JP5601799B2 - ステータおよびステータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばブラシレスモータ等のステータおよびステータの製造方法に関する。

従来、この種のステータとしては、例えば、図３３，図３４に示すように、円環状のステータコア６１と、ステータコア６１に巻装された巻線６２と、ステータコア６１と巻線６２との間を絶縁するインシュレータ６３とを有するものがある。ステータコア６１は磁極となる複数のティース６４を有しており、各ティース６４の先端部は所定間隔６５をあけて離間している。

これによると、巻線ノズル６６を用いてステータコア６１に巻線６２を巻装する際、巻線ノズル６６を各ティース６４の先端部間に挿入するため、上記所定間隔６５を巻線ノズル６６の直径６７よりも広くする必要がある。これにより、デッドスペースが増大し、巻線６２の量が減少して、巻線６２のスロット占積率が低減するといった問題がある。

上記のような問題の対策として、図３５〜図３７に示すように、ステータコア６１が周方向Ａにおいて複数の分割コア７０に分割され、各分割コア７０は、磁極となるティース７１と、ヨーク７２とを有している。

また、互いに隣接する分割コア７０同士は連結手段７４によって連結されている。連結手段７４は円弧状の連結用凸部７５と連結用凹部７６とからなる蝶番構造を有している。連結用凸部７５はステータコア６１の周方向Ａにおけるヨーク７２の一端部に形成され、連結用凹部７６はヨーク７２の他端部に形成され、連結用凸部７５が連結用凹部７６に嵌め込まれている。

連結手段７４で互いに連結された分割コア７０のうち、連結用凸部７５を中心にして一方の分割コア７０を他方の分割コア７０に対し相対的に回動させることにより、各分割コア７０が図３８に示されるような一直線状に配列された展開形状７８と図３５に示されるような円環状に配列された円環形状７９とに変形させることができる。

また、図３６，図３７に示すように、ステータコア６１の周方向Ａにおけるヨーク７２の両端部には、各分割コア７０を円環形状７９に配列した際、隣接するヨーク７２に当接する当接面７３が形成されている。尚、互いに隣接する一方のヨーク７２の当接面７３と他方のヨーク７２の当接面７３との間には空隙部８０が形成され、この空隙部８０の存在により、連結用凸部７５を中心にして一方の分割コア７０が他方の分割コア７０に対して相対的に回動可能となる。空隙部８０は、ステータコア６１の径方向Ｂにおいて、連結用凸部７５の外側に形成されている。

インシュレータ６３は分割コア７０毎に対応して複数の分割インシュレータ８１に分割され、各分割インシュレータ８１が各分割コア７０の外面に嵌められて取り付けられている。

これによると、図３８に示すように、連結用凸部７５を連結用凹部７６に嵌め込んで、複数の分割コア７０同士を連結し一直線状に配列して展開形状７８にする。そして、各分割コア７０に分割インシュレータ８１を取り付けた後、巻線ノズル６６を用いて各分割コア７０に巻線６２を巻装する。

巻装後、連結された分割コア７０を、展開形状７８から、図３５に示すような円環状に丸めて円環形状７９に変形させる。その後、熱硬化性の樹脂にて外郭を形成することにより、ステータが製造される。

上記のように巻線６２を巻装する際、図３８に示すように、連結された複数の分割コア７０を展開形状７８にすることにより、分割コア７０のティース７１の先端間の間隔８４を、図３５，図３６に示した円環形状７９のときのティース７１の先端間の間隔８５に比べて、広く確保することができる。また、巻線６２を巻装した後、図３５，図３６に示すように、複数の分割コア７０を円環形状７９にすることで、上記間隔８５を巻線ノズル６６の直径６７（図３８参照）よりも狭くすることができる。これにより、巻線６２の量が増加して、巻線６２のスロット占積率が増加し、モータの効率が向上する。

尚、上記のように、複数の分割コアを連結手段によって連結し、連結された分割コアを一直線状に配列された展開形状から円環状に配列された円環形状に変形して、ステータコアを形成する方法については、下記特許文献１に記載されている。

特開平１０−１５５２４８

しかしながら上記の従来形式では、連結手段７４で連結された複数の各分割コア７０を展開形状７８と円環形状７９とに変形させるためには、図３６，図３７に示すように、互いに隣接する一方のヨーク７２の当接面７３と他方のヨーク７２の当接面７３との間に空隙部８０を形成する必要がある。このため、連結された各分割コア７０を円環形状７９にしてステータコア６１を形成したとき、上記空隙部８０が形成されることによって、磁気抵抗が増加し、磁力が弱くなるといった問題がある。

本発明は、巻線のスロット占積率を増加させるとともに、磁気抵抗の増加を防止することができるステータおよびステータの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、ステータコアは周方向において複数の分割コアに分割され、
インシュレータは分割コア毎に取り付けられる複数の分割インシュレータに分割され、
各分割インシュレータは隣接する分割インシュレータに連結する連結手段を有し、
連結手段によって連結された複数の分割インシュレータからなる連結体は、複数の分割コアが直線状に展開されて配列された直線形状と複数の分割コアが円環状に配列された円環形状とに変形可能である。

