JP3353758B2 - モータ用インシュレータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はモータ用インシュ
レータに関し、より詳しくは、モータのコアと巻線とを
絶縁するインシュレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１に示すように、一般的なモータの
ステータコア１３０は、円形の外周をなす円筒部１３１
と、この円筒部１３１から内径方向に突出するティース
１３２とを有している。各ティース１３２の先端には周
方向両側に突出する突起部１３３，１３３が設けられ、
互いに対向する突起部１３３，１３３の間には隙間１３
４が設けられている。ステータコア１３０に巻線を施す
ときは、円筒部１３１、ティース１３２および隣り合う
ティース１３２の間に存在するスロット１３５の表面を
覆うような形状を持つインシュレータ１０５が嵌合して
設けられる。互いに対向する突起部１３３，１３３の間
の隙間を通してスロット１３５内に巻線ノズル１４０が
挿入され、その巻線ノズル１４０が各ティース１３２の
周りを回転して、各ティース１３２の周りにインシュレ
ータ１０５を介してワイヤが巻回され、巻線１５０が形
成される。

【０００３】図１０に示すように、従来のインシュレー
タ１０５は、ステータコア１３０の円筒部１３１に対応
するリング部１０６と、各ティース１３２に対応してそ
れぞれ設けられ、そのティース１３２の軸方向端面およ
び両側面を覆う被巻線部１０７とを有している。被巻線
部１０７のティース先端側の縁には、被巻線部１０７上
に巻回された巻線が内径方向に抜けるのを防止する係止
部１０８が形成されている。この係止部１０８は軸方向
および周方向両側に広がっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インシュレータ１０５を用いた場合は、次のような問題
がある。

【０００５】 ワイヤを巻回するとき、図１２（ａ）
に示すように、突起部１３３，１３３およびインシュレ
ータ１０５（図１２（ａ）では省略されている）の係止
部１０８のせいで巻線ノズル１４０が各ティース１３２
の端面１３２ａおよび側面１３２ｂから比較的離れたと
ころ（巻線ノズル１４０の軌道を１点鎖線で示す）を通
るため、たとえ巻線ノズル１４０の位置を正確に制御で
きる直巻方式の巻線機を用いたとしても、ワイヤ１５１
の整列巻きが困難である。このため、占積率を高めるこ
とができず、モータの効率を向上できない。図１２
（ｂ）に示すように、最近実用化されつつあるＳＲ（ス
イッチド・リラクタンス）モータはティース１３２′の
内径方向先端に周方向両側に突出する突起部を有しない
ことから、巻線ノズル１４０をティース１３２′の端面
１３２ａ′および側面１３２ｂ′に対して接近した軌道
（図１２（ｂ）中に１点鎖線で示す）を通せる可能性が
ある。このため、上記係止部１０８を持つインシュレー
タ１０５をＳＲモータにそのまま適用すると、この問題
が顕著に感じられる。

【０００６】なお、インシュレータ１０５に係止部１０
８が存在しない場合は、図１４（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、既に巻回されたワイヤ１５１がその上層に巻回さ
れるワイヤ１５１′のテンションの分力ｆを受けて径方
向に位置ずれし、巻き乱れやコイル抜けが生ずる。な
お、図１４（ａ）はステータコア１３０を中心軸に垂直
に切った断面を示し、同図（ｂ）は同図（ａ）における
Ｂ−Ｂ線矢視断面を示している。

【０００７】 図１５（ａ）に示すようにティース１
３２の根元にＲ（アール）１３２ｃが設けられている場
合、インシュレータ１０５の表面もそのＲ１３２ｃを反
映した形状となっているため、ワイヤ１５１を巻回する
とき、ティース１３２の根元付近（１点鎖線Ａで示す範
囲）でワイヤ１５１の巻き乱れが生じて、整列巻きが困
難となる。

【０００８】なお、整列性を優先させるために、図１５
（ｂ）に示すようにティース１３２の根元付近にワイヤ
を巻回せず、それよりも先端側の平坦な部分のみにワイ
ヤを巻回する方式が考えられる。しかし、このようにす
ると、整列性は良くなるが、巻線に対して有効なスロッ
ト面積が減少して、結果的に占積率を高めることができ
ず、モータの効率を向上できない。

【０００９】 図１３に示すように、従来のインシュ
レータ１０５の被巻線部１０７のうちティース１３２の
軸方向端面１３２ａを覆う部分１０７ａは平坦に形成さ
れ、コーナ１０７ｃ，１０７ｃが直角になっているた
め、被巻線部１０７の周りに有限なテンションでワイヤ
１５１を巻回する場合、ワイヤ１５１の弾性に起因し
て、ワイヤ１５１は被巻線部１０７のコーナ１０７ｃ，
１０７ｃ以外の部分ではインシュレータ表面から大きく
離れて膨らんだ状態になる。この結果、ティース１３２
の側方でワイヤ１５１とインシュレータ表面との距離Δ
が大きくなって、占積率を高めることができず、モータ
の効率を向上できない。

