JP3623702B2 - 回転電機用ステータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機用ステータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インナーロータタイプのステッピングモータは、回転電機用ステータの内部に該ステータに対して回転するロータが配置されて構成されている。回転電機用ステータとしては、ヨーク構成部と巻線巻装部とを有する複数の分割コアを環状に組合せてステータコアを形成し、このステータコアを筒状のフレーム内に焼嵌めしているものがある。この種の回転電機用ステータでは、複数の分割コアを環状に組合せるために種々の技術が採用されている。例えば、特開平９−１６３６９０号公報には、複数の分割コアを治具に装着して環状に組合せる技術が示されている。ここで用いる治具は、複数の分割コアをそれぞれ保持する複数の保持部材と、隣接する二つの保持部材を相互に連結する複数の連結構造部とを備えており、この連結構造部は複数の保持部材の列が環状形態になることを許容するように構成されている。この治具を用いる場合は、複数の保持部材に複数の分割コアをそれぞれ保持させた状態で分割コアに巻線してから治具を環状形態にすることにより分割コアを環状に組合せる。
【０００３】
また、図５に示すように、複数のコア形成部１０２が細く短い繋ぎ部分１０３により繋ぎ合わされた形状を有する鋼板１０１を複数枚積層して複数の分割コアの列を形成し、複数の分割コアの各巻線巻装部に巻線をしてから複数の分割コアの列を環状に丸めてステータを製造する技術も提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の複数の分割コアを治具に装着する技術を用いる場合には、回転電機用ステータの製造個数が多くなると、最初から最後まで分割コアと一緒に移動する専用の治具が多数必要になる。また、製造工程の最後にこれらの治具を製造工程の最初のステップまで戻す作業が必要になるため、大量生産するためには更に多くの治具が必要になる。
【０００５】
また、後者の複数のコア形成部１０２が繋ぎ合わされた鋼板１０１を用いる技術を用いる場合には、各コア形成部１０２の繋ぎ部分１０３の断面積が小さいために、複数の分割コアを環状に変形させた後に不具合が生じて元の直線状の状態に戻すと繋ぎ部分１０３が塑性変形により切断されることがある。そのため複数の分割コアの列を再度環状に変形させることが難しくなるという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、最初から最後まで複数の分割コアを支持しておく専用の治具を用いることなく、容易に複数の分割コアを環状に組合せることができる回転電機用ステータを提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、複数の分割コアを環状に変形させた後に直線状に戻しても、複数の分割コアを支障なく再度環状に変形できる回転電機用ステータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明が改良の対象とする回転電機用ステータは、ヨーク構成部と巻線巻装部とを有する複数の分割コアを、巻線巻装部が内側に位置し且つ環状のヨークを形成するようにそれぞれのヨーク構成部を連結して構成したステータコアを備えている。本発明では、複数の分割コアのそれぞれのヨーク構成部は、環状のヨークの周方向両側に隣接する他の分割コアとの連結に用いられる第１の連結部及び第２の連結部を有している。そして、隣接する二つの分割コアの一方の分割コアの第１の連結部と他方の分割コアの第２の連結部との連結構造は、隣接する分割コアどうしを連結し且つ複数の分割コアが直線に並んだ状態から環状のヨークを形成する状態になるのを許容する孔部とピン部との嵌合構造により構成する。ここで「孔部」は、有底の孔または貫通孔のいずれでもよく、第１の連結部及び第２の連結部の少なくとも一方に形成される。また、「ピン部」は、孔部に嵌合されて、複数の分割コアからなる列の直線状から環状への変形（またはその逆の変形）を許容するものであればよい。ピン部は第１の連結部及び第２の連結部の一方に固定されてもよいし、両者のいずれかに対して固定されずに両者に形成した孔部内に孔部に沿ってスライド可能に嵌合されていてもよい。また、分割コアは、鋼板の積層体のみで構成してもよいし、鋼板の積層体と合成樹脂板とを積層して構成してもよい。合成樹脂板を積層して分割コアを構成する場合には、第１の連結部及び第２の連結部の一方を合成樹脂板の一部により形成してもよい。また、このような合成樹脂板は、分割コアと巻線との絶縁に用いるインシュレータと一体に成形してもよい。本発明のように、複数の分割コアが直線に並んだ状態から環状のヨークを形成する状態になるのを許容する孔部とピン部との嵌合構造により分割コアを連結すれば、連結された複数の分割コアの列を丸めるだけで専用の治具等を用いることなく容易に複数の分割コアを環状に組合せることができる。また、複数の分割コアを環状及び直線状に繰り返し変形できるので、複数の分割コアを環状に変形させた後に直線状に戻しても、複数の分割コアを支障なく再度環状に変形できる。
【０００９】
