ホーム > 特許ランキング > ミネベアミツミ株式会社
(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】2024-08-28
(45)【発行日】2024-09-05
(54)【発明の名称】回転電機
(51)【国際特許分類】
H02K 3/46 20060101AFI20240829BHJP
H02K 3/50 20060101ALI20240829BHJP
【ＦＩ】
H02K3/46 B
H02K3/50 A
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020120077
(22)【出願日】2020-07-13
(65)【公開番号】P2022017023
(43)【公開日】2022-01-25
【審査請求日】2023-05-16
(73)【特許権者】
【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】110001771
【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】峰松 泰浩
(72)【発明者】
【氏名】中野 智彰
【審査官】谿花 正由輝
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１６３７２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／１７４８１７（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｋ ３／４６
Ｈ０２Ｋ １／００
Ｈ０２Ｋ ３／５０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のティースと、
巻き始めと巻き終わりとを有する第１のステータコイルと、
前記第１のステータコイルの巻き始めにつながる第１渡線と、
前記第１のステータコイルの巻き終わりにつながる第２渡線と、
前記第１のステータコイルが巻かれた筒部と、当該筒部が連結された外周側面とを有するインシュレータと、
を備え、
前記第１のステータコイルは、前記複数のティースのうち１つのティースに巻き回され、他のいずれか１つのティースに巻き回された同一相の別のステータコイルと、前記第１渡線又は前記第２渡線を介して接続され、
前記インシュレータの外周側面には、複数の凹部が回転軸方向に並んで形成されており、
前記第１渡線と前記第２渡線とは、前記複数の凹部のうち、回転軸方向において異なる位置にある２つの凹部に配置され、
前記複数の凹部は、それぞれ、前記回転軸方向において対向する２つの凸部により形成され、
前記第２渡線が配置される第２凹部は、前記第２渡線が前記第２凹部に引き出される位置において、前記第２凹部を挟んで対向する２つの凸部の周方向の端部の位置が相互に異なる、
回転電機。
【請求項2】
前記第１渡線が前記第１のステータコイルに引き込まれる位置において、前記第２凹部を挟んで対向する２つの凸部の周方向の端部の位置が略同一である、請求項１に記載の回転電機。
【請求項3】
前記第１渡線は、前記第１のステータコイルとは相が異なる第２のステータコイルの巻き終わりにつながる、請求項１又は２に記載の回転電機。
【請求項4】
前記第１のステータコイルの巻き始めが、前記第１のステータコイルとは相が異なる第３のステータコイルの巻き終わりにつながる、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の回転電機。
【請求項5】
前記第２渡線は、前記別のステータコイルの巻き始めにつながり、前記別のステータコイルの巻き終わりにつながる第３渡線が、前記第２渡線が巻き回された凹部と同一の凹部に配置される、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の回転電機。
【請求項6】
前記第１渡線、前記第２渡線及び前記第３渡線が、同一の導線により形成される、請求項５に記載の回転電機。
【請求項7】
複数のティースと、
巻き始めと巻き終わりとを有する第１のステータコイルと、
前記第１のステータコイルの巻き始めにつながる第１渡線と、
前記第１のステータコイルの巻き終わりにつながる第２渡線と、
前記第１のステータコイルが巻かれた筒部と、当該筒部が連結された外周側面とを有するインシュレータと、
を備え、
前記第１のステータコイルは、前記複数のティースのうち１つのティースに巻き回され、他のいずれか１つのティースに巻き回された同一相の別のステータコイルと、前記第１渡線又は前記第２渡線を介して接続され、
前記インシュレータの外周側面には、複数の凹部が回転軸方向に並んで形成されており、
前記第１渡線と前記第２渡線とは、前記複数の凹部のうち、回転軸方向において異なる位置にある２つの凹部に配置され、
前記複数の凹部に配置された複数の渡線は、前記第１渡線と前記第２渡線とを含み、
前記第１渡線と前記第２渡線とは、互いに異なる回転方向に巻き回されている、
回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回転電機に関する。
【背景技術】
【0002】
