JP2013169042A - モーターのステーター・コア及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気特性をより向上可能としたモーターのステーター・コア及び製造方法を提供する。
【解決手段】環状のヨーク部３及びこのヨーク部３の内周に径方向内側へ突出するティース部５からなりヨーク部３の外周縁３ａがモーター・ケース７の内周面７ａに取り付けられるモーターのステーター・コア１であって、ヨーク部３は、モーター・ケース７から径方向内側へ押圧力を受けて変位した変位部Ｄと、この変位部Ｄの変位に応じ変形して引張応力σ１を発生させティース部５との間で磁束を通す引張応力域Ａを形成した、又はモーター・ケース７からの押圧力で発生する圧縮応力σ２を相殺した変形部Ｔとを有し、変位部Ｄは、ヨーク部３のモーター・ケース７への取り付け前に、取り付けられた後のモーター・ケース７の内周面７ａの内径寸法よりも径方向外側へ突出し、ヨーク部３のモーター・ケース７への締め代を持った取り付けにより変位を行ったことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、モーターのステーター・コア及び製造方法に関する。

従来、特許文献１，２，３に記載された図１９〜図２４に記載されたものがある。

図１９は、ステーター・コアをコア・ケースに焼きバメした状態を示す要部正面図、図２０は、ステーター・コアの要部正面図、図２１は、ステーター・コアをコア・ケースに焼きバメした状態を示す要部正面図、図２２は、ステーター・コアをコア・ケースに焼きバメした状態を示す断面図である。

図１９〜図２４では、何れも、モーターのステーター・コア１０１Ａ，１０１Ｂ，１０
１Ｃのステーター・コア分割体１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃが、環状に接合され、焼きバメにより環状部材であるコア・ケース１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃに収納固定されている。

ここで、焼きバメ時に、各ステーター・コア分割体１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃの周方向に発生する圧縮応力により鉄損が増大してモーターの出力効率が低下するという問題がある。

この問題に対し、図１９、図２０のステーター・コア１０１Ａでは、圧縮応力が発生しないようにスリット１０１Ａａをいれ、図２１、図２２のステーター・コア１０３Ｂ，１０３Ｃでは、圧縮応力を軽減する孔１０３Ｂａ，１０３Ｃａを形成している。

しかし、スリット１０１Ａａや孔１０３Ｂａ，１０３Ｃａは、その部分で磁気抵抗の増大を招くため、磁気特性を低下させる問題がある。

一方、スリットや孔を形成せずに、ステーター・コアが受ける押圧力を低減させるものとして、特許文献４に記載された図２３、図２４に示す例がある。図２３は、ステーター・コアをコア・ケースに焼きバメした状態での応力発生状態を示す要部正面図、図２４は、ステーター・コアをコア・ケースに焼きバメした状態での磁束形成状態を示す要部正面図である。

図２３、図２４では、ステーター・コア１０１Ｄが有するヨーク部１０１Ｄａの半径方向厚さａを、コア・ケース１０５Ｄの半径方向厚さｂよりも小さく形成したものである。

このような厚さａ、ｂの設定により、図２３のように、コア・ケース１０５Ｄに引張応力を発生させ、図２４のように、コア・ケース１０５Ｄに磁束を通すようにした。

しかし、ティース部１０７Ｄにより近いヨーク部１０１Ｄａに大きな圧縮応力が働くことになり、ティース部１０７Ｄ及びコア・ケース１０５Ｄ間に存在するヨーク部１０１Ｄａでの磁気抵抗の低下に難点があった。

特開２００５−５１９４１号公報 特開２００９−２６１１６２号公報 特開２００２−１３６０１３号公報 特開２０１１−１２５１８０号公報

解決しようとする問題点は、スリットや孔による圧縮応力の低減は、磁気抵抗の増大を招いて磁気特性を低下させ、環状部材及びヨーク部の厚み設定では磁気抵抗の低下に難点があった点である。

本発明は、磁気特性をより向上可能とするため、環状のヨーク部及びこのヨーク部の内周に径方向内側へ突出するティース部からなりヨーク部の外周縁が環状部材の内周面に取り付けられたモーターのステーター・コアであって、前記ヨーク部は、前記環状部材から径方向内側へ押圧力を受けて変位した変位部と、この変位部の変位に応じ変形して引張応力を発生させ前記ティース部との間で磁束を通す引張応力域を形成し、又は前記環状部材からの押圧力で発生する圧縮応力を相殺した変形部とを有し、前記変位部は、前記ヨーク部の前記環状部材への取り付け前に前記取り付けられた後の環状部材の内周面の内径寸法よりも径方向外側へ突出し、前記ヨーク部の前記環状部材への締め代を持った取り付けにより前記変位を行ったことを特徴とする。

前記モーターのステーター・コアを製造するためのステーター・コア製造方法であって、 前記変位部及び変形部を備える複数のステーター・コア分割体を加工する分割体加工工程と、前記複数のステーター・コア分割体を前記各分割縁の周方向での対向により環状に配置し前記環状部材の内周面に径方向内側への締め代を持って取り付け前記変位部の変位による前記変形部の変形を行わせる組付け工程とを備えたことをステーター・コア製造方法の特徴とする。

前記モーターのステーター・コアを製造するためのステーター・コア製造方法であって、前記変位部及び変形部を備え前記環状部材への取り付け前のリング状のステーター・コアを形成するコア加工工程と、前記ステーター・コアを前記環状部材の内周に径方向内側への締め代を持って取り付け前記変位部の変位による前記変形部の変形を行わせる組付け工程とを備えたことをステーター・コア製造方法の特徴とする。

本発明のモーターのステーター・コアは、上記構成であるため、環状部材から径方向内側へ押圧力を受けて変位した変位部の変位に応じ変形部が変形して引張応力を発生させることができる。この引張応力により、ティース部との間で磁束を通す引張応力域をヨーク部に形成し、又は環状部材からの押圧力で発生するヨーク部の圧縮応力を相殺することができる。

このため、ステーター・コアのヨーク部の引張応力域により、ヨーク部の磁気抵抗を低減させ、或いはヨーク部の圧縮応力を低減し又は零として磁気抵抗を低減させることができる。

