JP2007267492A - モータ用インシュレータ及びモータ用インシュレータを備えた電機子コア、並びにモータ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、コイル線を整然とコンパクトに巻き付けることが可能であり、容易に巻線作業を行うことが可能なモータ用インシュレータ及びモータ用インシュレータを備えた電機子コア、並びにモータを提供することにある。
【解決手段】ティース部３１Ａに取付けられるモータ用インシュレータ４に関する。
モータ用インシュレータ４は、コイル線Ｕの第１層目の巻き付け位置を規制するため、コイル線Ｕの巻き付け方向と略直交する方向へ所定の間隔を有した状態で並列する複数のコイル線係止部４７を備える。この所定の間隔は、第１層目の最終コイル線を係止する第１コイル線係止部４７ａと、最終コイル線より一巻き前のコイル線を係止する第２コイル線係止部４７ｂと、の間隔である第１間隔と、他の互いに隣接するコイル線係止部間４７，４７の間隔である第２間隔とを有して構成されており、第１間隔は、第２間隔よりも大きくなるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ用インシュレータ及びモータ用インシュレータを備えた電機子コア、並びにモータに係り、特に容易に巻線作業を行うことが可能なモータ用インシュレータ及びモータ用インシュレータを備えた電機子コア、並びにモータに関する。

ステータコアに形成されたティース部にコイル線を巻き付ける際、このモータ巻線とステータコアとの間を絶縁するために、モータ用のインシュレータが使用されることが多い。
モータを組み立てる際には、ティースにインシュレータを取付けた後、コイル線を巻き付ける。
インシュレータにコイル線を巻き付ける際には、巻線が占めるスペースを最小化してコイルの小型化を図るため及びスロット内に設計した巻数のコイル線を巻き付けるために、コイル線を乱れなく整列させてインシュレータに巻き付けることが重要である。
しかし、モータ用インシュレータにコイル線を巻き付ける際に、コイル線がずれてしまうという問題が生じ、これに対応し、コイル線を簡易かつ正確に整列させて巻き付けることが困難であった。
このため、巻線を保持するための突起又は溝を設けたモータ用インシュレータが開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。

特許文献１には、ティースに装着される略四角形筒状の巻線巻装部外周面に、巻線の第１層目を整列して巻き付けるための案内溝及び案内凹部（又は案内凸部）が形成されたインシュレータが開示されている。
この案内溝は、巻線巻装部の両側面（ティースに装着した際に周方向側に配設される相対向する面）に、軸方向に沿って形成されており、案内凹部（又は案内凸部）は、この案内溝が形成された両側面を架橋する面に形成されている。
このように、インシュレータの巻線巻装部外周面に、案内溝及び案内凹部（又は案内凸部）が形成されているため、巻線の第１層目をこれら案内溝及び案内凹部（又は案内凸部）に沿って整列した状態に巻き付けることができる。

特許文献２には、外周部にコイル線の巻き付け位置を規制するための係合部を複数設けたボビンが開示されている。
隣接する係合部間はコイル線の径程度に設定されており、コイル線は、この係合部間に収められながら巻き付けられる。よって、コイル線がズレたりすることなく、コイル線は整然と巻き付けられる。
この技術では、巻き始め側の一巻き目と二巻き目の間に係合部を設けず、巻き始め側の一巻き目に二巻き目が乗り上げることを防止している。つまり、巻き始め側の一巻き目と二巻き目の間は係合部があれば、一巻き目が誤って二巻き目に入り込んだ場合に、一巻き目に二巻き目が乗り上げることとなるが、この係合部を除くことにより、一巻き目は移動することができるため、巻き始め側の一巻き目に二巻き目が乗り上げることを防止することができる。

特開２００４−１４０９６４号公報（第６頁乃至第１１頁、図１乃至図７） 特開２００２−２８４４４６号公報（第５頁、図６及び図９）

しかし、上記特許文献１及び特許文献２の技術では、第一層目のコイル線を整然と巻き付けることは可能であるが、折り返し箇所（第１層目から第２層目へ移る端部）において、第１層目コイル線と第２層目コイル線を整然と積層させることが困難である。
つまり、図７に示すように、折り返し箇所（コイル線Ｕ１１〜コイル線Ｕ１５）では、コイル線が斜めから渡ってくるため、この力の成分を張力Ｆとすると、図面下方に分力Ｆ_Ａが生じる。
コイル線を整然とコンパクトに巻き付けるためには、コイル線Ｕ１５はコイル線Ｕ９とコイル線Ｕ１１との間に係止される必要があるが、この分力Ｆ_Ａが生じるために、コイル線Ｕ１５が分力Ｆ_Ａの作用で、図面下方に移動しやすい状態となる。
よって、折り返し箇所でコイル線が分力方向へずれ、第２層目以降においてコイル線の整列の乱れが生じる。このため、スロット内に設計した巻数のコイル線を配設することが困難となるという問題が生じていた。

