JP7146100B2 - ステータと回転電機、およびそれらの製造方法 - Google Patents
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Description
図1~図12は、実施の形態1にかかるステータ、当該ステータを用いた回転電機の構成、あるいはステータの製造方法について説明するためのものであり、図1はステータのモールド前の外観を示す軸に垂直な面の形状を示す平面図、図2はステータを構成するコア片の外観を示す内周面側から見た斜視図、図3はコア片を構成する圧粉成型による磁性体部の外観を示す内周面側から見た斜視図、図4はコア片を構成するインシュレータの外観を示すコア片を構成した際に露出する側のうち、内周面側から見た斜視図である。
コイル3を構成する線材3Fの材料としては、銅、アルミ等の導体を絶縁材で被覆した導線が用いられ、断面形状が円形の丸線でも、断面形状が矩形の平角線のいずれでもよい。
磁性体部4は、例えば、軟磁性材料である鉄、Fe-Si、アモルファス金属等の粉末を成型することで形成されている。もちろん、必要に応じて樹脂材料が追加されていてもよい。そして、図3に示すように、外周面4foが円弧状のヨーク4yに、軸に垂直な断面がT字状のティース4tを一体化させた形状をなしている。
インシュレータ2は、例えば、絶縁性の熱可塑性樹脂の成型により、磁性体部4の巻線部4twを囲む領域の軸方向(z方向)における一方側を覆う形状に形成されている。具体的には、図4に示すように、巻線部4twを覆うU状部2uと、U状部2uに径方向(ρ方向)の内側に連なり、ティース先端部4teの巻線部4tw側の面を覆う内面部2i、外側に連なり、ヨーク4yの巻線部4tw側の面を覆うヨーク部2yを有している。
上記実施の形態1においては、連結部がヨークの外周面が形成する円弧から突出する例について説明した。本実施の形態2においては、連結部をヨークの外周面が形成する円弧の内側に収める例について説明する。図13~図17は、実施の形態2にかかるステータ、あるいはステータの製造方法について説明するためのものであり、図13は実施の形態1における図1に対応するステータのモールド前の外観を示す平面図、図14Aと図14Bそれぞれは、インシュレータを磁性体部に被せたときに露出する側のうち、内周面側の異なる角度から見たときの斜視図、図15はインシュレータを磁性体部に被せたときに露出する側の平面図である。
Claims (11)
- 円弧状に延びるヨークとヨークから軸に向かって突出するティースとを形成する磁性体部、および前記ティースに巻回されたコイルを備えた複数のコア片が、前記軸を中心にして円環状に配置されたステータであって、
前記円環状の配置における隣り合うコア片の間には、一方のコア片のヨーク側に設けられた前記軸に平行な方向に延伸する柱状部と、他方のコア片のヨーク側に設けられた開環部とのスナップフィット結合によって、前記柱状部を中心とする回転を可能とし、軸方向での変位を規制する嵌め合い構造を有する連結部が形成され、
前記開環部は前記軸方向において前記磁性体部との間に隙間を有して設けられ、
前記柱状部は前記柱状部よりも径が大きな基部から延伸して設けられ、
前記スナップフィット結合がなされた際、前記一方のコア片の前記基部が、前記他方のコア片の前記隙間に挟み込まれることを特徴とするステータ。 - 前記柱状部が前記開環部に嵌めこまれた方向は、前記柱状部の延伸方向に垂直であることを特徴とする請求項1に記載のステータ。
- 前記柱状部および前記開環部は、前記磁性体部と前記コイルとの間に介在する樹脂製のインシュレータとの一体成型品として設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のステータ。
- 前記磁性体部は、粉体を用いた圧縮成形品であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のステータ。
- 前記開環部の中心は、前記ヨークの外周面上の周方向における端部に位置することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のステータ。
- 前記開環部と前記柱状部は、前記ヨークの外周面より径方向の内側に形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のステータ。
- 前記開環部は、周方向において、中心が前記ヨークの端面より外側に位置する第一開環部と、前記第一開環部に連なり、中心が前記端面に重なる第二開環部とで構成し、
前記柱状部の中心は、周方向において、前記ヨークの端面に重なることを特徴とする請求項6に記載のステータ。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載のステータ、
前記ステータの内周面側に同軸配置されたロータ、および
前記ステータを保持し、前記ロータを回転自在に支持する軸受けを有する筐体、
を備えたことを特徴とする回転電機。 - 円弧状に延びるヨークと前記ヨークから軸に向かって突出するティースとを形成する磁性体部に、インシュレータを被せたコア片材を作成する工程、
複数の前記コア片材を、前記ティースを同じ側に向け、前記ヨークの周方向における端面同士を対向させて並べ、隣り合うコア片材の間それぞれに、一方のコア片材のヨーク部分に設けられた前記軸に平行な方向に延伸する柱状部を、他方のコア片材のヨーク部分に軸方向において前記磁性体部との間に隙間を有して設けられた開環部に嵌めこむスナップフィット結合によって、前記柱状部を中心とする回転を可能とし、前記軸方向での変位を規制する嵌め合い構造を有する連結部を形成する工程、
前記連結部によって連結された前記複数のコア片材それぞれのティースに対して、隣り合うコア片材のティースとの角度を拡げ、線材を巻回してコイルを形成する工程、および
前記コイルが形成されたコア片材を、前記ティースを内側にして円環状に連結する工程を含み、
前記柱状部は前記柱状部よりも径が大きな基部から延伸して設けられ、
前記スナップフィット結合がなされた際、前記一方のコア片材の前記基部が、前記他方のコア片材の前記隙間に挟み込まれることを特徴とするステータの製造方法。 - 円弧状に延びるヨークと前記ヨークから軸に向かって突出するティースとを形成する磁性体部に、インシュレータを被せたコア片材を作成する工程、
複数の前記コア片材それぞれのティースに対して、線材を巻回してコイルを形成する工程、および
前記コイルが形成された複数のコア片材を、前記ティースを同じ側に向け、前記ヨークの周方向における端面同士を対向させて並べ、隣り合うコア片材の間それぞれに、一方のコア片材のヨーク部分に設けられた前記軸に平行な方向に延伸する柱状部を、他方のコア片材のヨーク部分に軸方向において前記磁性体部との間に隙間を有して設けられた開環部に嵌めこむスナップフィット結合によって、前記柱状部を中心とする回転を可能とし、前記軸方向での変位を規制する嵌め合い構造を有する連結部を形成し、前記ティースを内側にして円環状に連結する工程を含み、
前記柱状部は前記柱状部よりも径が大きな基部から延伸して設けられ、
前記スナップフィット結合がなされた際、前記一方のコア片材の前記基部が、前記他方のコア片材の前記隙間に挟み込まれることを特徴とするステータの製造方法。 - 請求項9または10に記載のステータの製造方法によって前記ステータを形成する工程、および
前記形成したステータの内周面側にロータを回転自在に同軸配置する工程、
を含むことを特徴とする回転電機の製造方法。
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