JP4965202B2 - Armature core and manufacturing method of the armature core - Google Patents
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Description
本発明は、複数の分割部を組み合わせて構成するアウターロータ型電動機の電機子鉄心及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an armature core of an outer rotor type electric motor configured by combining a plurality of divided portions and a method for manufacturing the same.
中心に固定された円柱状の軸があり、この軸に固着された電機子があり、この電機子の外側に回転するロータを有する形式の電動機は、アウターロータ型モータと呼ばれている。従来のアウターロータ型モータでは、軸に固定された電機子(固定子)の鉄心として、プレスで打ちぬかれた薄板状の珪素鋼板(磁性板)を積層し、かしめや溶接により一体化した構造の鉄心が用いられている。また、巻線の占積率増加と巻線作業性の向上のため、および鉄心材料の歩留まりを向上させるために、鉄心を周方向に分割化した分割型鉄心構造が採用されている。
例えば、特許文献1や特許文献2、特許文献3では、磁極毎に分割した鉄心に、巻線を行った後で円状に並べて一体に組み付けて電機子(固定子)を形成する方法が示されている。
An electric motor of a type having a cylindrical shaft fixed at the center, an armature fixed to the shaft, and a rotor rotating outside the armature is called an outer rotor type motor. In a conventional outer rotor type motor, a thin silicon steel plate (magnetic plate) punched by a press is laminated as the iron core of the armature (stator) fixed to the shaft, and integrated by caulking or welding The iron core is used. Further, in order to increase the space factor of the winding, improve the workability of the winding, and improve the yield of the core material, a split type core structure in which the core is divided in the circumferential direction is adopted.
For example,
特許文献1では、所定の厚みに積層し、巻線した部分鉄心を円周上に配置し、それぞれのバックヨーク部に設けた凹部と凸部を、それぞれ隣接するヨークの凸部と凹部に嵌め込むことで、一体に組みあげるものが開示されているが、はめ込む際には圧入となるため、積層枚数が多い場合や、大口径でスロット数(磁極数)が大きい場合に圧入力が大きくなり、組立てる治具が大型化するという問題がある。また、全ての分割コアを円周方向に同時に均等に力がかかるように押さえて圧入しなければならず、このような力を加えることのできる治具は複雑な構造となってしまうという問題がある。
In
また、特許文献2では、バックヨークの分割部分を上向きのフック爪と下向きのフック爪の構成として、ピンを用いて一体に組立てる方式が示されているが、この場合は分割数だけピンが必要になるという問題がある。即ち、鉄心の組み立てのために、鉄心とは別の部品を余分に準備しなければならない。
Further, in
また、特許文献3では、上記特許文献1および2の問題を解決するためにバックヨークの分割部を上側突起と下側突起で構成し、上記特許文献1よりも小さな力で一体に組み付けることができるように構成している。しかしながら、この方式においても全ての分割コアを円周上に配置した後、同時に均等に力をかけるように治具を構成する必要があり、大口径でスロット数が多い場合には治具が大型化・複雑化するという問題がある。
従来のアウターロータ型モータの電機子鉄心は、以上に説明したように構成されているので、分割した鉄心のバックヨーク部に設けた凹部と凸部を嵌め込む際に、円周上に配置した後、全ての鉄心に均一に圧入力をかけなければならず、製造方法が複雑であり、組立てる治具も複雑で、大型化するという課題があった。
また、組み立てに際して、鉄心とは別に組み立てのための部品が必要になるという課題があった。
Since the armature core of the conventional outer rotor type motor is configured as described above, it is arranged on the circumference when the concave and convex portions provided in the back yoke portion of the divided core are fitted. Later, all the iron cores had to be pressed uniformly, the manufacturing method was complicated, the jigs to be assembled were also complicated, and there was a problem of increasing the size.
In addition, when assembling, there is a problem that parts for assembling are required in addition to the iron core.
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、磁性板の積層枚数が多い場合や大口径でスロット数が多い場合でも、製造方法が簡単で、小さい圧入力で容易に組立ができ、したがって特別な専用組み立て冶具を用いる必要がなく、鉄心以外に組みたて用の特別な部品を必要としない電機子鉄心およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. Even when the number of laminated magnetic plates is large or when the number of slots is large and the number of slots is large, the manufacturing method is simple and the assembly is easily performed with a small pressure input. Therefore, it is an object of the present invention to provide an armature core that does not require special special assembly jigs and does not require special parts for assembly other than the iron core, and a method for manufacturing the same.
