(57)【要約】      （修正有）【課題】各コアピースの中心軸からのばらつきを抑制するステータコアを提供する。【解決手段】ステータコアは、周方向に配列された複数のコアピース４０により構成される。インシュレータは、コアピース毎に設けられた複数のインシュレータピース６１により構成される。少なくとも１つのコアピースまたはインシュレータピースは、軸方向に突出する凸部６６を有する。また、それと周方向に隣接するコアピースまたはインシュレータピースは、凹部６７または貫通孔を有する。そして、凸部が、凹部または貫通孔に嵌まる。さらに、１つのコアピースと、隣接するコアピースとが、溶接される。【選択図】図６
2018074638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに用いられるステータであって、
中心軸を環状に取り囲み、径方向に延びる複数のティースを有する磁性体であるステータコアと、
前記ステータコアの少なくとも一部を覆う樹脂製のインシュレータと、
を有し、
前記ステータコアは、周方向に配列された複数のコアピースにより構成され、
前記インシュレータは、前記コアピース毎に設けられた複数のインシュレータピースにより構成され、
少なくとも１つのコアピースまたはインシュレータピースが、軸方向に突出する凸部を有し、
前記１つのコアピースまたはインシュレータピースと周方向に隣接するコアピースまたはインシュレータピースが、凹部または貫通孔を有し、
前記凸部が、前記凹部または前記貫通孔に嵌まり、
前記１つのコアピースと、前記隣接するコアピースとが、溶接されたステータ。
【請求項２】
請求項１に記載のステータであって、
前記１つのインシュレータピースが、前記凸部を有し、
前記隣接するインシュレータピースが、前記凹部または前記貫通孔を有するステータ。
【請求項３】
請求項２に記載のステータであって、
前記１つのインシュレータピースが、周方向に突出する突出片を有し、
前記突出片が、前記凸部を有し、
前記隣接するインシュレータピースが、前記凹部または前記貫通孔を有するステータ。
【請求項４】
請求項２に記載のステータであって、
前記１つのインシュレータピースが、周方向に突出する突出片を有し、
前記突出片が、前記凹部または前記貫通孔を有し、
前記隣接するインシュレータピースが、前記凸部を有するステータ。
【請求項５】
請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載のステータであって、
前記隣接するインシュレータピースが、前記１つのインシュレータピース側の周方向端縁に、ガイド面を有し、
前記ガイド面は、前記凸部および前記凹部と周方向に重なり、かつ、前記周方向に対して傾斜する傾斜面であるステータ。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のステータであって、
前記凸部の軸方向に見たときの形状は、円形であるステータ。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のステータであって、
前記凹部または前記貫通孔は、前記複数のコアピースを円環状に折り曲げるときに、前記凸部が移動する方向に沿って延びるスリット状であるステータ。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のステータであって、
前記コアピースは、
コアバックと、
前記コアバックから径方向内側へ向けて突出するティースと、
を有し、
前記コアバックの径方向外側の面の周方向の端部同士が溶接されたステータ。
【請求項９】
請求項２から請求項５までのいずれか１項に記載のステータであって、
複数の前記インシュレータピースは、それぞれ、周方向の一端に前記凸部を有し、周方向の他端に前記凹部を有するステータ。
【請求項１０】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のステータであって、
前記ステータコアは、
２つ以上の前記コアピースにより構成されるコアピース群
を複数有し、
前記コアピース群に含まれる２つ以上の前記コアピースは、一繋がりであり、
前記１つのコアピースは、周方向に隣接する２つの前記コアピース群の一方に属し、
前記隣接するコアピースは、周方向に隣接する２つの前記コアピース群の他方に属するステータ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のステータであって、
前記モータは、多相モータであり、
前記コアピース群に含まれる前記コアピースの数と、前記多相モータの相数とが相違するステータ。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載のステータであって、
