(57)【要約】【課題】ステータコアを径方向に大型化させることなく突出部とロータ対向部との電気絶縁性を確保することができるモータを提供する。【解決手段】複数のスロットＳを有しロータ１４と径方向に対向するステータコア２１に設けられた電機子巻線２２は、スロットＳに挿入され該スロットＳから軸方向に突出した突出部５３が互いに電気的に接続された複数のセグメント導体２５よりなる。ステータコア２１は、メインコア部３１と、メインコア部３１の軸方向端部に設けられた磁性板４０とを有する。磁性板４０は、ロータ１４側の径方向の端部から軸方向外側に延びロータ１４と径方向に対向するロータ対向部４４を有する。径方向に重なる突出部５２，５３とロータ対向部４４との間に介在された電気絶縁性の突出部インシュレータ４９は、突出部５２，５３及びロータ対向部４４に径方向に当接しロータ対向部４４よりも軸方向外側に突出している。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に沿って形成され周方向に並ぶ複数のスロットを有するステータコアに電機子巻線が設けられてなるステータと、前記ステータコアと径方向に対向するロータとを備え、
前記電機子巻線は、前記スロットに挿入され該スロットから軸方向に突出した突出部が互いに電気的に接続された複数のセグメント導体よりなり、
前記ステータコアは、メインコア部と、前記メインコア部の軸方向端部に設けられた磁性板とを有し、
前記磁性板は、前記ロータ側の径方向の端部から軸方向外側に延び前記ロータと径方向に対向するロータ対向部を有するモータであって、
径方向に重なる前記突出部と前記ロータ対向部との間に介在され当該突出部及び当該ロータ対向部に径方向に当接し当該突出部及び当該ロータ対向部の少なくとも一方よりも軸方向外側に突出した電気絶縁性の突出部インシュレータを備えたことを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータにおいて、
前記突出部インシュレータは、前記スロットの内周面と前記セグメント導体との間に介在された電気絶縁性のスロットインシュレータと一体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２に記載のモータにおいて、
前記突出部インシュレータの周方向の幅は、前記スロットの周方向の幅よりも広いことを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のモータにおいて、
周方向に隣り合う前記突出部インシュレータは、互いの周方向の端部が周方向に当接している、もしくは径方向に重なってい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、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は、例えば特許文献１に示すように、ステータコアのスロットに挿入された複数のセグメント導体のうち所定のセグメント導体同士を接続して構成された電機子巻線（セグメント巻線）を備えたものがある。各セグメント導体は、スロットから軸方向に突出した突出部を備えており、所定のセグメント導体の突出部同士が電気的に接続されている。このようなステータは、巻線の占積率を高く構成できるため、径方向の小型化に有利な構成と言える。
【０００３】
また、特許文献１に記載されたモータのステータコアは、メインコア部と、同メインコア部の軸方向端部に設けられた磁性板とを有する。磁性板は、軸方向外側（即ちメインコア部と反対側）に延出されてロータと径方向に対向するロータ対向部を有する。このロータ対向部は、セグメント導体の突出部とロータとの径方向の間に位置する。このように、ロータと径方向に対向するロータ対向部をステータコアに設けることで、ステータの軸方向の大型化を抑制しつつ、同ステータへの磁気取り込み量を増やすことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１４７１７４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に記載されたモータでは、セグメント導体の突出部とロータ対向部との電気的な絶縁性を確保するために、突出部とロータ対向部との間に径方向の隙間（空間）が設けられている。
【０００６】
ステータにおいて、突出部とロータ対向部との間に電気的な絶縁性を確保するのに十分な径方向の隙間を確保しようとすると、ロータ対向部に対して突出部を径方向外側に離間させて配置することになる。すると、セグメント導体が挿入されるスロットを径方向外側に移動させることになるため、ステータコアが径方向に大型化されてしまうという問題が生じる。
【０００７】
一方、突出部とロータ対向部との間に電気的な絶縁性を確保するのに十分な径方向の隙間を確保しつつステータコアの外径を維持しようとすると、スロットの径方向の幅を縮めることになってしまうため、セグメント導体の寸法が径方向に縮小されてしまう。すると、巻線抵抗が大きくなってしまうため、モータ性能の低下が懸念される。
【０００８】
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、ステータコアを径方向に大型化させることなく突出部とロータ対向部との電気絶縁性を確保することができる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】
【０００９】
上記課題を解決するモータは、軸方向に沿って形成され周方向に並ぶ複数のスロットを有するステータコアに電機子巻線が設けられてなるステータと、前記ステータコアと径方向に対向するロータとを備え、前記電機子巻線は、前記スロットに挿入され該スロットから軸方向に突出した突出部が互いに電気的に接続された複数のセグメント導体よりなり、前記ステータコアは、メインコア部と、前記メインコア部の軸方向端部に設けられた磁性板とを有し、前記磁性板は、前記ロータ側の径方向の端部から軸方向外側に延び前記ロータと径方向に対向するロータ対向部を有するモータであって、径方向に重なる前記突出部と前記ロータ対向部との間に介在され当該突出部及び当該ロータ対向部に径方向に当接し当該突出部及び当該ロータ対向部の少なくとも一方よりも軸方向外側に突出した電気絶縁性の突出部インシュレータを備えた。
