JP2003158833A - モータステータおよびその製造方法 - Google Patents

モータステータおよびその製造方法

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JP2003158833A
JP2003158833A JP2001350714A JP2001350714A JP2003158833A JP 2003158833 A JP2003158833 A JP 2003158833A JP 2001350714 A JP2001350714 A JP 2001350714A JP 2001350714 A JP2001350714 A JP 2001350714A JP 2003158833 A JP2003158833 A JP 2003158833A
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core
peripheral surface
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Noboru Otsuki
登 大槻
Takashi Ikegami
隆 池上
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Nidec Instruments Corp
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Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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  • Motor Or Generator Frames (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼きばめによらず、円環状のステータケース
によって円環状に並べた分割コアが確実に固定されたモ
ータステータを提案すること。 【解決手段】 モータステータ１は円環状に配列した分
割コア４からなるステータコア２がその外側に嵌めた円
環状のステータケース３によって固定されている。円環
状に配列した分割コア４の外側にステータケース３を嵌
めた後に、このステータケース３の円形外周面１１にロ
ーラプレスを施して円周方向に延びる３条の塑性変形溝
１２を形成して、内側の分割コア４をかしめ固定してい
る。各分割コア４の円弧状外周面１３の一部には当該円
弧面から後退した平面１４が形成されており、当該平面
１４に対峙しているステータケース３の部分は大きく塑
性変形した平坦状塑性変形部１５となっており、当該部
分と平面１４との機械的係合が回り止めとして機能し
て、ステータコア２とステータケース３の結合強度が一
層強化されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の分割コアを
円環状に接合することにより構成されたモータステータ
に関し、さらに詳しくは、筒状のステータケースの内側
に円環状に配列した分割コアからなるステータコアが固
定されたモータステータおよびその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】モータステータとしては、突極が形成さ
れた分割コアの外周部を円環状に接合することにより構
成されたものが知られている。分割コアを用いると、一
体型コアの突極に巻線を行う場合に比べて、巻線作業が
容易になり、また、巻線の占積率を上げてモータ効率を
高めることができる。
【０００３】この分割コアから構成したモータステータ
においては、円環状に並べた分割コアを相互に固定する
ために、その外側に環状構造体（ステータケース）を焼
きばめする方法が提案されている。例えば、特開平６−
１０５４８７号公報にはこのような固定方法が提案され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、焼きば
めにより分割コアを固定する方法では、環状構造体の内
径寸法公差が大きい場合や真円度の精度が悪いと、焼き
ばめ時の途中で環状構造体を円環状に並べた分割コアの
円形外周面に押し込めなくなってしまい、焼きばめ不良
が発生するおそれがある。環状構造体の内周面を精度良
く加工するためには、ＮＣレース加工などを行う必要が
あるので、部品コストが高くなってしまう。
【０００５】また、分割コアを固定するための環状構造
体の内径寸法が大きい場合には、比較的低い温度でも全
体としての熱膨張量が大きいので焼きばめが容易である
