JP2023006461A - モータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルに与えるダメージを抑えつつ良好な巻装作業性を確保し、ティースに巻装されるコイルの占積率を高める。【解決手段】第３被覆部７３に設けられる突出部７３ｂに、インシュレータ７０の外側から内側にコイル８０を導入する長尺切欠部７４を設け、当該長尺切欠部７４を、突出部７３ｂの先端から第１被覆部７２ａと第２被覆部７２ｂとの接続部ＣＰにまで延ばした。これにより、コイル８０の始線部ＳＴを大きく折り曲げずに、第３被覆部７３の平板部７３ａに沿わせることができる。よって、コイル８０に与えるダメージが抑えられ、かつインシュレータ７０の内部におけるコイル８０の大きな屈曲が抑えられて、巻装作業性が向上する。２層目のコイル８０を、接続部ＣＰに配置された１層目のコイル８０に重ねることができ、コイル８０の占積率を高めることができる。【選択図】図１１

Description

本発明は、複数の分割コアを環状に連結してなるステータと、ステータに対して回転するロータと、を備えたモータ装置に関する。

複数の分割コアを環状に連結してなるステータと、ステータに対して回転するロータと、を備えたモータ装置が、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された回転電機（モータ装置）は、複数の積層鉄心片（分割コア）を環状に配置して形成された固定子（ステータ）を備え、積層鉄心片を形成する極歯部（ティース）には、第１のインシュレータおよび第２のインシュレータを介して電線（コイル）が巻装されている。そして、固定子の径方向内側には、外周面に複数の永久磁石が固着された回転子（ロータ）が回転自在に設けられている。

特開２０１０－０５１０８８号公報

ところで、小型でありながら高出力が可能なモータ装置（高効率型）を得るためには、ティースに巻装されるコイルの占積率を高める必要がある。しかしながら、特許文献１に記載されたモータ装置では、第１のインシュレータおよび第２のインシュレータを形成する外周側フランジの内壁に接するようにして、コイルの始線部および終線部が配置されている。よって、外周側フランジの内側にコイルの始線部および終線部が設けられる分、ティースに巻装されるコイルの占積率が低下する。言い換えれば、外周側フランジの内壁に接するようにコイルを巻装可能とすることで、ティースに巻装されるコイルの占積率を向上させることが可能となる。

そこで、外周側フランジにコイルの始線部および終線部が入り込む切り欠きを設け、当該切り欠きにコイルの始線部および終線部を逃がすことも考えられるが、単に切り欠きを設けたのでは、特に、コイルの始線部においてコイルを大きく折り曲げる必要が生じ、その結果、コイルの表面に塗布されたエナメル塗料が剥離する等の問題が生じ得る。また、始線部の折り曲げ部分がインシュレータの内部に配置されて、却って占積率を低下させるようなことが起こり得る。

本発明の目的は、コイルに与えるダメージを抑えつつ良好な巻装作業性を確保することができ、さらにはティースに巻装されるコイルの占積率を高めることが可能なモータ装置を提供することにある。

本発明の一態様では、複数の分割コアを環状に連結してなるステータと、前記ステータに対して回転するロータと、を備えたモータ装置であって、前記分割コアは、前記ステータの周方向に延びるコア本体と、前記コア本体の径方向内側に突出されるティースと、前記ティースにインシュレータを介して巻装されるコイルと、を有し、前記インシュレータは、前記ティースを前記ステータの周方向から覆う第１被覆部と、前記ティースを前記ステータの軸方向から覆う第２被覆部と、前記コア本体の径方向内側を覆い、かつ前記ステータの軸方向に突出された突出部を有する第３被覆部と、を備え、前記突出部には、前記インシュレータの外側から内側に前記コイルを導入する切欠部が設けられ、前記切欠部が、前記突出部の先端から前記第１被覆部と前記第２被覆部との接続部にまで延びていることを特徴とする。

本発明によれば、第３被覆部に設けられる突出部に、インシュレータの外側から内側にコイルを導入する切欠部を設け、当該切欠部を、突出部の先端から第１被覆部と第２被覆部との接続部にまで延ばした。

これにより、コイルの始線部を大きく折り曲げること無く、第３被覆部に沿わせるように巻装することが可能となる。したがって、コイルに与えるダメージが抑えられ、かつインシュレータの内部におけるコイルの大きな屈曲が抑えられる。よって、巻装作業性を向上させることが可能となる。

また、２層目のコイルを、第１被覆部と第２被覆部との接続部に配置された１層目のコイルに重ねることができる。したがって、ティースに巻装されるコイルの占積率を高めることが可能となる。

ブラシレスモータをカバー部材側から見た斜視図である。 カバー部材の図示を省略した図である。 図２のＡ－Ａ線に沿う断面図である。 ステータユニットを示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、分割コアを単体で示す斜視図である。 図５の分割コアからコイルを省略した斜視図である。 インシュレータ分割体の長尺切欠部に沿う断面図である。 第１，第２被覆部の形状を説明する断面図である。 分割コアの組み立て手順（１）を説明する斜視図である。 １層目の巻装手順を説明する図７に対応した図である。 ２層目の巻装手順を説明する図８に対応した図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１はブラシレスモータをカバー部材側から見た斜視図を、図２はカバー部材の図示を省略した図を、図３は図２のＡ－Ａ線に沿う断面図を、図４はステータユニットを示す斜視図を、図５（ａ），（ｂ）は分割コアを単体で示す斜視図を、図６は図５の分割コアからコイルを省略した斜視図を、図７はインシュレータ分割体の長尺切欠部に沿う断面図を、図８は第１，第２被覆部の形状を説明する断面図を、図９は分割コアの組み立て手順（１）を説明する斜視図を、図１０は１層目の巻装手順を説明する図７に対応した図を、図１１は２層目の巻装手順を説明する図８に対応した図をそれぞれ示している。

