(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
前記ベースに固定されたステータと、
前記ステータに対向配置されたロータと、
前記ステータに巻回させるコイルと、
前記コイルを前記ステータから絶縁する部材であって、中空円環状を成すインシュレータ本体と、前記インシュレータ本体の周方向の少なくとも２箇所において、前記インシュレータ本体を分断する継ぎ目部と、前記継ぎ目部の周方向両側に前記インシュレータ本体よりも肉厚の厚い肉盛部と、を含むインシュレータと、を含むダイレクトドライブモータ。
【請求項２】
前記肉盛部の高さＨは、下記式（１）の条件を満たす、ダイレクトドライブモータ。
【数１】
0005967253.tif 000010
ここで、Ｖはコイルの導体に印加する電圧である。
【請求項３】
前記継ぎ目部における前記インシュレータ本体の周方向両側端部同士の最短距離をΔｌ、コイルの導体の直径をＤ、進入角をαとする場合、Δｌが下記式（２）を満たす、請求項１又は請求項２に記載のダイレクトドライブモータ。
【数２】
0005967253.tif 000011
【請求項４】
前記継ぎ目部の周方向端部は、前記肉盛部の高さよりも低い、請求項１又は請求項２に記載のダイレクトドライブモータ。
【請求項５】
前記肉盛部の高さＨは、下記式（３）の条件を満たす請求項１又は請求項４に記載のダイレクトドライブモータ。
【数３】
0005967253.tif 000012
但し、前記コイルの導体に印加する電圧をＶとし、式（３）のθは、隣合う前記肉盛部の前記継ぎ目部を介した直線距離をＬ、前記コイルの導体の直径をＤとした場合に、下記式（４）を満たす。
【数４】
0005967253.tif 000013
【請求項６】
ベースと、
前記ベースに固定されたステータと、
前記ステータに対向配置されたロータと、
前記ステータに巻回させるコイルと、
前記コイルを前記ステータから絶縁する部材であって、中空円環状を成すインシュレータ本体と、前記インシュレータ本体の周方向において、前記インシュレータ本体を分断する継ぎ目部を含むインシュレータを備え、
前記継ぎ目部における前記インシュレータ本体の周方向の一方の端部は、インシュレータ本体を高さ方向に屈曲する屈曲部と、前記屈曲部を介して折り曲げると共に前記屈曲部から延びて、かつ当該継ぎ目部における前記インシュレータ本体の周方向の他方の端部に乗り上げるオーバーライド部とをさらに備えている、ダイレクトドライブモータ。
【請求項７】
前記コイルを保護するモータカバーと、
前記モータカバーと前記ベースとをスペーサを介して固定する締結機構と、をさらに含み、
前記インシュレータは、前記スペーサを所定位置に位置決め保持する保持部を備えている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のダイレクトドライブモータ。
【請求項８】
前記コイルを保護するモータカバーと、
前記モータカバーと前記インシュレータとを固定するタッピンねじを含む締結機構と、をさらに含み、
前記インシュレータは、前記タッピンねじをねじ込む保持部を備えている請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のダイレクトドライブモータ。
【請求項９】
前記インシュレータは、前記ステータと共に前記コイルが巻回される巻回部を備えており、
前記保持部は、保持部の径方向内側の面を平面とした整列調整面を備え、
前記整列調整面の周方向の長さの、前記巻回部の周方向の長さに対する比が０．３以上０．７以下である請求項７又は請求項８に記載のダイレクトドライブモータ。
【請求項１０】
コイルをステータから絶縁する成形部品であって、前記成形部品を周状に並べて中空円環状を成すインシュレータ本体と、前記インシュレータ本体の周方向の少なくとも２箇所において、前記インシュレータ本体を分断する継ぎ目部と、前記継ぎ目部の周方向両側に前記インシュレータ本体よりも肉厚の厚い肉盛部と、を含むインシュレータ。
【請求項１１】
前記成形部品は、前記中空円環状の中心を基準として点対称な形状を有している、請求項１０に記載のインシュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルをステータから絶縁するインシュレータを備えるダイレクトドライブモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば減速機構（例えば、減速ギヤ、伝動ベルトなど）を介在させること無く回転体に回転力をダイレクトに伝達し、当該回転体を所定方向に回転させる各種のダイレクトドライブモータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１３９０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ダイレクトドライブモータでは、コイルをステータから絶縁するインシュレータを備えることが多い。このインシュレータは、中空円環状である。インシュレータは、成形部品であるため、コストを抑制するには、金型コストを下げる必要がある。金型コストを下げるには、成形部品の大きさを小さくすることが有効である。このため、同じ成形部品を周状に並べて中空円環状とし、インシュレータとしてもよいが、成形部品同士の間に継ぎ目部が生じてしまう。インシュレータには、上述したコイルが巻回されるため、継ぎ目でコイルの巻線のほつれが生じるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コイルをステータから絶縁するインシュレータのコストを低減すると共に、コイルの巻線のほつれのおそれを抑制することのできるダイレクトドライブモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために、本発明は、ベースに対して回転可能に支持された回転体と、回転体を回転させるモータとを具備し、モータは、回転体と同心状に配列されてベースに固定されたステータと、ステータに対向配置されて回転体に固定されたロータと、ステータに巻回させるコイルを当該ステータから絶縁するインシュレータとを有するダイレクトドライブモータであって、インシュレータは、中空円環状を成すインシュレータ本体を備えていると共に、当該インシュレータ本体には、その周方向において、当該インシュレータ本体を分断する継ぎ目部が構成されており、継ぎ目部は、他の部位よりも厚肉化させて構成されている。
