JP5117825B2 - Stator manufacturing method, stator and brushless motor - Google Patents
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Description
本発明は、ステータの製造方法、ステータ、及び該ステータを備えたブラシレスモータに関するものである。 The present invention relates to a stator manufacturing method, a stator, and a brushless motor including the stator.
放射状に延びる複数のティースを有するステータコアとティースに巻装されたコイルとを備えたステータに対し、周方向に配置された永久磁石を有するロータが回転する構成のブラシレスモータにおいては、ロータの回転に伴う反力が、ティースの先端部に作用してステータを周方向に振動させる。その結果、ブラシレスモータにおいて、振動に起因する騒音が発生する。特に、ステータコアが、ティースをそれぞれ有する分割コアを周方向に配置して構成されたものである場合には、分割コアそれぞれが振動し、振動に起因する騒音が大きくなる虞がある。このようなブラシレスモータを搭載した車両においては、ステータの振動に起因する騒音が、車室内における騒音となることがある。従って、車室内における騒音を小さく抑えるために、駆動時のブラシレスモータの振動の低減が望まれている。 In a brushless motor having a configuration in which a rotor having permanent magnets arranged in the circumferential direction rotates with respect to a stator having a stator core having a plurality of radially extending teeth and a coil wound around the teeth, the rotor rotates. The accompanying reaction force acts on the tip of the teeth to vibrate the stator in the circumferential direction. As a result, noise due to vibration is generated in the brushless motor. In particular, when the stator core is configured by arranging the divided cores each having a tooth in the circumferential direction, each of the divided cores may vibrate, and noise due to the vibration may increase. In a vehicle equipped with such a brushless motor, noise due to the vibration of the stator may become noise in the passenger compartment. Therefore, in order to suppress the noise in the passenger compartment, it is desired to reduce the vibration of the brushless motor during driving.
そこで、駆動時の振動を低減するための構成を備えたブラシレスモータが提案されている。例えば特許文献1に記載されたブラシレスモータにおいては、それぞれコイルが巻装されたティース間に樹脂よりなる振動減衰部材が充填されており、この振動減衰部材によって、ステータの周方向の振動が抑制されている。
ところで、特許文献1に記載されたステータを製造する場合、一般的に、コイルが巻装されたステータコアを成形型内に配置し、射出成形機にて前記成形型内に樹脂を充填することにより、コイルが巻装されたティース間に振動減衰部材となる樹脂を充填する。このようにステータを製造すると、専用の成形型や射出成形機等が必要となるため、設備費が増大されてしまう。また、成形型内にコアを配置して振動減衰部材を充填する場合、型割面付近にバリが発生するため、このバリを除去するためのバリ取り工程が追加されてしまう。そのため、ステータを製造する際の工程数が増え、生産性の低下を招いていた。これらのことから、製造コストが増大してしまうという問題があった。 By the way, when manufacturing the stator described in Patent Document 1, generally, a stator core around which a coil is wound is placed in a molding die, and the molding die is filled with resin by an injection molding machine. The resin that becomes the vibration damping member is filled between the teeth around which the coil is wound. When the stator is manufactured in this way, a dedicated molding die, an injection molding machine, and the like are required, so that the equipment cost is increased. In addition, when the core is placed in the mold and the vibration damping member is filled, burrs are generated in the vicinity of the split surface of the mold, and thus a deburring process for removing the burrs is added. For this reason, the number of processes when manufacturing the stator is increased, leading to a decrease in productivity. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost increases.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、振動を低減するとともに製造コストを低減することができるステータの製造方法、ステータ及び該ステータを備えたブラシレスモータを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a stator manufacturing method capable of reducing vibrations and manufacturing costs, a stator, and a brushless motor including the stator. There is.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、放射状に延びるように配置されるティースをそれぞれ有する複数の分割コアを前記ティースの先端が内側となるように環状に配置してなるステータコアと、前記ティースにそれぞれ巻装された複数のコイルと、前記コイルが巻装された前記ティース間に介在された樹脂よりなる振動減衰部材とを備えたステータの製造方法であって、直接又は間接的に互いに回動可能に連結された複数の前記分割コアを、複数の前記ティースが平行となるように直線状に若しくは前記ティースの先端が外周側となるように円弧状に配置し、前記コイルが巻装された前記ティース間に、溶融した前記振動減衰部材を配置する配置工程と、隣り合う前記ティースの先端部が互いに近づくように前記分割コアを回動させて、隣り合う前記ティースにて前記振動減衰部材を押圧しながら、前記ティースの先端が内側となるように複数の前記分割コアを環状に成形する環状化工程と、前記振動減衰部材を固化する固化工程とを備えたことをその要旨としている。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a stator core in which a plurality of divided cores each having teeth arranged so as to extend radially are arranged in an annular shape so that the tips of the teeth are inside. And a plurality of coils each wound around the teeth, and a vibration damping member made of resin interposed between the teeth around which the coils are wound, which is a direct or indirect manufacturing method. A plurality of the divided cores connected to each other so as to be rotatable in a straight line so that the plurality of teeth are parallel to each other, or arranged in an arc shape so that the tips of the teeth are on the outer peripheral side, An arrangement step of arranging the melted vibration damping member between the teeth around which the wire is wound and a rotation of the split core so that the front ends of the adjacent teeth approach each other. Then, while pressing the vibration damping member with the adjacent teeth, an annularization step of forming the plurality of divided cores in an annular shape so that the tips of the teeth are inside, and solidifying the vibration damping member The gist is that it comprises a solidification step.