これによると、巻線の量が増加して、巻線のスロット占積率が増加し、モータの効率が向上する。また、連結体を円環形状に変形させた際、互いに隣接する一方の分割コアのヨークの当接面と他方の分割コアのヨークの当接面とが、隙間（空隙部）無く、全面にわたり当接する。したがって、磁気抵抗の増加を防止することができ、磁力の減少を防止することが可能である。

以上のように本発明によれば、巻線のスロット占積率を増加させるとともに、磁気抵抗の増加を防止することができるため、磁力の減少が防止され、ステータを備えたモータの効率が向上する。

本発明の実施の形態１におけるステータを備えた電動機を有する電動自転車の図 同、ステータを備えた電動機の断面図 同、ステータの斜視図 図３におけるＸ−Ｘ矢視図 図３におけるＹ−Ｙ矢視図 同、ステータの連結体を円環形状にした図であり、図４におけるＸ−Ｘ矢視図 （ａ）はステータの分割インシュレータの一方の絶縁カバーの斜視図、（ｂ）はステータの分割コアの斜視図 同、ステータの分割コアから分割インシュレータの一方および他方の絶縁カバーを取り外した状態を示す分解斜視図 同、ステータの分割コアに分割インシュレータの一方および他方の絶縁カバーを取り付けた状態を示す斜視図 図６における一部拡大図 同、ステータの連結体を直線形状にした図 本発明の実施の形態２におけるステータの分割コアから分割インシュレータの一方および他方の絶縁カバーを取り外した状態を示す分解斜視図 同、ステータの連結体を直線形状にした図 同、ステータの連結体を円環形状にした図 本発明の実施の形態３におけるステータの分割コアから分割インシュレータの一方および他方の絶縁カバーを取り外した状態を示す分解斜視図 同、ステータの切り離された状態の分割インシュレータの平面図 同、ステータの分割インシュレータの連結手段の凸部を凹部から離脱させた状態を示す拡大平面図 同、ステータの分割インシュレータの連結手段の凸部を凹部に嵌め込んだ状態を示す拡大平面図 同、ステータの分割インシュレータ同士の連結部分を分割コアのヨークの側から見た図であり、図１８（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図 同、ステータの連結体を直線形状にした図 同、ステータの連結体を円環形状にした図 本発明の実施の形態４におけるステータの分割コアに分割インシュレータを取り付けて、分割コアのヨークの側から見た図 同、ステータの分割インシュレータの平面図 同、ステータの連結体を直線形状にしたときの分割インシュレータの連結手段の図であり、（ａ）は一部切欠き平面図、（ｂ）は断面図 同、ステータの連結体を円環形状にしたときの分割インシュレータの連結手段の図であり、（ａ）は一部切欠き平面図、（ｂ）は断面図 同、ステータの連結体の一部拡大図であり、（ａ）は直線形状の連結体の一部拡大図、（ｂ）は円環形状の連結体の一部拡大図 同、ステータの連結体を分割コアのヨークの側から見た図であり、図２６（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図 本発明の実施の形態５におけるステータの分割インシュレータの連結手段の平面図であり、（ａ）は連結体を直線形状にしたときの図、（ｂ）は連結体を円環形状にしたときの図 同、ステータの分割インシュレータ同士の連結部分を分割コアのヨークの側から見た図であり、図２８（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図 同、ステータの連結体を直線形状にした図 同、ステータの直線形状の連結体を分割コアのヨークの側から見た図であり、図３０におけるＸ−Ｘ矢視図 同、ステータの連結体を円環形状にした図 従来におけるステータのステータコアの斜視図 同、ステータの一部拡大図 従来における別のステータの複数の分割コアが円環形状に配列された図 同、別のステータの一部拡大図 同、別のステータの分割コアの斜視図 同、別のステータの複数の分割コアが展開形状に配列された図

本第１発明は、円環状のステータコアと、ステータコアに巻装された巻線と、ステータコアと巻線との間を絶縁するインシュレータとを有する電動機のステータであって、
ステータコアは周方向において複数の分割コアに分割され、
分割コアは、磁極となるティースと、ヨークとを有し、
分割コアのヨークには、隣接する分割コアのヨークに当接する当接面が形成され、
インシュレータは分割コア毎に取り付けられる複数の分割インシュレータに分割され、
各分割インシュレータは隣接する分割インシュレータに連結する連結手段を有し、
複数の分割コアと連結手段によって連結された複数の分割インシュレータとからなる連結体は、複数の分割コアが直線状に展開されて配列された直線形状と複数の分割コアが円環状に配列された円環形状とに変形可能であり、
連結手段は、互いに隣接する一方の分割インシュレータに形成された第１係合部と、他方の分割インシュレータに形成された第２係合部とからなり、
第１係合部と第２係合部とが係合して一方の分割インシュレータと他方の分割インシュレータとが連結され、
第１係合部と第２係合部とはそれぞれ、ステータコアの径方向に直交する軸方向において、一対ずつ形成され、
一方の分割インシュレータに形成された一対の第１係合部間に他方の分割コアの一部が挟まれているものである。