が、内径寸法が小さい場合には、高温に加熱しても全体
としての熱膨張量が小さいので、焼きばめがしにくい。
このため、内径寸法の小さい環状構造体の場合には焼き
ばめは適さないという問題がある。
【０００６】さらに、分割コアを固定するための環状構
造体が鉄など比熱の高い材質であれば、冷えにくいので
焼きばめが容易であるが、アルミニウムのように比熱が
小さく冷え易い材質の場合には焼きばめがしにくい。こ
のため、分割コアを固定するために用いることのできる
環状構造体の材質が限定されてしまう。
【０００７】本発明の課題は、このような点に鑑みて、
環状に並べた複数の分割コアをステータケースによって
外側から簡単に固定できる構成のモータステータを提案
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、ステータケースと、このステータケー
スの内側に配置された円環状のステータコアとを有し、
このステータコアは円周方向に分割された複数の分割コ
アから構成されているモータステータにおいて、前記ス
テータケースは、その外周面の少なくとも一部を内側に
プレスすることにより形成された塑性変形部を備え、こ
の塑性変形部によって前記分割コアが相互に固定されて
前記円環状のステータコアが構成されることを特徴とし
ている。
【０００９】本発明のモータステータでは、ステータケ
ースを外側からプレスして塑性変形部を形成し、これに
より、ステータケースの円形内周面を全体として円周方
向に引き締め、当該円形内周面に沿って円環状に配列さ
れている分割コアを相互に固定している。
【００１０】従って、焼きばめの場合に比べて、ステー
タケースの内径寸法、真円度などの精度が低くてもよい
ので、分割コアからなるモータステータを廉価に製造で
きる。また、焼きばめの場合とは異なり、モータステー
タが小寸法の場合であっても確実に分割コアを固定でき
る。さらに、ステータケースの材質としてプレスにより
塑性変形可能なものであればよいので、材質の制約が少
ない。
【００１１】ここで、本発明のモータケースにおいて
は、少なくとも一つの前記分割コアの円弧状外周面に、
その円弧面よりも内側に後退した後退面を形成し、この
後退面に対峙している前記ステータケースの部分に、前
記塑性変形部を形成することが望ましい。全ての分割コ
アの外周面に対して塑性変形部を設けてはいなくても、
固定は可能だからである。
【００１２】この前記後退面は、前記分割コアの円弧状
外周面の一部を切り欠く状態に形成された平面とするこ
とができる。
【００１３】このような後退面を形成すれば、この後退
面と、ステータケース側の塑性変形部との機械的な係合
によって、ステータケースと分割コアからなるステータ
コアの回り止め機構が構成されるので望ましい。
【００１４】次に、本発明のモータステータにおいて、
前記ステータケースが円筒形状をしている場合には、前
記塑性変形部は、前記ステータケースを外側からかしめ
固定することにより形成することができる。
【００１５】また、この場合において、ローラかしめを
用いれば、全周に亘って前記塑性変形部が形成されるの
で、分割コアを確実に固定できる。
【００１６】次に、本発明は、ステータケースと、この
ステータケースの内側に配置された円環状のステータコ
アとを有し、このステータコアは円周方向に分割された
複数の分割コアから構成されているモータステータの製
造方法に関するものであり、前記ステータケースの外周
面の少なくとも一部を内側にプレスして塑性変形部を形
成し、この塑性変形部によって前記分割コアが相互に固
定されて前記円環状のステータコアが構成されているこ
とを特徴としている。
【００１７】本発明のモータ用ステータの製造方法で
は、ステータケースを外側からプレスして塑性変形部を
形成し、これにより、ステータケースの円形内周面を全
体として円周方向に引き締め、当該円形内周面に沿って
円環状に配列されている分割コアを相互に固定してい
る。
【００１８】従って、焼きばめの場合に比べて、ステー
タケースの内径寸法、真円度などの精度が低くてもよい
ので、分割コアからなるモータステータを廉価に製造で
きる。また、焼きばめの場合とは異なり、モータステー
タが小寸法の場合であっても確実に分割コアを固定でき
る。さらに、ステータケースの材質としてプレスにより
塑性変形可能なものであればよいので、材質の制約が少
ない。
【００１９】ここで、本発明のモータケースの製造方法
においては、少なくとも一つの前記分割コアの円弧状外
周面に、その円弧面よりも内側に後退した後退面を形成
しておき、この後退面に対峙している前記ステータケー
スの部分を前記塑性変形部として形成することが望まし
