WO2020217790A1 - ステータ及び電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】巻線機の種類によらずに渡り線を適正に架け渡すこと。 【解決手段】ステータは、１２個のティース部を有するステータコアと、３つの相の渡り線を保持する渡り線保持部を有するインシュレータとを備える。各相の渡り線は、第１の渡り線と、第２の渡り線と、他の２つの相の４つのティース部を挟む２つのティース部の間に架け渡される第３の渡り線とを含む。渡り線保持部は、第１の渡り線が架け渡される一対の第１の切欠き溝と、第２の渡り線が架け渡される一対の第２の切欠き溝と、第３の渡り線が架け渡される一対の第３の切欠き溝とを含む。一対の第１の切欠き溝はいずれも深溝であり、一対の第２の切欠き溝はいずれも浅溝であり、２つの相の第３の渡り線が架け渡される一対の第３の切欠き溝は深溝と浅溝を含み、他の１つの相の第３の渡り線が架け渡される一対の第３の切欠き溝はいずれも深溝である。

Description

ステータ及び電動機

　本発明は、ステータコアの複数のティース部に３相の巻線が巻回されたステータ及びこれを備えた電動機に関する。

　ステータコアと巻線との間を絶縁するインシュレータに、同相の巻線同士を接続する渡り線を保持する渡り線保持部が設けられたものが知られている。例えば、１２個のティース部を有する円筒形状のステータにおいて、３相電源の各相に対応して、渡り線保持部に、ステータの中心軸方向に３段に形成された渡り線収容溝を設けることにより、異相の渡り線間の絶縁距離を確保する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００１－１１９８８５号公報

　ところで、ステータコアの各ティース部に巻線を巻き付ける巻線機として、３相それぞれに対応する巻線を、互いに同期して（３本のノズルが同時に同じ動き方をすることで、各相に対応する巻線を同時に）巻くことのできる３ノズル巻線機と、１本のノズルで１相ずつ巻線を順番に巻く１ノズル巻線機がある。特許文献１に記載のステータは、３ノズル巻線機によって巻線の巻き付けが行われている。ここで、３ノズル巻線機では、各相で対称的な巻き付け（各相に対応する巻線を同じ巻き方で巻き付けること）を同時に行うことができるため、異なる相の渡り線同士が相互に接触することなく巻線を巻くことができる。一方、１ノズル巻線機では、例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線を順番に巻くため、各相で対称となる巻き方では、例えば、最後のＷ相の渡り線が先に巻いたＵ相やＶ相の渡り線に交差してしまい、異なる相の渡り線間の絶縁距離が確保できず、渡り線を適正に架け渡すことができなくなる。よって、１ノズル巻線機で巻線を巻き付ける場合に異なる相の渡り線同士が交差しないようにするには、１ノズル巻線機で巻き付ける場合の渡り線保持部の形状を、３ノズル巻線機で巻き付ける場合とは異なる形状にする必要があった。そのため、巻線機の種類によってインシュレータの渡り線保持部の形状を共通化できないという問題があった。

　以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、巻線機の種類によらずに渡り線を適正に架け渡すことができるステータ及びこれを備えた電動機を提供することにある。

　上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るステータは、円筒形状のステータコアと、３相の巻線と、インシュレータとを備える。
　前記ステータコアは、径方向内側に突出する１２個のティース部を有する。
　前記３相の巻線は、前記ティース部に巻回される。
　前記インシュレータは、前記ステータコアの軸方向の端部に配置され、前記ステータコアと前記３相の巻線との間を絶縁する。
　前記３相の巻線は、互いに異なる前記ティース部に巻回された同相の巻線同士を接続する渡り線と、各相に対応する第１の巻線、第２の巻線及び第３の巻線とを含む。
　各相の前記渡り線は、第１の渡り線と第２の渡り線と第３の渡り線とを含む。各相の前記第１の渡り線は、第１のティース部対を形成する隣り合う２つの前記ティース部の間に架け渡される。各相の前記第２の渡り線は、第２のティース部対を形成する隣り合う２つの前記ティース部の間に架け渡される。各相の前記第３の渡り線は、他の２つの相の４つの前記ティース部を挟む２つの前記ティース部の間に架け渡される。
　前記軸方向の一方側に設けられた前記インシュレータは、前記第１の渡り線が架け渡される一対の第１の切欠き溝と、前記第２の渡り線が架け渡される一対の第２の切欠き溝と、前記第３の渡り線が架け渡される一対の第３の切欠き溝と、を含む渡り線保持部を有する。
　前記一対の第１の切欠き溝は、いずれも深溝である。前記一対の第２の切欠き溝は、いずれも前記深溝よりも深さが浅い浅溝である。３つの相のうち２つの相の前記第３の渡り線が架け渡される前記一対の第３の切欠き溝は、前記深溝と前記浅溝を含み、前記３つの相のうち他の１つの相の前記第３の渡り線が架け渡される前記一対の第３の切欠き溝は、いずれも前記深溝である。

　本発明によれば、巻線機の種類によらずに渡り線を適正に架け渡すことができる。

本発明の一実施形態に係る電動機の側断面図である。 図１におけるＡ－Ａ線方向の断面図である。 上記電動機におけるステータの斜視図である。側面図である。 上記ステータの側面図である。 上記ステータの各ティース部に対する巻線の巻回例を説明する平面図であって、Ａは第１の巻線の巻回例を、Ｂは第２の巻線の巻回例を、そして、Ｃは第３の巻線の巻回例をそれぞれ示す。 上記ステータにおける第１インシュレータの斜視図である。 上記第１インシュレータの渡り線保持部の展開図である。 １ノズル巻線機を用いて上記渡り線保持部に架け渡された各相の渡り線とステータコアの各ティース部との関係を示す展開図である。 ３ノズル巻線機を用いて上記渡り線保持部に架け渡された各相の渡り線とステータコアの各ティース部との関係を示す展開図である。

