JP5511711B2 - ステータコア - Google Patents

Description

本発明は、モータのステータコアに関する。

従来、集中巻線を施した分割コアを環状に配置して接合する固定子において、接合部で対向する凹部を有する分割鉄心を接着積層した分割コアと、前記分割コアを環状に配置したときに対向する凹部で形成された空隙部に嵌合する針状部材とを備え、前記凹部の開口部は内部より狭く設定され、前記空隙部に針状部材を嵌合することで、前記分割コアの接合部が分離しようとする力を拘束保持するステータコアが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、内周面の略中央部に突極を有する複数個の分割コアを円環状に結合して形成されるステータコアであって、前記各分割コアの周方向の一方の端部は、外周面側が径方向に対して斜めに切り欠いた形状の一方の凹部に形成され、前記各分割コアの周方向の他方の端部は、前記一方の端部を半回転した形状に略等しく、内周面側が前記一方の凹部と同じ方向に斜めに切り欠いた形状の他方の凹部に形成され、前記各分割コアは、前記一方の凹部に一方の隣の分割コアの前記他方の端部の外周面側の凸部が嵌入し、前記他方の凹部に他方の隣の分割コアの前記一方の端部の内周面側の凸部が嵌入して前記円環状に結合し、かつ、固定手段により、前記各分割コアの結合が固定されているステータコアが開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−０２０２４２号公報 特開２０１０−１７８４２６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の技術は、分割コアを環状に配置、保持し、針状部材を空隙部に嵌合する必要がある。そのため、分割コア及び針状部材の高い加工精度と組立技術が要求される、という問題がある。

また、上記特許文献２に記載された従来の技術は、分割コアを抜きカシメで製作すると、コアの倒れ等が発生し、組立が困難となる。また、分割コアを、接着剤で倒れがないように積層したとしても、微小な寸法誤差により、組立てが困難になる、という問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、分割コアが取扱い易く、簡単に組立てることができるステータコアを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、孔が設けられたヨーク部と巻線が巻かれるティース部とを有する複数のＴ字型の分割コアと、前記複数の分割コアのヨーク部の孔を縫うようにして前記複数の分割コアのヨーク部同士を連結するワイヤ又は紐と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、分割コアが取扱い易く、ステータコアを簡単に組立てることができる、という効果を奏する。

図１−１は、本発明に係るステータコアの実施の形態１の組立途中を示す斜視図である。 図１−２は、実施の形態１のステータコアが積層されていく状態を示す部分断面図である。 図１−３は、実施の形態１のステータコアの組立方法を説明する図である。 図２−１は、本発明に係るステータコアの実施の形態２を示す平面図である。 図２−２は、実施の形態２のステータコアの組立途中を示す斜視図である。 図２−３は、実施の形態２の分割コアの製造方法を説明する図である。

以下に、本発明にかかるモータのステータコアの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１−１は、本発明に係るステータコアの実施の形態１の組立途中を示す斜視図であり、図１−２は、実施の形態１のステータコアが積層されていく状態を示す部分断面図であり、図１−３は、実施の形態１のステータコアの組立方法を説明する図である。

図１−１及び図１−２に示すように、実施の形態１の分割コア８１は、孔１７が設けられたヨーク片１１と、ティース片１３と、図示しないロータの外周面に対向する先端エッジ片１５と、を有する珪素鋼板製のＴ字型の分割コア片１０を、複数枚積層して形成される。

複数枚積層されたヨーク片１１、ティース片１３、先端エッジ片１５及び分割コア片１０を、夫々、ヨーク部２１、ティース部２３、先端エッジ部２５及び分割コア８１と呼ぶこととする。

図１−３に示すように、Ｔ字型の分割コア片１０のヨーク片１１の周方向一端部は、凸形に形成され、凸形端部１１ａに、孔１７が電動機の軸方向に貫通するように設けられている。ヨーク片１１の周方向他端部は、凹形に形成され、凹形端部１１ｂとなっている。分割コア片１０のヨーク片１１の凸形端部１１ａと、隣合う分割コア片１０の凹形端部１１ｂとが、隙間なく嵌合するように凹凸形状が形成されている。

次に、実施の形態１の分割コア８１及び複数の分割コア８１を連結したステータコア９１の組立方法を説明する。図１−３に示すように、まず、複数枚（１２枚）の分割コア片１０を、ヨーク片１１の凸形端部１１ａと隣の分割コア片１０の凹形端部１１ｂとを嵌合させるようにして、組立台上に円環状に並べ、第１のステータコア片９１１を形成する。第１のステータコア片９１１は、ヨーク片１１の凸形端部１１ａを時計回り方向に向けている。

次に、ワイヤ（又は紐）７０を、凸形端部１１ａの孔１７と隣の分割コア片１０の凸形端部１１ａの孔１７とを下側から上へ縫うように、Ｕ字状に挿通させる。１２枚の分割コア片１０を２枚一組にして、２枚の夫々の孔１７に、ワイヤ７０をＵ字状に挿通させる。

次に、ヨーク片１１の凸形端部１１ａを反時計回り方向に向け、円環状の第２のステータコア片９１２を形成するように、夫々の孔１７に夫々ワイヤ７０を通し、第２のステータコア片９１２を第１のステータコア片９１１の上に積層する。

このように、第１のステータコア片９１１と第２のステータコア片９１２とを交互に所定の枚数積層し、最上層のステータコア片の上側で同じワイヤ７０同士（隣のワイヤ７０同士でもよい）を結べば、実施の形態１の分割コア８１及び複数の分割コア８１を連結したステータコア９１が完成する。なお、実施の形態１のステータコア９１は、６本のワイヤ７０を用い、複数枚の分割コア片１０をＵ字状に縫うようにしたが、１本の長いワイヤ７０を用いて、隣合う分割コア８１をジグザグに縫うようにしてもよい。

