JP2004080950A

JP2004080950A - 回転電機の電機子

Info

Publication number: JP2004080950A
Application number: JP2002240188A
Authority: JP
Inventors: Noboru Otsuki; 大槻　登; Kenji Kusama; 草間　健司
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】簡易な構成で、分割コア部１１どうしを高精度かつ容易に固定することを可能とする。
【解決手段】複数の分割コア部１１の円環状集合体Ｃの軸方向両端面に、環状の連結用リング体１２，１２をそれぞれ当接するように配置し、保持部材１３を固定孔１２ａ，１１ｄに嵌着することによって、上記連結用リング体１２を介して各分割コア部１１の円弧状コア片１１ｂを円環状に連結し、巻線１１ｃ側への接触をなくすとともに巻線１１ｃの巻回可能領域を拡大し、固定する際における分割コア部１１の位置ズレをなくしたもの。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の分割コア部を円環状に集合させるようにして固定した構造を有する回転電機の電機子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、モータ等の回転電機に用いられている電機子について、分割コア構造とした提案が種々なされている。分割コア構造は、巻線の占積率を向上させて銅損の低減等を図り、回転特性の向上及び小型化を可能とすることを目的としたものであるが、例えば図７に示されているように、電機子コアの全体を、各突極部１毎に周方向に分割された複数の分割コア部２の環状集合体から構成している。上記複数の分割コア部２を固定するにあたっては、各分割コア部２の内周側に配置された円弧状コア片３どうしを周方向に当接させて固定し、円環状のリングコア部を形成するようにしている。
【０００３】
そして、このような分割構造の電機子コアに対して巻線コイルを施す場合には、上記各分割コア部２を、例えば直線状に並べるように展開状態とし、それによって、各突極部１どうしの間の隙間を大きく拡大しておいた上で、上記各突極部１に対して巻線コイル４を巻回する。このようにすれば、より太いコイルをより多くのターン数にわたって巻回することが可能となり、いわゆる巻線の線積率を容易に向上させることが可能となる。
【０００４】
そして、このような分割コア構造の複数の分割コア部２どうしを固定するにあたっては、上述した各円弧状コア片３のそれぞれを、ネジ５の締付力によって図示を省略したフレーム側に固定するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このように各分割コア部２の円弧状コア片３をネジ５により締め付けると、ネジ頭部が巻線４に接触して絶縁不良の原因になったり、ネジ５の締付力によって分割コア部３の全体が回動するようにして位置ズレしてしまい、その結果、コギングトルクが大きくなったり回転性能を低下させるおそれがある。
【０００６】
そこで本発明は、簡易な構成で、分割コア部どうしを高精度かつ容易に固定することができるようにした回転電機の電機子を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１にかかる回転電機の電機子では、複数の分割コア部の円環状集合体における軸方向両端面に、環状の連結用リング体がそれぞれ当接するように配置されているとともに、上記分割コア部の軸方向両端面に形成された固定孔に、前記連結用リング体を固定する保持部材が嵌着されていることによって、上記連結用リング体を介して前記各分割コア部の円弧状コア片が、円環状に連結されている。
このような構成を有する請求項１にかかる回転電機の電機子によれば、複数の分割コア部を固定するために用いる連結用リング体が、従来のネジ頭部の幅よりも狭い幅のものでよいことから、巻線側への接触の危険性が低下する。一方、巻線の巻回可能領域が拡大されるため、巻線を太くしたり巻回ターン数を増大させることが可能となる。さらに、固定する際に、従来のネジのような回転トルクが付加されなくなるため、分割コア部の位置ズレがなくなり、位置決めを良好に維持しつつ高精度に固定することが可能となる。