本発明の電機子鉄心は、長辺と短辺及び2側辺を有する台形状のバックヨーク部と、前記長辺にT字型に接続されたティース部とを有する磁性板、
前記バックヨーク部の一方の前記側辺に設けられ、基部幅よりも大きい先端幅を有する第1凸部と、他の側辺に設けられ開口部よりも大きい内部幅を有するとともに、その形状が前記第1凸部と同型である第1凹部とを有する第1鉄心素板、
前記バックヨーク部の一方の前記側辺に設けられ、幅が前記第1凹部の開口部の幅と同じ幅の矩形の第2凸部と、他の側辺に設けられその幅が前記第1凸部の前記先端の幅と同じ幅の矩形である第2凹部とを有する第2鉄心素板、
前記第1鉄心素板と前記第2鉄心素板とを所定の順序で積層し、互いに固着して構成した部分鉄心、
前記第1凸部を隣接する前記部分鉄心の前記第1凹部に、前記第2凸部を隣接する前記部分鉄心の前記第2凹部に嵌合させて環状に配列した複数個の部分鉄心を備え、
前記第1鉄心素板の前記磁性板の積層枚数は、前記第2鉄心素板の前記磁性板の積層枚数より少なくしたものである。
The armature core of the present invention is a magnetic plate having a trapezoidal back yoke portion having a long side, a short side and two side sides, and a teeth portion connected to the long side in a T-shape,
A first convex portion provided on one side of the back yoke portion and having a tip width larger than a base width, an internal width provided on the other side and larger than an opening, and its shape is A first iron core plate having a first recess having the same shape as the first protrusion,
A rectangular second protrusion having a width the same as the width of the opening of the first recess, provided on one of the sides of the back yoke portion, and the width of the second protrusion provided on the other side. A second iron core plate having a second concave portion that is a rectangle having the same width as the width of the tip of the convex portion;
The first core core plate and the second core core plate are laminated in a predetermined order and are partially fixed to each other.
A plurality of partial cores arranged in an annular shape by fitting the second convex portion into the second concave portion of the adjacent partial core in the first concave portion of the partial core adjacent to the first convex portion. ,
The number of laminated magnetic plates of the first iron core plate is smaller than the number of laminated magnetic plates of the second iron core plate .
本発明の電機子鉄心の製造方法は、長辺と短辺及び2側辺を有する台形状のバックヨーク部と、前記長辺にT字型に接続されたティース部とを有する磁性板を製作する工程、
前記バックヨーク部の一方の前記側辺に、基部幅よりも大きい先端幅を有する第1凸部を設け、他の側辺に開口部よりも大きい内部幅を有するとともに、その形状が前記第1凸部と同型である第1凹部を設けて第1鉄心素板とする工程、
前記バックヨーク部の一方の前記側辺に、幅が前記第1凹部の開口部の幅と同じ幅の矩形の第2凸部を設け、他の側辺に、その幅が前記第1凸部の前記先端の幅と同じ幅の矩形である第2凹部を設けて第2鉄心素板とする工程、
前記第1鉄心素板と前記第2鉄心素板とを所定の順序で積層し、前記第1鉄心素板の前記磁性板の積層枚数は、前記第2鉄心素板の前記磁性板の積層枚数より少なくして、互いに固着して部分鉄心とする工程、
複数の前記部分鉄心を環状に、かつ互いの積層方向の位置をずらして配列し、1つの部
分鉄心の前記第1凸部を隣接する部分鉄心の前記第2凹部に、1つの部分鉄心の前記第2凸部を隣接する部分鉄心の前記第1凹部に挿入して、部分鉄心の前記側辺が互いに接するように配置する工程、
前記配列した部分鉄心を前記積層方向にスライドして、前記第1凸部を隣接する部分鉄心の前記第1凹部に嵌合させ、前記第2凸部を隣接する部分鉄心の前記前記第2凹部に嵌合させる工程を含むものである。
The armature core manufacturing method of the present invention produces a magnetic plate having a trapezoidal back yoke portion having a long side, a short side and two sides, and a tooth portion connected to the long side in a T-shape. The process of
A first convex portion having a tip width larger than the base width is provided on one of the side sides of the back yoke portion, and an internal width larger than the opening is provided on the other side, and the shape thereof is the first side. Providing a first recess having the same shape as the projection to form a first iron core plate,
A rectangular second convex portion having the same width as the opening of the first concave portion is provided on one side of the back yoke portion, and the width of the first convex portion is provided on the other side. A step of providing a second recess that is a rectangle having the same width as the width of the tip of the second core element plate,
The first iron core plate and the second iron core plate are laminated in a predetermined order, and the number of laminated magnetic plates of the first iron core plate is the number of laminated magnetic plates of the second iron core plate. Less , the process of fixing to each other to make a partial iron core,
A plurality of the partial cores are arranged in a ring shape and shifted in the stacking direction, and the first convex portions of one partial core are arranged in the second concave portions of the adjacent partial cores. Inserting the second convex portion into the first concave portion of the adjacent partial core, and placing the side edges of the partial cores in contact with each other;
The arrayed partial iron cores are slid in the stacking direction, the first convex portions are fitted into the first concave portions of the adjacent partial cores, and the second convex portions are the second concave portions of the adjacent partial cores. it is intended to include the step of fitting the.
