JP7599902B2 - Motor - Google Patents
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Description
本発明は、モータに関する。 The present invention relates to a motor.
従来、様々な装置の駆動源としてモータが用いられている。モータには様々な種類があり、目的や場面に応じて、使用するモータが選択されている。各種モータにおいては、モータとしての基本性能の向上の他、より一層の小型化への要求がある。 Conventionally, motors have been used as the drive source for various devices. There are many different types of motors, and the motor to be used is selected according to the purpose and situation. For various motors, in addition to improving the basic performance as a motor, there is a demand for further miniaturization.
例えば特許文献１に記載のモータでは、コイルの導線の巻き方によって、モータの小型化を実現している。このように、モータを少しでも小型化できるように様々な技術的な工夫が為されている。そして、様々な技術的な工夫を積み上げることによって、より一層の小型化を実現しようとの要求が、依然としてある。
For example, in the motor described in
本発明は、より一層小型化されたモータを提供することを課題の一例とする。 One of the objectives of the present invention is to provide a motor that is even smaller in size.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用している。即ち、本発明の一態様に係るモータは、シャフトと、
前記シャフトに固定されたロータと、
前記ロータと対向するステータコアと、
前記ステータコアに装着される絶縁部材と、
前記絶縁部材に巻き回されたコイルと、
を備え、
前記絶縁部材における径方向外側に、前記コイルの巻き終わりに接続された渡り線が周方向に延在して配置され、
前記絶縁部材は、径方向外側に、軸方向において、前記渡り線が延在する位置から突出した凸部と、前記渡り線が延在する位置から窪んだ凹部とを有し、
前記コイルの巻き始めに接続された引出線が、前記凹部に配置されており、
径方向において、前記渡り線が、前記凸部の内側に配置されている。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means. That is, a motor according to one aspect of the present invention includes a shaft and
A rotor fixed to the shaft;
a stator core facing the rotor;
an insulating member attached to the stator core;
A coil wound around the insulating member;
Equipped with
A jumper wire connected to an end of the coil is disposed on a radially outer side of the insulating member and extends in a circumferential direction,
The insulating member has, on a radially outer side, a convex portion protruding from a position where the jumper wire extends in the axial direction and a concave portion recessed from the position where the jumper wire extends,
A lead wire connected to the beginning of the coil is disposed in the recess,
The crossover wire is disposed radially inside the protruding portion.
前記引出線は、前記凹部において、前記絶縁部材と前記渡り線との間に配置されていてもよい。 The lead wire may be disposed between the insulating member and the jumper wire in the recess.
前記絶縁部材は、径方向外側に、軸方向に突出し周方向に延在した壁部を有し、
前記壁部の径方向外側には、周方向に延在した１条または複数条の溝部を有し、
前記渡り線は、前記溝部に配置されていてもよい。
The insulating member has a wall portion on a radially outer side, the wall portion protruding in an axial direction and extending in a circumferential direction,
The wall portion has one or more grooves extending in a circumferential direction on a radially outer side thereof,
The crossover wire may be disposed in the groove.
本発明の一態様においては、周方向において、前記凹部と前記凸部とが隣接していてもよい。
また、本発明の一態様においては、前記コイルの巻き始めに接続された前記引出線は、前記凹部において、径方向外側に向かい、その後、軸方向における前記凹部から離れる方
向に立ち上がっていてもよい。
In one aspect of the present invention, the recessed portion and the protruding portion may be adjacent to each other in the circumferential direction.
In addition, in one aspect of the present invention, the lead wire connected to the beginning of the winding of the coil may extend radially outward in the recess and then rise in an axial direction away from the recess.
以下、本発明の実施形態に係るモータ１について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態におけるモータ１の縦断面図である。また、図２は、本実施形態におけるモータ１の横断面図である。図１は図２におけるＢ－Ｂ断面図に相当し、図２は図１におけるＡ－Ａ断面図に相当する。なお、図１は、後述する図３におけるＣ－Ｃ断面図にも相当する。
モータ１は、インナーロータ型の３相モータであり、スポーク型のＩＰＭモータである。
Hereinafter, a
Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a
The
なお、本実施形態の説明において、上方乃至下方と云う時は、図１における上下関係を意味し、重力方向における上下関係とは、必ずしも一致しない。
さらに、軸線ｘ方向（以下、「軸方向」ともいう。）において矢印ａ方向を上側ａとし、矢印ｂ方向を下側ｂとする。また、軸線ｘに垂直な方向（以下、「径方向」ともいう。）において、軸線ｘから遠ざかる方向（矢印ｃ方向）を外周側ｃとし、軸線ｘに向かう方向（矢印ｄ方向）を内周側ｄとする。そして、回転軸ｘを中心とする円周方向（上側ａから見た円周方向）の時計回りを周方向ｅ、及び、反時計回りを周方向ｆとする。
In the description of this embodiment, the terms "upper" and "lower" refer to the upper and lower positions in FIG. 1 and do not necessarily coincide with the upper and lower positions in the direction of gravity.
Furthermore, in the direction of axis x (hereinafter also referred to as the "axial direction"), the direction of arrow a is the upper side a, and the direction of arrow b is the lower side b. In addition, in the direction perpendicular to axis x (hereinafter also referred to as the "radial direction"), the direction away from axis x (arrow c direction) is the outer circumferential side c, and the direction toward axis x (arrow d direction) is the inner circumferential side d. The clockwise circumferential direction (circumferential direction as seen from the upper side a) around the rotation axis x is the circumferential direction e, and the counterclockwise circumferential direction f.
