JP4516463B2 - ブラシレスモータのステータ及びブラシレスモータ - Google Patents

Description

本発明は、複数の分割コアを回動可能に環状に配列してなるブラシレスモータのステータ及びブラシレスモータに関するものである。

従来、ブラシレスモータのステータは、ハウジングの内周面に固定される環状部と該環状部から径方向内側に延びるティース部とを有するステータコアを備える。このステータコアには、ティース部毎に分割された形状の分割コアを回動可能に環状に配列して構成するようにしたものが提案されている（例えば特許文献１，２）。このような構成のステータコアでは、分割コアを環状とする前にティース部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ようになっている。

各特許文献１，２にて示す分割コアは、環状部の周方向一方側に回動案内凸部と周方向他方側に回動案内凹部とを有する第１積層部材と、環状部の周方向一方側に回動案内凹部と周方向他方側に回動案内凸部とを有する第２積層部材とを有しており、第１及び第２積層部材を交互に積層してなる。つまり、分割コアは環状部の周方向の両端部（回動案内凸部）が櫛歯状となるため、その櫛歯状の回動案内凸部が隣の分割コアの回動案内凸部間（回動案内凹部内）に噛み合わされ、各分割コアが回動可能に配列される。
特開２００４−３５７４９１号公報 特開平７−２２２３８３号公報

ところが、特許文献１では、分割コアの積層方向において各回動案内凸部の全面が接触するようにその回動部分が構成されている。従って、分割コアを環状とすべく各分割コアをそれぞれ回動部分で回動する際の摺動抵抗が大きく、各分割コアの回動に大きな力が必要である。

これに対し、特許文献２では、各回動案内凸部が先端に向かうほど次第に薄く形成されるので、分割コアの積層方向において各回動案内凸部の一部分が接触することになる。従って、上記特許文献１よりも各分割コアを回動する際の摺動抵抗が小さくなり、各分割コアの回動にかかる力が小さくて済む。

しかしながら、この特許文献２においては、その挿入時に回動案内凸部を隣の分割コアの回動案内凸部間に挿入し易くする目的から回動案内凸部が先細に形成されている。従って、分割コアの積層方向において各回動案内凸部の先端部分の隙間（クリアランス）が大きく、各回動案内凸部間の磁気抵抗が大きいという問題がある。

また、各回動案内凸部間では、周方向において接触する部分や隙間部分が存在し、しかも隙間部分は周方向において一定ではないため、磁気抵抗の大きさが同方向において異なる。従って、各回動部分において磁気歪みが生じ易くなる。このような磁気歪みは、ロータ回転時の振動発生に繋がるため、極力低減する必要がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、複数の分割コアを回動可能に環状に配列してなるステータであって、各分割コアの回動部分における摺動抵抗及び磁気歪みを低減することができるブラシレスモータのステータ及びブラシレスモータを提供することにある。

請求項１に記載の発明は、周方向一端に周方向に凸設される回動案内円弧凸部、周方向他端に周方向に凹設される回動案内円弧凹部を有する積層部材とその凹凸関係が逆となる積層部材とを交互に又は複数枚置き毎に積層して分割コアを構成し、隣り合う前記分割コアの前記回動案内円弧凹部内に前記回動案内円弧凸部を配置し、前記回動案内円弧凸部と前記回動案内円弧凹部との案内により前記分割コアを回動して環状に配列してなるブラシレスモータのステータであって、前記分割コアの回動に基づき相対回動する前記積層部材の回動軸部分である前記回動案内円弧凸部の当該円弧中心を円中心として当該円弧半径で描かれる円形領域の全体を含むように積層方向に凹設して前記回動軸部分に前記積層部材の平板方向と平行で平坦な段差面を形成し、相対回動する前記回動軸部分間に一様なクリアランスを形成したことをその要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブラシレスモータのステータにおいて、前記段差面は前記積層部材の回動軸部分の一側面のみにおいて凹設されるとともに、当該段差面側の前記積層方向の角部のみにおいて、面取りが施されていることをその要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のブラシレスモータのステータにおいて、隣り合う前記分割コアの前記回動案内円弧凸部を前記積層部材の平板方向に沿って前記回動案内円弧凹部内に挿入して前記回動案内円弧凸部を前記回動案内円弧凹部内に配置することをその要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータにおいて、前記分割コアを構成する全部の前記積層部材の回動軸部分に前記段差面を形成したことをその要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータにおいて、前記回動案内円弧凸部であって前記段差面側の前記積層方向の角部は、曲面状に面取りされた曲面角部をなしていることをその要旨とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータにおいて、前記クリアランスは、数十〜数百マイクロメートルに設定されていることをその要旨とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータにおいて、前記回動案内円弧凸部と前記回動案内円弧凹部の当該円弧半径が異なる複数の積層部材を積層してなることをその要旨とする。
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータにおいて、前記積層部材は、周方向に延びる環状部の一端に前記回動案内円弧凸部及び当接面、周方向の他端に前記回動案内円弧凹部及び当接面を有しており、前記回動案内円弧凸部と前記回動案内円弧凹部との回動案内により前記分割コアを前記当接面間を当接させ環状に配列してなることをその要旨とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のステータを備えたブラシレスモータである。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のブラシレスモータにおいて、車両用パワーステアリング装置の駆動源に用いられることをその要旨とする。

