JP7218854B2 - 回転電機、インシュレータ、およびそのアセンブリ方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機、インシュレータ、およびそのアセンブリ方法に関する。

回転電機の固定子鉄心である円環状に配置された各ティースと、巻回されるコイルとの間を絶縁するために、インシュレータが各ティースに挿入される。

この種のインシュレータの、コイル巻回前の各ティースからの脱落を防止するための構造が開示されている。
例えば、特許文献１においては、インシュレータの挿入始端の開口幅をティースの受入幅より狭くする構造が開示されている。特許文献２においては、インシュレータの内面に突起を設け、ティースと嵌合させる構造が開示されている。

特許３６２９１９３号公報 特開２０１４－１３８４２９号公報

上記のような脱落防止構造では、インシュレータがティースに挿入しにくい、あるいは、インシュレータ及びティースの構造が複雑になり製造コストが上がってしまう。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、ティースに対するインシュレータの組み付け性を確保しつつ、より簡素な構成でインシュレータの脱落防止機能を得ることができる電子機器、インシュレータおよびそのアセンブリ方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る回転電機は、回転子と、固定子と、インシュレータと、コイルとを具備する。
前記回転子は、第１の軸まわりに回転する。
前記固定子は、前記回転子に向かって突出するティースを有する。
前記インシュレータは、前記ティースに取り付けられる。
前記コイルは、前記インシュレータに巻回される。
前記インシュレータは、前記ティースに装着されるとともに、前記ティースに対して前記第１の軸方向に関してねじれの向きに付勢力を発生させる一対の側面部を有する。

上記回転電機において、各インシュレータは、ティースに対して第１の軸方向に関してねじれの向きに付勢力を発生させる一対の側面部を有するため、ティースへの組み付け性を確保しつつ、より簡素な構成で脱落防止機能を得ることができる。

前記ティース部は、前記固定子の外周面を構成する周壁部と、前記周壁部から前記回転子に向かって突出する突出部とを有してもよい。前記インシュレータは、前記突出部を収容する開口部分を有し、前記一対の側面部は、前記開口部分を挟んで前記第１の軸と直交する第２の軸方向に相互に対向して配置される。

前記一対の側面部は、前記突出部に対して、前記第１の軸まわりに前記付勢力を発生させるように構成されてもよい。

前記一対の側面部は、前記突出部に対して、前記第１の軸および前記第２の軸に直交する第３の軸まわりに前記付勢力を発生させるように構成されてもよい。

前記インシュレータは、前記周壁部に係合し前記一対の側面部を支持するカバー部をさらに有してもよい。前記一対の側面部は、前記カバー部に対して弾性変形可能に構成される。

前記インシュレータの一対の側面部と接触する前記ティースの平行な二側面間の距離に相当する前記ティースの幅をティース幅ｗとし、
前記ティースへの組み付け前の前記開口部分の前記第１の軸方向における両端部側の幅をＡ，Ｂとし、
前記ティースへの組み付け前の前記開口部分の前記第１の軸および前記第２の軸に直交する第３の軸方向における両端部側の幅をＣ，Ｄとし、
前記インシュレータを前記ティースに挿入するように対向させた状態で、前記ティースの平行な二側面間の中心面を、前記開口部分に投影させてＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを二分割したものをそれぞれ、Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２とすると、
Ａ２＜ティース幅ｗ／２＜Ａ１、
Ｂ１＜ティース幅ｗ／２＜Ｂ２、
Ｃ２＜ティース幅ｗ／２＜Ｃ１、および、
Ｄ１＜ティース幅ｗ／２＜Ｄ２、の少なくとも一方の関係を満たすように、前記一対の側面部が形成されてもよい。

本発明の一形態に係るインシュレータは、一軸まわりに回転する回転子を備えた電動機固定子鉄心の各ティースに挿入されるインシュレータであって、
前記ティースに対して前記一軸方向に関してねじれの向きに付勢力を発生させる一対の側面部を具備する。

本発明の一形態に係るインシュレータのアセンブリ方法は、一軸まわりに回転する回転子を備えた電動機固定子鉄心の各ティースに対するインシュレータのアセンブリ方法であって、
前記ティースに対して前記一軸方向に関してねじれの向きに付勢力を発生させる一対の側面部を有するインシュレータを準備し、
前記インシュレータを、前記ねじれの向きに沿って前記ティースに挿入する。

