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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-04
(45)【発行日】2023-08-15
(54)【発明の名称】モータ
(51)【国際特許分類】
H02K 1/18 20060101AFI20230807BHJP
H02K 15/02 20060101ALI20230807BHJP
H02K 15/095 20060101ALI20230807BHJP
【ＦＩ】
H02K1/18 C
H02K15/02 D
H02K15/095
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020538183
(86)(22)【出願日】2019-05-31
(86)【国際出願番号】 JP2019021748
(87)【国際公開番号】W WO2020039682
(87)【国際公開日】2020-02-27
【審査請求日】2022-04-15
(31)【優先権主張番号】P 2018157659
(32)【優先日】2018-08-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2018157660
(32)【優先日】2018-08-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2018157661
(32)【優先日】2018-08-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000114215
【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001771
【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】鴨木 豊
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 友久
(72)【発明者】
【氏名】加川 正樹
【審査官】若林 治男
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－０９４０５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２４５１３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１８３６３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２８２４９８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｋ １／１８
Ｈ０２Ｋ １５／０２
Ｈ０２Ｋ １５／０９５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステータを備え、前記ステータは、複数の連結コアを備え、
前記連結コアは、連結部を介して連結された複数のピースを備え、
前記連結部の側部は、凹部を備え、
前記複数の連結コアは環状に配置され、
前記凹部には弾性部材が配置され、
前記弾性部材は、前記複数の連結コアの凹部のうち一部に配置される、
モータ。
【請求項2】
ハウジングを備え、前記複数のピースの外周部は前記ハウジングの内面に接触する、
請求項１に記載のモータ。
【請求項3】
前記複数のピースのうち、前記連結コアの両端にある２つのピースの外周部には、突出部が設けられている、
請求項１又は２に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モータに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ステータを３個のセグメントにより形成し、各セグメントの巻線総数と突極数とを調整することで、振動に伴う騒音を防止するモータが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０００－１５２５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の複数のセグメントから形成されるステータでは、当該セグメントが円弧状の形状で形成されているため、たとえばティースの周囲の空間が狭いため、コイルの巻回が難しく、生産性が高められない。
【0005】
本発明は、上記課題を一例とするものであり、ステータの振動を低下させるとともに生産性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係るモータは、ステータを備える。前記ステータは、複数の連結コアを備える。前記連結コアは、連結部を介して連結された複数のピースを備える。前記連結部の側部は、凹部を備える。前記複数の連結コアは環状に配置される。前記凹部には弾性部材が配置される。前記弾性部材は、前記複数の連結コアの凹部のうち一部に配置される。
【0007】
本発明の一態様によれば、ステータの振動を低下させるとともに生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、実施形態に係るモータおよびモータの製造方法について図面を参照して説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、１つの実施形態や変形例に記載された内容は、原則として他の実施形態や変形例にも同様に適用される。
【0010】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るステータ２の構成例を示す斜視図である。図１において、ステータ２１と、ステータ２１に設けられた環状の基板（以下、接続板と呼称する）２８とが示されている。ステータ２１は、複数（たとえば４個）のピースが折り曲げ可能な連結部を介して連結された連結コア２３の各ピースに上側インシュレータ２４および下側インシュレータ２５が装着された上でコイル２６が巻回された後に、連結部が折り曲げられて、複数（たとえば３個）の連結コア２３により環状に形成されている。ここで、インシュレータは、上側インシュレータ２４および下側インシュレータ２５で構成されている。各連結コア２３は、それぞれがセグメントとして、ステータ全体としてのコアを形成する。３個の連結コア２３が用いられる場合、セグメントの数は３となる。セグメントの数は、２次・４次の円環振動モードに対する剛性を高める上で、３が好ましいが、３以上の奇数でもよい。また、複数の連結コア２３が有するピースの数が偶数であり、複数の連結コア２３の数が奇数または素数であってもよい。ピースの数が偶数であっても、連結コア２３の数を３以上の奇数または素数にすることで、モータの振動や振動に伴う騒音を抑制することができる。
図１は、第１の実施形態に係るステータ２の構成例を示す斜視図である。図１において、ステータ２１と、ステータ２１に設けられた環状の基板（以下、接続板と呼称する）２８とが示されている。ステータ２１は、複数（たとえば４個）のピースが折り曲げ可能な連結部を介して連結された連結コア２３の各ピースに上側インシュレータ２４および下側インシュレータ２５が装着された上でコイル２６が巻回された後に、連結部が折り曲げられて、複数（たとえば３個）の連結コア２３により環状に形成されている。ここで、インシュレータは、上側インシュレータ２４および下側インシュレータ２５で構成されている。各連結コア２３は、それぞれがセグメントとして、ステータ全体としてのコアを形成する。３個の連結コア２３が用いられる場合、セグメントの数は３となる。セグメントの数は、２次・４次の円環振動モードに対する剛性を高める上で、３が好ましいが、３以上の奇数でもよい。また、複数の連結コア２３が有するピースの数が偶数であり、複数の連結コア２３の数が奇数または素数であってもよい。ピースの数が偶数であっても、連結コア２３の数を３以上の奇数または素数にすることで、モータの振動や振動に伴う騒音を抑制することができる。
【0011】
