(57)【要約】【課題】簡便な構成によって電線の巻き付けに係る作業性を向上させることができるブラシレスモータ用インシュレータを提供する。【解決手段】インシュレータ１０は、本体部１１と、係留部１２と、を有する。本体部１１は、電線３０を巻き付けて保持する巻線部１１ｂを放射状に複数設けている。係留部１２は、本体部１１の内周または外周のいずれかに配設され、巻線部１１ｂの電線３０の巻き始めまたは巻き終わりの端部を係留する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線を巻き付けて保持する巻線部を放射状に複数設けた本体部と、
前記本体部の内周または外周のいずれかに配設され、前記巻線部の電線の巻き始めまたは巻き終わりの端部を係留する係留部と、を有するブラシレスモータ用インシュレータ。
【請求項２】
前記係留部は、前記巻線部に巻き付けられる前記電線の巻き始めおよび巻き終わりの両方の端部をそれぞれ個別に係留する請求項１に記載のブラシレスモータ用インシュレータ。
【請求項３】
前記係留部は、前記電線を前記係留部に形成された切欠部によって挟持する請求項１または２に記載のブラシレスモータ用インシュレータ。
【請求項４】
前記係留部は、前記本体部から着脱可能に形成される請求項１〜３のいずれか１項に記載のブラシレスモータ用インシュレータ。
【請求項５】
電線を巻き付けて保持する巻線部を放射状に複数設けた本体部と、前記本体部の内周または外周のいずれかかに配設され、前記巻線部の電線の巻き始めまたは巻き終わりの端部を係留する係留部と、を有するインシュレータと、
前記インシュレータに連結され、当該インシュレータに挿通される回転子に外接または内接して支持するステータスタックと、を有するブラシレスモータ用ステータ。
【請求項６】
巻線部を放射状に複数設けた本体部と、前記本体部の内周または外周のいずれかに配設され、前記巻線部の電線の巻き始めまたは巻き終わりの端部を係留する係留部と、を有するインシュレータと、
前記インシュレータに連結され、当該インシュレータに挿通される回転子に外接または内接して支持するステータスタックと、
前記インシュレータの前記巻線部の各々に巻き付けた電線と、
前記電線を結線した結線基板と、
前記インシュレータの本体部を回動可能に挿通する回転子と、を有するブラシレスモータ。
【請求項７】
電線を巻き付ける巻線部を放射状に複数設けた本体部に取り付け、前記本体部の内周または外周のいずれかに配設された係留部に、前記巻線部に巻き付けられた電線の巻き始めまたは巻き終わりの端部が前記放射状の径方向に向くように一時的に係留する工程と、
前記係留部から前記電線の巻き始めまたは巻き終わりの端部を外して前記電線を結線基板に結線する工程を実施するブラシレスモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータ用インシュレータ、ブラシレスモータ用ステータ、ブラシレスモータ、およびブラシレスモータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、たとえばブラシレスモータにおいて、複数の巻線部の各々に巻き付けた電線をそれぞれ結線基板に結線し、電線に所定の電流を印加することによって、挿通された回転子を回動させるステータが用いられている。
【０００３】
ところが、電線は細くて折れ曲がり易い上、密集していることから作業性が悪く、１個の巻線部において電線の巻き始めと巻き終わりが交差した状態や、隣り合う巻線部間で電線が交差した状態で、それらの電線が結線基板に結線されてしまうことがある。このような場合、電線に所定の電流を印加しても、回転子は適正に回動しない。
【０００４】
ここで、磁極部毎に巻回したステータ巻線の各２本の全ての引き出し線を全てステータコアの軸方向に伸ばした上、引き出し線を絶縁基板の導体パターンに設けたスルーホールに貫通させてから、その引き出し線を半田付けにより結線する構成がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、モータのステ−タを構成するコイルのコイル端を円形状の基板に固定して結線処理を行うコイル端末処理基板において、その基板の外周部にコイル端の位置決めをする突起を設け、さらに突起の先端にＵ字形のスリットを備えた構成がある（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３０８７４２号公報
