(57)【要約】【課題】円環状に配置した分割ステータコアを簡易な方法で締結することができ、かつ、リサイクル時には容易に解体することができるステータを提供する。【解決手段】前記円環状に配置した分割ステータコアを収容するモータケースを備え、前記分割ステーコアには、前記バックヨーク部の外周面にモータの軸線方向に延在する凹部あるいは凸部が設けられている一方、前記モータケースの内周面には、前記バックヨーク部の凹部あるいは凸部に対応する位置に凸部あるいは凹部が設けられ、前記分割ステータコアの凹部あるいは凸部に前記モータケースの凸部あるいは凹部がモータ軸線方向に圧入されることにより前記分割ステータコアが前記モータケースに収容されており、前記モータケースで前記分割ステータコアをステータ内方に押圧して締結している。【選択図】図１
2009033884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割ステータコアが円環状に連結されたステータであって、
前記分割ステータコアはバックヨーク部と該バックヨーク部からステータ内方へ突出するティース部を有し、
前記円環状に配置した分割ステータコアを収容するモータケースを備え、
前記分割ステーコアには、前記バックヨーク部の外周面にモータの軸線方向に延在する凹部あるいは凸部が設けられている一方、
前記モータケースの内周面には、前記バックヨーク部の凹部あるいは凸部に対応する位置に凸部あるいは凹部が設けられ、
前記分割ステータコアの凹部あるいは凸部に前記モータケースの凸部あるいは凹部がモータ軸線方向に圧入されることにより前記分割ステータコアが前記モータケースに収容されており、前記モータケースで前記分割ステータコアをステータ内方に押圧して締結していることを特徴とするステータ。
【請求項２】
前記バックヨーク部の凹部あるいは凸部および前記モータケースの凹部あるいは凸部は、断面矩形状とし、該凹部あるいは凸部のステータ周方向の両側面を外周方向に広がる傾斜面としている請求項1に記載のステータ。
【請求項３】
前記モータケースは樹脂からなる請求項１または請求項２に記載のステータ。
【請求項４】
前記分割ステータコアは圧粉磁心で形成している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のステータの製造方法であって、
前記分割ステータコアを円環状に配置し、ついで、前記円環状に配置した分割ステータコアの外周を仮保持リングで保持し、その後、前記仮保持リングで仮保持した分割ステータコアの各凸部あるいは凹部に前記モータケースの凹部あるいは凸部をモータ軸線方向に圧入していき、ついで、前記モータケースを圧入しながら前記仮保持リングを外して、前記モータケースに前記分割ステータコアを収容し、前記円環状に配置した分割ステータコアをステータ内方に押圧して締結していることを特徴とするステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータのステータおよびステータの製造方法に関し、詳しくは、分割ステータコアを円環状に連結して形成したステータにおいて、ステータの組み付け性を向上させると共に、リサイクル時の易解体性を向上させるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータのロータ外周に配置するステータコアとして、巻線のしやすさや占有率向上等の理由から、ステータコアを所定角度に分割した分割ステータコアが用いられている。該分割ステータコアからなるステータでは、各分割ステータコアのティース部にコイルを巻きつけた状態で円環状に配列し、その外周に外環用材料を嵌合し、該外環用材料を冷却して内径を縮小させて、分割ステータコアの外周面を外環用材料で押圧して、分割ステータコア同士を円環状に強固に連結している。
【０００３】
この種の外環用材料によって分割ステータコアを一体化して形成しているステータとして、特開２００５−３５４８３８号公報（特許文献１）のステータコアが提供されている。
前記ステータコア１は、図１２（Ａ）に示すように、複数の分割ステータコア２をロータコア３の周囲に沿って周方向に連結して構成されている。前記分割ステータコア２は、図１２（Ｂ）に示すように、ヨーク部２ａと、ヨーク部２ａから内周側に突設したティース部２ｂと、該ティース部２ｂを挟んでヨーク部２ａと対向して設けられた鍔部２ｃと、前記ティース部２ｂに巻きつけたコイル２ｄとを備えている。前記ヨーク部２ａを円環状に連なるように周方向に配置し、熱して膨張した焼きバメリング（外環用材料）を外嵌した後に冷却し、内径を縮小させて分割ステータコア２同士を固定している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３５４８３８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、分割ステータコア同士を締結するために、熱して膨張させた焼きバメリングを円環状に配置した分割ステータコアに外嵌して、焼きバメリングを冷却しなければならず、作業工程が多くなってしまうと共に、焼きバメを行うための焼きバメ装置が必要となるためコスト高となってしまう。
