of pushing back and flattening the stator core plates; and after the cutting and raising back step, a plurality of the stator core plates are stacked, a back yoke consisting of a plurality of stacked back yoke plates, and a plurality of stacked teeth. After the laminating step of forming a stator core having teeth made of plates, and after the cutting and raising back step, or after the laminating step, the cut-off portion is opened to separate and the cut portion is opened, and the tooth plate protrudes in the direction. a deploying step of deploying the stator core plate so that circumferentially adjacent teeth plates are lined up in a direction intersecting with , a winding step of winding a coil around the teeth after the deploying step, and a winding step After that, the method further includes a step of unfolding and returning the back yoke to an annular shape.
本発明によれば、ステータコア及びステータを精度よく製造できるとともに、ステータコア及びステータの組み立て作業性を向上できる。 According to the present invention, the stator core and the stator can be manufactured with high precision, and the workability of assembling the stator core and the stator can be improved.
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
［第１実施形態］
＜ブラシレスモータ＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るステータ２が適用されたブラシレスモータ１の径方向に沿う断面図である。
ブラシレスモータ１は、例えば車両に搭載される電装品（例えば、パワーウインドウ、サンルーフ、電動シート等）の駆動源である。
[First embodiment]
<Brushless motor>
FIG. 1 is a radial cross-sectional view of a
The
図１に示すように、ブラシレスモータ１は、環状のステータ２と、ステータ２の径方向内側に配置され、ステータ２に対して回転自在に支持されたロータ３と、を備える。以下の説明では、ロータ３の回転軸線Ｃと平行な方向を単に軸方向と称する。ロータ３の回転方向を周方向と称する。軸方向及び周方向に直交するロータ３の径方向は、ステータ２の径方向と一致している。
As shown in FIG. 1, the
＜ロータ＞
ロータ３は、シャフト４と、シャフト４に嵌合固定された円柱状のロータコア５と、を備える。ロータコア５には、外周面にマグネット５ａが設けられている。マグネット５ａによって、ロータコア５の外周面に表面磁束が形成される。なお、マグネット５ａは、ロータコア５の外周面に設けられる場合に限られるものではなく、例えばロータコア５の外周面寄りに埋設されていてもよい。
<Rotor>
The
＜ステータ＞
ステータ２は、ステータ２の外郭を形成するステータケース６と、ステータケース６内に嵌合されたステータコア７と、ステータコア７に巻回されたコイル８と、を備える。
ステータケース６は、金属材料により、径方向に沿う断面が角丸正六角形の筒部６ａを有する。このようなステータケース６に、例えばシャフト４の一端が回転自在に支持される。
<Stator>
The
The
ステータコア７は、電磁鋼板にプレス加工を施して打ち抜いた複数のステータコアプレート１３（図２参照）を積層して形成される。ステータコア７は、ステータケース６の形状に対応するように角丸正六角形の筒状に形成されたバックヨーク１１と、バックヨーク１１から径方向内側に向かって突出する複数（本実施形態では６個）のティース１２と、が一体成形されたものである。各ティース１２にインシュレータ９の上からコイル８が例えば集中巻き方式により巻回されている。
The
ここで、ステータコア７は、ティース１２ごとに分割された複数（本実施形態では６個）の分割コア１０を環状に連結して形成される。分割コア１０は、バックヨーク１１の各角部１１ａに形成された切り込み部１５及び切り離し部１６により、周方向で分割された形になる。切り込み部１５は、バックヨーク１１の各角部１１ａにおける径方向内側に形成されている。切り離し部１６は、バックヨーク１１の各角部１１ａにおける径方向全体に渡って形成されている。これら切り込み部１５及び切り離し部１６の詳細については後述する。
Here, the
分割コア１０は、ステータケース６の内側面に沿うように軸方向からみて直線状に延びる分割バックヨーク１４と、分割バックヨーク１４の周方向中央から径方向内側に向かって突出する１個のティース１２と、により構成される。軸方向からみて、分割バックヨーク１４の延在方向に対し、ティース１２の延在方向は直交している。各分割バックヨーク１４の周方向両端のうち、切り込み部１５が形成されている箇所の径方向外側が、周方向で隣り合う分割コア１０同士を連結する連結部１７として機能している。
The
＜ステータの製造方法＞
次に、ステータ２の製造方法について説明する。
まず、ステータコア７の製造方法について説明する。
図２は、ステータコアプレート１３の平面図である。図３は、図２のＩＩＩ部拡大図である。図４は、図２のＩＶ部拡大図である。
<Stator manufacturing method>
Next, a method for manufacturing the
First, a method for manufacturing the
FIG. 2 is a plan view of the
