JP7392604B2 - ステータコアおよびステータコアの製造方法およびステータコアの製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、板材が積層された構造のステータコア、および同ステータコアの製造方法、および同ステータコアの製造装置に関するものである。

電動機のステータコアとして、電磁鋼板などの板材が多数積層された構造のものが知られている（例えば特許文献１参照）。
このステータコアの製造に際しては、先ず、プレス加工により、板状のコア層部が多数形成される。その後、予め定められた枚数のコア層部が位置合わせされた状態で積層される。そして、積層状態のコア層部が溶接加工やかしめ加工等によって一体に固定されて、ステータコアが形成される。

特開２００３－２１９６１３号公報

通常、ステータコアは円筒状をなしている。そのため、ステータコアを構成する各コア層部は円環状の板材になる。このことから、プレス加工によってコア層部を形成する際には、加工残材（いわゆるスクラップ）が多くなり易く、歩留まりが悪くなり易いと云える。また、積層構造のステータコアを製造する際には、多数のコア層部を位置合わせしつつ重ねる作業や、多数のコア層部を溶接加工やかしめ加工によって一体に固定する作業などといった多くの煩雑な作業が必要になるため、製造効率の低下を招き易いと云える。このように積層構造のステータコアは生産性が低くなり易いことが問題になる。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、生産性を向上できるステータコア、および同ステータコアの製造に用いて好適な製造方法、および同ステータコアの製造装置を提供することにある。

上記課題を解決するためのステータコアは、円筒状をなす本体部を備え、板状のコア層部が前記本体部の中心軸方向に積層された積層構造のステータコアにおいて、前記コア層部は、前記本体部の周方向に分割された同一形状の複数の分割片からなり、前記分割片は、前記本体部の外周端にあたる位置で外周側に突出する形状をなすとともに前記中心軸方向に貫通する貫通孔を有する耳部を少なくとも２つ備え、前記コア層部の積層方向において隣合う前記分割片は、前記周方向の位置がずれた状態であり、且つ、前記２つの前記耳部の前記周方向の位置が一致する態様で積層されており、前記２つの耳部のうちの一方は前記中心軸方向に積層された前記分割片を一体に固定する一体固定部を構成し、前記２つの耳部のうちの他方は、前記ステータコアを固定対象部材に固定するステータ固定部を構成する。

上記構成によれば、積層構造のステータコアの各層を構成するコア層部が周方向において分割された円弧状の分割片によって構成されるため、プレス加工などによってコア層部（詳しくは、分割片）を形成する際に、加工残材を少なくして歩留まりを高くすることができる。また上記構成では、各分割片に設けられた２つの耳部の一方（詳しくは、その貫通孔）を、ステータコアを固定対象部材（例えば電動機のハウジング）に固定するためのステータ固定部として利用することができる。そして、こうしたステータコアにおいて各分割片の２つの耳部の他方（詳しくは、その貫通孔）を利用して、同ステータコアを構成する全ての分割片を周方向にずれた状態で位置合わせしつつ積層するとともに一体に固定することができる。そのため、分割構造のコア層部が用いられるとはいえ、多数の分割片を有するステータコアを容易に製造することができる。上記構成によれば、このようにしてステータコアの生産性を向上させることができる。

前記課題を解決するためのステータコアの製造方法は、上記ステータコアの製造に用いる製造方法であり、前記分割片を形成する形成工程と、積層治具に立設された位置決めピンを前記ステータ固定部を構成する前記耳部の前記貫通孔に挿入する態様で、前記形成工程において形成された前記分割片を配置することで、前記分割片を位置合わせしつつ積層する積層工程と、前記積層工程の後に、前記一体固定部を構成する前記耳部の前記貫通孔を利用して前記中心軸方向に積層された前記分割片を一体に固定する固定工程と、を備える。

積層構造のステータコアの各層を構成するコア層部が周方向において分割された円弧状の分割片によって構成される。そのため上記製造方法によれば、プレス加工などによって分割片を形成する際に、加工残材を少なくして歩留まりを高くすることができる。しかも上記製造方法によれば、分割片における２つの耳部の一方、詳しくは、ステータ固定部を構成する耳部の貫通孔を利用して、ステータコアを構成する全ての分割片を周方向にずれた状態で位置合わせしつつ積層することができる。そして、その状態で、分割片における２つの耳部の他方、詳しくは、一体固定部を構成する耳部の貫通孔を利用して、ステータコアを構成する全ての分割片を一体に固定することができる。そのため、分割構造のコア層部が用いられるとはいえ、多数の分割片を有するステータコアを容易に製造することができる。

前記課題を解決するためのステータコアの製造装置は、上記ステータコアの製造に用いる製造装置であって、前記コア層部の分割数と同じ本数の位置決めピンが、前記周方向において等角度間隔で並ぶ態様で、ベース部材に突設されてなる積層治具を備える。

