WO2007141907A1

WO2007141907A1 - 分割型鉄心及びその製造方法、固定子鉄心

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Publication number: WO2007141907A1
Application number: PCT/JP2007/000569
Authority: WO
Inventors: Kazuyuki Yamamoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-06-05
Filing date: 2007-05-29
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2008-12-05
Also published as: JP4907654B2; CN101461119A; EP2026448A4; EP2026448A1; ES2638426T3; EP2026448B1; US20090189477A1; CN101461119B; US7960889B2; JPWO2007141907A1

Abstract

　第１積層体は凸部ａを有する第１積層群Ａと凸部ｂを有する第２積層群Ｂとを交互に配設して成り、第２積層体は凹部ｃを有する第３積層群Ｃと凹部ｄを有する第４積層群Ｄとを交互に配設して成り、第１積層群Ａの凸部ａは、第３積層群Ｃの凹部ｃに積層水平方向から挿入することができなく、第４積層群Ｄの凹部ｄに積層水平方向から挿入することができる形状とし、第２積層群Ｂの凸部ｂは、第３積層群Ｃの凹部ｃ及び第４積層群Ｄの凹部ｄに積層水平方向から挿入することができる形状とし、第１積層群Ａの凸部ａが第３積層群Ｃの凹部ｃに圧入され、第２積層群Ｂの凸部ｂが第４積層群Ｄの凹部ｄに挿入されている。

Description

明細書

分割型鉄心及びその製造方法、固定子鉄心

技術分野

[0001] この発明は、分割部に凹凸構造を有する分割型鉄心及びその製造方法、並びに固定子鉄心に関するものである。

背景技術

[0002] 従来、モータやトランスには、プレスで打ちぬかれた薄板状の珪素鋼板を積層して、かしめや溶接により一体化した構造の鉄心が用いられている。また、モータの固定子として、巻線の占積率を増すとともに巻線の作業性を向上させるために、鉄心を分割化した分割型鉄心構造が採用され、モータの小形化、高性能化に寄与している。

[0003] 例えば、特許文献 1 (特開昭 6 1 - 1 2 4 2 4 1号公報）では、モータの固定子をティース毎に完全に分割化した構造の分割型鉄心が採用され、分割した鉄心に巻線を施した後に、分割部に設けられた凹部、凸部を結合させて、固定子を形成している。ここでは、リング状のコアバックを分割しコアバック部の一部とティース部を含む形状の分割型鉄心形状や、リング状のコアバックを分割せずティースとコアバック間で分割した分割型鉄心形状など、目的に応じた分割形状が採用される。その他、従来の分割型鉄心構造として、例えば下記の特許文献 2〜特許文献 6に記載されたものがある。

[0004] 特許文献 1 ：特開昭 6 1—1 2 4 2 4 1号公報

特許文献 2：特開昭 6 3 - 2 9 9 7 5 2号公報

特許文献 3：特開 2 0 0 1 _ 1 2 8 3 9 4号公報

特許文献 4：特開平 7 _ 5 9 2 7 8号公報

特許文献 5：特開 2 0 0 4 _ 1 7 3 4 4 0号公報

特許文献 6：特開 2 0 0 5 _ 1 0 2 4 2 4号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0005] 上記特許文献 2 (特開昭 6 3 - 2 9 9 7 5 2号公報）には、歯部とこの歯部を囲繞する円筒状継鉄部とで構成し、歯部の端部を継鉄部の内径側に衝合すると共にァリとァリ溝によって嵌合するよう構成したものが開示されている。

しかしながら、鉄心の厚さ（鉄心積層厚）が大きくなると、圧入力が大きくなリ、鉄心に過大な力が作用し、鉄心の形状精度、特に必要な内径精度が悪化する問題がある。

[0006] この問題に対して、特許文献 3 (特開 2 0 0 1 - 1 2 8 3 9 4号公報）では、ァリ溝部の詳細形状を工夫することで解決できる手法を提案している。しかし、本手法は、凹凸部間に隙間を設けることで、挿入作業を容易化しており、ティースの位置固定を後の固定子全体をモールドする工程で実現しているため、モールドを必要としないモータの場合、ティース位置を定めることが出来ない。またモールド工程を必要とする分、モータが高価になる問題がある。

[0007] また、特許文献 4 (特開平 7— 5 9 2 7 8号公報）では、凹凸部形状をァリ溝形状でなく、凸部先端に 1方向のみ傾いた傾斜部を形成し、凹部溝底にも同様の傾斜部を設け、凹凸部が積層方向に容易に挿入できる構造を提案している。しかし、本手法は、ティースを挿入し回転移動で位置決めしたのちに、スポット溶接などによりティースを固定する必要があり、溶接による鉄心精度が溶接の歪で悪化する問題が生じる他、本手法も製造工程の増大によリモータが高価になる問題がある。

[0008] また、特許文献 5 (特開 2 0 0 4 - 1 7 3 4 4 0号公報）では、ァリ溝の周方向の幅寸法を 2段階に設定する手法が提案されている。本手法では、圧入組み付け時の位置決め精度が緩和され、組立て性を向上させられるが、圧入力を小さくすることはできず、積層枚数が増した場合、鉄心精度の悪化は避けられない。

