JP6972579B2

JP6972579B2 - モータ、及びモータの製造方法

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Publication number: JP6972579B2
Application number: JP2017032519A
Authority: JP
Inventors: 祐司山下
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-02-23
Filing date: 2017-02-23
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2037-02-23
Also published as: JP2018137964A

Description

本発明は、モータ、及びモータの製造方法に関するものである。

従来、モータとしては、径方向に内側に延びる複数のティースを有するステータコアのティースに電機子巻線が巻装されてなるステータを備え、前記ステータコアを第１フレームと第２フレームとで軸方向に挟んだ状態として第１フレーム及び第２フレームをボルトで締結したものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−１４７１７５号公報

ところで、上記のようなモータでは、組み付け時にステータコアと第１フレームと第２フレームとの周方向の位置決めを行う必要がある。そして、例えば、単にステータコアに対する第１フレームと第２フレームとに互いの周方向の回動を規制する位置決め構造を設けることが考えられるが、この場合では、それぞれ周方向の位置を合わせながら軸方向に相対移動させて組み付ける必要がある。また、上記位置決め構造が設けられていない場合では、ステータコアと第１フレームと第２フレームとを軸方向に相対移動させて組み付けた後に、周方向の位置を合わせて保持しながらボルトを組み付ける必要がある。これらのことから、組み付けが煩雑になるという問題があった。

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、組み付けを容易とすることができるモータ、及びモータの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するモータは、径方向の内側に延びる複数のティースを有するステータコアの前記ティースに電機子巻線が巻装されてなるステータと、前記ステータの軸方向一端面側を覆うように設けられる第１フレームと、前記ステータの軸方向他端面側を覆うように設けられる第２フレームと、前記ステータコアを軸方向に挟んだ状態の前記第１フレームと前記第２フレームとを締結する締結部材とを備えたモータであって、前記ステータコアの外周と、前記第１フレーム及び前記第２フレームの少なくとも一方の外周とには、基準となる周方向位置に径方向外側に開口した周方向位置決め凹部が形成され、前記ステータコアの外周には、前記周方向位置決め凹部と１８０度離間した位置に径方向外側に開口した第１収容凹部が形成され、前記第１フレーム及び前記ステータコアには、誤組付け規制部が設けられており、前記誤組付け規制部は、前記ステータコアにおいて径方向外側に延出する延出部と、前記第１フレームにおいて軸方向に凸設され前記ステータコアに対して露出する凸部とを備え、前記延出部と前記凸部とは周方向に１８０度離間した位置に設けられ、前記ステータコアが前記第１フレームに対して周方向に１８０度間違えた相対位置で組み付けられた場合には前記凸部と前記延出部とが軸方向に衝突して軸方向の組み付けを阻止する構成とされた。

同構成によれば、ステータコアの外周と、第１フレーム及び第２フレームの少なくとも一方の外周とには、基準となる周方向位置に径方向外側に開口した周方向位置決め凹部が形成されるため、それらを軸方向に組み付けた後にそれらの周方向位置決め凹部に軸方向に跨って治具を挿入することで挿入された部材の周方向の位置決めを行うことができる。よって、その後、締結部材を容易に組み付けることができる。

上記モータであって、前記周方向位置決め凹部は、その周方向中心ほど径方向内側に深く形成されることが好ましい。
同構成によれば、前記周方向位置決め凹部は、その周方向中心ほど径方向内側に深く形成されるため、周方向位置決め凹部と治具とが周方向に僅かにずれていても周方向位置決め凹部に径方向外側から治具を挿入することができるとともに、治具を挿入していく際に僅かな周方向の位置ずれを正すことができる。

上記モータであって、前記周方向位置決め凹部は、前記ステータコアの外周と、前記第１フレームの外周と、前記第２フレームの外周とに形成されることが好ましい。
同構成によれば、前記周方向位置決め凹部は、ステータコアの外周と、第１フレームの外周と、第２フレームの外周とに形成されるため、それら全ての部材の周方向の位置決めを１つの治具で同時に行うことができる。

上記モータであって、前記ステータコアの外周には、前記第１収容凹部を含めて径方向外側に開口した収容凹部が周方向に等角度間隔で形成され、前記収容凹部の少なくとも１つは、前記締結部材の一部が収容される締結部材収容凹部とされ、前記収容凹部の少なくとも１つは、前記周方向位置決め凹部とされることが好ましい。

同構成によれば、ステータコアの外周には、径方向外側に開口した収容凹部が周方向に等角度間隔で形成されるため、周方向にバランスの良い（同一パターンの）ステータコアとすることができる。そして、収容凹部の少なくとも１つは、締結部材の一部が収容される締結部材収容凹部とされるため、ステータコアの周り止めがなされる。また、収容凹部の少なくとも１つは、前記周方向位置決め凹部とされるため、周方向の位置決めを行うことができ、組み付けを容易とすることができる。

