WO2024127838A1 - ステータコア及びモータ - Google Patents

Abstract

ステータコア及びモータの磁気特性の悪化を抑制する。ステータコアは、ヨーク（４）と、ティース（５）と、を備える。ティース（５）は、ヨーク（４）の内周面から軸心に向かって突出する。ティース（５）は、ティース本体部と、嵌合部（５１）とを有する。嵌合部（５１）は、突出端面と、二つの外側面とを有する。ヨーク（４）は、嵌合部（５１）が嵌合される凹部（４１）を有する。凹部（４１）は、底面と、二つの内側面とを有する。軸心と反対側の端部におけるティース（５）の篏合部（５１）の二つの外側面とヨーク（４）の凹部（４１）の二つの内側面との間の締め代（Ｔ１）が、軸心側の端部における締め代（Ｔ２）よりも大きい。ティース本体部から篏合部（５１）の突出端面までの突出高さ（Ｈ１）が、ヨーク（４）の内周面から凹部（４１）の底面までの深さ（Ｄ１）よりも小さい。

Description

ステータコア及びモータ

　本開示はステータコア及びモータに関し、より詳細には、ヨークと、ヨークとは別体のティースと、を備えるステータコア及びこのステータコアを備えるモータに関する。

　特許文献１には、従来の磁束路ヨークにティースを圧入して形成されたステータコアを有する回転電機のステータが開示されている。

特開２０１２－１１５１２４号公報

　しなしながら、特許文献１に記載された回転電機にあっては、ティースの圧入部の磁束路ヨークの圧入溝への締め代が一定である。このため、ティースの圧入部の突出基部の変形が大きく、磁気特性が悪化しやすいものであった。

　本開示は、磁気特性の悪化を抑制することができるステータコア及びモータを提供することを目的とする。

　本開示の一態様に係るステータコアは、ヨークと、複数のティースと、を備える。前記ヨークは、ロータの回転軸の軸心を囲む周方向に環状となる。前記ティースは、前記ヨークとは別体として形成され、前記ヨークの内周面から前記軸心に向かって突出する。前記ティースは、ティース本体部と、嵌合部と、を有する。前記嵌合部は、前記ティース本体部からみて前記軸心とは反対側に向かって突出する。前記嵌合部は、突出端面と、二つの外側面と、を有する。前記突出端面は、前記軸心とは反対側を向く。前記二つの外側面は、前記突出端面の前記周方向の両方向にそれぞれ連続して配置され、かつ前記周方向における外側を向く。前記軸心と反対側の端部の前記周方向における前記二つの外側面間の長さ（Ｗ１）が、前記軸心側の端部の前記周方向における前記二つの外側面間の長さ（Ｗ２）よりも長くなるように形成されている。前記ヨークは、複数の凹部を有する。前記複数の凹部は、前記内周面から前記軸心と反対側に凹んで前記ティースの前記嵌合部が嵌合される。前記複数の凹部の各々は、底面と、二つの内側面と、を有する。前記底面は、前記軸心側を向く。前記二つの内側面は、前記底面の前記周方向の両方向にそれぞれ連続して配置され、かつ前記周方向における内側を向く。前記軸心と反対側の端部の前記周方向における前記二つの内側面間の距離（Ｌ１）が、前記軸心側の端部の前記周方向における前記二つの内側面間の距離（Ｌ２）よりも長くなるように形成されている。前記軸心と反対側の端部における前記ティースの前記篏合部の前記二つの外側面と前記ヨークの前記凹部の前記二つの内側面との間の締め代（Ｔ１）が、前記軸心側の端部における前記ティースの前記篏合部の前記二つの外側面と前記ヨークの前記凹部の前記二つの内側面との間の締め代（Ｔ２）よりも大きい。前記ティース本体部から前記篏合部の前記突出端面までの突出高さ（Ｈ１）が、前記ヨークの前記内周面から前記凹部の前記底面までの深さ（Ｄ１）よりも小さい。

　本開示の一態様に係るモータは、ステータと、前記ロータと、を備える。前記ステータは、前記ステータコアと、前記ステータコアに巻き回される巻線と、を有する。

　本開示のステータコア及びモータにあっては、磁気特性の悪化を抑制することができる。

図１は、実施形態に係るモータの断面図である。 図２は、同上のモータのステータの斜視図である。 図３Ａは、同上のステータのヨークの正面図である。 図３Ｂは、図３Ａの一部拡大図である。 図４Ａは、同上のステータのティースの正面図である。 図４Ｂは、図４Ａの一部拡大図である。 図５は、同上のティースとヨークの寸法関係を説明する一部拡大した正面図である。

　（１）概要
　本開示に係るステータコア及びモータの実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本開示の様々な実施形態の一部に過ぎないものであり、以下の実施形態において、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

　（２）実施形態
　図１は、実施形態に係るモータ１の断面図である。図２は、第一実施形態に係るモータ１のステータ２の斜視図である。図３Ａは、ステータ２のヨーク４の正面図である。図３Ｂは、図３Ａの一部拡大図である。図４Ａは、ステータ２のティース５の正面図である。図４Ｂは、図４Ａの一部拡大図である。図５は、ティース５とヨーク４の寸法関係を説明する一部拡大した正面図である。

