JP2012110212A

JP2012110212A - ステータ、ブラシレスモータ、ステータの製造方法

Info

Publication number: JP2012110212A
Application number: JP2011215339A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Seki; 明彦関; Tetsuji Yoshikawa; 哲資吉川; Masato Kamimura; 正人神村
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2012-06-07
Also published as: US8482180B2; DE102011054373A1; CN102457149A; US20120098381A1; CN102457149B; KR20120041127A

Abstract

【課題】インナロータタイプのブラシレスモータに用いられるステータについて、小型化及び低コスト化を実現する。
【解決手段】ステータ１０は、環状の継鉄４０を構成すると共に継鉄４０の周方向に分割された複数の継鉄構成部２２と、それぞれ継鉄構成部２２から継鉄４０の径方向内側に向けて突出された複数のティース部２４とを一体に有する複数のコア構成部１４と、それぞれティース部２４に巻回された巻回部２６を複数有し、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相を構成する複数の巻線１６と、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相毎に設けられて、各コア構成部１４に一体化されティース部２４と巻回部２６とを絶縁する絶縁部３２を複数有すると共に、継鉄４０と同軸上に設けられ複数の絶縁部３２を連結する連結部３４を有する複数のインシュレータ１８とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステータ、ブラシレスモータ、ステータの製造方法に関する。

従来、ブラシレスモータに用いられるステータとしては、例えば、次のものがある（例えば、特許文献１参照）。すなわち、特許文献１に記載の電機子において、継鉄は、軸方向に分割された複数のリング状の継鉄構成部によって構成されており、各継鉄構成部には、径方向外側に向けて突出する複数の歯部が一体に形成されている。

特開平９−３２２４４１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術をインナロータタイプの回転電機に用いられる電機子に適用した場合、複数の歯部は、各継鉄構成部の径方向内側に向けて突出することになる。このため、コイルを各継鉄構成部の径方向外側からフライヤ装置のフライヤによって巻回することが困難となる。従って、コイルを各継鉄構成部の径方向内側からノズル装置のノズルによって巻回する必要があるが、この場合には、ノズルが通過するスペースを確保する必要があるため、コイルの高占積化が困難となり、回転電機の小型化に不利となる。また、ノズル装置を用いる場合には、フライヤ装置を用いる場合に比して巻線の巻回速度が低いため、コイルを巻回する工程の高速化、ひいては、設備台数削減による低コスト化に不利となる。

なお、フライヤ装置は、フライヤを歯部の周囲を旋回するように円運動させながら、可変フォーマでコイルを整列させて歯部に巻回する装置であり、ノズル装置は、ノズルを歯部の周囲に旋回させる工程とノズルを軸方向にスライドさせる工程とを交互に繰り返してコイルを歯部に巻回する装置である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、インナロータタイプのブラシレスモータに用いられるステータについて、小型化及び低コスト化を実現することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載のステータは、環状の継鉄を構成すると共に前記継鉄の周方向に分割された複数の継鉄構成部と、それぞれ前記継鉄構成部から前記継鉄の径方向内側に向けて突出された複数のティース部とを一体に有する複数のコア構成部と、それぞれ前記ティース部に巻回された巻回部を複数有し、複数の相を構成する複数の巻線と、前記複数の相毎に設けられて、前記各コア構成部に一体化され前記ティース部と前記巻回部とを絶縁する絶縁部を複数有すると共に、前記複数の絶縁部を連結する連結部を有する複数のインシュレータと、を備えている。

このステータは、上記構成により、例えば、次の要領で製造される。すなわち、先ず、各インシュレータの絶縁部にコア構成部を一体化して、複数の相毎にサブアッセンブリを形成する。続いて、この各サブアッセンブリの各ティース部に径方向外側から巻線をフライヤ装置を用いて巻回して、複数の相毎にステータ構成部を形成する。そして、この複数のステータ構成部を互いに組み付けてステータを形成する。以上の要領により、ステータは製造される。

ここで、このステータでは、継鉄が周方向に分割された複数の継鉄構成部によって構成されている。このため、継鉄の径方向内側に向けて複数のティース部が突出された所謂インナロータタイプのブラシレスモータに用いられるステータであっても、上述のように、複数の相毎にサブアッセンブリを形成し、この各サブアッセンブリの各ティース部に径方向外側から巻線をフライヤ装置を用いて巻回することができる。従って、ノズル装置を用いた場合のようにティース部の間にスペースを確保する必要がないため、巻線の高占積化が可能となり、ステータの小型化を実現することができる。

しかも、上述のように、継鉄は、周方向に複数の継鉄構成部に分割されているので、例えば、継鉄が軸方向に複数の継鉄構成部に分割された場合に比して、ステータを軸方向に小型化することができる。