本発明の目的は、上記各問題点を解決することにあり、特に容易に巻線作業を行うことが可能であるとともに、第２層目以降のコイル線を整然とコンパクトに巻き付けることができ、スロット内に設計通りの巻数のコイル線を配設することが可能なモータ用インシュレータ及びモータ用インシュレータを備えた電機子コア、並びにモータを提供することにある。

上記課題は、本発明にかかるモータ用インシュレータによれば、ロータコア方向へ突出するティース部と、該ティース部に巻き付けられるコイル線との間を絶縁するモータ用インシュレータであって、該モータ用インシュレータは、前記コイル線の第１層目の巻き付け位置を規制するため、前記コイル線の巻き付け方向と略直交する方向へ所定の間隔を有した状態で並列する複数のコイル線係止部を備えるインシュレータ本体部と、該インシュレータ本体部に形成される、前記ティース部の前記ロータコアと対向する端面を露出させる露出孔の周囲から前記ロータコア方向へと延出し、前記ロータコアと対向する面の裏面側に第２層目の一巻き目のコイル線を保持するフレーム状の延出部と、を有し、前記所定の間隔は、第１層目に巻き付けられるコイル線のうち、最も前記ロータコアに近い位置に巻き付けられる第１層目の最終コイル線を係止する第１コイル線係止部と、該第１コイル線係止部に隣接し前記第１層目の最終コイル線より一巻き前のコイル線を係止する第２コイル線係止部と、の間の間隔である第１間隔と、他の互いに隣接するコイル線係止部間の間隔である第２間隔と、を有し、前記第１間隔は、前記第２間隔よりも大きくなるように構成されていることにより解決される。

このように、本発明に係るモータ用インシュレータには、第１層目に巻き付けられるコイル線の巻き付け位置を規制するためのコイル線係止部が複数形成されている。この複数のコイル線係止部のうち、第１層目の最終コイル線を係止する第１コイル線係止部と、この第１コイル線係止部に隣接し最終コイル線より一巻き前のコイル線を係止する第２コイル線係止部と、の間隔である第１間隔は、他の互いに隣接するコイル線係止部間の間隔である第２間隔よりも大きくなるように構成されている。
第２層目のコイル線は、互いに隣接する第１層目のコイル線間に形成される間隙に係止されながら巻き付けられる。このため、第２層目のコイル線を整然と巻き付けるためには、第２層目のコイル線を、互いに隣接する第１層目のコイル線間に形成される間隙に、確実に係止してずれを防止する必要がある。

本発明によれば、第１間隔が、第２間隔より大きくなるように構成されているため、第１層目と第２層目との折り返し地点付近のコイル線である第２層目の二巻き目のコイル線は、第１コイル線係止部に係止されたコイル線と第２コイル線係止部に係止されたコイル線との間に確実に係止することとなる。
つまり、第１層目と第２層目との折り返し地点付近のコイル線である第２層目の二巻き目のコイル線は斜め方向へ渡ってくるために、これに伴い他の第２層目のコイル線に比して大きな張力が生じ、この張力の影響で、この位置の第２層目のコイル線は、他の位置のコイル線に比して非常にずれ易い状態となっている。このため、第２層目のこの位置のコイル線を係止する場所の幅である第１間隔が、第２層目の他のコイル線を係止する場所の幅である第２間隔より大きく設定されていれば、第２層目のこの位置のコイル線は、第２層目の他の位置のコイル線に比して、第１層目の隣接するコイル線間（第１コイル線係止部に係止されたコイル線と第２コイル線係止部に係止されたコイル線との間）に強固に係止され、張力の影響を受けてずれることが防止される。

また、本発明に係るインシュレータには、露出孔周囲よりロータコア方向へと延出したフレーム状の延出部が形成されているため、第２層目の一巻き目のコイル線を、この延出部の本体部側の面（ロータコアと対向しない側の面）に保持することができる。よって、第２層目の一巻き目のコイル線がロータコア側へとずれることを防止することができる。
以上より、第２層目以降のコイル線を、乱れを生じさせることなく整然と巻き付けることができる。
よって、コイル線の巻線作業が容易になるとともに、スロット内に設計した巻数のコイル線を確実に配設することが可能となる。
なお、このコイル線係止部の形状は特に限定されず、コイル線を係止するための突起、溝等、確実に第１層目のコイル線を係止できるものであればどのような形状であってもよい。

このとき、前記延出部の前記ロータコアと対向する面の裏面側には、第２層目の一巻き目の前記コイル線を係止する第３コイル線係止部が形成され、該第３コイル線係止部は、第２層目の一巻き目の前記コイル線を、前記第１コイル線係止部に係止されたコイル線と前記第２コイル線係止部に係止されたコイル線との間に配設される第２層目の二巻き目の前記コイル線と並列する位置に案内すると好適である。

