JP7427215B2

JP7427215B2 - ステータコア構造

Info

Publication number: JP7427215B2
Application number: JP2019134334A
Authority: JP
Inventors: 雅宏酒井; 健太杉本
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2019-07-22
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2024-02-05
Anticipated expiration: 2039-07-22
Also published as: JP2021019448A

Description

本発明はステータコア構造に関し、特に、ステータコアに樹脂を一体成形するステータコア構造に関する。

歪みセンサ及び回転センサに用いられる従来のステータコア構造としては、例えば以下の特許文献１に記載されたステータコア構造が知られている。すなわち、図４に示す従来のステータコア構造では、輪状ステータコア２０Ａの内面に、所定角度間隔毎に内方へ向けて突出する複数の突出磁極３０が設けられている。各突出磁極３０の先端部には鍔部３１が形成されている。また、前記輪状ステータコア２０Ａを回転軸の軸方向に第１輪状絶縁カバー部４０及び第２輪状絶縁カバー部４０ａで挟み込み、ステータコア構造を形成している。前記突出磁極３０は軸方向に両側から前記第１輪状絶縁カバー部４０及び前記第２輪状絶縁カバー部４０ａにより挟み込まれるため、前記鍔部３１の径方向内側に、第１耳部４０Ａ及び第２耳部４０Ｂを有する前記第１輪状絶縁カバー部４０及び前記第２輪状絶縁カバー部４０ａに覆われずステータコアが露出する磁極面３２が形成される。なお、前記磁極面３２の軸方向Ａに沿う両端には、前記第１，第２輪状絶縁カバー部４０，４０ａの前記第１，第２耳部４０Ａ，４０Ｂの面から内方に突出する前記磁極面３２により、前記第１，第２突出段部３２ａ，３２ｂが形成されている。

特開２０１３－１３２１４６号公報

上記のような従来のステータコア構造では、回転軸又は回転軸に挿入されたロータを輪状ステータコア２０Ａの内側に差し込むときに、回転軸やロータが前記磁極面３２に接触し、回転軸、ロータ及び前記磁極面３２に傷が付く可能性があるという問題点があった。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、回転軸及びロータがステータコアに接触し、回転軸、ロータ及び磁極面に傷が付く可能性を低減することができるステータコア構造を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明に係るステータコア構造は、輪状ステータコアと、前記輪状ステータコアの内面に、所定角度間隔毎に内方に向けて突出する突出磁極と、前記輪状ステータコアと前記突出磁極とを覆うように、一体又は別体にて形成された輪状絶縁カバーと、前記突出磁極の先端に形成された鍔部と、前記鍔部の径方向内側に形成され、前記輪状絶縁カバーから露出した磁極面とからなるステータコア構造において、前記輪状絶縁カバーは、前記輪状ステータコアの上面に設けられた第１輪状絶縁カバー部と、前記輪状ステータコアの下面に設けられた第２輪状絶縁カバー部とを有し、前記鍔部の端部には、前記輪状ステータコアの軸方向に沿って前記第１輪状絶縁カバー部と一体に形成された第１耳部が設けられ、前記第１耳部の内面には突条部が設けられ、前記突条部の外面は、前記輪状ステータコアの軸方向に平行であり且つ前記磁極面と面一であることを特徴とする。

前記突条部の外面は、前記磁極面と面一であってもよい。
前記突条部の外面は、前記磁極面よりも内方に突出していてもよい。

本発明に係るステータコア構造は以上のように構成されているため、前記磁極面の上部には、前記輪状絶縁カバーと一体に形成された前記第１耳部が設けられ、前記第１耳部の内面には突条部が設けられているために、回転軸及びロータが前記磁極面に接触し、回転軸、ロータ及び前記磁極面に傷が付く可能性を低減することができる。

本発明の実施の形態に係るステータコア構造の概略図である。図１に記載の突出磁極を拡大して示した概略図である。図１に記載の突出磁極を拡大して示した平面図である。従来のステータコア構造の突出磁極を拡大して示した概略図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面の図１～図３に基づいて説明する。なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図１は、この発明の実施の形態に係るステータコア構造１０の概略図である。前記ステータコア構造１０は、歪みセンサ又は回転センサに用いられるステータコア構造であり、輪状ステータコア２０を有している。前記輪状ステータコア２０は、複数の電磁鋼板を積層して形成されている。前記輪状ステータコア２０の内面には、所定角度間隔毎に内方へ向けて突出する複数の突出磁極３０が形成されており、前記各突出磁極３０の間にスロット３３がそれぞれ形成されている。前記各突出磁極３０には、図示しない巻線が巻回される。前記突出磁極３０の先端には、鍔部３１が形成されている。また、前記突出磁極３０の径方向内側には、前記ステータコア構造１０を歪みセンサに用いる場合には金属製の回転軸（図示せず）が設けられ、前記ステータコア構造１０を回転センサに用いる場合には回転軸に挿入された金属製のロータ（図示せず）が設けられる。前記各スロット３３は、図示しない回転軸に平行に形成されている。