図２から図４に示すように、まず、電磁鋼板Ｐにプレス加工を施してステータコアプレート１３を打ち抜く（打ち抜き工程）。打ち抜きは、プレス加工によるせん断加工を施すことにより行われる。打ち抜き工程でのステータコアプレート１３は、角丸正六角形の環状のバックヨークプレート１８と、バックヨークプレート１８の内周縁から径方向内側に向かって突出する複数（本実施形態では６個）のティースプレート１９と、が一体となっている。
As shown in FIGS. 2 to 4, first, the electromagnetic steel sheet P is pressed to punch out the stator core plate 13 (punching step). Punching is performed by applying shearing processing by press working. The
打ち抜き工程では、ステータコアプレート１３に、このステータコアプレート１３の一部を厚さ方向に突き出すことにより、複数のボス２１が形成される。複数のボス２１は、プレス加工による絞り加工を施すことにより行われる。ボス２１は、例えばティースプレート１９に配置される。各ステータコアプレート１３のボス２１は、各ステータコアプレート１３を積層する際に厚さ方向で嵌合される。これにより、積層された各ステータコアプレート１３が一体化される。
In the punching process, a plurality of
打ち抜き工程では、バックヨークプレート１８の複数（本実施形態では６個）の角部１８ａ（つまり、周方向で隣り合うティースプレート１９間）のうち、１箇所を除いた残りの箇所に、捨て孔２２が形成される。捨て孔２２は、プレス加工によるせん断加工を施すことにより行われる。捨て孔２２は、角部１８ａにおける周方向のほぼ中央で、かつ径方向のほぼ中央に配置される。捨て孔２２は、後述する切り込み工程で利用される。
In the punching process, holes are formed in all but one of the
続いて、バックヨークプレート１８の捨て孔２２を形成した箇所にプレス加工を施して切り込み部１５を形成するとともに、捨て孔２２が形成されていない角部１８ａにプレス加工を施して切り離し部１６を形成する（切り込み工程）。切り込み部１５及び切り離し部１６は、プレス加工によるせん断加工を施すことにより行われる。
切り込み部１５は、角部１８ａの内周縁における周方向中央から捨て孔２２に至る間に、径方向に沿って形成される。捨て孔２２を形成することにより、切り込み部１５によって角部１８ａの径方向全体に渡って亀裂が形成されてしまうことが防止される。切り離し部１６は、角部１８ａの周方向中央に、角部１８ａの径方向全体に渡って形成される。
Subsequently, the portion of the
The
切り込み部１５及び切り離し部１６を形成することにより、バックヨークプレート１８を周方向に分割した分割バックヨークプレート２３が形成される。各分割バックヨークプレート２３の周方向中央に、内周縁から径方向内側に突出するティースプレート１９がそれぞれ１個形成される。分割バックヨークプレート２３とティースプレート１９とにより、分割コアプレート２０が形成される。周方向で隣り合う分割コアプレート２０は、捨て孔２２の径方向外側を介して連結される。捨て孔２２の径方向外側の箇所は、周方向で隣り合う分割コアプレート２０を連結する連結部１７として機能する。一方、切り離し部１６では、この切り離し部１６を挟んで両側の分割コアプレート２０が互いに完全に切り離される。
By forming the
切り込み部１５及び切り離し部１６は、せん断加工を施すことにより形成されるので、切り込み部１５及び切り離し部１６を挟んで両側の分割バックヨークプレート２３が互いに逆方向に切り起こされる。このため、切り込み工程後に、プレス加工を施して切り起こされた箇所を押し戻し、分割バックヨークプレート２３を平坦にする（切り起こし戻し工程）。
次に、複数のステータコアプレート１３を積層する（積層工程）。積層された複数の分割コアプレート２０により、複数の分割コア１０が形成される（図１参照）。これら分割コア１０により、ステータコア７が形成される。
Since the
Next, a plurality of
図５は、ステータコア７の展開図である。
図５に示すように、積層工程の後、切り離し部１６を切り離すように開くとともに切り込み部１５を開き、ステータコア７を展開する（展開工程）。展開工程では、分割バックヨーク１４が直線状に一列に並ぶように展開される。この結果、ティース１２は、ティース１２の分割バックヨーク１４からの突出方向に対し、直交する方向に並ぶ。
FIG. 5 is a developed view of the
As shown in FIG. 5, after the lamination step, the cut-off
ここで、軸方向からみて分割バックヨーク１４が直線状に延びているので、展開工程においてステータコア７を展開しやすくできる。展開後の各分割バックヨーク１４を直線状に並べることにより、各ティース１２も一方向に並べやすくできる。
ステータコア７を展開することにより、分割コア１０を環状に連結した状態よりも各ティース１２の間隔を広げることができる。
Here, since the divided back
By expanding the
次に、ステータコア７を展開した状態で、各ティース１２にインシュレータ９（図１参照）の上からコイル８を集中巻き方式により巻回する（巻回工程）。分割コア１０を環状に連結した状態よりも各ティース１２の間隔が広がっているので、各ティース１２に容易にコイル８を巻回できる。
Next, with the
次に、分割コア１０（バックヨーク１１）を環状に戻す（展開戻し工程）。すなわち、バックヨーク１１の周方向両端となる切り離し部１６同士を突き合わせる。
ここで、バックヨーク１１に形成した切り込み部１５や切り離し部１６は、元々バックヨーク１１が環状の状態のときに形成したものであるので、展開戻し工程によってバックヨーク１１を環状に戻した際、各分割バックヨーク１４の間に隙間が形成されることがない。
Next, the split core 10 (back yoke 11) is returned to the annular shape (deployment return process). That is, the separated
Here, the
バックヨーク１１を環状に戻したのち、ステータケース６にステータコア７を挿入、又は圧入する。ステータケース６にステータコア７を挿入し接着、又は圧入することにより、バックヨーク１１の環状に戻した状態が維持される。これにより、ステータ２の製造が完了する。
