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WO2019146450A1 - インシュレータ及びそれを備えたステータ、モータ - Google Patents

インシュレータ及びそれを備えたステータ、モータ Download PDF

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Publication number
WO2019146450A1
WO2019146450A1 PCT/JP2019/000940 JP2019000940W WO2019146450A1 WO 2019146450 A1 WO2019146450 A1 WO 2019146450A1 JP 2019000940 W JP2019000940 W JP 2019000940W WO 2019146450 A1 WO2019146450 A1 WO 2019146450A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coil
insulator
stator
winding portion
tooth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/000940
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
菱田　光起
浩勝 国友
博 米田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of WO2019146450A1 publication Critical patent/WO2019146450A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure

Definitions

  • the present invention relates to an insulator around which a coil is wound, a stator provided with the same, and a motor.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which a step or an inclination is provided inside an end of a cylindrical body of an insulating coil bobbin on which a coil is wound or a ridge portion provided at both ends of the cylindrical body to realize an aligned winding coil. Proposed.
  • holding for holding a wound coil which is mounted on a tooth and which comprises a plurality of grooves on a side surface of an insulator for insulating the coil and the tooth.
  • a configuration is disclosed that provides a portion to realize an aligned winding coil.
  • the above-mentioned insulator and coil bobbin are formed by molding a resin material using a mold.
  • the motor performance varies depending on the user's specifications, even if the same stator core and teeth are used, the wire diameter and the number of turns of the coil are changed to adjust the current value etc. supplied to the coil, and the motor performance is adjusted to the individual specifications. Often included.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned point, and an object thereof is to provide an insulator capable of realizing aligned winding with respect to a coil having various wire diameters and winding numbers.
  • the coil winding portion is provided with the housing groove, and the coil alignment member in which the coil holding portion is formed is fitted into the housing groove.
  • the insulator according to the present invention covers the axial end face of the tooth protruding from the core segment and at least a part of both circumferential side surfaces, and has a coil winding portion on which a coil consisting of a winding is wound.
  • the coil winding portion is formed with a housing groove extending in the radial direction from one end to the other end, and a coil alignment member having a coil holding portion including a plurality of grooves is the coil winding.
  • the coil holding portion is disposed on an end face in the axial direction of the coil winding portion by being provided separately from the coil portion and the coil positioning member being fitted in the housing groove, and
  • the circumferential width is not more than half the circumferential width of the axially upper end surface of the coil winding portion, or within 8 times the wire diameter of the coil.
  • the coils are aligned by mounting the coil alignment member in which the coil holding portion having the corresponding groove width or the number of grooves is formed. It can be rolled. Further, the change in the winding position of the coil with respect to the coil holding portion can be reduced, and the coil can be reliably aligned and wound with respect to the coil winding portion. Thereby, since the insulator main body can be made common, the manufacturing cost of an insulator can be reduced.
  • the accommodation groove is formed in at least one of a central portion in a circumferential direction in an axial upper end surface of the coil winding portion and a central portion in a circumferential direction in an axial lower end surface, and the width of the axial upper end surface or the lower end surface Preferably, it is formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the circumferential direction.
  • the change in the winding position of the coil with respect to the coil holding portion can be reduced, and the coil can be reliably aligned and wound with respect to the coil winding portion.
  • one end of the coil alignment member is wider than the other portion of the coil alignment member.
  • the radial length of the coil holding portion may be shorter than the radial length of the coil winding portion. In that case, the radial length of the coil holding portion is preferably half or more of the radial length of the coil winding portion.
  • the same insulator body can be used for coils having various numbers of turns or wire diameters, and the cost of the insulator can be reduced.
  • the coil can be aligned and wound on the coil winding portion without causing winding distortion of the coil.
  • a coil alignment member according to the number of turns, wire diameter and winding direction of the coil among a plurality of types of coil alignment members in which at least one of the number of grooves of the coil holding portion, the groove width, and the inclination direction of the grooves are different from each other Is preferably selected and attached to the coil winding.
  • the stator according to the present invention comprises the insulator on at least one of the axial end faces of the teeth of the core segment, and a stator segment formed by winding a coil comprising a winding around the coil winding portion of the insulator.
  • a plurality of the stator segments are connected in an annular shape, and the teeth project radially inward of the annular ring.
  • the coil space factor in the stator can be increased.
  • the coil be aligned and wound around the coil winding portion.
  • a space between the teeth adjacent in the circumferential direction is configured as a slot for accommodating the coil, and an insulating paper for insulating the core segment and the tooth from the coil is covered in the slot so as to cover the side surface of the tooth And it is preferable to arrange
  • the motor according to the present invention comprises the insulator on at least one of the axial end faces of the teeth of the core segment, and a stator segment in which a coil consisting of a winding is wound on the coil winding portion of the insulator.
  • a stator comprising a plurality of stator segments including a plurality of stator segments connected in an annular shape, and a structure in which the teeth project radially inward of the annular ring, and a predetermined distance from the stator radially inward of the stator And at least a rotor including a rotating shaft disposed open.
  • the coil space factor in the stator can be increased, and the efficiency of the motor can be improved.
  • an aligned winding coil can be realized by changing the coil alignment member for coils having different wire diameters and winding numbers.
  • FIG. 1 is a top view of a motor according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the motor shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic view of a stator.
  • FIG. 4A is a perspective view showing a portion surrounded by a broken line shown in FIG.
  • FIG. 4B is a side view of the structure shown in FIG. 4A as viewed in the radial direction.
  • FIG. 4C is a side view of the structure shown in FIG. 4A as viewed from the circumferential direction.
  • FIG. 5A is a perspective view showing the main part of the insulator according to one embodiment.
  • FIG. 5B is a perspective view of a coil alignment member according to an embodiment.
  • FIG. 5C is a schematic cross-sectional view taken along line VC-VC in FIG.
  • FIG. 5A is a schematic cross-sectional view of a mode in which a coil is wound around the insulator shown in FIG. 5C.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the main part of another insulator main body according to one embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic view of yet another insulator according to one embodiment as viewed from the axial direction.
  • FIG. 1 shows a top view showing a motor according to this embodiment
  • FIG. 2 shows an equivalent circuit diagram of the motor shown in FIG. 1
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of a stator
  • the stator 4 is a shaft 2
  • FIGS. 1 and 3 show a schematic diagram of a stator
  • the stator 4 is a shaft 2
  • FIGS. 1 and 3 illustration and description of some components and their functions are omitted.
  • the frame and the bus bar are not shown.
  • the insulator 5 is not shown.
  • the exterior body which accommodates the stator 4 is not shown in figure.
  • the shape of the exterior body is, for example, a cylinder made of metal, a substantially rectangular parallelepiped, a substantially rectangular parallelepiped, a polygonal columnar body or the like, and is appropriately selected according to the specification of the motor 1.
  • the components shown in the drawings are also simplified.
  • the insulator 5 shown in FIG. 1 is partially different from the actual shape, and the coils U1 to W4 and their lead terminals 71 shown in FIG.
  • the shape of the is very different.
  • the symbol + indicates the winding start of the coil
  • the symbol ⁇ indicates the winding end of the coil.
  • the longitudinal direction of the shaft 2 may be referred to as an axial direction
  • the radial direction of the stator 4 may be referred to as a radial direction
  • the circumferential direction of the stator 4 may be referred to as a circumferential direction.
  • the side on which the lead terminals 71 of the coils U1 to W4 are provided is referred to as "upper” and the opposite side is referred to as “lower”
  • the side on which the rotor is provided may be referred to as "inside” and the opposite side, that is, the side of the stator core 40 may be referred to as "outside”.
  • the lamination direction of the magnetic steel sheets to be described later and the above axial direction are the same direction and are synonymous.
  • teeth plural type of teeth
  • the plurality of teeth projecting in the center direction of the annular stator core is referred to as teeth (a plurality of teeth).
  • teeth a plurality of teeth
  • one tooth is described as a tooth 42.
  • a plurality of teeth in the core segment 41 described later is referred to as teeth.
  • one tooth portion of the plurality of tooth portions in the core segment 41 is described as a tooth 42.
  • the motor 1 includes a rotor 3 having a shaft 2 which is a rotation shaft of the motor 1, a stator 4 and coils U1 to W4 inside an outer body (not shown).
  • the rotor 3 includes a shaft 2 and magnets 31 in which N poles and S poles are alternately disposed along the outer peripheral direction of the shaft 2 so as to face the stator 4.
  • a neodymium magnet is used as the magnet 31 used for the rotor 3.
  • the material, shape, and material of the neodymium magnet can be appropriately changed according to the output of the motor.
  • the rotor 3 is disposed radially inward of the stator 4 at a constant distance from the stator 4.
  • the stator 4 is a cylindrical body configured by connecting a plurality of stator segments 40a in an annular shape.
  • the insulators 5 are respectively attached to the teeth 42 of the core segment 41 from the upper and lower end faces in the axial direction, and an insulator such as insulating paper 6 is attached between the insulators 5 Windings are wound around the coil winding portion 50 and the arrangement portion of the insulator such as the insulating paper 6 (see FIGS. 4A to 4C) to constitute, for example, the coil U1.
  • the external appearance of the stator segment 40a configured as described above is a columnar body having a substantially sectoral cross-sectional shape.
  • the stator 4 and the stator segment 40 a have a plurality of core segments 41 and teeth 42 projecting radially inward from the inner circumferences of the core segments 41.
  • the core segment 41 is formed by punching a magnetic steel sheet containing silicon or the like as a core segment sheet which forms a part of a substantially annular stator core sheet. It is a layered product which laminated this board (core segment sheet) in multiple layers.
  • the appearance of the core segment 41 configured as described above is a columnar body having a cross-sectional shape that is a piece-like shape that constitutes a part of a substantially annular stator core sheet.
