(57)【要約】複数の分割固定子（１２）を環状に結合した固定子であって、この分割固定子は、ティース部（１６ａ）とヨーク部（１６ｂ）とを備え、ティース部単位毎に分割して電磁鋼板を積層して成る分割積層鉄心（１６）と、この分割積層鉄心に施された絶縁体（１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ）と、この分割積層鉄心に絶縁体を介して巻回された集中巻線（１５）とを備える。ここで、分割積層鉄心は、絶縁体と集中巻線とによって保持される。
2007043224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の分割固定子を環状に結合した固定子であって、
前記分割固定子は、
ティース部とヨーク部とを備え、前記ティース部単位毎に分割して電磁鋼板を積層して成る分割積層鉄心と、
前記分割積層鉄心に施された絶縁体と、
前記分割積層鉄心に前記絶縁体を介して巻回された集中巻線とを備え、
前記分割積層鉄心は、前記絶縁体と前記集中巻線とによって保持される固定子。
【請求項２】
前記絶縁体は、前記分割積層鉄心の積層方向の両端面と、前記ヨーク部の両側面に備えられ、前記分割積層鉄心を包み込むように配置される請求項１記載の固定子。
【請求項３】
前記分割積層鉄心は、前記ヨーク部の外周に凹部を備え、前記凹部の開口部は内部より狭い請求項１記載の固定子。
【請求項４】
モータであって、
永久磁石を備えた回転子と、
前記永久磁石に所定の空隙を介して対向する固定子とより成り、
前記固定子は、複数の分割固定子を環状に結合して構成され、
前記分割固定子は、
ティース部とヨーク部とを備え、前記ティース部単位毎に分割して電磁鋼板を積層して成る分割積層鉄心と、
前記分割積層鉄心に施された絶縁体と、
前記分割積層鉄心に前記絶縁体を介して巻回された集中巻線とを備え、
前記分割積層鉄心は、前記絶縁体と前記集中巻線とによって保持されるモータ。
【請求項５】
前記絶縁体は、前記分割積層鉄心の積層方向の両端面と、前記ヨーク部の両側面に備えられ、前記分割積層鉄心を包み込むように配置される請求項４記載のモータ。
【請求項６】
前記分割積層鉄心は、前記ヨーク部の外周に凹部を備え、前記凹部の開口部は内部より狭い請求項４記載のモータ。
【請求項７】
複数の分割固定子を結合して成る固定子の製造方法であって、
前記分割固定子は、
ティース部とヨーク部とを備え、前記ティース部単位毎に分割して電磁鋼板を積層して成る分割積層鉄心と、
前記分割積層鉄心に施された絶縁体と、
前記分割積層鉄心に前記絶縁体を介して巻回された集中巻線とを備え、
前記固定子の製造方法は、
プレス上型とプレス下型とで電磁鋼板シートを連続的に打ち抜き、分割鉄心シートを得るステップと、
前記分割鉄心シートをレールにて案内し連続的に排出するステップと、
棒状の治具を介して前記分割鉄心シートの所定量を取り出すステップと、
前記所定量の分割鉄心シートを包み込むように前記絶縁体を装着するステップと、
前記分割鉄心シートを鉄心保持治具にて保持し、集中巻線を巻回するステップと、
前記鉄心保持治具を取り外して前記分割固定子を得るステップと、
前記分割固定子を環状に結合するステップとを含む固定子の製造方法。
【請求項８】
前記分割鉄心シートは、前記ヨーク部の外周に開口部が内部より狭い凹部を備え、前記棒状の治具の断面は、前記凹部の開口部より大きい請求項７記載の固定子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電磁鋼板の積層に起因する損失を低減した固定子及びこれを適用したモータの構造、及びこの固定子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  主に産業機器などに使用されるモータにおいては、消費電力削減のため、小型で高効率のモータが要望されている。そのため固定子鉄心をティース単位に分割し、その分割鉄心に集中巻線することでスロット巻線の占積率を高め、巻線端部の省スペース化を図った小型高効率のモータが主流となっている。【０００３】  電磁鋼板を打ち抜いた分割鉄心シートを所定量積層し、この分割固定子鉄心を得るために、分割鉄心シートを積層固定する工法として、下記の工法が知られている。