[0009] また、特許文献 6 (特開 2 0 0 5 - 1 0 2 4 2 4号公報）では、ヨーク積層体を構成するヨーク片の連結凹部に、磁極積層体を構成する磁極片の連結凸部を嵌合させ、表層部に位置するヨーク片の表面に、連結凹部に臨む態様で押圧固定部を形成することで、ヨーク積層体と磁極積層体を固定しているものが示されている。しかし、本手法は、押圧固定部の設計が難しく、金型精度の実現が難しいものとなり、また表層部だけでの固定では、十分にティースを固定できない問題がある。

[0010] この発明は、上記の問題点を解決するために提案されたものであり、積層枚数が多い分割型鉄心でも、組立時の圧入力を低くすることができ、鉄心の組立精度を良好にすることを目的とする。

課題を解決するための手段

[0011 ] 第 1の発明に係る分割型鉄心は、第 1積層体及び第 2積層体の凹凸部を組み合わせることにより構成されるものであって、

第 1積層体は、凸部 aを有する第 1積層群 Aと、凸部 bを有する第 2積層群 Bとを交互に配設して成り、

第 2積層体は、凹部 cを有する第 3積層群 Cと、凹部 dを有する第 4積層群 Dとを交互に配設して成り、

第 1積層群 Aの凸部 aは、第 3積層群 Cの凹部 cに積層水平方向から挿入することができず、第 4積層群 Dの凹部 dに積層水平方向から挿入することができる形状とし、

第 2積層群 Bの凸部 bは、第 3積層群 Cの凹部 c及び第 4積層群 Dの凹部 d に積層水平方向から挿入することができる形状とし、

第 1積層群 Aの凸部 aが第 3積層群 Cの凹部 cに圧入され、第 2積層群 Bの凸部 bが第 4積層群 Dの凹部 dに挿入されている。

[0012] 第 1の発明において、第 1積層群 Aの凸部 a、第 2積層群 Bの凸部 b、第

3積層群 Cの凹部 c及び第 4積層群 Dの凹部 dは、例えば下記実施の形態 1 及び 2において、凸部 5 0 a、凸部 5 0 b、凹部 4 0 c及び凹部 4 0 dに相当し、下記実施の形態 4において、凸部 5 0 a a、凸部 5 0 b b、凹部 4 0 c c及び凹部 4 0 d dに相当し、下記実施の形態 5において、凸部 1 5 0 a a、凸部 1 5 0 b b、凹部 1 4 0 c c及び凹部 1 4 0 d dに相当する。なお、第 1積層群 Aの凸部 a、第 2積層群 Bの凸部 b、第 3積層群 Cの凹部 c及び第 4積層群 Dの凹部 dの形状は、上述の実施の形態に記載した特定形状に限定されず、その技術的趣旨を逸脱しない範囲での種々の形状を含む。

[0013] 第 2の発明に係る分割型鉄心は、第 1積層体及び第 2積層体の凹凸部を組み合わせることにより構成される分割型鉄心であって、

第 1積層体は、凸部 eを有する第 1積層群巳と、凸部 f を有する第 2積層群

Fとを交互に配設して成り、

第 2積層体は、凹部 gを有する第 3積層群 Gと、凹部 hを有する第 4積層群 Hとを交互に配設して成り、

第 1積層群 Eの凸部 eは、第 3積層群 Gの凹部 gに積層水平方向から挿入することができず、第 4積層群 Hの凹部 hに積層水平方向から挿入することができる形状とし、

第 2積層群 Fの凸部 f は、第 3積層群 Gの凹部 gに積層水平方向から挿入することができ、第 4積層群 Hの凹部 hに積層水平方向から挿入することができない形状とし、

第 1積層群 Eの凸部 eが第 3積層群 Gの凹部 gに圧入され、第 2積層群「の凸部 f が第 4積層群 Hの凹部 hに圧入されている。

[0014] 第 2の発明において、第 1積層群 Eの凸部 e、第 2積層群 Fの凸部 f 、第

3積層群 Gの凹部 g及び第 4積層群 Hの凹部 hは、例えば下記実施の形態 3 において、凸部 5 0 e、凸部 5 0 f 、凹部 4 0 g及び凹部 4 0 hに相当する。なお、第 1積層群 Eの凸部 e、第 2積層群 Fの凸部 f 、第 3積層群 Gの凹部 g及び第 4積層群 Hの凹部 hの形状は、上述の実施の形態に記載した特定形状に限定されず、その技術的趣旨を逸脱しない範囲での種々の形状を含む発明の効果

[0015] 第 1及び第 2の発明によれば、分割型鉄心を組み立てる際に、分割型鉄心の全積層厚さよりも短い距離だけ凹部と凸部を積層方向から圧入すれば足り、また圧入嵌合力を小さく設定することができる。その結果、分割部における磁気抵抗ロスを大きく増大させることなく、分割型鉄心の組立作業性を良好にし、鉄心の組立精度を向上させることができる。

[0016] また、第 2の発明によれば、分割型鉄心の全積層範囲にわたって、凸部と凹部とが圧入するように組み合わせることができ、組立作業性を良好に改善したうえに、分割部においてより強固な接合が可能となる。