　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

［電動機の全体構成］
　図１は、本発明の一実施形態に係る電動機１の側断面図、図２は図１におけるＡ－Ａ線方向の断面図である。電動機１は、ブラシレスＤＣモータであり、例えば、空気調和機の室外機に搭載される送風ファンの回転駆動源として用いられる。

　電動機１は、回転磁界を発生する円筒形状のステータ（固定子）２の内周側に、永久磁石を有するロータ（回転子）３を回転可能に配置したインナーロータ型の永久磁石電動機である。

　ステータ２は、円筒形状のヨーク部２１１とヨーク部２１１から径方向内側に延びる複数のティース部２１２とを有する円筒形状のステータコア（固定子鉄心）２１と、インシュレータ２２を介してティース部２１２に巻回された３相の巻線２３を備えている。ステータ２は、ステータコア２１の内周面を除いて、樹脂で形成されたモータ外郭６で覆われている。

　ロータ３は、ステータコア２１の内周側に所定の空隙（ギャップ）を持って回転自在に配置されている。ロータ３の構造は特に限定されず、本実施形態では、ステータコア２１に対向する外周面に環状に１０個の永久磁石３１を配置した１０極の表面磁石型である。永久磁石３１は、外周側鉄心３２の外周面に固定されている。なお図示の例ではロータコアとして外周側鉄心３２と内周側鉄心３４の分割構造が採用されているが、これに限られず、絶縁部材３３を備えていない単一のロータコアが採用されてもよい。

　シャフト３５は、第１軸受４１及び第２軸受４２によって支持され、第１軸受４１が第１ブラケット５１に、第２軸受４２が第２ブラケット５２にそれぞれ支持されることで、ロータ３が回転自在に支持されている。

　第１軸受４１は、回転子３のシャフト３５の一端側（出力側）を支持している。第２軸受４２は、回転子３のシャフト３５の他端側（反出力側）を支持している。第１軸受４１及び第２軸受４２は、例えば、ボールベアリングが用いられる。

　第１ブラケット５１は、金属製（鋼板やアルミニウムなど）であり、モータ外郭６の軸方向における一端側すなわちシャフト３５の出力側に配置されている。なお、以下の説明において、軸方向とは、ステータの中心軸Ｏ（軸心）方向を意味する。また、電動機１、ステータ２、インシュレータ２２、ロータ３、シャフト３５のそれぞれの中心軸は、中心軸Ｏに一致する。

　第１ブラケット５１は、第１軸受４１を収容するための第１軸受収容部５１１と、第１軸受収容部５１１の開放端から周りに広がるフランジ部５１２を有する。第１軸受収容部５１１は、シャフト３５を通すための貫通孔を有する底部を有する円筒形状に形成されており、第１ブラケット５１のフランジ部５１２は、モータ外郭６の成形時にインサート成形され、モータ外郭６と一体になっている。第１軸受収容部５１１の内面に第１軸受４１の外輪が圧入され、この第１軸受４１の内輪に支持されたシャフト３５の出力側が、第１軸受収容部５１１の底部の中央に形成された貫通孔から外部に突出されている。

　第２ブラケット５２は、金属製（鋼板やアルミニウムなど）であり、モータ外郭６の他端側すなわちシャフト３５の反出力側に固定されている。第２ブラケット５２は、円板形状のブラケット本体５２１と、モータ外郭６の反出力側の端部（外縁部）に当接する外縁部５２０と、第２軸受４２を収容するための第２軸受収容部５２２とを有する。ブラケット本体５２１は、外縁部５２０がモータ外郭６の反出力側の端部（外縁部）にねじ留めされている。第２軸受収容部５２２は、ブラケット本体５２１の中央部の、出力側から反出力側に凹ませて設けられた円形の底面を有する孔として形成されている。

　第２ブラケット５２は、径方向において第２軸受収容部５２２と外縁部５２０との間に放熱フィン５２３を一体的に備える。これにより、電動機１の省スペース化を図ることができる。第２ブラケット５２は、ヒートシンクとして、シャフト３５の反出力側に、外方へ向けて立設した放熱フィン５２３を備え、伝熱部材７１を介し、電動機１を制御するための回路基板７２に搭載された電子部品からの熱が放熱フィン５２３によって放熱されるようになっている。

［ステータ］
　続いて、ステータ２の詳細について説明する。図３はステータ２の斜視図、図４はその側面図である。

　ステータ２は、上述のように、円筒形状のステータコア２１と、インシュレータ２２と、巻線２３とを有する。

　ステータコア２１は、径方向内側に向かって突出する複数のティース部２１２を有し、電磁鋼板などの軟磁性材料で構成された薄板を軸方向に積層し一体化させることで作製される。本実施形態においてステータコア２１は、１２個のティース部２１２を有する１２スロットのステータコアである。

　インシュレータ２２は、絶縁性の合成樹脂材料の成形体であり、ステータコア２１の軸方向の一方側（シャフト３５の出力側）を被覆する環状の第１インシュレータ２２Ａと、ステータコア２１の軸方向の他方側（シャフト３５の反出力側）を被覆する環状の第２インシュレータ２２Ｂとの結合体である。

