(57)【要約】【課題】部材点数の増加を抑えつつも、巻線の径方向外側へのはみ出しを抑制することができるステータを提供する。【解決手段】各インシュレータ５のアウタ側被覆部５ｃには、周方向に延びて隣り合うインシュレータ５のアウタ側被覆部５ｄに近接することにより巻線６の径方向外側へのはみ出しを規制するためのはみ出し規制部５ｅが形成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周側筒部を有するインナコアと、
外周側筒部を有するアウタコアと、
前記内周側筒部から径方向に延びて、先端部が前記外周側筒部に固定される複数のティース部と、
前記ティース部にそれぞれ巻回される巻線と、
前記ティース部と前記巻線との間にそれぞれ介在されて、それらの間を電気的に絶縁する複数のインシュレータとを備えたステータにおいて、
前記各インシュレータの径方向外側端部には、前記アウタコアの内周部に沿って周方向に延び、該アウタコアの内周部と前記巻線とを絶縁するためのアウタ側被覆部が形成され、該アウタ側被覆部には、周方向に延びて隣り合う前記インシュレータのアウタ側被覆部に近接又は接触することにより前記巻線の径方向外側へのはみ出しを規制するためのはみ出し規制部が形成されたことを特徴とするステータ。
【請求項２】
請求項１に記載のステータにおいて、
前記はみ出し規制部は、前記巻線が引き出される側の軸方向端部に少なくとも形成されたことを特徴とするステータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のステータにおいて、
前記各インシュレータは、前記ティース部を被覆する筒部を有し、該筒部の内周面には、前記ティース部の側面と圧接する圧接凸部が設けられたことを特徴とするステータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のステータにおいて、
前記アウタ側被覆部には、隣り合う前記インシュレータのはみ出し規制部と径方向に重なり合う重複部が形成されたことを特徴とするステータ。
【請求項５】
請求項４に記載のステータにおいて、
前記はみ出し規制部及び前記重複部は、周方向に係合するように構成されたことを特徴とするステータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のステータの内側にロータを配置してなることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータ及びモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータのステータにおいて、例えば特許文献１に示すものでは、内周側筒部を有するインナコアと、外周側筒部を有するアウタコアとを備えており、インナコアには、その内周側筒部から径方向外側に延びて、先端部がアウタコアの内周に固定される複数のティース部が形成されている。各ティース部の間にはインシュレータ（特許文献１中、スロット絶縁体）が装着されており、各ティース部にはインシュレータを介して巻線が巻回されている。各ティース部間において、インシュレータの径方向外側面には開口部が形成されており、この開口部からティース部に巻線を巻回するようになっている。この開口部には絶縁ウェッジが配設されており、該開口部から巻線が径方向外側に出てアウタコアと接触しないように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２３７５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようなステータでは、絶縁ウェッジをティース部の間にそれぞれ設ける必要があり、部材点数が増加してしまう。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、部材点数の増加を抑えつつも、巻線の径方向外側へのはみ出しを抑制することができるステータ及びモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、内周側筒部を有するインナコアと、外周側筒部を有するアウタコアと、前記内周側筒部から径方向に延びて、先端部が前記外周側筒部に固定される複数のティース部と、前記ティース部にそれぞれ巻回される巻線と、前記ティース部と前記巻線との間にそれぞれ介在されて、それらの間を電気的に絶縁する複数のインシュレータとを備えたステータにおいて、前記各インシュレータの径方向外側端部には、前記アウタコアの内周部に沿って周方向に延び、該アウタコアの内周部と前記巻線とを絶縁するためのアウタ側被覆部が形成され、該アウタ側被覆部には、周方向に延びて隣り合う前記インシュレータのアウタ側被覆部に近接又は接触することにより前記巻線の径方向外側へのはみ出しを規制するためのはみ出し規制部が形成されたことを特徴とする。
【０００６】