ＩＰＭモータは同期モータに分類されるものであり、マグネットがロータに埋め込まれている。スポーク型のＩＰＭモータにおいては、ロータの、モータの回転軸に垂直な断面において、複数のマグネットの断面が長方形としてあらわれる。そして、前記長方形の長手方向がロータの径方向と一致するよう、各マグネットが放射状に配置されている。スポーク型のＩＰＭモータにおいては、各マグネットの、前記長方形の長辺側の面が磁極となっている。また、ロータの周方向において隣接するマグネットの対向する磁極面は同極になっている。 IPM motors are classified as synchronous motors, and magnets are embedded in the rotor. In spoke-type IPM motors, the cross sections of the multiple magnets appear as rectangles in a cross section of the rotor perpendicular to the motor's rotation axis. The magnets are arranged radially so that the longitudinal direction of the rectangle coincides with the radial direction of the rotor. In spoke-type IPM motors, the surface of each magnet facing the long side of the rectangle serves as a magnetic pole. Furthermore, the opposing magnetic pole faces of adjacent magnets in the circumferential direction of the rotor have the same polarity.
図１に示すように、モータ１は、回転軸となるシャフト２と、ロータ３と、コイル４２を含むステータ４と、ロータ３およびステータ４を収容するハウジング５と、コイル４２
に電力を供給する複数（本実施形態においては３つ）の給電線６と、ハウジング５内で給電線６を保持する保持部材７と、を有する。
As shown in FIG. 1, the
and a
ハウジング５は、ロータ３、ステータ４及び保持部材７等のモータ１の構成部品の一部を内部に収容する。ハウジング５は、円形の開口部１０５を有するハウジング本体５Ａと、ハウジング本体５Ａの開口部１０５の少なくとも一部を塞ぐカバー５Ｂと、を有する。
ハウジング本体５Ａは、筒部５１、底部５２およびフランジ部５３を備える。筒部５１は円筒状を成しており、上側ａの端部が開口部１０５になっている。フランジ部５３は筒部５１の上側ａの端部に連なり、底部５２は筒部５１の下側ｂの端部に連なっている。底部５２は、底面部５２ａおよび突出部５２ｂを有する。
The
The housing
底面部５２ａは、筒部５１の底側（下側ｂ）の端部を覆う環状の平板部である。突出部５２ｂは、底面部５２ａの中央部から上側ａに向かって突出する円筒状の部位である。突出部５２ｂの内側には、軸受８１が圧入等により固定されている。なお、底面部５２ａの中央部には、突出部５２ｂの内径よりも小さい内径を有する円形の孔部が設けられていてもよい。
The
カバー５Ｂは、平板部５Ｂａ、突出部５Ｂｂ及びフランジ部５Ｂｃを有する。
平板部５Ｂａは、シャフト２が貫通する孔部５Ｂｄを備える環状の部位である。
突出部５Ｂｂは、平板部５Ｂａの内側の面に接続され、モータ１の内部に向けて突出する円筒状の部位である。突出部５Ｂｂの内側には、軸受８２が圧入などにより固定されている。
The
The flat plate portion 5Ba is an annular portion having a hole portion 5Bd through which the
The protruding portion 5Bb is a cylindrical portion that is connected to the inner surface of the flat plate portion 5Ba and protrudes toward the inside of the
フランジ部５Ｂｃは、平板部５Ｂａの外周に設けられている。ハウジング本体５Ａのフランジ部５３と、カバー５Ｂのフランジ部５Ｂｃとが、締結などにより固定されることによって、ハウジング本体５Ａの開口部の少なくとも一部がカバー５Ｂにより塞がれている。
The flange portion 5Bc is provided on the outer periphery of the flat plate portion 5Ba. The
孔部５Ｂｄは、平板部５Ｂａに設けられた円形の孔である。孔部５Ｂｄの径は、突出部５Ｂｂの内径よりも小さい。平板部５Ｂａ、突出部５Ｂｂおよび孔部５Ｂｄの軸線はモータ１の回転軸線（シャフト２の軸線）と一致する。シャフト２は、端部２ａ付近において、軸受８２によりカバー５Ｂに対して回転可能に支持されている。シャフト２の端部２ａは、孔部５Ｂｄに挿通され、カバー５Ｂから突き出している。
The hole 5Bd is a circular hole provided in the flat plate portion 5Ba. The diameter of the hole 5Bd is smaller than the inner diameter of the protrusion 5Bb. The axes of the flat plate portion 5Ba, the protrusion 5Bb, and the hole 5Bd coincide with the rotation axis of the motor 1 (axis of the shaft 2). The
シャフト２は、略円柱状を成しており、２つの端部２ａおよび２ｂを有する。シャフト２は、上側ａの端部２ａ付近において、後述する軸受８２によりハウジング５のカバー５Ｂに対して回転可能に支持されている。また、シャフト２は、下側ｂの端部２ｂ付近において、軸受８１によりハウジング５のハウジング本体５Ａに対して回転可能に支持されている。よって、シャフト２は、軸受８１および軸受８２を介してハウジング５に、回転自在に支持されている。
