JP2013247710A - モータのステータ - Google Patents

Abstract

【課題】磁気特性の低下を抑制することが可能なモータのステータを提供する。
【解決手段】モータ１０のステータ１２では、ヨーク部４０の両端部４４ａ、４４ｂの少なくとも一方には、径方向Ｒ１、Ｒ２においてティース部４６と反対側に向かって中間部４２より膨出する膨出部７２が形成される。異なる又は同一のステータコア２０ａ、２０ｂに包含され且つ円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う分割コア３０ａ、３０ｂそれぞれの膨出部７２が軸方向Ｘ１、Ｘ２に重なった重合部７４において、２つの膨出部７２に跨る貫通孔又は凹部である被挿入部７０が形成される。分割コア３０ａ、３０ｂは、被挿入部７０に挿入された挿入部材６０、６２により結合される。
【選択図】図１２

Description

この発明は、モータの円周方向に分割された複数の分割コアを連結したステータコアを、前記モータの軸方向に１つ又は複数備え、当該ステータコアの磁気特性の低下を抑制することが可能なモータのステータに関する。

特許文献１では、複数の板状のコア片３を連続的に配列して第１のコア部材４を形成し、複数の板状のコア片３を連続的に配列して第２のコア部材５を形成し、第１と第２のコア部材４、５を積層方向に交互に、第１のコア部材４の各コア片間位置と第２のコア部材５の各コア片間位置とが長手方向にずれて、各コア片３の積層方向に相隣なる縁部同士が重なり合うように積層し、相隣なるコア片３の少なくとも一対の縁部同士を連結する連結手段を設け、前記連結手段で各コア片３を回動させることにより環状又は矩形状鉄心装置を形成する（要約）。

また、特許文献１の実施の形態３では、前記連結手段として、積層方向に相隣る第１コア部材１５のコア片の貫通孔１４ａと第２コア部材１６のコア片の貫通孔１４ａとピン部材１７とを用いる（図１７〜図１９、［００５３］）。

さらに、特許文献１の実施の形態１２では、特許文献１の図４７（Ａ）に示すように各コア片７１、７３の凹部及び凸部の位置を、配列方向に相隣るコア片７３（７１）、７３（７１）における幅方向の中心線７３ｘ、７３ｘ同士の交点７４から上記両中心線７３ｘ、７３ｘでなす角度の二等分線７５上で外側（すなわち、電動機の鉄心装置の中心側と反対側）に離れた位置７６に設ける。これにより、特許文献１の図４７（Ａ）に示すように鉄心装置７８が構成された状態において、相隣るコア片７３、７３の各端面７３ｃ、７３ｄ同士が当接し充分接触しているにもかかわらず、図４７（Ｂ）に示すように各コア片７３、７３がプレス打ち抜きされる状態では、適当な隙間７９を形成することができるため、磁気的性能を低下させることなく、プレス打ち抜き作業を容易とすることができるとされている（［００９３］）。

特開２０００―２０１４５８号公報

特許文献１の実施の形態３のように、ピン部材１７及び貫通孔１４ａを用いて各コア片を連結した場合、貫通孔１４ａにピン部材１７を挿入することで、貫通孔１４ａの周辺に圧縮応力又は引張応力が働く可能性がある。そのような圧縮応力又は引張応力が働く場合、貫通孔１４ａの周辺における磁束密度の減少又は鉄損の増加を招き、鉄心装置全体で磁気特性が低下するおそれがある。特許文献１の実施の形態１２でも同様である。

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、磁気特性の低下を抑制することが可能なモータのステータを提供することを目的とする。

この発明に係るモータのステータは、モータの円周方向に分割された複数の分割コアを連結した円環状のステータコアを、前記モータの軸方向に複数又は１つ備えるモータのステータであって、前記複数の分割コアのそれぞれは、前記モータの円周方向に沿って設けられるヨーク部と、前記ヨーク部から前記モータの径方向一方側に突出するティース部とを備え、前記ヨーク部の円周方向の両端部の少なくとも一方には、前記ヨーク部の前記両端部の間の部位である中間部よりも前記モータの径方向他方側に向かって膨出する膨出部が形成され、異なるステータコア又は同一のステータコアに包含され且つ前記円周方向に隣り合う２つの分割コアそれぞれの前記膨出部が前記モータの軸方向に重なった重合部において、前記２つの分割コアの前記膨出部に跨る貫通孔又は凹部である被挿入部が形成され、前記２つの分割コアが、前記被挿入部に挿入された挿入部材により結合されることを特徴とする。

この発明によれば、異なるステータコア又は同一のステータコアに包含され且つモータの円周方向に隣り合う２つの分割コアを、貫通孔又は凹部である被挿入部に挿入された挿入部材により結合する。これにより、円周方向に隣り合う２つの分割コアを一緒に保持することが可能となる。

また、挿入部材が挿入される被挿入部は、円周方向に隣り合う２つの分割コアそれぞれの膨出部がモータの軸方向に重なった重合部に形成される。加えて、膨出部は、モータの径方向においてティース部と反対側に形成される。このため、膨出部は、ヨーク部及びティース部における主磁路（磁束の大部分が通過する経路）から外れた位置に配置されることとなる。従って、挿入部材が被挿入部に挿入されることで被挿入部の周辺に圧縮応力又は引張応力が発生し、被挿入部の周辺において分割コアの磁気特性が低下してしまうような場合でも、当該磁気特性の低下が主磁路に与える影響を低減し、ステータコア全体での磁気特性の低下を抑制することが可能となる。

前記被挿入部が貫通孔である場合、前記被挿入部には、前記挿入部材と別体又は一体である固定部材が挿入され、前記固定部材は、前記ステータコアを他部材に押し付けて前記ステータコアを固定してもよい。

