(57)【要約】【課題】  ステータコアをハウジング内に容易に固定することのできるモータ、特にインターロータモータを提供する。【解決手段】  断面山状の凸条２１を有する円筒状のハウジング２と、コアバック３１ａ及びティース３１ｂからなる複数のコア片３１が連結部を介して連結され、各連結部が曲げられることにより環状に形成されるステータコア３２とを備え、前記ステータコア３２の両端のコア片３１の対向する面を前記凸条２１に当接させ、ハウジング２内に配置することを特徴とする。【選択図】図２
2005253293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも軸方向一端が開口された円筒状部を有するハウジングと、
複数のコア片が連結部を介して一列に連結され、各連結部で曲げられることにより各コア片の外周面が前記円筒状部の内周面に接するよう環状に形成されて前記ハウジング内に配置されたステータコアと、
前記コア片に巻回された巻線と、
前記ハウジングに回転自在に支持された回転軸を有し前記ステータコアに対向するよう円筒状ロータマグネットを備えたロータとを備え、
前記ハウジングには、軸方向に長い凸条が径方向内方に向かって突出するよう形成されおり、前記ステータコアの両端位置の両コア片間に前記凸条が位置する、ことを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記ステータコアの両端位置の両コア片の互いに向かい合う端部の外周側エッジ部に前記凸条に対向するカット面が形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記凸条の径方向内方に向かって突出する面と、前記カット面とは互いに平行な位置関係にある、ことを特徴とする請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記円筒状部の開口側に位置する前記凸条の軸方向端部は、前記円筒状部の開口側に向かってテーパ状に形成されている、ことを特徴とする請求項１及至３のいずれかに記載のモータ。
【請求項５】
前記凸条は、前記円筒状部の一部を内方へ凹ませることにより形成されている、ことを特徴とする請求項１及至４のいずれかに記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータ、特にインナーロータモータに属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インナーロータモータにおけるステータコアとして、図８に平面図で示すように複数のコア片Ｃ１ａが薄肉の連結部Ｃ１ｂを介して連結されたコア前駆体Ｃ１から形成されているものが知られている。このコア前駆体は、磁性材料からなる板を打ち抜き、これを図９に斜視図で示すように複数枚積層することにより得られる。各コア片Ｃ１ａはコアバックＹ及びティースＴからなり、厚さ方向両方から図略の樹脂製絶縁体が取り付けられた後、ティースＴには図略の導線が巻き付けられる。そして、両端のコアバックＹの周方向端面を合わせるように各々の連結部を折り曲げて環状に変形させられてステータコアＳ１となる。
【０００３】
ステータコアＳ１は、図１０に径方向断面図で示すように円筒状のハウジングＨ１内に固定される。この場合の固定手段としては圧入及び接着剤が知られている。
【０００４】
また、図１１に平面図で示すように、別のモータでは複数のコア片Ｃ２ａを連結する部分ごとに突起部Ｃ２ｂを有し、巻回積層してステータコアＳ２を形成し、図１２に径方向断面図で示すようにハウジングＨ２に設けた、突起部Ｃ２ｂと同じ数の凹部Ｈ２ａにそれぞれ突起部Ｃ２ｂを位置決めしながら圧入し、ステータコアＳ２をハウジングに対して回り止め固定する方法もある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−００８３８８号公報
【特許文献２】特開２００２−０９５１９３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、圧入の場合、圧入しろが小さすぎるとハウジングの内周面とステータコアの外周面とにかかる面圧が小さくなって、両者の同軸度が悪くなり、そのため回転時の振動、騒音が大きくなる。逆に圧入しろが大きすぎるとハウジングにステータコアを挿入する際に、ハウジングの入り口でかじりが生じて回転時のがたつきの原因となったり、圧入後のスロットの不等ピッチにより磁界が周方向で不均一となって特性が劣化したりする。
