(57)【要約】【課題】歩留りの向上を図りながら品質の向上を図ることができる電動機の固定子を得ること。【解決手段】複数の円弧状のコアバック片１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆを連結して成る帯状のコアバック片群を複数積層して成るコアバックと、複数のティース片２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆを積層して成り、環状に形成されたコアバック片群の径方向内側に配置されてコアバックの中心に向けて伸びる複数のティースと、を備え、複数のコアバック片１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆの各々の凹面には、複数のティース片２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆの各々の端部が嵌め合わされる形状の溝部が形成されている。【選択図】図１
2018088820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の円弧状のコアバック片を連結して成る帯状のコアバック片群を複数積層して成るコアバックと、
複数のティース片を積層して成り、環状に形成された前記コアバック片群の径方向内側に配置されて前記コアバックの中心に向けて伸びる複数のティースと、
を備え、
前記複数のコアバック片の各々の凹面には、前記複数のティース片の各々の端部が嵌め合わされる形状の溝部が形成され、
環状に形成された前記コアバック片群を構成する複数のコアバック片の内、隣接するコアバック片が接する部分にコアバック片の径方向内側面から溶接が施されていることを特徴とする電動機の固定子。
【請求項２】
複数の円弧状のコアバック片を連結して成る帯状のコアバック片群を複数積層して成るコアバックと、
複数のティース片を積層して成り、環状に形成された前記コアバック片群の径方向内側に配置されて前記コアバックの中心に向けて伸びる複数のティースと、
を備え、
前記複数のコアバック片の各々の凹面には、前記複数のティース片の各々の端部が嵌め合わされる形状の溝部が形成され、
環状に形成された前記コアバックを構成する複数のコアバック片群の内、隣接するコアバック片群が接する部分にコアバック片群の径方向内側面から溶接が施されていることを特徴とする電動機の固定子。
【請求項３】
前記複数のコアバック片の各々の凹面には、前記複数のコアバック片の各々の凹面から突面に向かって末広がり形状の溝部が各々形成され、
前記複数のティース片には、前記溝部に嵌め合う形状の嵌合部が各々形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動機の固定子。
【請求項４】
前記複数のコアバック片は、前記複数のコアバック片の各々の凹面の曲率が、前記複数のコアバック片の各々の突面の曲率と同一であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動機の固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁鋼板から打ち抜かれた複数のコアバック片およびティース片を積層して構成された電動機の固定子に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される従来の電動機の固定子は、環状のヨークと、環状のヨークの内周部に一定間隔に設けられた複数の凹部に嵌合して固定される複数のティースとを備える。複数のティースは、巻線が施された後、各々が環状のヨークの凹部に嵌合して固定される。
【０００３】
特許文献２に開示される従来の電動機の固定子は、複数のコア片を帯状に配列して形成されるコア部材を複数積層して構成された積層ヨーク部材と、隣接するコア片同士を連結する複数の薄肉部と、隣接するコア片の各々の端部と薄肉部とに囲まれる領域である凹部楔状部が嵌合され積層ヨーク部材に固定される複数のティースとを備える。特許文献２の固定子では、巻線を施したティースの楔状部が積層ヨーク部材の凹部に嵌め合わされた後、薄肉部を折り曲げることで環状のヨークが形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１５７１００号
【特許文献２】特開２０００−１５２５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の従来技術では、環状のヨークが方形状の電磁鋼板の母材から打ち抜かれているため、鉄心として使用されない母材部分が多くなり材料の歩留りが悪いという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２のヨークは、薄肉部により隣接するコア片同士を連結し、さらに薄肉部に設けられた凹部でティース端部を挟み込む構造であるため、薄肉部は、折り曲げ時の応力に加えて、ティースを把持する応力にも耐える構造、すなわち薄肉部の径方向の幅を厚くする必要がある。従って薄肉部を折り曲げて環状に形成された後のヨークは、外周側の真円度が悪くなるという問題があった。