接続板２８は、連結コア２３のピースごと（スロットごと）に上側インシュレータ２４の上部に設けられた端子２７を一括して配線するものであり、プリント基板または所定の基板にプリント基板やフレキシブル基板を設けたもの等により形成されている。なお、接続板２８は、コイル２６が巻回され環状に仮組された連結コア２３がモータのハウジングに挿入された後に端子２７と接続される場合もある。各スロットのコイル２６の電気接続が端子２７を介し接続板２８により一括に行われることで、渡り線が交差しないようにすることができる。また、インシュレータに渡り線をガイドするガイド部が不要となり、回転軸方向におけるステータの寸法を短縮し、モータのデッドスペースを縮小することができる。図示の例では、接続板２８に形成された複数の孔部２８ａそれぞれに、端子２７の端部２７－ａが挿入され、端子２７の端部２７－ａの一部が接続板２８の面から外側に突出している。端子２７の端部２７－ａは、接続板２８に形成された配線の一部と電気接続されている。端部２７－ａには、インシュレータに固定される突出部２７－ｂ、２７－ｃが連なっている。
【0012】
図２は、連結コア２３を構成する磁性体としての鋼板２２の形状の例を示す平面図である。図２において、鋼板２２は、電磁鋼板から金型等により打ち抜かれて形成される。また、鋼板２２が複数枚積み重ねられて連結コア２３が形成される。
【0013】
図３Ａは、連結コア２３の形状の例を示す斜視図であり、図３Ｂは、連結コア２３の形状の例を示す平面図である。図３Ｂでは、連結コア２３の両端部の拡大図が付加されている。連結コア２３は、図２に示された磁性体としての鋼板２２が複数枚積み重ねられて形成される。なお、図３Ａにおいては、電磁鋼板の積み重ねにより表れる端面の横方向のスジは図示が省略されている。図示の例では、４つの略Ｔ字状の平面形状を有するピース２３ａが連結部２３ｂを介して連結されている。各ピース２３ａにはティース２３ｅが形成されている。このティース２３ｅの一方の端部２３ｅ１（径方向においてロータ３に対向する端部）が磁極部となる。連結部２３ｂは、外周側に位置する平面状のエッジ２３ｂ－ａと内周側に位置する曲面状の凹部２３ｂ－ｂとの間に細く形成されており、曲面状の凹部２３ｂ－ｂが閉じる方向に容易に折り曲げ可能とされている。言い換えれば、連結部２３ｂの側部には凹部２３ｂ－ｂが設けられている。曲面状の凹部２３ｂ－ｂには平面状の接触部２３ｂ－ｃが繋がり、連結コア２３が折り曲げられた際に隣接するピース２３ａの接触部２３ｂ－ｃと接触する。連結コア２３の左右の端部は接触部２３ｃ、２３ｄとされており、環状に折り曲げられた状態で隣の連結コア２３の接触部２３ｄ、２３ｃと接触し、嵌合し合うようになっている。
【0014】
接触部２３ｃの面は、ティース２３ｅの側面２３ｅ２に沿う方向に延在する第１面２３ｃ１と、第１面２３ｃ１に対して傾斜した第２面２３ｃ２とを有する。径方向において、第１面２３ｃ１は第２面２３ｃ２に対して外側（筒部１１側）に配置されている。この第１面２３ｃ１は、各ピース２３ａが開かれ、連結コア２３が直線的な状態において、各ピース２３ａが並ぶ方向に対して垂直な方向に延在している。また、第１面２３ｃ１および第２面２３ｃ２のそれぞれは、連結コア２３を環状に折り曲げた際には、接触部２３ｃから径方向に延在してシャフトの中心（モータの中心位置）を通過する面に交差する面となる。一方、接触部２３ｄは、他の連結コア２３の接触部２３ｃに対応する面を備え、ティース２３ｅの側面２３ｅ３に沿う方向に延在する第２面２３ｄ２と、第２面２３ｄ２に対して傾斜した第１面２３ｄ１とを有する。第１面２３ｄ１は接触部２３ｃの第１面２３ｃ１に対向し、第２面２３ｄ２は第２面２３ｃ２に対向する。径方向において、第１面２３ｄ１は第２面２３ｄ２に対して外側（筒部１１側）に配置されている。この第２面２３ｄ２は、各ピース２３ａが開かれ、連結コア２３が直線的な状態において、各ピース２３ａが並ぶ方向に対して垂直な方向に延在している。また、第１面２３ｄ１および第２面２３ｄ２は、連結コア２３を環状に折り曲げた際には、接触部２３ｄから径方向に延在してシャフトの中心（モータの中心位置）を通過する径方向に沿った面に交差する面となる。このように複数の連結コア２３のうち、互いに接触する２つの連結コア２３はそれぞれ接触部２３ｃ、２３ｄを備え、２つの連結コア２３が有する接触部２３ｃ、２３ｄには、径方向に延在してシャフトの中心を通過する面に交差する面が設けられることで（図１４Ｃ参照）、接触部２３ｃどうしが噛み合い、径方向にずれるのを防いで、ステータの真円度を高めることができる。なお、接触部２３ｃ、２３ｄは、上述したような構造の面により、一方が周方向に対して凸、他方が周方向に対して凹の形状とされる場合に限られず、フラットな端面としてもよい。また、第１面２３ｃ１、２３ｄ１は、ティースの側面２３ｅ４に対して垂直な方向に延在していても構わない。
【0015】
図４Ａおよび図４Ｂは、複数の連結コア２３を環状に形成する例を示す図である。なお、環状のコアの形成を概念的に示すものであり、実際には前述したように連結コア２３の各ピースに上側インシュレータ２４および下側インシュレータ２５が装着され、コイルが巻回された後に折り曲げが行われる。図４Ａにおいて、３つの連結コア２３がそれぞれ円弧状に曲げられた後に合体されることにより、図４Ｂに示されるような環状のコアが形成される。
【0016】
従来の一続きの帯状のコアが環状に曲げられるタイプのステータでは、１周３６０°の範囲に対して１回の作業で環状に曲げが行われるため、一部の連結部に過剰な力が働いて真円度が悪化し、マグネットの磁極数に応じた半径方向への加振力による振動が発生する場合があった。これに対し、本実施形態では、複数（たとえば３個）の連結コア２３がそれぞれにおいて円弧状に曲げられた後に、複数の連結コア２３の合体が行われるため、真円度が向上する。その結果、マグネットの磁極数に応じた半径方向への加振力による振動や騒音の低下が期待できる。
【0017】
また、従来の一続きの帯状のコアが環状に曲げられるタイプのステータでは、１周の中の１箇所で端部の接続が行われるため、２次および４次の円環振動モードに対して剛性が低く、この点からも振動や騒音が発生する場合があった。これに対し、本実施形態では、たとえば３個といった、セグメントの数が奇数となっているため、セグメントの接続部が円の中心を介して対向することがなく、２次および４次の円環振動モードに対して剛性が高い。その結果、振動や騒音の低下が期待できる。
【0018】
次に、図５は、連結コア２３に対する上側インシュレータ２４、下側インシュレータ２５および端子２７の適用の例を示す図である。図５において、上側インシュレータ２４および下側インシュレータ２５は縦長（鋼板を積み重ねる方向に長い）のコイルボビンが中央付近で上下に分割可能な形状となっており、連結コア２３が開いた状態（折り曲げが行われていない状態）でティース２３ｅを収容するように上側インシュレータ２４と下側インシュレータ２５が装着される。また、上側インシュレータ２４の上部（後述する蓋部１２側の端部）には端子２７用の孔部２４－ａが設けられており、端子２７が挿入される。具体的には、端子２７には上側インシュレータ２４に向かって延在する２つの突出部２７－ｂ、２７－ｃが設けられており、これら２つの突出部２７－ｂ、２７－ｃが上側インシュレータ２４の孔部２４－ａに挿入され、端子２７は上側インシュレータ２４に固定されている。また、端子２７には、接続板２８に接続される端部２７－ａと、導線が接続されるフック２７ｎとが設けられている。
【0019】
図６は、連結コア２３におけるコイル２６の巻回の例を示す図であり、上段は平面図を、下段は正面図を示している。図６において、たとえば、点Ｐ１が導線Ｗの巻き始めとされて、ピース２３ａ－１の端子２７－１のフック２７ｎ－１に導線Ｗが通されてから左回り（ＣＣＷ）に導線Ｗが巻回されてコイル２６－１が形成される。続いて、コイル２６－１の巻き終わりから続けてピース２３ａ－２に導線Ｗが右回り（ＣＷ）に巻回されてコイル２６－２が形成され、コイル２６－２の巻き終わりから端子２７－２のフック２７ｎ－２に導線Ｗが通される。続いて、導線Ｗがピース２３ａ－３の端子２７－３のフック２７ｎ－３に通されてから右回り（ＣＷ）に巻回されてコイル２６－３が形成される。続いて、コイル２６－３の巻き終わりから続けてピース２３ａ－４に導線Ｗが左回り（ＣＣＷ）に巻回されてコイル２６－４が形成され、導線Ｗは端子２７－４のフック２７ｎ－４を通して巻き終わりの点Ｐ２に到達する。そして、端子２７－１～２７－４のフック２７ｎ－１～２７ｎ－４における導線Ｗの固定（カシメや溶接等）の後、点Ｐ１と端子２７－１のフック２７ｎ－１との間、端子２７－２のフック２７ｎ－２と端子２７－３のフック２７ｎ－３との間、端子２７－４のフック２７ｎ－４と点Ｐ２との間の導線Ｗが切断される。
