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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-05
(45)【発行日】2024-02-14
(54)【発明の名称】モータ
(51)【国際特許分類】
H02K 15/04 20060101AFI20240206BHJP
H02K 21/14 20060101ALI20240206BHJP
【ＦＩ】
H02K15/04 B
H02K21/14 M
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020052779
(22)【出願日】2020-03-24
(65)【公開番号】P2021153361
(43)【公開日】2021-09-30
【審査請求日】2022-09-26
(73)【特許権者】
【識別番号】000144027
【氏名又は名称】株式会社ミツバ
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】大堀 竜
(72)【発明者】
【氏名】塩田 直樹
(72)【発明者】
【氏名】早田 聖基
【審査官】所村 陽一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２２３８５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／１２４８２８（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｋ １５／０４
Ｈ０２Ｋ ２１／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
巻線装置によって、ティースにコイルが巻回されたモータであって、前記巻線装置は、前記コイルを繰り出すノズルを備え、
前記ノズルは、
前記コイルが繰り出されるノズル孔と、
前記ノズル孔の前記コイルが繰り出される側の開口縁に形成された内径丸面取り部と、
前記コイルが繰り出される側の端部における外周縁に形成された外径丸面取り部と、
を有し、
前記コイルの線径をΦｃとし、
前記ノズル孔の内径をΦｉｎとし、
前記内径丸面取り部の曲率半径をＲｉｎとし、
前記外径丸面取り部の曲率半径をＲｏｕｔとしたとき、
各径Φｃ，Φｉｎ，Ｒｉｎ，Ｒｏｕｔは、
１．２Φｃ≦Φｉｎ≦１．４Φｃ
０．５Φｃ≦Ｒｉｎ≦Φｃ
０．２５Φｃ≦Ｒｏｕｔ≦０．５Φｃ
を満たし、
筒状のコア部、及び前記コア部の内周面から径方向内側に向かって突出され前記コイルが巻回される前記ティースを有するステータと、
前記ステータの径方向内側に設けられ、回転軸線回りに回転するロータと、を備え、
前記ロータは、
前記回転軸線回りに回転するシャフトと、
前記シャフトに支持されるとともに、前記回転軸線を径方向中心として回転するロータコアと、
前記ロータコアの外周面に配置された磁石と、
前記ロータコアにおける前記外周面の周方向で隣り合う前記磁石の間で径方向外側に向かって突出する突起と、
を有し、
前記コア部は、前記回転軸線方向からみて多角形状に形成されており、
前記コア部の内周面は、前記コア部の外周面と平行に設けられ、
前記コア部の一辺の肉厚が均一になるように平坦に形成されている
ことを特徴とするモータ。
【請求項2】
前記線径Φｃは、０．３ｍｍ≦Φｃ≦１．５ｍｍ
を満たす
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項3】
前記ティースは、前記コア部の内周面から径方向内側に向かって突出されたティース本体と、
前記ティース本体の径方向内側端から周方向に沿って延びる鍔部と、
を有し、
周方向で隣り合う前記鍔部の間のティース開口部における周方向の幅をＷｔとしたとき、
幅Ｗｔ及び前記線径Φｃは、
３．８３≦Ｗｔ／Φｃ≦６．７３
を満たす
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モータに関する。
【背景技術】
【0002】
モータの中には、コイルが巻回される複数のティースを有するステータと、ステータに対して回転自在に設けられたロータとを備えたものがある。ティースにコイルを巻回する巻線装置は、コイルが繰出されるノズルを有するフライヤと、ステータを支持する基台と、を備えている。そして、ティースにコイルを巻回する際、基台を回転させたり上下動させたりするとともに、フライヤを移動させる。これにより、ステータとフライヤとの相対位置が変化する。すなわち、隣り合うティースの間のスロットからノズルが進入され、このノズルがティースの周囲を、コイルを繰り出しながら移動する。これにより、ティースにコイルが巻回される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００７－３２５４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、ティースにコイルを巻回する際、ノズルから繰り出されたコイルはノズルの端部を支点として大きく折り曲げられる。この際、コイルを引っ張る力が大きいとコイルに無理な曲げ応力がかかりコイルが損傷してしまう可能性があった。
曲げ応力を抑制するためにはノズルを大型化してコイルにかかる曲げ応力を小さくすることが考えられる。しかしながら、このように単純にノズルを大型化すると、例えばティース間のスロット幅を大きくする必要があるなど、モータが大型化したりモータ特性が悪化したりする可能性があった。
