(57)【要約】【課題】沿面距離を容易に確保することができるインシュレータを有したモータの固定子鉄心を提供する。【解決手段】ストレートコア１２をリング状に巻回して形成される固定子鉄心１０において、インシュレータ２０が被せられるものであって、インシュレータ２０の一側部から突出した第１突起部４２が隣接するインシュレータの第１凹部と重なることにより、沿面距離を確保できるものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の分割バックヨークが連結部を介して帯状に連結され、かつ、前記各分割バックヨークからティースがそれぞれ突出したストレートコアを、前記連結部でリング状に折曲することにより形成された固定子鉄心であって、前記各分割バックヨークと前記ティースに合成樹脂製のインシュレータがそれぞれ被せられたモータの固定子鉄心において、
前記インシュレータは、分割バックヨークの上面と下面と内周面、前記ティースの上面と下面と両側面を被覆し、少なくとも前記ティースの内周面のみ露出させるものであり、
前記インシュレータにおける前記分割バックヨークの上面に被さる部分の一側部から上側第１突起部が突出し、
前記分割バックヨークの下面に被さる部分の一側部から下側第１突起部が突出し、
前記分割バックヨークの内周面に被さる部分の一側部から第２突起部が突出し、
前記インシュレータにおける前記分割バックヨークの上面に被さる部分の他側部には上側第１凹部が形成され、
前記分割バックヨークの下面に被さる部分の他側部には下側第１凹部が形成され、
前記分割バックヨークの内周面に被さる部分の他側部には第２凹部が形成され、
前記ストレートコアを折曲したときに、前記上側第１突起部が隣接するインシュレータの上側第１凹部と係合し、前記下側第１突起部が隣接するインシュレータの下側第１凹部と係合し、前記第２突起部が隣接するインシュレータの第２凹部と係合する
ことを特徴とするモータの固定子鉄心。
【請求項２】
複数の分割バックヨークが連結部を介して帯状に連結され、かつ、前記各分割バックヨークからティースがそれぞれ突出したストレートコアを、前記連結部でリング状に折曲することにより形成された固定子鉄心であって、前記各分割バックヨークと前記ティースに合成樹脂製のインシュレータがそれぞれ被せられたモータの固定子鉄心において、
前記インシュレータは、分割バックヨークの上面と下面と内周面、前記ティースの上面と下面と両側面を被覆し、少なくとも前記ティースの内周面のみ露出させるものであり、
前記インシュレータにおける前記分割バックヨークの上面に被さる部分から支持壁が突出し、前記支持壁に沿って前記各ティースに巻回される巻線間の渡り線が配され、
前記支持壁の上部に前記渡り線を支持する支持片が設けられている
ことを特徴とするモータの固定子鉄心。
【請求項３】
前記支持壁は、前記分割バックヨークの上面の内周側と外周側にそれぞれ設けられ、前記支持片は前記内周側の支持壁に設けられ、前記渡り線は前記内周側の支持壁に沿って支持される
ことを特徴とする請求項２記載のモータの固定子鉄心。
【請求項４】
前記インシュレータが、前記分割バックヨークの上面と内周面上部、前記ティースの上面と両側面上部を被覆する上部インシュレータと、前記分割バックヨークの下面と内周面下部、前記ティースの下面と両側面下部を被覆する下部インシュレータとから少なくとも構成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載のモータの固定子鉄心。
【請求項５】
前記モータがブラシレスＤＣモータである
ことを特徴とする請求項１または２記載のモータの固定子鉄心。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスＤＣモータ等のモータの固定子鉄心に関し、特にそのインシュレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、先に、複数の分割バックヨークが連結部を介して帯状に連結され、かつ、これら各バックヨークからティースがそれぞれ突出したストレートコアを、連結部でリング状に折曲することにより形成する固定子鉄心を提案した（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような固定子鉄心において、コイルを巻回する場合に、固定子鉄心をプレモールドすることにより絶縁層を形成する方法と、各分割バックヨーク及びティースに合成樹脂製のインシュレータ（スプールとも呼ばれている）をそれぞれ被せ、このインシュレータの部分にコイルを巻く方法とがある。