【0020】
なお、巻き始めの点Ｐ１と巻き終わりの点Ｐ２とは、逆にしてもよい。また、巻回の右回り（ＣＷ）と左回り（ＣＣＷ）は逆にしてもよいが、１個目のコイル２６－１と２個目のコイル２６－２とが逆向きになり、２個目のコイル２６－２と３個目のコイル２６－３とが同じ向きになり、３個目のコイル２６－３と４個目のコイル２６－４とが逆向きになる必要があり、いわゆる一筆書きのように巻回が行われる。別言すれば、連結コア２３が４個のピース２３ａ－１～２３ａ－４を備える場合、周方向において、複数のピースのうち、両端に位置する２つのピース２３ａ－１、２３ａ－４のコイル２６－１、２６－４巻回の方向は一の方向となり、両端に位置する２つのピース２３ａ－１、２３ａ－４の間に位置する２つのピース２３ａ－２、２３ａ－３のコイル２６－２、２６－３の巻回の方向は一の方向と反対の方向となる。
【0021】
また、図６では１個目のコイル２６－１がＵ反転相、２個目のコイル２６－２がＵ相、３個目のコイル２６－３がＶ相、４個目のコイル２６－４がＶ反転相とされているが、各セグメントを構成する連結コア２３の巻回は同じであり、他の相についてもそのまま用いられる。図７は、３個のセグメントの各コイルに割り当てられた相の例を示す図であり、１個目のセグメントがＵ反転相、Ｕ相、Ｖ相、Ｖ反転相に割り当てられ、２個目のセグメントがＷ反転相、Ｗ相、Ｕ相、Ｕ反転相に割り当てられ、３個目のセグメントがＶ反転相、Ｖ相、Ｗ相、Ｗ反転相に割り当てられている。
【0022】
なお、連結コア２３の両側にある２つのピースの接触部２３ｃ、２３ｄそれぞれが有する面２３ｃ１、２３ｄ２を、複数のピースが並んだ方向に対して垂直な方向に配置し、連結コア２３が有するピースそれぞれにコイルを巻き回しても構わない。各ピース２３ａが開かれ、連結コア２３が直線的な状態において、接触部２３ｃ、２３ｄに面２３ｃ１、２３ｄ２を設けることで、巻線機の治具に対して保持力を高めることができ、巻線機による導線を巻き回している間、連結コアに外力（テンション）が作用し続けても、連結コア２３が直線的な状態であることを維持することができる。これにより、所定のテンションで連結コア２３の各ピースにコイルを巻き回すことができ、コイルの占有率を高めることができる。
【0023】
本実施形態では、連結コア２３が図６に示されるような、各ピース２３ａが開かれ、連結コア２３が直線的な状態においてコイル２６の巻回が行われるため、小型のモータのようにティースの周囲の空間が小さい場合であっても、導線Ｗの巻回が容易に行えるものである。また、複数の連結コア２３についてのコイル２６の巻回が並行して行えるため、生産性の大幅な向上に寄与する。
【0024】
図８は、コイル２６の巻回の他の例を示す図である。図８において、治具に設けられた第１のポスト（以下、巻き始めポストと呼称する）４０１に導線Ｗが絡げられ、ピース２３ａ－１のコイル２６－１、ピース２３ａ－２のコイル２６－２、ピース２３ａ－３のコイル２６－３、ピース２３ａ－４のコイル２６－４が順に巻回され、治具に設けられた第２のポスト（以下、巻き終わりポストと呼称する）４０２に到達する。
【0025】
図８では、更に、端子２７－１のフック２７ｎ－１が巻き始めポスト４０１側を向き、端子２７－２のフック２７ｎ－２と端子２７－３のフック２７ｎ－３とが向き合い、端子２７－４のフック２７ｎ－４が巻き終わりポスト４０２側を向いている。また、複数のピースが並ぶ方向において、ピース２３ａ－１とピース２３ａ－２とが対面する部分の上面にはインシュレータに突起２４ａ－１、２４ａ－２が設けられ、同様に、複数のピースが並ぶ方向において、ピース２３ａ－３とピース２３ａ－４とが端面する部分の上面にはインシュレータに突起２４ａ－３、２４ａ－４が設けられている。これらの構成により、導線Ｗの自然な配置が可能になるとともに、ピースの先端側やピースの後端側（ステータ２１の外周側）や端子側において、導線Ｗがたるんではみ出したりすることが防止される。なお、端子２７－１～２７－４のフック２７ｎ－１～２７ｎ－４における導線Ｗの固定の後、巻き始めポスト４０１と端子２７－１のフック２７ｎ－１との間、端子２７－２のフック２７ｎ－２と端子２７－３のフック２７ｎ－３との間、端子２７－４のフック２７ｎ－４と巻き終わりポスト４０２との間の導線Ｗが切断される。なお、巻き始め・巻き終わりの関係と、巻回の方向とについては、図６に示されたものと同様である。
【0026】
図９Ａおよび図９Ｂは、上述したステータ２を適用したモータ１の構成例を示す斜視図であり、図９Ａは外観を示し、図９Ｂは主要な構成要素を示している。図９Ａにおいて、モータ１は、筒部１１と、蓋部１２、１３と、シャフト３２とを備えている。筒部１１、蓋部１２、１３はハウジングを形成する。図９Ｂにおいて、円筒状の筒部１１には、ステータ２が挿入（圧入）され、ステータ２内の空間にロータ３が配置され、ベアリングを保持する上下の蓋部１２、１３によりロータ３のシャフト３２が回動可能に支持される。ロータ３の長手方向において、ステータ２に対向する蓋部１２の面１２ａには複数の孔部１２ｂが設けられ、蓋部１２の外周部１２ｃには複数の孔部１２ｄが設けられている。同様に、ロータ３の長手方向において、ステータ２に対向する蓋部１３の面１３ａには複数の孔部１３ｂが設けられ、蓋部１３の外周部１３ｃには複数の孔部１３ｄが設けられている。蓋部１２、１３の外周部１２ｃ、１３ｃに設けられた孔部１２ｄ、１３ｄと、筒部１１の外周部に設けられた孔部１１ａ、１１ｂにネジ等の部材を挿入して固定しても良い。（ロータ３について、図示の例では、シャフト３２に磁性体としてのロータヨーク３ａが設けられ、ロータヨーク３ａの外周面に環状のマグネット３ｂが設けられている。
【0027】
なお、ロータ３は、磁性部材としての電磁鋼板が積層されて環状に形成されたロータヨーク３ａを備え、ロータヨーク３ａの中央部にはロータヨーク３ａを貫通して設けられたシャフト３２が設けられていても構わない。例えば、ロータヨーク３ａは、連結部により連結された４個の略扇形のピースが棒状のシャフト３２を挟み込むように折り曲げられて環状に形成され、連結コアの端部の接続部は、軸方向に沿ったレーザ溶接等により接続されている。また、ロータヨーク３ａには、リラクタンストルクを生じさせる孔部が設けられ、その孔部には必要に応じてマグネットが配置される。なお、ステータ２の端子２７および接続板２８は図示が省略されている。
【0028】
（第２の実施形態）
図１０および図１１は、第２の実施形態に係る連結コア２３の構成例を示す図であり、アウターロータ型のモータ１に適用される連結コア２３の例を示している。図１０においては、６個（６セグメント）の連結コア２３が環状に結合されてステータ２が形成されている。図１１は、１個の連結コア２３を示しており、６個のピースが設けられ、円弧状に曲げられている。なお、各ピースの間の連結部における厚みは均一となっているが、図３Ａに示されたような細い連結部にしてもよい。
図１０および図１１は、第２の実施形態に係る連結コア２３の構成例を示す図であり、アウターロータ型のモータ１に適用される連結コア２３の例を示している。図１０においては、６個（６セグメント）の連結コア２３が環状に結合されてステータ２が形成されている。図１１は、１個の連結コア２３を示しており、６個のピースが設けられ、円弧状に曲げられている。なお、各ピースの間の連結部における厚みは均一となっているが、図３Ａに示されたような細い連結部にしてもよい。
【0029】
（第３の実施形態）
図３Ａで説明されたような構成の連結コア２３では、連結コア２３が環状に曲げられた際に、鋼板の一部である連結部２３ｂと、２つの接触部２３ｂ－ｃが接触した部分（接触部）とにより磁路が形成される。連結部２３ｂは透磁率が大きいのに対し、接触部にはミクロ的には空隙が生じているため空気と同等の透磁率となっており、連結部２３ｂに対する接触部の磁気抵抗の差が大きい。そのため、連結部２３ｂに磁束が集中して磁気飽和を起こし、不要な熱の発生等の弊害が生ずる場合がある。本実施形態では、連結コア２３の製造に方向性電磁鋼板を用いることにより、連結部２３ｂと接触部との磁気抵抗の差を小さくし、磁気飽和を起こしにくくして、不要な熱の発生等の弊害を防止するようにしている。