【０００７】
本発明において、モータは、モータカバーによって外界から隔離されて保護され、モータカバーは、スペーサに載置された状態で、締結機構によってベースに固定されており、インシュレータには、スペーサを所定位置に位置決め保持する保持部が設けられている。
【０００８】
本発明において、締結機構は、ステータに形成されたステータ貫通孔に挿通して、ベースに形成されたベースねじ穴に螺合させることが可能な長尺ねじを有しており、スペーサにモータカバーを載置した後、長尺ねじを、スペーサに形成された挿通孔からステータ貫通孔を通してベースねじ穴に螺合させることで、モータカバーをベースに固定する。
【０００９】
本発明では、保持部において、スペーサの外周を、その周方向全長の半分以上の領域に亘って囲繞可能な囲繞構造体が、スペーサの長さ方向に沿って立ち上げられており、囲繞構造体は、インシュレータ本体に沿って周方向に所定間隔で設けられている。
【００１０】
かかる目的を達成するために、ダイレクトドライブモータは、ベースと、前記ベースに固定されたステータと、前記ステータに対向配置されたロータと、前記ステータに巻回させるコイルと、前記コイルを前記ステータから絶縁する部材であって、中空円環状を成すインシュレータ本体と、前記インシュレータ本体の周方向の少なくとも２箇所において、前記インシュレータ本体を分断する継ぎ目部と、前記継ぎ目部の周方向両側の前記インシュレータ本体からそれぞれ突出し、前記コイルが掛け渡される支柱部と、を含むインシュレータと、を含む。
【００１１】
本発明において、前記インシュレータは、前記インシュレータ本体よりも肉厚の厚い肉盛部をさらに含み、前記肉盛部は、前記支柱部に掛け渡される前記コイルを支持することが好ましい。
【００１２】
本発明において、前記肉盛部は、前記支柱部の基部から前記継ぎ目部まで延在していることが好ましい。
【００１３】
本発明において、前記肉盛部の高さＨは、下記式（１）の条件を満たすことが好ましい。
【００１４】
【数１】
0005967253.tif 000002
【００１５】
ここで、Ｖはコイルの導体に印加する電圧である。
【００１６】
本発明において、前記支柱部同士の最短距離となる間隔は、前記継ぎ目部における前記インシュレータ本体の周方向両側端部同士の最短距離と等しいことが好ましい。
【００１７】
本発明において、前記継ぎ目部における前記インシュレータ本体の周方向両側端部同士の最短距離をΔｌ、コイルの導体の直径をＤ、進入角をαとする場合、Δｌが下記式（２）を満たすことが好ましい。
【００１８】
【数２】
0005967253.tif 000003
【００１９】
本発明において、前記肉盛部の高さＨは、下記式（３）の条件を満たすことが好ましい。
【００２０】
【数３】
0005967253.tif 000004
【００２１】
但し、前記コイルの導体に印加する電圧をＶとし、式（３）のθは、隣合う前記肉盛部の前記継ぎ目部を介した直線距離をＬ、前記コイルの導体の直径をＤとした場合に、下記式（４）を満たす。
【００２２】
【数４】
0005967253.tif 000005
【００２３】
本発明において、前記支柱部は、前記肉盛部に対して複数突出していることが好ましい。
【００２４】
本発明において、前記インシュレータ本体の周方向の一方の端部は、インシュレータ本体を高さ方向に屈曲する屈曲部と、前記屈曲部を介して折り曲げると共に前記屈曲部から延びて、かつ前記インシュレータ本体の周方向の他方の端部に乗り上げるオーバーライド部とをさらに備えていることが好ましい。
【００２５】
本発明において、前記コイルを保護するモータカバーと、前記モータカバーと前記ベースとをスペーサを介して固定する締結機構と、をさらに含み、前記インシュレータは、前記スペーサを所定位置に位置決め保持する保持部を備えていることが好ましい。
【００２６】
本発明において、前記締結機構は、前記ステータに形成されたステータ貫通孔に挿通して、前記ベースに形成されたベースねじ穴に螺合させることが可能な長尺ねじを有しており、前記スペーサに前記モータカバーを載置した後、前記長尺ねじを、前記スペーサに形成された挿通孔から前記ステータ貫通孔を通して前記ベースねじ穴に螺合させることで、前記モータカバーをベースに固定することが好ましい。
【００２７】
本発明において、前記保持部は、前記スペーサの外周を囲繞可能な囲繞構造体であって、前記囲繞構造体が前記インシュレータ本体の周方向に所定間隔で複数設けられていることが好ましい。
【００２８】
本発明において、前記コイルを保護するモータカバーと、前記モータカバーと前記インシュレータとを固定するタッピンねじを含む締結機構と、をさらに含み、前記インシュレータは、前記タッピンねじをねじ込む保持部を備えていることが好ましい。
【００２９】
本発明において、前記インシュレータは、前記ステータと共に前記コイルが巻回される巻回部を備えており、前記保持部は、保持部の径方向内側の面を平面とした整列調整面を備え、前記整列調整面の周方向の長さの、前記巻回部の周方向の長さに対する比が０．３以上０．７以下であることが好ましい。
【００３０】
