WO2006120975A1

WO2006120975A1 - 電動機、回転電機及びそのステータ、並びにこのステータの製造方法

Info

Publication number: WO2006120975A1
Application number: PCT/JP2006/309156
Authority: WO
Inventors: Noriyuki Aramaki; Masayuki Ookubo; Mikio Kawamura; Takeshi Yamazaki; Shuichi Fusegawa; Tsugio Yokoo
Original assignee: Mitsuba Corporation
Priority date: 2005-05-06
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2006-11-16
Also published as: CN101171733B; EP1885043B1; US7595578B2; US20090066183A1; CN101171733A; EP1885043A4; EP1885043A1; JPWO2006120975A1; JP4861985B2

Abstract

　固定子鉄心を分割した積層鉄心片３０は、円弧状に延びるコア本体３１を有し、コア本体３１の一方の端部には連結部４０が形成されており、他方の端部には連結部４１が形成されている。連結部４０は、他の積層鉄心片３０の連結部４１と連結可能になっている。連結部４０には、突起部４８が突設されており、固定子鉄心を分割する方向に固定子鉄心３０を移動させようとすると連結部４１側の干渉部５３と干渉する。このため、固定子鉄心の組立作業が容易になり、磁気的にも良好な連結構造が得られる。

Description

電動機、回転電機及びそのステータ、並びにこのステータの製造方法技術分野

[0001] 本発明は、周方向に分割可能な固定子鉄心を有する電動機、特にモータや発電機等の回転電機に関し、また、周方向に沿って分割されたステータを有する回転電機のステータとその製造方法に関する。

本願は、 2005年 5月 6日に日本に出願された特願 2005— 134783号及び 2006 年 3月 13日に日本に出願された特願 2006— 67353号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

背景技術

[0002] 電動機には、固定子を固定子鉄心にコイルを卷装して形成し、コイルへの通電制御をすることで回転子を回転させるように構成したものがある。このような電動機において、固定子鉄心をスキューさせると、回転子の回転むらを防止できることが知られている。

ここで、固定子鉄心を分割可能に構成すると、分割したそれぞれの積層鉄心片に対してコイルを卷装できるので線積率を向上させることができる。積層鉄心片は、周方向の一方の端部に嵌合用の凸部が設けられ、他方の端部に嵌合用の凹部が設けられている。固定子を製造するときには、プレス抜きした鉄心片をスキューさせながら積層して積層鉄心片を製造する。積層鉄心片はコイルを卷装した後に、円形になるように嵌合用の凸部と凹部と周方向に組み合される。さらに、接合部を溶接すると積層鉄心片が環状の固定子鉄心になる (例えば、特許文献 1参照)。

[0003] 一方、従来より、ブラシレスモータ等の回転電機では、ステータ側のコアとして、プレス加工によって略環状に打ち抜いた電磁鋼板を積層したものが使用されている。そのうち、インナーロータ型のブラシレスモータなどでは、コア内周側に卷線が卷装されるティースが形成されるが、その際、環状鋼板を積層形成したステータコアを用いると、内周方向に突設されたティースには容易に卷線を卷回することができない。このため、インナーロータ型の回転電機では、例えば特許文献 2のように、まず、ステータコァを回転軸線に沿って切断する形で放射状に分割して分割コアユニットを形成する。その後、各分割コアユニットごとに卷線を卷回して複数個のステータセグメントとし、それらを環状に組み立ててステータを形成する。

[0004] 図 22は、ステータセグメント 251の構成を示す斜視図であり、このステータセグメント 251を周方向に複数個組み付けることにより、一点鎖線にて略記したような形でステータ 252が形成される。ステータセグメント 251は、図 23に示した分割コアユニット (積層鉄心片） 253に合成樹脂製のインシユレータ 254を取り付け、コイル 255を卷装した構成となっている。分割コアユニット 253は、図 24に示すように、プレスカ卩ェによつて電磁鋼板 256を打ち抜いて形成されたコアピース 257を積層して形成される。コアピース 257は周方向に所定角度ずつずらして積層され、ステータセグメント 251は、図 22に示すように軸方向に対しやや傾!ヽた形に形成される。分割コアユニット 253にはインシユレータ 254が装着され、その後、卷線 258が卷装されてコイル 255が形成される。ステータセグメント 251は周方向に複数個組み付けられ、円筒状のステータ 2 52となる。その際、ステータ 252には、ステータセグメント 251の傾斜に伴って、運転時の振動や騒音を防止するためのスキュー 259が形成される。

特許文献 1：特開 2005 - 278298号公報

特許文献 2：特開 2003 - 304655号公報

特許文献 3：特開 2003 - 284269号公報

特許文献 4：特開 2001— 300647号公報

特許文献 5：特開平 10— 75552号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] し力しながら、積層鉄心片に合わせてスキューする凸部ゃ凹部を溶接や接着によつて接合していたので、固定子鉄心を組み立てる際の作業性が低ぐ生産性を向上させることができな力つた。また、積層鉄心片の接合された端部は磁気回路の磁路として用いられるが、端部に溶接部分や接着部分があると磁束に影響を与えるので、端部同士を溶接や接着しないような結合形状の開発が望まれていた。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、スキューさせた分割式の固定子鉄心の生産性や品質を向上させることを第一の目的とする。

[0006] また、図 23に示す分割コアユニット 253は、それぞれ別個に製造されるため、板厚や組付け時の誤差等により、各ユニットごとに寸法のバラツキが生じるのは避けられない。例えば、図 25Aのように、ユニットの積み厚 (軸方向寸法）が異なる場合、ュニット間の接合部に上下の段差 Xが生じたり、ユニット間に隙間 Yが生じたりする。積み厚のバラツキは、鋼板自身の板厚公差にカ卩えて、プレスカ卩ェ時のノリやダレなどによつても生じ、それが積層されて集積されるため、ユニット間のバラツキが大きくなり易い。また、例えば、図 25Bのように、スキュー角に誤差がある場合にもユニット間に隙間 Yが生じる可能性がある。特に、分割コアユニット 253を周方向に複数個組み付けると、ノツキが集積して隙間が拡大したり、逆に隙間がなくなったりするなど、ュ-ット間に生じる隙間 Y自体も一定ではな、。

[0007] このように、ステータ 252では、個々の分割コアユニット 253の精度が全てに影響し、特に、スキューを有するものでは、段差や隙間が生じ易い。ユニット間に段差や隙間が生じ、さらに隙間にもバラツキが生じると、ステータ内の磁束にバラツキが生じ、磁気バランスが不均衡 (アンバランス）となり、回転電機の特性が低下するという問題かあつた。

例えば、当該ステータをモータに使用する場合、磁気バランスの乱れにより、コギングトルクが大きくなるという問題が生じる。特に、モータを電動パワーステアリング装置の駆動源として用いる場合、コギングが大きくなると、それがハンドルを介して運転者に伝わり、操舵フィーリングが低下する可能性があり、その改善が求められていた。

