JP5292134B2 - Stator and motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステータおよびモータに関するものである。 The present invention relates to a stator and a motor.
一般的に、インナーロータ型のモータは、環状のステータ(固定子)の内側に形成された空間にロータ(回転子)が配置され、ロータがステータに対して回転可能に構成されたものである。このようなモータのステータとして、ヨーク部とティース部とを有するステータ鉄心片を複数枚積層して分割ステータコアを構成し、該分割ステータコアを環状に連結してステータコアを形成し、ティース部にコイルを巻回したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Generally, an inner rotor type motor is configured such that a rotor (rotor) is disposed in a space formed inside an annular stator (stator), and the rotor is rotatable with respect to the stator. . As a stator of such a motor, a plurality of stator core pieces each having a yoke portion and a tooth portion are laminated to form a divided stator core, the divided stator cores are connected in an annular shape to form a stator core, and a coil is formed on the teeth portion. What was wound is proposed (for example, refer to patent documents 1).
特許文献1では、複数の分割積層鉄心は互いに積層して結合される第1分割鉄心片および第2分割鉄心片を備え、互いに隣り合う一方の分割積層鉄心における第1分割鉄心片の接続端部の突起を、他方の分割積層鉄心における第2分割鉄心片の接続端部の長孔に遊嵌させ、所定個数の分割積層鉄心を無端状に連結するとともに、環形状のヨーク部を拡径自在に構成したものである。
In
ところで、特許文献1のステータは、磁路上に長孔と突起の嵌合箇所が存在するため、長孔が形成された領域において磁路が狭くなり、鉄損が増大し、効率が低下してしまう。また、長孔と突起が交互に積層するため、分割鉄心片の型が2種類必要となり、製造コストが増大してしまう。
By the way, since the stator of
そこで、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、分割ステータコアを用いる場合に、高効率化を図ることができるとともに、製造コストの上昇を抑制することができるステータを提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a stator that can achieve high efficiency and can suppress an increase in manufacturing cost when a split stator core is used. is there.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、ティース部(例えば、実施形態におけるティース15)とヨーク部(例えば、実施形態におけるヨーク13)とを有するステータ鉄心片(例えば、実施形態における平板鋼板21)が複数積層されて形成される分割ステータコア(例えば、実施形態における分割コア11)を複数連結して円環状にすることで形成されるステータ(例えば、実施形態におけるステータ1)において、前記分割ステータコアの前記ヨーク部には、隣り合う分割ステータコア同士を連結する連結部材(例えば、実施形態における連結部材50)を配置可能な第1連結孔(例えば、実施形態における第1連結孔31)および第2連結孔(例えば、実施形態における第2連結孔32)が形成され、前記隣り合う分割ステータコアにおいて、前記連結部材の一端が一方の分割ステータコア(例えば、実施形態における分割コア11A)の前記第1連結孔に回転自在に挿入されるとともに、該連結部材の他端が他方の分割ステータコア(例えば、実施形態における分割コア11B)の前記第2連結孔に回転自在に挿入されることで連結し、前記連結部材により前記隣り合う分割ステータコアを連結した状態で、前記ヨーク部同士が当接および離反できるとともに、前記分割ステータコアにおける前記第1連結孔が形成された位置と前記第2連結孔が形成された位置とが、前記ヨーク部同士が当接された状態において径方向に異なっていることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
請求項2に記載した発明は、前記分割ステータコアの前記ヨーク部における前記第1連結孔が形成された側の周方向一端部(例えば、実施形態における一端部33)には、周方向外方へ突出した第1凸部(例えば、実施形態における第1凸部35)と、周方向内方へ窪んだ第1凹部(例えば、実施形態における第1凹部36)とが形成され、前記分割ステータコアの前記ヨーク部における前記第2連結孔が形成された側の周方向他端部(例えば、実施形態における他端部34)には、周方向外方へ突出した第2凸部(例えば、実施形態における第2凸部38)と、周方向内方へ窪んだ第2凹部(例えば、実施形態における第2凹部37)と、が形成され、前記第1凸部と前記第2凹部とが係合するとともに、前記第1凹部と前記第2凸部とが係合することで前記隣り合う分割ステータコアの前記ヨーク部同士が当接し、前記第1連結孔が前記第1凸部に形成されるとともに、前記第2連結孔が前記第2凸部に形成されていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the circumferential one end portion (for example, the one
請求項3に記載した発明は、前記連結部材は、円形の前記第1連結孔に内接される多角形で形成された第1多角形ピン(例えば、実施形態における第1多角形ピン451)と、円形の前記第2連結孔に内接される多角形で形成された第2多角形ピン(例えば、実施形態における第2多角形ピン452)と、前記第1多角形ピンと前記第2多角形ピンとの間を繋ぐ繋ぎ部(例えば、実施形態における連結板53)と、を備えていることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, the connecting member is a first polygonal pin formed in a polygon inscribed in the circular first connecting hole (for example, the first
請求項4に記載した発明は、前記連結部材は、多角形の前記第1連結孔に内接される円形で形成された第1円形ピン(例えば、実施形態における第1ピン51)と、多角形の前記第2連結孔に内接される円形で形成された第2円形ピン(例えば、実施形態における第2ピン52)と、前記第1円形ピンと前記第2円形ピンとの間を繋ぐ繋ぎ部(例えば、実施形態における連結板53)と、を備えていることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, the connection member includes a first circular pin (for example, the
請求項5に記載した発明は、前記分割ステータコアの前記ヨーク部における周方向一端部に第1係止溝(例えば、実施形態における第1係止溝41)が形成されるとともに、周方向他端部に第2係止溝(例えば、実施形態における第2係止溝42)が形成され、前記隣り合う分割ステータコアが当接した状態で、前記第1係止溝と前記第2係止溝とが対向配置されることで係止孔(例えば、実施形態における係止孔43)が形成され、該係止孔に係止ピン(例えば、実施形態における係止ピン45)を挿入可能に構成されていることを特徴としている。