図３Ａで説明されたような構成の連結コア２３では、連結コア２３が環状に曲げられた際に、鋼板の一部である連結部２３ｂと、２つの接触部２３ｂ－ｃが接触した部分（接触部）とにより磁路が形成される。連結部２３ｂは透磁率が大きいのに対し、接触部にはミクロ的には空隙が生じているため空気と同等の透磁率となっており、連結部２３ｂに対する接触部の磁気抵抗の差が大きい。そのため、連結部２３ｂに磁束が集中して磁気飽和を起こし、不要な熱の発生等の弊害が生ずる場合がある。本実施形態では、連結コア２３の製造に方向性電磁鋼板を用いることにより、連結部２３ｂと接触部との磁気抵抗の差を小さくし、磁気飽和を起こしにくくして、不要な熱の発生等の弊害を防止するようにしている。
【0030】
図１２は、第３の実施形態に係る方向性電磁鋼板９の例を示す図である。方向性電磁鋼板は、鋼板を圧延する際に結晶軸の方向を揃える等によって、特定の方向に磁化するよう、磁気特性を偏らせた電磁鋼板であり、一般に磁化容易軸方向と左右方向の磁化困難とが直交するようになっている。図１２においては、図の上下方向が磁化容易軸方向、図の左右方向が磁化困難方向にされている。
【0031】
図１３は、第３の実施形態に係る連結コア２３の例を示す図であり、図１２の方向性電磁鋼板９から打ち抜かれて形成された鋼板が積み重ねられて形成された連結コア２３の例である。すなわち、連結コア２３は、方向性電磁鋼板で形成されており、方向性電磁鋼板の磁化困難軸方向は、連結コア２３が有する複数の連結部のうち、一方の連結部から他方の連結部に向かう方向である。よって、連結部２３ｂを磁束が流れる方向（図の左右方向）が磁化困難軸方向となっている。
【0032】
方向性電磁鋼板においては、磁化容易軸と磁化困難軸方向の透磁率は、たとえば、１００倍以上の差がある。磁化容易軸方向の透磁率は、たとえば１００００～１０００００であるが、磁化困難軸方向は、たとえば１００～１０００ほどしかない。よって、磁化困難軸方向を連結部２３ｂにおける磁束の流れる方向に設定すると、接触部の透磁率は空気の透磁率と同じ１であり、連結部２３ｂの透磁率をたとえば「１００」として、連結部２３ｂの磁路の断面積が接触部の断面積の１０分の１と仮定すると、磁化容易軸を連結部２３ｂにおける磁束の流れる方向に設定した場合に比べ、磁気抵抗の差は小さくなる。その結果、磁束は、連結部２３ｂだけでなく、接触部にも流れにくくなり、連結部２３ｂにおいて磁気飽和することを抑止でき、磁気損失が少なくなって不要な発熱が抑制される。
【0033】
（第４の実施形態）
図９Ａおよび図９Ｂではモータ１におけるステータ２の配置を説明した。３つの連結コア２３を環状に配置したステータ２をハウジングに圧入する手法で組み立てることができると、短時間に高精度のステータ２を製作することができる。よって、３つの連結コア２３を環状に配置した状態を維持したままでハウジングに圧入することにより簡易に組み立てることができる。そこで、第４の実施形態では、治具を用いたステータ２の圧入の手法について説明する。
図９Ａおよび図９Ｂではモータ１におけるステータ２の配置を説明した。３つの連結コア２３を環状に配置したステータ２をハウジングに圧入する手法で組み立てることができると、短時間に高精度のステータ２を製作することができる。よって、３つの連結コア２３を環状に配置した状態を維持したままでハウジングに圧入することにより簡易に組み立てることができる。そこで、第４の実施形態では、治具を用いたステータ２の圧入の手法について説明する。
【0034】
図１４Ａ～図１４Ｃは、第４の実施形態に係るステータ２の圧入の例を示す図である。先ず、図１４Ａにおいて、下側治具４１にハウジングの筒部１１が嵌合される。下側治具４１は、底部４１ａと、筒部１１の外周面と密着する内面と、ステータ２の中央の空洞部４１ｂ（ロータ３の空間に相当）に嵌合する凸部４１ｃとを有している。
【0035】
一方、コイルが巻回され円弧状に折り曲げられた、たとえば３個の連結コア２３を含むステータ２は、ステータ用保持治具４２の中に挿入される。ステータ用保持治具４２は、３個の連結コア２３の接触部に対応した位置に、中心側に所定の距離だけ突出した所定幅の接触部４３を有している。また、図１４Ｂに示されるように、ステータ用保持治具４２の下端部において、接触部４３から端部（以下、ガイド片と呼称する）４３ａが下方に延在されており、筒部１１の内周に接触部４３のガイド片４３ａが差し込まれるようになっている。図１４Ｃはステータ用保持治具４２に３個の連結コア２３が挿入された状態を示しており、連結コア２３の接触部２３ｄ、２３ｃはステータ用保持治具４２の接触部４３により中心方向に押し付けられて環状を維持する。この際、隣接する連結コア２３の接触部２３ｃ、２３ｄの噛み合う２つの面は、拡大して示されるように、接触部２３ｃ、２３ｄから径方向に延在してロータヨーク３ａおよびマグネット３ｂの中心となるシャフト３２の中心を通過する面に交差する面となる。そのため、接触部２３ｃどうしが噛み合い、径方向にずれるのを防いで、ステータの真円度を高めることができる。
【0036】
図１４Ａに戻り、ステータ２が挿入されたステータ用保持治具４２が筒部１１の上に配置され、筒部１１の内面に接触部４３の下端側のガイド片４３ａが差し込まれた状態で、ステータ２の上部から上側治具４４が押し当てられる。上側治具４４は、ステータ２の外周面と密着する内面４４ａと、ステータ２の内側にある空洞部（ロータ３の空間に相当）に嵌合する凸部４４ｂと、ステータ２の上面に接する天井部４４ｃとを有している。そして、ステータ２の各連結コア２３の接触部２３ｃ、２３ｄがステータ用保持治具４２の接触部４３によって保持された状態で、上側治具４４によって下方に押されることで、ステータ２は高い真円度を保った状態で筒部１１に圧入される。このようにして、短時間に高精度のステータ２を製作することができる。
【0037】
（第５の実施形態）
図３Ａ、図３Ｂ等に示された連結コア２３に対して図６のようなコイル２６（コイル２６－１～２６－４）の巻回が行われる工程において、環状にされる前の個々の直線状の連結コア２３では、治具による連結コア２３の強固な固定は困難である。しかし、直線状の連結コア２３は、オープンスロットが広い長所を生かして太い線径の導線の巻回が要求されることが多く、太い線径の導線の巻回では非常に高いテンションが導線に加わることから、連結コア２３の固定はより困難となる。そこで、第５の実施形態は、連結コア２３の固定を強固に行える変形例について提示する。
図３Ａ、図３Ｂ等に示された連結コア２３に対して図６のようなコイル２６（コイル２６－１～２６－４）の巻回が行われる工程において、環状にされる前の個々の直線状の連結コア２３では、治具による連結コア２３の強固な固定は困難である。しかし、直線状の連結コア２３は、オープンスロットが広い長所を生かして太い線径の導線の巻回が要求されることが多く、太い線径の導線の巻回では非常に高いテンションが導線に加わることから、連結コア２３の固定はより困難となる。そこで、第５の実施形態は、連結コア２３の固定を強固に行える変形例について提示する。
【0038】
図１５は、第５の実施形態に係る連結コア２３の形状の例を示す平面図である。図１５において、連結コア２３を構成する個々のピース２３ａの磁極背部（連結コア２３が円弧状に折り曲げられた際に外周側になる部分）には、図の紙面に垂直な方向（連結コア２３が鋼板の積層により形成される場合には鋼板の積層方向）に沿った溝２３ｉが設けられている。溝２３ｉは、鋼板の積層により形成される場合、鋼板に溝２３ｉに対応する切欠きが設けられることで、鋼板が積層されることで形成される。溝２３ｉは、内側に略矩形の開口した形状を有し、磁極背部側の狭い開口に連なっている。なお、図示の連結コア２３は３個のピース２３ａで構成される場合としているが、図３Ａ等のように４個やその他の数のピース２３ａにより構成されるものとしてもよい。また、連結コア２３の両端部についても、図３Ａ等において示される形状の接触部２３ｃ、２３ｄが設けられるようにしてもよい。
