(57)【要約】【課題】連結作業及び配線作業を簡単に行うことができる分割コアを提供する。【解決手段】磁性体から成るコア本体１と、コア本体１のバックヨーク部１ｂとロータに対面する磁極部１ａとを連結する歯部にコア本体１との絶縁を保って巻回されたコイル３と、コア本体１とコイル３とを絶縁するインシュレータ２とを備え、複数個が環状に並べられてモータのステータコアを構成する分割コア１０であって、以下の構成を備える。  分割コア１０は、バックヨーク部１ｂ側と磁極部１ａ側との間に架け渡されたブリッジ体４をロータの回転軸方向の何れか一方側に備える。ブリッジ体４は、コア本体１に巻回されたコイル３の始端３ａと終端３ｂとをそれぞれ固定する２つの固定部４１を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個が環状に並べられてモータのステータコアを構成する分割コアであって、
磁性体から成るコア本体と、前記コア本体のバックヨーク部とロータに対面する磁極部とを連結する歯部に前記コア本体との絶縁を保って巻回されたコイルと、前記コア本体と前記コイルとを絶縁するインシュレータとを備える分割コアにおいて、
前記バックヨーク部側と前記磁極部側との間に架け渡され、巻回された前記コイルの始端と終端とをそれぞれ固定する２つの固定部を有したブリッジ体を、前記ロータの回転軸方向の何れか一方側に備える分割コア。
【請求項２】
前記コイルの始端及び終端は、前記ブリッジ体が前記コア本体と対向する側である前記ブリッジ体の下方から前記ブリッジ体の上方へ巻回されて固定される請求項１に記載の分割コア。
【請求項３】
前記インシュレータは、前記バックヨーク部側と前記磁極部側とのそれぞれに、前記ロータの回転軸方向に延伸し、前記ブリッジ体が架け渡される壁部を有し、
前記壁部は、前記コイルの始端又は終端を前記歯部から前記ステータコアの径方向に誘導するための切欠部を有する請求項１又は２に記載の分割コア。
【請求項４】
前記磁極部側の前記壁部は１つの前記切欠部を有し、前記バックヨーク部側の前記壁部は２つの前記切欠部を有する請求項３に記載の分割コア。
【請求項５】
前記２つの固定部は、前記ステータコアの径方向及び周方向において互いに偏移した位置に形成される請求項１〜４の何れか一項に記載の分割コア。
【請求項６】
前記固定部において前記コイルの始端又は終端と前記ブリッジ体とを固定すると共に各分割コアを電気的に接続する配線部材との接点となる固定端子を備える請求項１〜５の何れか一項に記載の分割コア。
【請求項７】
請求項６に記載の分割コアを複数個、環状に並べて構成され、複数の異なる位相に励磁されるステータコアであって、
前記配線部材は、
前記分割コアをそれぞれの前記２つの固定部の一方において、前記各位相ごとに接続すると共に、互いに絶縁を保って前記ロータの回転軸方向に重ね合わされる複数の相別配線部材と、
それぞれの前記２つの固定部の他方において、全ての前記分割コアを一括して接続する共通配線部材とであるステータコア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数個が環状に並べられてモータのステータコアを構成する分割コア、及び、複数個の当該分割コアにより構成されるステータコアに関する。
【背景技術】
【０００２】
多極ロータと、例えば三相などの複数相で励磁されるステータコアとを備えたブラシレスモータが知られている。このようなステータコアは、多極の突極が内周面に形成されており、各突極に対してコイルが巻回される。しかし、隣接する突極同士の間隔は狭く、均等な回転磁界を得るべくコイルを巻くことは容易ではない。
このような課題に鑑みて、それぞれが一つの突極を有するように環状のステータコアを分割した分割コア式ステータが実用化されている。分割コア式ステータでは、各分割コアごとに独立してコイルを巻くことができるので、多極の突極が内周面に形成された環状のステータと比べて巻回作業が容易である。
但し、ステータコアとして完成させるには、各分割コアを連結し、それぞれ同じ相に励磁されるコイルを結線しなくてはならない。
【０００３】
下記に出典を示す特許文献１には、このような分割コア方式のステータコアが記載されている。これは、分割コアの連結を簡単に行い、プリント配線板を用いることなく各分割コアのコイルの結線を行うために創案されたものである。
これによれば、円環状に配列させた分割コアにステータカバーを被せるだけで、分割コアが円環状に連結固定された状態を形成できるようにしている。ステータカバーの円環状板部分の外側端面には、各分割コアに巻かれたコイルに接続されるリード線を収めるための溝が形成されている。この外側端面の外側に分割コアのコイルの端部が引き出され、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相ごとにスター結線される。駆動回路との接続用のリード線やコイルとリード線との接続部分は、上記溝に収められる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２６６９８２号公報（第２〜１１段落、第２７段落、図２、図３、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された分割コア方式のステータコアは、分割コアの連結に溶接や加締めなどを伴わず、従来のものと比べて連結が容易となっている。また、コイルの結線にプリント配線板を用いないので、プリント配線基板の取り付け作業を省略することができる。
しかし、分割コアからはコイルの末端が不定形に出ているために、分割コアを連結する際の作業性には改善の余地がある。また、分割コアを連結した後に、不定形に伸びているコイルを結線し、駆動回路と接続されるリード線やコイルを上記溝に収める必要がある。プリント配線基板の取り付け作業は、省略できているが配線作業はやはり煩雑である。
【０００６】
