JP6681249B2 - ステータ、その製造方法、およびブラシレスモータ - Google Patents

ステータ、その製造方法、およびブラシレスモータ Download PDF

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Description

本発明は、ステータ、そのステータの製造方法、および、そのステータを用いたブラシレスモータに関するものである。
一般に、インナーロータ型のブラシレスモータは、ステータケースに内嵌固定されたステータと、ステータに対して回転自在に設けられたロータとを有している。ステータは、円筒状のコア本体の内周に複数のティースを突設したステータコアと、ステータコアの全部のティースまたは一部のティースに巻回されたコイルとを有している。一方、ロータの外周部には、周方向に磁極が交互に配列された永久磁石が設けられている。そして、ステータのコイルに電流が流れることにより、ロータとステータとの間に磁気吸引力または磁気反発力が生じてロータが回転するようになっている。
この種のブラシレスモータの中に、コスト削減などの理由により、ステータコアとして、コイルを巻回しない補極ティースを備えたものがある。すなわち、円筒状のコア本体の内周に一定間隔で突設された複数のティースのうち、周方向に交互に並ぶ第1群(半数)のティースが、コイル巻回用の主極ティースとされると共に、第2群(残りの半数)のティースが、コイル非巻回用の補極ティースとされたステータコアを備えるものである。
しかも、そのような補極ティースを持つステータコアにおいて、ティースを周方向に密に配置する目的やコイルの巻回作業性の向上を図る目的などから、主極ティースを、コア本体と別体に形成した分割コア上に形成した上で、コア本体の内周に係合することが広く行われている。
また、このようなステータコアのティースに対してコイルを巻回するにあたり、ティースに、二分割されたコイルボビンを装着し、その上からティースにコイルを巻回することが行われている(例えば、特許文献1参照)。
特開2010−45868号公報
ところで、この種のブラシレスモータの中に、高電圧をコイルに印加するものがある。そのようなブラシレスモータでは、コイルとステータコアとの絶縁性を十分に高く維持しなくてはならない。例えば、主極ティースとそれに巻回するコイルとの間の絶縁性、および、主極ティースに巻回したコイルとそれに隣接する補極ティースとの間の絶縁性を十分に高めておく必要がある。
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、主極ティースとそれに巻回するコイルとの間の絶縁性、および、主極ティースに巻回したコイルとそれに隣接する補極ティースとの間の絶縁性を十分に高めることのできるステータ、その製造方法、および、そのステータを用いたブラシレスモータを提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明に係るステータは、円筒状のコア本体の内周に、周方向に一定間隔をおいて突設された複数のティースを有し、周方向に交互に並ぶ第1群の前記ティースがコイル巻回用の主極ティースとされると共に第2群のティースがコイル非巻回用の補極ティースとされ、前記主極ティースが、前記コア本体とは別体に形成された上で前記コア本体の内周に係合されたステータコアと、前記主極ティースの外周に装着された絶縁樹脂製のコイルボビンと、前記コイルボビンを介して前記主極ティースの外周に巻回されたコイルと、を有するステータにおいて、前記主極ティースに巻回された前記コイルと前記補極ティースとの間に、前記コイルの外側面をステータ軸方向の全域にわたって覆うインシュレータが設けられ、前記コイルボビンが、ステータ軸方向に第1ボビンと第2ボビンとに二分割され、分割箇所で互いに対向するように組み合わされた前記第1ボビンと第2ボビンの対向部が、前記主極ティースのステータ軸方向の中間部に配置され、前記第1ボビンと第2ボビンの対向部間に、該対向部間の隙間を封じるための絶縁材料製の隙間封じ部材が設けられ、前記隙間封じ部材は、前記第1ボビンと前記第2ボビンの対向部にそれぞれ延設され前記ステータ軸方向で小隙間を介して対向配置された一対の重ね合わせ片と、前記第1ボビンと第2ボビンの対向部間の前記小隙間を覆うように配置された絶縁部材とで構成され、前記重ね合わせ片は、前記第1ボビンおよび前記第2ボビンの厚みよりも薄く、かつ前記第1ボビンおよび前記第2ボビンの前記主極ティースとは反対側の外側面に段差が形成されるように延設されており、前記一対の重ね合わせ片のうちの一方の重ね合わせ片の前記段差と、他方の重ね合わせ片の前記段差との間に、前記一対の重ね合わせ片と重ね合わされるように前記絶縁部材が配置され、それにより、前記第1ボビンと第2ボビンの対向部間の前記隙間が封じられており、しかも前記絶縁部材が、前記インシュレータの一部として一体に設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、主極ティースに巻回したコイルと、補極ティースとの間にインシュレータが配置されているので、補極ティースとコイル間の絶縁を強化することができる。従って、補極ティースとコイルとの間のクリアランスを狭めることができ、そのぶんだけ主極ティースに巻回するコイルの線積率を高めることができる。また、第1ボビンと第2ボビンの対向部を、主極ティースのステータ軸方向の中間部に配置しているものの、第1ボビンと第2ボビンの対向部間に、該対向部間の隙間を封じるための絶縁材料製の隙間封じ部材を設けているので、第1ボビンと第2ボビンの対向部間に隙間が存在する場合であっても、主極ティース(ステータコア)とコイル間を確実に絶縁することができる。また、ステータコアの軸方向長さが変更された場合であっても、第1ボビンと第2ボビンの少なくとも一方の長さだけ変更すれば対応が可能であるので、仕様変更に柔軟に対応することができる。
また、二分割したコイルボビンに一体に設けた重ね合わせ片と、第1ボビンと第2ボビンの対向部間に配置された絶縁部材とで、隙間封じ部材を構成しているものの、絶縁部材をコイルと補極ティースとの間を絶縁するインシュレータに一体に設けているので、部品点数を増やさずに絶縁性を改善することができる。
本発明に係るステータにおいて、前記インシュレータが、折り曲げ可能なシート体で構成され、前記主極ティースに装着される前記絶縁部材に相当する本体部と、前記本体部に対して折り曲げ可能とされ、前記コイルボビンに前記コイルを巻回した後に前記コイルの外側面を覆う位置まで折り曲げられるカバー部と、を一体に有することを特徴とする。
この構成によれば、主極ティースにインシュレータの本体部を取り付けた後にコイルを巻回し、その後、インシュレータのカバー部を折り曲げることで、コイルの外側面をカバー部で覆うことができる。従って、巻線時にインシュレータが邪魔にならず、コイルボビンに対して容易にコイルを巻回することができる。
本発明に係るステータにおいて、前記コイルボビンが、前記主極ティースの挿入溝を有し前記主極ティースのステータ軸方向の一端面および両側面の一部を覆うU字状の前記第1ボビンと、前記主極ティースの挿入溝を有し前記主極ティースのステータ軸方向の他端面および両側面の一部を覆うU字状の前記第2ボビンとに二分割され、前記第1ボビンおよび第2ボビンの各主極ティース挿入溝の内底部に、前記主極ティースのステータ軸方向の一端面および他端面にそれぞれ突き当たる突当面が設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、第1ボビンと第2ボビンが、主極ティースのステータ軸方向の両端面に突き当てになるので、軸方向においてコイルボビンと主極ティースを隙間なく密着させることができる。そのため、コイルボビンを確実に位置決めできるようになり、組付精度の向上が図れる。
