JPH11289727A - リラクタンスモータの固定子とその成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の電極部材を結合させて円筒状の固定子
を形成する際に、複数の電極間にずれが生じることがな
く、回転がスムーズで、振動が生じ難いリラクタンスモ
ータの固定子を提供する。 【解決手段】 ヨーク部２ｂと、当該ヨーク部２ｂより
半径方向内方に突出され突極を形成するための突部２ａ
とを有する電極部材２を、相互に複数結合して円筒状に
配置してなるリラクタンスモータの固定子において、円
筒状に一体に形成した固定子母材４から前記各電極部材
２を形成するとき、当該固定子母材４を軸方向に破断す
るようにし、この破断により生じた分割面５がギザギザ
状の細かな凹凸のある面となるようにしたことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リラクタンスモー
タの固定子と、電極単位毎の電極部材を形成する成形装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】リラクタンスモータの固定子は、積層鉄
心にコイルを卷回した突極がバックヨークから半径方向
内方に向かって複数個突出され、内部に設けられる回転
子を回転させるようになっているが、これら突極は、予
め各電極単位で分割された状態で形成され、この突極と
なる積層鉄心にコイルを卷回した上で各突極を固定子の
形状となるように組み立てるようにしている。

【０００３】このようにすれば、積層鉄心へのコイルの
卷回作業を容易にするとができ、モータの製造効率も向
上するとされている。

【０００４】なお、本明細書では、固定子のヨーク部
と、当該ヨーク部から半径方向内方に向かって一体的に
突出された突部とを有する部分を「電極部材」と総称す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに突極となる各積層鉄心を、予め各電極単位で分割さ
れた状態で形成し、後にこれらを接合して固定子を形成
する場合、形成された固定子の各突極とその内部に入る
回転子と位置調整が難しいという問題がある。

【０００６】これは、固定子を形成する場合、各電極部
材同士を接合して形成するために、各電極部材の大きさ
を同じにしても、この接合時に突極の位置ずれが生じる
ことに起因している。

【０００７】このような突極の位置ずれは、例えば各突
極と回転子とのエアギャップ間隔が各突極毎に異なると
いう問題を起こし、モータを回転させたときに、各突極
ごとに回転子に対する吸引力または反発力に違いが生
じ、回転子が振動したり、またモータ全体が振動すると
いった不具合が生じる。

【０００８】因みに、このエアギャップは、モータの大
きさ（出力）にもよるが、全ての突極の位置が約０．２
ｍｍ程度の誤差で一致している必要があり、したがっ
て、分割された電極部材を接合して固定子を形成した場
合には、このような僅かな誤差範囲内で形成すること自
体が難しいものとなっている。

【０００９】本発明は、上記した従来技術のもつ課題を
解決するためになされたもので、第１の目的は、複数の
電極部材を結合して円筒状の固定子を形成する際に、複
数の突極毎にずれが生じることがなく、モータの回転が
スムーズで、振動が生じにくいリラクタンスモータの固
定子を提供することにある。

【００１０】第２の目的は、円筒状に一体に形成した固
定子母材を分割して複数の電極部材を形成するとき、好
ましい破断面が生じるように成形できる成形装置を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記す
る手段により達成される。

【００１２】（１） ヨーク部と、当該ヨーク部より半
径方向内方に突出され突極を形成するための突部とを有
する電極部材を、相互に複数結合して円筒状に配置して
なるリラクタンスモータの固定子において、円筒状に一
体に形成した固定子母材から前記各電極部材を形成する
とき、当該固定子母材を軸方向に破断するようにしたこ
とを特徴とするリラクタンスモータの固定子。

【００１３】（２） 前記固定子母材は、各電極部材毎
に破断されるように、内周面又は外周面の少なくとも一
方に軸方向に伸延する切欠部を有することを特徴とする
リラタンスモータの固定子。

