(57)【要約】【課題】複数の分割コアを環状に並べてステータコアを構成する際に、分割コアの固定作業を簡単かつ短時間で行い得るモータの分割コア式ステータを提案すること。【解決手段】モータ１の分割コア式ステータ４は、分割コア７を円環状に並べた構成のステータコア６を備え、ステータコア６は樹脂製のステータカバー８の内側にはめ込まれている。ステータカバー８の分割コア押さえばね板部分８４によって分割コア７が円環状に連結された状態が保持され、分割コア係合爪部分８５と、円環状段面８３および円環状先端面８７の間にステータコア６が挟まれて、その軸方向の位置が規定されている。ステータカバー８に円環状に配列した分割コア７を嵌め込むだけでよいので、各分割コアを溶接、加締めなどにより固定する場合に比べると、分割コア７の固定作業を、簡単かつ短時間で行うことができる。【選択図】      図２
2004266982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアが複数の分割コアを円環状に配列することにより構成されているモータの分割コア式ステータにおいて、
前記分割コアを円環状に配列された状態に保持している絶縁性のステータカバーを有し、
前記ステータカバーは、
円環状端板部分と、
前記円環状端板部分の外周縁および内周縁からステータカバーの中心軸線の方向に、同心状に延びている円形外周板部分および円形内周板部分と、
前記円形外周板部分の先端に形成された円環状端面と、
前記円環状端面の外周縁から前記中心軸線の方向に延びていると共に当該円環状端面の円周方向に沿って所定の角度間隔で形成され、半径方向に弾性変形可能な複数の分割コア押さえ板ばね部分と、
各分割コア押さえ板ばね部分の先端部から内側に突出している分割コア係合爪部分とを備えており、
円環状に配列された前記分割コアが、前記ステータカバーにおける前記分割コア押さえ板ばね部分の先端側から、前記分割コア押さえ板ばね部分の内側に嵌め込まれ、
各分割コア押さえ板ばね部分のばね力によって、各分割コアが前記中心軸線の側に押されて円環状の配列状態が保持され、
前記分割コア係合爪部分と、前記円環状端面および前記円形内周板部分の円環状先端面との間に、各分割コアが前記中心軸線の方向に移動しないように保持されていることを特徴とするモータの分割コア式ステータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記分割コア押さえ板ばね部分は、円環状に配列された前記分割コアのそれぞれに対応する数だけ形成されていることを特徴とするモータの分割コア式ステータ。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記ステータカバーの前記円環状端板部分の外側端面には、前記分割コアに巻かれたコイル巻線に接続されるリード線を納めるための溝部分が形成されていることを特徴とするモータの分割コア式ステータ。
【請求項４】
請求項１、２または３において、
前記ステータカバーは樹脂成形品であることを特徴とするモータの分割コア式ステータ。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれかの項に記載の分割コア式ステータを備えたモータ。
【請求項６】
請求項５において、
前記分割コア式ステータが収納されているモータケースの内周面には、円周方向に沿って所定の角度間隔で、各分割コア押さえ板ばね部分を収容するための収容溝が形成されていることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステータコアが複数の分割コアを円環状に接合することにより構成されるモータの分割コア式ステータ、および分割コア式ステータを備えたモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ブラシレスモータやＡＣモータのステータとして、分割コアを円環状に配列した構成のステータコアを備えた分割コア式ステータが知られている。分割コア方式ステータを備えたモータでは、各分割コアごとにコイルの巻線を行うことができるので、多数の突極が内周面に形成されているリング状のステータコアに比べて、巻線作業が容易である。
【０００３】
ここで、各分割コアは、溶接または加締めにより相互に接合されて、一体型のリング状ステータが構成され、各分割コアに巻かれているコイル巻線の結線にはプリント配線基板が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
分割コア式ステータでは、各突極に対する巻き線作業は容易であるが、分割コアを円環状に連結する作業に時間が掛かるという問題点がある。また、各分割コアの連結時に、溶接時に加わる熱や加締め時に加わる力によって、ステータコアに歪みが発生する惧れがあるという問題点がある。
