JP6084039B2 - Brushless motor - Google Patents
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Description
本発明は、本発明はブラシレスモータに関する。 The present invention relates to a brushless motor.
下記特許文献1には、有底の筒状に形成されたケース(固定子ハウジング)と、ケースの径方向内側に配置され該ケースに支持されたステータコア(固定子コア)と、ステータコアの径方向内側に配置された回転子と、を含んで構成されたブラシレスモータが開示されている。この文献に記載された技術について簡単に説明すると、ステータコアの外周部には、ケースの軸方向に延びる凹形状部(くぼみ)が設けられており、また、ケースにおける凹形状部と対向する部位には、該ケースの径方向内側に向けて凸形状とされた塑性変形部が形成されている。これにより、ケースにおける塑性変形部が形成された部位の内径が縮径し、ケースとステータコアが一体化されている。
In
しかしながら、上記特許文献1に記載された構成では、塑性変形部がケースの外周部に形成されることによって、ステータコアの外周部が前記ケースにおける塑性変形部が形成された部位に押圧されると、ステータコアの真円度が低下することが考えられる。また、上記特許文献1に記載された構成では、ケースにおける塑性変形部が形成された部位が、ステータコアの外周部に形成された凹形状部に係合されているため、ケースとステータコアとの周方向の固着力は高いが、これに比して軸方向の固着力は低い。
However, in the configuration described in
本発明は上記事実を考慮し、ステータコアの真円度及びケースとステータコアとの固着力を向上させることができるブラシレスモータを得ることが目的である。 An object of the present invention is to obtain a brushless motor that can improve the roundness of the stator core and the fixing force between the case and the stator core in consideration of the above facts.
請求項1記載の本発明に係るブラシレスモータは、軸線回りに回転可能に支持された回転軸部と、該回転軸部の周方向に沿って配設されたマグネットと、を有するロータと、前記ロータの径方向外側に配置されていると共に、環状に形成された外側環状部と、前記外側環状部から該外側環状部の径方向内側に向けて突出しかつ導電性の巻線が巻回されるティース部と、前記ティース部における前記ロータと近接する側の端部から該ロータの周方向に沿って延出しかつ前記ロータ側の面が該ロータを軸中心とする円弧面とされた内側環状部と、を有し、前記外側環状部には、該外側環状部の径方向外側に向けて突出しかつ該外側環状部の軸方向から見て該外側環状部の周方向に沿って等間隔に配置された凸部が形成されているステータコアと、前記ステータコアを該ステータコアの径方向外側から覆う筒状に形成されていると共に、外周部における前記凸部と対向する部位に複数の塑性変形部が形成されることによって前記ステータコアと一体化され、かつ前記複数の塑性変形部が前記外側環状部の軸方向から見て該外側環状部の周方向に沿って等間隔に配置されているケースと、を備え、前記巻線の一部を構成しかつ該巻線のうち同相の該巻線を互いに接続する渡り線が前記ステータコアの径方向内側に前記ロータに沿って配置されている。 A brushless motor according to a first aspect of the present invention is a rotor having a rotating shaft portion supported rotatably around an axis, and a magnet disposed along a circumferential direction of the rotating shaft portion, An outer annular portion formed in an annular shape and disposed on the radially outer side of the rotor, and a conductive winding is wound from the outer annular portion toward the radially inner side of the outer annular portion. A tooth portion and an inner annular portion that extends along the circumferential direction of the rotor from an end portion of the teeth portion on the side close to the rotor, and the rotor side surface is an arc surface centered on the rotor The outer annular portion protrudes radially outward of the outer annular portion and is arranged at equal intervals along the circumferential direction of the outer annular portion when viewed from the axial direction of the outer annular portion. A stator core formed with a convex portion; The stator core is formed in a cylindrical shape that covers the stator core from the outside in the radial direction, and is integrated with the stator core by forming a plurality of plastic deformation portions in a portion of the outer peripheral portion facing the convex portion, and The plurality of plastically deformed portions are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the outer annular portion when viewed from the axial direction of the outer annular portion, and constitute a part of the winding; and A connecting wire connecting the windings of the same phase among the windings is arranged along the rotor on the radially inner side of the stator core .
請求項1記載の本発明では、ブラシレスモータが、上記構成のロータ、ステータコア及びケースを有して構成されている。巻線に通電されてステータコア及びケースに回転磁界が生じることによってマグネットを有するロータが回転軸部を軸中心として回転する。 In the first aspect of the present invention, the brushless motor is configured to include the rotor, the stator core, and the case configured as described above. When the winding is energized and a rotating magnetic field is generated in the stator core and the case, the rotor having the magnet rotates around the rotating shaft portion.
また、本発明では、ステータコアが、上記構成の外側環状部、ティース部及び内側環状部を有して構成されており、またステータコアは、ケースと一体化されている。ここで、本発明では、内側環状部におけるロータ側の面が、該ロータを軸中心とする円弧面とされている。そのため、この円弧面の内径に対応する円柱状(又は円筒状等)に形成された芯金を内側環状部の径方向内側に配置した状態でケースの外周部に塑性変形部を形成することが可能となる。これにより、ケースにおける塑性変形部が形成された部位がステータコアの外側環状部(凸部)を押圧したとしても、ステータコアの内側環状部の真円度が保たれる。 In the present invention, the stator core is configured to have the outer annular portion, the teeth portion, and the inner annular portion configured as described above, and the stator core is integrated with the case. Here, in the present invention, the rotor-side surface of the inner annular portion is an arc surface having the rotor as the axis center. Therefore, it is possible to form a plastic deformation portion on the outer peripheral portion of the case in a state where a cored bar formed in a columnar shape (or a cylindrical shape or the like) corresponding to the inner diameter of the arc surface is disposed on the radially inner side of the inner annular portion. It becomes possible. Thereby, even if the site | part in which the plastic deformation part in the case was formed pressed the outer annular part (convex part) of the stator core, the roundness of the inner annular part of the stator core is maintained.