After returning the
このように、上述の第１実施形態では、ステータ２を製造するにあたって、打ち抜き工程と、切り込み工程と、切り起こし戻し工程と、積層工程と、展開工程と、巻回工程と、展開戻し工程と、を有する。環状のバックヨークプレート１８を打ち抜いた後、このバックヨークプレート１８に切り込み部１５及び切り離し部１６を形成し、バックヨーク１１を展開している。このため、再びバックヨーク１１を環状に戻した際、製造誤差により周方向で隣り合う分割バックヨーク１４同士の間に隙間が生じたり、分割バックヨーク１４に必要以上に局所的な圧力がかかったりしてしまうことを防止できる。しかも、せん断加工を施すことにより、切り込み部１５や切り離し部１６を形成するので、切り込み部１５や切り離し部１６を形成するにあたって削り代が発生しない。よって、ステータコア７を精度よく製造できる。
In this way, in the first embodiment described above, in manufacturing the
また、切り込み部１５を形成してステータコア７を展開するので、バックヨーク１１がティース１２ごとに完全に分割されない。これに加え、ステータコア７を精度よく製造できるので、展開戻し工程において容易にステータコア７を組み立てることができる。
ステータコア７の製造精度を高めつつ、ステータコア７（ステータ２）の組み立て性も向上できるので、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標７「全ての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する」、及び目標９「強靭（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの促進を図る」に貢献することが可能となる。
Furthermore, since the
While improving the manufacturing precision of the
ステータケース６及びステータコア７は、軸方向からみて角丸正六角形の筒状に形成されている。このため、ステータケース６及びステータコア７が円筒状の場合と比較して、ブラシレスモータ１の径方向の幅をできる限り小さくできる。よって、ブラシレスモータ１を扁平化できる。
また、軸方向からみて分割バックヨーク１４が直線状に延びているので、展開工程においてステータコア７を展開しやすくできる。展開後の各分割バックヨーク１４を直線状に並べることにより、各ティース１２も一方向に並べやすくできる。このため、ステータ２の製造作業性を向上できる。
The
Further, since the divided back
上述の第１実施形態では、ステータケース６にステータコア７を挿入、又は圧入することにより、バックヨーク１１の環状に戻した状態を維持する場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、展開戻し工程においてバックヨーク１１の周方向両端となる切り離し部１６同士を突き合わせた後、切り離し部１６に溶接を施してバックヨーク１１の環状に戻した状態を維持してもよい。
In the first embodiment described above, the
上述の第１実施形態では、ステータ２の製造方法において、積層工程後に展開工程を行う場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、先に展開工程を行って各ステータコアプレート１３を展開し、その後に積層工程を行うようにしてもよい。
In the first embodiment described above, in the method for manufacturing the
［第２実施形態］
次に、図１を援用し、図６から図９に基づいて、本発明の第２実施形態について説明する。以下の図において、前述の第１実施形態同一態様には同一符号を付して説明を省略する。
図６は、第２実施形態におけるステータコア２０７の側面図である。
第２実施形態において、ブラシレスモータ１は、環状のステータ２０２と、ステータ２０２の径方向内側に配置され、ステータ２０２に対して回転自在に支持されたロータ３と、を備える点、ステータ２０２は、ステータコア２０７と、ステータコア７に巻回されたコイル８と、を備える点、等の基本的構成は、前述の第１実施形態と同様である。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and based on FIGS. 6 to 9. In the following figures, the same features as in the first embodiment described above are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
FIG. 6 is a side view of the
In the second embodiment, the
図６に示すように、第１実施形態と第２実施形態との相違点は、第１実施形態のステータコア７は１種類のステータコアプレート１３を複数積層して形成されているのに対し、第２実施形態のステータコア２０７は２種類のステータコアプレート２１３ａ，２１３ｂ（第１ステータコアプレート２１３ａ、第２ステータコアプレート２１３ｂ）を１枚ずつ互い違いに複数積層して形成されている点にある。
As shown in FIG. 6, the difference between the first embodiment and the second embodiment is that the
図７は、第１ステータコアプレート２１３ａを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は展開図である。図８は、第２ステータコアプレート２１３ｂを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は展開図である。図７（ａ）、図８（ａ）は、前述の図２に対応している。図７（ｂ）、図８（ｂ）は、前述の図５に対応している。
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、第１ステータコアプレート２１３ａは、複数（本実施形態で６個）の第１分割コアプレート２２０ａ同士が、連結部１７を介して連結されている。一方、第１切り離し部２１６ａを有する２つの第１分割コアプレート２２０ａは、互いに完全に切り離されている。
FIG. 7 shows the first
As shown in FIGS. 7(a) and 7(b), the first