本発明において、前記インシュレータは、前記インシュレータ本体の径方向外側の縁部から突出し、前記継ぎ目部を除いた前記インシュレータ本体の周方向に沿って延在する壁部を備え、前記壁部の高さは、前記支柱部の高さよりも高いことが好ましい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、コイルをステータから絶縁するインシュレータのコストを低減すると共に、コイルの巻線のほつれのおそれを抑制することのできるダイレクトドライブモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、ダイレクトドライブモータの全体構成を概略的に示す断面図である。
【図２−１】図２−１は、実施形態１に係るインシュレータの構成を一部拡大して示す平面図である。
【図２−２】図２−２は、図２−１に示されたインシュレータの構成を一部拡大して示す斜視図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る締結機構の構成を示す断面図である。
【図４−１】図４−１は、実施形態２に係るインシュレータの構成を一部拡大して示す平面図である。
【図４−２】図４−２は、図４−１に示されたインシュレータの構成を一部拡大して示す斜視図である。
【図５】図５は、実施形態２に係る締結機構の構成を示す断面図である。
【図６−１】図６−１は、実施形態３に係るインシュレータの構成を一部拡大して示す平面図である。
【図６−２】図６−２は、図６−１に示されたインシュレータの構成を一部拡大して示す斜視図である。
【図７−１】図７−１は、実施形態４に係るインシュレータの構成を一部拡大して示す平面図である。
【図７−２】図７−２は、図７−１に示されたインシュレータの構成を一部拡大して示す斜視図である。
【図８】図８は、実施形態４に係る締結機構の構成を示す断面図である。
【図９−１】図９−１は、実施形態５に係るインシュレータの構成を一部拡大して示す平面図である。
【図９−２】図９−２は、図９−１に示されたインシュレータの構成を一部拡大して示す斜視図である。
【図１０−１】図１０−１は、実施形態６に係るインシュレータの構成を一部拡大して示す平面図である。
【図１０−２】図１０−２は、図１０−１に示されたインシュレータの構成を一部拡大して示す斜視図である。
【図１１】図１１は、実施形態６に係るインシュレータの継ぎ目部を一部拡大して示す断面図である。
【図１２−１】図１２−１は、実施形態７に係るインシュレータの構成を一部拡大して示す平面図である。
【図１２−２】図１２−２は、図１０−１に示されたインシュレータの構成を一部拡大して示す斜視図である。
【図１３】図１３は、実施形態８に係るインシュレータの継ぎ目部を一部拡大して示す斜視図である。
【図１４−１】図１４−１は、実施形態９に係るインシュレータの構成を一部拡大して示す平面図である。
【図１４−２】図１４−２は、図１４−１に示されたインシュレータの構成を一部拡大して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００３４】
（実施形態１）
図１は、ダイレクトドライブモータの全体構成を概略的に示す断面図である。本実施形態に係るダイレクトドライブモータは、減速機構（例えば、減速ギヤ、伝動ベルトなど）を介在させること無く回転体に回転力をダイレクトに伝達し、当該回転体を所定方向に回転させることができる。
【００３５】
ダイレクトドライブモータ（ＤＤモータということもある）としては、アウターロータ型やインナーロータ型などがあるが、一例として図１に示すようなインナーロータ型のＤＤモータは、基台２に固定される環状のベース４と、ベース４に対して回転可能に支持された回転体６（モータ出力軸ともいう）と、ベース４と回転体６との間に組み込まれ、回転体６を所定方向に回転させるモータ８とを備えている。
【００３６】
回転体６は、ベース４の外周側に沿って配置されており、回転体６とベース４との間には、軸受１０が介在されている。また、回転体６には、各種ワーク（図示しない）が取り付けられるようになっており、モータ８によって回転体６を回転させることで、これと共に各種ワークを所定方向に回転させることができる。そして、回転体６は、回転中心Ｚｒを中心に回転運動する。
【００３７】
モータ８は、回転体６の回転方向に沿って所定間隔（例えば、等間隔）で同心状に配列されてベース４に固定されたステータ（固定子）８ａと、これらステータ（固定子）８ａに対向配置され、かつ、回転体６の回転方向に沿って所定間隔（例えば、等間隔）で同心状に配列されて当該回転体６に固定されたロータ（永久磁石）８ｂと、を有している。
【００３８】
この場合、後述するインシュレータ１２を介してステータ（固定子）８ａに巻回されたコイル８ｃに通電すると、ステータ（固定子）８ａとロータ（永久磁石）８ｂとの磁気相互作用により、フレミングの左手の法則に従ってロータ（永久磁石）８ｂを介して回転体６に回転力を与えることができる。これにより、回転体６を所定方向に回転させることができる。また、モータ８は、モータカバー１４によって外界から隔離されて保護されており、モータカバー１４は、後述する締結機構１６によってベース４に固定されるようになっている。
【００３９】
更に、ベース４と回転体６との間には、回転体６の回転状態（例えば、回転角度）を検出するセンサ１８が設けられており、これにより、回転体６に取り付けられた各種ワークを所定角度だけ正確に回転させ、目標位置に高精度に位置決めすることが可能となる。なお、センサ１８としては、例えば市販されているレゾルバなどの検出素子を適用すればよい。また、センサ１８は、ベース４の上部に設けられた円板状のカバー２０によって外界から隔離されて保護されている。
【００４０】
ところで、上記したダイレクトドライブモータには、その回転精度の長期安定化と低コスト化の双方を同時に実現することが要望されている。そこで、かかる要望に応えるために、既存のインシュレータ１２及び締結機構１６に改良を加えることとした。以下、具体的に説明する。なお、インシュレータ１２の材質としては、特に制限されないが、例えば絶縁性樹脂などを適用すればよい。
