(57)【要約】【課題】各分割コア構成片のプレス加工時における寸法精度を向上させることが目的である。【解決手段】積層鉄心３２は、複数の分割コア３８に分割されており、この複数の分割コア３８は、ティース部４８の基端部に形成された連結部５０が環状を成すように配列されている。それぞれ隣り合う連結部５０において互いに突き当てられた一対の突き当て部５０Ａは、隣り合う連結部５０の分割部５２を形成しており、各分割部５２は、回転電機の径方向に対して傾斜している。一対の突き当て部５０Ａには、嵌合凹部５４及び嵌合凸部５６が形成されており、この嵌合凹部５４及び嵌合凸部５６が嵌合されることにより、隣り合う連結部５０同士が連結されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の径方向に延びるティース部と、前記ティース部の基端部に形成された連結部とを有する複数の分割コア構成片が前記回転電機の軸方向に積層されることにより構成されると共に、複数の前記連結部が環状を成すように配列された複数の分割コアと、
それぞれ隣り合う前記連結部において互いに突き当てられた一対の突き当て部によって形成されると共に、前記回転電機の径方向に対して傾斜する複数の分割部と、
前記一対の突き当て部の一方に形成された嵌合凹部と、
前記一対の突き当て部の他方に形成されると共に前記嵌合凹部と嵌合されて、隣り合う前記連結部同士を連結する嵌合凸部と、
を備えた回転電機の積層鉄心。
【請求項２】
前記分割部における前記ティース部が突出する側の端部は、前記連結部における前記ティース部が突出する側の縁部であって隣り合う前記ティース部間に位置する部分に形成されている、
請求項１に記載の回転電機の積層鉄心。
【請求項３】
前記連結部には、前記回転電機の軸方向に積層された前記連結部同士を結合するかしめ部が形成され、
前記分割部における前記ティース部が突出する側と反対側の端部は、前記かしめ部から前記分割コア構成片の板厚の二倍の距離以上離れている、
請求項１又は請求項２に記載の回転電機の積層鉄心。
【請求項４】
複数の前記連結部のうち一の連結部と、前記一の連結部に対して一方側に隣り合う連結部との分割部を前記複数の分割部のうちの第一分割部とし、前記一の連結部と、前記一の連結部に対して他方側に隣り合う連結部との分割部を前記複数の分割部のうちの第二分割部とした場合に、前記第一分割部及び前記第二分割部は、互いに同じ側に傾斜するか、又は、互いに反対側に傾斜している、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の回転電機の積層鉄心。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の積層鉄心に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の分割コアを備えた回転電機の積層鉄心が知られている（例えば、特許文献１参照）。この積層鉄心において、各分割コアは、回転電機の軸方向に積層された複数の分割コア構成片により構成されると共に、回転電機の径方向に延びるティース部と、ティース部の基端部に形成された連結部とを有している。この複数の分割コアは、複数の連結部が環状を成すように配列されている。
【０００３】
また、隣り合う連結部の境界部である分割部は、回転電機の径方向に沿って延びており、隣り合う連結部同士は、分割部に形成された嵌合凹部及び嵌合凸部が嵌合されることにより互いに連結されている。
【０００４】
なお、特許文献２には、複数の分割コアにおける分割部が回転電機の径方向に対して傾斜する積層鉄心が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２８６８２９号公報
【特許文献２】特許第５１５７７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような積層鉄心において、各分割コア構成片は、一般に、プレス加工により製造される。ところが、分割部に嵌合凹部及び嵌合凸部が形成されている場合、各分割コア構成片のプレス加工には、高い寸法精度が要求される。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、各分割コア構成片のプレス加工時における寸法精度を向上させることができる回転電機の積層鉄心を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の回転電機の積層鉄心は、回転電機の径方向に延びるティース部と、前記ティース部の基端部に形成された連結部とを有する複数の分割コア構成片が前記回転電機の軸方向に積層されることにより構成されると共に、複数の前記連結部が環状を成すように配列された複数の分割コアと、それぞれ隣り合う前記連結部において互いに突き当てられた一対の突き当て部によって形成されると共に、前記回転電機の径方向に対して傾斜する複数の分割部と、前記一対の突き当て部の一方に形成された嵌合凹部と、前記一対の突き当て部の他方に形成されると共に前記嵌合凹部と嵌合されて、隣り合う前記連結部同士を連結する嵌合凸部と、を備えている。