本発明の回転電機用ステータに用いる複数の分割コアは、生産性およびコストを考慮した場合には、すべて同じ形状に形成するのが好ましい。その場合、分割コアは、複数の第１の形状の鋼板が積層されて構成され且つヨーク構成部の一部を構成する第１のヨーク構成部分を有する第１のコア部分と、複数の第２の形状の鋼板が積層されて構成され、ヨーク構成部の残り部分を構成する第２のヨーク構成部分を有し且つ第１のコア部分と積層される第２のコア部分とから構成する。そして、第１のヨーク構成部分は、第２のヨーク構成部分との間に段差を形成するように第２のヨーク構成部分の一方の端部から一方の側に突出する第１の突出部分を有するように構成し、第１の突出部分は、一方の側に隣接する分割コアとの連結に用いられる第１の連結部を有するように構成する。また、第２のヨーク構成部分は、第１のヨーク構成部分との間に段差を形成するように第１のヨーク構成部分の他方の端部から他方の側に突出する第２の突出部分を有するように構成し、第２の突出部分は、他方の側に隣接する分割コアとの連結に用いられ且つ該隣接する分割コアの第１の連結部と連結する第２の連結部を有するように構成する。隣接する二つの分割コアの一方の分割コアの第１の連結部と他方の分割コアの第２の連結部とは、第１の突出部分の第２のヨーク構成部分側に位置して露出する面と第２の突出部分の第１のヨーク構成部分側に位置して露出する面とが当接するように一方の分割コアの第１の突出部分と他方の分割コアの第２の突出部分とが重ねられた状態で連結する。そして、隣接する二つの分割コアの一方の分割コアの第１の連結部と他方の分割コアの第２の連結部との連結構造は、複数の分割コアが直線に並んだ状態から環状のヨークを形成する状態になるのを許容する孔部とピン部との嵌合構造により構成する。
【００１０】
連結構造は、第１の連結部及び第２の連結部の一方の貫通孔を長孔とし、他方の連結部の貫通孔をピン部を嵌合固定できる形状にし、第１の連結部及び第２の連結部の他方に固定されたピン部を一方の長孔内に嵌合してもよい。また、複数の第１の形状の鋼板を積層方向に貫通する第１の貫通孔を有する第１の連結部と、複数の第２の形状の鋼板を積層方向に貫通する第２の貫通孔を有する第２の連結部と、第１の貫通孔と第２の貫通孔とを貫通するピン部とから構成することができる。この場合、第１の貫通孔及び第２の貫通孔の両方を、複数の分割コアが直線に並んだ状態から環状のヨークを形成する状態になるのを許容できるように長孔とした場合には、ピン部はそれぞれ長孔内を長孔に沿ってスライドする。
【００１１】
また、鋼板の積層体と合成樹脂板とを積層して分割コアを形成し、第１の連結部及び第２の連結部の一方を合成樹脂板の一部により形成してもよい。この場合には、例えば、分割コアを、複数の鋼板が積層されて構成されたコア部分と、コア部分と積層される合成樹脂板とから構成すればよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、インナーロータタイプの三相ステッピングモータに適用した本発明の実施の形態の一例の回転電機用ステータを概略的に示す正面図である。なお、図１においては、構造を分り易くするために、巻線巻装部に巻装された巻線部１１は断面で表している。この回転電機用ステータは、図示しない筒状フレームの内周部に嵌合されて配置されており、ステータコア１を備えている。ステータコア１は、いずれも同じ形状を有する複数の分割コア３…が環状に組合されて構成されている。１つの分割コア３は、図２の斜視図に示すように、ヨーク構成部５と巻線巻装部７と磁極部９とを有している。ヨーク構成部５は、回転電機用ステータの環状のヨークを構成するものである。ステータコア１は、巻線巻装部７が内側に位置し且つ環状のヨークを形成するように複数の分割コア３…の各ヨーク構成部５が連結されて構成されている。巻線巻装部７には、図示しないインシュレータを介して巻線が巻装されており、この巻線により複数の巻線部１１…が形成されている。
【００１３】
分割コア３は、ヨーク構成部５、巻線巻装部７及び磁極部９を形成するように、第１のコア部分１３と第２のコア部分１５とが積層された構造を有している。第１のコア部分１３は、第１の形状の珪素鋼板１７…が複数枚積層されて構成されており、ヨーク構成部５の一部を構成する第１のヨーク構成部分１３ａと巻線巻装部構成部分１３ｅとを有している。また、第２のコア部分１５は、第１の形状の珪素鋼板１７とは形状が異なる第２の形状の珪素鋼板１９…が複数枚積層された構造を有している。第２のコア部分１５は、ヨーク構成部５の残り部分を構成する第２のヨーク構成部分１５ａと巻線巻装部構成部分１５ｅとを有している。
【００１４】
第１のコア部分１３の第１のヨーク構成部分１３ａは、第２のコア部分１５の第２のヨーク構成部分１５ａとの間に段差を形成するように第２のヨーク構成部分１５ａの一方の端部から一方の側（ヨークの周方向の一方の側）に突出する第１の突出部分１３ｂを有している。第１の突出部分１３ｂのほぼ中央には、複数枚の第１の形状の珪素鋼板１７…を積層方向に貫通する第１の貫通孔１３ｃが形成されている。この貫通孔１３ｃには、ピン２１の一端がきつく嵌合されている。ピン２１は、円柱形状を呈しており、他方の端部２１ａが第１の突出部分１３ｂの第２のヨーク構成部分１５ａ側に位置する露出面１３ｄから突出している。本例では、第１の貫通孔１３ｃ及びピン２１により第１の連結部が構成されている。
【００１５】