分割鉄心シートを積層し、その内外周面を積層方向にレーザ溶接する工法（第１の工法）、分割鉄心シートの積層方向に半抜きした凸部と凹部とを嵌合して上下のコアをかしめ連結するダボかしめ方式またはＰＡＣ（Ｐｒｅｓｓ  Ａｕｔｏ  Ｃｌａｍｐ）方式と呼ばれる工法（第２の工法）、及び、分割鉄心シートとして接着鉄心用電磁鋼板を用い、加圧及び加熱（加熱圧着）によって積層固定するする工法（第３の工法）である。この第３の工法は、日本特許出願特開平１１−１６２７２２号公報に開示されている。【０００４】  第１の工法では、特に回転子の永久磁石との対向面で渦電流損が発生し、モータ効率が低下する問題がある。この渦電流損を低減するため、分割鉄心シートを積層後、樹脂一体成形する方法が提案されており、日本特許出願特開２０００−３３３３８８号公報に開示されている。また、第２の工法においても、半抜きした凹凸部の嵌合部において、渦電流損が発生する。【０００５】  また、第３の工法においては、前述の渦電流損を低減することができる。しかし、他の工法に用いる一般的な電磁鋼板が、無機系コーティングであるに対し、接着鉄心用電磁鋼板の接着コーティングの膜厚が接着強度を確保するため厚くなり、単位積層長さ当りの鉄量すなわち鉄心の占積率が低下する。さらに、この接着鉄心用電磁鋼板は、一般的な無機系コーティングの電磁鋼板に比べコストが高いため、分割固定子鉄心としてコストアップとなるという課題もある。【０００６】  このように従来の固定子及びその工法においては、分割鉄心シートを積層固定する工法に課題がある。即ち、レーザ溶接工法やダボかしめ方式で得られた積層鉄心は渦電流損が大きく、接着積層工法で得られた積層鉄心は鉄心の占積率が低く、コストが高い。【０００７】  また、分割鉄心シートを打抜き型で打抜いた直後に金型内で積層固着せずに取出すと、鉄心がバラバラの状態で排出されることとなり、鉄心の向きや表裏を合わせたりせねばならず、積層のための揃え作業に多大な工数が係るという課題もある。
【発明の開示】
【０００８】  本発明の固定子は、下記の構成を有する。複数の分割固定子を環状に結合した固定子であって、この分割固定子は、ティース部とヨーク部とを備え、ティース部単位毎に分割して電磁鋼板を積層して成る分割積層鉄心と、この分割積層鉄心に施された絶縁体と、この分割積層鉄心に絶縁体を介して巻回された集中巻線とを備える。ここで、分割積層鉄心は、絶縁体と集中巻線とによって保持される。
【０００９】  また、本発明は更にこの固定子を適用したモータを含む。さらにまた、本発明は、更に下記ステップを有するこの固定子の製造方法を含み、この製造方法は下記のステップを有する。
【００１０】  プレス上型とプレス下型とで電磁鋼板シートを連続的に打ち抜き、分割鉄心シートを得るステップと、この分割鉄心シートをレールにて案内し連続的に排出するステップと、棒状の治具を介して分割鉄心シートの所定量を取り出すステップと、所定量の分割鉄心シートを包み込むように絶縁体を装着するステップと、分割鉄心シートを鉄心保持治具にて保持し、集中巻線を巻回するステップと、鉄心保持治具を取り外して分割固定子を得るステップと、分割固定子を環状に結合するステップとを含む。
【００１１】  この構成及びこの製造方法により、渦電流損を増加させることなく、また鉄心の占積率を低くすることなく、固定子及びこれを適用したモータの高効率化と小型化及び低価格を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の実施の形態１におけるモータの断面図である。
【図２】図２は図１に示すモータの固定子の要部説明図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態２における固定子の要部説明図である。
【図４】図４は図３に示す固定子の分割積層鉄心の製造方法説明図である。
【符号の説明】
【００１３】１    回転子
３    回転子鉄心
４    永久磁石
１１，２１    固定子
１２，２２    分割固定子
１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ    絶縁体
