(57)【要約】【課題】分割コア同士を容易に相対移動不能に固定することができるブラシレスモータのステータを提供する。【解決手段】ブラシレスモータのステータ１は、分割環状部２５ａとティース部２１ｂとをそれぞれ有する複数の分割コア２５を分割環状部２５ａが環状の環状部２１ａとなるように且つティース部２１ｂの先端が径方向内側を向くように配置してなるステータコア２１と、ティース部２１ｂにそれぞれ巻装された巻線２２と、ステータコア２１の外周を覆う略筒状のヨークハウジング２３とを備える。ステータコア２１とヨークハウジング２３との径方向の間には、それらステータコア２１及びヨークハウジング２３より剛性の低い材料であって磁性粉末２４ａを含んだ樹脂材よりなる円筒ケース２４が、ヨークハウジング２３にて径方向内側に押圧されるとともにその押圧力に基づいて各分割環状部２５ａを径方向内側に押圧するように介在される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状を周方向に分割した形状の分割環状部とその分割環状部から突出するティース部とをそれぞれ有する複数の分割コアを、前記分割環状部が環状の環状部となるように且つ前記ティース部の先端が径方向内側を向くように配置してなるステータコアと、
前記ティース部にそれぞれ巻装された巻線と、
前記ステータコアの外周を覆う略筒状のモータケースと
を備えたブラシレスモータのステータであって、
前記ステータコアと前記モータケースとの径方向の間には、それらステータコア及びモータケースより剛性の低い材料からなる円筒ケースが、前記モータケースにて径方向内側に押圧されるとともにその押圧力に基づいて各前記分割環状部を径方向内側に押圧するように介在されたことを特徴とするブラシレスモータのステータ。
【請求項２】
請求項１に記載のブラシレスモータのステータにおいて、
前記円筒ケースは、樹脂材よりなることを特徴とするブラシレスモータのステータ。
【請求項３】
請求項２に記載のブラシレスモータのステータにおいて、
前記円筒ケースは、磁性粉末を含んだ樹脂材よりなることを特徴とするブラシレスモータのステータ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータにおいて、
前記円筒ケースの外周面には、径方向内側に凹む複数の溝が形成されたことを特徴とするブラシレスモータのステータ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータにおいて、
前記円筒ケースは、前記モータケースに収容されていない状態且つ前記ステータコアを収容した状態で、前記巻線同士の反力にて前記分割環状部の周方向端部同士の周方向に隙間が形成されるように設定され、前記モータケースに収容された状態且つ前記ステータコアを収容した状態で、前記巻線同士の反力に抗して前記分割環状部の周方向端部同士の周方向に隙間が形成されないように設定されたことを特徴とするブラシレスモータのステータ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータの製造方法において、
前記複数の分割コアの前記分割環状部が環状に配列された状態の前記ステータコアを前記円筒ケースに圧入する第１圧入工程と、
前記第１圧入工程の後、前記円筒ケースを前記モータケースに圧入する第２圧入工程と
を備えたことを特徴とするブラシレスモータのステータの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータと、
前記ステータの内側で回転可能に支持されたロータと
を備えたことを特徴とするブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータのステータ、ブラシレスモータのステータの製造方法及びブラシレスモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブラシレスモータのステータとしては、環状部と環状部から径方向内側に突出する複数のティース部とを有するステータコアと、前記ステータコアの外周を覆う略筒状のモータケース（ヨーク）と、前記ティース部にそれぞれ巻装された巻線とを備えたものがある。そして、このようなステータのステータコアとしては、環状（環状部）を周方向に分割した形状の分割環状部とその分割環状部から突出するティース部とをそれぞれ有する複数の分割コアからなり、分割環状部が環状とされる前にティース部に巻線を巻装することでその巻装作業を容易とするものがある。このようなステータコアは、例えば、分割コア（その分割環状部）の周方向端部同士をレーザ溶接によって固定するものが一般的である。又、このようなステータコアとしては、例えば、分割コア（その分割環状部）の周方向端部同士をかしめによって固定するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１７４３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のように分割コア（その分割環状部）の周方向端部同士をレーザ溶接によって固定する場合、レーザ溶接機自体が高価であるとともに、頻繁なメンテナンスも必要となり、しかも、分割コア毎にレーザ溶接を行うことから時間も掛かるという問題がある。