本発明に係るステータにおいて、前記コア本体から分離された前記主極ティースに、前記コイルボビンと前記コイルと前記インシュレータとが組み合わせられることで、コイルユニットが構成され、各コイルユニットが前記コア本体に装着されていることを特徴とする。
この構成によれば、コイルユニットを個別に組み立てた状態で、コイルユニットをコア本体に組み付けるだけで、ステータを完成させることができる。従って、組立作業の容易化により組立工程の効率向上が図れる。
本発明に係るステータの製造方法は、前記コア本体から分離された前記主極ティースに前記コイルボビンを装着すると共に、前記コイルボビンと前記主極ティースとの間に前記シート体よりなるインシュレータを配置する工程と、該工程後に、前記インシュレータの前記カバー部を折り曲げる前の状態で、前記主極ティースの外周に前記コイルボビンの上から前記コイルを巻回する工程と、該工程後に、前記インシュレータのカバー部を、前記コイルの外側面を覆う位置まで折り曲げることで、前記コア本体から分離された前記主極ティースと前記コイルボビンと前記コイルと前記インシュレータとが組み合わせられたコイルユニットを完成させる工程と、各前記コイルユニットを前記コア本体の内周に係合させる工程と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、インシュレータのカバー部に邪魔されることなく、コイルユニット単位でコイルの巻回工程を実施することができる。従って、効率よくステータを組み立てることができる。なお、コイルユニットをコア本体に装着する際に、インシュレータのカバー部がコア本体の補極ティースに引っ掛かるおそれがあるときには、インシュレータのカバー部をコイルの外側面に接着固定しておく。そうすることで、カバー部がコア本体に引っ掛かること、コイルユニットをコア本体にスムーズに組み付けることができる。
本発明に係るブラシレスモータは、前記ステータと、前記ステータの内周側に回転自在に配置されたロータと、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、コイルとステータの絶縁性を良好に保つことができるので、高効率で信頼性の高いブラシレスモータとすることができる。
本発明によれば、主極ティースに巻回したコイルと、補極ティースとの間にインシュレータが配置されているので、補極ティースとコイル間の絶縁を強化することができる。従って、補極ティースとコイルとの間のクリアランスを狭めることができ、そのぶんだけ主極ティースに巻回するコイルの線積率を高めることができる。また、第1ボビンと第2ボビンの対向部を、主極ティースのステータ軸方向の中間部に配置しているものの、第1ボビンと第2ボビンの対向部間に、該対向部間の隙間を封じるための絶縁材料製の隙間封じ部材を設けているので、第1ボビンと第2ボビンの対向部間に隙間が存在する場合であっても、主極ティース(ステータコア)とコイル間を確実に絶縁することができる。また、ステータコアの軸方向長さが変更された場合であっても、第1ボビンと第2ボビンの少なくとも一方の長さだけ変更すれば対応が可能であるので、仕様変更に柔軟に対応することができる。
また、二分割したコイルボビンに一体に設けた重ね合わせ片と、第1ボビンと第2ボビンの対向部間に配置された絶縁部材とで、隙間封じ部材を構成しているものの、絶縁部材をコイルと補極ティースとの間を絶縁するインシュレータに一体に設けているので、部品点数を増やさずに絶縁性を改善することができる。
本発明の実施形態のブラシレスモータの斜視図である。 図1のA−A矢視断面図である。 図1のB−B矢視断面図である。 本発明の実施形態のステータの斜視図である。 本発明の実施形態のステータに用いられているステータコアの軸方向から見た正面図である。 本発明の第1実施形態のステータに使用されるコイルユニットの内周側から見た斜視図である。 本発明の第1実施形態のステータに使用されるコイルユニットの外周側から見た斜視図である。 本発明の第1実施形態のステータに使用されるコイルユニットの分解斜視図である。 本発明の第1実施形態のステータのコイルユニットに使用されるコイルボビンの構成図で、(a)は組み合わせ前の状態を示す斜視図、(b)は組み合わせ後の状態を示す斜視図である。 本発明の第2実施形態のステータに使用されるコイルユニットの内周側から見た斜視図である。 本発明の第2実施形態のステータに使用されるコイルユニットの外周側から見た斜視図である。 本発明の第2実施形態のステータに使用されるコイルユニットの分解斜視図である。 本発明の第3実施形態のステータに使用されるコイルユニットの内周側から見た斜視図である。 本発明の第3実施形態のステータに使用されるコイルユニットの外周側から見た斜視図である。 本発明の第3実施形態のステータに使用されるコイルユニットの分解斜視図である。 本発明の第3実施形態のステータのコイルユニットに使用されるコイルボビンの構成図で、(a)は組み合わせ前の状態を示す斜視図、(b)は組み合わせ後の状態を示す斜視図である。 本発明の第3実施形態のステータのコイルユニットに使用されるコイルボビンの構成図で、(a)は組み合わせ前の状態を示す正面図、(b)は組み合わせ後の状態を示す正面図である。 本発明の第4実施形態のステータに使用されるコイルユニットの分解斜視図である。 本発明の第4実施形態のステータのコイルユニットに使用されるコイルボビンの構成図で、(a)は組み合わせ前の状態を示す斜視図、(b)は組み合わせ後の状態を示す斜視図である。 本発明の第4実施形態のステータのコイルユニットに使用されるコイルボビンの構成図で、(a)は組み合わせ前の状態を示す正面図、(b)は組み合わせ後の状態を示す正面図である。
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明において、図1の左側を前側(一端側)、図1の右側を後側(他端側)とする。
(ブラシレスモータ、モータハウジング)
図1および図2に示すように、このブラシレスモータ1は、インナーロータ型のもので、モータ本体部2と、エンコーダ部3と、有している。モータ本体部2は、モータの外殻をなすモータハウジング4として、薄肉円筒状のステータケース5と、ステータケース5の前部に固定された厚肉のフロントブラケット6と、ステータケース5の後部に固定された有底二重筒状のリヤブラケット7と、を備えている。モータハウジング4の中心部には、モータシャフト21が配置されている。
(方向性の説明)
ここで、モータシャフト21の軸線方向を「モータ軸方向」あるいは「ステータ軸方向」、モータシャフト21の軸線周りの方向を「モータ周方向」あるいは「ステータ周方向」、モータシャフト21の径方向を「モータ径方向」あるいは「ステータ径方向」と言う。「モータ軸方向」あるいは「ステータ軸方向」については、各図において矢印Yで示す。
(モータシャフト)
モータシャフト21は、前端がフロントブラケット6から外部に突き出しており、フロントブラケット6とリヤブラケット7にそれぞれ嵌合固定された前側軸受31と後側軸受32とにより回転自在に支持されている。
(ステータとロータ)
ステータケース5の内部には、円筒状のステータ10が収容されている。そのステータ10の内周側に、エアギャップを確保した状態で、モータシャフト21に一体化されたロータ20が配置されている。ロータ20は、外周部にマグネット22を備えている。マグネット22は、周方向に磁極が交互に変わるように着磁してある。
