WO2007029882A1 - ステータコア、モータ、ステータ製造方法 - Google Patents

ステータコア、モータ、ステータ製造方法 Download PDF

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WO2007029882A1
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stator core
core
split
cores
stator
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PCT/JP2006/318314
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kazutaka Tatematsu
Ryoji Mizutani
Yasuhiro Endo
Original Assignee
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148—Sectional cores
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49009—Dynamoelectric machine

Definitions

  • the present invention relates to a technique related to a stator core of a motor, and more particularly to a technique for forming a stator core using a dust core.
  • the stator core may be assembled after the stator core is divided and the coils are installed in each divided core for reasons such as facilitating coil winding.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 4-3 2 8 9 6 5 a stator core divided into a tooth around which a coil is wound is inserted into a cylindrical housing by press-fitting or shrink fitting to assemble the stator. Techniques to do are disclosed.
  • An object of the present invention is to develop a new technique for forming a stator in a compact manner.
  • Another object of the present invention is to establish a technique for joining adjacent split cores without applying stress to the entire split cores.
  • Yet another object of the present invention is to generate a split core with improved ease of assembly using a dust core.
  • the stator core of the present invention is a stator core installed around the rotating shaft of a motor, and the stator core is composed of a plurality of divided cores divided in the circumferential direction, and each divided core is connected to an adjacent divided core. Formed into a shape with a dust core. [ ⁇ The tangent split cores are connected using a connection structure.
  • the stator core together with the coil wound around it, constitutes the stator of the motor.
  • the rotor rotates around the rotation axis by the electromagnetic action between the rotor and the stator.
  • the stator and the stator core are installed (usually outside the rotor) so as to surround this rotating shaft.
  • the stator is composed of a plurality of divided cores divided in the circumferential direction (rotation direction of the rotor).
  • the stator includes an arc-shaped core back and a protruding tooth extending from the core back toward the rotor, and the divided core is formed so as to include one or more teeth.
  • the divided core is formed into a desired shape by a dust core.
  • a mixture of magnetic powder such as iron powder and an insulating material such as resin is hardened using a mold to form a shape corresponding to the mold.
  • ancillary processing such as annealing may be performed. , ...
  • Each divided core is formed with a bonding structure used for bonding with an adjacent divided core during the molding.
  • a bonding structure used for bonding with an adjacent divided core during the molding.
  • a coupling member is inserted into the coupling structure.
  • the adjacent split cores are joined using a fixing member inserted into the hole structure.
  • the hole structure may be a non-through hole or a through hole.
  • only one hole structure may be provided, or a plurality of hole structures may be provided.
  • the fixing member is By inserting and fixing to the structure, it is possible to easily connect adjacent split cores.
  • the fixing members may be 'separated' or 'common' (one connected) in 'adjacent split cores'. '.
  • a common fixing member is inserted into the hole structure of the adjacent divided cores, whereby the adjacent divided cores are coupled to each other.
  • the common fixing member is a conical member having a protruding portion, and the adjacent divided cores are joined by pressing the protruding portion into each hole structure. .
  • the faucet is simply connected between the two hole structures
  • It may be “smear” or may connect three or more hole structures (or three or more divided cores).
  • the hole structure is provided at a position facing each other, and the fixing member is a rod-like member inserted through the both hole structure.
  • a rod-shaped member is a bolt inserted into a hole structure.
  • a connecting member formed separately is used to connect adjacent divided cores, and the fixing member connects the divided core and the connecting base material, thereby adjacent to each other.
  • the split cores are joined together.
  • adjacent split cores can be joined by attaching a connecting member made of a plate-like metal using a screw as a fixing member inserted into a hole structure.
  • the fixing member is provided with a structure for attaching the stator to the motor housing case.
  • the motor is stored in a case so that the stator and the like are not exposed. For this reason, it is necessary to provide a fixture for joining the case and the case, but by providing this structure on the fixed member, it is possible to reduce the steps required to install the fixture.
  • the coupling structure is provided on the same side end surface in the rotation axis direction of the motor. That is, in the adjacent split cores, a coupling structure is provided on the same side of the end face on the front end side or rear end side in the rotation axis direction.
  • a coupling structure is provided on the same side end face in all the split cores, the attachment process of the coupling member can be greatly facilitated.
  • the coupling structure in at least a pair of adjacent split cores, is a structure that fits with the mating coupling structure of the other party, and the adjacent split cores fit the coupling structure. Are connected to each other.
  • the coupling structure is a structure that fits in the direction of the rotation axis of the monitor with respect to the mating coupling structure.
  • the coupling structure of one split core is a convex shape
  • the coupling structure of the other split core is a concave shape, so that they can be fitted together. It is also effective to configure the joint structure of both split cores in a guide rail shape and slide them together.