したがって、磁束の多くがヨーク部の引張応力域を通り、又は圧縮応力が零のヨーク部全体を通ることができ、鉄損などの磁気損失を少なくすることができる。

本発明のステーター・コア製造方法は、上記構成であるから、複数のステーター・コア分割体を製造し、この複数のステーター・コア分割体を周方向に環状に合わせて環状部材の内周に径方向内側への締め代を持って取り付けることで、引張応力域を形成し、又は圧縮応力を低減し又は零にすることができる。

本発明のステーター・コア製造方法は、上記構成であるから、ステーター・コア半製品を製造し、ステーター・コア半製品を前記環状部材の内周に径方向内側への締め代を持って取り付けることで、引張応力域を形成し、又は圧縮応力を低減し又は零にすることができる。

ステーター・コアをモーター・ケースに焼きバメした状態を示す要部正面図である。（実施例１） ステーター・コアの周側面図である。（実施例１） ステーター・コアの積層を示す断面図である。（実施例1） ステーター・コア製造方法を示す工程図である。（実施例１） 分割体加工工程で加工されるステーター・コア分割体を示す要部正面図である。（実施例１） 焼きバメ前におけるステーター・コア分割体の合わせ状態を焼きバメ収縮前のモーター・ケースと共に示す要部正面図である。（実施例１） ステーター・コアをモーター・ケースに焼きバメした状態を示す要部正面図である。（実施例２） 焼きバメ前におけるステーター・コア分割体の合わせ状態を焼きバメ収縮前のモーター・ケースと共に示す要部正面図である。（実施例２） ステーター・コアをモーター・ケースに焼きバメした状態を示す要部正面図である。（実施例３） 焼きバメ前におけるステーター・コア分割体の合わせ状態を示す要部正面図である。（実施例３） ステーター・コアをモーター・ケースに焼きバメした状態を示す要部正面図である。（実施例４） 焼きバメ前におけるステーター・コア分割体の合わせ状態を示す要部正面図である。（実施例４） ステーター・コアをモーター・ケースに焼きバメした状態を示す要部正面図である。（実施例５） ステーター・コア製造方法を示す工程図である。（実施例５） 焼きバメ前のステーター・コアの状態を示す要部正面図である。（実施例５） 焼きバメ前のステーター・コアを焼きバメ収縮前のモーター・ケースと共に示す要部正面図である。（実施例５） 焼きバメ前のステーター・コアを焼きバメ収縮前のモーター・ケースと共に示す要部正面図である。（実施例６） ステーター・コアをモーター・ケースに焼きバメした状態を示す要部正面図である。（実施例６） ステーター・コアをコア・ケースに焼きバメした状態を示す要部正面図である。（従来例） ステーター・コアの要部正面図である。（従来例） ステーター・コアをコア・ケースに焼きバメした状態を示す要部正面図である。（従来例） ステーター・コアをコア・ケースに焼きバメした状態を示す断面図である。（従来例） ステーター・コアをコア・ケースに焼きバメした状態での応力発生状態を示す要部正面図である。（従来例） ステーター・コアをコア・ケースに焼きバメした状態での磁束形成状態を示す要部正面図である。（従来例）

磁気特性をより向上可能にするという目的を、環状のヨーク部３及びこのヨーク部３の内周に径方向内側へ突出するティース部５からなりヨーク部３の外周縁３ａが環状部材７の内周面７ａに取り付けられるモーターのステーター・コア１であって、ヨーク部３は、環状部材７から径方向内側へ押圧力を受けて変位した変位部Ｄと、この変位部Ｄの変位に応じ変形して引張応力σ１を発生させティース部５との間で磁束を通す引張応力域Ａを形成した、又は環状部材７からの押圧力で発生する圧縮応力σ２を相殺した変形部Ｔとを有し、変位部Ｄは、ヨーク部３の環状部材７への取り付け前に、取り付けられた後の環状部材７の内周面７ａの内径寸法よりも径方向外側へ突出し、ヨーク部３の環状部材７への締め代を持った取り付けにより変位を行ったモーターのステーター・コア１により実現した。

図１は、ステーター・コアをモーター・ケースに焼きバメした状態を示す要部正面図、
図２は、ステーター・コアの周側面図、図３は、ステーター・コアの積層を示す一部省略断面図である。

図１〜図３のように、ステーター・コア１は、例えば磁性体の電磁鋼板で形成され、円環状のヨーク部３及びこのヨーク部３の内周に径方向内側へ突出する複数のティース部５からなっている。ヨーク部３の外周縁３ａは、ほぼ円形に形成され、ティース部５間で内周縁３ｂ、３ｃは、周方向対称に直線的に形成され、角度をもって交差している。

ステーター・コア１は、多数枚が積層され、積層状態の各ヨーク部３の外周縁が環状部材であるモーター・ケース７の内周面７ａに締め代を持って取り付けられている。この取り付けは、例えば焼きバメにより行われる。ヨーク部３は、モーター・ケース７の径方向内側への締め代を持って取り付けられ、外周縁３ａと内周面７ａとは、隙間なく接合し、ほぼ同一の曲率となっている。

ヨーク部３は、変位部Ｄ及び変形部Ｔを有している。

変位部Ｄは、モーター・ケース７から径方向内側へ押圧力を受けて変位したものである。

変形部Ｔは、変位部Ｄの変位に応じ変形したものでヨーク部３に引張応力σ１を発生させている。この引張応力σ１で各ティース部５との間で磁束を通す引張応力域Ａを形成する。発生した引張応力σ１によりモーター・ケース７からの押圧力で発生する圧縮応力σ２を相殺し、圧縮応力を低減し又は零にすることもできる。

ステーター・コア１は、複数のステーター・コア分割体９で構成されている。各ステーター・コア分割体９は、ヨーク部３が内外周に渡る分割線１１により周方向複数に分割されたものである。

各ステーター・コア分割体９は、ヨーク部構成部９ａを備えたティース部５毎に構成されている。各ステーター・コア分割体９が各分割線１１で各分割縁１１ａ、１１ｂを周方向へ対向させ環状に配置されている。

ヨーク部３は、分割線１１による分割で径方向内外のアウター部１３及びインナー部１５を有している。

各アウター部１３は、ヨーク部構成部９ａの周方向一側に沿って突出するように配置され、インナー部１５は、アウター部１３よりも内径側でヨーク部構成９ａの周方向他側に沿って突出するように配置されている。

