KR101164461B1

KR101164461B1 - 모터

Info

Publication number: KR101164461B1
Application number: KR1020107026197A
Authority: KR
Inventors: 토시노부 시노하라
Original assignee: 니혼 덴산 가부시키가이샤
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2009-06-16
Publication date: 2012-07-18
Also published as: EP2290788B1; CN102067413A; CN102067413B; WO2009154198A1; KR20110007216A; US8314528B2; EP2290788A4; JP2009303437A; JP5273448B2; EP2290788A1; US20110084562A1

Abstract

전기자는 인슐레이터 부품(51)을 갖는다. 인슐레이터 부품(51)의 외벽부(513)의 외측에 위치하는 배선 고정 홈(514a)에는 배선 부재가 배치된다. 인슐레이터 부품(51)에 도선이 권회될 때에는 도선의 권회 개시부와 권회 종료부가 지름 방향으로 교차해서 교차부가 형성된다. 권회 개시부는 권회 종료부에 의해 외벽부(513)를 향해서 압박된다. 외벽부(513)에는 코일의 지름 방향 외측 단부로부터 이간되는 도선 도피부(5131)가 형성된다. 이에 따라, 교차부의 도선에 의해 압박되어 외벽부(513)가 변형되는 것이 방지되어 배선 부재의 인슐레이터 부품(51) 상으로의 배치가 곤란하게 되는 것이 방지된다.

Description

모터{MOTOR}

본 발명은 전동식의 모터에 관한 것이다.

종래의 전동식의 모터에서는 전기자의 티스(teeth)를 덮는 인슐레이터 상에 배선 부재가 배치된다. 배선 부재는 코일끼리의 접속 또는 외부 전원과 코일의 접속을 행한다.

일본 특허 공개 2007-325481호 공보에는 고정자 코어가 인슐레이터에 덮여져 있는 인너 회전자형의 브러시리스(brushless) 모터가 개시되어 있다. 인슐레이터의 상측 또한 코일의 지름 방향 외측에 위치하는 외측벽의 내측면에는 위치 결정 오목부가 형성된다. 위치 결정 오목부는 축방향 상방으로 신장되어 있다. 도선을 고정자 코어에 권회하여 코일을 형성할 때에 도선의 권회 시작의 부위가 상방 또한 지름 방향 외방으로 잡아 당겨지면서 위치 결정 오목부 내에 위치함으로써 도선의 권회 시작의 위치가 고정된다.

일본 특허 공개 2007-325481호 공보

그런데, 인슐레이터의 벽부의 지름 방향 외측에 배선 부재가 배치되는 전기자의 경우, 코일을 형성하는 도선의 권회 시작 및 권회 종료의 부위가 지름 방향으로 교차하면 도선의 교차부가 인슐레이터의 벽부에 접촉한다. 이에 따라, 벽부가 지름 방향 외방으로 압박되어서 변형되어 배선 부재를 인슐레이터 상에 배치하는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다.

본 발명의 일례의 모터는 고정자부, 회전자부, 및 베어링 기구를 구비한다. 고정자부는 환상의 전기자를 갖는다. 전기자는 복수개의 티스를 구비하는 코어, 인슐레이터, 복수개의 코일, 및 배선 부재를 갖는다. 적어도 1개의 티스에 있어서 코일을 형성하는 도선의 권회 시작 및 권회 종료의 부위가 지름 방향으로 교차하는 교차부가 형성된다. 인슐레이터는 코일의 지름 방향 외측에 접하는 벽부를 갖는다. 교차부와 벽부는 지름 방향으로 서로 겹치고, 배선 부재는 벽부의 외측에 접한다. 벽부는 교차부와 지름 방향으로 겹치는 위치에 있어서 코일로부터 지름 방향 외측으로 이간되는 도선 도피부를 갖는다.

<발명의 효과>

본 발명에 의하면, 도선의 교차부에 의해 벽부가 변형되는 것을 방지하어 배선 부재의 인슐레이터 상으로의 배치가 곤란하게 되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 모터를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 고정자 커버를 모식적으로 나타내는 저면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 상측 커버를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 인슐레이터 부품을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 인슐레이터 부품을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 인슐레이터 부품을 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 인슐레이터 부품을 모식적으로 나타내는 배면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 전기자를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 전기자를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 전기자의 분할 요소의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 전기자의 배선 구조를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 전기자의 교차부 근방을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 인슐레이터 부품의 도선 도피부를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 인슐레이터의 다른 예에 있어서의 교차부 근방을 모식적으로 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 도면을 참조해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 전동식의 모터(1)를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 1에서는 단면보다 안쪽측의 구성의 일부도 나타내고 있다. 또한, 평행 사선을 붙이지 않고 단면을 나타내고 있다. 모터(1)는 중심축(J1) 방향의 높이가 외경에 비해 작은 박형 구조로 되어 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 모터(1)는 인너 회전자형 모터이다. 모터(1)는 고정자부(2), 회전자부(3), 베어링 기구(4), 센서부(6), 상측 커버(10), 및 버스 바 유닛(11)을 구비한다. 고정자부(2)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 환상의 전기자(21)를 갖는다. 회전자부(3)는 전기자(21) 내에 삽입된다. 베어링 기구(4)는 회전자부(3)를 고정자부(2)에 대해서 중심축(J1)을 중심으로 회전 가능하게 지지한다. 센서부(6)는 회전자부(3)의 회전 위치를 검출한다. 상측 커버(10)는 고정자부(2)의 상면을 덮는다. 버스 바 유닛(11)은 전기자(21)의 상방에 배치된다.