これによると、各分割コアに各分割インシュレータを取り付け、互いに隣接する一方の分割インシュレータの第１係合部と他方の分割インシュレータの第２係合部とを係合することにより、各分割インシュレータが連結手段で連結されて、連結体が形成される。この連結体を直線形状にすることにより、複数の分割コアが直線状に展開されて配列されるため、分割コアのティースの先端間の間隔が円環形状に配列されたときのティースの先端間の間隔に比べて広く確保される。この状態で、各ティース間に巻線ノズルを挿入し、巻線ノズルを用いて各分割コアに巻線を巻装する。

上記巻装後、連結体を直線形状から円環形状に変形させることにより、ティースの先端間の間隔が縮小され、この間隔を巻線ノズルの直径よりも狭くすることができる。これにより、巻線の量が増加して、巻線のスロット占積率が増加し、モータの効率が向上する。

また、連結手段は分割インシュレータに設けられているため、従来のように互いに隣接する一方のヨークの当接面と他方のヨークの当接面との間に空隙部を形成する必要は無い。これにより、連結体を円環形状に変形させた際、互いに隣接する一方のヨークの当接面と他方のヨークの当接面とが、隙間（空隙部）無く、全面にわたり当接する。したがって、磁気抵抗の増加を防止することができ、磁力の減少を防止することが可能である。
さらに、第１係合部と第２係合部とを係合して、一方の分割インシュレータと他方の分割インシュレータとを連結した際、一方の分割インシュレータの一対の第１係合部間に他方の分割コアの一部が挟まれるため、互いに隣接する一方の分割インシュレータが他方の分割インシュレータに対して軸方向へ移動するのを防止することができる。これにより、互いに隣接する一方の分割コアと他方の分割コアとが相対的に軸方向へずれるのを防止することができる。

本第２発明におけるステータは、連結手段は、分割インシュレータを、隣接する分割インシュレータに対して、ステータコアの径方向に直交する軸方向に固定するものである。
これによると、複数の分割インシュレータを連結手段により連結した際、分割インシュレータが、隣接する分割インシュレータに対して、軸方向へ移動するのを防止することができる。これにより、分割コアが、隣接する分割コアに対して、軸方向へずれるのを防止することができる。

本第３発明におけるステータは、円環状のステータコアと、ステータコアに巻装された巻線と、ステータコアと巻線との間を絶縁するインシュレータとを有する電動機のステータであって、
ステータコアは周方向において複数の分割コアに分割され、
分割コアは、磁極となるティースと、ヨークとを有し、
分割コアのヨークには、隣接する分割コアのヨークに当接する当接面が形成され、
インシュレータは分割コア毎に取り付けられる複数の分割インシュレータに分割され、
各分割インシュレータは隣接する分割インシュレータに連結する連結手段を有し、
複数の分割コアと連結手段によって連結された複数の分割インシュレータとからなる連結体は、複数の分割コアが直線状に展開されて配列された直線形状と複数の分割コアが円環状に配列された円環形状とに変形可能であり、
連結手段は、互いに隣接する一方の分割インシュレータに形成された凸部と、他方の分割インシュレータに形成された凹部とからなり、
凸部と凹部とが係合して一方の分割インシュレータと他方の分割インシュレータとが連結され、
凸部は、凹部に嵌め込まれて係合し、ステータコアの径方向に沿った平面内を凹部に対して回動自在であるものである。

これによると、各分割コアに各分割インシュレータを取り付け、互いに隣接する一方の分割インシュレータの凸部を他方の分割インシュレータの凹部に嵌め込むことにより、各分割インシュレータが連結手段で連結されて、連結体が形成される。そして、凸部が、ステータコアの径方向に沿った平面内を、凹部に対して回動することにより、連結体が直線形状と円環形状とに変形可能となる。

本第４発明におけるステータは、連結手段は、分割インシュレータを、隣接する分割インシュレータに対して、ステータコアの径方向に直交する軸方向に固定するものである。

本第５発明におけるステータは、凸部と凹部とはそれぞれ、ステータコアの径方向に直交する軸方向において、一対ずつ形成され、
一方の分割インシュレータに形成された一対の凸部間に他方の分割コアの一部が挟まれているものである。

本第６発明は、上記第１発明から第５発明のいずれか１項に記載されたステータの製造方法であって、
複数の分割コアにそれぞれ分割インシュレータを取り付け、
各分割インシュレータを連結手段で連結して連結体を形成し、
連結体を直線形状にして、各分割コアに巻線を巻装し、
巻装後、連結体を直線形状から円環形状に変形するものである。

以下、本発明における実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
実施の形態１では、図１，図２に示すように、１は電動機１０の回転駆動力を補助動力として用いる電動自転車であり、電動機１０は、前輪２に備えられた電動用ハブ装置３に組み込まれて、前輪２に補助動力を付与するものである。

電動機１０は、ステータ１１（固定子）と、ロータ１２（回転子）と、ロータ１２と一体に回転する回転軸１３とを有するブラシレスモータである。
ステータ１１は、スロット１５を有する円環状のステータコア１６（鉄心）と、ステータコア１６に巻装された巻線１７と、ステータコア１６と巻線１７との間を絶縁する樹脂製のインシュレータ１８と、複数本の接続用端子１９とを有し、ステータコア１６と巻線１７とインシュレータ１８とが一体に樹脂部２０でモールドされて、樹脂部２０にて外郭２１が一体成形されている。

