(57)【要約】      （修正有）【課題】製造時のコスト及び作業負担を低減する。【解決手段】モータ１００は、中心軸Ｃに沿って上下方向に延びるシャフト１０と、中心軸を中心として回転可能である回転部１と、回転部の径方向の内側で対向するステータ２１を含む静止部２と、を有する。ステータは、上下に延びる中心軸を中心として周方向に配置される複数のステータ片２１１と、環状のリング部材９と、を有する。各々のステータ片は、磁性体よりなる分割コア７と、分割コアを覆う樹脂製のインシュレータ８と、を有する。分割コアは、コアバック部と、コアバック部から径方向に延びるティース部と、を有する。ティース部には、インシュレータを介して導線２１１ａが巻き付けられている。リング部材は、周方向に配列された複数のコアバック部にて、インシュレータを介して複数のコアバック部を環状に連結する。【選択図】図１
2018093581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に延びる中心軸を中心として周方向に配置される複数のステータ片と、
環状のリング部材と、
を有し、
各々の前記ステータ片は、
磁性体よりなる分割コアと、
前記分割コアを覆う樹脂製のインシュレータと、
を有し、
前記分割コアは、
コアバック部と、
前記コアバック部から径方向に延びるティース部と、
を有し、
前記ティース部には、前記インシュレータを介して導線が巻き付けられ、
前記リング部材は、周方向に配列された複数の前記コアバック部にて、前記インシュレータを介して複数の前記コアバック部を環状に連結するステータ。
【請求項２】
周方向において隣り合う前記ステータ片にて、前記ティース部間が離れている請求項１に記載のステータ。
【請求項３】
複数の前記ステータ片が、個別に周方向に配置されている請求項１又は請求項２に記載のステータ。
【請求項４】
各々の前記ステータ片において、前記インシュレータは、前記コアバック部の少なくとも一部を覆うコアバック被覆部と、前記コアバック被覆部から軸方向に突出し且つ周方向に延びる第１壁部と、を有し、
前記リング部材は、軸方向に延びる円筒部を有し、
前記円筒部の内側面は、径方向において前記第１壁部の外側面に接する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項５】
前記リング部材は、前記円筒部の軸方向における一方端から径方向の内方に延びる環状の板部をさらに有する請求項４に記載のステータ。
【請求項６】
各々の前記ステータ片において、前記インシュレータは、前記第１壁部よりも径方向の外方にて前記コアバック被覆部から軸方向に突出する第２壁部をさらに有する請求項４又は請求項５に記載のステータ。
【請求項７】
前記リング部材の前記円筒部が、前記第１壁部と前記第２壁部との間に設けられ、
前記円筒部の外側面は、前記第２壁部の内側面との間に隙間を有する請求項６に記載のステータ。
【請求項８】
前記リング部材の外側面及び前記第２壁部のうちどちらか一方には凹部が設けられ、他方には前記凹部に嵌る凸部が設けられる請求項６又は請求項７に記載のステータ。
【請求項９】
前記第１壁部は、前記コアバック被覆部の上端面及び下端面に設けられ、
前記リング部材は、前記コアバック部の上方及び下方にて、周方向に配列された前記コアバック部を環状に連結する請求項４〜請求項８のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項１０】
前記第１壁部は、前記コアバック被覆部の上端面及び下端面のどちらか一方に設けられ、
前記リング部材は、前記コアバック部の上方及び下方のどちらか一方にて、周方向に配列された前記コアバック部を環状に連結する請求項４〜請求項８のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項１１】
中心軸に沿って上下方向に延びるシャフトと、
前記中心軸を中心として回転可能である回転部と、
前記回転部と径方向において対向する請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のステータを含む静止部と、を有するモータ。
【請求項１２】
前記静止部は、複数の前記ステータ片と前記リング部材とを覆う樹脂製のケーシングをさらに含む請求項１１に記載のモータ。
【請求項１３】
前記モータは、基板をさらに有し、
前記リング部材は、軸方向に突出する突起部を有し、
前記基板には孔部が設けられ、
前記基板は、前記孔部を貫通する前記突起部で保持される請求項１２に記載のモータ。
【請求項１４】
前記突起部は、前記基板に溶着されている溶着接続部を有する請求項１３に記載のモータ。
【請求項１５】
前記基板は、前記静止部の上方及び下方の少なくともどちらか一方に設けられ、
前記突起部は、前記ケーシングの軸方向における一方側の面から突出する請求項１３又は請求項１４に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータ、モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、環状のステータを有するモータが知られる。環状のステータの製造方法として、次の第１から第３のステップを有する製造方法が知られる。第１のステップは、磁性体よりなる環状のコアを得るステップである。環状のコアは、例えばプレス機を用いて磁性鋼板を環状に打ち抜き積層して得られる。第２のステップは、環状のコアをインシュレータで覆うステップである。環状のコアは、例えば樹脂を用いたインサート成型によってインシュレータに覆われる。第３のステップは、環状のコアにインシュレータを介して導線を巻き付けるステップである。
