JP2009207257A - クローポール型モータのステータ - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向中央のステータリングを容易に型成形できるようにして、生産効率の向上を図ることのできるクローポール型モータのステータを提供する。
【解決手段】環状のリターンパス部と複数のティースを備えた３相のステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗを軸方向に積層する。ステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗのティースに環状コイル１３Ｕ，１３Ｗを蛇行して係合させる。軸方向中央のステータリング１０Ｖのティース１５ｖを、略矩形状の基本断面部の軸方向両端に周方向逆向きに突出する屈曲部１８を備えた略Ｚ字状断面に形成する。ステータリング１０Ｖを軸方向で二分割し、第１分割リング２５と第２分割リング２６によって構成する。
【選択図】図２

Description

この発明は、磁路を構成するステータリングが軸方向に３相に積層され、各ステータリングの内周に環状コイルを係止するティースを備えたクローポール型モータのステータに関するものである。

クローポール型モータとして、Ｕ，Ｖ，Ｗの３相のステータリングが軸方向に積層され、各ステータリングの環状のリターンパス部の内周に突設された複数のティースに、蛇行した環状コイルが係合されたものが知られている。このモータの場合、軸方向両側のステータリングのティースは、リターンパス部に対して軸方向の一側に突出し、軸方向中央のステータリングのティースは、リターンパス部に対して軸方向の両側に突出している。したがって、３相のステータリングが軸方向に積層された状態においては、各ステータリングのティースが円周方向にほぼ整列した状態で配置されることになる。

この種のクロータポール型モータとして、軸方向中央のステータリングのティースが断面略Ｚ字形状に形成されたもの、つまり、略矩形状の基本断面部の軸方向両端に周方向逆向きに突出する屈曲部を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−２８０１８８号公報（図１０）

しかしながら、この従来のステータにおいては、軸方向中央のステータリングのティースが周方向逆向きに屈曲する屈曲部を備えた形状となっているため、ステータリングを型成形で形成する場合に型抜きが難しく、複雑な成形型を用いなければ製造することができなかった。
すなわち、軸方向中央のステータリングに形成されるティースは、リターンパス部を中心にほぼ回転対称に、鉤状に屈曲部が形成されているため、軸方向で分割する単純な型割り構造の場合には、型抜き時に屈曲部の先端が型に引っ掛かり、製品の型抜きができなくなってしまう。

そこで、この発明は、軸方向中央のステータリングを容易に型成形できるようにして、生産効率の向上を図ることのできるクローポール型モータのステータを提供しようとするものである。

上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、環状のリターンパス部（例えば、後述の実施形態におけるリターンパス部１５ｕ，１５ｖ，１５ｗ）とこのリターンパス部の内周から径方向内側に突出する複数のティース（例えば、後述の実施形態におけるティース１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ）を備えた３相のステータリング（例えば、後述の実施形態におけるステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗ）が軸方向に積層され、前記３相のステータリングのティースに環状コイル（例えば、後述の実施形態における環状コイル１３Ｕ，１３Ｗ）が係合され、軸方向中央の前記ステータリングのティースの少なくとも一部が、略矩形状の基本断面部の軸方向両端に周方向に突出する屈曲部（例えば、後述の実施形態における屈曲部１８）を備えた断面形状に形成されたクローポール型モータのステータであって、軸方向中央の前記ステータリングを軸方向で二分割したことを特徴とする。
これにより、軸方向中央のステータリングは、屈曲部をそれぞれ一つ備えた２つの分割リングによって構成されるようになる。

請求項２に記載の発明は、前記環状コイルの端末部（例えば、後述の実施形態における端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２および２１ｗ_１，２１ｗ_２）が前記ステータリングの外周から外側に引き出される請求項１に記載のクローポール型モータのステータにおいて、前記環状コイルの端末部が引き出される少なくとも一つの引き出し孔（例えば、後述の実施形態における引き出し孔２３ｕ，２４ｕおよび２３ｗ，２４ｗ）を、軸方向中央の前記ステータリングと、そのステータリングに隣接する軸方向端部の前記ステータリングとに跨って形成したことを特徴とする。
これにより、引き出し孔を形成するために軸方向中央のステータリングの分割リングに設ける欠損部量が抑制されるようになる。

