(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ティースおよびヨークが形成された分割コアが複数連結されて円環状に形成されたステータコアと、隣接する前記分割コアの前記ティース間に形成されるスロットに一部が挿入されるコイルと、を備えたステータと、
前記ステータの内周側に配され、回転可能に支持されたロータと、
を有するモータであって、
前記コイルは、少なくとも一対のスロット挿入部と、少なくとも一対のコイルエンド部と、を有しており、
前記コイルの前記コイルエンド部は、前記コイルの断面中心軸方向の少なくとも一部において、前記コイルの断面周方向の全周が絶縁紙部材により覆われ、隣り合う前記コイルの前記コイルエンド部から絶縁保護され、
前記絶縁紙部材は、
前記コイルエンド部の前記断面周方向の全周を覆う第１絶縁部と、
前記コイルの前記スロット挿入部と前記ステータコアの前記スロットとの間に、前記スロット挿入部に沿うように配された第２絶縁部と、
前記第１絶縁部と前記第２絶縁部とを接続する連結部と、
を有するとともに、展開形状が帯状となり、
前記絶縁紙部材の長手方向に沿って、前記第１絶縁部と前記第２絶縁部とが交互に複数配置され、隣り合う前記第１絶縁部と前記第２絶縁部とが隣接する位置で前記連結部により連結されていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータであって、
前記コイルの前記コイルエンド部は、前記ステータの径方向の外側に向かって膨出するように設けられ、
前記絶縁紙部材の前記連結部は、前記径方向の内側に設けられていることを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のモータであって、
前記絶縁紙部材の前記第２絶縁部は、前記スロット挿入部の前記断面周方向の全周を覆っており、
前記第１絶縁部を平面展開した時の前記断面周方向に沿った幅と、前記第２絶縁部を平面展開した時の前記断面周方向に沿った幅とは略同一の幅を有し、
前記連結部には切り欠きを設けていることを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のモータであって、
前記断面周方向における前記絶縁紙部材の一端部と他端部とが重なって形成される重複部を有しており、前記一端部と前記他端部との相対移動を規制する規制手段を有していることを特徴とするモータ。
【請求項５】
請求項４に記載のモータであって、
前記絶縁紙部材の前記重複部は、前記ステータの前記スロットの底部に当接していることを特徴とするモータ。
【請求項６】
ティースおよびヨークが形成された分割コアが複数連結されて円環状に形成されたステータコアと、隣接する前記分割コアの前記ティース間に形成されるスロットに一部が挿入され各相に割り当てられるコイルと、を備えたステータと、
前記ステータの内周側に配され、回転可能に支持されたロータと、
を有するモータの製造方法であって、
少なくとも一対のスロット挿入部と、少なくとも一対のコイルエンド部と、を有する前記コイルを形成するコイル形成工程と、
前記コイルエンド部において前記コイルの断面周方向の全周を覆う第１絶縁部と、前記コイルの前記スロット挿入部と前記ステータコアの前記スロットとの間に前記スロット挿入部に沿うように配された第２絶縁部と、前記第１絶縁部と前記第２絶縁部とを接続する連結部と、を有し、展開形状が帯状となるとともに、長手方向に沿って前記第１絶縁部と前記第２絶縁部とが交互に複数配置され、隣り合う前記第１絶縁部と前記第２絶縁部とが隣接する位置で前記連結部により連結された絶縁紙部材を前記コイルに装着する絶縁紙部材装着工程と、
前記絶縁紙部材装着工程後に前記スロットに前記コイルを挿入するコイル配置工程と、
前記ステータの内周側に前記ロータを挿入するロータ配置工程と、
を有することを特徴とするモータの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のモータの製造方法であって、
前記第２絶縁部は、前記スロット挿入部の前記断面周方向の全周を覆っていることを特徴とするモータの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のモータであって、
前記絶縁紙部材装着工程では、前記コイルの前記スロット挿入部における前記スロットへの挿入側に、前記断面周方向における前記絶縁紙部材の一端部と他端部とを重ねて重複部を形成し、
前記コイル配置工程では、前記スロットの底部に前記重複部を当接させることを特徴とするモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータおよびモータの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インナーロータ型のモータは、円環状のステータの内側に形成された空間にロータが配置され、ロータがステータに対して回転可能に構成されたものである。また、ステータを構成するステータコアの隣接するティース間に形成されるスロットには、コイルが巻き回される。コイルの巻き回し方法としては分布巻や集中巻などが知られている。一般的に、コイルを分布巻で巻き回す方が高トルク密度を維持し易い。したがって、高トルクが必要なモータにおいては分布巻を採用することが多い。
【０００３】
