JP2019068556A - ステータの製造方法、及びモータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータのステータ組み立て工数の低減。【解決手段】コアバック部２１から径方向にティース部が延びる積層コアピースが中心軸を中心にして周方向に複数配置された環状のステータの製造方法は片形成工程、積層工程、保持工程、インシュレータ被覆工程、巻回工程、分離工程、及び円環形成工程を有する。巻回工程において、隣り合うティース部が互いに離された状態で、複数の保持部を介して積層コアピースが固定治具により個別に保持されることで、各々の積層コアピースのティース部にインシュレータ１１を介してコイル部１２が設けられる。【選択図】図９

Description

本発明は、ステータの製造方法、及びモータに関する。

従来のモータを構成するステータとして、コイルが巻き付けられた複数のステータコアが環状に連結された構造のステータが知られている。たとえば、特許文献１では、隣接するコア片のコア部材を複数枚づつ交互に重ね合わせることにより、隣接するコア片同士が回動可能に連結されたステータを教示している。また、特許文献２では、隣接するコアセグメントのうち、一方のコアセグメントの凸部を他方のコアセグメントの凹部に嵌め合わせることにより、隣接するコアセグメント同士が回動可能に連結されたステータを教示している。

このようなステータでは、全てのコア片を直線状、或いは、ティースの先端を反り返らせた状態の弧状又は環状となるように並べて、ティースにコイルを巻き付けることができる。その後、隣り合うコア片同士を回動させて、環状のステータを得ることができる。コア片が環状に連結されたステータでは、コイルが巻き付けられる際、隣り合うティースの間隔を広げた状態で、コイルを巻き付けできるため、巻き付け作業を容易に行うことができる。さらに、コイルの占積率も高めることができる。

特許第３３１６７６２号公報 特許第３５６８３６４号公報

しかしながら、巻線機を用いてコア片のティースにコイルを巻き付ける際、巻線機は各コア片を所定位置に固定する必要があるので、固定治具をティース毎に固定しなければならない。具体的には、各コア片のティースを固定治具で直接に固定し、その固定冶具を巻線機の所定位置に固定する必要がある。そのため、コイルを巻き付ける際の工数が多くなるという問題がある。また、ティースの部品精度が低いことなどに起因して、コア片を固定できなかったり、固定治具が精度良く固定できなかったりすることがあった。

本発明は、上記の状況を鑑みて、モータが有するステータの組み立て工数を低減できる技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の例示的なステータの製造方法は、コアバック部から径方向にティース部が延びる積層コアピースが中心軸を中心にして周方向に複数配置された環状のステータの製造方法であって、板状のコア片と、前記コア片を保持する板状の保持片と、がそれぞれ複数形成される片形成工程と、複数の前記コア片を積層して形成された前記積層コアピースが一繋がりに複数連結された連結コアが形成されるとともに、複数の前記保持片を積層し、各々の前記積層コアピースと個別に繋げられた保持部が複数形成される積層工程と、各々の前記保持部が固定治具に保持される保持工程と、各々の前記積層コアピースの少なくとも一部を絶縁材で形成されたインシュレータで覆うインシュレータ被覆工程と、隣り合う前記ティース部が互いに離された状態で、複数の前記保持部を介して前記積層コアピースが前記固定治具により個別に保持されることで、各々の前記積層コアピースの前記ティース部に前記インシュレータを介してコイル部が設けられる巻回工程と、前記コイル部を設けた前記積層コアピースから前記保持部が分離される分離工程と、前記コイル部を設けた各々の前記積層コアピースを円環状に配列することにより、前記連結コアを円環状にする円環形成工程と、を有する構成とされる。

上記目的を達成するために、本発明の例示的なモータは、上記のステータの製造方法によって製造されたステータを有する構成とされる。

本発明の例示的なステータの製造方法、及びモータによれば、モータが有するステータの組み立て工数を低減できる技術を提供することができる。

図１は、モータの構成例を示す断面図である。 図２は、周方向に配置された積層コアピースの上面図である。 図３は、隣り合う積層コアピースの連結部分を径方向から見た局所拡大図である。 図４は、積層コアピースの斜視図である。 図５は、コア片の斜視図である。 図６は、片形成工程の一例を説明するための斜視図である。 図７は、片積層工程の一例を説明するための斜視図である。 図８は、連結コア形成工程にて形成される連結コアの一例を示す斜視図である。 図９は、巻回工程の一例を説明するための斜視図である。 図１０は、分離工程の一例を説明するための斜視図である。 図１１は、円環形成工程の一例を説明するための斜視図である。 図１２は、実施形態の第１変形例における片形成工程を説明するための平面図である。 図１３は、実施形態の第２変形例における連結コア片の一例を示す平面図である。 図１４は、実施形態の第３変形例に係る積層コアピースの平面図である。

以下に図面を参照して本発明の例示的な実施形態を説明する。

なお、本明細書では、モータ１００において、中心軸ＣＡと平行な方向を「軸方向」と呼ぶ。さらに、軸方向において、第１ベアリング１１３から第２ベアリング１２５に向かう方向を「上方」と呼び、第２ベアリング１２５から第１ベアリング１１３に向かう方向を「下方」と呼ぶ。また、各々の構成要素の表面において、軸方向の上方に向く面を「上面」と呼び、軸方向の下方に向く面を「下面」と呼ぶ。