【００１０】そこで、この発明の目的は、占積率を高め
て、モータの効率を向上できるとともに、巻線の品質向
上と材料費低減が可能となるモータ用インシュレータを
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載のモータ用インシュレータは、コア
本体から径方向のみに突出するティースに装着され、上
記ティースの軸方向端面および両側面を覆う被巻線部
と、上記ティースの根元側および先端側に相当する上記
被巻線部の縁からそれぞれ軸方向のみに突出して、この
被巻線部の周りに巻回された巻線が径方向に移動するの
を禁止する根元側係止部および先端側係止部を備えたこ
とを特徴とする。

【００１２】この請求項１のモータ用インシュレータで
は、ティースの先端側に相当する被巻線部の縁から先端
側係止部が突出して設けられている。しかし、この先端
側係止部が突出するのは軸方向のみであるから、被巻線
部の周りにワイヤを巻回するとき、先端側係止部が被巻
線部の縁から周方向両側にも突出している場合に比し
て、巻線ノズルが各ティースの側面に対して接近した軌
道を通ることができ、従来に比してワイヤの整列巻きが
容易になる。この結果、占積率を高めることができ、モ
ータの効率を向上できる。

【００１３】請求項２に記載のモータ用インシュレータ
は、コア本体から径方向のみに突出する複数のティース
を有するコアに装着され、上記コアと上記ティースの周
りに巻回される巻線とを絶縁するインシュレータであっ
て、上記コア本体に沿った環状のリング部を備え、この
環状のリング部の周面は上記各ティースの根元に対応す
る箇所にそれぞれ径方向に対して垂直な平面部を有し、
上記リング部の周方向に沿って上記各ティースに対応す
る位置に設けられ、そのティースの軸方向端面および両
側面を覆う被巻線部と、上記ティースの根元側および先
端側に相当する上記被巻線部の縁からそれぞれ軸方向の
みに突出して、この被巻線部に巻回された巻線が径方向
に移動するのを禁止する根元側係止部および先端側係止
部を備えたことを特徴とする。

【００１４】この請求項２のモータ用インシュレータで
は、ティースの先端側に相当する被巻線部の縁から先端
側係止部が突出して設けられている。しかし、この先端
側係止部が突出するのは軸方向のみであるから、被巻線
部の周りにワイヤを巻回するとき、先端側係止部が被巻
線部の縁から周方向両側にも突出している場合に比し
て、巻線ノズルが各ティースの側面に対して接近した軌
道を通ることができ、従来に比してワイヤの整列巻きが
容易になる。この結果、占積率を高めることができ、モ
ータの効率を向上できる。

【００１５】請求項３に記載のモータ用インシュレータ
は、請求項１または２に記載のモータ用インシュレータ
において、上記先端側係止部が突出する寸法は上記根元
側係止部が突出する寸法よりも小さく設定されているこ
とを特徴とする。

【００１６】この請求項３のモータ用インシュレータで
は、ティースの根元側および先端側に相当する被巻線部
の縁からそれぞれ軸方向のみに突出する根元側係止部お
よび先端側係止部を備え、上記先端側係止部が突出する
寸法は上記根元側係止部が突出する寸法よりも小さく設
定されているので、被巻線部の周りにワイヤを巻回する
とき、先端側係止部が突出する寸法が根元側係止部が突
出する寸法よりも大きい場合に比して、巻線ノズルが各
ティースの軸方向端面および両側面に対して接近した軌
道を通ることができ、さらにワイヤの整列巻きが容易に
なる。この結果、占積率を高めることができ、モータの
効率を向上できる。

【００１７】請求項４に記載のモータ用インシュレータ
は、請求項１乃至３のいずれか一つに記載のモータ用イ
ンシュレータにおいて、上記先端側係止部が突出する寸
法をｈ₁とし、上記巻線を構成するワイヤの直径をｄと
したとき、 ｄ／２＜ｈ₁ なる関係が成り立つことを特徴とする。

【００１８】この請求項４のモータ用インシュレータで
は、上記先端側係止部が突出する寸法をｈ₁とし、上記
巻線を構成するワイヤの直径をｄとしたとき、 ｄ／２＜ｈ₁ なる関係が成り立つので、被巻線部上に巻回された巻線
が内径方向にずれるのを上記先端側係止部によって確実
に係止できる。

【００１９】請求項５に記載のモータ用インシュレータ
は、請求項１乃至４のいずれか一つに記載のモータ用イ
ンシュレータにおいて、上記根元側係止部が突出する寸
法をｈ₂、上記巻線を構成するワイヤの直径をｄとし、
隣り合うティースの根元の間の間隔をＷ_sbとしたとき、 （Ｗ_sb−ｄ）／２＜ｈ₂ なる関係が成り立つことを特徴とする。

【００２０】この請求項５のモータ用インシュレータで
は、上記根元側係止部が突出する寸法をｈ₂、上記巻線
を構成するワイヤの直径をｄとし、隣り合うティースの
根元の間の間隔をＷ_sbとしたとき、 （Ｗ_sb−ｄ）／２＜ｈ₂ なる関係が成り立つので、被巻線部上に巻回された巻線
が外径方向にずれるのを上記根元側係止部によって確実
に係止できる。

