特開 2024-42379 ステータ及びモータ

(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】P2024042379

(43)【公開日】2024-03-28

(54)【発明の名称】ステータ及びモータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/46 20060101AFI20240321BHJP

【ＦＩ】

H02K3/46 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022147053

(22)【出願日】2022-09-15

(71)【出願人】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100110733

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥野 正司

(74)【代理人】

【識別番号】100120846

【弁理士】

【氏名又は名称】吉川 雅也

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 友久

【テーマコード（参考）】

5H604

【Ｆターム（参考）】

5H604AA05

5H604BB01

5H604BB10

5H604BB12

5H604CC01

5H604CC05

5H604CC15

5H604PB03

(57)【要約】

【課題】簡易な構成で、コイルの巻き乱れを抑制し得るステータ、及び、これを用いたモータを提供する。
【解決手段】本発明のステータ４は、径方向ｃｄに延在する複数の磁極部を備えるコア４１と、複数の磁極部４１ｃに対応する複数のインシュレータ４５と、リング７，８と、を有し、複数のインシュレータ４５がそれぞれ被連結部を備え、リング７，８が複数の連結部を備え、複数のインシュレータ４５の被連結部と前記複数の連結部とが連結している。また、本発明のモータ１の一態様は、ステータ４と、ステータ４を収容するハウジング５と、を備え、ハウジング５の内周面５１ａ′と、リング７の外周面７１ａと、が固定されている。本発明のモータ１の他の一態様は、ステータ４と、ステータ４を収容する第１筒部５１ａ、及び、第２筒部５１ｂを有するハウジング５と、を備え、第２筒部５１ｂの内周面５１ｂ′と、リング８の外周面８２ｃと、が固定されている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

径方向に延在する複数の磁極部を備えるコアと、前記複数の磁極部に対応する複数のインシュレータと、リングと、を有し、
前記複数のインシュレータがそれぞれ被連結部を備え、
前記リングが複数の連結部を備え、
前記複数のインシュレータの被連結部と前記複数の連結部とが連結している、ステータ。

【請求項2】

前記リングの複数の連結部の数と、前記複数のインシュレータの数と、が等しい、請求項１に記載のステータ。

【請求項3】

前記複数の磁極部はそれぞれ、径方向において、放射状に配置されており、
前記被連結部が、前記インシュレータの外周部に備えられている、請求項１に記載のステータ。

【請求項4】

前記複数の磁極部はそれぞれ、径方向において、放射状に配置されており、
前記被連結部が、前記インシュレータの内周部に備えられている、請求項１に記載のステータ。

【請求項5】

前記複数の連結部は、前記複数の被連結部に向かって突出した突出部を備え、
前記複数の被連結部は、凹部を備え、
前記複数の連結部が備える突出部と、前記複数の被連結部が備える凹部と、が連結している、請求項３又は４に記載のステータ。

【請求項6】

請求項３に記載のステータと、
前記ステータを収容するハウジングと、を備え、
前記ハウジングの内周面と、前記リングの外周面と、が固定されている、モータ。

【請求項7】

請求項４に記載のステータと、
前記ステータを収容する第１筒部、及び、第２筒部を有するハウジングと、を備え、
前記第２筒部の内周面と、前記リングの外周面と、が固定されている、モータ。

【請求項8】

放射状に配置された複数の磁極部、該複数の磁極部に対応する複数のインシュレータ、第１リング、及び、第２リングを有するステータと、
前記ステータを収容する第１筒部、及び、第２筒部を有するハウジングと、を備え、
前記複数のインシュレータは、それぞれ、第１被連結部を有する外周部、及び、第２被連結部を有する内周部を備え、
前記第１リングが、前記複数のインシュレータの第１被連結部と連結する第１連結部を備え、
前記第２リングが、前記複数のインシュレータの第２被連結部と連結する第２連結部を備え、
前記ハウジングの第１筒部の内周面と、前記第１リングの外周面と、が固定されており、
前記ハウジングの第２筒部の内周面と、前記第２リングの外周面と、が固定されている、モータ。

【請求項9】

前記複数の第１連結部は、前記複数の第１被連結部に向かって突出した突出部を備え、
前記複数の第２連結部は、前記複数の第２被連結部に向かって突出した突出部を備え、
前記複数の第１被連結部及び前記複数の第２被連結部は、凹部を備え、
前記複数の第１連結部が備える突出部と、前記複数の第１被連結部が備える凹部と、が連結している、請求項６～請求項８の何れか１項に記載のモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステータ及びモータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、第１及び第２コイルがそれぞれ巻回された第１及び第２コイルボビンと、円環状部、前記円環状部の内側から所定方向に突出して前記第１コイルボビンが挿入された第１ティース部、前記円環状部の内側から前記所定方向とは反対方向に突出して前記第１ティース部に対向し前記第２コイルボビンが挿入された第２ティース部、を含むステータコアと、を備え、前記ステータコアは、周方向に分割されておらずに一体に形成されており、前記第１ティース部は、第１先端面を有し、前記第２ティース部は、前記第１先端面に対向した第２先端面を有するモータがある（特許文献１）。

【0003】

このようなモータでは、コイルが巻き回れたインシュレータは、十分にインシュレータがステータコアに固定されていない場合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－４４８６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、コイルが巻き付けられたインシュレータを、簡易な構成で固定することができるステータ、及び、これを用いたモータを提供することを課題の一例とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題は、例えば、以下の本発明の一態様により解決される。即ち、本発明の一態様は、径方向に延在する複数の磁極部を備えるコアと、前記複数の磁極部に対応する複数のインシュレータと、リングと、を有し、
前記複数のインシュレータがそれぞれ被連結部を備え、
前記リングが複数の連結部を備え、
前記複数のインシュレータの被連結部と前記複数の連結部とが連結している、ステータである。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の一例である実施形態にかかるモータの斜視図である。

