(57)【要約】【課題】分割ステータコア同士を位置決めして円環状に配置すると共に、各分割ステータコアに自動調心機能を持たせることで、ステータの内径真円度を高め、モータ特性を向上させる。【解決手段】分割ステータコアが円環状に配置されたステータであって、前記各分割ステータコアは、バックヨーク部と、該バックヨーク部からステータ内方へ突出するティース部を有し、各分割ステータコアの前記バックヨーク部のステータ周方向の端面を接合端面として、隣接する分割ステータコアのバックヨーク部同士が互いに接合されており、前記各分割ステータコアのバックヨーク部の周方向の一方側の前記接合端面を外周端から内周端にかけて１つの円弧状凸面とすると共に、他方側の接合端面は外周端から内周端にかけて１つの円弧状凹面とし、隣接させる分割ステータコアのバックヨーク部同士は、前記円弧状凸面を円弧状凹面に内嵌させて接合している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割ステータコアが円環状に配置されたステータであって、
前記各分割ステータコアは、バックヨーク部と、該バックヨーク部からステータ内方へ突出するティース部を有し、
各分割ステータコアの前記バックヨーク部のステータ周方向の端面を接合端面として、隣接する分割ステータコアのバックヨーク部同士が互いに接合されており、
前記各分割ステータコアのバックヨーク部の周方向の一方側の前記接合端面を外周端から内周端にかけて１つの円弧状凸面とすると共に、他方側の接合端面は外周端から内周端にかけて１つの円弧状凹面とし、
隣接させる分割ステータコアのバックヨーク部同士は、前記円弧状凸面を円弧状凹面に内嵌させて接合していることを特徴とするステータ。
【請求項２】
前記接合端面を接合させて円環状に連結されている前記バックヨーク部の外周面には、外リングが外嵌固定されている請求項１の記載のステータ。
【請求項３】
前記各分割ステータコアのバックヨーク部の円弧状凸面の曲率を、円弧状凹面の曲率より大きくしている請求項１または請求項２のステータ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載のステータの製造方法であって、
前記各分割ステータコアのバックヨーク部の円弧状凸面の曲率を、円弧状凹面の曲率より大きくしておき、
隣接する前記分割ステータコアの円弧状凸面を円弧状凹面に回転可能に嵌合させて環状に組みつけ、
前記環状に組みつけられたバックヨーク部の外周面に、焼きバメ用の外リングを外嵌し、該外リングを焼きバメして縮径化していき、該縮径化工程で外リングにより前記バックヨーク部の外周面を内方へと押圧すると共に、外リングの内周面の曲率を前記バックヨーク部の外周面の曲率より小さく設定しておくことで、これら分割ステータコアにより形成される環状の自動調心がなされて一体化されることを特徴とするステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータのステータおよびステータの製造方法に関し、分割ステータコアを円環状に配置して形成されるステータの内径真円度を高め、モータ特性を向上させるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータにおいて、ロータの外周に配置されるステータに用いられるステータコア（鉄心）には、巻き線のしやすさや占有率向上等の理由から、リング状のステータコアを所定角度に分割した分割ステータコアが用いられている。
前記分割ステータコアは、一般に、コイルを巻きつけた状態で円環状に連結し、分割ステータコア同士を焼きバメによって締結してリング状のステータとして形成している。
前記焼きバメとは、熱せられて膨張した焼きバメリングを環状に連結した分割ステータコアの外周面に外嵌し、該焼きバメリングを冷却して内径を縮小させることで、分割ステータコアの外周面を前記焼きバメリングで押圧し、分割ステータコア同士を締結する方法である。
【０００３】
モータの特性は、ステータコアとロータとのギャップ(間隔)に大きく影響を受けるため、ステータコアが分割ステータコアの場合には、各分割ステータコアの内周面のバラツキをなくしてステータの内径真円度を高め、各分割ステータコアとロータとのギャップを一定とし、モータの特性を向上させることが望まれる。ここで、真円度とは最大直径と最小直径の差を表す。
【０００４】
分割ステータコアを一体化して形成しているステータとして、特開２００５−３５４８３８号公報のステータコアが提供されている。
