(57)【要約】【課題】  コイルの占積率を高めつつ、ヨーク部とティース部とを容易に組み立て可能なモータ及びモータの製造方法を提供する。【解決手段】ブラシレスモータ１のステータ７は、５個のヨークセグメント２１、２２からなるヨーク部２０と、５個のティースセグメント４２、４３からなるティース部４０とを有する。隣接するヨークセグメント２１、２２は、遊嵌により連結されている。隣接するティースセグメント４２、４３の間には、ギャップ４８が形成されている。ヨークセグメント２１、２２とティースセグメント４２、４３は、圧入により連結されている。【選択図】図３
2008067527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のティースを含むティース部及びヨーク部を有するステータと、ロータとを備えたモータにおいて、
前記ティース部と前記ヨーク部は、それぞれが独立した構成体からなり、それらが互いに連結され、
前記ティース部と前記ヨーク部のうち少なくともいずれか一方は、前記ロータの回転方向に配置された複数のセグメントが連結されて形成され、
前記複数のティースのうち少なくとも一部の前記ティースは隣接する前記ティースと一体的に形成されていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記ヨーク部は、複数のヨークセグメントからなり、
隣接する前記ヨークセグメント間は、遊嵌により連結されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記ティース部は、前記複数のティースを有する複数のティースセグメントからなり、
隣接する前記ティースセグメント間には、ギャップが形成されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項４】
前記ヨーク部は、複数のヨークセグメントからなり、
前記ティース部は、前記複数のティースを有する複数のティースセグメントからなり、
前記ヨークセグメントの数は、前記ティースセグメントの数以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項５】
前記各ティースセグメントは、前記複数のヨークセグメントに跨らないように連結されていることを特徴とする請求項４に記載のモータ。
【請求項６】
前記ティース部は、前記ヨーク部と圧入により連結されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項７】
前記ロータと対向する前記ティースの先端部において、前記先端部の前記回転方向の両端部と前記ロータとの距離は、前記先端部の回転方向の中心部と前記ロータとの距離よりも大きいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項８】
前記ステータが装着されるケースを備え、
前記ヨーク部の位置決めをするために前記ケースの内面に当接するガイド部が前記ヨーク部に形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項９】
複数のティースを含むティース部及びヨーク部を有するステータを備えたモータの製造方法において、
複数のティースセグメントを複数のヨークセグメントに連結した後、前記ティースセグメントが連結された前記各ヨークセグメントを連結することにより前記ヨーク部及び前記ティース部を有するステータを作製するステータ作製工程を備えたことを特徴とするモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヨーク部とティース部とを有するステータを備えたモータ及びモータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヨーク部とティース部が一部品で一体的に形成されたステータを備えたモータが知られている。一般に、このようなモータにおいては、ティース部は、回転方向に所定間隔で設けられた複数のティースを有し、各ティースは銅線等の金属線からなるコイルに挿通されている。ここで上述のモータのコイルは、ティース部のティースに、巻線機などの自動機によって金属線を巻線することにより作製される。しかしながら、このようにコイルを作製した場合、ティースに金属線を巻線する際に、隣接するティースの間に金属線を保持するための巻線ノズルを挿入する必要がある。このため、隣接するティースの間には、巻線ノズルを挿入するための空間を残さなくてはならず、当該空間にコイルを設けることはできないため、コイルの占積率を大きくすることができないといった問題があった。