【図2】本発明の一例である実施形態にかかるモータの縦断面図であり、図４におけるＡ－Ａ断面図に相当する。

【図3】本発明の一例である実施形態にかかるモータの断面斜視図であり、図２におけるＢ－Ｂ断面図に相当する。

【図4】本発明の一例である実施形態にかかるモータの横断面図であり、図２におけるＢ－Ｂ断面図に相当する。

【図5】本発明の一例である実施形態にかかるモータからステータ及びハウジング本体のみを抜き出した縦断面斜視図であり、図２におけるＣ－Ｃ断面に相当する。

【図6】本発明の一例である実施形態にかかるモータが備える１のインシュレータを上側から見た拡大斜視図である。

【図7】本発明の一例である実施形態にかかるモータが備える１のインシュレータを下側から見た拡大斜視図である。

【図8】本発明の一例である実施形態にかかるモータから、第１リング（リング）のみを抜き出し下側から見た斜視図である。

【図9】本発明の一例である実施形態にかかるモータが備える第１リング（リング）の一部を拡大した拡大斜視図である。

【図10】第１リング（リング）とインシュレータとを連結する様子を説明するための説明図であり、両者を連結する前の状態を示す拡大斜視図である。

【図11】第１リング（リング）とインシュレータとの連結箇所周辺を示す拡大断面図であり、図５におけるＤ－Ｄ断面に相当する。

【図12】本発明の一例である実施形態にかかるモータからハウジングを除した状態を下側から見た斜視図である。

【図13】本発明の一例である実施形態にかかるモータから、第２リング（リング）のみを抜き出し上側から見た斜視図である。

【図14】本発明の一例である実施形態にかかるモータから、第２リング（リング）のみを抜き出し下側から見た斜視図である。

【図15】本発明の一例である実施形態にかかるモータが備える第２リング（リング）の一部を拡大した拡大斜視図である。

【図16】第２リング（リング）とインシュレータとを連結する様子を説明するための説明図であり、両者を連結する前の状態を示す拡大斜視図である。

【図17】第２リング（リング）とインシュレータとの連結箇所周辺を示す拡大断面図であり、図５におけるＥ－Ｅ断面に相当する。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の実施形態にかかるステータ及びモータについて、図面を参照しながら説明する。

【0009】

図１は、本発明の一例である実施形態にかかるモータ１の斜視図であり、図２は、モータ１の縦断面図であり、図３は、モータ１の断面斜視図であり、図４は、図３と同じ断面における横断面図である。図２は、図４におけるＡ－Ａ断面図に相当し、図３及び図４は、図２におけるＢ－Ｂ断面図に相当する。

【0010】

本実施形態の説明においては、モータ１の回転軸である軸線ｘ方向において、矢印ａ方向の側を上側ａとし、矢印ｂ方向の側を下側ｂとする。なお、本実施形態の説明において、上側乃至下側と云う時は、図面における上下関係を意味し、重力方向における上下関係とは、必ずしも一致しない。

【0011】

また、本実施形態の説明においては、軸線ｘに垂直な径方向ｃｄにおいて、軸線ｘから遠ざかる方向（矢印ｃ方向）の側を外側ｃとし、軸線ｘに向かう方向（矢印ｄ方向）の側を内側ｄとする。さらに、軸線ｘを中心とする円周方向（以下、「周方向ｅｆ」ともいう。）において、上側ａから見て時計周りの方向を時計回り方向ｅとし、反時計周りの方向を反時計回り方向ｆとする。

【0012】

図１～図４に示されるように、本実施形態にかかるモータ１は、回転軸となるシャフト２と、シャフト２に固定されて共に回転するロータ３と、ロータ３を取り囲むように配置されたステータ４と、モータ１の構成部品の一部又は全部を内部に収容するハウジング５と、を備えてなる。

【0013】

ロータ３は、磁性体で形成されたロータコア３３内にマグネット３１が配置されてなる。ステータ４は、磁性体で形成されたステータコア４１にコイル４２が巻回されてなり、ハウジング５に固定されている。本実施形態におけるモータ１は、インナーロータタイプのブラシレスモータの一種であり、ＩＰＭモータと称されるモータである。ＩＰＭモータとは、ロータ３にマグネット３１を埋め込んだものであり、埋込マグネット型モータとも呼ばれている。

【0014】

ハウジング５は、ロータ３やステータ４等のモータ１の構成部品の一部又は全部を内部に収容し、ステータ４が固定されるハウジング本体５１と、ハウジング本体５１の上部の開口を覆うカバー５２とを有する。ハウジング本体５１は、環状の底部５１ｃと、底部５１ｃの外周に連なって上側ａに延びる第１筒部５１ａと、底部５１ｃの内周部に連なって筒状に下側ｂに突出する第２筒部５１ｂと、を備える。第１筒部５１ａと第２筒部５１ｂは、共に軸線ｘを中心軸としている。ステータ４は、ハウジング本体５１における第１筒部５１ａに収容されている。

【0015】

カバー５２は、環状の平板部５２ａと、平板部５２ａの内周に連なって筒状に下側ｂに突出する突出部５２ｂと、平板部５２ａの外周に連なる外周部５２ｃと、を備える。カバー５２の突出部５２ｂは、シャフト２の長手方向（軸線ｘ方向）において、ロータ３に向かう方向（下側ｂ方向）に突出している。