本実施例では、各アウター部１３が各ヨーク部構成部９ａの外周側で周方向に渡っており、各ティース部５の周方向一側におけるアウター部１３の一側１３ａは、同他側１３ｂよりも長さが長く設定されている。

各アウター部１３の一側１３ａでは、径方向内縁側に、周方向への凸部１７が突設されている。各アウター部１３の他側１３ｂの内径側には、インナー部１５の外径側との間に凹部１９を形成している。

各アウター部１３の一側１３ａ先端１３ａａが隣接する各アウター部１３の他側１３ｂ先端１３ｂａに隙間なく対向し、各凸部１７が各凹部１９に隙間なく嵌合している。この各アウター部１３間での凹凸部１９、１７の嵌合は、各ステーター・コア分割体９間に設けられた係合部を構成し、一方のステーター・コア分割体９の変形部Ｔを他方のステーター・コア分割体９に係合させて変形の起因とする。

各アウター部１３の径方向内縁１３ｃと各インナー部１５の径方向外縁１５ａとが隙間なく対向し、各インナー部１５の先端縁１５ｂが各ティース部５に周方向へ隙間なく対向している。

分割線１１は、ヨーク部３内外周に至って形成されている。すなわち、分割線１１は、各ステーター・コア分割体９の隣接間で、各アウター部１３の一側１３ａ及び他側１３ｂ間から、各凸部１７及び各凹部１９間、各アウター部１３の径方向内縁１３ｃ及び各インナー部１５の径方向外縁１５ａ間、各インナー部１５の先端縁１５ｂ及び各ティース部５間に渡っている。

各アウター部１３の径方向外縁１３ｄは、モーター・ケース７の内周面７ａに沿って変形し、内周面７ａとほぼ同一の曲率となっている。但し、各径方向外縁１３ｄ間と内周面７ａとの間に、多少の隙間が形成されることもある。
［ステーター・コア製造方法］
図４は、ステーター・コア製造方法を示す工程図、図５は、分割体加工工程で加工されるステーター・コア分割体を示す要部正面図、図６は、焼きバメ前におけるステーター・コア分割体の合わせ状態を焼きバメ収縮前のモーター・ケースと共に示す要部正面図である。

図４のように、本実施例のステーター・コア製造方法は、モーターのステーター・コア１を製造するための分割体加工工程Ｓ１及び組付け工程Ｓ２を備えている。

分割体加工工程Ｓ１は、図１で示す分割線１１により分割された図５のような周方向複数のステーター・コア分割体９、・・・を形成する。

各ステーター・コア分割体９には、ヨーク部構成部９ａ、アウター部１５、凸部１７及び凹部１９を有するアウター部１３がそれぞれ形成され、変位部Ｄ及び変形部Ｔを備えている。

各アウター部１３の径方向外縁１３ｄは、モーター・ケース７への取り付け前に、取り付け後の焼きバメ収縮した内周面７ａの内径よりも曲率の大きな弧状に形成される。各アウター部１３の径方向内縁１３ｃには、凸部１７側の直線縁部１３ｃａと各ティース部５一側の直線縁部１３ｃｂとが形成され、相互に交差設定される。

各インナー部１５の径方向外縁１５ａには、凹部１９側の直線縁部１５ａａと各インナー部１５の先端縁１５ｂ側の直線縁部１５ａｂとが形成され、相互に交差設定される。

各インナー部１５の径方向内縁１５ｃに、前記ヨーク部３の内周縁３ｂ、３ｃが形成される。

組付け工程Ｓ２では、図６のように、各ステーター・コア分割体９が、各分割縁１１ａ、１１ｂを周方向に対向させて環状に配置される。

モーター・ケース７への焼きバメによる取り付け前に、環状に合わせた各ステーター・コア分割体９の各アウター部１３の径方向外縁１３ｄ側は、変位部Ｄとして、組付け後の図１における焼きバメ収縮した内周面７ａの内径寸法、換言すれば、焼きバメによる取り付け後のヨーク部３の外周縁３ａの外形寸法よりも径方向外側へ突出する。この突出で、各径方向外縁１３ｄとモーター・ケース７の焼きバメ収縮前の内周面７ａａとの間に隙間が形成される。

各アウター部１３の一側１３ａ先端１３ａａと隣接する各アウター部１３の他側１３ｂ先端１３ｂａとの間にも隙間が形成される。

各アウター部１３の径方向内縁１３ｃの直線縁部１３ｃｂは、ヨーク部３が固定されるモーター・ケース７炊きバメ収縮前に、各インナー部１５の径方向外縁１５ａの直線縁部１５ａｂとの間に隙間を形成する。

各インナー部１５の先端縁１５ｂは、モーター・ケース７の焼きバメ収縮前に、各ティース部５の一側に対して隙間を有し、凸部１７、凹部１９間にも隙間を有している。

周方向へ環状に配置された各ステーター・コア分割体９は、モーター・ケース７の内周に焼きバメにより径方向内側への締め代を持って取り付けられ、図１の状態となる。

すなわち、各アウター部１３の変位部Ｄがモーター・ケース７から径方向内側への押圧力を受けて径方向内側へ変位し、凹凸部１９、１７の係合を介してアウター部１３が矢印のように変形して変形部Ｔを変形させ、径方向外縁１３ｄが焼きバメ収縮後の内周面７ａに沿う状態となる。

この状態で、径方向外縁１３ｄ及び内周面７ａ間の隙間、及び直線縁部１３ｃｂと直線縁部１５ａｂとの間の隙間が吸収される。

変位部Ｄの変位により、各インナー部１５の先端縁１５ｂ及び各ティース部５間の隙間、凹凸部１９、１７間の隙間もなくなる。

なお、モーター・ケース７への焼きバメ前に各ステーター・コア分割体９を環状に配置したとき、各インナー部１５の先端縁１５ｂ及び各ティース部５間、凸部１７及び凹部１９間を、周方向に隙間のない対向を行わせて前記組み付けを行わせることもできる。