【０００９】
この回転電機の積層鉄心によれば、嵌合凹部及び嵌合凸部が形成された分割部は、回転電機の径方向に対して傾斜している。従って、分割部が回転電機の径方向に沿って延びる場合に比して、分割部の長さを長くすることができるので、各分割コア構成片をプレス加工する際に嵌合凹部及び嵌合凸部を有する分割部を容易に形成することができる。これにより、各分割コア構成片のプレス加工時における寸法精度を向上させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の回転電機の積層鉄心は、請求項１に記載の回転電機の積層鉄心において、前記分割部における前記ティース部が突出する側の端部が、前記連結部における前記ティース部が突出する側の縁部であって隣り合う前記ティース部間に位置する部分に形成されているものである。
【００１１】
この回転電機の積層鉄心によれば、分割部におけるティース部が突出する側の端部が、回転電機の周方向にティース部とオーバーラップする範囲内に設けられていないので、ティース部を伝わる磁束（磁路）が迂回することを抑制することができる。これにより、磁気のロスを抑制することができる。
【００１２】
請求項３に記載の回転電機の積層鉄心は、請求項１又は請求項２に記載の回転電機の積層鉄心において、前記連結部に、前記回転電機の軸方向に積層された前記連結部同士を結合するかしめ部が形成され、前記分割部における前記ティース部が突出する側と反対側の端部が、前記かしめ部から前記分割コア構成片の板厚の二倍の距離以上離れているものである。
【００１３】
この回転電機の積層鉄心によれば、分割部におけるティース部が突出する側と反対側の端部は、かしめ部から分割コア構成片の板厚の二倍の距離以上離れている。従って、分割コア構成片をプレス加工した後にかしめ部をかしめる際に、ダイに押え付けるための押え付け領域をかしめ部の周囲に十分に確保することができる。これにより、かしめ部の精度を向上させることができる。
【００１４】
なお、請求項４に記載のように、複数の連結部のうち一の連結部と、一の連結部に対して一方側に隣り合う連結部との分割部を第一分割部とし、一の連結部と、一の連結部に対して他方側に隣り合う連結部との分割部を第二分割部とした場合に、第一分割部及び第二分割部は、互いに同じ側に傾斜していても良いし、互いに反対側に傾斜していても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】回転電機の側面断面図である。
【図２】積層鉄心の斜視図である。
【図３】（Ａ）は分割コアの平面図、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図である。
【図４】分割コア構成片をプレス加工する様子を示す図である。
【図５】分割部の変形例を示す要部拡大平面図である。
【図６】積層鉄心の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づき、本発明の一実施形態について説明する。
【００１７】
図１に示されるように、本発明の一実施形態に係る回転電機１０は、一例として、アウターロータ型のブラシレスモータとされており、ロータ１２と、センターピース１４と、ステータ１６を備えている。
【００１８】
ロータ１２は、有底円筒状のロータハウジング１８と、複数の磁石２０を有している。複数の磁石２０は、それぞれロータハウジング１８の内周面に沿う円弧状に形成されており、接着剤によりロータハウジング１８の内周面に固着されている。
【００１９】
センターピース１４は、ロータハウジング１８の開口を塞ぐ板状部２２と、板状部２２の中心部からロータハウジング１８の内側に延びる円筒状の支持部２４とを有している。支持部２４の内側には、一対の軸受２６が支持部２４の軸方向に並んで設けられている。この一対の軸受２６には、支持部２４の内側を貫通するシャフト２８が回転可能に支持されている。シャフト２８の一端は、ロータハウジング１８の中央部に形成された孔部３０に圧入されており、これにより、ロータハウジング１８は、シャフト２８と一体に回転可能とされている。
【００２０】