회전자부(3)는 대략 원기둥 형상의 축(31), 대략 원통 형상의 회전자 코어(32), 대략 환상의 계자용 자석(33), 회전 위치 검출용의 센서용 자석(34), 및 회전자 커버(35)를 갖는다. 회전자 코어(32)는 금속의 박판을 적층해서 형성된다. 계자용 자석(33)은 전기자(21)의 내주에 대향하도록 회전자 코어(32)의 외측면에 배치된다. 센서용 자석(34)은 회전자 코어(32)의 상면에 배치된다. 회전자 커버(35)는 계자용 자석(33) 및 센서용 자석(34)을 덮는다. 고정자부(2)는 전기자(21) 및 전기자(21)를 덮는 바닥 있는 대략 원통 형상의 고정자 커버(22)를 갖는다. 전기자(21)는 고정자 커버(22) 및 상측 커버(10)에 둘러싸여진 공간에 수납된다. 이하의 설명에서는, 편의상, 중심축(J1)을 따라 상측 커버(10)측을 상측, 고정자 커버(22)측을 하측으로 해서 설명하지만, 중심축(J1)은 반드시 중력 방향과 일치할 필요는 없다.

전기자(21)는 코어(211), 인슐레이터(5), 코일(213), 및 복수개의 배선 부재(121)를 갖는다. 코어(211)는 복수개의 박판 형상의 규소강판을 적층해서 형성되어 복수개의 티스(2111)를 갖는다. 인슐레이터(5)는 티스(2111)를 덮는다. 코일(213)은 인슐레이터(5) 상으로부터 티스(2111)로 도선을 권회함으로써 형성된다. 복수개의 배선 부재(121)는 인슐레이터(5) 상에 배치되어 도선에 접속된다. 전기자(21)의 상면측에 배치된 버스 바 유닛(11)은 전기자(21)로의 구동 전류의 공급로로 되어 있고, 고정자 커버(22)로부터 외부로 돌출되는 커넥터부(111)에 의해 외부 전원과 접속된다.

베어링 기구(4)는 중심축(J1)을 따라 배열된 1쌍의 볼베어링(41,42)을 갖는다. 볼베어링(41,42)은 고정자 커버(22)의 대략 중앙에 형성된 베어링 유지부(2213), 및 상측 커버(10)의 대략 중앙에 형성된 베어링 유지부(103)에 각각 유지된다. 센서부(6)는 회로 기판 및 홀 소자 등의 자계 검출 소자인 센서를 갖는다. 센서는 회전자부(3)에 부착된 센서용 자석(34)에 대향하도록 배치된다. 센서가 센서용 자석(34)의 자계를 검출함으로써 센서부(6)는 전기자(21)에 대한 회전자부(3)의 회전 위치를 검출한다.

도 2는 고정자 커버(22)를 모식적으로 나타내는 저면도이다. 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 고정자 커버(22)는 대략 원판 형상의 저부(221), 대략 원통 형상의 측벽부(222), 및 대략 삼각형상의 플랜지부(223)를 갖는다. 저부(221)는 대략 중앙에 축(31)이 삽입되는 구멍부(2211), 및 구멍부(2211)의 주위에서 중심축(J1)을 중심으로 해서 상방으로 돌출되는 환상 볼록부(2212)를 갖는다. 환상 볼록부(2212)의 내측 부위는 볼베어링(41)을 유지하는 베어링 유지부(2213)로 되어 있다. 측벽부(222)는 저부(221)의 외측 가장자리로부터 상방으로 신장된다. 또한, 플랜지부(223)는 측벽부(222)의 상단으로부터 중심축(J1)에 대략 수직인 방향으로 넓혀진다. 플랜지부(223)의 3개의 코너부에는 상측 커버(10)와의 체결용 구멍부(2231)가 형성되어 있다. 플랜지부(223)의 일부는 커넥터부(111)가 배치되는 위치에서 측벽부(222)의 일부와 함께 잘려져 있다.