アウター部１３の変位部Ｄの変位に応じて変形部Ｔが変形すると、アウター部１３の径方向外縁１３ｄが内周面７ａに摩擦係合する。

［実施例１の作用効果］
本発明の実施例１では、環状のヨーク部３及びこのヨーク部３の内周に径方向内側へ突出するティース部５からなりヨーク部３の外周縁３ａがモーター・ケース７の内周面７ａに取り付けられるモーターのステーター・コア１であって、ヨーク部３は、モーター・ケース７から径方向内側へ押圧力を受けて変位した変位部Ｄと、この変位部Ｄの変位に応じ変形して引張応力σ１を発生させティース部５との間で磁束を通す引張応力域Ａを形成した、又はモーター・ケース７からの押圧力で発生する圧縮応力σ２を相殺した変形部Ｔとを有し、変位部Ｄは、ヨーク部３のモーター・ケース７への取り付け前に、取り付けられた後のモーター・ケース７の内周面７ａの内径寸法よりも径方向外側へ突出し、ヨーク部３のモーター・ケース７への締め代を持った取り付けにより変位を行った。

このように、変形部Ｔの変位部Ｄの変位に応じた変形でヨーク部３では、図１のように、内径側で引張応力σ１が発生し、この引張応力σ１で各ティース部５との間で磁束を通す引張応力域Ａを形成することができる。

また、発生した引張応力σ１によりモーター・ケース７からの押圧力で発生する圧縮応力σ２を相殺し、圧縮応力を低減し又は零にすることもできる。

したがって、磁束の多くが引張応力域Ａを含めたヨーク部３の内径側を通り、又は圧縮応力σ２が低減し又は零のヨーク部３全体を通ることができ、鉄損などの磁気損失を少なくすることができる。このため、磁束を効率よく通すことができ、モーターの出力効率をより向上させることができる。

ヨーク部３での内外周に渡る分割線１１での分割により周方向複数に分割されティース部５及びヨーク部構成部９ａを備えたステーター・コア分割体９を有し、この各ステーター・コア分割体９を各分割による分割縁１１ａ、１１ｂ相互を周方向に対向させて環状に配置し、各ステーター・コア分割体９間に、一方のステーター・コア分割体９の変形部Ｔを他方のステーター・コア分割体９に係合させて変形の起因とする係合部１７、１９を設けた。

このため、ステーター・コア１を各ステーター・コア分割体９で構成でき、分割周方向へ環状に配置した各ステーター・コア分割体９において、各凹凸部１７、１９を起因とした変位部Ｄの変位を確実に行わせ、モーター・ケース７へ確実に固定し、上記効果を奏することができる。

ヨーク部３は、各分割で周方向へ形成した径方向外内のアウター部１３及びインナー部１５を有し、アウター部１３を、ヨーク部構成部９ａの周方向一側に沿って突出するように配置し、インナー部１５を、アウター部１３よりも内径側でヨーク部構成部９ａの周方向他側に沿って突出するように配置し、アウター部１３の径方向外縁１３ｄ側は、変位部Ｄとしてヨーク部３のモーター・ケース７への取り付け前に径方向外側への突出を行わせ、アウター部１３の径方向内縁１３ｃ側は、変形部Ｔとしてヨーク部３のモーター・ケース７への取り付け前にインナー部１５の径方向外縁１５ａとの間に隙間を有し、ヨーク部３のモーター・ケース７への焼きバメによる締め代を持った取り付けにより変位部Ｄの変位及び変形部Ｔの変形を行わせた。

したがって、モーター・ケース７への焼きバメによる取り付けでアウター部１３の変位部Ｄが径方向内側へ押圧力を受けて変位し、変形部Ｔが変形する。

この変形部Ｔの変位部Ｄの変位に応じた変形で、各アウター部１３では、径方向内縁１３ｃ側で引張応力σ１が発生し、この引張応力σ１で各ティース部５との間で磁束を通す引張応力域Ａを形成することができる。

また、発生した引張応力σ１によりモーター・ケース７からの押圧力で発生する各アウター部１３の径方向外縁１３ｄ側で発生する圧縮応力σ２を相殺し、圧縮応力を低減し又は零にすることもできる。

したがって、磁束の多くが各アウター部１３の引張応力域Ａ及びインナー部１５を通り、又は圧縮応力σ２が低減し又は零のヨーク部３全体を通ることができ、鉄損などの磁気損失を少なくすることができる。このため、磁束を効率よく通すことができ、モーターの出力効率をより向上させることができる。

各インナー部１５は、モーター・ケースへの取り付け前に各ティース部５に対して周方向の隙間を有しモーター・ケースへの取り付けにより隙間なく対向して圧縮応力零の状態又はアウター部１３の外径側に圧縮応力が発生したときは外径側よりも圧縮応力が小さい状態（零を含む）となる。

このため、各アウター部１３の磁束の通りを確実に向上させることができる。

各アウター部１３が図６の湾曲突出状態から図１の状態へ組付けられると、各アウター部１３の径方向外縁１３ｄがモーター・ケース７の内周面７ａに摩擦係合して確実に固定される。この摩擦係合による固定で、モーター・ケース７への焼きバメによる締め代を減少させ、アウター部１３に働く圧縮応力σ２を低減することもできる。

図７、図８は、本発明の実施例２に係り、図７は、ステーター・コアをモーター・ケースに焼きバメした状態を示す要部正面図、図８は、焼きバメ前におけるステーター・コア分割体の合わせ状態を焼きバメ収縮前のモーター・ケースと共に示す要部正面図である。なお、基本的な構成は実施例１と同様であり、同一構成部分には同符号を付し、対応する構成部分には同符号にＡを付し、重複した説明は省略する。

図７のように、本実施例のステーター・コア１Ａも、各アウター部１３Ａ及びインナー部１５Ａを備えている。

アウター部１３Ａは、各ティース部５の外径側のヨーク部構成部９Ａａの周方向一側に突出するように一体に配置されている。インナー部１５Ａは、ヨーク部構成部９Ａａの周方向他側へ突出するように一体に配置されている。

本実施例では、傾斜面１３Ａａａ、１３Ａｂａが係合部を構成する。傾斜面１３Ａａａは、アウター部１３Ａの先端に形成され、傾斜面１３Ａｂａは、アウター部１３Ａの基端に形成されている。

図７のモーター・ケース７への焼きバメ状態では、各アウター部１３Ａの径方向内縁１３Ａｃと各インナー部１５の径方向外縁１５Ａａとが隙間なく対向し、各インナー部１５Ａの先端縁１５Ａｂが各ティース部５に隙間なく対向している。

