JP5019960B2 - モータ及びモータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、温度検出素子を備えたモータ及びモータの製造方法に関する。

一般に、絶縁性のインシュレータに金属線からなるコイルが巻線されたモータ及びモータの製造方法が知られている。このようなモータでは、巻線機によって自動的にインシュレータに金属線を巻線することによりコイルを形成している。具体的には、インシュレータを巻線機のダミーコアに装着した後、金属線の一端部（以下、巻線開始部分）をインシュレータに形成されたコイル溝に挿入する。次に、巻線開始部分の端部を巻線機に固定した状態で、ダミーコアとともにインシュレータを回転させる。これにより、金属線供給部から供給される金属線がインシュレータに巻線されてコイルが形成される。

このように巻線機に装着されるインシュレータにおいて、巻線開始部分が挿入されるコイル溝はひつだけだが、巻線機へ装着する際の装着方向の自由度を高めるために、対称な位置に一対または複数対のコイル溝が設けられている（特許文献１参照）。

また、過度の発熱からモータを保護するための温度検出素子を備えたモータ及びモータの製造方法が知られている。

特許文献２には、コイルが巻線される極歯部が形成された積層鉄心と、積層鉄心の両端部に装着されるインシュレータと、サーマルプロテクタ（温度検出素子）とを備えたモータの固定子が開示されている。この固定子においては、インシュレータに凹部が形成され、その凹部にサーマルプロテクタが装着されている。

この固定子を有するモータでは、インシュレータに装着されたサーマルプロテクタによってコイルの温度を検出してモータを保護している。
特開２００２−１７６７５３号公報 特開２０００−３３３３９７号公報

しかしながら、上述した特許文献２のモータの固定子では、インシュレータに凹部を形成しなくてはならないため、インシュレータの構成が複雑になるといった課題がある。

本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、インシュレータの構成を複雑にすることなく温度検出素子を取り付け可能なモータ及びモータの製造方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、管部の両端部に形成されたつばを有し、前記管部にコイルが巻線されるインシュレータと、温度検出素子とを備えたモータにおいて、前記インシュレータの少なくとも一端側のつばには、一対のコイル溝が対称な位置に形成され、一方のコイル溝には、前記コイルの巻線開始部分が挿入され、他方のコイル溝には、前記温度検出素子が取り付けられていることを特徴とするモータである。

また、請求項２に記載の発明は、前記温度検出素子は、前記他方のコイル溝の壁面によって押圧されていることを特徴とする請求項１に記載のモータである。

また、請求項３に記載の発明は、前記コイル溝は、少なくとも一端部が開口されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載のモータである。

また、請求項４に記載の発明は、前記コイル溝の幅が途中部から開口側に向かって広がるように、前記コイル溝の壁面の端部がテーパー状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のモータである。

また、請求項５に記載の発明は、前記温度検出素子は、前記コイルによって押圧されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータである。

また、請求項６に記載の発明は、前記温度検出素子の幅と前記コイル溝の幅とが同じであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータである。

また、請求項７に記載の発明は、前記コイルを構成する金属線の直径は、前記コイル溝の幅より小さいことを特徴とする 請求項６に記載のモータ。

また、請求項８に記載の発明は、前記コイル溝は、回転軸方向に延びることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のモータである。

また、請求項９に記載の発明は、前記コイルの金属線の巻き数が、回転軸方向と直交する径方向において異なり、前記コイル溝は、前記巻き数の多い側の前記インシュレータのつばに形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータである。

また、請求項１０に記載の発明は、一対のコイル溝が対称な位置に形成されたインシュレータの一方のコイル溝にコイルの巻線開始部分を挿入した状態でインシュレータにコイルを巻線する巻線工程と、前記巻線工程の後に、前記一対のコイル溝のうちコイルが挿入されていない他方のコイル溝に温度検出素子を挿入する工程とを備えたことを特徴とするモータの製造方法である。

本発明の請求項１の構成によると、コイルを巻線する際に巻線機へのインシュレータの装着方向の自由度を高めるために、元々形成されていた一対のコイル溝のうち、コイルが挿入されていない他方のコイル溝に温度検出素子を取り付けるので、インシュレータの構成を複雑にすることなく温度検出素子を取り付けることができる。

