JP2023101367A - insulator and motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インシュレータ及びモータに関する。 The present invention relates to insulators and motors.
モータのステータは、ステータコアと、インシュレータと、巻線とを備えている。インシュレータは、ステータコアと、ステータコアに巻き付けられる巻線との間に配置される。インシュレータは、ステータコアと巻線とを絶縁する。ステータコアは、バックヨークと、バックヨークから径方向に延びるティースとを有している。ティースは、インシュレータを介して巻線が巻き付けられる(特許文献1参照)。 A motor stator includes a stator core, an insulator, and windings. The insulator is arranged between the stator core and windings wound around the stator core. The insulator insulates the stator core and the windings. The stator core has a back yoke and teeth radially extending from the back yoke. Windings are wound around the teeth via insulators (see Patent Literature 1).
特許文献1では、インシュレータの巻線が巻きつけられる部分は、平坦面で形成されている。このため、1層目において巻線を密に巻き付けることは容易ではない。また、特許文献1では、バックヨークは、内周側において円弧形状を有しており、例えば、巻線機を用いてティースに巻線を巻き付ける場合、バックヨークの内周側で巻線とインシュレータとが干渉する。このため、バックヨークの内周側のスペース、すなわちバックヨークとティースの境界付近のスペースに巻線を巻き付けることが難しい。
In
本発明の課題は、巻線を密に巻き付けられるとともに、バックヨークの内周側のスペースに巻線を巻き付けられるインシュレータを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an insulator in which a winding can be tightly wound and in which the winding can be wound in a space on the inner peripheral side of the back yoke.
本発明の一側面に係るインシュレータは、モータの回転軸を中心とする環状のバックヨークとバックヨークから回転軸に向かって延びるティースとを有するステータコアと、ステータコアのティースに巻き付けられる巻線との間に配置される。インシュレータは、胴部と、第1側壁と、第2側壁とを有する。胴部は、巻線が巻き付けられる。胴部は、短辺部と、長辺部とを有する。短辺部は、ステータコアのティースと回転軸の軸方向に重なる。長辺部は、短辺部に接続され軸方向に延びている。第1側壁は、ステータコアの内径側で短辺部に接続され、軸方向においてステータコアから離れる方向に胴部から突出する。第2側壁は、ステータコアの外径側で短辺部に接続され、第1側壁と回転軸の径方向に対向する。短辺部は、第1傾斜面を有する。第1傾斜面は、巻線が接触し、第1側壁から第2側壁に向かってステータコアに近づく方向に傾斜する。 An insulator according to one aspect of the present invention is provided between a stator core having an annular back yoke centered on the rotation axis of a motor and teeth extending from the back yoke toward the rotation axis, and windings wound around the teeth of the stator core. placed in The insulator has a body, a first side wall, and a second side wall. A winding is wound around the body. The body has short sides and long sides. The short side overlaps the teeth of the stator core in the axial direction of the rotating shaft. The long side is connected to the short side and extends axially. The first side wall is connected to the short side portion on the inner diameter side of the stator core and protrudes from the body portion in a direction away from the stator core in the axial direction. The second side wall is connected to the short side portion on the outer diameter side of the stator core and faces the first side wall in the radial direction of the rotating shaft. The short side has a first inclined surface. The first inclined surface is in contact with the windings and is inclined from the first side wall toward the second side wall toward the stator core.
このインシュレータでは、巻線が胴部に巻き付けられる際に、巻線が短辺部の第1傾斜面に押し付けられて、巻線が第1傾斜面を滑り、バックヨークに向かって誘導される。これにより、胴部に巻線を密に巻き付けられるとともに、バックヨークの内周側のスペースに巻線を容易に巻き付けられる。 In this insulator, when the winding is wound around the body, the winding is pressed against the first inclined surface of the short side portion, the winding slides on the first inclined surface, and is guided toward the back yoke. As a result, the winding can be tightly wound around the body and can be easily wound in the space on the inner peripheral side of the back yoke.
第1側壁は、第1傾斜面に接続され短辺部に向かって第2側壁に近づく方向に傾斜する第2傾斜面を有してもよい。この場合は、巻線が第1傾斜面24aに向けて誘導され易くなる。
The first side wall may have a second slanted surface connected to the first slanted surface and slanted toward the short side in a direction toward the second side wall. In this case, the winding is easily guided toward the first
短辺部は、第1傾斜面の両側に配置され長辺部に向かって下る第3傾斜面をさらに有してもよい。この場合は、短辺部と長辺部との間の角部に巻線の張力による応力が集中して作用することを第3傾斜面によって抑制できる。 The short side may further have third inclined surfaces disposed on both sides of the first inclined surface and descending toward the long side. In this case, the third inclined surface can suppress the concentration of stress due to the tension of the winding on the corner between the short side and the long side.
第1傾斜面は、1層目の2ターン目の巻線が配置されてもよい。この場合は、1層目の2ターン目の巻線の張力による応力が短辺部と長辺部との間の角部に集中して作用することを抑制できる。 A second turn winding of the first layer may be arranged on the first inclined surface. In this case, it is possible to suppress the stress due to the tension of the winding of the second turn of the first layer from acting intensively on the corner between the short side and the long side.
胴部は、短辺部と長辺部との間の角部と、角部の裏面側に配置され、軸方向に凹む逃がし部とをさらに有してもよい。短辺部は、第1傾斜面と第3傾斜面との境界部分において1層目の2ターン目の巻線が接触する接触部をさらに有してもよい。接触部は、軸方向から見て、逃がし部と重ならなくてもよい。この場合は、1層目の2ターン目の巻線の張力による応力が逃がし部に作用することを抑制できる。 The trunk portion may further include a corner portion between the short side portion and the long side portion, and a relief portion disposed on the back surface side of the corner portion and recessed in the axial direction. The short side portion may further have a contact portion with which the winding of the second turn of the first layer contacts at a boundary portion between the first inclined surface and the third inclined surface. The contact portion may not overlap the relief portion when viewed in the axial direction. In this case, it is possible to suppress the stress due to the tension of the winding of the second turn of the first layer from acting on the relief portion.
平坦面は、第1傾斜面から第2側壁に向かって径方向に延びる平坦面をさらに有してもよい。平坦面は、巻線のうち少なくとも1層目の1ターン目の巻線が配置されてもよい。この場合は、短辺部と長辺部との間の角部に巻線の張力による応力が集中して作用することを平坦部によって抑制できる。 The flat surface may further have a flat surface extending radially from the first inclined surface toward the second sidewall. The flat surface may be arranged with the first turn of the winding of at least the first layer of the winding. In this case, the flat portion can suppress the concentration of stress due to the tension of the winding on the corner portion between the short side portion and the long side portion.
径方向に対する短辺部の第1傾斜面の傾斜角度は、0°より大きく30°以下であってもよい。この場合は、例えば、1層目に配置される巻線の上に2層目の巻線を積層するときに、2層目の巻線を1層目の巻線に安定的に乗せることができる。 The inclination angle of the first inclined surface of the short side portion with respect to the radial direction may be greater than 0° and equal to or less than 30°. In this case, for example, when stacking the second layer of winding on top of the first layer of winding, the second layer of winding can be stably placed on the first layer of winding. can.