上記構成によれば、積層治具の位置決めピンを利用して容易に、ステータコアを構成する全ての分割片を周方向にずれた状態で位置合わせしつつ積層することができる。具体的には先ず、２つの耳部の一方の貫通孔に積層治具の位置決めピンを挿入する態様で複数の分割片を周方向に並ぶ態様で積層治具に取り付けてコア層部（第１コア層部）を構成することができる。その後、２つの耳部の他方の貫通孔に積層治具の位置決めピンを挿入する態様で複数の分割片を周方向に並ぶ態様で積層治具に取り付けてコア層部（第２コア層部）を構成することができる。そして、こうした第１コア層部を構成する作業と第２コア層部を構成する作業とを交互に繰り返し行うことにより、ステータを構成する分割片を予め定めた所定の配置態様で積層することができる。

本発明によれば、ステータコアの生産性を向上させることができる。

一実施形態のステータコアの平面図。 ステータコアの側面図。 分割片の平面図。 コア層部の平面図。 一体固定部およびその周辺の図１の５－５線に沿った端面図。 ステータ固定部およびその周辺の図１の６－６線に沿った端面図。 ステータコアの製造手順を示すフローチャート。 ステータコアの製造装置の概略構成を示す略図。 積層治具の分解斜視図。 位置決め治具の平面図。 積層状態の分割片を内包した状態の積層治具の側端面図。 型開き状態の金型装置の側端面図。 型締め状態の金型装置の側端面図。 型締め状態の金型装置の部分平断面図。

以下、一実施形態のステータコア、同ステータコアの製造方法、および同ステータコアの製造装置について説明する。
図１および図２に示すように、ステータコア２０は、円筒状をなす本体部２１や、本体部２１の外周端にあたる位置で外周側に突出する形状をなす固定部２２，２３を有している。

本体部２１は、内周面において開口するとともに同本体部２１の径方向に延びるスリット２４を有している。スリット２４は、本体部２１の周方向に等角度間隔で並ぶ態様で複数設けられている。スリット２４は、電動機の巻線が巻き掛けられる部分を構成している。

固定部２２，２３は、本体部２１の中心軸方向において断面略三角形状で延びている。固定部２２，２３は、周方向に等角度（６０度）間隔で６つ設けられている。固定部２２，２３は、中心軸方向に断面円形状で貫通する貫通孔２５を有している。

ステータコア２０は、板状のコア層部２６が中心軸方向に積層された積層構造をなしている。各コア層部２６は、周方向に３分割された３つの分割片３０によって構成されている。

図３に示すように、分割片３０は、本体部２１の一部を構成する円弧部３１と、固定部２２，２３の一部を構成する２つの耳部３２，３３とを有している。円弧部３１は、周方向において１２０度にわたって延びる円弧状をなしている。２つの耳部３２，３３は、円弧部３１の外周端にあたる位置で外周側に略三角板状で突出する形状をなしている。これら耳部３２，３３は、貫通孔２５の中心が周方向において６０度間隔で並ぶ態様で分割片３０に設けられている。本実施形態では、コア層部２６を構成する３つの分割片３０、ひいてはステータコア２０を構成する全ての分割片３０は、同一形状になっている。

分割片３０は、アモルファス金属によって形成されている。詳しくは、分割片３０は、アモルファス金属からなる板材が複数枚重ねられて所定の厚さ（１．０ｍｍ程度）になっている。なお、本実施形態において示す各図では、理解を容易にするために、分割片３０の厚さを実際の厚さよりも誇張して示している。

本実施形態では、コア層部２６の積層方向（具体的には、中心軸方向）において隣合う分割片３０の周方向の位置が所定角度（本実施形態では、６０度）だけずれた状態になるように、分割片３０が積層されている。詳しくは、図１に実線で示すように、ステータコア２０は、一方の耳部３３が一体固定部２２を構成する態様で３つの分割片３０が周方向に並べられた構造の第１コア層部２６Ａを有している。また図１中の破線、および図４に示すように、ステータコア２０は、他方の耳部３２が一体固定部２２を構成する態様で３つの分割片３０が周方向に並べられた構造の第２コア層部２６Ｂを有している。そして、ステータコア２０は、第１コア層部２６Ａと第２コア層部２６Ｂとが中心軸方向において交互に並ぶように積層された構造をなしている。本実施形態のステータコア２０は、図１に示すように、コア層部２６の積層方向（中心軸方向）において隣合う分割片３０の２つの耳部３２，３３の周方向の位置が一致する態様で、分割片３０が積層された構造をなしている。

図１および図５に示すように、本実施形態のステータコア２０では、６つの固定部２２，２３のうちの３つ（一体固定部２２）が、ステータコア２０を構成する分割片３０を一体に固定するために利用される。一体固定部２２には、貫通孔２５を貫通する態様で中心軸方向に延びる固定部材２７が設けられている。この固定部材２７は、後述する射出成形加工を通じて合成樹脂材料によって形成される。固定部材２７は、一体固定部２２の貫通孔２５に嵌合する態様、具体的には貫通孔２５の内面と固定部材２７の外面とが密着する態様で設けられている。こうした固定部材２７を設けることにより、積層状態の分割片３０が一体に固定されている。本実施形態では、３つの一体固定部２２に設けられた固定部材２７によって、ステータコア２０を構成する全ての分割片３０が一体に固定されている。