図面の簡単な説明

[0017] [図 1 ]この発明の実施の形態 1による分割型鉄心構造の固定子鉄心を示す平面図、分割部を示す詳細図、及び固定子鉄心の全体構成を示す斜視図である。

[図 2]この発明の実施の形態 1によるバックヨーク片の凹部及びティース片の凸部を示す詳細図である。

[図 3]この発明の実施の形態 1によるバックヨーク片の凹部とティース片の凸部との装着の様子を示す詳細図である。

[図 4]この発明の実施の形態 1によるバックヨーク部とティース部の積層構造、及びこれらバックヨーク部とティース部の組み合わせによる固定子鉄心の組立方法を示す図である。

[図 5]この発明の実施の形態 2によるバックヨーク部とティース部の積層構造、及びこれらバックヨーク部とティース部の組み合わせによる固定子鉄心の組立方法を示す図である。

[図 6]この発明の実施の形態 3によるバックヨーク片の凹部及びティース片の凸部を示す詳細図である。

[図 7]この発明の実施の形態 3によるバックヨーク片の凹部とティース片の凸部との装着の様子を示す詳細図である。

[図 8]この発明の実施の形態 3によるバックヨーク部とティース部の積層構造、及びこれらバックヨーク部とティース部の組み合わせによる固定子鉄心の組立方法を示す図である。

[図 9]この発明の実施の形態 4によるバックヨーク片の凹部及びティース片の凸部を示す詳細図である。

[図 10]この発明の実施の形態 4によるバックヨーク片の凹部とティース片の凸部との装着の様子を示す詳細図である。

[図 1 1 ]この発明の実施の形態 5による分割型鉄心構造の固定子鉄心を示す平面図である。

[図 12]この発明の実施の形態 5による固定子鉄心を組み立てる様子を示す平面図である。

[図 13]この発明の実施の形態 5の分割型鉄心部の凹凸部の詳細を示す図である。

[図 14]この発明の実施の形態 5の分割型鉄心部の凹凸部の装着状態の詳細を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

[0018] 以下、本発明を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。

[0019] 実施の形態 1 .

図 1 ( a ) はこの発明の実施の形態 1による分割型鉄心構造の固定子鉄心を示す平面図、図 1 ( b ) は上記固定子鉄心の分割部を示す詳細図、図 1 ( c ) は上記固定子鉄心の全体構成を示す斜視図である。図 1 ( a ) において、本実施の形態の固定子鉄心 1は、リング状のバックヨーク部 1 0と、このバックヨーク部 1 0に装着される複数のティース部 2 0とからなる。図 1 ( b ) の分割部 3 0に示すように、ティース部 2 0の根元部分には凸部 5 0が、バックヨーク部 1 0の内周部には上記凸部 5 0に対応する凹部 4 0が設けてある。また、図 1 ( c ) に示すように、リング状のバックヨーク部 1 0は珪素鋼板等からなるバックヨーク片を固定子軸方向に積み重ねて構成され、また、ティース部 2 0は珪素鋼板等からなるティース片を固定子軸方向に積み重ねて構成され、それぞれ積層板同士をかしめ、溶接、接着などで一体化している。そして、積層された各ティース部 2 0のまわりに巻線を巻回した後、各ティース部 2 0の凸部 5 0を積層水平方向からバックヨーク部 1 0の凹部 4 0に揷入し、さらに各ティース部 2 0の凸部 5 0をバックヨーク部 1 0の凹部 4 0に積層方向へ圧入することで固定子鉄心 1が組み立てられる。なお、ティース部 2 0に巻回される巻線は図示省略している。 [0020] 図 2は本実施の形態によるバックヨーク片の凹部及びティ一ス片の凸部を示す詳細図である。本実施の形態では、図 2 ( a ) に示すように、バックョ一ク片として、固定子軸方向に垂直な断面においてァリ溝状の凹部 4 0 cを有するバックヨーク片 1 1と、固定子軸方向に垂直な断面において軸方向に略平行な辺を有する凹部 4 0 dを有するバックヨーク片 1 2の 2種類を備える。また、図 2 ( b ) に示すように、ティース片として、上記ァリ溝状の凹部 4 0 cに嵌合する固定子軸方向に垂直な断面においてァリ状の凸部 5 0 a を有するティース片 2 1と、固定子軸方向に垂直な断面において軸方向に略平行な辺を有する凸部 5 0 bを有するティース片 2 2の 2種類を備える。

[0021 ] 図 3は本実施の形態によるバックヨーク片の凹部とティース片の凸部との装着の様子を示す詳細図である。図 3 ( a ) 及び（b ) に示すように、ティース片 2 1のァリ状の凸部 5 0 aは、バックヨーク片 1 1のァリ溝状の凹部 4 0 cに、積層方向から圧入嵌合できるが、積層水平方向から挿入することができないようになっている。また、図 3 ( c ) 及び（d ) に示すように、ティース片 2 1のァリ状の凸部 5 0 aは、バックヨーク片 1 2の凹部 4 0 d に、積層水平方向から揷入することができるようになつている。また、図 3 ( e ) 及び（f ) に示すように、ティース片 2 2の凸部 5 0 bは、 / ックョーク片 1 1のァリ溝状の凹部 4 0 cに、積層水平方向から挿入することができるようになつている。また、図 3 ( g ) 及び（h ) に示すように、ティース片 2 2の凸部 5 0 bは、バックヨーク片 1 2の凹部 4 0 dに、積層水平方向から揷入することができるようになつている。