【０００３】
従来の方法では、打ち抜き時に不要となる部分が多く、鋼板使用量が多くなる。また、プレス用金型及びプレス機が大型化する。また、インサート成型に使用する金型が複雑になる。また、導線を巻き付ける際に、スペースが狭い箇所が存在し、巻線の線積率が悪くなる。
【０００４】
特許文献１に開示される環状のステータの製造方法によれば、上述の問題点を解消することが可能である。特許文献１の製造方法では、まず、複数個のステータブロックを薄肉部で連結したステータ連結体を得る。ステータブロックは、両脇端に薄肉部を備えるティース部、巻線部、コア支持部からなる。巻線部は、コア支持部同士の間隔が開いた状態で各々のステータブロックにコイルを巻き付けて得られる。環状のステータは、ステータ連結体を折り曲げて、コア支持部同士を連結することによって得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９７３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のステータにおいては、隣り合うティース部同士が電磁鋼板の薄肉部で連結されている。このために、隣り合うティース部の間で磁束が漏れ、モータ効率が低下する。また、鋼板をプレスで打ち抜いて、複数のステータブロックが繋がった状態を得る必要がある。このため、プレス金型やプレス機が大きくなり、コストの増加及び設備のスペース確保の問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記の状況を鑑みて、ティース部間の磁気的な短絡を防止しつつ、製造時のコスト及び作業負担を低減できるステータ、及びモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の例示的なステータは、上下に延びる中心軸を中心として周方向に配置される複数のステータ片と、環状のリング部材と、を有し、各々の前記ステータ片は、磁性体よりなる分割コアと、前記分割コアを覆う樹脂製のインシュレータと、を有し、前記分割コアは、コアバック部と、前記コアバック部から径方向の外方に延びるティース部と、を有し、前記ティース部には、前記インシュレータを介して導線が巻き付けられ、前記リング部材は、周方向に配列された複数の前記コアバック部にて、前記インシュレータを介して複数の前記コアバック部を環状に連結する構成とされる。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明の例示的なモータは、中心軸に沿って上下方向に延びるシャフトと、前記中心軸を中心として回転可能である回転部と、前記回転部の径方向の内側で対向する上記のステータを含む静止部と、を有する構成とされる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の例示的なステータ、モータによれば、ティース部間の磁気的な短絡を防止しつつ、製造時のコスト及び作業負担を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、モータの構成例を示す断面図である。
【図２】図２は、環状のステータの構成例を示す下側平面図である。
【図３】図３は、分割コアの平面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、導線を取り除いた状態でのステータの下側平面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４ＡのＡ−Ａ線に沿うステータ片を示す断面図である。
【図５】図５は、図４Ｂのステータ片の下側平面図である。
【図６】図６は、導線及びリング部材を取り除いた状態でのステータの下側斜視図である。
【図７】図７は、導線を取り除いた状態でのステータの下側斜視図である。
【図８】図８は、導線を取り除いた状態でのステータの上側斜視図である。
【図９Ａ】図９Ａは、リング部材の平面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、リング部材の斜視図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、図９Ｂとは逆方向から見たリング部材の斜視図である。
【図１０】図１０は、ブラケット及び基板を取り外した状態での静止部の下側斜視図である。
【図１１】図１１は、ブラケットを取り外した状態での静止部の下側斜視図である。
【図１２】図１２は、ステータの製造例の第１の工程を説明するための平面図である。
【図１３】図１３は、ステータの製造例の第２の工程を説明するための平面図である。
【図１４】図１４は、ステータの製造例の第３の工程を説明するための平面図である。
【図１５】図１５は、モータの他の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を参照して本発明の例示的な実施形態を説明する。
【００１３】
