JP2008220157A - モータとモータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モータにおいて、圧粉磁心製のコアがリングとの嵌合により塑性変形するのを有効に防止して、モータの歩留まりの向上を図ることである。
【解決手段】リング１６の径方向厚さとヨーク１８の径方向厚さとの比であるリングヨーク厚さ比に対応する、リング１６とヨーク１８との間でのリングヨーク間径方向締め代を、コア１２にリング１６を焼き嵌めにより嵌合する際にコア１２が塑性変形しない限界であるコア応力限界に対応する締め代と、リング１６が塑性変形しない限界であるリング応力限界に対応する締め代とのうち、小さい締め代以下となるように決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、分割形状または一体形状の筒状のヨークの内周から突出する複数本のティースを有する圧粉磁心製のコアと、コアの径方向外側に締め代を持って嵌合固定するリングと、を備えるモータと、モータの製造方法とに関する。

従来から、特許文献１に記載されているように、モータを構成するステータに対応する固定子コアのヨーク部を円周方向に分割し、分割されたヨーク部を組み合わせた後、その径方向外側に、リングに対応する円筒のハウジングを嵌合固定することにより、固定子コアを構成することが知られている。固定子コアを構成するために、分割されたヨーク部を組み合わせた後、熱膨張により内径を大きくした円筒のハウジングを嵌合させ、ヨーク部部分によりハウジングを冷却することにより、ヨーク部部分の外径にハウジングを締め付けるようにしている。また、分割されたヨーク部のそれぞれに対応して、コイルが巻回されるティースを設けている。

特開２００１−２１８４２９号公報

上記の特許文献１に記載されたステータに対応する、固定子コアのように、リングに対応するハウジングによりヨーク部を外径側から締め付けることにより構成する場合において、コアに対応するヨーク部およびティースを圧粉磁心により造ると、ヨーク部部分およびティースが引張り応力に対して弱くなる。このため、ヨーク部に対するハウジングの締め付け時に、ヨーク部に外周から内周に向け強い力が加わると、ティースの根元部分に作用する引張り応力によりヨーク部とティースとから構成する部分が塑性変形するのを有効に防止できない可能性がある。このため、モータの歩留まりの悪化を招き、コストが上昇する可能性がある。

これに対して、従来から、ヨーク部およびティースから構成するコアの外周に円筒状のリングを、焼き嵌めまたは圧入等の締まり嵌めにより固定して、ステータを造る場合に、リングの径方向厚さとヨークの径方向厚さとの比であるリングヨーク厚さ比に応じて、リングとヨークとの間でのリングヨーク間径方向締め代を、コアにリングを締まり嵌めにより嵌合する際に、リングが塑性変形しない限界であるリング応力限界に対応する締め代以下とすることが考えられている。ただし、このようにしてリングヨーク間径方向締め代を決定して、ステータおよびモータを造る場合でも、コアを上記のように圧粉磁心製とする場合にはコアの引張り応力に対する強度が低下する。このため、コアの外径側にリングを、締め代を持って嵌合させると、コアの塑性変形を有効に防止できない可能性がある。このため、やはりモータの歩留まりの悪化を招き、コストが上昇する可能性がある。

本発明は、モータおよびモータの製造方法において、圧粉磁心製のコアがリングとの嵌合により塑性変形するのを有効に防止して、モータの歩留まりの向上を図ることを目的とする。

本発明に係るモータは、分割形状または一体形状の筒状のヨークの内周から突出する複数本のティースを有する圧粉磁心製のコアと、コアの径方向外側に締め代を持って嵌合固定するリングと、を備えるモータにおいて、リングの径方向厚さとヨークの径方向厚さとの比であるリングヨーク厚さ比に対応する、リングとヨークとの間でのリングヨーク間径方向締め代が、コアにリングを締まり嵌めにより嵌合する際にコアが塑性変形しない限界であるコア応力限界に対応する締め代以下であることを特徴とするモータである。

また、好ましくは、リングヨーク厚さ比に対応するリングヨーク間径方向締め代を、コアにリングを締まり嵌めにより嵌合する際にリングが塑性変形しない限界であるリング応力限界に対応する締め代と、コア応力限界に対応する締め代とのうち、小さい締め代以下とする。

