JP6084039B2 - ブラシレスモータ - Google Patents

Description

本発明は、本発明はブラシレスモータに関する。

下記特許文献１には、有底の筒状に形成されたケース（固定子ハウジング）と、ケースの径方向内側に配置され該ケースに支持されたステータコア（固定子コア）と、ステータコアの径方向内側に配置された回転子と、を含んで構成されたブラシレスモータが開示されている。この文献に記載された技術について簡単に説明すると、ステータコアの外周部には、ケースの軸方向に延びる凹形状部（くぼみ）が設けられており、また、ケースにおける凹形状部と対向する部位には、該ケースの径方向内側に向けて凸形状とされた塑性変形部が形成されている。これにより、ケースにおける塑性変形部が形成された部位の内径が縮径し、ケースとステータコアが一体化されている。

特開２０１１−１４２８１１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された構成では、塑性変形部がケースの外周部に形成されることによって、ステータコアの外周部が前記ケースにおける塑性変形部が形成された部位に押圧されると、ステータコアの真円度が低下することが考えられる。また、上記特許文献１に記載された構成では、ケースにおける塑性変形部が形成された部位が、ステータコアの外周部に形成された凹形状部に係合されているため、ケースとステータコアとの周方向の固着力は高いが、これに比して軸方向の固着力は低い。

本発明は上記事実を考慮し、ステータコアの真円度及びケースとステータコアとの固着力を向上させることができるブラシレスモータを得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係るブラシレスモータは、軸線回りに回転可能に支持された回転軸部と、該回転軸部の周方向に沿って配設されたマグネットと、を有するロータと、前記ロータの径方向外側に配置されていると共に、環状に形成された外側環状部と、前記外側環状部から該外側環状部の径方向内側に向けて突出しかつ導電性の巻線が巻回されるティース部と、前記ティース部における前記ロータと近接する側の端部から該ロータの周方向に沿って延出しかつ前記ロータ側の面が該ロータを軸中心とする円弧面とされた内側環状部と、を有し、前記外側環状部には、該外側環状部の径方向外側に向けて突出しかつ該外側環状部の軸方向から見て該外側環状部の周方向に沿って等間隔に配置された凸部が形成されているステータコアと、前記ステータコアを該ステータコアの径方向外側から覆う筒状に形成されていると共に、外周部における前記凸部と対向する部位に複数の塑性変形部が形成されることによって前記ステータコアと一体化され、かつ前記複数の塑性変形部が前記外側環状部の軸方向から見て該外側環状部の周方向に沿って等間隔に配置されているケースと、を備え、前記巻線の一部を構成しかつ該巻線のうち同相の該巻線を互いに接続する渡り線が前記ステータコアの径方向内側に前記ロータに沿って配置されている。

請求項１記載の本発明では、ブラシレスモータが、上記構成のロータ、ステータコア及びケースを有して構成されている。巻線に通電されてステータコア及びケースに回転磁界が生じることによってマグネットを有するロータが回転軸部を軸中心として回転する。

また、本発明では、ステータコアが、上記構成の外側環状部、ティース部及び内側環状部を有して構成されており、またステータコアは、ケースと一体化されている。ここで、本発明では、内側環状部におけるロータ側の面が、該ロータを軸中心とする円弧面とされている。そのため、この円弧面の内径に対応する円柱状（又は円筒状等）に形成された芯金を内側環状部の径方向内側に配置した状態でケースの外周部に塑性変形部を形成することが可能となる。これにより、ケースにおける塑性変形部が形成された部位がステータコアの外側環状部（凸部）を押圧したとしても、ステータコアの内側環状部の真円度が保たれる。

さらに、本発明では、ステータコアの外側環状部に形成された凸部とケースの外周部に形成された塑性変形部とが対向している。そのため、塑性変形部がケースの外周部に形成された際に、ケースにおける塑性変形部が形成された部位及びステータコアの外側環状部における凸部が形成された部位に応力が集中する。これにより、ケースにおける塑性変形部が形成された部位とステータコアの外側環状部における凸部が形成された部位との密着度が高まり、ケースとステータコアとの固着力が向上する。

また、本発明では、外側環状部に形成された凸部が該外側環状部の軸方向から見て該外側環状部の周方向に沿って等間隔に配置されていると共に、ケースに形成された塑性変形部が外側環状部の軸方向から見て該外側環状部の周方向に沿って等間隔に配置されている。そのため、ステータコアの外側構成部はケースにその周方向に沿って均等に押圧される。

以上説明したように、本発明では、ステータコアの真円度及びケースとステータコアとの固着力を向上させることができる。

請求項２記載の本発明に係るブラシレスモータは、請求項１記載のブラシレスモータにおいて、前記凸部は、前記ティース部と対向する部位に設けられている。

ところで、ケースにおける塑性変形部が形成された部位がステータコアの外側環状部（凸部）を押圧することによる押圧力は、ティース部及び内側環状部を介して該内側環状部の径方向内側に配置された芯金に伝達される。ここで、請求項２記載の本発明では、外側環状部に形成された凸部がティース部と対向する部位に形成されている。そのため、芯金は上記の押圧力を垂直に支持することが可能となる。これにより、ケースにおける塑性変形部が形成された部位とステータコアの外側環状部における凸部が形成された部位との密着度が向上する。その結果、本発明では、ケースとステータコアとの固着力をより一層向上させることができる。

請求項３記載の本発明に係るブラシレスモータは、請求項１又は請求項２記載のブラシレスモータにおいて、前記ケースの外周部には、３×ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）個又は４×ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）個の前記複数の塑性変形部が形成されている。

