(57)【要約】【課題】分割コアで構成されるステータコアを用いてもモータの騒音、振動を抑えること。【解決手段】ヨーク部１１ｂにおいて円周方向に対して交差する方向に分割された分割コア１２で構成されるステータコアを備えるモータにおいて、各分割コア１２は、環状に組み合わされたときに、隣接する他の分割コアと当接する分割面（Ａ面、Ｂ面、Ｃ面）のうち、ステータコアの内周で回転するロータの近傍の面（Ｃ面）が優先的に接するように構成される。各分割コア１２は、環状に組み合わされ、かつ、外周からの加圧力を受けて一体に保持された状態のときに、分割面のうちロータの近傍の面（Ｃ面）が前記ロータの遠方の面（Ａ面）よりも当接する圧力が高くなるように構成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨーク部において円周方向に対して交差する方向に分割された分割コアで構成されるステータコアを備えるモータにおいて、
各前記分割コアは、環状に組み合わされたときに、隣接する他の分割コアと当接する分割面のうち、前記ステータコアの内周または外周で回転するロータの近傍の前記分割面の応力が前記分割面の他の部分の応力よりも大きくなるように締結されることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記ロータは、前記ステータコアの内周で回転し、
複数の前記分割コアは、環状に組み合わされたときに、前記分割面のうち内周寄りの面同士が接するとともに、前記分割面のうち外周寄りの面同士の間に隙間が存在するように構成されることを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
各前記分割コアは、環状に組み合わされ、かつ、径方向の加圧力を受けて一体に保持された状態のときに、前記分割面のうち前記ロータの近傍の面が前記ロータの遠方の面よりも当接する圧力が高くなるように構成されることを特徴とする請求項１又は２記載のモータ。
【請求項４】
前記分割コアの前記分割面は、前記ロータの近傍の面が平面に形成され、かつ、その他の面が平面または曲面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のモータ。
【請求項５】
前記分割コアの前記分割面は、中間部分に凹部と凸部によるはめ合い部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のモータ。
【請求項６】
前記分割コアの前記分割面は、前記ロータの近傍の面の面積が前記ロータの遠方の面の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに関し、特に、ヨーク部において円周方向に対して交差する方向に分割された分割コアで構成されるステータコアを備えるモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のモータは、ステータコア（鉄心）にコイル素線を巻回して多層に積み上げたステータ（固定子）が備えられている。ハイブリッドカー等の車両に搭載される大型のモータにおいては、大型のステータコアが用いられる。大型のステータコアは、一体型のものを用いると材料の歩留まりの低下をもたらすおそれがあることから、ヨーク部において分割された分割コアからなるものが使われるようになってきている。このような分割コアを並べて固定する従来のステータコアとして、以下のものが開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載の発明では、鉄心抜板が積層されたセグメントに分割された複数の部分鉄心をそのヨーク部において互いに他の部分鉄心と接合して一体化してなる直線形電動機の固定子鉄心において、前記接合部が部分鉄心を構成する鉄心抜板の積層方向に、わずかの長さずつずれた位置で突合されてなることを特徴とする。
【０００４】
特許文献２に記載の発明では、分割形環状コアにおいて、内周側と外周側とにそれぞれ形成された円弧状部の間に連結巻芯部が形成されたコアと、前記連結巻芯部ならびに前記内周側と外周側の円弧状部の各対向側を被覆する樹脂成形部とからなる複数の分割コアを、前記円弧状部を隣接させて環状に並べて配置し、更に環状部材の内側に嵌入してなる、ことを特徴とする。
【０００５】
特許文献３に記載の発明では、回転電機の固定子において、極歯単位毎に円周方向に分割し、かつ分割面に凹凸のはめあい部を設けた鉄板を積層後、その内径及び外径をレーザー溶接して積層鉄心個片とし、前記積層鉄心個片の極歯部に直交する巻線部を備え、前記積層鉄心個片を所定数量を環状に結合し、結合面の外周部を積層方向にレーザー溶接して固着してなることを特徴とする。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−７８４４７号公報
【特許文献２】特開平６−３１１６７５号公報
【特許文献３】特開平７−７８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１〜３に記載の発明のいずれも、分割面の突き当て方についてなんら言及、規定されていない。分割面の突き当て方は分割コアを環状に並べて構成した固定子の強度を左右するものであり、分割面の突き当て方を規定しないモータでは、形はできても、モータの騒音、振動が大きくなるおそれがある。
【０００８】
