特開 2023-44209 モータおよび電動車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023044209

(43)【公開日】2023-03-30

(54)【発明の名称】モータおよび電動車両

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/34 20060101AFI20230323BHJP

【ＦＩ】

H02K3/34 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021152116

(22)【出願日】2021-09-17

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】日本電産株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福原 翔

(72)【発明者】

【氏名】水池 宏友

(72)【発明者】

【氏名】大山 誠一

(72)【発明者】

【氏名】長澤 直裕

【テーマコード（参考）】

5H604

【Ｆターム（参考）】

5H604AA05

5H604BB01

5H604CC01

5H604DB01

5H604PB03

5H604QA01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】インシュレータからステータコアが軸方向に相対的に抜ける虞を低減する。
【解決手段】モータは、上下方向に延びる中心軸を中心に回転するロータと、ロータと径方向に対向するステータと、を備える。ステータは、ステータコアと、インシュレータ３２と、を有する。ステータコアは、周方向に延びるコアバックと、コアバックから径方向に突出するティースと、を有する。ステータコアは、上面および下面と、上面と下面とを連結する側面と、を有する。インシュレータ３２は、ステータコアの上面または下面と対向する平板部３２１と、互いに周方向に離れて位置し、平板部３２１と連結されて軸方向に延びる一対の壁部３２２と、を有する。一対の壁部の少なくとも一方は、ステータコアの側面に向かって突出して側面と接触する突起部３２２Ｐを有する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下方向に延びる中心軸を中心に回転するロータと、
前記ロータと径方向に対向するステータと、を備え、
前記ステータは、ステータコアと、インシュレータと、を有し、
前記ステータコアは、
周方向に延びるコアバックと、
前記コアバックから径方向に突出するティースと、を有し、
前記ステータコアは、
上面および下面と、
前記上面と前記下面とを連結する側面と、を有し、
前記インシュレータは、
前記ステータコアの前記上面または前記下面と対向する平板部と、
互いに周方向に離れて位置し、前記平板部と連結されて軸方向に延びる一対の壁部と、を有し、
前記一対の壁部の少なくとも一方は、前記ステータコアの前記側面に向かって突出して前記側面と接触する突起部を有する、モータ。

【請求項2】

前記突起部は、前記一対の壁部の少なくとも一方において、軸方向に延びて位置する、請求項１に記載のモータ。

【請求項3】

前記突起部は、前記一対の壁部の少なくとも一方において、軸方向下端から軸方向上端まで延びる、請求項２に記載のモータ。

【請求項4】

前記一対の壁部は、それぞれ、
径方向に延びる胴体部と、
前記胴体部に対して径方向内方に位置して前記胴体部と連結される第１脚部と、
前記胴体部に対して径方向外方に位置して前記胴体部と連結される第２脚部と、を有し、
前記突起部は、前記第１脚部と前記第２脚部とのうち、少なくとも前記第２脚部に位置する、請求項１から３のいずれかに記載のモータ。

【請求項5】

前記第２脚部は、
前記胴体部と連結される根元部と、
前記根元部から最も離れて位置する先端部と、を有し、
前記第２脚部は、前記突起部を少なくとも１つ有し、
少なくとも１つの前記突起部は、前記根元部よりも前記先端部に近い、請求項４に記載のモータ。

【請求項6】

前記突起部は、前記第２脚部および前記第１脚部の両方に位置し、
前記第１脚部は、
前記胴体部と連結される基端部と、
前記基端部から最も離れて位置する脚端部と、を有し、
前記第１脚部は、前記突起部を少なくとも１つ有し、
少なくとも１つの前記突起部は、前記基端部よりも前記脚端部に近い、請求項４または５に記載のモータ。

【請求項7】

前記ティースは、軸方向から見て、径方向に延びる対称線で線対称となる形状を有し、
前記突起部は、軸方向から見て、前記対称線に対して線対称となる位置に配置される、請求項１から６のいずれかに記載のモータ。

【請求項8】

前記突起部は、前記ステータコアの前記側面に向かって膨らんだ曲面部を有し、
前記曲面部が前記側面と接触する、請求項１から７のいずれかに記載のモータ。

【請求項9】

前記インシュレータを２つ備え、
２つの前記インシュレータは、軸方向に並んで位置し、
一方の前記インシュレータの前記壁部と、他方の前記インシュレータの前記壁部とは、軸方向に隙間を介して並んで位置する、請求項１から８のいずれかに記載のモータ。

【請求項10】

請求項１から９のいずれかに記載のモータと、
前輪および後輪と、
前記モータからの出力を伝達して、前記前輪および前記後輪の少なくとも一方に動力を付与する補助動力部と、を備える、電動車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータおよび電動車両に関する。

【背景技術】

【0002】

モータのステータコアとコイルとの間には、両者の絶縁のためにインシュレータが設けられる。例えば特許文献１では、上記インシュレータとして、インシュレータ部材Ａと、インシュレータ部材Ｂと、が用いられている。インシュレータ部材Ａは、ステータコアに対して上方から嵌め込まれる。インシュレータ部材Ｂは、ステータコアに対して下方から嵌め込まれる。これにより、ステータコアがインシュレータ部材Ａおよびインシュレータ部材Ｂによって保持される（例えば、特開２０１７－２２９１６９号公報参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－２２９１６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

モータの製造過程では、ステータコアの周囲にコイルを形成する前に、ステータコアがインシュレータ部材Ａまたはインシュレータ部材Ｂから相対的に抜けることを防止することが必要である。ステータコアの抜け防止対策として、例えば、インシュレータ部材Ａの下端およびインシュレータ部材Ｂの上端に、互いに嵌め合う構造を設けることが考えられる。しかし、この対策では、上記構造の強度を確保するために、インシュレータ部材Ａおよびインシュレータ部材Ｂの肉厚を増大させることが必要となる。モータの内部では、ステータコアの周囲に導線を巻いてコイルを形成するスペースは限られている。上記肉厚の増大は、上記導線の巻数の減少をもたらし、結果的にモータの特性低下を招く可能性があるため、望ましくはない。

