JP2004260934A - Core for rotary electric machine - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a core for a rotary electric machine which can reduce breakages, etc., caused by the contact among other members at assembling in the axial direction and also can reduce the magnetic resistance. <P>SOLUTION: The core 1 is equipped with two or more teeth portions 2 and 3, which are provided radially and on which windings are made, and first and second split cores 11 and 12 are made, being attached in the axial direction. Engaging recesses 11b and 12b, which have tapered parts 11a and 12a inclined axially, are made in the first and second split cores 11 and 12. Clench projections 11d and 12d, which have tapered parts 11c and 12c inclined with respect to the axial direction, are formed in the first and second split cores 11 and 12. Then, the first and second split cores 11 and 12 are attached, with their engaging projections 11d and 12d being set in the engaging recesses 11b and 12b so that the fellow tapered parts 11a and 11c, and 12a and 12c abut against each other. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ等に用いられ、巻線が巻回される複数のティース部を備えた回転電機のコアに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回転機器であるモータ等における電機子（アーマチャ）等は、巻線が巻回されるコアを有している。詳しくは、コアは、放射状に設けられた複数のティース部を備え、そのティース部に巻線が巻回されることになる。そして、このようなコアとしては、複数の部材が軸方向に組み付けられて形成されるものがある（例えば、特許文献１参照）。このようなコアでは、隣り合うティース部を分割した状態（複数の部材に分割した状態）で、予め巻線を巻回することで、組み付けられた状態で隣り合うティース部が邪魔になることなく、巻線を容易に巻回することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−４６９４１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなコアでは、複数の部材を軸方向に組み付ける際、嵌合部分など部分的に軸方向に対して平行な面同士が当接されることになる。そして、上記のようなコアを構成する複数の部材を粉体より圧縮成形して形成した場合等、軸方向への組み付け時、嵌合部分など部材同士が接触（衝突）して割れや欠けが生じる虞がある。又、前記接触を防止すべく前記部材の面同士の隙間を大きくすると、その部分の磁気抵抗が増大するという問題がある。このことは、上記コアを用いたモータにおいて、モータ効率を低下させる原因となる。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、軸方向への組み付け時において部材同士の接触に基づく破損等を低減することができ、且つ磁気抵抗を低減することができる回転電機のコアを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、放射状に設けられ巻線が巻回される複数のティース部を備え、被組付部材及び組付部材が軸方向に組み付けられて形成される回転電機のコアにおいて、前記被組付部材及び前記組付部材の少なくとも一方に、軸方向に対して傾斜したテーパ部を有した被嵌合部が設けられ、前記被組付部材及び前記組付部材の少なくとも他方に、軸方向に対して傾斜したテーパ部を有した嵌合部が設けられ、前記被組付部材及び前記組付部材は、前記嵌合部が前記被嵌合部に前記テーパ部同士が当接するように嵌合されて組み付けられた。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転電機のコアにおいて、複数の前記ティース部を径方向内側で連結するリング部を有し、前記被組付部材及び組付部材は、前記リング部が軸方向に分割された分割リング部をそれぞれ有し、その各分割リング部に隣り合う前記ティース部が分割されて設けられた。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の回転電機のコアにおいて、前記嵌合部は、前記分割リング部から軸方向に突出した前記ティース部の基端部に形成された。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の回転電機のコアにおいて、複数の前記ティース部を径方向内側で連結するリング部を有し、前記被組付部材は、前記リング部であって、前記組付部材は、各前記ティース部である。
【００１０】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、被組付部材及び組付部材は、軸方向に対して傾斜したテーパ部同士が当接するようにその嵌合部が被嵌合部に嵌合されて組み付けられる。このようにすると、軸方向への組み付け時、初期の段階で被嵌合部と嵌合部との隙間を大きくすることができる。よって、互いの組み付け位置精度を高精度にしなくても、互いが接触（衝突）することを低減することができ、ひいては割れや欠けが生じることを低減することができる。又、軸方向への組み付け時、軸方向に重なる部分が大きくなっていく途中で、互いの位置がズレていてもテーパ部同士が当接することで所望の位置に案内される。更に、テーパ部同士が当接するように嵌合されるため、被組付部材と組付部材との隙間を小さくすることができる。よって、被組付部材と組付部材との隙間に基づく磁気抵抗を低減することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、被組付部材及び組付部材は、リング部が軸方向に分割された分割リング部をそれぞれ有し、その各分割リング部に隣り合う前記ティース部が分割されて設けられる。