１５，２５    集中巻線
１６，２６    分割積層鉄心
１６ａ，２６ａ    ティース部
１６ｂ，２６ｂ    ヨーク部
２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ    絶縁体
２６ｅ    分割積層鉄心の凹部
３２    電磁鋼板シート
３３    プレス上型
３４    プレス下型
３５    レール
３６    棒状の治具
４６    分割鉄心シート
４６ｅ    分割鉄心シートの凹部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。【００１５】  （実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるモータの断面図である。本実施の形態に示すモータは、一例として、インナーロータ型の８極１２スロットタイプのモータを示している。図１において、固定子１１は、１２個の分割固定子１２を環状に連結して構成される。各分割固定子１２のヨーク部１６ｂの接合面には、一方の面に凹部１６ｄを他方の面には凸部１６ｅを有し、位置決めと強度の確保がなされる。【００１６】  各分割固定子１２のティース部１６ａには、連結前に絶縁体１３ａ，１３ｂを介して、集中巻線１５が巻回される。【００１７】  一方、回転子１は、回転子鉄心３の外周に８極（Ｎ極及びＳ極を１組として４対）の永久磁石４が固着されている。回転子鉄心３の中央には回転軸２が圧入等の方法で固着されている。回転軸２は軸受（図示せず）で回転自在に支承されている。永久磁石４の外周は、樹脂テープまたは非磁性体の金属薄板（図示せず）で補強されている。そして、回転子１の永久磁石４と固定子１１のティース部１６ａの先端とは、所定の空隙を介して対向している。【００１８】  図２は、図１に示す固定子１１の要部説明図である。分割固定子１２は、下記の通り構成される。電磁鋼板を所定の形状に打ち抜いた分割鉄心シートを所定量積層して分割積層鉄心１６を得る。この分割積層鉄心１６は、後述の通り鉄心保持治具で保持されるが、各分割鉄心シート間は固着されていない状態である。この分割積層鉄心１６のティース部１６ａ両側面に絶縁体１３ａ，１３ｂが、積層方向の両端面に絶縁体１４ａ，１４ｂが、それぞれ圧入装着される。これら絶縁体１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂは、分割積層鉄心１６を包み込むように配置されることになる。この状態で巻線機（図示せず）により所定の集中巻きを行い、分割固定子１２が完成する。【００１９】  なお、この巻線の端末は、絶縁体１４ａまたは絶縁体１４ｂに設けられた中継端子（図示せず）に接続され、分割固定子１２を環状に連結した後に所定の結線がなされる。【００２０】  各分割鉄心シート間は固着されていないが、包み込むように配置された絶縁体１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂを介して集中巻線１５にて保持されるので、分割鉄心シートがバラバラになることはない。従来のように、各分割鉄心シート間をレーザ溶接や半抜きした凹凸の嵌合部を必要としないので、渦電流損が増加することはない。また接着鉄心用電磁鋼板を使用する必要がないので、鉄心の占積率が低くなることはない。本実施の形態１の固定子を適用したモータは、高効率化、小型化及び低価格化を実現することができる。【００２１】  （実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における固定子２１の要部説明図である。本実施の形態における分割積層鉄心２６は、そのヨーク部外周に凹部２６ｅを備える。この凹部２６ｅは、プレス金型で電磁鋼板シートを打ち抜いた分割鉄心シートを連続的に排出し、所定量の取り出しから巻回作業までを容易化するものである。これ以外の基本的構成は、実施の形態１と同様である。【００２２】  電磁鋼板を所定の形状に打ち抜いた分割鉄心シートを所定量積層して分割積層鉄心２６を得る。この分割積層鉄心２６は、後述の通り鉄心保持治具で保持されるが、各分割鉄心シート間は固着されていない状態である。