WO2020067250A1 - ステータ、モータおよびステータの製造方法 - Google Patents
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- WO2020067250A1 WO2020067250A1 PCT/JP2019/037775 JP2019037775W WO2020067250A1 WO 2020067250 A1 WO2020067250 A1 WO 2020067250A1 JP 2019037775 W JP2019037775 W JP 2019037775W WO 2020067250 A1 WO2020067250 A1 WO 2020067250A1
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- H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
Definitions
- the present invention relates to a stator, a motor, and a method for manufacturing a stator.
- This application is based on Japanese Patent Application No. 2018-185873 and Japanese Patent Application No. 2018-185860 filed on September 28, 2018. This application claims the benefit of priority to the application. The entire contents are hereby incorporated by reference into the present application.
- Patent Literature 1 discloses an outer rotor type stator core having a structure in which teeth are fitted into concave portions provided in an annular core.
- stator core since the stator core includes the annular core, when the annular core is manufactured by punching, there is a problem that it is difficult to increase the material yield. That is, in the conventional structure, a large amount of waste material was generated when manufacturing the stator core.
- an object of the present invention is to provide a stator having an excellent material yield and a motor having the stator.
- stator used for an outer rotor type motor.
- the stator has a plurality of core pieces arranged in a circumferential direction with respect to a central axis, and a plurality of connection members for connecting two adjacent core pieces among the plurality of core pieces.
- the core piece has a tooth portion around which a coil is wound, and a connecting portion located closer to the central axis than the tooth portion.
- the connection member connects the connection portions.
- One aspect of a motor of the present invention includes the above-described stator, and a rotor that surrounds the stator from a radial outside and rotates around the central axis.
- One aspect of the method for manufacturing a stator of the present invention is a step of arranging a plurality of core pieces in a circumferential direction with respect to a center axis in a method for manufacturing a stator employed in an outer rotor type motor.
- a second arranging step of arranging a plurality of the core pieces with a second arrangement angle being an angle smaller than the first arrangement angle with the axis.
- a stator having excellent material yield and a motor having the stator Further, according to one aspect of the manufacturing method of the present invention, there is provided a method of manufacturing a stator that enables an efficient winding step.
- FIG. 1 is a sectional view of a motor according to one embodiment.
- FIG. 2 is a plan view of the stator core according to one embodiment.
- FIG. 3 is a perspective view of the core piece of one embodiment.
- FIG. 4 is a partially enlarged view of the stator core of one embodiment.
- FIG. 5 is an exploded view of the stator according to the embodiment.
- FIG. 6 is a schematic sectional view of a stator according to one embodiment.
- FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a stator showing a protrusion of a modification.
- FIG. 8 is an exploded perspective view showing a positional relationship between a jig and a core piece in which some of the plurality of core pieces are annularly arranged in the stator manufacturing method according to the embodiment.
- FIG. 9 is an enlarged plan view of a part of the stator core of the modified example.
- FIG. 10 is a perspective view of a core piece according to a modification.
- Each drawing shows the Z axis.
- the center axis J appropriately shown in each drawing is a virtual line extending in parallel with the Z-axis direction.
- the axial direction of the central axis J that is, the direction parallel to the Z-axis direction is simply referred to as “axial direction”
- the radial direction around the central axis J is simply referred to as “radial direction”
- the circumferential direction around J is simply referred to as the “circumferential direction”.
- the positive side in the Z-axis direction in the axial direction may be referred to as “upper”, and the negative side in the Z-axis direction in the axial direction may be referred to as “lower side”.
- the vertical direction, the upper side, and the lower side are simply directions used for description, and do not limit the actual positional relationship or the attitude of the motor when the motor is used.
- the side that advances counterclockwise as viewed from above to below that is, the side that advances in the direction of arrow ⁇
- the side that advances clockwise as viewed from the upper side to the lower side in the circumferential direction that is, the side that advances in the direction opposite to the direction of the arrow ⁇ , is referred to as “the other side in the circumferential direction”.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor 1 according to the present embodiment.
- the motor 1 of the present embodiment is an outer rotor type motor.
- the motor 1 of the present embodiment is used, for example, as an in-wheel motor of an electric motorcycle.
- the motor 1 is supported by the vehicle with the center axis J arranged along the horizontal direction.
- the motor 1 includes the stator 2, the rotor 7, the shaft 9, the bearing holder 60, the first bearing 61, and the second bearing 62. Although not shown in FIG. 1, the motor 1 includes a bus bar connected to a coil wire extending from the stator 2, and a circuit board for controlling the rotation of the rotor 7.
- the shaft 9 is a cylindrical shaft extending along the central axis J.
- the shaft 9 is fixed to the stator 2.
- the motor 1 is used as an in-wheel motor, the shaft 9 is attached to a frame of the vehicle so as not to rotate relatively.
- a bearing holder 60 is fixed to the shaft 9.
- the bearing holder 60 is located below the stator 2.
- the bearing holder 60 holds the second bearing 62 from the radial inside.
- the bearing holder 60 is provided with a wiring lead-out hole 60a penetrating along the axial direction. The wiring extending from the stator 2 is drawn out of the motor 1 through a wiring drawing hole 60a.
- the rotor 7 rotates around the central axis J.
- the rotor 7 is rotated by a magnetic field generated when a driving current is supplied to the stator 2 from an external device.
- a rim is fixed to the rotor 7.
- the rotor 7 surrounds the stator 2 from the radial outside.
- the rotor 7 has a rotor holder 72, a rotor magnet 71, a first cover member 73, and a second cover member 74.
- the rotor holder 72 has a cylindrical shape extending in the axial direction about the central axis J.
- a first cover member 73 is fixed to an upper end of the rotor holder 72.
- a second cover member 74 is fixed to the lower end of the rotor holder 72.
- the upper end of the rotor holder 72 corresponds to one end in the axial direction of the rotor holder 72.
- the lower end of the rotor holder 72 corresponds to the other end of the rotor holder 72 in the axial direction.
- the rotor magnet 71 is a permanent magnet in which different magnetic poles are arranged in the circumferential direction.
- the rotor magnet 71 is held on the inner peripheral surface of the rotor holder 72.
- the rotor magnet 71 is fixed to the inner peripheral surface of the rotor holder 72 by, for example, an adhesive.
- the first cover member 73 has a circular disk shape when viewed from the axial direction.
- the first cover member 73 covers the upper side (one axial side) of the stator 2.
- the first cover member 73 is provided with a first central hole 73b located at the center in a plan view and a first bearing holding portion 73a surrounding the first central hole 73b.
- the shaft 9 passes through the first central hole 73b.
- the first bearing holding portion 73a holds the first bearing 61 from the radial outside.
- the second cover member 74 has a circular disk shape when viewed from the axial direction.
- the second cover member 74 covers the lower side of the stator 2 (the other side in the axial direction).
- the second cover member 74 faces the first cover member 73 in the axial direction.
- the stator 2 is arranged in a space surrounded by the rotor holder 72, the first cover member 73, and the second cover member 74.
- the second cover member 74 is provided with a second central hole 74b located at the center in plan view and a second bearing holding portion 74a surrounding the periphery of the second central hole 74b.
- the shaft 9 and the bearing holder 60 are arranged radially inside the second central hole 74b.
- the second bearing holding portion 74a holds the second bearing 62 from the outside in the radial direction.
- the first bearing 61 and the second bearing 62 are arranged side by side along the axial direction.
- the first bearing 61 is located above the stator 2, and the second bearing 62 is located below the stator 2.
- the first bearing 61 is arranged between the rotor 7 and the shaft 9 in the radial direction.
- the first bearing 61 rotatably supports the rotor 7 with respect to the shaft 9.
- the second bearing 62 is arranged between the rotor 7 and the bearing holder 60 in the radial direction.
- the second bearing 62 rotatably supports the rotor 7 with respect to the bearing holder 60.
- the stator 2 of the present embodiment is a stator used for an outer rotor type motor.
- the stator 2 surrounds the shaft 9 from the outside in the radial direction.
- Stator 2 is fixed to the outer peripheral surface of shaft 9.
- the stator 2 includes a stator core 20 having teeth 21, a plurality of insulators 41, a plurality of coils 40, and a stator holder 8.
- the plurality of coils 40 are wound around the teeth 21 of the stator core 20 via insulators 41, respectively.
- FIG. 2 is a plan view of the stator core 20.
- Stator core 20 has an annular core back portion 28 and a plurality of teeth portions 21 extending radially outward from core back portion 28.
- the teeth 21 are arranged in the circumferential direction around the central axis J and extend in the radial direction.
- a coil 40 is wound around the teeth 21.
- the stator core 20 is provided with 36 teeth portions 21.
- the stator core 20 is a so-called split core.
- the stator core 20 has a plurality of core pieces 20P and a plurality of connection members 30. That is, the stator 2 has a plurality of core pieces 20P and a plurality of connection members 30. Further, the plurality of core pieces 20P and the plurality of connection members 30 constitute the stator core 20.
- the connection member 30 connects two core pieces 20P that are adjacent in the circumferential direction among the plurality of core pieces 20P.
- the stator core 20 has the same number of core pieces 20P and connection members 30 as one another. Therefore, one connection member 30 connects only two core pieces 20P adjacent to each other.
- the core piece may have a structure in which one connection member connects three or more core pieces 20P. In this case, the number of core pieces is larger than the number of connection members.
- the plurality of core pieces 20P are annularly arranged along the circumferential direction. That is, the plurality of core pieces 20P are arranged in the circumferential direction with respect to the central axis J.
- the stator core 20 is provided with 36 core pieces 20P and 36 connection members 30.
- the coil 40 can be wound in a state where the core pieces 20P are separated from each other or in a state where the core pieces 20P are separated from each other in the circumferential direction. For this reason, it becomes easy to make the tip of the nozzle of a winding machine enter between core pieces 20P, and it becomes easy to wind coil 40 densely around core pieces 20P. As a result, the space factor of the coil 40 in the slot can be increased.
- FIG. 3 is a perspective view of the core piece 20P.
- the core piece 20P is composed of electromagnetic steel sheets stacked along the axial direction.
- the outer shapes of the laminated electromagnetic steel sheets are all the same.
- the core piece 20P has a tooth portion 21, a connecting portion 22 located radially inside the tooth portion 21, and an umbrella portion 21a located radially outside the tooth portion 21.
- the core piece 20P has one tooth portion 21 and one connecting portion 22.
- a configuration in which one core piece has a plurality of connecting portions may be adopted.
- the teeth 21 have a uniform width and extend in the radial direction.
- a plurality of teeth portions 21 are arranged at equal intervals along the circumferential direction.
- the umbrella portion 21a is wider in the circumferential direction than the teeth portion 21.
- the surface of the umbrella portion 21a facing outward in the radial direction has an arc shape centered on the central axis J when viewed from the axial direction.
- the connecting portion 22 is located radially inward of the teeth portion 21. That is, the connecting portion 22 is located closer to the center axis J than the teeth portion 21.
- the connecting portion 22 is wider in the circumferential direction than the teeth portion 21. That is, the dimension of the connecting portion 22 in the direction orthogonal to the radial direction is larger than the dimension of the teeth portion 21 in the direction orthogonal to the radial direction.
- the connecting portion 22 has a through-hole (hole) 29 penetrating along the axial direction. That is, the core piece 20P has the through hole 29. According to the present embodiment, since the plurality of core pieces 20P each have the through hole 29, the weight of the stator core 20 can be reduced.
- FIG. 4 is a partially enlarged view of the stator core 20.
- the through-hole 29 is disposed sufficiently radially away from the teeth 21. Therefore, the path cross-sectional area of the magnetic flux passing from the teeth portion 21 to the connecting portion 22 can be ensured with a sufficient size. More specifically, it is preferable that the radial distance d between the through hole 29 and the tooth portion 21 be equal to or more than half the dimension t orthogonal to the radial direction of the tooth portion 21 (d ⁇ t / 2).
- the magnetic flux passing through the connecting portion 22 from the teeth portion 21 bifurcates at the connecting portion 22 toward both sides in the circumferential direction.
- the magnetic flux directed to one side in the circumferential direction and the magnetic flux directed to the other side in the circumferential direction in the connecting portion 22 are each half of the magnetic flux passing through the teeth portion 21.
- the path cross-sectional area of the magnetic flux passing through the connecting portion 22 can be made half or more of the path cross-sectional machine of the magnetic flux passing through the teeth 21.
- the magnetic flux density of the connecting portion 22 becomes equal to or less than the magnetic flux density of the teeth portion 21.
- the magnetic resistance of the stator core 20 in the connecting portion 22 can be reduced, and power saving of the motor 1 can be achieved.
- the connecting portion 22 has a pair of end faces 22a and 22b that face each other in the circumferential direction.
- one of the pair of end faces 22a and 22b facing one side in the circumferential direction is referred to as a first end face 22a
- the other facing the other side in the circumferential direction is referred to as a second end face 22b.
- the first end face 22a and the second end face 22b each extend along the radial direction when viewed from the axial direction.
- the second end face 22b of the core piece 20P located on one side in the circumferential direction contacts the first end face 22a of the core piece 20P located on the other side in the circumferential direction.
- a straight line extending in the radial direction passing through the center of the teeth portion 21 when viewed from the axial direction is defined as a reference line L.
- the first end surface 22a gradually moves away from the reference line L to one side in the circumferential direction toward the outside in the radial direction. That is, the first end surface 22a is inclined in one circumferential direction with respect to the reference line L.
- the second end face 22b gradually separates from the reference line L to the other side in the circumferential direction toward the outside in the radial direction. That is, the second end face 22b is inclined to the other side in the circumferential direction with respect to the reference line L.
- the inclination angle of the first end face 22a with respect to the reference line L is equal to the inclination angle of the second end face with respect to the reference line L.
- the angle formed by the first end face 22a and the second end face 22b is, for example, 10 degrees.
- the connecting portions 22 adjacent in the circumferential direction are in contact with each other, and the plurality of connecting portions 22 are connected annularly along the circumferential direction to form the core back portion 28.
- a description will be given of a structure in which connecting members of core pieces that are adjacent to each other in the circumferential direction are separated from each other and are connected by a connecting member made of a magnetic material.
- the connection member forms a part of the core back. Therefore, there are two or more member boundary surfaces in the magnetic path between the core pieces adjacent in the circumferential direction, and the magnetic resistance of the stator core 20 is larger than that of the present embodiment.
- the first end face 22a is provided with a convex portion 23 projecting to one side in the circumferential direction.
- the second end face 22b is provided with a concave portion 24 that is depressed to one side in the circumferential direction. That is, the connecting portion 22 has the convex portion 23 protruding from the first end surface 22a and the concave portion 24 depressed on the second end surface 22b.
- the outer shapes of the convex portion 23 and the concave portion 24 are arc-shaped when viewed from the axial direction.
- the convex portion 23 of the core piece 20P located on the other side in the circumferential direction fits into the concave portion 24 of the core piece 20P located on one side in the circumferential direction. That is, the connecting portions 22 adjacent to each other in the circumferential direction are fixed by the connecting member 30 in a state where the convex portions 23 enter the concave portions 24.
- the protrusions 23 are fitted into the concave portions 24, so that the radial displacement between the connecting portions 22 that are adjacent in the circumferential direction can be suppressed. Further, the alignment of the plurality of core pieces 20P during the assembling process is facilitated.
- connection portions 22 that are adjacent in the circumferential direction, a part of the outer peripheral surface of the convex portion 23 and a part of the inner peripheral surface of the concave portion 24 face each other in the radial direction and come into contact with each other. Therefore, even when a radial force is applied to a single core piece 20P, the protrusions 23 and the recesses 24 interfere with each other, and the movement of the core piece 20P is restricted. As a result, the connection strength between the core pieces 20P can be increased.
- the connecting portion 22 has a first ridge 25 and a second ridge 26.
- the first ridge 25 and the second ridge 26 project radially inward.
- the first ridge 25 and the second ridge 26 extend in a uniform shape along the axial direction.