【００１０】
この構成によれば、突出部とロータ対向部との間に介在された突出部インシュレータによって突出部とロータ対向部との電気絶縁性を確保することができる。従って、突出部とロータ対向部との電気絶縁性を、従来のように突出部とロータ対向部との間の径方向の隙間（空間）によって確保するわけではない。また、突出部インシュレータは、径方向に重なる突出部及びロータ対向部の両方に径方向に当接しているため、径方向に重なる突出部とロータ対向部との間の径方向の距離を最大限に縮めることができる。従って、ステータコアを径方向に大型化させることなく突出部とロータ対向部との電気絶縁性を確保することができる。
【００１１】
上記モータにおいて、前記突出部インシュレータは、前記スロットの内周面と前記セグメント導体との間に介在された電気絶縁性のスロットインシュレータと一体に設けられていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、突出部インシュレータとスロットインシュレータとが一体に設けられているため、突出部インシュレータを設けたことによる部品点数の増大を抑制することができる。即ち、部品点数の増大を抑制しつつ、突出部とロータ対向部との電気絶縁性を確保することができる。
【００１３】
上記モータにおいて、前記突出部インシュレータの周方向の幅は、前記スロットの周方向の幅よりも広いことが好ましい。
この構成によれば、ステータの製造時にスロットインシュレータをスロットに挿入し突出部インシュレータを突出部とロータ対向部との間に配置すると、当該スロットインシュレータと一体に設けられた突出部インシュレータがステータコアの軸方向の端面と軸方向に重なる。従って、各スロットにスロットインシュレータを挿入する工程、及び、各スロットにセグメント導体を挿入する工程において、スロットに挿入されたスロットインシュレータがスロットから脱落することが突出部インシュレータによって抑制される。
【００１４】
上記モータにおいて、周方向に隣り合う前記突出部インシュレータは、互いの周方向の端部が周方向に当接している、もしくは径方向に重なっていることが好ましい。
この構成によれば、周方向に隣り合う突出部インシュレータの間に周方向の隙間が形成されないため、突出部とロータ対向部との電気絶縁性をより高めることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のモータによれば、ステータコアを径方向に大型化させることなく突出部とロータ対向部との電気絶縁性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態のモータの模式断面図。
【図２】実施形態におけるステータの部分断面図。
【図３】実施形態におけるロータ対向部の正面図。
【図４】実施形態におけるステータの一部を拡大した部分断面図。
【図５】実施形態におけるステータコアの模式断面図。
【図６】実施形態におけるステータコアの分解斜視図。
【図７】実施形態におけるステータの部分拡大斜視図。
【図８】実施形態におけるインシュレータを平面状に展開した模式図。
【図９】実施形態におけるインシュレータの斜視図。
【図１０】実施形態における複数のインシュレータの斜視図。
【図１１】実施形態のモータを部分的に拡大して示す模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、モータの一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のモータ１０は、リヤフレーム１１とフロントフレーム１２によってモータ１０の軸方向に挟持された環状のステータ１３の内側にロータ１４が配置された構成である。なお、モータ１０の軸方向出力側（後述するジョイント６３側）を保持するフレームをフロントフレーム１２とし、軸方向反出力側を保持するフレームをリヤフレーム１１としている。各フレーム１１，１２は、互いに離間しないようにステータ１３の外周側の位置でスルーボルト１５にて締結固定されている。
【００１８】
［フレーム］
リヤフレーム１１及びフロントフレーム１２は、アルミニウムや鋼鉄等の金属材料にて形成されている。リヤフレーム１１は、略円盤状の本体部１１ａと、本体部１１ａの外周縁からモータ１０の軸方向に延出された円筒状のステータ保持部１１ｂとを備えている。もう一方のフロントフレーム１２も略同様の構成であり、略円盤状の本体部１２ａと、本体部１２ａの外周縁からモータ１０の軸方向に延出された円環状のステータ保持部１２ｂとを備えている。各フレーム１１，１２の本体部１１ａ，１２ａの径方向中央には、同軸上に配置された軸受１６，１７が保持され、その軸受１６，１７は、ロータ１４の回転軸１８を軸支している。
【００１９】
各フレーム１１，１２の本体部１１ａ，１２ａには、その外周縁の複数箇所（例えば２箇所）から径方向外側に延びる締結固定部１１ｃ，１２ｃが形成されている。なお、図１では、周方向に複数設けられた締結固定部１１ｃ，１２ｃをそれぞれ１つのみ図示している。リヤフレーム１１側の締結固定部１１ｃとフロントフレーム１２側の締結固定部１２ｃとは互いに同数設けられるとともに、回転軸１８の軸方向に互いに対向している。そして、それぞれ対をなす締結固定部１１ｃ，１２ｃがスルーボルト１５によって締結固定されることで、各フレーム１１，１２がステータ１３を挟持する状態で互いに固定されるようになっている。
【００２０】
［ステータ］
ステータ１３は、各フレーム１１，１２のステータ保持部１１ｂ，１２ｂに挟持された円環状のステータコア２１と、そのステータコア２１に装着された電機子巻線２２とを備えている。
【００２１】
