JP5273448B2

JP5273448B2 - モータ

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Publication number: JP5273448B2
Application number: JP2008157483A
Authority: JP
Inventors: 敏信篠原
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2028-06-17
Also published as: JP2009303437A; EP2290788A1; US8314528B2; US20110084562A1; CN102067413B; WO2009154198A1; KR20110007216A; EP2290788A4; EP2290788B1; KR101164461B1; CN102067413A

Description

本発明は、電動式のモータに関連する。

従来より、電動式のモータにおいて電機子のティースを覆うインシュレータ上にコイル同士の接続または外部電源とコイルとの接続を行う配線部材が配置されるものがある。

例えば、特許文献１に開示されるインナロータ型の回転電機の絶縁構造では、ステータにおいてインシュレータ部が内径側に設けられた複数のティースを覆い、インシュレータ部の外径側には周方向に伸びてバスバー導線を支持するバスバー絶縁部が設けられる。また、特許文献２に開示されるアウタロータ型の回転電機のステータでは、ステータコアのティースが中心軸を中心とする径方向外方に突出してコアバックが中心軸側に位置し、コアバック上に絶縁カバーを介して導線が配置される。

特許文献３に開示されるインナロータ型のブラシレスモータでは、ステータコアがインシュレータに覆われており、インシュレータの上側かつコイルの径方向外側の外側壁には内側の面に位置決め凹部が形成される。位置決め凹部は軸方向上方に伸びており、コイルを形成する導線の巻回時に導線の巻き始めの部位が上方かつ径方向外方に引っ張られつつ位置決め凹部内に位置することにより、導線の巻き始めの位置が固定される。
特開２００７−２６７５６９号公報特開平１０−１７４３７８号公報特開２００７−３２５４８１号公報

ところで、インシュレータの壁部の径方向外側に配線部材が配置される電機子の場合、インシュレータに巻回されてコイルを形成する導線の巻き始めおよび巻き終わりの部位が中心軸を中心とする径方向に交差すると、導線の交差部がインシュレータの壁部に当接する。これにより、壁部が径方向外方に押圧されて変形し、配線部材をインシュレータ上に配置することが困難となることがある。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、導線の交差部により壁部が変形することを防止し、配線部材のインシュレータ上への配置が困難となることを防止することを主たる目的としている。

請求項１に記載の発明は、電動式のモータであって、環状の電機子を有するステータ部と、前記電機子に挿入されるロータ部と、前記ロータ部を前記ステータ部に対して前記電機子の中心軸を中心に回転可能に支持する軸受機構と、を備え、前記電機子が、前記ロータ部の周囲にて放射状に配置された複数のティース、および、前記複数のティースの外側を磁気的に連結するコアバックを有するコアと、前記複数のティースを覆うインシュレータと、前記インシュレータ上から前記複数のティースに導線を巻回することにより形成された複数のコイルと、前記インシュレータ上に配置されて前記導線に接続される複数の配線部材と、を備え、少なくとも１つのティースにおいて、コイルを形成する導線の巻き始めおよび巻き終わりの部位が前記中心軸を中心とする径方向に交差する交差部を形成し、前記インシュレータが、前記中心軸に平行に突出するとともに前記中心軸を中心とする略周方向に広がって前記コイルの前記径方向外側に接する壁部を有し、前記交差部と前記壁部とが前記径方向において重なり、一の配線部材が前記壁部の外側に接し、前記壁部が、前記交差部と前記径方向に重なる位置において前記コイルから前記径方向外側に離間する導線逃げ部を有し、前記導線逃げ部は前記コイルの径方向最外周から径方向外側に向かう平面部を有し、前記平面部は、周方向に前記壁部に沿って広がっているすることを特徴とするモータ。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータであって、前記一の配線部材が、略前記周方向に伸びるとともに前記中心軸に平行な板状の部位を有し、前記インシュレータが前記壁部との間にて前記板状の部位を挟持する配線固定部を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のモータであって、前記一の配線部材が前記導線に接続される端子を有し、前記端子が前記板状の部位の前記径方向外側に位置する。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のモータであって、前記導線が隣接する２つのティースに対して連続して巻回されており、少なくとも一方のコイルの前記導線の巻き始めおよび巻き終わりの部位が前記交差部を形成する。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のモータであって、前記壁部の略前記周方向における中央部と前記コイルとが前記径方向に接し、前記導線逃げ部が前記中央部の略前記周方向の両側のそれぞれに設けられる。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のモータであって、前記壁部の前記導線逃げ部が前記壁部の前記中心軸に平行な方向における端部まで形成されている。