請求項３記載の本発明では、ケースの外周部に３の整数倍又は４の整数倍の個数（箇所）の塑性変形部が形成されている。そのため、３の整数倍の個数（箇所）の塑性変形部が形成されている場合にあっては、ケースによるステータコアの支持力を均等にすることができる。また、４の整数倍の個数（箇所）の塑性変形部が形成されている場合にあっては、ケースによるステータコアの支持力を均等にすることができると共に、塑性変形部を形成するための冶具をケースの外周部に当接させる際の加工制御を容易にすることができる。

請求項４記載の本発明に係るブラシレスモータは、請求項１又は請求項２記載のブラシレスモータにおいて、前記ステータコアは、ｍ個のコア構成部を環状に配列させることによって構成された分割構造とされており、前記ケースの外周部には、ｍ×ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）個の前記複数の塑性変形部が形成されている。

請求項４記載の本発明では、ステータコアがｍ個のコア構成部による分割構造とされていると共に、ケースの外周部にｍの整数倍の個数（箇所）の塑性変形部が形成されている。これにより、ケースによるステータコアの支持力を均等にすることができる。

本実施形態に係るブラシレスモータを示す平面図である。 Ｕ相のステータ構成部の斜視図である。 Ｖ相のステータ構成部の斜視図である。 Ｗ相のステータ構成部の斜視図である。 環状に配列されたコア構成部を拡大して示す拡大平面図である。 図２Ａ〜図２Ｃに示された複数のステータ構成部が互いに組み付けられる過程を示す斜視図である。 図３Ａよりも組み付けが進行した状態を示す斜視図である。 芯金がステータコアの径方向内側に挿通された状態を示す縦断面図である。 芯金の可変コア保持部が拡径することによって該可変コア保持部の外周面が内側環状部の円弧面に当接した状態を示す縦断面図である。 芯金の可変コア保持部が拡径することによって該可変コア保持部の外周面が内側環状部の円弧面に当接した状態を示す平面図である。 芯金が挿通されたステータコア及びステータケースがかしめ冶具にセットされた状態を示す縦断面図である。 図６に示された芯金、ステータコア、ステータケース及びかしめ冶具をステータコアの軸方向一方側から見た斜視断面図である。 プレスによる加工力がかしめ冶具に作用した際の芯金、ステータコア、ステータケース及びかしめ冶具を示す縦断面図である。 プレスによる加工力がかしめ冶具に作用した際のステータコア及びステータケースを示す平面図である。 図９Ａの一点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す拡大平面図である。 芯金が取り外される際の芯金、ステータコア及びステータケースを示す縦断面図である。 変形例に係るステータにおける塑性変形部が形成された部位を拡大して示す図９Ｂに相当する拡大平面図である。 他の変形例に係るステータにおける塑性変形部が形成された部位を拡大して示す図９Ｂに相当する拡大平面図である。

以下、図面に基づき、本発明の一実施形態について説明する。

図１に示されるように、本実施形態に係るブラシレスモータ６０は、インナロータタイプのブラシレスモータであり、回転磁界を発生させるステータ１０と、ステータ１０の回転磁界によって回転するロータ５０と、を有して構成されている。また、ステータ１０は、ケースとしてのステータケース７０、図２Ａ〜図２Ｃに示されるＵ相のステータ構成部１２Ｕ、Ｖ相のステータ構成部１２Ｖ、Ｗ相のステータ構成部１２Ｗを含んで構成されている。以下先ず、ステータケース７０について説明し、次いでステータ構成部１２Ｕ，１２Ｖ，１２Ｗ及びロータ５０について説明し、最後にステータ１０の製造方法について説明する。

（ステータケース７０）
図１に示されるように、ステータケース７０は、薄肉の円筒状に形成されていると共に、軟磁性金属（一例として「鋼」「アルミ合金」「鋼合金」等）を用いてその周方向に沿って一体に形成されている。また、後述する塑性変形部７２が形成される前のステータケース７０の内径Ｄ１は、ステータコア２０（環状に配列されたコア構成部１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗ）の外径Ｄ２を超える内径とされている。

また、ステータケース７０の外周面には、該ステータケース７０の周方向に沿って等間隔に配置された複数の塑性変形部７２（本実施形態では１２箇所の塑性変形部７２）が形成されている。この塑性変形部７２がステータケース７０に形成されることによって、ステータケース７０における塑性変形部７２が形成された部位の内径が減少し、ステータケース７０における塑性変形部７２が形成された部位とステータコア２０とが当接する。これにより、ステータケース７０とステータコア２０とが一体化される構成である。

また、塑性変形部７２は、後に詳述する継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗに形成された各々の凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗと対向する部位に形成されている。

（ステータ構成部１２Ｕ，１２Ｖ，１２Ｗ）
図２Ａに示されるように、Ｕ相のステータ構成部１２Ｕは、複数のコア構成部１４Ｕと、巻線１６Ｕと、インシュレータ１８Ｕを有して構成されている。複数のコア構成部１４Ｕは、後述するＶ相の複数のコア構成部１４Ｖと、Ｗ相の複数のコア構成部１４Ｗとでステータコア２０（いずれも図１参照）を構成するものであり、それぞれ複数の継鉄構成部２２Ｕと、複数のティース部２４Ｕと、複数の芯金当接部２５Ｕと、を有している。