また、フライヤ装置を用いる場合には、ノズル装置を用いる場合に比して巻線の巻回速度が高いため、巻線を巻回する工程の高速化、ひいては、設備台数削減によりステータの低コスト化を実現することができる。

請求項２に記載のステータは、請求項１に記載のステータにおいて、前記各巻線が、前記複数の巻回部を接続すると共に、前記複数の連結部のうち前記各巻線と同相の連結部に配線された複数の渡り線を有し、前記複数の連結部が、前記継鉄の径方向に間隙を有して配置され、前記複数の連結部のうち最内部に配置された連結部を除く連結部に、他の部材を収容する切欠きが形成された構成とされている。

このステータによれば、継鉄の径方向に間隙を有して配置された複数の連結部のうち最内部に配置された連結部を除く連結部には、他の部材を収容する切欠きが形成されている。従って、連結部と他の部材との干渉を回避することができるので、ステータのより一層の小型化及び低コスト化を実現することができる。

請求項３に記載のステータは、請求項１又は請求項２に記載のステータにおいて、前記各巻線が、前記複数の巻回部を接続すると共に、前記複数の連結部のうち前記各巻線と同相の連結部に配線された複数の渡り線を有し、前記各連結部が、自身に配線された前記複数の渡り線を保持する保持部を有する構成とされている。

このステータによれば、各連結部は、複数の渡り線のうち自身に配線された渡り線を保持する保持部を有している。従って、例えば、上述のように、複数のステータ構成部を互いに組み付けてステータを形成する際には、渡り線を保持部によって連結部に保持させることができるので、複数のステータ構成部を互いに組み付ける際の作業性を良好にすることができる。また、ステータをブラシレスモータに組み込んだ後においても、渡り線が保持部によって連結部に保持されるので、渡り線のばたつきを抑制することができ、異音や故障の発生を抑制することができる。

請求項４に記載のステータは、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のステータにおいて、前記複数の連結部が、前記継鉄の径方向に間隙を有して配置され、前記複数の連結部の少なくともいずれかが、前記複数の連結部の径方向間に設けられ、前記複数の連結部を互いに径方向に離間した状態で保持するスペーサを有する構成とされている。

このステータによれば、複数の連結部をスペーサによって互いに径方向に離間した状態で保持することができる。これにより、複数の連結部の径方向間に渡り線を配線するためのスペースを確保することができると共に、複数の連結部のがたつきも抑制することができる。

請求項５に記載のステータは、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のステータにおいて、前記連結部が、前記継鉄と同軸上に設けられた構成とされている。

このステータによれば、連結部が、継鉄と同軸上に設けられているので、構造を簡素化することができる。

請求項６に記載のステータは、請求項２に記載のステータにおいて、前記他の部材が、前記複数の渡り線のうち他の連結部に配線された渡り線とされた構成とされている。

このステータによれば、連結部と渡り線との干渉を回避することができるので、渡り線の長さが長くなることを抑制することができる。これにより、ステータのより一層の小型化及び低コスト化を実現することができる。

請求項７に記載のステータは、請求項４に記載のステータにおいて、前記スペーサが、突起状に形成された構成とされている。

このステータによれば、スペーサが、突起状に形成されているので、構造を簡素化することができる。また、複数の連結部を全周に亘って互いに嵌合する場合に比して、複数の連結部を互いに組み付ける際の作業性も良好にすることができる。

請求項８に記載のステータは、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のステータにおいて、前記連結部が、前記コア構成部よりも径方向内側に位置された構成とされている。

このステータによれば、連結部が、コア構成部よりも径方向内側に位置されているので、ティース部に径方向外側から巻線をフライヤ装置を用いて巻回する際に、フライヤ装置のフライヤと連結部が干渉することを抑制することができる。

請求項９に記載のステータは、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のステータにおいて、前記複数のインシュレータのうち少なくともいずれかの前記絶縁部が、前記各コア構成部に一体化され前記ティース部と前記巻回部とを絶縁する絶縁本体部と、前記コア構成部よりも径方向内側に位置されると共に前記絶縁本体部から前記継鉄の軸方向に沿って延出する延出部とを有し、前記連結部が、前記複数の絶縁部における前記延出部を連結している構成とされている。

このステータによれば、各コア構成部に一体化された絶縁本体部からは継鉄の軸方向に沿って延出部が延出されており、この延出部の延出端部は、連結部によって連結されている。ここで、この延出部は、コア構成部よりも径方向内側に位置されている。従って、ティース部に径方向外側から巻線をフライヤ装置を用いて巻回する際に、フライヤ装置のフライヤと延出部や連結部が干渉することを抑制することができる。

また、前記課題を解決するために、請求項１０に記載のブラシレスモータは、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載のステータと、前記ステータが形成する回転磁界によって回転されるロータと、を備えている。

このブラシレスモータによれば、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載のステータを備えているので、小型化及び低コスト化を実現することができる。