また、より好ましくは、リングヨーク厚さ比に対応するリングヨーク間径方向締め代を、ロータの回転時にヨークに作用するトルクに耐えて回転しない限界であるトルク保持限界に対応する締め代以上とする。

また、より好ましくは、リングヨーク厚さ比を、リングヨーク間径方向締め代の許容幅が最大となるリングヨーク厚さ比とする。

また、本発明に係るモータにおいて、リングヨーク厚さ比に対応するリングヨーク間径方向締め代を、コアにリングを締まり嵌めにより嵌合する際にリングが塑性変形しない限界であるリング応力限界に対応する締め代と、コア応力限界に対応する締め代とのうち、小さい締め代以下とし、リングヨーク厚さ比に対応するリングヨーク間径方向締め代を、ロータの回転時にヨークに作用するトルクに耐えて回転しない限界であるトルク保持限界に対応する締め代以上とする構成において、より好ましくは、リングヨーク厚さ比を０．１８以上０．４５以下とする。

また、より好ましくは、コアは、円周方向に分割された複数のコア要素を円周方向に隣り合うように配置する。

また、より好ましくは、コアまたは複数のコア要素のティース根元部分に作用する引張り応力によりコアまたはコア要素が塑性変形しない限界である引張り応力限界により、コア応力限界を規定する。

また、本発明に係るモータの製造方法は、分割形状または一体形状の筒状のヨークの内周から突出する複数本のティースを有する圧粉磁心製のコアと、コアの径方向外側に締め代を持って嵌合固定するリングと、を備えるモータの製造方法において、リングの径方向厚さとヨークの径方向厚さとの比であるリングヨーク厚さ比に対応する、リングとヨークとの間でのリングヨーク間径方向締め代が、コアにリングを締まり嵌めにより嵌合する際に、コアが塑性変形しない限界であるコア応力限界に対応する締め代以下となるように、リングヨーク厚さ比とリングヨーク間径方向締め代とを決定することを特徴とするモータの製造方法である。

また、本発明に係るモータの製造方法において、好ましくは、リングヨーク厚さ比に対応するリングヨーク間径方向締め代が、コアにリングを締まり嵌めにより嵌合する際に、コアが塑性変形しない限界であるコア応力限界に対応する締め代と、リングが塑性変形しない限界であるリング応力限界に対応する締め代とのうち、小さい締め代以下で、かつ、ロータの回転時にヨークに作用するトルクに耐えて回転しない限界であるトルク保持限界に対応する締め代以上となるように、リングヨーク厚さ比とリングヨーク間径方向締め代とを決定する。

また、より好ましくは、リングヨーク厚さ比を、リングヨーク間径方向締め代の許容幅が最大となるリングヨーク厚さ比とする。

また、本発明に係るモータの製造方法において、リングヨーク厚さ比に対応するリングヨーク間径方向締め代が、コアにリングを締まり嵌めにより嵌合する際に、コアが塑性変形しない限界であるコア応力限界に対応する締め代と、リングが塑性変形しない限界であるリング応力限界に対応する締め代とのうち、小さい締め代以下で、かつ、ロータの回転時にヨークに作用するトルクに耐えて回転しない限界であるトルク保持限界に対応する締め代以上となるように、リングヨーク厚さ比とリングヨーク間径方向締め代とを決定する構成において、より好ましくは、リングヨーク厚さ比を０．１８以上０．４５以下とする。

本発明に係るモータおよびモータの製造方法の場合、リングの径方向厚さとヨークの径方向厚さとの比であるリングヨーク厚さ比に対応して、リングとヨークとの間でのリングヨーク間径方向締め代を、コアにリングを締まり嵌めにより嵌合する際にコアが塑性変形しない限界であるコア応力限界に対応する締め代以下とする、またはこのようなリングヨーク間径方向締め代となるように、リングヨーク厚さ比とリングヨーク間径方向締め代を決定するので、リングヨーク間径方向締め代が、コアにリングを嵌合する際にコアが塑性変形するほどに大きくならない。このため、コアを圧粉磁心製とすることによりコアの強度が低下するのにもかかわらず、コアが塑性変形するのを有効に防止して、モータの歩留まりの向上を図れる。

