JP2020078118A - モータ、および電動バイク - Google Patents

Abstract

【課題】モータ内部の配線の破断や各部品の固定を強固にしたモータ構造を提供する。【解決手段】モータＭであって、ステータは、円盤状のステータホルダと、ステータホルダの外側面に取り付けられるステータコアと、ステータコアを覆うインシュレータと、を備え、ステータコアは、環状のコアバックと、コアバックから径方向外側に伸び、周方向に並ぶ複数のティースと、を有し、インシュレータは、軸方向一方側および他方側の少なくともいずれか一方配置される環状のインシュレータ内側壁部と、内側壁部から径方向外側に向かって延び、各ティースの側面を覆う筒状のインシュレータ本体部と、インシュレータ本体部のそれぞれの径方向外側に位置し、少なくとも軸方向一方側の端部に配置されるインシュレータ外側壁部と、を有し、インシュレータ内側壁部とインシュレータ本体部とインシュレータ外側壁部とは、単一の部材である。【選択図】図１

Description

本発明は、モータおよび電動バイクに関する。

従来、電動バイクの前輪および後輪に、インホイールモータが取り付けられたものが知られている。

実用新案登録第３１６６６３７号

しかしながら、電動バイクの前輪または後輪にインホイールモータが取り付けられる場合には、電動バイク全体の重量が増えてしまう。また、電動バイクの走行時には前輪または後輪に大きな振動および外力が加わるため、モータ内部の配線の破断や各部品の固定を強固にする必要がある。

そこで、モータ内部の配線の破断や各部品の固定を強固にしたモータ構造が求められている。

本発明の一実施形態のモータであって、中心軸に沿って伸びるシャフトと、前記シャフトに取り付けられるステータと、を備え、前記ステータは、前記シャフトから径方向外側に向かって拡がる円盤状のステータホルダと、前記ステータホルダの外側面に取り付けられるステータコアと、前記ステータコアを覆うインシュレータと、を備え、前記ステータコアは、環状のコアバックと、前記コアバックから径方向外側に伸び、周方向に並ぶ複数のティースと、を有し、前記インシュレータは、軸方向一方側および他方側の少なくともいずれか一方に配置される環状のインシュレータ内側壁部と、前記内側壁部から径方向外側に向かって延び、各ティースの側面を覆う筒状の複数のインシュレータ本体部と、前記インシュレータ本体部のそれぞれの径方向外側に位置し、少なくとも軸方向一方側の端部に配置されるインシュレータ外側壁部と、を有し、前記インシュレータ内側壁部と前記インシュレータ本体部と前記インシュレータ外側壁部とは、単一の部材である。

本発明の一実施形態にかかるモータでは、ステータコアおよびシャフトを強固に保持することができる。

図１は、本実施形態の電動バイクの概略図である。 図２は、本実施形態のモータをホイールカバー側から見たときの斜視図である。 図３は、本実施形態のモータをブレーキドラム側から見たときの斜視図である。 図４は、本実施形態のモータの断面図である。 図５は、本実施形態のステータホルダの斜視図である。 図６は、本実施形態のシャフトの部分拡大断面図である。 図７は、本実施形態のステータコアの平面図である。 図８は、本実施形態のステータコアの一部を示す正面図である。 図９は、本実施形態のインシュレータの斜視図である。 図１０は、本実施形態のステータホルダの背面図である。 図１１は、本実施形態のロータの正面図である。 図１２は、本実施形態におけるモータの分解斜視図である。

各図に適宜示すＺ軸方向は、正の側を上側とし、負の側を下側とする上下方向である。
各図に適宜示す中心軸Ｊは、Ｚ軸方向と平行であり、上下方向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、すなわち上下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。本実施形態において、上側は、軸方向一方側に相当し、
下側は、軸方向他方側に相当する。なお、上下方向、上側および下側とは、単に各部の相
対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される
配置関係等以外の配置関係等であってもよい。

図１は、本実施形態にかかる電動バイクEBの概略図である。電動バイクEBは、例えば、スロットルTHと、PDU(Power Distribution Unit)と、バッテリBATと、バッテリマネジメント制御部BMUと、ホイールWと、を有する。

PDUには、スロットルTHと、バッテリBATと、バッテリマネジメント部BMUが接続される。バッテリマネジメント制御部BMUは、バッテリBATに接続され、バッテリBATの出力などを制御する。バッテリBATは、外部電源から供給される電力を蓄えることができる。ホイールWは、内部にモータMを有する。すなわち、本実施形態において、モータMは、インホイールモータである。モータMは、ホイールWと一体に構成される。モータMは、PDUと接続される。PDUは、スロットルTHからの入力指令などにあわせて、モータMの駆動を制御する。

図２は、本実施形態におけるモータMをホイールカバー側から見たときにの斜視図である。図３は、本実施形態におけるモータMをブレーキドラム側から見たときの分解斜視図である。図４は、モータMの断面図である。図１２は、本実施形態におけるモータMの斜視図である。