本発明の主な課題は、分割コアで構成されるステータコアを用いてもモータの騒音、振動を抑えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の視点においては、ヨーク部において円周方向に対して交差する方向に分割された分割コアで構成されるステータコアを備えるモータにおいて、各前記分割コアは、環状に組み合わされたときに、隣接する他の分割コアと当接する分割面のうち、前記ステータコアの内周または外周で回転するロータの近傍の前記分割面の応力が前記分割面の他の部分の応力よりも大きくなるように締結されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の前記モータにおいて、前記ロータは、前記ステータコアの内周で回転し、複数の前記分割コアは、環状に組み合わされたときに、前記分割面のうち内周寄りの面同士が接するとともに、前記分割面のうち外周寄りの面同士の間に隙間が存在するように構成されることが好ましい。
【００１１】
本発明の前記モータにおいて、各前記分割コアは、環状に組み合わされ、かつ、径方向の加圧力を受けて一体に保持された状態のときに、前記分割面のうち前記ロータの近傍の面が前記ロータの遠方の面よりも当接する圧力が高くなるように構成されることが好ましい。
【００１２】
本発明の前記モータにおいて、前記分割コアの前記分割面は、前記ロータの近傍の面が平面に形成され、かつ、その他の面が平面または曲面に形成されていることが好ましい。
【００１３】
本発明の前記モータにおいて、前記分割コアの前記分割面は、中間部分に凹部と凸部によるはめ合い部を有することが好ましい。
【００１４】
本発明の前記モータにおいて、前記分割コアの前記分割面は、前記ロータの近傍の面の面積が前記ロータの遠方の面の面積よりも大きいことが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明（請求項１−６）によれば、モータの低騒音化、低振動化が図れる。すなわち、分割コアの分割面のうちロータの近傍の面が優先的に接することで、そうでない場合（ロータの遠方の面が優先的に接する場合）に比べ、ステータコアの剛性の向上が図れる。その結果、モータとして動作する際に、磁極に作用する径方向、周方向吸引反発力によるステータコアの磁極変位量を小さく抑え、モータの低騒音化、低振動化が実現する。また、ステータコアの剛性の向上が図れるのは、分割コアの分割面のうちロータの近傍の面が優先的に当接することで、そうでない場合（ロータの遠方の面が優先的に接する場合）に比べ、ロータの近傍の面でつっぱるため、その径方向寸法分だけ、曲げ剛性を高くできるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施形態１）
本発明の実施形態１に係るモータについて図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るモータの構成を模式的に示した断面図である。図２は、本発明の実施形態１に係るモータのステータの構成を模式的に示した軸方向から見たときの平面図である。図３は、本発明の実施形態１に係るモータのステータコア及びコアホルダの組立体（コイル等を除く）の構成を模式的に示した（Ａ）軸方向から見たときの平面図、及び、（Ｂ）Ｘ−Ｘ´間の拡大断面図である。図４は、本発明の実施形態１に係るモータのステータコアの構成を模式的に示した軸方向から見たときの部分拡大平面図である。
【００１７】
図１を参照すると、このモータ１は、ブラシレスタイプのモータであり、ステータ１０と、ロータ２０と、を有する。
【００１８】
ステータ１０は、全体として円環状ないし円筒状に構成された固定子である。ステータ１０は、ステータコア１１と、絶縁部材１３と、コイル１４と、バスリング１５と、コアホルダ１６と、を有する（図１〜４参照）。
【００１９】
ステータコア１１は、ティース部１１ａごとにヨーク部１１ｂにおいて円周方向に対して交差する方向に分割された複数の分割コア１２が環状に組み合わされて、コアホルダ１６に圧入されている。分割コア１２は、隣接する他の分割コア１２と、凸部１２ａと凹部１２ｂのはめ合いにより位置合せすることができる。凸部１２ａおよび凹部１２ｂは、分割コア１２を環状に並べた時の外周の真円度が確保できるように、互いにはめあい関係となる円弧状となっている。凸部１２ａおよび凹部１２ｂを円弧状とすることで、対向面積が増え、磁気抵抗を減らすこともできる。分割コア１２の分割面のうち凸部１２ａおよび凹部１２ｂ以外の内周側および外周側の部分は、平面になっている。各分割コア１２はコアホルダ１６により径方向に圧力を受け、その圧力により、分割コア１２は互いに周方向に各分割面で当接しあうことで相互につっぱり、固定一体化する。分割コア１２は、隣接する他の分割コア１２との分割面のうちロータ２０近傍の面（内周寄りの面）が優先的に接するように構成されている。言い換えると、複数の分割コア１２が環状に組み合わされたステータコア１１がコアホルダ１６よって一体に保持された状態において、各分割コア１２は、分割面のうち内周寄りの面（図４のＣ面）が外周寄りの面（図４のＡ面）よりも当接する圧力が高くなるように構成される。また、内周寄りの面（図４のＣ面）の面積は、外周寄りの面（図４のＡ面）の面積よりも大きい。
【００２０】
なお、ロータがアウターロータの場合、分割コアは、隣接する他の分割コアとの分割面のうち外周寄りの面が優先的に接することになる。
【００２１】
絶縁部材１３は、コイル１４、ステータコア１１、及びバスリング１５の間の電気的絶縁を担うボビン状の部材であり、ステータコア１１のティース部１１ａに装着される。
【００２２】
コイル１４は、表面に絶縁皮膜を有する線材よりなり、ステータコア１１に装着された絶縁部材１３の外周に線材が巻回されて構成される。コイル１４の両端からは、線材が引き出され、対応するバスリング１５と電気的かつ機械的に接続される。
【００２３】