- the first ridge 25 and the second ridge 26 are arranged in the circumferential direction.
- the width dimension of the first ridge 25 along the circumferential direction is equal to the width of the second ridge 26 along the circumference.
- the first convex portion 25 is located at one end in the circumferential direction on the radially inner end surface of the connecting portion 22.
- the second protruding portion 26 is located at the other end in the circumferential direction on the radially inner end surface of the connecting portion 22.
- the side surface of the second convex portion 26 of one connecting portion 22 and the side surface of the first convex portion 25 of the other connecting portion 22 are in contact with each other in the circumferential direction. I do.
- connection member 30 is formed of electromagnetic steel sheets laminated along the axial direction.
- the external shapes of the electromagnetic steel sheets stacked along the axial direction are all the same.
- the connection member 30 is located radially inside the connecting portion 22.
- the connection member 30 connects the connection portions 22 of the core pieces 20P that are adjacent in the circumferential direction.
- the connection member 30 has a main body 31 and a pair of holding portions 32.
- the main body 31 extends in the circumferential direction.
- the pair of holding portions 32 each extend radially outward from both ends in the circumferential direction of the main body 31.
- the distance between the opposing surfaces of the pair of holding portions 32 is the sum of the width of the first ridge 25 of the core piece 20P along the circumferential direction and the width of the second ridge 26 along the circumferential direction. Is approximately equal to In a pair of core pieces 20P adjacent to each other in the circumferential direction, the second ridge 26 of the core piece 20P on one side in the circumferential direction and the first ridge 25 of the core piece 20P on the other side in the circumferential direction form a pair of sandwiching parts 32. Sandwiched.
- the pair of holding portions 32 include the first protruding portion 25 provided on one of the connecting portions 22 adjacent in the circumferential direction and the second protruding portion 26 provided on the other. And, sandwich. Thereby, a pair of core pieces 20P adjacent in the circumferential direction can be fixedly connected to each other.
- the plurality of connecting pieces 30 connect the plurality of core pieces 20P. For this reason, compared with the case where a plurality of core pieces are connected by an annular connecting member, the yield of the electromagnetic steel sheets can be easily increased in the step of punching and pressing the connecting member 30. As a result, the stator 2 can be manufactured at low cost.
- the number of the core pieces 20P and the number of the connection members 30 are the same as each other.
- one connecting member 30 connects the connecting portions 22 of the pair of core pieces that are adjacent in the circumferential direction.
- the smaller the size of the molded product and the closer the shape of the molded product to a rectangular shape the easier it is to increase the yield of the material.
- the connection member 30 since the dimensions of the connection member 30 can be reduced and can be approximated to a rectangular shape, the yield of the material (electromagnetic steel sheet) to be stamped and pressed can be more easily increased.
- connection member 30 In the present embodiment, the case where the pair of core pieces 20P are connected to each other by one connection member 30 has been described. However, as long as the stator core 20 has a plurality of connecting members 30, one or more connecting members may be used to connect three or more core pieces.
- connection member 30 is formed of electromagnetic steel sheets stacked along the axial direction. For this reason, in the stator core 20 of the present embodiment, the connection member 30 can allow the magnetic flux to pass through as a part of the core back portion 28. That is, according to the present embodiment, by using the connection member 30 as a part of the core back portion 28, the radial size of the core back portion 28 can be increased, and the magnetic resistance of the stator core 20 can be reduced. it can.
- connection members 30 are stacked along the axial direction.
- the pair of holding portions 32 sandwich the first ridge portion 25 and the second ridge portion 26, so that the pair of holding portions 32 include the first ridge portion 25 and the second ridge portion 26.
- the reaction force received by the connecting member 30 from the connecting portion 22 can be set in a direction intersecting the laminating direction of the electromagnetic steel sheets, and separation of the laminated electromagnetic steel sheets can be suppressed.
- a resin material may be used as a material of the connection member.
- the connection member is formed by injection molding. In general, injection molding has a low manufacturing cost and a high material yield as compared with a stamping press. That is, by adopting the structure of the present embodiment, the connection member 30 can be made of a resin material, and the yield of the material can be easily increased, and an inexpensive stator core can be provided.
- stator holder 8 is arranged between the stator core 20 and the shaft 9 in the radial direction.
- Stator holder 8 holds stator core 20.
- the stator holder 8 is fixed to the outer peripheral surface of the shaft 9 via a bush 9a.
- FIG. 5 is an exploded view of the stator 2.
- FIG. 6 is a schematic sectional view of the stator 2 mainly showing the stator holder 8.
- the stator holder 8 has a first holder member 81 and a second holder member 86 that face each other in the axial direction.
- the first holder member 81 and the second holder member 86 have the same shape.
- the first holder member 81 has a tubular portion 81a, a bottom plate portion 81b, a flange portion 81c, and a shaft support portion 81d.
- the second holder member 86 has a cylindrical portion 86a, a bottom plate portion 86b, a flange portion 86c, and a shaft support portion 86d.
- the cylindrical portions 81a and 86a of the first holder member 81 and the second holder member 86 are located radially inside the stator core 20. That is, the tubular portions 81a and 86a are located radially inside the plurality of core pieces 20P.
- the cylindrical portions 81a and 86a extend along the axial direction about the central axis J.
- the outer peripheral surfaces of the cylindrical portions 81a and 86a contact the connecting member 30 from the radial inside.
- the cylindrical portion 81a of the first holder member 81 is in contact with the upper half region of the connecting member 30, and the cylindrical portion 86a of the second holder member 86 is in contact with the lower half region of the connecting member 30. Contact.
- the tubular portions 81a and 86a restrict the movement of the connecting member 30 inward in the radial direction, and prevent the connecting member 30 from coming off the connecting portion 22 of the core piece 20P. Thereby, the stator holder 8 suppresses disconnection of the plurality of core pieces 20P.
- the first holder member 81 and the second holder member 86 have cylindrical portions 81a and 86a that come into contact with the connection member 30, respectively. However, it is sufficient that at least one of the first holder member 81 and the second holder member 86 has a cylindrical portion that comes into contact with the connection member 30.
- the flange portion 81c of the first holder member 81 extends radially outward from the upper end of the cylindrical portion 81a.
- the flange portion 86c of the second holder member 86 extends radially outward from the lower end of the cylindrical portion 86a.
- the flange portions 81c and 86c are annular with the center axis J as the center.
- the flange portion 81c of the first holder member 81 and the flange portion 86c of the second holder member 86 face each other in the axial direction.
- the flange portion 81c of the first holder member 81 contacts the upper end surface of the connection member 30.
- the flange portion 86 c of the second holder member 86 contacts the lower end surface of the connection member 30.
- the flange portion 81c of the first holder member 81 contacts the upper end surface of the connecting portion 22 of the plurality of core pieces 20P.
- the flange portion 86c of the second holder member 86 contacts the lower end surface of the connecting portion 22 of the plurality of core pieces 20P. That is, the first holder member 81 and the second holder member 86 face each other in the axial direction and sandwich the stator core 20 from both sides in the axial direction. Thereby, the first holder member 81 and the second holder member 86 suppress the axial displacement of the plurality of core pieces 20P.
- the first holder member 81 and the second holder member 86 firmly hold the plurality of core pieces 20P and support the connection of the plurality of core pieces 20P.
- a plurality of protrusions 82 projecting downward are provided on the flange portion 81c of the first holder member 81.
- a plurality of protrusions 82 projecting upward are provided on the flange 86c of the second holder member 86.
- the projections 82 of the first holder member 81 and the second holder member 86 are inserted into the through holes 29 provided in the core piece 20P.
- the first holder member 81 and the second holder member 86 are provided with 36 protrusions 82 of the same number as the through holes 29 respectively. All the projections 82 are inserted into the through holes 29, respectively.
- the protrusion 82 is inserted into the through hole 29 of the stator core 20, so that the rotation of the stator holder 8 around the central axis J is suppressed. That is, the protrusion 82 functions as a rotation stopper for the stator holder 8 with respect to the stator core 20.
- the protrusions 82 are inserted into all the through holes 29 of the stator core 20.
- the connection portions 22 of all the core pieces 20P have the through holes 29.
- at least one of the plurality of connecting portions 22 has the through hole 29 and the protrusion 82 is inserted into the through hole 29, the protrusion 82 functions as a rotation stopper for the stator holder 8. .
- the projections 82 are inserted into the through holes 29 of all the core pieces 20P.
- the projection 82 restricts the movement of the core piece 20P in the radial direction.
- the stator holder 8 suppresses disconnection of the plurality of core pieces 20P.
- the case where the projections 82 are provided on both the first holder member 81 and the second holder member 86 has been exemplified.
- the protrusion 82 is provided on at least one of the first holder member 81 and the second holder member 86, the disconnection of the plurality of core pieces 20P can be suppressed. Since both the first holder member 81 and the second holder member 86 have the same number of projections 82 as the through holes 29, the stator holder 8 suppresses the movement of the core piece 20P at both ends in the axial direction with good balance. it can. Therefore, according to the present embodiment, the effect of releasing the connection of the plurality of core pieces 20P can be enhanced.
- the projection 82 of this embodiment is formed by caulking the flanges 81c and 86c. As shown in FIG. 5, the flange portions 81c and 86c before the assembly process are flat. The protruding portion 82 is formed by applying a force to a portion overlapping the through hole 29 of the flange portions 81c and 86c in a state where the flange portions 81c and 86c are in contact with the upper surface or the lower surface of the stator core 20, respectively, and is formed by plastic deformation. .
- FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the stator 2 showing a protrusion 82A according to a modification that can be adopted in the present embodiment.
- the projection 82A of this modification is formed by partially deforming the flange 81c, similarly to the projection 82 described above.
- the projection 82A of the present modification is formed by applying a force to a portion overlapping the through hole 29 of the flange portion 81c, breaking a part of the portion, and bending the portion downward. Even when the protrusion 82A of the present modification is adopted, the same effect as the above-described protrusion 82 can be obtained.
- the configuration of the protrusion is not limited to the above-described embodiment and the modification.
- another member may be fixed to the lower surface of the flange portion to form a projection.
- the bottom plate portion 81b of the first holder member 81 and the bottom plate portion 86b of the second holder member 86 extend along a plane orthogonal to the central axis J.
- the bottom plate portions 81b and 86b are located radially inside the stator core 20.
- the bottom plate portions 81b and 86b have a disk shape centered on the central axis J.
- the radially outer ends of the bottom plate portions 81b and 86b are connected to the cylindrical portions 81a and 86a.
- the radially inner ends of the bottom plate portions 81b and 86b are connected to the shaft support portions 81d and 86d. That is, the bottom plate portions 81b and 86b are located between the shaft support portions 81d and 86d and the cylindrical portions 81a and 86a, respectively, in the radial direction.
- the bottom plate portion 81b of the first holder member 81 and the bottom plate portion 86b of the second holder member 86 contact each other in the axial direction. Further, the bottom plate portions 81b, 86b of the first holder member 81 and the second holder member 86 are fixed to each other.
- the stator core 20 can be sandwiched between the first holder member 81 and the second holder member 86 in the axial direction. Thereby, the fixing strength between the stator holder 8 and the stator core 20 is ensured, and the connection strength between the plurality of core pieces 20P can be increased.
- a first fixing hole (fixing hole) 83 On the bottom plate portions 81b and 86b of the first holder member 81 and the second holder member 86, a first fixing hole (fixing hole) 83, a second fixing hole 84, and a fixing convex portion 85 are respectively provided.
- a first fixing hole (fixing hole) 83 On the bottom plate portions 81b and 86b of the first holder member 81 and the second holder member 86, a first fixing hole (fixing hole) 83, a second fixing hole 84, and a fixing convex portion 85 are respectively provided.
- three first fixing holes 83, three second fixing holes 84, and three fixing protrusions 85 are provided in the bottom plate portions 81b and 86b.
- the first fixing hole 83 and the second fixing hole 84 penetrate in the axial direction.
- the first fixing hole 83 and the second fixing hole 84 are circular as viewed from the axial direction.
- the diameter of the first fixing hole 83 is slightly larger than the diameter of the second fixing hole 84.
- the first fixing holes 83 and the second fixing holes 84 are alternately arranged in the circumferential direction.
- the first fixing hole 83 of the first holder member 81 and the second fixing hole 84 of the second holder member 86 overlap each other when viewed from the axial direction.
- the first fixing hole 83 of the second holder member 86 and the second fixing hole 84 of the first holder member 81 overlap each other when viewed from the axial direction.
- the fixing protrusion 85 protrudes from the outer edge of the second fixing hole 84 in a cylindrical shape along the axial direction.
- the fixed convex portion 85 of the first holder member 81 protrudes downward (ie, the second holder member 86 side).
- the fixed protrusion 85 of the second holder member 86 protrudes upward (that is, on the first holder member 81 side).
- the fixing projection 85 of the second holder member 86 is inserted into the first fixing hole 83 of the first holder member 81.
- the tip of the fixed convex portion 85 of the second holder member 86 is located above the bottom plate portion 81b of the first holder member 81.
- a caulking portion 85 a extending outward from the center of the second fixing hole 84 is provided at the tip of the fixing convex portion 85 of the second holder member 86.
- the caulking portion 85a is formed by caulking for plastically deforming the tip of the fixed convex portion 85.
- the caulking portion 85a and the bottom plate portion 86b of the second holder member 86 sandwich the bottom plate portion 81b of the first holder member 81 in the axial direction. As a result, the first holder member 81 and the second holder member 86 are fastened to each other. According to the present embodiment, the first holder member 81 and the second holder member 86 can be fixed to each other by performing caulking. In addition, according to the present embodiment, the motor 1 can be manufactured at low cost because other components are not used for fixing the first holder member 81 and the second holder member 86.
- first fixing hole 83 of the first holder member 81 and the second fixing hole 84 and the fixing protrusion 85 of the second holder member 86 has been described with reference to FIG. .
- the relationship between the first fixing holes 83 of the second holder member 86 and the second fixing holes 84 and the fixing protrusions 85 of the first holder member 81 has the same configuration.
- each of the first holder member 81 and the second holder member 86 has three fixed projections 85. For this reason, the first holder member 81 and the second holder member 86 are fixed to each other at a total of six locations along the circumferential direction.
- the shaft support portion 81d of the first holder member 81 has a cylindrical portion 81da and a conical portion 81db.
- the tubular portion 81da has a tubular shape centered on the central axis J.
- the cylindrical portion 81da contacts the outer peripheral surface of the bush 9a fixed to the shaft 9.
- the conical portion 81db extends radially outward from the upper end of the cylindrical portion 81da.
- the conical portion 81db has a conical shape centered on the central axis J.
- the conical portion 81db extends downward toward the outside in the radial direction.
- a radially outer end of the conical portion 81db is connected to the bottom plate portion 81b.
- the shaft support portion 86d of the second holder member 86 has a cylindrical portion 86da and a conical portion 86db.
- the shaft support portion 86d of the second holder member 86 has a shape obtained by inverting the shaft support portion 81d of the first holder member 81 up and down, and has the same configuration.
- the stator holder 8 is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the bush 9a at the cylindrical portions 81da and 86da. For this reason, a sufficient fitting length can be ensured along the axial direction. As a result, the stator holder 8 can be firmly fixed to the bush 9a.
- stator 2 of the present embodiment is manufactured by a manufacturing method described below.
- the method of manufacturing the stator 2 according to the present embodiment mainly includes a core piece preparing step, a first arranging step, a winding step, a second arranging step, a third arranging step, a connecting step, and a holder fixing step.
- the processing steps of the method for manufacturing the stator 2 are performed in the order described above.
- the core piece preparation step is a step of preparing a plurality of core pieces 20P and mounting insulators 41 on the respective tooth portions 21.
- the core piece 20P is manufactured by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets formed by a punching press along the axial direction and connecting them by caulking or the like.
- 36 core pieces 20P are prepared for one stator 2.
- the first arrangement step is a preliminary step for winding the coil 40 around the core piece 20P.