同方法によれば、配置工程において、複数の分割コアを、複数のティースが平行となるように直線状に若しくはティースの先端が外周側となるように円弧状に配置し、コイルが巻装されたティース間に、溶融した振動減衰部材を配置する。そして、環状化工程において、隣り合うティースの先端部が互いに近づくように分割コアを回動させて、隣り合うティースにて振動減衰部材を押圧しながら、ティースの先端が内側となるように複数の分割コアを環状に成形する。従って、配置工程及び環状化工程では、コイルが巻装されたティース間に振動減衰部材を介在させるために、専用の成形型や射出成形機等を使用しなくてもよい。また、ステータコアを成形型内に配置して振動減衰部材を隣り合うティース間に介在させるわけではないため、バリが発生しない。よって、バリ取り工程を行わなくてもよい。これらのことから、設備費を低減させるとともに生産性を向上させることができ、製造コストを低減させることができる。そして、本発明の製造方法にて製造されたステータを備えたブラシレスモータにおいては、ステータを周方向に振動させるような力がティースに作用したとしても、振動減衰部材によってステータの周方向の振動が抑制される。また、固化した振動減衰部材によって、隣り合う分割コア同士の位置関係が保たれるため、各分割コアにおける周方向の振動が抑制される。更に、環状化工程において、それぞれコイルが巻回された隣り合うティースによって溶融した振動減衰部材を周方向の両側から押圧すると、振動減衰部材は、コイルの隙間に拡散すると同時に、反力によってコイルをティースの周方向の側面に押し付ける。そのため、ティースに対するコイルの位置が安定する。 According to the method, in the arranging step, the plurality of divided cores are arranged in a straight line so that the plurality of teeth are parallel or in an arc shape so that the tips of the teeth are on the outer peripheral side, and the coil is wound. A melted vibration damping member is placed between the teeth. In the circularization step, the split cores are rotated so that the tip portions of adjacent teeth approach each other, and the vibration damping member is pressed by the adjacent teeth, and a plurality of the tips of the teeth are placed inside. The split core is formed into an annular shape. Therefore, in the arrangement step and the circularization step, it is not necessary to use a dedicated molding die or an injection molding machine in order to interpose the vibration damping member between the teeth around which the coil is wound. Further, since the stator core is not disposed in the mold and the vibration damping member is not interposed between adjacent teeth, no burr is generated. Therefore, it is not necessary to perform the deburring process. As a result, the facility cost can be reduced, the productivity can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. In the brushless motor having the stator manufactured by the manufacturing method of the present invention, even if a force that vibrates the stator in the circumferential direction acts on the teeth, the vibration in the circumferential direction of the stator is caused by the vibration damping member. It is suppressed. Moreover, since the positional relationship between the adjacent divided cores is maintained by the solidified vibration damping member, the vibration in the circumferential direction of each divided core is suppressed. Further, when the vibration damping member melted by the adjacent teeth around which the coils are wound is pressed from both sides in the circumferential direction in the annular process, the vibration damping member diffuses into the gaps of the coil and at the same time, the reaction force causes the coil to move. Press against the circumferential side of the teeth. Therefore, the position of the coil with respect to the teeth is stabilized.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のステータの製造方法において、隣り合う前記ティース間には、硬度の異なる複数種類の前記振動減衰部材が配置され、前記配置工程では、前記ティースの基端側には、前記ティースの先端側に配置する前記振動減衰部材よりも粘性が大きく且つ剛性の高い前記振動減衰部材を配置することをその要旨としている。 According to a second aspect of the present invention, in the stator manufacturing method according to the first aspect, a plurality of types of vibration damping members having different hardnesses are disposed between the adjacent teeth, and the teeth are disposed in the arranging step. The gist of the present invention is to dispose the vibration damping member having higher viscosity and higher rigidity than the vibration damping member disposed on the distal end side of the tooth.
同方法によれば、ティースの基端側に配置される振動減衰部材は、ティースの先端側に配置される振動減衰部材と比べて粘性が大きいため、ステータコアの外周側への振動減衰部材の漏れが抑制される。また、ティースの基端側に配置される振動減衰部材は、ティースの先端側に配置される振動減衰部材と比べて剛性が高いため、ステータコアの外周部(各ティースの基端側の部位)における剛性を高くすることができる。更に、より振動し易いティースの先端側に、ティースの基端側に配置された振動減衰部材よりも剛性の低い振動減衰部材を配置することにより、ティースの振動をより効果的に減衰することができる。また、それぞれコイルが巻回された隣り合うティース間に、剛性(ヤング率)の異なる複数種類の振動減衰部材を配置することにより、振動減衰効果を高めることができる。 According to this method, since the vibration damping member disposed on the base end side of the teeth has a higher viscosity than the vibration damping member disposed on the distal end side of the teeth, the leakage of the vibration damping member to the outer peripheral side of the stator core. Is suppressed. Further, since the vibration damping member disposed on the base end side of the teeth is higher in rigidity than the vibration damping member disposed on the tip end side of the teeth, the outer periphery of the stator core (the base end side portion of each tooth) The rigidity can be increased. Furthermore, vibration of the teeth can be more effectively damped by disposing a vibration damping member having a rigidity lower than that of the vibration damping member disposed on the base end side of the teeth on the distal end side of the teeth that are more likely to vibrate. it can. Further, by arranging a plurality of types of vibration damping members having different rigidity (Young's modulus) between adjacent teeth around which coils are wound, the vibration damping effect can be enhanced.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のステータの製造方法において、前記環状化工程では、隣り合う前記ティースの先端部が互いに近づくように前記分割コアを回動させて、隣り合う前記ティースにて前記振動減衰部材を押圧することにより、前記ティースの基端側に配置された前記振動減衰部材と、前記ティースの先端側に配置された前記振動減衰部材とが径方向に互いに密着結合されることをその要旨としている。 According to a third aspect of the present invention, in the stator manufacturing method according to the second aspect, in the annularization step, the divided cores are rotated so that the tip portions of the adjacent teeth approach each other, and are adjacent to each other. By pressing the vibration damping member with the teeth, the vibration damping member disposed on the proximal end side of the teeth and the vibration damping member disposed on the distal end side of the teeth are in close contact with each other in the radial direction. Its gist is to be combined.
同方法によれば、配置工程において、それぞれコイルが巻装されたティース間に配置された複数種類の振動減衰部材は、剛性が異なるとともに径方向に互いに密着結合されるため、振動減衰効果がより高められる。 According to this method, in the arranging step, the plurality of types of vibration damping members arranged between the teeth around which the coils are wound are different in rigidity and are tightly coupled to each other in the radial direction. Enhanced.