  • the stacking direction of the plate is a normal direction to the plate surface of the plate.
  • the core segment 41 has a yoke portion 41c and a tooth 42 projecting from a substantially central portion of the yoke portion 41c.
  • the core segment 41 has a recess 41a formed on one side of the yoke portion 41c located in the circumferential direction, and a protrusion 41b formed on the other side. Both the recess 41a and the protrusion 41b have an axis in each side. It is formed extending in the entire direction. Focusing on one core segment 41, the convex portion 41b of the core segment 41 adjacent in the circumferential direction fits into the concave portion 41a of the core segment 41, and the convex portion 41b of the core segment 41 extends in the circumferential direction. On the other hand, they are fitted and connected to the recesses 41 a of the adjacent core segments 41.
  • the annularly shaped stator core 40 is configured by the core segments 41 adjacent in the circumferential direction being fitted and connected as described above.
  • interval of the tooth 42 adjacent to the circumferential direction comprises the slot 43.
  • the stator 4 has 12 coils U1 to W4. These coils are attached to each tooth 42 through the insulator 5 and the insulating paper 6 (see FIGS. 4A to 4C). As viewed from the direction, they are disposed in each slot 43.
  • the coils U1 to W4 are each composed of a winding having a circular cross section made of a metal material such as copper with an insulating film applied on the surface, and wound in parallel with the insulator 5 by multilayer winding. It is done.
  • the multi-layer winding refers to a state in which the coil 7 is wound around the insulator 5 in a plurality of layers.
  • circuit means “circular” including processing tolerance of the winding and deformation of the winding when wound around the tooth 42, and the same applies to the following description. Further, in the following description, when one of the coils U1 to W4 is taken up to describe a structure or the like without specifying the coil U1 to W4, the coil 7 is called.
  • the coils U1 to U4, V1 to V4, and W1 to W4 are connected in series, and three phases of U, V, and W phases are star-connected.
  • three U-, V- and W-phase currents having a phase difference of 120 ° in electrical angle with each other are supplied to coils U1 to U4, V1 to V4 and W1 to W4, respectively, and excited to generate a rotating magnetic field.
  • a torque is generated in the rotor 3 by the rotating magnetic field, and the shaft 2 is supported by a bearing (not shown) and rotated.
  • the number of magnetic poles of the rotor 3 is ten in total: five N poles and five S poles facing the stator 4 and the number of slots 43 is twelve, but in particular The present invention is not limited to the above, and may be applied to other combinations of the number of magnetic poles and the number of slots.
  • FIGS. 4A to 4C respectively show a perspective view of a portion surrounded by a broken line in FIG. 1, and a side view seen from the radial direction and the circumferential direction. Note that the illustration of the coil 7 is omitted in FIGS. 4A to 4C for the convenience of description. Further, the insulating paper 6 sandwiched and attached between the insulator 5 and the core segment 41 and the tooth 42 is also illustrated, but shows the state before being folded so as to be accommodated in the slot 43.
  • insulators 5 having the same shape are respectively attached to the teeth 42 projecting from one core segment 41 from the upper and lower end faces in the axial direction, respectively.
  • the insulating paper 6 is sandwiched between the tooth 42 and the insulator 5.
  • the insulators 5 are provided so as to cover both axial end surfaces of the tooth 42 and portions near the both end surfaces.
  • the insulator 5 is an insulating member formed by molding an insulating resin material, and a coil winding portion 50 on which the coil 7 (see FIG. 5D) is wound, and a first portion formed at one end of the coil winding portion 50. It has a collar 51 and a second collar 52 formed at the other end.
  • the first collar 51 is mounted on the core segment 41 side
  • the second collar 52 is mounted on the tip of the tooth 42 located radially inward of the stator 4.
  • the coil introduction groove 53 is formed in the first collar portion 51, and when the coil is wound around the coil winding portion 50, the winding constituting the coil 7 is the coil introduction groove 53.
  • the winding start portion is guided to the coil winding portion 50 in contact with the inner surface 51a (hereinafter referred to as the inner surface 51a of the first collar portion 51) facing the second collar portion 52 in the first collar portion 51.
  • the winding start portion of the coil 7 refers to the vicinity of the first turn of the first layer coil wound around the coil winding portion 50 in the coil 7.
  • a storage groove 54 is formed in an outer peripheral surface 50 a covering the axial direction upper end face of the tooth 42 among the outer peripheral surfaces of the coil winding portion 50, and a coil aligning member separately formed from the coil winding portion 50. 55 is fitted into the receiving groove 54.
  • a coil holding portion 56 is formed on the coil alignment member 55.
  • the insulator main body 5a includes a coil winding portion 50 including the accommodation groove 54, a first collar 51 including the coil introduction groove 53, and a second collar 52.
  • the coil winding unit 50 may be referred to as the insulator main body 5a.
  • the insulator main body 5a is collectively molded of an insulating resin material.
  • surfaces 50c, 50d covering both circumferential end surfaces of the tooth 42 are formed to be orthogonal to the axial upper end surface of the tooth 42.
  • the term “perpendicular” means “perpendicular” including the processing tolerance of the insulator 5, the processing tolerance of the tooth 42, and the assembly tolerance at the time of attaching the insulator 5 to the tooth 42. It means “parallel” including the processing tolerance of and the assembly tolerance at the time of attaching the insulator 5 to the tooth 42, and the same applies to the following description.
  • portions other than the housing groove 54 in the outer peripheral surface 50a are smooth surfaces in which no groove or the like is formed on the surface, similarly to the outer peripheral surfaces 50c and 50d which are both circumferential side surfaces of the coil winding portion 50.
  • the outer peripheral surface 50b is also a smooth surface having no groove or the like formed on its surface.
  • asperities (not shown) generated when forming the insulator 5 with a mold or the like remain.
  • the arithmetic mean roughness of the unevenness is, for example, about 0.25 ⁇ m to 0.3 ⁇ m.
  • the inner surface 51 a of the first flange portion 51 is a surface provided parallel to a surface orthogonal to the axial upper end surface or the axial lower end surface of the tooth 42.
  • the insulator 5 has a function to electrically insulate the core segment 41 and the tooth 42 from the coil 7 together with the insulating paper 6. Further, the insulator 5 has a function of stably maintaining the alignment winding of the coil 7 described later.
  • the insulating paper 6 is impregnated with, for example, an insulating oil, so as to cover both side surfaces of the tooth 42 in the circumferential direction, and in the axial direction with the first and second flange portions 51, 52 of the insulator 5, respectively. It is arranged so as to partially overlap. Further, although not shown, the insulating paper 6 is folded so as to cover the inside of the slot 43 when assembling the motor 1. As a result, the core segment 41 and the tooth 42 and the coil 7 can be electrically isolated from each other, and the core segment 41 and the tooth 42 adjacent in the circumferential direction can be electrically isolated.
  • FIG. 5A shows a perspective view of the main part of the insulator according to the present embodiment
  • FIG. 5B shows a perspective view of the coil alignment member
  • FIG. 5C shows a schematic cross-sectional view along the line VC-VC in FIG. 5A.
  • FIG. 5D shows the cross-sectional schematic diagram of the aspect by which the coil was wound by the insulator shown to FIG. 5C.
  • FIG. 6 shows the perspective view of the principal part of another insulator main body which concerns on this embodiment.
  • the insulator 5 shown in FIGS. 5A to 5D is the same as that shown in FIGS.
  • FIGS. the structure of the insulator 5 in FIGS. Is illustrated in a simplified manner.
  • FIG. 6 the structure of the insulator main body 5a is illustrated in a simplified manner.
  • a housing groove 54 is formed at the circumferential center of the outer circumferential surface 50a of the coil winding portion 50, and a coil alignment member 55 separately formed from the coil winding portion 50. Is fitted into the receiving groove 54.
  • the coil alignment member 55 is an insulating member formed by molding an insulating resin material in the same manner as the coil winding portion 50 and the first and second collar portions 51 and 52, and as shown in FIG. It is comprised by 55a and the elongate part 55b in which the coil holding
  • the coil holding portion 56 is composed of a plurality of grooves 57 extending obliquely with respect to the circumferential direction.
  • the coil holding portion 56 is disposed on the outer peripheral surface 50a. Further, the depth of the accommodation groove 54 and the thickness of the coil alignment member 55 are adjusted so that the bottoms of the respective grooves 57 in the coil holding portion 56 and the outer peripheral surface 50a except the portion where the accommodation groove 54 is formed are flush. ing. Further, one end portion 54a of the accommodation groove 54 is formed wider than the other portions of the accommodation groove 54, and accordingly, the one end portion 55a of the coil alignment member 55 is circular in a plan view. The coil alignment member 55 is formed wider so as to be wider in the circumferential direction than the elongated portion 55b.
  • the circumferential width of the elongated portion 55b of the coil alignment member 55 is not more than half the circumferential width of the outer circumferential surface 50a of the coil winding portion 50 Or is set to be within 8 times the wire diameter of the coil 7.
  • the winding which comprises the coil 7 forms an insulating film in the surface of the electric wire which consists of copper etc.
  • the term “wire diameter of the coil 7” means the wire diameter including the thickness of the insulating film, and specifically, the wire diameter of the coil 7 is twice the thickness of the insulating film to the wire diameter of the conducting wire. Value.
  • the groove 57 is not formed on the back surface of the coil alignment member 55, that is, on the lower end surface in the axial direction. Further, one end 54 a of the accommodation groove 54 is formed to extend in the coil introduction groove 53 located on the radially outer side of the coil winding portion 50, and one end 55 a of the coil alignment member 55 is one end of the accommodation groove 54. Fits in 54a.
  • the other end 55c of the coil alignment member 55 is located radially outward of the second flange 52 by a predetermined distance, and the other end 55c and the second end 55c There is a region where the groove 57 is not formed between the ridge portion 52 and the ridge portion 52.
