JP2019092355A - モータ用ステータ - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成で信頼性の高いモータ用ステータを提供すること。【解決手段】モータ用ステータ10は、環状のバックヨーク20と、バックヨーク20の内周部に形成された凹部21に嵌合する嵌合部31を有するステータ歯30とを備える。ステータ歯30は、嵌合部31が凹部21に嵌合することでバックヨーク20の内周部に立設されている。嵌合部31は、ステータ歯30の立設方向に平行な嵌合面34を有する第一嵌合部32と、当該立設方向に非平行な係合面35であって、当該立設方向において凹部21の一部と係合する係合面35を有する第二嵌合部33とを含む。【選択図】図2
Description
本発明は、バックヨークと、コイルが巻回されたステータ歯とを備えるモータ用ステータに関する。
従来、環状のバックヨークと、バックヨークの径方向内側に突出する複数のステータ歯とを備えるモータ用ステータであって、互いに別体のバックヨークとステータ歯とが組み合わされることで構成されたモータ用ステータが存在する。ステータ歯がバックヨークと別体であることで、例えばステータ歯へのコイルの巻きやすさの向上、または、隣り合うステータ歯間におけるコイルの量(密度)の増加等の効果が得られる。
例えば特許文献1には、継鉄部と小歯部とが分割作製された固定子において、小歯部を、内径位置保持と絶縁性能とを兼ねた非磁性体の固定子カバーを用いて固定する構造が開示されている。
従来の、バックヨークとステータ歯とが別体であるモータ用ステータでは、例えば特許文献1に記載の固定子のように、平面視において円環状のバックヨークの内周部に形成された径方向外側に凹む矩形状の凹部に、ステータ歯の直線状の端部が固定される。この固定の手法としては例えば圧入が採用される。この場合、簡単に言うと、ステータ歯は、突出方向に平行な両側面がバックヨークに狭持された状態であり、ステータ歯の径方向内側への変位の抑制は、ほぼ狭持力のみに依存すると言える。この点に関し、例えば、ステータ歯とバックヨークとを溶接により結合することで、ステータ歯をバックヨークにより強固に固定することは可能である。しかしながらこの場合、ステータ歯をバックヨークに嵌め合わせた後に溶接工程が必要となり、このことは、例えばモータの製造効率向上の観点から不利である。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、簡易な構成で信頼性の高いモータ用ステータ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、本発明の一態様に係るモータ用ステータは、環状のバックヨークと、前記バックヨークの内周部に形成された凹部に嵌合する嵌合部を有するステータ歯とを備え、前記ステータ歯は、前記嵌合部が前記凹部に嵌合することで前記バックヨークの内周部に立設されており、前記嵌合部は、前記ステータ歯の立設方向に平行な嵌合面を有する第一嵌合部と、前記立設方向に非平行な係合面であって、前記立設方向で前記凹部の一部と係合する係合面を有する第二嵌合部とを有する。
本発明によれば、簡易な構成で信頼性の高いモータ用ステータを提供することができる。
以下、実施の形態及びその変形例について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態及び変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及び変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態及び変形例おける構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
また、図面は、本発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。さらに、以下の実施の形態及び特許請求の範囲において、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、2つの方向が直交している、とは、当該2つの方向が完全に直交していることを意味するだけでなく、実質的に直交していること、すなわち、例えば数%程度の差異を含むことも意味する。
(実施の形態)