また、コアまたは複数のコア要素のティース根元部分に作用する引張り応力によりコアまたはコア要素が塑性変形しない限界である引張り応力限界によりコア応力限界を規定する構成によれば、コアが、リングとの嵌合により塑性変形するのをより有効に防止できる。すなわち、コアにリングを嵌合する場合、コアに働く応力は、ティースの根元部分で特に増加する。また、コアを構成する圧粉磁心は圧縮には強いが、引張りには弱い。このため、コアまたはコア要素の引張り応力限界をコア応力限界とすれば、コアがリングとの嵌合により塑性変形するのをより有効に防止できる。このため、コアの強度が不必要な部分で無駄に大きくなることを抑制できる。

また、リングヨーク厚さ比を、リングヨーク間径方向締め代の許容幅が最大となるリングヨーク厚さ比とする構成によれば、リングの内径とヨークの外径とのそれぞれで製造許容公差を大きくできる。このため、モータの製造コストを低減しやすくなる。

以下において、図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。図１から図４は、本実施の形態を示している。図１は、本実施の形態のモータを構成するステータ１０の全体斜視図を、図２はステータ１０のコア１２（図１）を構成するコア要素１４の１つを取り出して示す拡大斜視図を、図３は図１のＡ−Ａ断面図を、図４はステータ１０を構成するリング１６（図１）とコア１２（図１）との寸法を決定するためのリングヨーク間径方向締め代ｚとリングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２との関係を表す図を示している。

図１に示すように、モータを構成するステータ１０は、円周方向に分割された分割形状のコア１２と、コア１２の径方向外側に嵌合固定した円筒状のリング１６とを備える。コア１２は、外径側に設けた分割形状の円筒状のヨーク１８と、ヨーク１８の内周面の円周方向複数個所から径方向に突出した複数本のティース２０とを備える。ティース２０には図示しないコイルが巻回される。

このようなコア１２の径方向外側には略円筒状のリング１６を、締め代を持って嵌合固定することにより、ステータ１０を構成する。このために、コア１２の径方向外側にリング１６を、焼き嵌めにより嵌合固定している。例えば、リング１６を加熱し熱膨張によりその内径を大きくした状態で、リング１６をヨーク１８の外側に嵌合させ、自然冷却により、リング１６の直径を収縮させている。そして、ヨーク１８にリング１６を締め付けるようにして、コア１２にリング１６を焼き嵌めにより嵌合固定している。

また、ステータ１０の内側に、図示しない回転軸と一体化させ、内部に複数の磁石を埋め込むことにより構成したロータを配置するとともに、ステータ１０とロータとを組み合わせることにより、永久磁石型のモータを構成する。モータの使用時には、例えば、ステータ１０のティース２０に巻回した図示しないコイルに電流を流すことにより磁界を形成し、形成した磁界によりロータの磁石に対して吸引力が生じるようにすることにより、ロータを回転駆動する。なお、モータは、このような永久磁石型のモータとする場合に限定するものではなく、本実施の形態と同様のステータ１０を備えるものであれば、同期モータ等の他のモータとすることもできる。

また、本実施の形態の場合、リング１６の内側に嵌合固定するコア１２を、円周方向に分割した複数個のコア要素１４を円周方向に隣接するように配置することにより構成している。複数個のコア要素１４は、それぞれ図２に示すように、外径側（図２の左側）に位置する略平板状のヨーク要素２２と、内径側（図２の右側）に位置するティース２０とを、圧粉磁心により一体成形することにより構成している。すなわち、ヨーク要素２２の内側面（図２の表側面）の円周方向（図２の左右方向）中間部からティース２０を突出形成している。このようなヨーク要素２２は、鉄、フェライト等の粉体を図示しない型の内側で加圧成形し、場合により焼結することにより製造する。

特に、本実施の形態においては、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２と、リングヨーク間径方向締め代ｚとを次のようにして決定している。ここで、「リングヨーク厚さ比」とは、図３に示すように、リング１６を構成する円筒状の本体部２４の径方向厚さＴ１と、コア１２を構成するヨーク１８の径方向厚さＴ２との比（＝Ｔ１／Ｔ２）である。また、「リングヨーク間径方向締め代」とは、リング１６とヨーク１８との間での径方向締め代であり、ヨーク１８の径方向外側にリング１６を焼き嵌めにより嵌合する場合に、ヨーク１８が径方向に圧縮される幅である。リングヨーク間径方向締め代ｚが大きいほど、リング１６がヨーク１８に大きな力で締め付けられることになる。