本発明によれば、導線の交差部により壁部が変形することを防止し、配線部材のインシュレータ上への配置が困難となることを防止することができる。また、請求項５の発明では、壁部が中央部にてコイルと接することにより導線の巻き崩れを防止することができる。

図１は本発明の一の実施の形態に係る電動式のモータ１の縦断面図であり、断面より奥側の構成の一部も示している。また、平行斜線を付すことなく断面を示している。モータ１は中心軸Ｊ１方向の高さが外径に比べて小さい薄型構造となっている。図１に示すようにモータ１はインナロータ型のモータであり、中心軸Ｊ１を中心とする環状の電機子２１を有するステータ部２、電機子２１内に挿入されるロータ部３、シャフト３１を介してロータ部３をステータ部２に対して電機子２１の中心軸（モータ１の中心軸Ｊ１でもある）を中心に回転可能に支持する軸受機構４、ロータ部３の回転位置を検出するセンサ部６、ステータ部２の上面を覆う上カバー１０、および、電機子２１の上方に位置するバスバーユニット１１を備える。

ロータ部３は略円柱状のシャフト３１、金属の薄板を積層して形成された略円筒状のロータコア３２、ロータコア３２の外側面に配置されて電機子２１の内周に対向する環状の界磁用磁石３３、ロータコア３２の上面に配置された回転位置検出用のセンサ用磁石３４、並びに、界磁用磁石３３およびセンサ用磁石３４を覆って固定するロータカバー３５を有する。ステータ部２は電機子２１および電機子２１を覆う有底円筒状のステータカバー２２を有し、ステータカバー２２および上カバー１０により電機子２１が収納される空間が形成される。以下の説明では、便宜上、中心軸Ｊ１に沿って上カバー１０側を上側、ステータカバー２２側を下側として説明するが、中心軸Ｊ１は必ずしも重力方向に一致する必要はない。

電機子２１は複数の薄板状の珪素鋼板を積層して形成されたコア２１１、コア２１１のティース２１１１を覆うインシュレータ５、インシュレータ５上からティース２１１１に導線を巻回することにより形成されたコイル２１３、および、インシュレータ５上に配置されて導線に接続される複数の配線部材１２１を有する。電機子２１の上面側のバスバーユニット１１は電機子２１への駆動電流の供給路となっており、ステータカバー２２から外部に突出するコネクタ部１１１にて外部電源と接続される。

軸受機構４は、中心軸Ｊ１に沿って配列された一対の玉軸受４１，４２であり、ステータカバー２２の中央に設けられた軸受保持部２２１３、および、上カバー１０の中央に設けられた軸受保持部１０３に保持される。センサ部６は回路基板およびホール素子等の磁界検出素子であるセンサを有し、センサがロータ部３に取り付けられたセンサ用磁石３４に対向して磁界を検出することにより、電機子２１に対するロータ部３の回転位置が検出される。

図２はステータ部２が有するステータカバー２２を示す底面図であり、図１および図２に示すように、ステータカバー２２は円板状の底部２２１、底部２２１の外縁から上方に伸びる円筒状の側壁部２２２、および、側壁部２２２の上端から中心軸Ｊ１に垂直な方向に外側に広がるフランジ部２２３を有する。底部２２１は中央に図１のシャフト３１が挿入される穴部２２１１、および、穴部２２１１の周囲にて中心軸Ｊ１を中心として上方に突出する環状凸部２２１２を有し、環状凸部２２１２の内側の部位は、図１に示す軸受機構４の玉軸受４１を保持する軸受保持部２２１３となっている。また、フランジ部２２３は略三角形であり、３つの角部に上カバー１０との締結用の穴部２２３１が設けられ、コネクタ部１１１が配置される位置にてフランジ部２２３の一部が側壁部２２２の一部と共に切り取られている。