[0008] 従って、本発明の第二の目的は、分割コアユニットの寸法精度向上を図ると共に、組付け時の寸法バラツキを低減させ、回転電機の特性の向上を図ることにある。課題を解決するための手段

[0009] 上記の課題を解決する本発明の第一の発明は、鉄心片をスキューさせながら積層した積層鉄心片を環状に組み合わせて形成される固定子鉄心を有する電動機であつて、前記積層鉄心片の周方向の一方の端部に凸部を設け、周方向の他方の端部に凹部を他の前記積層鉄心片の前記凸部に周方向で連結可能に設け、前記凸部と前記凹部には前記積層鉄心片がスキューしていることで前記凸部と前記凹部を引き離す力が周方向からずれたときに前記凸部と前記凹部とを干渉させる干渉部を有することを特徴とする。

この電動機では、分割式の固定子鉄心を各積層鉄心片に分割する力が働いたときに、スキューすることで凸部又は凹部の移動方向がずれることを利用し、そのような移動方向で凸部と凹部を干渉させて係合力を発生させる。

[0010] 本発明の第二の発明は、第一の発明に係る電動機において、前記干渉部は、前記凸部の先端力基端に至るまでの間で一部を膨出させた突起部と、前記凹部に前記突起部に対応して形成した端部とであることを特徴とする。

この電動機では、突起部が、突起部に干渉可能に形成された端部に干渉することで係合力が発生する。

[0011] 本発明の第三の発明は、第二の発明に係る電動機において、前記突起部は、前記凸部の先端の角部を通り、周方向に対してスキュー角の半分の角度だけ前記凸部の基端側に向けて開くように傾斜した仮想線よりも突出していることを特徴とする。この電動機では、積層鉄心片の積層中心を基準にした場合に、両端部においても凸部と凹部を干渉させることができる。

[0012] 本発明の第四の発明は、本発明に係る第一から第三の電動機において、前記干渉部は、前記凸部及び前記凹部のそれぞれの内周側と外周側に形成されていることを特徴とする。

この電動機では、干渉部が内周側と外周側のそれぞれに設けられているので、積層鉄心片の周方向の両端部のそれぞれで係合力が発生する。この係合力は、互いに反力として作用するので、固定子鉄心の形状を保持し易くなる。

[0013] 本発明の第五の発明は、本発明に係る第一から第四の電動機において、前記干渉部は、前記凸部と前記凹部とを周方向に移動させたときには干渉しない形状を有することを特徴とする。

この電動機では、周方向には、干渉部が作用させずに凸部と凹部とを引き離すことができる。

[0014] 本発明の第六の発明は、永久磁石を備えたロータの外周側に配設され、複数個の分割コアユニットが周方向に沿って環状に配置された回転電機のステータであって、前記分割コアユニットは、環状のプレート部材を複数枚積層して形成したステータコァを周方向に沿って分割して形成され、前記ステータは、同一の前記ステータコアから分割形成され個別に卷線が卷装された前記分割コアユニット同士を分割時と同じ組み合わせで再接合させてなることを特徴とする。

[0015] このステータでは、同一のステータコア力分割形成された分割コアユニット同士を分割時と同じ組み合わせで再接合してステータを形成してヽるので、隣接する分割コアユニットは分割前と同じ相手と結合され、両者の接合面の接合精度が向上する。このため、分割コアユニット間の接合部に生じるズレゃガタ等を抑えることができ、分割コアユット同士を隙間なく接合できる。

従って、分割コアユニット間の段差や不均等な隙間を防止できる。

[0016] 前記ステータにおいて、前記分割コアユニットに分割時の組み合わせ状態を示す配置表示を設けても良い。これにより、分割コアユニットを元の組み合わせに容易かつ間違えなく組み付けることが可能となる。

[0017] 本発明の第七の発明は、永久磁石を備えたロータの外周側に配設され、複数枚のコアピースを積層して形成した分割コアユニットが周方向に沿って複数個環状に配置された回転電機のステータであって、前記分割コアユニットは、前記コアピースを周方向に沿って接合させた環状のプレート部材を複数枚積層して形成したステータコアを周方向に沿って分割して形成され、前記コアピースは、前記プレート部材を形成する鋼板部材を一方の面側から半抜きした後、他方の面側から押圧することにより前記鋼板部材から切断形成される接合部を有し、該接合部により隣接する前記コアピース同士が接合されることを特徴とする。

[0018] このステータでは、プレート部材を形成する鋼板部材を一方の面側から半抜きした後、他方の面側力押圧して分割コアユニット間の接合部を形成しているので、接合面にバリが生じにくぐコアピースの厚さのバラツキが抑えられ、コアピースの平面度や接合部の精度が向上する。このため、各分割コアユニットの積層厚を均等化することができ、接合部のズレゃガタ等を防止できる。従って、分割コアユニット間の段差や不均等な隙間を防止できる。

[0019] 前記ステータにおいて、前記接合部に隣接する前記コアピースが着脱自在な嵌合部を設けても良い。また、前記鋼板部材の前記接合部形成部位に隣接して切断補助孔を設けても良い。

[0020] 本発明の第八の発明は、永久磁石を備えたロータの外周側に配設され、複数個の分割コアユニットが周方向に沿って環状に配置された回転電機のステータの製造方法であって、環状のプレート部材を複数枚積層して形成したステータコアを周方向に沿って分割して前記分割コアユニットを形成し、前記分割コアユニットに対し個別に卷線を卷装した後、同一の前記ステータコア力も分割形成された前記分割コアュ-ット同士を分割時と同じ組み合わせで再接合させて前記ステータを形成することを特徴とする。

[0021] この方法では、同一のステータコア力も分割形成された分割コアユニット同士を分割時と同じ組み合わせで再接合してステータを製造するので、隣接する分割コアュニットは分割前と同じ相手と結合され、両者の接合面の接合精度が向上する。このため、分割コアユニット間の接合部に生じるズレゃガタ等を抑えることができ、分割コアユニット同士を隙間なく接合できる。従って、分割コアユニット間の段差や不均等な隙間を防止できる。

[0022] 本発明の第九の発明は、永久磁石を備えたロータの外周側に配設され、複数枚のコアピースを積層して形成した分割コアユニットが周方向に沿って複数個環状に配置された回転電機のステータの製造方法であって、前記コアピースを周方向に沿つて接合させた環状のプレート部材を鋼板部材力打ち抜き形成すると共に、前記鋼板部材を一方の面側力半抜きした後、他方の面側から押圧することにより、隣接する前記コアピースの間に前記コアピース同士を接合する接合部を前記鋼板から切断形成し、さら〖こ、前記プレート部材を複数枚積層して前記ステータコアを形成すると共に、前記ステータコアを分割して前記分割コアユニットを形成することを特徴とする