さらに、本発明では、ステータコアの外側環状部に形成された凸部とケースの外周部に形成された塑性変形部とが対向している。そのため、塑性変形部がケースの外周部に形成された際に、ケースにおける塑性変形部が形成された部位及びステータコアの外側環状部における凸部が形成された部位に応力が集中する。これにより、ケースにおける塑性変形部が形成された部位とステータコアの外側環状部における凸部が形成された部位との密着度が高まり、ケースとステータコアとの固着力が向上する。 Furthermore, in the present invention, the convex portion formed on the outer annular portion of the stator core and the plastic deformation portion formed on the outer peripheral portion of the case face each other. Therefore, when the plastic deformation portion is formed on the outer peripheral portion of the case, stress concentrates on a portion where the plastic deformation portion is formed in the case and a portion where the convex portion is formed on the outer annular portion of the stator core. As a result, the degree of adhesion between the portion of the case where the plastic deformation portion is formed and the portion of the outer annular portion of the stator core where the convex portion is formed is increased, and the fixing force between the case and the stator core is improved.
また、本発明では、外側環状部に形成された凸部が該外側環状部の軸方向から見て該外側環状部の周方向に沿って等間隔に配置されていると共に、ケースに形成された塑性変形部が外側環状部の軸方向から見て該外側環状部の周方向に沿って等間隔に配置されている。そのため、ステータコアの外側構成部はケースにその周方向に沿って均等に押圧される。 Further, in the present invention, the convex portions formed on the outer annular portion are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the outer annular portion when viewed from the axial direction of the outer annular portion, and are formed on the case. The plastic deformation portions are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the outer annular portion when viewed from the axial direction of the outer annular portion. Therefore, the outer component part of the stator core is pressed evenly along the circumferential direction of the case.
以上説明したように、本発明では、ステータコアの真円度及びケースとステータコアとの固着力を向上させることができる。 As described above, in the present invention, the roundness of the stator core and the fixing force between the case and the stator core can be improved.
請求項2記載の本発明に係るブラシレスモータは、請求項1記載のブラシレスモータにおいて、前記凸部は、前記ティース部と対向する部位に設けられている。 A brushless motor according to a second aspect of the present invention is the brushless motor according to the first aspect, wherein the convex portion is provided at a portion facing the teeth portion.
ところで、ケースにおける塑性変形部が形成された部位がステータコアの外側環状部(凸部)を押圧することによる押圧力は、ティース部及び内側環状部を介して該内側環状部の径方向内側に配置された芯金に伝達される。ここで、請求項2記載の本発明では、外側環状部に形成された凸部がティース部と対向する部位に形成されている。そのため、芯金は上記の押圧力を垂直に支持することが可能となる。これにより、ケースにおける塑性変形部が形成された部位とステータコアの外側環状部における凸部が形成された部位との密着度が向上する。その結果、本発明では、ケースとステータコアとの固着力をより一層向上させることができる。 By the way, the pressing force generated when the plastic deformation portion of the case is pressed against the outer annular portion (convex portion) of the stator core is arranged on the radially inner side of the inner annular portion via the teeth portion and the inner annular portion. Is transmitted to the cored bar. Here, in this invention of Claim 2, the convex part formed in the outer side annular part is formed in the site | part facing a teeth part. Therefore, the cored bar can support the above pressing force vertically. Thereby, the adhesion degree of the site | part in which the plastic deformation part in the case was formed, and the site | part in which the convex part in the outer side annular part of the stator core was formed improves. As a result, in the present invention, the fixing force between the case and the stator core can be further improved.
請求項3記載の本発明に係るブラシレスモータは、請求項1又は請求項2記載のブラシレスモータにおいて、前記ケースの外周部には、3×n(n=1,2,3・・・)個又は4×n(n=1,2,3・・・)個の前記複数の塑性変形部が形成されている。 A brushless motor according to a third aspect of the present invention is the brushless motor according to the first or second aspect, wherein 3 × n (n = 1, 2, 3...) Alternatively, 4 × n (n = 1, 2, 3...) Pieces of the plurality of plastic deformation portions are formed.
請求項3記載の本発明では、ケースの外周部に3の整数倍又は4の整数倍の個数(箇所)の塑性変形部が形成されている。そのため、3の整数倍の個数(箇所)の塑性変形部が形成されている場合にあっては、ケースによるステータコアの支持力を均等にすることができる。また、4の整数倍の個数(箇所)の塑性変形部が形成されている場合にあっては、ケースによるステータコアの支持力を均等にすることができると共に、塑性変形部を形成するための冶具をケースの外周部に当接させる際の加工制御を容易にすることができる。 According to the third aspect of the present invention, the number of plastic deformation portions (locations) that is an integer multiple of 3 or an integer multiple of 4 is formed on the outer peripheral portion of the case. Therefore, in the case where plastic deformation portions having an integer multiple of 3 (locations) are formed, the support force of the stator core by the case can be made uniform. In addition, in the case where plastic deformation portions having an integer multiple of 4 are formed, the support force of the stator core by the case can be made uniform, and a jig for forming the plastic deformation portions It is possible to facilitate the processing control when contacting the outer periphery of the case.
請求項4記載の本発明に係るブラシレスモータは、請求項1又は請求項2記載のブラシレスモータにおいて、前記ステータコアは、m個のコア構成部を環状に配列させることによって構成された分割構造とされており、前記ケースの外周部には、m×n(n=1,2,3・・・)個の前記複数の塑性変形部が形成されている。 A brushless motor according to a fourth aspect of the present invention is the brushless motor according to the first or second aspect, wherein the stator core has a divided structure configured by arranging m core components in an annular shape. In the outer periphery of the case, m × n (n = 1, 2, 3...) Pieces of the plurality of plastic deformation portions are formed.
請求項4記載の本発明では、ステータコアがm個のコア構成部による分割構造とされていると共に、ケースの外周部にmの整数倍の個数(箇所)の塑性変形部が形成されている。これにより、ケースによるステータコアの支持力を均等にすることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the stator core is divided into m core components, and the number of plastic deformation portions (locations) that is an integral multiple of m is formed on the outer peripheral portion of the case. Thereby, the support force of the stator core by a case can be equalized.