  • the coil 7 is wound around the coil winding portion 50, as shown in FIG. 5D, the coil 7 is fitted into each of the plurality of grooves 57 in the coil holding portion 56 and positioned and fixed.
  • the coil 7 is wound directly on the surface of the coil winding portion 50 from the one end 55 a of the coil alignment member 55 to the second flange 52.
  • the coil alignment member 55 is fixed to the coil winding portion 50 using an adhesive or the like in order to prevent detachment.
  • an adhesive sheet, an adhesive resin, or the like may be provided on the bottom of the accommodation groove 54, or the same adhesive may be provided on the back surface of the coil alignment member 55.
  • the coil alignment member 55 and the coil winding portion 50 are formed of the same material. By making both of the same material, for example, the thermal expansion coefficients can be made the same.
  • the coil alignment member 55 can be used as a coil by suppressing the occurrence of dimensional difference between the coil alignment member 55 and the housing groove 54. It can be fixed securely to the winding portion 50.
  • the materials and physical properties of the two, in particular the thermal expansion coefficient, may be close to each other, and they do not have to be the same.
  • the coil alignment member 55 and the accommodation groove 54 may not be significantly deformed or damaged.
  • FIG. 5A shows an example in which one end 55a of the coil alignment member 55 is fitted into one end 54a of the accommodation groove 54 formed in the coil introduction groove 53, but the invention is not particularly limited thereto.
  • the notch 51b As shown in FIG. 6, by forming the notch 51b from the axial upper end face of the first collar 51 to the coil winding portion 50, the one end 54a of the accommodation groove 54 is formed. You may
  • the insulator 5 covers the axial end face of the tooth 42 protruding from the core segment 41 and at least a part of both side surfaces in the circumferential direction, and the coil 7 formed of a winding is wound.
  • the coil winding unit 50 is provided.
  • the coil winding portion 50 is formed with a housing groove 54 extending in the radial direction from one end of the coil winding portion 50 to the other end, and a coil alignment member 55 having a coil holding portion 56 consisting of a plurality of grooves 57. Is provided separately from the coil winding unit 50.
  • the coil holding portion 56 is disposed on the outer peripheral surface 50 a which is an axial end surface of the coil winding portion 50.
  • the coil alignment member 55 corresponding to the number of turns, the wire diameter and the winding direction of the coil 7 is selected from a plurality of different types of coil alignment members 55, and the coil 7 is aligned and wound only by mounting on the coil winding portion 50.
  • the insulator main body 5a can be made common by this, the manufacturing cost of the insulator 5 can be reduced. Further, the development cost when developing various motors can be reduced, and the coil alignment member 55 can also be shared if the wire diameter of the coil 7 is the same.
  • the insulator 5 according to the present embodiment can cope with the case where the winding direction of the coil 7 is clockwise or counterclockwise by changing the direction of inclination of the plurality of grooves 57 in the coil holding portion 56. .
  • a housing groove 54 is formed at a central portion in the circumferential direction of the outer peripheral surface 50a which is an axial direction upper end surface of the coil winding portion 50, and the coil alignment member 55 is mounted.
  • the inclination of the winding differs depending on the wire diameter of the coil 7, the circumferential width of the coil winding portion 50, and the like.
  • the winding position of the coil 7 with respect to the coil holding portion 56 is largely shifted due to the difference in the inclination of the winding of the coil 7.
  • the coil alignment member 55 is attached to the circumferential center of the outer peripheral surface 50a as described above, the coil holding portion is wound when the coil 7 is wound obliquely to the coil winding portion 50.
  • the change in the winding position of the coil 7 with respect to 56 can be reduced, and the coil 7 can be reliably aligned and wound with respect to the coil winding portion 50.
  • the width in the circumferential direction of the coil holding portion 56 is set to half or less of the width in the circumferential direction of the outer circumferential surface 50a or within 8 times the wire diameter of the coil 7, the coil relative to the coil holding portion 56 The change in the winding position of 7 can be reduced, and the coil 7 can be reliably aligned and wound with respect to the coil winding portion 50. If the inclination of the winding of the coil 7 is small enough to ignore, the extending direction of each groove 57 in the coil holding portion 56 may be orthogonal to the radial direction. Further, as described above, "orthogonal" as used herein means that they include orthogonality, including machining tolerances and assembly tolerances of members.
  • one end 54 a of the accommodation groove 54 is formed wider than the other parts of the accommodation groove 54, and one end 55 a of the coil alignment member 55 is formed wider than the other parts of the coil alignment member 55.
  • the coil alignment member 55 can be reliably positioned.
  • the inclination direction of each groove 57 in the coil holding portion 56 is different.
  • the grooves 57 are disposed in an inclined manner in the opposite direction to the intended inclination, and the alignment winding of the coil 7 can not be realized.
  • the inclination angle of the winding of the coil 7 largely changes, but keeping the height and volume of each of the grooves 57 of the coil alignment member 55 shown in FIG. Help to align.
  • the inclination of the coil 7 is changed by changing the width of the outer peripheral surface 50a. For this reason, it is necessary to make each of the grooves 57 have a shape corresponding to each inclination angle, and the volume in which the coils 7 can be aligned is reduced. Therefore, in order to suppress this volume reduction, it is preferable to form the groove 54 in a shape having an inclination at a predetermined angle in the circumferential direction.
  • FIG. 7 is a schematic view of yet another insulator according to the present embodiment as viewed from the axial direction.
  • the receiving groove 54 is provided at the central portion of the outer peripheral surface 50a as viewed in the circumferential direction, and is inclined by a predetermined angle ⁇ or ⁇ ′ in the circumferential direction.
  • the inclination of the groove 57 can be made to correspond to the change in the inclination of the coil 7.
  • the longitudinal direction of the accommodation groove 54 in this case, the radial direction, is inclined from the center line extending in the radial direction of the coil holding portion 50 by a predetermined angle ⁇ or ⁇ ′.
  • the inclination angles ⁇ and ⁇ ′ of the accommodation groove 54 can be appropriately changed according to the width of the outer peripheral surface 50 a, the wire diameter of the coil 7 and the like.
  • the change of the width of the outer peripheral surface 50a can also be coped with by changing the shape of the groove 57 formed in the coil holding portion 56.
  • the shape of the groove 57 extending in the circumferential direction is changed halfway.
  • the width of the outer peripheral surface 50a By changing the width of the outer peripheral surface 50a, the area in which the groove 57 is disposed obliquely becomes different.
  • the shape of the groove 57 is changed halfway in order to provide a state in which the groove 54 is not present at the location where the coil 7 is disposed. This can maintain the alignable volume of the coil 7.
  • an error in the mounting direction can be eliminated by forming the one end 55a wider than the elongated portion 55b, and assembly failure in the manufacturing process of the motor 1 Can be reduced. Further, the coil alignment member 55 can be easily handled and fitted into the receiving groove 54 by gripping or suctioning the wide end 55 a. As a result, the time required for the manufacturing process can be shortened and assembly defects can be reduced.
  • the radial length of the coil holding portion 56 is made shorter than the radial length of the coil winding portion 50. Specifically, the minimum length among the radial lengths of the coil 7 scheduled to be used By setting the dimensions and the radial length of the coil holding portion 56 to be substantially the same, the same insulator body 5a can be used for the coil 7 having various numbers of turns or wire diameters. Moreover, if it is the coil 7 of the specification from which only the frequency
  • the coil 7 is wound on the smooth surface of the coil winding unit 50 in the vicinity of the second flange 52 as shown in FIG. 5D.
  • the radial length of the coil holding portion 56 is half or more of the radial length of the coil winding portion 50, the subsequent smoothing is performed by the influence of the coil 7 wound so as to be aligned with it. It is possible to align and wind the coil 7 with respect to the coil winding portion 50 without causing winding disorder in the coil 7 wound on the surface.
  • the thickness of the axial direction upper part in the coil winding part 50 becomes thin partially by forming the accommodation groove 54, in order to insulate the tooth 42 and the coil 7 reliably from this part, a coil is originally It is formed thicker than the circumferential side portion of the winding portion 50.
  • the coil alignment member 55 fitted in the housing groove 54 is also an insulating member. Therefore, even if the coil 7 is wound around the coil holding portion 56 of the coil alignment member 55, the tooth 42 and the coil 7 can be reliably insulated.
  • the insulator 5 according to the present embodiment to, for example, the stator 4 of the motor 1 shown in FIG. 1, alignment winding of the coil 7 can be achieved, and a dead space in which the coil 7 in the coil winding unit 50 is not wound. Can be reduced. By this, the space factor of the coil 7 in the slot 43 can be increased, and the efficiency of the motor 1 can be improved.
  • the accommodation groove 54 is provided on the outer peripheral surface 50a which is the upper end surface in the axial direction of the coil winding portion 50 to mount the coil alignment member 56.
  • the housing alignment groove 55 may be provided on the surface 50 b to mount the coil alignment member 55.
  • the coil alignment member 55 may be disposed on either or both of the outer peripheral surfaces 50a and 50b as necessary.
  • the insulator 5 which concerns on this embodiment covers the axial direction end surface of the tooth 42 which protrudes from the core segment 41, and a part of at least circumferential side both side surface, The coil by which the coil 7 comprised by winding is wound.
  • a second flange 52 may be provided continuously on the tip end side of the tooth 42 in the winding part 50.
  • the coil winding portion 50 is formed with a housing groove 54 extending in the radial direction between the first and second collar portions 51 and 52, and a coil alignment having a coil holding portion 56 consisting of a plurality of grooves 57.
  • a member 55 is provided separately from the coil winding unit 50.
  • the invention is not particularly limited thereto. You may start winding from the 2nd ridge 52 located in the side. In this case, the coil introduction groove 53 is provided in the second flange 52.
  • the invention is not particularly limited thereto. For example, the coil 7 having a square cross section may be used.
