(57)【要約】【課題】渡り線のたるみを防ぐことができる回転電機を提供する。【解決手段】回転子と、互いに隣接し、円環状に配置された磁極片３を複数有する固定子１と、磁極片３と当該磁極片３に巻回される巻線４との間に設けられ、磁極片３と巻線４とを絶縁する絶縁用ボビン７とを備え、絶縁用ボビン７は、絶縁用ボビン７ａと、絶縁用ボビン７ｂとを有し、絶縁用ボビン７ａと絶縁用ボビン７ｂとで磁極片３が挟み込まれ、絶縁用ボビン７ａは、磁極片３のバックヨーク部３１側に、互いに異なる深さの巻線収納溝７６が複数形成されており、巻線収納溝７６は、磁極片３に巻回された巻線４同士をつなぐ渡り線４１を保持したものである。【選択図】図５
2013211956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、
互いに隣接し、円環状に配置された磁極片を複数有する固定子と、
前記磁極片と当該磁極片に巻回される巻線との間に設けられ、前記磁極片と前記巻線とを絶縁する絶縁用ボビンと
を備え、
前記絶縁用ボビンは、
第１絶縁用ボビンと、第２絶縁用ボビンとを有し、
前記第１絶縁用ボビンと前記第２絶縁用ボビンとで前記磁極片が挟み込まれ、
前記第１絶縁用ボビンは、
前記磁極片のバックヨーク部側に、互いに異なる深さの溝が複数形成されており、
前記溝は、前記磁極片に巻回された前記巻線同士をつなぐ渡り線を保持した
ことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記第１絶縁用ボビンは、
前記円環状に配置された磁極片の外径よりも内側に設けられた第１溝と、
前記円環状に配置された磁極片の外径よりも外側に設けられ、前記第１溝と深さの異なる第２溝と
を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記第２絶縁用ボビンは、
前記磁極片の外径よりも内側に設けられた第３溝を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項４】
前記磁極片を２つ隣接して固定してユニットコアを構成し、
前記ユニットコアは、
第１ユニットコアと、第２ユニットコアとを有し、
前記第２ユニットコアを、前記第１ユニットコアで挟み込んだ位置に設けて積層されて形成されたものであり、
前記第１ユニットコアは、前記磁極片のバックヨーク部側の一方の端面に、凸部を設け、凸部が設けられた前記磁極片と隣接する前記磁極片のバックヨーク部側の一方の端面に、第１凹部を設け、
前記第２ユニットコアは、前記磁極片のバックヨーク部側の一方の端面に、凸部を設け、凸部が設けられた前記磁極片と隣接する前記磁極片のバックヨーク部側の一方の端面に、第２凹部を設け、
前記第１凹部は、前記第２凹部よりも大きく形成され、
前記ユニットコア同士は、前記凸部と、前記第１凹部及び前記第２凹部とが嵌め合わせられることにより係合される
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項５】
回転子と、
互いに隣接し、円環状に配置された磁極片を複数有する固定子と、
前記磁極片と当該磁極片に巻回される巻線との間に設けられ、前記磁極片と前記巻線とを絶縁する絶縁用ボビンと
を備え、
前記絶縁用ボビンは、
第１絶縁用ボビンと、第２絶縁用ボビンとを有し、
前記第１絶縁用ボビンと前記第２絶縁用ボビンとで前記磁極片が挟み込まれ、
前記第１絶縁用ボビンは、
前記磁極片のバックヨーク部側の一方に、互いに異なる深さの溝が複数形成されており、
前記磁極片のバックヨーク部側の他方に、深さの同じ溝が複数形成されており、
前記溝は、前記磁極片に巻回された前記巻線同士をつなぐ渡り線を保持した
ことを特徴とする回転電機。
【請求項６】
前記第１絶縁用ボビンは、
前記互いに異なる深さの溝のうち、１つの溝が、前記磁極片の外径よりも内側に設けられ、
前記互いに異なる深さの溝のうち、２つの溝が、前記磁極片の外径よりも外側に設けられた
ことを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
回転子と、
互いに隣接し、円環状に配置された磁極片を複数有する固定子と、
前記磁極片と当該磁極片に巻回される巻線との間に設けられ、前記磁極片と前記巻線とを絶縁する絶縁用ボビンと
を備え、
前記絶縁用ボビンは、
第１絶縁用ボビンと、第２絶縁用ボビンとを有し、
前記第１絶縁用ボビンと前記第２絶縁用ボビンとで前記磁極片が挟み込まれ、
前記第１絶縁用ボビンは、
前記磁極片のバックヨーク部側の一方に、互いに異なる深さの溝が複数形成されており、
前記磁極片のバックヨーク部側の他方に、深さの同じ溝が１又は複数形成されており、
前記溝は、前記磁極片に巻回された前記巻線同士をつなぐ渡り線を保持した
ことを特徴とする回転電機。
【請求項８】
前記第１絶縁用ボビンは、
前記互いに異なる深さの溝が、前記磁極片の外径よりも外側に設けられた
ことを特徴とする請求項７に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関し、特に、渡り線のたるみを防ぎ、製品コストが安価となる回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転電機において、固定子は、積層鉄心が使用されている。積層鉄心は、プレス等で打ち抜かれた薄板状の珪素鋼板が複数枚積層され、カシメや溶接等により固定されたものである。
積層鉄心は、積層方向に対し、上方向と下方向とからそれぞれ絶縁用ボビンを装着している。
そのため、積層鉄心は、絶縁用ボビンを装着した状態で巻線が施されたものとなっている。
このようなものにおいては、積層鉄心に対して、巻線が高密度に巻かれることにより、回転電機は、高効率のものとなり、大容量化が可能となり、小型化も可能となる。
【０００３】
そこで、固定子に巻線が高密度に巻かれるようにするため、作業性を向上させる技術として、固定子鉄心を複数個に分割した分割鉄心が使用されている。
具体的には、２つの連結された磁極片を１単位とするユニットコアが２個１組となっている。
まず、ユニットコアには、渡り線を介して連続した状態で巻かれる巻線が施され、巻線が施されたユニットコアが相毎に３組形成される。
次に、ユニットコアの３組が円環状に配置され、各相の巻線の渡り線や巻線端末部は、絶縁用ボビンの周方向に対して形成された巻線収納溝に収納される。
そして、巻線収納溝に収納された渡り線や巻線端末部は、絶縁用ボビンに設けられている巻線固定孔に挿入された後、紐や結束バンドで固定される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４６３５２号公報（段落［００３９］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の回転電機（特許文献１参照）においては、２個１組のユニットコアに対し、渡り線を介して連続した状態で巻線が実施されている。
そのため、ユニットコア３組を円環状に配置させる際、渡り線がユニットコアの構成要素である磁極片に干渉するのを避けるようにするため、渡り線は磁極片の内径側又は外径側に配置させなければならなかった。
その結果、渡り線が必要以上に長いものとなり、渡り線はたるんだ状態となってしまう問題点があった。
【０００６】
また、絶縁用ボビンの巻線収納溝に渡り線や巻線端末部を収納させた後、そのままでは、たるんだ状態の渡り線同士が接触して絶縁不具合を起こす虞があるため、そのような渡り線を巻線収納溝内へ固定させておくための結束具として、例えば、紐や結束バンドが必要であった。
よって、渡り線を巻線収納溝へ固定させておくための結束具及びその作業工程が生じてしまうことにより、製品コストが高価となる問題点があった。
【０００７】