請求項4に記載の発明は、請求項2又は請求項3に記載のステータの製造方法において、隣り合う前記ティース間には、第1の振動減衰部材と、前記第1の振動減衰部材よりも粘性が小さく且つ弾性の大きい第2の振動減衰部材との2種類の前記振動減衰部材が介在され、前記配置工程では、前記ティースの基端側に前記第1の振動減衰部材を配置した後に、前記ティースの先端側に前記第2の振動減衰部材を配置することをその要旨としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the stator manufacturing method according to the second or third aspect, the first vibration damping member and the first vibration damping member are disposed between the adjacent teeth. Two types of the vibration damping members, which are a low-viscosity and high-elasticity second vibration damping member, are interposed, and in the arranging step, after arranging the first vibration damping member on the base end side of the teeth, The gist is to arrange the second vibration damping member on the tip side of the teeth.
同方法によれば、ティースの先端側に配置される第2の振動減衰部材は、ティースの基端側に配置される第1の振動減衰部材よりも弾性が大きいため、ティースの先端側の部位における周方向の振動を吸収し易い。従って、更に高い振動減衰効果を得ることができる。また、ティースの先端側に配置される第2の振動減衰部材は、ティースの基端側に配置される第1の振動減衰部材よりも粘性が小さいため、コイルの隙間により拡散し易い。更に、隣り合うティース間にそれぞれ配置される振動減衰部材は2種類であることから、配置工程の煩雑化が抑制される。 According to this method, since the second vibration damping member disposed on the distal end side of the tooth is more elastic than the first vibration damping member disposed on the proximal end side of the tooth, the portion on the distal end side of the tooth It is easy to absorb the vibration in the circumferential direction. Accordingly, a higher vibration damping effect can be obtained. In addition, the second vibration damping member disposed on the distal end side of the teeth is less viscous than the first vibration damping member disposed on the proximal end side of the teeth, and thus is easily diffused by the gap between the coils. Furthermore, since there are two types of vibration damping members arranged between adjacent teeth, complication of the arrangement process is suppressed.
請求項5に記載の発明は、放射状に延びるように配置されるティースをそれぞれ有する複数の分割コアを前記ティースの先端が内側となるように環状に配置されてなるステータコアと、前記ティースにそれぞれ巻装された複数のコイルと、前記コイルが巻装された前記ティース間に介在された硬度の異なる複数種類の振動減衰部材とを備え、周方向に隣り合う前記ティース間には、前記複数種類の振動減衰部材が配置されるとともに、前記ティースの基端側には、前記ティースの先端側に配置された前記振動減衰部材よりも剛性の大きな前記振動減衰部材が配置されたことをその要旨としている。 According to a fifth aspect of the present invention, a plurality of split cores each having teeth arranged so as to extend radially are respectively wound around the teeth, and a stator core that is annularly arranged so that the tips of the teeth are inside. And a plurality of types of vibration damping members having different hardnesses interposed between the teeth around which the coils are wound, and between the teeth adjacent in the circumferential direction, the plurality of types The gist of the invention is that the vibration damping member is disposed, and that the vibration damping member having a rigidity higher than that of the vibration damping member disposed on the distal end side of the teeth is disposed on the proximal end side of the teeth . .
同構成によれば、本発明のステータを備えたブラシレスモータにおいては、コイルが巻回されたティース間に介在された硬度の異なる複数種類の振動減衰部材によって、モータ駆動時のステータの周方向の振動が抑制される。また、振動減衰部材によって、隣り合う分割コア同士の位置関係が保たれるため、各分割コアにおける周方向の振動が抑制される。そして、振動減衰部材をティース間に配置するには、まず、直接又は間接的に連結された複数の分割コアを、複数のティースが平行となるように直線状に若しくはティースの先端が外周側となるように円弧状に配置し、コイルが巻装されたティース間に、溶融した状態の振動減衰部材を配置する。そして、隣り合うティースの先端部が互いに近づくように分割コアを回動させて、隣り合うティースにて振動減衰部材を押圧しながら、ティースの先端が内側となるように複数の分割コアを環状に成形することにより、振動減衰部材をコイルが巻装されたティース間に配置することができる。このようにすると、コイルが巻装されたティース間に振動減衰部材を介在させるために、専用の成形型や射出成形機等を使用しなくてもよい。また、ステータコアを成形型内に配置して振動減衰部材を隣り合うティース間に配置するわけではないため、バリが発生しない。よって、バリ取り工程を行わなくてもよい。これらのことから、設備費を低減させるとともに生産性を向上させることができ、製造コストを低減させることができる。また、コイルが巻回された隣り合うティースによって溶融した状態の振動減衰部材を周方向の両側から押圧すると、振動減衰部材は、コイルの隙間に拡散すると同時に、反力によってコイルをティースの周方向の側面に押し付ける。そのため、ティースに対するコイルの位置が安定する。 According to this configuration, in the brushless motor provided with the stator of the present invention, the circumferential direction of the stator when the motor is driven by the plurality of types of vibration damping members having different hardness interposed between the teeth around which the coil is wound. Vibration is suppressed. Moreover, since the positional relationship between the adjacent divided cores is maintained by the vibration damping member, the circumferential vibration in each divided core is suppressed. In order to dispose the vibration damping member between the teeth, first, a plurality of divided cores connected directly or indirectly are linearly arranged so that the plurality of teeth are parallel, or the tips of the teeth are on the outer peripheral side. It arrange | positions so that it may become arc shape, and the vibration damping member of the melted state is arrange | positioned between the teeth with which the coil was wound. Then, rotate the split cores so that the tips of adjacent teeth approach each other, and press the vibration attenuating member with the adjacent teeth while annularly forming the split cores so that the tips of the teeth are inside. By shaping, the vibration damping member can be disposed between the teeth around which the coil is wound. If it does in this way, in order to interpose a vibration damping member between the teeth by which the coil was wound, it is not necessary to use an exclusive shaping | molding die, an injection molding machine, etc. Further, since the stator core is not disposed in the mold and the vibration damping member is not disposed between adjacent teeth, no burr is generated. Therefore, it is not necessary to perform the deburring process. As a result, the facility cost can be reduced, the productivity can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. When the vibration damping member in a melted state by adjacent teeth around which the coil is wound is pressed from both sides in the circumferential direction, the vibration damping member diffuses into the gap between the coils and at the same time, the reaction force causes the coil to move in the circumferential direction of the teeth. Press against the side. Therefore, the position of the coil with respect to the teeth is stabilized.