先ず、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２と、リングヨーク間径方向締め代ｚとを決定するために、図４に示すような関係から、本実施の形態のモータの寸法成立条件を規定する。図４は、横軸で、リングヨーク間径方向締め代ｚ（＝（ヨークの外径（atRT））−（リングの内径（atRT）））の許容値を、縦軸で、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２を表している。ここで、「atRT」は、室温下において、を表している。

なお、リングヨーク間径方向締め代ｚの許容値は、実際には次のようにして決まる。すなわち、リング１６の内径ｄの公差に対応する最小値がＡ（例えば−０．１）で、最大値がＢ（例えば＋０．１）であると仮定する。この場合、リング１６の内径ｄの設計基準値αに対して、製造公差を考慮した実際に得られるリング１６の内径値α´は次のようになる。
α＋Ａ≦α´≦α＋Ｂ

また、ヨーク１８の外径の公差に対応する最小値がＣ（例えば−０．１）で、最大値がＤ（＋０．１）であると仮定する。この場合、ヨーク１８の外径の設計基準値βに対して、製造公差を考慮した実際に得られるヨーク１８の外径値β´は次のようになる。
β＋Ｃ≦β´≦β＋Ｄ

したがって、公差を考慮した実際に得られるリングヨーク間径方向締め代ｚの最大許容値ｚmaxは、次のようになる。
ｚmax＝（β＋Ｄ）−（α＋Ａ）

また、公差を考慮した実際に得られるリングヨーク間径方向締め代ｚの最小許容値ｚminは、次のようになる。
ｚmin＝（β＋Ｃ）−（α＋Ｂ）
このように実際に得られるリングヨーク間径方向締め代ｚの最大許容値ｚmaxと最小許容値ｚminとには、リング１６とヨーク１８との寸法公差が大きく影響する。このため、後述するように、リングヨーク間径方向締め代ｚの許容幅Ｌ（図４参照）を大きくすることで、リング１６とヨーク１８とのそれぞれの公差を大きくできるようにして、得られるモータの低コスト化を図れるようにすることが好ましい。

一方、図４では、△印により、コア１２へのリング１６の焼き嵌め時に、リング１６が塑性変形しない限界であるリング１６応力限界を表している。すなわち、上記の焼き嵌め時において、ヨーク１８の径方向厚さＴ２が一定でリング１６の径方向厚さＴ１（図３）が所定値以上に大きければ、リングヨーク間径方向締め代ｚが大きくなり、リング１６がコア１２を大きな力で圧縮した場合でも、リング１６がコア１２からの反力に耐えることができ、リング１６が塑性変形することはない。ただし、リング１６の厚さＴ１が過度に小さくなると、リング１６がコア１２を大きな力で圧縮すると、コア１２からの反力に耐えることができず、塑性変形してしまう。△印の線はこのような関係から得られるリング１６応力限界を表している。

また、図４では、○印により、モータを構成した場合のロータの定格トルクでの回転時に、ロータの回転と逆方向にヨーク１８（図３）に作用するロータからの反力に基づくトルクに耐えて回転しない限界である、トルク保持限界を表している。すなわち、ヨーク厚さＴ２が一定でリング１６厚さＴ１が所定値以上に大きければ小さい締め代、すなわち小さい締め付け力でも、ヨーク１８のトルクに耐える力を確保できる、すなわちヨーク１８がリング１６に対して回転しないようにできる。ただし、リング１６厚さＴ１が過度に小さい場合には大きい締め代、すなわち大きい締め付け力でないとヨーク１８のトルクに耐える力を確保できず、ヨーク１８がリング１６に対して回転してしまう。○印の線はこのような関係から得られるトルク保持限界を表している。従来はこのような△印の線と○印の線とに囲まれる範囲にモータの寸法成立条件がある、すなわち、この囲まれる範囲内の任意の点が表す、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２とリングヨーク間径方向締め代ｚとを満たすように、リング１６とコア１２との寸法を規定することが考えられていた。この場合、締め代ｚは、公差を考慮した許容限界値を含む。

なお、図４の、リングヨーク間径方向締め代ｚとリングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２と、リング１６およびコア１２の寸法成立条件との関係は１例を示すものであり、モータの定格トルク、すなわちモータの大小により変化するが、変化した場合でも傾向は図４の場合と同様である。図４に示す例においては、ハイブリッド車の走行用モータとして使用する、外径が２６４ｍｍであるモータの場合を示している。