  • the coupling structure is a structure in which the fixing member is crimped, and the adjacent divided cores are coupled by force-squeezing the fixing member to the coupling structure.
  • 'force squeezing' means that the joint part is struck or tightened with a tool to cause plastic deformation and join!
  • a plate-like fixing portion and a tool are applied to the outer surface of the material to pressurize, and the fixing member is embedded in a coupling structure to perform force squeeze coupling.
  • a connecting structure may be provided on both end faces in the rotation axis direction of the motor, and a fixing member that spans both the connecting structures may be force-squeezed on both end faces.
  • the separate coupling members may be squeezed near both end surfaces, or the coupling member may be squeezed only near one end surface.
  • a coupling structure for caulking is provided at a position where the force crimping is performed.
  • the coupling structure for caulking may be realized by, for example, holes or depressions that increase the effectiveness of force caulking, or a structure in which the caulking fixing member is made one step lower than the surroundings so that it does not get in the way. It is good.
  • the motor of the present invention is formed using any one of the above stator cores.
  • the type and size of the motor is not particularly limited. For example, it is widely used for driving a vehicle in an electric vehicle or a hybrid vehicle (typically three-phase B) Applicable to AC motors.
  • the stator manufacturing method of the present invention includes a step of forming a plurality of divided cores divided in the circumferential direction into a shape having a coupling structure with adjacent divided cores by a dust core, and a molded divided core A step of attaching the coil to the coil, and an assembly step of assembling the divided user, on which the coil is mounted, into an annular shape by joining them using a joint structure.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration example of the entire motor.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of joining the split cores.
  • FIG. 3 is a perspective view showing another example of joining the split cores. ⁇ ⁇
  • FIG. 4 is a perspective view showing another example of joining the split cores.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the coupling example of FIG. .
  • FIG. 6 is a perspective view showing another example of coupling of the split cores. .
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a modification of the coupling example of FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view showing another example of joining the split cores.
  • FIG. 9 ′ is a diagram for explaining a modification of the coupling example of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of the motor 10 according to the present embodiment.
  • the motor 10 includes a motor shaft 12 that transmits rotational power to the outside.
  • the motor shaft 12 is installed along the rotation shaft of the rotor 14.
  • the rotor 14 includes a permanent magnet or an electromagnet, and rotates by magnetic interaction with a stator provided around the rotor.
  • the stator 16 includes a stator core 18 formed of a dust core and a coil wound around the stator core 18 (not shown for simplicity). By passing a current through this coil, the stator 16 functions as a magnetic pole.
  • the stator core 18 is configured by combining a plurality of divided cores 20,. 2 2, 2 4,... Divided in the circumferential direction of the rotating shaft. That is, the stator core 18 is formed by dividing the cores 20, 2 2, 2 4,... With a dust core and winding the coil. After that, it is combined into a cylindrical shape.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating the coupling of the split cores 30 and 32 that form part of the stator core 18.
  • the split core 30 is composed of a core back 33 that forms a cylindrical outer periphery, and teeth 34 that protrude from the core back toward the center of rotation.
  • the teeth 34 are wound around a coil and become magnetic poles corresponding to the current flowing through the coil.
  • rectangular parallelepiped holes 35 and 3.6 are provided near both ends of the upper end surface of the core back 33 as a structure for coupling with adjacent split cores.
  • the holes 3 5 and 3 6 are formed by providing a corresponding convex shape in a mold for forming a dust core.
  • the split core 3 2 includes a core back 3 7 and a tooth 3 8. Further, hole portions 39 and 40 are provided near both ends of the upper end surface of the core back 37.
  • the split cores 30 and 32 are assembled with the core backs 33 and 37 adjacent to each other.
  • a gravel 4 2 is used for assembly.
  • the faucet 4 2 is a U-shaped metal member having protrusions 4 4 and 4 6 at both ends.
  • the protrusions 4 4 and 4 6 are press-fitted into the hole 3 6 of the split core 30 and the hole 3 9 of the split core 3 2, respectively.
  • the adjacent divided cores 30 and 32 are fixed. ,.
  • the adjacent divided cores can be coupled in various ways.
  • a plurality of modified examples will be described using FIG. 3 to FIG.
  • the basic shape is the same as that of the split cores 30 and 32 shown in FIG.
  • the hole shown in FIG. 2 is not provided in the core back 52.
  • a rectangular parallelepiped notch 5 is formed at the upper end of the core back 52 (as viewed in the motor rotation axis direction). 4 is provided.
  • the notch 5 4 is provided with a cylindrical hole portion 5 6 extending downward.
  • a business trip part 58 is provided at the other upper end of the core back 52, and the business trip part 58 is provided with a cylindrical hole part 60 penetrating in the vertical direction.
