JP2023061075A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】分割コアを連結したステータコアを備えるモータの巻線占積率を大きくする。【解決手段】モータ１のステータコア２１は、周方向に並ぶ複数の分割コア３にそれぞれ突極２２が設けられ、コイル６が巻回される。分割コア３に設けられた巻線用スロット４の第１内周面４１は、径方向外側に凹む凹面である。分割コア３とコイル６とを絶縁する絶縁部材５は、第１内周面４１を覆う絶縁紙第１部分８１が第１内周面４１の周方向の先端Ｑ１まで延びているのに対して、絶縁紙第１部分８１に重なる樹脂製の第２絶縁部材９の外周側被覆部９５の周方向の先端Ｑ２は、第１内周面４１の周方向の先端Ｑ１よりも突極２２側に位置する。従って、外周側被覆部９５の板厚の分だけ巻線用スロット４の開口幅Ｄが広いので、巻線用スロット４内にコイル線６０を供給できないスペースができることを回避でき、巻線占積率が向上する。【選択図】図５

Description

本発明は、周方向に配列した分割コアを連結したステータコアを備え、分割コアの突極に絶縁部材を介してコイルが巻回されるモータに関する。

特許文献１には、ステータの内周側にロータが配置されるインナロータ型のモータが配置される。特許文献１のモータでは、ステータは内周側に突出する複数の突極を備えるステータコアと、各突極に取り付けられたインシュレータと、インシュレータを介して各突極に巻回されたコイルを備える。ステータコアは、複数の分割コアを円環状に連結して構成される。各分割コアは、周方向に延びる外周側円弧部と、外周側円弧部の周方向の中央から径方向内側に突出する突極を備えており、突極の先端には周方向の両側へ延びる内周側円弧部が設けられている。外周側円弧部、突極、内周側円弧部によって囲まれる空間はコイルが配置される巻線用スロットを構成している。

特許文献１では、各突極に巻回されるコイルは、巻線用スロットの内周面を覆う絶縁部材によって分割コアから絶縁される。絶縁部材は、巻線用スロットに挿入されて巻線用スロットの内周面を覆う絶縁紙と、絶縁紙の上から分割コアを覆うインシュレータを備える。インシュレータは分割コアの回転軸線方向の両端に配置される。

特開２０１０－４５８６８号公報

本発明者らは、モータの高効率化を図るため、コイル線の巻回数を増やし、巻線占積率を向上させることを検討している。図６は、従来例の分割コア、絶縁部材、およびコイルを回転軸線と直交する面で切断した構成を模式的に示す断面図である。図６に示すように、従来例の構成では、突極５１の周方向の両側に設けられた巻線用スロットＳの内周面に絶縁紙７３とインシュレータ７１が重ねられており、絶縁部材（インシュレータ７１、絶縁紙７３）が２重に配置されている。このため、巻線用スロットＳの内部空間が狭くなっており、コイル線の巻回数を多くできない。

ここで、図６に示す従来例の分割コア５０は、巻線用スロットＳの外周側を囲む外周側円弧部５３の内周面が、突極中心線Ｐと直交する仮想面Ｒと一致する。ここで、外周側円弧部５３の内周面を破線で示すように仮想面Ｒよりも外周側に凹む凹面Ｒ１にすれば、巻線用スロットＳが外周側に拡がる。従って、拡げた空間にコイル線を収容できれば、分割コア５０の外形を大きくすることなくコイル線の巻回数を多くできそうである。

しかしながら、自動巻線機を用いて突極５１にコイル６を巻く場合には、コイル線を供給するノズルを巻線用スロットＳの周方向の開口に配置して、突極中心線Ｐを中心として分割コア５０を回転させる。そのため、ノズルから供給されるコイル線は巻線用スロットＳの開口を規定する仮想面Ｒよりも径方向内側にしか届かないので、仮想面Ｒよりも径方向外側にはコイル線が供給されない。従って、コイル線の巻回数を多くできない。

以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、分割コアの突極に絶縁部材を介してコイルを巻回したステータを備えるモータにおいて、巻線占積率を向上させてモータの効率を向上さ
せることにある。

