JPH09322439A - 回転電機の固定子およびその製造方法 - Google Patents
回転電機の固定子およびその製造方法Info
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- JPH09322439A JPH09322439A JP8131677A JP13167796A JPH09322439A JP H09322439 A JPH09322439 A JP H09322439A JP 8131677 A JP8131677 A JP 8131677A JP 13167796 A JP13167796 A JP 13167796A JP H09322439 A JPH09322439 A JP H09322439A
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- winding
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 6
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コギングトルクやトルクリップルの増大を招
くことなくコイルの占積率を向上させることが可能な回
転電機の固定子およびその製造方法を得る。 【解決手段】 突極毎に分割されたコアを積層してなる
積層コア１０と、積層コア１０の突極１ａの腕部１ｃに
巻回された巻線２とを備え、積層コア１０が環状に結合
されてなる回転電機の固定子１。積層コア１０は、突極
の少なくとも腕部１ｃの表面を覆う樹脂体３とともに一
体化されている。樹脂体３には、巻線２を挿通する溝３
ｅ、３ｆが形成されていてもよい。
くことなくコイルの占積率を向上させることが可能な回
転電機の固定子およびその製造方法を得る。 【解決手段】 突極毎に分割されたコアを積層してなる
積層コア１０と、積層コア１０の突極１ａの腕部１ｃに
巻回された巻線２とを備え、積層コア１０が環状に結合
されてなる回転電機の固定子１。積層コア１０は、突極
の少なくとも腕部１ｃの表面を覆う樹脂体３とともに一
体化されている。樹脂体３には、巻線２を挿通する溝３
ｅ、３ｆが形成されていてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機の固定子
の構造およびその製造方法に関する。
の構造およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、回転電機の小型化と高性能化が求
められており、そのための一つの手法として、積層コア
の突極に巻回されるコイルを高密度化して占積率を向上
させる手法がある。しかし、積層コアの突極へのコイル
の巻回しは、隣接位置に設けられた突極が障害となり困
難を極めるため、コイルを高密度に巻回し占積率を向上
させるのは難しかった。
められており、そのための一つの手法として、積層コア
の突極に巻回されるコイルを高密度化して占積率を向上
させる手法がある。しかし、積層コアの突極へのコイル
の巻回しは、隣接位置に設けられた突極が障害となり困
難を極めるため、コイルを高密度に巻回し占積率を向上
させるのは難しかった。
【０００３】積層コアの突極に高い密度でコイルを巻回
するための方法としては、積層コアを分割してコイルを
巻回し、巻回した後に組み立てて積層コアとする方法が
知られている。このような方法は、特開平６−０５４４
６８号公報、特開平６−１０５４８７号公報に記載され
ている。
するための方法としては、積層コアを分割してコイルを
巻回し、巻回した後に組み立てて積層コアとする方法が
知られている。このような方法は、特開平６−０５４４
６８号公報、特開平６−１０５４８７号公報に記載され
ている。
【０００４】特開平６−０５４４６８号公報記載の電動
機のステータは、回転電機のステータが外側のヨーク部
鉄芯と内側の歯部鉄芯とで分割できるような構成となっ
ている。
機のステータは、回転電機のステータが外側のヨーク部
鉄芯と内側の歯部鉄芯とで分割できるような構成となっ
ている。
【０００５】また、特開平６−１０５４８７号公報記載
の回転電機の固定子は、積層コアが突極毎に分割された
複数の分割コアから構成されている。このような回転電
機の固定子によれば、分割コアの突極毎にコイルを巻回
した後、分割コアを環状に連結して積層コアを形成する
ため、コイルの巻回の際に他の突極が邪魔にならず、コ
イルの巻回密度を高めて占積率の向上を図ることができ
る。
の回転電機の固定子は、積層コアが突極毎に分割された
複数の分割コアから構成されている。このような回転電
機の固定子によれば、分割コアの突極毎にコイルを巻回
した後、分割コアを環状に連結して積層コアを形成する
ため、コイルの巻回の際に他の突極が邪魔にならず、コ
イルの巻回密度を高めて占積率の向上を図ることができ