また、中心軸ＣＡに直交する方向を「径方向」と呼び、中心軸ＣＡを中心とする周方向を「周方向」と呼ぶ。さらに、径方向において、中心軸ＣＡに向かう方向を「内方」と呼び、中心軸ＣＡから離れる方向を「外方」と呼ぶ。さらに、各々の構成要素の側面において、径方向の内方に向く側面を「内側面」と呼び、径方向の外方に向く側面を「外側面」と呼ぶ。

なお、以上に説明した方向及び面の呼称は、実際の機器に組み込まれた場合での位置関係及び方向などを示すものではない。

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．モータの概略構成＞
図１は、モータ１００の構成例を示す断面図である。図１では、モータ１００の中心軸ＣＡを含む切断面でモータ１００を切断している。図１のモータ１００は、インナーロータ型の車載モータである。

図１に示すように、モータ１００は、シャフト１０１と、ロータ１０２と、ハウジングユニット１１０と、バスバーユニット１２０と、を備えている。ハウジングユニット１１０は、環状のステータ１と、ハウジング１１２と、第１ベアリング１１３と、を有している。また、バスバーユニット１２０は、メインバスバー１２１と、バスバーホルダ１２２と、基板１２３と、第２ベアリング１２５と、ベアリングホルダ１２６と、ブラケット１２９と、を有している。

シャフト１０１は、中心軸ＣＡに沿って上下方向に延びる回転軸であり、ロータ１０２に取り付けられている。

ロータ１０２は、上下方向に延びる中心軸ＣＡを中心としてシャフト１０１とともに回転可能である。ロータ１０２は、ロータ１０２の外側面に設けられるロータマグネット１０２ａを有する。ロータマグネット１０２ａは、軸方向に延びる筒状であってもよいし、周方向に配置された複数のマグネット片で構成されていてもよい。

次に、ハウジングユニット１１０を説明する。ステータ１は、ハウジング１１２に保持されている。また、軸方向から見て、ハウジング１１２の中心軸ＣＡを中心とする中央部には、シャフト１０１が挿通される開口が形成されている。また、径方向において、開口の内側には、第１ベアリング１１３が保持されている。第１ベアリング１１３は、軸方向の下方において、シャフト１０１を回転可能に支持する。本実施形態では、第１ベアリング１１３として、たとえば球面軸受などのすべり軸受が用いられている。なお、この例示に限定されず、第１ベアリング１１３には、たとえばボール軸受又はスリーブ軸受などが用いられていてもよい。

ステータ１は、複数の積層コアピース２と、インシュレータ１１と、複数のコイル部１２と、を有する。なお、本実施形態の例示に限定されず、ステータ１は、複数の積層コアピース２に代えて、焼結された磁性体で構成される複数の鉄心部材を有する構成であってもよい。積層コアピース２の構成は、後に説明する。

インシュレータ１１は、たとえば樹脂製の絶縁部材であり、積層コアピース２と各々のコイル部１２との間を電気的に絶縁する。インシュレータ１１は、たとえばインサート成型などにより積層コアピース２に設けられ、積層コアピース２の少なくとも一部を覆う。或いは、インシュレータ１１は、積層コアピース２とは別体で設けられてもよく、たとえば積層コアピース２に嵌め込む樹脂製の部材であってもよい。

各々のコイル部１２は、インシュレータ１１を介して積層コアピース２に巻き付けられた導線１２ａで構成される。導線１２ａは、例えばエナメル被覆銅線等、絶縁部材で被覆された金属線で構成される。コイル部１２に駆動電流が供給されると、積層コアピース２に径方向の磁束が発生する。ステータ１は、これを利用して、ロータ１０２に周方向のトルクを発生させ、中心軸ＣＡを中心としてロータ１０２を回転させる。

複数のコイル部１２は、互いに電気的な位相が異なるＵ相コイル部、Ｖ相コイル部、及びＷ相コイル部で構成される。Ｕ相コイル部、Ｖ相コイル部、及びＷ相コイル部は、それぞれ導線１２ａの一部である渡り線部を介してデルタ結線されている。また、Ｕ相コイル部、Ｖ相コイル部、及びＷ相コイル部の各々の端子部はリード線を介して基板１２３と電気的に接続されている。なお、デルタ結線は、１つの導線１２ａで形成されていてもよいし、複数の導線１２ａで形成されていてもよい。この場合、Ｕ相コイル部及びＶ相コイル部間の渡り線、Ｖ相コイル部及びＷ相コイル部間の渡り線、及びＷ相コイル部及びＵ相コイル部間の渡り線がそれぞれ、たとえば中間バスバー（不図示）を介して基板１２３と電気的に接続されていてもよい。

次に、バスバーユニット１２０について説明する。メインバスバー１２１は、基板１２３と電気的に接続され、基板１２３を介してステータ１の各コイル部１２に駆動電流を供給する。バスバーホルダ１２２は、メインバスバー１２１と、基板１２３とを保持する。

基板１２３は、たとえば電子部品を搭載した樹脂製の回路基板であり、各々のコイル部１２の導線１２ａとメインバスバー１２１と電気的に接続されている。基板１２３には、ロータ１０２とともに回転するセンサ用マグネット（不図示）の回転位置を検出するたとえばホール素子などのセンサ（不図示）が搭載されている。

第２ベアリング１２５は、軸方向の上方において、シャフト１０１を回転可能に支持する。軸方向から見て、中心軸ＣＡを中心とするバスバーホルダ１２２の中央部には、ベアリングホルダ１２６が設けられている。第２ベアリング１２５は、ベアリングホルダ１２６の径方向の内側面に保持される。なお、本実施形態では、第２ベアリング１２５として、たとえば球面軸受などのすべり軸受が用いられている。なお、この例示に限定されず、第２ベアリング１２５には、たとえばボール軸受又はスリーブ軸受などが用いられていてもよい。