図１−３に示す第１のステータコア片９１１の中央の分割コア片１０は、右側の分割コア片１０とワイヤ７０で連結されていないが、第２のステータコア片９１２の中央の分割コア片１０は、右側の分割コア片１０とワイヤ７０で連結されている。第１のステータコア片９１１の右側の分割コア片１０と第２のステータコア片９１２の右側の分割コア片１０との間には、摩擦力が働くので、同じワイヤ７０で連結されていなくても、ステータコア９１の円環が崩れることはない。

なお、第１のステータコア片９１１及び第２のステータコア片９１２は、夫々複数枚の分割コア片１０を積層したものとしてもよい。また、夫々の分割コア８１のティース部２３に巻線を施すときは、一か所のワイヤ７０を外し、ステータコア９１を直線状に展開すれば、容易に巻線を施すことができる。

従来の分割コアは、巻線を施し易いメリットはあるが、コアがばらばらであり、扱い難い。実施の形態１のステータコア９１は、分割コア８１が、ワイヤ（又は紐）７０で連結されたものであり、扱い易く組立性がよい。また、ステータコア９１が丸め易く、固定し易いので、溶接やフレーム焼嵌め、モールド固定、接着等、ステータコア９１の固定作業がし易い。

また、実施の形態１の分割コア８１は、抜きカシメが不要であり、コアの劣化がなく、モータ効率が向上する。抜きカシメが不要なため製造コストを下げることができる。また、ステータコア９１は、円環形状を保持するための溶接が不要である。さらに、１つの分割コア８１に不良が見つかった場合、ワイヤ７０を外して不良コアを良品と交換し、修理することができる。分割コア８１の連結に紐を用いる場合、紐を仮組み用として使用し、組立後、溶解して無くすこともできる。

実施の形態２．
図２−１は、本発明に係るステータコアの実施の形態２を示す平面図であり、図２−２は、実施の形態２のステータコアの組立途中を示す斜視図であり、図２−３は、実施の形態２の分割コアの製造方法を説明する図である。

図２−１及び図２−２に示すように、実施の形態２の分割コア８２は、珪素鋼板を積層して抜きカシメにより一体化され、ヨーク部５１と、ティース部５３と、図示しないロータの外周面に対向する先端エッジ部５５と、を有するＴ字型に形成されている。

Ｔ字型の分割コア８２のヨーク部５１の周方向一端部は、凸形に形成され、凸形端部５１ａとなっている。ヨーク部５１の周方向他端部は、凹形に形成され、凹形端部５１ｂとなっている。分割コア８２のヨーク部５１の凸形端部５１ａと、隣合う分割コア８２の凹形端部部５１ｂとが、隙間なく嵌合するように凹凸形状が形成されている。

次に、図２−３を参照して、実施の形態２の分割コア８２の製造方法を説明する。まず、分割コア８２と同一平面形状の分割コア片４０を、分割コア８２の総積層枚数の半分の枚数積層する。次に、分割コア片４０のヨーク片４１を周方向全長に亘って帯状に切欠いた残りのヨーク片４１ａ及びティース片４３ａを夫々１枚又は複数枚積層する。

次に、分割コア８２の総積層枚数の残りの半分の分割コア片４０を、ヨーク片４１ａ及びティース片４３ａの上に積層し、抜きカシメ、溶接等により一体化する。これにより、分割コア８２のヨーク部５１に、ヨーク部５１を周方向に貫通する孔５７を設けることができる。

図２−１及び図２−２に示すように、ワイヤ（又は紐）７０を分割コア８２のヨーク部５１を周方向に貫通する孔５７に挿通して複数（１２個）の分割コア８２を連結すれば、実施の形態２のステータコア９２が完成する。

夫々の分割コア８２のティース部５３に巻線を施すときは、ステータコア９２を直線状に展開すれば、容易に巻線を施すことができる。分割コア８２のワイヤ引出口５９は、分割コア８２の溶接時に鎔断してもよいし、ステータコア９２を四角フレームに収めるようなときは、そのまま残してもよい。

実施の形態２のステータコア９２は、実施形態１のステータコア９１と同様に、分割コアが取扱い易く、簡単に円環状に組立てることができる。

１０、４０ 分割コア片
１１、４１、４１ａ ヨーク片
１１ａ、５１ａ 凸形端部
１１ｂ、５１ｂ 凹形端部
１３、４３ａ ティース片
１５ 先端エッジ片
１７、５７ 孔
５９ ワイヤ引出口
２１、５１ ヨーク部
２３、５３ ティース部
２５、５５ 先端エッジ部
７０ ワイヤ（又は紐）
８１、８２ 分割コア
９１、９２ ステータコア
９１１ 第１のステータコア片
９１２ 第２のステータコア片

Claims (4)

1. 孔が設けられたヨーク部と巻線が巻かれるティース部とを有する複数のＴ字型の分割コアと、
   前記複数の分割コアのヨーク部の孔を縫うようにして前記複数の分割コアのヨーク部同士を連結するワイヤ又は紐と、
   を備えることを特徴とするステータコア。
2. 前記ヨーク部の孔は、該ヨーク部の周方向端部を軸方向に貫通するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のステータコア。
3. 前記分割コアは、ヨーク片の前記孔が設けられた凸形端部を時計回り方向に向けた分割コア片と、ヨーク片の前記孔が設けられた凸形端部を反時計回り方向に向けた分割コア片とが、交互に積層されていることを特徴とする請求項２に記載のステータコア。
4. 前記ヨーク部の孔は、該ヨーク部を周方向に貫通するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のステータコア。

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