According to the fifth aspect of the present invention, a first locking groove (for example, the
請求項6に記載した発明は、前記隣り合う分割ステータコアが当接した状態で、前記係止孔は前記連結部材と正面視で重なる位置に設けられ、前記係止ピンは、前記連結部材を貫通して前記係止溝に挿入可能に構成されていることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the state where the adjacent divided stator cores are in contact with each other, the locking hole is provided at a position overlapping the connecting member in a front view, and the locking pin penetrates the connecting member. And it is comprised so that insertion in the said locking groove is possible.
請求項7に記載した発明は、前記係止ピンが、前記係止孔の内周面を押圧可能な付勢力を有していることを特徴としている。 The invention described in claim 7 is characterized in that the locking pin has an urging force capable of pressing the inner peripheral surface of the locking hole.
請求項8に記載した発明は、前記連結部材における前記第1連結孔および前記第2連結孔に挿入される部分が、中空形状に形成されていることを特徴としている。
The invention described in
請求項9に記載した発明は、前記中空形状に形成された空洞部(例えば、実施形態における空洞部253,254)に楔(例えば、実施形態における楔255)が圧入されていることを特徴としている。
The invention described in claim 9 is characterized in that a wedge (for example, the
請求項10に記載した発明は、円環状に連結された前記分割ステータコアにおける軸方向両端面に、円環状の端面板(例えば、実施形態における端面板70)が設けられていることを特徴としている。
The invention described in
請求項11に記載した発明は、前記分割ステータコアが連結されて円環状に保持された状態において、前記ティース部の径方向外方への延長線上に前記連結部材が配置されるように、前記第1連結孔および前記第2連結孔が形成されていることを特徴としている。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the state in which the divided stator core is connected and held in an annular shape, the connecting member is arranged on an extension line radially outward of the teeth portion. One connection hole and the second connection hole are formed.
請求項12に記載した発明は、前記分割ステータコアが軸方向に複数に分割され、該分割された分割ステータコアの間に連結板(例えば、実施形態における中間連結板25)が介装されていることを特徴としている。
In the invention described in claim 12, the divided stator core is divided into a plurality of parts in the axial direction, and a connecting plate (for example, the intermediate connecting
請求項13に記載した発明は、上述のいずれかに記載のステータを備えたモータであって、前記ステータを収納可能なハウジング(例えば、実施形態におけるモータハウジング23)に対して、前記ステータが前記ハウジングの内面に圧入固定されていることを特徴としている。
The invention described in
請求項1に記載した発明によれば、複数の分割ステータコアを連結した状態で隣り合うティース部の間隔を大きくすることができるため、ティース部に配される巻線の挿入が容易になる。また、複数の分割ステータコアを連結して円環状にした後にも拡径することができるため、一般的なインサータ装置を用いて巻線をティース部に巻回することができるとともに、他の各種巻線工法にも対応することができる。したがって、巻線の巻回工程を容易にすることができるとともに、ティース部の間隔を大きくして巻線を巻回するため巻線の占積率を向上することができ、モータの小型高効率化を図ることができる。また、隣り合う分割ステータコアを連結部材により連結するため、連結部分に空隙が生じるのを防止することができ、鉄損が増大するのを防止することができる。さらに、複数の分割ステータコアは同じ形状のものを採用することができるため、製造コストの上昇を抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the interval between adjacent tooth portions can be increased in a state where a plurality of divided stator cores are connected, insertion of windings arranged in the tooth portions is facilitated. In addition, since the diameter can be increased even after a plurality of divided stator cores are connected to form an annular shape, the winding can be wound around the tooth portion using a general inserter device, and other various windings It can also cope with the wire method. Therefore, the winding process of the winding can be facilitated, and the winding space can be increased by increasing the spacing between the teeth, so that the space factor of the winding can be improved. Can be achieved. Further, since the adjacent divided stator cores are connected by the connecting member, it is possible to prevent a gap from being generated in the connecting portion and to prevent an increase in iron loss. Further, since the plurality of divided stator cores can have the same shape, an increase in manufacturing cost can be suppressed.