ここで、前述の第１実施形態におけるステータコアプレート１３と本第２実施形態における第１ステータコアプレート２１３ａとの相違点は、第１実施形態における切り離し部１６の形成位置と、第２実施形態における第１切り離し部２１６ａの形成位置と、が異なる点にある。すなわち、第１ステータコアプレート２１３ａでは、第１切り離し部２１６ａは、角部１８ａの周方向中央に径方向に沿って形成されていない。第１ステータコアプレート２１３ａの第１切り離し部２１６ａは、角部１８ａの内周縁における周方向中央から径方向に対して斜めに延び、角部１８ａの外周縁に至る。
Here, the difference between the
より具体的には、第１切り離し部２１６ａは、この第１切り離し部２１６ａを挟んで両側に位置される２つの第１分割バックヨークプレート２２３ａのうち、一方の第１分割バックヨークプレート２２３ａにおける内周縁の延在方向に沿って形成されている。この結果、第１切り離し部２１６ａを有する２つの第１分割バックヨークプレート２２３ａは、対応するティースプレート１９から互いの方向に向かって突出する周方向の長さが異なる長尺第１分割バックヨークプレート２４ａと、短尺第１分割バックヨークプレート２４ｂと、を別々に有する。
More specifically, the first
長尺第１分割バックヨークプレート２４ａにおける対応するティースプレート１９から第１切り離し部２１６ａに至る長さＬａ（以下、単に長尺第１分割バックヨークプレート２４ａの長さＬａと称する）は、短尺第１分割バックヨークプレート２４ｂにおける対応するティースプレート１９から第１切り離し部２１６ａに至る長さＬｂ（以下、単に短尺第１分割バックヨークプレート２４ｂの長さＬｂと称する）よりも長い。長尺第１分割バックヨークプレート２４ａには、第１切り離し部２１６ａ寄りの周方向端部に、連結ボス２２１が形成されている。
The length La of the long first divided back
図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、第２ステータコアプレート２１３ｂの基本的構成は、第１ステータコアプレート２１３ａと同様である。すなわち、第２ステータコアプレート２１３ｂは、複数（本実施形態で６個）の第２分割コアプレート２２０ｂ同士が、連結部１７を介して連結されている。一方、第２切り離し部２１６ｂを有する２つの第２分割コアプレート２２０ｂは、互いに完全に切り離されている。
As shown in FIGS. 8(a) and 8(b), the basic configuration of the second
ここで、第２ステータコアプレート２１３ｂの第２切り離し部２１６ｂも第１ステータコアプレート２１３ａの第１切り離し部２１６ａと同様に、角部１８ａの内周縁における周方向中央から径方向に対して斜めに延び、角部１８ａの外周縁に至る。しかしながら、第２ステータコアプレート２１３ｂおける第２切り離し部２１６ｂの向きは、第１ステータコアプレート２１３ａと同一方向からみたとき、この第１ステータコアプレート２１３ａにおける第１切り離し部２１６ａの向きと角部１８ａの周方向中央を中心に対称となる向きになる。
Here, the second separated
このため、第１ステータコアプレート２１３ａと同一方向から第２ステータコアプレート２１３ｂをみたとき、第１ステータコアプレート２１３ａの長尺第１分割バックヨークプレート２４ａが形成されている側には、短尺第２分割バックヨークプレート２５ｂが形成される。第１ステータコアプレート２１３ａの短尺第１分割バックヨークプレート２４ｂが形成されている側には、長尺第２分割バックヨークプレート２５ａが形成される。
Therefore, when the second
長尺第２分割バックヨークプレート２５ａにおける対応するティースプレート１９から第２切り離し部２１６ｂに至る長さＬｃ（以下、単に長尺第２分割バックヨークプレート２５ａの長さＬｃと称する）は、長尺第１分割バックヨークプレート２４ａの長さＬａと同一である。短尺第２分割バックヨークプレート２５ｂにおける対応するティースプレート１９から第２切り離し部２１６ｂに至る長さＬｄ（以下、単に短尺第２分割バックヨークプレート２５ｂの長さＬｄと称する）は、短尺第２分割バックヨークプレート２５ｂの長さＬｂと同一である。長尺第２分割バックヨークプレート２５ａには、第２切り離し部２１６ｂ寄りの周方向端部に、連結ボス２２１が形成されている。
The length Lc of the long second divided back
＜ステータの製造方法＞
次に、第２実施形態におけるステータ２０２の製造方法について説明する。
第２実施形態において、ステータ２０２の製造方法として、打ち抜き工程、切り込み工程、切り起こし戻し工程、積層工程、展開工程、巻回工程、及び展開戻し工程を有する点は、前述の第１実施形態と同様である。
ここで、第２実施形態では、積層工程よりも先に展開工程を行う。積層工程では、第１ステータコアプレート２１３ａと第２ステータコアプレート２１３ｂとが１枚ずつ互い違いになるように順に積層する。
<Stator manufacturing method>
Next, a method for manufacturing the
The second embodiment is different from the first embodiment in that the method for manufacturing the
Here, in the second embodiment, the developing process is performed before the laminating process. In the lamination step, the first
図９は、積層工程後のステータコア２０７の側面図である。
図９に示すように、積層工程後で、かつ展開戻し工程前（以下、単に展開戻し工程前と称する）のステータコア２０７において、第２切り離し部２１６ｂを有する長手方向一方の端部（図９における左側の端部）では、長尺第１分割バックヨークプレート２４ａと短尺第２分割バックヨークプレート２５ｂとが１枚ずつ互いに違いに積層される。
展開戻し工程前のステータコア２０７において、第２切り離し部２１６ｂを有する長手方向他方の端部（図９における右側の端部）では、短尺第１分割バックヨークプレート２４ｂと長尺第２分割バックヨークプレート２５ａとが１枚ずつ互いに違いに積層される。
FIG. 9 is a side view of the
As shown in FIG. 9, in the
In the