  • the insulator 5 is what is called a division type insulator and showed the example mounted
  • the coil winding part 50 is cylindrical shape,
  • the integral structure which covers the whole outer peripheral surface of the tooth 42 may be sufficient.
  • the stator 4 has a structure in which the tooth 42 is attached to the core segment 41 later, the insulator 5 having this integrated structure may be used.
  • the insulators 5 mounted from the upper and lower sides of one tooth may not have the same shape.
  • the kind of insulator 5 can be decreased by using the thing of the same shape as insulator 5 with which one tooth is mounted from the upper and lower sides, and manufacturing cost etc. can be reduced.
  • the coil 7 may be wound without forming the coil introduction groove 53 in the insulator 5.
  • the outer circumferential surfaces 50 a and 50 b of the coil winding portion 50 may be provided substantially parallel to the axial upper end surface of the tooth 42. Further, the inner surface 51 a of the first flange 51 may be provided so as to be inclined radially outward with a surface orthogonal to the axial upper end surface or the axial lower end surface of the tooth 42 as a reference surface.
  • the insulator 5 according to the above embodiment can also be applied to the case where the coil 7 is single-layer wound or multi-layer wound.
  • the insulator 5 is mounted on the tooth 42 of the core segment 41, and the coil 7 is wound around the coil winding portion 50 to form the stator segment 40a.
  • a mode may be adopted in which each of the teeth 42 of the stator core is mounted and the coil 7 is wound around the coil winding portion 50.
  • the annular stator core said here is comprised laminating
  • the annular stator core has a plurality of teeth (so-called teeth).
  • the motor 1 in the above embodiment is described for use in an inner rotor type motor, it goes without saying that the insulator 5 of the present embodiment can be applied to another type of motor.
  • two concave grooves are provided at the tip (radially inner end) of the tooth 42.
  • the concave grooves are also referred to as supplemental grooves in, for example, US Pat. No. 6,104,117 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-42531.
  • the effect of the auxiliary groove suppresses cogging torque and torque ripple in the rotational operation of the rotor 3 of the motor 1, and contributes to the reduction of vibration and noise in the characteristics of the motor.
  • the winding in the said embodiment is also called an electric wire for winding, and is marketed.
  • the conductor portion of the winding or the wire for winding includes copper or aluminum containing unavoidable impurities.
  • the unavoidable impurities mean a trace amount of impurity elements which can not be avoided to be mixed into copper and aluminum during the manufacturing process.
  • unavoidable impurities include As, Bi, Sb, Pb, Fe, S, oxygen and the like.
  • unavoidable impurities are Si, Mn, Ti, V, Zr, Fe, Cu and the like.
  • the conductor portion of the winding is covered with an insulating layer of insulating resin.
  • the insulating resin for example, polyimide, polyamide imide, polyester imide, polyester amide imide, polyamide, polyhydantoin, polyurethane, polyacetal, epoxy resin and the like are appropriately selected according to the specification of the motor 1.
  • the cross-sectional shape of the winding may be various, such as approximately square or approximately rectangular.
  • the material component of the magnet 31 in the above embodiment includes at least one of Sc, Y and a lanthanoid element, Fe or Fe and Co, and B.
  • the magnet 31 is a rare earth sintered magnet, and is so-called neodymium sintered magnet or neodymium sintered magnet or the like.
  • the surface layer of the rare earth sintered magnet is provided with a rust prevention film (rust prevention layer) for rust prevention.
  • the insulator according to the present invention can realize an alignment wound coil corresponding to a coil with a different wire diameter by changing the coil alignment member, and therefore is useful for application to a motor or the like that requires high efficiency. is there.

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Abstract

インシュレータ５は、コイル７が巻回されるコイル巻回部５０のコアセグメント４１側に設けられ、コイル７をコイル巻回部５０に案内するコイル導入溝５３を有する第１鍔部５１と、トゥース４２先端側に設けられた第２鍔部５２とを備えている。インシュレータ５は、コイル巻回部５０と別体で形成され、複数の溝５７からなるコイル保持部５６を有するコイル整列部材５５を備えている。コイル整列部材５５がコイル巻回部５０に形成された収容溝５４に嵌合されてコイル巻回部５０の外周面５０ａに配設されている。コイル整列部材５５の周方向の幅は、外周面５０ａの周方向の幅の半分以下である。

Description

インシュレータ及びそれを備えたステータ、モータ
　本発明は、コイルが巻回されるインシュレータ及びそれを備えたステータ、モータに関する。
　近年、産業、車載用途でモータの需要は高まっている。その中で、モータの効率向上、低コスト化が要望されている。