【0039】
図１５の構成の連結コア２３について、コイルの巻回が行われる工程においては、治具の一部が連結コア２３の溝２３ｉに噛むことで、連結コア２３は強固に固定され、太い線径の導線の巻回において非常に高いテンションが導線に加わっても、安定した固定が行われ、巻回の信頼性が増す。
【0040】
（第６の実施形態）
図３Ａで説明されたような構成の連結コア２３では、個々の連結コア２３が複数のピース２３ａに分割されているとともに、複数の連結コア２３から環状のステータ２が構成されることとなるため、環状に組み立てが行われる際に真円度を良好に保つことが難しい場合があった。また、複数の連結コア２３それぞれが分割された状態で組み立てが行われるため、連結部２３ｂが振動による応力を受けやすく、連結部２３ｂが意図せずに変形してしまう場合があった。そこで、第６の実施形態では、かかる点を改善する手法を提示する。
図３Ａで説明されたような構成の連結コア２３では、個々の連結コア２３が複数のピース２３ａに分割されているとともに、複数の連結コア２３から環状のステータ２が構成されることとなるため、環状に組み立てが行われる際に真円度を良好に保つことが難しい場合があった。また、複数の連結コア２３それぞれが分割された状態で組み立てが行われるため、連結部２３ｂが振動による応力を受けやすく、連結部２３ｂが意図せずに変形してしまう場合があった。そこで、第６の実施形態では、かかる点を改善する手法を提示する。
【0041】
図１６Ａおよび図１６Ｂは、第６の実施形態に係る弾性部材２９１の挿入の例を示す図であり、図１６Ａは連結コア２３の連結部２３ｂが折り曲げられる前の状態、図１６Ｂは連結部２３ｂが折り曲げられた後の状態を示している。
【0042】
先ず、図１６Ａにおいて、連結コア２３の各連結部２３ｂには曲面状の凹部２３ｂ－ｂが設けられている。この凹部２３ｂ－ｂは、連結部２３ｂにおいて、連結部２３ｂを折り曲げて連結部２３ｂの内側にある空間が狭められる側に設けられている。この曲面状の凹部２３ｂ－ｂには、棒状のゴム等の弾性部材２９１が挿入される。なお、弾性部材２９１の外形の大きさ（以下、直径と呼称する）は、凹部２３ｂ－ｂが折り曲げられた際にできる空隙の大きさ（以下、内径と呼称する）よりも大きめに設定されている。このため、弾性部材２９１は凹部２３ｂ－ｂの内面に対して内側から外側に向かう方向により反発力を発生するようにする。また、弾性部材２９１を挿入するタイミングは、弾性部材２９１の脱落を防止する点から、連結コア２３へのコイルの巻回の後が好ましい。なお、すべての凹部２３ｂ－ｂに弾性部材２９１が挿入されてもよいし、ステータ２の対称性を保てる範囲内で凹部２３ｂ－ｂ数個あたり１個の割合で挿入されるものでもよい。
【0043】
図１６Ｂは連結コア２３の連結部２３ｂが折り曲げられ、連結コア２３が円弧状に形成された後の状態を示している。弾性部材２９１の直径は連結部２３ｂの曲面状の凹部２３ｂ－ｂが折り曲げられた際の内径よりも大きく設定されており、弾性部材２９１の圧縮により内側から反発力が働くため、連結部２３ｂは完全には折り曲げきれていない状態になる。この状態で、たとえば、３個の連結コア２３を組み合わせ、環状に仮組された状態で、ハウジング（筒部１１）に圧入が行われる。圧入は、特殊な治具を用いることなく行われるものでもよいし、図１４Ａおよび図１４Ｂで説明されたような治具により行われるものでもよい。
【0044】
環状に仮組された状態にある複数の連結コア２３（以下、仮組ステータと呼称する場合がある）がハウジング内に圧入された際、仮組ステータとハウジングの内面との接触により、仮組ステータには内側に向けた力が働くが、弾性部材２９１による反発力がハウジングの内面から受ける力と相殺し合う。その相殺し合った状態における仮組ステータの外周面が、ハウジングの内面の真円度に近づくことになる。したがって、この相殺し合った状態で接着剤等により仮組ステータの固定が行われることにより、良好な真円度を保つことが可能である。
【0045】
このように、弾性部材２９１により連結コア２３自身がハウジングに押し付けられる力が発生するため、ハウジングの内面の真円度に準じた真円度が得られやすい。また、弾性部材２９１により振動が減衰されるため、連結部２３ｂの意図しない変形が防止されるとともに、振動の減衰により騒音の発生が抑制される。
【0046】
（第７の実施形態）
第７の実施形態では、上記の実施形態とは別の手法により、複数の連結コア２３を環状に組み立てる際に真円度を良好に保つ手法を提示する。
第７の実施形態では、上記の実施形態とは別の手法により、複数の連結コア２３を環状に組み立てる際に真円度を良好に保つ手法を提示する。
【0047】
図１７Ａ～図１７Ｃは、第７の実施形態に係る突起部２３ｇの例を示す図である。図１７Ａは、複数の連結コア２３が折り曲げられる前の帯状の連結コア２３を示している。帯状の連結コア２３における、左右の端部としてのピース２３ａには突起部２３ｇが設けられている。このピース２３ａの外周部を形成する湾曲部に突起部２３ｇが設けられている。ピース２３ａの湾曲部は図示の例では円弧部２３ｆとなっており、円弧部２３ｆの一方の端部に突起部２３ｇが設けられている。突起部２３ｇは、複数の連結コア２３が環状に折り曲げられた際に、複数の連結コア２３における最も外側に位置しており、環状に折り曲げられた複数の連結コア２３の最外周部を形成している。よって、少なくとも、突起部２３ｇと、複数の連結コア２３の一部とがハウジングの筒部１１の内面に接触している。
【0048】
図１７Ｂは、筒部１１に３個の連結コア２３が圧入された状態を示しており、突起部２３ｇが筒部１１の内面に接した状態になる。突起部２３ｇがない場合、複数（たとえば３個）の連結コア２３を仮組した後、ハウジングに圧入する際、連結コア２３の外周の全面、または、寸法公差上、連結コア２３の外周の予期せぬ数か所のみが、圧入による反力を受け、仮組されたステータ２は、圧入の際に連結コア２３の端部の接触部２３ｃ、２３ｄが離れ、連結コア２３がバラバラになってしまうことがある。
【0049】
この点、突起部２３ｇがある場合、図１７Ｃに示されるように、突起部２３ｇがハウジング側から矢印で示されるような反力を受け、これにより接触部２３ｃと接触部２３ｄとを周方向に押し付ける力が作用するため、各連結コア２３がより強固に連結されることになる。また、連結コア２３の端部の接触部２３ｃ、２３ｄはそれぞれ周方向に凸凹の形状を有し、互いに嵌合し合うことで、周方向への押し付け力を強固にしている。ただし、接触部２３ｃ、２３ｄがフラットな端面であっても、摩擦力が作用するため、充分な押し付け力を確保することはできる。なお、圧入は、特殊な治具を用いることなく行われるものでもよいし、図１４Ａおよび図１４Ｂで説明されたような治具により行われるものでもよい。更に、図１６Ａおよび図１６Ｂに示された弾性部材２９１を併用してもよい。
【0050】
このように、突起部２３ｇにより連結コア２３自身がハウジングに押し付けられる力が発生するため、ハウジングの内面の真円度に準じた真円度が得られやすい。
【0051】
（第８の実施形態）
第８の実施形態では、上記の実施形態とは別の手法により、複数の連結コア２３を環状に組み立てる際に真円度を良好に保つ手法を提示する。すなわち、上述の第７の実施形態では突起部２３ｇにより連結コア２３が円弧状に折り曲げられた際の最外周面の径を大きくしていたが、第８の実施形態では、ピース２３ａの外周面の曲率を小さくすることで、他の部分よりも最外周部が有する外形を大きくしている。
第８の実施形態では、上記の実施形態とは別の手法により、複数の連結コア２３を環状に組み立てる際に真円度を良好に保つ手法を提示する。すなわち、上述の第７の実施形態では突起部２３ｇにより連結コア２３が円弧状に折り曲げられた際の最外周面の径を大きくしていたが、第８の実施形態では、ピース２３ａの外周面の曲率を小さくすることで、他の部分よりも最外周部が有する外形を大きくしている。
【0052】