【特許文献２】特開２００６−２０４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１においては、巻線の取り扱いに手間が掛ってしまう虞がある。一方、上記特許文献２においては、コイルの端末が基板のスリットから容易に外れてしまう虞がある。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、簡便な構成によって電線の巻き付けに係る作業性を向上させることができるブラシレスモータ用インシュレータの提供を目的とする。さらに、そのブラシレスモータ用インシュレータを備えたステータの提供を目的とする。さらに、そのブラシレスモータ用インシュレータを備えたブラシレスモータおよびその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためのブラシレスモータ用インシュレータは、本体部と、係留部と、を有する。本体部は、電線を巻き付けて保持する巻線部を放射状に複数設けている。係留部は、本体部の内周または外周のいずれかに配設され、巻線部の電線の巻き始めまたは巻き終わりの端部を係留する。
【００１０】
上記目的を達成するためのブラシレスモータ用ステータは、インシュレータとステータスタックとを有している。インシュレータは、電線を巻き付けて保持する巻線部を放射状に複数設けた本体部と、本体部の内周または外周のいずれかかに配設され、巻線部の電線の巻き始めまたは巻き終わりの端部を係留する係留部と、を有している。ステータスタックは、インシュレータに連結され、当該インシュレータに挿通される回転子に外接または内接して支持する。
【００１１】
上記目的を達成するためのブラシレスモータは、インシュレータ、ステータスタック、電線、結線基板、および回転子を有している。インシュレータは、巻線部を放射状に複数設けた本体部と、本体部の内周または外周のいずれかかに配設され、巻線部の電線の巻き始めまたは巻き終わりの端部を係留する係留部と、を有している。ステータスタックは、インシュレータに連結され、当該インシュレータに挿通される回転子に外接または内接して支持する。電線は、インシュレータの巻線部の各々に巻き付けている。結線基板は、電線を結線している。回転子は、インシュレータの本体部を回動可能に挿通する。
【００１２】
上記目的を達成するためのブラシレスモータの製造方法は、電線を巻き付ける巻線部を放射状に複数設けた本体部に取り付け、本体部の内周または外周のいずれかに配設された係留部に、巻線部に巻き付けられた電線の巻き始めまたは巻き終わりの端部が放射状の径方向に向くように一時的に係留する工程と、係留部から電線の巻き始めまたは巻き終わりの端部を外して電線を結線基板に結線する工程を実施するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るブラシレスモータ用インシュレータによれば、巻線部に巻き付ける電線の巻き始めまたは巻き終わりの端部を係留する係留部を設けた構成によって、電線の巻き付けに係る作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係るステータを示す斜視図である。
【図２】実施形態に係るステータを示す分解斜視図である。
【図３】実施形態に係る複数の巻線部に電線を巻き付けた後であって結線基板を取り付ける前のインシュレータを示す斜視図である。
【図４】図３における正面図である。
【図５】図４の５−５’線における断面図である。
【図６】図３において結線基板を取り付けた後のインシュレータを示す斜視図である。
【図７】第１実施形態の変形例に係るステータを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。また、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、図面における各部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張され実際の大きさや比率とは異なる場合がある。
【００１６】
（第１実施形態）
第１実施形態に係るインシュレータ１０について、図１〜図６を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、インシュレータ１０を含むステータ１００を示す斜視図である。図２は、インシュレータ１０を含むステータ１００を分解して示す分解斜視図である。図３は、複数の巻線部１１ｂに電線３０を巻き付けた後であって結線基板４０を取り付ける前のインシュレータ１０を示す斜視図である。図４は、図３における正面図である。図５は、図４の５−５’線における断面図である。図６は、図３において結線基板４０を取り付けた後のインシュレータ１０を示す斜視図である。
