JP4026116B2 - 回転電機のステータコア - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は回転電機のアウターロータ型のステータコアに係り、特に分割構造による回転電機のステータコアに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の回転電機のアウターロータ型のステータコアは、図8に示すように、ヨーク14および各磁極15の部分が一体的に成形された一体型のものとなっている。
【0003】
そして、このような一体型のステータコアでは、各磁極15における爪16のあいだの隙間dに巻線用治具を通しながら各磁極15にそれぞれコイルを巻回するようにしている。
【0004】
また、従来、図9に示すように、アウターロータ型のステータコアにおけるヨーク部1、磁極部2および爪部3からなる磁極単位のコア素子4に分割し、各コア素子4におけるヨーク部1の一方側に下向きのフック爪17を、その他方側に上向きのフック爪18をそれぞれ設けて、各隣接するコア素子を下向きのフック爪17と上向きのフック爪18との係合によって相互に結合させて、複数のコア素子を円状に一体に組み付けるようにしたものがある(特開2000−50583公報参照)。
【0005】
また、先行出願として、図10ないし図12に示すように、分割した各コア素子4におけるヨーク部1の一方側に凹状の溝19を、その他方側に前記溝19に嵌合する2つ割れした突起20をそれぞれ設けて、コア素子4を並べた状態で、各隣接するコア素子4におけるヨーク部1の一方側の溝19内に他方側の突起20をその2つ割れによる弾力性を利用して嵌め込むことによって、一体に組み付けることができるようにしたものがある(特願2000−104207参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、従来のステータコアでは、一体型であるために積層板を打ち抜く鋼板材が大きなものを必要とし、また打ち抜いた残余分も多く、歩留まりが悪くなっていることである。
【0007】
また、従来の一体型のステータコアでは、各磁極15における爪16のあいだの隙間dに巻線用治具を通しながら各磁極15にそれぞれコイルを巻回する必要があり、コイル巻回の作業性が悪く、磁極15の部分にコイルを隙間なく密に巻回するのが困難で回転電機の出力効率が悪くなっているという問題がある。
【0008】
そして、各磁極15における爪16のあいだに巻線用治具が通るスペースを確保するための比較的広い隙間dを必要とするため、空隙の磁束分布特性が悪いものになって回転電機の出力効率の低下をきたしているという問題がある。
【0009】
また、図9に示すように、アウターロータ型の回転電機のステータコアを複数のコア素子4に分割したうえで、各隣接するコア素子4を下向きのフック爪17と上向きのフック爪18との係合によって相互に結合させて、複数のコア素子4を円状に一体に組み付けるようにしたものでは、下向きのフック爪17と上向きのフック爪18とが係合した状態で各コア素子4を円周方向に動かすことができないので、各コア素子を円状に並べた状態で一体的な組付けを一度に行わせることができないものになっている。
【0010】
また、図10ないし図12に示すように、分割した各コア素子4を円状に並べた状態で、外周囲から内方に力Fを加えて各隣接するコア素子4におけるヨーク部1の一方側の溝19内に他方側の突起20をその2つ割れによる弾力性を利用して嵌め込むことによって一体に組み付けるようにしたものでは、その圧入のための外力Fを必要とするものになっている。そして、溝19内に嵌め込まれる突起20が2つ割れしているためにその嵌め込み部分に隙間を生じてしまい、一体に組み付けられたステータコアにおけるヨーク部分の磁気抵抗が大きくなってしまっている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、製品の歩留まりを良くするとともに、コイル巻回の作業性を良くしてコイルを密に巻回できるようにし、また各磁極の爪を最大限にまで大きくして各爪のあいだの隙間を狭くすることによって空隙の磁束分布特性を良好なものにして、回転電機の出力効率を向上させることができるようにするべく、アウターロータ型のステータコアにおけるヨーク部、磁極部および爪部からなる磁極単位に分割したコア素子をヨーク部分で相互に結合させて、複数のコア素子を円状に一体に組み付けるようにしている。