る。
【０００６】さらに、上記のような構成以外に、内側と
外側とが分割でき、さらに、内側か外側の何れか一方に
設けられた突極の部分が各突極毎に分割できるような構
成の回転電機の固定子も構想されている。
外側とが分割でき、さらに、内側か外側の何れか一方に
設けられた突極の部分が各突極毎に分割できるような構
成の回転電機の固定子も構想されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の回転電機の
固定子はいずれも、分割された積層コアを精度よく組立
固定しないと、コギングトルクやトルクリップルが大き
くなり、モータの特性を向上させることができない。特
に、特開平６−１０５４８７号公報記載の回転電機の固
定子は、磁性板からなるコア板を積層する場合に積層の
ずれが生じやすく、この積層のずれによって、図７に示
すように、分割された積層コア４０の積層方向に歪みが
生じてしまう。このような歪みが生じた分割コアを環状
に結合して積層コアを形成すると、コギングトルクやト
ルクリップルが大きくなり、コイルの占積率が高いから
といってモータの特性を向上させることができず、小型
化の障害となっていた。
固定子はいずれも、分割された積層コアを精度よく組立
固定しないと、コギングトルクやトルクリップルが大き
くなり、モータの特性を向上させることができない。特
に、特開平６−１０５４８７号公報記載の回転電機の固
定子は、磁性板からなるコア板を積層する場合に積層の
ずれが生じやすく、この積層のずれによって、図７に示
すように、分割された積層コア４０の積層方向に歪みが
生じてしまう。このような歪みが生じた分割コアを環状
に結合して積層コアを形成すると、コギングトルクやト
ルクリップルが大きくなり、コイルの占積率が高いから
といってモータの特性を向上させることができず、小型
化の障害となっていた。
【０００８】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、コギングトルクやトル
クリップルの増大を招くことなくコイルの占積率を向上
させることが可能な回転電機の固定子およびその製造方
法を提供することを目的とする。
解消するためになされたもので、コギングトルクやトル
クリップルの増大を招くことなくコイルの占積率を向上
させることが可能な回転電機の固定子およびその製造方
法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
突極毎に分割されたコアを積層してなる積層コアと、積
層コアの突極の腕部に巻回された巻線とを備え、積層コ
アが環状に結合されてなる回転電機の固定子であって、
積層コアが、突極の少なくとも腕部の表面を覆う樹脂体
とともに一体化されていることを特徴とする。
突極毎に分割されたコアを積層してなる積層コアと、積
層コアの突極の腕部に巻回された巻線とを備え、積層コ
アが環状に結合されてなる回転電機の固定子であって、
積層コアが、突極の少なくとも腕部の表面を覆う樹脂体
とともに一体化されていることを特徴とする。
【００１０】請求項２記載の発明は、樹脂体に巻線を挿
通する溝が形成されていることを特徴とする。
通する溝が形成されていることを特徴とする。
【００１１】請求項３記載の発明は、突極毎に分割され
たコア板をプレス積層して積層コアを得る積層工程、積
層コアを金型に組み込んでプレス積層による歪みを矯正
した後、樹脂を充填して突極の少なくとも腕部の表面を
樹脂体で覆うインサート成形工程、インサート成形工程
を経た積層コアの突極に巻線を巻回する巻線工程、巻線
工程を経た積層コアを環状に結合して固定子を形成する
結合工程、を備えたことを特徴とする。
たコア板をプレス積層して積層コアを得る積層工程、積
層コアを金型に組み込んでプレス積層による歪みを矯正
した後、樹脂を充填して突極の少なくとも腕部の表面を
樹脂体で覆うインサート成形工程、インサート成形工程
を経た積層コアの突極に巻線を巻回する巻線工程、巻線
工程を経た積層コアを環状に結合して固定子を形成する
結合工程、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる回転電機の
固定子およびその製造方法の実施の形態について図面を
参照しながら説明する。図１において、固定子１は円環
状で、外周側には円環状の基部を有しており、基部の内
周側からは均等な開き角度づつ複数の突極１ａが生じて
いる。突極１ａは内周側先端に設けられ周方向に広がっ
た傘部と、傘部と固定子１の基部とを接続する腕部とか
ら構成されている。
固定子およびその製造方法の実施の形態について図面を
参照しながら説明する。図１において、固定子１は円環
状で、外周側には円環状の基部を有しており、基部の内
周側からは均等な開き角度づつ複数の突極１ａが生じて
いる。突極１ａは内周側先端に設けられ周方向に広がっ