図３はステータカバー２２に取り付けられる上カバー１０を示す平面図であり、上カバー１０は図２のステータカバー２２のフランジ部２２３と同じ略三角形であり、穴部１０４がステータカバー２２の穴部２２３１に対応する３箇所に形成されている。また、図１および図３に示すように、上カバー１０は中央に図１のシャフト３１が挿入される穴部１０１、穴部１０１の周囲にて中心軸Ｊ１を中心として下方に突出する環状凸部１０２を有し、環状凸部１０２の内側の部位は、図１に示す軸受機構４の玉軸受４２を保持する軸受保持部１０３となっている。

電機子２１が有するインシュレータ５は上下が逆の２つのインシュレータ部品を上下に組み合わせて中心軸Ｊ１を中心とする周方向（以下、単に「周方向」という。）に並べたものであり、図４、図５、図６および図７はそれぞれインシュレータ部品５１を示す斜視図、平面図、正面図および背面図である。以下、ティース２１１１の上側に配置されるインシュレータ部品５１に注目して説明するが、下側に配置されるインシュレータ部品５１は上下が逆である点を除いて上側のインシュレータ部品５１と同様である。図４ないし図６に示すように、樹脂により形成されるインシュレータ部品５１はティース２１１１（図１参照）の上部および側部を覆う底部５１１、ティース２１１１の中心軸Ｊ１を中心とする径方向（以下、単に「径方向」という。）内側に位置する内壁部５１２、および、ティース２１１１の径方向外側に位置する外壁部５１３を有する。

内壁部５１２は中心軸Ｊ１（図１参照）に平行に上方に突出するとともに中心軸Ｊ１を中心とする円筒状であり、外壁部５１３は中心軸Ｊ１に平行に上方に突出するとともに中心軸Ｊ１を中心とする略周方向に広がる板状である。また、底部５１１は中心軸Ｊ１に垂直な面である上部５１１１、および、上部５１１１の周方向における両側から下方に伸びる側部５１１２を有し、側部５１１２には導線を巻回する際のガイドとなる複数のガイド溝５１１３が中心軸Ｊ１に平行に形成されている。

外壁部５１３のうち底部５１１より上側の部位では、中心軸Ｊ１に対向する面の中央部５１３２が、中央部５１３２の略周方向の両側のそれぞれに位置する部位５１３１よりも中心軸Ｊ１側に位置する。すなわち、外壁部５１３の上部は、中央部５１３２が両側の部位５１３１に対して中心軸Ｊ１側へと突出する段差状となっている。また、外壁部５１３のうち底部５１１の両側の部位は、中央部５１３２と同様に、中央部５１３２の両側の部位５１３１よりも中心軸Ｊ１側に位置し、外壁部５１３の略周方向の両側の部位は下方から上方へ向かって段差状となっている。中央部５１３２の両側の部位５１３１は後述するように上方へと引き出される導線から径方向外方に逃げる部位であるため、以下、「導線逃げ部５１３１」という。導線逃げ部５１３１は外壁部５１３の中心軸Ｊ１に平行な方向における上端まで形成され、これにより、インシュレータ部品５１の成形時に金型の設計が容易とされる。なお、外壁部５１３の上部の中心軸Ｊ１に対向する面は上方に向かって径方向外方に僅かに傾斜している（すなわち、外壁部５１３は上方に向かって僅かに漸次薄くなっている。）。