図２及び図４に示すように、ステータコア２１は、その外周を構成する円筒部２３と、その円筒部２３から径方向内側に延びる複数（本実施形態では６０個）のティース２４とからなる。複数のティース２４は、周方向に等角度間隔（本実施形態では６°間隔）に並んでいる。各ティース２４は、円筒部２３から径方向内側に向かうにつれて周方向幅が狭くなるテーパ状をなす径方向延出部２４ａと、径方向延出部２４ａの先端部（径方向内側端部）に設けられ該径方向延出部２４ａよりも周方向の幅が広い幅広部２４ｂとを有する。径方向延出部２４ａの周方向両端面は、回転軸１８の軸線と平行な平面状をなすとともに、周方向に隣り合う周方向端面同士が平行をなしている。
【００２２】
各ティース２４の間の空間は、電機子巻線２２を構成するセグメント導体２５を収容する部位であるスロットＳとなっている。つまり、スロットＳは、ティース２４の周方向側面と、周方向に隣り合うティース２４の間における円筒部２３の内周面とに囲まれた空間である。本実施形態では、ティース２４は、周方向に隣り合う径方向延出部２４ａの周方向端面同士が平行となるように形成されているため、各スロットＳは、軸方向視で略矩形状をなしている。また、各スロットＳは、ステータコア２１を軸方向に沿って貫通するとともに、径方向内側に開口する形状をなしている。なお、ステータコア２１に形成されたスロットＳの個数は、ティース２４と同数（本実施形態では６０個）である。
【００２３】
［ステータコア］
上記のような形状を有するステータコア２１は、複数の鋼板を積層して一体化することによって成形されている。
【００２４】
詳述すると、図６に示すように、ステータコア２１は、鋼板をプレス加工により打ち抜いて形成した複数枚のコアシート３０を軸方向に積層してかしめて一体化することにより形成されたメインコア部３１と、メインコア部３１の軸方向両端部にそれぞれ固定された磁性板４０（補助コア部）とから構成されている。なお、本実施形態では、磁性板４０は、同形状のものがメインコア部３１の軸方向両側に１枚ずつ設けられている。
【００２５】
メインコア部３１の各コアシート３０は同一形状をなし、板面が軸方向と直交するように配置されている。この各コアシート３０は、円環状をなす環状部３２と、その環状部３２から径方向内側に延びる複数のティース構成部３３とを有する。複数のティース構成部３３は、周方向に等角度間隔（本実施形態では６°間隔）に並んでいる。そして、各コアシート３０は、ティース構成部３３が軸方向に重なるように積層されている。
【００２６】
図２、図４及び図６に示すように、磁性板４０は、プレス加工により成形されるものであり、メインコア部３１の軸方向両端のコアシート３０に積層された板状の積層部４１を有する。積層部４１は、メインコア部３１のコアシート３０に対して平行且つ同軸となるように積層されている。また、磁性板４０は、その板厚Ｔ１がメインコア部３１のコアシート３０の板厚Ｔ２よりも厚く設定されている（図１参照）。
【００２７】
積層部４１は、コアシート３０の環状部３２と軸方向に重なる円環状をなす環状部４２と、その環状部４２から径方向内側に延びる複数のティース構成部４３とを有する。複数のティース構成部４３は、周方向に等角度間隔（本実施形態では６°間隔）に並んでいる。また、ティース構成部４３は、軸方向視においてコアシート３０のティース構成部３３と同形状をなしている。そして、磁性板４０は、積層部４１の環状部４２及びティース構成部４３が、各コアシート３０の環状部３２及びティース構成部３３とそれぞれ軸方向に重なるように設けられている。これらコアシート３０及び磁性板４０の各環状部３２，４２がステータコア２１の円筒部２３を構成し、各ティース構成部３３，４３がステータコア２１のティース２４を構成している。また、積層部４１の環状部４２の外径は、コアシート３０の環状部３２の外径よりも小さく形成されている（図２参照）。これにより、軸方向視においてコアシート３０の環状部３２の外周縁全体が露出するように構成されている。
【００２８】
磁性板４０のティース構成部４３の径方向内側端部（即ちロータ１４側の径方向の端部）には、軸方向外側（メインコア部３１と反対側）に延びロータ１４と径方向に対向するロータ対向部４４が形成されている。ロータ対向部４４は、ティース構成部４３の径方向内側端部を軸方向外側に直角に屈曲することで形成されている。つまり、磁性板４０は、軸方向外側に屈曲形成されたロータ対向部４４では板面が径方向を向くように形成されている。なお、ロータ対向部４４の内径面（径方向内側の側面）は、メインコア部３１（コアシート３０）の内径と同径となるように曲面形成されている。また、本実施形態では、ロータ対向部４４の径方向外側の側面４４ａと、スロットＳの径方向内側の端部における内側面Ｓａ（即ち幅広部２４ｂの径方向外側の側面）とが、軸方向から見て、ステータコア２１の中心軸線を中心とする同一円上に位置するように形成されている。また、積層部４１の軸方向厚みとロータ対向部４４の径方向厚みは、磁性板４０の板厚Ｔ１によって決まり、それらは互いに等しい厚みとなっている。また、ロータ対向部４４とティース構成部４３との間の折曲部位（ティース構成部４３とロータ対向部４４のなす角部）の肉厚は、ロータ対向部４４の板厚（つまり、磁性板４０の板厚Ｔ１）よりも厚くなるように形成されている。
【００２９】
また、図３に示すように、各ロータ対向部４４は、周方向両側の側面に側縁部４４ｂを有する。この側縁部４４ｂは、回転軸１８の軸線方向に対して周方向に傾斜した形状をなしている。側縁部４４ｂは、ロータ対向部４４の先端側（メインコア部３１と反対側）ほど同ロータ対向部４４の周方向中央に近づくように傾斜している。また、各側縁部４４ｂは、ロータ対向部４４を径方向から見たときに、ロータ対向部４４の周方向の中心線に対して左右対称となるように形成されている。このため、ロータ対向部４４は、軸方向基端側（軸方向内側）の周方向幅がティース構成部４３の先端部（幅広部２４ｂ）の周方向幅と等しく形成されるとともに、軸方向先端側（軸方向外側）ほど周方向幅が狭くなっており、径方向視で台形状をなしている。なお、本実施形態の各ロータ対向部４４は全て同形状に形成されている。