また特許文献２のヨークは、薄肉部に設けられた凹部でティース端部を挟み込む構造であるため、隣接するコア片同士の連結部を溶接で補強することができず、連結部の剛性が低下し、ヨーク外周の真円度を確保することが困難という問題もあった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、歩留りの向上を図りながら品質の向上を図ることができる電動機の固定子を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の電動機の固定子は、複数の円弧状のコアバック片を連結して成る帯状のコアバック片群を複数積層して成るコアバックと、複数のティース片を積層して成り、環状に形成されたコアバック片群の径方向内側に配置されてコアバックの中心に向けて伸びる複数のティースと、を備える。電動機の固定子は、複数のコアバック片の各々の凹面には、複数のティース片の各々の端部が嵌め合わされる形状の溝部が形成され、環状に形成されたコアバック片群を構成する複数のコアバック片の内、隣接するコアバック片が接する部分にコアバック片の径方向内側面から溶接が施されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる電動機の固定子は、歩留りの向上を図りながら品質の向上を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電動機の固定子を示す図
【図２】電磁鋼板から打ち抜かれる前の固定子鉄心の構成部品の配置状態を示す図
【図３】電磁鋼板から打ち抜かれた後の固定子鉄心の構成部品を示す図
【図４】ブリッジを切断した後の２つのティース片で構成される第１のティース片の組を示す図
【図５】ブリッジを切断した後の２つのティース片で構成される第２のティース片の組を示す図
【図６】ブリッジを切断した後の２つのティース片で構成される第３のティース片の組を示す図
【図７】図４に示す第１のティース片の組に樹脂性の絶縁巻枠を装着した状態を示す図
【図８】図５に示す第２のティース片の組に樹脂性の絶縁巻枠を装着した状態を示す図
【図９】図６に示す第３のティース片の組に樹脂性の絶縁巻枠を装着した状態を示す図
【図１０】図７に示す絶縁巻枠を設けた第１のティース片の組に巻線を巻いた状態を示す図
【図１１】図８に示す絶縁巻枠を設けた第２のティース片の組に巻線を巻いた状態を示す図
【図１２】図９に示す絶縁巻枠を設けた第３のティース片の組に巻線を巻いた状態を示す図
【図１３】図１０から図１２に示す巻線が施された３つのティース片の組で構成された環状絶縁ティース部を示す図
【図１４】環状のコアバックを示す図
【図１５】環状のコアバックに溶接を施した状態を示す図
【図１６】ティースに巻線を施した例を示す図
【図１７】本発明の実施の形態２に係る電動機の固定子を構成する第１のコアバック片群の内、隣接するコアバック片間に形成された切欠き部を示す第１の図
【図１８】本発明の実施の形態２に係る電動機の固定子を構成する第２のコアバック片群の内、隣接するコアバック片間に形成された切欠き部を示す第２の図
【図１９】図１７および図１８に示すコアバック片群を折り曲げたものを複数枚積層した状態を示す図
【図２０】本発明の実施の形態３に係る電動機の固定子を構成するコアバック片群を示す第１の図
【図２１】本発明の実施の形態３に係る電動機の固定子を構成するコアバック片群を示す第２の図
【図２２】図２０および図２１に示すコアバック片群を複数枚積層した状態を示す図
【図２３】本発明の実施の形態４に係る電動機の固定子を構成するコアバック片群を電磁鋼板から打ち抜くときの第１の配置図
【図２４】本発明の実施の形態４に係る電動機の固定子を構成するコアバック片群を電磁鋼板から打ち抜くときの第２の配置図
【図２５】本発明の実施の形態４に係る電動機の固定子を構成するティース片群を電磁鋼板から打ち抜くときの配置図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる電動機の固定子を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る電動機の固定子を示す図、図２は電磁鋼板から打ち抜かれる前の固定子鉄心の構成部品の配置状態を示す図、図３は電磁鋼板から打ち抜かれた後の固定子鉄心の構成部品を示す図、図４はブリッジを切断した後の２つのティース片で構成される第１のティース片の組を示す図、図５はブリッジを切断した後の２つのティース片で構成される第２のティース片の組を示す図、図６はブリッジを切断した後の２つのティース片で構成される第３のティース片の組を示す図、図７は図４に示す第１のティース片の組に絶縁巻枠を装着した状態を示す図、図８は図５に示す第２のティース片の組に絶縁巻枠を装着した状態を示す図、図９は図６に示す第３のティース片の組に絶縁巻枠を装着した状態を示す図、図１０は図７に示す絶縁巻枠を設けた第１のティース片の組に巻線を巻いた状態を示す図、図１１は図８に示す絶縁巻枠を設けた第２のティース片の組に巻線を巻いた状態を示す図、図１２は図９に示す絶縁巻枠を設けた第３のティース片の組に巻線を巻いた状態を示す図、図１３は図１０から図１２に示す巻線が施された３つのティース片の組で構成された環状絶縁ティース部を示す図、図１４は環状のコアバックを示す図、図１５は環状のコアバックに溶接を施した状態を示す図、図１６はティースに巻線を施した例を示す図である。
【００１３】