図２および図３に示すように、モータMは、リムRと、ホイールカバーCと、ブレーキドラムBDと、を有する。リムRと、ホイールカバーCと、ブレーキドラムBDと、によって、筒状のリムRの内部に密閉空間が構成される。

＜リム＞
リムRは、略環状の部材である。本実施形態において、リムRは、中心軸Jを中心とする略円筒状である。リムRは、外周面に、径方向外側から径方向外側に向かって凹むリム溝RMを有する。リムRの材料は、例えば、鉄やアルミニウムなどの金属である。リムRは、例えば、プレス加工や鋳造などにより、形成することができる。リムRの内周面には、後述するハウジングHOSが固定される。

＜ハウジング＞
ハウジングHOSは筒状の部材である。本実施形態では、中心軸Jを中心とする円筒状である。ハウジングHOSの材料は、例えば、鉄などの磁性材料である。ハウジングHOSの軸方向の寸法は、リムRの軸方向の寸法よりも、小さい。ハウジングHOSの軸方向一方側の端部は、リムRの軸方向一方側の端部よりも、軸方向他方側に位置する。ハウジングHOSの軸方向他方側の端部は、リムRの軸方向他方側の端部よりも、軸方向一方側に位置する。ハウジングHOSは、リムRの内部に収容される。上述のように、ハウジングHOSは、リムRの内周面に、例えば、圧入により固定される。より詳細には、ハウジングHOSの外周面は、リム溝RMと、径方向に重なる。すなわち、リム溝RMの径方向内側の底部は、ハウジングHOSの外周面の径方向外側に位置する。

＜マグネット＞
マグネットMGは、板状である。軸方向から見たときに、マグネットMGは、径方向外側に向かって凸となる略Ｄ字の形状である。ハウジングHOSの内周面には、少なくとも１つのマグネットMGが固定される。本実施形態では、複数のマグネットMGが、ハウジングHOSの内周面に、周方向に並んで配置される。複数のマグネットMGは、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に並ぶのが望ましい。マグネットMGの径方向外側の外周面は、ハウジングHOSの内周面に沿うのが望ましい。これにより、マグネットMGとハウジングHOSとの間の径方向の隙間を小さくすることができ、マグネットMGがハウジングHOSに安定して保持される。なお、マグネットMGは、１つの環状のマグネットであってもよい。

マグネットMGは、ハウジングHOSの内周面に、例えば、接着などにより固定される。上述のように、ハウジングHOS材料は磁性材料である。そのため、マグネットMGはハウジングHOSの内周面に磁力によっても保持される。マグネットMGは、後述するアンブレラ部SCUと径方向に対向する。ハウジングHOSの材料が磁性材料である場合、ハウジングHOSは、マグネットMGに対するヨークの役割を果たすことができる。これにより、マグネットMGの磁束がモータMの外部へと漏れることが抑制される。

マグネットMGの軸方向の寸法は、ハウジングHOSの軸方向の寸法よりも、短い。マグネットMGの軸方向一方側の端部は、ハウジングHOSの軸方向一方側の端部よりも、軸方向他方側に位置する。マグネットMGの軸方向他方側の端部は、ハウジングHOSの軸方向他方側の端部よりも、軸方向一方側に位置する。

＜ホイールカバー＞
ホイールカバーCは、略円盤状の部材である。ホイールカバーCは、リムRの軸方向一方側の開口部に配置される。ホイールカバーCは、リムRの軸方向一方側の開口部を覆う。ホイールカバーCは、カバー本体部C０と、第１カバー筒部C１と、第２カバー筒部C２と、カバーフランジ部C３と、を有する。

カバー本体部C０は、略円盤状である。カバー本体部C０は、リムRの軸方向一方側の開口部を覆う。カバー本体部C０の軸方向一方側の面には、複数のカバーリブC４が形成される。カバーリブC４は、シャフトS側から径方向外側へ向かって伸び、かつ、周方向に間隔をあけて配置される。

カバー本体部C０の軸方向一方側の面の略中央には、筒状の第１カバー筒部C１が位置する。第１カバー筒部C１は、軸方向一方側および軸方向他方側に向かって、それぞれ伸びる。本実施形態において、第１カバー筒部C１は、中心軸Jを中心とする円筒である。

第２カバー筒部C２は、筒状であり、第１カバー筒部C１の上端部から軸方向一方側へ向かって伸びる。本実施形態において、第２カバー筒部C２は、中心軸Jを中心とする円筒である。第２カバー筒部C２の内径は、第１カバー筒部C１の内径よりも小さい。第２カバー筒部C２の外径は、第１カバー筒部C１の外径よりも小さい。

第１カバー筒部C１内には、カバーベアリングC５が保持される。本実施形態において、カバーベアリングC５は、ボールベアリングである。第２カバー筒部C２内には、ラバーシールRSが保持される。第１カバー筒部C１内および第２カバー筒部C２内には、後述するシャフトSが通される。カバーベアリングC５は、シャフトSと第１カバー筒部C１の径方向の間に位置する。これによりカバーベアリングC５は、ホイールカバーCを、シャフトSに対して回転可能に支持することができる。