　モータの効率向上手法の一つとして、ステータのスロット内に配置されるコイルの占積率を向上させることが知られている。コイルの占積率を向上させることで、モータの駆動時に、コイルに流れる電流に起因する損失を抑制できる。
　コイルの占積率を向上させる構造として、ステータのティース（ｔｅｅｔｈ）にコイルが整列して巻回された状態である、いわゆる整列巻きコイルが一般に知られており、これを実現するために種々の構成が提案されている（例えば、特許文献１～４参照）。例えば、特許文献１には、コイルが巻回される絶縁コイルボビンの筒体の端部あるいは筒体の両端に設けられた鍔部の内側に段差または傾斜を設けて整列巻きコイルを実現する構成が提案されている。また、特許文献２には、ティース（ｔｅｅｔｈ）に装着され、コイルとティース（ｔｅｅｔｈ）とを絶縁するためのインシュレータの側面に、複数の溝からなり、巻回されたコイルを保持するための保持部を設けて整列巻きコイルを実現する構成が開示されている。
特開平１１－１２２８５５号公報 特開２００６－１１５５６５号公報 米国特許第６３５６００１号明細書 国際公開第２０１１／１１８３５７号
　ところで、一般に、金型を用いて樹脂材料を成形することにより、上記のインシュレータやコイルボビンは形成される。一方、モータ性能はユーザーの仕様によって異なるため、同じステータコアやティースを用いても、コイルの線径や巻き数を変えてコイルに流す電流値等を調整し、モータの性能を個別の仕様に合わせ込む場合が多い。
　しかし、特許文献１や２に開示された従来の構成では、コイルの線径に合わせて保持部の幅を変更したり、段差の幅や傾斜の角度を変更したりする必要があり、その度に金型を作り直してインシュレータを形成するため、コスト上昇の要因となっていた。
　本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、種々の線径や巻回数を有するコイルに対して整列巻きを実現できるインシュレータを提供することにある。
　上記の目的を達成するために、本発明に係るインシュレータは、コイル巻回部に収容溝を設け、コイル保持部が形成されたコイル整列部材を収容溝に嵌め込むようにした。
　具体的には、本発明に係るインシュレータは、コアセグメントから突出するトゥースの軸方向端面と少なくとも周方向両側面の一部とを覆い、巻線からなるコイルが巻回されるコイル巻回部を備えたインシュレータであって、前記コイル巻回部には、一端から他端の間へ径方向に延びる収容溝が形成され、複数の溝からなるコイル保持部を有するコイル整列部材が前記コイル巻回部と別体に設けられ、該コイル整列部材が前記収容溝に嵌合されることで、前記コイル保持部が前記コイル巻回部の軸方向端面に配設されており、前記コイル整列部材の周方向の幅は、前記コイル巻回部の軸方向上端面における周方向の幅の半分以下か、または前記コイルの線径の８倍以内であることを特徴とする。
　この構成によれば、線径あるいは巻回数の異なるコイルをインシュレータに巻回する際に、対応する溝幅あるいは溝数を有するコイル保持部が形成されたコイル整列部材を装着することでコイルを整列巻きにすることができる。また、コイル保持部に対するコイルの巻回位置の変化を小さくでき、コイルをコイル巻回部に対して確実に整列して巻回することができる。これにより、インシュレータ本体を共通化できるため、インシュレータの製造コストを低減できる。
　前記収容溝は、前記コイル巻回部の軸方向上端面における周方向の中央部及び軸方向下端面における周方向の中央部の少なくとも一方に形成されて、前記軸方向上端面または下端面の幅に応じて、周方向に関して所定の角度で傾斜するように形成されていることが好ましい。
　この構成によれば、コイル保持部に対するコイルの巻回位置の変化を小さくでき、コイルをコイル巻回部に対して確実に整列して巻回することができる。
　前記コイル整列部材の一方の端部は、前記コイル整列部材の他の部分よりも幅広に形成されていることが好ましい。
　この構成によれば、コイル巻回部に対して装着されるコイル整列部材の位置決めを確実に行うことができる。
　前記コイル保持部の径方向の長さは、前記コイル巻回部の径方向の長さよりも短くてもよい。その場合に、前記コイル保持部の径方向の長さは、前記コイル巻回部の径方向の長さの半分以上であるのが好ましい。
　これらの構成によれば、種々の巻回数あるいは線径を有するコイルに関しても、同じインシュレータ本体を使用でき、インシュレータのコストを低減できる。また、コイルの巻き乱れを生じさせることなく、コイル巻回部に対してコイルを整列巻きできる。
　前記コイル保持部の溝数、溝幅、溝の傾斜方向の少なくとも一つが互いに異なる複数種類の前記コイル整列部材の中から、前記コイルの巻回数、線径及び巻回方向に応じたコイル整列部材が選択され、前記コイル巻回部に装着されているのが好ましい。
　本発明に係るステータは、前記インシュレータを前記コアセグメントの前記トゥースの軸方向端面の少なくとも一方に具備し、前記インシュレータの前記コイル巻回部に、巻線からなるコイルが巻装されてなるステータセグメントを複数個備え、複数個の前記ステータセグメントを円環形状に接続し、円環の径方向内側に前記トゥースが突出する構成としたことを特徴とする。
　この構成によれば、ステータでのコイル占積率を高めることができる。
　前記コイルは前記コイル巻回部に整列巻きされてなることが好ましい。
　周方向に隣り合う前記トゥースの間が前記コイルを収容するスロットとして構成され、前記スロット内に、前記コアセグメント及び前記トゥースと前記コイルとを絶縁する絶縁紙が、前記トゥースの側面を覆うようにかつ、前記インシュレータの前記コイル巻回部の両端にそれぞれ設けられた第１及び第２鍔部と軸方向で一部重なるように配置されていることが好ましい。
　この構成によればステータの周方向に隣り合うトゥースの間を確実に電気的に絶縁できる。
　本発明のモータは、前記インシュレータを前記コアセグメントの前記トゥースの軸方向端面の少なくとも一方に具備し、前記インシュレータの前記コイル巻回部に、巻線からなるコイルが巻装されてなるステータセグメントを複数個備え、複数個の前記ステータセグメントを円環形状に接続し、円環の径方向内側に前記トゥースが突出する構成を含むステータと、該ステータの径方向内側に、前記ステータと所定の間隔をあけて配設された回転軸を含むロータと、を少なくとも備えることを特徴とする。
　この構成によれば、ステータでのコイル占積率を高められ、モータの効率を向上させることができる。
　以上説明したように、本発明によれば、異なる線径や巻回数を有するコイルに対して、コイル整列部材を変更することで整列巻きコイルを実現することができる。
図１は、一実施形態に係るモータの上面図である。 図２は、図１に示すモータの等価回路図である。 図３は、ステータの概略模式図である。 図４Ａは、図１に示す破線で囲まれた部分を示す斜視図である。 図４Ｂは、図４Ａに示す構造を径方向から見た側面図である。 図４Ｃは、図４Ａに示す構造を周方向から見た側面図である。 図５Ａは、一実施形態に係るインシュレータの要部を示す斜視図である。 図５Ｂは、一実施形態に係るコイル整列部材を示す斜視図である。 図５Ｃは、図５ＡにおけるＶＣ－ＶＣ線での断面模式図である。 図５Ｄは、図５Ｃに示すインシュレータにコイルが巻回された態様の断面模式図である。 図６は、一実施形態に係る別のインシュレータ本体の要部を示す斜視図である。 図７は、一実施形態に係るさらなる別のインシュレータを軸方向から見た模式図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
　（実施形態）
　［モータ及びステータの構成］
　図１は、本実施形態に係るモータを示す上面図を示し、図２は、図１に示すモータの等価回路図を示し、図３はステータの概略模式図を示し、ステータ４をシャフト２の軸方向から見た図を示している。なお、説明の便宜上、図１及び３において、一部の構成部品やその機能については図示及びその説明を省略する。例えば、フレームやバスバー等は図示していない。また、図３において、インシュレータ５は図示していない。また、ステータ４を収容する外装体は、図示していない。この外装体の形状は、例えば、金属からなる円筒、略直方体、略長方体、多角形の柱状体などであり、モータ１の仕様に応じて適宜選択される。また、図示した構成部品についても簡略化しており、例えば、図１に示すインシュレータ５は、実際の形状と一部異なっており、図３に示すコイルＵ１～Ｗ４及びこれらのリード端子７１は、実際の形状とは大きく異なっている。また、図２において、符号＋はコイルの巻き始めを、符号－はコイルの巻き終わりをそれぞれ示している。
　以降の説明において、シャフト２の長手方向を軸方向と呼び、ステータ４の半径方向を径方向と呼び、ステータ４の円周方向を周方向と呼ぶことがある。また、軸方向において、コイルＵ１～Ｗ４のリード端子７１が設けられた側を「上」と、その反対側を「下」と呼び、径方向において、ステータ４の中心側、つまり、シャフト２及びロータが設けられた側を「内」と、その反対側、つまり、ステータコア４０側を「外」と呼ぶことがある。
　なお、後述する電磁鋼板の積層する方向と、上記の軸方向とは、同方向であり、同義である。
　なお、以降の説明において、ティース（ｔｅｅｔｈ：ｔｏｏｔｈの複数型）又はトゥース（ｔｏｏｔｈ）という用語を使い分けて記す。円環状のステータコアの中心方向に突出する複数の歯部は、ティース（ｔｅｅｔｈ：ｔｏｏｔｈの複数型）と記す。また、ステータコア４０の複数の歯部のうち、一つの歯部については、トゥース４２と記す。同じく、後述するコアセグメント４１における、複数の歯部は、ティースと記す。また、コアセグメント４１における、複数の歯部のうち、一つの歯部については、トゥース４２と記す。ちなみに、前述の特許文献３、特許文献４などは、ティース及びトゥースという語句の使い分けを記した公知文献である。
　モータ１は、図示しない外装体の内部に、モータ１の回転軸であるシャフト２を有するロータ３と、ステータ４と、コイルＵ１～Ｗ４と、を備えている。
　ロータ３は、シャフト２と、ステータ４に対向してＮ極、Ｓ極がシャフト２の外周方向に沿って交互に配置された磁石３１とを含んでいる。なお、本実施形態で、ロータ３に用いられる磁石３１としてネオジム磁石を使用しているが、その材料や形状や材質については、モータの出力等に応じて適宜変更しうる。また、軸方向から見て、ロータ３は、ステータ４の径方向内側に、ステータ４と一定の間隔をあけて配設されている。
　ステータ４は、複数のステータセグメント４０ａを円環状に連結して構成する円筒形状体である。このステータセグメント４０ａは、コアセグメント４１のトゥース４２に軸方向の上下の両端面各々から、インシュレータ５をそれぞれ装着し、更に各インシュレータ５間には絶縁紙６等の絶縁体を装着し、インシュレータ５のコイル巻回部５０及び絶縁紙６等の絶縁体の配置部分（図４Ａ～図４Ｃ参照）には、巻線を巻回して例えばコイルＵ１を構成する。上述のように構成したステータセグメント４０ａの外観は、断面形状を略扇形とする柱状体である。
