JP4002876B2 - stator - Google Patents
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本発明は、モータの固定子(ステータ)に係り、環状のヨーク積層体と略T字状の磁極積層体とを別々に製造し、磁極積層体に巻線体(例えば、巻線を施されたコイルボビン)を装着して、ヨーク積層体に組み立てた分割構造型の固定子に関する。 The present invention relates to a stator (stator) of a motor, in which an annular yoke laminate and a substantially T-shaped magnetic pole laminate are separately manufactured, and a winding body (for example, a winding is applied to the magnetic pole laminate). In particular, the present invention relates to a split structure type stator assembled with a yoke laminate.
固定子は、モータの出力向上、効率化、或いは高効率を維持して小型化するために磁極に巻線が施される。磁極への巻線を容易に、且つ、占積率よく行う手段としては、固定子鉄心をヨーク部と磁極部とに分割して形成し、磁極に巻線を巻回し或いはコイル巻きボビンを装着した後、両者を組み立てることが行われている(例えば、特許文献1参照)。
従来の分割したヨーク積層体(ヨーク部)と磁極積層体(磁極部)の組み立て連結手段として、例えば、図6に示すようにヨーク積層体50の内側に複数(例えば、8)の嵌合穴51を形成し、この嵌合穴51にそれぞれ磁極積層体52の軸部52aの基側を入れ組み立てるが、磁極積層体52の軸部52aに半円状の切欠き53が形成されていると共に、嵌合穴51の所定位置に切欠き53と符合する半円状の切欠き54が形成されていて、嵌合穴51に磁極積層体52の軸部52aを入れ込み、対向する切欠き53、54が合わさって形成された孔にリベットを圧入して、巻線が施された磁極積層体52をヨーク積層体50に固定することが行われていた。なお、56は巻線が施されたコイル巻きボビンを示し、57は固定子を示す。
The stator is wound around the magnetic pole in order to improve the motor output, increase the efficiency, or reduce the size while maintaining high efficiency. As a means to perform winding to the magnetic pole easily and with good space factor, the stator core is divided into a yoke part and a magnetic pole part, and the winding is wound around the magnetic pole or a coil winding bobbin is mounted. After that, both are assembled (for example, refer to Patent Document 1).
For example, as shown in FIG. 6, a plurality of (for example, 8) fitting holes are provided on the inner side of the
しかしながら、従来の分割したヨーク積層体50と磁極積層体52の組み立て連結手段においては、磁極積層体52への巻線は容易になるが、ヨーク積層体50と磁極積層体52とを一体的に組み立てた後、打抜き金型装置外で、孔にリベットを圧入せねばならず、手間を要するという問題がある。
また、リベット圧入により、折角組み立てた積層固定子に応力を新たに付加することになって、積層鉄心の品質特性や形状精度にとって好ましくない。
本発明は、ヨーク積層体と磁極積層体を分割して形成することにより磁極積層体への巻線を容易としながら、ヨーク積層体と磁極積層体の組み立て一体化が形状精度よくなされ、品質特性にも優れた固定子を提供することを目的とする。
However, in the conventional assembly connecting means of the
Moreover, stress is newly added to the laminated stator assembled at the corner by rivet press fitting, which is not preferable for quality characteristics and shape accuracy of the laminated iron core.
In the present invention, the yoke laminate and the pole laminate are assembled and integrated with good shape accuracy while making the winding to the pole laminate easier by forming the yoke laminate and the pole laminate separately, and the quality characteristics It aims to provide an excellent stator .
前記目的に沿う請求項1記載の固定子は、金属板材から分割して打抜き形成した複数枚のヨーク鉄心片と磁極鉄心片とをそれぞれかしめ積層したヨーク積層体及び磁極積層体と、前記磁極積層体の軸部の基側を除く部分に装着される巻線体とを備え、前記ヨーク積層体の半径方向内側に形成されたそれぞれの嵌合穴に、前記巻線体が装着された前記磁極積層体の軸部の基側を入れ込みして組み立てた固定子において、
前記磁極積層体の軸部の外周壁には、当該磁極積層体の軸部を前記ヨーク積層体の嵌合穴に半径方向内側から入れ込み可能な微小膨らみ部が、嵌め込んだ状態で前記嵌合穴の入口側に形成されている。
The stator according to claim 1, which meets the above object, includes a yoke laminate and a pole laminate obtained by caulking and laminating a plurality of yoke iron core pieces and magnetic pole core pieces formed by punching from a metal plate, and the magnetic pole laminate. A winding body mounted on a portion excluding the base side of the shaft portion of the body, and the magnetic pole in which the winding body is mounted in each fitting hole formed on the radially inner side of the yoke laminate In the stator assembled by inserting the base side of the shaft of the laminate,
Wherein the outer peripheral wall of the shaft portion of the pole laminate-inserting possible small bulge the shaft from the radially inner to the fitting hole of the yoke stack of the magnetic pole laminate, the fitting state is fitted It is formed on the entrance side of the hole .