請求項2に記載した発明によれば、第1凸部に第1連結孔を形成するとともに、第2凸部に第2連結孔を形成することで、隣り合う分割ステータコアのヨーク部を離反させたときにより大きく離反させることができる。つまり、隣り合うティース部同士の間隔を大きく確保することができるため、巻線の挿入を容易に行うことができる。また、巻線を隣り合うティース部同士の間に確実に配置させることができるため、巻線の占積率を向上することができる。したがって、モータの小型高効率化を図ることができる。 According to the second aspect of the present invention, the first connecting hole is formed in the first convex portion, and the second connecting hole is formed in the second convex portion, thereby separating the yoke portions of the adjacent divided stator cores. Can be separated more greatly. That is, since the space | interval of adjacent teeth parts can be ensured large, insertion of a coil | winding can be performed easily. Moreover, since the winding can be reliably arranged between the adjacent tooth portions, the space factor of the winding can be improved. Therefore, the motor can be made smaller and more efficient.
請求項3に記載した発明によれば、第1連結孔と第1多角形ピンとの間および第2連結孔と第2多角形ピンとの間が、それぞれ部分的に接触する軽圧入により連結されるため、両者間の摩擦力により形状を保持し易くなり、円環状の拡径状態や帯状の展開状態において巻線巻回作業を容易に行うことができる。 According to the third aspect of the present invention, the first connection hole and the first polygon pin and the second connection hole and the second polygon pin are connected by light press-fitting that partially contacts each other. Therefore, it becomes easy to hold the shape due to the frictional force between them, and the winding winding work can be easily performed in an annular diameter-expanded state or a belt-like expanded state.
請求項4に記載した発明によれば、第1連結孔と第1円形ピンとの間および第2連結孔と第2円形ピンとの間が、それぞれ部分的に接触する軽圧入により連結されるため、両者間の摩擦力により形状を保持し易くなり、円環状の拡径状態や帯状の展開状態において巻線巻回作業を容易に行うことができる。 According to the invention described in claim 4, since the first connection hole and the first circular pin and the second connection hole and the second circular pin are connected by light press-fitting partially contacting each other, It becomes easy to maintain the shape by the frictional force between the two, and the winding work can be easily performed in an annular diameter-expanded state or a belt-shaped expanded state.
請求項5に記載した発明によれば、複数の分割ステータコアを円環状に連結した際に、係止ピンを係止孔に挿入するだけの簡易な構成で円環状態を確実に保持することができる。したがって、重量の増大が抑制され、また生産効率を向上することができるステータを提供することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when the plurality of split stator cores are connected in an annular shape, the annular state can be reliably maintained with a simple configuration in which the locking pin is inserted into the locking hole. it can. Therefore, an increase in weight can be suppressed, and a stator that can improve production efficiency can be provided.
請求項6に記載した発明によれば、複数の分割ステータコアを円環状に連結した際に、係止ピンを係止孔に挿入するだけの簡易な構成で円環状態を確実に保持することができる。また、係止ピンにより連結部材を支持固定することができるため、より確実に円環状態を保持することができる。したがって、重量の増大が抑制され、また生産効率を向上することができるステータを提供することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, when the plurality of split stator cores are connected in an annular shape, the annular state can be reliably maintained with a simple configuration in which the locking pin is inserted into the locking hole. it can. Further, since the connecting member can be supported and fixed by the locking pin, the annular state can be more reliably maintained. Therefore, an increase in weight can be suppressed, and a stator that can improve production efficiency can be provided.
請求項7に記載した発明によれば、係止ピンに付勢力を持たせることにより、ステータ鉄心片を複数積層したときの位置ずれを吸収することができる。したがって、ティース部およびヨーク部が略同一位置で積層された分割ステータコアを製造することができる。結果として、モータの高効率化を図ることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to absorb misalignment when a plurality of stator core pieces are stacked by giving a biasing force to the locking pin. Therefore, it is possible to manufacture a split stator core in which the teeth portion and the yoke portion are stacked at substantially the same position. As a result, high efficiency of the motor can be achieved.