同構成によれば、ティースの基端側に配置される振動減衰部材は、ティースの先端側に配置される振動減衰部材と比べて剛性が高いため、ステータコアの外周部(各ティースの基端側の部位)における剛性を高くすることができる。更に、より振動し易いティースの先端側に、ティースの基端側に配置された振動減衰部材よりも剛性の低い振動減衰部材を配置することにより、ティースの振動をより効果的に減衰することができる。また、それぞれコイルが巻回された隣り合うティース間に、剛性(ヤング率)の異なる複数種類の振動減衰部材を配置することにより、振動減衰効果を高めることができる。 According to this configuration, the vibration damping member disposed on the proximal end side of the teeth is higher in rigidity than the vibration damping member disposed on the distal end side of the teeth, so the outer peripheral portion of the stator core (the proximal end side of each tooth). ) Can be increased in rigidity. Furthermore, vibration of the teeth can be more effectively damped by disposing a vibration damping member having a rigidity lower than that of the vibration damping member disposed on the base end side of the teeth on the distal end side of the teeth that are more likely to vibrate. it can. Further, by arranging a plurality of types of vibration damping members having different rigidity (Young's modulus) between adjacent teeth around which coils are wound, the vibration damping effect can be enhanced.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のステータにおいて、周方向に隣り合う前記ティース間で径方向に隣り合う前記振動減衰部材同士は、径方向に互いに密着結合されたことをその要旨としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the stator of the fifth aspect, the vibration damping members adjacent in the radial direction between the teeth adjacent in the circumferential direction are tightly coupled to each other in the radial direction. It is a summary.
同構成によれば、それぞれコイルが巻装されたティース間に配置された複数種類の振動減衰部材は、剛性が異なるとともに径方向に互いに密着結合されているため、振動減衰効果がより高められる。 According to the same configuration, the plurality of types of vibration damping members disposed between the teeth each having the coil wound thereon have different rigidity and are tightly coupled to each other in the radial direction, thereby further enhancing the vibration damping effect.
請求項7に記載の発明は、請求項5又は請求項6に記載のステータにおいて、隣り合う前記ティース間には、第1の振動減衰部材と、前記第1の振動減衰部材よりも硬度が小さく且つ弾性の大きい第2の振動減衰部材との2種類の前記振動減衰部材が介在され、前記ティースの基端側に第1の振動減衰部材が配置されるとともに、前記ティースの先端側に前記第2の振動減衰部材が配置されたことをその要旨としている。 According to a seventh aspect of the invention, in the stator of the fifth or sixth aspect , between the adjacent teeth, the first vibration damping member and the hardness are smaller than those of the first vibration damping member. In addition, two types of vibration damping members, ie, a second vibration damping member having high elasticity, are interposed, the first vibration damping member is disposed on the proximal end side of the teeth, and the first vibration damping member is disposed on the distal end side of the teeth. The gist is that two vibration damping members are arranged.
同構成によれば、ティースの先端側に配置される第2の振動減衰部材は、ティースの基端側に配置される第1の振動減衰部材よりも硬度が小さく且つ弾性が大きいため、ティースの先端側の部位における周方向の振動を吸収し易い。従って、更に高い振動減衰効果を得ることができる。また、隣り合うティース間にそれぞれ配置される振動減衰部材は2種類であることから、ステータの製造時において、振動減衰部材の配置が容易となる。 According to this configuration, the second vibration damping member disposed on the distal end side of the tooth is smaller in hardness and elastic than the first vibration damping member disposed on the proximal end side of the tooth. It is easy to absorb the vibration in the circumferential direction at the tip side. Accordingly, a higher vibration damping effect can be obtained. In addition, since there are two types of vibration damping members disposed between adjacent teeth, it is easy to place the vibration damping members when the stator is manufactured.
請求項8に記載の発明は、請求項5乃至請求項7の何れか1項に記載のステータと、前記ステータの内側に配置されたロータとを備えたことをその要旨としている。
同構成によれば、ロータの回転時において、磁気振動等ステータにて発生する振動は、振動減衰部材にて減衰される。従って、ステータの振動に起因する騒音を低減することができる。
The gist of the invention described in
According to this configuration, during the rotation of the rotor, vibration generated in the stator such as magnetic vibration is attenuated by the vibration damping member. Therefore, noise caused by the vibration of the stator can be reduced.