ステータ１６は、積層鉄心３２と、この積層鉄心３２の表面に装着された樹脂製のインシュレータ３４と、複数の巻線３６を有している。積層鉄心３２には、後述する如く複数のティース部４８が形成されており、複数の巻線３６は、インシュレータ３４を介して複数のティース部４８にそれぞれ巻回されている。また、積層鉄心３２は、後述する如く環状に形成されており、この積層鉄心３２の内側に支持部２４が圧入されることにより、ステータ１６は、センターピース１４に支持されている。
【００２１】
また、ステータ１６がセンターピース１４に支持された状態では、ステータ１６の径方向外側に複数の磁石２０が配置される。そして、この回転電機１０では、ステータ１６によって回転磁界が形成されると、ステータ１６と複数の磁石２０との間に吸引力及び反発力が作用し、ロータ１２が回転される。
【００２２】
また、この回転電機１０において、積層鉄心３２は、より具体的には、次のような構造となっている。すなわち、積層鉄心３２は、図２に示されるように、複数の分割コア３８に分割されている。各分割コア３８は、板状の複数の分割コア構成片４０が積層鉄心３２の軸方向（回転電機１０の軸方向と同じ）に積層されることにより構成されている。各分割コア構成片４０は、図４に示されるように、板材４２に対してダイ４４及びパンチ４６を用いたプレス加工が施されることによって製造される。
【００２３】
図３（Ａ）に示されるように、各分割コア構成片４０は、積層鉄心３２の径方向（回転電機１０の径方向と同じ）に延びるティース部４８と、ティース部４８の基端部に形成された連結部５０とを有している。ティース部４８は、積層鉄心３２の径方向に沿って直線状に延びる軸部４８Ａと、この軸部４８Ａの先端部に形成された傘部４８Ｂとを有している。軸部４８Ａは、その延びる方向に亘って幅が一定に形成されている。傘部４８Ｂは、積層鉄心３２の周方向（回転電機１０の周方向と同じ）に沿って延びる円弧状に形成されており、軸部４８Ａに対して積層鉄心３２の周方向の両側に延出している。
【００２４】
連結部５０は、ティース部４８よりも積層鉄心３２の周方向に幅広に形成されており、複数の分割コア３８は、複数の連結部５０が環状を成すように配列されている。複数の連結部５０は、互いに分割されているが、この複数の連結部５０が環状を成すように配列された状態において、隣り合う連結部５０の境界部は、それぞれ分割部５２とされている。この分割部５２は、より具体的には、隣り合う連結部５０において互いに突き当てられた一対の突き当て部５０Ａによって形成されている。この一対の突き当て部５０Ａの一方は、一方の連結部５０における他方の連結部５０側の縁部のことであり、一対の突き当て部５０Ａの他方は、他方の連結部５０における一方の連結部５０側の縁部のことである。
【００２５】
また、一対の突き当て部５０Ａにより形成された各分割部５２は、積層鉄心３２の径方向に対して傾斜している。つまり、分割部５２におけるティース部４８が突出する側の端部５２Ａ（積層鉄心３２の径方向外側に位置する端部）と、分割部５２におけるティース部４８が突出する側と反対側の端部５２Ｂ（積層鉄心３２の径方向内側に位置する端部）とを結ぶ方向が分割部５２の延びる方向であり、この方向に沿った線（端部５２Ａと端部５２Ｂとを通過する線）が分割線Ｌ１である。また、分割部５２におけるティース部４８が突出する側の端部５２Ａと、積層鉄心３２の中心（回転電機１０の中心と同じ）とを結ぶ方向が各分割部５２にとっての積層鉄心３２の径方向であり、この方向に沿った線が径方向基準線Ｌ２である。そして、各分割部５２の分割線Ｌ１は、径方向基準線Ｌ２に対して所定角度＋θを有して傾斜している。
【００２６】
また、複数の分割部５２は、一例として、互いに同じ側に傾斜している。つまり、各分割部５２は、積層鉄心３２の径方向内側（矢印Ａ１側）に向かうに従って分割線Ｌ１が径方向基準線Ｌ２に対して積層鉄心３２の周方向一方側（矢印Ｂ１側）に離れるように積層鉄心３２の径方向に対して傾斜している。なお、この場合、複数の連結部５０のうち一の連結部５０と、一の連結部５０に対して一方側（矢印Ｂ１側）に隣り合う連結部５０との分割部５２が複数の分割部のうちの第一分割部に相当し、一の連結部５０と、一の連結部５０に対して他方側（矢印Ｂ２側）に隣り合う連結部５０との分割部５２が複数の分割部のうちの第二分割部に相当する。
【００２７】
また、一対の突き当て部５０Ａの一方には、嵌合凹部５４が形成されており、一対の突き当て部５０Ａの他方には、嵌合凸部５６が形成されている。つまり、嵌合凹部５４は、隣り合う連結部５０のうち一方側（矢印Ｂ１側）に位置する連結部５０に形成されており、他方側（矢印Ｂ２側）に開放されている。一方、嵌合凸部５６は、隣り合う連結部５０のうち他方側（矢印Ｂ２側）に位置する連結部５０に形成されており、一方側（矢印Ｂ１側）に突出している。
【００２８】