以上述べたように、本発明のインシュレータによれば、より簡素な構造で簡単にティースに挿入できる、脱落防止インシュレータを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る電子機器としての回転電機の構成例を示す分解斜視図である。 上記回転電機の要部の断面斜視図である。 本発明の一実施形態に係るインシュレータ単体を示す斜視図である。 図３に示すインシュレータをＸ軸まわりに反転させたときの斜視図である。 図３においてＸ軸方向から見たインシュレータの正面図である。 図４においてＺ軸方向から見たインシュレータの平面図である。 （ａ）は、図３のＸ軸正方向から見たインシュレータの斜視図であり、（ｂ）は、ティースへの挿入後のインシュレータの弾性変形した開口部分を示した斜視図である。 インシュレータの一対の側面部の一形状を表した斜視図である。 インシュレータの一対の側面部の一形状を表した斜視図である。 インシュレータの一対の側面部の一形状を表した斜視図である。 インシュレータの一対の側面部の一形状を表した斜視図である。 インシュレータの一対の側面部の一形状を表した斜視図である。 インシュレータ対がティースに取り付けられる前の状態を表した斜視図である。 インシュレータ対が一片のティースに挿入される前の状態を表した斜視図である。 図１４の状態の後に、コイルが巻回された状態を表した斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

＜電子機器の構成＞
図１は本発明の一実施形態に係る電子機器としての回転電機１００の構成例を示す分解斜視図であり、図２は回転電機１００の要部の断面斜視図である。

回転電機１００は、ケーシング１０と、部品実装体２０と、モータ３０と、バスバーユニット４０と、保持部材５０とを有する。

［ケーシング］
ケーシング１０は、開口部１１と、開口部１１に対向する底部１２とを有する概略円筒形状に形成される。ケーシング１０はアルミニウム等の金属材料から構成され、図２に示すように、モータ３０やバスバーユニット４０等を収容する。

［部品実装体］
部品実装体２０は、図２に示すように、モータ３０、バスバーユニット４０及び保持部材５０よりも上方においてケーシング１０の上端部に保持される。部品実装体２０は、部品実装基板２１と、コネクタ部品２２と、ヒートシンク２３とを有する。

部品実装基板２１は、図２に示すように、第１の面２１ａと、第１の面２１ａとは反対側の第２の面２１ｂとを有する。本実施形態の部品実装基板２１は、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electronic Power Steering）のＥＣＵ（Electronic Control Unit）を構成する各種電子機器（図示略）を含む回路基板である。当該電子機器としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ等を含む。部品実装基板２１は、複数のネジ部（図示せず）を介してヒートシンク（蓋部）２３に固定される。

ヒートシンク２３は、部品実装基板２１の第２の面２１ｂと対向し、シールリングを介してケーシング１０の開口部１１に組み付けられることで、ケーシング１０の内部を密閉する蓋部を構成する。ヒートシンク２３の周縁部には、図１に示すように、ネジ挿通孔を有する複数のブラケット２３ｂが設けられており、これらのブラケット２３ｂを介してケーシング１０の開口部１１の周縁部に設けられた複数の固定ブラケット１４にネジ固定される。

ヒートシンク２３には、ケーシング１０の内部と外気とを連通させることが可能な呼吸孔が設けられてもよい。ヒートシンク２３は、図２に示すように、外部電源（図示略）と電気的に接続される外部接続端子２３ａが設けられる外面２３ｄと、バスバーユニット４０に電気的に接続される部品実装基板２１の第２の面２１ｂと対向する内面２３ｃを有する。

［バスバーユニット］
バスバーユニット４０は、導電材からなる複数のバスバー４１と、これらバスバー４１を内包する電気絶縁性のバスバーホルダ４２とを有する（図２参照）。バスバーホルダ４２は、円環状の成形体で構成される。複数のバスバー４１は、バスバーホルダ４２の外周面から径外方へ突出する複数の接続端子４１ａと、バスバーホルダ４２の天面から一軸方向に延び、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のそれぞれに対応した複数の電源端子４１ｂとを有する（図１参照）。

バスバーユニット４０は、ケーシング１０の内部に配置され、駆動軸３２１と同心的な円環形状を有し、後述するステータコイル３１２に接続される。複数の接続端子４１ａは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のステータコイル３１２の一端にそれぞれ電気的に接続され、複数の電源端子４１ｂは、ヒートシンク２３に固定された部品実装基板２１上のコネクタ部品２２と電気的に接続される。

［保持部材］
保持部材５０は、ベアリングＢ２をケーシング１０内に位置決め保持するためのものであり、金属板のプレス成形体で構成される。本実施形態において保持部材５０は、金属板を立体形状に深絞り加工及び折り曲げ加工したものが用いられる。