本発明によれば、振動を低減するとともに製造コストを低減可能なステータの製造方法、ステータ及び該ステータを備えたブラシレスモータを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the stator which can reduce a vibration while reducing a manufacturing cost, a stator, and the brushless motor provided with this stator can be provided.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、本実施形態のブラシレスモータの断面図を示す。図1に示すように、有底円筒状をなすハウジングケース1の内周面には、円環状のステータ2が固定されている。図2に示すように、ステータ2を構成するステータコア3は、軸方向から見た形状がT字状をなすとともに周方向に配置された12個の分割コア4から構成されている。図3(a)に示すように、各分割コア4は、軸方向から見た形状が円弧状をなす連結固定部4aと、該連結固定部4aの周方向の略中央部から径方向内側に向かって延びるティース4bとから構成されるとともに、軸方向から見た形状がT字状をなす第1及び第2のコアシート5,6を板厚方向に交互に積層して形成されている。尚、図1に示す分割コア4は、第1及び第2のコアシート5,6の図示を省略して図示している。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a cross-sectional view of the brushless motor of this embodiment. As shown in FIG. 1, an
図3(b)に示すように、第1のコアシート5において、連結固定部4aとなる円弧状の第1積層固定部5aの周方向の一方の端部(図3(b)において右側の端部)には、周方向に円弧状に凹設された第1連結凹部5bが形成されるとともに、周方向の他方の端部(図3(b)において左側の端部)には、周方向に円弧状に突出した第1連結凸部5cが形成されている。一方、図3(c)に示すように、第2のコアシート6は、軸方向から見た形状が第1のコアシート5と線対称に形成されており、連結固定部4aとなる円弧状の第2積層固定部6aの周方向の一方の端部(図3(c)において右側の端部)には、周方向に円弧状に突出した第2連結凸部6bが形成されるとともに、周方向の他方の端部(図3(c)において左側の端部)には、周方向に円弧状に凹設された第2連結凹部6cが形成されている。そして、図3(a)に示すように、板厚方向に交互に積層された第1のコアシート5及び第2のコアシート6は、板厚方向にかしめられて一体化されている。
As shown in FIG. 3 (b), in the
第1及び第2のコアシート5,6を積層して形成された各分割コア4は、連結固定部4aの周方向の両端部に、第1及び第2積層固定部5a,6aによって軸方向に連続する凹凸形状が形成されており、隣り合う分割コア4同士は、連結固定部4aの周方向の端部で、この凹凸を嵌め合わせて配置されている。隣り合う連結固定部4aの周方向の端部の凹凸を互いに嵌め合わせた状態においては、第1連結凹部5bに第2連結凸部6bが嵌るとともに、第1連結凸部5cが第2連結凹部6cに嵌る。そして、隣り合う分割コア4は、第1及び第2連結凸部5c,6bと、第1及び第2連結凹部5b,6cとによって案内されながら、連結固定部4aの周方向の端部を中心として互いに回動可能となっている。
The divided
また、図4(a)及び図4(b)に示すように、各分割コア4には、各分割コア4の径方向外側の側面及びティース4bの先端面以外の部位を被覆するインシュレータ7が軸方向の両側から装着されている。インシュレータ7は、分割コア4においてティース4bの軸方向の片側端面を被覆する端面被覆部7aと、ティース4bの周方向の両側面をそれぞれ被覆する一対の側面被覆部7bと、連結固定部4aにおけるティース4b側の面を被覆する連結被覆部7cとが一体に形成されてなる。そして、端面被覆部7aにおける径方向外側の端部には、連結固定部4a上で周方向に延びるとともに軸方向に立設された防止壁7dが一体に形成されている。防止壁7dの周方向の一端部(図4(b)において左側の端部)には周方向に円弧状に凹設された連結凹部7eが形成されるとともに、周方向の他端部(図4(b)において右側の端部)には、軸方向に延びる略円柱状をなす連結凸部7fが一体に形成されている。そして、周方向に隣り合う分割コア4にそれぞれ装着されたインシュレータ7は、連結凹部7e内に連結凸部7fを係合することにより、連結凸部7fを中心として互いに回動可能に連結される。即ち、12個の分割コア4は、インシュレータ7を介して間接的に連結されている。
Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, each divided
そして、図2に示すように、インシュレータ7が装着された各分割コア4のティース4bには、インシュレータ7の上から導線8が集中巻きにて巻回されることによりコイル9がそれぞれ巻装されている。図2には、12個の分割コア4のうち、3つの分割コア4のティース4bのみ破線で図示している。尚、前記防止壁7dによってコイル9の径方向外側へのはみ出しが防止されるとともに、各コイル9は、外部の駆動回路(図示略)に接続される。更に、12個の分割コア4は、ティース4bの先端が内側を向くように、且つ、ティース4bが放射状に延びるように周方向に配置され、円環状に成形されている。そして、円環状に成形された12個の分割コア4(即ちステータコア3)の連結固定部4aは、円筒状をなし、各連結固定部4aの外周面がハウジングケース1(図1参照)の内周面に圧接されている。
Then, as shown in FIG. 2, the
コイル9がそれぞれ巻装されたティース4b間には、性質の異なる2種類の振動減衰部材、即ち第1及び第2の振動減衰部材11,12がそれぞれ介在されている。各ティース4bの基端側に配置された第1の振動減衰部材11は、ティース4bの先端側に配置された第2の振動減衰部材12よりも剛性の高い樹脂であり、例えば、エポキシ樹脂が用いられる。また、第2の振動減衰部材12は、第1の振動減衰部材11よりも硬度が小さく且つ弾性の大きな樹脂(ヤング率の大きな樹脂)であり、例えば、シリコン樹脂が用いられる。尚、本実施形態における第1及び第2の振動減衰部材11,12は、何れも熱硬化性樹脂材料である。
Two types of vibration damping members having different properties, that is, first and second
図5に示すように、第1及び第2の振動減衰部材11,12は、12個の分割コア4をティース4bが内側となるように円環状に成形する際に、コイル9が巻装されたティース4bによって周方向の両側から挟まれて押圧される。そのため、第1及び第2の振動減衰部材11,12は、コイル9が巻装された周方向の両側のティース4bによって押圧されることにより、コイル9の隙間に拡散するとともに、反力によって各コイル9をティース4bの周方向の側面に押し付けている。