図２Ａ及び図２Ｄに示されるように、複数の継鉄構成部２２Ｕは、後述するＶ相の複数の継鉄構成部２２Ｖと、Ｗ相の複数の継鉄構成部２２Ｗとで外側環状部としての継鉄４０を構成するものであり、それぞれ円弧状に形成されている。複数のティース部２４Ｕは、それぞれ継鉄構成部２２Ｕに一体に形成されており、この継鉄構成部２２Ｕから継鉄４０の径方向内側に向けて突出されている。

また、継鉄構成部２２Ｕにおけるティース部２４Ｕと対向する部位には、継鉄構成部２２Ｕの径方向外側に向けて突出すると共に該継鉄構成部２２Ｕの軸方向に延びる凸部７８Ｕが形成されている。また、凸部７８Ｕの中間部（継鉄構成部２２Ｕの周方向の中間部）には、継鉄構成部２２Ｕの径方向外側に向けて開放され、かつ継鉄構成部２２Ｕの軸方向に沿って延びるＵ字溝状の凹部８０Ｕが形成されている。

また、ティース部２４Ｕにおけるロータ５０（図１参照）と近接する側の端部には、該ロータ５０の周方向に沿って（環状に配列されたマグネット５４Ｓ，５４Ｎに沿って）延出する芯金当接部２５Ｕが設けられている。この芯金当接部２５Ｕは、後述するＶ相の芯金当接部２５Ｖと、Ｗ相の芯金当接部２５Ｗとで内側環状部４１を構成するものであり、それぞれの芯金当接部２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗのロータ５０側の面は、該ロータ５０を軸中心とする円弧面Ｒとされている。

図２Ａに示されるように、巻線１６Ｕは、Ｕ相を構成しており、複数の巻回部２６Ｕと、複数の渡り線２８Ｕとを有している。複数の巻回部２６Ｕは、それぞれ後述する絶縁部３２Ｕを介してティース部２４Ｕに集中的に巻回されており、複数の渡り線２８Ｕによって互いに接続されている。渡り線２８Ｕは、後述するインシュレータ１８Ｕに形成された連結部３４Ｕの外周面に沿って配線されている（巻き付けられている）。また、巻線１６Ｕの両端側の端末部３０Ｕは、ティース部２４Ｕからステータ１０の軸方向一方側（矢印Ｚ１側）に導出されている。

インシュレータ１８Ｕは、樹脂製とされており、複数の絶縁部３２Ｕと、連結部３４Ｕとを一体に有している。複数の絶縁部３２Ｕは、上述の複数のティース部２４Ｕと同数設けられている。この複数の絶縁部３２Ｕは、絶縁本体部３２Ｕ１と延出部３２Ｕ２を有している。絶縁本体部３２Ｕ１は、上述の複数のコア構成部１４Ｕの表面にそれぞれ一体成形や装着嵌合される等により一体化されており、コア構成部１４Ｕに形成されたティース部２４Ｕと巻回部２６Ｕとを絶縁している。延出部３２Ｕ２は、コア構成部１４Ｕよりも径方向内側に位置されると共に、絶縁本体部３２Ｕ１から継鉄４０の軸方向一方側（Ｚ１側）に沿って延出されている。

連結部３４Ｕは、複数の絶縁部３２Ｕの軸方向一方側（Ｚ１側）に設けられている。この連結部３４Ｕは、リング状に形成されており、複数の絶縁部３２Ｕ（より具体的には、複数の絶縁部３２Ｕにおける延出部３２Ｕ２の延出端部（Ｚ１側の端部））を連結しており、コア構成部１４Ｕよりも径方向内側に位置されている。この連結部３４Ｕの外周面における複数の絶縁部３２Ｕの間には、突起状の保持部３６Ｕが径方向外側に向けて複数突出されている。この保持部３６Ｕは、上述の渡り線２８Ｕを連結部３４Ｕの軸方向他方側（矢印Ｚ２側）から保持している。また、連結部３４Ｕにおける複数の絶縁部３２Ｕの間には、軸方向他方側（矢印Ｚ２側）に開口する切欠き３８Ｕが複数形成されている。

図２Ｂに示されるＶ相のステータ構成部１２Ｖは、上述のＵ相のステータ構成部１２Ｕと基本的な構成は同一とされている。つまり、このＶ相のステータ構成部１２Ｖは、複数の継鉄構成部２２Ｖと、複数のティース部２４Ｖと、複数の芯金当接部２５Ｖと、巻線１６Ｖと、インシュレータ１８Ｖを有して構成されている。複数の継鉄構成部２２Ｖと、複数のティース部２４Ｖと、複数の芯金当接部２５Ｖと、巻線１６Ｖと、インシュレータ１８Ｖは、上述の複数の継鉄構成部２２Ｕと、複数のティース部２４Ｕと、複数の芯金当接部２５Ｕと、巻線１６Ｕと、インシュレータ１８Ｕ（いずれも図２Ａ参照）に相当するものである。また、凸部７８Ｖ及び凹部８０Ｖは、上述の凸部７８Ｕ及び凹部８０Ｕに相当するものである。なお、このＶ相のステータ構成部１２Ｖにおいて、連結部３４Ｖは、リング状に形成されると共に、上述のＵ相の連結部３４Ｕ（図２Ａ参照）よりも小径に形成されている。また、保持部３６Ｖは、渡り線２８Ｖを連結部３４Ｖの軸方向一方側（矢印Ｚ１側）から保持しており、且つ、コア構成部１４Ｖよりも径方向内側に位置されている。