［モータ］
モータ３０は、図２に示すようにケーシング１０内に収容され、ステータ（固定子）３１と、ロータ（回転子）３２とを有する。ステータ３１は、ケーシング１０の内側に円環状に配置された複数の（例えば１２片の）ティース（ステータコア）３１１と、複数のティース３１１にそれぞれ挿入され取り付けられた複数のインシュレータ対３１２，３１２とを含む（図１３参照）。インシュレータ３１２に関しては後で詳述する。ここで、複数のティース３１１およびインシュレータ対３１２，３１２は、単一のもの（１つのティース３１１およびインシュレータ３１２）を考慮してもよい。

ステータ３１はさらに、複数のインシュレータ対３１２，３１２にそれぞれ巻回されたコイル（ステータコイル）３１３を含む。ティース３１１は、磁性材からなり、例えば複数の磁性鋼板の積層体で構成される。

ティース３１１は、ケーシング１０の内周に嵌合されることによりケーシング１０に固定される。コイル３１３は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の三相電磁コイルを形成するように、それらの両端部３１３Ｅ（図１５参照）がバスバーユニット４０に電気的に接続される。

ティース３１１は、これに限定されないが、Ｔ型の柱状のものであり（図１３参照）、ステータコア３１の外周面を構成する周壁部３１１Ａと、ステータコア３１の内周面を構成する突出部３１１Ｂとを有する。突出部３１１Ｂは、周壁部３１１Ａからステータコア３１の径方向（Ｘ軸方向）に突出し、その先端部には幅寸法が拡張された拡幅部３１１Ｂｔが設けられている。ティース３１１は、Ｔ型の上面３１１Ｔ、Ｔ型の下面３１１Ｂおよび複数の側面を有する。ティース３１１は側面として特に、突出部３１１Ｂの幅方向の両端に位置する平行な二側面３１１Ｓ，３１１Ｓを有する。

ロータ３２は、一軸方向（Ｚ軸）に平行な駆動軸３２１と、駆動軸３２１に取り付けられるロータコア３２２とを有する。駆動軸３２１は、ケーシング１０の軸心に沿って配置され、ロータコア３２２の中央に形成された貫通孔に圧入される。駆動軸３２１は、ケーシング１０の底部１２に配置されたベアリングＢ１（第１のベアリング）及び保持部材５０に保持されたベアリングＢ２（第２のベアリング）を介してケーシング１０に回転自在に支持される。ロータコア３２２は、周方向に配列された複数の磁極を有する。ロータ３２は、ステータ３１の内側に配置され、ステータ３１との電磁作用により駆動軸３２１をその軸まわりに回転させる。

駆動軸３２１の一端（図１及び図２において下端）は、ケーシング１０の底部１２を貫通し、その先端部にギヤ部３２３を有する。ギヤ部３２３は、ステアリングシャフトに連絡する相手側ギヤ（図示略）に噛み合い、駆動軸３２１の回転を上記ステアリングシャフトに伝達する。ケーシング１０の底部１２には、相手側機器に接続されるフランジ部１３を有し、複数のボルトを介して当該機器に接続される。

［インシュレータ］
インシュレータ対３１２，３１２は、それぞれ同一またはほぼ同一の構成を有し、Ｚ軸方向に相互に対向するようにティース３１１に装着される（図１３参照）。
図３は、ティース３１１の上面３１１Ｔ側に装着される一方のインシュレータ３１２を内径側から見た斜視図である。図４は、図３に示すインシュレータ３１２をＸ軸まわりに反転させたときの斜視図である。図５は、図３においてＸ軸方向から見たインシュレータ３１２の正面図である。図６は、図４においてＺ軸方向から見たインシュレータ３１２の平面図である。
各図において、Ｘ軸はステータコア３１の径方向、Ｙ軸はインシュレータ３１２の幅方向、Ｚ軸はインシュレータ３１２の高さ方向（駆動軸３２１の軸方向）にそれぞれ相当する。

インシュレータ３１２は、Ｔ型柱状のティース３１１に挿入（あるいは外挿）可能なように形成されている。インシュレータ３１２は、電気絶縁性の合成樹脂材料の射出成形体で構成され、図３～６に示されているように、カバー部３１２Ｃと、フランジ部３１２Ｆと、ベース部３１２Ｂと、一対の側面部３１２Ｓ，３１２Ｓとを有する。