まず、図1を用いて、実施の形態に係るモータ用ステータの全般的な構成を説明する。図1は、実施の形態に係るモータ用ステータ10を示す平面図である。図1に示すように、本実施の形態に係るモータ用ステータ10は、環状のバックヨーク20と、バックヨーク20の内周部に立設された複数のステータ歯30とを備える。
まず、図1を用いて、実施の形態に係るモータ用ステータの全般的な構成を説明する。図1は、実施の形態に係るモータ用ステータ10を示す平面図である。図1に示すように、本実施の形態に係るモータ用ステータ10は、環状のバックヨーク20と、バックヨーク20の内周部に立設された複数のステータ歯30とを備える。
バックヨーク20は、モータ用ステータ10の本体を構成する環状の金属部材である。本実施の形態では、同一形状に形成された複数枚の電磁鋼板を積層し、これら複数枚の電磁鋼板を貫通する複数のリベット(図示せず)をかしめることで、円環状のバックヨーク20が構成されている。なお、図1に示される軸心Aは、平面視において円環状のバックヨーク20の中心を通るZ軸方向に平行な仮想軸であり、モータ用ステータ10を用いて回転駆動されるロータ(図示せず)の回転軸と一致する軸である。
ステータ歯30は、巻回されたコイル80を保持する金属部材である。本実施の形態では、バックヨーク20と同じく、同一形状に形成された複数枚の電磁鋼板を積層し、これら複数枚の電磁鋼板を貫通する1以上のリベット(図示せず)をかしめることでステータ歯30が構成されている。なお、巻回されたコイル80とステータ歯30との間には、図1に図示しないインシュレータが配置されている。
バックヨーク20の内周部には、複数の凹部21が形成されており、これら凹部21のそれぞれにステータ歯30が固定されている。具体的には、ステータ歯30は、凹部21に嵌め合わされる部分である嵌合部31を有し、嵌合部31が、凹部21に対してバックヨーク20の軸心Aと平行な方向(本実施の形態ではZ軸方向)から圧入される。これにより、ステータ歯30は、バックヨーク20に固定される。つまり、ステータ歯30は、バックヨーク20の内周部に立設される。
より詳細には、複数のステータ歯30のそれぞれは、バックヨーク20において、軸心Aに向けて立設されている。つまり、複数のステータ歯30のそれぞれは、当該ステータ歯30の中心軸Jが軸心Aを通過する姿勢でバックヨーク20に固定されている。なお、ステータ歯30の中心軸Jは、例えばコイル80の巻回軸と一致する仮想軸であり、本実施の形態では、ステータ歯30の立設方向と平行である。また、本実施の形態では、中心軸Jは、平面視において、ステータ歯30の長手方向と平行であり、かつ、ステータ歯30の短手方向の幅の中心を通る仮想軸である。
このように構成されたモータ用ステータ10において、ステータ歯30の嵌合部31とバックヨーク20の凹部21とは、2段の嵌め合い構造を有しており、これにより、ステータ歯30とバックヨーク20との結合部分の信頼性を向上させている。この2段の嵌め合い構造について、図2〜図4を用いて説明する。
図2は、実施の形態に係るバックヨーク20の一部とステータ歯30とを示す平面図である。図3は、実施の形態に係るバックヨーク20の一部とステータ歯30とを示す斜視図である。図4は、実施の形態に係るステータ歯30とコイル80とを示す平面図である。
なお、図2及び図3のそれぞれでは、嵌合部31及び凹部21の構造上の関係を明確に示すために、ステータ歯30がバックヨーク20から分離された状態が図示されている。また、図2〜図4のそれぞれでは、図1においてY軸マイナス方向に向けて立設された1つのステータ歯30に着目し、そのステータ歯30及びその周辺の構造のみが図示されている。このことは、後述する各種変形例を示す図5〜図9についても同じである。
図2及び図3に示すように、実施の形態に係るステータ歯30は、バックヨーク20の凹部21と嵌合する嵌合部31を有し、嵌合部31は、第一嵌合部32と第二嵌合部33をと含む。
第一嵌合部32は、ステータ歯30の立設方向(Y軸マイナス方向)に平行な嵌合面34を有し、第二嵌合部33は、当該立設方向に非平行な係合面35であって、当該立設方向において凹部21の一部と係合する係合面35を有する。嵌合面34及び係合面35のそれぞれは、ステータ歯30において、立設方向に直交する方向(図2ではX軸方向)の両側に配置されている。つまり、第一嵌合部32は一対の嵌合面34を有し、第二嵌合部33は、一対の係合面35を有している。