また、固定部材２７の中心軸方向における両端には、貫通孔２５の外部において、一体固定部２２の外面における貫通孔２５の内縁に沿って延びる円環状のフランジ部２８が設けられている。これらフランジ部２８によって、一体固定部２２の貫通孔２５の内縁部分、詳しくはステータコア２０の最外層をなす分割片３０の外面が押さえられる。こうしたフランジ部２８を設けることにより、積層状態の分割片３０が中心軸方向に広がることが抑えられている。

図１および図６に示すように、６つの固定部２２，２３のうちの残りの３つ（ステータ固定部２３）は、ステータコア２０を固定対象部材（具体的には、図示しない電動機のハウジング）に固定するために利用される。具体的には、締結固定用のボルトが、ステータ固定部２３の貫通孔２５に挿通された状態でハウジングの雌ねじに螺合される。このように、本実施形態のステータコア２０はボルト締結によってハウジングに固定される。

以下、ステータコア２０の製造にかかる各工程を、その製造装置とともに説明する。
図７に示すように、ステータコア２０の製造に際しては、先ず、工程１が実行される。この工程１では、プレス加工によって分割片３０が形成される。本実施形態では、この工程１が形成工程に相当する。

図８に示すように、製造装置４０はプレス加工機４１を有している。そして、このプレス加工機４１により、ロール４３から送られる５枚重ねのアモルファス金属板が打ち抜かれて分割片３０が形成される。詳しくは、プレス加工機４１によって打ち抜かれたものを重ねることによって分割片３０は形成される。

図７に示すように、工程１の後には、工程２が実行される。工程２では、積層治具４４（図８参照）を利用して、工程１において形成された分割片３０が位置合わせされつつ積層される。本実施形態では、この工程２が積層工程に相当する。

図８に示すように、製造装置４０は、分割片３０の積層に用いる積層治具４４を有している。図９～図１１に示すように、積層治具４４は、位置決め治具５０、第１形成治具６０、および第２形成治具７０を有している。

位置決め治具５０は、平板状のベース部材５１を有している。ベース部材５１には、円筒状の内筒部５２が立設されている。内筒部５２の外径は、コア層部２６（図１参照）の中心孔の内径と略同一に（詳しくは、同内径よりも若干小さく）なっている。積層治具４４に分割片３０（図１０参照）を取り付ける際には、内筒部５２の外周面によって分割片３０の内周端が所定の位置に案内される。

ベース部材５１には、内筒部５２よりも外周側の位置に、円柱状をなす３本の位置決めピン５３が立設されている。これら位置決めピン５３は、内筒部５２の中心軸の周りにおいて等角度（１２０度）間隔で並ぶように配置されている。位置決めピン５３の外径は、耳部３２，３３の貫通孔２５の内径と略同一に（詳しくは、同内径よりも若干小さく）なっている。積層治具４４に分割片３０（図１０参照）を取り付ける際には、分割片３０の２つの耳部３２，３３のうちの一方の貫通孔２５に上記位置決めピン５３が挿入される。

ベース部材５１には、内筒部５２よりも外周側の位置に、６本の外周ピン５４が立設されている。これら外周ピン５４は、内筒部５２の中心軸の周りにおいて、周方向に並ぶように配置されている。外周ピン５４は、各位置決めピン５３に対して、同位置決めピン５３を間に挟む位置に２本ずつ設けられている。６本の外周ピン５４は、積層治具４４に分割片３０（図１０参照）を取り付ける際に、１つの分割片３０の外周端が２本の外周ピン５４によって所定の位置に案内される位置に設けられている。

分割片３０を積層する際には、先ず、２つの耳部３２，３３の一方（例えば、耳部３２）の貫通孔２５に積層治具４４の位置決めピン５３を挿入する態様（図１０中に二点鎖線で示す態様）で、３つの分割片３０が周方向に並ぶように積層治具４４に取り付けられてコア層部２６（第１コア層部２６Ａ）が構成される。その後、２つの耳部３２，３３の他方（例えば、耳部３３）の貫通孔２５に積層治具４４の位置決めピン５３を挿入する態様（図１０中に破線で示す態様）で、３つの分割片３０が周方向に並ぶように積層治具４４に取り付けられてコア層部２６（第２コア層部２６Ｂ）が構成される。そして、こうした第１コア層部２６Ａを構成する作業と第２コア層部２６Ｂを構成する作業とを交互に繰り返し行うことにより、ステータコア２０を構成する分割片３０が予め定めた所定の配置態様で積層される。このように本実施形態によれば、位置決め治具５０を利用して容易に、ステータコア２０を構成する全ての分割片３０を周方向にずれた状態で位置合わせしつつ積層することができる。

