(57)【要約】      （修正有）【課題】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、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ステータの提供。【解決手段】ステータは、ステータコアと、ステータコアを覆うインシュレータとを備え、ステータコアは、複数のコアピース４０１〜４０６により構成され、インシュレータは、複数のインシュレータピースにより構成され、隣り合う第１インシュレータピースと、第２インシュレータピースとは、連結部により連結され、連結部は、第１インシュレータピースに接続される第１端部と、第１端部よりも第２インシュレータピース側、かつ、径方向外側に位置する第２端部と、の間で延びる第１支持部と、第２インシュレータピースに接続される第３端部と、第３端部よりも第１インシュレータピース側、かつ、径方向外側に位置する第４端部と、の間で延びる第２支持部と、を有し、第２端部と第４端部とは周方向に向かい合っている。【選択図】図３
2019054622.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、
上下に延びる中心軸を取り囲み、磁性体であるステータコアと、
前記ステータコアを覆う樹脂製のインシュレータと、
を備え、
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、複数の前記コアピースそれぞれを覆う、複数のインシュレータピースにより構成され、
複数の前記インシュレータピースのうち、隣り合う第１インシュレータピースと、第２インシュレータピースとは、連結部により連結され、
前記連結部は、
前記第１インシュレータピースに接続される第１端部と、前記第１端部よりも前記第２インシュレータピース側、かつ、径方向外側に位置する第２端部と、
前記第１端部と前記第２端部との間で延びる第１支持部と、
前記第２インシュレータピースに接続される第３端部と、
前記第３端部よりも前記第１インシュレータピース側、かつ、径方向外側に位置する第４端部と、
前記第３端部と前記第４端部との間で延びる第２支持部と、
を有し、
前記第２端部と前記第４端部とは周方向に向かい合っている、
ステータ。
【請求項２】
請求項１に記載のステータであって、
前記第２端部と前記第４端部とは、少なくとも一部で繋がっている、
ステータ。
【請求項３】
請求項１に記載のステータであって、
前記第２端部と前記第４端部とは、互いに離間している、
ステータ。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一つに記載のステータであって、
前記第２端部と、前記第４端部とは、前記コアピースよりも径方向外側に位置する、
ステータ。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載のステータであって、
前記第２端部と、前記第４端部とは、上面視において、隣り合う前記コアピースの合わせ部と前記中心軸とを結ぶ境界線上に位置する、
ステータ。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一つに記載のステータであって、
前記第１端部、および、前記第３端部それぞれは、周方向に互いに対向する対向面を有し、
前記対向面は、径方向に沿った平面である、
ステータ。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一つに記載のステータであって、
前記第１インシュレータピースおよび前記第２インシュレータピースは、それぞれ、前記ステータコアの軸方向の上側端部を覆う上樹脂部を有し、
前記連結部は、前記第１インシュレータピースの前記上樹脂部と、前記第２インシュレータピースの前記上樹脂部とを、連結する、
ステータ。
【請求項８】
請求項７に記載のステータであって、
前記第１インシュレータピースは、
前記第２インシュレータピース側が開口し、径方向に直交する接線方向に沿って延びる第１溝部を有し、
前記第１端部は、前記接線方向に延び、前記第１溝部に挿入されている、
ステータ。
【請求項９】
請求項８に記載のステータであって、
前記第１溝部の開口部は、前記第１支持部が延びる方向に沿って、径方向外側に広がる、
ステータ。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載のステータであって、
前記第１溝部、および、前記第１端部には、互いに噛み合う凹凸が設けられる、
ステータ。
【請求項１１】
請求項６から請求項１０までのいずれか一つに記載のステータであって、
前記コアピースは、周方向に延びるコアバックと、前記コアバックから径方向に突出したティースと、を有し、
前記第１インシュレータピースは、
前記コアバックと前記ティースとをそれぞれ覆い、
前記コアバックと前記ティースとの境界線上に、導線の位置ずれを防止する第１壁部を有し、
前記第１溝部は、前記第１壁部に沿って設けられ、かつ、前記第１壁部を一部に有する、
ステータ。
【請求項１２】
請求項８から請求項１０までのいずれか一つに記載のステータであって、
前記第２インシュレータピースは、
前記第１インシュレータピース側が開口し、前記接線方向に沿って延びる第２溝部を有し、
前記第３端部は、前記接線方向に延び、前記第２溝部に挿入されている、