径方向に対する短辺部の第1傾斜面の傾斜角度をθ、巻線の線径の半径をrとするとき、以下の関係式を満たしてもよい。
2r×{cosθ+cos(θ+60)-1}>0
The following relational expression may be satisfied, where θ is the inclination angle of the first inclined surface of the short side portion with respect to the radial direction, and r is the radius of the wire diameter of the winding.
2r×{cos θ+cos (θ+60)−1}>0
この場合は、巻線の整列巻きが容易になる。 In this case, alignment winding of the windings is facilitated.
長辺部は、軸方向から見て、ステータコアのティースに沿って直線状に延びてもよい。この場合は、長辺部において、巻線の配置スペースが小さくなることを抑制できる。 The long sides may extend linearly along the teeth of the stator core when viewed from the axial direction. In this case, it is possible to prevent the space for arranging the windings from becoming smaller on the long side.
ステータコアは、回転軸の周方向に分割された複数の分割コアで構成されてもよい。この場合は、巻き付け作業が容易になるともに、巻線の占有率を高めることができる。 The stator core may be composed of a plurality of split cores split in the circumferential direction of the rotating shaft. In this case, the winding work becomes easier and the occupancy of the windings can be increased.
インシュレータは、ステータコアのバックヨークと巻線との間に配置され、軸方向から見て円弧形状を有する円弧部をさらに備えてもよい。この場合は、巻線の配置スペースが小さくなることを抑制できるとともに、第1傾斜面によって円弧部と長辺部との境界のスペースに巻線を容易に巻き付けられる。 The insulator may further include an arc portion disposed between the back yoke of the stator core and the windings and having an arc shape when viewed from the axial direction. In this case, it is possible to suppress the space for arranging the windings from being reduced, and the windings can be easily wound in the space at the boundary between the arc portion and the long side portion by the first inclined surface.
第2側壁は、軸方向の外端にスリットが形成されてもよい。この場合は、胴部の長辺部において、バックヨークに近い位置から巻線を巻き始めることができる。 A slit may be formed in the second side wall at the outer end in the axial direction. In this case, the winding can be started from a position near the back yoke on the long side of the body.
本発明の一側面に係るモータは、ステータと、ステータに対して回転可能なロータとを備えてもよい。ステータは、モータの回転軸を中心とする環状のバックヨークを有するステータコアと、上記に記載のインシュレータと、インシュレータを介してステータコアに巻き付けられる巻線と、を有してもよい。この場合は、巻線を密に巻き付けられるとともに、バックヨークの内周側のスペースに巻線を容易に巻き付けられる。 A motor according to one aspect of the present invention may include a stator and a rotor rotatable with respect to the stator. The stator may have a stator core having an annular back yoke centered on the rotating shaft of the motor, the insulator described above, and windings wound around the stator core via the insulator. In this case, the winding can be tightly wound and can be easily wound in the space on the inner peripheral side of the back yoke.
本発明によれば、巻線を密に巻き付けられるとともに、バックヨークの内周側のスペースに巻線を巻き付けられるインシュレータを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an insulator in which the windings can be tightly wound and in which the windings can be wound in the space on the inner peripheral side of the back yoke.
本発明の一実施形態に係るモータ1は、図1に示すように、回転軸2と、ロータ3と、ステータ4とを備える。モータ1は、インナーロータ型のモータである。モータ1の用途は特に限定されない。モータ1は、例えば、釣り用電動リールに用いてもよい。
A
以下の説明では、モータ1の回転軸2が延びる方向を軸方向(矢印A)、軸方向と直交する方向を径方向(矢印R)、回転軸2の軸周りの方向の周方向(矢印C)と呼ぶ。また、径方向において回転軸2に向かう側を径方向内側、径方向において回転軸2から離れる側を径方向外側と呼ぶ。
In the following description, the direction in which the
回転軸2は、図1の紙面に直交する方向に延びている。回転軸2は、図示しないハウジングに配置された1対の軸受に回転可能に支持されている。ロータ3は、ステータ4の内側に配置されている。ロータ3は、ステータ4に対して回転可能である。ロータ3は、回転軸2に固定されており、回転軸2と一体回転する。ロータ3は、ロータコアと、永久磁石とを有する。ロータコアは、金属材料で形成されている。永久磁石は、ロータコアの外周面に固定或いはロータコアの内部に埋め込まれている。
The
ステータ4は、ロータ3の径方向外側に配置されている。図1から図4に示すように、ステータ4は、ステータコア5と、インシュレータ6と、巻線7とを有する。なお、図1は、インシュレータ6及び巻線7の図示が省略されている。また、図面を見易くするために、図3及び図4において巻線7の断面のハッチングを省略している。
The
ステータコア5は、モータ1の回転軸2を中心とする環状である。ステータコア5は、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて構成されている。本実施形態では、ステータコア5は、周方向に分割された複数の分割コア10(ここでは6個)で構成されている。複数の分割コア10は、溶接或いは圧入などの手段により互いに接続される。
The
ステータコア5は、バックヨーク11と、複数のティース12と、複数の鍔部13とを有する。バックヨーク11は、モータ1の回転軸2を中心とする環状であり、周方向及び軸方向に延びている。バックヨーク11は、分割コア10を環状に連結させて形成されている。すなわち、分割コア10は、バックヨーク11の一部を構成する。バックヨーク11は、径方向外側を向く外周面11aと、径方向内側を向く内周面11bとを有する。外周面11a及び内周面11bは、軸方向から見て、周方向にそって円弧状に延びている。
ティース12は、複数の分割コア10のそれぞれに1個ずつ配置されている。ティース12は、軸方向に延びるとともに、バックヨーク11から径方向内側に延びている。ティース12の径方向外側は、バックヨーク11に接続されている。ティース12の径方向内側は、鍔部13に接続されている。ティース12のそれぞれは、周方向に互いに離れている。ティース12のそれぞれは、周方向に等間隔に配置されている。ティース12は、軸方向から見て、径方向に沿って直線状に延びている。すなわち、ティース12は、軸方向から見て、一様な幅を有する。ティース12は、インシュレータ6を介して巻線7が巻き付けられる。