図４から明らかなように、従来から考えられている条件により、リング１６とコア１２との寸法を決定する場合には、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２が大きくなるほど、リングヨーク間径方向締め代ｚの許容値の最小値と最大値との幅（例えば図４の矢印イで示す範囲）を大きく確保できる。ただし、この場合には、リング１６応力限界は考慮されるが、コア１２へのリング１６の焼き嵌め時に、コア１２が塑性変形しない限界は考慮されない。このため、従来考えられている寸法成立条件を満たしても、リング１６の焼き嵌め時にコア１２がリング１６に、図２の矢印ロで示す方向、すなわち径方向内側に圧縮されることにより、特に、ティース２０の根元部分に作用する、図２の矢印ハで示す方向の引張り応力に対して耐えられない可能性がある。このため、コア１２が塑性変形する可能性がある。したがって、歩留まりの悪化の原因となり、モータのコストが上昇する可能性がある。なお、本発明者が行ったシミュレーションの結果によると、図２に斜格子で示す部分で引張り応力が最も大きくなることが分かった。本実施の形態はこのような引張り応力等の応力がコア１２に作用することによる不都合を解消するために発明したものである。このために、図４の□印に示す線のように、コア１２応力限界である、コア１２引張り応力限界を規定している。

ここで、「コア１２引張り応力限界」とは、コア１２にリング１６を締まり嵌めである、焼き嵌めにより嵌合する際に、コア１２を構成する複数のコア要素１４のティース２０根元部分に作用する引張り応力によりコア要素１４が塑性変形しない限界である。すなわち、上記の焼き嵌め時には、コア１２がリング１６により径方向外側から圧縮されると、コア要素１４のティース２０の根元部分が上記の図２に示すように、図２の矢印ハ方向に引っ張られる。この場合に作用する応力は、リング１６厚さＴ１とリングヨーク間径方向締め代ｚとから決まる。そして、焼き嵌め時に、コア要素１４がティース２０の根元部分に作用する引張り応力により塑性変形しない限界を、図４の□印の線で表すコア１２引張り応力限界として、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２に対応するリングヨーク間径方向締め代ｚの許容値を、コア１２引張り応力限界に対応する締め代以下としている。

そして、図４の△印の線と○印の線と□印の線とに囲まれる図４の斜線部分を、モータの寸法成立条件としている。すなわち、モータに関して、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２とリングヨーク間径方向締め代ｚとが、図４の斜線部分の範囲にあるように、リング１６とコア１２との寸法を規定している。この場合、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２に対応するリングヨーク間径方向締め代ｚが、△印の線が表すリング１６応力限界に対応する締め代と□印の線が表すコア１２応力限界に対応する締め代とのうちの、小さい締め代以下となる。また、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２に対応するリングヨーク間径方向締め代ｚが、○印の線が表すトルク保持限界に対応する締め代以上となる。

また、好ましくは、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２を、上記の図４の斜線で示すようにトルク保持限界とコア１２応力限界とリング１６応力限界とにより仕切られた範囲で、リングヨーク間径方向締め代ｚの許容幅が最大となるリングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２またはその近傍（上下にプラスマイナス５％ずれた値を含む範囲）とする。例えば、図４に示す例の場合には、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２を０．２７または０．９５×０．２７以上１．０５×０．２７以下の範囲とする。また、この場合において、図４に示す例の場合で、より好ましくは、リングヨーク間径方向締め代ｚの許容上限値を、図４に矢印ニで示す、０．４〜０．５５の範囲とする。

また、好ましくは、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２を、上記の図４に示す例の場合で、上記の図４の斜線で示す、トルク保持限界とコア１２引張り応力限界とリング１６応力限界とに囲まれる範囲で、０．１８以上０．４５以下の斜格子で示す範囲内とする。この場合、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２が０．１８の場合と、０．４５の場合とで、リングヨーク間径方向締め代ｚの許容幅、すなわち図４の矢印ホに示す範囲と矢印ヘに示す範囲との大きさがほぼ一致する。また、この場合において、より好ましくは、リングヨーク間径方向締め代ｚの許容上限値を、やはり図４に矢印ニで示す、０．４〜０．５５の範囲とする。