　第１インシュレータ２２Ａ及び第２インシュレータ２２Ｂは、それぞれ短い円筒形状に形成され、ステータコア２１のヨーク部２１１を被覆する外周壁部２２１と、ステータコア２１の複数のティース部２１２を被覆する複数の巻胴部２２２とを有する（図２参照）。第１インシュレータ２２Ａの外周壁部２２１には、巻胴部２２２に巻回された巻線２３を他の巻胴部２２２に架け渡すための渡り線保持部２２３Ａが設けられている。また、第２インシュレータ２２Ｂの外周壁部２２１には、各巻胴部２２２に巻回された巻線２３を他の巻胴部２２２に架け渡すための渡り線保持部２２３Ｂが設けられている。

　巻線２３は、第１インシュレータ２２Ａ及び第２インシュレータ２２Ｂ各々の巻胴部２２２の上からステータコア２１の複数のティース部２１２に巻回される３相交流の巻線である。ここでは、３相交流の各相をＵ相、Ｖ相及びＷ相としたとき、３相の巻線２３は、Ｕ相に対応する第１の巻線２３Ｕと、Ｖ相に対応する第２の巻線２３Ｖと、Ｗ相に対応する第３の巻線２３Ｗとを含む（図５参照）。第１の巻線２３Ｕ、第２の巻線２３Ｖ及び第３の巻線２３Ｗには、典型的には、樹脂被覆銅線が用いられる。

　図５Ａ～Ｃは、各ティース部２１２に対する巻線２３の巻回例を説明する第１インシュレータ２２Ａ側から見たときのステータ２の平面図であって、Ａは第１の巻線２３Ｕの巻回例を、Ｂは第２の巻線２３Ｖの巻回例を、そして、Ｃは第３の巻線２３Ｗの巻回例をそれぞれ示す。

　図５Ａ～Ｃに示すように、ステータコア２１は、第１の巻線２３Ｕが巻回される４つのティース部２１２（Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４）と、第２の巻線２３Ｖが巻回される４つのティース部２１２（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４）と、第３の巻線２３Ｗが巻回される４つのティース部２１２（Ｗ１、Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４）とを有する。

　第１の巻線２３Ｕが巻回されるティース部２１２（Ｕ１、Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４）に着目すると、Ｕ１とＵ２は、相互に隣り合う第１のティース部対を構成し、Ｕ３とＵ４は、相互に隣り合う第２のティース部対を構成し、これら２組のティース部対は、円筒形状のステータ２の中心軸Ｏに関して対称な位置に配置される。図５Ａに示すように、第１の巻線２３Ｕは、隣り合うティース部にそれぞれ逆向きに巻回される。本実施形態において第１の巻線２３Ｕは、ステータ２の中心軸Ｏから見たとき、Ｕ１及びＵ４には時計まわりに巻回され、Ｕ２及びＵ３には反時計まわりに巻回される。

　また、第２の巻線２３Ｖが巻回されるティース部２１２（Ｖ１、Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４）に着目すると、Ｖ１とＶ２は、相互に隣り合う第１のティース部対を構成し、Ｖ３とＶ４は、相互に隣り合う第２のティース部対を構成し、これら２組のティース部対は、円筒形状のステータ２の中心軸Ｏに関して対称な位置に配置される。図５Ｂに示すように、第２の巻線２３Ｖは、隣り合うティース部にそれぞれ逆向きに巻回される。本実施形態において第２の巻線２３Ｖは、ステータ２の中心軸Ｏから見たとき、Ｖ１及びＶ４には時計まわりに巻回され、Ｖ２及びＶ３には反時計まわりに巻回される。

　さらに、第３の巻線２３Ｗが巻回されるティース部２１２（Ｗ１、Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４）に着目すると、Ｗ１とＷ２は、相互に隣り合う第１のティース部対を構成し、Ｗ３とＷ４は、相互に隣り合う第２のティース部対を構成し、これら２組のティース部対は、円筒形状のステータ２の中心軸Ｏに関して対称な位置に配置される。図５Ｃに示すように、第３の巻線２３Ｗは、隣り合うティース部にそれぞれ逆向きに巻回される。本実施形態において第３の巻線２３Ｗは、ステータ２の中心軸Ｏから見たとき、Ｗ１及びＷ４には時計まわりに巻回され、Ｗ２及びＷ３には反時計まわりに巻回される。

　第１の巻線２３ＵはＵ１、Ｕ２、Ｕ３及びＵ４の順で、第２の巻線２３ＶはＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４の順で、そして、第３の巻線２３ＷはＷ１，Ｗ２，Ｗ３及びＷ４の順で、それぞれティース部２１２に巻回される。３相の巻線２３は、ステータコア２１の外周側に引き出されて、互いに異なるティース部に巻回された同相の巻線同士を接続する、３つの相の渡り線Ｕｃ、Ｖｃ及びＷｃを含む。換言すれば、各相の渡り線Ｕｃ、Ｖｃ及びＷｃは、インシュレータ２２（第１インシュレータ２２Ａ）の外周部にそれぞれ架け渡される３相の巻線２３（２３Ｕ、２３Ｖ、２３Ｗ）の一部である。また、上述のように、３相の巻線２３は、各相に対応する第１の巻線２３Ｕ、第２の巻線２３Ｖ及び第３の巻線２３Ｗを含む。

　Ｕ相の渡り線Ｕｃは、図５Ａに示すように、第１の渡り線Ｕｃ１と第２の渡り線Ｕｃ２と第３の渡り線Ｕｃ３とを有する。Ｕ相の第１の渡り線Ｕｃ１は、第１のティース部対（Ｕ１とＵ２）の間に架け渡される。Ｕ相の第２の渡り線Ｕｃ２は、第２のティース部対（Ｕ３とＵ４）の間に架け渡される。Ｕ相の第３の渡り線Ｕｃ３は、他の２つの相（Ｖ相とＷ相）の４つのティース部（Ｖ３、Ｖ４、Ｗ１及びＷ２）を挟む２つのティース部（Ｕ２とＵ３）の間に架け渡される。第３の渡り線Ｕｃ３の線長は、第１の渡り線Ｕｃ１及び第２の渡り線Ｕｃ２の線長よりも長い。

