JP4444639B2 - 回転電機のステータ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータ等に用いられ、巻線が巻回される複数のティース部を備えた回転電機のステータ及びその製造方法に関するものである。

従来、回転機器であるブラシレスモータ等におけるステータは、ステータコアのティース部に巻線が巻回されてなる。詳しくは、ステータコアは、放射状に設けられる複数のティース部と各ティース部を径方向外側で連結する環状部とを備え、そのティース部にインシュレータを介して巻線が巻回されることになる。このようなステータコアとしては、複数の積層部材が積層されてなりティース部毎に分割された形状の分割コア部が、環状に連結されてなるものがある。このようなステータ（ステータコア）では、分割コア部を環状に連結する前に巻線を巻装することで、隣り合うティース部が邪魔になることなく、巻線を容易に巻装することができる。

そして、このようなステータ（ステータコア）としては、環状部と対応した周方向端部の長さが異なる第１及び第２積層部材が交互に積層されて分割コア部の周方向端部が凹凸を繰り返す形状とされたものがある（例えば、特許文献１参照）。そして、隣り合う前記分割コア部は、周方向端部の凹凸が互いに嵌り合うように（即ち凸部同士が重なり合うように）配設され、重なり合った凸部に軸方向にピンが貫通されることで連結されて、ステータコアを構成することになる。このようなステータでは、複数の分割コア部が環状に配列された状態で隣り合う分割コア部の凸部同士が軸方向に重なり合うため（軸方向に直線的な隙間ができないため）、環状部の磁気抵抗が小さくなり磁気回路が良好となる。又、凸部同士が軸方向に重なり合うため、分割コア部同士が軸方向にズレることが防止される。
特開平７−２２２３８３号公報

しかしながら、上記のようなステータでは、分離された（ピンにて連結されていない）分割コア部に巻線を巻装するため、巻装工程の後に分割コア部を環状に配置する（凹凸を互いに嵌め合う）工程を要し、ティース部の数（例えば１２個）に分離された分割コア部の取り扱いが煩雑となる。又、隣り合う分割コア部をそれぞれピンにて連結するため部品点数が増大してしまう。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、良好な磁気回路を得られ、巻線を容易に巻装することができ、環状化が容易であり、部品点数を低減することができる回転電機のステータを提供することにある。

又、他の目的として、良好な磁気回路を得られ、巻線を容易に巻装することができ、環状化が容易であり、部品点数を低減することができる回転電機のステータを容易に製造することができる製造方法を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、積層部材が積層されて形成され分割環状部と該分割環状部の略直交方向に延びるティース部とを有する複数の分割コア部が環状に配列されて形成される回転電機のステータにおいて、巻線が巻装される前記ティース部を絶縁する樹脂材よりなるインシュレータは、前記複数の分割コア部のそれぞれに対して軸方向に一対設けられて前記ティース部の軸方向両方の面を覆うように構成され、前記複数の分割コア部は、それぞれがその隣の分割コア部と連結する連結部を有しておらず、前記インシュレータは、前記分割環状部の周方向端部と対応した位置において、隣り合う前記分割コア部のそれぞれに対して設けられるインシュレータのうち隣り合う分割コア部間で周方向に隣り合うインシュレータの一方に設けられ軸方向に延びる連結孔と他方に設けられ前記連結孔に挿入される連結凸部とからなる連結部を有し、該連結部によって隣り合う前記分割コア部を回動可能に連結する。

請求項２に記載の発明は、第１及び第２積層部材が交互に積層されて形成され分割環状部と該分割環状部の略直交方向に延びるティース部とを有する複数の分割コア部が環状に配列されて、前記分割環状部が環状の環状部を形成し且つ各前記ティース部が放射状に配置され、前記ティース部にインシュレータを介して巻線が巻装される回転電機のステータにおいて、前記第１積層部材の前記分割環状部と対応した周方向一端部には、軸方向から見て円弧凸状の円弧凸部が形成され、同周方向他端部には円弧凹状の円弧凹部が形成され、前記第２積層部材の前記分割環状部と対応した周方向一端部には、軸方向から見て円弧凹状の円弧凹部が形成され、同周方向他端部には円弧凸状の円弧凸部が形成され、複数の前記分割コア部が環状に配列された状態で隣り合う前記分割コア部の前記円弧凸部同士が軸方向に重なり合うように設定され、前記ティース部を絶縁する樹脂材よりなる前記インシュレータは、前記複数の分割コア部のそれぞれに対して軸方向に一対設けられて前記ティース部の軸方向両方の面を覆うように構成され、前記複数の分割コア部は、それぞれがその隣の分割コア部と連結する連結部を有しておらず、前記インシュレータは、前記分割環状部の周方向端部と対応した位置において、隣り合う前記分割コア部のそれぞれに対して設けられるインシュレータのうち隣り合う分割コア部間で周方向に隣り合うインシュレータの一方に設けられ軸方向に延びる連結孔と他方に設けられ前記連結孔に挿入される連結凸部とからなる連結部を有し、該連結部によって隣り合う前記分割コア部を回動可能に連結する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の回転電機のステータにおいて、前記連結部は柔軟性を有する。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転電機のステータにおいて、前記インシュレータは、前記分割コア部毎に設けられる複数のインシュレータ部材よりなり、前記連結部は、前記インシュレータ部材の周方向一端部又は周方向他端部に設けられた軸方向に延びる前記連結孔と、前記連結孔の反対側の周方向端部に設けられ前記連結孔に挿入される前記連結凸部である。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転電機のステータにおいて、前記インシュレータは、前記分割コア部毎に設けられ交互に配設される第１及び第２インシュレータ部材よりなり、前記連結部は、前記第１インシュレータ部材の周方向両端部に設けられ軸方向に延びる前記連結孔と、前記第２インシュレータ部材の周方向両端部に設けられ前記連結孔に挿入される前記連結凸部である。