また、本実施の形態のモータの製造方法は、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２に対応するリングヨーク間径方向締め代ｚが、図４の□印の線で示すコア１２応力限界に対応する締め代と図４の△印の線で示すリング１６応力限界に対応する締め代とのうち、小さい締め代以下で、かつ、図４の○印の線で示すトルク保持限界に対応する締め代以上となるように、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２と、リング１６の直径に対するリングヨーク間径方向締め代ｚとを決定する。また、好ましくは、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２を、リングヨーク間径方向締め代ｚの許容幅が最大となるリングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２またはその近傍（上下にプラスマイナス５％ずれた値を含む範囲）とする。また、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２を、上記の図４に示す例の場合で、上記の図４の斜線で示す、トルク保持限界とコア１２引張り応力限界とリング１６応力限界とにより囲まれる範囲で、０．１８以上０．４５以下の斜格子で示す範囲内とする。また、好ましくは、リングヨーク間径方向締め代ｚの許容上限値を、図４に矢印ニで示す、０．４〜０．５５の範囲とする。

上記のように構成する本実施の形態のモータおよびモータの製造方法の場合、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２に対応するリングヨーク間径方向締め代ｚを、コア１２引張り応力限界に対応する締め代以下とする、またはこのようなリングヨーク間径方向締め代ｚとなるように、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２とリングヨーク間径方向締め代ｚとを決定している。このため、リングヨーク間径方向締め代ｚが、コア１２にリング１６を嵌合する際にコア１２が塑性変形するほどに大きくならない。このため、コア１２を圧粉磁心製とすることによりコア１２の強度が低下するのにもかかわらず、コア１２が塑性変形するのを有効に防止して、モータの歩留まりの向上を図れる。

また、複数のコア要素１４のティース２０根元部分に作用する引張り応力によりコア要素１４が塑性変形しない限界である引張り応力限界により、コア１２応力限界を規定している。このため、コア１２が、リング１６との嵌合により塑性変形するのをより有効に防止できる。すなわち、コア１２にリング１６を嵌合する場合、コア１２に働く応力は、ティース２０の根元部分で特に増加する。また、コア１２を構成する圧粉磁心は圧縮には強いが、引張りには弱い。このため、コア要素１４の引張り応力限界をコア１２応力限界とすることにより、コア１２がリング１６との嵌合により塑性変形するのをより有効に防止でき、コア１２の強度が不必要な部分で無駄に大きくなることを抑制できる。

また、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２を、リングヨーク間径方向締め代ｚの許容幅（最小値から最大値まで）が最大となるリングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２（図４に示す例の場合で０．２７）またはその近傍の範囲内とする場合には、リング１６の内径とヨーク１８の外径とのそれぞれで製造許容公差を、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２のうちで最大または最大に近くできる。このため、得られるモータの製造コストを低減しやすくなる。例えば、リングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２を０．２７とすれば、リングヨーク間径方向締め代ｚの許容幅を、約０．４ｍｍと十分に大きくできる。このため、リング１６の内径とコア１２の外径とのそれぞれで、公差を十分に大きくして、すなわちラフにできて、得られるモータの製造コストを低減しやすくなる。

さらに、図４に示す例の場合で、図４の斜線の範囲、すなわち、リングヨーク間径方向締め代ｚを、コア１２応力限界に対応する締め代とリング１６応力限界に対応する締め代とのうちの小さい締め代以下とする場合で、リングヨーク間径方向締め代ｚの許容上限値を、図４に矢印ニで示す、０．４〜０．５５の範囲とする場合には、リングヨーク間径方向締め代ｚの公差をより大きくしやすくできる。このため、リング１６とヨーク１８との公差をより大きくしやすくでき、寸法に高精度が要求されなくなるので、製造コストをより低減しやすく、すなわちより安価にしやすい。

なお、コア１２とリング１６とを備えるステータ１０の構造は、本実施の形態に限定するものではない。例えば、図５に示す別例のように、ヨーク１８の高さ方向（図５の上下方向）中間部からティース２０を径方向内側（図５の左側）に突出させたものとすることもできる。

また、本実施の形態の場合、コア１２にリング１６を焼き嵌めする場合について説明したが、本発明はこのような場合に限定するものではなく、例えば、リング１６の内側にコア１２を圧入することにより、コア１２の径方向外側に締め代を持ってリング１６を嵌合固定することにより、ステータ１０を構成する場合も、上記と同様にして、ステータ１０を構成するリング１６とコア１２との寸法を決定できる。また、本発明において、コア１２は、上記の各実施の形態のように分割形状とする場合に限定せず、コア１２を一体成形された一体形状とすることもできる。