【００２１】請求項６に記載のモータ用インシュレータ
は、請求項１乃至５のいずれか一つに記載のモータ用イ
ンシュレータにおいて、上記先端側係止部が軸方向に突
出する先端のコーナにＲまたは面取りが施されているこ
とを特徴とする。

【００２２】この請求項６のモータ用インシュレータで
は、上記先端側係止部が軸方向に突出する先端のコーナ
にＲまたは面取りが施されているので、被巻線部の周り
にワイヤを巻回するとき、巻線ノズルが各ティースの端
面に対してさらに接近した軌道を通ることができ、さら
にワイヤの整列巻きが容易になる。この結果、占積率を
高めることができ、モータの効率を向上できる。

【００２３】請求項７に記載のモータ用インシュレータ
は、請求項１乃至５のいずれか一つに記載のモータ用イ
ンシュレータにおいて、上記根元側係止部が軸方向に突
出する先端の部分に、その部分を加工して上記巻線を結
束するための要素が形成されていることを特徴とする。

【００２４】ここで「巻線」とは、巻線を外部端子に接
続するために上記巻線に付加されるリード線をも内包す
る概念である。

【００２５】この請求項７のモータ用インシュレータで
は、根元側係止部が軸方向に突出する先端の部分に、巻
線を結束するための要素が形成されているので、被巻線
部上に巻回された巻線がその要素を利用して容易に結束
される。しかも、巻線を外部端子に接続するために上記
巻線に付加されるリード線もこの要素を利用して結束さ
れる。この結果、巻線の緩み防止やリード線の固定がで
き、巻線の品質を向上できる。また、その要素が上記根
元側係止部の先端部分を加工して形成されているので、
巻線を結束するための材料を節約できる。

【００２６】請求項８に記載のモータ用インシュレータ
は、コアの径方向に突出するティースに装着され、上記
ティースの軸方向端面および両側面を覆う被巻線部と、
上記ティースの根元側および先端側に相当する上記被巻
線部の縁からそれぞれこの被巻線部に対して垂直方向に
突出して、この被巻線部に巻回された巻線が径方向に移
動するのを禁止する根元側係止部および先端側係止部を
備え、上記根元側係止部の被巻線部側の表面が、上記巻
線を構成するワイヤの径に応じて階段状に形成されてい
ることを特徴とする。

【００２７】この請求項８のモータ用インシュレータで
は、根元側係止部の被巻線部側の表面が、巻線を構成す
るワイヤの径に応じて階段状に形成されているので、た
とえティースの根元にＲが設けられている場合であって
も、被巻線部の根元付近でワイヤの巻き乱れが生じなく
なり、整列巻きが可能となる。この結果、占積率を高め
ることができ、モータの効率を向上できる。

【００２８】請求項９に記載のモータ用インシュレータ
は、請求項８に記載のモータ用インシュレータにおい
て、上記根元側係止部の被巻線部側の各段の段差をＨ、
各段の奥行きをＤとし、上記巻線を構成するワイヤの直
径をｄとしたとき、それぞれ実質的に Ｈ＝ｄ×３^1/2／２ Ｄ＝ｄ／２ なる関係が成り立つことを特徴とする。

【００２９】ここで「実質的」とは、加工精度に起因す
る誤差など、本質的でない微差は含まれる意味である。

【００３０】この請求項９のモータ用インシュレータで
は、根元側係止部の被巻線部側の各段の段差をＨ、各段
の奥行きをＤとし、上記巻線を構成するワイヤの直径を
ｄとしたとき、それぞれ実質的に Ｈ＝ｄ×３^1/2／２ Ｄ＝ｄ／２ なる関係が成り立つので、整列巻きを確実に行うことが
できる。この結果、占積率を高めることができ、モータ
の効率を向上できる。

【００３１】請求項１０に記載のモータ用インシュレー
タは、請求項１乃至９のいずれか一つに記載のモータ用
インシュレータにおいて、上記被巻線部のうち上記ティ
ースの軸方向端面を覆う部分が径方向に平坦に延びる寸
法をＬ₁とし、上記巻線を構成するワイヤの直径をｄと
し、Ｎ₁を自然数としたとき、実質的に Ｌ₁＝ｄ×Ｎ₁ なる関係が成り立つことを特徴とする。

【００３２】この請求項１０のモータ用インシュレータ
では、被巻線部のうちティースの軸方向端面を覆う部分
が径方向に平坦に延びる寸法をＬ₁とし、巻線を構成す
るワイヤの直径をｄとし、Ｎ₁を自然数としたとき、実
質的に Ｌ₁＝ｄ×Ｎ₁ なる関係が成り立つので、先端側係止部と根元側係止部
との間の被巻線部の表面がワイヤで隙間なく埋められ
る。したがって、既に巻回されたワイヤがその上層に巻
回されるワイヤのテンションの分力を受けて径方向に位
置ずれするようなことが無くなり、巻きずれが防止され
る。