本発明の請求項２の構成によると、コイル溝の開口された一端部から巻線開始部分や温度検出素子の配線を引き出すことができる。

本発明の請求項３の構成によると、温度検出素子を他方のコイル溝の壁面により押圧することによって、温度検出素子の取り付けをより簡単化することができる。

本発明の請求項４の構成によると、コイル溝の壁面の端部をテーパー状に形成することによって、温度検出素子を容易にコイル溝に挿入することができる。

本発明の請求項５の構成によると、温度検出素子をコイルによって押圧することにより、温度検出素子をより強固に取り付けることができるとともに、接触によりコイルの温度の検出精度を向上させることができる。

本発明の請求項６の構成によると、温度検出素子をコイル溝に挿入し挟持することができる。

本発明の請求項７の構成によると、コイルの巻線開始部分を容易にコイル溝に挿入することができる。

本発明の請求項８の構成によると、コイルの巻線開始部分、巻線終了部分及び温度検出素子の配線を回転軸方向へと取り出すことができる。

本発明の請求項９の構成によると、コイルの金属線の巻き数の多い側のインシュレータのつばにコイル溝を形成することによって、温度検出素子をコイルの巻き数が多い側のつばに設けることができる。この結果、温度検出素子とコイルとの接触領域を増大させることができるので、より正確にコイルの温度を検出することができる。

本発明の請求項１０の構成によると、巻線した後に、空いているインシュレータのコイル溝に温度検出素子を取り付けるので、インシュレータの構成を複雑にすることなく容易に温度検出素子を取り付けることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態は、三相式のインナーロータ型のブラシレスモータに本発明を適用したものである。

図１は、本実施形態によるブラシレスモータの全体斜視図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。図３は、ケースに装着されたステータの斜視図である。図４は、ステータの平面図である。図５は、インシュレータ及びステータコイルが装着されたステータの１セグメントの斜視図である。図６は、温度検出素子が取り付けられたインシュレータ周辺の拡大図である。図７は、インシュレータ及びステータコイルが装着されたステータの１セグメントの平面図である。図８は、インシュレータの側面図である。図９は、図８におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図１０は、取り付けられた温度検出素子近傍の平面図である。図１１は、回転軸方向から視た温度検出素子近傍の側面図である。

図１２及び図１３は、ステータの１セグメントの斜視図である。図１４は、ヨークセグメントの斜視図である。図１５及び図１６は、ヨーク板の平面図である。図１７は、ティースセグメントの斜視図である。図１８及び図１９は、ティース板の平面図である。図２０は、図３におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。図２１は、図３におけるＤ−Ｄ線に沿った断面図である。尚、便宜上、図３、図１２、図１３では、インシュレータ及びステータコイルを省略している。また、図４、７、８、１１では、ステータコイルのみを断面図で示している。

図１〜図４に示すように、ブラシレスモータ１は、ケース２と、ロータ３と、シャフト４と、インシュレータ５と、バスリング６と、ステータ７と、ステータコイル８と、温度検出素子９とを備えている。

ケース２は、互いにボルト（図示略）で固定されたアルミニウム製のケース部１１及びケース部１２からなる。図１に示すように、ケース部１２の外周面には、入出力端子１３が設けられている。尚、図２において、入出力端子１３は便宜上省略している。

図３及び図２０に示すように、ケース部１２の内底面（内側面）１２ｄには、後述するステータ７のヨークセグメント２１、２２の圧入溝２３の一端を閉鎖してティースセグメント４２、４３を押圧可能な１０個の閉鎖リブ１２ａが一体的に突出するように且つ外周縁部から中心側へ延びるように形成されている。また、図３及び図２１に示すように、ケース部１２の内底面１２ｄの外周縁部には、ステータ７を固定するための固定ネジ６０が螺合されるネジ孔１２ｂが設けられた取付部１２ｃが９個所に形成されている。