上記のように、被挿入部は、膨出部がモータの軸方向に重なった重合部に形成され、膨出部は、主磁路から外れた位置に配置される。従って、固定部材によりステータコアが他部材に押し付けられることで被挿入部の周辺に押し付け荷重が作用して圧縮応力が発生し、被挿入部の周辺において分割コアの磁気特性が低下してしまうような場合でも、当該磁気特性の低下が主磁路に与える影響を低減し、ステータコア全体での磁気特性の低下を抑制することが可能となる。

また、円周方向に隣り合う２つの分割コアの保持と、ステータコアの他部材への固定とに共通の被挿入部（貫通孔）を用いるため、円周方向に隣り合う２つの分割コアを保持する機構及びステータコアを他部材に固定する機構を別々に設ける場合に比べて簡易な構成を実現することが可能となる。この際、円周方向に隣り合う２つの分割コアの保持と、ステータコアの他部材への固定とに共通の被挿入部（貫通孔）を用いるため、円周方向に隣り合う２つの分割コアの保持と、ステータコアの他部材への固定とを別々の箇所で行う場合に比べて、圧縮応力又は引張応力が生じ得る箇所が減るため、ステータコア全体での磁気特性の低下をさらに効果的に抑制することが可能となる。

前記固定部材が前記挿入部材と別体である場合、前記挿入部材には貫通孔が形成され、前記固定部材は、前記挿入部材の貫通孔に挿入されてもよい。これにより、例えば、各挿入部材を被挿入部（貫通孔）に挿入し、固定部材を一部の挿入部材の貫通孔にのみ挿入する場合、挿入部材の軽量化を図ること又は各挿入部材を同一形状とすることを実現することが可能となる。

前記挿入部材は、前記被挿入部に圧入されてもよい。これにより、円周方向に隣り合う２つの分割コアを相対回転不能に固定することが可能となる。また、挿入部材の圧入により、被挿入部の周囲に圧縮応力又は引張応力が発生した場合にも、被挿入部が主磁路から外れているため、磁気特性の低下を抑制することが可能となる。

前記ステータが前記ステータコアを複数備える場合、複数の前記ステータコアのそれぞれにおける各分割コアは、同一形状の複数の鋼板を積層した積層鋼板により構成され、前記モータの軸方向において隣り合う２つのステータコアが互いに反転して積層してもよい。これにより、同一形状の鋼板を用いて重合部を構成することが可能となるため、重合部を形成することが容易になる。また、軸方向において隣り合う２つのステータコアが互いに反転して積層することにより鋼板の厚みの偏りを打ち消し、軸方向における複数のステータコアの寸法精度を向上することが可能となる。

前記複数の分割コアのそれぞれは、前記被挿入部に対して前記径方向一方側に形成された貫通孔又は凹部からなる応力緩和部を有してもよい。上記構成によれば、貫通孔又は凹部からなる応力緩和部は、挿入部材が挿入される被挿入部よりもティース部側に配置される。このため、応力緩和部が磁気空隙として作用することにより、圧縮応力又は引張応力が発生する被挿入部の周辺を磁束が通過し難くなり、ステータコア全体での磁気特性の低下又は鉄損の増加をさらに効果的に抑制することが可能となる。また、挿入部材が被挿入部に挿入される際に被挿入部の周辺に発生する圧縮応力又は引張応力を、応力緩和部が変形することによって緩和することが可能となる。

前記同一のステータコアにおいて前記円周方向に隣り合う２つの分割コアの一方における前記膨出部は、前記円周方向において、他方の前記膨出部の端面と面接触してもよい。これにより、同一のステータコアにおいて円周方向に隣り合う２つの分割コア同士の位置決めが容易となり、当該２つの分割コアの位置決め精度を向上することが可能となる。

この発明によれば、異なるステータコア又は同一のステータコアに包含され且つモータの円周方向に隣り合う２つの分割コアを、貫通孔又は凹部である被挿入部に挿入された挿入部材により結合する。これにより、円周方向に隣り合う２つの分割コアを一緒に保持することが可能となる。

また、挿入部材が挿入される被挿入部は、円周方向に隣り合う２つの分割コアそれぞれの膨出部がモータの軸方向に重なった重合部に形成される。加えて、膨出部は、モータの径方向においてティース部と反対側に形成される。このため、膨出部は、ヨーク部及びティース部における主磁路（磁束の大部分が通過する経路）から外れた位置に配置されることとなる。従って、挿入部材が被挿入部に挿入されることで被挿入部の周辺に圧縮応力又は引張応力が発生し、被挿入部の周辺において分割コアの磁気特性が低下してしまうような場合でも、当該磁気特性の低下が主磁路に与える影響を低減し、ステータコア全体での磁気特性の低下を抑制することが可能となる。

この発明の第１実施形態に係るモータのステータの第１斜視図である。 図１と異なる方向から見た前記ステータの第２斜視図である。 図１と同じ方向から見た前記ステータの分解斜視図である。 第１実施形態において、前記モータの軸方向に積層する２つの分割コアを示す斜視図である。 第１実施形態に係る複数の分割コアを拡大して示す正面図である。 第１実施形態において、各分割コアを構成する鋼板を打抜きプレス加工する様子を示す図である。 第１実施形態において、図４に示す２つの分割コアに１つのインシュレータが取り付けられると共に、前記インシュレータの周囲にコイルが巻かれた状態を示す斜視図である。 比較例に係るモータのステータの斜視図である。 比較例に係る分割コアの１つにおける応力分布の一例を示す図である。 比較例に係る複数の分割コアにおける磁束密度の分布の一例を示す図である。 第１実施形態に係る分割コアの１つにおける応力分布の一例を示す図である。 第１実施形態に係る複数の分割コアにおける磁束密度の分布の一例を示す図である。 この発明の第２実施形態に係るモータのステータの斜視図である。 図１３と異なる方向から見た前記ステータの分解斜視図である。 第２実施形態において、前記モータの軸方向に積層する２つの分割コアを示す斜視図である。 第２実施形態に係る複数の分割コアを拡大して示す正面図である。 第２実施形態において、各分割コアを構成する鋼板を打抜きプレス加工する様子を示す図である。 第２実施形態において、２つの分割コアに１つのインシュレータが取り付けられ、前記インシュレータの周囲にコイルが巻かれた状態でステータコアを組み付ける様子を示す図である。

