JP2014011899A - ステータ、およびモータ - Google Patents

Abstract

【課題】配線基板の形状を変更することにより、コストの低減を図ることのできるステータ、および該ステータを備えたモータを提供すること。
【解決手段】ステータ４において、絶縁部材８には配線基板３（第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２）が重ねて配置されている。配線基板３は、１８０°未満の円弧角をもって延在する円弧状基板（第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２）が用いられており、かかる構成の円弧状基板であれば、大型基板からの抜き位置を工夫すれば、円環状の基板に比して、大型基板からの取り数を増やすことができる。それ故、配線基板３のコストを低減することができるので、ステータ４およびモータ１のコストを低減することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、突極に対して絶縁部材を介してコイル線が巻回されたステータ、および該ステータを備えたモータに関するものである。

モータ等に用いるステータは、突極に対して絶縁部材を介してコイル線が巻回された構造を有しており、絶縁部材に対して軸線方向の一方側には配線基板が重ねて配置されている（特許文献１参照）。かかる配線基板としては、ステータの形状に対応する円環状の基板が１枚用いられている。

特開２００８−３０１６３７号公報

しかしながら、モータに対してはコストの低減が求められているが、ステータコアや絶縁部材のコストを低減しようにも、特性の確保等の観点から、ステータコアや絶縁部材の低コスト化は困難である。一方、配線基板は、円環状であるため、大型基板からの取り数は、配線基板の直径によって決まってしまう。それ故、配線基板が円環状のままでは、配線基板の低コスト化が困難である。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、配線基板の形状を変更することにより、コストの低減を図ることのできるステータ、および該ステータを備えたモータを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、周方向に複数の突極を備えたステータコアと、前記突極を覆う胴部を備えた絶縁部材と、前記胴部を介して前記突極の周りに巻回された複数相のコイル線と、前記絶縁部材に対して軸線方向の一方側に重ねて配置され、前記コイル線の端部が接続された配線基板と、を有するステータであって、前記配線基板は、１８０°未満の円弧角をもって延在する第１円弧状基板と、前記第１円弧状基板に対して周方向で隣り合う位置で１８０°未満の円弧角をもって延在する第２円弧状基板と、を含んでいることを特徴とする。

本発明では、配線基板として、１８０°未満の円弧角をもって延在する円弧状基板（第１円弧状基板および第２円弧状基板）が用いられており、かかる構成の円弧状基板であれば、大型基板からの抜き位置を工夫すれば、円環状の基板に比して、大型基板からの取り数を増やすことができる。それ故、配線基板のコストを低減することができるので、ステータおよびモータのコストを低減することができる。

本発明において、前記第１円弧状基板および前記第２円弧状基板はいずれも片面基板であることが好ましい。配線基板として、複数枚の円弧状基板を用いれば、基板毎にパターンを形成する面を変えることができる。それ故、円弧状基板として片面基板を用いれば、コストを低減することができるとともに、円弧状基板として片面基板を用いた場合でも、コイル線等の接続に支障がない。

本発明においては、前記第１円弧状基板には、各相の前記コイル線に接続するコモン用パターンが形成され、前記第２円弧状基板には、前記コイル線に対して相毎に独立した電位を印加する動力線接続用パターンが形成されていることが好ましい。このように設定すれば、円弧状基板の周方向の寸法を短くすることができる。

本発明において、前記第１円弧状基板および前記第２円弧状基板は、同一の外形形状を有していることが好ましい。かかる構成によれば、大型基板から円弧状基板を効率よく抜くことができる。

本発明において、前記第１円弧状基板および前記第２円弧状基板は各々、一方面に各相の前記コイル線に対して接続可能なコモン用パターンが形成され、他方面に前記コイル線に対して相毎に独立した電位を印加可能な動力線接続用パターンが形成された共用の円弧状基板からなり、２枚の前記共用の円弧状基板が表裏反転して前記絶縁部材に重ねられ、前記２枚の共用の円弧状基板のうちの一方が前記第１円弧状基板として用いられ、他方が前記第２円弧状基板として用いられていることが好ましい。かかる構成によれば、第１円弧状基板および第２円弧状基板として同一構成の円弧状基板を用いることができるので、準備しておく部品点数を削減することができる。

この場合、前記第１円弧状基板および前記第２円弧状基板には、前記コイル線を通す切り欠きまたは貫通孔からなるコイル線支持部が形成され、前記第１円弧状基板と前記第２円弧状基板とにおいて、前記コイル線支持部位置が線対称であることが好ましい。かかる構成によれば、第１円弧状基板および第２円弧状基板を配置した際、コイル線支持部とコイル線の位置関係によって、第１円弧状基板および第２円弧状基板を適切な位置に配置したか否かを判別することができる。それ故、第１円弧状基板および第２円弧状基板が、例えば同一形状や類似形状であっても、第１円弧状基板および第２円弧状基板が入れ替わって配置されることを防止することができる。

本発明において、相数をｎとし、１相当たりの極数をｍとしたとき、
前記第１円弧状基板および前記第２円弧状基板の各々の角度範囲θは、以下の条件
（３６０／（ｎ×ｍ））×（ｍ−１）＜θ＜（３６０／（ｎ×ｍ））×ｍ
を満たしていることが好ましい。かかる構成によれば、第１円弧状基板および第２円弧状基板を必要最小限度のサイズにでき、大型基板からの取り数を増やすことができるとともに、各相のコイル線を容易に第１円弧状基板および第２円弧状基板に接続することができる。