分割線１１Ａは、ヨーク部３Ａ内外周に至って形成されている。すなわち、分割線１１Ａは、各アウター部１３Ａ間の傾斜面１３Ａａａ、１３Ａｂａから、各アウター部１３Ａの径方向内縁１３Ａｃ及び各インナー部１５Ａの径方向外縁１５Ａａ間、各インナー部１５Ａの先端縁１５Ａｂ及び各ティース部５間に渡る分割縁１１Ａａ、１１Ａｂを有している。

各アウター部１３Ａの径方向外縁１３Ａｄは、モーター・ケース７の内周面７ａに沿って円形状に連続し、内周面７ａとほぼ同一の曲率となっている。

製造に際しては、分割体加工工程Ｓ１において、変位部Ｄ及び変形部Ｔを備えたステー
ター・コア分割体９Ａを形成し、組付け工程Ｓ２では、図８のように、各ステーター・コア分割体９Ａが、各分割縁１１Ａａ、１１Ａｂを周方向に対向させて環状に配置される。

図８のモーター・ケース７への焼きバメによる取り付け前に、環状に合わせた各ステーター・コア分割体９Ａの各アウター部１３Ａの径方向外縁１３Ａｄ側は、変位部Ｄとして組付け後の図７におけるモーター・ケース７の内周面７ａの内径寸法、換言すれば、ヨーク部３Ａの外周縁３Ａａの外形寸法よりも径方向外側へ突出する。この突出で、図８のように、径方向外縁１３Ａｄとモーター・ケースの焼きバメ収縮前の内周面７ａａとの間に隙間が形成される。

各アウター部１３Ａの径方向内縁１３Ａｃは、変形部Ｔの一部としてヨーク部３Ａのモーター・ケース７の焼きバメ収縮前に、各インナー部１５Ａの径方向外縁１５Ａａとの間に隙間を形成する。この隙間は、例えば径方向内縁１３Ａｃの曲率を径方向外縁１５Ａａの曲率よりも若干大きくすることで設定される。

各インナー部１５Ａの先端縁１５Ａｂは、モーター・ケース７への焼きバメによる取り付け前に、各ティース部５の一側に対して隙間を有している。

周方向へ環状に配置された各ステーター・コア分割体９Ａは、モーター・ケース７の内周面７ａに焼きバメにより径方向内側への締め代を持って取り付けられ、図７の状態となる。

すなわち、モーター・ケース７の焼きバメ収縮により、各アウター部１３Ａの変位部Ｄがモーター・ケース７から径方向内側への押圧力を受けて径方向内側へ変位し、傾斜面１３Ａａａ、１３Ａｂａの係合及び傾斜に沿った推力Ｐ_Ａによる相対的なずれにより変形部Ｔを変形させながら径方向外縁１３Ａｄが内周面７ａに沿う状態となる。

この状態で、径方向外縁１３Ａｄ及び内周面７ａ間の隙間、及び径方向内縁１３Ａｃと径方向外縁１５Ａａとの間の隙間、各インナー部１５Ａの先端縁１５Ａｂ及び各ティース部５間の隙間が吸収される。

なお、モーター・ケース７への焼きバメ前に各ステーター・コア分割体９Ａを環状に配置したとき、各インナー部１５Ａの先端縁１５Ａｂ及び各ティース部５間を、周方向に隙間のない対向を行わせて前記組み付けを行わせることもできる。

アウター部１３Ａの変位部Ｄの変位に応じて変形部Ｔが変形すると、図８のように、アウター部１３Ａは、モーター・ケース７の内周面７ａに摩擦係合する。このため、各ステーター・コア分割体９Ａを、環状に安定して組み付けることができる。

変形部Ｔの変位部Ｄの変位に応じた変形で各アウター部１３Ａでは、径方向内縁１３Ａｃ側で引張応力σ１が発生し、この引張応力σ１で各ティース部５との間で磁束を通す引張応力域Ａを形成することができる。

また、発生した引張応力σ１によりモーター・ケース７からの押圧力で発生する各アウター部１３Ａの径方向外縁１３Ａｄ側で発生する圧縮応力σ２を相殺し、圧縮応力を低減し又は零にすることもできる。

こうして、本実施例でも、実施例１同様の作用効果を奏することができる。

なお、実際には、組付け後、各アウター部１３Ａの径方向内縁１３Ａｃと各インナー部１５Ａの径方向外縁１５Ａａとの間に若干の隙間が形成されることもある。この隙間は磁束の通る方向に沿ったものとなり、影響はない。

図９、図１０は、本発明の実施例３に係り、図９は、ステーター・コアをモーター・ケースに焼きバメした状態を示す要部正面図、図１０は、焼きバメ前におけるステーター・コア分割体の合わせ状態を示す要部正面図である。なお、基本的な構成は実施例１と同様であり、同一構成部分には同符号を付し、対応する構成部分には同符号にＢを付し、重複した説明は省略する。

本実施例のステーター・コア１Ｂも、変位部Ｄ及び変形部Ｔを備えた複数のステーター・コア分割体９Ｂで構成されている。各ステーター・コア分割体９Ｂは、ヨーク部３Ｂが内外周に渡る分割線１１Ｂにより周方向複数に分割されて形成されたものである。

図９のモーター・ケース７への焼きバメ状態では、ヨーク部３Ｂの外周縁３Ｂａが、モーター・ケース７の内周面７ａと同一の曲率となっており、径方向内縁には、各ステーター・コア分割体９Ｂの周方向両側で内周縁３Ｂｂ、３Ｂｃが形成されている。

各ステーター・コア分割体９Ｂは、ヨーク部構成部９Ｂａを備えたティース部５毎に構成されている。各ステーター・コア分割体９Ｂが各分割線１１Ｂで各分割縁１１Ｂａ、１１Ｂｂを周方向へ隙間なく対向させ環状に配置されている。

各ステーター・コア分割体９Ｂは、各ヨーク部構成部９Ｂａに、隙間のない一対のスリット２１ａ、２１ｂと、このスリット２１ａ、２１ｂ及び各ヨーク部構成部９Ｂａの隣接間の回転部２３ａ、２３ｂとを備えている。