ステータ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のステータであって、
前記第２溝部の開口部は、前記第２支持部が延びる方向に沿って、径方向外側に広がる、
ステータ。
【請求項１４】
請求項１２または請求項１３に記載のステータであって、
前記第２溝部、および、前記第３端部には、互いに噛み合う凹凸が設けられる、
ステータ。
【請求項１５】
請求項１２から請求項１４までのいずれか一つに記載のステータであって、
前記コアピースは、周方向に延びるコアバックと、前記コアバックから径方向に突出したティースと、を有し、
前記第２インシュレータピースは、
前記コアバックと前記ティースとをそれぞれ覆い、
前記コアバックと前記ティースとの境界線上に、導線の位置ずれを防止する第２壁部を有し、
前記第２溝部は、前記第２壁部に沿って設けられ、かつ、前記第２壁部を一部に有する、
ステータ。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５までのいずれか一つに記載のステータであって、
複数の前記コアピースのうち、第１コアピースと第２コアピースとが隣り合い、
前記第１コアピースの周方向一方側端面は、周方向に凹む凹部を有し、
前記第２コアピースの周方向他方側端面は、前記凹部に嵌る凸部を有する、
ステータ。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６までのいずれか一つに記載のステータであって、
前記インシュレータの軸方向の一方端部には、配線部が設けられ、
前記連結部は、軸方向において、前記配線部と反対側に設けられる、
ステータ。
【請求項１８】
請求項１から請求項１７までのいずれか一つ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、周方向端部、かつ、径方向の外側端部で繋がり、
前記連結部は、隣り合う前記コアピース群を連結する、
ステータ。
【請求項１９】
請求項１から請求項１８までのいずれか一つに記載のステータであって、
前記インシュレータは、前記ティースを覆い、
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、
を備える、ステータ。
【請求項２０】
請求項１から請求項１９までのいずれか一つに記載のステータでと、
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２１】
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、前記コアバックから突出したティースと、を有するコアピースを、複数形成する工程と、
ｂ）前記コアピース毎を、樹脂製のインシュレータピースで覆う工程と、
ｃ）直線状に配列した複数の前記コアピースのうち、隣り合う第１インシュレータピースと、第２インシュレータピースとを連結部で連結する工程と、
ｄ）前記インシュレータピースを介して前記ティースに導線を巻き付ける工程と、
ｅ）複数の前記コアピースを環状に折り曲げる工程と、
を有し、
前記連結部は、
前記第１インシュレータピースに接続される第１端部と、前記第１端部よりも前記第２インシュレータピース側、かつ、径方向外側に位置する第２端部と、
前記第１端部と前記第２端部との間で延びる第１支持部と、
前記第２インシュレータピースに接続される第３端部と、
前記第３端部よりも前記第１インシュレータピース側、かつ、径方向外側に位置する第４端部と、
前記第３端部と前記第４端部との間で延びる第２支持部と、
を有し、
前記第２端部と前記第４端部とは周方向に向かい合っている、
製造方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の製造方法であって、
前記連結部の前記一端部は、複数の前記コアピースの配列方向に延び、
前記工程ｃ）において、
前記第２インシュレータピースと対向する、前記第１インシュレータピースの端部から、前記配列方向に沿って設けられた溝部に、前記連結部の前記一端部を挿入する、
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２０１１−０１９３６０号公報に記載されている。
【０００３】
特開２０１１−０１９３６０号公報に記載のステータの製造方法は、複数の分割コアにそれぞれ分割インシュレータを取り付け、各分割インシュレータを連結手段で連結して連結体を形成する。その後、連結体を直線形状にして、各分割コアに巻線を巻装し、巻装後、連結体を直線形状から円環形状に変形する。
【特許文献１】特開２０１１−０１９３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特開２０１１−０１９３６０号公報に記載の方法では、各分割コアに巻線を巻装する際、巻線機に移動させる必要がある。この場合、連結手段で連結した分割インシュレータを直線形状に保つ必要があるため、連結手段による連結力がある程度必要となる。一方で、連結力が強すぎると、連結体を直線形状から円環形状に変形することが困難となる。
【０００５】
そこで、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】
【０００６】