【００３３】請求項１１に記載のモータ用インシュレー
タは、コアの径方向に突出するティースに装着され、上
記ティースの軸方向端面および両側面を覆う被巻線部
と、上記ティースの根元側および先端側に相当する上記
被巻線部の縁からそれぞれこの被巻線部に対して垂直方
向に突出して、この被巻線部に巻回された巻線が径方向
に移動するのを禁止する根元側係止部および先端側係止
部を備え、上記被巻線部のうち上記ティースの軸方向端
面を覆う部分の表面は、中央部が周方向両側の端部より
も軸方向に突出していることを特徴とする。

【００３４】この請求項１１のモータ用インシュレータ
では、被巻線部のうちティースの軸方向端面を覆う部分
の表面は、中央部が周方向両側の端部よりも軸方向に突
出しているので、その端部のところでワイヤが屈曲すべ
き角度が従来（直角）に比して鈍くなる。したがって、
ティースの側方でワイヤとインシュレータ表面との距離
（ワイヤの膨らみ）Δが小さくなる。この結果、占積率
を高めることができ、モータの効率を向上できる。ま
た、ワイヤが屈曲すべき角度が従来（直角）に比して鈍
くなるので、ワイヤが損傷し難くなり、巻線の品質を向
上できる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、この発明のモータ用インシ
ュレータを図示の実施の形態により詳細に説明する。

【００３６】図１（ａ）は一実施形態のインシュレータ
１を軸方向に見たところを示し、同図（ｂ）は同図
（ａ）におけるＢ−Ｂ線矢視断面を示している。このイ
ンシュレータ１は、一対用意され、図示しないＳＲモー
タのステータコアに対して軸方向両側から嵌合して装着
されることを予定している。この例では、ＳＲモータの
ステータコアは、円形の外周をなすコア本体としての円
筒部と、この円筒部から内径方向に突出する１２個のテ
ィース（図１２（ｂ）に示したものと同様に周方向両側
に突起部を有しないもの）を有している。ただし、コア
外周は四角でも良く、ティースの数は６個や８個であっ
ても良い。この発明は、コアの外周形状やティースの数
に限定されるものではないからである。なお、図１
（ａ）中に、隣り合う２個のティース３２，３２の配置
を破線で表している。

【００３７】このインシュレータ１は、上記ステータコ
アの円筒部に沿った環状のリング部２と、このリング部
２の周方向に沿って各ティース３２に対応する位置に設
けられ、そのティース３２の軸方向端面および両側面を
覆う被巻線部３とを備えている。図１（ｂ）中に示す３
ａがティース３２の軸方向端面を覆う矩形板状の部分、
３ｂがティース３２の側面を覆う矩形板状の部分をそれ
ぞれ示している。なお、後述する図２〜図５において
は、簡単のため、被巻線部３のうちティース３２の側面
を覆う部分３ｂが省略して描かれている。また、後述す
る図３、６、７に示すように、この環状のリング部２の
内周面は各ティース３２の根元に対応する箇所に径方向
に対してそれぞれ垂直な平面部を有しているが、図１で
はその平面部が省略して描かれている。

【００３８】上記ティース３２の根元側、先端側に相当
する被巻線部３の根元側、先端側の縁には、それぞれこ
の被巻線部３に巻回された巻線が径方向に移動するのを
禁止する根元側係止部５、先端側係止部４が形成されて
いる。これらの根元側係止部５、先端側係止部４は、被
巻線部３の根元側、先端側の縁から軸方向のみに突出し
ている。図２から良く分かるように、根元側係止部５、
先端側係止部４は、この例ではいずれも被巻線部３の横
幅（周方向の幅）と同じ横幅を持つ矩形板状であり、そ
れぞれ被巻線部３の表面から高さｈ₂、ｈ₁だけ軸方向に
突出している。この先端側係止部４の高さｈ₁は根元側
係止部５の高さｈ₂よりも低く、 ｈ₁＜ｈ₂ …（１） に設定されている。このように、先端側係止部４は被巻
線部３の縁から軸方向のみに突出し、かつ先端側係止部
４の高さｈ₁は根元側係止部５の高さｈ₂よりも低く設定
されているので、図３（ａ），（ｂ）に示すように被巻
線部３の周りにワイヤ５１を巻回するとき、巻線ノズル
が各ティース３２の側面および軸方向端面に対して接近
した軌道を通ることができ、ワイヤ５１の整列巻きが容
易になる。この結果、占積率を高めることができ、モー
タの効率を向上できる。なお、図３（ａ）はワイヤ５１
が巻回された一つの被巻線部３を軸方向に見たところを
模式的に示し、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるＢ−Ｂ
線矢視断面を示している。

【００３９】ここで、先端側係止部４の高さｈ₁とワイ
ヤ５１の直径ｄとの関係は、 ｄ／２＜ｈ₁ …（２） に設定されている。これにより、被巻線部３上に巻回さ
れた巻線５０が内径方向にずれるのを先端側係止部４に
よって確実に係止できる。