したがって、渡り線のたるみを防ぐことができず、製品コストが高価となってしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、渡り線のたるみを防ぐことができ、製品コストが安価となる回転電機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の回転電機は、回転子と、互いに隣接し、円環状に配置された磁極片を複数有する固定子と、前記磁極片と当該磁極片に巻回される巻線との間に設けられ、前記磁極片と前記巻線とを絶縁する絶縁用ボビンとを備え、前記絶縁用ボビンは、第１絶縁用ボビンと、第２絶縁用ボビンとを有し、前記第１絶縁用ボビンと前記第２絶縁用ボビンとで前記磁極片が挟み込まれ、前記第１絶縁用ボビンは、前記磁極片のバックヨーク部側に、互いに異なる深さの溝が複数形成されており、前記溝は、前記磁極片に巻回された前記巻線同士をつなぐ渡り線を保持したものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、絶縁用ボビンに深さの異なる溝を複数設けることにより、渡り線のたるみを防ぐことができ、製品コストが安価となる回転電機を提供することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における回転電機の固定子１の構成要素であるユニットコア２の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるユニットコア２の組み合わせにより構成された固定子１の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における固定子１断面の結線状態を示す結線図である。
【図４】本発明の実施の形態１における固定子１の構成要素であるユニットコア２を全て直線上に並べ、結線の状態を模式的に表した結線略図である。
【図５】本発明の実施の形態１における磁極片３に嵌着される絶縁用ボビン７を固定子１の径方向から見た場合の斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１における絶縁用ボビン７を図５の符号Ａ１方向及び符号Ａ２方向の何れか一方から見た場合の平面図である。
【図７】本発明の実施の形態１における絶縁用ボビン７の図５の符号Ｂ１方向及び符号Ｂ２方向の何れか一方から見た場合の正面図である。
【図８】本発明の実施の形態１における絶縁用ボビン７の図５の符号Ｃ１方向及び符号Ｃ２方向の何れか一方から見た場合の側面図である。
【図９】本発明の実施の形態１における３相交流のＵ相分に対応するユニットコア２の２個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における３相交流のＶ相分に対応するユニットコア２の２個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における３相交流のＷ相分に対応するユニットコア２の２個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１におけるユニットコア２を組み合わせて３相交流を形成させる固定子１を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態２における回転電機の固定子１の構成要素である第１ユニットコア２ａ及び第２ユニットコア２ｂから形成されるユニットコア２の斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態２におけるユニットコア２の組み合わせにより構成された固定子の断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態２における第１ユニットコア２ａ及び第２ユニットコア２ｂの突合わせ端面に形成された第１凹部３６、第２凹部３７及び凸部３５の形状を示す斜視図である。
【図１６】本発明の実施の形態２におけるユニットコア２の端面同士を突合わせてユニットコア２相互間を一体的に結合するときの状態を模式的に示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態３における回転電機の固定子１の構成要素である磁極片３の斜視図である。
【図１８】本発明の実施の形態３における磁極片３の組み合わせにより構成された固定子１の断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態３における固定子１断面の結線状態を示す結線図である。
【図２０】本発明の実施の形態３における固定子１の構成要素である磁極片３を全て直線上に並べ、結線の状態を模式的に表した結線略図である。
【図２１】本発明の実施の形態３における磁極片３に嵌着される絶縁用ボビン７を固定子１の径方向から見た場合の斜視図である。
【図２２】本発明の実施の形態３における絶縁用ボビン７を図５の符号Ａ１方向及び符号Ａ２方向の何れか一方から見た場合の平面図である。
【図２３】本発明の実施の形態３における絶縁用ボビン７の図５の符号Ｂ１方向及び符号Ｂ２方向の何れか一方から見た場合の正面図である。
【図２４】本発明の実施の形態３における絶縁用ボビン７の図５の符号Ｃ１方向及び符号Ｃ２方向の何れか一方から見た場合の側面図である。
【図２５】本発明の実施の形態３における３相交流のＵ相分に対応する磁極片３の４個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。
【図２６】本発明の実施の形態３における３相交流のＶ相分に対応する磁極片３の４個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。
【図２７】本発明の実施の形態３における３相交流のＷ相分に対応する磁極片３の４個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。
【図２８】本発明の実施の形態３における磁極片３を組み合わせて３相交流を形成させる固定子１を示す図である。
【図２９】本発明の実施の形態４における回転電機の固定子１を構成する磁極片３に装着される絶縁用ボビン７の平面図である。
【図３０】本発明の実施の形態４における回転電機の固定子１を構成する磁極片３に装着される絶縁用ボビン７の正面図である。
【図３１】本発明の実施の形態４における回転電機の固定子１を構成する磁極片３に装着される絶縁用ボビン７の側面図である。
【図３２】本発明の実施の形態４における３相交流のＵ相分に対応する磁極片３の４個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。
【図３３】本発明の実施の形態４における３相交流のＶ相分に対応する磁極片３の４個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。
【図３４】本発明の実施の形態４における３相交流のＷ相分に対応する磁極片３の４個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。
【図３５】本発明の実施の形態４における磁極片３を組み合わせて３相交流を形成させる固定子１を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
実施の形態１．
実施の形態１においては、回転電機は、例えば、１０極１２ティースの３相ＤＣブラシレスモータであって、固定子１を備えている。
固定子１は、磁極片３が２つ連結されてなるユニットコア２を複数個、例えば、６個備えている。
【００１４】
まず、固定子１の概略について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１における回転電機の固定子１の構成要素であるユニットコア２の斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１におけるユニットコア２の組み合わせにより構成された固定子１の断面図である。図３は、本発明の実施の形態１における固定子１断面の結線状態を示す結線図である。図４は、本発明の実施の形態１における固定子１の構成要素であるユニットコア２を全て直線上に並べ、結線の状態を模式的に表した結線略図である。
なお、図４においては、ユニットコア２は簡略化して表すものとし、例えば、ティースに巻かれる導体や絶縁用ボビンは省略するものとする。
【００１５】
図１に示すように、ユニットコア２は、図２で紙面に対して直交する方向である回転軸出力方向に沿って薄板を複数枚積み重ね、カシメや溶接等により固定されてなる積層鉄心で形成された一対の磁極片３を備えている。
磁極片３は、バックヨーク部３１及びバックヨーク部３１から突出したティース部３２を有している。
【００１６】
バックヨーク部３１は、固定子１の組み立て時、治工具で固定するためのアリ溝部３４を有している。
お互いのバックヨーク部３１は、隣接する磁極片３に、薄肉３３を介して、折り曲げ可能に連結されている。すなわち、薄肉３３は、磁極片３同士を連結するものであり、バックヨーク部３１の一部を薄肉にして形成されているものである。
なお、薄肉３３は、これに限定するものではない。例えば、磁極片３のバックヨーク部３１同士を回転可能な連結部と摺動自在にヒンジ結合して折り曲げ可能に連結形成されていてもよい。
また、例えば、積層方向のカシメ用凹凸を利用することにより、回転自在に形成されてなる形状にしてもよい。
【００１７】