[0022] 図 4は本実施の形態によるバックヨーク部とティース部の積層構造、及びこれらバックヨーク部とティース部の組み合わせによる固定子鉄心の組立方法を示す図である。図 4 ( a ) に示すように、ァリ状の凸部 5 0 aを有するティース片 2 1を N枚積層して第 1積層群 Aとし、凸部 5 0 bを有するティース片 2 2を N枚積層して第 2積層群 Bとし、第 1積層群 A及び第 2積層群 Bを交互に配置して、かしめ等によリ一体化することによりティース部 2 0 (請求項 1及び 1 1で言う第 1積層体）を構成する。また、ァリ溝状の凹部 4 0 cを有するバックヨーク片 1 1を N枚積層して第 3積層群 Cとし、凹部 4 0 dを有するバックヨーク片 1 2を N枚積層して第 4積層群 Dとし、第 3 積層群 C及び第 4積層群 Dを交互に配置して、かしめ等によリ一体化することによりバックヨーク部 1 0 (請求項 1及び 1 1で言う第 2積層体）を構成する。なお、ここでは、ティース片 2 1、 2 2及びバックヨーク片 1 1、 1 2の板厚は同じとする。

[0023] そして、図 4 ( a ) に示すように、ティース部 2 0 (第 1積層体）をバックヨーク部 1 0 (第 2積層体）より N枚分の距離だけ積層方向にずらす（図では上方向にずらす）ことにより、積層水平方向からティース部 2 0をバックヨーク部 1 0に揷入できる位置にもってくる。すなわち、ティース部 2 0 の第 1積層群 Aをバックヨーク部 1 0の第 4積層群 Dの位置に、ティース部 2 0の第 2積層群 Bをバックヨーク部 1 0の第 3積層群 Cの位置にもってくる。そして、図 4 ( b ) に示すように、ティース部 2 0を積層水平方向に移動させて、ティース部 2 0の第 1積層群 Aの凸部 5 0 aをバックヨーク部 1 0の第 4積層群 Dの凹部 4 0 dに、ティース部 2 0の第 2積層群 Bの凸部 5 O bをバックヨーク部 1 0の第 3積層群 Cの凹部 4 0 cに挿入する。その後、図 4 ( c ) に示すように、ティース部 2 0とバックヨーク部 1 0を積層方向に相対移動させ、ティース部 2 0の第 1積層群 Aのァリ状の凸部 5 0 aをバックヨーク部 1 0の第 3積層群 Cのァリ溝状の凹部 4 0 cに圧入嵌合する。このようにして組み立てられた固定子鉄心は、圧入嵌合している積層群（第 1積層群 A及び第 3積層群 C) と、挿入した状態の積層群（第 2積層群 B 及び第 4積層群 D ) とが交互に配置された状態となる。

[0024] 以上のように本実施の形態によれば、分割型鉄心を組み立てる際に、分割型鉄心の全積層厚さよりも短い距離分だけ凹部と凸部を積層方向から圧入すれば足り、また圧入嵌合力を小さく設定することができる。その結果、分割部における磁気抵抗ロスを大きく増大させることなく、分割型鉄心の組立作業性を良好にし、鉄心の組立精度を向上させることができる。

[0025] 実施の形態 2 . 図 5はこの発明の実施の形態 2によるバックヨーク部とティース部の積層構造、及びこれらバックヨーク部とティース部の組み合わせによる固定子鉄心の組立方法を示す図である。

[0026] 本実施の形態では、上記図 2及び図 3で示したと同形状のバックヨーク片

1 1、 1 2とティース片 2 1、 2 2を使用し、それらの積層枚数を変化させたものである。すなわち、図 5 ( a ) に示すように、ァリ状の凸部 5 0 aを有するティース片 2 1を N a枚積層して第 1積層群 Aとし、凸部 5 0 bを有するティース片 2 2を積層して第 2積層群 Bとし、第 1積層群 A及び第 2積層群 Bを交互に配置して、かしめ等によリ一体化することによりティース部 2 0 (請求項 1及び 1 1で言う第 1積層体）を構成する。また、ァリ溝状の凹部 4 0 cを有するバックヨーク片 1 1を積層して第 3積層群 Cとし、凹部 4 0 dを有するバックヨーク片 1 2を N枚積層して第 4積層群 Dとし、第 3 積層群 C及び第 4積層群 Dを交互に配置して、かしめ等によリ一体化することによりバックヨーク部 1 0 (請求項 1及び 1 1で言う第 2積層体）を構成する。そして、第 1積層群 Aの積層枚数 N aを、第 4積層群 Dの積層枚数 N よりも少なく設定（N a < N ) した。

[0027] なお、この実施の形態では、ティース部 2 0に用いられているティース片の厚さが、バックヨーク部 1 0に用いられているバックヨーク片の厚さよりも薄く、ティース部 2 0の積層方向の厚さ L tが、バックヨーク部 1 0の積層方向の厚さ L bよりも小さくなった場合を示している。