本発明は、本発明に係るステータを備えたモータであり、この場合、モータは、前記突極の端部に径方向で対向するロータを有している。

本発明では、配線基板として、１８０°未満の円弧角をもって延在する円弧状基板（第１円弧状基板および第２円弧状基板）が用いられており、かかる構成の円弧状基板であれば、大型基板からの抜き位置を工夫すれば、円環状の基板に比して、大型基板からの取り数を増やすことができる。それ故、配線基板のコストを低減することができるので、ステータおよびモータのコストを低減することができる。

本発明を適用したモータの縦断面図である。 本発明を適用したモータのステータの説明図である。 本発明を適用したモータのステータの底面図である。 本発明を適用したモータのステータにおける配線基板の固定構造を示す説明図である。 本発明を適用したモータのステータに用いた絶縁部材の説明図である。 本発明を適用したステータおよびモータの製造工程において、コイル線を巻回する方法を模式的に示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、モータ軸線方向Ｌのうち、モータ軸が大きく突出している側を出力側Ｌ１とし、その反対側を反出力側Ｌ２として説明する。また、周方向については矢印Ｒで示し、その一方側をＲ１とし、他方側をＲ２として説明する。また、以下の説明では、本発明をインナーロータ型のモータに適用した場合を中心に説明する。

（モータの全体構成）
図１は、本発明を適用したモータの縦断面図である。図１に示すモータ１は、３相のインナーロータ型ＤＣブラシレスモータであり、モータ軸線方向Ｌの出力側Ｌ１が開放端になっている有底円筒状のモータケース２と、モータケース２の内側に焼き嵌め等の方法で固定された円筒状のステータ４と、ステータ４の内側に設けられたロータ７とを有していている。モータケース２は、円筒状のケース部材２１と、ケース部材２１の反出力側Ｌ２の端部に溶接等の方法で固定された端板２２とからなる。ロータ７は、モータ軸線方向Ｌに延びた回転軸７０と、回転軸７０の外周面に固定されたロータマグネット７５（永久磁石）とを備えている。回転軸７０は、出力側Ｌ１の第１軸受７６、および反出力側Ｌ２の第２軸受７７によって回転可能に支持されている。第１軸受７６は、モータケース２に保持されたフランジ状の軸受ホルダ２０に保持され、第２軸受７７は、端板２２に形成された円筒部２２１に保持されている。本形態において、軸受ホルダ２０はモータケース２の開放端を塞ぐ蓋部材として用いられている。

ステータ４は、複数の分割コア５０が周方向Ｒに環状に配列されたステータコア５と、複数の分割コア５０のモータ軸線方向Ｌの各々の両端に被さる絶縁部材８、９と、絶縁部材８、９の溝状のコイル巻回部８０、９０を介してステータコア５の突極５１に巻回された３相分（ｕ相、ｖ相およびｗ相）のコイル線６とを備えている。また、ステータ４は、コイル線６に給電を行うにあたって、ステータコア５の反出力側端部に重なる絶縁部材８に反出力側Ｌ２で重なる配線基板３が用いられている。本形態において、コイル線６は、銅線の表面に絶縁層が被覆された構造を有している。

本形態では、ステータコア５が複数の分割コア５０からなるため、絶縁部材８、９は、複数の分割コア５０の各々に装着される。ここで、周方向Ｒで隣り合う分割コア５０に装着された絶縁部材８、９同士が各々、分割された個別の部材になっていてもよいし、周方向で隣り合う分割コア５０に装着された絶縁部材８、９同士が、肉薄の可撓部で繋がった構造であってもよい。

（ステータ４の構成）
図２は、本発明を適用したモータのステータの説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、ステータを反出力側Ｌ２からみた斜視図、ステータをステータコア側と配線基板とに分解した分解斜視図、ステータコア側から分割コアの１つを外した状態等の分解斜視図、および分割コア１つ分に配置された絶縁部材の分解斜視図である。図３は、本発明を適用したモータのステータの底面図であり、図３（ａ）、（ｂ）は、ステータの底面部、およびステータをステータコア側と配線基板とに分解した底面図である。図４は、本発明を適用したモータのステータにおける配線基板の固定構造を示す説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、配線基板をステータコア側に固定した状態の底面図、配線基板をステータコア側から外した状態の底面図、および配線基板を保持する絶縁部材等の説明図である。

図２に示すように、分割コア５０は、複数枚の磁性板をモータ軸線方向Ｌに積層した積層コアからなり、半径方向に突出する突極５１と、突極５１の外周側端部から周方向の両側に延びた外周側円弧部５３と、内周側端部から周方向の両側に延びた内周側円弧部５２とを備えている。かかる分割コア５０は、複数が周方向に配列される結果、周方向で隣接する外周側円弧部５３の側端部同士が連結され、外周側円弧部５３は、ステータ４の環状コア部５３０を構成する。このため、ステータコア５は、環状コア部５３０から半径方向内側に突出する複数の突極５１が等角度間隔で配列された構造を有しており、突極５１の先端部（内周側円弧部５２）と、図１に示すロータマグネット７５とは隙間を介して対向することになる。