請求項３に記載の発明は、前記環状コイルの端末部は、蛇行曲げ部（例えば、後述の実施形態における蛇行曲げ部２０ｕ，２０ｗ）の軸方向に略沿って延出する直線部（例えば、後述の実施形態における直線部２２ｕ，２２ｗ）から径方向外側に略直角に折り曲げ、前記引き出し孔から引き出したことを特徴とする。
環状コイルの端末部は、直線部から蛇行曲げ部の曲げ方向と交差する方向に曲げられるため、付根部付近が捩じられ難くなる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のクローポール型モータのステータにおいて、前記ステータリングの内周面のうちの、前記環状コイルの端末部の径方向外側への折り曲げ部の内側コーナーに対応する部位に、前記引き出し孔に連接する案内溝（例えば、後述の実施形態における案内溝２８）を設け、前記引き出し孔から前記案内溝に亘る部位に嵌合される保護部材（例えば、後述の実施形態における保護部材２７）を、前記環状コイルの径方向外側への折り曲げ部に被着したことを特徴とする。
これにより、環状コイルの折り曲げ部が保護部材によって保護されるとともに、保護部材がステータリングの引き出し孔から案内溝に亘る部位に嵌合されることで抜け止めされるようになる。

請求項５に記載の発明は、前記ステータリングに２相の環状コイルが係合され、前記各環状コイルの２つの端末部が前記ステータリングの外周からそれぞれ引き出される請求項１〜４のいずれか１項に記載のクローポール型モータのステータにおいて、前記一方の環状コイルの両端末部の引き出し部のなす角度領域と、前記他方の環状コイルの両端末部のなす角度領域が円周方向で最大にオーバーラップするように、前記ステータリング上における前記各端末部の引き出し位置を設定したことを特徴とする。
これにより、２相の環状コイルの端末部の引き出し位置が狭い角度領域に集約されることになる。

請求項６に記載の発明は、前記各ステータリングに径方向外側に膨出する膨出部（例えば、後述の実施形態における膨出部３１）が設けられ、前記全ステータリングが軸方向に重合されて、前記膨出部を軸方向に貫通する締結ボルト（例えば、後述の実施形態における締結ボルト３４）によって被取付部材（例えば、後述の実施形態における締結モータハウジング３０）に固定される請求項１〜５のいずれか１項に記載のクローポール型モータのステータにおいて、前記ステータリングを前記膨出部の位置で周方向に複数の分割片（例えば、後述の実施形態における分割片３６）に分割し、周方向で隣接する分割片の膨出部を軸方向で重合して前記締結ボルトによって固定したことを特徴とする。
これにより、ステータリングの隣接する分割片は膨出部が軸方向で重合され、ステータリングを被取付部材に締結ボルトで固定する際に、締結ボルトによる軸方向の荷重によって相互に固定されるようになる。

請求項１に記載の発明によれば、軸方向中央のステータリングを軸方向で二分割したため、各分割リングが屈曲部を各一つずつ備えた構造になり、軸方向で型割りする比較的単純な構造の成形型によってステータリングを形成することが可能になる。したがって、この発明によれば、生産効率の向上を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、少なくとも一つの引き出し孔を、軸方向中央のステータリングと、そのステータリングに隣接する軸方向端部のステータリングとに跨って形成したため、軸方向に２分される中央のステータリングの欠損部量を最小限にし、軸方向中央のステータリングの剛性を高く維持することができる。

請求項３に記載の発明によれば、環状コイルの端末部を直線部から径方向外側に略直角に折り曲げて、引き出し孔から引き出したため、環状コイルの端末部の付根部付近の捩じれを少なくでき、その結果、環状コイルの曲げを容易化することが可能になるとともに、端末部を引き出すためにステータリングに形成する引き出し孔の開口面積を小さくし、ステータリングの剛性低下と磁束ロスの低減を図ることが可能になる。

請求項４に記載の発明によれば、環状コイルの折り曲げ部の近傍を保護部材によって保護し、保護部材をステータリングの引き出し孔から案内溝に亘る部位に嵌合することで抜け止めするようにしたため、環状コイルの折り曲げ部の内側コーナーが引き出し孔の縁部に当接することによる環状コイルの損傷を防止できるとともに、環状コイルの端末部をステータリングに確実に係止させることが可能になる。

請求項５に記載の発明によれば、一方の環状コイルの両端末部の引き出し部のなす角度領域と、他方の環状コイルの両端末部のなす角度領域が円周方向で最大にオーバーラップするようにステータリング上における各端末部の引き出し位置を設定したため、２相の環状コイルの端末部の引き出し位置を狭い角度領域に集約し、配線の簡素化と作業の容易化を図ることが可能になる。