(エンコーダ部)
エンコーダ部3は、ロータ20の回転角度を検出するためのものである。エンコーダ部3の検出信号に応じてステータ10のコイル17の通電制御が行われる。それにより、ロータ20と一体のモータシャフト21が回転駆動される。なお、ロータ位置検出は、光学式エンコーダや磁気式のエンコーダに限らず、レゾルバ、ホールICとセンサマグネットによるものでもよく、またセンサレスによるものでもよい。
(結線基板)
リヤブラケット7の内部には、環状の結線基板40が設けられている。結線基板40は、ステータ10のコイル17に外部電力を給電するためのもので、U相、V相、W相に対応した配線パターンを有している。結線基板40は、後述のコイルボビン100に設けられている端子18に挿入されることにより、リヤブラケット7内に固定される。
(ステータ)
図3および図4は、ステータ10の構成を示している。また、図5は、ステータコア11の構成を示している。
ステータ10は、図3および図4に示すように、磁性材料で構成されたステータコア11と、絶縁樹脂製のコイルボビン100と、コイル17と、絶縁紙や絶縁シート等の折り曲げ可能なシート体よりなるインシュレータ19と、を有している。
以下、このステータ10について詳細に説明する。なお、以下の説明において、単に「ステータ軸方向」を「軸方向」、「ステータ周方向」を「周方向」、「ステータ径方向」を「径方向」と簡略化して言う。
(ステータコア)
ステータ10の主要素であるステータコア11は、例えば、磁性材料の板材を軸方向に積層して形成されたものであり、図5に示すように、円筒状のコア本体(継鉄部とも言う)12を有している。コア本体12の内周には、周方向に一定間隔をおいて、複数のティース13が突設されている。各ティース13は、ステータコア11の中心に向けて突出している。
周方向に交互に並ぶティース13を第1群のティースおよび第2群のティースと呼ぶと、第1群のティースは、コイル巻回用の主極ティース14とされている。また、第2群のティースは、コイル非巻回用の補極ティース15とされている。そして、コイル巻回用の主極ティース14は、コア本体12とは別体に形成された上で、コア本体12の内周に、組立時に一体に係合されている。つまり、主極ティース14は、コア本体12に対する分割コアとして設けられている。ここでは、ティース13が全部で12個設けられており、主極ティース14が6個設けられ、補極ティース15が6個設けられている。
(主極ティース)
主極ティース14は、円筒状のコア本体12の内周面から径方向内側に延出した軸方向から見て平面視略T字形状のものであり、先端に「T字の頭」に相当する周壁部14aを備えている。また、周壁部14aの根元側に、コイル17が巻装される巻胴部14bを備えている。周壁部14aは、巻胴部14bの延出方向に交差する方向に左右対称に形成されている。また、巻胴部14bの基端面には、コア本体12の内周面のあり溝12cと係合可能な係合突部14cが形成されている。なお、コア本体12のあり溝12cは、隣接する補極ティース15の中間位置に、コア本体12の軸方向に沿って形成されており、径方向内側に向けて開口している。
(補極ティース)
また、補極ティース15は、先端の周壁部15aから根元側に繋がる部分が、先端側から根元側に行くほど幅の広がった扇形状に形成されている。隣接する補極ティース15間には、主極ティース14が配置される略矩形の空間(スロット)が確保されている。また、補極ティース15の根元部には、逃げ孔15cが形成されている。
このように形成された主極ティース14の周壁部14aの先端円弧面と、補極ティース15の周壁部15aの先端円弧面とが、ステータコア11の内径面を構成している。
(インシュレータ)
そして、主極ティース14の外周に、絶縁樹脂製のコイルボビン100を介してコイル17が巻回されている。また、主極ティース14に巻回されたコイル17と補極ティース15との間に、コイル17の外側面をステータ軸方向の全域にわたって覆うインシュレータ19が設けられている。
(コイルユニット)
上述したように、主極ティース14は、補極ティース15を有するコア本体12とは別体に製作されている。従って、この単品の主極ティース14に、コイルボビン100やインシュレータ19を装着し、その上で、コイルボビン100にコイル17を巻回することで、個別にコイルユニットCが構成されている。
そして、必要個数(本例では6個)のコイルユニットCをコア本体12の内周に装着することで、ステータ10が構成されている。コイルユニットCのコア本体12への装着は、主極ティース14の基端に設けた係合突部14cを、コア本体12の内周のあり溝12cに嵌合することで行われている。なお、コイルボビン100には、コイル17と外部結線するための端子18が、インサート成形によって一体的に設けられている。
次に、各実施形態のステータ10にそれぞれ使用されるコイルユニットC1〜C4の詳細を述べる。ここでは4種類のタイプについて述べる。図6〜図9は第1実施形態、図10〜図12は第2実施形態、図13〜図17は第3実施形態、図18〜図20は第4実施形態の説明図である。
(第1実施形態)
まず、第1実施形態のステータに使用されるコイルユニットC1について説明する。
図6は、第1実施形態のステータに使用されるコイルユニットC1の内周側から見た斜視図、図7は、外周側から見た斜視図、図8は、分解斜視図である。また、図9は、第1実施形態のステータのコイルユニットC1に使用されるコイルボビン100の構成図で、(a)は組み合わせ前の状態を示す斜視図、(b)は組み合わせ後の状態を示す斜視図である。
(コイルボビン)
図5〜図9に示すように、このコイルユニットC1を構成するコイルボビン100は、軸方向Yに第1ボビン110と第2ボビン120とに二分割されている。分割箇所で互いに対向するように組み合わされた第1ボビン110と第2ボビン120の対向部(つまり分割位置)は、主極ティース14の軸方向Yの中間部、詳しくは、主極ティース14の軸方向長さの半分の位置に配置されている。なお、中間部は、主極ティース14の軸方向長さの半分の位置に限られるものではない。つまり、中間部は、主極ティース14の上端から下端の間に位置していればよい(以下の実施形態についても同様)。
すなわち、コイルボビン100は、主極ティース挿入溝140の一部を有し主極ティース14の軸方向の一端面および両側面の一部を覆うU字状の第1ボビン110と、主極ティース挿入溝140の残りの半分を有し主極ティース14の軸方向の他端面および両側面の一部を覆うU字状の第2ボビン120とに二分割されている。
(重ね合わせ片)
また、第1ボビン110と第2ボビン120の対向部間には、該対向部間の隙間を封じるための絶縁材料製の隙間封じ部材としての重ね合わせ片118、128が設けられている。これら重ね合わせ片118、128は、第1ボビン110と第2ボビン120の対向部にそれぞれに一体に延設されており、互いに重ね合わせた状態での合計肉厚が第1ボビン110および第2ボビン120の各肉厚相当とされている。
図示例では、一対の重ね合わせ片118、128のうちの第2ボビン120側の重ね合わせ片128が、主極ティース14に接触する内側に配されている。また、第1ボビン110側の重ね合わせ片118が、主極ティース14に非接触となる外側に配されている。そして、第2ボビン120の内側の重ね合わせ片128と第1ボビン110の外側の重ね合わせ片118とが内外で互いに重ね合わせられることで、第1ボビン110と第2ボビン120の対向部間の隙間が確実に封じられている。
(突当面)