[0023] この方法では、プレート部材を形成する鋼板部材を一方の面側から半抜きした後、他方の面側力押圧して分割コアユニット間の接合部を形成して、るので、分割コアユニット間の接合面にバリが生じにくぐコアピースの厚さのバラツキが抑えられ、コアピースの平面度や接合部の精度が向上する。このため、各分割コアユニットの積層厚を均等化することができ、接合部のズレゃガタ等を防止できる。従って、分割コアュニット間の段差や不均等な隙間を防止できる。

[0024] 本発明の第十の発明は、永久磁石を備えたロータと、前記ロータの外周側に配設され、複数の分割コアユニットが周方向に沿って環状に配置されたステータとを有してなる回転電機であって、前記分割コアユニットは、環状のプレート部材を複数枚積層して形成したステータコアを周方向に沿って分割して形成され、前記ステータは、同一の前記ステータコアカゝら分割形成され個別に卷線が卷装された前記分割コアュニット同士を分割時と同じ組み合わせで再接合させてなることを特徴とする。

[0025] この回転電機では、同一のステータコア力も分割形成された分割コアユニット同士を分割時と同じ組み合わせで再接合してステータを用いてヽるので、隣接する分割コアユニットは分割前と同じ相手と結合され、両者の接合面の接合精度が向上する。このため、分割コアユニット間の接合部に生じるズレゃガタ等を抑えることができ、分割コアユニット同士を隙間なく接合できる。従って、分割コアユニット間の段差ゃ不均等な隙間を防止できる。

[0026] 本発明の第十一の発明は、永久磁石を備えたロータと、前記ロータの外周側に配設され、複数の分割コアユニットが周方向に沿って環状に配置されたステータとを有してなる回転電機であって、前記分割コアユニットは、前記コアピースを周方向に沿つて接合させた環状のプレート部材を複数枚積層して形成したステータコアを周方向に沿って分割して形成され、前記コアピースは、前記プレート部材を形成する鋼板部材を一方の面側から半抜きした後、他方の面側から押圧することにより前記鋼板から切断形成される接合部を有し、該接合部により隣接する前記コアピース同士が接合されることを特徴とする。

[0027] この回転電機では、プレート部材を形成する鋼板部材を一方の面側から半抜きした後、他方の面側力押圧して分割コアユニット間の接合部を形成しているので、接合面にバリが生じにくぐコアピースの厚さのバラツキが抑えられ、コアピースの平面度や接合部の精度が向上する。このため、各分割コアユニットの積層厚を均等化することができ、接合部のズレゃガタ等を防止できる。従って、分割コアユニット間の段差や不均等な隙間を防止できる。発明の効果

[0028] 本発明の電動機によれば、固定子鉄心を分割する力が作用する方向が、積層鉄心片がスキューしていることでずれたときに凸部と凹部が干渉して係合力を発生するので、従来のように溶接や接着を行うことなく積層鉄心片同士を連結させることができる。このため、固定子鉄心の組立作業が容易になり、磁気的にも良好な連結構造が得られる。

[0029] 本発明の回転電機のステータによれば、環状のプレート部材を複数枚積層して形成したステータコアを周方向に沿って分割して分割コアユニットを形成すると共に、同一のステータコア力も分割形成された分割コアユニット同士を分割時と同じ組み合わせで再接合させてステータを形成するようにしたので、隣接する分割コアユニットが分割前と同じ相手と結合され、分割コアユニット間の接合精度を向上させることが可能となる。このため、分割コアユニット間の接合部に生じるズレゃガタ等が抑えられ、分割コアユニット間の段差や不均等な隙間を防止することが可能となる。従って、分割コアユニットの段差や不均等な隙間に起因するステータ内の磁束のバラツキが抑えられ、磁気的アンバランスによる回転電機の特性低下ゃコギングトルクの増大を低減させることが可能となる。

[0030] 本発明の他の回転電機のステータによれば、コアピースを周方向に沿って接合させた環状のプレート部材を複数枚積層して形成したステータコアを周方向に沿って分割して分割コアユニットを形成すると共に、プレート部材を形成する鋼板部材をー方の面側から半抜きした後、他方の面側力押圧することによりコアピースに接合部を切断形成するようにしたので、分割コアユニット間の接合面のノリを防止することが可能となり、コアピースの厚さのバラツキを抑え、コアピースの平面度や接合部の精度を向上させることが可能となる。このため、各分割コアユニットの積層厚を均等化することができ、接合部のズレゃガタ等が抑えられ、分割コアユニット間の段差ゃ不均等な隙間を防止することが可能となる。従って、分割コアユニットの段差や不均等な隙間に起因するステータ内の磁束のバラツキが抑えられ、磁気的アンバランスによる回転電機の特性低下ゃコギングトルクの増大を低減させることが可能となる。

[0031] 本発明の回転電機のステータ製造方法によれば、環状のプレート部材を複数枚積層して形成したステータコアを周方向に沿って分割して分割コアユニットを形成すると共に、同一のステータコア力分割形成された分割コアユニット同士を分割時と同じ組み合わせで再接合させてステータを形成するようにしたので、隣接する分割コアユニットが分割前と同じ相手と結合され、分割コアユニット間の接合精度を向上させることが可能となる。このため、分割コアユニット間の接合部に生じるズレゃガタ等が抑えられ、分割コアユニット間の段差や不均等な隙間を防止することが可能となる。従つて、分割コアユニットの段差や不均等な隙間に起因するステータ内の磁束のノッキが抑えられ、磁気的アンバランスによる回転電機の特性低下ゃコギングトルクの増大を低減させることが可能となる。

[0032] 本発明の他の回転電機のステータ製造方法によれば、コアピースを周方向に沿つて接合させた環状のプレート部材を鋼板部材力打ち抜き形成し、鋼板部材を一方の面側力半抜きした後、他方の面側から押圧することにより、隣接するコアピースの間にコアピース同士を接合する接合部を形成すると共に、プレート部材を複数枚積層してステータコアを形成し、このステータコアを分割して分割コアユニットを形成するようにしたので、分割コアユニット間の接合面のノリを防止することが可能となり、コァピースの厚さのバラツキを抑え、コアピースの平面度や接合部の精度を向上させることが可能となる。このため、各分割コアユニットの積層厚を均等化することができ、接合部のズレゃガタ等が抑えられ、分割コアユニット間の段差や不均等な隙間を防止することが可能となる。従って、分割コアユニットの段差や不均等な隙間に起因するステータ内の磁束のバラツキが抑えられ、磁気的アンバランスによる回転電機の特性低下ゃコギングトルクの増大を低減させることが可能となる。

[0033] 本発明の回転電機によれば、環状のプレート部材を複数枚積層して形成したステータコアを周方向に沿って分割して分割コアユニットを形成し、同一の前記ステータコアカゝら分割形成された前記分割コアユニット同士を分割時と同じ組み合わせで再接合させてステータを形成するようにしたので、隣接する分割コアユニットが分割前と同じ相手と結合され、分割コアユニット間の接合精度を向上させることが可能となる。このため、分割コアユニット間の接合部に生じるズレゃガタ等が抑えられ、分割コアュニット間の段差や不均等な隙間を防止することが可能となる。従って、分割コアュ-ットの段差や不均等な隙間に起因するステータ内の磁束のバラツキが抑えられ、磁気的アンバランスによる回転電機の特性低下ゃコギングトルクの増大を低減させることが可能となる。