本願の第１発明は、モータに用いられるステータであって、上下に延びる中心軸を取り囲み、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、前記ステータコアを覆う樹脂製のインシュレータと、を備え、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、複数の前記コアピースそれぞれを覆う、複数のインシュレータピースにより構成され、複数の前記インシュレータピースのうち、隣り合う第１インシュレータピースと、第２インシュレータピースとは、連結部により連結され、前記連結部は、前記第１インシュレータピースに接続される第１端部と、前記第１端部よりも前記第２インシュレータピース側、かつ、径方向外側に位置する第２端部と、前記第１端部と前記第２端部との間で延びる第１支持部と、前記第２インシュレータピースに接続される第３端部と、前記第３端部よりも前記第１インシュレータピース側、かつ、径方向外側に位置する第４端部と、前記第３端部と前記第４端部との間で延びる第２支持部と、を有し、前記第２端部と前記第４端部とは周方向に向かい合っている。
【０００７】
本願の第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、前記コアバックから突出したティースと、を有するコアピースを、複数形成する工程と、ｂ）前記コアピース毎を、樹脂製のインシュレータピースで覆う工程と、ｃ）直線状に配列した複数の前記コアピースのうち、隣り合う第１インシュレータピースと、第２インシュレータピースとを連結部で連結する工程と、ｄ）前記インシュレータピースを介して前記ティースに導線を巻き付ける工程と、ｅ）複数の前記コアピースを環状に折り曲げる工程と、を有し、前記連結部は、前記第１インシュレータピースに接続される第１端部と、前記第１端部よりも前記第２インシュレータピース側、かつ、径方向外側に位置する第２端部と、前記第１端部と前記第２端部との間で延びる第１支持部と、前記第２インシュレータピースに接続される第３端部と、前記第３端部よりも前記第１インシュレータピース側、かつ、径方向外側に位置する第４端部と、前記第３端部と前記第４端部との間で延びる第２支持部と、を有し、前記第２端部と前記第４端部とは周方向に向かい合っている。
【発明の効果】
【０００８】
本願発明によれば、第１支持部と第２支持部とは、径方向外側の端部同士が連結する。つまり、第１支持部と第２支持部とは、軸方向から視て、径方向外側に屈曲した形状を構成する。このため、隣り合うコアピースを、径方向内側に折り曲げる際、第１支持部と第２支持部とが、折り曲げる妨げとならない。つまり、ステータの製造時に、配列した複数のコアピースを接続した状態で、環状に容易に曲げることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、モータの縦断面図である。
【図２】図２は、ステータの製造手順を示したフローチャートである。
【図３】図３は、直線状のステータコアの上面図である。
【図４】図４は、インシュレータが射出成型されたステータコアの上面図である。
【図５】図５は、インシュレータが射出成型されたステータコアの斜視図である。
【図６】図６は、連結部と、保持部との構成を示す斜視図である。
【図７】図７は、環状のステータの斜視図である。
【図８】図８は、環状のステータの上面図である。
【図９】図９は、折り曲げても破断しない状態における連結部を示す図である。
【図１０】図１０は、隣り合うインシュレータピースそれぞれに、保持部を設けたステータの一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
＜１．モータの構造＞
図１は、モータ１の縦断面図である。モータ１は、樹脂に覆われた後述のステータ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、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、モータ１は、自動車または鉄道等の輸送機器、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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。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。
【００１５】
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。ステータコア２１１は、１２個のコアピース４０により構成される。各コアピース４０は、周方向に延びるコアバック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。
【００１６】
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、ステータコア２１１の少なくとも一部を覆う。具体的には、インシュレータ２１２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。
【００１７】
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。
【００１８】