도 3은 상측 커버(10)를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 상측 커버(10)는 플랜지부(223)와 같은 대략 삼각형이고, 구멍부(104)가 고정자 커버(22)의 구멍부(2231)에 대응하는 3개소에 형성되어 있다. 또한, 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 상측 커버(10)는 대략 중앙에 축(31)이 삽입되는 구멍부(101), 및 구멍부(101)의 주위에서 중심축(J1)을 중심으로 해서 하방으로 돌출되는 환상 볼록부(102)를 갖는다. 환상 볼록부(102)의 내측 부위는 볼베어링(42)을 유지하는 베어링 유지부(103)로 되어 있다.

인슐레이터(5)는 상하가 반대인 2개의 인슐레이터 부품을 상하로 조합시킨 것을 둘레 방향으로 배열해서 구성된다. 도 4, 도 5, 도 6 및 도 7은 각각 인슐레이터 부품(51)을 모식적으로 나타내는 사시도, 평면도, 정면도 및 배면도이다. 이하, 티스(2111)의 상측에 배치되는 인슐레이터 부품(51)에 대해서 설명한다. 또한, 티스(2111)의 하측에 배치되는 인슐레이터 부품(51)은 상하가 반대인 점을 제외하고 상측의 인슐레이터 부품(51)과 같다. 도 4~도 6에 나타내는 바와 같이, 수지로 형성되는 인슐레이터 부품(51)은 티스(2111)의 상부 및 측부를 덮는 저부(511), 티스(2111)의 지름 방향 내측에 위치하는 내벽부(512), 및 티스(2111)의 지름 방향 외측에 위치하는 외벽부(513)를 갖는다.

내벽부(512)는 중심축(J1)에 대해서 대략 평행하게 상방으로 돌출됨과 아울러 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원통 형상으로 형성된다. 외벽부(513)는 중심축(J1)에 대해서 대략 평행하게 상방으로 돌출됨과 아울러 대략 둘레 방향으로 넓어지는 판형상으로 형성된다. 또한, 저부(511)는 중심축(J1)에 대략 수직인 면인 상부(5111), 및 상부(5111)의 둘레 방향에 있어서의 양측으로부터 하방으로 신장되는 측부(5112)를 갖는다. 측부(5112)에는 도선을 권회할 때의 가이드가 되는 복수개의 가이드 홈(5113)이 중심축(J1)에 대해서 대략 평행하게 형성되어 있다.

외벽부(513) 중 저부(511)보다 상측에 위치하는 부분에는 중심축(J1)에 대향하는 면을 갖는 중앙부(5132), 및 중앙부(5132)의 대략 둘레 방향의 양측 각각에 위치하는 부위 5131이 형성된다. 중앙부(5132)는 양측의 부위 5131보다 중심축(J1)측으로 돌출된다. 또한, 외벽부(513) 중 저부(511)의 양측에 위치하는 부분은, 중앙부(5132)와 마찬가지로, 중앙부(5132)의 양측의 부위 5131보다 중심축(J1)측에 위치한다. 따라서, 외벽부(513)의 대략 둘레 방향의 양측의 부위는 하방으로부터 상방을 향해서 단차 형상으로 되어 있다. 중앙부(5132)의 양측의 부위 5131은 후술하는 바와 같이 상방으로 인출되는 도선으로부터 지름 방향 외방으로 도피되는 부위이므로, 이하, 「도선 도피부(5131)」라고 한다. 도선 도피부(5131)는 외벽부(513)의 상단까지 형성된다. 이에 따라, 인슐레이터 부품(51)의 성형시에 금형의 설계가 용이하게 된다. 또한, 외벽부(513)의 상부의 중심축(J1)에 대향하는 면은 상방을 향해서 지름 방향 외방으로 약간 경사져 있다.

도 1, 도 4, 도 5 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 인슐레이터 부품(51)은 배선 고정 벽부(5141), 및 2개의 배선 고정 볼록부(5142)를 추가로 갖는다. 배선 고정 벽부(5141)는 외벽부(513)의 지름 방향 외측에 있어서 외벽부(513)에 대해서 대략 평행하게 형성된다. 배선 고정 볼록부(5142)는 배선 고정 벽부(5141)의 지름 방향 외측에 있어서 중심축(J1)에 대해서 대략 평행하게 상방으로 돌출된다. 배선 고정 벽부(5141)는 외벽부(513)와의 사이에서 배선 부재(121)의 판형상의 부위를 협지한다. 이하, 배선 고정 벽부(5141)와 외벽부(513) 사이의 간극을 배선 고정 홈(514a)이라고 한다. 또한, 배선 고정 벽부(5141)와 배선 고정 볼록부(5142) 사이에 있어서도 배선 부재(121)가 협지된다. 이하, 배선 고정 벽부(5141)와 배선 고정 볼록부(5142) 사이의 간극을 배선 고정 간극(514b)이라고 한다.