上記モータであって、前記収容凹部は９０度間隔で形成され、１８０度間隔の前記収容凹部が前記締結部材収容凹部とされ、両方の前記締結部材収容凹部とは９０度離間した位置の前記収容凹部が前記周方向位置決め凹部とされ、前記周方向位置決め凹部と１８０度離間した位置の前記収容凹部が前記第１収容凹部とされることが好ましい。

同構成によれば、前記収容凹部は９０度間隔で形成され、１８０度間隔の前記収容凹部が前記締結部材収容凹部とされ、前記締結部材収容凹部とは９０度離間した位置の前記収容凹部が前記周方向位置決め凹部とされるため、バランス良く強固に締結できるとともに、周方向の位置決めを行うことができる。

上記モータであって、前記ステータコアは、打ち抜き成形された状態のステータコアシートが９０度回転させられながら軸方向に積層された状態のものであることが好ましい。
同構成によれば、ステータコアは、打ち抜き成形された状態のステータコアシートが９０度回転させられながら軸方向に積層された状態のものであるため、軸方向及び周方向にバランスの良いステータコアとすることができる。言い換えると、軸方向及び周方向にバランスの良いステータコアとしながら、バランス良く強固に締結できるとともに、周方向の位置決めを行うことができる。

上記課題を解決するモータの製造方法は、径方向の内側に延びる複数のティースを有するステータコアの前記ティースに電機子巻線が巻装されてなるステータと、前記ステータの軸方向一端面側を覆うように設けられる第１フレームと、前記ステータの軸方向他端面側を覆うように設けられる第２フレームと、前記ステータコアを軸方向に挟んだ状態の前記第１フレームと前記第２フレームとを締結する締結部材とを備え、前記ステータコアの外周と、前記第１フレーム及び前記第２フレームの少なくとも一方の外周とに形成された径方向外側に開口した周方向位置決め凹部が形成され、前記第１フレーム及び前記ステータコアには、誤組付け規制部が設けられており、前記誤組付け規制部は、前記ステータコアにおいて径方向外側に延出する延出部と、前記第１フレームにおいて軸方向に凸設され前記ステータコアに対して露出する凸部とを備え、前記延出部と前記凸部とは周方向に１８０度離間した位置に設けられ、前記ステータコアが前記第１フレームに対して周方向に１８０度間違えた相対位置で組み付けられた場合には前記凸部と前記延出部とが軸方向に衝突して軸方向の組み付けを阻止する構成とされたモータの製造方法であって、前記第１フレームと前記ステータコアと前記第２フレームとを軸方向に相対移動させて軸方向に組み付け、その後、前記ステータコアの外周と、前記第１フレーム及び前記第２フレームの少なくとも一方の外周とに形成された径方向外側に開口した前記周方向位置決め凹部に軸方向に跨って治具を挿入し、その状態で締結部材にて前記第１フレームと前記第２フレームとを締結する。

同方法によれば、第１フレームとステータコアと第２フレームとを軸方向に相対移動させて軸方向に組み付け、その後、ステータコアの外周と、第１フレーム及び第２フレームの少なくとも一方の外周とに形成された径方向外側に開口した周方向位置決め凹部に軸方向に跨って治具を挿入し、その状態で締結部材にて第１フレームと第２フレームとを締結することで、モータを容易に組み付けることができる。

本発明のモータ、及びモータの製造方法では、組み付けを容易とすることができる。

一実施形態におけるモータの概略構成を示す模式断面図。一実施形態におけるモータの分解斜視図。（ａ）は一実施形態におけるモータの側面図、（ｂ）はモータの断面図。一実施形態におけるモータの一部断面図。一実施形態におけるモータの断面図。一実施形態におけるモータの一部拡大斜視図。一実施形態における絶縁性部材の断面図。一実施形態における絶縁性部材の平面図。

以下、一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１に示すように、モータ１０は、第１フレーム１１と第２フレーム１２とによって円環状のステータ１３を回転軸方向に挟持した構成となっている。第１フレーム１１と第２フレーム１２とは、ステータ１３の外周に配置される複数（本実施形態では２つ）の締結部材としてのスルーボルト１４によって互いに固定（締結）されている。また、ステータ１３の内側にロータ１５が回転可能に配置されている。なお、本実施形態では、モータ１０の軸方向反出力側（図１において上側）でステータ１３を保持するエンドフレームを第１フレーム１１とし、軸方向出力側でステータ１３を保持するエンドフレームを第２フレーム１２としている。