【０００８】
また、請求項２にかかる回転電機の電機子では、上記請求１項における固定孔が、分割コア部を軸方向に貫通するように形成されているとともに、保持部材が、上記貫通孔内に挿通されたピン部材から形成されている。
このような構成を有する請求項２にかかる回転電機の電機子によれば、細径のピン部材を固定孔に貫通させるだけで、複数の分割コア部が容易に固定されるとともに、巻線側への接触状態が確実になくなり、巻線の巻回可能領域も大幅に拡大されるようになっている。
【０００９】
さらに、請求項３にかかる回転電機の電機子では、上記請求２項におけるピン部材が連結用リング体に圧入若しくはカシメにより固定されている。
このような構成を有する請求項３にかかる回転電機の電機子によれば、連結用リング体とピン部材とが効率的かつ確実に固定される。
【００１０】
さらにまた、請求項４にかかる回転電機の電機子では、上記請求１項における連結用リング体と前記保持部材とが、予め一体の部品をなすように成形され、又は予め別体の部品をなすように成形されて固定時に一体化されている。
このような構成を有する請求項４にかかる回転電機の電機子によれば、連結用リング体と前記保持部材との製造が適宜に選択されて良好に行われるようになっている。
【００１１】
また、請求項５にかかる回転電機の電機子では、上記請求１項におけるリングコア部より半径方向に突出形成された複数の突極部が、上記リングコア部の内周壁面から半径方向内方側に向かって突出するように形成され、又は上記リングコア部の外周壁面から半径方向外方側に向かって突出するように形成されている。このような構成を有する請求項５にかかる回転電機の電機子によれば、いわゆるアウターロータ型の回転電機、又はインナーロータ型の回転電機のいずれに対しても本発明が好適に適用される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をモータの電機子に適用した実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１に示されているアウターロータ型モータ用電機子１０は、１２体の分割コア部１１を円環状に集合させて固定した構造を有するものであるが、そのアウターロータ型モータ用電機子１０を製造する工程に従って、本発明の一実施形態にかかる構造を説明する。
【００１４】
まず、図２に示されているように、電磁鋼板の積層体などから形成された分割コア部１１を１２体形成し、それらの各分割コア部１１を円環状に配列して集合させる。上記各分割コア部１１は、放射状に配列された１２体の突極部１１ａのうちの一体と、それらの各突極１１ａごとに、後述するリングコア部を周方向に分割した構造の円弧状コア片１１ｂとを、一体的に有するものであって、それらの各分割コア部１１における上記突極１１ａには、巻線１１ｃがそれぞれ巻回されている。
【００１５】
そして、図３及び図４に示されているように、上述した１２体の分割コア部１１を、周方向に密着させることによって、上記円弧状コア片１１ｂどうしを円環状に配列する。次に、このようにして構成された１２体の分割コア部１１の円環状集合体Ｃを、一対の連結用リング体１２，１２を用いて固定する。すなわち、上述した１２体の分割コア部１１の円環状集合体Ｃの軸方向両端面に、環状の連結用リング体１２，１２を、それぞれ当接するようにして配置する。
【００１６】
それらの各連結用リング体１２は、上述した分割コア部１１の円弧状コア片１１ｂの表面に当接するように配置されるが、それらの各連結用リング体１２の幅寸法は、円弧状コア片１１ｂよりもやや小さい幅をなすように形成されている。また、それらの各連結用リング体１２の材質としては、アルミ材などの比較的軟質なものが選択されているが、金属・非金属、磁性・非磁性をとわず採用することも可能である。
【００１７】
一方、上記各連結用リング体１２には、上述した円弧状コア片１１ｂごとに固定穴１２ａが貫通形成されており、それらの各固定穴１２ａに対応するようにして、上記円弧状コア片１１ｂ側にも固定穴１１ｄが貫通形成されている。つまり、これらの固定穴１２ａ，１１ｄは、前記分割コア部１１の個数と同じ１２個設けられていることとなるが、それら固定穴１２ａ，１１ｄの穴径は、保持部材としてのピン部材１３を軽圧入することができるように寸法公差が設定されている。
