(57)【要約】【課題】分割鉄心ヨーク側にも樹脂供給路を確保して、インシュレータの成形性を高めるとともに、インシュレータの肉厚部により成形後のインシュレータの強度が保てるため、インシュレータの薄肉化が可能なモータ固定子固定子ピースを得ることが可能である。【解決手段】円弧状のヨーク部の内周部にティース部８２を設けてなる薄板状の珪素鋼板を複数枚積層して分割鉄心を形成し、ヨーク部の内周部８１ｃと前記ティース部の周方向および軸方向の側面にインシュレータを一体成形するとともに、前記ティース部に固定子コイルを巻装して構成した固定子ピースにおいて、前記分割鉄心のヨーク部の内周部に窪み１６を設けた。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧状のヨーク部の内周部にティース部を設けてなる薄板状の珪素鋼板を複数枚積層して分割鉄心を形成し、前記ヨーク部の内周部と前記ティース部の周方向および軸方向の側面にインシュレータを一体成形するとともに、前記ティース部に固定子コイルを巻装して構成した固定子ピースにおいて、
前記分割鉄心のヨーク部の内周部に窪みを設けたことを特徴とする固定子ピース。
【請求項２】
前記窪みが、前記分割鉄心のヨーク両端部最内点を通りその中心が固定子の中心軸に一致する円の内側で、かつ、前記ティース部周方向側面の前記分割鉄心ヨーク部方向への延長線よりも前記分割鉄心ヨーク両端側にあることを特徴とする請求項１記載の固定子ピース。
【請求項３】
前記窪みが、前記分割鉄心ヨーク両端部に位置することを特徴とする請求項２記載の固定子ピース。
【請求項４】
前記窪みが、前記分割鉄心ヨーク部のティース基部に接していることを特徴とする請求項２記載の固定子ピース。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の固定子ピースに巻線を巻装した固定子分割体を所定数環状に接合固着してなることを特徴とするモータ固定子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータ固定子を構成する最小単位としての固定子ピースに関するもので、特に積層電磁鋼板からなる固定子ピースに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、固定子ピースを電磁鋼板を多数枚積層して作ることは周知であった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３３３３８８号公報
【０００４】
特許文献１記載のものは、固定子のうず電流損を低減し、小型で効率の良いモータを安価に提供することを目的とするもので、そのために固定子ピースにインシュレータを一体成形することにより固定子ピースを固着するためのレーザ溶接を省略することができるようにしている。ところがこれにも次のような欠点があることが判明した。
以下、特許文献１記載の固定子ピースについて図５〜図８に基づいて説明する。
図５は従来のモータを示す側断面図、図６は図５におけるＡ−Ａ線に沿う断面図でわかりやすくするために回転子は図示を省略している、図７は分割鉄心を示す正面図、図８は固定子コイル巻装前の固定子ピースの斜視図である。
図において、１はモータ、２はモータのフレーム、３  はこのフレーム２の負荷側端部に取付けた負荷側ブラケットで、４は前記フレーム２の反負荷側端部に取付けた反負荷側ブラケットである。
５は前記フレーム２の内周面に取付けた固定子で、固定子鉄心６と固定子コイル７とを有している。
固定子鉄心６は、図５に示す固定子５の中心軸と中心が同一である円弧上のヨーク外周部８１ａ、ヨーク外周部８１ａ両端から発するモータ半径方向内側への線分であるヨーク両端部８１ｂ、ヨーク両端部８１ｂの内側端を結ぶ弦であるヨーク内周部８１ｃで囲まれた形状からなるヨーク部８１と、ヨーク内周部８１ｃに直角に設けられたティース部８２と、ティース部８２のヨーク部８１と反対側端部に設けられたティース先端部８３からなるＴ字状の複数個の分割鉄心８の周方向端部を連接させてリング状に構成するが、リング状に連結しやすいように、ヨーク両端部８１ｂに例えば凸部９  と凹部１０  を形成し、それぞれの凸部９  と凹部１０を係合するようにしている。
なお、ヨーク部８１、ティース部８２、ティース先端部８３は一体として珪素鋼板を打ち抜きそれを積層して分割鉄心８を形成している。
また、分割鉄心８には、図８に示すようにインシュレータ１１が一体成型されており固定子ピース１２を形成している、このインシュレータ１１は、筒体部１１ａと、その両端に形成した鍔部１１ｂ  、１１ｃとから成っている。