【0005】

本発明は、上記の点に鑑み、複数のインシュレータに特殊な接合構造を設けることなく、モータ製造時におけるインシュレータからのステータコアの相対的な抜けを抑制することができるモータと、そのモータを備えた電動車両と、を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の例示的なモータは、上下方向に延びる中心軸を中心に回転するロータと、前記ロータと径方向に対向するステータと、を備え、前記ステータは、ステータコアと、インシュレータと、を有し、前記ステータコアは、周方向に延びるコアバックと、前記コアバックから径方向に突出するティースと、を有し、前記ステータコアは、上面および下面と、前記上面と前記下面とを連結する側面と、を有し、前記インシュレータは、前記ステータコアの前記上面または前記下面と対向する平板部と、互いに周方向に離れて位置し、前記平板部と連結されて軸方向に延びる一対の壁部と、を有し、前記一対の壁部の少なくとも一方は、前記ステータコアの前記側面に向かって突出して前記側面と接触する突起部を有する。

【0007】

本発明の例示的な電動車両は、上記のモータと、前輪および後輪と、前記モータからの出力を伝達して、前記前輪および前記後輪の少なくとも一方に動力を付与する補助動力部と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明のモータの構成によれば、複数のインシュレータに特殊な接合構造を設けることなく、モータ製造時におけるインシュレータからのステータコアの相対的な抜けを抑制することができる。

【0009】

本発明のモータは、電動車両に適用可能である。すなわち、電動車両に適用されるモータの製造時に、インシュレータからステータコアが軸方向に相対的に抜ける虞を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の例示的な実施形態に係るモータの概略の構成を示す断面図である。

【図2】図２は、モータのステータの一部を拡大して示す斜視図である。

【図3】図３は、図２のステータの一部を分解して示す斜視図である。

【図4】図４は、ステータのインシュレータとしての第１インシュレータを拡大して示す斜視図である。

【図5】図５は、インシュレータの底面図である。

【図6】図６は、ステータコアおよびインシュレータの底面図である。

【図7】図７は、ステータコアおよび他のインシュレータの底面図である。

【図8】図８は、インシュレータが有する壁部の第２脚部を拡大して示す底面図である。

【図9】図９は、壁部の第１脚部を拡大して示す底面図である。

【図10】図１０は、第２脚部の突起部を拡大して示す底面図である。

【図11】図１１は、電動アシスト自転車の概略の構成を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では、説明の便宜上、モータのシャフトの回転中心となる軸を「中心軸」と呼ぶ。そして、中心軸が延びる方向を「軸方向」と呼ぶ。本明細書では、軸方向を上下方向として、各部の形状および位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義が、モータの使用時の向きおよび位置関係を限定するわけではない。

【0012】

本明細書では、軸方向の一方を「上」とし、軸方向の他方を「下」とする。したがって、「上方」とは、軸方向上方を意味し、「下方」とは、軸方向下方を意味する。なお、図面では、適宜、軸方向上方を＋Ｚの符号で示し、軸方向下方を－Ｚの符号で示す。また、軸方向において、部材の上方の端部を「軸方向上端」と呼び、部材の下方の端部を「軸方向下端」と呼ぶ。さらに、部材において、上方を向く面を「上面」と呼び、下方を向く面を「下面」と呼ぶ。

【0013】

本明細書では、中心軸を起点として中心軸と直交する方向を「径方向」と呼ぶ。そして、径方向において、中心軸から離れる方向を「径方向外方」と呼び、中心軸に近づく方向を「径方向内方」と呼ぶ。なお、図面では、適宜、径方向外方を＋Ｒの符号で示し、径方向内方を－Ｒの符号で示す。また、中心軸を中心として描かれる円弧に沿う方向を「周方向」と呼ぶ。

【0014】

〔１．モータの概略の構成〕
図１は、本発明の例示的な実施形態に係るモータ１の概略の構成を示す断面図である。モータ１は、ロータ２と、ステータ３と、モータハウジング４と、を備える。本実施形態のモータ１は、ステータ３の径方向内方にロータ２が位置するインナーロータ型である。しかし、モータ１は、ステータ３の径方向外方にロータ２が位置するアウターロータ型であってもよい。すなわち、モータ１は、ロータ２と径方向に対向するステータ３を備える。

【0015】

（１－１．ロータ）
ロータ２は、回転子とも呼ばれる。ロータ２は、シャフト２１と、ロータコア２２と、マグネット片２３と、を備える。

【0016】

シャフト２１は、上下方向に延びる中心軸Ｃを中心として回転する。シャフト２１は、例えば、金属によって構成される柱状の部材である。シャフト２１は柱状には限定されず、例えば、筒状等の柱状とは異なる形状であってもよい。シャフト２１は金属以外の素材で構成されてもよい。

【0017】

シャフト２１は、モータハウジング４の後述する上カバー４１に第１軸受５を介して回転可能に保持されるとともに、下カバー４２に第２軸受６を介して回転可能に保持される。シャフト２１は、上カバー４１に形成された後述する第１軸受収容部４１１と、下カバー４１に形成された後述する第２軸受収容部４２１と、を貫通する。なお、シャフト２１は、第１軸受収容部４１１および第２軸受収容部４２１のいずれか一方のみを貫通する構成であってもよい。

【0018】

ロータコア２２は、シャフト２１に固定される。ロータコア２２は、例えば電磁鋼板を軸方向に積層して構成されるが、これに限定されない。例えば、ロータコア２２は樹脂の成形体であってもよい。

【0019】

シャフト２１およびロータコア２２は、中心軸Ｃを中心に一体的に回転する。つまり、シャフト２１およびロータコア２２を有するロータ２が、中心軸Ｃを中心に回転する。したがって、モータ１は、上下方向に延びる中心軸Ｃを中心に回転するロータ２を備える。