なお、本明細書では、モータ１００において、中心軸Ｃと平行な方向を「軸方向」と呼ぶ。さらに、軸方向において、静止部２から回転部１に向かう方向を「上方」と呼び、回転部１から静止部２に向かう方向を「下方」と呼ぶ。また、各々の構成要素の表面において、軸方向の上方に向く面を「上面」と呼び、軸方向の下方に向く面を「下面」と呼ぶ。
【００１４】
また、中心軸Ｃに直交する方向を「径方向」と呼び、中心軸Ｃを中心とする周方向を「周方向」と呼ぶ。さらに、径方向において、シャフト１０に向かう方向を「内方」と呼び、シャフト１０から離れる方向を「外方」と呼ぶ。さらに、各々の構成要素の側面において、径方向の内方に向く側面を「内周面」と呼び、径方向の外方に向く側面を「外周面」と呼ぶ。
【００１５】
なお、以上に説明した方向及び面の定義は、実際の機器に組み込まれた場合での位置関係及び方向などを示すものではない。
【００１６】
＜１．実施形態＞
＜１−１．モータの概略構成＞
図１は、モータ１００の構成例を示す断面図である。図１では、モータ１００の中心軸Ｃを含む断面でモータ１００を切断している。図１のモータ１００は、空気調和機が有するアウターロータ型のファンモータである。但し、モータ１００の用途は、この例示には限定されない。
【００１７】
図１に示すように、モータ１００は、回転部１と、中心軸Ｃに沿って上下方向に延びるシャフト１０と、静止部２と、軸受３１と、軸受保持部材３２と、ブラケット２２と、基板４と、リード線５と、を有する。
【００１８】
回転部１は、中心軸Ｃを中心として回転可能である。回転部１は、回転部保持部材１１と、マグネット１２と、を有する。シャフト１０は、回転部１に取り付けられる回転軸であり、回転部１とともに回転可能である。なお、この例示に限定されず、シャフト１０は、静止部２に取り付けられる固定軸であってもよい。シャフト１０が固定軸である場合、軸受３１が静止部２に代わって回転部１に設けられる。
【００１９】
回転部保持部材１１は、マグネット１２を保持する部材である。回転部保持部材１１は、回転板部１１１と、回転円筒部１１２と、を含む。回転板部１１１は、中心軸Ｃから径方向の外方に延びる円環形状の部材である。回転円筒部１１２は、筒状の部材であり、回転板部１１１の周縁から軸方向の下方に延びる。マグネット１２は、回転円筒部１１２の内周面に保持され、静止部２の外周面と対向する。なお、マグネット１２は、軸方向に延びる筒状の部材であってもよいし、周方向に配置された複数のマグネット部で構成されていてもよい。
【００２０】
静止部２は、複数のステータ片２１１と、樹脂製のケーシング２１２と、環状のリング部材９と、ブラケット２２と、を有する。このほか、静止部２は、基板４と、リード線５と、を含んでいてもよい。径方向における静止部２の中央には、静止部２を軸方向に貫通する孔部２ａが設けられている。また、静止部２の外側面には、複数の通路部６が形成されている。
【００２１】
複数のステータ片２１１は、上下に延びる中心軸Ｃを中心として周方向に配置され、リング部材９で円環状に連結される。複数のステータ片２１１は、リング部材９とともに環状のステータ２１ａを構成する。各々のステータ片２１１は、磁性体よりなる分割コア７と、分割コア７を覆う樹脂製のインシュレータ８と、導線２１１ａと、を有する。なお、ステータ２１ａ、ステータ片２１１、及びリング部材９については後に説明する。
【００２２】
ケーシング２１２は、たとえばステータ２１ａをインサート成型した樹脂製の部材である。ケーシング２１２は、ステータ２１ａの少なくとも一部を覆っている。たとえば、樹脂製のケーシング２１２は、複数のステータ片２１１と、リング部材９と、を覆っている。こうすれば、リング部材９で環状に連結された複数のステータ片２１１を、ケーシング２１２でより強固に固定できる。
【００２３】
また、ケーシング２１２は、ステータ２１ａとともに、モールドステータ２１を構成する。モールドステータ２１は、静止部２に含まれており、モールドステータ２１が生成する磁力とマグネット１２の磁力との磁気的作用により、回転部１を駆動する。
【００２４】
軸受３１は、シャフト１０を回転可能に支持する。本実施形態では、たとえば、球面軸受などのすべり軸受が軸受３１として用いられている。なお、この例示に限定されず、軸受３１には、たとえばボール軸受が用いられていてもよい。
【００２５】
軸受保持部材３２は、軸受３１を保持する。軸受保持部材３２は、静止部２の孔部２ａ内に配置され、シャフト１０の下方に位置する。軸受保持部材３２は、特に限定しないが、好ましくは絶縁体となる樹脂材料、ゴム材料を用いて形成される。こうすれば、後述する軸受３１の電食を抑制できる。
【００２６】
ブラケット２２は、ケーシング２１２の下端に取り付けられている。ブラケット２２は、金属製であってもよいが、好ましくは樹脂製である。たとえば、軸受３１及び軸受保持部材３２が金属製である場合、ブラケット２２及び金属製の軸受３１は、誘電体となる樹脂製のケーシング２１２を挟んで配置される。ここでブラケット２２が金属製である場合、たとえばモータ１００がＰＷＭ制御される際、ブラケット２２と軸受３１との間に電位差が生じて、軸受３１からステータ２１ａ、ケーシング２１２、ブラケット２２、ケーシング２１２、ステータ２１ａ、軸受保持部材３２、及びシャフト１０を経由して軸受３１に戻る経路で循環する電流が生じることがある。一方、ブラケット２２が樹脂製であれば、上記の経路を流れる電流の発生を防止できる。従って、該電流に起因する軸受３１の電食の発生を防止できる。また、通路部６の一部（たとえば後述する第２通路要素６ｂ）がブラケット２２に設けられる場合、ブラケット２２が金属製の場合よりも、通路部６を設ける工程が容易になる。また、樹脂材料は金属材料と比べて安価であるため、製造コストの低減にも寄与できる。