また、バックヨーク20に形成された凹部21は、第一嵌合部32に対応する第一凹部22と、第二嵌合部33に対応する第二凹部23とを含む。第一凹部22は、第一嵌合部32を狭持する一対の狭持面24を有している。具体的には、第一凹部22の狭持面24は、対向する嵌合面34と平行な面であり、かつ、第一凹部22と第一嵌合部32とは、しまりばめとなるように形成されている。そのため、ステータ歯30の嵌合部31を、バックヨーク20の凹部21にZ軸方向から挿入する場合、第一嵌合部32は、第一凹部22に圧入される状態となる。これにより、ステータ歯30は実質的にバックヨーク20に固定される。
ここで、第一嵌合部32が有する嵌合面34は、ステータ歯30の立設方向に平行であり、そのため、第一嵌合部32は、ステータ歯30の立設方向へのずれ(変位)の抑制については、効果的であるとは言い難い。しかしながら、本実施の形態に係るステータ歯30の嵌合部31はさらに、当該立設方向で凹部21と係合する第二嵌合部33を含んでいる。
本実施の形態では、第二嵌合部33は、ステータ歯30の立設方向に対して傾いた傾斜面である係合面35を有しており、第二凹部23は、係合面35と対向する位置に被係合面25を有している。具体的には、第二凹部23の被係合面25は、対向する係合面35と平行な面であり、かつ、第二凹部23と第二嵌合部33とは、中間ばめとなるように形成されている。従って、ステータ歯30の嵌合部31を、バックヨーク20の凹部21にZ軸方向から挿入した場合、第二嵌合部33及び第二凹部23は、相互間において一部に隙間が生じ得る程度に嵌め合わされる。この構成において、第二嵌合部33の係合面35は、ステータ歯30の立設方向において、第二凹部23の被係合面25と係合(相互間の少なくとも一部が当接)しており、これにより、第二嵌合部33の当該立設方向への移動は規制される。すなわち、ステータ歯30は、第二嵌合部33が第二凹部23に機械的に引っ掛かることで、立設方向の変位が抑制されている。
以上説明したように、本実施の形態に係るモータ用ステータ10は、環状のバックヨーク20と、バックヨーク20の内周部に形成された凹部21に嵌合する嵌合部31を有するステータ歯30とを備える。ステータ歯30は、嵌合部31が凹部21に嵌合することでバックヨーク20の内周部に立設されている。嵌合部31は、ステータ歯30の立設方向に平行な嵌合面34を有する第一嵌合部32と、当該立設方向に非平行な係合面35であって、当該立設方向において凹部21の一部と係合する係合面35を有する第二嵌合部33とを含む。
この構成によれば、例えば、第一嵌合部32と凹部21との嵌合部分により、ステータ歯30を正規の姿勢でバックヨーク20に固定することができる。具体的には、立設方向と平行な嵌合面34が凹部21と嵌め合わされるため、例えば、凹部21による、立設方向と直交する狭持力が、第一嵌合部32の固定力として効率よく作用する。これにより、例えば、ステータ歯30の平面視における(XY平面における)傾きが抑制される。さらに、凹部21の一部に対して立設方向で係合する第二嵌合部33により、ステータ歯30の立設方向へのずれ(変位)が抑制される。
つまり、本実施の形態では、第一嵌合部32にステータ歯30の基本的な固定の役割を担わせ、さらに、第二嵌合部33に、ステータ歯30の抜け止めとしての役割を担わせることができる。これにより、ステータ歯30とバックヨーク20との結合部分における、振動または衝撃などの外乱の影響に対する冗長性が向上される。
なお、ステータ歯30の第二嵌合部33が有する係合面35は、ステータ歯30の立設方向に対して傾いたテーパ面であるため、被係合面25と係合することで、ステータ歯30の、嵌合部31を中心とするX軸周りの回動を規制する部位としても機能する。つまり、ステータ歯30は、第二嵌合部33によって、立設方向への変位が抑制され、さらに、平面視における手前側及び奥側への傾きも抑制されている。
このように、本実施の形態では、溶接等の手法を用いることなく、ステータ歯30とバックヨーク20との機械的な2段の嵌め合い構造により、ステータ歯30とバックヨーク20との結合の信頼性を向上させることができる。すなわち、本実施の形態に係るモータ用ステータ10は、簡易な構成で信頼性の高いモータ用ステータである。
また、本実施の形態では、図1〜図3に示すように、第二嵌合部33は、バックヨーク20の径方向において、第一嵌合部32よりも外側に位置している。