図２Ｃに示されるＷ相のステータ構成部１２Ｗも、上述のＵ相のステータ構成部１２Ｕと基本的な構成は同一とされている。つまり、このＷ相のステータ構成部１２Ｗは、複数の継鉄構成部２２Ｗと、複数のティース部２４Ｗと、複数の芯金当接部２５Ｗと、巻線１６Ｗと、インシュレータ１８Ｗを有して構成されている。複数の継鉄構成部２２Ｗと、複数のティース部２４Ｗと、複数の芯金当接部２５Ｗと、巻線１６Ｗと、インシュレータ１８Ｗは、上述の複数の継鉄構成部２２Ｕと、複数のティース部２４Ｕと、複数の芯金当接部２５Ｕと、巻線１６Ｕと、インシュレータ１８Ｕ（いずれも図２Ａ参照）に相当するものである。また、凸部７８Ｗ及び凹部８０Ｗは、上述の凸部７８Ｕ及び凹部８０Ｕに相当するものである。なお、このＷ相のステータ構成部１２Ｗにおいて、連結部３４Ｗは、リング状に形成されると共に、上述のＶ相の連結部３４Ｖ（図２Ｂ参照）よりも小径に形成されている。また、連結部３４Ｗからは上述の切欠き（図２Ａの切欠き３８Ｕ参照）が省かれている。また、保持部３６Ｗは、渡り線２８Ｗを連結部３４Ｗの軸方向一方側（矢印Ｚ１側）から保持しており、且つ、コア構成部１４Ｗよりも径方向内側に位置されている。

そして、図１に示されるように、この複数のステータ構成部１２Ｕ，１２Ｖ，１２Ｗは、後に詳述する如く、互いに組み付けられた後に、その外周部からステータケース７０に保持されることによってステータ１０を構成している。また、このステータ１０では、複数の継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗによって環状の継鉄４０が形成されている。

さらに、継鉄４０を構成する各々の継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗに形成された凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗは、該継鉄４０の軸方向から見てその周方向に沿って等間隔に配置されている。

また、図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、複数の連結部３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗは、継鉄４０の径方向内側に径方向に間隙を有して配置されると共に、継鉄４０と同軸上に設けられている。また、Ｖ相の保持部３６Ｖは、Ｕ相の連結部３４Ｕの内周面と嵌合されており、Ｗ相の保持部３６Ｗは、Ｖ相の連結部３４Ｖの内周面と嵌合されている。そして、これにより、複数の連結部３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗは、互いに径方向に離間した状態で保持されている。つまり、保持部３６Ｕ，３６Ｖ，３６Ｗは、複数の連結部３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗの径方向間に設けられ、複数の連結部３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗを互いに径方向に離間した状態で保持する突起状のスペーサの役割も果たしている。

さらに、上述のように、複数の連結部３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗが継鉄４０の径方向に間隙を有して配置された状態では、Ｖ相の渡り線２８Ｖは、Ｕ相の連結部３４Ｕに形成された切欠き３８Ｕの内側を通過しており（切欠き３８Ｕに収容されており）、Ｗ相の渡り線２８Ｗは、Ｕ相の連結部３４Ｕに形成された切欠き３８Ｕと、Ｖ相の連結部３４Ｖに形成された切欠き３８Ｖの内側を通過している（切欠き３８Ｕと切欠き３８Ｖとに収容されている）。

（ロータ５０）
図１に示されるようにロータ５０は、ステータ１０の径方向内側に配置されていると共に、軸線回りに回転可能に支持された回転軸部５２と、該回転軸部５２の周方向に沿って配設されたマグネット５４Ｓ，５４Ｎと、を含んで構成されている。具体的には、回転軸部５２は、棒状の鋼材に浸炭処理等の表面処理が施されることによって形成されており、また回転軸部５２は、図示しない軸受部材により回転可能に支持されている。さらに、回転軸部５２の回りには、その周方向に沿ってＳ極のマグネット５４ＳとＮ局のマグネット５４Ｎとが交互に配置されている。このマグネット５４Ｓ，５４Ｎは、支持部材５６を介して回転軸部５２に固定されている。

（ステータ１０の製造方法）
次に、上記構成からなるステータ１０の製造方法について説明する。

先ず、図２Ａに示されるように、インシュレータ１８Ｕの絶縁部３２Ｕにコア構成部１４Ｕを一体化して、インシュレータ１８Ｕ及び複数のコア構成部１４ＵからなるＵ相のサブアッセンブリ４２Ｕを形成する。同様に、図２Ｂに示されるように、インシュレータ１８Ｖの絶縁部３２Ｖにコア構成部１４Ｖを一体化して、インシュレータ１８Ｖ及び複数のコア構成部１４ＶからなるＶ相のサブアッセンブリ４２Ｖを形成する。また、図２Ｃに示されるように、インシュレータ１８Ｗの絶縁部３２Ｗにコア構成部１４Ｗを一体化して、インシュレータ１８Ｕ及び複数のコア構成部１４ＶからなるＷ相のサブアッセンブリ４２Ｗを形成する。そして、このようにして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相毎にサブアッセンブリ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗを形成する（サブアッセンブリ形成工程）。

続いて、図２Ａに示されるように、Ｕ相のサブアッセンブリ４２Ｕの各ティース部２４Ｕに径方向外側から巻線１６Ｕをフライヤ装置（図示せず）を用いて巻回して、サブアッセンブリ４２Ｕに複数の巻回部２６Ｕが形成されたＵ相のステータ構成部１２Ｕを形成する。

