JP6221360B2

JP6221360B2 - ステータ

Info

Publication number: JP6221360B2
Application number: JP2013119043A
Authority: JP
Inventors: 吉川　浩; 浩吉川
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2033-06-05
Also published as: JP2014236657A

Description

本発明は、モータのステータに関する。

モータのステータは、巻回するコイルの占積率を上げるために分割コアを用いている（例えば、特許文献１参照）。ステータコアは、電磁鋼板等の積層板を積層して形成されている。

ステータの分割コアは、互いに重なり合うオーバーラップ部を備えている。分割コアは、このオーバーラップ部が互いに嵌め合わされることによってステータが形成される。オーバーラップ部は、隣り合う積層板側に突出する凸部と、隣り合う積層板の凸部が嵌合する凹部とから構成されている。

特開２００９−６５８３３号公報

ところで、上記のステータでは、分割コアにコイルを巻回すると、ステータコアの軸方向において円弧状に変形することがある。分割コアが変形すると、分割コア同士を嵌め合わせてステータコアを組み立てる際に、組み立てが難しくなるおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、組み立て性の良いステータを提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決するステータは、積層板を積層した分割コアにコイルがそれぞれ巻回され、前記コイルが巻回された前記分割コアを互いに組み付けることで組み立てられるステータにおいて、前記分割コアには、隣り合う分割コア同士が重なり合うオーバーラップ部が設けられ、前記分割コアは、前記オーバーラップ部が互いに嵌め合わされた状態、かつ隣り合う分割コアに互いの前記積層板が重なり合った状態に設けられており、前記分割コアを構成する前記積層板の重なり合うラップ枚数は不均一であり、前記ラップ枚数は、前記コイルの巻回による前記分割コアの前記積層板の積層方向における円弧状の変形に応じて設定されることをその要旨としている。

同構成によれば、分割コアを構成する積層板のラップ枚数を不均一とした。このラップ枚数は、コイルの巻回によって生じる分割コアの積層板の円弧状の変形に応じて設定されている。このため、分割コアにコイルを巻回した際に、巻回による応力が積層板に均一に発生せず、積層板の積層方向における円弧状の変形を抑制することができる。よって、分割コア同士を組み付ける際に、組み付けが難しくなることを抑制して、組み立て性の良いステータとすることができる。

上記ステータについて、前記分割コアを構成する前記積層板の積層方向の上端側及び下端側のラップ枚数は、前記分割コアを構成する前記積層板の積層方向の中央のラップ枚数よりも多いことが好ましい。

同構成によれば、分割コアを構成する積層板の積層方向の上端側及び下端側のラップ枚数を、分割コアを構成する積層板の積層方向の中央のラップ枚数よりも多くした。このため、分割コアにコイルを巻回した際に、積層板の積層方向の上端側及び下端側における巻回による応力の発生が抑制され、積層板の積層方向における円弧状の変形をさらに抑制することができる。よって、分割コア同士を組み付ける際に、組み付けが難しくなることをさらに抑制して、組み立て性の良いステータとすることができる。

上記ステータについて、前記分割コアを構成する前記積層板の積層方向の中央のラップ枚数は均一であることが好ましい。
同構成によれば、分割コアを構成する積層板の積層方向の中央のラップ枚数を均一とした。このため、分割コアにコイルを巻回した際に、積層板の積層方向の中央における巻回による応力のばらつきが抑制され、積層板の積層方向における円弧状の変形をさらに抑制することができる。よって、分割コア同士を組み付ける際に、組み付けが難しくなることをさらに抑制して、組み立て性の良いステータとすることができる。

本発明によれば、組み立て性を良くすることができる。

ステータコアの構成を示す上面図。ステータコアの分割された分割コアを示す上面図。分割コアの構成を示す斜視図。分割コアの分割状態を示す側面図。分割コアの組み付け状態を示す側面図。別例の分割コアの分割状態を示す側面図。別例の分割コアの分割状態を示す側面図。

以下、図１〜図５を参照して、ステータの一実施形態について説明する。
図１及び図２に示されるように、ステータコア１は、円環状に組み付けられた複数の分割コア１０によって構成されている。ステータは、コイルが巻回された分割コア１０を隣り同士で組み付けることによって組み立てられる。

