(57)【要約】【課題】コイルを安価に保護することができるモータを提供する。【解決手段】ティースの主体部１３には、コイル９が巻回されている。主体部１３は、一対の側面１５，１５と、一対の軸方向端面１６，１６とを含む。各軸方向端面１６の凸湾曲部１８は、対応する樋状部材１９の湾曲部２０によって覆われている。また、各軸方向端面１６の各肩部１７は、対応する樋状部材１９の縁部２１が係合することにより、当該縁部２１によって覆われている。主体部１３に巻回されるコイル９は、樋状部材１９によって各肩部１７のエッジ（各肩部１７の周方向Ｚ１外方側の端部）から保護されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向するステータおよびロータを備え、
上記ステータは、環状のステータコアと、コイルと、一対のインシュレータとを含み、
上記ステータコアは、環状のヨークと、ヨークの内周からステータコアの径方向内方に延び且つステータコアの周方向に間隔を隔てて並ぶ複数のティースとを含み、
各ティースはコイルが巻回された主体部を有し、
この主体部は、ステータコアの周方向に対向する一対の側面と、ステータコアの軸方向に関する一対の軸方向端面とを含み、
上記主体部の各軸方向端面は、上記主体部の一対の側面にそれぞれ交差する一対の平坦な肩部と、一対の肩部間に介在しステータコアの軸方向外方に突出する凸湾曲部とを含み、
各インシュレータは、主体部の一対の側面を覆わない状態で対応する凸湾曲部および対応する一対の肩部を覆う樋状部材を含み、この樋状部材は、対応する一対の肩部に係合する一対の縁部を有していることを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１において、上記ステータコアは、圧粉磁心を含むことを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータには、粉末材料で形成されたステータコアを備えるものがある（例えば、特許文献１および２参照）。特許文献１におけるステータコアは、複数の分割コアが環状に組み合わされることで構成されている。各分割コアは、ティースを含む。各ティースの主体部には、コイルが巻回されている。
一方、特許文献２におけるステータコアでは、各ティースの主体部の軸方向端面のそれぞれに、凸湾曲部と一対の平坦な肩部とが設けられている。各ティースの主体部には、合成樹脂によるコーティングが施されている。コイルは、コーティング層を介してティースの主体部に巻回されている。
【特許文献１】特開２００４−４０９４８号公報
【特許文献２】特開２００５−２９５６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
粉末材料で形成されたステータコアにおいて、各ティースの主体部の軸方向端面に凸湾曲部を設ける場合、特許文献２記載のように当該軸方向端面に、ステータコアを成形するための金型のランド部に対応した一対の平坦な肩部が形成される。ランド部は、金型の耐久性を確保するための必須の構成である。
一方、上記軸方向端面に一対の肩部が形成されたティースの主体部にコイルが巻回される場合、各肩部のエッジとコイルとが接触するとコイルに傷がつくので、これを防止するため、特許文献２記載のようにステータコアにコーティング等を施すことによって、コイルを保護する必要がある。しかしながら、ステータコアにコーティングを施す場合、作業工数が大幅に増加し生産性が低下してしまう。
【０００４】
すなわち、例えばステータコアにおけるロータとの対向面にコーティングを施すと、モータの出力が低下してしまう場合があるので、当該対向面をマスキングした状態でステータコアにコーティングを施さなければならない。したがって、ステータコアにコーティングを施す場合、マスキング工程が必要となり作業工数が増加してしまう。特に、特許文献１記載のような複数の分割コアにより構成されたステータコアは、マスキングすべき面（例えば、上記対向面や、周方向に隣接する分割コアの接触面）が多いので、マスキング工程に非常に多くの時間がかかってしまう。その結果、製造コストが高くなる。
【０００５】