図１８は、第８の実施形態に係るせり出し部２３ｈの例を示す図であり、折り曲げられる前の帯状の連結コア２３を示している。図１８において、連結コア２３の左右の端部となるピース２３ａの上部には湾曲部としての円弧部２３ｆが形成されており、円弧部２３ｆはハウジングの筒部に向かってせり出すせり出し部２３ｈとなっている。このせり出し部２３ｈの曲率は小さく変えられている。破線は、曲率が変えられていない場合の円弧部２３ｆを示している。せり出し部２３ｈによるメリットは、図１７Ａ～図１７Ｃにおける突起部２３ｇと同様である。また、複数の連結コア２３が、円弧部を有するピース２３ａと、円弧部の曲率と異なる曲率を有するせり出し部を有するピース２３ａとを備えていても構わない。
【0053】
（第９の実施形態）
第９の実施形態では、上記の実施形態とは別の手法により、複数の連結コア２３を環状に組み立てる際に真円度を良好に保つ手法を提示する。
第９の実施形態では、上記の実施形態とは別の手法により、複数の連結コア２３を環状に組み立てる際に真円度を良好に保つ手法を提示する。
【0054】
図１９は、第９の実施形態に係る連結コア２３が環状に組み立てられた状態の例を示す図である。なお、図示の連結コア２３は３個のピース２３ａで構成される場合を例としているが、図３Ａ等のように４個やその他の数のピース２３ａにより構成されるものとしてもよい。また、環状への組立はコイルの巻回が行われた後に行われるものであるが、簡略のため、コイルの図示は省略されている。
【0055】
図１９において、連結コア２３を構成する個々のピース２３ａのティース２３ｅの端部２３ｅ１の両端には、組立時に治具の楔形の突起と接する平坦部２３ｅ５が設けられている。また、隣接するピース２３ａの平坦部２３ｅ５同士のなす角は中心軸側に対して開いており、その角度を磁極端角度θと呼ぶこととすると、磁極端角度θは、３０度以上１２０度以下が望ましく、さらに限定すれば、６０度以上１００度以下が望ましい。
【0056】
図２０は、複数の連結コア２３を環状に組み立てる様子を示す図である。図２０において、外周に等間隔に複数の楔形の突起７ａが設けられた軸棒７を中心にして、軸棒７の外周に複数の連結コア２３が、組み合わされている。軸棒７の突起７ａの楔形の頂角は前述の磁極端角度θに合わせられており、各ピース２３ａの平坦部２３ｅ５が、軸棒７の突起７ａの楔形の斜面に接するように配置される。そして、図示しない金型により連結コア２３の外周面に矢印Ｆのような径方向の締付力が加えられることで、各ピース２３ａの平坦部２３ｅ５が軸棒７の楔形の突起７ａに誘われ、複数の連結コア２３による環状のコアの真円度が高まる。その上で、樹脂成型等により３個の連結コア２３は一体に固定される。
【0057】
（第１０の実施形態）
第１０の実施形態では、上記の実施形態とは別の手法により、複数の連結コア２３を環状に組み立てる際に真円度を良好に保つ手法を提示する。
第１０の実施形態では、上記の実施形態とは別の手法により、複数の連結コア２３を環状に組み立てる際に真円度を良好に保つ手法を提示する。
【0058】
図２１Ａおよび図２１Ｂは、第１０の実施形態に係るステータ２の仮組の例を示す図である。図２１Ａは上側インシュレータ２４を示しており、回転軸方向において、上側インシュレータ２４の上部の左右には、連結部材としての連結金具４５が挿入される孔部（以下、連結金具挿入穴と呼称する）２４ｂが設けられている。なお、端子２７用の穴は図示が省略されている。また、下側インシュレータ２５についての図示は省略するが、下側インシュレータ２５の下部にも連結金具４５が挿入される連結金具挿入穴が設けられている。また、連結金具挿入穴２４ｂは連結コア２３の端部としてのピース２３ａについてだけあればよいが、生産性の観点から上側インシュレータ２４および下側インシュレータ２５を統一し、同じ構成としている。ただし、上側インシュレータ２４および下側インシュレータ２５としてそれぞれ２種類用意することが許容されるのであれば、連結コア２３の端部のピースについてだけ連結金具挿入穴２４ｂが設けられた上側インシュレータ２４および下側インシュレータ２５としてもよい。
【0059】
ステータ２の仮組に際しては、図２１Ｂに示されるように、端部が接する２個の連結コア２３の上側インシュレータ２４および下側インシュレータ２５を跨って連結金具４５が挿入され、複数の連結コア２３が連結される。連結金具４５は、ハウジングに圧入等によりステータ２が配置された後に外される。
【0060】
このように、複数の連結コア２３について環状に仮組が行われる際に、連結金具４５で固定されることにより、真円度を確保することができる。
【0061】
（第１１の実施形態）
第１１の実施形態では、上記の実施形態とは別の手法により、複数の連結コア２３を環状に組み立てる際に真円度を良好に保つ手法を提示する。
第１１の実施形態では、上記の実施形態とは別の手法により、複数の連結コア２３を環状に組み立てる際に真円度を良好に保つ手法を提示する。
【0062】
図２２Ａおよび図２２Ｂは、第１１の実施形態に係るステータ２の仮組の例を示す図である。図２２Ａは上側インシュレータ２４を示しており、上側インシュレータ２４の上部には、回転軸方向において一端が開口した溝部（以下、接着剤充填溝と呼称する）２４ｃが設けられている。この溝部は周方向に延在している。なお、端子用の孔部は図示が省略されている。また、下側インシュレータ２５は図５に示されたものと同様である。
【0063】
図２２Ｂに示されるように、ステータ２が仮組された後に、複数の接着剤充填溝２４ｃによって形成された環状の溝部に熱硬化性接着剤または２液性接着剤が流し込まれ、複数の連結コア２３が環状の形状を保ったまま固化される。
【0064】
このように、複数の連結コア２３について環状に仮組が行われる際に、真円度を保ったまま、接着剤を固化することで、環状に折り曲げられた複数の連結コア２３を固定でき、真円度を確保することができる。
【0065】
（第１２の実施形態）
図５において上側インシュレータ２４に装着される端子２７の一例について既に説明したが、用途に応じ、端子に求められるニーズは異なる。たとえば、端子において、ピース毎のコイルの巻き始めまたは巻き終わりを結線する結線用のフックが一つ、また、各ピースのコイルをつなぐ渡り線を引き回すための配線用のフックがさらに一つ必要になる場合がある。フックが二つ必要になると、端子が使用するスペースが広く必要になり、ハウジング内の狭い空間では収めきれないという不都合がある。
図５において上側インシュレータ２４に装着される端子２７の一例について既に説明したが、用途に応じ、端子に求められるニーズは異なる。たとえば、端子において、ピース毎のコイルの巻き始めまたは巻き終わりを結線する結線用のフックが一つ、また、各ピースのコイルをつなぐ渡り線を引き回すための配線用のフックがさらに一つ必要になる場合がある。フックが二つ必要になると、端子が使用するスペースが広く必要になり、ハウジング内の狭い空間では収めきれないという不都合がある。
【0066】
図２３は、第１２の実施形態に係る端子２７の例を示す斜視図であり、回転軸方向に延びる端子の一端部２７ａの片側に上下２段にフック２７ｂ、２７ｃが設けられている。図２４は、比較例に係る一般的な端子２７’の例を示す斜視図であり、回転軸方向に延びる端子の一端部２７ｄの上部には、周方向に延在する両端部にフック２７ｅ、２７ｆが設けられている。図２３の本実施形態では、端子２７において、フック２７ｂ、２７ｃが上下に２段かつ同じ一方のサイドに設けられているため、ハウジング内の少ないスペースで、巻線の絡げが完遂し、ハウジング内のスペースを有効に利用することができる。
【0067】
（第１３の実施形態）
フックで導線の端部を絡げる種類の端子は、巻き始め・巻き終わりで、導線を引っ掛ける係合部（以下、アズケピンと呼称する）が必要になる場合がある。一般的には、巻線を施すコア（連結コア２３を含む）の外、たとえば、外枠治具にアズケピンを設けたり、特殊な例では、コアを覆うインシュレータの一部にアズケピンを設けたりしている場合もある。しかし、コアの外にアズケピンを設ける場合、結線のための溶接等の工程まで、外枠治具のハンドリングが必要になり、コアひとつひとつに専用の巻線外枠治具が必要になってしまう。また、インシュレータにアズケピンを施す場合は、アズケピンの周囲にほとんどスペースが無い場合が多く、巻線そのものに制約ができ、巻線を困難にさせてしまう。本実施形態は、その解決策を提示する。