【００３０】
図５に示すように、コアシート３０と磁性板の積層部４１の各環状部３２，４２には、板厚方向に突出する凸部４５（ダボ）がプレス加工にて形成されている。各環状部３２，４２において、凸部４５は周方向に複数（本実施形態では４つ）形成されている。また、各環状部３２，４２は、各凸部４５の裏側において凸部４５の成形時に形成された凹部４６を有している。そして、各凸部４５は、軸方向に隣り合うコアシート３０の凹部４６に圧入固定（かしめ固定）されている。これにより、各コアシート３０が一体化されてメインコア部３１を構成するとともに、そのメインコア部３１の軸方向両側に磁性板４０が固定される。
【００３１】
[インシュレータ]
図４及び図７に示すように、ステータコア２１の各スロットＳ内にはインシュレータ４７が装着されている。各インシュレータ４７は、スロットＳの内部に配置されるスロットインシュレータ４８と、該スロットインシュレータ４８の軸方向の両端部にそれぞれ一体に設けられた突出部インシュレータ４９とから構成されている。
【００３２】
図８は、ステータコア２１に装着される前の状態のインシュレータ４７を図示している。各インシュレータ４７は、可撓性及び電気絶縁性を有する樹脂材料から形成されシート状をなしている。なお、図８では、上下方向を第１の方向Ｘ１とし、当該第１の方向Ｘ１と直交する方向（図８において左右方向）を第２の方向Ｘ２とする。また、第１の方向Ｘ１は、インシュレータ４７がステータコア２１に装着された状態においてはステータコア２１の軸方向と一致する。
【００３３】
各インシュレータ４７において、スロットインシュレータ４８は、四角形状をなしている。スロットインシュレータ４８における第１の方向Ｘ１の長さは、スロットＳの軸方向の長さよりも長く形成されている。また、スロットインシュレータ４８における第２の方向Ｘ２の長さは、スロットＳを内周面に沿って１周した長さ（径方向延出部２４ａの周方向端面の径方向の長さの２倍の長さと、円筒部２３の内周面における周方向に隣り合うティース２４の間の部分の２倍の長さとの和）よりも長く形成されている。
【００３４】
また、各インシュレータ４７において、スロットインシュレータ４８における第１の方向Ｘ１の両端部にそれぞれ突出部インシュレータ４９が一体に設けられている。各突出部インシュレータ４９は、スロットインシュレータ４８よりも小さい四角形状をなしている。各突出部インシュレータ４９は、各突出部インシュレータ４９の第２の方向Ｘ２の中央部において、スロットインシュレータ４８の第２の方向Ｘ２の中央部に一体に繋がっている。各突出部インシュレータ４９とスロットインシュレータ４８とが繋がっている部分の長さＬ１（第２の方向Ｘ２の長さ）は、スロットＳの周方向の幅と略等しい長さとなっている。また、各突出部インシュレータ４９における第１の方向Ｘ１の長さＬ２は、ロータ対向部４４の軸方向の長さ（軸方向外側への突出量）よりも長くなっている。また、各突出部インシュレータ４９における第２の方向Ｘ２の幅は、スロットＳの周方向の幅よりも広く、本実施形態では、１つのスロットＳの周方向の幅と１つのティース２４の径方向延出部２４ａの先端における周方向の幅との和と略等しくなっている。
【００３５】
図６、図８及び図９に示すように、このようなインシュレータ４７は、図８に一点鎖線で図示した部分でスロットインシュレータ４８を谷折りにして筒状にした後に、ステータコア２１の軸方向の一端側からスロットＳに挿入されている。なお、各インシュレータ４７をスロットＳに挿入する際には、各インシュレータ４７の一方の突出部インシュレータ４９を撓ませてスロットＳの内部に挿入し、更に筒状に変形されたスロットインシュレータ４８をスロットＳの内部に挿入していく。そして、一方の突出部インシュレータ４９がスロットＳを軸方向に貫通したところで、同突出部インシュレータ４９を広げることにより、インシュレータ４７はステータコア２１に装着された状態となる。因みに、複数のインシュレータ４７は、ステータコア２１の各スロットＳに１つずつ順に装着していってもよいし、数個ずつ同時に数個のスロットＳに装着していってもよい。また、全てのインシュレータ４７を同時に各スロットＳに装着してもよい。
【００３６】
図６及び図１１に示すように、スロットＳに軸方向に挿入されたスロットインシュレータ４８は、軸方向の両端部がスロットＳから同スロットＳの外部に突出している。また、同スロットインシュレータ４８は、スロットＳの径方向内側端部で折り返された状態で設けられ、スロットＳの内周面に沿うように配置されている。更に、スロットＳの径方向外側端部に位置するスロットインシュレータ４８の両端部は、径方向に重ねられている。
【００３７】
また、図６、図７、図１０及び図１１に示すように、ステータコア２１に装着されたインシュレータ４７においては、各突出部インシュレータ４９は、厚さ方向がステータコア２１の径方向と一致している。また、同インシュレータ４７においては、各突出部インシュレータ４９は、当該インシュレータ４７が挿入されたスロットＳの周方向の両側に位置する２つのティース２４と軸方向に重なっている。更に、同インシュレータ４７においては、各突出部インシュレータ４９は、当該インシュレータ４７が挿入されたスロットＳの径方向内側に位置する２つのロータ対向部４４と径方向に重なっており、これらロータ対向部４４の径方向外側の側面４４ａに径方向に当接している。そして、各突出部インシュレータ４９は、各突出部インシュレータ４９と径方向に重なるロータ対向部４４よりも軸方向外側（メインコア部３１と反対側）に突出している。更に、周方向に隣り合う突出部インシュレータ４９は、周方向に対向する互いの端面同士が周方向に当接している（図７及び図９参照）。そのため、ステータコア２１の軸方向の一方側及び他方側の各々では、周方向に並んだ複数の突出部インシュレータ４９が筒状になっている。これらのことから、ロータ対向部４４における径方向外側の側面４４ａの全体が、突出部インシュレータ４９と径方向に重なっている。