　また、Ｖ相の渡り線Ｖｃは、図５Ｂに示すように、第１の渡り線Ｖｃ１と第２の渡り線Ｖｃ２と第３の渡り線Ｖｃ３とを有する。Ｖ相の第１の渡り線Ｖｃ１は、第１のティース部対（Ｖ１とＶ２）の間に架け渡される。Ｖ相の第２の渡り線Ｖｃ２は、第２のティース部対（Ｖ３とＶ４）の間に架け渡される。Ｖ相の第３の渡り線Ｖｃ３は、他の２つの相（Ｗ相とＵ相）の４つのティース部（Ｗ３、Ｗ４、Ｕ１及びＵ２）を挟む２つのティース部（Ｖ２とＶ３）の間に架け渡される。第３の渡り線Ｖｃ３の線長は、第１の渡り線Ｖｃ１及び第２の渡り線Ｖｃ２の線長よりも長い。

　そして、Ｗ相の渡り線Ｗｃは、図５Ｃに示すように、第１の渡り線Ｗｃ１と第２の渡り線Ｗｃ２と第３の渡り線Ｗｃ３とを有する。Ｗ相の第１の渡り線Ｗｃ１は、第１のティース部対（Ｗ１とＷ２）の間に架け渡される。Ｗ相の第２の渡り線Ｗｃ２は、第２のティース部対（Ｗ３とＷ４）の間に架け渡される。Ｗ相の第３の渡り線Ｗｃ３は、他の２つの相（Ｕ相とＶ相）の４つのティース部（Ｕ３、Ｕ４、Ｖ１及びＶ２）を挟む２つのティース部（Ｗ２とＷ３）の間に架け渡される。第３の渡り線Ｗｃ３の線長は、第１の渡り線Ｗｃ１及び第２の渡り線Ｗｃ２の線長よりも長い。

　本実施形態では、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の順で、１相ずつ巻線２３を順番に巻く１ノズル巻線機を用いて各ティース部２１２へ巻線２３が巻回される。なお、これに限られず、３相それぞれに対応する巻線を互いに同期して（同時に）巻くことのできる３ノズル巻線機が用いられてもよい。

［渡り線保持部］
　続いて、各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃを保持する渡り線保持部２２３Ａについて説明する。図６は第１インシュレータ２２Ａの斜視図、図７はその渡り線保持部２２３Ａの展開図、図８は、１ノズル巻線機を用いて渡り線保持部２２３Ａに架け渡された各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃとステータコア２１の各ティース部２１２との関係を示す展開図である。

　渡り線保持部２２３Ａは、第１インシュレータ２２Ａの軸方向の一方側に設けられる。渡り線保持部２２３Ａは、ティース部２１２間に架け渡される各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃをそれぞれ保持することが可能な、中心軸Ｏを中心とする環状の壁部である。渡り線保持部２２３Ａには、第１インシュレータ２２Ａの外周面に、各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃを架け渡すための各種の溝（Ｇ１、Ｇ２，Ｇ３）や突起（Ｐ）、段部（Ｔ）などを有する。

　渡り線保持部２２３Ａは、３相の各相について、第１の渡り線（Ｕｃ１，Ｖｃ１，Ｗｃ１）が架け渡される一対の第１の切欠き溝Ｇ１と、第２の渡り線（Ｕｃ２，Ｖｃ２，Ｗｃ２）が架け渡される一対の第２の切欠き溝Ｇ２と、第３の渡り線（Ｕｃ３，Ｖｃ３，Ｗｃ３）が架け渡される一対の第３の切欠き溝Ｇ３とを備えている。

　一対の第１の切欠き溝Ｇ１、一対の第２の切欠き溝Ｇ２及び一対の第３の切欠き溝Ｇ３はそれぞれ、各相に対応して３組ずつ設けられ、各組が、渡り線保持部２２３Ａの周方向に適宜間隔をおいて所定の順序で配列された複数の深溝ｄ及び複数の浅溝ｓから選択される２つの溝で構成される。深溝ｄ及び浅溝ｓは、渡り線保持部２２３Ａの軸方向の端部から中心軸Ｏに平行に形成される。本実施形態において、深溝ｄは、第１インシュレータ２２Ａに形成された、渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃが架け渡される各溝の中で、最も深くなるように形成されている。浅溝ｓは、深溝ｄよりも浅い深さで形成される。各々の深溝ｄ及び浅溝ｓは、１つ（１本）の渡り線のみを保持する。このように、１つの深溝ｄ及び浅溝ｓに２本以上の渡り線が架け渡されないようにすることで、渡り線同士の接触が回避される。また、１つの深溝ｄまたは浅溝ｓに２本以上の渡り線が架け渡されないようにすることで、各渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃをそれぞれの溝（深溝ｄ、浅溝ｓ）に通して架け渡す際に、渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃを架け渡す溝を誤ってしまうことを防止でき、組立時の作業性を向上できる。

　一対の第１の切欠き溝Ｇ１は、いずれも２つの深溝ｄの組で構成され、一対の第２の切欠き溝Ｇ２は、いずれも２つの浅溝ｓの組で構成される。一方、３つの相のうち２つの相（Ｖ相とＷ相）の一対の第３の切欠き溝Ｇ３は、深溝ｄ及び浅溝ｓで構成され、３つの相のうち他の１つの相（Ｕ相）の一対の第３の切欠き溝Ｇ３は、いずれも２つの深溝ｄで構成される。