[0028] そして、図 5 ( a ) に示すように、ティース部 2 0 (第 1積層体）をバックヨーク部 1 0 (第 2積層体）より N a枚分の距離だけ積層方向にずらす（図では上方向にずらす）ことにより、積層水平方向からティース部 2 0をバックヨーク部 1 0に揷入できる位置にもってくる。すなわち、ティース部 2 0の第 1積層群 Aをバックヨーク部 1 0の第 4積層群 Dの位置に、ティース部 2 0の第 2積層群 Bをバックヨーク部 1 0の第 3積層群 Cの位置にもってくる。そして、図 5 ( b ) に示すように、ティース部 2 0を積層水平方向に移動させて、ティース部 2 0の第 1積層群 Aの凸部 5 0 aをバックヨーク部 1 0の第 4積層群 Dの凹部 4 0 dに、ティース部 2 0の第 2積層群 Bの凸部

5 0 bをバックヨーク部 1 0の第 3積層群 Cの凹部 4 0 cに揷入する。その後、図 5 ( c ) に示すように、ティース部 2 0とバックヨーク部 1 0を積層方向に圧入し、ティース部 2 0の第 1積層群 Aのァリ状の凸部 5 0 aをバックヨーク部 1 0の第 3積層群 Cのァリ溝状の凹部 4 0 cに嵌合する。このようにして組み立てられた固定子鉄心は、圧入嵌合している積層群（第 1積層群 A及び第 3積層群 C) と、挿入した状態の積層群（第 2積層群 B及び第 4 積層群 D ) とが交互に配置された状態となる。

[0029] 以上のように本実施の形態では、第 1積層群 Aは N a枚の鉄心片を積み重ねて構成され、第 4積層群 Dは N枚の同じ厚さの鉄心片を積み重ねて構成され、かつ N a < Nであることにより、鉄心片の厚さ偏差や積層間の隙間差、また組立精度の悪化によリ、組立挿入時に対となる積層群の積層方向位置がずれても、確実に組立挿入することができる。

[0030] また、実施の形態 1と同様、分割型鉄心を組み立てる際に、分割型鉄心の全積層厚さよりも短い距離分だけ凹部と凸部を積層方向から圧入すれば足り、また圧入嵌合力を小さく設定することができる。その結果、分割部における磁気抵抗ロスを大きく増大させることなく、分割型鉄心の組立作業性を良好にし、鉄心の組立精度を向上させることができる。

[0031 ] 実施の形態 3 .

図 6はこの発明の実施の形態 3によるバックヨーク片の凹部及びティース片の凸部を示す詳細図である。本実施の形態では、図 6 ( a ) に示すように、バックヨーク片として、一対の凹箇所を有し、両外側辺が軸方向外側に向かって広がる外側ァリ溝状の凹部 4 0 gを有するバックヨーク片 1 1と、同じく一対の凹箇所を有し、両内側辺が軸方向外側に向かって狭まる内側ァリ溝状の凹部 4 O hを有するバックヨーク片 1 2の 2種類を備える。また、図

6 ( b ) に示すように、ティース片として、一対の凸箇所を有し、両外側辺が軸方向外側に向かって広がり上記凹部 4 0 gの両外側辺に圧入嵌合される凸部 5 0 eを有するティース片 2 1と、同じく一対の凸箇所を有し、両内側辺が軸方向外側に向かって広がり上記凹部 40 hの内側側辺に圧入嵌合される凸部 50 f を有するティース片 22の 2種類を備える。

[0032] 図 7は本実施の形態によるバックヨーク片の凹部とティース片の凸部との装着の様子を示す詳細図である。図 7 (a) に示すように、ティース片 21 の凸部 50 eは、バックヨーク片 1 1の凹部 40 gに積層方向から圧入嵌合できるが、積層水平方向から挿入することができないようになつている。また、図 7 (b) に示すように、ティース片 22の凸部 50 f は、 / ックョーク片 1 2の凹部 4 O hに積層方向から圧入嵌合できるが、積層水平方向から揷入することができないようになつている。また、図 7 (c) に示すように、ティース片 22の凸部 50 f は、バックヨーク片 1 1の凹部 40 gに積層水平方向から挿入することができるようになつている。また、図 7 (d) に示すように、ティース片 21の凸部 50 eは、バックヨーク片 1 2の凹部 4 0 hに積層水平方向から揷入することができるようになつている。

[0033] 図 8は本実施の形態によるバックヨーク部とティース部の積層構造、及びこれらバックヨーク部とティース部の組み合わせによる固定子鉄心の組立方法を示す図である。図 8 (a) に示すように、凸部 50 eを有するティース片 21を N枚積層して第 1積層群 Eとし、凸部 50 f を有するティース片 2 2を N枚積層して第 2積層群「とし、第 1積層群 E及び第 2積層群 Fを交互に配置して、かしめ等によリー体化することによりティース部 20 (請求項 2及び 1 2で言う第 1積層体）を構成する。また、凹部 40 gを有するバックヨーク片 1 1を N枚積層して第 3積層群 Gとし、凹部 40 hを有するバックヨーク片 1 2を N枚積層して第 4積層群 Hとし、第 3積層群 G及び第 4積層群 Hを交互に配置して、かしめ等によリー体化することによりバックョーク部 1 0 (請求項 2及び 1 2で言う第 2積層体）を構成する。なお、ここでは、ティース片 21、 22及びバックヨーク片 1 1、 1 2の板厚は同じとする。