【００３８】
［電機子巻線］
図４及び図１１に示すように、上記したステータコア２１に装着された電機子巻線２２は、複数のセグメント導体２５（セグメントコンダクタ）にて構成されている。各セグメント導体２５は、所定のもの同士で接続されて、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）Ｙ結線の電機子巻線２２を構成している。また、各セグメント導体２５は、同一断面形状（断面矩形状）の線材から形成されている。
【００３９】
各セグメント導体２５は、スロットＳ内に挿通される部位である一対の直線部５１と、スロットＳから軸方向一方側（リヤフレーム１１側）に突出する第１突出部５２と、スロットＳから軸方向他方側（フロントフレーム１２側）に突出する第２突出部５３とを有し、第１突出部５２側で折り返される略Ｕ字状をなしている。各セグメント導体２５の第１及び第２突出部５２，５３は、スロットＳの軸方向両端で直線部５１に対して周方向に屈曲されている。
【００４０】
各セグメント導体２５において、一対の直線部５１は、径方向位置が互いにずれるように形成されるとともに、周方向位置の異なるスロットＳにそれぞれ挿入される。また、直線部５１はスロットＳ内においてスロットインシュレータ４８の内側に配置されている。このスロットインシュレータ４８によって円筒部２３及びティース２４（スロットＳの内周面）と直線部５１とが電気的に絶縁されている。
【００４１】
また、複数のセグメント導体２５は、各スロットＳ内において直線部５１が径方向に４つ並ぶように配置されている。そして、セグメント導体２５には、２つの直線部５１が径方向内側から１つ目と４つ目に配置されるもの（図１１において外側に図示されたセグメント導体２５ｘ）と、２つの直線部５１が径方向内側から２つ目と３つ目に配置されるもの（図１１において内側に図示されたセグメント導体２５ｙ）との２種類が用いられている。なお、主にこの２種類のセグメント導体２５ｘ，２５ｙから電機子巻線２２が構成されるが、例えば電機子巻線２２の端部（電源接続端子や中性点接続端子等）を構成するセグメント導体には、別種類のもの（例えば、直線部が１つだけのセグメント導体）が用いられる。
【００４２】
このような各セグメント導体２５は、各直線部５１がスロットＳを軸方向に貫通し、フロントフレーム１２側に突出した第２突出部５３が周方向に屈曲されて他のセグメント導体２５の第２突出部５３や特殊な種類のセグメント導体と溶接等により電気的に接続されることにより、電機子巻線２２を構成している。なお、図１１には、周方向位置の異なるスロットＳに挿入されたセグメント導体２５の第２突出部５３同士を溶接接合した部位を、溶接接合部５４として模式的に示している。
【００４３】
図１１に示すように、セグメント導体２５の折り返し部２５ａが形成された第１突出部５２は、径方向外側に傾く（膨らむ）ように形成されている。一方、セグメント導体２５の第２突出部５３には、折り返し部は形成されず、周方向位置の異なるスロットＳに挿入された直線部５１から延びる第２突出部５３同士が溶接接合された構成となっている。また、第１突出部５２は、リヤフレーム１１側に位置するロータ対向部４４よりも軸方向外側（メインコア部３１と反対側）への突出量が多く、第１突出部５２の軸方向先端部５２ａは、ロータ対向部４４の軸方向先端部４４ｃよりも軸方向外側に位置する。また、第２突出部５３の溶接接合部５４は、フロントフレーム１２側に位置するロータ対向部４４の軸方向先端部４４ｃよりも軸方向外側に形成されている。即ち、第２突出部５３は、フロントフレーム１２側に位置するロータ対向部４４よりも軸方向外側への突出量が多く、第２突出部５３の軸方向先端部５３ａは、同ロータ対向部４４の軸方向先端部４４ｃよりも軸方向外側に位置する。これにより、第２突出部５３の溶接作業においてロータ対向部４４が邪魔になり難く、第２突出部５３を容易に溶接接合することができ、作業性が向上されるようになっている。
【００４４】
また、図４、図７及び図１１に示すように、第１突出部５２と軸方向の一方側（リヤフレーム１１側）のロータ対向部４４との径方向の間、並びに、第２突出部５３と軸方向の他方側（フロントフレーム１２側）のロータ対向部４４との間には、それぞれ突出部インシュレータ４９が介在されている。ここで、径方向に重なる第１突出部５２と軸方向の一方側のロータ対向部４４との間に介在された突出部インシュレータ４９を第１突出部インシュレータ４９ａとし、径方向に重なる第２突出部５３と軸方向の他方側のロータ対向部４４との間に介在された突出部インシュレータ４９を第２突出部インシュレータ４９ｂとする。
【００４５】
第１突出部インシュレータ４９ａは、軸方向の一方側のロータ対向部４４の径方向外側の側面４４ａ（即ちロータ対向部４４における第１突出部５２側の径方向の側面）だけでなく、径方向に重なる第１突出部５２にも径方向に当接している。同様に、第２突出部インシュレータ４９ｂは、軸方向の他方側のロータ対向部４４の径方向外側の側面４４ａ（即ちロータ対向部４４における第２突出部５３側の径方向の側面）だけでなく、径方向に重なる第２突出部５３にも径方向に当接している。また、本実施形態では、各第１突出部インシュレータ４９ａは、軸方向外側への突出量が径方向に重なるロータ対向部４４よりも多く且つ第１突出部５２よりも少ない。そのため、ステータ１３の軸方向の一方側（第１突出部５２側）では、第１突出部インシュレータ４９ａの軸方向先端部４９ｃの軸方向の位置は、ロータ対向部４４の軸方向先端部４４ｃと第１突出部５２の軸方向先端部５２ａとの間に位置する。同様に、各第２突出部インシュレータ４９ｂは、軸方向外側への突出量が径方向に重なるロータ対向部４４よりも多く且つ第２突出部５３よりも少ない。そのため、ステータ１３の軸方向の他方側（第２突出部５３側）では、第２突出部インシュレータ４９ｂの軸方向先端部４９ｄの軸方向の位置は、ロータ対向部４４の軸方向先端部４４ｃと第２突出部５３の軸方向先端部５２ａとの間に位置する。