曲げ応力を抑制するためにはノズルを大型化してコイルにかかる曲げ応力を小さくすることが考えられる。しかしながら、このように単純にノズルを大型化すると、例えばティース間のスロット幅を大きくする必要があるなど、モータが大型化したりモータ特性が悪化したりする可能性があった。
【0005】
そこで、本発明は、巻回作業時のコイルの損傷を防止し、かつ大型化やモータ特性の低下を防止できるモータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決するために、巻線装置によって、ティースにコイルが巻回されたモータであって、前記巻線装置は、前記コイルを繰り出すノズルを備え、前記ノズルは、前記コイルが繰り出されるノズル孔と、前記ノズル孔の前記コイルが繰り出される側の開口縁に形成された内径丸面取り部と、前記コイルが繰り出される側の端部における外周縁に形成された外径丸面取り部と、を有し、前記コイルの線径をΦｃとし、前記ノズル孔の内径をΦｉｎとし、前記内径丸面取り部の曲率半径をＲｉｎとし、前記外径丸面取り部の曲率半径をＲｏｕｔとしたとき、各径Φｃ，Φｉｎ，Ｒｉｎ，Ｒｏｕｔは、
１．２Φｃ≦Φｉｎ≦１．４Φｃ
０．５Φｃ≦Ｒｉｎ≦Φｃ
０．２５Φｃ≦Ｒｏｕｔ≦０．５Φｃ
を満たし、筒状のコア部、及び前記コア部の内周面から径方向内側に向かって突出され前記コイルが巻回される前記ティースを有するステータと、前記ステータの径方向内側に設けられ、回転軸線回りに回転するロータと、を備え、前記ロータは、前記回転軸線回りに回転するシャフトと、前記シャフトに支持されるとともに、前記回転軸線を径方向中心として回転するロータコアと、前記ロータコアの外周面に配置された磁石と、前記ロータコアにおける前記外周面の周方向で隣り合う前記磁石の間で径方向外側に向かって突出する突起と、を有し、前記コア部は、前記回転軸線方向からみて多角形状に形成されており、前記コア部の内周面は、前記コア部の外周面と平行に設けられ、前記コア部の一辺の肉厚が均一になるように平坦に形成されていることを特徴とする。
１．２Φｃ≦Φｉｎ≦１．４Φｃ
０．５Φｃ≦Ｒｉｎ≦Φｃ
０．２５Φｃ≦Ｒｏｕｔ≦０．５Φｃ
を満たし、筒状のコア部、及び前記コア部の内周面から径方向内側に向かって突出され前記コイルが巻回される前記ティースを有するステータと、前記ステータの径方向内側に設けられ、回転軸線回りに回転するロータと、を備え、前記ロータは、前記回転軸線回りに回転するシャフトと、前記シャフトに支持されるとともに、前記回転軸線を径方向中心として回転するロータコアと、前記ロータコアの外周面に配置された磁石と、前記ロータコアにおける前記外周面の周方向で隣り合う前記磁石の間で径方向外側に向かって突出する突起と、を有し、前記コア部は、前記回転軸線方向からみて多角形状に形成されており、前記コア部の内周面は、前記コア部の外周面と平行に設けられ、前記コア部の一辺の肉厚が均一になるように平坦に形成されていることを特徴とする。
【0009】
上記構成において、前記線径Φｃは、０．３ｍｍ≦Φｃ≦１．５ｍｍを満たしてもよい。
【0010】
上記構成において、前記ティースは、前記コア部の内周面から径方向内側に向かって突出されたティース本体と、前記ティース本体の径方向内側端から周方向に沿って延びる鍔部と、を有し、周方向で隣り合う前記鍔部の間のティース開口部における周方向の幅をＷｔとしたとき、幅Ｗｔ及び前記線径Φｃは、３．８３≦Ｗｔ／Φｃ≦６．７３を満たしてもよい。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、ノズルから繰り出されるコイルの曲げ応力を低減できるので、巻回作業時のコイルの損傷を防止できる。また、無駄にノズルを大きくする必要がないのでモータの大型化やモータ特性の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施形態におけるブラシレスモータの斜視図。
【図3】本発明の実施形態におけるステータ及びロータを軸方向からみた平面図。
【図4】本発明の実施形態における巻線装置を用いたステータコアへのコイルの巻回方法を示す説明図。
【図5】本発明の実施形態におけるノズルの概略図。
【図6】本発明の実施形態におけるコイルへの応力比の変化を示すグラフ。
【図7】本発明の実施形態におけるティース開口幅／コイルの線径の変化を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0013】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0014】
＜ブラシレスモータ＞
図１は、ブラシレスモータ１の斜視図である。図２は、図１のＡ－Ａ線に沿う断面図である。
ブラシレスモータ１は、例えば車両に搭載されるサンルーフの駆動源である。
図１、図２に示すように、ブラシレスモータ１は、モータ部（モータ）２と、モータ部２の回転を減速して出力する減速部３と、モータ部２の駆動制御を行うコントローラ部４と、を備える。
図１は、ブラシレスモータ１の斜視図である。図２は、図１のＡ－Ａ線に沿う断面図である。
ブラシレスモータ１は、例えば車両に搭載されるサンルーフの駆動源である。
図１、図２に示すように、ブラシレスモータ１は、モータ部（モータ）２と、モータ部２の回転を減速して出力する減速部３と、モータ部２の駆動制御を行うコントローラ部４と、を備える。
【0015】
＜モータ部＞
モータ部２は、モータケース５と、モータケース５内に収納されているステータ８と、ステータ８の径方向内側に設けられ、ステータ８に対して回転自在に設けられたロータ９と、を備える。モータ部２は、ステータ８に電力を供給する際にブラシを必要としない、いわゆるブラシレスモータである。