【0020】

ロータコア２２は、シャフト貫通孔２２１と、マグネット装着部２２２と、を備える。シャフト貫通孔２２１は、ロータコア２２の中央に中心軸Ｃに沿って延びる貫通孔である。本実施形態では、シャフト２１がシャフト貫通孔２２１に圧入されることにより、シャフト２１とロータコア２２とが固定される。なお、シャフト２１のロータコア２２への固定は、圧入に限定されず、接着、溶接等の固定方法も採用可能である。

【0021】

マグネット装着部２２２は、ロータコア２２に複数個備えられており、周方向に等間隔で配置される。マグネット装着部２２２は、貫通孔である。マグネット装着部２２２の内部には、マグネット片２３が固定される。なお、マグネット装着部２２２は、マグネット片２３を固定することが可能であれば、貫通孔でなくてもよい。マグネット片２３は、マグネット装着部２２２と同数設けられる。

【0022】

なお、ロータ２は、ロータコア２２と、ロータコア２２に保持される複数のマグネット片２３とを備える構成に替えて、磁性体の筒体にＮ極とＳ極とを交互に着磁したマグネット片を備える構成であってもよい。

【0023】

（１－２．ステータ）
ステータ３は、駆動電流に応じて磁束を発生させる電機子である。ステータ３は、ステータコア３１と、インシュレータ３２と、を有する。また、ステータ３は、複数のコイル３３をさらに有する。

【0024】

ステータコア３１は磁性体である。ステータコア３１は、例えば電磁鋼板を軸方向に積層して構成される。インシュレータ３２は絶縁体である。インシュレータ３２の材料には、例えば樹脂が用いられる。インシュレータ３２は、ステータコア３１の少なくとも一部を覆う。コイル３３は、インシュレータ３２を介してステータコア３１の後述するティース３１Ｔ（図３参照）に導線を巻くことによって構成される。なお、ステータ３の詳細については後述する。

【0025】

（１－３．モータハウジング）
モータハウジング４は、ロータ２の一部と、ステータ３の少なくとも一部と、を収容する。モータハウジング４は、上カバー４１と、下カバー４２と、を有する。上カバー４１は、下カバー４２に対して上方に位置する。図１では、上カバー４１および下カバー４２は、上下方向に離れて配置されているが、接して配置されてもよいし、他の部材を介して連結されてもよい。

【0026】

上カバー４１には、第１軸受収容部４１１が設けられる。第１軸受収容部４１１は、上カバー４１を軸方向に貫通して設けられ、第１軸受５を収容する。下カバー４２には、第２軸受収容部４２１が設けられる。第２軸受収容部４２１は、下カバー４２を軸方向に貫通して設けられ、第２軸受６を収容する。第１軸受５および第２軸受６は、シャフト２１を回転可能に支持する。具体的には、第１軸受５は、シャフト２１におけるロータコア２２よりも上方を支持する。第２軸受６は、シャフト２１におけるロータコア２２よりも下方を支持する。

【0027】

本実施形態では、第１軸受５および第２軸受６は、ボールベアリングである。したがって、上記したシャフト２１は、第１軸受５の内輪および第２軸受６の内輪にそれぞれ固定される。また、第１軸受５の外輪および第２軸受６の外輪は、第１軸受収容部４１１および第２軸受収容部４２１にそれぞれ固定される。

【0028】

なお、第１軸受５および第２軸受６は、スリーブベアリングなど、他の軸受で構成されてもよい。また、第１軸受５および第２軸受６は、本実施形態では１つずつ設けられるが、それぞれの数は適宜変更可能である。

【0029】

ステータコア３１の径方向外面は、上カバー４１の径方向内面および下カバー４２の径方向内面と直接接触し、固定される。これにより、ステータ３がモータハウジング４の内部に固定される。なお、ステータコア３１の径方向外面は、上カバー４１の径方向内面および下カバー４２の径方向内面と、リング部材（図示せず）を介して固定されてもよい。

【0030】

〔２．ステータの詳細〕
（２‐１．ステータコアの詳細）
図２は、ステータ３の一部を拡大して示す斜視図である。図３は、図２のステータ３の一部を分解して示す斜視図である。図３に示すように、ステータコア３１は、コアバック３１Ｃと、ティース３１Ｔと、を有する。コアバック３１Ｃおよびティース３１Ｔは、いずれも複数の電磁鋼板の積層体の一部で構成される。

【0031】

コアバック３１Ｃは、周方向に延び、中心軸Ｃ（図１参照）の周りに円環状に位置する。なお、図２および図３では、コアバック３１Ｃの周方向の一部のみを図示している。ティース３１Ｔは、コアバック３１Ｃから径方向内方に突出し、周方向に等間隔で複数設けられる。このように、ステータコア３１は、周方向に延びるコアバック３１Ｃと、コアバック３１Ｃから径方向に突出するティース３１Ｔと、を有する。なお、モータ１がアウターロータ型である場合、ティース３１Ｔは、コアバック３１Ｃから径方向外方に突出して位置する。

【0032】

ティース３１Ｔは、本体部Ｔ１と、突出端部Ｔ２と、を有する。本体部Ｔ１は、コアバック３１Ｃと連結され、コアバック３１Ｃに対して径方向内方に位置する。本体部Ｔ１は、径方向内方に向かうにつれて周方向の幅が狭くなる形状であるが、この形状には限定されない。突出端部Ｔ２は、本体部Ｔ１と連結され、本体部Ｔ１に対して径方向内方に位置して周方向の両側に突出する。突出端部Ｔ２は、径方向内方に向かうにつれて周方向の幅が広くなる形状であるが、この形状には限定されない。

【0033】

ステータコア３１は、上面３１１と、下面３１２と、側面３１３と、を有する。側面３１３は、上面３１１と下面３１２とを連結する。すなわち、ステータコア３１は、上面３１１および下面３１２と、上面３１１と下面３１２とを連結する側面３１３と、を有する。