- the first arrangement step is a step of arranging a plurality of core pieces 20P in order to facilitate winding. Further, the first arrangement step is a step of arranging the plurality of core pieces 20P in the circumferential direction with respect to the center axis J.
- the plurality of core pieces 20P Prior to the first arrangement step, first, the plurality of core pieces 20P are classified into two or more groups. In the present embodiment, before the first arrangement step, 36 core pieces 20P are classified into two groups of 18 core pieces 20P. The first arrangement step is performed for each group of the core pieces 20P classified into two or more.
- a group means a set of one or a plurality of core pieces 20P. That is, the number of core pieces 20P belonging to one group may be one. Since the first arrangement step cannot be performed, the core pieces 20P of all groups are not classified so as to be singular.
- the core pieces 20P of each group are arranged in an annular shape.
- the teeth portion 21 is arranged along the radial direction with the connecting portion 22 being radially inward. Therefore, in the first arrangement step, the core pieces 20P are radially arranged around the central axis J.
- the plurality of core pieces 20P are radially arranged at the first arrangement angle ⁇ 1. That is, in the first arrangement step, the plurality of core pieces 20P are arranged with the angle between the two adjacent core pieces 20P and the central axis J being the first arrangement angle ⁇ 1.
- the first arrangement step is performed for each of the core pieces 20P classified into two or more groups. Therefore, the number of core pieces 20P arranged in the first arrangement step is less than the total number of core pieces 20P used for the stator 2. Therefore, the first arrangement angle ⁇ 1 is larger than the angle formed by the core pieces 20P in the final stator core 20 (the second arrangement angle ⁇ 2 shown in FIG. 2).
- the first arrangement angle ⁇ 1 is twice the second arrangement angle ⁇ 2. .
- a jig 90 shown in FIG. 8 is used. That is, in the first arrangement step, the jig 90 is used.
- the jig 90 has a disk-shaped base 92 and a plurality of holding projections 91 protruding from the base 92.
- the holding projection 91 protrudes upward from the upper surface of the jig 90.
- the holding projection 91 extends along the axial direction.
- the plurality of holding projections 91 are arranged along the circumferential direction around the center axis J.
- each of the plurality of holding projections 91 has a pair of pins 91a.
- the pair of pins 91a have a columnar shape extending in parallel with each other along the axial direction.
- the pair of pins 91a are arranged in a circumferential direction.
- the holding projections 91 of the jig 90 are inserted into the through holes 29 of the core pieces 20P of each group. That is, the first arrangement step is a step of inserting the holding projections 91 into the through holes 29 of the plurality of core pieces 20P in each group.
- the plurality of core pieces 20P inserted into the holding projection 91 are uniformly aligned in the circumferential direction at the first arrangement angle ⁇ 1 without performing angle adjustment. That is, according to the present embodiment, the first arrangement step can be easily performed.
- the through hole 29 of the core piece 20P is a long hole extending in a direction orthogonal to the radial direction.
- the size of the through hole 29 along the radial direction is equal to or slightly larger than the diameter of the pin 91a.
- the pair of pins 91a are arranged in the longitudinal direction of the through hole. Therefore, rotation of the core piece 20P around the holding protrusion 91 is suppressed in a state where the holding protrusion 91 is inserted into the through hole 29. Thereby, the angle of the core piece 20P with respect to the jig 90 can be uniquely determined.
- the holding projection 91 is inserted into the through hole 29 of the core piece 20P.
- the hole into which the holding projection 91 is inserted does not necessarily have to penetrate the core piece 20P. That is, if the core piece 20P has a hole extending along the axial direction and opening in the axial direction, the holding projection 91 can be inserted into the hole and supported by the jig.
- the winding step is a step of winding the coil 40 around the teeth 21 of the core piece 20P via the insulator 41.
- the winding step is performed on each of the groups of the core pieces 20P that have completed the first arrangement step. That is, the winding process is performed for each group of the core pieces 20P.
- the winding process is performed with the jig 90 shown in FIG. 8 holding the core piece 20P.
- the plurality of core pieces 20P on which the winding process is performed are arranged at the first arrangement angle ⁇ 1 along the circumferential direction.
- the first arrangement angle ⁇ 1 is larger than the second arrangement angle ⁇ 2. Therefore, as compared with the final stator core 20, the gap between the core pieces 20P where the winding process is performed is wider.
- the tip of the nozzle of the winding machine that performs the winding step can easily enter between the core pieces 20P. Therefore, as compared with the case where the winding step is performed in a state where the plurality of core pieces 20P are arranged at the second arrangement angle ⁇ 2, the winding step is facilitated and the space factor of the coil is easily increased. This effect is more remarkable in the stator 2 having a large number of slots.
- the coil 40 can be continuously wound around the plurality of core pieces 120P along the circumferential direction. For this reason, the winding efficiency can be increased as compared with the case where the coils are individually wound around the plurality of core pieces 120P.
- the plurality of core pieces 120P are arranged side by side in the circumferential direction, it is possible to provide a crossover connecting the coils 40 in the winding step.
- the winding process can be performed using an existing winding machine, so that no new capital investment is required.
- the order of winding of the plurality of coils 40 in the winding step is not particularly limited. Also, there is no particular limitation on the procedure for providing a lead line for connection to the bus bar. As an example, a method of winding all the coils 40 in a group in series along the circumferential direction, and then cutting a part of the crossover to form a lead may be adopted.
- the second arrangement step is a step of arranging the plurality of core pieces 20P in the group at a second arrangement angle ⁇ 2 (see FIG. 2) along the circumferential direction.
- the second arrangement step is performed on the group of core pieces 20P that have completed the winding step.
- an angle between two adjacent core pieces 20P and the central axis J is defined as a second arrangement angle ⁇ 2.
- the second arrangement angle ⁇ 2 is an angle smaller than the first arrangement angle ⁇ 1.
- the second arrangement step is performed by removing the plurality of core pieces 20P of each group from the jig 90.
- the third placement step is performed after the second placement step.
- the third arranging step is a step of arranging a plurality of groups having undergone the second arranging step in a ring along the circumferential direction. By performing the third arranging step, all the core pieces 20P of the stator core 20 can be arranged in a ring shape, and the shape of the stator core 20 can be formed.
- connection step is a step of connecting core pieces adjacent to each other in the circumferential direction at the second arrangement angle ⁇ 2.
- the connecting members 30 are attached to the connecting portions 22 of the core pieces 20P that are adjacent in the circumferential direction, and are connected to each other.
- the connecting step is a step of forming the stator core 20. That is, through the connection step, the stator core 20 having the core pieces 20P arranged in the circumferential direction at the second arrangement angle ⁇ 2 is formed.
- the connecting step is performed after the third step. Therefore, in the present embodiment, the connecting step is performed on the plurality of core pieces 20P arranged in a ring along the circumferential direction. According to the connecting step of the present embodiment, by using a jig or the like, it becomes possible to connect all the core pieces 20P at once, and there is an advantage that workability in the connecting step is easily improved. (Modification of the connection process)
- the connection step may be performed for each of the classified groups, and then performed again to connect the groups.
- the connecting step includes a first connecting step performed for each group and a second connecting step for connecting the groups.
- the first connecting step is performed after the second arranging step, and connects the core pieces 20P circumferentially adjacent to each other in the group.
- the second connection step is performed after the third arrangement step, and connects the core pieces 20P located at the circumferential ends of the adjacent groups to each other.
- the connecting step of the present modified example after the core pieces 20P are connected for each group in the first connecting step, the groups are connected in the second connecting step. Therefore, when the connecting step of the present modification is adopted, the method of manufacturing the stator 2 is performed in the order of the first connecting step, the third arranging step, and the second connecting step. According to this modification, before performing the third arrangement step, the core pieces 20P in the group are connected to each other, so that the group can be easily handled and the workability of the third arrangement step is improved.
- the holder fixing step is a step of attaching the stator holder 8 to the stator core 20.
- the holder fixing step is performed after the connection step is completed.
- the stator core 20 on which the holder fixing step is performed has a plurality of core pieces 20P arranged in the circumferential direction at the second arrangement angle ⁇ 2.
- the stator holder 8 has a first holder member 81 and a second holder member 86.
- the holder fixing step of the present embodiment includes a fastening step and a projection forming step performed after the fastening step.
- the fastening step is a step of fastening the first holder member 81 and the second holder member 86 to each other in the axial direction.
- the fastening step of the present embodiment is a step of fixing the first holder member 81 and the second holder member 86 to each other by caulking.
- the cylindrical portion 81a of the first holder member 81 is inserted into the stator core 20 in the radial direction from above, and the cylindrical portion 86a of the second holder member 86 is inserted into the stator core 20 in the radial direction from below.
- the flange portion 81c of the first holder member 81 is brought into contact with the upper surface of the stator core 20, and the flange portion 86c of the second holder member 86 is brought into contact with the lower surface of the stator core 20.
- the fixing projection 85 of the second holder member 86 is inserted into the first fixing hole 83 of the first holder member 81.
- the fixing projection 85 of the first holder member 81 is inserted into the first fixing hole 83 of the second holder member 86 at the same time.
- the tip of the fixing projection 85 is then swaged outward with respect to the center of the second fixing hole 84 to form a swaging portion 85a.
- the first holder member 81 and the second holder member 86 are fastened to each other.
- the projection forming step is a step of plastically deforming a part of the first holder member 81 and the second holder member 86 (the flange portions 81c and 86c in the present embodiment) to form the projection portions 82, respectively.
- the projection forming step is a step of forming the projection 82 and inserting the projection 82 into the through hole 29 of the stator core 20. The formation of the protrusion 82 and the insertion of the protrusion 82 into the through hole 29 are performed simultaneously.
- the projection forming step first, a force is applied to a portion of the flange portions 81c and 86c that overlaps the through hole 29. As a result, the flanges 81c and 86c are plastically deformed to form the protrusions 82 inserted into the through holes 29.
- the projections 82 are formed on both the first holder member 81 and the second holder member 86.
- the protrusion forming step may be any as long as the protrusion 82 is formed on at least one of the first holder member 81 and the second holder member 86.
- stator core 120 of a modified example A description will be given of a stator core 120 of a modified example that can be adopted in the above-described embodiment. Note that the same reference numerals are given to the same components as those in the above-described embodiment, and the description thereof will be omitted.
- FIG. 9 is an enlarged plan view of a part of the stator core 120 of the present modification.
- the stator core 120 has an annular core back portion 128 and a plurality of teeth portions 121 extending radially outward from the core back portion 128, as in the above-described embodiment.
- the teeth 121 are arranged along the circumferential direction around the central axis J and extend along the radial direction.
- the stator core 120 has a plurality of core pieces 120P and a plurality of connection members 130 that connect the core pieces 120P to each other.
- the plurality of core pieces 120P are annularly arranged along the circumferential direction.
- FIG. 10 is a perspective view of the core piece 120P.
- the core piece 120P has a tooth portion 121, a connecting portion 122 located on the center axis J side of the tooth portion 121, and an umbrella portion 121a located radially outside the tooth portion 121.
- the teeth portion 121 and the umbrella portion 121a of the present modification have the same configuration as the above-described embodiment.
- the connecting portion 122 is located at the radially inner end of the teeth portion 121.
- the connecting portion 122 is provided with a through hole 129 penetrating along the axial direction.
- the connecting portions 122 that are adjacent to each other in the circumferential direction are in contact with each other and are connected in a ring shape to form a core back portion 128.
- a convex portion 123 is provided on one end surface in the circumferential direction of the connecting portion 122, and a concave portion is provided on the other end surface in the circumferential direction.
- the protrusion 123 fits into the recess 124.
- the connecting portion 122 of this modification has a first arm portion 122A and a second arm portion 122B extending radially inward.
- the first arm 122A and the second arm 122B are located at radially inner ends of the connecting portion 122.
- the first arm 122A and the second arm 122B are arranged in the axial direction.
- Each of the first arm 122A and the second arm 122B has a uniform cross-sectional shape along the axial direction.
- the first arm 122A and the second arm 122B are line-symmetric with respect to the reference line L when viewed from the axial direction.
- the first arm 122A extends radially inward.
- the first arm 122A extends to one side in the circumferential direction as it goes inward in the radial direction.
- the second arm 122B extends radially inward.
- the second arm 122B extends to the other side in the circumferential direction toward the inside in the radial direction. That is, the direction in which the first arm portion 122A extends radially inward and the direction in which the second arm portion 122B extends radially inward are offset in the circumferential direction.
- the first arm 122A and the second arm 122B extend in different circumferential directions toward the inside in the radial direction.
- the core piece 120P is provided with two first arms 122A and two second arms 122B.
- the first arms 122A and the second arms 122B are alternately arranged in the axial direction.
- the two first arms 122A and the two second arms 122B have the same axial dimension.
- the core piece 120P is made of electromagnetic steel sheets laminated along the axial direction.
- the electromagnetic steel sheets in the region having the first arm portion 122A and the region having the second arm portion 122B in the axial direction have different shapes. That is, the core piece 120P of the present modification is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets having different shapes along the axial direction.
- the first arm 122A and the second arm 122B overlap in the axial direction. That is, in a pair of core pieces 120P that are adjacent in the circumferential direction, the first arm 122A of one core piece 120P and the second arm 122B of the other core piece 120P overlap with each other when viewed from the axial direction.
- the surfaces of the first arm 122A and the second arm 122B that face each other in the axial direction are in contact with each other. According to the present modification, it is possible to suppress relative displacement between the core pieces 120P adjacent in the circumferential direction in the axial direction. As a result, the stability of the connection between the core pieces 120P is increased. Further, the axial alignment of the core pieces 120P in the assembling process is facilitated.
- the number of the first arm 122A and the second arm 122B provided on the connecting part 122 is not limited, but it is preferable that at least one of the two is two or more.
- a case where two or more first arm portions 122A are provided in one core piece 120P will be described.
- the second arm 122B is sandwiched between the two first arms 122A in the axial direction. Therefore, the relative movement of the core pieces 120P to each other in the axial direction is restricted.
- the first arm 122A has a pair of end faces 122Aa and 122Ab facing each other in the circumferential direction. That is, the connecting portion 122 has the first end face 122Aa and the second end face 122Ab.
- one of the pair of end surfaces 122Aa and 122Ab that faces one side in the circumferential direction is a first end surface 122Aa
- the other that faces the other side in the circumferential direction is a second end surface 122Ab.
- the first end face 122Aa extends radially inward.
- the first end face 122Aa is inclined to one side in the circumferential direction toward the inside in the radial direction.
- the second end face 122Ab extends radially inward.
- the second end face 122Ab is inclined to one side in the circumferential direction toward the inside in the radial direction. That is, the first end face 122Aa and the second end face 122Ab are inclined in the same direction with respect to the reference line L when viewed from the axial direction.
- the end surfaces 122Aa and 122Ab that are inclined in the same direction in the connecting portions 122 adjacent in the circumferential direction are in contact with each other. Therefore, when a radial force is applied to a single core piece 120P in the stator core 120, the end faces 122Aa and 122Ab interfere with each other, and the movement of the core piece 120P in the radial direction is restricted. As a result, the connection strength between the core pieces 120P can be increased.
- the second arm 122B has a pair of end faces 122Ba, 122Bb facing the opposite sides in the circumferential direction, like the first arm 122A.
- one of the pair of end faces 122Ba and 122Bb that faces one side in the circumferential direction is a third end face 122Ba, and the other that faces the other side in the circumferential direction is a fourth end face 122Bb.
- the third end face 122Ba extends radially inward.
- the third end face 122Ba is inclined to the other side in the circumferential direction toward the inside in the radial direction.
- the fourth end face 122Bb extends radially inward.
- the fourth end face 122Bb is inclined to the other side in the circumferential direction toward the inside in the radial direction. That is, the third end face 122Ba and the fourth end face 122Bb are inclined in the same direction with respect to the reference line L when viewed from the axial direction.
- the first arm 122A is indicated by a solid line
- the second arm 122B is indicated by a broken line.