図６，図７（ｂ）に示すように、ステータコア１６は周方向Ａにおいて複数の分割コア２２に分割されている。各分割コア２２は、磁極となるティース２３と、ステータコア１６の外周側に位置する円弧状のヨーク２４とを有している。尚、ティース２３は、ヨーク２４の内側からステータコア１６の中心部に向かって形成されており、巻線部２５を有している。ステータコア１６の周方向Ａにおける各分割コア２２のヨーク２４の両端には、隣接する分割コア２２のヨーク２４に当接する当接面２７が形成されている。尚、分割コア２２は、磁性鋼板からなる複数枚のコアシートを積層することによって、構成されている。

また、図３〜図５に示すように、インシュレータ１８は、各分割コア２２毎に取り付けられる複数の分割インシュレータ２８に分割されている。図７〜図９に示すように、これら各分割インシュレータ２８は、さらに、ステータコア１６の径方向Ｂに直交する回転軸１３の軸方向Ｃにおいて、一方の絶縁カバー２９と他方の絶縁カバー３０とに二分割されている。各分割インシュレータ２８の一方および他方の絶縁カバー２９，３０はそれぞれ、分割コア２２に、着脱自在に外嵌されている。また、一方および他方の絶縁カバー２９，３０はそれぞれ、軸方向Ｃから見てＴ形状に形成されており、ヨーク２４の軸方向Ｃにおける端面４８ａ，４８ｂを覆う薄板部２９ａ，３０ａと、ヨーク２４の内周面４９を覆う薄板部２９ｂ，３０ｂと、ティース２３の表面を覆う薄板部２９ｃ，３０ｃとを有している。

分割インシュレータ２８の一方の絶縁カバー２９には差込孔３１が形成され、接続用端子１９は差込孔３１に差し込まれて分割インシュレータ２８に設けられている。
また、各分割インシュレータ２８は隣接する分割インシュレータ２８に連結する連結手段３２を有している。連結手段３２は円弧状の凸部３３（第１係合部の一例）と凹部３４（第２係合部の一例）とからなる蝶番構造を有している。凸部３３は各分割インシュレータ２８の一方の絶縁カバー２９の薄板部２９ａの一端部に形成され、凹部３４は上記薄板部２９ａの他端部に形成されている。

各分割インシュレータ２８の凸部３３は、隣接する分割インシュレータ２８の凹部３４に嵌め込まれて係合し、ステータコア１６の径方向Ｂに沿った平面内を凹部３４に対して相対的に回動自在である。これにより、複数の分割インシュレータ２８が連結手段３２を介して連結される。尚、図７，図１０に示すように、互いに隣接する一方の分割インシュレータ２８の薄板部２９ａの一端部と他方の分割インシュレータ２８の薄板部２９ａの他端部との間には空隙部４０が形成されている。この空隙部４０の存在により、連結手段３２で連結された一方の分割インシュレータ２８が、他方の分割インシュレータ２８に対して、凸部３３を中心にして相対的に回動可能となる。このため、各分割コア２２に取り付けられた複数の分割インシュレータ２８を連結手段３２で連結することによって連結体３６が形成される。この連結体３６は、図１１に示すように複数の分割コア２２が直線状に展開されて配列された直線形状４１と、図５，図６に示すように複数の分割コア２２が円環状に配列された円環形状４２とに変形可能である。

尚、凹部３４に対して凸部３３を軸方向Ｃへ移動させることにより、凸部３３を凹部３４に嵌め込んで分割インシュレータ２８同士を連結したり、或いは、凸部３３を凹部３４から脱抜して分割インシュレータ２８同士の連結を解除することができる。

以下、上記構成における作用を説明する。
ステータ１１を製造する際、各分割インシュレータ２８を、連結手段３２で連結せずに、切り離した状態にする。この状態で、図９に示すように、各分割インシュレータ２８の一方および他方の絶縁カバー２９，３０をそれぞれ分割コア２２に外嵌する。これにより、複数の各分割コア２２にそれぞれ分割インシュレータ２８が取り付けられる。

そして、各連結手段３２の凸部３３を凹部３４に対して軸方向Ｃへ移動させて、図１０に示すように、凸部３３を凹部３４に嵌め込む。これにより、各分割インシュレータ２８が連結手段３２で連結されて連結体３６が形成される。

凸部３３を中心にして各分割インシュレータ２８を回動することにより、図１１に示すように、連結体３６を直線形状４１にする。これにより、複数の分割コア２２が一直線状に展開されて配列され、この状態で、巻線ノズル３８を各分割コア２２のティース２３の先端部間から挿入し、巻線ノズル３８を用いて各分割コア２２に巻線１７を巻装する。

上記巻装後、凸部３３を中心にして各分割インシュレータ２８を回動することにより、連結体３６を図１１に示した直線形状４１から図５，図６に示す円環形状４２に変形させ、連結体３６の一端の分割インシュレータ２８の凸部３３を他端の分割インシュレータ２８の凹部３４に嵌め込む。これにより、複数の分割コア２２が円環状に配列される。

その後、接続用端子１９を差込孔３１に差し込んで分割インシュレータ２８に取り付け、巻線１７の末端部を接続用端子１９に接続し、金型を用いて樹脂部２０を成形することにより、ステータ１１が製造される。