分布巻は、所定距離離れたスロット間を架け渡すようにコイルが巻き回される。例えば３相モータの場合には、コイルの渡り部（本願のコイルエンド部に相当）においてＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルが互いに交差するように配される。ここで、コイルエンドでの各相間の電気絶縁を確保する必要がある。例えば、特許文献１では、ステータコアのスロットに挿入される縦脚部と、ステータコアの外側に配置される横脚部（本願の第１絶縁部に相当）と、を有する相間絶縁紙（本願の絶縁紙部材に相当）を用いて、コイルエンドでの各相間の電気絶縁を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２８５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１では、相間絶縁紙の縦脚部は、ステータコアのスロットに挿入され、コイルに押し固められて配置されている。また、相間絶縁紙の横脚部は各相のコイルエンド間に配置されている。すなわち、相間絶縁紙は、ステータコアとコイルとに挟まれて保持されているだけである。したがって、コイルの組み付け時やコイルの組み付け後において、相間絶縁紙が所定位置からずれたり、最悪の場合には相間絶縁紙が脱落したりする虞がある。これにより、各相のコイルの電気絶縁が損なわれる虞がある。また、特許文献１の相間絶縁紙には、縦脚部と横脚部とで囲まれる開口部が形成されている。ここで、開口部を形成するために打ち抜かれた部分は利用されずに廃棄される。したがって、特許文献１の相間絶縁紙の製造において歩留まりが悪くなる。
【０００６】
そこで本発明は、絶縁紙部材のずれを抑制できるモータおよびモータの製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明のモータ（例えば、実施形態におけるモータ２３）は、ティース（例えば、実施形態におけるティース４２）およびヨーク（例えば、実施形態におけるヨーク４６）が形成された分割コア（例えば、実施形態における分割コア４５）が複数連結されて円環状に形成されたステータコア（例えば、実施形態におけるステータコア４１）と、隣接する前記分割コアの前記ティース間に形成されるスロット（例えば、実施形態におけるスロット４３）に一部が挿入されるコイル（例えば、実施形態におけるコイル２０）と、を備えたステータと、前記ステータの内周側に配され、回転可能に支持されたロータ（例えば、実施形態におけるロータ２２）と、を有するモータであって、前記コイルは、少なくとも一対のスロット挿入部（例えば、実施形態におけるスロット挿入部５３，５４）と、少なくとも一対のコイルエンド部（例えば、実施形態におけるコイルエンド部５５，５６）と、を有しており、前記コイルの前記コイルエンド部は、前記コイルの断面中心軸方向（例えば、実施形態におけるＴ方向）の少なくとも一部において、前記コイルの断面周方向（例えば、実施形態におけるＳ方向）の全周が絶縁紙部材（例えば、実施形態における絶縁紙部材８０）により覆われ、隣り合う前記コイルの前記コイルエンド部から絶縁保護され、前記絶縁紙部材は、前記コイルエンド部の前記断面周方向の全周を覆う第１絶縁部（例えば、実施形態におけるコイルエンド絶縁部８０ａ）と、前記コイルの前記スロット挿入部と前記ステータコアの前記スロットとの間に、前記スロット挿入部に沿うように配された第２絶縁部（例えば、実施形態におけるスロット絶縁部８０ｂ）と、前記第１絶縁部と前記第２絶縁部とを接続する連結部（例えば、実施形態における連結部８３）と、を有するとともに、展開形状が帯状となり、前記絶縁紙部材の長手方向に沿って、前記第１絶縁部と前記第２絶縁部とが交互に複数配置され、隣り合う前記第１絶縁部と前記第２絶縁部とが隣接する位置で前記連結部により連結されていることを特徴とする。
本発明によれば、コイルエンド部は、コイルの断面中心軸方向の少なくとも一部において、コイルの断面周方向の全周が絶縁紙部材により覆われている。これにより絶縁紙部材は、コイルエンド部の断面周方向の全周に巻装されて保持される。したがって、特許文献１のように絶縁紙部材が挟まれて保持される場合と比較して、ステータコアへのコイルの組み付け時やコイルの組み付け後に絶縁紙部材がずれるのを抑制することができる。
また、第１絶縁部がコイルエンド部の前記断面周方向の全周に巻装されて保持されるのに加え、第２絶縁部がコイルとスロットとの間に挟まれて保持される。しかも、第１絶縁部と第２絶縁部とが連結部により接続されているので、ステータコアへのコイルの組み付け時やコイルの組み付け後に、絶縁紙部材がずれるのをさらに抑制することができる。また、第２絶縁部により、ステータコアとコイルとの電気絶縁を確保することができる。
【０００８】
また、前記コイルの前記コイルエンド部は、前記ステータの径方向の外側に向かって膨出するように設けられ、前記絶縁紙部材の前記連結部は、前記径方向の内側に設けられていることを特徴としている。
【０００９】
また、前記絶縁紙部材の前記第２絶縁部は、前記スロット挿入部の前記断面周方向の全周を覆っており、前記第１絶縁部を平面展開した時の前記断面周方向に沿った幅と、前記第２絶縁部を平面展開した時の前記断面周方向に沿った幅とは略同一の幅を有し、  前記連結部には切り欠き（例えば、実施形態における内側切り欠き部８４および外側切り欠き部８５）を設けていることが望ましい。
本発明によれば、第２絶縁部は、コイルのスロット挿入部の断面周方向の全周を覆っている。したがって、第１絶縁部に加えて第２絶縁部もコイルに巻装されて保持されるので、絶縁紙部材がずれるのをさらに抑制することができる。また、前記第１絶縁部を平面展開した時の前記断面周方向に沿った幅と、前記第２絶縁部を平面展開した時の前記断面周方向に沿った幅とは略同一の幅を有している。これにより、一定幅を有する絶縁紙シートから第１絶縁部、第２絶縁部および連結部を形成することができ、カット時の絶縁紙の廃棄部分を少なくすることができる。したがって、絶縁紙の歩留まりを向上させることができる。また、連結部には切り欠きを設けているので、絶縁紙部材をコイルの断面周方向に沿って巻装したときに、コイルの湾曲部での絶縁紙部材の重なりや突っ張りを防止できる。これにより、コイルの外周に密着させて絶縁紙部材を巻装できるので、絶縁紙部材による太りを抑制することができる。