図１ないし図３に示されるブラシレスモータ１０は、電動の自動二輪車等の駆動源に用いられるモータ装置である。具体的には、ブラシレスモータ１０は、車体フレームに取り付けられ、チェーンやベルトを介して駆動輪の車軸を駆動する。なお、ブラシレスモータ１０を、駆動輪の車軸に直接取り付けることもできる。

ブラシレスモータ１０は、当該ブラシレスモータ１０の外郭を形成するハウジング２０を備えている。ハウジング２０は、略有底筒状に形成されたアルミニウム製のハウジング本体２１と、略円板状に形成されたアルミニウム製のカバー部材２２とを備えている。

図３に示されるように、ハウジング２０の内部には、モータユニット３０が収容されている。モータユニット３０は、ハウジング本体２１の内側に固定されたステータ４０と、ステータ４０の径方向内側において微小隙間（エアギャップ）を介して回転されるロータ５０と、を備えている。

図４に示されるように、ステータ４０は、複数の分割コア６０を環状となるように連結することで略筒状に形成されている。ここで、本実施の形態におけるステータ４０は、合計１２個の分割コア６０を連結して略筒状に形成されている。そして、分割コア６０を形成するティース６３（図５参照）には、インシュレータ７０を介して、Ｕ相，Ｖ相およびＷ相の三相に対応したそれぞれのコイル８０が、それぞれ集中巻きにより巻装されている。なお、分割コア６０の詳細構造については、後述する。

ステータ４０の軸方向一側（図３の上側）には、環状のバスバーユニット４１が設けられている。バスバーユニット４１には、Ｕ相用電源ターミナルＴＵ，Ｖ相用電源ターミナルＴＶおよびＷ相用電源ターミナルＴＷが、それぞれ電気的に接続されている。バスバーユニット４１は、Ｕ相，Ｖ相およびＷ相の三相に対応したそれぞれのコイル８０に対して、駆動電流を分配する機能を有する。

ロータ５０は、複数の鋼板（磁性体）を積層して略筒状に形成されたロータ本体５１を備えている。ロータ本体５１の回転中心には、回転軸５２が固定され、回転軸５２は、ロータ本体５１とともに回転される。ロータ本体５１の内部には、略板状に形成された複数のマグネット５３が埋設されている。そして、複数のマグネット５３は、ロータ本体５１の周方向に対して、Ｎ極およびＳ極が交互に現れるように配置されている。

ただし、上述のようにロータ本体５１の内部に複数のマグネット５３を埋め込んだ所謂「IPM（Interior Permanent Magnet）構造」に限らず、ロータ本体５１の表面にマグネット（図示せず）を装着した所謂「SPM（Surface Permanent Magnet）構造」を採用することもできる。

回転軸５２の軸方向一側には、略円板状に形成されたセンサマグネット５４が固定されている。センサマグネット５４は、ロータ５０（回転軸５２）の回転状態を検出するために用いられる。センサマグネット５４は、ロータ５０の軸方向において、センサ基板５５に設けられた回転センサ５６と対向している。

また、回転軸５２の軸方向一側は、ベアリングホルダ５７に装着された第１ボールベアリングＢＢ１により回転自在に支持されている。これに対し、回転軸５２の軸方向他側（図３の下側）は、ハウジング本体２１に装着された第２ボールベアリングＢＢ２により回転自在に支持されている。

ハウジング本体２１は、略円板状に形成された底壁部２１ａを備えている。底壁部２１ａの中心部分には、略筒状に形成された軸受装着部２１ｂおよびシール装着部２１ｃが一体に設けられている。軸受装着部２１ｂの径方向内側には第２ボールベアリングＢＢ２の外輪が装着され、シール装着部２１ｃの径方向内側にはゴム製のリップシールＬＳが装着されている。なお、第２ボールベアリングＢＢ２の内輪は、回転軸５２の軸方向他側に装着され、リップシールＬＳは、回転軸５２の外周に接触されている。これにより、ハウジング２０の内部への雨水や埃等の進入が阻止される。

ハウジング本体２１は、略筒状に形成された筒状壁部２１ｄを備えている。筒状壁部２１ｄの軸方向他側は、底壁部２１ａの径方向外側に一体に設けられている。そして、筒状壁部２１ｄの径方向内側には、ステータ４０が圧入されて接着剤等により強固に固定されている。また、筒状壁部２１ｄの径方向外側には、ブラシレスモータ１０の駆動により発生した熱を、ハウジング本体２１の外部に放熱する複数の冷却フィン２１ｅが一体に設けられている。

さらに、ハウジング本体２１は、多角形壁部２３を備えている。多角形壁部２３は、筒状壁部２１ｄの軸方向一側（図３の上側）に、筒状壁部２１ｄと同軸となるように一体に設けられている。図２に示されるように、多角形壁部２３は、ハウジング本体２１を軸方向一側から見ると、略正六角形となっている。多角形壁部２３は、第１辺部２３ａ，第２辺部２３ｂ，第３辺部２３ｃ，第４辺部２３ｄ，第５辺部２３ｅおよび第６辺部２３ｆを備えている。そして、多角形壁部２３の開口部分からハウジング本体２１の内部に、ステータ４０やロータ５０が組み付けられる。