【０００３】
そこで、特許文献１には、ヨーク部と複数のティースを有するティース部とが独立した構成体により構成されたステータを備えたモータが開示されている。このモータの製造工程では、ヨーク部及びティース部をそれぞれ一部品で環状に形成した後、ティース部の各ティースを既に巻線されたコイルに挿通する。その後、ヨーク部とティース部の各ティースとを嵌め合わせてステータを製造している。
【０００４】
このように既に巻線された状態のコイルにティース部のティースを挿通させることにより、上述のコイルを巻線するための巻線ノズルを挿入するための空間を隣接するティース間に残す必要がなくなるので、コイルを設けることができる空間を増加させることができた。この結果、コイルの占積率を向上させることができた。
【特許文献１】特開平１１−２５２８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のモータでは、環状に一部品で一体的に形成されたヨーク部と、同様に環状に一部品で一体的に形成されたティース部とを嵌め合わせてステータを製造しているので、環状に形成されたヨーク部及び環状に形成されたティース部のいずれか一方にでも、それらの形状に歪みなどが生じると嵌め合わせることができないといった課題があった。特に、モータの大型化に伴い、ティースの数が増え、ティース部とヨーク部との嵌合部分が増加するにつれて組み立てが困難になり、大きな課題となっていた。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、コイルの占積率を高めつつ、ヨーク部とティース部とを容易に組み立て可能なモータ及びモータの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、複数のティースを含むティース部及びヨーク部を有するステータと、ロータとを備えたモータにおいて、前記ティース部と前記ヨーク部は、それぞれが独立した構成体からなり、それらが互いに連結され、前記ティース部と前記ヨーク部のうち少なくともいずれか一方は、前記ロータの回転方向に配置された複数のセグメントが連結されて形成され、前記複数のティースのうち少なくとも一部の前記ティースは隣接する前記ティースと一体的に形成されていることを特徴とするモータである。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記ヨーク部は、複数のヨークセグメントからなり、隣接する前記ヨークセグメント間は、遊嵌により連結されていることを特徴とする請求項１に記載のモータである。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、前記ティース部は、前記複数のティースを有する複数のティースセグメントからなり、隣接する前記ティースセグメント間には、ギャップが形成されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載のモータである。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、前記ヨーク部は、複数のヨークセグメントからなり、前記ティース部は、前記複数のティースを有する複数のティースセグメントからなり、前記ヨークセグメントの数は、前記ティースセグメントの数以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータである。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、前記各ティースセグメントは、前記複数のヨークセグメントに跨らないように連結されていることを特徴とする請求項４に記載のモータである。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、前記ティース部は、前記ヨーク部と圧入により連結されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータである。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、前記ロータと対向する前記ティースの先端部において、前記先端部の前記回転方向の両端部と前記ロータとの距離は、前記先端部の回転方向の中心部と前記ロータとの距離よりも大きいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のモータである。