図１に示す電動機の固定子１００は、図２に示す電磁鋼板５０を円弧状に打ち抜き形成された複数のコアバック片１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆを連結して成るコアバック片群を複数枚積層して成る環状のコアバック１と、コアバック１の径方向内側に配置される環状絶縁ティース部３とで構成される。環状絶縁ティース部３は、電磁鋼板５０をＴ字形状に打ち抜き形成された複数のティース片２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆの各々を積層して成る複数のティース２と、複数のティース２に各々施される複数の絶縁部材である絶縁巻枠４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆと、複数の絶縁巻枠４ａから４ｆを介して複数のティース２に巻かれる巻線５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆと、絶縁巻枠４ａと絶縁巻枠４ｄを連結する環状の連結部材６ａｄと、絶縁巻枠４ｂと絶縁巻枠４ｅを連結する環状の連結部材６ｂｅと、絶縁巻枠４ｃと絶縁巻枠４ｆを連結する環状の連結部材６ｃｆとで構成される。積層方向とは、紙面に対し鉛直方向である。複数のティース２は、コアバック１の径方向内側に一定間隔で配置され、コアバック１の中心に向けて伸びる。コアバック１と複数のティース２により固定子鉄心が構成される。
【００１４】
図２，３には、コアバック片群を構成する６つのコアバック片１ａから１ｆの内、３つのコアバック片１ａ，１ｂ，１ｃが各々の長手方向に配置され薄肉連結部１ａｂ，１ｂｃを介して連結して成る第１のコアバック片群１Ａと、コアバック片群を構成する６つのコアバック片１ａから１ｆの内、３つのコアバック片１ｄ，１ｅ，１ｆが各々の長手方向に配置され薄肉連結部１ｄｅ，１ｅｆを介して連結して成る第２のコアバック片群１Ｂと、第１のコアバック片群１Ａと第２のコアバック片群１Ｂとの間に配置され、第１のコアバック片群１Ａを構成するコアバック片１ａ，１ｂ，１ｃに嵌合する形状の３つのティース片２ａ，２ｂ，２ｃで構成される第１のティース片群、第２のコアバック片群１Ｂを構成するコアバック片１ｄ，１ｅ，１ｆに嵌合する形状の３つのティース片２ｄ，２ｅ，２ｆで構成される第２のティース片群とが示されている。ティース片群２Ａは、第１のティース片群と第２のティース片群とを構成するティース片２ａから２ｆの内、隣接するティース片同士を連結したものである。
【００１５】
なお図２，３の例では第１のコアバック片群１Ａと第２のコアバック片群１Ｂとを構成する複数のコアバック片の数は各々３つであるが、各々のコアバック片群を構成するコアバック片の数は図示例に限定されるものではなく、ティース片群２Ａを構成する複数のティース片の数も図示例に限定されるものではない。
【００１６】
コアバック片１ａ，１ｂ，１ｃは、コアバック片１ａ，１ｂ，１ｃの個々の凹面がコアバック片１ｄ，１ｅ，１ｆの個々の凹面と相対して配置されている。具体的には、第２のコアバック片群１Ｂの左側に配置されるコアバック片１ｆは、コアバック片１ｆの凹面がコアバック片１ａ，１ｂの各々の凹面に相対して配置され、一端がコアバック片１ａの凹面の底部に相対して配置され、他端がコアバック片１ｂの凹面の底部に相対して配置される。第２のコアバック片群１Ｂの中央に配置されるコアバック片１ｅは、コアバック片１ｅの凹面がコアバック片１ｂ，１ｃの各々の凹面に相対して配置され、一端がコアバック片１ｂの凹面の底部に相対して配置され、他端がコアバック片１ｃの凹面の底部に相対して配置される。第２のコアバック片群１Ｂの右側に配置されるコアバック片１ｄは、コアバック片１ｄの凹面がコアバック片１ｂ，１ｃの各々の凹面に相対して配置され、一端がコアバック片１ｃの凹面の底部に相対して配置される。
【００１７】
コアバック片１ａの一端には、コアバック片１ｆの一端に形成された凹部１ｆａに嵌め合わされる突形状の嵌合部１ａｆが形成されている。コアバック片１ａの他端とコアバック片１ｂの一端は、薄肉連結部１ａｂを介して連結されている。コアバック片１ｂの他端とコアバック片１ｃの一端は、薄肉連結部１ｂｃを介して連結されている。コアバック片１ｃの他端には、コアバック片１ｄの他端に形成された突形状の嵌合部１ｄｃが嵌め合わされる凹部１ｃｄが形成されている。コアバック片１ｄの一端とコアバック片１ｅの他端は、薄肉連結部１ｄｅを介して連結されている。コアバック片１ｅの一端とコアバック片１ｆの他端は、薄肉連結部１ｅｆを介して連結されている。
【００１８】
なお、コアバック片１ａ，１ｆの嵌合構造と、コアバック片１ｃ，１ｄの嵌合構造は図示例に限定されず、コアバック片１ａの一端に凹部を設け、コアバック片１ｆの一端に突形状の嵌合部を設け、コアバック片１ｃの他端に突形状の嵌合部を設け、コアバック片１ｄの他端に凹部を設ける構造でもよい。
【００１９】
薄肉連結部１ａｂとコアバック片１ａの他端とコアバック片１ｂの一端とに囲まれる領域には、コアバック片の凹面から突面に向かって末広がりのＶ字形状の切欠き部１２ａｂが設けられる。同様に、薄肉連結部１ｂｃとコアバック片１ｂの他端とコアバック片１ｃの一端とに囲まれる領域と、薄肉連結部１ｄｅとコアバック片１ｅの他端とコアバック片１ｄの一端とに囲まれる領域と、薄肉連結部１ｅｆとコアバック片１ｆの他端とコアバック片１ｅの一端とに囲まれる領域には、コアバック片の凹面から突面に向かって末広がりのＶ字形状の切欠き部１２ｂｃ，１２ｄｅ，１２ｅｆが各々設けられる。
【００２０】
コアバック片１ａから１ｆの各々の凹面中央には、コアバック片の凹面から突面に向かって末広がり形状の溝部１ａ１，１ｂ１，１ｃ１，１ｄ１，１ｅ１，１ｆ１が形成されている。溝部１ａ１から１ｆ１は、各々の開口部１ａ１１，１ｂ１１，１ｃ１１，１ｄ１１，１ｅ１１，１ｆ１１の幅が各々の底部１ａ１２,１ｂ１２，１ｃ１２，１ｄ１２，１ｅ１２，１ｆ１２の幅よりも狭く形成されている。
【００２１】