つまり、軸心A(図1参照)から見た場合、第一嵌合部32は第二嵌合部33よりも手前に位置する。従って、例えば、ステータ歯30の立設方向に平行な直線状の本体部分(コイル80を保持する部分)の側面の延長部分を、ステータ歯30の立設方向に平行な嵌合面34として機能させることができる。すなわち、ステータ歯30の単純な直線形状の一部を第一嵌合部32として利用することができる。
ここで、本実施の形態において、例えば、凹部21を、第二凹部23のみ有するよう形成し、かつ、ステータ歯30の第二嵌合部33と第二凹部23とをしまりばめによって結合させることも考えられる。しかし、この場合、バックヨーク20の内周面から、中心軸Jに対して離れる方向に傾いた被係合面25が形成される。つまり、ステータ歯30の根本に、ステータ歯30の立設方向において薄肉な部分(平面視で鋭角に形成された部分)がバックヨーク20に形成される。このような薄肉部分は、例えばステータ歯30の安定的な保持という観点からは好ましくない。この点に関し、本実施の形態に係る凹部21は、ステータ歯30の立設方向に平行な部分(第一嵌合部32)と嵌合する第一凹部22がバックヨーク20の内周側に存在する。そのため、バックヨーク20におけるステータ歯30の根本部分に薄肉部分は存在せず、これにより例えばステータ歯30の安定的な保持が実現される。
また、本実施の形態では、例えば図4に示すように、ステータ歯30の立設方向と直交する方向において、第二嵌合部33の幅Wbは、第一嵌合部32の幅Wa以下である。
従って、例えば、筒状のインシュレータ90に巻き付けたコイル80を、ステータ歯30に対し、嵌合部31の方向からステータ歯30に取り付けることができる。つまり、複数のステータ歯30のそれぞれに導線を巻き付けてコイル80を形成する作業は不要であり、巻回された状態のコイル80にステータ歯30を挿入することで、ステータ歯30へのコイル80の取付作業が完了する。そのため、例えば、ステータ歯30の製造と、巻回状態のコイル80(つまり、図4に示すコイル80)の製造とを並行して行うことができる。このことは、例えば、モータ用ステータ10の製造効率向上の観点から有利である。
なお、例えば図3に示されるように、ステータ歯30の厚み方向(Z軸方向)では、第二嵌合部33の幅は第一嵌合部32の幅と実質的に同一である。従って、第二嵌合部33の存在が、図4に示すコイル80のステータ歯30への取り付けを阻害することはない。
また、本実施の形態では、図2〜図4に示すように、第一嵌合部32は、立設方向と直交する方向の両側に嵌合面34を有し、第二嵌合部33は、立設方向と直交する方向の両側に係合面35を有する。
この構成によれば、ステータ歯30の嵌合部31は、例えば、中心軸Jについて対称な形状に形成される。つまり、嵌合部31と凹部21との嵌め合い構造が、中心軸Jについて対称に形成されるため、例えば、ステータ歯30に振動または衝撃が与えられた場合において、嵌合部31と凹部21との嵌合部分での応力分散がなされやすい。このことは、例えば、モータ用ステータ10の経年劣化の抑制(長寿命化)の観点から有利である。
以上、実施の形態に係るモータ用ステータ10について説明したが、モータ用ステータ10は、図1〜図4に示す態様とは異なる態様のステータ歯及びバックヨークを備えてもよい。そこで、以下に、ステータ歯及びバックヨークについての変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。
(変形例1)
図5は、実施の形態の変形例1に係るバックヨーク20aの一部とステータ歯30aとを示す平面図である。
図5は、実施の形態の変形例1に係るバックヨーク20aの一部とステータ歯30aとを示す平面図である。
図5に示すステータ歯30aの嵌合部31は、ステータ歯30aの立設方向に平行な嵌合面34aを有する第一嵌合部32と、当該立設方向に非平行な係合面35aであって、当該立設方向において凹部21の一部と係合する係合面35aを有する第二嵌合部33とを含む。また、嵌合面34aに対向する位置に第一凹部22の狭持面24aが配置され、係合面35aに対向する位置に第二凹部23の被係合面25aが配置される。この構成において、本変形例に係るステータ歯30aは、実施の形態に係るステータ歯30と共通する。
本変形例に係るステータ歯30aは、係合面35aが、ステータ歯30aの立設方向に対して直交している点で、実施の形態に係るステータ歯30と異なる。また、本変形例では、バックヨーク20aの凹部21の第二凹部23が有する被係合面25aは、係合面35aに対応して、ステータ歯30aの立設方向に対して直交するよう形成されている。この場合であっても、係合面35aは、凹部21の一部(第二凹部23)と係合するため、第二嵌合部33は、ステータ歯30aの、立設方向への変位を抑制する部位して機能する。