  • the split core 50 is assembled so as to be in contact with the split core 62 having the same shape. That is, the cutout portion 54 of the split core 50 is overlapped with the business trip portion 64 of the split core 62. At this time, the hole 56 provided in the notch 54 is provided in the business trip 64. It is located coaxially with the hole 6 6 formed. Then, a long bolt 6 8 is screwed into the holes 5 6 and 6 6 from the upper side. As a result, the adjacent split cores 50 and 62 are fixed. Note that the notch and the business trip section may be provided below the split core.
  • the split core 70 shown in FIG. 4 has substantially the same shape as the split core 50 shown in FIG. That is, a notch 74 is provided at one upper end of the core back 72, and a cylindrical hole 7 6 ′ extending downward is provided in the notch 74.
  • a business trip section 78 is provided at the other end on the upper side of the core back 72.
  • the business trip part 7 8 has no through-hole, and instead, a cylindrical projection 80 extending downward from the lower end of the business trip part 78 is formed.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the coupling of the split cores 70 and 82.
  • a cylindrical projection 84 formed on the split core 82 is inserted into the cylindrical hole 76 provided on the split core 70 from the upper side.
  • the hole 76 and the projection 84 are firmly fitted, and the split cores 70 and 82 are joined.
  • the split core to be assembled last may be configured to provide holes or protrusions at both ends instead of providing holes and protrusions.
  • the coupling mode using bolts described in FIG. 2 may be adopted.
  • the split cores 90 and 92 shown in FIG. 6 have the same basic shape as the split cores 30 and 32 shown in FIG. However, in this example, a rectangular parallelepiped hole and a connection using a brace that uses it are not adopted. Instead, here, the core back 94 of the split core 90 and the core back 96 of the split core 92 are joined by the caulking member 9 8.
  • This caulking member 9 8 is a U-shaped type installed on the upper surface of the core backs 9 4 and 9 6 It is a plate-shaped member.
  • the caulking member 9 8 is pressed from the upper side with a tool and is plastically deformed and caulked together with the core back below the caulking member. That is, in the core back.
  • the caulking member 98 are coupled to each other, and the core back 96 and the caulking member 98 are coupled to each other by the recess 102 in the core back 96.
  • both split cores 90 and 92 are joined through caulking members.
  • it is effective to provide a structure for surely squeezing the core backs 94, 96, for example, by forming a hollow shape in advance.
  • FIG. 7 is a view showing a modified example of the state in which the core back is connected by caulking, and is a view in which the vicinity of the connecting portion of the split cores 90 and 92 shown in FIG. 6 is drawn from the rotation center side.
  • the split cores 90, 92 are crimped on the upper side and the lower side of the cores 94, 96. That is, on the upper side, a U-shaped caulking member 10 3 is installed across the split cores 90 and 92. Then, it is pressed and crimped from the upper side on the divided core 92 side.
  • a U-shaped caulking member .1 0 5 is installed across the split cores 90 and 92, and is crimped on the split core 90 side.
  • the two split cores 9 0 and 9 2 are firmly connected through the two crimping members 1 0. 3 and 1 0 6.
  • the basic shapes of the split cores 1 1 0 and 1 1 2 shown in FIG. 8 are the same as the split cores 3 0 and 3 2 shown in FIG. However, in this example, a rectangular parallelepiped hole and a constriction 42 using this are not used. Instead, here, screw receiving holes 1 1 7, 1 1 8, etc. are provided at both upper ends of the core backs 1 1 4, 1 1 6. In addition, a metal plate 1 19 as a connecting member is passed over the screw receiving hole. The metal plate 1 1 9 is provided with screw holes 1 2 0 and 1 2 2 for passing screws. By inserting screws 1 2 4 and 1 2 6 into the lower screw receiving holes through these screw holes 1 2 0 and 1 2 2, both split cores 1 1 0 and 1 1 2 are connected through metal plate 1 1 9 Is done.
  • FIG. 9 is a diagram showing a modified configuration example of the flash 42 shown in FIG.
  • This grazing 1 3 0 has projections 1 3 2 and 1 3 4 at both ends, similarly to the grazing 4 2, and is inserted into the hole to connect the divided cores.
  • bolt holes 1 4 0 are for installing the data in the case surrounding the motor.
  • a motor is covered with a case at least part of its outer surface.
  • a member for connecting the motor and the case in some form is required.