請求項8に記載した発明によれば、連結部材を軽量化することができるため、モータの軽量化を図ることができる。
According to the invention described in
請求項9に記載した発明によれば、楔を空洞部に圧入することにより連結部材を分割ステータコアに確実に連結することができる。したがって、隣り合う分割ステータコアをスムーズに当接・離反させることができる。 According to the ninth aspect of the present invention, the connecting member can be reliably connected to the split stator core by press-fitting the wedge into the cavity. Therefore, adjacent divided stator cores can be smoothly contacted and separated.
請求項10に記載した発明によれば、円環状に連結された分割ステータコアに対して端面板を取り付けることにより、より強固に円環状態を保持することができる。 According to the tenth aspect of the present invention, it is possible to hold the annular state more firmly by attaching the end face plate to the divided stator cores connected in an annular shape.
請求項11に記載した発明によれば、ヨーク部におけるティース部の径方向外方への延長線上は分割ステータコアの中で磁束密度が比較的低い領域であるため、その領域に連結部材を配置することでモータ効率の低下を防ぐことができる。 According to the eleventh aspect of the invention, since the magnetic flux density is relatively low in the divided stator core on the radially outward extension line of the tooth portion in the yoke portion, the connecting member is disposed in that region. Thus, it is possible to prevent a reduction in motor efficiency.
請求項12に記載した発明によれば、分割ステータコアの軸方向長さが長い場合、係止ピンに曲がりや倒れが生じ、円環状に連結する際に形状が崩れる虞があるが、連結板を間に挟むことにより係止ピンの曲がりや倒れを規制でき、複数の分割ステータコアを確実に円環状に連結することができる。 According to the twelfth aspect of the present invention, when the axial length of the divided stator core is long, the locking pin may be bent or fall down, and the shape may be collapsed when connected in an annular shape. By sandwiching them, the bending and falling of the locking pin can be restricted, and the plurality of divided stator cores can be reliably connected in an annular shape.
請求項13に記載した発明によれば、分割ステータコアを用いて形成されるステータであって、高効率化を図ることができるとともに、製造コストの上昇を抑制することができるステータを備えているため、モータの高効率化を図ることができるとともに、モータの製造コストの上昇を抑制することができる。
According to the invention described in
次に、本発明の実施形態を図1〜図24に基づいて説明する。なお、本実施形態では車両などに取り付けるモータのステータについて説明する。
図1はステータの斜視図であり、図2はステータコアの平面図である。図1、図2に示すように、ステータ1は、円環状に構成されたステータコア10と、ステータコア10のティース15に巻回されたコイル20とを備えている。ステータ1の円環状の中心に形成された空間には、図示しないロータが回転可能に配置される。なお、以下の説明において使用する「軸方向および径方向」とはロータの回転軸に沿った方向および回転軸を中心とする径方向のことを言い、「周方向」とは円環状のロータおよびステータの周方向のことを言う。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, a stator of a motor attached to a vehicle or the like will be described.
FIG. 1 is a perspective view of the stator, and FIG. 2 is a plan view of the stator core. As shown in FIGS. 1 and 2, the
ステータコア10は、複数の分割コア11が環状に連結されて構成されている。ステータコア10は、円環状の外周を構成するヨーク13と、ヨーク13から円環状の中心に指向して突出されたティース15と、ティース15の先端を構成する先端部17と、を備えている。また、隣り合うティース15同士の間には、空間部(以下、スロット19という。)が形成されている。そして、コイル20をスロット19に配置することで、上記のようにステータ1が形成される。なお、隣り合う分割コア11,11は、連結部材50により連結されている。
The
図3は分割コアの平面図である。図3に示すように、分割コア11は、ヨーク13、ティース15、および先端部17が形成された平板鋼板21が複数積層されて構成されている。この分割コア11を構成する平板鋼板21は、プレス成型により容易に製造することができる。ここで、一つの分割コア11には、一つのティース15が形成されている。つまり、ティース15ごとに分割コア11は分割されている。