図４、図５および図７に示すように、インシュレータ部品５１は、外壁部５１３の径方向外側に外壁部５１３に平行に形成された配線固定壁部５１４１、および、配線固定壁部５１４１の径方向外側に中心軸Ｊ１に平行に上方に突出する２つの配線固定凸部５１４２をさらに有する。配線固定壁部５１４１は外壁部５１３との間にて後述する配線部材１２１（図１参照）の板状の部位を挟持し、以下、配線固定壁部５１４１と外壁部５１３との間の間隙を配線固定溝５１４ａという。また、配線固定壁部５１４１と配線固定凸部５１４２との間の間隙においても配線部材１２１が挟持され、以下、配線固定壁部５１４１と配線固定凸部５１４２との間の間隙を配線固定間隙５１４ｂという。

図８は図１に示す電機子２１の配線部材１２１を配置する前の状態を示す平面図であり、図９は配線部材１２１（ただし、符号１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃを付している。）が配置された電機子２１の平面図である。電機子２１のコア２１１（図１参照）は、１２個の分割コアを周方向に配列したものとなっており、図８および図９では互いに隣接する一対の分割コアに対応する電機子２１の６個の分割要素に符号２１Ａ〜２１Ｆを付している。コア２１１は中心軸Ｊ１を中心とする径方向に伸びるとともにロータ部３（図１参照）の周囲にて放射状に配置される１２個のティース２１１１（図８および図９では符号２１１１ａまたは２１１１ｂを付している。）、および、複数のティース２１１１の中心軸Ｊ１とは反対側に接続されて複数のティース２１１１の外側を磁気的に連結する環状のコアバック２１１２を有する。

図８に示すように、インシュレータ部品５１が放射状に周方向に配列されて各ティース２１１１がインシュレータ部品５１に覆われることにより、各インシュレータ部品５１が有する配線固定溝５１４ａおよび配線固定間隙５１４ｂと隣接するインシュレータ部品５１が有する配線固定溝５１４ａおよび配線固定間隙５１４ｂとが周方向に並ぶ。その結果、電機子２１の上面に配線固定溝５１４ａおよび配線固定間隙５１４ｂがコアバックに沿って環状に配列される。また、電機子２１では、全てのインシュレータ部品５１の形状が共通化されることにより、製造コストが削減される。なお、図８および図９に二点鎖線にて示すように、コイル２１３を形成する導線はインシュレータ部品５１上の内壁部と外壁部との間に巻回され、配線固定溝５１４ａおよび配線固定間隙５１４ｂの位置は複数のコイル２１３の外側となる。

電機子２１を形成する６つの分割要素２１Ａ〜２１Ｆはほぼ同一構造となっており、図８に示すように、各分割コアは互いに隣接する２つのティース２１１１ａ，２１１１ｂを有する。図１０は分割要素２１Ａの概略を中心軸Ｊ１側から示す図であり、２つのティース２１１１ａ，２１１１ｂに対して連続して巻回される導線２１３１を折れ線にて示している。以下の説明では、右側のティース２１１１ａを「第１ティース」と呼び、左側のティース２１１１ｂを「第２ティース」と呼ぶ。さらに、第１ティース２１１１ａを覆うインシュレータ部品５１に導線２１３１を巻回することにより形成されたコイルを「第１コイル２１３ａ」と呼び、第２ティース２１１１ｂを覆うインシュレータ部品５１に導線２１３１を巻回することにより形成されたコイルを「第２コイル２１３ｂ」と呼ぶ。

第１コイル２１３ａは第１ティース２１１１ａを覆うインシュレータ部品５１上に中心軸Ｊ１から見て反時計回りに導線２１３１が巻回されることにより形成され、第１コイル２１３ａから連続して第２ティース２１１１ｂを覆うインシュレータ部品５１上に第１コイル２１３ａにおける巻回方向とは反対の巻回方向（すなわち、中心軸Ｊ１から見て時計回り）に導線２１３１が巻回されて第２コイル２１３ｂが形成される。導線２１３１の第１コイル２１３ａ側の導線端部２１３２および第２コイル２１３ｂ側の導線端部２１３２は共に上方（図１におけるバスバーユニット１１側）に向かって引き出される。