つまり、第二嵌合部33が有する係合面は、ステータ歯30aの立設方向において凹部21の一部と係合すればよく、ステータ歯30aの立設方向(または中心軸Jに平行な方向)とのなす角度に特に限定はない。
なお、互いに別体であるバックヨーク及びステータ歯の組み合わせに関し、複数のコイル間を磁束で結合するための鉄心(ステータコア)としての役割を考慮すると、バックヨーク及びステータ歯の境界の面積は、小さいことが望ましい。つまり、平面視におけるバックヨーク及びステータ歯間の境界線の長さは短いことが望ましい。この観点からは、例えば嵌合部31の平面視における大きさを固定した場合、実施の形態に係るステータ歯30のように、係合面35を立設方向に対して傾けた方が有利である。
ただし、ステータ歯の立設方向の変位を抑制する機能は、ステータ歯30の立設方向に対して傾いた係合面35を有するステータ歯30よりも、ステータ歯30aの立設方向に直交する係合面35a有するステータ歯30aの方が高い。そのため、本変形例に係るステータ歯30a及びバックヨーク20aを備えるモータ用ステータ10は、例えば、高い耐振動性または耐衝撃性が要求されるモータ用ステータとして有用である。
(変形例2)
図6は、実施の形態の変形例2に係るバックヨーク20bの一部とステータ歯30bとを示す平面図である。
図6は、実施の形態の変形例2に係るバックヨーク20bの一部とステータ歯30bとを示す平面図である。
図6に示すステータ歯30bの嵌合部31は、ステータ歯30bの立設方向に平行な嵌合面34bを有する第一嵌合部32と、当該立設方向に非平行な係合面35bであって、当該立設方向において凹部21の一部と係合する係合面35bを有する第二嵌合部33とを含む。また、嵌合面34bに対向する位置に第一凹部22の狭持面24bが配置され、係合面35bに対向する位置に第二凹部23の被係合面25bが配置される。この構成において、本変形例に係るステータ歯30bは、実施の形態に係るステータ歯30と共通する。
本変形例に係るステータ歯30bは、係合面35bと嵌合面34bとを接続する接続面36が、ステータ歯30bの立設方向に対して直交していない点で、実施の形態に係るステータ歯30と異なる。この場合であっても、係合面35bは、凹部21の一部(第二凹部23)と係合するため、第二嵌合部33は、ステータ歯30bの、立設方向への変位を抑制する部位して機能する。
なお、例えば本変形例に係るステータ歯30bの係合面35bのサイズ及び姿勢を、実施の形態に係るステータ歯30の係合面35のサイズ及び姿勢と同一にした場合、嵌合部31の高さ(中心軸Jの方向の幅)は、本変形例に係るステータ歯30bの方が長くなる。従って、本変形例に係るステータ歯30bは、バックヨーク20bにおける磁束の通路の幅を確保する観点から、例えば径方向の幅が比較的に広いバックヨーク20bと組み合わせることが好ましい。
(変形例3)
図7は、実施の形態の変形例3に係るバックヨーク20cの一部とステータ歯30cとを示す平面図である。
図7は、実施の形態の変形例3に係るバックヨーク20cの一部とステータ歯30cとを示す平面図である。
図7に示すステータ歯30cの嵌合部31は、ステータ歯30cの立設方向に平行な嵌合面34cを有する第一嵌合部32と、当該立設方向に非平行な係合面35cであって、当該立設方向において凹部21の一部と係合する係合面35cを有する第二嵌合部33とを含む。また、嵌合面34cに対向する位置に第一凹部22の狭持面24cが配置され、係合面35cに対向する位置に第二凹部23の被係合面25cが配置される。この構成において、本変形例に係るステータ歯30cは、実施の形態に係るステータ歯30と共通する。
本変形例に係るステータ歯30cは、係合面35cと嵌合面34cとが直接的につながっている点で、実施の形態に係るステータ歯30と異なる。この場合であっても、係合面35cは、凹部21の一部(第二凹部23)と係合するため、第二嵌合部33は、ステータ歯30cの、立設方向への変位を抑制する部位して機能する。