【００４０】さらに、根元側係止部５の高さｈ₂とワイ
ヤ５１の直径ｄとの関係は、隣り合うティース３２，３
２の根元の間の間隔をＷ_sb（図１（ａ）参照）としたと
き、 （Ｗ_sb−ｄ）／２＜ｈ₂ …（３） に設定されている。これにより、被巻線部３上に巻回さ
れた巻線５０が外径方向にずれるのを根元側係止部５に
よって確実に係止できる。

【００４１】また、被巻線部３の径方向の長さ（先端側
係止部４と根元側係止部５との間の距離）Ｌ₁は、Ｎ₁を
自然数としたとき、 Ｌ₁＝ｄ×Ｎ₁ …（４） に設定されている。これにより、先端側係止部４と根元
側係止部５との間の被巻線部３の表面がワイヤ５１で隙
間なく埋められる。したがって、既に巻回されたワイヤ
５１がその上層に巻回されるワイヤ５１のテンションの
分力を受けて径方向に位置ずれするようなことが無くな
り、巻きずれが防止される。

【００４２】上記先端側係止部４が軸方向に突出する先
端のコーナにＲ（アール）または面取りを施しても良
い。例えば図４（ａ）に示す先端側係止部４Ａは、先端
両側のコーナ４Ａｃ，４ＡｃにＲが施されて、コーナが
外に向かって丸い形状になっている。図４（ｂ）に示す
先端側係止部４Ｂは、先端両側のコーナ４Ｂｃ，４Ｂｃ
に面取りが施されて、コーナが斜めに切り取られた形状
になっている。これにより、被巻線部３の周りにワイヤ
５１を巻回するとき、巻線ノズルが各ティース３２の側
面および軸方向端面に対してさらに接近した軌道を通る
ことができ、さらにワイヤの整列巻きが容易になる。こ
の結果、占積率を高めることができ、モータの効率を向
上できる。

【００４３】また、上記根元側係止部５が軸方向に突出
する先端の部分に、その部分を加工して巻線５０を結束
するための要素を形成しても良い。例えば図５（ａ）に
示す根元側係止部５Ｃには、先端中央部に貫通穴１１が
形成されるとともに、先端両側にＶ字状の切欠き１２，
１２が形成されている。図５（ｂ）に示す根元側係止部
５Ｄには、先端両側に突起１３，１３が形成されてい
る。これらの要素１１，１２，１３を利用すれば、被巻
線部３上に巻回された巻線５０やこの巻線５０を外部端
子（図示せず）に接続するためのリード線を容易に結束
できる。この結果、巻線の緩み防止やリード線の固定が
でき、巻線５０の品質を向上できる。また、これらの要
素１１，１２，１３は根元側係止部の先端部分を加工し
て形成されているので、巻線５０等を結束するための材
料を節約できる。

【００４４】図６（ａ）、図７（ａ）中に示すようにテ
ィース３２の根元にＲ（アール）３２ｃが設けられてい
る場合は、径方向に関してＲ３２ｃが存在する範囲にわ
たって、根元側係止部５（図６、図７においてそれぞれ
５Ｅ，５Ｆと表す）の被巻線部３側の表面を、ワイヤ５
１の径に応じて階段状に形成するのが望ましい。図６
（ａ），（ｂ）の例（図６（ｂ）は同図（ａ）における
Ｂ−Ｂ線矢視断面を示す）では、被巻線部３のうちティ
ース３２の軸方向端面を覆う部分３ａと根元側係止部５
Ｅとの間の表面５Ｅａが階段状に形成されている。図７
（ａ），（ｂ）の例（図７（ｂ）は同図（ａ）における
Ｂ−Ｂ線矢視断面を示す）では、被巻線部３のうちティ
ース３２の軸方向端面を覆う部分３ａと根元側係止部５
Ｆとの間の表面５Ｆａだけでなく、根元側係止部５Ｆの
被巻線部３に対応する範囲の側方５Ｆｂまで階段が延在
されている。

【００４５】ここで、被巻線部３と根元側係止部５Ｅ，
５Ｆとの間の段数は、ワイヤ５１の直径をｄとしたと
き、Ｒ３２ｃの曲率半径を（ｄ／２）で除して、その商
の小数点以下を切り捨てた自然数に設定されている。ま
た、図８に例示するように、被巻線部３と根元側係止部
５Ｅとの間の各段の段差Ｈ、各段の奥行きＤは、それぞ
れ Ｈ＝ｄ×３^1/2／２ …（５） Ｄ＝ｄ／２ …（６） に設定されている。被巻線部３と根元側係止部５Ｆとの
間の各段の段差Ｈ、各段の奥行きＤについても同様であ
る。これにより、たとえティース３２の根元にＲ３２ｃ
が設けられている場合であっても、被巻線部３の根元付
近でワイヤの巻き乱れが生じなくなり、整列巻きを確実
に行うことができる。この結果、占積率を高めることが
でき、モータの効率を向上できる。