バスリング１５は、コイル１４と接続するリング状の導電性部材である。バスリング１５は、コイル１４の外周側に配置され、モータ軸方向から差し込まれるようにして絶縁部材１３に装着される。バスリング１５は、互いに絶縁された複数のリングよりなる。各リングは、配線（図示せず）を介してモータカバー４１の外部のコネクタ（図示せず）に電気的に接続される。
【００２４】
コアホルダ１６は、複数の分割コア１２が環状に組み合わされたステータコア１１を外周側ないしモータ軸方向片側から保持するリング状のホルダである。コアホルダ１６は、ボルト４２によってモータカバー４１に固定されている。モータカバー４１は、ボルト（図示せず）によってエンジンハウジング４６に固定されている。モータカバー４１の外部にはボルト４４によってコネクタ（図示せず）が取り付けられている。
【００２５】
ロータ２０は、ステータ１０の内周に所定の間隔を介して配置されるインナー型の回転子である。ロータ２０は、ロータコア２１に永久磁石２２が埋め込まれており、ロータコア２１がエンドプレート２３ａ、２３ｂに挟み込まれており、ロータコア２１を挿通する固定ピン２４にてエンドプレート２３ａ、２３ｂが固定されている。エンドプレート２３ｂは、ボルト３５によってホイール部材３４に固定されている。ホイール部材３４は、シャフト３２を介してエンジン（図示せず）のクランク軸３１にボルト３３で固定されている。
【００２６】
なお、図１〜４では、ハイブリッドカーに用いられるモータを例に説明したが、これに限られるものではない。
【００２７】
次に、本発明の実施形態１に係るモータにおけるステータコアの特性を比較例を用いて説明する。図５は、分割コア間の作用力を示した模式図であり、（Ａ）は本発明の実施例、（Ｂ）は比較例１、（Ｃ）は比較例２に関するものである。
【００２８】
ここでは、ステータコアの特性として磁極変位量比を測定した。サンプルとして、ステータコアの分割面のうち内周寄りの面が当接し外周寄りの面が隙間を有する実施例と、ステータコアの分割面のうち外周寄りの面が当接し内周寄りの面が隙間を有する比較例１と、ステータコアが一体成形された比較例２と、を用意した。なお、実施例、比較例１、および比較例２は、分割面以外の寸法は共通し、同じ測定装置に装着して測定するものとする。ここで、磁極変位量比とは、比較例２に係るステータコアの磁極（ティース部）の変位量を１としたときの比をいう。
【００２９】
表１に実施例、比較例１、および比較例２の分割面当接関係および磁極変位量比を示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
表１の結果から分かるように、磁極変位量比は、比較例２＜実施例＜比較例１で、特に、実施例の磁極変位量比は、比較例２に対して、微増に抑えることができることがわかる。これは、分割コアに作用する力の分布より説明できる。図５を参照すると、モータとして動作する際に磁極に作用する径方向、周方向の力が作用した場合、実施例（図５（ａ）参照）は、比較例１（図５（ｂ）参照）よりもステータコアのヨーク厚程度内側でつっぱるため、その径方向の寸法分、曲げ剛性が高くできる。そのため、実施例では、比較例１よりも変位量を小さくできる。
【００３２】
なお、分割コアの分割面の構成以外で、磁極変位量を減らすには、コアホルダの剛性アップのため、コアホルダの厚みを増したり、コアホルダにリブを設けたり、また、分割コアとコアホルダの圧入を増やすなどの方法があるが、いずれも、組付け性の悪化、コストアップ、重量増となる。
【００３３】
実施形態１によれば、分割コアの分割面において、当接する部位をロータ寄りの部位（内周側）にすることで、ステータコアの剛性が向上し、一体型のステータコアの磁極変位量に近づけることができ、コストアップ、重量を増やすことなく、モータの騒音、振動を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態１に係るモータの構成を模式的に示した断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るモータのステータの構成を模式的に示した軸方向から見たときの平面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るモータのステータコア及びコアホルダの組立体（コイル等を除く）の構成を模式的に示した（Ａ）軸方向から見たときの平面図、及び、（Ｂ）Ｘ−Ｘ´間の拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るモータのステータコアの構成を模式的に示した軸方向から見たときの部分拡大平面図である。
【図５】分割コア間の作用力を示した模式図であり、（Ａ）は本発明の実施例、（Ｂ）は比較例１、（Ｃ）は比較例２に関するものである。
【符号の説明】
【００３５】
１  モータ
１０  ステータ
１１  ステータコア
１１ａ  ティース部
１１ｂ  ヨーク部
１２  分割コア
１２ａ  凸部（はめ合い部）
１２ｂ  凹部（はめ合い部）
１３  絶縁部材
１４  コイル
１５  バスリング
１６  コアホルダ
２０  ロータ
２１  ロータコア
２２  永久磁石
２３ａ、２３ｂ  エンドプレート
２４  固定ピン
３１  クランク軸
３２  シャフト
３３  ボルト
３４  ホイール部材
３５  ボルト
４１  モータカバー
４２  ボルト
４４  ボルト
４６  エンジンハウジング
４７  回転センサ
【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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