（作用）
各請求項に記載の発明によれば、分割コアは積層部材を積層してなり、隣接する分割コア同士で各積層部材に設けた回動案内円弧凸部を回動案内円弧凹部内に配置して、隣接する分割コア同士が回動可能に配列される。因みに、請求項３では、隣り合う分割コアの回動案内円弧凸部が積層部材の平板方向に沿って回動案内円弧凹部内に挿入されて回動案内円弧凸部が回動案内円弧凹部内に配置される。そして、分割コアの回動に基づき相対回動する積層部材の回動軸部分である前記回動案内円弧凸部の当該円弧中心を円中心として当該円弧半径で描かれる円形領域の全体を含むように積層方向に凹設して該回動軸部分に積層部材の平板方向と平行で平坦な段差面が形成され、相対回動する該回動軸部分間にクリアランスが形成される。これにより、分割コアの回動に基づき相対回動する回動軸部分間の摺動抵抗が小さく抑えられ、その回動が円滑となる。因みに、段差面を回動軸部分の全部に形成すれば、その摺動抵抗が極小となる。また、クリアランスを形成する段差面が積層部材の平板方向と平行であるため、その平面方向におけるクリアランスは一様となる。これにより、このクリアランスが設けられる部分を跨ぐような磁束が各積層部材間に発生する場合、この磁束に歪みが生じ難く、ロータを回転させた時の振動抑制に繋がる。
また、請求項２では、段差面は積層部材の回動軸部分の一側面のみにおいて凹設されるので、積層部材に対する段差面の加工が一方向からで済む。そのため、加工が容易で、製造コストを抑制できる。

請求項４に記載の発明によれば、分割コアを構成する全部の積層部材の回動軸部分に段差面が形成されるので、特定の積層部材に対してのみ段差面を形成する場合と比べて段差面の有無を基準に部品を分けるといった手間が必要なく、部品管理が容易である。また、分割コアを積層する際においても、段差面の有無による２種類の部品を使い分ける必要がないため、分割コアの製造も容易である。

請求項５に記載の発明によれば、回動案内円弧凸部であって段差面側の積層方向の角部は、曲面状に面取りされた曲面角部をなしている。そのため、回動案内円弧凸部であって段差面側の積層方向の角部を曲面角部としたことで、積層方向の回動案内円弧凸部間に隣り合う分割コアの回動案内円弧凸部を挿入する際のその挿入が容易となる。

請求項６に記載の発明によれば、クリアランスは数十〜数百マイクロメートルに設定されるので、クリアランスを跨ぐ部分間の磁気抵抗の増大が無視できる程度に抑制できる。

請求項９に記載の発明によれば、ブラシレスモータは請求項１〜８のいずれか１項に記載のステータを備えている。即ち、各分割コアの回動部分における摺動抵抗が小さいことからステータの製造、ひいてはモータの製造が容易となる。また、各分割コアの回動部分における磁気歪みが抑制されることから、ロータ回転時の低振動化を図ることができ、モータの静粛性が向上する。

請求項１０に記載の発明によれば、上記ステータを有するブラシレスモータは、車両用パワーステアリング装置の駆動源として用いられる。ここで、パワーステアリング装置の駆動源に用いられるモータには、ロータ回転時の振動がステアリングシャフトを通じて運転者に伝わるので、静粛性の高いものが要求される。そのため、上記ステータを有するブラシレスモータは静粛性が向上するので、パワーステアリング装置の駆動源に好適である。

本発明によれば、複数の分割コアを回動可能に環状に配列してなるステータであって、各分割コアの回動部分における摺動抵抗及び磁気歪みを低減することができるブラシレスモータのステータ及びブラシレスモータ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面に従って説明する。
図１は、本実施の形態のブラシレスモータＭを示している。本実施の形態のブラシレスモータＭは、車両用パワーステアリング装置の駆動源に用いられるものであり、運転者のステアリング操作をアシストする場合などにその駆動力が用いられる。ブラシレスモータＭは、ステータ１と、該ステータ１の内側に回転可能に収容され該ステータ１に対向配置されるマグネット（図示略）を有するロータ２（図中一点鎖線で示す）と、ハウジング３とを備えている。