　図１及び図２に示すように、本実施形態に係るステータコア２１は、ヨーク４と、複数のティース５と、を備える。ヨーク４は、ロータ３の軸心３０を囲む周方向に環状となる。ティース５は、ヨーク４とは別体として形成され、ヨーク４の内周面４０から軸心３０に向かって突出する。図４Ａに示すように、複数のティース５の各々は、ティース本体部５０と、嵌合部５１と、を有する。嵌合部５１は、突出端面５２と、二つの外側面５３と、を有する。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、ヨーク４は、各々にティース５の嵌合部５１が嵌合される複数の凹部４１を有する。凹部４１の各々は、底面４２と、二つの内側面４３と、を有する。軸心３０と反対側の端部における二つの外側面５３と二つの内側面４３との間の締め代Ｔ１が、軸心３０側の端部における締め代Ｔ２よりも大きい。ティース本体部５０からティース５の篏合部５１の突出端面５２までの突出高さＨ１が、ヨーク４の内周面４０から凹部４１の底面４２までの深さＤ１よりも小さい。

　また、本開示に係るモータ１は、ステータ２と、ロータ３と、を備える。ステータ２は、ステータコア２１と、ステータコア２１に巻き回される巻線２２と、を有する。

　上記のステータコア２１及びモータ１にあっては、小型化を図りやすく、かつ、冷却効率を高めやすい。

　（２．１）ステータコア
　（２．１．１）ヨーク
　ステータコア２１は、ヨーク４と、複数のティース５と、を備える。図１に示すように、ヨーク４は、ロータ３の回転軸３１の軸心３０を囲む周方向に環状をしている。

　図３Ａは、実施形態に係るステータ２のヨーク４の正面図である。図３Ｂは、図３Ａの一部拡大図である。本実施形態では、図３Ａに示すように、ヨーク４は、軸心３０が延伸する方向（以下、軸心方向という）に見て円環状をしており、ヨーク４の中心は、ロータ３の回転軸３１の軸心３０に一致する。ヨーク４は、軸心方向に積層される複数の鋼板を有する。鋼板は、例えばケイ素鋼板等の電磁鋼板により形成される。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ヨーク４は、複数の凹部４１を有する。複数の凹部４１は、ヨーク４の内周面４０から軸心３０と反対側（径方向における外側であり、以下「径外側」という）に凹んでそれぞれ複数のティース５が嵌合される被嵌合部となる。本実施形態では、各凹部４１は、軸心方向に貫通する切欠である。複数の凹部４１は、内周面４０に周方向において等間、本実施形態では１８個、形成される。

　図３Ｂに示すように、各凹部４１は、底面４２と、二つの内側面４３と、を有する。底面４２は、軸心３０側（径方向における内側であり、以下「径内側」という）を向く。二つの内側面４３は、底面４２の周方向の両側にそれぞれ連続して周方向における内側を向く。

　ヨーク４の内周面４０から底面４２までの深さを深さＤ１とする。深さＤ１は、例えば２．８２ｍｍであるが、特に限定されない。

　凹部４１は、軸心方向に見て、いわゆる楔形に形成されている。凹部４１は、径外側の端部の周方向における二つの内側面４３間の距離Ｌ１が、径内側の端部の周方向における二つの内側面４３間の距離Ｌ２よりも長くなるように形成されている。距離Ｌ１は、例えば９．４２ｍｍであり、距離Ｌ２は、例えば７．５１ｍｍであるが、特に限定されない。

　凹部４１の底面４２は、周方向の中間部が平面により形成されている。また、二つの内側面４３は、径内外方向の中間部がそれぞれ平面により形成されている。

　二つの内側面４３の径外側の端部と、底面４２の周方向の端部とに、後述する第１の曲率半径Ｒ１よりも小さい第２の曲率半径Ｒ２（後述する図５参照）の第２の丸角部４４が形成される。第２の丸角部４４は、いわゆるＲ形状である。第２の曲率半径Ｒ２は、例えば０．３５ｍｍであるが、特に限定されない。

　二つの内側面４３、４３の径内側の端部に、後述する第３の曲率半径Ｒ３よりも大きい第４の曲率半径Ｒ４（後述する図５参照）の第４の丸角部４５が形成されている。第４の丸角部４５は、いわゆるＲ形状である。第４の曲率半径Ｒ４は、例えば０．４５ｍｍであるが、大きさは特に限定されない。

　第２の丸角部４４及び第４の丸角部４５が形成されることにより、ヨーク４における応力集中の発生を抑制することができる。

　（２．１．２）ティース
　図１に示すように、ティース５は、ヨーク４とは別体として形成され、ヨーク４の内周面４０から軸心３０に向かって突出する。ティース５は、ヨーク４と同様の電磁鋼板により形成される。本実施形態では、複数のティース５は、ヨーク４の内周面４０において周方向に等間隔に、本実施形態では１８個、形成される。

　図４Ａは、本実施形態のステータ２のティース５の正面図である。図４Ｂは、図４Ａの一部拡大図である。図４Ａに示すように、ティース５は、ティース本体部５０と、嵌合部５１と、を有する。ティース本体部５０は、ヨーク４の内周面４０（内周面４０の延長部分の仮想的な面を含む）から径内側に突出する部分である。ティース本体部５０の周方向の長さがＷ３となるように形成されている。ティース本体部５０には、巻線２２が巻き回される（図１及び図２参照）。ティース本体部５０の径内側の端部は、ティース本体部５０に巻き回された巻線２２が脱落しないように、周方向に突出している。すなわち、ティース本体部５０は、径外側の端部及び径内外方向の中間部は、周方向の長さがＷ３であり、径内側の端部の周方向の長さはＷ３よりも長い。

　図４Ｂに示すように、嵌合部５１は、ティース本体部５０から径外側に向かって突出する突出部である。嵌合部５１は、突出端面５２と、二つの外側面５３と、を有する。突出端面５２は、径外側を向く。二つの外側面５３は、突出端面５２の周方向の両側にそれぞれ連続して周方向における外側を向く。