　ステータ４及びステータセグメント４０ａは、複数のコアセグメント４１と、コアセグメント４１のそれぞれの内周から径方向内側に突出するトゥース４２とを有している。このコアセグメント４１は、ケイ素等を含有した電磁鋼板を、略円環状のステータコア板体（ｓｔａｔｏｒ　ｃｏｒｅ　ｓｈｅｅｔ）のうち、その一部分を構成する個片形状とする板体（ｃｏｒｅ　ｓｅｇｍｅｎｔ　ｓｈｅｅｔ）として打ち抜き、この板体（ｃｏｒｅ　ｓｅｇｍｅｎｔ　ｓｈｅｅｔ）を複数層積層した積層体である。上述のように構成したコアセグメント４１の外観は、断面形状を、略円環状のステータコア板体（ｓｔａｔｏｒ　ｃｏｒｅ　ｓｈｅｅｔ）の一部分を構成する個片形状とする柱状体である。板体の積層方向は、板体の板面に対して法線方向である。このコアセグメント４１は、ヨーク部４１ｃと、このヨーク部４１ｃの略中央部から突出するトゥース４２とを有する。
　そして、コアセグメント４１は周方向に位置するヨーク部４１ｃの一方の側面に凹部４１ａが、他方の側面に凸部４１ｂがそれぞれ形成されており、凹部４１ａ，凸部４１ｂともに、各側面において、軸方向全体にわたって延びて形成されている。一つのコアセグメント４１に着目すると、このコアセグメント４１の凹部４１ａに、周方向の一方で隣接するコアセグメント４１の凸部４１ｂが嵌合し、このコアセグメント４１の凸部４１ｂが、周方向の他方で隣接するコアセグメント４１の凹部４１ａに嵌合してそれぞれ連結している。このように周方向に隣り合うコアセグメント４１がそれぞれ嵌合して連結することにより、円環形状のステータコア４０が構成される。
　図１，３に示すように、コアセグメント４１を連結して、円環形状のステータコア４０を構成することにより、ステータコア４０の内周に沿って等間隔にトゥース４２が配置される。また、周方向に隣り合うトゥース４２の各間隔はスロット４３を構成している。
　また、ステータ４は、１２個のコイルＵ１～Ｗ４を有しており、これらのコイルはインシュレータ５及び絶縁紙６（図４Ａ～図４Ｃ参照）を介して各トゥース４２に対して装着され、軸方向から見て、各スロット４３内に配置されている。なお、図示しないが、コイルＵ１～Ｗ４は、表面に絶縁皮膜が施された銅等の金属材料からなる断面が円形の巻線で構成され、インシュレータ５に対して整列巻きかつ多層巻きで巻回されている。なお、多層巻きとは、インシュレータ５に対してコイル7が複数層巻回された状態をいう。また、「円形」とは巻線の加工公差やトゥース４２に巻回したときの巻線の変形を含んで「円形」という意味であり、以降の説明においても同様である。また、以降の説明において、コイルＵ１～Ｗ４を特定せずに、一つを取り上げて構造等を説明する場合にはコイル７と呼ぶこととする。
　図２に示すように、コイルＵ１～Ｕ４，Ｖ１～Ｖ４，Ｗ１～Ｗ４はそれぞれ直列に接続されており、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３相がスター結線されている。また、互いに電気角で１２０°の位相差を有するＵ，Ｖ，Ｗ相の３相の電流がそれぞれコイルＵ１～Ｕ４，Ｖ１～Ｖ４，Ｗ１～Ｗ４に供給されて励磁され、回転磁界が発生する。この回転磁界により、ロータ３にトルクが発生し、シャフト２が図示しない軸受に支持されて回転する。
　なお、本実施形態において、ロータ３の磁極数は、ステータ４に対向するＮ極が５個、Ｓ極が５個の計１０極であり、スロット４３の数は１２個であるが、特にこれに限定されるものではなく、その他の磁極数とスロット数との組合せについても適用できる。
　［ステータセグメントの要部の構成］
　図４Ａ～４Ｃは、図１における破線で囲まれた部分の斜視図、径方向及び周方向から見た側面図をそれぞれ示す。なお、説明の便宜上、図４Ａ～４Ｃにおいて、コイル７の図示を省略している。また、インシュレータ５とコアセグメント４１及びトゥース４２とに挟み込まれて取り付けられた絶縁紙６も図示しているが、スロット４３内に収容されるように折り曲げられる前の状態を示している。
　図４Ａ～４Ｃに示すように、一つのコアセグメント４１から突出するトゥース４２に対し、軸方向の上下の両端面各々から同じ形状を有するインシュレータ５がそれぞれ装着されており、また、コアセグメント４１及びトゥース４２とインシュレータ５との間に絶縁紙６が挟み込まれている。このように、インシュレータ５は、トゥース４２の軸方向両端面と、この両端面近傍部分を覆うように設けられている。
　インシュレータ５は、絶縁性樹脂材料を成形してなる絶縁部材であり、コイル７（図５Ｄ参照）が巻装されるコイル巻回部５０と、コイル巻回部５０の一端に形成された第１鍔部５１と、他端に形成された第２鍔部５２とを有している。本実施形態では、第１鍔部５１はコアセグメント４１側に装着されており、第２鍔部５２はステータ４の径方向内側に位置するトゥース４２の先端に装着されている。また、第１鍔部５１には、コイル導入溝５３が形成されており、コイル巻回部５０にコイルが巻回される際には、コイル７を構成する巻線は、コイル導入溝５３を通り、巻き始め部分が第１鍔部５１における第２鍔部５２に対向する内面５１ａ（以下、第１鍔部５１の内面５１ａという）に接してコイル巻回部５０に案内される。なお、本明細書において、コイル７の巻き始め部分とは、コイル７における、コイル巻回部５０に巻回された１層目のコイルの１周目近傍をいう。
　コイル巻回部５０の外周面のうち、トゥース４２の軸方向上端面を覆う外周面５０ａには、収容溝５４が形成されており、コイル巻回部５０と別体に形成されたコイル整列部材５５が収容溝５４に嵌め込まれている。コイル整列部材５５には、コイル保持部５６が形成されている。なお、以降の説明において、インシュレータ５からコイル整列部材５５を除いた構成をインシュレータ本体５ａと呼ぶことがある（図５Ａ，図６参照）。インシュレータ本体５ａは、収容溝５４を含むコイル巻回部５０とコイル導入溝５３を含む第１鍔部５１と第２鍔部５２とからなる。ただし、第１及び第２鍔部５１，５２をコイル巻回部５０と別体で形成する場合には、コイル巻回部５０をインシュレータ本体５ａと呼ぶこともある。また、特に断らない限り、インシュレータ本体５ａは絶縁性樹脂材料で一括成形されてなる。
　また、コイル巻回部５０の外周面のうち、トゥース４２の周方向両端面を覆う表面５０ｃ，５０ｄは、トゥース４２の軸方向上端面に対して直交するように形成されている。なお、「直交」とはインシュレータ５の加工公差やトゥース４２の加工公差、またインシュレータ５をトゥース４２に装着する際の組立公差を含んで「直交」という意味であり、「平行」とはインシュレータ５の加工公差やトゥース４２にインシュレータ５を装着する際の組立公差を含んで「平行」という意味であり、以降の説明においても同様である。また、外周面５０ａにおける収容溝５４以外の部分は、コイル巻回部５０の周方向両側面である外周面５０ｃ，５０ｄと同様に、表面に溝等が形成されていない平滑な面である。図示しないが、外周面５０ｂも同様に、表面に溝等が形成されていない平滑な面である。ただし、これらの平滑な面においても、インシュレータ５を金型等で成形するときに生じる凹凸（図示せず）は残存している。この凹凸の算術平均粗さは、例えば、０．２５μｍ～０．３μｍ程度である。
　第１鍔部５１の内面５１ａは、トゥース４２の軸方向上端面または軸方向下端面と直交する面と平行に設けられた面である。
　インシュレータ５は、絶縁紙６とともに、コアセグメント４１及びトゥース４２とコイル７とを電気的に絶縁する機能を有している。また、インシュレータ５は、後述するコイル７の整列巻きを安定して維持する機能を有している。
　絶縁紙６は、例えば、絶縁性の油が含浸されており、トゥース４２の周方向の両側面を覆うように、また、インシュレータ５の第１及び第２鍔部５１，５２と軸方向でそれぞれ一部重なるように配設されている。また、図示しないが、モータ１を組み立てるにあたって、絶縁紙６は、それぞれ折り曲げられて、スロット４３内を覆うように配設されている。このことにより、コアセグメント４１及びトゥース４２とコイル７とを電気的に絶縁するとともに、周方向に隣り合うコアセグメント４１及びトゥース４２間を電気的に絶縁できる。
　［インシュレータの要部の構成］
　図５Ａは、本実施形態に係るインシュレータの要部の斜視図を示し、図５Ｂは、コイル整列部材の斜視図を示し、図５Ｃは、図５ＡにおけるＶＣ－ＶＣ線での断面模式図を示す。また、図５Ｄは、図５Ｃに示すインシュレータにコイルが巻回された態様の断面模式図を示す。また、図６は、本実施形態に係る別のインシュレータ本体の要部の斜視図を示す。なお、図５Ａ～５Ｄに示すインシュレータ５は、図４Ａ～４Ｃに示すのとコイル導入溝５３の配置及び形状を除いて同じであるが、説明の便宜上、図５Ａ～５Ｄにおいて、インシュレータ５の構造は簡略化して図示している。同様に、図６において、インシュレータ本体５ａの構造は簡略化して図示している。
　図５Ａに示すように、コイル巻回部５０の外周面５０ａにおける周方向の中央部には、収容溝５４が形成されており、コイル巻回部５０と別体に形成されたコイル整列部材５５が収容溝５４に嵌め込まれている。コイル整列部材５５は、コイル巻回部５０や第１，第２鍔部５１，５２と同様に絶縁性樹脂材料を成形してなる絶縁部材であり、図５Ｂに示すように、幅広の一端部５５ａとコイル保持部５６が形成された長尺状の部分５５ｂとで構成されている。コイル保持部５６は、周方向に関して傾斜して延びる複数の溝５７で構成されている。コイル整列部材５５を収容溝５４に嵌め込むことで、コイル保持部５６が外周面５０ａに配設される。また、コイル保持部５６における各溝５７の底部と収容溝５４が形成された部分を除く外周面５０ａとが面一になるように収容溝５４の深さ及びコイル整列部材５５の厚みが調整されている。また、収容溝５４の一端部５４ａは収容溝５４における他の部分よりも幅広に形成されており、これにあわせて、コイル整列部材５５の一端部５５ａは、平面視で円形状になっており、コイル整列部材５５の長尺状の部分５５ｂよりも周方向の幅が広くなるよう幅広に形成されている。
　コイル整列部材５５の長尺状の部分５５ｂにおける周方向の幅、詳しく言えば、コイル保持部５６の周方向の幅は、コイル巻回部５０の外周面５０ａにおける周方向の幅の半分以下か、またはコイル７の線径の８倍以内になるように設定されている。なお、コイル７を構成する巻線は、銅等からなる電線の表面に絶縁皮膜を形成してなるのが一般的である。よって、コイル７の線径という場合には、絶縁皮膜の厚みも含めた線径をいい、具体的には、コイル７の線径は、導線の線径に絶縁皮膜の厚みの２倍を加えた値となる。なお、図示しないが、コイル整列部材５５の裏面、すなわち、軸方向下端面には溝５７は形成されていない。また、収容溝５４の一端部５４ａはコイル巻回部５０の径方向外側に位置するコイル導入溝５３内に延びて形成されており、コイル整列部材５５の一端部５５ａが収容溝５４の一端部５４ａに嵌め込まれる。