【００１０】
また、前記断面周方向における前記絶縁紙部材の一端部と他端部とが重なって形成される重複部（例えば、実施形態における重複部８０ｃ）を有しており、前記一端部と前記他端部との相対移動を規制する規制手段（例えば、実施形態における両面テープ６７）を有していることが望ましい。
本発明によれば、重複部において絶縁紙部材の一端部と他端部との相対移動を規制している。したがって、絶縁紙部材でコイルの外周を覆って巻装した後に、絶縁紙部材の一端部と他端部とが開いて絶縁紙部材が展開するのを防止できる。これにより、ステータコアへのコイルの組み付け時やコイルの組み付け後に、絶縁紙部材がずれるのを抑制することができる。
【００１１】
また、絶縁紙部材の前記重複部は、前記ステータの前記スロットの底部（例えば、実施形態における底部４４）に当接していることが望ましい。
本発明によれば、重複部がステータのスロットの底部に当接しているので、コイルとスロットの底部とで、絶縁紙部材の前記重複部が挟まれる。これにより、絶縁紙部材の一端部と他端部とが開いて絶縁紙部材が展開するのを防止できるので、絶縁紙部材がずれるのをさらに抑制することができる。
【００１２】
また、本発明のモータの製造方法は、ティースおよびヨークが形成された分割コアが複数連結されて円環状に形成されたステータコアと、隣接する前記分割コアの前記ティース間に形成されるスロットに一部が挿入され各相に割り当てられるコイルと、を備えたステータと、前記ステータの内周側に配され、回転可能に支持されたロータと、を有するモータの製造方法であって、少なくとも一対のスロット挿入部と、少なくとも一対のコイルエンド部と、を有する前記コイルを形成するコイル形成工程（例えば、実施形態におけるコイル形成工程Ｓ１０）と、前記コイルエンド部において前記コイルの断面周方向の全周を覆う第１絶縁部と、前記コイルの前記スロット挿入部と前記ステータコアの前記スロットとの間に前記スロット挿入部に沿うように配された第２絶縁部と、前記第１絶縁部と前記第２絶縁部とを接続する連結部と、を有し、展開形状が帯状となるとともに、長手方向に沿って前記第１絶縁部と前記第２絶縁部とが交互に複数配置され、隣り合う前記第１絶縁部と前記第２絶縁部とが隣接する位置で前記連結部により連結された絶縁紙部材を前記コイルに装着する絶縁紙部材装着工程（例えば、実施形態における絶縁紙部材装着工程Ｓ２０）と、前記絶縁紙部材装着工程後に前記スロットに前記コイルを挿入するコイル配置工程（例えば、実施形態におけるコイル配置工程Ｓ３０）と、前記ステータの内周側に前記ロータを挿入するロータ配置工程（例えば、実施形態におけるロータ配置工程Ｓ４０）と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、絶縁紙部材をコイルに装着する絶縁紙部材装着工程の後に、前記スロットに前記コイルを挿入して配置するコイル配置工程を行う。したがって、コイルエンド部の外周に絶縁紙部材が巻装されて保持された状態でコイル配置工程を行うので、コイル配置工程で絶縁紙部材がずれるのを抑制することができる。
【００１３】
また、第２絶縁部は、前記スロット挿入部の前記断面周方向の全周を覆っていることが望ましい。
本発明によれば、第１絶縁部に加えて第２絶縁部もコイルに巻装されて保持されるので、絶縁紙部材がずれるのをさらに抑制することができる。
【００１４】
また、前記絶縁紙部材装着工程では、前記コイルの前記スロット挿入部における前記スロットへの挿入側に、前記断面周方向における前記絶縁紙部材の一端部と他端部とを重ねて重複部を形成し、前記コイル配置工程では、前記スロットの底部に前記重複部を当接させることが望ましい。
本発明によれば、コイルとスロットの底部とで絶縁紙部材の前記重複部が挟まれるので、絶縁紙部材が展開するのを防止できる。したがって、絶縁紙部材がずれるのをさらに抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コイルエンド部は、コイルの断面中心軸方向の少なくとも一部において、コイルの断面周方向の全周が絶縁紙部材により覆われている。これにより絶縁紙部材は、コイルエンド部の断面周方向の全周に巻装されて保持される。したがって、特許文献１のように絶縁紙部材が挟まれて保持される場合と比較して、ステータコアへのコイルの組み付け時やコイルの組み付け後に絶縁紙部材がずれるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】モータユニットの概略構成断面図である。
【図２】ステータを軸方向から見た平面図である。
【図３】ステータの斜視図である。
【図４】ステータコアを軸方向から見た平面図である。
【図５】分割コアを軸方向から見た平面図である。
【図６】コイルの断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線における断面図である。
【図８】径方向から見たステータの説明図である。
【図９】絶縁紙部材の説明図であり、図９（ａ）は絶縁紙部材をコイルに装着した状態の斜視図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１０】絶縁紙部材の平面展開図である。