この分割積層鉄心２６のティース部２６ａ両側面に絶縁体２３ａ，２３ｂが、積層方向の両端面に絶縁体２４ａ、２４ｂが、それぞれ圧入装着される。これら絶縁体２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂは、分割積層鉄心２６を包み込むように配置されることになる。この状態で巻線機（図示せず）により所定の集中巻きを行い、分割固定子２２が完成する。【００２３】  なお、この巻線の端末は、絶縁体２４ａまたは絶縁体２４ｂに設けられた中継端子（図示せず）に接続され、分割固定子２２を環状に連結した後に所定の結線がなされる。【００２４】  各分割鉄心シート間は固着されていないが、包み込むように配置された絶縁体２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂを介して集中巻線２５にて保持されるので、分割鉄心シートがバラバラになることはない。従来のように、各分割鉄心シート間をレーザ溶接や半抜きした凹凸の嵌合部を必要としないので、渦電流損が増加することはない。また接着鉄心用電磁鋼板を使用する必要がないので、鉄心の占積率が低くなることはない。本実施の形態２の固定子を適用したモータは、高効率化、小型化、及び低価格化を実現することができる。【００２５】  図４は、本実施の形態２における固定子の分割積層鉄心の製造方法の説明図である。電磁鋼板シート３２がプレス下型３４上に供給され、プレス上型３３の上下運動により、所定形状の分割鉄心シート４６が連続的に打ち抜かれる。打抜かれた分割鉄心シート４６は、プレス下型３４の打抜き部３４ａから外部へ連続して設置されたレール３５に分割鉄心シート４６の凹部４６ｅが通るようにして案内され、連続的に順次排出される。【００２６】  なお、分割鉄心シート４６に設けられた凹部４６ｅは、開口部を有する略円形であり、その開口部は略円形の直径より小さく設定されている。【００２７】  ここで、棒状の治具３６をレール３５端部に当接させ、凹部４６ｅを介して所定量を取出して分割積層鉄心２６を構成する。この棒状の治具３６の断面形状を凹部４６ｅの開口部より大きく設定することで、棒状の治具３６に係止された分割鉄心シート４６をレール３５から取出した状態において、分割鉄心シート４６が棒状の治具３６から脱落することはない。【００２８】  次に、集中巻線２５と分割積層鉄心２６とを絶縁するため、分割積層鉄心２６のティース部２６ａの内壁に沿うように絶縁体２３ａ、２３ｂを装着しながら、さらに絶縁体２３ａ、２３ｂを挟み込むように絶縁体２４ａ、２４ｂを分割積層鉄心２６の両端から圧入する。このステップでも棒状の治具３６によって分割鉄心シート４６が脱落する���とはなく、棒状の治具３６を基準にして分割鉄心シート４６を容易に整列できる。【００２９】  次の巻線ステップでは、分割積層鉄心２６において、絶縁体２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂが配設されていない面を鉄心保持治具（図示せず）にて保持し、絶縁を施した分割積層鉄心２６のティース部２６ａに集中巻線２５を施した後、この治具を取り外すと集中巻線２５を備えた分割固定子２２となる。【００３０】  この分割固定子２２を１２個環状に配置して互いの分割面を接合固着した後、集中巻線２５の端部を所定の結線処理をして固定子２１が完成する。接合部の固着方法としては、例えば従来工法のレーザ溶接や接着剤による固着でもよい。このような鉄心外周部でのレーザ溶接は、磁束への影響も少なく、渦電流損を最小限にとどめることができる。【００３１】  なお、磁気損失を最小限にするため、凹部４６ｅは磁極中央の外周部に設け、棒状の治具が通せる必要最低限のものが好ましい。また、本発明の固定子の外周にフレームなどの環状構造物を圧入又は焼きばめしてもよく、さらにこの環状構造物と固定子が回転の反力で動くのを防止するため外部からピンを凹部４６ｅに打ち込んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】  以上のように本発明によれば、渦電流損を増加させることなく、また鉄心の占積率を低くすることなく、固定子及びこれを適用したモータの高効率化と小型化及び低価格を実現することができる。特に、産業用小型モータとしての利用に有用である。