【００２７】
基板４は、ステータ２１ａにリード線５を電気的に接続する。基板４は、たとえば電子部品を搭載した樹脂製の回路基板であり、導体２１１ａと電気的に接続されている。なお、この例示に限定されず、基板４は、たとえば樹脂製の基体にリード線５が設けられた配線台のような部材であってもよい。
【００２８】
基板４は、静止部２の下面側に設けられている。より詳細には、基板４は、静止部２の軸方向における下方側においてケーシング２１２に取り付けられている。但し、この例示に限定されず、基板４は、静止部２の上面側に設けられていてもよい。すなわち、基板４は、静止部２の上方及び下方の少なくともどちらか一方に設けられていればよい。基板４の下面（すなわちケーシング２１２に対向する面とは反対側の面）はブラケット２２で覆われている。従って、基板４が樹脂製のケーシング２１２でモールドされていない（図１参照）。基板４には、孔部４ａが設けられている。なお、孔部４ａの数は、本実施形態では２つであるが、この例示に限定されず、１であってもよいし、３以上の複数であってもよい。
【００２９】
リード線５は、基板４に接続された配線であり、基板４を介してステータ２１ａと電気的に接続されている。また、リード線５は、通路部６を通じて、モータ１００の外部に引き出されている。なお、リード線５及び通路部６の数は、特に限定されず、１であってもよいし、複数であってもよい。
【００３０】
＜１−２．ステータの構成＞
次に、ステータ２１ａについて説明する。環状のステータ２１ａは、静止部２に含まれ、回転部１と径方向において対向する（図１参照）。より詳細には、ステータ２１ａは、回転部１の径方向の内側において回転部１のマグネット１２と対向する。図２は、環状のステータ２１ａの構成例を示す下側平面図である。ステータ２１ａは、複数のステータ片２１１と、環状のリング部材９と、を有している。なお、ステータ２１ａを構成するステータ片２１１の数は、本実施形態では１２個であるが、この例示に限定されず、適宜変更されてもよい。
【００３１】
複数のステータ片２１１は、環状に配置され、インシュレータ８の連結片部８０を介して一繋がりに連結されている。
【００３２】
ここで、環状のステータ２１ａは、隣り合うステータ片２１１が連結片部８０で繋がっていない箇所Ｐを少なくとも一つ有する。本実施形態では、隣り合うステータ片２１１が連結片部８０で繋がっていない箇所Ｐは一つである。連結片部８０によって繋がらない箇所Ｐの発生は、ステータ２１ａが、直線状に連結されたステータ片２１１（後述する図１４参照）を連結片部８０で折り曲げて環状にされていることに由来する。
【００３３】
＜１−２−１．ステータ片の構成＞
次に、ステータ片２１１について説明する。各々のステータ片２１１は、前述の如く、分割コア７と、インシュレータ８と、導線２１１ａと、を有する。図３は、分割コア７の平面図である。図４Ａ〜図４Ｃは、ステータ片２１１の構成例を説明するための図である。図４Ａは、導線２１１ａを取り除いた状態でのステータ２１ａの下側平面図である。図４Ｂは、図４ＡのＡ−Ａ線に沿うステータ片２１１の断面図である。図５は、図４Ｂのステータ片２１１の下側平面図である。図６は、導線２１１ａ及びリング部材９を取り除いた状態でのステータ２１ａの下側斜視図である。
【００３４】
分割コア７は、たとえば、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板で構成される鉄心部材である。或いは、分割コア７は焼結された磁性体であってもよい。各々の分割コア７は、それぞれ別体であり、独立しており、直接には繋がっていない。分割コア７は、図３に示すように、コアバック部７１と、コアバック部７１から径方向の外方に向かって延びるティース部７２と、を有する。
【００３５】
周方向において、隣り合うコアバック部７１はリング部材９で固定される（図４Ａ参照）。この際、周方向において、隣り合うコアバック部７１の側面が互いに比較的に隙間なく接触する。なお、周方向におけるコアバック部７１の側面の形状は、本実施形態では平面形状であるが、この例示には限定されない。たとえば、周方向において隣り合うコアバック部７１の側面のうちいずれか一方の側面が、周方向に凹む凹部を有する形状であってもよい。さらに、該一方の側面と対向する他方の側面が、周方向に突出して上記の凹部に嵌る凸部を有する形状であってもよい。このような場合、凹部に凸部が嵌ることにより、隣り合うステータ片２１１が径方向に位置ずれを起こすことを防止できる。
【００３６】
ティース部７２には、インシュレータ８を介して導線２１１ａが巻き付けられる。ティース部７２は、図３に示すように、ティース基部７２ａと、ティース先端部７２ｂと、を有する。ティース基部７２ａは、コアバック部７１から径方向の外方に延びる。ティース先端部７２ｂは、ティース基部７２ａの先端から周方向に沿ってＴ字状に延びる。また、周方向において隣り合うステータ片２１１にて、ティース部７２間が離れている。より詳細には、周方向において隣り合うティース先端部７２ｂ間が離れる。