  • the connecting member serves also as a beautiful 130, thereby simplifying the manufacturing process and the motor configuration.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

モータの回転軸の周囲に設置されるステータコアは、周方向に分割された複数の分割コア３０，３２，．．．からなる。分割コアは圧粉磁心により成形され、その際には隣接する分割コアと結合するための構造として、上端面に直方体形状の穴部３５，３６，３９，４０が形成される。分割コア間の結合は、かすがい４２を穴部に圧入することにより行われる。これにより、分割されたステータがコンパクトに統合される。

Description

明 細 .書 ステータコア、 モータ、 ステータ製造方法
技術分野 ' 本発明は、 モータのステータコアに関する技術、 特に、 圧粉磁心を用いてステ ータコアを形成する技術に関する。 ' ' 背景技術
モータのステータにおいては、 コイルの卷回を容易にする等の理由により、 ス テータコアを分割形成し、 各分割コアにコイルを設置した後でステータを組み立 てる場合がある。 特開 2 0 0 4— 3 2 8 9 6 5号公報には、 コイルを巻回するテ. ィース に分割されたステータコアを圧入又は焼嵌めにより円筒形のハゥジング に挿入して、 ステータの組み立てを行う技術が開示されている。
上記特開 2 0ひ 4— 3 2 8 9 6 5号公報に記載の技術では、 ハウジングを別途 設けるため、 そのスペースの分だけモータが大型化してしまう。 また、 ステータ コてに応力がかかるために、 磁気特性が悪化レ、 モータの性能低下,を招くことに なる。' 発明の開示
本発明の目的は、 ステータ.をコンパク トに形成するための新たな技術を開発す ることにある。 '
本発明の別の目的は、 分割コア全体に応力.を作用させることなく、 隣接する分 割コアを結合させる技術を確立することにある。
本発明のさらに別の目的は、 圧粉磁心を用いて、 組み立て容易性を向上させた 分割コアを生成することにある。
本発明のステータコアは、 モータの回転軸の周囲に設置されるステータコアで あって、 ステータコアは、 周方向に分割された複数の分割コアからなり、 各分割 コアは、 隣接する分割コアとの結合構造を有する形状に、 圧粉磁心により成形さ れてなり、 [^接する分割コアは、 結合構造を用いて結合されている。
ステータコアは、 そこに巻かれるコイルとともに、 モータのステータを構成す るものである。 モータにおいては、 ロータとステ一タの間の電磁気的作用により、 ロータが回転軸回りに回転する。 ステータ.、 そしてステータコアは、 この回転軸 を囲むように （通常はロータの外側に） 設置される。
ステータは、 周方向 （ロータの回転方向） に分割された複数の分割コアからな る。 典型的には、 ステータは弧状のコアバックと、 コアバックからロータ側に向 かう突起形状のティースを備えており、 分割コアは一つ又は複数のティースを含 むように形成される。 分割コアは、 圧粉磁心により所望の形状に成形される。 す なわち、 鉄粉等の磁性粉末と樹脂等の絶縁物の混合物を型を用いて固めることで 型に応じた形状に成形される。 成形にあたっては、 焼き鈍し等の付随的な処理を 施される場合もある。 ，. .
各分割コアには、 この成形の際に、 隣接する分割コアとの結合に用いられる結 合構造が形成ざれる。'つまり、'圧粉磁心を成形する型に対し対応する形状を設け ておくことで、 圧粉磁心の成形と同時に結合構造が作られる。 そして、.隣接する 分割コアは、 この結合構造を用いて結合される。 '
' この構成によれば、 上記特開 2 0 0 4— 3 2 8 9 6 5号公報の技術のように、 分割コアをハウジングに圧入したり焼嵌めしたりする必要がないため、 ハウジン グの分だけステータの省スペース化を図ることができる。 また、 分割コアの磁性 粉末には分割コアを結合による応力が作用しないため、 鉄損の増加を防ぎ、 ステ ' ータの特性を向上させることができる。 さらにこの結合態様を採用した場合、 转 合構造は成形時に同時に形成されるため、 二次的な加工を必要とせず、 製造工程 を簡略化することが可能となる。
本発明のステータコアの一態様においては、 少なくとも一対の隣接する分割コ ァ （つまり、 隣接するある二つの分割コア、 又は複数若しくは全部の隣接する分 割コア） においては、 結合構造は固定部材が挿入される穴構造であり、 隣接する 分割コアは、 穴構造に挿入された固定部材を用いて結合されている。 穴構造は、 非貫通孔であってもよいし、 貫通孔であってもよい。 また、 穴構造は、 一つのみ 設けられてもよいし、 複数設けられてもよレ、。 この構成によれば、 固定部材を穴 構造に挿入して固定することで、.簡易に隣接する分割コアを結合することが可能 となる。 固定部材は、' 隣接する分割コアにおいて、'別々のものであってもよいじ、 共通のもの （一つながりのもの.） であってもよい。 ' .