【図１１】絶縁紙部材の形成装置の説明図である。
【図１２】モータの製造工程のフローチャートである。
【図１３】絶縁紙部材装着工程の説明図であり、図１３（ａ）は絶縁紙部材装着時の斜視図であり、図１３（ｂ）はキャビ型の説明図である。
【図１４】コイル配置工程の説明図である。
【図１５】挿入治具の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施形態のモータにつき図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、車両に搭載される車両用モータユニットを用いて説明する。
図１は本実施形態のモータユニットの概略構成断面図である。なお、以下の説明ではモータの径方向をＲ方向、モータの軸方向をＺ方向、モータの周方向をθ方向とし、必要に応じて、これらＲ、Ｚおよびθの円筒座標系を使用して説明する。なお、Ｚ方向の一方側を＋Ｚ側とし、他方側を−Ｚ側とする。Ｒ方向の外周側を＋Ｒ側とし、内周側を−Ｒ側とする。また、＋Ｚ側から見て時計回り方向を＋θ側とし、反時計周り方向を−θ側とする。
【００１８】
図１に示すように、モータユニット１０は、ステータ２１およびロータ２２を備えたモータ２３を収容するモータハウジング１１と、モータハウジング１１の＋Ｚ側に締結され、モータ２３の回転センサ２５を収容するセンサハウジング１３と、モータハウジング１１の−Ｚ側に締結され、モータ２３の出力軸２４からの動力を伝達する動力伝達部（不図示）を収容するミッションハウジング１２と、を備えている。なお、モータハウジング１１の内部はモータ室３６となっており、ミッションハウジング１２の内部はミッション室３７となっており、センサハウジング１３の内部はセンサ室３８となっている。
【００１９】
（モータハウジング）
モータハウジング１１は、アルミ等からなる部材であり、ダイキャスト等により成型される。モータハウジング１１は、モータ２３全体を覆うような略円筒形状で形成されている。
モータハウジング１１の−Ｚ側には、モータ２３の出力軸２４の一端を回転可能に支持するベアリング２６が設けられており、モータハウジング１１の＋Ｚ側には、モータ２３の出力軸２４の他端を回転可能に支持するベアリング２７が設けられている。また、モータハウジング１１の壁部３１、ミッションハウジング１２の壁部３２およびセンサハウジング１３の壁部３３には、互いに連通するブリーザ通路３５がそれぞれ形成されている。さらに、モータハウジング１１の壁部３１内には、モータ２３を冷却するためのウォータジャケット４０がモータ２３のステータ２１を全周覆うように設けられている。
【００２０】
（ロータ）
図１に示すように、出力軸２４の外周面にはロータ２２が取り付けられている。ロータ２２は、略円盤状の電磁鋼板等の磁性板からなる部材であり、プレスにより成型された磁性板を複数積層することにより形成される。このとき、各磁性板を重ねてカシメることにより、各磁性板には凸部（ダボ）が形成される。このダボにより各磁性板を連結して積層固定することができる。なお、各磁性板を接着することにより積層してもよい。
ロータ２２は、出力軸２４を挿通させるための貫通孔を備えており、例えば圧入により出力軸２４に固定される。ロータ２２が軸中心に回転することにより、出力軸２４も同時に軸中心に回転可能となっている。
【００２１】
（ステータ）
図２はステータ２１を＋Ｚ方向から見た平面図である。
図３はステータ２１の斜視図である。
図２および図３に示すように、本実施形態のステータ２１は、円環状に形成されたステータコア４１と、隣接する分割コア４５のティース４２間に形成されるスロット４３に挿入されたコイル２０と、を備えている。
【００２２】
（ステータコア）
図４はステータコア４１を＋Ｚ方向から見た平面図である。
図４に示すように、ステータコア４１は、複数の分割コア４５が円環状に連結されて構成されている。ステータコア４１は、円環の外周を構成するヨーク４６と、ヨーク４６から円環の中心に向かって突出させて形成されたティース４２と、を備えている。また、隣り合うティース４２，４２の間には、スロット４３が形成されている。
【００２３】
図５は分割コア４５をＺ方向から見た平面図である。
分割コア４５は、電磁鋼板等からなる分割コア片４７を積層して構成されており、プレス成型により分割コア片４７が形成される。図５に示すように、分割コア４５には、ヨーク４６およびティース４２が、Ｚ方向から見て略Ｌ字状になるように直交して配置されている。ステータコア４１（図４参照）を分割コア４５で形成することにより、円環状のステータコア４１をプレス成型する場合と比較して、良好な材料歩留まりで分割コア４５をプレス成型することができる。分割コア４５は、前述のロータ２２と同様に、各分割コア片４７をカシメて積層固定することにより形成される。
ヨーク４６の＋θ側面５０には、凸部５１が形成されている。また、ヨーク４６の−θ側面４８には、凹部４９が形成されている。凸部５１と凹部４９とは、分割コア４５を円環状に連結したときに嵌合するように構成されている。
【００２４】
（コイル）
図６はコイル２０の斜視図である。
図７は、図６のＡ−Ａ線における断面図である。
図６および図７に示すように、コイル２０は、導線５２が複数回巻き回されて形成されるリング状の部材である。なお、図６では導線５２の両端の図示が省略されているが、導線５２の両端は一方が中性点バスリング（不図示）に接続され、他方が３相配電バスリング（不図示）に接続されるように構成されている。
【００２５】