なお、以下の説明において、ロータ９の回転軸線Ｃ１方向を単に軸方向と称し、ロータ９の回転方向を周方向と称し、軸方向及び周方向に直交する径方向を単に径方向と称する。
モータ部２は、モータケース５と、モータケース５内に収納されているステータ８と、ステータ８の径方向内側に設けられ、ステータ８に対して回転自在に設けられたロータ９と、を備える。モータ部２は、ステータ８に電力を供給する際にブラシを必要としない、いわゆるブラシレスモータである。
なお、以下の説明において、ロータ９の回転軸線Ｃ１方向を単に軸方向と称し、ロータ９の回転方向を周方向と称し、軸方向及び周方向に直交する径方向を単に径方向と称する。
【0016】
＜モータケース＞
モータケース５は、例えばアルミダイキャスト等の放熱性の優れた材料から形成されている。モータケース５は、軸方向に分割可能に構成された第１モータケース６と、第２モータケース７と、を備える。第１モータケース６及び第２モータケース７の外形は、それぞれ有底筒状に形成されている。
モータケース５は、例えばアルミダイキャスト等の放熱性の優れた材料から形成されている。モータケース５は、軸方向に分割可能に構成された第１モータケース６と、第２モータケース７と、を備える。第１モータケース６及び第２モータケース７の外形は、それぞれ有底筒状に形成されている。
【0017】
第１モータケース６の外形は、例えば、第２モータケース７側が開口された有底角筒状に形成されている。第１モータケース６は、減速部３側の端部１０が減速部３のギアケース４０と接合されるように、このギアケース４０と一体成形されている。端部１０の径方向略中央には、ロータ９のシャフト３１を挿通可能な貫通孔１０ａが形成されている。また、第１モータケース６における第２モータケース７側の開口部６ａに、第２モータケース７の接合用の縁部１６が形成されている。
【0018】
第２モータケース７の外形は、例えば、軸方向からみて角丸正六角形に形成されている。つまり、第２モータケース７の周壁は、各６つの角部７Ａ及び平坦部７Ｂを有する。第２モータケース７は、第１モータケース６側が開口された有底筒状に形成されている。第２モータケース７における第１モータケース６側の開口部７ａに、径方向の外側に向かって張り出す外フランジ部１７が形成されている。
【0019】
モータケース５は、第１モータケース６の縁部１６と第２モータケース７の外フランジ部１７とを突き合わせることで内部空間を有する。モータケース５の内部空間には、後述するコイル２４の一部が第１モータケース６の内側に収容されるとともに、後述するステータコア２０が第２モータケース７の内側に嵌め合わされるようにして、ステータ８が配置されている。
【0020】
＜ステータ＞
図３は、ステータ８及びロータ９を軸方向からみた平面図である。
図２、図３に示すように、ステータ８は、筒状のコア部２１と、コア部２１の内周面２１ａから径方向内側に向かって突出する複数（例えば、本第実施形態では６つ）のティース２２と、が一体成形されたステータコア２０を有している。
ステータコア２０は、複数の金属板を軸方向に積層することにより形成されている。なお、ステータコア２０は、複数の金属板を軸方向に積層して形成される場合に限られるものではなく、例えば、軟磁性粉を加圧成形することにより形成されてもよい。
図３は、ステータ８及びロータ９を軸方向からみた平面図である。
図２、図３に示すように、ステータ８は、筒状のコア部２１と、コア部２１の内周面２１ａから径方向内側に向かって突出する複数（例えば、本第実施形態では６つ）のティース２２と、が一体成形されたステータコア２０を有している。
ステータコア２０は、複数の金属板を軸方向に積層することにより形成されている。なお、ステータコア２０は、複数の金属板を軸方向に積層して形成される場合に限られるものではなく、例えば、軟磁性粉を加圧成形することにより形成されてもよい。
【0021】
コア部２１は、第２モータケース７の内側に嵌め合わされるように、軸方向からみて角丸正六角形の筒状に形成されている。つまり、コア部２１は、各６つの角部２０Ａ及び平坦部２０Ｂを有する。平坦部２０Ｂは、内周面２１ａと外周面２１ｂとが平行となるように肉厚が均一に形成されている。平坦部２０Ｂは、請求項における一辺に相当している。
複数のティース２２は、コア部２１の各平坦部２０Ｂの周方向中央から径方向内側に向かって突設されている。
複数のティース２２は、コア部２１の各平坦部２０Ｂの周方向中央から径方向内側に向かって突設されている。
【0022】
ティース２２は、一体成形されたティース本体２２ａ及び一対の鍔部２２ｂを備える。ティース本体２２ａは、コア部２１の内周面から径方向に沿って径方向内側に向かって突出する。鍔部２２ｂは、ティース本体２２ａの径方向内側端から周方向に沿って延びる。鍔部２２ｂは、ティース本体２２ａから周方向外側に延びるように形成されている。そして、周方向で隣り合うティース２２の間に、スロット１９が形成される。なお、以下の説明では、スロット１９のうち、周方向で隣り合う鍔部２２ｂの間をティース開口部１９ａと称し、ティース開口部１９ａの周方向の幅、つまり、周方向で隣り合う鍔部２２ｂの間の幅をティース開口幅Ｗｔと称する。
【0023】
また、コア部２１の内周面及びティース２２は、樹脂製のインシュレータ２３によって覆われている。このインシュレータ２３の表面上から各ティース２２に巻き付けられるようにコイル２４が装着されている。各コイル２４は、コントローラ部４からの給電により、ロータ９を回転させるための磁界を発生させる。