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、コイルを安価に保護することができる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】
上記目的を達成するための本発明は、互いに対向するステータ（４）およびロータ（３）を備え、上記ステータは、環状のステータコア（８）と、コイル（９）と、一対のインシュレータ（１９）とを含み、上記ステータコアは、環状のヨーク（１０）と、ヨークの内周からステータコアの径方向（Ｙ１）内方に延び且つステータコアの周方向（Ｚ１）に間隔を隔てて並ぶ複数のティース（１１）とを含み、各ティースはコイルが巻回された主体部（１３）を有し、この主体部は、ステータコアの周方向に対向する一対の側面（１５）と、ステータコアの軸方向（Ｘ１）に関する一対の軸方向端面（１６）とを含み、上記主体部の各軸方向端面は、上記主体部の一対の側面にそれぞれ交差する一対の平坦な肩部（１７）と、一対の肩部間に介在しステータコアの軸方向外方に突出する凸湾曲部（１８）とを含み、各インシュレータは、主体部の一対の側面を覆わない状態で対応する凸湾曲部および対応する一対の肩部を覆う樋状部材（１９）を含み、この樋状部材は、対応する一対の肩部に係合する一対の縁部（２１）を有していることを特徴とするモータ（１）である。
【０００７】
本発明によれば、インシュレータによって、ティースの主体部の一対の肩部を覆うことができるので、肩部のエッジがコイルを傷つけることを防止することができる。また、インシュレータとしてティースの主体部の一対の側面を覆わない樋状部材を用いるので、インシュレータを小型にできる結果、インシュレータの材料費の削減を通じて製造コストを安くすることができる。さらに、主体部の一対の肩部が、インシュレータとしての樋状部材の一対の縁部を位置決めする位置決め部として機能するので、インシュレータの組み付けが容易であり、この点からも、製造コストを安くすることができる。したがって、コスト安価にコイルを保護することができる。上記ステータコアは、圧粉磁心を含んでいてもよい。
【０００８】
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るモータ１の図解的な断面図である。また、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿うモータ１の図解的な断面図であり、図３は、図２の一部を拡大した図である。また、図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿うステータ４の一部の図解的な断面図である。以下では、モータ１が、インナーロータ型のブラシレスモータである場合について説明する。
【００１０】
図１および図２を参照して、モータ１は、回転軸２に同行回転可能に連結された環状のロータ３と、ロータ３の周囲を取り囲む環状のステータ４と、ロータ３およびステータ４を収容する筒状のフレーム５とを備えている。
ロータ３は、回転軸２に同軸的に連結された環状のロータコア６と、このロータコア６の外周に例えば接着等によって貼り付けられたリング磁石７とを備えている。リング磁石７は、複数の磁極を有する多極磁石であり、図２に示すように、リング磁石７の外周面の磁極は、Ｎ極およびＳ極がリング磁石７の周方向に交互に入れ替わっている。リング磁石７は、例えば８極の磁極を有している。なお、ロータコア６の外周に貼り付けられる磁石としては、複数枚のセグメント磁石であってもよい。
【００１１】
ステータ４は、環状のステータコア８と、このステータコア８に巻回された複数のコイル９とを含む。ステータコア８は、軟磁性材料を含む粉末材料を例えば焼結してなる圧粉磁心である。軟磁性材料としては、鉄、フェライト、センダスト、パーマロイ、パーメンジュールを例示することができる。
ステータコア８は、環状のヨーク１０と、このヨーク１０の内周からステータコア８の径方向Ｙ１内方に向けて突出形成された複数のティース１１とを含む。本実施形態では、例えば１２個のティース１１が設けられている。図２に示すように、ステータコア８は、複数の分割コア１２が環状に組み合わされることによって構成されている。ティース１１は、分割コア１２ごとに設けられている。
【００１２】
