JP7028175B2 - ステータ、ステータの製造方法及びモータ - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態のモータ80の断面図である。図1に示されるように、モータ80は、シャフト81、ロータ82、ステータ83、ハウジング84、ベアリングホルダ85、第1ベアリング86、第2ベアリング87、インシュレータ88、コイル引出線89、及びコイル90などを含む。シャフト81とロータ82とは一体構成である。シャフト81は一方向に延びる中心軸を中心とした円柱状である。ロータ82は、シャフト81の途中位置にある。ロータ82は、ステータ83に対して回転可能である。ステータ83は、ロータ82を軸方向に囲むよう配置される。ステータ83は、コアに導線が巻回されて構成されたコイル90を有する。ハウジング84は、ステータ83の外周面と嵌合するよう配置され、モータ80を構成する、シャフト81、ロータ82、ステータ83、ベアリングホルダ85、第1ベアリング86、第2ベアリング87、インシュレータ88、コイル引出線89、及びコイル90を含む各構成を収容する。ベアリングホルダ85は、第2ベアリング87を支持する。ベアリングホルダ85は、ハウジング84に嵌合する。第1ベアリング86は、ハウジング84の底部に配置され、シャフト81の一方を支持する。第2ベアリング87は、シャフト81の他方を支持する。インシュレータ88は、ステータ83とコイル90を構成する導線との間に配置され、ステータ83とコイル90の導線とを絶縁する。
本発明のステータ、コア及びコア片は、上記の実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態から考え得る種々の形態をも包含する。例えば、本発明のステータ、コア及びコア片は、以下のような変形例の構成であってもよい。なお、上述の実施形態と同様の構成については同じ名称または参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。
図8は、本発明に係る一の変形例としてのコア片12を構成する積層部材12aの平面図である。図8に示されるように、本変形例の積層部材12aは、実施形態における積層部材10a(図2参照)と比較して、周方向の両端部の形状が異なっている。
図9は、本発明に係る一の変形例としてのコア片13及び14の連結部の断面図である。図9に示されるように、本変形例のコア片13及び14は、実施形態におけるコア片10及び11(図7参照)と比較して、周方向端部近傍における積層方向の形状が異なっている。
次に、本実施形態のステータの製造方法について、図10~図13を参照しながら説明する。なお、実際には円環状に連結されるコアの数の積層部材が板部材の横方向に整列されるが、図11~図13では一部のみを図示し、その他の図示を省略している。以下の説明では、重力方向に対して水平な面において、板部材の送り方向に対して水平な方向を「横方向」と呼ぶ。
以上、本発明の実施形態及び変形例についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。例えば、上記実施形態及び各変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。
2…板部材
10、11、12、13、14、15a~15d…コア片
10a~10d、11a~11d、12a、13a~13d、14a~14d、101a~104d…積層部材
20、20a…コアバック部
21、21a、121、221…円弧状凸部
22、24、122、222…径方向直線部
23、23a…接触部
25a、25b…外周面
26a、26b、126a、226a…外周凹部
27a、27b…内周面
28a、28b、128a、228a…内周凹部
29…中央凹部
31a、31b…上面凹部
32a、32b…端部
33a…傾斜
34a…下面
35a…端部
36a…下面凸部
37b…上面第2凹部
40…ティース部
41…内周面
61~63…空隙
70…コイル
Claims (18)
- 上下方向に延びる中心軸を中心とする円環状のコアに導線が巻回されたステータであって、
前記コアは、少なくとも第1積層部材と第2積層部材と第3積層部材とが順に積層された複数のコア片を円環状に連結して形成され、
前記第1積層部材は、
径方向に延びる第1ティース部と、
前記第1ティース部の径方向外側とつながり周方向に延びる第1コアバック部と、を備え、
前記第1コアバック部は、
周方向一方側に第1凸部と、
周方向他方側に第1凹部と、を有し、
前記第2積層部材は、
径方向に延びる第2ティース部と、
前記第2ティース部の径方向外側とつながり周方向に延びる第2コアバック部と、を備え、
前記第2コアバック部は、
周方向一方側に第2凹部と、
周方向他方側に第2凸部と、を有し、
前記第3積層部材は、
径方向に延びる第3ティース部と、