上記課題を解決するために、本発明のモータは、放射状に配置される複数の突極を備えるステータコア、および絶縁部材を介して前記突極に巻回されるコイルを備えるステータと、前記ステータの内周側に配置されるロータと、を有するモータにおいて、前記ステータコアは、周方向に並ぶ複数の分割コアを備え、前記分割コアは、周方向に延びる分割コア外周部、前記分割コア外周部の周方向の中央から径方向内側に延びる前記突極、および前記突極の先端から周方向の両側に延びる分割コア内周部を備えるとともに、前記突極の周方向の両側には、前記分割コア外周部、前記突極、および前記分割コア内周部によって囲まれる巻線用スロットが設けられ、前記巻線用スロットの内周面は、前記分割コア外周部によって構成される第１内周面を備え、前記第１内周面は、径方向外側に凹む凹面であり、前記絶縁部材は、前記巻線用スロットの内周面を覆う第１絶縁部材と、前記第１絶縁部材に重なる第２絶縁部材と、を備え、前記第１絶縁部材は、前記第１内周面を覆う第１被覆部を備え、前記第２絶縁部材は、前記第１被覆部に重なる第２被覆部を備え、前記第２被覆部の周方向の先端は、前記第１内周面の周方向の先端よりも前記突極側に位置することを特徴とする。

本発明によれば、巻線用スロットの内周面のうち、径方向外側の内周面（第１内周面）が径方向外側に凹む凹面である。また、巻線用スロットの内周面を被覆する絶縁部材は、第１内周面を覆う第１絶縁部材の層（第１被覆部）の周方向の先端よりも、第１絶縁部材に重なる第２絶縁部材の層（第２被覆部）の周方向の先端の方が突極側に位置する。このように、第２絶縁部材の層（第２被覆部）の周方向の長さを短くすることにより、巻線用スロットの開口幅が第２絶縁部材の厚さの分だけ径方向外側に拡がる。従って、分割コアを回転させてコイル線を巻く際に、第１内周面を凹形状にして拡げた空間にも巻線用スロットの開口側からコイル線を供給できる。よって、分割コアの外形を大きくすることなく、分割コア外周部の径方向の厚さを確保でき、且つ、巻線用スロットに収容されるコイル線の巻回数を多くすることができる。従って、巻線占積率が向上し、モータの効率が向上する。

本発明において、前記第２被覆部の内周面は、前記突極の周方向の中心を通り径方向に延びる突極中心線と直交し、且つ、前記第１被覆部の内周面の周方向の先端を通る仮想面と同一面上、または、前記仮想面よりも径方向内側に配置されることが好ましい。このようにすると、絶縁部材の第２被覆部が巻線用スロットの開口の縁よりも内側に張り出すように、もしくは開口の縁と同一位置となるように構成できる。従って、巻線用スロット内にコイル線を供給できないスペースができることを回避でき、コイル線の巻回数を多くすることができる。

本発明において、前記第１内周面は、前記ロータの回転軸線を中心とする円弧面であることが好ましい。このようにすると、分割コアの外形を大きくすることなく、分割コア外周部の径方向の厚さを確保でき、且つ、巻線用スロットを最も広くすることができる。

本発明において、前記第１内周面は、前記突極から前記突極の周方向の中心を通り径方向に延びる突極中心線と直交する方向へ延びる第１平面部と、前記第１平面部に対して屈曲し前記第１内周面の周方向の先端まで延びる第２平面部と、を備える屈曲面である構成を採用することができる。このように、凹面の形状が屈曲面である場合、湾曲面とするよりも製造が容易である。従って、分割コアの製造が容易である。また、第２絶縁部材を樹脂製にする場合は、第２絶縁部材の製造も容易である。

本発明において、前記分割コア外周部の周方向の先端における径方向の厚さは、前記突
極の周方向の厚さの５０％以上であることが好ましい。このようにすると、分割コア外周部の必要厚さを確保できる。

本発明において、前記ステータコアは、前記ロータの回転軸線方向に延びており、前記第１絶縁部材は、前記巻線用スロットの内周面の前記回転軸線方向の全範囲を覆う絶縁シートであり、前記第２絶縁部材は、前記分割コアの前記回転軸線方向の一方側の端部を覆う樹脂製の第１インシュレータと、前記分割コアの前記回転軸線方向の他方側の端部を覆う樹脂製の第２インシュレータと、を備える構成を採用することができる。このようにすると、絶縁シートを巻線用スロットに挿入し、その後に回転軸線方向の一方側と他方側からそれぞれ樹脂製のインシュレータを装着すればよいため、分割コアと絶縁部材を組み立てる作業が容易である。また、インシュレータの隙間を絶縁シートによって覆うことができるので、組立が容易な構成でありながら、分割コアとコイルとを確実に絶縁できる。