【００４６】
［ステータコアの保持構成］
図１に示すように、上記構成のステータ１３を保持する各フレーム１１，１２のステータ保持部１１ｂ，１２ｂは、各フレーム１１，１２の本体部１１ａ，１２ａから軸方向に延びる円筒状をなしている。ステータ保持部１１ｂ，１２ｂの外径は、メインコア部３１の外径よりも大きく形成されている。また、ステータ保持部１１ｂ，１２ｂの内径は、メインコア部３１の外径よりも小さく、且つ、磁性板４０（積層部４１）の外径よりも大きく形成されている。
【００４７】
図１１に示すように、ステータ保持部１１ｂ，１２ｂの先端部（軸方向内側端部）には、外嵌部１１ｄ，１２ｄがそれぞれ形成されている。各外嵌部１１ｄ，１２ｄは、ステータ保持部１１ｂ，１２ｂの内径を大きくすることにより径方向の厚さが薄く形成された部分であり、円環状をなしている。外嵌部１１ｄ，１２ｄの内径は、メインコア部３１の外径と略等しく形成されており、外嵌部１１ｄ，１２ｄの径方向内側には、軸方向と直交する平面状をなす当接面１１ｅ，１２ｅがそれぞれ形成されている。
【００４８】
ステータコア２１において、磁性板４０の積層部４１の外周側でメインコア部３１の外周縁が軸方向両側に露出された部位（露出面３１ａ）が各フレーム１１，１２のステータ保持部１１ｂ，１２ｂに挟持されている。詳しくは、ステータ保持部１１ｂ，１２ｂは、外嵌部１１ｄ，１２ｄがメインコア部３１の軸方向両端の外周縁にそれぞれ外嵌されるとともに、当接面１１ｅ，１２ｅがメインコア部３１の軸方向両側の露出面３１ａにそれぞれ軸方向に当接している。この状態で、各フレーム１１，１２が前記スルーボルト１５によって互いに連結固定されることで、メインコア部３１がステータ保持部１１ｂ，１２ｂによって軸方向に挟持される。また、ステータ保持部１１ｂ，１２ｂの先端部の間からは、メインコア部３１の外周面が外部に露出されている。
【００４９】
［ロータ］
図１に示すように、ロータ１４は、軸受１６，１７に軸支された回転軸１８と、回転軸１８に一体回転可能に固定された円筒状のロータコア６１と、ロータコア６１の外周面に固着された複数（本実施形態では１０個）の界磁磁石６２とから構成されている。各界磁磁石６２は、例えばフェライト磁石よりなり、異なる磁極（即ちＮ極とＳ極）が周方向に交互に並ぶように配置されている。ロータコア６１及び界磁磁石６２の軸方向長さは、ステータコア２１の内周端部の軸方向長さ（即ち、一方の磁性板４０のロータ対向部４４の先端から他方の磁性板４０のロータ対向部４４の先端までの長さ）と略等しく設定されている。即ち、界磁磁石６２は、メインコア部３１の内周面及び各磁性板４０のロータ対向部４４と径方向に対向している。
【００５０】
回転軸１８の先端部（図１において左側の端部）は、フロントフレーム１２を貫通してモータ１０の外部に突出している。そして、この回転軸１８の先端部には、該回転軸１８と一体回転するジョイント６３が設けられている。このジョイント６３は図示しない外部装置に連結され、その外部装置に回転軸１８の回転を伝達する。
【００５１】
上記のように構成された本実施形態のモータ１０では、ステータ１３の電機子巻線２２への通電により発生した磁界とロータ１４の界磁磁石６２の磁界とが、メインコア部３１の内周面並びに各磁性板４０のロータ対向部４４を介して作用し合うことにより、ロータ１４が回転する。そして、各磁性板４０のロータ対向部４４は、ステータコア２１におけるティース２４のロータ１４側の端部（径方向内側端部）から軸方向外側に延びるように形成されている。そのため、ステータコア２１におけるロータ１４との対向面（ステータコア２１の内周面）の軸方向長さを確保して高出力化を図ることが可能となっている。また、各ロータ対向部４４の外周側の空間には、スロットＳから軸方向両側に突出したセグメント導体２５の第１及び第２突出部５２，５３が配置されており、これら第１及び第２突出部５２，５３が軸方向両側のロータ対向部４４と突出部インシュレータ４９を間に挟んで径方向にそれぞれ並ぶように構成されている。このため、モータ１０においては、磁性板４０のロータ対向部４４によって出力を確保しつつも、ステータ１３の軸方向長さ（本実施形態では、第１突出部５２の軸方向先端部５２ａから第２突出部５３の軸方向先端部５３ａまでの長さ）を抑えることが可能となっている。
【００５２】
次に、本実施形態の作用について説明する。
径方向に重なる第１突出部５２とロータ対向部４４との間に介在された第１突出部インシュレータ４９ａによって同第１突出部５２と同ロータ対向部４４との電気絶縁性を確保することができる。また、径方向に重なる第２突出部５３とロータ対向部４４との間に介在された第２突出部インシュレータ４９ｂによって同第２突出部５３と同ロータ対向部４４との電気絶縁性を確保することができる。従って、径方向に重なる第１突出部５２とロータ対向部４４との間、並びに、径方向に重なる第２突出部５３とロータ対向部４４との間の電気絶縁性を、従来のように突出部とロータ対向部との間の径方向の隙間（空間）によって確保するわけではない。また、第１突出部インシュレータ４９ａは、径方向に重なる第１突出部５２及びロータ対向部４４の両方に径方向に当接している。同様に、第２突出部インシュレータ４９ｂは、径方向に重なる第２突出部５３及びロータ対向部４４の両方に径方向に当接している。そのため、径方向に重なる第１突出部５２とロータ対向部４４との間、並びに、径方向に重なる第２突出部５３とロータ対向部４４との間の径方向の距離を最大限に縮めることが可能である。
【００５３】