ブラケット１２９は、軸方向におけるバスバーホルダ１２２の上端に取り付けられている。ブラケット１２９は、金属製であってもよいが、好ましくは樹脂製である。樹脂材料は金属材料と比べて安価であるため、製造コストの低減にも寄与できる。

＜１−２．積層コアピース＞
＜１−２−１．積層コアピースの構成＞
次に、積層コアピース２について説明する。各々の積層コアピース２は、たとえば電磁鋼板を用いて形成されたコア片２０が軸方向に積層された積層鋼板で構成される鉄心部材である。図２は、周方向に配置された積層コアピース２の上面図である。図３は、隣り合う積層コアピース２の連結部分を径方向から見た局所拡大図である。図４は、積層コアピース２の斜視図である。図５は、コア片２０の斜視図である。なお、図３は、図２の一点鎖線の囲み部分を径方向から見た構造に対応している。また、図４の右側において円形の破線内に描かれた図は、図４の左側において楕円形の破線で囲まれた部分を軸方向から見た拡大図を示している。

複数の積層コアピース２は、環状のステータ１において図２に示すように、中心軸ＣＡを中心にして周方向に配置されている。複数の積層コアピース２は、本実施形態ではそれぞれ別々の部材であり、直接には繋がっていない。なお、複数の積層コアピース２の数は、本実施形態では１２個であるが、この例示に限定されず、１２以外の複数であってもよい。

各々の積層コアピース２は、コアバック部２１と、ティース部２２と、受け部２５と、を有する。ティース部２２は、ティース基部２３と、ティース先端部２４と、を有する。ティース基部２３は、コアバック部２１から延びる。ティース基部２３には、インシュレータ１１を介して導線１２ａが巻き付けられる。ティース先端部２４は、ティース基部２３の先端から周方向の一方側及び他方端側にそれぞれ延びる。受け部２５は、ティース部２２に設けられた凹部であり、ティース部２２の先端からコアバック部２１に向かって凹んでいる。受け部２５には、後述する保持部５の連結部５１が分離可能に連結できる。保持部５は、後述するように、巻線機の固定治具（不図示）が積層コアピース２を容易に保持できるようにするための補助的な冶具である。

また、ティース先端部２４には、面取り部２４ａが設けられている。言い換えると、各々の積層コアピース２は、面取り部２４ａをさらに有している。より具体的には、面取り部２４ａは、ティース先端部２４の外側面と受け部２５の内側面との間に設けられている。面取り部２４ａは、本実施形態ではティース先端部２４の外側面と受け部２５の内側面とがなす角がＲ面取りされた曲面からなる。軸方向から見て、面取り部２４ａの一方端はティース先端部２４の外側面と連続的且つ滑らかに接続されており、面取り部２４ａの他方端は受け部２５の内側面と連続的且つ滑らかに接続されている。但し、面取り部２４ａは、この例示に限定されず、Ｃ面取りされた部分であってもよい。すなわち、軸方向から見て、ティース先端部２４の外側面と受け部２５の内側面との間には、傾斜面が設けられていてもよい。受け部２５の先端に面取り部２４ａが設けられることにより、面取り部２４ａが設けられない構成と比べて、保持部５を受け部２５から取り外す際における受け部２５の変形を抑制又は防止できる。なお、受け部２５の側面の径方向外方における端部にて面取り部２４ａは、本実施形態では周方向両側に設けられているが、この例示に限定されず、周方向一方側に設けられていてもよい。すなわち、面取り部２４ａは、受け部２５の少なくとも周方向一方側における側面の径方向外方における端部に設けられていればよい。

各々のコア片２０は、コアバック部２１を構成するコアバック片部２１０と、ティース部２２を構成するティース片部２２０と、受け部２５を構成する片受け部２５０と、を有する。ティース片部２２０は、コアバック片部２１０から延びるティース片基部２３０と、ティース基部２３０の先端から周方向に沿って延びるティース片先端部２４０とを含む。以下では、周方向の一方側に延びるティース片先端部２４０の端部を第１ティース片端部２４１と呼び、周方向の他方側に延びるティース片先端部２４０の端部を第２ティース片端部２４２と呼ぶ。各々のコア片２０において、周方向における第１ティース片端部２４１の長さは第２ティース片端部２４２よりも長くなっている。片受け部２５０は、コア片２０のティース片先端部２４０の径方向外側における端部に設けられた凹部であり、ティース片部２２０の先端からコアバック部２１０に向かって凹んでいる。片受け部２５０には、後述する保持片５０が分離可能に連結できる。

また、ティース片先端部２４０には、面取り部２４ａを構成する片面取り部２４０ａが設けられている。言い換えると、各々のコア片２０は、片面取り部２４０ａをさらに有している。より具体的には、片面取り部２４０ａは、ティース片先端部２４０の外側面と片受け部２５０の内側面との間に設けられている。片面取り部２４０ａは、本実施形態ではＲ面取りされた曲面からなっているが、この例示に限定されず、Ｃ面取りされた傾斜面からなっていてもよい。片受け部２５０の先端に片面取り部２４０ａが設けられることにより、面取り部２４ａが設けられない構成と比べて、片受け部２５０を形成する際に用いられる打ち抜き金型に要求される寸法精度を軽減することができる。従って、コア片２０が形成し易くなる。なお、片受け部２５０の側面の径方向外方における端部にて片面取り部２４０ａは、本実施形態では周方向両側に設けられているが、この例示に限定されず、周方向一方側に設けられていてもよい。すなわち、片面取り部２４０ａは、片受け部２５０の少なくとも周方向一方側における側面の径方向外方における端部に設けられていればよい。