【特許文献１】特開平１０−１３６５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のインシュレータを各分割バックヨークと各ティースにそれぞれ被せる場合に、予めインシュレータを２個の部品に分割して形成し、この分割したインシュレータを固定子鉄心の上面、下面に被せて一体にする構造である。そして、固定子鉄心とコイルの間の沿面距離を確保するために、分割されたインシュレータの分割部分に突起や厚みを設けている。そのため、インシュレータを形成する合成樹脂の材料を余計に使うこととなり、また、モータの大きさが大きくなるという問題点がある。なお、「沿面距離」とは、２つの導電性部分の間の絶縁物の表面に沿った最短距離をいう。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、沿面距離を容易に確保することができるインシュレータを有したモータの固定子鉄心を提供する。
【０００６】
また、コイルを各相のティースの間で渡り線を引き回すときに、スロットコンビネーションの組み合わせや固定子鉄心の外形が大きい場合等、スロットとスロットの間隔が広くなるという理由で、渡り線にテンションが掛からず、渡り線がインシュレータに収まらず外に垂れてしまうという問題点がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、この渡り線を容易に支持することができるモータのインシュレータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、複数の分割バックヨークが連結部を介して帯状に連結され、かつ、前記各分割バックヨークからティースがそれぞれ突出したストレートコアを、前記連結部でリング状に折曲することにより形成された固定子鉄心であって、前記各分割バックヨークと前記ティースに合成樹脂製のインシュレータがそれぞれ被せられたモータの固定子鉄心において、前記インシュレータは、分割バックヨークの上面と下面と内周面、前記ティースの上面と下面と両側面を被覆し、少なくとも前記ティースの内周面のみ露出させるものであり、前記インシュレータにおける前記分割バックヨークの上面に被さる部分の一側部から上側第１突起部が突出し、前記分割バックヨークの下面に被さる部分の一側部から下側第１突起部が突出し、前記分割バックヨークの内周面に被さる部分の一側部から第２突起部が突出し、前記インシュレータにおける前記分割バックヨークの上面に被さる部分の他側部には上側第１凹部が形成され、前記分割バックヨークの下面に被さる部分の他側部には下側第１凹部が形成され、前記分割バックヨークの内周面に被さる部分の他側部には第２凹部が形成され、前記ストレートコアを折曲したときに、前記上側第１突起部が隣接するインシュレータの上側第１凹部と係合し、前記下側第１突起部が隣接するインシュレータの下側第１凹部と係合し、前記第２突起部が隣接するインシュレータの第２凹部と係合することを特徴とするモータの固定子鉄心である。
【０００９】
請求項２に係る発明は、複数の分割バックヨークが連結部を介して帯状に連結され、かつ、前記各分割バックヨークからティースがそれぞれ突出したストレートコアを、前記連結部でリング状に折曲することにより形成された固定子鉄心であって、前記各分割バックヨークと前記ティースに合成樹脂製のインシュレータがそれぞれ被せられたモータの固定子鉄心において、前記インシュレータは、分割バックヨークの上面と下面と内周面、前記ティースの上面と下面と両側面を被覆し、少なくとも前記ティースの内周面のみ露出させるものであり、前記インシュレータにおける前記分割バックヨークの上面に被さる部分から支持壁が突出し、前記支持壁に沿って前記各ティースに巻回される巻線間の渡り線が配され、前記支持壁の上部に前記渡り線を支持する支持片が設けられていることを特徴とするモータの固定子鉄心である。
【００１０】
請求項３に係る発明は、前記支持壁は、前記分割バックヨークの上面の内周側と外周側にそれぞれ設けられ、前記支持片は前記内周側の支持壁に設けられ、前記渡り線は前記内周側の支持壁に沿って支持されることを特徴とする請求項２記載のモータの固定子鉄心である。
【００１１】
請求項４に係る発明は、前記インシュレータが、前記分割バックヨークの上面と内周面上部、前記ティースの上面と両側面上部を被覆する上部インシュレータと、前記分割バックヨークの下面と内周面下部、前記ティースの下面と両側面下部を被覆する下部インシュレータとから少なくとも構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のモータの固定子鉄心である。
【００１２】
請求項５に係る発明は、前記モータがブラシレスＤＣモータであることを特徴とする請求項１または２記載のモータの固定子鉄心である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に係る発明のモータの固定子鉄心においては、ストレートコアをリング状に折曲したときに、上側第１突起部が隣接するインシュレータの上側第１凹部と係合し、下側第１突起部が隣接するインシュレータの下側第１凹部と係合し、第２突起部が隣接するインシュレータの第２凹部と係合する。そのため、この係合部分による重ね合わせの部分によって固定子鉄心とコイルの間の沿面距離を確保することができる。
【００１４】
請求項２に係る発明のモータの固定子鉄心においては、支持壁の支持片に渡り線を支持させることにより、支持壁に沿って渡り線を固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態の固定子鉄心１０について図１〜図４に基づいて説明する。