本発明の電機子鉄心およびその製造方法によれば、部分鉄心を組立てる際に全積層厚さのうちの一部分の厚みだけを圧入することで連結することができるので、圧入の嵌合力を小さくすることができる。そのため、大口径のモータや積層枚数が多いモータにおいても高精度かつ容易に組立作業を行うことができ、組み立てのための治具の構造を単純化することが出来る。 According to the armature core and the manufacturing method thereof of the present invention, when assembling the partial core, it is possible to connect by press-fitting only a part of the total thickness of the laminated layers, so that the press-fitting fitting force is reduced. be able to. Therefore, even a motor having a large diameter or a motor having a large number of stacked layers can be easily assembled with high accuracy, and the structure of a jig for assembly can be simplified.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1による電機子鉄心100(部分鉄心90を組みあわせた全体)を示す平面図、図2は電機子鉄心100の1つの部分鉄心90の構造を示す詳細図である。図1に示すように本発明の電機子鉄心100は円周上に配列した複数の部分鉄心90を組み合わせて構成されている。部分鉄心90は台形(長辺Qと短辺Xおよび2つの側辺YとZを持つ)状のバックヨーク部51と、台形の長辺QにT字型に接続されたティース部50とを有する。また、部分鉄心90は、バックヨーク部51の側辺Yに図3に示す第1凸部1aを有し、側辺Zに第1凹部1bを有する第1鉄心素板1と、バックヨーク部51の側辺Yに第2凸部2aを有し、側辺Zに第2凹部2bを有する第2鉄心素板とが、所定の順序で複数層配置されている(図2では、例として第1鉄心素板1が3層、第2鉄心素板2が2層、交互に配置してある)。各鉄心素板は薄い磁性板(単独では図示していない)を1枚以上積層し、図示しないかしめや溶接・接着などによって一体化してある。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing an armature core 100 (entire combination of partial cores 90) according to
前記磁性板について、図3、図4にて詳細に説明する。この磁性板の材質は例えば珪素鋼板である。この磁性板は台形状で、その短辺Xは内側に凹なる円弧状となっている。そしてこの短辺Xの一端にある側辺Yと、他端にある側辺Zとを有し、更に2つの側辺Y,Z間に設けた任意の第4の辺(台形の長辺)Qを持つものである。短辺Xと、側辺Yと、側辺Zと、長辺Qで囲まれた範囲をバックヨーク部51という。バックヨーク部51は短辺Xに接する円周上に複数個を配列し、側辺YとZとが互いに接するようにすることにより環状コアを形成することができる。このバックヨーク部51の長辺Qに外方に向かってT字型に設けられたティース部50がある。
The magnetic plate will be described in detail with reference to FIGS. The material of the magnetic plate is, for example, a silicon steel plate. This magnetic plate has a trapezoidal shape, and its short side X has an arc shape recessed inward. An arbitrary fourth side (long side of the trapezoid) having a side Y at one end of the short side X and a side Z at the other end and further provided between the two sides Y and Z. It has Q. A range surrounded by the short side X, the side side Y, the side side Z, and the long side Q is referred to as a
図2の構造を更に詳細に示すため、図3に第1鉄心素板1を示し、図4に第2鉄心素板2を示す。第1鉄心素板1、第2鉄心素板2は、ともにティース部50とバックヨーク部51の形が同じ(前記凸部/凹部の形の差を除く)である磁性板を1枚以上、同枚数、積層して構成される。第1鉄心素板1の側辺Yには第1凸部1aが、また側辺Zには第1凹部1bが、第2鉄心素板2の側辺Yには第2凸部2aが、また側辺Zには第2凹部2bが設けられている。第1凸部1aの形は根元よりも先端が大きい形(図3では例として台形)で、台形の上辺(短辺)がバックヨーク部51の側辺Yに接するように設けてある。即ち、付け根部分(基部)の幅が細く、先端の幅が広がった突起状の形である。また、第1凹部1bの形も同じ形の台形で、台形の上辺(短辺)がバックヨーク部51の側辺Zに接するように設けてある。即ち、開口部の幅が狭く、奥の幅が広い形の切り込みとなっている。そして第1凸部1aは第1凹部1bと同じ形(凸、凹の違いのみ)である。もっとも第1凸部の高さが第1凹部の高さより若干(図ではマイナスαとしてある、αはμ単位の寸法である)小さくてもよい。第1凸部、第1凹部、の各辺の寸法を図5に示す。図5のやや太い実線で示したものは、それぞれの凸部/凹部の位置を説明する位置基準線であり、バックヨーク部51の短辺Xからの距離が全て同じ(A)に統一されている。図2の凸部80と凹部81の見かけの形は図18に示している。