また、金属製の焼きバメリングで分割ステータコアを締結しているため、リサイクル時に焼きバメリングと分割ステータコアとが分離しにくくなり、易解体性が低くなってしまう。
さらに、モータとして使用する際には、焼きバメリングで締結した分割ステータコアをモータケースに収容するため、モータケースが大型化する問題がある。
【０００６】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、円環状に配置した分割ステータコアを簡易な方法で締結することができ、かつ、リサイクル時には容易に解体することができるステータを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は、分割ステータコアが円環状に連結されたステータであって、
前記分割ステータコアはバックヨーク部と該バックヨーク部からステータ内方へ突出するティース部を有し、
前記円環状に配置した分割ステータコアを収容するモータケースを備え、
前記分割ステーコアには、前記バックヨーク部の外周面にモータの軸線方向に延在する凹部あるいは凸部が設けられている一方、
前記モータケースの内周面には、前記バックヨーク部の凹部あるいは凸部に対応する位置に凸部あるいは凹部が設けられ、
前記分割ステータコアの凹部あるいは凸部に前記モータケースの凸部あるいは凹部がモータ軸線方向に圧入されることにより前記分割ステータコアが前記モータケースに収容されており、前記モータケースで前記分割ステータコアをステータ内方に押圧して締結していることを特徴とするステータを提供している。
【０００８】
分割ステータコアは予め円環状に配置しておき、各分割ステータコアの凹部あるいは凸部にモータケース内周面の凸部あるいは凹部を嵌合させた状態で、モータケースを軸線方向にプレスして圧入し、モータケースで円環に配置した分割ステータコアを内方に押圧して各分割ステータコア同士を締結する。
前記構成とすると、モータケースを円環状に配置した分割ステータコアに圧入するだけで分割ステータコアを締結することができるため、複雑な工程を経なくても簡単に分割ステータコアを締結することができると共に、作業工数を削減することができる。
【０００９】
さらに、モータケースに分割ステータコアを締結する機能を持たせることで、外環用材料が不要となるため、円環状に配置した分割ステータコア全体を小型化することができると共に材料費を削減することができる。小型化に関して、具体的には、モータの直径を５％〜１５％削減することができる。また、分割ステータコアの凹部あるいは凸部をモータケースの凸部あるいは凹部に嵌合するため、モータケースに収容することで分割ステータコアを位置決めすることができ、精度よく分割ステータコアを組み付けることができる。
バックヨーク部の凹部あるいは凸部とモータケースの凸部あるいは凹部の組合せはどちらでもよいが、モータケースの強度や分割ステータコアの製作容易性を考慮するとバックヨーク部に凹部を設け、モータケースに凸部を設けた方が好ましい。
なお、バックヨーク部の凹部あるいは凸部は１個に限らず、複数個あってもよい。
【００１０】
前記分割ステータコアの凹部あるいは凸部は断面三角形状、断面円弧状でもよく、断面矩形状でもよい。
前記分割ステータコアの凹部あるいは凸部の周方向の長さは、バックヨーク部の周方向の長さの１／５〜１／３が好ましく、特に１／４が好ましい。また、前記凹部あるいは凸部の径方向の長さは、バックヨーク部の径方向の長さの１／５〜１／２が好ましく、特に１／４が好ましい。
【００１１】
前記バックヨーク部の凹部あるいは凸部および前記モータケースの凹部あるいは凸部は、断面矩形状とし、該凹部あるいは凸部のステータ周方向の両側面を外周方向に広がる傾斜面としているのが好ましい。
前記凹部あるいは凸部の両側面を外周方向に広がって傾斜させている、即ち、内方に向けて狭めて傾斜させているため、モータケースの凸部あるいは凹部が分割ステータコアの凹部あるいは凸部に確実に嵌合され、円環状に配置した分割ステータコアを強固に締結することができる。
【００１２】
前記モータケースは樹脂からなるのが好ましい。
リサイクル時にモータをモータケースとステータとに解体する際、モータケースが樹脂からなっていると、モータケースを容易に破壊することができ、易解体性を高めることができる。
また、前記分割ステータコアは圧粉磁心で形成しているのが好ましい。
分割ステータコアを圧粉磁心とすることで、コイルを巻き付けている分割ステータコアをハンマー等で叩くと簡単に粉砕することができ、容易にコイルと分割ステータコアに分離することができる。
なお、モータケースは樹脂が好ましいが金属製でもよく、分割ステータコアは鋼板を積層して形成してもよい。
【００１３】
前記ステータの製造方法であって、
前記分割ステータコアを円環状に配置し、ついで、前記円環状に配置した分割ステータコアの外周を仮保持リングで保持し、その後、前記仮保持リングで仮保持した分割ステータコアの各凸部あるいは凹部に前記モータケースの凹部あるいは凸部をモータ軸線方向に圧入していき、ついで、前記モータケースを圧入しながら前記仮保持リングを外して、前記モータケースに前記分割ステータコアを収容し、前記円環状に配置した分割ステータコアをステータ内方に押圧して締結していることを特徴とするステータの製造方法を提供している。
【００１４】