【図１】
2007043224.tif 000003
【図２】
2007043224.tif 000004
【図３】
2007043224.tif 000005
【図４】
2007043224.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年1月17日(2007.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の分割固定子を環状に結合した固定子であって、
前記分割固定子は、
ティース部とヨーク部とを備え、前記ティース部単位毎に分割して電磁鋼板を積層して成る分割積層鉄心と、
前記分割積層鉄心に施された絶縁体と、
前記分割積層鉄心に前記絶縁体を介して巻回された集中巻線とを備え、
前記分割積層鉄心は、前記絶縁体と前記集中巻線とによって保持される固定子。
【請求項２】
前記絶縁体は、前記分割積層鉄心の積層方向の両端面と、前記ヨーク部の両側面に備えられ、前記分割積層鉄心を包み込むように配置される請求項１記載の固定子。
【請求項３】
前記分割積層鉄心は、前記ヨーク部の外周に凹部を備え、前記凹部の開口部は内部より狭い請求項１記載の固定子。
【請求項４】
モータであって、
永久磁石を備えた回転子と、
前記永久磁石に所定の空隙を介して対向する固定子とより成り、
前記固定子は、複数の分割固定子を環状に結合して構成され、
前記分割固定子は、
ティース部とヨーク部とを備え、前記ティース部単位毎に分割して電磁鋼板を積層して成る分割積層鉄心と、
前記分割積層鉄心に施された絶縁体と、
前記分割積層鉄心に前記絶縁体を介して巻回された集中巻線とを備え、
前記分割積層鉄心は、前記絶縁体と前記集中巻線とによって保持されるモータ。
【請求項５】
前記絶縁体は、前記分割積層鉄心の積層方向の両端面と、前記ヨーク部の両側面に備えられ、前記分割積層鉄心を包み込むように配置される請求項４記載のモータ。
【請求項６】
前記分割積層鉄心は、前記ヨーク部の外周に凹部を備え、前記凹部の開口部は内部より狭い請求項４記載のモータ。
【請求項７】
複数の分割固定子を結合して成る固定子の製造方法であって、
前記分割固定子は、
ティース部とヨーク部とを備え、前記ティース部単位毎に分割して電磁鋼板を積層して成る分割積層鉄心と、
前記分割積層鉄心に施された絶縁体と、
前記分割積層鉄心に前記絶縁体を介して巻回された集中巻線とを備え、
前記固定子の製造方法は、
プレス上型とプレス下型とで電磁鋼板シートを連続的に打ち抜き、分割鉄心シートを得るステップと、
前記分割鉄心シートをレールにて案内し連続的に排出するステップと、
棒状の治具を介して前記分割鉄心シートの所定量を取り出すステップと、
前記所定量の分割鉄心シートを包み込むように前記絶縁体を装着するステップと、
前記分割鉄心シートを鉄心保持治具にて保持し、集中巻線を巻回するステップと、
前記鉄心保持治具を取り外して前記分割固定子を得るステップと、
前記分割固定子を環状に結合するステップとを含む固定子の製造方法。
【請求項８】
前記分割鉄心シートは、前記ヨーク部の外周に開口部が内部より狭い凹部を備え、前記棒状の治具の断面は、前記凹部の開口部より大きい請求項７記載の固定子の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁鋼板の積層に起因する損失を低減した固定子及びこれを適用したモータの構造、及びこの固定子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
主に産業機器などに使用されるモータにおいては、消費電力削減のため、小型で高効率のモータが要望されている。そのため固定子鉄心をティース単位に分割し、その分割鉄心に集中巻線することでスロット巻線の占積率を高め、巻線端部の省スペース化を図った小型高効率のモータが主流となっている。
【０００３】