　本実施形態において、Ｖ相の第３の渡り線Ｖｃ３とＷ相の第３の渡り線Ｗｃ３はいずれも、深溝ｄ及び浅溝ｓで構成される一対の第３の切欠き溝Ｇ３に架け渡され、Ｕ相の第３の渡り線Ｕｃ３は、２つの深溝ｄで構成される一対の第３の切欠き溝Ｇ３に架け渡される（図８参照）。

　浅溝ｓの深さは、渡り線保持部２２３Ａの軸方向に沿った高さ寸法よりも小さく、渡り線保持部２２３Ａの上記高さ寸法のおおよそ半分以下である。本実施形態では、後述する段部Ｔから渡り線保持部２２３Ａの軸方向の端部までの高さに相当する深さで浅溝ｓが形成される。本実施形態においては、第２の切欠き溝Ｇ２の浅溝ｓよりも、第３の切欠き溝Ｇ３の浅溝ｓの溝の深さが深くなるように、それぞれの浅溝ｓが形成されており、これにより組立時に渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃを架け渡す溝を誤ってしまうことを防止している。なお、各浅溝ｓの深さは上述の場合に限られず、第２の切欠き溝Ｇ２の浅溝ｓと第３の切欠き溝Ｇ３の浅溝ｓとで、溝の深さが等しくなるように形成されていてもよい。一方、深溝ｄの深さは、浅溝ｓ（第２の切欠き溝Ｇ２の浅溝ｓ、および、第３の切欠き溝Ｇ３の浅溝ｓ）よりも深く、本実施形態では、渡り線保持部２２３Ａの上記高さ寸法と同一の深さである。

　深溝ｄ及び浅溝ｓの配列間隔、配列順序は特に限定されない。本実施形態では、図８に示すように、１つの相の第３の渡り線を架け渡す一対の第３の切欠き溝Ｇ３の間に、他の２つの相の第１の渡り線及び第２の渡り線をそれぞれ架け渡す一対の第１の切欠き溝Ｇ１及び第２の切欠き溝Ｇ２が位置する。

　例えば図８に示すように、渡り線保持部２２３Ａをその周方向に３つの角度範囲Ｒ１、Ｒ２及びＲ３に区分けしたとき、第１の角度範囲Ｒ１では、上記１つの相の第３の渡り線がＵ相の第３の渡り線Ｕｃ３に該当し、上記他の２つの相の第１の渡り線及び第２の渡り線がそれぞれＷ相の第１の渡り線Ｗｃ１及びＶ相の第２の渡り線Ｖｃ２に該当する。

　なお、第２の角度範囲Ｒ２では、上記１つの相の第３の渡り線がＷ相の第３の渡り線Ｗｃ３に該当し、上記他の２つの相の第１の渡り線及び第２の渡り線がそれぞれＶ相の第１の渡り線Ｖｃ１及びＵ相の第２の渡り線Ｕｃ２に該当する。また、第３の角度範囲Ｒ３では、上記１つの相の第３の渡り線がＶ相の第３の渡り線Ｖｃ３に該当し、上記他の２つの相の第１の渡り線及び第２の渡り線がそれぞれＵ相の第１の渡り線Ｕｃ１及びＷ相の第２の渡り線Ｗｃ２に該当する。

　一方、図８に示すように、一対の第３の切欠き溝Ｇ３に架け渡される第３の渡り線（本実施形態ではＵ相の第３の渡り線Ｕｃ３、Ｖ相の第３の渡り線Ｖｃ３及びＷ相の第３の渡り線Ｗｃ３）は、各深溝ｄのうち１つの深溝ｄ（本実施形態ではＷ相の第３の渡り線Ｗｃ３が架け渡される一対の第３の切欠き溝Ｇ３の一方）においては、当該深溝ｄの深さ方向の中央側に架け渡される。深さ方向の中央側とは、例えば、浅溝ｓの深さに相当する深溝ｄの深さ位置近傍を意味する。これにより、第３の渡り線Ｗｃ３を、軸方向と垂直をなす面に沿うような状態で第３の切欠き溝Ｇ３に保持することができるため、第３の渡り線Ｗｃ３の弛みが抑えられるとともに、第３の渡り線Ｗｃ３と軸方向に対向する他の２つの相の各渡り線（Ｕｃ１～Ｕｃ３，Ｖｃ１～Ｖｃ３）との間に所定以上の離間距離（絶縁距離）を確保することができる。また、渡り線保持部２２３Ａに形成された深溝ｄのうち、渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃを深溝ｄの軸方向の中央側で架け渡す箇所が少なくて済むので、渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃを誤った軸方向の高さ位置に架け渡してしまうことを防止でき、例えば渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃを正しい高さ位置に架け渡し直す手間が省け、組立時の作業性を向上できる。

　本実施形態において渡り線保持部２２３Ａは、第３の切欠き溝Ｇ３に架け渡されるＷ相の第３の渡り線Ｗｃ３の軸方向への移動を規制する規制部としての段部Ｔを有する。段部Ｔにより、第３の渡り線Ｗｃ３の高さ位置が規制される。これにより、第３の渡り線Ｗｃ３の深溝ｄの底部側へのずれを防止でき、第１の切欠き溝Ｇ１に架け渡された他の相の第１の渡り線（Ｖｃ１）との接触を回避できる。