【００３７】
次に、インシュレータ８は、たとえば樹脂製の絶縁部材であり、分割コア７と導線２１１ａとの間を電気的に絶縁する。インシュレータ８は、たとえばインサート成型などにより分割コア７に設けられ、分割コア７の少なくとも一部を覆う。或いは、インシュレータ８は、分割コア７とは別体で設けられてもよく、たとえば分割コア７に嵌め込む樹脂製の部材であってもよい。
【００３８】
各々のステータ片２１１において、インシュレータ８は、コアバック被覆部８１と、ティース被覆部８２と、第１壁部８１ａと、第２壁部８１ｂと、を有する。
【００３９】
コアバック被覆部８１は、コアバック部７１の少なくとも一部を覆う。ティース被覆部８２は、ティース部７２の少なくとも一部を覆う。具体的には、ティース被覆部８２は、ティース基部被覆部８２ａと、ティース先端被覆部８２ｂと、を有する。ティース基部被覆部８２ａは、ティース基部７２ａの上端面、下端面、及び周方向側面を覆う。ティース先端被覆部８２ｂは、ティース先端部７２ｂの少なくとも上端面及び下端面を覆う。
【００４０】
第１壁部８１ａは、コアバック被覆部８１から軸方向に突出し且つ周方向に延びる。また、第２壁部８１ｂは、第１壁部８１ａよりも径方向の外方にて、コアバック被覆部８１から軸方向に突出する。そのため、各々のステータ片２１１において、ティース基部被覆部８２ａを介してティース基部７２ａに巻き付けられた巻線２１１ａが第２壁部８１ｂよりも径方向の内方に向かって移動しないようにできる。
【００４１】
各々のステータ片２１１の第１壁部８１ａ及び第２壁部８１ｂ間には周方向に延びる溝部８１０が形成される（図５参照）。隣り合うコアバック部７１が周方向に連結された状態において、各々のステータ片２１１の溝部８１０が周方向に繋がることにより、軸方向から見てステータ２１ａに中心軸Ｃを中心にして環状の環状溝部２１５が形成される（図６参照）。環状溝部２１５には、リング部材９の後述する円筒部９２が挿入される。こうすれば、環状のステータ２１ａの高い真円度を確保することができる。
【００４２】
また、複数のステータ片２１１のうちの２つのステータ片２１１において、第２壁部８１ｂに凹部２１３が設けられている。なお、ステータ２１ａの周方向において、各々の凹部２１３は、それぞれ等間隔な位置に設けられてもよいが、好ましくは等間隔でない位置に設けられる。
【００４３】
なお、第１壁部８１ａ、第２壁部８１ｂ、及び環状溝部２１５は、本実施形態ではコアバック被覆部８１の上端面及び下端面の両方に設けられているが、この例示に限定されず、コアバック被覆部８１の上端面及び下端面のどちらか一方に設けられていてもよい。
【００４４】
導線２１１ａは、モータ１００の内部に設けられた基板４と電気的に接続されている。導線２１１ａは、ティース基部被覆部８２ａを介してティース基部７２ａに巻き付けられている。導線２１１ａは、例えばエナメル被覆銅線等、絶縁部材で被覆された金属線で構成される。導線２１１ａに駆動電流が供給されると、分割コア７に径方向の磁束が発生する。ステータ２１ａは、これを利用して、回転部１に周方向のトルクを発生させ、中心軸Ｃを中心として回転部７を回転させる。
【００４５】
＜１−２−２．リング部材の構成＞
次に、リング部材９について説明する。環状のリング部材９は、より詳細には円環状であり、周方向に配列された複数のコアバック部７１にて、インシュレータ８を介して複数のコアバック部７１を環状に連結する。こうすれば、周方向に配置された複数のステータ片２１１において、周方向に配列された複数のコアバック部７１が、樹脂製のインシュレータ８を介して、リング部材９により環状に連結される。また、周方向において隣り合うステータ片２１１において、前述のように、隣り合う分割コア７のティース部７２間が離れている。従って、複数のステータ片２１１において、ティース部７２間での磁気的な短絡を防止できる。よって、磁気的な短絡に起因するモータ１００の特性の悪化を防止できる。また、複数の分割コア７を別々に作製できる。従って、たとえば複数の分割コア７を一緒に作製する場合と比較して、個々の分割コア７の作製に用いるたとえばプレス用の金型及びプレス機などを比較的小型にすることができる。よって、製造時のコスト及び作業負担を低減することもできる。
【００４６】
リング部材９は、樹脂製であってもよいし、アルミニウム、銅、真鍮などの非磁性の金属製であってもよい。
【００４７】
図７は、導線２１１ａを取り除いた状態でのステータ２１ａの下側斜視図である。また、図８は、導線２１１ａを取り除いた状態でのステータ２１ａの上側斜視図である。
【００４８】
リング部材９は、コアバック部７１の上方及び下方の両方にて、周方向に配列されたコアバック部８１を環状に連結する。より詳細には、リング部材９は、第１リング部材９ａと、第２リング部材９ｂと、を有する。第１リング部材９ａは、図７に示すように、複数のコアバック部７１の下面にて、インシュレータ８を介して複数のコアバック部７１を環状に連結する。第２リング部材９ｂは、図８に示すように、複数のコアバック部７１の上面にて、インシュレータ８を介して複数のコアバック部７１を環状に連結する。これにより上方及び下方のどちらかにてコアバック部８１が連結される場合よりも、ステータ片２１１の径方向におけるズレを少なくできる。よって、複数のステータ片２１１をより強固に連結できる。
【００４９】