One
鍔部13は、ティース12のそれぞれに1個ずつ設けられている。鍔部13は、ティース12の径方向内側から周方向の両側に延びている。鍔部13は、周方向に互いに離れている。鍔部13は、周方向に等間隔に配置されている。
One
インシュレータ6は、ステータコア5と、巻線7との間に配置される。インシュレータ6は、ステータコア5と巻線7との間を絶縁する。インシュレータ6は、ステータコア5の表面の一部を覆う。インシュレータ6は、分割コア10のそれぞれに配置されている。本実施形態では、インシュレータ6は、略同一形状に形成された2つの部材で分割コア10を軸方向から挟み込むように分割コア10に組付けられる。なお、分割コア10は、インシュレータ6にインサート成型されてもよい。
図2に示すように、インシュレータ6は、胴部21と、第1フランジ部22と、第2フランジ部23とを有する。胴部21は、外周に巻線7が巻き付けられる。胴部21は、ティース12を覆う。胴部21は、ティース12と巻線7との間に配置され、ティース12と巻線7との間を絶縁する。
As shown in FIG. 2 , the
胴部21は、第1フランジ部22と第2フランジ部23の間に配置されている。胴部21は、略直方体状の外形を有する。詳細には、胴部21は、短辺部24と長辺部25とを有する。
The
短辺部24は、巻線7が接触する。短辺部24は、1層目に配置される巻線7が接触する。短辺部24は、ステータコア5のティース12と軸方向に重なる。短辺部24は、軸方向から見て、ティース12に沿って径方向に延びている。短辺部24は、ティース12における軸方向の表面を覆う。
The
長辺部25は、巻線7が接触する。長辺部25は、1層目に配置される巻線7が接触する。長辺部25は、短辺部24に接続され、軸方向に延びている。軸方向における長辺部25の寸法は、周方向における短辺部24の寸法よりも大きい。長辺部25は、ティース12と周方向に重なる。長辺部25は、軸方向に延びるティース12の側面12aを覆う。長辺部25は、均一な肉厚を有している。
The
図3に示すように、長辺部25は、軸方向から見て、ティース12の側面12aに沿って直線状に延びている。長辺部25は、巻線7が接触する接触面25aを有する。接触面25aは、軸方向から見て、ティース12の側面12aに対して平行である。
As shown in FIG. 3, the
第1フランジ部22は、胴部21の径方向内側で胴部21に接続されている。第1フランジ部22は、胴部21の外形よりも大きい外形を有している。第1フランジ部22は、胴部21から周方向及び軸方向に張り出している。第1フランジ部22は、巻線7が径方向内側に巻き崩れることを抑制する。
The
第1フランジ22部は、第1側壁26と、被覆部27とを有する。第1側壁26は、ステータコア5の内径側で短辺部24に接続される。第1側壁26は、短辺部24から軸方向の両側に張り出している。第1側壁26は、軸方向においてステータコア5から離れる方向に胴部21から突出する。第1側壁26は、長辺部25よりも軸方向に突出する。第1側壁26は、周方向に延びている。
The
被覆部27は、第1側壁26と連続的に形成されている。被覆部27は、鍔部13と巻線7との間に配置される。被覆部27は、長辺部25から周方向の両側に張り出している。被覆部27は、鍔部13の径方向外側を覆う。被覆部27は、巻線7と鍔部13の間に配置される。
The covering
第2フランジ部23は、胴部21の径方向外側で胴部21に接続される。第2フランジ部23は、第1フランジ部22と径方向に対向する。第2フランジ部23は、胴部21の外形よりも大きい外形を有している。第2フランジ部23は、胴部21から周方向及び軸方向に張り出している。周方向における第2フランジ部23の寸法は、周方向における第1フランジ部22の寸法よりも大きい。第2フランジ部23は、巻線7が径方向外側に巻き崩れることを抑制する。
The
第2フランジ部23は、第2側壁28と、円弧部29とを有する。第2側壁28は、ステータコア5の外径側で短辺部24に接続される。第2側壁28は、第1側壁26と径方向に対向する。第2側壁28は、短辺部24から軸方向の両側に張り出している。第2側壁28は、軸方向においてステータコア5から離れる方向に胴部21から突出する。第2側壁28は、長辺部25よりも軸方向に突出する。第2側壁28は、軸方向の外端にスリット28aが形成されている。
The
円弧部29は、第2側壁28と連続的に形成されている。円弧部29は、バックヨーク11と巻線7との間に配置される。円弧部29は、長辺部25から周方向の両側に張り出している。円弧部29は、バックヨーク11の内周面11bを覆う。円弧部29は、軸方向から見て円弧形状を有する。すなわち、円弧部29は、バックヨーク11の内周面11bに沿う形状を有する。詳細には、円弧部29は、軸方向から見て、径方向外側を向く面と径方向内側を向く面とが周方向に沿って円弧状に延びている。
The
図4に示すように、短辺部24は、第1傾斜面24aを有する。第1傾斜面24aは、巻線7が接触する。第1傾斜面24aは、第1側壁26から第2側壁28に向かってステータコア5のティース12に近づく方向に傾斜する。したがって、短辺部24は、ステータコア5のティース12に近づくにつれて肉厚が減少する。第1傾斜面24aは、短辺部24の表面の全体に亘って形成されている。
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、径方向に対する第1傾斜面24aの傾斜角度θは、0°より大きく30°以下に設定されている。図5では、傾斜角度θが15°に設定されている。これにより、例えば、1層目に配置される巻線7の上に2層目の巻線7を積層するときに、2層目の巻線7を1層目の巻線7に安定的に乗せることができる。
As shown in FIG. 5, the inclination angle θ of the first
また、巻線7の整列巻きを容易にするために、巻線7の線径の半径をrとするとき、傾斜角度θと半径rは、以下の関係式(1)を満たすように設定されている。
2r×{cosθ+cos(θ+60)-1}>0
In order to facilitate the aligned winding of the
2r×{cos θ+cos (θ+60)−1}>0
図4に示すように、第1側壁26は、第2傾斜面26aを有する。第2傾斜面26aは、第1側壁26の径方向外側を向く面に形成されている。第2傾斜面26aは、第1傾斜面24aに接続される。第2傾斜面26aは、短辺部24に向かって第2側壁28に近づく方向に傾斜する。第2傾斜面26aは、巻線7を第1傾斜面24aに向けて誘導する。
As shown in FIG. 4, the
巻線7は、例えば、図示しない巻線機のノズルから引き出され、インシュレータ6を介してステータコア5のティース12に巻き付けられる。巻線7は、第1フランジ部22と第2フランジ部23の間に収容される。巻線7は、インシュレータ6の胴部21に積層される。すなわち、巻線7は、インシュレータ6の胴部21に整列巻きされる。本実施形態では、図3に示すように、長辺部25において、1層目の巻線7の上に半径r分だけずれて2層目が巻き付けられ、1層目に対して巻線7の直径分だけずれて2層目の上に3層目が巻き付けられる。巻線7は、長辺部25において、長辺部25と円弧部29との境界付近から巻き付けられる。巻線7は、スリット28aに挿入されてから、胴部21に巻き始められる。なお、巻線7は、インシュレータ6の胴部21に手巻きで巻き付けられてもよい。
The
上記構成のモータ1では、インシュレータ6において、巻線7が胴部21に巻き付けられる際に、巻線7が短辺部24の第1傾斜面24aに押し付けられて、巻線7が第1傾斜面24aを滑り、巻線7が径方向外側に誘導される。このため、巻線7を密に巻き付けられるとともに、バックヨーク11の内周側のスペースに巻線7を巻き付けられる。
In the
例えば、巻線機で胴部21に巻線7が巻き付けられるときは、長辺部25から短辺部24に巻線7が掛かり始めるときに、巻線7が多めに引きずり出され、反対側の長辺部25に巻線7が掛かる中で、多めに引きずり出された巻線7が引き締められる。その際に、短辺部24に掛かる巻線7が第1傾斜面24aに押し付けられて、巻線7が径方向外側に誘導される。すなわち、短辺部24に第1傾斜面24aを設けた場合は、長辺部25に同様の傾斜面を設けた場合と比べて、巻線7が径方向外側に誘導され易い。
For example, when the winding 7 is wound around the
長辺部25は、軸方向から見て、ステータコア5のティース12に沿って直線状に延びているので、長辺部25において、巻線7の配置スペースが小さくなることを抑制できる。その結果、巻線7の占有率を高めることができる。
The
<他の実施形態>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
<Other embodiments>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the gist of the invention.
