JP6175620B2 - レゾルバステータ構造及びその組立て方法 - Google Patents

Description

本発明は、レゾルバステータ構造及びその組立て方法に関し、特に、断面コの字型をなす磁極覆い部を有する輪状絶縁部材を用い、磁極覆い部を磁極の一端面側から他端面側に向けて嵌め込み装着することにより、輪状絶縁部材が輪状鉄芯に簡単に装着できるようにするための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種のレゾルバステータ構造としては、例えば、特許文献１及び２に示される二体構造の輪状絶縁部材３を用いた構造は、図４及び図５に示される通りであり、図６の構造は特許文献を示していないが、インサート成形によって輪状絶縁部材３を形成した場合を示している。

図４において符号１で示されるものは、積層構造で所定の厚さを有するリング板からなる輪状鉄芯であり、この輪状鉄芯１の内周面１ｂには、その半径方向ｒに沿って内方へ突出する多数の磁極２が形成されている。
前記輪状鉄芯１の両端面１Ａ，１Ｂには、予め成形された一対の輪状絶縁部材３,３（図４、図５）が設けられ、この各輪状絶縁部材３,３の内周側には、前記各磁極２の上部又は下部を覆うためのチャンネル状をなす磁極覆い部３ｂが形成され、この各磁極覆い部３ｂのその半径方向ｒに沿う先端、すなわち、内端には、磁極２に磁極覆い部３ｂを介して巻回されるステータ巻線６が磁極２で整列巻きとなるように巻線止め用舌片３ａが形成されている。

図４に示される各磁極２の半径方向ｒと直交する方向Ａ−Ａの断面形状は、図５に示される通りであり、前記磁極覆い部３ｂは二体、すなわち、前記輪状絶縁部材３も二体で構成されている。

また、図６は、図５の他の従来例を示す断面図であり、図６の構成は、各磁極２を有する輪状鉄芯１を図示しない射出成形機の金型内に設置し、インサート成形することにより、輪状鉄芯１の一端面１Ａと他端面１Ｂに輪状絶縁部材３が連続して一体に形成されると共に、前記各磁極２の外周に磁極覆い部３ｂ及び舌片３ａが一体に形成されている。

米国特許第６，８３８，８０４Ｂ２明細書 特開２００１−３５２７３３号公報

従来のレゾルバステータ構造は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、図４及び図５の構成のように、輪状鉄芯１の各端面１Ａ，１Ｂに予め成形された一対の輪状絶縁部材３,３が設けられている場合、輪状鉄芯１に対して一対の輪状絶縁部材３,３を組立てなければならず、レゾルバ組立ての作業効率を向上させることが極めて困難であった。
また、図６のように、インサート成形の場合、出来上がり状態は良好であるが、射出成形機の金型の中へ輪状鉄芯１を設置すると共に、中子等を介して端子ピン等も設置して端子ピン保持部等を成形しなければならず、射出成形後の製品の取り出し、鉄芯が薄いとバリ等の発生となり、鉄芯が厚いと鉄芯への打痕が発生する場合があった。
また、上記問題を克服するため、ステータの鉄芯の厚さを調整するための金型を製作すると極めて高価な金型とならざるを得ないと云う問題があった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、断面形状でコの字型をなす磁極覆い部を有する輪状絶縁部材を輪状鉄芯の一方の端面から嵌め込むように装着することにより、各磁極に磁極覆い部を簡単に装着するようにしたレゾルバステータ構造及びその組立て方法を提供することを目的とする。