請求項６に記載の発明によれば、ステータリングを膨出部の位置で周方向に複数の分割片に分割し、周方向で隣接する分割片の膨出部を軸方向で重合して、ステータリングを被取付部材に固定するための締結ボルトによって固定したため、部品点数の増加を招くことなく、ステータリングの分割片同士を押圧状態で強固に固定することができる。さらに、この発明においては、締結ボルトの貫通部が膨出部に設けられるため、ステータリング上における貫通部による磁路の遮断を少なくできるという利点がある。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
この発明にかかるステータ１を採用するクローポール型モータは、例えば、ハイブリッド車両のエンジンとトランスミッションに直結され、モータ動力を、トランスミッションを介して車輪に伝達するとともに、車輪やエンジンの動力を用いて発電を行うのに用いられる。ステータ１は、モータハウジング３０（図１１参照）に取り付けられ、その内周側に同軸にロータ４０（図１１参照）が回転可能に配置される。ロータ４０側には永久磁石が配置され、ステータ１は、ロータ４０を回転させるための回転磁界を発生する。

図１と、図２，図３は、ステータ１の組付状態での斜視図と、分解状態での斜視図であり、図４は、ステータ１を内周側から見た拡大図であり、図５は、ステータ１を外周側から見た図である。
これらの図に示すように、ステータ１は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の３相のステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗと、これらに係合されるＵ相とＷ相の２相の環状コイル１３Ｕ，１３Ｗと、を備えている。各ステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗは、圧粉磁性材によって形成され、外周壁をなす円環状のリターンパス部１５ｕ，１５ｖ，１５ｗと、リターンパス部１５ｕ，１５ｖ，１５ｗの内周から径方向内側に突出して環状コイル１３Ｕ，１３Ｗが係合される複数のティース１６ｕ，１６ｖ，１６ｗと、を備えている。ステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗは、リターンパス部１５ｕ，１５ｖ，１５ｗが軸方向に積層され、その状態で各ティース１６ｕ，１６ｖ，１６ｗが円周方向に沿って所定の順序で配列されるようになっている。また、各ティース１６ｕ，１６ｖ，１６ｗの径方向内側の端部には、ティース１６ｕ，１６ｖ，１６ｗの一般部断面よりも一回り大きく外側に張り出し、ロータ４０の外周面に対峙して磁束の入出が行われる磁極爪１７ｕ，１７ｖ，１７ｗが設けられている。

軸方向両側のステータリング１０Ｕ，１０Ｗは同構造とされ、両者が鏡面対象になるようにステータリング１０Ｖを間に挟んで組み付けられる。そして、ステータリング１０Ｕ，１０Ｗの各ティース１６ｕ，１６ｗは、リターンパス部１５ｕ，１５ｗとの連接領域から軸方向の一端側に山形状に膨出し、膨出部の先端側は、３相のステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗが組み立てられた状態において、他方のステータリング１０Ｗ，１０Ｕの内側領域の近傍まで達するようになっている。

また、軸方向中央のステータリング１０Ｖの各ティース１６ｖは、リターンパス部１５ｖとの連接領域から軸方向の両側に膨出し、膨出した各端部に周方向逆向きに屈曲する屈曲部１８が設けられている。より詳細には、各ティース１６ｖは、リターンパス部１５ｖを中心として軸方向両側に同量膨出する略矩形状の基本断面部１９と、この基本断面部１９の軸方向の両端から周方向逆向きに収斂しつつ僅かに突出する略三角形状の屈曲部１８と、を備え、全体として略Ｚ字状断面に形成されている。

環状コイル１３Ｕ，１３Ｗは平角線から成り、線材がそれぞれ所定数周回されて環状の帯として束ねられ、その後にプレス成形によって軸方向に蛇行した波形形状に造形されている。一方の環状コイル１３Ｕは、図４に示すように、ステータリング１０Ｕのティース１６ｕの断面の膨出部形状に略沿う山形状の蛇行曲げ部２０ｕがティース１６ｕと同数形成され、他方の環状コイル１３Ｗは、同様にステータリング１０Ｗのティース１６ｗの断面の膨出部形状に略沿う山形状の蛇行曲げ部２０ｗがティース１６ｗと同数形成されている。

環状コイル１３Ｕ，１３Ｗは、図２に示すように、ステータ１を組み立てる際に蛇行曲げ部２０ｕ，２０ｗを各ステータリング１０Ｕ，１０Ｗのティース１６ｕ，１６ｗに合致させるようにして、ステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの内側に組み付けられる。こうしてステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗ内に組み付けられた環状コイル１３Ｕ，１３Ｗは蛇行曲げ部２０ｕ，２０ｗがステータリング１０Ｕ，１０Ｗの山形状の各ティース１６ｕ，１６ｗに沿って配置され、隣接する蛇行曲げ部２０ｕ，２０ｗの間には、軸方向中央のステータリング１０Ｖの略Ｚ状のティース１６ｖが配置される（図４参照）。これにより、環状コイル１３Ｕ，１３Ｗは、ティース１６ｖの周囲の相反領域にそれぞれ沿って配置される。
両環状コイル１３Ｕ，１３Ｗの蛇行曲げ部２０ｕ，２０ｗは、相手環状コイル１３Ｗ，１３Ｕに対向する側に膨出し、互いに電気角で２４０°の位相差を持つように配置される。そして、両環状コイル１３Ｕ，１３ＷはＶ字状に結線され、互いの位相差が１２０°を成す正弦波で通電されることにより、回転磁界を発生する。