前記第3ティース部の径方向外側とつながり周方向に延びる第3コアバック部と、を備え、
前記第3コアバック部は、
周方向一方側に第3凸部と、
周方向他方側に第3凹部と、を有し、
周方向に隣り合う前記コア片のうち一方のコア片の前記第1凸部と、周方向に隣り合う前記コア片のうち他方のコア片の前記第2凸部とが、積層方向に重なる領域において、前記一方のコア片の前記第1凸部または前記他方のコア片の前記第2凸部は、周方向内側部分に対して積層方向に凹み、厚みが小さい第1積層方向凹部を有し、
前記他方のコア片の前記第2凸部と、前記一方のコア片の前記第3凸部とが、積層方向に重なる領域において、前記他方のコア片の前記第2凸部または前記一方のコア片の前記第3凸部は、周方向内側部分に対して積層方向に凹み、厚みが小さい第2積層方向凹部を有し、
前記第1積層方向凹部と、前記第1積層方向凹部と積層方向に対向する面との積層方向の距離と、前記第2積層方向凹部と、前記第2積層方向凹部と積層方向に対向する面との積層方向の距離と、が異なる、
ステータ。
- 前記第1積層方向凹部と、前記第1積層方向凹部と積層方向に対向する面との積層方向の距離が、5μm以上20μm以下である、
請求項1に記載のステータ。
- 前記第2積層方向凹部と、前記第2積層方向凹部と積層方向に対向する面との積層方向の距離が、5μm以上20μm以下であり、
前記第1積層方向凹部と、前記第1積層方向凹部と積層方向に対向する面との積層方向の距離は、前記第2積層方向凹部と、前記第2積層方向凹部と積層方向に対向する面との積層方向の距離と異なる、
請求項2に記載のステータ。
- 前記第1コアバック部と、隣り合うコア片の前記第2コアバック部との積層方向に重なる領域の面積は、前記第1コアバック部の前記第1凸部より周方向内側における周方向の断面積よりも広く、
前記第2コアバック部と、隣り合うコア片の前記第3コアバック部との積層方向に重なる領域の面積は、前記第2コアバック部の前記第2凸部より周方向内側における周方向の断面積よりも広い、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のステータ。
- 前記第1コアバック部と、隣り合うコア片の前記第2コアバック部との積層方向に重なる領域の面積は、前記第1コアバック部の前記第1凸部より周方向内側における周方向の断面積の5倍以下であり、
前記第2コアバック部と、隣り合うコア片の前記第3コアバック部との積層方向に重なる領域の面積は、前記第2コアバック部の前記第1凸部より周方向内側における周方向の断面積の5倍以下である、
請求項4に記載のステータ。
- 前記第1凸部は、隣り合うコア片と一点で接触する、
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のステータ。
- 前記第2凸部は、隣り合うコア片と一点で接触する、
請求項6に記載のステータ。
- 前記第1凸部、前記第2凸部、及び前記第3凸部はそれぞれ円弧状である、
請求項7に記載のステータ。
- 前記第1凸部は、前記第1ティース部の径方向の中心線と、隣り合うコア片の第1ティース部の径方向の中心線との二等分線と、前記第1コアバック部の外周面とが交差する位置を中心とする円弧状であり、
前記第2凸部は、前記第2ティース部の径方向の中心線と、隣り合うコア片の第2ティース部の径方向の中心線との二等分線と、前記第2コアバック部の外周面とが交差する位置を中心とする円弧状であり、
前記第3凸部は、前記第3ティース部の径方向の中心線と、隣り合うコア片の第3ティース部の径方向の中心線との二等分線と、前記第3コアバック部の外周面とが交差する位置を中心とする円弧状である、
請求項8に記載のステータ。
- 前記第1コアバック部は、さらに、周方向他方側に第1接触部を有し、
前記第2コアバック部は、さらに、周方向一方側に第2接触部を有し、
前記第3コアバック部は、さらに、周方向他方側に第3接触部を有し、
前記第1凸部は、隣り合う前記第1接触部と一点で接触し、
前記第2凸部は、隣り合う前記第2接触部と一点で接触し、
前記第3凸部は、隣り合う前記第3接触部と一点で接触する、
請求項7から請求項9のいずれか1項に記載のステータ。
- 前記第1接触部、前記第2接触部、及び前記第3接触部はそれぞれ直線状である、
請求項10に記載のステータ。
- 前記第1コアバック部は、
周方向一方側に、径方向に延びる第1径方向直線部を有し、
周方向他方側に、径方向に延びる第2径方向直線部を有し、
前記第2コアバック部は、
周方向一方側に、径方向に延びる第3径方向直線部を有し、
周方向他方側に、径方向に延びる第4径方向直線部を有し、
前記第3コアバック部は、
周方向一方側に、径方向に延びる第5径方向直線部を有し、
周方向他方側に、径方向に延びる第6径方向直線部を有する、
請求項11に記載のステータ。
- 前記第1接触部は、前記第1径方向直線部に対して130度以上140度以下の傾斜面を有しており、