【００１８】
図３〜図６に示すように、インシュレータ１０は、複数の巻線部１１ｂの各々に巻き付けた電線３０をそれぞれ結線基板４０に結線して用いる。インシュレータ１０は、本体部１１と係留部１２とを有する。後述する第２実施形態において、一対のインシュレータ１０は、図２に示すように、ステータスタック２０を被覆するように、そのステータスタック２０の両端から挟み込んでいる。
【００１９】
図１に示すように、本体部１１は、電線３０を巻き付けて保持する巻線部１１ｂを放射状に複数設けている。具体的には、本体部１１は、たとえば、絶縁体からなり、筒形状に形成された筒部１１ａを設けている。筒部１１ａの外周面上には、たとえば、絶縁体からなり、長体形状に形成された巻線部１１ｂが等間隔で１２個放射状に設けられている。巻線部１１ｂは、スロットに相当する。巻線部１１ｂは、筒部１１ａと一体成型されている。なお、巻線部１１ｂの個数は１２個に限定されることはなく、たとえば三相の整数倍の個数として、６個、９個、１５個、または１８個等としてもよい。各巻線部１１ｂには、電線３０が巻き付けられる。
【００２０】
係留部１２は、係留部１２は、本体部１１の内周または外周のいずれかに配設され、巻線部１１ｂの電線３０の巻き始めまたは巻き終わりの端部を係留する。具体的には、係留部１２は、たとえば、本体部１１の筒部１１ａの軸方向の一方から突出するように形成されている。係留部１２は、本体部１１に設けられた１２個の巻線部１１ｂに対応するように、１２対の切欠部１２ａが形成されている。切欠部１２ａは、電線３０の位置決め用の溝に相当する。この溝は、幅が徐々に狭くなるＶ字形状でもよいし、一定の幅からなる形状でもよい。各電線３０は、巻き始めの一端３１と巻き終わりの他端３２を設けていることから、１対毎に２個の切欠部１２ａが形成されている。すなわち、係留部１２には、合計２４個の切欠部１２ａが形成されている。
【００２１】
図３〜図５に示すように、係留部１２は、本体部１１の中心側に折り曲げられた電線３０の端部を一時的に係留した後、図６に示すように、電線３０を結線基板４０に結線するときに、本体部１１の径方向外側に折り曲げられた電線３０の端部の係留を解く。このように構成したインシュレータ１０によれば、電線３０の端部を本体部１１に設けられた係留部１２に一時的に係留してから、その電線３０を結線基板４０に結線することになる。
【００２２】
したがって、インシュレータ１０を用いれば、結線基板４０における電線３０の結線不良を防止することができる。すなわち、１個の巻線部１１ｂにおいて電線３０の巻き始めの一端３１と巻き終わりの他端３２とが交差した状態や、隣り合う巻線部１１ｂ間で電線３０が交差した状態で、それらの電線３０が結線基板４０に結線されてしまうことを防止することができる。
【００２３】
なお、係留部１２が電線３０の端部の両端（巻き始めの一端３１および巻き終わりの他端３２）を係留する構成に限定されることはなく、たとえば一端３１または他端３２のいずれか片端のみを係留する構成としてもよい。同様に、係留部１２が１２対の電線３０の端部の全てを係留する構成に限定されることはなく、１対飛ばしで合計６対の電線３０の端部を係留する構成としてもよい。
【００２４】
上述した第１実施形態に係るインシュレータ１０によれば、以下の作用効果を奏する。
【００２５】
インシュレータ１０は、本体部１１と、係留部１２と、を有する。本体部１１は、電線３０を巻き付けて保持する巻線部１１ｂを放射状に複数設けている。係留部１２は、本体部１１の内周または外周のいずれかに配設され、巻線部１１ｂの電線３０の巻き始めまたは巻き終わりの端部を係留する。
【００２６】
このように構成したインシュレータ１０によれば、巻線部１１ｂに巻き付ける電線３０の巻き始めまたは巻き終わりの端部を係留する係留部１２を設けた構成によって、電線３０の巻き付けに係る作業性を向上させることができる。
【００２７】
さらに、このように構成したインシュレータ１０によれば、結線基板４０における電線３０の結線不良を十分に防止することができる。
【００２８】
さらに、このように構成したインシュレータ１０によれば、係留部１２が、複数の巻線部１１ｂの各々に巻き付けられた電線３０の端部を係留する際に、電線３０を引っ張ることで、その電線３０のたわみを解消することができる。したがって、電線３０の端子間等の接触を防止することができる。
【００２９】
さらに、インシュレータ１０によれば、係留部１２が、巻線部１１ｂに巻き付けられる電線３０の巻き始めおよび巻き終わりの両方の端部（一端３１および他端３２）をそれぞれ個別に係留するように構成してもよい。