図６および図７に示すように、コイル２０は、Ｚ方向に沿って延在する一対のスロット挿入部５３，５４を有している。一対のスロット挿入部５３，５４は、Ｚ方向から見て、＋Ｒ側から−Ｒ側に向かって、間隔が狭くなるように傾斜して形成されている。図７に示すように、一対のスロット挿入部５３，５４は、傾斜角αで傾斜している。なお傾斜角αは、一対のスロット挿入部５３，５４が挿入される一対のスロットにより形成される極ピッチ角と略同一の角度である。このように、一対のスロット挿入部５３，５４は傾斜角αで傾斜しているので、円環状に形成されたステータコアのスロットに沿ってコイル２０を配置することができる。
【００２６】
図６および図７に示すように、コイル２０は、スロット挿入部５３，５４の両端からθ方向に沿って延在する一対のコイルエンド部５５，５６を有している。コイルエンド部５５，５６は＋Ｒ側に湾曲形成されており、Ｚ方向から見て略Ｃ字状に形成されている。
図８はＲ方向から見たステータの説明図である。
一対のコイルエンド部５５，５６には、一対のスロープ部５７，５８が形成されている。図８に示すように本実施形態のスロープ部５７，５８は、スロット挿入部５３側からスロット挿入部５４側へ向かって、コイルエンド部５５とコイルエンド部５６との間隔が狭くなるように傾斜して形成されている。このように、本実施形態のコイル２０のコイルエンド部５５，５６にはスロープ部５７，５８が形成されているので、隣接する他相のコイル２０のコイルエンド部５５，５６と干渉するのを回避することができる。
【００２７】
（絶縁紙部材）
図９は絶縁紙部材８０の説明図であり、図９（ａ）は絶縁紙部材８０をコイルに装着した状態の斜視図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。なお、以下の説明では、導線５２の巻回方向を断面中心軸方向（以下「Ｔ方向」という。）とする。また、Ｔ方向に垂直な面で断面を切ったときのコイル２０の周方向を断面周方向（以下「Ｓ方向」という。）とする。
図１０は絶縁紙部材８０の平面展開図である。なお、図１０における絶縁紙部材８０の長手方向は図９におけるＴ方向に相当しており、Ｔ方向の一端側を＋Ｔ側とし、他端側を−Ｔ側とする。また、絶縁紙部材８０の幅方向は図９におけるＳ方向に相当しており、Ｓ方向の一端側を＋Ｓ側とし、他端側を−Ｓ側とする。
図９に示すように、本実施形態の絶縁紙部材８０は、コイル２０のＳ方向に沿って、コイル２０のコイルエンド部５５，５６を覆うコイルエンド絶縁部８０ａと、コイル２０のスロット挿入部５３，５４を覆うスロット絶縁部８０ｂと、を有している。また、絶縁紙部材８０は、コイル２０の＋Ｒ側に絶縁紙部材８０の両端が重なる重複部８０ｃを有しており、コイル２０の−Ｒ側に底部８２を有している。
【００２８】
以下、図１０の絶縁紙部材８０の平面展開図を用いつつ、図９に示す各部について説明する。
図１０に示すように、絶縁紙部材８０は、展開形状が略長方形状をしたシート状の部材である。展開した絶縁紙部材８０のＳ方向の略中央にはコイル２０の−Ｒ側に配置される底部８２を有している。また、底部８２を挟んで＋Ｓ側には、コイル２０の外周側９０（図９参照）を覆うコイルエンド外側絶縁部９０ａおよびスロット外側絶縁部９０ｂが配置される。また、底部８２を挟んで−Ｓ側には、コイル２０の内周側９２（図９参照）を覆うコイルエンド内側絶縁部９２ａおよびスロット内側絶縁部９２ｂが配置される。さらに、展開した絶縁紙部材８０のＳ方向における両端には、重複部８０ｃ（図９参照）で重なる重ね代部８１ａ，８１ｂが配置される。なお、コイル２０に巻装後に、絶縁紙部材８０の＋Ｔ側と−Ｔ側とは繋がっていてもよいし、離れていてもよい。
【００２９】
図１０に示すように、展開された絶縁紙部材８０は、Ｔ方向に沿って、コイルエンド絶縁部８０ａとスロット絶縁部８０ｂとが交互にそれぞれ２箇所配置されている。
コイルエンド絶縁部８０ａとスロット絶縁部８０ｂとは、Ｓ方向において略同一の幅を有する。これにより、後述するように、一定幅を有する絶縁紙シートのロールから絶縁紙部材８０を形成することができ、カット時の絶縁紙の廃棄部分を少なくすることができる。したがって、絶縁紙部材８０の形成時に、絶縁紙の歩留まりを向上させることができる。
【００３０】
コイルエンド絶縁部８０ａおよびスロット絶縁部８０ｂのＳ方向の幅は、コイル２０のＳ方向に沿った断面周長よりも、重ね代部８１ａ，８１ｂの分だけ長く形成されている。これにより、絶縁紙部材８０のＳ方向の両端に形成された重ね代部８１ａ，８１ｂを重ねることができる。ここで、重ね代部８１ａ，８１ｂのＳ方向における幅は、図９に示すコイルエンド部５５，５６のＺ方向の幅およびスロット挿入部５３，５４のθ方向の幅と略同一か、若干狭く形成されている。これにより、図９（ｂ）に示すように、重ね代部８１ａ，８１ｂがコイル２０の内周側９２および外周側９０に回り込むことなく、コイル２０の断面周方向の全周を絶縁紙部材８０で覆うことができる。したがって、コイル２０が絶縁紙部材８０により太るのを防止できる。
【００３１】
また、重ね代部８１ａ，８１ｂを重ねることで重複部８０ｃが形成される。ここで、両面テープを重ね代部８１ａ，８１ｂの間に挟んで貼り合わせ、重複部８０ｃを形成することにより、絶縁紙部材８０の重ね代部８１ａ，８１ｂの相対移動を規制することができる。これにより、絶縁紙部材８０でコイル２０の外周を覆って巻装した後に、絶縁紙部材８０の重ね代部８１ａ，８１ｂが開いて絶縁紙部材８０が展開するのを防止できる。なお、規制手段として、本実施形態では両面テープを用いている。しかし、レーシング又はワニス含浸までの仮固定として成り立てば、絶縁紙の規制手段としてはどの様な手段でも良く、例えば規制手段として接着剤等を用いてもよい。
【００３２】