また、前記課題を解決するために、請求項１１に記載のステータの製造方法は、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載のステータの製造方法であって、前記各インシュレータの絶縁部に前記コア構成部を一体化して、前記複数の相毎にサブアッセンブリを形成するサブアッセンブリ形成工程と、前記各サブアッセンブリの各ティース部に径方向外側から前記巻線をフライヤ装置を用いて巻回して、前記複数の相毎にステータ構成部を形成するステータ構成部形成工程と、前記複数のステータ構成部を互いに組み付けてステータを形成するステータ形成工程と、を備えている。

このステータの製造方法によれば、複数の相毎にサブアッセンブリを形成し、この各サブアッセンブリの各ティース部に径方向外側から巻線をフライヤ装置を用いて巻回するので、ノズル装置を用いた場合のようにティース部の間にスペースを確保する必要がない。従って、巻線の高占積化が可能となり、ステータの小型化を実現することができる。

また、フライヤ装置を用いるので、ノズル装置を用いる場合に比して巻線の巻回速度が高いため、巻線を巻回する工程の高速化、ひいては、設備台数削減によりステータの低コスト化を実現することができる。

本発明の一実施形態に係るステータの斜視図である。図１に示されるＵ相のステータ構成部の斜視図である。図１に示されるＶ相のステータ構成部の斜視図である。図１に示されるＷ相のステータ構成部の斜視図である。図１に示される複数のステータ構成部が互いに組み付けられる過程を示す斜視図である。図３Ａよりも組み付けが進行した状態を示す斜視図である。図１に示されるステータを備えたブラシレスモータの概略的な構成を示す断面図である。フライヤ装置によって巻線を巻回する様子を説明する図である。本発明の一実施形態に係るステータに適用可能とされた複数の巻線の接続形式を説明する図である。

以下、図面に基づき、本発明の一実施形態について説明する。

図１に示される本発明の一実施形態に係るステータ１０は、インナロータタイプのブラシレスモータに用いられるものであり、図２Ａ〜図２Ｃに示されるＵ相のステータ構成部１２Ｕ、Ｖ相のステータ構成部１２Ｖ、Ｗ相のステータ構成部１２Ｗによって構成されている。

図２Ａに示されるように、Ｕ相のステータ構成部１２Ｕは、複数のコア構成部１４Ｕと、巻線１６Ｕと、インシュレータ１８Ｕを有して構成されている。複数のコア構成部１４Ｕは、後述するＶ相の複数のコア構成部１４Ｖと、Ｗ相の複数のコア構成部１４Ｗとでコア２０（いずれも図１参照）を構成するものであり、それぞれ複数の継鉄構成部２２Ｕと、複数のティース部２４Ｕとを有している。

複数の継鉄構成部２２Ｕは、後述するＶ相の複数の継鉄構成部２２Ｖと、Ｗ相の複数の継鉄構成部２２Ｗとで環状の継鉄４０（いずれも図１参照）を構成するものであり、それぞれ円弧状に形成されている。複数のティース部２４Ｕは、それぞれ継鉄構成部２２Ｕに一体に形成されており、この継鉄構成部２２Ｕから継鉄４０（図１参照）の径方向内側に向けて突出されている。

巻線１６Ｕは、Ｕ相を構成しており、複数の巻回部２６Ｕと、複数の渡り線２８Ｕとを有している。複数の巻回部２６Ｕは、それぞれ後述する絶縁部３２Ｕを介してティース部２４Ｕに集中的に巻回されており、複数の渡り線２８Ｕによって互いに接続されている。渡り線２８Ｕは、後述するインシュレータ１８Ｕに形成された連結部３４Ｕの外周面に沿って配線されている（巻き付けられている）。また、巻線１６Ｕの両端側の端末部３０Ｕは、ティース部２４Ｕからステータ１０の軸方向一方側（矢印Ｚ１側）に導出されている。

インシュレータ１８Ｕは、樹脂製とされており、複数の絶縁部３２Ｕと、連結部３４Ｕとを一体に有している。複数の絶縁部３２Ｕは、上述の複数のティース部２４Ｕと同数設けられている。この複数の絶縁部３２Ｕは、絶縁本体部３２Ｕ１と延出部３２Ｕ２を有している。絶縁本体部３２Ｕ１は、上述の複数のコア構成部１４Ｕの表面にそれぞれ一体成形や装着嵌合される等により一体化されており、コア構成部１４Ｕに形成されたティース部２４Ｕと巻回部２６Ｕとを絶縁している。延出部３２Ｕ２は、コア構成部１４Ｕよりも径方向内側に位置されると共に、絶縁本体部３２Ｕ１から継鉄４０の軸方向一方側（Ｚ１側）に沿って延出されている。