Ａ．第１実施形態
１．構成の説明
［１−１．全体構成］
図１は、この発明の第１実施形態に係るモータ１０のステータ１２の第１斜視図であり、図２は、図１と異なる方向から見たステータ１２の第２斜視図である。図３は、図１と同じ方向から見たステータ１２の分解斜視図である。モータ１０は、ステータ１２に加え、ステータ１２の内側に配置されるロータ（図示せず）を有する。モータ１０は、３相交流ブラシレス式であり、図示しないインバータを介して図示しないバッテリから供給される電力に基づいて駆動力を生成する。

第１実施形態に係るモータ１０は、車両の駆動用に用いる。或いは、モータ１０は、車両における電動パワーステアリング用、エアコンディショナ用又はエアコンプレッサ用に用いることもできる。或いは、モータ１０は、産業機械、家電製品等の機器に用いることもできる。
図１〜図３に示すように、ステータ１２は、ステータコア２０ａ、２０ｂ、インシュレータ２２及びコイル２４を有する。

［１−２．ステータコア２０ａ、２０ｂ］
（１−２−１．基本構成）
ステータコア２０ａ、２０ｂは、モータ１０の軸方向（図１におけるＸ１、Ｘ２方向）に積層する円環状の部材である。各ステータコア２０ａ、２０ｂは、モータ１０の円周方向（図１におけるＣ１、Ｃ２方向）に分割された複数の分割コア３０を連結して構成される。以下では、ステータコア２０ａに含まれる分割コア３０を「分割コア３０ａ」ともいい、ステータコア２０ｂに含まれる分割コア３０を「分割コア３０ｂ」ともいう。

図４は、第１実施形態において、モータ１０の軸方向Ｘ１、Ｘ２に積層する２つの分割コア３０ａ、３０ｂを示す斜視図である。図５は、第１実施形態に係る複数の分割コア３０ａ、３０ｂを拡大して示す正面図である。図６は、第１実施形態において、各分割コア３０ａ、３０ｂを構成する鋼板５４を打抜きプレス加工する様子を示す図である。図７は、第１実施形態において、図４に示す２つの分割コア３０ａ、３０ｂに１つのインシュレータ２２が取り付けられると共に、インシュレータ２２の周囲にコイル２４が巻かれた状態を示す斜視図である。

図４〜図７に示すように、各分割コア３０ａ、３０ｂは、同一形状であるが、転積（回転積層）される。各分割コア３０ａ、３０ｂは、円周方向Ｃ１、Ｃ２に沿って設けられるヨーク部４０と、ヨーク部４０の両端部４４ａ、４４ｂの間の部位である中間部４２においてモータ１０の径方向内側（図１中のＲ１方向）に突出するティース部４６とを備える。

図４及び図７に示すように、第１実施形態において、モータ１０の軸方向Ｘ１、Ｘ２（ステータコア２０ａ、２０ｂの積層方向に等しい）に隣り合う２つの分割コア３０ａ、３０ｂのティース部４６には、１つのインシュレータ２２が取り付けられる。また、インシュレータ２２の周囲には、コイル２４が巻かれる。これにより、ティース部４６の周囲には、インシュレータ２２を介してコイル２４が巻かれる。

インシュレータ２２には、コイル２４を形成する配線（コイル２４以外は図示せず）を収容する配線ホルダ５０が形成されている。より具体的には、配線ホルダ５０には、４つの溝部５２ａ〜５２ｄが形成されており、各溝部５２ａ〜５２ｄは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相及びＮ相（中性相）の配線が保持される。但し、相毎に配線をまとめる位置によっては、配線が保持されない溝部５２ａ〜５２ｄも生じ得る。

図４、図６及び図７に示すように、各分割コア３０ａ、３０ｂは、複数の鋼板５４を積層した積層鋼板である（図１〜図３では、各鋼板５４の境界は図示を省略している。）。特に図６に示すように、各鋼板５４は、打抜きプレス加工されることにより形成される。図６では、各鋼板５４について、分割コア３０ａ、３０ｂのいずれに対応するかを記載しているが、当該記載は、便宜的なものである。いずれの鋼板５４を分割コア３０ａ、３０ｂに用いるかは任意に決定することができる。

（１−２−２．分割コア３０ａ、３０ｂを結合するための構成及びステータコア２０ａ、２０ｂを固定するための構成）
特に図３に示すように、モータ１０の軸方向Ｘ１、Ｘ２（ステータコア２０ａ、２０ｂの積層方向）に積層する分割コア３０ａ、３０ｂは、圧入ピン６０、６２（挿入部材）により互いに結合され、ステータコア２０ａ、２０ｂを一体的なものとする。圧入ピン６０、６２は、その名の通り、圧入により挿入される。