In order to show the structure of FIG. 2 in more detail, FIG. 3 shows the first
第1鉄心素板1は、磁性板の側辺Yに、外方に向かって基部幅よりも大きい先端幅を有する第1凸部1aを設け、側辺Zに内方に向かって、開口部幅よりも大きい内部幅を有するとともに、その形状が第1凸部1aと同型とした第1凹部1bを設けたものを1枚以上、積層したものである。
第2鉄心素板2は、磁性板の側辺Yに、外方に向かってその巾が前記第1凹部1bの開口部の巾と同じ矩形状の第2凸部2aを設け、前記側辺Zに、内方に向かってその巾が前記第1凸部1aの前記先端の巾と同等の矩形状である第2凹部2bを設けたものを1枚以上積層したものである。
The first
The second
図5から明らかなように、1つの第1鉄心素板1の第1凸部1aを他の第1鉄心素板1の第1凹部1bに圧入すると、ぴったり合わさって固定される。ただし、第1凸部1aの先端の幅は、前述のように第1凹部1bの開口の幅より大きいから、同一面内で直接挿入することはできず、圧入は詳細を後述するように、図1の紙面に直交する方向から行う。
また、第2鉄心素板2の第2凸部2aと第2凹部2bはともに単純な矩形である。その各辺の寸法を図6に示す。そして、第2凸部2aの側辺Yに接する部分の幅は第1凹部1bの付け根(基部)の幅L3と同じである。第2凹部2bの第2鉄心素板の側辺Zに接する部分の幅L2は第1凸部1aの最大部分の幅L2と同じである。即ち、第2凸部2aは第1凹部1b及び第2凹部2bの両者に対して、いずれにも図の紙面に平行な方向から容易に挿入できる形状となっている。また、第1凸部1aは、第2凹部2bに対して図の紙面に平行な方向から容易に挿入できる形状となっている。
理解を助けるため、図7に、第1凸部、第1凹部、第2凸部、第2凹部の間の、面に平行な方向からの挿入の可否の関係を示す。即ち、第2凹部2bには第1凸部1a、第2凸部2aのいずれもが水平方向から挿入可能であるが、第1凹部1bには第2凸部2aのみが挿入可能で、第1凸部1aは水平方向からは挿入できず、紙面の上または下の方向からでなければ挿入できない。
As is clear from FIG. 5, when the first convex portion 1 a of one first
Moreover, the 2nd
In order to help understanding, FIG. 7 shows the relationship between the first convex portion, the first concave portion, the second convex portion, and the second concave portion, which can be inserted from a direction parallel to the surface. That is, both the first convex portion 1a and the second
部分鉄心の組み立て方法は後述するが、本発明の電機子鉄心の組みたて完了後の構造は、複数の部分鉄心90を、1つの部分鉄心の側辺Yが隣接する部分鉄心の側辺Zに接するとともに、1つの部分鉄心の第1凸部1aが隣接する部分鉄心の第1凹部1bに嵌合し、1つの部分鉄心の第2凸部2aが隣接する部分鉄心の第2凹部2bに嵌合するように配列される。
The method of assembling the partial iron core will be described later, but the structure after the assembly of the armature iron core of the present invention is completed. The first convex portion 1a of one partial iron core is fitted into the first
図7の関係を理解した上で、図8を用いて本発明の電機子の基本的な組み立て原理、即ち、部分鉄心90の組み合わせ方について説明する。
図8には、理解を助けるため、2つの互いに同じ構造の部分鉄心90a、90bを示している。この2つは同じ構造のものであるが、説明の都合上、異なる符号を付している。理解を助けるため、それぞれの部分鉄心は上側に1つの第1鉄心素板1、下側に1つの第2鉄心素板2の2つの素版しか持たない、最も単純な場合を示している。第1鉄心素板1と第2鉄心素板2とは、図示しない溶接又は接着などによって互いに固着されている。部分鉄心90aと部分鉄心90bとを組み合わせるには、まず、部分鉄心90bの第1鉄心素板1の第1凸部1aを、部分鉄心90aの下側の第2鉄心素板2の第2凹部2bに水平方向から挿入する。この場合、図7に示した関係にもとづいて、部分鉄心90bの第1鉄心素板1の第1凸部1aは部分鉄心90aの下側の第2鉄心素板2の第2凹部2bに水平方向から容易に挿入され、また、部分鉄心90bの下側の第2鉄心素板2は部分鉄心90aの第2鉄心素板2の更に下側の何もないところに入り込むことになるので、全体として容易に挿入できる。その結果は図9に示すように部分鉄心90aと部分鉄心90bとが1段ずれた状態で互いに接する形になる。
After understanding the relationship of FIG. 7, the basic assembly principle of the armature of the present invention, that is, how to combine the