連結部３４Ｕは、複数の絶縁部３２Ｕの軸方向一方側（Ｚ１側）に設けられている。この連結部３４Ｕは、リング状に形成されており、複数の絶縁部３２Ｕ（より具体的には、複数の絶縁部３２Ｕにおける延出部３２Ｕ２の延出端部（Ｚ１側の端部））を連結しており、コア構成部１４Ｕよりも径方向内側に位置されている。この連結部３４Ｕの外周面における複数の絶縁部３２Ｕの間には、突起状の保持部３６Ｕが径方向外側に向けて複数突出されている。この保持部３６Ｕは、上述の渡り線２８Ｕを連結部３４Ｕの軸方向他方側（矢印Ｚ２側）から保持している。また、連結部３４Ｕにおける複数の絶縁部３２Ｕの間には、軸方向他方側（矢印Ｚ２側）に開口する切欠き３８Ｕが複数形成されている。

図２Ｂに示されるＶ相のステータ構成部１２Ｖは、上述のＵ相のステータ構成部１２Ｕと基本的な構成は同一とされている。つまり、このＶ相のステータ構成部１２Ｖは、複数の継鉄構成部２２Ｖと、複数のティース部２４Ｖと、巻線１６Ｖと、インシュレータ１８Ｖを有して構成されている。複数の継鉄構成部２２Ｖと、複数のティース部２４Ｖと、巻線１６Ｖと、インシュレータ１８Ｖは、上述の複数の継鉄構成部２２Ｕと、複数のティース部２４Ｕと、巻線１６Ｕと、インシュレータ１８Ｕ（いずれも図２Ａ参照）に相当するものである。なお、このＶ相のステータ構成部１２Ｖにおいて、連結部３４Ｖは、リング状に形成されると共に、上述のＵ相の連結部３４Ｕ（図２Ａ参照）よりも小径に形成されている。また、保持部３６Ｖは、渡り線２８Ｖを連結部３４Ｖの軸方向一方側（矢印Ｚ１側）から保持しており、且つ、コア構成部１４Ｖよりも径方向内側に位置されている。

図２Ｃに示されるＷ相のステータ構成部１２Ｗも、上述のＵ相のステータ構成部１２Ｕと基本的な構成は同一とされている。つまり、このＷ相のステータ構成部１２Ｗは、複数の継鉄構成部２２Ｗと、複数のティース部２４Ｗと、巻線１６Ｗと、インシュレータ１８Ｗを有して構成されている。複数の継鉄構成部２２Ｗと、複数のティース部２４Ｗと、巻線１６Ｗと、インシュレータ１８Ｗは、上述の複数の継鉄構成部２２Ｕと、複数のティース部２４Ｕと、巻線１６Ｕと、インシュレータ１８Ｕ（いずれも図２Ａ参照）に相当するものである。なお、このＷ相のステータ構成部１２Ｗにおいて、連結部３４Ｗは、リング状に形成されると共に、上述のＶ相の連結部３４Ｖ（図２Ｂ参照）よりも小径に形成されている。また、連結部３４Ｗからは上述の切欠き（図２Ａの切欠き３８Ｕ参照）が省かれている。また、保持部３６Ｗは、渡り線２８Ｗを連結部３４Ｗの軸方向一方側（矢印Ｚ１側）から保持しており、且つ、コア構成部１４Ｗよりも径方向内側に位置されている。

そして、図１に示されるように、この複数のステータ構成部１２Ｕ，１２Ｖ，１２Ｗは、後に詳述する如く、互いに組み付けられて、ステータ１０を構成している。また、このステータ１０では、複数の継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗによって環状の継鉄４０が形成されている。つまり、換言すれば、継鉄４０は、周方向に複数の継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗに分割されている。この複数の継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗは、それぞれ両側に隣り合う一対の継鉄構成部の間に嵌合されている。

また、複数の連結部３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗは、継鉄４０の径方向内側に径方向に間隙を有して配置されると共に、継鉄４０と同軸上に設けられている。また、Ｖ相の保持部３６Ｖは、Ｕ相の連結部３４Ｕの内周面と嵌合されており、Ｗ相の保持部３６Ｗは、Ｖ相の連結部３４Ｖの内周面と嵌合されている。そして、これにより、複数の連結部３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗは、互いに径方向に離間した状態で保持されている。つまり、保持部３６Ｕ，３６Ｖ，３６Ｗは、複数の連結部３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗの径方向間に設けられ、複数の連結部３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗを互いに径方向に離間した状態で保持する突起状のスペーサの役割も果たしている。

さらに、上述のように、複数の連結部３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗが継鉄４０の径方向に間隙を有して配置された状態では、Ｖ相の渡り線２８Ｖは、Ｕ相の連結部３４Ｕに形成された切欠き３８Ｕの内側を通過しており（切欠き３８Ｕに収容されており）、Ｗ相の渡り線２８Ｗは、Ｕ相の連結部３４Ｕに形成された切欠き３８Ｕと、Ｖ相の連結部３４Ｖに形成された切欠き３８Ｖの内側を通過している（切欠き３８Ｕと切欠き３８Ｖとに収容されている（図３Ｂも参照））。