- the end surfaces 122Ba and 122Bb of the second arm portion 122B are in contact with each other. For this reason, in stator core 120, end faces 122Ba and 122Bb of adjacent connecting portions 122 interfere with each other, and the movement of core piece 120P in the radial direction is restricted.
- the inclination directions of the end faces 122Aa, 122Ab of the first arm 122A and the inclination directions of the end faces 122Ba, 122Bb of the second arm 122B are opposite to each other with respect to the reference line L. Therefore, when a radial force is applied to a single core piece 120P in the stator core 120, the circumferential force received by the first arm 122A and the second arm 122B from the adjacent core piece 120P respectively. Are opposite to each other. Therefore, movement of the core piece 120P in the circumferential direction when a force is applied to the core piece 120P is suppressed, and the coupling force of the plurality of core pieces 120P is increased.
- the end surfaces 122Aa, 122Ab, 122Ba, and 122Bb of the first arm 122A and the second arm 122B are linearly inclined when viewed from the axial direction.
- the end surfaces 122Aa, 122Ab, 122Ba, 122Bb may be curved surfaces.
- a concave groove 125 is provided at each radially inner end of the first arm 122A and the second arm 122B.
- the concave groove 125 extends along the axial direction.
- the concave groove 125 opens radially inward.
- the first arm 122A of one core piece 120P and the second arm 122B of the other core piece 120P overlap with each other when viewed from the axial direction. Further, in the first arm 122A and the second arm 122B that overlap with each other, the respective concave grooves 125 continue in the axial direction.
- the connection member 130 fits into the concave groove 125 that extends in the axial direction.
- the connecting member 130 is located radially inside the connecting portion 122 of the core piece 120P.
- the connecting member 130 connects the first arm 122A and the second arm 122B of the core piece 120P adjacent in the circumferential direction.
- the connection member 130 has a rectangular shape when viewed from the axial direction.
- the connection member 130 has a rod shape extending along the axial direction.
- the concave groove 125 extends across the first arm 122A and the second arm 122B of the core piece 120P adjacent to each other along the circumferential direction. By fitting the connection member 130 into the groove 125, the core pieces 120P adjacent to each other along the circumferential direction are connected.
- the concave groove portion 125 has a pair of opposing surfaces 125a.
- the pair of opposing surfaces 125a are parallel to each other.
- the pair of opposing surfaces 125a oppose each other in the circumferential direction. Further, the pair of opposing surfaces extend in the radial direction.
- the connection member 130 is sandwiched between a pair of opposing surfaces 125a. Therefore, the distance between the pair of opposing surfaces 125a is substantially equal to the dimension orthogonal to the radial direction of the connection member 130.
- the pair of opposing surfaces 125a is inclined at an angle ⁇ with respect to the reference line L when viewed from the axial direction. That is, the direction in which the connecting member 130 is inserted into the concave groove 125 is inclined with respect to the direction in which the teeth 121 extend. Therefore, even when a force along the reference line L is applied to the core piece 120P, the connecting member 130 is hard to fall out of the concave groove 125. That is, according to the present modification, the connection member 130 is hardly separated from the core piece 120P, and the stability of the connection of the core piece 120P is enhanced. In this modification, the angle ⁇ is about 5 °.
- connection member 130 is sandwiched between the pair of opposing surfaces 125a in the concave groove 125 from both sides in the circumferential direction.
- the reaction force received by the connecting member 130 from the facing surface 125a can be set to a direction intersecting the laminating direction of the electromagnetic steel sheets. Separation can be suppressed.
- the connection members 130 may be stacked along the circumferential direction. In this case, a force is applied to the connecting member 130 in a direction in which the laminated magnetic steel sheets are brought into close contact with each other, and the separation of the magnetic steel sheets is suppressed.
- the cylindrical portion 81a of the stator holder 8 is disposed radially inside the connecting member 130 of this modification.
- the outer peripheral surface of the cylindrical portion 81a contacts the connecting member 130 from the radial inside.
- the cylindrical portion 81a restricts the movement of the connection member 130 inward in the radial direction, and suppresses the connection member 130 from coming off the connection portion 122 of the core piece 120P.
- the stator holder 8 suppresses disconnection of the plurality of core pieces 120P.
- the outer peripheral surface of the cylindrical portion 81a applies a force directed radially outward to the connecting portion 122 in the radial direction via the connecting member 130.
- the first end face 122Aa is pressed against the second end face 122Ab of the adjacent core piece 120P, and the fourth end face 122Bb is pressed against the adjacent core piece.
- 120P is pressed against the third end face 122Ba.
- second convex ridge portion 29, 129: through-hole (hole), 30, 130: connecting member, 31: main body, 32: holding portion, 40: coil, 81: first holder member, 81a, 86a: cylindrical portion, 81b, 86b: bottom plate Part, 82, 82A ... projection part, 83 ... first fixing hole (fixing hole), 85 ... fixed convex part, 85a ... caulking part, 86 ... second holder member, 90 ... jig, 91 ...
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Abstract
本発明のステータの一つの態様は、アウターロータ型モータに採用されるステータである。ステータは、中心軸に対する周方向に配置される複数のコアピースと、複数のコアピースのうち隣り合う2つのコアピースを連結する複数の接続部材と、を有する。コアピースは、コイルが巻き付けられるティース部とティース部よりも中心軸側に位置する連結部とを有する。接続部材は、連結部同士を連結する。
Description
本発明は、ステータ、モータおよびステータの製造方法に関する。本出願は、2018年9月28日に提出された日本特許出願第2018-185873号および日本特許出願第2018-185860号に基づいている。本出願は、当該出願に対して優先権の利益を主張するものである。その内容全体は、参照されることによって本出願に援用される。
打ち抜きプレスにより加工された電磁鋼板を積層して構成されるステータコアにおいて、プレス時の電磁鋼板の歩留まりを高めるなどの目的で、ティースごとにステータコアを分割する分割コアが採用される。インナーロータ型のモータにおいては、環状に並べた分割コアを径方向外側から囲むことで分割コア同士を容易に連結できる。しかしながら、アウターロータ型のモータにおいては、ステータコアの径方向外側にロータが配置されるため、分割コアを径方向外側から連結することが難しい。例えば、特許文献1には、環状のコアに設けられた凹部に、ティースを嵌め込む構造のアウターロータ型のステータコアが開示されている。
従来の構造では、ステータコアが、環状のコアを含むため、環状のコアを打ち抜き加工で製造する場合、材料の歩留まりを高め難いという問題があった。すなわち、従来構造では、ステータコアを製造する際に捨て材が大量に発生していた。
本発明は、上記事情に鑑みて、材料の歩留まりに優れるステータおよび当該ステータを有するモータの提供を目的の一つとする。
本発明のステータの一つの態様は、アウターロータ型モータに採用されるステータである。ステータは、中心軸に対する周方向に配置される複数のコアピースと、複数の前記コアピースのうち隣り合う2つの前記コアピースを連結する複数の接続部材と、を有する。
前記コアピースは、コイルが巻き付けられるティース部と前記ティース部よりも前記中心軸側に位置する連結部とを有する。前記接続部材は、前記連結部同士を連結する。
また、本発明のモータの一つの態様は、上述のステータと、前記ステータを径方向外側から囲み、前記中心軸周りに回転するロータと、を備える。
また、本発明のステータの製造方法の一つの態様は、アウターロータ型モータに採用されるステータの製造方法において、中心軸に対する周方向に複数のコアピースを配置する工程であって、隣り合う2つの前記コアピースと前記中心軸とのなす角度を第1配置角度として複数の前記コアピースを配置する第1の配置工程と、前記コアピースにコイルを巻き付ける巻き線工程と、隣り合う2つの前記コアピースと前記中心軸とのなす角度を前記第1配置角度よりも小さい角度である第2配置角度として複数の前記コアピースを配置する第2の配置工程と、を有する。
前記コアピースは、コイルが巻き付けられるティース部と前記ティース部よりも前記中心軸側に位置する連結部とを有する。前記接続部材は、前記連結部同士を連結する。
また、本発明のモータの一つの態様は、上述のステータと、前記ステータを径方向外側から囲み、前記中心軸周りに回転するロータと、を備える。
また、本発明のステータの製造方法の一つの態様は、アウターロータ型モータに採用されるステータの製造方法において、中心軸に対する周方向に複数のコアピースを配置する工程であって、隣り合う2つの前記コアピースと前記中心軸とのなす角度を第1配置角度として複数の前記コアピースを配置する第1の配置工程と、前記コアピースにコイルを巻き付ける巻き線工程と、隣り合う2つの前記コアピースと前記中心軸とのなす角度を前記第1配置角度よりも小さい角度である第2配置角度として複数の前記コアピースを配置する第2の配置工程と、を有する。
本発明の一つの態様によれば、材料の歩留まりに優れるステータおよび当該ステータを有するモータが提供される。また、本発明の製造方法の一つの態様によれば、効率的な巻き線工程が可能な、ステータの製造方法が提供される。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るステータおよびモータについて説明する。なお、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
各図には、Z軸を示す。各図に適宜示す中心軸Jは、Z軸方向と平行に延びる仮想線である。以下の説明においては、中心軸Jの軸方向、すなわちZ軸方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸Jを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Jを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。
本明細書において、軸方向におけるZ軸方向の正の側を「上側」と呼び、軸方向におけるZ軸方向の負の側を「下側」と呼ぶ場合がある。なお、上下方向、上側および下側とは、単に説明のために用いられる方向であって、モータ使用時の実際の位置関係やモータの姿勢を限定するものではない。