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が巻装されるステータコア６を備えている。ステータコア６は、ハウジング３に固定される環状部８と、該環状部８から径方向内側に向かって延び巻線５が巻装される複数のティース部７とを備えている。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。

ステータコア６は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、周方向に分割された形状で互いの回動が許容されるとともに、それぞれ１つのティース部７を有する複数（本実施の形態では１２個）の分割コア９から構成される。各分割コア９は、板状をなす複数種類の積層部材を積層させることによって形成されている。本実施の形態では、積層部材は、第１積層部材１０１と、第２積層部材２０１と、第３積層部材３０１と、第４積層部材４０１とを含んでいる。即ち、本実施の形態の分割コア９は、４種類の積層部材によって構成されている。

次に、第１〜第４積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の形状を順次説明する。
図３（ａ）（ｂ）は第１積層部材１０１を示す。第１積層部材１０１は、分割コア９の分割環状部１０を形成する積層分割環状部１０２と、分割コア９のティース部７を形成する積層ティース部１０３とを備えている。

積層ティース部１０３には板厚方向（ステータコア６の軸方向）の一方に第１嵌合凸部１０４が配設されるとともに、板厚方向の他方に第１嵌合凹部１０５が形成されている。第１嵌合凹部１０５と第１嵌合凸部１０４は、板厚方向に並んで形成されるとともに、その組が積層ティース部１０３の延設方向に２つ並んで形成されている。

積層分割環状部１０２の周方向一端には、その外周側において、周方向に凸設される回動案内凸部としての円弧凸部１０６が形成されている。円弧凸部１０６の円弧は約１８０度の円弧（円の約１／２）である。ここで、第１積層部材１０１は平板状をなしており、その上面及び下面はそれぞれ同一の平坦面にて形成されている。これに対し、円弧凸部１０６及び該円弧凸部１０６の対称位置にある部位を合わせた円形領域部分が分割コア９の回動軸部分であり、該回動軸部分の上面は、他部分の上面より若干凹設され該他部分の上面と平行な段差面１０６ａとなっている。即ち、段差面１０６ａは、軸方向からみた分割コア９の回動部分の全体に設けられている。この段差面１０６ａは、第１積層部材１０１をプレスで打ち抜く前に押型で加圧することで形成される。尚、段差面１０６ａは、図３（ｂ）及び図７（ｂ），図８にて誇張して示しているが、実際は数十〜数百マイクロメートル（μｍ）の僅かな寸法で凹設されている。因みに、この凹設寸法は、後述する分割コア９の回動の際の摺動抵抗やこの円弧凸部１０６を通過する磁束量、寸法誤差などを考慮した望ましい寸法に設定されている。更に、この円弧凸部１０６の上面（段差面１０６ａ）の周縁部は、曲面状に面取りされた曲面角部１０６ｂとなっている。

積層分割環状部１０２の周方向他端には、その外周側において周方向に凹設される回動案内凹部としての円弧凹部１０７が形成されている。円弧凹部１０７の円弧は約９０度の円弧（円の約１／４）である。この円弧凹部１０７には直線部１０９が連続して設けられており、該直線部１０９は環状部８における径方向外側に延びている。直線部１０９は、隣り合う分割コア９の円弧凹部１０７内に径方向外側からの円弧凸部１０６の挿入を可能としている。

円弧凸部１０６及び円弧凹部１０７が設けられる部位より内側には、隣り合う分割コア９の回動終端位置で当接する周方向当接面１０８（１０８ａ，１０８ｂ）が形成されている。周方向当接面１０８（１０８ａ，１０８ｂ）は、環状部８の径方向に延びる直線に沿った平面にて形成されている。因みに、前記円弧凸部１０６及び円弧凹部１０７の円弧の中心は、この周方向当接面１０８（１０８ａ，１０８ｂ）の延長線上に設定されている。

そして、このような構成の第１積層部材１０１では、隣り合う第１積層部材１０１の円弧凸部１０６が円弧凹部１０７に嵌り、第１積層部材１０１同士の回動が案内され、その回動終端位置で隣り合う第１積層部材１０１の周方向当接面１０８（１０８ａ，１０８ｂ）が当接するようになっている。

図４（ａ）（ｂ）は第２積層部材２０１を示す。第２積層部材２０１は、前記第１積層部材１０１と対称形状をなしている。即ち、第２積層部材２０１は、第１積層部材１０１と同様、分割コア９の分割環状部１０を形成する積層分割環状部２０２と、分割コア９のティース部７を形成する積層ティース部２０３とを備えている。積層ティース部２０３には、前記第１積層部材１０１と対応する位置に同様に、２つの第２嵌合凸部２０４及び第２嵌合凹部２０５がそれぞれ形成されている。