請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の回転電機のステータにおいて、前記連結部は、前記連結孔及び前記連結凸部が遊嵌されることで前記柔軟性を有する。
請求項７に記載の発明は、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の回転電機のステータにおいて、前記連結孔及び前記連結凸部は、複数の前記分割コア部が直線状に配列された状態から回動されて環状に配列された状態となるまで軸直交方向の最小の隙間が減少し、環状に配列された状態で軸直交方向に当接すべく軸方向から見て非円形に形成された可変連結孔及び可変連結凸部である。

請求項８に記載の発明は、請求項４乃至７のいずれか１項に記載の回転電機のステータにおいて、前記連結孔は、軸方向に貫通して形成され、前記連結凸部の先端部に、先端から後端に向かうほど突出し、前記連結孔に挿入された状態でその抜け止めをなすフック部を設けた。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の回転電機のステータにおいて、前記連結凸部の内部に、軸方向に延びる孔を形成した。

請求項１０に記載の発明は、請求項２に記載の回転電機のステータの製造方法であって、隣り合う前記分割コア部の前記円弧凸部同士が軸方向に重なり合った状態のまま前記インシュレータを軸方向から装着して各分割コア部を連結する装着連結工程を備える。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の回転電機のステータの製造方法において、前記装着連結工程の後、連結された前記分割コア部を巻き取り、真円となるように加圧する真円化工程と、前記加圧した状態で、隣り合う前記分割環状部の前記周方向端部同士を溶接にて固定する溶接工程とを備える。

（作用）
請求項１に記載の発明によれば、分割コア部がインシュレータによって連結回動可能となるので、分割コア部に連結部の形成を要さず、磁気抵抗の増大を抑制でき、環状化が容易となる。

請求項２に記載の発明によれば、複数の分割コア部が環状に配列された状態で隣り合う分割コア部の円弧凸部同士が軸方向に重なり合うため、隣り合う分割環状部間の磁気抵抗が小さくなり磁気回路が良好となる。又、分割コア部同士が軸方向にズレることが防止される。

しかも、第１及び第２積層部材の前記分割環状部と対応した周方向端部が、円弧凸状又は円弧凹状であるため、隣り合う分割コア部の回動が許容される。よって、隣り合う分割コア部を、インシュレータの連結部にて容易に回動可能に連結することができる。これにより、隣り合う分割コア部を回動させ、隣り合うティース部の先端部同士の間隔を広げた状態とすることができる。その結果、前記間隔を広げた状態で、巻線を巻装することで、隣り合うティース部が邪魔になることなく、巻線を容易に巻装することができる。しかも、巻線が巻装された分割コア部を回動させるだけで容易に環状とすることができる。しかも、隣り合う分割コア部を連結するためにピン等を用いないため、部品点数（部品の種類）を低減することができる。

請求項３に記載の発明によれば、前記連結部は柔軟性を有するため、従来技術に比べて容易に環状部の真円度を高くすることができる。詳しくは、ピンを用いる従来技術等では、各積層部材の形状（特に周方向端部やピン孔等）を高精度に形成しないと環状部の真円度を高くすることが困難であるが、連結部が柔軟性を有すると、高精度な形状を必要とせず、容易に配列された分割環状部の真円度を高い状態とすることができる。よって、例えば、配列された分割環状部の真円度を高くした状態で前記周方向端部同士を溶接等にて固定することで、真円度の高い環状部を容易に得ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、連結部は、インシュレータ部材の周方向一端部又は周方向他端部に設けられた軸方向に延びる連結孔と、連結孔の反対側の周方向端部に設けられ連結孔に挿入される連結凸部であるため、インシュレータ部材を軸方向に組み付けることで連結部を容易に得ることができる。又、このインシュレータ部材の組み付け方向は、第１及び第２積層部材の積層方向と同方向であるため、一連の工程が容易となり、例えば、製造装置の大規模化を防止することができる。しかも、このようにすると、複数のインシュレータ部材を同一の部材とすることができる。

請求項５に記載の発明によれば、インシュレータは、分割コア部毎に設けられ交互に配設される第１及び第２インシュレータ部材よりなる。そして、連結部は、第１インシュレータ部材の周方向両端部に設けられ軸方向に延びる連結孔と、第２インシュレータ部材の周方向両端部に設けられ連結孔に挿入される連結凸部であるため、第１及び第２インシュレータ部材を軸方向に組み付けることで連結部を容易に得ることができる。又、この第１及び第２インシュレータ部材の組み付け方向は、第１及び第２積層部材の積層方向と同方向であるため、一連の工程が容易となり、例えば、製造装置の大規模化を防止することができる。

請求項６に記載の発明によれば、連結部は、前記連結孔及び前記連結凸部が遊嵌されることで前記柔軟性を有するため、簡単な構成で請求項２に記載の発明の効果を得ることができる。

請求項７に記載の発明によれば、前記連結孔及び前記連結凸部は可変連結孔及び可変連結凸部であり、直線状に配列された状態では、軸直交方向の隙間が大きいため、インシュレータ部材同士を容易に組み付けることができる。しかも、可変連結孔及び可変連結凸部は、環状に配列された状態では、軸直交方向に当接するため、それらのガタツキ、ひいてはガタツキに基づく騒音が防止される。

請求項８に記載の発明によれば、連結孔は、軸方向に貫通して形成され、連結凸部の先端部には、先端から後端に向かうほど突出し、連結孔に挿入された状態でその抜け止めをなすフック部が設けられるため、容易に挿入することを可能としながら、各インシュレータ部材が分解してしまうことが防止される。

請求項９に記載の発明によれば、前記連結凸部の内部には、軸方向に延びる孔が形成されるため、連結孔に連結凸部を挿入する際、連結凸部が撓み易くなり容易に挿入することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、装着連結工程では、隣り合う前記分割コア部の前記円弧凸部同士が軸方向に重なり合った状態のまま前記インシュレータを軸方向から装着することで、分割コア部を容易に連結することができる。又、装着連結工程では、インシュレータを各分割コア部に対して一斉に装着することが可能となり、容易にインシュレータを装着することができる。

請求項１１に記載の発明によれば、真円度の高い環状部を容易に得ることができる。

請求項１乃至９に記載の発明によれば、良好な磁気回路を得られ、巻線を容易に巻装することができ、環状化が容易であり、部品点数を低減することができる回転電機のステータを提供することができる。