図３を参照して、複数のティース１１は、ステータコア８の周方向Ｚ１に等間隔を隔てて環状に配置されている。隣接するティース１１の間には、スロットＳが形成されている。本実施形態では、ティース１１が１２個設けられているので、スロット数は１２である。すなわち、モータ１は、８極１２スロットのモータである。
各ティース１１は、概ね断面Ｔ字形形状をなしている。すなわち、各ティース１１は、ヨーク１０の内周からステータコア８の径方向Ｙ１内方に延びる径方向延伸部としての主体部１３と、この主体部１３に連結され、ヨーク１０と同心をなす円の周方向に沿って延びる周方向延伸部１４とを有する。
【００１３】
図４を参照して、各主体部１３は、ステータコア８の軸方向Ｘ１に沿って延びている。各主体部１３は、ステータコア８の周方向Ｚ１に対向する一対の側面１５，１５と、ステータコア８の軸方向Ｘ１に関する一対の軸方向端面１６，１６とを含む。また、各主体部１３の各軸方向端面１６は、主体部１３の一対の側面１５，１５にそれぞれ交差する一対の平坦な肩部１７，１７と、一対の肩部１７，１７の間に介在しステータコア８の軸方向Ｘ１外方に突出する凸湾曲部１８とを含む。各主体部１３の各軸方向端面１６には、インシュレータとしての樋状部材１９が取り付けられている。各樋状部材１９の形状および材質はそれぞれ等しくされている。
【００１４】
各樋状部材１９は、ステータコア８よりも軟質の材料（例えば、絶縁性の合成樹脂）によって形成されている。各樋状部材１９は、断面溝形であり、湾曲部２０と一対の縁部２１，２１とを有している。各樋状部材１９の内面は、対応する凸湾曲部１８に沿う湾曲形状にされている。また、各樋状部材１９の外面は、ステータコア８の軸方向Ｘ１外方に突出する凸湾曲形状にされている。
【００１５】
各樋状部材１９が対応する軸方向端面１６に取り付けられた状態で、各樋状部材１９の湾曲部２０は、対応する凸湾曲部１８を覆っている。また、各樋状部材１９が対応する軸方向端面１６に取り付けられた状態で、各樋状部材１９の各縁部２１は、対応する肩部１７に係合しており、当該肩部１７を覆っている。
すなわち、各樋状部材１９は、対応する主体部１３の一対の側面１５，１５を覆わない状態で、当該主体部１３の凸湾曲部１８および一対の肩部１７，１７を覆うようになっている。各樋状部材１９が対応する軸方向端面１６に取り付けられた状態で、各樋状部材１９の一対の縁部２１，２１は、対応する軸方向端面１６の一対の肩部１７，１７によって位置決めされている。
【００１６】
本実施形態では、各軸方向端面１６の各肩部１７の幅（図４における左右方向の長さ）と、これに対応する縁部２１の幅（図４における左右方向の長さ）とが等しくされており、これによって、主体部１３の各側面１５と、当該主体部１３に取り付けられた各樋状部材１９の外面とが段差なく連続して連なっている（面一になっている）。また、各軸方向端面１６の各肩部１７のエッジ（各肩部１７の周方向Ｚ１外方側の端部）は、対応する樋状部材１９の縁部２１によって覆われている。
【００１７】
なお、樋状部材１９の各縁部２１の幅は、対応する肩部１７の幅よりも大きくされていてもよい。すなわち、各主体部１３の各軸方向端面１６に樋状部材１９が取り付けられた状態で、上記各肩部１７のエッジが対応する樋状部材１９の縁部２１によって覆われており、当該エッジが剥き出しになっていなければよい。
図３および図４を参照して、各コイル９は、対応するティース１１の主体部１３の外周に巻回されている。上述のように、各主体部１３の各軸方向端面１６には樋状部材１９が取り付けられているので、各主体部１３に巻回されたコイル９は、当該主体部１３に取り付けられた一対の樋状部材１９，１９の外面に当接している。すなわち、各主体部１３の各軸方向端面１６をそれぞれ樋状部材１９によって覆うことにより、各軸方向端面１６の各肩部１７のエッジからコイル９が保護されている。これにより、コイル９が傷つかないようにされている。また、各樋状部材１９の外面は、ステータコア８の軸方向Ｘ１外方に突出する凸湾曲形状にされているので、各主体部１３にコイル９を巻回し易くなっており、さらに、巻回されたコイル９に過度の負荷がかからないようになっている。
【００１８】