　ティース本体部５０から突出端面５２までの高さを突出高さＨ１とする。突出高さＨ１は、例えば２．７０ｍｍであるが、特に限定されない。

　嵌合部５１は、軸心方向に見て、いわゆる楔形に形成されている。嵌合部５１と凹部４１とは、軸心方向に見て、略同じ形状に形成されている。径外側の端部の周方向における二つの外側面５３間の長さＷ１が、径内側の端部の周方向における二つの外側面５３間の長さＷ２よりも長くなるように形成されている。突出端面５２は、周方向の中間部が平面により形成されている。長さＷ１は、例えば９．３８ｍｍであり、長さＷ２は、例えば７．４９ｍｍであるが、特に限定されない。

　また、二つの外側面５３は、径内外方向の中間部がそれぞれ平面により形成されている。

　二つの外側面５３の径外側の端部と、突出端面５２の周方向の端部とに、第１の曲率半径Ｒ１（後述する図５参照）の第１の丸角部５４が形成される。第１の丸角部５４は、いわゆるＲ形状である。第１の曲率半径Ｒ１は、例えば０．４５ｍｍであるが、特に限定されない。

　二つの外側面５３の径内側の端部に、第３の曲率半径Ｒ３（後述する図５参照）の第３の丸角部５５が形成される。第３の丸角部５５は、いわゆるＲ形状である。第３の曲率半径Ｒ３は、例えば０．３５ｍｍであるが、特に限定されない。

　第１の丸角部５４及び第３の丸角部５５が形成されることにより、ティース５における応力集中の発生を抑制することができる。

　嵌合部５１がヨーク４の被嵌合部としての凹部４１に嵌合されることで、ティース５がヨーク４に一体的に取り付けられる。

　（２．２）巻線
　図１及び図２に示すように、ティース５には、巻線２２を構成する導線が巻き回されている。これにより、巻線２２が形成される。本実施形態では、巻線２２は、ステータコア２１に１８個設けられる。また、導線の断面形状は、四角形状をしている。特に、本実施形態では、巻線２２はいわゆる成形コイルである。本開示における成形コイルとは、幅及び厚さが一定の導線が螺旋状に巻き回されただけのコイルを含まない。

　成形コイルは、例えば、長さ、幅あるいは厚みが異なる複数の長方形の板材を準備し、これらの板材を冷間圧接、溶接あるいはその他の方法で接合することで形成される。板材の材質は、銅、アルミニウム等のいわゆる低抵抗材料である。

　あるいは、成形コイルは、銅等を溶融して鋳型に流し込む、いわゆる鋳造により形成されてもよい。また、幅や厚さを予め途中で異なるように形成した板状の導線を所定の位置で曲げ加工することで、成形コイルが形成されてもよい。あるいは、幅及び厚さが一定の板状の導線を所定の部位で圧延加工して、途中で幅や厚さを変更した後に螺旋状に巻き回して、成形コイルが形成されてもよい。要するに、導線を巻き回す以外に更に別の加工を加えるか、あるいは、単に巻き回すのとは異なる工法で成形コイルは形成される。

　（２．３）インシュレータ
　ステータ２は、インシュレータ２４を有する。インシュレータ２４は、ステータコア２１と巻線２２との間に介在する。インシュレータ２４は、絶縁体により形成される。インシュレータ２４は、軸心方向に二分割されており、ティース５の軸心方向の両方の端面を二分割されたそれぞれの部分でそれぞれ覆うように配置される。インシュレータ２４により、ステータコア２１と巻線２２との間に適切な絶縁距離が確保される。

　（２．４）バスバー
　図２に示すように、ステータ２はバスバー２３を有する。バスバー２３は、導線と接続される。バスバー２３により、大きな電流を流しやすくなる。バスバー２３は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相となる結線を形成するために、それぞれ対象となる巻線２２の導線と電気的に接続される。バスバー２３は、巻線２２の径外側に配置されている。

　ステータコア２１、巻線２２、インシュレータ及びバスバー２３により、ステータ２が構成される。

　（２．５）モータ、ロータ
　図１に示すように、モータ１は、ステータ２と、ロータ３と、を備える。ロータ３は、回転軸３１を有し、回転軸３１の軸心３０回りに回転する。モータ１にあっては、ステータ２における複数（図１では１８個）の巻線２２から発生する磁束により、ロータ３を回転させる電磁気力が発生する。

　ロータ３は、円筒状のロータコア３２と、複数の磁石３３と、回転軸３１と、を有している。回転軸３１は、ロータコア３２の内側に保持されている。磁石３３は多角形状に配置されている。

　（３）ヨークとティースの寸法関係
　次に、図５に基づいて、ヨーク４とティース５の寸法関係、特に、ヨーク４の凹部４１とティース５の嵌合部５１の寸法関係について説明する。図５は、本実施形態のティース５とヨーク４の寸法関係を説明する一部拡大した正面図である。

　（３．１）締め代
　ヨーク４の凹部４１の内側面４３とティース５の篏合部５１の外側面５３との間には、締め代が設定されている。締め代は、凹部４１及び嵌合部５１が変形することなく、嵌合部５１を凹部４１へ嵌合したと仮定した場合における、内側面４３と外側面５３のとの間の距離により規定される。すなわち、締め代は、嵌合部５１の凹部４１への嵌合前における、凹部４１と嵌合部５１の寸法関係により規定される。締め代は、径内外方向において一定ではない。

　径外側の端部における二つの外側面５３と二つの内側面４３との間の締め代Ｔ１が、径内側の端部における二つの外側面５３と二つの内側面４３との間の締め代Ｔ２よりも大きい。二つの内側面４３と二つの外側面５３とは、径内外方向における中間部の平面となっている部分で互いに接触している。締め代Ｔ１は、二つの内側面４３と二つの外側面５３の互いに接触している平面の径外側の端部における締め代である。また、締め代Ｔ２は、二つの内側面４３と二つの外側面５３の互いに接触している平面の径内側の端部における締め代である。

