JP5855313B2 - モータ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータ及びその製造方法に関し、特に、起電力を大きく、コイルをティース部先端より挿入できるものに係る。

この種の従来のモータとしては、例えば、特許文献１に示すものがある。特許文献１には、ティース部を内周側に有する分割型電機子コアと、分割型電機子コアのティース部に挿入されるコイルと、ティース部に分割型電機子コアとコイルとの間に配置されるインシュレータを備えるモータの固定子が開示されている。ティース部の根本部分は、その両側面が平行で、ティース部の内周側先端部は、先端が細くなる台形形状に形成されている。
図４は従来の鍔つき分割型電機子コアを示す断面図である。分割型電機子コア４には、鍔つきティース部２を有し、ティース部２にコイル３が巻回されている。

特開２０１０−１３６４８６号公報（図３）

ティース部の内周側先端部が、先端が細くなる台形形状に形成されていると、コイルを収容するスロットの対向する側面を平行にすることはできるが、電機子コアの内周側におけるティース部の表面積が小さくなり、換言すれば、エアギャップ面積が小さくなる。そのため、ティース部の内周側先端部に磁性鍔をつけると（図４）、エアギャップ面積は大きくなるが、コイル挿入時に、コイルが鍔に引っかかって、コイルをティース部に直接挿入できない問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑み、ティース部の形状を特殊な形状にして、起電力を大きく、コイルをティース部先端より挿入できるモータ及びその製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明に係わるモータは、ティース部にコイルが集中的に巻回された分割型電機子コアを複数個並べて円筒状に構成された固定子と、前記固定子の内周側にエアギャップを介して回転自在に支承される回転子を備えるモータにおいて、円筒状に構成された前記固定子の前記コイルを収容するスロットにおける各前記ティース部の側面とこれに対向する隣接する前記ティース部の側面とがそれらの内周側先端部を除いて平行であり、各前記ティース部の前記内周側先端部における自己の両側面が平行であるように構成されたものである。
また、本発明のモータの製造方法は、前記構成のモータの製造方法であって、各前記ティース部に、予め成形された前記コイルを挿入し、前記ティース部に前記コイルが挿入された前記分割型電機子コアを複数個並べて円筒状に構成し、円筒状に構成された複数個の前記分割型電機子コアを円筒リングに焼きばめ又は圧入したものである。

本発明に係るモータ及びその製造方法によれば、円筒状に構成された前記固定子の前記コイルを収容するスロットにおける各前記ティース部の側面とこれに対向する隣接する前記ティース部の側面とがそれらの内周側先端部を除いて平行であり、各前記ティース部の前記内周側先端部における自己の両側面が平行であることにより、電機子コアの内周側におけるティース部の表面積が大きくなり、エアギャップ面積が大きくできるので、起電力が大きいモータを得ることが出来、さらに、各ティース部間のスロットにティース部先端からコイルを容易に挿入できる。
本発明の上記以外の目的、特徴、観点及び効果は、図面を参照する以下の本発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。

本発明の実施の形態１におけるモータの構成を示す断面図である。 実施の形態１おける分割型電機子コアを示す拡大断面図である。 実施の形態１おける分割型電機子コアの製造方法を説明する組立て時の分解断面図である。 従来の鍔つき分割型電機子コアを示す断面図である。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１によるモータを図１〜図３に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態１におけるモータの構成を示す断面図で、モータの回転軸に垂直な断面図である。図２は実施の形態１おける分割型電機子コアを示す拡大断面図である。図３は実施の形態１おける分割型電機子コアの製造方法を説明する組立て時の分解断面図である。

図１において、モータ１は、ティース部２にコイル３が集中的に巻回された分割型電機子コア４を複数個並べて円筒状に構成された固定子５と、固定子５の内周側にエアギャップを介して回転自在に支承される回転子６を備えている。回転子６は、軸受（図示せず）に支承された回転軸７を有し、回転軸７には、永久磁石８が埋め込まれた磁性体９が固定されている。分割型電機子コア４は、固定子５に例えば、１２個並べて円筒状に配置されるものであり、それぞれにコイル３がティース部２に挿入されて保持される。円筒状に構成された固定子５は、円筒リング１０に焼きばめ又は圧入で強固に固定されている。