このようにすると、被組付部材と組付部材とを分割した状態、即ち隣り合うティース部が分割された状態で予め巻線を巻回することで、隣り合うティース部が邪魔になることなく、巻線を容易に巻回することができる。よって、ティース部の先端から周方向に延びる傘部の間隔を小さく設定することができる。又、隣り合うティース部の巻線の間隔を小さく設定することができる。しかも、１つの分割リング部に複数のティース部を設けることで、組み付ける前の部品点数を少なくすることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、嵌合部は、前記分割リング部から軸方向に突出したティース部の基端部に形成されるため、分割リング部から軸方向に突出したティース部の基端部が強固に支持される。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、被組付部材はリング部であって、組付部材は各ティース部であるため、組付部材、即ちティース部が組み付けられる前の状態で予め巻線を巻回することで、隣り合うティース部が邪魔になることなく、巻線を容易に巻回することができる。よって、ティース部の先端から周方向に延びる傘部の間隔を小さく設定することができる。又、隣り合うティース部の巻線の間隔を小さく設定することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１及び図２に従って説明する。図１は、コア１の分解斜視図である。図２は、コア１の斜視図である。このコア１は、回転電機としての直流モータの電機子（アーマチャ）に設けられ、図示しない巻線が巻回されるものである。
【００１５】
コア１は、図２に示すように、放射状に設けられ図示しない巻線が巻回される複数のティース部２，３と、前記ティース部２，３を径方向内側で連結するリング部４とを備える。尚、本実施の形態では、ティース部２，３は、等角度（４５度）間隔に８つ形成されている。前記ティース部２，３の先端（径方向外側端）には、周方向に延びる傘部２ａ，３ａが形成されている。
【００１６】
上記コア１は、図１に示すように、被組付部材としての第１分割コア１１と組付部材としての第２分割コア１２が軸方向に組み付けられて形成される。第１及び第２分割コア１１，１２は、表面に酸化被膜が形成された粉体（磁性粉体）が圧縮成形されてなる。尚、本実施の形態では、第１分割コア１１と第２分割コア１２とが同一の部材（品番が１つ）よりなる。
【００１７】
前記第１及び第２分割コア１１，１２には、図１に示すように、軸方向に対して傾斜したテーパ部１１ａ，１２ａを有した被嵌合部としての嵌合凹部１１ｂ，１２ｂが形成されている。又、前記第１及び第２分割コア１１，１２には、軸方向に対して傾斜したテーパ部１１ｃ，１２ｃを有した嵌合部としての嵌合凸部１１ｄ，１２ｄが形成されている。そして、第１及び第２分割コア１１，１２は、嵌合凸部１１ｄ，１２ｄが嵌合凹部１１ｂ，１２ｂに、テーパ部１１ａ，１２ａ，１１ｃ，１２ｃ同士（詳しくはテーパ部１１ａとテーパ部１２ｃ、テーパ部１１ｃとテーパ部１２ａ）が当接するように嵌合されて組み付けられる。
【００１８】
詳述すると、第１及び第２分割コア１１，１２は、前記リング部４が軸方向に分割された分割リング部１１ｅ，１２ｅをそれぞれ有する。そして、各分割リング部１１ｅ，１２ｅには、組み付けられた状態（図２参照）で隣り合うティース部２，３が周方向に交互に分割されて設けられる。即ち、本実施の形態では、各分割リング部１１ｅ，１２ｅには、ティース部２，３が９０度毎に（４つ）設けられる。ティース部２，３は、第１及び第２分割コア１１，１２が組み付けられた状態（図２参照）でリング部４と軸方向高さが一致するように、その半分が分割リング部１１ｅ，１２ｅから軸方向に突出して形成されている。
【００１９】
嵌合凹部１１ｂ，１２ｂは、各分割リング部１１ｅ，１２ｅにおいて、自身のティース部２，３間に形成されている。嵌合凹部１１ｂ，１２ｂは、径方向外側が開口し、径方向外側から内側に向かうほど周方向の幅（間隔）が大きくなるように（断面が所謂楔状に）形成されている。又、嵌合凹部１１ｂ，１２ｂの周方向の壁面には、軸方向に対して傾斜した前記テーパ部１１ａ，１２ａが形成されている。このテーパ部１１ａ，１２ａは、嵌合凹部１１ｂ，１２ｂの周方向の両壁面に形成されている。又、このテーパ部１１ａ，１２ａは、前記ティース部２，３が突出する軸方向に向かうほどその幅（間隔）が大きくなるように傾斜している。言い換えると、このテーパ部１１ａ，１２ａは、第１及び第２分割コア１１，１２の軸方向への組み付け方向に向かうほどその幅（間隔）が大きくなるように傾斜している。すなわち、テーパ部１１ａ，１２ａは、組み付け方向に対して先太になっている。
【００２０】
又、嵌合凸部１１ｄ，１２ｄは、分割リング部１１ｅ，１２ｅから軸方向に突出したティース部２，３の基端部（径方向内側端部）に形成されている。嵌合凸部１１ｄ，１２ｄは、前記嵌合凹部１１ｂ，１２ｂと対応した形状、即ち径方向外側から内側に向かうほど周方向の幅が大きくなるように形成されている。又、嵌合凸部１１ｄ，１２ｄの周方向の壁面には、軸方向に対して傾斜した前記テーパ部１１ｃ，１２ｃが形成されている。このテーパ部１１ｃ，１２ｃは、嵌合凸部１１ｄ，１２ｄの周方向の両壁面に形成されている。又、このテーパ部１１ｃ，１２ｃは、ティース部２，３が突出する軸方向に向かうほどその幅が小さくなるように傾斜している。言い換えると、このテーパ部１１ｃ，１２ｃは、第１及び第２分割コア１１，１２の軸方向への組み付け方向に向かうほどその幅（間隔）が小さくなるように傾斜している。すなわち、テーパ部１１ｃ，１２ｃは、組み付け方向に対して先細になっている。
【００２１】
そして、上記のように構成された第１及び第２分割コア１１，１２は、分割された状態（隣り合うティース部２，３が周方向に交互に分割された状態）で予め図示しない巻線が巻回（集中巻）される。そして、第１及び第２分割コア１１，１２は、ティース部２，３が等角度（４５度）間隔となるように対向配置された状態で軸方向に相対移動され、嵌合凸部１１ｄ，１２ｄが嵌合凹部１１ｂ，１２ｂに、テーパ部１１ａ，１２ａ，１１ｃ，１２ｃ同士が当接するように嵌合されて組み付けられる。又、この組み付け時、嵌合凸部１１ｄ，１２ｄと嵌合凹部１１ｂ，１２ｂとには磁性粉体が混合された接着剤が塗布される。よって、嵌合凸部１１ｄ，１２ｄと嵌合凹部１１ｂ，１２ｂとは嵌合された状態で前記接着剤にて接着される。
【００２２】
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）軸方向への組み付け時の初期の段階、即ち嵌合凸部１１ｄ，１２ｄの相対移動方向における先端部（進行方向側端部）が嵌合凹部１１ｂ，１２ｂと軸方向に重なる段階で、テーパ部１１ａ，１２ａ，１１ｃ，１２ｃにより嵌合凹部１１ｂ，１２ｂと嵌合凸部１１ｄ，１２ｄとの隙間が大きくなる。言い換えると、初期の段階では、嵌合凹部１１ｂ，１２ｂにおけるテーパ部１１ａ，１２ａの幅（間隔）が大きな部分に、嵌合凸部１１ｄ，１２ｄにおけるテーパ部１１ｃ，１２ｃの幅が小さい部分が嵌挿されることになる。よって、互いの組み付け位置精度を高精度にしなくても、互いが接触（衝突）することを低減することができる。その結果、割れや欠けが生じることを低減することができる。