本願発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、連結作業及び配線作業を簡単に行うことができる分割コアを提供することを目的とする。また、この分割コアを用いて、簡単な配線作業により構成されるステータコア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】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る分割コアは、以下のように構成される。
本発明に係る分割コアは、磁性体から成るコア本体と、前記コア本体のバックヨーク部とロータに対面する磁極部とを連結する歯部に前記コア本体との絶縁を保って巻回されたコイルと、前記コア本体と前記コイルとを絶縁するインシュレータとを備え、当該分割コアの複数個が環状に並べられてモータのステータコアを構成するものであって、以下の特徴構成を備えるものである。
即ち、本発明に係る分割コアの特徴構成は、前記バックヨーク部側と前記磁極部側との間に架け渡され、巻回された前記コイルの始端と終端とをそれぞれ固定する２つの固定部を有したブリッジ体を、前記ロータの回転軸方向の何れか一方側に備える点にある。
【０００８】
この特徴構成によれば、コア本体に巻回されたコイルを超えて掛け渡されたブリッジ体において、当該コイルの始端と終端とが固定される。つまり、コイルの末端処理がこのブリッジ体で完結するから、各分割コアごとに独立してコイルの末端処理が完結する。各分割コアからコイルの末端が不定形に出ていることはないから、周方向にコイルの末端を挟み込むようなこともなく、各分割コアを連結する際の作業性が大きく改善される。
また、分割コアを連結した後、各分割コアのコイル同士、及び駆動回路からのリード線と結線する必要があるが、コイルの末端が不定形に伸びていないため、配線作業の煩雑さが抑制される。また、配線作業の信頼性も向上する。
さらに、ロータの回転軸方向の何れか一方側に備えられるこのブリッジ体は、コア本体に巻回されたコイルを超えて、バックヨーク部側と磁極部側との間に架け渡される。従って、ステータコアの周方向にはみ出すことなく、また、ステータコアの径方向に膨らむことなく、コイルの末端処理が可能となる。このため、ステータコアの外形が大きくなることを抑制することができ、モータが大型化することもない。
【０００９】
さらに、本発明に係る分割コアは、前記コイルの始端及び終端が、前記ブリッジ体が前記コア本体と対向する側である前記ブリッジ体の下方から前記ブリッジ体の上方へ巻回されて固定されることを特徴とする。
【００１０】
コイルは、インシュレータを介してコア本体に巻回されているから、コイルの末端はブリッジ体とコア本体とが対向する側、即ちブリッジ体の下方から延出してくる。本特徴構成によれば、コイルの末端は、ブリッジ体の下方から上方へと巻回されて、ブリッジ体の上方で固定される。従って、ブリッジ体は、コイルによって巻き込まれて、コア本体と連結される。上述したように、本発明では、コイルの末端処理を各分割コアにおいて完結させる。この際、コイルの末端処理の中核部品であるブリッジ体と、コア本体とが離間することを別個の部材を用いることなく抑制することができる。その結果、高い信頼性を持ってコイルの末端処理を各分割コアにおいて完結させることができる。
【００１１】
また、本発明に係る分割コアは、前記インシュレータが、前記バックヨーク部側と前記磁極部側とのそれぞれに、前記ロータの回転軸方向に延伸し、前記ブリッジ体が架け渡される壁部を有し、前記壁部が、前記コイルの始端又は終端を前記歯部から前記ステータコアの径方向に誘導するための切欠部を有することを特徴とする。
【００１２】
この特徴構成によれば、ロータの回転軸方向に延伸した壁部の間にブリッジ体が架け渡される。従って、ステータコアの周方向にはみ出すことなく、また、ステータコアの径方向に膨らむこともなくブリッジ体が架け渡され、モータが大型化することがない。
また、コイルの始端及び終端はインシュレータの壁部に設けられた切欠部を通って、歯部から径方向に誘導される。分割コアの組み立て途上において、コイルの始端と終端とが、無秩序にばらつくことがなく、切欠部を経由して径方向に揃えられる。また、歯部へのコイルの巻回方向は切欠部によって誘導される径方向と直交する関係にあるので、コイルが仮止めされる効果が期待できる。その結果、コア本体に巻回されたコイルが緩むことなく、組み立て時の作業性や生産性が向上する。
【００１３】
ここで、切欠部の内側の対向する面に、凸部が形成されているとさらによい。この凸部は、切欠部の中に収められたコイルの抜け止めとなるから、一層、仮止めの効果を高めることができる。
【００１４】
また、本発明に係る分割コアは、前記磁極部側の前記壁部が１つの前記切欠部を有し、前記バックヨーク部側の前記壁部が、２つの前記切欠部を有することを特徴とする。
【００１５】
この特徴構成によれば、コイルをバックヨーク部から巻き始めた場合に、磁極部側で巻き終えても、再びバックヨーク部まで戻って巻き終えても、切欠部を介してコイルの末端を誘導することができる。つまり、２つの切欠部を有する側から巻き始めれば、１つの切欠部を有する側で巻き終えても、巻き始め側に戻っても、始端と終端とが共に切欠部を介して誘導される。
また、バックヨーク部側と磁極部側とでは、バックヨーク部側の方がステータコアの外周側であるから、周方向の長さを確保でき、複数の切欠部を設け易い。
【００１６】
また、本発明に係る分割コアは、前記２つの固定部が、前記ステータコアの径方向及び周方向において互いに偏移した位置に形成されることを特徴とする。
【００１７】