本発明によれば、巻線用スロットの内周面のうち、径方向外側の内周面（第１内周面）が径方向外側に凹む凹面である。また、巻線用スロットの内周面を被覆する絶縁部材は、第１内周面を覆う第１絶縁部材の層（第１被覆部）の周方向の先端よりも、第１絶縁部材に重なる第２絶縁部材の層（第２被覆部）の周方向の先端の方が突極側に位置する。このように、第２絶縁部材の層（第２被覆部）の周方向の長さを短くすることにより、巻線用スロットの開口幅が第２絶縁部材の厚さの分だけ径方向外側に拡がる。従って、分割コアを回転させてコイル線を巻く際に、第１内周面を凹形状にして拡げた空間にも巻線用スロットの開口側からコイル線を供給できる。よって、分割コアの外形を大きくすることなく、分割コア外周部の径方向の厚さを確保でき、且つ、巻線用スロットに収容されるコイル線の巻回数を多くすることができる。従って、巻線占積率が向上し、モータの効率が向上する。

本発明に係るモータを回転軸線を含む平面で切断した断面図、および回転軸線と直交する平面で切断した構成を模式的に示す断面図である。 分割コア、絶縁部材、およびコイルの斜視図である。 分割コアおよび絶縁部材の分解斜視図である。 分割コア、絶縁部材、およびコイルを回転軸線と直交する面で切断した構成を模式的に示す断面図である。 コイルを巻回するときの巻線用スロットの開口幅を示す断面図である。 従来例の分割コア、絶縁部材、およびコイルを回転軸線と直交する面で切断した構成を模式的に示す断面図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したモータの実施形態を説明する。図１（ａ）は本発明に係るモータ１を回転軸線Ｌを含む平面で切断した断面図であり、図１（ｂ）はモータ１を回転軸線Ｌと直交する平面で切断した構成を模式的に示す断面図である。本明細書において、モータ１の回転軸線Ｌに沿う方向を回転軸線方向とする。また、回転軸線方向の一方側と他方川のうち、出力軸２が突出している側を出力側Ｌ１とし、出力軸２が突出している側とは反対側を反出力側Ｌ２とする。

（全体構造）
本形態のモータ１は、３相のインナロータ型ＤＣブラシレスモータである。図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、モータ１は、モータハウジング１０と、モータハウジング１０の内側に配置される円環状のステータ２０と、ステータ２０の内側に回転可能に配置されるロータ３０を備える。モータハウジング１０は、回転軸線方向の両端が開放端になっ
ている筒状部１１と、筒状部１１の出力側Ｌ１の端部に固定された第１軸受ホルダ１２と、筒状部１１の反出力側Ｌ２の端部に固定された第２軸受ホルダ１３を備える。第１軸受ホルダ１２の内周側にはボールベアリングからなる第１軸受１４の外輪が保持される。また、第２軸受ホルダ１３の内周側にはボールベアリングからなる第２軸受１５の外輪が保持される。また、第２軸受ホルダ１３の反出力側Ｌ２にはエンコーダカバー１６が取り付けられ、エンコーダカバー１６の内側に図示しないエンコーダが配置される。エンコーダは、ロータ３０の回転数や角度位置を検出する。

ステータ２０は、筒状部１１の内側に固定される。ステータ２０は、半径方向内側に突出する複数の突極２２を等角度間隔に備える環状のステータコア２１と、ステータコア２１の各突極２２に絶縁部材５を介して巻回されたコイル６を備える。コイル６は、ステータコア２１の端部に配置された配線基板７に接続される。配線基板７には図示しない給電線が接続される。給電線および配線基板７を介してコイル６に対して電力が供給される。

ロータ３０は、ステータ２０の径方向の中央において回転軸線方向に延びる回転軸３１と、回転軸３１の外周面に固定されたロータマグネット３２を備える。回転軸３１は、第１軸受１４および第２軸受１５によって回転可能に支持される。回転軸３１は、ロータマグネット３２の出力側Ｌ１および反出力側Ｌ２に突出する。回転軸３１の出力側Ｌ１の端部には、第１軸受ホルダ１２から突出する出力軸２が設けられている。