３相モータや３相発電機等の回転電機にコイルを巻き回す際に、１８０度反対側のスロットまで渡線を引き回す場合がある。その際に、渡線が他の相の渡線と重ならないようにするため、渡線を巻き回すための溝をインシュレータに３つ形成し、三段構造で巻き線を行う技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１５－１７１２３９号公報
【文献】特開２００８－１６７６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
回転電機にコイルを巻き回す際に、インシュレータに形成された溝から渡線がスロットに進入し、スロット内のティースにコイルを巻き終えた後に別の段の溝に引き回される場合がある。その際、別の段の溝に導線を引き回すことが難しい場合がある。
【0005】
一つの側面では、導線の巻き回しを容易にできる回転電機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】
一つの態様において、回転電機は、複数のティースと、巻き始めと巻き終わりとを有する第１のステータコイルと、前記第１のステータコイルの巻き始めにつながる第１渡線と、前記第１のステータコイルの巻き終わりにつながる第２渡線と、前記第１のステータコイルが巻かれた筒部と、当該筒部が連結された外周側面とを有するインシュレータとを備える。前記第１のステータコイルは、前記複数のティースのうち１つのティースに巻き回され、他のいずれか１つのティースに巻き回された同一相の別のステータコイルと、前記第１渡線又は前記第２渡線を介して接続される。前記インシュレータの外周側面には、複数の凹部が回転軸方向に並んで形成されており、前記第１渡線と前記第２渡線とは、前記複数の凹部のうち、回転軸方向において異なる位置にある２つの凹部に配置されている。前記複数の凹部は、それぞれ、前記回転軸方向において対向する２つの凸部により形成される。前記第２渡線が配置される第２凹部は、前記第２渡線が前記第２凹部に引き出される位置において、前記第２凹部を挟んで対向する２つの凸部の周方向の端部の位置が相互に異なる。
【0007】
一つの態様によれば、導線の巻き回しを容易にできる回転電機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本願の開示する回転電機について図面を参照して説明する。なお、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。各図面において、説明を分かりやすくするために、回転電機の回転軸（シャフト）に沿う方向をＺ軸方向とする３次元の直交座標系を図示する場合がある。
【0010】
［実施形態］
図１は、実施形態におけるモータの外観斜視図、図２は、モータの図１におけるＡ－Ａ断面図である。図１において、モータ１は、略円筒状のハウジング７と、このハウジング７の開口側の端部を覆うキャップ８とを備えている。ハウジング７およびキャップ８は、例えば、金属材料から形成されている。キャップ８の中央の突出部８ａからは、シャフト９が露出している。また、キャップ８上には、樹脂等の絶縁材料から形成されたボス部８３ａが突出し、このボス部８３ａからは、金属材料から形成された外部端子８４が露出している。なお、モータ１は回転電機の一例である。
図１は、実施形態におけるモータの外観斜視図、図２は、モータの図１におけるＡ－Ａ断面図である。図１において、モータ１は、略円筒状のハウジング７と、このハウジング７の開口側の端部を覆うキャップ８とを備えている。ハウジング７およびキャップ８は、例えば、金属材料から形成されている。キャップ８の中央の突出部８ａからは、シャフト９が露出している。また、キャップ８上には、樹脂等の絶縁材料から形成されたボス部８３ａが突出し、このボス部８３ａからは、金属材料から形成された外部端子８４が露出している。なお、モータ１は回転電機の一例である。
【0011】
図２は、モータ１の図１におけるＡ－Ａ断面図である。図２において、ハウジング７のキャップ８と反対側（図２における下側）の中央の突出部７ａの内側にはベアリング９１が設けられ、キャップ８の突出部８ａの内側にはベアリング９２が設けられ、ベアリング９１、９２によってシャフト９が回動可能に支持されている。また、シャフト９は、スプリング９３によって、ベアリング９１側からベアリング９２側に付勢されている。なお、シャフト９のベアリング９１側の外周面にはスリーブ９ａが設けられている。
【0012】
シャフト９の略中央付近の外周面には略円筒状のロータヨーク８０が固定され、ロータヨーク８０の外周面には略円筒状のマグネット９０が固定されている。シャフト９、ロータヨーク８０およびマグネット９０によって、ロータが形成されている。
【0013】
ハウジング７の内周面にはコアバック４２およびティース４３を有するステータコア４０が固定され、ステータコア４０のティース４３にはインシュレータ４１Ａ、４１Ｂを介してステータコイル５０が巻回されている。本実施形態におけるステータコア４０は、６組のコアバック４２及びティース４３を備える。ステータコア４０、インシュレータ４１Ａ、４１Ｂおよびステータコイル５０によって、ステータ４が形成されている。なお、インシュレータ４１Ａ及び４１Ｂは、インシュレータの一例である。