ここで、２つの固定部が互いに周方向に偏移しているということは、２つの固定部が互いに異なる径方向の線上に配置されていることである。この場合、例えば、バックヨーク部から巻き始めたコイルを磁極部側で巻き終えた場合でも、再びバックヨーク部まで戻って巻き終えた場合でも、両端部が重なることなく、良好に固定部へ導くことができる。また、２つの固定部が周方向に偏移していなければ、固定部での固定後にコイルの始端と終端とが、径方向の同じ線上にあるので、分割コア組み立て時には注意を要する。しかし、上記のように偏移させることによって、コイルの始端と終端との接触を気にすることなく作業ができ、生産性が向上する。
【００１８】
また、２つの固定部が互いに径方向に偏移しているということは、２つの固定部が互いに異なる円周上に配置されていることである。この場合、分割コアを複数個、環状に並べてコイルの末端を電気的に接続する場合の作業性が容易になる。コイルの末端は各分割コアに２つずつあり、始端は始端同士で、終端は終端同士で接続される。固定部が径方向で偏移していない場合には、始端の固定部と終端の固定部とが同一円周上において並ぶことになる。ステータが三相励磁される場合には、少なくとも三相それぞれに対応する固定部は、始端の固定部あるいは終端の固定部の何れか一方に揃うのが一般的で、他方は中性点に対応する固定部となる。従って、固定部が周方向で偏移していない場合には、三相分に中性点を加えた４つが、同一円周上で電気的に絶縁されるべきものとなる。つまり、絶縁が必要な配線間が１つ増化する。これは、多少ではあっても、配線の作業性を低下させる可能性がある。しかし、本特徴構成によれば、三相の配線間を絶縁すれば足り、配線の作業性が低下しない。
【００１９】
また、本発明に係る分割コアは、前記固定部において前記コイルの始端又は終端と前記ブリッジ体とを固定すると共に各分割コアを電気的に接続する配線部材との接点となる固定端子を備えることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、固定部に備えられる固定端子は、コイルの固定と、各分割コアを電気的に接続する配線部材の接点との２つの機能を兼ね備える。各分割コアにおけるコイルの末端は、他の分割コアとの電気的接続のために利用されることはないから、コイルの末端処理がブリッジ体で完結する。また、ステータコアとしての配線を行うことも極めて容易となる。
【００２１】
また、本発明に係るステータコア、即ち、上記本発明に係る分割コアを複数個、環状に並べて構成され、複数の異なる位相に励磁されるステータコアは、下記の特徴を備える。
即ち、前記配線部材が、前記分割コアをそれぞれの前記２つの固定部の一方において、前記各位相ごとに接続すると共に互いに絶縁を保って前記ロータの回転軸方向に重ね合わされる複数の相別配線部材と、それぞれの前記２つの固定部の他方において、全ての前記分割コアを一括して接続する共通配線部材とであることを特徴とする。
【００２２】
この特徴構成によれば、各配線部材を固定端子の接点と接続するだけの容易な作業により、分割コアの配線を行ってステータコアを構成することができる。半田付けや溶接なども伴わず、コイルの末端処理も必要ないので、非常に作業性のよい組み立てを実現することができる。
また、これら余計な作業を伴わないことにも関連し、ステータコアの径方向、及び周方向にはコイルの末端処理に関わる余分な構成がない。従って、ステータコアの径を不必要に大きくすることもなく、小型なモータを構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、インナーロータ型の三相ブラシレスモータのステータコア及びステータコアの分割コアを例として、本発明を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、８極のロータ８に対応して、ステータコア９ａは１２極の突極を有する。８極のロータは４対のＮＳ極対からなる。ロータ８に対して回転磁界を与えるステータコア９ａは三相励磁されるため、磁極となる１２（＝４×３）個の突極を有する。一つの突極は一つの分割コア１０に相当し、ステータコア９ａは１２個の分割コア１０から構成される。
【００２４】
以下図２〜図７を利用して一つの分割コア１０の構成を説明する。図２〜４は、分割コア１０をその組み立て手順に沿って示した分解斜視図である。図５〜７は、主として図３及び図４の分解斜視図に対応する分割コア１０の上面図である。
【００２５】
図２〜４に示すように、一つの分割コア１０は、磁性体から成るコア本体１と、コア本体１の歯部１ｃにコア本体１との絶縁を保って巻回されたコイル３と、コア本体１とコイル３とを絶縁するインシュレータ２とを備える。図２に示すように、歯部１ｃは、コア本体１のバックヨーク部１ｂと、ロータ８に対面する磁極部１ａとを連結する部分である。
【００２６】
樹脂成形されたインシュレータ２は、上側インシュレータ５と下側インシュレータ６との２つの部品に分割されている。これらにはそれぞれ、溝２４（５４、６４）が形成されており、この溝２４の中にコア本体１の歯部１ｃを挟み込んで歯部１ｃを絶縁する。つまり、インシュレータ２は、コア本体１の磁極部１ａとバックヨーク部１ｂとは露出させつつ、歯部１ｃと、磁極部１ａ及びバックヨーク部１ｂの歯部１ｃ側とのほぼ全てを覆うようにコア本体１に取り付けられる。
【００２７】
上側及び下側インシュレータ２（５、６）は、バックヨーク部１ｂの側と磁極部１ａの側とのそれぞれに、ロータ８の回転軸８ａの方向に延伸する壁部２１（５１、６１）を有している。つまり、上側インシュレータ５は、バックヨーク部側壁部５ｂ（５１、２１）と磁極部側壁部５ａ（５１、２１）とを有している。下側インシュレータ６は、バックヨーク部側壁部６ｂ（６１、２１）と磁極部側壁部６ａ（６１、２１）とを有している。
【００２８】
上側インシュレータ５と下側インシュレータ６とは、ほぼ同形状であるが壁部２１（５１、６１）の形状が相違する。図２に示すように下側インシュレータ６の壁部６１はフラットであるが、上側インシュレータ５の壁部５１には切欠部５２や係合突起５３が形成されている。この切欠部５２は、後述するようにコイル３の末端処理に利用される。また、この係合突起５３は、後述するブリッジ体（符号４）の位置決めに利用される。