FIG. 8 shows two
次に、部分鉄心90bを図9の下方から上方に、即ち積層方向に、スライドさせる。このとき部分鉄心90bの第1鉄心素板1の第1凸部1aは部分鉄心90aの第1鉄心素板1の第1凹部1b内に入り込むが、凹部と凸部の寸法が互いにほぼ同じであるため、圧入されることになり、固く固定されて、図10に示す状態になる。
Next, the partial iron core 90b is slid from the lower side to the upper side in FIG. 9, that is, in the stacking direction. At this time, the first convex portion 1a of the first
以上の動作を、電機子全体を構成する、より具体的な例を用いて、再度説明する。図11は電機子を組み立て始めるに際し、部分鉄心90を円周上に配置した図であり、図には明確には表れないが、部分鉄心90は1個づつ上下にずれて配置されている。図中の矢印は部分鉄心90を全て円の中心方向に移動させて互いの凸部と凹部を組み合わせることを示している。この組み合わせ手順について、水平方向から見た断面図、図12〜図14を用いて、説明する。図12は、n枚の磁性板を積層して構成した第1鉄心素板1を4段、同じくn枚の磁性板を積層して構成した第2鉄心素板2を3段積み重ねた7段構成の部分鉄心90を組立てる状態を示した図である。図12(a)は、磁性板の面に平行な方向から見た断面図、図12(b)は図12(a)のA−A断面図、図12(c)は図12(a)のB−B断面図である。図12(a)のように隣り合う部分鉄心90同士を近づける時に、図12(b)に示すように、部分鉄心90bを第1鉄心素板の厚み(磁性板の積層枚数n枚分)だけ積層方向(ここでは下方)にずらして配置し、図12(a)に示すように円周方向に部分鉄心90a又は90bを移動させて、凸部を凹部に挿入する。この時、部分鉄心90bの3カ所の第1鉄心素板1の第1凸部1aの内の上の2カ所は、部分鉄心90aの2カ所の第2鉄心素板2の第2凹部2bに容易に挿入される。そして最下層の1箇所は相手が何もないところに移動することになる。また部分鉄心90bの第2鉄心素板2の第2凸部2aは、部分鉄心90aの第1鉄心素板1の第1凹部1bに容易に挿入される。挿入した結果は図13(a),(b),(c)に示すようになる。図13(a),(b),(c)はそれぞれ図12(a),(b),(c)に対応した挿入後の図である。
The above operation will be described again using a more specific example that constitutes the entire armature. FIG. 11 is a diagram in which the
上記挿入によって、部分鉄心90aと部分鉄心90bとがぴったり接した後、図14(a),(b)(c)に示すように積層方向に部分鉄心を互いに移動させてレベルを合わせる(このとき圧入となる)ことにより、互いが固定される。この時、第1鉄心素板1の第1凸部1aが隣の部分鉄心90の第1鉄心素板1の第1凹部1bに圧入される。圧入する力は、鉄心の全積層枚数のうちの第1鉄心素板1の枚数分だけとなり、全積層枚数分を圧入する場合に比べて、少ない力で圧入できる。また、積層方向に圧入する作業は、全ての部分鉄心を同時に移動させて圧入することも、1〜数箇所づつ順次圧入する(実施の形態2で説明する)ことも可能であり、1箇所づつ行う場合はさらに少ない力で圧入することができる。なお、第2凸部2aはスライドするときに位置を保持して第1凸部1aに余分な力がかからないようにガイドする役目を担う。
After the
以上の説明において、第1鉄心素板1同士が圧入によって互いに固着されるのであるから、部分鉄心90を構成する場合、最上部と最下部には第1鉄心素板1を配置し、第2鉄心素板2は最上部、最下部には配置しないほうが好ましい。即ち、第1鉄心素板1の数は偶数、第2鉄心素板2の数は奇数となるが、そうでなければならないというほどのものでもない。即ち、第1鉄心素板1と第2鉄心素板2とを交互に積層しさえすればよい。また、磁性板の積層枚数nは例えば数枚〜数十枚である。
In the above description, since the
実施の形態2.
実施の形態1の図12〜図14では、全ての部分鉄心を同時に挿入するとして説明したが、図15に示すように、複数の部分鉄心90(例えば4つ)を上記の手順で挿入して圧入、固定することにより、まず部分鉄心群101を複数個、製作する。次に部分鉄心群101を円周上に必要数を配列し、互いに挿入して、圧入組立するものである。図15では1つの部分鉄心群101は4つの部分鉄心90を連結すると説明したが、2以上ならいくつでもよいし、それぞれの群が異なる数の部分鉄心数を有するようにしてもよい。実施の形態1の図11のように全体を一度に組み立てる場合、何らかの保持具を必要とするが、本実施の形態のように部分的な組み立てを積み重ねていくならば、特別な保持具を必要とせず、手作業で組み立てることもできる。
12 to 14 of the first embodiment, it has been described that all the partial iron cores are inserted at the same time. However, as shown in FIG. 15, a plurality of partial iron cores 90 (for example, four) are inserted by the above procedure. First, a plurality of
実施の形態3.