又、請求項１０及び１１に記載の発明によれば、良好な磁気回路を得られ、巻線を容易に巻装することができ、環状化が容易であり、部品点数を低減することができる回転電機のステータを容易に製造することができる製造方法を提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図１２に従って説明する。図１に示すように、回転電機としてのブラシレスモータは、ステータ１と、ステータ１と対向配置されるマグネット（図示略）を有したロータ２（図中、一点鎖線で示す）とを備える。ステータ１は、略円筒状のハウジング３内に配設され、インシュレータ４を介して巻線５が巻装されたステータコア６を備える。

ステータコア６は、放射状に設けられ巻線５が巻装される複数のティース部７と、その各ティース部７を径方向外側で連結する環状部８とを備える。尚、本実施の形態では、ティース部７は、等角度（３０度）間隔に１２個形成されている。

詳しくは、ステータコア６は、図４（ｂ）（ｃ）に示すように、第１積層部材１１（図２参照）と、第２積層部材１２（図３参照）とが交互に積層されて形成される複数の分割コア部１３が環状に配列されて構成される。

第１積層部材１１は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、弧状に延びる積層前分割環状部１１ａと、積層前分割環状部１１ａの中間部から略直交方向（前記弧状の軸中心方向）に延びる積層前ティース部１１ｂとを有する。積層前ティース部１１ｂの先端部には、周方向に延びる積層前突片１１ｃが形成されている。又、積層前ティース部１１ｂには、板厚方向（軸方向）の一方（図２（ｂ）中、上方）に第１嵌合凹部１１ｄが形成され、且つ板厚方向の他方（図２（ｂ）中、下方）に第１嵌合凸部１１ｅが形成されている。第１嵌合凹部１１ｄと第１嵌合凸部１１ｅは、板厚方向に並んで形成されるとともに、その組が積層前ティース部１１ｂの延設方向に２つ並んで形成されている。

又、積層前分割環状部１１ａの周方向の一端部（図２中、左側端部）には、軸方向から見て（図２（ａ）参照）円弧凸状の円弧凸部１１ｆが形成されている。又、積層前分割環状部１１ａの周方向の他端部（図２中、右側端部）には、軸方向から見て（図２（ａ）参照）円弧凹状の円弧凹部１１ｇが形成されている。即ち、積層前分割環状部１１ａの周方向両端部には、複数の第１積層部材１１を側方に配列した際（図２（ａ）参照）に、それぞれが嵌って第１積層部材１１同士の回動を許容するように円弧凸部１１ｆと円弧凹部１１ｇが形成されている。

第２積層部材１２は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、第１積層部材１１と対称形状に形成されている。即ち、第２積層部材１２は、弧状に延びる積層前分割環状部１２ａと、積層前分割環状部１２ａの中間部から略直交方向（前記弧状の軸中心方向）に延びる積層前ティース部１２ｂとを有する。積層前ティース部１２ｂの先端部には、周方向に延びる積層前突片１２ｃが形成されている。又、積層前ティース部１２ｂには、板厚方向（軸方向）の一方（図３（ｂ）中、上方）に第２嵌合凹部１２ｄが形成され、且つ板厚方向の他方（図３（ｂ）中、下方）に第２嵌合凸部１２ｅが形成されている。第２嵌合凹部１２ｄと第２嵌合凸部１２ｅは、板厚方向に並んで形成されるとともに、その組が積層前ティース部１２ｂの延設方向に２つ並んで形成されている。

又、積層前分割環状部１２ａの周方向の他端部（図３中、右側端部）には、軸方向から見て（図３（ａ）参照）円弧凸状の円弧凸部１２ｆが形成されている。又、積層前分割環状部１２ａの周方向の一端部（図３中、左側端部）には、軸方向から見て（図３（ａ）参照）円弧凹状の円弧凹部１２ｇが形成されている。即ち、積層前分割環状部１２ａの周方向両端部には、複数の第２積層部材１２を側方に配列した際（図３（ａ）参照）に、それぞれが嵌って第２積層部材１２同士の回動を許容するように円弧凸部１２ｆと円弧凹部１２ｇが形成されている。

そして、第１積層部材１１と第２積層部材１２とが交互に（本実施の形態では５段ずつ）積層されることで、積層前分割環状部１１ａ，１２ａよりなる分割環状部１３ａと積層前ティース部１１ｂ，１２ｂよりなる前記ティース部７とを有する分割コア部１３が形成される。この際、第１及び第２積層部材１１，１２は、第１嵌合凸部１１ｅが第２嵌合凹部１２ｄに圧入嵌合され、第２嵌合凸部１２ｅが第１嵌合凹部１１ｄに圧入嵌合されることで固定されて、分割コア部１３が形成される。この分割コア部１３における分割環状部１３ａの周方向の一端部は、円弧凸部１１ｆと円弧凹部１２ｇにより凹凸を繰り返す形状とされ、同周方向の他端部は、円弧凸部１２ｆと円弧凹部１１ｇにより凹凸を繰り返す形状とされる（図４（ｂ）参照）。そして、複数の分割コア部１３が環状に配列されることで、分割環状部１３ａが前記環状部８を形成し、前記ティース部７が放射状に配置される（図１参照）。尚、この状態では、隣り合う前記分割コア部１３における分割環状部１３ａの周方向端部の凹凸が互いに嵌り合って、即ち前記円弧凸部１１ｆ，１２ｆ同士が軸方向に重なって配置される。

インシュレータ４は、図５及び図６に示すように、分割コア部１３毎に設けられる複数のインシュレータ部材２１よりなる。インシュレータ部材２１は、絶縁性及び可撓性を有する樹脂材よりなる。インシュレータ部材２１は、分割環状部１３ａの軸方向片方の面を覆うための弧状端面部２１ａと、分割環状部１３ａの内周面を覆うための内周端面部２１ｂと、ティース部７の軸方向片方の面を覆うための端面部２１ｃと、ティース部７の両側面を覆うための一対の側面部２１ｄとを備える。前記内周端面部２１ｂには、巻装される巻線５の径方向外側へのはみ出しを規制すべく軸方向に立設された外側規制壁２１ｅが形成されている。又、前記端面部２１ｃにおけるティース部７の先端部と対応した端部（図６中、下端部）には、巻装される巻線５の径方向内側へのはみ出しを規制すべく軸方向に立設された内側規制壁２１ｆが形成されている。