[0034] そして、図 8 (a) に示すように、ティース部 20 (第 1積層体）をバックヨーク部 1 0 (第 2積層体）より N枚分の距離だけ積層方向にずらす（図では上方向にずらす）ことにより、積層水平方向からティース部 2 0をバックヨーク部 1 0に揷入できる位置にもってくる。すなわち、ティース部 2 0 の第 1積層群 Eをバックヨーク部 1 0の第 4積層群 Hの位置に、ティース部 2 0の第 2積層群 Fをバックヨーク部 1 0の第 3積層群 Gの位置にもってくる。そして、図 8 ( b ) に示すように、ティース部 2 0を積層水平方向に移動させて、ティース部 2 0の第 1積層群 Eの凸部 5 0 eをバックヨーク部 1 0の第 4積層群 Hの凹部 4 0 hに、ティース部 2 0の第 2積層群 Fの凸部 5 0 f をバックヨーク部 1 0の第 3積層群 Gの凹部 4 0 gに挿入する。その後、図 8 ( c ) に示すように、ティース部 2 0とバックヨーク部 1 0を積層方向に圧入し、ティース部 2 0の第 1積層群 Eのァリ状の凸部両側側辺をバックヨーク部 1 0の第 3積層群 Gのァリ溝状の凹部両側側辺に嵌合すると共に、ティース部 2 0の第 2積層群「のァリ状の凸部内側側辺をバックヨーク部 1 0の第 4積層群 Hのァリ溝状の凹部内側側辺に嵌合する。

[0035] 以上のように本実施の形態によれば、分割型鉄心の全積層範囲にわたって、ァリ状の凸箇所とァリ溝状の凹箇所が組み合わされるように配設することができ、組立作業性を良好に改善したうえに、分割部においてより強固な接合が可能となる。

[0036] また、実施の形態 1と同様、分割型鉄心を組み立てる際に、分割型鉄心の全積層厚さよりも短い距離分だけ凹部と凸部を積層方向から圧入すれば足り、また圧入嵌合力を小さく設定することができる。その結果、分割部における磁気抵抗ロスを大きく増大させることなく、分割型鉄心の組立作業性を良好にし、鉄心の組立精度を向上させることができる。

[0037] 実施の形態 4 .

図 9はこの発明の実施の形態 4によるバックヨーク片の凹部及びティース片の凸部を示す詳細図である。本実施の形態では、図 9 ( a ) に示すように、 / ックヨーク片として、凹部 4 0 c cを有するバックヨーク片 1 1と、凹部 4 0 d dを有するバックヨーク片 1 2の 2種類を備える。また、図 9 ( b ) に示すように、ティース片として、凹部 4 0 c cに圧入嵌合する凸部 5 0 a aを有するティース片 2 1と、凸部 5 0 b bを有するティース片 2 2の 2 種類を備える。

[0038] バックヨーク片 1 1の凹部 4 0 c cは、一方の側辺が挿入方向と垂直な方向と成す角度 0 1傾斜しており、他方の側辺が挿入方向と垂直な方向と成す角度 0 2傾斜している。同じく、凹部 4 0 c cに圧入嵌合するティース片 2 1の凸部 5 0 a aは、一方の側辺が挿入方向と垂直な方向と成す角度 6> 1傾斜しておリ、他方の側辺が挿入方向と垂直な方向と成す角度 0 2傾斜している。ここで、 0 1は 9 0度≤0 1≤ 1 8 0度であり、 0 2は0 2 < 9 0度かつ 6» 2 < 1 8 0度一 6» 1の条件を満たす。また、バックヨーク片 1 2の凹部 4 0 d dは、一方の側辺が挿入方向と垂直な方向と成す角度 6> 1傾斜している。さらに、ティース片 2 2の凸部 5 0 b bは、一方の側辺が揷入方向と垂直な方向と成す角度 0 1傾斜している。

[0039] そして、図 1 0 ( a ) に示すように、ティース片 2 1の凸部 5 0 a aは、バックヨーク片 1 1の凹部 4 0 c cに積層方向から圧入嵌合できるが、積層水平方向から揷入することができないようになつている。また、図 1 0 ( b ) に示すように、ティース片 2 2の凸部 5 0 b bは、 / ックヨーク片 1 1の凹部 4 0 c cに積層水平方向から揷入することができるようになつている。また、図 1 0 ( c ) に示すように、ティース片 2 1の凸部 5 0 a aは、 / ックヨーク片 1 2の凹部 4 0 d dに積層水平方向から挿入することができるようになつている。また、図 1 0 ( d ) に示すように、ティース片 2 2の凸部 5 0 b bは、バックヨーク片 1 2の凹部 4 0 d dに積層水平方向から揷入することができるようになつている。

[0040] 以上の様に本実施の形態によれば、分割部の凹部及び凸部において、相互に対向する両側二側辺のうちいずれか一方の側辺同士が密着するように構成したので、隙間のない密着部を一方の側辺に構成することができるため、分割部間の位置合わせ精度を向上させることができる。

[0041 ] また、上記実施の形態と同様に、分割型鉄心を組み立てる際に、分割型鉄心の全積層厚さよりも短い距離分だけ凹部と凸部を積層方向から圧入すれば足り、また圧入嵌合力を小さく設定することができる。その結果、分割部における磁気抵抗ロスを大きく増大させることなく、分割型鉄心の組立作業性を良好にし、鉄心の組立精度を向上させることができる。

[0042] 実施の形態 5 .