【００４１】
図２−１は、実施形態１に係るインシュレータの構成を一部拡大して示す平面図である。図２−２は、図２−１に示されたインシュレータの構成を一部拡大して示す斜視図である。図３は、実施形態１に係る締結機構の構成を示す断面図である。図２−１、図２−２及び図３には、インシュレータ１２及び締結機構１６の構成が示されている。ここで、インシュレータ１２は、ステータ（固定子）８ａの上側に載置され、その状態で当該インシュレータ１２を介してステータ（固定子）８ａにコイル８ｃが巻回されるものであり、中空円環状を成すインシュレータ本体１２ａと、インシュレータ本体１２ａに沿って所定間隔（例えば、等間隔）に突設された複数の支柱部１２ｂとを備え、インシュレータ本体１２ａには、その周方向の１箇所において、当該インシュレータ本体１２ａを分断する継ぎ目部１２ｃが構成されている。
【００４２】
また、インシュレータ本体１２ａには、その外周縁において、締結機構１６を挿通させるための挿通部１２ｄが周方向に沿って所定間隔（例えば、等間隔）で、かつ、当該外周縁を窪ませて構成されている。更に、インシュレータ本体１２ａには、その内周縁において、コイル８ｃが巻回される巻回部１２ｅが周方向に沿って所定間隔（例えば、等間隔）で、かつ、放射状に延在されている。
【００４３】
このようなインシュレータ１２において、コイル８ｃは、その巻回時のほぐれを防止する（即ち、テンションをかける）ため、その一部のコイル８ｃが支柱部１２ｂを経由して別の相（次の相）に掛け渡されている。この構造により、インシュレータ１２は、コイル８ｃの巻回時のほぐれを防止する（即ち、テンションをかける）ことができる。
【００４４】
また、図３に示すように、締結機構１６では、両端側にねじが切られている長尺ねじ２２（六角支柱固定用ねじ）をステータ（固定子）８ａに形成されたステータ貫通孔２４に挿通して、その一方側のねじを、ベース４に形成されたベースねじ穴４ａに螺合させた状態で、当該長尺ねじ２２の他方側に、両側にねじが切られている短尺ねじ２６（六角支柱）の一方側を螺合させて固定し、その短尺ねじ２６の他方側にモータカバー１４を載置した後、モータカバー１４に形成されている開口孔１４ｈを通して、モータカバー固定用ねじ１６ｓを、短尺ねじ２６の他方側に螺合させることで、モータカバー１４をベース４に固定している。
【００４５】
この場合、上記した締結機構１６を実現するためには、長尺ねじ２２、短尺ねじ２６、モータカバー固定用ねじ１６ｓの３つの部品によって３回のねじ止めプロセス（以下、取付工数という）が必要となり、そうなると、部品点数及び取付工数が増加する関係上、ダイレクトドライブモータの低コスト化には一定の限界がある。
【００４６】
以上説明したように、実施形態１に係るダイレクトドライブモータは、ベース４と、ベース４に固定されるステータ８ａと、ステータ８ａに対向配置されるロータ８ｂと、ステータ８ａに巻回されるコイル８ｃと、インシュレータ１２とを含む。そして、インシュレータ１２は、コイル８ｃをステータ８ａから絶縁する部材であって、中空円環状を成すインシュレータ本体１２ａと、インシュレータ本体１２ａの周方向の少なくとも２箇所において、インシュレータ本体１２ａを分断する継ぎ目部１２ｃと、継ぎ目部１２ｃの周方向両側のインシュレータ本体１２ａからそれぞれ突出し、コイル８ｃが掛け渡される支柱部１２ｂ、１２ｂと、を含む。
【００４７】
この構造により、インシュレータ１２は、継ぎ目部１２ｃをインシュレータ本体１２ａの周方向において２つ設け、２分割することができる。分割数は、２以上であればよく、継ぎ目部１２ｃは、インシュレータ１２の周方向に２以上となる。例えば、分割されたインシュレータ本体１２ａは、回転中心Ｚｒを基準として点対称な形状とすることにより、同じ金型で成形することができる。このため、インシュレータ１２は、同じ形状の成形部品を周状に並べて中空円環状とすることができるが、成形部品同士の間に継ぎ目部１２ｃが生じてしまう。インシュレータ１２は、継ぎ目部１２ｃをインシュレータ本体１２ａの周方向において数を増やすほど、金型の大きさが小さくなる。その結果、インシュレータ１２の製造コストは低減する。しかしながら、コイル８ｃは、異なる相のステータ８ａに渡るように巻回される場合、継ぎ目部１２ｃにおいて、コイル８ｃの巻線のほつれが生じるおそれがある。実施形態１に係るダイレクトドライブモータは、支柱部１２ｂに掛け渡されたコイル８ｃのテンションにより、コイル８ｃの巻線のほつれを抑制することができる。その結果、実施形態１に係るダイレクトドライブモータは、コイル８ｃをステータ８ａから絶縁するインシュレータ１２のコストを低減すると共に、コイル８ｃの巻線のほつれのおそれを抑制することができる。
【００４８】
（実施形態２）
図４−１は、実施形態２に係るインシュレータの構成を一部拡大して示す平面図である。図４−２は、図４−１に示されたインシュレータの構成を一部拡大して示す斜視図である。図５は、実施形態２に係る締結機構の構成を示す断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４９】
実施形態１に記載したように、インシュレータ１２において、コイル８ｃは、その巻回時のほぐれを防止する（即ち、テンションをかける）ため、その一部のコイル８ｃが支柱部１２ｂを経由して別の相（次の相）に掛け渡されている。このとき、支柱部１２ｂを経由したコイル８ｃが継ぎ目部１２ｃを横断するような場合、継ぎ目部１２ｃ上のコイル８ｃと、当該インシュレータ本体１２ａの下側のステータ（固定子）８ａとの間に、充分な絶縁距離を確保することが困難になってしまう。
【００５０】