図２に示すように、ロータ３の外周部には、複数の磁石３ａが設けられている。ロータ３の内周部には、シャフト４が圧入されている。シャフト４は、シャフト部４ａと、ロータ３が装着されるシャフト部４ｂとを有する。シャフト部４ａ、４ｂは、減速用の遊星ギヤ１４によって連結されている。

インシュレータ５は、ガラス繊維を含む絶縁性のＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂からなり、ステータ５に取り付けられるものである。図４〜図９に示すように、インシュレータ５は、内端部１５と、外端部１６と、管部１７とを有する。尚、内端部１５及び外端部１６が、請求項に記載のつばに相当する。

内端部１５は、ステータ７の径方向の内側に板状に形成され、ヨーク部２１方向にティース部４２により押圧される。

外端部１６は、ステータコイル８の巻き数の多い側である、ステータ７の径方向の外側に板状に形成され、ティース部４２方向にヨーク部２１により押圧される。外端部１６には、管部１７と連結される内側部分の近傍に回転軸方向に延びる一対のコイル溝１６ａ、１６ｂが形成されている。一対のコイル溝１６ａ、１６ｂのうち、一方のコイル溝１６ａにのみステータコイル８の巻線開始部分８ａが挿入されるが、後述する巻線機１００に装着する際に、インシュレータ５の装着方向の向きの自由度を高めるために、一対のコイル溝１６ａ、１６ｂが管部１７を挟み対称な位置に同じ形状で形成されている。図９に示すように、コイル溝１６ａ、１６ｂは、外端部１６の回転軸方向の全長にわたって形成され、回転軸方向の両端部は開口されている。コイル溝１６ａ、１６ｂの開口部分（両端部分）には、温度検出素子９を容易に挿入して押圧するためのテーパー部１６ｃが形成されている。コイル溝１６ａ、１６ｂが途中部から開口側（端部側）に向かって広がるように、テーパー部１６ｃの壁面はテーパー状に形成されている。

管部１７は、中空の管状に形成され、内端部１５と外端部１６とを連結するものである。管部１７の内部にはティース４１が挿通されるとともに、管部１７の外部にはステータコイル８が巻線される。

ステータコイル８は、銅線１０２（図２２参照）がインシュレータ５の管部１７に巻線されて形成されている。尚、図４及び図７に示すように、ステータコイル８の巻き数は、内側よりも外側の方が多くなるように巻かれている。ステータコイル８の一部は、図１１に示すように、ステータコイル８と温度検出素子９とを接触させて熱の伝導効率を向上させ、且つ、温度検出素子９の位置ずれを抑制するために温度検出素子９を押圧している。

温度検出素子９は、ステータコイル８の温度を検出するためのものである。図４〜図７に示すように、温度検出素子９は、１８個のインシュレータ５のうち、インシュレータ５ａのステータコイル８の巻線開始部分８ａが挿入されていないコイル溝１６ｂのテーパー部１６ｃに取り付けられている。

図１０及び図１１に示すように、温度検出素子９は、温度により抵抗値が変化する検出部９ａと、ガラス樹脂からなる保護部材９ｂと、配線９ｃとからなる。温度検出素子９の保護部材９ｂの幅は、コイル溝１６ａ、１６ｂのテーパー部１６ｃの開口側の幅よりも小さく且つ最奥部の幅よりも大きく形成されている。これにより、コイル溝１６ｂのテーパー部１６ｃに挿入された温度検出素子９は、ＰＢＴ樹脂からなるインシュレータ５のテーパー部１６ｃの側壁面によって押圧されて挟持される。また、温度検出素子９のステータコイル８側の面は、ステータコイル８によって押圧されている。尚、温度検出素子９の保護部材９ｂまたは配線９ｃを、更に、接着剤により接着してもよい。

バスリング６は、ステータコイル８の三相及び中性点に対応した４枚の黄銅板を有し、各ステータコイル８を結線する。

図３に示すように、ステータ７はケース２のケース部１２の内側に固定されている。図３〜図１３に示すように、ステータ７は、独立した構成体であるヨーク部２０のヨークセグメント２１、２２とティース部４０のティースセグメント４２、４３とが互いに連結され、更に、隣接するヨークセグメント２１、２２同士が連結された構成を有する。ここで、図４から明らかなように、ヨークセグメント２１、２２とティースセグメント４２、４３は、同数であり且つ一対一の関係になっており、ティースセグメント４２、４３が、隣接するヨークセグメント２１、２２間に跨ることがないように連結されている。