圧入ピン６０、６２のうち圧入ピン６０は、ステータコア２０ａ、２０ｂを固定する図示しない他部材（被取付部材）に対してステータコア２０ａ、２０ｂを位置決めするための位置決め用ピンとしての機能を有し、他の圧入ピン６２よりも長く形成されている。被取付部材としては、例えば、車両のトランスミッションのハウジング（図示せず）を用いることができる。

各圧入ピン６０、６２は、貫通孔６４が形成された中空形状となっている。図３に示すように、いくつかの圧入ピン６２の貫通孔６４には、締結ボルト６６（固定部材）が挿入され、ステータコア２０を前記被取付部材に固定させる。

図４、図５等に示すように、各分割コア３０ａ、３０ｂには、圧入ピン６０、６２を挿入するための貫通孔７０（被挿入部）が形成されている。第１実施形態において、貫通孔７０は、ヨーク部４０において、モータ１０の径方向外側（図１中、Ｒ２方向）に向かって中間部４２よりも膨出する膨出部７２に形成されている。より具体的には、異なるステータコア２０ａ、２０ｂにおいて円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う分割コア３０ａ、３０ｂの膨出部７２が軸方向Ｘ１、Ｘ２に重なる重合部７４（図５）において貫通孔７０が形成されている。これにより、ステータコア２０ａ、２０ｂの磁気特性の低下を抑制することが可能となる（詳細は、後述する。）。

圧入ピン６０、６２の外面には、ねじ部が形成されていないが、貫通孔７０と一緒にねじ部を形成してもよい。また、圧入ピン６０、６２の内面には、ねじ部が形成されていないが、締結ボルト６６に併せてねじ部を形成してもよい。

なお、図４及び図５における破線は、膨出部７２の境界を示している。

（１−２−３．応力緩和部７６）
図４、図５等に示すように、第１実施形態の膨出部７２には、圧入ピン６０、６２を挿入するための貫通孔７０とは別の貫通孔（以下「応力緩和部７６」という。）が形成される。応力緩和部７６は、ヨーク部４０の中間部４２と貫通孔７０の間に配置されている。このため、貫通孔７０に圧入ピン６０、６２を挿入又は圧入することにより、貫通孔７０の周囲に圧縮応力又は引張応力が働いたとしても、当該圧縮応力又は引張応力は、応力緩和部７６により緩和されて中間部４２には到達しない又は減少して中間部４２に到達する。

（１−２−４．小括）
第１実施形態では、圧入ピン６０、６２を挿入する貫通孔７０を膨出部７２の重合部７４に形成すると共に、貫通孔７０と中間部４２の間に応力緩和部７６を形成することで、ステータコア２０ａ、２０ｂの磁気特性の低下を抑制することが可能となる。

２．圧縮応力及び磁束の状態
［２−１．比較例］
（２−１−１．比較例の構成）
図８は、比較例に係るモータ１００のステータ１０２の斜視図である。図９は、比較例に係る分割コア１３０の１つにおける応力分布の一例を示す図である。図１０は、比較例に係る複数の分割コア１３０における磁束密度の分布の一例を示す図である。

図８に示すように、比較例に係るステータ１０２は、ステータコア１２０、インシュレータ１２２及びコイル１２４を有する。

ステータコア１２０は、モータ１００の円周方向（図８中、Ｃ１、Ｃ２方向）に分割された複数の分割コア１３０を連結して構成される円環状の部材である。ステータコア１２０では、１つの分割コア１３０のティース部１４６（図９及び図１０）に１つのインシュレータ１２２が取り付けられると共に、インシュレータ１２２の周囲にコイル１２４が巻かれる。これにより、ティース部１４６の周囲には、インシュレータ１２２を介してコイル１２４が巻かれる。

比較例に係るステータコア１２０は、コアホルダ１０４に圧入されることで保持される。また、コアホルダ１０４の膨出部１０６に形成された貫通孔１０８に締結ボルト（図示せず）を挿入してコアホルダ１０４を被取付部材に固定する。

（２−１−２．圧縮応力及び磁束密度の分布）
上記のように、ステータコア１２０は、コアホルダ１０４に圧入されるため、各分割コア１３０は、コアホルダ１０４から圧縮応力を受ける。このため、図９に示すように、特にヨーク部１４０において圧縮応力が大きくなる。

ヨーク部１４０における圧縮応力が大きくなると、図１０に示すように、ヨーク部１４０における磁束密度が低下してしまう。その結果、比較例に係るステータコア１２０では、磁気特性が低下してしまう。なお、分割コア１３０に圧縮応力又は引張応力が発生することで磁気特性が低下することについては、特開２０１１−１２５１８０号公報も参照されたい。

［２−２．第１実施形態］
図１１は、第１実施形態に係る分割コア３０ａの１つにおける応力分布の一例を示す図である。図１２は、第１実施形態に係る複数の分割コア３０ａ、３０ｂにおける磁束密度の分布の一例を示す図である。

上記のように、第１実施形態では、圧入ピン６０、６２を挿入する貫通孔７０を膨出部７２の重合部７４に形成する。このため、圧入ピン６０、６２からの押付け荷重により貫通孔７０の周囲に圧縮応力又は引張応力が発生したとしても、ヨーク部４０を含む主磁路（磁束の大部分が通過する経路）における磁束密度には影響を及ぼしにくくなる（図１２参照）。

また、第１実施形態では、貫通孔７０と中間部４２の間に応力緩和部７６を形成する。このため、貫通孔７０の周囲における圧縮応力は、さらにヨーク部４０に影響を及ぼさなくなる。従って、第１実施形態に係るステータコア２０ａ、２０ｂでは、磁気特性の低下を抑制することが可能となる。