固定子コイル７  は、インシュレータ１１の筒体部１１ａに巻装される。コイル巻線後の固定子ピース１２を所定数連接させ、固定子５  を形成する。
固定子５  はフレーム２  の内周面に嵌合固定される。
１３  は両ブラケット３  、４  に軸受１４を介して回転自在に支承された回転軸で、中央部に固定子５  に径方向の細隙を介して対向するように回転子１５  を嵌合固定している。
この回転子１５  は、回転軸１３に回転子ヨーク１５ａを嵌合固定し、この回転子ヨーク１５ａ  の外周面に永久磁石１５ｂ  を固定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のモータ固定子においては、固定子ピース１２の分割鉄心８の積厚方向中央部における断面は図９のようになる。すなわち、図９に示すように、分割鉄心ティース先端部８３側にはインシュレータ１１の肉厚部が存在するが、分割鉄心ヨーク部８１、分割鉄心ティース部８２に接するインシュレータ１１の肉厚は概一定である。
このような状態で、固定子コイル７の有効巻線部を増し、同体格のモータで固定子コイル７の巻数を増やすもしくはモータを小型化する、または固定子コイル７で発生する熱の固定子鉄心６への伝達を向上させることを目的にインシュレータ１１の肉厚を薄くしようとしても、インシュレータ１１の成形性が悪く、インシュレータ１１が成形できず、インシュレータ１１の薄肉化には限界があった。
つまり、樹脂の成形時の圧力損失は、樹脂をニュートン流体と仮定すると成形品の肉厚の３乗に反比例するので、インシュレータ１１の一体成形時において、分割鉄心ティース先端部８３側では、肉厚部が樹脂供給路として機能するのに対し、分割鉄心ヨーク部８１側には樹脂供給路として機能する肉厚部が無いので圧力損失が大きく成形性が悪く未充填になりやすい。
また、たとえ成形が可能であったとしても、成形品の強度が低く割れが発生するなど、強度面からもインシュレータ１１の薄肉化には限界があった。
したがって、本発明の目的は、分割鉄心ヨーク側にも樹脂供給路を確保し、インシュレータの成形性を向上させるともに、成形品の強度を高め、インシュレータの薄肉化が可能なモータ固定子を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、請求項１記載の固定子ピースの発明は、円弧状のヨーク部の内周部にティース部を設けてなる薄板状の珪素鋼板を複数枚積層して分割鉄心を形成し、前記ヨーク部の内周部と前記ティース部の周方向および軸方向の側面にインシュレータを一体成形するとともに、前記ティース部に固定子コイルを巻装して構成した固定子ピースにおいて、前記分割鉄心のヨーク部の内周部に窪みを設けたことを特徴とする。
以上の構成により、分割鉄心ヨーク側にもインシュレータの肉厚部ができるため、分割鉄心ヨーク側にも樹脂供給路を確保でき、インシュレータの成形性が高まる。
また、インシュレータの肉厚部により成形後のインシュレータの強度が保てるため、インシュレータの薄肉化が可能なモータ固定子を得ることが可能となる。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の固定子ピースにおいて、前記窪みが、前記分割鉄心のヨーク両端部最内点を通りその中心が固定子の中心軸に一致する円の内側で、かつ、前記ティース部周方向側面の前記分割鉄心ヨーク部方向への延長線よりも前記分割鉄心ヨーク両端側にあることを特徴とする。
以上の構成により、分割鉄心ヨーク部の最小幅は窪みを設けない場合と変わらないので、モータ特性に影響を与えないインシュレータの薄肉化が可能なモータ固定子を得ることが可能である。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の固定子ピースにおいて、前記窪みが、前記分割鉄心ヨーク両端部に位置することを特徴とする。
以上の構成により、分割鉄心ヨーク部の最小幅部は短くなり、ティース部から離れた場所に限定されるので、特にピークトルクへの影響が小さく、ピークトルクを重視するモータにおいても、インシュレータの薄肉化が可能なモータ固定子を得ることが可能である。
請求項４記載の発明は、請求項２記載の固定子ピースにおいて、前記窪みが、前記分割鉄心ヨーク部のティース基部に接していることを特徴とする。
以上の構成により、肉厚部とヨーク端部との距離が確保されるので、ヨーク端部にバリが発生しにくくなるため、流れ性のよい樹脂を用いることができるため、インシュレータの肉厚をより薄くできるモータ固定子を得ることが可能である。