このため、展開戻し工程前において、ステータコア２０７の長手方向一端には、軸方向で並ぶ長尺第１分割バックヨークプレート２４ａの間に、第１凹部２６ａが形成される。展開戻し工程前において、ステータコア２０７の長手方向他端には、軸方向で並ぶ長尺第２分割バックヨークプレート２５ａの間に、第２凹部２６ｂが形成される。
Therefore, before the unfolding and returning step, a
展開戻し工程では、第１凹部２６ａに長尺第２分割バックヨークプレート２５ａを挿入し、この長尺第２分割バックヨークプレート２５ａの第２切り離し部２１６ｂと短尺第２分割バックヨークプレート２５ｂの第２切り離し部２１６ｂとを突き合わせる。これと同時に、第２凹部２６ｂに長尺第１分割バックヨークプレート２４ａを挿入し、この長尺第１分割バックヨークプレート２４ａの第１切り離し部２１６ａと短尺第１分割バックヨークプレート２４ｂの第１切り離し部２１６ａとを突き合わせる。
In the unfolding and returning step, the long second divided back
このとき、長尺第１分割バックヨークプレート２４ａ及び長尺第２分割バックヨークプレート２５ａは、互いの連結ボス２２１を乗り上げるように若干弾性変形しながら対応する凹部２６ａ，２６ｂに挿入される。そして、各々切り離し部２１６ａ，２１６ｂ同士が突き当たると、長尺第１分割バックヨークプレート２４ａの連結ボス２２１と長尺第２分割バックヨークプレート２５ａの連結ボス２２１とが軸方向（厚さ方向）で重なり、それぞれ嵌合される。これにより、ステータ２の製造が完了する。
At this time, the elongated first divided back
ここで、各ステータコアプレート２１３ａ，２１３ｂの切り離し部２１６ａ，２１６ｂは、角部１８ａの内周縁における周方向中央から径方向に対して斜めに延び、角部１８ａの外周縁に至る。切り離し部２１６ａ，２１６ｂは、２つの分割バックヨークプレート２２３ａ，２２３ｂのうち、一方の分割バックヨークプレート２２３ａ，２２３ｂにおける内周縁の延在方向に沿って形成されている。このため、展開戻し工程において、各第１切り離し部２１６ａ同士を突き当てると、長尺第１分割バックヨークプレート２４ａによって、短尺第１分割バックヨークプレート２４ｂの径方向外側への移動が規制される（図７（ａ）参照）。また、展開戻し工程において、各第２切り離し部２１６ｂ同士を突き当てると、長尺第２分割バックヨークプレート２５ａによって、短尺第２分割バックヨークプレート２５ｂの径方向外側への移動が規制される（図８（ａ）参照）。
Here, the separated
したがって、上述の第２実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、長尺第１分割バックヨークプレート２４ａと短尺第２分割バックヨークプレート２５ｂとを１枚ずつ互い違いに積層している。短尺第１分割バックヨークプレート２４ｂと長尺第２分割バックヨークプレート２５ａとを１枚ずつ互い違いに積層している。そして、長尺第１分割バックヨークプレート２４ａ及び長尺第２分割バックヨークプレート２５ａにそれぞれ連結ボス２２１を形成し、これら連結ボス２２１を軸方向で重なり合わせることで切り離し部２１６ａ，２１６ｂを含む端部同士を連結している。このため、第１実施形態のようにステータケース６を用いることなく、ステータコア２０７を環状に維持でき、ステータ２０２の製造作業性を向上できる。
Therefore, according to the second embodiment described above, the same effects as those of the first embodiment described above are achieved. In addition, one long first divided back
また、各ステータコアプレート２１３ａ，２１３ｂの１枚置きに凹部２６ａ，２６ｂが形成され、これら凹部２６ａ，２６ｂに長尺第１分割バックヨークプレート２４ａや長尺第２分割バックヨークプレート２５ａを挿入する形になる。１枚置きなので、展開戻し工程において各分割バックヨークプレート２４ａ，２５ａを容易に弾性変形させることができる。このため、長尺第１分割バックヨークプレート２４ａ及び長尺第２分割バックヨークプレート２５ａを、互いの連結ボス２２１を乗り上げるように若干弾性変形しながら対応する凹部２６ａ，２６ｂに挿入できる。よって、各ステータコアプレート２１３ａ，２１３ｂの切り離し部２１６ａ，２１６ｂを含む端部同士を容易に連結でき、ステータ２０２の製造作業性をさらに向上できる。
In addition, recesses 26a and 26b are formed in every other
各ステータコアプレート２１３ａ，２１３ｂの切り離し部２１６ａ，２１６ｂを含む端部同士を容易に連結する手段として、連結ボス２２１を採用している。このため、安価に、かつ確実に各ステータコアプレート２１３ａ，２１３ｂの切り離し部２１６ａ，２１６ｂを含む端部同士を連結できる。連結ボス２２１にすることにより、長尺第１分割バックヨークプレート２４ａ及び長尺第２分割バックヨークプレート２５ａが、互いの連結ボス２２１を乗り上げやすくできる。
A connecting
［第２実施形態の変形例］
図１０は、第２実施形態の変形例におけるボス２１の一部拡大断面図である。
図１０に示すように、長尺第１分割バックヨークプレート２４ａ及び長尺第２分割バックヨークプレート２５ａに形成された連結ボス２２１を、突出高さＨが凹部２６ａ，２６ｂの挿入方向に向かうに従って漸次低くなるように形成してもよい。すなわち、連結ボス２２１の突出高さＨは、長尺第１分割バックヨークプレート２４ａや長尺第２分割バックヨークプレート２５ａを受け入れる側がこの受け入れる側とは反対側と比較して低い。
[Modification of second embodiment]
FIG. 10 is a partially enlarged sectional view of the
As shown in FIG. 10, the connecting
このように構成することで、各凹部２６ａ，２６ｂに対して長尺第１分割バックヨークプレート２４ａ及び長尺第２分割バックヨークプレート２５ａをさらに挿入しやすくできる。長尺第１分割バックヨークプレート２４ａ及び長尺第２分割バックヨークプレート２５ａが、互いの連結ボス２２１をさらに乗り上げやすくすることができる。
With this configuration, it is possible to more easily insert the elongated first divided back