前記ティースに前記インシュレータを介して巻かれた導線と、
前記ステータコア、前記インシュレータ、および前記導線を覆う樹脂製のモールド部と、
をさらに有するステータ。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載のステータと、
複数の前記ティースと径方向に対向する磁極面を有し、前記中心軸を中心として回転可能に支持されるロータと、
を有するモータ。
【請求項１４】
モータに用いられるステータの製造方法であって、
ａ）コアバックとティースとを有するコアピースを、複数形成する工程と、
ｂ）前記コアピースを覆う樹脂製のインシュレータピースを形成する工程と、
ｃ）複数の前記コアピースを、直線状に配置する工程と、
ｄ）少なくとも１つのコアピースまたはインシュレータピースが有する軸方向に突出した凸部を、前記１つのコアピースまたはインシュレータピースと周方向に隣接するコアピースまたはインシュレータピースが有する凹部に、嵌める工程と、
ｅ）複数の前記コアピースを環状に折り曲げる工程と、
ｆ）前記１つのコアピースと、前記隣接するコアピースとを、溶接する工程と、
を有する製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の製造方法であって、
前記工程ｇ）の後に、
ｇ）前記コアピースおよび前記インシュレータピースを樹脂で覆う工程
をさらに有する製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータ、モータ、およびステータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータに用いられるステータの製造時に、複数の分割コア部が直線状に並んだ、いわゆるストレートコアを曲げることにより、円環状のステータコアを形成する方法が知られている。ストレートコアを用いたステータの製造方法については、例えば、特開２００４−３５７４９１号公報に記載されている。
【０００３】
ストレートコアを用いれば、円環状に曲げる前の開いた状態で、ティースに導線を巻き付けることができる。したがって、コイルを容易に形成できる。
【特許文献１】特開２００４−３５７４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特開２００４−３５７４９１号公報に記載の方法では、１つのティースを有する分割コア部が複数連結されることによって、ステータコアが形成される。各分割コア部は、電磁鋼板を積層した積層鋼板により形成されている。各分割コア部のコアバックの周方向の端部においては、円弧凸部を有する電磁鋼板と、円弧凹部を有する電磁鋼板とが交互に積層される。そして、隣り合う分割コア部が、互いの円弧凸部と円弧凹部との嵌まり合いによって、組み合わされている（段落００３８）。
【０００５】
しかしながら、特開２００４−３５７４９１号公報に記載の方法では、隣り合う２つの分割コア部を構成する電磁鋼板が交互に重なる。このため、複数の分割コア部を円環状に曲げるときに、軸方向に重なる電磁鋼板の間に、大きな摩擦力が生じる。この摩擦力が抵抗となって、複数の分割コア部を円環状に曲げることが、困難となる。特に、ステータコアの厚みが大きくなると、軸方向に重なる電子鋼板の数が多くなる。したがって、複数の分割コア部を円環状に曲げることが、より困難となる。その結果、製造後のステータコアにおいて、各コアピースの中心軸からの距離がばらつく可能性がある。各コアピースの中心軸からの距離のばらつきは、モータの駆動時にコギングが大きくなる原因となる。
【０００６】
本発明の目的は、直線状に並ぶ複数のコアピースを容易に曲げることができ、製造後のステータコアにおいて、各コアピースの中心軸からの距離がばらつくことを抑制できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の例示的な第１発明は、モータに用いられるステータであって、中心軸を環状に取り囲み、径方向に延びる複数のティースを有する磁性体であるステータコアと、前記ステータコアの少なくとも一部を覆う樹脂製のインシュレータと、を有し、前記ステータコアは、周方向に配列された複数のコアピースにより構成され、前記インシュレータは、前記コアピース毎に設けられた複数のインシュレータピースにより構成され、少なくとも１つのコアピースまたはインシュレータピースが、軸方向に突出する凸部を有し、前記１つのコアピースまたはインシュレータピースと周方向に隣接するコアピースまたはインシュレータピースが、凹部または貫通孔を有し、前記凸部が、前記凹部または前記貫通孔に嵌まり、前記１つのコアピースと、前記隣接するコアピースとが、溶接される。