【０００４】
又、上記のように分割コア（その分割環状部）同士をかしめによって固定する場合、分割環状部の周方向端部を複雑な形状とする必要があるとともに、分割コア同士を各部で均一に固定することの困難が予想され、真円度を高く維持することが困難となる虞がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、分割コア同士を容易に相対移動不能に固定することができるブラシレスモータのステータ、ブラシレスモータのステータの製造方法、及びブラシレス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】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、環状を周方向に分割した形状の分割環状部とその分割環状部から突出するティース部とをそれぞれ有する複数の分割コアを、前記分割環状部が環状の環状部となるように且つ前記ティース部の先端が径方向内側を向くように配置してなるステータコアと、前記ティース部にそれぞれ巻装された巻線と、前記ステータコアの外周を覆う略筒状のモータケースとを備えたブラシレスモータのステータであって、前記ステータコアと前記モータケースとの径方向の間には、それらステータコア及びモータケースより剛性の低い材料からなる円筒ケースが、前記モータケースにて径方向内側に押圧されるとともにその押圧力に基づいて各前記分割環状部を径方向内側に押圧するように介在された。
【０００７】
同構成によれば、各分割環状部が径方向内側に押圧されるため、分割環状部の周方向端部同士が周方向に密着し環状部の真円度を高く維持することができる。又、ステータコア（環状部）を円筒ケースに圧入し、その円筒ケースをモータケースに圧入することで、分割コア（その分割環状部）同士を容易に相対移動不能に固定することができる。尚、円筒ケースは、ステータコア（環状部）及びモータケースより剛性の低い材料からなるため、剛性の高いもの同士（ステータコア（環状部）とモータケース）を直接圧入することがなく、剛性の高いもの同士を直接圧入することに基づく部材の削れや食い込み（所謂かしり）は防止される。このようにすると、分割コア（その分割環状部）同士をレーザ溶接によって固定することを回避、即ちレーザ溶接に基づく問題を回避することができる。又、分割コア（その分割環状部）同士をかしめによって固定することを回避、即ちかしめに基づく問題を回避することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブラシレスモータのステータにおいて、前記円筒ケースは、樹脂材よりなる。
同構成によれば、円筒ケースは樹脂材よりなるため、剛性の低い円筒ケースを安価に得ることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のブラシレスモータのステータにおいて、前記円筒ケースは、磁性粉末を含んだ樹脂材よりなる。
同構成によれば、円筒ケースは磁性粉末を含んだ樹脂材よりなるため、磁性粉末を含まないものに比べて、ステータコアの磁気飽和を緩和させることができる等、磁気特性を向上させることができる。又、磁性粉末を含まないものに比べて、放熱性を向上させることができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータにおいて、前記円筒ケースの外周面には、径方向内側に凹む複数の溝が形成された。
【００１１】
同構成によれば、円筒ケースの外周面には径方向内側に凹む複数の溝が形成されるため、例えば、ステータコア（環状部）が圧入された円筒ケースをモータケースに圧入する際に、溝に円筒ケースの肉が逃げ易くなり、その圧入を容易に行うことができるとともに、その際のバリの発生を低減することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータにおいて、前記円筒ケースは、前記モータケースに収容されていない状態且つ前記ステータコアを収容した状態で、前記巻線同士の反力にて前記分割環状部の周方向端部同士の周方向に隙間が形成されるように設定され、前記モータケースに収容された状態且つ前記ステータコアを収容した状態で、前記巻線同士の反力に抗して前記分割環状部の周方向端部同士の周方向に隙間が形成されないように設定された。
【００１３】