上述の第２実施形態では、各ステータコアプレート２１３ａ，２１３ｂの切り離し部２１６ａ，２１６ｂを含む端部同士を連結する手段として、連結ボス２２１を採用している。しかしながらこれに限られるものではなく、各ステータコアプレート２１３ａ，２１３ｂの切り離し部２１６ａ，２１６ｂを含む端部同士を係合できる構成であればよい。例えば鍵状の爪部を形成し、各ステータコアプレート２１３ａ，２１３ｂの切り離し部２１６ａ，２１６ｂを含む端部同士を係合してもよい。
In the second embodiment described above, the
上述の第２実施形態では、長尺第２分割バックヨークプレート２５ａの長さＬｃは、長尺第１分割バックヨークプレート２４ａの長さＬａと同一である場合について説明した。短尺第２分割バックヨークプレート２５ｂの長さＬｄは、短尺第１分割バックヨークプレート２４ｂの長さＬｂと同一である場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、各長さＬａ，Ｌｃが異なっていてもよい。各長さＬｂ，Ｌｄが異なっていてもよい。長尺第１分割バックヨークプレート２４ａの長さＬａと短尺第１分割バックヨークプレート２４ｂの長さＬｂとが異なっていればよい。長尺第２分割バックヨークプレート２５ａの長さＬｃと短尺第２分割バックヨークプレート２５ｂの長さＬｄとが異なっていればよい。
In the second embodiment described above, the length Lc of the elongated second divided back
本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、ブラシレスモータ１は、車両に搭載される電装品（例えば、パワーウインドウ、サンルーフ、電動シート等）の駆動源である場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、さまざまな電動品の駆動源として、ブラシレスモータ１を用いることができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modifications to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, a case has been described in which the
上述の実施形態では、ブラシレスモータ１は、ティース１２を６個有する場合について説明した。ステータケース６は、径方向に沿う断面が角丸正六角形の筒部６ａを有する場合について説明した。ステータコア７，２０７は、ステータケース６の形状に対応するように角丸正六角形の筒状に形成されたバックヨーク１１を有する場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、ステータケース６やステータコア７，２０７のバックヨーク１１は、筒状であればよい。ステータケース６やステータコア７，２０７のバックヨーク１１は、円筒形状でもよい。ティース１２の個数も６個に限られるものではない。ティース１２の個数に応じて筒状の多角形状を変更してよい。
In the embodiment described above, the
１…ブラシレスモータ、２…ステータ、３…ロータ、４…シャフト、５…ロータコア、６…ステータケース、６ａ…筒部、７…ステータコア、８…コイル、１０…分割コア、１１…バックヨーク、１１ａ…各角部、１２…ティース、１３…ステータコアプレート、１４…分割バックヨーク、１５…切り込み部、１６…切り離し部、１７…連結部、１８…バックヨークプレート、１８ａ…角部、１９…ティースプレート、２０…分割コアプレート、２１…ボス、２２…捨て孔、２３…分割バックヨークプレート、２４ａ…長尺第１分割バックヨークプレート、２４ｂ…短尺第１分割バックヨークプレート、２５ａ…長尺第２分割バックヨークプレート、２５ｂ…短尺第２分割バックヨークプレート、２６ａ…第１凹部、２６ｂ…第２凹部、２０２…ステータ、２０７…ステータコア、２１３ａ…第１ステータコアプレート、２１３ｂ…第２ステータコアプレート、２１６ａ…第１切り離し部、２１６ｂ…第２切り離し部、２２０ａ…第１分割コアプレート、２２０ｂ…第２分割コアプレート、２２１…連結ボス、２２３ａ…第１分割バックヨークプレート、２２３ｂ…第２分割バックヨークプレート
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記打ち抜き工程後、前記バックヨークプレートにおける周方向で隣り合う前記ティースプレート間にせん断加工を施し、前記バックヨークプレートの１箇所のみに切り離し部を形成するとともに、前記切り離し部以外の箇所は前記バックヨークプレートが切り離れないように切り込み部を形成する切り込み工程と、
前記切り込み工程後、前記バックヨークプレートのうちの前記切り込みを形成したことによる切り起こされた箇所を押し戻して平坦にする切り起こし戻し工程と、
前記切り起こし戻し工程後、複数の前記ステータコアプレートを積層し、積層された複数の前記バックヨークプレートからなるバックヨーク、及び積層された複数の前記ティースプレートからなるティースを有するステータコアを形成する積層工程と、
前記切り起こし戻し工程後、又は前記積層工程後、前記切り離し部を切り離すように開くとともに前記切り込み部を開き、前記ティースプレートの前記突出する方向と交差する方向に周方向で隣り合う各前記ティースプレートが並ぶように前記ステータコアプレートを展開する展開工程と、
前記展開工程後、前記ティースにコイルを巻回する巻回工程と、
前記巻回工程後、前記バックヨークを環状に戻す展開戻し工程と、
を有する
ことを特徴とするステータ製造方法。 a punching step of punching a stator core plate having an annular back yoke plate and a plurality of tooth plates protruding radially inward from an inner peripheral edge of the back yoke plate from an electromagnetic steel sheet;
After the punching step, a shearing process is performed between the tooth plates adjacent in the circumferential direction of the back yoke plate to form a cut-off portion at only one location on the back yoke plate, and other locations than the cut-off portion are a cutting process for forming a notch so that the yoke plate cannot be separated;