The
シャフト２の端部２ａは、ハウジング５のカバー５Ｂから突き出している。シャフト２の端部２ａから回転力を外部に取り出すことができるようになっている。シャフト２は、ロータ３に固定されており、ステータ４とロータ３との電磁気的作用によってロータ３が回転すると、ロータ３とともに回転するようになっている。
The
ステータ４は、ステータコア４１およびコイル４２からなる。ステータコア４１は、珪素鋼板等の磁性体の積層体となっている。ステータコア４１は、シャフト２と同軸上に配された環状部４４、および、環状部４４からシャフト２側（内周側ｄ）へ向かって延びるように形成された複数（例えば１２個）の磁極部であるティース部４３からなる。環状部
４４の外周が、ハウジング本体５Ａの筒部５１の内周面に固定されていることにより、ステータ４は、ハウジング５に固定されている。
The
ステータコア４１のティース部４３には、絶縁部材となるインシュレータ４５が装着されており、コイル４２は、複数のティース部４３の各々の周囲に装着されたインシュレータ４５に巻き回されている。ステータコア４１とコイル４２とは、このインシュレータ４５によって絶縁されている。
An
ロータ３は、ロータコア３１および複数のマグネット３２を有する。ロータコア３１は、複数の磁性体の積層体により形成されている。ロータコア３１は、全体として略円筒状を成している。ロータコア３１の外周面には、ロータコア３１の軸方向（軸線ｘ方向）の一方側（上側ａ）の端部から他方側（下側ｂ）の端部へと貫通するスリットが複数（例えば図２に示されるように１４個）、放射状に設けられている。マグネット３２は、直方体状をなしており、前記スリットの内部に固定されている。マグネット３２の数は、前記スリットの数と一致する。
The
ロータ３の、軸方向（軸線ｘ方向）に垂直な断面において、複数のマグネット３２の断面が長方形として表れる（図２参照）。複数のマグネット３２の前記断面の長手方向は、ロータ３の径方向ｃｄと一致している。複数のマグネット３２は、前記断面の長辺側の面が磁極面となっている。また、ロータ３の周方向において、隣接するマグネット３２の、対向する磁極面は同極になっている。ロータコア３１の内周面には、シャフト２が固定されている。
In a cross section of the
ハウジング５内におけるカバー５Ｂとステータ４との間の空間には、保持部材７が配されている。図３に、モータ１からハウジング５のカバー５Ｂを除した状態で斜め上方から見た斜視図を示す。
保持部材７は、筒部５１の内周面より外径がやや小径の大リング部７１、大リング部７１よりも小径の小リング部７２、及び、大リング部７１と小リング部７２とを連結する複数（図３においては、それらの一部のみが現れている。）の連結部７３を有する。大リング部７１及び小リング部７２は、シャフト２を軸として同心円上に配されている。
A holding
The retaining
連結部７３は、シャフト２を軸として径方向ｃｄに延在している。連結部７３の上側ａには、下側ｂに向けて半円状に陥没した凹形状で周方向ｅｆに延在する２つの溝７３ｃ，７３ｄが、径方向ｃｄに並んで設けられている。
The connecting
図４は、モータ１が備える保持部材７の斜視図である。図５は、モータ１の拡大縦断面図である。
Figure 4 is a perspective view of the holding
図４及び図５に示すように、保持部材７は、軸方向においてカバー５Ｂとステータ４との間で挟持されている。具体的には、保持部材７は、軸方向においてカバー５Ｂの下側の面と、ステータ４に設けられている絶縁部材としてのインシュレータ４５との間に挟持されている。保持部材７において、大リング部７１が大円環部として機能し、小リング部７２が小円環部として機能する。保持部材７は、金属製のカバー５Ｂよりも剛性の低い樹脂製である。保持部材７のヤング率は、カバー５Ｂのヤング率よりも低い。なお、インシュレータ４５は、保持部材７とヤング率が同等または高い材料であればよい。
As shown in Figures 4 and 5, the retaining
大リング部７１は、軸線を中心とした円盤状の円盤面部１１１を有する。図４に示すように、円盤面部１１１は、大リング部７１の軸方向上側または下側を向く面である。軸方向上側の円盤面部１１１は、カバー５Ｂの下面に向かい合う面である。また、軸方向下側の円盤面部１１１は、インシュレータ４５の上面に向かい合う面である。軸方向上側の円
盤面部１１１には、軸方向に突出した突出部１０７が設けられている。
The
突出部１０７は、軸方向上側の円盤面部１１１から軸方向上側に突出している。突出部１０７は、平面形状が円盤面部１１１の形状に対応して円弧状に形成されている。突出部１０７は、突出部１０７を含めた大リング部７１の軸方向の高さ（厚さ）が、カバー５Ｂの下面とインシュレータ４５との間の空間の高さよりも高くなっている。突出部１０７は、断面形状が円盤面部１１１から軸方向上側の端部１１２に向かって集束する台形状または略台形状に形成されている。
The
図５に示すように、ハウジング本体５Ａの開口部１０５がカバー５Ｂによって塞がれている状態において、突出部１０７は、端部１１２がカバー５Ｂの下面に接触している。上述したように、大リング部７１は、突出部１０７を含めた軸方向の高さが、カバー５Ｂの下面とインシュレータ４５との間の空間の高さよりも高い。このため、突出部１０７の端部１１２は、開口部１０５がカバー５Ｂによって塞がれることで、カバー５Ｂの下面によって潰される形で変形している。つまり、保持部材７は、軸方向において突出する突出部１０７の高さがカバー５Ｂの下面とインシュレータ４５との間の空間の高さよりも高いことで、ハウジング５の内部においてステータ４に負荷をかけることなく、軸方向の位置を固定することができる。また、保持部材７は、モータ１からの振動や、ハウジング本体５Ａの外部からの衝撃等によって力を受けた場合にも、軸方向の位置が固定されているため、位置ずれなどを防ぐとともに、カバー５Ｂ、もしくはステータ４、あるいはそれらの両方に接触しているため、モータ１から発生する力や、外部からの力を緩衝することができる他、モータ１の固有振動数を調整し、共振を防ぐことができる。
5, when the