前記実施形態では、ステータコア5は、複数の分割コア10で構成されていたが、ステータコア5は、一体型のステータコアであってもよい。
Although the
図6は、変形例に係るインシュレータ6の斜視図である。図7は、変形例に係るインシュレータ6を軸方向から見た図である。図8は、変形例に係るインシュレータ6の断面斜視図である。なお、変形例に係るインシュレータ6のうち、前記実施形態と同様の構成については、前記実施形態と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
FIG. 6 is a perspective view of an
胴部21は、角部31と、逃がし部32とをさらに有する。角部31は、短辺部24と長辺部25との間の角である。角部31は、径方向に延びている。逃がし部32は、角部31の近傍に配置されている。逃がし部32は、角部31の裏面側に配置されている。角部31の裏面側は、ティース12に面している。逃がし部32は、軸方向に凹む形状を有している。逃がし部32は、ティース12から短辺部24に向かって軸方向に凹む形状を有している。
The
短辺部24は、平坦面24bと、第3傾斜面24c、接触部24dとをさらに有する。平坦面24bは、短辺部24の表面に形成されている。平坦面24bは、第1傾斜面24aと第2側壁28との間に配置されている。平坦面24bは、軸方向と直交する方向に延びている。平坦面24bは、第1傾斜面24aから第2側壁28に向かって径方向に延びている。平坦面24bは、周方向に延びている。なお、平坦面24bは、第1傾斜面24aの傾斜角度θよりも小さい傾斜角度で径方向に対して傾斜していてもよい。
The
図9に示すように、平坦面24bは、巻線7のうち少なくとも1層目の1ターン目の巻線71が配置される。変形例では、平坦面24bは、巻線7のうち1層目の1ターン目の巻線71のみが配置されている。第1傾斜面24aは、巻線7のうち1層目の2ターン目の巻線72が配置されている。変形例では、第1傾斜面24aは、短辺部24の表面に部分的に形成されており、巻線7のうち1層目の2ターン面の巻線72のみが配置されている。なお、第1傾斜面24aは、巻線7のうち1層目の2ターン目の巻線72と少なくとも1層目の3ターン目の巻線が配置されてもよい。或いは、平坦面24bには、巻線7のうち1層目の1ターン面の巻線71と1層目の2ターン目の巻線72が配置され、第1傾斜面24aには、巻線7のうち1層目の3ターン目の巻線が配置されてもよい。
As shown in FIG. 9, the
第3傾斜面24cは、短辺部24の表面に形成されている。第3傾斜面24cは、第1傾斜面24aの両側に配置されている。第3傾斜面24cは、第1傾斜面24aの周方向両側から長辺部25に向かって下る傾斜面である。図7に示すように、第3傾斜面24cは、径方向外側に向かって第1傾斜面24aの周方向の幅が拡大するように形成されている。第1傾斜面24aと第3傾斜面24cとの境界部分Bは、短辺部24から長辺部25に向かって径方向外側に延びている。第1傾斜面24aと第3傾斜面24cとの境界部分Bは、長辺部25に近づくにつれて径方向外側に延びている。
The third
接触部24dは、第1傾斜面24aと第3傾斜面24cとの境界部分Bの一部によって構成される。図10に示すように、接触部24dは、巻線7のうち1層目の2ターン目に配置される巻線72が接触する。接触部24dは、軸方向から見て、逃がし部32と重ならない。接触部24dは、逃がし部32よりも長辺部25から離れている。
24 d of contact parts are comprised by a part of boundary part B of the 1st inclined
変形例に係るインシュレータ6では、短辺部24と長辺部25との間の角部31に巻線7の張力による応力が集中して作用することを第3傾斜面24cによって抑制できる。また、短辺部24は、巻線7のうち1層目の1ターン目の巻線71が配置される平坦面24bを含むので、角部31に巻線7の張力による応力が角部31に集中して作用することをさらに抑制できる。また、接触部24dは、軸方向から見て、逃がし部32と重ならないので、接触部24dと逃がし部32とが軸方向から見て重なる場合と比べて、胴部21の強度を高めることができる。
In the
1 モータ
2 回転軸
5 ステータコア
6 インシュレータ
7 巻線
11 バックヨーク
12 ティース
21 胴部
24 短辺部
24a 第1傾斜面
25 長辺部
26 第1側壁
26a 第2傾斜面
26b 平坦面
26c 第3傾斜面
28 第2側壁
28a スリット
29 円弧部
31 角部
32 にがし部
1
本発明は、インシュレータ及びモータに関する。 The present invention relates to insulators and motors.
モータのステータは、ステータコアと、インシュレータと、巻線とを備えている。インシュレータは、ステータコアと、ステータコアに巻き付けられる巻線との間に配置される。インシュレータは、ステータコアと巻線とを絶縁する。ステータコアは、バックヨークと、バックヨークから径方向に延びるティースとを有している。ティースは、インシュレータを介して巻線が巻き付けられる(特許文献1参照)。 A motor stator includes a stator core, an insulator, and windings. The insulator is arranged between the stator core and windings wound around the stator core. The insulator insulates the stator core and the windings. The stator core has a back yoke and teeth radially extending from the back yoke. Windings are wound around the teeth via insulators (see Patent Literature 1).
特許文献1では、インシュレータの巻線が巻きつけられる部分は、平坦面で形成されている。このため、1層目において巻線を密に巻き付けることは容易ではない。また、特許文献1では、バックヨークは、内周側において円弧形状を有しており、例えば、巻線機を用いてティースに巻線を巻き付ける場合、バックヨークの内周側で巻線とインシュレータとが干渉する。このため、バックヨークの内周側のスペース、すなわちバックヨークとティースの境界付近のスペースに巻線を巻き付けることが難しい。
In
本発明の課題は、巻線を密に巻き付けられるとともに、バックヨークの内周側のスペースに巻線を巻き付けられるインシュレータを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an insulator in which a winding can be tightly wound and in which the winding can be wound in a space on the inner peripheral side of the back yoke.
本発明の一側面に係るインシュレータは、モータの回転軸を中心とする環状のバックヨークとバックヨークから回転軸に向かって延びるティースとを有するステータコアと、ステータコアのティースに巻き付けられる巻線との間に配置される。インシュレータは、胴部と、第1側壁と、第2側壁とを有する。胴部は、巻線が巻き付けられる。胴部は、短辺部と、長辺部とを有する。短辺部は、ステータコアのティースと回転軸の軸方向から見て重なる。長辺部は、短辺部に接続され軸方向に延びている。第1側壁は、ステータコアの内径側で短辺部に接続され、軸方向においてステータコアから離れる方向に胴部から突出する。第2側壁は、ステータコアの外径側で短辺部に接続され、第1側壁と回転軸の径方向に対向する。短辺部は、第1傾斜面を有する。第1傾斜面は、巻線が接触し、第1側壁から第2側壁に向かってステータコアに近づく方向に傾斜する。 An insulator according to one aspect of the present invention is provided between a stator core having an annular back yoke centered on the rotation axis of a motor and teeth extending from the back yoke toward the rotation axis, and windings wound around the teeth of the stator core. placed in The insulator has a body, a first side wall, and a second side wall. A winding is wound around the body. The body has short sides and long sides. The short side overlaps the teeth of the stator core when viewed in the axial direction of the rotating shaft. The long side is connected to the short side and extends axially. The first side wall is connected to the short side portion on the inner diameter side of the stator core and protrudes from the body portion in a direction away from the stator core in the axial direction. The second side wall is connected to the short side portion on the outer diameter side of the stator core and faces the first side wall in the radial direction of the rotating shaft. The short side has a first inclined surface. The first inclined surface is in contact with the windings and is inclined from the first side wall toward the second side wall toward the stator core.