この場合、絶縁距離の程度によっては、モータ８から回転体６に一定の回転力を与えることが困難になってしまう虞があり、そうなると、ダイレクトドライブモータに対する回転精度の長期安定化には一定の限界がある。ここで、絶縁距離を確保する方策としては、例えばインシュレータ本体１２ａを厚肉化させればよいが、そうなると、コイル８ｃの巻回スペースが減ってしまうため、モータ８から回転体６に一定の回転力を与えるための充分な巻回量を確保することができなくなってしまう。
【００５１】
図４−１及び図４−２に示すように、本実施形態に係るインシュレータ１２において、継ぎ目部１２ｃは、他の部位よりも厚肉化させて構成されている。具体的には、継ぎ目部１２ｃの両側近傍領域を他の部位よりも肉厚化させている。図面では一例として、継ぎ目部１２ｃの両側近傍領域から支柱部１２ｂに亘る範囲の肉厚を他の部位よりも厚くし、これにより、当該部位に肉盛部１２ｐが形成されている。
【００５２】
なお、肉厚化させる方法としては、例えば、インシュレータ１２の一連の成形プロセスにおいて同時に肉厚化させてもよいし、或いは、インシュレータ１２の完成後、継ぎ目部１２ｃの両側近傍領域に対して、別の成形プロセスを施して厚肉化させてもよい。また、肉盛部１２ｐの高さ（肉厚化の程度）は、例えば、ダイレクトドライブモータの使用環境や使用目的に応じて設定されるため、ここでは特に限定しない。要するに、インシュレータ本体１２ａの下側のステータ（固定子）８ａとの間に、充分な絶縁距離を確保することができればよい。
【００５３】
このようなインシュレータ１２によれば、支柱部１２ｂを経由したコイル８ｃが継ぎ目部１２ｃを横断するような場合でも、当該コイル８ｃは、上記した肉盛部１２ｐに位置付けられることになり、その結果、継ぎ目部１２ｃ上のコイル８ｃと、当該インシュレータ本体１２ａの下側のステータ（固定子）８ａとの間に、充分な絶縁距離を確保することができる。これにより、ダイレクトドライブモータに対する回転精度の長期安定化の要望に応えることが可能となる。
【００５４】
また、本実施形態に係る締結機構１６において、インシュレータ１２には、上記した挿通部１２ｄ（図２−１及び図２−２参照）に代えて、中空円筒状のスペーサＳｐを所定位置に位置決め保持する保持部Ｈｐが設けられている。保持部Ｈｐにおいて、スペーサＳｐの外周を、その周方向全長の半分以上の領域に亘って囲繞可能な囲繞構造体１２ｆが、スペーサＳｐの長さ（高さ）方向に沿って立ち上げられており、囲繞構造体１２ｆは、インシュレータ本体１２ａに沿って周方向に所定間隔（例えば、等間隔）で設けられている。
【００５５】
また、締結機構１６は、ステータ（固定子）８ａに形成されたステータ貫通孔２４に挿通して、ベース４に形成されたベースねじ穴４ａに螺合させることが可能な１本の長尺ねじ１６ａを有している。この場合、囲繞構造体１２ｆにスペーサＳｐを位置決め保持させた状態において、スペーサＳｐにモータカバー１４を載置した後、長尺ねじ１６ａを、スペーサＳｐに形成された挿通孔Ｓｈからステータ貫通孔２４を通してベースねじ穴４ａに螺合させることで、モータカバー１４をベース４に固定することができる。
【００５６】
このような締結機構１６によれば、１本の長尺ねじ１６ａによる１回のねじ止めプロセス（以下、取付工数という）で足りるため、取付工数を大幅に削減することができる。また、スペーサＳｐは、囲繞構造体１２ｆによって常に位置決めされた状態にあるため、モータカバー１４をスペーサＳｐに載置する際に、当該スペーサＳｐの位置がずれたり、脱落したりすることは無い。このため、上記した３本のねじ２２、２６、１６ｓ（図３参照）によるねじ止めプロセスは不要となり、１本の長尺ねじ１６ａだけでモータカバー１４の固定処理を短時間で確実に行うことができる。これにより、ダイレクトドライブモータに対する低コスト化の要望に応えることが可能となる。
【００５７】
以上説明したように、実施形態２に係るダイレクトドライブモータは、ベース４と、ベース４に固定されるステータ８ａと、ステータ８ａに対向配置されるロータ８ｂと、ステータ８ａに巻回されるコイル８ｃと、インシュレータ１２とを含む。そして、インシュレータ１２は、コイル８ｃをステータ８ａから絶縁する部材であって、中空円環状を成すインシュレータ本体１２ａと、インシュレータ本体１２ａの周方向の少なくとも２箇所において、インシュレータ本体１２ａを分断する継ぎ目部１２ｃと、継ぎ目部１２ｃの周方向両側のインシュレータ本体１２ａから突出し、コイル８ｃが掛け渡される支柱部１２ｂと、を含む。
【００５８】
この構造により、インシュレータ１２は、継ぎ目部１２ｃをインシュレータ本体１２ａの周方向において２つ設け、２分割することができる。分割数は、２以上であればよく、継ぎ目部１２ｃは、インシュレータ１２の周方向に２以上となる。例えば、分割されたインシュレータ本体１２ａは、回転中心Ｚｒを基準として点対称な形状とすることにより、同じ金型で成形することができる。このため、インシュレータ１２は、同じ形状の成形部品を周状に並べて中空円環状とすることができるが、成形部品同士の間に継ぎ目部１２ｃが生じてしまう。インシュレータ１２は、継ぎ目部１２ｃをインシュレータ本体１２ａの周方向において数を増やすほど、金型の大きさが小さくなる。その結果、インシュレータ１２の製造コストは低減する。しかしながら、コイル８ｃは、異なる相のステータ８ａに渡るように巻回される場合、継ぎ目部１２ｃにおいて、コイル８ｃの巻線のほつれが生じるおそれがある。実施形態２に係るダイレクトドライブモータは、支柱部１２ｂに掛け渡されたコイル８ｃのテンションにより、コイル８ｃの巻線のほつれを抑制することができる。その結果、実施形態２に係るダイレクトドライブモータは、コイル８ｃをステータ８ａから絶縁するインシュレータ１２のコストを低減すると共に、コイル８ｃの巻線のほつれのおそれを抑制することができる。
【００５９】