　段部Ｔは、本実施形態では、渡り線保持部２２３Ａにおける第１の外周部Ｓ１と第２の外周部Ｓ２との間に形成される。第１の外周部Ｓ１は、渡り線保持部２２３Ａの外周部の主面であり、第２の外周部Ｓ２は、第１の外周部Ｓ１の一部に設けられる厚肉部の外周面である。第２の外周部Ｓ２の形成位置は特に限定されず、本実施形態では、隣接する２つの深溝ｄの間に形成される。

　ここで、浅溝ｓは、段部Ｔから第１の外周部Ｓ１の軸方向の端部までの高さに相当する深さを有する。深溝ｄは、第２の外周部Ｓ２の軸方向に沿った高さと、段部Ｔから第１の外周部Ｓ１の軸方向の端部までの高さとの総和に相当する深さを有する。第３の渡り線Ｖｃ３，Ｗｃ３は、段部Ｔの少なくとも一部で支持されていればよい。

　一方、３つの相の第１の渡り線のうち１つの相の第１の渡り線（本実施形態ではＷ相の第１の渡り線Ｗｃ１）は、第１の切欠き溝Ｇ１（深溝ｄ）の深さ方向の中央側に架け渡され、深溝ｄで形成された第３の切欠き溝Ｇ３に架け渡される第３の渡り線（本実施形態ではＵ相の第３の渡り線Ｕｃ３）は、深溝ｄの底部に架け渡される。この場合も、Ｗ相の第１の渡り線Ｗｃ１が段部Ｔに支持されることで、Ｗ相の第１の渡り線Ｗｃ１とＵ相の第３の渡り線Ｕｃ３との間に上記所定以上の離間距離を確保することができる。

　所定以上の離間距離としては、各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃの間に十分な絶縁距離を確保できれば特に限定されず、例えば、１ｍｍ以上である。これにより、各相の巻線２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗに供給される高周波パルスが相互に影響し合うことが防止される。なお、この絶縁距離は、渡り線の線径、渡り線に印加される電圧、渡り線を流れる電流などの条件によって適宜変更される。

　渡り線保持部２２３Ａはさらに、第１の外周部Ｓ１の軸方向先端の外周部に設けられた複数の突起Ｐを有する。突起Ｐは、主として、第２の切欠き溝Ｇ２に架け渡された各相の第２の渡り線Ｕｃ２，Ｖｃ２，Ｗｃ２と軸方向に隣接する位置に設けられる。これにより、渡り線保持部２２３Ａの軸方向先端部側への第２の渡り線Ｕｃ２，Ｖｃ２，Ｗｃ２の移動を規制でき、これら第２の渡り線Ｕｃ２，Ｖｃ２，Ｗｃ２の渡り線保持部２２３Ａからの離脱を防止できる。

［巻線の巻き付け方法］
　図５及び図８に示すように、各相の巻線２３は、図示しない１ノズル巻線機を用いて、ステータコア２１の各ティース部２１２へ巻き付けられる。本実施形態では、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の順で各巻線２３Ｕ、２３Ｖ，２３Ｗがティース部２１２へ順に巻き付けられる。

　Ｕ相の巻線２３Ｕに関して、第１の渡り線Ｕｃ１は、第１の切欠き溝Ｇ１（深溝ｄ）の底部に架け渡される。第２の渡り線Ｕｃ２は、第２の切欠き溝Ｇ２（浅溝ｓ）の底部に架け渡される。第３の渡り線Ｕｃ３は、２つの深溝ｄで構成された第３の切欠き溝Ｇ３の底部に架け渡される。

　Ｖ相の巻線２３Ｖに関して、第１の渡り線Ｖｃ１は、第１の切欠き溝Ｇ２（深溝ｄ）の底部に架け渡される。第２の渡り線Ｖｃ２は、Ｕ相の第３の渡り線Ｕｃ３と軸方向に離間して第２の切欠き溝Ｇ２（浅溝ｓ）に架け渡される。第３の渡り線Ｖｃ３は、Ｕ相の第１の巻線Ｕｃ１と軸方向に離間して、深溝ｄと浅溝ｓで構成された第３の切欠き溝Ｇ３に架け渡される。

　Ｗ相の巻線２３Ｗに関しては、第１の渡り線Ｗｃ１は、Ｕ相の第３の渡り線Ｕｃ３と軸方向に離間して、第１の切欠き溝Ｇ１（深溝ｄ）の深さ方向中央部に架け渡される。第２の渡り線Ｗｃ２は、Ｖ相の第３の渡り線Ｖｃ３と軸方向に離間して第２の切欠き溝Ｇ２（浅溝ｓ）に架け渡される。第３の渡り線Ｗｃ３は、Ｕ相の第２の渡り線Ｕｃ２及びＶ相の第１の渡り線Ｖｃ１と軸方向に離間して、深溝ｄと浅溝ｓで構成された第３の切欠き溝Ｇ３に架け渡される。

　以上のようにして、各相の巻線２３（２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗ）が渡り線保持部２２３Ａに架け渡されながらステータコア２１の各ティース部２１２へ巻回される。渡り線保持部２２３Ａに対する各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃの架け渡しは、典型的には作業者による手作業で行われる。

　ステータ２は、各相の巻線２３の巻始め端及び巻終り端に接続される複数のピン２４（２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗ，２４Ｎ）をさらに有する（図３参照）。複数のピン２４は、軸方向に沿って延び、第２インシュレータ２２Ｂの任意の位置に設けられる。

　第１のピン２４ＵはＵ相の巻線２３Ｕの巻始め端に接続され、第２のピン２４ＶはＶ相の巻線２３Ｖの巻始め端に接続され、第３のピン２４ＷはＷ相の巻線２３Ｗの巻始め端に接続される。第４のピン２４Ｎは、各相の巻線２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗの各々の巻終り端に共通に接続される中性点に相当する。これら複数のピン２４は、図１に示すようにステータ２と第２ブラケット５２との間に配置された回路基板７２に接続される。