After the cutting step, a cutting and raising back step of pushing back and flattening the cut and raised portion of the back yoke plate caused by forming the cut;
After the cutting and raising back step, a laminating step of laminating a plurality of stator core plates to form a stator core having a back yoke made up of a plurality of stacked back yoke plates and teeth made of a plurality of stacked tooth plates. and,
After the cut-up and return step or after the lamination step, the cut-out portion is opened to separate and the cut portion is opened, and each of the teeth plates adjacent in the circumferential direction in a direction intersecting the protruding direction of the teeth plate. an unfolding step of unfolding the stator core plates so that the stator core plates are lined up;
After the developing step, a winding step of winding a coil around the teeth;
After the winding step, a unfolding and returning step of returning the back yoke to an annular shape;
A stator manufacturing method characterized by having the following.
前記打ち抜き工程、前記切り込み工程、及び前記切り起こし戻し工程のいずれかにおいて、前記長尺バックヨークプレートとなる箇所の前記切り離し部の近傍に係合部を形成し、
前記展開工程後に前記積層工程を行い、
前記積層工程において、前記長尺バックヨークプレートと前記短尺バックヨークプレートとが１枚ずつ互い違いとなるように前記ステータコアプレートを積層し、
前記展開戻し工程において、軸方向で重なる各前記係合部同士を係合させることにより、積層された各前記バックヨークプレートの前記切り離し部が形成された端部同士を連結する
ことを特徴とする請求項１に記載のステータ製造方法。 In the cutting step, by forming the cut-off portion at a position offset from the center between the teeth plates adjacent to each other in the circumferential direction, the cut-off portion is formed from the two teeth plates located on both sides with the cut-off portion in between. A long back yoke plate having a long length between one of the two teeth plates and the separation portion, and a long back yoke plate with a long length between the other of the two teeth plates and the separation portion. forming a short back yoke plate whose length up to the separation portion is shorter than the long back yoke plate;
In any of the punching step, the cutting step, and the cutting and raising back step, an engaging portion is formed near the cut-off portion at a location that will become the elongated back yoke plate;
Performing the laminating step after the developing step,
In the laminating step, the stator core plates are laminated so that the long back yoke plates and the short back yoke plates are alternated one by one,
In the unfolding and returning step, the ends of the laminated back yoke plates where the cut-off portions are formed are connected by engaging the engaging portions that overlap in the axial direction. The stator manufacturing method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項２に記載のステータ製造方法。 3. The stator manufacturing method according to claim 2, wherein the engaging portion is a boss formed by protruding a portion of the back yoke plate in the thickness direction.