た傘部と、傘部と固定子１の基部とを接続する腕部とか
ら構成されている。
【００１３】上記固定子１の基部の内周側の部分、腕部
１ｂ全体、傘部の外周側の部分は樹脂体３によって覆わ
れている。また、各突極１ａの樹脂体３で覆われた腕部
１ｂにはコイル２が巻回されている。
１ｂ全体、傘部の外周側の部分は樹脂体３によって覆わ
れている。また、各突極１ａの樹脂体３で覆われた腕部
１ｂにはコイル２が巻回されている。
【００１４】上記固定子１は、各突極１ａごとに分割さ
れたコアを積層してなる積層コア１０を環状につなぎ合
わせて固定することにより固定子１が形成されている。
れたコアを積層してなる積層コア１０を環状につなぎ合
わせて固定することにより固定子１が形成されている。
【００１５】次に、単体の積層コア１０について説明す
る。図２、図３において、積層コア１０は主として、磁
性板からなるコアを複数枚積層して得られる突極１ａ
と、突極１ａの表面を覆う樹脂体３、コイル２などから
構成されている。突極１ａは、扇形状の基部１ｂと、基
部１ｂから一方向に延びた腕部１ｃ、腕部１ｃの一端に
設けられた傘部１ｄの各部分からなる。このうち、腕部
１ｃの表面は樹脂体３で覆われている。また、基部１ｂ
の上下面で腕部１ｃ側の縁部と、傘部１ａの上下面で腕
部１ｃ側の縁部も樹脂体３で覆われている。なお、基部
１ｂの上下面で腕部１ｃ側の縁部を覆う樹脂体３は、上
方向と下方向に突出し、それぞれ突出部３ｂ、突出部３
ｂ’となっている。また、傘部１ａの上下面で腕部１ｃ
側の縁部を覆う樹脂体３も、上方向と下方向に突出し、
それぞれ突出部３ａ、突出部３ａ’となっている。この
ように、突極１ａを樹脂体３で覆うことにより、複数枚
の磁性板を積層することにより突極１ａを構成するコア
が一体に固定されている。さらに、樹脂体３で覆われた
積層コア１０の腕部１ｃにはコイル２が巻回されてい
る。
る。図２、図３において、積層コア１０は主として、磁
性板からなるコアを複数枚積層して得られる突極１ａ
と、突極１ａの表面を覆う樹脂体３、コイル２などから
構成されている。突極１ａは、扇形状の基部１ｂと、基
部１ｂから一方向に延びた腕部１ｃ、腕部１ｃの一端に
設けられた傘部１ｄの各部分からなる。このうち、腕部
１ｃの表面は樹脂体３で覆われている。また、基部１ｂ
の上下面で腕部１ｃ側の縁部と、傘部１ａの上下面で腕
部１ｃ側の縁部も樹脂体３で覆われている。なお、基部
１ｂの上下面で腕部１ｃ側の縁部を覆う樹脂体３は、上
方向と下方向に突出し、それぞれ突出部３ｂ、突出部３
ｂ’となっている。また、傘部１ａの上下面で腕部１ｃ
側の縁部を覆う樹脂体３も、上方向と下方向に突出し、
それぞれ突出部３ａ、突出部３ａ’となっている。この
ように、突極１ａを樹脂体３で覆うことにより、複数枚
の磁性板を積層することにより突極１ａを構成するコア
が一体に固定されている。さらに、樹脂体３で覆われた
積層コア１０の腕部１ｃにはコイル２が巻回されてい
る。
【００１６】以上のような構成の積層コア１０を、基部
１ｂの部分でつなぎ合わせて環状にすることにより、内
周側に均等な開き角度で複数の突極１ａを有する固定子
１が得られる。
１ｂの部分でつなぎ合わせて環状にすることにより、内
周側に均等な開き角度で複数の突極１ａを有する固定子
１が得られる。
【００１７】次に、上記回転電機の固定子に用いられる
固定子１の製造方法について説明する。 １．まず、磁性板から形成される突極形状のコアをプレ
ス積層して積層体を形成する。この積層体の形態は、例
えば図７に示すような形態である。 ２．次に、図４に示すように上記積層体を金型２０に取
り付けて型締めし、プレス積層によって生じた歪みを矯
正する。金型２０は、上型２０ａと下型２０ｂとからな
り、上型２０ａと下型２０ｂには、それぞれ樹脂を注入
するためのゲート１１、１１’が設けられている。ゲー
ト１１、１１’の積層コア１０との対向部分には、樹脂
体３を形成するためのキャビティ１１ａ、１１ａ’が設
けられている。 ３．次に、ゲート１１、１１’より樹脂を充填して積層
コア１０に樹脂体３をインサート成形する。樹脂体３を
インサート成形することにより、積層コア１０の腕部１
ｃ全体と、傘部１ａ、基部１ｂの一部が樹脂体３で覆わ
れる。 ４．次に、樹脂体３がインサート成形された積層コア１
０を金型から取り出し、樹脂体３で覆われた腕部１ｃに
コイル２を巻回する巻線工程を施して、完結した積層コ
ア１０を得る。 ５．次に、コイル２が巻回された複数の積層コア１０を
環状に結合する。
固定子１の製造方法について説明する。 １．まず、磁性板から形成される突極形状のコアをプレ
ス積層して積層体を形成する。この積層体の形態は、例
えば図７に示すような形態である。 ２．次に、図４に示すように上記積層体を金型２０に取
り付けて型締めし、プレス積層によって生じた歪みを矯
正する。金型２０は、上型２０ａと下型２０ｂとからな