ホルダ部２２は、樹脂製の部材であり、ステータを一体に覆う。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の表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。
【００１９】
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を保持する。なお、下軸受部２５は、ホルダ部２２に対して直接保持されても良いし、別部品を介して保持しても良い。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。
【００２０】
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空間に収容される。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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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を、使用してもよい。
【００２５】
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。
【００２６】
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。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。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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
本実施形態では、ロータ３２には、マグネット配合のプラスチック樹脂が用いられる。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。
【００３０】
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。
【００３１】
＜２．ステータの構成および製造手順＞
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。
【００３２】
図２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。
【００３３】
ステータ２１の製造時には、直線状のステータコアを形成する（ステップＳ１）。図３は、直線状のステータコア２１１Ａの上面図である。
【００３４】
ステータコア２１１Ａは、第１コアピース群５１と、第２コアピース群５２とから構成される。第１コアピース群５１と、第２コアピース群５２とは、直線状に並べられる。第１コアピース群５１および第２コアピース群５２それぞれは、コアバック４１とティース４２とを有する複数のコアピース４０を、直線状に配置して、形成される。第１コアピース群５１と、第２コアピース群５２とは同じ構成であるため、ここでは、第１コアピース群５１について説明する。
【００３５】
第１コアピース群５１は、直線状に配置された、コアピース４０１と、コアピース４０２と、コアピース４０３と、コアピース４０４と、コアピース４０５と、コアピース４０６とを有する。各コアピース４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６のコアバック４１は、直線状に並ぶ。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。
【００３６】
ここで、直線状のステータコア２１１Ａは、後の工程において、環状に折り曲げられて、環状のステータコア２１１が形成される。つまり、コアバック４１の配列方向は、環状に折り曲げられた際に、周方向となる。以下のステップＳ４までの説明においては、コアバック４１の配列方向に直交する方向を、「径方向」と称する。そして、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。また、配列方向は、本願の「径方向に直交する接線方向」でもある。
【００３７】
コアピース４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６それぞれのコアバック４１の径方向外側面４１１は、少なくとも一部が径方向外側に向けて突出した、円弧形状である。また、コアバック４１の配列方向の両側の端面４１２は、ティース４２に向かって傾斜する平面である。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。
【００３８】
直線状に並ぶコアピース４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０５、４０６は、電磁鋼板を打ち抜いて、打ち抜かれた電磁鋼板を積層することによって、形成される。電磁鋼板の積層方向は、上記の「軸方向」である。積層される各電磁鋼板では、隣接するコアピースのコアバック同士は、径方向外側面４１１と、端面４１２との境界部分で繋がる。つまり、形成された第１コアピース群５１において、コアピース４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６それぞれは、コアバック４１同士が、周方向端部かつ、径方向外側端部で繋がった構成である。