（分割コア）
図２は分割コア３、絶縁部材５、およびコイル６の斜視図であり、回転軸線方向の途中部分を省略した図である。図３は、分割コア３および絶縁部材５の分解斜視図であり、回転軸線方向の途中部分を省略した図である。図４は、分割コア３、絶縁部材５、およびコイル６を回転軸線と直交する平面で切断した断面図である。図１（ａ）に示すように、ステータコア２１は、複数枚の磁性板を回転軸線方向に積層した積層コアからなる。図１（ｂ）に示すように、ステータコア２１は、周方向に並ぶ複数の分割コア３を円環状に連結して構成される。本形態では、分割コア３の数は９である。

図３、図４に示すように、分割コア３は、周方向に延びる分割コア外周部２３と、分割コア外周部２３の周方向の中央から径方向内側に向けて突出する突極２２と、突極２２の先端から周方向の両側へ延びる分割コア内周部２４を備える。分割コア内周部２４の内周面は円弧面であり、ロータマグネット３２の外周面と所定の隙間を介して径方向に対向する（図１（ｂ）参照）。図４に示すように、分割コア３には、突極２２の周方向の両側にそれぞれ巻線用スロット４が設けられている。巻線用スロット４は、分割コア外周部２３、突極２２、および分割コア内周部２４に囲まれる凹部である。巻線用スロット４は、周方向で突極２２とは反対側に開口するとともに、回転軸線方向の両側に開口する。突極２２に巻回されるコイル６は、巻線用スロット４に収容される。

巻線用スロット４の内周面は、分割コア外周部２３によって構成される第１内周面４１と、突極２２の周方向の側面によって構成される第２内周面４２と、分割コア内周部２４によって構成される第３内周面４３を備える。第２内周面４２は、突極２２の周方向の中心を通り径方向に延びる突極中心線Ｐ（図４参照）に平行な平面である。第１内周面４１は、周方向の途中で屈曲した屈曲面であり、径方向外側へ凹む凹面である。第１内周面４１を凹面にすることにより、分割コア３の径方向の寸法を大きくすることなく、分割コア外周部２３の周方向の両端の径方向の厚さＴ（図４参照）を確保できる。本形態では、分割コア外周部２３の周方向の両端の径方向の厚さＴは、突極２２の周方向の厚さＴ０の５０％以上である。より詳細には、分割コア外周部２３の周方向の両端の径方向の厚さＴは、突極２２の周方向の厚さＴ０の５０％以上６０％以内とするのが適正である。

図３、図４に示すように、巻線用スロット４の第１内周面４１は、第２内周面４２の径方向外側の端から突極中心線Ｐと直交する方向へ延びる第１平面部４４と、第１平面部４４に対して傾斜する第２平面部４５を備える。第２平面部４５は、第１内周面４１の周方向の先端Ｑ１まで延びている。第３内周面４３は、第２内周面４２の径方向内側の端から周方向へ延びており、突極２２から周方向に離間するに従って径方向内側へ向かう方向へ傾斜する傾斜面である。

（絶縁部材）
絶縁部材５は、分割コア３の回転軸線方向の端面を覆うとともに、巻線用スロット４の内周面を覆う。本形態では、絶縁部材５として、ノーメックス紙などの絶縁シートからなる第１絶縁部材８と、樹脂からなる第２絶縁部材９を備える。図４に示すように、巻線用スロット４の内周面には、第１絶縁部材８と第２絶縁部材９が２層に重ねられている。

図２、図３、図４に示すように、本形態では、第１絶縁部材８として、突極２２の周方向の一方側に配置される第１絶縁紙８Ａと、突極２２の周方向の他方側に配置される第２絶縁紙８Ｂを備える。第１絶縁紙８Ａおよび第２絶縁紙８Ｂは、同一の構成をしている。第１絶縁紙８Ａおよび第２絶縁紙８Ｂは、それぞれ、巻線用スロット４の内周面の回転軸線方向の全範囲を覆う。

第１絶縁紙８Ａおよび第２絶縁紙８Ｂは、それぞれ、分割コア外周部２３によって構成される第１内周面４１を覆う絶縁紙第１部分８１と、突極２２によって構成される第２内周面４２を覆う絶縁紙第２部分８２と、分割コア内周部２４によって構成される第３内周面４３を覆う絶縁紙第３部分８３を備えており、これらの部分が巻線用スロット４の内周面に接している。