同構成によれば、例えば、ステータコア（環状部）を円筒ケースに圧入する際には軽圧入となり、圧入を容易に行うことができるとともに、その際のバリの発生を低減することができる。又、例えば、ステータコア（環状部）が圧入された円筒ケースをモータケースに圧入したものでは、分割環状部の周方向端部同士の周方向に隙間が形成されないため、環状部の真円度を高く維持することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータの製造方法において、前記複数の分割コアの前記分割環状部が環状に配列された状態の前記ステータコアを前記円筒ケースに圧入する第１圧入工程と、前記第１圧入工程の後、前記円筒ケースを前記モータケースに圧入する第２圧入工程とを備えた。
【００１５】
同発明によれば、第１圧入工程にて複数の分割コアの分割環状部が環状に配列された状態のステータコア（環状部）を円筒ケースに圧入し、その後、第２圧入工程にてステータコアが圧入された円筒ケースをモータケースに圧入することで、前記分割コア（その分割環状部）同士を容易に相対移動不能に固定することができる。このように製造されたステータでは、各分割環状部が径方向内側に押圧されるため、分割環状部の周方向端部同士が周方向に密着し環状部の真円度を高く維持することができる。尚、円筒ケースは、環状部及びモータケースより剛性の低い材料からなるため、剛性の高いもの同士（ステータコア（環状部）とモータケース）を直接圧入することがなく、剛性の高いもの同士を直接圧入することに基づく部材の削れや食い込み（所謂かしり）は防止される。又、このようにすると、分割コア（その分割環状部）同士をレーザ溶接によって固定することを回避、即ちレーザ溶接に基づく問題を回避することができる。又、分割コア（その分割環状部）同士をかしめによって固定することを回避、即ちかしめに基づく問題を回避することができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータと、前記ステータの内側で回転可能に支持されたロータとを備えたブラシレスモータを要旨とする。
【００１７】
同構成によれば、ブラシレスモータにおいて、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発明の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１〜５に記載の発明によれば、分割コア同士を容易に相対移動不能に固定することができるブラシレスモータのステータを提供することができる。
又、請求項６に記載の発明によれば、分割コア同士を容易に相対移動不能に固定することができるブラシレスモータのステータの製造方法を提供することができる。
【００１９】
又、請求項７に記載の発明によれば、分割コア同士を容易に相対移動不能に固定することができるブラシレスモータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した実施の形態を図１〜図５に従って説明する。
図１に示すように、ブラシレスモータは、略有底筒状のステータ１と、そのステータ１の開口部を略閉塞するエンドハウジング２と、ステータ１の内側で回転可能に支持されたロータ３とを備える。このロータ３は、ステータ１及びエンドハウジング２に設けられた軸受４，５にて回転可能に支持された回転軸６と、その回転軸６に固定されたロータコア７と、ロータコア７の外周面に固定された永久磁石８とを備える。又、ロータ３の回転軸６のエンドハウジング２側にはセンサロータ９が固定され、エンドハウジング２にはセンサステータ１０が固定され、それらセンサロータ９とセンサステータ１０によってレゾルバ１１が構成されている。レゾルバ１１は、ステータ１に対するロータ３の回転位置に応じた位置情報信号をブラシレスモータの外部に設けられる駆動回路（図示略）に出力し、この駆動回路からは前記位置情報信号に応じた駆動電流が前記ステータ１に供給されることになる。
【００２１】
本実施の形態のステータ１は、図２に示すように、環状の環状部２１ａと環状部２１ａから先端が径方向内側を向くように突出した複数のティース部２１ｂとを有するステータコア２１と、前記ティース部２１ｂにそれぞれ巻装された巻線２２と、ステータコア２１の外周を覆い外部に露出するモータケースとしての略有底筒状のヨークハウジング２３と、ステータコア２１（環状部２１ａ）とヨークハウジング２３との間に介在される円筒ケース２４とを備える。
【００２２】
ステータコア２１は、図２及び図３に示すように、環状を周方向に分割した形状の分割環状部２５ａとその分割環状部２５ａから突出するティース部２１ｂとをそれぞれ有する複数（本実施の形態では１２個）の分割コア２５を、分割環状部２５ａが環状の環状部２１ａとなるように且つティース部２１ｂの先端が径方向内側を向くように配置してなる。
【００２３】
そして、巻線２２は、分割環状部２５ａが環状とされる前、即ち、ティース部２１ｂの先端同士が隣接しない状態で各ティース部２１ｂにインシュレータ２６を介して巻装されている。
【００２４】