【００１８】
すなわち、保持部材として１２本準備された細丸棒状のピン部材１３が、一方側（図示上側）の連結用リング体１２の固定穴１２ａから軽圧入の状態で挿入されていき、次いで、円弧状コア片１１ｂに設けられた固定穴１１ｄの全長を軽圧入の状態で、図５に示されているようにして貫通するように挿通され、当該ピン部材１３の先端部分（図示下端部分）が、他方側（図示下側）の連結用リング体１２の固定穴１２ａ内に軽圧入の状態で挿入され嵌着される。
【００１９】
このようにして、一対の連結用リング体１２，１２の固定が行われ、それらの連結用リング体１２，１２を介して、前記各分割コア部１１の円弧状コア片１１ｂが円環状に連結され、上述した図１に示されているような電機子１０が得られる。
【００２０】
このような構成を有する本実施形態にかかる回転電機の電機子によれば、１２体の分割コア部１１を固定するために用いる連結用リング体１２，１２が、従来用いていたネジ頭部の幅よりも狭い幅ものでよいことから、例えば図６（ａ）に示されているように、巻線１１ｃ側への接触の危険性が低減される。
【００２１】
また、同様の理由から、巻線１１ｃの巻回可能領域が拡大されるため、巻線１１ｃを太くしたり、例えば図６（ｂ）に示されているように巻回ターン数を増大させることが可能となる。
【００２２】
さらに、固定する際に、従来のネジのような回転トルクが付加されなくなるため、例えば図６（ｃ）に示されているように、分割コア部１１の位置ズレ（傾斜）がなくなり、位置決め状態を良好に維持しつつ固定することが可能となる。
【００２３】
また、上述した実施形態では、固定穴１２ａ，１１ｄが、分割コア部１１の円環状集合体Ｃを軸方向に貫通するように形成され、その貫通孔内に挿通されたピン部材１３が保持部材を構成している。従って、細径をなすピン部材１３を固定孔１２ａ，１１ｄに貫通させるだけで、分割コア部１１が容易に固定されるとともに、巻線１１ｃ側への接触が確実になくなり、巻線１１ｃの巻回可能領域も大幅に拡大されるようになっている。
【００２４】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのは言うまでもない。
【００２５】
例えば、上述した実施形態では、上記ピン部材１３が、連結用リング体１２及び分割コア部１１に対して圧入されているが、遊嵌状態にしておき、ピン部材１３先端部分をカシメにより固定するようにしてもよい。また、圧入とカシメを同時に行うようにしてもよい。
【００２６】
さらに、上述した実施形態では、連結用リング体１２と保持部材としてのピン部材１３とが、予め別体の部品をなすように成形されて固定時に一体化されているが、一対の連結用リング体１２のうちの一方側とピン部材１３とを、予め一体の部品をなすように成形してもよく、そのときには、上記ピン部材１３、及び前記分割コア部１１側の固定穴１１ｄを、軸方向に貫通することのない途中位置まで延在するように形成することも可能である。
【００２７】
また、保持部材としては、上述した実施形態のような丸棒状のピン部材１３の他に、スプリングピンなど、多種多様なものを採用することができる。
【００２８】
さらに、上述した実施形態は、アウターロータ型モータの電機子に対して本発明を適用したものであるが、インナーロータ型の電機子や、モータ以外の回転電機の電機子に対して本発明は同様に適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１記載の発明にかかる回転電機の電機子は、複数の分割コア部の円環状集合体の軸方向両端面に環状の連結用リング体をそれぞれ当接するように配置し、保持部材を固定孔に嵌着することによって、上記連結用リング体を介して各分割コア部の円弧状コア片を円環状に連結し、巻線側への接触をなくすとともに巻線の巻回可能領域を拡大し、固定する際における分割コア部の位置ズレをなくしたものであるから、簡易な構成で、分割コア部どうしを高精度かつ容易に固定することができ、低コストで高性能な回転電機を得ることができる。
【００３０】
また、請求項２にかかる回転電機の電機子は、上記請求１項における固定孔を、分割コア部の円環状集合体を軸方向に貫通するように形成するとともに、保持部材を、その貫通孔内に挿通されたピン部材から形成したことによって、細径のピン部材を固定孔に貫通させるだけで分割コア部が容易に固定可能とし、巻線側への接触を確実になくすとともに、巻線の巻回可能領域を大幅に拡大させるようにしたものであるから、上述した効果を更に高めることができる。