[0034] 本発明の他の回転電機によれば、コアピースを周方向に沿って接合させた環状のプレート部材を複数枚積層して形成したステータコアを周方向に沿って分割して分割コアユニットを形成すると共に、プレート部材を形成する鋼板部材を一方の面側から半抜きした後、他方の面側力も押圧して接合部をコアピースに設け、この接合部によって隣接するコアピース同士を接合するようにしたので、分割コアユニット間の接合面のバリを防止することが可能となり、コアピースの厚さのバラツキを抑え、コアピースの平面度や接合部の精度を向上させることが可能となる。このため、各分割コアュ- ットの積層厚を均等化することができ、接合部のズレゃガタ等が抑えられ、分割コアユニット間の段差や不均等な隙間を防止することが可能となる。従って、分割コアュニットの段差や不均等な隙間に起因するステータ内の磁束のバラツキが抑えられ、磁気的アンバランスによる回転電機の特性低下ゃコギングトルクの増大を低減させることが可能となる。

図面の簡単な説明

[0035] [図 1]本発明の実施の形態に係る分割式の固定子鉄心を有する電動機の構成を示す断面図である。

[図 2]固定子鉄心の斜視図である。

[図 3]積層方向の中央の積層鉄心片の配置を示す図である。

[図 4]積層方向の上端の積層鉄心片の配置を示す図である。

[図 5]積層方向の下端の積層鉄心片の配置を示す図である。

[図 6]積層方向の上端の積層鉄心片の拡大図である。

[図 7]積層方向における積層鉄心片間の結合力の変化を模式的に示す図である。

[図 8]連結部の構造の変形例を示す図である。

[図 9]連結部の構造の変形例を示す図である。

[図 10]本発明の実施の形態であるステータを用いたブラシレスモータの断面図である [図 11]本発明の実施の形態であるステータの構成を示す斜視図である。

[図 12]図 11のステータの分解斜視図である。

[図 13]ステータの製造工程の概要を示す説明図である。

[図 14]ピースプレートの構成を示す斜視図である。

[図 15]ピースプレートの加工過程を示す説明図である。

[図 16]接合部の構成を示す部分拡大平面図である。

[図 17A]図 15のハーフブランク加工工程 (e)を示す説明図である。

[図 17B]図 15のフラット加工工程 (Dを示す説明図である。

[図 18]ステータコアの構成を示す斜視図である。

[図 19]インシユレータを装着した状態のステータコアの構成を示す斜視図である。

[図 20]図 19のステータコアを周方向に分割した状態を示す斜視図である。

[図 21]図 19のステータにおける接合部の状態を示す説明図である。

[図 22]従来のステータセグメントの構成を示す斜視図である。

[図 23]図 22のステータセグメントにおける分割コアユニットの構成を示す斜視図である。

[図 24]従来のピースプレートの加工方法を示す説明図である。

[図 25A]従来のステータにおける接合部の状態を示す説明図である。

[図 25B]従来のステータにおける接合部の状態を示す説明図である。

符号の説明

1 電動機

3 固定子

10 固定子鉄心

30 積層鉄心片

45, 61, 71 凸部

47A, 61A, 71 A 角部

48, 62, 72 突起部（干渉部）

50 凹部

53, 67, 77 干渉部 (端部） CI, C2， C3, C4 仮想線

スキュ¹ ~~角

101 ブラシレスモータ（回転電機） 102 ケース

103, 113, 152 ステータ

104 ロータ

105 回転軸

106 ロータコア

107 永久磁石

108, 112 軸受

109 回転角度検出手段

110 ロータ

111 ブラケット

114, 155 コイル

115, 158 卷線

116 ターミナノレ

117, 159 スキュー

121, 151 ステータセグメント

122， 157 コアピース

122a 外周側部

122b ティース

123, 153 分割コアユニット (積層鉄心片） 124， 154インシユレータ

125スロット

126, 126a, 126b接合部

131ピースプレート（プレート部材）

132電磁鋼板 (鋼板部材） 134スロット形成部

135内径部

136角孔

137接合線

138接合面

139ポンチ

141フラットポンチ

142フラットダイス

143外嵌片

144内嵌片

145ステータコア

145a上面

146ユニット番号 (配置表示）

156電磁鋼板

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する図 1に示すように、電動機 1は、ハウジング 2に圧入された固定子 3と回転子 4とを有するブラシレスタイプの電動機である。

ノ、ウジング 2は、有底筒形状を有し、筒状部分の内周に固定子 3が圧入されている。ハウジング 2のエンド部 (底部） 2Aは、中央部分に軸受け 5を圧入してある。この軸受け 5には、回転子 4の回転軸 6が回転自在に支持されている。ハウジング 2の開口部は、ブラケット 7で閉鎖されている。

固定子 3は、略環状の固定子鉄心 10を有し、固定子鉄心 10にインシユレータ 11を装着して力コイル 12を卷装してある。

回転子は、回転軸 6に磁石 13と、位置検出用のレゾルバ 14のレゾルバ回転子 14A とを順番に配置してある。磁石 13は、周方向に磁極が順番に変わるように着磁されている。 [0038] ブラケット 7は、円板形状を有し、中央に孔 20が形成され、孔 20内には回転軸 6を回転自在に支持する軸受け 21が固定されている。さらに、レゾルバ 14を構成するレゾルバ固定子 14Bがレゾルバ回転子 14Aの位置に合わせて固定されており、回転軸と 6—体に回転するレゾルバ回転子 14Aの回転位置を検出可能になっている。また、ブラケット 7には、固定子 3側のコイル 12の導線に接続されるターミナル 22が配設されている。ターミナル 22には、ブラケット 7の外周部に突設されたコネクタ部 23を介して外部の電源力も電流供給が可能になっている。この他にブラケット 7の外周部には、電動機 1を固定するときに使用されるボルト孔 24が突設されている。

[0039] ここで、固定子鉄心 10には、周方向に分割可能な分割コア方式が用いられている。図 2に示すように、固定子鉄心 10を形成する積層鉄心片 30は、周方向に延びるコァ本体 31を有する。コア本体 31は、固定子鉄心 10の環状の磁路を形成する部分であり、かつハウジング 20の内周面に圧入される部分である。コア本体 31は、固定子鉄心 10の長さ方向（電動機の軸線）に対して捩れつつ傾斜するように所定のスキュ一角 αを有している。コア本体 31の略中央からは突極であるティース部 33が回転中心に向かって一体に延設されている。