又、一対の前記側面部２１ｄは、端面部２１ｃから略直角に延びて形成されている。この一対の前記側面部２１ｄには、（装着前の状態で）その間隔がティース部７の両側面の間隔より小さく、図７に示すように、ティース部７の両側面を覆った状態でティース部７を挟持する挟持部２１ｇが形成されている。本実施の形態では、挟持部２１ｇは、側面部２１ｄ全体が湾曲して形成されることで、ティース部７を挟持可能に形成されている。又、側面部２１ｄの先端部（図７中、下端部）は、その間隔がティース部７の両側面の間隔より若干大きく、即ちティース部７に対してインシュレータ部材２１を軸方向に移動させるだけで装着（嵌着）可能に形成されている。尚、図７では、挟持部２１ｇの形状を視覚的に分かり易くするために、湾曲度合い等を誇張して図示している。

又、インシュレータ部材２１における前記分割環状部１３ａの周方向端部と対応した位置であって弧状端面部２１ａの周方向端部には、隣り合う分割コア部１３を回動可能に連結するための連結部２２（図６参照）が形成されている。

詳しくは、弧状端面部２１ａの周方向の一端部（図６中、左側端部）には、図５に示すように、板厚が半分（図５中、上半分）で略円形の上部連結部２２ａが形成されている。又、弧状端面部２１ａの周方向の他端部（図６中、右側端部）には、図５に示すように、板厚が半分（図５中、下半分）で略円形の下部連結部２２ｂが形成されている。そして、下部連結部２２ｂには軸方向に延びる（貫通する）連結孔としての可変連結孔２２ｃが形成され、上部連結部２２ａには隣り合うインシュレータ部材２１の可変連結孔２２ｃに挿入可能（図７参照）な連結凸部としての可変連結凸部２２ｄが形成されている。

可変連結孔２２ｃ及び可変連結凸部２２ｄは、遊嵌可能な形状とされている。又、可変連結孔２２ｃ及び可変連結凸部２２ｄは、複数の分割コア部１３が直線状に配列された状態（図６参照）から回動されて環状に配列された状態（図１参照）となるまで軸直交方向の最小の隙間が減少し、環状に配列された状態で軸直交方向に当接すべく軸方向から見て非円形に形成されている。本実施の形態では、可変連結孔２２ｃは、図６に示すように、略楕円形状に形成され、可変連結凸部２２ｄは、可変連結孔２２ｃより径（大径及び小径）が小さい略楕円形状に形成され、前記環状に配列された状態（図１参照）で軸直交方向に２点が当接するように設定されている。

又、可変連結凸部２２ｄの先端部（図８中、下端部）には、可変連結凸部２２ｄが可変連結孔２２ｃに挿入された状態でその抜け止めをなすフック部２２ｅが形成されている。フック部２２ｅは、先端から後端に向かうほど軸直交方向に突出している。

又、可変連結凸部２２ｄの内部には、軸方向に延びる孔２２ｆが形成されている。尚、この孔２２ｆは、可変連結凸部２２ｄを筒状として該可変連結凸部２２ｄが撓み易くなるようにその形状が設定されている。

このように、本実施の形態では、嵌め合わされた可変連結孔２２ｃ及び可変連結凸部２２ｄ等が連結部２２を構成している。即ち、上記のように構成されたインシュレータ部材２１が、前記円弧凸部１１ｆ，１２ｆ同士が軸方向に重なった状態の複数の分割コア部１３にそれぞれ装着されることで、連結部２２にて隣り合う分割コア部１３が回動可能に連結される。ここで、可変連結孔２２ｃ及び可変連結凸部２２ｄの軸中心は、前記円弧凸部１１ｆ，１２ｆ及び前記円弧凹部１１ｇ，１２ｇの軸中心と略同じに設定されており、該軸中心に隣り合う分割コア部１３が回動可能とされる。又、連結部２２は、可変連結孔２２ｃ及び可変連結凸部２２ｄが遊嵌されることで、柔軟性を有することになる。尚、ここで言う柔軟性とは、隣り合う分割コア部１３の軸方向から見た位置関係を各方向に適宜若干量だけ変更可能とすることである。又、本実施の形態のインシュレータ部材２１は、分割コア部１３の軸方向に一対、即ち軸方向の一方と他方に上下対称にそれぞれ設けられる。

そして、ティース部７には、図９に示すように、隣り合うティース部７の先端部同士の間隔が広げられた状態（開状態）で、インシュレータ４、詳しくはインシュレータ部材２１の端面部２１ｃ及び側面部２１ｄを介して巻線５が巻装される（図１０参照）。そして、複数の分割コア部１３は、分割環状部１３ａが環状の前記環状部８となり且つティース部７が放射状に配設された状態（閉状態）で固定され、ステータ１が構成される。

次に、上記のように構成されるステータ１の製造方法（各工程）について説明する。
第１打ち抜き工程では、複数の第１積層部材１１を、図示しない板材より打ち抜く。
第２打ち抜き工程では、複数の第２積層部材１２を、図示しない板材より打ち抜く。

次に、第１及び第２打ち抜き工程の後の積層工程では、第１積層部材１１と第２積層部材１２とを、交互に積層し（分離した状態で）分割コア部１３を形成する。そして、分離した状態で形成された複数の分割コア部１３を、分割環状部１３ａの長手方向（図４（ａ）の左右方向であって矢印Ａ方向）に移動させることで、隣り合う分割コア部１３の円弧凸部１１ｆ，１２ｆ同士を軸方向に重なり合った状態（互いに嵌め合わされた状態）とする（図４（ａ）〜（ｃ）参照）。