本形態において、ステータコア５は、１相当たり３極に形成されているため、計９個の分割コア５０によって形成されている。このため、分割コア５０は４０°間隔に配列されている。

（配線基板３の構成）
図２、図３および図４に示すように、本形態のモータ１において、配線基板３は、１８０°未満の円弧角をもって延在する第１円弧状基板３１と、第１円弧状基板３１に対して周方向で隣り合う位置で１８０°未満の円弧角をもって延在する第２円弧状基板３２とからなる。かかる第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２はいずれも、片面基板である。また、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２の各々の角度範囲θはいずれも、約１００°であり、以下の条件
（３６０／（ｎ×ｍ））×（ｍ−１）＜θ＜（３６０／（ｎ×ｍ））×ｍ
ｎ＝相数
ｍ＝１相当たりの極数
を満たしている。すなわち、本形態では、ｎ＝３およびｍ＝３であるため、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２の各々の角度範囲θは、以下の条件
８０°＜θ＜１２０°
を満たしている。

図３および図４に示すように、第１円弧状基板３１には、各相のコイル線６に接続するコモン用パターン３１０が形成され、第２円弧状基板３２には、コイル線６に対して相毎に独立した電位を印加する動力線接続用パターン３２０ｕ、３２０ｖ、３２０ｗが形成されている。本形態では、３つの動力線接続用パターン３２０ｕ、３２０ｖ、３２０ｗは、互いに近接した位置から引き出されている。

第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２は、同一の外形形状を有しており、第１円弧状基板３１と第２円弧状基板３２とは線対称に配置されている。より具体的には、第１円弧状基板３１の内周縁３１１には、周方向Ｒの他方側Ｒ２周りの方向に向かって、第１切り欠き３１１ａ、第２切り欠き３１１ｂ、および第３切り欠き３１１ｃがこの順に等角度間隔に形成されており、かかる第１切り欠き３１１ａ、第２切り欠き３１１ｂ、および第３切り欠き３１１ｃはいずれも、径方向の内側で開放状態にある。本形態において、第１切り欠き３１１ａ、第２切り欠き３１１ｂ、および第３切り欠き３１１ｃは４０°間隔に形成されている。

ここで、第３切り欠き３１１ｃは、周方向の縁に形成されているのに対して、第１切り欠き３１１ａおよび第２切り欠き３１１ｂは、周方向の途中位置に形成されており、第１切り欠き３１１ａおよび第２切り欠き３１１ｂの各々の周方向の寸法は、第３切り欠き３１１ｃの周方向の寸法より大である。本形態において、第１切り欠き３１１ａおよび第２切り欠き３１１ｂの各々の周方向の寸法は、第３切り欠き３１１ｃの周方向の寸法の約２倍である。かかる第１切り欠き３１１ａ、第２切り欠き３１１ｂ、および第３切り欠き３１１ｃは、後述する絶縁部材８の凸部８４１が嵌る係合部として形成されている。

第１円弧状基板３１の外周縁３１２には、周方向Ｒの他方側Ｒ２周りの方向に向かって、第１切り欠き３１２ａ、第２切り欠き３１２ｂ、および第３切り欠き３１２ｃがこの順に等角度間隔に形成されており、かかる第１切り欠き３１２ａ、第２切り欠き３１２ｂ、および第３切り欠き３１２ｃはいずれも、径方向の外側で開放状態にある。本形態において、第１切り欠き３１２ａ、第２切り欠き３１２ｂ、および第３切り欠き３１２ｃは４０°間隔に形成されている。

また、第２円弧状基板３２の内周縁３２１には、周方向Ｒの一方側Ｒ１周りの方向に向かって、第１切り欠き３２１ａ、第２切り欠き３２１ｂ、および第３切り欠き３２１ｃがこの順に等角度間隔に形成されており、かかる第１切り欠き３２１ａ、第２切り欠き３２１ｂ、および第３切り欠き３２１ｃはいずれも、径方向の内側で開放状態にある。本形態において、第１切り欠き３２１ａ、第２切り欠き３２１ｂ、および第３切り欠き３２１ｃは４０°間隔に形成されている。かかる第１切り欠き３２１ａ、第２切り欠き３２１ｂ、および第３切り欠き３２１ｃは、後述する絶縁部材８の凸部８４１が嵌る係合部として形成されている。

ここで、第３切り欠き３２１ｃは、周方向の縁に形成されているのに対して、第１切り欠き３２１ａおよび第２切り欠き３２１ｂは、周方向の途中位置に形成されており、第１切り欠き３２１ａおよび第２切り欠き３２１ｂの各々の周方向の寸法は、第３切り欠き３２１ｃの周方向の寸法より大である。本形態において、第１切り欠き３２１ａおよび第２切り欠き３２１ｂの各々の周方向の寸法は、第３切り欠き３２１ｃの周方向の寸法の約２倍である。

第２円弧状基板３２の外周縁３２２には、周方向Ｒの一方側Ｒ１周りの方向に向かって、第１切り欠き３２２ａ、第２切り欠き３２２ｂ、および第３切り欠き３２２ｃがこの順に等角度間隔に形成されており、かかる第１切り欠き３２２ａ、第２切り欠き３２２ｂ、および第３切り欠き３２２ｃはいずれも、径方向の外側で開放状態にある。本形態において、第１切り欠き３２２ａ、第２切り欠き３２２ｂ、および第３切り欠き３２２ｃは４０°間隔に形成されている。