図６，図７は、ステータ１を半径方向に沿って切断した断面を示すものであり、図８，図９は、環状コイル１３Ｕ，１３Ｗをステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの外形とともに示すものである。
環状コイル１３Ｕ，１３Ｗの両側の端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２および２１ｗ_１，２１ｗ_２は、蛇行曲げ部２０ｕ，２０ｗの付根部側と頂部側を結ぶように軸方向に略沿って延出する直線部２２ｕ，２２ｗに設けられている。具体的には、端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２および２１ｗ_１，２１ｗ_２は、直線部２２ｕ，２２ｗから径方向外側に略直角曲げられ、後述する引き出し孔２３ｕ，２４ｕおよび２３ｗ，２４ｗを介してステータリング１０ｕ，１０ｖ，１０ｗの外周側に引き出されるようになっている。

ところで、軸方向中央のステータリング１０Ｖは軸方向の中央で２分割され、第１分割リング２５と第２分割リング２６によって構成されている。具体的には、各分割リング２５，２６は、リターンパス部１５ｖから各ティース１６ｖに亙る部位が軸方向で２分割され、各分割リング２５，２６のティース１６ｖには屈曲部１８がそれぞれ一つ設けられている。ここで、ステータリング１０ｖが軸方向中央で２分割されるのは、ステータリング１０ｖを型成形する際の型抜きを容易にするためである。つまり、各分割リング２５，２６は、周方向に屈曲する屈曲部１８が１つのみであるため、屈曲部１８での引っかかりを招くことなく、軸方向で型割りすることができる。なお、各分割リング２５，２６はティース１６ｖの膨出方向が軸方向で逆向きになるように背中合わせに組み付けられるが、両者は同一のものが用いられる。

ここで、環状コイル１３Ｕの一方の端末部２１ｕ_１が引き出される引き出し孔２３ｕは、図５に示すように、ステータリング１０Ｕの第１分割リング２５（ステータリング１０Ｖ）側の軸方向の端面に形成された矩形状の溝と、第１分割リング２５の軸方向の端面とに囲まれて形成され、環状コイル１３Ｕの他方の端末部２１ｕ_２が引き出される引き出し孔２４ｕは、ステータリング１０Ｕと第１分割リング２５の軸方向の端面に設けられた２つの矩形状の溝が合わされて形成されている。
同様に、環状コイル１３Ｗの一方の端末部２１ｗ_１が引き出される引き出し孔２３ｗは、ステータリング１０Ｗの第２分割リング２６（ステータリング１０Ｖ）側の軸方向の端面に形成された矩形状の溝と、第２分割リング２６の軸方向の端面とに囲まれて形成され、環状コイル１３Ｗの他方の端末部２１ｗ_２が引き出される引き出し孔２４ｗは、ステータリング１０Ｗと第２分割リング２６の軸方向の端面に設けられた２つの矩形状の溝が合わされて形成されている。

両環状コイル１３Ｕ，１３Ｗの端末部２１ｕ_１と２１ｕ_２、２１ｗ_１と２１ｗ_２に対応する引き出し孔２３ｕと２４ｕ、２３ｗと２４ｗは、以上のように軸方向にそれぞれオフセットして設けられているが、これは端末部２１ｕ_１と２１ｕ_２、２１ｗ_１と２１ｗ_２の折り曲げ向きの相違によるものである。

すなわち、各環状コイル１３Ｕ，１３Ｗの一方の端末部２１ｕ_１，２１ｗ_１は、蛇行曲げ部２０ｕ，２０ｗの頂部ら付根部側に向かう向きから径方向外側に折り曲げられるため、ステータリング１０Ｕ，１０Ｗ側に偏倚した位置に径方向外側への折り曲げ位置を設定しても、蛇行曲げ部２０ｕ，２０ｗの頂部側の曲げ位置から充分に距離をとって端末部２１ｕ_１，２１ｗ_１の付根部付近の捩れを抑制することができる。一方、各コイル１３Ｕ，１３Ｗの他方の端末部２１ｕ_２，２１ｗ_２は、蛇行曲げ部２０ｕ，２０ｗの付根部から頂部に向かう向きから径方向外側に折り曲げられるため、ステータリング１０Ｕ，１０Ｗ側に偏倚した位置に径方向外側への折り曲げ位置を設定すると、蛇行曲げ部２０ｕ，２０ｗの付根側の曲げ位置から充分に距離をとることができず、端末部２１ｕ_２，２１ｗ_２の付根部付近に捩れが生じ易くなる。このため、端末部２１ｕ_２，２１ｗ_２の引き出される引き出し孔２４ｕ，２４ｗは、軸方向中央のステータリング１０Ｖ側に大きく跨るようにオフセット配置されている。