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のステータ製造方法。 In the punching step, the back yoke plate is punched out in a polygonal shape from the electromagnetic steel sheet so that a portion of the back yoke plate corresponding to the root of the tooth extends in a direction intersecting the teeth. The stator manufacturing method according to any one of claims 1 to 3.
複数の第２分割コアプレートを環状に連結してなる第２ステータコアプレートと、
を備え、
前記第１ステータコアプレートと前記第２ステータコアプレートとを１枚ずつ互い違いに積層してなるステータコアであって、
前記第１分割コアプレートは、
周方向に延びる第１分割バックヨークプレートと、
前記第１分割バックヨークプレートから径方向内側に向かって突出する第１ティースプレートと、
を有し、
前記第１ステータコアプレートは、周方向で隣り合う前記第１分割バックヨークプレートの周方向端部同士を連結してなり、
前記第２分割コアプレートは、
周方向に延びる第２分割バックヨークプレートと、
前記第２分割バックヨークプレートから径方向内側に向かって突出する第２ティースプレートと、
を有し、
前記第２ステータコアプレートは、周方向で隣り合う前記第２分割バックヨークプレートの周方向端部同士を連結してなり、
複数の前記第１分割バックヨークプレートのうち、周方向で隣り合う任意の２つの前記第１分割バックヨークプレートは、対応する前記第１ティースプレートから互いの方向に向かって突出する周方向の長さが異なる長尺第１分割バックヨークプレートと短尺第１分割バックヨークプレートとを別々に有し、
複数の前記第２分割バックヨークプレートのうち、前記長尺第１分割バックヨークプレートと軸方向で重なる箇所を、前記短尺第１分割バックヨークプレートの周方向の長さと同じ周方向の長さで形成された短尺第２分割バックヨークプレートとし、
複数の前記第２分割バックヨークプレートのうち、前記短尺第１分割バックヨークプレートと軸方向で重なる箇所を、前記長尺第１分割バックヨークプレートの周方向の長さと同じ周方向の長さで形成された長尺第２分割バックヨークプレートとし、
前記長尺第１分割バックヨークプレート及び前記長尺第２分割バックヨークプレートは、互いに軸方向で重なる箇所に形成された互いに係合される係合部をそれぞれ有する
ことを特徴とするステータコア。 a first stator core plate formed by connecting a plurality of first divided core plates in an annular shape;
a second stator core plate formed by connecting a plurality of second split core plates in an annular shape;
Equipped with
A stator core formed by alternately stacking the first stator core plate and the second stator core plate,
The first divided core plate is
a first split back yoke plate extending in the circumferential direction;
a first tooth plate protruding radially inward from the first divided back yoke plate;
has
The first stator core plate is formed by connecting circumferential ends of the first divided back yoke plates that are adjacent in the circumferential direction,
The second divided core plate is
a second split back yoke plate extending in the circumferential direction;
a second tooth plate protruding radially inward from the second split back yoke plate;
has
The second stator core plate is formed by connecting the circumferential ends of the second split back yoke plates that are adjacent to each other in the circumferential direction,
Among the plurality of first divided back yoke plates, any two of the first divided back yoke plates that are adjacent in the circumferential direction have circumferential lengths that project from the corresponding first tooth plates toward each other. Separately having a long first divided back yoke plate and a short first divided back yoke plate having different sizes,
Of the plurality of second divided back yoke plates, a portion that overlaps with the long first divided back yoke plate in the axial direction has the same circumferential length as the circumferential length of the short first divided back yoke plate. a short second divided back yoke plate formed;
Among the plurality of second divided back yoke plates, a portion that overlaps with the short first divided back yoke plate in the axial direction has the same circumferential length as the circumferential length of the long first divided back yoke plate. a long second divided back yoke plate formed;
The stator core is characterized in that the first elongated back yoke plate and the second elongated back yoke plate each have engaging portions that are formed at locations overlapping with each other in the axial direction and are engaged with each other.
ことを特徴とする請求項５に記載のステータコア。 6. The engaging portion is a boss formed by protruding a portion of the elongated first divided back yoke plate and the elongated second divided back yoke plate in the thickness direction. stator core.
前記第１ステータコアプレート及び前記第２ステータコアプレートの外周面は、多角形状に形成されている
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のステータコア。 The first divided back yoke plate and the second divided back yoke plate are formed in a straight line,
The stator core according to claim 5 or 6, wherein outer circumferential surfaces of the first stator core plate and the second stator core plate are formed in a polygonal shape.
前記ステータコアの前記第１ティースプレート及び前記第２ティースプレートに巻回されるコイルと、
前記ステータコアの外周面が嵌合される筒状のケースと、
を備える
ことを特徴とするステータ。 The stator core according to any one of claims 5 to 7,
a coil wound around the first tooth plate and the second tooth plate of the stator core;
a cylindrical case into which the outer peripheral surface of the stator core is fitted;
A stator characterized by comprising:
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