同様に、図２Ｂに示されるように、Ｖ相のサブアッセンブリ４２Ｖの各ティース部２４Ｖに径方向外側から巻線１６Ｖを上述のフライヤ装置を用いて巻回して、サブアッセンブリ４２Ｖに複数の巻回部２６Ｖが形成されたＶ相のステータ構成部１２Ｖを形成する。また、図２Ｃに示されるように、Ｗ相のサブアッセンブリ４２Ｗの各ティース部２４Ｗに径方向外側から巻線１６Ｗを上述のフライヤ装置を用いて巻回して、サブアッセンブリ４２Ｗに複数の巻回部２６Ｗが形成されたＷ相のステータ構成部１２Ｗを形成する。

このとき、図２Ａに示されるように、複数の渡り線２８Ｕについては、連結部３４Ｕの外周面に沿って配線する。また、この複数の渡り線２８Ｕを突起状の保持部３６Ｕによって連結部３４Ｕの軸方向他方側（矢印Ｚ２側）から保持する。同様に、図２Ｂに示されるように、複数の渡り線２８Ｖについては、連結部３４Ｖの外周面に沿って配線する。また、この複数の渡り線２８Ｖを突起状の保持部３６Ｖによって連結部３４Ｖの軸方向一方側（矢印Ｚ１側）から保持する。また、図２Ｃに示されるように、複数の渡り線２８Ｗについては、連結部３４Ｗの外周面に沿って配線する。また、この複数の渡り線２８Ｗを突起状の保持部３６Ｗによって連結部３４Ｗの軸方向一方側（矢印Ｚ１側）から保持する。

また、図２Ａに示されるように、巻線１６Ｕの両端側の端末部３０Ｕについては、ティース部２４Ｕからステータ１０の軸方向一方側（矢印Ｚ１側）に導出させる。同様に、図２Ｂに示されるように、巻線１６Ｖの両端側の端末部３０Ｖについては、ティース部２４Ｖからステータ１０の軸方向一方側に導出させる。また、図２Ｃに示されるように、巻線１６Ｗの両端側の端末部３０Ｗについては、ティース部２４Ｗからステータ１０の軸方向一方側に導出させる。そして、このようにして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相毎にステータ構成部１２Ｕ，１２Ｖ，１２Ｗを形成する（ステータ構成部形成工程）。

続いて、図３Ａ，図３Ｂに示されるように、Ｗ相のステータ構成部１２Ｗに対し、Ｖ相のステータ構成部１２Ｖを周方向に所定の角度ずらした状態で、Ｖ相のステータ構成部１２Ｖを軸方向一方側（矢印Ｚ１側）からＷ相のステータ構成部１２Ｗに組み付ける。また、Ｖ相のステータ構成部１２Ｖに対し、Ｕ相のステータ構成部１２Ｕを周方向に所定の角度ずらした状態で、Ｕ相のステータ構成部１２Ｕを軸方向一方側（矢印Ｚ１側）からＶ相のステータ構成部１２Ｖ及びＷ相のステータ構成部１２Ｗに組み付ける。

このとき、複数のコア構成部１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗが環状に配列されると共に、図２Ｄに示されるように、複数の継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗの内周端はそれぞれ両側に隣り合う一対の継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗの内周端に当接する（コア配列工程）。

また、図３Ａ，図３Ｂに示されるように、Ｖ相の保持部３６Ｖについては、Ｕ相の連結部３４Ｕの内周面に嵌合し、Ｗ相の保持部３６Ｗについては、Ｖ相の連結部３４Ｖの内周面に嵌合する。そして、このようにして、複数の連結部３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗを突起状の保持部３６Ｕ，３６Ｖ，３６Ｗによって互いに径方向に離間した状態で保持する。

さらに、このときには、Ｖ相の渡り線２８Ｖを、Ｕ相の連結部３４Ｕに形成された切欠き３８Ｕの内側に通過させ、Ｗ相の渡り線２８Ｗを、Ｕ相の連結部３４Ｕに形成された切欠き３８Ｕと、Ｖ相の連結部３４Ｖに形成された切欠き３８Ｖの内側に通過させる。

次に、ステータケース７０とステータコア２０とを一体化させる工程について説明する。

図４に示されるように、ステータケース７０をステータコア２０の径方向外側に配置させる即ち、ステータケース７０をステータコア２０の継鉄４０に沿って配置される（ケース配置工程）。なお、塑性変形部７２が形成される前のステータケース７０の内径Ｄ１（図１参照）は、ステータコア２０外径Ｄ２（図１参照）を超える内径とされているが、Ｄ１とＤ２との差は微小である。そのため、図４においては、ステータケース７０の内径Ｄ１とステータコア２０外径Ｄ２とが一致するように見えている。

次いで、芯金１００の可変コア保持部１０２をステータコア２０の内側環状部４１の内周側に挿通させ、図５Ａ及び図５Ｂに示されるように、可変コア保持部１０２を拡径させることによって、可変コア保持部１０２の外周面を芯金当接部２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗの円弧面Ｒに当接させる。そして、可変コア保持部１０２を更に拡径させることによって継鉄４０の外周面（継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗに形成された凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗ）をステータケース７０の内周面に当接させる（芯金セット工程）。なお、可変コア保持部１０２をステータコア２０の内側環状部４１に挿通させる際の可変コア保持部１０２の外径は、内側環状部４１の内径に対応して充分に縮径されている。