【００４６】また、図９（ａ−１），（ａ−２），
（ｂ），（ｃ）に示すように、被巻線部３のうちティー
ス３２の軸方向端面を覆う部分（３Ｇ，３Ｈ，３Ｉと表
す）の表面は、中央部が両側の端部よりも軸方向に突出
するのが望ましい。図９（ａ−１）に示す例では、被巻
線部３のうちティース３２の軸方向端面を覆う部分３Ｇ
は、両側のコーナ３Ｇｃ，３ＧｃにＲが施されて、コー
ナが外に向かって丸い形状になっている。図９（ａ−
２）に示すように被巻線部３の周りにワイヤ５１が巻回
された場合、そのコーナ３Ｇｃ，３Ｇｃのところでワイ
ヤ５１が屈曲すべき角度が従来（図１３に示したように
直角）に比して鈍くなる。したがって、ティース３２の
側方でワイヤ５１とインシュレータ表面との距離（ワイ
ヤの膨らみ）Δ₁が小さくなる。この結果、占積率を高
めることができ、モータの効率を向上できる。また、ワ
イヤ５１が屈曲すべき角度が従来（直角）に比して鈍く
なるので、ワイヤが損傷し難くなり、巻線の品質を向上
できる。図９（ｂ）に示す例では、被巻線部３のうちテ
ィース３２の軸方向端面を覆う部分３Ｈは、両側のコー
ナ３Ｈｃ，３Ｈｃに面取りが施されて、コーナが斜めに
切り取られた形状になっている。また、図９（ｃ）に示
す例では、被巻線部３のうちティース３２の軸方向端面
を覆う部分３Ｉは、両側のコーナ３Ｉｃ，３Ｉｃが切り
取られて階段状に凹んでいる。これらの場合も、同図
（ａ−１），（ａ−２）の場合と同様に、ワイヤ５１が
屈曲すべき角度が従来（直角）に比して鈍くなるので、
ティース３２の側方でワイヤ５１とインシュレータ表面
との距離（ワイヤの膨らみ）Δ₂，Δ₃が小さくなり、こ
の結果、占積率を高めることができ、モータの効率を向
上できる。また、ワイヤが損傷し難くなり、巻線の品質
を向上できる。

【００４７】なお、この実施形態では、先端側係止部４
は、被巻線部３の先端側の縁から軸方向のみに突出する
ものとしたが、突出する寸法が根元側係止部５が突出す
る寸法よりも小さく、巻線ノズルが回転するときに邪魔
にならなければ、被巻線部３の先端側の縁から側方（周
方向）に突出しても良い。

【００４８】また、この実施形態では、ＳＲモータのス
テータコアに装着されるべきインシュレータ１について
説明したが、この発明はアウターロータ型のモータのス
テータコアに装着されるべきインシュレータにも適用で
きる。つまり、インナー側に設けられたコア本体から外
径方向にティースが突出しているものに対しても、この
発明のインシュレータにも適用でき、同様の作用効果を
奏することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１のモ
ータ用インシュレータでは、先端側係止部が突出するの
は軸方向のみであるから、被巻線部の周りにワイヤを巻
回するとき、先端側係止部が被巻線部の縁から周方向両
側にも突出している場合に比して、巻線ノズルが各ティ
ースの側面に対して接近した軌道を通ることができ、従
来に比してワイヤの整列巻きが容易になる。この結果、
占積率を高めることができ、モータの効率を向上でき
る。

【００５０】同様に、請求項２のモータ用インシュレー
タでは、先端側係止部が突出するのは軸方向のみである
から、被巻線部の周りにワイヤを巻回するとき、先端側
係止部が被巻線部の縁から周方向両側にも突出している
場合に比して、巻線ノズルが各ティースの側面に対して
接近した軌道を通ることができ、従来に比してワイヤの
整列巻きが容易になる。この結果、占積率を高めること
ができ、モータの効率を向上できる。

【００５１】請求項３のモータ用インシュレータでは、
ティースの根元側および先端側に相当する被巻線部の縁
からそれぞれ軸方向のみに突出する根元側係止部および
先端側係止部を備え、上記先端側係止部が突出する寸法
は上記根元側係止部が突出する寸法よりも小さく設定さ
れているので、被巻線部の周りにワイヤを巻回すると
き、先端側係止部が突出する寸法が根元側係止部が突出
する寸法よりも大きい場合に比して、巻線ノズルが各テ
ィースの軸方向端面および両側面に対して接近した軌道
を通ることができ、さらにワイヤの整列巻きが容易にな
る。この結果、占積率を高めることができ、モータの効
率を向上できる。

【００５２】請求項４のモータ用インシュレータでは、
上記先端側係止部が突出する寸法をｈ₁とし、上記巻線
を構成するワイヤの直径をｄとしたとき、 ｄ／２＜ｈ₁ なる関係が成り立つので、被巻線部上に巻回された巻線
が内径方向にずれるのを上記先端側係止部によって確実
に係止できる。

【００５３】請求項５のモータ用インシュレータでは、
上記根元側係止部が突出する寸法をｈ₂、上記巻線を構
成するワイヤの直径をｄとし、隣り合うティースの根元
の間の間隔をＷ_sbとしたとき、 （Ｗ_sb−ｄ）／２＜ｈ₂ なる関係が成り立つので、被巻線部上に巻回された巻線
が外径方向にずれるのを上記根元側係止部によって確実
に係止できる。