前記構成とすると、円環状に配置した分割ステータコア外周を予め仮保持リングで保持して位置決めしておくことで、モータケースの各凸部あるいは凹部を分割ステータコアの各凹部あるいは凸部に容易に挿入することができるため、圧入作業を簡易にすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
前述したように、本発明によれば、モータケースを円環状に配置した分割ステータコアに圧入するだけで分割ステータコアを締結することができるため、複雑な工程を経なくても簡単に分割ステータコアを締結することができると共に、作業工数を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図９に本発明の第１実施形態を示す。
【００１７】
本発明のステータ１０は、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、円環状に連結した分割ステータコア２１と、該分割ステータコア２１を外嵌して収容しているモータケース３０とを備えている。
該ステータ１０は、回転シャフト４１を固定したロータ４０の周囲に配置されてモータ５０を構成するものである。
【００１８】
分割ステータコア２１は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、コイル２４を巻きつけた状態で円環状に配置してステータ１０を構成する。前記分割ステータコア２１は、隣接する分割ステータコア２１と接合するバックヨーク部２１ａと、バックヨーク部２１ａからステータ１０の径方向Ｄ１の内方へ突出するティース部２１ｂと、ティース部２１ｂの先端から突出している鍔部２１ｃとからなる。
前記分割ステータコア２１は磁性粉末をバインダーを混合し、これを加圧、圧縮した後に加熱処理することにより一体形成した圧粉磁性体からなる。
【００１９】
分割ステーコア２１には、バックヨーク部２１ａの外周面にモータ５０の軸線方向Ｄ２に延在する断面矩形状の凹部２１ｄを設けており、該凹部２１ｄのステータ周方向Ｄ３の両側面を外周方向に広がる傾斜面２１ｅとしている。
前記凹部２１ｄは、傾斜面２１ｅのステータ径方向Ｄ１の長さｄ１を、バックヨーク部２１ａのステータ径方向Ｄ１の長さｄ２の１／３としていると共に、ステータ周方向Ｄ３の長さｄ３を、バックヨーク部２１ａのステータ周方向Ｄ３の長さｄ４の１／２としている。
【００２０】
前記モータケース３０は樹脂を射出成形して形成しており、図１（Ａ）に示すように、分割ステータコア２１を収容する収容部３１と、分割ステータコア２１を収容した該収容部３１の上端開口を塞ぐ蓋部３２とを備えている。
該モータケース３０の収容部３１の内周面には、図３に示すように、バックヨーク部２１ａの凹部２１ｄに対応する位置に、該凹部２１ｄと嵌合する凸部３１ａを備えている。分割ステータコア２１の凹部２１ｄに該凸部３１ａをモータの軸線方向Ｄ２に圧入して分割ステータコア２１をモータケース３０に収容し、該モータケース３０の収容部３１で円環状に配置した分割ステータコア２１を内方に押圧して締結している。
【００２１】
前記蓋部３２には、図１（Ａ）に示すように、係止部３２ａを突設している一方、収容部３１には被係止部３１ｂを設け、蓋部３２の係止部３２ａが収容部３１の被係止部３１ｂの係止することで蓋部３２を収容部３１に係止固定している。また、蓋部３２の中央と収容部３１の底面中央には、軸受４２を備えた貫通穴３２ｂ、３１ｃを設けており、回転シャフト４１を軸受４２でモータケース３０に回転自在に取り付けている。
【００２２】
図８に分割ステータコア２１の第１変形例を示し、前記凹部２１ｆを断面三角形状とし、モータケース収容部３１の内周面には、該凹部２１ｆに対応する位置に前記凹部２１ｆと嵌合する断面三角形状の凸部３１ｅを設けている。
また、図９に分割ステータコア２１の第２変形例を示し、前記凹部２１ｇを断面円弧状とし、モータケース収容部３１の内周面には、該凹部２１ｇに対応する位置に前記凹部２１ｇと嵌合する断面円弧状の凸部３１ｆを設けている。
【００２３】
次に、前記ステータの製造方法を説明する。
まず、コイル２４を巻き付けた分割ステータコア２１を円環状に配置し、ついで、円環状に配置した分割ステータコア２１の外周を円環状の仮保持リングＲで保持する。
その後、図４に示すように、モータケース３０の収容部３１の開口を下向きにした状態で、仮保持リングＲで仮保持した分割ステータコア２１の各凹部２１ｄに収容部３１の凸部３１ａを嵌合させ、その状態でモータケース３０を円環状に配置した分割ステータコア２１にプレス機（図示せず）でモータ軸線方向Ｄ２に圧入していく。該圧入時には、図５に示すように、仮保持リングＲで分割ステータコアを位置決めした状態のまま、モータケース３０の端部で仮保持リングＲを下方に移動させて分割ステータコア２１から外し、モータケース３０に円環状に配置した分割ステータコア２１を収容する。
【００２４】
ついで、図６に示すように、分割ステータコア２１を収容したモータケース３０の収容部３１を上下逆にし、モータケース３０の開口が上向きとなるようにする。その後、図７に示すように、ロータ４０を回転自在に組み付けたモータケース３０の蓋部３２を分割ステータコア２１を収容した収容部３１に被せ、蓋部３２の係止部３２ａを収容部３１の被係止部３１ｂに係止して、蓋部３２を収容部３１に固定する。