この嵌合凹部５４及び嵌合凸部５６は、これらの中心軸線Ｌ３が分割部５２の分割線Ｌ１と直交するように、その形状が設定されている。また、この嵌合凹部５４及び嵌合凸部５６は、いずれも分割部５２の長さ方向（端部と端部とを結ぶ方向）の中央部に形成されている。この嵌合凹部５４及び嵌合凸部５６は、互いに嵌合されており、これにより、隣り合う連結部５０同士は、互いに連結されている。
【００２９】
また、上述の分割部５２は、より具体的には、次のように構成されている。すなわち、図３（Ｂ）に示されるように、分割部５２におけるティース部４８が突出する側の端部５２Ａは、連結部５０におけるティース部４８が突出する側の縁部であって隣り合うティース部４８間に位置する部分（この場合、連結部５０の外周部５０Ｂ）に形成されている。
【００３０】
また、ティース部４８及び連結部５０には、積層鉄心３２の軸方向に積層されたティース部４８同士及び連結部５０同士を結合するかしめ部５８，６０がそれぞれ形成されている。そして、このかしめ部５８，６０のうち連結部５０に形成されたかしめ部６０から分割コア構成片４０の板厚の二倍の距離をＤとすると、分割部５２におけるティース部４８が突出する側と反対側の端部５２Ｂは、連結部５０のかしめ部６０から距離Ｄ以上離れるように位置が設定されている。
【００３１】
このように、分割部５２の一方の端部５２Ａが連結部５０の外周部５０Ｂに形成されると共に、分割部５２の他方の端部５２Ｂが連結部５０のかしめ部６０から距離Ｄ以上離れるように、上述の積層鉄心３２の径方向に対する分割部５２の傾斜角度や、積層鉄心３２の周方向における分割部５２の位置は設定されている。
【００３２】
また、隣り合うティース部４８のうち一方のティース部４８における他方のティース部４８側の縁部４８Ａの延長線Ｌ４と、隣り合うティース部４８のうち他方のティース部４８における一方のティース部４８側の縁部４８Ａの延長線線Ｌ５との間の扇形の領域をＣとすると、一例として、嵌合凹部５４、嵌合凸部５６、及び、分割部５２は、上述の領域Ｃ内に収まるように位置が設定されている。つまり、連結部５０には、ティース部４８に対して積層鉄心３２の周方向に突出する突出部５０Ｄ（隣り合うティース部４８間に位置する部分）が形成されており、嵌合凹部５４、嵌合凸部５６、及び、分割部５２は、この連結部５０の突出部５０Ｄに形成されている。
【００３３】
次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３４】
図４に示されるように、板材４２をプレス加工する場合、一例として、切断部から板材４２の板厚ｔの二倍の距離以上離れた位置までダイ４４で支持することができれば、高い寸法精度を得ることができるとされている。この点、図３に示されるように、本発明の一実施形態の積層鉄心３２によれば、嵌合凹部５４及び嵌合凸部５６が形成された分割部５２は、積層鉄心３２の径方向に対して傾斜している。従って、分割部５２が積層鉄心３２の径方向に沿って延びる場合に比して、分割部５２の長さを長くすることができる。
【００３５】
つまり、積層鉄心３２の径方向に沿った連結部５０の長さをＬａ、積層鉄心３２の径方向に沿った嵌合凸部５６の先端部から直近の打抜き部（連結部５０の内周部５０Ｃ）までの距離をＬｂとすると、これらの場合に比して、分割部５２の長さ、及び、分割線Ｌ１に沿った嵌合凸部５６の先端部から直近の打抜き部までの距離を、それぞれ１／ＣＯＳθ倍にすることができる。
【００３６】
従って、分割部５２の長さを長くすることにより、例えば、切断部から板材４２の板厚の二倍の距離以上離れた位置までダイ４４で支持することができるようになる。これにより、各分割コア構成片４０をプレス加工する際に嵌合凹部５４及び嵌合凸部５６を有する分割部５２を容易に形成することができるので、各分割コア構成片４０のプレス加工時における寸法精度を向上させることができる。
【００３７】
しかも、分割部５２におけるティース部４８が突出する側の端部５２Ａは、連結部５０におけるティース部４８が突出する側の縁部であって隣り合うティース部４８間に位置する部分（この場合、連結部５０の外周部５０Ｂ）に形成されている。従って、分割部５２におけるティース部４８が突出する側の端部５２Ａが、積層鉄心３２の周方向にティース部４８とオーバーラップする範囲内に設けられていないので、ティース部４８を伝わる磁束（磁路）が迂回することを抑制することができる。これにより、磁気のロスを抑制することができる。
【００３８】
また、分割部５２におけるティース部４８が突出する側と反対側の端部５２Ｂは、連結部５０のかしめ部６０から分割コア構成片４０の板厚の二倍の距離Ｄ以上離れている。従って、分割コア構成片４０をプレス加工した後にかしめ部６０をかしめる際においても、ダイに押え付けるための押え付け領域をかしめ部６０の周囲に十分に確保することができる。これにより、かしめ部６０の精度も向上させることができる。