【００１６】
本実施形態の固定子鉄心１０は、インナーロータ型の三相のブラシレスＤＣモータに用いられるものである。
【００１７】
（１）ストレートコア１２の構成
まず、固定子鉄心１０を構成するストレートコア１２について図１に基づいて説明する。
【００１８】
ストレートコア１２は、円弧状の分割バックヨーク１４の内周側からＴ字状のティース１６が突出し、各分割バックヨーク１４は、連結部１８を介して帯状に連結されている。Ｔ字状のティース１６は、分割バックヨーク１４の内周側から突出した基部３０と、この基部３０の内側先端部から両側に突出した励磁部３２から構成されている。
【００１９】
このストレートコア１２は、１枚の抜き板をストレートコア１２の形状に打ち抜きつつ積層することにより製造される。
【００２０】
（２）インシュレータ２０の構成
次に、ストレートコア１２に取り付けられるインシュレータ２０について説明する。
【００２１】
インシュレータ２０とは、固定子鉄心１０とコイル２２との絶縁を行うために、ストレートコア１２とは別体の合成樹脂製の部品であって、各分割バックヨーク１４及びティース１６毎に取り付けられるものであり、「スプール」とも呼ばれている。このインシュレータ２０は、分割バックヨーク１４とティース１６に取り付け可能なように分割されており、上部インシュレータ２４と下部インシュレータ２６とより構成されている。
【００２２】
なお、図２において、固定子鉄心１０に被せられているインシュレータ２０は上部インシュレータ２４のみ実線で図示し、下部インシュレータ２６は二点鎖線で図示している。
【００２３】
上部インシュレータ２４は、分割バックヨーク１４の上部内周側と内周面の上部、ティース１６の基部３０の上面と両側面上部、励磁部３２の上部と外周面上部と両側部上部を覆うものである。
【００２４】
下部インシュレータ２６は、分割バックヨーク１４の下部内周側と内周面の下部、ティース１６の基部３０の下面と両側面下部、励磁部３２の下部と外周面下部と両側部下部を覆うものである。
【００２５】
上部インシュレータ２４についてさらに詳しく説明する。
【００２６】
まず、この上部インシュレータ２４における部分の説明で、分割バックヨーク１４の上面を覆う部分を上側カバー３４といい、分割バックヨーク１４の内周面に被さる部分を内側カバー４６という。内側カバー４６からは、ティース１６の基部３０の上部を被覆する基部カバー４８が突出している。
【００２７】
上部インシュレータ２４は、ティース１６の励磁部３２の内周面は、回転子と相対向する面であるため上部インシュレータ２４では覆わず露出させている。
【００２８】
上側カバー３４の上面内周部から内側支持壁３６が突出している。また、上側カバー３４の上面外周部からは外側支持壁３８が突出し、この内側支持壁３６と外側支持壁３８との間に渡り線５４が収納される溝部４０が形成される。
【００２９】
上側カバー３４の上面一側部（図３においては右側部）から、上側カバー３４が延設されるようにして板状の第１突起部４２が突出している。
【００３０】
上側カバー３４の上面他側部（図３においては左側部）においては、上側カバー３４の上面よりも一段低い第１凹部４４が形成されている。この第１凹部４４は、固定子鉄心１０を覆った場合に固定子鉄心１０より若干突出している。
【００３１】
内側カバー４６の一側部（図３においては右側部）からは、板状の第２突起部５０が突出している。内側カバー４６の他側部（図３においては左側部）には、内側カバー４６よりも一段低い第２凹部５２が形成されている。第２突起部５０は第１突起部４２よりも若干突出している。また、第２凹部５２は第１凹部４４の位置よりも若干内側に位置している。
【００３２】
下部インシュレータ２６の形状は、上記で説明した上部インシュレータ２４と上下対称に形成されている。
【００３３】
（３）固定子鉄心１０の製造方法
第１工程としては、上記したようにストレートコア１２を製造する。
【００３４】
第２工程としては、各分割バックヨーク１４及びティース１６にインシュレータ２０をそれぞれ被せる。このインシュレータ２０は、上部インシュレータ２４と下部インシュレータ２６と外周部インシュレータ２８から構成されているので、各インシュレータをそれぞれ嵌め込む（図２参照）。
【００３５】
第３工程としては、コイル２２をストレートコア１２の各ティース１６に巻回する。
【００３６】
第４工程としては、図３に示すようにストレートコア１２を連結部１８で折曲しリング状に形成する。この場合に、上部インシュレータ２４の第１凹部４４が隣接する上部インシュレータ２４の第１突起部４２の下にもぐり込み、第２凹部５２も隣接する上部インシュレータ２４の第２突起部５０の下にもぐり込む。これによって、隣接する上部インシュレータ２４同士が完全に係合する。下部インシュレータ２６についても同様に各突起部と各凹部が係合する。
【００３７】
（４）本実施形態の効果