図１及び図２に示すように、ステータ１３は、円環状のステータコア１６と、該ステータコア１６に巻装された電機子巻線１７とを有する。図３（ｂ）に示すように、ステータコア１６は、円環状をなす環状部１６ａと、環状部１６ａから径方向内側に延び周方向に並ぶ複数（本実施形態では６０個）のティース１６ｂと、環状部１６ａの外周面から径方向外側に突出し軸方向に沿って延びる４つのコア外周突出部１６ｃとから構成されている。環状部１６ａの外周面は円筒状をなすとともに、同環状部１６ａの軸方向の両端面は、軸方向と直交する平面状をなしている。また、電機子巻線１７は、複数のティース１６ｂに跨って巻装された分布巻とされている。また、電機子巻線１７は、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）分、設けられており、それぞれ多数のセグメント導体が軸方向端部で接続されて構成されている。また、電機子巻線１７は、その各巻線端部部位１７ａ（図２参照）が軸方向一端側に延びて第１フレーム１１を貫通するように設けられる。詳しくは、各相（３つ）の電機子巻線１７の一方の巻線端部部位１７ａは、周方向に近い位置で一方の群Ｚ１を構成して軸方向一端側に延びるように設けられ、各相の電機子巻線１７の他方の巻線端部部位１７ａは、周方向に近い位置で他方の群Ｚ２を構成しつつ一方の群Ｚ１とは１８０度離間した位置で軸方向一端側に延びるように設けられている。

そして、図３（ａ）、図４及び図５に示すように、第１フレーム１１における巻線端部部位１７ａ（一方の群Ｚ１と他方の群Ｚ２）が貫通される位置であって１８０度間隔の位置には、絶縁性部材Ｒが固定されている。絶縁性部材Ｒは、巻線端部部位１７ａの先端部１７ｂに突き破られた状態の貫通孔Ｒａ（図４参照）を有する。また、絶縁性部材Ｒはゴム材よりなる。

詳しくは、図７及び図８に示すように、成形された直後の状態の絶縁性部材Ｒは、貫通孔Ｒａを有しておらず、第１フレーム１１の嵌着孔１１ａに嵌着される筒状部Ｒｂと、筒状部Ｒｂの一端を閉塞する薄肉部Ｒｃと、筒状部Ｒｂの一端から外側に延びるフランジ部Ｒｄとを有する。なお、薄肉部Ｒｃは、後に巻線端部部位１７ａの先端部１７ｂに突き破られることになる部位（貫通孔Ｒａが形成される部位）であって、軸線方向（突き破られる方向）の肉厚が他の部位（フランジ部Ｒｄ等）に比べて薄く形成されている。また、筒状部Ｒｂの内面には巻線端部部位１７ａの先端部１７ｂを薄肉部Ｒｃに導くべく傾斜した傾斜面Ｒｅが形成されている。また、筒状部Ｒｂの外面には嵌着孔１１ａから抜けにくくするための返し部Ｒｆが形成されている。

また、図４及び図７に示すように、巻線端部部位１７ａの先端部１７ｂは、尖った形状に形成されている。なお、本実施形態の巻線端部部位１７ａの先端部１７ｂは、１つの傾斜した平面を有することで尖った形状に形成されている。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、コア外周突出部１６ｃは、環状部１６ａの外周面における周方向に等角度間隔（本実施形態では９０°間隔）となる４か所に設けられている。各コア外周突出部１６ｃは、環状部１６ａの軸方向の一端から他端まで軸方向に沿って形成されている。また、各コア外周突出部１６ｃには、各コア外周突出部１６ｃの先端（径方向外側の端）から基端に向かって凹設されて径方向外側に開口した収容凹部としての円弧凹部１６ｄが形成されている。円弧凹部１６ｄは、その周方向中心ほど径方向内側に深く形成されており、軸方向から見た形状が円弧状をなすとともに、コア外周突出部１６ｃを軸方向に貫通する溝状をなしている。なお、円弧凹部１６ｄの曲率半径は、スルーボルト１４における雄螺子状の部分の半径より若干大きい値となっている。そして、４つのコア外周突出部１６ｃのうち周方向に１８０°間隔となる２箇所（図３（ｂ）中、左右の２箇所）に設けられた円弧凹部１６ｄは、軸方向に延びる略円柱状をなすスルーボルト１４の一部（半分以下）が収容されるように配置される締結部材収容凹部１６ｅとされている。

図１に示すように、このステータコア１６は、電磁鋼板材をプレス加工により打ち抜いて成形した状態の複数枚のステータコアシート１８を軸方向に積層してかしめて一体化することにより形成されている。なお、このとき、本実施形態では同じ工程で打ち抜き成形された状態のステータコアシート１８を９０度回転させながら軸方向に積層することで、例えば電磁鋼板材の微小な歪みや残留応力等を軸方向及び周方向にバランスよく分散させてステータコア１６のバランスを良好としている。また、ステータコア１６の軸方向の両端部に積層された端部コアシート６６は、径方向内側において軸方向外側に延設される軸方向延出部としてのロータ対向部６５を備えた断面Ｌ字形状とされている。