As shown in FIG. 5, the first and second
図1に示すように、ステータ2の内側には、ロータ21が回転可能に配置されている。ロータ21は、ハウジングケース1の底部中央部と、該ハウジングケース1の開口部を閉塞するエンドフレーム22の径方向の中央部とにそれぞれ設けられた一対の軸受23a,23bによって軸支された回転軸24と、該回転軸24に固定された円筒状のロータヨーク25と、該ロータヨーク25の外周面に固定された複数の永久磁石26とから構成されている。複数の永久磁石26は、ステータ2と径方向に対向している。また、回転軸24におけるエンドフレーム22側の端部には、円環状のセンサロータ27が固定されるとともに、エンドフレーム22には、該センサロータ27と径方向に対向するように円環状のセンサステータ28が固定されている。このセンサロータ27及びセンサステータ28によってレゾルバ29が構成されている。レゾルバ29は、ステータ2に対するロータ21の回転状態(回転位置、回転速度等)を検出するためのものであり、ロータ21の回転状態に応じた位置検出信号をブラシレスモータの外部に設けられる駆動回路(図示略)に出力する。
As shown in FIG. 1, a
上記のように構成されたブラシレスモータでは、コイル9への通電によりロータ21が回転されると、回転軸24とともにセンサロータ27が回転する。そして、レゾルバ29は、センサロータ27の回転状態、即ちロータ21の回転状態に応じた回転検出信号を駆動回路(図示略)へ出力する。駆動回路は、入力された回転検出信号に基づいて、コイル9への通電を行う。
In the brushless motor configured as described above, when the
次に、ブラシレスモータに備えられる上記のステータ2の製造方法について説明する。ステータ2は、配置工程、環状化工程及び固化工程を経て製造される。
まず、配置工程では、それぞれコイル9が巻装されたティース4b間に第1及び第2の振動減衰部材11,12を配置する。詳述すると、図6に示すように、インシュレータ7を介して連結された12個の分割コア4は、12個のティース4bが平行となるように直線状に配置される。このように配置された12個の分割コア4においては、隣り合うティース4bの先端部間の間隔が、12個の分割コア4を環状に配置してなるステータコア3(図2参照)における隣り合うティース4bの先端部間の間隔よりも広い。そして、ディスペンサ31にて、コイル9が巻装されたティース4b間に第1の振動減衰部材11を所定量ずつ順に配置する。この時、第1の振動減衰部材11は、溶融した状態であるとともに、後に配置される第2の振動減衰部材12よりも粘性が小さい。更に、第1の振動減衰部材11は、隣り合うティース4b間においてティース4bの基端側の部位、即ち隣り合う分割コア4の連結固定部4aの繋ぎ目付近に配置される。次いで、第1の振動減衰部材11が配置された後の隣り合うティース4b間に、ディスペンサ32にて、第2の振動減衰部材12を順に配置する。この時、第2の振動減衰部材12は、溶融した状態であるとともに、隣り合うティース4b間においてティース4bの先端側の部位に配置される。
Next, the manufacturing method of said
First, in the arrangement step, the first and second
次いで、環状化工程において、第1及び第2の振動減衰部材11,12が配置された12個の分割コア4を、直線状から、円環状に成形する。詳述すると、隣り合う分割コア4を、互いのティース4bの先端部が互いに近づくように互いに回動させて、12個の分割コア4を、ティース4bの先端が内側を向くように円環状に配置する。この時、コイル9が巻装されたティース4bによって、第1の振動減衰部材11及び第2の振動減衰部材12を周方向の両側から押圧する。これにより、第1及び第2の振動減衰部材11,12は、両側のティース4bに巻装されたコイル9の隙間に拡散されるとともに、径方向に接触して互いに密着結合される。また、各ティース4bに巻回されたコイル9は、第1及び第2の振動減衰部材11,12を押圧する際の反力によって、周方向に押圧されてティース4bの周方向の側面に押し付けられる。
Next, in the annularization step, the twelve divided
次いで、固化工程において、環状化工程で円環状に成形された12個の分割コア4、即ちステータコア3を、治具等により真円度を確保した状態で加熱して、第1及び第2の振動減衰部材11,12を固化させる。こうして、ステータ2が完成する。尚、完成したステータ2は、焼嵌めによりハウジングケース1の内周面に固定される。
Next, in the solidification step, the 12 divided
上記したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を有する。
(1)配置工程において、12個の分割コア4を、12個のティース4bが平行となるように直線状に配置し、コイル9が巻装されたティース4b間に、溶融した第1及び第2の振動減衰部材11,12を配置する。そして、環状化工程において、隣り合うティース4bの先端部が互いに近づくように分割コア4を回動させて、隣り合うティース4bにて第1及び第2の振動減衰部材11,12を押圧しながら、ティース4bの先端が内側となるように12個の分割コア4を環状に成形する。従って、配置工程及び環状化工程では、コイル9が巻装されたティース4b間に第1及び第2の振動減衰部材11,12を介在させるために、専用の成形型や射出成形機等を使用しなくてもよい。また、ステータコア3を成形型内に配置して第1及び第2の振動減衰部材11,12を隣り合うティース4b間に介在させるわけではないため、バリが発生しない。よって、バリ取り工程を行わなくてもよい。これらのことから、設備費を低減させるとともに生産性を向上させることができ、製造コストを低減させることができる。そして、ステータ2を備えたブラシレスモータにおいては、ステータ2を周方向に振動させるような力がティース4bに作用したとしても、第1及び第2の振動減衰部材11,12によってステータ2の周方向の振動が抑制される。従って、駆動時のブラシレスモータの振動が低減され、当該ブラシレスモータを搭載した車両において、車室内の騒音を小さく抑えることができる。また、固化した第1及び第2の振動減衰部材11,12によって、隣り合う分割コア4同士の位置関係が保たれるため、各分割コア4における周方向の振動が抑制される。更に、環状化工程において、それぞれコイル9が巻回された隣り合うティース4bによって溶融した第1及び第2の振動減衰部材11,12を周方向の両側から押圧すると、第1及び第2の振動減衰部材11,12は、コイル9の隙間に拡散すると同時に、反力によってコイル9をティース4bの周方向の側面に押し付ける。そのため、ティース4bに対するコイル9の位置が安定する。
As described above, according to the present embodiment, the following operational effects are obtained.