また、環状コイル１３Ｕ，１３Ｗの端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２の付根部側の折り曲げ部には、ゴム若しくは樹脂から成る保護部材２７が被着されている。この保護部材２７は、端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２の折り曲げ部の周囲を被った状態において、端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２とともに対応する引き出し孔２３ｕ，２３ｗ、２４ｕ，２４ｗに嵌合される。そして、保護部材２７は引き出し孔２３ｕ，２４ｕ、２３ｗ，２４ｗに径方向に沿って嵌入される角筒状の筒状基部２７ａと、筒状基部２７ａの一端側に屈曲して設けられたブーツ状のコーナー保護壁２７ｂと、を備えている。コーナー保護壁２７ｂは端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２の折り曲げ部分の内側コーナーを被覆する。

一方、ステータリング１０Ｖ（第１分割リング２５および第２分割リング２６）の内周面のうちの、引き出し孔２３ｕ，２３ｗに臨む部位（端末部２１ｕ_１，２１ｗ_１の内側コーナーに対応する部位）には、図６に示すように、略矩形状の案内溝２８が形成され、この案内溝２８に保護部材２７のコーナー保護壁２７ｂが嵌合されるようになっている。また、ステータリング１０Ｕ，１０Ｗの内周面のうちの、引き出し孔２４ｕ，２４ｗに臨む部位（端末部２１ｕ_２，２１ｗ_２の内側コーナーに対応する部位）にも、図７に示すように，同様に案内溝２８が形成され、この案内溝２８に保護部材２７のコーナー保護壁２７ｂが嵌合されるようになっている。したがって、端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２に被着された各保護部材２７は、引き出し孔２３ｕ，２４ｕ、２３ｗ，２４ｗとこけらに隣接する案内溝２８とに亙って嵌合される。
なお、各環状コイル１３Ｕ，１３Ｗの端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２には制御基板に結線するための接続端子２９が取り付けられている。

図１０は、ステータ１の外周から引き出される環状コイル１３Ｕ，１３Ｗの端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２を示すものであり、図１１は、ステータ１がモータハウジング３０に取り付けられた状態を示すものである。
環状コイル１３Ｕ，１３Ｗの２つの端末部２１ｕ_１と２１ｕ_２、２１ｗ_１と２１ｗ_２は、それぞれ周方向で隣接する蛇行折り曲げ部の近傍から引き出されているが、組付状態での両環状コイル１３Ｕ，１３Ｗの端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２の引き出し位置は、図１０に示すように、一方の環状コイル１３Ｕの引き出し部の成す角度領域θａと他方の環状コイル１３Ｗの引き出し部の成す角度領域θａが円周方向で最大にオーバーラップするように設定されている。

また、ステータ１の外周から引き出された環状コイル１３Ｕの端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２は、相互に近接する方向に先端部が屈曲され、環状コイル１３Ｗの端末部２１ｗ_１，２１ｗ_２も同様に、近接方向に先端部が屈曲されている。各端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２の接続端子２９はこれによって狭い範囲に集約され、図１１に示すように、モータハウジング３０上の設定位置に結線されている。

ところで、各ステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの外周縁部には、リターンパス部１５ｕ，１５ｖ，１５ｗの径方向外側に膨出する複数の膨出部３１が設けられ、各ステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの対応する膨出部３１が軸方向で重合されるようになっている。各膨出部３１にはボルト挿通孔３２が形成され、このボルト挿通孔３２に締結ボルト３４が挿通されるようになっている。締結ボルト３４は、ステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの膨出部３１を貫通した状態でモータハウジング３０（被取付部材）に締め込まれ、それによってステータ１をモータハウジング３０に固定する。

図１２は、軸方向両側のステータリング１０Ｕ，１０Ｗの構造を示すものである。
同図に示すように、ステータリング１０Ｕ，１０Ｗは全体が一体に成形されているのではなく、膨出部３１を境に円周方向で複数に分割され、略円弧状の複数（同図の例の場合４つ）の分割片３６…が円環状に結合されている。
各分割片３６の両端部には、膨出部３１を軸方向で分割する段差部３６ａ，３６ｂが設けられている。両端の段差部３６ａ，３６ｂは分割片３６の軸方向の表裏逆側面を相補的に切り欠かれている。円周方向で隣接する分割片３６は、段差部３６ａ，３６ｂを軸方向で重合し、例えば、接着剤等で仮止めする。こうして円環状に仮組みされた分割片３６は、ステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗを締結ボルト３４でモータハウジング３０に固定する際に、締結ボルト３４の軸力によって相互に本固定される。