小リング部７２は、ステータコア４１のティース部４３の内周側ｄに取り付けることができるように、ティース部４３よりも小径に形成されている。小リング部７２は、軸線を中心とした円盤状の円盤面部１１３を有する。図４に示すように、円盤面部１１３は、小リング部７２の軸方向上側または下側を向く面である。軸方向上側の円盤面部１１３は、カバー５Ｂの下面に向かい合う面である。また、軸方向下側の円盤面部１１３は、インシュレータ４５の上面に向かい合う面である。小リング部７２の軸方向下側の円盤面部１１３には、ティース部４３の内周側ｄに取り付けられる際に、保持部材７が筒部５１の内周側ｄで回転するのを防ぐために、軸方向下側ｂに伸びる複数の爪部１１４が設けられている。爪部１１４は、小リング部７２の周方向に所定の間隔で設けられている。大リング部７１及び小リング部７２は、それぞれ円環状に形成されている。爪部１１４は、複数のティース部４３の間に配置され、保持部材７の周方向の位置決めがされる。
The
給電線６は、ステータ４のステータコア４１に巻き回されたコイル４２の引出線をモータ１の外部まで導いて、外部の三相交流電源（不図示）に繋ぐためのモータ１の内部配線である。給電線６は、ハウジング５内で筒部５１の内側に配置された保持部材７の大リング部７１の内周面に沿って３本延在している。
The
３つの給電線６は、３相モータのそれぞれＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイル４２用の電源ラインであり、それぞれの引出線部６１が、対応する相のコイル４２の引出線と繋がっている。以下、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイル４２の引出線に繋がっている給電線６をそれぞれ、給電線６Ｕ、給電線６Ｖ及び給電線６Ｗとする。
The three
それぞれの給電線６は、２本に分岐した導線からなる引出線部６１と、三相交流電源に接続される口出線部６２と、引出線部６１と口出線部６２とを電気的に接続するスリーブ部６３と、を有する。引出線部６１は、コイル４２の引出線と繋がっている。ただし、図３においては引出線部６１の２本の導線は、コイル４２の引出線とは繋がっておらず、切断された状態が図示されている。
Each
図６は、本発明の実施形態に係るモータからハウジングのカバーを除した状態の平面図である。但し、ここでは、便宜上、２本の給電線６（６Ｕ）、６（６Ｖ）だけを表示し、給電線６（６Ｗ）およびその他の部品等を除している。口出線部６２は、円筒形状の被覆付き導線であり、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂によって内部の導線を被覆している。口出線部６２の外径は、保持部材７の連結部７３に形成された溝７３ｃ，７３ｄの最大幅（この場合、半円の直径に相当する）とほぼ同じである。
Figure 6 is a plan view of a motor according to an embodiment of the present invention with the housing cover removed. However, for convenience, only two power supply lines 6 (6U) and 6 (6V) are shown here, and power supply line 6 (6W) and other components are omitted. The
口出線部６２は、スリーブ部６３と外部の三相交流電源とを接続するものであり、保持部材７の連結部７３の溝７３ｃまたは７３ｄに嵌め込まれている。なお、口出線部６２の外径と、連結部７３の溝７３ｃ，７３ｄの最大幅とは必ずしも同じである必要はなく、口出線部６２の外径が溝７３ｃ，７３ｄの最大幅よりも僅かに大きくてもよい。この場合、口出線部６２は表面の合成樹脂が僅かに潰れて溝７３ｃ，７３ｄにはめ込まれる。
The
スリーブ部６３は、引出線部６１と口出線部６２とを互いに電気的に接続する銅からなる部材である。スリーブ部６３の内部では、引出線部６１（２本の導線）と口出線部６２（１本の導線）とがヒュージング（熱圧着）により電気的に接続されている。
The
また、スリーブ部６３は、ヒュージング（熱圧着）によって２個の扁平部分６３ｆが周方向ｅｆに沿って形成されており、スリーブ部６３全体として扁平形状を有している。この扁平部分６３ｆの径方向に沿う方向の最大幅は、円筒形状の口出線部６２における外径よりも大きく、かつ、保持部材７の連結部７３に設けられた半円状の溝７３ｃ、７３ｄの最大幅（この場合、半円の直径に相当する）よりも大きい。
In addition, the
さらに、スリーブ部６３は、連結部７３の上側ａの面と、扁平部分６３ｆの扁平面とが対向するように配置されている。これにより、給電線６の口出線部６２が引っ張られた場合であっても、スリーブ部６３の扁平部分６３ｆが保持部材７の連結部７３に形成された溝７３ｃ，７３ｄに引っ掛かるため、それ以上引っ張られることがなく、引出線部６１の導線の断線を防止することができる。
Furthermore, the
口出線部６２は、モータ１の外部まで引き出されて三相交流電源に接続される。図３に示されるように、口出線部６２は、スリーブ部６３からグロメット６４まで延在し、モータ１の外部に引き出されている。保持部材７の大リング部７１の内周面に沿って延在している口出線部６２は、連結部７３の溝７３ｃ，７３ｄの何れか一方に嵌め込まれている。なお、口出線部６２は保持部材７の連結部７３の溝７３ｃまたは７３ｄに嵌め込まれているため、給電線６の口出線部６２およびスリーブ部６３が保持部材７の下側に存在するステータ４と非接触状態になっている。
The
給電線６Ｕを例に挙げて説明すると、スリーブ部６３から反時計回り方向ｆに延びた口出線部６２は、スリーブ部６３の近くにある連結部７３Ａの溝７３ｃに嵌め込まれている。口出線部６２は、そのまま保持部材７の大リング部７１の内周面に沿って反時計回り方向ｆに延在し、連結部７３Ａの隣の連結部７３Ｂの溝７３ｄに嵌め込まれている。
Using the
さらに、口出線部６２は、そのまま保持部材７の大リング部７１の内周面に沿って反時計回り方向ｆに延在し、連結部７３Ｂの隣に設けられた連結部７３Ｃ（図１参照）の内周側ｄの溝７３ｄに嵌め込まれている。連結部７３Ｃにおいては、外周側ｃの溝７３ｃに、給電線６Ｖの口出線部６２が嵌め込まれている。