各スリット２１ａ、２１ｂは、径方向外縁１３Ｂｄから径方向の中間部まで形成されている。この各スリット２１ａ、２１ｂの内端部に、孔２１ａａ、２１ｂａが形成されている。各ステーター・コア分割体９Ｂの周方向両側の内周縁３Ｂｂ、３Ｂｃには、孔２１ａａ、２１ｂａに径方向に対応した半円部２５ａ、２５ｂが形成されている。孔２１ａａ、２１ｂａ及び半円部２５ａ、２５ｂ間は、変形部Ｔを構成している。

本実施例では、各回転部２３ａ、２３ｂの周方向対向間の分割縁１１Ｂａ、１１Ｂｂに設けた凹凸部１７Ｂ、１９Ｂが係合部を構成する。

製造に際しては、分割体加工工程Ｓ１において、変位部Ｄ及び変形部Ｔを備えたステーター・コア分割体９Ｂを形成し、組付け工程Ｓ２では、図１０のように、各ステーター・コア分割体９Ｂが、各分割縁１１Ｂａ、１１Ｂｂを周方向に対向させて環状に配置される。

図１０のモーター・ケース７への焼きバメによる取り付け前に、環状に合わせた各ステーター・コア分割体９Ｂの各ヨーク部構成部９Ｂａは、径方向外縁１３Ｂｄの一部であるスリット２１ａ、２１ｂ間の中央部側を変位部Ｄとして、組付け後の図９における焼きバメ収縮した内周面７ａの内径寸法、換言すれば、焼きバメによる取り付け後のヨーク部３Ｂの外周縁３Ｂａの外形寸法よりも径方向外側へ突出させている。

また、スリット２１ａ、２１ｂは、周方向に開き、このスリット２１ａ、２１ｂの開き状態により回転部２３ａ、２３ｂは、隣接する回転部２３ｂ、２３ａとの間にスリット２１ａ、２１ｂに対応した隙間を形成するように回転前の状態となっている。

図９のモーター・ケース７への焼きバメによる取り付けで、モーター・ケース７からの径方向内側への押圧力が働き、スリット２１ａ、２１ｂを介した変位部Ｄの変位を行わせ、スリット２１ａ、２１ｂ及び隙間を閉じるように回転部２３ｂ、２３ａを回転させて変形部Ｔの変形を行わせる。

変位部Ｄの変位に応じて変形部Ｔが変形すると、図９のように、各ヨーク部構成部９Ｂａの中央部がモーター・ケース７の内周面７ａに摩擦係合し、各ステーター・コア分割体９Ｂを、環状に安定して組み付けることができる。

変形部Ｔの変位部Ｄの変位に応じた変形で、引張応力σ１が発生し、この引張応力σ１で各ティース部５との間で磁束を通す引張応力域Ａを形成することができる。

また、発生した引張応力σ１によりモーター・ケース７からの押圧力で発生する圧縮応力σ２を相殺し、圧縮応力を低減し又は零にすることもできる。

こうして、本実施例でも、実施例１同様の作用効果を奏することができる。

図１１、図１２は、本発明の実施例４に係り、図１１は、ステーター・コアをモーター・ケースに焼きバメした状態を示す要部正面図、図１２は、焼きバメ前におけるステーター・コア分割体の合わせ状態を示す要部正面図である。なお、基本的な構成は実施例３と同様であり、同一構成部分には同符号を付し、対応する構成部分には同符号のＢをＣに代えて付し、重複した説明は省略する。

本実施例のステーター・コア１Ｃは、各ステーター・コア分割体９Ｃの各ヨーク部構成部９Ｃａの中央に単一のスリット２１Ｃを形成した。孔２１Ｃａとの間に変形部Ｔを構成する半円部２５Ｃａ、２５Ｃｂは、各ヨーク部構成部９Ｃａ及び各ティース部５間のコーナー部に設けた。

したがって、スリット２１Ｃの両側が回転部２３Ｃａ、２３Ｃｂとして構成され、回転部２３Ｃａ、２３Ｃｂのスリット２１Ｃ側が、変位部Ｄとして構成される。

図１２のモーター・ケース７への焼きバメによる取り付け前に、環状に合わせた各ステーター・コア分割体９Ｃの各ヨーク部構成部９Ｃａは、回転部２３Ｃａ、２３Ｃｂのスリット２１Ｃ側を変位部Ｄとして、組付け後の図１１における焼きバメ収縮した内周面７ａの内径寸法、換言すれば、焼きバメによる取り付け後のヨーク部３Ｃの外周縁３Ｃａの外形寸法よりも径方向外側へ突出させている。

また、スリット２１Ｃは、周方向に開き、このスリット２１Ｃの開き状態により回転部２３Ｃａ、２３Ｃｂは、隣接する回転部２３Ｃｂ、２３Ｃａとの間にスリット２１Ｃに対応した隙間を形成するように回転前の状態となっている。

図１１のモーター・ケース７への焼きバメによる取り付けにより、モーター・ケース７からの径方向内側への押圧力が働き、スリット２１Ｃを介した変位部Ｄの変位を行わせ、スリット２１Ｃ及び隙間を閉じるように回転部２３Ｃｂ、２３Ｃａを回転させて変形部Ｔの変形が行われる。

変位部Ｄの変位に応じて変形部Ｔが変形すると、図１１のように、各ヨーク部構成部９Ｃａの中央部がモーター・ケース７の内周面７ａに摩擦係合し、各ステーター・コア分割体９Ｃを、環状に安定して組み付けることができる。

変形部Ｔの変位部Ｄの変位に応じた変形で、引張応力σ１が発生し、この引張応力σ１で各ティース部５との間で磁束を通す引張応力域Ａを形成することができる。

また、発生した引張応力σ１によりモーター・ケース７からの押圧力で発生する圧縮応力σ２を相殺し、圧縮応力を低減し又は零にすることもできる。

こうして、本実施例でも、実施例１同様の作用効果を奏することができる

図１３〜図１６は、本発明の実施例５に係り、図１３は、ステーター・コアの要部正面図、図１４は、ステーター・コア製造方法を示す工程図、図１５は、取付前のステーター・コアを示す要部正面図、図１６は、焼きバメ前のステーター・コアを焼きバメ収縮前のモーター・ケースと共に示す要部正面図である。なお、基本的な構成は実施例１と同様であり、同一構成部分には同符号を付し、対応する構成部分には同符号にＤを付し、重複説明は省略する。