この発明では、インシュレータのアウタ側被覆部から周方向に延びて隣り合うインシュレータのアウタ側被覆部に近接又は接触するはみ出し規制部によって、巻線の径方向外側へのはみ出しが規制される。このため、はみ出し防止用の絶縁ウェッジ等の部材を別途必要とせず、これにより、部材点数の増加を抑えつつも、巻線の径方向外側へのはみ出しを抑制することができる。尚、本請求項１でいう「近接」とは、アウタ側被覆部が隣り合うインシュレータのアウタ側被覆部に接触はしていないが、巻線が径方向外側にはみ出さない程度の間隔をもって接近している状態を指す。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のステータにおいて、前記はみ出し規制部は、前記巻線が引き出される側の軸方向端部に少なくとも形成されたことを特徴とする。
この発明では、巻線の引き出し線のはみ出しを規制することが可能となるため、巻線のはみ出しを効果的に抑制することができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のステータにおいて、前記各インシュレータは、前記ティース部を被覆する筒部を有し、該筒部の内周面には、前記ティース部の側面と圧接する圧接凸部が設けられたことを特徴とする。
【０００９】
この発明では、各インシュレータをティース部にガタつきなく装着することが可能となるため、インシュレータの径方向外側への移動によって、隣り合うインシュレータのアウタ側被覆部の間の隙間が拡大してしまうことを抑制することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のステータにおいて、前記アウタ側被覆部には、隣り合う前記インシュレータのはみ出し規制部と径方向に重なり合う重複部が形成されたことを特徴とする。
【００１１】
この発明では、はみ出し規制部と径方向に重なり合う重複部によって、巻線の径方向外側へのはみ出しをより抑制することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のステータにおいて、前記はみ出し規制部及び前記重複部は、周方向に係合するように構成されたことを特徴とする。
【００１２】
この発明では、インシュレータが径方向外側に移動しようとすると、はみ出し規制部と重複部との周方向の係合によりインシュレータを内径側に引っ張り戻そうとする力が生じるため、隣り合うインシュレータのアウタ側被覆部の間の隙間が拡大してしまうことを抑制することができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のステータの内側にロータを配置してなるモータである。
この発明では、部材点数の増加を抑えつつも、巻線の径方向外側へのはみ出しを抑制することができるモータを提供できる。
【発明の効果】
【００１４】
従って、上記記載の発明によれば、部材点数の増加を抑えつつも、巻線の径方向外側へのはみ出しを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態のモータを示す断面図。
【図２】ステータコアの斜視図。
【図３】ステータの一部を拡大して示す断面図。
【図４】アウタコアを組み付ける前のステータを示す斜視図。
【図５】インシュレータの斜視図。
【図６】別例のインシュレータを示す模式図。
【図７】別例のインシュレータを示す模式図。
【図８】別例のインシュレータを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、ブラシレスモータ１の断面図である。円筒状のモータハウジング２の内周面２ａには、略円環状をなすステータ３が挿入され固定されている。ステータ３は、ステータコア４、インシュレータ５及び巻線６を備えている。
【００１７】
図２に示すように、ステータコア４は、磁性金属板材をプレス打ち抜き加工してなるコアシート１０を複数枚積層して構成される積層型のコアである。ステータコア４（コアシート１０）は、アウタコア１１（外周側筒部）とインナコア１２とから構成されている。
【００１８】
アウタコア１１は、リング状をなし、内周部１１ａにおいて周方向に等間隔（３０°間隔）に１２個の結合凹部１１ｂが形成されている。各結合凹部１１ｂは、径方向内側が開口しており、径方向内側に向かうほど周方向に対向する辺が互いに近接するような略台形状をなしている。また、各結合凹部１１ｂは、後述する各ティース部１２ａの幅（周方向幅）より若干小さく形成されている。
【００１９】
尚、各結合凹部１１ｂ間にも凹部１１ｃが形成されているが、これは、インナコア１２をプレス打ち抜き加工した時に形成されるものである。つまり、本実施形態では、アウタコア１１及びインナコア１２は、この凹部１１ｃの部分でアウタコア１１とインナコア１２とが分離するように、磁性金属板材の同一部分をプレス打ち抜き加工して形成されている。そして、アウタコア１１とインナコア１２とを結合する場合には、インナコア１２（ティース部１２ａ）の結合凸部１２ｅが本来の結合凹部１１ｂと結合するようにインナコア１２をアウタコア１１に対して打ち抜かれた位置（凹部１１ｃが形成された位置）から１５°回転させて結合凸部１２ｅと結合凹部１１ｂとを結合させるようになっている。このようにアウタコア１１及びインナコア１２を磁性金属板材の同一部分をプレス打ち抜き加工して形成すると、両コア１１，１２の歪みの差が小さくなるので、互いを結合した際における両コア１１，１２の軸ずれが小さく抑えられる。