本発明のステータコアの一態様においては、 隣接する分割コアの穴構造に対し ては共通の固定部材が挿入され、 これにより隣接する分割コアが互いに結合され る。 また、 本発明のステータコアの一態様においては、 この共通の固定部材は突 起部を有するかすがい型部材であり、 突起部が各穴構造に圧入されることで隣接 する分割コアが結合される。 かすがい型部材は、 単に二つの穴構造の間を結ぶ
「かすがい」 であってもよいし、 三つ以上の穴構造 （あるいは三つ以上の分割コ ァ) の間を結ぶものであってもよい。
本発日月のステ一タコアの一態様においては、 穴構造は互いに 面する位置に設 けられ、 固定部材は、 両穴構造に貫いて挿入される棒状部材である。 棒状部材の 例とし.ては、 穴構造に捻入して挿入されるボルトを挙げることができる。
本発明のステータコアの一態様においては、 隣接する分割コアの結合には、 別 途形成された連結部材が用いられ、 固定部材は、. 分割コアと連結 ¾材とを結合し、 れにより隣接する分割コアが互いに結合される。 例えば、 穴構造に揷入される ,固定部材としてのビスを用いて、 板状の金属からなる連結部.材を取り付けること で、 隣接する分割コアを結合することができる。
本発明のステータコアの一態様においては、 固定部材ほ、 モータ格納用のケー スにステータ 取り付けるための構造を備える。 一般に、 モータは、 ステータ等 が剥きだしにならないようにケースに格納される'。 このため、 ズテータ等とケー スとを結合する取付具を設ける必要があるが、 この構造を固定部材に設けること で取付具設置に要する工程を減らすことが可能となる。
本発明のステータコアの一態様においては、 少なくとも一対の隣接する分割コ ァにおいては、 結合構造はモータの回転軸方向の同一側端面に設けられる。 つま り、 隣り合う分割コアにおいては、 回転軸方向の先端側または後端側の端面の同 じ側に結合構造が設けられる。 特に、 全ての分割コアにおいて同一側端面に結合 構造が設けられた場合には、 結合部材の取付工程を著しく容易化することができ る。 もちろん、 両端面に結合構造を設けて強行な結合を行ってもよい。 本発明のステータコアの一態様においては、 少なくとも一対の隣接する分割コ ァにおいては、 結合構造は相手方の結合構造と嵌合する構造であり、 隣接する分 割コアは、 結合構造を嵌合させ.て互いに結合されでいる。 また、 本発明のステー タコアの一態様においては、 結合構造は、 相手方の結合構造に対しモニタの回転 軸方向に嵌合する構造である。 典型的には、 一方の分割コアの結合構造を凸形状 とし、 他方の分割コアの結合構造を凹形状とすることで、 両者を嵌合することが できる。 また、 両分割コアの結合構造をガイ ドレール状に構成し、 これをスライ ドさせて嵌め合わせることも有効である。 こうした嵌合は、 組み立て工程を簡単 化する観点からは、 隣接する分割コアをモータ回転軸方向に相対的に移動させる ことで実現できると便利である。 つまり、 嵌合方向が回転軸方向に設定されてい ることが望ましい。 なお、 隣接する分割コアには、 複数対の嵌合構造が設けられ て.もよレヽ。 ■ '
本発明のステータコアの一態様においては、 結合構造は、 固定部材がカシメら れる構造であり、 隣接する分割 アは、 固定部材をこの結合構造に力シメること で結合される。 ここで、 '力シメとは、 結合部分を工具で叩いたり締めつけたりし て塑性変形を生じさせ、 結合させることを!/、う。 具体例として.は、 板状の固定部 ,材の外表面に工具を当てて加圧し、.固定部材を結合構造にめりこま,せて力シメ結 合を行う態様が挙げられる。 隣接する分割コアをカシメにより強固に結合する場 合には、 例えば、 モータの回転軸方向の両端面に結合構造を設け、 この両結合構 造にまたがる固定部材を両端面において力シメればよい。 また、. それほど強度を 必要としない場合には、 両端面付近でそれぞれ別々の結合部材をカシメてもよい し、 片側端面付近でのみ結合部材をカシメてもよい。 分割コアにおいては、 この 力シメを行う位置にカシメのための結合構造が設けられる。 カシメのための結合 構造は、 例えば、 力シメの効きを高める穴や窪みにより実現してもよいし、 カシ メられた固定部材が邪魔にならないようにその付近を周囲よりも一段低く した構 造としてもよい。
本発明のモータは、 前記いずれかのステータコアを用いて形成されたものであ る。 モータの種類や大きさは特に限定されるものではなく、 例えば、 電気自動車 やハイブリッド車において車両の駆動用に広く用いられている （典型的には三相 の） 交流モータにも適用可能である。 また、 本発明のステータ製造方法は、 周方 向に分割された複数の分割コアを、 隣接する分割コアとの結合構造を有する形状 に、 圧粉磁心により成形するステップと、 成形された分割コアにコイルを^着す るステップと、 コイルが装着された分割ユアを、 結合構造を用いて結合し、 環状 に組み立てる組み立てステップと、 を含む。 図面の簡単な説明
図 1は、 モータ全体の構成例を概略的に示した斜視図である。
図 2は、 分割コアの結合例を示す斜視図である。
図 3は、 分割コアの別の結合例を示す斜視図である。 · ·
図 4は、 分割コアの別の結合例を示す斜視図で'ある。
'図 5は、 図 4の結合例を説明する断面図である。 ，
図 6 .は、 分割コアの別の結合例を示す斜視図である。 .