このように構成されていると、第２層目の一巻き目のコイル線と第２層目の二巻き目のコイル線とを並列する位置へ、確実に配設することができる。
よって、ずれ易い位置（折り返し地点）に配設される第２層目の一巻き目のコイル線と第２層目の二巻き目のコイル線とを整然と並列させることができるため、第２層目のコイル線を整然と巻き付けることができるとともに、この上に積層される第３層目のコイル線もまた整然と巻き付けることができる。よって、第２層目以降のコイル線を乱れを生じさせることなく整然と巻き付けることができる。このため、コイル線の巻線作業が容易になるとともに、スロット内に設計した巻数のコイル線を確実に配設することが可能となる。

このとき、前記複数のコイル線係止部は、前記コイル線の巻き付け方向へ伸びる、前記コイル線を係止する溝として構成されていると、コイル線をこの溝へ確実に係止できるとともに、この溝が巻線作業のガイドとなるため好適である。

また、本発明に係る電機子コアには、請求項１に記載のモータ用インシュレータが、ロータコア方向へ突出するティース部に取付けられており、前記インシュレータ本体部には、コイル線が、前記複数のコイル線係止部に沿って第１層目として巻き付けられているとともに、順に多層に整列した状態に巻き付けられている。

更に、本発明に係る電機子コアには、請求項２に記載のモータ用インシュレータが、ロータコア方向へ突出するティース部に取付けられており、前記インシュレータ本体部には、コイル線が、前記複数のコイル線係止部に沿って第１層目として巻き付けられているとともに第２層目の一巻き目のコイル線が前記第３コイル線係止部に係止された状態で、順に多層に整列して巻き付けられている。

また、本発明に係るモータは、請求項４又は請求項５に記載の電機子コアと、マグネットを備えたロータコアとを備え、前記ロータコアは前記電機子コアの内周に配設されている。

本発明によれば、第１層目の最終コイル線とこの最終コイル線より一巻き前のコイル線との係止間隔を大きくしたため、第２層目の二巻き目のコイル線を、第１層目の最終コイル線と、この最終コイル線より一巻き前のコイル線の間に確実に係止することができる。
このため、第１層目と第２層目との折り返し地点に生じる張力により第２層目の二巻き目のコイル線がずれることを防止することができ、コイル線を整然とコンパクトに巻き付けることが可能となる。
また、本発明によれば、第３コイル線係止部により、第２層目の一巻き目のコイル線と第２層目の二巻き目のコイル線とを並列する位置へ配設することができる。よって、第２層目のコイル線を整然とコンパクトに巻き付けることができるとともに、第２層目に巻き付けられたコイル線の上に積層される第３層目のコイル線もまた整然と巻き付けることができる。
更に、この第３コイル線係止部により巻き位置がガイドされるため、容易に巻線作業を行うことができる。
以上のように、本発明によれば、複数のコイル線係止部によりコイル線がガイドされるために巻線作業が簡易になるとともに、第２層目以降のコイル線を、乱れを生じさせることなく巻き付けることができるため、スロット内に設計した巻数のコイル線を配設することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
本実施形態は、巻線部分にコイル線を係止するための凹凸を形成して第１層目のコイル線を整然と巻き付けるとともに、第２層目以降のコイル線のずれを防止して整然と巻き付けることを可能としたモータ用インシュレータ及びモータ用インシュレータを備えた電機子コア、並びにモータに関するものである。

図１乃至図６は、本発明の一実施形態を示すものであり、図１はインシュレータの斜視図、図２はコイル線が巻き付けられたインシュレータが取付けられた一のティース部付近を示す断面説明図、図３はインシュレータの要部拡大断面説明図、図４はコイル線の係止状態の説明図、図５はステータコア周辺の断面図、図６はモータの断面説明図である。

本実施形態に係るインシュレータ４は、図１及び図２に示すように、略コ字状の筒体であり、その両端の開口部には各々、開口部周囲を囲うフランジ状の延出部が形成されている。この延出部のうち、ロータコア１側に配設される延出部を「ロータ側延出部４１」と記し、反対側に配設される延出部を「アウター側延出部４２」と記す。また、これらロータ側延出部４１とアウター側延出部４２とを架橋する略コ字状の部分を「インシュレータ本体部４３」と記す。
また、インシュレータ４内部を「ティース部挿入孔４４」と記し、ロータコア１側に配設される開口部を「ロータ側開口部４５」、他方の開口部を「アウター側開口部４６」（図示せず）と記す。
なお、ロータ側延出部４１が請求項に記載の延出部に相当する。
また、図１のうちロータコア１の径方向をＸ方向及びその反対方向と規定し、ロータコア１の径方向と鉛直な方向をＹ方向及びその反対方向と規定する。