【００２０】
インナコア１２は、内周側筒部１３から略同幅で径方向に直線状に延び巻線６を巻回するためのティース部１２ａが周方向に等間隔（３０°間隔）に１２個配設されている。各ティース部１２ａの内側端部間は、連結部１２ｂにより周方向にリング状に連結され、更にその内周部にはロータ収容孔１２ｃが形成されてなる。各ティース部１２ａ間を連結する連結部１２ｂには、その中央に他の部分より薄肉に形成された薄肉部１２ｄが設けられている。この薄肉部１２ｄは、隣接するティース部１２ａ間の漏れ磁束を低減すべく磁気抵抗を増加させるために設けられている。
【００２１】
各ティース部１２ａの外側端部には、図２及び図３に示すように、前記アウタコア１１の結合凹部１１ｂに結合（嵌合）される結合凸部１２ｅ（第２結合部）がそれぞれ形成されている。各結合凸部１２ｅは、前記結合凹部１１ｂに対応するように、径方向内側に向かうほど周方向に対向する辺が互いに近接するような略台形状をなしている。そして、これら結合凸部１２ｅ及び前記結合凹部１１ｂは、互いに結合するとティース部１２ａを径方向外側に引っ張る方向（アウタコア１１に圧接する方向）に力が発生するように形成されている。
【００２２】
また、上記したように、結合凸部１２ｅと結合凹部１１ｂとが結合するとティース部１２ａを径方向外側に引っ張る方向（アウタコア１１に圧接する方向）に力が発生するので、ティース部１２ａの当接部分がアウタコア１１の内周部１１ａに対して圧接する。そのため、このことによっても、各ティース部１２ａとアウタコア１１との結合部分における磁気抵抗が低減される。
【００２３】
各ティース部１２ａには、樹脂材料よりなるインシュレータ５が装着されている。そして、各ティース部１２ａには、該インシュレータ５を介して巻線６が巻回されており、ティース部１２ａと巻線６とが電気的に絶縁されるようになっている。各インシュレータ５は、径方向から見てティース部１２ａを包囲する筒状をなしており、該ティース部１２ａの先端部側（径方向外側端部側）から装着可能に構成されている。
【００２４】
各インシュレータ５は、径方向から見てティース部１２ａを被覆する筒状をなす筒部５ａを有しており、該筒部５ａの径方向内側端部には、巻線６とインナコア１２の内周側筒部１３とを絶縁する鍔状のインナ側被覆部５ｂが形成されている。また、筒部５ａには、径方向外側端部から周方向両側にそれぞれ延びるアウタ側被覆部５ｃ，５ｄが形成されている。アウタ側被覆部５ｃ，５ｄは、アウタコア１１の内周部１１ａに沿って周方向に延びており、巻線６とアウタコア１１の内周部１１ａとを絶縁するように構成されている。
【００２５】
筒部５ａから周方向にそれぞれ延びるアウタ側被覆部５ｃ，５ｄのうちの一方（アウタ側被覆部５ｃ）には、図４に示すように、巻線６の径方向外側へのはみ出しを規制するためのはみ出し規制部５ｅが形成されている。はみ出し規制部５ｅは、巻線６における巻き始め又は巻き終わりの引き出し線６ａが引き出される側の軸方向端部に形成されている。また、はみ出し規制部５ｅは、アウタ側被覆部５ｃから周方向に延び、隣り合うインシュレータ５のアウタ側被覆部５ｄと近接することで、巻線６（特に、引き出し線６ａ）の径方向外側へのはみ出しを規制している。尚、はみ出し規制部５ｅとアウタ側被覆部５ｄとの間の周方向の隙間Ｄ１は、引き出し線６ａの径よりも小さく設定されている。即ち、はみ出し規制部５ｅは、引き出し線６ａが径方向外側にはみ出さない程度の間隔をもってアウタ側被覆部５ｄに接近している。本実施形態では、このはみ出し規制部５ｅによって、引き出し線６ａがアウタ側被覆部５ｃ，５ｄよりも径方向外側にはみ出してアウタコア１１と導通してしまうことが抑制されるようになっている。
【００２６】
また、図５に示すように、筒部５ａの内周面には、周方向に突出する圧接凸部５ｆが形成されている。圧接凸部５ｆは、ティース部１２ａの周方向側面と圧接しており、インシュレータ５をティース部１２ａにガタつきなく装着することが可能となっている。
【００２７】
このような構成のステータ３は、コアシート１０を軸方向に複数枚積層してアウタコア１１とインナコア１２とを構成し、そのアウタコア１１とインナコア１２とを結合する前に該インナコア１２の各ティース部１２ａに巻線６が巻回されたインシュレータ５を径方向外側から圧入し、その後、アウタコア１１をインナコア１２に軸方向から圧入する。この圧入の際には、ティース部１２ａに嵌め込んだインシュレータ５が径方向にずれて隣り合うインシュレータ５のアウタ側被覆部５ｃ，５ｄ間の隙間Ｄ２が拡がってしまう可能性が少なからずある。その隙間Ｄ２が拡がってしまった場合においても、本実施形態では、アウタ側被覆部５ｃにはみ出し規制部５ｅが形成されているため、引き出し線６ａの径方向外側へのはみ出しが抑制されるようになっている。
【００２８】
上記のようにしてなるステータ３の内側（即ち、ロータ収容孔１２ｃの内側）には、その外周面に周方向に異極となる８個のマグネット１６が固定されたロータ１５が回転可能に配設されている。ロータ１５は、ステータ３の巻線６に駆動電流を供給することにより該ステータ３に発生する回転磁界によって回転される。