従って、ステータコア１６の積厚（積層されたステータコアシート１８及び端部コアシート６６全体の厚み）を小さく抑えつつも、ティース１６ｂの径方向内側端面１６ｆ（ロータ１５との対向面）の軸方向長さを確保することが可能となっている。図３（ａ）では、ステータコアシート１８を省略してステータコア１６を簡略化して図示している。

図１及び図２に示すように、ステータコア１６の軸方向の両側に配置され該ステータコア１６の対向する端面を覆うように設けられた第１フレーム１１及び第２フレーム１２は、金属材料よりなるとともに、鋳造により形成されている。第１及び第２フレーム１１，１２は、略円盤状の第１及び第２本体部２１，３１と、第１及び第２本体部２１，３１から軸方向に延出された円筒状の第１及び第２ステータ保持部２２，３２をそれぞれ備えている。また、第１及び第２フレーム１１，１２は、第１及び第２ステータ保持部２２，３２の外周面及び第１及び第２本体部２１，３１に一体に設けられた複数（本実施形態では２つずつ）の第１及び第２ボルト締結部２３，３３を備えている。第１及び第２ボルト締結部２３，３３は、周方向に等角度間隔（本実施形態では１８０°間隔）に設けられている。また、各第１ボルト締結部２３には、スルーボルト１４が挿通される第１締結孔２３ａ（図２参照）が形成されるとともに、各第２ボルト締結部３３には、スルーボルト１４が螺合される雌螺子状の第２締結穴３３ａ（図３（ｂ）参照）が形成されている。第１フレーム１１及び第２フレーム１２は、第１締結孔２３ａを貫通し第２締結穴３３ａに螺合されたスルーボルト１４によって第１及び第２ボルト締結部２３，３３が互いに連結されることにより、互いに固定されて一体化されている。また、第２フレーム１２は、図示しない螺子にてモータ１０を外部の固定場所に固定するための固定部３４を有する。固定部３４は、第２本体部３１において２つの第２ボルト締結部３３から周方向にずれた２箇所から径方向外側に延設されている。なお、モータ１０は、例えば、第１フレーム１１に対して第２フレーム１２が下方に位置するように固定場所に固定される。

図２及び図３（ａ）に示すように、第１ステータ保持部２２の先端部には、ステータコア１６の軸方向の一端部（図３（ａ）において上端部）が径方向内側に嵌合された第１嵌合部２５が形成されている。同様に、第２ステータ保持部３２の先端部には、ステータコア１６の軸方向の他端部（図３（ａ）において下端部）が径方向内側に嵌合された第２嵌合部３５が形成されている。

第１嵌合部２５は、周方向に離間して並ぶ複数（本実施形態では４個）の第１嵌合壁２５ａから構成されている。４つの第１嵌合壁２５ａは、周方向に等角度間隔（本実施形態では９０°間隔）に設けられている。更に、４つの第１嵌合壁２５ａは、周方向に隣り合うコア外周突出部１６ｃの間に１つずつ配置されている。即ち、コア外周突出部１６ｃは、周方向に隣り合う第１嵌合壁２５ａの間に位置して第１嵌合壁２５ａと周方向に（交互に）重なっている。そして、コア外周突出部１６ｃは、第１嵌合壁２５ａと径方向に重なっていない。また、第２嵌合部３５は、周方向に離間して並ぶ複数（本実施形態では８個）の第２嵌合壁３５ａから構成されている。第２嵌合壁３５ａは、各コア外周突出部１６ｃの周方向の両側に１つずつ（即ち周方向に隣り合うコア外周突出部１６ｃの間に２つずつ）配置されている。即ち、コア外周突出部１６ｃは、周方向に隣り合う第２嵌合壁３５ａの間に位置して第２嵌合壁３５ａと周方向に（２つ置きに）重なっている。そして、コア外周突出部１６ｃは、第２嵌合壁３５ａと径方向に重なっていない。

第１及び第２嵌合部２５，３５（第１及び第２嵌合壁２５ａ，３５ａ）は、第１及び第２ステータ保持部２２，３２における基端側の部分よりも径方向の厚さが薄く形成されている。また、第１及び第２嵌合壁２５ａ，３５ａは、軸方向と平行に延出されるとともに、軸方向から見て周方向に沿った円弧状をなしている。更に、各第１及び第２嵌合壁２５ａ，３５ａは、基端から先端（第１及び第２ステータ保持部２２，３５の先端側の端）に向かうにつれて周方向の幅が狭くなっている。

図１に示すように、第１及び第２嵌合部２５，３５の内周面、即ち各第１及び第２嵌合壁２５ａ，３５ａの径方向内側の側面は、第１及び第２フレーム１１，１２とステータコア１６との芯出し用の第１及び第２芯出し面２５ｂ，３５ｂとなっている。