【０００８】
本願の例示的な第２発明は、モータに用いられるステータの製造方法であって、ａ）コアバックとティースとを有するコアピースを、複数形成する工程と、ｂ）前記コアピースを覆う樹脂製のインシュレータピースを形成する工程と、ｃ）複数の前記コアピースを、直線状に配置する工程と、ｄ）少なくとも１つのコアピースまたはインシュレータピースが有する軸方向に突出した凸部を、前記１つのコアピースまたはインシュレータピースと周方向に隣接するコアピースまたはインシュレータピースが有する凹部に、嵌める工程と、ｅ）複数の前記コアピースを環状に折り曲げる工程と、ｆ）前記１つのコアピースと、前記隣接するコアピースとを、溶接する工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本願の例示的な第１発明によれば、隣り合うコアピースが、凸部と凹部または貫通孔との嵌合によって接続される。このため、ステータの製造時に、接続された複数のコアピースを、環状に容易に曲げることができる。したがって、製造後のステータコアにおいて、各コアピースの中心軸からの距離がばらつくことを抑制できる。
【００１０】
本願の例示的な第２発明によれば、隣り合うコアピースが、凸部と凹部または貫通孔との嵌合によって接続される。このため、工程ｅ）において、複数のコアピースを、環状に容易に曲げることができる。したがって、製造後のステータコアにおいて、各コアピースの中心軸からの距離がばらつくことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、モータの縦断面図である。
【図２】図２は、ステータの上面図である。
【図３】図３は、ステータの部分上面図である。
【図４】図４は、ステータの製造手順を示したフローチャートである。
【図５】図５は、ステップＳ５における連結前の様子を、軸方向上側から見た図である。
【図６】図６は、ステップＳ５における連結前の様子を、径方向外側から見た図である。
【図７】図７は、ステップＳ５における連結後の様子を、軸方向上側から見た図である。
【図８】図８は、ステップＳ５における連結後の様子を、径方向外側から見た図である。
【図９】図９は、ステップＳ６の回転時における、ステータの部分上面図である。
【図１０】図１０は、変形例に係るステータの連結前の様子を、径方向外側から見た図である。
【図１１】図１１は、変形例に係るステータの連結前の様子を、径方向外側から見た図である。
【図１２】図１２は、変形例に係るコアピース、インシュレータピース、およびコイルの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、ステータに対して回路基板側を上として、各部の形状および位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。
【００１３】
＜１．第１実施形態＞
＜１−１．モータの構造＞
図１は、モータ１の縦断面図である。このモータ１は、樹脂に覆われたステータ２１の径方向内側にロータ３２が配置された、いわゆるインナーロータ型のモールドモータである。モータ１は、例えば、空調機等の家電製品に使用される。ただし、本発明のモータ１は、家電製品以外の用途に使用されるものであってもよい。例えば、本発明のモータ１は、自動車や鉄道等の輸送機器、ＯＡ機器、医療機器、工具、産業用の大型設備等に搭載されて、種々の駆動力を発生させるものであってもよい。
【００１４】
図１に示すように、モータ１は、静止部２と回転部３とを有する。静止部２は、駆動対象となる機器の枠体に固定される。回転部３は、静止部２に対して、上下に延びる中心軸９の周りに回転可能に支持される。
【００１５】
本実施形態の静止部２は、ステータ２１、ホルダ部２２、カバー２３、回路基板２４、下軸受部２５、および上軸受部２６を有する。回転部３は、シャフト３１およびロータ３２を有する。
【００１６】
ステータ２１は、外部電源（図示省略）から回路基板２４を介して供給される駆動電流に応じて、磁束を発生させる電機子である。図２は、ステータ２１の上面図である。図３は、ステータ２１の部分上面図である。図１〜図３に示すように、ステータ２１は、上下に延びる中心軸９の周りを環状に取り囲む。ステータ２１は、ステータコア２１１、インシュレータ２１２、および複数のコイル２１３を有する。
【００１７】
ステータコア２１１は、中心軸９を環状に取り囲む磁性体である。ステータコア２１１は、周方向に環状に配列された複数のコアピース４０により構成される。図２の例では、ステータコア２１１を構成するコアピース４０の数は、１２個である。各コアピース４０は、コアバック４１と、コアバック４１から径方向内側へ向けて突出するティース４２とを有する。複数のコアバック４１は、中心軸９と略同軸の円環状に配置される。複数のティース４２は、周方向に等間隔に配列される。ステータコア２１１には、例えば、積層鋼板が用いられる。