【００２９】
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態では、各インシュレータ５のアウタ側被覆部５ｃには、周方向に延びて隣り合うインシュレータ５のアウタ側被覆部５ｄに近接することにより巻線６の径方向外側へのはみ出しを規制するためのはみ出し規制部５ｅが形成される。このため、はみ出し防止用の絶縁ウェッジ等の部材を別途必要とせず、これにより、部材点数の増加を抑えつつも、巻線６の径方向外側へのはみ出しを抑制することができる。
【００３０】
（２）本実施形態では、はみ出し規制部５ｅは、巻線６が引き出される側の軸方向端部に少なくとも形成される。これにより、巻線６の引き出し線６ａのはみ出しを規制することが可能となるため、巻線６のはみ出しを効果的に抑制することができる。
【００３１】
（３）本実施形態では、各インシュレータ５は、ティース部１２ａを被覆する筒部５ａを有し、該筒部５ａの内周面には、ティース部１２ａの側面と圧接する圧接凸部５ｆが設けられる。これにより、各インシュレータ５をティース部１２ａにガタつきなく装着することが可能となるため、隣り合うインシュレータ５のアウタ側被覆部５ｃ，５ｄの間の隙間Ｄ２が拡大してしまうことを抑制することができる。
【００３２】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・例えば図６に示すように、隣り合うインシュレータ５のはみ出し規制部５ｅと径方向に重なり合う重複部２１をアウタ側被覆部５ｄに形成してもよい。このような構成によれば、はみ出し規制部５ｅと径方向に重なり合う重複部２１によって、巻線６の径方向外側へのはみ出しをより抑制することができる。尚、図６に示す例では、はみ出し規制部５ｅと重複部２１は、軸方向から見て互いの対向面が直線状であるが、これ以外に例えば、段差状としてもよい。
【００３３】
また、重複部２１とはみ出し規制部５ｅとを径方向に互いに当接するように構成してもよい。例えば図７に示す例では、はみ出し規制部５ｅと重複部２１には、径方向に延びる延出部２２，２３がそれぞれ形成されており、これらは互いに周方向に係合している。即ち、周方向に引っ張り合う状態となっている。これにより、インシュレータ５が径方向外側に移動しようとすると、はみ出し規制部５ｅと重複部２１の各延出部２２，２３の周方向の係合によりインシュレータ５を内径側に引っ張り戻そうとする力が生じる。このため、インシュレータ５の径方向外側への移動を抑制することができ、隣り合うインシュレータ５のアウタ側被覆部５ｃ，５ｄの間の隙間Ｄ２が拡大してしまうことを抑制することができる。尚、図７に示す例では、延出部２２，２３は、周方向に互いに当接している。
【００３４】
また、図７の各延出部２２，２３の形状を、例えば図８のように変更してもよい。図８では、延出部２２，２３は鉤状（フック状）をなしており、互いの周方向の当接面２４が径方向にも係止するようになっている。このような構成によれば、延出部２２，２３同士の周方向の係合がより確実になり、インシュレータ５の径方向外側への移動をより抑制することができる。
【００３５】
・上記実施形態では、はみ出し規制部５ｅは、アウタ側被覆部５ｃの軸方向端部に形成されたが、特にこれに限定されるものではなく、構成に応じて例えばアウタ側被覆部５ｃの軸方向中央部に設けてもよく、また、軸方向全体に形成してもよい。
【００３６】
・上記実施形態では、はみ出し規制部５ｅは、アウタ側被覆部５ｄに周方向に近接する（周方向に接触しない）ように構成されたが、周方向に接触するように構成してもよい。
・上記実施形態では、ティース部１２ａはインナコア１２に形成されたが、アウタコア１１に形成してもよい。
【００３７】
・上記実施形態では、インナコア１２にティース部１２ａを等間隔に配置したが、その配置は等間隔でなくてもよく、適宜変更してもよい。又、ティース部１２ａの数も１２個以外であってもよい。
【００３８】
・上記実施形態では、ブラシレスモータ１のステータ３に実施したが、ブラシレスモータ以外の回転電動機、例えばインダクションモータのステータに実施してもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…ブラシレスモータ、３…ステータ、５…インシュレータ、５ａ…筒部、５ｃ，５ｄ…アウタ側被覆部、５ｅ…はみ出し規制部、５ｆ…圧接凸部、６…巻線、６ａ…引き出し線、１１…アウタコア（外周側筒部）、１１ａ…内周部、１２…インナコア、１２ａ…ティース部、１３…内周側筒部、１５…ロータ、２１…重複部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010279131.tif 000007
【図６】
2010279131.tif 000008
【図７】
2010279131.tif 000009
【図８】
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