ティース片２ａは、コアバック片１ａの溝部１ａ１に嵌め合う形状の嵌合部２ａ１と、図１０に示す巻線５ａが巻かれる巻線部２ａ２と、回転子対向面２ａ３が傘状の先端部２ａ４とで構成される。嵌合部２ａ１は、嵌合部２ａ１の端部の幅が巻線部２ａ２の幅よりも広く形成されている。ティース片２ｂは、コアバック片１ｂの溝部１ｂ１に嵌め合う形状の嵌合部２ｂ１と、図１１に示す巻線５ｂが巻かれる巻線部２ｂ２と、回転子対向面２ｂ３が傘状の先端部２ｂ４とで構成される。嵌合部２ｂ１は、嵌合部２ｂ１の端部の幅が巻線部２ｂ２の幅よりも広く形成されている。ティース片２ｃは、コアバック片１ｃの溝部１ｃ１に嵌め合う形状の嵌合部２ｃ１と、図１２に示す巻線５ｃが巻かれる巻線部２ｃ２と、回転子対向面２ｃ３が傘状の先端部２ｃ４とで構成される。嵌合部２ｃ１は、嵌合部２ｃ１の端部の幅が巻線部２ｃ２の幅よりも広く形成されている。ティース片２ｄは、コアバック片１ｄの溝部１ｄ１に嵌め合う形状の嵌合部２ｄ１と、図１０に示す巻線５ｄが巻かれる巻線部２ｄ２と、回転子対向面２ｄ３が傘状の先端部２ｄ４とで構成される。嵌合部２ｄ１は、嵌合部２ｄ１の端部の幅が巻線部２ｄ２の幅よりも広く形成されている。ティース片２ｅは、コアバック片１ｅの溝部１ｅ１に嵌め合う形状の嵌合部２ｅ１と、図１１に示す巻線５ｅが巻かれる巻線部２ｅ２と、回転子対向面２ｅ３が傘状の先端部２ｅ４とで構成される。嵌合部２ｅ１は、嵌合部２ｅ１の端部の幅が巻線部２ｅ２の幅よりも広く形成されている。ティース片２ｆは、コアバック片１ｆの溝部１ｆ１に嵌め合う形状の嵌合部２ｆ１と、図１２に示す巻線５ｆが巻かれる巻線部２ｆ２と、回転子対向面２ｆ３が傘状の先端部２ｆ４とで構成される。嵌合部２ｆ１は、嵌合部２ｆ１の端部の幅が巻線部２ｆ２の幅よりも広く形成されている。
【００２２】
なお、コアバック片にティース片を嵌め合わせる構造であれば溝部と嵌合部の形状は図示例に限定されるものではないが、図示例のように溝部と嵌合部を形成することで、環状絶縁ティース部３と環状のコアバック１とが嵌め合わされた後、環状絶縁ティース部３の軸心と環状のコアバック１の軸心とのずれが抑制されると共に、環状絶縁ティース部３と環状のコアバック１との軸方向の位置ずれも一層抑制される。
【００２３】
以下に固定子１００の製造手順を説明する。図示しないプレス装置では、以下の状態にある部材が電磁鋼板５０から打ち抜かれる。すなわち、第１のコアバック片群１Ａを構成する複数のコアバック片に各々形成された溝部に嵌め込まれた状態の複数のティースの回転子対向面２ａ３，２ｂ３，２ｃ３は、第２のコアバック片群１Ｂと対向した状態にあり、第２のコアバック片群１Ｂを構成する複数のコアバック片に各々形成された溝部に嵌め込まれた状態の複数のティースの回転子対向面２ｄ３，２ｅ３，２ｆ３は、第１のコアバック片群１Ａと対向した状態にあり、隣接するティース片同士は、ティース片連結部材であるブリッジ２ｇで連結された状態にある。
【００２４】
図３には、電磁鋼板５０から打ち抜かれた第１のコアバック片群１Ａ、第２のコアバック片群１Ｂ、およびティース片群２Ａが示されている。複数の電磁鋼板５０がプレス装置で打ち抜かれるため、第１のコアバック片群１Ａ、第２のコアバック片群１Ｂ、およびティース片群２Ａは各々複数積層されているものとする。電磁鋼板５０から打ち抜かれた複数のティース片は各々がブリッジ２ｇで連結しているため、複数のティース片が離散することがなく、各ティース片の取り扱いが容易になるだけでなく、元々とつながっていたもの同士を組み合わせることが容易となり、鉄心としての寸法精度がよくなる。
【００２５】
なおブリッジ２ｇは、積層される複数のティース片群２Ａの全てに設ける必要はなく、後工程でブリッジ２ｇを切断する工数を勘案して必要数確保すればよい。またブリッジ２ｇは、ティース片群２Ａを取り扱うに足り、かつ、後工程で切断が容易に行える連結強度を有するものとする。
【００２６】
電磁鋼板５０から打ち抜かれたティース片群２Ａは、ブリッジ２ｇが切断された後、図４から図６に示すように第１のティース片の組２−１、第２のティース片の組２−２、および第３のティース片の組２−３に分けられ、例えば図示しない治具に各々固定される。例えば第１のティース片の組２−１を構成するティース片２ａ，２ｄは、ティース片２ａの回転子対向面２ａ３とティース片２ｄの回転子対向面２ｄ３とが相対するように図示しない治具に固定され、第２のティース片の組２−２を構成する２つのティース片２ｂ，２ｅは、ティース片２ｂの回転子対向面２ｂ３とティース片２ｅの回転子対向面２ｅ３とが相対するように治具に固定され、第３のティース片の組２−３を構成する２つのティース片２ｃ，２ｆは、ティース片２ｃの回転子対向面２ｃ３とティース片２ｆの回転子対向面２ｆ３とが相対するように治具に固定される。
【００２７】
次に、治具に固定された第１のティース片の組２−１を構成するティース片２ａ，２ｄには図７に示す絶縁巻枠４ａ，４ｄが設けられる。絶縁巻枠４ａは図１０に示す巻線５ａとティース片２ａとを絶縁するための樹脂製の絶縁材であり、絶縁巻枠４ｄは巻線５ｄとティース片２ｄとを絶縁するための樹脂製の絶縁材である。そして絶縁巻枠４ａと絶縁巻枠４ｄは環状の連結部材６ａｄにより連結され、連結部材６ａｄには、隣接する巻線間を絶縁する２つのセパレータ４ｓの組が固定される。これにより第１の環状絶縁ティース対３０が得られる。
【００２８】