Furthermore, the
そして、給電線６Ｕ及び給電線６Ｖの口出線部６２は、グロメット６４で保持され上側ａ方向に立ち上げられて、モータ１の外部に引き出されている。給電線Ｗについても同様
に、連結部７３の溝７３ｃ，７３ｄに適宜嵌め込まれながら、保持部材７の大リング部７１の内周面に沿って時計回り方向ｅに延在し、グロメット６４で保持され上側ａ方向に立ち上げられて、モータ１の外部に引き出されている。
なお、グロメット６４には、回転位置センサや温度センサ等のモータ１の内部に配されているセンサ（不図示）に繋がるリード線９１も保持され、モータ１の外部に導き出されている。
The
The
ここで、コイル４２の両端から引き出される導線（後述する、引出線４２１及び渡り線４２２）の取り回しについて説明する。
図７は、本実施形態に係るモータ１が備えるステータ４の上面図であり、コイル４２から引き出された引出線４２１及び渡り線４２２の取り回しを説明するための図である。
Here, the layout of the conductor wires drawn out from both ends of the coil 42 (
FIG. 7 is a top view of the
ステータコア４１のティース部４３の各々の周囲に装着されたインシュレータ４５には、コイル４２が巻き回されている。コイル４２の両端から引き出された導線は、その一方が渡り線４２２となって他のコイル４２と繋がっており、他方は渡り線４２２または引出線４２１となる。他方の渡り線４２２は、さらに他のコイル４２と繋がっており、引出線４２１は、既述の通り、対応する相の給電線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗの引出線部６１に繋がっている（図３参照）。以下、図７において、一端から引出線４２１が引き出されている特定のコイル４２（図７中のコイル４２ｘ）を中心に、その両端から引き出される引出線４２１（同引出線４２１ｘ）及び渡り線４２２（同渡り線４２２ｘ）の取り回しを説明する。
The
図８は、ステータ４におけるコイル４２ｘ及びその周辺を拡大した、上方からの拡大斜視図である。コイル４２ｘの両端から引き出された導線の一方は、渡り線４２２ｘとなって他のコイル４２と繋がっており、他方は引出線４２１ｘとなっている。引出線４２１ｘは、コイル４２ｘの巻き始めに接続されたものであり、コイル４２ｘの巻き終わりは渡り線４２２ｘに接続されている。
Figure 8 is an enlarged perspective view from above of the
インシュレータ４５は、径方向ｃｄの外側ｃに、軸線ｘ方向の上側ａに突出し周方向ｅｆに延在した壁部４５３を有する。
壁部４５３は、その径方向ｃｄの外側に、周方向ｅｆに延在した溝を上下２条有している（以下、上側ａの溝を「上溝４５３ａ」、下側ｂの溝を「下溝４５３ｂ」とする。）。渡り線４２２は、この上溝４５３ａ及び下溝４５３ｂの何れかに配置され、周方向ｅｆに延在している。そして、渡り線４２２は、周方向ｅｆにいくつか（本実施形態では３個）離れたティース部４３のコイル４２同士を接続している。
The
The
本実施形態においては、コイル４２ｘに接続された渡り線４２２ｘは、図８に示されるように、上溝４５３ａに配置され、時計回り方向ｅに向けて延在している。そして、コイル４２ｘから時計回り方向ｅに３個離れたティース部４３のコイル４２（コイル４２ｘとＵ，Ｖ，Ｗの相が同じ）に接続されている。
In this embodiment, the
渡り線４２２ｘが配置された上溝４５３ａの直下の下溝４５３ｂには、コイル４２ｘとは異なる同一の相のコイル４２同士を接続する渡り線４２２ｙが配置され、周方向ｅｆの両側に延在している。
一方、コイル４２ｘに接続（不図示）された引出線４２１ｘは、上側ａに向けて立ち上げられて、既述の通り、対応する相の給電線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗの引出線部６１に繋がっている（不図示）。
A
On the other hand, the
インシュレータ４５は、ティース部４３を囲む部位においてコイル４２が巻き回されているが、コイル４２が巻き回されていない径方向外側ｃに、壁部４５３を有している。この壁部４５３は、周方向ｅｆに断続的に形成されており、途切れた領域Ｗ（図７及び図８
参照）を介して、コイル４２に接続された渡り線４２２が、壁部４５３の外側にある上溝４５３ａや下溝４５３ｂに導き出されている。
The
A
インシュレータ４５は、径方向における外側ｃに、軸線ｘ方向において、渡り線４２２が延在する位置（図８においては、下溝４５３ｂの下側ｂの内壁面）から突出した凸部４５１と、渡り線４２２が延在する位置（前記同様）から窪んだ凹部４５２とを有している。これら凸部４５１と凹部４５２とは、周方向ｅｆにおいて隣接している。
The
図８におけるＱ－Ｑ断面の縦断面図を図９に、同じＱ－Ｑ断面の断面斜視図を図１０に、それぞれ示す。また、図８におけるＰ－Ｐ断面の縦断面図を図１１に示す。図９と図１１は、断面として切断する位置が僅かにずれている（図８におけるＰ－Ｐ及びＱ－Ｑ参照）ものの、ほぼ同様の位置で切り出した断面を１８０°逆方向から視た断面を示すものである。 Figure 9 shows a longitudinal cross-section of the Q-Q section in Figure 8, and Figure 10 shows a perspective cross-section of the same Q-Q section. Figure 11 shows a longitudinal cross-section of the P-P section in Figure 8. Although the cutting positions of Figures 9 and 11 are slightly different (see P-P and Q-Q in Figure 8), they show cross-sections taken at roughly the same positions, but viewed from 180° opposite directions.