【００３９】
コアピース４０６の周方向一方側端面には、配列方向（周方向）に凹む凹部８１が設けられている。コアピース４０６の周方向一方側端面は、配列方向において、コアピース４０５側と反対側の端面４１２である。コアピース４０１の周方向他方側端面は、凸部８２を有する。コアピース４０１の周方向他方側端面は、配列方向において、コアピース４０２側と反対側のコアピース４０１の端面４１２である。
【００４０】
後述のステップＳ４で、直線状のステータコア２１１Ａを環状にすると、第１コアピース群５１のコアピース４０１と、第２コアピース群５２のコアピース４０６とは、周方向に隣接する。また、第１コアピース群５１のコアピース４０６と、第２コアピース群５２のコアピース４０１とも、周方向に隣接する。そして、コアピース４０１と、コアピース４０６とが隣接する際、凹部８１に凸部８２が嵌る。コアピース４０６は、本願の「第１コアピース」の一例である。また、コアピース４０１は、本願の「第２コアピース」の一例である。
【００４１】
ステップＳ１では、上記のように形成された、第１コアピース群５１と、第２コアピース群５２とを直線状に配置する。
【００４２】
続いて、ステップＳ１において直線状に配置されたステータコア２１１Ａをインサート部品として、インシュレータ２１２が射出成型される（ステップＳ２）。図４は、インシュレータ２１２が射出成型されたステータコア２１１Ａの上面図である。図５は、インシュレータ２１２が射出成型されたステータコア２１１Ａの斜視図である。
【００４３】
ステップＳ２では、まず、第１コアピース群５１および第２コアピース群５２を、インサート部品として、金型の内部に配置する。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４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６それぞれが、樹脂製のインシュレータ２１２で覆われる。
【００４４】
インシュレータは、複数のコアピースをそれぞれ覆う複数のインシュレータピースにより構成される。以下では、コアピース４０１を覆うインシュレータを、インシュレータピース５０１と称す。同様に、コアピース４０２を覆うインシュレータを、インシュレータピース５０２と称す。コアピース４０３を覆うインシュレータを、インシュレータピース５０３と称す。コアピース４０４を覆うインシュレータを、インシュレータピース５０４と称す。コアピース４０５を覆うインシュレータを、インシュレータピース５０５と称す。コアピース４０６を覆うインシュレータを、インシュレータピース５０６と称す。
【００４５】
各インシュレータピースは、ステータコア、詳しくは、コアバック４１の軸方向の上側端部を覆う上樹脂部６１と、コアバック４１の軸方向の下面を覆う下樹脂部６２と、ティース４２の上面、下面および配列方向（周方向）の両側面を覆うティースカバー部６３と、ティースカバー部６３の径方向内端から上下に延びる鍔部６４と、ティースカバー部６３の径方向外端から上下に延びる壁部６５と、を有する。
【００４６】
コイル２１３を形成する際、導線は、ティース４２の周囲に、ティースカバー部６３を介して、鍔部６４と壁部６５との間に、巻き付けられる。つまり、鍔部６４と壁部６５とは、コイル２１３の位置ずれを防ぐ部材である。壁部６５は、本願の「第１壁部」の一例である。
【００４７】
また、インシュレータ２１２は、連結部６７と、保持部６８とを有する。連結部６７は、隣り合うインシュレータピース同士を繋ぐ部材である。図４および図５では、第２コアピース群５２のインシュレータピース５０１の上樹脂部６１と、第１コアピース群５１のインシュレータピース５０６の上樹脂部６１とを繋ぐ。保持部６８は、第１コアピース群５１のインシュレータピース５０６に設けられる。連結部６７の一端(後述の第３端部７２１)は、第２コアピース群５２のインシュレータピース５０１に対して直接接続される。また、連結部６７の他端(後述の第１端部７１１)は、保持部６８に装着されることで、第１コアピース群５１のインシュレータピース５０６に接続される。なお、連結部６７は、第２コアピース群５２のインシュレータピース５０１と同一部材でもよいし、別部材でもよい。
【００４８】
第１コアピース群５１のインシュレータピース５０６は、本願の「第１インシュレータピース」の一例である。また、第２コアピース群５２のインシュレータピース５０１は、本願の「第２インシュレータピース」の一例である。
【００４９】
図６は、連結部６７と、保持部６８との構成を示す斜視図である。図６では、連結部６７が保持部６８に装着されていない状態を示す。また、図６では、連結部６７の一端が接続される、第２コアピース群５２のインシュレータピース５０１の図示は、省略する。
【００５０】
保持部６８は、インシュレータピース５０６の上樹脂部６１であって、壁部６５に沿って設けられる。保持部６８は、インシュレータピース５０１と対向する配列方向（周方向）端部から、径方向に直交する接線方向（配列方向）に沿って設けられた溝６８１を有する。溝６８１は、本願の「第１溝部」の一例である。
【００５１】
溝６８１の径方向内側の壁面は、壁部６５の一部である。つまり、上樹脂部６１において、壁部６５から径方向外側の位置は十分なスペースがないため、溝６８１の壁面を壁部６５が兼ねることで、スペースを有効活用することができる。