第１形成治具６０は、円環板状のベース部６１や、同ベース部６１の外周端にあたる位置で外周側に突出する形状をなす耳部６２，６３を有している。耳部６２，６３は、ベース部６１の中心軸方向に断面略三角形状で延びている。耳部６２，６３は、ベース部６１の周方向に等角度（６０度）間隔で６つ設けられている。

６つの耳部６２，６３のうちの３つ（挿入耳部６２）には、中心軸方向に貫通する挿入孔６４が設けられている。これら挿入耳部６２は、周方向において等角度（１２０度）間隔で配置されている。本実施形態では、積層治具４４を利用して分割片３０を積層する際には、第１形成治具６０は位置決め治具５０に取り付けられた状態になっている。具体的には、ベース部６１の中心孔６５に位置決め治具５０の内筒部５２が挿入されるとともに、第１形成治具６０の３つの挿入耳部６２の挿入孔６４に位置決め治具５０の３本の位置決めピン５３が各別に挿入されて、第１形成治具６０が位置決め治具５０に取り付けられる（図１１参照）。

６つの耳部６２，６３のうちの残りの３つ（成形耳部６３）には、中心軸方向に断面円形状で凹む凹部６６が設けられている。凹部６６の直径は、分割片３０の耳部３２，３３の貫通孔２５の直径よりも大きくなっている。凹部６６は、積層治具４４に分割片３０が取り付けられたときに、同分割片３０の耳部３２（または耳部３３）の貫通孔２５の全体を塞ぐ位置に設けられている。各凹部６６の底面には鋳抜きピン６７が立設されている。この鋳抜きピン６７は、中心軸方向に延びる先細の円錐台形状をなしている。鋳抜きピン６７は、積層治具４４に分割片３０が取り付けられたときに同分割片３０の耳部３２，３３の貫通孔２５に挿入される形状をなしている。また、積層治具４４に分割片３０が取り付けられたときには、鋳抜きピン６７の外周面と耳部３２，３３の貫通孔２５の内周面との間に隙間が形成されるようになっている。

第２形成治具７０は、円板状のベース部７１や、同ベース部７１の外周端にあたる位置で外周側に突出する形状をなす耳部７２，７３を有している。耳部７２，７３は、ベース部７１の中心軸方向に断面略三角形状で延びている。耳部７２，７３は、ベース部７１の周方向に等角度（６０度）間隔で６つ設けられる。

６つの耳部７２，７３のうちの３つ（挿入耳部７２）は挿入孔７４を有する。これら挿入耳部７２は、周方向において等角度（１２０度）間隔で配置される。本実施形態では、位置決め治具５０を利用して分割片３０を積層した後に、第１形成治具６０と第２形成治具７０との間に積層状態の分割片３０を挟み込む態様で、同第２形成治具７０が位置決め治具５０に取り付けられる。具体的には、第２形成治具７０の３つの挿入耳部７２の挿入孔７４に位置決め治具５０の３本の位置決めピン５３が各別に挿入されて、第２形成治具７０が位置決め治具５０に取り付けられた状態（図１１に示す状態）になる。

６つの耳部７２，７３のうちの残りの３つ（成形耳部７３）には、分割片３０に当接する側の面（図１１における下面）に、中心軸方向に断面円形状で凹む凹部７６が設けられている。凹部７６の直径は、分割片３０の耳部３２，３３の貫通孔２５の直径よりも大きくなっている。凹部７６は、第２形成治具７０が位置決め治具５０に取り付けられたときに同凹部７６に隣接する分割片３０の耳部３２，３３の貫通孔２５の全体を塞ぐようになる位置に設けられている。

第２形成治具７０における分割片３０に当接しない側の面（図１１における上面）には、ベース部７１の中心軸にあたる位置を中心に放射状に伸びる３本のランナー溝７７が形成されている。各ランナー溝７７は、それぞれ成形耳部７３まで延びている。各成形耳部６３は、中心軸方向に貫通してランナー溝７７と凹部７６とを連通する形状のゲート７８を有している。

本実施形態では、積層状態の分割片３０を内包する態様で、位置決め治具５０、第１形成治具６０、および第２形成治具７０が組み付けられると、積層治具４４の外部と前記一体固定部２２の貫通孔２５とを連通する成形通路４５（図１１）が区画形成される。この成形通路４５は、第２形成治具７０のランナー溝７７から、成形耳部７３のゲート７８、凹部７６、積層状態の分割片３０の耳部３２，３３の貫通孔２５（詳しくは、一体固定部２２の貫通孔２５）を経て、第１形成治具６０の凹部６６まで延びる通路である。本実施形態では、この成形通路４５を利用して、射出成形機４６（図８参照）により、一体固定部２２の貫通孔２５の内部に前記固定部材２７が成形される。