電機子２１の分割要素のうち、分割要素２１Ｃおよび分割要素２１Ｅでは図１０の分割要素２１Ａと同様にコイル２１３ａ，２１３ｂが形成される。他の分割要素は分割要素２１Ａの左右を反転したものとなっており（巻回方向も反転される。）、中心軸Ｊ１から見て右側に第２ティース２１１１ｂおよび第２コイル２１３ｂが位置し、左側に第１ティース２１１１ａおよび第１コイル２１３ａが位置する。なお、分割要素２１Ａ〜２１Ｆは環状に配列されるため、第１ティース２１１１ａと第２ティース２１１１ｂとは図８に示すように周方向にそれぞれ２個ずつ交互に配置される。

図９に示すように、電機子２１の上面には導電性材料で形成されたＵＶ相配線部材１２１ａ、ＶＷ相配線部材１２１ｂおよびＷＵ相配線部材１２１ｃが配置される。ＵＶ相配線部材１２１ａ、ＶＷ相配線部材１２１ｂおよびＷＵ相配線部材１２１ｃはそれぞれ両端に２つの接続端子１２１１を有し、接続端子１２１１は略周方向に伸びるとともに中心軸Ｊ１に平行な略板状の腕部１２１２により連結されて腕部１２１２の径方向外側に位置する。配線部材１２１は外壁部５１３（図４および図５参照）の径方向外側の面に接し、腕部１２１２の厚さ方向が径方向を向くようにインシュレータ部品５１の内側の配線固定溝５１４ａ（図８参照）内に配置される。

ＵＶ相配線部材１２１ａでは一方の接続端子１２１１が分割要素２１Ｃの第１ティース２１１１ａ上に配置され、他方の接続端子１２１１が分割要素２１Ｆの第１ティース２１１１ａ上に配置される。ＶＷ相配線部材１２１ｂでは一方の接続端子１２１１が分割要素２１Ｅの第１ティース２１１１ａ上に配置され、他方の接続端子１２１１が分割要素２１Ｂの第１ティース２１１１ａ上に配置される。ＷＵ相配線部材１２１ｃでは一方の接続端子１２１１が分割要素２１Ａの第１ティース２１１１ａ上に配置され、他方の接続端子１２１１が分割要素２１Ｄの第１ティース２１１１ａ上に配置される。

図１１は電機子２１におけるデルタ結線による配線を示す図であり、第１コイル２１３ａおよび第２コイル２１３ｂを形成する導線２１３１および各配線部材１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃを折れ線にて示している。図１１に示すように、ＵＶ相配線部材１２１ａの両端は分割要素２１Ｃおよび分割要素２１Ｆにおいて第１コイル２１３ａの上側に位置する導線端部２１３２に接続される。また、ＶＷ相配線部材１２１ｂの両端は分割要素２１Ｅおよび分割要素２１Ｂにおいて第１コイル２１３ａの上側に位置する導線端部２１３２に接続され、ＷＵ相配線部材１２１ｃの両端は分割要素２１Ａおよび分割要素２１Ｄにおいて第１コイル２１３ａの上側に位置する導線端部２１３２に接続される。

さらに、分割要素２１Ａおよび分割要素２１Ｆの第２コイル２１３ｂから引き出された導線２１３１は、導線端部２１３２にてバスバーユニット１１（図１参照）のＵ相端子に接続される。なお、図９では記号Ｕに向かう２本の二点鎖線にてバスバーユニット１１への導線２１３１の接続を表現している（Ｖ相、Ｗ相についても同様）。同様に、分割要素２１Ｂおよび分割要素２１Ｃの第２コイル２１３ｂは導線端部２１３２にてバスバーユニット１１のＶ相端子に接続され、分割要素２１Ｄおよび分割要素２１Ｅの導線２１３１は導線端部２１３２にてバスバーユニット１１のＷ相端子に接続される。これにより、電機子２１にバスバーユニット１１を介して外部電源から位相が１２０度ずつ異なる３相の電流が供給され、分割要素２１Ｆおよび分割要素２１Ｃのコイル群がＵＶ間のコイル群となり、分割要素２１Ｂおよび分割要素２１Ｅのコイル群がＶＷ間のコイル群となり、分割要素２１Ａおよび分割要素２１Ｄのコイル群がＷＵ間のコイル群となる。