次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）ステータコア２１を径方向に大型化させることなく径方向に重なる第１突出部５２とロータ対向部４４との間、並びに、径方向に重なる第２突出部５３とロータ対向部４４との電気絶縁性を確保することができる。そして、径方向に重なる第１突出部５２とロータ対向部４４との間、並びに、径方向に重なる第２突出部５３とロータ対向部４４との間の径方向の距離を最大限に縮めることができるため、モータ性能を低下させることなく、ステータコア２１の径方向の小型化、ひいてはモータ１０の径方向の小型化を図ることが可能である。また、ステータコア２１の外径を従来のステータコアと同等とした場合には、スロットＳの径方向の幅を広くすることが可能となる。そして、スロットＳの径方向の幅を広くしてセグメント導体２５（直線部５１）の寸法を径方向に大きくすることにより、巻線抵抗を小さく抑えてモータ性能を向上させることが可能となる。
【００５４】
（２）突出部インシュレータ４９は、スロットＳの内周面とセグメント導体２５との間に介在された電気絶縁性のスロットインシュレータ４８と一体に設けられている。そのため、突出部インシュレータ４９を設けたことによる部品点数の増大を抑制することができる。即ち、部品点数の増大を抑制しつつ、径方向に重なる第１突出部５２とロータ対向部４４との間、並びに、径方向に重なる第２突出部５３とロータ対向部４４との電気絶縁性を確保することができる。
【００５５】
（３）突出部インシュレータ４９の周方向の幅（第２の方向Ｘ２の長さ）は、スロットＳの周方向の幅よりも広い。そのため、ステータ１３の製造時にスロットインシュレータ４８をスロットＳに挿入し突出部インシュレータ４９を第１及び第２突出部５２，５３とロータ対向部４４との径方向の間に配置すると、当該スロットインシュレータ４８と一体に設けられた突出部インシュレータ４９がステータコア２１の軸方向の端面と軸方向に重なる。従って、各スロットＳにスロットインシュレータ４８を挿入する工程（即ち各スロットＳにインシュレータ４７を装着する工程）、及び、各スロットＳにセグメント導体２５を挿入する工程において、スロットＳに挿入されたスロットインシュレータ４８がスロットＳから脱落することが突出部インシュレータ４９によって抑制される。
【００５６】
（４）周方向に隣り合う突出部インシュレータ４９は、互いの周方向の端部が周方向に当接している。従って、周方向に隣り合う突出部インシュレータ４９の間に周方向の隙間が形成されないため、径方向に重なる第１突出部５２とロータ対向部４４との間、並びに、径方向に重なる第２突出部５３とロータ対向部４４との間の電気絶縁性をより高めることができる。
【００５７】
（５）突出部インシュレータ４９が径方向に薄いシート状であるため、径方向に重なる第１突出部５２とロータ対向部４４との間、並びに、径方向に重なる第２突出部５３とロータ対向部４４との間の径方向の距離をより効果的に縮めることができる。その結果、ステータコア２１の径方向の大型化を更に抑制しつつ、径方向に重なる第１突出部５２とロータ対向部４４との間、並びに、径方向に重なる第２突出部５３とロータ対向部４４との間の電気絶縁性を確保することができる。
【００５８】
（６）ロータ対向部４４は、当該ロータ対向部４４と径方向に重なる第１及び第２突出部５２，５３よりも軸方向外側への突出量が少ない。また、突出部インシュレータ４９は、軸方向外側への突出量が、当該突出部インシュレータ４９と径方向に重なるロータ対向部４４よりも多く且つ当該突出部インシュレータ４９と径方向に重なる第１及び第２突出部５２，５３よりも少ない。そのため、突出部インシュレータ４９を設けたことによるステータ１３の軸方向の大型化を抑制しつつ、第１及び第２突出部５２，５３とロータ対向部４４との電気絶縁性を確保することができる。
【００５９】
（７）ロータ対向部４４における径方向外側の側面４４ａの全体が、突出部インシュレータ４９と径方向に重なっている。そのため、第１突出部５２がロータ対向部４４における第１突出部５２側の径方向の側面４４ａに接触することが突出部インシュレータ４９（第１突出部インシュレータ４９ａ）によって抑制される。同様に、第２突出部５３がロータ対向部４４における第２突出部５３側の径方向の側面４４ａに接触することが突出部インシュレータ４９（第２突出部インシュレータ４９ｂ）によって抑制される。従って、径方向に重なる第１突出部５２とロータ対向部４４との間、並びに、径方向に重なる第２突出部５３とロータ対向部４４との間の電気絶縁性を更に高めることができる。
【００６０】
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ロータ対向部４４における径方向外側の側面４４ａの全体が、突出部インシュレータ４９と径方向に重なっている。しかしながら、第１及び第２突出部５２，５３とロータ対向部４４との間の電気的な絶縁性が確保できるのであれば、ロータ対向部４４における径方向外側の側面４４ａは、必ずしも全体が突出部インシュレータ４９と径方向に重ならなくてもよい。即ち、ロータ対向部４４の側面４４ａは、突出部インシュレータ４９と径方向に重ならない部分があってもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、ロータ対向部４４は、当該ロータ対向部４４と径方向に重なる第１突出部５２よりも軸方向外側への突出量が少ない。更に、各第１突出部インシュレータ４９ａは、軸方向外側への突出量が径方向に重なるロータ対向部４４よりも多く且つ第１突出部５２よりも少ない。しかしながら、第１突出部５２、該第１突出部５２と径方向に重なるロータ対向部４４、及び第１突出部インシュレータ４９ａの軸方向外側への突出量は、上記実施形態の突出量に限らない。但し、第１突出部インシュレータ４９ａは、第１突出部５２及びロータ対向部４４の少なくとも一方よりも軸方向外側に突出していることが好ましい。例えば、第１突出部５２は、該第１突出部５２と径方向に重なるロータ対向部４４よりも軸方向外側への突出量が少なくてもよい。また例えば、第１突出部インシュレータ４９ａは、該第１突出部インシュレータ４９ａの径方向の両側に位置するロータ対向部４４及び第１突出部５２よりも軸方向外側への突出量が多くてもよい。なお、第２突出部５３、該第２突出部５３と径方向に重なるロータ対向部４４、及び第２突出部インシュレータ４９ｂの軸方向外側への突出量についても同様である。