インシュレータ本体部４３は、略コ字形状の筒体であり、その相対向する２つの外側面であるコイル線係止面４３ａ，４３ａには、コイル線係止部としてのコイル線係止溝４７が複数形成されている。コイル線Ｕは、このコイル線係止面４３ａ，４３ａに形成されたコイル線係止溝４７に沿って螺旋状に巻き付けられる。
本実施形態に係るコイル線係止溝４７は、断面略円弧状の曲面を凹部として有する溝であり、コイル線係止面４３ａ，４３ａに、図１のＸ方向へ向けて略平行に並列して複数個形成されている。
このコイル線係止溝４７の凹部のサイズは、コイル線Ｕがちょうど係止されるサイズに設計されている。つまり、コイル線係止溝４７の凹部を形成する曲面は、コイル線Ｕの断面輪郭である円弧状湾曲に整合する湾曲面となるように設計されている。

互いに隣接するコイル線係止溝４７，４７間の距離は、ロータ側延出部４１側の端部に形成されるコイル線係止溝４７，４７間の距離のみ、他のコイル線係止溝４７，４７間の距離よりも大きくなるように設計されている。また、ロータ側延出部４１側の端部に形成されるコイル線係止溝４７，４７以外の、他のコイル線係止溝４７，４７間の距離は、等しくなるように設計されている。
このコイル線係止溝４７の詳しい構成及び作用については、後に詳述する。
なお、本実施形態においては、コイル線係止溝４７を溝として形成したが、これに限られるものではなく、例えば、コイル線Ｕを係止することのできる突起が複数備えられていてもよい。
また、コイル線係止溝４７は、コイル線係止面４３ａ，４３ａのＸ方向全体にわたり延びているが、これに限られるものではなく、コイル線Ｕを確実に係止することができれば、長さ等は限定されるものではない。

ロータ側延出部４１は、インシュレータ本体部４３の端部(ロータコア１側に配設される端部)に形成されたフランジ状の部分であり、後述するティースバー部３１ｂのロータコア１と対向しない側の面の湾曲に沿って若干湾曲している。ティースバー部３１ｂは、ロータコア１の湾曲に沿って湾曲するとともに、周方向両端部へ向かうに従って厚みが薄くなるように構成されている。このためロータ側延出部４１は、ロータコア１の湾曲に沿って湾曲し、そのロータコア１と対向しない側の面に第２層目の一巻き目のコイル線Ｕを係止する空間が形成される。
また、この空間に第２層目の一巻き目のコイル線Ｕを確実に係止するとともに所定位置へ案内するために、ロータ側延出部４１のロータコア１と対向しない側の面には、第３コイル線係止部としてのコイル線案内部４８が形成されている。

このコイル線案内部４８は、ロータ側延出部４１側の最端部に形成されるコイル線係止溝４７（第１層目の最終コイル線Ｕを係止するコイル線係止溝４７）に隣接する位置に形成されている。
このコイル線案内部４８には第２層目の一巻き目のコイル線Ｕが係止され、第２層目の一巻き目のコイル線Ｕを第２層目の二巻き目のコイル線Ｕが係止される位置と並列する位置へ案内する。
このため、第２層目の一巻き目のコイル線Ｕと第２層目の二巻き目のコイル線Ｕとの間に係止される第３層目のコイル線Ｕを確実に係止することができる。よって、第３層目のコイル線Ｕもまた整然と巻き付けられる。
なお、本実施形態においては、このコイル線案内部４８は、コイル線Ｕの外形に一部整合するよう若干湾曲した凹部として形成されているが、これに限られるものではなく、例えば突起状のものであってもよいし、インシュレータ本体部４３に対するロータ側延出部４１の延出角度を調整することによって、第２層目第一巻き目のコイル線Ｕが第２層目の二巻き目のコイル線Ｕと並列する位置に配設されるよう設計してもよい。

また、ロータ側延出部４１の上下方向（ロータコア１の軸方向）の高さは、ロータコア１に配設されるマグネット１２の上下方向（ロータコア１の軸方向）の高さとほぼ同一となるように設計されている。
これは、マグネット１２の高さと整合させると、最も効率が良く無駄のない設定となるからである。つまり、磁界を考慮すると、マグネット１２の高さ以上の高さに設定しても、マグネット１２の磁力範囲から外れるため効率的ではなく、インシュレータ４の製造コストが上がるため不利となるからである。

アウター側延出部４２は、インシュレータ本体部４３の端部（ロータ側延出部４１が形成されている側と反対側の端部）に形成されたフランジ状の部分であり、ステータコア３の湾曲に沿って若干湾曲している。
また、アウター側延出部４２の上下方向（ロータコア１の軸方向）の高さは、ロータ側延出部４１の高さと同じか若干大きくなるように形成されている。
これは、少しでも、ステータコア３の軸方向高さを確保し、ティース部３１Ａの体積を大きくしてモータ出力を大きくするためである。