図８に示すように、本実施形態の製造装置４０は、積層治具４４を中心軸周りに回転させる回転装置４７を有している。この回転装置４７は、分割片３０の形成タイミングに合わせて、積層治具４４を「１２０度回転」→「１２０度回転」→「１２０度回転」→「６０度回転」といった順に、繰り返し回転させるようになっている。

こうした回転装置４７を設けることにより、プレス加工によって形成された分割片３０の位置と、積層治具４４における同分割片３０を取り付けるべき位置との関係を一定に保つことができる。これにより、プレス加工によって形成された分割片３０を積層治具４４に取り付ける作業を、同分割片３０を同一の動線で移動させて行うことができる。そのため、分割片３０を積層する作業を容易に行うことができるようになる。

図７に示すように、工程２の後には、工程３が実行される。工程３では、積層状態の分割片３０を内包する積層治具４４を金型装置４８（図８参照）の内部に配置するとともに同金型装置４８を型締め状態にするといったように、同積層治具４４が金型装置４８にセットされる。

図１２および図１３に示すように、金型装置４８は、固定型８０と可動型８１とを有している。積層状態の分割片３０を内包する積層治具４４は、固定型８０の上に載置される。金型装置４８が型締め状態（図１３に示す状態）になると、可動型８１における第２形成治具７０に対向する面（図１３における下面）と同第２形成治具７０のランナー溝７７とによって射出成形用のランナー通路が区画形成される。このランナー通路は、可動型８１を介して射出成形機４６（図８参照）に接続されている。

可動型８１は３つの外形調整機構８３を有している。これら外形調整機構８３は、周方向に等角度（１２０度）間隔で並ぶように配置されている。外形調整機構８３は、ステータコア２０の径方向に移動可能な可動部８４を有している。可動部８４は、ステータコア２０の一体固定部２２になる部分に沿って中心軸方向に延びている。図１２～図１４に示すように、可動部８４には、一体固定部２２になる部分に対向する内周側の面に、同一体固定部２２の外面とほぼ同一形状の調整溝８５が設けられている。外形調整機構８３の可動部８４は、金型装置４８が型開き状態（図１２に示す状態）であるときには、径方向における外方側の位置、すなわち一体固定部２２になる部分から離れた位置になる。外形調整機構８３の可動部８４は、金型装置４８の型締めに際して、一体固定部２２になる部分に近づくように徐々に内周側に移動するようになっている。そして、金型装置４８が型締め状態（図１３に示す状態）になると、各可動部８４は一体固定部２２になる部分の外面に当接した状態になる。本実施形態では、積層治具４４を金型装置４８にセットすることにより、積層状態の分割片３０における一体固定部２２になる部分の外面が上記可動部８４の調整溝８５の内面に倣った形状になり、ひいては積層状態の全ての分割片３０の位置が正しい位置になるように微調整されるようになる。

図７に示すように、工程３の後には、工程４が実行される。工程４では、射出成形によって固定部材２７が形成される。本実施形態では、この工程４が固定工程に相当する。
図８に示すように、製造装置４０は射出成形機４６を有している。本実施形態では、この射出成形機４６（図８）による射出成形によって、積層治具４４および金型装置４８の内部に区画形成されたランナーおよび成形通路４５（図１１参照）を利用して、固定部材２７が成形される。

本実施形態では、図１および図５に示すように、固定部材２７が、射出成形によって一体固定部２２の貫通孔２５の内部に形成される。これにより、固定部材２７の外面が各分割片３０の耳部３２，３３の貫通孔２５の内面に密着した状態になるため、この固定部材２７は各分割片３０の耳部３２，３３の貫通孔２５、すなわち一体固定部２２の貫通孔２５に嵌合した形状になる。

また、射出成形による固定部材２７の形成に際しては、同固定部材２７の中心軸方向における両端に、第１形成治具６０の凹部６６や第２形成治具７０の凹部７６に対応する形状、詳しくは貫通孔２５よりも外径が大きい断面円環状のフランジ部２８が形成される。これらフランジ部２８の外縁部分によって、最外層をなす分割片３０の外面、詳しくは耳部３２，３３の貫通孔２５の内縁部分が押さえられている。こうした構造を採用することにより、積層状態の分割片３０が中心軸方向に広がることが抑えられる。

図１１に示すように、本実施形態では、積層治具４４の第１形成治具６０に、一体固定部２２になる部分の貫通孔２５に挿入される形状の鋳抜きピン６７が設けられている。これにより図５に示すように、各固定部材２７が中空構造になるため、射出成形による固定部材２７の形成に際して、形成材料を少量に抑えたり、固定部材２７の内部に欠陥（空洞）が生じることを抑えたりすることができる。

図７に示すように、工程４の後には、工程５が実行される。工程５では、金型装置４８および積層治具４４の内部からステータコア２０が取り出される。そして、余分な部分（いわゆるランナー）が取り除かれて、ステータコア２０が完成される。