【0034】

ステータコア３１の上面３１１は、ステータコア３１の最も上方に位置する面であり、径方向内方から径方向外方に向かって延びる。ステータコア３１の上面３１１は、第１上面３１１Ａと、第２上面３１１Ｂと、第３上面３１１Ｃと、を含む。第１上面３１１Ａは、ティース３１Ｔの本体部Ｔ１の上面である。第２上面３１１Ｂは、ティース３１Ｔの突出端部Ｔ２の上面である。第３上面３１１Ｃは、コアバック３１Ｃの上面である。

【0035】

ステータコア３１の下面３１２は、ステータコア３１の最も下方に位置する面であり、径方向内方から径方向外方に向かって延びる。ステータコア３１の下面３１２は、第１下面３１２Ａと、第２下面３１２Ｂと、第３下面３１２Ｃと、を含む。第１下面３１２Ａは、ティース３１Ｔの本体部Ｔ１の下面である。第２下面３１２Ｂは、ティース３１Ｔの突出端部Ｔ２の下面である。第３下面３１２Ｃは、コアバック３１Ｃの下面である。

【0036】

ステータコア３１の側面３１３は、上面３１１の縁と下面３１２の縁とを軸方向に連結する。側面３１３は、第１側面３１３Ａと、第２側面３１３Ｂと、第３側面３１３Ｃと、を含む。第１側面３１３Ａは、ティース３１Ｔの本体部Ｔ１の側面である。第２側面３１３Ｂは、ティース３１Ｔの突出端部Ｔ２の側面である。第３側面３１３Ｃは、コアバック３１Ｃの側面である。

【0037】

（２‐２．インシュレータの詳細）
ステータ３では、ステータコア３１のティース３１Ｔのそれぞれにつき、２つのインシュレータ３２が割り当てられ、配置される。上記２つのインシュレータ３２を、ここでは、第１インシュレータ３２Ａおよび第２インシュレータ３２Ｂと称し、必要に応じて互いに区別する。図３に示すように、第１インシュレータ３２Ａは、ステータコア３１のティース３１Ｔに対して上方から嵌め込まれて、ティース３１Ｔの上半分を部分的に覆う。第２インシュレータ３２Ｂは、ステータコア３１のティース３１Ｔに対して下方から嵌め込まれて、ティース３１Ｔの下半分を部分的に覆う。

【0038】

以下、インシュレータ３２の詳細について説明する。なお、第１インシュレータ３２Ａと第２インシュレータ３２Ｂとは、ステータコア３１のティース３１Ｔに対する軸方向の配置位置および向きが異なるだけで、形状および構成は全く同じである。そこで、以下では、インシュレータ３２として第１インシュレータ３２Ａを例に挙げて、第２インシュレータ３２Ｂと共通する構成について説明する。そして、第２インシュレータ３２Ｂについての説明を省略する。なお、第２インシュレータ３２Ｂに特有の構成については、必要に応じて説明を補う。

【0039】

図４は、インシュレータ３２としての第１インシュレータ３２Ａを拡大して示す斜視図である。インシュレータ３２は、平板部３２１を有する。平板部３２１は、第１インシュレータ３２Ａにおいては、図３で示したステータコア３１の上面３１１よりも上方に位置し、上面３１１と対向して位置する。一方、第２インシュレータ３２Ｂでは、平板部３２１は、ステータコア３１の下面３１２よりも下方に位置し、下面３１２と対向して位置する。すなわち、インシュレータ３２は、ステータコア３１の上面３１１または下面３１２と対向する平板部３２１を有する。

【0040】

平板部３２１には、第１突出部Ｐ１、第２突出部Ｐ２および第３突出部Ｐ３が設けられている。第１突出部Ｐ１、第２突出部Ｐ２および第３突出部Ｐ３は、第１インシュレータ３２Ａにおいては、平板部３２１から上方に突出し、第２インシュレータ３２Ｂにおいては、平板部３２１から下方に突出する。

【0041】

第１突出部Ｐ１は、平板部３２１において、径方向の中央位置よりも径方向内方に位置する。第２突出部Ｐ２は、平板部３２１において、径方向の中央位置よりも径方向外方に位置する。ステータコア３１の周囲にインシュレータ３２を介して導線を巻くときには、第１突出部Ｐ１と第２突出部Ｐ２との間で導線が巻かれて、図１に示すコイル３３が形成される。

【0042】

第３突出部Ｐ３は、平板部３２１において、第２突出部Ｐ２に対して周方向の一方側に位置する。第３突出部Ｐ３は、コイル３３（図１参照）の引出線と接続されるバスバーを配置するための突起であり、スナップフィット形状を有する。

【0043】

また、インシュレータ３２は、一対の壁部３２２をさらに有する。一対の壁部３２２は、互いに周方向に離れて位置する。そして、図２および図３に示すように、第１インシュレータ３２Ａにおいては、一対の壁部３２２は、平板部３２１の外縁と連結されて下方に延びる。一方、第２インシュレータ３２Ｂにおいては、一対の壁部３２２は、平板部３２２の外縁と連結されて上方に延びる。すなわち、インシュレータ３２は、互いに周方向に離れて位置し、平板部３２１と連結されて軸方向に延びる一対の壁部３２２を有する。

【0044】

図５は、インシュレータ３２の底面図である。以下、図２～図４に加えて、図５も参照しながらインシュレータ３２について説明する。インシュレータ３２の一対の壁部３２２は、それぞれ、胴体部３２２Ａと、第１脚部３２２Ｂと、第２脚部３２２Ｃと、を有する。

【0045】

胴体部３２２Ａは、径方向内方から径方向外方に向かって延び、図３で示したステータコア３１の本体部Ｔ１の側面と対向して位置する。つまり、胴体部３２２Ａは、ステータコア３１の第１側面３１３Ａと対向して位置する。本実施形態では、ステータコア３１の本体部Ｔ１は、上述したように、径方向内方に向かうにつれて周方向の幅が狭くなる形状を有する。このため、一方の壁部３２２の胴体部３２２Ａと、他方の壁部３２２の胴体部３２２Ａとは、径方向内方に向かうにつれて互いの周方向の間隔が狭くなる。