第１辺部２３ａには、駆動用コネクタ２４が装着され、駆動用コネクタ２４は、ハウジング２０の軸方向一側に設けられている。駆動用コネクタ２４は、プラスチック等の樹脂材料からなるコネクタブロック２４ａを有し、コネクタブロック２４ａは、固定ねじ等（図示せず）により、第１辺部２３ａに固定されている。

コネクタブロック２４ａは、ハウジング２０の外部に配置され、具体的には多角形壁部２３の径方向外側に突出されている。コネクタブロック２４ａの内部には、Ｕ相用電源ターミナルＴＵ，Ｖ相用電源ターミナルＴＶおよびＷ相用電源ターミナルＴＷが露出して設けられている。

Ｕ相用電源ターミナルＴＵには、一端側がコントローラＣＵに電気的に接続されたＵ相用電線ＥＵの他端側が電気的に接続されている。Ｖ相用電源ターミナルＴＶには、一端側がコントローラＣＵに電気的に接続されたＶ相用電線ＥＶの他端側が電気的に接続されている。Ｗ相用電源ターミナルＴＷには、一端側がコントローラＣＵに電気的に接続されたＷ相用電線ＥＷの他端側が電気的に接続されている。これにより、ステータ４０のそれぞれのコイル８０に、駆動電流が供給される。

図２に示されるように、多角形壁部２３には、ハウジング２０の径方向外側に突出された凸部２５が一体に設けられている。具体的には、凸部２５は、第１辺部２３ａの隣に設けられた第２辺部２３ｂからハウジング２０の径方向外側に突出されている。凸部２５は、略三角形の底壁２５ａを備えている。また、凸部２５は、第１側壁２５ｂおよび第２側壁２５ｃを有している。このように、凸部２５は、底壁２５ａ，第１側壁２５ｂ，第２側壁２５ｃおよび第２辺部２３ｂにより囲まれて形成され、その内側には、接続用スペースＳＰが形成されている。なお、凸部２５の開口部分もカバー部材２２により閉塞される。

接続用スペースＳＰは、基板用ワイヤーハーネス４２のコントローラ側コネクタ部４３側が入り込む部分となっている。接続用スペースＳＰは、コントローラ側コネクタ部４３を基板用コネクタ２６に接続する際に、コントローラ側コネクタ部４３を基板用コネクタ２６に案内する機能を有する。よって、ブラシレスモータ１０の組み立ての際に、コントローラ側コネクタ部４３を基板用コネクタ２６に容易に接続可能となっている。

図１および図３に示されるように、カバー部材２２は、多角形壁部２３の開口部分を閉塞するメインカバー部２２ａと、凸部２５の開口部分を閉塞するサブカバー部２２ｂとを備えている。メインカバー部２２ａおよびサブカバー部２２ｂは一体となっており、メインカバー部２２ａは略円板状に形成され、サブカバー部２２ｂは略三角形の板状に形成されている。カバー部材２２は、その周方向に分散配置された合計７個の固定ボルトＢＴにより、ハウジング本体２１に強固に固定されている。

凸部２５の第１側壁２５ｂには、ハウジング２０の径方向外側に突出するようにして、コネクタ固定部２５ｄが一体に設けられている。コネクタ固定部２５ｄには、基板用コネクタ２６が装着されている。基板用コネクタ２６は、プラスチック等の樹脂材料からなり、略平板状に形成された固定板部２６ａを備えている。固定板部２６ａは、一対の第１ねじＳ１によりコネクタ固定部２５ｄに固定されている。

また、基板用コネクタ２６は、略箱形状に形成された内側接続部（図示せず）および外側接続部２６ｂを備えている。内側接続部は、ハウジング２０の内部に配置され、外側接続部２６ｂは、ハウジング２０の外部に配置されている。

基板用コネクタ２６の内側接続部には、凸部２５の内側の接続用スペースＳＰにおいて、基板用ワイヤーハーネス４２のコントローラ側コネクタ部４３が接続される。基板用コネクタ２６の外側接続部２６ｂには、一端側がコントローラＣＵに電気的に接続された基板用電線ＳＥ（図２参照）の他端側が接続される。

図１および図２に示されるように、ハウジング２０の外部に配置されたコネクタブロック２４ａおよび外側接続部２６ｂは、それぞれ同じ方向（図２の上方）を向いている。また、駆動用コネクタ２４および基板用コネクタ２６は、互いに横一列で並んで近接配置されている。よって、Ｕ相用，Ｖ相用，Ｗ相用電線ＥＵ，ＥＶ，ＥＷおよび基板用電線ＳＥを、駆動用コネクタ２４および基板用コネクタ２６に対して、それぞれ容易に接続可能となっている。

図２および図３に示されるように、ハウジング本体２１の軸方向一側（図３の上側）には、略正六角形の板状に形成されたアルミニウム製のベアリングホルダ５７が設けられている。ベアリングホルダ５７は、多角形壁部２３の径方向内側に配置され、第１ボールベアリングＢＢ１を保持している。具体的には、第１ボールベアリングＢＢ１は、ベアリングホルダ５７の中央部分に形成された保持筒５７ａに装着されている。ベアリングホルダ５７は、ハウジング本体２１の軸方向一側に、合計６つの第１固定ボルトＢ１により強固に固定されている。

また、ベアリングホルダ５７のロータ５０側とは反対側で、かつ中央部分には、第１ボールベアリングＢＢ１が保持筒５７ａから脱落するのを防止する環状の支持プレート５７ｂが設けられている。支持プレート５７ｂは、第１ボールベアリングＢＢ１の外輪を押さえている。これにより、第１ボールベアリングＢＢ１のスムーズな動作が確保される。支持プレート５７ｂは、合計４つの第２固定ボルトＢ２（図２では３つのみ示す）により、ベアリングホルダ５７に固定されている。

