JPH0584151U - ステータのコア鋼板及びステータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、磁気効率の向上を可能とするステ
ータのコア鋼板及びこれを用いたステータを提供するこ
とにある。 【構成】 本考案のコア鋼板１は、厚さ方向に多数枚積
層されることでステータコア６を構成し、ステータコア
６のマグネット挿入用溝７となる切欠き５の幅が径方向
外側ほど大きくなるように形成されている。従って、そ
の切欠き５とほぼ同形のマグネット９を溝７に装着した
場合、マグネット９の挿入側端部９ｃの幅を予め適宜定
めておくことで、マグネット９の各磁極面９ａ，９ｂを
溝７の対応の側面７ａ，７ｂに密接させることができ、
かつ、マグネット９の挿入側端部９ｃを溝７の底面７ｃ
から離隔した位置に配置することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、モータのステータ及びその構成要素であるコア鋼板に関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

図５は、ＯＡ機器等に用いられるＤＣサーボモータで使用されている従来一般 のステータを示す図である。尚、この図５では、説明のために、１個のマグネッ トが取り外されている。図示のステータは、多数のコア鋼板５０を積層しかしめ 結合して成るステータコア５１と、このステータコア５１の各マグネット装着用 の溝５２に挿入され固定されたマグネット５３とから構成されており、その中央 部にはロータ５４が配置される構造となっている。

【０００３】 コア鋼板５０は、薄鋼板をプレス打抜きする等の適宜な手段により形成される ものであり、ロータ５４を配置するための中央孔５５が形成されたコア本体部５ ６と、このコア本体部５６に一体形成され径方向外方に延びる４つのコア突起部 ５７とから構成されている。各コア突起部５７には、その外縁部から径方向内方 に延びる矩形の切欠き５８が形成されており、この切欠き５８はコア鋼板５０の 積層により整列されマグネット装着用の溝５２を構成する。また、切欠き５８の 径方向内側の端部は拡幅され、磁束迂回部５８ａが形成されている。マグネット ５３をステータコア５１のマグネット装着用溝５２に装着した状態において、マ グネット５３の磁束はこの磁束迂回部５８ａを迂回し、ロータ５４に対し比較的 均一に作用する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、ステータは、機能上、漏れ磁束を極力抑制してマグネット５３の磁 気効率を増大させることが要求される。しかしながら、上述したような従来のス テータにおいては、図６に明示するように、マグネット５３の挿入側端部がマグ ネット挿入用溝５２の底面５２ａ（コア鋼板５０の切欠き５８の径方向内側の端 縁）に当接する位置まで挿入されるため、マグネット５３からの磁束のうち一部 は磁束迂回部５８ａとロータ挿入用の中央孔５５との間の部分５９でループ状に 流れて漏れ磁束となっていた。

【０００５】 また、マグネット５３のＮ極及びＳ極の両磁極面の先端部は、磁束迂回部５８ ａの存在によりコア鋼板５０とは接触しないため、この部分がマグネットとして 有効に利用されていない。従って、マグネット５３のこの部分は実質的に不要な ものとなっており、コストの点やモータの重量の点でマイナス要因となっていた 。

【０００６】 更に、マグネット装着用溝５２へのマグネット５３の挿入を容易化するために 、従来においては、コア鋼板５０の切欠き５８の幅とマグネット５３の幅とは隙 間ばめの関係となるように寸法が定められており、そのため、図６から判るよう に、マグネット５３の磁極面と切欠き５８の側縁との間に隙間６０が形成される のが一般的であった。この隙間６０が大きい場合、磁気抵抗が大きくなるため、 磁気効率を低下させるという問題点があった。

【０００７】 本考案は、上記事情を考慮してなされたものであり、マグネットの有効利用を 可能とするステータのコア鋼板及びこれを用いたステータを提供することをその 目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成すべく、請求項１に記載の考案は、厚さ方向に積層されること によりモータにおけるステータのステータコアを構成するコア鋼板であって、ロ ータが挿入され配置される中央孔と、外縁部から径方向内方に延びかつ積層状態 においてマグネット装着用の溝を形成する複数の切欠きとを有するコア鋼板にお いて、切欠きの幅が径方向外側ほど大きくなるように、その切欠きの両側縁を互 いに対して一定の角度をなすように形成し、かつ、切欠きの径方向内側の端部に その切欠きを拡幅形成した磁束迂回部を設けたことを特徴としている。