第２のコア部分１５の第２のヨーク構成部分１５ａは、第１のコア部分１３の第１のヨーク構成部分１３ａとの間に段差を形成するように第１のヨーク構成部分１３ａの他方の端部から他方の側（ヨークの周方向の他方の側）に突出する第２の突出部分１５ｂを有している。第２の突出部分１５ｂは、突出方向の外側の輪郭が円弧状になるように形成されている。第２の突出部分１５ｂのほぼ中央には、複数の第２の形状の珪素鋼板１９を積層方向に貫通する孔部（第２の貫通孔）１５ｃが形成されている。この第２の貫通孔１５ｃは、第２の突出部分１５ｂが突出する方向に向うに従って磁極部９から離れる方向に長径または長軸が延びる長孔により形成されている。第２の貫通孔１５ｃは、ピン２１が長孔に沿って長孔内をスライドする寸法を有している。本例では、第２の貫通孔１５ｃにより第２の連結部が構成されている。
【００１６】
ステータコア１を形成する複数の分割コア３…の隣接する二つの分割コア３，３は、一方の分割コア３の第１の突出部分１３ｂの露出面１３ｄと、他方の分割コア３の第２の突出部分１５ｂの第１のヨーク構成部分１３ａ側に位置する露出面１５ｄとが当接して、一方の分割コア３の第１の突出部分１３ｂと他方の分割コア３の第２の突出部分１５ｂとが重ねられた状態で一方の分割コア３のピン２１が他方の分割コア３の第２の貫通孔１５ｃに嵌合されることにより連結されている。そして、第１の突出部分１３ｂ及び第２の突出部分１５ｂは、ピン２１と貫通孔１５ｃとが嵌合された状態で、複数の分割コア３…が直線に並んだ状態から環状のヨークを形成する状態になるのを許容する形状及び寸法をそれぞれ有している。
【００１７】
複数の分割コア３…を環状に組合せるには、まず、図３に示すように、所定数（この例では１２個）の分割コア３…のピン２１及び貫通孔１５ｃをそれぞれ嵌合させて分割コア３…の列を形成する。この状態では、隣接する二つの分割コア３，３の一方の分割コア３のピン２１は、他方の分割コア３の第２の貫通孔１５ｃの磁極部９から離れた一方の端部１５ｃ１側に位置するように嵌合されている。次に、複数の分割コアを適宜な治具で固定し、各分割コアの巻線巻装部に巻線を施して巻線部を形成する。次に、分割コア３…の列を図１に示すように、環状に丸めて列の両端に位置する嵌合されていないピン２１及び貫通孔１５ｃを嵌合して分割コア３…を環状に組合せる。なお、複数の分割コア３…を環状に丸める際には、第１のコア部分１３を作業台に載せた状態で作業を行なえばよい。分割コア３…の列を環状に丸める際に、各ピン２１は、各貫通孔１５ｃ内をスライドし、分割コア３…が環状に組合された状態では、図１に示すように、隣接する二つの分割コア３，３の一方の分割コア３のピン２１は、他方の分割コア３の第２の貫通孔１５ｃの磁極部９側の他方の端部１５ｃ２側に位置するようになる。
【００１８】
図４は、本発明の他の実施の形態の回転電機用ステータを形成する際の分割コア３３…の列を部分的に且つ概略的に示す斜視図である。この例では、複数の鋼板が積層されて構成されたコア部分４３と、合成樹脂からなる合成樹脂板４５とから分割コア３３を構成している。そして、コア部分４３の第１のヨーク構成部分４３ａに形成した第１の貫通孔及び該第１の貫通孔に圧入されたピン５１により第１の連結部を構成し、合成樹脂板４５の第２のヨーク構成部分４５ａに形成した第２の貫通孔４５ｃにより第２の連結部を構成している。言い換えるならば、図２に示す分割コア３の第２のコア部分１５に相当する部分を合成樹脂板４５で形成し、分割コア３の第１のコア部分１３に相当する部分のみでコアを構成している。なお、合成樹脂板４５は、インシュレータと一体に成形してもよい。
【００１９】
なお、上記各実施例では、ピンを第２の貫通孔に単に嵌合させているが、第２のヨーク構成部分からピンが抜けるのを防止する抜止手段を設けてもよい。このような抜止手段は、例えば、第２のヨーク構成部分から突出するピンの端部に周方向に延びる溝を形成し、この溝にスナップリングを嵌合させて構成することができる。
【００２０】
また、上記各実施例では、第１の貫通孔にピンを圧入して第１の連結部を構成したが、第１の貫通孔のみで第１の連結部を構成し、この第１の貫通孔及び第２の貫通孔にこれらの貫通孔を完全に貫通するピンを嵌合するようにしてもよい。この場合には、第１のヨーク構成部分及び第２のヨーク構成部分からピンが抜け落ちるのを防止する抜止手段をピンの両端に設けてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の分割コアが直線に並んだ状態から環状のヨークを形成する状態になるのを許容する孔部とピン部との嵌合構造により分割コアを連結するので、最初から最後まで専用の治具で複数の分割コアを連結しておく必要がなく、連結された複数の分割コアの列を丸めるだけで容易に複数の分割コアを環状に組合せることができる。また、複数の分割コアを環状に並べた状態から直線状に戻しても、複数の分割コアを支障なく再度環状に変形できるので、やり直しをすることができ、歩留りがよくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の回転電機用ステータを示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態の回転電機用ステータに用いる分割コアの斜視図である。
【図３】複数の分割コアを環状に組合せる態様を説明するために用いる分割コアの列の正面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態の回転電機用ステータを形成する際の分割コアの列を部分的に示す斜視図である。