さらに、ベアリングホルダ５７のロータ５０側とは反対側で、かつ第１ボールベアリングＢＢ１の周囲には、合計４つの支持柱５７ｃが設けられている。これらの支持柱５７ｃの先端部分には、センサ基板５５が固定されている。具体的には、対角線上に配置された一対の支持柱５７ｃに、一対の第２ねじＳ２によりセンサ基板５５が固定されている。

ここで、センサ基板５５は、略正方形に形成されたプリント基板（PCB）となっている。センサ基板５５の中央部分には、磁気抵抗素子からなる回転センサ５６が設けられている。回転センサ５６は、回転軸５２の軸方向一側に固定されたセンサマグネット５４に対して、微小隙間を介して対向している（図３参照）。これにより、回転センサ５６は、回転軸５２の回転状態（回転方向や回転速度等）を検出する。

また、センサ基板５５には、基板用ワイヤーハーネス４２の基板側コネクタ部４４が接続される基板側接続部５８が設けられている。基板側接続部５８は、図２に示されるように、凸部２５の接続用スペースＳＰに向けられている。これにより、基板側コネクタ部４４を基板側接続部５８に容易に接続可能となっている。

ここで、基板用ワイヤーハーネス４２は、センサ基板５５と基板用コネクタ２６との間に設けられ、基板用ワイヤーハーネス４２は、ハウジング２０の内部において、コントローラＣＵ（図２参照）とセンサ基板５５とを電気的に接続する機能を有する。よって、回転センサ５６の検出信号は、基板用ワイヤーハーネス４２および基板用電線ＳＥを介して、コントローラＣＵに送出される。

図４ないし図１１に示されるように、略筒状に形成されたステータ４０は、合計１２個の分割コア６０を備えている。これらの分割コア６０は、いずれも同様に形成され、コア部６１と、インシュレータ７０と、コイル８０と、を備えている。

ここで、コイル８０は、例えば、アルミニウムにより断面が略長方形に形成された所謂「平角線」を採用している。これにより、コイル８０を整然と隙間なく巻装することができ、ひいては占積率の向上を実現している。なお、コイル８０の表面には、エナメル塗料（図示せず）が塗布されており、これによりコイル８０同士の短絡等を防止している。

図９に示されるように、コア部６１は、複数の鋼板（磁性体）を積層することで略柱状に形成されている。コア部６１をその長手方向と交差する方向から見ると、略Ｔ字形状となっている。コア部６１は、コア本体６２を備え、コア本体６２は、ステータ４０の周方向に対して略円弧状に延びている。コア本体６２には、外側壁６２ａおよび内側壁６２ｂが設けられ、外側壁６２ａが、筒状壁部２１ｄ（図３参照）の径方向内側に、接着剤等を介して強固に固定される。

また、内側壁６２ｂには、コア本体６２の径方向内側に突出され、かつコイル８０が巻装されるティース６３の基端側が一体に設けられている。具体的には、ステータ４０の周方向における内側壁６２ｂの略中央部に、ティース６３が設けられている。これにより、コア部６１をその長手方向と交差する方向から見ると、略Ｔ字形状となる。また、ステータ４０を組み立てた状態において、それぞれのティース６３の先端側は、ステータ４０の中心部に向けられる（図４参照）。

さらに、ステータ４０の周方向におけるコア本体６２の一側（図９の上側）には、連結凸部６２ｃが設けられている。これに対し、ステータ４０の周方向におけるコア本体６２の他側（図９の下側）には、連結凹部６２ｄが設けられている。そして、連結凸部６２ｃは、ステータ４０の周方向一側の隣に配置された他の分割コア６０の連結凹部（図示せず）に差し込まれる。一方、連結凹部６２ｄには、ステータ４０の周方向他側の隣に配置された他の分割コア６０の連結凸部（図示せず）が差し込まれる。

ティース６３は、コイル８０が巻装される本体部６３ａを備えている。ここで、図３，図５（ｂ）および図９では、コア本体６２とティース６３との境界部分に破線を施している。本体部６３ａは、略直方体形状に形成され、ステータ４０の軸方向に延び、かつ互いに対向配置された一対の側壁６３ｂを有している。また、本体部６３ａの長手方向両側には、互いに対向配置された一対の端壁６３ｃがそれぞれ設けられている。すなわち、ステータ４０を組み立てた状態（図４参照）において、一対の側壁６３ｂは、ステータ４０の周方向に面しており、一対の端壁６３ｃは、ステータ４０の軸方向に面している。

また、ティース６３の先端側には、ステータ４０の周方向において本体部６３ａよりも幅広となった幅広部６３ｄが一体に設けられている。幅広部６３ｄは、ティース６３に巻装されたコイル８０の脱落を防止する機能を有している。さらに幅広部６３ｄは、ステータ４０を組み立てた状態において、隣り合う分割コア６０の幅広部６３ｄとの間隔を狭くする機能を有している（図４参照）。これにより、コギングトルクの発生が抑えられ、ひいてはロータ５０がステータ４０に対して滑らかに回転可能となっている。