本実施形態に係るインシュレータ４は、例えば、樹脂成型により形成されているが、これに限られるものではなく、ティース部３１Ａとコイル線Ｕとを絶縁可能であればどのような素材であってもよい。
また、インシュレータ４の形状は、これに限られるものではなく、本発明の趣旨を変更しない範囲で適宜変更することができる。例えば、インシュレータ本体部４３が軸方向に分割可能な略四角形状の筒体として構成されていてもよいし、略円環状の基部から複数のインシュレータ本体部４３が放射状に突出するように一体的に構成されていてもよい。

次いで、図２乃至図４により、インシュレータ４に形成されたコイル線係止溝４７及びコイル線案内部４８の構成とその作用について説明する。
まず、図２及び図３により、ステータコア３側の端部に形成されるコイル線係止溝４７及びコイル線案内部４８について説明する。
以下、ロータ側延出部４１に一番近いコイル線係止溝４７を第１コイル線係止部としての「コイル線係止溝４７ａ」と記し、このコイル線係止溝４７ａに隣接するコイル線係止溝４７を第２コイル線係止部としての「コイル線係止溝４７ｂ」と記す。更に、このコイル線係止溝４７ｂに隣接する（コイル線係止溝４７ａ側と反対側に隣接するコイル線係止溝４７）を「コイル線係止溝４７ｃ」と記す。
隣接するコイル線係止溝４７，４７の距離とは、コイル線係止溝４７の凹部の最下点（一番窪んだ部分）間の距離とする。
また、図２及び図３に示す奇数番号のコイル線Ｕと偶数番号のコイル線Ｕとの説明は同様のものであるため、奇数番号のコイル線Ｕに関する説明のみを行う。

更に、コイル線案内部４８は、ロータ側延出部４１のインシュレータ本体部４３側を向く面に、コイル線係止溝４７ａに隣接（コイル線係止溝４７ｂが形成されている側と反対側に隣接）した状態で形成されている。
また、第１層目のコイル線Ｕは、コイル線係止部４７に係止されながら、ロータ側延出部４１方向へ向かって螺旋状に巻き付けられる（コイル線Ｕ１からＵ１７へと順に巻き付けられる）。
コイル線Ｕ１１が、第１層目として最後に巻き付けられるコイル線Ｕであり、この部分で折り返されて第２層目へと移る。第２層目は第１層目の巻き付け方向と反対方向（ロータ側延出部４１から離れる方向）へ向けて螺旋状に巻き付けられる。
第２層目に巻き付けられるコイル線Ｕは、第１層目に巻き付けられた互いに隣接するコイル線Ｕの間に係止されながら巻き付けられる。
第３層目以降も同様に、１つ下の層の互いに隣接するコイル線Ｕ間に係止されながら、螺旋状に巻き付けられる。

図３に示すように、コイル線係止溝４７ａとコイル線係止溝４７ｂとの距離ｗは、コイル線係止溝４７ｂとコイル線係止溝４７ｃとの距離ｖよりも大きくなるように設計されている。また、他のコイル線係止溝４７，４７間の距離は、全てｖとなるように設計されている。
つまり、コイル線係止溝４７ａとコイル線係止溝４７ｂとの距離ｗは、他のコイル線係止溝４７，４７間の距離ｖよりも大きくなるように設定されている。
よって、第１層目のコイル線Ｕ９とコイル線Ｕ１１との間に、第２層目の二巻き目のコイル線Ｕ１５が確実に係止される。
なお、距離ｖが第２間隔に相当し、距離ｗが第１間隔に相当する。

また、コイル線案内部４８には、第２層目の一巻き目のコイル線Ｕ１３が係止される。
コイル線案内部４８は、第２層目の一巻き目のコイル線Ｕ１３を、第２層目の二巻き目のコイル線Ｕであるコイル線Ｕ１５の位置と並列となる位置へ案内する。
つまり、第１層目のコイル線Ｕ９とコイル線Ｕ１１との間に配設された第２層目コイル線Ｕ１５の位置と第２層目の一巻き目のコイル線Ｕ１３は並列して配列され、ティース本体部３１ａの長さ方向と平行となる。
このように、コイル線Ｕ１３とコイル線Ｕ１５は並列して配設されるため、第３層目のこの位置のコイル線Ｕもまた、コイル線Ｕ１３とコイル線Ｕ１５との間に確実に支持される。よって、第３層目のコイル線Ｕもまた整然と巻き付けられる。

図４により、コイル線Ｕの係止状態を説明する。
図４（ａ）は、コイル線Ｕ９，コイル線Ｕ１１，コイル線Ｕ１５の係止状態の説明図であり、図４（ｂ）は、コイル線Ｕ７，コイル線Ｕ９，コイル線Ｕ１７の係止状態の説明図である。