上記のように巻線１７を巻装する際、図１１に示すように連結体３６を直線形状４１にすることで、各ティース２３の先端間の間隔４３を、図６，図１０に示した円環形状４２のときの各ティース２３の先端間の間隔４４に比べて、広く確保することができる。また、巻線１７を巻装した後、連結体３６を直線形状４１から図５，図６に示すように円環形状４２に変形することで、上記間隔４４を縮小して巻線ノズル３８の直径４５よりも狭くすることができる。これにより、巻線１７の量が増加して、巻線１７のスロット占積率が増加し、電動機１０の効率が向上する。

また、連結手段３２は分割インシュレータ２８の一方の絶縁カバー２９に設けられているため、互いに隣接する一方のヨーク２４の当接面２７と他方のヨーク２４の当接面２７との間に従来のような空隙部を形成する必要は無い。これにより、図６，図７に示すように、連結体３６を円環形状４２に変形させた際、互いに隣接する一方のヨーク２４の当接面２７と他方のヨーク２４の当接面２７とが、隙間（空隙部）無く、全面にわたり当接する。したがって、磁気抵抗の増加を防止することができ、磁力の減少を防止することが可能である。

上記実施の形態１では、連結手段３２を凸部３３と凹部３４とからなる蝶番構造にしたが、蝶番構造に限定されるものではなく、例えば下記実施の形態２に示すような連結手段３２であってもよい。

（実施の形態２）
実施の形態２では、図１２〜図１４に示すように、連結手段３２は、屈曲自在な柔軟性を有する細い連結片５３からなる。連結片５３の一端は、隣接する一方の分割インシュレータ２８の絶縁カバー２９の薄板部２９ａの一端部に接合され、連結片５３の他端は、隣接する他方の分割インシュレータ２８の絶縁カバー２９の薄板部２９ａの他端部に接合されている。

これにより、互いに隣接する一方の分割インシュレータ２８の絶縁カバー２９と他方の分割インシュレータ２８の絶縁カバー２９とが連結片５３を介して連結されて、上記実施の形態１と同様に、連結体３６が形成され、図１３，図１４に示すように連結体３６を直線形状４１と円環形状４２とに変形することができる。尚、連結体３６を直線形状４１から円環形状４２に変形してステータ１１を形成した後、連結片５３を切断してもよい。

上記実施の形態１，２では、連結手段３２を分割インシュレータ２８の一方の絶縁カバー２９に設けたが、他方の絶縁カバー３０に設けてもよい。また、連結手段３２を一方の絶縁カバー２９と他方の絶縁カバー３０とにそれぞれ設けてもよい。

（実施の形態３）
実施の形態３では、図１５〜図２１に示すように、連結手段３２は、分割インシュレータ２８を、隣接する分割インシュレータ２８に対して、軸方向Ｃに固定する機能を有する。ここで、図１５，図１６に示すように、連結手段３２は円弧状の凸部３３ａ，３３ｂ（第１係合部の一例）と凹部３４ａ，３４ｂ（第２係合部の一例）とからなる蝶番構造を有している。凸部３３ａ，３３ｂと凹部３４ａ，３４ｂとはそれぞれ、軸方向Ｃにおいて一対ずつ形成されている。

すなわち、凸部３３ａは各分割インシュレータ２８の一方の絶縁カバー２９の薄板部２９ａの一端部に形成され、凸部３３ｂは各分割インシュレータ２８の他方の絶縁カバー３０の薄板部３０ａの一端部に形成されている。

また、凹部３４ａは各分割インシュレータ２８の一方の絶縁カバー２９の薄板部２９ａの他端部に形成され、凹部３４ｂは各分割インシュレータ２８の他方の絶縁カバー３０の薄板部３０ａの他端部に形成されている。尚、図１７に示すように、各凹部３４ａ，３４ｂの内周面の一部はそれぞれ、薄板部２９ａ，３０ａの他端部に形成された弾性変形自在な保持爪部５２ａ，５２ｂに面している。

図１８に示すように、各分割インシュレータ２８の凸部３３ａは、隣接する分割インシュレータ２８の凹部３４ａに嵌め込まれて係合し、ステータコア１６の径方向Ｂに沿った平面内を凹部３４ａに対して相対的に回動自在である。同様に、各分割インシュレータ２８の凸部３３ｂは、隣接する分割インシュレータ２８の凹部３４ｂに嵌め込まれて係合し、ステータコア１６の径方向Ｂに沿った平面内を凹部３４ｂに対して相対的に回動自在である。これにより、複数の分割インシュレータ２８が連結手段３２を介して連結される。

また、図１７〜図１９に示すように、互いに隣接する一方の分割インシュレータ２８の一対の凸部３３ａ，３３ｂ間には、互いに隣接する一方の分割コア２２のヨーク２４の一端角部５０ａと他方の分割コア２２のヨーク２４の他端角部５０ｂ（他方の分割コアの一部の一例）とが挟まれている。