このインシュレータでは、巻線が胴部に巻き付けられる際に、巻線が短辺部の第1傾斜面に押し付けられて、巻線が第1傾斜面を滑り、バックヨークに向かって誘導される。これにより、胴部に巻線を密に巻き付けられるとともに、バックヨークの内周側のスペースに巻線を容易に巻き付けられる。 In this insulator, when the winding is wound around the body, the winding is pressed against the first inclined surface of the short side portion, the winding slides on the first inclined surface, and is guided toward the back yoke. As a result, the winding can be tightly wound around the body and can be easily wound in the space on the inner peripheral side of the back yoke.
第1側壁は、第1傾斜面に接続され短辺部に向かって第2側壁に近づく方向に傾斜する第2傾斜面を有してもよい。この場合は、巻線が第1傾斜面に向けて誘導され易くなる。 The first side wall may have a second slanted surface connected to the first slanted surface and slanted toward the short side in a direction toward the second side wall. In this case, the winding is easily guided toward the first inclined surface .
短辺部は、第1傾斜面の両側に配置され長辺部に向かって下る第3傾斜面をさらに有してもよい。この場合は、短辺部と長辺部との間の角部に巻線の張力による応力が集中して作用することを第3傾斜面によって抑制できる。 The short side may further have third inclined surfaces disposed on both sides of the first inclined surface and descending toward the long side. In this case, the third inclined surface can suppress the concentration of stress due to the tension of the winding on the corner between the short side and the long side.
第1傾斜面は、1層目の2ターン目の巻線が配置されてもよい。この場合は、1層目の2ターン目の巻線の張力による応力が短辺部と長辺部との間の角部に集中して作用することを抑制できる。 A second turn winding of the first layer may be arranged on the first inclined surface. In this case, it is possible to suppress the stress due to the tension of the winding of the second turn of the first layer from acting intensively on the corner between the short side and the long side.
胴部は、短辺部と長辺部との間の角部と、角部の裏面側に配置され、軸方向に凹む逃がし部とをさらに有してもよい。短辺部は、第1傾斜面と第3傾斜面との境界部分において1層目の2ターン目の巻線が接触する接触部をさらに有してもよい。接触部は、軸方向から見て、逃がし部と重ならなくてもよい。この場合は、1層目の2ターン目の巻線の張力による応力が逃がし部に作用することを抑制できる。 The trunk portion may further include a corner portion between the short side portion and the long side portion, and a relief portion disposed on the back surface side of the corner portion and recessed in the axial direction. The short side portion may further have a contact portion with which the winding of the second turn of the first layer contacts at a boundary portion between the first inclined surface and the third inclined surface. The contact portion may not overlap the relief portion when viewed in the axial direction. In this case, it is possible to suppress the stress due to the tension of the winding of the second turn of the first layer from acting on the relief portion.
短辺部は、第1傾斜面から第2側壁に向かって径方向に延びる平坦面をさらに有してもよい。平坦面は、巻線のうち少なくとも1層目の1ターン目の巻線が配置されてもよい。この場合は、短辺部と長辺部との間の角部に巻線の張力による応力が集中して作用することを平坦面によって抑制できる。 The short side portion may further have a flat surface extending radially from the first inclined surface toward the second side wall. The flat surface may be arranged with the first turn of the winding of at least the first layer of the winding. In this case, the flat surface can suppress the concentration of stress due to the tension of the winding on the corner between the short side and the long side.
径方向に対する短辺部の第1傾斜面の傾斜角度は、0°より大きく30°以下であってもよい。この場合は、例えば、1層目に配置される巻線の上に2層目の巻線を積層するときに、2層目の巻線を1層目の巻線に安定的に乗せることができる。 The inclination angle of the first inclined surface of the short side portion with respect to the radial direction may be greater than 0° and equal to or less than 30°. In this case, for example, when stacking the second layer of winding on top of the first layer of winding, the second layer of winding can be stably placed on the first layer of winding. can.
径方向に対する短辺部の第1傾斜面の傾斜角度をθ、巻線の線径の半径をrとするとき、以下の関係式を満たしてもよい。
2r×{cosθ+cos(θ+60)-1}>0
The following relational expression may be satisfied, where θ is the inclination angle of the first inclined surface of the short side portion with respect to the radial direction, and r is the radius of the wire diameter of the winding.
2r×{cos θ+cos (θ+60)−1}>0
この場合は、巻線の整列巻きが容易になる。 In this case, alignment winding of the windings is facilitated.
長辺部は、軸方向から見て、ステータコアのティースに沿って直線状に延びてもよい。この場合は、長辺部において、巻線の配置スペースが小さくなることを抑制できる。 The long sides may extend linearly along the teeth of the stator core when viewed from the axial direction. In this case, it is possible to prevent the space for arranging the windings from becoming smaller on the long side.
ステータコアは、回転軸の周方向に分割された複数の分割コアで構成されてもよい。この場合は、巻き付け作業が容易になるともに、巻線の占有率を高めることができる。 The stator core may be composed of a plurality of split cores split in the circumferential direction of the rotating shaft. In this case, the winding work becomes easier and the occupancy of the windings can be increased.
インシュレータは、ステータコアのバックヨークと巻線との間に配置され、軸方向から見て円弧形状を有する円弧部をさらに備えてもよい。この場合は、巻線の配置スペースが小さくなることを抑制できるとともに、第1傾斜面によって円弧部と長辺部との境界のスペースに巻線を容易に巻き付けられる。 The insulator may further include an arc portion disposed between the back yoke of the stator core and the windings and having an arc shape when viewed from the axial direction. In this case, it is possible to suppress the space for arranging the windings from being reduced, and the windings can be easily wound in the space at the boundary between the arc portion and the long side portion by the first inclined surface.
第2側壁は、軸方向の外端にスリットが形成されてもよい。この場合は、胴部の長辺部において、バックヨークに近い位置から巻線を巻き始めることができる。 A slit may be formed in the second side wall at the outer end in the axial direction. In this case, the winding can be started from a position near the back yoke on the long side of the body.
本発明の一側面に係るモータは、ステータと、ステータに対して回転可能なロータとを備える。ステータは、モータの回転軸を中心とする環状のバックヨークと、バックヨークからモータの回転軸に向かって延びるティースとを有するステータコアと、上記に記載のインシュレータと、インシュレータを介してステータコアに巻き付けられる巻線と、を有する。このモータでは、巻線を密に巻き付けられるとともに、バックヨークの内周側のスペースに巻線を容易に巻き付けられる。 A motor according to one aspect of the present invention includes a stator and a rotor rotatable with respect to the stator. The stator includes a stator core having an annular back yoke centered on the rotation axis of the motor , teeth extending from the back yoke toward the rotation axis of the motor , the insulator described above, and the insulator being wound around the stator core. and a winding . In this motor , the windings can be tightly wound, and the windings can be easily wound in the space on the inner peripheral side of the back yoke.