図16は本発明の実施の形態3による電機子鉄心(組み合わせ前の状態)を示す平面図である。本実施の形態の部分鉄心91は、円弧状に曲った1つのバックヨーク部51に円弧状に配列された複数個(図16では4個の例を示す)のティース部20を一体的に有し、片端に第1凸部1aを他端に第1凹部1bを有する第1鉄心素板21と、これと同数のティース部20を一体的に有し、片端に第2凸部2aを他端に第2凹部2bを有するものとを所定の順序で(例えば交互に)積み重ねて構成している。第1凸部1a、第1凹部1bおよび第2凸部2a,第2凹部2bの形状は実施の形態1と同様である。また、厚み方向の構造は実施の形態1の場合と同じなので説明を省略する。
組立方法は、図16に記載の矢印に示すように隣り合う部分鉄心91同士を近づけて、その時に第1鉄心素板21の厚み分だけ積層方向(上又は下)にずらして配置する。以後の手順は実施の形態1と同様である。図17は、以上のようにして組立てられた電機子鉄心200である。
FIG. 16 is a plan view showing an armature core (a state before combination) according to
In the assembling method, as shown by the arrows in FIG. 16, the adjacent
実施の形態4.
実施の形態1では、第1鉄心素板1の磁性板の積層枚数と、第2鉄心素板2の磁性板の積層枚数とは、互いに同数であるとして説明した。つまり、第1鉄心素板1の厚みと、第2鉄心素板2の厚みとはおなじである。しかし、磁性板の厚みには誤差があるため積層した厚みが全く同じになるとは言い切れない。
ここで説明のため、図18に実施の形態1の図2の部分鉄心90の凸部80と凹部81とをそれぞれに向かって正面から見た図を示す。凸部80の図は凸部80の先端の形状を、凹部81の図は凹部81の入り口(開口部)の形状を示している。一般に積層寸法の誤差(高さ方向の誤差)は機械加工精度に比してきわめて大きいので、図18の第1凸部1aの高さ寸法が第2凹部2bの高さより小さくなってしまうということが生じる場合がある。この場合、当然、磁性板の面に平行な方向には容易には挿入できなくなってしまうという問題が生じる。
Embodiment 4 FIG.
In the first embodiment, it has been described that the number of laminated magnetic plates of the
Here, for the sake of explanation, FIG. 18 shows a view of the
図19は、上記の問題を解決するための本実施の形態4による異枚数形部分鉄心92の積層部の構成を示す図である。本実施の形態では、実施の形態1で示した部分鉄心90の第1鉄心素板1を構成する磁性板の積層枚数をN枚とし、第2鉄心素板2の磁性板の積層枚数をM枚としており、N<Mとなるように設定している。
図20は図19の異枚数形部分鉄心92の凸部80と凹部81とをそれぞれ正面から見た図である。凸部80の図は凸部の先端の形状を、凹部81の図は凹部の入り口の形状を示している。
N<Mとすることにより、図20のように、第1凸部1aを第2凹部2bに磁性板の面に平行な方向から挿入する際に、第1鉄心素板1の枚数Nよりも第2鉄心素板2の枚数Mのほうが多いため、隣り合う部分鉄心の位置が積層方向に多少の誤差があっても、あるいは積層鋼板の板厚偏差があっても、容易に挿入することができる。Nに対してMをどの程度大きくしておくかは、予想される厚み誤差を十分吸収できる程度とすべきであるから、一例として、MをNの105〜120%程度にしておくことが好ましい。MとNの差を極端に大きくすること、即ちNを極端に少なくすることは、部分鉄心同志の固着力を弱くすることになるので、好ましくない。
FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a laminated portion of the different-number-shaped
FIG. 20 is a view of the
By setting N <M, as shown in FIG. 20, when the first convex portion 1a is inserted into the second
実施の形態5.
実施の形態1の第1凸部1aと第1凹部1bのその他の形状について説明する。第1凹部1bの形は入り口が狭く、奥で広がっていて、垂直方向から内部へと圧入された第1凸部1aが面と平行な方向には抜けでることがない形であれば、実施の形態1に示した形以外の形でもよい。即ち図21(a)のように、先端(奥の方)が矩形のものでもよい。また、図21(b)図に示すように、先端(奥の方)が丸い形状でも良い。これらの場合、図示説明は省略するが、第2凸部2aは第1凹部1bの入り口の巾を容易に通過できる巾とし、第2凹部2bは第1凸部1aの先端の丸い部分が容易に通過できる巾としなければならない。
Embodiment 5 FIG.
The other shape of the 1st convex part 1a and 1st recessed
実施の形態6.