【図５】従来の回転電機用ステータに用いる鋼板の正面図である。
【符号の説明】
１ ステータコア
３ 分割コア
５ ヨーク構成部
７ 巻線巻装部
９ 磁極部
１３ 第１のコア部分
１３ａ 第１のヨーク構成部分
１３ｂ 第１の突出部分
１３ｃ 第１の貫通孔
１５ 第２のコア部分
１５ａ 第２のヨーク構成部分
１５ｂ 第２の突出部分
１５ｃ 第２の貫通孔
１７ 第１の形状の鋼板
１９ 第２の形状の鋼板
２１ ピン
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機用ステータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インナーロータタイプのステッピングモータは、回転電機用ステータの内部に該ステータに対して回転するロータが配置されて構成されている。回転電機用ステータとしては、ヨーク構成部と巻線巻装部とを有する複数の分割コアを環状に組合せてステータコアを形成し、このステータコアを筒状のフレーム内に焼嵌めしているものがある。この種の回転電機用ステータでは、複数の分割コアを環状に組合せるために種々の技術が採用されている。例えば、特開平９−１６３６９０号公報には、複数の分割コアを治具に装着して環状に組合せる技術が示されている。ここで用いる治具は、複数の分割コアをそれぞれ保持する複数の保持部材と、隣接する二つの保持部材を相互に連結する複数の連結構造部とを備えており、この連結構造部は複数の保持部材の列が環状形態になることを許容するように構成されている。この治具を用いる場合は、複数の保持部材に複数の分割コアをそれぞれ保持させた状態で分割コアに巻線してから治具を環状形態にすることにより分割コアを環状に組合せる。
【０００３】
また、図５に示すように、複数のコア形成部１０２が細く短い繋ぎ部分１０３により繋ぎ合わされた形状を有する鋼板１０１を複数枚積層して複数の分割コアの列を形成し、複数の分割コアの各巻線巻装部に巻線をしてから複数の分割コアの列を環状に丸めてステータを製造する技術も提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の複数の分割コアを治具に装着する技術を用いる場合には、回転電機用ステータの製造個数が多くなると、最初から最後まで分割コアと一緒に移動する専用の治具が多数必要になる。また、製造工程の最後にこれらの治具を製造工程の最初のステップまで戻す作業が必要になるため、大量生産するためには更に多くの治具が必要になる。
【０００５】
また、後者の複数のコア形成部１０２が繋ぎ合わされた鋼板１０１を用いる技術を用いる場合には、各コア形成部１０２の繋ぎ部分１０３の断面積が小さいために、複数の分割コアを環状に変形させた後に不具合が生じて元の直線状の状態に戻すと繋ぎ部分１０３が塑性変形により切断されることがある。そのため複数の分割コアの列を再度環状に変形させることが難しくなるという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、最初から最後まで複数の分割コアを支持しておく専用の治具を用いることなく、容易に複数の分割コアを環状に組合せることができる回転電機用ステータを提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、複数の分割コアを環状に変形させた後に直線状に戻しても、複数の分割コアを支障なく再度環状に変形できる回転電機用ステータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明が改良の対象とする回転電機用ステータは、ヨーク構成部と巻線巻装部とを有する複数の分割コアを、巻線巻装部が内側に位置し且つ環状のヨークを形成するようにそれぞれのヨーク構成部を連結して構成したステータコアを備えている。本発明では、複数の分割コアのそれぞれのヨーク構成部は、環状のヨークの周方向両側に隣接する他の分割コアとの連結に用いられる第１の連結部及び第２の連結部を有している。そして、隣接する二つの分割コアの一方の分割コアの第１の連結部と他方の分割コアの第２の連結部との連結構造は、隣接する分割コアどうしを連結し且つ複数の分割コアが直線に並んだ状態から環状のヨークを形成する状態になるのを許容する孔部とピン部との嵌合構造により構成する。ここで「孔部」は、有底の孔または貫通孔のいずれでもよく、第１の連結部及び第２の連結部の少なくとも一方に形成される。また、「ピン部」は、孔部に嵌合されて、複数の分割コアからなる列の直線状から環状への変形（またはその逆の変形）を許容するものであればよい。ピン部は第１の連結部及び第２の連結部の一方に固定されてもよいし、両者のいずれかに対して固定されずに両者に形成した孔部内に孔部に沿ってスライド可能に嵌合されていてもよい。また、分割コアは、鋼板の積層体のみで構成してもよいし、鋼板の積層体と合成樹脂板とを積層して構成してもよい。合成樹脂板を積層して分割コアを構成する場合には、第１の連結部及び第２の連結部の一方を合成樹脂板の一部により形成してもよい。また、このような合成樹脂板は、分割コアと巻線との絶縁に用いるインシュレータと一体に成形してもよい。本発明のように、複数の分割コアが直線に並んだ状態から環状のヨークを形成する状態になるのを許容する孔部とピン部との嵌合構造により分割コアを連結すれば、連結された複数の分割コアの列を丸めるだけで専用の治具等を用いることなく容易に複数の分割コアを環状に組合せることができる。また、複数の分割コアを環状及び直線状に繰り返し変形できるので、複数の分割コアを環状に変形させた後に直線状に戻しても、複数の分割コアを支障なく再度環状に変形できる。