ティース部３２は、後述するように、回転出力軸方向の上側から絶縁用ボビン７ａを装着させ、回転出力軸方向の下側から絶縁用ボビン７ｂを装着させる。
すなわち、ティース部３２は、回転出力軸方向の上下から１対の絶縁用ボビン７を装着させる。
ティース部３２には、後述するように、絶縁用ボビン７を装着した状態で、２つの磁極片３からなるユニットコア２を２つ用いたものを１組として、連続した銅線等からなる導線で形成される巻線４が施されている。すなわち、ティース部３２には、巻線４が巻回されている。
これにより、ユニットコア２を２つ用いたものを１組として、ユニットコア２の１組は、３相交流のそれぞれの相Ｕ、Ｖ、及びＷのうちの１相分が対応することになっている。
【００１８】
そして、巻回された２個のユニットコア２同士が互いに固定子１の円の中心Ｏ（図示せず）を挟む点対称の位置に対向配置される。
そのとき、ユニットコア２の２個を１組としたものを３組用いて周方向に沿って６０度ずつ順次ずらして円環状に配置させる。
これにより、円環状に配置された各ユニットコア２のバックヨーク部３１の突合わせ端部同士は、溶接や接着等により、一体的に結合される。
その結果、１０極１２ティースの３相ＤＣブラシレスモータの固定子１が形成される。
【００１９】
なお、図２〜図４において、各ユニットコア２の各々の磁極片３に対して付記された符号Ｕ、Ｖ、及びＷは、３相交流のそれぞれの相に対応しており、Ｎは中性点を意味するものとする。
また、各Ｕ、Ｖ、及びＷに対する添え字は、各ユニットコア２の各磁極片３に巻回された各巻線４を区別するための記号とし、Ｕ1と、Ｕ’1との相違点は、巻回方向が左右反対であることを意味するものとする。
例えば、図３において、バックヨーク部３１側からみると、Ｕ1は右回りに巻線４が巻回されていることを意味し、バックヨーク部３１側からみると、Ｕ’1は左回りに巻線４が巻回されていることを意味するものとする。
また、Ｕ1と、Ｕ2との相違点は、Ｕ1がユニットコア２の１番目に巻回される巻線４を意味し、Ｕ2がユニットコア２の２番目に巻回される巻線４を意味するものとする。
なお、Ｕ、Ｖ、及びＷに対する他の符号や添え字についても同様とする。
【００２０】
次に、絶縁用ボビン７について説明する。
図５は、本発明の実施の形態１における磁極片３に嵌着される絶縁用ボビン７を固定子１の径方向から見た場合の斜視図である。図６は、本発明の実施の形態１における絶縁用ボビン７を図５の符号Ａ１方向及び符号Ａ２方向の何れか一方から見た場合の平面図である。図７は、本発明の実施の形態１における絶縁用ボビン７の図５の符号Ｂ１方向及び符号Ｂ２方向の何れか一方から見た場合の正面図である。図８は、本発明の実施の形態１における絶縁用ボビン７の図５の符号Ｃ１方向及び符号Ｃ２方向の何れか一方から見た場合の側面図である。
【００２１】
絶縁用ボビン７は、図５、図７（ａ）の絶縁用ボビン７ａの符号Ｂ１方向から見た正面図、及び図７（ｂ）の絶縁用ボビン７ｂの符号Ｂ２方向から見た正面図に示すように、絶縁用ボビン７ａ及び絶縁用ボビン７ｂからなり、各磁極片３のティース部３２に嵌合されるティース嵌合部７１と、バックヨーク部３１に嵌合されるバックヨーク嵌合部７２とを有している。
【００２２】
図６（ａ）の絶縁用ボビン７ａのＡ１方向から見た平面図、図６（ｂ）の絶縁用ボビン７ｂのＡ２方向から見た平面図、図８（ａ）の絶縁用ボビン７ａの側面図、及び図８（ｂ）の絶縁用ボビン７ｂの側面図に示すように、絶縁用ボビン７ａ及び絶縁用ボビン７ｂは、互いに異なる形状であるものの、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相毎の違いはなく、各相で共通した構造となっている。
【００２３】
ティース嵌合部７１と、バックヨーク嵌合部７２との境界部分には、巻線４の巻き始め部分が、それ以降に巻かれる部分と干渉することを避けるために、その左右の位置に巻線４の巻始め部分を外側に逃がすための巻始め線逃がし溝７５が形成されている。
【００２４】
バックヨーク嵌合部７２には、後述するように、その左右に各相の巻線４の巻始め部分である巻始め線４２や巻き終わり部分（以下、これらを総称して巻線端末部と称する）、各渡り線４１を収納するために、巻線収納溝７６が形成されている。
【００２５】
次に、絶縁用ボビン７ａに形成される溝について説明する。
絶縁用ボビン７ａには、図５に示すＡ１側に、ティース嵌合部７１上に、巻線整列溝７４が形成されている。
【００２６】
また、絶縁用ボビン７ａには、図５、図６（ａ）の絶縁用ボビン７ａのＡ１方向から見た平面図に示すように、ティース嵌合部７１を中心として、左右対称の位置に、ティース側溝４５及びティース外側溝４６が形成されている。
ティース側溝４５は、ティース外側溝４６よりもティース嵌合部７１に近い位置に形成され、固定子１の径方向に沿った方向が長手方向となる溝である。
ティース外側溝４６は、ティース側溝４５よりもティース嵌合部７１から遠い位置に形成され、固定子１の径方向に沿った方向が長手方向となる溝である。
【００２７】
また、絶縁用ボビン７ａには、図５、図６（ａ）の絶縁用ボビン７ａのＡ１方向から見た平面図、図８（ａ）の絶縁用ボビン７ａの側面図に示すように、巻線収納溝７６ａ、巻線収納溝７６ｂ、及び巻線収納溝７６ｃが形成されている。
巻線収納溝７６ａ、巻線収納溝７６ｂ、及び巻線収納溝７６ｃは、いずれも固定子１の周方向に沿って形成される溝である。
巻線収納溝７６ａは、巻線収納溝７６ｂ及び巻線収納溝７６ｃと比較して、最もティース嵌合部７１に近い側に形成されている。
巻線収納溝７６ｂは、巻線収納溝７６ａよりもティース嵌合部７１から遠く、かつ、巻線収納溝７６ｃよりもティース嵌合部７１に近い側に形成されている。
巻線収納溝７６ｃは、巻線収納溝７６ａ及び巻線収納溝７６ｂと比較して、最もティース嵌合部７１から遠い側に形成されている。
すなわち、巻線収納溝７６ａと固定子１の円の中心Ｏとの距離は、巻線収納溝７６ｂと固定子１の円の中心Ｏとの距離及び巻線収納溝７６ｃと固定子１の円の中心Ｏとの距離よりも短い状態となっている。
巻線収納溝７６ｂと固定子１の円の中心Ｏとの距離は、巻線収納溝７６ａと固定子１の円の中心Ｏとの距離よりも長く、巻線収納溝７６ｃと固定子１の円の中心Ｏとの距離よりも短い状態となっている。
巻線収納溝７６ｃと固定子１の円の中心Ｏとの距離は、巻線収納溝７６ｂと固定子１の円の中心Ｏとの距離及び巻線収納溝７６ｃと固定子１の円の中心Ｏとの距離よりも長い状態となっている。
【００２８】
巻線収納溝７６ｂは、絶縁用ボビン７ａのなかでは、最も深く形成された溝である。
巻線収納溝７６ｃは、絶縁用ボビン７ａのなかでは、２番目の深さで形成された溝である。
巻線収納溝７６ａは、絶縁用ボビン７ａのなかでは、３番目の深さで形成された溝である。
また、巻線収納溝７６ｃと、磁極片３の積層方向上で対向する位置には、巻線収納溝７６ｆが形成されており、巻線収納溝７６ａや、後述する巻線収納溝７６ｄ及び巻線収納溝７６ｅよりも浅い溝となっている。
なお、巻線収納溝７６ａ、巻線収納溝７６ｂ、及び巻線収納溝７６ｃは、ティース外側溝４６と互いに交差している。
また、巻線収納溝７６ａ、巻線収納溝７６ｂ、及び巻線収納溝７６ｃは、ティース側溝４５の長手方向上で溝が終わっている。つまり、巻線収納溝７６ａ、巻線収納溝７６ｂ、及び巻線収納溝７６ｃは、ティース側溝４５の長手方向上には形成されていない。
また、巻線収納溝７６ｃは、ユニットコア２の外径よりも大きい位置に形成されている。
【００２９】
次に、絶縁用ボビン７ｂに形成される溝について説明する。
絶縁用ボビン７ｂには、図５に示すＡ２側に、ティース嵌合部７１上に、巻線整列溝７４が形成されている。
【００３０】
また、絶縁用ボビン７ｂには、図５、図６（ｂ）の絶縁用ボビン７ｂのＡ２方向から見た平面図に示すように、ティース嵌合部７１を中心として、左右対称の位置に、ティース側溝４５及びティース外側溝４６が形成されている。
ティース側溝４５は、ティース外側溝４６よりもティース嵌合部７１に近い位置に形成され、固定子１の径方向に沿った方向が長手方向となる溝である。
ティース外側溝４６は、ティース側溝４５よりもティース嵌合部７１から遠い位置に形成され、固定子１の径方向に沿った方向が長手方向となる溝である。
【００３１】
また、絶縁用ボビン７ｂには、図５、図６（ｂ）の絶縁用ボビン７ｂのＡ２方向から見た平面図、図８（ｂ）の絶縁用ボビン７ｂの側面図に示すように、巻線収納溝７６ｄ及び巻線収納溝７６ｅが形成されている。
巻線収納溝７６ｄは、巻線収納溝７６ｅと比較して、最もティース嵌合部７１に近い側に形成されている。
巻線収納溝７６ｅは、巻線収納溝７６ｄと比較して、最もティース嵌合部７１から遠い側に形成されている。