【００５４】請求項６のモータ用インシュレータでは、
上記先端側係止部が軸方向に突出する先端のコーナにＲ
または面取りが施されているので、被巻線部の周りにワ
イヤを巻回するとき、巻線ノズルが各ティースの端面に
対してさらに接近した軌道を通ることができ、さらにワ
イヤの整列巻きが容易になる。この結果、占積率を高め
ることができ、モータの効率を向上できる。

【００５５】請求項７のモータ用インシュレータでは、
根元側係止部が軸方向に突出する先端の部分に、巻線を
結束するための要素が形成されているので、被巻線部上
に巻回された巻線やリード線がその要素を利用して容易
に結束される。この結果、巻線の緩み防止やリード線の
固定ができ、巻線の品質を向上できる。また、その要素
が上記根元側係止部の先端部分を加工して形成されてい
るので、巻線やリード線を結束するための材料を節約で
きる。

【００５６】請求項８のモータ用インシュレータでは、
根元側係止部の被巻線部側の表面が、巻線を構成するワ
イヤの径に応じて階段状に形成されているので、たとえ
ティースの根元にＲが設けられている場合であっても、
被巻線部の根元付近でワイヤの巻き乱れが生じなくな
り、整列巻きが可能となる。この結果、占積率を高める
ことができ、モータの効率を向上できる。

【００５７】請求項９のモータ用インシュレータでは、
根元側係止部の被巻線部側の各段の段差をＨ、各段の奥
行きをＤとし、上記巻線を構成するワイヤの直径をｄと
したとき、それぞれ実質的に Ｈ＝ｄ×３^1/2／２ Ｄ＝ｄ／２ なる関係が成り立つので、整列巻きを確実に行うことが
できる。この結果、占積率を高めることができ、モータ
の効率を向上できる。

【００５８】請求項１０のモータ用インシュレータで
は、被巻線部のうちティースの軸方向端面を覆う部分が
径方向に平坦に延びる寸法をＬ₁とし、巻線を構成する
ワイヤの直径をｄとし、Ｎ₁を自然数としたとき、実質
的に Ｌ₁＝ｄ×Ｎ₁ なる関係が成り立つので、先端側係止部と根元側係止部
との間の被巻線部の表面がワイヤで隙間なく埋められ
る。したがって、既に巻回されたワイヤがその上層に巻
回されるワイヤのテンションの分力を受けて径方向に位
置ずれするようなことが無くなり、巻きずれを防止でき
る。

【００５９】請求項１１のモータ用インシュレータで
は、被巻線部のうちティースの軸方向端面を覆う部分の
表面は、中央部が周方向両側の端部よりも軸方向に突出
しているので、その端部のところでワイヤが屈曲すべき
角度が従来（直角）に比して鈍くなる。したがって、テ
ィースの側方でワイヤとインシュレータ表面との距離
（ワイヤの膨らみ）Δが小さくなる。この結果、占積率
を高めることができ、モータの効率を向上できる。ま
た、ワイヤが屈曲すべき角度が従来（直角）に比して鈍
くなるので、ワイヤが損傷し難くなり、巻線の品質を向
上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施形態のインシュレータの概
略構成を示す図である。

【図２】 上記インシュレータの被巻線部から軸方向の
みに突出する根元側係止部、先端側係止部を示す図であ
る。

【図３】 上記インシュレータの被巻線部にワイヤが巻
回された状態を示す図である。

【図４】 上記先端側係止部の変形例を示す図である。

【図５】 上記根元側係止部の変形例を示す図である。

【図６】 上記被巻線部と根元側係止部との間の表面を
階段状に形成した変形例を示す図である。

【図７】 上記被巻線部と根元側係止部との間の表面を
階段状に形成した別の変形例を示す図である。

【図８】 上記被巻線部と根元側係止部との間の各段の
設計を説明する図である。

【図９】 上記被巻線部のうちティースの軸方向端面を
覆う部分の変形例を示す図である。

【図１０】 従来のモータ用インシュレータを例示する
図である。

【図１１】 モータのステータコアに装着された従来の
インシュレータを例示する図である。

【図１２】 従来のモータ用インシュレータにおける、
巻線ノズルの軌道に関する問題点を説明する図である。

【図１３】 従来のモータ用インシュレータにおける、
巻線の膨らみに関する問題点を説明する図である。

【図１４】 被巻線部に根元側係止部、先端側係止部が
設けられていない場合の問題点を説明する図である。

【図１５】 ティースの根元にＲ（アール）が設けられ
ている場合の、従来のモータ用インシュレータにおける
問題点を説明する図である。

【符号の説明】

１ インシュレータ ２ リング部 ３ 被巻線部 ４，４Ａ，４Ｂ 先端側係止部 ５，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ 根元側係止部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−4553（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−174331（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−304605（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−265998（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−196743（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−150900（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−106756（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−289694（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−28442（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−80352（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−88352（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−110979（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 3/34 H02K 19/10