【０００５】
さらに、各コイルの結線のためにプリント配線基板を用いると、結線に時間が掛かるという問題点もある。
【０００６】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、分割コアの連結を簡単に行うことができるとともに、プリント配線基板を用いることなく各分割コアに巻いたコイルの結線を行うことができるモータの分割コア式ステータを提案することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、ステータコアが複数の分割コアを円環状に配列することにより構成されているモータの分割コア式ステータにおいて、
前記分割コアを円環状に配列された状態に保持している絶縁性のステータカバーを有し、
前記ステータカバーは、
円環状端板部分と、
前記円環状端板部分の外周縁および内周縁からステータカバーの中心軸線の方向に、同心状に延びている円形外周板部分および円形内周板部分と、
前記円形外周板部分の先端に形成された円環状端面と、
前記円環状端面の外周縁から前記中心軸線の方向に延びていると共に当該円環状端面の円周方向に沿って所定の角度間隔で形成され、半径方向に弾性変形可能な複数の分割コア押さえ板ばね部分と、
各分割コア押さえ板ばね部分の先端部から内側に突出している分割コア係合爪部分とを備えており、
円環状に配列された前記分割コアが、前記ステータカバーにおける前記分割コア押さえ板ばね部分の先端側から、前記分割コア押さえ板ばね部分の内側に嵌め込まれ、
各分割コア押さえ板ばね部分のばね力によって、各分割コアが前記中心軸線の側に押されて円環状の配列状態が保持され、
前記分割コア係合爪部分と、前記円環状端面および前記円形内周板部分の円環状先端面の間に、各分割コアが前記中心軸線の方向に移動しないように保持されていることを特徴としている。
【０００８】
一般的には、前記分割コア押さえ板ばね部分は、円環状に配列された前記分割コアのそれぞれに対応する数だけ形成すればよい。
【０００９】
本発明のステータコアは、分割コアを円環状に配列して、ステータカバーの分割コア押さえ板部分の内側に嵌めこむ作業によって、分割コアを円環状に連結固定した状態が形成される。換言すると、円環状に配列した分割コアにステータカバーを被せるだけで、分割コアが円環状に連結固定された状態を形成できる。よって、各分割コアを溶接、加締めなどにより連結固定する場合に比べ、分割コアの連結固定作業を簡単かつ短時間で行うことができる。
【００１０】
また、ステータカバーから分割コアを簡単に取り外すこともできる。よって、ステータコアの分解が容易であり、分解したステータカバーおよび分割コアのリサイクルも容易である。
【００１１】
ここで、前記ステータカバーの前記円環状板部分の外側端面に、前記分割コアに巻かれたコイル巻線に接続されるリード線を納めるための溝部分を形成しておくことが好ましい。この構成によれば、ステータカバーの外側端面をプリント配線基板の代わりに用いて、コイル巻線の結線に用いたリード線を溝部分に収納することができる。よって、プリント配線基板の取り付け作業を省略でき、結線作業も容易になる。
【００１２】
本発明のステータカバーは樹脂成形により形成することができる。
【００１３】
次に、本発明は、上記構成の分割コア式ステータを備えたモータに関するものである。本発明のモータにおいては、前記分割コア式ステータが収納されているモータケースの内周面に、円周方向に沿って所定の角度間隔で、各分割コア押さえ板ばね部分を収容するための収容溝を形成しておくことが望ましい。
【００１４】
本発明のステータコアでは、円環状に連結固定された分割コアの外周をステータカバーの分割コア押さえ板ばね部分が覆っているので、当該分割コア押さえ板ばね部分の厚さの２倍だけステータコアの外径寸法が大きくなってしまう。モータケースの内周面に分割コア押さえ板部分を収容するための溝を形成しておけば、ステータカバーを用いない従来の分割コア式ステータを収納可能なモータカバーと同一径のモータカバーを用いることができ、モータカバーの外径寸法の増加を回避できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した分割コア式ステータを備えたモータの実施例を説明する。
【００１６】
図１は本例のモータを示す正面図である。モータ１は、３相交流モータであり、回転軸２を備えたロータ３と、ロータ３を囲むように配置された分割コア式ステータ４と、モータケース５を有している。モータケース５は、前側ケース５１と後側ケース５２から構成されている。前側ケース５１の前側端板部分５１ａおよび後側ケース５２の後側端板部分５２ａは、それぞれ軸受５１ｂ、５２ｂを介して、回転軸２の出力側端部２１および反出力側端部２２を回転自在の状態で支持している。
【００１７】