上記実施の形態では、リング状のバックヨーク部と複数のティース部に分割した鉄心の例を示したが、バックヨーク部を等分割し、ティース部とバックヨーク部の一部を有する形状に分割した鉄心についても、適用可能である

[0043] 図 1 1はこの発明の実施の形態 5による分割型鉄心構造の固定子鉄心を示す平面図であり、図 1 2は図 1 1の固定子鉄心を組み立てる様子を示す平面図である。図 1 1に示すように、本実施の形態の固定子鉄心 1 0 0は、バックヨーク部を等分割し、バックヨーク部の一部とティース部とを有する形状の複数の分割鉄心部 1 1 0を備え、当該分割鉄心部をそれぞれ環状に組み合わせたものである。複数の分割鉄心部 1 1 0は、その分割部 1 3 0で相互に形成された凹部 1 4 0及び凸部 1 5 0を組み合わせることにより装着される。すなわち、図 1 2に示すように、それぞれの分割鉄心部 1 1 0を、積層方向にそれぞれをずらした位置から軸中心方向に同時に接近させることで、分割鉄心部 1 1 0の凹凸形状を揷入させる。そして、積層方向に圧入嵌合することによリー体化した固定子鉄心を得る。分割鉄心部 1 1 0は、珪素鋼板等からなる分割鉄心片を固定子軸方向に積み重ね、積層板同士をかしめ、溶接、接着などで一体化している。

[0044] 図 1 3は本実施の形態の分割鉄心部の凹凸部の詳細を示す図である。図 1 3において、図 9と同様に、分割鉄心片 1 1 0 cの凹部 1 4 0 c cは、一方の側辺が挿入方向と垂直な方向と成す角度 0 1傾斜しており、他方の側辺が挿入方向と垂直な方向と成す角度 0 2傾斜している。同じく、凹部 4 0 c c に圧入嵌合する分割鉄心片 1 1 0 aの凸部 1 5 0 a aは、一方の側辺が挿入方向と垂直な方向と成す角度 0 1傾斜しており、他方の側辺が挿入方向と垂直な方向と成す角度 0 2傾斜している。ここで、 0 1は9 0度≤0 1≤ 1 8 0度であり、 02は 02<90度かつ 02< 1 80度 _0 1の条件を満たす。また、分割鉄心片 1 1 0 dの凹部 1 40 d dは、一方の側辺が揷入方向と垂直な方向と成す角度 0 1傾斜している。さらに、分割鉄心片 1 1 O bの凸部 1 50 b bは、一方の側辺が挿入方向と垂直な方向と成す角度 6> 1傾斜している。

[0045] また、分割鉄心片 1 1 0 aの凸部 1 50 a aは、分割鉄心片 1 1 0 cの凹部 1 40 c cに積層方向から圧入嵌合できるが、積層水平方向から挿入することができないようになつている。また、分割鉄心片 1 1 O bの凸部 1 50 b bは、分割鉄心片 1 1 0 cの凹部 1 40 c cに積層水平方向から揷入することができるようになつている。また、分割鉄心片 1 1 O aの凸部 1 50 a aは、分割鉄心片 1 1 001の凹部1 40 d dに積層水平方向から挿入することができるようになつている。また、分割鉄心片 1 1 O bの凸部 1 50 b b は、分割鉄心片 1 1 001の凹部1 40 d dに積層水平方向から挿入することができるようになつている。

[0046] そして、図 1 4に示すように、分割鉄心片 1 1 0 aの凸部 1 50 a aは分割鉄心片 1 1 0 _<；の凹部1 40 _{C C}に圧入嵌合された状態となり、隙間を発生しない。また、分割鉄心片 1 1 0 bの凸部 1 50 b bは分割鉄心片 1 1 0 dの凹部 1 40 d dに挿入された状態となり、鉄心の内側は隙間なく密着状態となリ、鉄心の外側にのみ隙間 1 60が発生するようにしている。

[0047] 以上の様に本実施の形態によれば、バックヨーク部を等分割してティース部とバックヨーク部の一部を有する形状に分割した鉄心についても、上記実施の形態と同様、分割型鉄心の全積層厚さよりも短い距離だけ凹部と凸部を積層方向から圧入すれば足リ、また圧入嵌合力を小さく設定することができる。その結果、分割部における磁気抵抗ロスを大きく増大させることなく、分割型鉄心の組立作業性を良好にし、鉄心の組立精度を向上させることがでさる。