以下、上記構成における作用を説明する。
図１８に示すように凸部３３ａを凹部３４ａに嵌め込み、同様に、凸部３３ｂを凹部３４ｂに嵌め込むことにより、各分割インシュレータ２８が連結手段３２で連結されて連結体３６が形成される。この際、保持爪部５２ａ，５２ｂが弾性変形することにより、図１７に示すように、凸部３３ａ，３３ｂを、軸方向Ｃに直交する配列方向Ｄから、凹部３４ａ，３４ｂに容易に嵌め込むことができる。

図１８（ａ）に示すように、両凸部３３ａ，３３ｂを中心にして各分割インシュレータ２８を回動することにより、図２０に示すように、連結体３６を直線形状４１にする。これにより、複数の分割コア２２が一直線状に展開されて配列され、この状態で、巻線ノズル３８を各分割コア２２のティース２３の先端部間から挿入し、巻線ノズル３８を用いて各分割コア２２に巻線１７を巻装する。

この際、図１８（ａ），図１９に示すように、互いに隣接する一方の分割インシュレータ２８の両凸部３３ａ，３３ｂ間に、互いに隣接する一方の分割コア２２のヨーク２４の一端角部５０ａと他方の分割コア２２のヨーク２４の他端角部５０ｂとが挟まれている。このため、互いに隣接する一方の分割インシュレータ２８が他方の分割インシュレータ２８に対して軸方向Ｃへ移動するのを防止することができ、分割インシュレータ２８は、隣接する分割インシュレータ２８に対して、軸方向Ｃに固定される。これにより、分割コア２２が、隣接する分割コア２２に対して、軸方向Ｃへずれるのを防止することができる。

上記巻装後、図１８（ｂ）に示すように、ヨーク２４の端角部５０ａ，５０ｂを回転支点として、両凸部３３ａ，３３ｂを中心に各分割インシュレータ２８を回動することにより、連結体３６を図２０に示した直線形状４１から図２１に示す円環形状４２に変形させ、連結体３６の一端の分割インシュレータ２８の凸部３３ａ，３３ｂを他端の分割インシュレータ２８の凹部３４ａ，３４ｂに嵌め込む。これにより、複数の分割コア２２が円環状に配列される。

この際においても、上記と同様に、分割インシュレータ２８が、隣接する分割インシュレータ２８に対して、軸方向Ｃに固定され、これにより、分割コア２２が、隣接する分割コア２２に対して、軸方向Ｃへずれるのを防止することができる。

（実施の形態４）
実施の形態４では、図２２〜図２７に示すように、連結手段３２は、分割インシュレータ２８を、隣接する分割インシュレータ２８に対して、軸方向Ｃに固定する機能を有する。ここで、図２２，図２３に示すように、連結手段３２は第１係合部５４ａ，５４ｂと第２係合部５５ａ，５５ｂとからなる蝶番構造を有している。第１係合部５４ａ，５４ｂと第２係合部５５ａ，５５ｂとはそれぞれ、軸方向Ｃにおいて一対ずつ形成されている。

すなわち、第１係合部５４ａは、各分割インシュレータ２８の一方の絶縁カバー２９の薄板部２９ａの一端部に形成され且つステータコア１６の周方向Ａへ突出する突出板５６ａと、突出板５６ａに形成され且つ軸方向Ｃへ突出する半球形状の凸部５７ａとを有している。また、第１係合部５４ｂは、各分割インシュレータ２８の他方の絶縁カバー３０の薄板部３０ａの一端部に形成され且つステータコア１６の周方向Ａへ突出する突出板５６ｂと、突出板５６ｂに形成され且つ軸方向Ｃへ突出する半球形状の凸部５７ｂとを有している。尚、凸部５７ａと凸部５７ｂとは軸方向Ｃにおいて対向している。

第２係合部５５ａは、各分割インシュレータ２８の一方の絶縁カバー２９の薄板部２９ａの他端部Ｆに形成された半球形状の一方および他方の凹部５８ａ，５９ａと、両凹部５８ａ，５９ａ間に形成された案内溝６０ａとを有している。また、第２係合部５５ｂは、各分割インシュレータ２８の他方の絶縁カバー３０の薄板部３０ａの他端部Ｆに形成された半球形状の一方および他方の凹部５８ｂ，５９ｂと、両凹部５８ｂ，５９ｂ間に形成された案内溝６０ｂとを有している。

図２４，図２５に示すように、各分割インシュレータ２８の凸部５７ａは、隣接する分割インシュレータ２８の一方および他方の凹部５８ａ，５９ａのいずれかに脱抜自在に嵌め込まれている。また、各分割インシュレータ２８の凸部５７ｂは、隣接する分割インシュレータ２８の一方および他方の凹部５８ｂ，５９ｂのいずれかに脱抜自在に嵌め込まれている。これにより、複数の分割インシュレータ２８が連結手段３２を介して連結される。

また、図２４〜図２７に示すように、互いに隣接する一方の分割インシュレータ２８の一対の突出板５６ａ，５６ｂ間には、互いに隣接する他方の分割インシュレータ２８の薄板部２９ａ，３０ａの周方向Ａの他端部Ｆと他方の分割コア２２のヨーク２４の周方向Ａの他端部Ｇ（他方の分割コアの一部の一例）とが挟まれている。

以下、上記構成における作用を説明する。
図２４に示すように、凸部５７ａを一方の凹部５８ａに嵌め込み、凸部５７ｂを一方の凹部５８ｂに嵌め込むことにより、各分割インシュレータ２８が連結手段３２で連結されて、図２６，図２７に示すように、直線形状４１の連結体３６が形成される。