図３及び図４に示すように、ヨーク部２０は、略円弧状の４個のヨークセグメント２１と１個のヨークセグメント２２とが遊嵌により連結されて略円筒形状に形成されている。以下、ヨークセグメント２１に関しては詳細に説明し、ロータ３の回転方向Ｒ（以下、回転方向Ｒという）の長さが異なる以外は略同じ構成のヨークセグメント２２に関しては簡単に説明する。

図１４に示すように、ヨークセグメント２１の内周側には、ロータ３の回転軸方向（以下、回転軸方向という）に延びる４本の圧入溝２３が形成されるとともに、各圧入溝２３の一端部には圧入溝２３の一端を閉鎖してティースセグメント４２を押圧可能な閉鎖壁２４が形成されている。圧入溝２３は、平面視にて、ティースセグメント４２の内側への離脱を防止するために、内周側の辺が外周側の辺よりも短い台形状に形成されている。

ヨークセグメント２１の回転方向Ｒの一端部には嵌合溝２５が形成され、他端部には隣接するヨークセグメント２１、２２の嵌合溝２５に遊嵌可能な嵌合突部２６が形成されている。尚、嵌合溝２５と嵌合突部２６は、遊嵌部分において嵌合溝２５と嵌合突部２６の間に、例えば、約０．０３ｍｍのギャップが形成された状態で遊嵌されている。そして、ヨークセグメント２１、２２の嵌合溝２５に隣接するヨークセグメント２１、２２の嵌合突部２６を嵌合させることにより各ヨークセグメント２１、２２が遊嵌により連結されてヨーク部２０が形成される。

ヨークセグメント２１の外周部には、ケース部１２の外周部１２ｅの内面に当接させてステータ７を位置決めするための２個のガイド部２７が形成されている。また、ガイド部２７には、ステータ７を固定するための固定ネジ６０が通される部分円弧状の凹部２８が形成されている。尚、ケース部１２には、凹部２８に対応した位置に、凹部２８と組み合わせることで円形状になる部分円弧状の凹部（図示略）が形成されている。

各ヨークセグメント２１は、図１５及び図１６に示す、約０．５ｍｍの鉄板からなる２種類のヨーク板２９、ヨーク板３０が積層された構成を有する。ヨーク板２９、３０には、共に、嵌合溝２５、嵌合突部２６、ガイド部２７、凹部２８を構成する嵌合溝部位２５ａ、嵌合突部部位２６ａ、ガイド部部位２７ａ、凹部部位２８ａが形成されている。更に、ヨーク板２９には閉鎖壁２４を構成する閉鎖壁部位２４ａが形成され、ヨーク板３０には圧入溝２３を構成する圧入溝部位２３ａが形成されている。各ヨークセグメント２１では、２枚のヨーク板２９が積層され、その上に５０枚のヨーク板３０が積層された状態でかしめられて各ヨーク板２９、３０が固定されている。即ち、各閉鎖壁２４は、２枚のヨーク板２９の閉鎖壁部位２４ａにより構成されている。

次に、ヨークセグメント２２について図１３を参照して簡単に説明する。ヨークセグメント２２は、圧入溝２３及び閉鎖壁２４が２つずつ設けられ、それに伴って、ヨークセグメント２１より回転方向Ｒの長さが短くなるように構成されている。また、ヨークセグメント２２も閉鎖壁部位２４ａが形成されたヨーク板及び圧入溝部位２３ａが形成されたヨーク板（図示略）が積層された構造を有する。

図３及び図４に示すように、ティース部４０は、１８個のティース４１を有し、４個のティースセグメント４２と、１個のティースセグメント４３とを備えている。以下、ティースセグメント４２については詳細に説明し、回転方向Ｒの長さが異なる以外は略同じ構成のティースセグメント４３については簡単に説明する。