次に、積層工程の後の装着連結工程では、円弧凸部１１ｆ，１２ｆ同士が軸方向に重なり合った状態のままの分割コア部１３にインシュレータ４を軸方向から装着して各分割コア部１３を連結する。詳しくは、本実施の形態の装着連結工程は、インシュレータ部材２１同士を連結するインシュレータ部材連結工程を備える。インシュレータ部材連結工程では、複数（１２個）のインシュレータ部材２１同士を、可変連結孔２２ｃに可変連結凸部２２ｄを挿入することで連結する。そして、図６に示すように、連結されたインシュレータ部材２１を、円弧凸部１１ｆ，１２ｆ同士が軸方向に重なり合った状態のままの分割コア部１３に軸方向から（軸方向に移動させて）装着する。この際、インシュレータ部材２１は、分割コア部１３に対して軸方向に移動されるだけで、挟持部２１ｇがティース部７を挟持し、分割コア部１３に装着される。尚、図６では、分割コア部１３及びインシュレータ部材２１を２つずつのみ図示している。

次に、装着連結工程の後の巻装工程では、図９及び図１０に示すように、隣り合うティース部７の先端部同士の間隔を広げた状態（開状態）で、インシュレータ４、詳しくはインシュレータ部材２１の端面部２１ｃ及び側面部２１ｄを介して巻線５を巻装する。

次に、巻装工程の後の真円化工程では、図１１に示すように、前記連結された分割コア部１３（インシュレータ部材２１を含む）を巻き取り、図１２に示すように、真円となるように加圧する。詳しくは、真円化工程では、図１１に示すように、外周が真円の心金３１に前記連結された分割コア部１３（インシュレータ部材２１）を巻き取り、図１２に示すように、各分割コア部１３をそれぞれ径方向外側から加圧する（図１２中、破線矢印参照）ことでステータ１（環状部８）の真円度を高くする。

次に、真円化工程の後の溶接工程では、前記加圧した状態で、隣り合う分割コア部１３における分割環状部１３ａの周方向の端部同士（軸方向に重なり合った状態の円弧凸部１１ｆ，１２ｆの部分）をそれぞれ（本実施の形態では１２箇所）溶接（例えば、レーザー溶接）することで固定する。これにより、ステータ１が製造される。

次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）複数の分割コア部１３が環状に配列された状態で隣り合う分割コア部１３の円弧凸部１１ｆ，１２ｆ同士が軸方向に重なり合うため（軸方向に直線的な隙間ができないため）、隣り合う分割環状部１３ａ間の磁気抵抗が小さくなり磁気回路が良好となる。又、分割コア部１３同士が軸方向にズレることが防止される。

しかも、第１及び第２積層部材１１，１２における積層前分割環状部１１ａ，１２ａの周方向端部が、円弧凸部１１ｆ，１２ｆと円弧凹部１１ｇ，１２ｇとされるため、隣り合う分割コア部１３の円弧凸部１１ｆ，１２ｆ同士が軸方向に重なり合った状態で隣り合う分割コア部１３の回動が許容される。よって、隣り合う分割コア部１３を、（円弧凸部１１ｆ，１２ｆ同士が軸方向に重なり合った状態のまま）インシュレータ４の連結部２２にて容易に（分割コア部１３に連結部の形成を要さず）回動可能に連結することができる。これにより、隣り合う分割コア部１３を回動させ、隣り合うティース部７の先端部同士の間隔を広げた状態とすることができる。その結果、前記間隔を広げた状態で、巻線５を巻装することで、隣り合うティース部７が邪魔になることなく、巻線５を容易に巻装することができる。しかも、巻線５が巻装された分割コア部１３を回動させるだけで容易に複数の分割コア部１３を環状とすることができる。しかも、隣り合う分割コア部１３を連結するために従来技術のようにピン等を用いないため、部品点数（部品の種類）を低減することができる。

（２）連結部２２は、可変連結孔２２ｃ及び可変連結凸部２２ｄが遊嵌されることや、可撓性を有する樹脂材よりなることにより、柔軟性を有する（隣り合う分割コア部１３の軸方向から見た位置関係を各方向に適宜若干量だけ変更可能となる）ため、従来技術に比べて容易に環状部８の真円度を高くすることができる。詳しくは、ピンを用いる従来技術等では、各積層部材の形状（特に周方向端部やピン孔等）を高精度に形成しないと環状部の真円度を高くすることが困難であるが、連結部２２が柔軟性を有すると、高精度な形状を必要とせず、容易に配列された分割環状部１３ａ（環状部８）の真円度を高い状態とすることができる。よって、配列された分割環状部１３ａ（環状部８）の真円度を高くした状態で分割環状部１３ａの周方向の端部同士を溶接等にて固定することで、真円度の高い環状部８を容易に得ることができる。又、インシュレータ４（インシュレータ部材２１）は可撓性を有する樹脂材よりなり、各種若干の誤差を吸収可能となるため、インシュレータ４に高精度な成形を必要としない。

（３）連結部２２は、インシュレータ部材２１の周方向他端部に設けられた軸方向に延びる（貫通する）可変連結孔２２ｃと、周方向一端部に設けられ可変連結孔２２ｃに挿入される可変連結凸部２２ｄであるため、インシュレータ部材２１を軸方向に組み付けることで連結部２２を容易に得ることができる。又、このインシュレータ部材２１の組み付け方向は、第１及び第２積層部材１１，１２の積層方向と同方向であるため、一連の工程が容易となり、例えば、製造装置の大規模化を防止する（容易に自動化を図る）ことができる。しかも、このようにすると、複数のインシュレータ部材２１を同一の部材とすることができるため、品番を少なくすることができ、製造コストを低減することができる。

（４）可変連結孔２２ｃ及び可変連結凸部２２ｄは、複数の分割コア部１３が直線状に配列された状態（図６参照）から回動されて環状に配列された状態（図１参照）となるまで軸直交方向の最小の隙間が減少し、環状に配列された状態で軸直交方向に当接すべく軸方向から見て非円形（略楕円形状）に形成される。よって、直線状に配列された状態（図６参照）では、可変連結孔２２ｃ及び可変連結凸部２２ｄの軸直交方向の隙間が大きいため、インシュレータ部材２１同士を容易に（高精度な位置制御を必要とせず）組み付けることができる。しかも、可変連結孔２２ｃ及び可変連結凸部２２ｄは、環状に配列された状態（図１参照）では、軸直交方向に当接するため、それらのガタツキ、ひいてはガタツキに基づく騒音が防止される。