【００１４】（３） 前記切欠部は、各電極単位毎に分
割する分割部材の刃部が最奥部まで達しないような形状
としたことを特徴とするリラタンスモータの固定子。

【００１５】（４） ヨーク部と、当該ヨーク部より半
径方向内方に突出され突極を形成するための突部とを有
する電極部材を形成するための、円筒状に一体に形成さ
れた固定子母材を、分割部材により軸方向に分割し、前
記複数の電極部材を成形するようにしたリラクタンスモ
ータの固定子の成形装置において、前記分割部材は、前
記円筒状の固定子母材の内部に挿入離脱可能に設けられ
た内部分割部材と、固定子母材の外部に設けられた外部
分割部材とからなり、前記内部分割部材又は外部分割部
材の少なくとも一方に、前記各電極部材毎に固定子母材
を軸方向に破断する刃部を設け、前記内部分割部材と外
部分割部材とを前記固定子母材の軸方向から近接離間
し、当該固定子母材を前記刃部と他方の分割部材との間
で挟圧し破断するようにしたことを特徴とするリラクタ
ンスモータの固定子の成形装置。

【００１６】（５） ヨーク部と、当該ヨーク部より半
径方向内方に突出され突極を形成するための突部とを有
する電極部材を形成するための、円筒状に一体に形成さ
れた固定子母材を、分割部材により軸方向に分割し、前
記複数の電極部材を成形するようにしたリラクタンスモ
ータの固定子の成形装置において、前記分割部材は、前
記固定子母材の両端面を軸方向から分割するように配置
され、当該両分割部材の少なくとも一方に、前記各電極
部材毎に固定子母材を軸方向に破断する刃部を設け、両
分割部材を相対的に近接離間することにより固定子母材
を軸方向から分割するようにしたことを特徴とするリラ
クタンスモータの固定子の成形装置。

【００１７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、円筒状に一
体に形成した固定子母材を、軸方向に分割して各電極部
材を形成するとき、固定子母材を破断するようにしたの
で、この破断により分割された面は、いわばギザギザ状
の細かな凹凸のある面となり、分割後の電極部材を結合
するとき、破断面同士を合致させると、互いに確実に嵌
り合い、分割前と同様の円筒状とすることができ、成形
された固定子も、各電極間にずれが生じることがなくな
り、モータに組み込んで使用した場合には回転が極めて
スムーズとなり、発生する振動も極めて少ないものとな
る。

【００１８】請求項２記載の発明では、固定子母材の分
割開始点に軸方向に伸延する切欠部を設けたので、切欠
部に分割部材を押し当てることにより、固定子母材を電
極部材毎に確実に破断することができる。

【００１９】請求項３に記載の発明では、切欠部の形状
を、分割部材の刃部が最奥部まで達しないような角度お
よび深さとしたので、分割開始から固定子母材を確実に
破断でき、また分割部材が固定子母材に当たって破損す
る等の不都合も防止できる。請求項４に記載の発明で
は、固定子母材の内周面あるいは外周面の少なくとも一
方の分割位置に分割部材の刃部が当接して、固定子母材
を分割するとともに、固定子母材を内外両面から押さえ
付けるので、固定子母材を容易に分割し、好ましい破断
面が生じるように成形できる。特に、薄板を多数枚積層
して形成した固定子母材を分割するときに使用して好ま
しい。

【００２０】請求項５に記載の発明では、固定子母材を
端面から軸方向に押圧して分割するので、例えば、固定
子母材を上下両面から押さえ付けて分割することがで
き、固定子母材を容易に分割し、好ましい破断面が生じ
るように成形できる。特に、一体成型された固定子母材
を分割するときに使用して好ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係
るリラクタンスモータの固定子を示す水平断面図、図２
は同固定子の側面図、図３は同固定子の１つの電極部材
を示す概略斜視図である。

【００２２】本実施形態に係るリラクタンスモータの固
定子１は、図１に示すように、ヨーク部２ａと、当該ヨ
ーク部２ａより半径方向内方に突出された突部２ｂとか
らなる電極部材２を複数個有し、各電極部材２の突部２
ｂにそれぞれコイル３が卷回されると、前述の突極が形
成され、各突部２ｂの先端部分により形成される内部空
間内に設けられる回転子Ｒを回転し得るものとなる。

【００２３】各電極部材２は、図３に示すように、軸直
角断面が略Ｔ字状をした部材であるが、特に、本実施形
態では、予め円筒状に形成された固定子母材４を分割す
る場合に、分割面５がギザギザ状の細かな凹凸のある面
となるように破断している。そして、この分割面５を再
度合体させることにより、各電極部材２を相互に連結
し、固定子１としている。