また、第１及び第２フレーム１１，１２は、第１及び第２ステータ保持部２２，３２の中心軸線と直交する方向に第１及び第２嵌合部２５、３５の基端部と隣り合う第１及び第２当接面２６，３６を有する。そして、第１当接面２６には、第１嵌合部２５に嵌入された環状部１６ａの軸方向の一端面（図１において上端面）が軸方向に当接している。また、第２当接面３６には、第２嵌合部３５に嵌入された環状部１６ａの軸方向の他端面（図１において下端面）が軸方向に当接している。この状態で、第１フレーム１１及び第２フレーム１２は、第１及び第２ステータ保持部２２，３２でステータ１３を挟持しつつスルーボルト１４にて互いに固定（締結）されている。

なお、本実施形態では、第１及び第２ステータ保持部２２，３２の先端部に設けられた第１及び第２嵌合部２５，３５（第１及び第２嵌合壁２５ａ，３５ａ）は、第１及び第２当接面２６，３６から軸方向に突出している。そのため、第１フレーム１１において第１芯出し面２５ｂと第１当接面２６とが直角をなして近接するとともに、第２フレーム１２において第２芯出し面３５ｂと第２当接面３６とが直角をなして近接している。

第１本体部２１の中央部には、ボールベアリングＢ１を軸方向のステータ１３側（モータ１０の内部側）から組付け可能に凹設された軸受収容部２９が形成されている。軸受収容部２９は、軸方向視で円形状をなしており、その内周面が軸方向に延びる円筒状をなしている。また、軸受収容部２９の中心軸線は、第１ステータ保持部２２の中心軸線（第１嵌合部２５の中心軸線）と一致している。そして、第１フレーム１１は、この軸受収容部２９内に円環状のボールベアリングＢ１を収容して保持している。また、軸受収容部２９の底部中央には、軸受収容部２９の底部を軸方向に貫通する貫通孔２９ａが形成されている。そして、軸受収容部２９の底部における貫通孔２９ａの径方向外側の部分と軸受収容部２９に収容されたボールベアリングＢ１との間には、ボールベアリングＢ１をステータ１３側に軸方向に付勢するウェーブワッシャ４１が介在されている。

第２本体部３１の中央部には、円環状のボールベアリングＢ２を収容して保持する軸受収容部４０が凹設されている。軸受収容部４０は、第２フレーム１２の軸方向外側端面からモータ１０の内部側（ステータ１３側）に窪む凹形状をなしている。つまり、軸受収容部４０は、ボールベアリングＢ２をモータ１０の外部側（ステータ１３と反対側）から組付け可能に形成されている。また、軸受収容部４０の中心軸線は、第２ステータ保持部３２の中心軸線（第２嵌合部３５の中心軸線）と一致している。そして、第２フレーム１２は、軸受収容部４０内に配置されたボールベアリングＢ２を、第１フレーム１１に保持されたボールベアリングＢ１と同軸となるように保持している。また、ボールベアリングＢ２は、軸受収容部４０の底部に軸方向から当接することで、軸方向の位置決めがなされている。なお、軸受収容部４０の底部中央には、軸受収容部４０の底部を軸方向に貫通する貫通孔４０ａが形成されている。

ロータ１５は、ボールベアリングＢ１，Ｂ２に回転可能に支持された回転軸５１と、回転軸５１の中央のローレット部５１ａに一体回転可能に固定された円筒状のロータコア５２と、ロータコア５２の外表面と当接するように配置された周方向に複数の永久磁石５３と、各永久磁石５３の外表面を覆って保持する筒状の非磁性カバー５４とを備える。各永久磁石５３は、ステータコア１６の内周面（ティース１６ｂの径方向内側端面１６ｆ）と非磁性カバー５４を介して径方向に対向している。回転軸５１の先端部（図１において下端部）は、貫通孔４０ａを貫通しボールベアリングＢ２から第２フレーム１２の外部であってモータ１０の外部に突出しており、その突出部分には、出力部としてのジョイント５５（図２参照）が装着される。また、回転軸５１の基端部（図１において上端部）は、貫通孔２９ａを貫通し第１フレーム１１の外部に突出しており、その突出部分には、固定部材５６を介して円盤状のセンサマグネット５７が固定されている。

図１及び図２に示すように、第１フレーム１１の外側面には制御部６１が固定されている。制御部６１は、第１フレーム１１に固定されるカバー６２と、カバー６２の内部に収容される回路基板６３とを備えている。回路基板６３には、前記センサマグネット５７と対向する磁気センサ６３ａ等を含む種々の素子が実装されている。また、回路基板６３には、前記巻線端部部位１７ａの先端部１７ｂが電気的に接続される。また、回路基板６３には、モータ１０に給電するための外部コネクタ（図示略）が接続されるコネクタ部６４が固定されるとともに、該コネクタ部６４はカバー６２の外部に露出している。そして、外部コネクタから供給される電源が回路基板６３を介して電機子巻線１７に供給されることにより、ロータ１５が回転するようになっている。