【0014】
各ステータコイル５１乃至５６を結ぶ導線の一部は、各ティース４３に巻かれた後に、インシュレータ４１Ｂの外周部に渡り、他のティース４３の位置まで巻かれる。すなわち、本実施形態におけるモータ１は、例えば、６スロットの３相モータとなる。なお、以下において、６つのティース４３をそれぞれ区別して表現する場合に、ティース４３１乃至４３６と表記する場合がある。また、６つのティース４３１乃至４３６それぞれに巻回されたステータコイル５０を区別して表現する場合に、それぞれステータコイル５１乃至５６と表記する場合がある。また、各ステータコイル５１乃至５６において、導線がティース４３１乃至４３６に反時計回りに巻き回されることを区別して表現する場合、ステータコイル５１ｃ乃至５６ｃと表記する場合がある。
【0015】
一方、キャップ８の内側には端子ホルダ８３が設けられ、端子ホルダ８３の一部であるボス部８３ａがキャップ８から外部に突出しており、ボス部８３ａの内部に外部端子８４が挿通されている。また、インシュレータ４１Ａには結線端子３１が配置されており、モータ１の組立時において、キャップ８側の外部端子８４とインシュレータ４１Ａ側の結線端子３１とが係合し、電気的に接続されるようになっている。
【0016】
外部端子８４はモータ１の外部に接続され、結線端子３１にはステータコイル５０を形成する導線の端部が溶着または絡げ接続される。
【0017】
図３は、実施形態におけるステータの正面図、図４は、実施形態におけるステータの背面図である。図５は、実施形態におけるステータの上面図、図６は、実施形態におけるステータの底面図である。図３乃至図５に示すように、本実施形態におけるステータ４のインシュレータ４１Ａには、図２に示される結線端子３１に加えて、ステータコイル５０を形成する導線の端部が溶着または絡げ接続される結線端子３２乃至３５が配置される。また、図３、図４及び図６に示すように、ステータ４のインシュレータ４１Ｂには、ピン２１乃至２３が配置される。ピン２１乃至２３には、後に説明するように、ステータコイル５０を形成する導線の端部が絡げられる場合がある。
【0018】
また、図２乃至図４に示されるように、インシュレータ４１Ｂには、複数の凹部１０ｘ乃至１０ｚと、複数の凸部１０ａ乃至１０ｄとが周方向に形成される。複数の凹部１０ｘ乃至１０ｚ及び複数の凸部１０ａ乃至１０ｄは、例えば、モータ１の回転軸方向（Ｚ軸方向）に対して略直交する方向に形成される。すなわち、本実施形態において、複数の凹部１０ｘ乃至１０ｚ及び複数の凸部１０ａ乃至１０ｄは、それぞれ他の凹部１０ｘ乃至１０ｚ及び他の凸部１０ａ乃至１０ｄとは相互に略平行に形成される。複数の凹部１０ｘ乃至１０ｚには、複数のステータコイル５０を相互に結ぶ導線が渡される。すなわち、３つの凹部１０ｘ乃至１０ｚを備える本実施形態におけるモータ１には、三段構造で巻き線を行うことが可能である。本実施形態において、複数の凹部１０ｘ乃至１０ｚは、モータ１の回転軸方向（Ｚ軸方向）において異なる位置に、例えばティース４３１乃至４３６に近い順に並んで形成される。すなわち、凹部１０ｘはＺ軸正方向側に、凹部１０ｚはＺ軸負方向側に形成され、中間に凹部１０ｙが形成される。
【0019】
図７は、実施形態におけるステータの拡大斜視図である。図７は、図４の符号Ｐに示す部分を、斜め上方向（Ｘ軸負方向、Ｙ軸負方向かつＺ軸正方向）から見た状態を示している。図７に示すように、本実施形態において、凹部１０ｘ乃至１０ｚは、それぞれ、凸部１０ａ乃至１０ｄのうちのいずれか２つに挟まれることにより形成される。例えば、凹部１０ｘは、図７に示すＺ軸正方向側に形成される凸部１０ａと、Ｚ軸負方向側に形成される１０ｂとに挟まれる部分である。同様に、凹部１０ｙは、Ｚ軸正方向側に形成される凸部１０ｂと、Ｚ軸負方向側に形成される１０ｃとに挟まれる部分であり、凹部１０ｚは、Ｚ軸正方向側に形成される凸部１０ｃと、Ｚ軸負方向側に形成される１０ｄとに挟まれる部分である。
【0020】
また、本実施形態における凸部１０ｂ乃至１０ｄには、切欠き部１１乃至１６が設けられる。切欠き部１１乃至１６は、ステータコイル５０を形成する導線が引き出され、又は引き込まれる位置に、それぞれ形成される。図８は、実施形態における切欠き部の位置の一例を示す模式図である。図８に示すように、例えば、切欠き部１１乃至１６は、ステータコイル５１乃至５６がそれぞれ形成されるティース４３１乃至４３６の位置に応じて、それぞれ形成される。
【0021】
本実施形態において、各凹部１０ｘ乃至１０ｚのいずれかに巻き回された渡線は、図８に示す左右いずれかの方向から、切欠き部１１乃至１６を通じて、各切欠き部１１乃至１６に対応するティース４３１乃至４３６に引き込まれる。また、本実施形態において、各ティース４３１乃至４３６にそれぞれ巻き回された導線は、図８に示す左右いずれかの方向に、切欠き部１１乃至１６を通じて、凹部１０ｘ乃至１０ｚのいずれかに引き出される。なお、図８において、例えば、左方向は時計回り（ＣＷ）に導線が巻き回される方向を示し、右方向は反時計回り（ＣＣＷ）に導線が巻き回される方向を示すものとする。
【0022】