【００２４】このようにギザギザ状の細かな凹凸を有す
る分割面５とすれば、綺麗に切断したもののとは異な
り、図１，２に示すように、分割面全体が不規則な凹凸
面となり、しかも各分割面５毎の凹凸状態もそれぞれ異
なることになるので、これを再度合体させる場合には、
当初破断された面同士しか一致せず、また一旦合致した
後はシッカリと確実に連結されることになる。しかも、
分割後に電極部材２を結合しても、分割前とほぼ同様の
円筒状とすることができ、複数の電極部材２を結合させ
て固定子１を形成しても、各電極間にずれが生じること
はなく、モータの回転がスムーズとなり、振動が生じる
虞れも少ないものとなる。

【００２５】一般に、この固定子母材４としては、磁性
鋼板が使用されているが、この磁性鋼板は、破断可能な
ものであり、しかも分割する場合に破断すれば、分割面
５は微細な凹凸を有する面となる。

【００２６】したがって、薄板状の珪素鋼板を多数枚積
層して固定子母材４を形成した場合も、また一体成型し
たものの場合も、破断することにより、分割面５は、微
細な凹凸を有する面が形成することが可能となる。

【００２７】なお、前記分割面５を形成する位置は、各
電極単位毎であればどのように位置であっても良く、必
ずしも図１に示すような均等な位置である必要はない。

【００２８】次に、固定子母材４から電極部材２を成形
する成形装置を説明する。図４は本発明の第１の実施形
態に係る成形装置の斜視図、図５は外側分割部材の平面
図、図６は内側分割部材の底面図である。

【００２９】第１の実施形態に係る成形装置１０は、薄
板状の珪素鋼板を多数枚積層して形成した固定子母材４
を分割するときに使用して好ましいもので、図４に示す
ように、固定子母材４を内部に収容して、固定子母材４
の外周面に当接する外側分割部材１１と、固定子母材４
の内部に進入して、固定子母材４の内周面に当接する内
側分割部材１５とから構成されている。

【００３０】外側分割部材１１は、図外の基台上に保持
され、図４，５に示すように、円筒状の本体１２の内周
面から内側に向かって複数の支持部１３が設けられたも
ので、この支持部１３の先端が固定子母材４の外周面に
当接し、後述の内側分割部材１５により加圧力に対して
固定子母材４を支持するようになっている。

【００３１】なお、前記実施形態では、支持部１３の先
端が、各電極部材２の分割破断位置のほぼ中間に当接す
るようになっているが、この支持部１３の先端を尖らせ
て刃部を形成し、この刃部が各電極部材２の分割位置に
当接するようにしてもよい。

【００３２】内側分割部材１５は、図外の油圧装置等の
駆動源により昇降可能とされ、図４，６に示すように、
円盤状の本体１６の下面から下方に向かって、分割破断
位置に対応するように複数の破断片１７が突設されたも
ので、各破断片１７の外面側は先端が尖らされた刃部１
８が形成されている。

【００３３】この刃部１８は、下端から上端に向かって
次第に半径方向外方に位置するように形成され、刃部１
８の下端部分が、固定子母材４の分割位置の内周面に当
接するように、刃部１８の上端部分が、固定子母材４の
分割破断位置の外周面よりも外側に位置するように構成
されている。

【００３４】この成形装置１０の作用を説明する。ま
ず、外側分割部材１１内に固定子母材４を挿入し、支持
部１３の先端が各電極部材２の分割破断位置のほぼ中間
に位置するようにする。

【００３５】次に、固定子母材４の上部から内側分割部
材１５の破断片１７を挿入し、固定子母材４の内周面の
分割位置に刃部１８を当接し、内側分割部材１５を押し
下げる。

【００３６】この内側分割部材１５の下降により、破断
片１７の刃部１８は、固定子母材４を上部から分割す
る。

【００３７】この分割時において、固定子母材４は、内
側分割部材１５の刃部１８により切断されるのではな
く、割られることとなるので、その分割面は、ギザギザ
状の細かな凹凸を有する面となる。

【００３８】したがって、分割後の電極部材２を再度合
致させる場合には、分割面同士が確実に合致し、固定子
母材４は分割前とほぼ同様の円筒状とすることができ
る。

【００３９】また、この分割は、各電極部材２毎に行な
われるが、その分割位置は、必ずしも一定とはならな
い。このため、一層分割後の電極部材２を再度合致させ
る場合には、分割面同士を間違いなく確実に合致させる
ことができるという利点もある。

