JP6118062B2 - 固定子コア - Google Patents

Description

本発明は固定子コア、さらに詳述すると、多数の帯状コアを有する固定子コアに関する。

典型的に知られているブラシレスモータ用の固定子は、環状のヨークと、該ヨークから半径方向に延びる複数の歯部とを有する固定子コアを備えている。従来、この固定子コアは、複数の固定子薄板を相互に積層することにより作製されており、各薄板は、閉構造の一体片である。製造に際しては、この固定子薄板が相互に積層されて、まず固定子コアが形成され、次いで固定子巻線が固定子コアの歯部に巻装される。閉構造の上に巻線を巻装することは不便であり、その結果巻線効率が低下し、時には巻線の巻回数が限られることになる。

特許文献１は、積層された帯状で直線状のコアにより作製された固定子コアを開示している。この直線状のコアは、複数のヨークと、該ヨークから突出する複数の歯と、隣接するヨークの間の折曲部とを有する。この折曲部には、Ｖ字型の切込みが設けられる。このＶ字型の切込みを定める一対の面上に、一対の円弧状の嵌合部が形成され、隣接するヨーク間における相対的な移動を防止するようにしている。この直線状のコアは、Ｖ字型の切込みが閉じる方向に該折曲部を折曲げることによって円環形態に形成される。この特許文献１においては、上述した問題点を解消することができる。しかし、円弧状の嵌合部は、隣接するヨーク間における軸方向の相対的移動を防止するだけであり、折曲部を折曲げる外力が取除かれると、隣接するヨーク間にはね返りが起きることがあり、このはね返りが、隣接するヨーク間に、望ましくない周方向の相対的動きを生じさせることになる。

米国特許第６，９１９，６６５号明細書

以上から、上記問題に対処することができる新規な固定子コアを提供することに対する要望がある。

したがって、本発明の一態様において、本発明は、折曲げ後に周形状を形成する少なくとも１つの折曲げ可能な帯状コアを備え、この帯状コアの各々は、複数の折曲げ可能な薄板を積層することによって形成され、該薄板の各々は、少なくとも２つのヨーク部と、このヨーク部から延びる少なくとも２つの歯部とを有し、隣接する２つのヨーク部のいずれも、折曲部によって互いに結合され、かつ、対向する２つの端面を有し、この２つの端面の一方には溝が設けられ、他方には突出リブが設けられ、これら２つの端面は、該折曲部の折曲げ前には互いに離れており、該折曲部の折曲げ後には、該突出リブが溝と係合することにより、２つの端面が互いに接合されて、隣接するヨーク部の間に、周方向の相対的な動きを制限する連結構造を形成する、ことを特徴とする電気モータ用の固定子コアを提供する。

歯部の各々は、対応するヨーク部の周方向の一端から突出していることが好ましい。

該歯部の各々は、帯状コアが折曲げられる前は、対応するヨーク部の長さ方向に対して傾斜していることが好ましい。

連結構造は、該連結構造の近傍に位置する歯部と、該連結構造により接合される２つの隣接するヨーク部のそれぞれとの間の２つの交差点を繋ぐ直線より内方に、一部が該直線を横切って延びる、ことが好ましい。

溝は、周方向の一端部の端面に設けられることが好ましい。

接合された端面は、該接続された端面の近傍にある歯部の中心を通る半径方向面に対して傾斜していることが好ましい。

連結構造は、接続される端面の近傍にある歯部の中心を通る半径方向面に対して内側に傾斜していることが好ましい。

突出リブ及び溝は、２つの相対する端面の内端に形成されることが好ましい。

突出リブは、比較的に長い外側縁と内側縁と、比較的に短い端縁を有する細長い形状であることが好ましい。

複数の帯状薄板は、半径方向に重なり、重なる突出リブと重なる溝とが干渉嵌合部を形成することが好ましい。

本発明の実施形態によれば、折曲部を折曲げる外力が取除かれた後でも、隣接するヨーク部の間における周方向に関連した動きを防止することができる。

本発明の好ましい実施形態が、添付図面の各図を参照して、単なる例示として以下に説明される。図において、一つ以上の図に表される同一の構造、要素又は部品は、全図において全体的に同じ参照番号で表される。図示される構成部品及び形状の寸法は、全体的に説明の便宜と明確にするためのものであり、必ずしも縮尺で示されるものではない。図面は以下の通りである。