い。全ての分割コアの外周面に対して塑性変形部を設け
てはいなくても、固定は可能だからである。
【００２０】この前記後退面は、前記分割コアの円弧状
外周面の一部を切り欠く状態の平面として形成されてい
ることができる。
【００２１】このような後退面を形成すれば、この後退
面と、ステータケース側の塑性変形部との機械的な係合
によって、ステータケースと分割コアからなるステータ
コアの回り止め機構が構成されるので望ましい。
【００２２】次に、本発明のモータステータの製造方法
において、前記ステータケースが円筒形状をしている場
合には、前記塑性変形部を、前記ステータケースを外側
からかしめ固定することにより形成することができる。
【００２３】また、この場合において、ローラかしめを
用いれば、全周に亘って前記塑性変形部を形成すること
ができるので、分割コアを確実に固定できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を適用したモータステータの実施例を説明する。
【００２５】（モータステータの構成）図１（ａ）、
（ｂ）および（ｃ）は、本例のモータステータを示す平
面図、断面図および斜視図である。これらの図に示すよ
うに、モータステータ１は、ステータコア２と、このス
テータコア２を外側から保持しているリング状のステー
タケース３とを有している。
【００２６】ステータコア２は、本例では極数が９極で
あり、各極毎に分割された９個の分割コア４を円環状に
配列することにより構成されている。各分割コア４は、
一定厚さの円弧状本体５と、この円弧状本体５の内周面
の円弧中心に向けて突出している１本の突極部６と、絶
縁用樹脂７を介して突極部６に巻かれた巻線８とを備
え、これら突極部６および巻線８によって１つの突極が
構成されている。
【００２７】各分割コア４は、その円弧状本体５の左右
の端面９、１０に隣接する分割コアの端面を突き合せた
状態に配列され、これにより、円環状のステータコア２
が構成されている。
【００２８】分割コア４から構成されたステータコア２
を保持しているステータケース３は、アルミニウム等の
粘りのある材質からなるリング状部材であり、その円形
外周面１１には円周方向に延びる３本の塑性変形溝１２
が形成されている。これらの塑性変形溝１２は、ローラ
かしめにより、ステータケース３の円形外周面１１を内
側にプレスすることにより形成したものである。これら
の塑性変形溝１２によって、ステータケース３の内側に
分割コア４から構成されたステータコア２がかしめ固定
されている。
【００２９】図２（ｂ）はステータケース３と分割コア
４を示す部分拡大平面図である。この図に示すように、
各分割コア４の円弧状外周面１３には、当該円弧状外周
面１３を切り欠いた状態の平面１４が形成されている。
この平面１４は、円弧状外周面１３における円周方向の
中央位置に引いた半径方向の線分に対して直交する方向
に延びている。ローラかしめ後においては、ステータケ
ース３における平面１４に対峙している部分は、各分割
コア４の平面１４に面接触した状態の平坦状塑性変形部
１５となっている。
【００３０】（モータステータの組立手順）この構成の
モータステータ１は次の手順により組み立てられる。ま
ず、円環状のステータケース３および各分割コア４を製
造する。次に、図３に示すように、各分割コア４を円環
状に並べる。円環状に並べた分割コア４の外側にステー
タケース３を嵌める。ここで、ステータケース３の内径
寸法Ｄ１は円環状に並べた分割コア４の外径寸法Ｄ２と
同一あるいは僅かに大きくなるように設定しておく。ま
た、各分割コア４の円弧状外周面１３には予め平面１４
を形成しておく。
【００３１】図２（ａ）はステータケース３を嵌めた状
態を示す部分拡大平面図である。この図から分かるよう
に、各分割コア４の円弧状本体５の円弧状外周面１３に
形成されている平面１４は両側の円弧面から内側に後退
しているので、当該平面１４とステータケース３の円形
内周面１６の間には隙間１７が形成された状態になる。
【００３２】ステータケース３を円環状に並べた分割コ
ア４の外側に嵌めた後は、３個所においてステータケー
ス３の円形外周面１１を内側に向けてローラプレスす
る。この結果、図１（ｃ）に示す円周方向に延びる３条
の塑性変形溝１２が形成され、円環状に並べた分割コア
４がステータケース３によってかしめ固定された状態に
なる。
【００３３】また、ローラかしめ後においては、図２
（ｂ）に示してあるように、ステータケース３はその円
形外周面１１から内側にローラプレスされるので、ステ
ータケース３における隙間１７に対峙している部分がそ