　以上のように本実施形態によれば、３つの相のうち２つの相の第３の渡り線が架け渡される一対の第３の切欠き溝Ｇ３がそれぞれ深溝ｄと浅溝ｓを含み、３つの相のうち他の１つの相の第３の渡り線が架け渡される一対の第３の切欠き溝Ｇ３がいずれも深溝ｄであるため、ステータコア２１の各ティース部２１２へＵ相、Ｖ相及びＷ相の順で１相ずつ巻線２３を巻き付ける１ノズル巻線機を用いる場合でも、最後のＷ相の渡り線が先に巻いたＵ相やＶ相の渡り線と交差することがなくなる。これにより、各相の渡り線と他の相の渡り線との間に所定の絶縁距離を確保することができ、各相の渡り線を渡り線保持部２２３Ａへ適正に架け渡すことができる。

　また、本実施形態によれば、インシュレータ２２（第１インシュレータ２２Ａ）の外周側から見たときに３つの相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃの全てが軸方向に重ならないように（３つの相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃのうち任意の２つの相の渡り線が軸方向に重なる箇所は存在しても、３つの相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃの全てが軸方向に重なる箇所は存在しないように）、各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃがそれぞれ保持される。

　これにより、異なる相の渡り線同士の絶縁距離を確保しつつ、渡り線保持部２２３Ａの軸方向に沿った高さ寸法Ｈ（図８参照）の低減が図れる。また、３つの相の渡り線同士の絶縁距離を確保しつつ、渡り線保持部２２３Ａの軸方向高さを低くできるとともに、ステータ２及びこれを備えた電動機１の軸方向への大型化を抑制することができる。

［３ノズル巻線機を用いた巻き付け例］
　本実施形態では、１ノズル巻線機を用いて各相の巻線２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗをステータコア２１の各ティース部２１２へ巻き付ける例を説明したが、これに限られず、３相それぞれに対応する巻線を互いに同期して（同時に）巻くことのできる３ノズル巻線機を用いた巻き付けにも適用可能である。

　図９は、３ノズル巻線機を用いて渡り線保持部２２３Ａに架け渡された各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃとステータコア２１の各ティース部２１２との関係を示す展開図である。
　以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

　この例では、渡り線保持部２２３Ａの外周面において、３つの相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃのうち１つの相の渡り線が他の２つの相の渡り線の間を通って斜めに架け渡されるように、各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃがそれぞれ保持される。

　例えば図９に示すように、渡り線保持部２２３Ａをその周方向に３つの角度範囲Ｒ１、Ｒ２及びＲ３に区分けしたとき、第１の角度範囲Ｒ１では、上記１つの相の渡り線がＵ相の第３の渡り線Ｕｃ３に該当し、上記他の２つの相の渡り線がＶ相の第２の渡り線Ｖｃ２及びＷ相の第１の渡り線Ｗｃ１にそれぞれ該当する。

　第２の角度範囲Ｒ２では、上記１つの相の渡り線がＷ相の第３の渡り線Ｗｃ３に該当し、上記他の２つの相の渡り線がＵ相の第２の渡り線Ｕｃ２及びＶ相の第１の渡り線Ｖｃ１にそれぞれ該当する。

　そして、第３の角度範囲Ｒ３では、上記１つの相の渡り線がＶ相の第３の渡り線Ｖｃ３に該当し、上記他の２つの相の渡り線がＷ相の第２の渡り線Ｗｃ２及びＵ相の第１の渡り線Ｕｃ１にそれぞれ該当する。

　図９に示すように、一対の第３の切欠き溝Ｇ３に架け渡される第３の渡り線（本例ではＵ相の第３の渡り線Ｕｃ３、Ｖ相の第３の渡り線Ｖｃ３及びＷ相の第３の渡り線Ｗｃ３）は、各深溝ｄのうち１つの深溝ｄ（本例ではＵ相の第３の渡り線Ｕｃ３が架け渡される一対の第３の切欠き溝Ｇ３の一方）においては、当該深溝ｄの深さ方向の中央側に架け渡される。これにより、第３の渡り線Ｕｃ３と軸方向に対向する他の２つの相の各渡り線（Ｖｃ１～Ｖｃ３，Ｗｃ１～Ｗｃ３）との間に所定以上の離間距離（絶縁距離）を確保することができる。

　本例において渡り線保持部２２３Ａは、Ｕ相の第３の渡り線Ｕｃ３の軸方向への移動を規制する規制部としての段部Ｔを有する。段部Ｔにより、第３の渡り線Ｕｃ３の高さ位置が規制される。これにより、第３の渡り線Ｕｃ３の深溝ｄの底部側へのずれを防止でき、第１の切欠き溝Ｇ１に架け渡された他の相の第１の渡り線（Ｗｃ１）や、第３の切欠き溝Ｇ３に架け渡された他の相の第３の渡り線（Ｗｃ３）との接触を回避できる。

　本例（図９に示す３ノズル巻線機を用いて巻いた場合）においても、上述した１ノズル巻線機を用いて巻いた場合（図８参照）と同様に、各相の渡り線を、軸方向において相互に異なる高さで、かつ、インシュレータ２２（第１インシュレータ２２Ａ）の外周側から見たときに、３相すべての渡り線が上記軸方向に相互に重ならない位置に保持することができる。これにより、異なる相の渡り線同士の絶縁距離を確保しつつ、渡り線保持部２２３Ａの軸方向に沿った高さ寸法Ｈ（図９参照）の低減が図れる。また、３つの相の渡り線同士の絶縁距離を確保しつつ、渡り線保持部２２３Ａの軸方向高さを低くできるとともに、ステータ２及びこれを備えた電動機１の軸方向への大型化を抑制することができる。