本発明の好ましい実施形態における、固定子コアを備えた電気モータの巻装された固定子の斜視図を示す。 この前記固定子コアの平面図を示す。 図２の固定子コアの一部である、帯状コアに固定子巻線を巻装した図である。 図３の帯状コアの一部である、帯状積層薄板の平面図である。 折曲げ後の、帯状積層薄板の部分平面図を示す。 図２における固定子コアの積層された突出リブを示す。 図２における固定子コアの積層された溝を示す。

図１は、本発明の好ましい実施形態における固定子コア１２を備えた電気モータの巻装された固定子１０を示す。巻装された固定子巻線１６を有する複数の絶縁ボビン１４が、固定子コアに通されている。

図２及び図３を参照すると、固定子コア１２は、複数の折曲げ可能な個別帯状コア２０により形成され、この帯状コアの各々は、順に端と端が結合されて、折曲げ後に周状形、すなわち円形になるように構成される。この帯状コア２０は、複数の折曲げ可能な帯状薄板２１を積層することにより形成される。固定子巻線１６は、帯状コア２０を折曲げる前に、帯状コア２０の歯部に巻装することができる。

図４は、折曲げ可能な帯状薄板２１を折曲げ前の状態で示す。この帯状薄板２１は、複数のヨーク部２２及び複数の歯部２４を有する。各ヨーク部２２は、内面２６と外面２８とを有し、さらにヨークの長さ方向に第１端部２７と第２端部２９とを有する。各歯部２４が、対応するヨーク部２２の第１端部２７から内方に延びており、このヨーク部２２の長さ方向に傾斜している。隣接する２つのヨーク部２２のそれぞれにおける２つの対向する端面３０、３２は、ヨーク部の外端面に設けられた折曲部３４によって互いに結合される。内面２６から外面２８に向けて徐々に狭まるギャップ３６が、２つの対向する端面３０、３２の間に形成される。この２つの対向する端面３０、３２と折曲部３４との間には、円弧状スロット３８が定められる。溝４０と、これに嵌合する突出リブ４２とが、この２つの対向する端面３０、３２の内端に形成される。

図５に示されるように、隣接する２つのヨーク部２２の間に位置する折曲部３４を折曲げた後では、これら隣接する２つのヨーク部２２における２つの対向する端面３０、３２が互いに接合され、円弧状スロット３８が穴４４を形成する。これら隣接する２つのヨーク部２２は、その歯部２４が半径方向に延びて、周状配列の一部分を構成する。接合された２つの端面３０、３２は、半径方向に対して傾斜している。突出リブ４２は、溝４０に係合して連結構造を形成する。この溝４０と突出リブ４２の両方は、周方向に対して内向きに傾斜して、一部が、歯部２４と２つのヨーク部２２のそれぞれとの間の２つの交差点を繋ぐ直線Ｌ１を横切って部分的に延びる。突出リブ４２は、比較的長い外側縁４６及び内側縁４８と、比較的短い先端縁部５４とを有する細長い形状とし、該側縁が溝４０の外側面５０及び内側面５２に接合され、先端縁部５４が、溝４０の底面５６に接合されるようにすることが好ましい。

帯状コア２０の積層された薄板２１は、半径方向に一部重なり、薄板の重ねられた突出リブ５８と重ねられた溝６０も又、半径方向に重なるようにすることが好ましい。したがって、図６及び図７に示されるように、重ねられた突出リブ５８の半径方向寸法ａ１は、単層薄板２１から成る突出リブ４２の半径方向寸法ｃ１より大きく、また、重ねられた溝６０の半径方向寸法ａ２は全体として、単層薄板２１から成る溝４０の半径方向寸法ｃ２より小さくなる。この構成によって、重ねられた突出リブ５８と重ねられた溝６０とは、干渉嵌合部を形成する。