なお、各ティース４３１乃至４３６の位置に応じた切欠き部１１乃至１６に加えて、結線端子３１乃至３５に対応する位置等に、別の切欠き部がさらに形成されてもよい。本実施形態においては、図８に示すように、例えば、切欠き部１４と切欠き部１５との間に、結線端子３４の位置に対応する切欠き部１９がさらに形成される。
【0023】
また、本実施形態における切欠き部１１乃至１６は、凹部１０ｘ乃至１０ｚのうちのどの凹部に導線が渡されるかに対応して形成される。さらに、切欠き部１１乃至１６は、導線が引き込まれるティース４３の位置に対応して形成される。本実施形態において、凹部１０ｘ乃至１０ｚのいずれかに渡線が巻き回された場合、当該いずれかの凹部１０ｘ乃至１０ｚよりもＺ軸負方向側、すなわち引き込み先のティース４３１乃至４３６又は結線端子３１乃至３５から遠い側の凸部１０ｂ乃至１０ｄが切り欠かれている場合にのみ、渡線をティース４３１乃至４３６又は結線端子３１乃至３５へ引き込める。
【0024】
本実施形態において、各凸部１０ｂ乃至１０ｄが切り欠かれているか否かは、各切欠き部１１乃至１６においてそれぞれ異なる。すなわち、切欠き部１１乃至１６の形状が同一であるとは限らない。例えば、切欠き部１１は、凸部１０ｄにのみ形成される。この場合、ティース４３１に対応する位置においては、凸部１０ｂ及び１０ｃは切り欠かれていない。この場合において、切欠き部１１に対応するティース４３１には、凹部１０ｘ乃至１０ｚのうち、切欠き部１１が形成されていない凸部１０ｂ及び１０ｃよりも、ティース４３１から遠い側（Ｚ軸負方向側）にある凹部１０ｚに渡された導線のみが引き込み可能である。
【0025】
また、例えば、切欠き部１４及び１６は、凸部１０ｄに加えて、凸部１０ｃにも形成される。この場合、切欠き部１４に対応するティース４３４、及び切欠き部１６に対応するティース４３６には、凹部１０ｚに加えて、切欠き部１４及び１６が形成されていない凸部１０ｂよりも、ティース４３４又は４３６から遠い側（Ｚ軸負方向側）の凸部１０ｃに隣接する凹部１０ｙに渡された導線も引き込み可能である。
【0026】
また、例えば、切欠き部１２、１３及び１５は、凸部１０ｂ乃至１０ｄのいずれにも形成される。この場合、切欠き部１２に対応するティース４３２、切欠き部１３に対応するティース４３３、及び切欠き部１５に対応するティース４３５には、凹部１０ｘ乃至１０ｚのいずれに渡された導線も引き込み可能である。
【0027】
また、例えば機械巻線により導線を巻き回す場合、引き出し元となるティース４３又は結線端子３１乃至３５から引き出された導線を、引き出し先の凹部１０ｘ乃至１０ｚよりも引き出し元に近い（Ｚ軸正方向側にある）凸部１０ａ乃至１０ｃに置くことが一般的である。その際、引き出し先の凹部１０ｘ乃至１０ｚよりも引き出し元から遠い（Ｚ軸負方向側にある）凸部１０ｂ乃至１０ｄに切欠き部１１乃至１６が設けられるとともに、引き出し先の凹部１０ｘ乃至１０ｚよりも引き出し元に近い（Ｚ軸正方向側にある）凸部１０ａ乃至１０ｃは切り欠かれていないことが望ましい。例えば、引き出し先が凹部１０ｚである場合、ティース４３２に対応する切欠き部１２においては、凸部１０ｃも切り欠かれているため、ティース４３２から凹部１０ｚに導線を引き出すことは困難である。
【0028】
そこで、本実施形態においては、図８に示すように、切欠き部１１乃至１６は、凸部１０ｂ乃至１０ｄのうち少なくともいずれかに対して、左右非対称に形成されていてもよい。例えば、切欠き部１１乃至１６は、凸部１０ｂ乃至１０ｄのいずれかに対して、一部が形成されなくてもよい。
【0029】
例えば、図８に示す切欠き部１２は、凸部１０ｂにも、凸部１０ｃ及び凸部１０ｄと同様に形成されるのに対し、切欠き部１３においては、凸部１０ｂのうち、符号１０ｂｃに示す部分は切り欠かれない。すなわち、図７及び図８に示すように、切欠き部１３においては、導線が右方向（反時計回り方向）に巻き回される場合において、凹部１０ｘ又は１０ｙから導線が引き込まれる位置１３１の形状と、凹部１０ｙに対して導線が引き出される位置１３２との形状とが左右非対称となる。例えば、位置１３１においては、３つの凸部の周方向の端部１０ｂｓ、１０ｃｓ及び１０ｄｓの位置が略同一であるのに対し、位置１３２においては、凸部の周方向の端部１０ｂｅの位置と、周方向の端部１０ｃｅ及び１０ｄｅの位置とが相互に異なる。この場合において、切欠き部１３に対応するティース４３３から右方向（反時計回り方向）に凹部１０ｙに引き出される導線を、凸部１０ｂの符号１０ｂｃに示す部分に置く（凸部１０ｂのＺ軸負方向側の面に導線を乗せる）ことができる。これにより、切欠き部１２に対応するティース４３２から機械巻線により凹部１０ｙに導線を引き出すのが困難であるのに対し、ティース４３３からは機械巻線により凹部１０ｙに容易に導線を引き出すことができる。なお、位置１３１は、第１渡線が第１のコイルに引き込まれる位置の一例であり、位置１３２は、第２渡線が第１のコイルから引き出される位置の一例である。
【0030】
同様に、図８に示す切欠き部１４において、凸部１０ｃのうち、符号１０ｃｄに示す部分は切り欠かれない。すなわち、切欠き部１４においても、導線が右方向（反時計回り方向）に巻き回される場合において、凹部１０ｙ又は１０ｚから導線が引き込まれる位置１４１の形状と、凹部１０ｚに対して導線が引き出される位置１４２との形状とが左右非対称となる。この場合において、切欠き部１４に対応するティース４３４から右方向（反時計回り方向）に凹部１０ｚに引き出される導線を、凸部１０ｃの符号１０ｃｄに示す部分に置くことができる。これにより、ティース４３４からは機械巻線により凹部１０ｚに容易に導線を引き出すことができる。