【００１４】
また、請求項８に記載の発明は、前記ステータが装着されるケースを備え、前記ヨーク部の位置決めをするために前記ケースの内面に当接するガイド部が前記ヨーク部に形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のモータである。
【００１５】
また、請求項９に記載の発明は、複数のティースを含むティース部及びヨーク部を有するステータを備えたモータの製造方法において、複数のティースセグメントを複数のヨークセグメントに連結した後、前記ティースセグメントが連結された前記各ヨークセグメントを連結することにより前記ヨーク部及び前記ティース部を有するステータを作製するステータ作製工程を備えたことを特徴とするモータの製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１の構成によると、ティース部とヨーク部とを独立した構成体によって構成しているので、既に巻線されたコイルにティース部のティースを挿通させることができ、この結果、コイルの占積率を向上させることができる。また、ティース部とヨーク部のうち少なくともいずれか一方を複数のセグメントにより構成することによって、ティース部とヨーク部のいずれか一方に歪みなどが生じても、ティース部のセグメント間又はヨーク部のセグメント間で当該歪みを吸収することができるので、ステータを容易に組み立てることができる。更に、複数のティースのうち一部を隣接するティースと一体的に形成することにより、全てのティースを別部品により構成した場合に比べて部品点数を減少させることができるので、組み立て工程を簡略化することができる。
【００１７】
本発明の請求項２の構成によると、ヨーク部が遊嵌により連結された複数のヨークセグメントにより構成されているので、ヨークセグメント間の連結部分によりヨーク部又はティース部の歪みなどを吸収して容易に組み立てることができるとともに、ヨークセグメントを分離した場合に比べてヨークセグメント間での磁力線の損失を抑制することができる。
【００１８】
本発明の請求項３の構成によると、ティース部を構成するティースセグメント間にギャップが形成されているので、当該ギャップによりヨーク部又はティース部の歪みなどを吸収して容易に組み立てることができるとともに、当該ギャップによりティースセグメント間における磁力線の漏れを抑制することができる。
【００１９】
本発明の請求項４の構成によると、ヨークセグメントの数をティースセグメントの数以下にすることにより、ヨーク部の組み立てを簡略化することができるとともに、ヨークセグメント間での磁力線の損失を抑制することができる。また、ティースセグメントの数を多くし、ティース間での連結を少なくすることにより、隣接するティースセグメント間での磁力線の漏れを抑制することもできる。
【００２０】
本発明の請求項５の構成によると、各ティースセグメントが複数のヨークセグメント間を跨ぐことがないように構成されているので、複数のヨークセグメントを保持しつつ、ヨークセグメントを配置する必要がない。即ち、１つ又は複数のティースセグメントが連結されたヨークセグメントを１つずつ配置することができるので、ステータを容易に組み立てることができる。
【００２１】
本発明の請求項６の構成によると、ティース部とヨーク部とが圧入により連結されているので、ティース部とヨーク部との間で磁力線の損失を抑制することができる。
【００２２】
本発明の請求項７の構成によると、ロータの回転時において、磁力線の変化の小さいティースの先端部の中央部よりも磁力線の変化の大きいティースの先端部の両端部とロータとの距離を大きくしているので、コギングトルクの低減を実現することができる。
【００２３】
本発明の請求項８の構成によると、ヨーク部のガイド部をケースの内面に当接させてヨーク部を位置決めできるので、ヨーク部を容易にケース内の所定の位置に配置することができる。
【００２４】