【0024】
＜ロータ＞
ロータ９は、ステータ８の径方向内側に微小隙間を介して回転自在に設けられている。ロータ９は、シャフト３１と、ロータコア３２と、４つの永久磁石３３と、を備える。このように、モータ部２において、例えば、永久磁石３３の磁極数とスロット１９（ティース２２）の数との比は、４：６である。
シャフト３１の軸心は、ロータ９の回転軸線Ｃ１と一致している。シャフト３１が回転軸線Ｃ１回りに回転する。シャフト３１は、減速部３を構成するウォーム軸４４（図２参照）と一体成形されている。
ロータコア３２は、シャフト３１の外側に嵌め合わされるように固定されている。ロータコア３２の外形は、シャフト３１を回転軸線Ｃ１とする円柱状に形成されている。
ロータ９は、ステータ８の径方向内側に微小隙間を介して回転自在に設けられている。ロータ９は、シャフト３１と、ロータコア３２と、４つの永久磁石３３と、を備える。このように、モータ部２において、例えば、永久磁石３３の磁極数とスロット１９（ティース２２）の数との比は、４：６である。
シャフト３１の軸心は、ロータ９の回転軸線Ｃ１と一致している。シャフト３１が回転軸線Ｃ１回りに回転する。シャフト３１は、減速部３を構成するウォーム軸４４（図２参照）と一体成形されている。
ロータコア３２は、シャフト３１の外側に嵌め合わされるように固定されている。ロータコア３２の外形は、シャフト３１を回転軸線Ｃ１とする円柱状に形成されている。
【0025】
ロータコア３２は、複数の金属板を軸方向に積層することにより形成されている。なお、ロータコア３２は、複数の金属板を軸方向に積層して形成される場合に限られるものではなく、例えば、軟磁性粉を加圧成形することにより形成されてもよい。
また、ロータコア３２の径方向中央には、軸方向に貫通する貫通孔３２ａが形成されている。シャフト３１は貫通孔３２ａに圧入されている。なお、ロータコア３２がシャフト３１の外側に嵌め合わされるように、相対的にシャフト３１が貫通孔３２ａに挿入され、接着剤等によってシャフト３１とロータコア３２とが固定されてもよい。
ロータコア３２において、径方向内側の内周面（つまり貫通孔３２ａの内周面）の円弧中心及び径方向外側の外周面３２ｂの円弧中心は、シャフト３１の回転軸線Ｃ１の位置と一致している。
また、ロータコア３２の径方向中央には、軸方向に貫通する貫通孔３２ａが形成されている。シャフト３１は貫通孔３２ａに圧入されている。なお、ロータコア３２がシャフト３１の外側に嵌め合わされるように、相対的にシャフト３１が貫通孔３２ａに挿入され、接着剤等によってシャフト３１とロータコア３２とが固定されてもよい。
ロータコア３２において、径方向内側の内周面（つまり貫通孔３２ａの内周面）の円弧中心及び径方向外側の外周面３２ｂの円弧中心は、シャフト３１の回転軸線Ｃ１の位置と一致している。
【0026】
さらに、ロータコア３２の外周面３２ｂには、４つの突起３５が周方向に等間隔で設けられている。突起３５は、径方向の外方に突出するとともにロータコア３２の軸方向全体に亘って延びるように形成されている。
また、突起３５は、周方向で対向する２つの側面３５ａが突出方向に平行となるように形成されている。つまり、突起３５は、周方向の幅寸法が突出方向で均一になるように形成されている。
また、突起３５は、周方向で対向する２つの側面３５ａが突出方向に平行となるように形成されている。つまり、突起３５は、周方向の幅寸法が突出方向で均一になるように形成されている。
【0027】
さらに、突起３５の突出方向外側における周方向両側の角部には、丸面取り部３５ｂが形成されている。
このように形成されたロータコア３２の外周面３２ｂにおいて、周方向で隣り合う２つの突起３５の間は、それぞれ磁石収納部３６として構成されている。
このように形成されたロータコア３２の外周面３２ｂにおいて、周方向で隣り合う２つの突起３５の間は、それぞれ磁石収納部３６として構成されている。
【0028】
すなわち、ロータ９は、界磁用の永久磁石３３をロータコア３２の外周面３２ｂに有する表面磁石（ＳＰＭ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）型のロータであるとともに、周方向に並ぶ永久磁石３３間においてロータコア３２の径方向の外方に突出する突起３５を備えるインセット型のロータである。
４つの永久磁石３３は、ロータコア３２の外周面３２ｂに設けられる４つ磁石収納部３６に配置されている。各永久磁石３３は、磁石収納部３６において、例えば接着剤等によりロータコア３２に固定されている。
永久磁石３３は、例えば、フェライト磁石、ネオジムボンド磁石又はネオジム焼結磁石などである。
４つの永久磁石３３は、ロータコア３２の外周面３２ｂに設けられる４つ磁石収納部３６に配置されている。各永久磁石３３は、磁石収納部３６において、例えば接着剤等によりロータコア３２に固定されている。
永久磁石３３は、例えば、フェライト磁石、ネオジムボンド磁石又はネオジム焼結磁石などである。
【0029】
永久磁石３３は、着磁（磁界）の配向が厚み方向に沿ってパラレル配向となるように着磁されている。つまり、永久磁石３３の配向は、磁化容易方向が永久磁石３３の中央部における径方向と平行な方向となるパラレル配向である。
そして、周方向で隣り合う永久磁石３３は、相互の磁化方向が反対方向となるように配置されている。４つの永久磁石３３は、周方向に磁極が互い違いになるように配置されている。つまり、外周側がＮ極とされた永久磁石３３と外周側がＳ極とされた永久磁石３３とは周方向で隣り合うように配置されている。これにより、周方向で隣り合う永久磁石３３の間に配置されるロータコア３２の突起３５は、磁極の境界（極境界）に位置している。