なお、リング部材９は、コアバック部７１の上方及び下方のどちらか一方にて、周方向に配列されたコアバック部８１を環状に連結してもよい。すなわち、リング部材９は、本実施形態の例示に限定されず、第１リング部材９ａ及び第２リング部材９ｂのうちどちらか一方を有する構成であってもよい。こうすれば、コアバック部７１の上方及び下方の両方にてコアバック部７１が連結される場合よりも少ない部品数で、複数のステータ片２１１を環状に連結できる。また、金型を用いてステータ２１ａをモールドする際、金型に設置されたステータ２１ａの軸方向における金型側にてコアバック部７１をリング部材９で環状に連結すれば、軸方向における金型とは反対側にてリング部材９で連結しなくても、ステータ片２１１の径方向におけるズレを比較的に少なくすることができる。
【００５０】
また、第２リング部材９ｂは、本実施形態では後述する突起部９３及び凸部２１４を有さない。これ以外の構成は、第１リング部材９ａの構成と同様である。そのため、以下では、リング部材９の構成として、第１リング部材９ａの構成を代表にして説明し、第２リング部材９ｂの構成の説明は省略する。すなわち、以下の説明において、リング部材９の説明のうちの突起部９３及び凸部２１４を含む構成は第１リング部材９ａの構成と読み替えできる。さらに、リング部材９の説明のうちの突起部９３及び凸部２１４以外の構成は第２リング部材９ｂの構成と読み替えできる。
【００５１】
図９Ａは、リング部材９の平面図である。図９Ｂは、リング部材９の斜視図である。図９Ｃは、図９Ｂとは逆方向から見たリング部材９の斜視図である。リング部材９は、環状の板部９１と、軸方向に延びる円筒部９２と、２つの凸部２１４と、軸方向に突出する２つの突起部９３と、を有する。なお、突起部９３の数及び凸部２１４の数はそれぞれ、本実施形態の例示に限定されず、１であってもよいし、３以上の複数であってもよい。
【００５２】
板部９１は、円筒部９２の軸方向における一方端から径方向の内方に延びる。より詳細には、板部９１は円環状である。円環状の板部９１によって、径方向におけるリング部材９の強度を向上させることができる。
【００５３】
リング部材９の円筒部９２は、ステータ２１ａの環状溝部２１５に挿入されて、第１壁部８１ａと第２壁部８１ｂとの間に設けられる。この際、径方向において、円筒部９２の内側面には、第１壁部８１ａの外側面が接する。そのため、第１壁部８１ａにより、環状に連結された各々のステータ片２１１の径方向の外方に向かう移動を防止できる。従って、ステータ片２１１の径方向におけるズレを防止し、周方向に配置されたステータ片２１１を環状に整列させることができる。
【００５４】
さらに、円筒部９２が環状溝部２１５に挿入される際、円筒部９２の外側面は、第２壁部８１ｂの内側面との間に隙間を有する。こうすれば、リング部材９の円筒部９２の外側面が第２壁部８１ｂの内側面と接しないため、第２壁部８１ｂは円筒部９２よりも径方向の外方に向って押されない。従って、円筒部９２が第２壁部８１ｂを径方向の外方に押すことに起因するステータ片２１１の径方向の外方に向かうズレを防止できる。
【００５５】
リング部材９の径方向における外側面には、凸部２１４が設けられる。一方、ステータ片２１１の第２壁部８１ｂには、凹部２１３が設けられる。そして、リング部材９の凸部２１４が、第２壁部８１ｂの凹部２１３に嵌る（図７参照）。周方向における各々の凸部２１４は、それぞれ等間隔な位置に設けられてもよいが、好ましくは等間隔でない位置に設けられる。こうすれば、ステータ２１ａにおけるリング部材９の周方向における位置が定まる。従って、リング部材９の取り付け作業がし易くなる。この作用は、たとえば、周方向において、突起部９３が等間隔に設けられていないリング部材９の取り付けのミス防止に有効である。
【００５６】
なお、本実施形態の例示に限定されず、凸部２１４はステータ片２１１に設けられていてもよい。この場合、リング部材９には、凹部２１３が設けられる。このように、リング部材９の外側面及び第２壁部８１ｂのうちどちらか一方には凹部２１３が設けられ、他方には凹部２１３に嵌る凸部２１４が設けられていればよい。こうすれば、ステータ２１ａの周方向において、複数のステータ片２１１に対するリング部材９の回転を防止できる。また、リング部材９による複数のステータ片２１１の連結を安定させることができる。
【００５７】
次に、突起部９３は、板部９１から突出し、より詳細には本実施形態（図１参照）では軸方向の下方に突出する。図１０は、ブラケット２２及び基板４を取り外した状態での静止部２の下側斜視図である。突起部９３は、ケーシング２１２の軸方向における一方側の面から突出する。より詳細には、突起部９３は、図１０に示すように、ケーシング２１２の下面から軸方向の下方に向かって突出し、基板４に設けられた孔部４ａを貫通する。基板４は、孔部４ａを貫通する９３突起部で保持される。
【００５８】
各々の突起部９３は、溶着接続部９４を有する。図１１は、ブラケット２２を取り外した状態での静止部２の下側斜視図である。図１１に示すように、溶着接続部９４は、基板４に溶着されている。こうすれば、基板４を支持する部材を要することなく、溶着接続部９４で基板４を保持できる。従って、モータ１００の部品数を削減できる。
【００５９】
＜１−３．ステータの製造方法＞
次に、ステータ２１ａの製造方法の一例を説明する。なお、本実施形態では、周方向において隣り合うステータ片２１１が連結片部８０を介して繋げられている。