（５）可変連結凸部２２ｄの先端部（図８中、下端部）には、先端から後端に向かうほど軸直交方向に突出し、可変連結孔２２ｃに挿入された状態でその抜け止めをなすフック部２２ｅが設けられるため、容易に挿入することを可能としながら、各インシュレータ部材２１が分解してしまうことが防止される。

（６）可変連結凸部２２ｄの内部には、軸方向に延びる孔２２ｆが形成されるため、可変連結孔２２ｃに可変連結凸部２２ｄを挿入する際、可変連結凸部２２ｄが撓み易くなり該可変連結凸部２２ｄを容易に挿入することができる。

（７）一対の側面部２１ｄには、（装着前の状態で）その間隔がティース部７の両側面の間隔より小さく、図７に示すように、ティース部７の両側面を覆った状態でティース部７を挟持する挟持部２１ｇが形成されるため、分割コア部１３に対してインシュレータ部材２１を容易に保持（仮保持）することができる。

（８）インシュレータ部材２１は、軸方向に一対設けられるため、ティース部７の軸方向両方の面を容易に覆うことができる。又、連結部２２が軸方向に一対設けられることで、隣り合う分割コア部１３同士が（軸方向から傾斜した状態に）傾斜してしまうことが防止される。

（９）装着連結工程では、円弧凸部１１ｆ，１２ｆ同士が軸方向に重なり合った状態のままインシュレータ部材２１を軸方向から装着することで、分割コア部１３を容易に連結することができる。又、装着連結工程では、インシュレータ部材２１を各分割コア部１３に対して一斉に装着するため、容易にインシュレータ４を装着することができる。

（１０）巻装工程の後の真円化工程では、連結された分割コア部１３（インシュレータ部材２１を含む）が巻き取られ、真円となるように加圧される。尚、この際、前述したように連結部２２が柔軟性を有するため、連結された分割環状部１３ａ（環状部８）の真円度が高い状態とされる。そして、溶接工程では、前記加圧した状態で、隣り合う分割コア部１３における分割環状部１３ａの周方向の端部同士（軸方向に重なり合った状態の円弧凸部１１ｆ，１２ｆの部分）がそれぞれ溶接されることで固定されるため、真円度の高い環状部８を容易に得ることができる。

上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態のインシュレータ４は、複数のインシュレータ部材２１よりなるとしたが、これに限定されず、例えば、図１３〜図１６に示すように、前記分割コア部１３毎に設けられ交互に配設される第１インシュレータ部材３３（図１３参照）及び第２インシュレータ部材３４（図１５参照）より構成してもよい。

詳しくは、第１及び第２インシュレータ部材３３，３４は、絶縁性を有する樹脂材よりなる。第１及び第２インシュレータ部材３３，３４は、前記分割環状部１３ａの軸方向片方の面を覆うための弧状端面部３３ａ，３４ａと、分割環状部１３ａの内周面を覆うための内周端面部３３ｂ，３４ｂと、ティース部７の軸方向片方の面を覆うための端面部３３ｃ，３４ｃと、ティース部７の両側面を覆うための一対の側面部３３ｄ，３４ｄとを備える。前記弧状端面部３３ａ，３４ａは、巻装される巻線５の径方向外側へのはみ出しを規制すべく軸方向に突出して形成され、その一部には巻線５を係止可能な係止溝３３ｅ，３４ｅが形成されている。又、前記端面部３３ｃ，３４ｃにおけるティース部７の先端部と対応した端部（図１４及び図１６中、下端部）には、巻装される巻線５の径方向内側へのはみ出しを規制すべく軸方向に立設された内側規制壁３３ｆ，３４ｆが形成されている。

又、第１及び第２インシュレータ部材３３，３４における前記分割環状部１３ａの周方向端部と対応した位置であって弧状端面部３３ａ，３４ａの周方向端部には、隣り合う分割コア部１３を回動可能に連結するための連結部が形成されている。

詳しくは、図１３及び図１４に示すように、第１インシュレータ部材３３において弧状端面部３３ａの周方向両端部には、軸方向に延びる連結孔３３ｇが形成されている。この連結孔３３ｇは軸方向から見て真円形状に形成されている。又、図１５及び図１６に示すように、第２インシュレータ部材３４において弧状端面部３４ａの周方向両端部には、軸方向に延び連結孔３３ｇに挿入可能な連結凸部３４ｇが形成されている。この連結凸部３４ｇは軸方向から見て真円形状に形成されている。そして、これら連結孔３３ｇ及び連結凸部３４ｇが本実施の形態における連結部を構成している。即ち、上記のように構成された第１及び第２インシュレータ部材３３，３４が、前記円弧凸部１１ｆ，１２ｆ同士が軸方向に重なった状態の複数の分割コア部１３に交互に装着されることで、連結部（連結孔３３ｇ及び連結凸部３４ｇ）にて隣り合う分割コア部１３が回動可能に連結される。尚、本実施の形態のインシュレータ（第１及び第２インシュレータ部材３３，３４）は、分割コア部１３の軸方向に一対、即ち軸方向の一方と他方に上下対称にそれぞれ設けられる。

尚、この例におけるインシュレータ部材連結工程では、複数（合わせて１２個）の第１及び第２インシュレータ部材３３，３４同士を、交互に配設して連結孔３３ｇに連結凸部３４ｇを挿入することで連結することになる。