れ以外の部分に比べて内側に大きく塑性変形する。この
結果、ステータケース３における平面１４に対峙してい
る部分には、各分割コア４の平面１４に面接触した状態
の平坦状塑性変形部１５が形成される。
【００３４】このようにローラかしめを行うことによ
り、円環状に並べた分割コア４から構成されたステータ
コア２がステータケース３によって固定された状態のモ
ータステータ１が得られる。
【００３５】（実施例の効果）本例のモータステータ１
では、内側の分割コア４が配列された状態のステータケ
ース３の円形外周面１１にローラプレスを施すことによ
り、ステータケース３の円形内周面１６を引き締めて、
円環状に並べた複数の分割コア４を固定している。
【００３６】このように、本例ではかしめ固定により分
割コア４を固定しているので、従来のような環状構造体
を焼きばめする場合とは異なり、ステータケース３の内
径寸法、真円度などの精度が要求されないので、各部品
の加工が容易となり、製造コストも低減できる。
【００３７】また、締め代を熱膨張量に依存する必要が
ないので、小径のモータステータ１の場合においても小
径のステータケース３によって確実に分割コア４を固定
できる。さらには、焼きばめの場合とは異なりステータ
ケースの材質に制約を受けることもない。
【００３８】これに加えて、本例では、各分割コア４の
円弧状外周面１３には、当該円弧面から内側に後退した
平面１４を形成し、この平面１４と、外側からプレスさ
れて塑性変形したステータケース側の平坦状塑性変形部
１５とによって機械的な係合部が形成されている。この
係合部は、ステータコア２とステータケース３の間の回
り止めとして機能するので、ステータコア２とステータ
ケース３の固定力を強固なものにできるという利点があ
る。
【００３９】（その他の実施の形態）上記の例では、ス
テータケース３を全周に亘りプレスして塑性変形溝１２
を形成して分割コア４をかしめ固定しているが、ステー
タケース３の一部を外側からプレスすることにより部分
的に塑性変形部を形成しても、内側の分割コア４を固定
することができる。
【００４０】例えば、図４に示すステータケースを用い
て分割コアを固定することができる。この図に示すステ
ータケース３Ａは、その内側には円形内周面１６Ａが形
成されているが、外形輪郭は、全体として正方形であ
り、四隅が円弧状に切り取られた形状となっている。こ
の場合には、上記の実施例の場合のようにローラかしめ
を採用できないので、例えば、ステータケース３Ａにお
ける一つの外周側面１１Ａの一部を内側にプレスして塑
性変形部１５Ａをつけて、この塑性変形部１５Ａによっ
て、円形内周面１６Ａを引き締めて、分割コア４をかし
め固定することができる。
【００４１】なお、上記の各例における分割コア４は、
ステータコア２を１極毎に分割したものであるが、例え
ば、３極毎に分割する等、変更してもよい。各分割コア
の円弧状外周面には、ステータコアの塑性変形部が対峙
する部分に円弧面より内側に後退した後退面を設けてお
けばよい。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のモータス
テータでは、ステータケースの外周面を内側のプレスし
て塑性変形部を形成し、この塑性変形部によってステー
タケースの円形内周面を引き締めて、当該ステータケー
スの内周面に沿って円環状に配列した複数個の分割コア
を固定するようにしている。
【００４３】従って、本発明によれば、ステータケース
を焼きばめして分割コアを固定する場合に比べて、ステ
ータケースの内径寸法や真円度の精度が要求されないの
で、ステータケースを簡単に製造でき、その製造コスト
を低減できる。また、モータステータが小径の場合であ
っても確実に分割コアを固定できる。さらには、ステー
タケースに用いる材質の制約が緩和される。
【００４４】次に、本発明のモータステータにおいて、
分割コアの円弧状外周面に後退面を形成し、これに対応
するステータケースの部分を内側にプレスすることによ
り塑性変形部を形成した場合には、当該塑性変形部が回
り止めとして機能するので、ステータケースと分割コア
からなるステータコアの結合をより確実なものとするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、本発明を適用
したモータステータの実施例を示す平面図、断面図およ
び斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１のモータステータにおいてその
ステータケースをローラプレスする前の状態を示す部分
拡大平面図であり、（ｂ）は、ローラプレス後における
状態を示す部分拡大平面図である。