[0040] 図 2及び図 3に示すように、コア本体 31の周方向の一方の端部は、他の積層鉄心片 30に圧入嵌合する連結部 40になっており、他方の端部は連結部 41になっている積層鉄心片 30は、金属製の鉄心片を積層して製造されており、積層方向の中心に対して下端部と上端部がそれぞれ ex Ζ2だけ周方向にずれた位置に配置される。図 2及び図 4に示すように、積層鉄心片 30の上端部は、中央部分に対して反時計回りに α Ζ2だけ周方向にずれている。図 2及び図 5に示すように、積層鉄心片 30の下端部は、中央部分に対して時計回りに ex Ζ2だけ周方向にずれた位置に配置される

[0041] 図 6に示すように、積層鉄心片 30の一方の端部側の連結部 40は、内周側の付き当て面 40Αと外周側の付き当て面 40Βを残して周方向に突出する凸部 45を有する。凸部 45は、各突き当て面 40Α, 40Βに滑らかな曲線で連なる基端部 46を形成した後に、周方向の幅が略同じになるように周方向に略沿って延び、途中から幅を減少させながら先端部 47に至っている。幅が減少し始める部分は外側に膨出する突起部 48 (干渉部）になっている。突起部 48は、内周側と外周側のそれぞれに 1つずっ設けられている。

外周側の突起部 48は、先端部 47の角部 47Aと基端部 46を結ぶ仮想線よりも径方向外側に膨出している。より詳細には、角部 47Aと基端部 46を結ぶ仮想線は、基端部 46に向けて開くような傾斜を有し、その傾斜角度は、周方向の接線に対してスキュ一角の半分（_α Ζ2)よりも大きい角度を有する。つまり、外周側の突起部 48は、凸部 45の先端部 47の外周側の角部 47Αを通り、周方向の接線に対して角度で α /2で開くように傾斜する仮想線 C1よりも外周側に設けられている。

同様に、内周側の突起部 48は、凸部 45の先端部 47の内周側の角部 47Αを通り、周方向の接線に対して角度で α Ζ2で開くように傾斜する仮想線 C2よりも内周側に設けられている。

[0042] 他方の端部側の連結部 41は、内周側と外周側のそれぞれに突き当て面 50Α, 50 Βを形成する一対の腕部 52によって凹部 50が形成されている。凹部 50は、凸部 45 を受け入れ可能な形状になって、る。腕部 52の開放端 52Α側のそれぞれの端部は、開放端 52Α間の幅を減少させるように膨出させた干渉部 53を有する。外周側の干渉部 53と内周側の干渉部 53の間の距離は略一定である。外周側の干渉部 53は、凸部 45側の突起部 48の頂点を通り、周方向に対して oc Ζ2の傾斜角を有して開く仮想線 C3よりも内側に突出している。同様に、内周側の干渉部 53は、凸部 45側の突起部 48の頂点を通り、周方向に対して α Ζ2の傾斜角を有して開く仮想線 C4よりも内側に突出している。

[0043] この実施の形態の作用につ、て説明する。

電動機 1を製造するときには、金属板から鉄心片を積層鉄心片 30の形状に合わせて打ち抜く。鉄心片には、例えば、積層方向に凹部ゃ凸部が設けられており、鉄心片同士の凹部と凸部をスキューさせながら嵌合させると、多数の鉄心片が積層されて積層鉄心片 30になる。そして、図 2に示すように、積層鉄心片 30の連結部同士を結合して固定子鉄心 10を形成する。

[0044] ここで、積層鉄心片 30を分割するように、積層方向の中心付近に径方向外側の力を作用させると、各積層鉄心片 30の中心部のそれぞれに矢印 AR1で示すような力が径方向外側に作用する。この力 AR1は、積層鉄心片 30全体からみると、各積層鉄心片 30を固定子鉄心 10の軸線を中心にして径方向外側を分割方向するように作用する。

図 3に示す長さ方向の中心部では、力 AR1は、径方向 L1と略平行に作用する。その結果、連結部 40, 41には、凸部 45と凹部 50を周方向に引き離す力 FDが作用する。このとき、突起部 48と干渉部 53は、周方向に略沿った形状になっており、互いに干渉しないので、結合力は働かない。

[0045] 図 4に示すように積層鉄心片 30の上端部では、力 AR1は、積層鉄心片 30の上端部を基準にすると、ティース部 33に沿った径方向 L2に対して a Z2だけ反時計回りに傾斜したベクトルになる。このため、外側の凸部 45は、図 6に矢印で示すように周方向に対して α Ζ2だけ外向きに移動しょうとする。し力しながら、外周側の突起部 4 8が移動しょうとする経路上には他の積層鉄心片 30の干渉部 53があるので、外周側の突起部 48が干渉部 53に干渉する。その結果、図 2及び図 4に示すように、連結部 40の凸部 45は、矢印 F1で示すような力で干渉部 53を外側に押すことになり、この力が結合力になる。

他方の連結部 41では、内側の干渉部 53が他の積層鉄心片 30の突起部 48に干渉して周方向に対して α Ζ2だけ内向きに押される。これによつて、他方の連結部 41には、矢印 F1'で示す結合力が生じる。この結合力は、前記した力 F1と大きさに等しく、向きが反対 (つまり反力）である。したがって、積層鉄心片 30の上端部では、 2つの連結部 40, 41の間で結合力が相殺される。

[0046] また、図 5に示すように積層鉄心片 30の下端部では、力 AR1は、積層鉄心片 30の下端部を基準にすると、ティース部 33に沿った径方向 L3に対して a Z2だけ時計回りに傾斜したベクトルになる。このため、凸部 45は、周方向に対して《Ζ2だけ内側向きに突起部 48が移動しょうとする。し力しながら、内周側の突起部 48が移動しょうとする経路上には他の積層鉄心片 30の干渉部 53があるので、突起部 48が干渉部 5 3に干渉する。連結部 40の凸部 45は、矢印 F2で示すような力で干渉部 53を内側に押すことになり、この力が結合力になる。他方の連結部 41では、外側の干渉部 53が他の積層鉄心片 30の突起部 48に干渉して周方向に α Ζ2だけ外向きに押される。これによつて、他方の連結部 41には、矢印で示す結合力が生じる。この結合力は、前記した力 F2と大きさに等しぐ向きが反対 (つまり反力）である。したがって、積層鉄心片 30の下端部では、 2つの連結部 40, 41の間で結合力が相殺される。

[0047] このように、積層鉄心片 30は、上端側と下端側のそれぞれで連結部 40, 41による結合力が打ち消し合う。さらに、図 7に示すように、結合力は、前記したように積層中心では、係合力を発生せず、積層中心から離れるにつれて大きくなる。これは、積層中心に近いと、突起部 48が移動しょうとする方向が周方向に近くなるため、干渉部 5 3との干渉領域が小さくなるからであり、積層中心力離れるにつれて、スキュー角によって突起部 48と干渉部 53とが干渉し始めて結合力が大きくなるからである。しかしながら、結合力は、 1つの積層鉄心片 30においてその両端部で打ち消し合うので、固定子鉄心 10は各積層鉄心片 30に分割されずに元の形状を保つ。