【0046】

なお、一方の壁部３２２の胴体部３２２Ａと、他方の壁部３２２の胴体部３２２Ａとの周方向の間隔は、ステータコア３１の本体部Ｔ１の形状に応じて設定される。したがって、本体部Ｔ１の形状によっては、上記間隔が径方向内方に向かうにつれて広くなる、または径方向のどの位置でも等しい、などの場合もあり得る。

【0047】

第１脚部３２２Ｂは、胴体部３２２Ａに対して径方向内方に位置する。第１脚部３２２Ｂは、胴体部３２２Ａと連結される。第１脚部３２２Ｂは、ステータコア３１の突出端部Ｔ２の側面の一部と対向して位置する。つまり、第１脚部３２２Ｂは、ステータコア３１の第２側面３１３Ｂの一部と対向して位置する。突出端部Ｔ２は、上述したように、径方向内方に向かうにつれて周方向の幅が広がる形状を有する。このため、一方の壁部３２２の第１脚部３２２Ｂと、他方の壁部３２２の第１脚部３２２Ｂとは、径方向内方に向かうにつれて互いの周方向の間隔が広がる。

【0048】

第２脚部３２２Ｃは、胴体部３２２Ａに対して径方向外方に位置する。第２脚部３２２Ｃは、胴体部３２２Ａと連結されて周方向に延びる。この結果、第２脚部３２２Ｃは、ステータコア３１のコアバック３１Ｃの側面の一部と対向して位置する。つまり、第２脚部３２２Ｃは、ステータコア３１の第３側面３１３Ｃの一部と対向して位置する。

【0049】

このように、一対の壁部３２２は、それぞれ、径方向に延びる胴体部３２２Ａと、胴体部３２２Ａに対して径方向内方に位置して胴体部３２２Ａと連結される第１脚部３２２Ｂと、胴体部３２２Ａに対して径方向外方に位置して胴体部３２２Ａと連結される第２脚部３２２Ｃと、を有する。

【0050】

一対の壁部３２２の少なくとも一方は、突起部３２２Ｐを有する。図５では、一対の壁部３２２の両方が突起部３２２Ｐを有する構成を図示している。しかも、一対の壁部３２２のそれぞれは、２個の突起部３２２Ｐを有する。一方の壁部３２２において、突起部３２２Ｐは、第１脚部３２２Ｂと、第２脚部３２２Ｃと、に位置する。他方の壁部３２２においても、突起部３２２Ｐは、第１脚部３２２Ｂと、第２脚部３２２Ｃと、に位置する。

【0051】

図６は、ステータコア３１に対して、図５のインシュレータ３２を上方から嵌め込んだ状態での、ステータコア３１およびインシュレータ３２の底面図である。同図に示すように、一対の壁部３２２のそれぞれにおいて、第１脚部３２２Ｂに位置する突起部３２２Ｐは、ステータコア３１の第２側面３１３Ｂと接触する。また、第２脚部３２２Ｃに位置する突起部３２２Ｐは、ステータコア３１の第３側面３１３Ｃと接触する。

【0052】

このように、突起部３２２Ｐがステータコア３１の側面３１３と接触することにより、平板部３２１に連結された一対の壁部３２２が、突起部３２２Ｐを介してステータコア３１を保持することができる。しかも、第１脚部３２２Ｂに位置する突起部３２２Ｐにより、第１脚部３２２Ｂに対してステータコア３１の第２側面３１３Ｂを押圧することができる。また、第２脚部３２２Ｃに位置する突起部３２２Ｐにより、第２脚部３２２Ｃに対してステータコア３１の第３側面３１３Ｃを押圧することができる。これにより、一対の壁部３２２がステータコア３１を保持する上記の効果を高めることができる。

【0053】

図７は、インシュレータ３２の他の構成を示すとともに、ステータコア３１に対して上記インシュレータ３２を上方から嵌め込んだ状態での、ステータコア３１およびインシュレータ３２の底面図である。上記の突起部３２２Ｐは、一対の壁部３２２のいずれか一方に、１つのみ設けられてもよい。図７では、一方の壁部３２２の第１脚部３２２Ｂにのみ、突起部３２２Ｐが位置する構成を示している。

【0054】

このように、インシュレータ３２に設けられる突起部３２２Ｐが１つのみであっても、一方の壁部３２２は突起部３２２Ｐを介してステータコア３１の側面３１３と接触し、他方の壁部３２２はステータコア３１の側面３１３と直接接触する。これにより、一対の壁部３２２でステータコア３１を保持することができる。しかも、第１脚部３２２Ｂに位置する突起部３２２Ｐにより、第１脚部３２２Ｂに対してステータコア３１の第２側面３１３Ｂを押圧することができる。これにより、一対の壁部３２２がステータコア３１を保持する上記の効果を高めることができる。

【0055】

以上のように、本実施形態では、一対の壁部３２２の少なくとも一方は、ステータコア３１の側面３１３に向かって突出して側面３１３と接触する突起部３２２Ｐを有する。この構成では、上述したように、一対の壁部３２２がステータコア３１を保持することができる。また、突起部３２２Ｐによるステータコア３１の側面３１３の押圧により、一対の壁部３２２がステータコア３１を保持する効果を高めることができる。これにより、モータ１の製造時にステータコア３１がインシュレータ３２から軸方向に相対的に抜ける虞を低減することができる。例えば、モータ１の製造時に、図２で示した第１インシュレータ３２Ａからステータコア３１が下方に抜ける虞、または、ステータコア３１から第２インシュレータ３２Ｂが下方に外れる虞を低減することができる。