【００２３】
又、軸方向への組み付け時、軸方向に重なる部分が大きくなっていく途中で、互いの位置がズレていてもテーパ部１１ａ，１２ａ，１１ｃ，１２ｃ同士が当接（摺接）することで所望の位置に案内される。よって、高精度な組み付け装置等が不要となる。
【００２４】
更に、テーパ部１１ａ，１２ａ，１１ｃ，１２ｃ同士が当接するように嵌合されるため、第１及び第２分割コア１１，１２（嵌合する部分）の隙間を小さくすることができる。よって、前記隙間に基づく磁気抵抗を低減することができる。その結果、磁束を有効に利用することができ、ひいてはモータの高効率化を図ることができる。又、第１及び第２分割コア１１，１２のがたつきが低減され、ティース部２，３の間隔（角度）のズレや軸心のズレが低減される。
【００２５】
（２）第１及び第２分割コア１１，１２は、リング部４が軸方向に分割された分割リング部１１ｅ，１２ｅをそれぞれ有し、その各分割リング部１１ｅ，１２ｅには隣り合う前記ティース部２，３が分割されて設けられる。このようにすると、第１及び第２分割コア１１，１２を分割した状態、即ち隣り合うティース部２，３が分割された状態で予め巻線を巻回することで、隣り合うティース部２，３が邪魔になることなく、巻線を容易に巻回することができる。よって、ティース部２，３の先端から周方向に延びる傘部２ａ，３ａの間隔を小さく設定することができ、ひいてはコギングトルクを低減することができる。又、隣り合うティース部２，３に巻回される巻線の間隔を小さく設定することができ、ひいては巻線の占積率を高くすることができる。これらのことから、モータの高効率化を図ることができる。しかも、１つの分割リング部１１ｅ，１２ｅに複数（４つ）のティース部２，３を設けることで、前記軸方向に組み付ける前の部品点数を少なく（本実施の形態では、２つに）することができる。
【００２６】
（３）嵌合凸部１１ｄ，１２ｄは、分割リング部１１ｅ，１２ｅから軸方向に突出したティース部２，３の基端部（径方向内側端部）に形成されるため、分割リング部１１ｅ，１２ｅから軸方向に突出したティース部２，３の基端部が強固に支持される。よって、ティース部２，３ががたつくことは防止される。
【００２７】
（４）第１及び第２分割コア１１，１２は同一の部材（品番が１つ）よりなるため、コア１（モータ）を構成する部品の種類が少なくなる。
（５）嵌合凹部１１ｂ，１２ｂは、径方向外側が開口し、径方向外側から内側に向かうほど周方向の幅（間隔）が大きくなるように形成され、嵌合凸部１１ｄ，１２ｄは、径方向外側から内側に向かうほど周方向の幅が大きくなるように形成されるため、嵌合された状態で径方向の抜け止めがなされる。そして、テーパ部１１ａ，１２ａ，１１ｃ，１２ｃは、嵌合凹部１１ｂ，１２ｂ及び嵌合凸部１１ｄ，１２ｄの周方向の壁面に形成されるため、軸方向への組み付け時の初期の段階で嵌合凹部１１ｂ，１２ｂと嵌合凸部１１ｄ，１２ｄとの周方向の隙間を大きくすることができる。よって、互いの周方向の組み付け位置精度を高精度にしなくても、互いが接触（衝突）することを低減することができる。
【００２８】
（６）嵌合凸部１１ｄ，１２ｄと嵌合凹部１１ｂ，１２ｂとは磁性粉体が混合された接着剤にて接着される。よって、第１及び第２分割コア１１，１２（嵌合する部分）の隙間に基づく磁気抵抗を更に低減することができる。
【００２９】
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、第１及び第２分割コア１１，１２が組み付けられて形成されるコア１に具体化したが、軸方向に組み付けられて形成される他のコアにおいて実施してもよい。例えば、第１〜第３分割コア（リング部が軸方向に３つに分割され、各分割リング部に例えば１８０度間隔でティース部が設けられたもの）が軸方向に組み付けられて形成されるコアにおいて実施してもよい。尚、この場合、１つの分割リング部を被組付部材とし、他の２つの分割リング部を組付部材とする。
【００３０】
又、例えば、図３に示すコア２１としてもよい。コア２１は、放射状に設けられ巻線２２が巻回される組付部材としての複数のティース部２３と、前記ティース部２３を径方向内側で連結する被組付部材としてのリング部２４とを備える。コア２１は、リング部２４とティース部２３が軸方向に組み付けられて形成される。
【００３１】
詳述すると、リング部２４には、軸方向に対して傾斜したテーパ部２４ａを有した被嵌合部としての嵌合凹部２４ｂが形成されている。又、ティース部２３には、軸方向に対して傾斜したテーパ部２３ａを有した嵌合部としての嵌合凸部２３ｂが形成されている。そして、リング部２４とティース部２３は、嵌合凸部２３ｂが嵌合凹部２４ｂに、テーパ部２３ａ，２４ａ同士が当接するように嵌合されて組み付けられる。尚、嵌合凹部２４ｂ及び嵌合凸部２３ｂは、上記実施の形態の嵌合凹部１１ｂ，１２ｂ及び嵌合凸部１１ｄ，１２ｄと略同様の形状であり、そのテーパ部２３ａ，２４ａは、共に軸方向の一方（図３中、紙面手前側）に向かうほどその幅（間隔）が大きくなるように傾斜している。
【００３２】
このようにしても、上記実施の形態の効果（１）と同様の効果を得ることができる。又、リング部２４とティース部２３を分割した状態で予め巻線２２を巻回することで、隣り合うティース部２３が邪魔になることなく、巻線２２を容易に巻回することができる。更に、ティース部２３が１つずつ別体で、嵌合凹部２４ｂ及び嵌合凸部２３ｂが径方向外側から内側に向かうほど周方向の幅が大きくなるため、軸方向への組み付け時の初期の段階で嵌合凹部２４ｂと嵌合凸部２３ｂとの隙間を周方向及び径方向に大きくすることができる。よって、互いの周方向の組み付け位置精度を高精度にしなくても、互いが接触（衝突）することを低減することができる。
【００３３】
・上記実施の形態では、テーパ部１１ａ，１２ａ，１１ｃ，１２ｃを嵌合凹部１１ｂ，１２ｂ及び嵌合凸部１１ｄ，１２ｄの周方向の両壁面に形成したが、テーパ部同士が当接するように形成すれば、径方向の壁面（径方向内側端面）に形成してもよい。又、テーパ部を周方向の一方の壁面にのみ形成してもよい。このようにしても、軸方向への組み付け時に接触（衝突）することを低減することができ、且つ嵌合する部分の隙間を小さくすることができる。
【００３４】
・上記実施の形態では、嵌合凸部１１ｄ，１２ｄは、分割リング部１１ｅ，１２ｅから軸方向に突出したティース部２，３の基端部（径方向内側端部）に形成されるとしたが、他の位置（例えば、自身のティース部２３の間）に形成してもよい。
【００３５】
・上記実施の形態では、嵌合凹部１１ｂ，１２ｂ及び嵌合凸部１１ｄ，１２ｄは、径方向外側から内側に向かうほど周方向の幅が大きくなる形状（所謂楔状）としたが、軸方向に対して傾斜し互いに当接されるテーパ部を有していれば嵌合される（当接する）他の形状の被嵌合部及び嵌合部に変更してもよい。
【００３６】