本形態においては、図３（ａ）に示すように、第１円弧状基板３１の外周縁３１２に形成された第１切り欠き３１２ａ、第２切り欠き３１２ｂ、および第３切り欠き３１２ｃは各々、コイル線６の巻き始め（コイル線６ｕ１、６ｖ１、６ｗ１）を通すコイル線支持部として形成されており、各相のコイル線６ｕ１、６ｖ１、６ｗ１は各々、第１切り欠き３１２ａ、第２切り欠き３１２ｂ、および第３切り欠き３１２ｃによって周方向で位置決めされた状態でコモン用パターン３１０に接続されている。

これに対して、第２円弧状基板３２の外周縁３２２に形成された第１切り欠き３２２ａ、第２切り欠き３２２ｂ、および第３切り欠き３２２ｃは各々、コイル線６の巻き終わり（コイル線６ｕ２、６ｖ２、６ｗ２）を通すコイル線支持部として形成されており、各相のコイル線６ｕ２、６ｖ２、６ｗ２は各々、第１切り欠き３２２ａ、第２切り欠き３２２ｂ、および第３切り欠き３２２ｃによって周方向で位置決めされた状態で動力線接続用パターン３２０ｕ、３２０ｖ、３２０ｗに接続されている。また、動力線接続用パターン３２０ｕ、３２０ｖ、３２０ｗには、動力線６０ｕ、６０ｖ、６０ｗが接続されている。本形態では、コイル線６ｕ２、６ｖ２の間から３本の動力線６０ｕ、６０ｖ、６０ｗが引き出されている。

また、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２の内周縁３１１、３２１に形成された第１切り欠き３１２ａ、３２１ａ、第２切り欠き３１２ｂ、３２２ｂ、および第３切り欠き３１２ｃ、３２２ｃは各々、以下に説明するように、絶縁部材８の凸部８４１が嵌る係合部として利用され、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２の位置決めに用いられている。

（絶縁部材９の構成）
図５は、本発明を適用したモータのステータに用いた絶縁部材の説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、絶縁部材の底面図、絶縁部材を周方向Ｒの一方側Ｒ１からみた側面図、絶縁部材を径方向の外側からみた正面図、絶縁部材を周方向Ｒの一方側Ｒ１からみた斜視図、および絶縁部材を周方向Ｒの他方側Ｒ２からみた斜視図である。図１に示す反出力側Ｌ２の絶縁部材８と出力側Ｌ１の絶縁部材９とは同一構成のものが用いられており、本形態では、反出力側Ｌ２の絶縁部材８によって、配線基板３の固定やコイル線６の端部と配線基板３との接続が行われている。そこで、反出力側Ｌ２の絶縁部材８を中心に構成等の説明を行う。本形態において、絶縁部材８は樹脂成型品である。

図５に示すように、絶縁部材８は、突極５１のモータ軸線方向Ｌの外側端面（反出力側Ｌ２の端面および側面を覆う板状の胴部８２と、内周側円弧部５２を覆う板状の内周側板状部８１と、外周側円弧部５３（環状コア部５３０）を覆う外周側板状部８３とを備えている。本形態において、胴部８２の側面にはコイル線６を巻回したときのコイル線６の位置を規定する複数の溝８２０が形成されている。

絶縁部材８は、内周側板状部８１に対してモータ軸線方向Ｌの反出力側Ｌ２には、胴部８２の内周側端部（一方側端部）に繋がる第１鍔部８４（壁部／内周側鍔部）を備えている一方、外周側板状部８３に対してモータ軸線方向Ｌの反出力側Ｌ２には、胴部８２の外周側端部（他方側端部）に繋がる第２鍔部８５（隔壁／外周側鍔部）を備えている。このため、第１鍔部８４は、胴部８２を挟んで第２鍔部８５（隔壁）に対向している。このように構成した胴部８２、第１鍔部８４および第２鍔部８５によって、コイル巻回部８０が形成されている。また、第２鍔部８５に対して胴部８２とは反対側（外周側）には、コイル線６の渡り線部分６０（図３（ａ）参照）が周方向に引き回される引き回し部８６が形成されており、第２鍔部８５は、胴部８２（コイル巻回部８０）と引き回し部８６とを仕切る隔壁として構成されている。また、絶縁部材８は、引き回し部８６に対して第２鍔部８５（隔壁）とは反対側に対向壁８７を備えている。ここで、第２鍔部８５には、周方向Ｒの他方側Ｒ２に引き回し部８６から胴部８２（コイル巻回部８０）の側にコイル線６を通す切り欠き８５１が形成され、周方向Ｒの一方側Ｒ１には、胴部８２（コイル巻回部８０）の側から引き回し部８６にコイル線６を通す切り欠き８５２が形成されている。本形態において、切り欠き８５１は、胴部８２の表面で開口する程、モータ軸線Ｌ方向の出力側Ｌ１に向けて深い位置まで切り欠かれており、切り欠き８５２は、モータ軸線Ｌ方向の出力側Ｌ１に向けて浅い位置まで切り欠かれている。