治具に固定された第２のティース片の組２−２を構成するティース片２ｂ，２ｅには図８に示す絶縁巻枠４ｂ，４ｅが設けられる。絶縁巻枠４ｂは図１１に示す巻線５ｂとティース片２ｂとを絶縁するための樹脂製の絶縁材であり、絶縁巻枠４ｅは図１１に示す巻線５ｅとティース片２ｅとを絶縁するための樹脂製の絶縁材である。そして絶縁巻枠４ｂと絶縁巻枠４ｅは環状の連結部材６ｂｅにより連結され、連結部材６ｂｅには、隣接する巻線間を絶縁する２つのセパレータ４ｓの組が固定される。これにより第２の環状絶縁ティース対３１が得られる。
【００２９】
治具に固定された第３のティース片の組２−３を構成するティース片２ｃ，２ｆには図９に示す絶縁巻枠４ｃ，４ｆが設けられる。絶縁巻枠４ｃは図１２に示す巻線５ｃとティース片２ｃとを絶縁するための樹脂製の絶縁材であり、絶縁巻枠４ｆは図１２に示す巻線５ｆとティース片２ｆとを絶縁するための樹脂製の絶縁材である。そして絶縁巻枠４ｃと絶縁巻枠４ｆは環状の連結部材６ｃｆにより連結され、連結部材６ｃｆには、隣接する巻線間を絶縁する２つのセパレータ４ｓの組が固定される。第３の環状絶縁ティース対３２が得られる。
【００３０】
なお実施の形態１では樹脂製の絶縁巻枠４ａから４ｆを用いているが、絶縁巻枠４ａから４ｆの材質は樹脂製に限定されるものではない。
【００３１】
次に第１の環状絶縁ティース対３０には図１０に示す巻線５ａ，５ｄが巻かれ、第２の環状絶縁ティース対３１には図１１に示す巻線５ｂ，５ｅが巻かれ、第３の環状絶縁ティース対３２には図１２に示す巻線５ｃ，５ｆが巻かれる。例えばティース片２ａ，２ｄの組がＵ相を構成し、ティース片２ｂ，２ｅの組みがＶ相を構成し、ティース片２ｃ，２ｆの組みがＷ相を構成する場合、各組みに施された２つの巻線間を渡り線で連結することで結線作業を省くことができる。また図１６に示すように、固定子のティース片の数が１２個で、図示しない回転子が１０極で、三相の場合には、十文字にティース片を４個配置した３組の環状絶縁ティース対に分割して各ティースに巻線を施すわけだが、この場合、同一の環状絶縁ティース対には２つの相の異なる巻線を施すことになるので、巻線間を渡り線で連結することができない。この場合、巻線の巻始め部と巻終わり部を、絶縁巻枠に設けた図示しないからげピンにからげておくことで、巻線が緩むことがない。このように複数のティース片２ａから２ｆは、図２に示すコアバック片１ａから１ｆと分離され、かつ、隣接するティース片同士が離された状態で各々が絶縁巻枠に収納される。そのため隣接するティース片は、図示しない巻線機から絶縁巻枠までに存在するマグネットワイヤの軌道を妨げることがなく短時間にかつ整然と高密度に巻線をすることができる。
【００３２】
次に巻線が施された第１の環状絶縁ティース対３０、第２の環状絶縁ティース対３１、および第３の環状絶縁ティース対３２が図１３に示すように組み合わされ、環状絶縁ティース部３が得られる。
【００３３】
環状絶縁ティース部３の製造と平行して、図１４に示す環状のコアバック１が製造される。コアバック１は、電磁鋼板５０から打ち抜かれた第１のコアバック片群の一端を、第１のコアバック片群の一端と相対する位置の第２のコアバック片群の端部に接続し、電磁鋼板５０から打ち抜かれた第１のコアバック片群の他端を、第１のコアバック片群の他端と相対する位置の第２のコアバック片群の端部に接続して製造される。具体的には、凹部１ｃｄに嵌合部１ｄｃを嵌め合わせた後、隣接するコアバック片間の薄肉連結部を継ぎ目として各コアバック片の凹面が対向するように各コアバック片が折り曲げられ、凹部１ｆａに嵌合部１ａｆを嵌め合わせることで環状のコアバック１が得られる。図２に示す電磁鋼板５０の紙面右側の領域から打ち抜かれた凹部１ｃｄは、凹部１ｃｄの近くの領域に存在する嵌合部１ｄｃと連結され、電磁鋼板５０の紙面左側の領域から打ち抜かれた凹部１ｆａは、凹部１ｆａの近くの領域に存在する嵌合部１ａｆと連結される。仮に電磁鋼板５０の板厚が紙面右側の領域と紙面左側の領域とで異なる場合でも、凹部１ｃｄの板厚は嵌合部１ｄｃの板厚とが同じであり、凹部１ｆａの板厚は嵌合部１ａｆの板厚と同じである。ここで、凹部１ｃｄの板厚が嵌合部１ｄｃの板厚と異なり、または凹部１ｆａの板厚が嵌合部１ａｆの板厚と異なる場合、コアバック１を複数枚積層した際に隣接するコアバック１同士の隙間には、例えば一方のコアバック１を構成する凹部１ｆａが入り込み、積層方向における寸法精度が悪化し、またはコアバック１の嵌合強度が弱くなるといった問題を生じる可能性がある。本実施の形態では図２に示すように配置された第１のコアバック片群１Ａと第２のコアバック片群１Ｂが電磁鋼板５０から打ち抜かれるため、凹部１ｃｄの板厚が嵌合部１ｄｃの板厚とが同じであり、凹部１ｆａの板厚が嵌合部１ａｆの板厚と同じである。従って、上記の問題の発生を防ぐことができる。図１４では２つのコアバック片群を用いて環状のコアバック１の構成する例を説明したが、コアバック片群の数は２つに限定されるものではなく、３つ以上のコアバック片群を用いて環状のコアバック１の構成した場合にも上記同様の効果を得ることができる。特に偶数にコアバック片群を分割すれば、すべての嵌合部の板厚を揃えることができる。
【００３４】
その後、図１５に示すようにコアバック片１ａ，１ｂの当接部６ａｂと、コアバック片１ｂ，１ｃの当接部６ｂｃと、コアバック片１ｃ，１ｄの当接部６ｃｄと、コアバック片１ｄ，１ｅの当接部６ｄｅと、コアバック片１ｅ，１ｆの当接部６ｅｆと、コアバック片１ｆ，１ａの当接部６ｆａとに溶接が施される。図中の丸い点で示す部分が溶接箇所である。当接部６ａｂから６ｆａは、図３に示す第１のコアバック片群１Ａおよび第２のコアバック片群１Ｂが折り曲げられ、かつ、嵌め合わされることで隣接するコアバック片同士が接する部分である。このようにコアバック１は、ティース片群と分離して製作されるため、絶縁巻枠、ティース、または巻線に妨げられることなく、隣接するコアバック同士が接する部分を、コアバック１の径方向内側面から溶接することができ、複数のコアバック片１ａから１ｆで構成されたコアバック１の剛性が向上する。コアバック１を複数枚積層して図１に示すコアバック１を製造する際、当接部６ａｂから６ｆａだけでなく、隣接するコアバック１の間にも溶接を施せば、より剛性が向上する。