図 7は、 図 6の結合例の変形態様を説明する図である。
図 8は、 分割コアの別の結合例を示す斜視図である。
図 9'は、. 図 2.の結合例の変形態様を説明する図である。 発明を実施するための最良の形態
図 1は、 本実施の形態にかかるモ タ 1 0の構成を概略的に示した斜視図であ る。 モータ 1 0は、 回転動力を外部に伝達するモータ軸 1 2を備えており、 モー タ軸 1 2はロータ 1 4の回転軸に沿って設置されている。 ロータ 1 4は、 永久磁 石または電磁石を備え、 その周囲に設けられたステータとの磁気的相互作用によ り回転する。 そして、 ステータ 1 6は、 圧粉磁心によって成形されたステータコ ァ 1 8、 及び、 ステータコア 1 8に巻回されたコイル （簡単のため図示を省略し ている） を備えている。 このコイルに電流を流すことでステータ 1 6は磁極とし て機能する。
ステータコア 1 8は、 回転軸の周方向に分割された複数の分割コア 2 0， .2 2， 2 4 , . . . を組み合わせて構成されている。 すなわち、 ステータコア 1 8は、 分割コア 2 0 , 2 2， 2 4 , . . . を圧粉磁心によって成形し、 コイルを卷回し たあとで円筒形状に結合されている。
, 図 2は、 ステ一タコア 1 8の一部をなす 割コア 3 0， 3 2の結合について説 明する斜視図である。 分割コア.3 0は、 円筒形状の外周をなすコアバック 3 3と、 そのコアバックから回転中心に向かって突き出たティース 3 4からなる。 ティー ス 3 4は、 コイルが巻かれ、 コイルに流される電流に応じた磁極となるものであ る。 また、 コアバック 3 3の上端面の両端付近には、 隣接する分割コアとの結合 のための構造として、 直方体形状の穴部 3 5 , 3. 6が設けられている。 この穴部 3 5 , 3 6は、 対応する凸型の形状を圧粉磁心成形用の型に設けることで形 j¾さ れたものである。
同様にして、 分割コア 3 2は、 コアバック 3 7とティ一ス 3 8を備えている。 また、 コアバック 3 7の上端面の両端付近には、 穴部 3 9 , 4 0が設けられてい る。
分割コア 3 0 , 3 2は、 互いめコアバック 3 3， 3 7を隣接させて組み立てら れる。 組み立てには、 かすがい 4 2が用いられる。. かすがい 4 2は、 両端に突起 部 4 4 , 4 6を備えたコの字形状の金属部材である。 突起部 4 4 , 4 6は、 それ ぞれ分割 ア 3 0の穴部 3 6と分割コア 3 2.の穴部 3 9に圧入される。 これによ ,り、 隣接する分割コア 3 0， 3 2が固定されることとなる。 . , .
隣接する分割コア同士の結合は、 これ以外にも様々に行うことができる。 以下 では、 '図 3乃至図 9を用いて、 複数の変形例について説明する。
図 3に示した分割コア 5 0においては、'その基本的な形状は図 2に示した分割 コア 3 0 , 3 2と同様である。. しかし、 コアバック 5 2には図 2に示した穴部は 設けられておらず、 代わりに、 コアバック 5 2の （モータの回転軸方向でみた） 上側の一端に直方体状の切欠部 5 4が設けられている。 そして、 この切欠部 5 4 には、 下側にのびる円柱形状の穴部 5 6が設けられている。 また、 コアバック 5 2の上側の他端には出張部 5 8が設けられており、 出張部 5 8には上下方向に貫 通する円柱形状の穴部 6 0が設けられている。
分割コア 5 0は、 同様の形状をなす分割コア 6 2と接するように組み立てられ る。 すなわち、 分割コア 5 0の切欠部 5 4は、 分割コア 6 2の出張部 6 4に重ね られる。 この際には、 切欠部 5 4に設けられた穴部 5 6は、 出張部 6 4に設けら れた穴部 6 6と同軸上に位置する。 そして、 穴 5 6 , 6 6に対しては、 上側か ら長いボルト 6 8が捻入される。 これにより、 隣接する分割コア 5 0， 6 2が固 定されることとなる。 なお、 切欠部及び出張部は、 分割コアの下側に設けられて もよレヽ o ' . . . .