カバーフランジ部C３は、カバー本体部C０の径方向外側の端部から、径方向外側へと伸びる。軸方向から見たときに、カバーフランジ部C３は、環状である。カバーフランジ部C３は、ハウジングHOSの軸方向一方側に位置する。径方向において、カバーフランジ部C３の径方向外側の端部は、ハウジングHOSの外側面と、同じ位置にある、または、径方向外側に位置する。カバーフランジ部C３は、ハウジングHOSの軸方向一方側の端部と、軸方向に当たる。カバーフランジ部C３は、ハウジングHOSの軸方向一方側の端部と、例えば、ネジ止め、接着、溶接などにより、固定される。本実施形態では、ネジNにより、カバーフランジ部C３はハウジングHOSに固定される。これにより、ホイールカバーCは、リムRの軸方向一方側の開口を塞ぐ。ネジ止めによりカバーフランジ部C３およびハウジングHOSが固定される場合、カバーフランジ部C３には貫通孔が設けられハウジングHOSの軸方向一方側の端部には凹部が形成される。

なお、カバーフランジ部C３は、径方向だけでなく、軸方向に伸びてもよい。すなわち、カバー本体部C０は、カバー本体部C０の径方向外側の端部から軸方向他方側に伸びる部位を有してもよい。この場合、当該部位はハウジングHOSの内側面に当たるのが望ましい。これにより、ハウジングHOSを、当該部位とリムとで径方向に挟むことができ、ハウジングHOSをリムRに対して、より強固に固定することができる。

＜ブレーキドラム＞
ブレーキドラムBDは、略円盤状の部材である。ブレーキドラムBDは、リムRの軸方向他方側の開口部に配置される。ブレーキドラムBDは、リムRの軸方向他方側の開口部を覆う。ブレーキドラムBDは、第１ドラム本体部BD０と、第２ドラム本体部BD02と、第１ドラム筒部BD１と、第２ドラム筒部BD２と、第３ドラム筒部BD３と、を有する。

第１ドラム本体部BD０は、板状である。軸方向から見たときに、第１ドラム本体部BD０は、略環状である。第１ドラム本体部BD０の軸方向他方側の面には、複数のドラムリブが形成される。

第１ドラム筒部BD１は、第１ドラム本体部BD０の径方向内側の端部から、軸方向他方側へ向かって伸びる。

第２ドラム本体部BD02は、板状である。軸方向から見たときに第２ドラム本体部BD02は、略環状である。第２ドラム本体部BD02は、第１ドラム本体部BD０の径方向内側の端部および第１ドラム筒部BD１の軸方向一方側の端部から、径方向内側へ向かって伸びる。

第２ドラム本体部BD02の略中央には、軸方向他方側へ向かって伸びる筒状の第２ドラム筒部BD２が位置する。本実施形態において、第２ドラム筒部BD２は、中心軸Jを中心とする円筒である。

第３ドラム筒部BD３は、第２ドラム筒部BD２の軸方向他方側の端部から、軸方向他方側へ向かって伸びる。本実施形態において、第３ドラム筒部BD３は、中心軸Jを中心とする円筒である。第３ドラム筒部BD３の内径は、第２ドラム筒部BD２の内径よりも小さい。第３ドラム筒部BD３の外径は、第２ドラム筒部BD２の外径よりも小さい。

第２ドラム筒部BD２および第３ドラム筒部BD３は、第１ドラム筒部BD１の内部に収容される。第１ドラム筒部BD１の軸方向他方側の端部は、第２ドラム筒部BD２の軸方向他方側の端部および第３ドラム筒部BD３の軸方向他方側の端部よりも、軸方向他方側に位置する。

第２ドラム筒部BD２内には、ドラムベアリングBD５が保持される。本実施形態において、ドラムベアリングBD５は、ボールベアリングである。第３ドラム筒部BD３内には、ラバーシールRSが保持される。第２ドラム筒部BD２内および第３ドラム筒部内には、後述するシャフトSが通される。ドラムベアリングBD５は、シャフトSと第２ドラム筒部BD２の径方向の間に位置する。これにより、ドラムベアリングBD５は、ブレーキドラムBDを、シャフトSに対して回転可能に支持することができる。

第１ドラム本体部BD０の径方向外側の端部には、径方向外側へ向かって延びるドラムフランジ部BD４が形成される。軸方向から見たときに、ドラムフランジ部BD４は、略環状である。ドラムフランジ部BD４は、ハウジングHOSの軸方向他方側に位置する。径方向において、ドラムフランジ部BD４の径方向外側の端部は、ハウジングHOSの外側面と、同じ位置にある、または、径方向外側に位置する。ドラムフランジ部BD４は、ハウジングHOSの軸方向他方側の端部と、軸方向に当たる。ドラムフランジ部BD４は、ハウジングHOSの軸方向他方側の端部と、例えば、ネジ止め、接着、溶接などにより、固定される。これにより、ブレーキドラムBDは、リムの軸方向他方側の開口を塞ぐ。本実施形態では、ドラムフランジ部BD４とハウジングHOSとは、ネジNにより固定される。ネジ止めにてドラムフランジ部BD４とハウジングHOSとが固定される場合、ドラムフランジ部BD４には貫通孔が形成されハウジングHOSの軸方向他方側の端部には凹部が形成され、当該貫通孔および当該凹部内にネジが固定される。