【０００９】
本発明の回転電機用ステータに用いる複数の分割コアは、生産性およびコストを考慮した場合には、すべて同じ形状に形成するのが好ましい。その場合、分割コアは、複数の第１の形状の鋼板が積層されて構成され且つヨーク構成部の一部を構成する第１のヨーク構成部分を有する第１のコア部分と、複数の第２の形状の鋼板が積層されて構成され、ヨーク構成部の残り部分を構成する第２のヨーク構成部分を有し且つ第１のコア部分と積層される第２のコア部分とから構成する。そして、第１のヨーク構成部分は、第２のヨーク構成部分との間に段差を形成するように第２のヨーク構成部分の一方の端部から一方の側に突出する第１の突出部分を有するように構成し、第１の突出部分は、一方の側に隣接する分割コアとの連結に用いられる第１の連結部を有するように構成する。また、第２のヨーク構成部分は、第１のヨーク構成部分との間に段差を形成するように第１のヨーク構成部分の他方の端部から他方の側に突出する第２の突出部分を有するように構成し、第２の突出部分は、他方の側に隣接する分割コアとの連結に用いられ且つ該隣接する分割コアの第１の連結部と連結する第２の連結部を有するように構成する。隣接する二つの分割コアの一方の分割コアの第１の連結部と他方の分割コアの第２の連結部とは、第１の突出部分の第２のヨーク構成部分側に位置して露出する面と第２の突出部分の第１のヨーク構成部分側に位置して露出する面とが当接するように一方の分割コアの第１の突出部分と他方の分割コアの第２の突出部分とが重ねられた状態で連結する。そして、隣接する二つの分割コアの一方の分割コアの第１の連結部と他方の分割コアの第２の連結部との連結構造は、複数の分割コアが直線に並んだ状態から環状のヨークを形成する状態になるのを許容する孔部とピン部との嵌合構造により構成する。
【００１０】
連結構造は、第１の連結部及び第２の連結部の一方の貫通孔を長孔とし、他方の連結部の貫通孔をピン部を嵌合固定できる形状にし、第１の連結部及び第２の連結部の他方に固定されたピン部を一方の長孔内に嵌合してもよい。また、複数の第１の形状の鋼板を積層方向に貫通する第１の貫通孔を有する第１の連結部と、複数の第２の形状の鋼板を積層方向に貫通する第２の貫通孔を有する第２の連結部と、第１の貫通孔と第２の貫通孔とを貫通するピン部とから構成することができる。この場合、第１の貫通孔及び第２の貫通孔の両方を、複数の分割コアが直線に並んだ状態から環状のヨークを形成する状態になるのを許容できるように長孔とした場合には、ピン部はそれぞれ長孔内を長孔に沿ってスライドする。
【００１１】
また、鋼板の積層体と合成樹脂板とを積層して分割コアを形成し、第１の連結部及び第２の連結部の一方を合成樹脂板の一部により形成してもよい。この場合には、例えば、分割コアを、複数の鋼板が積層されて構成されたコア部分と、コア部分と積層される合成樹脂板とから構成すればよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、インナーロータタイプの三相ステッピングモータに適用した本発明の実施の形態の一例の回転電機用ステータを概略的に示す正面図である。なお、図１においては、構造を分り易くするために、巻線巻装部に巻装された巻線部１１は断面で表している。この回転電機用ステータは、図示しない筒状フレームの内周部に嵌合されて配置されており、ステータコア１を備えている。ステータコア１は、いずれも同じ形状を有する複数の分割コア３…が環状に組合されて構成されている。１つの分割コア３は、図２の斜視図に示すように、ヨーク構成部５と巻線巻装部７と磁極部９とを有している。ヨーク構成部５は、回転電機用ステータの環状のヨークを構成するものである。ステータコア１は、巻線巻装部７が内側に位置し且つ環状のヨークを形成するように複数の分割コア３…の各ヨーク構成部５が連結されて構成されている。巻線巻装部７には、図示しないインシュレータを介して巻線が巻装されており、この巻線により複数の巻線部１１…が形成されている。
【００１３】
分割コア３は、ヨーク構成部５、巻線巻装部７及び磁極部９を形成するように、第１のコア部分１３と第２のコア部分１５とが積層された構造を有している。第１のコア部分１３は、第１の形状の珪素鋼板１７…が複数枚積層されて構成されており、ヨーク構成部５の一部を構成する第１のヨーク構成部分１３ａと巻線巻装部構成部分１３ｅとを有している。また、第２のコア部分１５は、第１の形状の珪素鋼板１７とは形状が異なる第２の形状の珪素鋼板１９…が複数枚積層された構造を有している。第２のコア部分１５は、ヨーク構成部５の残り部分を構成する第２のヨーク構成部分１５ａと巻線巻装部構成部分１５ｅとを有している。
【００１４】
第１のコア部分１３の第１のヨーク構成部分１３ａは、第２のコア部分１５の第２のヨーク構成部分１５ａとの間に段差を形成するように第２のヨーク構成部分１５ａの一方の端部から一方の側（ヨークの周方向の一方の側）に突出する第１の突出部分１３ｂを有している。第１の突出部分１３ｂのほぼ中央には、複数枚の第１の形状の珪素鋼板１７…を積層方向に貫通する第１の貫通孔１３ｃが形成されている。この貫通孔１３ｃには、ピン２１の一端がきつく嵌合されている。ピン２１は、円柱形状を呈しており、他方の端部２１ａが第１の突出部分１３ｂの第２のヨーク構成部分１５ａ側に位置する露出面１３ｄから突出している。本例では、第１の貫通孔１３ｃ及びピン２１により第１の連結部が構成されている。