【００２９】
図２に示すように、上側インシュレータ５と下側インシュレータ６とは、ロータ８の回転軸８ａに沿った上下方向からコア本体１に被せられる。そして、図３及び図５に示すように、インシュレータ２を介してコア本体１の歯部１ｃにコイル３が巻回される。ここでは、バックヨーク部１ｂの側からコイル３が巻き始められ、磁極部１ａの側で巻き終えられている。従って、バックヨーク部１ｂの側にコイル３の始端３ａが出ており、磁極部１ａの側にコイル３の終端３ｂが出ている。
尚、当然、コイル３の始端３ａ及び終端３ｂは、便宜的な呼称であり、巻き始めと巻き終わりとが逆になってももちろん構わない。
【００３０】
この時、始端３ａは上側インシュレータ５の壁部５１のバックヨーク部１ｂの側に設けられた切欠部５ｄ（５２）を通って、歯部１ｃから径方向外側（バックヨーク部１ｂの側）に誘導される。終端３ｂは磁極部１ａの側に設けられた切欠部５ｃ（５２）を通って、歯部１ｃから径方向内側（磁極部１ａの側）に誘導される。つまり、始端３ａ、終端３ｂ共に、歯部１ｃから径方向に沿って歯部１ｃから離れる方向に誘導される。
分割コア１０の組み立て途上において、コイル３の始端３ａと終端３ｂとが、無秩序にばらつくことがなく、切欠部５２を経由して径方向に揃えられる。また、歯部１ｃへのコイルの巻回方向は切欠部５２によって誘導される径方向と直交する関係にあるので、コイル３が仮止めされる効果が期待できる。従って、コア本体１に巻回されたコイル３が緩むことなく、組み立て時の作業性や生産性が向上する。
分割コア１０の組み立て途上において、コイル３の始端３ａと終端３ｂとは、切欠部５２によって仮止めされる。従って、コア本体１に巻回されたコイル３が緩むことなく、組み立て時の作業性や生産性が向上する。
【００３１】
切欠部５２の内側の対向する面には、凸部５５（図５〜図７参照。）が形成されている。この凸部５５は、切欠部５２の中に収められたコイルの抜け止めとなるから、一層、仮止めの効果を高めることができる。凸部５５の設け方は、点状であってもよいし、線状であってもよい。凸部５５が対向する線状に設けられ、切欠部５２の対向面の最小距離がコイル３の線径よりも短かければ、コイル３は切欠部５２において狭持される。従って、仮止めの効果を一層増すことができる。また、凸部５５が点状の場合には、コイル３の弾性力によって、切欠部５２から、ロータ８の回転軸８ａの方向へとコイル３が抜けてしまうことを、少なくとも防止することができる。
また、凸部５５は、対向する両面に形成されてもよいし、一方の面にのみ形成されてもよい。
【００３２】
図３及び図６に示すように、コイル３が巻回されたコア本体１には、その巻回されたコイル３をまたいで、バックヨーク部１ｂの側と磁極部１ａの側との間に、ブリッジ体４が架け渡される。つまり、ステータコア９ａの周方向にはみ出すことなく、また、ステータコア９ａの径方向に膨らむこともなく、ブリッジ体４が架け渡される。
【００３３】
ブリッジ体４は、ロータ８の回転軸８ａの方向の何れか一方側に備えられればよく、本例では上側インシュレータ５の壁部５１の間に架け渡される。磁極部側壁部５ａ（５１）と、バークヨーク部側壁部５ｂ（５１）には、それぞれブリッジ体４の位置決めをするために、係合突起５３（５ｆ、５ｇ）が設けられている。ブリッジ体４にはこれらの係合突起５３と係合する係合穴４６（４ｆ、４ｇ）が形成されている。ブリッジ体４は、係合突起５ｆと係合穴４ｆとを係合させると共に、係合突起５ｇと係合穴４ｆとを係合させて、両壁部５１の間に架け渡される。
【００３４】
ブリッジ体４には、巻回されたコイル３の始端３ａと終端３ｂとをそれぞれ固定する２つの固定部４１が形成されている。本例では、磁極部１ａの側に第一固定部４２が形成され、バックヨーク部１ｂの側に第二固定部４３が形成されている。
固定部４１は、コイル３の始端３ａ及び終端３ｂを案内する案内溝４４を周壁部４５に有すると共に、コア本体１と対向する側に底部（不図示）を有する穴状に形成されている。本例において、周壁部４５は、開口端部が四角形状に形成されている。案内溝４４は、ステータコア９ａの径方向において対向する２つの辺に相当する周壁部４５に設けられており、ステータコア９ａの径方向にコイル３を誘導する。
【００３５】
図４に示すように、コイル３の始端３ａ及び終端３ｂは、ブリッジ体４の下方（コア本体１の側）からブリッジ体４の上方へ巻回される。従って、上述した係合に加えて、コイル３によって巻き込まれてブリッジ体４がインシュレータ２を介してコア本体１と連結される。
上述したように、本発明では、コイル３の末端処理を各分割コア１０において完結させる。この際、コイル３の末端処理の中核部品であるブリッジ体４と、コア本体１とが離間することを別の部材を用いることなく抑制することができる。
【００３６】
図４及び図６に示すように、コイル３が穴状の固定部４１の中を中空状態で通過している状態で、固定部４１に固定端子７が圧入される。図７は、固定端子７の圧入後の分割コア１０の上面図である。固定端子７は、図４に示すように、Ｕ字型に折り曲げられた金属片の屈曲部側において、コイル３の線径よりも狭幅の狭持溝７ａを形成されたものである。また、図４及び図８に示すように、開口部側において、対向する金属片の少なくとも何れか一方が開口部の内側に折り曲げられ、板バネ７ｂが形成される。これにより、対向する金属片同士が当接する、又は後述する配線プレート（符号９０）の端子（符号９０ａ：第一屈曲端子）の厚みよりも短い距離で対向する。
図８（ａ）に示すように、この対向する金属片の間に第一屈曲端子９０ａが挿入される。このとき、図８（ｂ）に示すように、板バネ７ｂは、配線プレート９０の第一屈曲端子９０ａとの接点７１となる（詳細は、図１８、１９を参照して後述する。）。
【００３７】