FIG. 3 is a plan view of the split core. As shown in FIG. 3, the
ここで、ヨーク13には、第1連結孔31および第2連結孔32が形成されている。具体的には、ヨーク13における周方向一端部33側に第1連結孔31が形成され、周方向他端部34側に第2連結孔32が形成されている。また、一端部33における径方向外側端部には周方向外方へ突出した第1凸部35が形成され、該第1凸部35に連なるように径方向内側には周方向内方へ窪んだ第1凹部36が形成されている。一方、他端部34における径方向外側端部には周方向内方へ窪んだ第2凹部37が形成され、該第2凹部37に連なるように径方向内側には周方向外方へ突出した第2凸部38が形成されている。そして、第1連結孔31は第1凸部35に形成され、第2連結孔32は第2凸部38に形成されている。
Here, the
また、一端部33における第1凸部35と第1凹部36との境界付近に凹状の第1係止溝41が形成され、他端部34における第2凹部37と第2凸部38との境界付近に凹状の第2係止溝42が形成されている。
Further, a concave
図4は連結部材の斜視図である。図4に示すように、連結部材50は、第1連結孔31に挿通可能な第1ピン51と、第2連結孔32に挿通可能な第2ピン52と、第1ピン51と第2ピン52とを回転可能に支持する連結板53と、を備えている。つまり、連結板53には第1ピン51を挿通可能な第1貫通孔55および第2ピン52を挿通可能な第2貫通孔56が形成されている。また、連結板53には、隣り合う一方の分割コア11Aの第1係止溝41と他方の分割コア11Bの第2係止溝42とで形成される係止孔43に対応した位置に第3貫通孔57が形成されている。なお、第1連結孔31と第1貫通孔55とは略同一形状に形成され、第2連結孔32と第2貫通孔56とは略同一形状に形成されている。
FIG. 4 is a perspective view of the connecting member. As shown in FIG. 4, the connecting
図5は分割コアの連結状態(離反時)を示す平面図である。図5に示すように、左側の分割コア11Aと右側の分割コア11Bとは、連結部材50によって連結されている。具体的には、分割コア11Aと分割コア11Bとを隣り合う状態に配置し、分割コア11Aの第1連結孔31と連結板53の第1貫通孔55とが連通するとともに、分割コア11Bの第2連結孔32と連結板53の第2貫通孔56とが連通するように連結板53を配置する。その後、第1貫通孔55に第1ピン51を挿入するとともに、第2貫通孔56に第2ピン52を挿入することで、分割コア11Aと分割コア11Bとが連結される。なお、第1ピン51および第2ピン52は、例えば分割コア11の厚さと略同一の長さで形成されている。
FIG. 5 is a plan view showing the connected state (at the time of separation) of the split cores. As shown in FIG. 5, the
また、第1ピン51の直径は第1貫通孔55および第1連結孔31と略同一の直径で形成されており、第1ピン51は第1貫通孔55および第1連結孔31に対して回転可能に構成されている。一方、第2ピン52の直径は第2貫通孔56および第2連結孔32と略同一の直径で形成されており、第2ピン52は第2貫通孔56および第2連結孔32に対して回転可能に構成されている。
The diameter of the
図6は隣り合う分割コアのヨーク同士が当接した状態を示す平面図である。図6に示すように、分割コア11Aのヨーク13Aと分割コア11Bのヨーク13Bとを当接させるには、第1ピン51を第1貫通孔55および第1連結孔31に対して回転させるとともに、第2ピン52を第2貫通孔56および第2連結孔32に対して回転させることにより、分割コア11Aの一端部33Aと分割コア11Bの他端部34Bとが当接する。具体的には、分割コア11Aの第1凸部35Aと分割コア11Bの第2凹部37Bとが当接するとともに、分割コア11Aの第1凹部36Aと分割コア11Bの第2凸部38Bとが当接する。また、分割コア11Aの第1係止溝41Aと分割コア11Bの第2係止溝42Bとが当接することにより係止孔43が形成される。分割コア11Aのヨーク13Aと分割コア11Bのヨーク13Bとが当接した状態で、連結板53の第3貫通孔57および係止孔43に対して係止ピン45を圧入することにより分割コア11Aと分割コア11Bとの連結状態を強固に保持することができる。なお、係止ピン45は例えば軟磁性材により形成されたものを使用することで磁気回路の一部として利用することができる。
FIG. 6 is a plan view showing a state in which yokes of adjacent split cores are in contact with each other. As shown in FIG. 6, in order to bring the
また、本実施形態では、第2連結孔32がティース15の径方向延長線上に形成されており、隣り合う分割コア11A,11Bが当接した状態で、分割コア11Aの第1連結孔31が分割コア11Bのティース15の径方向延長線上に配置するようになっている。つまり、隣り合う分割コア11A,11Bが当接した状態で、連結板53が分割コア11Bのティース15の径方向延長線上に位置するように構成されている。
Moreover, in this embodiment, the
上述したように、隣り合う分割コア11,11同士が当接・離反することにより、分割コア11が円環状に連結されて形成されるステータコア10は、その直径が拡縮可能に構成されている。つまり、分割コア11同士が当接している場合は、図2のように縮径された状態になり、分割コア11同士が離反している場合は、図7に示すように拡径された状態になる。つまり、隣り合うティース15,15間の距離が広がり、スロット19の面積が大きくなる。
As described above, the
次に、分割コア11を連結してステータ1を形成する手順を説明する。