以下、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態では、積層構造のステータコア２０の各層を構成するコア層部２６が周方向において分割された円弧状の分割片３０によって構成されている。そのため、コア層部が円環状の板材からなる場合と比較して、プレス加工によってコア層部２６（詳しくは、分割片３０）を形成する際に、加工残材を少なくして歩留まりを高くすることができる。

本実施形態では、コア層部２６の積層方向において隣合う分割片３０の周方向の位置が所定角度だけずれた状態になるように、分割片３０が積層されている。そのため、ステータコア２０の製造に際して、同ステータコア２０を構成する全ての分割片３０を位置合わせしつつ積層する作業が煩雑になってしまうおそれがある。この点、本実施形態によれば、各分割片３０の２つの耳部３２，３３のうちの上記ステータ固定部２３を構成するほうの耳部３２，３３を利用して、詳しくは同貫通孔２５に積層治具４４の位置決めピン５３が挿入されるように分割片３０を積層治具４４に取り付けるといった簡単な作業を通じて、分割片３０を位置合わせしつつ積層することができる。

また本実施形態によれば、各分割片３０の２つの耳部３２，３３のうちの前記一体固定部２２を構成するほうの耳部３２，３３、すなわち分割片３０を積層する際に位置決めピン５３が挿入されていないほうの耳部３２，３３を利用して、同ステータコアを構成する全ての分割片３０を一体に固定することができる。具体的には、一体固定部２２を構成する耳部３２，３３の貫通孔２５に嵌合する態様で固定部材２７を設けることにより、積層状態の分割片３０を一体に固定することができる。

本実施形態によれば、３つの分割片３０からなる分割構造のコア層部２６が用いられるとはいえ、多数の分割片３０を有するステータコア２０を容易に製造することができる。本実施形態によれば、このようにしてステータコア２０の生産性を向上させることができる。

ここで、コア層部２６の形成材料として用いられるアモルファス金属はごく薄い。そのため、積層された分割片３０を一体に固定する固定構造として、かしめ加工による固定構造を採用することは難しい。また、アモルファス金属を再結晶化させるおそれがあるため、溶接加工による固定構造を採用することも難しい。

本実施形態のステータコア２０では、射出成形によって、一体固定部２２を構成する耳部３２，３３の貫通孔２５に嵌合する固定部材２７が形成される。そして、この固定部材２７により、ステータコア２０を構成する全ての分割片３０が一体に固定されている。本実施形態によれば、分割片３０に大きな応力が作用するかしめ加工や高い熱が作用する溶接加工を用いることなく、耳部３２，３３の貫通孔２５の内部に固定部材２７を成形するとの固定構造を採用して、ステータコア２０を構成する分割片３０を一体に固定することができる。

ステータコア２０をハウジングに安定した状態で固定するためには、ステータ固定部２３を３つ以上設けて、同ステータコア２０を３箇所以上で固定することが好ましい。一方、ステータコア２０の生産性を高くするためには、分割片３０を一体に固定する部分、すなわち射出成形によって固定部材２７を形成する部分である一体固定部２２は少ないことが好ましい。

本実施形態では、コア層部２６が周方向において３分割された形状の３つの分割片３０によって構成されており、各分割片３０に、貫通孔２５の中心が周方向において６０度間隔で並ぶ態様で２つの耳部３２，３３が設けられている。

これにより、ステータコア２０を、ステータ固定部２３および一体固定部２２を３つずつ有する構造にすることができる。そのため、ステータコア２０をハウジングに対して３箇所で安定した状態で固定することができる。しかも、そのようにしてステータコア２０を安定状態で固定する機能を確保した上で、一体固定部２２の設定数を必要最小限に留めることもできるため、ステータコア２０の生産性を高くすることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
（１）ステータコア２０の各層をなすコア層部２６を、周方向に３分割された３つの分割片３０によって構成した。中心軸方向において隣合う分割片３０の周方向の位置が所定角度だけずれた状態になるように、分割片３０を積層した。分割片３０の２つの耳部３２，３３のうちの一方が中心軸方向に積層された分割片３０を一体に固定する一体固定部２２を構成しており、２つの耳部３２，３３のうちの他方がステータコア２０をハウジングに固定するステータ固定部２３を構成している。そのため、ステータコア２０の生産性を向上させることができる。

（２）一体固定部２２の貫通孔２５に嵌合する態様で中心軸方向において延びる合成樹脂製の固定部材２７を設けるようにした。そのため、積層された分割片３０の耳部３２，３３の貫通孔２５を利用して、ステータコア２０を構成する分割片３０を一体に固定することができる。

（３）アモルファス金属からなる分割片３０を、かしめ加工や溶接加工を用いることなく、耳部３２，３３の貫通孔２５の内部に合成樹脂製の固定部材２７を形成することによって一体に固定することができる。