このように構成した絶縁部材８において、第１鍔部８４のモータ軸線Ｌ方向の反出力側Ｌ２の端面では、第１鍔部８４の周方向の両側に、モータ軸線Ｌ方向の反出力側Ｌ２に向けて突出した円柱状の凸部８４１が形成されている。かかる凸部８４１は、胴部８２に対して周方向Ｒの両側に形成されており、胴部８２に対して径方向で重なる位置には形成されていない。本形態において、凸部８４１の外径（直径）は、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２の内周縁３１１、３２１に形成された第１切り欠き３１２ａ、３２１ａ、第２切り欠き３１２ｂ、３２２ｂ、および第３切り欠き３１２ｃ、３２２ｃの周方向の寸法（深さ寸法）以下である。また、第１鍔部８４は、径方向の内側に位置する内周面が円弧状に湾曲した面になっているのに対して、第２鍔部８５に対向する外面は周方向に直線的に延在する平坦面になっている。このため、第１鍔部８４は、周方向の両側が周方向の内側より径方向の厚さが大の肉厚部分８４９になっており（図５（ａ）参照）、かかる肉厚部分８４９の反出力側Ｌ２の端面に凸部８４１が形成されている。このため、凸部８４１を外径（直径）が大きくて強度が大の円柱状に形成することができる。

また、絶縁部材８において、第２鍔部８５の外周面（引き回し部８６側の壁面）には、周方向Ｒの略中央部分に、径方向の内側（胴部８２が位置する側）に向けて凹む凹部８５０が形成されており、かかる凹部８５０は、胴部８２に対して径方向で重なる位置に形成されている。ここで、凹部８５０の周方向Ｒの他方側Ｒ２には切り欠き８５１が形成され、凹部８５０の周方向Ｒの一方側Ｒ１には切り欠き８５６が形成されている。本形態において、凹部８５０の深さ寸法（径方向の寸法）は、コイル線６や、後述する動力線６０ｕ、６０ｖ、６０ｗの太さより大である。

また、対向壁８７には、凹部８５０径方向外側で重なる位置に対向壁８７を径方向で貫通する切り欠き８７０が形成されている。本形態において、切り欠き８７０の周方向の寸法は、凹部８５０の周方向の寸法より小である。なお、対向壁８７において、切り欠き８７０に周方向Ｒの他方側で隣り合う位置には、対向壁８７を介して外側と引き回し部８６との間でコイル線６を通す切り欠き８７７が形成されている。

（ステータ４およびモータ１の製造方法、および細部の構成）
図６は、本発明を適用したステータ４およびモータ１の製造工程において、コイル線６を巻回する方法を模式的に示す説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、コイル線６を巻回する際の平面的な様子を示す説明図、およびコイル線６を巻回した様子を径方向外側からみた様子を示す説明図である。

以下、本発明を適用したステータ４およびモータ１の製造方法を説明しながら細部の構成を説明する。

本形態のステータ４およびモータ１を製造するには、図６（ａ）、（ｂ）に巻回工程において、複数の分割コア５０の各々に絶縁部材８、９を装着した後、複数の分割コア５０を直線的に配列させる。次に、複数の分割コア５０のうち、ｕ相に対応する分割コア５０および絶縁部材８、９にコイル線６（ｕ相のコイル線６ｕ）を巻回し、ｖ相に対応する分割コア５０および絶縁部材８、９にコイル線６（ｖ相のコイル線６ｖ）を巻回し、ｗ相に対応する分割コア５０および絶縁部材８、９にコイル線６（ｗ相のコイル線６ｗ）を巻回する。

その際、コイル線６は、他の相の分割コア５０および絶縁部材８、９を跨ぐようにして、対応する相の分割コア５０および絶縁部材８、９まで引き回す。また、他の相の分割コア５０および絶縁部材８、９を跨ぐコイル線６は、図５（ａ）に実線で示すように、渡り線部分６０として、絶縁部材８の引き回し部８６を通す。

次に、分割コア５０を円となるように配列させる。その際、渡り線部分６０には弛みが発生し、かかる弛み部分が、図１に示すモータケース２にステータ４を収容した際にモータケース２と接すると、耐電圧が低下する。特に、ステータ４をモータケース２に焼嵌めにより固定する場合、その熱によって、コイル線６の絶縁層が損傷し、短絡する虞もある。

そこで、本形態では、渡り線処理工程において、図５（ａ）に示すように、対向壁８７に形成した切り欠き８７０から治具Ｓを差し込み、渡り線部分６０を第２鍔部８５に形成した凹部８５０に押し込む。その際、第２鍔部８５において凹部８５０の縁に相当する部分が、渡り線部分６０を確実に屈曲させるので、渡り線部分６０の一部６０ａは、凹部８５０内に確実に入り込む。それ故、渡り線部分６０は、適度な緊張状態となるため、モータケース２にステータ４を収容した際において、渡り線部分６０とモータケース２とが離間した状態とすることができる。ここで、凹部８５０の周方向の幅寸法は、切り欠き８７０の周方向の幅寸法より大であり、切り欠き８７０の周方向の開口幅は、凹部８５０の周方向の開口幅より狭い。従って、図５（ａ）に示すように、治具Ｓで渡り線部分６０を凹部８５０内に押し当てた場合、凹部８５０の周方向の中央部分に位置する渡り線部分６０は凹部８５０内に入り込むが、周方法の両側では、渡り線部分６０がなだらかに湾曲して外側に引き出されるので、渡り線部分６０が傷つきにくい。すなわち、凹部８７０の周方向の全体に渡り線部分６０を押し込むと、凹部８７０の径方向外側に位置する角部分に渡り線部分６０が強く当たって傷つくことがあるが、本形態によれば、かかる事態の発生を回避することができる。