【００１５】
第２のコア部分１５の第２のヨーク構成部分１５ａは、第１のコア部分１３の第１のヨーク構成部分１３ａとの間に段差を形成するように第１のヨーク構成部分１３ａの他方の端部から他方の側（ヨークの周方向の他方の側）に突出する第２の突出部分１５ｂを有している。第２の突出部分１５ｂは、突出方向の外側の輪郭が円弧状になるように形成されている。第２の突出部分１５ｂのほぼ中央には、複数の第２の形状の珪素鋼板１９を積層方向に貫通する孔部（第２の貫通孔）１５ｃが形成されている。この第２の貫通孔１５ｃは、第２の突出部分１５ｂが突出する方向に向うに従って磁極部９から離れる方向に長径または長軸が延びる長孔により形成されている。第２の貫通孔１５ｃは、ピン２１が長孔に沿って長孔内をスライドする寸法を有している。本例では、第２の貫通孔１５ｃにより第２の連結部が構成されている。
【００１６】
ステータコア１を形成する複数の分割コア３…の隣接する二つの分割コア３，３は、一方の分割コア３の第１の突出部分１３ｂの露出面１３ｄと、他方の分割コア３の第２の突出部分１５ｂの第１のヨーク構成部分１３ａ側に位置する露出面１５ｄとが当接して、一方の分割コア３の第１の突出部分１３ｂと他方の分割コア３の第２の突出部分１５ｂとが重ねられた状態で一方の分割コア３のピン２１が他方の分割コア３の第２の貫通孔１５ｃに嵌合されることにより連結されている。そして、第１の突出部分１３ｂ及び第２の突出部分１５ｂは、ピン２１と貫通孔１５ｃとが嵌合された状態で、複数の分割コア３…が直線に並んだ状態から環状のヨークを形成する状態になるのを許容する形状及び寸法をそれぞれ有している。
【００１７】
複数の分割コア３…を環状に組合せるには、まず、図３に示すように、所定数（この例では１２個）の分割コア３…のピン２１及び貫通孔１５ｃをそれぞれ嵌合させて分割コア３…の列を形成する。この状態では、隣接する二つの分割コア３，３の一方の分割コア３のピン２１は、他方の分割コア３の第２の貫通孔１５ｃの磁極部９から離れた一方の端部１５ｃ１側に位置するように嵌合されている。次に、複数の分割コアを適宜な治具で固定し、各分割コアの巻線巻装部に巻線を施して巻線部を形成する。次に、分割コア３…の列を図１に示すように、環状に丸めて列の両端に位置する嵌合されていないピン２１及び貫通孔１５ｃを嵌合して分割コア３…を環状に組合せる。なお、複数の分割コア３…を環状に丸める際には、第１のコア部分１３を作業台に載せた状態で作業を行なえばよい。分割コア３…の列を環状に丸める際に、各ピン２１は、各貫通孔１５ｃ内をスライドし、分割コア３…が環状に組合された状態では、図１に示すように、隣接する二つの分割コア３，３の一方の分割コア３のピン２１は、他方の分割コア３の第２の貫通孔１５ｃの磁極部９側の他方の端部１５ｃ２側に位置するようになる。
【００１８】
図４は、本発明の他の実施の形態の回転電機用ステータを形成する際の分割コア３３…の列を部分的に且つ概略的に示す斜視図である。この例では、複数の鋼板が積層されて構成されたコア部分４３と、合成樹脂からなる合成樹脂板４５とから分割コア３３を構成している。そして、コア部分４３の第１のヨーク構成部分４３ａに形成した第１の貫通孔及び該第１の貫通孔に圧入されたピン５１により第１の連結部を構成し、合成樹脂板４５の第２のヨーク構成部分４５ａに形成した第２の貫通孔４５ｃにより第２の連結部を構成している。言い換えるならば、図２に示す分割コア３の第２のコア部分１５に相当する部分を合成樹脂板４５で形成し、分割コア３の第１のコア部分１３に相当する部分のみでコアを構成している。なお、合成樹脂板４５は、インシュレータと一体に成形してもよい。
【００１９】
なお、上記各実施例では、ピンを第２の貫通孔に単に嵌合させているが、第２のヨーク構成部分からピンが抜けるのを防止する抜止手段を設けてもよい。このような抜止手段は、例えば、第２のヨーク構成部分から突出するピンの端部に周方向に延びる溝を形成し、この溝にスナップリングを嵌合させて構成することができる。
【００２０】
また、上記各実施例では、第１の貫通孔にピンを圧入して第１の連結部を構成したが、第１の貫通孔のみで第１の連結部を構成し、この第１の貫通孔及び第２の貫通孔にこれらの貫通孔を完全に貫通するピンを嵌合するようにしてもよい。この場合には、第１のヨーク構成部分及び第２のヨーク構成部分からピンが抜け落ちるのを防止する抜止手段をピンの両端に設けてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の分割コアが直線に並んだ状態から環状のヨークを形成する状態になるのを許容する孔部とピン部との嵌合構造により分割コアを連結するので、最初から最後まで専用の治具で複数の分割コアを連結しておく必要がなく、連結された複数の分割コアの列を丸めるだけで容易に複数の分割コアを環状に組合せることができる。また、複数の分割コアを環状に並べた状態から直線状に戻しても、複数の分割コアを支障なく再度環状に変形できるので、やり直しをすることができ、歩留りがよくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の回転電機用ステータを示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態の回転電機用ステータに用いる分割コアの斜視図である。