また、第１絶縁紙８Ａおよび第２絶縁紙８Ｂは、それぞれ、巻線用スロット４の周方向の開口４０（図４参照）を塞ぐように径方向に折り曲げられた第１折り曲げ部８４および第２折り曲げ部８５を備える。第１折り曲げ部８４は、絶縁紙第１部分８１の周方向の先端（すなわち、突極２２とは反対側の端縁）から径方向内側へ延びている。第２折り曲げ部８５は、絶縁紙第３部分８３の周方向の先端（すなわち、突極２２とは反対側の端縁）から径方向外側へ延びている。第１折り曲げ部８４の先端と、第２折り曲げ部８５の先端は、所定の隙間を介して対向する。第１折り曲げ部８４および第２折り曲げ部８５は、巻線用スロット４に配置されるコイル６を突極２２とは反対側から覆う。

図２、図３に示すように、本形態では、第２絶縁部材９として、分割コア３の回転軸線方向の一方側（出力側Ｌ１）の端部に固定される樹脂製の第１インシュレータ９Ａと、分割コア３の回転軸線方向の他方側（反出力側Ｌ２）の端部に固定される樹脂製の第２インシュレータ９Ｂを備える。

第１インシュレータ９Ａおよび第２インシュレータ９Ｂは、同一の構成をしており、回転軸線方向で逆向きに配置される。第１インシュレータ９Ａおよび第２インシュレータ９Ｂのそれぞれは、突極２２の回転軸線方向の端面を覆う突極端面被覆部９１と、突極端面被覆部９１の径方向外側で分割コア外周部２３の回転軸線方向の端面を覆う外周側鍔部９２と、突極端面被覆部９１の径方向内側で分割コア内周部２４の回転軸線方向の端面を覆う内周側鍔部９３を備える。外周側鍔部９２および内周側鍔部９３は、突極端面被覆部９１の径方向の両側において回転軸線方向に突出しており、外周側鍔部９２および内周側鍔部９３の間にコイル６が巻回される。

さらに、第１インシュレータ９Ａおよび第２インシュレータ９Ｂのそれぞれは、突極２２の周方向の側面を覆う突極側面被覆部９４と、突極側面被覆部９４の径方向外側の端縁
から周方向に延びて巻線用スロット４の第１内周面４１を覆う外周側被覆部９５と、突極側面被覆部９４の径方向内側の端縁から周方向に延びて巻線用スロット４の第３内周面４３を覆う内周側被覆部９６を備える。外周側被覆部９５、突極側面被覆部９４、および内周側被覆部９６は、第１絶縁紙８Ａもしくは第２絶縁紙８Ｂの回転軸線方向の端部に重なっており、第１絶縁紙８Ａもしくは第２絶縁紙８Ｂを介して巻線用スロット４の内周面を覆う。

図２、図３に示すように、第１絶縁紙８Ａおよび第２絶縁紙８Ｂは、絶縁紙第１部分８１と絶縁紙第３部分８３の一部が分割コア３の回転軸線方向の長さよりも長く、巻線用スロット４から回転軸線方向の一方側および他方側に突出している。第１インシュレータ９Ａおよび第２インシュレータ９Ｂの外周側鍔部９２には、巻線用スロット４から回転軸線方向に突出した絶縁紙第１部分８１を収容する溝部９７が設けられている。また、内周側鍔部９３には、巻線用スロット４から回転軸線方向に突出した絶縁紙第３部分８３を収容する凹部９８が設けられている。

次に、巻線用スロット４の第１内周面４１を覆う絶縁部材５の構成について図４を参照して説明する。図４は、第１インシュレータ９Ａが取り付けられた位置で切断した断面構成を示しているが、第２インシュレータ９Ｂが取り付けられた位置でも同様の断面構成となっている。図４に示すように、突極２２の周方向の一方側に設けられた巻線用スロット４の第１内周面４１は、第１絶縁紙８Ａの絶縁紙第１部分８１と、第１インシュレータ９Ａの外周側被覆部９５によって覆われている。また、突極２２の周方向の他方側に設けられた巻線用スロット４の第１内周面４１も同様に、第２絶縁紙８Ｂの絶縁紙第１部分８１と、第１インシュレータ９Ａの外周側被覆部９５によって覆われている。すなわち、巻線用スロット４の第１内周面４１は、第１被覆部である絶縁紙第１部分８１、および、絶縁紙第１部分８１に重なる第２被覆部である外周側被覆部９５によって覆われている。