도 8은 도 1에 나타내는 전기자(21)의 배선 부재(121)를 배치하기 전의 상태를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 9는 배선 부재(121)가 배치된 전기자(21)를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 단, 도 9에서는 배선 부재(121)에 대해서 부호 121a, 121b, 121c를 붙이고 있다. 코어(211)는 12개의 분할 코어를 대략 둘레 방향으로 배열해서 형성되어 있다. 도 8 및 도 9에서는 서로 인접하는 1쌍의 분할 코어에 대응하는 6개의 분할 요소에 부호 21A~21F를 붙이고 있다. 코어(211)는 12개의 티스(2111) 및 대략 환상의 코어 백(core back)(2112)을 갖는다. 티스(2111)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 지름 방향으로 신장됨과 아울러 회전자부(3)의 주위에서 방사상으로 배치된다. 도 8 및 도 9에서는 티스(2111)에 대해서 부호 2111a 또는 2111b를 붙이고 있다. 코어 백(2112)은 복수개의 티스(2111)의 중심축(J1)과는 반대측에 접속되어 복수개의 티스(2111)를 자기적으로 연결한다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 인슐레이터 부품(51)은 둘레 방향으로 배열되어 각 티스(2111)를 덮는다. 이에 따라, 각 인슐레이터 부품(51)이 갖는 배선 고정 홈(514a) 및 배선 고정 간극(514b)과, 인접하는 인슐레이터 부품(51)이 갖는 배선 고정 홈(514a) 및 배선 고정 간극(514b)이 둘레 방향으로 배열된다. 그 결과, 전기자(21)의 상면에 배선 고정 홈(514a) 및 배선 고정 간극(514b)이 코어 백(2112)을 따라 대략 환상으로 배열된다. 또한, 전기자(21)에서는 모든 인슐레이터 부품(51)의 형상이 공통화됨으로써 제조 비용이 삭감된다. 또한, 도 8 및 도 9에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 코일(213)을 형성하는 도선은 인슐레이터 부품(51) 상의 내벽부와 외벽부 사이에 권회된다. 따라서, 배선 고정 홈(514a) 및 배선 고정 간극(514b)의 위치는 복수개의 코일(213)의 외측이 된다.

전기자(21)를 형성하는 6개의 분할 요소(21A~21F)는 거의 동일한 구조를 갖는다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 각 분할 코어는 서로 인접하는 2개의 티스(2111a,2111b)를 갖는다. 도 10은 분할 요소(21A)의 개략을 중심축(J1)측으로부터 나타내는 도면이다. 도 10에서는 2개의 티스(2111a,2111b)에 대해서 연속해서 권회되는 도선(2131)을 꺾어진 선으로 나타내고 있다. 이하의 설명에서는 도 10에 있어서의 우측의 티스(2111a)를 「제 1 티스」라고 칭하고, 좌측의 티스(2111b)를 「제 2 티스」라고 칭한다. 또한, 제 1 티스(2111a)를 덮는 인슐레이터 부품(51)에 도선(2131)을 권회함으로써 형성된 코일을 「제 1 코일(213a)」이라고 칭한다. 또한, 제 2 티스(2111b)를 덮는 인슐레이터 부품(51)에 도선(2131)을 권회함으로써 형성된 코일을 「제 2 코일(213b)」이라고 칭한다.

제 1 코일(213a)은 제 1 티스(2111a)를 덮는 인슐레이터 부품(51) 상에 도선(2131)이 권회됨으로써 형성된다. 제 2 코일(213b)은 제 1 코일(213a)로부터 연속해서 제 2 티스(2111b)를 덮는 인슐레이터 부품(51) 상에 제 1 코일(213a)에 있어서의 권회 방향과는 반대인 권회 방향으로 도선(2131)이 권회되어 제 2 코일(213b)이 형성된다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 제 1 코일(213a)은 중심축(J1)으로부터 바라봐서 반시계 방향으로 도선(2131)이 권회됨으로써 형성되고, 제 2 코일(213b)은 중심축(J1)으로부터 바라봐서 시계 방향으로 도선(2131)이 권회됨으로써 형성된다. 도선(2131)의 제 1 코일(213a)측의 도선 단부(2132) 및 제 2 코일(213b)측의 도선 단부(2132)는 모두 상방을 향해서 인출된다.