本発明によれば、巻線を密に巻き付けられるとともに、バックヨークの内周側のスペースに巻線を巻き付けられるインシュレータを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an insulator in which the windings can be tightly wound and in which the windings can be wound in the space on the inner peripheral side of the back yoke.
本発明の一実施形態に係るモータ1は、図1に示すように、回転軸2と、ロータ3と、ステータ4とを備える。モータ1は、インナーロータ型のモータである。モータ1の用途は特に限定されない。モータ1は、例えば、釣り用電動リールに用いてもよい。
A
以下の説明では、モータ1の回転軸2が延びる方向を軸方向(矢印A)、軸方向と直交する方向を径方向(矢印R)、回転軸2の軸周りの方向の周方向(矢印C)と呼ぶ。また、径方向において回転軸2に向かう側を径方向内側、径方向において回転軸2から離れる側を径方向外側と呼ぶ。
In the following description, the direction in which the
回転軸2は、図1の紙面に直交する方向に延びている。回転軸2は、図示しないハウジングに配置された1対の軸受に回転可能に支持されている。ロータ3は、ステータ4の内側に配置されている。ロータ3は、ステータ4に対して回転可能である。ロータ3は、回転軸2に固定されており、回転軸2と一体回転する。ロータ3は、ロータコアと、永久磁石とを有する。ロータコアは、金属材料で形成されている。永久磁石は、ロータコアの外周面に固定或いはロータコアの内部に埋め込まれている。
The
ステータ4は、ロータ3の径方向外側に配置されている。図1から図4に示すように、ステータ4は、ステータコア5と、インシュレータ6と、巻線7とを有する。なお、図1は、インシュレータ6及び巻線7の図示が省略されている。また、図面を見易くするために、図3及び図4において巻線7の断面のハッチングを省略している。
The
ステータコア5は、モータ1の回転軸2を中心とする環状である。ステータコア5は、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて構成されている。本実施形態では、ステータコア5は、周方向に分割された複数の分割コア10(ここでは6個)で構成されている。複数の分割コア10は、溶接或いは圧入などの手段により互いに接続される。
The
ステータコア5は、バックヨーク11と、複数のティース12と、複数の鍔部13とを有する。バックヨーク11は、モータ1の回転軸2を中心とする環状であり、周方向及び軸方向に延びている。バックヨーク11は、分割コア10を環状に連結させて形成されている。すなわち、分割コア10は、バックヨーク11の一部を構成する。バックヨーク11は、径方向外側を向く外周面11aと、径方向内側を向く内周面11bとを有する。外周面11a及び内周面11bは、軸方向から見て、周方向にそって円弧状に延びている。
ティース12は、複数の分割コア10のそれぞれに1個ずつ配置されている。ティース12は、軸方向に延びるとともに、バックヨーク11から径方向内側に延びている。ティース12の径方向外側は、バックヨーク11に接続されている。ティース12の径方向内側は、鍔部13に接続されている。ティース12のそれぞれは、周方向に互いに離れている。ティース12のそれぞれは、周方向に等間隔に配置されている。ティース12は、軸方向から見て、径方向に沿って直線状に延びている。すなわち、ティース12は、軸方向から見て、一様な幅を有する。ティース12は、インシュレータ6を介して巻線7が巻き付けられる。
One
鍔部13は、ティース12のそれぞれに1個ずつ設けられている。鍔部13は、ティース12の径方向内側から周方向の両側に延びている。鍔部13は、周方向に互いに離れている。鍔部13は、周方向に等間隔に配置されている。
One
インシュレータ6は、ステータコア5と、巻線7との間に配置される。インシュレータ6は、ステータコア5と巻線7との間を絶縁する。インシュレータ6は、ステータコア5の表面の一部を覆う。インシュレータ6は、分割コア10のそれぞれに配置されている。本実施形態では、インシュレータ6は、略同一形状に形成された2つの部材で分割コア10を軸方向から挟み込むように分割コア10に組付けられる。なお、分割コア10は、インシュレータ6にインサート成型されてもよい。
図2に示すように、インシュレータ6は、胴部21と、第1フランジ部22と、第2フランジ部23とを有する。胴部21は、外周に巻線7が巻き付けられる。胴部21は、ティース12を覆う。胴部21は、ティース12と巻線7との間に配置され、ティース12と巻線7との間を絶縁する。
As shown in FIG. 2 , the
胴部21は、第1フランジ部22と第2フランジ部23の間に配置されている。胴部21は、略直方体状の外形を有する。詳細には、胴部21は、短辺部24と長辺部25とを有する。
The
短辺部24は、巻線7が接触する。短辺部24は、1層目に配置される巻線7が接触する。短辺部24は、ステータコア5のティース12と軸方向から見て重なる。短辺部24は、軸方向から見て、ティース12に沿って径方向に延びている。短辺部24は、ティース12における軸方向の表面を覆う。
The
長辺部25は、巻線7が接触する。長辺部25は、1層目に配置される巻線7が接触する。長辺部25は、短辺部24に接続され、軸方向に延びている。軸方向における長辺部25の寸法は、周方向における短辺部24の寸法よりも大きい。長辺部25は、ティース12と周方向から見て重なる。長辺部25は、軸方向に延びるティース12の側面12aを覆う。長辺部25は、均一な肉厚を有している。
The
図3に示すように、長辺部25は、軸方向から見て、ティース12の側面12aに沿って直線状に延びている。長辺部25は、巻線7が接触する接触面25aを有する。接触面25aは、軸方向から見て、ティース12の側面12aに対して平行である。
As shown in FIG. 3, the
第1フランジ部22は、胴部21の径方向内側で胴部21に接続されている。第1フランジ部22は、胴部21の外形よりも大きい外形を有している。第1フランジ部22は、胴部21から周方向及び軸方向に張り出している。第1フランジ部22は、巻線7が径方向内側に巻き崩れることを抑制する。
The
第1フランジ22部は、第1側壁26と、被覆部27とを有する。第1側壁26は、ステータコア5の内径側で短辺部24に接続される。第1側壁26は、短辺部24から軸方向の両側に張り出している。第1側壁26は、軸方向においてステータコア5から離れる方向に胴部21から突出する。第1側壁26は、長辺部25よりも軸方向に突出する。第1側壁26は、周方向に延びている。
The
被覆部27は、第1側壁26と連続的に形成されている。被覆部27は、鍔部13と巻線7との間に配置される。被覆部27は、長辺部25から周方向の両側に張り出している。被覆部27は、鍔部13の径方向外側を覆う。被覆部27は、巻線7と鍔部13の間に配置される。
The covering
第2フランジ部23は、胴部21の径方向外側で胴部21に接続される。第2フランジ部23は、第1フランジ部22と径方向に対向する。第2フランジ部23は、胴部21の外形よりも大きい外形を有している。第2フランジ部23は、胴部21から周方向及び軸方向に張り出している。周方向における第2フランジ部23の寸法は、周方向における第1フランジ部22の寸法よりも大きい。第2フランジ部23は、巻線7が径方向外側に巻き崩れることを抑制する。
The
第2フランジ部23は、第2側壁28と、円弧部29とを有する。第2側壁28は、ステータコア5の外径側で短辺部24に接続される。第2側壁28は、第1側壁26と径方向に対向する。第2側壁28は、短辺部24から軸方向の両側に張り出している。第2側壁28は、軸方向においてステータコア5から離れる方向に胴部21から突出する。第2側壁28は、長辺部25よりも軸方向に突出する。第2側壁28は、軸方向の外端にスリット28aが形成されている。
The
円弧部29は、第2側壁28と連続的に形成されている。円弧部29は、バックヨーク11と巻線7との間に配置される。円弧部29は、長辺部25から周方向の両側に張り出している。円弧部29は、バックヨーク11の内周面11bを覆う。円弧部29は、軸方向から見て円弧形状を有する。すなわち、円弧部29は、バックヨーク11の内周面11bに沿う形状を有する。詳細には、円弧部29は、軸方向から見て、径方向外側を向く面と径方向内側を向く面とが周方向に沿って円弧状に延びている。
The
図4に示すように、短辺部24は、第1傾斜面24aを有する。第1傾斜面24aは、巻線7が接触する。第1傾斜面24aは、第1側壁26から第2側壁28に向かってステータコア5のティース12に近づく方向に傾斜する。したがって、短辺部24は、ステータコア5のティース12に近づくにつれて肉厚が減少する。第1傾斜面24aは、短辺部24の表面の全体に亘って形成されている。
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、径方向に対する第1傾斜面24aの傾斜角度θは、0°より大きく30°以下に設定されている。図5では、傾斜角度θが15°に設定されている。これにより、例えば、1層目に配置される巻線7の上に2層目の巻線7を積層するときに、2層目の巻線7を1層目の巻線7に安定的に乗せることができる。
As shown in FIG. 5, the inclination angle θ of the first