ここで、本実施形態のステータコア１６の外周と、第１フレーム１１及び第２フレーム１２の外周とには、基準となる周方向位置に径方向外側に開口した周方向位置決め凹部７１〜７３が形成されている。

詳しくは、図３（ａ）、図３（ｂ）及び図５に示すように、まずステータコア１６の前記円弧凹部１６ｄの内の１つであって、前記締結部材収容凹部１６ｅとは９０度離間した位置の１つの円弧凹部１６ｄが周方向位置決め凹部７１とされている。

また、図２、図３（ａ）、及び図４に示すように、第１フレーム１１の周方向位置決め凹部７２は、ステータコア１６の周方向位置決め凹部７１と軸方向に連続した（延長した）同形状の凹部となるように形成されている。

また、図３（ａ）、及び図４に示すように、第２フレーム１２の周方向位置決め凹部７３は、ステータコア１６の周方向位置決め凹部７１と軸方向に連続した（延長した）同形状の凹部となるように形成されている。

これにより、ステータコア１６と第１フレーム１１と第２フレーム１２とを（大まかに周方向の位置決めを行って）軸方向に組み付けた後に、それらの周方向位置決め凹部７１〜７３に軸方向に跨って単一の治具７４を挿入することで挿入された部材の周方向の（相対的な）位置決めを高精度に行うことが可能とされている。なお、治具７４は、先端が周方向位置決め凹部７１〜７３にほぼ隙間無く収容されるように軸方向から見て円弧形状に形成されるとともに軸方向長さが周方向位置決め凹部７１〜７３の一連の長さ以下に設定されている。

また、図５に示すように、本実施形態のステータコア１６と第１フレーム１１とには、互いの周方向の相対位置が予め設定された位置でのみ軸方向の組み付けを可能とする誤組付け規制部としての延出部８１と凸部８２とが設けられている。

即ち、本実施形態では、巻線端部部位１７ａの一方の群Ｚ１と他方の群Ｚ２とが１８０度離間して配置されており、延出部８１と凸部８２とが設けられていない構成では第１フレーム１１に対してステータ１３が１８０度間違えた相対位置で誤組付けされる可能性があるが、これを不能とすべく、延出部８１と凸部８２とが設けられている。

具体的には、ステータコア１６の延出部８１は、前記端部コアシート６６にのみ設けられ、端部コアシート６６の周方向に隣り合う（９０度間隔の）２つのコア外周突出部１６ｃから径方向外側に更に延出して形成されている。

また、第１フレーム１１の凸部８２は、前記予め設定された位置以外で前記延出部８１と軸方向に衝突して軸方向の組み付けを不能とすべく軸方向に凸設されている。
即ち、ステータ１３（ステータコア１６）が第１フレーム１１に対して１８０度間違えた相対位置で巻線端部部位１７ａが前記絶縁性部材Ｒを貫通するように組み付けられると、凸部８２と延出部８１とが軸方向に衝突して軸方向の組み付けを阻止する構成とされている。

そして、図５及び図６に示すように、ステータ１３（ステータコア１６）が第１フレーム１１に対して予め設定された正常な相対位置で巻線端部部位１７ａが前記絶縁性部材Ｒを貫通するように組み付けられると、延出部８１と凸部８２とが衝突せずに軸方向の組み付けが許容される構成とされている。

次に、上記のように構成されるモータ１０の製造方法及びその作用について説明する。
本実施形態のモータ１０の製造方法は、第１フレーム１１における巻線端部部位１７ａが貫通される（嵌着孔１１ａが形成された）位置に絶縁性部材Ｒを固定する工程を含んでいる。また、モータ１０の製造方法は、その第１フレーム１１とステータ１３（ステータコア１６）とを軸方向に相対移動させて、巻線端部部位１７ａの先端部１７ｂにて絶縁性部材Ｒ（の薄肉部Ｒｃ）を突き破って該絶縁性部材Ｒに貫通孔Ｒａを形成しつつ、巻線端部部位１７ａを、第１フレーム１１を貫通するように設ける工程を含んでいる。これにより、巻線端部部位１７ａの先端部１７ｂは、第１フレーム１１の外部に導出され、後に回路基板６３と電気的に接続可能とされる。

また、本実施形態のモータ１０の製造方法は、第１フレーム１１とステータコア１６と第２フレーム１２とを軸方向に相対移動させて軸方向に組み付け、その後、ステータコア１６の外周と第１フレーム１１及び第２フレーム１２の外周とに形成された周方向位置決め凹部７１〜７３に軸方向に跨って治具７４を挿入する工程を含んでいる。そして、その状態でスルーボルト１４にてステータコア１６を軸方向に挟んだ状態の第１フレーム１１と第２フレーム１２とを締結する。これにより、例えば、ステータコア１６と第２フレーム１２とが僅かに周方向にずれており、スルーボルト１４が第２フレーム１２の第２締結穴３３ａに挿入されずに第２ボルト締結部３３に衝突してしまうといったことが防止される。