分割コア式ステータ４はステータコア６とステータカバー８を備えている。ステータコア６は、各相のコイルが巻きつけられている複数個の分割コア７から構成されており、ステータカバー８は、分割コア７を円環状に連結固定した状態で保持している。
【００１８】
図２（ａ）ないし（ｄ）は、図１のモータ１におけるステータ４を示す左側面図、一部を断面で示す正面図、右側面図およびコイル巻線の結線図である。図２（ｄ）に示すように、ステータコア６に巻きつけられているコイル巻線は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相をスター結線したものである。本例のステータコア６には１２の極が形成されており、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相がそれぞれ４極構成となっている。
【００１９】
ステータコア６は、図２（ｃ）から分かるように、各極毎に分割された同一形状をした１２個の分割コア７を円環状に配列することにより構成されている。各分割コア７は、円弧状本体７１と、この円弧状本体７１の内周面から、当該内周面の円弧中心に向けて突出している突起７２と、樹脂製インシュレータ７３を介して突起７２に巻かれたコイル巻線７４とを備え、これら突起７２およびコイル巻線７４によって１つの突極が構成されている。
【００２０】
図３（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、図２のステータ４のステータカバー８を示す左側面図、正面図および右側面図である。図２、３を参照して説明すると、ステータカバー８は、円環状端板部分８１と、円環状端板部分８１の外周縁および内周縁からステータカバー８の中心軸線８ａの方向に、同心状に延びている円形外周板部分８２および円形内周板部分８６とを有している。円形外周板部分８２の先端には円環状端面８３が形成されており、この円環状端面８３の外周縁には、そこから中心軸線８ａの方向に延びていると共に当該円環状端面８３の円周方向に沿って等角度間隔で形成された複数の分割コア押さえ板ばね部分８４が形成されている。本例では、１２個の分割コア７に対応した１２枚の分割コア押さえ板ばね部分８４が形成されている。各分割コア押さえ板ばね部分８４は、半径方向に弾性変形可能である。また、各分割コア押さえ板ばね部分８４の先端部には内側に突出している分割コア係合爪部分８５が形成されている。さらに、円環状端板部８１には、分割コア７のコイル巻線の端末を外側に引き出すための複数の引き出し口８１ａと、コイル巻線の端末に接続したリードを納める溝８１ｂが形成されている。
【００２１】
ここで、円環状段面８３と分割コア係合爪部分８５の間隔は、分割コア７の厚さと同一とされており、円形内周板部分８６の先端面８７は円環状段面８３と同一面上に位置している。また、各分割コア押さえ板ばね部分８４の内面に内接する円の直径は、円環状に配列した分割コア７からなるステータコア６の外径と同一か、あるいは僅かに小さな寸法に設定されている。さらに、円環状端板部分８１と、円形外周板部分８２と、円形内周板部分８６によって構成される側方に開いた環状空間は、分割コア７のコイル巻線部分を収納可能な大きさに設定されている。
【００２２】
図４は、図２のステータ４が組み込まれるモータケース５の後側ケース５２の部分を示す断面図である。この図から分かるように、後側ケース５２の内周面５２ｃには、ステータカバー８の分割コア押さえ板ばね部分８４を収容するための収容溝５２ｄが形成されている。
である。
【００２３】
（モータの組立手順）
この構成のモータ１は次の手順により組み立てられる。まず、円弧状本体７１の突起７２に絶縁用のインシュレータ７３を介してコイル巻線７４が巻かれた分割コア７を１２個用意する。
【００２４】
次に、図５（ａ）に示すように各分割コア７を円環状に並べ、これをステータカバー８の分割コア押さえ板ばね部分８４の内側に嵌め込む。分割コア７を円環状に並べることにより構成されたステータコア６を中心軸線８ａの方向に押し込むと、図５（ｂ）に示すように、分割コア押さえ板ばね部分８４の先端の分割コア係合爪部分８５が外側に押し広げられ、分割コア押さえ板ばね部分８４の内側にステータコア６を嵌めこむことができる。ステータコア６の押し込みは、その一端側（各分割コア７の一端側）が、円形外周板部分８２の先端に形成した円形段面８３と、円形内周板部分８６の先端面８７に当たるまで行うことができる。
【００２５】
この状態になると、分割コア７が分割コア押さえ板ばね部分８４を丁度乗り越えた状態になり、各分割コア押さえ板ばね部分８４が弾性復帰力によって半径方向の内側に戻る。この結果、各分割コア７の他方の端が、分割コア係合爪部分８５に係合する。
【００２６】