・上記実施の形態では、第１及び第２分割コア１１，１２は同一の部材（品番が１つ）よりなるとしたが、異なる形状の第１及び第２分割コア（被組付部材と組付部材）に変更してもよい。例えば、第１分割コアにのみ被嵌合部としての嵌合凹部が形成され、第２分割コアにのみ嵌合部としての嵌合凸部が形成されたものとしてもよい。
【００３７】
・上記実施の形態では、直流モータの電機子（アーマチャ）に設けられるコア１としたが、他の回転機機に用いられるコア（例えば、ブラシレスモータのステータのコア）に変更してもよい。
【００３８】
上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（イ）請求項２乃至４のいずれか１項に記載の回転電機のコアにおいて、前記被嵌合部は、前記リング部の径方向外側から内側に向かうほど周方向の幅が大きくなる嵌合凹部であって、前記嵌合部は、前記リング部の径方向外側から内側に向かうほど周方向の幅が大きくなる嵌合凸部であって、前記テーパ部は、前記被嵌合部及び前記嵌合部の周方向の壁面に形成されたことを特徴とする回転電機のコア。このようにすると、前記被嵌合部は前記リング部の径方向外側から内側に向かうほど周方向の幅が大きくなる嵌合凹部であって、前記嵌合部は前記リング部の径方向外側から内側に向かうほど周方向の幅が大きくなる嵌合凸部であるため、嵌合された状態で径方向の抜け止めがなされる。そして、テーパ部は、前記被嵌合部及び前記嵌合部の周方向の壁面に形成されるため、軸方向への組み付け時、初期の段階で被嵌合部と嵌合部との周方向の隙間を大きくすることができる。よって、互いの周方向の組み付け位置精度を高精度にしなくても、互いが接触することを低減することができ、ひいては割れや欠けが生じることを低減することができる。
【００３９】
（ロ）請求項２又は３及び上記（イ）に記載の回転電機のコアにおいて、前記被組付部材及び前記組付部材は、同一の部材であることを特徴とする回転電機のコア。このようにすると、コアを構成する部品の種類が少なくなる。
【００４０】
（ハ）請求項１乃至４及び上記（イ）、（ロ）のいずれかに記載の回転電機のコアにおいて、前記嵌合部と前記被嵌合部とは、磁性粉体が混合された接着剤にて接着されたことを特徴とする回転電機のコア。このようにすると、被組付部材と組付部材との隙間に基づく磁気抵抗を更に低減することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、軸方向への組み付け時において部材同士の接触に基づく破損等を低減することができ、且つ磁気抵抗を低減することができる回転電機のコアを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態におけるコアの分解斜視図。
【図２】本実施の形態におけるコアの斜視図。
【図３】別例におけるコアの一部分解平面図。
【符号の説明】
２，３…ティース部、４…リング部、１１…第１分割コア（被組付部材）、１１ａ，１１ｃ，１２ａ，１２ｃ，２３ａ，２４ａ…テーパ部、１１ｂ，１２ｂ，２４ｂ…嵌合凹部（被嵌合部）、１１ｄ，１２ｄ，２３ｂ…嵌合凸部（組付部材）、１１ｅ，１２ｅ…分割リング部、１２…第２分割コア（組付部材）、２２…巻線、２３…ティース部（組付部材）、２４…リング部（被組付部材）。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a core of a rotating electric machine used for a motor or the like and provided with a plurality of teeth portions around which windings are wound.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an armature (armature) of a motor or the like as a rotating device has a core around which a winding is wound. More specifically, the core includes a plurality of teeth provided radially, and a winding is wound around the teeth. As such a core, there is a core formed by assembling a plurality of members in an axial direction (for example, see Patent Document 1). In such a core, by winding the winding in advance in a state in which the adjacent teeth are divided (in a state where the teeth are divided into a plurality of members), the adjacent teeth in the assembled state do not become an obstacle. The winding can be easily wound.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-46941
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned core, when assembling a plurality of members in the axial direction, surfaces parallel to the axial direction, such as fitting portions, are brought into contact with each other. When a plurality of members constituting the core as described above are formed by compression molding from powder, when assembled in the axial direction, members such as a fitting portion come into contact with each other (collide) and cracks or chipping occurs. May occur. Further, if the gap between the surfaces of the member is increased to prevent the contact, there is a problem that the magnetic resistance at that portion increases. This causes a reduction in motor efficiency in the motor using the core.