既述のように、分割要素２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅに対するコイル２１３ａ，２１３ｂの形成では、図１０に示すように、第１コイル２１３ａの導線端部２１３２から導線２１３１の巻回が開始される。第１コイル２１３ａは２層構造であり、インシュレータ部品５１上に径方向外側から内側に向かいつつ導線２１３１が反時計回りに巻回されて１層目が形成され、導線２１３１の巻回が図５の内壁部５１２まで達するとさらに径方向内側から外側に向かいつつ巻回されて１層目の上に２層目が形成される。巻回の際に、図５に示すインシュレータ部品５１の外壁部５１３の中央部５１３２と第１コイル２１３ａの径方向外側の端部とが径方向に接することにより、導線２１３１の巻き崩れが防止される。

第１ティース２１１１ａに第１コイル２１３ａが形成されると、続いて導線２１３１は第２ティース２１１１ｂの図１０における右側下方に導かれて第２ティース２１１１ｂへの巻回が開始される。第２コイル２１３ｂも２層構造であり、第２ティース２１１１ｂの径方向内側から外側に向かいつつ導線２１３１が時計回りに巻回されて１層目が形成され、導線２１３１の巻回が内壁部５１２まで達すると径方向外側に向かって巻回が行われて１層目の上に２層目が形成される。以上の第１コイル２１３ａおよび第２コイル２１３ｂの形成により、第１コイル２１３ａの左上側には、第１コイル２１３ａの巻き始めの部位である巻回開始部２１３４と第１コイル２１３ａの巻き終わりの部位である巻回終了部２１３５とが中心軸Ｊ１を中心とする径方向に交差する交差部２１３３が形成される。

コイル２１３が形成された後、分割要素２１Ａ〜２１Ｆは環状に組み合わされ、図９に示すように、配線部材１２１がインシュレータ５上に配置される。分割要素２１Ａ，２１Ｃ，２１Ｅ上における接続端子１２１１は中心軸Ｊ１から見て第１ティース２１１１ａの上側に配置されるインシュレータ部品５１の左側に位置し、第１コイル２１３ａの導線端部２１３２が上方かつ径方向外方へと導かれて接続端子１２１１に接続される。さらに、バスバーユニット１１が電機子２１上に取り付けられ、第２コイル２１３ｂの導線端部２１３２がバスバーユニット１１の各相の端子に接続される。

図１２は図１０に示す第１ティース２１１１ａ上のインシュレータ部品５１において外壁部５１３の左側、すなわち、交差部２１３３近傍を示す拡大図である。また、図１３は図１２中の矢印Ａにて示す位置における断面図であり、図１２および図１３では導線２１３１を二点鎖線にて示している。図１２および図１３に示すように、交差部２１３３では中心軸Ｊ１（図１参照）方向に伸びる巻回開始部２１３４の中心軸Ｊ１を中心とする径方向内側に巻回終了部２１３５が当接し、巻回終了部２１３５は第１コイル２１３ａの巻き緩みを防止するために、所定の張力にて第２ティース２１１１ｂにおける巻き始めの位置（図１０における第２コイル２１３ｂの右下側かつ径方向外側の角）に向かって最短の長さとなるように引き出される。その結果、交差部２１３３において巻回終了部２１３５により巻回開始部２１３４が径方向外方へと押圧される。

一方、外壁部５１３の交差部２１３３と径方向において重なる位置には導線逃げ部５１３１が設けられており、既述のように導線逃げ部５１３１は外壁部５１３の中央部５１３２よりも径方向外側に位置し、第１コイル２１３ａの径方向外側の端部が中央部５１３２に当接することから、導線逃げ部５１３１は第１コイル２１３ａから径方向外側に離間する。これにより、巻回開始部２１３４が巻回終了部２１３５に押されて外側に撓んでも外壁部５１３と接触すること、または、外壁部５１３を強く押圧することが防止され、外壁部５１３の変形により配線固定溝５１４ａが狭くなって配線部材１２１をインシュレータ５に配置することが困難となってしまうことが防止される。