なお、ドラムフランジ部BD４は、径方向だけでなく、軸方向に伸びてもよい。すなわち、第１ドラム本体部BD０は、第１ドラム本体部BD０の径方向外側の端部から軸方向一方側に伸びる部位を有してもよい。この場合、当該部位はハウジングHOSの内側面に当たるのが望ましい。これにより、ハウジングHOSを、当該部位とリムとで径方向に挟むことができ、ハウジングHOSをリムに対して、より強固に固定することができる。

また、上述のように、リムの軸方向一方側および他方側の開口部は、それぞれ、ホイールカバーCおよびブレーキドラムBDにより、塞がれる。これにより、リムの内部には、密閉空間が構成される。リムの内部の空間内には、後述するステータ、ステータホルダSH、コイルCOなどが配置される。

＜シャフト＞
図６は、本実施形態におけるシャフトの部分拡大断面図である。図４および図６に示すように、シャフトSは、中心軸Jに沿って伸びる。上述のように、シャフトSは、ホイールカバーCおよびブレーキドラムBDを貫通する。シャフトSは、第１シャフト貫通部S１と、第２シャフト貫通部S２と、第３シャフト貫通部S３と、を有する。

第１シャフト貫通部S１は、シャフトSの外周面から径方向内側に凹む凹部である。第１シャフト貫通部S１は、軸方向一方側に向かって凹む。

第２シャフト貫通部S２は、第１シャフト貫通部S１の軸方向一方側に位置し、シャフトSの外周面から径方向内側に凹む凹部である。第２シャフト貫通部S２の開口の軸方向の寸法は、第１シャフト貫通部S１の軸方向の寸法よりも、大きい。

第３シャフト貫通部S３は、シャフトSの内部における中空の部位であり、第１シャフト貫通部S１と第２シャフト貫通部S２とを、少なくとも軸方向に連通する。

図４に示すように、シャフトSの中空部分（第１シャフト貫通部S１、第２シャフト貫通部S２、第３シャフト貫通部S３）の内部には、後述するコイルリード線CLと後述するセンサリード線SLの両方が通される。シャフトSの内部に複数のリード線が通されることから、リード線の絡まりやバラけることを抑制することができる。

シャフトSの外周面には、ローレット加工などによって形成された、複数のシャフト溝S４が形成される。シャフト溝S４は、シャフトSの外周面から径方向内側に向かって凹む。シャフト溝S４は、周方向に並んで配置される。シャフト溝S４は、例えば、ローレット加工により、形成される。

＜ステータホルダ＞
図５は、本実施形態におけるステータホルダの斜視図である。図５に示すように、ステータホルダSHは、略円盤状の部材である。ステータホルダSHは、ホルダ本体部SH０と、第１ホルダ筒部SH１と、第２ホルダ筒部SH２と、第３ホルダ筒部SH３と、を有する。

ホルダ本体部SH０は、略円盤状である。ホルダ本体部SH０は、複数の第１ホルダ貫通部SH０１と、第２ホルダ貫通部SH０２と、を有する。

第１ホルダ貫通部SH０１は、ホルダ本体部SH０を軸方向に貫通する貫通孔である。第１ホルダ貫通部SH０１は、周方向に間隔をあけて配置される。本実施形態では、第１ホルダ貫通部SH０１は、周方向に等間隔に配置される。軸方向から見たときに、第１ホルダ貫通部SH０１の開口部の外形は、略扇型である。第１ホルダ貫通部SH０１の開口部は、軸方向他方側から軸方向一方側に向かって凸となる。

第２ホルダ貫通部SH０２は、ホルダ本体部SH０を軸方向に貫通する貫通孔である。第２ホルダ貫通部SH０２は、周方向に隣り合う一対の第１ホルダ貫通部SH０１の間に、位置する。第２ホルダ貫通部SH０２には、筒状のブッシュBSがはめ込まれる。ブッシュBSは、例えば、樹脂製である。

第１ホルダ筒部SH１は、略筒状の部位である。第１ホルダ筒部SH１は、ホルダ本体部SH０の径方向外側の端部から軸方向一方側に向かって伸びる。第１ホルダ筒部SH１の軸方向一方側の端部には、径方向外側に向かって伸びる第１ホルダフランジ部が形成される。第１ホルダフランジ部は、略環状である。