そして、周方向で隣り合う永久磁石３３は、相互の磁化方向が反対方向となるように配置されている。４つの永久磁石３３は、周方向に磁極が互い違いになるように配置されている。つまり、外周側がＮ極とされた永久磁石３３と外周側がＳ極とされた永久磁石３３とは周方向で隣り合うように配置されている。これにより、周方向で隣り合う永久磁石３３の間に配置されるロータコア３２の突起３５は、磁極の境界（極境界）に位置している。
【0030】
＜減速部＞
図１、図２に戻り、減速部３は、モータケース５が取り付けられているギアケース４０と、ギアケース４０内に収納されるウォーム減速機構４１と、を備える。
ギアケース４０は、例えばアルミダイキャスト等の放熱性の優れた材料により形成されている。ギアケース４０の外形は、例えば箱状に形成されている。ギアケース４０は、内部にウォーム減速機構４１を収容するギア収容部４２を有する。また、ギアケース４０におけるモータ部２側の端部４０ａには、第１モータケース６が一体成形されている箇所に、この第１モータケース６の貫通孔１０ａとギア収容部４２とを通じさせる開口部４３が形成されている。
図１、図２に戻り、減速部３は、モータケース５が取り付けられているギアケース４０と、ギアケース４０内に収納されるウォーム減速機構４１と、を備える。
ギアケース４０は、例えばアルミダイキャスト等の放熱性の優れた材料により形成されている。ギアケース４０の外形は、例えば箱状に形成されている。ギアケース４０は、内部にウォーム減速機構４１を収容するギア収容部４２を有する。また、ギアケース４０におけるモータ部２側の端部４０ａには、第１モータケース６が一体成形されている箇所に、この第１モータケース６の貫通孔１０ａとギア収容部４２とを通じさせる開口部４３が形成されている。
【0031】
また、ギアケース４０の端部４０ａと直交する側面４０ｂには、ガイドプレート４９が設けられている。ガイドプレート４９は、ウォーム減速機構４１の出力軸４８を回転自在に支持するために設けられている。
【0032】
ギア収容部４２に収容されたウォーム減速機構４１は、ウォーム軸４４と、ウォーム軸４４に噛み合わされるウォームホイール４５と、により構成されている。
ウォーム軸４４は、モータ部２のシャフト３１と同軸上（回転軸線Ｃ１上）に配置されている。ウォーム軸４４は、両端がギアケース４０に設けられた軸受４６，４７によって回転自在に支持されている。ウォーム軸４４のモータ部２側の端部は、軸受４６を介してギアケース４０の開口部４３に至るまで突出している。この突出したウォーム軸４４の端部とモータ部２のシャフト３１との端部が接合され、ウォーム軸４４とシャフト３１とが一体化されている。なお、ウォーム軸４４とシャフト３１は、１つの母材からウォーム軸部分と回転軸部分とを成形することにより一体として形成されてもよい。
ウォーム軸４４は、モータ部２のシャフト３１と同軸上（回転軸線Ｃ１上）に配置されている。ウォーム軸４４は、両端がギアケース４０に設けられた軸受４６，４７によって回転自在に支持されている。ウォーム軸４４のモータ部２側の端部は、軸受４６を介してギアケース４０の開口部４３に至るまで突出している。この突出したウォーム軸４４の端部とモータ部２のシャフト３１との端部が接合され、ウォーム軸４４とシャフト３１とが一体化されている。なお、ウォーム軸４４とシャフト３１は、１つの母材からウォーム軸部分と回転軸部分とを成形することにより一体として形成されてもよい。
【0033】
ウォームホイール４５には、このウォームホイール４５の径方向中央に出力軸４８が設けられている。出力軸４８は、ウォームホイール４５の回転軸方向と同軸上に配置されている。出力軸４８は、ギアケース４０のガイドプレート４９を介してギアケース４０の外部に突出するギアユニット５０に接続されている。ギアユニット５０は、図示しない電装品と接続される。
【0034】
また、ウォーム軸４４には、ウォーム軸４４の回転位置を検出する回転位置検出部６０が設けられている。回転位置検出部６０は、コントローラ部４に接続されている。
【0035】
＜コントローラ部＞
モータ部２の駆動制御を行うコントローラ部４は、磁気検出素子などが実装されたコントローラ基板６２を有している。そして、コントローラ基板６２は、第１モータケース６の貫通孔１０ａに配置されている。
モータ部２の駆動制御を行うコントローラ部４は、磁気検出素子などが実装されたコントローラ基板６２を有している。そして、コントローラ基板６２は、第１モータケース６の貫通孔１０ａに配置されている。
【0036】
コントローラ基板６２は、いわゆるエポキシ基板に複数の図示しない導電性のパターンが形成されたものである。コントローラ基板６２には、モータ部２のステータコア２０から引き出されたコイル２４の端末部が接続されているとともに、ギアケース４０に設けられたターミナル１１が電気的に接続されている。また、コントローラ基板６２には、磁気検出素子の他に、コイル２４に供給する電流を制御するＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子からなる図示しないパワーモジュールが実装されている。さらに、コントローラ基板６２には、このコントローラ基板６２に印加される電圧の平滑化を行う図示しないコンデンサ等が実装されている。
【0037】
ターミナル１１は、図示しない外部電源から延びるコネクタと嵌着可能に形成されている。そして、ターミナル１１に、コントローラ基板６２が電気的に接続されている。これにより、外部電源の電力がコントローラ基板６２に供給される。