【０００７】
また、接着剤による場合は、接着剤が乾くまで何らかの手段でステータコアをハウジング内に仮止めする必要があり、接着剤が引火性である故に防火対策をとる必要もある。
【０００８】
さらに、ステータコアの突起部とハウジングの凹部とでの固定では、コア片の数だけハウジングにも凹部を形成しなければならず、圧入しろの調整も出来ないため、かなりの加工精度が要求される。
【０００９】
それ故、本発明の目的は、ステータコアをハウジング内に容易に且つ確実に固定することのできるモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
その課題を解決するために、この発明のモータは、少なくとも軸方向一端が開口された円筒状部を有するハウジングと、複数のコア片が連結部を介して一列に連結され、各連結部で曲げられることにより各コア片の外周面が前記円筒状部の内周面に接するよう環状に形成されて前記ハウジング内に配置されたステータコアと、前記コア片に巻回された巻線と、前記ハウジングに回転自在に支持された回転軸を有し前記ステータコアに対向するよう円筒状ロータマグネットを備えたロータとを備え、前記ハウジングには、軸方向に長い凸条が径方向内方に向かって突出するよう形成されおり、前記ステータコアの両端位置の両コア片間に前記凸条が位置する。
【００１１】
本発明のモータによれば、ステータコアの外周長がハウジングの内周長よりも小さいので、環状に形成されたステータコアをハウジング内に緩み嵌合することができる。従って、かじりが発生することはない。そして、ハウジングの凸部を目印に挿入し、固定することができ、作業工程を簡略化できる。さらに、ハウジングに設けられた凸条がハウジングから離れてステータコアだけが回転することを防止する手段も兼ね備えている。
【００１２】
前記ステータコアの両端位置の両コア片の互いに向かい合う端部の外周側エッジ部に前記凸条に対向するカット面が形成されている。更に前記凸条の径方向内方に向かって突出する面と、前記カット面とは互いに平行な位置関係にあると、固定端面の形状が一致し、回転時などに、固定端面同士が当接し、凸条から端部がずれることがなく、また凸条及びコアバック端部が損傷することなく確実に固定することができる。
【００１３】
また、前記円筒状部の開口側に位置する前記凸条の軸方向端部は、前記円筒状部の開口側に向かってテーパ状に形成されていると、ハウジングにステータコアを挿入する作業が容易にできる。
【００１４】
更に、前記凸条は、前記円筒状部の一部を内方へ凹ませることにより形成されていると、ハウジングの形成が複雑な方法を使わずに、精度を落とすことなく、簡便に凹ますことができ、且つ凹ませる押力の調整によってその形状を変化させることもできる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のような構成のモータによれば、ステータコアをハウジング内に無理に圧入したり、接着剤を用いたりすることなく、容易に固定し、ハウジングからステータコアがはずれ、回転することも防ぐことができるので、モータの生産性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
−実施形態１−
この発明の第一の実施形態に係るモータを図面とともに説明する。図１は実施形態に係るモータを示す軸方向断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図である。但し、図２では回転軸及びその周辺部品は省略されている。
【００１７】
モータ１は、前端（図中の上端）が小さく開口し、後端（図中の下端）が大きく開口した円筒状部を有するハウジング２と、ハウジング２内周面に固定されたステータ３と、円筒状のヨーク４と、回転軸５と、回路基板６と、プレート８とを備える。
【００１８】
ステータ３は、複数のコア片３１が周方向に連なったステータコア３２と、ステータコア３２に巻き付けられたコイル３３と、ステータコア３２を軸方向両側から挟む絶縁体３４、３５とからなる。各コア片３１は、周方向に延びるコアバック３１ａ及びコアバック３１ａの中央から径方向内側に突き出たティース３１ｂからなる。ティース３１ｂは、平面視Ｔ字状をなし、そのＴ字の縦棒部分にコイル３３が巻き付けられている。
【００１９】