【0016】

ハウジング本体５１の第１筒部５１ａとカバー５２の外周部５２ｃとが嵌合され、かつ、固定（締結）されて、モータ１の全部または一部がハウジング５の内部に収容されることで、モータ１として完成する。

【0017】

図１に示されるように、カバー５２の平板部５２ａには、その中心に円形の開口部５２ｅと、円弧状で開口部５２ｅを取り囲む一対の開口部５２ｄが設けられている。不図示ではあるが、ハウジング本体５１の底部５１ｃにも開口部が設けられている。この底部５１ｃの開口部によって、開口部５２ｄとともにモータ１の内外が連通され、空気の流れが生じるため、モータ１の内部が冷却されるようになっている。

【0018】

モータ１には、シャフト２をハウジング５に対して回転可能に支持する２つの軸受６１，６２が設けられている。
カバー５２の突出部５２ｂは、軸線ｘ方向において、下側ｂに向かって円筒状に突出しており、その内部に、複数の軸受６１，６２のうち一方の軸受６１が取り付けられている。軸受６１は、圧入などにより、突出部５２ｂの内部に固定されている。

【0019】

一方、ハウジング本体５１の第２筒部５１ｂは、軸線ｘ方向において、下側ｂに向かって円筒状に突出しており、その内部に、複数の軸受６１，６２のうち他方の軸受６２が、後述する第２リング８のリング部８２を介して取り付けられている。軸受６２は、圧入などにより、リング部８２の内部に固定されている。

【0020】

径方向（ｃｄ方向）において、一方の軸受６１の内径と他方の軸受６２の内径は、略同じとなっているが、一方の軸受６１の外径は、他方の軸受６２の外径に比して大きくなっている。なお、一方の軸受６１の外径と他方の軸受６２の外径とが略同じであっても、大小関係が本実施形態とは逆になっていても、構わない。

【0021】

シャフト２は、２つの端部２ａ，２ｂを備えており、カバー５２側にある一方の端部２ａ寄りの位置で一方の軸受６１に回転可能に支持されている。また、ハウジング本体５１側にある他方の端部２ｂが他方の軸受６２によりハウジング本体５１に対して回転可能に支持されている。

【0022】

よって、シャフト２は、軸受６２を介してハウジング本体５１、及び、軸受６１を介してカバー５２に、それぞれ周方向ｅｆに回転自在に固定されており、カバー５２の開口部５２ｅからシャフト２の一方の端部２ａが突き出している。

【0023】

シャフト２はロータ３に固定されており、ステータ４とロータ３との電磁気的作用によってロータ３が周方向ｅｆに回転すると、ロータ３とともにシャフト２が周方向ｅｆに回転するようになっている。そして、モータ１においては、シャフト２の一方の端部２ａ近傍から回転力を外部に取り出すことができるようになっている。

【0024】

ロータ３は、ロータコア３３及びマグネット３１を有する。ロータコア３３は、軸線ｘ方向に積層する複数の磁性体の積層体となっている。かかるロータコア３３は、孔部３４と、孔部３４を形成する環状の内周部３３ａと、内周部３３ａの外周面からステータ４に向けて放射状に形成された複数（本実施形態では２０本）のスポーク３３ｂと、複数のスポーク３３ｂの外周端と連結する環状の外周部３３ｃと、を有する。孔部３４には、シャフト２が挿入されている。

【0025】

外周部３３ｃには、径方向の外側ｃに複数（本実施形態では２０個）のマグネット３１が埋め込まれている。複数のマグネット３１は、磁極を径方向の両側ｃｄに向けて、周方向に等間隔で配置されている。マグネット３１の磁極の向きは、外側ｃを向く磁極が、Ｎ極とＳ極とが交互になるように周方向ｅｆに並べられている。

【0026】

外周部３３ｃは、径方向ｃｄにおいて、ステータ４に向かって延在する複数の凸部３３ｄを備えている。複数の凸部３３ｄは、複数のマグネット３１のそれぞれを取り囲む枠を備えている（以下、当該凸部を「ロータ凸部」と称する。）。ロータ凸部３３ｄの枠は薄肉に形成され、枠の内部には矩形の空間３３ｄ１を備えている。また、外周部３３ｃにおける、ロータ凸部３３ｄの空間３３ｄ１それぞれに対応する位置に、径方向において、内側ｄに向けて凹んだ凹部（以下、「ロータ凹部」と称する。）３３ｅが形成されている。

【0027】

これら空間３３ｄ１と空間３３ｅ１が合わさった略矩形の空間Ｓに、マグネット３１が埋め込まれている。具体的には、軸線ｘ方向を長手方向とする略矩形の空間Ｓに、軸線ｘ方向を長手方向とする形状を有するマグネット３１が収容されることで、マグネット３１がロータコア３３に埋め込まれる（以上、図４参照。）。

【0028】

なお、周方向ｅｆにおいて、空間３３ｄ１の外側ｃの端部の長さは、空間３３ｅ１の内側ｄの端部の長さに比べて、僅かに大きくなっている。

【0029】

ステータ４は、インシュレータ４５と、コア（以下、「ステータコア」と称する。）４１と、コイル４２と、第１リング（リング）７と、第２リング（リング）８と、を有する。ステータコア４１は、珪素鋼板等の磁性体の積層体となっている。かかるステータコア４１は、シャフト２と同軸上に配置された環状部（以下、「円環部」と称する。）４１ａと、円環部４１ａからシャフト２側（矢印ｄ方向側）へ向かって延びるように形成された複数（本実施形態では２４本）の磁極部４１ｂと、を備える。