【０００９】 また、請求項２に記載の考案は、上記のコア鋼板を厚さ方向に積層して構成さ れたステータコアと、コア鋼板の切欠きにより形成されたステータコアのマグネ ット装着用の溝に挿入されたマグネットとを備え、このマグネットの各磁極面が 前記溝の対応の側面に密接しかつ挿入側端部が溝の底面から離隔するように、マ グネットの両磁極面のなす角をコア鋼板の切欠きの両側縁のなす角と同一とする と共に、マグネットの挿入側端部の幅を所定値以上としたことを特徴としている 。

【００１０】

【作用】

上述したように、コア鋼板の切欠きの両側縁を平行とはせず、径方向外側ほど 幅が大きくなるようにし、更に、マグネットの両磁極面のなす角と切欠きの両側 縁のなす角とを同一としているため、マグネットの挿入側端部の幅を適宜定める ことで、マグネットの各磁極面は切欠きの集合体であるマグネット装着用溝の側 面にほぼ全面的に密接され、また、マグネットの挿入側端部は溝の底面から離隔 される。

【００１１】

【実施例】

以下、添付図面の図１〜図４を参照して、本考案の好適な実施例について説明 する。尚、図面において、同一又は相当部分には同一符号を用いて説明する。

【００１２】 図１は、ＤＣサーボモータ等のモータのステータに用いられる本考案によるコ ア鋼板１を示している。このコア鋼板１は、薄鋼板をプレス打抜きする等の適宜 な手段により形成される。コア鋼板１は、中央部にロータを挿入し配置するため の円形の中央孔２が形成されたコア本体部３と、このコア本体部３と一体であり 径方向外方に延びる４つの同形のコア突起部４とを有している。コア突起部４は 周方向に等間隔に配置されており、各コア突起部４には、その外縁部の中央から 径方向内方に延びる切欠き５が形成されている。この切欠き５は、以下で更に詳 細に説明するが、ステータコアのマグネット装着用の溝を構成するものであり、 マグネットを外側から受け入れるよう、外側が開放されている。また、各切欠き ５は、幅が径方向外側ほど大きくなるように、その側縁５ａ，５ｂが互いに対し て一定の角度で傾斜されている。更に、切欠き５の径方向内側の端部には、この 切欠き５を拡幅形成した磁束迂回部５ｃが設けられている。

【００１３】 図２は、このように構成されたコア鋼板１を厚さ方向に多数枚積層して構成し たステータコア６を示している。コア鋼板１は外縁部を揃えるようにして積層さ れるため、各コア突起部４の切欠き５は厚さ方向に整列され、マグネット装着用 の溝７を形成する。積層後、コア鋼板１は適当なかしめ手段により互いに結合さ れ、１個の組立体としてのステータコア６が形成される。かしめ手段としては、 スタッド孔にかしめスリーブ８を挿入し、その両端をかしめて行う方法や、図示 しないが各コア鋼板１にかしめ突起を形成し、その部分でかしめ結合する方法等 がある。

【００１４】 図３は、図２のステータコア６にマグネット９を装着して構成されたステータ １０を示す図であり、説明のために、１個のマグネット９を取り外して示してい る。このステータ１０に用いられるマグネット９は、その長手方向軸線に直角な 断面がコア鋼板１の切欠き５とほぼ同形であり、台形形状となっている。即ち、 図３の拡大部分図である図４に明示するように、マグネット９のＮ極及びＳ極の 磁極面９ａ，９ｂである両側面は、そのなす角が切欠き５の両側縁５ａ，５ｂの なす角θと同一とされている。また、マグネット９の挿入側端部９ｃの幅は、磁 束迂回部５ｃの径方向外側の縁部と交差する切欠き５の側縁部分５ｄ，５ｅ間の 長さＬとほぼ同一とされている。従って、マグネット９をステータコア６のマグ ネット装着用溝７に挿入した場合、マグネット９の磁極面９ａ，９ｂはそれぞれ 溝７の対応の側面７ａ，７ｂに全面的に密接し、それ以上の挿入は不可能となる 。また、この状態において、マグネット９の挿入側端部９ｃは、溝７の底面７ｃ から一定の距離だけ離れた位置、この場合は磁束迂回部５ｃの径方向外側の縁部 の位置に配置される。尚、図中の符号１１は、中央孔２に挿入されたロータであ る。