インシュレータ１２は、インシュレータ本体１２ａよりも肉厚の厚い肉盛部１２ｐをさらに含み、この肉盛部１２ｐは、支柱部１２ｂに掛け渡されるコイル８ｃを支持する。この構造により、肉盛部１２ｐが継ぎ目部１２ｃを通過するコイル８ｃの位置をステータ８ａから離す方向に規制するため、継ぎ目部１２ｃ上のコイル８ｃと、当該インシュレータ本体１２ａの下側のステータ（固定子）８ａとの間に、充分な絶縁距離を確保することができる。これにより、ダイレクトドライブモータに対する回転精度の長期安定化の要望に応えることが可能となる。
【００６０】
また、肉盛部１２ｐは、継ぎ目部１２ｃの周方向両側のインシュレータ本体１２ａから突出し、コイル８ｃが掛け渡される支柱部１２ｂの基部から継ぎ目部１２ｃまで延在している。このため、コイル８ｃが掛け渡される支柱部１２ｂの基部におけるコイル８ｃとインシュレータ本体１２ａの下側のステータ（固定子）８ａとの間の距離が、継ぎ目部１２ｃ上のコイル８ｃとインシュレータ本体１２ａの下側のステータ８ａとの間の距離とほぼ等しくなり、継ぎ目部１２ｃでの絶縁距離を保つことが容易となる。
【００６１】
また、肉盛部１２ｐは、継ぎ目部１２ｃの周方向両側のインシュレータ本体１２ａから突出し、コイル８ｃが掛け渡される支柱部１２ｂの基部から延在していれば、他の部分は、インシュレータ本体１２ａのように低くすることができる。その結果、コイル８ｃの巻回スペースを確保することができるため、モータ８から回転体６に一定の回転力を与えるための充分なコイル８ｃの巻回量を確保することができる。
【００６２】
また、肉盛部１２ｐは、継ぎ目部１２ｃであるインシュレータ本体１２ａの対向する端部の縁に沿って延在していることがより好ましい。このため、コイル８ｃが継ぎ目部１２ｃの通過する位置を問わずにコイル８ｃの位置をステータ８ａから離す方向に規制することができる。
【００６３】
（実施形態３）
図６−１は、実施形態３に係るインシュレータの構成を一部拡大して示す平面図である。図６−２は、図６−１に示されたインシュレータの構成を一部拡大して示す斜視図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６４】
実施形態３に係るインシュレータ１２は、継ぎ目部１２ｃの周方向両側のインシュレータ本体１２ａからそれぞれ突出する支柱部１２ｂ、１２ｂ同士の最短距離の間隔が、継ぎ目部１２ｃにおけるインシュレータ本体１２ａの周方向両側端部同士の最短距離と等しい。ここで、「等しい」とは、実質的に同じことを意味し、組み立て誤差や設計上の公差を含む。
【００６５】
この構造により、コイル８ｃの導体が支柱部１２ｂ、１２ｂ同士の間隔をすり抜け、継ぎ目部１２ｃに入り込むおそれを低減することができる。このため、コイル８ｃをステータ８ａに巻回する場合、コイル８ｃの導体が支柱部１２ｂ、１２ｂ同士の間隔をすり抜け、コイル８ｃの巻線作業時に他線との巻き込みを抑制することができる。
【００６６】
（実施形態４）
図７−１は、実施形態４に係るインシュレータの構成を一部拡大して示す平面図である。図７−２は、図７−１に示されたインシュレータの構成を一部拡大して示す斜視図である。図８は、実施形態４に係る締結機構の構成を示す断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６７】
図７−１及び図７−２に示すように、実施形態４に係るインシュレータ１２は、上述した保持部Ｈｐが中実円筒状である。保持部Ｈｐの頂部には、めねじ加工のされていない、後述するタッピンねじ１６ｂのネジ径よりも細い穴である位置決め下穴１２ｑが露出していることが好ましい。図８に示すように、実施形態４に係るインシュレータ１２は、保持部Ｈｐの頂部にモータカバー１４を載置した後、タッピンねじ１６ｂを、モータカバー１４を通して位置決め下穴１２ｑにねじ込むことで、モータカバー１４をベース４に固定することができる。
【００６８】
以上説明したように、実施形態４に係るモータ８は、コイル８ｃを保護するモータカバー１４と、モータカバー１４とインシュレータ１２とを固定するタッピンねじ１６ｂを含む締結機構１６と、を備え、インシュレータ１２は、タッピンねじ１６ｂをねじ込む保持部Ｈｐを備えている。この構造により、実施形態４に係るモータ８は、部品点数が減少し、より故障の少ないモータとすることができる。
【００６９】
（実施形態５）
図９−１は、実施形態５に係るインシュレータの構成を一部拡大して示す平面図である。図９−２は、図９−１に示されたインシュレータの構成を一部拡大して示す斜視図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００７０】
実施形態５に係るインシュレータ１２は、インシュレータ本体１２ａの径方向外側の縁部から突出し、継ぎ目部１２ｃを除いたインシュレータ本体１２ａの周方向に沿って延在する壁部１２ｇを備えている。壁部１２ｇの高さは、コイル８ｃが掛け渡される支柱部１２ｂ、１２ｂの高さよりも高いことが好ましい。上述したモータカバー１４は、外部からの落下物または外部ノイズからの保護のために設置される。このためモータカバー１４は、銅製等の導電体であることが多く、モータカバー１４とコイル８ｃとの絶縁を保つ必要がある。実施形態５に係るインシュレータ１２は、インシュレータ本体１２ａの径方向外側に絶縁体の壁部１２ｇを備えている。
【００７１】
壁部１２ｇは、インシュレータ本体１２ａの径方向外側の縁部から突出し、継ぎ目部１２ｃを除いたインシュレータ本体１２ａの周方向に沿って延在する。この構造により、モータカバー１４とコイル８ｃとの絶縁距離が確保され、モータカバー１４が外部ノイズを低減するとともに、壁部１２ｇが外部からの落下物の影響を抑制することができる。なお、実施形態５に係るインシュレータ１２は、上述した実施形態の肉盛部１２ｐをさらに備えていてもよい。
【００７２】
（実施形態６）