３．第１実施形態の効果
以上のように、第１実施形態によれば、異なるステータコア２０ａ、２０ｂに包含され且つモータ１０の円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う２つの分割コア３０ａ、３０ｂを、貫通孔７０に挿入された圧入ピン６０、６２により結合する。これにより、円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う２つの分割コア３０ａ、３０ｂを一緒に保持することが可能となる。

また、圧入ピン６０、６２が挿入される貫通孔７０は、円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う２つの分割コア３０ａ、３０ｂそれぞれの膨出部７２が軸方向Ｘ１、Ｘ２に重なった重合部７４に形成される。加えて、膨出部７２は、径方向Ｒ１、Ｒ２においてティース部４６と反対側（径方向外側Ｒ２）に形成される。このため、膨出部７２は、ヨーク部４０及びティース部４６における主磁路から外れた位置に配置されることとなる。従って、圧入ピン６０、６２が貫通孔７０に挿入されることで貫通孔７０の周辺に圧縮応力又は引張応力が発生し、貫通孔７０の周辺において分割コア３０ａ、３０ｂの磁気特性が低下してしまうような場合でも、当該磁気特性の低下が主磁路に与える影響を低減し、ステータコア２０ａ、２０ｂ全体での磁気特性の低下を抑制することが可能となる（図１２参照）。

第１実施形態において、圧入ピン６２の貫通孔６４には締結ボルト６６が挿入され（図１〜図３参照）、締結ボルト６６は、ステータコア２０ａ、２０ｂを被取付部材（トランスミッションのハウジング等）に押し付けてステータコア２０ａ、２０ｂを固定する。

上記のように、膨出部７２の貫通孔７０は、膨出部７２がモータ１０の軸方向Ｘ１、Ｘ２に重なった重合部７４に形成され、膨出部７２は、主磁路から外れた位置に配置される。従って、締結ボルト６６によりステータコア２０ａ、２０ｂが被取付部材に押し付けられることで貫通孔７０の周辺に押し付け荷重が作用して圧縮応力が発生し、貫通孔７０の周辺において分割コア３０ａ、３０ｂの磁気特性が低下してしまうような場合でも、当該磁気特性の低下が主磁路に与える影響を低減し、ステータコア２０ａ、２０ｂ全体での磁気特性の低下を抑制することが可能となる。

また、円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う２つの分割コア３０ａ、３０ｂの保持と、ステータコア２０ａ、２０ｂの被取付部材への固定とに共通の貫通孔７０を用いるため、円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う２つの分割コア３０ａ、３０ｂを保持する機構及びステータコア２０ａ、２０ｂを被取付部材に固定する機構を別々に設ける場合に比べて簡易な構成を実現することが可能となる。この際、円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う２つの分割コア３０ａ、３０ｂの保持と、ステータコア２０ａ、２０ｂの被取付部材への固定とに共通の貫通孔７０を用いるため、円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う２つの分割コア３０ａ、３０ｂの保持と、ステータコア２０ａ、２０ｂの被取付部材への固定とを別々の箇所で行う場合に比べて、圧縮応力又は引張応力が生じ得る箇所が減るため、ステータコア２０ａ、２０ｂ全体での磁気特性の低下をさらに効果的に抑制することが可能となる。

第１実施形態において、圧入ピン６２には貫通孔６４が形成され、圧入ピン６２の貫通孔６４に締結ボルト６６が挿入される。これにより、例えば、各圧入ピン６２を分割コア３０ａ、３０ｂの貫通孔７０に挿入し、締結ボルト６６を一部の貫通孔６４にのみ挿入する場合、圧入ピン６２の軽量化を図ること又は各圧入ピン６２を同一形状とすることを実現することが可能となる。

第１実施形態において、圧入ピン６０、６２は、膨出部７２の貫通孔７０に圧入される。これにより、円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う２つの分割コア３０ａ、３０ｂを相対回転不能に固定することが可能となる。また、圧入ピン６０、６２の圧入により、貫通孔７０の周囲に圧縮応力又は引張応力が発生した場合にも、貫通孔７０が主磁路から外れているため、磁気特性の低下を抑制することが可能となる。

第１実施形態において、ステータ１２は、複数のステータコア２０ａ、２０ｂを備え、ステータコア２０ａ、２０ｂのそれぞれにおける各分割コア３０ａ、３０ｂは、同一形状の複数の鋼板５４を積層した積層鋼板により構成され、モータ１０の軸方向Ｘ１、Ｘ２において隣り合う２つのステータコア２０ａ、２０ｂが互いに反転して積層する（図４〜図６参照）。

これにより、同一形状の鋼板５４を用いて重合部７４を構成することが可能となるため、重合部７４を形成することが容易になる。また、軸方向Ｘ１、Ｘ２において隣り合う２つのステータコア２０ａ、２０ｂが互いに反転して積層することにより鋼板５４の厚みの偏りを打ち消し、軸方向Ｘ１、Ｘ２におけるステータコア２０ａ、２０ｂの寸法精度を向上することが可能となる。

第１実施形態において、複数の分割コア３０ａ、３０ｂのそれぞれは、貫通孔７０に対して径方向内側Ｒ１に形成された貫通孔からなる応力緩和部７６を有する。応力緩和部７６は、圧入ピン６０、６２が挿入される貫通孔７０よりもティース部４６側に配置される。このため、応力緩和部７６が磁気空隙として作用することにより、圧縮応力又は引張応力が発生する貫通孔７０の周辺を磁束が通過し難くなり、ステータコア２０ａ、２０ｂ全体での磁気特性の低下又は鉄損の増加をさらに効果的に抑制することが可能となる。また、圧入ピン６０、６２が貫通孔７０に挿入される際に貫通孔７０の周辺に発生する圧縮応力又は引張応力を、応力緩和部７６が変形することによって緩和することが可能となる。