図４（ａ）に示すように、コイル線Ｕ１５は、コイル線係止溝４７ａとコイル線係止溝４７ｂとに係止されるコイル線Ｕ１１とコイル線Ｕ９との間に支持される。
このとき、コイル線Ｕ１５が、コイル線Ｕ１１とコイル線Ｕ９とで支持される範囲を支持範囲Ｒ１とする。
また、図４（ｂ）に示すように、コイル線Ｕ１７は、コイル線係止溝４７ｂとコイル線係止溝４７ｃとに係止されるコイル線Ｕ９とコイル線Ｕ７との間に支持される。
このとき、コイル線Ｕ１７が、コイル線Ｕ９とコイル線Ｕ７とで支持される範囲を支持範囲Ｒ２とする。

本実施形態においては、図４（ａ）（ｂ）に示すように、支持範囲Ｒ１＞支持範囲Ｒ２となる。
よって、コイル線Ｕ１５は、第２層目に巻き付けられる他のコイル線Ｕよりも大きい支持範囲に確実に支持される。
このため、コイル線Ｕの層替え折り返し地点に発生する分力Ｆ_Ａにより、コイル線Ｕ１５が分力Ｆ_Ａ方向にずれることが防止される。
よって、第１層目に巻き付けられるコイル線Ｕは隣接するコイル線係止溝４７，４７間に確実に格納されながら、巻き付けられるとともに、層替え折り返し地点のコイル線Ｕ（コイル線Ｕ１５）もまた、ずれることなく確実に所定位置（コイル線Ｕ１１とコイル線Ｕ９との間）に係止される。このため、第２層目のコイル線Ｕもまた整然と巻き付けられる。
このように、コイル線Ｕを位置決めしながら確実に巻き付けることができるため、簡易に整然とコイル線Ｕをインシュレータ４に巻き付けることができる。

図５及び図６により、本実施形態に係るインシュレータ４が配設されたステータＳ及びモータＭについて説明する。
まず、図５により、本実施形態に係るインシュレータ４を備えたステータコア３について説明する。
ステータコア３に、インシュレータ４が取付けられて、コイル線Ｕが巻き付けられたものが電機子コアに相当し、本実施形態においては単に「ステータＳ」と記す。
本実施形態に係るステータコア３は、複数のコアシート３１が軸方向に積層されて形成されている。
これらのコアシート３１は、例えば、表面に絶縁皮膜が施されたケイ素鋼板等の肉薄の磁性材料からなる。

本実施形態に係るコアシート３１は、略円環状のアウター部３１０から、中心方向へ突出した略Ｔ字形状の凸部３２０とで構成されている。
この凸部３２０のうち、アウター部３１０から中心方向へ突出している部分を「凸部本体部３２０ａ」と記し、この凸部本体部３２０ａの自由端側に形成された周方向両側へ延出する部分を「凸部バー部３２０ｂ」と記す。
凸部バー部３２０ｂの周方向両端側の幅は、徐々に小さくなるように形成されている。

本実施形態では、凸部３２０は、同中心角分離隔（約３０°ずつ離隔）して１２個形成されている。
凸部バー部３２０ｂのロータコア１側端辺は略円弧形状に緩やかに湾曲しており、周方向両端部へ向かうに従って厚みが薄くなるように構成されている。
また、１２個の凸部バー部３２０ｂのロータコア１側端辺は、各々略円形状を描くように整列している。
なお、本実施形態では、互いに隣接する凸部３２０，３２０は、略３０度（中心角）離隔しているが、コアシート３１の形状はこれに限られるものではなく、複数個ずつ連結された凸部３２０が、所定の規則をもって積層されていてもよい。

本実施形態に係るステータコア３は、コアシート３１が複数枚積層されて形成されている。
以下、コアシート３１のうち凸部３２０が積層された部分を「ティース部３１Ａ」と記す。また、凸部本体部３２０ａが積層された部分を「ティース本体部３１ａ」と記し、凸部バー部３２０ｂが積層された部分を「ティースバー部３１ｂ」と記す。
このティースバー部３１ｂは、ロータコア１の湾曲に沿って湾曲するとともに、周方向両端部へ向かうに従って径方向の厚みが薄くなるように構成されている。
また、ティース部３１Ａの自由端面側（ロータコア１方向側の端部、ティースバー部３１ｂのロータコア１側端辺）は略円弧形状に緩やかに湾曲しており、このため、１２個のティース部３１Ａの自由端面側（ロータコア１方向側の端部、ティースバー部３１ｂのロータコア１側端辺）は略円筒形状を描くように整列している。
このティース部３１Ａの内部側（略円筒形状の部分）に、後述するロータコア１が若干の間隙を有した状態で挿入される。