複数のコア片２０の積層により積層コアピース２が形成される際、周方向において第１ティース片端部２４１と第２ティース片端部２４２とが２層のコア片２０毎に逆向きにされる（図４参照）。なお、この例示に限定されず、第１ティース片端部２４１及び第２ティース片端部２４２は１又は３以上の複数層のコア片２０毎に逆向きにされてもよい。また、積層コアピース２が形成される際、各々のコア片２０の片受け部２５０が軸方向に並べられることにより、片面取り部２４ａ及び片受け部２５がティース先端部２４に形成される。

＜１−２−２．隣り合う積層コアピースの連結＞
隣り合う積層コアピース２は、ティース片先端部２４０の周方向における端部において連結されている。すなわち、隣り合う積層コアピース２のうちの一方の積層コアピース２を構成するコア片２０のティース片部２２０の第１縁部と、他方の積層コアピース２を構成するコア片２０のティース片部２２０の第２縁部と、がコア片２０の積層方向にて２層毎に交互に重なり合う（図３参照）。なお、第１縁部は、周方向において、一方の積層コアピース２のティース片部２２０から他方の積層コアピース２に向かって延びる第１ティース片端部２４１である。また、第２縁部は、周方向において、他方の積層コアピース２のティース片部２２０から一方の積層コアピース２に向かって延びる第１ティース片端部２４１である。図３のように、隣り合う積層コアピース２において第１縁部と第２縁部とが交互に重なり合うことにより、隣り合う積層コアピース２を連結して、複数の積層コアピース２が一繋がりに連結された連結コア２ａを形成できる。

＜１−３．ステータの製造方法＞
次に、環状のステータ１の製造方法の一例を説明する。コアバック部２１から径方向にティース部２２が延びる積層コアピース２が中心軸を中心にして周方向に複数配置された環状のステータ１の製造方法は、片形成工程、積層工程、保持工程、インシュレータ被覆工程、巻回工程、分離工程、及び円環形成工程を含む。

＜１−３−１．片形成工程＞
図６は、片形成工程の一例を説明するための斜視図である。また、図６の右側において円形の破線内に描かれた図は、図６の左側において楕円形の破線で囲まれた部分を軸方向から見た拡大図を示している。

片形成工程では、たとえば電磁鋼板の打ち抜き加工により、板状のコア片２０が個別に複数形成される。この際、コア片２０の径方向外方における端部には、保持片５０が分離可能に連結できる片受け部２５０が形成される。さらに、片受け部２５０の周方向両側における側面の径方向外方における端部には、片面取り部２４０ａが形成される。なお、片面取り部２４０ａは、前述のごとく、片受け部２５０の周方向の少なくとも一方側における側面の径方向外方における端部に形成されていればよい。こうすれば、後述の積層工程において、受け部２５の先端に面取り部２４ａを設けることができ、さらに、受け部２５の先端に面取り部２４ａを設けることもできる。これらの構成によれば、後述の分離工程において、面取り部２４ａが設けられない構成と比べて、保持部５を受け部２５から取り外す際における受け部２５の変形を抑制又は防止できる。また、面取り部２４ａが設けられない構成と比べて、片受け部２５０を形成する際に用いられる打ち抜き金型に要求される寸法精度を軽減することができる。従って、比較的簡易な打ち抜き金型を用いることができるので、コア片２０が形成し易くなる。

また、コア片２０を保持する板状の保持片５０は、コア片２０と同時に複数形成される。そのため、打ち抜き加工でコア片２０及び保持片５０を形成する場合、コア片２０以外の部分を用いて保持片５０を形成できるので、通常であれば廃棄される部分を有効に活用することができる。また、コア片２０と保持片５０とを異なる工程で形成する場合と比較して、片形成工程の工数を低減できる。

各々の保持片５０は、後述する連結部５１を構成する片連結部５１０を有する。片連結部５１０は、片受け部２５０（凹部）に嵌められる凸部であり、片受け部２５に分離可能に連結される。また、保持片５０には、後述する位置決め部５２を構成する片位置決め部５２０が形成される。そして、各々の片受け部２５０が各々の片連結部５１０と個別且つ分離可能に連結された状態で、各々の保持片５０は各々のコア片２０とは別の部材として形成される。こうすれば、各々の積層コアピース２のティース部２２にコイル部１２を設ける巻回工程において、積層コアピース２と保持部５との連結作業がし易くなる。

＜１−３−２．積層工程＞
積層工程は、片積層工程と、連結コア形成工程と、を含む。図７は、片積層工程の一例を説明するための斜視図である。図８は、連結コア形成工程にて形成される連結コア２ａの一例を示す斜視図である。なお、連結する積層コアピース２の数は、図８では１２個であるが、この例示に限定されず、たとえばステータ１の形態等に応じて適宜変更可能である。