ステータの分割コア１０は、Ｔ字状の積層板１２を積層することによって形成されている。分割コア１０は、互いに重なり合うオーバーラップ部１１を備えている。分割コア１０は、このオーバーラップ部１１が互いに嵌め合わされることによってステータが形成される。オーバーラップ部１１は、隣り合う積層板１２側に突出する凸部１３と、隣り合う積層板１２の凸部１３が嵌合する凹部１４とから構成されている。一枚の積層板１２の左右には、凸部１３と凹部１４とのうち異なる一方が設けられている。よって、積層板１２は、左右逆の形状となる２種類ある。すなわち、積層板１２は、積層板１２のＴ字の右腕側に凸部１３を有し、左腕側に凹部１４を有する第１積層板１２ａと、積層板１２のＴ字の右腕側に凹部１４を有し、左腕側に凸部１３を有する第２積層板１２ｂとがある。

図３に示されるように、分割コア１０は、２種類の積層板１２を積層してかしめることで形成されている。分割コア１０は、下から順に、第２積層板１２ｂを６枚、第１積層板１２ａを２枚、第２積層板１２ｂを２枚、第１積層板１２ａを２枚、第２積層板１２ｂを２枚、第１積層板１２ａを２枚、第２積層板１２ｂを２枚、第１積層板１２ａを６枚積層されている。積層した積層板１２が重なり合う枚数をラップ枚数という。すなわち、分割コア１０は、積層板１２のラップ枚数が一定ではなく、不均一である。そして、分割コア１０は、積層板１２の積層方向の上端側及び下端側のラップ枚数が中央のラップ枚数よりも多くなっている。さらに、分割コア１０は、積層板１２の積層方向の中央のラップ枚数は２枚ずつで均一である。なお、各分割コア１０は、互いに共通の構成となっている。

図４に示されるように、隣り合う分割コア１０のオーバーラップ部１１を構成する凸部１３と凹部１４とは、対向して位置し、組み付けが可能となっている。しかしながら、分割コア１０に、コイルを巻回すると分割コア１０が積層板１２の積層方向において円弧状に変形することがある。

図５に示されるように、分割コア１０は、凸部１３と凹部１４とから構成されるオーバーラップ部１１を重ね合わせることで組み付けられ、ステータが組み立てられる。
次に、図４及び図５を参照して、上記ステータの作用について説明する。

図５に示されるように、分割コア１０は、ステータコア１に相当する円環に予め形成された鋼板を１枚ずつ打ち抜いて円環状に分割コア１０が並んだ状態となる円環打ち抜き法によって形成される。打ち抜かれた積層板１２は、１枚ずつかしめられて分割コア１０を構成する。

図４に示されるように、分割コア１０にコイルを巻回する際には、円環状に並んでいる分割コア１０を分離する。そして、分割コア１０にそれぞれコイルを巻回する。分割コア１０にコイルを巻回すると、分割コア１０の上端側と下端側とにラップ枚数が多いので、上下端における変形が特に抑制されて、円弧状の変形が抑制される。また、分割コア１０の積層方向の中央は、ラップ枚数が一定なので、コイルの巻回による変形のばらつきが抑制される。

よって、図５に示されるように、コイルが巻回された分割コア１０を組み付けようとすると、分割コア１０の変形が抑制されているので、容易に分割コア１０同士を組み付けることができる。また、変形したとしても変形量が抑制されているので、変形があったとしても互いに変形しているので、組み付けることが可能である。

以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）分割コア１０を構成する積層板１２のラップ枚数を不均一とした。このため、分割コア１０にコイルを巻回した際に、巻回による応力が積層板１２に均一に発生せず、積層板１２の積層方向における円弧状の変形を抑制することができる。よって、分割コア１０同士を組み付ける際に、組み付けが難しくなることを抑制して、組み立て性の良いステータとすることができる。ひいては、組み立てられるので、運搬性がよい。

（２）分割コア１０を構成する積層板１２の積層方向の上端側及び下端側のラップ枚数を、分割コア１０を構成する積層板１２の積層方向の中央のラップ枚数よりも多くした。このため、分割コア１０にコイルを巻回した際に、積層板１２の積層方向の上端側及び下端側における巻回による応力の発生が抑制され、積層板１２の積層方向における円弧状の変形をさらに抑制することができる。よって、分割コア１０同士を組み付ける際に、組み付けが難しくなることをさらに抑制して、組み立て性の良いステータとすることができる。