屈曲部側から固定部４１に挿入される固定端子７は、狭持溝７ａでコイル３の被覆を剥ぎつつコイル３を狭持して、固定部４１に圧入される。図８（ｂ）に示すように、狭持溝７ａにおいてコイル３と固定端子７とが導通される。固定端子７を構成する金属片の側部には、屈曲部側に斜辺、開口部側に対辺を有する略直角三角形状の抜け止め突起７ｃが形成されている。抜け止め突起７ｃは、その斜辺に案内されて頂部を固定部４１の内壁に当接させながら、固定部４１に圧入される。一旦、固定部４１に圧入された固定端子７は、抜け止め突起７ｃの対辺が強い抵抗力となって、固定部４１の内部に保持される。
【００３８】
固定端子７が、狭持溝７ａにコイル３を狭持した状態で固定部４１に保持されるから、コイル３はブリッジ体４を巻き込んだ状態で固定される。固定部４１の先に延出するコイル３の始端３ａ及び終端３ｂは、必要に応じて切断される。その結果、コア本体１と、インシュレータ２と、コイル３と、ブリッジ体４とを有する分割コア１０が、強い独立性を保って構成される。
【００３９】
この構成によれば、コイル３の末端処理がブリッジ体４で完結する。つまり、各分割コア１０ごとに完全に独立してコイル３の末端処理が完結する。各分割コア１０からコイル３の末端が不定形に出ていることはないので、各分割コア１０を連結する際の作業性は大きく改善される。
【００４０】
また、分割コア１０を連結した後、各分割コア１０のコイル３を相互に結線し、駆動回路からのリード線と結線する必要があるが、この配線作業の煩雑さも抑制される。つまり、各分割コア１０から、無秩序にコイル３の端部が延びておらず、分割コア１０ごとに末端処理が完結しているから、ステータコア９ａの組み立ての作業性も改善される。
【００４１】
さらに、ブリッジ体４は、コア本体１に巻回されたコイル３を超えて、バックヨーク部１ｂの側と磁極部１ａの側との間に架け渡される。従って、ステータコア９ａの周方向にはみ出すことなく、また、ステータコア９ａの径方向に膨らむこともなく、コイル３の末端処理が可能となる。このため、ステータコア９ａの外形が大きくなることを抑制することができ、モータを小型にすることができる。
【００４２】
尚、本例においては、固定端子７は、コイル３の固定と、配線の接点との２つの機能を兼ね備える。後述するように、固定端子７を、後述する配線プレートとの接点とすることで、分割コア１０を連結し、ステータコア９ａとしての配線を行うことが極めて容易となる。
しかし、固定端子７が接点機能を有してなくとも、各分割コア１０において、コイル３の末端処理を完結させるという目的は充分に達成できるものである。つまり、分割コア１０相互の配線に半田付けや溶接などを要しても、コイル３の末端が不定形に出ていることに起因する作業性の低下は、充分改善されている。従って、固定端子７は、固定機能のみを有していてもよい。
【００４３】
〔ブリッジ体の別実施形態〕
上述した実施形態では、ブリッジ体４の固定部４１が、ステータコア９ａの径方向及び周方向において互いに偏移した位置に形成される場合を例示した。このように、偏移した位置に形成されることにより、さらに優れた作用効果を奏するものであるが、本発明はもちろんそのような形態に限定されるものではない。つまり、固定部４１が、ステータコア９ａの径方向又は周方向に沿って整列して配置される場合も、本発明に含むものである。
以下、上記固定部４１を偏移させる場合の作用効果についての説明に先立ち、図９〜１２に基づいてブリッジ体４の別実施形態を説明する。
【００４４】
図９は、２つの固定部４１がステータコア９ａの径方向に偏移せず、同一の円周上に配置されたブリッジ体４Ａを示している。磁極部１ａの側から第一固定部４２への距離が長くなるが特に問題はない。
【００４５】
図１０は、２つの固定部４１が、ステータコア９ａの周方向に偏移せず、同一の径方向の線上に配置されたブリッジ体４Ｂを示している。この場合には、コイル３の始端３ａと終端３ｂとが、接触する可能性が生じる。しかし、上述したようにコイル３の余りは切断されるために、接触する可能性を充分に低下させることが可能である。
【００４６】
図１１は、コア本体１へのコイル３の巻回方向と同じ方向から、ブリッジ体４Ｃにコイル３を固定させた例を示している。この場合には、インシュレータ２（５）の壁部２１（５１）に設けた切欠部５２を経由することなく、コイル３が固定部４１へと導かれる。従って、ブリッジ体４Ｃをインシュレータ２（５）に係合させるまでの間に、コイル３が仮止めされるという効果は期待できない。しかし、コイル３にストレスを掛けることなく、ブリッジ体４Ｃにコイル３の末端を巻き付けることができる。
【００４７】
図１２は、図１１と同様にコイル３をコア本体１への巻回方向と同じ方向から、ブリッジ体４Ｄに固定させた例を示している。但し、この場合には、インシュレータ２（５）の壁部２１（５１）に設けた切欠部５２を経由して、コイル３が固定部４１へと導かれる。従って、ブリッジ体４Ｄをインシュレータ２（５）に係合させるまでの間に、コイル３の仮止め効果を期待することができる。
【００４８】
以上、ブリッジ体４やコイル３の巻回方法について、４つの別実施形態を示した。これらより、当業者であれば本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることが容易に理解できる。
【００４９】
〔ブリッジ体の固定部の配置〕
図３〜図７に示したブリッジ体４に備えられた２つの固定部４１は、ステータコア９ａの径方向及び周方向において互いに偏移した位置に形成されている。また、バックヨーク部１ｂの側のインシュレータ２（５）の壁部２１には、第一の切欠部５ｄと、第二の切欠部５ｅとの２つが形成されている。
図３及び図５に基づいて上述したように、コイル３は、バックヨーク部１ｂの側から巻き始められ、磁極部１ａの側で巻き終えられている。このため、バックヨーク部１ｂの側にコイル３の始端３ａが出ており、磁極部１ａの側にコイル３の終端３ｂが出ている。
この時、始端３ａは、上記第一の切欠部５ｄに誘導され、終端３ｂは、磁極部１ａの側の切欠部５ｃに誘導される。
【００５０】