次に、絶縁部材８のモータ軸線方向Ｌの反出力側に配線基板３（第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２）を重ねる。その際、図２（ａ）、図３（ａ）、および図４（ａ）に示すように、絶縁部材８の第１鍔部８４に形成した凸部８４１は、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２の内周縁３１１、３２１に形成された第１切り欠き３１１ａ、３２１ａ、第２切り欠き３１１ｂ、３２１ｂ、および第３切り欠き３１１ｃ、３２１ｃに嵌る。その際、第３切り欠き３１１ｃ、３２１ｃには１本の凸部８４１が嵌るのに対して、第１切り欠き３１１ａ、３２１ａ、および第２切り欠き３１１ｂ、３２１ｂには、周方向Ｒで隣り合う２つの第２鍔部８４の各々に形成された２つの凸部８４１が嵌ることになる。ここで、第１切り欠き３１１ａ、３２１ａ、第２切り欠き３１１ｂ、３２１ｂ、および第３切り欠き３１１ｃ、３２１ｃは径方向内側に開放状態にあるため、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２を径方向で位置をずらし、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２を適正な位置に配置する。本形態において、凸部８４１の外径（直径）は、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２の内周縁３１１、３２１に形成された第１切り欠き３１２ａ、３２１ａ、第２切り欠き３１２ｂ、３２２ｂ、および第３切り欠き３１２ｃ、３２２ｃの周方向の寸法（深さ寸法）以下である。このため、凸部８４１は、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２の第１切り欠き３１２ａ、３２１ａ、第２切り欠き３１２ｂ、３２２ｂ、および第３切り欠き３１２ｃ、３２２ｃの内側に完全に入り込んだ状態となる。

このようにして、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２を適正な位置に配置した後、図５（ｃ）に点線で示すように、凸部８４１の先端部を加熱溶融させた後、押し潰して拡径させ、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２に対する抜け止め部８４１ａを構成する。なお、凸部８４１において第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２から突出している部分に対して、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２に跨るように接着剤を塗布した後、硬化させ、接着剤によって抜け止め部を構成してもよい。また、凸部８４１の先端部を加熱溶融させた後、押し潰して抜け止め部８４１ａを構成した後、抜け止め部８４１ａと第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２とに跨るように接着剤を塗布した後、硬化させてもよい。

次に、図３（ａ）を参照して説明したように、第１円弧状基板３１では、各相のコイル線６ｕ１、６ｖ１、６ｗ１を各々、第１切り欠き３１２ａ、第２切り欠き３１２ｂ、および第３切り欠き３１２ｃによって周方向で位置決めした状態でコモン用パターン３１０にハンダにより接続する。また、第２円弧状基板３２では、各相のコイル線６ｕ２、６ｖ２、６ｗ２を各々、第１切り欠き３２２ａ、第２切り欠き３２２ｂ、および第３切り欠き３２２ｃによって周方向で位置決めした状態で動力線接続用パターン３２０ｕ、３２０ｖ、３２０ｗにハンダにより接続する。また、第２円弧状基板３２では、動力線接続用パターン３２０ｕ、３２０ｖ、３２０ｗには、動力線６０ｕ、６０ｖ、６０ｗをハンダにより接続する。

しかる後に、ステータ４をモータケース２に収容する。なお、本形態では、絶縁部材８に配線基板３を重ねる前に、渡り線部分６０の一部６０ａを第２鍔部８５の凹部８５０に押し込んだが、絶縁部材８に配線基板３を固定した後、渡り線部分６０の一部６０ａを第２鍔部８５の凹部８５０に押し込んでもよい。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のステータ４およびモータ１では、絶縁部材８には、コイル線６が巻回される胴部８２に径方向で隣り合う位置に引き回し部８６が設けられており、かかる引き回し部８６においてはコイル線６の渡り線部分６０が周方向に引き回される。ここで、胴部８２と引き回し部８６とを仕切る第２鍔部８５（隔壁）の引き回し部８６側の壁面には、胴部８２が位置する側に向けて凹む凹部８５０が形成されており、渡り線部分６０を引き回し部８６に通した後、渡り線部分６０の一部６０ａを凹部８５０内に向けて曲げてある。このため、渡り線部分６０は、適正な緊張状態にあるので、渡り線部分６０が不用意に動かない。それ故、渡り線部分６０とモータケース２等とを適正に離間させておくことができるので、短絡等の不具合が発生しにくい。