前記ステータコア１は、図５（Ａ）に示すように、複数のステータコア部品２をローターコア３の周囲に沿って周方向に連結して構成されている。前記ステータコア部品２は、図５（Ｂ）に示すように、ヨーク部２ａと、ヨーク部２ａから内周側に突設したティース部２ｂと、該ティース部２ｂを挟んでヨーク部２ａと対向して設けられた鍔部２ｃと、前記ティース部２ｂに巻きつけたコイル２ｄとを備えている。前記ヨーク部２ａの側面２ｅは平面とされ、前記鍔部２ｃの内周面２ｆはローターコア３と対向配置されている。前記ヨーク部２ａを環状に連なるように周方向に配置され、ステータコア部品２同士が締結されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３５４８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のステータコア１では、ステータコア部品２同士を焼きバメによって締結する場合、ステータコア部品２同士の接合面となるヨーク部２ａの側面２ｅを平面として互いに径方向に摺動可能とされているため、ステータコア部品２同士の位置決めができず、ステータコア部品２の内周面２ｆが径方向にばらつきが生じやすい問題がある。そのため、ステータコア１の内径真円度が低くなりやすく、ステータコア１とローターコア３とのギャップが一定とならず、モータの特性が低下する問題がある。
【０００７】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、分割ステータコア同士を円環状に配置して締結してリング状のステータとする場合に、ステータの内径真円度を高め、モータ特性を向上させることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、第一に、分割ステータコアが円環状に配置されたステータであって、
前記各分割ステータコアは、バックヨーク部と、該バックヨーク部からステータ内方へ突出するティース部を有し、
各分割ステータコアの前記バックヨーク部のステータ周方向の端面を接合端面として、隣接する分割ステータコアのバックヨーク部同士が互いに接合されており、
前記各分割ステータコアのバックヨーク部の一方側の接合端面を外端から内端にかけて１つの円弧状凸面とすると共に、他方側の接合端面は外周端から内周端にかけて１つの円弧状凹面とし、
隣接させる分割ステータコアのバックヨーク部同士は、前記円弧状凸面を円弧状凹面に内嵌させて接合していることを特徴とするステータを提供している。
【０００９】
前記構成とすると、隣接させて接合する分割ステータコアの接合端面は、一方の接合端面が前記円弧状凸面で、他方の接合端面が前記円弧状凹面として、円弧状凸面を円弧状凹面に内嵌させて各分割ステータコアを接合しているので、分割ステータコアを環状に配置する際に、隣接する分割ステータコア同士を自動調心させて位置決めすることができ、分割ステータコアの内周面が径方向にばらつくことを防止できる。よって、ステータの内径真円度を高めることでき、ロータとステータとのギャップを一定とすることができるため、モータ特性を向上させることができる。なお、ステータの内径真円度は０．０５ｍｍ以下が好ましい。
前記分割ステータコアは圧粉磁性材で構成されていてもよいし、積層鋼板で構成されていてもよい。
【００１０】
前記接合端面を接合させて円環状に連結されている前記バックヨーク部の外周面には外リングが外嵌固定されているのが好ましい。
前記構成とすると、バックヨーク部の接合端面同士を嵌合状態で締結して分割ステータコアを位置決めしていると共に、さらに、これら分割ステータコアの外周径を外リングで規定しているので、分割ステータコアが径方向にばらつきが生じることを確実に防止でき、モータの経年使用後においても、ステータの内径真円度を精度よく持続することができる。
【００１１】
前記各分割ステータコアのバックヨーク部の円弧状凸面の曲率を、円弧状凹面の曲率より大きくしているのが好ましい。
前記構成とすると、円弧状凹面と円弧状凸面が接触しながら互いに回転することができるので、円環状に配置した分割ステータコアを周囲から押圧すると、分割ステータコアが各々回転し、隣接する分割ステータコア同士が調心していくことで、円環状に配列した分割ステータコア全体では自動調心した状態となり、分割ステータコアの内周面がばらつかず、ステータの内径真円度を高めることができる。
【００１２】
さらに、本発明は、第二に、前記構成のステータの製造方法を提供している。
該ステータの製造方法は、前記各分割ステータコアのバックヨーク部の前記円弧状凸面の曲率を、前記円弧状凹面の曲率より大きくしておき、
隣接する前記分割ステータコアの円弧状凸面を円弧状凹面に回転可能に嵌合させて環状に組みつけ、