図 4に示した分割コア 7 0は、 図 3に示した分割コア 5 0とほぼ同様の形状を なしている。 つまり、 コアバック 7 2の上側の一端には切欠部 7 4が設けられ、 切欠部 7 4には下側にのびる円柱形状の穴部 7 6 'が設けられている。 また、 コア バック 7 2の上側の他端には出張部 7 8が設けられている。'ただし、 出張部 7 8 に貫通孔はなく、 代わりに、 出張部 7 8の下端から下側に伸びる円柱形状の突起 8 0が形成されている。
分割コア 7 0は、 同様の形状をなす分割コア 8: 2と接するように組み立てられ る.。 図 5は、 分割コア 7 0 , 8 2の結合について説明した断面図である。 .ここ.で は、 分割コア 7 0に設けられた円柱形状の穴部 7 6に対し、 上側から分割コア 8 2に形成された円柱形状の突起 8 4が挿入されている。 これにより、 穴部 7 6と 突起 8 4が強固に嵌合し、 両分割コア 7 0 , 8 2が結合される。
この嵌合による結合態様は、 隣接する全ての分割コア間の結合に適用すること ができる。 ただし、 組み立てにおける最後の分割コアにおいては、，両隣の分割コ ァの形状に邪魔されて両者の間に入り込ませることができない。 そこで、 最後に 組み立てられる分割コアについては、 穴部と突起を設けるのではなく、 両端とも 穴部あるいは突起を設けるように構成すればよい。 あるいは、 最後の分割コアに 限らず、 例えば、 両端が穴部である分割コアと両端が突起である分割コアを交互 に配置することも有効である。 また、 最後の分割コアについては、 図 2に説明し たボルトを用いた結合態様を採用するようにしてもよい。
図 6に示した分割コア 9 0， 9 2は、 図 2に示した分割コア 3 0， 3 2と基本 的形状は同様である。 ただし、 この例では、 直方体形状の穴部及びそれを利用し たかすがいによる結合は採用されていない。 代わりに、 ここでは、 分割コア 9 0 のコアバック 9 4と分割コア 9 2のコアバック 9 6とがカシメ部材 9 8により結 合されている。
このカシメ部材 9 8は、 コアバック 9 4， 9 6の上面に設置されるコの字型形 状の板状部材である。 カシメ部材 9 8は、 その上側から工具を用いて押圧され、 その下のコアバックとともに塑性変形してカシメ結合される すなわち、 コアバ ック .9 4においては凹み 1 0 0.によりコアバック 9 4とカシメ部材 9 8とが結合 し、 コアバック 9 6においては凹み 1 0 2によりコアバック 9 6とカシメ部材 9 8とが結合している。 この結果、 両分割コア 9 0， 9 2はカシメ部材を通じて結 合される。 なお、 コアバック 9 4， 9 6のカシメ位置には、 予め窪み形状を形成 しておくなど、 力シメを確実に行うための構造を設けることが有効である。
, 力シメは様々に行いうる。 図 7は、 カシメによりコアバックを結合する態様に ついての変形例を示す図であり、 図 6に示した分割コア 9 0， 9 2の結合部付近 を回転中心の側から描いた図である。 この態様では、 分割コア 9 0， 9 2は、 コ ァバック 9 4， 9 6の上側及ぴ下側においてカシメられている。 すなわち、 上側 においては、 コの字形状のカシメ部材 1 0 3が分割コア 9 0 , 9 2をまたいで設 置されている。 そして、 分割コア 9 2の側で上側から押圧されてカシメられてい る。 また、 下側においては、 コの字形状のカシメ部材.1 0 5が分割コア 9 0 , 9 2をまたいで設置され、 分割コア 9 0の側でカシメられている。 これにより、 両 分割コア 9 0 , 9 2が二つのカシメ部材 1 0. 3， 1 0 6を通じて強固に結合され
·' . る。' ' ， ·
図 8に示した分割コア 1 1 0， 1 1 2は、 図 2に示した分割コア 3 0， 3 2と 基本的形状は同様である。 ただし、 この例では、 直方体形状の穴部及びそれを利 用したかすがい 4 2による結合は採用されていない。 代わりに、 ここでは、 コア バック 1 1 4， 1 1 6の上側両端にビス受け穴 1 1 7 , 1 1 8.等が設けられてい る。 また、 ビス受け穴の上には、 連結部材としての金属板 1 1 9が渡されている。 そして、 この金属板 1 1 9にはビスを通すためのビス穴 1 2 0 , 1 2 2が設けら れている。 このビス穴 1 2 0， 1 2 2を通してその下側のビス受け穴にビス 1 2 4 , 1 2 6を打ち込むことで、 金属板 1 1 9を通じて両分割コア 1 1 0， 1 1 2 が結合される。