電磁鋼板を打ち抜いた分割鉄心シートを所定量積層し、この分割固定子鉄心を得るために、分割鉄心シートを積層固定する工法として、下記の工法が知られている。分割鉄心シートを積層し、その内外周面を積層方向にレーザ溶接する工法（第１の工法）、分割鉄心シートの積層方向に半抜きした凸部と凹部とを嵌合して上下のコアをかしめ連結するダボかしめ方式またはＰＡＣ（Ｐｒｅｓｓ  Ａｕｔｏ  Ｃｌａｍｐ）方式と呼ばれる工法（第２の工法）、及び、分割鉄心シートとして接着鉄心用電磁鋼板を用い、加圧及び加熱（加熱圧着）によって積層固定するする工法（第３の工法）である。この第３の工法は、日本特許出願特開平１１−１６２７２２号公報に開示されている。
【０００４】
第１の工法では、特に回転子の永久磁石との対向面で渦電流損が発生し、モータ効率が低下する問題がある。この渦電流損を低減するため、分割鉄心シートを積層後、樹脂一体成形する方法が提案されており、日本特許出願特開２０００−３３３３８８号公報に開示されている。また、第２の工法においても、半抜きした凹凸部の嵌合部において、渦電流損が発生する。
【０００５】
また、第３の工法においては、前述の渦電流損を低減することができる。しかし、他の工法に用いる一般的な電磁鋼板が、無機系コーティングであるに対し、接着鉄心用電磁鋼板の接着コーティングの膜厚が接着強度を確保するため厚くなり、単位積層長さ当りの鉄量すなわち鉄心の占積率が低下する。さらに、この接着鉄心用電磁鋼板は、一般的な無機系コーティングの電磁鋼板に比べコストが高いため、分割固定子鉄心としてコストアップとなるという課題もある。
【０００６】
このように従来の固定子及びその工法においては、分割鉄心シートを積層固定する工法に課題がある。即ち、レーザ溶接工法やダボかしめ方式で得られた積層鉄心は渦電流損が大きく、接着積層工法で得られた積層鉄心は鉄心の占積率が低く、コストが高い。
【０００７】
また、分割鉄心シートを打抜き型で打抜いた直後に金型内で積層固着せずに取出すと、鉄心がバラバラの状態で排出されることとなり、鉄心の向きや表裏を合わせたりせねばならず、積層のための揃え作業に多大な工数が係るという課題もある。
【発明の開示】
【０００８】
本発明の固定子は、下記の構成を有する。複数の分割固定子を環状に結合した固定子であって、この分割固定子は、ティース部とヨーク部とを備え、ティース部単位毎に分割して電磁鋼板を積層して成る分割積層鉄心と、この分割積層鉄心に施された絶縁体と、この分割積層鉄心に絶縁体を介して巻回された集中巻線とを備える。ここで、分割積層鉄心は、絶縁体と集中巻線とによって保持される。
【０００９】
また、本発明は更にこの固定子を適用したモータを含む。さらにまた、本発明は、更に下記ステップを有するこの固定子の製造方法を含み、この製造方法は下記のステップを有する。
【００１０】
プレス上型とプレス下型とで電磁鋼板シートを連続的に打ち抜き、分割鉄心シートを得るステップと、この分割鉄心シートをレールにて案内し連続的に排出するステップと、棒状の治具を介して分割鉄心シートの所定量を取り出すステップと、所定量の分割鉄心シートを包み込むように絶縁体を装着するステップと、分割鉄心シートを鉄心保持治具にて保持し、集中巻線を巻回するステップと、鉄心保持治具を取り外して分割固定子を得るステップと、分割固定子を環状に結合するステップとを含む。
【００１１】
この構成及びこの製造方法により、渦電流損を増加させることなく、また鉄心の占積率を低くすることなく、固定子及びこれを適用したモータの高効率化と小型化及び低価格を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるモータの断面図である。本実施の形態に示すモータは、一例として、インナーロータ型の８極１２スロットタイプのモータを示している。図１において、固定子１１は、１２個の分割固定子１２を環状に連結して構成される。各分割固定子１２のヨーク部１６ｂの接合面には、一方の面に凹部１６ｄを他方の面には凸部１６ｅを有し、位置決めと強度の確保がなされる。
【００１４】
各分割固定子１２のティース部１６ａには、連結前に絶縁体１３ａ，１３ｂを介して、集中巻線１５が巻回される。
【００１５】