これによって、磁極積層体の軸部の基側をヨーク積層体の半径方向内側から嵌合穴に入れ込む際に、磁極積層体の微小膨らみ部が嵌合穴の内側壁から長く押圧されず、嵌め入れが過荷重を要さずにでき、且つ、一体にした形状精度がすぐれる。 Thereby, when the base side of the shaft portion of the magnetic pole laminate is inserted into the fitting hole from the radially inner side of the yoke laminate, the minute bulge portion of the magnetic pole laminate is not pressed from the inner wall of the fitting hole for a long time, The fitting can be performed without requiring an overload, and the integrated shape accuracy is excellent.
請求項1記載の固定子においては、巻線体が装着された磁極積層体の軸部の基側をヨーク積層体の嵌合穴にその半径方向内側から入れ込み可能な微小膨らみ部を、磁極積層体の軸部の外周壁に形成しているので、嵌め込んで組み立てた場合、微小膨らみ部が嵌合穴に競り合い、これによって、軸部が嵌合穴に強固に固定される。
また、磁極積層体の軸部に形成した微小膨らみ部に対するヨーク積層体の嵌合穴には凹みのような嵌め代は不要であり、この点からも嵌め込み組み立てた固定子の形状精度が優れる。更に、リベット等は使用しないので、生産性も高まる。
The stator according to claim 1, wherein a micro bulge portion that can be inserted from the radially inner side into the fitting hole of the yoke laminate is provided on the base side of the shaft portion of the magnetic pole laminate on which the winding body is mounted. Since it forms in the outer peripheral wall of the axial part of a body, when it assembles | inserts and assembles, a micro bulge part competes with a fitting hole, and, thereby, a shaft part is firmly fixed to a fitting hole.
Further, a fitting allowance such as a dent is not required in the fitting hole of the yoke laminated body with respect to the minute bulging portion formed in the shaft part of the magnetic pole laminated body, and the shape accuracy of the fitted and assembled stator is excellent also from this point. Furthermore, since rivets are not used, productivity is increased.
そして、微小膨らみ部は、前記軸部の基側を嵌合穴に入れ込みした際に、嵌合穴の入口側に位置しているので、磁極積層体の軸部の基側をヨーク積層体の嵌合穴にヨーク積層体の半径方向内側から入れ込む際、過荷重を要さず容易にできる。また微小膨らみ部による嵌合穴への疵が殆ど生じない。 And since the micro bulge part is located in the entrance side of the fitting hole when the base side of the shaft part is inserted into the fitting hole, the base side of the shaft part of the magnetic pole laminated body is placed on the yoke laminated body. When inserting into the fitting hole from the inside in the radial direction of the yoke laminate, it can be easily performed without requiring an overload. Moreover, the wrinkle to the fitting hole by a micro bulge part hardly arises.
続いて、添付した図面を参照して、本発明を具体化した実施の形態について説明する。
ここに、図1は本発明の第1の実施の形態に係る固定子の平断面図、図2はコイル巻きボビンを除いた組立状態の固定子の斜視図、図3は同固定子の製造方法を示す工程図、図4は本発明の第2の実施の形態に係る固定子を示す部分平面図、図5(A)〜(C)は微小膨らみ部の変形例を示す磁極積層体の平面図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 is a plan sectional view of the stator according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the stator in an assembled state excluding the coiled bobbin, and FIG. 3 is a manufacturing of the stator. FIG. 4 is a partial plan view showing a stator according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 5A to 5C are views of a magnetic pole laminate showing a modification of a micro-bulge. It is a top view.