これにより、複数の分割コア２２が一直線状に展開されて配列され、この状態で、巻線ノズル３８を各分割コア２２のティース２３の先端部間から挿入し、巻線ノズル３８を用いて各分割コア２２に巻線１７を巻装する。

この際、図２４，図２７に示すように、互いに隣接する一方の分割インシュレータ２８の両突出板５６ａ，５６ｂ間に、互いに隣接する他方の分割インシュレータ２８の薄板部２９ａ，３０ａの他端部Ｆと他方の分割コア２２のヨーク２４の他端部Ｇとが挟まれている。このため、互いに隣接する一方の分割インシュレータ２８が他方の分割インシュレータ２８に対して軸方向Ｃへ移動するのを防止することができ、分割インシュレータ２８は、隣接する分割インシュレータ２８に対して、軸方向Ｃに固定される。これにより、分割コア２２が、隣接する分割コア２２に対して、軸方向Ｃへずれるのを防止することができる。

上記巻装後、ヨーク２４の端角部５０ａ，５０ｂを回転支点として、各分割インシュレータ２８を回動することにより、連結体３６を図２６（ａ）に示した直線形状４１から図２６（ｂ）に示す円環形状４２に変形させる。この際、突出板５６ａが僅かに弾性変形して、図２５に示すように、凸部５７ａが、一方の凹部５８ａから脱抜され、案内溝６０ａに案内されて他方の凹部５９ａに嵌まり込むとともに、突出板５６ｂが僅かに弾性変形して、凸部５７ｂが、一方の凹部５８ｂから脱抜され、案内溝６０ｂに案内されて他方の凹部５９ｂに嵌まり込む。さらに、連結体３６の一端の分割インシュレータ２８の凸部５７ａ，５７ｂを他端の分割インシュレータ２８の凹部５９ａ，５９ｂに嵌め込むことにより、複数の分割コア２２が円環状に配列される。

この際においても、上記と同様に、分割インシュレータ２８が、隣接する分割インシュレータ２８に対して、軸方向Ｃに固定され、これにより、分割コア２２が、隣接する分割コア２２に対して、軸方向Ｃへずれるのを防止することができる。

尚、実施の形態４では、図２６（ｂ）に示すように、連結手段３２をステータコア１６の外径Ｅよりも内側に設けることができるため、小型化を図ることができる。
（実施の形態５）
実施の形態５では、図２８〜図３２に示すように、連結手段３２は、屈曲自在な柔軟性を有する細い連結片５１ａ，５１ｂからなる。これら連結片５１ａ，５１ｂはそれぞれ、軸方向Ｃにおいて一対ずつ形成されている。

すなわち、図２８，図２９に示すように、連結片５１ａの一端は、隣接する一方の分割インシュレータ２８の一方の絶縁カバー２９の薄板部２９ａの一端部に接合され、連結片５１ａの他端は、隣接する他方の分割インシュレータ２８の一方の絶縁カバー２９の薄板部２９ａの他端部に接合されている。

また、連結片５１ｂの一端は、隣接する一方の分割インシュレータ２８の他方の絶縁カバー３０の薄板部３０ａの一端部に接合され、連結片５１ｂの他端は、隣接する他方の分割インシュレータ２８の他方の絶縁カバー３０の薄板部３０ａの他端部に接合されている。

図２８に示すように、連結片５１ａ，５１ｂは、ステータコア１６の径方向Ｂにおいて、内向きにＵ形状に屈曲している。尚、薄板部２９ａ，３０ａの端部にはそれぞれ、連結片５１ａ，５１ｂを収納する凹部４７が形成されている。
複数の分割インシュレータ２８は連結片５１ａ，５１ｂを介して連結されており、これにより、図３０，図３２に示すように、連結体３６が形成される。

尚、図３０に示すように、直線形状４１の連結体３６の一端の分割インシュレータ２８には、上記実施の形態３と同様の円弧状の一対の凸部３３ａ，３３ｂが設けられ、連結体３６の他端の分割インシュレータ２８には、上記実施の形態３と同様の円弧状の一対の凹部３４ａ，３４ｂが設けられている。

以下、上記構成における作用を説明する。
図２８（ａ），図３０，図３１に示すように、連結体３６を直線形状４１にすることにより、複数の分割コア２２が一直線状に展開されて配列され、この状態で、巻線ノズル３８を各分割コア２２のティース２３の先端部間から挿入し、巻線ノズル３８を用いて各分割コア２２に巻線１７を巻装する。

この際、互いに隣接する一方の分割インシュレータ２８と他方の分割インシュレータ２８とは一対の連結片５１ａ，５１ｂを介して連結されているため、分割インシュレータ２８は、隣接する分割インシュレータ２８に対して、軸方向Ｃに固定される。これにより、分割コア２２が、隣接する分割コア２２に対して、軸方向Ｃへずれるのを防止することができる。