【００１８】
インシュレータ２１２は、ステータコア２１１に取り付けられる。インシュレータ２１２の材料には、絶縁体である樹脂が用いられる。インシュレータ２１２は、周方向に環状に配列された複数のインシュレータピース６０により構成される。図２の例では、インシュレータ２１２を構成するインシュレータピース６０の数は、１２個である。インシュレータピース６０は、コアピース４０毎に設けられる。すなわち、１つのコアピース４０に対して、１つのインシュレータピース６０が取り付けられる。各インシュレータピース６０は、コアピース４０の少なくとも一部を覆う。具体的には、各インシュレータピース６０は、ティース４２の軸方向の両端面および周方向の両面を覆う。
【００１９】
コイル２１３は、ティース４２の周囲にインシュレータ２１２を介して巻かれた導線からなる。すなわち、インシュレータ２１２は、ティース４２とコイル２１３との間に介在する。これにより、ティース４２とコイル２１３との間の電気的短絡が防止される。なお、ステータ２１の詳細な構成については、後述する。
【００２０】
ホルダ部２２は、ステータ２１および下軸受部２５を保持する樹脂製の部材である。ホルダ部２２は、壁部２２１、底板部２２２、および下軸受保持部２２３を有する。壁部２２１は、軸方向に略円筒状に延びる。ステータ２１およびインシュレータ２１２の側面の少なくとも一部は、壁部２２１を構成する樹脂に覆われる。ただし、ティース４２の径方向内側の端面を含むステータ２１の一部は、壁部２２１から露出している。また、壁部２２１の径方向内側には、後述するロータ３２が配置される。
【００２１】
底板部２２２は、壁部２２１の下端から径方向内側へ向けて、板状に広がる。底板部２２２は、ステータ２１およびロータ３２よりも軸方向下側に位置する。下軸受保持部２２３は、底板部２２２の内端から延びて、下軸受部２５の一部を覆う。下軸受部２５およびシャフト３１の下端部は、下軸受保持部２２３の径方向内側に配置される。
【００２２】
カバー２３は、ホルダ部２２の上方に位置し、ホルダ部２２の上部の開口を覆う。回路基板２４およびロータ３２は、ホルダ部２２およびカバー２３により構成される筐体の内部に収容される。カバー２３は、上板部２３１および上軸受保持部２３２を有する。上板部２３１は、ステータ２１、ホルダ部２２、回路基板２４、およびロータ３２よりも軸方向上側において、中心軸９に対して略垂直に広がる。上軸受保持部２３２は、上板部２３１の内端から延びて、上軸受部２６の一部を覆う。上軸受部２６およびシャフト３１の一部は、上軸受保持部２３２の径方向内側に配置される。
【００２３】
なお、本実施形態のカバー２３は樹脂製である。樹脂製のカバー２３は、金型を用いた成型により、効率よく製造できる。また、金属製のカバーを用いる場合よりも、上軸受部２６における電食現象の発生を抑制できる。
【００２４】
回路基板２４は、ホルダ部２２に保持され、中心軸９に対して略垂直に配置される。回路基板２４は、ホルダ部２２およびカバー２３により構成される筐体の内部に収容される。また、回路基板２４は、ステータ２１およびロータ３２の上方に配置される。ステータ２１のコイル２１３と回路基板２４とは、インシュレータ２１２に固定された端子ピン２７を介して、電気的に接続される。なお、図２では、端子ピン２７の図示が省略されている。
【００２５】
ホルダ部２２とカバー２３との間には、周方向の一部に接続孔２０１が設けられる。回路基板２４から延びるリード線２４１は、接続孔２０１を通って、ホルダ部２２の外部へ引き出される。そして、当該リード線２４１の端部が、外部電源に接続される。外部電源から供給される電流は、リード線２４１、回路基板２４、および端子ピン２７を通って、コイル２１３へ流れる。
【００２６】
下軸受部２５は、ロータ３２よりも下方において、シャフト３１を回転可能に支持する。上軸受部２６は、ロータ３２よりも上方において、シャフト３１を回転可能に支持する。本実施形態の下軸受部２５および上軸受部２６には、球体を介して外輪と内輪とを相対回転させるボールベアリングが、使用されている。下軸受部２５の外輪は、ホルダ部２２の下軸受保持部２２３に固定される。上軸受部２６の外輪は、カバー２３の上軸受保持部２３２に固定される。また、下軸受部２５および上軸受部２６の各々の内輪は、シャフト３１に固定される。ただし、下軸受部２５および上軸受部２６に、ボールベアリングに代えて、すべり軸受や流体軸受等の他方式の軸受が、使用されていてもよい。
【００２７】