【００５２】
また、溝６８１は、軸方向上側に開口する。溝６８１が軸方向上側に開口することで、インシュレータ２１２の射出成型時において、径方向に合わせる金型を必要とせずに、軸方向に合わせる金型のみで、溝６８１を形成できる。ただし、溝６８１は、軸方向上側が開口していなくてもよい。
【００５３】
連結部６７は、第１支持部７１と、第２支持部７２とを有する。
【００５４】
第１支持部７１は、第１端部７１１と、第２端部７１２とを有する。第１端部７１１は、配列方向に延びる。第１端部７１１は、溝６８１に挿入されることで、第１コアピース群５１のインシュレータピース５０６に接続される。第２端部７１２は、第１端部７１１よりも、第２コアピース群５２のインシュレータピース５０１側、かつ、径方向外側に位置する。第１支持部７１は、第１端部７１１と、第２端部７１２との間で延びる。
【００５５】
第２支持部７２は、第３端部７２１と、第４端部７２２とを有する。第３端部７２１は、第２コアピース群５２のインシュレータピース５０１の上樹脂部６１に直接接続される。第４端部７２２は、第３端部７２１よりも、第１コアピース群５１のインシュレータピース５０６側、かつ、径方向外側に位置する。第２支持部７２は、第３端部７２１と、第４端部７２２との間で延びる。
【００５６】
第１支持部７１の第２端部７１２と、第２支持部７２の第４端部７２２とは周方向に向かい合っている。より具体的には、第１支持部７１の第２端部７１２と、第２支持部７２の第４端部７２２とは連結する。つまり、第１支持部７１と第２支持部７２とは、一つの部材で構成される。そして、連結部６７は、第１支持部７１および第２支持部７２の連結部分（以下、屈折部と称す）で折れ曲がった形状を有する。屈折部は、第１支持部７１の第２端部７１２と、第２支持部７２の第４端部７２２とは周方向に向かい合っている部分である。連結部６７の屈折部は、コアピースよりも径方向外側に位置する。また、連結部６７の屈折部は、配列方向（周方向）において、隣り合う、第１コアピース群５１のコアピース４０６と、第２コアピース群５２のコアピース４０１との境界部分と、径方向に重なる位置にある。
【００５７】
第１端部７１１は、配列方向に沿って、溝６８１に挿入される。第１端部７１１を溝６８１に挿入する際、第１端部７１１と、第３端部７２１とは、互いに近づく方向に応力がかかる。この応力により、第１支持部７１および第２支持部７２の角度は変形し、後述する巻線の工程までの間に破断する可能性がある。
【００５８】
第１端部７１１と、第３端部７２１とは、それぞれ、配列方向に互いに対向する対向面７１１Ａと、対向面７２１Ａとを有する。対向面７１１Ａと、対向面７２１Ａとは、径方向に沿った平面である。このとき、対向面７１１Ａと、対向面７２１Ａとの間に、冶具を挟んだ状態で、第１端部７１１が、溝６８１に挿入される。これにより、第１支持部７１および第２支持部７２の角度の変形を抑制できる。そして、連結部６７が破断することなく、第１端部７１１を溝６８１に挿入することができる。なお、第１端部７１１を溝６８１に挿入した後、冶具は取り除かれる。
【００５９】
第１端部７１１の径方向内側の面には、凹凸部７３が設けられる。また、第１端部７１１を溝６８１に挿入した際に、第１端部７１１の径方向内側の面と対向する、溝６８１の壁面にも、凹凸部６８２が設けられる。第１端部７１１を溝６８１に挿入すると、凹凸部７３と、凹凸部６８２とは、互いに噛み合う。このため、溝６８１に挿入した、第１支持部７１の第１端部７１１は、配列方向に対して、抜けにくくなる。その結果、連結部６７と、インシュレータピース５０６とを強固に連結できる。
【００６０】
また、溝６８１の配列方向（周方向）端部の開口部は、径方向外側に徐々に広がる形状である。溝６８１に第１端部７１１を挿入する際、径方向に挿入位置がずれていたとしても、開口に沿って溝６８１に第１端部７１１が挿入することができる。そして、図５に示すように、配列方向および径方向に対して傾斜する第１支持部７１は、徐々に広がる開口部分と接触する。
【００６１】
同様に、第１コアピース群５１のインシュレータピース５０１には、連結部６７の一端（第３端部７２１）が接続される。この連結部６７の屈折部は、コアピース４０１のコアバック４１の周方向端部かつ、径方向外側端部と、径方向に重なる位置にある。また、第２コアピース群５２のインシュレータピース５０６には、保持部６８が設けられる。
【００６２】
インシュレータ２１２の射出成型時において、インシュレータ２１２の軸方向の一方端部に、配線部５０が成型される。配線部５０は、コアピースの軸方向下側に配置される。配線部５０には、複数のコイル２１３の間で架け渡される導線などが配線される。連結部６７は、軸方向において、この配線部５０と反対側に設けられる。
【００６３】
インシュレータ２１２の成型後、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Ｓ３）。導線は、ティース４２毎にコイル２１３を形成する。これにより、複数のコイル２１３を有する直線状のステータ２１Ａが得られる。ステップＳ３において、導線をティース４２に巻き付ける際、直線状に連結した第１コアピース群５１および第２コアピース群５２を巻線機に移動させる必要がある。このとき、上記のように、連結部６７により、第１コアピース群５１と、第２コアピース群５２とを強固に連結しているため、第１コアピース群５１と、第２コアピース群５２とが分離するおそれを回避できる。