このように、ステータコア６をはめ込んだ状態では、円環状段面８３および先端面８７と、分割コア係合爪部分８５の間にステータコア６が保持され、その軸線方向の位置が規定される。また、ステータコア６を構成している各分割コア７は、各分割コア押さえ板ばね部分８４の弾性力によって中心軸線８ａの側に押された状態になり、これにより、各分割コア７は円環状に保持される。
【００２７】
しかる後に、ステータカバー８の円環状端板部分８１の外側に、引き出し口８１ａから分割コア７のコイル巻線７４の端末を引き出して、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相ごとにスター結線し、接続用のリード線９１や接続部分９２を溝部分８１ｂに納めてステータ４が組み立てられる。
【００２８】
このように組み立てられたステータ４を後側ケース５２に組み込んだ後、ロータ３をステータ４の内側に配置して、前側ケース５１を取り付けてモータ１が完成する。
【００２９】
このように、本例のモータ１は、円環状に配列した分割コア７を樹脂製のステータカバー８に嵌めこむという簡単な作業により、各分割コア７が円環状に固定されたステータコア６を構成することができる。従って、各分割コア７を溶接、加締めなどにより固定する場合に比べると、分割コア７の固定作業が簡単であり、短時間で行うことができる。また、ステータコア６の分解も簡単に行うことができる。
【００３０】
さらに、ステータカバー８には、円環状端板部分８１の外側に分割コア７に巻かれたコイル巻線７４に接続されるリード線９１や接続部分９２などを納めるための溝部分８１ｂを形成してあるので、プリント配線基板を用いることなく、コイル巻線７４の結線を行うことができる。よって、コイル巻線の結線作業が容易になる。
【００３１】
一方、ステータ４を嵌め込むモータケース５の後側ケース５２の内周面５２ｃには、ステータカバー８の分割コア押さえ板ばね部分８４を収容するための溝５２ｄが形成されている。よって、ステータカバー８を使用しない従来のモータケースと同一の外径寸法のモータケースを用いることができ、モータケースの外径寸法の増加を回避できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、分割コアを円環状に並べて樹脂製などの絶縁性のステータカバーの内側に嵌めこむことにより、各分割コアが円環状に固定されたステータコアを構成している。従って、ステータカバーを取り付けるという簡単な作業により分割コアを円環状に固定できるので、各分割コアを溶接、加締めなどにより固定する場合に比べると、分割コアの固定作業が簡単であり、短時間で行うことができる。また、部品のリサイクルやモータ廃棄時には、ステータカバーを外せば、一体となった分割コアを再び分離させることができる。このため、分割コアからコイル巻線を分離するなどの廃棄部品の分別を容易に行うことができる。
【００３３】
ステータカバーには、円環状端板部の外側に分割コアに巻かれたコイル巻線に接続されるリード線を納めるための溝部分を形成してあるので、プリント配線基板を用いることなく、コイル巻線の結線を行い、結線に用いたリード線を溝部分に収納することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したモータの実施例を一部断面として示す平面図である。
【図２】（ａ）ないし（ｄ）は、図１のモータにおけるステータを示す左側面図、一部を断面で示す正面図、右側面図およびコイル巻線の結線図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、図２のステータのステータカバーを示す左側面図、正面図および右側面図である。
【図４】図２のステータが組み込まれるモータケースの後側ケースを示す断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、円環状に並べた分割コアをステータカバーに嵌めこむ動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１  モータ
２  回転軸
３  ロータ
４  ステータ
５  モータケース
６  ステータコア
７  分割コア
８  ステータカバー
５１  前側ケース
５２  後側ケース
５２ｃ  内周面
５２ｄ  収容溝
７１  円弧状本体
７２  突起
７３  インシュレータ
７４  コイル巻線
８１  円環状端板部分
８１ａ  引き出し口
８１ｂ  リード線を納める溝
８２  円形外周板部分
８３  円環状段面
８７  円環状先端面
８４  分割コア押さえ板ばね部分
８５  分割コア係合爪部分
８６  円形内周板部分
【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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