本実施形態においては、このように形成されたステータコア３のティース部３１Ａにインシュレータ４が取付けられ、コイル線Ｕが巻き付けられて電機子コアとしてのステータＳが形成される。
インシュレータ４は、そのインシュレータ本体部４３によりティース本体部３１ａを被覆した状態、すなわちティース部挿入孔４４にティース本体部３１ａを格納した状態で、ティース部３１Ａに取り付けられる。このとき、ティースバー部３１ｂは、ロータ側開口部４５より突出している。
また、このとき、インシュレータ４のロータ側延出部４１は、ティースバー部３１ｂの側面（ロータコア１と対向する側面の裏面側）に沿うように配設される。
コイル線Ｕは、例えば、公知の巻線ノズルを操作することにより、インシュレータ４に巻き付けられる。つまり、隣接するティースバー部３１ｂ，３１ｂ間に形成された間隙Ｄを通して、隣接するティース本体部３１ａ，３１ａ間に形成されるスロットＥ内に巻線ノズルが挿入され、この巻線ノズルが各ティース部３１Ａの周りを回転しながらコイル線Ｕが巻き付けられる。

本実施形態に係るインシュレータ４を備えたモータＭの概略を図６に示す。
本実施形態に係るモータＭは、インナーコア型三相ブラシレスモータであり、ロータコア１、シャフト２、ステータコア３、インシュレータ４、ハウジング５、を備えて構成されている。

本実施形態に係るロータコア１は、公知のロータコアであり、略円筒形状のマグネット支持部材１１に、磁性の異なる複数のマグネット１２が交互にＶ字配置されている。
本実施形態に係るシャフト２は公知の出力用シャフトであり、ロータコア１の略中央部を貫通して固定されている。また、シャフト２は、ベアリング６１，６２によって回転可能に支承されている。
なお、本実施形態においては、モータＭは埋込磁石型（ＩＰＭ）のモータであるが、これに限られることはなく表面磁石型（ＳＰＭ）のモータであってもよい。

本実施形態に係るハウジング５は、図６に示すように、ロータコア１及びステータコア３を収納するための筺体であり、その上部には、シャフト２を貫通突出させるための突出孔５ａが形成されている。
また、ハウジング５の開口部は、エンドプレート７により閉じられる。
エンドプレート７は、ハウジング５の開口部を被覆した状態で、螺子留めされる。

ロータコア１を形成するマグネット支持部材１１の略中央には、シャフト２が軸方向へ貫通して固定されている。
また、シャフト２が取り付けられたロータコア１は、ステータコア３の内孔に貫通するように挿入されている。
シャフト２の上部及び下部（ロータコア１の上部及び下部）は、各々ベアリング６１，６２によって回転可能に支承されている。
ハウジング５は、突出孔５ａよりシャフト２の上端部を突出させた状態でロータコア１及びステータコア３を覆う。

ステータコア３はハウジング５内壁面に固定されており、そのティース部３１Ａには、インシュレータ４が取り付けられており、そのインシュレータ本体部４３にはコイル線Ｕが巻き付けられている。
インシュレータ４は、ロータ側延出部４１を、マグネット１２側へ向けて、ティース部３１Ａを被覆した状態で取り付けられている。
また、コイル線Ｕは、インシュレータ４を介して（インシュレータ４により絶縁された状態で）、ティース部３１Ａに巻き付けられている。

このとき、ロータ側延出部４１の軸方向の長さは前述の通り、マグネット１２の軸方向の長さとほぼ同一で、ロータ側延出部４１とマグネット１２が径方向に対向して配置されるとともに、コイル線Ｕは、コイルエンドが、ロータ側延出部４１の上下方向へほとんど突出しないように巻かれている。このため、効率的で無駄のない設定となっている。
コイル線Ｕには、図示しない外部電源供給装置より電流が供給され、この電流によって、回転磁界が発生する。この回転磁界により、ロータコア１が回転する。
このように、インシュレータ４を介してコイル線Ｕが巻き付けられたステータＳ（「電機子コア」に相当）と、マグネット１２を備えたロータコア１を有するモータＭが形成されている。

なお、本実施形態においては、インナーロータ型のモータＭを例示したが、これに限られるものではなく、アウターロータ型のモータであってもよい。
また、本実施形態においては、コアシート３１として一体型のコアシートを例示したが、これに限られるものではなく、分離型のコアシートであってもよい。

以上のように、本実施形態においては、インシュレータ４を構成するインシュレータ本体部４３の外側面にコイル線係止溝４７を複数形成し、このコイル線係止溝４７に第１層目のコイル線Ｕを係止させながら、巻き付け作業を行う。
このとき、インシュレータ４のステータコア３側端部（コイル線折り返し側端部）に形成されるコイル線係止溝４７ａと隣接するコイル線係止溝４７ｂとの距離は、その他の相隣接するコイル線係止溝４７，４７間の距離より大きくなるように設定されている。
このため、第２層目の一巻き目のコイル線Ｕ１５は、第１層目の最終巻き目及び隣接する巻き目の間に確実にホールドされる。
このため、折り返し部分で、コイル線Ｕがずれてしまうことを防止することができ、整然とコイル線Ｕをインシュレータ４に巻き付けることができる。