図１０−１は、実施形態６に係るインシュレータの構成を一部拡大して示す平面図である。図１０−２は、図１０−１に示されたインシュレータの構成を一部拡大して示す斜視図である。図１１は、実施形態６に係るインシュレータの継ぎ目部を一部拡大して示す断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００７３】
実施形態６に係るインシュレータ１２は、肉盛部１２ｐが継ぎ目部１２ｃの周方向両側のインシュレータ本体１２ａから突出し、コイル８ｃが掛け渡される支柱部１２ｂの基部から継ぎ目部１２ｃまで延在している。そして、肉盛部１２ｐは、インシュレータ１２の継ぎ目部１２ｃであるインシュレータ本体１２ａの対向する端部の縁に沿って延在している。継ぎ目部１２ｃに沿って延在する肉盛部１２ｐの高さ（図１に示す回転中心Ｚｒと平行な方向の厚み）をＨとする場合、Ｈの値（単位：ｍｍ）は、以下に示す式（１）を満たすことが好ましい。ここで、Ｖはコイル８ｃの導体に印加する電圧（単位：ボルト）である。
【００７４】
【数５】
0005967253.tif 000006
【００７５】
例えば、空気の絶縁は１０００ボルト／１ｍｍ程度とされる。上記式（１）を満たす肉盛部１２ｐの高さＨは、空気よりも絶縁性が高まるため、実施形態６に係るモータ８の信頼性を高めることができる。
【００７６】
実施形態６に係るインシュレータ１２は、継ぎ目部１２ｃにおけるインシュレータ本体１２ａの周方向両側端部同士の最短距離をΔｌとする場合、Δｌが下記式（２）を満たすことが好ましい。
【００７７】
【数６】
0005967253.tif 000007
【００７８】
ここで、Ｄは、コイル８ｃの導体の直径を示す。また、図１１に示すように、コイル８ｃの導体の断面中心を継ぎ目部１２ｃの中間（インシュレータ本体１２ａの周方向両側端部同士の真ん中）に配置すると共に、コイル８ｃの導体の外周の仮想線がインシュレータ本体１２ａの下側（または上側）の周方向両側端部の角部を通過する場合、進入角を示すαは、コイル８ｃの導体の断面中心の垂線（継ぎ目部１２ｃの中間となる仮想線）に対して、コイル８ｃの導体の断面中心と継ぎ目部１２ｃの角部（インシュレータ本体１２ａの周方向両側端部の角部）とのなす角度である。ここで、進入角αは３０°以下であることが好ましい。進入角αは３０°以下とすれば、継ぎ目部１２ｃにおけるインシュレータ本体１２ａの周方向両側端部同士の最短距離をΔｌは、コイル８ｃの直径の１／２以下となり、コイル８ｃが、継ぎ目部１２ｃにおけるインシュレータ本体１２ａの周方向両側端部同士の間に進入するおそれを抑制することができる。
【００７９】
上述のように、上記式（２）を満たす継ぎ目部１２ｃの周方向の幅がΔｌであれば、継ぎ目部１２ｃにコイル８ｃが進入するおそれを抑制することができる。
【００８０】
（実施形態７）
図１２−１は、実施形態７に係るインシュレータの構成を一部拡大して示す平面図である。図１２−２は、図１２−１に示されたインシュレータの構成を一部拡大して示す斜視図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８１】
実施形態７に係るインシュレータ１２は、肉盛部１２ｐの上に支柱部１２ｂａ及び支柱部１２ｂｂを含む支柱部１２ｂを備え、複数に分割されている。つまり、支柱部１２ｂは、１つの肉盛部１２ｐに対して複数突出している。本実施形態では、支柱部１２ｂは、１つの肉盛部１２ｐに対して２つの支柱部１２ｂａ及び支柱部１２ｂｂが突出している。支柱部１２ｂは、１つの肉盛部１２ｐに対して２つに限られず、３つ以上であってもよい。
【００８２】
図１２−１に示すようにコイル８ｃは、支柱部１２ｂａと支柱部１２ｂｂとの間を通り、例えば、支柱部１２ｂｂに巻き付けられる。以上説明したように、実施形態７に係るインシュレータ１２は、支柱部１２ｂが肉盛部１２ｐに対して複数突出している。これにより、コイル８ｃは、巻ほぐれが抑制される。その結果、コイル８ｃの整列化が可能となる。
【００８３】
（実施形態８）
図１３は、実施形態８に係るインシュレータの継ぎ目部を一部拡大して示す斜視図である。上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８４】
実施形態８に係るインシュレータ１２のインシュレータ本体１２ａには、その周方向の１箇所において、インシュレータ本体１２ａを分断する継ぎ目部１２ｃｃが構成されている。インシュレータ本体１２ａの周方向の一方の端部は、インシュレータ本体１２ａを高さ方向に屈曲する屈曲部１２ｋを介して折り曲げており、屈曲部１２ｋから延びて、かつインシュレータ本体１２ａの周方向の他方の端部に乗り上げるオーバーライド部１２ｍを備えている。オーバーライド部１２ｍと、図１に示す回転中心Ｚｒと平行な方向においてオーバーライド部１２ｍが重なりあうインシュレータ本体１２ａとの間の隙間１２ｃｄはなくてもよいが、隙間１２ｃｄを設けることにより、絶縁性を向上することができる。
【００８５】
この構造により、インシュレータ１２は、継ぎ目部１２ｃｃをインシュレータ本体１２ａの周方向において２つ設け、２分割することができる。分割数は、２以上であればよく、継ぎ目部１２ｃｃは、インシュレータ１２の周方向に２以上となる。例えば、分割されたインシュレータ本体１２ａは、回転中心Ｚｒを基準として点対称な形状とすることにより、同じ金型で成形することができる。このため、インシュレータ１２は、同じ形状の成形部品を周状に並べて中空円環状とすることができるが、成形部品同士の間に継ぎ目部１２ｃｃが生じてしまう。インシュレータ１２は、継ぎ目部１２ｃｃをインシュレータ本体１２ａの周方向において数を増やすほど、金型の大きさが小さくなる。その結果、インシュレータ１２の製造コストは低減する。しかしながら、コイル８ｃは、異なる相のステータ８ａに渡るように巻回される場合、継ぎ目部１２ｃｃにおいて、コイル８ｃの巻線のほつれが生じるおそれがある。実施形態８に係るダイレクトドライブモータは、支柱部１２ｂに掛け渡されたコイル８ｃのテンションにより、コイル８ｃの巻線のほつれを抑制することができる。その結果、実施形態８に係るダイレクトドライブモータは、コイル８ｃをステータ８ａから絶縁するインシュレータ１２のコストを低減すると共に、コイル８ｃの巻線のほつれのおそれを抑制することができる。