[0048] ここで、連結部 40, 41同士を引き離そうとする力が、連結部 40の突起部 48が連結部 41を弾性変形させるのに十分な力（こじり力）であった場合には、連結部 40, 41同士の係合が解除されて、積層鉄心片 30ごとに分割される。分割した積層鉄心片 30 のそれぞれのティース部 33にインシュレータ 11を装着した後でコイル 12を卷装したら、積層鉄心片 30同士を再び係合させる。連結部 40の突起部 48は、連結部 41を弹性変形させながらこじり入れられる。連結部 40が連結部 41に入り込むと、連結部 41 が元の形状に復元する。連結部 40, 41を連結させた後は、前記と同様にして干渉部 53を弾性変形させない大きさの力であれば、固定子鉄心 10が分割されることはない

[0049] この実施の形態では、スキュー角があることによって干渉する突起部 48と干渉部 53 とを連結部 40, 41に形成したので、固定子鉄心 10を分割しょうとする力が干渉部 53 を弾性変形させて突起部 48をこじり出すような力よりも小さい場合には、積層鉄心片 30力分割されることはない。このとき、各積層鉄心片 30に作用する力が積層方向の各面内で打ち消し合うから、連結部 40, 41を溶接したり、接着したりすることなく積層鉄心片 30を保持できる。したがって、組立作業の作業性や、生産性が向上する。さらに、溶接や接着剤を使用した場合には磁気回路への影響を考慮する必要あるが、この実施の形態ではこのような問題は生じな、。

[0050] ここで、連結部の変形例について図 8及び図 9に示す。

図 8に示す連結部 60は、周方向で係合する凸部 61の長さが短くなつており、付き当て面 40A, 40Bから突起部 62 (干渉部）に至るまでの間に幅を減少させるように凹部 63が形成されている。突起部 62は、外周側と内周側のそれぞれに形成されており、嵌入方向の凸部 61先端の角部 61Aを通り、嵌入方向に向かって閉じる仮想線よりも外側又は内側に膨出して、る。

連結部 60に連結される連結部 65は、凹部を形成する腕部 66を有する。腕部 66の開放端 66A側には、干渉部 67が連結部 60の凹部 63の形状に対応して形成されている。この干渉部 67は、連結部 60の突起部 62の頂部を通り、受け入れ方向に向けて閉じるように ex Z2で傾斜する仮想線よりも内側に膨出している。

この連結部 60, 65では、スキュー角によって連結部 60, 65の移動方向が周方向からずれたときに突起部 62と干渉部 67とが干渉して係合力を発生させる。この係合力が各積層鉄心片 30の両端部で相殺することで固定子鉄心 10の形状が保持される。さらに、干渉部 67を弾性変形させる力が作用したときには、連結が解除される。矢印で示す突起部 62の移動経路と干渉部 67の周縁とで囲まれる領域が突起部 62と干渉部 67の干渉領域 R2になる。この干渉領域 R2の面積は前記した実施の形態の干渉領域に比べて小さいが、干渉部 67が凸部 61に入り込んでいるので係合が強固になる。したがって、前記した構成に比べて積層鉄心片 30に分割し難くすることができる。

[0051] また、図 9に示す連結部 70は、凸部 71が付き当て面 40A, 40Bから周方向の幅が略一定で延びた後に、そのままの幅で先端部を形成している。突起部 72は、凸部 71 の先端に曲面形状の角部 71Aを有し、この角部 71Aの外端が突起部 72になっている。外周側の干渉部 77は、突起部 72の、角部 71Aの中央を通り、嵌入方向に向かつて閉じる仮想線よりも内側に膨出している。

連結部 70に連結される連結部 75は、凹部を形成する腕部 76を有する。腕部 76の開放端 76A側には、干渉部 77が連結部 70の形状に対応して形成されている。内周側の干渉部 77は、連結部 70の突起部 72を通り、受け入れ方向に向けて閉じるように ex Z2で傾斜する仮想線よりも外側に膨出している。

この連結部 70, 75では、スキュー角によって連結部 70, 75の移動方向が周方向力もずれたときに突起部 72と干渉部 77とが干渉して係合力を発生させる。この係合力が各積層鉄心片 30の両端部で相殺することで固定子鉄心 10の形状が保持される。さらに、干渉部 77を弾性変形させる力が作用したときには、連結が解除される。連結部 70, 75に複雑な凹凸を有しない形状であっても、連結部 40, 41と同様の効果が得られる。

[0052] 次に、本発明の他の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図 10は、本発明の実施の形態であるステータを用いたブラシレスモータ（回転電機)の断面図である。図 10に示すように、ブラシレスモータ 101 (以下、モータ 101と略記する）は、有底筒状のケース 102を有している。ケース 102内にはステータ 103が収容されている。ステータ 103は略環状に形成されており、その外周面はケース 102の内周面に密着している。ステータ 103の内側には、ロータ 104が挿入されている。ロータ 104は回転軸 105を有しており、回転軸 105にはロータコア 106が固定されており、その外周には永久磁石 107が取り付けられている。

[0053] 回転軸 105の一端部は、ケース 102の底部に圧入された軸受 108に回転自在に支持されている。回転軸 105の他端側には、回転角度検出手段 109のロータ 110が取り付けられている。回転軸 105の他端部は、ブラケット 111に固定された軸受 112 に回転自在に支持されている。ブラケット 111は合成樹脂にて形成され、ケース 102 の開口部を覆うように取り付けられる。ブラケット 111には、回転角度検出手段 109のステータ 113や、ステータ 103のコイル 114の卷線 115を引き出すターミナル 116などが取り付けられている。

[0054] 図 11は本発明の実施の形態であるステータ 103の構成を示す斜視図、図 12は図 11のステータ 103の分解斜視図である。図 11, 12に示すように、ステータ 103は、周方向に等間隔に分割された 9つのステータセグメント 121から構成されている。ステータセグメント 121は、電磁鋼板力もなるコアピース 122を積層した分割コアユニット (積層鉄心片） 123にインシユレータ 124を取り付け、卷線 115を卷回した構成となっている。各コアピース 122には、ケース 102の内周に沿って配設される外周側部 122aと、卷線 115が卷回されるティース 122bが設けられている。ステータセグメント 121を組み付けると、隣接するティース 122b間には、スロット 125が形成される。

[0055] 外周側部 122aの周方向両端部は、隣接するステータセグメント 121の分割コアュニット 123に接合される接合部 126 (126a, 126b)となっている。分割コアユニット 12 3の上下端部には、合成樹脂製のインシユレータ 124が取り付けられる。インシュレータ 124の外側には卷線 115が卷装され、ティース 122bの周囲にコイル 114が形成される。コイル 114は、ステータセグメント 121を環状に組み付けると、スロット 125内に収容される。分割コアユニット 123は軸方向に対し傾いた形となっており、これにより、ステータ 103にはスキュー 117が形成される。