【0030】

複数の磁極部４１ｂは円環部４１ａから分割可能である。即ち、ステータコア４１は、円環部４１ａと、複数の磁極部４１ｂとで構成された分割コアである。円環部４１ａと複数の磁極部４１ｂは、境界線Ｒで分割されている。

【0031】

また、磁極部４１ｂの内側ｄの端部は、周方向ｅｆの両側に張り出した部分を有する突出部４１ｃとなっている。径方向ｃｄにおいて、ステータコア４１の突出部４１ｃと、ロータコア３３のロータ凸部３３ｄとは、磁気ギャップＧを介して対向している。

【0032】

コイル４２は、インシュレータ４５に巻き回された状態で、複数の磁極部４１ｂのそれぞれの周囲を囲んでいる。即ち、ステータコア４１とコイル４２との間には、絶縁体で形成されたインシュレータ４５が介在しており、インシュレータ４５によってステータコア４１とコイル４２とが絶縁されている。

【0033】

図５に、モータ１からステータ４及びハウジング本体５１のみを抜き出した縦断面斜視図を示す。図５は、軸線ｘの上側ａから見た斜視図であるとともに、図２におけるＣ－Ｃ断面に相当する、軸線ｘを含む平面による断面図である。図５においては、コイル４２の図示が省略されている。

【0034】

図３～図５に示されるように、ステータコア４１の複数の磁極部４１ｂは、径方向ｃｄにおいて、放射状に配置されている。複数のインシュレータ４５は、複数の磁極部４１ｂにそれぞれ対応しており、それぞれの磁極部４１ｂを取り囲んで配置されている。即ち、複数のインシュレータ４５も、放射状に配置されている。

【0035】

図６は、１のインシュレータ４５を軸線ｘの上側ａから見た拡大斜視図であり、図７は、同様に軸線ｘの下側ｂから見た拡大斜視図である。
なお、周方向ｃｄにおいて、複数のインシュレータ４５における内側ｄの領域を内周部４５ｄと称し、複数のインシュレータ４５における外側ｃの領域を外周部４５ｃと称する。図６及び図７ともに、図面上、内周部４５ｄが手前側になるように描かれている。

【0036】

インシュレータ４５は、筒状部４５ａと、外周部４５ｃに当たる領域と、内周部４５ｄに当たる領域と、を備える。筒状部４５ａは、複数の角部を有する筒状の形状であり、径方向ｃｄに連通する内部空間４５ｂを有する。この内部空間４５ｂにステータ４の磁極部４１ｂが挿し込まれる（図３及び図４参照）。このとき、内部空間４５ｂと磁極部４１ｂとの間には、所定のクリアランスが設けられている。

【0037】

インシュレータ４５における外周部４５ｃに当たる領域は、壁部（以下、「外側壁部」と称する。）４５ｃ－１と、凸部（以下、「外上凸部」と称する。）４５ｃ－２と、凸部（以下、「外下凸部」と称する。）４５ｃ－３と、を有する。

【0038】

外側壁部４５ｃ－１は、筒状部４５ａの外側ｃの端部に連なり、筒状部４５ａの軸方向（筒状部４５ａの両端開口の中心を結んだ線分の方向。筒状部４５ａの内側を通る径方向ｃｄと同じ。以下、「軸方向ｃｄ」と表記する場合がある。）に対して交差する方向（本実施形態では垂直な方向）の平面を壁面として備える。

【0039】

外上凸部４５ｃ－２は、外側壁部４５ｃ－１の上側ａの端部及びその近傍から外側ｃに突出した部位であり、外下凸部４５ｃ－３は、外側壁部４５ｃ－１の下側ｂの端部及びその近傍から外側ｃに突出した部位である。外上凸部４５ｃ－２及び外下凸部４５ｃ－３は、緩やかな凸状の曲面を有している。なお、外上凸部４５ｃ－２及び外下凸部４５ｃ－３は、略同一形状である。

【0040】

一方、インシュレータ４５における内周部４５ｄに当たる領域は、壁部（以下、「内側壁部」と称する。）４５ｄ－１と、凸部（以下、「内上凸部」と称する。）４５ｄ－２と、凸部（以下、「内下凸部」と称する。）４５ｄ－３と、を有する。

【0041】

内側壁部４５ｄ－１は、筒状部４５ａの内側ｄの端部に連なり、筒状部４５ａの軸方向ｃｄに対して交差する方向（本実施形態では垂直な方向）の平面を壁面として備える。内側壁部４５ｄ－１は、外周部４５ｃに当たる領域にある外側壁部４５ｃ－１と、相互に対向する面を有している。

【0042】

内上凸部４５ｄ－２は、内側壁部４５ｄ－１の上側ａの端部及びその近傍から内側ｄに突出した部位であり、内下凸部４５ｄ－３は、内側壁部４５ｄ－１の下側ｂの端部及びその近傍から内側ｃに突出した部位である。内上凸部４５ｄ－２及び内下凸部４５ｄ－３は、緩やかな凹状の曲面を有している。なお、内上凸部４５ｄ－２及び内下凸部４５ｄ－３は、略同一形状である。