6개의 분할 요소(21A~21F) 중 분할 요소(21C) 및 분할 요소(21E)는 도 10의 분할 요소(21A)와 마찬가지로 코일(213a,213b)이 형성된다. 분할 요소(21B), 분할 요소(21D) 및 분할 요소(21F)는 분할 요소(21A)의 좌우를 반전한 구조를 갖는다. 따라서, 중심축(J1)으로부터 바라봐서 우측에 제 2 티스(2111b) 및 제 2 코일(213b)이 위치하고, 좌측에 제 1 티스(2111a) 및 제 1 코일(213a)이 위치한다. 또한, 분할 요소(21A~21F)는 대략 환상으로 배열되기 때문에 제 1 티스(2111a) 및 제 2 티스(2111b)는 도 8에 나타내는 바와 같이 둘레 방향으로 각각 2개씩 교대로 배치된다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 전기자(21)의 상면에는 도전성을 갖는 재료로 형성된 UV상 배선 부재(121a), VW상 배선 부재(121b), 및 WU상 배선 부재(121c)가 배치된다. UV상 배선 부재(121a), VW상 배선 부재(121b), 및 WU상 배선 부재(121c)는 각각 양단에 2개의 접속 단자(1211)를 갖는다. 2개의 접속 단자(1211)는 대략 둘레 방향으로 신장됨과 아울러 중심축(J1)과 평행한 대략 판형상의 팔부(1212)에 의해 연결되어 팔부(1212)의 지름 방향 외측에 위치한다. 배선 부재(121)는 외벽부(513)의 지름 방향 외측의 면에 접한다. 또한, 배선 부재(121)는 팔부(1212)의 두께 방향이 지름 방향을 향하도록 배선 고정 홈(514a) 내에 배치된다.

UV상 배선 부재(121a)의 한쪽의 접속 단자(1211)는 분할 요소(21C)의 제 1 티스(2111a) 상에 배치되고 다른쪽의 접속 단자(1211)는 분할 요소(21F)의 제 1 티스(2111a) 상에 배치된다. VW상 배선 부재(121b)의 한쪽의 접속 단자(1211)는 분할 요소(21E)의 제 1 티스(2111a) 상에 배치되고 다른쪽의 접속 단자(1211)는 분할 요소(21B)의 제 1 티스(2111a) 상에 배치된다. WU상 배선 부재(121c)의 한쪽의 접속 단자(1211)는 분할 요소(21A)의 제 1 티스(2111a) 상에 배치되고 다른쪽의 접속 단자(1211)는 분할 요소(21D)의 제 1 티스(2111a) 상에 배치된다.

도 11은 전기자(21)의 배선 구조를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 11에서는 제 1 코일(213a) 및 제 2 코일(213b)을 형성하는 도선(2131)과, 각 배선 부재(121a,121b,121c)를 꺾어진 선으로 나타내고 있다. 도 11에 나타내는 바와 같이, UV상 배선 부재(121a)의 양단은 분할 요소(21C) 및 분할 요소(21F)에 있어서 제 1 코일(213a)의 상측에 위치하는 도선 단부(2132)에 접속된다. 또한, VW상 배선 부재(121b)의 양단은 분할 요소(21E) 및 분할 요소(21B)에 있어서 제 1 코일(213a)의 상측에 위치하는 도선 단부(2132)에 접속된다. WU상 배선 부재(121c)의 양단은 분할 요소(21A) 및 분할 요소(21D)에 있어서 제 1 코일(213a)의 상측에 위치하는 도선 단부(2132)에 접속된다.

또한, 분할 요소(21A) 및 분할 요소(21F)의 제 2 코일(213b)로부터 인출된 도선(2131)은 도선 단부(2132)에서 버스 바 유닛(11)의 U상 단자에 접속된다. 또한, 도 9에서는 기호 U를 향하는 2개의 2점 쇄선으로 버스 바 유닛(11)으로의 도선(2131)의 접속을 표현하고 있다. 마찬가지로, 분할 요소(21B) 및 분할 요소(21C)의 제 2 코일(213b)은 도선 단부(2132)에서 버스 바 유닛(11)의 V상 단자에 접속된다. 또한, 분할 요소(21D) 및 분할 요소(21E)의 도선(2131)은 도선 단부(2132)에서 버스 바 유닛(11)의 W상 단자에 접속된다. 이에 따라, 외부 전원으로부터 버스 바 유닛(11)을 통해서 전기자(21)에 위상이 120도씩 다른 3상의 전류가 공급된다. 그리고, 분할 요소(21F) 및 분할 요소(21C)의 코일군이 UV 사이의 코일군을 형성하고, 분할 요소(21B) 및 분할 요소(21E)의 코일군이 VW 사이의 코일군을 형성하고, 분할 요소(21A) 및 분할 요소(21D)의 코일군이 WU 사이의 코일군을 형성한다.