図１を参照して、ステータコア８の径方向Ｙ１に関する各ティース１１の先端部には、ステータコア８の軸方向Ｘ１外方に延設された軸方向延設部２２が設けられている。すなわち、各ティース１１の周方向延伸部１４が上記各ティース１１の先端部を構成しており、軸方向Ｘ１に関する各周方向延伸部１４の端部が、それぞれ、ステータコア８の軸方向Ｘ１外方に延設され、上記軸方向延設部２２を構成している。また、本実施形態では、軸方向Ｘ１に関するヨーク１０の端部も、それぞれ、ステータコア８の軸方向Ｘ１外方に延設されており、軸方向延設部２３を構成している。各ティース１１の軸方向延設部２２とヨーク１０の軸方向延設部２３とは、ステータコア８の径方向Ｙ１に間隔を隔てて対向している。
【００１９】
図１および図２を参照して、フレーム５は、筒状部２４と、筒状部２４の端部に配置された一対の端壁２５，２６とを含む。ステータコア８は、例えば圧入嵌合によって筒状部２４の内周に固定されている。一対の端壁２５，２６には、回転軸２が挿通する挿通孔２７がそれぞれ形成されている。各挿通孔２７には、軸受２９を保持する軸受保持部２８が形成されている。回転軸２は、各軸受保持部２８に保持された軸受２９を介してフレーム５に回転可能に支持されている。
【００２０】
以上のように本実施形態では、各樋状部材１９によって、対応する一対の肩部１７，１７が覆われるので、各肩部１７のエッジによってコイル９が傷つけられることを防止することができる。また、インシュレータとしてティース１１の主体部１３の一対の側面１５，１５を覆わない樋状部材１９を用いるので、樋状部材１９を小型にできる結果、樋状部材１９の材料費の削減を通じてモータ１の製造コストを安くすることができる。さらに、主体部１３の一対の肩部１７，１７が、樋状部材１９の一対の縁部２１，２１を位置決めする位置決め部として機能するので、樋状部材１９の組み付けが容易であり、この点からも、モータ１の製造コストを安くすることができる。したがって、コスト安価にコイル９を保護することができる。また、各樋状部材１９は、同種の部材であり、部品が共通化されているので、モータ１の製造コストをさらに安くすることができる。
【００２１】
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、上述の実施形態では、モータ１が、インナーロータ型のブラシレスモータである場合について説明したが、これに限らず、モータ１は、インナーロータ型のブラシレスモータ以外のモータであってもよい。
また、ステータコア８を構成する圧粉磁心の製法としては、焼結に限られない。すなわち、例えば下記の製法により圧粉磁心を製造してもよい。
【００２２】
上記軟磁性材料により形成された磁性粉の表面を絶縁性のバインダ成分（例えば、シリコーン樹脂）で被覆し、次いで、バインダ成分で被覆された磁性粉を金型に充填した後、圧縮成形して所定形状の成形体を得る。そして、その成形体を加熱処理してバインダ成分を硬化させることにより圧粉磁心が製造される。
また、上述の実施形態では、ステータコア８が複数の分割コア１２により構成されている例について説明したが、これに限らず、ステータコア８は、周方向Ｚ１に分割されていない一体の部材であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係るモータの図解的な断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿うモータの図解的な断面図である。
【図３】図２の一部を拡大した図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿うステータの一部の図解的な断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１・・・モータ、３・・・ロータ、４・・・ステータ、８・・・ステータコア、９・・・コイル、１０・・・ヨーク、１１・・・ティース、１３・・・主体部、１５・・・側面、１６・・・軸方向端面、１７・・・肩部、１８・・・凸湾曲部、１９・・・樋状部材（インシュレータ）、２１・・・縁部、Ｘ１・・・軸方向（ステータコアの軸方向）、Ｙ１・・・径方向（ステータコアの径方向）、Ｚ１・・・周方向（ステータコアの周方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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