そして、上記構成からなるステータ１０は、図４に示されるように、ロータ５０及びハウジング７０と共にインナロータタイプのブラシレスモータ６０を構成している。このブラシレスモータ６０では、ステータ１０によって回転磁界が形成されると、これによってロータ５０が回転される構成とされている。なお、このブラシレスモータ６０は、一例として、８極１２スロットとされている。

次に、上記構成からなるステータ１０の製造方法について説明する。

先ず、図２Ａに示されるように、インシュレータ１８Ｕの絶縁部３２Ｕにコア構成部１４Ｕを一体化して、インシュレータ１８Ｕ及び複数のコア構成部１４ＵからなるＵ相のサブアッセンブリ４２Ｕを形成する。同様に、図２Ｂに示されるように、インシュレータ１８Ｖの絶縁部３２Ｖにコア構成部１４Ｖを一体化して、インシュレータ１８Ｖ及び複数のコア構成部１４ＶからなるＶ相のサブアッセンブリ４２Ｖを形成する。また、図２Ｃに示されるように、インシュレータ１８Ｗの絶縁部３２Ｗにコア構成部１４Ｗを一体化して、インシュレータ１８Ｕ及び複数のコア構成部１４ＶからなるＷ相のサブアッセンブリ４２Ｗを形成する。そして、このようにして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相毎にサブアッセンブリ４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗを形成する（サブアッセンブリ形成工程）。

続いて、図２Ａに示されるように、Ｕ相のサブアッセンブリ４２Ｕの各ティース部２４Ｕに径方向外側から巻線１６Ｕをフライヤ装置１００（図５参照）を用いて巻回して、サブアッセンブリ４２Ｕに複数の巻回部２６Ｕが形成されたＵ相のステータ構成部１２Ｕを形成する。なお、フライヤ装置１００は、図５に示されるように、ティース部２４の周囲を旋回するように円運動して巻線１６を巻回するフライヤ１０１と、ティース部２４に巻回された巻線１６を整列させる可変フォーマ１０２と、これらを制御する駆動回路１０３とを有している。

同様に、図２Ｂに示されるように、Ｖ相のサブアッセンブリ４２Ｖの各ティース部２４Ｖに径方向外側から巻線１６Ｖを上述のフライヤ装置１００を用いて巻回して、サブアッセンブリ４２Ｖに複数の巻回部２６Ｖが形成されたＶ相のステータ構成部１２Ｖを形成する。また、図２Ｃに示されるように、Ｗ相のサブアッセンブリ４２Ｗの各ティース部２４Ｗに径方向外側から巻線１６Ｗを上述のフライヤ装置１００を用いて巻回して、サブアッセンブリ４２Ｗに複数の巻回部２６Ｗが形成されたＷ相のステータ構成部１２Ｗを形成する。

このとき、図２Ａに示されるように、複数の渡り線２８Ｕについては、連結部３４Ｕの外周面に沿って配線する。また、この複数の渡り線２８Ｕを突起状の保持部３６Ｕによって連結部３４Ｕの軸方向他方側（矢印Ｚ２側）から保持する。同様に、図２Ｂに示されるように、複数の渡り線２８Ｖについては、連結部３４Ｖの外周面に沿って配線する。また、この複数の渡り線２８Ｖを突起状の保持部３６Ｖによって連結部３４Ｖの軸方向一方側（矢印Ｚ１側）から保持する。また、図２Ｃに示されるように、複数の渡り線２８Ｗについては、連結部３４Ｗの外周面に沿って配線する。また、この複数の渡り線２８Ｗを突起状の保持部３６Ｗによって連結部３４Ｗの軸方向一方側（矢印Ｚ１側）から保持する。

また、図２Ａに示されるように、巻線１６Ｕの両端側の端末部３０Ｕについては、ティース部２４Ｕからステータ１０の軸方向一方側（矢印Ｚ１側）に導出させる。同様に、図２Ｂに示されるように、巻線１６Ｖの両端側の端末部３０Ｖについては、ティース部２４Ｖからステータ１０の軸方向一方側に導出させる。また、図２Ｃに示されるように、巻線１６Ｗの両端側の端末部３０Ｗについては、ティース部２４Ｗからステータ１０の軸方向一方側に導出させる。そして、このようにして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相毎にステータ構成部１２Ｕ，１２Ｖ，１２Ｗを形成する（ステータ構成部形成工程）。