【００３０】
このように構成したインシュレータ１０によれば、係留部１２が、複数の巻線部１１ｂの各々に巻き付けられた電線３０の端部の一端３１または他端３２のいずれか片端のみを係留する場合と比較して、より確実に電線３０の結線不良を防止することができる。
【００３１】
さらに、係留部１２が、電線３０を係留部１２に形成された切欠部１２ａによって挟持するように構成してもよい。
【００３２】
このように構成したインシュレータ１０によれば、係留部１２に切欠部１２ａを形成する簡便な構成によって作業性が向上をさせ、電線３０の端部を十分に挟持することができる。さらに、直径が異なる複数の電線３０にも対応できる。
【００３３】
（第１実施形態の変形例）
第１実施形態の変形例に係るインシュレータ５０について、図７を参照しながら説明する。
【００３４】
図７は、インシュレータ５０を含むステータ２００を示す側面図である。
【００３５】
インシュレータ５０は、係留部５２が本体部５１から着脱可能である構成が、前述した第１実施形態に係るインシュレータ１０と異なる。
【００３６】
第１実施形態の変形例では、第１実施形態と同様の構成からなるものについて、同一の符号を使用し、前述した説明を省略する。
【００３７】
インシュレータ５０は、本体部５１および係留部５２を有している。本体部５１は、前述したインシュレータ１０の本体部１１と同様の形状および材質からなるが、軸方向の一面に所定の深さの穴からなる接続凹部５１ｄを設けている。接続凹部５１ｄには、後述する係留部５２の接続凸部５２ｄが挿入される。係留部５２は、前述したインシュレータ１０の係留部１２と同様の形状および材質からなるが、本体部５１と対面する面に突起からなる接続凸部５２ｄを設けている。係留部５２の接続凸部５２ｄを、本体部５１の接続凹部５１ｄに挿入する際に、接着剤を用いて接合してもよいし、単に組み合わせるだけとしてもよい。このように構成したインシュレータ５０によれば、たとえば、係留部５２と本体部５１とを別個に分けて成型した方が製造し易く製造コストを抑制できる場合に好適である。
【００３８】
上述した第１実施形態の変形例に係るインシュレータ５０によれば、以下の作用効果を奏する。
【００３９】
インシュレータ５０は、係留部５２が本体部５１から着脱可能に形成されている。
【００４０】
このように構成したインシュレータ５０によれば、たとえば、係留部５２と本体部５１とを別個に分けて成型した方が製造し易く製造コストを抑制できる場合に好適である。
【００４１】
（第２実施形態）
第２実施形態に係るステータ１００について、図２を参照しながら説明する。
【００４２】
ステータ１００は、前述した第１実施形態に係るインシュレータ１０または５０を含んでいる。
【００４３】
第２実施形態では、第１実施形態と同様の構成からなるものについて、同一の符号を使用し、前述した説明を省略する。
【００４４】
図２に示すように、ステータ２００は、インシュレータ１０または５０とステータスタック２０とを有している。ステータスタック２０は、インシュレータ１０または５０に連結され、当該インシュレータ１０または５０に挿通される回転子に外接または内接して支持する。本第２実施形態では、ステータスタック２０は、インシュレータ１０に挿通された回転子の内周面に対して、外周部２０ｃで外接して支持する。
【００４５】
ステータスタック２０は、図２に示すように、一対のインシュレータ１０に両端から挟み込まれている。ステータスタック２０の中心には筒部２０ａが設けられている。筒部２０ａは、たとえば、珪素鋼板からなり、筒形状に形成されている。巻線部２０ｂは、スロットに相当する。巻線部２０ｂは、筒部２０ａから外方に向かって突出し、筒部２０ａと一体成型されている。各巻線部２０ｂの先端に設けられた外周部２０ｃは、図示せぬ回転子の内周面に近接するように外方に向かって凸状となる湾曲板状に形成されている。ステータスタック２０の筒部２０ａおよび巻線部２０ｂは、インシュレータ１０の筒部１１ａおよび巻線部１１ｂに部分的に被覆される。
【００４６】
上述した第２実施形態に係るステータ１００によれば、以下の作用効果を奏する。
【００４７】
このように構成したステータ１００によれば、一対のインシュレータ１０に両端から挟み込まれたステータスタック２０を設け、複数の巻線部１１ｂの各々に巻き付けた電線３０を係留部１２を介してそれぞれ結線基板４０に正しく結線することによって、電線３０の結線不良による脱調等の特性不良を防止することができる。
【００４８】
（第３実施形態）