まず、図8に示すように、平板鋼板21を積層して、所望の厚さに形成された分割コア11を複数用意し、その分割コア11を同じ向きに略円環状に並べる。そして、隣り合う分割コア11同士を連結する。具体的には、隣り合う分割コア11,11間に連結板53を所定の位置に配置し、第1ピン51および第2ピン52を第1連結孔31および第2連結孔32に挿入することで連結する。
Next, a procedure for connecting the
First, as shown in FIG. 8,
図9に示すように、全ての分割コア11,11間に連結部材50を取り付けることで、円環状に保持されたステータコア10が形成される。なお、このときはまだ係止ピン45は取り付けられていない。
As shown in FIG. 9, the
続いて、ステータコア10にコイル20を巻回する。図9に示すように、コイル20を巻回する際には、ステータコア10は拡径されている。具体的には、隣り合う分割コア11,11の一方の一端部33と他方の他端部34とが離反する方向に移動させることによりステータコア10を拡径することができる。ステータコア10を拡径することにより、隣り合うティース15,15の間隔が広がり、スロット19を大きく確保することができる。
Subsequently, the
したがって、図10に示すように、コイル20を容易にスロット19内に設けることができる。スロット19内に所望のコイル20を設けた後に、ステータコア10を縮径する。
Therefore, as shown in FIG. 10, the
具体的には、図11に示すように、上述の拡径時と反対の動作を行い、隣り合う分割コア11,11の一方の一端部33と他方の他端部34とが当接するまで移動させる。隣り合う分割コア11,11のヨーク13,13同士が当接したら、係止孔43に係止ピン45を圧入してステータコア10の円環状態を強固に保持することでステータ1が製造される。
Specifically, as shown in FIG. 11, an operation opposite to that at the time of the above-described diameter expansion is performed, and movement is performed until one
そして、図12に示すように、ステータ1をモータハウジング23内に圧入固定することで、ステータ1をモータハウジング23に取り付けられる。また、ステータ1の内周側にロータおよび回転軸を配置することで、モータユニットを製造することができる。
Then, as shown in FIG. 12, the
本実施形態によれば、複数の分割コア11を連結した状態で隣り合うティース15,15の間隔を大きくすることができるため、スロット19に配されるコイル20の挿入が容易になる。また、複数の分割コア11を連結して円環状にした後にも拡径することができるため、一般的なインサータ装置を用いてコイル20をティース15に巻回することができるとともに、他の各種巻線工法にも対応することができる。したがって、コイル20の巻回工程を容易にすることができるとともに、隣り合うティース15,15の間隔を大きくしてコイル20を巻回するためコイル20の占積率を向上することができ、モータの小型高効率化を図ることができる。また、隣り合う分割コア11を連結部材50により連結するため、連結部分に空隙が生じるのを防止することができ、鉄損が増大するのを防止することができる。さらに、複数の分割コア11は同じ形状のものを採用することができるため、製造コストの上昇を抑制することができる。
According to this embodiment, since the space | interval of
また、分割コア11の第1凸部35に第1連結孔31を形成するとともに、第2凸部38に第2連結孔32を形成することで、隣り合う分割コア11,11のヨーク13,13を離反させたときにより大きく離反させることができる。つまり、隣り合うティース15,15同士の間隔を大きく確保することができるため、コイル20の挿入を容易に行うことができる。また、コイル20を隣り合うティース15,15同士の間に確実に配置させることができるため、コイル20の占積率を向上することができる。したがって、モータの小型高効率化を図ることができる。
Moreover, while forming the
また、複数の分割コア11を円環状に連結した際に、係止ピン45を係止孔43に挿入するだけの簡易な構成で円環状態を確実に保持することができる。したがって、重量の増大が抑制され、また生産効率を向上することができるステータ1を提供することができる。
In addition, when the plurality of divided
また、係止ピン45により連結部材50を支持固定するようにしたため、より確実に円環状態を保持することができる。したがって、重量の増大が抑制され、また生産効率を向上することができるステータ1を提供することができる。
Further, since the connecting
さらに、ヨーク13におけるティース15の径方向外方への延長線上は分割コア11の中で磁束密度が比較的低い領域であるため、その領域に連結部材50を配置することでモータ効率の低下を防ぐことができる。
Furthermore, since the magnetic flux density is relatively low in the
そして、上述の構成を採用したステータ1を用いてモータを製造することにより、モータの高効率化を図ることができるとともに、モータの製造コストの上昇を抑制することができる。
And by manufacturing a motor using the
尚、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や数値などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態において、隣り合う分割コア11,11が当接した状態における断面図を図13に示すが、第1ピン51および第2ピン52で円環状態を強固に保持できる場合には、図14に示すように、係止ピン45を設けなくてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific structures and numerical values given in the embodiments are merely examples, and can be changed as appropriate.