前記輪状ステータコア２０を絶縁するために、前記輪状ステータコア２０の表面及び裏面に絶縁体である輪状絶縁カバー５０が設けられている。前記輪状絶縁カバー５０は、前記輪状ステータコア２０の上面に設けられた第１輪状絶縁カバー部４０と、前記輪状ステータコア２０の下面に設けられた第２輪状絶縁カバー部４０ａとを有している。なお、前記輪状絶縁カバー５０は、一体形成又は別体からなる第１輪状絶縁カバー部４０及び第２輪状絶縁カバー部４０ａから構成されており、本実施の形態では一体成形の場合を示している。前記第１輪状絶縁カバー部４０及び前記第２輪状絶縁カバー部４０ａは、一体成形の際には、前記突出磁極３０を含む前記輪状ステータコア２０を回転軸の軸方向Ａ、すなわち上下方向から型に挟み込んで前記第１輪状絶縁カバー部４０及び前記第２輪状絶縁カバー部４０ａと一体成形する。前記輪状ステータコア２０及び前記第１輪状絶縁カバー部４０の上部には、前記突出磁極３０と同じ所定間隔毎に上方に向けて図示しないステータ巻線の渡り線用の渡り柱４２が形成されている。

前記輪状ステータコア２０の径方向外側に、前記第１輪状絶縁カバー部４０と一体成形された端子保持部６０が設けられている。前記端子保持部６０には、外部の装置に前記ステータコア構造１０を接続するための端子ピン６１と、巻線と前記端子ピン６１との間の配線をガイドするガイドピン６２が形成されている。

図２は、図１に示す前記突出磁極３０の拡大図であり、図３は、図１に示す前記突出磁極３０の平面図である。
前記突出磁極３０の先端には、前記輪状絶縁カバー５０から前記輪状ステータコア２０（図１参照）が露出した磁極面３２が設けられている。前記磁極面３２の上部には、前記第１輪状絶縁カバー部４０と一体に第１耳部４０Ａが形成されている。また、磁極面３２の下部には、前記第２輪状絶縁カバーと一体に形成された第２耳部４０Ｂが形成されている。すなわち、前記輪状絶縁カバー５０と前記第１耳部４０Ａ及び前記第２耳部４０Ｂとは一体に形成されている。前記磁極面３２は前記第１耳部４０Ａ及び前記第２耳部４０Ｂよりも、前記輪状ステータコア２０の内方に向けて突出している。前記磁極面３２と前記第１耳部４０Ａとの間には第１突出段部３２ａが形成され、前記磁極面３２と前記第２耳部４０Ｂとの間には第２突出段部３２ｂが形成されている。前記各突出段部３２ａ，３２ｂの構成については前述の段落０００２の記載の通りである。

前記第１耳部４０Ａの内面には、前記第１耳部４０Ａと一体に前記輪状ステータコア２０の上下方向、すなわち、前記軸方向Ａに沿って延びる突条部４３が形成されている。前記突条部４３の外面４３ａは、前記磁極面３２と面一であるか、又は前記磁極面３２よりも前記輪状ステータコア２０の内方に向けて突出している。前記突条部４３は、前記輪状ステータコア２０の周方向の前記第１耳部４０Ａの幅Ｗに対して、中央に位置するように設けられている。

前記ステータコア構造１０を歪みセンサに用いる場合に、前記突出磁極３０の内側に回転軸を挿入する際に前記ステータコア構造１０と回転軸との同軸がずれた場合であっても、回転軸は前記磁極面３２と面一であるか又は前記磁極面３２よりも内方に向けてわずかに突出している前記突条部４３の外面４３ａに接触するため、前記磁極面３２に接触する可能性は低い。このため、前記磁極面３２に傷が付く可能性は低減される。また、前記突条部４３は樹脂で構成されており、金属製の回転軸よりも柔らかいため回転軸に傷がつく可能性は低減される。

また、前記ステータコア構造１０を回転センサに用いる場合に、前記突出磁極３０の内側にロータを挿入する際に前記ステータコア構造１０とロータとの同軸がずれた場合であっても、ロータは前記磁極面３２と面一であるか又は前記磁極面３２よりも内方に向けて突出している前記突条部４３に接触するため、前記磁極面３２に接触する可能性は低い。このため、前記磁極面３２に傷が付く可能性は低減される。また、前記突条部４３は樹脂で構成されており、金属製のロータよりも柔らかいため、ロータに傷が付く可能性は低減される。

このように、前記輪状ステータコア２０と、前記輪状ステータコア２０の内面に、所定角度間隔毎に内方に向けて突出する前記突出磁極３０と、前記輪状ステータコア２０と前記突出磁極３０とを覆うように、一体又は別体にて形成された前記輪状絶縁カバー５０と、前記突出磁極３０の先端に形成され、前記輪状絶縁カバー５０から露出した前記磁極面３２とからなるステータコア構造において、前記磁極面３２の上部には、前記輪状絶縁カバー５０と一体に形成された第１耳部４０Ａが設けられ、前記第１耳部４０Ａの内面には前記突条部４３が設けられているため、回転軸及びロータが前記磁極面３２に接触し回転軸、ロータ及び前記磁極面に傷が付く可能性を低減することができる。