また、巻線7の整列巻きを容易にするために、巻線7の線径の半径をrとするとき、傾斜角度θと半径rは、以下の関係式(1)を満たすように設定されている。
2r×{cosθ+cos(θ+60)-1}>0
In order to facilitate the aligned winding of the
2r×{cos θ+cos (θ+60)−1}>0
図4に示すように、第1側壁26は、第2傾斜面26aを有する。第2傾斜面26aは、第1側壁26の径方向外側を向く面に形成されている。第2傾斜面26aは、第1傾斜面24aに接続される。第2傾斜面26aは、短辺部24に向かって第2側壁28に近づく方向に傾斜する。第2傾斜面26aは、巻線7を第1傾斜面24aに向けて誘導する。
As shown in FIG. 4, the
巻線7は、例えば、図示しない巻線機のノズルから引き出され、インシュレータ6を介してステータコア5のティース12に巻き付けられる。巻線7は、第1フランジ部22と第2フランジ部23の間に収容される。巻線7は、インシュレータ6の胴部21に積層される。すなわち、巻線7は、インシュレータ6の胴部21に整列巻きされる。本実施形態では、図3に示すように、長辺部25において、1層目の巻線7の上に半径r分だけずれて2層目が巻き付けられ、1層目に対して巻線7の直径分だけずれて2層目の上に3層目が巻き付けられる。巻線7は、長辺部25において、長辺部25と円弧部29との境界付近から巻き付けられる。巻線7は、スリット28aに挿入されてから、胴部21に巻き始められる。なお、巻線7は、インシュレータ6の胴部21に手巻きで巻き付けられてもよい。
The
上記構成のモータ1では、インシュレータ6において、巻線7が胴部21に巻き付けられる際に、巻線7が短辺部24の第1傾斜面24aに押し付けられて、巻線7が第1傾斜面24aを滑り、巻線7が径方向外側に誘導される。このため、巻線7を密に巻き付けられるとともに、バックヨーク11の内周側のスペースに巻線7を巻き付けられる。
In the
例えば、巻線機で胴部21に巻線7が巻き付けられるときは、長辺部25から短辺部24に巻線7が掛かり始めるときに、巻線7が多めに引きずり出され、反対側の長辺部25に巻線7が掛かる中で、多めに引きずり出された巻線7が引き締められる。その際に、短辺部24に掛かる巻線7が第1傾斜面24aに押し付けられて、巻線7が径方向外側に誘導される。すなわち、短辺部24に第1傾斜面24aを設けた場合は、長辺部25に同様の傾斜面を設けた場合と比べて、巻線7が径方向外側に誘導され易い。
For example, when the winding 7 is wound around the
長辺部25は、軸方向から見て、ステータコア5のティース12に沿って直線状に延びているので、長辺部25において、巻線7の配置スペースが小さくなることを抑制できる。その結果、巻線7の占有率を高めることができる。
The
<他の実施形態>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
<Other embodiments>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the gist of the invention.
前記実施形態では、ステータコア5は、複数の分割コア10で構成されていたが、ステータコア5は、一体型のステータコアであってもよい。
Although the
図6は、変形例に係るインシュレータ6の斜視図である。図7は、変形例に係るインシュレータ6を軸方向から見た図である。図8は、変形例に係るインシュレータ6の断面斜視図である。なお、変形例に係るインシュレータ6のうち、前記実施形態と同様の構成については、前記実施形態と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
FIG. 6 is a perspective view of an
胴部21は、角部31と、逃がし部32とをさらに有する。角部31は、短辺部24と長辺部25との間の角である。角部31は、径方向に延びている。逃がし部32は、角部31の近傍に配置されている。逃がし部32は、角部31の裏面側に配置されている。角部31の裏面側は、ティース12に面している。逃がし部32は、軸方向に凹む形状を有している。逃がし部32は、ティース12から短辺部24に向かって軸方向に凹む形状を有している。
The
短辺部24は、平坦面24bと、第3傾斜面24c、接触部24dとをさらに有する。平坦面24bは、短辺部24の表面に形成されている。平坦面24bは、第1傾斜面24aと第2側壁28との間に配置されている。平坦面24bは、軸方向と直交する方向に延びている。平坦面24bは、第1傾斜面24aから第2側壁28に向かって径方向に延びている。平坦面24bは、周方向に延びている。なお、平坦面24bは、第1傾斜面24aの傾斜角度θよりも小さい傾斜角度で径方向に対して傾斜していてもよい。
The
図9に示すように、平坦面24bは、巻線7のうち少なくとも1層目の1ターン目の巻線71が配置される。変形例では、平坦面24bは、巻線7のうち1層目の1ターン目の巻線71のみが配置されている。第1傾斜面24aは、巻線7のうち1層目の2ターン目の巻線72が配置されている。変形例では、第1傾斜面24aは、短辺部24の表面に部分的に形成されており、巻線7のうち1層目の2ターン面の巻線72のみが配置されている。なお、第1傾斜面24aは、巻線7のうち1層目の2ターン目の巻線72と少なくとも1層目の3ターン目の巻線が配置されてもよい。或いは、平坦面24bには、巻線7のうち1層目の1ターン面の巻線71と1層目の2ターン目の巻線72が配置され、第1傾斜面24aには、巻線7のうち1層目の3ターン目の巻線が配置されてもよい。
As shown in FIG. 9, the
第3傾斜面24cは、短辺部24の表面に形成されている。第3傾斜面24cは、第1傾斜面24aの両側に配置されている。第3傾斜面24cは、第1傾斜面24aの周方向両側から長辺部25に向かって下る傾斜面である。図7に示すように、第3傾斜面24cは、径方向外側に向かって第1傾斜面24aの周方向の幅が拡大するように形成されている。第1傾斜面24aと第3傾斜面24cとの境界部分Bは、短辺部24から長辺部25に向かって径方向外側に延びている。第1傾斜面24aと第3傾斜面24cとの境界部分Bは、長辺部25に近づくにつれて径方向外側に延びている。
The third
接触部24dは、第1傾斜面24aと第3傾斜面24cとの境界部分Bの一部によって構成される。図10に示すように、接触部24dは、巻線7のうち1層目の2ターン目に配置される巻線72が接触する。接触部24dは、軸方向から見て、逃がし部32と重ならない。接触部24dは、逃がし部32よりも長辺部25から離れている。
24 d of contact parts are comprised by a part of boundary part B of the 1st inclined
変形例に係るインシュレータ6では、短辺部24と長辺部25との間の角部31に巻線7の張力による応力が集中して作用することを第3傾斜面24cによって抑制できる。また、短辺部24は、巻線7のうち1層目の1ターン目の巻線71が配置される平坦面24bを含むので、角部31に巻線7の張力による応力が角部31に集中して作用することをさらに抑制できる。また、接触部24dは、軸方向から見て、逃がし部32と重ならないので、接触部24dと逃がし部32とが軸方向から見て重なる場合と比べて、胴部21の強度を高めることができる。
In the
1 モータ
2 回転軸
5 ステータコア
6 インシュレータ
7 巻線
11 バックヨーク
12 ティース
21 胴部
24 短辺部
24a 第1傾斜面
24b 平坦面
24c 第3傾斜面
25 長辺部
26 第1側壁
26a 第2傾斜面
28 第2側壁
28a スリット
29 円弧部
31 角部
32 にがし部
1
24b flat surface
24c third inclined surface
25
Claims (13)
前記ステータコアの前記ティースと前記回転軸の軸方向に重なる短辺部と、前記短辺部に接続され前記軸方向に延びる長辺部とを有し、前記巻線が巻き付けられる胴部と、
前記ステータコアの内径側で前記短辺部に接続され、前記軸方向において前記ステータコアから離れる方向に前記胴部から突出する第1側壁と、
前記ステータコアの外径側で前記短辺部に接続され、前記第1側壁と前記回転軸の径方向に対向する第2側壁と、
を備え、
前記短辺部は、前記巻線が接触し、前記第1側壁から前記第2側壁に向かって前記ステータコアに近づく方向に傾斜する第1傾斜面を有する、
インシュレータ。
An insulator arranged between a stator core having an annular back yoke centered on the rotating shaft of a motor, teeth extending from the back yoke toward the rotating shaft, and windings wound around the teeth of the stator core. There is
a trunk portion having a short side portion that overlaps the teeth of the stator core in the axial direction of the rotating shaft and a long side portion that is connected to the short side portion and extends in the axial direction, and around which the winding is wound;