【0038】
＜ブラシレスモータの動作＞
次に、ブラシレスモータ１の動作について説明する。
ブラシレスモータ１において、ターミナル１１を介してコントローラ基板６２に供給された電力は、不図示のパワーモジュールを介してモータ部２の各コイル２４に選択的に供給される。
次に、ブラシレスモータ１の動作について説明する。
ブラシレスモータ１において、ターミナル１１を介してコントローラ基板６２に供給された電力は、不図示のパワーモジュールを介してモータ部２の各コイル２４に選択的に供給される。
【0039】
すると、各コイル２４に流れる電流は、ステータ８（ティース２２）に所定の鎖交磁束を形成する。この鎖交磁束は、ロータ９の永久磁石３３により形成される有効磁束との間で磁気的な吸引力又は反発力（磁石トルク）を発生させる。
また、ロータコア３２の突起３５は、突出方向をステータ８（ティース２２）からの鎖交磁束が流れやすい方向とするとともに、鎖交磁束の磁路の磁気抵抗（リラクタンス）を小さくするように、ロータコア３２を回転させるリラクタンストルクを発生させる。
また、ロータコア３２の突起３５は、突出方向をステータ８（ティース２２）からの鎖交磁束が流れやすい方向とするとともに、鎖交磁束の磁路の磁気抵抗（リラクタンス）を小さくするように、ロータコア３２を回転させるリラクタンストルクを発生させる。
【0040】
これらの磁石トルク及びリラクタンストルクは、ロータ９を継続的に回転させる。ロータ９の回転は、シャフト３１と一体化されているウォーム軸４４に伝達され、さらにウォーム軸４４に噛み合わされているウォームホイール４５に伝達される。そして、ウォームホイール４５の回転は、ウォームホイール４５に連結されている出力軸４８に伝達され、出力軸４８は、所望の電装品を駆動させる。
【0041】
また、コントローラ基板６２に実装されている磁気検出素子及び回転位置検出部６０によって検出されたウォームホイール４５の回転位置の検出信号は、不図示の外部機器に出力される。不図示の外部機器は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサによって所定のプログラムが実行されることにより機能するソフトウェア機能部である。ソフトウェア機能部は、ＣＰＵなどのプロセッサ、プログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びタイマーなどの電子回路を備えるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｏｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。
【0042】
また、図示しない外部機器の少なくとも一部は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｃｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）などの集積回路であってもよい。図示しない外部機器は、ウォームホイール４５の回転位置検出信号に基づいて、図示しないパワーモジュールのスイッチング素子等の切替えタイミングを制御し、モータ部２の駆動制御を行う。なお、パワーモジュールの駆動信号の出力及びモータ部２の駆動制御は、図示しない外部機器の代わりにコントローラ部４によって実行されてもよい。
【0043】
＜巻線装置＞
次に、図４から図７に基づいて、巻線装置７０と巻線装置７０を用いたステータコア２０へのコイル２４の巻回方法について説明する。
図４は、巻線装置７０を用いたステータコア２０へのコイル２４の巻回方法を示す説明図である。
図４に示すように、巻線装置７０は、コイル２４を繰り出すノズル７１を有している。ノズル７１は、円筒状に形成されている。このノズル７１のコイル２４を繰り出す側の先端７１ａをスロット１９に向け、ティース開口部１９ａを介してスロット１９内にノズル７１が挿入される。そして、ティース２２の周囲をノズル７１が移動しながらこのノズル７１からコイル２４が繰り出され、ティース２２にコイル２４が巻回されていく。
次に、図４から図７に基づいて、巻線装置７０と巻線装置７０を用いたステータコア２０へのコイル２４の巻回方法について説明する。
図４は、巻線装置７０を用いたステータコア２０へのコイル２４の巻回方法を示す説明図である。
図４に示すように、巻線装置７０は、コイル２４を繰り出すノズル７１を有している。ノズル７１は、円筒状に形成されている。このノズル７１のコイル２４を繰り出す側の先端７１ａをスロット１９に向け、ティース開口部１９ａを介してスロット１９内にノズル７１が挿入される。そして、ティース２２の周囲をノズル７１が移動しながらこのノズル７１からコイル２４が繰り出され、ティース２２にコイル２４が巻回されていく。
【0044】
また、ノズル７１は径方向に沿って往復移動を繰り返し、ティース２２上にコイル２４を径方向に沿って並べるように巻回していく。より具体的には、スロット１９からノズル７１を引き抜く方向（図４における矢印Ｙ１参照）に移動しながらコイル２４を巻回している際、ティース本体２２ａの外周面においてコア部２１側の根本から鍔部２２ｂに向けてコイル２４が順次巻回されていく。一方、スロット１９に向けてノズル７１を挿入する方向（図４における矢印Ｙ２参照）に移動しながらコイル２４を巻回している際、ティース本体２２ａの外周面において鍔部２２ｂからコア部２１側の根本に向けてコイル２４が順次巻回されていく。このようにティース２２上にコイル２４を巻回していくことにより、コイル２４は俵上に積み重ねられ、コイル２４の巻回作業が完了する。