【００１５】 以上のように、マグネット９の磁極面９ａ，９ｂはＮ極、Ｓ極の両極ともマグ ネット装着用溝７の側面７ａ，７ｂに隙間なく接するため、磁気回路上の抵抗を 極めて小さく抑えることができる。また、マグネット９の挿入側端部９ｂは溝７ の底面７ｃから離隔されるため、各コア鋼板１の磁束迂回部５ｃと中央孔２との 間の部分には殆ど漏れ磁束は発生しない。従って、マグネット９の磁束は、図４ に示すように、磁束迂回部５ｃを迂回し、ロータ１１に均一に作用することとな る。更に、この実施例では、マグネット９は磁束迂回部５ｃよりも径方向外側に 配置されるので、従来のようにコア鋼板１と接しない磁極面部分はなく、磁極面 ９ａ，９ｂ全体が磁束形成に用いられる。

【００１６】 上記実施例では、コア鋼板１の切欠き５はその軸線Ａを基準として対称形とな っているが、特にこれに限定されるものではない。例えば、側縁５ａ，５ｂの一 方を軸線Ａと平行にし、他方の側縁を軸線Ａに対して傾斜させるような形として も良い。尚、かかる場合、マグネット９もその切欠きの形状に合わせる必要があ ることは勿論である。

【００１７】 また、マグネット９の挿入側端部９ｃの幅も上記のように磁束迂回部５ｃの径 方向外側の縁部における切欠き５の幅Ｌとする必要はなく、所望の装着位置に応 じて幅を定めることができる。例えば、上記の幅Ｌよりも大きくした場合には、 マグネット９は磁束迂回部５ｃよりも径方向外側に配置され、逆に、小さくした 場合には、マグネット９の挿入側端部９ｃが磁束迂回部５ｃ内に突出した位置に 配置される。

【００１８】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、マグネットの両磁極面がステータコアのマグ ネット装着用溝の側面に隙間なく接触し、かつ、マグネットの挿入側端部が溝の 底面から一定の間隔をおいて配置されるので、磁気抵抗及び漏れ磁束を効果的に 抑制することができ、マグネットの磁束を有効にロータに作用させることができ る。

【００１９】 また、従来においては、マグネット挿入用溝の底面に接するまでマグネットが 挿入され、磁束迂回部内に位置する相当な部分が磁束の形成に役立たず無駄とな っていたが、本考案によれば、この無駄な部分を小さくすることができ、或いは 、完全に除去することができる。このような無駄な部分を減じることで、製造コ ストやモータの重量を低減することが可能となる。

【００２０】 更に、マグネットの両磁極面のなす角とコア鋼板の切欠きの両側縁のなす角と を同一にしておけば、マグネットの挿入側端部の幅に多少の誤差が生じても、マ グネットの磁極面はマグネット装着用溝の側面に密着するので、コア鋼板及びマ グネットの設計の際に公差を広くとることができる、という効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によるコア鋼板の正面図であ
る。

【図２】図１のコア鋼板を用いて構成されたステータコ
アの要部の拡大斜視図である。

【図３】図２のステータコアから構成された本考案によ
るステータの正面図である。

【図４】図３のステータの要部を示す拡大正面図であ
り、磁束の状態を示す図である。

【図５】従来のステータの一般的構造を示す正面図であ
る。

【図６】磁束の状態を示す従来のステータの部分拡大説
明図である。

【符号の説明】

１…コア鋼板、２…中央孔、５…切欠き、５ａ，５ｂ…
側縁、５ｃ…磁束迂回部、６…ステータコア、７…マグ
ネット装着用溝、７ａ，７ｂ…側面、７ｃ…底面、９…
マグネット、９ａ，９ｂ…磁極面、９ｃ…挿入側端部、
１０…ステータ、１１…ロータ。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚さ方向に積層されることによりモータ
   におけるステータのステータコアを構成するコア鋼板で
   あって、ロータが挿入され配置される中央孔と、外縁部
   から径方向内方に延びかつ積層状態においてマグネット
   装着用の溝を形成する複数の切欠きとを有するコア鋼板
   において、前記切欠きの幅が径方向外側ほど大きくなる
   ように、該切欠きの両側縁を互いに対して一定の角度を
   なすように形成し、かつ、前記切欠きの径方向内側の端
   部に該切欠きを拡幅形成した磁束迂回部を設けたことを
   特徴とするステータのコア鋼板。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のコア鋼板を厚さ方向に
   積層して構成されたステータコアと、前記コア鋼板の切
   欠きにより形成された前記ステータコアのマグネット装
   着用の溝に挿入されたマグネットとを備え、該マグネッ
   トの各磁極面が前記溝の対応の側面に密接しかつ該マグ
   ネットの挿入側端部が前記溝の底面から離隔するよう
   に、該マグネットの両磁極面のなす角を前記コア鋼板の
   切欠きの両側縁のなす角と同一とすると共に、該マグネ
   ットの挿入側端部の幅を所定値以上としたことを特徴と
   するステータ。