コイルエンド絶縁部８０ａのＴ方向の長さは、コイルエンド部５５，５６のθ方向の長さ（図９参照）と略同一の長さとなっている。これにより、図８に示すように、コイルエンド部５５，５６のほぼ全体を覆うことができる。したがって、ステータコア４１のスロットにコイル２０を挿入したときに、隣接する他相のコイルエンド部５５，５６との電気絶縁を確保できる。
【００３３】
また、スロット絶縁部８０ｂのＴ方向の長さは、スロット挿入部５３，５４のＺ方向の長さ（図９参照）と略同一の長さとなっている。これにより、図８に示すように、スロット挿入部５３，５４のほぼ全体をＺ方向に沿って覆うことができる。したがって、ステータコア４１のスロットにコイル２０を挿入したときに、ステータコア４１とコイル２０との電気絶縁を確保できる。なお、前述のとおり、本実施形態のコイルは一対のスロープ部５７，５８（図８参照）を有している。したがって、スロット挿入部５３に巻装されるスロット絶縁部８０ｂと、スロット挿入部５４に巻装されるスロット絶縁部８０ｂとでは、Ｔ方向における長さが異なっている。
【００３４】
図１０に示すように、コイルエンド絶縁部８０ａとスロット絶縁部８０ｂとの境界部分における−Ｓ側には、コイル２０の内周側９２（図９参照）に配置される内側切り欠き部８４が設けられている。また、コイルエンド絶縁部８０ａとスロット絶縁部８０ｂとの境界部分における＋Ｓ側にはコイル２０の外周側９０（図９参照）に配置される外側切り欠き部８５が設けられている。
【００３５】
内側切り欠き部８４は、コイルエンド絶縁部８０ａとスロット絶縁部８０ｂとの境界部分における−Ｓ側端部から、Ｓ方向の略中央に配置された底部８２に向かって、略矩形状または略台形状に切り欠くことにより形成される。これにより、図９に示すように、絶縁紙部材８０でコイル２０の外周を覆って巻装したときに、スロット挿入部５３，５４とコイルエンド部５５，５６との境界となるコイル２０の湾曲部９３の内側で絶縁紙部材８０が重なるのを防止することができる。また、内側切り欠き部８４は、底部８２を一部切り欠くように形成されている。これにより、絶縁紙部材８０でコイル２０の外周を覆って巻装したとき、コイル２０の湾曲部９３で絶縁紙部材８０の底部８２にしわが発生するのを防止することができる。したがって、絶縁紙部材８０をコイル２０に密着させることができるので、絶縁紙部材８０による太りを防止することができる。
【００３６】
外側切り欠き部８５は、絶縁紙部材８０の＋Ｓ側端部から、Ｓ方向の略中央に配置された底部８２に向かって、底部８２の＋Ｓ側に頂点を有する略三角形状に切り欠くことにより形成される。これにより、図９に示すように、絶縁紙部材８０でコイル２０の外周を覆って巻装したときに、コイル２０が湾曲部９３の外側で絶縁紙部材８０が突っ張るのを防止することができる。また、外側切り欠き部８５の略三角形状の頂点は、内側切り欠き部８４による底部８２の切り欠きとＴ方向でずれた位置に形成される。これにより、コイルエンド絶縁部８０ａとスロット絶縁部８０ｂとが分断されることなく、コイルエンド絶縁部８０ａとスロット絶縁部８０ｂとが繋がった連結部８３が形成される。これにより、絶縁紙部材８０をコイル２０に巻装した後も、コイルエンド絶縁部８０ａとスロット絶縁部８０ｂとが連結部８３により接続される。したがって、ステータコアへのコイル２０の組み付け時やコイルの組み付け後に、絶縁紙部材８０がずれるのを抑制することができる。
【００３７】
さらに、本実施形態の絶縁紙部材８０のコイルエンド絶縁部８０ａには切り込み８６が設けられている。切り込み８６は、コイルエンド絶縁部８０ａのＴ方向の両端から若干内側に、＋Ｓ側端部および−Ｓ側端部から底部８２に向かって形成されている。コイルエンド絶縁部８０ａの両端に形成された切り込み８６は、Ｓ方向の端部から底部８２に向かうにつれて、一対の切り込み８６の相互間隔が狭くなるように、若干傾斜して形成されている。これにより、図９に示すように、絶縁紙部材８０でコイル２０の外周を覆って巻装したときに、コイルエンド部５５，５６のθ方向の両端における湾曲部９４で絶縁紙部材８０が突っ張るのを防止することができる。なお、ワニス含浸性を優先させる必要がある場合には、コイルエンド部の相間絶縁性を確保できる範囲において、必要に応じた切り欠きや抜き打ち窓（パンチング）を追加しても良い。
【００３８】
図１１は上述した絶縁紙部材８０の形成装置の説明図である。
図１１に示すように、本実施形態の絶縁紙部材８０は、絶縁紙カット装置６５により、絶縁紙ロール６６から切り出されて形成される。具体的には、まず駆動ローラ６８で絶縁紙ロール６６から絶縁紙シート６６ａを引き出しつつ、のちの重ね代部８１ａ，８１ｂ（図１０参照）となる絶縁紙シート６６ａの端部の一方に、両面テープ６７を貼り付ける。続いて、絶縁紙シート６６ａにローラカッター６９を当接させ、ローラカッター６９の外周面に形成されたカッター刃で絶縁紙シート６６ａを切断することにより、上述した絶縁紙部材８０が形成される。なお、両面テープ６７を貼り付ける前に、不図示の溝入れローラを用いて絶縁紙シート６６ａに溝を形成し、不図示の折り曲げローラを用いて絶縁紙シート６６ａに折り目を形成してもよい。予め絶縁紙部材８０に折り目を形成することにより、コイルに絶縁紙部材８０を容易に巻装することができる。
【００３９】
前述のとおり、コイルエンド絶縁部８０ａとスロット絶縁部８０ｂとは、Ｓ方向において略同一の幅を有する（図１０参照）。したがって、展開した絶縁紙部材８０と略同一の幅を有する絶縁紙シート６６ａの絶縁紙ロール６６を用いて、コイルエンド絶縁部８０ａ、スロット絶縁部８０ｂおよび連結部８３を形成することができる。このとき、廃棄部分となるのは、ローラカッター６９で除去される内側切り欠き部８４および外側切り欠き部８５に相当する絶縁紙だけである。したがって、絶縁紙部材８０を形成するときに、絶縁紙シート６６ａの廃棄部分を少なくすることができるので、絶縁紙シート６６ａの歩留まりを向上させることができる。