図１３のように、本実施例５のステーター・コア１Ｄは、ヨーク部３Ｄを、周方向に連続したリング状とした。

本実施例は、実施例１の係合部である凹凸部１９、１７を備えず、インナー部１５Ｄが周方向に連続したリング状に形成されたものである。

図１４のように、本実施例のステーター・コア製造方法は、モーターのステーター・コア１Ｄを製造するためのコア加工工程Ｓ１０及び組付け工程Ｓ１１を備えている。

コア加工工程Ｓ１０では、図１５で示すステーター・コア１Ｄを形成する。ステーター・コア１Ｄは、アウター部１３Ｄ及びインナー部１５Ｄとヨーク部３Ｄ及びティース部５Ｄとを備え、各アウター部１３Ｄの径方向外縁１３Ｄｄ側が、径方向外側へ突出している。

図１６のように、ステーター・コア１Ｄの各アウター部１３Ｄの径方向外縁１３Ｄｄ側は、組付け後の図１３における焼きバメ収縮した内周面７ａの内径寸法、換言すれば、焼きバメによる取り付け後のヨーク部３Ｄの外周縁３Ｄａの外形寸法よりも径方向外側へ突出させている。

組付け工程Ｓ１１では、図１５のステーター・コア１Ｄａを板厚方向に積層し、図１６のようにモーター・ケース７の内周に配置する。このとき、インナー部１５Ｄとティース部５Ｄとは一体であり、両者間に隙間は形成されないが、その他の各部の隙間は、実施例１と同様である。

モーター・ケース７の内周に配置されたステーター・コア１Ｄは、焼きバメにより径方向内側への締め代を持って取り付けられ、図１３の状態となる。

アウター部１３Ｄの変位部Ｄの変位に応じて変形部Ｔが変形すると、アウター部１３Ｄがモーター・ケース７の内周面７ａに押し付けられて摩擦係合し、各ステーター・コア１Ｄの固定を確実に行わせることができる。

変形部Ｔの変位部Ｄの変位に応じた変形で各アウター部１３Ｄでは、径方向内縁１３Ｄｃ側で引張応力σ１が発生し、この引張応力σ１で各ティース部５との間で磁束を通す引張応力域Ａを形成することができる。

また、発生した引張応力σ１によりモーター・ケース７からの押圧力で発生する各アウター部１３Ｄの径方向外縁１３Ｄｄ側で発生する圧縮応力σ２を相殺し、圧縮応力を低減し又は零にすることもできる。

したがって、本実施例でも、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。

しかも、ステーター・コア１Ｄａは、分割されていないため、取り扱いが容易であり、部品点数も少なく、組み立て、部品管理が容易となる。

なお、組付け後、各アウター部１３Ｄの径方向内縁１３Ｄｃと各インナー部１５Ｄの径方向外縁１５Ｄａとの間に若干の隙間が形成されることもある。この隙間は磁束の通る方向に沿ったものとなり、影響はない。

図１７、図１８は、本発明の実施例６に係り、図１７は、焼きバメ前のステーター・コアを焼きバメ収縮前のモーター・ケースと共に示す要部正面図、図１８は、ステーター・コアをモーター・ケースに焼きバメした状態を示す要部正面図である。なお、基本的な構成は実施例５と同一であり、符号のＤをＥに代えて付し、重複説明は省略する。 図１７、図１８のように、本実施例６のステーター・コア１Ｅは、実施例５と同様に、ヨーク部３Ｅを、周方向に連続したリング状とした。

本実施例のヨーク部３Ｅでは、アウター部１３Ｅの周方向長を実施例５よりも長く形成した。

図１８のように、ステーター・コア１Ｅをモーター・ケース７に焼きバメ等により締め代を持って固定すると、実施例5同様に各アウター部１３Ｅの径方向外縁１３Ｅｄ側が、径方向内側へ押圧される。この押圧でモーター・ケース７の内周面７ａに対し半径方向外径側への推力が発生し、同時にアウター部１３Ｅが周方向へ真っ直ぐに伸びようとする。

これによって、各アウター部１３Ｅの周方向一側１３Ｅａ先端１３Ｅａａが隣接する各アウター部１３Ｅの周方向他側１３Ｅｂ先端１３Ｅｂａに強く当接し、その接触面に推力が発生すると同時に各アウター部１３Ｅに円周方向の圧縮応力が発生する。

この圧縮応力に応じてアウター部１３Ｅの円周方向に圧縮応力が発生する。その圧縮応力によって各アウター部１３Ｅ自身が円周方向へ伸びようとする力が発生する。この力によってインナー部１５Ｅも円周方向に伸ばされて全体に引張応力が発生する。この引張応力によってヨーク部３Ｅの透磁率を高めて、鉄損を低減させることにより、モータの出力・効率を上昇させることができる。

その他、実施例5と同様の作用効果を奏することができる。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ ステーター・コア
１Ｄａ コア半製品
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ ヨーク部
５ ティース部
７ モーター・ケース（環状部材）
７ａ 内周面
９、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ ステーター・コア分割体
１１ａ、１１ｂ 分割縁
１３、１３Ａ、１３Ｄ アウター部
１３Ａａａ、１３Ａｂａ 傾斜面（係合部）
１５、１５Ａ、１５Ｄ インナー部
１７、１７Ｂ、１７Ｃ 凹部（係合部）
１９、１９Ｂ、１９Ｃ 突部（係合部）
２１ａ、２１ｂ、２１Ｃ スリット
２３ａ、２３ｂ 回転部
Ｄ 変位部
Ｔ 変形部
Ｓ１ 分割体加工工程
Ｓ２、Ｓ１１ 組付け工程
Ｓ１０ コア半製品加工工程

Claims (14)