以下、図面に基づき、本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示されるように、本実施形態に係るブラシレスモータ60は、インナロータタイプのブラシレスモータであり、回転磁界を発生させるステータ10と、ステータ10の回転磁界によって回転するロータ50と、を有して構成されている。また、ステータ10は、ケースとしてのステータケース70、図2A〜図2Cに示されるU相のステータ構成部12U、V相のステータ構成部12V、W相のステータ構成部12Wを含んで構成されている。以下先ず、ステータケース70について説明し、次いでステータ構成部12U,12V,12W及びロータ50について説明し、最後にステータ10の製造方法について説明する。
As shown in FIG. 1, the
(ステータケース70)
図1に示されるように、ステータケース70は、薄肉の円筒状に形成されていると共に、軟磁性金属(一例として「鋼」「アルミ合金」「鋼合金」等)を用いてその周方向に沿って一体に形成されている。また、後述する塑性変形部72が形成される前のステータケース70の内径D1は、ステータコア20(環状に配列されたコア構成部14U,14V,14W)の外径D2を超える内径とされている。
(Stator case 70)
As shown in FIG. 1, the
また、ステータケース70の外周面には、該ステータケース70の周方向に沿って等間隔に配置された複数の塑性変形部72(本実施形態では12箇所の塑性変形部72)が形成されている。この塑性変形部72がステータケース70に形成されることによって、ステータケース70における塑性変形部72が形成された部位の内径が減少し、ステータケース70における塑性変形部72が形成された部位とステータコア20とが当接する。これにより、ステータケース70とステータコア20とが一体化される構成である。
In addition, a plurality of plastic deformation portions 72 (12
また、塑性変形部72は、後に詳述する継鉄構成部22U,22V,22Wに形成された各々の凸部78U,78V,78Wと対向する部位に形成されている。
Moreover, the
(ステータ構成部12U,12V,12W)
図2Aに示されるように、U相のステータ構成部12Uは、複数のコア構成部14Uと、巻線16Uと、インシュレータ18Uを有して構成されている。複数のコア構成部14Uは、後述するV相の複数のコア構成部14Vと、W相の複数のコア構成部14Wとでステータコア20(いずれも図1参照)を構成するものであり、それぞれ複数の継鉄構成部22Uと、複数のティース部24Uと、複数の芯金当接部25Uと、を有している。
(
As shown in FIG. 2A, the
図2A及び図2Dに示されるように、複数の継鉄構成部22Uは、後述するV相の複数の継鉄構成部22Vと、W相の複数の継鉄構成部22Wとで外側環状部としての継鉄40を構成するものであり、それぞれ円弧状に形成されている。複数のティース部24Uは、それぞれ継鉄構成部22Uに一体に形成されており、この継鉄構成部22Uから継鉄40の径方向内側に向けて突出されている。
As shown in FIG. 2A and FIG. 2D, the plurality of
また、継鉄構成部22Uにおけるティース部24Uと対向する部位には、継鉄構成部22Uの径方向外側に向けて突出すると共に該継鉄構成部22Uの軸方向に延びる凸部78Uが形成されている。また、凸部78Uの中間部(継鉄構成部22Uの周方向の中間部)には、継鉄構成部22Uの径方向外側に向けて開放され、かつ継鉄構成部22Uの軸方向に沿って延びるU字溝状の凹部80Uが形成されている。
Moreover, the
また、ティース部24Uにおけるロータ50(図1参照)と近接する側の端部には、該ロータ50の周方向に沿って(環状に配列されたマグネット54S,54Nに沿って)延出する芯金当接部25Uが設けられている。この芯金当接部25Uは、後述するV相の芯金当接部25Vと、W相の芯金当接部25Wとで内側環状部41を構成するものであり、それぞれの芯金当接部25U,25V,25Wのロータ50側の面は、該ロータ50を軸中心とする円弧面Rとされている。
Further, a core extending along the circumferential direction of the rotor 50 (along the
図2Aに示されるように、巻線16Uは、U相を構成しており、複数の巻回部26Uと、複数の渡り線28Uとを有している。複数の巻回部26Uは、それぞれ後述する絶縁部32Uを介してティース部24Uに集中的に巻回されており、複数の渡り線28Uによって互いに接続されている。渡り線28Uは、後述するインシュレータ18Uに形成された連結部34Uの外周面に沿って配線されている(巻き付けられている)。また、巻線16Uの両端側の端末部30Uは、ティース部24Uからステータ10の軸方向一方側(矢印Z1側)に導出されている。
As shown in FIG. 2A, the winding 16U forms a U phase, and has a plurality of winding
インシュレータ18Uは、樹脂製とされており、複数の絶縁部32Uと、連結部34Uとを一体に有している。複数の絶縁部32Uは、上述の複数のティース部24Uと同数設けられている。この複数の絶縁部32Uは、絶縁本体部32U1と延出部32U2を有している。絶縁本体部32U1は、上述の複数のコア構成部14Uの表面にそれぞれ一体成形や装着嵌合される等により一体化されており、コア構成部14Uに形成されたティース部24Uと巻回部26Uとを絶縁している。延出部32U2は、コア構成部14Uよりも径方向内側に位置されると共に、絶縁本体部32U1から継鉄40の軸方向一方側(Z1側)に沿って延出されている。
The
連結部34Uは、複数の絶縁部32Uの軸方向一方側(Z1側)に設けられている。この連結部34Uは、リング状に形成されており、複数の絶縁部32U(より具体的には、複数の絶縁部32Uにおける延出部32U2の延出端部(Z1側の端部))を連結しており、コア構成部14Uよりも径方向内側に位置されている。この連結部34Uの外周面における複数の絶縁部32Uの間には、突起状の保持部36Uが径方向外側に向けて複数突出されている。この保持部36Uは、上述の渡り線28Uを連結部34Uの軸方向他方側(矢印Z2側)から保持している。また、連結部34Uにおける複数の絶縁部32Uの間には、軸方向他方側(矢印Z2側)に開口する切欠き38Uが複数形成されている。
The connecting
図2Bに示されるV相のステータ構成部12Vは、上述のU相のステータ構成部12Uと基本的な構成は同一とされている。つまり、このV相のステータ構成部12Vは、複数の継鉄構成部22Vと、複数のティース部24Vと、複数の芯金当接部25Vと、巻線16Vと、インシュレータ18Vを有して構成されている。複数の継鉄構成部22Vと、複数のティース部24Vと、複数の芯金当接部25Vと、巻線16Vと、インシュレータ18Vは、上述の複数の継鉄構成部22Uと、複数のティース部24Uと、複数の芯金当接部25Uと、巻線16Uと、インシュレータ18U(いずれも図2A参照)に相当するものである。また、凸部78V及び凹部80Vは、上述の凸部78U及び凹部80Uに相当するものである。なお、このV相のステータ構成部12Vにおいて、連結部34Vは、リング状に形成されると共に、上述のU相の連結部34U(図2A参照)よりも小径に形成されている。また、保持部36Vは、渡り線28Vを連結部34Vの軸方向一方側(矢印Z1側)から保持しており、且つ、コア構成部14Vよりも径方向内側に位置されている。