本明細書において、上側から下側に向かって見て反時計回りに進む側、すなわち矢印θの向きに進む側を「周方向一方側」と呼ぶ。周方向における上側から下側に向かって見て時計回りに進む側、すなわち矢印θの向きと逆に進む側を「周方向他方側」と呼ぶ。
<モータ>
図1は、本実施形態のモータ1の断面図である。
本実施形態のモータ1は、アウターロータ型モータである。本実施形態のモータ1は、例えば、電動バイクのインホイールモータとして利用される。なお、モータ1をインホイールモータとして使用する場合、モータ1は、中心軸Jを水平方向に沿って配置させた状態で車両に支持される。
図1は、本実施形態のモータ1の断面図である。
本実施形態のモータ1は、アウターロータ型モータである。本実施形態のモータ1は、例えば、電動バイクのインホイールモータとして利用される。なお、モータ1をインホイールモータとして使用する場合、モータ1は、中心軸Jを水平方向に沿って配置させた状態で車両に支持される。
モータ1は、ステータ2と、ロータ7と、シャフト9と、ベアリングホルダ60と、第1のベアリング61と、第2のベアリング62と、を有する。なお、図1において図示を省略するが、モータ1は、ステータ2から延び出るコイル線に繋がるバスバーと、ロータ7の回転を制御する回路基板と、を有する。
シャフト9は、中心軸Jに沿って延びる円柱状の軸である。シャフト9は、ステータ2に固定される。モータ1をインホイールモータとして使用する場合、シャフト9は、車両のフレームに、相対回転不能に取り付けられる。
シャフト9には、ベアリングホルダ60が固定される。ベアリングホルダ60は、ステータ2の下側に位置する。ベアリングホルダ60は、第2のベアリング62を径方向内側から保持する。ベアリングホルダ60には、軸方向に沿って貫通する配線引出孔60aが設けられる。ステータ2から延び出る配線は、配線引出孔60aを介してモータ1の外部に引き出される。
<ロータ>
ロータ7は、中心軸J周りに回転する。ロータ7は、ステータ2に外部装置から駆動電流が供給されることで発生する磁場によって回転する。モータ1をインホイールモータとして使用する場合、ロータ7には、例えばリムが固定される。ロータ7は、ステータ2を径方向外側から囲む。
ロータ7は、中心軸J周りに回転する。ロータ7は、ステータ2に外部装置から駆動電流が供給されることで発生する磁場によって回転する。モータ1をインホイールモータとして使用する場合、ロータ7には、例えばリムが固定される。ロータ7は、ステータ2を径方向外側から囲む。
ロータ7は、ロータホルダ72と、ロータマグネット71と、第1のカバー部材73と、第2のカバー部材74と、を有する。
ロータホルダ72は、中心軸Jを中心として軸方向に延びる筒状である。ロータホルダ72の上端部には、第1のカバー部材73が固定される。また、ロータホルダ72の下端部には、第2のカバー部材74が固定される。ロータホルダ72の上端部は、ロータホルダ72の軸方向一方側の端部に相当する。ロータホルダ72の下端部は、ロータホルダ72の軸方向他方側の端部に相当する。
ロータマグネット71は、周方向に異なる磁極を配列する永久磁石である。ロータマグネット71は、ロータホルダ72の内周面に保持される。ロータマグネット71は、例えば、接着剤によって、ロータホルダ72の内周面に固定される。
第1のカバー部材73は、軸方向から見て円形の円盤状である。第1のカバー部材73は、ステータ2の上側(軸方向一方側)を覆う。第1のカバー部材73には、平面視中央に位置する第1の中央孔73bと、第1の中央孔73bの周囲を囲む第1のベアリング保持部73aとが設けられる。第1の中央孔73bには、シャフト9が通る。第1のベアリング保持部73aは、第1のベアリング61を径方向外側から保持する。
第2のカバー部材74は、軸方向から見て円形の円盤状である。第2のカバー部材74は、ステータ2の下側(軸方向他方側)を覆う。第2のカバー部材74は、軸方向において第1のカバー部材73と対向する。ロータホルダ72、第1のカバー部材73および第2のカバー部材74に囲まれる空間には、ステータ2が配置される。
第2のカバー部材74には、平面視中央に位置する第2の中央孔74bと、第2の中央孔74bの周囲を囲む第2のベアリング保持部74aとが設けられる。第2の中央孔74bの径方向内側には、シャフト9およびベアリングホルダ60が配置される。第2のベアリング保持部74aは、第2のベアリング62を径方向外側から保持する。
第1のベアリング61と第2のベアリング62とは、軸方向に沿って並んで配置される。第1のベアリング61はステータ2の上側に位置し、第2のベアリング62はステータ2の下側に位置する。第1のベアリング61は、径方向においてロータ7とシャフト9との間に配置される。第1のベアリング61は、シャフト9に対してロータ7を回転可能に支持する。第2のベアリング62は、径方向においてロータ7とベアリングホルダ60との間に配置される。第2のベアリング62は、ベアリングホルダ60に対してロータ7を回転可能に支持する。
<ステータ>
本実施形態のステータ2は、アウターロータ型モータに採用されるステータである。ステータ2は、シャフト9を径方向外側から囲む。ステータ2は、シャフト9の外周面に固定される。ステータ2は、ティース部21を有するステータコア20と、複数のインシュレータ41と、複数のコイル40と、ステータホルダ8と、を有する。複数のコイル40は、それぞれステータコア20のティース部21にインシュレータ41を介して巻き付けられる。
本実施形態のステータ2は、アウターロータ型モータに採用されるステータである。ステータ2は、シャフト9を径方向外側から囲む。ステータ2は、シャフト9の外周面に固定される。ステータ2は、ティース部21を有するステータコア20と、複数のインシュレータ41と、複数のコイル40と、ステータホルダ8と、を有する。複数のコイル40は、それぞれステータコア20のティース部21にインシュレータ41を介して巻き付けられる。
図2は、ステータコア20の平面図である。
ステータコア20は、環状のコアバック部28と、コアバック部28から径方向外側に延びる複数のティース部21とを有する。ティース部21は、中心軸Jを中心として周方向に沿って並び径方向に沿って延びる。ティース部21には、コイル40が巻き付けられる。本実施形態において、ステータコア20には、36個のティース部21が設けられる。
ステータコア20は、環状のコアバック部28と、コアバック部28から径方向外側に延びる複数のティース部21とを有する。ティース部21は、中心軸Jを中心として周方向に沿って並び径方向に沿って延びる。ティース部21には、コイル40が巻き付けられる。本実施形態において、ステータコア20には、36個のティース部21が設けられる。
ステータコア20は、いわゆる分割コアである。ステータコア20は、複数のコアピース20Pと、複数の接続部材30と、を有する。すなわち、ステータ2は、複数のコアピース20Pと、複数の接続部材30と、を有する。また、複数のコアピース20Pおよび複数の接続部材30は、ステータコア20を構成する。接続部材30は、複数のコアピース20Pのうち周方向において隣り合う2つのコアピース20Pを連結する。
本実施形態において、ステータコア20は、互いに同数のコアピース20Pと接続部材30とを有する。したがって、1つの接続部材30は、互いに隣り合う2つのコアピース20Pのみを連結する。しかしながら、コアピースは、1つの接続部材が、3つ以上のコアピース20Pを連結する構造であってもよい。この場合、コアピースの個数は、接続部材の個数より多くなる。
複数のコアピース20Pは、周方向に沿って環状に配置される。すなわち、複数のコアピース20Pは、中心軸Jに対する周方向に配置される。本実施形態において、ステータコア20には、36個のコアピース20Pと、36個の接続部材30と、が設けられる。
本実施形態によれば、ステータコア20が複数のコアピース20Pを有するため、コアピース20P同士を分離した状態、又はコアピース20P同士を周方向に離間させた状態で、コイル40を巻き付けることができる。このため、巻き線機のノズルの先端を、コアピース20P同士の間に進入させやすくなり、コアピース20Pに対しコイル40を密に巻き付け易くなる。結果的に、スロット内でのコイル40の占積率を高めることができる。
本実施形態によれば、ステータコア20が複数のコアピース20Pを有するため、コアピース20P同士を分離した状態、又はコアピース20P同士を周方向に離間させた状態で、コイル40を巻き付けることができる。このため、巻き線機のノズルの先端を、コアピース20P同士の間に進入させやすくなり、コアピース20Pに対しコイル40を密に巻き付け易くなる。結果的に、スロット内でのコイル40の占積率を高めることができる。
図3は、コアピース20Pの斜視図である。
コアピース20Pは、軸方向に沿って積層された電磁鋼板から構成される。本実施形態において、積層される電磁鋼板の外形は、全て同形状である。
コアピース20Pは、軸方向に沿って積層された電磁鋼板から構成される。本実施形態において、積層される電磁鋼板の外形は、全て同形状である。
コアピース20Pは、ティース部21と、ティース部21の径方向内側に位置する連結部22と、ティース部21の径方向外側に位置するアンブレラ部21aと、を有する。本実施形態において、コアピース20Pは、1つのティース部21と1つの連結部22とを有する。しかしながら、1つのコアピースが、複数の連結部を有する構成を採用してもよい。
ティース部21は、一様な幅で径方向に沿って延びる。ステータコア20において、複数のティース部21は、周方向に沿って等間隔に配置される。アンブレラ部21aは、ティース部21に対し周方向に幅広である。アンブレラ部21aの径方向外側を向く面は、軸方向から見て中心軸Jを中心とする円弧状である。
連結部22は、ティース部21に対し径方向内側に位置する。すなわち、連結部22は、ティース部21より中心軸J側に位置する。連結部22は、ティース部21に対し周方向に幅広である。すなわち、連結部22の径方向と直交する方向の寸法は、ティース部21の径方向と直交する方向の寸法より大きい。連結部22は、軸方向に沿って貫通する貫通孔(孔部)29を有する。すなわち、コアピース20Pは、貫通孔29を有する。本実施形態によれば、複数のコアピース20Pがそれぞれ貫通孔29を有することで、ステータコア20の軽量化を図ることができる。
図4は、ステータコア20の部分拡大図である。
軸方向から見て、貫通孔29は、ティース部21から径方向に十分に離れて配置される。したがって、ティース部21から連結部22へ通過する磁束の経路断面積を十分な大きさで確保することができる。より具体的には、貫通孔29とティース部21との径方向の距離dは、ティース部21の径方向と直交する寸法tの半分以上とすることが好ましい(d≧t/2)。ティース部21から連結部22を通る磁束は、連結部22で周方向両側に向かって二手に分岐する。すなわち、連結部22において周方向一方側に向かう磁束および周方向他方側に向かう磁束は、それぞれティース部21を通過する磁束の半分となる。
距離dと寸法tとを上述の関係とすることで、連結部22を通過する磁束の経路断面積を、ティース部21を通過する磁束の経路断面機の半分以上とすることができる。このため、連結部22の磁束密度は、ティース部21の磁束密度と同等以下になる。結果的に、連結部22におけるステータコア20の磁気抵抗を小さくすることができ、モータ1の省電力化を図ることができる。
軸方向から見て、貫通孔29は、ティース部21から径方向に十分に離れて配置される。したがって、ティース部21から連結部22へ通過する磁束の経路断面積を十分な大きさで確保することができる。より具体的には、貫通孔29とティース部21との径方向の距離dは、ティース部21の径方向と直交する寸法tの半分以上とすることが好ましい(d≧t/2)。ティース部21から連結部22を通る磁束は、連結部22で周方向両側に向かって二手に分岐する。すなわち、連結部22において周方向一方側に向かう磁束および周方向他方側に向かう磁束は、それぞれティース部21を通過する磁束の半分となる。
距離dと寸法tとを上述の関係とすることで、連結部22を通過する磁束の経路断面積を、ティース部21を通過する磁束の経路断面機の半分以上とすることができる。このため、連結部22の磁束密度は、ティース部21の磁束密度と同等以下になる。結果的に、連結部22におけるステータコア20の磁気抵抗を小さくすることができ、モータ1の省電力化を図ることができる。
連結部22は、周方向において互いに反対側を向く一対の端面22a、22bを有する。ここでは、一対の端面22a、22bのうち、周方向一方側を向く一方を第1の端面22aとし、周方向他方側を向く他方を第2の端面22bとする。第1の端面22aおよび第2の端面22bは、軸方向から見て、それぞれ径方向に沿って延びる。周方向において隣り合う一対のコアピース20Pにおいて、周方向一方側に位置するコアピース20Pの第2の端面22bは、周方向他方側に位置するコアピース20Pの第1の端面22aと接触する。
ここで、軸方向からみて、ティース部21の中心を通り径方向に延びる直線を基準線Lとする。軸方向から見たとき、第1の端面22aは、径方向外側に向かうにつれて徐々に基準線Lから周方向一方側に離れる。すなわち、第1の端面22aは、基準線Lに対して周方向一方に傾斜する。軸方向から見たとき、第2の端面22bは、径方向外側に向かうにつれて徐々に基準線Lから周方向他方側に離れる。すなわち、第2の端面22bは、基準線Lに対して周方向他方側に傾斜する。本実施形態において、基準線Lに対する第1の端面22aの傾斜角度は、基準線Lに対する第2の端面の傾斜角度と等しい。なお、第1の端面22aと第2の端面22bとがなす角度は、例えば10度である。
本実施形態によれば、周方向において隣り合う連結部22同士が互いに接触し、複数の連結部22が周方向に沿って環状に繋がりコアバック部28を構成する。本実施形態によれば、周方向において隣り合うコアピース20Pの間を通る磁路中の部材境界面が1か所のみとなり、ステータコア20の磁気抵抗を小さくすることができる。
比較例として、周方向において隣り合うコアピースの連結部材同士が互いに離間しており、磁性体からなる接続部材でこれらを連結する構造について述べる。比較例の構造では、接続部材がコアバックの一部を構成する。このため、周方向において隣り合うコアピースの間の磁路中の部材境界面が2か所以上となり、本実施形態と比較してステータコア20の磁気抵抗が大きい。
比較例として、周方向において隣り合うコアピースの連結部材同士が互いに離間しており、磁性体からなる接続部材でこれらを連結する構造について述べる。比較例の構造では、接続部材がコアバックの一部を構成する。このため、周方向において隣り合うコアピースの間の磁路中の部材境界面が2か所以上となり、本実施形態と比較してステータコア20の磁気抵抗が大きい。
第1の端面22aには、周方向一方側に突出する凸部23が設けられる。また、第2の端面22bには、周方向一方側に窪む凹部24が設けられる。すなわち、連結部22は、第1の端面22aから突出する凸部23と、第2の端面22bにおいて窪む凹部24と、を有する。凸部23および凹部24の外形は、軸方向からみて円弧状である。
周方向において隣り合う一対のコアピース20Pにおいて、周方向一方側に位置するコアピース20Pの凹部24には、周方向他方側に位置するコアピース20Pの凸部23が嵌る。すなわち、周方向に隣り合う連結部22同士は、凹部24に凸部23が進入した状態で、接続部材30により固定される。
本実施形態によれば、周方向において隣り合う連結部22において、凸部23が凹部24に嵌ることで、周方向において隣り合う連結部22同士の径方向の位置ずれを抑制できる。また、組み立て工程時の複数のコアピース20P同士の位置合わせが容易となる。
本実施形態によれば、周方向において隣り合う連結部22において、凸部23の外周面の一部と凹部24の内周面の一部とが、径方向に向かい合って接触する。このため、単一のコアピース20Pに径方向の力が加えられた場合であっても、凸部23と凹部24とが干渉し、コアピース20Pの移動が制限される。結果的に、コアピース20Pの同士の連結強度を高めることができる。
連結部22は、第1の凸条部25および第2の凸条部26を有する。第1の凸条部25および第2の凸条部26は、径方向内側に突出する。第1の凸条部25および第2の凸条部26は、軸方向に沿って一様な形状で延びる。第1の凸条部25と第2の凸条部26とは、周方向に沿って並ぶ。第1の凸条部25の周方向に沿う幅寸法と第2の凸条部26の周方向に沿う幅寸法とは、等しい。第1の凸条部25は、連結部22の径方向内側の端面において周方向一方側の端部に位置する。第2の凸条部26は、連結部22の径方向内側の端面において周方向他方側の端部に位置する。周方向において隣り合う連結部22において、一方の連結部22の第2の凸条部26の側面と、他方の連結部22の第1の凸条部25の側面とは、周方向において互いに接触する。
接続部材30は、軸方向に沿って積層された電磁鋼板から構成される。軸方向に沿って積層される電磁鋼板の外形は、全て同形状である。ステータコア20において、接続部材30は、連結部22の径方向内側に位置する。接続部材30は、周方向において隣り合うコアピース20Pの連結部22同士を連結させる。
接続部材30は、本体部31と一対の挟持部32と、を有する。本体部31は、周方向に沿って延びる。一対の挟持部32は、それぞれ本体部31の周方向両端部から径方向外側に延びる。
一対の挟持部32の互いに対向する面同士の距離は、コアピース20Pの第1の凸条部25の周方向に沿う幅寸法と第2の凸条部26の周方向に沿う幅寸法との総和に略等しい。周方向において隣り合う一対のコアピース20Pにおいて、周方向一方側のコアピース20Pの第2の凸条部26と周方向他方側のコアピース20Pの第1の凸条部25とは一対の挟持部32に挟まれる。
本実施形態によれば、一対の挟持部32は、周方向に隣り合う連結部22同士のうちの一方に設けられる第1の凸条部25と、他方に設けられる第2の凸条部26と、を挟む。
これにより、周方向において隣り合う一対のコアピース20P同士を互いに固定して連結することができる。
これにより、周方向において隣り合う一対のコアピース20P同士を互いに固定して連結することができる。
本実施形態によれば、複数の接続部材30によって、複数のコアピース20Pを連結する。このため、円環状の接続部材によって複数のコアピースを連結する場合と比較して、接続部材30の打ち抜きプレスの工程において、電磁鋼板の歩留まりを高めやすい。結果的に、ステータ2を安価に製造することができる。