第２ホルダ筒部SH２は、略筒状の部位である。第２ホルダ筒部SH２は、ホルダ本体部SH０の径方向内側の端部から軸方向一方側に向かって伸びる。

第３ホルダ筒部SH３は、略筒状の部位である。第３ホルダ筒部SH３は、第２ホルダ筒部SH２の径方向内側に位置する。第３ホルダ筒部SH３は、第２ホルダ筒部SH２と、軸方向一方側において繋がる。第３ホルダ筒部SH３の軸方向他方側の端部は、ホルダ本体部SH０および第２ホルダ筒部SH２とは接続されていない。軸方向において、第３ホルダ筒部SH３の位置は、シャフト溝S４の位置と、同じである。第３ホルダ筒部SH３は、シャフト溝S４が形成される部位に固定される。第３ホルダ筒部SH３は、シャフトSに、例えば、圧入により、固定される。また、シャフト溝S４が形成されることから、第３ホルダ筒部SH３とシャフトSとは、シャフト溝S４が形成されない場合と比べて、より強固に固定される。

本実施形態において、ステータホルダSHは、単一の部材である。すなわち、ホルダ本体部SH０、第１ホルダ筒部SH１、第２ホルダ筒部SH２、および第３ホルダ筒部SH３は、１つの部材である。ステータホルダSHは、例えば、鉄やアルミニウムなどの金属材料である。ホルダ本体部SH０、第１ホルダ筒部SH１、第２ホルダ筒部SH２、および第３ホルダ筒部SH３は、例えば、鉄やアルミニウムなどの１つの金属材料に対してプレス加工などを行うことにより、形成することができる。これにより、切削加工などによりステータホルダSHを形成する場合と比較して、容易にステータホルダSHを形成することができ、ステータホルダSHの製造に要するコストの削減や工程などの簡略を行うことができる。また、ステータホルダSHをプレス加工により成形する場合、ステータホルダSHはスプリングバックによる弾性を有する。そのため、シャフトSおよびステータコアSCを径方向にそれぞれ、より強く押圧することができ、ステータホルダSHとシャフトSとの固定およびステータホルダSHとステータコアSCとの固定をより強固にすることができる。

＜ステータコア＞
図７は、本実施形態におけるステータコアCSの平面図である。図７に示すように、ステータコアSCは、略環状の部材である。本実施形態において、ステータコアSCは、中心軸Jを中心とする略円環状である。ステータコアSCは、ステータホルダSHに、例えば、圧入により取り付けられる。ステータコアSCは、コアバックSCBと、複数のティースSCTと、を有する。

コアバックSCBは、円環状であり、第１ホルダ筒部SH１の外側面に取り付けられる。コアバックSCBは、第１ホルダ筒部SH１に、例えば、圧入により固定される。

ティースSCTは、コアバックSCBの外周面から径方向外側に向かって伸びる。各ティースSCTは、コアバックの外周面において、周方向に間隔をあけて配置される。本実施形態において、ティースSCTは、周方向に等間隔に配置される。

各ティースSCTは、先端に配置され、周方向両側に伸びるアンブレラ部SCUを有する。アンブレラ部SCUの周方向の幅は、アンブレラ部SCUよりも径方向内側におけるティースSCTの周方向の幅よりも、大きい。アンブレラ部SCUは、マグネットMGと、径方向に対向する。

＜センサ凹部＞
図８は、本実施形態におけるアンブレラ部SCUの部分拡大図である。図８に示すように、本実施形態では、周方向に連続して隣り合う４つのティースSCTの各アンブレラ部SCUに、センサ凹部が形成される。センサ凹部内には、後述する位置センサPSが収容される。センサ凹部は、第１センサ凹部SR1と、第2センサ凹部SR2と、を含む。

第１センサ凹部SR1は、周方向に並ぶ４つのアンブレラ部SCUのうち、もっとも周方向一方側および周方向他方側に位置するアンブレラ部SCUに、それぞれ形成される。第１センサ凹部SR1は、軸方向一方側の端部の外周端に、軸方向一方側から他方側へと凹み、かつ、径方向外側から径方向内側へと凹む。

第2センサ凹部SR2は、第１センサ凹部SR1を有するアンブレラ部SCUの間に位置する２つのティースSCT（以下、一対のティースSCTと呼ぶ）によって構成される。一対のティースSCTのうち、周方向一方側に位置するティースSCTでは、軸方向一方側かつ周方向他方側の端部が、切りかかれている。同様に、一対のティースSCTのうち、周方向他方側に位置するティースSCTでは、軸方向一方側かつ周方向一方側の端部が、切りかかれている、一対のティースSCTの切りかかれている部分は、周方向に対向する。一対のティースSCTの切りかかれている部分および一対のティースSCTの隣り合うアンブレラ部SCU同士の間の空隙によって、第2センサ凹部SR2が構成される。

本実施形態において、ステータコアSCは、複数の電磁鋼板が軸方向に積層された部材である。ステータコアSCは、例えば、巻鉄心または、複数のコアピースを有する分割コアである。ステータコアSCが巻き鉄心の場合、プレス加工にて、コアバックSCBとティースSCTとが一繋がりになった短冊状の電磁鋼板が形成され、短冊状の当該電磁鋼板を螺旋状に回転させながら、軸方向に積層することにより、ステータコアSCを形成することができる。ステータコアSCが分割コアの場合、分割されたコアバックSCBと１つのティースSCTを有するコアピースを、複数周方向に連結させることにより、１つのステータコアSCを形成することができる。