【００３５】
なお図１５に示す溶接は、溶接を施すことなくコアバック１を構成した際に剛性不足となる場合に行えばよい。例えば、最終的に樹脂で固定子全体をモールドする場合、剛性の高いフレームへ圧入する場合、または焼嵌めで固定される場合、コアバック１は剛性不足となり難いため、溶接を省くことができる。
【００３６】
最後に図１３に示す環状絶縁ティース部３を図１５に示すコアバック１に圧入、焼嵌め、または冷嵌めすることにより、図１に示す固定子１００が得られる。焼嵌めではコアバック１を常温よりも高温にした状態で嵌め込み、冷嵌めでは環状絶縁ティース部３を常温よりも低温にした状態で嵌め込む。このように環状絶縁ティース部３をコアバック１に圧入、焼嵌め、または冷嵌めで嵌め合わせる際、打ち抜き時に嵌合状態であったティース片とコアバック片との組み合わせが容易化され、固定子鉄心の寸法精度の向上を図ることができる。
【００３７】
以上示したように実施の形態１に係る電動機の固定子１００は、コアバックと複数のティースとを備え、複数のコアバック片の各々の凹面には、複数のティース片の各々の端部が嵌め合わされる形状の溝部が形成されている。この構成により、従来技術のように環状のコアバック片を電磁鋼板から打ち抜く場合に比べ、電磁鋼板からコアバック片を歩留りよく採取できる。また従来のヨークは、隣接するコア片同士を連結する薄肉部に設けられた凹部でティース端部を挟み込む構造であるため、薄肉部は、折り曲げ時の応力に加えてティースを把持する応力にも耐える径方向の厚み有する。従って薄肉部を折り曲げて環状に形成された後のヨークは外周側の真円度が悪くなるという問題があった。また従来のヨークは、薄肉部に設けられた凹部でティース端部を挟み込む構造であるため、隣接するコア片同士の連結部を溶接で補強することができず、連結部の剛性低下によりヨーク外周の真円度を確保することが困難であった。実施の形態１に係る電動機の固定子１００では、複数のコアバック片の各々の凹面に複数のティース片の各々の端部が嵌め合わされるため、薄肉連結部の径方向の厚みを従来の薄肉部よりも薄くすることができ、隣接するコア片同士の連結部の溶接もできるため、ヨーク外周の真円度が向上する。また、ティース片とコアバック片が分離され、隣接するティース片同士が離された状態で各々が絶縁巻枠に収納されるため、ティースへの巻線加工が容易化され、巻線を短時間で高密度に施すことができる。また本実施の形態の固定子１００では材料の歩留りが向上することから電磁鋼板５０を無駄なく利用することができ、製造段階における電磁鋼板５０の減容化を図ることができると共に電磁鋼板５０の交換工程が低減されることからＬＣＡ（Ｌｉｆｅ  Ｃｙｃｌｅ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）の点からも好ましい。
【００３８】
実施の形態２．
図１７は本発明の実施の形態２に係る電動機の固定子を構成する第１のコアバック片群を示す第１の図、図１８は本発明の実施の形態２に係る電動機の固定子を構成する第２のコアバック片群を示す第２の図、図１９は図１７および図１８に示すコアバック片群を折り曲げたものを複数枚積層した状態を示す図である。
【００３９】
図１７に示す第１のコアバック片群１−１は、図２に示す第１のコアバック片群１Ａまたは第２のコアバック片群１Ｂに相当し、図１７には第１のコアバック片群１−１を構成する複数のコアバック片の内、隣接するコアバック片同士を連結する薄肉連結部１ａｂ，１ｂｃ，１ｄｅ，１ｅｆの周囲構造が示される。第１のコアバック片群１−１では、第１のコアバック片群１−１を構成する複数のコアバック片の内、隣接するコアバック片の一方のコアバック片の端部と他方のコアバック片の端部とが各々形状が異なり、他方のコアバック片の端部１ａ２，１ｂ２，１ｃ２，１ｄ２，１ｅ２，１ｆ２が一方のコアバック片に向かって突出した形状である。そして第１のコアバック片群１−１では、薄肉連結部１ａｂ，１ｂｃ，１ｄｅ，１ｅｆと一方のコアバック片と他方のコアバック片とに囲まれる領域に、コアバック片の凹面から突面に向かって末広がりのＶ字形状の切欠き部１２ａｂ１，１２ｂｃ１，１２ｄｅ１，１２ｅｆ１が設けられる。切欠き部１２ａｂ１，１２ｂｃ１，１２ｄｅ１，１２ｅｆ１は、図２に示す切欠き部１２ａｂ，１２ｂｃ，１２ｄｅ，１２ｅｆに各々対応する。ただし図１７に示す切欠き部１２ａｂ１から１２ｅｆ１は、薄肉連結部１ａｂから１ｅｆを通り第１のコアバック片群１−１の長手方向に直交する線分Ａに対して左右非対称なＶ字形状である。
【００４０】
図１８に示す第２のコアバック片群１−２は、第１のコアバック片群１−１と同様に図２に示す第１のコアバック片群１Ａまたは第２のコアバック片群１Ｂに相当する。第２のコアバック片群１−２では、第１のコアバック片群１−１と同様、隣接するコアバック片の一方のコアバック片の端部と他方のコアバック片の端部とが各々形状が異なる。ところが、第２のコアバック片群１−２では、一方のコアバック片の端部１ａ３，１ｂ３，１ｃ３，１ｄ３，１ｅ３，１ｆ３が他方のコアバック片に向かって突出した形状である。すなわち、切欠き部１２ａｂ２，１２ｂｃ２，１２ｄｅ２，１２ｅｆ２は、薄肉連結部１ａｂから１ｅｆを通り第２のコアバック片群１−２の長手方向に直交する線分Ａに対して左右非対称なＶ字形状であり、図１７の切欠き部１２ａｂ１，１２ｂｃ１，１２ｄｅ１，１２ｅｆ１の線分Ａに対して左側の領域と右側の領域を反転した形状である。