本発明によるレゾルバステータ構造は、輪状鉄芯の内周面からその半径方向ｒに沿って内方へ向けて突出又は前記輪状鉄芯の外周面からその半径方向ｒに沿って外方へ向けて突出する複数の磁極と、前記輪状鉄芯の一端面に設けられ前記各磁極を覆うための磁極覆い部を有する輪状絶縁部材と、前記磁極覆い部を介して前記各磁極に巻回されたステータ巻線と、からなり、前記輪状絶縁部材と前記各磁極覆い部は一体に成形され、前記磁極覆い部は前記磁極の前記半径方向ｒに対して直交する方向の断面形状でみてコの字型よりなり、前記磁極覆い部の両側の先端には互いに内方へ向けて突出する一対の係止部が形成され、前記磁極覆い部は、前記各磁極の一端面から他端面に向けて嵌め込み装着され、前記各係止部は前記他端面の両側の各角部に係止されている構成よりなるレゾルバステータ構造において、前記各係止部は、爪部よりなり、前記磁極覆い部の前記半径方向ｒに沿う先端位置には、前記磁極覆い部と一体に形成された巻線止め用舌片が設けられ、前記巻線止め用舌片は、前記磁極覆い部の前記断面形状の外周部より外側に拡がって大形で、かつ、全体形状がコの字型をなし、前記磁極覆い部を介して前記磁極に巻回されたステータ巻線の一部巻線は、前記各係止部間を渡る状態で設けられ、前記一部巻線は前記磁極の前記他端面から空間を介して離間した状態となり、前記空間に充填された溶融樹脂の固化によって前記一部巻線が固定され、前記溶融樹脂は、前記各係止部及び前記巻線止め用舌片の下部に接している構成であり、また、本発明によるレゾルバステータ構造の組立て方法は、輪状鉄芯の内周面からその半径方向ｒに沿って内方へ向けて突出又は前記輪状鉄芯の外周面からその半径方向ｒに沿って外方へ向けて突出する複数の磁極と、前記輪状鉄芯の一端面に設けられ前記各磁極を覆うための磁極覆い部を有する輪状絶縁部材と、前記磁極覆い部を介して前記各磁極に巻回されたステータ巻線と、からなり、前記輪状絶縁部材と前記各磁極覆い部は一体に成形され、前記磁極覆い部は前記磁極の前記半径方向ｒに対して直交する方向の断面形状でみてコの字型よりなり、前記磁極覆い部の両側の先端には互いに内方へ向けて突出する一対の係止部が形成され、前記磁極覆い部は、前記各磁極の一端面から他端面に向けて嵌め込み装着され、前記各係止部は前記他端面の両側の各角部に係止されているレゾルバステータ構造の組立て方法において、前記各係止部は、爪部よりなり、前記磁極覆い部の前記半径方向ｒに沿う先端位置には、前記磁極覆い部と一体に形成された巻線止め用舌片が設けられ、前記巻線止め用舌片は、前記磁極覆い部の前記断面形状の外周部より外側に拡がって大形で、かつ、全体形状がコの字型をなし、前記磁極覆い部を介して前記磁極に巻回されたステータ巻線の一部巻線は、前記各係止部間を渡る状態で設けられ、前記一部巻線は前記磁極の前記他端面から空間を介して離間した状態となり、前記空間に充填された溶融樹脂の固化によって前記一部巻線が固定され、前記溶融樹脂は、前記各係止部及び前記巻線止め用舌片の下部に接している方法である。

本発明によるレゾルバステータ構造及びその組立て方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、輪状鉄芯の内周面からその半径方向に沿って内方へ向けて突出又は前記輪状鉄芯の外周面からその半径方向に沿って外方へ向けて突出する複数の磁極と、前記輪状鉄芯の一端面又は他端面に設けられ前記各磁極を覆うための磁極覆い部を有する輪状絶縁部材と、前記磁極覆い部を介して前記各磁極に巻回されたステータ巻線と、からなるレゾルバステータ構造において、前記輪状絶縁部材と前記各磁極覆い部は一体に成形され、前記磁極覆い部は前記磁極の前記半径方向に対して直交する方向の断面形状でみてコの字型よりなり、前記磁極覆い部の両側の先端には互いに内方へ向けて突出する一対の係止部が形成され、前記磁極覆い部は、前記各磁極の一端面から他端面に向けて嵌め込み装着され、前記各係止部は前記他端面の両側の各角部に係止されていることにより、輪状絶縁部材の自動成形及び自動組立てが容易となり、コストダウンの実現及び鉄芯の厚さ問題による打痕等の不良品の発生防止ができる。
また、磁極に対して各係止部のスナップフィットにより簡単に磁極覆い部の取付けができ、自動組立てが可能となる。
また、前記各係止部は、爪部よりなることにより、前述のスナップフィットが容易となる。
また、前記磁極覆い部の前記半径方向に沿う先端位置には、前記磁極覆い部と一体に形成された巻線止め用舌片が設けられ、前記巻線止め用舌片は、前記磁極覆い部の前記断面形状の外周部より外側に拡がって大形で、かつ、全体形状がコの字型をなしていることにより、磁極覆い部と輪状絶縁部材の成形が極めて容易となる。
また、前記磁極覆い部を介して前記磁極に巻回されたステータ巻線の一部巻線は、前記各係止部間を渡る状態で設けられ、前記一部巻線は前記磁極の前記他端面から空間を介して離間した状態となり、前記空間に充填された溶融樹脂の固化によって前記溶融樹脂は、各係止部及び巻線止め用舌片の下部に接しており、前記一部巻線が固定されていることにより、巻線時は一部巻線が空間に浮いているにも拘わらず、樹脂の固化によって固定することができる。