【００２５】
前記構成とすると、モータケース３０を円環状に配置した分割ステータコア２１に圧入するだけで分割ステータコア２１を締結することができるため、複雑な工程を経なくても簡単に分割ステータコア２１を締結することができると共に、作業工数を削減することができる。また、モータケース３０に分割ステータコア２１を締結する機能を持たせることで、外環用材料が不要となるため、円環状に配置した分割ステータコア２１全体を小型化することができると共に材料費を削減することができる。さらに、分割ステータコア２１の凹部２１ｄをモータケース３０の凸部３１ａに嵌合しながら締結するため、モータケース３０に収容することで分割ステータコア２１を位置決めすることができ、精度よく分割ステータコア２１を組み付けることができる。
【００２６】
また、リサイクル時には、モータケース３０が樹脂からなっており、モータケース３０を容易に破壊することができるため、易解体性を高めることができる。さらに、分割ステータコア２１を圧粉磁心とすることで、分割ステータコア２１をハンマー等で叩くと簡単に粉砕することができ、容易にコイル２４と分割ステータコア２１に分離することができる。
さらに、円環状に配置した分割ステータコア２１の外周を予め仮保持リングＲで保持して位置決めしておくことで、モータケース３０の各凸部３１ａを分割ステータコア２１の各凹部２１ｄに容易に挿入することができるため、圧入作業を簡易にすることができる。
【００２７】
図１０に本発明の第２実施形態を示す。
本実施形態のステータは、バックヨーク部２１ａの外周面にモータ５０の軸線方向Ｄ２に延在する断面矩形状の凸部２１ｈを設けており、モータケース３０の収容部３１の内周面には、バックヨーク部２１ａの凸部２１ｈに対応する位置に凸部２１ｈと嵌合する凹部３１ｄを備えている。
他の構成および作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２８】
図１１に本発明の第３実施形態を示す。
本実施形態のステータのモータケース６０は、円筒形状の収容部６１と、収容部６１の上下開口を閉鎖している一対の上下蓋部６２、６３とを備えている構成を第１実施形態と相違させている。
前記ステータの製造方法は、収容部６１に円環状に配置した分割ステータコア２１を収容した後、下蓋部６３の係止部６３ａを収容部６１の被係止部６１ｂに係止して、下蓋部６３を収容部６１に固定した後、ロータ４０を回転可能に組み付けた上蓋部６２の係止部６２ａを収容部の被係止部６１ｂに係止して、上蓋部６２を収容部６１に固定する。
前記構成とすると、収容部６１に円環状に配置した分割ステータコア２１を圧入した状態で下蓋部６３を下方から被せることができるため、分割ステータコア２１を収容した収容部６１の上下向きを変える必要がなく、ステータの組立作業性を高めることができる。
他の構成および作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２９】
なお、本発明は、前記実施形態は限定されず、本発明の特許請求の範囲内の種々の形態が含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明のステータは、自動車の電装品の小型モータや、洗濯機、電動自転車等の民生品に好適に用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態のステータを示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】（Ａ）は分割ステータコアを円環状に配置した状態を示す斜視図、（Ｂ）は分割ステータコアの平面図である。
【図３】モータケースの収容部を示す斜視図である。
【図４】モータケースを円環状に配置した分割ステータコアに組み付ける工程を示す斜視図である。
【図５】モータケースを圧入していく工程を示す斜視図である。
【図６】円環状に配置した分割ステータコアにモータケースを圧入した状態を示す斜視図である。
【図７】モータケースの蓋部を取り付ける状態を示す斜視図である。
【図８】分割ステータコアの第１変形例を示す図である。
【図９】分割ステータコアの第２変形例を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態を示す図である。
【図１２】従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ステータ
２１  分割ステータコア
２１ａ  バックヨーク部
２１ｂ  ティース部
２１ｄ  凹部
３０  モータケース
３１  収容部
３１ａ  凸部
５０  モータ
Ｒ  仮保持リング
【図１】
2009033884.tif 000003
【図２】
2009033884.tif 000004
【図３】
2009033884.tif 000005
【図４】
2009033884.tif 000006
【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】
2009033884.tif 000013
【図１２】
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