図１３は、隣接する分割片１３６の結合部の変形例を示すものである。
この変形例の分割片１３６は、段差部１３６ａ，１３６ｂの軸方向での合わせ面に、位置決め突起３７と、その突起３７が嵌合される位置決め穴３８が形成されている。この分割片１３６の場合、位置決め突起３７を位置決め穴３８に嵌合することによって分割片１３６の仮組みと位置決めが容易になる。

また、図１４は、隣接する分割片２３６の結合部のさらに別の変形例を示すものである。
図１２，図１３に示す分割片３６，１３６は、膨出部３１を軸方向で同厚みになるように２分割しているが、この変形例においては、一方の段差部２３６ａと他方の段差部２３６ｂの軸方向の厚みを異ならせるようにしている。この例の場合、例えば、締結ボルトの頭部に近接する側の段差部２３６ｂの軸方向の厚みを他方の段差部２３６ａの厚みよりも厚くすることにより、締結ボルト３４を通した入力荷重に対して強度的に強い構造とすることができる。

また、軸方向中央のステータリング１０Ｖを構成する第１，第２分割リング２５，２６は、上述した他のステータリング１０Ｕ，１０Ｗと同様に、膨出部３１を境にして円周方向で複数の分割片（符号省略）に分割されている。各分割片の構造や隣接する分割片同士の結合構造は他のステータリング１０Ｕ，１０Ｗと同様となっている。

以上の構成において、ステータ１を組み付ける場合には、３相のステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗを前述のように予め環状に仮組み付けしておき、その状態から、例えば、図２に示すようにＷ相のステータリング１０Ｗの上にＷ層の環状コイル１３Ｗを位置合わせしつつ載置し、さらにその上にＶ相のステータリング１０Ｖを載置する。このとき、環状コイル１３Ｗの蛇行折り曲げ部２０ｗはステータリング１０Ｗのティース１６ｗに係合され、ステータリング１０Ｖのティース１６ｖは隣接する蛇行折り曲げ部２０ｗ，２０ｗの間に配置される。そして、環状コイル１３Ｗの端末部２１ｗ_１，２１ｗ_２は、付根部側の折り曲げ部に被着された保護部材２７部分において、ステータリング１０Ｗ，１０Ｖ間の引き出し孔２３ｗ，２４ｗにそれぞれ嵌合される。

次に、この状態からＶ相のステータリング１０Ｖの上にＵ相の環状コイル１３Ｕを位置合わせしつつ載置し、その上にＵ相のステータリング１０Ｕを載置する。このとき、環状コイル１３Ｕの蛇行折り曲げ部２０ｕは、ステータリング１０Ｖのティース１６ｖとＷ相の環状コイル１３Ｗの蛇行曲げ部２０ｗの間の窪み状の隙間に挿入されるとともに、ステータリング１０Ｕのティース１６ｕに係合される。そして、環状コイル１３Ｕの端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２は、付根部側の保護部材２７部分において、ステータリング１０Ｖ，１０Ｕ間の引き出し孔２３ｕ，２４ｕにそれぞれ嵌合される。

こうして、環状コイル１３Ｕ，１３Ｗを組み付けた３相のステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗは、膨出部３１に締結ボルト３４を挿入し、締結ボルト３４によってモータハウジング３０に締結固定する。

以上のように、このクローポール型モータのステータ１は、軸方向中央のステータリング１０Ｖが、軸方向で二分された第１分割リング２５と第２分割リング２６によって構成され、各分割リング２５，２６のティース１６ｖ部分が周方向に突出する屈曲部１８を一つのみ備えた構造とされているため、軸方向で型割りする比較的単純な構造の成形型によって各分割リング２５，２６を容易に形成することができる。したがって、このステータ１の構造を採用することにより、圧粉成形を容易にかつ効率良く行なうことができる。
そして、この実施形態の場合、第１分割リング２５と第２分割リング２６は同構造のものを上下反転させて用いるようにしているため、より生産効率の向上を図ることができる。