円筒ケース２４は、ステータコア２１及びヨークハウジング２３より剛性の低い材料からなるものであって、本実施の形態では磁性粉末２４ａを含んだ樹脂材（例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＮＹ（ナイロン））よりなる。又、円筒ケース２４の外周面には、径方向内側に凹む複数の溝２４ｂが形成されている。尚、本実施の形態の溝２４ｂは、軸方向に沿って延びるとともに周方向に等角度間隔で形成されている。又、本実施の形態の溝２４ｂは、断面が円弧状に形成されている。そして、円筒ケース２４は、ヨークハウジング２３にて径方向内側に押圧されるとともにその押圧力に基づいて各分割環状部２５ａを径方向内側に押圧するように、言い換えると、ヨークハウジング２３と各分割環状部２５ａ間で径方向に圧縮されるように介在されている。これにより、各分割環状部２５ａが径方向内側に押圧されることで、分割環状部２５ａの周方向端部同士が周方向に密着し環状部２１ａが構成されている。
【００２５】
又、円筒ケース２４は、図４に示すように、ヨークハウジング２３（図５参照）に収容されていない状態且つステータコア２１を収容した状態で、（周方向に隣り合うティース部２１ｂに巻装された）巻線２２同士の反力にて分割環状部２５ａの周方向端部同士の周方向に隙間Ｓが形成されるように、その形状（径）や剛性が設定されている。尚、この際に形成される隙間Ｓは、数十マイクロメートルから数百マイクロメートルとなるように設定されている。又、円筒ケース２４は、図５に示すように、ヨークハウジング２３に収容された（ヨークハウジング２３にて径方向内側に押圧された）状態且つステータコア２１を収容した状態で、巻線２２同士の前記反力に抗して分割環状部２５ａの周方向端部同士の周方向に前記隙間Ｓ（図４参照）が形成されないように、その形状（径）や剛性が設定されている。尚、図２及び図５では、周方向に隣り合うティース部２１ｂに巻装された巻線２２同士が当接していないが、これはティース部２１ｂに巻装されている様子を視覚的に分かり易く模式的に図示したもので、実際は、周方向に隣り合うティース部２１ｂに巻装された巻線２２同士は、図４に示すように、周方向に当接して互いに反力（分割コア２５同士を周方向に離間させる方向の力であって、ひいては分割コア２５同士を径方向外側に広げる力）を生むことになる。
【００２６】
上記のように構成されるステータ１の製造方法は、「第１圧入工程」と「第２圧入工程」とを備える。
「第１圧入工程」では、複数の分割コア２５の分割環状部２５ａが環状に配列された状態（巻線２２は巻装済み）のステータコア２１（環状部２１ａ）を円筒ケース２４に圧入する（図４参照）。尚、この際、図４に示すように、周方向に隣り合うティース部２１ｂに巻装された巻線２２同士の反力にて分割環状部２５ａの周方向端部同士の周方向に隙間Ｓが形成されたままとなる。
【００２７】
次に「第２圧入工程」では、ステータコア２１が圧入された円筒ケース２４をヨークハウジング２３に圧入する（図５参照）。この際、図５に示すように、巻線２２同士の反力に抗して分割環状部２５ａの周方向端部同士の周方向の前記隙間Ｓ（図４参照）がなくなり、分割環状部２５ａの周方向端部同士が周方向に密着し、分割コア２５（その分割環状部２５ａ）同士が相対移動不能に固定されることになる。このようにして、ステータ１が製造される。
【００２８】
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）ステータコア２１とヨークハウジング２３との径方向の間には、それらステータコア２１及びヨークハウジング２３より剛性の低い材料からなる円筒ケース２４が、ヨークハウジング２３にて径方向内側に押圧されるとともにその押圧力に基づいて各分割環状部２５ａを径方向内側に押圧するように介在される。よって、分割コア２５の分割環状部２５ａの周方向端部同士が周方向に密着し環状部２１ａの真円度を高く維持することができる。そして、上記構成のステータ１では、「第１圧入工程」にてステータコア２１（環状部２１ａ）を円筒ケース２４に圧入し、その後、「第２圧入工程」にてステータコア２１が圧入された円筒ケース２４をヨークハウジング２３に圧入することで、分割コア２５（その分割環状部２５ａ）同士を容易に相対移動不能に固定することができる。尚、円筒ケース２４は、ステータコア２１（環状部２１ａ）及びヨークハウジング２３より剛性の低い材料からなるため、剛性の高いもの同士（ステータコア（環状部）とヨークハウジング）を直接圧入することがなく、剛性の高いもの同士を直接圧入することに基づく部材の削れや食い込み（所謂かしり）は防止される。
【００２９】
又、このようにすると、勿論、分割コア２５（その分割環状部２５ａ）同士をレーザ溶接によって固定することを回避、即ちレーザ溶接に基づく問題を回避することができる。又、勿論、分割コア２５（その分割環状部２５ａ）同士をかしめによって固定することを回避、即ちかしめに基づく問題を回避することができる。
【００３０】
（２）円筒ケース２４は（磁性粉末２４ａを含んだ）樹脂材よりなるため、剛性の低い円筒ケース２４を安価に得ることができる。