請求項５記載のモータ固定子の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の固定子ピースに巻線を巻装した固定子分割体を所定数環状に接合固着してなることを特徴とする。
以上の構成により、インシュレータの成形性と成形品の強度の高い固定子ピースを用いるので、インシュレータの成形性と成形品の強度の高いモータ固定子が得られることとなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態のモータ固定子について図１〜図２に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る分割鉄心を説明する図である。（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る分割鉄心の正面図で、従来の分割鉄心ヨーク内周部を点線で同時に示している。（ｂ）は本発明の第１の実施の形態に係る分割鉄心の積厚方向中央部における固定子ピースの断面図である。
図１（ａ）に示すように、本発明の第１の実施の形態によれば、分割鉄心８のヨーク内周部８１ｃに窪み１６が設けられているのが特徴である。このため、固定子ピース１２の分割鉄心８積厚方向中央部における断面は図１ｂのようになる。
このような構成にすることにより、インシュレータ１１の分割鉄心のヨーク部８１側にも、図１（ｂ）に見られるように、肉厚部ができるため、ヨーク部８１側にも樹脂供給路を確保でき、インシュレータ１１の成形性が高めることができ、かつ、肉厚部により成形後のインシュレータ１１の強度が高くなるため、インシュレータ１１の薄肉化が可能なモータ固定子を得ることが可能である。
なお、窪み１６は図２に示すように、分割鉄心ヨーク両端部８１ｂ最内点を通り、その中心が固定子の中心軸に一致する円１７の内側で、かつ、ティース部周方向側面の分割鉄心ヨーク部方向への延長線１８よりも分割鉄心ヨーク両端側（図２に斜線部１９が窪み位置領域として表示）にあることが好ましい。
つまり、分割鉄心ヨーク部８１の幅が一番狭くなるのは分割鉄心ヨーク両端部８１ｂであり、窪み１６が窪み位置領域１９にあれば、分割鉄心ヨーク最小幅は不変であり、モータの特性に影響を与えない。
【０００８】
次に、この発明の第２の実施の形態に係るモータ固定子について図３に基づいて説明する。
図３は本発明の第２の実施の形態に係る分割鉄心を説明する図である。（ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る分割鉄心の正面図であり、（ｂ）は本発明の第２の実施の形態に係る分割鉄心の積厚方向中央部における固定子ピースの断面図である。
図３（ａ）に示すように本発明の第２の実施の形態では、分割鉄心８に設けられた窪み１６は、分割鉄心のヨーク両端部８１ｂに接し、分割鉄心ティース部８２から離れた場所のみに設けられているのが特徴である。
このような構成によれば、分割鉄心のヨーク部の最小幅部は短くなり、ティース部から離れた場所に限定されるので、特にピークトルクへの影響が小さく、ピークトルクを重視するモータにおいても、インシュレータ１１の薄肉化が可能なモータ固定子を得ることが可能である。
【０００９】
この発明の第３の実施の形態に係るモータ固定子について図４に基づいて説明する。
図４は本発明の第３の実施の形態に係る分割鉄心を説明する図である。（ａ）は本発明の第３の実施の形態に係る分割鉄心の正面図であり、（ｂ）は本発明の第３の実施の形態に係る分割鉄心の積厚方向中央部における固定子ピースの断面図である。
図４（ａ）に示すように本発明の第３の実施の形態では、分割鉄心８に設けられた窪み１６は、分割鉄心ヨーク内周部８１ｃの分割鉄心ティース部８２基部に接して設けられているのが特徴である。
このような構成によれば、肉厚部と分割鉄心ヨーク両端部８１ｂとの距離が確保されるので、分割鉄心のヨーク両端部８１ｂにバリが発生しにくくなり、流れ性のよい樹脂を用いることができるため、インシュレータの肉厚をより薄くできるモータ固定子を得ることが可能である。
【００１０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の固定子ピースによれば、円弧状のヨーク部の内周部にティース部を設けてなる薄板状の珪素鋼板を複数枚積層して分割鉄心を形成し、前記ヨーク部の内周部と前記ティース部の周方向および軸方向の側面にインシュレータを一体成形するとともに、前記ティース部に固定子コイルを巻装して構成した固定子ピースにおいて、前記分割鉄心のヨーク部の内周部に窪みを設けたので、分割鉄心ヨーク側にもインシュレータの肉厚部ができるため、分割鉄心ヨーク側にも樹脂供給路を確保でき、インシュレータの成形性が高まる。