　径外側の端部における締め代Ｔ１が径内側の端部における締め代Ｔ２よりも大きいことによる利点について説明する。

　ティース５のヨーク４からの脱落防止等の観点から、嵌合部５１の凹部４１への嵌合にあたっての締め代は、一定量必要である。一定量の締め代をもって嵌合部５１を凹部４１に嵌合すると、凹部４１と嵌合部５１とは変形する。このとき、凹部４１及び嵌合部５１の変形のうち、径内側の端部の変形の方が、径外側の端部の変形よりもステータ２の磁気特性に与える影響（特に、磁気特性の悪化への影響）が大きい。

　そこで、二つの内側面４３と二つの外側面５３との締め代を、径内外方向の全体において確保しつつ、径内側の端部における締め代Ｔ２を小さくして、凹部４１及び嵌合部５１の径内側の端部の変形による磁気特性の悪化を抑制するものである。

　また、本実施形態では、径外側の端部における二つの外側面５３間の長さＷ１に対する、径外側の端部における締め代Ｔ１の比率（Ｔ１／Ｗ１）が、０．１５％以上でかつ１．３％以下となるようにする。更に、径内側の端部の周方向における二つの内側面４３間の距離Ｌ２に対する、径内側の端部における締め代Ｔ２の比率（Ｔ２／Ｌ２）が０．１０％以上でかつ１．０％以下となるようにする。これにより、ヨーク４及びティース５を電磁鋼板で形成した場合に、凹部４１による嵌合部５１への適度な締め付け力が得られる。

　また本実施形態では、径内側の端部における締め代Ｔ２に対する、径外側の端部における締め代Ｔ１の比率（Ｔ１／Ｔ２）が１４０％以上でかつ２００％以下となるようにする。比率（Ｔ１／Ｔ２）が１４０％未満であると、径内側の端部における締め代Ｔ２が十分に小さくなりにくい。また、比率（Ｔ１／Ｔ２）が２００％を超えると、締め代の径内外方向における分布の不均一性が大きくなり、局部的な変形が大きくなりやすくなる。このため、比率（Ｔ１／Ｔ２）が１４０％以上でかつ２００％以下となると、径内側の端部における締め代Ｔ２が十分に小さくなりやすく、かつ、ヨーク４及びティース５の局部的な変形を抑制することができる。

　また、第１の曲率半径Ｒ１を第２の曲率半径Ｒ２より大きく、かつ、第３の曲率半径Ｒ３を第４の曲率半径Ｒ４より小さくすることにより、ティース５の嵌合部５１のヨーク４の凹部４１への収まりをよくすることができる。

　（３．２）隙間
　次に、ヨーク４の凹部４１の底面４２とティース５の嵌合部５１の突出端面５２との間の隙間について説明する。

　ヨーク４の凹部４１の底面４２とティース５の嵌合部５１の突出端面５２との間には、隙間が設定されている。隙間は、凹部４１及び嵌合部５１が変形することなく、嵌合部５１を凹部４１へ嵌合したと仮定した場合における、底面４２と突出端面５２のとの間に形成される部分である。すなわち、隙間は、嵌合部５１の凹部４１への嵌合前における、凹部４１と嵌合部５１の寸法関係により規定される。ティース本体部５０から突出端面５２までの突出高さＨ１が、ヨーク４の内周面４０から凹部４１の底面４２までの深さＤ１よりも小さく形成されることで、底面４２と突出端面５２との間に隙間が形成される。

　底面４２と突出端面５２との間に隙間が設定されることによる利点について説明する。嵌合部５１の凹部４１への嵌合にあたっての締め代は一定量必要であり、径内側の端部の変形の方が、径外側の端部の変形よりもステータ２の磁気特性に与える影響が大きいことは上述した。径内側の端部における締め代Ｔ２を小さくする分、径外側の端部における締め代Ｔ１を大きくする必要がある。これにより、凹部４１及び嵌合部５１の径外側の端部における変形は大きくなりやすい。このとき、大きな締め代Ｔ１により周方向に圧縮された嵌合部５１が径外側へ逃げることができれば、凹部４１及び嵌合部５１の径外側の端部における変形を抑制することができる。そこで、底面４２と突出端面５２との間に隙間を設定し、周方向に圧縮された嵌合部５１を径外側の隙間へと逃がして、凹部４１及び嵌合部５１の径外側の端部の変形を抑制することができる。嵌合部５１を凹部４１に嵌合した後、底面４２と突出端面５２との間に隙間が形成されている必要はない。すなわち、嵌合部５１が凹部４１に嵌合された状態で、底面４２と突出端面５２との間に隙間が形成されてもよいし、底面４２と突出端面５２との間に隙間が形成されなくてもよい。底面４２と突出端面５２との間に隙間が形成されて、磁束による磁気回路が形成されにくい場合でも、もともと径外側の端部の変形がステータ２の磁気特性に与える影響は大きくないため、磁気特性の悪化は抑制される。

　隙間の径内外方向の長さを隙間高さＧ１とすると、隙間高さＧ１は、深さＤ１から突出高さＨ１を引いた値（Ｄ１－Ｈ１）で表される。本実施形態では、隙間高さＧ１の突出高さＨ１に対する比率（Ｇ１／Ｈ１）が２％以上でかつ５％以下となるようにする。比率（Ｇ１／Ｈ１）を２％以上とすることにより、周方向に圧縮された嵌合部５１を径外側の隙間へと逃がしやすくなる。また、比率（Ｇ１／Ｈ１）を５％以下とすることにより、嵌合部５１を凹部４１に嵌合した後、底面４２と突出端面５２との間に隙間が形成されにくく、磁気特性の悪化がより一層抑制される。