【００６０】
図１２は、ステータ２１ａの製造例の第１の工程を説明するための平面図である。まず、磁性鋼板を積層して複数（本実施形態では１２個）の分割コア７を形成する第１の工程が行われる。環状のステータ２１ａの製造にあたっては、磁性鋼板としては、例えばケイ素鋼板等が挙げられる。磁性鋼板は軸方向に積層される。分割コア７の形成にはプレス加工が用いられる。複数の分割コア７は、１つずつ別々に形成されてもよいし、複数個まとめて形成されてもよい。形成された複数の分割コア７は直線状に並べられる。この際、各々の分割コア７において、図１２のように、コアバック部７１からティース部７２が延びる方向は同じとされる。
【００６１】
図１３は、ステータ２１ａの製造例の第２の工程を説明するための平面図である。第１の工程の後、複数の分割コア７をインシュレータ８によって覆うとともに、連結片部８０を介して連結する第２の工程が行われる。第２の工程により、導線２１１ａを巻き付ける前の複数のステータ片２１１が連結片部８０を介して直線状に繋がった連結ステータ片２１ｂが形成される。連結片部８０は、周方向において隣り合うティース被覆部８２の間に配置されて隣り合うステータ片２１１を互いに連結する。より詳細には、連結片部８０は、隣り合うティース先端被覆部８２ｂの間に配置される。
【００６２】
複数の分割コア７は、たとえば、樹脂材料を用いてインサート成型によりインシュレータ８に覆われる。ただし、複数の分割コア７にインシュレータ８を設ける方法は、インサート成型以外の方法が用いられてもよい。例えば、インシュレータ８を２つの部材で構成し、当該２つの部材で複数の分割コア７を挟み込む方法などが用いられてよい。この際、２つの部材の結合は、固定部材が用いられてもよいし、スナップフィット等の嵌め合い構造が用いられてもよい。固定部材には、ネジ等の締結具の他、接着剤が含まれてよい。
【００６３】
図１４は、ステータ２１ａの製造方法の第３の工程を説明するための平面図である。第２の工程の後、直線状の連結ステータ片２１ｂの各々の分割コア７に、インシュレータ８を介して導線２１１ａを巻き付ける第３の工程が行われる。詳細には、導線２１１ａは、ティース被覆部８２を介してティース部７２に巻き付けられる。より詳細には、導線２１１ａは、ティース基部被覆部８２ａを介してティース基部７２ａに巻き付けられる。
【００６４】
第３の工程の後、導線２１１ａが巻き付けられた直線状の連結ステータ片２１ｂを環状にする第４の工程が行われる。詳細には、コアバック部７１が径方向内側に向けられて、直線状の連結ステータ片２１ｂが環状に折り曲げられる。環状に折り曲げながら、周方向に隣り合うコアバック部７１の側面同士を比較的に隙間なく接触させる。この際、連結片部８０が折り曲げ易い樹脂によって形成されているために、直線状の連結ステータ片２１ｂを容易に折り曲げることができる。
【００６５】
第４の工程においては、直線状の連結ステータ片２１ｂを環状にした後、リング部材９の円筒部９２が環状溝部２１５に挿入される。これにより、高い真円度を有する円環状のステータ２１ａが得られる。なお、ステータ２１ａは、例えばインサート成型によってケーシング２１２で覆われる。すなわち、ケーシング２１２は、複数のステータ片２１１及びリング部材９を覆う。ケーシング２１２によって各々のステータ片２１１が強固に固定されるために、ステータ２１ａを円環形状に保つことができる。
【００６６】
なお、上述の製造方法では、環状のステータ２１ａは、連結片部８０を折り曲げて１つの直線状の連結ステータ片２１ｂを環状にすることによって得られる構成とした。しかし、これは例示にすぎない。環状のステータ２１ａは、連結片部８０を折り曲げて円弧状にした連結ステータ片２１ｂを複数連結することによって得てもよい。なお、この構成の場合には、隣り合う分割コア７が連結片部８０で繋がっていない箇所Ｐが複数形成される。
【００６７】
＜２．実施形態の変形例＞
ステータ２１ａにおいて、周方向に隣り合うステータ片２１１は、連結片部８０を介して繋げられていなくてもよい。すなわち、複数のステータ片２１１が、個別に周方向に配置されていてもよい。以下に、周方向において複数のステータ片２１１が個別に配置されたステータ２１ａの製造方法の一例を説明する。
【００６８】
まず、第１の工程では、磁性鋼板を積層することにより、分割コア７が複数形成される。或いは、各々の分割コア７は磁性体材料の焼結により形成されてもよい。
【００６９】
第２の工程では、各々の分割コア７がインシュレータ８で覆われる。第２の工程により、導線２１１ａを巻き付ける前のステータ片２１１が個別に形成される。なお、各々の分割コア７は、たとえば、樹脂材料を用いてインサート成型によりインシュレータ８に覆われる。ただし、分割コア７にインシュレータ８を設ける方法は、インサート成型以外の方法が用いられてもよい。たとえば、インシュレータ８を２つの部材で構成し、当該２つの部材で分割コア７を挟み込む方法などが用いられてよい。この際、２つの部材の結合は、固定部材が用いられてもよいし、スナップフィット等の嵌め合い構造が用いられてもよい。固定部材には、ネジ等の締結具の他、接着剤が含まれてよい。
【００７０】