なお、図９に示すように外壁部５１３の径方向外側に接続端子１２１１が配置される場合に交差部２１３３が外壁部５１３に当接しやすいため、導線逃げ部５１３１が設けられるインシュレータ５はこのような電機子に特に適している。また、中央部５１３２の両側に導線逃げ部５１３１を設けることにより、交差部２１３３の位置を考慮することなく１種類のインシュレータ部品５１にてインシュレータ５を構成することができる。

図１４はインシュレータ部品の他の例における導線２１３１の交差部２１３３近傍の拡大図である。図１４のインシュレータ部品５１ａでは外壁部５１３の導線逃げ部５１３１ａが中心軸Ｊ１に平行な円筒面状とされる点で図１２のインシュレータ部品５１の導線逃げ部５１３１と異なっており、他は同様となっている。インシュレータ部品５１ａの外壁部５１３においても、中心軸Ｊ１側（図１参照）の中央部５１３２の略周方向の両側のそれぞれ（図１４中では左側のみ示す。）に導線逃げ部５１３１ａが設けられ、金型設計を簡素化するために導線逃げ部５１３１ａは外壁部５１３の上端まで形成されている。また、中央部５１３２および導線逃げ部５１３１ａの中心軸Ｊ１側の面は上方へ向かって径方向外方へ僅かに傾斜している。

インシュレータ部品５１ａにおいても、コイルが形成される際に導線逃げ部５１３１ａと径方向において重なる位置に導線２１３１の交差部２１３３が形成され、交差部２１３３では巻回開始部２１３４が巻回終了部２１３５により径方向外方へと押圧される。しかし、中央部５１３２に当接するコイルの径方向外側の端部から径方向外側に導線逃げ部５１３１ａが離間することにより、巻回開始部２１３４が外側に撓んでも外壁部５１３と接触すること、または、外壁部５１３を強く押圧することが防止され、外壁部５１３が変形して配線固定溝５１４ａが狭くなって配線部材１２１をインシュレータ５に配置することが困難となってしまうことが防止される。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

例えば、インシュレータ部品５１，５１ａの導線逃げ部５１３１，５１３１ａの形状は中心軸Ｊ１にほぼ平行な平面や円筒面には限定されず、コイル２１３から径方向外側へと離間して外壁部５１３の変形を防止することができるのであれば他の様々な形状とされてよい。例えば、外壁部５１３の交差部２１３３に対向する部位だけが径方向外方へと窪む凹状または溝状の導線逃げ部とされてもよい。導線逃げ部が形成される位置は外壁部５１３の略周方向における両側ではなく、交差部２１３３に対向する片側のみに形成されてもよい。

外壁部５１３との間にて配線部材１２１を挟持する配線固定部である配線固定壁部５１４１も壁状のものには限定されず、上方に突出する複数の突起とされてもよい。インシュレータ５は複数のインシュレータ部品５１が結合されたものであってもよい。

また、コイル２１３における導線２１３１の巻回手順は外壁部５１３の上部の近傍にて径方向外方へと導線２１３１の一部に力が働く交差部２１３３が生じる巻回方法であれば図１０に示すものとは異なってもよく、例えば、第１ティース２１１１ａおよび第２ティース２１１１ｂに導線２１３１が共に反時計回りに巻回されてもよい。さらに、３つ以上のティース２１１１に連続して導線２１３１が巻回されて形成されたコイルや、各ティース２１１１に独立して形成されたコイルの場合でも、導線２１３１の両端部の引き出し方向が原因となって交差部２１３３が形成されるものであればインシュレータ部品５１が利用されてよい。電機子２１において、交差部２１３３は１つのティース２１１１に形成されるのみでもよく、全ティース２１１１に形成されてもよい。