また、第1ボビン110および第2ボビン120の各主極ティース挿入溝140の内底部115、125には、主極ティース14の軸方向の一端面および他端面にそれぞれ突き当たる突当面115a、125aが設けられている。
第1ボビン110と第2ボビン120とには、内径側フランジ111、121と、外径側フランジ112、122とが、主極ティース14のコア本体12からの突出方向に間隔をあけて設けられている。内径側フランジ111、121と外径側フランジ112、122は、主極ティース14の外周に接する内周壁114、124の両側縁に外向きフランジとして連設されている。これにより、第1ボビン110と第2ボビン120のコイル巻回方向と直交する断面は、内径側フランジ111、121と外径側フランジ112、122との間に巻き溝113、123を有するコ字状断面となっている。
これら巻き溝113、123は、第1ボビン110と第2ボビン120を組み合わせたときに、コイル巻回方向に沿って全周連続したコイル巻回溝130を形成する。また、第2ボビン120の内径側フランジ121には、端子18を埋め込むための肉厚端部126が一体に設けられている。そして、端子18に結線基板40が挿入され、第2ボビン120上に結線基板40が固定される。これにより、端子18を介してコイル17と結線基板40とが電気的に接続される。
また、第1ボビン110と第2ボビン120を組み合わせたとき、第1ボビン110の主極ティース挿入溝140の開口端117と第2ボビン120の主極ティース挿入溝140の開口端127とが連通することにより、主極ティース14の嵌まる大きさの主極ティース挿入溝140が形成される。
(インシュレータ)
コイル17と補極ティース15との間を絶縁遮蔽するインシュレータ50(19)は、折り曲げ可能なシート体である絶縁紙によって構成されている。絶縁紙以外には、薄い樹脂シート等が採用可能である。このインシュレータ50には、主極ティース14にコイルボビン100を装着することにより、主極ティース14とコイルボビン100との間に挟持される本体部51が設けられている。本体部51には、主極ティース14の巻胴部14bを挿入可能な矩形開口52が設けられている。
この矩形開口52に巻胴部14bを挿入した状態で、主極ティース14に第1ボビン110と第2ボビン120を装着する。そうすることで、主極ティース14の周壁部14aの裏面と、第1ボビン110および第2ボビン120の内径側フランジ111、121の外側面との間に、インシュレータ50の本体部51の矩形開口52の周縁部を挟持することができる。これにより、インシュレータ50が主極ティース14に脱落しないように適正位置に装着される。
また、インシュレータ50の本体部51の両側縁に、本体部51に対し折り線53を境界にして、折り曲げ可能とされた一対のカバー部55が一体に設けられている。カバー部55は、コイルボビン100にコイル17を巻回した後に、コイル17の外側面を覆う位置まで折り曲げられる部分である。カバー部55は、折り曲げ前は、コイルボビン100のコイル巻回溝130を覆わないようになっている。
(ステータの製造方法)
次に、この第1実施形態に係るコイルユニットC1を用いてステータ10を構成するまでの手順(ステータの製造方法)について説明する。
最初の工程では、コア本体12から分離された主極ティース14にコイルボビン100を装着すると共に、コイルボビン100と主極ティース14との間にインシュレータ50を配置する。その際、コイルボビン100を装着する前に、主極ティース14の巻胴部14bをインシュレータ50の矩形開口52に挿入し、その主極ティース14の巻胴部14bを、第1ボビン110の主極ティース挿入溝140に挿入する。また、主極ティース14の巻胴部14bに第2ボビン120の主極ティース挿入溝140に嵌め込みながら、第1ボビン110と第2ボビン120を対向させ、両者の重ね合わせ片118、128を内外で重ね合わせる。
第1ボビン110と第2ボビン120を主極ティース14に対して組み付けると、第1ボビン110と第2ボビン120の突当面115a、125aが、主極ティース14の軸方向両端面に突き当てになる。
その状態で、コイルボビン100のコイル巻回溝130にコイル17を巻回する。その際、インシュレータ50のカバー部55は、折り曲げる前の状態に保たれており、コイル17の巻回作業の邪魔にならない。
そして、コイル17を巻回した後に、インシュレータ50のカバー部55を、図8に示すように、二点鎖線の位置から実線の位置に折り曲げる。コイル17の外側面を覆う位置までカバー部55を折り曲げることで、コイルユニットC1が完成する。その際、必要に応じて、カバー部55をコイル17の外側面に接着固定しておく。
以上の工程で作成した必要個数のコイルユニットC1を、円筒状のコア本体12の内周の所定位置(補極ティース15間の空間)に挿入して、各主極ティース14の係合突部14cをあり溝12cにそれぞれ係合させる。そうすることにより、ステータ10を完成させることができる。
以上の構成のステータによれば、主極ティース14に巻回したコイル17と補極ティース15との間にインシュレータ19(カバー部55)が配置されているので、補極ティース15とコイル17間の絶縁を強化することができる。従って、補極ティース15とコイル17との間のクリアランスを狭めることができ、そのぶんだけ主極ティース14に巻回するコイル17の線積率を高めることができる。
また、第1ボビン110と第2ボビン120の対向部を、主極ティース14の軸方向の中間部に配置しているものの、第1ボビン110と第2ボビン120の対向部間に、該対向部間の隙間を封じるための絶縁材料製の隙間封じ部材としての重ね合わせ片118、128を設けているので、第1ボビン110と第2ボビン120の対向部間に隙間が存在しないようにすることができる。よって、主極ティース14(ステータコア)とコイル17間を確実に絶縁することができる。また、ステータコア11の軸方向長さが変更された場合であっても、第1ボビン110と第2ボビン120の少なくとも一方の長さだけ変更すれば対応が可能であるので、仕様変更に柔軟に対応することができる。
また、第1ボビン110と第2ボビン120が、主極ティース14の軸方向の両端面に突き当てになるので、軸方向においてコイルボビン100と主極ティース14を隙間なく密着させることができる。そのため、コイルボビン100を確実に位置決めできるようになり、組付精度の向上が図れる。さらに、コイルボビン100(第2ボビン120)上に固定される結線基板40の組付け精度(取り付け位置精度)を向上させることができる。
また、二分割したコイルボビン100(第1ボビン110および第2ボビン120)それ自体に一体に延設した重ね合わせ片118、128で、隙間封じ部材に相当する部分を構成しているので、両方の重ね合わせ片118、128をラップさせるだけで、隙間封じを行うことができ、簡単な構造にすることができる。
また、コイルユニットC1を個別に組み立てた状態で、コイルユニットC1をコア本体12に組み付けるだけで、ステータ10を完成させることができる。従って、組立作業の容易化により組立工程の効率向上が図れる。
また、主極ティース14にインシュレータ50を取り付けた後にコイル17を巻回し、その後、インシュレータ50のカバー部55を折り曲げることで、コイル17の外側面をカバー部55で覆うことができる。従って、巻線時にインシュレータ50が邪魔にならず、コイルボビン100に対して容易にコイル17を巻回することができる。従って、効率よくステータ10を組み立てることができる。