本発明の実施形態によれば、折曲部３４を折曲げる外力を除去した後にも、隣接するヨーク部２２の間における周方向の相対的な動きが防止できる。

本発明の詳細な説明及び請求項において、動詞「備える」、「含む」、「包含する」 、「有する」 及びそれらの変形例は、互いを包括する意味で使われており、記述された事実の存在を規定するもので、その他の要件の存在を排除するものではない。

本発明が、１つ以上の好ましい実施形態を参照して説明されたが、当業者により種々の変更が想起可能であることが容易に理解されよう。従って本発明の範囲は、特許請求の範囲によって決定されるべきである。

例えば他の方法として、固定子コア１２は、折曲が可能な単体の帯状コア２０によって形成することもできる。歯部２４は、ヨーク部２２の周方向の一端部以外に、ヨーク部２２における種々の位置から延びるようにすることもできる。

１０ 固定子
１２ 固定子コア
１６ 固定子巻線
２１ 折曲げ可能な帯状薄板
２２ ヨーク部
２４ 歯部
２６ ヨーク部の内面
２８ ヨーク部の外面
３４ 折曲部
３６ ギャップ
３８ 円弧状スロット
４０ 溝
４２ 突出リブ
５８ 薄板を重ねたときの突出リブ
６０ 薄板を重ねたときの溝

Claims (9)

1. 折曲げ後に周形状が形成される、少なくとも１つの折曲げ可能な帯状コアを備え、該帯状コアの各々は、複数の折曲げ可能な帯状薄板が積層されて形成され、該帯状薄板の各々は、少なくとも２つのヨーク部と、このヨーク部から延びる少なくとも２つの歯部とを有し、隣接する２つのヨーク部のそれぞれが、折曲部により互いに結合され、かつ、対向する２つの端面を有し、この２つの端面の一方に溝が設けられ、他方に突出リブが設けられており、
   前記２つの端面は、折曲部の折曲げ前は互いに離れており、前記折曲部の折曲げ後においては、前記突出リブが前記溝と係合することによって２つの端面が相互に接合され、隣接するヨーク部の間における周方向の相対的な動きを制限する連結構造を形成し、
   前記連結構造は、一部が、該連結構造に隣接する前記歯部と、該連結構造により接合される２つの隣接したヨーク部のそれぞれとの間の２つの交差点を繋ぐ直線を横切って内方に延びる、
   ことを特徴とする電気モータ用の固定子コア。
2. 前記歯部の各々は、対応するヨーク部の周方向における一端部から突出していることを特徴とする請求項１に記載された固定子コア。
3. 前記歯部の各々は、前記帯状コアが折曲げられる前には、対応するヨーク部の長さ方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１又は２に記載された固定子コア。
4. 前記溝は、周方向の一端部の端面に設けられることを特徴とする請求項１、２又は３に記載された固定子コア。
5. 前記接合される端面は、接合される端面の近傍にある歯部の中心を通る半径方向面に対して傾斜していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載された固定子コア。
6. 前記連結構造は、前記接合される端面の近傍にある歯部の中心を通る半径方向面に対して内側に傾斜していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載された固定子コア。
7. 前記突出リブ及び溝は、前記２つの相対する端面の内端に形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載された固定子コア。
8. 前記突出リブは、比較的長い外側縁及び内側縁と、比較的短い先端縁部とを有する細長い形状であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載された固定子コア。
9. 前記複数の帯状薄板は、半径方向に一部重ねられ、重ねられた帯状薄板の突出リブと、重ねられた帯状薄板の溝とが干渉嵌合部を形成することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載された固定子コア。

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