【００６４】
続いて、直線状のステータ２１Ａが、環状に折り曲げられる（ステップＳ４）。図７は、環状のステータ２１の斜視図である。図８は、環状のステータ２１の上面図である。ただし、図７および図８では、コイル２１３の図示は省略する。
【００６５】
ステップＳ４では、第１コアピース群５１および第２コアピース群５２それぞれは、隣り合うコアピースの接続部において、折り曲げられる。接続部とは、隣接するコアバック４１それぞれの、周方向端部かつ、径方向外側端部で周方向に繋がった部分である。直線状のステータ２１Ａを環状に曲げて、複数のコアピース４０が環状に配置されると、各コアバック４１の周方向の両側の端面４１２は、周方向に対して直交する端面となる。そして、隣り合うコアバック４１の周方向の端面４１２同士が互いに接触する。
【００６６】
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。また、折り曲げる際、コアピース４０１の凸部８２は、隣り合うコアピース４０６の凹部８１に嵌る。凸部８２が凹部８１に嵌ることで、隣り合うコアピース４０１とコアピース４０６との径方向の位置ずれが防止される。
【００６７】
また、ステータ２１Ａを環状にする際、第１コアピース群５１と第２コアピース群５２とは、第１コアピース群５１のコアピース４０６と、第２コアピース群５２のコアピース４０１との境界部分で、折り曲げられる。第１コアピース群５１と第２コアピース群５２と連結する連結部６７の屈折部は、第１コアピース群５１のコアピース４０６と、第２コアピース群５２のコアピース４０１との境界部分と、径方向に重なる。
【００６８】
したがって、第１コアピース群５１と、第２コアピース群５２とが折り曲げられると、連結部６７は、屈折部を支点に折れ曲がる。つまり、第１コアピース群５１と第２コアピース群５２とを折り曲げる支点と、連結部６７を折り曲げる支点とが、径方向に一致する。このため、連結部６７に阻害されることなく、第１コアピース群５１と第２コアピース群５２との折り曲げを容易に行える。直線状のステータ２１Ａを環状にすると、第２端部７１２と、第４端部７２２とは、上面視において、隣り合うコアピースの合わせ部と中心軸９とを結ぶ境界線上に位置する。
【００６９】
さらに、連結部６７のインシュレータピースの接続位置と、折り曲げる際の支点となる連結部６７の屈折部の位置とが、異なる位置にある。このため、隣り合うインシュレータピースを強固に接続することと、容易に折り曲げることとを、両立できる。
【００７０】
また、連結部６７の屈折部は、コアピースの径方向外側面４１１よりも径方向外側に位置する。このため、屈折部が径方向外側面４１１よりも径方向内側に位置する場合と比べて、小さい応力で連結部６７を折り曲げることができる。つまり、第１コアピース群５１と第２コアピース群５２との折り曲げが容易となる。
【００７１】
連結部６７が折り曲げられると、連結部６７は、屈折部で破断する場合がある。この場合、図８に示すように、第１支持部７１の第２端部７１２と、第２支持部７２の第４端部７２２とは、互いに離間する。
【００７２】
また、直線状のステータ２１Ａを環状に折り曲げる際、第１コアピース群５１のインシュレータピース５０１に接続される連結部６７の一端（第１端部７１１）を、第２コアピース群５２のインシュレータピース５０６に設けられる保持部６８に挿入する。そして、第１コアピース群５１と、第２コアピース群５２とを連結する。この場合も、第１コアピース群５１のインシュレータピース５０１と、第２コアピース群５２のインシュレータピース５０６とを連結する連結部６７は、屈折部で破断する。
【００７３】
このように、本構造によれば、環状のステータ２１の製造時において、連結部６７で、第１コアピース群５１と、第２コアピース群５２とが強固に連結され、かつ、直線状のステータ２１Ａを、容易に、環状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抑制できる。また、本実施形態では、第１コアピース群５１と第２コアピース群５２とを連結する連結部６７が破断する。このため、直線状のステータ２１Ａが環状のステータ２１になった際、連結部６７に復元力が働くことはない。このため、環状のステータ２１において、連結部６７の復元力による、中心軸９からの距離がばらつきを、抑制できる。
【００７４】
直線状のステータ２１Ａを折り曲げて複数のコアピース４０を環状に配置した後、隣り合う第１コアピース群５１と、第２コアピース群５２との境界部が溶接される（ステップＳ５）。具体的には、第１コアピース群５１の周方向一方側端部と、第２コアピース群５２の周方向他方側端部との境界部の径方向外側面が溶接される。さらに、第１コアピース群５１の周方向他方側端部と、第２コアピース群５２の周方向一方側端部との境界部の径方向外側面が溶接される。これにより、図７および図８に示す、環状のステータ２１が形成される。
【００７５】
ステップＳ５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Ｓ６）。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。
【００７６】
以上のステップＳ１〜Ｓ６により、ステータ２１が形成される。