The V-
図2Cに示されるW相のステータ構成部12Wも、上述のU相のステータ構成部12Uと基本的な構成は同一とされている。つまり、このW相のステータ構成部12Wは、複数の継鉄構成部22Wと、複数のティース部24Wと、複数の芯金当接部25Wと、巻線16Wと、インシュレータ18Wを有して構成されている。複数の継鉄構成部22Wと、複数のティース部24Wと、複数の芯金当接部25Wと、巻線16Wと、インシュレータ18Wは、上述の複数の継鉄構成部22Uと、複数のティース部24Uと、複数の芯金当接部25Uと、巻線16Uと、インシュレータ18U(いずれも図2A参照)に相当するものである。また、凸部78W及び凹部80Wは、上述の凸部78U及び凹部80Uに相当するものである。なお、このW相のステータ構成部12Wにおいて、連結部34Wは、リング状に形成されると共に、上述のV相の連結部34V(図2B参照)よりも小径に形成されている。また、連結部34Wからは上述の切欠き(図2Aの切欠き38U参照)が省かれている。また、保持部36Wは、渡り線28Wを連結部34Wの軸方向一方側(矢印Z1側)から保持しており、且つ、コア構成部14Wよりも径方向内側に位置されている。
The basic configuration of the W-
そして、図1に示されるように、この複数のステータ構成部12U,12V,12Wは、後に詳述する如く、互いに組み付けられた後に、その外周部からステータケース70に保持されることによってステータ10を構成している。また、このステータ10では、複数の継鉄構成部22U,22V,22Wによって環状の継鉄40が形成されている。
As shown in FIG. 1, the plurality of stator
さらに、継鉄40を構成する各々の継鉄構成部22U,22V,22Wに形成された凸部78U,78V,78Wは、該継鉄40の軸方向から見てその周方向に沿って等間隔に配置されている。
Further, the
また、図3A及び図3Bに示されるように、複数の連結部34U,34V,34Wは、継鉄40の径方向内側に径方向に間隙を有して配置されると共に、継鉄40と同軸上に設けられている。また、V相の保持部36Vは、U相の連結部34Uの内周面と嵌合されており、W相の保持部36Wは、V相の連結部34Vの内周面と嵌合されている。そして、これにより、複数の連結部34U,34V,34Wは、互いに径方向に離間した状態で保持されている。つまり、保持部36U,36V,36Wは、複数の連結部34U,34V,34Wの径方向間に設けられ、複数の連結部34U,34V,34Wを互いに径方向に離間した状態で保持する突起状のスペーサの役割も果たしている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the plurality of connecting
さらに、上述のように、複数の連結部34U,34V,34Wが継鉄40の径方向に間隙を有して配置された状態では、V相の渡り線28Vは、U相の連結部34Uに形成された切欠き38Uの内側を通過しており(切欠き38Uに収容されており)、W相の渡り線28Wは、U相の連結部34Uに形成された切欠き38Uと、V相の連結部34Vに形成された切欠き38Vの内側を通過している(切欠き38Uと切欠き38Vとに収容されている)。
Further, as described above, in the state where the plurality of connecting
(ロータ50)
図1に示されるようにロータ50は、ステータ10の径方向内側に配置されていると共に、軸線回りに回転可能に支持された回転軸部52と、該回転軸部52の周方向に沿って配設されたマグネット54S,54Nと、を含んで構成されている。具体的には、回転軸部52は、棒状の鋼材に浸炭処理等の表面処理が施されることによって形成されており、また回転軸部52は、図示しない軸受部材により回転可能に支持されている。さらに、回転軸部52の回りには、その周方向に沿ってS極のマグネット54SとN局のマグネット54Nとが交互に配置されている。このマグネット54S,54Nは、支持部材56を介して回転軸部52に固定されている。
(Rotor 50)
As shown in FIG. 1, the
(ステータ10の製造方法)
次に、上記構成からなるステータ10の製造方法について説明する。
(Manufacturing method of stator 10)
Next, a method for manufacturing the
先ず、図2Aに示されるように、インシュレータ18Uの絶縁部32Uにコア構成部14Uを一体化して、インシュレータ18U及び複数のコア構成部14UからなるU相のサブアッセンブリ42Uを形成する。同様に、図2Bに示されるように、インシュレータ18Vの絶縁部32Vにコア構成部14Vを一体化して、インシュレータ18V及び複数のコア構成部14VからなるV相のサブアッセンブリ42Vを形成する。また、図2Cに示されるように、インシュレータ18Wの絶縁部32Wにコア構成部14Wを一体化して、インシュレータ18U及び複数のコア構成部14VからなるW相のサブアッセンブリ42Wを形成する。そして、このようにして、U相、V相、W相毎にサブアッセンブリ42U,42V,42Wを形成する(サブアッセンブリ形成工程)。
First, as shown in FIG. 2A, the
続いて、図2Aに示されるように、U相のサブアッセンブリ42Uの各ティース部24Uに径方向外側から巻線16Uをフライヤ装置(図示せず)を用いて巻回して、サブアッセンブリ42Uに複数の巻回部26Uが形成されたU相のステータ構成部12Uを形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 2A, the winding 16U is wound around each
同様に、図2Bに示されるように、V相のサブアッセンブリ42Vの各ティース部24Vに径方向外側から巻線16Vを上述のフライヤ装置を用いて巻回して、サブアッセンブリ42Vに複数の巻回部26Vが形成されたV相のステータ構成部12Vを形成する。また、図2Cに示されるように、W相のサブアッセンブリ42Wの各ティース部24Wに径方向外側から巻線16Wを上述のフライヤ装置を用いて巻回して、サブアッセンブリ42Wに複数の巻回部26Wが形成されたW相のステータ構成部12Wを形成する。
Similarly, as shown in FIG. 2B, a winding 16V is wound around each
このとき、図2Aに示されるように、複数の渡り線28Uについては、連結部34Uの外周面に沿って配線する。また、この複数の渡り線28Uを突起状の保持部36Uによって連結部34Uの軸方向他方側(矢印Z2側)から保持する。同様に、図2Bに示されるように、複数の渡り線28Vについては、連結部34Vの外周面に沿って配線する。また、この複数の渡り線28Vを突起状の保持部36Vによって連結部34Vの軸方向一方側(矢印Z1側)から保持する。また、図2Cに示されるように、複数の渡り線28Wについては、連結部34Wの外周面に沿って配線する。また、この複数の渡り線28Wを突起状の保持部36Wによって連結部34Wの軸方向一方側(矢印Z1側)から保持する。
At this time, as shown in FIG. 2A, the plurality of connecting
