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JPH10136589A - モータの固定子およびモータフレーム - Google Patents

モータの固定子およびモータフレーム

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Publication number
JPH10136589A
JPH10136589A JP8304056A JP30405696A JPH10136589A JP H10136589 A JPH10136589 A JP H10136589A JP 8304056 A JP8304056 A JP 8304056A JP 30405696 A JP30405696 A JP 30405696A JP H10136589 A JPH10136589 A JP H10136589A
Authority
JP
Japan
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teeth
back yoke
stator
winding
motor
Prior art date
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Application number
JP8304056A
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English (en)
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JP3681487B2 (ja
Inventor
Takeshirou Tanabe
竹四郎 田辺
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Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Engineering Works Co Ltd
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Publication date
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】抜き板を打ち抜いた後の鋼板の廃材の量を最小
限に抑える。また、インナーロータタイプの固定子で
は、各スロットにおける巻線の占積率を向上させる。 【構成】帯状に形成されたバックヨーク2と、バックヨ
ーク2の片方の長辺部2a側から、垂直に延出した複数
個のティース3と、ティース3とこのティース3に隣接
するティース3の間にあって、これらティース3が延出
しているバックヨーク2の長辺部2a側に設けられたV
字状の切り込み部4とにより、固定子コアを形成し、各
ティース3に巻線を巻回した後、V字状の各切り込み部
4を支点にして、バックヨーク2を折り曲げ、輪状にし
て構成されたモータの固定子。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】複数個のティースと、これらティ
ース間の接続を行うバックヨークとで形成されたコアを
積層して形成された固定子コアと、この固定子コアの各
ティースに巻回された巻線とで構成されたモータの固定
子に関する。
【0002】
【従来の技術】ブラシレスDCモータであってインナー
ロータタイプの固定子を備えた従来のの固定子を図8お
よび図9を用いて説明する。図8は、従来におけるモー
タの固定子の正面図である。図9は、図8の固定子コア
の巻線方法を説明した正面図である。
【0003】図8において、固定子コア25は、鋼板か
ら成るフープ材を打ち抜いて形成された抜き板を積層し
て形成されている。この抜き板は、輪状に形成されたバ
ックヨーク26と、このバックヨーク26から軸中心方
向に向かって延出された12個のティース27とで形成
されている。このティース27は、T字状に形成され、
巻線28が巻回されるティース本体27aと、磁気を収
束させるため角状に形成された収束部27bとで構成さ
れている。
【0004】そして、固定子コア25の各ティース本体
27aに巻線28が巻回されて固定子29が形成されて
いる。また、巻線28と固定子コア25との間には、電
気的絶縁をするための絶縁材30が設けられている。
【0005】図9において、図8の固定子29のティー
ス本体27aに巻線28を巻回す方法として、通常、内
部が空洞の細管であるノズル31を用いて行われる。す
なわち、ノズル31の内部に巻線28を通し、ノズル3
1内を通った巻線28の先端を任意の場所に固定し、ノ
ズル31の先端部をティース本体27aの回りを周回さ
せて、巻線28をティース本体27aに巻回している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来に
おける固定子コアは、鋼板を打ち抜いて、抜き板を形成
しているが、固定子コアのスロット部の鋼板が不要とな
る。また、固定子コアの内径部の鋼板を回転子のヨーク
として使用しない場合は、この内径部も不要となり、廃
材として処理される。
【0007】また、ノズルによりティースに巻線を巻回
す場合、オープニング部の幅をノズルの径よりも大きく
構成する必要がある。そのため、回転子が回転して、永
久磁石の極と極との境目が、オープニング部を通る際の
脈動が大きくなってしまう。さらに、スロット内部にノ
ズルを入れて巻線を巻回すため、隣接するティースに巻
回されている巻線と干渉しない程度の空間がスロット内
に必要となり、スロットの面積に対する巻線の占める割
合、占積率が低くなる。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明によれ
ば、帯状に形成されたバックヨークと、このバックヨー