　また、本実施形態では、隙間は、周方向において一定ではない。周方向の中央部における隙間高さＧ１は、周方向の端部における隙間高さＧ１よりも小さくなるようにする。周方向に圧縮された嵌合部５１の変形については、周方向の端部における変形量の方が、周方向の中央部における変形量よりも大きい。このため、周方向の中央部における隙間高さＧ１を周方向の端部における隙間高さＧ１よりも小さくする方が好ましい。

　周方向の中央部における隙間高さＧ１を周方向の端部における隙間高さＧ１よりも小さくするにあたっては、周方向の中央部における突出高さＨ１を、周方向の端部における突出高さＨ１よりも大きくする。このとき、凹部４１の深さＤ１は、周方向に一定であってもよいし、周方向に異なっていてもよい。例えば、凹部４１の深さＤ１について、周方向の中央部における深さＤ１を、周方向の端部における深さＤ１よりも小さくしてもよい。

　また、周方向の中央部における隙間高さＧ１を周方向の端部における隙間高さＧ１よりも小さくするにあたっては、周方向の中央部における深さＤ１を、周方向の端部における深さＤ１よりも小さくしてもよい。このとき、嵌合部５１の隙間高さＧ１は、周方向に一定であってもよいし、周方向に異なっていてもよい。例えば、嵌合部５１の隙間高さＧ１について、周方向の中央部における隙間高さＧ１を、周方向の端部における隙間高さＧ１よりも大きくしてもよい。

　これにより、嵌合部５１の変形の周方向における分布に合わせて、隙間高さＧ１を変えて、嵌合部５１を径外側へと逃がしやすく、かつ、底面４２と突出端面５２との間に隙間が形成されにくくすることができる。

　（３．３）周方向の長さ
　次に、嵌合部の周方向の長さについて説明する。ティース本体部５０の周方向の長さＷ３から、嵌合部５１の径内側の端部における二つの外側面５３間の長さＷ２を引いた値であるＷ３－Ｗ２は、ティース本体部５０の周方向において嵌合部５１が突出せず径外側に露出する部分の長さとなる。この部分は、ヨーク４の内周面４０と接触して、この部分を通過する磁束による磁気回路の形成に寄与する。このため、磁気特性の悪化を抑制するという観点からは、Ｗ３－Ｗ２を大きくした方が好ましく、Ｗ３－Ｗ２のティース本体部５０の周方向の長さＷ３に対する比率（（Ｗ３－Ｗ２）／Ｗ３）が４０％以上であることが好ましい。

　Ｗ３－Ｗ２を大きくすると、径内側の端部の周方向における二つの外側面５３間の長さＷ２が小さくなる。径内側の端部の周方向における二つの外側面５３間の長さＷ２は、嵌合部５１を凹部４１に嵌合する際の嵌合部５１の押さえ代となるため、ある程度は必要であり、長さＷ３に対する比率（Ｗ２／Ｗ３）は、２０％は必要である。このため、比率（（Ｗ３－Ｗ２）／Ｗ３）は４０％以上でかつ８０％以下となる。これにより、磁気特性の悪化を抑制しつつ、嵌合部５１を凹部４１に嵌合する際の嵌合部５１の押さえ代を確保することができる。

　（４）変形例
　次に、変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。

　軸心方向に見たヨーク４の形状は、円環状でなくてもよく、限定されない。

　ステータコア２１に形成されるティース５及び巻線２２の個数は限定されない。

　ステータコア２１（ヨーク４、ティース５）は、電磁鋼板以外の材料により形成されてもよい。

　巻線２２は成形コイルでなくてもよい。巻線２２を構成する導線の断面形状は、四角形状ではなく、円形状であってもよく、特に限定されない。

　インシュレータ及びバスバー２３は、本開示においては任意の構成であり、ステータ２に設けられなくてもよい。

　ヨーク４の凹部４１は、内周面４０に周方向において等間隔に形成されなくてもよい。凹部４１は、楔形に形成されなくてもよい。

　ヨーク４の二つの内側面４３の径外側の端部と、底面４２の周方向の端部とに、第２の丸角部４４が形成されなくてもよく、二つの内側面４３の径内側の端部に、第４の丸角部４５が形成されなくてもよい。この場合、底面４２及び二つの内側面４３は全体がそれぞれ平面となる。なお、底面４２及び二つの内側面４３は平面に限定されない。

　ティース５の嵌合部５１は、楔形に形成されなくてもよい。

　ティース５の二つの外側面５３の径外側の端部と、突出端面５２の周方向の端部とに、第１の丸角部５４が形成されなくてもよく、二つの外側面５３の径内側の端部に、第３の丸角部５５が形成されなくてもよい。この場合、突出端面５２及び二つの外側面５３の全体がそれぞれ平面となる。なお、突出端面５２及び二つの外側面５３は平面に限定されない。