【0012】
その際、特に本発明では、分割したコア素子を円状に並べた状態で、何ら圧入のための外力を加えることなく、その組付けを一度に容易に行わせることができるようにするべく、各コア素子におけるヨーク部の一方側に下方突出腕部を、その他方側に上方突出腕部をそれぞれ設けて、下方突出腕部に形成された切り欠きと上方突出腕部に形成された切り欠きとによって、隣接するコア素子における各対向する下方突出腕部と上方突出腕部とが互いに円周方向に所定の範囲をもって移動可能に結合できるようにしたうえで、各コア素子を円状に並べた状態で一体に組み付けるようにしている。そして、その一体に組み付けられたステータコアを固定するためのリテーナの装着手段を別途に設けることなく、その一体に組み付けられたステータコアにおける各隣接する一方のコア素子の下方突出腕部と他方のコア素子の上方突出腕部との間に、前記各切り欠きによってできる穴をリテーナの歯の埋込穴に利用して、その各穴にリテーナの歯を埋め込むように、一体に組み付けられたステータコアの両側からそれぞれリテーナを装着するようにしている。
【0013】
【実施例】
本発明による回転電機のステータコアにあっては、図1に示すように、ヨーク部1、磁極部2および爪部3からなる磁極単位のコア素子4に分割するようにしている。
【0014】
そのコア素子4には、ヨーク部1の一方側の上段に下方突出腕部5が、その他方側の下段に上方突出腕部6がそれぞれ設けられている。
【0015】
そして、下方突出腕部5には切り欠き7が、上方突出腕部6には切り欠き8がそれぞれ形成されており、図2に示すように、隣接するコア素子4における各対向する下方突出腕部5と上方突出腕部6とが互いに隣接方向(円周方向)に所定の範囲Dをもって移動可能に係合できるようになっている。
【0016】
しかして、図3および図4に示すように、所定数のコア素子4をそれぞれの下方突出腕部5と上方突出腕部6とを円周方向に移動可能なように係合させた状態で円状に並べた状態で、周囲から円の中心に向かって微小な力fを加えて円を小さくするように各コア素子4を動かすことにより、各隣接するコア素子4間における下方突出腕部5と上方突出腕部6とが結合状態となって、ステータコア9としての一体的な組み付けをいっぺんに行わせることができるようになる。
【0017】
その際、図11に示すように、分割した各コア素子4を円状に並べた状態で、外周囲から内方に大きな力Fを加えて各隣接するコア素子4におけるヨーク部1の一方側の溝19内に他方側の2つ割れした突起20を圧入して一体に組み付けるようにした従来のものに比して、各隣接するコア素子4間における下方突出腕部5と上方突出腕部6とを噛合させるための圧入は不要となり、ステータコア9としての一体的な組み付けを簡単に行わせることができ、その作業が飛躍的に向上する。
【0018】
このような分割構造をとるステータコアにあって、各コア素子4の一体的な組み付けを行わせる前に、図5に示すように、予めコア素子4の磁極部2および爪部3の部分にボビン10を組み付けて、そのボビン10にコイル11を巻装させるようにしている。
【0019】
しかして、このようなコイル11の巻装手段をとることにより、コイル11の巻回を作業性良く行わせることができるとともに、容易に隙間なく密に巻回させることができるようになる。
【0020】
また、一体的に組み付けられた状態で各爪部3のあいだに巻線用治具が通るために充分な隙間を確保する必要がないために、コア素子4の爪部3を最大限に大きくすることができるようになり、空隙の磁束分布特性が良くなる。
【0021】
したがって、コイル11を隙間なく密に巻回させることができることと、コア素子4の爪部3を最大限に大きくすることによって空隙の磁束分布特性が良くなることによって、相乗的に回転電機の出力効率が向上し、その小形、軽量化を有効に図ることができるようになる。
【0022】
また、本発明では、図6に示すように、複数のコア素子4を円状に一体に組み付けたステータコア9の内周部分に、その両側からリテーナ13を取り付けるに際して、各隣接するコア素子4間における下方突出腕5と上方突出腕6との結合部分に形成される穴12(図2参照)にリテーナ13の歯をそれぞれ埋め込むようにしている。
【0023】
図7は、リテーナ13の構造を示している。図中、131はリテーナ13の歯である。また、132はカラーの圧入孔であり、一体に組み付けられたステータコア9の内周面に当接するようにカラー(図示せず)が圧入されるようになっている。