(1) In the arranging step, the twelve divided
(2)ティース4bの基端側に配置される第1の振動減衰部材11は、ティース4bの先端側に配置される第2の振動減衰部材12と比べて粘性が大いため、ステータコア3の外周側への第1の振動減衰部材11の漏れを抑制することができる。また、第1の振動減衰部材11は、第2の振動減衰部材12よりも剛性が高いため、ステータコア3の外周部(即ち12個の連結固定部4a)における剛性を高くすることができる。更に、より振動し易いティース4bの先端側に、ティースの基端側に配置された振動減衰部材よりも剛性の低い第2の振動減衰部材12を配置することにより、ティース4bの振動をより効果的に減衰することができる。また、コイル9が巻回された隣り合うティース4b間に、剛性及び弾性(ヤング率)の異なる2種類の第1及び振動減衰部材11,12を配置すると、第1及び第2の振動減衰部材11,12同士で互いに振動を減衰し合うため、振動減衰効果を高めることができる。
(2) Since the first
(3)配置工程において、それぞれコイル9が巻装されたティース4b間に配置された2種類の第1及び第2の振動減衰部材11,12は、剛性が異なるとともに径方向に互いに密着結合される。従って、完成したステータ2において、第1及び第2の振動減衰部材11,12同士で互いの振動を減衰する効果がより高くなるため、第1及び第2の振動減衰部材11,12によるステータ2の振動減衰効果がより高められる。
(3) In the arranging step, the two types of first and second
(4)ティース4bの先端側に配置される第2の振動減衰部材12は、ティース4bの基端側に配置される第1の振動減衰部材11よりも弾性が大きいため、ティース4bの先端側の部位における周方向の振動を吸収し易い。従って、更に高い振動減衰効果を得ることができる。また、ティース4bの先端側に配置される第2の振動減衰部材12は、ティース4bの基端側に配置される第1の振動減衰部材11よりも粘性が小さいため、コイル9の隙間により拡散し易い。従って、第2の振動減衰部材12とコイル9とを容易に一体化することができる。更に、隣り合うティース4b間にそれぞれ配置される振動減衰部材は2種類であることから、配置工程の煩雑化が抑制される。
(4) Since the second
(5)第1及び第2の振動減衰部材11,12は、環状化工程において、コイル9が巻装された周方向の両側のティース4bによって押圧されることにより、コイル9の隙間に拡散する。そのため、第1及び第2の振動減衰部材11,12は、コイル9が巻装されたティース4b間の隙間を完全に埋めるものではない。また、一般的に、樹脂よりなる振動減衰部材を備えた従来のステータは、ステータコアの軸方向の両端面上にも樹脂層が形成される。従って、本実施形態の配置工程及び環状化工程を経て製造されるステータ2は、第1及び第2の振動減衰部材11,12として使用する樹脂の量が少なくてすむため、製造コストをより低減することができる。
(5) The first and second
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、コイル9が巻装されたティース4b間には、2種類の振動減衰部材(即ち第1及び第2の振動減衰部材11,12)がそれぞれ配置されるが、3種類以上の振動減衰部材が配置されてもよい。この場合、配置工程において、複数の振動減衰部材のうち、剛性の高いものから順にティース4bの基端側に配置すると、上記実施形態の(2)と同様の作用効果を得ることができる。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, two types of vibration damping members (that is, the first and second
・上記実施形態では、コイル9が巻装されたティース4b間にそれぞれ配置された第1及び第2の振動減衰部材11,12は、互いに径方向に密着結合されている。しかしながら、コイル9が巻装されたティース4b間にそれぞれ配置された第1及び第2の振動減衰部材11,12は、径方向に離間していてもよい。
In the above embodiment, the first and second
・上記実施形態では、ティース4bの先端側に配置される第1の振動減衰部材11は、ティース4bの先端側に配置される第2の振動減衰部材12よりも剛性が高い。しかしながら、ティース4b間に配置される複数種類の振動減衰部材は、その性質に関わらず、どのような順序で配置されてもよい。
In the above embodiment, the first
・上記実施形態では、コイル9が巻装されたティース4b間には、2種類の振動減衰部材(即ち第1及び第2の振動減衰部材11,12)がそれぞれ配置されるが、ティース4b間に配置される振動減衰部材は、1種類のみであってもよい。
In the above embodiment, two types of vibration damping members (that is, the first and second
・上記実施形態では、配置工程において、ディスペンサ31,32を用いて、ティース4b間に第1及び第2の振動減衰部材11,12を配置している。しかしながら、第1及び第2の振動減衰部材11,12を配置するために用いる設備は、成形型を不要とするものであれば、ディスペンサ31,32以外の設備を使用してもよい。
In the above embodiment, the first and second
・上記実施形態では、配置工程において、12個の分割コア4は、ティース4bが平行となるように直線状に配置される。しかしながら、12個の分割コア4は、ティース4bの先端が外周側となるように円弧状に配置されてもよい。尚、ここでいう「直線状」は、ティース4bの先端間が、12個の分割コア4を環状に配置してステータコア3を構成した状態よりも開いた状態であって、ティース4bの先端間の間隔が、12個のティース4bを平行に配置した場合よりも狭い状態となるような略直線状も含む。このような場合であっても、ディスペンサ31,32による振動減衰部材11,12のティース4b間への配置が可能であるからである。
In the above embodiment, in the arranging step, the twelve divided
・上記実施形態では、ステータコア3を構成する12個の分割コア4は、それぞれに装着されたインシュレータ7を介して連結されている。しかしながら、12個の分割コア4は、少なくとも配置工程及び環状化工程において、互いの回動を許容するように直接又は間接的に連結されるものであればよい。従って、例えば、隣り合う分割コア4は、連結固定部4aの周方向の端部にて互いに回動可能に直接連結されてもよい。また例えば、隣り合う分割コア4は、配置工程及び環状化工程において、治具を介して間接的に連結されてもよい。
In the above embodiment, the twelve divided
・上記実施形態では、分割コア4は、第1及び第2のコアシート5,6を板厚方向に交互に積層して形成されている。しかしながら、分割コア4は、磁性を有する金属粉体を焼結して形成されるものであってもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、ステータコア3は、12個の分割コア4から構成されているが、ステータコア3を構成する分割コア4の数は12個に限らない。
In the above embodiment, the
2…ステータ、3…ステータコア、4…分割コア、4b…ティース、9…コイル、11…第1の振動減衰部材(振動減衰部材)、12…第2の振動減衰部材(振動減衰部材)、21…ロータ。 2 ... Stator, 3 ... Stator core, 4 ... Split core, 4b ... Teeth, 9 ... Coil, 11 ... First vibration damping member (vibration damping member), 12 ... Second vibration damping member (vibration damping member), 21 ... rotor.