ここで、芯金１００の構成について簡単に説明すると、芯金１００は環状に配列された１２個の可変コア保持部１０２と、この可変コア保持部１０２を支持すると共に環状に配列された１２個の可変コア保持部１０２をその径方向外側に拡径させる上側保持部１０４及び下側保持部１０６と、を主要な要素として構成されている。可変コア保持部１０２の外周面は芯金当接部２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗの円弧面Ｒに対応する円弧面状に形成されており、また可変コア保持部１０２の内周部はカム部１０２Ａとされている。また、上側保持部１０４及び下側保持部１０６は円形板状に形成されており、また、上側保持部１０４及び下側保持部１０６の外周部にはそれぞれ傾斜面１０４Ａ，１０６Ａが形成されている。この上側保持部１０４の傾斜面１０４Ａと下側保持部１０６の傾斜面１０６Ａとの間に可変コア保持部１０２のカム部１０２Ａが狭持されている。さらに、上側保持部１０４及び下側保持部１０６の周方向の中心部には貫通孔が形成されており、また、この貫通孔には軸部１０８が挿通されている。これにより、上側保持部１０４及び下側保持部１０６が軸部１０８に沿ってスライドすることが可能となっている。上側保持部１０４及び下側保持部１０６が軸部１０８に沿ってスライドし、上側保持部１０４と下側保持部１０６との間隔が狭められることによって、環状に配列された１２個の可変コア保持部１０２が拡径する構成である。

また、軸部１０８にはスプリング１１０が挿通されており、さらにスプリング１１０は下側保持部１０４を上側保持部１０６側に向けて付勢している。これにより、可変コア保持部１０２が所定の押圧力Ｆ１でコア構成部１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗを押圧している。また、塑性変形部７２を形成するためにステータケース７０の外周部に入力される押圧力が所定値を超えた際に、可変コア保持部１０２が縮径するように押圧力Ｆ１（スプリング１１０のイニシャル）が設定されている。なお、軸部１０８には、ステータコア２０及びステータケース７０に対する可変コア保持部１０２の位置決め等を行うための位置決め冶具１１２が取付けられている。

次いで、図６及び図７に示されるように、ステータケース７０、ステータコア２０及び芯金１００がかしめ冶具１１４にセットされる。

ここで、かしめ冶具１１４について簡単に説明すると、かしめ冶具１１４は、ステータケース７０、ステータコア２０及び芯金１００を支持する円筒状のベース部１１６と、ベース部１１６の上端部にその径方向に沿って移動可能に支持されかつベース部１１６の周方向に沿って等間隔に配置された１２個のパンチ１１８と、パンチ１１８をベース部１１６の径方向内側に移動させるプレス部１２０と、を主要な要素として構成されている。ベース部１１６の上端部には、その周方向に沿って等間隔に配置されかつ該ベース部１１６の径方向に沿って延びる１２個の凹溝（図示せず）が形成されている。この凹溝内にパンチ１１８が収容されることによってパンチ１１８がベース部１１６の径方向にスライドすることが可能となっている。また、パンチ１１８は、矩形ブロック状に形成されていると共に、その一端はステータケース７０の外周面に当接する当接部とされている。また、図９Ｂに示されるように当接部には、ステータケース７０及びステータコア２０の軸方向から見て該ステータケース７０及びステータコア２０の径方向内側に向けて突出する一対の突起部１１８Ａが設けられている。また、この一対の突起部１１８Ａは、コア構成部１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗに設けられた凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗと対向した状態において、凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗに形成された凹部８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗを跨ぐように配置されている。図６及び図７に示されるように、パンチ１１８の他端は、プレス部１２０側に向けて該パンチ１１８の一端（当接部）側に傾斜する傾斜面１１８Ｂとされている。また、プレス部１２０は円筒状に形成されていると共に、該プレス部１２０の内周面におけるベース部１１６側の部位は、該ベース部側に向けて拡径するテーパ面１２０Ａとされている。このテーパ面１２０Ａがパンチ１１８の他端に形成された傾斜面１１８Ｂに当接し、プレス部１２０とベース部１１６との間隔が狭められることによって１２個のパンチがベース部１１６の径方向内側に向けてスライドする構成である。

図８、図９Ａ及び図９Ｂに示されるように、プレス部１２０にプレス機による加工力Ｆ２が入力されてパンチ１１８の突起部１１８Ａがステータケース７０の外周部を押圧することによって、ステータケース７０の外周部に１２個の塑性変形部７２が該ステータケース７０の周方向に沿って等間隔に形成される（かしめ工程）。これにより、前記ステータケース７０とステータコア２０とが一体化される。

次いで、図１０に示されるように、ステータケース７０、ステータコア２０及び芯金１００がかしめ冶具１１４から取外される。そして、スプリング１１０の張力を開放することによって可変コア保持部１０２が縮径されて、ステータコア２０に挿通された芯金１００が該ステータコア２０から取外される。

以上の工程を経てステータケース７０とステータコア２０とが一体化され、前述したステータ１０が構成される。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

図１に示されるように、本実施形態のブラシレスモータ６０は、上記構成のロータ５０、ステータコア２０及びステータケース７０を有して構成されている。巻線１６に通電されてステータコア２０及びステータケース７０に回転磁界が生じることによってマグネット５４Ｓ，５４Ｎを有するロータ５０が回転軸部５２を軸中心として回転する。

また、本実施形態では、ステータコア２０が、上記構成の継鉄４０、ティース部２４及び内側環状部４１を有して構成されており、またステータコア２０はステータケース７０と一体化されている。ここで、本実施形態では、内側環状部４１におけるロータ５０側の面（芯金当接部２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗの内周面）が、該ロータ５０を軸中心とする円弧面Ｒとされている。そのため、この円弧面Ｒの内径に対応する芯金１００（図４参照）を内側環状部４１の径方向内側に配置した状態でステータケース７０の外周部に塑性変形部７２を形成することが可能となる。これにより、ステータケース７０における塑性変形部７２が形成された部位がステータコア２０の継鉄４０（凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗ）を押圧したとしても、ステータコア２０の内側環状部４１の真円度が保たれる。