本発明の実施の形態のモータを構成するステータの全体斜視図である。 コアを構成するコア要素の１つを取り出して示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 リングとコアとの寸法を決定するためのリングヨーク間径方向締め代ｚとリングヨーク厚さ比Ｔ１／Ｔ２との関係を表す図である。 本発明の実施の形態のステータの別例を示す、図３に対応する図である。

符号の説明

１０ ステータ、１２ コア、１４ コア要素、１６ リング、１８ ヨーク、２０ ティース、２２ ヨーク要素、２４ 本体部。

Claims (11)

1. 分割形状または一体形状の筒状のヨークの内周から突出する複数本のティースを有する圧粉磁心製のコアと、
   コアの径方向外側に締め代を持って嵌合固定するリングと、
   を備えるモータにおいて、
   リングの径方向厚さとヨークの径方向厚さとの比であるリングヨーク厚さ比に対応する、リングとヨークとの間でのリングヨーク間径方向締め代が、コアにリングを締まり嵌めにより嵌合する際にコアが塑性変形しない限界であるコア応力限界に対応する締め代以下であることを特徴とするモータ。
2. 請求項１に記載のモータにおいて、
   リングヨーク厚さ比に対応するリングヨーク間径方向締め代が、コアにリングを締まり嵌めにより嵌合する際にリングが塑性変形しない限界であるリング応力限界に対応する締め代と、コア応力限界に対応する締め代とのうち、小さい締め代以下であることを特徴とするモータ。
3. 請求項２に記載のモータにおいて、
   リングヨーク厚さ比に対応するリングヨーク間径方向締め代が、ロータの回転時にヨークに作用するトルクに耐えて回転しない限界であるトルク保持限界に対応する締め代以上であることを特徴とするモータ。
4. 請求項３に記載のモータにおいて、
   リングヨーク厚さ比を、リングヨーク間径方向締め代の許容幅が最大となるリングヨーク厚さ比としていることを特徴とするモータ。
5. 請求項３に記載のモータにおいて、
   リングヨーク厚さ比が０．１８以上０．４５以下であることを特徴とするモータ。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１に記載のモータにおいて、
   コアは、円周方向に分割された複数のコア要素を円周方向に隣り合うように配置していることを特徴とするモータ。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１に記載のモータにおいて、
   コアまたは複数のコア要素のティース根元部分に作用する引張り応力によりコアまたはコア要素が塑性変形しない限界である引張り応力限界により、コア応力限界を規定していることを特徴とするモータ。
8. 分割形状または一体形状の筒状のヨークの内周から突出する複数本のティースを有する圧粉磁心製のコアと、
   コアの径方向外側に締め代を持って嵌合固定するリングと、
   を備えるモータの製造方法において、
   リングの径方向厚さとヨークの径方向厚さとの比であるリングヨーク厚さ比に対応する、リングとヨークとの間でのリングヨーク間径方向締め代が、コアにリングを締まり嵌めにより嵌合する際に、コアが塑性変形しない限界であるコア応力限界に対応する締め代以下となるように、リングヨーク厚さ比とリングヨーク間径方向締め代とを決定することを特徴とするモータの製造方法。
9. 請求項８に記載のモータの製造方法において、
   リングヨーク厚さ比に対応するリングヨーク間径方向締め代が、コアにリングを締まり嵌めにより嵌合する際に、コアが塑性変形しない限界であるコア応力限界に対応する締め代と、リングが塑性変形しない限界であるリング応力限界に対応する締め代とのうち、小さい締め代以下で、かつ、ロータの回転時にヨークに作用するトルクに耐えて回転しない限界であるトルク保持限界に対応する締め代以上となるように、リングヨーク厚さ比とリングヨーク間径方向締め代とを決定することを特徴とするモータの製造方法。
10. 請求項９に記載のモータの製造方法において、
    リングヨーク厚さ比を、リングヨーク間径方向締め代の許容幅が最大となるリングヨーク厚さ比とすることを特徴とするモータの製造方法。
11. 請求項９に記載のモータの製造方法において、
    リングヨーク厚さ比を０．１８以上０．４５以下とすることを特徴とするモータの製造方法。

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