次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
（１）ステータコア１６の外周と、第１フレーム１１及び第２フレーム１２の外周とには、基準となる周方向位置に径方向外側に開口した周方向位置決め凹部７１〜７３が形成される。よって、それらを軸方向に組み付けた後にそれらの周方向位置決め凹部７１〜７３に軸方向に跨って治具７４を挿入することで挿入された部材の周方向の位置決めを行って保持することができる。本実施形態では、ステータコア１６、第１フレーム１１及び第２フレーム１２の全ての部材の周方向の位置決めを１つの治具７４で同時に行うことができる。よって、その後、スルーボルト１４を容易に組み付けることができる。

（２）周方向位置決め凹部７１〜７３は、その周方向中心ほど径方向内側に深く形成される（円弧状である）。よって、周方向位置決め凹部７１〜７３と治具７４とが周方向に僅かにずれていても周方向位置決め凹部７１〜７３に径方向外側から治具７４を挿入することができるとともに、治具７４を挿入していく際に僅かな周方向の位置ずれを正すことができる。

（３）ステータコア１６の外周には、径方向外側に開口した円弧凹部１６ｄが周方向に等角度間隔で形成されるため、周方向にバランスの良い（同一パターンの）ステータコア１６とすることができる。そして、円弧凹部１６ｄの２つは、スルーボルト１４の一部が収容される締結部材収容凹部１６ｅとされるため、ステータコア１６の周り止めがなされる。また、円弧凹部１６ｄの１つは、前記周方向位置決め凹部７１とされるため、周方向の位置決めを行うことができ、組み付けを容易とすることができる。

（４）前記円弧凹部１６ｄは９０度間隔で形成され、１８０度間隔の前記円弧凹部１６ｄが前記締結部材収容凹部１６ｅとされ、前記締結部材収容凹部１６ｅとは９０度離間した位置の円弧凹部１６ｄが前記周方向位置決め凹部７１とされるため、バランス良く強固に締結できるとともに、周方向の位置決めを行うことができる。

（５）ステータコア１６は、打ち抜き成形された状態のステータコアシート１８が９０度回転させられながら軸方向に積層された状態のものであるため、軸方向及び周方向にバランスの良いステータコア１６とすることができる。言い換えると、軸方向及び周方向にバランスの良いステータコア１６としながら、バランス良く強固に締結できるとともに、周方向の位置決めを行うことができる。

言い換えると、本実施形態ではステータコアシート１８を９０度回転させられながら軸方向に積層するため及びスルーボルト１４の一部を収容させるために９０度毎に円弧凹部１６ｄを形成しており、その円弧凹部１６ｄの１つを周方向位置決め凹部７１として用いることでバランスの良いステータコア１６としながら位置決めを可能としている。

上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、周方向位置決め凹部７１〜７３は、その周方向中心ほど径方向内側に深く形成される（円弧状である）としたが、これに限定されず、例えば、周方向中心ほど径方向内側に深く形成される円弧状以外の形状としてもよいし、深さが一定の周方向位置決め凹部としてもよい。

・上記実施形態では、ステータコア１６の外周には、円弧凹部１６ｄが周方向に等角度（９０度）間隔で形成され、円弧凹部１６ｄの２つが、スルーボルト１４の一部が収容される締結部材収容凹部１６ｅとされ、円弧凹部１６ｄの１つが、周方向位置決め凹部７１とされるとしたが、これに限定されず、他の構成としてもよい。例えば、ステータコア１６はステータコアシート１８が９０度回転させられながら軸方向に積層された状態のものであるとしたが、回転させながら積層せずに、締結部材収容凹部１６ｅや周方向位置決め凹部７１が形成される角度間隔を他の角度間隔に変更してもよい。例えば、周方向位置決め凹部７１は締結部材収容凹部１６ｅとは９０度以外の角度で離間した位置に設けてもよい。

・上記実施形態では、周方向位置決め凹部７１〜７３は、ステータコア１６の外周と、第１フレーム１１及び第２フレーム１２の外周とに形成されるとしたが、これに限定されず、ステータコア１６の外周と、第１フレーム１１及び第２フレーム１２のいずれか一方の外周とに形成されるようにしてもよい。この場合、第１フレーム１１及び第２フレーム１２のいずれか他方は、同一の治具７４にて周方向の位置決め行うことができないが、ステータコア１６と第１フレーム１１及び第２フレーム１２のいずれか一方との位置決めは行うことができる。よって、この場合は、例えば、その後、治具７４以外の手段によって第１フレーム１１及び第２フレーム１２のいずれか他方の周方向の位置を合わせて保持しながら、スルーボルト１４を容易に組み付けることができる。