Ｂ．第２実施形態
１．構成の説明
［１−１．全体構成］
図１３は、この発明の第２実施形態に係るモータ１０Ａのステータ１２ａの斜視図であり、図１４は、図１３と異なる方向から見たステータ１２ａの分解斜視図である。

第２実施形態に係るモータ１０Ａは、第１実施形態に係るモータ１０と同様の構成を有するが、第１実施形態のステータコア２０ａ、２０ｂを構成する分割コア３０ａ、３０ｂと比較して、第２実施形態のステータコア２０ｃ、２０ｄを構成する分割コア３０ｃ、３０ｄの構成が異なる。以下では、第１実施形態と第２実施形態とで同一の構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。

［１−２．ステータコア２０ｃ、２０ｄ］
（１−２−１．基本構成）
ステータコア２０ｃ、２０ｄは、モータ１０Ａの軸方向Ｘ１、Ｘ２に積層する複数の円環状の部材である。各ステータコア２０ｃ、２０ｄは、モータ１０の円周方向Ｃ１、Ｃ２に分割された複数の分割コア３０ｃ、３０ｄを連結して構成される。

図１５は、第２実施形態において、モータ１０Ａの軸方向Ｘ１、Ｘ２に積層する２つの分割コア３０ｃ、３０ｄを示す斜視図である。図１６は、第２実施形態に係る複数の分割コア３０ｃを拡大して示す正面図である。図１６において、分割コア３０ｄは、分割コア３０ｃに隠れているため、図示されていない。図１７は、第２実施形態において、各分割コア３０ｃ、３０ｄを構成する鋼板５４ａを打抜きプレス加工する様子を示す図である。図１８は、第２実施形態において、２つの分割コア３０ｃ、３０ｄに１つのインシュレータ２２が取り付けられ、インシュレータ２２の周囲にコイル２４が巻かれた状態でステータコア２０ｃ、２０ｄを組み付ける様子を示す図である。

図１５〜図１８に示すように、各分割コア３０ｃ、３０ｄは、同一形状であるが、転積（回転積層）される。各分割コア３０ｃ、３０ｄは、円周方向Ｃ１、Ｃ２に沿って設けられるヨーク部４０ａと、ヨーク部４０ａの両端部４４ｃ、４４ｄの間の部位である中間部４２ａにおいてモータ１０Ａの径方向内側Ｒ１に突出するティース部４６とを備える。

図１８に示すように、第２実施形態において、モータ１０Ａの軸方向Ｘ１、Ｘ２（ステータコア２０ｃ、２０ｄの積層方向に等しい）に隣り合う２つの分割コア３０ｃ、３０ｄのティース部４６には、１つのインシュレータ２２が取り付けられる。また、インシュレータ２２の周囲には、コイル２４が巻かれる。これにより、ティース部４６の周囲には、インシュレータ２２を介してコイル２４が巻かれる。

図１５及び図１７に示すように、各分割コア３０ｃ、３０ｄは、複数の鋼板５４ａを積層した積層鋼板である（図１３、図１４及び図１８では、各鋼板５４ａの境界は図示を省略している。）。特に図１７に示すように、各鋼板５４ａは、打抜きプレス加工されることにより形成される。図１７では、各鋼板５４ａについて、分割コア３０ｃ、３０ｄのいずれに対応するかを記載しているが、当該記載は、便宜的なものである。いずれの鋼板５４ａを分割コア３０ｃ、３０ｄに用いるかは任意に決定することができる。

（１−２−２．分割コア３０ｃ、３０ｄを結合するための構成及びステータコア２０ｃ、２０ｄを固定するための構成）
図１５、図１６等に示すように、各分割コア３０ｃ、３０ｄには、圧入ピン６０、６２を挿入するための貫通孔７０ａ（被挿入部）が形成されている。第２実施形態において、貫通孔７０ａは、ヨーク部４０ａの一端側（端部４４ｃ側）において、モータ１０Ａの径方向外側Ｒ２に向かって中間部４２ａよりも膨出する第１膨出部７２ａに形成されている。より具体的には、異なるステータコア２０ｃ、２０ｄにおいて円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う分割コア３０ｃ、３０ｄの第１膨出部７２ａが軸方向Ｘ１、Ｘ２に重なる重合部７４ａに貫通孔７０ａが形成されている。これにより、ステータコア２０ｃ、２０ｄの磁気特性の低下を抑制することが可能となる。

また、ヨーク部４０ａの他端側（端部４４ｄ側）には、モータ１０Ａの径方向外側Ｒ２に向かって中間部４２ａよりも膨出する第２膨出部７２ｂが形成されている。第２膨出部７２ｂには、貫通孔７０ａは形成されていない。

図１８に示すように、第２実施形態では、同一のステータコア２０ｃにおいて円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う２つの分割コア３０ｃの一方における第１膨出部７２ａは、円周方向Ｃ１、Ｃ２において、他方の第２膨出部７２ｂの端面８０と面接触する。同様に、同一のステータコア２０ｄにおいて円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う２つの分割コア３０ｄの一方における第１膨出部７２ａは、円周方向Ｃ１、Ｃ２において、他方の第２膨出部７２ｂの端面８０と面接触する。

加えて、図１８に示すように、ヨーク部４０ａにおける第１膨出部７２ａ側の端部４４ｃには、凹部８２が形成され、ヨーク部４０ａにおける第２膨出部７２ｂ側の端部４４ｄには、凸部８４が形成される。同一のステータコア２０ｃ又は２０ｄにおいて円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う２つの分割コア３０ｃ、３０ｄを組み付ける際、これらの凹部８２と凸部８４とが合わさることで、各分割コア３０ｃ、３０ｄを位置決めすることが容易となる。