シャフト３１は、ロータ３２を貫いて軸方向に延びる、柱状の部材である。シャフト３１は、中心軸９を中心として回転する。シャフト３１の上端部は、ホルダ部２２およびカバー２３よりも上方へ突出している。シャフト３１の上端部には、例えば、空調機用のファンが取り付けられる。ただし、シャフト３１の上端部は、ギア等の動力伝達機構を介して、ファン以外の駆動部に連結されてもよい。
【００２８】
ロータ３２は、シャフト３１に固定されて、シャフト３１とともに回転する部材である。ロータ３２は、ステータ２１の径方向内側に配置される。本実施形態のロータ３２は、マグネット配合のプラスチック樹脂により形成された円環状の部材である。図１に示すように、ロータ３２は、内側筒部３２１、外側筒部３２２、および連結部３２３を有する。
【００２９】
内側筒部３２１は、シャフト３１に固定される略円筒状の部位である。シャフト３１の外周面のうち、少なくとも内側筒部３２１との固着面には、螺旋状の溝３１１が設けられている。ロータ３２は、シャフト３１をインサート部品とする射出成型により形成される。射出成型時には、シャフト３１の外周面に設けられた溝３１１内に、流動状態の樹脂が流れ込む。これにより、シャフト３１に対してロータ３２が強固に固着される。また、モータ１の駆動時に、シャフト３１に対してロータ３２が相対回転することが抑制される。
【００３０】
外側筒部３２２は、内側筒部３２１よりも径方向外側に位置する略円筒状の部位である。外側筒部３２２の外周面は、磁極面であり、ティース４２の径方向内側の端面と、僅かな隙間を介して径方向に対向する。連結部３２３は、内側筒部３２１と外側筒部３２２とを連結する円板状の部位である。内側筒部３２１および外側筒部３２２の径方向の厚みは、連結部３２３との境界付近において最も大きくなる。また、内側筒部３２１および外側筒部３２２の径方向の厚みは、軸方向の両端へ向かうにつれて、徐々に小さくなる。
【００３１】
本実施形態では、マグネット配合のプラスチック樹脂製のロータ３２が用いられている。しかしながら、ロータは、複数のマグネットを、磁性体である筒状のロータコアの外周面に配置したものであってもよい。または、ロータは、磁性体のロータコアに軸方向の複数の孔部を設け、孔部にマグネットを配置したものでもよい。
【００３２】
モータ１の駆動時には、外部電源から、リード線２４１、回路基板２４、および端子ピン２７を介して、コイル２１３に駆動電流が供給される。これにより、ステータコア２１１の複数のティース４２に、磁束が生じる。そして、ティース４２とロータ３２との間の磁束が及ぼす作用により、周方向のトルクが発生する。その結果、中心軸９を中心として回転部３が回転する。
【００３３】
＜１−２．ステータの構成＞
次に、ステータ２１の製造手順を説明しつつ、ステータ２１の詳細な構成について説明する。図４は、ステータ２１の製造手順を示したフローチャートである。
【００３４】
ステータ２１を製造するときには、まず、直線状のステータ２１を作製する（ステップＳ１〜Ｓ５）。そして、直線状のステータ２１を環状に折り曲げ（ステップＳ６）、必要箇所を溶接する（ステップＳ７）。これにより、図２に示す環状のステータ２１を得ることができる。その後、ステータ２１を樹脂で被うモールド処理が行われる（ステップＳ８）。以下、各工程の詳細を説明する。
【００３５】
図４に示すように、ステータ２１の製造時には、まず、コアバック４１とティース４２とを有するコアピース４０を、複数形成する（ステップＳ１）。本実施形態のステータコア２１１は、２つ以上の一繋がりのコアピース４０により構成されるコアピース群５０を複数有する。具体的には、図２に示すように、ステータコア２１１が、３つのコアピース群５０を有する。各コアピース群５０には、４つコアピース４０が含まれる。
【００３６】
ステップＳ１では、電磁鋼板を打ち抜いて、打ち抜かれた電磁鋼板を軸方向に積層することによって、４つのコアピース４０を含むコアピース群５０を形成する。ステップＳ１において形成されたコアピース群５０において、４つのコアバック４１は、直線状に並ぶ。したがって、コアピース群５０に含まれる４本のティース４２は、それぞれ、コアバック４１の配列方向に対して直交する方向に延びる。
【００３７】
ここで、コアバック４１の配列方向は、後のステップＳ６において環状に折り曲げられた際に周方向となる方向である。このため、以下のステップＳ５までの説明においても、コアバック４１の配列方向を周方向と称する。また、コアバック４１に対してティース４２側を径方向内側、その反対側を径方向外側と称する。
【００３８】
次に、複数のコアピース４０をインサート部品として、インシュレータ２１２を射出成型する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、まず、一対の金型の内部に、コアピース群５０を、インサート部品として配置する。そして、金型の内部に溶融樹脂を流し込んで、溶融樹脂を硬化させる。これにより、コアピース群５０ごとに、インシュレータピース６０を成型する。コアピース群５０に含まれる各コアピース４０は、樹脂製のインシュレータピース６０で覆われる。