り、上型２０ａと下型２０ｂには、それぞれ樹脂を注入
するためのゲート１１、１１’が設けられている。ゲー
ト１１、１１’の積層コア１０との対向部分には、樹脂
体３を形成するためのキャビティ１１ａ、１１ａ’が設
けられている。 ３．次に、ゲート１１、１１’より樹脂を充填して積層
コア１０に樹脂体３をインサート成形する。樹脂体３を
インサート成形することにより、積層コア１０の腕部１
ｃ全体と、傘部１ａ、基部１ｂの一部が樹脂体３で覆わ
れる。 ４．次に、樹脂体３がインサート成形された積層コア１
０を金型から取り出し、樹脂体３で覆われた腕部１ｃに
コイル２を巻回する巻線工程を施して、完結した積層コ
ア１０を得る。 ５．次に、コイル２が巻回された複数の積層コア１０を
環状に結合する。
【００１８】以上のような構成の回転電機の固定子およ
びその製造方法によれば、突極１ａ毎に分割された積層
コア１０に対してコイル２を巻回するため、他の突極１
ａがコイル２の巻回の障害となることがなく、コイル２
を高密度に巻回することができ、占積率を向上させ、回
転電機の小型化等に貢献することができる。また、積層
コア１０は樹脂体３をインサート成形する場合に金型に
セットされて締め付けられ、歪み等が矯正されるため、
高い精度の積層コア１０を形成することができる。この
ような高い精度の積層コア１０を環状に結合して固定子
とし、この固定子を回転電機に用いれば、コギングトル
クやトルクリップル等の増大を抑えることができ、回転
電機の特性を向上させながら小型化することが可能とな
る。
びその製造方法によれば、突極１ａ毎に分割された積層
コア１０に対してコイル２を巻回するため、他の突極１
ａがコイル２の巻回の障害となることがなく、コイル２
を高密度に巻回することができ、占積率を向上させ、回
転電機の小型化等に貢献することができる。また、積層
コア１０は樹脂体３をインサート成形する場合に金型に
セットされて締め付けられ、歪み等が矯正されるため、
高い精度の積層コア１０を形成することができる。この
ような高い精度の積層コア１０を環状に結合して固定子
とし、この固定子を回転電機に用いれば、コギングトル
クやトルクリップル等の増大を抑えることができ、回転
電機の特性を向上させながら小型化することが可能とな
る。
【００１９】なお、絶縁体３の形状は上記のものに限ら
れるものではない。絶縁体３はインサート成形によって
形成されるので、自由度が高く、様々な形状に形成する
ことができる。例えば、図５、図６に示すように、基部
１ｂの上面で腕部１ｃ側の縁部に形成された突出部３ｂ
に溝３ｅ、３ｆを形成し、この溝３ｅ、３ｆにコイル２
の端部を通すように構成してもよい。なお、溝３ｅはコ
イル２の巻き始め端部を通すために下側に深くなるよう
に形成されており、溝３ｆはコイル２の巻き終わり端部
を通すために浅く形成されている。
れるものではない。絶縁体３はインサート成形によって
形成されるので、自由度が高く、様々な形状に形成する
ことができる。例えば、図５、図６に示すように、基部
１ｂの上面で腕部１ｃ側の縁部に形成された突出部３ｂ
に溝３ｅ、３ｆを形成し、この溝３ｅ、３ｆにコイル２
の端部を通すように構成してもよい。なお、溝３ｅはコ
イル２の巻き始め端部を通すために下側に深くなるよう
に形成されており、溝３ｆはコイル２の巻き終わり端部
を通すために浅く形成されている。
【００２０】上記溝３ｅ、３ｆに沿ってコイル２の端部
を外部に引き出すと、コイル２の端部の絶縁被膜を剥離
する場合に、絶縁体３の一部である突出部３ａが壁とな
るため、剥離作業がし易いといったメリットがある。
を外部に引き出すと、コイル２の端部の絶縁被膜を剥離
する場合に、絶縁体３の一部である突出部３ａが壁とな
るため、剥離作業がし易いといったメリットがある。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、突極毎に分割された積
層コアに対して巻線するため、他の突極が巻線の障害と
なることがなく、高密度な巻線が可能となり、占積率を
向上させて、回転電機の小型化等に貢献することが可能
となる。また、積層コアが樹脂体をインサート成形する
場合に金型にセットされて型締めされ、積層の際に生じ
た形状の歪み等が矯正されるため、高い精度の積層コア
を形成することが可能となる。また、このような高い精
度の積層コアを環状に結合して固定子とし、この固定子
を回転電機に用いることにより、コギングトルクやトル
クリップル等の増大を抑えることができ、回転電機の特
性を損なうことなく小型化することが可能となる。
層コアに対して巻線するため、他の突極が巻線の障害と
なることがなく、高密度な巻線が可能となり、占積率を
向上させて、回転電機の小型化等に貢献することが可能
となる。また、積層コアが樹脂体をインサート成形する
場合に金型にセットされて型締めされ、積層の際に生じ