図８～図１０に示されるように、コイル４２ｘの巻き始めに接続された引出線４２１ｘは、下側ｂから立ち上がり、途中で曲げられて径方向内側ｄから外側ｃに向けて延伸し、その先が凹部４５２に配置されている。
一方、図８及び図１１に示されるように、コイル４２ｘとは相が異なるコイル４２同士を接続する渡り線４２２ｙは、径方向ｃｄにおいて、凸部４５１の内側ｄに配置されている。即ち、下溝４３５ｂに配置され、周方向ｅｆに円弧を描いて延在している渡り線４２２ｙは、領域Ｗｘ（図８参照）において、凸部４５１の内側ｄに配置されることで、周方向ｅｆに延在している円弧から内側ｄに後退している。
As shown in Figures 8 to 10, the
8 and 11, the
引出線４２１ｘは、凹部４５２において、インシュレータ４５と渡り線４２２ｙとの間に配置された状態になっている。そして、凹部４５２において、引出線４２１ｘは、径方向外側ｃに向かい、その後、軸線ｘ方向における凹部４５２から離れる方向（上側ａ方向）に立ち上がっている。このとき、引出線４２１ｘは、渡り線４２２ｙが前記円弧から内側ｄに後退している箇所を通って立ち上がっており、当該箇所で、引出線４２１ｘと渡り線４２２ｙとの干渉が避けられている。
The
一般に、コイルを巻き回す際には、機械巻き、手巻きに関わらず、巻き始めの一端をステータコア（本実施形態では符号４１）の環状部（同４４）の外周側（同ｃ）で何らかの手段によって保持（固定）してティース部（同４３）に巻き回して行く。このとき、巻き始めの一端の先端は、環状部（同４４）から突き出した位置に保持される。 In general, when winding a coil, whether by machine or by hand, the starting end of the winding is held (fixed) by some means on the outer periphery (c) of the annular portion (44) of the stator core (41 in this embodiment) and then wound around the teeth (43). At this time, the tip of the starting end of the winding is held in a position protruding from the annular portion (44).
そして、渡り線（同４２２）を経て順次別のティース部（同４３）に巻き回すことで、巻き回されたコイル（同４２）が形成される。なお、巻き終わりの他端は、例えばＹ結線（スター結線）の三相モータであれば、他の相のコイル（同４２）の巻き終わりの他端と接続される。 Then, the wire is wound around the other teeth (43) in sequence via the jumper wire (422), forming a wound coil (42). Note that, in the case of a three-phase motor with a Y connection (star connection), for example, the other end of the winding is connected to the other end of the winding of the coil (42) of the other phase.
以上のようにして巻き終えたコイル（同４２）の巻き始めの一端は、引出線（同４２１）となるが、巻き終えた段階では、環状部（同４４）から突き出した状態になっている。この状態でモータ（同１）内部の給電線（同６）に接続するためには、環状部（同４４）から突き出した引出線（同４２１）をモータ（同１）の内部に引き込まなければならない。 The starting end of the coil (42) wound in this manner becomes the lead wire (421), but when the winding is complete, it protrudes from the annular portion (44). In order to connect to the power supply line (6) inside the motor (1) in this state, the lead wire (421) protruding from the annular portion (44) must be pulled into the motor (1).
しかし、引出線（同４２１）のすぐ上側（同ａ）は、渡り線（同４２２）が交差した状態になっている。そのため、絶縁部材（同インシュレータ４５）の外側で円弧を描いて周方向（同ｃｄ）に延在する渡り線（同４２２）を避けて引出線（同４２１）を上側（同ａ）に立ち上げてモータ（同１）内部に引き込むためには、引出線（同４２１）をいったん
環状部（同４４）の外側（同ｃ）に張り出させなければならなくなる。
However, the lead wire (421) is crossed by the crossover wire (422) immediately above (a). Therefore, in order to avoid the crossover wire (422) that extends in a circumferential direction (cd) in an arc outside the insulating member (insulator 45) and raise the lead wire (421) to the upper side (a) and pull it into the motor (1), the lead wire (421) must be extended to the outside (c) of the annular portion (44).