【0043】

図６に示されるように、インシュレータ４５における外周部４５ｃの上側ａの端部（外上凸部４５ｃ－２における上側ａの面）には、下側ｂに向け凹んだ凹部４４ｃが形成されている。また、図７に示されるように、インシュレータ４５における内周部４５ｄの下側ｂの端部（内下凸部４５ｄ－３における下側ｂの面）には、上側ａに向けて凹んだ凹部４４ｄが形成されている。これら凹部４４ｃ及び凹部４４ｄは、後述するように被連結部（順に、「第１被連結部」及び「第２被連結部」）として機能する。なお、凹部４４ｃ及び凹部４４ｄは、軸方向に貫通した孔部（貫通孔）であっても構わない。

【0044】

以上のような形状の複数（本実施形態では２４個）のインシュレータ４５は、図３～図５に示されるように、ステータコア４１の磁極部４１ｂに取り付けられると、内周部４５ｄを軸線ｘに向けて放射状に等間隔で並べられた状態になる。

【0045】

なお、個々のインシュレータ４５には、図２～図４に示されるコイル４２を巻き付けた状態（いわゆる「ボビンコイル」の状態。）で、ステータコア４１の磁極部４１ｂに取り付けられる。ステータコア４１は、円環部４１ａと複数の磁極部４１ｂとで径方向ｃｄに分割された状態（いわゆる「分割コア」の状態。）になっている。複数の磁極部４１ｂに個々のインシュレータ４５を取り付けた後に複数の磁極部４１ｂを円環部４１ａに取り付けて、ステータコア４１を形成すればよい。

【0046】

複数のインシュレータ４５が放射状に並べられることにより、外上凸部４５ｃ－２及び外下凸部４５ｃ－３の緩やかな凸状の曲面が周方向ｅｆに断続的に並び、全体として略円柱状になっている。また、軸線ｘ方向において、外上凸部４５ｃ－２と外下凸部４５ｃ－３との間には、外側壁部４５ｃ－１に向かって凹んだ凹部４５ｃ－４が形成されており、凹部４５ｃ－４にステータコア４１の円環部４１ａが嵌合した状態になっている（以上、後に説明する図１３参照。）。

【0047】

一方、複数のインシュレータ４５が放射状に並べられることにより、内上凸部４５ｄ－２及び内下凸部４５ｄ－３の緩やかな凹状の曲面が周方向ｅｆに断続的に並び、全体として円筒の内周面と同様の形状になっている。また、軸線ｘ方向において、内上凸部４５ｄ－２と内下凸部４５ｄ－３との間には、内側壁部４５ｄ－１に向かって凹んだ凹部４５ｄ－４が形成されており、凹部４５ｄ－４にステータコア４１の突出部４１ｃが嵌合した状態になっている（以上、図５参照。）。ステータコア４１の磁極部４１ｂの内側ｄの端部は、突出部４１ｃとともに凹曲面を有している。この凹曲面は、インシュレータ４５における内上凸部４５ｄ－２及び内下凸部４５ｄ－３の頂部の凹曲面と近似した形状になっている。

【0048】

既述の通り、インシュレータ４５の内部空間４５ｂと磁極部４１ｂとの間に所定のクリアランスが設けられているため、そのままではインシュレータ４５が安定しないが、本実施形態では、２つのリング（第１リング７及び第２リング８）によってハウジング５に固定されているため、インシュレータ４５は安定している。

【0049】

まず、第１リング７による固定について説明する。
図８に、下側ｂから見た第１リング７の斜視図を示す。また、図９に、第１リング７の一部を拡大した拡大斜視図を示す。図８及び図９に示されるように、第１リング７は、扁平な円筒状のリング部７１と、リング部７１の軸線ｘ方向の下側ｂの端部から下側ｂに向けて突出した複数（本実施形態では２４個）の突出部（連結部、第１連結部）７２と、を備える。リング部７１は、外周面７１ｃと内周面７１ｄとを備えている。突出部７２は、周方向ｅｆにおいて等間隔に並んで配置されている。

【0050】

突出部７２は、径方向ｃｄの厚みが、先端に向かう（下側ｂに行く）にしたがって減少するように、周方向の外側ｃの面（以下、「傾斜面」と称する。）７２ａが内側ｄに向けて傾斜している。ただし、突出部７２の先端７２ｂは平坦な面となっている。本実施形態において、第１リング７における突出部７２の数は、インシュレータ４５の数と等しい。

【0051】

第１リング７は、複数の突出部７２がインシュレータ４５における凹部４４ｃと連結することにより、インシュレータ４５を固定する。図１０は、第１リング７とインシュレータ４５とを連結する様子を説明するための説明図であり、第１リング７とインシュレータ４５とを連結する前の状態（あるいは、両者の連結を解いてそのまま引き離した状態）を示す拡大斜視図である。

【0052】

図１０に示されるように、第１リング７における複数（図１０においては、全２４個中の３個を図示）の突出部７２は、複数（同様に全２４個中の３個を図示）のインシュレータ４５における凹部（被連結部、第１被連結部）４４ｃに向かって突出している。図１０中の矢印ｊ方向に第１リング７を相対的に動かして、それぞれの突出部７２を凹部４４ｃに嵌入させて嵌合し、連結させることで、第１リング７と複数のインシュレータ４５とを連結する。

【0053】

図１１は、第１リング７とインシュレータ４５との連結箇所周辺を示す拡大断面図である。図１１は、図５におけるＤ－Ｄ断面の部分拡大図に相当する。図１０に示されるように第１リング７と複数のインシュレータ４５とを連結させることで、図１１に示される状態になる。

【0054】

図１１に示されるように、インシュレータ４５における凹部４４ｃの形状は、第１リング７における突出部７２の形状に対応している。即ち、凹部４４ｃ内面における径方向の外側ｃの面（以下、「傾斜内面」と称する。）４４ｃ′が、突出部７２における傾斜面７２ａに対応して、凹部４４ｃの底部に近づくにしたがって径方向の内側ｄに近づくように傾斜している。