積層分割環状部２０２の周方向一端には、その外周側において、回動案内凹部としての円弧凹部２０７及び該凹部２０７に連続して設けられる直線部２０９が形成されており、該環状部２０２の周方向他端には、同じく外周側において回動案内凸部としての円弧凸部２０６が形成されている。これら円弧凸部２０６及び円弧凹部２０７（直線部２０９）は、前記第１積層部材１０１の円弧凸部１０６及び円弧凹部１０７（直線部１０９）と設ける位置が周方向において逆であって同形状をなしている。この円弧凸部２０６及び円弧凹部２０７が設けられる部位より内側には、隣り合う分割コア９の回動終端位置で当接する周方向当接面２０８（２０８ａ，２０８ｂ）が前記第１積層部材１０１の周方向当接面１０８と同様に形成されている。

また、この第２積層部材２０１においても、上面及び下面はそれぞれ同一の平坦面にて形成されている。これに対し、円弧凸部２０６及び該円弧凸部２０６の対称位置にある部位を合わせた円形領域部分（分割コア９の回動軸部分）の上面は、他部分の上面より若干凹設され該他部分の上面と平行な段差面２０６ａとなっている。この段差面２０６ａにおいても、軸方向からみた分割コア９の回動部分の全体に設けられるとともに、第２積層部材２０１をプレスで打ち抜く前に押型で加圧することで形成される。尚、この段差面２０６ａも、図４（ｂ）及び図７（ｂ），図８にて誇張して示しているが、前記第１積層部材１０１と同様の僅かな寸法で凹設されている。更に、この円弧凸部２０６の上面（段差面２０６ａ）の周縁部は、曲面状に面取りされた曲面角部２０６ｂとなっている。

そして、この第２積層部材２０１においても同様に、隣り合う第２積層部材２０１の円弧凸部２０６が円弧凹部２０７に嵌って第２積層部材２０１同士の回動が案内され、その回動終端位置で隣り合う第２積層部材２０１の周方向当接面２０８（２０８ａ，２０８ｂ）が当接するようになっている。

図５（ａ）（ｂ）は第３積層部材３０１を示す。第３積層部材３０１は、前記第１積層部材１０１と略同形状をなしている。即ち、第３積層部材３０１は、分割コア９の分割環状部１０を形成する積層分割環状部３０２と、分割コア９のティース部７を形成する積層ティース部３０３とを備えている。積層ティース部３０３には、前記第１積層部材１０１と対応する位置に同様に、２つの第３嵌合凸部３０４及び第３嵌合凹部３０５がそれぞれ形成されている。

積層分割環状部３０２の周方向一端には、その外周側において回動案内凸部としての円弧凸部３０６が形成されており、該環状部３０２の周方向他端には、同じく外周側において、回動案内凹部としての円弧凹部３０７及び該凹部３０７に連続して設けられる直線部３０９が形成されている。これら円弧凸部３０６及び円弧凹部３０７は、前記第１積層部材１０１の円弧凸部１０６及び円弧凹部１０７よりも大きい半径にて形成されている。つまり、円弧凸部３０６は前記第１積層部材１０１の円弧凸部１０６よりも大きく突出し、円弧凹部３０７は前記第１積層部材１０１の円弧凹部１０７よりも大きく凹設されている。この円弧凸部３０６及び円弧凹部３０７が設けられる部位より内側には、隣り合う分割コア９の回動終端位置で当接する周方向当接面３０８（３０８ａ，３０８ｂ）が前記第１積層部材１０１の周方向当接面１０８と同様に形成されている。

また、この第３積層部材３０１においても、上面及び下面はそれぞれ同一の平坦面にて形成されている。これに対し、円弧凸部３０６及び該円弧凸部３０６の対称位置にある部位を合わせた円形領域部分（分割コア９の回動軸部分）の上面は、他部分の上面より若干凹設され該他部分の上面と平行な段差面３０６ａとなっている。この段差面３０６ａにおいても、軸方向からみた分割コア９の回動部分の全体に設けられるとともに、第３積層部材３０１をプレスで打ち抜く前に押型で加圧することで形成される。尚、この段差面３０６ａも、図５（ｂ）及び図７（ｂ），図８にて誇張して示しているが、前記他の積層部材と同様の僅かな寸法で凹設されている。更に、この円弧凸部３０６の上面（段差面３０６ａ）の周縁部は、曲面状に面取りされた曲面角部３０６ｂとなっている。