분할 요소(21A,21C,21E)의 제 1 코일(213a) 및 제 2 코일(213b)은 이하와 같이 형성된다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 제 1 코일(213a)의 도선 단부(2132)로부터 도선(2131)의 권회가 개시된다. 인슐레이터 부품(51) 상에 지름 방향 외측으로부터 내측을 향하면서 도선(2131)이 반시계 방향으로 권회되어 1층이 형성된다. 도선(2131)이 내벽부(512)까지 권회되면 또한 지름 방향 내측으로부터 외측을 향하면서 권회되어 1층 위에 2층이 형성된다. 이에 따라, 제 1 코일(213a)은 2층 구조를 갖는다. 또한, 도선(2131)을 권회할 때에 인슐레이터 부품(51)의 외벽부(513)의 중앙부(5132)와 제 1 코일(213a)의 지름 방향 외측의 단부가 지름 방향으로 접함으로써 도선(2131)의 권회 무너짐이 방지된다.

제 1 티스(2111a)에 제 1 코일(213a)이 형성되면 계속해서 도선(2131)은 제 2 티스(2111b)의 도 10에 있어서의 우측 하방으로 인도되어 제 2 티스(2111b)로의 권회가 개시된다. 제 2 티스(2111b)의 지름 방향 내측으로부터 외측을 향하면서 도선(2131)이 시계 방향으로 권회되어 1층이 형성된다. 도선(2131)이 내벽부(512)까지 권회되면 지름 방향 외측을 향해서 권회가 행해져 1층 위에 2층이 형성된다. 이에 따라, 제 2 코일(213b)은 2층 구조를 갖는다. 이상과 같이, 제 1 코일(213a) 및 제 2 코일(213b)이 형성됨으로써 제 1 코일(213a)의 좌상측에는 제 1 코일(213a)의 권회 시작의 부위인 권회 개시부(2134)와 제 1 코일(213a)의 권회 종료의 부위인 권회 종료부(2135)가 지름 방향으로 교차되는 교차부(2133)가 형성된다.

코일(213)이 형성된 후, 분할 요소(21A~21F)는 대략 환상으로 조합된다. 또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 배선 부재(121)는 인슐레이터(5) 상에 배치된다. 분할 요소(21A,21C,21E) 상에 있어서의 접속 단자(1211)는 중심축(J1)으로부터 바라봐서 제 1 티스(2111a)의 좌측에 위치한다. 제 1 코일(213a)의 도선 단부(2132)는 제 1 티스(2111a)로부터 상방 또한 지름 방향 외방으로 인도되어 접속 단자(1211)에 접속된다. 또한, 버스 바 유닛(11)은 전기자(21) 상에 부착되고, 제 2 코일(213b)의 도선 단부(2132)는 버스 바 유닛(11)의 각 상의 단자에 접속된다.

도 12는 제 1 티스(2111a) 상의 인슐레이터 부품(51)에 있어서 교차부(2133)의 근방을 모식적으로 나타내는 확대도이다. 또한, 도 13은 도 12 중의 화살표 A로 나타내는 위치에 있어서의 인슐레이터 부품(51)의 단면을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 12 및 도 13에서는 도선(2131)을 2점 쇄선으로 나타내고 있다. 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 교차부(2133)에서는 중심축(J1)에 대해서 대략 평행하게 신장되는 권회 개시부(2134)의 중심축(J1)측에 권회 종료부(2135)가 접촉한다. 권회 종료부(2135)는 제 1 코일(213a)의 권회 풀림을 방지하기 위해서 소정의 장력으로 제 2 티스(2111b)에 있어서의 권회 시작의 위치를 향해서 인출된다. 여기서, 제 2 티스(2111b)에 있어서의 권회 시작의 위치는 도 10에 있어서의 제 2 코일(213b)의 오른쪽 하측 또한 지름 방향 외측의 코너를 가리킨다. 그 결과, 교차부(2133)에 있어서 권회 종료부(2135)에 의해 권회 개시부(2134)가 지름 방향 외방으로 압박된다.

한편, 외벽부(513)의 교차부(2133)와 지름 방향에 있어서 겹치는 부분에는 도선 도피부(5131)가 형성되어 있다. 이미 서술한 바와 같이, 도선 도피부(5131)는 외벽부(513)의 중앙부(5132)보다 지름 방향 외측에 위치하고, 제 1 코일(213a)의 지름 방향 외측의 단부가 중앙부(5132)에 접촉한다. 따라서, 도선 도피부(5131)는 제 1 코일(213a)로부터 지름 방향 외측으로 이간된다. 이에 따라, 권회 개시부(2134)가 권회 종료부(2135)에 밀려서 외측으로 휘어도 권회 개시부(2134)와 외벽부(513)가 접촉하는 것, 또는, 권회 개시부(2134)가 외벽부(513)를 강하게 압박하는 것이 방지된다. 따라서, 외벽부(513)의 변형에 의해 배선 고정 홈(514a)이 좁아져 배선 부재(121)를 인슐레이터(5)에 배치하는 것이 곤란하게 되는 것이 방지된다.