すなわち、巻線収納溝７６ｄと固定子１の円の中心Ｏとの距離は、巻線収納溝７６ｅと固定子１の円の中心Ｏとの距離よりも短い状態となっている。
【００３２】
巻線収納溝７６ｄは、絶縁用ボビン７ｂのなかでは、最も浅く形成された溝である。
巻線収納溝７６ｅは、絶縁用ボビン７ｂのなかでは、最も深く形成された溝である。
なお、巻線収納溝７６ｄ及び巻線収納溝７６ｅは、ティース外側溝４６と互いに交差している。
また、巻線収納溝７６ｄ及び巻線収納溝７６ｅは、ティース側溝４５の長手方向上で溝が終わっている。つまり、巻線収納溝７６ｄ及び巻線収納溝７６ｅは、ティース側溝４５の長手方向上には形成されていない。
また、巻線収納溝７６ｄ及び巻線収納溝７６ｅは、ユニットコア２の外径よりも小さい位置に形成されている。
【００３３】
なお、絶縁用ボビン７ａ及び絶縁用ボビン７ｂに形成される巻線収納溝７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄ、及び７６ｅを総称していうときは、巻線収納溝７６と称することとする。
また、ここでは、巻線収納溝７６ａ〜７６ｅの深さと溝の数の一例を示しただけであり、これに限定するものではない。
要するに、互いに深さの異なる巻線収納溝７６ａ〜７６ｅであればよい。これにより、渡り線４１を巻線収納溝７６に収納した際、後述するように、巻始め線４２と巻き終わり部分とが絶縁用ボビン７上でクロスするのを防ぐことができる。
それにより、電位差のある高い他相の渡り線４１部分や同相の巻始め線４２と巻き終わり部分との接触を避けることができ、品質安定化を図ることができる。
なお、絶縁用ボビン７ａは、本発明における第１絶縁用ボビンに相当する。
また、絶縁用ボビン７ｂは、本発明における第２絶縁用ボビンに相当する。
【００３４】
次に、各相に対応するように、各相におけるユニットコア２を、ユニットコア２の２個１組で実現する構成について説明する。
図９は、本発明の実施の形態１における３相交流のＵ相分に対応するユニットコア２の２個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。図１０は、本発明の実施の形態１における３相交流のＶ相分に対応するユニットコア２の２個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。図１１は、本発明の実施の形態１における３相交流のＷ相分に対応するユニットコア２の２個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。
なお、図９〜図１１において、各ティース部３２に巻かれる巻線４については省略する。
また、例えば、Ｖ相の場合、Ｕ相及びＷ相の場合と比較して、巻線４が巻回される方向は逆となっており、巻線４の巻始め部分及び巻き終わり部分の位置が逆となっている。
また、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の巻線４が巻回される方向と、巻始め部分と巻き終わり部分とを逆にしてもよい。
このような場合であっても、１０極１２ティースの回転電機を形成することができる。
【００３５】
各相を構成する２個１組のユニットコア２の各ティース部３２の絶縁用ボビン７に巻回される巻線４と、渡り線４１と、渡り線４４（後述する）との配置関係について、絶縁用ボビン７にある各種溝を用いることで巻線４が形成される手順とからめて説明する。
【００３６】
まず、Ｕ相分に対応する巻線４の形成手順について説明する。
Ｕ相分に対応する巻線４は、ユニットコア２の２個１組に対して巻回されることで形成される。
まず、巻始め線４２は、一方のユニットコア２のＵ1側の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て右側にあり、バックヨーク部３１側から見て巻線４が右回りに巻回される。
次に、Ｕ1の巻線４の巻き終わり部分は切断されずに、絶縁用ボビン７ａ側から、渡り線４４としてＵ1の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て左側のティース外側溝４６に通される。
次に、左側のティース外側溝４６に通された渡り線４４は、巻線収納溝７６ａに通された後、Ｕ’1の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て左側のティース側溝４５に通される。
次に、左側のティース側溝４５を通された渡り線４４は、Ｕ’1のバックヨーク部３１側から見て左回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
次に、Ｕ’1の巻線４の巻き終わり部分は切断されずに、絶縁用ボビン７ａ側から、渡り線４４としてＵ’1の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て右側のティース外側溝４６に通される。
次に、右側のティース外側溝４６に通された渡り線４４は、巻線収納溝７６ａに通された後、所定の長さ分を確保させた状態で、他方のユニットコア２のＵ’2の巻線収納溝７６ａに通される。
次に、巻線収納溝７６ａに通された渡り線４４は、磁極片３のバックヨーク部３１側から見て左側のティース側溝４５に通される。
次に、左側のティース側溝４５に通された渡り線４４は、Ｕ’2のバックヨーク部３１側から見て左回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
次に、Ｕ’2の巻き終わり部分は切断されずに渡り線４４としてＵ’2の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て右側のティース外側溝４６に通される。
次に、右側のティース外側溝４６に通された渡り線４４は、巻線収納溝７６ａに通された後、Ｕ2の磁極片３のバックヨーク部３１から見て右回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
このようにして、Ｕ相分に対応する巻線４が形成される。
【００３７】
次に、Ｖ相分に対応する巻線４の形成手順について説明する。
Ｖ相分に対応する巻線４は、ユニットコア２の２個１組に対して巻回されることで形成される。
まず、巻始め線４２は、一方のユニットコア２のＶ’1側の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て左側にあり、バックヨーク部３１側から見て巻線４が左回りに巻回される。
次に、Ｖ’1の巻線４の巻き終わり部分は切断されずに、絶縁用ボビン７ａ側から、渡り線４４としてＶ1の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て右側のティース外側溝４６に通される。
次に、右側のティース外側溝４６に通された渡り線４４は、巻線収納溝７６ｂに通された後、Ｖ1の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て右側のティース側溝４５に通される。
次に、右側のティース側溝４５を通された渡り線４４は、Ｖ1のバックヨーク部３１側から見て右回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
次に、Ｖ1の巻線４の巻き終わり部分は切断されずに、絶縁用ボビン７ａ側から、渡り線４４としてＶ1の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て左側のティース外側溝４６に通される。
次に、左側のティース外側溝４６に通された渡り線４４は、巻線収納溝７６ｃに通された後、所定の長さ分を確保させた状態で、他方のユニットコア２のＶ2の巻線収納溝７６ｃに通される。
次に、巻線収納溝７６ｃに通された渡り線４４は、磁極片３のバックヨーク部３１側から見て右側のティース側溝４５に通される。
次に、右側のティース側溝４５に通された渡り線４４は、Ｖ2のバックヨーク部３１側から見て右回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
次に、Ｖ2の巻き終わり部分は切断されずに渡り線４４としてＶ2の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て左側のティース外側溝４６に通される。
次に、左側のティース外側溝４６に通された渡り線４４は、巻線収納溝７６ａに通された後、Ｖ’2の磁極片３のバックヨーク部３１から見て左回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