本実施形態によれば、コアピース20Pと接続部材30とは、互いに同数である。また、一つの接続部材30が、周方向において隣り合う一対のコアピースの前記連結部22同士を連結する。打ち抜きプレスにおいて成形品の寸法を小さくするほど、成形品の形状を矩形状に近づけるほど、材料の歩留まりを高め易い。本実施形態によれば、接続部材30の寸法を小さくすることができ、また矩形状に近づけることができるため、打ち抜きプレスされる材料(電磁鋼板)の歩留まりをより高めやすい。
なお、本実施形態では、1つの接続部材30によって一対のコアピース20Pを互いに連結する場合について説明した。しかしながら、ステータコア20は、複数の接続部材30を有するものであれば、1つの接続部材によって3個以上のコアピースを連結するものであってもよい。
本実施形態によれば、接続部材30は、軸方向に沿って積層された電磁鋼板から構成される。このため、本実施形態のステータコア20において、接続部材30は、コアバック部28の一部として内部に磁束を通過させることができる。すなわち、本実施形態によれば、接続部材30をコアバック部28の一部として利用することでコアバック部28の径方向寸法を大きくすることができ、ステータコア20の磁気抵抗を小さくすることができる。
本実施形態によれば、接続部材30は、軸方向に沿って積層される。一対の挟持部32が、第1の凸条部25および第2の凸条部26を挟み込むことで、一対の挟持部32には、第1の凸条部25および第2の凸条部26から周方向に沿う反力を受ける。本実施形態によれば、接続部材30が連結部22から受ける反力を電磁鋼板の積層方向と交差する方向とすることができ、積層された電磁鋼板の分離を抑制できる。
本実施形態では、電磁鋼板から構成される接続部材30を有するステータコア20について説明した。しかしながら、本実施形態のステータコア20の構造によれば、接続部材の材料として樹脂材料を採用してもよい。この場合、接続部材は、射出成形によって成形される。一般的に、射出成形は、製造コストが安く、また、打ち抜きプレスと比較して材料の歩留まりが高い。すなわち、本実施形態の構造を採用することで、接続部材30を樹脂材料から構成させることができ、材料の歩留まりを高めやすく、また安価なステータコアを提供できる。
<ステータホルダ>
図1に示すように、ステータホルダ8は、径方向においてステータコア20とシャフト9との間に配置される。ステータホルダ8は、ステータコア20を保持する。また、ステータホルダ8は、シャフト9の外周面にブッシュ9aを介して固定される。
図1に示すように、ステータホルダ8は、径方向においてステータコア20とシャフト9との間に配置される。ステータホルダ8は、ステータコア20を保持する。また、ステータホルダ8は、シャフト9の外周面にブッシュ9aを介して固定される。
図5は、ステータ2の分解図である。図6は、ステータホルダ8を主に表示するステータ2の断面模式図である。
ステータホルダ8は、軸方向において互いに対向する第1のホルダ部材81と、第2のホルダ部材86と、を有する。本実施形態において、第1のホルダ部材81と第2のホルダ部材86とは、同形状である。
ステータホルダ8は、軸方向において互いに対向する第1のホルダ部材81と、第2のホルダ部材86と、を有する。本実施形態において、第1のホルダ部材81と第2のホルダ部材86とは、同形状である。
第1のホルダ部材81は、筒部81aと、底板部81bと、フランジ部81cと、シャフト支持部81dと、を有する。同様に、第2のホルダ部材86は、筒部86aと、底板部86bと、フランジ部86cと、シャフト支持部86dと、を有する。
図6に示すように、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86の筒部81a、86aは、ステータコア20の径方向内側に位置する。すなわち、筒部81a、86aは、複数のコアピース20Pの径方向内側に位置する。筒部81a、86aは、中心軸Jを中心として軸方向に沿って延びる。筒部81a、86aの外周面は、径方向内側から接続部材30に接触する。本実施形態において、第1のホルダ部材81の筒部81aは、接続部材30の上半分の領域と接触し、第2のホルダ部材86の筒部86aは、接続部材30の下半分の領域と接触する。筒部81a、86aは、接続部材30の径方向内側への移動を制限し、接続部材30がコアピース20Pの連結部22から外れることを抑制する。これにより、ステータホルダ8は、複数のコアピース20P同士の連結が解除されることを抑制する。
なお、本実施形態では、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86が、それぞれ接続部材30と接触する筒部81a、86aを有する。しかしながら、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86のうちの少なくとも一方が、接続部材30と接触する筒部を有していればよい。
なお、本実施形態では、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86が、それぞれ接続部材30と接触する筒部81a、86aを有する。しかしながら、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86のうちの少なくとも一方が、接続部材30と接触する筒部を有していればよい。
第1のホルダ部材81のフランジ部81cは、筒部81aの上端から径方向外側に延びる。第2のホルダ部材86のフランジ部86cは、筒部86aの下端から径方向外側に延びる。フランジ部81c、86cは、中心軸Jを中心とする円環状である。第1のホルダ部材81のフランジ部81cと第2のホルダ部材86のフランジ部86cとは、軸方向において互いに対向する。
第1のホルダ部材81のフランジ部81cは、接続部材30の上端面と接触する。同様に、第2のホルダ部材86のフランジ部86cは、接続部材30の下端面と接触する。これにより、フランジ部81c、86cは、接続部材30の軸方向への移動を制限し、接続部材30がコアピース20Pの連結部22から外れることを抑制する。
第1のホルダ部材81のフランジ部81cは、複数のコアピース20Pの連結部22の上端面と接触する。同様に、第2のホルダ部材86のフランジ部86cは、複数のコアピース20Pの連結部22の下端面と接触する。すなわち、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86は、軸方向において互いに対向し軸方向両側からステータコア20を挟み込む。これにより、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86は、複数のコアピース20Pの軸方向の位置ずれを抑制する。また、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86は、複数のコアピース20Pを強固に保持し、複数のコアピース20Pの連結をサポートする。
第1のホルダ部材81のフランジ部81cには、下側に突出する複数の突起部82が設けられる。同様に、第2のホルダ部材86のフランジ部86cには、上側に突出する複数の突起部82が設けられる。第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86の突起部82は、コアピース20Pに設けられた貫通孔29に挿入される。本実施形態において、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86には、それぞれ貫通孔29と同数の36個の突起部82が設けられる。すべての突起部82は、それぞれ貫通孔29に挿入される。
本実施形態によれば、突起部82がステータコア20の貫通孔29に挿入されることで、ステータホルダ8が中心軸J周りに回転することが抑制される。すなわち、突起部82は、ステータコア20に対するステータホルダ8の回転止めとして機能する。
なお、本実施形態では、突起部82は、ステータコア20の全ての貫通孔29に挿入される。しかしながら、ステータホルダ8が、少なくとも1つの貫通孔29に挿入される突起部82を有していれば、当該突起部82がステータホルダ8の回転止めとしての機能を果たす。
また、本実施形態では、全てのコアピース20Pの連結部22は貫通孔29を有する。
しかしながら、複数の連結部22のうち少なくとも1つが貫通孔29を有し、当該貫通孔29に突起部82が挿入されていれば、当該突起部82がステータホルダ8の回転止めとしての機能を果たす。
なお、本実施形態では、突起部82は、ステータコア20の全ての貫通孔29に挿入される。しかしながら、ステータホルダ8が、少なくとも1つの貫通孔29に挿入される突起部82を有していれば、当該突起部82がステータホルダ8の回転止めとしての機能を果たす。
また、本実施形態では、全てのコアピース20Pの連結部22は貫通孔29を有する。
しかしながら、複数の連結部22のうち少なくとも1つが貫通孔29を有し、当該貫通孔29に突起部82が挿入されていれば、当該突起部82がステータホルダ8の回転止めとしての機能を果たす。
本実施形態によれば、全てのコアピース20Pの貫通孔29にそれぞれ突起部82が挿入される。突起部82は、コアピース20Pの径方向への移動を制限する。これにより、ステータホルダ8は、複数のコアピース20P同士の連結が解除されることを抑制する。
本実施形態では、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86の両方に突起部82が設けられる場合を例示した。しかしながら、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86のうち少なくとも一方に突起部82が設けられていれば、複数のコアピース20Pの連結の解除を抑制することができる。
なお、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86の両方が、貫通孔29と同数の突起部82をことで、ステータホルダ8は、コアピース20Pの移動を軸方向両端部でバランスよく抑制できる。したがって、本実施形態によれば、複数のコアピース20Pの連結を解除する効果を高めることができる。
なお、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86の両方が、貫通孔29と同数の突起部82をことで、ステータホルダ8は、コアピース20Pの移動を軸方向両端部でバランスよく抑制できる。したがって、本実施形態によれば、複数のコアピース20Pの連結を解除する効果を高めることができる。
本実施形態の突起部82は、フランジ部81c、86cに対してかしめ加工を行うことで形成される。図5に示すように、組み立て工程前のフランジ部81c、86cは、平板状である。突起部82は、フランジ部81c、86cをステータコア20の上面又は下面にそれぞれ接触させた状態で、フランジ部81c、86cの貫通孔29と重なる部分に力を加え、塑性変形させることで形成される。
図7は、本実施形態に採用可能な変形例の突起部82Aを示すステータ2の部分断面図である。本変形例の突起部82Aは、上述の突起部82と同様に、フランジ部81cの一部を変形させることで形成される。本変形例の突起部82Aは、フランジ部81cの貫通孔29と重なる部分に力を加え、一部を破断させて下側に折り曲げることで形成される。
本変形例の突起部82Aを採用する場合であっても、上述の突起部82と同様の効果を得ることができる。
なお、突起部の構成は、上述の実施形態および変形例に限定されない。例えば、フランジ部の下面に別部材を固定して突起部としてもよい。
本変形例の突起部82Aを採用する場合であっても、上述の突起部82と同様の効果を得ることができる。
なお、突起部の構成は、上述の実施形態および変形例に限定されない。例えば、フランジ部の下面に別部材を固定して突起部としてもよい。
図6に示すように、第1のホルダ部材81の底板部81bおよび第2のホルダ部材86の底板部86bは、中心軸Jに直交する平面に沿って延びる。底板部81b、86bは、ステータコア20の径方向内側に位置する。底板部81b、86bは、中心軸Jを中心とする円盤状である。底板部81b、86bの径方向外側の端部は、筒部81a、86aに繋がる。また、底板部81b、86bの径方向内側の端部は、シャフト支持部81d、86dに繋がる。すなわち、底板部81b、86bは、径方向において、それぞれシャフト支持部81d、86dと筒部81a、86aの間に位置する。
図5に示すように、第1のホルダ部材81の底板部81bと第2のホルダ部材86の底板部86bとは、軸方向において互いに接触する。また、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86の底板部81b、86b同士は、互いに固定される。
本実施形態によれば、第1のホルダ部材81と第2のホルダ部材86により、ステータコア20を軸方向から挟み込むことができる。これにより、ステータホルダ8とステータコア20との固定強度を確保するとともに、複数のコアピース20P同士の連結強度を高めることができる。
第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86の底板部81b、86bには、それぞれ第1の固定孔(固定孔)83と、第2の固定孔84と、固定凸部85と、が設けられる。本実施形態において、底板部81b、86bには、3つの第1の固定孔83と、3つの第2の固定孔84と、3つの固定凸部85と、が設けられる。
第1の固定孔83および第2の固定孔84は、軸方向に貫通する。第1の固定孔83および第2の固定孔84は、軸方向から見て円形である。第1の固定孔83の直径は、第2の固定孔84の直径と比較して若干大きい。底板部81b、86bにおいて、第1の固定孔83と第2の固定孔84とは、周方向に沿って交互に並ぶ。第1のホルダ部材81の第1の固定孔83と、第2のホルダ部材86の第2の固定孔84とは、軸方向から見て互いに重なる。同様に、第2のホルダ部材86の第1の固定孔83と、第1のホルダ部材81の第2の固定孔84とは、軸方向から見て互いに重なる。
固定凸部85は、第2の固定孔84の外縁から軸方向に沿って筒状に突出する。第1のホルダ部材81の固定凸部85は、下側(すなわち、第2のホルダ部材86側)に突出する。一方で、第2のホルダ部材86の固定凸部85は、上側(すなわち、第1のホルダ部材81側)に突出する。
図6に示すように、第2のホルダ部材86の固定凸部85は、第1のホルダ部材81の第1の固定孔83に挿入される。第2のホルダ部材86の固定凸部85の先端は、第1のホルダ部材81の底板部81bの上側に位置する。第2のホルダ部材86の固定凸部85の先端には、第2の固定孔84の中心に対して外側に延びるかしめ部85aが設けられる。かしめ部85aは、固定凸部85の先端を塑性変形させるかしめ加工によって形成される。かしめ部85aと第2のホルダ部材86の底板部86bとは、第1のホルダ部材81の底板部81bを軸方向において挟み込む。これによって、第1のホルダ部材81と第2のホルダ部材86とが、互いに締結される。本実施形態によれば、かしめ加工を行うことで、第1のホルダ部材81と第2のホルダ部材86と互いに固定することができる。また、本実施形態によれば、第1のホルダ部材81と第2のホルダ部材86との固定に他の部品を用いないため、安価にモータ1を製造できる。
なお、ここでは図6を基に、第1のホルダ部材81の第1の固定孔83と、第2のホルダ部材86の第2の固定孔84および固定凸部85と、の関係について説明した。しかしながら、第2のホルダ部材86の第1の固定孔83と、第1のホルダ部材81の第2の固定孔84および固定凸部85の関係についても、同様の構成を有する。本実施形態では、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86は、それぞれ3個の固定凸部85を有する。このため、第1のホルダ部材81と第2のホルダ部材86とは、周方向に沿って合計6か所で、互いに固定される。
第1のホルダ部材81のシャフト支持部81dは、筒状部81daと、円錐状部81dbと、を有する。筒状部81daは、中心軸Jを中心とする筒状である。筒状部81daは、シャフト9に固定されるブッシュ9aの外周面と接触する。円錐状部81dbは、筒状部81daの上端から径方向外側に延びる。円錐状部81dbは、中心軸Jを中心とする円錐状である。円錐状部81dbは、径方向外側に向かうに従い下側に延びる。円錐状部81dbの径方向外側の端部は、底板部81bに繋がる。
第2のホルダ部材86のシャフト支持部86dは、筒状部86daと、円錐状部86dbと、を有する。第2のホルダ部材86のシャフト支持部86dは、第1のホルダ部材81のシャフト支持部81dを上下反転させた形状であり、同様の構成を有する。
本実施形態によれば、ステータホルダ8は、筒状部81da、86daにおいてブッシュ9aの外周面に嵌合して固定される。このため、軸方向に沿って嵌合長さを十分に確保することができる。結果的に、ステータホルダ8を、ブッシュ9aに強固に固定することができる。
<製造方法>
次に、本実施形態のステータ2の製造方法について説明する。すなわち、本実施形態のステータ2は、以下に説明する製造方法で製造される。
次に、本実施形態のステータ2の製造方法について説明する。すなわち、本実施形態のステータ2は、以下に説明する製造方法で製造される。
本実施形態のステータ2の製造方法は、主に、コアピース準備工程、第1の配置工程、巻き線工程、第2の配置工程、第3の配置工程、連結工程およびホルダ固定工程を有する。ステータ2の製造方法の加工工程は、上記の順で行われる。
(コアピース準備工程)
コアピース準備工程は、複数のコアピース20Pを用意し、それぞれのティース部21にインシュレータ41を装着する工程である。コアピース20Pは、打ち抜きプレスにより形成した複数の電磁鋼板を軸方向に沿って積層させ、かしめなどで互いに連結させることで、製造される。なお、本実施形態では、1つのステータ2あたり、36個のコアピース20Pを用意する。
コアピース準備工程は、複数のコアピース20Pを用意し、それぞれのティース部21にインシュレータ41を装着する工程である。コアピース20Pは、打ち抜きプレスにより形成した複数の電磁鋼板を軸方向に沿って積層させ、かしめなどで互いに連結させることで、製造される。なお、本実施形態では、1つのステータ2あたり、36個のコアピース20Pを用意する。
(第1の配置工程)