続いて、図３Ａ，図３Ｂに示されるように、Ｗ相のステータ構成部１２Ｗに対し、Ｖ相のステータ構成部１２Ｖを周方向に所定の角度ずらした状態で、Ｖ相のステータ構成部１２Ｖを軸方向一方側（矢印Ｚ１側）からＷ相のステータ構成部１２Ｗに組み付ける。また、Ｖ相のステータ構成部１２Ｖに対し、Ｕ相のステータ構成部１２Ｕを周方向に所定の角度ずらした状態で、Ｕ相のステータ構成部１２Ｕを軸方向一方側（矢印Ｚ１側）からＶ相のステータ構成部１２Ｖ及びＷ相のステータ構成部１２Ｗに組み付ける。

このとき、この複数の継鉄構成部２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗについては、それぞれ両側に隣り合う一対の継鉄構成部の間に嵌合する。また、Ｖ相の保持部３６Ｖについては、Ｕ相の連結部３４Ｕの内周面に嵌合し、Ｗ相の保持部３６Ｗについては、Ｖ相の連結部３４Ｖの内周面に嵌合する。そして、このようにして、複数の連結部３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗを突起状の保持部３６Ｕ，３６Ｖ，３６Ｗによって互いに径方向に離間した状態で保持する。

さらに、このときには、Ｖ相の渡り線２８Ｖを、Ｕ相の連結部３４Ｕに形成された切欠き３８Ｕの内側に通過させ、Ｗ相の渡り線２８Ｗを、Ｕ相の連結部３４Ｕに形成された切欠き３８Ｕと、Ｖ相の連結部３４Ｖに形成された切欠き３８Ｖの内側に通過させる。そして、このようにして、複数のステータ構成部１２Ｕ，１２Ｖ，１２Ｗを互いに組み付けてステータ１０を形成する（ステータ形成工程）。なお、端末部３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗについては、図示しないバスバー等により結線する。以上の要領により、ステータ１０は製造される。

次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。

なお、以下の説明において、各部材及び各部について、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の区別をしない場合には、便宜上、符合の末尾からＵ，Ｖ，Ｗの記載を省略する。

本発明の一実施形態に係るステータ１０によれば、継鉄４０が周方向に分割された複数の継鉄構成部２２によって構成されている。このため、継鉄４０の径方向内側に向けて複数のティース部２４が突出された所謂インナロータタイプのブラシレスモータに用いられるステータであっても、上述のように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相毎にサブアッセンブリ４２を形成し、この各サブアッセンブリ４２の各ティース部２４に径方向外側から巻線１６をフライヤ装置１００（図５参照）を用いて巻回することができる。従って、ノズル装置を用いた場合のようにティース部２４の間にスペースを確保する必要がないため、巻線１６の高占積化が可能となり、ステータ１０の小型化を実現することができる。

しかも、上述のように、継鉄４０は、周方向に複数の継鉄構成部２２に分割されているので、例えば、継鉄４０が軸方向に複数の継鉄構成部に分割された場合に比して、ステータ１０を軸方向に小型化することができる。

また、フライヤ装置１００を用いる場合には、ノズル装置を用いる場合に比して巻線１６の巻回速度が高いため、巻線１６を巻回する工程の高速化、ひいては、設備台数削減によりステータ１０の低コスト化を実現することができる。

また、Ｕ相の連結部３４Ｕ及びＶ相の連結部３４Ｖには、渡り線２８Ｖ，２８Ｗが内側を通過する切欠き３８Ｕ，３８Ｖが形成されている。従って、連結部３４Ｕ，３４Ｖと渡り線２８Ｖ，２８Ｗとの干渉を回避することができるので、渡り線２８Ｖ，２８Ｗの長さが長くなることを抑制することができる。これにより、ステータ１０のより一層の小型化及び低コスト化を実現することができる。

また、Ｕ相のステータ構成部１２Ｕにおいて、延出部３２Ｕ２は、コア構成部１４Ｕよりも径方向内側に位置されている。従って、ティース部２４Ｕに径方向外側から巻線１６Ｕをフライヤ装置を用いて巻回する際に、フライヤ装置のフライヤと延出部３２Ｕ２や連結部３４Ｕが干渉することを抑制することができる。

また、Ｖ相のステータ構成部１２Ｖ、及び、Ｗ相のステータ１２Ｗにおいて、連結部３４Ｖ，３４Ｗは、コア構成部１４Ｖ，１４Ｗよりも径方向内側にそれぞれ位置されている。従って、ティース部２４Ｖ，２４Ｗにそれぞれ径方向外側から巻線をフライヤ装置を用いて巻回する際に、フライヤ装置のフライヤと連結部３４Ｖ，３４Ｗが干渉することを抑制することができる。