【００４１】
図１７に示す第１のコアバック片群１−１を薄肉連結部１ａｂから１ｅｆで折り曲げて環状に形成したものと図１８に示す第２のコアバック片群１−２を薄肉連結部１ａｂから１ｅｆで折り曲げて環状に形成したものとを交互に積層することで、隣接する環状のコアバックには、図１９に示すように端部１ａ２から１ｄ２と端部１ａ３から１ｄ３との重なり部１４ができる。
【００４２】
図１５に示すコアバック１では、隣接するコアバック片間において薄肉連結部１ａｂ，１ｂｃ，１ｄｅ，１ｅｆと当接部６ａｂ，６ｂｃ，６ｄｅ，６ｅｆに磁束が流れる。ただし薄肉連結部１ａｂ，１ｂｃ，１ｄｅ，１ｅｆはプレスによる切断、または折り曲げによる内部応力により磁歪効果が生じて透磁率が低下している。また当接部６ａｂ，６ｂｃ，６ｄｅ，６ｅｆも端面は切断により透磁率が低下している。そのため薄肉連結部と当接部が大きな磁気抵抗となる。それに対して実施の形態２では、隣接するコアバック片間で一方のコアバック片から他方のコアバック片へ磁束が流れるとき、一方のコアバック片から流れて来た磁束は、図１９に示す重なり部１４で紙面の鉛直方向に流れた後、他方のコアバック片へ流れる。このように実施の形態２によれば、切断によって透磁率が低下している箇所を回避して磁束を流すことができ、隣接するコアバック片間の磁気抵抗を低下できるので、電動機としての効率改善を図ることができる。
【００４３】
実施の形態３．
図２０は本発明の実施の形態３に係る電動機の固定子を構成するコアバック片群を示す第１の図、図２１は本発明の実施の形態３に係る電動機の固定子を構成するコアバック片群を示す第２の図、図２２は図２０および図２１に示すコアバック片群を複数枚積層した状態を示す図である。
【００４４】
図２０に示す第１のコアバック片群１−３は、図２に示す第１のコアバック片群１Ａまたは第２のコアバック片群１Ｂに相当し、図２０には第１のコアバック片群１−３を構成する複数のコアバック片の内、隣接する３つのコアバック片７ａ１，７ｂ１，７ｃ１が示される。第１のコアバック片群１−３の中央に配置されたコアバック片７ｂ１の左端には、第１のコアバック片群１−３の左側に配置されたコアバック片７ａ１の右端に形成された湾曲凸状端部１０ｄと相似形の湾曲凹状端部１０ｂが形成されている。コアバック片７ｂ１の右端には、第１のコアバック片群１−３の右側に配置されたコアバック片７ｃ１の左端に形成された湾曲凹状端部１０ｂと相似形の湾曲凸状端部１０ｄが形成されている。
【００４５】
図２１に示す第２のコアバック片群１−４は、第１のコアバック片群１−３と同様に図２に示す第１のコアバック片群１Ａまたは第２のコアバック片群１Ｂに相当し、図２１には第２のコアバック片群１−４を構成する複数のコアバック片の内、隣接する３つのコアバック片７ａ２，７ｂ２，７ｃ２が示される。第１のコアバック片群１−３と異なる点は以下の通りである。コアバック片７ｂ２の左端にはコアバック片７ａ２の右端に形成された湾曲凹状端部１０ｂと相似形の湾曲凸状端部１０ｄが形成され、コアバック片７ｂ２の右端にはコアバック片７ｃ２の左端に形成された湾曲凸状端部１０ｄと相似形の湾曲凹状端部１０ｂが形成されている。
【００４６】
第１のコアバック片群１−３を構成する複数のコアバック片の内、隣接するコアバック片７ａ１，７ｂ１の端部を各々嵌合させ、かつ、隣接するコアバック片７ｂ１，７ｃ１の端部を各々嵌合させる。また第２のコアバック片群１−４を構成する複数のコアバック片の内、隣接するコアバック片７ａ２，７ｂ２の端部を各々嵌合させ、隣接するコアバック片７ｂ２，７ｃ２の端部を各々嵌合させる。図２２には、このように構成された第１のコアバック片群１−３と第２のコアバック片群１−４を紙面の鉛直方向に交互に積層した状態が示され、積層された第１のコアバック片群１−３と第２のコアバック片群１−４の各々に形成された穴８にはピン９が挿入される。これにより第１のコアバック片群１−３と第２のコアバック片群１−４の間に重なり部１５ができる。ピン９は、図２に示す電磁鋼板５０の内、穴８を形成する際に打ち抜いた部材を用いてもよい。
【００４７】
このような構造とすることでピン９を中心に個々のコアバック片を折り曲げることが可能となる。また、隣接するコアバック片間に流れる磁束を重なり部１５に流すことができる。すなわち隣接するコアバック片間で一方のコアバック片から他方のコアバック片へ磁束が流れるとき、一方のコアバック片から流れて来た磁束は、重なり部１５およびピン９で紙面の鉛直方向に流れた後、他方のコアバック片へ流れる。このように実施の形態３によれば、切断によって透磁率が低下している箇所を回避して磁束を流すことができ、隣接するコアバック片間の磁気抵抗を低下できるので、電動機としての効率改善を図ることができる。また実施の形態３のコアバック片群では、実施の形態２のように薄肉連結部を用いないため、実施の形態２よりも堅牢な構造とすることができる。
【００４８】
実施の形態４．
図２３は本発明の実施の形態４に係る電動機の固定子を構成するコアバック片群を電磁鋼板から打ち抜くときの第１の配置図、図２４は本発明の実施の形態４に係る電動機の固定子を構成するコアバック片群を電磁鋼板から打ち抜くときの第２の配置図、図２５は本発明の実施の形態４に係る電動機の固定子を構成するティース片群を電磁鋼板から打ち抜くときの配置図である。
【００４９】