た形状の歪み等が矯正されるため、高い精度の積層コア
を形成することが可能となる。また、このような高い精
度の積層コアを環状に結合して固定子とし、この固定子
を回転電機に用いることにより、コギングトルクやトル
クリップル等の増大を抑えることができ、回転電機の特
性を損なうことなく小型化することが可能となる。
【００２２】さらに、樹脂体には巻線の端部を挿通する
溝が形成されているため、巻線端部の絶縁被膜を剥離す
る場合に、絶縁体を壁として作業ができるため、剥離作
業をし易くすることが可能となる。
溝が形成されているため、巻線端部の絶縁被膜を剥離す
る場合に、絶縁体を壁として作業ができるため、剥離作
業をし易くすることが可能となる。
【図１】本発明にかかる回転電機の固定子の実施の形態
を示す平面図。
を示す平面図。
【図２】同上回転電機の固定子を構成する積層コアの実
施の形態を示す平面図
施の形態を示す平面図
【図３】同上斜視図。
【図４】本発明にかかる回転電機の固定子の製造方法の
一工程を示す断面図。
一工程を示す断面図。
【図５】同上回転電機の固定子を構成する積層コアの別
の実施の形態を示す斜視図。
の実施の形態を示す斜視図。
【図６】同上平面図。
【図７】従来の回転電機の固定子に用いられる積層コア
の例を示す斜視図。
の例を示す斜視図。
１ 固定子 １ａ 突極 １ｂ 腕部 ２ 巻線 ３ 樹脂体 １０ 積層コア
Claims (3)
- 【請求項１】 突極毎に分割されたコアを積層してなる
積層コアと、該積層コアの突極の腕部に巻回された巻線
とを備え、上記積層コアが環状に結合されてなる回転電
機の固定子であって、 上記積層コアは、突極の少なくとも腕部の表面を覆う樹
脂体とともに一体化されていることを特徴とする回転電
機の固定子。 - 【請求項２】 上記樹脂体には、巻線の端部を挿通する
溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の回
転電機の固定子。 - 【請求項３】 突極毎に分割されたコア板をプレス積層
して積層コアを得る積層工程、 上記積層コアを金型に組み込んでプレス積層による歪み
を矯正した後、樹脂を充填して突極の少なくとも腕部の
表面を樹脂体で覆うインサート成形工程、 上記インサート成形工程を経た積層コアの突極に巻線を
巻回する巻線工程、 上記巻線工程を経た積層コアを環状に結合して固定子を
形成する結合工程、 を備えたことを特徴とする回転電機の固定子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13167796A JP3515280B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 回転電機の固定子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13167796A JP3515280B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 回転電機の固定子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09322439A true JPH09322439A (ja) | 1997-12-12 |
| JP3515280B2 JP3515280B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=15063649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13167796A Expired - Fee Related JP3515280B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 回転電機の固定子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3515280B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002058212A1 (en) * | 2001-01-16 | 2002-07-25 | Emerson Electric Co. | Slot area undercut for segmented stators |
| US6781276B1 (en) * | 1998-12-15 | 2004-08-24 | Bonus Enegy A/S | Generator for a windmill, stator module for use in such a generator and use of such a generator |
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