【0031】
図８に示すような左右非対称の切欠き部１４を用いて巻き回される導線について、図９を用いて説明する。図９は、実施形態における渡線の引き出し位置の拡大斜視図である。図９は、図４の符号Ｑに示す部分を、斜め下方向（Ｘ軸負方向、Ｙ軸負方向かつＺ軸負方向）から見た状態を示している。図９に示すように、インシュレータ４１Ｂの凹部１０ｙに反時計回り方向に巻き回された渡線Ｃ４は、位置１４１において切欠き部１４に引き込まれる。そして、後に説明するように、渡線Ｃ４につながる導線は、結線端子３３に溶着または絡げ接続された後、ティース４３４に反時計回り方向に巻き回されることにより、ステータコイル５４ｃを形成する。
【0032】
そして、ステータコイル５４ｃの巻き終わり５４ｅにつながる導線は、渡線Ｃ５として、切欠き部１４から引き出されて、位置１４２において凸部１０ｃに置かれる。すなわち、渡線Ｃ５は、渡線Ｃ４が巻き回された凹部１０ｙとは異なる凹部１０ｚに巻き回される。かかる構成によれば、ステータコイル５４ｃの巻き終わり５４ｅにつながる導線を、機械巻線により凹部１０ｚに容易に引き出すことができる。
【0033】
このような凸部１０ａ乃至１０ｄ及び凹部１０ｘ乃至１０ｚが形成されたインシュレータ４１Ｂに導線を巻き回す構成について、図１０Ａ乃至図１２を用いて説明する。図１０Ａ及び図１０Ｂは、実施形態における渡線の引き回し構造の一例を示す模式図である。図１１は、実施形態における渡線が巻き回されたステータの一例を示す正面図である。図１２は、実施形態における渡線が巻き回されたステータの一例を示す背面図である。図１１は、図３の符号Ｍ１に示す部分に渡線Ｃ１乃至Ｃ６が巻き回された状態を示し、図１２は、図４の符号Ｍ２に示す部分に渡線Ｃ１乃至Ｃ６が巻き回された状態を示している。
【0034】
図１０Ａ乃至図１２は、モータ１の回転方向が時計回り方向（ＣＷ）である場合の渡線を巻き回す構成について説明する。この場合において、ステータコイル５２及び５５はＵ相に、ステータコイル５３及び５６はＶ相に、ステータコイル５１及び５４はＷ相に、それぞれ対応する。なお、図１０Ａ及び図１０Ｂにおいては、図８と同様に、右方向の矢印は、導線が反時計回り方向に巻き回されることを示し、左方向の矢印は、導線が時計回り方向に巻き回されることを示す。また、図１０Ｂ、図１１及び図１２においては、ピン２１乃至２３及び結線端子３１乃至３５に関する図示を省略している。なお、以下において、「巻き始めにつながる」又は「巻き終わりにつながる」という表現は、他の渡線を介することなく、かつ結線端子３１乃至３５又は他のステータコイル５０を介して、渡線がステータコイル５０の巻き始め又は巻き終わりに間接的につながる場合を含むものとする。
【0035】
まず、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、導線は、ピン２１に絡げられてから、矢印Ｃ０に示すように、切欠き部１２からインシュレータ４１Ｂ内部に引き込まれる。導線は、結線端子３１に溶着または絡げ接続され、その後ティース４３２に時計回り方向に巻き回されることにより、ステータコイル５２を形成する。本実施形態において、結線端子３１は、Ｕ相の外部端子８４に電気的に接続される。図１０Ａ及び図１１に示すように、ステータコイル５２の巻き終わり５２ｅにつながる導線は、渡線Ｃ１として、切欠き部１２から凹部１０ｘに反時計回り方向に引き出される。
【0036】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、渡線Ｃ１は、凹部１０ｘを反時計回り方向に半周（１８０度）巻き回され、切欠き部１５からインシュレータ４１Ｂ内部に引き込まれる。渡線Ｃ１からつながる導線は、ティース４３５に時計回り方向に巻き回されることにより、ステータコイル５５を形成する。すなわち、図１０Ａ及び図１２に示すように、渡線Ｃ１は、ステータコイル５５の巻き始め５５ｓにつながる。なお、ステータコイル５５は、第２のコイルの一例である。
【0037】
ステータコイル５５の巻き終わり５５ｅにつながる導線は、渡線Ｃ２として、切欠き部１５から凹部１０ｘに反時計回り方向に引き出される。渡線Ｃ２は、凹部１０ｘを反時計回り方向に巻き回され、位置１３２と周方向において対向する位置１３１において、切欠き部１３からインシュレータ４１Ｂ内部に引き込まれる。
【0038】
渡線Ｃ２につながる導線は、結線端子３２に溶着または絡げ接続された後に、ティース４３３に反時計回り方向に巻き回されることにより、ステータコイル５３ｃを形成する。本実施形態において、結線端子３２は、Ｕ相からＶ相への整流子となる。なお、ステータコイル５３ｃは、第１のコイルの一例であり、渡線Ｃ２は、第１渡線の一例である。本実施形態において、渡線Ｃ２は、結線端子３２を介して、ステータコイル５３ｃの巻き始めに間接的につながる。
【0039】