【0045】
ここで、ステータコア２０のコア部２１は、軸方向からみて角丸正六角形の筒状に形成されており、各６つの角部２０Ａ及び平坦部２０Ｂを有している。平坦部２０Ｂは、内周面２１ａと外周面２１ｂとが平行となるように肉厚が均一に形成されている。このため、図３に示すように、コア部２１が円筒状に形成されている場合（図３における二点鎖線の符号２１ｅ参照）と比較してスロット１９内のスペースを大きくすることができる（図３におけるハッチ部Ｈｂ参照）。この分、コイル２４の占積率を低減することができ、スロット１９内にノズル７１を進入しやすくできる。
【0046】
次に、図５に基づいて、ノズル７１の詳細について説明する。
図５は、ノズル７１の概略図である。
図５に示すように、ノズル７１は、コイル２４が繰り出されるノズル孔７２と、ノズル孔７２の先端７１ａ側の開口縁に形成された内径丸面取り部７３と、ノズル孔７２の先端７１ａ側の外周縁に形成された外径丸面取り部７４と、を有する。各丸面取り部７３，７４は、ノズル７１の軸方向に沿う断面形状が円弧状に形成されている。
図５は、ノズル７１の概略図である。
図５に示すように、ノズル７１は、コイル２４が繰り出されるノズル孔７２と、ノズル孔７２の先端７１ａ側の開口縁に形成された内径丸面取り部７３と、ノズル孔７２の先端７１ａ側の外周縁に形成された外径丸面取り部７４と、を有する。各丸面取り部７３，７４は、ノズル７１の軸方向に沿う断面形状が円弧状に形成されている。
【0047】
ここで、コイル２４の線径をΦｃとし、ノズル孔７２の内径をΦｉｎとし、内径丸面取り部７３の曲率半径をＲｉｎとし、外径丸面取り部７４の曲率半径をＲｏｕｔとしたとき、各径Φｃ，Φｉｎ，Ｒｉｎ，Ｒｏｕｔは、
１．２Φｃ≦Φｉｎ≦１．４Φｃ ・・・（１）
０．５Φｃ≦Ｒｉｎ≦Φｃ ・・・（２）
０．２５Φｃ≦Ｒｏｕｔ≦０．５Φｃ ・・・（３）
を満たす。なお、コイル２４の線径Φｃは、コイル２４の絶縁被覆の被膜厚さを除いた値である。
１．２Φｃ≦Φｉｎ≦１．４Φｃ ・・・（１）
０．５Φｃ≦Ｒｉｎ≦Φｃ ・・・（２）
０．２５Φｃ≦Ｒｏｕｔ≦０．５Φｃ ・・・（３）
を満たす。なお、コイル２４の線径Φｃは、コイル２４の絶縁被覆の被膜厚さを除いた値である。
【0048】
式（１）について、ノズル孔７２の内径Φｉｎは、コイル２４の線径Φｃに対して十分な広さを確保する必要があるからである。
【0049】
式（２）について説明する。
まず、図６について、コイル２４の曲げ強さについて説明する。
図６は、縦軸をコイル２４への応力比［１／Ｘ］とし、横軸をコイル２４の曲げ曲率／線径Φｃの比率とした場合のコイル２４への応力比の変化を示すグラフである。
図６に示すように、コイル２４の線径Φｃに対する曲げ曲率が大きいほどコイル２４への応力比が小さくなることが確認できる。一方で、内径丸面取り部７３の曲率半径Ｒｉｎを大きくし過ぎてしまうとノズル７１が大型化してティース開口幅Ｗｔを大きくしなければならなくなる。このため、上記比率の「１」近傍が望ましく、内径丸面取り部７３の曲率半径Ｒｉｎは上記式（２）を満たすこととした。
まず、図６について、コイル２４の曲げ強さについて説明する。
図６は、縦軸をコイル２４への応力比［１／Ｘ］とし、横軸をコイル２４の曲げ曲率／線径Φｃの比率とした場合のコイル２４への応力比の変化を示すグラフである。
図６に示すように、コイル２４の線径Φｃに対する曲げ曲率が大きいほどコイル２４への応力比が小さくなることが確認できる。一方で、内径丸面取り部７３の曲率半径Ｒｉｎを大きくし過ぎてしまうとノズル７１が大型化してティース開口幅Ｗｔを大きくしなければならなくなる。このため、上記比率の「１」近傍が望ましく、内径丸面取り部７３の曲率半径Ｒｉｎは上記式（２）を満たすこととした。
【0050】
式（３）について説明する。
ここで、ノズル７１は径方向に沿って往復移動を繰り返し、ティース２２上にコイル２４を径方向に沿って並べるように巻回していくので、図４に示すように、ノズル７１の内径丸面取り部７３には常にコイル２４が摺接されるが、ノズル７１の外径丸面取り部７４には、スロット１９に向けてノズル７１を挿入する方向（図４における矢印Ｙ２参照）に移動する場合のみにコイル２４が摺接される。つまり、外径丸面取り部７４にコイル２４が摺接される頻度は、内径丸面取り部７３にコイル２４が摺接される頻度と比較して１／２となる。このため、式（３）に示すように、外径丸面取り部７４の曲率半径Ｒｏｕｔを内径丸面取り部７３の曲率半径Ｒｉｎの１／２とした。
ここで、ノズル７１は径方向に沿って往復移動を繰り返し、ティース２２上にコイル２４を径方向に沿って並べるように巻回していくので、図４に示すように、ノズル７１の内径丸面取り部７３には常にコイル２４が摺接されるが、ノズル７１の外径丸面取り部７４には、スロット１９に向けてノズル７１を挿入する方向（図４における矢印Ｙ２参照）に移動する場合のみにコイル２４が摺接される。つまり、外径丸面取り部７４にコイル２４が摺接される頻度は、内径丸面取り部７３にコイル２４が摺接される頻度と比較して１／２となる。このため、式（３）に示すように、外径丸面取り部７４の曲率半径Ｒｏｕｔを内径丸面取り部７３の曲率半径Ｒｉｎの１／２とした。
【0051】
この他、ティース開口幅Ｗｔは、ノズル７１とティース開口部１９ａとの間の隙間Ｓは、
０．１ｍｍ≦Ｓ≦０．２ｍｍ ・・・（４）
を満たすことが望ましい。このようにすることで、ティース２２とノズル７１との接触を回避できるからである。
０．１ｍｍ≦Ｓ≦０．２ｍｍ ・・・（４）
を満たすことが望ましい。このようにすることで、ティース２２とノズル７１との接触を回避できるからである。