片積層工程では、保持片５０が分離可能に連結されたコア片２０が複数積層されることにより、積層コアピース２が保持部５とともに形成される。保持部５は、連結部５１と、位置決め部５２と、を有する。連結部５１は、受け部２５（凹部）に嵌められる凸部であり、片積層工程において受け部２５と個別且つ分離可能に連結された状態で形成される。積層コアピース２の受け部２５に保持部５の連結部５１が嵌められることにより、保持部５を積層コアピース２に分離可能に連結できる。位置決め部５２は、巻線機の固定治具に対して保持部５の保持位置を決めるための部分である。

連結コア形成工程では、片積層工程で形成された積層コアピース２が一繋がりに複数連結されることにより、連結コア２ａが形成される。より具体的には、積層工程において、複数の積層コアピース２を並べ、隣り合う積層コアピース２のうちの一方の積層コアピース２を構成するコア片２０のティース片部２２０の第１縁部と、他方の積層コアピース２を構成するコア片のティース部２２の第２縁部と、がコア片の積層方向にて２層毎に交互に重なり合う（図３参照）。なお、第１縁部は、一方の積層コアピース２において周方向の他方の積層コアピース２に向かって延びる第１ティース片端部２４１である。また、第２縁部は、他方の積層コアピース２において周方向の一方の積層コアピース２に向かって延びる第１ティース片端部２４１である。こうすれば、隣り合う積層コアピース２において第１縁部と第２縁部とが積層方向に対して交互に重なり合うことにより、隣り合う積層コアピース２を連結できる。よって、複数の積層コアピース２が一繋がりに連結された連結コア２ａを形成できる。

＜１−３−３．保持工程＞
保持工程では、各々の保持部５が巻線機の固定治具（不図示）に保持される。従って、各々の保持部５が繋がる複数の積層コアピース２が連結された連結コア２ａも各々の保持部５を介して巻線機の固定治具に保持される。この際、固定治具に対する保持部５の保持位置が位置決め部５２に基づいて調整される。こうすれば、固定治具の保持位置を位置決め部５２に基づいて調整できるので、保持部５及び積層コアピース２をより精度良く固定治具で保持できるさらに、保持工程の自動化もし易くなる。

＜１−３−４．インシュレータ被覆工程＞
インシュレータ被覆工程では、各々の積層コアピース２の少なくとも一部が絶縁材で形成されたインシュレータ１１で覆される。

＜１−３−５．巻回工程＞
図９は、巻回工程の一例を説明するための斜視図である。巻回工程では、巻線機を用いて各々の分割コアピース２にインシュレータ１１を介して導線１２ａが巻き付けられることにより、コイル部１２が設けられる。この際、隣り合うティース部２２が互いに離された状態で、複数の保持部５を介して積層コアピース２が固定治具により個別に保持されることで、各々の積層コアピース２のティース部２２にインシュレータ１１を介してコイル部１２が設けられる。

こうすれば、各々の積層コアピース２を固定冶具で直接に保持する場合と比べて、隣り合うティース部２２が互いに離された状態で各々の積層コアピース２を個別に精度良く保持し易くなる。従って、各々の積層コアピース２のティース部２２にコイル部１２を設ける作業が容易となる。たとえば、各々の積層コアピース２をより少ない工数で巻線機に固定できる。従って、コイル部１２を設ける工程を自動化することも容易となる。よって、モータ１００が有するステータ１の組み立て工数を低減できる。

なお、隣り合うティース部２２が互いに離された状態とは、図９のように、各々の積層コアピース２が円弧状又は環状に配列し且つ各々のティース部２２がコアバック部２１から径方向の内方に延びた状態である。この状態でコイル部１２を設ければ、隣り合うティース部２２の間隔をより広くすることができる。そのため、巻線機を用いて自動的にコイル部１２を設ける際、隣り合うティース部２２に導線１２ａの巻き付けが妨げられ難くなる。従って、個々の積層コアピース２のティース部２２にコイル部１２を設ける作業がし易くなる。

或いは、隣り合うティース部２２が互いに離された状態とは、たとえば、各々の積層コアピース２が直線状に配列し且つ各々のティース部２２がコアバック部２１から同一方向に延びた状態（図８参照）であってもよい。この状態でコイル部１２を設ければ、各々のティース部２２が同一方向に延びているので、たとえば巻線機を用いて自動的にコイル部１２を設け易くなる。

また、巻回工程では、複数の積層コアピース２に設けられた各々のコイル部１２がデルタ結線される。すなわち、Ｕ相コイル部、Ｖ相コイル部、及びＷ相コイル部が、各々のコイル部１２として設けられ、基板１２３を介してメインバスバー１２１に接続される。各々の積層コアピース２のコイル部１２同士をデルタ結線することにより、各コイル部１２の結線作業が容易になる。よって、各々の積層コアピース２のティース部２２にコイル部１２を設ける際の作業効率を向上できる。

＜１−３−６．分離工程＞
図１０は、分離工程の一例を説明するための斜視図である。分離工程では、各々の保持部５の連結部５１が各々の積層コアピース２の受け部２５から分離される。言い換えると、各々の保持片５０の片連結部５１０が、各々のコア片２０の片受け部２５０から分離される。これにより、コイル部１２を設けた積層コアピース２から保持部５が容易に分離される。よって、各々の積層コアピース２のティース部２２にコイル部１２を設けた後、積層コアピース２と保持部５との分離作業がし易くなる。また、各々の積層コアピース２の受け部２５には面取り部２４ａが設けられているので、分離工程における受け部２５の変形を抑制又は防止できる。