（３）分割コア１０を構成する積層板１２の積層方向の中央のラップ枚数を均一とした。このため、分割コア１０にコイルを巻回した際に、積層板１２の積層方向の中央における巻回による応力のばらつきが抑制され、積層板１２の積層方向における円弧状の変形をさらに抑制することができる。よって、分割コア１０同士を組み付ける際に、組み付けが難しくなることをさらに抑制して、組み立て性の良いステータとすることができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、下端側に同じ形状の第２積層板１２ｂを６枚積層して、上端側に同じ形状の第１積層板１２ａを６枚積層して、中央に２枚ずつ交互に異なる形状の積層板１２を積層した。しかしながら、分割コア１０の上下端側と中央との間に異なるラップ枚数の積層板１２を設けてもよい。図６に示されるように、分割コア１０は、下から順に、第２積層板１２ｂを５枚、第１積層板１２ａを３枚、第２積層板１２ｂを２枚、第１積層板１２ａを２枚、第２積層板１２ｂを２枚、第１積層板１２ａを２枚、第２積層板１２ｂを３枚、第１積層板１２ａを５枚積層されている。すなわち、分割コア１０は、積層板１２のラップ枚数が一定ではなく、不均一である。そして、分割コア１０は、積層板１２の積層方向の上端側及び下端側のラップ枚数が中央のラップ枚数よりも多くなっている。さらに、分割コア１０は、積層板１２の積層方向の中央のラップ枚数は２枚ずつで均一である。

・上記実施形態では、下端側に同じ形状の第２積層板１２ｂを６枚積層して、上端側に同じ形状の第１積層板１２ａを６枚積層して、中央に２枚ずつ交互に異なる形状の積層板１２を積層した。しかしながら、分割コア１０の中央の積層板１２のラップ枚数を不均一に設けてもよい。図７に示されるように、分割コア１０は、下から順に、第２積層板１２ｂを５枚、第１積層板１２ａを２枚、第２積層板１２ｂを３枚、第１積層板１２ａを２枚、第２積層板１２ｂを２枚、第１積層板１２ａを３枚、第２積層板１２ｂを２枚、第１積層板１２ａを５枚積層されている。すなわち、分割コア１０は、積層板１２のラップ枚数が一定ではなく、不均一である。そして、分割コア１０は、積層板１２の積層方向の上端側及び下端側のラップ枚数が中央のラップ枚数よりも多くなっている。

・上記実施形態では、下端側に同じ形状の第２積層板１２ｂを６枚積層して、上端側に同じ形状の第１積層板１２ａを６枚積層して、中央に２枚ずつ交互に異なる形状の積層板１２を積層した。しかしながら、分割コア１０の積層板１２のラップ枚数を不均一として、積層板１２の積層方向の上端側及び下端側のラップ枚数が中央のラップ枚数よりも小さくてもよい。このようにすれば、分割コア１０にコイルを巻回した際に、巻回による応力が積層板１２に均一に発生せず、積層板１２の積層方向における円弧状の変形を抑制することができる。

・上記構成において、凸部１３と凹部１４との形状は、互いが嵌合する形状であれば、他の形状を採用してもよい。

１…ステータコア、１０…分割コア、１１…オーバーラップ部、１２…積層板、１２ａ…第１積層板、１２ｂ…第２積層板、１３…凸部、１４…凹部。

Claims

積層板を積層した分割コアにコイルがそれぞれ巻回され、前記コイルが巻回された前記分割コアを互いに組み付けることで組み立てられるステータにおいて、
前記分割コアには、隣り合う分割コア同士が重なり合うオーバーラップ部が設けられ、
前記分割コアは、前記オーバーラップ部が互いに嵌め合わされた状態、かつ隣り合う分割コアに互いの前記積層板が重なり合った状態に設けられており、
前記分割コアを構成する前記積層板の重なり合うラップ枚数は不均一であり、
前記ラップ枚数は、前記コイルの巻回による前記分割コアの前記積層板の積層方向における円弧状の変形に応じて設定される
ことを特徴とするステータ。
請求項１に記載のステータにおいて、
前記分割コアを構成する前記積層板の積層方向の上端側及び下端側のラップ枚数は、前記分割コアを構成する前記積層板の積層方向の中央のラップ枚数よりも多い
ことを特徴とするステータ。
請求項２に記載のステータにおいて、
前記分割コアを構成する前記積層板の積層方向の中央のラップ枚数は均一である
ことを特徴とするステータ。