＜インシュレータ＞
図９は、本実施形態におけるインシュレータの斜視図である。インシュレータINSは、ステータコアSCの側面を覆う。インシュレータINSは、例えば、絶縁性を有する樹脂である。図９に示すように、インシュレータINSは、インシュレータ本体部INS０と、複数のインシュレータ外側壁部INS１と、インシュレータ内側壁部INS２と、複数のインシュレータ突起部INS３と、を有する。
インシュレータ本体部INS０は、筒状である。インシュレータ本体部INS０は、アンブレラ部SCUを除く各ティースSCTの外側面を覆う。

インシュレータ外側壁部INS１は、各インシュレータ本体部INS０の径方向外側の端部に配置され、当該端部の軸方向上側および下側に、それぞれ位置する。インシュレータ外側壁部INS１は、インシュレータ本体部INS０の径方向外側の端部から軸方向一方側および軸方向他方側にそれぞれ伸びる。

インシュレータ内側壁部INS２は、環状の部位である。インシュレータ内側壁部INS２は、インシュレータ本体部INS０の径方向内側の端部に位置する。インシュレータ内側壁部INS２は、当該端部の軸方向上側および軸方向下側に位置し、当該端部から軸方向一方側および他方側にそれぞれ伸びる。一対のインシュレータ内側壁部INS２は、各インシュレータ本体部INS０に繋がる。

少なくとも１つのインシュレータ突起部INS３は、インシュレータ内側壁部INS２の軸方向一方側の端部から軸方向一方側に伸びる。インシュレータ突起部INS３は、周方向に間隔をあけて配置される。本実施形態において、インシュレータ突起部INS３の数は、３つである。インシュレータ突起部INS３の軸方向一方側の端部は、軸方向他方側よりも、少なくとも周方向の幅が大きい。

本実施形態において、インシュレータINSは、１つの部材のみからなる単一の部材である。言い換えると、インシュレータ本体部INS０と、複数のインシュレータ外側壁部INS１と、インシュレータ内側壁部INS２と、複数のインシュレータ突起部INS３とは、単一の部材であり、一体に形成される。インシュレータINSは、例えば、ステータコアSCの周囲に樹脂材料を射出成形することにより、形成される。そのため、各ティースSCTに、他のインシュレータINSと接続されていない独立したインシュレータINSを１つずつはめ込む場合と比較して、容易にステータコアSCにインシュレータINSを設けることができ、製造時間および製造工程を短縮することができる。

＜コイル＞
コイルCOは、インシュレータINSを介して、ステータコアSCに配置される。コイルCOは、各ティースSCTに配置される。

各コイルCOの軸方向一方側の端部は、インシュレータ外側壁部INS１およびインシュレータ内側壁部INS２の軸方向一方側の端部よりも、軸方向他方側に位置する。同様に、コイルCOの軸方向他方側の端部は、インシュレータ外側壁部INS１およびインシュレータ内側壁部INS２の軸方向他方側の端部よりも、軸方向一方側に位置する。

コイルCOは、例えば、導線をインシュレータ本体部INS０を介して、ティースSCTの周囲（外側面に沿って）に巻きまわすことにより、構成される。本実施形態において、モータMは、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相を有する３相モータである。そのため、コイルCOは、U相を構成するＵ相導線と、Ｖ相を構成するＶ相導線と、Ｗ相を構成するＷ相導線と、を有する。各導線の端部は、コイルCOの軸方向他方側へと引き出される。すなわち、Ｕ相導線の巻き始め部分および巻き終わり部分、Ｖ相導線の巻き始め部分および巻き終わり部分、Ｗ相導線の巻き始め部分および巻き終わり部分の合計６つの端部がステータの軸方向他方側から引き出される。

＜コイルリード線＞
図１１は、ステータホルダを軸方向他方側から見たときの図である。図４および図１１に示すように、各導線の端部には、コイルリード線CLが接続される。各導線の巻き始め部分および巻き終わり部分は、圧着端子CTを介して、１本のコイルリード線CLと接続される。すなわち、１つのコイルリード線CLに対して、導線の２つの端部が接続される。本実施形態では、３本のコイルリード線CLが、各導線における巻き始め部分および巻き終わり部分と、圧着端子CTを介して、接続される。これにより、溶接を行う場合と比較して、コイルリード線CLと導線の端部とを容易に接続することができ、接続に要するコストや工程などを削減することができるとともに、コイルリード線CLと導線との接続を強固にすることができる。その結果、コイルリード線CLと導線との接続部が破断しづらくなる。なお、圧着端子に代えて、バスバを用いてカシメや溶接等によりコイルリード線CLとコイル（すなわち導線の端部）とを接続してもよい。

各コイルリード線CLは、各導線の端部から、ホルダ本体部SH０の軸方向他方側の面に沿って導かれ、ブッシュBSがはめ込まれた第２ホルダ貫通部SH０２を通る。各コイルリード線CLは、さらに、第２ホルダ貫通部SH０２からホルダ本体部SH０の軸方向一方側へと導かれる。軸方向一方側に導かれたコイルリード線CLは、第１シャフト貫通部S１、第３シャフト貫通部S３および第２シャフト貫通部S２の内部を通って、シャフトSの軸方向一方側の端部側へと導かれる。軸方向一方側へと導かれたコイルリード線CLは、バッテリBATなどの外部電源に、電気的に接続される。