図４に示すように、本形態では、絶縁紙第１部分８１が第１内周面４１の周方向の先端Ｑ１まで延びており、絶縁紙第１部分８１が第１内周面４１の周方向の全体を覆うのに対して、第１インシュレータ９Ａの外周側被覆部９５の周方向の先端Ｑ０は、第１内周面４１の周方向の先端Ｑ１よりも突極２２側に位置している。より詳細には、外周側被覆部９５の周方向の先端Ｑ０は、第１内周面４１の第１平面部４４と第２平面部４５とが繋がる屈曲点の近傍に位置する。従って、第１内周面４１は、第１平面部４４が絶縁紙（絶縁紙第１部分８１）と樹脂部材（外周側被覆部９５）の２層によって覆われ、第２平面部４５は絶縁紙（絶縁紙第１部分８１）のみによって覆われている。

（巻線用スロットの開口幅）
図５は、コイル６を巻回するときの巻線用スロット４の開口幅を模式的に示す断面図である。図５に示すように、突極中心線Ｐを中心として分割コア３を回転させてコイル６を巻回する際、第１絶縁紙８Ａおよび第２絶縁紙８Ｂは、第１折り曲げ部８４と第２折り曲げ部８５を径方向に折り曲げずに周方向に延ばした状態で行う。このとき、コイル線６０は、巻線用スロット４の周方向の開口４０に配置したノズル（図示省略）から供給される。本形態では、巻線用スロット４の周方向の開口４０は、外周側被覆部９５が第１内周面４１の周方向の先端Ｑ１まで延びていないため、外周側被覆部９５の板厚分だけ開口幅Ｄが広くなっている。

図５に示すように、開口４０に配置したノズルからコイル線６０を供給できる範囲は、開口幅Ｄを規定する絶縁紙第１部分８１の内周面の周方向の先端Ｑ２を通り、且つ、突極中心線Ｐと直交する仮想面Ｒよりも径方向内側である。本形態では、外周側被覆部９５の板厚が、凹面である第１内周面４１の凹みの深さと同一であるため、外周側被覆部９５の内周面９５０が仮想面Ｒと同一面上に位置する。従って、開口４０から巻線用スロットの
全範囲にコイル線６０を供給することができる。

（本形態の主な効果）
本形態のモータ１は、放射状に配置される複数の突極２２を備えるステータコア２１、および絶縁部材５を介して突極２２に巻回されるコイル６を備えるステータ２０と、ステータ２０の内周側に配置されるロータ３０を有する。ステータコア２１は、周方向に並ぶ複数の分割コア３を備え、分割コア３は、周方向に延びる分割コア外周部２３、分割コア外周部２３の周方向の中央から径方向内側に延びる突極２２、および突極２２の先端から周方向の両側に延びる分割コア内周部２４を備えており、突極２２の周方向の両側には、分割コア外周部２３、突極２２、および分割コア内周部２４によって囲まれる巻線用スロット４が設けられている。巻線用スロット４の内周面は、分割コア外周部２３によって構成される第１内周面４１を備えており、第１内周面４１は、径方向外側に凹む凹面である。絶縁部材５は、巻線用スロット４の内周面を覆う第１絶縁部材８（第１絶縁紙８Ａもしくは第２絶縁紙８Ｂ）と、第１絶縁部材８に重なる第２絶縁部材９（第１インシュレータ９Ａもしくは第２インシュレータ９Ｂ）を備える。第１絶縁部材８は、第１内周面４１を覆う絶縁紙第１部分８１（第１被覆部）を備え、第２絶縁部材９は、絶縁紙第１部分８１に重なる外周側被覆部９５（第２被覆部）を備える。絶縁紙第１部分８１は、第１内周面４１の周方向の先端Ｑ１まで延びているのに対して、外周側被覆部９５の周方向の先端Ｑ０は、第１内周面４１の周方向の先端Ｑ１よりも突極２２側に位置する。