【0055】

そのため、図１０に示されるように、第１リング７をインシュレータ４５に相対的に近づける（矢印ｊ方向に移動する）際に、突出部７２の先端７２ｂの位置が多少ずれていたとしても、傾斜面７２ａと傾斜内面４４ｃ′とが接触し、両者の傾斜による誘導で突出部７２が凹部４４ｃの所定の位置に相対的に導かれる（実際には、主として、複数ばらばらなインシュレータ４５の方が所定の位置に誘導される。）。そして、突出部７２を根元まで凹部４４ｃに挿し込むことにより、突出部７２と凹部４４ｃとがしっかりと連結される。以上のように、本実施形態においては、第１リング７と複数のインシュレータ４５との連結をまとめて行うことができ容易である。

【0056】

さらに、第１リング７の外周面７１ｃがハウジング５の第１筒部５１ａの内周面５１ａ′に固定されている。第１リング７の外周面７１ｃとハウジング５の第１筒部５１ａの内周面５１ａ′が係合しあう形状に、第１リング７とハウジング５を予め成形しておいてもよいし、第１リング７の外形の大きさ（外径）とハウジング５の内側の大きさ（内径）を調整して成形することで圧入によって固定されるようにしておいてもよい。また、これら固定手段に代えて、あるいは、これら固定手段に加えて、第１リング７とハウジング５を接着剤や溶着等を用いて固定しても構わない。

【0057】

以上のようにして、複数のインシュレータ４５は、第１リング７を介してハウジング５に安定的に固定される。

【0058】

次に、第２リング８による固定について説明する。
図１２は、モータ１からハウジング５を除した状態の下側ｂから見た斜視図である。図５や図１２に示されるように、第２リング８は、複数のインシュレータ４５を下側ｂから固定している。

【0059】

図１３に、上側ａから見た第２リング８の斜視図を示し、図１４に、下側ｂから見た第２リング８の斜視図を示す。また、図１５に、第２リング８の一部を拡大した拡大斜視図を示す。

【0060】

図１３～図１５に示されるように、第２リング８は、円盤部８１と、リング８２と、スポーク８３と、突出部８４と、を備える。円盤部８１の中央には、円形の開口８５がある。円筒状のリング８２は、下側ｂに延びており、円盤部８１の開口８５の一部を備えている。複数（本実施形態では２４本）のスポーク８３は、円盤部８１の外側ｃの端部から放射状に延びている。突出部（連結部、第２連結部）８４は、スポーク８３の外側ｃの端部から上側ａに突出する。スポーク８３と突出部８４とは屈曲部を介して連結している。スポーク８３及び突出部８４は、周方向ｅｆにおいて、等角度及び等間隔に並んで配置されている。

【0061】

リング部８２は、開口８５から下側ｂに延びる内側の内周面８２ｄと、外側の外周面８２ｃとを有する。このリング部８２の外周面８２ｃは、第２リング８の外周面の一部を形成している。

【0062】

突出部８４は、先端部８４ａと、連結部８４ｂと、を有する。先端部８４ａの幅（周方向ｅｆの長さ）は、上側ａに行くにしたがって狭くなる。連結部８４ｂは、先端部８４ａ及びスポーク８３を繋いでいる。先端部８４ａは、上側ａに突き出していて、先端部８４ａの頂部８４ａ－１を形成する２つの傾斜した面８４ａ－２が角θ１（およそ９０°）で交差している。本実施形態において、第２リング８における突出部８４の数は、インシュレータ４５の数と等しい。

【0063】

連結部８４ｂにおける周方向ｅｆの両側の面は、ギザギザ状（zigzag）の係止部８４ｃを有している。係止部８４ｃは、先端部８４ａ側からスポーク８３側に向かう方向に順に、連結部８４ｂの幅方向（周方向ｅｆと同じ）の中心線ｙに近づく切込みの辺（以下、「切込辺」と称する。）８４ｂ－１と、切込辺８４ｂ－１の底部（中心線ｙに最も近づいた箇所）８４ｂ－３から折り返して中心線ｙから遠ざかる辺（以下、「折返し辺」と称する。）８４ｂ－２と、が３回繰り返された形状になっている。

【0064】

また、切込辺８４ｂ－１と中心線ｙとの成す角θ２が略直角になっているのに対して、折返し辺８４ｂ－２と中心線ｙとの成す角θ３は略４５°であり、先端部８４ａ側からスポーク８３側に向かうにしたがって折返し辺８４ｂ－２が中心線ｙから遠ざかる方向に傾斜している。

【0065】

第２リング８は、複数の突出部８４がインシュレータ４５における凹部４４ｄと連結することにより、インシュレータ４５を固定する。図１６は、第２リング８とインシュレータ４５とを連結する様子を説明するための説明図であり、第２リング８とインシュレータ４５とを連結する前の状態（あるいは、両者の連結を解いてそのまま引き離した状態）を示す拡大斜視図である。

【0066】

図１６に示されるように、第２リング８における複数（図１６においては、全２４個中の５個を図示）の突出部８４は、複数（同様に全２４個中の５個を図示）のインシュレータ４５における凹部（被連結部、第２被連結部）４４ｄに向かって突出している。図１６中の矢印ｋ方向に第２リング８を相対的に動かして、それぞれの突出部８４を凹部４４ｄに嵌入させて嵌合し、連結させることで、第２リング８と複数のインシュレータ４５とを連結する。