For example, in the present embodiment, FIG. 13 shows a cross-sectional view in a state where the adjacent divided
また、図15に示すように、第1ピン151および第2ピン152を直接分割コア11に挿入して、第1ピン151および第2ピン152の頭部に連結板53を取り付けることで連結部材150を構成するようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 15, the
また、図16に示すように、連結部材250の第1ピン251および第2ピン252に中空形状のピンを採用してもよい。ピンを中空形状にすることにより、ピンの軽量化を図ることができる。なお、図17に示すように、第1ピン251および第2ピン252の空洞部253,254に楔255を圧入してもよい。また、軟磁性材で形成された楔255を用いることにより、楔255が打ち込まれた部分も磁気回路の一部として構成することができる。
Further, as shown in FIG. 16, hollow pins may be employed for the
また、図18、図19に示すように、係止ピン45の代わりに付勢部材345を用いた連結部材350を採用してもよい。付勢部材345を係止孔43に挿入して円環状態を保持することにより、平板鋼板21が積層されることで生じる積層誤差を容易に吸収でき、モータの高効率化を図ることができる。なお、図示はしないが、係止孔43に接着剤やハンダを流し込んで、分割コア11同士が当接した状態を保持するように構成してもよい。また、分割コア11同士が当接した状態で、その外周縁部の当接箇所を溶接することにより円環状態を保持するようにしてもよい。
In addition, as shown in FIGS. 18 and 19, a connecting
また、図20に示すように、平面視円形の第1連結孔31に内接される多角形で形成された第1多角形ピン451と、平面視円形の第2連結孔32に内接される多角形で形成された第2多角形ピン452と、連結板53と、で連結部材450を構成してもよい。このようにすることで、第1連結孔31と第1多角形ピン451との間および第2連結孔32と第2多角形ピン452との間が、それぞれ部分的に接触する軽圧入により連結されるため、両者間の摩擦力により形状を保持し易くなり、円環状の拡径状態や帯状の展開状態において巻線巻回作業を容易に行うことができる。
Further, as shown in FIG. 20, the first
また一方、図21に示すように、第1ピン51が内接される平面視多角形の第1連結孔131と、第2ピン52が内接される平面視多角形の第2連結孔132とを形成してもよい。このようにすることで、第1連結孔131と第1ピン51との間および第2連結孔132と第2ピン52との間が、それぞれ部分的に接触する軽圧入により連結されるため、両者間の摩擦力により形状を保持し易くなり、円環状の拡径状態や帯状の展開状態において巻線巻回作業を容易に行うことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 21, a
また、図22に示すように、連結部材を第1ピン、第2ピンおよび連結板に分割せずに、一体成形されたU字ピン550を用いてもよい。また、図22に示すように、第1係止溝41および第2係止溝42をU字ピン550と重ならない位置に形成し、分割コア11A,11Bが当接して形成される係止孔43に係止ピン45を圧入する構成にしてもよい。
Further, as shown in FIG. 22, an integrally formed
さらに、図23に示すように、分割コア11の厚さが厚くなる場合には、軸方向において複数に分割し、その間に中間連結板25を設けるようにしてもよい。中間連結板25を設けることにより、分割コア11の軸方向長さが長い場合、第1ピン51や第2ピン52に曲がりや倒れが生じ、円環状に連結する際に形状が崩れる虞があるが、中間連結板25を間に挟むことにより第1ピン51や第2ピン52の曲がりや倒れを規制でき、複数の分割コア11を確実に円環状に連結することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 23, when the thickness of the divided
そして、図24に示すように、分割コア11が円環状に連結されたステータコア10にコイル20を巻回した後に、ステータコア10の軸方向両端面の周縁部に円環状の端面板70を設けてもよい。端面板70を設けることで、ステータコア10の円環状態をより強固に保持することができる。
Then, as shown in FIG. 24, after winding the
1…ステータ 11(11A,11B)…分割コア(分割ステータコア) 13…ヨーク(ヨーク部) 15…ティース(ティース部) 21…平板鋼板(ステータ鉄心片) 23…モータハウジング(ハウジング) 25…中間連結板(連結板) 31…第1連結孔 32…第2連結孔 33…一端部 34…他端部 35…第1凸部 36…第1凹部 37…第2凹部 38…第2凸部 41…第1係止溝 42…第2係止溝 43…係止孔 45…係止ピン 50…連結部材 51…第1ピン(第1円形ピン) 52…第2ピン(第2円形ピン) 53…連結板(繋ぎ部) 70…端面板 253…空洞部 254…空洞部 255…楔 451…第1多角形ピン 452…第2多角形ピン
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記分割ステータコアの前記ヨーク部には、隣り合う分割ステータコア同士を連結する連結部材を配置可能な第1連結孔および第2連結孔が形成され、
前記隣り合う分割ステータコアにおいて、前記連結部材の一端が一方の分割ステータコアの前記第1連結孔に回転自在に挿入されるとともに、該連結部材の他端が他方の分割ステータコアの前記第2連結孔に回転自在に挿入されることで連結し、
前記連結部材により前記隣り合う分割ステータコアを連結した状態で、前記ヨーク部同士が当接および離反できるとともに、前記分割ステータコアにおける前記第1連結孔が形成された位置と前記第2連結孔が形成された位置とが、前記ヨーク部同士が当接された状態において径方向に異なっていることを特徴とするステータ。 In the stator formed by connecting a plurality of divided stator cores formed by laminating a plurality of stator core pieces each having a teeth portion and a yoke portion to form an annular shape,
The yoke portion of the split stator core is formed with a first connection hole and a second connection hole in which a connecting member for connecting adjacent split stator cores can be disposed,