【図３】図１のモータステータの組立て手順を示すため
の説明図である。
【図４】本発明を適用可能なモータステータの別の例を
示す斜視図である。
【符号の説明】
１、１Ａ モータステータ ２ ステータコア ３、３Ａ ステータケース ４ 分割コア ５ 円弧状本体 ６ 突起 ７ 絶縁用樹脂 ８ 巻線 ９、１０ 端面 １１ 円形外周面 １１Ａ 外周側面 １２ 塑性変形溝 １３ 円弧状外周面 １４ 平面 １５ 平坦状塑性変形部 １５Ａ 塑性変形部 １６、１６Ａ 円形内周面 １７ 隙間 Ｄ１ ステータケースの内径寸法 Ｄ２ 円環状に並べた分割コアの外形寸法
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H002 AA07 AA08 AB01 AB04 AC00 AC06 AE03 AE08 5H605 AA08 BB05 CC01 FF01 GG01 GG03 GG12 5H615 AA01 BB01 BB14 PP01 PP06 PP07 PP28 SS03 SS05 SS15 SS19 TT13

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ステータケースと、このステータケース
    の内側に配置された円環状のステータコアとを有し、こ
    のステータコアは円周方向に分割された複数の分割コア
    から構成されているモータステータにおいて、 前記ステータケースは、その外周面の少なくとも一部を
    内側にプレスすることにより形成された塑性変形部を備
    え、 この塑性変形部によって前記分割コアが相互に固定され
    て前記円環状のステータコアが構成されていることを特
    徴とするモータステータ。
  2. 【請求項２】 請求項１において、 少なくとも一つの前記分割コアの円弧状外周面には、そ
    の円弧面よりも内側に後退した後退面が形成されてお
    り、 この後退面に対峙している前記ステータケースの部分
    に、前記塑性変形部が形成されていることを特徴とする
    モータステータ。
  3. 【請求項３】 請求項２において、 前記後退面は、前記分割コアの円弧状外周面の一部を切
    り欠く状態に形成された平面であることを特徴とするモ
    ータステータ。
  4. 【請求項４】 請求項１、２または３において、 前記ステータケースは円筒形状をしており、 前記塑性変形部は、前記ステータケースを外側からかし
    め固定することにより形成されたものであることを特徴
    とするモータステータ。
  5. 【請求項５】 請求項４において、 ローラかしめにより、前記塑性変形部が形成されている
    ことを特徴とするモータステータ。
  6. 【請求項６】 ステータケースと、このステータケース
    の内側に配置された円環状のステータコアとを有し、こ
    のステータコアは円周方向に分割された複数の分割コア
    から構成されているモータステータの製造方法におい
    て、 前記ステータケースの外周面の少なくとも一部を内側に
    プレスして塑性変形部を形成し、 この塑性変形部によって前記分割コアが相互に固定され
    て前記円環状のステータコアが構成されていることを特
    徴とするモータステータの製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項６において、 少なくとも一つの前記分割コアの円弧状外周面には、そ
    の円弧面よりも内側に後退した後退面を形成しておき、 この後退面に対峙している前記ステータケースの部分を
    前記塑性変形部として形成することを特徴とするモータ
    ステータの製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項７において、 前記後退面は、前記分割コアの円弧状外周面の一部を切
    り欠く状態の平面として形成されていることを特徴とす
    るモータステータの製造方法。
  9. 【請求項９】 請求項６、７または８において、 前記ステータケースは円筒形状をしており、 前記塑性変形部を、前記ステータケースを外側からかし
    め固定することにより形成することを特徴とするモータ
    ステータの製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９において、 ローラかしめにより、前記塑性変形部を形成することを
    特徴とするモータステータの製造方法。
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