第1の配置工程は、コアピース20Pにコイル40を巻き線するための予備工程である。第1の配置工程は、巻き線を容易とするために、複数のコアピース20Pを並べる工程である。また、第1の配置工程は、中心軸Jに対する周方向に複数のコアピース20Pを配置する工程である。
第1の配置工程は、コアピース20Pにコイル40を巻き線するための予備工程である。第1の配置工程は、巻き線を容易とするために、複数のコアピース20Pを並べる工程である。また、第1の配置工程は、中心軸Jに対する周方向に複数のコアピース20Pを配置する工程である。
第1の配置工程に先立って、まず、複数のコアピース20Pを2以上のグループに分類する。本実施形態では、第1の配置工程の前に、36個のコアピース20Pを18個ずつの2つのグループに分類する。第1の配置工程は、2以上に分類されたコアピース20Pのグループごとに行われる。
なお、本明細書においてグループとは、単数又は複数のコアピース20Pの集合を意味する。すなわち、1つのグループに所属するコアピース20Pは、単数であってもよい。
なお、第1の配置工程を行うことができないため、全てのグループのコアピース20Pが単数となるように分類されることはない。
なお、第1の配置工程を行うことができないため、全てのグループのコアピース20Pが単数となるように分類されることはない。
図8に示すように、第1の配置工程では、それぞれのグループのコアピース20Pを円環状に並べる。このとき、コアピース20Pにおいて、連結部22を径方向内側としてティース部21を径方向に沿って配置する。したがって、第1の配置工程では、それぞれのコアピース20Pは、中心軸Jを中心として放射状に並べられる。
第1の配置工程によって、複数のコアピース20P同士は、第1配置角度φ1で放射状に並べられる。すなわち、第1の配置工程では、隣り合う2つのコアピース20Pと中心軸Jとのなす角度を第1配置角度φ1として複数のコアピース20Pを配置する。第1の配置工程は、2以上のグループに分類されたコアピース20Pごとに行われる。したがって、第1の配置工程で並べられるコアピース20Pは、ステータ2に使用されるコアピース20Pの全数より少ない。このため、第1配置角度φ1は、最終的なステータコア20におけるコアピース20P同士のなす角度(図2に示す第2配置角度φ2)より大きくなる。本実施形態では、コアピース20Pを半分にわけてそれぞれのグループを構成し各グループのコアピース20Pを円環状に配置しているため、第1配置角度φ1は、第2配置角度φ2の2倍となる。
第1の配置工程には、図8に示す治具90が用いられる。すなわち、第1の配置工程は、治具90が用いられるものである。
治具90は、円盤状のベース92と、ベース92から突出する複数の保持突起91を有する。保持突起91は、治具90の上面から上側に突出する。保持突起91は、軸方向に沿って延びる。複数の保持突起91は、中心軸Jを中心として周方向に沿って並ぶ。本実施形態において、複数の保持突起91は、それぞれ一対のピン91aを有する。一対のピン91aは、軸方向に沿って互いに平行に延びる円柱状である。一対のピン91aは、周方向に沿って並ぶ。
治具90は、円盤状のベース92と、ベース92から突出する複数の保持突起91を有する。保持突起91は、治具90の上面から上側に突出する。保持突起91は、軸方向に沿って延びる。複数の保持突起91は、中心軸Jを中心として周方向に沿って並ぶ。本実施形態において、複数の保持突起91は、それぞれ一対のピン91aを有する。一対のピン91aは、軸方向に沿って互いに平行に延びる円柱状である。一対のピン91aは、周方向に沿って並ぶ。
第1の配置工程において、それぞれのグループのコアピース20Pの貫通孔29には、治具90の保持突起91が挿入される。すなわち、第1の配置工程は、それぞれのグループにおいて、複数のコアピース20Pの貫通孔29にそれぞれ保持突起91を挿入する工程である。保持突起91に挿入された複数のコアピース20Pは、角度調整を行うことなく、第1配置角度φ1で周方向に画一的に並ぶ。すなわち、本実施形態によれば、第1の配置工程を簡易に行うことができる。
軸方向から見て、コアピース20Pの貫通孔29は、径方向と直交する方向に延びる長孔である。貫通孔29の径方向に沿う寸法は、ピン91aの直径と等しい又は若干大きい。また、保持突起91が貫通孔29に挿入された状態で、一対のピン91aは、貫通孔の長手方向に並ぶ。このため、保持突起91が貫通孔29に挿入された状態で、コアピース20Pの保持突起91周りの回転が抑制される。これにより、治具90に対するコアピース20Pの角度を一意的に決めることができる。
なお、本実施形態において、保持突起91は、コアピース20Pの貫通孔29に挿入される。しかしながら、保持突起91が挿入される孔部は、必ずしもコアピース20Pを貫通していなくてもよい。すなわち、コアピース20Pは、軸方向に沿って延び軸方向に開口する孔部を有していれば、保持突起91を孔部に挿入して冶具で支持させることができる。
(巻き線工程)
巻き線工程は、コアピース20Pのティース部21にインシュレータ41を介してコイル40を巻き付ける工程である。巻き線工程は、第1の配置工程を終えたコアピース20Pのグループに対してそれぞれ行われる。すなわち、巻き線工程は、コアピース20Pのグループごとに行われる。巻き線工程は、図8に示す治具90がコアピース20Pを保持した状態で行う。
巻き線工程は、コアピース20Pのティース部21にインシュレータ41を介してコイル40を巻き付ける工程である。巻き線工程は、第1の配置工程を終えたコアピース20Pのグループに対してそれぞれ行われる。すなわち、巻き線工程は、コアピース20Pのグループごとに行われる。巻き線工程は、図8に示す治具90がコアピース20Pを保持した状態で行う。
本実施形態によれば、巻き線工程が行われる複数のコアピース20Pは、周方向に沿って第1配置角度φ1で並べられる。第1配置角度φ1は、第2配置角度φ2より大きい角度である。したがって、最終的なステータコア20と比較して、巻き線工程が行われるコアピース20P同士の間の隙間が広くなっている。本実施形態によれば、巻き線工程を行う巻き線機のノズルの先端を、コアピース20P同士の間に進入させやすくなる。このため、複数のコアピース20Pが第2配置角度φ2で並ぶ状態で巻き線工程を行う場合と比較して、巻き線工程が容易になるとともに、コイルの占積率を高めやすい。この効果は、スロット数が多いステータ2において、より顕著となる。
本実施形態によれば、周方向に沿って複数のコアピース120Pに連続的にコイル40を巻き付けることができる。このため、複数のコアピース120Pにそれぞれ個別にコイルを巻き付ける場合と比較して、巻き線効率を高めることができる。また、複数のコアピース120Pが周方向に沿って並んで配置されるため、巻き線工程においてコイル40同士をつなぐ渡り線を設けることができる。
なお、本実施形態のステータ2の製造方法を採用する場合、既存の巻き線機を用いて巻き線工程を行うことができるため、新たな設備投資を必要としない。
なお、本実施形態のステータ2の製造方法を採用する場合、既存の巻き線機を用いて巻き線工程を行うことができるため、新たな設備投資を必要としない。
なお、巻き線工程における複数のコイル40の巻き線の順番は、特に限定されない。また、バスバーに接続するための引き出し線を設ける手順についても、特に限定されない。
一例として、グループ内の全てのコイル40を周方向に沿って直列に巻き付けたのちに、一部の渡り線を切断して引き出し線とする方法も採用可能である。
一例として、グループ内の全てのコイル40を周方向に沿って直列に巻き付けたのちに、一部の渡り線を切断して引き出し線とする方法も採用可能である。
(第2の配置工程)
第2の配置工程は、グループ内の複数のコアピース20Pを、第2配置角度φ2(図2参照)で周方向に沿って並べる工程である。第2の配置工程は、巻き線工程を終えたコアピース20Pのグループに対して行われる。第2の配置工程では、隣り合う2つのコアピース20Pと中心軸Jとのなす角度を第2配置角度φ2とする。なお、上述したように、第2配置角度φ2は、第1配置角度φ1よりも小さい角度である。第2の配置工程は、それぞれのグループの複数のコアピース20Pを治具90から取り外して行う。
第2の配置工程は、グループ内の複数のコアピース20Pを、第2配置角度φ2(図2参照)で周方向に沿って並べる工程である。第2の配置工程は、巻き線工程を終えたコアピース20Pのグループに対して行われる。第2の配置工程では、隣り合う2つのコアピース20Pと中心軸Jとのなす角度を第2配置角度φ2とする。なお、上述したように、第2配置角度φ2は、第1配置角度φ1よりも小さい角度である。第2の配置工程は、それぞれのグループの複数のコアピース20Pを治具90から取り外して行う。
(第3の配置工程)
第3の配置工程は、第2の配置工程の後に行われる。第3の配置工程は、第2の配置工程を経た複数のグループを周方向に沿って環状に並べる工程である。第3の配置工程を行うことで、ステータコア20の全てのコアピース20Pを環状に並べ、ステータコア20の形状を形成できる。
第3の配置工程は、第2の配置工程の後に行われる。第3の配置工程は、第2の配置工程を経た複数のグループを周方向に沿って環状に並べる工程である。第3の配置工程を行うことで、ステータコア20の全てのコアピース20Pを環状に並べ、ステータコア20の形状を形成できる。
(連結工程)
連結工程は、第2配置角度φ2で周方向に隣接するコアピース同士を互いに連結させる工程である。図2に示すように、連結工程では、周方向に隣接するコアピース20Pの連結部22に接続部材30を取り付けて互いに連結させる。連結工程は、ステータコア20を形成する工程である。すなわち、連結工程を経ることで、第2配置角度φ2で周方向に並ぶコアピース20Pを有するステータコア20が形成される。
連結工程は、第2配置角度φ2で周方向に隣接するコアピース同士を互いに連結させる工程である。図2に示すように、連結工程では、周方向に隣接するコアピース20Pの連結部22に接続部材30を取り付けて互いに連結させる。連結工程は、ステータコア20を形成する工程である。すなわち、連結工程を経ることで、第2配置角度φ2で周方向に並ぶコアピース20Pを有するステータコア20が形成される。
本実施形態において、連結工程は、第3の工程の後に行われる。したがって、本実施形態において、連結工程は、周方向に沿って環状に並ぶ複数のコアピース20Pに対して行われる。本実施形態の連結工程によれば、治具等を用いることで、全てのコアピース20Pを一度に連結させることが可能となり、連結工程の作業性を高めやすいという利点がある。
(連結工程の変形例)
連結工程は、分類されたグループごとに行った後に、グループ同士を連結するために再び行ってもよい。この場合、連結工程は、グループごとに行う第1の連結工程と、グループ同士を連結させる第2の連結工程と、を有する。第1の連結工程は、第2の配置工程の後に行われ、グループにおいて周方向に隣接するコアピース20P同士を互いに連結させる。第2の連結工程は、第3の配置工程の後に行われ、隣り合うグループの周方向端部に位置するコアピース20P同士を互いに連結させる。
(連結工程の変形例)
連結工程は、分類されたグループごとに行った後に、グループ同士を連結するために再び行ってもよい。この場合、連結工程は、グループごとに行う第1の連結工程と、グループ同士を連結させる第2の連結工程と、を有する。第1の連結工程は、第2の配置工程の後に行われ、グループにおいて周方向に隣接するコアピース20P同士を互いに連結させる。第2の連結工程は、第3の配置工程の後に行われ、隣り合うグループの周方向端部に位置するコアピース20P同士を互いに連結させる。
本変形例の連結工程によれば、第1の連結工程で、グループごとにコアピース20Pを連結させた後に、第2の連結工程で、グループ同士を連結させる。したがって、本変形例の連結工程を採用する場合、ステータ2の製造方法は、第1の連結工程、第3の配置工程、第2の連結工程の順で行う。本変形例によれば、第3の配置工程を行う前に、グループ内のコアピース20P同士が連結されているので、グループごとの取り回しが容易となり、第3の配置工程の作業性が高まる。
(ホルダ固定工程)
ホルダ固定工程は、ステータコア20にステータホルダ8を取り付ける工程である。ホルダ固定工程は、連結工程が完了した後に行われる。ホルダ固定工程が行われるステータコア20は、第2配置角度φ2で周方向に並ぶ複数のコアピース20Pを有する。
ホルダ固定工程は、ステータコア20にステータホルダ8を取り付ける工程である。ホルダ固定工程は、連結工程が完了した後に行われる。ホルダ固定工程が行われるステータコア20は、第2配置角度φ2で周方向に並ぶ複数のコアピース20Pを有する。
図6に示すように、ステータホルダ8は、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86を有する。本実施形態のホルダ固定工程は、締結工程と、締結工程の後に行われる突起部形成工程と、を有する。
締結工程は、第1のホルダ部材81と第2のホルダ部材86とを軸方向において互いに締結する工程である。本実施形態の締結工程は、第1のホルダ部材81と第2のホルダ部材86とをかしめにより互いに固定する工程である。
締結工程では、まず、第1のホルダ部材81の筒部81aを上側からステータコア20径方向内側に挿入し、第2のホルダ部材86の筒部86aを下側からステータコア20径方向内側に挿入する。さらに、第1のホルダ部材81のフランジ部81cをステータコア20の上面に接触させ、第2のホルダ部材86のフランジ部86cをステータコア20の下面に接触させる。これらの工程と同時に、第1のホルダ部材81の第1の固定孔83に、第2のホルダ部材86の固定凸部85を挿入する。なお、図示を省略するが、同時に、第2のホルダ部材86の第1の固定孔83に、第1のホルダ部材81の固定凸部85が挿入される。
締結工程では、次いで、固定凸部85の先端を、第2の固定孔84の中心に対して外側にかしめて、かしめ部85aを形成する。これにより、第1のホルダ部材81と第2のホルダ部材86とが、互いに締結される。
突起部形成工程は、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86の一部(本実施形態ではフランジ部81c、86c)を塑性変形させ、それぞれ突起部82を形成する工程である。また突起部形成工程は、突起部82を形成するとともに、突起部82をステータコア20の貫通孔29に挿入する工程である。突起部82の形成と、貫通孔29への突起部82への挿入は、同時に行われる。
突起部形成工程では、まず、フランジ部81c、86cの、貫通孔29と重なる部分に力を加える。これにより、フランジ部81c、86cを塑性変形させて、貫通孔29の内部に挿入される突起部82を形成する。
なお、本実施形態の突起部形成工程では、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86の両方に突起部82が形成される。しかしながら、突起部形成工程は、第1のホルダ部材81および第2のホルダ部材86の少なくとも一方に突起部82を形成するものであればよい。
<ステータコアの変形例>
上述の実施形態に採用可能な変形例のステータコア120について説明する。
なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
上述の実施形態に採用可能な変形例のステータコア120について説明する。
なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
図9は、本変形例のステータコア120の一部を拡大した平面図である。
ステータコア120は、上述の実施形態と同様に、環状のコアバック部128と、コアバック部128から径方向外側に延びる複数のティース部121とを有する。ティース部121は、中心軸Jを中心として周方向に沿って並び径方向に沿って延びる。
ステータコア120は、上述の実施形態と同様に、環状のコアバック部128と、コアバック部128から径方向外側に延びる複数のティース部121とを有する。ティース部121は、中心軸Jを中心として周方向に沿って並び径方向に沿って延びる。
ステータコア120は、複数のコアピース120Pと、コアピース120P同士を連結する複数の接続部材130と、を有する。複数のコアピース120Pは、周方向に沿って環状に配置される。
図10は、コアピース120Pの斜視図である。
コアピース120Pは、ティース部121と、ティース部121よりも中心軸J側に位置する連結部122と、ティース部121の径方向外側に位置するアンブレラ部121aと、を有する。本変形例のティース部121およびアンブレラ部121aは、上述の実施形態と同様の構成を有する。
コアピース120Pは、ティース部121と、ティース部121よりも中心軸J側に位置する連結部122と、ティース部121の径方向外側に位置するアンブレラ部121aと、を有する。本変形例のティース部121およびアンブレラ部121aは、上述の実施形態と同様の構成を有する。
上述の実施形態と同様に、連結部122は、ティース部121の径方向内側の端部に位置する。連結部122には、軸方向に沿って貫通する貫通孔129が設けられる。周方向において隣り合う連結部122同士は、互いに接触して環状に繋がりコアバック部128を構成する。連結部122の周方向一方側の端面には、凸部123が設けられ、周方向他方側の端面には凹部が設けられる。周方向において隣り合う一対の前記コアピース120Pにおいて、凸部123は凹部124に嵌る。
本変形例の連結部122は、径方向内側に向かって延びる第1の腕部122Aおよび第2の腕部122Bを有する。第1の腕部122Aおよび第2の腕部122Bは、連結部122において径方向内側の端部に位置する。第1の腕部122Aと第2の腕部122Bとは、軸方向に沿って並ぶ。第1の腕部122Aおよび第2の腕部122Bは、それぞれ軸方向に沿って一様な断面形状である。
第1の腕部122Aと第2の腕部122Bとは、軸方向から見て、基準線Lに対して、互いに線対称形状である。第1の腕部122Aは、径方向内側に延びる。第1の腕部122Aは、径方向内側に向かうに従い周方向一方側に延びる。第2の腕部122Bは、径方向内側に延びる。第2の腕部122Bは、径方向内側に向かうに従い周方向他方側に延びる。すなわち、第1の腕部122Aが径方向内側に延びる方向と、第2の腕部122Bが径方向内側に延びる方向とは、周方向にずれている。第1の腕部122Aと第2の腕部122Bとは、径方向内側に向かうに従い周方向の互いに異なる方向に延びる。
コアピース120Pには、2つの第1の腕部122Aと、2つの第2の腕部122Bと、が設けられる。第1の腕部122Aと第2の腕部122Bとは、軸方向において交互に配置される。2つの第1の腕部122Aおよび2つの第2の腕部122Bは、全て軸方向の寸法が等しい。