（４）ステータコア２０を、ステータ固定部２３および一体固定部２２を３つずつ有する構造にすることができる。そのため、ステータコア２０を安定状態でハウジングに固定することとステータコア２０の生産性を高くすることとの両立を図ることができる。

（５）ステータコア２０を製造する製造装置４０は、コア層部２６の分割数と同じ本数の位置決めピン５３が周方向において等角度間隔で並ぶ態様でベース部材５１に突設された構造の位置決め治具５０を有している。そのため、位置決め治具５０を利用して容易に、ステータコア２０を構成する全ての分割片３０を、中心軸方向において隣合う分割片３０の周方向の位置が所定角度だけずれた状態になるように位置合わせしつつ積層することができる。

（６）製造装置４０は、分割片３０を形成するプレス加工機４１と、同プレス加工機４１による分割片３０の形成タイミングに合わせて積層治具４４を回転させる回転装置４７とを備えている。これにより、プレス加工によって形成された分割片３０を積層治具４４に取り付ける作業を、同分割片３０を同一の動線で移動させて行うことができるため、分割片３０を積層する作業を容易に行うことができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・鋳抜きピン６７の形状は、積層治具４４からのステータコア２０の取り出しを適正に行える形状であれば、多角錘台形状にするなど、任意に変更することができる。また、鋳抜きピン６７を省略すること等も可能である。

・回転装置４７を省略してもよい。
・外形調整機構８３を省略することができる。
・金型装置４８に外形調整機構８３を設けることに代えて、積層状態の全ての分割片３０の位置を正しい位置になるように調整するための外形調整治具を、積層治具４４に設けるようにしてもよい。外形調整治具としては、例えば、筒状体が周方向において分割された構造のものを採用することができる。積層治具４４を利用して分割片３０を積層した後に、外形調整治具の内周面が積層状態の分割片３０の外周面に当接した状態になるように、外形調整治具を積層治具４４に取り付けることにより、積層状態の全ての分割片３０の位置を正しい位置になるように微調整することができる。

・第１形成治具６０および第２形成治具７０を省略することができる。この場合には、成形用のランナーや、固定部材２７のフランジ部２８を形成するためのスペース（具体的には前記凹部６６，７６に相当するスペース）は金型装置４８に形成すればよい。

・位置決め治具５０の構造は、任意に変更することができる。ベース部材５１に内筒部５２を立設することに代えて、同一円周上において並ぶ複数本の内周ピンを立設してもよい。その他、ベース部材５１に外周ピン５４を立設することに代えて、分割片３０の円弧部３１の外周端に沿って延びる断面円弧状の外周壁部を立設すること等も可能である。

・コア層部２６として、３つの分割片３０に分割された構造のものを採用することに限らず、２つの分割片に分割された構造のものを採用したり、４つ以上の分割片に分割された構造のものを採用したりすることができる。２つの分割片に分割された構造のコア層部を採用する場合には、各分割片に対して２つの耳部を、同耳部に形成される貫通孔の中心が周方向において９０度間隔で並ぶ態様で設ければよい。４つの分割片に分割された構造のコア層部を採用する場合には、各分割片に対して２つの耳部を、同耳部に形成される貫通孔の中心が周方向において４５度間隔で並ぶ態様で設ければよい。

・各分割片に３つ以上の耳部を設けるようにしてもよい。具体的には、以下の［例１］～［例４］に記載の構成などを採用することができる。［例１］３つの分割片に分割された構造のコア層部を採用するとともに、各分割片に対して３つの耳部を、同耳部に形成される貫通孔の中心が周方向において４０度間隔で並ぶ態様で設ける。［例２］２つの分割片に分割された構造のコア層部を採用するとともに、各分割片に対して３つの耳部を、同耳部に形成される貫通孔の中心が周方向において６０度間隔で並ぶ態様で設ける。［例３］２つの分割片に分割された構造のコア層部を採用するとともに、各分割片に対して４つの耳部を、同耳部に形成される貫通孔の中心が周方向において４５度間隔で並ぶ態様で設ける。［例４］４つの分割片に分割された構造のコア層部を採用するとともに、各分割片に対して３つの耳部を、同耳部に形成される貫通孔の中心が周方向において３０度間隔で並ぶ態様で設ける。なお、耳部の間隔としては、一つの分割片に設けられる耳の数Ａとコア層部の分割数Ｂとを乗算した値によって３６０度を除算した角度（＝３６０度／（Ａ×Ｂ））が定められる。

上記構成においては、各分割片に設けられる３つ以上の耳部のうちの複数の耳部を、中心軸方向に積層された分割片を一体に固定する一体固定部２２として用いることができる。同構成によれば、中心軸方向に積層された分割片を、しっかり固定することができる。