図1、図2に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る固定子10は、環状のヨーク積層体11と、このヨーク積層体11の内側に形成された複数の嵌合穴12にその軸部14の基側が嵌め込みされている磁極積層体13と、磁極積層体13の軸部14の基側を除く部分に取付けられた巻線体の一例であるコイル巻きボビン15とを有している。以下、これらについて説明する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ヨーク積層体11及び磁極積層体13は、金属板材30、30a、例えば、磁性鋼板、薄鋼板から図3に示すように、複数の工程を経てそれぞれ打ち抜き形成されたヨーク鉄心片16と磁極鉄心片17をかしめ積層して形成されている。なお、図1〜図3において、18〜20はかしめ部を示す。
ヨーク鉄心片16及びこれをかしめ積層して形成されたヨーク積層体11には、内側に嵌合穴12が均等に複数(この実施の形態では8個)形成されている。嵌合穴12の対向する内側壁21、22は平行となっている。磁極鉄心片17及びこれを積層して形成された磁極積層体13には、極歯部23とこれに一体的に連結される軸部14とを有し、図1に示すように、平行な外周壁24、25を有する軸部14の基側がヨーク積層体11の嵌合穴12に隙間が実質0の状態で嵌合している。
As shown in FIG. 3, the
In the
この実施の形態に係る固定子10においては、軸部14の基側の外周壁24、25には、ヨーク積層体11の嵌合穴12に半径方向内側が入れ込み可能な微小膨らみ部28、29が形成され、この軸部14の基側を嵌合穴12に一杯まで入れ込んだ場合に、この微小膨らみ部28、29が嵌合穴12の入口側の内側壁21、22に圧入状態で当接して、軸部14が嵌合穴12から抜けないようになっている。なお、この微小膨らみ部28、29は理解を容易にするため、図1では拡大されて記載されているが、微小膨らみ部28、29それぞれの突出高さは、幅が5〜10mm程度の軸部14に対して3〜20μm(好ましくは5〜10μm)程度である。この実施の形態では、微小膨らみ部28、29は平面視して半円形状となっている。
In the
続いて、図3を参照しながら、ヨーク鉄心片16及び磁極鉄心片17の製造方法について説明する。
図に示すように、帯状の金属板材(例えば、珪素鋼板)30、30aからヨーク鉄心片16及び磁極鉄心片17を打ち抜き形成するのに必要なパンチとダイをそれぞれ有するステーションA〜EとステーションF〜Hを備えた金型装置を使用する。
Next, a method for manufacturing the
As shown in the figure, stations A to E and station F each having punches and dies necessary for punching and forming the
ステーションAでは、金属板材30の幅方向両側にパイロット孔31を形成し、所定のピッチで次のステーションB(〜E)に金属板材30を順次、間欠搬送する。ステーションBでは、回転子のかしめ部32を形成し、ステーションCでその外形抜きを行ってかしめ積層する。次にステーションDではヨーク鉄心片16のかしめ部20を形成し、ステーションEで嵌合穴12を有するヨーク鉄心片16の外形抜きをしてこれらをかしめ積層し、ヨーク積層体11が完成する。
In station A,
ステーションFでは、別の金属板材30aの幅方向両側にパイロット孔31aを形成し、所定のピッチで次のステーションG(〜H)に金属板材30aを順次、間欠搬送する。
ステーションGでは、磁極鉄心片17を相互に連結するかしめ部18、19を形成する。そして、ステーションHでは、磁極鉄心片17の外形抜きを行い、下部のダイホルダー内でこれらのかしめ積層を行い、磁極積層体13が完成する。この磁極鉄心片17を外形抜きする際に、微小膨らみ部28、29をそれぞれの磁極鉄心片17の軸部に形成しておく。なお、ステーションF〜HはステーションA〜Eとは独立に作動する別の金型装置で構成してもよい。また、かしめ部18〜20は、平面視して円形又はその他の形状の半抜きかしめであってもよいし、平面視して矩形のV字かしめであってもよい。
また、磁極鉄心片はこの実施の形態に限らず、直列状に打抜き形成してもよく、その形成の形態は適宜にできる。
In the station F,
In the station G, the
Further, the magnetic pole core pieces are not limited to this embodiment, and may be formed by punching in series, and the form of the formation can be made appropriately.