【００３９】
図１に示すように、インシュレータピース６０は、上側カバー部６１、下側カバー部６２、ティースカバー部６３、および鍔部６４を有する。上側カバー部６１は、コアバック４１の上面を覆う。下側カバー部６２は、コアバック４１の下面を覆う。ティースカバー部６３は、ティース４２の上面、下面、および周方向の両側面を覆う。鍔部６４は、ティースカバー部６３の径方向内端から上下に延びる。
【００４０】
続いて、複数のコアピース４０を、直線状に配置する（ステップＳ３）。具体的には、１２個のコアピース４０を、各コアバック４１が直線状に並ぶように配置する。本実施形態では、３つのコアピース群５０を、各コアバック４１が直線状に並ぶ位置に配置する。
【００４１】
ここで、３つのコアピース群５０を、周方向一方側から周方向他方側へ向かって順に、第１コアピース群５１、第２コアピース群５２、および第３コアピース群５３とする。また、各コアピース群５１，５２，５３を形成する４つのコアピース４０をそれぞれ、周方向一方側から周方向他方側へ向かって順に、第１コアピース４０１、第２コアピース４０２、第３コアピース４０３、および第４コアピース４０４とする。
【００４２】
各コアピース４０のコアバック４１の径方向外側面は、少なくとも一部が、径方向外側に向けてやや突出する。また、コアバック４１の周方向の両側の端面４１２は、ティース４２の延びる向きに対して傾斜する平面である。ステップＳ３の時点では、隣り合う端面４１２の間隔は、径方向外側から径方向内側へ向かうにつれて、徐々に離れる。
【００４３】
第１コアピース４０１のコアバック４１の周方向他方側端部かつ径方向外端部と、第２コアピース４０２のコアバック４１の周方向一方側端部かつ径方向外端部とは、電磁鋼板自体が繋がっている。同様に、第２コアピース４０２のコアバック４１の周方向他方側端部かつ径方向外端部と、第３コアピース４０３のコアバック４１の周方向一方側端部かつ径方向外端部とは、電磁鋼板自体が繋がっている。また、第３コアピース４０３のコアバック４１の周方向他方側端部かつ径方向外端部と、第４コアピース４０４のコアバック４１の周方向一方側端部かつ径方向外端部とは、電磁鋼板自体が繋がっている。
【００４４】
その後、各ティース４２の周囲に、インシュレータ２１２のティースカバー部６３を介して導線が巻き付けられる（ステップＳ４）。導線は、ティース４２毎にコイル２１３を形成する。また、周方向に隣り合うコアピース群５０の境界部において、インシュレータピース６０同士を連結する（ステップＳ５）。なお、ステップＳ４とステップＳ５の順序は、逆であってもよい。
【００４５】
図５は、ステップＳ５における連結前の様子を、軸方向上側から見た図である。図６は、ステップＳ５における連結前の様子を、径方向外側から見た図である。図７は、ステップＳ５における連結後の様子を、軸方向上側から見た図である。図８は、ステップＳ５における連結後の様子を、径方向外側から見た図である。
【００４６】
図５および図６に示すように、各コアピース群５０の第４コアピース４０４を覆うインシュレータピース６０は、一対の突出片６５を有する。一対の突出片６５は、上側カバー部６１の周方向他方側の端部から、周方向他方側へ向けて延びる上側突出片６５ａと、下側カバー部６２の周方向他方側の端部から、周方向他方側へ向けて延びる下側突出片６５ｂと、を含む。また、各突出片６５は、軸方向に突出する凸部６６を有する。具体的には、上側突出片６５ａは、下面から下方へ向けて突出する上側凸部６６ａを有する。下側突出片６５ｂは、上面から上方へ向けて突出する下側凸部６６ｂを有する。
【００４７】
また、図５および図６に示すように、各コアピース群５０の第１コアピース４０１を覆うインシュレータピース６０は、一対の凹部６７を有する。一対の凹部６７は、上側カバー部６１の周方向一方側の端部付近の上面から下向きに凹む上側凹部６７ａと、下側カバー部６２の周方向一方側の端部付近の下面から上向きに凹む下側凹部６７ｂと、を含む。
【００４８】
ステップＳ５では、図５および図６中の白抜き矢印のように、隣り合うコアピース群５０を、周方向に接近させる。そうすると、上側突出片６５ａと下側突出片６５ｂとの間に、隣りのインシュレータピース６０の周方向一方側の端部が挿入される。そして、上側突出片６５ａの上側凸部６６ａが、上側凹部６７ａに嵌まる。また、下側突出片６５ｂの下側凸部６６ｂが、下側凹部６７ｂに嵌まる。これにより、図７および図８のように、周方向に隣り合うコアピース群５０の境界部において、インシュレータピース６０同士が連結される。その結果、直線状のステータ２１が得られる。