ステータコイル５３ｃの巻き終わり５３ｅにつながる導線は、渡線Ｃ３として、渡線Ｃ２が巻き回された凹部１０ｘとは異なる凹部１０ｙに、切欠き部１３から反時計回り方向に引き出される。図１０Ｂ及び図１２の符号１３２に示すように、渡線Ｃ３は、凸部１０ｃの符号１０ｂｃに示す部分、すなわち凸部１０ｂの周方向の端部１０ｂｅと凸部１０ｃの周方向の端部１０ｃｅとの位置が異なる部分に引き出される。なお、渡線Ｃ３は、第２渡線の一例である。また、渡線Ｃ３が巻き回された凹部１０ｙは第２凹部の一例であり、凹部１０ｙと渡線Ｃ２が巻き回された凹部１０ｘとは、回転軸方向において異なる位置にある２つの凹部の一例である。また、凸部１０ｂ及び１０ｃは、第２凹部を挟んで対向する２つの凸部の一例である。また、凸部１０ｃの符号１０ｂｃに示す部分は、符号１３２に示す位置において、２つの凸部１０ｂ、１０ｃの周方向の端部１０ｂｅと１０ｃｅとの位置がそれぞれ異なることにより形成される段差である。
【0040】
凹部１０ｙに引き出された渡線Ｃ３は、凹部１０ｙを反時計回り方向に半周巻き回され、切欠き部１６からインシュレータ４１Ｂ内部に引き込まれる。渡線Ｃ３は、ティース４３６に反時計回り方向に巻き回されることにより、ステータコイル５６ｃを形成する。すなわち、図１０Ａ及び図１１に示すように、本実施形態において、渡線Ｃ３は、ステータコイル５６ｃの巻き始め５６ｓにつながる。
【0041】
ステータコイル５６ｃの巻き終わりにつながる導線は、結線端子３５に溶着または絡げ接続された後、渡線Ｃ４として、渡線Ｃ３が巻き回された凹部１０ｙと同一の凹部１０ｙに、切欠き部１６から反時計回り方向に引き出される。本実施形態において、結線端子３５は、Ｖ相の外部端子８４に電気的に接続される。
【0042】
図１０Ｂ及び図１２の符号１４１に示すように、渡線Ｃ４は、凹部１０ｙを反時計回り方向に巻き回され、切欠き部１４からティース４３４に引き込まれる。渡線Ｃ４につながる導線は、結線端子３３に溶着または絡げ接続された後、ティース４３４に反時計回り方向に巻き回されることにより、ステータコイル５４ｃを形成する。本実施形態において、結線端子３３は、Ｖ相からＷ相への整流子となる。
【0043】
ステータコイル５４ｃの巻き終わり５４ｅにつながる導線は、図１０Ｂ及び図１２の符号１４２に示すように、渡線Ｃ５として、渡線Ｃ４が巻き回された凹部１０ｙとは異なる凹部１０ｚに、切欠き部１４から反時計回り方向に引き出される。渡線Ｃ５は、凸部１０ｃの符号１０ｃｄに示す部分に引き出される。
【0044】
なお、図９及び図１２に示すように、渡線Ｃ４がステータコイル５４ｃに引き込まれる位置１４１において、２つの凸部１０ｃ及び１０ｄの周方向の端部の位置は略同一である。一方、渡線Ｃ５がステータコイル５３ｃから引き出される位置１４２において、２つの凸部１０ｃ及び１０ｄの周方向の端部の位置は相互に異なる。
【0045】
凹部１０ｚに引き出された渡線Ｃ５は、凹部１０ｚを反時計回り方向に半周巻き回され、切欠き部１１からインシュレータ４１Ｂ内部に引き込まれる。図１０Ａ及び図１１に示すように、渡線Ｃ５は、ステータコイル５１ｃの巻き始め５１ｓにつながる。その後、導線は、ティース４３１に反時計回り方向に巻き回されることにより、ステータコイル５１ｃを形成する。そして、ステータコイル５１ｃの巻き終わり５１ｅにつながる導線は、渡線Ｃ６として、凹部１０ｚに、切欠き部１１から反時計回り方向に引き出される。
【0046】
渡線Ｃ６は、凹部１０ｚを反時計回り方向に巻き回され、切欠き部１９からインシュレータ４１Ｂ内部に引き込まれる。そして、導線は結線端子３４に溶着または絡げ接続された後、図１０Ａ及び図１０Ｂの矢印Ｃ９に示すように切欠き部１９から引き出されて、ピン２２に絡げられる。本実施形態において、結線端子３２は、Ｗ相の外部端子８４に電気的に接続される。このように、本実施形態において、渡線Ｃ１乃至Ｃ４を含むステータコイル５０は、同一の導線により、例えば一筆書きで形成される。
【0047】
以上説明したように、本実施形態におけるモータ１は、巻き始めと巻き終わりとを有する第１のコイル５３ｃと、第１のコイル５３ｃの巻き始めにつながる第１渡線Ｃ２と、第１のコイルの巻き終わりにつながる第２渡線Ｃ３と、第１のコイルが巻かれた筒部４１Ａ、４１Ｂと、当該筒部が連結された外周側面４１Ｂとを有するインシュレータ４１とを備える。インシュレータの外周側面４１Ｂには、回転軸方向において、複数の凹部１０ｘ乃至１０ｚが形成されており、第１渡線Ｃ２と第２渡線Ｃ３とは、複数の凹部１０ｘ乃至１０ｚのうち、回転軸方向において異なる位置にある２つの凹部１０ｘ及び１０ｙに配置されている。これにより、導線の巻き回しを容易にできる回転電機を提供できる。
【0048】
［変形例］
実施形態においては、時計回り方向（ＣＷ）に回転するモータ１について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、インシュレータ４１Ｂに導線を巻き回す順序や方向を変更することにより、反時計回り方向（ＣＣＷ）に回転するモータ２も実現可能である。また、複数の凹部１０ｘ乃至１０ｚにおいて、他の渡線とは異なる方向に渡線が巻き回されてもよい。