[0048] また、凹凸部の組み合わせによリ発生する隙間を鉄心の外周側に配置することによリ、大きな磁束が通る内周側において磁気抵抗の高い隙間部を配置しないように構成することができるため、損失の少ない分割型鉄心を構成することができる。

[0049] なお、本実施の形態では、バックヨーク部を等分割してティース部とバックヨーク部の一部を有する分割型鉄心に対して実施の形態 4の凹凸形状を採用した例を示したが、実施の形態 1から実施の形態 3の凹凸形状を採用しても同様の効果が得られる。

産業上の利用可能性

[0050] この発明は、回転電機又はリニアモータの鉄心として利用可能である。

Claims

請求の範囲

[1 ] 第 1積層体及び第 2積層体の凹凸部を組み合わせることにより構成される分割型鉄心であって、

上記第 1積層体は、凸部を有する第 1積層群と、凸部を有する第 2積層群とを交互に配設して成り、

上記第 2積層体は、凹部を有する第 3積層群と、凹部を有する第 4積層群とを交互に配設して成り、

上記第 1積層群の凸部は、上記第 3積層群の凹部に積層水平方向から挿入することができず、上記第 4積層群の凹部に積層水平方向から挿入することができる形状とし、

上記第 2積層群の凸部は、上記第 3積層群の凹部及び上記第 4積層群の凹部に積層水平方向から挿入することができる形状とし、

上記第 1積層群の凸部が上記第 3積層群の凹部に圧入され、上記第 2積層群の凸部が上記第 4積層群の凹部に挿入されている分割型鉄心。

[2] 第 1積層体及び第 2積層体の凹凸部を組み合わせることによリ構成される分割型鉄心であって、

上記第 2積層群の凸部は、上記第 3積層群の凹部に積層水平方向から挿入することができ、上記第 4積層群の凹部に積層水平方向から挿入することができない形状とし、

上記第 1積層群の凸部が上記第 3積層群の凹部に圧入され、上記第 2積層群の凸部が上記第 4積層群の凹部に圧入されていることを特徴とする分割型鉄心。

[3] 上記第 1積層体及び上記第 2積層体の一方はリング状のバックヨーク部であリ、上記第 1積層体及び上記第 2積層体の他方はティース部であることを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載の分割型鉄心。

[4] 上記第 1積層体及び上記第 2積層体は、各々バックヨーク部を分割してティース部と上記分割したバックヨーク部からなる積層体であることを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載の分割型鉄心。

[5] 上記第 1積層群、上記第 2積層群、上記第 3積層群及び上記第 4積層群は、それぞれ同じ厚さの N枚の鉄心片を積み重ねて構成されたものであることを特徴とする請求項 1に記載の分割型鉄心。

[6] 上記第 1積層群は N a枚の鉄心片を積み重ねて構成され、上記第 4積層群は

N枚の厚さの鉄心片を積み重ねて構成され、 N a < Nであることを特徴とする請求項 1に記載の分割型鉄心。

[7] 上記第 3積層群は一対の凹箇所を有し両側の側辺がァリ溝状の凹部を有し、上記第 4積層群は一対の凹箇所を有し内側の側辺がァリ溝状の凹部を有すると共に、

上記第 1積層群は一対の凸箇所を有しァリ状の両側の側辺が上記第 3積層群の凹部のァリ溝状の両側側辺に圧入嵌合される凸部を有し、上記第 2積層群は一対の凸箇所を有しァリ状の内側の側辺が上記第 4積層群の凹部のァリ溝状の内側側辺に圧入嵌合される凸部を有することを特徴とする請求項 2に記載の分割型鉄心。

[8] 上記凹部及び凸部において、相互に対向する両側二側辺のうちいずれか一方の側辺同士が密着していることを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載の分割型鉄心。

[9] 上記第 1積層体及び上記第 2積層体は、各々バックヨーク部を分割してティース部と上記分割したバックヨーク部からなる積層体であり、上記凹部及び凸部において相互に対向する両側二側辺のうちいずれか一方の側辺同士が密着し、その密着部が鉄心内周側に配置するようにしたことを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載の分割型鉄心。

[10] 請求項 3または請求項 4の分割型鉄心において、上記ティース部に巻線を巻回したことを特徴とする固定子鉄心。

[11 ] 第 1積層体及び第 2積層体の凹凸部を組み合わせることにより構成される分割型鉄心の製造方法であって、

上記第 1積層群の凸部を上記第 4積層群の凹部に積層水平方向から挿入すると共に、上記第 2積層群の凸部を上記第 3積層群の凹部に積層水平方向から挿入する工程と、

上記第 1積層群の凸部を上記第 3積層群の凹部に積層方向から圧入すると共に、上記第 2積層群の凸部を上記第 4積層群の凹部に積層方向から挿入する工程とを備えた分割型鉄心の製造方法。

[12] 第 1積層体及び第 2積層体の凹凸部を組み合わせることにより構成される分割型鉄心の製造方法であって、

上記第 1積層群の凸部を上記第 3積層群の凹部に積層方向から圧入すると共に、上記第 2積層群の凸部を上記第 4積層群の凹部に積層方向から圧入する工程とを備えた分割型鉄心の製造方法。