[0005]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to reduce breakage or the like due to contact between members during assembly in the axial direction, and to reduce magnetic resistance. It is an object of the present invention to provide a core of a rotating electric machine that can perform the above.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotary electric machine core including a plurality of teeth provided radially around which windings are wound, and wherein a member to be assembled and an assembly member are axially assembled. A fitting portion having a tapered portion inclined with respect to the axial direction is provided on at least one of the assembly member and the assembly member, and at least the other of the assembly member and the assembly member. A fitting portion having a tapered portion inclined with respect to the axial direction is provided, and the fitted member and the assembled member are such that the fitting portion abuts the fitted portion on the tapered portions. And fitted together.
[0007]
The invention according to claim 2 is the core of the rotating electric machine according to claim 1, further comprising a ring portion that connects the plurality of teeth portions radially inward, wherein the member to be assembled and the assembly member include: Each of the ring portions has a divided ring portion divided in the axial direction, and the teeth portion adjacent to each of the divided ring portions is divided and provided.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the core of the rotating electric machine according to the second aspect, the fitting portion is formed at a base end of the teeth portion that protrudes in the axial direction from the split ring portion.
[0009]
The invention according to claim 4 is the core of the rotating electric machine according to claim 1, further comprising a ring portion that connects the plurality of teeth portions radially inward, and wherein the member to be assembled includes the ring portion. The assembling member is each of the teeth portions.
[0010]
(Action)
According to the first aspect of the present invention, the fitting portion is fitted to the fitting portion so that the tapered portions inclined with respect to the axial direction come into contact with each other. Assembled. With this configuration, at the time of assembling in the axial direction, the gap between the fitted portion and the fitting portion can be increased at an initial stage. Therefore, it is possible to reduce the contact (collision) with each other and to reduce the occurrence of cracks and chips without increasing the accuracy of the assembling positions. In addition, when assembling in the axial direction, the tapered portions come into contact with each other even if the positions are misaligned while the overlapping portion in the axial direction is increasing, so that they are guided to a desired position. Further, since the tapered portions are fitted so as to abut each other, the gap between the member to be assembled and the member to be assembled can be reduced. Therefore, the magnetic resistance based on the gap between the member to be assembled and the member to be assembled can be reduced.
[0011]
According to the invention described in claim 2, the member to be assembled and the assembly member each have a divided ring portion in which a ring portion is divided in an axial direction, and the teeth portion adjacent to each divided ring portion has It is provided separately. In this way, by winding the winding in advance in a state where the member to be assembled and the member to be assembled are divided, that is, in a state where the adjacent teeth are divided, the adjacent teeth are not obstructed. The winding can be easily wound. Therefore, the interval between the umbrella portions extending in the circumferential direction from the tips of the teeth portions can be set small. Further, the interval between the windings of the adjacent teeth can be set small. In addition, by providing a plurality of teeth portions in one split ring portion, the number of components before assembly can be reduced.
[0012]
According to the third aspect of the present invention, since the fitting portion is formed at the base end of the tooth portion projecting in the axial direction from the split ring portion, the fitting portion of the tooth portion projecting in the axial direction from the split ring portion is formed. The base end is firmly supported.
[0013]
According to the invention as set forth in claim 4, since the member to be assembled is a ring portion and the assembly members are the respective tooth portions, the assembly member, that is, the winding beforehand before the teeth portion is assembled. , The winding can be easily wound without disturbing the adjacent teeth. Therefore, the interval between the umbrella portions extending in the circumferential direction from the tips of the teeth portions can be set small. Further, the interval between the windings of the adjacent teeth can be set small.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is an exploded perspective view of the core 1. FIG. 2 is a perspective view of the core 1. The core 1 is provided on an armature (armature) of a DC motor as a rotating electric machine, and has a winding (not shown) wound thereon.
[0015]
As shown in FIG. 2, the core 1 includes a plurality of teeth 2, 3 provided radially around which windings (not shown) are wound, and a ring 4 connecting the teeth 2, 3 radially inward. Is provided. In this embodiment, eight teeth 2 and 3 are formed at regular intervals (45 degrees). At the tips (radially outer ends) of the teeth 2 and 3, umbrellas 2a and 3a extending in the circumferential direction are formed.
[0016]
As shown in FIG. 1, the core 1 is formed by axially assembling a first split core 11 as a member to be mounted and a second split core 12 as a member to be mounted. The first and second split cores 11 and 12 are formed by compression molding powder (magnetic powder) having an oxide film formed on the surface. In the present embodiment, the first split core 11 and the second split core 12 are made of the same member (one part number).