また、各連結部３４は、自身に配線された渡り線２８を保持する保持部３６を有している。従って、例えば、上述のように、複数のステータ構成部１２を互いに組み付けてステータ１０を形成する際には、渡り線２８を保持部３６によって連結部３４に保持させることができるので、複数のステータ構成部１２を互いに組み付ける際の作業性を良好にすることができる。また、ステータ１０をブラシレスモータに組み込んだ後においても、渡り線２８が保持部３６によって連結部３４に保持されるので、渡り線２８のばたつきを抑制することができ、異音や故障の発生を抑制することができる。

また、複数の連結部３４を突起状の保持部３６によって互いに径方向に離間した状態で保持することができる。これにより、複数の連結部３４の径方向間に渡り線２８を配線するためのスペースを確保することができると共に、複数の連結部３４のがたつきも抑制することができる。また、複数の連結部３４を全周に亘って互いに嵌合する場合に比して、複数の連結部３４を互いに組み付ける際の作業性も良好にすることができる。

また、複数の継鉄構成部２２は、ティース部２４に一体に形成されているので、例えば、先端部が互いに薄肉状の橋渡し部で連結された複数のティース部と、このティース部の基端部を連結する継鉄とを独立した部材として有する二分割タイプのコアに比べて、各連結部での磁気ロスを抑制することができる。つまり、二分割タイプのコアでは、隣り合う一対のティース部の先端部間の橋渡し部と、一対のティース部の基端部及び継鉄の連結部との３箇所で磁気ロスが生じる。これに対し、本実施形態のステータ１０では、隣り合う一対の継鉄構成部２２間の連結部の１箇所で磁気ロスが生じるだけであるので、磁気ロスを低減することができる。これにより、より一層の小型化、軽量化を図ることが可能となる。

また、渡り線２８によって複数の巻回部２６が接続されているので、複数の巻回部２６を接続するためのバスバーが不要である。従って、部品点数を削減することができるので、このことによっても、低コスト化することができる。

また、渡り線２８を各連結部３４に巻き付けることができるので、巻線１６の巻回速度を高めることができると共に、巻線１６を巻回した後の渡り線２８の整形工程も廃止することができる。従って、このことによっても、低コスト化することができる。

また、本発明の一実施形態に係るブラシレスモータによれば、上述のステータ１０を備えているので、小型化及び低コスト化を実現することができる。

また、本発明の一実施形態に係るステータの製造方法によれば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相毎にサブアッセンブリ４２を形成し、この各サブアッセンブリ４２の各ティース部２４に径方向外側から巻線１６をフライヤ装置１００を用いて巻回するので、ノズル装置を用いた場合のようにティース部２４の間にスペースを確保する必要がない。従って、巻線１６の高占積化が可能となり、ステータ１０の小型化を実現することができる。

また、フライヤ装置１００を用いるので、ノズル装置を用いる場合に比して巻線１６の巻回速度が高いため、巻線１６を巻回する工程の高速化、ひいては、設備台数削減によりステータ１０の低コスト化を実現することができる。

また、連結部３４が、継鉄４０と同軸上に設けられているので、構造を簡素化することができる。また、保持部３６が、突起状に形成されているので、このことによっても、構造を簡素化することができる。

次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。

本発明の一実施形態において、ブラシレスモータは、一例として、８極１２スロットとされていたが、磁極の数及びスロットの数は、その他の組み合わせとされていても良い。

また、複数の巻線１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗの結線方法は、図６に示されるように、直列及び並列ともに、スター結線、デルタ結線とされていても良い。

また、保持部３６は、渡り線２８を保持する保持部としての機能と、複数の連結部３４を互いに径方向に離間した状態で保持する突起状のスペーサとしての機能を有していたが、保持部３６及びスペーサがそれぞれ独立して設けられていても良い。

また、保持部３６は、全ての連結部３４に形成されていたが、Ｕ相の連結部３４Ｕ及びＷ相の連結部３４Ｗから保持部３６Ｕ，３６Ｗが省かれる代わりに、Ｖ相の連結部３４Ｖの外周面及び内周面にＵ相の連結部３４Ｕの内周面及びＷ相の連結部３４Ｗの外周面と嵌合されるスペーサが保持部３６とは別に形成されていても良い。

また、連結部３４は、複数の絶縁部３２Ｕの軸方向一方側（Ｚ１側）にのみ設けられていたが、複数の絶縁部３２Ｕの軸方向他方側（Ｚ２側）にのみ、又は、複数の絶縁部３２Ｕの軸方向両側に設けられていても良い。

また、連結部３４は、継鉄４０と同軸上に設けられていたが、継鉄４０と同軸上に設けられていなくても良い。また、連結部３４は、リング状に形成されていたが、例えば、多角形状に形成されていても良く、また、その他の形状とされていても良い。