ヨーク４は、ハウジング２と同心状に配置され、前端が小さく開口し、後端が大きく開口している。後端の開口部には中心に軸孔を有するキャップ７が取り付けられている。ヨーク４の外周面にはステータコア３２と対向するようにマグネット９が固定されている。ヨーク４は、前端の開口部とキャップ７の軸孔に回転軸５を圧入することにより、回転軸５に固定されている。
【００２０】
回路基板６は、ハウジング２の内周面におけるヨーク４の後方に固定され、それにコイル３３と外部回路との接続のためのリード６１が取り付けられ、上面にはホール素子６２が搭載されている。
【００２１】
回転軸５は、ハウジング２、ヨーク４、キャップ７、回路基板６及びプレート８を軸方向に貫通している。そして、ハウジング２の前端開口部と回転軸５との間には前軸受け５１が装着され、後端開口部には中心に軸孔が設けられたプレート８が固定され、その軸孔と回転軸５との間に後軸受け５２が装着されることにより、回転軸５が回転可能に支持されている。回転軸５には、ヨーク４の前端面と前軸受け５１との間の位置に樹脂ワッシャ５３、回路基板６と後軸受け５２との間の位置に金属ワッシャ５４及び樹脂ワッシャ５５が各々嵌合されている。金属ワッシャ５４は、回転軸５の抜けを防止している。
【００２２】
次にステータコア３２の製造方法及びそれに続いてモータ１の組立方法を説明する。電磁鋼板を金型で打ち抜くことにより、図３に平面図として示すように複数のコア片３１が薄肉の連結部３１ｃを介して連なったコア前駆体３２’を成形する。各コア片３１は、連結部３１ｃ間に形成されたコアバック３１ａとコアバック３１ａの中心から垂直に延びるＴ字状のティース３１ｂとからなり、ティース３１ｂの縦棒部分には平面視で溝（又は山）、底面視で山（又は溝）となるような位置決め部３１ｄが打ち抜きと同時に形成されている。各コア片３１は、両端のコア片３１を除いてティース３１ｂを中心として線対称形状をなす。コア前駆体３２’の両端面３２ａ、３２ｂは平面視で環状に変形する時に外周側になるエッジ部にカット面が形成されている。
【００２３】
コア前駆体３２’は、位置決め部３１ｄが一致するように厚さ方向に複数枚積層された後、樹脂製の絶縁体３４及び３５で軸方向両側から挟まれ、それら絶縁体３４、３５を介してティース３１ｂに導線からなるコイル３３が巻き付けられる。これを各連結部３１ｃで曲げて環状に変形することにより、ステータコア３２及びコイル３３からなるステータ３を得る。
【００２４】
さらに、ハウジング２は、図４及び図５に軸方向断面図及び拡大斜視図として示すように、ハウジングを製造する際にハウジング２の外周面から径方向内方に向かってプレス加工を施すことにより内側へ凹ませ、円筒状部分の中心軸に頂を有する断面Ｖ状の凸条２１を設け、また、ステータ３をハウジング２に挿入するときの、位置決めとなるようくぼみ２２も、ハウジング２の外周面から軸方向一端にプレス加工を施すことにより内側へ凹ませて形成する。このくぼみ２２は図示の通り凸条２１と同一軸方向に位置する必要は無く、ハウジング２２の径方向いずれかに形成されていれば良い。
【００２５】
そして、ハウジング２に前軸受け５１を圧入し、プレート８に後軸受け５２を圧入しておく。そして、ハウジング２の後方からステータ３を挿入し、ステータコア３２の軸方向一端をくぼみ２２に当接させる。ステータ３をハウジング２内に挿入するとき、両端面３２ａ、３２ｂが凸条２１と係り合うことにより、ハウジング２２に対するステータコア３２の姿勢をホール素子６２等の回路基板６上の部品から干渉されない状態に容易に決めることができ、挿入後のステータコア３２の回転も防止される。その際、図６に図２のＢ部拡大図として示すように、ハウジング２の凸条２１は、ステータ３の両端面３２ａ、３２ｂに当接しており、平面視で凸条２１の先細のなす角θ２１と凸条２１に接する部分のなす角θ３２がおおよそ（θ２１＋２θ３２）＝３６０°の関係になっている。そのため、凸条２１の両端面３２ａ、３２ｂと接する面と両端面３２ａ、３２ｂの凸条２１と接する面が互いに平行になっており、よりハウジング２にコアバック３１ａが固定し易い構造となっている。
【００２６】
また、ステータ３挿入後、ハウジング２のステータ３を挿入した側の軸方向端部付近にプレス加工を施し切り起こし部２３を設けることにより、くぼみ２２と切り起こし部２３とでステータ３の軸方向上下端をハウジング２に固定する。さらに、樹脂ワッシャ５３、マグネット９が付けられたヨーク４及びキャップを回転軸５に圧入しておく。そして、ステータ３が固定されたハウジング２内にヨーク４等とともに回転軸５を収容し、回転軸５の先端を前軸受け５１に通す。続いてホール素子６２等を搭載した回路基板６をハウジング２内に固定した後、回転軸５の後部に金属ワッシャ５４及び樹脂ワッシャ５５を圧入する。そして、後軸受け５２を付けたプレート８でハウジング２を封じることにより、モータ１となる。