また、インシュレータの肉厚部により成形後のインシュレータの強度が保てるため、インシュレータの薄肉化が可能なモータ固定子を得ることが可能となる。
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の固定子ピースにおいて、前記窪みが、前記分割鉄心のヨーク両端部最内点を通りその中心が固定子の中心軸に一致する円の内側で、かつ、前記ティース部周方向側面の前記分割鉄心ヨーク部方向への延長線よりも前記分割鉄心ヨーク両端側にあるので、分割鉄心ヨーク部の最小幅が窪みを設けない場合と変わらないため、モータ特性に影響を与えないインシュレータの薄肉化が可能なモータ固定子を得ることが可能である。
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の固定子ピースにおいて、前記窪みが、前記分割鉄心ヨーク両端部に位置するので、分割鉄心ヨーク部の最小幅部が短くなり、ティース部から離れた場所に限定されることとなり、特にピークトルクへの影響が小さく、ピークトルクを重視するモータにおいても、インシュレータの薄肉化が可能なモータ固定子を得ることが可能となる。
請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の固定子ピースにおいて、前記窪みが、前記分割鉄心ヨーク部のティース基部に接しているので、肉厚部とヨーク端部との距離が確保されることとなり、ヨーク端部にバリが発生しにくくなるため、流れ性のよい樹脂を用いることができ、インシュレータの肉厚をより薄くできる。
請求項５記載のモータ固定子によれば、請求項１〜４のいずれか１項記載の固定子ピースに巻線を巻装した固定子分割体を所定数環状に接合固着したので、インシュレータの成形性と成形品の強度の高い高いモータ固定子が得られることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る分割鉄心を示すもので、ａ）は正面図で、（ｂ）分割鉄心の積厚方向中央部における固定子ピースの断面図である。
【図２】本発明に係る窪みの定義を説明するための図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る分割鉄心を示すもので、ａ）は正面図で、（ｂ）分割鉄心の積厚方向中央部における固定子ピースの断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る分割鉄心を示すもので、ａ）は正面図で、（ｂ）分割鉄心の積厚方向中央部における固定子ピースの断面図である。
【図５】従来のモータを示す側断面図である。
【図６】図５におけるＡ−Ａ線に沿う断面図で、判りやすくするために回転子は図示を省略している。
【図７】従来の分割鉄心を示す正面図である。
【図８】従来の固定子コイル巻装前の固定子ピースの斜視図である。
【図９】従来の固定子コイル巻装前の固定子ピースの断面図である。
【符号の説明】
１  モータ、
２  フレーム、
３  負荷側ブラケット、
４  反負荷側ブラケット、
５  固定子、
６  固定子鉄心、
７  固定子コイル、
８  分割鉄心、
８１  ヨーク部、
８１ａヨーク外周部、
８１ｂ  ヨーク両端部、
８１ｃ  ヨーク内周部、
８２  ティース部、
８３ティース先端部、
９  凸部、
１０  凹部、
１１  インシュレータ、
１１ａ  筒体部、
１１ｂ、１１ｃ  鍔部、
１２  固定子ピース、
１３  回転軸、
１４  軸受、
１５  回転子、
１５ａ  回転子ヨーク、
１５ｂ  永久磁石、
１６  窪み、
１７  ヨーク両端部最内点を通り、その中心が固定子の中心軸に一致する円、
１８  ティース部周方向側面の分割鉄心のヨーク部方向への延長線、
１９  窪み位置領域
【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】
2004248471.tif 000009
【図８】
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【図９】
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