　また、図５Ａ，５Ｃに示すように、コイル整列部材５５の他端部５５ｃは、第２鍔部５２よりも所定の距離だけ径方向外側に寄った位置にあり、他端部５５ｃと第２鍔部５２との間には溝５７が形成されていない領域が存在する。コイル巻回部５０にコイル７を巻回する場合、図５Ｄに示すように、コイル７はコイル保持部５６における複数の溝５７のそれぞれに嵌まり込んで位置決め固定される。また、コイル整列部材５５の一端部５５ａから第２鍔部５２にかけては、コイル巻回部５０の表面に直接コイル７が巻回される。
　なお、コイル整列部材５５は、脱落を防止するために接着剤等を用いてコイル巻回部５０に固定されるのが好ましい。例えば、収容溝５４の底部に接着シートや接着樹脂等を設けてもよいし、コイル整列部材５５の裏面に同様の接着剤を設けるようにしてもよい。また、この場合に、接着剤の厚みを考慮して、コイル整列部材５５の厚みを収容溝５４の深さよりも予め小さくなるようにするのが好ましい。また、コイル整列部材５５とコイル巻回部５０とは同じ材質の材料で形成されているのが好ましい。両者を同じ材質とすることで、例えば、熱膨張係数を同じにすることができる。これにより、モータ１が駆動して、モータ１の各部材の温度が上昇した場合にも、コイル整列部材５５と収容溝５４とで寸法差が生じるのを抑制して、コイル整列部材５５をコイル巻回部５０に確実に固定できる。なお、両者の材質や物理的性質、特に熱膨張係数は近い値であればよく、必ずしも一致させる必要はない。モータ１の発熱時に、コイル整列部材５５や収容溝５４が大きく変形したり、破損したりすることがなければよい。
　また、図５Ａにおいて、コイル整列部材５５の一端部５５ａが、コイル導入溝５３内に形成された収容溝５４の一端部５４ａに嵌め込まれる例を示したが、特に、これに限定されず、例えば、図６に示すように、第１鍔部５１の軸方向上端面からコイル巻回部５０に到るまで切り欠き部５１ｂを形成することで、収容溝５４の一端部５４ａが形成されるようにしてもよい。
　［効果等］
　以上説明したように、本実施形態に係るインシュレータ５は、コアセグメント４１から突出するトゥース４２の軸方向端面と少なくとも周方向両側面の一部とを覆い、巻線からなるコイル７が巻回されるコイル巻回部５０を備えている。コイル巻回部５０には、コイル巻回部５０の一端から他端の間へ径方向に延びる収容溝５４が形成され、また、複数の溝５７からなるコイル保持部５６を有するコイル整列部材５５がコイル巻回部５０と別体に設けられている。コイル整列部材５５は、収容溝５４に嵌合されることで、コイル保持部５６がコイル巻回部５０の軸方向端面である外周面５０ａに配設されている。このことにより、巻回数、線径及び巻回方向が異なるコイル７をコイル巻回部５０に巻回する場合に、コイル保持部５６の溝数、溝幅、溝の傾斜方向の少なくとも一つが互いに異なる複数種類のコイル整列部材５５の中から、コイル７の巻回数、線径及び巻回方向に応じたコイル整列部材５５が選択され、コイル巻回部５０に装着するのみでコイル７を整列巻きにすることができる。また、これにより、インシュレータ本体５ａを共通化できるため、インシュレータ５の製造コストを低減できる。また、種々のモータを開発する際の開発コストを低減でき、またコイル整列部材５５もコイル７の線径が同じであれば共有化もできる。
　本実施形態に係るインシュレータ５は、コイル保持部５６における複数の溝５７の傾斜の向きを変更することで、コイル７の巻回方向が時計回りの場合にも反時計回りの場合にも対応できる。
　また、コイル巻回部５０の軸方向上端面である外周面５０ａにおける周方向の中央部に収容溝５４が形成されて、コイル整列部材５５が装着されている。コイル巻回部５０に巻回されるコイル７において、巻線の傾斜はコイル７の線径やコイル巻回部５０の周方向の幅等で異なってくる。外周面５０ａにおける周方向端部では、コイル保持部５６に対するコイル７の巻回位置が、コイル７の巻線の傾斜の違いによって大きくずれることになる。一方、上記のように外周面５０ａの周方向の中央部にコイル整列部材５５が装着されると、コイル７がコイル巻回部５０に対して斜めに巻き回されている場合に、コイル保持部５６に対するコイル７の巻回位置の変化を小さくでき、コイル７をコイル巻回部５０に対して確実に整列して巻回することができる。同様の理由から、コイル保持部５６の周方向の幅を、外周面５０ａにおける周方向の幅の半分以下か、またはコイル７の線径の８倍以内にすることで、コイル保持部５６に対するコイル７の巻回位置の変化を小さくでき、コイル７をコイル巻回部５０に対して確実に整列して巻回することができる。なお、コイル７の巻線の傾斜が無視できる程度に小さい場合は、コイル保持部５６における各溝５７の延びる方向を径方向に関して直交させるようにしてもよい。また、ここでいう「直交」とは、前述したように、部材の加工公差や組立公差を含んで直交という意味である。
　また、収容溝５４の一端部５４ａを収容溝５４における他の部分よりも幅広に形成し、さらに、コイル整列部材５５の一端部５５ａをコイル整列部材５５における他の部分よりも幅広に形成することで、コイル整列部材５５の位置決めを確実に行うことができる。前述したように、コイル７の巻回方向によっては、コイル保持部５６における各溝５７の傾斜方向が異なる。この場合に、コイル整列部材５５の装着方向が異なると、所期の傾斜とは反対向きに各溝５７が傾斜して配置されてしまい、コイル７の整列巻きが実現できなくなる。
　外周面５０ａの幅が変わると、コイル７の巻線の傾斜角度が大きく変わるが、図５Ｃに示すコイル整列部材５５の溝５７の各々の高さ、体積をより多く保つことがよりコイル７を整列化するのに役立つ。また、コイル７の整列巻きを行う工程で、コイル整列部材５５用の収容溝５４が周方向に対し垂直に形成されていた場合、外周面５０ａの幅が変わる事によりコイル７の傾斜が変わる。このため、溝５７の各々を各傾斜角度に対応した形状にする必要があり、コイル７を整列させうる体積が小さくなる。よって、この体積減少を抑制するため、周方向に関し所定の角度で傾斜を持たせた形状で溝５４を形成するのが好ましい。
　図７は、本実施形態に係るさらなる別のインシュレータを軸方向から見た模式図を示す。図７の（ａ），（ｂ）図にそれぞれ示すように、周方向で見て、収容溝５４を外周面５０ａの中央部に設けるとともに、周方向に関して所定の角度θあるいはθ’だけ傾斜させることで、コイル７の傾斜の変化に対応して溝５７の傾斜を対応させることができる。具体的には、収容溝５４の長手方向、この場合は径方向に延びる方向を、コイル保持部５０の径方向に延びる中心線から所定の角度θあるいはθ’だけ傾斜させている。なお、収容溝５４の傾斜角度θ、θ’は、外周面５０ａの幅やコイル７の線径等により適宜変更されうる。
　また、外周面５０ａの幅の変更に対して、コイル保持部５６に形成された溝５７の形状を変化させることで対応することもできる。図５Ｃに示すコイル整列部材５５では、周方向に延びる溝５７の形状を途中で変化させている。外周面５０ａの幅が変わることにより、溝５７が斜めに配置される領域が異なってくる。これに対応して、コイル７の配置箇所に溝５４が無い状態を設けるために溝５７の形状を途中で変化させている。このことにより、コイル７の整列させうる体積を維持することができる。
　本実施形態に係るコイル整列部材５５では、長尺状の部分５５ｂに比べて幅広の一端部５５ａを形成することにより、装着方向の間違いを無くすことができ、モータ１の製造工程での組立不良を低減できる。また、幅広の端部５５ａを掴んで、あるいは吸着等することで、コイル整列部材５５を容易にハンドリングして収容溝５４に嵌め込むことができる。このことにより、製造工程の時間短縮と組立不良低減が図れる。
　また、コイル保持部５６の径方向の長さをコイル巻回部５０の径方向の長さよりも短くする、具体的には、使用が予定されるコイル７の径方向の長さのうち最小の寸法とコイル保持部５６の径方向の長さとがほぼ同じになるようにすることで、種々の巻回数あるいは線径を有するコイル７に関しても、同じインシュレータ本体５ａを使用できる。また、単に巻回数のみが異なる仕様のコイル７であれば、同じコイル整列部材５５を使用できる。このことにより、コイル整列部材５５を含むインシュレータ５のコストを低減できる。また、コイル整列部材５５の寸法を上記の設定にすると、図５Ｄに示すように、第２鍔部５２の近傍では、コイル７はコイル巻回部５０の平滑面上に巻回される。しかし、コイル保持部５６の径方向の長さがコイル巻回部５０の径方向の長さの半分以上であれば、それまでに整列して巻回されたコイル７の影響で、以降の平滑面に巻き回されるコイル７に巻き乱れを生じさせることなく、コイル巻回部５０に対してコイル７を整列して巻き回すことができる。
　なお、収容溝５４を形成することにより、コイル巻回部５０における軸方向上部の厚みは部分的に薄くなるが、この部分は、トゥース４２とコイル７とを確実に絶縁するため、もともと、コイル巻回部５０における周方向側部よりも厚く形成されている。また、前述したとおり、収容溝５４に嵌め込まれるコイル整列部材５５も絶縁部材である。よって、コイル整列部材５５のコイル保持部５６にコイル７を巻回しても、トゥース４２とコイル７との間を確実に絶縁することができる。
　また、本実施形態に係るインシュレータ５を、例えば、図１に示すモータ１のステータ４に適用することで、コイル７の整列巻きが図れ、コイル巻回部５０におけるコイル７が巻回されないデッドスペースを低減できる。このことにより、スロット４３内でのコイル７の占積率を高められ、モータ１の効率を向上させることができる。
　なお、本実施形態において、コイル巻回部５０の軸方向上端面である外周面５０ａに収容溝５４を設けてコイル整列部材５６を装着するようにしたが、例えば、軸方向下端面である外周面５０ｂに収容溝５４を設けてコイル整列部材５５を装着するようにしてもよい。その場合も、外周面５０ｂにおける周方向の中央部にコイル整列部材５５を装着することで、コイル保持部５６でのコイル７の巻回位置の変化を小さくでき、コイル７をコイル巻回部５０に対して確実に整列して巻回することができる。また、必要に応じて、外周面５０ａ，５０ｂの両方あるいはいずれか一方にコイル整列部材５５を配設するようにしてもよい。