本実施形態のインシュレータ２０であると、固定子鉄心１０とティース１６の基部３０に巻回されるコイルとの沿面距離Ｔは、図４に示すように、第２凹部５２の厚みｔ１と、第２凹部５２の長さｔ２と第２凹部５２の低くなった分の高さｔ３の合計した距離となり、従来より沿面距離Ｔを大きく取ることができる。
【００３８】
また、各ティース１６に巻回されたコイル２２の間を接続する渡り線５４と固定子鉄心１０との沿面距離Ｍは、第１凹部４４の厚みｍ１と、第１凹部４４の突出長さｍ２と、第１凹部４４の一段低くなった高さｍ３の合計した値となる。したがって、従来より沿面距離Ｍを大きく取ることができる。
【００３９】
下部インシュレータ２６についても同様である。
【００４０】
以上により、第１凹部４４と第２凹部５２を設けることにより、上部インシュレータ２４と下部インシュレータ２６の材料を削減することができ、また樹脂の厚みの低減より小型化することができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の固定子鉄心１０について図５〜図７に基づいて説明する。
【００４２】
本実施形態と第１の実施形態の異なる点は、本実施形態では第１突起部４２、第１凹部４４、第２突起部５０、第２凹部５２を設ける構造でなく、内側支持壁３６の上部に渡り線５４を支持する支持片５６を設けた構造にある。
【００４３】
内側支持壁３６は、分割バックヨーク１４の内周側に連続して立設されるものでなく、図７において分割バックヨーク１４の右側の部分に切欠部５８を有している。
【００４４】
内側支持壁３６の左側部の上端部には支持片５６が設けられている。
【００４５】
支持片５６は、第１突部６０、第２突部６２、第３突部６４、第４突部６８、爪６６を有している。まず、内側支持壁３６の左側部の上端部には内側支持壁３６の左側に向かって第１突部６０が突出し、この第１突部６０の外周側下端部から外周に向かって第２突部６２が突出している。この第２突部６２の外周端部から下方に向かって第３突部６４が垂設され、この第２突部６２の外周端部から上方に向かって第４突部６８が突出している。第３突部６４の下端部の左側部に爪６６が突出している。この爪６６の内周側における下面から上面に向かって傾斜面を有し、上面ほど内周側に突出している。
【００４６】
この支持片５６で渡り線５４を支持する場合には、第４突部６８を手で内周側に押圧すると、第３突部６４と爪６６が外周側に折曲し、第３突部６４と内側支持壁３６との間に渡り線５４を挟み込む。渡り線５４は爪６６によって支持されているため、その挟み込んだ位置から下方に落下しない。渡り線５４を支持した後、ストレートコア１２を折曲すると、支持片５６がある位置は、隣接する内側支持壁３６の切欠部５８の位置に移動する（図６参照）。
【００４７】
上記構成のインシュレータ２０であると、渡り線５４の緩みによる垂れ下がりを防止し、モータ外に渡り線５４が垂れない。また、爪６６が隣接するインシュレータ２０の上側カバー３４に被さることで、渡り線５４が固定子鉄心１０が完成するまでに内側支持壁３６から落下することがない。
【００４８】
上部インシュレータ２４を合成樹脂によって一体成型する場合に、支持片５６が内側支持壁３６の左側部から突出した形状であるため、上部インシュレータ２４の成型時の抜き方法を簡単に行うことができる。
【００４９】
（変更例）
上記実施形態では、支持片５６を設けるインシュレータと、第１突起部等を設けるインシュレータとを別々に説明したが、これに限らずインシュレータ２０に第１突起部４２等を設け、また、その内側支持壁３６に支持片５６を設けてもよい。
【００５０】
また、モータはブラシレスＤＣモータに限らず他のモータであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す固定子におけるストレートコアの平面図である。
【図２】ストレートコアに上部インシュレータを被せた状態の斜視図である。
【図３】上部インシュレータを被せた状態でストレートコアを折曲した状態の斜視図である。
【図４】上部インシュレータを被せた状態の一部拡大斜視図である。
【図５】第２の実施形態のストレートコアに上部インシュレータを被せた状態の斜視図である。
【図６】上部インシュレータを被せたストレートコアを折曲した状態の斜視図である。
【図７】固定子鉄心に上部インシュレータを被せた状態の一部拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  固定子鉄心
１２  ストレートコア
１４  バックヨーク
１６  ティース
１８  連結部
２０  インシュレータ
２２  コイル
２４  上部インシュレータ
２６  下部インシュレータ
３０  基部
３２  励磁部
３４  上側カバー
３６  内側支持壁
４２  第１突起部
４４  第１凹部
４６  内側カバー
５０  第２突起部
５２  第２凹部
５４  渡り線
５６  支持片
【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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