１０…モータ、１１…第１フレーム、１２…第２フレーム、１３…ステータ、１４…スルーボルト（締結部材）、１６…ステータコア、１６ｂ…ティース、１６ｄ…円弧凹部（収容凹部）、１６ｅ…締結部材収容凹部、１７…電機子巻線、１８…ステータコアシート、７１〜７３…周方向位置決め凹部、７４…治具。

Claims

径方向の内側に延びる複数のティースを有するステータコアの前記ティースに電機子巻線が巻装されてなるステータと、
前記ステータの軸方向一端面側を覆うように設けられる第１フレームと、
前記ステータの軸方向他端面側を覆うように設けられる第２フレームと、
前記ステータコアを軸方向に挟んだ状態の前記第１フレームと前記第２フレームとを締結する締結部材と
を備えたモータであって、
前記ステータコアの外周と、前記第１フレーム及び前記第２フレームの少なくとも一方の外周とには、基準となる周方向位置に径方向外側に開口した周方向位置決め凹部が形成され、
前記ステータコアの外周には、前記周方向位置決め凹部と１８０度離間した位置に径方向外側に開口した第１収容凹部が形成され、
前記第１フレーム及び前記ステータコアには、誤組付け規制部が設けられており、
前記誤組付け規制部は、
前記ステータコアにおいて径方向外側に延出する延出部と、
前記第１フレームにおいて軸方向に凸設され前記ステータコアに対して露出する凸部とを備え、前記延出部と前記凸部とは周方向に１８０度離間した位置に設けられ、前記ステータコアが前記第１フレームに対して周方向に１８０度間違えた相対位置で組み付けられた場合には前記凸部と前記延出部とが軸方向に衝突して軸方向の組み付けを阻止する構成とされたことを特徴とするモータ。
請求項１に記載のモータであって、
前記周方向位置決め凹部は、その周方向中心ほど径方向内側に深く形成されたことを特徴とするモータ。
請求項１又は２に記載のモータであって、
前記周方向位置決め凹部は、前記ステータコアの外周と、前記第１フレームの外周と、前記第２フレームの外周とに形成されたことを特徴とするモータ。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のモータであって、
前記ステータコアの外周には、前記第１収容凹部を含めて径方向外側に開口した収容凹部が周方向に等角度間隔で形成され、
前記収容凹部の少なくとも１つは、前記締結部材の一部が収容される締結部材収容凹部とされ、
前記収容凹部の少なくとも１つは、前記周方向位置決め凹部とされることを特徴とするモータ。
請求項４に記載のモータであって、
前記収容凹部は９０度間隔で形成され、
１８０度間隔の前記収容凹部が前記締結部材収容凹部とされ、
両方の前記締結部材収容凹部とは９０度離間した位置の前記収容凹部が前記周方向位置決め凹部とされ、
前記周方向位置決め凹部と１８０度離間した位置の前記収容凹部が前記第１収容凹部とされたことを特徴とするモータ。
請求項５に記載のモータであって、
前記ステータコアは、打ち抜き成形された状態のステータコアシートが９０度回転させられながら軸方向に積層された状態のものであることを特徴とするモータ。
径方向の内側に延びる複数のティースを有するステータコアの前記ティースに電機子巻線が巻装されてなるステータと、
前記ステータの軸方向一端面側を覆うように設けられる第１フレームと、
前記ステータの軸方向他端面側を覆うように設けられる第２フレームと、
前記ステータコアを軸方向に挟んだ状態の前記第１フレームと前記第２フレームとを締結する締結部材とを備え、
前記ステータコアの外周と、前記第１フレーム及び前記第２フレームの少なくとも一方の外周とに形成された径方向外側に開口した周方向位置決め凹部が形成され、
前記第１フレーム及び前記ステータコアには、誤組付け規制部が設けられており、
前記誤組付け規制部は、
前記ステータコアにおいて径方向外側に延出する延出部と、
前記第１フレームにおいて軸方向に凸設され前記ステータコアに対して露出する凸部とを備え、前記延出部と前記凸部とは周方向に１８０度離間した位置に設けられ、前記ステータコアが前記第１フレームに対して周方向に１８０度間違えた相対位置で組み付けられた場合には前記凸部と前記延出部とが軸方向に衝突して軸方向の組み付けを阻止する構成とされたモータの製造方法であって、
前記第１フレームと前記ステータコアと前記第２フレームとを軸方向に相対移動させて軸方向に組み付け、
その後、前記ステータコアの外周と、前記第１フレーム及び前記第２フレームの少なくとも一方の外周とに形成された径方向外側に開口した前記周方向位置決め凹部に軸方向に跨って治具を挿入し、
その状態で締結部材にて前記第１フレームと前記第２フレームとを締結することを特徴とするモータの製造方法。