【図３】複数の分割コアを環状に組合せる態様を説明するために用いる分割コアの列の正面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態の回転電機用ステータを形成する際の分割コアの列を部分的に示す斜視図である。
【図５】従来の回転電機用ステータに用いる鋼板の正面図である。
【符号の説明】
１ ステータコア
３ 分割コア
５ ヨーク構成部
７ 巻線巻装部
９ 磁極部
１３ 第１のコア部分
１３ａ 第１のヨーク構成部分
１３ｂ 第１の突出部分
１３ｃ 第１の貫通孔
１５ 第２のコア部分
１５ａ 第２のヨーク構成部分
１５ｂ 第２の突出部分
１５ｃ 第２の貫通孔
１７ 第１の形状の鋼板
１９ 第２の形状の鋼板
２１ ピン
Claims (4)
- ヨーク構成部と巻線巻装部とを有する複数の分割コアを、前記巻線巻装部が内側に位置し且つ環状のヨークを形成するようにそれぞれの前記ヨーク構成部を連結して構成したステータコアを備えてなる回転電機用ステータであって、
前記複数の分割コアは同じ形状を有しており、
前記分割コアは、複数の第１の形状の鋼板が積層されて構成され且つ前記ヨーク構成部の一部を構成する第１のヨーク構成部分を有する第１のコア部分と、複数の第２の形状の鋼板が積層されて構成され、前記ヨーク構成部の残り部分を構成する第２のヨーク構成部分を有し且つ前記第１のコア部分と積層される第２のコア部分とから構成され、
前記第１のヨーク構成部分は、前記第２のヨーク構成部分との間に段差を形成するように前記第２のヨーク構成部分の一方の端部から一方の側に突出する第１の突出部分を有しており、
前記第１の突出部分は、前記一方の側に隣接する前記分割コアとの連結に用いられる第１の連結部を有しており、
前記第２のヨーク構成部分は、前記第１のヨーク構成部分との間に段差を形成するように前記第１のヨーク構成部分の他方の端部から他方の側に突出する第２の突出部分を有しており、
前記第２の突出部分は、前記他方の側に隣接する前記分割コアとの連結に用いられ且つ該隣接する分割コアの前記第１の連結部と連結する第２の連結部を有しており、
前記第１の連結部及び前記第２の連結部の一方は、前記複数の第１の形状の鋼板または前記複数の第２の形状の鋼板を積層方向に延びる長孔を有しており、
前記第１の連結部及び前記第２の連結部の他方は、前記長孔に嵌合するピン部を有しており、
隣接する二つの前記分割コアの一方の分割コアの前記第１の連結部と他方の分割コアの前記第２の連結部とは、前記第１の突出部分の前記第２のヨーク構成部分側に位置して露出する面と前記第２の突出部分の前記第１のヨーク構成部分側に位置して露出する面とが当接するように前記一方の分割コアの前記第１の突出部分と前記他方の分割コアの前記第２の突出部分とが重ねられた状態で連結されており、
前記隣接する二つの前記分割コアの一方の分割コアの前記第１の連結部と他方の分割コアの前記第２の連結部との連結構造は、前記複数の分割コアが直線に並んだ状態から前記環状のヨークを形成する状態になるのを許容する前記長孔と前記ピン部との嵌合構造により構成されていることを特徴とする回転電機用ステータ。 - ヨーク構成部と巻線巻装部とを有する複数の分割コアを、前記巻線巻装部が内側に位置し且つ環状のヨークを形成するようにそれぞれの前記ヨーク構成部を連結して構成したステータコアを備えてなる回転電機用ステータであって、
前記複数の分割コアは同じ形状を有しており、
前記分割コアは、複数の第１の形状の鋼板が積層されて構成され且つ前記ヨーク構成部の一部を構成する第１のヨーク構成部分を有する第１のコア部分と、複数の第２の形状の鋼板が積層されて構成され、前記ヨーク構成部の残り部分を構成する第２のヨーク構成部分を有し且つ前記第１のコア部分と積層される第２のコア部分とから構成され、
前記第１のヨーク構成部分は、前記第２のヨーク構成部分との間に段差を形成するように前記第２のヨーク構成部分の一方の端部から一方の側に突出する第１の突出部分を有しており、
前記第１の突出部分は、前記一方の側に隣接する前記分割コアとの連結に用いられる第１の連結部を有しており、
前記第２のヨーク構成部分は、前記第１のヨーク構成部分との間に段差を形成するように前記第１のヨーク構成部分の他方の端部から他方の側に突出する第２の突出部分を有しており、
前記第２の突出部分は、前記他方の側に隣接する前記分割コアとの連結に用いられ且つ該隣接する分割コアの前記第１の連結部と連結する第２の連結部を有しており、
前記第１の連結部は前記複数の第１の形状の鋼板を積層方向に貫通する第１の貫通孔を有しており、また前記第２の連結部は前記複数の第２の形状の鋼板を積層方向に貫通する第２の貫通孔を有しており、しかも前記第１の貫通孔及び前記第２の貫通孔の少なくとも一つは長孔であり、
前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔とを貫通する前記ピン部を更に備えており、