上記巻装後、連結体３６を図２８（ａ），図３０に示した直線形状４１から図２８（ｂ），図３２に示す円環形状４２に変形させ、連結体３６の一端の分割インシュレータ２８の凸部３３ａを他端の分割インシュレータ２８の凹部３４ａに嵌め込むとともに、一端の分割インシュレータ２８の凸部３３ｂを他端の分割インシュレータ２８の凹部３４ｂに嵌め込む。これにより、複数の分割コア２２が円環状に配列される。

この際においても、上記と同様に、分割インシュレータ２８が、隣接する分割インシュレータ２８に対して、軸方向Ｃに固定され、これにより、分割コア２２が、隣接する分割コア２２に対して、軸方向Ｃへずれるのを防止することができる。

上記各実施の形態では、図２に示すように、ステータ１１の外郭２１を樹脂によって形成しているが、外郭２１を鉄やアルミニウム等の金属で形成してもよい。

本発明は、電動自転車に搭載される電動機のステータに最適であるが、電動自転車以外の車両又は車両以外の機器に搭載される電動機のステータにも適用できる。

１０ 電動機
１１ ステータ
１６ ステータコア
１７ 巻線
１８ インシュレータ
２２ 分割コア
２３ ティース
２４ ヨーク
２７ 接合面
２８ 分割インシュレータ
３２ 連結手段
３３，３３ａ，３３ｂ 凸部（第１係合部）
３４，３４ａ，３４ｂ 凹部（第２係合部）
３６ 連結体
４１ 直線形状
４２ 円環形状
５０ｂ ヨークの他端角部（他方の分割コアの一部）
５１ａ，５１ｂ 連結片
５３ 連結片
５４ａ，５４ｂ 第１係合部
５５ａ，５５ｂ 第２係合部
Ａ ステータコアの周方向
Ｂ ステータコアの径方向
Ｃ 軸方向
Ｇ ヨークの他端部（他方の分割コアの一部）

Claims (6)

1. 円環状のステータコアと、ステータコアに巻装された巻線と、ステータコアと巻線との間を絶縁するインシュレータとを有する電動機のステータであって、
   ステータコアは周方向において複数の分割コアに分割され、
   分割コアは、磁極となるティースと、ヨークとを有し、
   分割コアのヨークには、隣接する分割コアのヨークに当接する当接面が形成され、
   インシュレータは分割コア毎に取り付けられる複数の分割インシュレータに分割され、
   各分割インシュレータは隣接する分割インシュレータに連結する連結手段を有し、
   複数の分割コアと連結手段によって連結された複数の分割インシュレータとからなる連結体は、複数の分割コアが直線状に展開されて配列された直線形状と複数の分割コアが円環状に配列された円環形状とに変形可能であり、
   連結手段は、互いに隣接する一方の分割インシュレータに形成された第１係合部と、他方の分割インシュレータに形成された第２係合部とからなり、
   第１係合部と第２係合部とが係合して一方の分割インシュレータと他方の分割インシュレータとが連結され、
   第１係合部と第２係合部とはそれぞれ、ステータコアの径方向に直交する軸方向において、一対ずつ形成され、
   一方の分割インシュレータに形成された一対の第１係合部間に他方の分割コアの一部が挟まれていることを特徴とするステータ。
2. 連結手段は、分割インシュレータを、隣接する分割インシュレータに対して、ステータコアの径方向に直交する軸方向に固定することを特徴とする請求項１記載のステータ。
3. 円環状のステータコアと、ステータコアに巻装された巻線と、ステータコアと巻線との間を絶縁するインシュレータとを有する電動機のステータであって、
   ステータコアは周方向において複数の分割コアに分割され、
   分割コアは、磁極となるティースと、ヨークとを有し、
   分割コアのヨークには、隣接する分割コアのヨークに当接する当接面が形成され、
   インシュレータは分割コア毎に取り付けられる複数の分割インシュレータに分割され、
   各分割インシュレータは隣接する分割インシュレータに連結する連結手段を有し、
   複数の分割コアと連結手段によって連結された複数の分割インシュレータとからなる連結体は、複数の分割コアが直線状に展開されて配列された直線形状と複数の分割コアが円環状に配列された円環形状とに変形可能であり、
   連結手段は、互いに隣接する一方の分割インシュレータに形成された凸部と、他方の分割インシュレータに形成された凹部とからなり、
   凸部と凹部とが係合して一方の分割インシュレータと他方の分割インシュレータとが連結され、
   凸部は、凹部に嵌め込まれて係合し、ステータコアの径方向に沿った平面内を凹部に対して回動自在であることを特徴とするステータ。
4. 連結手段は、分割インシュレータを、隣接する分割インシュレータに対して、ステータコアの径方向に直交する軸方向に固定することを特徴とする請求項３記載のステータ。
5. 凸部と凹部とはそれぞれ、ステータコアの径方向に直交する軸方向において、一対ずつ形成され、
   一方の分割インシュレータに形成された一対の凸部間に他方の分割コアの一部が挟まれていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のステータ。
6. 上記請求項１から請求項５のいずれか１項に記載されたステータの製造方法であって、
   複数の分割コアにそれぞれ分割インシュレータを取り付け、
   各分割インシュレータを連結手段で連結して連結体を形成し、
   連結体を直線形状にして、各分割コアに巻線を巻装し、
   巻装後、連結体を直線形状から円環形状に変形することを特徴とするステータの製造方法。

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