[0056] このようなステータ 103は、次のようにして形成される。図 13は、ステータ 103の製造工程の概要を示す説明図である。本発明のステータ 103は、コアピース 122単品を個別に打ち抜くのではなぐ接合時と同様の形となるようにコアピース 122を打ち抜き、それを分割して使用する。そこで、図 13の工程 Aではまず、図 14に示すような円環状のピースプレート (プレート部材） 131を打ち抜き形成する。ピースプレート 131 は、コアピース 122を周方向に複数個に並べた形態となっており、接合部 126同士が凹凸嵌合して円環状に保持された状態となっている。図 15は、ピースプレート 131 の製造工程を示す説明図であり、図 15に示すように、ピースプレート 131は順送プレスにて電磁鋼板 (鋼板部材） 132から成形される。

[0057] ピースプレート 131の製造工程では、まずボス 133が形成される（図 15の (a))。ボス 133はティース 122b上に配設され、ピースプレート 131を積層する際に各ピースプレート 131の固着に使用される。ボス 133により、ピースプレート 131の上面に凸部、下面に凹部が形成され、隣接するピースプレート 131同士の凹部に凸部を圧入固定することで、積層されたピースプレート 131がバラバラにならないようにしている。このボス 133の凸部と凹部の位置をずらしてピースプレート 131を積層することにより、ピースプレート 131のスキュー積層が可能となる。

[0058] ボス加工後、スロット 125を形成するスロット形成部 134と（図 15の (b))、ピースプレート 131の内径部 35 (図 15の (c))が打ち抜かれる。スロット形成部 134と内径部 135 を打ち抜いた後、スロット形成部 134の外側に角孔 136を形成する（図 15の (d))。この角孔 136は、図 15の (e)以下のハーフブランク力卩ェゃフラット加工の際に利用される。なお、材料を有効活用すベぐ内径部 135の部分をロータコア 106に使用しても良ぐその場合には、工程 (b)(c)間にロータ用プレートの成形過程を追加する。また、図 15の (b)〜( の工程は、何れを先に行っても良い。

[0059] 角孔 136を形成した後、接合部 126を形成する。図 16は、接合部 126の構成を示す部分拡大平面図である。接合部 126は、図 15の (e)(1)の 2工程にて形成される。図 17Aは図 15の (e)のハーフブランク加工工程を示す説明図、図 17Bは図 15の (1)のフラット加工工程を示す説明図である。図 17Aに示すように、図 15の (e)のハーフブランク加工工程では、接合部 126の接合線 137に沿って、一方側の接合部 126aを半抜きする形で押圧する。この際、接合線 137の外端に角孔 136が形成されているため、接合線 137に沿って接合部 126aを容易かつ正確に半抜き加工することができ、接合部 126の精度が向上する。ハーフブランクカ卩ェにより、他方側の接合部 126bの接合面 138には、ポンチ 139の食い込みに伴ってダレ面とせん断面が形成され、せん断面の下方には微小な亀裂が生じる。

[0060] ハーフブランク加工の後、図 15の (!)のフラット加工を行う。フラット加工では、図 17B に示すように、ピースプレート 131の上下面をフラットポンチ 141とフラットダイス 142 の間で押圧する。ハーフブランクカ卩ェにより半抜き状態となって、た接合部 126aは、ポンチ 141とダイス 142によって、再び上方に押し戻される。この際、接合面 138に生じていた微小な亀裂は進展して破断面を形成し、接合線 137に沿って接合部 126a , 126bが切断'分離される。通常、プレスによる打ち抜き加工の場合、破断面には下方にバリが生じる力ピースプレート 131では、ハーフブランク力卩ェとフラット力卩ェの組み合わせにより、破断面にノリが生じることなぐ接合線 137に沿って接合部 126を切断することができる。このため、ピースプレート 131の厚さが全周に亘つて一定ィ匕され、コアピース 122の厚さのバラツキが小さくなる。また、接合部 126におけるコアピース 122の平面度が向上すると共に、接合面 138に隙間ができず、接合部 126の精度も向上する。

[0061] 図 15の (e)(1)の工程にて接合部 126を形成した後、ピースプレート 131の外周を打ち抜く（図 15の (!)）。これにより、図 14に示すようなピースプレート 131が形成される。その際、ピースプレート 131では、接合部 126の凹凸嵌合構成により、各コアピース 1 22に分離されることなく円環状の形態が保持される。図 16に示すように、接合部 126 はクランク状に形成され、接合部 126aには外嵌片 143が、接合部 126bには外嵌片 143と嵌合する内嵌片 144が形成される。外嵌片 143は内嵌片 144を弾性的に挟持し、これにより、各コアピース 122は接合部 126にて互いに結合され、円環状のピースプレート 131が形成される。なお、接合部 126をこのようにクランク状とすることにより、コアピース 122同士の接合面積を広く取れるため、ステータ 103内の磁束の流れが良くなり、接合部 126に多少の寸法のバラツキが生じても磁束の乱れが抑えられる

[0062] このようにして成形されたピースプレート 131は、周方向に所定角度ずつずらしながら複数枚積層される。そして、所定枚数のピースプレート 131をスキュー積層することにより、図 18に示すようなステータコア 145が形成される（同工程 B)。この場合、ピースプレート 131は、各コアピース 122が分離されることなく円板のまま積層されるため、ステータコア 145の寸法精度が出し易ぐ内径精度も向上する。なお、ステータコア 145の上面 145aには、ピースプレート 131の積層終了の際に、各分割コアユニット 1 23を区別するためのユニット番号 146 (配置表示;本実施形態では 1〜9)が刻印される。

[0063] ピースプレート 131を積層したステータコア 145には、図 190に示すように、インシュレータ 124が取り付けられる（同工程 C)。インシユレータ 124を取り付けた後、卷線形成のため、全体をー且周方向に分割する（同工程 D)。これ〖こより、図 20に示すような、インシユレータ 124を備えた分割コアユニット 123が複数個形成される。各分割コアユニット 123には、個別に卷線 115が卷装され（同工程 E)、図 14のようなステータセグメント 121となる。そして、当該ステータ 103では、このステータセグメント 121 (分割コアユニット 123)が分割前と同じ組み合わせで再び組み付けられる（同工程 F)。すなわち、各分割コアユニット 123に刻印されたユニット番号 146に従って、分割コアュニット 123を元の組み合わせに集成し、図 11のようなステータ 103を形成する。このように、分割コアユニット 123にはユニット番号 146が表示されていることから、ユニットを元の組み合わせに容易かつ間違えなく組み付けることができる。

[0064] 分割コアユニット 123を再組付する際には、接合部 126a, 126bを嵌合させ、ステータ 103全体を円筒形状に保持する。前述のように、接合部 126は外嵌片 143と内嵌片 144により弹性的に嵌合するため、工程 Dでの取り外しが容易でありながら、ェ程 Fでの組付後も保持力を確保'維持することができる。なお、ステータ 103は、図 10 に示すようにケース 102内に収容されるため、モータ 101として組み付けた後は、周方向に分離することはなぐ接合部 126における接合強度も、工程 Dまでと工程 F以後モータ組付までの間の保持力が確保できれば足りる。