図５に示されるように、インシュレータ７０は、ティース６３とコイル８０との間に設けられ、コイル８０がティース６３に対して短絡することを防止している。インシュレータ７０は、一対のインシュレータ分割体７１によって形成されている。これらのインシュレータ分割体７１は、図９に示されるように、いずれも同様の形状となっており、プラスチック等の絶縁材料により略Ｕ字形状に形成されている。そして、図９の矢印Ｍ１に示されるように、一方のインシュレータ分割体７１は、コア部６１の長手方向一側（図中左側）に装着され、他方のインシュレータ分割体７１は、コア部６１の長手方向他側（図中右側）に装着される。

図６ないし図８に示されるように、インシュレータ分割体７１は、ティース６３の本体部６３ａ（図９参照）の周囲を囲うようにして設けられる囲繞部７２が設けられている。囲繞部７２は、図８に示されるように略Ｕ字形状に形成され、本体部６３ａに設けられる一対の側壁６３ｂをそれぞれ覆う一対の第１被覆部７２ａを備えている。これらの第１被覆部７２ａは、薄肉の平板状に形成され、ティース６３をステータ４０の周方向から覆う部分となっている。

また、囲繞部７２は、本体部６３ａに設けられる端壁６３ｃを覆う１つの第２被覆部７２ｂを備えている。第２被覆部７２ｂは、一対の第１被覆部７２ａの間に設けられ、かつ一対の第１被覆部７２ａを互いに接続している。ここで、図６ないし図８では、第２被覆部７２ｂと第１被覆部７２ａとの接続部ＣＰを一点鎖線で示している。なお、インシュレータ分割体７１には、第２被覆部７２ｂの第１被覆部７２ａ寄りの部分に接続部ＣＰ（合計２箇所）が設けられるが、図６ないし図８では、一方の接続部ＣＰのみが示されている。

さらに、第２被覆部７２ｂは、ステータ４０を径方向から見たときに、互いに対向配置された一対の第１被覆部７２ａの離間距離の半分を半径とする円弧形状に形成されている。これにより、コイル８０を第２被覆部７２ｂに沿わせて緩やかに折り曲げる（巻装する）ことができ、ひいてはコイル８０の表面に塗布されたエナメル塗料（図示せず）の剥がれ等が効果的に抑えられる。なお、一方のインシュレータ分割体７１の第２被覆部７２ｂが、ステータ４０の軸方向から一方の端壁６３ｃを覆い、他方のインシュレータ分割体７１の第２被覆部７２ｂが、ステータ４０の軸方向から他方の端壁６３ｃを覆う。

また、図８に示されるように、第２被覆部７２ｂを、ステータ４０の径方向から見たときに、第２被覆部７２ｂの肉厚は、第１被覆部７２ａの肉厚よりも若干厚くなっている。すなわち、第２被覆部７２ｂの剛性は、第１被覆部７２ａの剛性よりも高くなっている。これにより、第２被覆部７２ｂにコイル８０を巻装する際に、そのときのコイル８０の巻き力により第２被覆部７２ｂが変形することが防止される。

さらに、第２被覆部７２ｂの第１被覆部７２ａ寄りの部分、つまり第２被覆部７２ｂの接続部ＣＰ寄りの部分には、ステータ４０を径方向から見たときに、第１被覆部７２ａの肉厚よりも厚い肉厚の肉厚部７２ｃが設けられている。肉厚部７２ｃは、一対の接続部ＣＰのそれぞれに対応して２つ設けられ、これらの肉厚部７２ｃは、第２被覆部７２ｂの他の部分の肉厚よりも厚くなっている。

このように、一対の肉厚部７２ｃを一対の接続部ＣＰに対応させて設けているが、これは接続部ＣＰの部分においてコイル８０が折り曲げられ、当該接続部ＣＰの部分にコイル８０の巻き力が掛かるためである。つまり、肉厚部７２ｃは、接続部ＣＰを補強する機能を有する。特に、本実施の形態に係るブラシレスモータ１０は、電動の自動二輪車等の駆動源に用いられる比較的大型のモータ装置であるため、コイル８０の巻き力も比較的大きい。よって、接続部ＣＰの部分に肉厚部７２ｃを設けて、当該部分の剛性を高めている。

ここで、第２被覆部７２ｂの全体を肉厚とすることも考えられるが、単純に第２被覆部７２ｂの全体を肉厚にしてしまうと、インシュレータ分割体７１を射出成形する際に、第２被覆部７２ｂの部分にヒケやボイドが発生し、第２被覆部７２ｂの部分が歪むことが起こり得る。よって、本実施の形態では、接続部ＣＰの部分にのみ肉厚部７２ｃを設け、第２被覆部７２ｂの中央部分に肉盗み部７２ｄを設けている。

具体的には、肉盗み部７２ｄは、第２被覆部７２ｂの肉厚部７２ｃを除いた他の部分に設けられ、第２被覆部７２ｂの肉厚を肉厚部７２ｃの肉厚よりも薄くしている。これにより、インシュレータ分割体７１の十分な剛性を確保しつつ、インシュレータ分割体７１を精度良く成形可能としている。

ステータ４０の径方向（図７の上下方向）において、囲繞部７２の一側（図７の下側）には、コア本体６２の径方向内側の内側壁６２ｂ（図９参照）を覆う第３被覆部７３が設けられている。第３被覆部７３は、略Ｕ字形状の平板状に形成され、囲繞部７２に対して直交する方向に広がっている。

そして、第３被覆部７３は、内側壁６２ｂをステータ４０の径方向から覆う一対の平板部７３ａと、これらの平板部７３ａに一体に設けられ、かつステータ４０の軸方向に突出された突出部７３ｂと、を備えている。なお、図６，図８および図９では、一対の平板部７３ａと突出部７３ｂとの境界部分に破線を施している。