また、コイルユニットC1をコア本体12に装着する際に、インシュレータ50のカバー部55がコア本体12の補極ティース15に引っ掛かるおそれがあるときには、インシュレータ50のカバー部55をコイル17の外側面に接着固定しておく。そうすることで、カバー部55がコア本体12に引っ掛かることがなくなり、コイルユニットC1をコア本体12にスムーズに組み付けることができる。
以上の効果により、このような構成のステータを組み込んだブラシレスモータ1は、高効率で信頼性が高くなる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態のステータに使用されるコイルユニットC2について説明する。
図10は、第2実施形態のステータに使用されるコイルユニットC2の内周側から見た斜視図、図11は、外周側から見た斜視図、図12は、分解斜視図である。
(コイルボビン)
図10〜図12に示すように、このコイルユニットC2を構成するコイルボビン200は、軸方向Yに第1ボビン210と第2ボビン220とに二分割されている。分割箇所で互いに対向するように組み合わされた第1ボビン210と第2ボビン220の対向部(つまり分割位置)は、主極ティース14の軸方向Yの中間部、詳しくは、主極ティース14の軸方向長さの半分の位置に配置されている。
すなわち、コイルボビン200は、主極ティース挿入溝240の一部を有し主極ティース14の軸方向の一端面および両側面の一部を覆うU字状の第1ボビン210と、主極ティース挿入溝240の残りの一部を有し主極ティース14の軸方向の他端面および両側面の一部を覆うU字状の第2ボビン220とに二分割されている。
(重ね合わせ片)
また、第1ボビン210と第2ボビン220の対向部間には、該対向部間の隙間を封じるための絶縁材料製の隙間封じ部材として、第1ボビン210と第2ボビン220の対向部にそれぞれ延設された重ね合わせ片218、228と、一対のインシュレータ60の本体部61と、が設けられている。
そして、一方の重ね合わせ片218が各インシュレータ60の本体部61の軸方向の一端に重ね合わせられ、他方の重ね合わせ片228が各インシュレータ60の本体部61の軸方向の他端に重ね合わせられ、それにより、第1ボビン210と第2ボビン220の対向部間の隙間が封じられている。
(突当面)
また、第1ボビン210および第2ボビン220の各主極ティース挿入溝240の内底部215、225には、主極ティース14の軸方向の一端面および他端面にそれぞれ突き当たる突当面215a、225aが設けられている。
なお、第1ボビン210および第2ボビン220の重ね合わせ片218、228の長さは、第1ボビン210および第2ボビン220の突当面215a、225aが主極ティース14の軸方向の両端面に突き当てになった状態で、必ず、インシュレータ60の本体部61に重ね合わせになるのに十分な寸法に設定されている。また、第1ボビン210および第2ボビン220の重ね合わせ片218、228の厚みは、インシュレータ60の本体部61に重ね合わせたときに、インシュレータ60の本体部61との間に段差が生じないように設定されている。
また、第1ボビン210と第2ボビン220とには、内径側フランジ211、221と、外径側フランジ212、222とが、主極ティース14のコア本体12からの突出方向に間隔をあけて設けられている。内径側フランジ211、221と外径側フランジ212、222は、主極ティース14の外周に接する内周壁214、224の両側縁に外向きフランジとして連設されている。これにより、第1ボビン210と第2ボビン220のコイル巻回方向と直交する断面は、内径側フランジ211、221と外径側フランジ212、222との間に巻き溝213、223を有するコ字状断面となっている。これら巻き溝213、223は、第1ボビン210と第2ボビン220を組み合わせたときに、コイル巻回方向に沿って全周連続したコイル巻回溝230を形成する。
第1ボビン210と第2ボビン220の対向端部の重ね合わせ片218、228は、内周壁214、224と内径側フランジ211、221と外径側フランジ212、222から連続して延出しており、巻き溝213、223側の表面に段差が付かないように形成されている。
また、第2ボビン220の内径側フランジ221の端部には、端子18を埋め込むための肉厚端部226が一体に設けられている。また、第1ボビン210と第2ボビン220を組み合わせたとき、第1ボビン210の主極ティース挿入溝240の開口端217と第2ボビン220の主極ティース挿入溝223の開口端227とが連通することにより、主極ティース14の嵌まる大きさの主極ティース挿入溝240が形成されるようになっている。
(インシュレータ)
この第2実施形態では、コイル17と補極ティース15との間を絶縁遮蔽するために一対のインシュレータ60(19)が設けられている。これらのインシュレータ60は、折り曲げ可能なシート体である絶縁紙によって構成されている。絶縁紙以外には、薄い樹脂シート等が採用可能である。各インシュレータ60は、主極ティース14にコイルボビン200を装着するときに、第1ボビン210と第2ボビン220の対向部が挿入される枠状の本体部61を有している。本体部61は、第1ボビン210と第2ボビン220の対向部間の隙間を覆うのに十分な軸方向長さNを持つ。
この本体部61は、主極ティース14の巻胴部14bの外側面に接触する内周壁61bと、その両側縁に連なる側壁61a、61cとを有する断面コ字状に形成されている。内周壁61bは、第1ボビン210および第2ボビン220の内周壁214、224に対応して設けられている。また、側壁61a、61cは、第1ボビン210および第2ボビン220の外径側フランジ212、222および内径側フランジ211、221に対応して設けられている。
本体部61の内周壁61bを主極ティース14の両外側面に配置して接着した状態で、主極ティース14に第1ボビン210と第2ボビン220を装着する。そうすると、第1ボビン210と第2ボビン220の対向部の重ね合わせ片218、228が、インシュレータ60のコ字状の本体部61の内側に挿入されて、本体部61と重ね合わされる。これにより、インシュレータ60の本体部61が、主極ティース14とコイルボビン200との間に脱落しないように適正に挟持される。
また、インシュレータ60の本体部61の一方の側壁61cの側縁には、本体部61に対し折り線63を境界にして、折り曲げ可能とされたカバー部65が一体に設けられている。カバー部65は、コイルボビン200にコイル17を巻回した後に、コイル17の外側面を覆う位置まで折り曲げられる部分である。カバー部65は、折り曲げ前は、コイルボビン200のコイル巻回溝230を覆わないようになっている。
(ステータの製造方法)
次に、この第2実施形態に係るコイルユニットC2を用いてステータ10を構成するまでの手順(ステータの製造方法)について説明する。
最初の工程では、コア本体12から分離された主極ティース14にインシュレータ60を配置すると共にコイルボビン200を装着する。インシュレータ60は、主極ティース14の巻胴部14bの側面に本体部61の内周壁61bを接着するなどして、主極ティース14に仮固定しておく。その状態で、第1ボビン210と第2ボビン220の主極ティース挿入溝240を主極ティース14の巻胴部14bに嵌め込む。そうすると、第1ボビン210と第2ボビン220の対向部に延設した重ね合わせ片218、228が、インシュレータ60の本体部61の軸方向の両端に重ね合わせられる。それにより、第1ボビン210と第2ボビン220の対向部間の隙間S1を封じることができる。
また、第1ボビン210と第2ボビン220を主極ティース14に対して組み付けると、第1ボビン210と第2ボビン220の突当面215a、225aが、主極ティース14の軸方向両端面に突き当てになる。