【００８６】
また、オーバーライド部１２ｍが継ぎ目部１２ｃｃを覆い、コイル８ｃの位置をステータ８ａから離す方向に規制するため、継ぎ目部１２ｃｃ上のコイル８ｃと、インシュレータ本体１２ａの下側のステータ８ａとの間に、充分な絶縁距離を確保することができる。これにより、ダイレクトドライブモータに対する回転精度の長期安定化の要望に応えることが可能となる。
【００８７】
また、オーバーライド部１２ｍは、インシュレータ１２の継ぎ目部１２ｃｃに沿って延在していることがより好ましい。このため、コイル８ｃが継ぎ目部１２ｃｃの通過する位置を問わずにコイル８ｃの位置をステータ８ａから離す方向に規制することができる。
【００８８】
（実施形態９）
図１４−１は、実施形態９に係るインシュレータの構成を一部拡大して示す平面図である。図１４−２は、図１４−１に示されたインシュレータの構成を一部拡大して示す斜視図である。上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８９】
実施形態９に係るインシュレータ１２において、肉盛部１２ｐは、継ぎ目部１２ｃの周方向両側のインシュレータ本体１２ａから突出し、コイル８ｃが掛け渡される支柱部１２ｂの基部からインシュレータ本体１２ａの外径外側まで延在している。肉盛部１２ｐは、インシュレータ１２の継ぎ目部１２ｃであるインシュレータ本体１２ａの周方向端部に延在されていない。肉盛部１２ｐは、インシュレータ１２の継ぎ目部１２ｃから距離をおいて、インシュレータ本体１２ａに配置されている。継ぎ目部１２ｃであるインシュレータ本体１２ａの周方向端部は、肉盛部１２ｐの高さよりも低くなる。そして、肉盛部１２ｐの高さをＨとする場合、Ｈの値（単位：ｍｍ）は、以下に示す式（３）を満たすことが好ましい。
【００９０】
【数７】
0005967253.tif 000008
【００９１】
但し、コイル８ｃの導体に印加する電圧をＶ（単位：ボルト）とし、式（３）のθは、隣合う肉盛部１２ｐの継ぎ目部１２ｃを介した直線距離をＬ、コイル８ｃの導体の直径をＤとした場合に、下記式（４）を満たす。
【００９２】
【数８】
0005967253.tif 000009
【００９３】
例えば、空気の絶縁は１０００ボルト／１ｍｍ程度とされる。上記式（３）を満たす肉盛部１２ｐの高さＨは、空気よりも絶縁性が高まるため、実施形態９に係るモータ８の信頼性を高めることができる。また、隣合う肉盛部１２ｐの継ぎ目部１２ｃを介した直線距離Ｌがあっても、式（３）及び式（４）を満たすモータ８は、コイル８ｃの撓みが考慮されているので、継ぎ目部１２ｃにコイル８ｃが進入するおそれを抑制することができる。
【００９４】
また、実施形態９に係るインシュレータ１２には、中空円筒状のスペーサＳｐを所定位置に位置決め保持する保持部Ｈｐが設けられている。保持部Ｈｐの径方向内側には、整列調整面１２ｓを設けることが好ましい。整列調整面１２ｓは、巻回部１２ｅに巻くコイル８ｃが、径方向外側にはみ出すおそれを抑制することができる。
【００９５】
また、整列調整面１２ｓの周方向の長さをＢ、巻回部１２ｅの周方向の長さをＡとする場合、整列調整面１２ｓの周方向の長さＢの、巻回部１２ｅの周方向の長さＡに対する比であるＢ／Ａが０．３以上０．７以下であることが好ましい。この範囲で保持部Ｈｐの径方向内側に設けられた整列調整面１２ｓは、巻回部１２ｅに巻かれたコイル８ｃをより整列することができる。例えば、実施形態９に係るモータ８は、インシュレータ１２に巻かれたコイル８ｃの巻き線が保持部Ｈｐ側に倒れ、巻線の整列状態を乱すおそれを低減することができる。
【符号の説明】
【００９６】
４  ベース
６  回転体
８  モータ
８ａ  ステータ（固定子）
８ｂ  ロータ（永久磁石）
８ｃ  コイル
１２  インシュレータ
１２ａ  インシュレータ本体
１２ｂ、１２ｂａ、１２ｂｂ  支柱部
１２ｃ、１２ｃｃ  継ぎ目部
１２ｃｄ  隙間
１２ｅ  巻回部
１２ｆ  囲繞構造体
１２ｇ  壁部
１２ｋ  屈曲部
１２ｍ  オーバーライド部
１２ｐ  肉盛部
１２ｓ  整列調整面
１４  モータカバー
１６  締結機構
１６ｂ  タッピンねじ
Ｈｐ  保持部
Ｓｐ  スペーサ
【図１】
0005967253.tif 000014
【図２−１】
0005967253.tif 000015
【図２−２】
0005967253.tif 000016
【図３】
0005967253.tif 000017
【図４−１】
0005967253.tif 000018
【図４−２】
0005967253.tif 000019
【図５】
0005967253.tif 000020
【図６−１】
0005967253.tif 000021
【図６−２】
0005967253.tif 000022
【図７−１】
0005967253.tif 000023
【図７−２】
0005967253.tif 000024
【図８】
0005967253.tif 000025
【図９−１】
0005967253.tif 000026
【図９−２】
0005967253.tif 000027
【図１０−１】
0005967253.tif 000028
【図１０−２】
0005967253.tif 000029
【図１１】
0005967253.tif 000030
【図１２−１】
0005967253.tif 000031
【図１２−２】
0005967253.tif 000032
【図１３】
0005967253.tif 000033
【図１４−１】
0005967253.tif 000034
【図１４−２】
0005967253.tif 000035