【００４０】しかし、この分割作業を流れ作業より画一
的に行なう場合には、分割前の固定子母材４に、図７に
示すような、分割開始用の目印となる点あるいは線、よ
り好ましくは切欠部６を電極部材２の内周側又は外周側
あるいは内外両側に設けることが好ましい。このように
すれば、固定子母材４の所定位置で電極部材毎に分割す
ることができ、また分割面が好ましくない方向に伸びる
ことによる好ましくない電極部材が生じることも防止で
きる。

【００４１】このような切欠部６を形成するに当たり、
図７に示すように、破断片１７の刃部１８の先端が、切
欠部６の最奥部まで達しないように、所定の角度若しく
は幅を有するように形成することが好ましい。このよう
な形状の切欠部６とすれば、分割開始から固定子母材４
を確実に破断でき、また分割部材１５が固定子母材４に
当たって破損する等の不都合も防止できる。

【００４２】次に、本発明の第２の実施形態に係る成形
装置について説明する。図８は本発明の第２の実施形態
に係る成形装置の斜視図である。前記第１の実施形態に
係る成形装置１０は、外側分割部材１１に対して内側分
割部材１５を相対的に近接離間する作業を行なうことに
より一度に固定子母材４を分割するようにしたものであ
るが、必ずしも１回の作業で行なう必要はなく、１つ１
つ電極部材２を分割しても良い。

【００４３】第２の実施形態に係る成形装置１０ａも、
薄板状の珪素鋼板を多数枚積層して形成した固定子母材
４を分割するときに使用して好ましいもので、図８に示
すように、電極部材２を個々的に分割する支持部１３ａ
と破断片１７ａを有している。

【００４４】この支持部１３ａは、固定子母材４の外方
から、破断片１７ａは、固定子母材４の内方から固定子
母材４を分割するようになっているが、支持部１３ａ
は、図外の油圧装置により駆動され、内部の破断片１７
ａは、例えば、図外の油圧装置により駆動される楔状部
材の楔効果を利用して半径方向に拡開縮小するように構
成することが好ましい。

【００４５】これら支持部１３ａと破断片１７ａは、い
ずれも固定子母材４の長手方向に沿って刃部１３ｂ，１
７ｂが設けられ、両方が破断片となっているが、場合に
よっては、一方を破断機能のない支持部とし、他方を破
断機能のある破断片としてもよい。

【００４６】この成形装置１０ａにより固定子母材４を
電極部材毎に分割するには、固定子母材４の内周側およ
び外周側にそれぞれ支持部１３ａと破断片１７ａを位置
し、各支持部１３ａと破断片１７ａの刃部１３ｂ，１７
ｂをそれぞれ電極部材２の分割位置に当接させる。

【００４７】次に、各刃部１３ｂ，１７ｂをそれぞれ固
定子母材４に押しつけることにより、固定子母材４を内
外両面から分割する。このときも、予め切欠部６を電極
部材２の内外両側に設けると、固定子母材４の分割面
が、前述した微細な凹凸を有する状の分割面となる。

【００４８】したがって、分割された電極部材２を再度
結合する場合も、分割面同士を合致させて結合すれば、
分割前とほぼ同様の円筒状とすることができる。

【００４９】さらに、本発明の第３の実施形態に係る成
形装置について説明する。図９は本発明の第３の実施形
態に係る成形装置の斜視図である。前記第１，２の実施
形態に係る成形装置１０，１０ａは、珪素鋼板を多数枚
積層して形成した固定子母材４に使用して好ましいもの
であるが、この第３の実施形態に係る成形装置１０ｂ
は、珪素合金等により一体成型された固定子母材４に使
用して好ましいものである。

【００５０】この成形装置１０ｂは、環状の本体２０
ａ，２０ｂの上面または下面から、分割位置に対向する
複数の刃部２１ａ，２１ｂが突出された上下一対の破断
片２２ａ，２２ｂから構成されている。これら破断片２
２ａ，２２ｂは、一方を図外の基台上に固定し、他方を
油圧装置等により昇降可能としているが、場合によって
は、両者共に昇降可能としてもよい。