【0052】
図７は、縦軸をティース開口幅Ｗｔ／コイル２４の線径Φｃとし、横軸をコイル２４の線径Φｃとしたときのティース開口幅Ｗｔ／コイル２４の線径Φｃの変化を示すグラフである。
図７に示すように、上記式（１）～（４）の下限値から上限値の範囲において、コイル２４の線径Φｃを
０．３ｍｍ≦Φｃ≦１．５ｍｍ ・・・（５）
を満たすようにすることが望ましいことが確認できる。コイル２４の線径Φｃが０．３ｍｍよりも小さくなると、ティース開口幅Ｗｔ／コイル２４の線径Φｃの値が急激に大きくなる。また、コイル２４の線径Φｃが１．５ｍｍよりも大きくなると現実的にコイル２４を曲げるのが困難になる。このため、上記式（５）とした。
図７に示すように、上記式（１）～（４）の下限値から上限値の範囲において、コイル２４の線径Φｃを
０．３ｍｍ≦Φｃ≦１．５ｍｍ ・・・（５）
を満たすようにすることが望ましいことが確認できる。コイル２４の線径Φｃが０．３ｍｍよりも小さくなると、ティース開口幅Ｗｔ／コイル２４の線径Φｃの値が急激に大きくなる。また、コイル２４の線径Φｃが１．５ｍｍよりも大きくなると現実的にコイル２４を曲げるのが困難になる。このため、上記式（５）とした。
【0053】
また、図７に示すグラフより、ティース開口幅Ｗｔ／コイル２４の線径Φｃは、
３．８３≦Ｗｔ／Φｃ≦６．７３ ・・・（６）
を満たすようにすることが望ましい。上記式（６）を満たすことにより、ティース開口幅Ｗｔを十分に確保できるため、コイル２４の傷や損傷を防止できる。
３．８３≦Ｗｔ／Φｃ≦６．７３ ・・・（６）
を満たすようにすることが望ましい。上記式（６）を満たすことにより、ティース開口幅Ｗｔを十分に確保できるため、コイル２４の傷や損傷を防止できる。
【0054】
このように上述の巻線装置７０におけるノズル７１は、上記式（１）～（３）を満たすように形成されている。このため、ノズル７１から繰り出されるコイル２４の曲げ応力を極力低減できるので、コイル２４の巻回作業時の損傷を防止できる。また、無駄にノズル７１が大型化してしまうことを防止できるので、モータ部２の大型化やモータ特性の低下を防止できる。
【0055】
また、モータ部２は、突起３５を有するロータコア３２を備える。このため、ロータ９を回転させるにあたり、リラクタンストルクと永久磁石３３の磁力（磁石トルク）との双方を利用することができ、モータ部２のトルクを効果的に大きくできる。この分、コイル２４の占積率を低減できるので、コイル２４の巻回作業工数を低減でき、コイル２４の損傷を抑制できる。
【0056】
また、ステータコア２０のコア部２１は、軸方向からみて角丸正六角形の筒状に形成されており、各６つの角部２０Ａ及び平坦部２０Ｂを有している。平坦部２０Ｂは、内周面２１ａと外周面２１ｂとが平行となるように肉厚が均一に形成されている。このため、図３に示すように、コア部２１が円筒状に形成されている場合（図３における二点鎖線参照）と比較してスロット１９内のスペースを大きくすることができる（図３におけるハッチ部参照）。この分、コイル２４の占積率を低減することができ、スロット１９内にノズル７１を進入しやすくできる。よって、コイル２４の巻回作業を容易化できる。
【0057】
また、コイル２４の線径Φｃは、上記式（４）を満たすことが望ましい。このように構成することで、ノズル７１の形状（寸法）、ティース開口幅Ｗｔを適正なものにでき、モータ部２の大型化やモータ特性の低下を確実に防止できる。
また、ティース開口幅Ｗｔ／コイル２４の線径Φｃは、上記式（６）を満たすことが望ましい。このように構成することで、ティース開口幅Ｗｔを十分に確保できるため、コイル２４の傷や損傷を防止できる。
また、ティース開口幅Ｗｔ／コイル２４の線径Φｃは、上記式（６）を満たすことが望ましい。このように構成することで、ティース開口幅Ｗｔを十分に確保できるため、コイル２４の傷や損傷を防止できる。
【0058】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、ブラシレスモータ１は、車両に搭載されるサンルーフの駆動源であるとした。しかしながらこれに限られるものではなく、例えば、ブラシレスモータ１は、車両に搭載される各種の電装品（例えば、パワーウインドウ、電動シート及びワイパー等）の駆動源又は車両以外の各種機器に搭載される駆動源であってもよい。
例えば、上述の実施形態では、ブラシレスモータ１は、車両に搭載されるサンルーフの駆動源であるとした。しかしながらこれに限られるものではなく、例えば、ブラシレスモータ１は、車両に搭載される各種の電装品（例えば、パワーウインドウ、電動シート及びワイパー等）の駆動源又は車両以外の各種機器に搭載される駆動源であってもよい。
【0059】
上述の実施形態では、モータ部２において、例えば、永久磁石３３の磁極数とスロット１９（ティース２２）の数との比は、４：６である場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、永久磁石３３の磁極数とスロット１９（ティース２２）の数との比は、任意に設定することができる。
【符号の説明】
【0060】
１…ブラシレスモータ、２…モータ部（モータ）、８…ステータ、９…ロータ、２０…ステータコア、２０Ａ…角部、２０Ｂ…平坦部、２２…ティース、２２ａ…ティース本体、２２ｂ…鍔部、２４…コイル、７０…巻線装置、７１…ノズル、７２…ノズル孔、７３…内径丸面取り部、７４…外径丸面取り部、Ｃ１…回転軸線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】