＜１−３−７．円環形成工程＞
図１１は、円環形成工程の一例を説明するための斜視図である。円環形成工程では、コイル部１２を設けた各々の積層コアピース２を円環状に配列することにより、連結コア２ａを円環状にする。この際、各々の積層コアピース２のティース部２２は、図１１に示すように、コアバック部２１から径方向の内方に延びた状態とされる。これにより、環状のステータ１を得る。本実施形態では、円環形成工程は、分離工程の後に実施されている。こうすれば、固定冶具が保持部５を保持した状態で円環形成工程を実施できる。従って、連結コア５を環状に変形し易くなる。

なお、円環形成工程は、この例示に限定されず、分離工程の前に実施されてもよい。こうすれば、積層コアピース２から保持部５を分離した後に円環形成工程が実施されるので、保持部５に妨げられることなく、連結コア２ａを円環状に変形して、環状のステータ１を形成できる。

＜２．実施形態の第１変形例＞
ステータ１の製造工程のうちの片形成工程において、コア片２０と保持片５０とが互いに離れた状態で別々に形成されてもよい。以下に、ステータ１の製造方法の他の一例を説明する。ただし、以下の変形例では、上述の実施形態と異なる構成を説明し、上述の実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。

＜２−１．ステータの製造方法＞
＜２−１−１．片形成工程＞
図１２は、実施形態の第１変形例における片形成工程を説明するための平面図である。第１変形例でのステータ１の製造方法において、片形成工程は、コア片形成工程と、保持片形成工程と、を含む。コア片形成工程では、たとえば電磁鋼板の打ち抜き加工により、片面取り部２４０ａ及び片受け部２５０を有する板状のコア片２０が複数形成される。保持片形成工程は、コア片形成工程と同時に行われてもよいし、別々に行われてもよい。すなわち、保持片形成工程では、たとえば電磁鋼板の打ち抜き加工により、片受け部２５０に連結できる片連結部５１０を有する保持片５０がコア片２０から離れされた状態で複数形成されてもよい。或いは、保持片形成工程はコア片形成工程とは別工程とされ、たとえば打ち抜き加工によって、保持片５０が複数形成されてもよい。なお、別工程とされる場合、保持片５０は、コア片２０とは異なる材料を用いて形成されてもよい。

＜２−１−２．積層工程＞
積層工程は、積層コアピース形成工程と、保持部形成工程と、連結工程と、連結コア形成工程と、を含む。積層コアピース形成工程では、複数のコア片２０の積層により積層コアピース２が形成される。保持部形成工程では、複数の保持片５０の積層により保持部５が形成される。連結工程では、各々の保持部５の連結部５１が各々の積層コアピース２の受け部２５と個別に連結される。連結コア形成工程では、保持部５が連結された積層コアピース２が一繋がりに複数連結されることにより、連結コア２ａが形成される。

＜２−１−３．保持工程〜円環形成工程＞
保持工程、インシュレータ被覆工程、巻回工程、分離工程、及び円環形成工程は、前述の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

第１変形例の製造方法によれば、複数のコア片２０を積層した積層コアピース２と、複数の保持片５０を積層した保持部５とを別々に形成した後に、各々の保持部５を各々の積層コアピース２と個別に連結できる。また、連結部５１と受け部２５との連結を解除することにより、積層コアピース２から保持部５を容易に分離できる。従って、各々の積層コアピース２のティース部２２にコイル部１２を設ける際、積層コアピース２と保持部５との連結作業及び分離作業がし易くなる。

＜３．実施形態の第２変形例＞
ステータ１の製造工程のうちの片形成工程において、複数のコア片２０は一繋がりに繋がった状態で形成されてもよい。以下に、ステータ１の製造方法の第２変形例を説明する。ただし、以下の第２変形例では、上述の実施形態及び各変形例と異なる構成を説明し、上述の実施形態及び各変形例と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。

＜３−１．積層コアピースの構成＞
第２変形例において、複数の積層コアピース２は、一繋がりに接続された連結コア片２０ａの積層により形成される。図１４は、実施形態の第２変形例における連結コア片２０ａの一例を示す平面図である。連結コア片２０ａは、コアバック部２１を構成するコアバック片部２１０と、ティース部２２を構成するティース片部２２０と、面取り部２４ａを構成する片面取り部２４０ａと、受け部２５を構成する片受け部２５０と、接続部２６０と、を有する。接続部２６０は、隣接するティース片部２２０の周方向における端部間を屈曲可能に接続する。

＜３−２．ステータの製造方法＞
次に、第２変形例における環状のステータ１の製造方法の一例を説明する。

＜３−２−１．片形成工程＞
第２変形例でのステータ１の製造方法において、片形成工程では、たとえば電磁鋼板の打ち抜き加工により、図１４のような連結コア片２０ａが形成される。連結コア片２０ａでは、コアバック片部２１０からティース片部２２０が延びる板状のコア片２０が、接続部２６０を介して一繋がりに複数連結されている。そして、隣り合うコア片２０においてティース片部２２０の端部が互いに屈曲可能に直接繋げられている。こうすれば、連結コア２ａにおいて隣り合う積層コアピース２を直接に連結できる。従って、モータ１００が有するステータ１の部品点数を低減できる。

なお、第２変形例における保持片５０の形成方法は、特に限定されない。保持片５０は、実施形態と同様に各々の片受け部２５０が各々の片連結部５１０と個別且つ分離可能に連結された状態で形成されてもよい。或いは、保持片５０は、第１変形例と同様に連結コア片２０ａから離して或いは連結コア片２０ａとは別の工程で形成されてもよいし、第２変形例と同様に連結コア片２０ａの各ティース片部２２０と直接に繋がった状態で一緒に形成されてもよい。