これに対して、本実施形態では、インシュレータ４５に凸部４５１があり、渡り線４２２ｙがその凸部４５１の内側ｄに配置されるため、渡り線４２２ｙは、周方向ｅｆに延在している円弧から内側ｄに後退している。そのため、凹部４５２における径方向外側ｃにおいて、引出線４２１の直上には、渡り線４２２ｙが存在していない。
In contrast, in this embodiment, the
よって、コイル４２を巻き終えた際に、凹部４５２を通過して環状部４４から突き出した引出線４２１ｘを、凹部４５２における径方向外側ｃで、軸線ｘ方向における凹部４５２から離れる方向（上側ａ）に立ち上がらせても、渡り線４２２ｙと干渉することがない。そのため、引出線４２１が、ステータコア４１の環状部４４よりも外側ｃに張り出すことがない。
Therefore, when the winding of the
したがって、本実施形態のモータ１によれば、環状部４４から張り出す引出線４２１の分を考慮に入れた外径にする必要がなく（即ち、ステータコア４１の環状部４４と、ハウジング本体５Ａの筒部５１との間に、張り出した引出線４２１用の隙間を確保する必要がなく）、モータ１の小型化（小径化）を実現することができる。
Therefore, with the
特に、コイルの巻線として、例えば、１ｍｍ前後といった太い導線を用いた場合には、周方向ｅｆに延在する渡り線４２２と、巻線後に環状部４４から突き出した引出線４２１ｘとが干渉し易く、また、環状部４４から引出線４２１が張り出した際の外側ｃへの張り出し量も大きくなってくる。そのため、コイルの巻線が太い場合に、本実施形態における凹部４５２及び凸部４５１に係る構成が有用である。なお、引出線４２１ｘの横には、隣のコイル４２の引出線４２１ｙが並んでおり、軸方向（軸線ｘ方向）の他方側から一方側へ（上側ａに）立ち上がっている（図８参照）。
In particular, when a thick conductor, for example, about 1 mm, is used as the winding of the coil, the
凹部４５２における径方向外側ｃで立ち上げられた引出線４２１ｘは、図９や図１０に示されるように、周方向ｅｆに延在する渡り線４２２ｙを避けながら湾曲し、今度は径方向内側ｄに向かって延伸している。そして、引出線４２１ｘは、凸部４５１の径方向内側ｄに配置された渡り線４２２ｙよりもさらに径方向内側ｄで、再び上側ａ方向に立ち上がっている。その先は図示を省略しているが、引出線４２１ｘは、対応する相の給電線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗの引出線部６１に繋がっている（図３参照）。
As shown in Figs. 9 and 10, the
なお、本実施形態におけるインシュレータ４５の構成は、あくまでも例示であり、本発明は本実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、インシュレータ４５の外周にある溝は、本実施形態では上下に２条（上溝４３５ａ，下溝４３５ｂ）設けられているが、１条のみでも３条以上でも構わない。Ｙ結線の三相モータでは、溝が２条であることが好ましいが、他のタイプのモータであれば、好ましい溝の数が変わってくる。また、渡り線を周方向に導き得る外周構造を有していれば、そもそも溝がない構成であっても構わない。
Note that the configuration of the
［変形例］
次に、以上説明した本発明のモータの変形例について説明する。以下、上述の実施の形態に係るモータ１と同一の又は類似する機能を有する構成に対しては同一の符号を付してその説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
[Modification]
Next, modified examples of the motor of the present invention described above will be described. In the following, components having the same or similar functions as those of the
図１２は、本発明の実施形態の変形例に係るモータ１Ｂの縦断面図である。図１３は、モータ１Ｂが備える保持部材７Ｂの斜視図である。図１４は、モータ１Ｂの拡大縦断面図である。
Figure 12 is a vertical cross-sectional view of a motor 1B according to a modified embodiment of the present invention. Figure 13 is a perspective view of a holding
先に説明したモータ１において、保持部材７の突出部１０７は、大リング部７１の軸方向上側の円盤面部１１１に設けられていた。一方、図１３及び図１４に示すように、変形例のモータ１Ｂは、保持部材７Ｂの突出部１０７Ｂが、小リング部７２Ｂの軸方向上側の円盤面部１１３Ｂに設けられている。突出部１０７Ｂは、突出部１０７Ｂを含めた小リング部７２Ｂの軸方向の高さ（厚さ）が、カバー５Ｂの下面とインシュレータ４５との間の空間の高さよりも高くなっている。また、モータ１Ｂは、大リング部７１Ｂと小リング部７２Ｂとを連結する複数の連結部７３Ｂに、溝が設けられていない点が先に説明したモータ１の保持部材７と相違する。
In the
図１３及び図１４に示すように、保持部材７Ｂは、小リング部７２Ｂの内周側に回路基板１０１が保持されている。回路基板１０１は、例えば、保持部材７Ｂに設けられているネジ孔１０６にネジ１０４が締結されることで、保持部材７Ｂに固定されている。回路基板１０１には、例えば、磁極センサなどの不図示の電子部品が搭載されている。
As shown in Figures 13 and 14, the holding
先に説明した保持部材７と同様に、保持部材７Ｂは、開口部１０５がカバー５Ｂによって塞がれることで、突出部１０７Ｂの端部１１２Ｂが、カバー５Ｂの下面によって潰される。つまり、保持部材７Ｂは、軸方向において突出する突出部１０７Ｂの高さがカバー５Ｂの下面とインシュレータ４５Ｂとの間の空間の高さよりも高いことで、ハウジング５の内部においてステータ４に負荷をかけることなく、軸方向の位置を固定することができる。また、保持部材７Ｂも、モータ１Ｂからの力などの何らかの力を受けた場合にも、軸方向の位置が固定されているため、位置ずれなどを防ぐことができる。
As with the retaining
図１２及び図１３に示すように、保持部材７Ｂは、大リング部７１Ｂに孔１０３を有する。孔１０３には、保持部材７Ｂとインシュレータ４５Ｂとを固定する固定部材としてのピン１０２が挿通される。ピン１０２は、インシュレータ４５Ｂに設けられている。モータ１Ｂは、孔１０３にピン１０２を挿通して保持部材７Ｂとインシュレータ４５Ｂとを固定することで、モータ１Ｂの回転方向において保持部材７Ｂを位置決めすることができる。
As shown in Figures 12 and 13, the holding
なお、保持部材７Ｂにおいても、連結部７３Ｂに対して上述した溝７３ｃ、７３ｄを設けるようにしてもよい。これにより、保持部材７Ｂにおいて、口出線部６２を連結部７３Ｂの溝７３ｃ，７３ｄにはめ込むことができるので、口出線部６２が引っ張られた場合であっても、スリーブ部６３の扁平部分６３ｆが連結部７３Ｂの溝７３ｃ，７３ｄに引っ掛かり、引出線部６１の導線の断線を防止することができる。
The holding
その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明のモータを適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。 In addition, a person skilled in the art may modify the motor of the present invention as appropriate in accordance with previously known knowledge. As long as such modifications still provide the configuration of the present invention, they are of course included in the scope of the present invention.