また、切欠き３８Ｕ，３８Ｖには、本発明における他の部材の一例として、渡り線２８Ｖ，２８Ｗが収容されていたが、その他の部材が収容されても良い。

また、保持部３６は、突起状に形成されていたが、例えば、ステータ１０の周方向に沿って円弧状に延びていても良く、また、その他の形状とされていても良い。

また、Ｕ相のインシュレータ１８Ｕにのみ延出部３２Ｕ２が形成されていたが、この延出部３２Ｕ２と同様の延出部がＶ相のインシュレータ１８ＶやＷ相のインシュレータ１８Ｗに形成されていても良い。

また、連結部３４Ｕは、コア構成部１４Ｕよりも径方向内側に位置されていたが、インシュレータ１８が延出部３２Ｕ２を有していれば、コア構成部１４Ｕよりも径方向外側に位置されていても良い。このことは、Ｖ相のインシュレータ１８ＶやＷ相のインシュレータ１８Ｗに延出部が形成された場合も同様である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０・・・ステータ、１２，１２Ｕ，１２Ｖ，１２Ｗ・・・ステータ構成部、１４，１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗ・・・コア構成部、１６，１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｕ・・・巻線、１８，１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗ・・・インシュレータ、２０・・・コア、２２，２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗ・・・継鉄構成部、２４，２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗ・・・ティース部、２６，２６Ｕ，２６Ｖ，２６Ｗ・・・巻回部、２８，２８Ｕ，２８Ｖ，２８Ｗ・・・渡り線、３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ・・・端末部、３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗ・・・絶縁部、３２Ｕ１・・・絶縁本体部、３２Ｕ２・・・延出部、３４，３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗ・・・連結部、３６，３６Ｕ，３６Ｖ，３６Ｗ・・・保持部（スペーサ）、３８Ｕ，３８Ｖ・・・切欠き、４０・・・継鉄、４２，４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗ・・・サブアッセンブリ、５０・・・ロータ、６０・・・ブラシレスモータ、１００・・・フライヤ装置

Claims

環状の継鉄を構成すると共に前記継鉄の周方向に分割された複数の継鉄構成部と、それぞれ前記継鉄構成部から前記継鉄の径方向内側に向けて突出された複数のティース部とを一体に有する複数のコア構成部と、
それぞれ前記ティース部に巻回された巻回部を複数有し、複数の相を構成する複数の巻線と、
前記複数の相毎に設けられて、前記各コア構成部に一体化され前記ティース部と前記巻回部とを絶縁する絶縁部を複数有すると共に、前記複数の絶縁部を連結する連結部を有する複数のインシュレータと、
を備えたステータ。
前記各巻線は、前記複数の巻回部を接続すると共に、前記複数の連結部のうち前記各巻線と同相の連結部に配線された複数の渡り線を有し、
前記複数の連結部は、前記継鉄の径方向に間隙を有して配置され、
前記複数の連結部のうち最内部に配置された連結部を除く連結部には、他の部材を収容する切欠きが形成されている、
請求項１に記載のステータ。
前記各巻線は、前記複数の巻回部を接続すると共に、前記複数の連結部のうち前記各巻線と同相の連結部に配線された複数の渡り線を有し、
前記各連結部は、自身に配線された前記複数の渡り線を保持する保持部を有している、
請求項１又は請求項２に記載のステータ。
前記複数の連結部は、前記継鉄の径方向に間隙を有して配置され、
前記複数の連結部の少なくともいずれかは、前記複数の連結部の径方向間に設けられ、前記複数の連結部を互いに径方向に離間した状態で保持するスペーサを有している、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のステータ。
前記連結部は、前記継鉄と同軸上に設けられている、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のステータ。
前記他の部材は、前記複数の渡り線のうち他の連結部に配線された渡り線とされている、
請求項２に記載のステータ。
前記保持部は、突起状に形成されている、
請求項４に記載のステータ。
前記連結部は、前記コア構成部よりも径方向内側に位置されている、
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のステータ。
前記複数のインシュレータのうち少なくともいずれかの前記絶縁部は、前記各コア構成部に一体化され前記ティース部と前記巻回部とを絶縁する絶縁本体部と、前記コア構成部よりも径方向内側に位置されると共に前記絶縁本体部から前記継鉄の軸方向に沿って延出する延出部とを有し、
前記連結部は、前記複数の絶縁部における前記延出部の延出端部を連結している、
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のステータ。
請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載のステータと、
前記ステータが形成する回転磁界によって回転されるロータと、
を備えたブラシレスモータ。
請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載のステータの製造方法であって、
前記各インシュレータの絶縁部に前記コア構成部を一体化して、前記複数の相毎にサブアッセンブリを形成するサブアッセンブリ形成工程と、
前記各サブアッセンブリの各ティース部に径方向外側から前記巻線をフライヤ装置を用いて巻回して、前記複数の相毎にステータ構成部を形成するステータ構成部形成工程と、
前記複数のステータ構成部を互いに組み付けてステータを形成するステータ形成工程と、
を備えたステータの製造方法。