その状態で、コイルボビン200のコイル巻回溝230にコイル17を巻回する。その際、インシュレータ50のカバー部55は、折り曲げる前の状態に保たれており、コイル17の巻回作業の邪魔にならない。
そして、コイル17を巻回した後に、インシュレータ50のカバー部55を、図12に示すように、二点鎖線の位置から実線の位置に折り曲げる。コイル17の外側面を覆う位置までカバー部55を折り曲げることで、コイルユニットC2が完成する。その際、必要に応じて、カバー部55をコイル17の外側面に接着固定しておく。
以上の工程で作成した必要個数のコイルユニットC2を、円筒状のコア本体12の内周の所定位置にそれぞれ係合させる。そうすることにより、ステータ10を完成させることができる。
以上の構成のステータによれば、主極ティース14に巻回したコイル17と補極ティース15との間にインシュレータ19(インシュレータ60のカバー部65)が配置されているので、補極ティース15とコイル17間の絶縁を強化することができる。従って、補極ティース15とコイル17との間のクリアランスを狭めることができ、そのぶんだけ主極ティース14に巻回するコイル17の線積率を高めることができる。
また、第1ボビン210と第2ボビン220の対向部を、主極ティース14の軸方向の中間部に配置しているものの、第1ボビン210と第2ボビン220の対向部間に、該対向部間の隙間を封じるための絶縁材料製の隙間封じ部材としての重ね合わせ片218、228やインシュレータ60の本体部61を設けているので、第1ボビン210と第2ボビン220の対向部間の隙間S1を封じることができる。よって、主極ティース14(ステータコア)とコイル17間を確実に絶縁することができる。また、ステータコア11の軸方向長さが変更された場合であっても、第1ボビン210と第2ボビン220の少なくとも一方の長さだけ変更すれば対応が可能であるので、仕様変更に柔軟に対応することができる。
また、第1ボビン210と第2ボビン220が、主極ティース14の軸方向の両端面に突き当てになるので、軸方向においてコイルボビン200と主極ティース14を隙間なく密着させることができる。そのため、コイルボビン200を確実に位置決めできるようになり、組付精度の向上が図れる。さらに、コイルボビン200(第2ボビン220)上に固定される結線基板40の組付け精度(取り付け位置精度)を向上させることができる。
また、コイルユニットC2を個別に組み立てた状態で、コイルユニットC2をコア本体12に組み付けるだけで、ステータ10を完成させることができる。従って、組立作業の容易化により組立工程の効率向上が図れる。
また、主極ティース14にインシュレータ60を取り付けた後にコイル17を巻回し、その後、インシュレータ60のカバー部65を折り曲げることで、コイル17の外側面をカバー部65で覆うことができる。従って、巻線時にインシュレータ60が邪魔にならず、コイルボビン200に対して容易にコイル17を巻回することができる。従って、効率よくステータ10を組み立てることができる。また、コイルユニットC2をコア本体12に装着する際に、インシュレータ60のカバー部65がコア本体12の補極ティース15に引っ掛かるおそれがあるときには、インシュレータ60のカバー部65をコイル17の外側面に接着固定しておく。そうすることで、カバー部65がコア本体12に引っ掛かることがなくなり、コイルユニットC2をコア本体12にスムーズに組み付けることができる。
また、二分割したコイルボビン200に一体に設けた重ね合わせ片218、228と、第1ボビン210と第2ボビン220の対向部間に配置された絶縁部材とで、隙間封じ部材を構成しているものの、絶縁部材をコイル17と補極ティース15との間を絶縁するインシュレータ60の本体部61として一体に設けているので、部品点数を増やさずに絶縁性を改善することができる。
以上の効果により、このような構成のステータを組み込んだブラシレスモータ1は、高効率で信頼性が高くなる。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態のステータに使用されるコイルユニットC3について説明する。
図13は、第3実施形態のステータに使用されるコイルユニットC3の内周側から見た斜視図、図14は、外周側から見た斜視図、図15は、分解斜視図である。また、図16は、第3実施形態のステータのコイルユニットC3に使用されるコイルボビン300の構成図で、(a)は組み合わせ前の状態を示す斜視図、(b)は組み合わせ後の状態を示す斜視図、図17は、コイルボビン300の構成図で、(a)は組み合わせ前の状態を示す正面図、(b)は組み合わせ後の状態を示す正面図である。
(コイルボビン)
図13〜図17に示すように、このコイルユニットC3を構成するコイルボビン300は、軸方向Yに第1ボビン310と第2ボビン320とに二分割されている。分割箇所で互いに対向するように組み合わされた第1ボビン310と第2ボビン320の対向部(つまり分割位置)は、主極ティース14の軸方向Yの端部から外方に外れた位置に配置されている。
すなわち、コイルボビン300は、主極ティース挿入溝340を有し主極ティース14の軸方向Yの一端面および両側面の全域を覆うU字形の第1ボビン310と、U字形の第1ボビン310の主極ティース挿入溝340の開口端317を塞ぐことで、主極ティース14の軸方向Yの他端面を覆う蓋状の第2ボビン320と、に二分割されている。
第1ボビン310と第2ボビン320とには、内径側フランジ311、321と、外径側フランジ312、322とが、主極ティース14のコア本体12からの突出方向に間隔をあけて設けられている。内径側フランジ311、321と外径側フランジ312、322は、主極ティース14の外周に接する内周壁314、324の両側縁に外向きフランジとして連設されている。これにより、第1ボビン310と第2ボビン320のコイル巻回方向と直交する断面は、内径側フランジ311、321と外径側フランジ312、322との間に巻き溝313、323を有するコ字状断面となっている。これら巻き溝313、323は、第1ボビン310と第2ボビン320を組み合わせたときに、コイル巻回方向に沿って全周連続したコイル巻回溝330を形成する。また、第2ボビン320の内径側フランジ321には、端子18を埋め込むための肉厚端部326が一体に設けられている。
(突当面)
図15〜図17に示すように、U字状の第1ボビン310の主極ティース挿入溝340の内底部315には、主極ティース14の軸方向の一端面に突き当たる突当面315aが設けられている。また、蓋状の第2ボビン320の下面には、第1ボビン310の主極ティース挿入溝340の開口端317に嵌合される凸部325が設けられ、その凸部325の端面に、主極ティース14の軸方向の他端面に突き当たる突当面325aが設けられている。
また、第2ボビン320に設けられた凸部325の両側面と、第1ボビン310の主極ティース挿入溝340の開口端317の両内側面とには、主極ティース14の軸方向の両端面への両突当面315a、325aの突き当てを可能にする状態で、凸部325の開口端317への圧入を可能にする傾斜面よりなる圧入嵌合面325b、318が設けられている。
ここで、図17に示すように、主極ティース14の軸方向両端面間の寸法をL2、第1ボビン310の主極ティース挿入溝340の内底部(突当面315a)から開口端317の縁部までの寸法をL1、第2ボビン320の凸部325の突出寸法をL3とすると、
L1<L2+L3
となるように、突当面315a、325a間の位置が設定されている。