このようにすると、インシュレータは、分割コア部１３毎に設けられ交互に配設される第１及び第２インシュレータ部材３３，３４よりなる。そして、連結部は、第１インシュレータ部材３３の周方向両端部に設けられた軸方向に延びる連結孔３３ｇと、第２インシュレータ部材３４の周方向両端部に設けられ連結孔３３ｇに挿入される連結凸部３４ｇであるため、第１及び第２インシュレータ部材３３，３４を軸方向に組み付けることで連結部を容易に得ることができる。又、例えば、第１インシュレータ部材３３には一対の連結孔３３ｇが形成され、第２インシュレータ部材３４には一対の連結凸部３４ｇが形成されるため、複数の第１インシュレータ部材３３と第２インシュレータ部材３４とをそれぞれ一平面状に（６個ずつ）並べて一斉に組み付けることができる。又、この第１及び第２インシュレータ部材３３，３４の組み付け方向は、第１及び第２積層部材１１，１２の積層方向と同方向であるため、一連の工程が容易となり、例えば、製造装置の大規模化を防止する（容易に自動化を図る）ことができる。

・上記実施の形態及び別例では、インシュレータ４は、別体の複数のインシュレータ部材２１、第１及び第２インシュレータ部材３３，３４よりなるとしたが、分割環状部１３ａの周方向端部と対応した位置に、隣り合う分割コア部１３を回動可能に連結する連結部を有していれば、他の構成に変更してもよい。

例えば、図１７〜図１９に示すインシュレータ４１に変更してもよい。このインシュレータ４１は、分割コア部１３毎に設けられる複数（１２個）のインシュレータ部材４２とそれらインシュレータ部材４２を連結する屈曲可能（撓んで折れ曲がることが可能）な薄肉の連結部４３とが一体形成されてなる。即ち、インシュレータ４１は、上記実施の形態のインシュレータ部材２１の連結部２２が形成されておらず、隣り合うインシュレータ部材４２の外側規制壁２１ｅ同士が薄肉の連結部４３にて連結されている。従って、この例では、上記実施の形態の弧状端面部２１ａを設けていない。このようにしても、図１８及び図１９に示すように、隣り合う分割コア部１３をインシュレータ４１の連結部４３にて容易に回動可能に連結することができる。しかも、インシュレータ４１は、複数のインシュレータ部材４２と連結部４３とが一体形成されてなるため、簡単な形状で、インシュレータ４１を構成することができる。しかも、部点点数の増大が防止される。

・上記実施の形態では、連結孔及び連結凸部を略楕円形状の可変連結孔２２ｃ及び可変連結凸部２２ｄとしたが、他の形状に変更してもよい。例えば、遊嵌可能な真円形状の連結孔及び連結凸部としてもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果（１）〜（３）、（５）〜（１０）と同様の効果を得ることができる。又、別例（図１３〜図１６参照）の連結孔３３ｇ及び連結凸部３４ｇにおいても他の形状（例えば可変連結孔２２ｃ及び可変連結凸部２２ｄと同様の形状）に変更してもよい。

・上記実施の形態では、可変連結凸部２２ｄの先端部にフック部２２ｅを形成したが、フック部２２ｅが形成されていない形状に変更してもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果（１）〜（４）、（６）〜（１０）と同様の効果を得ることができる。

・上記実施の形態では、可変連結凸部２２ｄの内部には、軸方向に延びる孔２２ｆが形成されるとしたが、可変連結孔２２ｃに可変連結凸部２２ｄを挿入することができれば、孔２２ｆが形成されていない形状に変更してもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果（１）〜（５）、（７）〜（１０）と同様の効果を得ることができる。

・上記実施の形態では、一対の側面部２１ｄには、側面部２１ｄ全体が湾曲して形成されることで挟持部２１ｇが形成されるとしたが、他の形状としてもよく、例えば、単純に軸方向に延びただけの側面部２１ｄに凸部を設けて挟持部としてもよい。又、挟持部２１ｇが形成されていない形状、即ち側面部２１ｄが単純に軸方向に延びただけの形状に変更してもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果（１）〜（６）、（８）〜（１０）と同様の効果を得ることができる。又、勿論、別例（図１３〜図１６参照）の側面部３３ｄ，３４ｄに挟持部を形成してもよい。

上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（イ）請求項４乃至９のいずれか１項に記載の回転電機のステータにおいて、前記インシュレータ部材又は前記第１及び第２インシュレータ部材は、前記ティース部の軸方向片方の面を覆うための端面部と前記端面部から略直角に延びて前記ティース部の両側面を覆うための一対の側面部とを有し、一対の前記側面部にはその間隔が前記ティース部の両側面の間隔より小さい挟持部が形成されたことを特徴とする回転電機のステータ。このようにすると、挟持部にてティース部が挟持されるため、分割コア部に対してインシュレータ部材又は第１及び第２インシュレータ部材を保持（仮保持）することができる。

（ロ）前記インシュレータは可撓性を有する樹脂材よりなることを特徴とする。このようにすると、各種若干の誤差を吸収可能となるため、インシュレータに高精度な成形を必要としない。

（ハ）前記インシュレータは、軸方向に一対設けられることを特徴とする。このようにすると、前記ティース部の軸方向両方の面を容易に覆うことができる。又、連結部が軸方向に一対設けられることで、隣り合う分割コア部同士が（軸方向から傾斜した状態に）傾斜してしまうことが防止される。

実施の形態におけるブラシレスモータの要部断面図。 （ａ）実施の形態における第１積層部材の平面図。（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ断面図。 （ａ）実施の形態における第２積層部材の平面図。（ｂ）（ａ）のＢ−Ｂ断面図。 （ａ）実施の形態におけるステータコアを展開した場合の平面図。（ｂ）同じく正面図。（ｃ）同じく斜視図。 実施の形態におけるインシュレータ部材の斜視図。 実施の形態の分割コア部及びインシュレータ部材を説明するための説明図。 実施の形態における挟持部を説明するための説明図。 図６のＣ−Ｃ断面図。 実施の形態の分割コア部及びインシュレータ部材を説明するための説明図。 実施の形態における巻線を説明するための説明図。 実施の形態における製造方法を説明するための説明図。 実施の形態における製造方法を説明するための説明図。 別例における第１インシュレータ部材の斜視図。 別例における第１インシュレータ部材の平面図。 別例における第２インシュレータ部材の斜視図。 別例における第２インシュレータ部材の平面図。 別例におけるインシュレータの斜視図。 別例におけるインシュレータを説明するための説明図。 別例におけるインシュレータを説明するための説明図。