なお、図１５及び図１６における破線は、第１膨出部７２ａ及び第２膨出部７２ｂの境界を示している。

２．第２実施形態の効果
以上のように、第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え又はこれに代えて、同一のステータコア２０ｃ又は２０ｄにおいて円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う２つの分割コア３０ｃ又は３０ｄの第１膨出部７２ａは、円周方向Ｃ１、Ｃ２において、他方の第２膨出部７２ｂの端面８０と面接触する。これにより、同一のステータコア２０ｃ又は２０ｄにおいて円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う２つの分割コア３０ｃ、３０ｄ同士の位置決めが容易となり、当該２つの分割コア３０ｃ、３０ｄの位置決め精度を向上することが可能となる。

Ｃ．変形例
なお、この発明は、上記各実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。

１．モータ１０、１０Ａ
上記各実施形態では、モータ１０、１０Ａをブラシレス式としたが、ブラシ式としてもよい。上記各実施形態のステータ１２、１２ａは、図示しないロータに対して径方向外側（Ｒ２方向）に配置されていたが（図１、図１３等参照）、これに限らず、ステータ１２、１２ａは、ロータに対して径方向内側（Ｒ１方向）に配置されてもよい。この場合、ティース部４６は、ヨーク部４０、４０ａに対して径方向外側（Ｒ２方向）に配置されてもよい。

２．ステータコア２０ａ〜２０ｄ
［２−１．ステータコア２０ａ〜２０ｄの全体構成］
第１実施形態のステータ１２は、２層のステータコア２０ａ、２０ｂを有していたが、円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う分割コア３０ａ、３０ｂの膨出部７２が重なる重合部７４において圧入ピン６０、６２を挿入するとの観点からすれば、ステータコア２０ａ、２０ｂは１層のみ又は３層以上とすることも可能である。

例えば、ステータ１２がステータコア２０ａのみを有する場合、モータ１０の軸方向Ｘ１、Ｘ２に隣り合う分割コア３０ａ、３０ｂを圧入ピン６０、６２で結合するのではなく、同一のステータコア２０ａにおいて円周方向Ｃ１、Ｃ２に隣り合う分割コア３０ａの膨出部７２を、軸方向Ｘ１、Ｘ２に偏位させて形成し、これらの膨出部７２を軸方向Ｘ１、Ｘ２に重ねることで重合部７４を構成することができる。第２実施形態のステータコア２０ｃ、２０ｄについても、第１実施形態のステータコア２０ａ、２０ｂと同様のことが言える。

また、ステータコアを３層以上として構成する場合には、モータ１０の軸方向Ｘ１、Ｘ２に隣り合う分割コア同士（例えば、第１層及び第２層の分割コア、第２層及び第３層の分割コア、第３層及び第４層の分割コア、…）を互いに転積（回転積層）することにより、モータ１０の軸方向Ｘ１、Ｘ２に隣り合う分割コア同士の重合部を構成することができる。

第１実施形態では、モータ１０の円周方向Ｃ１、Ｃ２において、ヨーク部４０の中央にティース部４６が形成されていたが（図５参照）、ティース部４６の機能に着目すれば、ティース部４６の位置を円周方向Ｃ１、Ｃ２に偏位させてもよい。この場合、ティース部４６は、端部４４ａ、４４ｂの間の部位である中間部４２から突出することが好ましい。

［２−２．貫通孔７０、７０ａ（被挿入部）］
第１実施形態では、モータ１０の軸方向Ｘ１、Ｘ２に隣り合う２つの分割コア３０ａ、３０ｂを結合させるために各膨出部７２の重合部７４に貫通孔７０を形成し、これらの貫通孔７０に圧入ピン６０、６２を挿入した。しかしながら、軸方向Ｘ１、Ｘ２に隣り合う２つの分割コア３０ａ、３０ｂを結合させる観点からすれば、圧入ピン６０、６２が挿入される被挿入部は、一方の分割コア３０ａ又は３０ｂのみ貫通孔とし、他方の分割コア３０ｂ又は３０ａは凹部であってもよい。或いは、２つの分割コア３０ａ、３０ｂにおいて対向する面それぞれに設けた凹部であってもよい。第２実施形態の貫通孔７０ａについても同様である。

［２−３．応力緩和部７６］
第１実施形態では、応力緩和部７６が貫通孔であったが、膨出部７２の貫通孔７０（被挿入部）の周辺における応力をヨーク部４０に伝達することを防ぐ観点からすれば、応力緩和部７６は、凹部であってもよい。或いは、貫通孔７０を膨出部７２に形成することで磁気特性の低下を抑制する点に焦点を当てれば、応力緩和部７６を設けない構成も可能である。

第２実施形態では、第１実施形態のような応力緩和部７６を設けなかったが、中間部４２ａへの応力緩和の観点からすれば、例えば、第１膨出部７２ａに応力緩和部７６を設けてもよい。

［２−４．圧入ピン６０、６２］
上記各実施形態では、２種類の圧入ピン、すなわち、ステータコア２０ａ〜２０ｄの位置決め及び分割コア３０ａ〜３０ｄの結合のための圧入ピン６０と、分割コア３０ａ〜３０ｄの結合のための圧入ピン６２を用いた。しかしながら、分割コア３０ａ〜３０ｄの結合に焦点を当てれば、１種類の圧入ピン（例えば、圧入ピン６２）のみを用いてもよい。或いは、締結ボルト６６の締結の観点まで考慮すれば、圧入ピン６２をさらに２種類（例えば、締結ボルト６６の締結用に貫通孔６４を形成したものと貫通孔６４を形成しないもの）に分けることも可能である。