１…モータ、２…シャフト、２ａ，２ｂ…端部、３…ロータ、３１…ロータコア、３２…マグネット、４…ステータ、４１…ステータコア、４２，４２ｘ…コイル、４３…ティース部、４４…環状部、４５…インシュレータ（絶縁部材）、５…ハウジング、５Ａ…ハウジング本体、５Ｂ…カバー、５Ｂａ…平板部、５Ｂｂ…突出部、５Ｂｃ…フランジ部、５Ｂｄ…孔部、５１…筒部、５２…底部、５２ａ…底面部、５２ｂ…突出部、５３…フランジ部、６…給電線、６１…引出線部、６２…口出線部、６３…スリーブ部、６３ｆ…扁平部分、６４…グロメット、７，７Ｂ…保持部材、７１，７１Ｂ…大リング部、７２，７２Ｂ…小リング部、７３，７３Ｂ…連結部、７３ｃ，７３ｄ…溝、８１，８２…軸受、９１…リード線、１０１…回路基板、１０２…ピン、１０３…孔、１０４…ネジ、１０５…開口部、１０６…ネジ孔、１０７，１０７Ｂ…突出部、１１１，１１１Ｂ，１１３，１１３
Ｂ…円盤面部、１１２…端部、１１４…爪部、４２１，４２１ｘ，４２１ｙ…引出線、４２２，４２２ｘ，４２２ｙ…渡り線、４５１…凸部、４５２…凹部、４５３…壁部、４５３ａ…上溝（溝）、４５３ｂ…下溝（溝）
1...motor, 2...shaft, 2a, 2b...end, 3...rotor, 31...rotor core, 32...magnet, 4...stator, 41...stator core, 42, 42x...coil, 43...teeth portion, 44...annular portion, 45...insulator (insulating member), 5...housing, 5A...housing main body, 5B...cover, 5Ba...flat plate portion, 5Bb...projection portion, 5Bc...flange portion, 5Bd...hole portion, 51...tubular portion, 52...bottom portion, 52a...bottom surface portion, 52b...projection portion, 53...
B: disk surface portion; 112: end portion; 114: claw portion; 421, 421x, 421y: lead wire; 422, 422x, 422y: crossover wire; 451: convex portion; 452: concave portion; 453: wall portion; 453a: upper groove (groove); 453b: lower groove (groove)
Claims (5)
前記シャフトに固定されたロータと、
前記ロータと対向するステータコアと、
前記ステータコアに装着される絶縁部材と、
前記絶縁部材に巻き回されたコイルと、
を備え、
前記絶縁部材における径方向外側に、前記コイルの巻き終わりに接続された渡り線が周方向に延在して配置され、
前記絶縁部材は、径方向外側に、軸方向において、前記渡り線が延在する位置から径方向内側に突出した凸部と、前記渡り線が延在する位置から窪んだ凹部とを有し、
前記コイルの巻き始めに接続された引出線が、前記凹部に配置されており、
前記凹部に配置された前記渡り線の一部は、径方向内側に後退しており、
径方向において、前記引出線は、後退した前記渡り線の一部の径方向外側を通っており、
径方向において、後退した前記渡り線の一部が、前記凸部の内側に配置されている、モータ。 A shaft,
A rotor fixed to the shaft;
a stator core facing the rotor;
an insulating member attached to the stator core;
A coil wound around the insulating member;
Equipped with
A jumper wire connected to an end of the coil is disposed on a radially outer side of the insulating member and extends in a circumferential direction,
The insulating member has, on a radially outer side, a convex portion that protrudes radially inward in the axial direction from a position where the jumper wire extends, and a concave portion that is recessed from the position where the jumper wire extends,
A lead wire connected to the beginning of the coil is disposed in the recess,
A portion of the crossover wire disposed in the recess is recessed radially inward,
In the radial direction, the lead wire passes radially outside a part of the retracted crossover wire,
a portion of the crossover wire that is retracted in the radial direction is disposed inside the protrusion.
、請求項１に記載のモータ。 The motor according to claim 1 , wherein the lead wire is disposed in the recess between the insulating member and the crossover wire.
前記壁部の径方向外側には、周方向に延在した１条または複数条の溝部を有し、
前記渡り線は、前記溝部に配置されている、請求項１または２に記載のモータ。 The insulating member has a wall portion on a radially outer side, the wall portion protruding in an axial direction and extending in a circumferential direction,
The wall portion has one or more grooves extending in a circumferential direction on a radially outer side thereof,
The motor according to claim 1 , wherein the crossover wire is disposed in the groove.
The motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the lead wire connected to the beginning of the winding of the coil extends radially outward in the recess and rises in a direction away from the recess in the axial direction.
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