カバー部３１２Ｃおよびフランジ部３１２Ｆは、ステータコア３１の径方向（図中Ｘ軸方向）に相互に対向するように形成される。カバー部３１２Ｃは、ティース３１１の周壁部３１１Ａに係合可能な形状を有する。
ベース部３１２Ｂは、カバー部３１２Ｃとフランジ部３１２Ｆとの間に設けられ、ティース３１１の突出部３１１Ｂの上面（あるいは下面）を被覆する。
一対の側面部３１２Ｓ，３１２Ｓは、ベース部３１２Ｂの幅方向（Ｙ軸方向）の両端からＺ軸方向に垂下する板状部であり（図３参照）、ティース３１１（突出部３１１Ｂ）の二側面３１１Ｓ，３１１Ｓをそれぞれ被覆する。一対の側面部３１２Ｓ，３１２Ｓの外径側縁部は、カバー部３１２Ｃに支持される。一対の側面部３１２Ｓ，３１２Ｓの内径側縁部には、ティース３１１の突出部３１１Ｂにおける拡幅部３１１Ｂｔに係合可能に拡幅されたテーパ部３１２Ｓｔがそれぞれ設けられる。

以下、各部の詳細について説明する。

カバー部３１２Ｃは、円環状に配置されるティース３１１の周壁部３１１Ａをその内周面側から覆うものである（図１３，１４参照）。カバー部３１２Ｃは、コイル３１３の両端部３１３Ｅ、３１３Ｅ（図１５参照）を受け入れるための、溝部３１２Ｇ１およびガイド部３１２Ｇ２を有する。

溝部３１２Ｇ１は、図３に示すように、カバー部３１２Ｃの高さ方向（Ｚ軸方向）の一端部における幅方向（Ｙ軸方向）の一端側に設けられ、Ｚ軸方向に沿って、ベース部３１２Ｂに近接する位置までの深さで形成される。溝部３１２Ｇ１は、Ｘ軸方向に、コイル３１３の外径（あるいは線径）程度の幅でカバー部３１２Ｃを貫通するように形成されている。溝部３１２Ｇ１は、コイル３１３の一端部３１３Ｅを受け入れてコイル一端部が向く方向をＸ軸に沿うようにガイドするためのものである。

ガイド部３１２Ｇ２は、図３及び図４に示すように、カバー部３１２Ｃの高さ方向の一端部における幅方向の他端側から、Ｚ軸方向に沿って、カバー部３１２Ｃの高さ方向の他端部にわたって設けられる。ガイド部３１２Ｇ２は、カバー部３１２Ｃの内周面側に設けられ、コイル３１３の外径程度の幅および深さの直線的な溝として形成されている。ガイド部３１２Ｇ２は、コイル３１３の一端部３１３Ｅを受け入れてコイル一端部が向く方向をＺ軸に沿うようにガイドするためのものである。

さらにカバー部３１２Ｃの高さ方向の一端部には、バスバーユニット４０またはケーシング１０とアセンブリするための雌爪部３１２Ｐが、溝部３１２Ｇ１とガイド部３１２Ｇ２との間に形成されている。
なお、図１３～１５に示されているＺ軸方向下側の片側のインシュレータ３１２には、溝部３１２Ｇ１およびガイド部３１２Ｇ２がなくてもよい。

カバー部３１２Ｃの外周面の高さ方向の一端部には、ティース３１１への装着時に、その周壁部３１１Ａの端部に当接可能なストッパ部３１２Ｒが設けられている。ストッパ部３１２Ｒは、ティース３１１に対するインシュレータ３１２のＺ軸方向に関する装着位置（インシュレータ３１２に対する突出部３１１Ｂの挿入深さ）を規定するためのものである（図１４参照）。ストッパ部３１２Ｒは、カバー部３１２Ｃを部分的に厚化させる厚肉部の端部に位置し、ティース部３１１への取り付け時においてベース部３１２Ｂよりも先にティース部３１１に当接する。

フランジ部３１２Ｆは、ベース部３１２Ｂの内径側端部に立ち上がり形成される。フランジ部３１２Ｆは、コイル３１３の内周側への巻ずれを防止するためのものである（図１５参照）。

ベース部３１２Ｂおよび一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓの外表面には、一連のコイル３１３の積層巻回が径方向（Ｘ軸方向）に整列されるための、らせん状あるいは多列の巻回受入凹部が形成されている。
カバー部３１２Ｃは、ベース部３１２Ｂおよび一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓにより区画される空間部を径方向に露出させる切欠き部３１２Ｃ１（図４参照）を有する。上記空間部および切欠き部３１２Ｃ１は、Ｚ軸方向に挿通されるティース３１１の突出部３１１Ｂを収容する（受け入れる）開口部分３１２Ｖを構成する。