＜３−２−２．積層工程＞
積層工程では、連結保持片５０が直接に繋がったコア片２０を複数積層することにより、保持部５が直接に繋がった積層コアピース２が形成される。連結コア形成工程では、保持部５が直接に繋がった積層コアピース２が一繋がりに複数連結されることにより、連結コア２ａが形成される。

＜３−２−３．保持工程〜円環形成工程＞
保持工程、インシュレータ被覆工程、巻回工程、分離工程、及び円環形成工程は、前述の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

＜４．実施形態の第３変形例＞
次に、ステータ１の製造方法の第３変形例を説明する。ただし、以下の第３変形例では、上述の実施形態及び各変形例とは異なる構成を説明し、上述の実施形態及び各変形例と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。

＜４−１．積層コアピースの構成＞
図１４は、実施形態の第３変形例に係る積層コアピース２の平面図である。各々の積層コアピース２は、第１嵌合部２７ａと、第２嵌合部２７ｂと、をさらに有する。第１嵌合部２７ａは、ティース先端部２２の周方向一方側における端部に設けられる。第２嵌合部２７ｂは、ティース先端部２２の周方向他方側における端部、すなわち第１嵌合部２７ａとは反対側の端部に設けられる。隣り合う積層コアピース２は、一方の積層コアピース２の第１嵌合部２７ａと他方の積層コアピース２の第２嵌合部２７ｂとがコア片の積層方向を中心にして回転可能に嵌め合わされることにより連結される。

＜４−２．ステータの製造方法＞
次に、第３変形例における環状のステータ１の製造方法の一例を説明する。

＜４−２−１．片形成工程＞
第３変形例でのステータ１の製造方法において、片形成工程では、たとえば電磁鋼板の打ち抜き加工により、図１４のような積層コアピース２を構成する板状のコア片１０が形成される。なお、コア片１０の平面図は、積層コアピース２の平面図と同様であるために省略する。各々のコア片１０のティース片端部２４０の周方向一方側における端部には、第１片嵌合部（不図示）が設けられる。また、各々のコア片１０のティース片端部２４０の周方向他方側における端部には、第２片嵌合部（不図示）が設けられている。言い換えると、各々のコア片１０は、第１片嵌合部と、第２片嵌合部と、を有している。本実施形態では、第１片嵌合部は第１嵌合部２７ａを構成する凸部であり、第２片嵌合部は第２嵌合部２７ｂを構成する凹部である。

なお、第３変形例における保持片５０の形成方法も、特に限定されない。保持片５０は、実施形態と同様に各々の片受け部２５０が各々の片連結部５１０と個別且つ分離可能に連結された状態で形成されてもよい。或いは、保持片５０は、第１変形例と同様にコア片２０から離して或いはコア片２０とは別の工程で形成されてもよいし、第２変形例と同様にコア片２０の各ティース片部２２０と直接に繋がった状態で一緒に形成されてもよい。

＜４−２−２．積層工程＞
積層工程では、コア片２０の積層により図１４に示す積層コアピース２が形成され、保持片５０の積層により保持部５が形成される。また、積層工程は、嵌合工程を有する。嵌合工程では、隣り合う積層コアピース２のうちの一方の第１嵌合部２７ａと他方の第２嵌合部２７ｂとがコア片２０の積層方向を中心にして回転可能に嵌め合わされる。隣り合う積層コアピース２のうちの一方の第１嵌合部と他方の第２嵌合部との嵌め合いにより、隣り合う積層コアピース２を連結して、複数の積層コアピース２が一繋がりに連結された連結コア２ａを形成できる。

＜４−２−３．保持工程〜円環形成工程＞
保持工程、インシュレータ被覆工程、巻回工程、分離工程、及び円環形成工程は、前述の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

＜５．その他＞
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されない。本発明は、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾を生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。

本発明は、たとえば、周方向において隣り合う複数のコアピースが離れて配置されるステータがケーシングで覆われたステータ、及びその製造方法と、該ステータを有するモータと、に有用である。

１００・・・モータ、１０１・・・シャフト、１０２・・・ロータ、１０２ａ・・・ロータマグネット、１１０・・・ハウジングユニット、１１２・・・ハウジング、１１３・・・第１ベアリング、１２０・・・バスバーユニット、１２１・・・メインバスバー、１２２・・・バスバーホルダ、１２３・・・基板、１２５・・・第２ベアリング、１２６・・・ベアリングホルダ、１２９・・・ブラケット、１・・・ステータ、１１・・・インシュレータ、１２・・・コイル部、１２ａ・・・導線、２・・・積層コアピース、２ａ・・・連結コア、２０・・・コア片、２０ａ・・・連結コア片、２１・・・コアバック部、２１ａ・・・コアバック片部、２２・・・ティース部、２２０・・・ティース片部、２３・・・ティース基部、２３０・・・ティース片基部、２４・・・ティース先端部、２４０・・・ティース片先端部、２４１・・・第１ティース片端部、２４２・・・第２ティース片端部、２４ａ・・・面取り部、２４０ａ・・・片面取り部、２５・・・受け部、２５０・・・片受け部、２６０・・・接続部、２７ａ・・・第１嵌合部、２７ｂ・・・第２嵌合部、５・・・保持部、５０・・・保持片、５１・・・連結部、５１０・・・片連結部、５２・・・位置決め部、５２０・・・片位置決め部、ＣＡ・・・中心軸

Claims (15)