実施形態においては、時計回り方向（ＣＷ）に回転するモータ１について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、インシュレータ４１Ｂに導線を巻き回す順序や方向を変更することにより、反時計回り方向（ＣＣＷ）に回転するモータ２も実現可能である。また、複数の凹部１０ｘ乃至１０ｚにおいて、他の渡線とは異なる方向に渡線が巻き回されてもよい。
【0049】
変形例において、モータ２のインシュレータ４１Ｂに導線を巻き回す構成について、図１３Ａ乃至図１５を用いて説明する。なお、以下において、先に説明した図面に示す部位と同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図１３Ａ及び図１３Ｂは、変形例における渡線の引き回し構造の一例を示す模式図である。図１４は、変形例における渡線が巻き回されたステータの一例を示す正面図である。図１５は、変形例における渡線が巻き回されたステータの一例を示す背面図である。
【0050】
図１３Ａ乃至図１５は、回転方向が反時計回り方向（ＣＣＷ）であるモータ２において、インシュレータ４１Ｂに導線を巻き回す構成について説明する。変形例において、ステータコイル５３及び５６がＶ相に対応するのは実施形態と同様であるが、ステータコイル５２及び５５はＷ相に、ステータコイル５１及び５４はＵ相に、それぞれ対応する点が実施形態とは異なる。なお、図１３Ａ及び図１３Ｂにおいても、右方向の矢印は、導線が反時計回り方向に巻き回されることを示し、左方向の矢印は、導線が時計回り方向に巻き回されることを示す。また、図１３Ｂ、図１４及び図１５においては、図１０Ｂ、図１１及び図１２と同様に、ピン２１乃至２３及び結線端子３１乃至３５に関する図示を省略している。
【0051】
まず、図１３Ａに示すように、導線は、ピン２３に絡げられてから、矢印ＣＣ０に示すように、切欠き部１９からインシュレータ４１Ｂ内部に引き込まれ、結線端子３４に溶着または絡げ接続される。変形例において、結線端子３４は、Ｗ相の外部端子８４に電気的に接続される。
【0052】
その後、導線は、ティース４３５に時計回り方向に巻き回されることにより、ステータコイル５５を形成する。図１３Ａ及び図１５に示すように、ステータコイル５５の巻き終わりＣ５５ｅにつながる導線は、渡線ＣＣ１として、切欠き部１５から凹部１０ｘに時計回り方向（左方向）に引き出される。
【0053】
図１４に示すように、渡線ＣＣ１は、凹部１０ｘを時計回り方向に半周（１８０度）巻き回され、切欠き部１２からインシュレータ４１Ｂ内部に引き込まれる。渡線ＣＣ１につながる導線は、ティース４３２に時計回り方向に巻き回されることにより、ステータコイル５２を形成する。すなわち、本変形例において、渡線ＣＣ１は、ステータコイル５２の巻き始めＣ５２ｓにつながる。なお、本変形例において、渡線ＣＣ１は第１渡線の一例であり、ステータコイル５２は、第３のコイルの一例である。
【0054】
本変形例において、ステータコイル５２の巻き終わりにつながる導線は、切欠き部１２に引き出されずに、結線端子３２に溶着または絡げ接続される。本変形例において、結線端子３２は、Ｗ相からＶ相への整流子となる。その後、導線はティース４３３に反時計回り方向に巻き回されることにより、ステータコイル５３ｃを形成する。なお、本変形例において、ステータコイル５３ｃは、第１のコイルの一例である。本変形例において、第１渡線ＣＣ１は、他のステータコイル５２及び結線端子３２を介して、間接的に第１のコイル５３ｃの巻き始めにつながる。
【0055】
図１０Ｂ及び図１５の符号１３２に示すように、ステータコイル５３ｃの巻き終わりＣ５３ｅにつながる導線は、渡線ＣＣ２として、渡線ＣＣ１が巻き回された凹部１０ｘとは異なる凹部１０ｙに、切欠き部１３から反時計回り方向に引き出される。渡線ＣＣ２は、凸部１０ｃの符号１０ｂｃに示す部分に引き出され、凹部１０ｙを反時計回り方向に半周（１８０度）巻き回される。なお、渡線ＣＣ２は、第２渡線の一例である。
【0056】
図１０Ｂ及び図１４に示すように、渡線ＣＣ２は、切欠き部１６からインシュレータ４１Ｂ内部に引き込まれる。渡線ＣＣ２につながる導線は、ティース４３６に反時計回り方向に巻き回されることにより、ステータコイル５６ｃを形成した後に、結線端子３５に溶着または絡げ接続される。すなわち、図１０Ｂ及び図１４に示すように、本変形例において、渡線ＣＣ２は、ステータコイル５６ｃの巻き始めＣ５６ｓにつながる。本変形例において、結線端子３５は、Ｖ相の外部端子８４に電気的に接続される。なお、ステータコイル５６ｃは、第４のコイルの一例である。
【0057】
結線端子３５に溶着または絡げ接続された導線は、渡線ＣＣ３として、切欠き部１６から、渡線ＣＣ２が巻き回された凹部１０ｙと同じ凹部１０ｙに引き出される。図１０Ｂ及び図１４に示すように、本変形例において、渡線ＣＣ３は、結線端子３５を介して、ステータコイル５６ｃの巻き終わりと間接的につながる。なお、渡線ＣＣ３は、第３渡線の一例である。
【0058】
図１０Ｂ及び図１５に示すように、渡線ＣＣ３は、凹部１０ｙを反時計回り方向に巻き回され、切欠き部１４からティース４３４に引き込まれる。渡線ＣＣ３につながる導線は、結線端子３３に溶着または絡げ接続された後、ティース４３４に反時計回り方向に巻き回されることにより、ステータコイル５４ｃを形成する。変形例において、結線端子３３は、Ｖ相からＵ相への整流子となる。