【0056】

したがって、ステータコア３１のインシュレータ３２からの相対的な抜けを防止するために、２個のインシュレータ３２において、軸方向に対向する各端部に、上記端部同士を嵌め合う特殊な接合構造を形成しなくても済む。このため、上記端部を有する壁部３２２の肉厚を薄くしたインシュレータ３２を、樹脂成形によって容易に製造することができる。よって、ステータコア３１の周囲にインシュレータ３２を介して導線を巻いてコイル３３を形成する場合でも、ステータコア３１の周囲の限られたスペースで巻かれる導線の巻数を確保して、所望の特性のモータ１を実現することができる。

【0057】

突起部３２２Ｐは、一対の壁部３２２の少なくとも一方において、軸方向に延びて位置することが望ましい。本実施形態では、図４および図５に示すように、突起部３２２Ｐは、一対の壁部３２２の両方において、軸方向に延びて位置する。

【0058】

例えば、壁部３２２において、突起部３２２Ｐは点在していてもよい。しかし、この場合、突起部３２２Ｐとステータコア３１の側面３１３とはほぼ点接触となり、接触面積が小さくなる。

【0059】

突起部３２２Ｐが軸方向に延びて位置する構成では、突起部３２２Ｐとステータコア３１の側面３１３との接触を線接触とすることができる。これにより、突起部３２２Ｐが点在する構成に比べて、突起部３２２Ｐとステータコア３１の側面３１３との接触面積が増大する。したがって、突起部３２２Ｐによって側面３１３を効率よく押圧することができる。その結果、一対の壁部３２２によるステータコア３１の保持力を増大させることができる。また、金型を用いた樹脂成形によってインシュレータ３２を製造する場合には、金型を軸方向に抜いてインシュレータ３２を製造することができる。このため、インシュレータ３２の製造が容易となる。

【0060】

なお、突起部３２２Ｐは、軸方向と交差する方向に延びて位置していてもよい。例えば、樹脂成形の際に、軸方向に抜ける金型と、水平方向に抜ける金型とを併用することにより、軸方向と交差する方向に突起部３２２Ｐが延びて位置するインシュレータ３２を製造することは可能である。

【0061】

突起部３２２Ｐは、一対の壁部３２２の少なくとも一方において、軸方向下端から軸方向上端まで延びることが望ましい、本実施形態では、図４に示すように、突起部３２２Ｐは、一対の壁部３２２の両方において、軸方向下端から軸方向上端まで延びる。

【0062】

この構成では、突起部３２２Ｐの軸方向の長さが、例えば軸方向下端から軸方向上端までの長さよりも短い場合に比べて、突起部３２２Ｐとステータコア３１の側面３１３との接触面積が増大する。これにより、一対の壁部３２２によってステータコア３１の保持力を増大させる効果を高めることができる。

【0063】

なお、突起部３２２Ｐの軸方向の長さが、軸方向下端から軸方向上端までの長さよりも短くてもよい。ただし、この場合、金型を軸方向に抜いてインシュレータ３２を成形することを考えると、突起部３２２Ｐの軸方向下端または軸方向上端は、壁部３２２と平板部３２１との交差部と一致することが望ましい。

【0064】

図５および図６で示したように、突起部３２２Ｐは、第１脚部３２２Ｂと第２脚部３２２Ｃとのうち、少なくとも第２脚部３２２Ｃに位置することが望ましい。

【0065】

モータ１の製造時には、ステータコア３１にインシュレータ３２を挿入した後、次工程に移行する。次工程では、ステータコア３１の周囲にインシュレータ３２を介して導線を巻いてコイル３３（図１参照）を形成する。ステータコア３１にインシュレータ３２を挿入した後、次工程に移行する際に、インシュレータ３２がステータコア３１を安定して保持していないと、例えばインシュレータ３２としての第２インシュレータ３２Ｂ（図２参照）がステータコア３１から下方に抜け落ちる虞がある。

【0066】

突起部３２２Ｐが少なくとも第２脚部３２２Ｃに位置することにより、ステータコア３１の側面３１３を径方向外方の位置で突起部３２２Ｐによって押圧して、インシュレータ３２によるステータコア３１の保持を安定させることができる。これにより、モータ１の製造過程において、ステータコア３１の周囲にコイル３２を形成する前に、ステータコア３１から第２インシュレータ３２Ｂが抜け落ちる虞を低減することができる。

【0067】

本実施形態では、図６に示すように、ステータコア３１のティース３１Ｔは、軸方向から見て、径方向に延びる対称線Ｌで線対称となる形状を有する。図５のように、一対の壁部３２２の両方に突起部３２２Ｐが配置される場合、突起部３２２Ｐは、対称線Ｌから周方向一方側および周方向他方側に等距離となる位置に配置されることが望ましい。すなわち、突起部３２２Ｐは、軸方向から見て、対称線Ｌに対して線対称となる位置に配置されることが望ましい。

【0068】

この構成では、ステータコア３１の側面３１３が、対称線Ｌに対して線対称な位置に配置される各突起部３２２Ｐによって均等に押圧される。これにより、インシュレータ３２によるステータコア３１の保持を安定させることができる。

【0069】

なお、ステータコア３１は、対称線Ｌに対して非対称の形状であってもよい。ステータコア３１が対称線Ｌに対して非対称な形状であっても、本実施形態のインシュレータ３２を採用することが可能である。

【0070】

図８は、一方の壁部３２２の第２脚部３２２Ｃを拡大して示す底面図である。第２脚部３２２Ｃは、根元部３２２Ｃ－１と、先端部３２２Ｃ－２と、を有する。根元部３２２Ｃ－１は、胴体部３２２Ａと連結される。先端部３２２Ｃ－２は、第２脚部３２２Ｃにおいて根元部３２２Ｃ－１とは反対側の端部である。すなわち、第２脚部３２２Ｃは、胴体部３２２Ａと連結される根元部３２２Ｃ－１と、根元部３２２Ｃ－１から最も離れて位置する先端部３２２Ｃ－２と、を有する。