　なお、本実施形態に係るインシュレータ５は、コアセグメント４１から突出するトゥース４２の軸方向端面と少なくとも周方向両側面の一部とを覆い、巻線で構成されたコイル７が巻回されるコイル巻回部５０と、コイル巻回部５０におけるトゥース４２の基端側に連続して設けられ、コイル７をコイル巻回部５０に案内するコイル導入溝５３を有する第１鍔部５１と、コイル巻回部５０におけるトゥース４２の先端側に連続して設けられた第２鍔部５２とを備えていてもよい。この場合、コイル巻回部５０に、第１及び第２鍔部５１，５２の間を径方向に延びる収容溝５４が形成され、また、複数の溝５７からなるコイル保持部５６を有するコイル整列部材５５がコイル巻回部５０と別体に設けられている。
　（その他の実施形態）
　なお、上記実施形態において、コイル７をトゥース４２の基端側であるコアセグメント４１側に位置する第１鍔部５１から巻き始める例について説明したが、特にこれに限定されず、トゥース４２の先端側に位置する第２鍔部５２から巻き始めてもよい。この場合は、第２鍔部５２にコイル導入溝５３が設けられることになる。また、コイル７が断面円形の巻線からなる例について説明したが、特にこれに限定されず、例えば、断面が四角形の巻線からなるコイル７であってもよい。また、コイル７の巻回方法については特に限定されず、一般的なノズル巻線方法やフライヤー巻線方法等を用いることができる。
　また、インシュレータ５が、いわゆる分割タイプのインシュレータであり、トゥース４２の軸方向上下方向からそれぞれ装着される例を示したが、特にこれに限定されず、コイル巻回部５０が筒形状であり、トゥース４２の全外周面を覆う一体構造であってもよい。例えば、ステータ４が、コアセグメント４１に後からトゥース４２を装着する構造である場合は、この一体構造のインシュレータ５を用いてもよい。また、一つのトゥースに上下から装着されるインシュレータ５は同じ形状でなくてもよい。なお、一つのトゥースに上下から装着されるインシュレータ５として同じ形状のものを用いることで、インシュレータ５の種類を少なくでき、製造コスト等を低減できる。また、インシュレータ５にコイル導入溝５３を形成せずにコイル７を巻回するようにしてもよい。
　なお、コイル巻回部５０の外周面５０ａ，５０ｂはそれぞれ、トゥース４２の軸方向上端面と略平行に設けられていてもよい。また、第１鍔部５１の内面５１ａは、トゥース４２の軸方向上端面または軸方向下端面と直交する面を基準面として径方向外側に傾斜するように設けられていてもよい。
　また、上記実施形態に係るインシュレータ５は、コイル７が１層巻きあるいは多層巻きの場合にも適用できることは言うまでもない。
　また、上記実施形態において、インシュレータ５をコアセグメント４１のトゥース４２に装着し、コイル巻回部５０にコイル７を巻き回して、ステータセグメント４０ａを構成する態様を説明したが、インシュレータ５を円環状のステータコアのトゥース４２の各々に装着し、コイル巻回部５０にコイル７を巻き回す態様を採用しても良い。なお、ここで言う円環状のステータコアとは、電磁鋼板を円環状に打ち抜いた板体を積層して構成するものである。また、この円環状のステータコアは、複数の歯部（所謂、ティース（ｔｅｅｔｈ））を有するものである。
　また、上記実施形態において、コアセグメント４１毎に一つの歯部（所謂、トゥース（ｔｏｏｔｈ））を有する態様を説明したが、コアセグメント４１毎に複数の歯部（所謂、ティース（ｔｅｅｔｈ））を有する態様を採用しても良い。
　上記実施形態におけるモータ１は、インナーロータ型のモータに用いる場合について説明するものであるが、別の種類のモータに対して本実施形態のインシュレータ５を適用できることは言うまでもない。
　また、図３に示すように、トゥース４２の先端（径方向内側の端部）には、凹状の溝を２つ具備する。この凹状の溝は、米国特許第６１０４１１７号明細書、特開平１０－４２５３１号公報等では、補助溝（ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ　ｇｒｏｏｖｅｓ）とも呼称される。この補助溝の効果は、モータ１のロータ３の回転動作におけるコギングトルク及びトルクリップルを抑制し、モータの特性においては、低振動化・低騒音化等に寄与する。
　また、上記実施形態における巻線は、巻線用電線とも呼称され、市販されるものである。巻線又は巻線用電線の導体部には、不可避不純物を含む銅又はアルミニウムを含む。ここで、不可避不純物とは、製造工程中に、銅、アルミニウムへの混入が避けられない微量の不純物元素のことを意味する。銅の場合には、不可避不純物は、Ａｓ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｓ、酸素などである。アルミニウムの場合には、不可避不純物は、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｕなどである。巻線の導体部は、絶縁性樹脂による絶縁層にて被覆される。絶縁性樹脂は、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエステルアミドイミド、ポリアミド、ポリヒダントイン、ポリウレタン、ポリアセタール、エポキシ樹脂等がモータ１の仕様に応じて適宜選択される。巻線の断面形状は、本実施形態における円形のほか、略正方形、略長方形など多様である。
　また、上記実施形態における磁石３１の材料成分には、Ｓｃ、Ｙ及びランタノイド系元素のうち少なくとも１種と、Ｆｅ又はＦｅ及びＣｏと、Ｂとを含むものである。具体的には、磁石３１は希土類焼結磁石であり、所謂、ネオジム焼結磁石又はネオジウム焼結磁石などと呼称されるものである。この希土類焼結磁石の表層には、防錆のための防錆膜（防錆層）を具備する。
　本発明に係るインシュレータは、コイル整列部材を変更することで異なる線径のコイルに対応して整列巻きコイルを実現することができるため、高効率が要求されるモータ等に適用する上で有用である。
１　　　モータ
２　　　シャフト
３　　　ロータ
４　　　ステータ
５　　　インシュレータ
５ａ　　インシュレータ本体
６　　　絶縁紙
７　　　コイル
３１　　磁石
４０　　ステータコア
４０ａ　ステータセグメント
４１　　コアセグメント
４１ｃ　ヨーク部
４２　　トゥース（ｔｏｏｔｈ）
４３　　スロット
５０　　コイル巻回部
５１　　第１鍔部
５１ａ　第１鍔部５１の内面
５２　　第２鍔部
５３　　コイル導入溝
５４　　収容溝
５４ａ　収容溝５４の一端部
５５　　コイル整列部材
５５ａ　コイル整列部材５５の一端部
５５ｂ　コイル整列部材５５の長尺状部分
５５ｃ　コイル整列部材５５の他端部
５６　　コイル保持部
５７　　溝
Ｕ１～Ｗ４　コイル

Claims (10)

  1. 　コアセグメントから突出するトゥースの軸方向端面と少なくとも周方向両側面の一部とを覆い、巻線からなるコイルが巻回されるコイル巻回部を備えたインシュレータであって、
    　前記コイル巻回部には、一端から他端の間へ径方向に延びる収容溝が形成され、
    　複数の溝からなるコイル保持部を有するコイル整列部材が前記コイル巻回部と別体に設けられ、
    　該コイル整列部材が前記収容溝に嵌合されることで、前記コイル保持部が前記コイル巻回部の軸方向端面に配設されており、
    　前記コイル整列部材の周方向の幅は、前記コイル巻回部の軸方向上端面における周方向の幅の半分以下か、または前記コイルの線径の８倍以内であることを特徴とするインシュレータ。
  2. 　請求項１に記載のインシュレータにおいて、
    　前記収容溝は、前記コイル巻回部の軸方向上端面における周方向の中央部及び軸方向下端面における周方向の中央部の少なくとも一方に形成されて、前記軸方向上端面または下端面の幅に応じて、周方向に関して所定の角度で傾斜するように形成されていることを特徴とするインシュレータ。
  3. 　請求項１に記載のインシュレータにおいて、
    　前記コイル整列部材の一方の端部は、前記コイル整列部材の他の部分よりも幅広に形成されていることを特徴とするインシュレータ。
  4. 　請求項１に記載のインシュレータにおいて、
    　前記コイル保持部の径方向の長さは、前記コイル巻回部の径方向の長さよりも短いことを特徴とするインシュレータ。
  5. 　請求項１に記載のインシュレータにおいて、
    　前記コイル保持部の径方向の長さは、前記コイル巻回部の径方向の長さの半分以上であることを特徴とするインシュレータ。
  6. 　請求項１に記載のインシュレータにおいて、
    　前記コイル保持部の溝数、溝幅、溝の傾斜方向の少なくとも一つが互いに異なる複数種類の前記コイル整列部材の中から、前記コイルの巻回数、線径及び巻回方向に応じたコイル整列部材が選択され、前記コイル巻回部に装着されていることを特徴とするインシュレータ。
  7. 　請求項１に記載のインシュレータを前記コアセグメントの前記トゥースの軸方向両端面の少なくとも一方に具備し、前記インシュレータの前記コイル巻回部に、前記コイルが巻装されてなるステータセグメントを複数個備え、
    　複数個の前記ステータセグメントを円環形状に接続し円環の径方向内側に前記トゥースが突出する構成としたことを特徴とするステータ。
  8. 　請求項１に記載のインシュレータを前記コアセグメントの前記トゥースの軸方向両端面の少なくとも一方に具備し、前記インシュレータの前記コイル巻回部に、前記コイルが巻装されてなるステータセグメントを複数個備え、
    　複数個の前記ステータセグメントを円環形状に接続し円環の径方向内側に前記トゥースが突出する構成を含み、
    　前記コイルは前記コイル巻回部に整列巻きされていることを特徴とするステータ。
  9. 　請求項１に記載のインシュレータを前記コアセグメントの前記トゥースの軸方向両端面の少なくとも一方に具備し、前記インシュレータの前記コイル巻回部に、前記コイルが巻装されてなるステータセグメントを複数個備え、
    　複数個の前記ステータセグメントを円環形状に接続し円環の径方向内側に前記トゥースが突出する構成を含み、
    　周方向に隣り合う前記トゥースの間が前記コイルを収容するスロットとして構成され、
    　前記スロット内に、前記コアセグメント及び前記トゥースと前記コイルとを絶縁する絶縁紙が、前記トゥースの側面を覆うようにかつ、前記インシュレータの前記コイル巻回部の両端にそれぞれ設けられた第１及び第２鍔部と軸方向で一部重なるように配置されていることを特徴とするステータ。
  10. 　請求項１に記載のインシュレータを前記コアセグメントの前記トゥースの軸方向両端面の少なくとも一方に具備し、前記インシュレータの前記コイル巻回部に、前記コイルが巻装されてなるステータセグメントを複数個備え、複数個の前記ステータセグメントを円環形状に接続し円環の径方向内側に前記トゥースが突出する構成を含むステータと、
    　該ステータの径方向内側に、前記ステータと所定の間隔をあけて配設された回転軸を含むロータと、を少なくとも備えることを特徴とするモータ。
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