図 9に示したかすがい 1 3 0は、 図 2に示したかすがい 4 2の変形構成例を示 す図である。 このかすがい 1 3 0は、 かすがい 4 2と同様に、 両端に突起部 1 3 2， 1 3 4を有しており、 穴部に挿入されて分割コア間を結合する。 特徴的な点 は、 両突起部 1 3 2 , 1 3 4を結ぶ板状部 1 3 6の中央付近から、 分岐路 1 3 8 ^伸びている点である。 そして、 分岐路 1 3 8の先端にはボルト穴 1 4 0が設け られている。
このボルト穴 1 4 0は、 モータを取り囲むケースに テータを設置するための ものである。 一般に、 モータは、 その外表面の少なくとも一部をケースで覆われ る。 このためには、 何らかの形でモータとケースを連結するための部材が必要と なる。 ここでは、 その結合部材をかすがい 1 3 0が兼ねることで、 製造工程及び モータの構成を簡略化している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . モータの回転軸の周囲に.設置されるステータコアであって、
ステータコアは、 周方向に分割された複数の分割コアからなり、
各分割コアは、 隣接する分割コアとの結合構造を有する形状に、 圧粉磁心によ り成形されてなり、
隣接する分割コアは、 結合構造を用いて結合されている、
ことを特徴とするステータコア。
2 . 請求項 1に記載のステータコアおいて、
少なくとも一対の隣接する分割コアにおいては、 結合構造は固定部材が挿入さ れる穴構造であり、
憐接する分割コアは、 穴構造に挿入された固定部材を用いて結合されている、 ことを特徴とするステータコア。
3 . '請求項 2に記載のステータコアおいて、
: 隣接する分割コアの穴構造に対しては共通の固定部材が挿入され、 これにより 隣接する分割コアが互いに結合される、 ことを特徴とするステータコア。
4 . 請求項 3に記載のステータコアおいて、
固定部材は突起部を有するかすがい型部材であり、 突起部が,各穴構造に圧入さ れることで隣接する分割コ が結合される、 ことを特徴とするステータコア。
5 . 請求項 3に記載のステータコアおいて、
穴構造は互いに対面する位置に設けられ、
固定部材は、 両穴構造を貫いて挿入される棒状部材である、 ことを特徴とする ステータコア。
6. . 請求項 2に記載のステータコアおいて、 ■·
, 隣接する分割ロアの結合には、 別途形成された連結郜材が用いられ、
固定部材は、 分割コアと連結部材とを結合し、 これにより隣接する分割コアが 互いに結合される、 ことを特徴とするステータコア。 .
7 . 請求項 2に記載のステータコアおいて、
固定部材は、 モータ格納用のケースにステータを取り付けるための構造を備え る、 ことを特徴とするステータゴァ。
8 . 請求項 1に記載のステータコアおいて、
少なく とも一対の隣接する分割コアにおいてば、 結合構造はモータの回転軸方 向の同一側端面に設けられる、 ことを特徴とするステータコア。
9 . 請求項 1に記載のステータコアおいて、 . '
少なくとも一対の隣接する分割コアにおいては、 結令構造は相手方の結合構造 と嵌合する構造であり、 . '
隣接する分割コアは、 結合構造を嵌合させて互いに結合されている、 ことを特 徴とするステ一タコア。
1 0 . 請求項 9に記載のステータコアおいて、
結合構造は、 相手方の結合構造に対しモータの回転軸方向に嵌合する構造であ る、 ことを特徴とするステータコア。
1 1 . 請求項 1に記載のステータコアおいて、
結合構造は、 固定部材がカシメられる構造であり、
隣接する分割コアは、 固定部材をこの結合構造に力シメることで結合される、 ことを特徴とするステータコア。
1 2 . 請求項 1乃至 1 1のいずれか 1項に記載のステ ^"タコアを用いて形成さ れたモータ。
1 3 . モータの回転軸の周囲に設置されるステータを製造する方法であって、 周方向に分割された複数の分割コアを、 隣接する分割コァとの結合構造を有す る形状に、 圧粉磁心により成形するステップと、
成形された分割コアにコイルを ¾着するステップと、
コイルが装着された分割コアを'、 結合構造を用いて結合し、 環状に組み立てる 組み立てステップと、
を含む、 ことを特徴とするステータ製造方法。
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