本発明による図３のレゾルバステータ構造の磁極のＡ−Ａ断面構成図である。 図１の磁極覆い部の外周にステータ巻線を巻回し、樹脂で固化した状態を示す断面図である。 本発明のレゾルバステータ構造の斜視図である。 従来のレゾルバステータ構造を示す斜視図である。 従来の図４の磁極のＡ−Ａ断面図である。 従来の他の形態の磁極の断面図である。

本発明は、断面コの字型をなす磁極覆い部を有する輪状絶縁部材を用い、磁極覆い部を磁極の一端面側から他端面側に向けて嵌め込み装着することにより、輪状絶縁部材が輪状鉄芯に簡単に装着できるようにするための構成と方法である。

以下、図面と共に本発明によるレゾルバステータ構造及びその組立て方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を用いて説明し、図３の本発明によるレゾルバステータ構造５０については、図１で示す磁極覆い部３ｂの断面構造が異なるだけであるため、図４の従来構造と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略している。

図１において符号２で示されるものは、図３の輪状鉄芯１の内周面１ｂから所定角度間隔で半径方向ｒに沿って内方へ突出する多数の磁極であり、前記輪状鉄芯１の一端面１Ａ（又は他端面１Ｂでも可）には輪状絶縁部材３が装置されている。
前記輪状絶縁部材３には、前記各磁極２に対応した位置で、かつ、前記磁極２を覆うように形成された多数の磁極覆い部３ｂが前記各磁極２と同様に内方に向け、かつ、前記輪状絶縁部材３と一体に形成されている。

前記磁極覆い部３ｂは、図３で示されるように、前記磁極２の前記半径方向ｒに対して直交する方向（図３の矢印Ａ−Ａで示される）の断面形状でみて（図１に示される）コの字型よりなり、前記磁極覆い部３ｂの両側の先端２０には、互いに内方へ向けて突出する一対の係止部２１が形成され、各係止部２１は、一例として爪部２１ａよりなる。

前記磁極覆い部３ｂは、前記各磁極２の上面である一端面１Ａから他端面１Ｂに向けて嵌め込み式に装着され、前記各係止部２１は前記磁極２の他端面１Ｂの両側の各角部２２に係止されている。
前記磁極覆い部３ｂの外周の４個の外周角部２３は、所定の半径のアール部２３ａ（通称Ｒ）が形成されている。尚、前記一端面１Ａ及び他端面１Ｂは、輪状鉄芯１と磁極２が同じ面であるため、磁極２の両端面にも同じ一端面１Ａ及び他端面１Ｂの符号を適用している。

前記磁極覆い部３ｂの前記半径方向ｒに沿う先端位置には、この磁極覆い部３ｂと一体に形成された巻線止め用舌片３ａが設けられ、前記巻線止め用舌片３ａは、前記磁極覆い部３ｂの前記断面形状の外周部２４よりも外側に拡がって大形で、かつ、全体形状がコの字型に形成されている。

前述の図１で示されるように、輪状絶縁部材３の磁極覆い部３ｂが前記各磁極２に嵌め込まれた状態の後、前記各磁極２に対して前記磁極覆い部３ｂを介して、図２で示されるように、ステータ巻線６を巻回させると、このステータ巻線６の一部巻線６ａは、前記各係止部２１,２１間を渡る状態で設けられ、前記一部巻線６ａは前記磁極２の前記他端面１Ｂから空間３０を介して離間した状態となり、前記空間３０内に充填された溶融樹脂３１（ポッティング剤）の固化によって、前記一部巻線６ａが各係止部２１,２１間で固定されている。また、前記溶融樹脂３１は、各係止部２１,２１及び前記巻線止め用舌片３ａに接している。

従って、前述の図２のように溶融樹脂３１の固化によって一部巻線６ａが固定されることにより、前記レゾルバステータ構造５０の組立ては完了するが、本発明の形態においては、１個の輪状鉄芯１の一端面１Ａ又は他端面１Ｂに対して１個のみの輪状絶縁部材３を装着するのみで、ステータ巻線６の巻回工程を残しただけのレゾルバステータ構造５０を組立てることができ、ロボットによる自動組立てを簡単に行なうことができる。

本発明によるレゾルバステータ構造及びその組立て方法は、レゾルバの部品点数及びコストの削減が可能となり、整列巻きも可能で、レゾルバに限らず、モータ等にも適用できる。
尚、前述の磁極２は内方へ向けて突出するインナロータ型について述べたが、外周面１ａから外方へ向けて突出する周知のアウタロータ型についても同様に実施が可能である。

１ 輪状鉄芯
１Ａ 輪状鉄芯と磁極の一端面
１Ｂ 輪状鉄芯と磁極の他端面
１ａ 外周面
１ｂ 内周面
２ 磁極
３ 輪状絶縁部材
３ａ 巻線止め用舌片
３ｂ 磁極覆い部（コの字型）
６ ステータ巻線
６ａ 一部巻線
２０ 先端
２１ 係止部（爪部）
２１ａ 爪部
２２ 角部
２３ 外周角部（アール部）
２４ 外周部
３０ 空間
３１ 溶融樹脂
ｒ 半径方向