[0017]
As shown in FIG. 1, the first and second split cores 11 and 12 are formed with fitting concave portions 11b and 12b as fitted portions having tapered portions 11a and 12a inclined with respect to the axial direction. Have been. The first and second split cores 11 and 12 are formed with fitting protrusions 11d and 12d as fitting portions having tapered portions 11c and 12c inclined with respect to the axial direction. The first and second split cores 11 and 12 have fitting projections 11d and 12d in fitting recesses 11b and 12b, and tapered portions 11a, 12a, 11c and 12c (specifically, tapered portions 11a and 12c). , And the tapered portion 11c and the tapered portion 12a) are fitted and assembled so as to be in contact with each other.
[0018]
More specifically, the first and second split cores 11 and 12 have split ring portions 11e and 12e, respectively, in which the ring portion 4 is split in the axial direction. In each of the split ring portions 11e and 12e, adjacent tooth portions 2 and 3 in an assembled state (see FIG. 2) are provided alternately in the circumferential direction. That is, in the present embodiment, the teeth portions 2 and 3 are provided in each of the split ring portions 11e and 12e every 90 degrees (four). Half of the teeth 2 and 3 is divided into ring segments 11e and 11e so that the first and second segmented cores 11 and 12 are assembled with each other (see FIG. 2) so that the height in the axial direction coincides with that of the ring 4. It is formed to protrude in the axial direction from 12e.
[0019]
The fitting recesses 11b and 12b are formed between the teeth 2 and 3 of each of the split rings 11e and 12e. The fitting recesses 11b and 12b are formed so that the radial outer side is open, and the width (interval) in the circumferential direction increases from the radial outer side to the inner side (the cross section has a so-called wedge shape). The tapered portions 11a and 12a that are inclined with respect to the axial direction are formed on circumferential wall surfaces of the fitting concave portions 11b and 12b. The tapered portions 11a and 12a are formed on both circumferential wall surfaces of the fitting concave portions 11b and 12b. The tapered portions 11a and 12a are inclined so that their width (interval) increases toward the axial direction in which the teeth portions 2 and 3 protrude. In other words, the tapered portions 11a and 12a are inclined such that their widths (intervals) increase toward the direction in which the first and second split cores 11 and 12 are assembled in the axial direction. That is, the tapered portions 11a and 12a are tapered in the assembling direction.
[0020]
The fitting projections 11d, 12d are formed at the base ends (radially inner ends) of the teeth 2, 3 projecting in the axial direction from the split rings 11e, 12e. The fitting protrusions 11d and 12d are formed in a shape corresponding to the fitting recesses 11b and 12b, that is, such that the width in the circumferential direction increases from the outside to the inside in the radial direction. The tapered portions 11c and 12c that are inclined with respect to the axial direction are formed on the circumferential wall surfaces of the fitting protrusions 11d and 12d. The tapered portions 11c and 12c are formed on both circumferential wall surfaces of the fitting protrusions 11d and 12d. The tapered portions 11c and 12c are inclined so that their widths become smaller toward the axial direction in which the teeth portions 2 and 3 protrude. In other words, the tapered portions 11c and 12c are inclined so that the width (interval) becomes smaller as the first and second split cores 11 and 12 move in the direction of assembly in the axial direction. That is, the tapered portions 11c and 12c are tapered in the mounting direction.
[0021]
The first and second split cores 11 and 12 configured as described above are wound in advance in a split state (a state in which adjacent teeth portions 2 and 3 are alternately split in the circumferential direction). Is wound (concentrated winding). Then, the first and second split cores 11 and 12 are relatively moved in the axial direction in a state where the teeth portions 2 and 3 are opposed to each other so as to have an equal angle (45 degrees) interval, and the fitting protrusions 11 d and 12 d. 12d is fitted into the fitting recesses 11b, 12b such that the tapered portions 11a, 12a, 11c, 12c are in contact with each other and assembled. Also, at the time of this assembling, an adhesive in which magnetic powder is mixed is applied to the fitting projections 11d, 12d and the fitting recesses 11b, 12b. Therefore, the fitting projections 11d, 12d and the fitting recesses 11b, 12b are bonded by the adhesive in a fitted state.
[0022]
Next, the characteristic operation and effect of the above embodiment will be described below.
(1) At the initial stage of assembling in the axial direction, that is, at the stage where the leading end (the end in the traveling direction) of the fitting projections 11d, 12d in the relative movement direction overlaps the fitting recesses 11b, 12b in the axial direction. The gap between the fitting concave portions 11b, 12b and the fitting convex portions 11d, 12d is increased by the tapered portions 11a, 12a, 11c, 12c. In other words, in the initial stage, portions where the widths (intervals) of the tapered portions 11a and 12a in the fitting concave portions 11b and 12b are large and portions where the widths of the tapered portions 11c and 12c in the fitting convex portions 11d and 12d are small fit. Will be inserted. Therefore, it is possible to reduce the contact (collision) with each other without increasing the accuracy of the assembling position. As a result, the occurrence of cracks and chips can be reduced.
[0023]
In addition, when assembling in the axial direction, the tapered portions 11a, 12a, 11c, and 12c come into contact with each other (sliding contact) even if the positions are misaligned while the overlapping portion in the axial direction is increasing. You will be guided to the desired position. Therefore, a high-precision assembly device or the like is not required.
[0024]
Further, since the tapered portions 11a, 12a, 11c, and 12c are fitted so as to be in contact with each other, the gap between the first and second split cores 11 and 12 (the fitting portion) can be reduced. Therefore, the magnetic resistance based on the gap can be reduced. As a result, the magnetic flux can be used effectively, and the efficiency of the motor can be increased. In addition, the play of the first and second split cores 11 and 12 is reduced, and the gap (angle) between the teeth portions 2 and 3 and the axial center are reduced.