そして、この第３積層部材３０１においても同様に、隣り合う第３積層部材３０１の円弧凸部３０６が円弧凹部３０７に嵌って第３積層部材３０１同士の回動が案内され、その回動終端位置で隣り合う第３積層部材３０１の周方向当接面３０８（３０８ａ，３０８ｂ）が当接するようになっている。

図６（ａ）（ｂ）は第４積層部材４０１を示す。第４積層部材４０１は、前記第３積層部材３０１と対称形状をなしている。即ち、第４積層部材４０１は、第３積層部材３０１と同様、分割コア９の分割環状部１０を形成する積層分割環状部４０２と、分割コア９のティース部７を形成する積層ティース部４０３とを備えている。積層ティース部４０３には、前記第３積層部材３０１と対応する位置に同様に、２つの第４嵌合凸部４０４及び第４嵌合凹部４０５がそれぞれ形成されている。

積層分割環状部４０２の周方向一端には、その外周側において、回動案内凹部としての円弧凹部４０７及び該凹部４０７に連続して設けられる直線部４０９が形成されており、該環状部４０２の周方向他端には、同じく外周側において回動案内凸部としての円弧凸部４０６が形成されている。これら円弧凸部４０６及び円弧凹部４０７（直線部４０９）は、前記第３積層部材３０１の円弧凸部３０６及び円弧凹部３０７（直線部３０９）と設ける位置が周方向において逆であって同形状をなしている。この円弧凸部４０６及び円弧凹部４０７が設けられる部位より内側には、隣り合う分割コア９の回動終端位置で当接する周方向当接面４０８（４０８ａ，４０８ｂ）が前記第３積層部材３０１の周方向当接面３０８と同様に形成されている。

また、この第４積層部材４０１においても、上面及び下面はそれぞれ同一の平坦面にて形成されている。これに対し、円弧凸部４０６及び該円弧凸部４０６の対称位置にある部位を合わせた円形領域部分（分割コア９の回動軸部分）の上面は、他部分の上面より若干凹設され該他部分の上面と平行な段差面４０６ａとなっている。この段差面４０６ａにおいても、軸方向からみた分割コア９の回動部分の全体に設けられるとともに、第４積層部材４０１をプレスで打ち抜く前に押型で加圧することで形成される。尚、この段差面４０６ａも、図６（ｂ）及び図７（ｂ），図８にて誇張して示しているが、前記他の積層部材と同様の僅かな寸法で凹設されている。更に、この円弧凸部４０６の上面（段差面４０６ａ）の周縁部は、曲面状に面取りされた曲面角部４０６ｂとなっている。

そして、この第４積層部材４０１においても同様に、隣り合う第４積層部材４０１の円弧凸部４０６が円弧凹部４０７に嵌って第４積層部材４０１同士の回動が案内され、その回動終端位置で隣り合う第４積層部材４０１の周方向当接面４０８（４０８ａ，４０８ｂ）が当接するようになっている。

このように構成される第１〜第４積層部材１０１，２０１，３０１，４０１は、上からこの順序で配置され、第４嵌合凹部４０５に第３嵌合凸部３０４が、第３嵌合凹部３０５に第２嵌合凸部２０４が、第２嵌合凹部２０５に第１嵌合凸部１０４が、第１嵌合凹部１０５に第４嵌合凸部４０４が嵌挿され、所定枚数積層されて固定される（かしめ固定）。これにより分割コア９が構成される。

そして、各積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の円弧凸部１０６，２０６，３０６，４０６が、隣接する積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の円弧凹部１０７，２０７，３０７，４０７に嵌め込まれ、単品の分割コア９が複数（１２個）連結される。因みに、この連結の際、円弧凸部１０６，２０６，３０６，４０６の周縁部から積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の平板方向に沿って円弧凹部１０７，２０７，３０７，４０７内に嵌め込まれるが、その周縁部の上面側は曲面角部１０６ｂ，２０６ｂ，３０６ｂ，４０６ｂとなっているため、その嵌め込み（挿入）が容易とされている。

図７（ａ）にて分割コア９の回動部分を示すが、各積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の円弧凸部１０６，２０６，３０６，４０６及び円弧凹部１０７，２０７，３０７，４０７の円弧部分の中心が、分割コア９を構成した場合に同軸上に位置する。つまり、これが分割コア９の回動軸中心Ｌ１となっている。

そして、各分割コア９にインシュレータ４が装着されて図２のように略直線状とされた状態でティース部７に巻線５が巻装され、その後、環状のステータ１とすべく各分割コア９が回動軸中心Ｌ１をその中心として回動される。つまり、インシュレータ４においても各分割コア９単位で回動可能に連結されて構成されており、該インシュレータ４は、各分割コア９の回動に追従しつつ、各分割コア９の連結状態を維持する役目も担っている。