なお、本変形例に係るステータ歯30cは、第二嵌合部33の横幅が第一嵌合部32の横幅よりも大きいため、例えば図4を用いて説明した筒状のインシュレータ90に巻き付けたコイル80を、ステータ歯30cに取り付けることはできない。そのため、ステータ歯30cを軸としてコイル80が巻回されることで、ステータ歯30cにコイル80が取り付けられる。この場合、例えば、ステータ歯30cにコイル80を密に巻き付けることができるという利点が存在する。
また、本変形例では、係合面35cと嵌合面34cとの間に、ステータ歯30cにおけるくびれ部分(中心軸Jに直交する幅が狭くなった部分)が存在しない。従って、実施の形態に係るステータ歯30と比較すると、ステータ歯30cの方が、機械的強度が高いと言うことができる。
(変形例4)
図8は、実施の形態の変形例4に係るバックヨーク20dの一部とステータ歯30dとを示す平面図である。
図8は、実施の形態の変形例4に係るバックヨーク20dの一部とステータ歯30dとを示す平面図である。
図8に示すステータ歯30dの嵌合部31は、ステータ歯30dの立設方向に平行な嵌合面34dを有する第一嵌合部32と、当該立設方向に非平行な係合面35dであって、当該立設方向において凹部21の一部と係合する係合面35dを有する第二嵌合部33とを含む。また、嵌合面34dに対向する位置に第一凹部22の狭持面24dが配置され、係合面35dに対向する位置に第二凹部23の被係合面25dが配置される。この構成において、本変形例に係るステータ歯30dは、実施の形態に係るステータ歯30と共通する。
本変形例に係るステータ歯30dは、係合面35dが一つのみであり、嵌合部31の形状が、中心軸Jについて非対称形状である点で、実施の形態に係るステータ歯30と異なる。この場合であっても、係合面35dは、凹部21の一部(第二凹部23)と係合するため、第二嵌合部33は、ステータ歯30dの、立設方向への変位を抑制する部位して機能する。
ここで、ステータ歯30dは、上述のように、同一形状に形成された複数枚の電磁鋼板を積層してかしめることで形成される。従って、ステータ歯30dを構成する複数枚の電磁鋼板(子の鋼板)のそれぞれを、より大きな電磁鋼板(親の鋼板)からプレス加工等によって切り出す際に、1枚の親の鋼板からより多くの子の鋼板を切り出すこと(無駄となる鋼板の量を削減すること)が望ましい。
この点に関し、本変形例に係るステータ歯30dは、中心軸Jについて対称に形成する必要がない。そのため、例えば、係合面35dが立設方向に対して非平行である等の条件を満たしつつ、1枚の親の鋼板からより多くの子の鋼板を得ることが可能となる。
(変形例5)
図9は、実施の形態の変形例5に係るバックヨーク20eの一部とステータ歯30eとを示す平面図である。
図9は、実施の形態の変形例5に係るバックヨーク20eの一部とステータ歯30eとを示す平面図である。
図9に示すステータ歯30eの嵌合部31は、ステータ歯30eの立設方向に平行な嵌合面34eを有する第一嵌合部32と、当該立設方向に非平行な係合面35eであって、当該立設方向において凹部21の一部と係合する係合面35eを有する第二嵌合部33とを含む。また、嵌合面34eに対向する位置に第一凹部22の狭持面24eが配置され、係合面35eに対向する位置に第二凹部23の被係合面25eが配置される。この構成において、本変形例に係るステータ歯30eは、実施の形態に係るステータ歯30と共通する。
本変形例に係るステータ歯30eは、第二嵌合部33が、バックヨーク20eの径方向において、第一嵌合部32よりも内側に位置している点で、実施の形態に係るステータ歯30と異なる。この場合であっても、係合面35eは、凹部21の一部(第二凹部23)と係合するため、第二嵌合部33は、ステータ歯30eの、立設方向への変位を抑制する部位して機能する。また、第一嵌合部32は、第二嵌合部33よりも外側に位置する場合であっても、凹部21の第一凹部22に例えば圧入されることで、第一凹部22によってしっかりと狭持される。従って、第一嵌合部32は、ステータ歯30eの基本的な固定のための部位として機能することができる。
(他の実施の形態)
以上、本発明に係るモータ用ステータについて、実施の形態及びその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態または変形例に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
以上、本発明に係るモータ用ステータについて、実施の形態及びその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態または変形例に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