【0071】

また、第２脚部３２２Ｃは、突起部３２２Ｐを１つのみ有してもよく、複数有してもよい。すなわち、第２脚部３２２Ｃは、突起部３２２Ｐを少なくとも１つ有する。この構成において、少なくとも１つの突起部３２２Ｐは、根元部３２２Ｃ－１よりも先端部３２２Ｃ－２に近いことが望ましい。例えば、最も先端部３２２Ｃ－２側に位置する突起部３２２Ｐと、根元部３２２Ｃ－１との距離をＤ２１（ｍｍ）とする。また、上記突起部３２２Ｐと先端部３２２Ｃ－２との距離をＤ２２（ｍｍ）とする。この場合、距離Ｄ２２は、距離Ｄ２１よりも短いことが望ましい。

【0072】

上述したように、モータ１の製造過程において、ステータコア３１にインシュレータ３２を挿入した後、次工程に移行する際に、インシュレータ３２がステータコア３１を安定して保持していないと、例えば第２インシュレータ３２Ｂ（図２参照）がステータコア３１から下方に抜け落ちる虞がある。

【0073】

少なくとも１つの突起部３２２Ｐが、根元部３２２Ｃ－１よりも先端部３２２Ｃ－２に近いことにより、突起部３２２Ｐがステータコア３１の側面３１３を先端部３２２Ｃ－２に近い位置で押圧する。これにより、インシュレータ３２によるステータコア３１の保持を安定させる効果を高めることができる。したがって、モータ１の製造過程において、ステータコア３１の周囲にコイル３２を形成する前に、ステータコア３１から第２インシュレータ３２Ｂが抜け落ちる虞を低減する効果を高めることができる。

【0074】

突起部３２２Ｐは、第２脚部３２２Ｂおよび第１脚部３２２Ｃの両方に位置することが望ましい。ここで、図９は、一方の壁部３２２の第１脚部３２２Ｂを拡大して示す底面図である。第１脚部３２２Ｂは、基端部３２２Ｂ－１と、脚端部３２２Ｂ－２と、を有する。基端部３２２Ｂ－１は、胴体部３２２Ａと連結される。脚端部３２２Ｂ－２は、第１脚部３２２Ｂにおいて基端部３２２Ｂ－１とは反対側の端部である。すなわち、第１脚部３２２Ｂは、胴体部３２２Ａと連結される基端部３２２Ｂ－１と、基端部３２２Ｂ－１から最も離れて位置する脚端部３２２Ｂ－２と、を有する。

【0075】

また、第１脚部３２２Ｂは、突起部３２２Ｐを１つのみ有してもよく、複数有してもよい。すなわち、第１脚部３２２Ｂは、突起部３２２Ｐを少なくとも１つ有する。この構成において、少なくとも１つの突起部３２２Ｐは、基端部３２２Ｂ－１よりも脚端部３２２Ｂ－２に近いことが望ましい。例えば、最も脚端部３２２Ｂ－２側に位置する突起部３２２Ｐと、基端部３２２Ｂ－１との距離をＤ１１（ｍｍ）とする。また、上記突起部３２２Ｐと脚端部３２２Ｂ－２との距離をＤ１２（ｍｍ）とする。この場合、距離Ｄ１２は、距離Ｄ１１よりも短いことが望ましい。

【0076】

この構成では、モータ１の製造時のステータコア３１の振動に起因するインシュレータ３２の位置ずれを、例えば距離Ｄ１２が距離Ｄ１１よりも長い構成に比べて効率よく抑えることができる。その結果、インシュレータ３２によるステータコア３１の保持を安定させる効果を高めることができる。

【0077】

図１０は、第２脚部３２２Ｃの突起部３２２Ｐを拡大して示す底面図である。突起部３２２Ｐは、ステータコア３１の側面３１３に向かって膨らんだ曲面部３２２Ｓを有し、曲面部３２２Ｓが側面３１３と接触することが望ましい。なお、第１脚部３２２Ｂの突起部３２２Ｐについても同様であり、上記突起部３２２Ｐが曲面部３２２Ｓを有してステータコア３１の側面３１３と接触することが望ましい。曲面部３２２Ｓは、半円形状であってもよいし、楕円形状などの他の曲面形状であってもよい。

【0078】

突起部３２２Ｐが曲面部３２２Ｓを有する構成では、突起部３２２Ｐがステータコア３１の側面３１３と接触して側面３１３を押圧したときに、突起部３２２Ｐが変形して面接触に近い状態で側面３１３と接触する。この場合、例えば、突起部３２２Ｐの先端が尖っており、尖っている突起部３２２Ｐの先端がステータコア３１の側面３１３と接触する構成に比べて、突起部３２２Ｐと側面３１３との接触面積が増大する。したがって、突起部３２２Ｐが側面３１３を押圧することによって、一対の壁部３２２がステータコア３１を保持する効果を高めることができる。

【0079】

本実施形態のモータ１は、図２で示したように、第１インシュレータ３２Ａと、第２インシュレータ３２Ｂと、を備える。第１インシュレータ３２Ａおよび第２インシュレータ３２Ｂは、ステータコア３１のティース３１Ｔに対して軸方向から嵌め込まれ、ティース３１Ｔを部分的に覆う。このとき、第１インシュレータ３２Ａおよび第２インシュレータ３２Ｂは、軸方向に隙間Ｔを介して並んで位置する。つまり、モータ１は、インシュレータ３２を２つ備える。２つのインシュレータ３２、３２は、軸方向に並んで位置する。一方のインシュレータの壁部３２２と、他方のインシュレータ３２の壁部３２２とは、軸方向に隙間Ｔを介して並んで位置する。