[0025]
(2) The first and second split cores 11 and 12 have split ring portions 11e and 12e, respectively, in which the ring portion 4 is split in the axial direction, and the teeth adjacent to the split ring portions 11e and 12e. Parts 2 and 3 are provided separately. In this case, the winding is wound in advance in a state where the first and second split cores 11 and 12 are split, that is, in a state where the adjacent tooth portions 2 and 3 are split, so that the adjacent tooth portions 2 and 3 are separated. The winding can be easily wound without the obstacle 3 being in the way. Therefore, the interval between the umbrella portions 2a and 3a extending in the circumferential direction from the tips of the teeth portions 2 and 3 can be set small, and consequently the cogging torque can be reduced. Further, the interval between the windings wound around the adjacent teeth 2 and 3 can be set small, and the space factor of the windings can be increased. From these facts, it is possible to improve the efficiency of the motor. Moreover, by providing a plurality of (four) teeth portions 2 and 3 in one split ring portion 11e and 12e, the number of components before assembly in the axial direction is reduced (to two in the present embodiment). be able to.
[0026]
(3) Since the fitting projections 11d and 12d are formed at the base ends (radially inner ends) of the teeth 2 and 3 projecting in the axial direction from the split ring portions 11e and 12e, the split ring 11e is formed. , 12e, the base ends of teeth 2 and 3 projecting in the axial direction are firmly supported. Therefore, rattling of the teeth portions 2 and 3 is prevented.
[0027]
(4) Since the first and second split cores 11 and 12 are made of the same member (one part number), the types of components constituting the core 1 (motor) are reduced.
(5) The fitting concave portions 11b and 12b are formed so that the radial outer side is open, and the circumferential width (interval) increases from the radial outer side to the inner side. Since the width in the circumferential direction is increased from the outer side to the inner side in the radial direction, it is prevented from coming off in the radial direction in the fitted state. Since the tapered portions 11a, 12a, 11c, and 12c are formed on the circumferential wall surfaces of the fitting concave portions 11b and 12b and the fitting convex portions 11d and 12d, they are fitted at an initial stage during the assembly in the axial direction. The circumferential gap between the mating concave portions 11b and 12b and the fitting convex portions 11d and 12d can be increased. Therefore, it is possible to reduce the contact (collision) with each other without increasing the positional accuracy of the assembly in the circumferential direction.
[0028]
(6) The fitting projections 11d, 12d and the fitting recesses 11b, 12b are bonded with an adhesive mixed with magnetic powder. Therefore, the magnetic resistance based on the gap between the first and second split cores 11 and 12 (the fitting portion) can be further reduced.
[0029]
The above embodiment may be modified as follows.
In the above-described embodiment, the core 1 formed by assembling the first and second split cores 11 and 12 is embodied. However, the present invention may be implemented in another core formed by being assembled in the axial direction. . For example, the first to third divided cores (the ring portion is divided into three in the axial direction and the teeth are provided at intervals of, for example, 180 degrees in each divided ring portion) are formed by being assembled in the axial direction. It may be implemented in the core. In this case, one split ring portion is an assembly member, and the other two split ring portions are assembly members.
[0030]
Further, for example, the core 21 shown in FIG. 3 may be used. The core 21 includes a plurality of teeth 23 as an assembling member that is radially provided and around which the winding 22 is wound, and a ring 24 as an assembling member that connects the teeth 23 radially inward. Prepare. The core 21 is formed by assembling the ring portion 24 and the teeth portion 23 in the axial direction.
[0031]
More specifically, the ring portion 24 is formed with a fitting concave portion 24b as a fitted portion having a tapered portion 24a inclined with respect to the axial direction. The teeth portion 23 has a fitting projection 23b as a fitting portion having a tapered portion 23a inclined with respect to the axial direction. Then, the ring portion 24 and the teeth portion 23 are fitted together so that the fitting protrusion 23b is fitted to the fitting recess 24b such that the tapered portions 23a, 24a come into contact with each other. The fitting recess 24b and the fitting protrusion 23b have substantially the same shape as the fitting recesses 11b and 12b and the fitting protrusions 11d and 12d of the above embodiment, and the tapered portions 23a and 24a are both formed. It is inclined so that its width (interval) increases toward one side in the axial direction (in FIG. 3, toward the front of the paper).
[0032]
Even in this case, the same effect as the effect (1) of the above embodiment can be obtained. Further, by winding the winding 22 in advance in a state where the ring portion 24 and the teeth portion 23 are divided, the winding 22 can be easily wound without the adjacent teeth portions 23 being in the way. Further, since the teeth 23 are separate bodies one by one, the circumferential width increases as the fitting recess 24b and the fitting protrusion 23b go from the outside to the inside in the radial direction, so that the initial time of assembling in the axial direction is increased. At the stage, the gap between the fitting concave portion 24b and the fitting convex portion 23b can be increased in the circumferential direction and the radial direction. Therefore, it is possible to reduce the contact (collision) with each other without increasing the positional accuracy of the assembly in the circumferential direction.
[0033]
In the above embodiment, the tapered portions 11a, 12a, 11c, and 12c are formed on both circumferential wall surfaces of the fitting concave portions 11b and 12b and the fitting convex portions 11d and 12d. If it is formed, it may be formed on the radial wall surface (radially inner end surface). Further, the tapered portion may be formed only on one wall surface in the circumferential direction. Also in this case, it is possible to reduce contact (collision) at the time of assembling in the axial direction, and it is possible to reduce a gap between fitting portions.
[0034]
In the above embodiment, the fitting projections 11d, 12d are formed at the base end (radially inner end) of the teeth 2, 3 projecting in the axial direction from the split ring parts 11e, 12e. However, it may be formed at another position (for example, between its own teeth portions 23).
[0035]
In the above embodiment, the fitting concave portions 11b, 12b and the fitting convex portions 11d, 12d have a shape (so-called wedge shape) in which the width in the circumferential direction increases from the outside in the radial direction to the inside, but in the axial direction. As long as the tapered portions are inclined with respect to each other and come into contact with each other, the shape may be changed to the fitted portion and the fitted portion having other shapes to be fitted (contacted).