a first side wall connected to the short side portion on the inner diameter side of the stator core and protruding from the body portion in a direction away from the stator core in the axial direction;
a second side wall connected to the short side portion on the outer diameter side of the stator core and opposed to the first side wall in the radial direction of the rotating shaft;
with
The short side portion has a first inclined surface with which the winding contacts and which is inclined from the first side wall toward the second side wall in a direction toward the stator core,
insulator.
請求項1に記載のインシュレータ。
The first sidewall has a second inclined surface connected to the first inclined surface and inclined in a direction toward the second sidewall toward the short side,
The insulator according to claim 1.
請求項1又は2に記載のインシュレータ。
The short side portion further has a third inclined surface disposed on both sides of the first inclined surface and descending toward the long side portion,
The insulator according to claim 1 or 2.
請求項3に記載のインシュレータ。
The winding of the second turn of the first layer of the windings is disposed on the first inclined surface,
The insulator according to claim 3.
前記短辺部と前記長辺部との間の角部と、
前記角部の裏面側に配置され、前記軸方向に凹む逃がし部と、
をさらに有し、
前記短辺部は、前記第1傾斜面と前記第3傾斜面との境界部分において前記1層目の前記2ターン目の巻線が接触する接触部をさらに有し、
前記接触部は、前記軸方向から見て、前記逃がし部と重ならない、
請求項4に記載のインシュレータ。
The torso is
a corner portion between the short side portion and the long side portion;
a relief portion disposed on the rear surface side of the corner portion and recessed in the axial direction;
further having
the short side portion further has a contact portion with which the winding of the second turn of the first layer contacts at a boundary portion between the first inclined surface and the third inclined surface;
the contact portion does not overlap the relief portion when viewed in the axial direction;
The insulator according to claim 4.
前記平坦面は、前記巻線のうち少なくとも1層目の1ターン目の巻線が配置される、
請求項1から5のいずれか1項に記載のインシュレータ。
the short side portion further has a flat surface extending in the radial direction from the first inclined surface toward the second side wall;
The flat surface is provided with at least the first turn winding of the first layer of the windings,
The insulator according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から6のいずれか1項に記載のインシュレータ。
The inclination angle of the first inclined surface of the short side portion with respect to the radial direction is greater than 0° and equal to or less than 30°.
The insulator according to any one of claims 1 to 6.
請求項1から7のいずれか1項に記載のインシュレータ。
2r×{cosθ+cos(θ+60)-1}>0 ・・・・・(1)
When the inclination angle of the first inclined surface of the short side portion with respect to the radial direction is θ, and the radius of the wire diameter of the winding is r, the following relational expression (1) is satisfied:
The insulator according to any one of claims 1 to 7.
2r×{cos θ+cos (θ+60)−1}>0 (1)
請求項1から8のいずれか1項に記載のインシュレータ。
The long side extends linearly along the teeth of the stator core when viewed from the axial direction,
The insulator according to any one of claims 1 to 8.
請求項1から9のいずれか1項に記載のインシュレータ。
The stator core is composed of a plurality of divided cores divided in the circumferential direction of the rotating shaft,
The insulator according to any one of claims 1 to 9.
請求項1から10のいずれか1項に記載のインシュレータ。
Further comprising an arc portion disposed between the back yoke and the winding of the stator core and having an arc shape when viewed from the axial direction,
The insulator according to any one of claims 1 to 10.
請求項1から11のいずれか1項に記載のインシュレータ。
The second side wall has a slit formed at an outer end in the axial direction,
The insulator according to any one of claims 1 to 11.
前記ステータに対して回転可能なロータと、
を備える、モータ。 A stator core having an annular back yoke centered on the rotating shaft of a motor and teeth extending from the back yoke toward the rotating shaft, the insulator according to any one of claims 1 to 12, and the insulator. windings wound around the stator core through
a rotor rotatable relative to the stator;
A motor.
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