図１７に示すように、ティースセグメント４２は、４個のティース４１と、連結部４４とを有する。各ティース４１は、圧入突部４５と、インシュレータ５に挿通される四角柱状のコイル支持部４６と、インシュレータ５よりも内側に設けられた先端部４７とからなる。圧入突部４５は、ヨーク部２０の圧入溝２３に隙間なく圧入可能な形状に形成されている。圧入突部４５の回転方向Ｒの幅は、インシュレータ５に挿通される際に、圧入突部４５が障害にならないようにコイル支持部４６の回転方向Ｒの幅よりも小さくなるように形成されている。

先端部４７は、コイル支持部４６と回転軸方向の厚みが同じで且つコイル支持部４６よりも回転方向Ｒの幅が広い平面板状に形成されている。各ティースセグメント４２内において、ティース４１の先端部４７の回転方向Ｒの端部のうち回転軸方向の一部は、隣接するティース４１の先端部４７の対応する一部と連結部４４により連結されて一体的に形成されている。また、図３及び図４に示すように、隣接するティースセグメント４２のティース４１の先端部４７間にはギャップ４８が形成されている。先端部４７の内周面は、回転方向Ｒの径方向を法線ベクトルとする平面形状に形成されている。これにより、先端部４７の内周面において、回転時に磁力線の変化の大きい回転方向Ｒの両端部とロータ３との距離が、磁力線の変化の小さい回転方向Ｒの中心部とロータ３との距離よりも長くなる。

図１７に示すように、連結部４４は、隣接するティース４１の先端部４７の間に３個ずつ設けられている。各ティース４１間の３個の連結部４４は、回転軸方向において連結部４４間にステータ７の径方向に貫通された空間ができるように、先端部４７の回転軸方向の両端部と中央部とに所定間隔を空けて形成されている。

ティースセグメント４２は、図１８及び図１９に示す、約０．５ｍｍの鉄板からなる２種類のティース板４９、ティース板５０が積層された構成を有する。ティース板４９には、ティース４１と連結部４４を構成する４個のティース部位４１ａ及びそれらを連結する３個の連結部部位４４ａが形成されている。一方、ティース板５０は、ティース４１を構成するティース部位４１ａのみからなる。各ティースセグメント４２では、２枚のティース板４９、２３枚のティース板５０、２枚のティース板４９、２３枚のティース板５０、２枚のティース板４９が積層方向に順次積層された状態でかしめられて、各ティース板４９、５０が固定されている。即ち、各連結部４４は、２枚のティース板４９の連結部部位４４ａによって構成されている。尚、積層方向の各層において、ティース板５０は、４個所のティース４１に対応した位置に１枚ずつ合計４枚が配置され、これら４枚が配置された層を１層として、積層方向に２３層ずつ積層されている。

次に、ティースセグメント４３について図１３を参照して簡単に説明する。ティースセグメント４３は、ティース４１を２個だけ有し、それに伴って、回転方向Ｒの長さが短くなるように形成されている。また、ティースセグメント４３もティース部位４１ａ及び連結部部位４４ａが形成されたティース板とティース部位４１ａのみからなるティース板（図示略）とが積層された構造を有する。

次に、ステータ７がケース２のケース部１２に装着された状態について、図３、図２０及び図２１を参照して説明する。

図２０に示すように、ケース部１２に閉鎖リブ１２ａが形成されている部分では、固定ネジ６０（図２１参照）により固定された状態において、ヨーク部２０の圧入溝２３の一端部に形成された閉鎖壁２４によってティース４１の一端面が押圧されるとともに、圧入溝２３の他端部側に設けられたケース部１２の閉鎖リブ１２ａによってティース４１の他端面が押圧される。これにより、ヨーク部２０に対するティース部４０の離脱を防止できる。

尚、図３に示すように、１８個のティース４１に対して閉鎖リブ１２ａは１０個しか形成されていないが、各ティースセグメント４２、４３が２つの閉鎖リブ１２ａにより押圧されるように閉鎖リブ１２ａが配置されているので、１０個の閉鎖リブ１２ａでも全てのティースセグメント４２、４３の離脱を防止できる。