また、このステータ１においては、環状コイル１３Ｕ，１３Ｗの端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２を外周側に引き出す引き出し孔２３ｕ，２４ｕ、２３ｗ，２４ｗが軸方向中央のステータリング１０Ｖと隣接するステータリング１０Ｕ，１０Ｗとに跨って形成されているため、軸方向中央のステータリング１０Ｖに単独で引き出し孔２３ｕ，２４ｕ、２３ｗ，２４ｗを形成する場合に比較して、ステータリング１０Ｖの各分割リング２５，２６の欠損部量を少なくし、軸方向中央のステータリング１０Ｖの剛性低下を抑制することができる。すなわち、このステータ１は上述ように軸方向中央のステータリング１０Ｖを軸方向で分割することで成形性を高めたため、その分、各分割リング２５，２６の軸方向の幅が必然的に狭まり、引き出し孔２３ｕ，２４ｕ、２３ｗ，２４ｗによる分割リング２５，２６の剛性低下の影響が大きくなるが、引き出し孔２３ｕ，２４ｕ、２３ｗ，２４ｗを軸方向端部のステータリング１０Ｕ，１０Ｗにも跨らせることで分割リング２５，２６の欠損部を小さくし、それによって軸方向中央のステータリング１０Ｖの剛性低下を最小限に抑えることができる。

また、このスタータ１は、上述のように引き出し孔２３ｕ，２４ｕ、２３ｗ，２４ｗがステータリング１０Ｕと１０Ｖ、ステータリング１０Ｗと１０Ｖの各間に跨って形成されているため、組み付け時に環状コイル１３Ｕ，１３Ｗの各端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２を、引き出し孔２３ｕ，２４ｕ、２３ｗ，２４ｗにステータ１の内周側から個々に差し込むのではなく、ステータリング１０Ｕと１０Ｖの間と、１０Ｗと１０Ｖの間にそれぞれ挟み込むだけで良いため、組み付け作業性が向上するという利点もある。

さらに、このステータ１の場合、環状コイル１３Ｕ，１３Ｗの端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２が、蛇行曲げ部２０ｕ，２０ｗの曲げ位置から離間した直線部２２ｕ，２２ｗから径方向外側に略直角に折り曲げられて、引き出し孔２３ｕ，２４ｕ、２３ｗ，２４ｗから外側に引き出されるため、端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２の付根部付近の捩じれをより少なくすることができる。したがって、端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２の曲げが容易になるとともに、引き出し孔２３ｕ，２４ｕ、２３ｗ，２４ｗの開口面積をより小さくすることが可能になる。そして、引き出し孔２３ｕ，２４ｕ、２３ｗ，２４ｗの開口面積をより小さくできることから、ステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの剛性低下の抑制と、引き出し孔２３ｕ，２４ｕ、２３ｗ，２４ｗ部分での磁束ロスの低減を図ることができる。

また、このステータ１においては、弾性材料から成る保護部材２７を環状コイル１３Ｕ，１３Ｗの端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２の折り曲げ部に被着し、保護部材２７の筒状基部２７ａを引き出し孔２３ｕ，２４ｕ，２３ｗ，２４ｗに嵌合するとともに保護部材２７のコーナー保護壁２７ｂを案内溝２８に嵌合するようになっているため、環状コイル１３Ｕ，１３Ｗの折り曲げ部の内側コーナーが引き出し孔２３ｕ，２４ｕ，２３ｗ，２４ｗのエッジ部分で損傷するのを防止できるとともに、コーナー保護壁２７ｂで保護部材２７が引き出し孔２３ｕ，２４ｕ，２３ｗ，２４ｗから抜けるのを防止することができる。したがって、環状コイル１３Ｕ，１３Ｗの端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２を常時ステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗに安定姿勢で保持させることができる。

また、このステータ１では、一方の環状コイル１３Ｕの端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２の引き出し部のなす角度領域θａと、他方の環状コイル１３Ｗの端末部２１ｗ_１，２１ｗ_２の引き出し部のなす角度領域θａが円周方向で最大にオーバーラップするように引き出し孔２３ｕ，２４ｕ，２３ｗ，２４ｗの位置が設定されているため、２相の環状コイル１３Ｕ，１３Ｗの端末部の引き出し位置を狭い角度領域に集約することができる。特に、この実施形態の場合、対を成す端末部２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２の先端を近接方向に屈曲させているため、全接続端子２１ｕ_１，２１ｕ_２、２１ｗ_１，２１ｗ_２をより狭い領域に集約することができる。したがって、これにより配線自体の簡素化と配線作業の容易化を図ることができる。

さらにまた、このステータ１においては、各ステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗを膨出部３１を境にして円周方向に分割し、各分割片３６を膨出部３１で軸方向に重合して、ステータリング１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗをモータハウジング３０に固定するための締結ボルト３４によって固定しているため、専用の締結部品を用いることなく、分割片３６同士を押圧状態で固定することができる。したがって、部品点数の増加を回避することができる。また、分割片３６は同形状のものを複数用いるため、生産効率を高めることができる。