本形態では、巻線用スロット４の内周面のうち、径方向外側の内周面（第１内周面４１）が径方向外側に凹む形状である。また、巻線用スロット４の内周面を被覆する絶縁部材５は、第１内周面４１を覆う第１被覆部である絶縁紙第１部分８１が第１内周面４１の周方向の先端Ｑ１まで延びているのに対して、第１被覆部に重なる第２被覆部である外周側被覆部９５は、第１内周面４１の周方向の先端Ｑ１まで延びていない。従って、巻線用スロット４の開口幅Ｄが第２絶縁部材９の厚さの分だけ径方向外側に拡げられているので、分割コア３を回転させてコイル線６０を巻く際に、第１内周面４１を凹形状にして拡げた空間にもコイル線６０を供給できる。よって、分割コア３の外形を大きくすることなく、分割コア外周部２３の径方向の厚さＴを確保でき、且つ、巻線用スロット４に収容されるコイル線６０の巻回数を多くすることができる。従って、巻線占積率が向上し、モータ１の効率が向上する。

本形態では、外周側被覆部９５（第２被覆部）の内周面９５０は、突極２２の周方向の中心を通り径方向に延びる突極中心線Ｐと直交し、且つ、絶縁紙第１部分８１の内周面の周方向の先端を通る仮想面Ｒと同一面上に配置される。従って、巻線用スロット４内にコイル線６０を供給できないスペースができることを回避できるので、コイル線６０の巻回数を多くすることができる。

あるいは、外周側被覆部９５（第２被覆部）の内周面９５０が仮想面Ｒよりも径方向内側に配置されるように構成してもよい。例えば、凹面である第１内周面４１の凹みの深さを外周側被覆部９５の板厚よりも小さくすれば、外周側被覆部９５の内周面９５０が巻線用スロット４の開口４０の縁よりも内側に張り出す構成となる。このような構成では、巻線用スロット４内にコイル線６０を供給できないスペースができることを回避できるので、コイル線６０の巻回数を多くすることができる。

本形態では、第１絶縁部材８を構成するノーメックス紙の厚さは０．１３ｍｍ程度である。また、第２絶縁部材９の外周側被覆部９５、突極側面被覆部９４、および内周側被覆部９６の板厚は０．３ｍｍ以上である。また、コイル線６０の線径は０．２ｍｍ以上である。本形態の構成では、少なくとも、外周側被覆部９５の板厚の分だけ巻線用スロット４の開口４０を径方向外側に拡げることができる。従って、コイル線６０の線径が外周側被
覆部９５の板厚以下であれば、コイル線６０を少なくとも一列多く巻くことができる。

本形態では、巻線用スロット４の第１内周面４１は、突極２２から突極中心線Ｐと直交する方向へ延びる第１平面部４４と、第１平面部４４に対して屈曲し第１内周面４１の周方向の先端Ｑ１まで延びる第２平面部４５と、を備える屈曲面である。このように、凹面の形状が屈曲面である場合、凹面が湾曲面である場合よりも製造が容易である。従って、分割コア３の製造が容易であるとともに、樹脂製の第２絶縁部材９の製造が容易である。

なお、巻線用スロット４の第１内周面４１は、屈曲面でなく湾曲面であってもよい。例えば、第１内周面４１は、ロータ３０の回転軸線Ｌを中心とする円弧面であってもよい。このようにすると、分割コア３の外形を大きくすることなく、分割コア外周部２３の径方向の厚さＴを確保でき、且つ、巻線用スロット４をより広くすることができる。

本形態では、分割コア外周部２３の周方向の先端における径方向の厚さＴが突極２２の周方向の厚さＴ０の５０％以上であるため、分割コア外周部２３の必要厚さを確保できる。

本形態では、第１絶縁部材８として、巻線用スロット４の内周面の回転軸線Ｌ方向の全範囲を覆うノーメックス紙などの絶縁紙を用いている。なお、第１絶縁部材８は、シート状の絶縁部材（絶縁シート）であればよく、絶縁紙に限定されるものではない。また、第２絶縁部材９は、分割コア３の回転軸線方向の一方側（出力側Ｌ１）の端部を覆う第１インシュレータ９Ａと、分割コア３の回転軸線方向の他方側（反出力側Ｌ２）の端部を覆う第２インシュレータ９Ｂを備える。このようにすると、絶縁紙を巻線用スロット４に挿入し、その後に回転軸線Ｌ方向の一方側と他方側からそれぞれインシュレータを装着すればよいため、分割コア３と絶縁部材５を組み立てる作業が容易である、また、インシュレータの隙間を絶縁紙によって覆うことができるので、組立が容易な構成でありながら、分割コア３とコイル６とを確実に絶縁できる。