また上記構成においては、各分割片に設けられる３つ以上の耳部のうちの複数の耳部（詳しくは、その貫通孔）を、分割片を中心軸方向に積層する際に位置決めピン５３が挿入される耳部として用いることができる。この場合には、位置決め治具のベース部材に、周方向において等角度間隔で並ぶ態様で配置されたコア層部の分割数と同じ本数の位置決めピン５３からなる位置決め部を複数設けるようにすればよい。同構成によれば、一つの分割片を複数の位置決めピン５３を利用して精度良く位置決めしつつ積層することができる。

その他、上記構成においては、各分割片に設けられる３つ以上の耳部のうちの複数の耳部を、ステータコア２０を固定対象部材に固定するステータ固定部２３として用いることなども可能である。同構成によれば、ステータコア２０を固定対象部材に強固に固定することができる。

・分割片３０として、アモルファス金属製のものを用いることに限らず、ナノ結晶合金製のものを用いたり、電磁鋼板によって形成されたものを用いたりすることができる。なお、ナノ結晶合金製の分割片を用いる場合には、工程２（積層工程）と工程４（固定工程）との間に、分割片をナノ結晶化するための熱処理（ナノ結晶化処理）を実行することが好ましい。

・固定部材２７を成形する樹脂成形機としては、射出成形機４６を採用することに限らず、トランスファー成形機を採用することができる。
・積層された分割片３０を一体に固定する固定構造としては、任意の固定構造を採用することができる。そうした固定構造としては、一体固定部２２の貫通孔２５にリベットを挿入するとともに同リベットの端部を塑性変形させる等といったかしめ加工による固定構造を採用することができる。また、上記固定構造として、一体固定部２２の貫通孔２５にピン部材を圧入する圧入加工による固定構造を採用することができる。その他、上記リベットやピン部材をコア層部２６に溶接固定するといった溶接加工による固定構造を、上記固定構造として採用すること等も可能である。

２０…ステータコア
２１…本体部
２２…一体固定部
２３…ステータ固定部
２５…貫通孔
２６…コア層部
２７…固定部材
３０…分割片
３２…耳部
３３…耳部
４０…製造装置
４１…プレス加工機
４４…積層治具
４６…射出成形機
４７…回転装置
４８…金型装置
５０…位置決め治具
５３…位置決めピン

Claims (8)

1. 円筒状をなす本体部を備え、板状のコア層部が前記本体部の中心軸方向に積層された積層構造のステータコアにおいて、
   前記コア層部は、前記本体部の周方向に分割された同一形状の複数の分割片からなり、
   前記分割片は、前記本体部の外周端にあたる位置で外周側に突出する形状をなすとともに前記中心軸方向に貫通する貫通孔を有する耳部を少なくとも２つ備え、
   前記コア層部の積層方向において隣合う前記分割片は、前記周方向の位置がずれた状態であり、且つ、前記２つの前記耳部の前記周方向の位置が一致する態様で積層されており、
   前記２つの耳部のうちの一方は前記中心軸方向に積層された前記分割片を一体に固定する一体固定部を構成し、前記２つの耳部のうちの他方は、前記ステータコアを固定対象部材に固定するステータ固定部を構成する
   ことを特徴とするステータコア。
2. 前記一体固定部は、前記貫通孔に嵌合する態様で前記中心軸方向において延びる合成樹脂製の固定部材を備える
   請求項１に記載のステータコア。
3. 前記分割片は、アモルファス金属からなる
   請求項２に記載のステータコア。
4. 前記コア層部は前記周方向において３分割された形状の前記分割片からなり、
   前記耳部は、前記貫通孔の中心が前記周方向において６０度間隔で並ぶ態様で前記分割片に２つ設けられている
   請求項１～３のいずれか一項に記載のステータコア。
5. 請求項１～４のいずれか一項に記載のステータコアの製造に用いる製造方法であり、
   前記分割片を形成する形成工程と、
   積層治具に立設された位置決めピンを前記ステータ固定部を構成する前記耳部の前記貫通孔に挿入する態様で、前記形成工程において形成された前記分割片を配置することで、前記分割片を位置合わせしつつ積層する積層工程と、
   前記積層工程の後に、前記一体固定部を構成する前記耳部の前記貫通孔を利用して前記中心軸方向に積層された前記分割片を一体に固定する固定工程と、
   を含むステータコアの製造方法。
6. 請求項１～４のいずれか一項に記載のステータコアの製造に用いる製造装置であって、
   前記コア層部の分割数と同じ本数の位置決めピンが、前記周方向において等角度間隔で並ぶ態様で、ベース部材に突設されてなる積層治具を備える
   ステータコアの製造装置。
7. 前記一体固定部を構成する前記耳部の前記貫通孔の内部に、同貫通孔に嵌合する態様で前記中心軸方向において延びる合成樹脂製の固定部材を成形する樹脂成形機を備える請求項６に記載のステータコアの製造装置。
8. 前記分割片を形成する加工機と、
   前記加工機による前記分割片の形成タイミングに合わせて前記積層治具を回転させる回転装置と、を備える
   請求項６または７に記載のステータコアの製造装置。