さらに、本実施形態では、ステータコア２０の継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗに形成された凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗとステータケース７０の外周部に形成された塑性変形部７２とが対向している。そのため、塑性変形部７２がステータケース７０の外周部に形成された際に、ステータケース７０における塑性変形部７２が形成された部位及びステータコア２０の継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗにおける凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗが形成された部位に応力が集中する。これにより、ステータケース７０における塑性変形部７２が形成された部位とステータコア２０の継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗにおける凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗが形成された部位との密着度が高まり、ステータケース７０とステータコア２０との固着力が向上する。

また、本実施形態では、継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗに形成された凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗが継鉄４０の軸方向から見て該継鉄４０の周方向に沿って等間隔に配置されていると共に、ステータケース７０に形成された塑性変形部７２が継鉄４０の軸方向から見て該継鉄４０の周方向に沿って等間隔に配置されている。そのため、継鉄４０はステータケース７０にその周方向に沿って均等に押圧される。

以上をまとめると、本実施形態のブラシレスモータ６０では、ステータコア２０の真円度及びステータケース７０とステータコア２０との固着力が向上されている。

また、本実施形態では、継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗに形成された凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗがティース部２４と対向する部位に配置されている。そのため、可変コア保持部１０２（図４参照）はパンチ１１８からステータケース７０を介して入力される押圧力を垂直に支持することが可能となる。これにより、ステータケース７０における塑性変形部７２が形成された部位とステータコア２０の継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗにおける凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗが形成された部位との密着度が向上する。その結果、本実施形態では、ステータケース７０とステータコア２０との固着力をより一層向上させることができる。

さらに、本実施形態では、ステータケース７０の外周部に３の整数倍又は４の整数倍の個数（１２個（箇所））の塑性変形部７２が形成されている。そのため、ステータケース７０によるステータコア２０の支持力をステータケース７０の周方向沿って均等にすることができると共に、塑性変形部７２を形成するためのパンチ１１８をステータケース７０の外周部に当接させる際の加工制御を容易にすることができる。

また、本実施形態では、ステータコア２０が１２個のコア構成部１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗによる分割構造とされていると共に、ステータケース７０の外周部に１２個（箇所）の塑性変形部７２が形成されている。これにより、ステータケース７０による各々のコア構成部１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗの支持力を均等にすることができる。

また、本実施形態のステータ１０の製造方法では、ステータコア２０の外径を超える内径の円筒状に形成されたステータケース７０をステータコア２０の継鉄４０に沿って配置させるケース配置工程を経る。そのため、ステータケース７０の内周面とステータコア２０の外周面（凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗ）とが摺接することによるバリの発生を抑制することができる。これにより、モータロック及び回路ショート等の不具合を抑制することができる。

さらに、図５Ａ〜図１１に示されるように、本実施形態では、前述の芯金セット工程を経る。そして、ステータケース７０の外周部に複数の塑性変形部７２が形成されることによって、ステータケース７０とステータコア２０とが一体化されるかしめ工程を経る。ここで、本実施形態では、可変コア保持部１０２の外周面と芯金当接部２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗの円弧面Ｒとが当接した状態で、即ち、可変コア保持部１０２によって内側環状部４１（芯金当接部２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗ）の真円度が確保された状態でステータケース７０の外周面に塑性変形部７２が形成される。そのため、ステータケース７０の外周面に塑性変形部７２を形成するための外力が加わったとしても、内側環状部４１の真円度が保たれる。

また、本実施形態では、ステータケース７０の外周面に塑性変形部７２を形成するための外力がパンチ１１８から入力されると、この外力は芯金１００の可変コア保持部１０２によって支持される。すなわち、ステータケース７０の外周面に塑性変形部７２を形成するための外力が加わった際に、ステータコア２０の内側環状部４１が縮径しない。これにより、ステータケース７０における塑性変形部７２が形成された部位とステータコア２０の継鉄４０（凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗ）との密着度が高まり、ステータケース７０とステータコア２０との固着力が向上する。

以上をまとめると、本実施形態のステータの製造方法では、ステータコア２０の真円度及びステータケース７０とステータコア２０との固着力を向上させることができる。

また、本実施形態では、可変コア保持部１０２が拡径することによって該可変コア保持部１０２の外周面と芯金当接部２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗの円弧面Ｒとが当接した後に、可変コア保持部１０２が更に拡径することによってステータコア２０の継鉄４０の外周面（凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗ）とステータケース７０の内周面とが当接する。そして、継鉄４０の外周面（凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗ）とステータケース７０の内周面とが当接した状態でステータケース７０の外周面に塑性変形部７２が形成される。これにより、ステータケース７０における塑性変形部７２が形成された部位とステータコア２０の継鉄４０（凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗ）との密着度がより一層高まる。その結果、本実施形態では、ステータケース７０とステータコア２０との固着力をより一層向上させることができる。

さらに、本実施形態では、ステータケース７０の外周面に塑性変形部７２を形成するための外力（押圧力）が所定値を超えると、可変コア保持部１０２が縮径するようにスプリング１１０のイニシャルが設定されている。これにより、本実施形態では、ステータケース７０とステータコア２０とを所望の固着力で一体化させることができる。