【００３９】
次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。
【００４０】
本発明の一実施形態において、複数の分割部５２は、互いに同じ側に傾斜していたが、図５に示されるように、積層鉄心３２の周方向に隣り合う分割部５２は、互いに反対側に傾斜していても良い。この場合、複数の連結部５０のうち一の連結部５０と、一の連結部５０に対して一方側（矢印Ｂ１側）に隣り合う連結部５０との分割部５２が複数の分割部のうちの第一分割部に相当し、一の連結部５０と、一の連結部５０に対して他方側（矢印Ｂ２側）に隣り合う連結部５０との分割部５２が複数の分割部のうちの第二分割部に相当する。一の連結部５０に対する一方側の分割部５２の分割線Ｌ１は、径方向基準線Ｌ２に対して所定角度＋θを有して傾斜しているが、一の連結部５０に対する他方側の分割部５２の分割線Ｌ１は、径方向基準線Ｌ２に対して所定角度−θを有して傾斜している。
【００４１】
このように、積層鉄心３２の周方向に隣り合う分割部５２が互いに反対側に傾斜していると、一の分割コア３８がその両側の分割コア３８によってバランス良く支持されるので、複数の分割コア３８が周方向に位置ずれを起こすことを抑制することができる。
【００４２】
また、本発明の一実施形態において、分割コア３８（分割コア構成片４０）は、一つのティース部４８毎に分割されていたが、分割コア３８（分割コア構成片４０）は、複数のティース部４８毎に分割されていても良い。
【００４３】
また、積層鉄心３２は、アウターロータ型のブラシレスモータに用いられていたが、図６に示されるように、積層鉄心３２は、インナーロータ型のブラシレスモータに用いられても良い。
【００４４】
この図６に示される変形例では、ティース部４８が連結部５０に対して積層鉄心３２の径方向内側に向けて延びているが、それ以外の構成は、上記実施形態と同様である。
【００４５】
つまり、嵌合凹部５４及び嵌合凸部５６が形成された分割部５２は、積層鉄心３２の径方向に対して傾斜している。この複数の分割部５２は、互いに同じ側に傾斜している。また、分割部５２におけるティース部４８が突出する側の端部５２Ａは、連結部５０におけるティース部４８が突出する側の縁部であって隣り合うティース部４８間に位置する部分（この場合、連結部５０の内周部５０Ｃ）に形成されている。さらに、分割部５２におけるティース部４８が突出する側と反対側の端部５２Ｂは、連結部５０のかしめ部６０から距離Ｄ以上離れるように位置が設定されている。
【００４６】
なお、この図６に示される変形例において、積層鉄心３２の周方向に隣り合う分割部５２は、互いに反対側に傾斜していても良く、また、分割コア３８（分割コア構成片４０）は、複数のティース部４８毎に分割されていても良い。
【００４７】
また、本発明の一実施形態において、積層鉄心３２は、ブラシレスモータのステータ１６（固定子）に用いられていたが、ブラシ付きモータのロータ（回転子）に用いられても良い。また、この場合に、積層鉄心３２の内側には、ロータのシャフトが圧入されても良い。
【００４８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…回転電機、１２…ロータ、１４…センターピース、１６…ステータ、１８…ロータハウジング、２０…磁石、２２…板状部、２４…支持部、２６…軸受、２８…シャフト、３０…孔部、３２…積層鉄心、３４…インシュレータ、３６…巻線、３８…分割コア、４０…分割コア構成片、４２…板材、４４…ダイ、４６…パンチ、４８…ティース部、４８Ａ…軸部、４８Ｂ…傘部、５０…連結部、５０Ａ…突き当て部、５０Ｂ…外周部（図３において連結部におけるティース部が突出する側の縁部であって隣り合うティース部間に位置する部分の一例）、５０Ｃ…内周部（図６において連結部におけるティース部が突出する側の縁部であって隣り合うティース部間に位置する部分の一例）、５０Ｄ・・・突出部、５２…分割部、５２Ａ…分割部におけるティース部が突出する側の端部、５２Ｂ…分割部におけるティース部が突出する側と反対側の端部、５４…嵌合凹部、５６…嵌合凸部、５８，６０…かしめ部、Ｃ…領域、Ｄ…かしめ部から分割コア構成片の板厚の二倍の距離、Ｌ１…分割線、Ｌ２…径方向基準線、Ｌｃ…中心軸線
【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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