또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 외벽부(513)의 지름 방향 외측에 접속 단자(1211)가 배치될 경우에 교차부(2133)의 권회 개시부(2134)가 외벽부(513)에 접촉하기 쉽다. 따라서, 도선 도피부(5131)가 형성되는 인슐레이터(5)는 이러한 전기자에 특히 적합하다. 또한, 중앙부(5132)의 양측에 도선 도피부(5131)를 형성함으로써 교차부(2133)의 위치를 고려하지 않고 1종류의 인슐레이터 부품(51)으로 인슐레이터(5)를 구성할 수 있다.

도 14는 인슐레이터 부품(51)의 다른 예에 있어서의 도선(2131)의 교차부(2133) 근방을 모식적으로 나타내는 확대도이다. 도 14에 나타내는 인슐레이터 부품(51a)에서는 외벽부(513)의 도선 도피부(5131a)가 중심축(J1)에 대략 평행한 원통면 형상으로 이루어지는 점에서 도 12의 인슐레이터 부품(51)의 도선 도피부(5131)와 다르다. 그 외의 구조는 인슐레이터 부품(51)과 마찬가지로 되어 있다. 인슐레이터 부품(51a)의 외벽부(513)에는 중앙부(5132)의 대략 둘레 방향의 양측에 도선 도피부(5131a)가 형성된다. 또한, 금형 설계를 간소화하기 위해서 도선 도피부(5131a)는 외벽부(513)의 상단까지 형성되어 있다. 또한, 중앙부(5132) 및 도선 도피부(5131a)의 중심축(J1)측의 면은 상방을 향해서 지름 방향 외방으로 약간 경사져 있다.

코일이 형성될 때에 도선 도피부(5131a)와 지름 방향에 있어서 겹치는 위치에 도선(2131)의 교차부(2133)가 형성된다. 교차부(2133)에서는 권회 개시부(2134)가 권회 종료부(2135)에 의해 지름 방향 외방으로 압박된다. 그러나, 중앙부(5132)에 접촉하는 코일의 지름 방향 외측의 단부로부터 지름 방향 외측으로 도선 도피부(5131a)가 이간된다. 이에 따라, 권회 개시부(2134)가 외측으로 휘어도 외벽부(513)와 접촉하는 것, 또는, 외벽부(513)를 강하게 압박하는 것이 방지된다. 따라서, 외벽부(513)가 변형되어서 배선 고정 홈(514a)이 좁아져 배선 부재(121)를 인슐레이터(5)에 배치하는 것이 곤란하게 되는 것이 방지된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 설명해 왔지만 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 여러가지 변경이 가능하다.

예컨대, 인슐레이터 부품(51,51a)의 도선 도피부(5131,5131a)의 형상은 중심축(J1)에 대략 평행한 평면이나 원통면에는 한정되지 않는다. 도선 도피부(5131,5131a)의 형상은 코일(213)로부터 지름 방향 외측으로 이간해서 외벽부(513)의 변형을 방지할 수 있는 것이라면 다른 여러가지 형상으로 되어도 좋다. 예컨대, 교차부(2133)에 대향하는 외벽부(513)의 부위만이 지름 방향 외방으로 오목한 오목 형상 또는 홈 형상의 도선 도피부로 되어도 좋다. 도선 도피부가 형성되는 위치는 외벽부(513)의 대략 둘레 방향에 있어서의 양측이 아니라 교차부(2133)에 대향하는 편측에만 형성되어도 좋다.

배선 고정 벽부(5141)도 벽 형상의 것에는 한정되지 않는다. 배선 고정 벽부는 상방으로 돌출되는 복수개의 돌기로 되어도 좋다. 인슐레이터(5)는 복수개의 인슐레이터 부품(51)이 결합된 것이여도 좋다.

또한, 코일(213)에 있어서의 도선(2131)의 권회 순서는 외벽부(513)의 상부의 근방에서 지름 방향 외방으로 도선(2131)의 일부에 힘이 작용하는 교차부(2133)가 생기는 권회 방법이면 도 10에 나타내는 것과는 달라도 좋다. 예컨대, 제 1 티스(2111a) 및 제 2 티스(2111b)에 도선(2131)이 함께 반시계 방향으로 권회되어도 좋다. 또한, 3개 이상의 티스(2111)에 연속해서 도선(2131)이 권회되어 형성된 코일, 또는, 각 티스(2111)에 독립해서 형성된 코일의 경우에도 교차부(2133)가 형성되는 것이면 인슐레이터 부품(51)이 이용되어도 좋다. 전기자(21)에 있어서 교차부(2133)는 1개의 티스(2111)에만 형성되어도 좋고, 모든 티스(2111)에 형성되어도 좋다.