コアピース120Pは、軸方向に沿って積層された電磁鋼板から構成される。軸方向において第1の腕部122Aを有する領域と第2の腕部122Bを有する領域との電磁鋼板とは、形状が互いに異なる。すなわち、本変形例のコアピース120Pは、軸方向に沿って複数枚ずつ異なる形状の電磁鋼板を積層させて形成される。
ステータコア120の隣り合うコアピース120Pにおいて、第1の腕部122Aと第2の腕部122Bとは、軸方向に重なりあう。すなわち、周方向において隣り合う一対のコアピース120Pにおいて、一方のコアピース120Pの第1の腕部122Aと、他方のコアピース120Pの第2の腕部122Bとは、軸方向から見て互いに重なる。また、軸方向において対向する第1の腕部122Aおよび第2の腕部122Bの面同士は、互いに接触する。本変形例によれば、周方向において隣接するコアピース120P同士が、軸方向において相対的に位置ずれすることを抑制できる。結果的に、コアピース120P同士の連結の安定性が高まる。さらに、組み立て工程におけるコアピース120P同士の軸方向の位置合わせが容易となる。
連結部122に設けられる第1の腕部122Aおよび第2の腕部122Bの数は限定されないが、少なくとも一方が2以上であることが好ましい。一例として、1つのコアピース120Pに第1の腕部122Aが2個以上設けられる場合について説明する。この場合、隣り合うコアピース120Pにおいて、第2の腕部122Bが、軸方向において2つの第1の腕部122Aの間に挟まれる。このため、コアピース120P同士の軸方向両側への相対的な移動が制限される。
図10に示すように、第1の腕部122Aは、周方向において互いに反対側を向く一対の端面122Aa、122Abを有する。すなわち、連結部122は、第1の端面122Aaおよび第2の端面122Abを有する。ここでは、一対の端面122Aa、122Abのうち、周方向一方側を向く一方を第1の端面122Aaとし、周方向他方側を向く他方を第2の端面122Abとする。
第1の端面122Aaは、径方向内側に延びる。第1の端面122Aaは、径方向内側に向かうに従い周方向一方側に傾斜する。第2の端面122Abは、径方向内側に延びる。第2の端面122Abは、径方向内側に向かうに従い周方向一方側に傾斜する。すなわち、第1の端面122Aaおよび第2の端面122Abは、軸方向から見て基準線Lに対し同方向に傾斜する。
図9に示すように、周方向において隣り合う一対のコアピース120Pにおいて、周方向一方側に位置するコアピース120Pの第2の端面122Abと、周方向他方側に位置するコアピース120Pの第1の端面122Aaと、は互いに接触する。すなわち、周方向において隣り合う連結部122において、第1の腕部122Aの端面122Aa、122Ab同士は互いに接触する。
本変形例によれば、周方向において隣り合う連結部122において同方向に傾斜する端面122Aa、122Ab同士が互いに接触する。このため、ステータコア120において単一のコアピース120Pに径方向の力が加えられた場合、端面122Aa、122Ab同士が互いに干渉し、コアピース120Pの径方向への移動が制限される。結果的に、コアピース120Pの同士の連結強度を高めることができる。
図10に示すように、第2の腕部122Bは、第1の腕部122Aと同様に、周方向において互いに反対側を向く一対の端面122Ba、122Bbを有する。ここでは、一対の端面122Ba、122Bbのうち、周方向一方側を向く一方を第3の端面122Baとし、周方向他方側を向く他方を第4の端面122Bbとする。
第3の端面122Baは、径方向内側に延びる。第3の端面122Baは、径方向内側に向かうに従い周方向他方側に傾斜する。第4の端面122Bbは、径方向内側に延びる。第4の端面122Bbは、径方向内側に向かうに従い周方向他方側に傾斜する。すなわち、第3の端面122Baおよび第4の端面122Bbは、軸方向から見て基準線Lに対し同方向に傾斜する。
図9において、第1の腕部122Aを実線で示し、第2の腕部122Bを破線で示す。
図9に示すように、周方向において隣り合う連結部122において、第2の腕部122Bの端面122Ba、122Bb同士は互いに接触する。このため、ステータコア120において、隣り合う連結部122の端面122Ba、122Bb同士が互いに干渉し、コアピース120Pの径方向への移動が制限される。
図9に示すように、周方向において隣り合う連結部122において、第2の腕部122Bの端面122Ba、122Bb同士は互いに接触する。このため、ステータコア120において、隣り合う連結部122の端面122Ba、122Bb同士が互いに干渉し、コアピース120Pの径方向への移動が制限される。
本変形例において、第1の腕部122Aの端面122Aa、122Abの傾斜方向と、第2の腕部122Bの端面122Ba、122Bbの傾斜方向とは、基準線Lに対し互いに反対方向である。このため、ステータコア120において、単一のコアピース120Pに径方向の力が加えられた場合、第1の腕部122Aと第2の腕部122Bとが、それぞれ隣接するコアピース120Pから受ける周方向の力の方向は、互いに反対向きである。
したがって、コアピース120Pに力が付与された場合のコアピース120Pの周方向への移動が抑制され、複数のコアピース120Pの連結力が高まる。
したがって、コアピース120Pに力が付与された場合のコアピース120Pの周方向への移動が抑制され、複数のコアピース120Pの連結力が高まる。
本変形例において、第1の腕部122Aおよび第2の腕部122Bの端面122Aa、122Ab、122Ba、122Bbは、軸方向から見て直線的に傾斜する。しかしながら、端面122Aa、122Ab、122Ba、122Bbは、湾曲面であってもよい。
第1の腕部122Aおよび第2の腕部122Bの径方向内側の端部には、それぞれ凹溝部125が設けられる。凹溝部125は、軸方向に沿って延びる。また、凹溝部125は、径方向内側に開口する。
周方向において隣り合う一対のコアピース120Pにおいて、一方のコアピース120Pの第1の腕部122Aと、他方のコアピース120Pの第2の腕部122Bとは、軸方向から見て互いに重なる。また、互いに重なり合う第1の腕部122Aおよび第2の腕部122Bにおいて、それぞれの凹溝部125は、軸方向に沿って連なる。軸方向に沿って連なる凹溝部125には、接続部材130が嵌る。
接続部材130は、コアピース120Pの連結部122の径方向内側に位置する。接続部材130は、周方向において隣り合うコアピース120Pの第1の腕部122Aと第2の腕部122Bとを連結させる。本変形例において、接続部材130は、軸方向から見て矩形状である。接続部材130は、軸方向に沿って延びる棒状である。
凹溝部125は、周方向に沿って隣り合うコアピース120Pの第1の腕部122Aと第2の腕部122Bに跨って延びる。接続部材130が凹溝部125に嵌ることで、周方向に沿って隣り合うコアピース120P同士が連結される。
図10に示すように、凹溝部125は、一対の対向面125aを有する。一対の対向面125a同士は、互いに平行である。一対の対向面125aは、周方向において互いに対向する。また、一対の対向面は、径方向に沿って延びる。接続部材130は、一対の対向面125a同士の間に挟み込まれる。したがって、一対の対向面125a同士の距離は、接続部材130の径方向と直交する寸法とほぼ等しい。
一対の対向面125aは、軸方向から見て基準線Lに対し角度αで傾斜する。すなわち、凹溝部125に対する接続部材130の挿入方向は、ティース部121の延びる方向に対して傾斜する。したがって、コアピース120Pに対し基準線Lに沿う力が加わっても、接続部材130が凹溝部125から抜け難い。すなわち、本変形例によれば、接続部材130がコアピース120Pから分離し難く、コアピース120Pの連結の安定性が高められる。なお、本変形例において、角度αは、約5°である。
また、接続部材130は、凹溝部125において一対の対向面125aによって周方向両側から挟み込まれる。接続部材130の電磁鋼板を径方向に沿って積層することで、接続部材130が対向面125aから受ける反力を電磁鋼板の積層方向と交差する方向とすることができ、積層された電磁鋼板の分離を抑制できる。なお、接続部材130は、周方向に沿って積層されていてもよい。この場合、接続部材130には、積層された電磁鋼板同士を密着させる方向に力が加わり、電磁鋼板同士が分離することが抑制される。
図9に二点鎖線として示すように、本変形例の接続部材130の径方向内側には、ステータホルダ8の筒部81aが配置される。筒部81aの外周面は、径方向内側から接続部材130に接触する。筒部81aは、接続部材130の径方向内側への移動を制限し、接続部材130がコアピース120Pの連結部122から外れることを抑制する。これにより、ステータホルダ8は、複数のコアピース120P同士の連結が解除されることを抑制する。
また、筒部81aの外周面は、接続部材130を介し、径方向において連結部122に径方向外側を向く力を加える。筒部81aが、連結部122に径方向外側に向く力を加えることで、第1の端面122Aaが隣接するコアピース120Pの第2の端面122Abに押し当てられ、第4の端面122Bbが隣接するコアピース120Pの第3の端面122Baに押し当てられる。これにより、ステータコア120の連結強度および剛性が高まる。
以上に、本発明の実施形態およびその変形例を説明したが、各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
1…モータ、2…ステータ、7…ロータ、8…ステータホルダ、20,120…ステータコア、20P,120P…コアピース、21,121…ティース部、22,122…連結部、22a,122Aa…第1の端面(端面)、22b,122Ab…第2の端面(端面)、23,123…凸部、24,124…凹部、25…第1の凸条部、26…第2の凸条部、29,129…貫通孔(孔部)、30,130…接続部材、31…本体部、32…挟持部、40…コイル、81…第1のホルダ部材、81a,86a…筒部、81b,86b…底板部、82,82A…突起部、83…第1の固定孔(固定孔)、85…固定凸部、85a…かしめ部、86…第2のホルダ部材、90…治具、91…保持突起、91a…ピン、122Ba…第3の端面(端面)、122Bb…第4の端面(端面)、122A…第1の腕部、122B…第2の腕部、125…凹溝部、125a…対向面、J…中心軸、L…基準線、α…角度、φ2…第2配置角度、φ1…第1配置角度
Claims (27)
- アウターロータ型モータに採用されるステータであって、
中心軸に対する周方向に配置される複数のコアピースと、
複数の前記コアピースのうち隣り合う2つの前記コアピースを連結する複数の接続部材と、を有し、
前記コアピースは、コイルが巻き付けられるティース部と前記ティース部よりも前記中心軸側に位置する連結部とを有し、
前記接続部材は、前記連結部同士を連結する、ステータ。 - 前記コアピースは、1つの前記ティース部と1つの前記連結部とを有する、請求項1のステータ。
- 前記コアピースと前記接続部材とは、互いに同数である、請求項1又は2のステータ。
- 周方向において隣り合う前記連結部同士は、互いに接触する、請求項1~3の何れか一項のステータ。
- 前記連結部は、周方向において互いに反対側を向く一対の端面と、一対の前記端面のうちの一方である第1の端面から突出する凸部と、一対の前記端面のうち他方である第2の端面において窪む凹部と、を有し、
周方向に隣り合う前記連結部同士は、前記凹部に前記凸部が進入した状態で、前記接続部材により固定される、請求項1~4の何れか一項のステータ。 - 前記連結部は、径方向内側に突出し軸方向に沿って延びる第1の凸条部および第2の凸条部を有し、
前記接続部材は、
本体部と、
前記本体部から径方向外側に延びる一対の挟持部と、を有し、
一対の前記挟持部は、周方向に隣り合う前記連結部同士のうちの一方に設けられる前記第1の凸条部と、他方に設けられる前記第2の凸条部と、を挟む、請求項1~5の何れか一項のステータ。 - 前記接続部材は、軸方向に沿って積層された電磁鋼板から構成される、請求項6のステータ。
- 前記連結部は、軸方向に沿って並ぶ第1の腕部および第2の腕部を有し、
前記第1の腕部は、径方向内側に延び、
前記第2の腕部は、径方向内側に延び、
前記第1の腕部が径方向内側に延びる方向と、前記第2の腕部が径方向内側に延びる方向とは、周方向にずれており、
前記第1の腕部および前記第2の腕部の径方向内側の端部には、それぞれ軸方向に沿って延び径方向内側に開口する凹溝部が設けられ、
周方向において隣り合う一対の前記コアピースにおいて、一方の前記コアピースの前記第1の腕部と、他方の前記コアピースの前記第2の腕部とは、軸方向から見て互いに重なり、それぞれの前記凹溝部が軸方向に沿って互いに連なり、
前記接続部材は、軸方向に沿って延びる棒状であり、軸方向に沿って連なる前記凹溝部
に嵌る、請求項1~5の何れか一項のステータ。 - 前記第1の腕部は、周方向において互いに反対側を向く一対の端面を有し、
前記第1の腕部の一対の前記端面は、径方向内側に延び、且つ径方向内側に向かうに従い周方向一方側に傾斜し、
前記第2の腕部は、周方向において互いに反対側を向く一対の端面を有し、
前記第2の腕部の一対の前記端面は、径方向内側に延び、且つ径方向内側に向かうに従い周方向他方側に傾斜し、
周方向において隣り合う前記連結部において、前記第1の腕部の前記端面同士が互いに接触し、前記第2の腕部の前記端面同士が互いに接触する、請求項8のステータ。 - 前記凹溝部は、周方向において互いに対向する一対の対向面を有し、
前記一対の対向面は、軸方向から見て前記ティース部の中心を通る前記基準線に対し傾斜する、請求項9のステータ。 - 前記接続部材は、径方向に沿って積層された電磁鋼板から構成される、請求項9又は10のステータ。
- 前記連結部は、周方向において互いに反対側を向く一対の端面を有し、
一対の前記端面は、径方向内側に延び、且つ径方向内側に向かうに従い周方向一方側に
傾斜し、
周方向において隣り合う前記連結部の前記端面同士は、互いに接触する、請求項1~5の何れか一項のステータ。 - 複数の前記コアピースおよび複数の前記接続部材は、ステータコアを構成し、
前記ステータコアを保持するステータホルダを有し、
前記ステータホルダは、軸方向において互いに対向し軸方向両側から前記ステータコアを挟み込む第1のホルダ部材および第2のホルダ部材を有し、
複数の前記連結部のうち少なくとも1つは、軸方向に沿って貫通する貫通孔を有し、
前記第1のホルダ部材および前記第2のホルダ部材のうちの少なくとも一方は、少なくとも1つの前記貫通孔に挿入される突起部を有する、請求項1~12の何れか一項のステータ。 - 複数の前記連結部は、それぞれ前記貫通孔を有し、
前記第1のホルダ部材および前記第2のホルダ部材は、前記貫通孔と同数の前記突起部を有する、請求項13のステータ。 - 前記接続部材は、前記連結部に対し径方向内側に位置し、
前記第1のホルダ部材および前記第2のホルダ部材のうちの少なくとも一方は、複数の前記コアピースの径方向内側に位置し軸方向に沿って延びる筒部を有し、
前記筒部の外周面は、径方向内側から前記接続部材に接触する、請求項13又は14のステータ。 - 請求項1~15の何れか一項のステータと、
前記ステータを径方向外側から囲み、前記中心軸周りに回転するロータと、を備える、モータ。 - アウターロータ型モータに採用されるステータの製造方法において、
中心軸に対する周方向に複数のコアピースを配置する工程であって、隣り合う2つの前記コアピースと前記中心軸とのなす角度を第1配置角度として複数の前記コアピースを配置する第1の配置工程と、
前記コアピースにコイルを巻き付ける巻き線工程と、
隣り合う2つの前記コアピースと前記中心軸とのなす角度を前記第1配置角度よりも小さい角度である第2配置角度として複数の前記コアピースを配置する第2の配置工程と、
を有する、ステータの製造方法。 - 前記コアピースは、軸方向に沿って延びる孔部を有し、
前記第1の配置工程は、周方向に沿って前記第1配置角度で並び軸方向に沿って延びる複数の保持突起を有する治具を用い、前記孔部に前記保持突起を挿入する工程である、請求項17のステータの製造方法。 - 前記第1の配置工程および前記巻き線工程は、2以上に分類された前記コアピースのグループごとに行われ、
前記第2の配置工程の後に行われ、複数の前記グループを周方向に沿って環状に並べる第3の配置工程を有する、請求項17又は18のステータの製造方法。 - 前記第2配置角度で周方向に隣接するコアピース同士を互いに連結させる連結工程と、を有する、請求項19のステータの製造方法。
- 前記連結工程は、
前記第2の配置工程の後に行われ、前記グループにおいて周方向に隣接するコアピース同士を互いに連結させる第1の連結工程と、
前記第3の配置工程の後に行われ、隣り合う前記グループの周方向端部に位置するコアピース同士を互いに連結させる第2の連結工程と、
を有する、請求項20のステータの製造方法。 - 前記連結工程は、前記第3の配置工程の後に行われ、周方向に隣接するコアピース同士を互いに連結させる、請求項20のステータの製造方法。
- 前記コアピースは、前記コイルが巻き付けられるティース部と、前記ティース部よりも前記中心軸側に位置する連結部を有し、
前記連結工程は、周方向に隣接する前記連結部に接続部材を取り付けて互いに連結させる工程である、請求項20~22の何れか一項のステータの製造方法。 - 前記コアピースと前記接続部材とは、互いに同数である、請求項23のステータの製造方法。
- 前記第2配置角度で周方向に並ぶ複数の前記コアピースを有するステータコアにステータホルダを取り付けるホルダ固定工程を有し、
前記ステータホルダは、軸方向において互いに対向し軸方向両側から前記ステータコアを挟み込む第1のホルダ部材および第2のホルダ部材を有し、
前記ホルダ固定工程は、前記第1のホルダ部材と前記第2のホルダ部材とを、軸方向において互いに締結する締結工程を含む、請求項17~24の何れか一項のステータの製造方法。 - 前記締結工程は、前記第1のホルダ部材と前記第2のホルダ部材とをかしめにより互いに固定する工程である、請求項25のステータの製造方法。
- 前記コアピースは、軸方向に沿って延びる孔部を有し、
前記ホルダ固定工程は、前記第1のホルダ部材および前記第2のホルダ部材のうちの少なくとも一方の一部を塑性変形させて突起部を形成するとともに前記突起部を前記孔部に挿入する突起部形成工程を含む、請求項25又は26のステータの製造方法。
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