配線部材１２１は板状の導電性金属により形成されるもの以外であってもよく、例えば、導線がインシュレータ部品５１の配線固定溝５１４ａ上に引き回されつつ保持されて配線部材として機能してもよい。この場合においても、導線逃げ部５１３１が設けられることにより、交差部２１３３にてコイルの巻回開始部２１３４が径方向外側に押圧されて外壁部５１３が変形することが防止され、導線を配線固定溝５１４ａ上に容易に配置することができる。

電機子２１の配線接続はスター結線等の他のものとされてもよく、モータ１はロータ部３に界磁用磁石３３が用いられるモータには限定されず、誘導モータであってもよい。

モータの縦断面図である。ステータカバーの底面図である。上カバーの平面図である。インシュレータ部品の斜視図である。インシュレータ部品の平面図である。インシュレータ部品の正面図である。インシュレータ部品の背面図である。電機子の平面図である。電機子の平面図である。電機子の分割要素の構成を示す図である。電機子の配線構造を示す図である。交差部近傍を示す図である。導線逃げ部の縦断面図である。インシュレータの他の例における交差部近傍を示す図である。

符号の説明

１モータ
２ステータ部
３ロータ部
４軸受機構
５インシュレータ
１２１ａ〜１２１ｃ配線部材
２１電機子
２１１コア
２１３コイル
５１３外壁部
１２１１接続端子
１２１２腕部
２１１１ティース
２１３１導線
２１３３交差部
２１３４巻回開始部
２１３５巻回終了部
５１３１，５１３１ａ導線逃げ部
５１３２中央部
５１４１配線固定壁部
Ｊ１中心軸

Claims

電動式のモータであって、
環状の電機子を有するステータ部と、
前記電機子に挿入されるロータ部と、
前記ロータ部を前記ステータ部に対して前記電機子の中心軸を中心に回転可能に支持する軸受機構と、
を備え、
前記電機子が、
前記ロータ部の周囲にて放射状に配置された複数のティース、および、前記複数のティースの外側を磁気的に連結するコアバックを有するコアと、
前記複数のティースを覆うインシュレータと、
前記インシュレータ上から前記複数のティースに導線を巻回することにより形成された複数のコイルと、
前記インシュレータ上に配置されて前記導線に接続される複数の配線部材と、
を備え、
少なくとも１つのティースにおいて、コイルを形成する導線の巻き始めおよび巻き終わりの部位が前記中心軸を中心とする径方向に交差する交差部を形成し、
前記インシュレータが、前記中心軸に平行に突出するとともに前記中心軸を中心とする略周方向に広がって前記コイルの前記径方向外側に接する壁部を有し、
前記交差部と前記壁部とが前記径方向において重なり、一の配線部材が前記壁部の外側に接し、
前記壁部が、前記交差部と前記径方向に重なる位置において前記コイルから前記径方向外側に離間する導線逃げ部を有し、
前記導線逃げ部は前記コイルの径方向最外周から径方向外側に向かう平面部を有し、
前記平面部は、周方向に前記壁部に沿って広がっているすることを特徴とするモータ。
請求項１に記載のモータであって、
前記一の配線部材が、略前記周方向に伸びるとともに前記中心軸に平行な板状の部位を有し、前記インシュレータが前記壁部との間にて前記板状の部位を挟持する配線固定部を有することを特徴とするモータ。
請求項２に記載のモータであって、
前記一の配線部材が前記導線に接続される端子を有し、前記端子が前記板状の部位の前記径方向外側に位置することを特徴とするモータ。
請求項１ないし３のいずれかに記載のモータであって、
前記導線が隣接する２つのティースに対して連続して巻回されており、少なくとも一方のコイルの前記導線の巻き始めおよび巻き終わりの部位が前記交差部を形成することを特徴とするモータ。
請求項１ないし４のいずれかに記載のモータであって、
前記壁部の略前記周方向における中央部と前記コイルとが前記径方向に接し、前記導線逃げ部が前記中央部の略前記周方向の両側のそれぞれに設けられることを特徴とするモータ。
請求項１ないし５のいずれかに記載のモータであって、
前記壁部の前記導線逃げ部が前記壁部の前記中心軸に平行な方向における端部まで形成されていることを特徴とするモータ。