このようにして、Ｖ相分に対応する巻線４が形成される。
【００３８】
次に、Ｗ相分に対応する巻線４の形成手順について説明する。
Ｗ相分に対応する巻線４は、ユニットコア２の２個１組に対して巻回されることで形成される。
まず、巻始め線４２は、一方のユニットコア２のＷ1側の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て右側にあり、バックヨーク部３１側から見て巻線４が右回りに巻回される。
次に、Ｗ1の巻線４の巻き終わり部分は切断されずに、絶縁用ボビン７ｂ側から、渡り線４４としてＷ1の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て右側のティース外側溝４６に通される。
次に、右側のティース外側溝４６に通された渡り線４４は、巻線収納溝７６ｅに通された後、Ｗ’1の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て右側のティース側溝４５に通される。
次に、右側のティース側溝４５を通された渡り線４４は、Ｗ’1のバックヨーク部３１側から見て左回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
次に、Ｗ’1の巻線４の巻き終わり部分は切断されずに、絶縁用ボビン７ｂ側から、渡り線４４としてＷ’1の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て左側のティース外側溝４６に通される。
次に、左側のティース外側溝４６に通された渡り線４４は、巻線収納溝７６ｄに通された後、所定の長さ分を確保させた状態で、他方のユニットコア２のＷ’2の巻線収納溝７６ｅに通される。
次に、巻線収納溝７６ｅに通された渡り線４４は、磁極片３のバックヨーク部３１側から見て右側のティース側溝４５に通される。
次に、右側のティース側溝４５に通された渡り線４４は、Ｗ’2のバックヨーク部３１側から見て左回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
次に、Ｗ’2の巻き終わり部分は切断されずに、絶縁用ボビン７ｂ側から、渡り線４４としてＷ2の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て左側のティース外側溝４６に通される。
次に、左側のティース外側溝４６に通された渡り線４４は、巻線収納溝７６ｄに通された後、Ｗ2の磁極片３のバックヨーク部３１から見て右回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
このようにして、Ｗ相分に対応する巻線４が形成される。
【００３９】
次に、上記で説明した２個１組のユニットコア２を用いた固定子１について説明する。
図１２は、本発明の実施の形態１におけるユニットコア２を組み合わせて３相交流を形成させる固定子１を示す図である。
上記で説明したユニットコア２の２個１組は、相毎に周方向に沿って順次６０度ずつずらせて円環状に配置される。
このとき、Ｖ相のユニットコア２の２個１組を基準として、Ｕ相のユニットコア２の２個１組を上から、Ｗ相のユニットコア２の２個１組を下から、それぞれ挿入するように円環状に配置される。
【００４０】
ここで、Ｕ相のユニットコア２の磁極片３に装着された絶縁用ボビン７ｂは、ユニットコア２の外径よりも小さい。よって、Ｖ相の渡り線４１は、Ｕ相のユニットコア２の磁極片３に装着された絶縁用ボビン７と干渉しない。
また、Ｖ相の渡り線４１は、ユニットコア２の外径よりも大きい位置で配置される。よって、Ｖ相の渡り線４１は、ユニットコア２と干渉しない。
すなわち、Ｖ相の渡り線４１は、Ｕ相のユニットコア２の磁極片３に装着された絶縁用ボビン７やユニットコア２と干渉しない。
【００４１】
また、Ｗ相の渡り線４１は、ユニットコア２の下側である絶縁用ボビン７ｂ側に配置されている。
よって、Ｗ層の渡り線４１は、他相のユニットコア２や絶縁用ボビン７と干渉しない。
すなわち、Ｗ相の渡り線４１は、Ｕ相のユニットコア２及びＶ相のユニットコア２と干渉せず、Ｕ相の絶縁用ボビン７及びＶ相の絶縁用ボビン７とも干渉しない。
【００４２】
このときの各相の渡り線４１について説明する。
Ｕ相の渡り線４１は、Ｖ相の絶縁用ボビン７ａの巻線収納溝７６ａ及びＷ相の絶縁用ボビン７ａの巻線収納溝７６ａに挿入される。
Ｖ相の渡り線４１は、Ｕ相の絶縁用ボビン７ａの巻線収納溝７６ｆ及びＷ相の絶縁用ボビン７ａの巻線収納溝７６ｃに挿入される。
Ｗ相の渡り線４１は、Ｕ相の絶縁用ボビン７ｂの巻線収納溝７６ｅ及びＶ相の絶縁用ボビン７ｂの巻線収納溝７６ｅに挿入される。
【００４３】
そして、溶接や接着等により、各ユニットコア２の互いに隣接する端面同士が結合され、一体化される。
これにより、１０極１２ティースの３相ＤＣブラシレスモータの固定子１が組み立てられる。
【００４４】
このように、互いに深さの異なる溝を絶縁用ボビン７に複数設けることにより、固定子１を円環状に形成する際、渡り線４１にはたるみが発生しない。
そのため、絶縁用ボビン７から渡り線４１がはみでることがない。
また、絶縁用ボビン７に複数設けられた互いに深さの異なる溝により、はみ出し防止用の紐や結束バンドといった結束具が不要となる。
それにより、そういった作業工程に必要な工数を低減することができるため、コストを抑制することができる。すなわち、低コストとすることができる。
なお、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の渡り線４１、４４の配置は上記に限定するものではなく、互いに接触しなければよいものである。
また、固定子１を組み立てる際、Ｕ相とＷ相とが入れ替わってもよい。すなわち、このとき、Ｖ相のユニットコア２の２個１組を基準として、Ｗ相のユニットコア２の２個１組を上から、Ｕ相のユニットコア２の２個１組を下から、それぞれ挿入するように円環状に配置させてもよい。
【００４５】
以上のように、本実施の形態１においては、回転電機は、回転子と、互いに隣接し、円環状に配置された磁極片３を複数有する固定子１と、磁極片３と当該磁極片３に巻回される巻線４との間に設けられ、磁極片３と巻線４とを絶縁する絶縁用ボビン７とを備え、絶縁用ボビン７は、絶縁用ボビン７ａと、絶縁用ボビン７ｂとを有し、絶縁用ボビン７ａと絶縁用ボビン７ｂとで磁極片３が挟み込まれ、絶縁用ボビン７ａは、磁極片３のバックヨーク部３１側に、互いに異なる深さの巻線収納溝７６が複数形成されており、巻線収納溝７６は、磁極片３に巻回された巻線４同士をつなぐ渡り線４１を保持したことにより、渡り線のたるみを防ぐことができ、製品コストが安価となる回転電機を提供することができる。
【００４６】
実施の形態２．
実施の形態１との相違点は、ユニットコア２同士を凸部３５で係合させる点である。
なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
また、同一の機能や構成についての説明は省略する。
【００４７】
図１３は、本発明の実施の形態２における回転電機の固定子１の構成要素である第１ユニットコア２ａ及び第２ユニットコア２ｂから形成されるユニットコア２の斜視図である。図１４は、本発明の実施の形態２におけるユニットコア２の組み合わせにより構成された固定子の断面図である。
なお、図１４においては、各ユニットコア２に装着される絶縁用ボビン７やティース部３２に巻回される巻線４を省略するものとする。
【００４８】
図１３に示すように、ユニットコア２の一方の端面には、第１凹部３６及び第２凹部３７が形成され、ユニットコア２のもう一方の端面には、凸部３５が形成されている。
互いに隣接するユニットコア２において、凸部３５と、第１凹部３６及び第２凹部３７とが嵌め合わされることにより、端面同士が一体的に結合されるのである。
具体的には、ユニットコア２は、珪素鋼板が所定の枚数積層された第１ユニットコア２ａ及び珪素鋼板が所定の枚数積層された第２ユニットコア２ｂを備え、第２ユニットコア２ｂを第１ユニットコア２ａで挟み込むことにより形成される。
図１５は、本発明の実施の形態２における第１ユニットコア２ａ及び第２ユニットコア２ｂの突合わせ端面に形成された第１凹部３６、第２凹部３７及び凸部３５の形状を示す斜視図である。
図１５（ａ）は、第１ユニットコア２ａを示す図であり、図１５（ｂ）は、第２ユニットコア２ｂを示す図である。
【００４９】
第１ユニットコア２ａは、一方の端面には、凸部３５を形成しており、もう一方の端面には、第１凹部３６を形成している。
凸部３５の根元幅をＬ１とし、第１凹部３６の根元幅をＬ２としたとき、Ｌ１とＬ２との関係は、例えば、Ｌ１／Ｌ２＝０．９程度で形成される。
