(57)【要約】【課題】集中巻コイルを巻回したティース部が樹脂で被覆されるステータコアにおいて、ティース部の端部と接触する樹脂の強度を向上させる。【解決手段】円環状ヨーク部２と、前記円環状ヨーク部２の内周面１０に突設され、先端に面取された面取端部４を有し、コイル５が巻回される複数のティース部３とを備えるステータコア１において、前記面取端部４の表面を、ティース部３の内側へ凹んだ曲面とする。このような面取端部４をティース部３の先端に設ければ、面取端部４に沿って樹脂被覆層が形成されても、樹脂被覆層の端部は、面取端部の形状に沿った厚みのある尖形部となり、強度が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状ヨーク部と、
前記円環状ヨーク部の内周面に突設され、先端に面取された面取端部を有し、コイルが巻回される複数のティース部と、を備えるステータコアにおいて、
前記面取端部は、ティース部の内側へ凹んだ曲面を備えることを特徴とするステータコア。
【請求項２】
請求項１に記載のステータコアにおいて、
前記面取端部は、ティース部の先端であって、コイルが巻回されない個所であることを特徴とするステータコア。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のステータコアにおいて、
前記ティース部に、コイルが集中巻きされることを特徴とするステータコア。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のステータコアにおいて、
前記ティース部を、絶縁ボビンに予め巻回したコイルに挿入することを特徴とするステータコア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集中巻コイルを巻回したステータコアに関し、特に、前記コイルを樹脂で被覆するステータコアに関する。
【背景技術】
【０００２】
ステータコアのティース部にコイルを集中巻きしたステータが知られている。この種のステータ（ステータコア）において、ティース部にコイルを巻回する方法として、予め環状に巻回されたコイルにティース部を挿入して、コイルをティース部へ取り付ける方法が知られている。このようにして、ティース部へコイルを巻回する際、ティース部の端部が、コイルの内周側の部分と引っ掛かり、コイルを取り付け難い場合がある。
【０００３】
特許文献１は、コイルの内周側の部分と、ティース部の端部との接触を滑らかにする為に、ティース部の端部を面取したステータ（ステータコア）を開示する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６４４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、集中巻コイルを巻回するステータにおいて、絶縁性の確保等の目的で、コイルおよびステータコアを樹脂で被覆し、樹脂層を形成する場合がある。その場合、コイルを巻回したティース部間に形成される空間（スロット）を樹脂で充填し、ティース部の先端部分まで樹脂で被覆することがある。塗布された樹脂は、硬化した状態でコイルおよびティース部の表面と接着固定する。
【０００６】
上記特許文献１において開示されるステータコアのように、ティース部の端部、特に先端部が面取されていると、樹脂を被覆した場合、面取されたティース部の端部の形状に沿って形成された樹脂層が薄肉となってしまう。この薄肉の樹脂層は脆く、亀裂を生じやすい。このようなステータコアを備えるモータを使用すると、振動等により上記樹脂層部分に亀裂が生じ、欠けて、樹脂破片が生じる場合がある。この破片が、ステータとローターとの間に入り込むと、その間に摺動抵抗を発生させ、モータの出力低下を引き起こしてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るステータコアは、円環状ヨーク部と、前記円環状ヨーク部の内周面に突設され、先端に面取された面取端部を有し、コイルが巻回される複数のティース部と、を備えるステータコアにおいて、前記面取端部は、ティース部の内側へ凹んだ曲面を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記ステータコアにおいて、前記面取端部は、ティース部の先端であって、コイルが巻回されない個所であることを特徴とする。
【０００９】
上記ステータコアにおいて、例えば、前記ティース部に、コイルが集中巻きされる。
【００１０】