배선 부재(121)는 판형상의 도전성 금속으로 형성되는 것이여도 좋다. 예컨대, 도선이 인슐레이터 부품(51)의 배선 고정 홈(514a) 상에 권회되면서 유지되어 배선 부재로서 기능해도 좋다. 이 경우에 있어서도 도선 도피부(5131)가 형성됨으로써 교차부(2133)에서 코일의 권회 개시부(2134)가 지름 방향 외측으로 압박되어서 외벽부(513)가 변형되는 것이 방지되어 도선을 배선 고정 홈(514a) 상에 용이하게 배치할 수 있다.

전기자(21)의 배선 구조는 스타 결선 등의 다른 것으로 되어도 좋다. 모터(1)는 회전자부(3)에 계자용 자석(33)이 이용되지 않는 유도 모터이여도 좋다.

1 : 모터 2 : 고정자부
3 : 회전자부 4 : 베어링 기구
5 : 인슐레이터 121a~121c : 배선 부재
21 : 전기자 211 : 코어
213 : 코일 513 : 외벽부
1211 : 접속 단자 1212 : 팔부
2111 : 티스 2131 : 도선
2133 : 교차부 2134 : 권회 개시부
2135 : 권회 종료부 5131,5131a : 도선 도피부
5132 : 중앙부 5141 : 배선 고정 벽부
J1 : 중심축

Claims

전동식의 모터로서:
환상의 전기자를 갖는 고정자부와,
상기 전기자에 삽입되는 회전자부와,
상기 회전자부를 상기 고정자부에 대해서 상기 전기자의 중심축을 중심으로 회전 가능하게 지지하는 베어링 기구를 구비하고;
상기 전기자는,
상기 회전자부의 주위에서 방사상으로 배치된 복수개의 티스, 및 상기 복수개의 티스의 외측을 자기적으로 연결하는 코어 백을 갖는 코어와,
상기 복수개의 티스를 덮는 인슐레이터와,
상기 인슐레이터 상으로부터 상기 복수개의 티스에 도선을 권회함으로써 형성된 복수개의 코일과,
상기 인슐레이터 상에 배치되어 상기 도선에 접속되는 배선 부재를 구비하고;
1개 이상의 티스에 있어서 코일을 형성하는 도선의 권회 시작 및 권회 종료의 부위가 상기 중심축을 중심으로 하는 지름 방향으로 교차하는 교차부를 형성하고;
상기 인슐레이터는 상기 중심축과 평행하게 돌출됨과 아울러 상기 중심축을 중심으로 하는 둘레 방향으로 넓어져 상기 코일의 상기 지름 방향 외측에 접하는 외벽부를 갖고;
상기 교차부와 상기 외벽부가 상기 지름 방향에 있어서 겹치고, 상기 배선 부재가 상기 외벽부의 외측에 접하고;
상기 외벽부는 상기 교차부와 상기 지름 방향으로 겹치는 위치에 있어서 상기 코일로부터 상기 지름 방향 외측으로 이간되는 도선 도피부를 갖는 것을 특징으로 하는 모터.
제 1 항에 있어서,
상기 배선 부재는 상기 둘레 방향으로 신장됨과 아울러 상기 중심축과 평행한 판형상의 부위를 갖고, 상기 인슐레이터는 상기 외벽부와의 사이에서 상기 판형상의 부위를 협지하는 배선 고정부를 갖는 것을 특징으로 하는 모터.
제 2 항에 있어서,
상기 배선 부재는 상기 도선에 접속되는 단자를 갖고, 상기 단자는 상기 판형상의 부위의 상기 지름 방향 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 모터.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도선은 서로 인접하는 2개의 티스에 대해서 연속해서 권회되어 있고, 적어도 한쪽 코일의 상기 도선의 권회 시작 및 권회 종료의 부위가 상기 교차부를 형성하는 것을 특징으로 하는 모터.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외벽부의 상기 둘레 방향에 있어서의 중앙부와 상기 코일이 상기 지름 방향으로 접하고, 상기 도선 도피부가 상기 중앙부의 상기 둘레 방향의 양측 각각에 설치되는 것을 특징으로 하는 모터.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외벽부의 상기 도선 도피부는 상기 외벽부의 상기 중심축과 평행한 방향에 있어서의 단부까지 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모터.