図２において、分割型電機子コア４は、プレスで形成された電磁鋼板が積層されて形成され、ティース部２とスロット底面１１を備えている。ティース部２の自己の両側面１２，１３で形成される根本部１４は先端側が細くなるように台形に形成され、それに続く内周側先端部の両側面１２，１３は平行に形成されている。分割型電機子コア４には分割面１５が形成されており、円筒状に並べられる場合に隣接する分割型電機子コア４の分割面１５同士が当接する。

コイル３は平角導体をエッジワイズ曲げすることで巻回して形成されたものである。エッジワイズ曲げすることで、コイル３の占積率（スロット面積に対するコイル面積の割合）を大きくできる。表面にはエナメル等の絶縁被覆が施されている。図示しないバスバと接続される。コイル３は、分割型電機子コア４のティース部２の根本部１４の台形の外形に合わせて巻回されている為、ティース部２の根本部１４側に向けて広がるように巻回される。コイル３に用いられる平角導体の断面積は、コイルの始端から終端まで同一であることが好ましい。耐熱性があり絶縁性が高い絶縁紙１６は、コイル３と分割型電機子コア４とを絶縁するために、コイル３と分割型電機子コア４間に設けられている。

組立てに当たっては、図３を参照して、平角導体をエッジワイズ曲げすることで巻回して予め形成されたコイル３は、絶縁紙１６が施されたティース部２に内周側先端から矢印方向に挿入される。挿入後の分割型電機子コア４は図２で示す。コイル３の表面は樹脂モールドされる。次に、分割面１５同士を付き合わせるようにして複数個の分割型電機子コア４を円筒状に並べる。円筒状に並べられた複数個の分割型電機子コアの外径より内径が若干小さく設定された金属製円筒リング１０を準備し、円筒リング１０を加熱した状態で、円筒状分割型電機子コアに嵌め、冷却することで、締まりばめにより円筒状分割型電機子コアを円筒リング１０で強固に保持することができる。このようにして、円筒リング１０で固定された固定子５が組み立てられる。

実施の形態１では、円筒状に構成された固定子５のコイル３を収容するスロットにおいては、ティース部２の側面とこれに対向する隣接するティース部２の側面とがそれらの内周側先端部を除いて平行である。さらに、前記ティース部２の前記内周側先端部における自己の両側面が平行であることにより、図２でティース部２の根本部１４の台形のまま内周側先端部にまで達するより、電機子コア４の内周側におけるティース部２の表面積が大きくなり、エアギャップ面積が大きくできるので、起電力が大きいモータを得ることができる。つまり、ティース部２の内周側先端部の両側面が平行になっているので、回転子６と対向する面が広く構成でき、コイル３の鎖交する磁束を大きくすることができる。さらに、ティース部２の内周側先端部に鍔がないので、ティース部２間のスロットにティース部先端からコイルを容易に挿入できる。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

Claims (3)

1. ティース部にコイルが集中的に巻回された分割型電機子コアを複数個並べて円筒状に構成された固定子と、前記固定子の内周側にエアギャップを介して回転自在に支承される回転子を備えるモータにおいて、
   円筒状に構成された前記固定子の前記コイルを収容するスロットにおける各前記ティース部の側面とこれに対向する隣接する前記ティース部の側面とがそれらの内周側先端部を除いて平行であり、各前記ティース部の前記内周側先端部における自己の両側面が平行であるように構成されたことを特徴とするモータ。
2. 前記分割型電機子コアに巻回される前記コイルは、平角導体をエッジワイズ曲げして構成されていることを特徴とする請求項１記載のモータ。
3. 前記請求項１記載のモータの製造方法であって、
   各前記ティース部に、予め成形された前記コイルを挿入し、
   前記ティース部に前記コイルが挿入された前記分割型電機子コアを複数個並べて円筒状に構成し、円筒状に構成された複数個の前記分割型電機子コアを円筒リングに焼きばめ又は圧入したことを特徴とするモータの製造方法。

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