　また、本実施形態によれば、第１の実施形態で説明した渡り線保持部２２３Ａと同一の構造を有するため、１ノズル巻線機用の渡り線保持部（インシュレータ）と３ノズル巻線機用の渡り線保持部（インシュレータ）とを共通化することができる。そして本実施形態によれば、巻線機の種類によらずに、インシュレータへ渡り線を適正に（異なる相の渡り線同士の絶縁距離を確保できるように）架け渡すことができる。また、渡り線保持部２２３Ａに形成された深溝ｄのうち、渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃを深溝ｄの軸方向の中央側で架け渡す箇所が少なくて済むので、渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃを誤った軸方向の高さ位置に架け渡してしまうことを防止でき、組立時の作業性を向上できる。

　なお、本実施形態では、渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃの軸方向への移動を規制する規制部が、第１の外周部Ｓ１と第２の外周部Ｓ２との間に設けられた段部Ｔである場合を例示したが、規制部はこれに限られない。規制部は、渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃの軸方向への移動を規制できるものであればよく、例えば、３相の各相に対応して３段に形成された凹溝でもよい。また、規制部は、例えば、第１の外周部Ｓ１から外径方向へ突出する突起でもよい。

　１…電動機
　２…ステータ
　３…ロータ
　２１…ステータコア
　２２，２２Ａ，２２ｂ…インシュレータ
　２３（２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗ）…巻線
　２４（２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗ，２４Ｎ）…ピン
　３５…シャフト
　２１２…ティース部
　２２３Ａ…渡り線保持部
　Ｇ１…第１の切欠き溝
　Ｇ２…第２の切欠き溝
　Ｇ３…第３の切欠き溝
　Ｓ１…第１の外周部
　Ｓ２…第２の外周部
　Ｔ…段部（規制部）
　Ｕｃ、Ｖｃ，Ｗｃ…渡り線
　Ｕｃ１，Ｖｃ１，Ｗｃ１…第１の渡り線
　Ｕｃ２，Ｖｃ２，Ｗｃ２…第２の渡り線
　Ｕｃ３，Ｖｃ３，Ｗｃ３…第３の渡り線

Claims (6)

1. 　径方向内側に突出する１２個のティース部を有する円筒形状のステータコアと、
   　前記ティース部に巻回される３相の巻線と、
   　前記ステータコアの軸方向の端部に配置され、前記ステータコアと前記３相の巻線との間を絶縁するインシュレータとを備え、
   　前記３相の巻線は、互いに異なる前記ティース部に巻回された同相の巻線同士を接続する渡り線と、各相に対応する第１の巻線、第２の巻線及び第３の巻線とを含み、
   　各相の前記渡り線は、第１の渡り線と第２の渡り線と第３の渡り線とを含み、各相の前記第１の渡り線は、第１のティース部対を形成する隣り合う２つの前記ティース部の間に架け渡され、各相の前記第２の渡り線は、第２のティース部対を形成する隣り合う２つの前記ティース部の間に架け渡され、各相の前記第３の渡り線は、他の２つの相の４つの前記ティース部を挟む２つの前記ティース部の間に架け渡され、
   　前記軸方向の一方側に設けられた前記インシュレータは、前記第１の渡り線が架け渡される一対の第１の切欠き溝と、前記第２の渡り線が架け渡される一対の第２の切欠き溝と、前記第３の渡り線が架け渡される一対の第３の切欠き溝と、を含む渡り線保持部を有し、
   　前記一対の第１の切欠き溝は、いずれも深溝であり、
   　前記一対の第２の切欠き溝は、いずれも前記深溝よりも深さが浅い浅溝であり、
   　３つの相のうち２つの相の前記第３の渡り線が架け渡される前記一対の第３の切欠き溝は、前記深溝と前記浅溝を含み、前記３つの相のうち他の１つの相の前記第３の渡り線が架け渡される前記一対の第３の切欠き溝は、いずれも前記深溝である
   　ステータ。
2. 　請求項１に記載のステータであって、
   　前記一対の第３の切欠き溝に架け渡される前記第３の渡り線は、前記深溝のうちの１つの深溝においては前記深溝の深さ方向の中央側に架け渡され、
   　前記渡り線保持部は、前記第３の渡り線の前記軸方向への移動を規制する規制部をさらに有する
   　ステータ。
3. 　請求項２に記載のステータであって、
   　前記渡り線保持部は、第１の外周部と、前記第１の外周部の一部に設けられ前記第１の外周部よりも外径が大きい第２の外周部とをさらに有し、
   　前記規制部は、前記第１の外周部と前記第２の外周部との間に設けられた段部である
   　ステータ。
4. 　請求項３に記載のステータであって、
   　前記浅溝は、前記段部から前記第１の外周部の前記軸方向の端部までの高さに相当する深さを有し、
   　前記深溝は、前記第２の外周部の前記軸方向に沿った高さと、前記段部から前記第１の外周部の前記軸方向の端部までの高さとの総和に相当する深さを有する
   　ステータ。
5. 　請求項１～４のいずれか１つに記載のステータであって、
   　前記３つの相の第１の渡り線のうち１つの相の第１の渡り線は、前記深溝の深さ方向の中央側に架け渡され、
   　前記深溝で形成された前記第３の切欠き溝に架け渡される前記第３の渡り線は、前記深溝の底部に架け渡される
   　ステータ。
6. 　請求項１～５のいずれか１つに記載のステータを備えた電動機。

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