［インシュレータの一対の側面部］
インシュレータ３１２の一対の側面部３１２Ｓ，３１２Ｓは、ティース３１１への挿入時に突出部３１１Ｂの二側面３１１Ｓ，３１１Ｓ（Ｚ軸方向）にそれぞれ接触する。本実施形態において、インシュレータ３１２の一対の側面部３１２Ｓ，３１２Ｓは、ティース３１１への挿入前の状態において、図５に示すようにＺ軸方向に関して同一方向に所定の角度θ_１で傾斜している。この場合、カバー部３１２Ｃにおける側面部３１２Ｓの支持領域のＹ軸方向の両端部もＺ軸方向に傾斜角θ_１で傾斜している。

さらに摺動のしやすさを考慮して、一対の側面部３１２Ｓ，３１２Ｓの開口端部の内面間距離であるインシュレータ幅３１２Ｗは、挿入時に接触するティース３１１の二側面３１１Ｓ，３１１Ｓ間の距離であるティース幅３１１Ｗ（図１３参照）より若干大きくなるように形成されている。

傾斜角θ_１は、インシュレータ３１２がティース３１１に挿入されたときにＺ軸方向に平行となるように弾性変形する一対の側面部３１２Ｓ，３１２Ｓに、変形前の姿勢（以下、初期姿勢ともいう）に戻ろうとする弾性復帰力を発生させる。この弾性復帰力は、ティース３１１（突出部３１１Ｂ）の二側面３１１Ｓ，３１１Ｓに対してＺ軸方向に関してねじれの向き（本例ではＸ軸まわりの向き）に付勢力として作用する。これにより、ティース３１１への組み付け後においてインシュレータ３１２がティース３１１から脱落するのを防止することができる。

本実施形態ではさらに、インシュレータ３１２の一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓは、ティース３１１への挿入前の状態において、図６に示すようにＸ軸方向に関して同一方向に所定の角度θ_２で傾斜している。この場合、ベース部３１２ＢのＹ軸方向の両端部もＸ軸方向に傾斜角θ_２で傾斜している。

傾斜角θ_２は、インシュレータ３１２がティース３１１に挿入されたときにＸ軸方向に平行となるように弾性変形する一対の側面部３１２Ｓ，３１２Ｓに、初期姿勢に戻ろうとする弾性復帰力を発生させる。この弾性復帰力は、ティース３１１（突出部３１１Ｂ）の二側面３１１Ｓ，３１１Ｓに対してＺ軸方向に関してねじれの向き（本例ではＺ軸まわりの向き）に付勢力として作用する。これにより、ティース３１１への組み付け後においてインシュレータ３１２がティース３１１から脱落するのを防止することができる。

傾斜角θ_１およびθ_２は、それぞれ単独で設定されることが可能だが、より確実にインシュレータ３１２の脱落防止を図るためには、双方を組み合わせて設定されるのが望ましい。以下、傾斜角θ_１および／またはθ_２で傾斜する一対の側面部３１２Ｓ，３１２Ｓを、インシュレータ３１２のねじれ部分ともいう。

所定の傾斜角θ_１およびθ_２の大きさは特に限定されず、例えば、±1.0～10°に設定される。これにより、ティース３１１に対するインシュレータ３１２の組立作業性を確保しつつ、所望とするインシュレータ３１２の脱落防止効果を確保することができる。一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓは互いに概ね平行であり、製造誤差を考慮すると±1.0～10°程度異なる角度で設定されてよい。

次に、上述したインシュレータ３１２のねじれ部分を寸法で説明する。
図７（ａ）は、図３に示したインシュレータ３１２の外径側から見た斜視図である。
図７（ｂ）は、ティース３１１への挿入後におけるインシュレータ３１２の弾性変形した開口部分３１２Ｖ（図３参照）の外形を模式的に示した斜視図である。ここで、開口部分３１２Ｖは、接触（対応）するティース３１１（突出部３１１Ｂ）の平行な二側面３１１Ｓ，３１１Ｓ、上面３１１Ｔおよび下面３１１Ｂが形成する直方体状と同様に表される。

そして図７（ｂ）に示すように、開口部分３１２ＶのＺ軸方向における両端部側の幅をそれぞれＡ（＝Ａ１＋Ａ２），Ｂ（＝Ｂ１＋Ｂ２）とする。そして、開口部分３１２ＶのＸ軸方向における両端部側の幅をそれぞれＣ（＝Ｃ１＋Ｃ２），Ｄ（＝Ｄ１＋Ｄ２）とする。
ここでいう開口部分３１２ＶのＺ軸方向における両端部側の幅とは、開口部分３１２ＶをＺ軸方向に２等分する中心線Ｌｚに関して対称な２つの位置各々のＹ軸方向に沿った幅寸法を意味する。典型的には、開口部分３１２ＶのＺ軸方向の両端部の幅とは、開口部分３１２ＶのＺ軸方向の両端近傍の幅をいう。
同様に、開口部分３１２ＶのＸ軸方向における両端部側の幅とは、開口部分３１２ＶをＸ軸方向に２等分する中心線Ｌｘに関して対称な２つの位置各々のＹ軸方向に沿った幅寸法を意味する。典型的には、開口部分３１２ＶのＸ軸方向の両端部の幅とは、開口部分３１２ＶのＸ軸方向の両端近傍の幅をいう。