図２３の電磁鋼板５０では、例えば６つのコアバック片を連ねて成るコアバック片群１−５が４組配置された状態にあり、コアバック片群１−５を構成する複数のコアバック片は、各々の凹面の曲率と突面の曲率とが異なる。これに対して図２４の電磁鋼板５０では、凹面の曲率と突面の曲率とが同一の複数のコアバック片で構成されたコアバック片群１−６が４組配置された状態にある。凹面の曲率と突面の曲率とを同一にすることで、隣接するコアバック片群１−６同士の間の隙間は、隣接するコアバック片群１−５の間に隙間よりも狭くなり、コアバック片を製造する材料の歩留りがより一層向上する。
【００５０】
図２５に示す電磁鋼板５０では、ティース片群２Ａ−１を構成する６つのティース片の各々が、隣接するティース片群２Ａ−１を構成する６つのティース片の各々と対向した状態にある。これにより、隣接するティース片群２Ａ−１同士の間の隙間は、図２に示すティース片群２Ａ同士の間の隙間よりも狭くなる。従って実施の形態４では実施の形態１に比べてティース片を製造する材料の歩留りが向上する。
【００５１】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１  コアバック、１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ  コアバック片、１ａ１  溝部、１ａ１１  開口部、１ａ１２  底部、１ａ２，１ａ３  端部、１ｂ１  溝部、１ｂ１１  開口部、１ｂ１２  底部、１ｂ２，１ｂ３  端部、１ｃ１  溝部、１ｃ１１  開口部、１ｃ１２  底部、１ｃ２，１ｃ３  端部、１ｄ１  溝部、１ｄ１１  開口部、１ｄ１２  底部、１ｄ２，１ｄ３  端部、１ｅ１  溝部、１ｅ１１  開口部、１ｅ１２  底部、１ｅ２，１ｅ３  端部、１ｆ１  溝部、１ｆ１１  開口部、１ｆ１２  底部、１ｆ２，１ｆ３  端部、１ａｂ，１ｂｃ，１ｃｄ，１ｄｃ，１ｄｅ，１ｅｆ，１ｆａ  薄肉連結部、１ａｆ，１ｄｃ  嵌合部、１ｃｄ，１ｆａ  凹部、１Ａ  第１のコアバック片群、１Ｂ  第２のコアバック片群、１−１，１−３  第１のコアバック片群、１−２，１−４  第２のコアバック片群、１−５，１−６  コアバック片群、２  ティース、２ａ  ティース片、２ａ１  嵌合部、２ａ２  巻線部、２ａ３  回転子対向面、２ａ４  先端部、２ｂ  ティース片、２ｂ１  嵌合部、２ｂ２  巻線部、２ｂ３  回転子対向面、２ｂ４  先端部、２ｃ  ティース片、２ｃ１  嵌合部、２ｃ２  巻線部、２ｃ３  回転子対向面、２ｃ４  先端部、２ｄ  ティース片、２ｄ１  嵌合部、２ｄ２  巻線部、２ｄ３  回転子対向面、２ｄ４  先端部、２ｅ  ティース片、２ｅ１  嵌合部、２ｅ２  巻線部、２ｅ３  回転子対向面、２ｅ４  先端部、２ｆ  ティース片、２ｆ１  嵌合部、２ｆ２  巻線部、２ｆ３  回転子対向面、２ｆ４  先端部、２ｇ  ブリッジ、２Ａ，２Ａ−１  ティース片群、２−１  第１のティース片の組、２−２  第２のティース片の組、２−３  第３のティース片の組、３  環状絶縁ティース部、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ  絶縁巻枠、４ｓ  セパレータ、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ  巻線、６ａｄ，６ｂｅ，６ｃｆ  連結部材、６ａｂ，６ｂｃ，６ｃｄ，６ｄｅ，６ｅｆ，６ｆａ  当接部、７ａ１，７ｂ１，７ｃ１，７ａ２，７ｂ２，７ｃ２  コアバック片、８  穴、９  ピン、１０ｂ  湾曲凹状端部、１０ｄ  湾曲凸状端部、１２ａｂ，１２ｂｃ，１２ｄｅ，１２ｅｆ  切欠き部、１２ａｂ１，１２ｂｃ１，１２ｄｅ１，１２ｅｆ１，１２ａｂ２，１２ｂｃ２，１２ｄｅ２，１２ｅｆ２  切欠き部、１４，１５  重なり部、３０  第１の環状絶縁ティース対、３１  第２の環状絶縁ティース対、３２  第３の環状絶縁ティース対、５０  電磁鋼板、１００  固定子。
【図１】
2018088820.tif 000003
【図２】
2018088820.tif 000004
【図３】
2018088820.tif 000005
【図４】
2018088820.tif 000006
【図５】
2018088820.tif 000007
【図６】
2018088820.tif 000008
【図７】
2018088820.tif 000009
【図８】
2018088820.tif 000010
【図９】
2018088820.tif 000011
【図１０】
2018088820.tif 000012
【図１１】
2018088820.tif 000013
【図１２】
2018088820.tif 000014
【図１３】
2018088820.tif 000015
【図１４】
2018088820.tif 000016
【図１５】
2018088820.tif 000017
【図１６】
2018088820.tif 000018
【図１７】
2018088820.tif 000019
【図１８】
2018088820.tif 000020
【図１９】
2018088820.tif 000021
【図２０】
2018088820.tif 000022
【図２１】
2018088820.tif 000023
【図２２】
2018088820.tif 000024
【図２３】
2018088820.tif 000025
【図２４】
2018088820.tif 000026
【図２５】
2018088820.tif 000027