Claims (8)
前記ティースにそれぞれ巻装された複数のコイルと、
前記コイルが巻装された前記ティース間に介在された樹脂よりなる振動減衰部材と
を備えたステータの製造方法であって、
直接又は間接的に互いに回動可能に連結された複数の前記分割コアを、複数の前記ティースが平行となるように直線状に若しくは前記ティースの先端が外周側となるように円弧状に配置し、前記コイルが巻装された前記ティース間に、溶融した前記振動減衰部材を配置する配置工程と、
隣り合う前記ティースの先端部が互いに近づくように前記分割コアを回動させて、隣り合う前記ティースにて前記振動減衰部材を押圧しながら、前記ティースの先端が内側となるように複数の前記分割コアを環状に成形する環状化工程と、
前記振動減衰部材を固化する固化工程と
を備えたことを特徴とするステータの製造方法。 A stator core formed by annularly arranging a plurality of divided cores each having teeth arranged so as to extend radially, such that the tips of the teeth are inside;
A plurality of coils wound respectively on the teeth;
A method for manufacturing a stator comprising a vibration damping member made of a resin interposed between the teeth around which the coil is wound,
The plurality of divided cores that are directly or indirectly connected to each other so as to be rotatable are arranged in a straight line so that the plurality of teeth are parallel or in a circular arc shape so that the tips of the teeth are on the outer peripheral side. An arrangement step of arranging the melted vibration damping member between the teeth around which the coil is wound;
The divided cores are rotated so that the tip portions of the adjacent teeth approach each other, and the vibration damping member is pressed by the adjacent teeth, and the plurality of the divided portions are arranged so that the tips of the teeth are inside. An annularization step for forming the core into an annular shape;
A stator manufacturing method comprising: a solidifying step of solidifying the vibration damping member.
隣り合う前記ティース間には、硬度の異なる複数種類の前記振動減衰部材が配置され、
前記配置工程では、前記ティースの基端側には、前記ティースの先端側に配置する前記振動減衰部材よりも粘性が大きく且つ剛性の高い前記振動減衰部材を配置することを特徴とするステータの製造方法。 In the manufacturing method of the stator according to claim 1,
Between the adjacent teeth, a plurality of types of the vibration damping members having different hardnesses are disposed,
In the arranging step, the vibration damping member having higher viscosity and higher rigidity than the vibration damping member arranged on the distal end side of the teeth is arranged on the proximal end side of the teeth. Method.
前記環状化工程では、隣り合う前記ティースの先端部が互いに近づくように前記分割コアを回動させて、隣り合う前記ティースにて前記振動減衰部材を押圧することにより、前記ティースの基端側に配置された前記振動減衰部材と、前記ティースの先端側に配置された前記振動減衰部材とが径方向に互いに密着結合されることを特徴とするステータの製造方法。 In the manufacturing method of the stator according to claim 2,
In the annularization step, the split cores are rotated so that the tip portions of the adjacent teeth approach each other, and the vibration damping member is pressed by the adjacent teeth, so that the base end side of the teeth is reached. The stator manufacturing method, wherein the arranged vibration damping member and the vibration damping member arranged on the tip end side of the teeth are tightly coupled to each other in the radial direction.
隣り合う前記ティース間には、第1の振動減衰部材と、前記第1の振動減衰部材よりも粘性が小さく且つ弾性の大きい第2の振動減衰部材との2種類の前記振動減衰部材が介在され、
前記配置工程では、前記ティースの基端側に前記第1の振動減衰部材を配置した後に、前記ティースの先端側に前記第2の振動減衰部材を配置することを特徴とするステータの製造方法。 In the stator manufacturing method according to claim 2 or 3,
Between the adjacent teeth, there are interposed two types of vibration damping members, a first vibration damping member and a second vibration damping member having lower viscosity and higher elasticity than the first vibration damping member. ,
In the arranging step, after the first vibration damping member is arranged on the proximal end side of the teeth, the second vibration damping member is arranged on the distal end side of the teeth.
前記ティースにそれぞれ巻装された複数のコイルと、
前記コイルが巻装された前記ティース間に介在された硬度の異なる複数種類の振動減衰部材とを備え、
周方向に隣り合う前記ティース間には、前記複数種類の振動減衰部材が配置されるとともに、前記ティースの基端側には、前記ティースの先端側に配置された前記振動減衰部材よりも剛性の大きな前記振動減衰部材が配置されたことを特徴とするステータ。 A stator core formed by annularly arranging a plurality of divided cores each having teeth arranged so as to extend radially, such that the tips of the teeth are inside;
A plurality of coils wound respectively on the teeth;
A plurality of types of vibration damping members with different hardness interposed between the teeth around which the coil is wound ;
The plurality of types of vibration damping members are disposed between the teeth adjacent in the circumferential direction, and the base end side of the teeth is more rigid than the vibration damping member disposed on the distal end side of the teeth. A stator having a large vibration damping member .
周方向に隣り合う前記ティース間で径方向に隣り合う前記振動減衰部材同士は、径方向に互いに密着結合されたことを特徴とするステータ。 The stator according to claim 5 , wherein
The stator according to claim 1, wherein the vibration damping members adjacent in the radial direction between the teeth adjacent in the circumferential direction are tightly coupled to each other in the radial direction.
隣り合う前記ティース間には、第1の振動減衰部材と、前記第1の振動減衰部材よりも硬度が小さく且つ弾性の大きい第2の振動減衰部材との2種類の前記振動減衰部材が介在され、前記ティースの基端側に第1の振動減衰部材が配置されるとともに、前記ティースの先端側に前記第2の振動減衰部材が配置されたことを特徴とするステータ。 The stator according to claim 5 or 6 ,
Between the adjacent teeth, there are interposed two types of vibration damping members: a first vibration damping member and a second vibration damping member that is smaller in hardness and elastic than the first vibration damping member. A stator in which a first vibration damping member is disposed on the proximal end side of the teeth and the second vibration damping member is disposed on the distal end side of the teeth.
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