隣接する二つの前記分割コアの一方の分割コアの前記第１の連結部と他方の分割コアの前記第２の連結部とは、前記第１の突出部分の前記第２のヨーク構成部分側に位置して露出する面と前記第２の突出部分の前記第１のヨーク構成部分側に位置して露出する面とが当接するように前記一方の分割コアの前記第１の突出部分と前記他方の分割コアの前記第２の突出部分とが重ねられた状態で連結されており、
前記隣接する二つの前記分割コアの一方の分割コアの前記第１の連結部と他方の分割コアの前記第２の連結部との連結構造は、前記複数の分割コアが直線に並んだ状態から前記環状のヨークを形成する状態になるのを許容する前記第１及び第２の貫通孔と前記ピン部との嵌合構造により構成されていることを特徴とする回転電機用ステータ。 - ヨーク構成部と巻線巻装部とを有する複数の分割コアを、前記巻線巻装部が内側に位置し且つ環状のヨークを形成するようにそれぞれの前記ヨーク構成部を連結して構成したステータコアを備えてなる回転電機用ステータであって、
前記複数の分割コアは同じ形状を有しており、
前記分割コアは、複数の鋼板が積層されて構成され且つ前記ヨーク構成部の一部を構成する第１のヨーク構成部分を有するコア部分と、合成樹脂からなり前記ヨーク構成部の残り部分を構成する第２のヨーク構成部分を有し且つ前記コア部分と積層される合成樹脂板とから構成され、
前記第１のヨーク構成部分は、前記第２のヨーク構成部分との間に段差を形成するように前記第２のヨーク構成部分の一方の端部から一方の側に突出する第１の突出部分を有しており、
前記第１の突出部分は、前記一方の側に隣接する前記分割コアとの連結に用いられる第１の連結部を有しており、
前記第２のヨーク構成部分は、前記第１のヨーク構成部分との間に段差を形成するように前記第１のヨーク構成部分の他方の端部から他方の側に突出する第２の突出部分を有しており、
前記第２の突出部分は、前記他方の側に隣接する前記分割コアとの連結に用いられ且つ該隣接する分割コアの前記第１の連結部と連結する第２の連結部を有しており、
前記第１の連結部及び前記第２の連結部の一方は、前記複数の鋼板または前記合成樹脂板を厚み方向に延びる長孔を有しており、前記第１の連結部及び前記第２の連結部の他方は、前記長孔に嵌合するピン部を有しており、
隣接する二つの前記分割コアの一方の分割コアの前記第１の連結部と他方の分割コアの前記第２の連結部とは、前記第１の突出部分の前記第２のヨーク構成部分側に位置して露出する面と前記第２の突出部分の前記第１のヨーク構成部分側に位置して露出する面とが当接するように前記一方の分割コアの前記第１の突出部分と前記他方の分割コアの前記第２の突出部分とが重ねられた状態で連結されており、
前記隣接する二つの前記分割コアの一方の分割コアの前記第１の連結部と他方の分割コアの前記第２の連結部との連結構造は、前記複数の分割コアが直線に並んだ状態から前記環状のヨークを形成する状態になるのを許容する前記長孔と前記ピン部との嵌合構造により構成されていることを特徴とする回転電機用ステータ。 - ヨーク構成部と巻線巻装部とを有する複数の分割コアを、前記巻線巻装部が内側に位置し且つ環状のヨークを形成するようにそれぞれの前記ヨーク構成部を連結して構成したステータコアを備えてなる回転電機用ステータであって、
前記複数の分割コアは同じ形状を有しており、
前記分割コアは、複数の鋼板が積層されて構成され且つ前記ヨーク構成部の一部を構成する第１のヨーク構成部分を有するコア部分と、合成樹脂からなり前記ヨーク構成部の残り部分を構成する第２のヨーク構成部分を有し且つ前記コア部分と積層される合成樹脂板とから構成され、
前記第１のヨーク構成部分は、前記第２のヨーク構成部分との間に段差を形成するように前記第２のヨーク構成部分の一方の端部から一方の側に突出する第１の突出部分を有しており、
前記第１の突出部分は、前記一方の側に隣接する前記分割コアとの連結に用いられる第１の連結部を有しており、
前記第２のヨーク構成部分は、前記第１のヨーク構成部分との間に段差を形成するように前記第１のヨーク構成部分の他方の端部から他方の側に突出する第２の突出部分を有しており、
前記第２の突出部分は、前記他方の側に隣接する前記分割コアとの連結に用いられ且つ該隣接する分割コアの前記第１の連結部と連結する第２の連結部を有しており、
前記第１の連結部は、前記複数の鋼板を積層方向に貫通する第１の貫通孔を有しており、前記第２の連結部は前記合成樹脂板を貫通する第２の貫通孔を有しており、しかも前記第１の貫通孔及び前記第２の貫通孔の少なくとも一つは長孔であり、
前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔とを貫通するピン部を更に備えており、
隣接する二つの前記分割コアの一方の分割コアの前記第１の連結部と他方の分割コアの前記第２の連結部とは、前記第１の突出部分の前記第２のヨーク構成部分側に位置して露出する面と前記第２の突出部分の前記第１のヨーク構成部分側に位置して露出する面とが当接するように前記一方の分割コアの前記第１の突出部分と前記他方の分割コアの前記第２の突出部分とが重ねられた状態で連結されており、
前記隣接する二つの前記分割コアの一方の分割コアの前記第１の連結部と他方の分割コアの前記第２の連結部との連結構造は、前記複数の分割コアが直線に並んだ状態から前記環状のヨークを形成する状態になるのを許容する前記第１及び第２の貫通孔と前記ピン部との嵌合構造により構成されていることを特徴とする回転電機用ステータ。
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