また、図2Aに示されるように、巻線16Uの両端側の端末部30Uについては、ティース部24Uからステータ10の軸方向一方側(矢印Z1側)に導出させる。同様に、図2Bに示されるように、巻線16Vの両端側の端末部30Vについては、ティース部24Vからステータ10の軸方向一方側に導出させる。また、図2Cに示されるように、巻線16Wの両端側の端末部30Wについては、ティース部24Wからステータ10の軸方向一方側に導出させる。そして、このようにして、U相、V相、W相毎にステータ構成部12U,12V,12Wを形成する(ステータ構成部形成工程)。
Further, as shown in FIG. 2A, the
続いて、図3A,図3Bに示されるように、W相のステータ構成部12Wに対し、V相のステータ構成部12Vを周方向に所定の角度ずらした状態で、V相のステータ構成部12Vを軸方向一方側(矢印Z1側)からW相のステータ構成部12Wに組み付ける。また、V相のステータ構成部12Vに対し、U相のステータ構成部12Uを周方向に所定の角度ずらした状態で、U相のステータ構成部12Uを軸方向一方側(矢印Z1側)からV相のステータ構成部12V及びW相のステータ構成部12Wに組み付ける。
Next, as shown in FIGS. 3A and 3B, the V-
このとき、複数のコア構成部14U,14V,14Wが環状に配列されると共に、図2Dに示されるように、複数の継鉄構成部22U,22V,22Wの内周端はそれぞれ両側に隣り合う一対の継鉄構成部22U,22V,22Wの内周端に当接する(コア配列工程)。
At this time, the plurality of
また、図3A,図3Bに示されるように、V相の保持部36Vについては、U相の連結部34Uの内周面に嵌合し、W相の保持部36Wについては、V相の連結部34Vの内周面に嵌合する。そして、このようにして、複数の連結部34U,34V,34Wを突起状の保持部36U,36V,36Wによって互いに径方向に離間した状態で保持する。
3A and 3B, the V-
さらに、このときには、V相の渡り線28Vを、U相の連結部34Uに形成された切欠き38Uの内側に通過させ、W相の渡り線28Wを、U相の連結部34Uに形成された切欠き38Uと、V相の連結部34Vに形成された切欠き38Vの内側に通過させる。
Further, at this time, the V-
次に、ステータケース70とステータコア20とを一体化させる工程について説明する。
Next, the process of integrating the
図4に示されるように、ステータケース70をステータコア20の径方向外側に配置させる即ち、ステータケース70をステータコア20の継鉄40に沿って配置される(ケース配置工程)。なお、塑性変形部72が形成される前のステータケース70の内径D1(図1参照)は、ステータコア20外径D2(図1参照)を超える内径とされているが、D1とD2との差は微小である。そのため、図4においては、ステータケース70の内径D1とステータコア20外径D2とが一致するように見えている。
As shown in FIG. 4, the
次いで、芯金100の可変コア保持部102をステータコア20の内側環状部41の内周側に挿通させ、図5A及び図5Bに示されるように、可変コア保持部102を拡径させることによって、可変コア保持部102の外周面を芯金当接部25U,25V,25Wの円弧面Rに当接させる。そして、可変コア保持部102を更に拡径させることによって継鉄40の外周面(継鉄構成部22U,22V,22Wに形成された凸部78U,78V,78W)をステータケース70の内周面に当接させる(芯金セット工程)。なお、可変コア保持部102をステータコア20の内側環状部41に挿通させる際の可変コア保持部102の外径は、内側環状部41の内径に対応して充分に縮径されている。
Next, by inserting the variable
ここで、芯金100の構成について簡単に説明すると、芯金100は環状に配列された12個の可変コア保持部102と、この可変コア保持部102を支持すると共に環状に配列された12個の可変コア保持部102をその径方向外側に拡径させる上側保持部104及び下側保持部106と、を主要な要素として構成されている。可変コア保持部102の外周面は芯金当接部25U,25V,25Wの円弧面Rに対応する円弧面状に形成されており、また可変コア保持部102の内周部はカム部102Aとされている。また、上側保持部104及び下側保持部106は円形板状に形成されており、また、上側保持部104及び下側保持部106の外周部にはそれぞれ傾斜面104A,106Aが形成されている。この上側保持部104の傾斜面104Aと下側保持部106の傾斜面106Aとの間に可変コア保持部102のカム部102Aが狭持されている。さらに、上側保持部104及び下側保持部106の周方向の中心部には貫通孔が形成されており、また、この貫通孔には軸部108が挿通されている。これにより、上側保持部104及び下側保持部106が軸部108に沿ってスライドすることが可能となっている。上側保持部104及び下側保持部106が軸部108に沿ってスライドし、上側保持部104と下側保持部106との間隔が狭められることによって、環状に配列された12個の可変コア保持部102が拡径する構成である。
Here, the configuration of the cored
また、軸部108にはスプリング110が挿通されており、さらにスプリング110は下側保持部104を上側保持部106側に向けて付勢している。これにより、可変コア保持部102が所定の押圧力F1でコア構成部14U,14V,14Wを押圧している。また、塑性変形部72を形成するためにステータケース70の外周部に入力される押圧力が所定値を超えた際に、可変コア保持部102が縮径するように押圧力F1(スプリング110のイニシャル)が設定されている。なお、軸部108には、ステータコア20及びステータケース70に対する可変コア保持部102の位置決め等を行うための位置決め冶具112が取付けられている。
A
次いで、図6及び図7に示されるように、ステータケース70、ステータコア20及び芯金100がかしめ冶具114にセットされる。
Next, as shown in FIGS. 6 and 7, the
ここで、かしめ冶具114について簡単に説明すると、かしめ冶具114は、ステータケース70、ステータコア20及び芯金100を支持する円筒状のベース部116と、ベース部116の上端部にその径方向に沿って移動可能に支持されかつベース部116の周方向に沿って等間隔に配置された12個のパンチ118と、パンチ118をベース部116の径方向内側に移動させるプレス部120と、を主要な要素として構成されている。ベース部116の上端部には、その周方向に沿って等間隔に配置されかつ該ベース部116の径方向に沿って延びる12個の凹溝(図示せず)が形成されている。この凹溝内にパンチ118が収容されることによってパンチ118がベース部116の径方向にスライドすることが可能となっている。また、パンチ118は、矩形ブロック状に形成されていると共に、その一端はステータケース70の外周面に当接する当接部とされている。また、図9Bに示されるように当接部には、ステータケース70及びステータコア20の軸方向から見て該ステータケース70及びステータコア20の径方向内側に向けて突出する一対の突起部118Aが設けられている。また、この一対の突起部118Aは、コア構成部14U,14V,14Wに設けられた凸部78U,78V,78Wと対向した状態において、凸部78U,78V,78Wに形成された凹部80U,80V,80Wを跨ぐように配置されている。図6及び図7に示されるように、パンチ118の他端は、プレス部120側に向けて該パンチ118の一端(当接部)側に傾斜する傾斜面118Bとされている。また、プレス部120は円筒状に形成されていると共に、該プレス部120の内周面におけるベース部116側の部位は、該ベース部側に向けて拡径するテーパ面120Aとされている。このテーパ面120Aがパンチ118の他端に形成された傾斜面118Bに当接し、プレス部120とベース部116との間隔が狭められることによって12個のパンチがベース部116の径方向内側に向けてスライドする構成である。