従って、第1ボビン310と第2ボビン320を主極ティース14に組み付けたときに、必ず突当面315a、325aが主極ティース14の軸方向の両端面に突き当たり、その状態で第1ボビン310と第2ボビン320の対向部間にゼロ以上の隙間S2があく。つまり、式で書くと、
0<S2=(L2+L3)−L1
となる。
(インシュレータ)
コイル17と補極ティース15との間を絶縁遮蔽するインシュレータ50(19)は、折り曲げ可能なシート体である絶縁紙によって構成されている。絶縁紙以外には、薄い樹脂シート等が採用可能である。このインシュレータ50には、主極ティース14にコイルボビン300を装着することにより、主極ティース14とコイルボビン300との間に挟持される本体部51が設けられている。本体部51には、主極ティース14の巻胴部14bを挿入可能な矩形開口52が設けられている。この矩形開口52に巻胴部14bを挿入した状態で、主極ティース14に第1ボビン310と第2ボビン320を装着する。そうすることで、主極ティース14の周壁部14aの裏面と、第1ボビン310の内径側フランジ311の外側面との間に、インシュレータ50の本体部51の矩形開口52の周縁部を挟持することができる。これにより、インシュレータ50が主極ティース14に脱落しないように適正位置に装着される。
また、インシュレータ50の本体部51の両側縁に、本体部51に対し折り線53を境界にして、折り曲げ可能とされた一対のカバー部55が一体に設けられている。カバー部55は、コイルボビン300にコイル17を巻回した後に、コイル17の外側面を覆う位置まで折り曲げられる部分である。カバー部55は、折り曲げ前は、コイルボビン300のコイル巻回溝330を覆わないようになっている。
(ステータの製造方法)
次に、この第3実施形態に係るコイルユニットC3を用いてステータ10を構成するまでの手順(ステータの製造方法)について説明する。
最初の工程では、コア本体12から分離された主極ティース14にコイルボビン300を装着すると共に、コイルボビン300と主極ティース14との間にインシュレータ50を配置する。その際、コイルボビン300を装着する前に、主極ティース14の巻胴部14bをインシュレータ50の矩形開口52に挿入し、その主極ティース34の巻胴部14bを、第1ボビン310の主極ティース挿入溝340に挿入する。次いでその状態で、第2ボビン320を第1ボビン310に対向させ、第2ボビン320の凸部325を、第1ボビン310の主極ティース挿入溝340の開口端317に圧入する。圧入するに従い、第1ボビン310と第2ボビン320の突当面315a、325aが、主極ティース14の軸方向両端面に突き当てになる。また、圧入により、第1ボビン310と第2ボビン320とが互いに脱落しないように係合された状態になる。
次いでその状態で、コイルボビン300のコイル巻回溝330にコイル17を巻回する。その際、インシュレータ50のカバー部55は、折り曲げる前の状態に保たれており、コイル17の巻回作業の邪魔にならない。
そして、コイル17を巻回した後に、インシュレータ50のカバー部55を、図15に示すように、二点鎖線の位置から実線の位置に折り曲げる。コイル17の外側面を覆う位置までカバー部55を折り曲げることで、コイルユニットC3が完成する。その際、必要に応じて、カバー部55をコイル17の外側面に接着固定しておくのがよい。
以上の工程で作成した必要個数のコイルユニットC3を、円筒状のコア本体12の内周の所定位置(補極ティース15間の空間)に挿入して、各主極ティース14の係合突部14cをあり溝12cにそれぞれ係合させる。そうすることにより、ステータ10を完成させることができる。
以上の構成のステータによれば、主極ティース14に巻回したコイル17と補極ティース15との間にインシュレータ19(カバー部55)が配置されているので、補極ティース15とコイル17間の絶縁を強化することができる。従って、補極ティース15とコイル17との間のクリアランスを狭めることができ、そのぶんだけ主極ティース14に巻回するコイル17の線積率を高めることができる。
また、第1ボビン310と第2ボビン320の対向部を、主極ティース14の軸方向の端部から外方に外れた位置に配置しているので、第1ボビン310と第2ボビン320の対向部間にたとえ隙間S2が存在する場合であっても、主極ティース14(ステータコア11)とコイル17間に十分な絶縁距離を確保することができる。また、ステータコア11の軸方向長さが変更された場合であっても、U字状の第1ボビン310の長さだけを変更すれば対応が可能であり、仕様変更に対する汎用性を高めることができる。
また、第1ボビン310と第2ボビン320が、主極ティース14の軸方向の両端面に突き当てになるので、軸方向においてコイルボビン300と主極ティース14を隙間なく密着させることができる。そのため、コイルボビン300を確実に位置決めできるようになり、組付精度の向上が図れる。さらに、コイルボビン300(第2ボビン320)上に固定される結線基板40の組付け精度(取り付け位置精度)を向上させることができる。
また、第1ボビン310の主極ティース挿入溝340の開口端317に第2ボビン320の凸部325を嵌合するので、第1ボビン310と第2ボビン320を組み合わせた際の組付安定性を高めることができる。そのため、コイル17の巻線工程においてコイルボビン300がぐらつくようなことがなくなり、巻線工程の安定化が図れる。しかも、凸部325が開口端317に嵌合することで、第1ボビン310と第2ボビン320の対向部間に隙間S3があっても、コイルボビン300の外周に巻回したコイル17と主極ティース14との間隙を完全に封じることができる。よって、絶縁性をより高めることができる。
また、第2ボビン320の凸部325の両側面と第1ボビン310の主極ティース挿入溝340の開口端317の両内側面とに圧入嵌合面325b、318があることにより、巻線工程の実行時やその前段階に、第1ボビン310と第2ボビン320とが脱落するおそれがなくなり、安定して巻線工程を実施することができる。
また、コイルユニットC3を個別に組み立てた状態で、コイルユニットC3をコア本体12に組み付けるだけで、ステータ10を完成させることができる。従って、組立作業の容易化により組立工程の効率向上が図れる。
また、主極ティース14にインシュレータ50を取り付けた後にコイル17を巻回し、その後、インシュレータ50のカバー部55を折り曲げることで、コイル17の外側面をカバー部55で覆うことができる。従って、巻線時にインシュレータ50が邪魔にならず、コイルボビン300に対して容易にコイル17を巻回することができ、効率よくステータ10を組み立てることができる。また、コイルユニットC3をコア本体12に装着する際に、インシュレータ50のカバー部55がコア本体12の補極ティース15に引っ掛かるおそれがあるときには、インシュレータ50のカバー部55をコイル17の外側面に接着固定しておく。そうすることで、カバー部55がコア本体12に引っ掛かることがなくなり、コイルユニットC3をコア本体12にスムーズに組み付けることができる。
以上の効果により、このような構成のステータを組み込んだブラシレスモータ1は、高効率で信頼性が高くなる。
(第4実施形態)
次に第4実施形態のステータに使用されるコイルユニットC4について説明する。
図18は、第4実施形態のステータに使用されるコイルユニットC4の分解斜視図である。また、図19は、第4実施形態のステータのコイルユニットC4に使用されるコイルボビン400の構成図で、(a)は組み合わせ前の状態を示す斜視図、(b)は組み合わせ後の状態を示す斜視図、図20は、コイルボビン400の構成図で、(a)は組み合わせ前の状態を示す正面図、(b)は組み合わせ後の状態を示す正面図である。