図７および図８に示されるように、突出部７３ｂには、長尺切欠部７４と、当該長尺切欠部７４よりも深さ寸法が短い短尺切欠部７５が設けられている。これらの長尺切欠部７４および短尺切欠部７５は、互いに平行に設けられ、いずれもステータ４０の軸方向において、突出部７３ｂの先端（図８の左側）から基端（囲繞部７２側）に向けて延びている。

なお、長尺切欠部７４は、突出部７３ｂの先端から第１被覆部７２ａと第２被覆部７２ｂとの接続部ＣＰにまで延びている。また、長尺切欠部７４は、第１被覆部７２ａと平板部７３ａとの接続部分の延長線上に配置されている。さらに、短尺切欠部７５の深さ寸法は、長尺切欠部７４の深さ寸法の略半分となっている。また、長尺切欠部７４および短尺切欠部７５の幅寸法は、コイル８０が余裕を持って入り込める幅寸法となっている。

長尺切欠部７４は、図１０に示されるように、インシュレータ７０（インシュレータ分割体７１）の外側から内側にコイル８０を導入する機能を有しており、長尺切欠部７４の内側には、コイル８０の始線部ＳＴが配置される。ここで、長尺切欠部７４は、本発明における切欠部に相当する。

また、長尺切欠部７４の最深部、つまり長尺切欠部７４の長手方向における接続部ＣＰ寄りの部分には、傾斜角度が４５度に設定された傾斜部７４ａが一体に設けられている。傾斜部７４ａは、図１０に示されるように、インシュレータ分割体７１の外側から内側にコイル８０を導入する際に、コイル８０の始線部ＳＴを大きく折り曲げることなく、第３被覆部７３の平板部７３ａに沿わせる機能を有する。これにより、コイル８０の始線部ＳＴの部分におけるエナメル塗料の剥がれ等が、効果的に抑えられる。

なお、コイル８０の始線部ＳＴは、傾斜部７４ａの接続部ＣＰ寄りの部分で緩やかな角度（１３５度）で折り曲げられる。そのため、インシュレータ分割体７１の内部におけるコイル８０の屈曲が抑えられて巻装作業性が向上し、かつ図１１に示されるように、２層目のコイル８０は、接続部ＣＰの部分において外側に大きく膨出することなく、１層目のコイル８０（始線部ＳＴ）の外側に綺麗に巻装可能となっている。よって、コイル８０の占積率が向上する。

ここで仮に、長尺切欠部の深さ寸法が短い場合、つまり接続部ＣＰまで届かない場合には、当該長尺切欠部の最深部において２層目のコイル８０が外側に大きく膨出することになる。すなわち、コイル８０の所謂「巻き太り」が発生してしまう。この「巻き太り」は、コイル８０の占積率の低下を招くばかりか巻装作業性の低下を招くため、できる限り発生を抑えることが望ましい。

そして、長尺切欠部７４を介してインシュレータ分割体７１の内側に導入されたコイル８０の始線部ＳＴは、図１１に示されるように、囲繞部７２の第１被覆部７２ａおよび第３被覆部７３の平板部７３ａの双方に接触するようにして巻装される。ここで、図１０および図１１では、コイル８０の巻装状態を分かり易くするために、コイル８０に網掛けを施している。

なお、短尺切欠部７５には、例えば、コイル８０の終線部ＥＮ（図５参照）を引っ掛けたりするのに用いられる。これにより、コイル８０を巻装して完成した分割コア６０を単体で搬送する場合等において、インシュレータ７０からコイル８０が解けること等を、効果的に抑えることが可能となる。

また、図６および図７に示されるように、ステータ４０の径方向（図７の上下方向）において、囲繞部７２の他側（図７の上側）には、ティース６３に設けられる幅広部６３ｄ（図９参照）の内側を覆う第４被覆部７６が設けられている。第４被覆部７６においても、略Ｕ字形状の平板状に形成され、囲繞部７２（第１被覆部７２ａおよび第２被覆部７２ｂ）に対して直交する方向に広がっている。

そして、第４被覆部７６は、幅広部６３ｄの内側をステータ４０の径方向から覆う一対の平板部７６ａと、これらの平板部７６ａに一体に設けられ、かつステータ４０の軸方向に突出された突出片７６ｂと、を備えている。これにより、囲繞部７２に巻装されたコイル８０が、ステータ４０の径方向内側に崩れることが防止される。

次に、以上のように形成された分割コア６０の組み立て手順について、図９ないし図１１を用いて詳細に説明する。なお、図１０および図１１では、コア部６１の図示を省略し、かつ一方のインシュレータ分割体７１のみを示している。

まず、図９に示されるように、別の製造工程を経て製造または組み立てられたコア部６１および一対のインシュレータ分割体７１（インシュレータ７０）を準備する。次いで、図９の矢印Ｍ１に示されるように、一方のインシュレータ分割体７１を、コア部６１の長手方向一側（図中左側）に装着し、他方のインシュレータ分割体７１を、コア部６１の長手方向他側（図中右側）に装着する。これにより、コア部６１を形成するティース６３の本体部６３ａの周囲を覆うようにして、一対のインシュレータ分割体７１（インシュレータ７０）が設けられる。よって、図６に示されるような分割コアサブアッシーＳＡが完成する。