クの任意の長辺部側から、垂直に延出した複数個のティ
ースと、ティースとこのティースに隣接するティースの
間にあって、これらティースが延出しているバックヨー
クの長辺部側に設けられたV字状の切り込み部とを備え
て固定子コアを形成し、前記各ティースに巻線を巻回し
た後、前記V字状の切り込み部を支点にして、前記ティ
ースが軸中心方向に向く方向にバックヨークを折り曲
げ、輪状にして構成されたことを特徴とするモータの固
定子。
【0009】あるいは、前記V字状の切り込み部は、テ
ィースが延出しているバックヨークの長辺部側と反対側
の長辺部側に設け、各ティースに巻線を巻回した後、V
字状の切り込み部を支点にして、ティースが放射状にな
る方向にバックヨークを折り曲げ、輪状にして構成され
たことを特徴とするモータの固定子。
【0010】あるいは、前記V字状の切り込み部の底部
に逃げ溝を設けたことを特徴とするモータの固定子。
【0011】あるいは、バックヨークを輪状に折り曲げ
て後、各ティースに巻線を巻回したことを特徴とするモ
ータの固定子。
【0012】あるいは、前述したこれらモータの固定子
を樹脂またはプリミックスにより、モールド成形して構
成されたことを特徴とするモータフレームを提供する。
【0013】
【作用】バックヨークに設けられたV字状の切り込み部
を支点にして、バックヨークを折り曲げ、バックヨーク
が輪状になった固定子を形成する。また、ティースが延
出しているバックヨークの長辺部側に切り込み部を設け
て折り曲げることにより、インナーロータタイプの固定
子が形成され、ティースが延出しているバックヨークの
長辺部側と反対側の長辺部に切り込み部を設けて折り曲
げることにより、アウターロータタイプの固定子が形成
される。
【0014】
【実施例】本発明による実施例を12スロットのブラシ
レスDCモータを例に図1〜図7を用いて説明する。図
1は、本発明における第一の実施例である抜き板の平面
図である。図2は、図1の固定子コアの巻線方法を説明
した正面図である。図3は、直線状の固定子を折り曲げ
方法を説明した固定子の正面図である。図4は、図2の
バックヨークを折り曲げ、輪状に成形された固定子の正
面図である。図5は、本発明における第二の実施例であ
る固定子コアの正面図である。図6は、輪状に成形され
た第二の実施例である固定子の正面図である。図7は、
V字状の切り込み部の形状の一例を説明した拡大正面図
である。
【0015】図1において、第一の実施例における抜き
板1は、帯状に形成されたバックヨーク2と、このバッ
クヨーク2の片方の長辺部2a側から垂直に延出した1
2個のティース3とで形成されている。また、ティース
3が延出しているバックヨーク2の長辺部2a側であっ
て、各ティース3の間の中央部には、V字状の切り込み
部4が設けられている。
【0016】ティース3は、T字状に形成され、後述す
る巻線が巻回されるティース本体3aと、磁気を収束さ
せるため角状に形成された収束部3bとで構成されてい
る。
【0017】また、抜き板1は、鋼板から成るフープ材
5を打ち抜いて形成されている。そして、抜き板1は2
枚1組の形状で打ち抜かれる。すなわち、一つ目の抜き
板1のティース3とこのティースの隣のティース3の間
の空間部であるスロット6に、二つ目の抜き板1のティ
ース3を挿入した形状で鋼板を打ち抜く。このような形
状にすることにより、打ち抜いた後に残る鋼板の廃材の
量を抑えることができる。
【0018】図2において、固定子コア7は、フープ材
5を打ち抜いて形成された抜き板1を積層して形成され
ている。そして、巻線8が通されたノズル9を、固定子
コア7のティース本体3aのまわりに周回させることに
より、巻線8をティース本体3aに巻回して、固定子1
0を形成する。
【0019】このように、ティース3が平行に並んだ状
態で巻線を巻回すことにより、各スロット6における巻
線8の占積率が向上する。つまり、ティース3が平行に
並んだ状態のとき、一つのティース3の収束部3bの先
端と隣接するティース3の収束部3bの先端の幅、オー
プニング11の幅およびスロット6内の面積が、後述す
るバックヨーク2を折り曲げた後のオープニング11の
幅およびスロット6内の面積よりも広くなっている。さ
らに、ノズル9を動作するための空間を考慮することな
く巻線8を巻回すことができるため、占積率を従来より
向上させることができる。
【0020】また、ノズル9の径に関係なくオープニン
グ11の幅を決定することができる。つまり、磁力が、
隣あうティース3の収束部3b間で短絡しない程度の幅
にすればよい。
【0021】また、固定子コア7と巻線8との間には、
電気的絶縁を施すために、絶縁材12が設けられてい
る。
【0022】図3、図4において、前述した固定子10
の各切り込み部4を支点にして、ティース3が、軸中心
方向に向く方向にバックヨーク2を折り曲げていく。そ
して、バックヨーク2を輪状に形成して、バックヨーク
2の両端を接着剤または溶接などにより固着し、いわゆ
るインナーロータタイプの固定子を形成する。また、切
り込み部4の切り込みの角度は、バックヨーク2が輪状
に形成された時に切り込み部4の対向する斜面が互いに
接触できる角度にする。
【0023】そして、一つのティース3に巻回されてい
る巻線8と、隣接するティース3に巻回されている巻線
8とが接触するおそれがある場合、この巻線8間に絶縁
材13を挿入する。
【0024】図5において、第二の実施例における固定
子コア14には、第一の実施例と同様にバックヨーク1
5と、このバックヨーク15から延出している12個の
ティース16を備えている。そして、ティース16が延
出しているバックヨーク15の長辺部15a側と反対側
の長辺部15b側であって、各ティース16の間の中央
部には、V字状の切り込み部17が設けられている。
【0025】図6において、第一の実施例における固定
子コア7と同様に、図5の固定子コア14の各ティース