このため、隣り合うユニットコア２において、凸部３５と第１凹部３６とを係合させた場合、所定の隙間が空いた状態となるため、隣接するユニットコアにおいて、一方のユニットコア２を、他方のユニットコア２に挿入することは容易に可能となっている。
【００５０】
第２ユニットコア２ｂは、一方の端面には、凸部３５を形成しており、もう一方の端面には、第２凹部３７を形成している。
凸部３５の根元幅をＬ１とし、第２凹部３７の根元幅をＬ３としたとき、Ｌ３はＬ２より狭い状態で形成される。
このため、隣り合うユニットコア２において、凸部３５と第２凹部３７とを係合させる場合、容易に挿入可能とはならないため、圧入等により挿入可能となるものである。
【００５１】
上記で説明したように、各ユニットコア２は、第２ユニットコア２ｂを第１ユニットコア２ａで挟み込むことにより形成されているため、後述する図１６に示すように２段階で凸部３５の係合度合いが変わる。
図１６は、本発明の実施の形態２におけるユニットコア２の端面同士を突合わせてユニットコア２相互間を一体的に結合するときの状態を模式的に示す図である。
図１６（ａ）は、一方のユニットコア２を、他方のユニットコア２に挿入し始めた図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＡ−Ａ線上の断面図である。図１６（ｃ）は、一夫のユニットコア２を、他方のユニットコア２に挿入した図である。図１６（ｄ）は、図１６（ｃ）のＢ−Ｂ線上の断面図である。図１６（ｅ）は、図１６（ｃ）のＣ−Ｃ線上の断面図である。
【００５２】
図１６（ｂ）に示すように、凸部３５は、第１凹部３６に挿入されると、所定の隙間がい空いた状態で中に案内されて位置が決まる。
次に、その位置から、凸部３５側のユニットコア２が圧入されると、図１６（ｂ）に示すように、強固にユニットコア２同士が一体的に結合される。
例えば、図１６（ｄ）に示すように、Ｂ−Ｂ線上では、凸部３５と、第１凹部３６との間で所定の隙間があるものの、図１６（ｅ）に示すように、Ｃ−Ｃ線上では、凸部３５と、第２凹部３７との間は、強固に固定される。
なお、凸部３５、第１凹部３６、及び第２凹部３７の位置関係はこれに限定するものではなく、例えば、左右が逆であってもよい。
【００５３】
このようにして、ユニットコア２の端面を積層方向から圧入することにより、凸部３５と第２凹部３７との嵌め合いにより、隣接するユニットコア２の端面同士を一体的に結合することができる。
そのため、隣接するユニットコア２の端面同士を結合するための溶接や接着が不要となる。
それにより、ユニットコア２の熱変形等の影響を除去できるため、内径精度を確保することができると共に、ユニットコア２の端面同士を確実に固着することができる。
したがって、信頼性が高く、安価な回転電機の固定子１を製作することができる。
【００５４】
以上のように、本実施の形態２において、回転電機は、磁極片３を２つ隣接して固定してユニットコア２を構成し、ユニットコア２は、第１ユニットコア２ａと、第２ユニットコア２ｂとを有し、第２ユニットコア２ｂを、第１ユニットコア２ａで挟み込んだ位置に設けて積層されて形成されたものであり、第１ユニットコア２ａは、磁極片３のバックヨーク部３１側の一方の端面に、凸部３５を設け、凸部３５が設けられた磁極片３と隣接する磁極片３のバックヨーク部３１側の一方の端面に、第１凹部３６を設け、第２ユニットコア２ｂは、磁極片３のバックヨーク部３１側の一方の端面に、凸部３５を設け、凸部３５が設けられた磁極片３と隣接する磁極片３のバックヨーク部３１側の一方の端面に、第２凹部３７を設け、第１凹部３６は、第２凹部３７よりも大きく形成され、ユニットコア２同士は、凸部３５と、第１凹部３６及び第２凹部３７とが嵌め合わせられることにより係合されるので、信頼性が高く、安価なものとすることができる。
【００５５】
実施の形態３．
実施の形態１、２との相違点は、絶縁用ボビン７ａにのみ、各種溝が形成されている点である。
なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１、２と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
また、実施の形態１、２と同一の機能や構成についての説明は省略する。
【００５６】
実施の形態３においては、回転電機は、例えば、８極１２ティースの３相ＤＣブラシレスモータであって、固定子１を備えている。
図１７は、本発明の実施の形態３における回転電機の固定子１の構成要素である磁極片３の斜視図である。図１８は、本発明の実施の形態３における磁極片３の組み合わせにより構成された固定子１の断面図である。図１９は、本発明の実施の形態３における固定子１断面の結線状態を示す結線図である。図２０は、本発明の実施の形態３における固定子１の構成要素である磁極片３を全て直線上に並べ、結線の状態を模式的に表した結線略図である。
なお、図２０において、磁極片３は簡略化して表すものとし、ティース部３２に巻回される導線や絶縁用ボビン７は省略する。
【００５７】
各磁極片３のティース部３２には、回転出力軸方向の前後から一対の絶縁用ボビン７が装着され、絶縁用ボビン７が装着された磁極片３を４個集めたものを一つの集合単位として１組とし、連続した導線、例えば、銅線等からなる巻線４が巻回される。
これによって、磁極片３の４個１組が３相交流のそれぞれの相、例えば、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のうちの１相分に対応することとなる。
そして、巻線４が巻回された４個の磁極片３同士が互いに固定子１の円の中心Ｏ（図示せず）に対して、１２０度ずつ均等に対向配置させると共に、磁極片３の４個１組を３組用いることにより、周方向に沿って３０度ずつ順にずらせて円環状に配置させる。
このようにして、円環状に配置された各磁極片３のバックヨーク部３１側の両端面に形成される凸部３５と、第１凹部３６及び第２凹部３７とを嵌め合わせることにより、端面同士が一体的に結合され、８極１２ティースの３相ＤＣブラシレスモータの固定子１が組み立てられる。
なお、図１８〜図２０において、各磁極片３に対して付記された符号Ｕ、Ｖ、及びＷは３相交流のそれぞれの相に対応しており、Ｎは中性点である。
また、Ｕ1、Ｕ2、Ｕ3及びＵ4の相違点は次の通りである。
Ｕ1が４個１組となった磁極片３の１番目に巻回される巻線を意味するものである。
Ｕ2が４個１組となった磁極片３の２番目に巻回される巻線を意味するものである。
Ｕ3が４個１組となった磁極片３の３番目に巻回される巻線を意味するものである。
Ｕ4が４個１組となった磁極片３の４番目に巻回される巻線を意味するものである。
他の相についても同様とする。
【００５８】
次に、絶縁用ボビン７について説明する。
図２１は、本発明の実施の形態３における磁極片３に嵌着される絶縁用ボビン７を固定子１の径方向から見た場合の斜視図である。図２２は、本発明の実施の形態３における絶縁用ボビン７を図５の符号Ａ１方向及び符号Ａ２方向の何れか一方から見た場合の平面図である。図２３は、本発明の実施の形態３における絶縁用ボビン７の図５の符号Ｂ１方向及び符号Ｂ２方向の何れか一方から見た場合の正面図である。図２４は、本発明の実施の形態３における絶縁用ボビン７の図５の符号Ｃ１方向及び符号Ｃ２方向の何れか一方から見た場合の側面図である。
【００５９】
絶縁用ボビン７は、図２１に示すように、絶縁用ボビン７ａ及び絶縁用ボビン７ｂから形成されている。
絶縁用ボビン７ｂには各種溝は形成されず、絶縁用ボビン７ａに各種溝が形成されている。
具体的には、絶縁用ボビン７ａには、図２１、図２２、及び図２４に示すように、巻始め線逃がし溝７５、巻線整列溝７４、ティース側溝４５、ティース外側溝４６、巻線収納溝７６ｈ、巻線収納溝７６ｉ、巻線収納溝７６ｊ、巻線収納溝７６ｋ、及び巻線収納溝７６ｌが形成されている。
このうち、巻始め線逃がし溝７５、巻線整列溝７４、ティース側溝４５、及びティース外側溝４６については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
また、巻線収納溝７６ｈ、巻線収納溝７６ｉ、巻線収納溝７６ｊ、及び巻線収納溝７６ｋについては、位置構成が、実施の形態１で説明した巻線収納溝７６ａ、巻線収納溝７６ｂ、巻線収納溝７６ｃ、巻線収納溝７６ｆと同様であり、深さが異なる。
また、巻線収納溝７６ｌは、実施の形態１では存在しなかった溝である。
そこで、巻線収納溝７６ｈ、巻線収納溝７６ｉ、巻線収納溝７６ｊ、及び巻線収納溝７６ｋについては、深さについて説明し、巻線収納溝７６ｌについては、位置構成と深さについて説明する。