実施の形態1の電機子鉄心の製造方法については、実施の形態1で説明したが、理解を助けるため、その要点をまとめて改めて説明する。
まず、磁性板を製造する。この磁性板はT字型に接続されたバックヨーク部とティース部とを持つ。バックヨーク部はほぼ台形状である。この台形の短辺Xの一端につながる台形の側辺Yを設ける。また、この短辺Xの他端につながる台形の側辺Zを設ける。そしてこの磁性板を、短辺Xに接する円周上に前記側辺Yと隣の磁性板の前記側辺Zとが互いに接するように複数個を配列すると環状コアが形成される。前記側辺Yと側辺Zの間に設けた台形の長辺Qには、外方に向かってティース部50を設ける。
Embodiment 6 FIG.
Although the manufacturing method of the armature core of the first embodiment has been described in the first embodiment, the main points will be described again in order to facilitate understanding.
First, a magnetic plate is manufactured. This magnetic plate has a back yoke portion and a teeth portion connected in a T-shape. The back yoke portion is substantially trapezoidal. A trapezoid side Y connected to one end of the trapezoid short side X is provided. Further, a trapezoidal side Z connected to the other end of the short side X is provided. When a plurality of the magnetic plates are arranged on the circumference in contact with the short side X so that the side Y and the side Z of the adjacent magnetic plate are in contact with each other, an annular core is formed. On the long side Q of the trapezoid provided between the side edge Y and the side edge Z, a
次に、側辺Yに、外方に向かって基部幅よりも大きい先端幅を有する第1凸部1aを設け、側辺Zに、内方に向かって開口部幅よりも大きい内部幅を有するとともに、その形状が第1凸部1aと同型である第1凹部1bを設けた磁性板を1枚以上積層して第1鉄心素板1を製作する。
次に、側辺Yに、外方に向かってその巾が前記第1凹部1bの開口部の巾と同じ矩形状の第2凸部2aを設け、側辺Zに、内方に向かってその巾が前記第1凸部1aの前記先端の巾と同等の矩形状である第2凹部2bを設けた磁性板を1枚以上積層し、第2鉄心素板2を製作する。
次に、第1鉄心素板1と第2鉄心素板2とを所定の順序で(例えば交互に)積層して互いに固着し部分鉄心90を製作する。
Next, the first convex portion 1a having a tip width larger than the base width toward the outside is provided on the side Y, and the inner width greater than the opening width toward the inside is provided on the side Z. At the same time, the first
Next, on the side Y, the second
Next, the first
次に、短辺Xに接する円周上に於いて、1つの部分鉄心90の第1凸部1aを隣接する部分鉄心90の第2凹部2bに、1つの部分鉄心90の第2凸部2aを隣接する部分鉄心90の第1凹部1bに挿入して、1つの部分鉄心90の側辺Yが隣接する部分鉄心の側辺Zに接するように配置する。
そして、配置した部分鉄心90を磁性板の積層方向にスライドして、1つの部分鉄心の第1凸部1aを隣接する部分鉄心の第1凹部1bに嵌合させ、1つの部分鉄心の第2凸部2aを隣接する部分鉄心の第2凹部2bに嵌合させる。このときは、圧入作業となる。
Next, on the circumference in contact with the short side X, the first convex portion 1a of one
Then, the arranged
この発明の電機子鉄心とその製造方法は、アウターロータ型回転電機の固定された電機子のみならず、アウターロータ型でない回転電機の回転する電機子にも適用することができる。 The armature core and the manufacturing method thereof according to the present invention can be applied not only to an armature fixed to an outer rotor type rotating electric machine but also to an armature rotating by a rotating electric machine that is not an outer rotor type.
1、21 第1鉄心素板、 2 第2鉄心素板、
1a 第1鉄心素板の第1凸部、 1b 第1鉄心素板の第1凹部、
2a 第2鉄心素板の第1凸部、 2b 第2鉄心素板の第2凹部、
50 ティース部、 51 バックヨーク部、
80 凸部形状、 81 凹部形状、
90,90a,90b 部分鉄心、
91 複数ティース型部分鉄心、 92 異枚数型部分鉄心、
100 電機子鉄心、 101 部分鉄心群、 200 固定子鉄心、
X 円弧状辺、 Y 第1の接触辺、 Z 第2の接触辺、 Q 第4の辺。
1, 21 1st iron core plate, 2 2nd iron core plate,
1a 1st convex part of a 1st iron core base plate, 1b 1st recessed part of a 1st iron core base plate,
2a 1st convex part of the 2nd core sheet, 2b 2nd recessed part of the 2nd core sheet,
50 teeth, 51 back yoke,
80 convex shape, 81 concave shape,
90, 90a, 90b Partial iron core,
91 multiple teeth type partial core, 92 different number type partial iron core,
100 armature cores, 101 partial core groups, 200 stator cores,
X arcuate side, Y first contact side, Z second contact side, Q fourth side.