　底面４２と突出端面５２との間の隙間は、周方向において一定であってもよい。

　（５）まとめ
　以上、述べた実施形態およびその変形例から明らかなように、第１の態様のステータコア（２１）は、ヨーク（４）と、ティース（５）と、を備える。ヨーク（４）は、ロータ（３）の回転軸（３１）の軸心（３０）を囲む周方向に環状となる。ティース（５）は、ヨーク（４）とは別体として形成され、ヨーク（４）の内周面（４０）から軸心（３０）に向かって突出する。複数のティース（５）の各々は、ティース本体部（５０）と、嵌合部（５１）と、を有する。嵌合部（５１）は、ティース本体部（５０）から軸心（３０）と反対側に向かって突出する。嵌合部（５１）は、突出端面（５２）と、二つの外側面（５３）と、を有する。突出端面（５２）は、軸心（３０）と反対側を向く。二つの外側面（５３）は、突出端面（５２）の周方向の両側にそれぞれ連続して周方向（１０）における外側を向く。軸心（３０）と反対側の端部の周方向における二つの外側面（５３）間の長さ（Ｗ１）が、軸心（３０）側の端部の周方向における二つの外側面（５３）間の長さ（Ｗ２）よりも長くなるように形成されている。ヨーク（４）は、複数の凹部（４１）を有する。複数の凹部（４１）は、内周面（４０）から軸心（３０）と反対側に凹んで複数の嵌合部（５１）がそれぞれ嵌合される。複数の凹部（４１）の各々は、底面（４２）と、二つの内側面（４３）と、を有する。底面（４２）は、軸心（３０）側を向く。二つの内側面（４３）は、底面（４２）の周方向の両側にそれぞれ連続して周方向における内側を向く。軸心（３０）と反対側の端部の周方向における二つの内側面（４３）間の距離（Ｌ１）が、軸心（３０）側の端部の周方向における二つの内側面（４３）間の距離（Ｌ２）よりも長くなるように形成されている。軸心（３０）と反対側の端部における二つの外側面（５３）と二つの内側面（４３）との間の締め代（Ｔ１）が、軸心（３０）側の端部における二つの外側面（５３）と二つの内側面（４３、４３）との間の締め代（Ｔ２）よりも大きい。ティース本体部（５０）から篏合部（５１）の突出端面（５２）までの突出高さ（Ｈ１）が、ヨーク（４）の内周面（４０）から凹部（４１）の底面（４２）までの深さ（Ｄ１）よりも小さい。

　第１の態様によれば、、ヨーク（４）の凹部（４１）の二つの内側面（４３）と二つの外側面（５３）との締め代を、径内外方向の全体において確保しつつ、径内側の端部における締め代（Ｔ２）を小さくして、凹部（４１）及び嵌合部（５１）の径内側の端部の変形による磁気特性の悪化を抑制することができる。

　また、ティース本体部（５０）から突出端面（５２）までの突出高さ（Ｈ１）が、ヨーク（４）の内周面（４０）から凹部（４１）の底面（４２）までの深さ（Ｄ１）よりも小さくすることで、大きな締め代（Ｔ１）により周方向に圧縮された嵌合部（５１）を径外側へと逃がして、凹部（４１）及び嵌合部（５１）の径外側の端部の変形を抑制することができる。

　第２の態様は、第１の態様との組み合わせにより実現され得る。第２の態様では、深さ（Ｄ１）から突出高さ（Ｈ１）を引いた値（Ｄ１－Ｈ１）を隙間高さ（Ｇ１）とする。このとき、隙間高さ（Ｇ１）の突出高さ（Ｈ１）に対する比率（Ｇ１／Ｈ１）が２％以上でかつ５％以下である。

　第２の態様によれば、比率（Ｇ１／Ｈ１）を２％以上とすることにより、周方向に圧縮されたティース（５）の嵌合部（５１）を径外側の隙間へと逃がしやすくなる。また、比率（Ｇ１／Ｈ１）を５％以下とすることにより、ティース（５）の嵌合部（５１）をヨーク（４）の凹部（４１）に嵌合した後、凹部（４１）の底面（４２）と嵌合部（５１）の突出端面（５２）との間に隙間が形成されにくく、磁気特性の悪化がより一層抑制される。

　第３の態様は、第２の態様との組み合わせにより実現され得る。第３の態様では、周方向の中央部における隙間高さ（Ｇ１）は、周方向の端部における隙間高さ（Ｇ１）よりも小さい。

　第３の態様によれば、ティース（５）の嵌合部（５１）をヨーク（４）の凹部（４１）に嵌合させた後、嵌合部（５１）の変形の周方向における分布に合わせて、嵌合部（５１）を径外側へと逃がしやすく、かつ、ヨーク（４）の凹部（４１）の底面（４２）とティース（５）の嵌合部（５１）の突出端面（５２）との間に隙間が形成されにくくすることができる。

　第４の態様は、第３の態様との組み合わせにより実現され得る。第４の態様では、周方向の中央部における突出高さ（Ｈ１）は、周方向の端部における突出高さ（Ｈ１）よりも大きい。

　第４の態様によれば、ティース（５）の嵌合部（５１）をヨーク（４）の凹部（４１）に嵌合させた後、嵌合部（５１）の変形の周方向における分布に合わせて、嵌合部（５１）を径外側へと逃がしやすく、かつ、ヨーク（４）の凹部（４１）の底面（４２）とティース（５）の嵌合部（５１）の突出端面（５２）との間に隙間が形成されにくくすることができる。

　第５の態様は、第３又は第４の態様との組み合わせにより実現され得る。第５の態様では、周方向の中央部における深さ（Ｄ１）は、周方向の端部における深さ（Ｄ１）よりも小さい。

　第５の態様によれば、ティース（５）の嵌合部（５１）をヨーク（４）の凹部（４１）に嵌合させた後、嵌合部（５１）の変形の周方向における分布に合わせて、嵌合部（５１）を径外側へと逃がしやすく、かつ、ヨーク（４）の凹部（４１）の底面（４２）とティース（５）の嵌合部（５１）の突出端面（５２）との間に隙間が形成されにくくすることができる。