インシュレータ３１２のねじれ部分の基本形状として、以下の不等式が成り立つように一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓを形成することができる。ティース幅３１１Ｗ（図１３参照）を「ティース幅ｗ」とすると、
ティース幅ｗ＜Ａ＜Ｂ（開口部分３１２ＶのＺ軸方向の先端がより広いテーパ状）、
あるいは
ティース幅ｗ＜Ｂ＜Ａ（開口部分３１２ＶのＺ軸方向の奥がより広いテーパ状）

つまり、ティース幅ｗ＜Ａ≠Ｂとなるように、このねじれ部分を形成することができる。ここでＢ＞Ａとした場合、成形金型からの離型性が向上する。

図１３のようにインシュレータ３１２をティース３１１に挿入するように対向させた状態で、ティース３１１の平行な二側面３１１Ｓ，３１１Ｓ間の中心を通るＸＺ平面に平行な中心面３１１Ｃを、インシュレータ３１２（開口部分３１２Ｖ）に投影させて、開口部分３１２Ｖの各部の幅に相当する長さＡ，Ｂ，Ｃ，ＤをＹ軸方向に二分割する。図７（ｂ）に示されているように、それらをＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２とする。つまり、Ａ＝Ａ１＋Ａ２，Ｂ＝Ｂ１＋Ｂ２，Ｃ＝Ｃ１＋Ｃ２，Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ２となる。

図８～１２は、ティース３１１に装着される前の自然状態におけるインシュレータ３１２の一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓ（開口部分３１２Ｖ）の一形状を表した斜視図である。

上述したインシュレータ３１２のねじれ部分の基本形状の不等式を踏まえて、図８に示されているような以下の各不等式（１）が成り立つように一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓの寸法が決定される（つまり形成される）。
Ａ１＜ティース幅ｗ／２＜Ａ２、
Ｂ１＜ティース幅ｗ／２＜Ｂ２、
ティース幅ｗ／２≦Ｃ１＝Ｃ２、および、
ティース幅ｗ／２≦Ｄ１＝Ｄ２ ・・・（１）
この場合、ねじれの向きＴＤは、Ｘ軸まわりとなる。

あるいは図８と同様に、図９に示されているような以下の各不等式（２）が成り立つように一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓの寸法が決定されてもよい（形成されてもよい）。
Ａ２＜ティース幅ｗ／２＜Ａ１、
Ｂ１＜ティース幅ｗ／２＜Ｂ２、
Ｃ２＜ティース幅ｗ／２＜Ｃ１、および、
Ｄ２＜ティース幅ｗ／２＜Ｄ１ ・・・（２）
この場合も、ねじれの向きＴＤは、Ｘ軸まわりとなる。

あるいは図１０に示されているような以下の各不等式（３）が成り立つように一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓの寸法が決定されてもよい（形成されてもよい）。
ティース幅ｗ／２≦Ａ１＝Ａ２、
ティース幅ｗ／２≦Ｂ１＝Ｂ２
Ｃ１＜ティース幅ｗ／２＜Ｃ２、および、
Ｄ１＜ティース幅ｗ／２＜Ｄ２ ・・・（３）
この場合、ねじれの向きＴＤは、Ｚ軸まわりとなる。

あるいは図１１に示されているような以下の各不等式（４）が成り立つように一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓの寸法が決定されてもよい（形成されてもよい）。
Ａ２＜ティース幅ｗ／２＜Ａ１、
Ｂ２＜ティース幅ｗ／２＜Ｂ１、
Ｃ２＜ティース幅ｗ／２＜Ｃ１、および、
Ｄ１＜ティース幅ｗ／２＜Ｄ２ ・・・（４）
この場合も、ねじれの向きＴＤは、Ｚ軸まわりとなる。

あるいは図１２に示されているような以下の各不等式（５）が成り立つように一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓの寸法が決定されてもよい（形成されてもよい）。
Ａ２＜ティース幅ｗ／２＜Ａ１、
Ｂ１＜ティース幅ｗ／２＜Ｂ２、
Ｃ２＜ティース幅ｗ／２＜Ｃ１、
Ｄ１＜ティース幅ｗ／２＜Ｄ２ ・・・（５）
この場合、ねじれの向きＴＤは、Ｘ軸まわりとＺ軸まわりの混合方向となる。