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コア本体から径方向のみに突出するティ
   ース（３２）に装着され、上記ティース（３２）の軸方
   向端面および両側面を覆う被巻線部（３）と、 上記ティース（３２）の根元側および先端側に相当する
   上記被巻線部（３）の縁からそれぞれ軸方向のみに突出
   して、この被巻線部（３）の周りに巻回された巻線（５
   ０）が径方向に移動するのを禁止する根元側係止部
   （５，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ）および先端側係止部
   （４，４Ａ，４Ｂ）を備えたことを特徴とするモータ用
   インシュレータ。
2. 【請求項２】 コア本体から径方向のみに突出する複数
   のティース（３２）を有するコアに装着され、上記コア
   と上記ティース（３２）の周りに巻回される巻線（５
   ０）とを絶縁するインシュレータであって、 上記コア本体に沿った環状のリング部（２）を備え、こ
   の環状のリング部（２）の周面は上記各ティース（３
   ２）の根元に対応する箇所にそれぞれ径方向に対して垂
   直な平面部を有し、 上記リング部（２）の周方向に沿って上記各ティース
   （３２）に対応する位置に設けられ、そのティース（３
   ２）の軸方向端面および両側面を覆う被巻線部（３）
   と、 上記ティース（３２）の根元側および先端側に相当する
   上記被巻線部（３）の縁からそれぞれ軸方向のみに突出
   して、この被巻線部（３）に巻回された巻線（５０）が
   径方向に移動するのを禁止する根元側係止部（５，５
   Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ）および先端側係止部（４，４
   Ａ，４Ｂ）を備えたことを特徴とするモータ用インシュ
   レータ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のモータ用イン
   シュレータにおいて、 上記先端側係止部（４，４Ａ，４Ｂ）が突出する寸法は
   上記根元側係止部（５，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ）が突
   出する寸法よりも小さく設定されていることを特徴とす
   るモータ用インシュレータ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の
   モータ用インシュレータにおいて、 上記先端側係止部（４，４Ａ，４Ｂ）が突出する寸法を
   ｈ₁とし、上記巻線（５０）を構成するワイヤ（５１）
   の直径をｄとしたとき、 ｄ／２＜ｈ₁ なる関係が成り立つことを特徴とするモータ用インシュ
   レータ。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか一つに記載の
   モータ用インシュレータにおいて、 上記根元側係止部（５，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ）が突
   出する寸法をｈ₂、上記巻線（５０）を構成するワイヤ
   （５１）の直径をｄとし、隣り合うティース（３２）の
   根元の間の間隔をＷ_sbとしたとき、 （Ｗ_sb−ｄ）／２＜ｈ₂ なる関係が成り立つことを特徴とするモータ用インシュ
   レータ。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか一つに記載の
   モータ用インシュレータにおいて、 上記先端側係止部（４Ａ，４Ｂ）が軸方向に突出する先
   端のコーナ（４Ａｃ，４Ｂｃ）にＲまたは面取りが施さ
   れていることを特徴とするモータ用インシュレータ。
7. 【請求項７】 請求項１乃至５のいずれか一つに記載の
   モータ用インシュレータにおいて、 上記根元側係止部（５Ｃ，５Ｄ）が軸方向に突出する先
   端の部分に、その部分を加工して上記巻線（５０）を結
   束するための要素（１１，１２，１３）が形成されてい
   ることを特徴とするモータ用インシュレータ。
8. 【請求項８】 請求項１に記載のモータ用インシュレー
   タにおいて、 上記根元側係止部（５Ｅ，５Ｆ）の被巻線部（３）側の
   表面（５Ｅａ，５Ｆａ，５Ｆｂ）が、上記巻線（５０）
   を構成するワイヤ（５１）の径に応じて階段状に形成さ
   れていることを特徴とするモータ用インシュレータ。
9. 【請求項９】 請求項８に記載のモータ用インシュレー
   タにおいて、 上記根元側係止部（５Ｅ，５Ｆ）の被巻線部（３）側の
   各段の段差をＨ、各段の奥行きをＤとし、上記巻線（５
   ０）を構成するワイヤ（５１）の直径をｄとしたとき、
   それぞれ実質的に Ｈ＝ｄ×３^1/2／２ Ｄ＝ｄ／２ なる関係が成り立つことを特徴とするモータ用インシュ
   レータ。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか一つに記載
    のモータ用インシュレータにおいて、 上記被巻線部（３）のうち上記ティース（３２）の軸方
    向端面を覆う部分が径方向に平坦に延びる寸法をＬ₁と
    し、上記巻線（５０）を構成するワイヤ（５１）の直径
    をｄとし、Ｎ₁を自然数としたとき、実質的に Ｌ₁＝ｄ×Ｎ₁ なる関係が成り立つことを特徴とするモータ用インシュ
    レータ。
11. 【請求項１１】 請求項１に記載のモータ用インシュレ
    ータにおいて、 上記被巻線部（３）のうち上記ティース（３２）の軸方
    向端面を覆う部分（３Ｇ，３Ｈ，３Ｉ）の表面は、中央
    部が周方向両側の端部（３Ｇｃ，３Ｈｃ，３Ｉｃ）より
    も軸方向に突出していることを特徴とするモータ用イン
    シュレータ。