本発明の請求項９の構成によると、複数のヨークセグメントと複数のティースセグメントとを連結することによりステータを作製しているので、ヨーク部とティース部のいずれか一方に歪みなどが生じても、各ヨークセグメント及び各ティースセグメント間において当該歪みを吸収することができるので、ステータを容易に組み立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。尚、本実施形態は、電動バイクのタイヤに装着される三相式のインナーロータ型のブラシレスモータに本発明を適用したものである。
【００２６】
図１は、本実施形態によるブラシレスモータの全体斜視図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。図３は、ケースに装着されたステータの斜視図である。図４は、ステータの斜視図である。図５は、ステータコイルが装着されたステータの１セグメントの斜視図である。図６及び図７は、ステータの１セグメントの斜視図である。図８は、ヨークセグメントの斜視図である。
【００２７】
図９及び図１０は、ヨーク板の平面図である。図１１は、ティースセグメントの斜視図である。図１２及び図１３は、ティース板の平面図である。図１４は、図３におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図１５は、図３におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。尚、便宜上、図３、図４、図６、図７では、ステータコイルを省略している。
【００２８】
図１及び図２に示すように、ブラシレスモータ１は、ケース２と、ロータ３と、シャフト４と、ステータコイル５と、バスリング６と、ステータ７とを備えている。
【００２９】
ケース２は、互いにボルト（図示略）で固定されたアルミニウム製のケース部１１及びケース部１２からなる。図１に示すように、ケース部１２の外周面には、入出力端子１３が設けられている。尚、図２において、入出力端子１３は便宜上省略している。
【００３０】
図３及び図１４に示すように、ケース部１２の内底面（内側面）１２ｄには、後述するステータ７のヨークセグメント２１、２２の圧入溝２３の一端を閉鎖してティースセグメント４２、４３を押圧可能な１０個の閉鎖リブ１２ａが一体的に突出するように且つ外周縁部から中心側へ延びるように形成されている。また、図３及び図１５に示すように、ケース部１２の内底面１２ｄの外周縁部には、ステータ７を固定するための固定ネジ６０が螺合されるネジ孔１２ｂが設けられた取付部１２ｃが９個所に形成されている。
【００３１】
図２に示すように、ロータ３の外周部には、複数の磁石３ａが設けられている。ロータ３の内周部には、タイヤが装着されるシャフト４が圧入されている。シャフト４は、タイヤが装着されるシャフト部４ａと、ロータ３が装着されるシャフト部４ｂとを有する。シャフト４ａ、４ｂは、減速用の遊星ギヤ１４によって連結されている。
【００３２】
図２及び図５に示すように、ステータコイル５は、ティース４１が挿通された管状のインシュレータ１５に銅線１６が巻線された構成を有する。バスリング６は、ステータコイル５の三相及び中性点に対応した４枚の黄銅板を有し、各ステータコイル５を結線する。
【００３３】
次に、本実施形態の特徴部分であるステータ７について説明する。図３に示すように、ステータ７はケース２のケース部１２の内側に固定されている。図３〜図７に示すように、ステータ７は、独立した構成体であるヨーク部２０のヨークセグメント２１、２２とティース部４０のティースセグメント４２、４３とが互いに連結され、更に、隣接するヨークセグメント２１、２２同士が連結された構成を有する。ここで、図４から明らかなように、ヨークセグメント２１、２２とティースセグメント４２、４３は、同数であり且つ一対一の関係になっており、ティースセグメント４２、４３が、隣接するヨークセグメント２１、２２間に跨ることがないように連結されている。
【００３４】
図３及び図４に示すように、ヨーク部２０は、略円弧状の４個のヨークセグメント２１と１個のヨークセグメント２２とが遊嵌により連結されて略円筒形状に形成されている。以下、ヨークセグメント２１に関しては詳細に説明し、ロータ３の回転方向Ｒ（以下、回転方向Ｒという）の長さが異なる以外は略同じ構成のヨークセグメント２２に関しては簡単に説明する。
【００３５】