図５に相当する図１３に示した上面図は、コイル３の終端３ｂが、磁極部１ａの側ではなく、バックヨーク１ｂの側に出ている点で、図５と相違する。図１３に示す巻回例では、バックヨーク部１ｂの側から巻き始められ、磁極部１ａの側まで巻かれたコイル３が、磁極部１ａ側で折り返し、再びバックヨーク部１ｂの側へと戻って巻き終えられている。従って、コイル３の終端３ｂは、磁極部１ａの側ではなくバックヨーク部１ｂの側に出ている。
この時、始端３ａは、上記と同様に、第一の切欠部５ｄに誘導されるが、終端３ｂは、磁極部１ａの側の切欠部５ｃではなくバックヨーク部１ｂの側の第二の切欠部５ｅに誘導される。
【００５１】
このようにバックヨーク部１ｂの側のインシュレータ２（５）の壁部２１に２つの切欠部５２（５ｄ、５ｅ）が形成されていると、コイル３の始端３ａと終端３ｂとを同じ側にすることができる。これは、同じコア本体１をベースとして、コイル３の巻き数（アンペアターン）を可変にできることを意味している。つまり、同一の部品を用いて、回転磁界やトルクを調整することが可能となる。
ここで、磁極部１ａの側の切欠部５ｃと、バックヨーク１ｂの側の何れかの切欠部５２（本例では第二の切欠部５ｅ）とは、ステータコア９ａの径方向の同じ線上に形成されている。従って、終端３ｂが何れの側になっても、終端３ｂは径方向の同じ線上に沿う。さらに、これと同一の線上にブリッジ体４の一方の固定部４１（本例では第一固定部４２）が形成されている。従って、磁極部１ａの側及びバックヨーク部１ｂの側の何れの側からも終端３ｂが、固定部４１（第一固定部４２）へ良好に導かれる（図１４参照）。
【００５２】
以上のことより、ブリッジ体４の２つの固定部４１が、少なくともステータコア９ａの周方向に互いに偏移して配置されると優れた作用効果を奏することがわかる。
さらに、２つの固定部４１が径方向においても互いに偏移した位置に形成されると、２つの固定部４１は互いに異なる円周上に配置される。この場合には、図１８及び図１９に基づいて後述するように、分割コア１０を複数個、環状に並べてコイル３の末端を電気的に接続する場合の作業性が向上する。
【００５３】
コイル３の末端は各分割コアに２つずつあるが、始端３ａは始端３ａ同士で、終端３ｂは終端３ｂ同士で接続される。固定部１が径方向で偏移していない場合には、始端３ａの第二固定部４３と終端３ｂの第一固定部４２とが同一円周上において並ぶことになる。ステータが三相励磁される場合には、少なくとも三相それぞれに対応する固定部４１は、始端３ａの第二固定部４３あるいは終端３ｂの第一固定部４２の何れか一方に揃うのが一般的である。固定部４１の他方は、中性点に対応する固定部４１となる。
従って、固定部４１が周方向で偏移していない場合には、三相分に中性点を加えた４つが、同一円周上で電気的に絶縁されるべきものとなる。つまり、絶縁が必要な配線間が１つ増化する。これは、多少ではあっても、配線の作業性を低下させる可能性がある。しかし、本例の構成によれば、三相の配線間を絶縁すれば足り、配線の作業性が低下しない。
【００５４】
〔固定端子の別実施形態〕
図１５及び図１６は、固定端子７の別実施形態を示す断面図である。
両別実施形態は、固定端子７が、Ｕ字型に折り曲げられた金属片の屈曲部側において、コイル３の線径よりも狭幅の狭持溝７ａが形成されている点では、図４及び図８に示すものと同様である。また、金属片の側部に、屈曲部側に斜辺、開口部側に対辺を有する略直角三角形状の抜け止め突起７ｃが形成されている点も同様である。両別実施形態は、金属片の開口部側における形状が相違する。
【００５５】
図１５に示す固定端子７Ａは、金属片の開口部側において、対向する当該金属片の双方が当該開口部の内側に折り曲げられ、板バネ７ｄが形成されている。
図１６に示す固定端子４Ｂは、金属片の開口部側において、対向する当該金属片の双方が当該開口部の内側に突起７ｅを形成されている。
これら板バネ７ｄや突起７ｅにより、対向する金属片同士が当接する、又は後述する配線プレート（符号９０）の端子（符号９０ａ：第一屈曲端子）の厚みよりも短い距離で対向する。板バネ７ｄや突起７ｅは、第一屈曲端子９０ａとの接点７１となる（図１８、１９参照）。
【００５６】
これらより、当業者であれば本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることが容易に理解できる。
【００５７】
〔ステータコアの組み立て及び配線〕
以下、本発明の分割コア１０を複数個、環状に並べて、複数の異なる位相に励磁されるステータコア９ａを組み立て、各分割コア１０を相互に配線する手順を、図１７〜１９に基づいて説明する。
図１に基づいて上述したように、本例のモータは、８極のロータ８に対応して、ステータコア９ａは１２極の突極を有する。８極のロータ８は４対のＮＳ極対からなる。つまり、ロータ８に対して回転磁界を与えるステータコア９ａのコイル３が励磁される電気角３６０度に対して、ロータ８は機械角で９０度（＝３６０／４）回転する。ロータ８を一回転させるためには、４対のＮＳ極対に対応する励磁が必要である。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に三相励磁されるコイル３は一つの相について４回線が必要となる。また、この４回線は、上記機械角より、それぞれ９０度ずつ離れた位置に配置された凸極に巻かれたコイル３が対応する。
【００５８】
図１７は、この動作原理に基づき、ステータコイル（コイル３）を三相駆動する回路を模式的に示す回路ブロック図である。
図に示すように、並列接続された４回線のコイル３からなる並列回路が３つ形成され、これら３つの並列回路がＹ（スター）結線される。本例では、上述したコイル３の終端３ｂを中性点として、Ｙ結線される。コイル３の始端３ａは、三相励磁の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対応して、駆動回路と接続される。