[0036]
In the above embodiment, the first and second split cores 11 and 12 are assumed to be made of the same member (one part number). However, the first and second split cores having different shapes (assembled with the to-be-assembled member). Member). For example, a fitting concave portion as a fitted portion may be formed only in the first split core, and a fitting convex portion as a fitting portion may be formed only in the second split core.
[0037]
In the above embodiment, the core 1 is provided on the armature (armature) of the DC motor, but may be changed to a core used for another rotating machine (for example, a stator core of a brushless motor).
[0038]
The technical ideas that can be grasped from the above embodiments are described below together with their effects.
(B) In the rotating electric machine core according to any one of claims 2 to 4, the fitting portion is such that the fitting portion has a circumferential width that increases from a radially outer side to an inner side of the ring portion. A concave portion, wherein the fitting portion is a fitting convex portion having a circumferential width that increases from a radially outer side to an inner side of the ring portion, and the tapered portion includes the fitted portion and the A rotating electric machine core formed on a circumferential wall surface of a fitting portion. With this configuration, the fitted portion is a fitting recess whose circumferential width increases as going from the radial outside to the inside of the ring portion, and the fitting portion extends from the radial outside of the ring portion. Since the fitting convex portion has a circumferential width that increases toward the inside, it is prevented from coming off in the radial direction when fitted. Since the tapered portion is formed on the circumferential wall surface of the fitted portion and the fitting portion, the circumferential direction between the fitted portion and the fitting portion is initially determined at the time of assembly in the axial direction. Can be increased. Therefore, even if the positional accuracy of the assembly in the circumferential direction is not made high, the mutual contact can be reduced, and the occurrence of cracks and chips can be reduced.
[0039]
(B) The core of a rotating electrical machine according to claim 2 or 3, wherein the member to be assembled and the assembly member are the same member. By doing so, the types of components constituting the core are reduced.
[0040]
(C) In the core of the rotating electrical machine according to any one of (1) to (4) and (A) and (B), the fitting portion and the fitted portion are bonded by mixing magnetic powder. A core of a rotating electric machine characterized by being adhered with an agent. With this configuration, the magnetic resistance based on the gap between the member to be assembled and the assembly member can be further reduced.
[0041]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, there is provided a rotating electric machine core capable of reducing breakage or the like due to contact between members during assembly in the axial direction and capable of reducing magnetic resistance. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a core according to an embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of a core according to the embodiment.
FIG. 3 is a partially exploded plan view of a core in another example.
[Explanation of symbols]
2, 3 ... teeth part, 4 ... ring part, 11 ... first divided core (attached member), 11a, 11c, 12a, 12c, 23a, 24a ... taper part, 11b, 12b, 24b ... fitting concave part ( Fitted portions), 11d, 12d, 23b Fitting convex portions (assembly members), 11e, 12e Split ring portions, 12 Second split cores (assembly members), 22 windings, 23 teeth Part (assembly member), 24 ... Ring part (assembly member).

Claims (4)

放射状に設けられ巻線が巻回される複数のティース部を備え、被組付部材及び組付部材が軸方向に組み付けられて形成される回転電機のコアにおいて、
前記被組付部材及び前記組付部材の少なくとも一方に、軸方向に対して傾斜したテーパ部を有した被嵌合部が設けられ、
前記被組付部材及び前記組付部材の少なくとも他方に、軸方向に対して傾斜したテーパ部を有した嵌合部が設けられ、
前記被組付部材及び前記組付部材は、前記嵌合部が前記被嵌合部に前記テーパ部同士が当接するように嵌合されて組み付けられたことを特徴とする回転電機のコア。In the core of the rotating electric machine, which is provided with a plurality of teeth portions in which the windings are wound in a radial manner and the assembled member and the assembly member are assembled in the axial direction,
At least one of the mounted member and the mounted member is provided with a fitted portion having a tapered portion inclined with respect to an axial direction,
At least the other of the member to be assembled and the assembly member is provided with a fitting portion having a tapered portion inclined with respect to the axial direction,
The core of a rotating electric machine, wherein the member to be assembled and the member to be assembled are assembled by fitting the fitting portion so that the tapered portions abut on the fitted portion. 請求項１に記載の回転電機のコアにおいて、
複数の前記ティース部を径方向内側で連結するリング部を有し、
前記被組付部材及び組付部材は、前記リング部が軸方向に分割された分割リング部をそれぞれ有し、その各分割リング部に隣り合う前記ティース部が分割されて設けられたことを特徴とする回転電機のコア。The core of the rotating electric machine according to claim 1,
A ring portion connecting the plurality of teeth portions radially inward,
The assembling member and the assembling member each have a split ring portion in which the ring portion is split in the axial direction, and the teeth portion adjacent to each split ring portion is split and provided. And the core of the rotating electric machine. 請求項２に記載の回転電機のコアにおいて、
前記嵌合部は、前記分割リング部から軸方向に突出した前記ティース部の基端部に形成されたことを特徴とする回転電機のコア。The core of the rotating electric machine according to claim 2,
The core of a rotating electrical machine, wherein the fitting portion is formed at a base end of the teeth portion protruding in the axial direction from the split ring portion. 請求項１に記載の回転電機のコアにおいて、
複数の前記ティース部を径方向内側で連結するリング部を有し、
前記被組付部材は、前記リング部であって、
前記組付部材は、各前記ティース部であることを特徴とする回転電機のコア。The core of the rotating electric machine according to claim 1,
A ring portion connecting the plurality of teeth portions radially inward,
The member to be assembled is the ring portion,
The core of a rotating electric machine, wherein the assembly member is each of the teeth portions.

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