JPH07298522A - 電動機の固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動機固定子の積層鉄心に関するもので、よ
り高密度巻線をほどこした円周方向分割の積層鉄心を持
つモータの組立を容易にし、より軸方向に長いものも可
能にし組立の自動化や合理化ができ小型高出力のモータ
を実現することを目的としている。 【構成】 極歯単位毎に円周方向に分割し、巻線をほど
こした積層鉄心片を所定数量環状に結合し、その凹凸の
はめあい部の凸部は分割面に対して９０°以上の角度を
有する２面で囲まれた突起でできていて、環状に結合す
る際に円周方向に組み合わせることができることを特徴
とする電動機の固定子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上利用分野】本発明は、各種産業用機器に使用さ
れる電動機（以下モータという）の固定子の積層鉄心に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、モータの小型，高性能化のために
巻線の高密度化と巻線端部の省スペース化の必要性が高
まっている。特に産業用機器としてのロボットやＮＣ工
作機械の駆動源として使用されるＡＣサーボモータにお
いては、ロボットの高速化，省スぺース化，高出力化の
流れに対応するためには、モータの回転子に極めて磁束
密度の高い磁石を使用するとともに、固定子の巻線の密
度を上げることが必要である。

【０００３】以下に従来のモータについて説明する。図
３は従来のモータの円周方向分割の積層鉄心に巻線をほ
どこした構造と、凹凸のはめあい部の突起の形状を示
す。図３において、（ａ）は極歯単位ごとの完成品を所
定個数環状に接合されたモータ固定子完成品であり、
（ｂ）は極歯単位ごとの積層鉄心個片の完成品であり、
また（ｃ）は分割面に対する突起部の角度を明記した突
起部の詳細図である。図４は組み合わせる方向を示した
図である。

【０００４】次に、それぞれの構成について説明する。
図３（ｂ）において２１は従来の突起形状の極歯単位の
積層鉄心の個片、２２はレーザー溶接部、２３は分割面
で凹凸のはめあい部２４を有している。２５は絶縁部、
２６は巻線部である。図４は従来の突起形状の場合の電
動機の円周方向分割の積層鉄心の組み合わせ構造を示
す。図３（ａ）において、２７は積層鉄心個片２１を所
定個数環状に接合した環状接合部である。従来の突起は
図３（ｃ）の２８のように、分割面に対する角度が９０
°より小さい２面で囲まれたものであり、図４の矢印の
ように軸方向に組み合わせる必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の構
成では以下のような課題を有していた。

【０００６】軸方向に突起を挿入するように組み合わせ
るため、組立する際に隣接する巻線同士の接触が起こり
やすく、絶縁不良が多発するため巻線の高密度化の妨げ
となっていた。また、モータの軸方向寸法が長くなると
積層鉄心における積層枚数が増え、累積公差が大きくな
って挿入時のかじり付きが発生するため積厚方向に長さ
の制限があった。さらに、組立において環状を構成する
すべての極歯を同時に合体できないため複数の組み合わ
せ過程が必要であり、円筒精度が狂い自動化の妨げとな
っていた。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決し、より
高密度の巻線ができる円周方向分割の積層鉄心構造の固
定子を持ち組立が容易で、より積厚方向に長いものを可
能とし、かつ組立の自動化ができる小型高出力のモータ
を実現することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のモータの固定子は、極歯単位ごとに円周方向
に分割し、かつ分割面に凹凸のはめあい部を設けた鉄板
を積層後、その内径および外径に対応する部分をレーザ
ー溶接して積層鉄心片とし、前記積層鉄心片の極歯部に
直行する巻線部を備え、前記積層鉄心片を所定数量環状
に結合し、結合面の外周部を積層方向にレーザー溶接し
て固着してなる電動機の固定子において、凹凸のはめあ
い部の凸部を分割面に対して９０°以上の角度を有する
２面で囲まれた突起で構成した。

【０００９】

【作用】この構成によって以下の作用を奏することとな
る。

【００１０】環状を構成するすべての極歯を同時に合体
できるため、隣接する巻線同士の接触がなくなり高密度
巻線（導体線積率７０％）をほどこした積厚を長くでき
る小径，高出力のモータを実現できる。また、高精度に
円筒状の構成ができるので自動組立が容易である。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１２】図１は本実施例におけるモータの円周方向
分割の積層鉄心に巻線をほどこした構造と、凹凸のはめ
あい部の突起の形状を示す。図１において、（ａ）は極
歯単位ごとの完成品を所定個数環状に接合されたモータ
固定子完成品であり、（ｂ）は極歯単位ごとの積層鉄心
個片の完成品であり、また（ｃ）は分割面に対する突起
部の角度を明記した突起部の詳細図である。図４は組み
合わせる方向を示した図である。