上述したようにインシュレータ３１２の一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓを寸法的に形成すると、上記傾斜角（θ）として形成したものと同様に、インシュレータ３１２は、一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓのティース３１１へのねじれ付勢が生じる。換言すると、中心面３１１Ｃに対して、ねじれを持って片側に偏った寸法にすることで、ティース３１１に対して元に戻ろうとする逆向きの力を、一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓから発生させる。これにより、より簡素な構造でティース３１１からのインシュレータ３１２の脱落を防止することができる。

この脱落防止を行うための最低限の寸法条件は、例えば、
Ａ２＜ティース幅ｗ／２＜Ａ１、
Ｂ１＜ティース幅ｗ／２＜Ｂ２、
Ｃ２＜ティース幅ｗ／２＜Ｃ１、および、
Ｄ１＜ティース幅ｗ／２＜Ｄ２、の少なくとも一方の関係を満たすように、もしくは、上記の２つ以上の任意の組み合わせとなるように、一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓが形成されればよい。

また、インシュレータ幅３１２Ｗは、Ｚ軸方向のいずれの高さにおいても挿入時に接触するティース幅３１１Ｗ（図１３参照）より大きくなるように形成されている。したがって、アセンブリ性（摺動しやすさ）も向上されている。

図１３～１５は本発明の一実施形態に係るインシュレータ対を示す斜視図である。
図１３は、インシュレータ対３１２，３１２が一片のティース３１１に挿入される前の状態を示している。
図１４は、インシュレータ対３１２，３１２が一片のティース３１１に挿入された状態を示している。図１５は図１４の状態の後に、コイル３１３が巻回された状態を示している。

図１３～１５に示されているように、インシュレータ対３１２，３１２は、一片のティース３１１のＺ軸方向の一端部および他端部から、Ｚ軸方向に摺動してアセンブリされる（挿入される）。このとき、カバー部３１２Ｃおよび両側面部３１２Ｓのテーパ部３１２Ｓｔは、ティース３１１の周壁部３１１Ａの内径側および突出部３１１Ｂ先端の拡幅部３１１Ｂｔの外径側にそれぞれ係合し、ティース３１１に対するインシュレータの組み付けをガイドする機能を果たす。

インシュレータ３１２の一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓは、ティース３１１の平行な二側面３１１Ｓ，３１１Ｓと平行になるように、ティース３１１の周壁部３１１Ａに係合するカバー部３１２Ｃに対して弾性変形する。そして、これらの二側面３１１Ｓ，３１１Ｓに対して、一対の側面部３１２Ｓ、３１２Ｓから、前述したねじれの向きの付勢力が加わる。

この付勢力により、コイル３１３の巻回時や、ステータ３１のバスバーユニット４０またはケーシング１０への取付時などに、インシュレータ３１２がティース３１１から脱落または落下するのを防止することができる。アセンブリ後において、インシュレータ対３１２，３１２は、Ｚ軸方向に相互に接触していてもよいし、所定の間隙を介して対向していてもよい。

また、インシュレータ３１２は、それ自体のねじれの向きＴＤに沿って挿入される。この挿入方法により、インシュレータ３１２は、より簡単にティース３１１に挿入されることができる。さらに、Ｚ軸方向のいずれの箇所においてもインシュレータ幅３１２Ｗはティース幅３１１Ｗより大きいので、インシュレータ３１２は、より簡単にティース３１１に摺動（アセンブリ）されることができる。

コイル３１３の巻回が完了するまで、インシュレータ３１２がティース３１１から脱落しにくくなるので、コイル巻回の作業性も向上する。
＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。

また以上の実施形態では、電子機器として、車両の電動パワーステアリング装置に用いられる回転電機１００を例に挙げて説明したが、他の用途の回転電機（モータ）にも適用可能である。さらに、本発明に係る電子機器は、モータだけでなく、発電機等の他の回転電機にも適用可能であり、加えて、回転電機以外の他の電子機器にも適用可能である。

さらに、開口部分３１２Ｖの幅Ａ～Ｄとティース幅ｗとの関係を示した上記各不等式（１）～（５）における等号あるいは不等号の向きは、それぞれ逆向きになるようなねじれ関係であってもよい。また、実施形態のようにインシュレータの側面部とティースとの間は直線的なねじれに限られず、曲線的なねじれであってもよい。例えば、インシュレータの側面部は、上記ねじれの関係を満たすような円弧状に形成されてもよい。