Here, the
図8、図9A及び図9Bに示されるように、プレス部120にプレス機による加工力F2が入力されてパンチ118の突起部118Aがステータケース70の外周部を押圧することによって、ステータケース70の外周部に12個の塑性変形部72が該ステータケース70の周方向に沿って等間隔に形成される(かしめ工程)。これにより、前記ステータケース70とステータコア20とが一体化される。
As shown in FIG. 8, FIG. 9A and FIG. 9B, the processing force F2 by the press machine is input to the
次いで、図10に示されるように、ステータケース70、ステータコア20及び芯金100がかしめ冶具114から取外される。そして、スプリング110の張力を開放することによって可変コア保持部102が縮径されて、ステータコア20に挿通された芯金100が該ステータコア20から取外される。
Next, as shown in FIG. 10, the
以上の工程を経てステータケース70とステータコア20とが一体化され、前述したステータ10が構成される。
Through the above steps, the
(本実施形態の作用並びに効果)
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
(Operation and effect of this embodiment)
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
図1に示されるように、本実施形態のブラシレスモータ60は、上記構成のロータ50、ステータコア20及びステータケース70を有して構成されている。巻線16に通電されてステータコア20及びステータケース70に回転磁界が生じることによってマグネット54S,54Nを有するロータ50が回転軸部52を軸中心として回転する。
As shown in FIG. 1, the
また、本実施形態では、ステータコア20が、上記構成の継鉄40、ティース部24及び内側環状部41を有して構成されており、またステータコア20はステータケース70と一体化されている。ここで、本実施形態では、内側環状部41におけるロータ50側の面(芯金当接部25U,25V,25Wの内周面)が、該ロータ50を軸中心とする円弧面Rとされている。そのため、この円弧面Rの内径に対応する芯金100(図4参照)を内側環状部41の径方向内側に配置した状態でステータケース70の外周部に塑性変形部72を形成することが可能となる。これにより、ステータケース70における塑性変形部72が形成された部位がステータコア20の継鉄40(凸部78U,78V,78W)を押圧したとしても、ステータコア20の内側環状部41の真円度が保たれる。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、ステータコア20の継鉄構成部22U,22V,22Wに形成された凸部78U,78V,78Wとステータケース70の外周部に形成された塑性変形部72とが対向している。そのため、塑性変形部72がステータケース70の外周部に形成された際に、ステータケース70における塑性変形部72が形成された部位及びステータコア20の継鉄構成部22U,22V,22Wにおける凸部78U,78V,78Wが形成された部位に応力が集中する。これにより、ステータケース70における塑性変形部72が形成された部位とステータコア20の継鉄構成部22U,22V,22Wにおける凸部78U,78V,78Wが形成された部位との密着度が高まり、ステータケース70とステータコア20との固着力が向上する。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、継鉄構成部22U,22V,22Wに形成された凸部78U,78V,78Wが継鉄40の軸方向から見て該継鉄40の周方向に沿って等間隔に配置されていると共に、ステータケース70に形成された塑性変形部72が継鉄40の軸方向から見て該継鉄40の周方向に沿って等間隔に配置されている。そのため、継鉄40はステータケース70にその周方向に沿って均等に押圧される。
Moreover, in this embodiment,
以上をまとめると、本実施形態のブラシレスモータ60では、ステータコア20の真円度及びステータケース70とステータコア20との固着力が向上されている。
In summary, in the
また、本実施形態では、継鉄構成部22U,22V,22Wに形成された凸部78U,78V,78Wがティース部24と対向する部位に配置されている。そのため、可変コア保持部102(図4参照)はパンチ118からステータケース70を介して入力される押圧力を垂直に支持することが可能となる。これにより、ステータケース70における塑性変形部72が形成された部位とステータコア20の継鉄構成部22U,22V,22Wにおける凸部78U,78V,78Wが形成された部位との密着度が向上する。その結果、本実施形態では、ステータケース70とステータコア20との固着力をより一層向上させることができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、ステータケース70の外周部に3の整数倍又は4の整数倍の個数(12個(箇所))の塑性変形部72が形成されている。そのため、ステータケース70によるステータコア20の支持力をステータケース70の周方向沿って均等にすることができると共に、塑性変形部72を形成するためのパンチ118をステータケース70の外周部に当接させる際の加工制御を容易にすることができる。
Further, in the present embodiment, the number of
また、本実施形態では、ステータコア20が12個のコア構成部14U,14V,14Wによる分割構造とされていると共に、ステータケース70の外周部に12個(箇所)の塑性変形部72が形成されている。これにより、ステータケース70による各々のコア構成部14U,14V,14Wの支持力を均等にすることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態のステータ10の製造方法では、ステータコア20の外径を超える内径の円筒状に形成されたステータケース70をステータコア20の継鉄40に沿って配置させるケース配置工程を経る。そのため、ステータケース70の内周面とステータコア20の外周面(凸部78U,78V,78W)とが摺接することによるバリの発生を抑制することができる。これにより、モータロック及び回路ショート等の不具合を抑制することができる。
Further, in the method for manufacturing the
さらに、図5A〜図11に示されるように、本実施形態では、前述の芯金セット工程を経る。そして、ステータケース70の外周部に複数の塑性変形部72が形成されることによって、ステータケース70とステータコア20とが一体化されるかしめ工程を経る。ここで、本実施形態では、可変コア保持部102の外周面と芯金当接部25U,25V,25Wの円弧面Rとが当接した状態で、即ち、可変コア保持部102によって内側環状部41(芯金当接部25U,25V,25W)の真円度が確保された状態でステータケース70の外周面に塑性変形部72が形成される。そのため、ステータケース70の外周面に塑性変形部72を形成するための外力が加わったとしても、内側環状部41の真円度が保たれる。