【0067】

図１７は、第２リング８とインシュレータ４５との連結箇所周辺を示す拡大断面図である。図１７は、図５におけるＥ－Ｅ断面の部分拡大図に相当する。図１６に示されるように第２リング８と複数のインシュレータ４５とを連結させることで、図１７に示される状態になる。

【0068】

既述の通り、本実施形態において、第２リング８の突出部８４における先端部８４ａが上側ａに突き出して尖った形状になっている。そのため、図１６に示されるように、第２リング８をインシュレータ４５に相対的に近づける（矢印ｋ方向に移動する）際に、突出部８４の頂部８４ａ－１の位置が多少ずれていたとしても、先端部８４の傾斜辺８４ａ－２と凹部４４ｄにおける周方向ｅｆの両側の縁とが接触し、傾斜辺８４ａ－２による誘導で突出部８４が凹部４４ｄの所定の位置に相対的に導かれる（実際には、主として、複数ばらばらなインシュレータ４５の方が所定の位置に誘導される。）。

【0069】

そして、突出部８４を根元まで凹部４４ｄに相対的に挿し込むことにより、突出部８４と凹部４４ｄとがしっかりと連結される。以上のように、本実施形態においては、第２リング８と複数のインシュレータ４５との連結をまとめて行うことができ、操作が容易である。

【0070】

また、既述の通り、本実施形態において、第２リング８の突出部８４における連結部８４ｂには、ギザギザ状（zigzag）の係止部８４ｃを有している。そのため、この係止部８４ｃの凹凸が滑り止めとして作用するため、凹部４４ｄに挿し込まれた突出部８４が抜けるのを抑制する。

【0071】

特に、この係止部８４ｃの凹凸形状において、切込辺８４ｂ－１が中心線ｙに対して略直角になっている。この切込辺８４ｂ－１は、突出部８４が凹部４４ｄから抜ける方向への力に対して大きな抵抗力が作用する角度（中心線ｙと切込辺８４ｂ－１との成す角θ２が略直角）に形成されているため、切込辺８４ｂ－１が凹部４４ｄの内周面に大きく作用し、滑り止めとしての作用が大きい。そのため、凹部４４ｄに挿し込まれた突出部８４が抜けるのをより抑制する。

【0072】

一方、この係止部８４ｃの凹凸形状において、折返し辺８４ｂ－２が、先端部８４ａ側からスポーク８３側に向かうにしたがって中心線ｙから遠ざかる方向に傾斜している。即ち、突出部８４を凹部４４ｄに挿し込む際、凹部４４ｄの縁に折返し辺８４ｂ－２は斜めに当たり、大きな抵抗にならない。そのため、凹部４４ｄに挿し込まれた突出部８４の進行が阻害されにくい。

【0073】

なお、本実施形態において、凹部４４ｄ内部の形状は、４つの平面の壁に囲まれた直方体状であるため、凹部４４ｄに挿し込まれた突出部８４は、凹部４４ｄの内面と突出部８４の外面との間の摩擦により凹部４４ｄに固定されることになる。したがって、軸線ｘ方向と垂直な平面による断面積が、凹部４４ｄよりも突出部８４を僅かに大きめにしておき、突出部８４を凹部４４ｄに圧入することで、係止部８４ｃの凹凸形状による係止力と相俟って、より強固に固定される。突出部８４と凹部４４ｄとの間の固定をより高めるために、突出部８４を凹部４４ｄに挿し込む前または後に、あるいはその両方に、接着剤を塗布する等の他の固定方法を併せて実施することもできる。

【0074】

凹部４４ｄの内面における係止部８４ｃとの対向面に、凸部や段差部、あるいは、係止部８４ｃに対応する形状等、係止部８４ｃの凹凸の凹みに嵌まり込む凸形状を設けておくこともできる。凹部４４ｄの内面に当該凸形状を設けておくことで、突出部８４を凹部４４ｄに挿し込んだ際に、当該凸形状が係止部８４ｃの凹凸の凹みに嵌まり込み、凹部４４ｄの内面と係止部８４ｃとが係合する。

【0075】

このように、凹部４４ｄと係止部８４ｃとが係合するようにしておくことで、接着剤を使用しなくても、あるいは圧入させなくても、第２リング８の突出部８４とインシュレータ４５の凹部４４ｄとをしっかりと固定することができる。勿論、複数種類の固定手段によって、より強固に突出部８４と凹部４４ｄとを固定することにしてもよい。

【0076】

さらに、図２に示されるように、第２リング８は、その外周面８２ｃがハウジング５の第２筒部５１ｂの内周面５１ｂ′に固定されている。第２リング８の外周面８２ｃとハウジング５の第２筒部５１ｂの内周面５１ｂ′との固定は、双方の内外径を調整して成形することで圧入によって固定されるようにしておいてもよいし、第２リング８とハウジング５が係合するように予め成形しておいてもよい。また、これら固定手段に代えて、あるいは、これら固定手段に加えて、接着剤や溶着等の手段で第２リング８とハウジング５を接着するようにしても構わない。

【0077】

図２に示されるように、ハウジング５の第２筒部５１ｂに嵌め込まれた第２リング８のリング部８２のさらに内側には、軸受６２が嵌め込まれている。軸受６２は、圧入などにより、リング部８２の内周面８２ｄに固定されている。
以上のようにして、複数のインシュレータ４５は、第２リング８を介してハウジング５に安定的に固定される。