また、絶縁部材８は、引き回し部８６に対して第２鍔部８５とは反対側に対向壁８７を備え、対向壁８７には、凹部８５０に径方向で重なる位置に切り欠き８７０が形成されている。このため、渡り線部分６０を引き回し部８６に通した後、対向壁８７の切り欠き８７０から治具Ｓを通して渡り線部分６０の一部６０ａを凹部８５０内に向けて曲げることができる。また、配線基板３（第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２）を取り付けた後でも、切り欠き８７０を介して凹部８５０内の状態を確認したり、確認結果に基づいて、治具Ｓで渡り線部分６０の一部を凹部８４０内に向けて再度折り曲げる等の処理を行うことができる。

また、凹部８５０は、胴部８２に対して径方向で重なる位置に設けられている。このため、隔壁８５の厚さを薄くすることができるので、第２鍔部８５（隔壁）にヒケ等が発生しにくい。従って、第２鍔部８５（隔壁）の胴部８２側の面にヒケに起因する凹凸が発生しにくいので、凹凸によって巻線量が少なくなるという事態を回避することができる。

また、絶縁部材８には配線基板３（第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２）が重ねて配置されており、絶縁部材８の第１鍔部８４に形成された凸部８４１が、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２の内周縁３１１、３２１に形成された係合部（第１切り欠き３１２ａ、３２１ａ、第２切り欠き３１２ｂ、３２１ｂ、および第３切り欠き３１２ｃ、３２１ｃ）に嵌る。このため、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２を容易に位置決めすることができる。また、コイル線６等から配線基板３を変位させようとする力が加わっても、配線基板３は、絶縁部材８上の所定位置に位置決めされた状態にある。それ故、ステータ４やモータ１の組み立てに多大な手間がかからない。

また、凸部８４１に径方向内側に向かう力がかかった際、その根元部分に応力が集中しやすいが、本形態において、凸部８４１は円柱状であり、根元部分が円柱状である。このため、凸部８４１が四角柱である場合に比して、力が分散されるので、凸部８４１が折れ難い。また、凸部８４１は、第１鍔部８４（壁部）において周方向で隣り合う個所より径方向の厚さが大の肉厚部分８４９の反出力側Ｌ２の端面に形成されている。このため、凸部８４１を外径（直径）が大きな円柱状に形成することができる。それ故、凸部８４１が折れ難い。

また、第１切り欠き３１２ａ、３２１ａ、第２切り欠き３１２ｂ、３２１ｂ、および第３切り欠き３１２ｃ、３２１ｃは径方向内側に開放状態にあるため、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２を径方向で位置をずらし、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２を適正な位置に配置することができる。

また、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２を適正な位置に配置した後、凸部８４１の先端部を加熱溶融させた後、押し潰して、抜け止め部８４１ａを構成しているので、簡単な構成で、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２の抜けを防止することができる。

また、本形態では、配線基板３として、１８０°未満の円弧角をもって延在する円弧状基板（第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２）が用いられており、かかる構成の円弧状基板であれば、大型基板からの抜き位置を工夫すれば、円環状の基板に比して、大型基板からの取り数を増やすことができる。それ故、配線基板３のコストを低減することができるので、ステータ４およびモータ１のコストを低減することができる。

特に本形態のモータ１において、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２の各々の角度範囲θはいずれも、約１００°であり、以下の条件
（３６０／（ｎ×ｍ））×（ｍ−１）＜θ＜（３６０／（ｎ×ｍ））×ｍ
ｎ＝相数
ｍ＝１相当たりの極数
を満たしている。すなわち、本形態では、ｎ＝３およびｍ＝３であるため、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２の各々の角度範囲θは、以下の条件
８０°＜θ＜１２０°
を満たしている。かかる構成によれば、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３１を必要最小限度のサイズにでき、大型基板からの取り数を増やすことができるとともに、各相のコイル線６を容易に第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２に接続することができる。すなわち、各相のコイル線６を第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２に接続するには、少なくとも、（１相当たりの極数ｍ−１）に相当する角度範囲以上の円弧角の第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２が必要であるが、１相当たりの極数ｍに相当する角度範囲の円弧角の第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２であれば、各相のコイル線６を第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２に接続するのに十分である。

また、配線基板３として、複数枚の円弧状基板（第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２）を用いれば、基板毎にパターンを形成する面を変えることができる。それ故、円弧状基板（第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２）として片面基板を用いることができるので、コストをさらに低減することができるとともに、円弧状基板として片面基板を用いた場合でも、コイル線６等の接続に支障がない。

また、第１円弧状基板３１には、各相のコイル線６に接続するコモン用パターン３１０が形成され、第２円弧状基板３２には、コイル線６に対して相毎に独立した電位を印加する動力線接続用パターン３２０ｕ、３２０ｖ、３２０ｗが形成されている。すなわち、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２には、コイル線６の巻始め部分、および巻終わり部分に対応した位置に配置されている。このため、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２の周方向Ｒの寸法を短くすることができる。それ故、型基板からの取り数を増やすことができるので、配線基板３のコストを低減することができる。しかも、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２は、同一の外形形状を有しているため、大型基板から効率よく抜くことができる。

また、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２には、コイル線６を通す第１切り欠き３１２ａ、３２２ａ、第２切り欠き３１２ｂ、３２２ｂ、および第３切り欠き３１２ｃ、３２２ｃがコイル線支持部として形成されているが、線対称である。このため、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２を配置した際、第１切り欠き３１２ａ、３２２ａ、第２切り欠き３１２ｂ、３２２ｂ、および第３切り欠き３１２ｃ、３２２ｃ（コイル線支持部）とコイル線６の位置関係によって、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２を適切な位置に配置したか否かを判別することができる。それ故、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２が同一形状あるいは類似形状であっても、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２が入れ替わって配置されることを防止することができる。