さらに、開口部分３１２Ｖの幅Ａ～Ｄを開口部分３１２ＶのＺ軸方向あるいはＸ軸方向の両端近傍の幅としたが、これに限られず、開口部分３１２ＶのＺ軸方向あるいはＸ軸方向の両端部の幅（つまり、Ａ＝Ｃ）としてもよい。この場合、Ｂ１およびＢ２が開口部分３１２Ｖの開口端の幅に相当し、Ａ１（＝Ｃ１）およびＡ２（＝Ｃ２）が上記開口端とは逆側のインシュレータ外径側の端部の幅に相当し、Ｄ１およびＤ２が上記開口端とは逆側のインシュレータ内径側の端部の幅に相当することになる（図７（ａ），（ｂ）参照）。

１０…ケーシング
１１…開口部
２０…部品実装体
２１…部品実装基板
２３…ヒートシンク（蓋部）
３０…モータ
３１…ステータ（固定子）
３２…ロータ（回転子）
４０…バスバーユニット
５０…保持部材（対向部材）
１００…回転電機（電子機器、電動機）
３１１…ティース
３１２…インシュレータ
３１２Ｓ…インシュレータの側面部
３１２Ｂ…インシュレータのベース部
３１２Ｖ…開口部分
３１３…コイル

Claims (8)

1. 第１の軸まわりに回転する回転子と、
   前記回転子に向かって突出するティースを有する固定子と、
   前記ティースに取り付けられるインシュレータと、
   前記インシュレータに巻回されるコイルと、
   を具備し、
   前記インシュレータは、前記ティースに装着されるとともに、前記ティースに対して前記第１の軸方向に関してねじれの向きに付勢力を発生させる一対の側面部を有する
   回転電機。
2. 請求項１に記載の回転電機であって、
   前記ティース部は、前記固定子の外周面を構成する周壁部と、前記周壁部から前記回転子に向かって突出する突出部とを有し、
   前記インシュレータは、前記突出部を収容する開口部分を有し、
   前記一対の側面部は、前記開口部分を挟んで前記第１の軸と直交する第２の軸方向に相互に対向して配置される
   回転電機。
3. 請求項２に記載の回転電機であって、
   前記一対の側面部は、前記突出部に対して、前記第１の軸まわりに前記付勢力を発生させる
   回転電機。
4. 請求項２に記載の回転電機であって、
   前記一対の側面部は、前記突出部に対して、前記第１の軸および前記第２の軸に直交する第３の軸まわりに前記付勢力を発生させる
   回転電機。
5. 請求項２～４のいずれか１つに記載の回転電機であって、
   前記インシュレータは、前記周壁部に係合し前記一対の側面部を支持するカバー部をさらに有し、
   前記一対の側面部は、前記カバー部に対して弾性変形可能に構成される
   回転電機。
6. 請求項２に記載の回転電機であって、
   前記インシュレータの一対の側面部と接触する前記ティースの平行な二側面間の距離に相当する前記ティースの幅をティース幅ｗとし、
   前記ティースへの組み付け前の前記開口部分の前記第１の軸方向における両端部側の幅をＡ，Ｂとし、
   前記ティースへの組み付け前の前記開口部分の前記第１の軸および前記第２の軸に直交する第３の軸方向における両端部側の幅をＣ，Ｄとし、
   前記インシュレータを前記ティースに挿入するように対向させた状態で、前記ティースの平行な二側面間の中心面を、前記開口部分に投影させてＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを二分割したものをそれぞれ、Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２とすると、
   Ａ２＜ティース幅ｗ／２＜Ａ１、
   Ｂ１＜ティース幅ｗ／２＜Ｂ２、
   Ｃ２＜ティース幅ｗ／２＜Ｃ１、および、
   Ｄ１＜ティース幅ｗ／２＜Ｄ２、
   の少なくとも一方の関係を満たすように、前記一対の側面部が形成されている
   回転電機。
7. 一軸まわりに回転する回転子を備えた電動機固定子鉄心のティースに挿入されるインシュレータであって、
   前記ティースに対して前記一軸方向に関してねじれの向きに付勢力を発生させる一対の側面部
   を具備するインシュレータ。
8. 一軸まわりに回転する回転子を備えた電動機固定子鉄心のティースに対するインシュレータのアセンブリ方法であって、
   前記ティースに対して前記一軸方向に関してねじれの向きに付勢力を発生させる一対の側面部を有するインシュレータを準備し、
   前記インシュレータを、前記ねじれの向きに沿って前記ティースに挿入する
   インシュレータのアセンブリ方法。

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