【００５９】
ここで、１回線のコイル３は、１つの分割コア１０に巻回されたコイル３に相当する。図１７に従えば、４つの分割コア１０をコイル３の始端３ａにおいて相互に接続して三相のそれぞれに対応する並列回路を構成しなければならない。また、中性点を定めるために、１２個全ての分割コア１０を終端３ｂにおいて相互に接続しなければならない。また、始端３ａが接続された三相それぞれの端部には、駆動回路から各相別に供給される駆動信号を接続しなければならない。
【００６０】
尚、駆動回路は、マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）などにより構成された制御手段９９と、スイッチング手段９７を用いて構成されたインバータ回路９８とを備える。スイッチング手段９７は、パワートランジスタや、パワーＭＯＳＦＥＴ（metal oxide silicon field effect transistor）やＩＧＢＴ（insulated gate bipolar transistor）、ＩＰＳ／ＩＰＤ（intelligent power switch/device）などである。また、これらは、適宜、フライホイールダイオード／フリーホイールダイオード（fly wheel diode / free wheel diode）を並列に備えてスイッチング手段９７を構成する。
【００６１】
図１８は、分割コアと配線部材との関係を示す分解斜視図である。また、図１９は、配線完了後のステータ９の上面図である。本発明の分割コア１０は、上述したように、コイル３の末端処理が各分割コア１０において完結している。そのため、特別な作業を伴うことなく、１２個の分割コア１０を環状に並べることができる。
本例では、円筒状のホルダ９ｂの内部に分割コア１０が環状に並べられてステータコア９ａが構成され、全体としてステータ９を構成する。尚、この円筒状のホルダ９ｂは、本例では説明を容易にするために簡略化しており、単一の部材に限定されるものではない。
【００６２】
環状に並べられた分割コア１０は、図１８に示すように、配線プレート９０（配線部材）によって相互に電気的に接続される。配線プレート９０には、相別配線プレート９０ｐ（相別配線部材）と、中性点プレート９０ｎ（共通配線部材）とがある。
【００６３】
相別配線プレート９０ｐは、分割コア１０をそれぞれの２つの固定部４１（４２及び４３）の一方において、各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）ごとに接続するものである。従って、相別配線プレート９０ｐは、Ｕ相プレート９０ｕ、Ｖ相プレート９０ｖ、Ｗ相プレート９０ｗとから構成される。図１７によれば、コイル３の始端３ａが、三相励磁の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対応して、並列接続され、さらに駆動回路と接続される。従って、相別配線プレート９０ｐは、バックヨーク部１ｂの側の第二固定部４３におけるこれらの接続に利用される。
三相励磁の各相は、上述したように９０度ずつ回転した位置に配置された分割コア１０のコイル３を相互に接続して、並列回路を構成する。各相は、全て第二固定部４３において接続されるので、同一円周上において各相別配線プレート９０ｐ（９０ｕ、９０ｖ、９０ｗ）は競合関係となる。従って、各相別配線プレート９０ｐは、互いに絶縁を保ってロータ８の回転軸８ａの方向に重ね合わされる。この絶縁は、後述する絶縁プレート９１によって行われる。
【００６４】
中性点プレート９０ｎは、分割コア１０をそれぞれの２つの固定部４１（４２及び４３）の他方において、全ての分割コア１０を一括して接続する。図１７によれば、コイル３の終端３ｂが、中性点に対応して共通に接続される。従って、中性点プレート９０ｎは、磁極部１ａの側の第一固定部４２におけるこの接続に利用される。
【００６５】
配線プレート９０は、一部が開口した環状の板状導体（例えば金属板）により構成される。この金属板は、上述した固定端子７の接点７１に嵌合する屈曲端子（第一屈曲端子９０ａ）を有している。相別配線プレート９０ｐはそれぞれ４つずつ、中性点プレート９０ｎは１２個の第一屈曲端子９０ａを有している。
従って、配線作業は、各配線プレート９０を固定端子７の接点７１に嵌め込んでいくだけの容易なものである。
配線プレート９０の内、相別配線プレート９０ｐは、上記第一屈曲端子９０ａとは１８０度異なった方向へ屈曲した第二屈曲端子９０ｂを、１つずつ有している。この第二屈曲端子９０ｂは、駆動回路と接続される端子である。第二屈曲端子９０ｂには、例えば、駆動回路とハーネスなどで結ばれたコネクタが嵌合される（不図示）。勿論、半田付け、溶接など他の手段で駆動回路と接続されるものでもよい。
【００６６】
以下、図１８を参照しながら、配線手順の一例を説明する。
図１８に示すように、環状に分割コア１０が並べられたステータコア９ａに、環状の中性点プレート９ｎが取り付けられる。中性点プレート９０ｎには、１２個の配線端子９０ａｎ（第一屈曲端子９０ａ）が、３０度刻みで形成されている。各配線端子９０ａｎは、磁極部１ａの側の第一固定部４２において、固定端子７の接点７１と嵌合し、電気的に接続される。
【００６７】
次にＵ相プレート９０ｕが取り付けられる。Ｕ相プレート９０ｕには、４個の配線端子９０ａｕ（第一屈曲端子９０ａ）が、９０度刻みで形成されている。各配線端子９０ａｕは、バックヨーク部１ｂの側の第二固定部４３において、固定端子７の接点７１と嵌合し、電気的に接続される。
駆動回路と接続される駆動端子９０ｂｕ（第二屈曲端子９０ｂ）は、この状態において、ステータコア９ａとは反対方向に形成されている。
【００６８】
次に、Ｕ相プレート９０ｕを覆うように、環状の絶縁プレート９１が取り付けられる。この絶縁プレート９１の上に、Ｖ相プレート９０ｖが取り付けられる。Ｖ相プレート９０ｖには、４個の配線端子９０ａｖ（第一屈曲端子９０ａ）が、９０度刻みで形成されている。