1. コアバック部から径方向にティース部が延びる積層コアピースが中心軸を中心にして周方向に複数配置された環状のステータの製造方法であって、
   板状のコア片と、前記コア片を保持する板状の保持片と、がそれぞれ複数形成される片形成工程と、
   複数の前記コア片を積層して形成された前記積層コアピースが一繋がりに複数連結された連結コアが形成されるとともに、複数の前記保持片を積層し、各々の前記積層コアピースと個別に繋げられた保持部が複数形成される積層工程と、
   各々の前記保持部が固定治具に保持される保持工程と、
   各々の前記積層コアピースの少なくとも一部を絶縁材で形成されたインシュレータで覆うインシュレータ被覆工程と、
   隣り合う前記ティース部が互いに離された状態で、複数の前記保持部を介して前記積層コアピースが前記固定治具により個別に保持されることで、各々の前記積層コアピースの前記ティース部に前記インシュレータを介してコイル部が設けられる巻回工程と、
   前記コイル部を設けた前記積層コアピースから前記保持部が分離される分離工程と、
   前記コイル部を設けた各々の前記積層コアピースを円環状に配列することにより、前記連結コアを円環状にする円環形成工程と、
   を有するステータの製造方法。
2. 前記片形成工程において、
   前記コア片の径方向一方側における端部に、前記保持片が分離可能に連結できる片受け部が形成され、
   前記片受け部の周方向の少なくとも一方側における側面の径方向一方側における端部に、片面取り部が形成される請求項１に記載のステータの製造方法。
3. 前記巻回工程において、各々の前記積層コアピースが直線状に配列し且つ各々の前記ティース部が前記コアバック部から同一方向に延びた状態で、前記コイル部が設けられる請求項１又は請求項２に記載のステータの製造方法。
4. 前記巻回工程において、各々の前記積層コアピースが円弧状又は環状に配列し且つ各々の前記ティース部が前記コアバック部から径方向の外方に延びた状態で、前記コイル部が設けられる請求項１又は請求項２に記載のステータの製造方法。
5. 前記片形成工程において、各々の前記保持片は前記片受け部に連結される片連結部を有し、各々の前記片受け部が各々の前記片連結部と個別に連結された状態で、各々の前記保持片は各々の前記コア片とは別に形成され、
   前記分離工程において、各々の前記片連結部が各々の前記片受け部から分離される請求項１〜請求項４のいずれかに記載のステータの製造方法。
6. 前記片形成工程は、前記片受け部を有する板状の前記コア片が複数形成されるコア片形成工程と、前記片連結部を有する前記保持片が前記コア片から離れされた状態で複数形成される保持片形成工程と、を含み、
   前記積層工程は、複数の前記コア片の積層により前記連結コアが形成される連結コア形成工程と、複数の前記保持片の積層により前記保持部が形成される保持部形成工程と、各々の前記保持部の前記連結部が各々の前記積層コアピースの前記受け部と個別に連結される連結工程と、を含み、
   前記分離工程において、各々の前記連結部と各々の前記受け部との連結が解除される請求項１〜請求項４のいずれかに記載のステータの製造方法。
7. 前記受け部は凹部であって、前記連結部は前記凹部に嵌められる凸部である請求項５又は請求項６に記載のステータの製造方法。
8. 前記面取り部形成工程において、軸方向から見て、
   前記面取り部の一方端は前記コア片の径方向における端部に接続され、
   前記面取り部の他方端は前記コア片の径方向における端部に接続される請求項７に記載のステータの製造方法。
9. 前記片形成工程において、前記コア片と前記保持片とが同時に形成される請求項１〜請求項８のいずれかに記載のとステータの製造方法。
10. 前記片形成工程において、前記保持片には片位置決め部が形成され、
    前記保持工程において、前記固定治具に対する前記保持部の保持位置が、前記片位置決め部からなる位置決め部に基づいて調整される請求項１〜請求項９のいずれかに記載のステータの製造方法。
11. 前記片形成工程において、前記コアバック部を構成するコアバック片部から前記ティース部を構成するティース片部が延びる前記コア片が個別に形成され、
    前記積層工程において、隣り合う前記積層コアピースのうちの一方の前記積層コアピースを構成する前記コア片の前記ティース片部の第１縁部と、他方の前記積層コアピースを構成する前記コア片の前記ティース片部の第２縁部と、が前記コア片の積層方向にて１又は複数毎に交互に重なり合う請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のステータの製造方法。
12. 前記片形成工程において、コアバック片部からティース片部が延びる前記コア片が一繋がりに複数連結され、隣り合う前記コア片において前記ティース片部の端部が互いに屈曲可能に直接繋げられている請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のステータの製造方法。
13. 前記片形成工程において、各々の前記コア片は、前記積層コアピースの端部に設けられる第１嵌合部を構成する第１片嵌合部と、前記第１嵌合部とは反対側の端部に設けられる第２嵌合部を構成する第２片嵌合部と、を有し、
    前記積層工程は、隣り合う前記積層コアピースのうちの一方の前記第１嵌合部と他方の前記第２嵌合部とが前記コア片の積層方向を中心にして回転可能に嵌め合わされる嵌合工程を含む請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のステータの製造方法。
14. 前記巻回工程において、複数の前記積層コアピースに設けられた各々の前記コイル部がデルタ結線される請求項１〜請求項１３のいずれかに記載のステータの製造方法。
15. 請求項１〜請求項１４のいずれかに記載のステータの製造方法によって製造されたステータを有するモータ。

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