＜回路基板＞
図１０は、本実施形態におけるステータの一部を示す斜視図である。図４および図１０に示すように、回路基板CBは、略板状の部材である。回路基板CBは、インシュレータの軸方向一方側に配置される。回路基板CBは、コイルCOの軸方向一方側の端部と、間隙を介して対向する。回路基板CBは、インシュレータ外側壁部INS１の軸方向一方側の端部およびインシュレータ内側壁部INS２の軸方向一方側の端部と、軸方向に当たる。これにより、回路基板CBの軸方向の位置が定まる。

回路基板CBには、複数の基板孔を有する。インシュレータ突起部INS３は、基板孔に通される。インシュレータ突起部INS３と回路基板とは、例えば、熱溶着により、互いに固定される。これにより、回路基板をインシュレータINSに対して、強固に固定することができる。

＜位置センサ＞
少なくとも１つの位置センサPSは、回路基板に取り付けられる。本実施形態では、位置センサPSは、ホールＩＣである。本実施形態では、３つの位置センサPSが回路基板に取り付けられる。位置センサPSは、後述するマグネットMGの磁界を検出する。

位置センサPSは、回路基板CBから、軸方向他方側に向かって伸びる。位置センサPSは、インシュレータ本体部INS０よりも、径方向外側に位置する。位置センサPSのうち少なくとも１つは、インシュレータ本体部INS０の径方向外側の開口部と、径方向に対向する。位置センサPSは、上述の第１センサ凹部SR1および第2センサ凹部SR2に、それぞれ収容される。

＜センサリード線＞
回路基板CBには、さらに、複数のセンサリード線SLが接続される。センサリード線SLの本数は、位置センサPSの数と等しい。すなわち、本実施形態では、センサリード線SLの本数は３本である。センサリード線SLは、回路基板CBから径方向内側へと導かれ、第１シャフト貫通部S１、第３シャフト貫通部S３、および第２シャフト貫通部S２の内部を通って、シャフトSの軸方向一方側へと導かれる。すなわち、シャフトSの中空部分（第１シャフト貫通部S１、第２シャフト貫通部S２、第３シャフト貫通部S３）の内部には、コイルリード線CLとセンサリード線SLの両方が通される。

上述した実施形態のモータの用途は、特に限定されない。また、本明細書において説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

EB・・・電動バイク
TH・・・スロットル
PDU・・・PDU
BAT・・・バッテリ
BMU・・・バッテリマネジメント制御部
W・・・ホイール
M・・・モータ
R・・・リム
RM・・・リム溝
MG・・・マグネット
HOS・・・ハウジング
C・・・ホイールカバー
C０・・・カバー本体部
C１・・・第１カバー筒部
C２・・・第２カバー筒部
C３・・・カバーフランジ部
C４・・・カバーリブ
C５・・・カバーベアリング
BD・・・ブレーキドラム
BD0・・・第１ドラム本体部
BD1・・・第１ドラム筒部
BD０２・・・第２ドラム本体部
BD２・・・第２ドラム筒部
BD３・・・第３ドラム筒部
BD４・・・ドラムハウジング
BD5・・・ドラムベアリング
S・・・シャフト
S１・・・第１シャフト貫通部
S２・・・第２シャフト貫通部
S３・・・第３シャフト貫通部
S４・・・シャフト溝
SH・・・ステータホルダ
SH0・・・ホルダ本体部
SH０１・・・第１ホルダ貫通部
SH０２・・・第２ホルダ貫通部
SH1・・・第１ホルダ筒部
SH2・・・第２ホルダ筒部
SH３・・・第３ホルダ筒部
BS・・・ブッシュ
SC・・・ステータコア
SCB・・・コアバック
SCT・・・ティース
SCU・・・アンブレラ部
SR１・・・第１センサ凹部
SR２・・・第２センサ凹部
INS・・・インシュレータ
INS０・・・インシュレータ本体部
INS１・・・インシュレータ外側壁部
INS２・・・インシュレータ内側壁部
INS３・・・インシュレータ突起部
CO・・・コイル
CO1・・・導線
CB・・・回路基板
CB1・・・基板孔
CL・・・コイルリード線
CT・・・圧着端子
PS・・・位置センサ
SL・・・センサリード線
J・・・中心軸
N・・・ネジ
RS・・・ラバーシール

Claims (10)