上記各実施形態では、圧入ピン６０、６２の両方に貫通孔６４を形成した。しかしながら、分割コア３０ａ〜３０ｄの結合に着目すれば、貫通孔６４を設けない構成も可能である。この場合、締結ボルト６６用の貫通孔を別途設ける必要が生じる。

第１実施形態では、圧入ピン６０、６２を膨出部７２の貫通孔７０に圧入することで、換言すると、貫通孔７０内で圧入ピン６０、６２が膨張しようすると力を作用させることで、分割コア３０ａ、３０ｂを結合した（このため、圧入ピン６０、６２を貫通孔７０に挿入した後は、通常、分割コア３０ａ、３０ｂの相対的な位置関係は変化しないことを想定している。）。

しかしながら、分割コア３０ａ、３０ｂの膨出部７２が軸方向Ｘ１、Ｘ２に重なる重合部７４に、圧入ピン６０、６２等の挿入部材を挿入することで、分割コア３０ａ、３０ｂを結合するとの観点からすれば、圧入ピン６０、６２の圧入以外の方法で分割コア３０ａ、３０ｂを結合することも可能である。

例えば、圧入ピン６０、６２の代わりに、ボルトとナットを重合部７４に配置させることで分割コア３０ａ、３０ｂを結合することもできる。或いは、圧入ピン６０、６２の代わりに、締結ボルト６６又はこれを貫通孔７０に合わせて変形したボルトを重合部７４に配置させることで分割コア３０ａ、３０ｂを結合することも可能である。

［２−５．締結ボルト６６］
上記各実施形態では、締結ボルト６６によりステータコア２０ａ〜２０ｄを被取付部材に固定したが、その他の方法（例えば、接着剤）によりステータコア２０ａ〜２０ｄを被取付部材に固定してもよい。

上記各実施形態では、締結ボルト６６を圧入ピン６２の貫通孔６４に挿入したが、圧入ピン６２に締結ボルト６６の機能を持たせ、圧入ピン６２と締結ボルト６６を一体的に構成してもよい。或いは、締結ボルト６６の締結用に、貫通孔７０とは別の貫通孔を設け、当該別の貫通孔を用いて締結ボルト６６を締結してもよい。

１０、１０Ａ…モータ １２、１２ａ…ステータ
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ…ステータコア
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ…分割コア
４０、４０ａ…ヨーク部 ４２、４２ａ…ヨーク部の中間部
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ…ヨーク部の両端部
４６…ティース部 ５４…鋼板
６０、６２…圧入ピン（挿入部材） ６４…圧入ピン（挿入部材）の貫通孔
６６…締結ボルト（固定部材） ７０、７０ａ…膨出部の貫通孔（被挿入部）
７２…膨出部 ７２ａ…第１膨出部（膨出部）
７２ｂ…第２膨出部（膨出部） ７４、７４ａ…重合部
７６…応力緩和部 ８０…ヨーク部の端面
Ｃ１、Ｃ２…モータの円周方向 Ｒ１、Ｒ２…モータの径方向
Ｘ１、Ｘ２…モータの軸方向

Claims (7)

1. モータの円周方向に分割された複数の分割コアを連結した円環状のステータコアを、前記モータの軸方向に複数又は１つ備えるモータのステータであって、
   前記複数の分割コアのそれぞれは、
   前記モータの円周方向に沿って設けられるヨーク部と、
   前記ヨーク部から前記モータの径方向一方側に突出するティース部と
   を備え、
   前記ヨーク部の円周方向の両端部の少なくとも一方には、前記ヨーク部の前記両端部の間の部位である中間部よりも前記モータの径方向他方側に向かって膨出する膨出部が形成され、
   異なるステータコア又は同一のステータコアに包含され且つ前記円周方向に隣り合う２つの分割コアそれぞれの前記膨出部が前記モータの軸方向に重なった重合部において、前記２つの分割コアの前記膨出部に跨る貫通孔又は凹部である被挿入部が形成され、
   前記２つの分割コアが、前記被挿入部に挿入された挿入部材により結合される
   ことを特徴とするモータのステータ。
2. 請求項１記載のモータのステータにおいて、
   前記被挿入部は、貫通孔であり、
   前記被挿入部には、前記挿入部材と別体又は一体である固定部材が挿入され、
   前記固定部材は、前記ステータコアを他部材に押し付けて前記ステータコアを固定する
   ことを特徴とするモータのステータ。
3. 請求項２記載のモータのステータにおいて、
   前記固定部材は、前記挿入部材と別体であり、
   前記挿入部材には貫通孔が形成され、
   前記固定部材は、前記挿入部材の貫通孔に挿入される
   ことを特徴とするモータのステータ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータのステータにおいて、
   前記挿入部材は、前記被挿入部に圧入されている
   ことを特徴とするモータのステータ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータのステータにおいて、
   前記ステータコアを複数備え、
   複数の前記ステータコアのそれぞれにおける各分割コアは、同一形状の複数の鋼板を積層した積層鋼板により構成され、
   前記モータの軸方向において隣り合う２つのステータコアが互いに反転して積層する
   ことを特徴とするモータのステータ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータのステータにおいて、
   前記複数の分割コアのそれぞれは、前記被挿入部に対して前記径方向一方側に形成された貫通孔又は凹部からなる応力緩和部を有する
   ことを特徴とするモータのステータ。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のモータのステータにおいて、
   前記同一のステータコアにおいて前記円周方向に隣り合う２つの分割コアの一方における前記膨出部は、前記円周方向において、他方の前記膨出部の端面と面接触する
   ことを特徴とするモータのステータ。

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