【0059】
図１０Ｂ及び図１５の符号１４２に示すように、ステータコイル５４ｃの巻き終わりＣ５４ｅにつながる導線は、渡線ＣＣ４として、凸部１０ｃ符号１０ｃｄに示す部分に置かれる。これにより、渡線ＣＣ４は、渡線ＣＣ３が巻き回された凹部１０ｙとは異なる凹部１０ｚに、切欠き部１４から反時計回り方向に引き出される。
【0060】
図１０Ｂ及び図１４に示すように、渡線ＣＣ４は、凹部１０ｚを反時計回り方向に半周巻き回され、切欠き部１１からインシュレータ４１Ｂ内部に引き込まれる。そして、渡線ＣＣ４につながる導線はティース４３１に反時計回り方向に巻き回されることにより、ステータコイル５１ｃを形成する。すなわち、図１０Ｂ及び図１４に示すように、渡線ＣＣ４は、ステータコイル５１ｃの巻き始めＣ５１ｓにつながる。
【0061】
本変形例において、ステータコイル５１の巻き終わりにつながる導線は、結線端子３１に溶着または絡げ接続された後に、矢印ＣＣ９に示すように切欠き部１１から引き出されて、ピン２１に絡げられる。本変形例において、結線端子３１は、Ｕ相の外部端子８４に電気的に接続される。このように、本変形例においても、渡線ＣＣ１乃至ＣＣ４を含むステータコイル５０は、同一の導線により形成される。
【0062】
以上説明したように、本変形例におけるモータ２において、第１のコイル５３ｃの巻き始めは、他の渡線を介することなく、第１のコイル５３ｃとは相が異なる第３のコイル５２の巻き終わりにつながってもよい。また、本変形例におけるモータ２において、巻き始めＣ５６ｓが第２渡線ＣＣ２とつながる第４のコイル５６ｃの巻き終わりにつながる第３渡線ＣＣ３は、第２渡線ＣＣ２が巻き回された凹部１０ｙと同一の凹部１０ｙに配置されてもよい。さらに、本変形例におけるモータ２の複数の凹部１０ｘ乃至１０ｚに配置された渡線は、第２渡線ＣＣ２及びその他の渡線ＣＣ３、ＣＣ４が配置される回転方向（反時計回り方向）と異なる回転方向（時計回り方向）に配置される渡線ＣＣ１を有してもよい。これにより、渡線の配置の自由度を向上できる。
【0063】
また、本変形例におけるモータ２には、回転方向が異なるモータ１に用いられるインシュレータと同一のインシュレータ４１を用いることができる。これにより、回転方向に応じて異なるインシュレータを用意する必要がないため、製造コストを削減できる。
【0064】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、回転電機の一例としてモータ１を示したが、これに限られず、例えば発電機等のその他の回転電機であってもよい。また、モータ１として６スロットの３相モータを示したが、回転電機のスロット数等はこれに限られない。
【0065】
また、図８の符号１０ｂｃ及び１０ｃｄに示すように、凸部１０ｂ乃至１０ｄのうち一部において、切欠き部１１乃至１６に対して右方向側（反時計回り方向側）が切り欠かれない構成を示したが、実施の形態はこれに限られない。例えば、凸部１０ｂ乃至１０ｄの切欠き部１１乃至１６のうち一部において、左方向側（時計回り方向側）が切り欠かれない構成であってもよく、左方向側と右方向側の両方が切り欠かれない構成であってもよい。これにより、ティース４３から左方向（時計回り方向）に導線を引き出す際にも、機械巻線により容易に導線を巻き回すことができる。
【0066】
また、複数の凹部１０ｘ乃至１０ｚが、モータ１の回転軸方向（Ｚ軸方向）において異なる位置に並ぶ構成について説明したが、これに限られず、例えば複数の凹部が径方向において異なる位置に、例えば回転電機のシャフトを中心とした同心円状に並ぶような構成であってもよい。その場合において、本実施形態と同様に回転軸方向において異なる位置に並んでいてもよく、また例えば複数の凹部のうちの少なくとも２つが回転軸方向において一直線上に並ぶような構成であってもよい。
【0067】
また、渡線がつなぐ２つのステータコイル５０の相の異同と、２つの渡線が巻き回される凹部の異同との関係は、実施形態及び変形例に示す例に限られない。例えば、実施形態において、異なる相のステータコイル５６ｃの巻き終わりとステータコイル５４ｃの巻き始めとにつながる渡線Ｃ４と、ステータコイル５４ｃの巻き終わりにつながる渡線Ｃ５とが、同一の凹部に巻き回されてもよい。また、変形例において、同一の相のステータコイル５３ｃの巻き終わりとステータコイル５６ｃの巻き始めとにつながる渡線ＣＣ２と、ステータコイル５６ｃの巻き終わりにつながる渡線ＣＣ３とが、それぞれ異なる凹部に巻き回されていてもよい。
【0068】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【0069】
１ モータ、４ ステータ、７ ハウジング、８ キャップ、９ シャフト、９１～９２ ベアリング、９３ スプリング、８０ ロータヨーク、９０ マグネット、４０ ステータコア、４１Ａ，４１Ｂ インシュレータ、５０，５１～５６ ステータコイル、８３ 端子ホルダ、８３ａ ボス部、１０ａ～１０ｄ 凸部、１０ｘ～１０ｚ 凹部、１１～１６ 切欠き部、２１～２３ ピン、３１～３５ 結線端子、Ｃ１～Ｃ６，ＣＣ１～ＣＣ４ 渡線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15】