図８に示すように、ヨークセグメント２１の内周側には、ロータ３の回転軸方向（以下、回転軸方向という）に延びる４本の圧入溝２３が形成されるとともに、各圧入溝２３の一端部には圧入溝２３の一端を閉鎖してティースセグメント４２を押圧可能な閉鎖壁２４が形成されている。圧入溝２３は、平面視にて、ティースセグメント４２の内側への離脱を防止するために、内周側の辺が外周側の辺よりも短い台形状に形成されている。
【００３６】
ヨークセグメント２１の回転方向Ｒの一端部には嵌合溝２５が形成され、他端部には隣接するヨークセグメント２１、２２の嵌合溝２５に遊嵌可能な嵌合突部２６が形成されている。尚、嵌合溝２５と嵌合突部２６は、遊嵌部分において嵌合溝２５と嵌合突部２６の間に、例えば、約０．０３ｍｍのギャップが形成された状態で遊嵌されている。そして、ヨークセグメント２１、２２の嵌合溝２５に隣接するヨークセグメント２１、２２の嵌合突部２６を嵌合させることにより各ヨークセグメント２１、２２が遊嵌により連結されてヨーク部２０が形成される。
【００３７】
ヨークセグメント２１の外周部には、ケース部１２の外周部１２ｅの内面に当接させてステータ７を位置決めするための２個のガイド部２７が形成されている。また、ガイド部２７には、ステータ７を固定するための固定ネジ６０が通される部分円弧状の凹部２８が形成されている。尚、ケース部１２には、凹部２８に対応した位置に、凹部２８と組み合わせることで円形状になる部分円弧状の凹部（図示略）が形成されている。
【００３８】
各ヨークセグメント２１は、図９及び図１０に示す、約０．５ｍｍの鉄板からなる２種類のヨーク板２９、ヨーク板３０が積層された構成を有する。ヨーク板２９、３０には、共に、嵌合溝２５、嵌合突部２６、ガイド部２７、凹部２８を構成する嵌合溝部位２５ａ、嵌合突部部位２６ａ、ガイド部部位２７ａ、凹部部位２８ａが形成されている。更に、ヨーク板２９には閉鎖壁２４を構成する閉鎖壁部位２４ａが形成され、ヨーク板３０には圧入溝２３を構成する圧入溝部位２３ａが形成されている。各ヨークセグメント２１では、２枚のヨーク板２９が積層され、その上に５０枚のヨーク板３０が積層された状態でかしめられて各ヨーク板２９、３０が固定されている。即ち、各閉鎖壁２４は、２枚のヨーク板２９の閉鎖壁部位２４ａにより構成されている。
【００３９】
次に、ヨークセグメント２２について図７を参照して簡単に説明する。ヨークセグメント２２は、圧入溝２３及び閉鎖壁２４が２つずつ設けられ、それに伴って、ヨークセグメント２１より回転方向Ｒの長さが短くなるように構成されている。また、ヨークセグメント２２も閉鎖壁部位２４ａが形成されたヨーク板及び圧入溝部位２３ａが形成されたヨーク板（図示略）が積層された構造を有する。
【００４０】
図３及び図４に示すように、ティース部４０は、１８個のティース４１を有し、４個のティースセグメント４２と、１個のティースセグメント４３とを備えている。以下、ティースセグメント４２については詳細に説明し、回転方向Ｒの長さが異なる以外は略同じ構成のティースセグメント４３については簡単に説明する。
【００４１】
図１１に示すように、ティースセグメント４２は、４個のティース４１と、連結部４４とを有する。各ティース４１は、圧入突部４５と、ステータコイル５に挿通される四角柱状のコイル支持部４６と、ステータコイル５よりも内側に設けられた先端部４７とからなる。圧入突部４５は、ヨーク部２０の圧入溝２３に隙間なく圧入可能な形状に形成されている。圧入突部４５の回転方向Ｒの幅は、ステータコイル５に挿通される際に、圧入突部４５が障害にならないようにコイル支持部４６の回転方向Ｒの幅よりも小さくなるように形成されている。
【００４２】
先端部４７は、コイル支持部４６と回転軸方向の厚みが同じで且つコイル支持部４６よりも回転方向Ｒの幅が広い平面板状に形成されている。各ティースセグメント４２内において、ティース４１の先端部４７の回転方向Ｒの端部のうち回転軸方向の一部は、隣接するティース４１の先端部４７の対応する一部と連結部４４により連結されて一体的に形成されている。また、図３及び図４に示すように、隣接するティースセグメント４２のティース４１の先端部４７間にはギャップ４８が形成されている。先端部４７の内周面は、回転方向Ｒの径方向を法線ベクトルとする平面形状に形成されている。これにより、先端部４７の内周面において、回転時に磁力線の変化の大きい回転方向Ｒの両端部とロータ３との距離が、磁力線の変化の小さい回転方向Ｒの中心部とロータ３との距離よりも長くなる。
【００４３】