【００２７】
−実施形態２−
図７は第二実施形態のモータの一部を示す軸方向断面図である。第二実施形態では、ハウジング２の形状が、第一実施形態と同じく軸方向に凸条２１が形成され、加えて、凸条２１のステータ３などを挿入する開口側端部にテーパ部２４が設けられている。これによりステータ３を挿入し易くなる構造となっている。ステータ３の挿入は、第一実施形態と同じくハウジング２の凸条２１を目印に挿入し、ハウジング２に固定される。
【００２８】
以上、本発明に従うモータの実施形態について説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００２９】
例えば、上記実施形態では、ハウジング２の凸条２１の先端箇所は、ステータ３の両端面３２ａ、３２ｂの平面視の高さよりも外径方向に設けられているが、凸条２１は、高さよりも内径方向にその先端があっても構わない。すなわち、図６に示すようにステータ３の端面３２ａと３２ｂは隣接しているが、互いに隣接せずに凸条２１を介して固定されている状態でも良い。
【００３０】
また、ハウジング２に設ける凸条２１、くぼみ２２、切り起こし部２３は図示の通りハウジング２の同一軸方向に設ける必要はなく、ハウジングの径方向いずれかに設けてあると良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態１に係るモータを示す軸方向断面図である。
【図２】上記モータに用いられているハウジングを示す軸方向断面図である。
【図３】上記ハウジングの要部を示す拡大斜視図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図４のＢ部拡大図である。
【図６】上記モータに用いられているステータコアの前駆体を示す平面図である。
【図７】実施形態２に係るモータの要部を示す軸方向断面図である。
【図８】従来のモータにおけるステータコアの前駆体を示す平面図である。
【図９】上記前駆体を積層した状態を示す斜視図である。
【図１０】従来のモータにおけるステータコアをハウジングに固定したところを示す径方向断面図である。
【図１１】別の従来のモータにおけるステータコアの前駆体を示す平面図である。
【図１２】別の従来のモータにおけるステータコアをハウジングに固定したところを示す径方向断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  モータ
２  ハウジング
２１  凸条
２２  くぼみ
２３  切り起こし部
２４  テーパ部
３  ステータ
３１  コア片
３２  ステータコア
３２ａ、３２ｂ  両端面
３３  コイル
３４、３５  絶縁体
４  ヨーク
５  回転軸
６  回路基板
７  キャップ
８  プレート
９  マグネット
【図１】
2005253293.tif 000003
【図２】
2005253293.tif 000004
【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】
2005253293.tif 000009
【図８】
2005253293.tif 000010
【図９】
2005253293.tif 000011
【図１０】
2005253293.tif 000012
【図１１】
2005253293.tif 000013
【図１２】
2005253293.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成17年2月10日(2005.2.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
さらに、ハウジング２は、図４及び図５に軸方向断面図及び拡大斜視図として示すように、ハウジングを製造する際にハウジング２の外周面から径方向内方に向かってプレス加工を施すことにより内側へ凹ませ、円筒状部分の中心軸に頂を有する断面Ｖ状の凸条２１を設け、また、ステータ３をハウジング２に挿入するときの、位置決めとなるようくぼみ２２も、ハウジング２の外周面からプレス加工を施すことにより内側へ凹ませて形成する。このくぼみ２２は図示の通り凸条２１と同一軸方向に位置する必要は無く、ハウジング２２の径方向いずれかに形成されていれば良い。