【００４９】
特に、本実施形態では、コアピース４０ではなく、インシュレータピース６０に、凸部６６および凹部６７が設けられる。このため、上述したステップＳ２のインサート成型時に、凸部６６および凹部６７を容易に成型できる。
【００５０】
続いて、直線状のステータ２１が、環状に折り曲げられる（ステップＳ６）。具体的には、各コアピース群５０に含まれる隣り合うコアピース４０の接続部が、折り曲げられる。また、上述の通り、周方向に隣り合うコアピース群５０の境界部においては、隣り合うインシュレータピース６０が、凸部６６と凹部６７との嵌合によって、接続されている。このため、周方向に隣り合うコアピース群５０の境界部においては、凸部６６と凹部６７とが、嵌合状態を維持しながら回転する。これにより、周方向に隣り合うコアピース群５０の境界部において、周方向に隣り合うコアピース４０を、容易に曲げることができる。したがって、製造後のステータ２１において、各コアピース４０の中心軸９からの距離がばらつくことを抑制できる。
【００５１】
図９は、ステップＳ６の回転時における、ステータ２１の部分上面図である。図９に示すように、複数のコアピース４０を環状に折り曲げると、周方向に隣り合うコアバック４１の端面４１２同士が、互いに接触する。このように、隣り合うコアバック４１の平坦な端面４１２同士を接触させることにより、複数のコアピース４０を精度良く配置できる。したがって、製造後のステータコア２１１において、各コアピース４０の中心軸９からの距離がばらつくことを、より抑制できる。
【００５２】
また、図９に示すように、本実施形態では、凸部６６の軸方向に見たときの形状が、円形である。このため、ステップＳ６において、凹部６７に対して凸部６６を回転させるときに、凹部６７に対する凸部６６の引っ掛かりを抑制できる。
【００５３】
また、図９に示すように、本実施形態では、周方向に隣り合うコアピース群５０の境界部において、凸部６６および凹部６７以外の箇所を中心として、コアピース４０が回動する。また、凹部６７は、コアピース４０の回動時に凸部６６が移動する方向に沿って、スリット状に延びる。このため、複数のコアピース４０を円環状に折り曲げるときに、凹部６７に対して凸部６６を、スムーズに相対移動させることができる。
【００５４】
その後、コアピース４０同士の溶接が行われる（ステップＳ７）。具体的には、図８中に二点鎖線で示したように、隣り合うコアピース群５０の境界部において、コアバック４１の径方向外側の面の周方向の端部同士が溶接される。また、各コアピース群５０に含まれる複数のコアバック４１の径方向外側の面の周方向の端部同士が、さらに溶接されてもよい。このように、コアバック４１の境界部の一部が溶接されることにより、隣り合うコアバック４１が、より強固に接続される。
【００５５】
ステップＳ７の溶接処理が終了した後、ステータコア２１１、インシュレータ２１２、およびコイル２１３を含むステータ２１を樹脂で覆うモールド処理が行われる（ステップＳ８）。具体的には、ステータ２１をインサート部品として射出成型を行うことにより、樹脂製のモールド部であるホルダ部２２が成型される。このように、ホルダ部２２を構成する樹脂によりステータ２１を覆うことにより、モータ１の製造後における各コアピース４０の位置ずれを抑制できる。
【００５６】
以上のステップＳ１〜Ｓ８により、ステータ２１が形成される。
【００５７】
このモータ１は、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相の３相交流により駆動される３相モータである。また、上記の通り、本実施形態のコアピース群５０は、４つのコアピース４０により構成される。すなわち、本実施形態では、コアピース群５０に含まれるコアピース４０の数「４」と、モータ１の相数「３」とが、相違する。このように、多相モータにおいて、コアピース群５０に含まれるコアピース４０の数を、モータ１の相数よりも少なくすれば、凸部６６および凹部６７による連結箇所を少なくすることができる。これにより、ステータ２１を環状に折り曲げたときの強度を向上させることができる。
【００５８】
＜２．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態には限定されない。
【００５９】
図１０は、一変形例に係るステータの連結前の様子を、径方向外側から見た図である。図１０の例では、凹部６７Ａを有するインシュレータピース６０Ａが、凸部６６Ａを有するインシュレータピース６０Ａ側の周方向端縁に、ガイド面６８Ａを有する。ガイド面６８Ａは、凸部６６Ａおよび凹部６７Ａと周方向に重なる。また、ガイド面６８Ａは、周方向に対して傾斜する傾斜面である。具体的には、ガイド面６８Ａは、インシュレータピース６０Ａの周方向端縁から、凹部６７Ａへ近づくにつれて、漸次に軸方向端縁に近づくように、傾斜する。