これに引き続き、分割コアサブアッシーＳＡを、自動巻き線機（図示せず）にセットする。次いで、自動巻き線機を作動させて、インシュレータ７０のティース６３に相当する部分の周囲に、コイル８０を巻装していく。このとき、コイル８０の始線部ＳＴを含む１層目は、図１０の矢印Ｔ１に示されるように巻装される。具体的には、コイル８０は、インシュレータ７０（インシュレータ分割体７１）の外部から、長尺切欠部７４の傾斜部７４ａを介して、インシュレータ７０の内部に導入される。そして、インシュレータ７０の内部に導入された１層目のコイル８０は、インシュレータ７０の内部で大きく屈曲されることなく、第１被覆部７２ａ，第２被覆部７２ｂ，第３被覆部７３のそれぞれに接触しつつ巻装されていく。

その後、１層目のコイル８０は、自動巻き線機の動作に伴って、図１０の矢印Ｍ２に示されるように、第３被覆部７３側から第４被覆部７６側に向けて積み重ねられていく。このとき、コイル８０は「平角線」であるため、積み重ねられるコイル８０同士は、互いに隙間なく密着される。

次いで、１層目のコイル８０を巻き終えると、自動巻き線機の動作に伴って、今度は１層目のコイル８０の上に、２層目のコイル８０が巻装されていく。具体的には、２層目のコイル８０は、図１１の矢印Ｍ３に示されるように、第４被覆部７６側から第３被覆部７３側に向けて積み重ねられていく。

ここで、図示の複雑化を避けるべく、２層目のコイル８０の殆どの部分の図示を省略したが、２層目のコイル８０は、第３被覆部７３の近傍において、図１０および図１１の矢印Ｔ２に示されるように巻装されて、コイル８０の始線部ＳＴの外側に重ねられる。

なお、コイル８０の始線部ＳＴは、接続部ＣＰの部分において、インシュレータ７０の内部に導入され、かつ緩やかに折り曲げられているので、始線部ＳＴの外側に重ねられる２層目のコイル８０は外側に膨出することがない。すなわち、コイル８０の「巻き太り」が効果的に抑えられている。

その後、３層目のコイル８０は、自動巻き線機の動作に伴って、１層目のコイル８０と同様に、図１０の矢印Ｍ２に示されるように、第３被覆部７３側から第４被覆部７６側に向けて巻装されていく。さらに、４層目のコイル８０は、自動巻き線機の動作に伴って、２層目のコイル８０と同様に、図１１の矢印Ｍ３に示されるように、第４被覆部７６側から第３被覆部７３側に向けて巻装されていく。

これにより、インシュレータ７０（ティース６３）に対するコイル８０の巻装作業が完了し、分割コア６０の組み立てが終了する。このとき、コイル８０の終線部ＥＮ（図５参照）は、短尺切欠部７５の近傍に配置される。また、始線部ＳＴおよび終線部ＥＮは、図５に示されるように略同じ方向に向けられる。なお、本実施の形態においては、１層目から４層目のコイル８０の合計のターン数（巻き数）は３２回となっている。

以上詳述したように、本実施の形態によれば、第３被覆部７３に設けられる突出部７３ｂに、インシュレータ７０（インシュレータ分割体７１）の外側から内側にコイル８０を導入する長尺切欠部７４を設け、当該長尺切欠部７４を、突出部７３ｂの先端から第１被覆部７２ａと第２被覆部７２ｂとの接続部ＣＰにまで延ばした。

これにより、コイル８０の始線部ＳＴを大きく折り曲げること無く、第３被覆部７３の平板部７３ａに沿わせるように巻装することが可能となる。したがって、コイル８０に与えるダメージが抑えられ、かつインシュレータ７０の内部におけるコイル８０の大きな屈曲が抑えられる。よって、巻装作業性を向上させることが可能となる。

また、２層目のコイル８０を、第１被覆部７２ａと第２被覆部７２ｂとの接続部ＣＰに配置された１層目のコイル８０に重ねることができる（図１１参照）。したがって、インシュレータ７０を介してティース６３に巻装されるコイル８０の占積率を高めることが可能となる。

さらに、本実施の形態によれば、第２被覆部７２ｂは、ステータ４０を径方向から見たときに、互いに対向配置された一対の第１被覆部７２ａの離間距離の半分を半径とする円弧形状に形成されているので、コイル８０を第２被覆部７２ｂに沿わせて緩やかに折り曲げることができる。よって、コイル８０の表面に塗布されたエナメル塗料の剥がれ等が効果的に抑えられる。

また、本実施の形態によれば、第２被覆部７２ｂの接続部ＣＰ寄りの部分に、第１被覆部７２ａの肉厚よりも厚い肉厚の肉厚部７２ｃが設けられているので、コイル８０が折り曲げられる接続部ＣＰの部分を補強することが可能となる。これにより、コイル８０の巻き力が大きい場合であっても、当該巻き力によりインシュレータ７０が変形することを効果的に抑えることができる。

さらに、本実施の形態によれば、第２被覆部７２ｂの肉厚部７２ｃを除いた他の部分に、第２被覆部７２ｂの肉厚を肉厚部７２ｃの肉厚よりも薄くする肉盗み部７２ｄが設けられているので、インシュレータ７０（インシュレータ分割体７１）の十分な剛性を確保しつつ、インシュレータ７０を精度良く成形することが可能となる。

また、本実施の形態によれば、長尺切欠部７４の長手方向における接続部ＣＰ寄りの部分に、コイル８０を第３被覆部７３の平板部７３ａに沿わせる傾斜部７４ａが設けられているので、当該傾斜部７４ａの部分においてコイル８０を大きく折り曲げずに済む。よって、コイル８０の始線部ＳＴの部分におけるエナメル塗料の剥がれ等を、効果的に抑えることができる。また、コイル８０を平板部７３ａに沿わせることができるので、コイル８０の巻装作業性および占積率をそれぞれ向上させることが可能となる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。上記実施の形態では、モータ装置としてのブラシレスモータ１０を、電動の自動二輪車等の駆動源に適用したものを示したが、本発明はこれに限らない。例えば、電動の車椅子や電動の手押し車等の小型のモビリティの駆動源や、アームロボットの関節等の駆動源、さらにはパワーステアリング装置の駆動源にも適用することができる。