1. 中心軸に沿って伸びるシャフトと、
   前記シャフトに取り付けられるステータと、
   を備え、
   前記ステータは、
   前記シャフトから径方向外側に向かって拡がる円盤状のステータホルダと、
   前記ステータホルダの外側面に取り付けられるステータコアと、
   前記ステータコアを覆うインシュレータと、
   を備え、
   前記ステータコアは、
   環状のコアバックと
   前記コアバックから径方向外側に伸び、周方向に並ぶ複数のティースと、
   を有し、
   前記インシュレータは、
   軸方向一方側および他方側の少なくともいずれか一方配置される環状のインシュレータ内側壁部と、
   前記内側壁部から径方向外側に向かって延び、各ティースの側面を覆う筒状の複数のインシュレータ本体部と、
   前記インシュレータ本体部のそれぞれの径方向外側に位置し、少なくとも軸方向一方側の端部に配置されるインシュレータ外側壁部と、
   を有し、
   前記インシュレータ内側壁部と前記インシュレータ本体部と前記インシュレータ外側壁部とは、単一の部材である、
   モータ。
2. 前記ステータホルダは、
   円盤状のホルダ本体部と、
   前記ホルダ本体部の径方向外側の端部から、軸方向一方側に向かって伸びる第１ホルダ筒部と、
   前記ホルダ本体部の略中央から軸方向一方側に向かって伸びる第２ホルダ筒部と、
   前記ホルダ筒部の径方向内側に配置され、軸方向に伸びる第３ホルダ筒部と、
   を有し、
   前記コアバックは、前記第１ホルダ筒部の外側面に固定され、
   前記第２ホルダ筒部の軸方向一方側の端部は、前記第３ホルダ筒部の軸方向一方側の端部と接続され、
   前記ホルダ本体部、第１ホルダ筒部、第２ホルダ筒部、および第３ホルダ筒部とは、単一の部材である。
   請求項１に記載のモータ。
3. 前記ステータは、さらに、
   前記インシュレータの軸方向一方側に配置され、軸方向に貫通する貫通孔である基板孔を有す回路基板と、
   前記回路基板に接続される位置センサと、
   を備え、
   前記ステータコアは、さらに、
   前記ティースの径方向外側の端部に形成され、前記端部の周方向両側に伸びるアンブレラ部と、
   前記アンブレラ部の軸方向上側の端部に形成される凹部およびまたは切り欠きの少なくともいずれか一方であるセンサ凹部と、
   を有し、
   前記インシュレータは、さらに、
   前記インシュレータ外側壁部の軸方向一方側の端部から軸方向一方側へ向かって伸びるインシュレータ突起部と、
   を有し、
   前記回路基板は、前記インシュレータ外側壁部に軸方向に接触し、
   前記インシュレータ突起部は、前記基板孔に通され、
   前記位置センサは、前記凹部内に収容される、
   請求項１または請求項２に記載のモータ。
4. 一端が前記回路基板に接続されるセンサリード線と、
   を備え、
   前記シャフトは、
   軸方向他方側から軸方向一方側へと伸び、前記シャフト内を径方向に貫通するシャフト貫通部と、
   を有し、
   前記センサリード線は、前記シャフト貫通部の内部を通される、
   請求項３に記載のモータ。
5. コイルリード線と、
   前記ティースのそれぞれに、前記インシュレータ本体部を介して配置されるコイルと、
   を備え、
   前記コイルは、巻き回された導線であり、
   前記導線は、圧着端子を介して前記コイルリード線と接続され、
   前記コイルリード線は、前記導線の端部と圧着端子を介して接続される、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のモータ。
6. 前記シャフトは、軸方向他方側から軸方向一方側へと伸び、前記シャフト内を径方向に貫通するシャフト貫通部と、
   を有し、
   前記ステータホルダは、軸方向に貫通する貫通孔であり、筒状のブッシュがはめ込まれた第２ホルダ貫通部を有し、
   前記圧着端子は、前記ステータホルダの軸方向他方側に位置し、
   前記コイルリード線は、前記ステータホルダの軸方向他方側の面に沿うとともに、前記第２シャフト貫通部を介して前記ステータホルダの軸方向他方側へと導かれ、前記シャフト貫通部の内部を通される、
   請求項５に記載のモータ。
7. 前記ステータが内部に収容される筒状のリムと、
   前記リムの内側面に外側面が固定される筒状のハウジングと、
   前記ハウジングの内側面に固定され、前記ティースと径方向に対向する少なくとも１つのマグネットと、
   前記シャフトが貫通し、前記リムの軸方向一方側の開口を塞ぐホイールカバーと
   前記シャフトが貫通し、前記リムの軸方向他方側の開口を塞ぐブレーキドラムと、
   を備え、
   前記ホイールカバーは、径方向外側の端部に、径方向外側に向かって伸びるカバーフランジ部を有し、
   前記ブレーキドラムは、径方向外側の端部に、径方向外側に向かって伸びるドラムフランジ部を有し、
   前記ハウジングは、前記カバーフランジ部と前記ドラムフランジ部とによって軸方向に挟まれる、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のモータ。
8. 前記ハウジングと前記カバーフランジ部とは、ネジ止めにより固定され、
   前記ハウジングと前記ドラムフランジ部とは、ネジ止めにより固定される、
   請求項７に記載のモータ。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のモータを有する。ホイール。
10. 請求項９に記載の前記ホイールと、
    前記モータと電気的に接続されるバッテリと、
    を有する、電動バイク。
    

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