第３実施形態に係るブラシレスモータおよびその製造方法について、説明する。
【００４９】
ブラシレスモータは、前述した第１実施形態に係るインシュレータ１０または５０を設けている。
【００５０】
第３実施形態では、第１実施形態と同様の構成からなるものについて、同一の符号を使用し、前述した説明を省略する。
【００５１】
ブラシレスモータは、インシュレータ１０または５０、ステータスタック２０、電線３０、結線基板４０、および回転子を有している。電線３０は、インシュレータ１０または５０の複数の巻線部１１ｂまたは５１ａの各々に巻き付けている。結線基板４０は、たとえば、ガラスエポキシ基板からなり、内部に開口を設けた円盤形状に形成されている。結線基板４０の開口の内周面に沿って、各電線３０の一端３１と他端３２に対応するように、合計２４個の切欠部４１が形成されている。結線基板４０の外周近傍には、各電線３０の一端３１と他端３２に対応するように、合計２４個の半田付部４２が形成されている。結線基板４０、電線３０の一端３１および他端３２が短絡しないように半田付けにより結線している。
【００５２】
回転子は、Ｎ極とＳ極が隣接した永久磁石からなり、筒形状に形成されている。回転子は、インシュレータ１０または５０の本体部１１または５１を回動可能に挿通している。ここで、インシュレータ１０または５０は、複数の巻線部１１ｂが設けられた本体部１１または５１に形成された係留部１２または５２で電線３０の端部を係留している。電線３０に所定の駆動電流を印加すると、インシュレータ１０または５０を挿通した回転子が回動する。
【００５３】
ここで、ブラシレスモータの製造方法は、電線３０を巻き付ける巻線部１１ｂを放射状に複数設けた本体部１１に取り付け、本体部１１の内周または外周のいずれかに配設された係留部１２に、巻線部１１ｂに巻き付けられた電線３０の巻き始めまたは巻き終わりの端部が放射状の径方向に向くように一時的に係留する工程と、係留部１２から電線３０の巻き始めまたは巻き終わりの端部を外して電線３０を結線基板４０に結線する工程を実施するものである。
【００５４】
上述した第３実施形態に係るブラシレスモータおよびその製造方法によれば、以下の作用効果を奏する。
【００５５】
このように構成したブラシレスモータによれば、複数の巻線部１１ｂの各々に巻き付けた電線３０をそれぞれ結線基板４０に正しく結線したインシュレータ１０または５０によって、電線３０の結線不良による回転不良等の特性不良を防止することができる。
【００５６】
以上、本発明における好適な実施形態を説明したが、これらは本発明を説明するための例示であり、本発明の範囲をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。すなわち、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、上述した第１〜第３実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。
【００５７】
たとえば、第１実施形態の変形例に係るインシュレータとして、係留部を本体部に装着した後、電線３０を結線基板４０に結線してから、係留部を本体部から取り外す構成としてもよい。すなわち、電線３０を結線基板４０に結線した後に、他の部材との干渉防止や装置の小型化のために、係留部を本体部から取り外して用いることができる。
【００５８】
インシュレータ１０および５０は、外周面に回転子を挿通し、その回転子を回動させるステータの構成として記載した。しかしながら、そのような構成に限定されることはなく、たとえば、内周面に回転子を挿通しその回転子を回動させるステータの構成としてもよい。インシュレータ１０および５０は、ステータとしての構成に限定されることはなく、ロータとして構成してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０，５０  インシュレータ、
１１，５１  本体部、
１１ａ  筒部、
１１ｂ  巻線部、
１２，５２  係留部、
１２ａ，５２ａ  切欠部、
２０  ステータスタック、
２０ａ  筒部、
２０ｂ  巻線部、
２０ｃ  外周部、
５１ｄ  接続凹部、
５２ｄ  接続凸部、
３０  電線、
３１  一端、
３２  他端、
４０  結線基板、
４１  切欠部、
４２  半田付部、
１００，２００  ステータ。
【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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