図１１に示すように、連結部４４は、隣接するティース４１の先端部４７の間に３個ずつ設けられている。各ティース４１間の３個の連結部４４は、回転軸方向において連結部４４間にステータ７の径方向に貫通された空間ができるように、先端部４７の回転軸方向の両端部と中央部とに所定間隔を空けて形成されている。
【００４４】
ティースセグメント４２は、図１２及び図１３に示す、約０．５ｍｍの鉄板からなる２種類のティース板４９、ティース板５０が積層された構成を有する。ティース板４９には、ティース４１と連結部４４を構成する４個のティース部位４１ａ及びそれらを連結する３個の連結部部位４４ａが形成されている。一方、ティース板５０は、ティース４１を構成するティース部位４１ａのみからなる。各ティースセグメント４２では、２枚のティース板４９、２３枚のティース板５０、２枚のティース板４９、２３枚のティース板５０、２枚のティース板４９が積層方向に順次積層された状態でかしめられて、各ティース板４９、５０が固定されている。即ち、各連結部４４は、２枚のティース板４９の連結部部位４４ａによって構成されている。尚、積層方向の各層において、ティース板５０は、４個所のティース４１に対応した位置に１枚ずつ合計４枚が配置され、これら４枚が配置された層を１層として、積層方向に２３層ずつ積層されている。
【００４５】
次に、ティースセグメント４３について図７を参照して簡単に説明する。ティースセグメント４３は、ティース４１を２個だけ有し、それに伴って、回転方向Ｒの長さが短くなるように形成されている。また、ティースセグメント４３もティース部位４１ａ及び連結部部位４４ａが形成されたティース板とティース部位４１ａのみからなるティース板（図示略）とが積層された構造を有する。
【００４６】
次に、ステータ７がケース２のケース部１２に装着された状態について、図３、図１４及び図１５を参照して説明する。
【００４７】
図１４に示すように、ケース部１２に閉鎖リブ１２ａが形成されている部分では、固定ネジ６０（図１５参照）により固定された状態において、ヨーク部２０の圧入溝２３の一端部に形成された閉鎖壁２４によってティース４１の一端面が押圧されるとともに、圧入溝２３の他端部側に設けられたケース部１２の閉鎖リブ１２ａによってティース４１の他端面が押圧される。これにより、ヨーク部２０に対するティース部４０の離脱を防止できる。
【００４８】
尚、図３に示すように、１８個のティース４１に対して閉鎖リブ１２ａは１０個しか形成されていないが、各ティースセグメント４２、４３が２つの閉鎖リブ１２ａにより押圧されるように閉鎖リブ１２ａが配置されているので、１０個の閉鎖リブ１２ａでも全てのティースセグメント４２、４３の離脱を防止できる。
【００４９】
また、図３に示すように、ヨーク部２０にガイド部２７が形成されている部分では、ガイド部２７の外周面がケース部１２の外周部１２ｅの内面に当接して、ヨーク部２０が位置決めされている。また、図１５に示すように、ガイド部２７の凹部２８に挿通された固定ネジ６０が、ケース部１２に形成されたネジ孔１２ｂに螺合されている。これにより、ヨーク部２０がティース部４０とともにケース部１２に固定される。
【００５０】
次に、ステータの組み立て及び取り付け工程を中心にブラシレスモータの製造工程について簡単に説明する。
【００５１】
まず、図９に示すヨークセグメント２１を構成するヨーク板２９を厚さ約０．５ｍｍの鉄板を金型により打ち抜いて作製する。次に、ヨーク板２９の閉鎖壁部位２４ａに対応する領域を打ち抜いて、図１０に示す圧入溝部位２３ａが形成されたヨーク板３０を作製する。そして、ヨーク板２９、３０を積層した状態でかしめて、図８に示すヨークセグメント２１を作製する。同様に、ヨークセグメント２２も作製する。
【００５２】
次に、図１２及び図１３に示すティースセグメント４２を構成するティース板４９、５０を厚さ約０．５ｍｍの鉄板を金型により打ち抜いて作製する。そして、これらのティース板４９、５０を積層した状態でかしめて、図１１に示すティースセグメント４２を作製する。同様に、ティースセグメント４３も作製する。
【００５３】