Furthermore, as FIG. 5A-FIG. 11 show, in this embodiment, it passes through the above-mentioned core metal setting process. Then, a plurality of
また、本実施形態では、ステータケース70の外周面に塑性変形部72を形成するための外力がパンチ118から入力されると、この外力は芯金100の可変コア保持部102によって支持される。すなわち、ステータケース70の外周面に塑性変形部72を形成するための外力が加わった際に、ステータコア20の内側環状部41が縮径しない。これにより、ステータケース70における塑性変形部72が形成された部位とステータコア20の継鉄40(凸部78U,78V,78W)との密着度が高まり、ステータケース70とステータコア20との固着力が向上する。
Further, in this embodiment, when an external force for forming the
以上をまとめると、本実施形態のステータの製造方法では、ステータコア20の真円度及びステータケース70とステータコア20との固着力を向上させることができる。
In summary, in the stator manufacturing method of the present embodiment, the roundness of the
また、本実施形態では、可変コア保持部102が拡径することによって該可変コア保持部102の外周面と芯金当接部25U,25V,25Wの円弧面Rとが当接した後に、可変コア保持部102が更に拡径することによってステータコア20の継鉄40の外周面(凸部78U,78V,78W)とステータケース70の内周面とが当接する。そして、継鉄40の外周面(凸部78U,78V,78W)とステータケース70の内周面とが当接した状態でステータケース70の外周面に塑性変形部72が形成される。これにより、ステータケース70における塑性変形部72が形成された部位とステータコア20の継鉄40(凸部78U,78V,78W)との密着度がより一層高まる。その結果、本実施形態では、ステータケース70とステータコア20との固着力をより一層向上させることができる。
Further, in the present embodiment, the variable
さらに、本実施形態では、ステータケース70の外周面に塑性変形部72を形成するための外力(押圧力)が所定値を超えると、可変コア保持部102が縮径するようにスプリング110のイニシャルが設定されている。これにより、本実施形態では、ステータケース70とステータコア20とを所望の固着力で一体化させることができる。
Furthermore, in this embodiment, the initial of the
なお、本実施形態では、12個のコア構成部14U,14V,14Wによる分割構造とされたステータコア20を用いてブラシレスモータ60を構成した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、一体構造とされたステータコア或いは2分割、3分割等とされたステータコアを用いてブラシレスモータを構成することもできる。また、分割構造とされたステータコアを用いてブラシレスモータを構成する場合、塑性変形部72の個数(箇所)は、ステータコアを構成する各々のコア構成部のステータケース70による保持力等を考慮して適宜設定すればよい。
In the present embodiment, an example in which the
また、本実施形態では、ステータケース70の外周部に12個(箇所)の塑性変形部72を形成することによってステータケース70とステータコア20とを一体化した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ステータケース70の外周部に3の整数倍の個数(箇所)の塑性変形部72を該ステータケース70の周方向に沿って等間隔に形成した構成としてもよいし、或いはステータケース70の外周部に4の整数倍の個数(箇所)の塑性変形部72を該ステータケース70の周方向に沿って等間隔に形成した構成としてもよい。このように、塑性変形部72の個数はステータケース70によるステータ10の保持力、或いは塑性変形部72を形成するためのパンチ118をステータケース70の外周部に当接させる際の加工制御等を考慮して適宜設定すればよい。
Further, in the present embodiment, an example in which the
さらに、本実施形態では、継鉄構成部22U,22V,22Wにおけるティース部24U,24V,24Wと対向する部位に凸部78U,78V,78Wを設けた例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、凸部78U,78V,78Wのティース部24U,24V,24Wに対する位置は継鉄構成部22U,22V,22Wの周方向にずれていてもよい。
Furthermore, although this embodiment has demonstrated the example which provided the
また、本実施形態のステータ10の製造方法では、ステータケース70の外周面に塑性変形部72を形成するための外力(押圧力)が所定値を超えると、可変コア保持部102が縮径する例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、プレス機による加工力F2を制限することにより、可変コア保持部102が縮径しないように構成することもできる。
Further, in the method for manufacturing the
さらに、本実施形態では、継鉄40の外周面(継鉄構成部22U,22V,22Wに形成された凸部78U,78V,78W)とステータケース70の内周面とを当接させた状態で、ステータケース70の外周部に塑性変形部72を形成した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、可変コア保持部102によって内側環状部41(芯金当接部25U,25V,25W)の真円度が確保されていれば、継鉄40の外周面とステータケース70の内周面とが当接していない状態で、ステータケース70の外周部に塑性変形部72を形成してもよい。
Furthermore, in this embodiment, the outer peripheral surface of the yoke 40 (
また、本実施形態では、継鉄構成部22U,22V,22Wの凸部78U,78V,78Wに凹部80U,80V,80Wが形成されている例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、例えば、図11Aに示されるように、凹部80U,80V,80Wを凸部78U,78V,78Wに形成しない構成とすることもできる。このように、凹部80U,80V,80Wを凸部78U,78V,78Wに形成するか否かについては、該凸部78U,78V,78Wとステータケース70との接触圧等を考慮して適宜設定すればよい。
Moreover, although this embodiment has demonstrated the example in which the recessed