【００６０】
巻線収納溝７６ｊは、絶縁用ボビン７ａのなかでは、最も深く形成された溝である。
巻線収納溝７６ｊは、磁極片３の外径より大きい位置とする。
巻線収納溝７６ｉは、絶縁用ボビン７ａのなかでは、２番目の深さで形成された溝である。
巻線収納溝７６ｉは、磁極片３の外径より大きい位置とする。
巻線収納溝７６ｈは、絶縁用ボビン７ａのなかでは、３番目の深さで形成された溝である。
巻線収納溝７６ｈは、磁極片３の外径より小さい位置とする。
巻線収納溝７６ｋは、絶縁用ボビン７ａのなかでは、４番目の深さで形成された溝である。
巻線収納溝７６ｋは、磁極片３の外径より大きい位置とする。
巻線収納溝７６ｌは、巻線収納溝７６ｉと、磁極片３の積層方向上で対向する位置に形成され、巻線収納溝７６ｋと同じ深さの溝となっている。
巻線収納溝７６ｌは、磁極片３の外径より大きい位置とする。
【００６１】
図２５は、本発明の実施の形態３における３相交流のＵ相分に対応する磁極片３の４個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。図２６は、本発明の実施の形態３における３相交流のＶ相分に対応する磁極片３の４個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。図２７は、本発明の実施の形態３における３相交流のＷ相分に対応する磁極片３の４個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。図２８は、本発明の実施の形態３における磁極片３を組み合わせて３相交流を形成させる固定子１を示す図である。
【００６２】
Ｕ相分に対応する巻線４の形成手順について説明する。
まず、巻始め線４２は、１つ目の磁極片３（Ｕ1）のバックヨーク部３１側から見て左側にあり、バックヨーク部３１側から見て左回りに巻回されることにより、Ｕ1の巻線４が形成される。
次に、Ｕ1の巻線４の巻き終わり部分は切断されずに、渡り線４１としてＵ1の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て右側のティース外側溝４６に通される。
次に、右側のティース外側溝４６に通された渡り線４１は、巻線収納溝７６ｈに通された後、所定の長さ分を確保させた状態で、Ｕ2の磁極片３の巻線収納溝７６ｈに通される。
次に、巻線収納溝７６ｈに通された渡り線４１は、バックヨーク部３１側から見て左回りに巻回されることでＵ2の巻線４が形成される。
次に、Ｕ2の巻線４の巻き終わり部分は切断されずに、渡り線４１としてＵ2の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て右側のティース外側溝４６に通される。
次に、右側のティース外側溝４６に通された渡り線４１は、巻線収納溝７６ｈに通された後、所定の長さ分を確保させた状態で、Ｕ3の磁極片３の巻線収納溝７６ｈに通される。
次に、巻線収納溝７６ｈに通された渡り線４１は、バックヨーク部３１側から見て左側のティース側溝４５に通された後、バックヨーク部３１から見て左回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
次に、Ｕ3の巻線４の巻き終わり部分は切断されずに、渡り線４１としてＵ3の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て右側のティース外側溝４６に通される。
次に、右側のティース外側溝４６に通された渡り線４１は、巻線収納溝７６ｈに通された後、所定の長さ分を確保させた状態で、Ｕ4の磁極片３の巻線収納溝７６ｈに通される。
次に、巻線収納溝７６ｈに通された渡り線４１は、バックヨーク部３１側から見て左側のティース側溝４５に通された後、バックヨーク部３１側から見て左回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
このようにして、Ｕ相分に対応する巻線４が形成される。
【００６３】
Ｖ相分についてはＵ相分に対応する巻線４と同様に巻回されるが、渡り線４１が収納される位置がＵ相とは異なる。
具体的には、Ｖ相の場合、巻線収納溝７６ｉに渡り線が収納される。
【００６４】
Ｗ相分についてはＵ相分に対応する巻線４と同様に巻回されるが、渡り線４１が収納される位置がＵ相とは異なる。
具体的には、Ｗ相の場合、巻線収納溝７６ｊに渡り線が収納される。
【００６５】
これらの磁極片３の４個１組を３組用いることにより、これらの３組が図２８に示すように、周方向に沿って順次３０度ずつずらせて配置された円環状となる。
このとき、Ｗ相の磁極片３の４個１組を基準として、Ｖ相、Ｕ相の順に上から挿入するように円環状の形状を形成する。
このようにすることで、４個１組の磁極片３を組み合わせる際、渡り線４１が磁極片３や絶縁用ボビン７に干渉することがない。
なお、渡り線４１が巻線収納溝７６に収納される位置はこの例に限るものではない。
【００６６】
上記のようにすることで、８極１２ティースの３相ＤＣブラシレスモータの固定子１が組み立てられる。
このように、互いに異なる深さの溝を絶縁用ボビン７に形成し、それらの溝に渡り線４１を収納させることで、固定子１を円環状に形成する際、渡り線４１のたるみが発生しない。よって、絶縁用ボビン７より渡り線４１がはみ出ることがなく、また、はみ出し防止用の紐や結束バンドといった結束具が不要となり、工数低減によりコストが安くなる。
【００６７】
以上のように、本実施の形態３において、回転電機は、回転子と、互いに隣接し、円環状に配置された磁極片３を複数有する固定子１と、磁極片３と当該磁極片３に巻回される巻線４との間に設けられ、磁極片３と巻線４とを絶縁する絶縁用ボビン７とを備え、絶縁用ボビン７は、絶縁用ボビン７ａと、絶縁用ボビン７ｂとを有し、絶縁用ボビン７ａと絶縁用ボビン７ｂとで磁極片３が挟み込まれ、絶縁用ボビン７ａは、磁極片３のバックヨーク部３１側の一方に、互いに異なる深さの巻線収納溝７６が複数形成されており、磁極片３のバックヨーク部３１側の他方に、深さの同じ巻線収納溝７６が複数形成されており、巻線収納溝７６は、磁極片３に巻回された巻線４同士をつなぐ渡り線４１を保持したことにより、絶縁用ボビン７より渡り線４１がはみ出ることがなく、また、はみ出し防止用の紐や結束バンドといった結束具が不要となり、工数低減によりコストが安くなる。
【００６８】
実施の形態４．
実施の形態１〜３との相違点は、絶縁用ボビン７ａに形成される溝が異なる点である。
なお、本実施の形態４において、特に記述しない項目については実施の形態１〜３と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
また、実施の形態１〜３と同一の機能や構成については説明を省略する。
【００６９】
図２９は、本発明の実施の形態４における回転電機の固定子１を構成する磁極片３に装着される絶縁用ボビン７の平面図である。図３０は、本発明の実施の形態４における回転電機の固定子１を構成する磁極片３に装着される絶縁用ボビン７の正面図である。図３１は、本発明の実施の形態４における回転電機の固定子１を構成する磁極片３に装着される絶縁用ボビン７の側面図である。
【００７０】
図３１（ａ）は、絶縁用ボビン７ａの側面図であり、図３１（ｂ）は、絶縁用ボビン７ｂの側面図である。
ここで、絶縁用ボビン７ｂについては、実施の形態１と同様の溝であるので説明を省略する。
絶縁用ボビン７ａにおいては、実施の形態１の巻線収納溝７６ｂと同様の位置に、巻線収納溝７６ｏが形成されている。
また、実施の形態１の巻線収納溝７６ｃと同様の位置に、巻線収納溝７６ｐが形成されている。
また、実施の形態１の巻線収納溝７６ｆと同様の位置に、巻線収納溝７６ｑが形成されている。
１番深い溝が巻線収納溝７６ｐである。
２番目に深い溝が巻線収納溝７６ｏである。
３番目に深い溝が巻線収納溝７６ｑである。
このように、互いに異なる深さとすることにより、後述する渡り線同士の接触を回避することができる。
なお、付言すれば、巻線収納溝７６ｒ、７６ｓは、実施の形態１と同様に、磁極片３の外径よりも小さい位置に形成されており、巻線収納溝７６ｓは、巻線収納溝７６ｒよりも深さが深い。これにより、巻始め線と巻き終わり部分との接触を防止することができる。
【００７１】
図３２は、本発明の実施の形態４における３相交流のＵ相分に対応する磁極片３の４個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。図３３は、本発明の実施の形態４における３相交流のＶ相分に対応する磁極片３の４個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。図３４は、本発明の実施の形態４における３相交流のＷ相分に対応する磁極片３の４個１組に対して連続巻線を施した状態を示す図である。図３５は、本発明の実施の形態４における磁極片３を組み合わせて３相交流を形成させる固定子１を示す図である。