In the adjacent split stator core, one end of the connecting member is rotatably inserted into the first connecting hole of one split stator core, and the other end of the connecting member is inserted into the second connecting hole of the other split stator core. It is connected by being inserted freely,
In a state where the adjacent divided stator cores are connected by the connecting member, the yoke portions can be brought into contact with and separated from each other, and the position where the first connecting hole is formed in the divided stator core and the second connecting hole are formed. The stator is different in the radial direction when the yoke portions are in contact with each other.
前記分割ステータコアの前記ヨーク部における前記第2連結孔が形成された側の周方向他端部には、周方向外方へ突出した第2凸部と、周方向内方へ窪んだ第2凹部とが形成され、
前記第1凸部と前記第2凹部とが係合するとともに、前記第1凹部と前記第2凸部とが係合することで前記隣り合う分割ステータコアの前記ヨーク部同士が当接し、
前記第1連結孔が前記第1凸部に形成されるとともに、前記第2連結孔が前記第2凸部に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のステータ。 A first convex portion projecting outward in the circumferential direction and a first concave portion recessed inward in the circumferential direction at one end in the circumferential direction of the yoke portion of the split stator core on the side where the first connection hole is formed, Formed,
A second convex portion protruding outward in the circumferential direction and a second concave portion recessed inward in the circumferential direction are provided at the other circumferential end of the split stator core on the side where the second coupling hole is formed. And formed,
The first convex portion and the second concave portion engage with each other, and the first concave portion and the second convex portion engage with each other so that the yoke portions of the adjacent divided stator cores come into contact with each other.
2. The stator according to claim 1, wherein the first connection hole is formed in the first convex portion, and the second connection hole is formed in the second convex portion.
前記隣り合う分割ステータコアが当接した状態で、前記第1係止溝と前記第2係止溝とが対向配置されることで係止孔が形成され、
該係止孔に係止ピンを挿入可能に構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のステータ。 A first locking groove is formed at one circumferential end of the yoke portion of the split stator core, and a second locking groove is formed at the other circumferential end.
With the adjacent divided stator cores in contact with each other, the first locking groove and the second locking groove are arranged to face each other, thereby forming a locking hole.
The stator according to any one of claims 1 to 4, wherein a locking pin can be inserted into the locking hole.
前記係止ピンは、前記連結部材を貫通して前記係止溝に挿入可能に構成されていることを特徴とする請求項5に記載のステータ。 In a state where the adjacent divided stator cores are in contact with each other, the locking hole is provided at a position overlapping the connecting member in a front view,
The stator according to claim 5, wherein the locking pin is configured to be able to pass through the connecting member and be inserted into the locking groove.
前記ステータを収納可能なハウジングに対して、
前記ステータが前記ハウジングの内面に圧入固定されていることを特徴とするモータ。 A motor comprising the stator according to any one of claims 1 to 12,
For the housing that can accommodate the stator,
The motor, wherein the stator is press-fitted and fixed to the inner surface of the housing.
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