なお、本実施形態では、１２個のコア構成部１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗによる分割構造とされたステータコア２０を用いてブラシレスモータ６０を構成した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、一体構造とされたステータコア或いは２分割、３分割等とされたステータコアを用いてブラシレスモータを構成することもできる。また、分割構造とされたステータコアを用いてブラシレスモータを構成する場合、塑性変形部７２の個数（箇所）は、ステータコアを構成する各々のコア構成部のステータケース７０による保持力等を考慮して適宜設定すればよい。

また、本実施形態では、ステータケース７０の外周部に１２個（箇所）の塑性変形部７２を形成することによってステータケース７０とステータコア２０とを一体化した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ステータケース７０の外周部に３の整数倍の個数（箇所）の塑性変形部７２を該ステータケース７０の周方向に沿って等間隔に形成した構成としてもよいし、或いはステータケース７０の外周部に４の整数倍の個数（箇所）の塑性変形部７２を該ステータケース７０の周方向に沿って等間隔に形成した構成としてもよい。このように、塑性変形部７２の個数はステータケース７０によるステータ１０の保持力、或いは塑性変形部７２を形成するためのパンチ１１８をステータケース７０の外周部に当接させる際の加工制御等を考慮して適宜設定すればよい。

さらに、本実施形態では、継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗにおけるティース部２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗと対向する部位に凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗを設けた例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗのティース部２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗに対する位置は継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗの周方向にずれていてもよい。

また、本実施形態のステータ１０の製造方法では、ステータケース７０の外周面に塑性変形部７２を形成するための外力（押圧力）が所定値を超えると、可変コア保持部１０２が縮径する例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、プレス機による加工力Ｆ２を制限することにより、可変コア保持部１０２が縮径しないように構成することもできる。

さらに、本実施形態では、継鉄４０の外周面（継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗに形成された凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗ）とステータケース７０の内周面とを当接させた状態で、ステータケース７０の外周部に塑性変形部７２を形成した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、可変コア保持部１０２によって内側環状部４１（芯金当接部２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗ）の真円度が確保されていれば、継鉄４０の外周面とステータケース７０の内周面とが当接していない状態で、ステータケース７０の外周部に塑性変形部７２を形成してもよい。

また、本実施形態では、継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗの凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗに凹部８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗが形成されている例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、例えば、図１１Ａに示されるように、凹部８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗを凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗに形成しない構成とすることもできる。このように、凹部８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗを凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗに形成するか否かについては、該凸部７８Ｕ，７８Ｖ，７８Ｗとステータケース７０との接触圧等を考慮して適宜設定すればよい。

さらに、本実施形態では、一対の突起部１１８Ａを有するパンチを用いてステータケース７０の外周部に塑性変形部７２を形成した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１１Ｂに示されるように、先端側に向けて窄まるように形成されたパンチ１２２をステータケース７０における凹部８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗと対向する部位に押圧することにより塑性変形部７２を形成した構成とすることもできる。この場合、ステータケース７０とステータコア２０との固着力がより一層向上する。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０…ステータ，１４Ｕ…コア構成部，１４Ｖ…コア構成部，１４Ｗ…コア構成部，１６Ｕ…巻線，１６Ｖ…巻線，１６Ｗ…巻線，１６…巻線，２４Ｕ…ティース部，２４Ｖ…ティース部，２４Ｗ…ティース部，２４…ティース部，４０…継鉄（外側環状部），４１…内側環状部，５０…ロータ，５２…回転軸部，５４Ｓ…マグネット，５４Ｎ…マグネット，６０…ブラシレスモータ，７０…ステータケース（ケース），７２…塑性変形部，７８Ｕ…凸部，７８Ｖ…凸部，７８Ｗ…凸部，Ｒ…円弧面

Claims (4)

1. 軸線回りに回転可能に支持された回転軸部と、該回転軸部の周方向に沿って配設されたマグネットと、を有するロータと、
   前記ロータの径方向外側に配置されていると共に、環状に形成された外側環状部と、前記外側環状部から該外側環状部の径方向内側に向けて突出しかつ導電性の巻線が巻回されるティース部と、前記ティース部における前記ロータと近接する側の端部から該ロータの周方向に沿って延出しかつ前記ロータ側の面が該ロータを軸中心とする円弧面とされた内側環状部と、を有し、前記外側環状部には、該外側環状部の径方向外側に向けて突出しかつ該外側環状部の軸方向から見て該外側環状部の周方向に沿って等間隔に配置された凸部が形成されているステータコアと、
   前記ステータコアを該ステータコアの径方向外側から覆う筒状に形成されていると共に、外周部における前記凸部と対向する部位に複数の塑性変形部が形成されることによって前記ステータコアと一体化され、かつ前記複数の塑性変形部が前記外側環状部の軸方向から見て該外側環状部の周方向に沿って等間隔に配置されているケースと、
   を備え、
   前記巻線の一部を構成しかつ該巻線のうち同相の該巻線を互いに接続する渡り線が前記ステータコアの径方向内側に前記ロータに沿って配置されているブラシレスモータ。
2. 前記凸部は、前記ティース部と対向する部位に設けられている請求項１記載のブラシレスモータ。
3. 前記ケースの外周部には、３×ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）個又は４×ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）個の前記複数の塑性変形部が形成されている請求項１又は請求項２記載のブラシレスモータ。
4. 前記ステータコアは、ｍ個のコア構成部を環状に配列させることによって構成された分割構造とされており、
   前記ケースの外周部には、ｍ×ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）個の前記複数の塑性変形部が形成されている請求項１又は請求項２記載のブラシレスモータ。

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