以上の工程を経て、磁極積層体13を形成したのち、予め所定の巻線が施されているコイル巻きボビン15を軸部14に装着した後、又は、巻線を巻回した後、磁極積層体13の軸部14の基側を、ヨーク積層体11の嵌合穴12に、その半径方向内側から順次押圧挿入し、固定子10が完成する。
この場合、微小膨らみ部28、29の高さは僅少であり、しかも、嵌合穴12の内側壁21、22と競り合う距離は短かいので、ヨーク積層体11及び磁極積層体13に過重の応力がかかって変形することはない。また、磁極積層体13の軸部14をヨーク積層体11の嵌合穴12に、ヨーク積層体11の半径方向内側から挿入するので、磁極積層体13及びヨーク積層体11の各鉄心片がガイドとなって比較的容易にはめ込まれる。
After forming the
In this case, the height of the
次に、図4を参照しながら、本発明の第2の実施の形態に係る固定子34について説明する。ヨーク積層体35及び磁極積層体36の基本的構造及びその製造方法は、第1の実施の形態に係る固定子10と同一であるが、ヨーク積層体35の内側に形成されている嵌合穴37の内側壁の奥側(即ち、底部近傍)に三角形状の微小膨らみ部38、39が形成されている。この微小膨らみ部38、39のそれぞれの高さは低く、例えば、幅5mmの軸部40に対して3〜20μm程度である。
Next, a
これによって、磁極積層体36の軸部40の基側を嵌合穴37に挿入する場合には、軸部40の基側の先端が微小膨らみ部38、39に当接するまでは、円滑に軸部40が実質的に同一幅寸法の嵌合穴37に嵌入し、軸部40の先端が微小膨らみ部38、39に当接した後は、多少の荷重が軸部40の外周壁にかかるが、その距離は短いので、ヨーク積層体35の形状に影響はない。
Thus, when the base side of the
それぞれの実施の形態においては、微小膨らみ部28、29、38、39の形状は、半円又は三角形状であったが、例えば、図5(A)〜(C)に示すように、角部を面取りした矩形、なだらかな台形、矢印状の微小膨らみ部44〜46であってもよい。
In each embodiment, the shape of the micro-bulges 28, 29, 38, 39 is a semicircle or a triangle. For example, as shown in FIGS. A chamfered rectangle, a gentle trapezoid, or an arrow-shaped
ヨーク積層体11、35の温度を磁極積層体13、36の温度より高くして、磁極積層体13、36の軸部14、40を、嵌合穴12、37に入れ込みするのが更に好ましい。この場合の加熱温度は、例えば、ヨーク積層体11、35を100〜200度に加熱するのがよいが、この温度より低い場合であっても、高い場合であっても本発明は適用される。また、磁極積層体13、36を常温より冷却することもできる。
More preferably, the temperature of the yoke laminates 11 and 35 is made higher than the temperature of the pole laminates 13 and 36 so that the
本発明は、前記実施の形態(例えば、寸法や個数)に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲での変更例も本発明は適用される。例えば、巻線体として予めボビンに巻いたものを軸部に装着してもよいし、軸部に直接巻線を施すものであってもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments (for example, dimensions and number), and the present invention can be applied to modifications within a range that does not change the gist of the present invention. For example, a winding body previously wound around a bobbin may be mounted on the shaft portion, or the shaft portion may be directly wound.
10:固定子、11:ヨーク積層体、12:嵌合穴、13:磁極積層体、14:軸部、15:コイル巻きボビン、16:ヨーク鉄心片、17:磁極鉄心片、18〜20:かしめ部、21、22:内側壁、23:極歯部、24、25:外周壁、28、29:微小膨らみ部、30、30a:金属板材、31、31a:パイロット孔、32:かしめ部、34:固定子、35:ヨーク積層体、36:磁極積層体、37:嵌合穴、38、39:微小膨らみ部、40:軸部、44〜46:微小膨らみ部 10: Stator, 11: Yoke laminated body, 12: Fitting hole, 13: Magnetic pole laminated body, 14: Shaft part, 15: Coiled bobbin, 16: York iron core piece, 17: Magnetic pole core piece, 18-20: Caulking portion, 21, 22: inner wall, 23: pole tooth portion, 24, 25: outer peripheral wall, 28, 29: minute bulging portion, 30, 30a: metal plate material, 31, 31a: pilot hole, 32: caulking portion, 34: Stator, 35: Yoke laminate, 36: Magnetic pole laminate, 37: Fitting hole, 38, 39: Minute bulge, 40: Shaft, 44-46: Minute bulge
Claims (1)
前記磁極積層体の軸部の外周壁には、当該磁極積層体の軸部を前記ヨーク積層体の嵌合穴に半径方向内側から入れ込み可能な微小膨らみ部が、嵌め込んだ状態で前記嵌合穴の入口側に形成されていることを特徴とする固定子。 A plurality of yoke core pieces and magnetic pole core pieces, which are formed by punching by dividing from a metal plate material, are respectively attached to a yoke laminate and a pole laminate, and a portion excluding the base side of the shaft portion of the pole laminate. And assembly by inserting the base side of the shaft portion of the magnetic pole laminate to which the winding body is attached into each fitting hole formed on the inner side in the radial direction of the yoke laminate. In the stator
Wherein the outer peripheral wall of the shaft portion of the pole laminate-inserting possible small bulge the shaft from the radially inner to the fitting hole of the yoke stack of the magnetic pole laminate, the fitting state is fitted A stator formed on the inlet side of a hole .
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