前記環状に組みつけられたバックヨーク部の外周面に、焼きバメ用の外リングを外嵌し、該外リングを焼きバメして縮径化していき、該縮径化工程で外リングにより前記バックヨーク部の外周面を内方へと押圧すると共に、外リングの内周面の曲率を前記バックヨーク部の外周面の曲率より小さく設定しておくことで、これら分割ステータコアにより形成される環状の自動調心がなされて一体化されることを特徴とする。
【００１３】
前記のように、各分割ステータコアのバックヨーク部の前記円弧状凸面の曲率を円弧状凹面の曲率より大きくして、円弧状凸面を円弧状凹面に回転可能に接触させ、かつ、焼きバメ用外リングの内周面の曲率を前記バックヨーク部の外周面の曲率よりも大きく設定しているため、焼きバメ用の外リングで分割ステータコアを内方に圧縮していくと、隣接する分割ステータコア同士が回転し、外リングと分割ステータコアのバックヨーク部との接触点が分割ステータコアの中心軸上となり、各分割ステータコアが自動調心される。
従って、各分割ステータコアの内周面がばらつかず、ステータコアの内径真円度を高めることができるので、ステータコアとロータのギャップを一定とすることができ、モータ特性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
前述したように、本発明によれば、ステータの内径真円度を高めることができ、ロータとステータとのギャップを一定とすることができるため、モータ特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図４は本発明の実施形態を示す。
本発明のステータ１０は、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、コイル１１を巻いた複数の分割ステータコア１２と焼きバメ用外リング１３とからなり、中心点Ｐ１を中心に分割ステータコア１２を円環状に配置すると共に、円環状に配置した分割ステータコア１２の外周を焼きバメ用外リング１３で外嵌固定している。該ステータ１０は円柱形状のロータ２０の周囲に配置されてモータ３０を構成するものである。
【００１６】
前記分割ステータコア１２は、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、隣接する分割ステータコア１２と接合するバックヨーク部１２ａと、コイル１１を巻きつけるティース部１２ｂと、前記コイル１１を位置決め固定する鍔部１２ｃとを有し、圧粉磁性体材料を加圧、圧縮した後に加熱処理することにより一体成形している。前記バックヨーク部１２ａとティース部１２ｂとからなる分割ステータコア１２は中心軸Ｃに対して対称とし、バックヨーク部１２ａの周方向両端の端面形状のみを下記のように相違させている。
【００１７】
分割ステータコア１２は、図２（Ａ）（Ｃ）に示すように、バックヨーク部１２ａは側面視で長方形状とし、径方向の外周面１２ｄは曲面としている。前記バックヨーク部１２ａの周方向の端面は隣接する分割ステータコア１２との接合端面とし、一方側の接合端面は外端から内端にかけて円弧状凸面１２ｅとすると共に、他方側の接合端面は外端から内端にかけて円弧状凹面１２ｆとしている。前記円弧状凹面１２ｆの外周端および内周端にはアール部１２ｇを設けている。
前記円弧状凸面１２ｅの曲率は円弧状凹面１２ｆの曲率よりも大とし、前記バックヨーク部１２ａの円弧状凸面１２ｅを、隣接する分割ステータコア１２の円弧状凹面１２ｆに内嵌した際に、円弧状凸面１２ｅが円弧状凹面１２ｆに沿って回転可能としている。
【００１８】
前記ティース部１２ｂは断面長方形状とすると共に、前記バックヨーク部１２ａよりも高さおよび幅を小としており、該バックヨーク部１２ａの内周面から内方へ突出させている。前記ティース部１２ｂの先端には、さらに、該ティース部１２ｂより高さおよび幅を大とした鍔部１２ｃが突設している。
前記鍔部１２ｃの内周面１２ｈが、複数の分割ステータコア１２を円環状に組みつけて形成するステータ１０の内周面の一部を構成するものとなる。該鍔部１２ｃの内周面１２ｈはロータ２０の曲面に沿った曲面とし、図１（Ｂ）に示すように、ロータ２０に組み付けられると、該鍔部１２ｃの内周面１２ｈは前記ロータ２０とギャップＬをあけて配置される。
【００１９】
前記焼きバメ用の外リング１３は、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、金属製のリングとし、前記焼きバメ用外リング１３の内周径を、円環状に配置された分割ステータコア１２の外周径よりも小とし、かつ、円環状に配置された分割ステータコア１２の外周に熱せられて膨張した状態で嵌合可能な径に設定し、常温時においては、焼きバメ用外リング１３の内周面１３ａの曲率は前記バックヨーク部１２ａの外周面１２ｄの曲率よりも小としている。