また、上記ステータコアにおいて、例えば、前記ティース部を、絶縁ボビンに予め巻回したコイルに挿入する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ティース部の先端部を樹脂で被覆し、樹脂層を形成する場合、面取端部の表面形状に沿って形成された樹脂層の強度を向上させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るステータコア１の一部を示す平面図である。ステータコア１は、磁性材料（例えば、鉄）からなり、円環状ヨーク部２と、円環状ヨーク部２の内周面１０に突設した複数のティース部３とを備える。隣接するティース部３の間の空間には、スロット６が備えられる。
【００１４】
円環状ヨーク部２から中心へ向けて突設したティース部３の先端には、面取された面取端部４が備えられる。本実施形態において、面取端部４は、ティース部３の先端において、ステータコア１の中心軸に沿った方向に形成される。面取端部４の表面は、ティース部３の内側へ凹んだ曲面となっている。この面取端部４は、ステータコア１の中心軸方向に沿った凹みからなる。
【００１５】
図２は、面取されたティース部３の平面図である。図２（ａ）は、先端に面取端部４を備えるティース部３の平面図である。面取端部４は、ティース部３の内側へ凹んだ曲面を備える。１個のティース部３の先端に、２個の面取端部４が備えられる。これらの面取端部４の凹みの大きさは、同じ（略同じ）である。図２（ｂ）は、他の面取端部１４を備えるティース部３の平面図である。この面取端部１４は、図２（ａ）で示される面取端部４よりも、大きな凹みを備える。本発明において、面取端部４，１４の凹みの大きさは、ティース部３に巻回されるコイルの大きさ等を考慮して、適宜設定される。なお図２（ｃ）は、先端が面取されたティース部３３（比較例）の平面図である。比較例に係るティース部３３の面取された端部３４の表面は、平面である。
【００１６】
ティース部３には、コイルが巻回される。本実施形態において、ティース部３には、コイルが集中巻きされる。ティース部３へのコイルの巻回は、公知の手法によって行われる。ティース部３に集中巻コイルを巻回する方法としては、例えば、絶縁材料からなるボビン２０（絶縁ボビン）に予めコイル５を巻回しておき、そのコイル５を巻回したボビン２０を、ティース部３へ取り付ける方法がある（図１参照）。
【００１７】
ボビン２０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ナイロン）等の絶縁性プラスチックからなる。ボビン２０は、コイル５が巻回される筒状のコイル巻回部２１を有する。筒状のコイル巻回部２１の内部には、ティース部３が貫入する貫入孔２２が備えられる。また筒状のコイル巻回部２１の両端には、フランジ部２３が備えられる。図１において示されるボビン２０は、一部、切り欠かれた断面図である。
【００１８】
コイル５を巻回したボビン２０をティース部３へ取り付ける際、先ず、ボビン２０の貫入孔２２内に、ティース部３の先端を挿入する。ティース部３は先端に面取端部４を備える為、ティース部３の端部が貫入孔２２の内壁面と、引っ掛かり難い。その為、ティース部３の先端は、貫入孔２２内に滑らかに挿入される。その後、更に、ティース部３の先端を、ボビン２０の貫入孔２２に沿って進め、貫入孔２２を貫通させる。貫入孔２２を貫通したティース部３の先端は、コイル５を巻回したボビン２０から表出した状態となる。この際、ティース部３の先端の面取端部４もボビン２０から表出した状態となる。このようにして、ティース部３にコイル５を巻回することができる。なお、ティース部３の先端には、コイルが巻回されない。ティース部３と、コイル５との間に、介在される絶縁部材として、ボビン２０以外に、例えば、セパレータ、インシュレータと称される公知の絶縁部材を用いてもよい。
【００１９】
ティース部３へコイル５を巻回した後のステータコア１において、絶縁性の確保、強度の確保等の目的で、コイル５の表面や、コイル５を巻回したティース部３間（スロット６）に樹脂が塗布、充填され、樹脂被覆層７が形成される。樹脂被覆層７の形成には、公知の樹脂の塗布、充填方法を用いることが出来る。
【００２０】
ステータコア１に樹脂被覆層７を形成する方法としては、例えば、所定の金型内にコイルを巻回したステータコア１を設置し、その金型内に溶融した熱可塑性樹脂を射出する方法がある。この方法によれば、溶融した樹脂を、コイル５とティース部３との間等の小さな隙間に浸透させることが出来る。例えば、ティース部３の先端の面取端部４の凹みに沿った樹脂被覆層７を形成することができる。
【００２１】
