(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストレートコアから構成される固定子をモールド樹脂によってモールド成形してモータフレームが形成されたモールドモータにおいて、
前記ストレートコアは、帯状のバックヨークの一方の長辺部側から突出した複数個のティースと、前記バックヨークにおける前記隣接するティースの間にあって、かつ、前記ティースが突出している側に設けられたＶ字状の切り込み部とを備えた積層板が積層されたものから構成され、
さらに、前記ストレートコアは、各ティースに巻線が巻回され、
前記固定子は、前記ストレートコアの前記切り込み部で折り曲げてリング状に形成され、前記バックヨークの両端の接合面を溶接により接合し、
前記固定子の内径部を除く外郭全体を、前記固定子の内径を中心にしてモールド樹脂によってモールド成形してモータフレームが形成されたことを特徴とするモールドモータ。
【請求項２】
前記ティースの数が１２個であることを特徴とする請求項１記載のモールドモータ。
【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３１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、請求項１において、ストレートコアから構成される固定子をモールド樹脂によってモールド成形してモータフレームが形成されたモールドモータにおいて、前記ストレートコアは、帯状のバックヨークの一方の長辺部側から突出した複数個のティースと、前記バックヨークにおける前記隣接するティースの間にあって、かつ、前記ティースが突出している側に設けられたＶ字状の切り込み部とを備えた積層板が積層されたものから構成され、さらに、前記ストレートコアは、各ティースに巻線が巻回され、前記固定子は、前記ストレートコアの前記切り込み部で折り曲げてリング状に形成され、前記バックヨークの両端の接合面を溶接により接合し、前記固定子の内径部を除く外郭全体を、前記固定子の内径を中心にしてモールド樹脂によってモールド成形してモータフレームが形成されたモールドモータを提供する。
【０００９】
また、請求項２において、前記ティースの数が１２個であることを特徴とするモールドモータを提供する。
【００１０】
【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。
【００１１】
【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。
【００１２】
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１２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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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１０を形成する。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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１５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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
【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。
【００２９】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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