Claims (2)

1. 輪状鉄芯(1)の内周面(1b)からその半径方向(r)に沿って内方へ向けて突出又は前記輪状鉄芯(1)の外周面(1a)からその半径方向(r)に沿って外方へ向けて突出する複数の磁極(2)と、前記輪状鉄芯(1)の一端面(1A)に設けられ前記各磁極(2)を覆うための磁極覆い部(3b)を有する輪状絶縁部材(3)と、前記磁極覆い部(3b)を介して前記各磁極(2)に巻回されたステータ巻線(6)と、からなり、
   前記輪状絶縁部材(3)と前記各磁極覆い部(3b)は一体に成形され、前記磁極覆い部(3b)は前記磁極(2)の前記半径方向(r)に対して直交する方向の断面形状でみてコの字型よりなり、前記磁極覆い部(3b)の両側の先端(20)には互いに内方へ向けて突出する一対の係止部(21)が形成され、
   前記磁極覆い部(3b)は、前記各磁極(2)の一端面(1A)から他端面(1B)に向けて嵌め込み装着され、前記各係止部(21)は前記他端面(1B)の両側の各角部(22)に係止されている構成よりなるレゾルバステータ構造において、
   前記各係止部(21)は、爪部よりなり、前記磁極覆い部(3b)の前記半径方向(r)に沿う先端位置には、前記磁極覆い部(3b)と一体に形成された巻線止め用舌片(3a)が設けられ、前記巻線止め用舌片(3a)は、前記磁極覆い部(3b)の前記断面形状の外周部(24)より外側に拡がって大形で、かつ、全体形状がコの字型をなし、前記磁極覆い部(3b)を介して前記磁極(2)に巻回されたステータ巻線(6)の一部巻線(6a)は、前記各係止部(21)間を渡る状態で設けられ、前記一部巻線(6a)は前記磁極(2)の前記他端面(1B)から空間(30)を介して離間した状態となり、前記空間(30)に充填された溶融樹脂(31)の固化によって前記一部巻線(6a)が固定され、前記溶融樹脂(31)は、前記各係止部(21)及び前記巻線止め用舌片(3a)の下部(3aA)に接していることを特徴とするレゾルバステータ構造。
2. 輪状鉄芯(1)の内周面(1b)からその半径方向(r)に沿って内方へ向けて突出又は前記輪状鉄芯(1)の外周面(1a)からその半径方向(r)に沿って外方へ向けて突出する複数の磁極(2)と、前記輪状鉄芯(1)の一端面(1A)に設けられ前記各磁極(2)を覆うための磁極覆い部(3b)を有する輪状絶縁部材(3)と、前記磁極覆い部(3b)を介して前記各磁極(2)に巻回されたステータ巻線(6)と、からなり、
   前記輪状絶縁部材(3)と前記各磁極覆い部(3b)は一体に成形され、前記磁極覆い部(3b)は前記磁極(2)の前記半径方向(r)に対して直交する方向の断面形状でみてコの字型よりなり、前記磁極覆い部(3b)の両側の先端(20)には互いに内方へ向けて突出する一対の係止部(21)が形成され、
   前記磁極覆い部(3b)は、前記各磁極(2)の一端面(1A)から他端面(1B)に向けて嵌め込み装着され、前記各係止部(21)は前記他端面(1B)の両側の各角部(22)に係止されていることを特徴とするレゾルバステータ構造の組立て方法において、
   前記各係止部(21)は、爪部よりなり、前記磁極覆い部(3b)の前記半径方向(r)に沿う先端位置には、前記磁極覆い部(3b)と一体に形成された巻線止め用舌片(3a)が設けられ、前記巻線止め用舌片(3a)は、前記磁極覆い部(3b)の前記断面形状の外周部(24)より外側に拡がって大形で、かつ、全体形状がコの字型をなし、前記磁極覆い部(3b)を介して前記磁極(2)に巻回されたステータ巻線(6)の一部巻線(6a)は、前記各係止部(21)間を渡る状態で設けられ、前記一部巻線(6a)は前記磁極(2)の前記他端面(1B)から空間(30)を介して離間した状態となり、前記空間(30)に充填された溶融樹脂(31)の固化によって前記一部巻線(6a)が固定され、前記溶融樹脂(31)は、前記各係止部(21)及び前記巻線止め用舌片(3a)の下部(3aA)に接していることを特徴とするレゾルバステータ構造の組立て方法。

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