（３）円筒ケース２４は磁性粉末２４ａを含んだ樹脂材よりなるため、磁性粉末２４ａを含まないものに比べて、ステータコア２１の磁気飽和を緩和させることができる等、磁気特性を向上させることができる。又、磁性粉末２４ａを含まないものに比べて、放熱性を向上させることができる。
【００３１】
（４）磁性粉末２４ａを含んだ樹脂材よりなる円筒ケース２４の外周に密着されるモータケースが磁気回路の一部を構成するヨークハウジング２３であるため、磁気回路を構成しないモータケースとしたものに比べて、ステータコア２１の磁気飽和を緩和させることができる等、磁気特性を向上させることができる。
【００３２】
（５）円筒ケース２４は、図４に示すように、ヨークハウジング２３に収容されていない状態且つステータコア２１を収容した状態で、（周方向に隣り合うティース部２１ｂに巻装された）巻線２２同士の反力にて分割環状部２５ａの周方向端部同士の周方向に隙間Ｓが形成されるように、その形状（径）や剛性が設定されている。よって、ステータコア２１（環状部２１ａ）を円筒ケース２４に圧入する際には軽圧入となり、圧入を容易に行うことができるとともに、その際のバリの発生を低減することができる。
【００３３】
又、円筒ケース２４は、図５に示すように、ヨークハウジング２３に収容された（ヨークハウジング２３にて径方向内側に押圧された）状態且つステータコア２１を収容した状態で、巻線２２同士の前記反力に抗して分割環状部２５ａの周方向端部同士の周方向に前記隙間Ｓ（図４参照）が形成されないように、その形状（径）や剛性が設定されている。よって、ステータコア２１（環状部２１ａ）が圧入された円筒ケース２４をヨークハウジング２３に圧入したものでは、分割環状部２５ａの周方向端部同士の周方向に前記隙間Ｓが形成されず、環状部２１ａの真円度を高く維持することができる。
【００３４】
（６）円筒ケース２４の外周面には径方向内側に凹む複数の溝２４ｂが形成されるため、ステータコア２１（環状部２１ａ）が圧入された円筒ケース２４をヨークハウジング２３に圧入する際に、溝２４ｂに円筒ケース２４の肉が逃げ易くなり、その圧入を容易に行うことができるとともに、その際のバリの発生を低減することができる。
【００３５】
上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態では、円筒ケース２４は磁性粉末２４ａを含んだ樹脂材よりなるとしたが、これに限定されず、例えば、磁性粉末２４ａを含んでいない樹脂材よりなるものに変更してもよいし、ステータコア２１及びヨークハウジング２３（モータケース）より剛性の低い樹脂材以外の材料からなるものに変更してもよい。尚、例えば、円筒ケース２４が磁性粉末２４ａを含んでいない樹脂材よりなるものである場合、前記ヨークハウジング２３は、磁気回路の一部を構成せず、単なるモータケースとなる。
【００３６】
・上記実施の形態では、円筒ケース２４の外周面には径方向内側に凹む複数の溝２４ｂが形成されるとしたが、これに限定されず、溝２４ｂが形成されていない円筒ケースに変更してもよい。又、上記実施の形態の溝２４ｂは、軸方向に沿って延びるとともに周方向に等角度間隔で形成され、断面が円弧状に形成されるとしたが、これに限定されず、その形状や数（パターン等）は変更してもよい。
【００３７】
・上記実施の形態では、ステータコア２１（環状部２１ａ）が圧入された円筒ケース２４をヨークハウジング２３に圧入してステータ１を製造したが、焼き嵌めにて、又は焼き嵌め作業を追加して同様の構成のステータ１を製造してもよい。
【００３８】
上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（イ）請求項３に記載のブラシレスモータのステータにおいて、前記モータケースは、ヨークハウジングであることを特徴とするブラシレスモータのステータ。
【００３９】
同構成によれば、磁性粉末を含んだ樹脂材よりなる円筒ケースの外周に密着されるモータケースが磁気回路の一部を構成するヨークハウジングであるため、磁気回路を構成しないモータケースとしたものに比べて、ステータコアの磁気飽和を緩和させることができる等、磁気特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施の形態におけるブラシレスモータの縦断面図。
【図２】本実施の形態におけるブラシレスモータの横断面図。
【図３】本実施の形態における分割コアの斜視図。
【図４】本実施の形態におけるステータの製造方法を説明するための説明図。
【図５】本実施の形態におけるブラシレスモータの一部拡大横断面図。
【符号の説明】
【００４１】
１…ステータ、３…ロータ、２１…ステータコア、２１ａ…環状部、２１ｂ…ティース部、２２…巻線、２３…ヨークハウジング（モータケース）、２４…円筒ケース、２４ａ…磁性粉末、２４ｂ…溝、２５…分割コア、２５ａ…分割環状部、Ｓ…隙間。
【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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