Claims (4)
前記バックヨーク部の一方の前記側辺に設けられ、基部幅よりも大きい先端幅を有する第1凸部と、他の側辺に設けられ開口幅よりも大きい内部幅を有するとともに、その形状が前記第1凸部と同型である第1凹部とを有する第1鉄心素板、
前記バックヨーク部の一方の前記側辺に設けられ、幅が前記第1凹部の開口部の幅と同じ幅の矩形の第2凸部と、他の側辺に設けられその幅が前記第1凸部の前記先端の幅と同じ幅の矩形である第2凹部とを有する第2鉄心素板、
前記第1鉄心素板と前記第2鉄心素板とを所定の順序で積層し、互いに固着して構成した部分鉄心、
前記第1凸部を隣接する前記部分鉄心の前記第1凹部に、前記第2凸部を隣接する前記部分鉄心の前記第2凹部に嵌合させて環状に配列した複数個の部分鉄心を備え、
前記第1鉄心素板の前記磁性板の積層枚数は、前記第2鉄心素板の前記磁性板の積層枚数より少ないことを特徴とする電機子鉄心。 A magnetic plate having a trapezoidal back yoke portion having a long side, a short side and two side sides, and a teeth portion connected to the long side in a T-shape;
A first convex portion provided on one side of the back yoke portion and having a tip width larger than the base width, an internal width provided on the other side and larger than an opening width, and the shape thereof is A first iron core plate having a first recess having the same shape as the first protrusion,
A rectangular second protrusion having a width the same as the width of the opening of the first recess, provided on one of the sides of the back yoke portion, and the width of the second protrusion provided on the other side. A second iron core plate having a second concave portion that is a rectangle having the same width as the width of the tip of the convex portion;
The first core core plate and the second core core plate are laminated in a predetermined order and are partially fixed to each other.
Said first recess of said portion iron core adjacent the first convex portion, provided with a plurality of partial core having the by fitted to the second recess portion iron cores arranged in an annular adjacent said second protrusion ,
The armature core according to claim 1, wherein the number of stacked magnetic plates of the first core element plate is smaller than the number of stacked magnetic plates of the second core element plate .
前記バックヨーク部の一方の前記側辺に、基部幅よりも大きい先端幅を有する第1凸部を設け、他の側辺に開口幅よりも大きい内部幅を有するとともに、その形状が前記第1凸部と同型である第1凹部を設けて第1鉄心素板とする工程、
前記バックヨーク部の一方の前記側辺に、幅が前記第1凹部の開口部の幅と同じ幅の矩形の第2凸部を設け、他の側辺に、その幅が前記第1凸部の前記先端の幅と同じ幅の矩形である第2凹部を設けて第2鉄心素板とする工程、
前記第1鉄心素板と前記第2鉄心素板とを所定の順序で積層し、前記第1鉄心素板の前記磁性板の積層枚数は、前記第2鉄心素板の前記磁性板の積層枚数より少なくして、互いに固着して部分鉄心とする工程、
複数の前記部分鉄心を環状に、かつ互いの積層方向の位置をずらして配列し、1つの部分鉄心の前記第1凸部を隣接する部分鉄心の前記第2凹部に、1つの部分鉄心の前記第2凸部を隣接する部分鉄心の前記第1凹部に挿入して、部分鉄心の前記側辺が互いに接するように配置する工程、
前記配列した部分鉄心を前記積層方向にスライドして、前記第1凸部を隣接する部分鉄心の前記第1凹部に嵌合させ、前記第2凸部を隣接する部分鉄心の前記前記第2凹部に嵌合させる工程を含むことを特徴とする電機子鉄心の製造方法。 Producing a magnetic plate having a trapezoidal back yoke portion having a long side, a short side and two side sides, and a teeth portion connected to the long side in a T-shape;
A first convex portion having a tip width larger than the base width is provided on one side of the back yoke portion, and an internal width larger than the opening width is provided on the other side, and the shape thereof is the first side. Providing a first recess having the same shape as the projection to form a first iron core plate,
A rectangular second convex portion having the same width as the opening of the first concave portion is provided on one side of the back yoke portion, and the width of the first convex portion is provided on the other side. A step of providing a second recess that is a rectangle having the same width as the width of the tip of the second core element plate,
The first iron core plate and the second iron core plate are laminated in a predetermined order, and the number of laminated magnetic plates of the first iron core plate is the number of laminated magnetic plates of the second iron core plate. Less , the process of fixing to each other to make a partial iron core,
A plurality of the partial cores are arranged in a ring shape and shifted in the stacking direction, and the first convex portions of one partial core are arranged in the second concave portions of the adjacent partial cores. Inserting the second convex portion into the first concave portion of the adjacent partial core, and placing the side edges of the partial cores in contact with each other;
Slide the sequence portion iron core in the stacking direction, wherein the first protrusion is fitted into the first recess of the adjacent partial core, wherein the second recess portion iron core adjacent the second projecting portion method of manufacturing an armature core which comprises a step of fitting the.
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