これら配線端子９０ａｖは、Ｕ相プレート９０ｕの配線端子９０ａｕと比べて、Ｕ相プレート９０ｕと絶縁プレート９１との厚み分長く形成されている。各配線端子９０ａｖは、バックヨーク部１ｂの側の固定部４３において、固定端子７の接点７１と嵌合し、電気的に接続される。
【００６９】
駆動回路と接続される駆動端子９０ｂｖ（第二屈曲端子９０ｂ）は、この状態において、ステータコア９ａとは反対方向に形成されている。また、駆動端子９０ｂｖは、ステータコア９ａへの取り付け時にＵ相プレート９０ｕの駆動端子９０ｂｕと所定の間隔を置いて隣り合うように形成されている。この駆動端子９０ｂｖは、Ｕ相プレート９０ｕの駆動端子９０ｂｕと比べて、Ｕ相プレート９０ｕと絶縁プレート９１との厚み分短く形成されている。
【００７０】
次に、Ｖ相プレート９０ｖを覆うように、環状の絶縁プレート９１が取り付けられる。この絶縁プレート９１の上に、Ｗ相プレート９０ｗが取り付けられる。Ｗ相プレート９０ｗには、４個の配線端子９０ａｗ（第一屈曲端子９０ａ）が、９０度刻みで形成されている。
これら配線端子９０ａｗは、Ｖ相プレート９０ｖの配線端子９０ａｖと比べて、Ｖ相プレート９０ｖと絶縁プレート９１との厚み分長く形成されている。Ｕ相プレート９０ｕの配線端子９０ａｕと比べると、Ｕ相プレート９０ｕと、Ｖ相プレート９０ｖと、２枚の絶縁プレート９１との厚み分長く形成されている。
各配線端子９０ａｗは、バックヨーク部１ｂの側の第二固定部４３において、固定端子７の接点７１と嵌合し、電気的に接続される。
【００７１】
駆動回路と接続される駆動端子９０ｂｗ（第二屈曲端子９０ｂ）は、この状態において、ステータコア９ａとは反対方向に形成されている。また、駆動端子９０ｂｗは、ステータコア９ａへの取り付け時にＶ相プレート９０ｖの駆動端子９０ｂｖと所定の間隔を置いて隣り合うように形成されている。
この駆動端子９０ｂｗは、Ｖ相プレート９０ｖの駆動端子９０ｂｖと比べて、Ｖ相プレート９０ｖと絶縁プレート９１との厚み分短く形成されている。Ｕ相プレート９０ｕの駆動端子９０ｂｕと比べると、Ｕ相プレート９０ｕ、Ｖ相プレート９０ｖと、２枚の絶縁プレート９１との厚み分短く形成されている。
従って、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の各駆動端子９０ｂｕ、９０ｂｖ、９０ｂｗは、同じ高さで等間隔に並ぶ。
【００７２】
このように、本発明の分割コア１０を用いれば、極めて簡単に配線処理を行うことができる。また、図１９に示す上面図からもわかるように、ステータコア９ａの径方向、及び周方向にはコイル３の末端処理に関わる余分な構成がない。従って、ステータコア９ａの径を不必要に大きくすることもない。
【００７３】
以上、説明したように本発明によって、連結作業及び配線作業を簡単に行うことができる分割コアを提供することができる。また、この分割コアを用いて、簡単な配線作業により構成されるステータコアを提供することができる。
本発明は、ステータコイルを有し、種々の用途に利用されるモータに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る分割コアを複数個並べた本発明に係るステータコアの構成を模式的に示す上面図
【図２】分割コアのコア本体とインシュレータとの関係を示す分解斜視図
【図３】コイル巻回後の分割コアとブリッジ体との関係を示す分解斜視図
【図４】ブリッジ体とコイルの端部を固定する固定端子との関係を示す分解斜視図
【図５】ブリッジ体を取り付ける前の分割コアの上面図
【図６】ブリッジ体を取り付けた後の分割コアの上面図
【図７】固定端子を取り付けた後の分割コアの上面図
【図８】図４に示す固定端子の断面図
【図９】ブリッジ体に設けられた固定部の別の配置例１を示す上面図
【図１０】ブリッジ体に設けられた固定部の別の配置例２を示す上面図
【図１１】ブリッジ体に設けられた固定部の別の配置例３を示す上面図
【図１２】ブリッジ体に設けられた固定部の別の配置例４を示す上面図
【図１３】別の巻回方法によりコイルを巻回した場合の分割コアの上面図
【図１４】図１３に図３〜７に示すブリッジ体を取り付けた後の分割コアの上面図
【図１５】固定端子の別の構成例１を示す断面図
【図１６】固定端子の別の構成例２を示す断面図
【図１７】ステータコイルを三相駆動する回路を模式的に示す回路ブロック図
【図１８】分割コアと配線部材との関係を示す分解斜視図
【図１９】配線後のステータコアの構成を模式的に示す上面図
【符号の説明】
【００７５】
１０：分割コア
１：コア本体
１ａ：磁極部、１ｂ：バックヨーク部、１ｃ：歯部
２：インシュレータ
５：上側インシュレータ（インシュレータ）
６：下側インシュレータ（インシュレータ）
２１、５１、６１：壁部
５ａ：磁極部側壁部（壁部）、５ｂ：バックヨーク部側壁部（壁部）
６ａ：磁極部側壁部（壁部）、６ｂ：バックヨーク部側壁部（壁部）
５２：切欠部
５ｃ：磁極部側切欠部（切欠部）
５ｄ：バックヨーク部側第一の切欠部（切欠部）
５ｅ：バックヨーク部側第二の切欠部（切欠部）
３：コイル
３ａ：始端、３ｂ：終端
４：ブリッジ体
４１：固定部
４２：磁極部側の固定部、第一固定部（固定部）
４３：バックヨーク側の固定部、第二固定部（固定部）
７：固定端子
８：ロータ
８ａ：回転軸
９ａ：ステータコア
９０：配線プレート（配線部材）
９０ｎ：中性点プレート、共通配線プレート（共通配線部材）
９０ｕ（９０ｐ）：Ｕ相プレート、相別配線プレート（相別配線部材）
９０ｖ（９０ｐ）：Ｖ相プレート、相別配線プレート（相別配線部材）
９０ｗ（９０ｐ）：Ｗ相プレート、相別配線プレート（相別配線部材）
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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