　第６の態様は、第１～第５のいずれかの態様との組み合わせにより実現され得る。第６の態様では、ティース（５）の嵌合部（５１）の軸心（３０）と反対側の端部における二つの外側面（５３）間の長さ（Ｗ１）に対する、軸心（３０）と反対側の端部における締め代（Ｔ１）の比率（Ｔ１／Ｗ１）が０．１５％以上でかつ１．３％以下である。ヨーク（４）の凹部（４１）の軸心（３０）側の端部の周方向における二つの内側面（４３）間の距離（Ｌ２）に対する、軸心（３０）側の端部における締め代（Ｔ２）の比率（Ｔ２／Ｌ２）が０．１０％以上でかつ１．０％以下である。

　第６の態様によれば、ヨーク（４）及びティース（５）を電磁鋼板で形成した場合に、凹部（４１）による嵌合部（５１）への適度な締め付け力が得られる。

　第７の態様は、第１～第６のいずれかの態様との組み合わせにより実現され得る。第７の態様では、軸心（３０）側の端部における締め代（Ｔ２）に対する、軸心（３０）と反対側の端部における締め代（Ｔ１）の比率（Ｔ１／Ｔ２）が１４０％以上でかつ２００％以下である。

　第７の態様によれば、径内側の端部における締め代（Ｔ２）が十分に小さくなりやすく、かつ、ヨーク（４）及びティース（５）の局部的な変形を抑制することができる。

　第８の態様は、第１～第７のいずれかの態様との組み合わせにより実現され得る。第８の態様では、ティース（５）の篏合部（５１）の二つの外側面（５３）の軸心（３０）と反対側の端部と、突出端面（５２）の周方向の端部とに、第１の曲率半径（Ｒ１）の第１の丸角部（５４）が形成される。ヨーク（４）の凹部（４１）の二つの内側面（４３）の軸心（３０）と反対側の端部と、底面（４２）の周方向の端部とに、第１の曲率半径（Ｒ１）よりも小さい第２の曲率半径（Ｒ２）の第２の丸角部（４４）が形成される。ティース（５）の篏合部（５１）の二つの外側面（５３）の軸心（３０）側の端部に、第３の曲率半径（Ｒ３）の第３の丸角部（５５）が形成される。ヨーク（４）の凹部（４１）の二つの内側面（４３）の軸心（３０）側の端部に、第３の曲率半径（Ｒ３）よりも大きい第４の曲率半径（Ｒ４）の第４の丸角部（４５）が形成されている。

　第８の態様によれば、第２の丸角部（４４）及び第４の丸角部（４５）により、ヨーク（４）における応力集中の発生を抑制することができ、第１の丸角部（５４）及び第３の丸角部（５５）により、ティース（５）における応力集中の発生を抑制することができる。

　また、第１の曲率半径（Ｒ１）を第２の曲率半径（Ｒ２）より大きく、かつ、第３の曲率半径（Ｒ３）を第４の曲率半径（Ｒ４）より小さくすることにより、嵌合部（５１）の凹部（４１）への収まりをよくすることができる。

　第９の態様は、第１～第８のいずれかの態様との組み合わせにより実現され得る。第９の態様では、ティース本体部（５０）の周方向の長さ（Ｗ３）から軸心（３０）側の端部における二つの外側面（５３）間の長さ（Ｗ２）を引いた値（Ｗ３－Ｗ２）のティース本体部（５０）の周方向の長さ（Ｗ３）に対する比率（（Ｗ３－Ｗ２）／Ｗ３）が４０％以上でかつ８０％以下である。

　第９の態様によれば、磁気特性の悪化を抑制しつつ、嵌合部（５１）を凹部（４１）に嵌合する際の嵌合部（５１）の押さえ代を確保することができる。

　第１０の態様は、第１～第９のいずれかの態様との組み合わせにより実現され得る。第１０の態様では、モータ（１）は、ステータ（２）と、ロータ（３）と、を備える。ステータ（２）は、第１～第９のいずれかの態様のステータコア（２１）と、ステータコア（２１）に巻き回される巻線（２２）と、を有する。

　第１０の態様によれば、モータ（１）のステータ（２）において、ヨーク（４）の凹部（４１）の二つの内側面（４３）とティース（５）の篏合部（５１）の二つの外側面（５３）との締め代を、径内外方向の全体において確保しつつ、径内側の端部における締め代（Ｔ２）を小さくして、凹部（４１）及び嵌合部（５１）の径内側の端部の変形による磁気特性の悪化を抑制することができる。

　本開示のステータコア及びモータは、磁気特性の悪化を抑制することができるステータコア及びモータを得ることができる。そのため、本開示のステータコア及びモータは、モータの性能を高めることができる。このように、本開示のステータコア及びモータは、産業上有用である。

　１　　モータ
　２　　ステータ
　２１　ステータコア
　２２　巻線
　２３　バスバー
　２４　インシュレータ
　３　　ロータ
　３０　軸心
　３１　回転軸
　４　ヨーク
　４０　内周面
　４１　凹部
　４２　底面
　４３　内側面
　４４　第２の丸角部
　４５　第４の丸角部
　５　　ティース
　５０　ティース本体部
　５１　嵌合部
　５２　突出端面
　５３　外側面
　５４　第１の丸角部
　５５　第３の丸角部
　Ｄ１　深さ
　Ｇ１　隙間高さ
　Ｈ１　突出高さ
　Ｌ１　距離
　Ｌ２　距離
　Ｒ１　第１の曲率半径
　Ｒ２　第２の曲率半径
　Ｒ３　第３の曲率半径
　Ｒ４　第４の曲率半径
　Ｔ１　締め代
　Ｔ２　締め代
　Ｗ１　長さ
　Ｗ２　長さ
　Ｗ３　長さ