また、図３に示すように、ヨーク部２０にガイド部２７が形成されている部分では、ガイド部２７の外周面がケース部１２の外周部１２ｅの内面に当接して、ヨーク部２０が位置決めされている。また、図２１に示すように、ガイド部２７の凹部２８に挿通された固定ネジ６０が、ケース部１２に形成されたネジ孔１２ｂに螺合されている。これにより、ヨーク部２０がティース部４０とともにケース部１２に固定される。

次に、上述したブラシレスモータの組み立て工程における巻線工程及び温度検出素子取り付け工程について簡単に説明する。図２２は、巻線工程を説明するための概略図である。

図２２に示す巻線機１００のダミーコア１０１をインシュレータ５ａの管部１７に挿通して、固定治具によりインシュレータ５ａを挟持してダミーコア１０１に固定する。そして、銅線１０２の端部分１０２ａ（ステータコイル８の巻線開始部分８ａに相当）をインシュレータ５ａのコイル溝１６ａに嵌め込むとともに、銅線１０２の先端部１０２ｂを巻線機１００の固定部１０３に固定する。この状態でダミーコア１０１を回転させることによって、インシュレータ５ａが回転し、銅線供給部（図示略）から供給される銅線１０２がインシュレータ５ａに巻線されてステータコイル８が形成される。

ここで、銅線１０２の巻き順は特に限定されるものではないが、例えば、外端部１６から内端部１５へと一層巻線した後、内端部１５から外端部１６へと折り返すように一層巻線し、これらを繰り返すことによって複数層の銅線１０２が巻線されたステータコイル８を形成することが考えられる。

この後、ステータコイル８が挿入されていないコイル溝１６ｂに開口部側から温度検出素子９が挿入される。ここで温度検出素子９は、コイル溝１６ｂの側壁によって押圧されて挟持されるまで奥に挿入される。尚、温度検出素子９を接着剤などにより接着してもよい。

上述したように、ステータコイル８を巻線する際に巻線機１００へのインシュレータ５ａ（５）の装着方向の自由度を高めるために、元々形成されていた一対のコイル溝１６ａ、１６ｂのうち、使用されていないコイル溝１６ｂに温度検出素子９を取り付けるので、インシュレータ５ａ（５）の構成を複雑にすることなく温度検出素子９を取り付けることができる。

また、ステータコイルの銅線と銅線との間に温度検出素子を取り付ける方法の場合、巻線された銅線を移動させて銅線と銅線との間にスペースを形成した状態で温度検出素子を取り付けるためコイル（銅線）が傷つきやすいといった問題があるが、ブラシレスモータ１では、ステータコイル８をほとんど動かすことなく温度検出素子９を取り付けることができるので、ステータコイル８の破損を抑制することができる。

また、温度検出素子９をコイル溝１６ｂの側壁面により押圧可能に構成することによって、ステータコイルの銅線と銅線との間にスペーサを形成するための治具が不要になるとともに、接着剤が不要となるので温度検出素子９の取り付け工程を簡略化することができる。尚、接着剤により温度検出素子９を接着する場合でも、温度検出素子９を仮止めすることができるので、容易に接着することができる。インシュレータ５ａ（５）をＰＢＴ樹脂により構成することによって、よりコイル溝１６ｂの側壁面による押圧を強固にすることができる。

また、コイル溝１６ｂにテーパー状のテーパー部１６ｃを形成することによって、温度検出素子９を容易にコイル溝１６ｂに挿入することができる。

また、温度検出素子９をステータコイル８によって押圧することによって、より強固に温度検出素子９を取り付けることができるとともに、接触によりステータコイル８の温度の検出精度を向上させることができる。

また、コイル溝１６ａ、１６ｂの端部を開口させることによって、ステータコイル８の銅線１０２及び温度検出素子８の配線９ｃを容易に取り出すことができる。更に、コイル溝１６ｂを回転軸方向に延びるように形成することによって、ステータコイル８の銅線１０２及び温度検出素子９の配線９ｃを回転軸方向へと取り出すことができるので、銅線１０２及び配線９ｃの取り出しを容易にできる。