符号の説明

４，４１…インシュレータ、５…巻線、７…ティース部、８…環状部、１１，１２…第１及び第２積層部材（積層部材）、１１ｆ，１２ｆ…円弧凸部、１１ｇ，１２ｇ…円弧凹部、１３…分割コア部、１３ａ…分割環状部、２１，４２…インシュレータ部材、２２，４３…連結部、２２ｃ…可変連結孔（連結孔）、２２ｄ…可変連結凸部（連結凸部）、２２ｅ…フック部、２２ｆ…孔、３３…第１インシュレータ部材、３３ｇ…連結孔、３４…第２インシュレータ部材、３４ｇ…連結凸部。

Claims (11)

1. 積層部材が積層されて形成され分割環状部と該分割環状部の略直交方向に延びるティース部とを有する複数の分割コア部が環状に配列されて形成される回転電機のステータにおいて、
   巻線が巻装される前記ティース部を絶縁する樹脂材よりなるインシュレータは、前記複数の分割コア部のそれぞれに対して軸方向に一対設けられて前記ティース部の軸方向両方の面を覆うように構成され、前記複数の分割コア部は、それぞれがその隣の分割コア部と連結する連結部を有しておらず、前記インシュレータは、前記分割環状部の周方向端部と対応した位置において、隣り合う前記分割コア部のそれぞれに対して設けられるインシュレータのうち隣り合う分割コア部間で周方向に隣り合うインシュレータの一方に設けられ軸方向に延びる連結孔と他方に設けられ前記連結孔に挿入される連結凸部とからなる連結部を有し、該連結部によって隣り合う前記分割コア部を回動可能に連結することを特徴とする回転電機のステータ。
2. 第１及び第２積層部材が交互に積層されて形成され分割環状部と該分割環状部の略直交方向に延びるティース部とを有する複数の分割コア部が環状に配列されて、前記分割環状部が環状の環状部を形成し且つ各前記ティース部が放射状に配置され、前記ティース部にインシュレータを介して巻線が巻装される回転電機のステータにおいて、
   前記第１積層部材の前記分割環状部と対応した周方向一端部には、軸方向から見て円弧凸状の円弧凸部が形成され、同周方向他端部には円弧凹状の円弧凹部が形成され、前記第２積層部材の前記分割環状部と対応した周方向一端部には、軸方向から見て円弧凹状の円弧凹部が形成され、同周方向他端部には円弧凸状の円弧凸部が形成され、
   複数の前記分割コア部が環状に配列された状態で隣り合う前記分割コア部の前記円弧凸部同士が軸方向に重なり合うように設定され、
   前記ティース部を絶縁する樹脂材よりなる前記インシュレータは、前記複数の分割コア部のそれぞれに対して軸方向に一対設けられて前記ティース部の軸方向両方の面を覆うように構成され、前記複数の分割コア部は、それぞれがその隣の分割コア部と連結する連結部を有しておらず、前記インシュレータは、前記分割環状部の周方向端部と対応した位置において、隣り合う前記分割コア部のそれぞれに対して設けられるインシュレータのうち隣り合う分割コア部間で周方向に隣り合うインシュレータの一方に設けられ軸方向に延びる連結孔と他方に設けられ前記連結孔に挿入される連結凸部とからなる連結部を有し、該連結部によって隣り合う前記分割コア部を回動可能に連結することを特徴とする回転電機のステータ。
3. 請求項１又は２に記載の回転電機のステータにおいて、
   前記連結部は柔軟性を有することを特徴とする回転電機のステータ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転電機のステータにおいて、
   前記インシュレータは、前記分割コア部毎に設けられる複数のインシュレータ部材よりなり、
   前記連結部は、前記インシュレータ部材の周方向一端部又は周方向他端部に設けられた軸方向に延びる前記連結孔と、前記連結孔の反対側の周方向端部に設けられ前記連結孔に挿入される前記連結凸部であることを特徴とする回転電機のステータ。
5. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転電機のステータにおいて、
   前記インシュレータは、前記分割コア部毎に設けられ交互に配設される第１及び第２インシュレータ部材よりなり、
   前記連結部は、前記第１インシュレータ部材の周方向両端部に設けられ軸方向に延びる前記連結孔と、前記第２インシュレータ部材の周方向両端部に設けられ前記連結孔に挿入される前記連結凸部であることを特徴とする回転電機のステータ。
6. 請求項４又は５に記載の回転電機のステータにおいて、
   前記連結部は、前記連結孔及び前記連結凸部が遊嵌されることで前記柔軟性を有することを特徴とする回転電機のステータ。
7. 請求項４乃至６のいずれか１項に記載の回転電機のステータにおいて、
   前記連結孔及び前記連結凸部は、複数の前記分割コア部が直線状に配列された状態から回動されて環状に配列された状態となるまで軸直交方向の最小の隙間が減少し、環状に配列された状態で軸直交方向に当接すべく軸方向から見て非円形に形成された可変連結孔及び可変連結凸部であることを特徴とする回転電機のステータ。
8. 請求項４乃至７のいずれか１項に記載の回転電機のステータにおいて、
   前記連結孔は、軸方向に貫通して形成され、
   前記連結凸部の先端部に、先端から後端に向かうほど突出し、前記連結孔に挿入された状態でその抜け止めをなすフック部を設けたことを特徴とする回転電機のステータ。
9. 請求項８に記載の回転電機のステータにおいて、
   前記連結凸部の内部に、軸方向に延びる孔を形成したことを特徴とする回転電機のステータ。
10. 請求項２に記載の回転電機のステータの製造方法であって、
    隣り合う前記分割コア部の前記円弧凸部同士が軸方向に重なり合った状態のまま前記インシュレータを軸方向から装着して各分割コア部を連結する装着連結工程を備えたことを特徴とする回転電機のステータの製造方法。
11. 請求項１０に記載の回転電機のステータの製造方法において、
    前記装着連結工程の後、連結された前記分割コア部を巻き取り、真円となるように加圧する真円化工程と、
    前記加圧した状態で、隣り合う前記分割環状部の前記周方向端部同士を溶接にて固定する溶接工程とを備えたことを特徴とする回転電機のステータの製造方法。

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