一方、回転子１は、回転子鉄心３の外周に８極（Ｎ極及びＳ極を１組として４対）の永久磁石４が固着されている。回転子鉄心３の中央には回転軸２が圧入等の方法で固着されている。回転軸２は軸受（図示せず）で回転自在に支承されている。永久磁石４の外周は、樹脂テープまたは非磁性体の金属薄板（図示せず）で補強されている。そして、回転子１の永久磁石４と固定子１１のティース部１６ａの先端とは、所定の空隙を介して対向している。
【００１６】
図２は、図１に示す固定子１１の要部説明図である。分割固定子１２は、下記の通り構成される。電磁鋼板を所定の形状に打ち抜いた分割鉄心シートを所定量積層して分割積層鉄心１６を得る。この分割積層鉄心１６は、後述の通り鉄心保持治具で保持されるが、各分割鉄心シート間は固着されていない状態である。この分割積層鉄心１６のティース部１６ａ両側面に絶縁体１３ａ，１３ｂが、積層方向の両端面に絶縁体１４ａ，１４ｂが、それぞれ圧入装着される。これら絶縁体１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂは、分割積層鉄心１６を包み込むように配置されることになる。この状態で巻線機（図示せず）により所定の集中巻きを行い、分割固定子１２が完成する。
【００１７】
なお、この巻線の端末は、絶縁体１４ａまたは絶縁体１４ｂに設けられた中継端子（図示せず）に接続され、分割固定子１２を環状に連結した後に所定の結線がなされる。
【００１８】
各分割鉄心シート間は固着されていないが、包み込むように配置された絶縁体１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂを介して集中巻線１５にて保持されるので、分割鉄心シートがバラバラになることはない。従来のように、各分割鉄心シート間をレーザ溶接や半抜きした凹凸の嵌合部を必要としないので、渦電流損が増加することはない。また接着鉄心用電磁鋼板を使用する必要がないので、鉄心の占積率が低くなることはない。本実施の形態１の固定子を適用したモータは、高効率化、小型化及び低価格化を実現することができる。
【００１９】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における固定子２１の要部説明図である。本実施の形態における分割積層鉄心２６は、そのヨーク部外周に凹部２６ｅを備える。この凹部２６ｅは、プレス金型で電磁鋼板シートを打ち抜いた分割鉄心シートを連続的に排出し、所定量の取り出しから巻回作業までを容易化するものである。これ以外の基本的構成は、実施の形態１と同様である。
【００２０】
電磁鋼板を所定の形状に打ち抜いた分割鉄心シートを所定量積層して分割積層鉄心２６を得る。この分割積層鉄心２６は、後述の通り鉄心保持治具で保持されるが、各分割鉄心シート間は固着されていない状態である。この分割積層鉄心２６のティース部２６ａ両側面に絶縁体２３ａ，２３ｂが、積層方向の両端面に絶縁体２４ａ、２４ｂが、それぞれ圧入装着される。これら絶縁体２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂは、分割積層鉄心２６を包み込むように配置されることになる。この状態で巻線機（図示せず）により所定の集中巻きを行い、分割固定子２２が完成する。
【００２１】
なお、この巻線の端末は、絶縁体２４ａまたは絶縁体２４ｂに設けられた中継端子（図示せず）に接続され、分割固定子２２を環状に連結した後に所定の結線がなされる。
【００２２】
各分割鉄心シート間は固着されていないが、包み込むように配置された絶縁体２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂを介して集中巻線２５にて保持されるので、分割鉄心シートがバラバラになることはない。従来のように、各分割鉄心シート間をレーザ溶接や半抜きした凹凸の嵌合部を必要としないので、渦電流損が増加することはない。また接着鉄心用電磁鋼板を使用する必要がないので、鉄心の占積率が低くなることはない。本実施の形態２の固定子を適用したモータは、高効率化、小型化、及び低価格化を実現することができる。
【００２３】
図４は、本実施の形態２における固定子の分割積層鉄心の製造方法の説明図である。電磁鋼板シート３２がプレス下型３４上に供給され、プレス上型３３の上下運動により、所定形状の分割鉄心シート４６が連続的に打ち抜かれる。打抜かれた分割鉄心シート４６は、プレス下型３４の打抜き部３４ａから外部へ連続して設置されたレール３５に分割鉄心シート４６の凹部４６ｅが通るようにして案内され、連続的に順次排出される。