また、上記実施の形態では、コイル８０を、アルミニウム製でかつ断面が略長方形に形成された「平角線」としたものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、黄銅製でかつ断面が円形等の汎用のコイルを採用することもできる。

その他、上記実施の形態における各構成要素の材質，形状，寸法，数，設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、上記実施の形態に限定されない。

１０：ブラシレスモータ（モータ装置），２０：ハウジング，２１：ハウジング本体，２１ａ：底壁部，２１ｂ：軸受装着部，２１ｃ：シール装着部，２１ｄ：筒状壁部，２１ｅ：冷却フィン，２２：カバー部材，２２ａ：メインカバー部，２２ｂ：サブカバー部，２３：多角形壁部，２３ａ：第１辺部，２３ｂ：第２辺部，２３ｃ：第３辺部，２３ｄ：第４辺部，２３ｅ：第５辺部，２３ｆ：第６辺部，２４：駆動用コネクタ，２４ａ：コネクタブロック，２５：凸部，２５ａ：底壁，２５ｂ：第１側壁，２５ｃ：第２側壁，２５ｄ：コネクタ固定部，２６：基板用コネクタ，２６ａ：固定板部，２６ｂ：外側接続部，３０：モータユニット，４０：ステータ，４１：バスバーユニット，４２：基板用ワイヤーハーネス，４３：コントローラ側コネクタ部，４４：基板側コネクタ部，５０：ロータ，５１：ロータ本体，５２：回転軸，５３：マグネット，５４：センサマグネット，５５：センサ基板，５６：回転センサ，５７：ベアリングホルダ，５７ａ：保持筒，５７ｂ：支持プレート，５７ｃ：支持柱，５８：基板側接続部，６０：分割コア，６１：コア部，６２：コア本体，６２ａ：外側壁，６２ｂ：内側壁，６２ｃ：連結凸部，６２ｄ：連結凹部，６３：ティース，６３ａ：本体部，６３ｂ：側壁，６３ｃ：端壁，６３ｄ：幅広部，７０：インシュレータ，７１：インシュレータ分割体，７２：囲繞部，７２ａ：第１被覆部，７２ｂ：第２被覆部，７２ｃ：肉厚部，７２ｄ：肉盗み部，７３：第３被覆部，７３ａ：平板部，７３ｂ：突出部，７４：長尺切欠部（切欠部），７４ａ：傾斜部，７５：短尺切欠部，７６：第４被覆部，７６ａ：平板部，７６ｂ：突出片，８０：コイル，Ｂ１：第１固定ボルト，Ｂ２：第２固定ボルト，ＢＢ１：第１ボールベアリング，ＢＢ２：第２ボールベアリング，ＢＴ：固定ボルト，ＣＰ：接続部，ＣＵ：コントローラ，ＥＮ：終線部，ＥＵ：Ｕ相用電線，ＥＶ：Ｖ相用電線，ＥＷ：Ｗ相用電線，ＬＳ：リップシール，ＳＡ：分割コアサブアッシー，ＳＥ：基板用電線，ＳＰ：接続用スペース，ＳＴ：始線部，ＴＵ：Ｕ相用電源ターミナル，ＴＶ：Ｖ相用電源ターミナル，ＴＷ：Ｗ相用電源ターミナル

Claims (5)

1. 複数の分割コアを環状に連結してなるステータと、
   前記ステータに対して回転するロータと、
   を備えたモータ装置であって、
   前記分割コアは、
   前記ステータの周方向に延びるコア本体と、
   前記コア本体の径方向内側に突出されるティースと、
   前記ティースにインシュレータを介して巻装されるコイルと、
   を有し、
   前記インシュレータは、
   前記ティースを前記ステータの周方向から覆う第１被覆部と、
   前記ティースを前記ステータの軸方向から覆う第２被覆部と、
   前記コア本体の径方向内側を覆い、かつ前記ステータの軸方向に突出された突出部を有する第３被覆部と、
   を備え、
   前記突出部には、前記インシュレータの外側から内側に前記コイルを導入する切欠部が設けられ、前記切欠部が、前記突出部の先端から前記第１被覆部と前記第２被覆部との接続部にまで延びていることを特徴とする、
   モータ装置。
2. 前記第２被覆部は、前記ステータを径方向から見たときに、互いに対向配置された一対の前記第１被覆部の離間距離の半分を半径とする円弧形状に形成されていることを特徴とする、
   請求項１に記載のモータ装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のモータ装置において、
   前記第２被覆部の前記接続部寄りの部分に、前記第１被覆部の肉厚よりも厚い肉厚の肉厚部が設けられていることを特徴とする、
   モータ装置。
4. 請求項３に記載のモータ装置において、
   前記第２被覆部の前記肉厚部を除いた他の部分に、前記第２被覆部の肉厚を前記肉厚部の肉厚よりも薄くする肉盗み部が設けられていることを特徴とする、
   モータ装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のモータ装置において、
   前記切欠部の長手方向における前記接続部寄りの部分に、前記コイルを前記第３被覆部に沿わせる傾斜部が設けられていることを特徴とする、
   モータ装置。

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