【００６０】
ステップＳ５において、周方向に隣り合うインシュレータピース６０Ａを連結するときには、図１０中の白抜き矢印のように、隣り合うコアピース群５０Ａを、周方向に接近させる。そうすると、凸部６６Ａが、ガイド面６８Ａに沿って、凹部６７Ａの挿入口へ案内される。したがって、凹部６７Ａに対して凸部６６Ａを、より容易に嵌め込むことができる。
【００６１】
図１１は、他の変形例に係るステータの連結前の様子を、径方向外側から見た図である。図１１の例では、周方向に突出する一対の突出片６５Ｂが、貫通孔６９Ｂを有する。各貫通孔６９Ｂは、突出片６５Ｂを軸方向に貫通する。一方、突出片６５Ｂを有するインシュレータピース６０Ｂと周方向に隣り合うインシュレータピース６０Ｂは、一対の凸部６６Ｂを有する。各凸部６６Ｂは、インシュレータピース６０Ｂの周方向の端部付近の軸方向の端面から、軸方向に突出する。
【００６２】
ステップＳ５において、周方向に隣り合うインシュレータピース６０Ｂを連結するときには、図１０中の白抜き矢印のように、隣り合うコアピース群５０Ｂを、周方向に接近させる。そうすると、一対の突出片６５Ｂの間に、隣りのインシュレータピース６０Ｂの周方向一方側の端部が挿入される。そして、各凸部６６Ｂが貫通孔６９Ｂに嵌まる。これにより、隣り合うコアピース群５０Ｂの境界部において、インシュレータピース６０Ｂ同士が連結される。
【００６３】
なお、上記の実施形態において、インシュレータピース６０に、凹部６７に代えて、貫通孔が設けられていてもよい。また、図１１の変形例において、一対の突出片６５Ｂに、貫通孔６９Ｂに代えて、凹部が設けられていてもよい。
【００６４】
図１２は、他の変形例に係るコアピース４０Ｃ、インシュレータピース６０Ｃ、およびコイル２１３Ｃの上面図である。図１２の例では、複数のコアピース４０Ｃが、コアピース群を形成することなく、それぞれ単一の部材となっている。そして、コアピース４０Ｃ毎にインシュレータピース６０Ｃが設けられている。また、各インシュレータピース６０Ｃに、凸部６６Ｃおよび凹部６７Ｃが設けられている。このようにすれば、全てのインシュレータピース６０Ｃの境界部において、ステップＳ６の折り曲げ作業が容易となる。したがって、製造後のステータにおいて、各コアピース４０Ｃの中心軸からの距離がばらつくことを抑制できる。
【００６５】
また、図１２の例では、各インシュレータピース６０Ｃが、周方向の一端に凸部６６Ｃを有し、周方向の他端に凹部６７Ｃを有する。このようにすれば、インシュレータピース６０Ｃの形状を一種類とすることができる。また、同じ形状のインシュレータピース６０Ｃを周方向に連結することで、一繋がりのインシュレータを容易に形成できる。
【００６６】
また、上記の実施形態および変形例では、少なくとも１つのインシュレータピースが凸部を有し、当該インシュレータピースと周方向に隣接するインシュレータピースが、凹部または貫通孔を有していた。しかしなら、少なくとも１つのコアピースが凸部を有し、当該コアピースと周方向に隣接するコアピースが、凹部または貫通孔を有していてもよい。
【００６７】
また、上記の実施形態では、インシュレータが、ステータコアをインサート部品とする樹脂成型品であった。しかしながら、ステータコアとは別にインシュレータを成型し、成型後のインシュレータを、ステータコアに取り付けてもよい。
【００６８】
また、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、例えば、ステータ、モータ、およびステータの製造方法に利用できる。
【符号の説明】
【００７０】
１  モータ
２  静止部
３  回転部
９  中心軸
２１  ステータ
２２  ホルダ部
２３  カバー
２４  回路基板
２５  下軸受部
２６  上軸受部
２７  端子ピン
３１  シャフト
３２  ロータ
４０，４０Ｃ  コアピース
４１  コアバック
４２  ティース
５０，５０Ａ，５０Ｂ  コアピース群
６０，６０Ａ，６０Ｂ  インシュレータピース
６５，６５Ｂ  突出片
６６，６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃ  凸部
６７，６７Ａ，６７Ｃ  凹部
６８Ａ  ガイド面
６９Ｂ  貫通孔
２１１  ステータコア
２１２  インシュレータ
２１３，２１３Ｃ  コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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