Claims (10)

1. 　ロータの回転軸の軸心を囲む周方向に環状となるヨークと、
   　前記ヨークとは別体として形成され、前記ヨークの内周面から前記軸心に向かって突出する複数のティースと、を備え、
   　前記複数のティースの各々は、
   　　ティース本体部と、
   　　前記ティース本体部からみて前記軸心と反対側に向かって突出する嵌合部と、を有し、
   　　前記嵌合部は、
   　　　前記軸心と反対側を向く突出端面と、
   　　　前記突出端面の前記周方向の両方向にそれぞれ連続して前記周方向の外を向く二つの外側面と、を有し、
   　　　前記軸心と反対側の端部の前記周方向における前記二つの外側面間の長さ（Ｗ１）が、前記軸心側の端部の前記周方向における前記二つの外側面間の長さ（Ｗ２）よりも長くなるように形成されており、
   　前記ヨークは、
   　　各々が前記内周面からみて前記軸心と反対に向かって凹んで前記嵌合部が嵌合される複数の凹部を有し、
   　　前記凹部は、
   　　　前記軸心を向く底面と、
   　　　前記底面の前記周方向の両方向にそれぞれ連続して前記周方向における内側を向く二つの内側面と、を有し、
   　　　前記軸心と反対側の端部の前記周方向における前記二つの内側面間の距離（Ｌ１）が、前記軸心側の端部の前記周方向における前記二つの内側面間の距離（Ｌ２）よりも長くなるように形成されており、
   　前記軸心と反対側の端部における前記ティースの前記篏合部の前記二つの外側面と前記ヨークの前記凹部の前記二つの内側面との間の締め代（Ｔ１）が、前記軸心側の端部における前記ティースの前記篏合部の前記二つの外側面と前記ヨークの前記凹部の前記二つの内側面との間の締め代（Ｔ２）よりも大きく、かつ、
   　前記ティース本体部から前記篏合部の前記突出端面までの突出高さ（Ｈ１）が、前記ヨークの前記内周面から前記凹部の前記底面までの深さ（Ｄ１）よりも小さい、
   　ステータコア。
2. 　前記深さ（Ｄ１）から前記突出高さ（Ｈ１）を引いた値（Ｄ１－Ｈ１）を隙間高さ（Ｇ１）としたとき、
   　前記隙間高さ（Ｇ１）の前記突出高さ（Ｈ１）に対する比率（Ｇ１／Ｈ１）が２％以上でかつ５％以下である、
   　請求項１に記載のステータコア。
3. 　前記周方向の中央部における前記隙間高さ（Ｇ１）は、前記周方向の端部における前記隙間高さ（Ｇ１）よりも小さい、
   　請求項２に記載のステータコア。
4. 　前記周方向の中央部における前記突出高さ（Ｈ１）は、前記周方向の端部における前記突出高さ（Ｈ１）よりも大きい、
   　請求項３に記載のステータコア。
5. 　前記周方向の中央部における前記深さ（Ｄ１）は、前記周方向の端部における前記深さ（Ｄ１）よりも小さい、
   　請求項３に記載のステータコア。
6. 　前記軸心と反対側の端部における前記ティースの前記篏合部の前記二つの外側面間の前記長さ（Ｗ１）に対する、前記軸心と反対側の端部における前記締め代（Ｔ１）の比率（Ｔ１／Ｗ１）が０．１５％以上でかつ１．３％以下であり、かつ、
   　前記軸心側の端部の前記周方向における前記ヨークの前記凹部の前記二つの内側面間の前記距離（Ｌ２）に対する、前記軸心側の端部における前記締め代（Ｔ２）の比率（Ｔ２／Ｌ２）が０．１０％以上でかつ１．０％以下である、
   　請求項１又は２に記載のステータコア。
7. 　前記軸心側の端部における前記締め代（Ｔ２）に対する、前記軸心と反対側の端部における前記締め代（Ｔ１）の比率（Ｔ１／Ｔ２）が１４０％以上でかつ２００％以下である、
   　請求項１又は２に記載のステータコア。
8. 　前記ティースの前記篏合部の前記二つの外側面の前記軸心と反対側の端部と、前記突出端面の前記周方向の端部とに、第１の曲率半径（Ｒ１）の第１の丸角部が形成され、
   　前記ヨークの前記凹部の前記二つの内側面の前記軸心と反対側の端部と、前記底面の前記周方向の端部とに、前記第１の曲率半径（Ｒ１）よりも小さい第２の曲率半径（Ｒ２）の第２の丸角部が形成され、
   　前記ティースの前記篏合部の前記二つの外側面の前記軸心側の端部に、第３の曲率半径（Ｒ３）の第３の丸角部が形成され、
   　前記ヨークの前記凹部の前記二つの内側面の前記軸心側の端部に、前記第３の曲率半径（Ｒ３）よりも大きい第４の曲率半径（Ｒ４）の第４の丸角部が形成されている、
   　請求項１又は２に記載のステータコア。
9. 　前記ティース本体部の前記周方向の長さ（Ｗ３）から前記ティースの前記篏合部の前記軸心側の端部における前記二つの外側面間の前記長さ（Ｗ２）を引いた値（Ｗ３－Ｗ２）の前記ティース本体部の前記周方向の前記長さ（Ｗ３）に対する比率（（Ｗ３－Ｗ２）／Ｗ３）が４０％以上でかつ８０％以下である、
   　請求項１又は２に記載のステータコア。
10. 　ステータと、
    　ロータと、を備え、
    　前記ステータは、
    　　請求項１に記載された前記ステータコアと、
    　　前記ステータコアに巻き回される巻線と、を有する、
    　モータ。

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