次に、図５に示すように、ティース４１のコイル支持部４６を、既にインシュレータ１５に銅線１６が巻線されたステータコイル５に挿通させた後、ティースセグメント４２（４３）のティース４１の圧入突部４５を、閉鎖壁２４が形成されていない開放端側からヨークセグメント２１（２２）の圧入溝２３に圧入して、ティースセグメント４２（４３）とヨークセグメント２１（２２）とを連結する。次に、閉鎖壁２４が形成されていない開放端側をケース部１２の内底面１２ｄに対向させ、ヨークセグメント２１（２２）のガイド部２７をケース部１２の外周部１２ｅの内面に当接させ且つケース部１２のネジ孔１２ｂがガイド部２７の凹部２８と一致するようにヨークセグメント２１（２２）を位置決めした状態で、ティースセグメント４２（４３）とともにヨークセグメント２１（２２）を配置する。
【００５４】
その後、他のティースセグメント４２、４３及びヨークセグメント２１、２２も圧入して連結した状態で所定の位置に順次配置し、隣接するヨークセグメント２１、２２同士を嵌合溝２５と嵌合突部２６により遊嵌して連結する。次に、全てのヨークセグメント２１、２２及びティースセグメント４２、４３をケース部１２の内部に配置して連結した後、ヨークセグメント２１、２２の凹部２８に挿通された固定ネジ６０をネジ孔１２ｂに螺合させてステータ７をケース部１２に固定する。
【００５５】
その後、ロータ３、シャフト４等の他の部品をケース２に取り付けてブラシレスモータ１が完成する。
【００５６】
上述したように、本実施形態によるブラシレスモータ１では、ヨーク部２０とティース部４０とを独立した構成体によって構成することにより、既に巻線されたステータコイル５にティース部４０のティース４１を挿通させることができるので、ステータコイル５の占積率を向上させることができる。
【００５７】
また、ヨーク部２０を遊嵌により連結された５個のヨークセグメント２１、２２によって構成しているので、ヨーク部２０及びティース部４０の歪みを遊嵌部分の嵌合溝２５及び嵌合突部２６により吸収してステータ７を容易に組み立てることができるとともに、ヨークセグメントを分離した場合に比べて、ヨークセグメント２１、２２間での磁力線の損失を抑制することができる。
【００５８】
また、ティース部４０を構成するティースセグメント４２、４３の間にギャップ４８が形成されているので、ギャップ４８によりヨーク部２０及びティース部４０の歪みを吸収してステータ７を容易に組み立てることができるとともに、ギャップ４８によりティースセグメント４２、４３間における磁力線の漏れを抑制することができる。
【００５９】
また、ヨーク部２０を５個のヨークセグメント２１、２２によって構成することにより、各ヨーク板２９、３０が直線に近い形状になる。このため、セグメントに分割せずに円形状のヨーク板を鉄板から作製する場合に比べて、１枚の鉄板からヨーク板２９、３０を多く作製することができ、歩留まりを向上させることができる。同様に、ティース部４０を５個のティースセグメント４２、４３によって構成することにより、１枚の鉄板に対するティース板４９、５０の歩留まりを向上させることができる。
【００６０】
また、ヨークセグメント２１、２２とティースセグメント４２、４３とが一対一になるように構成して、ティースセグメント４２、４３が隣接するヨークセグメント２１、２２間を跨ぐことがないように構成することにより、複数のヨークセグメントを保持しつつ、ヨークセグメントを配置及び連結する必要がない。従って、１個のティースセグメント４２、４３が連結された１個のヨークセグメント２１、２２を１個ずつ配置及び連結することができるので、ステータ７を容易に組み立てることができる。
【００６１】
また、ティースセグメント４２、４３の圧入突部４５とヨークセグメント２１、２２の圧入溝２３とが圧入されて、ティースセグメント４２、４３とヨークセグメント２１、２２とが連結されているので、ティースセグメント４２、４３とヨークセグメント２１、２２との間での磁力線の損失を抑制することができる。特に、ヨークセグメント２１、２２間を圧入により連結する場合に比べて、連結個所の多いティースセグメント４２、４３とヨークセグメント２１、２２との間を圧入しているので、磁力線の損失をより抑制できる。
【００６２】
また、ロータ３の回転時において、磁力線の変化の小さいティース４１の先端部４７の中央部よりも磁力線の変化の大きいティース４１の先端部４７の両端部とロータ３との距離を大きくしているので、コギングトルクの低減を抑制することができる。
【００６３】
また、ヨーク部２０のガイド部２７をケース部１２の外周部１２ｅの内面に当接させてヨーク部２０を位置決めできるので、ヨーク部２０を容易にケース部１２の所定の位置に配置することができる。