ここで、図７（ｂ）に示すように分割コア９の回動部分において、本実施の形態では、円弧凸部１０６，２０６，３０６，４０６を含む円形の回動軸部分上面に段差面１０６ａ，２０６ａ，３０６ａ，４０６ａが形成されている。そのため、積層方向（軸方向）に隣り合う回動軸部分間に段差面１０６ａ，２０６ａ，３０６ａ，４０６ａの凹設寸法分のクリアランス１１０，２１０，３１０，４１０が形成される。これにより、分割コア９の回動に基づき相対回動する回動軸部分間の摺動抵抗が小さく抑えられ、その回動が円滑に行われるようになっている。

尚、上記したように、同図７（ｂ）及び図８では積層方向（軸方向）のクリアランス１１０，２１０，３１０，４１０を後述する周方向のクリアランス１１１，２１１，３１１，４１１と同等レベルまで誇張して図示しているが、積層方向の実際のクリアランス１１０，２１０，３１０，４１０は数十〜数百マイクロメートルである。つまり、積層方向（軸方向）のクリアランス１１０，２１０，３１０，４１０は、周方向のクリアランス１１１，２１１，３１１，４１１に比べて十分に小さい。

また、本実施の形態の第１及び第２積層部材１０１，２０１の円弧凸部１０６，２０６と、第３及び第４積層部材３０１，４０１の円弧凸部３０６，４０６とは、周方向への突出量を異ならせて構成されている。そのため、隣り合う第１積層部材１０１間に形成されるクリアランス１１１と、隣り合う第３積層部材３０１間に形成されるクリアランス３１１は、周方向にずれた位置となる。同様に、隣り合う第２積層部材２０１間に形成されるクリアランス２１１と、隣り合う第４積層部材４０１間に形成されるクリアランス４１１は、周方向にずれた位置となる。

これにより、図８に示すように、例えば第２積層部材２０１において、第１積層部材１０１から第２積層部材２０１に入り込む磁束と、第３積層部材３０１から第２積層部材２０１に入り込む磁束とが周方向にずれる。また、同様に第３積層部材３０１においても、第２積層部材２０１から第３積層部材３０１に入り込む磁束と、第４積層部材４０１から第３積層部材３０１に入り込む磁束とが周方向にずれる。尚、その他のクリアランス１１１，２１１，３１１，４１１を回避するために、隣接する他の積層部材１０１，２０１，３０１，４０１に流れ込む部分の磁束の集中が緩和され、磁気飽和となることが防止されている。

また、同図８に示すように、段差面１０６ａ，２０６ａ，３０６ａ，４０６ａ（クリアランス１１０，２１０，３１０，４１０）が設けられる各積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の回動軸部分においても磁束が通過する。この場合、クリアランス１１０，２１０，３１０，４１０が形成されることで、この間の磁気抵抗が増大することが懸念されるが、このクリアランス１１０，２１０，３１０，４１０は数十〜数百マイクロメートルに設定されているので、磁気抵抗の増大が無視できる程度に抑制されている。

更に、段差面１０６ａ，２０６ａ，３０６ａ，４０６ａが各積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の上面と平行な面であることから、このクリアランス１１０，２１０，３１０，４１０がその平面方向において一様となっている。従って、積層方向（軸方向）に隣り合う各積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の回動軸部分間を通過する磁束に歪みが生じ難く、ロータ２の回転時の振動抑制に貢献している。

次に、本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）ステータ１を構成する分割コア９は第１〜第４積層部材１０１，２０１，３０１，４０１を積層してなり、各積層部材１０１，２０１，３０１，４０１に設けた円弧凹部１０７，２０７，３０７，４０７と円弧凸部１０６，２０６，３０６，４０６とを隣接する分割コア９同士で嵌合させて、隣接する分割コア９同士が回動可能に配列される。そして、分割コア９の回動に基づき相対回動する積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の回動軸部分（円弧凸部１０６，２０６，３０６，４０６を含む円形領域部分）を積層方向に凹設して該回動軸部分に積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の平板方向と平行な段差面１０６ａ，２０６ａ，３０６ａ，４０６ａが形成される。つまり、積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の回動軸部分間において、積層方向にクリアランス１１０，２１０，３１０，４１０が形成される。これにより、分割コア９の回動に基づき相対回動する回動軸部分間の摺動抵抗が小さく抑えられ、その回動が円滑となる。因みに、本実施の形態では段差面１０６ａ，２０６ａ，３０６ａ，４０６ａを回動軸部分の全部に形成しているため、その摺動抵抗は極めて小さい。また、クリアランス１１０，２１０，３１０，４１０を形成する段差面１０６ａ，２０６ａ，３０６ａ，４０６ａが積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の平板方向と平行であるため、その平面方向におけるクリアランス１１０，２１０，３１０，４１０は一様となる。これにより、このクリアランス１１０，２１０，３１０，４１０が設けられる部分を跨ぐ磁束に歪みが生じ難く、ロータ２を回転させた時の振動抑制を図ることができる。