【００２４】
なお、分割鉄心シート４６に設けられた凹部４６ｅは、開口部を有する略円形であり、その開口部は略円形の直径より小さく設定されている。
【００２５】
ここで、棒状の治具３６をレール３５端部に当接させ、凹部４６ｅを介して所定量を取出して分割積層鉄心２６を構成する。この棒状の治具３６の断面形状を凹部４６ｅの開口部より大きく設定することで、棒状の治具３６に係止された分割鉄心シート４６をレール３５から取出した状態において、分割鉄心シート４６が棒状の治具３６から脱落することはない。
【００２６】
次に、集中巻線２５と分割積層鉄心２６とを絶縁するため、分割積層鉄心２６のティース部２６ａの内壁に沿うように絶縁体２３ａ、２３ｂを装着しながら、さらに絶縁体２３ａ、２３ｂを挟み込むように絶縁体２４ａ、２４ｂを分割積層鉄心２６の両端から圧入する。このステップでも棒状の治具３６によって分割鉄心シート４６が脱落することはなく、棒状の治具３６を基準にして分割鉄心シート４６を容易に整列できる。
【００２７】
次の巻線ステップでは、分割積層鉄心２６において、絶縁体２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂが配設されていない面を鉄心保持治具（図示せず）にて保持し、絶縁を施した分割積層鉄心２６のティース部２６ａに集中巻線２５を施した後、この治具を取り外すと集中巻線２５を備えた分割固定子２２となる。
【００２８】
この分割固定子２２を１２個環状に配置して互いの分割面を接合固着した後、集中巻線２５の端部を所定の結線処理をして固定子２１が完成する。接合部の固着方法としては、例えば従来工法のレーザ溶接や接着剤による固着でもよい。このような鉄心外周部でのレーザ溶接は、磁束への影響も少なく、渦電流損を最小限にとどめることができる。
【００２９】
なお、磁気損失を最小限にするため、凹部４６ｅは磁極中央の外周部に設け、棒状の治具が通せる必要最低限のものが好ましい。また、本発明の固定子の外周にフレームなどの環状構造物を圧入又は焼きばめしてもよく、さらにこの環状構造物と固定子が回転の反力で動くのを防止するため外部からピンを凹部４６ｅに打ち込んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように本発明によれば、渦電流損を増加させることなく、また鉄心の占積率を低くすることなく、固定子及びこれを適用したモータの高効率化と小型化及び低価格を実現することができる。特に、産業用小型モータとしての利用に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１におけるモータの断面図
【図２】図１に示すモータの固定子の要部説明図
【図３】本発明の実施の形態２における固定子の要部説明図
【図４】図３に示す固定子の分割積層鉄心の製造方法説明図
【符号の説明】
【００３２】
１    回転子
３    回転子鉄心
４    永久磁石
１１，２１    固定子
１２，２２    分割固定子
１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ    絶縁体
１５，２５    集中巻線
１６，２６    分割積層鉄心
１６ａ，２６ａ    ティース部
１６ｂ，２６ｂ    ヨーク部
２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ    絶縁体
２６ｅ    分割積層鉄心の凹部
３２    電磁鋼板シート
３３    プレス上型
３４    プレス下型
３５    レール
３６    棒状の治具
４６    分割鉄心シート
４６ｅ    分割鉄心シートの凹部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2007043224.tif 000012
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