前述の第3実施形態では、第2ボビン320に設けられた凸部325の両側面と、第1ボビン310の主極ティース挿入溝340の開口端317の両内側面とに、傾斜した圧入嵌合面325b、318が設けられている場合を示した。本第4実施形態に使用するコイルボビン400では、その代わりに、図18〜図20に示すように、第2ボビン420に設けられた凸部125の両側面と、第1ボビン410の主極ティース挿入溝340の開口端317の両内側面とに、主極ティース14の軸方向両端面への両突当面315a、325aの突き当てを可能にする状態で、凸部325の開口端317への抜け止め嵌合を可能にする凹凸嵌合部325c、319が設けられている。その他の構成は、第3実施形態と同様である。
なお、図示例では、第1ボビン410側に凸嵌合部319が設けられ、第2ボビン420側にそれに係合する凹凸嵌合部325cが設けられた例を示しているが、その逆に、第1ボビン410側に凹凸嵌合部が設けられ、第2ボビン420側にそれに係合する凸嵌合部が設けられていてもよい。
このように、第2ボビン420の凸部325の両側面と第1ボビン410の主極ティース挿入溝340の開口端317の両内側面とに凹凸嵌合部325c、319があることにより、巻線工程の実行時やその前段階に、第1ボビン410と第2ボビン410とが脱落するおそれがなくなり、安定して巻線工程を実施することができる。
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、コイル巻回用の主極ティース14は、コア本体12とは別体に形成された上で、コア本体12の内周に、組立時に一体に係合されている場合について説明した。これに加え、コイル非巻回用の補極ティース15も、コア本体12とは別体に形成した上で、コア本体12の内周に、組立時に一体に係合してもよい。
1…ブラシレスモータ
10…ステータ
11…ステータコア
12…コア本体
13…ティース
14…主極ティース
15…補極ティース
16…コイルボビン
17…コイル
19…インシュレータ
20…ロータ
50…インシュレータ
51…本体部
55…カバー部
60…インシュレータ
61…本体部
65…カバー部
C1…コイルユニット
100…コイルボビン
110…第1ボビン
115a,125a,215a,225a,315a,325a…突当面
118…重ね合わせ片
120…第2ボビン
128…重ね合わせ片
C2…コイルユニット
200…コイルボビン
210…第1ボビン
218…重ね合わせ片
220…第2ボビン
228…重ね合わせ片
C3…コイルユニット
300…コイルボビン
310…第1ボビン
315…内底部
317…開口端
318…圧入嵌合面
319…凹凸嵌合部
320…第2ボビン
325…凸部
325b…圧入嵌合面
325c…凹凸嵌合部
330…主極ティース挿入溝(主極ティースの挿入溝)
C4…コイルユニット
400…コイルボビン
410…第1ボビン
420…第2ボビン

Claims (6)

  1. 円筒状のコア本体の内周に、周方向に一定間隔をおいて突設された複数のティースを有し、周方向に交互に並ぶ第1群の前記ティースがコイル巻回用の主極ティースとされると共に第2群のティースがコイル非巻回用の補極ティースとされ、前記主極ティースが、前記コア本体とは別体に形成された上で前記コア本体の内周に係合されたステータコアと、
    前記主極ティースの外周に装着された絶縁樹脂製のコイルボビンと、
    前記コイルボビンを介して前記主極ティースの外周に巻回されたコイルと、
    を有するステータにおいて、
    前記主極ティースに巻回された前記コイルと前記補極ティースとの間に、前記コイルの外側面をステータ軸方向の全域にわたって覆うインシュレータが設けられ、
    前記コイルボビンが、ステータ軸方向に第1ボビンと第2ボビンとに二分割され、分割箇所で互いに対向するように組み合わされた前記第1ボビンと第2ボビンの対向部が、前記主極ティースのステータ軸方向の中間部に配置され、
    前記第1ボビンと第2ボビンの対向部間に、該対向部間の隙間を封じるための絶縁材料製の隙間封じ部材が設けられ
    前記隙間封じ部材は、前記第1ボビンと前記第2ボビンの対向部にそれぞれ延設され前記ステータ軸方向で小隙間を介して対向配置された一対の重ね合わせ片と、前記第1ボビンと第2ボビンの対向部間の前記小隙間を覆うように配置された絶縁部材とで構成され、
    前記重ね合わせ片は、前記第1ボビンおよび前記第2ボビンの厚みよりも薄く、かつ前記第1ボビンおよび前記第2ボビンの前記主極ティースとは反対側の外側面に段差が形成されるように延設されており、
    前記一対の重ね合わせ片のうちの一方の重ね合わせ片の前記段差と、他方の重ね合わせ片の前記段差との間に、前記一対の重ね合わせ片と重ね合わされるように前記絶縁部材が配置され、それにより、前記第1ボビンと第2ボビンの対向部間の前記隙間が封じられており、
    しかも前記絶縁部材が、前記インシュレータの一部として一体に設けられている
    ことを特徴とするステータ。
  2. 前記インシュレータが、折り曲げ可能なシート体で構成され、前記主極ティースに装着される前記絶縁部材に相当する本体部と、前記本体部に対して折り曲げ可能とされ、前記コイルボビンに前記コイルを巻回した後に前記コイルの外側面を覆う位置まで折り曲げられるカバー部と、を一体に有する
    ことを特徴とする請求項に記載のステータ。
  3. 前記コイルボビンが、前記主極ティースの挿入溝を有し前記主極ティースのステータ軸方向の一端面および両側面の一部を覆うU字状の前記第1ボビンと、前記主極ティースの挿入溝を有し前記主極ティースのステータ軸方向の他端面および両側面の一部を覆うU字状の前記第2ボビンとに二分割され、
    前記第1ボビンおよび第2ボビンの各主極ティース挿入溝の内底部に、前記主極ティースのステータ軸方向の一端面および他端面にそれぞれ突き当たる突当面が設けられている
    ことを特徴とする請求項1または請求項に記載のステータ。
  4. 前記コア本体から分離された前記主極ティースに、前記コイルボビンと前記コイルと前記インシュレータとが組み合わせられることで、コイルユニットが構成され、各コイルユニットが前記コア本体に装着されている
    ことを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載のステータ。
  5. 請求項に記載のステータの製造方法であって、
    前記コア本体から分離された前記主極ティースに前記コイルボビンを装着すると共に、前記コイルボビンと前記主極ティースとの間に前記シート体よりなるインシュレータを配置する工程と、
    該工程後に、前記インシュレータの前記カバー部を折り曲げる前の状態で、前記主極ティースの外周に前記コイルボビンの上から前記コイルを巻回する工程と、
    該工程後に、前記インシュレータのカバー部を、前記コイルの外側面を覆う位置まで折り曲げることで、前記コア本体から分離された前記主極ティースと前記コイルボビンと前記コイルと前記インシュレータとが組み合わせられたコイルユニットを完成させる工程と、
    各前記コイルユニットを前記コア本体の内周に係合させる工程と、
    を備えることを特徴とするステータの製造方法。
  6. 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のステータと、前記ステータの内周側に回転自在に配置されたロータと、を備える
    ことを特徴とするブラシレスモータ。
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