そのため、上記ステータ１を有するブラシレスモータＭでは、各分割コア９の回動部分における摺動抵抗が小さいことからステータ１の製造、ひいてはモータＭの製造が容易となる。また、各分割コア９の回動部分における磁気歪みが抑制されることから、ロータ２の回転時の低振動化を図ることができ、モータＭの静粛性を向上することはできる。

更に、上記ステータ１を有するブラシレスモータＭは、車両用パワーステアリング装置の駆動源として用いられる。ここで、パワーステアリング装置の駆動源に用いられるモータには、ロータ２の回転時の振動がステアリングシャフトを通じて運転者に伝わるので、静粛性の高いものが要求される。そのため、上記ステータ１を有するブラシレスモータＭは静粛性が向上するので、パワーステアリング装置の駆動源に好適である。

（２）分割コア９を構成する全部の積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の回動軸部分に段差面１０６ａ，２０６ａ，３０６ａ，４０６ａが形成されるので、特定の積層部材に対してのみ段差面を形成する場合と比べて段差面の有無を基準に部品を分けるといった手間が必要なく、部品管理が容易である。また、分割コア９を積層する際においても、段差面の有無による２種類の部品を使い分ける必要がないため、分割コア９の製造も容易である。

（３）積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の回動軸部分における積層方向の一側面（上面）に段差面１０６ａ，２０６ａ，３０６ａ，４０６ａが形成されるので、積層部材１０１，２０１，３０１，４０１に対する段差面１０６ａ，２０６ａ，３０６ａ，４０６ａの加工が一方向からで済む。そのため、加工が容易で、製造コストを抑制することができる。

（４）円弧凸部１０６，２０６，３０６，４０６における積層方向の角部は、曲面状に面取りされた曲面角部１０６ｂ，２０６ｂ，３０６ｂ，４０６ｂをなしている。そのため、積層方向の円弧凸部１０６，２０６，３０６，４０６間に隣り合う分割コア９の円弧凸部１０６，２０６，３０６，４０６を挿入する際のその挿入が容易である。

（５）積層方向のクリアランス１１０，２１０，３１０，４１０は数十〜数百マイクロメートルに設定されるので、クリアランス１１０，２１０，３１０，４１０を跨ぐ部分間の磁気抵抗の増大を無視できる程度に抑制することができる。

（６）分割コア９には、各分割コア９単位で回動可能に連結され巻線５を巻装するためのインシュレータ４が設けられている。このインシュレータ４により、冶具によらず、ステータ１単体で各分割コア９を連結し相対回動を可能とするため、後工程の巻線作業や分割コア９の環状化作業を容易となる。

尚、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施の形態では、分割コア９を第１〜第４積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の４種類の積層部材にて構成したが、これに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、第１及び第２積層部材１０１，２０１の２種類の積層部材を用いて分割コアを構成してもよい。因みに、後述するが図１０に示すように、第１及び第２積層部材１０１，２０１を複数枚（この場合２枚）置き毎に積層して分割コアを構成してもよい。また、第１及び第２積層部材１０１，２０１に替えて第３及び第４積層部材３０１，４０１の２種類の積層部材を用いて分割コアを構成してもよい。また、６種類や８種類といった４種類以上の積層部材を用いて分割コアを構成してもよい。

○上記実施の形態では、分割コア９を異なる構成の積層部材１０１，２０１，３０１，４０１を交互に積層したが、交互でなくとも複数枚置き毎に積層して分割コアを構成してもよい。

○上記実施の形態では、積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の回動軸部分の全部に段差面１０６ａ，２０６ａ，３０６ａ，４０６ａを形成したが、一部であってもよい。
○上記実施の形態では、分割コア９を構成する全部の積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の回動軸部分に段差面１０６ａ，２０６ａ，３０６ａ，４０６ａを形成したが、特定の積層部材１０１，２０１，３０１，４０１に対してのみ、段差面を形成するようにしてもよい。

○上記実施の形態では、積層部材１０１，２０１，３０１，４０１の回動軸部分における積層方向の一側面（上面）に段差面１０６ａ，２０６ａ，３０６ａ，４０６ａを形成したが、両側面に段差面を形成してもよい。