【００５１】この成形装置１０ｂにより、固定子母材４
を電極部材毎に分割するには、例えば、基台上に固定さ
れた破断片２２ｂ上に、固定子母材４を載置し、上方か
ら破断片２２ａを下降し、各破断片２２ａ，２２ｂの刃
部２１ａ，２１ｂを電極部材２の分割位置に当接させ、
押圧すれば良い。

【００５２】このとき、固定子母材４は、各破断片２２
ａ，２２ｂの刃部２１ａ，２１ｂにより割られることと
なるので、前記同様の微細な凹凸を有するの分割面が形
成され、再度結合時に、良好な結合ができ、分割前と同
様の円筒状とすることができる。

【００５３】なお、本実施形態でも、固定子母材４は、
上下面に切欠部６を設けることが好ましいが、場合によ
っては、電極部材２の内周側あるいは外周側にも切欠部
６を設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態に係る固定子を示す水
平断面図である。

【図２】 同固定子の側面図である。

【図３】 同固定子の１つの電極部材を示す概略斜視図
である。

【図４】 本発明に係る成形装置の第１の実施形態を示
す斜視図である。

【図５】 同実施形態の外側分割部材の平面図である。

【図６】 同実施形態の内側分割部材の底面図である。

【図７】 固定子母材の要部を示す概略断面図である。

【図８】 本発明に係る成形装置の第２の実施形態を示
す斜視図である。

【図９】 本発明に係る成形装置の第３の実施形態を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１…固定子、 ２…電極部材、 ２ａ…突部、 ２ｂ…ヨーク部、 ４…固定子母材、 ５…分割面、 ６…切欠部、 １０，１０ａ，１０ｂ…成形装置、 １１…外側分割部材、 １５…内側分割部材、 １３ｂ，１７ｂ，１８，２１ａ，２１ｂ…刃部。

フロントページの続き (72)発明者 大木 俊治 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヨーク部と、当該ヨーク部より半径方向
   内方に突出され突極を形成するための突部とを有する電
   極部材を、相互に複数結合して円筒状に配置してなるリ
   ラクタンスモータの固定子において、 円筒状に一体に形成した固定子母材から前記各電極部材
   を形成するとき、当該固定子母材を軸方向に破断するよ
   うにしたことを特徴とするリラクタンスモータの固定
   子。
2. 【請求項２】 前記固定子母材は、各電極部材毎に破断
   されるように、内周面又は外周面の少なくとも一方に軸
   方向に伸延する切欠部を有することを特徴とする請求項
   １に記載のリラタンスモータの固定子。
3. 【請求項３】 前記切欠部は、前記固定子母材を破断す
   る分割部材の刃部が最奥部まで達しないような形状とし
   たことを特徴とする請求項２に記載のリラタンスモータ
   の固定子。
4. 【請求項４】 ヨーク部と、当該ヨーク部より半径方向
   内方に突出され突極を形成するための突部とを有する電
   極部材を形成するための、円筒状に一体に形成された固
   定子母材を、分割部材により軸方向に分割し、前記複数
   の電極部材を成形するようにしたリラクタンスモータの
   固定子の成形装置において、 前記分割部材は、前記円筒状の固定子母材の内部に挿入
   離脱可能に設けられた内部分割部材と、固定子母材の外
   部に設けられた外部分割部材とからなり、前記内部分割
   部材又は外部分割部材の少なくとも一方に、前記各電極
   部材毎に固定子母材を軸方向に破断する刃部を設け、前
   記内部分割部材と外部分割部材とを前記固定子母材の軸
   方向から近接離間し、当該固定子母材を前記刃部と他方
   の分割部材との間で挟圧し破断するようにしたことを特
   徴とするリラクタンスモータの固定子の成形装置。
5. 【請求項５】 ヨーク部と、当該ヨーク部より半径方向
   内方に突出され突極を形成するための突部とを有する電
   極部材を形成するための、円筒状に一体に形成された固
   定子母材を、分割部材により軸方向に分割し、前記複数
   の電極部材を成形するようにしたリラクタンスモータの
   固定子の成形装置において、 前記分割部材は、前記固定子母材の両端面を軸方向から
   分割するように配置され、当該両分割部材の少なくとも
   一方に、前記各電極部材毎に固定子母材を軸方向に破断
   する刃部を設け、両分割部材を相対的に近接離間するこ
   とにより固定子母材を軸方向から分割するようにしたこ
   とを特徴とするリラクタンスモータの固定子の成形装
   置。