フックで導線の端部を絡げる種類の端子は、巻き始め・巻き終わりで、導線を引っ掛ける係合部（以下、アズケピンと呼称する）が必要になる場合がある。一般的には、巻線を施すコア（連結コア２３を含む）の外、たとえば、外枠治具にアズケピンを設けたり、特殊な例では、コアを覆うインシュレータの一部にアズケピンを設けたりしている場合もある。しかし、コアの外にアズケピンを設ける場合、結線のための溶接等の工程まで、外枠治具のハンドリングが必要になり、コアひとつひとつに専用の巻線外枠治具が必要になってしまう。また、インシュレータにアズケピンを施す場合は、アズケピンの周囲にほとんどスペースが無い場合が多く、巻線そのものに制約ができ、巻線を困難にさせてしまう。本実施形態は、その解決策を提示する。
【0068】
図２５は、第１３の実施形態に係る端子２７の例を示す斜視図であり、縦方向（インシュレータから蓋部に向かう方向）に延びる端子の一方の端部２７ｇの上部の中央部にアズケピン２７ｈが設けられ、上部の両翼にフック２７ｉ、２７ｊが設けられている。本実施形態では、端子２７にアズケピン２７ｈが存在するため、端子２７上の小さいスペースで、巻線のあずけおよび絡げが完遂する。すなわち、巻線の際、巻き始め・巻き終わりのアズケピン２７ｈが端子２７にあることにより、巻線治具が必要なくなる。また、インシュレータにアズケピンを設ける必要もなくなるので、ハウジング内におけるインシュレータが占める空間の利用性が高まる。
【0069】
（第１４の実施形態）
第１４の実施形態は、アズケピンを備えた端子２７の他の例を示している。図２６は、第１４の実施形態に係る端子２７の例を示す斜視図であり、縦方向（インシュレータから蓋部に向かう方向）に延びる端部２７ｋの一方の側にアズケピン２７ｌが設けられ、他方の側にフック２７ｍが設けられている。本実施形態では、端子２７にアズケピン２７ｌが存在するため、端子２７上の小さいスペースで、巻線のあずけおよび絡げが完遂する。すなわち、巻線の際、巻き始め・巻き終わりのアズケピン２７ｌが端子２７にあることにより、巻線治具が必要なくなる。また、インシュレータにアズケピンを設ける必要もなくなるので、ハウジング内におけるインシュレータが占める空間の利用性が高まる。
第１４の実施形態は、アズケピンを備えた端子２７の他の例を示している。図２６は、第１４の実施形態に係る端子２７の例を示す斜視図であり、縦方向（インシュレータから蓋部に向かう方向）に延びる端部２７ｋの一方の側にアズケピン２７ｌが設けられ、他方の側にフック２７ｍが設けられている。本実施形態では、端子２７にアズケピン２７ｌが存在するため、端子２７上の小さいスペースで、巻線のあずけおよび絡げが完遂する。すなわち、巻線の際、巻き始め・巻き終わりのアズケピン２７ｌが端子２７にあることにより、巻線治具が必要なくなる。また、インシュレータにアズケピンを設ける必要もなくなるので、ハウジング内におけるインシュレータが占める空間の利用性が高まる。
【0070】
（第１５の実施形態）
図３Ａで説明されたような構成の連結コア２３は、各ピースにコイルが巻回され、環状に仮組された後、各ピースのコイルは所望の回路に結線される必要がある。その結線は、プリント基板やバスバー等で行われる等、コスト的にも大掛かりな手法が必要であった。本実施形態は、その解決策を提示する。
図３Ａで説明されたような構成の連結コア２３は、各ピースにコイルが巻回され、環状に仮組された後、各ピースのコイルは所望の回路に結線される必要がある。その結線は、プリント基板やバスバー等で行われる等、コスト的にも大掛かりな手法が必要であった。本実施形態は、その解決策を提示する。
【0071】
図２７は、第１５の実施形態に係る上側インシュレータ２４の例を示す斜視図である。図２７において、上側インシュレータ２４の上部には、ステータのティース側に渡り線を補助するためのフック２４ｄ、２４ｅが、縦方向（インシュレータから蓋部に向かう方向）に延びる形で設けられている。また、上側インシュレータ２４の上部の両側には、渡り線を引き回すための複数の溝部２４ｆ、２４ｇが設けられている。
【0072】
使用にあって、各ピースのコイルの巻回の後の結線において、たとえば周方向において対向する同相のピースからの渡り線は、外周部の溝部２４ｆを通ってフック２４ｄまたはフック２４ｅにあずけられ（からげられ）、上側インシュレータ２４の上部に配置される端子２７（図示省略）に接続される。このような手法により、プリント基板やバスバー等の部品を必要とせずに、よりスムースに渡り線が収められ、連結コアの優位性を存分に発揮させることができる。
【0073】
（第１６の実施形態）
図３Ａで説明されたような構成の連結コア２３は、ピース２３ａが開いた状態でコイルの巻回が可能であるため、出来るだけコイルの巻回が要求されることもある。そのことが可能であることも連結コア２３の長所であるが、コイルの巻回後、複数の連結コア２３が折り曲げられて環状に組み立てられると、限界まで巻回されたコイル同士が押し合うことになり、コイルの被覆が破れて短絡することも懸念される。本実施形態は、その解決策を提示する。
図３Ａで説明されたような構成の連結コア２３は、ピース２３ａが開いた状態でコイルの巻回が可能であるため、出来るだけコイルの巻回が要求されることもある。そのことが可能であることも連結コア２３の長所であるが、コイルの巻回後、複数の連結コア２３が折り曲げられて環状に組み立てられると、限界まで巻回されたコイル同士が押し合うことになり、コイルの被覆が破れて短絡することも懸念される。本実施形態は、その解決策を提示する。
【0074】
図２８Ａおよび図２８Ｂは、第１６の実施形態に係るプレート（以下、仕切り板と呼称する）２９２の挿入の例を示す図である。図２８Ａはゴム等の弾性部材により形成される仕切り板２９２を示しており、縦方向に延びる棒状部２９２ａと、矩形状の平板部２９２ｂとが一体に形成されている。
【0075】
使用にあっては、コイル２６が巻回された連結コア２３の連結部２３ｂの曲面状の凹部（２３ｂ－ｂ）に仕切り板２９２の棒状部２９２ａが挿入され、隣り合うコイル２６の側面の間に平板部２９２ｂが配置される。図２８Ｂは、ステータ２において仕切り板２９２が配置された状態を示している。これにより、複数の連結コア２３が折り曲げられて環状に組み立てられても、コイル２６同士が直接に接触することがなくなり、短絡が防止され、連結コアの優位性を存分に発揮させることができる。
【0076】
（第１７の実施形態）
ステータのコイルの電流による温度上昇への対策として、ステータへのワニスの含浸（例えば、特開２０１８－７４８２７号公報等を参照）や樹脂モールド（例えば、特開２００９－５００４８号公報等を参照）等が存在するが、設備や工数がかかるという問題がある。第１７の実施形態では、設備や工数をかけずに温度上昇への対策の手法を提示する。
ステータのコイルの電流による温度上昇への対策として、ステータへのワニスの含浸（例えば、特開２０１８－７４８２７号公報等を参照）や樹脂モールド（例えば、特開２００９－５００４８号公報等を参照）等が存在するが、設備や工数がかかるという問題がある。第１７の実施形態では、設備や工数をかけずに温度上昇への対策の手法を提示する。
【0077】
図２９は、第１７の実施形態に係る温度上昇への対策の例を示す図である。図２９では、折り曲げ前の直線状の連結コア２３のそれぞれのピース２３ａに上側インシュレータ２４、下側インシュレータ２５および端子２７が装着され、コイル２６の巻回が行われた状態で、各コイル２６の間にシート状の樹脂部材が挟み込まれている状態を示している。このシート状（板状）の樹脂部材は、高い熱伝導率を有するゲルで形成された部材（シート）８である。ゲルは例えば粘性を有するもの、コロイド状のもの、流動性が低いもので、シリコーンなどの樹脂材料で形成されたが挙げられる。図３０は、隣接するコイル２６間にシート状の樹脂部材８が挿入された状態を示す上面図である。
【0078】
図３１は、シート状の樹脂部材８が挿入された状態で連結コア２３の折り曲げが行われた状態を示す図であり、連結コア２３が円弧状に折り曲げられる際に、コイル２６間に挟まれたシート状の樹脂部材８が押し潰され、コイル２６とシート状の樹脂部材８とが密着する。このようにすることで、熱伝導率の低いコイル２６間の空気領域がシート状の樹脂部材８で埋められるため、放熱性を向上することができる。なお、環状に組み合わせられる、隣接する他の連結コア２３の端部のコイル２６との間にもシート状の樹脂部材８が設けられ、環状に形成される際にシート状の樹脂部材８が押し潰されるようにしてもよい。