16に巻線18を巻回して固定子19を形成する。そし
て、各切り込み部17を支点にして、ティース16が放
射状になる方向にバックヨーク15を折り曲げていく。
そして、バックヨーク15を輪状に形成して、バックヨ
ーク15の両端を接着剤または溶接などにより固着し、
いわゆるアウターロータタイプの固定子を形成する。
【0026】第一の実施例および第二の実施例におい
て、切り込み部を支点にして、バックヨークを折り曲げ
る際、V字状の切り込み部の対向する斜面が重なる底部
は、折り曲げにより、底部周辺の鋼板が盛り上がって突
起となる可能性がある。つまり、バックヨークを折り曲
げているときに、この突起により、積層されている抜き
板と抜き板の間に隙間が発生する。そこで、図7のよう
に、V字状の切り込み部20の対向する斜面が重なる底
部に逃げ溝21を設けることにより、バックヨーク22
を折り曲げる際に発生する突起を逃げ溝21に逃がし
て、抜き板間の隙間の発生を防止する。
【0027】以上述べた本発明における固定子を従来か
らある鋼板製のモータフレームに挿入してモータの組み
立てを行おうとしても、本発明における固定子の外周に
は、角が存在するため、固定子の外周部を基準にして、
モータの組み立てを行うことが困難となる。つまり、モ
ータフレームに取り付けられる軸受などの取り付け精度
が悪くなってしまう。そこで、樹脂またはプリミックス
で固定子をモールド成形して、モータフレームを形成す
る。つまり、固定子の内周部を基準にして、容易にモー
タフレームを構成することができるため、モータ組み立
て時において、組み立て精度の高いモータフレームを構
成することができる。
【0028】また、抜き板を2枚1組で打ち抜くように
すれば、打ち抜いた後の鋼板の廃材に量を最小限に抑え
られる。
【0029】また、ティースが平行に並んだ状態で巻線
を巻回す場合、例えば、12スロットの固定子であれ
ば、12個の巻線装置を各ティースに対応させるように
して設置し、一度に巻線を巻回すことができる。
【0030】インナーロータタイプの固定子において、
オープニング部を開放し、スロット部の面積を広げた状
態で巻線を巻回すため、各スロットにおける巻線の占積
率を向上させることができる。このとき、巻線の占積
率、および回転子を回転させたときに発生する脈動を考
慮しないのであれば、バックヨークを折り曲げ、輪状に
した状態で巻線を巻回しても良い。このときの巻線装置
は、小型化することができる。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、抜き板を打ち抜いた後
の鋼板の廃材の量を最小限に抑えることができる。ま
た、インナーロータタイプの固定子では、各スロットに
おける巻線の占積率を向上させることができる。また、
固定子のオープニング部の幅を短くすることができる。
【0032】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における第一の実施例である抜き板の平
面図。
【図2】図1の固定子コアの巻線方法を説明した正面
図。
【図3】直線状の固定子を折り曲げ方法を説明した固定
子の正面図。
【図4】図2のバックヨークを折り曲げ、輪状に成形さ
れた固定子の正面図。
【図5】本発明における第二の実施例である固定子コア
の正面図。
【図6】第二の実施例である輪状に成形された固定子の
正面図。
【図7】V字状の切り込み部の形状の一例を説明した拡
大正面図。
【図8】従来におけるモータの固定子の正面図。
【図9】図8の固定子コアの巻線方法を説明した正面図
である。
【符号の説明】
1…抜き板 2、15、22、26…バックヨーク 3、16、27…ティース 4、17、20…切り込み部 5…フープ材 6…スロット 7、14、25…固定子コア 8、18、28…巻線 9、31…ノズル 10、19、29…固定子 11…オープニング 12、13、30…絶縁材 21…逃げ溝

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数個のティースを備えた固定子コアと、 この固定子コアの各ティースに巻回された巻線とで構成
    されたモータの固定子において、 帯状に形成されたバックヨークと、 このバックヨークの片方の長辺部側から、垂直に延出し
    た複数個のティースと、 ティースとこのティースに隣接するティースの間にあっ
    て、これらティースが延出しているバックヨークの長辺
    部側に設けられたV字状の切り込み部とを備えた固定子
    コアを形成し、 前記各ティースに巻線を巻回した後、前記V字状の各切
    り込み部を支点にして、前記ティースが軸中心方向に向
    く方向に、バックヨークを折り曲げ、輪状にして構成し
    たことを特徴とするモータの固定子。
  2. 【請求項2】前記V字状の切り込み部は、ティースが延
    出しているバックヨークの長辺部側と反対側の長辺部側
    に設け、各ティースに巻線を巻回した後、V字状の切り
    込み部を支点にして、ティースが放射状となる方向にバ
    ックヨークを折り曲げ、輪状にして構成したことを特徴
    とする請求項1記載のモータの固定子。
  3. 【請求項3】前記V字状の切り込み部の底部に逃げ溝を
    設けたことを特徴とする請求項1および請求項2記載の
    モータの固定子。
  4. 【請求項4】バックヨークを輪状に折り曲げて後、各テ
    ィースに巻線を巻回したことを特徴とする請求項1およ
    び請求項2および請求項3記載のモータの固定子。
  5. 【請求項5】請求項1、請求項2、請求項3、および請
    求項4記載のモータの固定子を樹脂またはプリミックス
    により、モールド成形して構成されたことを特徴とする
    モータフレーム。
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