前記第2接触部は、前記第3径方向直線部に対して130度以上140度以下の傾斜面を有しており、
前記第3接触部は、前記第5径方向直線部に対して130度以上140度以下の傾斜面を有している、
請求項12に記載のステータ。
- 前記第1コアバック部は、隣り合うコア片と重なる周方向一方側または周方向他方側の下側に、傾斜または丸み形状を有しており、
前記第2コアバック部は、隣り合うコア片と重なる周方向他方側または周方向一方側の下側に、傾斜または丸み形状を有しており、
前記第3コアバック部は、隣り合うコア片と重なる周方向他方側または周方向一方側の下側に、傾斜または丸み形状を有している、
請求項1から請求項13のいずれか1項に記載のステータ。
- 前記第1コアバック部は、隣り合うコア片と重なる周方向一方側または周方向他方側に、積層方向の第1凸部または第1凹部を有しており、
前記第2コアバック部は、隣り合うコア片と重なる周方向他方側または周方向一方側に、積層方向の第2凹部または第2凸部を有しており、
前記第3コアバック部は、隣り合うコア片と重なる周方向他方側または周方向一方側に、積層方向の第3凹部または第3凸部を有しており、
前記第1凸部及び前記第2凹部または前記第1凹部及び前記第2凸部が嵌合されており、
前記第2凸部及び前記第3凹部または前記第2凹部及び前記第3凸部が嵌合されている、
請求項1から請求項14のいずれか1項に記載のステータ。
- 前記第1コアバック部は、外周面と前記第1ティース部の中心線の延長線とが交差する位置に、径方向の内側に向かって切り欠かれた第1中央凹部を有し、
前記第2コアバック部は、外周面と前記第2ティース部の中心線の延長線とが交差する位置に、径方向の内側に向かって切り欠かれた第2中央凹部を有する、
前記第3コアバック部は、外周面と前記第3ティース部の中心線の延長線とが交差する位置に、径方向の内側に向かって切り欠かれた第3中央凹部を有する、
請求項1から請求項15のいずれか1項に記載のステータ。
- 請求項1から請求項16のいずれか1項に記載のステータを有するモータ。
- 上下方向に延びる中心軸を中心とする円環状のコアに導線が巻回されたステータの製造方法であって、
前記コアは、少なくとも第1積層部材と第2積層部材と第3積層部材とが積層された複数のコア片を円環状に連結して形成され、
それぞれの前記コア片において、
前記第1積層部材は、
径方向に延びる第1ティース部と、
前記第1ティース部の径方向外側とつながり周方向に延びる第1コアバック部と、を備え、
前記第1コアバック部は、
周方向一方側に第1凸部と、
周方向他方側に第1凹部と、を有し、
前記第2積層部材は、
径方向に延びる第2ティース部と、
前記第2ティース部の径方向外側とつながり周方向に延びる第2コアバック部と、を備え、
前記第2コアバック部は、
周方向一方側に第2凹部と、
周方向他方側に第2凸部と、を有し、
前記第3積層部材は、
径方向に延びる第3ティース部と、
前記第3ティース部の径方向外側とつながり周方向に延びる第3コアバック部と、を備え、
前記第3コアバック部は、
周方向一方側に第3凸部と、
周方向他方側に第3凹部と、を有し、
周方向に隣り合う前記コア片のうち一方のコア片の前記第1凸部と、周方向に隣り合う前記コア片のうち他方のコア片の前記第2凸部とが、積層方向に重なる領域において、前記一方のコア片の前記第1凸部または前記他方のコア片の前記第2凸部は、周方向内側部分に対して積層方向に凹み、厚みが小さい第1積層方向凹部を有し、
前記他方のコア片の前記第2凸部と、前記一方のコア片の前記第3凸部とが、積層方向に重なる領域において、前記他方のコア片の前記第2凸部または前記一方のコア片の前記第3凸部は、周方向内側部分に対して積層方向に凹み、厚みが小さい第2積層方向凹部を有し、
前記第1積層方向凹部と、前記第1積層方向凹部と積層方向に対向する面との積層方向の距離と、前記第2積層方向凹部と、前記第2積層方向凹部と積層方向に対向する面との積層方向の距離と、が異なっており、
第1方向に並んで配置された複数の前記第1積層部材を板部材から切り離す工程と、
前記第1方向に並んで配置された複数の前記第2積層部材を板部材から切り離し、前記第1ティース部と前記第2ティース部とが重なり合うように複数の前記第1積層部材に積層させる工程と、
前記第1方向に並んで配置された複数の前記第3積層部材を板部材から切り離し、前記第1ティース部及び前記第2ティース部と前記第3ティース部とが重なり合うように複数の前記第2積層部材に積層さ
せる工程と、
重なり合った前記第1ティース部、前記第2ティース部及び前記第3ティース部を含むティースに導線を巻回す工程と、
前記第1方向に並んで配置された、導線を巻回された前記コア片を回転させ、円環状に連結させる工程と、を有する、
ステータの製造方法。
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