【００１３】次に、それぞれの構成について説明する。
図１（ｂ）において１１は本発明の突起形状の極歯単位
ごとに分割されたコア鉄心を積層し、その内径および外
径に対応する部分をレーザー溶接１２することにより一
体化された積層鉄心個片であり、分割面１３に凹凸のは
めあい部１４を有している。１５は積層鉄心個片１１の
極歯部に形成された絶縁部、１６は巻線部である。図１
（ａ）において１７は積層鉄心個片１１を所定個数環状
に接合した環状接合部である。図２は、実施例の突起形
状の場合のモータの円周方向分割の積層鉄心の組み合わ
せ構造を示す。

【００１４】本実施例の突起部の形状は、図１（ｃ）の
１８のように分割面に対する角度が９０°以上の２面で
囲まれたものであり、図２のように環状に結合する際に
円周方向に組み合わせることができる。

【００１５】以上のように構成されたモータの固定子に
おいて、積層鉄心個片１１は小型のプレス設備により極
歯単位ごとに打抜きレーザー溶接１２で積層された後、
極歯部に絶縁部１５を形成し外部巻線機により整列状に
高密度に巻線部１６を形成する。その後、はめあい部１
４の突起形状１８は分割面１３に対する突起部を囲む面
の角度が９０°以上であるため、積層鉄心個片１１を所
定数量，分割面１３の凹凸のはめあい部１４を円周方向
に同時に組み合わせて円筒形状とした後、分割面１３の
外周端部を積層方向にレーザー溶接して固着した環状接
合部１７を形成することにより、必要な固定子剛性を有
した一体構造としている。

【００１６】なお、上記突起部の形状は半円，半だ円，
三角形の場合も、その突起が複数で凹凸の対を構成して
いる場合も同様である。

【００１７】

【発明の効果】このように本実施例によれば、極歯単位
ごとに積層鉄心を分割し積層鉄心個片の円周方向同時組
立が可能となり、組立時の隣接する巻線同士の接触がな
くなるため高密度な整列状の巻線部をほどこすことが可
能となり、導体占積率７０％以上を実現できる。また、
円周方向組立が可能なため、組立時のコア鉄心同士のか
じり付きが少なくなり長積厚化が容易である。

【００１８】当然ながら、同時組立により円筒形状を精
度よく形成でき、またレーザー溶接を行う際、固定子の
外からのレーザー光が突起により内部の巻線等に照射さ
れることを防ぎ、自動化を容易とする生産性のよい小型
高出力で生産性の高いモータを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施例における積層鉄心個片
を環状に接合した固定子の平面断面図 （ｂ）本発明の同実施例における極歯単位ごとの積層鉄
心個片の平面断面図 （ｃ）本発明の同実施例における分割面に対する突起部
の角度を明記した突起部の詳細図

【図２】本発明の同実施例における積層鉄心個片の接合
方法を示した図

【図３】（ａ）従来の積層鉄心個片を環状に接合した固
定子の平面断面図 （ｂ）従来の積層鉄心個片における極歯単位ごとの積層
鉄心個片の完成品の平面断面図 （ｃ）従来の積層鉄心個片における分割面に対する突起
部の角度を明記した突起部の詳細図

【図４】従来の積層鉄心個片の接合方法を示した図

【符号の説明】

１１ 極歯単位の積層鉄心個片 ２１ 従来の極歯単位の積層鉄心の個片 １２，２２ レーザー溶接 １３，２３ 分割面 １４、２４ 凹凸のはめあい部 １５，２５ 絶縁部 １６，２６ 巻線部 １７，２７ 環状接合部 １８，２８ 分割面に対する突起部を囲む面の角度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 極歯単位ごとに円周方向に分割し、かつ
   分割面に凹凸のはめあい部を設けた鉄心を積層後、内径
   および外径に対応する部分をレーザー溶接して積層鉄心
   片とし、前記積層鉄心片を所定数量環状に結合し、結合
   面の外周部を積層方向にレーザー溶接して固着してなる
   電動機の固定子において、凹凸のはめあい部の凸部は分
   割面に対して９０°以上の角度を有する２面で囲まれた
   突起で構成され、環状に結合する際に円周方向に組み合
   わせることを特徴とする電動機の固定子。