図３は、樹脂被覆層７を形成したステータコア１の説明図である。図３（ａ）は、樹脂被覆層７を形成したステータコア１の平面図である。ステータコア１は、ティース部３に集中巻きされたコイル５を備える。コイル５は、予めボビン２０に巻回された状態で、ティース部３に取り付けられる。コイル５を巻回したティース部３の表面および隣接するティース部３間（スロット６）に樹脂が隙間無く充填されている。樹脂被覆層７は、すべてのコイル５の表面を被覆するように形成される。樹脂被覆層７は、ティース部３の先端まで形成される。スロット６に充填された樹脂被覆層７は、ティース部３の先端面と略同一平面を形成する。ティース部３の先端面および樹脂被覆層７によって形成される面は、ステータコア１の中心に配置されるローター（図示せず）の外周を囲む状態にある。なお説明の便宜上、図３（ａ）においては、樹脂被覆層７の一部を切り欠いたステータコア１を示した。図３（ｂ）は、図３（ａ）のステータコア１の破線Ｘ−Ｘにおける断面図を示す。コイル５の周囲に樹脂が隙間無く充填され、樹脂被覆層７が形成される。
【００２２】
図４（ａ）は、図３（ａ）のステータコア１における領域Ａ内の拡大図である。コイル５を巻回したティース部３の先端に設けられた面取端部４と、この面取端部４の表面を被覆する樹脂被覆層７とが示される。面取端部４は、コイル５（ボビン２０）から表出しており、この面取端部４の表面形状に沿って、樹脂被覆層７が形成さている。ここで、面取端部４の凹んだ曲面に沿って形成された樹脂被覆層７の一部を、特に、樹脂端部７Ａとして示す。樹脂端部７Ａは、面取端部４の形状に沿った尖形部を備える。この尖形部は、面取端部４の曲面に沿って湾曲した樹脂湾曲面１７Ａを備える。
【００２３】
図４（ｂ）は、図２（ｃ）の比較例に係るティース部３３の端部３４に、樹脂被覆層７を形成した状態を示す説明図である。ティース部３３の端部３４は、平面からなり、その平面形状に沿って形成された樹脂被覆層７の一部を、樹脂端部７Ｃとして示す。ティース部３３の端部３４表面を被覆する樹脂端部７Ｃは、上記樹脂端部７Ａよりも肉厚の薄い、尖形部を有する。樹脂端部７Ｃの尖形部は、所謂、楔形を有する。この尖形部は、端部３４の平面形状に沿った樹脂平面１７Ｃを備える。なお、図４（ｂ）で示される個所は、図３の本実施形態に係るステータコア１の領域Ａに対応した個所である。なお比較例に係るステータコアにおいて、端部３４を備えるティース部３３以外の構成は、すべて本実施形態に係るステータコア１と同じである。
【００２４】
ところで、樹脂被覆層７は、ティース部３（例えば、鉄）、コイル５（例えば、銅）およびボビン２０（例えば、ＰＥＴ）等の熱膨張率の異なる部品と接触している。その為、これらの部品の熱膨張の差によって、樹脂被覆層７には外力が加わる。また、振動等によっても樹脂被覆層７には力が加わる。このような力が樹脂被覆層７に加わると、亀裂が発生する場合がある。特に、樹脂端部７Ａのように、他の樹脂被覆層７の個所と比較して、肉厚の薄い個所で亀裂が発生すると、樹脂端部７Ａが欠けて、樹脂破片を生じる恐れがある。
【００２５】
しかし、樹脂端部７Ａは、尖形部に湾曲面１７Ａを備える為、比較例の樹脂端部７Ｃの尖形部と比べて、厚み（肉厚）がある。また、樹脂端部７Ａの尖形部の断面係数は、樹脂端部７Ｃの尖形部の断面係数よりも大きい。したがって、樹脂端部７Ａは、樹脂端部７Ｃよりも強度が高く、亀裂の発生が抑制される。これに対し、比較例の樹脂端部７Ｃの尖形部は、薄肉であり、亀裂を生じやすい。
【００２６】
本実施形態に係るステータコア１は、例えば、車両用モータに利用される。なお、その他のモータ等に利用されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態に係るステータコア１の一部を示す平面図である。
【図２】（ａ）：面取端部を備えるティース部の平面図である。                         （ｂ）：他の面取端部を備えるティース部の平面図である。                      （ｃ）：比較例に係る面取されたティース部の平面図である。
【図３】樹脂被覆層を形成したステータコアの説明図である。                            （ａ）：樹脂被覆層を形成したステータコアの平面図である。                    （ｂ）：図３（ａ）で示されるステータコアの破線Ｘ−Ｘにおける断面図である。
【図４】（ａ）：図３（ａ）のステータコアの領域Ａ内の拡大図である。                  （ｂ）：図４（ａ）で示される個所に対応した比較例に係るステータコアの拡大図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ステータコア、２  円環状ヨーク部、３  ティース部、１０  円環状ヨーク部の内周面、４，１４  面取端部、５  コイル（集中巻コイル）、６  スロット、７  樹脂被覆層、７Ａ  樹脂端部、１７Ａ  樹脂湾曲面、２０  ボビン、２１  コイル巻回部、２２  貫入孔、２３  フランジ部。
【図１】
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【図２】
2007295712.tif 000004
【図３】
2007295712.tif 000005
【図４】
2007295712.tif 000006