【００２０】
次に、前記ステータ１０の製造方法について説明する。
図３（Ａ）は第１工程を示し、各分割ステータコア１２のティース部１２ｂには予めコイル１１が巻き付けられており、これら分割ステータコア１２を円環状に配置する。其の際、各分割ステータコアの円弧状凸面１２ｅを、隣接する前記分割ステータコア１２の円弧状凹面１２ｆに回転可能に嵌め合わせて、分割ステータコア１２を円環状に順次連結する。
【００２１】
図３（Ｂ）は第２工程を示し、前記焼きバメ用外リング１３を予め熱して膨張させて、その内周径を、前記円環状に連結した分割ステータコア１２の外周径よりも大とし、この状態で、焼きバメ用外リング１３を円環状に連結した分割ステータコア１２の外周に外嵌する。
【００２２】
図３（Ｃ）は第３工程を示し、円環状に連結した分割ステータコア１２の外周に配置した焼きバメ用外リング１３を冷却して縮径化させる。該縮径化の過程で、焼きバメ用外リング１３は、分割ステータコア１２のバックヨーク部１２ａの外周面１２ｄを内方に押圧して、分割ステータコア１２を自動調心しながら分割ステータコア１２同士を圧接する。  分割ステータコア１２同士は円弧状凹面１２ｆが隣接する円弧状凸面１２ｅに密嵌するように変形されて固定されると共に、分割ステータコア１２と前記焼きバメ用外リング１３とが一体化固定する。
【００２３】
前記焼きバメ用外リング１３による縮径化工程における分割ステータコア１２の自動調心作用について説明する。
図４（Ａ）に示すように、接触点Ｐ２で分割ステータコア１２Ａが焼きバメ用外リング１３と接触している場合、焼きバメ用外リング１３が分割ステータコア１２を内方に押圧していくと、バックヨーク部１２ａの外周面１２ｄの曲率を焼きバメ用外リング１３の内周面１３ａの曲率よりも大としているので、分割ステータコア１２Ａのバックヨーク部１２ａが隣接する分割ステータコア１２Ｂ、１２Ｃの円弧状凸面１２ｅおよび円弧状凹面１２ｆに沿って回転する。
分割ステータコア１２Ａのバックヨーク部１２ａが回転すると、図４（Ｂ）に示すように、接触点Ｐ２が分割ステータコア１２Ａの中心軸Ｃ上となり、中心軸Ｃがステータの中心点Ｐ１を通り、前記分割ステータ１２Ａが自動調心される。
【００２４】
前記構成とすると、隣接する分割ステータコア１２の対向する接合端面となる前記円弧状凸面１２ｅを円弧状凹面１２ｆに内嵌させて、順次分割ステータコア１２を連結しているため、隣接する分割ステータコア１２同士が位置決めされ、分割ステータコア１２の径方向へのばらつきを防止することができる。且つ、焼きバメ用の外リング１３で分割ステータコア１２を内方に押圧する過程で、分割ステータコア１２を自動調心することができるため、ステータ１０の内径真円度を高めることができ、前記ステータ１０と前記ロータ２０との前記ギャップＬを一定とすることができる。
【００２５】
なお、本発明は、前記実施形態は限定されず、本発明の特許請求の範囲内の種々の形態が含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】モータに組み付けた本発明のステータを示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図である。
【図２】本発明のステータ示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）右側面図、（Ｃ）は背面図である。
【図３】本発明のステータの製造工程を示し、（Ａ）は第１工程、（Ｂ）は第２工程、（Ｃ）は第３工程を示す図である。
【図４】分割ステータコアを焼きバメ用外リングで外嵌している要部を拡大した図であり、（Ａ）は分割ステータコアが自動調心される前の平面図、（Ｂ）は自動調心された後の平面図である。
【図５】従来例を示し、（Ａ）はステータコアを示す平面図、（Ｂ）はステータコア部品を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  ステータ
１２  分割ステータコア
１２ａ  バックヨーク部
１２ｂ  ティース部
１２ｄ  外周面
１２ｅ  円弧状凸面
１２ｆ  円弧状凹面
１３  焼きバメ用外リング
１３ａ  内周面
３０  モータ
【図１】
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【図２】
2008022614.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008022614.tif 000006
【図５】
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