また、コイル線案内部４８により、第２層目の一巻き目のコイル線Ｕ１３は、第２層目の二巻き目のコイル線Ｕ１５と並列するように巻き付けられるため、第２層目のコイル線Ｕを整然と巻き付けることができる。このため、第２層目に巻き付けられたコイル線Ｕに積層される第３層目のコイル線Ｕもまた整然と巻き付けられる。
以上より、ティース部３１Ａに取付けられたインシュレータ４にコイル線Ｕを整然と巻き付けることができ、設計した巻数のコイル線ＵをスロットＥ内に確実に配設することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るインシュレータの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るコイル線が巻き付けられたインシュレータが取付けられた一のティース部付近を示す断面説明図である。 本発明の一実施形態に係るインシュレータの要部拡大断面説明図である。 本発明の一実施形態に係るコイル線の係止状態の説明図である。 本発明の一実施形態に係るステータコア周辺の断面図である。 本発明の一実施形態に係るモータの断面説明図である。 従来技術を示す説明図である。

符号の説明

１・・ロータコア、２・・シャフト、
３・・ステータコア、４・・インシュレータ、
５・・ハウジング、５ａ・・突出孔
７・・エンドプレート、
１１・・マグネット支持部材、１２・・マグネット、
３１・・コアシート、３１Ａ・・ティース部、３１ａ・・ティース本体部、３１ｂ・・ティースバー部、
４１・・ロータ側延出部、４２・・アウター側延出部、４３・・インシュレータ本体部、４３ａ・・コイル線係止面、４４・・ティース部挿入孔、４５・・ロータ側開口部（露出孔）、４６・・アウターコア側開口部、４７，４７ａ，４７ｂ，４７ｃ・・コイル線係止溝（４７ａ：第１コイル線係止部、４７ｂ：第２コイル線係止部）、４８・・コイル線案内部（第３コイル線係止部）、
６１，６２・・ベアリング、
３１０・・アウター部、３２０・・凸部、３２０ａ・・凸部本体部、３２０ｂ・・凸部バー部、
Ｄ・・間隙、Ｅ・・スロット、Ｍ・・モータ、Ｓ・・ステータ、Ｕ・・コイル線

Claims (6)

1. ロータコア方向へ突出するティース部と、該ティース部に巻き付けられるコイル線との間を絶縁するモータ用インシュレータであって、
   該モータ用インシュレータは、
   前記コイル線の第１層目の巻き付け位置を規制するため、前記コイル線の巻き付け方向と略直交する方向へ所定の間隔を有した状態で並列する複数のコイル線係止部を備えるインシュレータ本体部と、
   該インシュレータ本体部に形成される、前記ティース部の前記ロータコアと対向する端面を露出させる露出孔の周囲から前記ロータコア方向へと延出し、前記ロータコアと対向する面の裏面側に第２層目の一巻き目のコイル線を保持するフレーム状の延出部と、
   を有し、
   前記所定の間隔は、第１層目に巻き付けられるコイル線のうち、最も前記ロータコアに近い位置に巻き付けられる第１層目の最終コイル線を係止する第１コイル線係止部と、該第１コイル線係止部に隣接し前記第１層目の最終コイル線より一巻き前のコイル線を係止する第２コイル線係止部と、の間の間隔である第１間隔と、他の互いに隣接するコイル線係止部間の間隔である第２間隔と、を有し、
   前記第１間隔は、前記第２間隔よりも大きくなるように構成されていることを特徴とするモータ用インシュレータ。
2. 前記延出部の前記ロータコアと対向する面の裏面側には、第２層目の一巻き目の前記コイル線を係止する第３コイル線係止部が形成され、
   該第３コイル線係止部は、第２層目の一巻き目の前記コイル線を、前記第１コイル線係止部に係止されたコイル線と前記第２コイル線係止部に係止されたコイル線との間に配設される第２層目の二巻き目の前記コイル線と並列する位置に案内することを特徴とする請求項１に記載のモータ用インシュレータ。
3. 前記複数のコイル線係止部は、前記コイル線の巻き付け方向へ伸びる、前記コイル線を係止する溝として構成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ用インシュレータ。
4. 請求項１に記載のモータ用インシュレータが、ロータコア方向へ突出するティース部に取付けられており、
   前記インシュレータ本体部には、コイル線が、前記複数のコイル線係止部に沿って第１層目として巻き付けられているとともに、順に多層に整列した状態に巻き付けられていることを特徴とする電機子コア。
5. 請求項２に記載のモータ用インシュレータが、ロータコア方向へ突出するティース部に取付けられており、
   前記インシュレータ本体部には、コイル線が、前記複数のコイル線係止部に沿って第１層目として巻き付けられているとともに第２層目の一巻き目のコイル線が前記第３コイル線係止部に係止された状態で、順に多層に整列して巻き付けられていることを特徴とする電機子コア。
6. 請求項４又は請求項５に記載の電機子コアと、マグネットを備えたロータコアとを備え、前記ロータコアは前記電機子コアの内周に配設されていることを特徴とするモータ。

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