【0078】

したがって、本実施形態において、複数のインシュレータ４５は、既述の第１リング７と上記第２リング８によって、軸線ｘ方向の上側ａ及び下側ｂの両方から、また、径方向の外側ｃ及び内側ｄの両方から、挟み込むように支持されて、ハウジング５に安定的に固定される。

【0079】

本実施形態において、ハウジング５にステータ４を組み込む際には、まず、ステータコア４１の磁極部４１ｂの全てにコイル４２が巻き付けられたインシュレータ４５を取り付ける（図２～図４等参照）。次いで、インシュレータ４５の凹部４４ｄに第２リング８の突出部８４を挿し込んで、インシュレータ４５と第２リング８を連結する（図１２、図１６、図１７等参照）。

【0080】

次に、ステータコア４１及びインシュレータ４５と一体となった第２リング８のリング部８２をハウジング５の第２筒部５１ｂに挿し込んで、第２リング８とハウジング５とを固定する（図２、図５等参照）。この段階で、ステータコア４１及びインシュレータ４５は、ハウジング５の第１筒部５１ａに収容された状態になっている。

【0081】

そして、ハウジング５の第１筒部５１ａの上側ａから第１リング７を挿入しつつ、第１リング７の突出部７２をインシュレータ４５の凹部４４ｃに挿し込んで、インシュレータ４５と第１リング７を連結するとともに、第１リング７の外周面７１ｃとハウジング５の第１筒部５１ａとを固定する（図２、図５等参照）。

【0082】

そしてさらに、軸受６２を第２リング８の内側に圧入し、軸受６２にロータ３が取り付けられたシャフト２の他方の端部２ｂが圧入され、シャフト２の一方の端部２ａから軸受６１を圧入する。最後に、ハウジング本体５１の上側ａにカバー５２を取り付けることで、本実施形態のモータ１を作製することができる。なお、上記組み立ての説明では、それぞれの部材間の固定について、主として圧入を挙げているが、これに限定されるものではない。

【0083】

以上、本発明のステータ及びモータについて、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明のステータ及びモータは、上記の実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態においては、第１リング７と第２リング８の２つのリングを備えるステータ及びモータの例を挙げているが、本発明においてはこれに限定されない。本発明においては、第１リング７と第２リング８の何れか一方のリングを有してさえいれば、予めコイルが巻き付けられたインシュレータを、簡易な構成で固定することができる。

【0084】

また、上記の実施形態においては、第１リング７及び第２リング８の複数の連結部（突出部７２，８４）の数と、複数のインシュレータ４５の数と、が等しい例を挙げているが、本発明においてはこれに限定されない。例えば、周方向に隣合うインシュレータ同士を連結して２個１組とすれば、リングの連結部の数はその１組に１つ対応すれば十分であり、インシュレータの数に対して半分の数の連結部があればよい。インシュレータの組を１組当たり３個以上とすれば、連結部の数はさらに少なくすることができる。

【0085】

あるいは、複数のインシュレータの内の半分に対応する連結部を有する第１リングと、残りの半分に対応する連結部を有する第２リングの２つのリングを有する構成であれば、それぞれのリングにおいてはインシュレータの数に対して半分の数の連結部があればよい。この例においては、第１リング及び第２リングの２つのリングで、複数のインシュレータの全部を、簡易な構成で固定することができる。

【0086】

さらに、上記の実施形態における各部材の形状や大きさ、個数等は、あくまでも例示であり、本発明においてこれらは目的に応じて様々な形状や大きさ、個数等を採用することができる。

【0087】

その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明のステータ及びモータを適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

【符号の説明】

【0088】

１…モータ、２…シャフト、３…ロータ、４…ステータ、５…ハウジング、７…第１リング（リング）、８…第２リング（リング）、３１…マグネット、３３…ロータコア、３３ａ…内周部、３３ｂ…スポーク、３３ｃ…外周部、３３ｄ…ロータ凸部、３３ｄ１，３３ｅ１…空間、３３ｅ…ロータ凹部、３４…孔部、４１…ステータコア（磁性体）、４１ａ…円環部、４１ｂ…磁極部、４１ｃ…突出部、４２…コイル、４４ｃ，４４ｄ…凹部（被連結部）、４４ｃ′…傾斜内面、４５…インシュレータ、４５ａ…筒状部、４５ｂ…内部空間、４５ｃ…外周部、４５ｃ－１…外側壁部（壁部）、４５ｃ－２…外上凸部（凸部）、４５ｃ－３…外下凸部（凸部）、４５ｃ－４…凹部、４５ｄ…内周部、４５ｄ－１…内側壁部（壁部）、４５ｄ－２…内上凸部（凸部）、４５ｄ－３…内下凸部（凸部）、４５ｄ－４…凹部、５１…ハウジング本体、５１ａ…第１筒部、５１ａ′…内周面、５１ｂ…第２筒部、５１ｂ′…内周面、５１ｃ…底部、５２…カバー、５２ａ…平板部、５２ｂ…突出部、５２ｃ…外周部、５２ｄ…開口部、５２ｅ…開口部、６１，６２…軸受、７１…リング部、７１ｃ…外周面、７１ｄ…内周面、７２…突出部（連結部、第１連結部）、７２ａ…傾斜面、７２ｂ…先端、８１…円盤部、８２…リング部、８２ｃ…外周面、８２ｄ…内周面、８３…スポーク、８４…突出部（連結部、第２連結部）、８４ａ…先端部、８４ａ－１…頂部、８４ａ－２…傾斜辺、８４ｂ…連結部、８４ｂ－１…切込辺、８４ｂ－３…底部、８４ｂ－２…折返し辺、８４ｃ…係止部、８５…開口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】