○上記実施の形態では、円弧凸部１０６，２０６，３０６，４０６及び円弧凹部１０７，２０７，３０７，４０７は円弧状をなしているが、その他の形状であってもよい。
○上記実施の形態では、円弧凸部１０６，２０６，３０６，４０６の上面における積層方向の角部を曲面角部１０６ｂ，２０６ｂ，３０６ｂ，４０６ｂとしたが、下面側若しくは上下面の両方に曲面角部を設けてもよい。また、曲面でなく平面テーパであってもよい。また、積層方向にクリアランス１１０，２１０，３１０，４１０を設ける関係上、曲面角部１０６ｂ，２０６ｂ，３０６ｂ，４０６ｂを取り止めて、直角であってもよい。

○上記実施の形態では、パワーステアリング装置の駆動源として用いるブラシレスモータＭに実施したが、その他の装置のブラシレスモータに実施してもよい。

本実施の形態におけるブラシレスモータの要部断面図である。 （ａ）はステータコアを展開した場合の平面図であり、（ｂ）は同じく正面図であり、（ｃ）は同じく斜視図である。 （ａ）は第１積層部材を示す平面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）は第２積層部材を示す平面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は第３積層部材を示す平面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 （ａ）は第４積層部材を示す平面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。 （ａ）はステータコアの一部拡大平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。 ステータコア内の磁気流れを示した作用図である。 別例の分割コアの構成を示す断面図である。 別例の分割コアの構成を示す断面図である。

符号の説明

Ｍ…ブラシレスモータ、１…ステータ、４…インシュレータ、５…巻線、９…分割コア、１０１，２０１，３０１，４０１…積層部材としての第１〜第４積層部材、１０６，２０６，３０６，４０６…回動案内凸部としての円弧凸部、１０６ａ，２０６ａ，３０６ａ，４０６ａ…段差面、１０６ｂ，２０６ｂ，３０６ｂ，４０６ｂ…曲面角部、１０７，２０７，３０７，４０７…回動案内凹部としての円弧凹部、１１０，２１０，３１０，４１０…クリアランス。

Claims (10)

1. 周方向一端に周方向に凸設される回動案内円弧凸部、周方向他端に周方向に凹設される回動案内円弧凹部を有する積層部材とその凹凸関係が逆となる積層部材とを交互に又は複数枚置き毎に積層して分割コアを構成し、隣り合う前記分割コアの前記回動案内円弧凹部内に前記回動案内円弧凸部を配置し、前記回動案内円弧凸部と前記回動案内円弧凹部との案内により前記分割コアを回動して環状に配列してなるブラシレスモータのステータであって、
   前記分割コアの回動に基づき相対回動する前記積層部材の回動軸部分である前記回動案内円弧凸部の当該円弧中心を円中心として当該円弧半径で描かれる円形領域の全体を含むように積層方向に凹設して前記回動軸部分に前記積層部材の平板方向と平行で平坦な段差面を形成し、相対回動する前記回動軸部分間に一様なクリアランスを形成したことを特徴とするブラシレスモータのステータ。
2. 請求項１に記載のブラシレスモータのステータにおいて、
   前記段差面は前記積層部材の回動軸部分の一側面のみにおいて凹設されるとともに、
   当該段差面側の前記積層方向の角部のみにおいて、面取りが施されていることを特徴とするブラシレスモータのステータ。
3. 請求項１又は２に記載のブラシレスモータのステータにおいて、
   隣り合う前記分割コアの前記回動案内円弧凸部を前記積層部材の平板方向に沿って前記回動案内円弧凹部内に挿入して前記回動案内円弧凸部を前記回動案内円弧凹部内に配置することを特徴とするブラシレスモータのステータ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータにおいて、
   前記分割コアを構成する全部の前記積層部材の回動軸部分に前記段差面を形成したことを特徴とするブラシレスモータのステータ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータにおいて、
   前記回動案内円弧凸部であって前記段差面側の前記積層方向の角部は、曲面状に面取りされた曲面角部をなしていることを特徴とするブラシレスモータのステータ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータにおいて、
   前記クリアランスは、数十〜数百マイクロメートルに設定されていることを特徴とするブラシレスモータのステータ。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータにおいて、
   前記回動案内円弧凸部と前記回動案内円弧凹部の当該円弧半径が異なる複数の積層部材を積層してなることを特徴とするブラシレスモータのステータ。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のブラシレスモータのステータにおいて、
   前記積層部材は、周方向に延びる環状部の一端に前記回動案内円弧凸部及び当接面、周方向の他端に前記回動案内円弧凹部及び当接面を有しており、
   前記回動案内円弧凸部と前記回動案内円弧凹部との回動案内により前記分割コアを前記当接面間を当接させ環状に配列してなることを特徴とするブラシレスモータのステータ。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のステータを備えたことを特徴とするブラシレスモータ。
10. 請求項９に記載のブラシレスモータにおいて、
    車両用パワーステアリング装置の駆動源に用いられることを特徴とするブラシレスモータ。

Images