第３の工程では、各々のステータ片２１１に、インシュレータ８を介して導線２１１ａが巻き付けられる。各々のステータ片２１１において導線２１１ａは、詳細にはティース被覆部８２を介してティース部７２に巻き付けられ、より詳細にはティース基部被覆部８２ａを介してティース基部７２ａに巻き付けられる。導線２１１ａの巻き付けを完了することによって、個々の独立したステータ片２１１が得られる。
【００７１】
第４の工程では、複数のステータ片２１１が環状に配置される。この際、各々のステータ片２１１のコアバック部７１は径方向の内方に向けられ、ティース部７２は径方向の外方に向けられる。さらに、周方向において隣り合うコアバック部７１の側面同士を比較的に隙間なく接触させる。
【００７２】
第４の工程においては、各々のステータ片２１１を環状に配置した後、リング部材９の円筒部９２が環状溝部２１５に挿入される。これにより、周方向に配列された複数のコアバック部７１がリング部材９により環状に連結され、高い真円度を有する円環状のステータ２１ａが得られる。
【００７３】
第５の工程では、円環状のステータ２１ａが金型（不図示）の内部に配置され、樹脂材料でモールドされる。第５の工程により、ステータ２１ａが樹脂製のケーシング２１２でモールドされる。すなわち、ケーシング２１２は、複数のステータ片２１１及びリング部材９を覆う。ケーシング２１２によって各々のステータ片２１１が強固に固定されるために、ステータ２１ａを円環形状に保つことができる。
【００７４】
＜３．その他＞
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されない。本発明は、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾を生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。
【００７５】
たとえば、上述の実施形態で説明したモータ１００は、基板非モールド型（図１参照）であったが、この例示に限定されず、樹脂製のケーシング２１２が基板４をさらに覆う基板モールド型であってもよい。図１５は、モータ１００の他の構成例を示す断面図である。図１５では、静止部２は、ステータ２１ａにリード線５を電気的に接続する基板４を有する。また、ケーシング２１２は、基板４をさらに覆う樹脂製の部材である。
【００７６】
また、上述の実施形態では、ステータ２１ａが樹脂製のケーシング２１２で覆われるモールドモータを例示したが、本発明はモールドモータ以外のモータに適用されてもよい。また、以上においては、本発明がアウターロータ型のモータに適用される場合を示したが、本発明はステータ２１ａが回転部１の径方向の外側において回転部１のマグネット１２と対向するインナーロータ型のモータにも適用可能である。また、本発明は室外機のモータ以外にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、周方向において隣り合う複数の磁性体コアが離れて配置されるステータと、該ステータを有するモータと、に有用である。
【符号の説明】
【００７８】
１００・・・モータ、１・・・回転部、１０・・・シャフト、１１・・・回転部保持部材、１１１・・・回転板部、１１２・・・回転円筒部、１２・・・マグネット、２・・・静止部、２ａ・・・孔部、２１・・・モールドステータ、２１ａ・・・ステータ、２１ｂ・・・連結ステータ片、２１１・・・ステータ片、２１１ａ・・・導線、２１２・・・ケーシング、２１３・・・凹部、２１４・・・凸部、２１５・・・環状溝部、２２・・・ブラケット、３１・・・軸受、３２・・・軸受保持部材、４・・・基板、４ａ・・・孔部、５・・・リード線、６・・・通路部、７・・・分割コア、７１・・・コアバック部、７２・・・ティース部、７２ａ・・・ティース基部、７２ｂ・・・ティース先端部、８・・・インシュレータ、８０・・・連結片部、８１・・・コアバック被覆部、８１ａ・・・第１壁部、８１ｂ・・・第２壁部、８１０・・・溝部、８２・・・ティース被覆部、８２ａ・・・ティース基部被覆部、８２ｂ・・・ティース先端被覆部、９・・・リング部材、９ａ・・・第１リング部材、９ｂ・・・第２リング部材、９１・・・板部、９２・・・円筒部、９３・・・突起部、９４・・・溶解接続部、Ｃ・・・中心軸
【図１】
2018093581.tif 000003
【図２】
2018093581.tif 000004
【図３】
2018093581.tif 000005
【図４Ａ】
2018093581.tif 000006
【図４Ｂ】
2018093581.tif 000007
【図５】
2018093581.tif 000008
【図６】
2018093581.tif 000009
【図７】
2018093581.tif 000010
【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
2018093581.tif 000013
【図９Ｃ】
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【図１０】
2018093581.tif 000015
【図１１】
2018093581.tif 000016
【図１２】
2018093581.tif 000017
【図１３】
2018093581.tif 000018
【図１４】
2018093581.tif 000019
【図１５】
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