例えば、バックヨーク20及びステータ歯30のそれぞれは、複数枚の電磁鋼板が積層されかしめられることで形成されるとしたが、バックヨーク20及びステータ歯30それぞれの構成はこれに限定されない。例えば、バックヨーク20またはステータ歯30が、1つの金属塊により実現されてもよい。
また、バックヨーク20の平面視における外形は、例えば図1に示すように、軸心Aを中心とする円環状であるが、バックヨーク20の平面視における外形は円環状である必要はない。例えば、バックヨーク20は、軸心Aを中心とする回転対称となる多角形の角環状に形成されてもよい。つまり、例えば複数のステータ歯30が円環状に並ぶようにこれら複数のステータ歯30を保持できるのであれば、バックヨーク20の平面視における外形に特に限定はない。
また、バックヨーク20は、例えば周方向に複数に分割された材料が結合されることで構成されてもよい。例えば、バックヨーク20を作製する際に無駄となる材料の量を抑制するために、円弧状の材料を複数つなぎ合わせることで、円環状のバックヨーク20が作製されてもよい。
また、第二凹部23及び第二嵌合部33は、中間ばめとなるように形成されるとしたが、これは必須の要件ではない。つまり、第二凹部23及び第二嵌合部33は、例えばしまりばめとなるように形成されてもよい。
また、ステータ歯30の単純な直線形状の一部を第一嵌合部32として利用することができるとしたが、第一嵌合部32は、ステータ歯30におけるコイル80を保持する本体部分より幅広でもよく、また、幅狭でもよい。つまり、ステータ歯30の本体部分と第一嵌合部32との間に段差が形成されていてもよい。
なお、上記の、ステータ歯30及びバックヨーク20についての各種の補足事項は、上記変形例1〜5におけるステータ歯30a〜30e及びバックヨーク20a〜20eに適用されてもよい。
また、本発明は、本発明に係るモータ用ステータを備えるモータとして実現することもできる。
本発明は、例えば、自動車等の移動体または産業機械等に搭載されるモータに用いられるモータ用ステータとして有用である。
10 モータ用ステータ、20,20a〜20e バックヨーク、21 凹部、22 第一凹部、23 第二凹部、24,24a〜24e 狭持面、25,25a〜25e 被係合面、30,30a〜30e ステータ歯、31 嵌合部、32 第一嵌合部、33 第二嵌合部、34,34a〜34e 嵌合面、35,35a〜35e 係合面、36 接続面、80 コイル、90 インシュレータ
Claims (4)
- 環状のバックヨークと、
前記バックヨークの内周部に形成された凹部に嵌合する嵌合部を有するステータ歯とを備え、
前記ステータ歯は、前記嵌合部が前記凹部に嵌合することで前記バックヨークの内周部に立設されており、
前記嵌合部は、
前記ステータ歯の立設方向に平行な嵌合面を有する第一嵌合部と、
前記立設方向に非平行な係合面であって、前記立設方向において前記凹部の一部と係合する係合面を有する第二嵌合部とを含む
モータ用ステータ。 - 前記第二嵌合部は、前記バックヨークの径方向において、前記第一嵌合部よりも外側に位置する
請求項1記載のモータ用ステータ。 - 前記立設方向と直交する方向において、前記第二嵌合部の幅は、前記第一嵌合部の幅以下である
請求項2記載のモータ用ステータ。 - 前記第一嵌合部は、前記立設方向と直交する方向の両側に前記嵌合面を有し、
前記第二嵌合部は、前記立設方向と直交する方向の両側に前記係合面を有する
請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータ用ステータ。
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Family
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JP (1) | JP2019092355A (ja) |
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2017
- 2017-11-17 JP JP2017221507A patent/JP2019092355A/ja active Pending
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