そして、このステータ１の場合、締結ボルト３４が挿入されるボルト挿通孔３２が、リターンパス部１５ｕ，１５ｖ，１５ｗよりも外側の膨出部３１に設けられているため、ボルト挿通孔３２による磁路の遮断が少なくなり、その分モータ出力の向上を図ることができる。さらに、このステータ１では、締結ボルト３４の軸方向の締結荷重によって分割片３６同士が強固に圧接されるため、分割片３６間における磁束のロスをより低く抑えることができる。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態の場合、軸方向中央のステータリング１０Ｖの各ティース１６ｖの軸方向両端には周方向逆向きに突出する屈曲部１８が設けられていたが、各ティース１６ｖは軸方向両端に周方向同向きに突出する屈曲部１８が設けられた断面形状であっても良い。

この発明の一実施形態のステータの斜視図。 同実施形態のステータの分解斜視図。 同実施形態のステータの一部の拡大斜視図。 同実施形態のステータを内周側から拡大して見た図。 同実施形態のステータを外周側から見た図。 同実施形態のステータの図８のＡ−Ａ断面に対応する断面図。 同実施形態のステータの図８のＢ−Ｂ断面に対応する部分断面斜視図。 同実施形態の環状コイルをステータリングの外形とともに示す斜視図。 同実施形態を示す図８の一部の拡大図。 同実施形態のステータの平面図。 同実施形態のステータの取付状態を示す正面図。 同実施形態のステータリングの分解斜視図。 同実施形態のステータリングの変形例を示す分解斜視図。 同実施形態のステータリングの別の変形例を示す分解斜視図。

符号の説明

１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗ…ステータリング
１３Ｕ，１３Ｗ…環状コイル
１５ｕ，１５ｖ，１５ｗ…リターンパス部
１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ…ティース
１８…屈曲部
２０ｕ，２０ｗ…蛇行曲げ部
２１ｕ_１，２１ｕ_２，２１ｗ_１，２１ｗ_２…端末部
２２ｕ，２２ｗ…直線部
２３ｕ，２３ｗ，２４ｕ，２４ｗ…引き出し孔
２７…保護部材
２８…案内溝
３０…モータハウジング（被取付部材）
３１…膨出部
３４…締結ボルト
３６，１３６，２３６…分割片

Claims (6)

1. 環状のリターンパス部とこのリターンパス部の内周から径方向内側に突出する複数のティースを備えた３相のステータリングが軸方向に積層され、
   前記３相のステータリングのティースに環状コイルが係合され、
   軸方向中央の前記ステータリングのティースの少なくとも一部が、略矩形状の基本断面部の軸方向両端に周方向に突出する屈曲部を備えた断面形状に形成されたクローポール型モータのステータであって、
   軸方向中央の前記ステータリングを軸方向で二分割したことを特徴とするクローポール型モータのステータ。
2. 前記環状コイルの端末部が前記ステータリングの外周から外側に引き出されるクローポール型モータのステータであって、
   前記環状コイルの端末部が引き出される少なくとも一つの引き出し孔を、軸方向中央の前記ステータリングと、そのステータリングに隣接する軸方向端部の前記ステータリングとに跨って形成したことを特徴とする請求項１に記載のクローポール型モータのステータ。
3. 前記環状コイルの端末部は、蛇行曲げ部の軸方向に略沿って延出する直線部から径方向外側に略直角に折り曲げ、前記引き出し孔から引き出したことを特徴とする請求項２に記載のクローポール型モータのステータ。
4. 前記ステータリングの内周面のうちの、前記環状コイルの端末部の径方向外側への折り曲げ部の内側コーナーに対応する部位に、前記引き出し孔に連接する案内溝を設け、
   前記引き出し孔から前記案内溝に亘る部位に嵌合される保護部材を、前記環状コイルの径方向外側への折り曲げ部に被着したことを特徴とする請求項３に記載のクローポール型モータのステータ。
5. 前記ステータリングに２相の環状コイルが係合され、
   前記各環状コイルの２つの端末部が前記ステータリングの外周からそれぞれ引き出されるクローポール型モータのステータであって、
   前記一方の環状コイルの両端末部の引き出し部のなす角度領域と、前記他方の環状コイルの両端末部のなす角度領域が円周方向で最大にオーバーラップするように、前記ステータリング上における前記各端末部の引き出し位置を設定したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のクローポール型モータのステータ。
6. 前記各ステータリングに径方向外側に膨出する膨出部が設けられ、前記全ステータリングが軸方向に重合されて、前記膨出部を軸方向に貫通する締結ボルトによって被取付部材に固定されるクローポール型モータのステータであって、
   前記ステータリングを前記膨出部の位置で周方向に複数の分割片に分割し、
   周方向で隣接する分割片の膨出部を軸方向で重合して前記締結ボルトによって固定したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のクローポール型モータのステータ。

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