れるようになっている。
【００３１】
さらに、請求項３にかかる回転電機の電機子は、上記請求２項におけるピン部材を連結用リング体に圧入若しくはカシメにより固定して、連結用リング体とピン部材とを容易かつ確実に固定したものであるから、上述した効果に加えて、生産性の向上を図ることができる。
【００３２】
さらにまた、請求項４にかかる回転電機の電機子は、上記請求１項における連結用リング体と前記保持部材とを、予め一体の部品をなすように成形するか、又は予め別体の部品をなすように成形して固定時に一体化したことによって、連結用リング体と前記保持部材との製造を適宜に選択して良好に行うようにしたものであるから、上述した効果に加えて、生産性の向上を図ることができる。
【００３３】
また、請求項５にかかる回転電機の電機子は、上記請求１項におけるリングコア部より半径方向に突出形成された複数の突極部を、上記リングコア部の内周壁面から半径方向内方側に向かって突出するように形成するか、又は上記リングコア部の外内周壁面から半径方向外方側に向かって突出するように形成したものであるから、いわゆるアウターロータ型の回転電機、又はインナーロータ型の回転電機のいずれに対しても本発明は好適に適用することができ、同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるアウターロータ型モータの電機子を表した平面説明図である。
【図２】図１に示された電機子を構成している分割コア部を円環状に配列させた状態を表した平面説明図である。
【図３】図１に示された電機子を構成している分割コア部を固定する状態を表した平面説明図である。
【図４】図１に示された電機子を構成している分割コア部を固定する状態を表した横断面説明図である。
【図５】図１に示された電機子を構成している分割コア部を固定した後の状態を表した横断面説明図である。
【図６】分割コア部の改善状態を表した平面説明図である。
【図７】従来の分割コア構造の一例を表した部分平面説明図である。
【符号の説明】
１０　アウターロータ型モータ用電機子
１１　分割コア部
１１ａ　突極部
１１ｂ　円弧状コア片
１１ｃ　巻線
１１ｄ　固定穴
Ｃ　円環状集合体
１２　連結用リング体
１２ａ　固定穴
１３　ピン部材（保持部材）

Claims

円環状のリングコア部と、該リングコア部から半径方向に向かって放射状に突出形成された複数の突極部と、該複数の突極部のそれぞれに巻回された巻線部と、を備えているとともに、
上記リングコア部を各突極ごとに周方向に分割した円弧状コア片と、前記複数の突極部のうちの一つとを一体に有する複数の分割コア部が、上記円弧状コア片どうしを円環状に集合させるようにして固定された回転電機の電機子において、上記複数の分割コア部の円環状集合体における軸方向両端面に、環状の連結用リング体がそれぞれ当接するように配置されているとともに、
上記分割コア部の軸方向両端面に形成された固定孔に、前記連結用リング体を固定する保持部材が嵌着されていることによって、上記連結用リング体を介して前記各分割コア部の円弧状コア片が、円環状に連結されていることを特徴とする回転電機の電機子。
前記固定孔は、前記分割コア部を軸方向に貫通するように形成されているとともに、
前記保持部材は、上記貫通孔内に挿通されたピン部材から形成されていることを特徴とする請求１項記載の回転電機の電機子。
前記ピン部材は、前記連結用リング体に圧入、若しくはカシメにより固定されていることを特徴とする請求項２記載の回転電機の電機子。
前記連結用リング体と前記保持部材とは、予め一体の部品をなすように成形され、又は予め別体の部品をなすように成形されて固定時に一体化されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機の電機子。
前記リングコア部より半径方向に突出形成された複数の突極部は、上記リングコア部の内周壁面から半径方向内方側に向かって突出するように形成され、又は上記リングコア部の外周壁面から半径方向外方側に向かって突出するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機の電機子。