【００４０】
（モータの製造方法）
図１２はモータの製造工程のフローチャートである。
図１２に示すように、本実施形態のモータの製造方法は、主に、コイルを形成するコイル形成工程Ｓ１０と、絶縁紙部材をコイルに装着する絶縁紙部材装着工程Ｓ２０と、絶縁紙部材装着工程後にスロットにコイルを挿入するコイル配置工程Ｓ３０と、ステータの内周側にロータを挿入するロータ配置工程Ｓ４０と、を有している。以下に、各工程について説明する。
【００４１】
（コイル形成工程）
コイル形成工程Ｓ１０では、図６および図７に示すように、一対のスロット挿入部５３，５４と、一対のコイルエンド部５５，５６とを有するコイル２０を形成する。具体的なコイル２０の製造方法としては、まず、不図示の巻枠に導線５２を所定回数巻き回して、略リング状の導線部材を形成する。これにより、のちにコイル２０が形成されたときにスロット挿入部５３，５４および一対のコイルエンド部５５，５６となる部分が形成される。なお、巻枠は樹脂で形成されているのが望ましい。これによりコイルの被覆に傷がつくのを防止することができる。
次に、不図示のコイル成型装置を用いて、導線部材を所定方向に湾曲させ、所定の形状に成型する。本実施形態では、コイル成型装置により、Ｚ方向から見てスロット挿入部５３，５４が傾斜角αを有するように形成され、コイルエンド部５５，５６は＋Ｒ側に湾曲形成される（図７参照）。以上でコイル形成工程Ｓ１０が終了する。
【００４２】
（絶縁紙装着工程）
図１３は絶縁紙部材装着工程Ｓ２０の説明図であり、図１３（ａ）は絶縁紙部材装着時の斜視図であり、図１３（ｂ）はキャビ型の説明図である。
次に、絶縁紙部材をコイルに装着する絶縁紙部材装着工程Ｓ２０を行う。
図１３（ａ）に示すように、絶縁紙部材装着工程Ｓ２０では、予め折り目が形成された絶縁紙部材８０に対して、コイル２０の−Ｒ側からコイル２０をセットする。絶縁紙部材装着工程Ｓ２０は、図１３（ｂ）に示すキャビ型６０を用いて行われる。キャビ型６０には、コイル２０の形状に沿って、セット溝部６１が形成されている。セット溝部６１は、−Ｒ側から＋Ｒ側にかけて溝幅が広がるように、断面が略テーパ状に形成されている。なお、セット溝部６１の溝幅は、少なくともコイルエンド部５５，５６のＺ方向の幅（図９参照）およびスロット挿入部５３，５４のθ方向の幅（図９参照）よりも広く形成されている。これにより、セット溝部６１の＋Ｒ側からコイル２０をセットすることができる。
絶縁紙部材装着工程Ｓ２０では、まず、図１３（ｂ）に示すように、キャビ型６０のセット溝部６１の底部に絶縁紙部材８０の底部８２を当接させ、セット溝部６１に絶縁紙部材８０を載置する。このとき、絶縁紙部材８０の＋Ｒ側は、セット溝部６１のテーパ面に沿って所定の幅Ｋで開口する。
【００４３】
続いて、キャビ型６０の＋Ｒ側からキャビ型６０のセット溝部６１にコイル２０をセットする。図１３に示すように、絶縁紙部材８０に対して、コイル２０の−Ｒ側からコイル２０をセットする。このように、キャビ型６０のセット溝部６１にコイル２０をセットすることにより、容易にコイル２０の外周に絶縁紙部材８０を配置することができる。
最後に、絶縁紙部材８０の重ね代部８１ａ，８１ｂを両面テープ６７（図１１参照）で貼り合わせて重複部８０ｃ（図９（ｂ）参照）を形成し、重ね代部８１ａ，８１ｂの相対移動を規制する。これにより、絶縁紙部材８０でコイル２０の外周を覆って巻装した後に、絶縁紙部材８０の重ね代部８１ａ，８１ｂが開いて絶縁紙部材８０が展開するのを防止できる。以上により、コイル２０のスロット挿入部５３，５４には、絶縁紙部材８０のスロット絶縁部８０ｂが巻装され、コイル２０のコイルエンド部５５，５６には、絶縁紙部材８０のコイルエンド絶縁部８０ａが巻装される。
【００４４】
（コイル配置工程）
図１４はコイル配置工程Ｓ３０のコイル挿入時の説明図である。
次に、ステータコアのスロット４３にコイル２０を挿入するコイル配置工程Ｓ３０を行う。本実施形態では、２４個のコイル２０を用いて８極のモータを形成しており、各コイル２０は、三相のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相のいずれかに割り当てられる。
【００４５】
図１４に示すように、コイル配置工程Ｓ３０では、帯状に連結して配置された分割コア４５のスロット４３に、絶縁紙部材８０が巻装されたコイル２０を挿入する。コイル２０のスロット挿入部５３，５４は、絶縁紙部材８０のスロット絶縁部８０ｂを介してスロット４３内に配置される。これにより、分割コア４５とコイル２０との電気絶縁を確保することができる。また、コイル２０のコイルエンド部５５，５６は、絶縁紙部材８０のコイルエンド絶縁部８０ａが巻装された状態で、分割コア４５におけるヨーク４６の＋Ｚ側および−Ｚ側に配置される。これにより、各相のコイル２０を配置したときに、隣接するコイル２０間での電気絶縁を確保することができる。
ここで、コイル２０に巻装された絶縁紙部材８０の重複部８０ｃは、コイル２０の＋Ｒ側に配置されている。そのため、スロット４３にコイル２０を挿入すると、スロット４３の底部４４と絶縁紙部材８０の重複部８０ｃとが当接する。これにより、コイル２０とスロット４３の底部４４との間で、絶縁紙部材８０の重複部８０ｃが挟まれて保持される。したがって、絶縁紙部材８０の重複部８０ｃが開いて絶縁紙部材８０が展開するのを防止できる。また、本実施形態では、絶縁紙部材装着工程Ｓ２０の後にコイル配置工程Ｓ３０を行う。これにより、コイル２０の外周に絶縁紙部材８０が巻装されて保持された状態でコイル配置工程Ｓ３０を行うことができるので、絶縁紙部材８０が所定位置からずれるのを抑制することができる。