【0079】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【0080】
例えば、図１に示される接続板２８により複数のコイル２６の並列接続を行っても構わない。接続板２８を用いることで並列接続が容易に行えるため、大電流で運転できるようにするために太い巻線を使用しなくても巻線の並列接続によって等価的に太い電線を実現することができ、太い巻線を使用することによる、巻線の占積率の低下、巻線抵抗の増加、熱抵抗の増加、コイルエンド寸法の増加を抑制することができる。
【0081】
実施形態に係るモータは、ステータを備え、ステータは複数の連結コアを備え、連結コアは、連結部を介して連結された複数のピースを備える。そして、複数のピースは円弧状に配置され、複数の連結コアは環状に配置される。これにより、ステータの振動を低下させるとともに生産性を向上させることができる。
【0082】
また、ステータは、３個の連結コアを備え、連結コアは、４個のピースを備える。これにより、より具体的な構成を提供することができる。
【0083】
また、ピースに巻回されるコイルが電気接続された接続板を備える。これにより、結線が容易に行え、渡り線をガイドするガイド部が不要となることでモータのデッドスペースを縮小することができる。また、巻線の並列接続によって等価的に太い電線を実現することができ、大電流での運転に対応できる。
【0084】
また、周方向において、複数のピースのうち、２つのピースに巻回されるコイルの巻回の方向は、同じ方向である。これにより、複数の連結コアについてのコイルの巻回が並行して行えるため、生産性の大幅な向上に寄与する。
【0085】
また、連結コアが４個のピースを備え、周方向において、複数のピースのうち、両端に位置する２つのピースに巻回されたコイルの巻回の方向は一の方向であり、両端の間に位置する２つのピースに巻回されたコイルの巻回の方向は一の方向と反対の方向である。これにより、より具体的な構成を提供することができる。
【0086】
また、連結コアは、方向性電磁鋼板で形成されており、方向性電磁鋼板の磁化困難軸方向は、連結コアが有する複数の連結部のうち、一方の連結部から他方の連結部に向かう方向である。これにより、連結部の磁気飽和を防止し、磁気損失による不要な発熱が抑制される。
【0087】
また、複数の連結コアのうち、互いに接触する２つの連結コアはそれぞれ接触部を備え、２つの連結コアが有する接触部には、径方向に延在してシャフトの中心を通過する面に交差する面が設けられている。これにより、接触部どうしが噛み合い、径方向にずれるのを防いで、ステータの真円度を高めることができる。
【0088】
また、複数の連結コアが有するピースの数が偶数であり、複数の連結コアの数が奇数または素数である。これにより、実装を容易にすることができる。
【0089】
実施形態に係るモータの製造方法は、連結部を介して連結された複数のピースを備えた連結コアを円弧状に配置し、連結コアを含む複数の連結コアを環状に配置する。これにより、ステータの振動や騒音を低下させるとともに生産性を向上させることができる。
【0090】
また、環状に配置された複数の連結コアの端部を治具の接触部により保持し、保持された複数の連結コアをハウジングに圧入する。より具体的には、接触部の先端をハウジングの筒部に差し込みつつ、複数の連結コアを筒部に圧入する。これにより、短時間に高精度のステータを製作することができる。
【0091】
また、連結コアの両側にある２つのピースの接触部それぞれが有する面を、複数のピースが並んだ方向に対して垂直な方向に配置し、連結コアにコイルを巻き回す。これにより、巻線機により所定のテンションで連結コアの各ピースにコイルを巻き回すことができ、コイルの占有率を高めることができる。
【0092】
また、モータはステータを備え、ステータは複数の連結コアを備え、連結コアは連結部を介して連結された複数のピースを備え、連結部の側部は凹部を備える。そして、複数の連結コアは環状に配置され、凹部には弾性部材が配置される。これにより、ステータの振動や騒音を低下させるとともに生産性を向上させることができる。すなわち、弾性部材によりピースを広げようとする力が作用し、複数の連結コアはハウジングの内周面に押し付けられる。これにより、ステータはハウジングの内周の真円度と同等の真円度を有することになる。
【0093】
また、弾性部材は、複数の連結コアの凹部に配置されている。これにより、弾性部材の配置が一律に行え、真円度を実現することができる。
【0094】
また、弾性部材は、複数の連結コアの凹部のうち一部に配置される。これにより、使用する弾性部材を必要最小限として、真円度を実現することができる。
【0095】
また、ハウジングを備え、複数のピースの外周部はハウジングの内面に接触する。これにより、ハウジングの内周の真円度と同等の真円度を有するステータが実現される。
【0096】
また、複数のピースのうち、連結コアの両端にある２つのピースの外周部には、突出部が設けられている。これにより、組立に際して連結コアがバラバラになるのを防止することができ、真円度の維持が行える。
【0097】
また、連結部の凹部の内側に弾性部材を配置し、連結部により連結された複数のピースを備えた複数の連結コアを円弧状に配置する。これにより、ステータの振動や騒音を低下させるとともに生産性を向上させることができる。
【0098】
また、環状に配置された複数の連結コアをハウジングに圧入する。これにより、ステータの取り付けが簡易に実施される。
【0099】
また、ステータを備え、ステータは、複数の連結コアを備え、連結コアは、連結部を介して連結された複数のピースを備え、複数のピースのうち、連結コアの両端にある２つのピースの外周部には、突出部が設けられている。そして、複数の連結コアは環状に配置される。突起部２３ｇとせり出し部２３ｈはそれぞれ突出部の一例である。これにより、ステータの振動や騒音を低下させるとともに生産性を向上させることができる。すなわち、突出部により連結コアどうしの接触がより強固に行われることで連結コアがバラバラになることがなくなり、真円度を向上させることができる。
【0100】
また、突出部は、ピースの外周部からせり出したせり出し部である。これにより、突出部を容易に構成することができる。
【0101】
また、ハウジングを備え、突出部はハウジングの内面に接触する。これにより、連結コアどうしの強固な接触が実現される。
【0102】
また、連結部の側部は、凹部を備え、凹部の内側には弾性部材が配置される。これにより、ステータの真円度の向上が図られる。
【0103】
また、連結部を介して連結された複数のピースを備えた連結コアであって、連結コアの両端の連結部を介して連結された複数のピースを備えた連結コアであって、複数のピースのうち、連結コアの両端にある２つのピースの外周部には突出部が設けられており、連結コアを含む複数の連結コアを環状に配置する。これにより、ステータの振動や騒音を低下させるとともに生産性を向上させることができる。
【0104】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【0105】
本願は、２０１８年８月２４日に日本国に提出された特願２０１８－１５７６５９、２０１８年８月２４日に日本国に提出された特願２０１８－１５７６６０、２０１８年８月２４日に日本国に提出された特願２０１８－１５７６６１の利益を享受する。
【符号の説明】
【0106】
１ モータ，１１ 筒部，２、２１ ステータ，２３ 連結コア，２３ａ ピース，２３ｂ 連結部，２３ｂ－ｂ 凹部，２３ｅ５ 平坦部，２３ｇ 突起部，２３ｈ せり出し部，２３ｉ 溝，２６ コイル，２８ 接続板，２９１ 弾性部材，３ ロータ，３２ シャフト，４２ ステータ用保持治具，４３ 接触部，８ シート状の樹脂部材，９ 方向性電磁鋼板，Ｗ 導線，θ 磁極端角度
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21A】
【図21B】
【図22A】
【図22B】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28A】
【図28B】
【図29】
【図30】
【図31】