[0065] このように、ステータ 103では、コアピース 122が円周方向に連設されたピースプレート 131を形成し、それを積層したステータコア 145をー且分割して卷線した後、同じ組み合わせで再結合してステータ 103を製造する。この場合、ステータコア 145はピースプレート 131を積層して一体形成されるため、フラット加工による平面度の向上や板厚均一化も相俟って、各分割コアユニット 123はほぼ同じ積層厚に形成される。また、隣接する分割コアユニット 123は、ハーブランク加工時と同じ相手と結合されることになるため、接合面 138の接合精度を高く維持できる。このため、接合部 126〖こズレゃガタ等が生じることなぐ分割コアユニット 123同士が図 21に示すように隙間なく接合される。さらに、隣接する分割コアユニット 123間のスキュー 117も元のステータコア 145の通りになり、ユニット間に不均等な隙間も生じない。

[0066] 従って、本発明によるステータ 103では、コアピース 122の板厚や積層時の誤差等により各分割コアユニット 123に寸法のバラツキが生じることがなぐ従来のステータのように、分割コアユニット 123間に段差や不均等な隙間が生じるのを防止できる。このため、ステータ 103内の磁束のバラツキを抑えることができ、磁気的アンバランスによる回転電機の特性低下を防止することが可能となる。また、磁気バランスの乱れによるコギングトルクの増大を抑えることも可能となる。例えば、モータ 101を電動パワーステアリング装置の駆動源として用いた場合、コギングトルクの減少に伴い、操舵フィ一リングの向上を図ることが可能となる。

[0067] なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなぐその要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもな、。例えば、前述の実施例では、本発明のステータゃ回転電機をパワーステアリング装置の駆動源であるブラシレスモータに使用する例を示した力その用途やモータの形態はこれには限定されない。すなわち、本発明をパワースライドドアやワイパ装置、ノワーウインドなどの車載電装製品の駆動源や、その他の電気製品に使用されるモータ等の回転電機に適用することも可能である。また、ブラシレスモータのみならず、ブラシ付きモータに本発明を適用することも可能である。

産業上の利用可能性

本発明によれば、固定子鉄心の組立作業が容易になり、磁気的にも良好な連結構造が得られる。また、分割コアユニットの段差や不均等な隙間に起因するステータ内の磁束のバラツキが抑えられ、磁気的アンバランスによる回転電機の特性低下ゃコギングトルクの増大を低減させることが可能となる。

Claims

請求の範囲

[1] 鉄心片をスキューさせながら積層した積層鉄心片を環状に組み合わせて形成される固定子鉄心を有する電動機であって、

前記積層鉄心片の周方向の一方の端部に凸部を設け、周方向の他方の端部に凹部を他の前記積層鉄心片の前記凸部に周方向で連結可能に設け、前記凸部と前記凹部には前記積層鉄心片がスキューしていることで前記凸部と前記凹部を引き離す力が周方向からずれたときに前記凸部と前記凹部とを干渉させる干渉部を有する電動機。

[2] 前記干渉部は、前記凸部の先端力基端に至るまでの間で一部を膨出させた突起部と、前記凹部に前記突起部に対応して形成した端部とである請求項 1に記載の電動機。

[3] 前記突起部は、前記凸部の先端の角部を通り、周方向に対してスキュー角の半分の角度だけ前記凸部の基端側に向けて開くように傾斜した仮想線よりも突出している請求項 2に記載の電動機。

[4] 前記干渉部は、前記凸部及び前記凹部のそれぞれの内周側と外周側に形成されて、る請求項 1から請求項 3の、ずれか一項に記載の電動機。

[5] 前記干渉部は、前記凸部と前記凹部とを周方向に移動させたときには干渉しない形状を有する請求項 1から請求項 4のいずれか一項に記載の電動機。

[6] 前記電動機が、永久磁石を備えたロータと、このロータの外周側に配設されたステ一タとを備えた回転電機であって、前記ステータが、周方向に沿って環状に配置された複数個の積層鉄心片を備える請求項 1に記載の電動機。

[7] 個々の前記積層鉄心片は複数枚のコアピースを積層して形成される請求項 6に記載の電動機。

[8] 前記積層鉄心片は、環状のプレート部材を複数枚積層して形成したステータコアを周方向に沿って分割して形成され、前記ステータは、同一の前記ステータコア力分割形成され個別に卷線が卷装された前記積層鉄心片同士を分割時と同じ組み合わせで再接合させてなる請求項 6に記載の回転電機のステータ。

[9] 前記積層鉄心片は、分割時の組み合わせ状態を示す配置表示を有する請求項 8 に記載の回転電機のステータ。

[10] 前記積層鉄心片は、前記コアピースを周方向に沿って接合させた環状のプレート部材を複数枚積層して形成したステータコアを周方向に沿って分割して形成され、前記コアピースは、前記プレート部材を形成する鋼板部材を一方の面側から半抜きした後、他方の面側から押圧することにより前記鋼板部材力切断形成される接合部を有し、該接合部により隣接する前記コアピース同士が接合される請求項 7に記載の回転電機のステータ。

[11] 前記接合部は、隣接する前記コアピースが着脱自在な嵌合部を有する請求項 10 に記載の回転電機のステータ。

[12] 前記鋼板部材の前記接合部形成部位に隣接して切断補助孔を設けた請求項 10 又は 11に記載の回転電機のステータ。

[13] 環状のプレート部材を複数枚積層して形成したステータコアを周方向に沿って分割して前記積層鉄心片を形成し、前記積層鉄心片に対し個別に卷線を卷装した後、同一の前記ステータコアカゝら分割形成された前記積層鉄心片同士を分割時と同じ組み合わせで再接合させて前記ステータを形成する請求項 6に記載の回転電機のステータの製造方法。

[14] 前記コアピースを周方向に沿って接合させた環状のプレート部材を鋼板部材から打ち抜き形成すると共に、前記鋼板部材を一方の面側から半抜きした後、他方の面側から押圧することにより、隣接する前記コアピースの間に前記コアピース同士を接合する接合部を前記鋼板部材から切断形成し、前記プレート部材を複数枚積層して前記ステータコアを形成し、前記ステータコアを分割して前記積層鉄心片を形成する請求項 7に記載の回転電機のステータの製造方法。

[15] 前記分割コアユニットは、環状のプレート部材を複数枚積層して形成したステータコアを周方向に沿って分割して形成され、前記ステータは、同一の前記ステータコア力分割形成され個別に卷線が卷装された前記積層鉄心片同士を分割時と同じ組み合わせで再接合させてなる請求項 6に記載の回転電機。

[16] 前記分割コアユニットは、前記コアピースを周方向に沿って接合させた環状のプレ一ト部材を複数枚積層して形成したステータコアを周方向に沿って分割して形成され、前記コアピースは、前記プレート部材を形成する鋼板部材を一方の面側から半抜きした後、他方の面側力押圧することにより前記鋼板部材力切断形成される接合部を有し、該接合部により隣接する前記コアピース同士が接合される請求項 7に記載の回転電機。