【００７２】
Ｕ相分に対応する巻線４の形成手順について説明する。
まず、巻始め線４２は、１つ目の磁極片３（Ｕ1）のバックヨーク部３１側から見て左側にあり、バックヨーク部３１側から見て巻線４は左回りに巻回される。
次に、Ｕ1の巻線４の巻き終わり部分は切断されずに、渡り線４１として、Ｕ1の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て右側のティース外側溝４６に通される。
次に、右側のティース外側溝４６に通された渡り線４１は、巻線収納溝７６ｏに通された後、所定の長さ分を確保させた状態で、Ｕ2の磁極片３の巻線収納溝７６ｏに通される。
次に、巻線収納溝７６ｏに通された渡り線４１は、バックヨーク部３１側から見て左側のティース側溝４５に通された後、バックヨーク部３１側から見て左回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
次に、Ｕ2の巻線４の巻き終わり部分は切断されずに、渡り線４１として、Ｕ2の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て右側のティース外側溝４６に通される。
次に、右側のティース外側溝４６に通された渡り線４１は、巻線収納溝７６ｏに通された後、所定の長さ分を確保させた状態で、Ｕ3の磁極片３の巻線収納溝７６ｏに通される。
次に、巻線収納溝７６ｏに通された渡り線４１は、バックヨーク部３１側から見て左側のティース側溝４５に通された後、バックヨーク部３１側から見て左回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
次に、Ｕ3の巻線４の巻き終わり部分は切断されずに、渡り線４１として、Ｕ3の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て右側のティース外側溝４６に通される。
次に、右側のティース外側溝４６に通された渡り線４１は、巻線収納溝７６ｏに通された後、所定の長さ分を確保させた状態で、Ｕ4の磁極片３の巻線収納溝７６ｏに通される。
次に、巻線収納溝７６ｏに通された渡り線４１は、バックヨーク部３１側から見て左側のティース側溝４５に通された後、バックヨーク部３１側から見て左回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
【００７３】
Ｖ相においてもＵ相と同様に巻線４が形成されるが、渡り線４１が収納される位置が異なる。
具体的には、Ｖ相の場合、巻線収納溝７６ｐに渡り線４１が収納される。
【００７４】
Ｗ相に対応する巻線４の形成手順について説明する。
まず、巻始め線４２は、１つ目の磁極片３（Ｗ1）のバックヨーク部３１側から見て左側にあり、バックヨーク部３１側から見て巻線４は左回りに巻回される。
次に、Ｗ1の巻線４の巻き終わり部分は切断されずに、絶縁用ボビン７ｂ側から、渡り線４１として、Ｗ1の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て左側のティース外側溝４６に通される。
次に、左側のティース外側溝４６に通された渡り線４１は、巻線収納溝７６ｒに通された後、所定の長さ分を確保させた状態で、Ｗ2の磁極片３の巻線収納溝７６ｓに通される。
次に、巻線収納溝７６ｓに通された渡り線４１は、バックヨーク部３１側から見て右側のティース側溝４５に通された後、バックヨーク部３１側から見て左回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
次に、Ｗ2の巻線４の巻き終わり部分は切断されずに、絶縁用ボビン７ｂ側から、渡り線４１として、Ｗ2の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て左側のティース外側溝４６に通される。
次に、左側のティース外側溝４６に通された渡り線４１は、巻線収納溝７６ｒに通された後、所定の長さ分を確保させた状態で、Ｗ3の磁極片３の巻線収納溝７６ｓに通される。
次に、巻線収納溝７６ｓに通された渡り線４１は、バックヨーク部３１側から見て右側のティース側溝４５に通された後、バックヨーク部３１側から見て左回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
次に、Ｗ3の巻線４の巻き終わり部分は切断されずに、絶縁用ボビン７ｂ側から、渡り線４１として、Ｗ3の磁極片３のバックヨーク部３１側から見て左側のティース外側溝４６に通される。
次に、左側のティース外側溝４６に通された渡り線４１は、巻線収納溝７６ｒに通された後、所定の長さ分を確保させた状態で、Ｗ4の磁極片３の巻線収納溝７６ｓに通される。
次に、巻線収納溝７６ｓに通された渡り線４１は、バックヨーク部３１側から見て右側のティース側溝４５に通された後、バックヨーク部３１側から見て左回りに巻回されることにより、巻線４が形成される。
【００７５】
これらの磁極片３の４個１組を３組用いて、これらの３組が図３５に示したように、周方向に沿って順に３０度ずつずらせた状態で配置させることで、円環状の形状を形成する。
このとき、Ｗ相の磁極片３の４個１組を基準としてＶ相、Ｕ相の順に上から挿入するように円環状の形状を形成する。
このようにすることで、４個１組の磁極片３を組み合わせる際、渡り線４１が磁極片３や絶縁用ボビン７に干渉することがない。
また、渡り線４１の巻線収納溝７６に収納させる位置は、一例を示すものであり、これに限定するものではない。
【００７６】
以上のように、本実施の形態４において、回転電機は、回転子と、互いに隣接し、円環状に配置された磁極片３を複数有する固定子１と、磁極片３と当該磁極片３に巻回される巻線４との間に設けられ、磁極片３と巻線４とを絶縁する絶縁用ボビン７とを備え、絶縁用ボビン７は、絶縁用ボビン７ａと、絶縁用ボビン７ｂとを有し、絶縁用ボビン７ａと絶縁用ボビン７ｂとで磁極片３が挟み込まれ、絶縁用ボビン７ａは、磁極片３のバックヨーク部３１側の一方に、互いに異なる深さの巻線収納溝７６が複数形成されており、磁極片３のバックヨーク部３１側の他方に、深さの同じ巻線収納溝７６が１又は複数形成されており、巻線収納溝７６は、磁極片３に巻回された巻線４同士をつなぐ渡り線４１を保持したことにより、渡り線４１が磁極片３や絶縁用ボビン７に干渉することを回避することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  固定子、２  ユニットコア、２ａ  第１ユニットコア、２ｂ  第２ユニットコア、３  磁極片、４  巻線、７、７ａ、７ｂ  絶縁用ボビン、３１  バックヨーク部、３２  ティース部、３３  薄肉、３４  アリ溝部、３５  凸部、３６  第１凹部、３７  第２凹部、４１  渡り線、４２  巻始め線、４３  巻き終わり線、４５  ティース側溝、４６  ティース外側溝、７１  ティース嵌合部、７２  バックヨーク嵌合部、７４  巻線整列溝、７５  巻始め線逃がし溝、７６、７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄ、７６ｅ、７６ｆ、７６ｈ、７６ｉ、７６ｊ、７６ｋ、７６ｌ、７６ｏ、７６ｐ、７６ｑ、７６ｒ、７６ｓ  巻線収納溝。
【図１】
2013211956.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2013211956.tif 000007
【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】
2013211956.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2013211956.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2013211956.tif 000026
【図２５】
2013211956.tif 000027
【図２６】
2013211956.tif 000028
【図２７】
2013211956.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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