１…モータ、２…出力軸、３…分割コア、４…巻線用スロット、５…絶縁部材、６…コイル、７…配線基板、８…第１絶縁部材、８Ａ…第１絶縁紙、８Ｂ…第２絶縁紙、９…第２絶縁部材、９Ａ…第１インシュレータ、９Ｂ…第２インシュレータ、１０…モータハウジング、１１…筒状部、１２…第１軸受ホルダ、１３…第２軸受ホルダ、１４…第１軸受、１５…第２軸受、１６…エンコーダカバー、２０…ステータ、２１…ステータコア、２２…突極、２３…分割コア外周部、２４…分割コア内周部、３０…ロータ、３１…回転軸、３２…ロータマグネット、４０…開口、４１…第１内周面、４２…第２内周面、４３…第３内周面、４４…第１平面部、４５…第２平面部、５０…分割コア、５１…突極、５３…外周側円弧部、６０…コイル線、７１…インシュレータ、７３…絶縁紙、８１…絶縁紙第１部分、８２…絶縁紙第２部分、８３…絶縁紙第３部分、８４…第１折り曲げ部、８５…第２折り曲げ部、９１…突極端面被覆部、９２…外周側鍔部、９３…内周側鍔部、９４…突極側面被覆部、９５…外周側被覆部、９６…内周側被覆部、９７…溝部、９８…凹部、９５０…外周側被覆部の内周面、Ｄ…開口幅、Ｌ…回転軸線、Ｌ１…出力側、Ｌ２…反出力側、Ｐ…突極中心線、Ｑ０…外周側被覆部の周方向の先端、Ｑ１…第１内周面の周方向の先端、Ｑ２…絶縁紙第１部分の内周面の周方向の先端、Ｒ…仮想面、Ｒ１…凹面、Ｓ…巻線用スロット

Claims (6)

1. 放射状に配置される複数の突極を備えるステータコア、および絶縁部材を介して前記突極に巻回されるコイルを備えるステータと、
   前記ステータの内周側に配置されるロータと、を有するモータにおいて、
   前記ステータコアは、周方向に並ぶ複数の分割コアを備え、
   前記分割コアは、周方向に延びる分割コア外周部、前記分割コア外周部の周方向の中央から径方向内側に延びる前記突極、および前記突極の先端から周方向の両側に延びる分割コア内周部を備えるとともに、前記突極の周方向の両側には、前記分割コア外周部、前記突極、および前記分割コア内周部によって囲まれる巻線用スロットが設けられ、
   前記巻線用スロットの内周面は、前記分割コア外周部によって構成される第１内周面を備え、前記第１内周面は、径方向外側に凹む凹面であり、
   前記絶縁部材は、前記巻線用スロットの内周面を覆う第１絶縁部材と、前記第１絶縁部材に重なる第２絶縁部材と、を備え、
   前記第１絶縁部材は、前記第１内周面を覆う第１被覆部を備え、
   前記第２絶縁部材は、前記第１被覆部に重なる第２被覆部を備え、
   前記第２被覆部の周方向の先端は、前記第１内周面の周方向の先端よりも前記突極側に位置することを特徴とするモータ。
2. 前記第２被覆部の内周面は、前記突極の周方向の中心を通り径方向に延びる突極中心線と直交し、且つ、前記第１被覆部の内周面の周方向の先端を通る仮想面と同一面上、または、前記仮想面よりも径方向内側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 前記第１内周面は、前記ロータの回転軸線を中心とする円弧面であることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ。
4. 前記第１内周面は、前記突極から前記突極の周方向の中心を通り径方向に延びる突極中心線と直交する方向へ延びる第１平面部と、前記第１平面部に対して屈曲し前記第１内周面の周方向の先端まで延びる第２平面部と、を備える屈曲面であることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ。
5. 前記分割コア外周部の周方向の先端における径方向の厚さは、前記突極の周方向の厚さの５０％以上であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のモータ。
6. 前記ステータコアは、前記ロータの回転軸線方向に延びており、
   前記第１絶縁部材は、前記巻線用スロットの内周面の前記回転軸線方向の全範囲を覆う絶縁シートであり、
   前記第２絶縁部材は、前記分割コアの前記回転軸線方向の一方側の端部を覆う樹脂製の第１インシュレータと、前記分割コアの前記回転軸線方向の他方側の端部を覆う樹脂製の第２インシュレータと、を備えることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のモータ。

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