さらに、本実施形態では、一対の突起部118Aを有するパンチを用いてステータケース70の外周部に塑性変形部72を形成した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図11Bに示されるように、先端側に向けて窄まるように形成されたパンチ122をステータケース70における凹部80U,80V,80Wと対向する部位に押圧することにより塑性変形部72を形成した構成とすることもできる。この場合、ステータケース70とステータコア20との固着力がより一層向上する。
Further, in the present embodiment, an example in which the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above, and other various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It is.
10…ステータ,14U…コア構成部,14V…コア構成部,14W…コア構成部,16U…巻線,16V…巻線,16W…巻線,16…巻線,24U…ティース部,24V…ティース部,24W…ティース部,24…ティース部,40…継鉄(外側環状部),41…内側環状部,50…ロータ,52…回転軸部,54S…マグネット,54N…マグネット,60…ブラシレスモータ,70…ステータケース(ケース),72…塑性変形部,78U…凸部,78V…凸部,78W…凸部,R…円弧面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ロータの径方向外側に配置されていると共に、環状に形成された外側環状部と、前記外側環状部から該外側環状部の径方向内側に向けて突出しかつ導電性の巻線が巻回されるティース部と、前記ティース部における前記ロータと近接する側の端部から該ロータの周方向に沿って延出しかつ前記ロータ側の面が該ロータを軸中心とする円弧面とされた内側環状部と、を有し、前記外側環状部には、該外側環状部の径方向外側に向けて突出しかつ該外側環状部の軸方向から見て該外側環状部の周方向に沿って等間隔に配置された凸部が形成されているステータコアと、
前記ステータコアを該ステータコアの径方向外側から覆う筒状に形成されていると共に、外周部における前記凸部と対向する部位に複数の塑性変形部が形成されることによって前記ステータコアと一体化され、かつ前記複数の塑性変形部が前記外側環状部の軸方向から見て該外側環状部の周方向に沿って等間隔に配置されているケースと、
を備え、
前記巻線の一部を構成しかつ該巻線のうち同相の該巻線を互いに接続する渡り線が前記ステータコアの径方向内側に前記ロータに沿って配置されているブラシレスモータ。 A rotor having a rotation shaft portion supported rotatably around an axis, and a magnet disposed along a circumferential direction of the rotation shaft portion;
An outer annular portion formed in an annular shape is disposed outside the rotor in the radial direction, and an electrically conductive winding is wound from the outer annular portion toward the radially inner side of the outer annular portion. A tooth portion extending from the end of the tooth portion on the side close to the rotor along the circumferential direction of the rotor, and a surface on the rotor side having an arcuate surface centering on the rotor The outer annular portion protrudes radially outward of the outer annular portion and is equally spaced along the circumferential direction of the outer annular portion when viewed from the axial direction of the outer annular portion. A stator core on which the arranged convex portions are formed;
The stator core is formed in a cylindrical shape that covers the stator core from the outside in the radial direction, and a plurality of plastic deformation portions are formed in a portion of the outer peripheral portion facing the convex portion, thereby being integrated with the stator core, and A case in which the plurality of plastically deformed portions are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the outer annular portion when viewed from the axial direction of the outer annular portion;
Equipped with a,
The brushless motor which comprises a part of said coil | winding, and the connecting wire which mutually connects this coil | winding of the same phase among this coil | winding is arrange | positioned along the said rotor at the radial inside of the said stator core .
前記ケースの外周部には、m×n(n=1,2,3・・・)個の前記複数の塑性変形部が形成されている請求項1又は請求項2記載のブラシレスモータ。 The stator core has a divided structure configured by arranging m core components in an annular shape,
3. The brushless motor according to claim 1, wherein m × n (n = 1, 2, 3...) Of the plurality of plastic deformation portions are formed on an outer peripheral portion of the case.
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