【００６４】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００６５】
上述した実施形態では、電動バイクのインナーロータ型の三相式のブラシレスモータに本発明を適用した例を示したが、他の電動自転車、家電製品等に使用される別の形式のモータに適用することも可能である。
【００６６】
また、ヨークセグメント２１、２２及びティースセグメント４２、４３の数は適宜変更可能である。例えば、図１６に示すステータ７０のように、ヨーク部７１を３個のヨークセグメント７２により構成し、ティース部７５をそれぞれが６個のティース７６を有する３個のティースセグメント７７により構成してもよい。また、図１７に示すステータ８０のように、ヨーク部８１を４個のヨークセグメント８２、８３により構成し、ティース部８５をそれぞれが５個のティース８６を有する２個のティースセグメント８７とそれぞれが４個のティース８６を有する２個のティースセグメント８８により構成してもよい。但し、ヨークセグメントの数はティースセグメントの数以下にすることが好ましい。これにより、ヨーク部の組み立てを簡略化することができるとともに、ヨークセグメント間での磁力線の損失を抑制できる。また、ティースセグメントの数を多くし、ティース間での連結を少なくすることにより、隣接するティースセグメント間での磁力線の漏れを抑制することもできる。尚、ヨーク部若しくはティース部のいずれか一方のみをセグメントにより構成し、いずれか一方を一部品により構成してもよい。
【００６７】
また、上述の実施形態では、ヨークセグメント２１、２２とティースセグメント４２、４３とが一対一になるように構成したが、１つのヨークセグメントに２つのティースセグメントが装着されるように構成してもよい。但し、１つのティースセグメントが２つのヨークセグメントに跨らないように構成することが好ましい。これにより、ステータの組立工程を簡略化することができる。
【００６８】
また、アウターロータ型のモータにおいては、ロータの内周面を回転方向の径方向を法線ベクトルとする複数の平面からなる多角形の筒形状に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施形態によるブラシレスモータの全体斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】ケースに装着されたステータの斜視図である。
【図４】ステータの斜視図である。
【図５】ステータコイルが装着されたステータの１セグメントの斜視図である。
【図６】ステータの１セグメントの斜視図である。
【図７】ステータの１セグメントの斜視図である。
【図８】ヨークセグメントの斜視図である。
【図９】ヨーク板の平面図である。
【図１０】ヨーク板の平面図である。
【図１１】ティースセグメントの斜視図である。
【図１２】ティース板の平面図である。
【図１３】ティース板の平面図である。
【図１４】図３におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１５】図３におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１６】変更形態によるステータの平面図である。
【図１７】変更形態によるステータの平面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１    ブラシレスモータ
２    ケース
３    ロータ
４    シャフト
５    ステータコイル
７、７０、８０      ステータ
１１、１２   ケース部
１２ａ       閉鎖リブ
２０、７１、８１    ヨーク部
２１、２２、７２、８２     ヨークセグメント
２３  圧入溝
２４  閉鎖壁
２５  嵌合溝
２６  嵌合突部
２７  ガイド部
２８  凹部
２９、３０   ヨーク板
４０、７５、８５    ティース部
４１、７６、８６    ティース
４２、４３、７７、８７、８８    ティースセグメント
４４  連結部
４５  圧入突部
４６  コイル支持部
４７  先端部
４８  ギャップ
４９、５０   ティース板
６０  固定ネジ
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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