また、コイル溝１６ａ、１６ｂをインシュレータ５の外端部１６に形成することによって、ステータコイル８の巻き数の多い外側に温度検出素子９を取り付けることができる。これにより、コイル溝１６ａ、１６ｂのステータコイル８側の開口面をステータコイル８により塞ぐことができるので、ステータコイル８の熱を温度検出素子９に効率よく伝えることができる。この結果、ステータコイルの巻き数が少ない側にコイル溝を設けて温度検出素子と空気との接触が多くなる構成に比べて、温度検出素子９による温度検出の精度をより向上させることができる。

以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。

例えば、図２３に示すインシュレータ５Ａのように、一対のコイル溝１６ｄ、１６ｅを外端部１６の回転軸方向の半分の長さに形成してもよい。このように構成する場合にも、コイル溝１６ｄ、１６ｅは、管部１７の中心を挟み点対称な位置に形成されている。コイル溝１６ｄにはステータコイル８の巻線開始部分８ａが挿入され、コイル溝１６ｅには温度検出素子９が挿入される。

また、コイル溝１６ｄ、１６ｅのようにテーパー部を省略して、全長にわたって同じ幅に形成してもよい。テーパー部を省略する場合は、コイル溝１６ｄ、１６ｅの幅を温度検出素子９の幅と同じ幅にすることが好ましい。これにより、コイル溝１６ｄ、１６ｅの壁面により温度検出素子９を押圧して挟持することができる。更に、このように構成する場合、ステータコイル８をコイル溝１６ｅに挿入可能にするために、ステータコイル８の銅線１０２の直径は、コイル溝１６ｄ、１６ｅの幅よりも小さくすることが好ましい。これにより、銅線１０２の巻線開始部分がコイル溝１６ｄ、１６ｅに挿入されて、銅線１０２により温度検出素子９をより確実に押圧して位置ズレを抑制することができる。

また、図２４に示すように、インシュレータ５Ｂを分割された２つのインシュレータ部６５Ａ、６５Ｂにより構成してもよい。インシュレータ部６５Ａ（６５Ｂ）は、コイル溝６６ａ（６６ｂ）が形成された外端部６６Ａ（６６Ｂ）と、管部６７Ａ（６７Ｂ）と、内端部（図示略）とを有する。コイル溝６６ａにはステータコイル８の巻線開始部分８ａが挿入され、コイル溝６６ｂには温度検出素子９が挿入される。尚、インシュレータをこのように分割して構成する場合において、コイル溝をインシュレータの全長にわたって形成してもよい。

また、上述の実施形態では、コイル溝１６ａ、１６ｂにおいて、温度検出素子９をステータコイル８の巻線開始部分８ａと同じ側に設けたが、巻線開始部分８ａとは回転軸方向において反対側のコイル溝１６のテーパー部１６ｃに設けてもよい。

また、上述の実施形態では、コイル溝１６ａ、１６ｂを外端部１６に形成したが、内端部にコイル溝を形成してもよい。但し、ステータコイルの巻き数の多い側の端部（つば）にコイル溝を設けることが好ましい。尚、このように構成する場合でも、コイル溝は管部を挟み対称な位置に同一の形状で形成される。また、巻線工程では、内端部側から銅線１０２を巻線してステータコイルを形成する。更に、コイル溝を内端部及び外端部の両方に形成してもよい。

また、上述の実施形態では、温度検出素子９を１つだけ設けたが、複数の温度検出素子９をモータ１の複数のインシュレータ５ａに設けてもよい。

また、ステータコイルを構成する金属線の直径（以下、線径）、コイル溝の幅（以下、溝幅）及び温度検出素子の幅（以下、素子幅）は特に限定されるものでないが、一例として、次のように構成してもよい。線径を約０．９ｍｍ、溝幅及び素子幅を約１ｍｍ、または、線径を約１．３ｍｍ、溝幅及び素子幅を約２ｍｍ、または、線径及び溝幅を約２．３ｍｍ、素子幅を約２ｍｍにそれぞれ構成してもよい。