1. 環状のヨーク部及びこのヨーク部の内周に径方向内側へ突出するティース部からなり
   ヨーク部の外周縁が環状部材の内周面に取り付けられたモーターのステーター・コアであって、
   前記ヨーク部は、前記環状部材から径方向内側へ押圧力を受けて変位した変位部と、この変位部の変位に応じ変形して引張応力を発生させ前記ティース部との間で磁束を通す引張応力域を形成し、又は前記環状部材からの押圧力で発生する圧縮応力を相殺した変形部とを有し、
   前記変位部は、前記ヨーク部の前記環状部材への取り付け前に前記取り付けられた後の環状部材の内周面の内径寸法よりも径方向外側へ突出し、前記ヨーク部の前記環状部材への締め代を持った取り付けにより前記変位を行った、
   ことを特徴とするモーターのステーター・コア。
2. 請求項1記載のモーターのステーター・コアであって、
   前記ヨーク部での内外周に渡る分割により周方向複数に分割され前記変位部及び変形部を備えたヨーク部構成部を前記ティース部外径側に有するステーター・コア分割体を有し、
   前記取り付け前に前記各ステーター・コア分割体を前記各分割による分割縁相互を周方向に対向させて環状に配置して前記締め代を持った取り付けを行った、
   ことを特徴とするモーターのステーター・コア。
3. 請求項２記載のモーターのステーター・コアであって、
   前記各ステーター・コア分割体は、前記各分割で周方向へ形成した径方向外内のアウター部及びインナー部を有し、
   前記アウター部を、前記ヨーク部構成部の周方向一側に沿って突出するように配置し、
   前記インナー部を、前記アウター部よりも内径側で前記ヨーク部構成部の周方向他側に沿って突出するように配置し、
   前記アウター部の径方向外縁側は、前記変位部として前記ヨーク部の前記環状部材への取り付け前に前記径方向外側への突出を行わせ、
   前記アウター部の径方向内縁側は、前記変形部として前記ヨーク部の前記環状部材への取り付け前に前記インナー部の径方向外縁との間に隙間を有し、
   前記ヨーク部の前記環状部材への締め代を持った取り付けにより前記変位部の変位及び前記変形部の変形を行わせた、
   ことを特徴とするモーターのステーター・コア。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のモーターのステーター・コアであって、
   前記環状に配置した各ステーター・コア分割体間に、一方のステーター・コア分割体の変形部を他方のステーター・コア分割体に係合させて前記変形の起因とする係合部を設けた、
   ことを特徴とするモーターのステーター・コア。
5. 請求項４記載のモーターのステーター・コアであって、
   前記係合部は、前記各アウター部間に設けられた凹凸部、又は前記各アウター部間に設けられ前記各アウター部の先端を前記各アウター部の基部側に当接させつつ径方向外側へのずれを許容する傾斜面である、
   ことを特徴とするモーターのステーター・コア。
6. 請求項３記載のモーターのステーター・コアであって、
   前記取り付け前に環状に配置したヨーク部構成部の各インナー部は、前記各ティース部との間に周方向の隙間を有し前記環状部材への取り付けにより隙間なく対向して圧縮応力零の状態又は前記アウター部の外径側に圧縮応力が発生したときは外径側よりも圧縮応力が小さい状態となる、
   ことを特徴とするモーターのステーター・コア。
7. 請求項２記載のモーターのステーター・コアであって、
   前記各ヨーク部構成部は、径方向外縁から径方向の中間部まで形成されたスリットとこのスリット及びヨーク部構成部の隣接間に回転部とを備え、
   前記環状部材への取り付け前に前記スリットの周方向への開き状態により前記各ヨーク部構成部の径方向外縁の一部は、前記変位部として前記突出を行ない、
   前記環状部材への取り付け前に前記スリットの周方向への開き状態により前記回転部は、周方向に隣接する回転部との間で前記スリットに対応した隙間を形成する回転前の状態となり、
   前記環状部材への取り付けにより前記スリットによる前記変位部の変位を行わせ、前記スリット及び隙間を閉じるように前記回転部を回転させて前記変形部の変形を行わせた、
   ことを特徴とするモーターのステーター・コア。
8. 請求項７記載のモーターのステーター・コアであって、
   前記環状に配置した各ステーター・コア分割体間に、前記一方の回転部を他方の回転部に係合させて前記回転の起因とする係合部を設けた、
   ことを特徴とするモーターのステーター・コア。
9. 請求項１記載のモーターのステーター・コアであって、
   前記ヨーク部は、周方向に連続したリング状である、
   ことを特徴とするモーターのステーター・コア。
10. 請求項９記載のモーターのステーター・コアであって、
    前記ヨーク部は、径方向外内のアウター部及びインナー部を有し、
    前記アウター部は、前記ヨーク部構成部の周方向一側に沿って突出するように配置し、
    前記インナー部は、周方向に連続したリング状であり、
    前記アウター部の径方向外縁側は、前記変位部として前記ヨーク部の前記環状部材への取り付け前に前記径方向外側への突出を行わせ、
    前記アウター部の径方向内縁側は、前記変形部として前記ヨーク部の前記環状部材への取り付け前に前記インナー部との間に隙間を有し
    前記ヨーク部の前記環状部材への締め代を持った取り付けにより前記変位部の前記変位及び前記変形部の変形を行わせた、
    ことを特徴とするモーターのステーター・コア。
11. 請求項１０記載のモーターのステーター・コアであって、
    前記各アウター部の周方向一側先端が隣接する各アウター部の周方向他側先端に強く当接するように形成し、
    前記インナー部に、引張応力を発生させた、
    ことを特徴とするモーターのステーター・コア。
12. 請求項２〜８の何れか1項記載のモーターのステーター・コアを製造するためのステーター・コア製造方法であって、
    前記変位部及び変形部を備える複数のステーター・コア分割体を加工する分割体加工工程と、
    前記複数のステーター・コア分割体を前記各分割縁の周方向での対向により環状に配置し前記環状部材の内周面に径方向内側への締め代を持って取り付け前記変位部の変位による前記変形部の変形を行わせる組付け工程と、
    を備えたことを特徴とするステーター・コア製造方法。
13. 請求項９〜１１記載のモーターのステーター・コアを製造するためのステーター・コア製造方法であって、
    前記変位部及び変形部を備え前記環状部材への取り付け前のリング状のステーター・コアを形成するコア加工工程と、
    前記ステーター・コアを前記環状部材の内周に径方向内側への締め代を持って取り付け前記変位部の変位による前記変形部の変形を行わせる組付け工程と、
    を備えたことを特徴とするステーター・コア製造方法。
14. 請求項１２又は１３記載のステーター・コア製造方法であって、
    前記環状部材への取り付けは、焼きバメである、
    ことを特徴とするステーター・コア製造方法。

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