【００７７】
＜３．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。
【００７８】
例えば、上記の実施形態では、連結部６７を折り曲げた際、第１支持部７１と、第２支持部７２とが破断する場合について説明したが、材質等によっては、連結部６７は、折り曲げても破断しない場合がある。
【００７９】
図９は、折り曲げても破断しない連結部６７を示す図である。この場合、第１支持部７１の第２端部７１２と、第２支持部７２の第４端部７２２とは、少なくとも一部で繋がっている。
【００８０】
また、上記の実施形態では、連結部６７の一端（第３端部７２１）が、インシュレータピース５０１に直接接続されるが、保持部を介して、インシュレータピース５０１に接続されてもよい。
【００８１】
図１０は、隣り合うインシュレータピースそれぞれに、保持部６９を設けたステータ２１Ｂの一部を示す図である。この場合、インシュレータピース５０１の上樹脂部６１に、保持部６９が設けられる。保持部６９は、インシュレータピース５０１の壁部６５に沿って設けられる。保持部６９は、インシュレータピース５０６と対向する配列方向（周方向）端部から、径方向に直交する接線方向（配列方向）に沿って設けられた溝６９１を有する。インシュレータピース５０１の壁部６５は、本願の「第２壁部」の一例である。溝６９１は、本願の「第２溝部」の一例である。
【００８２】
溝６９１の径方向内側の壁面は、壁部６５の一部である。つまり、上樹脂部６１において、壁部６５から径方向外側の位置は十分なスペースがないため、溝６９１の壁面を壁部６５が兼ねることで、スペースを有効活用することができる。
【００８３】
連結部６７の一端（第３端部７２１）は、溝６９１に挿入される。これにより、連結部６７は、インシュレータピース５０１に接続される。また、連結部６７の他端（第１端部７１１）は、溝６８１に挿入される。これにより、連結部６７は、インシュレータピース５０６に接続される。なお、図１０の場合、連結部６７は、インシュレータピースと別部材である。
【００８４】
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。
【００８５】
また、上記の実施形態では、２つ以上のコアピースを含むコアピース群を、複数接続することによって、ステータコアが形成されていた。しかしながら、ステータコアを構成する複数のコアピースは、全て別個の部品であってもよい。その場合、個々のコアピースの周方向の境界部が、連結部によって連結すればよい。
【００８６】
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、上記の実施形態または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】
【００８７】
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】
【００８８】
１        ：モータ
２        ：静止部
３        ：回転部
９        ：中心軸
２１      ：ステータ
２１Ａ    ：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      ：コアピース
４１      ：コアバック
４２      ：ティース
５０      ：配線部
５１      ：第１コアピース群
５２      ：第２コアピース群
６１      ：上樹脂部
６２      ：下樹脂部
６３      ：ティースカバー部
６４      ：鍔部
６５      ：壁部
６７      ：連結部
６８      ：保持部
６９      ：保持部
７１      ：第１支持部
７２      ：第２支持部
７３      ：凹凸部
８１      ：凹部
８２      ：凸部
２０１    ：接続孔
２１１    ：ステータコア
２１１Ａ  ：ステータコア
２１２    ：インシュレータ
２１３    ：コイル
２２１    ：壁部
２２２    ：底板部
２２３    ：下軸受保持部
２３１    ：上板部
２３２    ：上軸受保持部
２４１    ：リード線
３１１    ：溝
３２１    ：内側筒部
３２２    ：外側筒部
３２３    ：連結部
４０１    ：コアピース
４０２    ：コアピース
４０３    ：コアピース
４０４    ：コアピース
４０５    ：コアピース
４０６    ：コアピース
４１１    ：径方向外側面
４１２    ：端面
５０１    ：インシュレータピース
５０２    ：インシュレータピース
５０３    ：インシュレータピース
５０４    ：インシュレータピース
５０５    ：インシュレータピース
５０６    ：インシュレータピース
６８１    ：溝
６８２    ：凹凸部
６９１    ：溝
７１１    ：第１端部
７１１Ａ  ：対向面
７１２    ：第２端部
７２１    ：第３端部
７２１Ａ  ：対向面
７２２    ：第４端部
【図１】
2019054622.tif 000003
【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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