【0024】
【発明の効果】
以上、本発明による回転電機のステータコアは、アウターロータ型のものにあって、ヨーク部、磁極部および爪部からなる磁極単位に分割したコア素子をヨーク部分で相互に結合させて、複数のコア素子を円状に一体に組み付けるようにしたもので、製品の歩留まりを良くするとともに、コイル巻回の作業性を良くしてコイルを密に巻回できるようにし、また各磁極の爪を最大限にまで大きくして各爪のあいだの隙間を狭くすることによって空隙の磁束分布特性を良好なものにして、回転電機の出力効率を向上させることができるようになる。
【0025】
その際、特に本発明では、各コア素子におけるヨーク部の一方側に下方突出腕部を、その他方側に上方突出腕部をそれぞれ設けて、下方突出腕部に形成された切り欠きと上方突出腕部に形成された切り欠きとによって、隣接するコア素子における各対向する下方突出腕部と上方突出腕部とが互いに円周方向に所定の範囲をもって移動可能に結合できるようにすることにより、分割したコア素子を円状に並べた状態で、何ら圧入のための外力を加えることなく、その組付けを一度に簡単に行わせることができるようになる。そして、特に、その一体に組み付けられたステータコアにおける各隣接する一方のコア素子の下方突出腕部と他方のコア素子の上方突出腕部との間に、前記各切り欠きによってできる穴をリテーナの歯の埋込穴に利用して、その各穴にリテーナの歯を埋め込むように、一体に組み付けられたステータコアの両側からそれぞれリテーナを装着することにより、リテーナの装着手段を別途に設けることなく、リテーナの装着を容易に行わせて、その一体に組み付けられたステータコアの固定を確実に行わせることができるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による回転電機のステータコアに用いられるコア素子を示す正面図である。
【図2】隣接するコア素子が相互の上方突出腕部および下方突出腕部によって結合した状態を示す正面図である。
【図3】周囲から力を加えることによって複数のコア素子を一体に組み付けてステータコアを形成する際における複数のコア素子を円状に並べた状態を示す正面図である。
【図4】複数のコア素子が一体に組み付けられることによって形成された本発明による回転電機のステータコアを示す正面図である。
【図5】コア素子にボビンを介してコイルが巻装された状態を示す正断面図である。
【図6】本発明のステータコアにリテーナが取り付けられた状態を示す正面図である。
【図7】本発明のステータコアに取り付けられるリテーナの側面図である。
【図8】従来の一体型のステータコアを示す一部切欠正面図である。
【図9】従来の分割型のステータコアにおける隣接するコア素子の結合状態の一例を示す正面図である。
【図10】従来の分割型のステータコアにおけるコア素子を示す正面図である。
【図11】図11に示すコア素子を複数円状に並べた結合前の状態を示す正面図である。
【図12】図11に示すコア素子を複数円状に並べた結合後の状態を示す正面図である。
【符号の説明】
1 ヨーク部
2 磁極部
3 爪部
4 コア素子
5 下方突出腕部
6 上方突出腕部
12 リテーナの挿入穴
13 リテーナ
Claims (1)
- アウターロータ型のステータコアにおけるヨーク部、磁極部および爪部からなる磁極単位に分割したコア素子をヨーク部分で相互に結合させて、複数のコア素子を円状に一体に組み付けるようにした回転電機のステータコアであって、各コア素子におけるヨーク部の一方側に下方突出腕部を、その他方側に上方突出腕部をそれぞれ設けて、下方突出腕部に形成された切り欠きと上方突出腕部に形成された切り欠きとによって、隣接するコア素子における各対向する下方突出腕部と上方突出腕部とが互いに円周方向に所定の範囲をもって移動可能に結合できるようにしたうえで、各コア素子を円状に並べた状態で一体に組み付け、その一体に組み付けられたステータコアにおける各隣接する一方のコア素子の下方突出腕部と他方のコア素子の上方突出腕部との間に、前記各切り欠きによってできる穴にリテーナの歯を埋め込むように、一体に組み付けられたステータコアの両側からそれぞれリテーナを装着したことを特徴とする回転電機のステータコア。
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