【0080】

２つのインシュレータ３２、３２が隙間Ｔを介して軸方向に離れて位置する配置であっても、突起部３２２Ｐがステータコア３１の側面３１３を押圧する構成により、ステータコア３１をそれぞれのインシュレータ３２、３２で保持することができる。したがって、ステータコア３１のインシュレータ３２からの抜けを防止するために、２つのインシュレータ３２、３２のそれぞれに互いに嵌め合う構造を設ける必要がなくなる。つまり、インシュレータ３２の簡単な構成で、ステータコア３１のインシュレータ３２からの抜けを抑制することができる。

【0081】

〔３．電動車両〕
図１１は、電動アシスト自転車１００の概略の構成を示す説明図である。電動アシスト自転車１００は、本実施形態のモータ１が適用可能な電動車両の一例である。電動アシスト自転車１００は、車体１０１と、２個の車輪１０２と、動力伝達部１０３と、補助動力部１０４と、電源部１０５と、を備える。

【0082】

車体１０１は、ハンドル１１０と、サドル１１１と、を含む。２個の車輪１０２、動力伝達部１０３、補助動力部１０４および電源部１０５は、車体１０１に取り付けられる。２個の車輪１０２は、車体１０１の前部に前輪１０２Ｆとして、後部に後輪１０２Ｒとして取り付けられる。後輪１０２Ｒには、動力伝達部１０３が接続される。

【0083】

動力伝達部１０３は、回転軸１０６と、クランク１０７と、ペダル１０８と、を備える。また、動力伝達部１０３には、回転軸１０６に取り付けられた駆動ギヤと、後輪１０２Ｒに取り付けられた従動ギヤと、駆動ギヤと従動ギヤとを連結するチェーン（いずれも不図示）をさらに含む。回転軸１０６は、車体１０１に回転可能に取り付けられる。クランク１０７は、回転軸１０６に固定される。さらに、クランク１０７の先端には、ペダル１０８が回転可能に取り付けられる。

【0084】

動力伝達部１０３には、補助動力部１０４が取り付けられる。補助動力部１０４は、内部にモータ１を備える。また、補助動力部１０４は、モータ１のシャフト２１（図１参照）からの出力を回転軸１０６に伝達する伝達部（不図示）を備える。補助動力部１０４は、使用者がペダル１０８を踏む力を補助して、回転軸１０６に力を付与する。なお、本実施形態において、補助動力部１０４は、回転軸１０６に力を付与しているがこれに限定されない。これ以外にも、例えば、動力伝達部１０３のチェーンに動力を付与する構成、前輪１０２Ｆおよび後輪１０２Ｒの少なくとも一方に動力を付与する構成等を挙げることができる。すなわち、補助動力部１０４としては、使用者の力による車輪の回転を補助できる構成を広く採用できる。

【0085】

このように、電動車両としての電動アシスト自転車１００は、前輪１０２Ｆおよび後輪１０２Ｒと、モータ１からの出力を伝達して、前輪１０２Ｆおよび後輪１０２Ｒの少なくとも一方に動力を付与する補助動力部１０４と、を備える。

【0086】

電源部１０５は、車体１０１に取り付けられる。電源部１０５は、不図示の配線を介して補助動力部１０４に接続される。電源部１０５は、補助動力部１０４のモータ１に電力を供給する。

【0087】

電動アシスト自転車１００の運転時には、使用者はサドル１１１にまたがり、ハンドル１１０を握って、足でペダル１０８を踏む。ペダル１０８を踏む力が、クランク１０７を介して回転軸１０６に伝達される。これにより、回転軸１０６には、回転方向の力が作用し、回転軸１０６が回転する。回転軸１０６に作用する力は、動力伝達部１０３によって後輪１０２Ｒに伝達される。

【0088】

そして、補助動力部１０４は、必要に応じてモータ１を駆動して、モータ１からの動力を回転軸１０６に伝達する。これにより、使用者のペダル１０８を踏む力が上記動力で補助される。これにより、使用者は、楽な力でペダル１０８を踏んで、電動アシスト自転車１００を運転することができる。

【0089】

このように、本実施形態のモータ１は、電動アシスト自転車１００などの電動車両に適用可能である。上述した本実施形態のインシュレータ３２の構成は、特に電動車両に適用されるモータ１の製造時に、インシュレータ３２からステータコア３１が軸方向に抜ける虞を低減できる点で非常に有効である。

【0090】

〔４．その他〕
本実施形態では、一対の壁部３２２において、第１脚部３２２Ｂまたは第２脚部３２２Ｃに突起部３２２Ｐを設ける構成について説明したが、胴体部３２２Ａに突起部３２２Ｐを設けるようにしてもよい。ただし、突起部３２２Ｐの大きさによっては、壁部３２２における突起部３２２Ｐ以外の部分とステータコア３１の側面３１３との間の隙間が大きくなる。この場合、ステータコア３１の周囲にインシュレータ３２を介して導線を巻くスペースが狭くなって、導線の巻数の減少が必要になる虞がある。このため、突起部３２２Ｐは、第１脚部３２２Ｂおよび第２脚部３２２Ｃの少なくとも一方に設けることが望ましい。

【0091】

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上記実施形態やその変形例は適宜任意に組み合わせることができる。

【産業上の利用可能性】

【0092】

本発明のモータは、例えば電動アシスト自転車などの電動車両に利用可能である。

【符号の説明】

【0093】

１ モータ
２ ロータ
３ ステータ
３１ ステータコア
３１Ｃ コアバック
３１Ｔ ティース
３１１ 上面
３１２ 下面
３１３ 側面
３２ インシュレータ
３２１ 平板部
３２２ 壁部
３２２Ａ 胴体部
３２２Ｂ 第１脚部
３２２Ｂ－１ 基端部
３２２Ｂ－２ 脚端部
３２２Ｃ 第２脚部
３２２Ｃ－１ 根元部
３２２Ｃ－２ 先端部
３２２Ｐ 突起部
３２２Ｓ 曲面部
１００ 電動アシスト自転車（電動車両）
１０２Ｆ 前輪
１０２Ｒ 後輪
１０４ 補助動力部
Ｃ 中心軸
Ｌ 対称線
Ｔ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】