また、インシュレータ５は、ＰＢＴ樹脂以外の、ステータコイル８の押圧力に対抗できる程度の強度を有する絶縁性の樹脂により構成してもよい。具体的には、ガラス繊維を含むＰＡ６６（ポリアミド６６、６６ナイロン）樹脂、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ベークライト樹脂などをインシュレータ５を構成する材料として採用することができる。

また、上述の実施形態では、ブラシレスモータに本発明を適用したが、他のモータ、例えば、アウターロータ型、非分割ステータ型などのモータに適用してもよい。また、インシュレータをロータに取り付けるブラシ付きモータに適用してもよい。更に、このようなモータは、例えば、電動バイクなどに装着することができる。

本実施形態によるブラシレスモータの全体斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。 ケースに装着されたステータの斜視図である。 ステータの平面図である。 インシュレータ及びステータコイルが装着されたステータの１セグメントの斜視図である。 温度検出素子が取り付けられたインシュレータ周辺の拡大図である。 インシュレータ及びステータコイルが装着されたステータの１セグメントの平面図である。 インシュレータの側面図である。 図８におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 取り付けられた温度検出素子近傍の平面図である。 回転軸方向から視た温度検出素子近傍の側面図である。 ステータの１セグメントの斜視図である。 ステータの１セグメントの斜視図である。 ヨークセグメントの斜視図である。 ヨーク板の平面図である。 ヨーク板の平面図である。 ティースセグメントの斜視図である。 ティース板の平面図である。 ティース板の平面図である。 図３におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 図３におけるＤ−Ｄ線に沿った断面図である。 巻線工程を説明するための概略図である。 変更形態における図９相当図である。 変更形態における図９相当図である。

符号の説明

１ ブラシレスモータ
５、５ａ、５Ａ、５Ｂ インシュレータ
８ ステータコイル
８ａ 巻線開始部分
９ 温度検出素子
９ａ 検出部
９ｂ 保護部材
９ｃ 配線
１５ 内端部
１６ 外端部
１６ａ、１６ｂ コイル溝
１６ｃ テーパー部
１７ 管部
６５Ａ、６５Ｂ インシュレータ部
６６ａ、６６ｂ コイル溝
６６Ａ 外端部
６７Ａ 管部
１００ 巻線機
１０１ ダミーコア
１０２ａ 端部分
１０２ｂ 先端部
１０２ 銅線

Claims (10)

1. 管部の両端部に形成されたつばを有し、前記管部にコイルが巻線されるインシュレータと、温度検出素子とを備えたモータにおいて、
   前記インシュレータの少なくとも一端側のつばには、一対のコイル溝が対称な位置に形成され、
   一方のコイル溝には、前記コイルの巻線開始部分が挿入され、
   他方のコイル溝には、前記温度検出素子が取り付けられていることを特徴とするモータ。
2. 前記温度検出素子は、前記他方のコイル溝の壁面によって押圧されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 前記コイル溝は、少なくとも一端部が開口されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載のモータ。
4. 前記コイル溝の幅が途中部から開口側に向かって広がるように、前記コイル溝の壁面の端部がテーパー状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のモータ。
5. 前記温度検出素子は、前記コイルによって押圧されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータ。
6. 前記温度検出素子の幅と前記コイル溝の幅とが同じであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータ。
7. 前記コイルを構成する金属線の直径は、前記コイル溝の幅より小さいことを特徴とする 請求項６に記載のモータ。
8. 前記コイル溝は、回転軸方向に延びることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のモータ。
9. 前記コイルの金属線の巻き数が、回転軸方向と直交する径方向において異なり、
   前記コイル溝は、前記巻き数の多い側の前記インシュレータのつばに形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータ。
10. 一対のコイル溝が対称な位置に形成されたインシュレータの一方のコイル溝にコイルの巻線開始部分を挿入した状態でインシュレータにコイルを巻線する巻線工程と、
    前記巻線工程の後に、前記一対のコイル溝のうちコイルが挿入されていない他方のコイル溝に温度検出素子を挿入する工程とを備えたことを特徴とするモータの製造方法。

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