【００４６】
図１５は挿入治具の斜視図である。
コイル配置工程Ｓ３０では、図１５に示す挿入治具７０を使用してスロット４３にコイル２０を挿入するのが望ましい。
図１５に示すように、挿入治具７０は、主に、コイル２０を狭持する狭持部７５と、コイル２０を狭持部７５から押し出す際に押し込む可動部７１と、可動部７１に連動して動きコイル２０を狭持部７５から押し出す押出しピン部７２と、で形成されている。
具体的な挿入治具７０の使用方法としては、まず、狭持部７５でコイル２０を狭持した状態で、スロット４３内に狭持部７５を挿入する。続いて、可動部７１をコイル２０方向に押し込み、押出しピン部７２を可動させる。これにより、押出しピン部７２は、狭持部７５からコイル２０のスロット挿入部５３を押出して、スロット４３（図１４参照）内にスロット挿入部５３を挿入する。なお、スロット挿入部５４についても同様の操作で、スロット４３内に挿入される。このとき、狭持部７５を介してスロット４３内にコイル２０が挿入される。挿入治具７０を用いてスロット４３にコイル２０を挿入することにより、コイル２０の挿入時に、スロット４３とコイル２０に巻装された絶縁紙部材８０とが接触することはない。したがって、コイル２０の挿入時に、絶縁紙部材８０の損傷や絶縁紙部材８０のずれを防止することができる。
【００４７】
（ロータ配置工程）
最後に、ステータの内周側にロータを挿入するロータ配置工程Ｓ４０を行う。
ロータ配置工程Ｓ４０は、帯状の分割コア４５を円環状にしてステータ２１（図２参照）を形成し、ステータ２１をモータハウジングに収容した後に行われる。図１に示すように、ロータ２２の出力軸２４をベアリング２６，２７に挿入し、永久磁石が配されたロータ２２をステータ２１の内周側に回転可能に配置する。以上でロータ配置工程Ｓ４０が終了し、モータの製造工程が終了する。
【００４８】
本実施形態によれば、図９に示すように、コイルエンド部５５，５６は、コイルのＴ方向の少なくとも一部において、コイルのＳ方向の全周が絶縁紙部材８０により覆われている。これにより絶縁紙部材８０は、コイルエンド部５５，５６のＳ方向の全周に巻装されて保持される。したがって、特許文献１のように絶縁紙部材８０が挟まれて保持される場合と比較して、ステータコアへのコイル２０の組み付け時やコイル２０の組み付け後に、絶縁紙部材８０がずれるのを抑制することができる。
また、コイルエンド絶縁部８０ａがコイルエンド部５５，５６のＳ方向の全周に巻装されて保持されるのに加え、スロット絶縁部８０ｂがコイル２０とスロット４３との間に挟まれて保持される。しかも、コイルエンド絶縁部８０ａとスロット絶縁部８０ｂとが連結部８３により接続されているので、ステータコアへのコイル２０の組み付け時やコイル２０の組み付け後に、絶縁紙部材８０がずれるのをさらに抑制することができる。また、スロット絶縁部８０ｂにより、ステータコアとコイル２０との電気絶縁を確保することができる。
さらに、図１０に示すように、コイルエンド絶縁部８０ａを平面展開した時のＳ方向に沿った幅と、スロット絶縁部８０ｂを平面展開した時のＳ方向に沿った幅とは略同一の幅を有している。これにより、図１１に示すように、一定幅を有する絶縁紙シート６６ａからコイルエンド絶縁部８０ａ、スロット絶縁部８０ｂおよび連結部８３を形成することができ、カット時の絶縁紙シート６６ａの廃棄部分を少なくすることができる。したがって、絶縁紙シート６６ａの歩留まりを向上させることができる。
【００４９】
なお、この発明は上述した実施の形態に限られるものではない。
本実施形態では、コイルエンド絶縁部とスロット絶縁部とを一体形成しているが、コイルエンド絶縁部とスロット絶縁部とを別体形成してもよい。ただし、コイルエンド絶縁部とスロット絶縁部とを一体形成することにより連結部が形成され、絶縁紙部材がずれるのを抑制することができる点で本実施形態に優位性がある。
【００５０】
本実施形態のスロット絶縁部は、コイルのスロット挿入部に巻装されている。しかし、絶縁紙部材は必ずしもコイルに巻装されている必要はなく、例えば、スロットとコイルとの間にスロットに沿うように配置され、スロットとコイルとで狭持されて保持されていてもよい。これにより、絶縁紙部材をコイルに巻装しなくても、ステータコアとコイルとの電気絶縁を確保することができる。ただし、絶縁紙部材を巻装することにより絶縁紙部材のずれを抑制できる点で、本実施形態に優位性がある。
【符号の説明】
【００５１】
２０・・・コイル  ２１・・・ステータ  ２２・・・ロータ  ２３・・・モータ  ４１・・・ステータコア  ４２・・・ティース  ４３・・・スロット  ４４・・・底部  ４５・・・分割コア  ４６・・・ヨーク  ４６・・・ヨーク  ４１・・・ステータコア  ５３，５４・・・スロット挿入部  ５５，５６・・・コイルエンド部  ６７・・・両面テープ（規制手段）  ８０・・・絶縁紙部材  ８０ａ・・・コイルエンド絶縁部（第１絶縁部）  ８０ｂ・・・スロット絶縁部（第２絶縁部）  ８０ｃ・・・重複部  ８３・・・連結部  ８４・・・内側切り欠き部（切り欠き）  ８５・・・外側切り欠き部（切り欠き）  Ｓ１０・・・コイル形成工程  Ｓ２０・・・絶縁紙部材装着工程  Ｓ３０・・・コイル配置工程  Ｓ４０・・・ロータ配置工程
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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