（他の実施の形態）
上記実施の形態では、凸部８４１が嵌る係合部として第１切り欠き３１１ａ、３２１ａ、第２切り欠き３１１ｂ、３２１ｂ、および第３切り欠き３１１ｃ、３２１ｃを形成したが、凸部８４１が嵌る係合部として貫通孔を形成してもよい。

上記実施の形態では、コイル線６を支持するコイル線支持部として、第１切り欠き３１２ａ、３２２ａ、第２切り欠き３１２ｂ、３２２ｂ、および第３切り欠き３１２ｃ、３２２ｃを形成したが、コイル線６を支持するコイル線支持部として貫通孔を形成してもよい。

上記実施の形態では、第１円弧状基板３１の一方面にコモン用パターン３１０が形成され、第２円弧状基板３２の一方面に動力線接続用パターン３２０ｕ、３２０ｖ、３２０ｗが形成されていたが、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２として、一方面にコモン用パターン３１０が形成され、他方面に動力線接続用パターン３２０ｕ、３２０ｖ、３２０ｗが形成された共用の円弧状基板を用いてもよい。かかる構成によれば、２枚の共用の円弧状基板を各々、表裏反転させて用い、２枚の共用の円弧状基板のうち、一方面を反出力側Ｌ２に向けた円弧状基板を第１円弧状基板３１として用い、他方面を反出力側Ｌ２に向けた円弧状基板を第２円弧状基板３２として用いてもよい。かかる構成によれば、第１円弧状基板３１および第２円弧状基板３２を異なる構成の基板として準備する必要がないので、部品コストの低減を図ることができる。

１ モータ
３ 配線基板
４ ステータ
６ コイル線
８ 絶縁部材
３１ 第１円弧状基板
３２ 第２円弧状基板
６０ 渡り線部分
６０ａ 渡り線部分
８２ 胴部
８４ 第１鍔部（壁部）
８５ 第２鍔部（隔壁）
８６ 引き回し部
８７ 対向壁
８７０ 対向壁の切り欠き
３１１ａ〜３１１ｃ、３２１ａ〜３２１ｃ 切り欠き（係合部）
３１２ａ〜３１２ｃ、３２２ａ〜３２２ｃ 切り欠き（コイル線支持部）
３１０ コモン用パターン
３２０ｕ、３２０ｖ、３２０ｗ 動力線接続用パターン
８４１ 第１鍔部の凸部
８４９ 第１鍔部の肉厚部分
８５０ 第２鍔部の凹部

Claims (8)

1. 周方向に複数の突極を備えたステータコアと、前記突極を覆う胴部を備えた絶縁部材と、前記胴部を介して前記突極の周りに巻回された複数相のコイル線と、前記絶縁部材に対して軸線方向の一方側に重ねて配置され、前記コイル線の端部が接続された配線基板と、を有するステータであって、
   前記配線基板は、１８０°未満の円弧角をもって延在する第１円弧状基板と、前記第１円弧状基板に対して周方向で隣り合う位置で１８０°未満の円弧角をもって延在する第２円弧状基板と、を含んでいることを特徴とするステータ。
2. 前記第１円弧状基板および前記第２円弧状基板はいずれも片面基板であることを特徴とする請求項１に記載のステータ。
3. 前記第１円弧状基板には、各相の前記コイル線に対して接続するコモン用パターンが形成され、
   前記第２円弧状基板には、前記コイル線に対して相毎に独立した電位を印加する動力線接続用パターンが形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のステータ。
4. 前記第１円弧状基板および前記第２円弧状基板は、同一の外形形状を有していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のステータ。
5. 前記第１円弧状基板および前記第２円弧状基板は各々、一方面に各相の前記コイル線に対して接続可能なコモン用パターンが形成され、他方面に前記コイル線に対して相毎に独立した電位を印加可能な動力線接続用パターンが形成された共用の円弧状基板からなり、
   ２枚の前記共用の円弧状基板が表裏反転して前記絶縁部材に重ねられ、
   前記２枚の共用の円弧状基板のうちの一方が前記第１円弧状基板として用いられ、他方が前記第２円弧状基板として用いられていることを特徴とする請求項１に記載のステータ。
6. 前記第１円弧状基板および前記第２円弧状基板には、前記コイル線を通す切り欠きまたは貫通孔からなるコイル線支持部が形成され、
   前記第１円弧状基板と前記第２円弧状基板とにおいて、前記コイル線支持部の位置が線対称であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のステータ。
7. 相数をｎとし、１相当たりの極数をｍとしたとき、
   前記第１円弧状基板および前記第２円弧状基板の各々の角度範囲θは、以下の条件
   （３６０／（ｎ×ｍ））×（ｍ−１）＜θ＜（３６０／（ｎ×ｍ））×ｍ
   を満たしていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のステータ。
8. 請求項１乃至７の何れか一項に規定するステータを備えたモータであって、
   前記突極の端部に径方向で対向するロータを有していることを特徴とするモータ。

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