また、前記突条部４３の前記外面４３ａは、前記磁極面３２と面一であるため、回転軸及びロータが前記磁極面３２に接触し回転軸、ロータ及びステータコアに傷が付く可能性をより低減することができる。

また、前記突条部４３の外面４３ａは、前記磁極面３２よりも内方に突出しているため、回転軸及びロータが前記磁極面３２に接触し回転軸、ロータ及びステータコアに傷が付く可能性をさらに低減することができる。

なお、この実施の形態では、前記各第１耳部には上下方向に延びる前記突条部４３が１つずつ形成されていたが、前記各第１耳部４０Ａに対して２つ以上ずつ形成されてもよい。また、前記突条部４３は前記各第２耳部４０Ｂに１つずつ又は２つ以上ずつ形成されてもよい。また、前記突条部４３は、前記輪状ステータコア２０の周方向の前記第１耳部４０Ａの幅に対して、中央に位置するように形成されていたが、中央の位置に対してずれて形成されていてもよい。また、前記突条部４３は、前記第１耳部４０Ａと一体に成形されていたが、絶縁性があり回転軸及びロータに傷をつけない材料であれば樹脂以外の材料で形成されていてもよく、一体ではなく別体の部材として前記第１耳部４０Ａに取り付けられてもよい。

また、この実施の形態では前記輪状ステータコア２０の前記各スロット３３は回転軸に平行に形成されていたが、ステータコアに各スロットを回転軸に対して斜め方向に形成したスキュースロットを形成してもよい。さらに、前記ステータコア構造１０は歪みセンサ及び回転センサに用いられていたが、前記突出磁極３０を有するセンサ及び装置であれば他の種類のセンサ及び装置に用いてもよい。

なお、本発明によるステータコア構造は、以下の通りである。すなわち前記輪状ステータコア２０と、前記輪状ステータコア２０の内面に、所定角度間隔毎に内方に向けて突出する前記突出磁極３０と、前記輪状ステータコア２０と前記突出磁極３０とを覆うように、一体又は別体にて形成された前記輪状絶縁カバー５０と、前記突出磁極３０の先端に形成され、前記輪状絶縁カバー５０から露出した前記磁極面３２とからなるステータコア構造において、前記磁極面３２の上部には、前記輪状絶縁カバー５０と一体に形成された第１耳部４０Ａが設けられ、前記第１耳部４０Ａの内面には前記突条部４３が設けられている構成であり、また、前記突条部４３の前記外面４３ａは、前記磁極面３２と面一である構成であり、また、前記突条部４３の外面４３ａは、前記磁極面３２よりも内方に突出している構成である。

本発明によるステータコア構造は、輪状ステータコアと、輪状ステータコアの内面に、所定角度間隔毎に内方に向けて突出する突出磁極と、輪状ステータコアと突出磁極とを覆うように、一体又は別体にて形成された輪状絶縁カバーと、突出磁極の先端に形成され、輪状絶縁カバーから露出した磁極面とからなるステータコア構造において、磁極面の上部には、輪状絶縁カバーと一体に形成された第１耳部が設けられ、第１耳部の内面には突条部が設けられていることを特徴とするため、回転軸及びロータが磁極面に接触し回転軸、ロータ及び磁極面に傷が付く可能性を低減することができる。

１０ステータコア構造
２０輪状ステータコア
２０Ａ輪状ステータコア
３０突出磁極
３１鍔部
３２磁極面
３２ａ第１突出段部
３２ｂ第２突出段部
３３スロット
４０第１輪状絶縁カバー部
４０ａ第２輪状絶縁カバー部
４０Ａ第１耳部
４０Ｂ第２耳部
４２渡り柱
４３突条部
４３ａ外面
５０輪状絶縁カバー
６０端子保持部
６１端子ピン
６２ガイドピン
Ａ軸方向
Ｗ幅

Claims

輪状ステータコア（２０）と、
前記輪状ステータコア（２０）の内面に、所定角度間隔毎に内方に向けて突出する突出磁極（３０）と、
前記輪状ステータコア（２０）と前記突出磁極（３０）とを覆うように、一体又は別体にて形成された輪状絶縁カバー（５０）と、
前記突出磁極（３０）の先端に形成された鍔部（３１）と、
前記鍔部（３１）の径方向内側に形成され、前記輪状絶縁カバー（５０）から露出した磁極面（３２）と
からなるステータコア構造において、
前記輪状絶縁カバー（５０）は、前記輪状ステータコア（２０）の上面に設けられた第１輪状絶縁カバー部（４０）と、前記輪状ステータコア（２０）の下面に設けられた第２輪状絶縁カバー部（４０ａ）とを有し、
前記鍔部（３１）の端部には、前記輪状ステータコア（２０）の軸方向に沿って前記第１輪状絶縁カバー部（４０）と一体に形成された第１耳部（４０Ａ）が設けられ、前記第１耳部（４０Ａ）の内面には突条部（４３）が設けられ、前記突条部（４３）の外面（４３ａ）は、前記輪状ステータコア（２０）の軸方向に平行であり且つ前記磁極面（３２）と面一であることを特徴とするステータコア構造。