【００６２】
・上記実施形態では、突出部インシュレータ４９は、四角形のシート状をなしている。しかしながら、突出部インシュレータ４９の形状はこれに限らない。例えば、突出部インシュレータ４９は、シート状であって径方向から見た形状が台形状をなすものであってもよい。
【００６３】
・上記実施形態では、突出部インシュレータ４９は、径方向が厚さ方向となるシート状をなしている。しかしながら、突出部インシュレータ４９は、径方向が厚さ方向となるシート状をなすものでなくてもよい。例えば、突出部インシュレータ４９は、直方体状等をなすものであってもよい。
【００６４】
・上記実施形態では、周方向に隣り合う突出部インシュレータ４９は、互いの周方向の端部が周方向に当接している。しかしながら、周方向に隣り合う突出部インシュレータ４９は、互いの周方向の端部が径方向に重なるように構成されてもよい。このようにしても、上記実施形態の（４）と同様の効果を得ることができる。また、周方向に隣り合う突出部インシュレータ４９は、互いの周方向の端部が周方向に離間していてもよい。
【００６５】
・突出部インシュレータ４９の周方向の幅（第２の方向Ｘ２の長さ）は、必ずしもスロットＳの周方向の幅よりも広くなくてもよい。
・上記実施形態では、突出部インシュレータ４９は、スロットインシュレータ４８と一体に設けられている。しかしながら、突出部インシュレータ４９は、スロットインシュレータ４８とは別体で設けられてもよい。
【００６６】
・上記実施形態では、ロータ対向部４４は、径方向視で台形状をなしているが、ロータ対向部４４の形状はこれに限らず、磁気の取り込みが可能な形状であればよい。例えば、ロータ対向部４４は、径方向視で矩形状をなすものであってもよい。
【００６７】
・上記実施形態では、磁性板４０の板厚Ｔ１は、コアシート３０の板厚Ｔ２よりも厚く設定されている。しかしながら、磁性板の板厚Ｔ１は、コアシート３０の板厚Ｔ２と同じであってもよいし、コアシート３０の板厚Ｔ２より薄くてもよい。
【００６８】
・上記実施形態では、磁性板４０の積層部４１は、環状部４２とティース構成部４３とを有するが、積層部４１の構成はこれに限らない。例えば、積層部４１は、ティース構成部４３のみから構成されるものであってもよい。
【００６９】
・上記実施形態では、磁性板４０をメインコア部３１の軸方向両側にそれぞれ設けたが、これに特に限定されるものではない。メインコア部３１の軸方向の何れか一方側のみに磁性板４０を設けてもよい。
【００７０】
・上記実施形態では、磁性板４０はメインコア部３１（コアシート３０）にかしめ固定されているが、これ以外に例えば、接着や溶接によって固定されるものであってもよい。
・ステータコア２１が有するスロットＳの数（ティース２４の数）は、上記実施形態の数に限らず、適宜変更してもよい。
【００７１】
・界磁磁石６２は、ロータコア６１の内部に埋設されるものであってもよい。
・上記実施形態では、モータ１０は、ロータ１４をステータ１３の内周側に配置したインナロータ型のモータであるが、モータ１０の構成は特にこれに限定されるものではない。ロータをステータの外周側に配置したアウタロータ型のモータに上記実施形態を実施してもよい。
【００７２】
・上記実施形態では、モータ１０は、ブラシレスモータであるが、セグメント導体よりなる電機子巻線を有するステータを備えた直流モータにおいて上記実施形態を実施してもよい。
【００７３】
次に、上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のモータにおいて、前記突出部インシュレータは、径方向が厚さ方向となるシート状をなしていることを特徴とするモータ。
【００７４】
この構成によれば、突出部インシュレータが径方向に薄いシート状であるため、突出部とロータ対向部との間の径方向の距離をより効果的に縮めることができる。その結果、ステータコアの径方向の大型化を更に抑制しつつ、突出部とロータ対向部との電気絶縁性を確保することができる。
【００７５】
（ロ）請求項１乃至請求項４及び前記（イ）の何れか１項に記載のモータにおいて、前記ロータ対向部は、当該ロータ対向部と径方向に重なる前記突出部よりも軸方向外側への突出量が少なく、前記突出部インシュレータは、軸方向外側への突出量が、当該突出部インシュレータと径方向に重なる前記ロータ対向部よりも多く且つ当該突出部インシュレータと径方向に重なる前記突出部よりも少ないことを特徴とするモータ。
【００７６】
この構成によれば、突出部インシュレータを設けたことによるステータの軸方向の大型化を抑制しつつ、突出部とロータ対向部との電気絶縁性を確保することができる。
（ハ）請求項１乃至請求項４、前記（イ）及び前記（ロ）の何れか１項に記載のモータにおいて、前記ロータ対向部における前記突出部側の径方向の側面全体が、前記突出部インシュレータと径方向に重なることを特徴とするモータ。
【００７７】
この構成によれば、突出部がロータ対向部における突出部側の径方向の側面に接触することが突出部インシュレータによって抑制される。従って、突出部とロータ対向部との電気絶縁性を更に高めることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１０…モータ、１３…ステータ、１４…ロータ、２１…ステータコア、２２…電機子巻線、２５，２５ｘ，２５ｙ…セグメント導体、３１…メインコア部、４０…磁性板、４４…ロータ対向部、４８…スロットインシュレータ、４９…突出部インシュレータ、４９ａ…突出部インシュレータとしての第１突出部インシュレータ、４９ｂ…突出部インシュレータとしての第２突出部インシュレータ、５２…突出部としての第１突出部、５３…突出部としての第２突出部、Ｓ…スロット。
【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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