特許 7551782 インシュレータ、電動機及び応用機器

(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】2024-09-06

(45)【発行日】2024-09-17

(54)【発明の名称】インシュレータ、電動機及び応用機器

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/46 20060101AFI20240909BHJP

   H02K 3/34 20060101ALI20240909BHJP

【ＦＩ】

H02K3/46 B

H02K3/34 B

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022572990

(86)(22)【出願日】2021-12-15

(86)【国際出願番号】 JP2021046360

(87)【国際公開番号】W WO2022145246

(87)【国際公開日】2022-07-07

【審査請求日】2022-12-12

(31)【優先権主張番号】P 2020219449

(32)【優先日】2020-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】322003732

【氏名又は名称】パナソニック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】畠山 智行

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 行雄

(72)【発明者】

【氏名】和田 聡

【審査官】若林 治男

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／０５８６４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－２５４６５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ３／４６

Ｈ０２Ｋ ３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状の外周部と、
前記外周部から前記外周部の中心へ向かう第１方向に延び且つワイヤが巻き付けられる巻付部と、を備え、
前記外周部は、円環部、前記円環部の内周端に接続された内壁部、及び、前記円環部において前記ワイヤを前記巻付部に導く案内部を有し、前記案内部は前記内壁部にて開口した開口を有し、
前記巻付部は、
前記ワイヤが前記外周部の前記案内部から導入される導入部と、
前記導入部から導入された前記ワイヤが周回する周回部と、
前記第１方向において前記導入部と前記周回部との間に設けられ、前記ワイヤのうち前記導入部において導入された部分と前記周回部に巻き付けられた１巻き目の部分とを隔てる隔離壁と、を備え、
前記第１方向に沿った前記巻付部の外端は、前記外周部の内周端に接続され、
前記導入部は、前記案内部の前記開口から延びて、前記巻付部の外端と、前記外周部の周方向に沿った前記巻付部の一端との間の前記巻付部の角部分に配置されている、
インシュレータ。

【請求項2】

前記導入部及び前記隔離壁は、前記第１方向、及び、前記第１方向に直交すると共に前記外周部の接線方向である第２方向に対して傾斜している、請求項１に記載のインシュレータ。

【請求項3】

前記隔離壁は、前記周回部から前記外周部の中心線に沿う方向である第３方向に立ち上がる立ち上がり部分、及び、前記立ち上がり部分の上端から延びて前記第３方向に対して前記第１方向とは反対側に傾斜する傾斜部分を有している、請求項１又は２に記載のインシュレータ。

【請求項4】

前記周回部は、天面、及び、前記天面において少なくとも前記隔離壁に沿った方向の端に設けられた溝を有している、請求項１～３のいずれか一項に記載のインシュレータ。

【請求項5】

前記案内部は、溝形状であって、前記開口が前記隔離壁に対向している、請求項１～４のいずれか一項に記載のインシュレータ。

【請求項6】

前記外周部は、内壁部に沿う延出壁を有し、
前記隔離壁は、前記延出壁よりも第１方向側に位置している、請求項５に記載のインシュレータ。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか一項に記載のインシュレータと、
前記ワイヤと、を備えている、電動機。

【請求項8】

請求項７に記載の電動機を備えている、応用機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、インシュレータ、電動機及び応用機器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のインシュレータとして、特許文献１のインシュレータが知られている。このインシュレータは、コイルが巻装されるコイル巻回部、及び、コイル巻回部の一端に設けられ且つコイル導入溝が形成された第１鍔部を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開番号ＷＯ２０１９／０５８６４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のインシュレータでは、コイルは、コイル導入溝を通り、コイル巻回部に巻回されている。しかしながら、コイルは、その材質及び線径等に応じて変形の度合いが異なる。このため、コイルがコイル導入溝からコイル巻回部に導入される際に大きく湾曲し、コイルを所定の位置に巻くことができないおそれがある。この場合、コイル導入溝からコイル巻回部に導入されたコイルの巻き始めの部分上に、コイル巻回部に巻き付けられた１巻き目の部分が重なり、コイルの巻き乱れが生じることがある。これにより、コイル巻回部におけるコイルの占積率が低下し、コイルを用いた電動機の効率が低下してしまう。

【0005】

そこで本開示は、ワイヤの占積率の向上を図ったインシュレータ、電動機及び応用機器を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１の態様に係るインシュレータは、環状の外周部と、前記外周部から前記外周部の中心へ向かう第１方向に延び且つワイヤが巻き付けられる巻付部と、を備え、前記巻付部は、前記ワイヤが前記外周部から導入される導入部と、前記導入部から導入された前記ワイヤが周回する周回部と、前記第１方向において前記導入部と前記周回部との間に設けられ、前記ワイヤのうち前記導入部において導入された部分と前記周回部に巻き付けられた１巻き目の部分とを隔てる隔離壁と、を備えている。

【0007】

これによれば、ワイヤのうち導入部において導入された部分と周回部に巻き付けられた１巻き目の部分とが隔離壁により隔てられる。このため、ワイヤの導入された部分により乱されることなく周回部にワイヤが整列して巻き付けられるため、ワイヤの占積率の向上を図ることができる。

【0008】

本開示の第２の態様に係るインシュレータは、第１の態様において、前記導入部及び前記隔離壁は、前記第１方向、及び、前記第１方向に直交すると共に前記外周部の接線方向である第２方向に対して傾斜している。これにより、隔離壁に沿ってワイヤを巻き付けることにより、ワイヤのクロス巻を容易に行うことができる。

【0009】

本開示の第３の態様に係るインシュレータは、第１又は第２の態様において、前記隔離壁は、前記周回部から前記外周部の中心線に沿う方向である第３方向に立ち上がる立ち上がり部分、及び、前記立ち上がり部分の上端から延びて前記第３方向に対して前記第１方向とは反対側に傾斜する傾斜部分を有している。これにより、周回部におけるワイヤの巻き付け空間を大きく採れ、ワイヤの占積率の向上を図ることができる。

【0010】

本開示の第４の態様に係るインシュレータは、第１～第３のいずれかの１つの態様において、前記周回部は、天面、及び、前記天面において少なくとも前記隔離壁に沿った方向の端に設けられた溝を有している。これにより、溝により１巻き目のワイヤが隔離壁に沿って周回部に巻き付けられるため、２巻き目以降のワイヤを周回部に整列して巻き付け、ワイヤの占積率の向上を図ることができる。

【0011】

本開示の第５の態様に係るインシュレータは、第１～第４のいずれか１つの態様において、前記外周部は、円環部、前記円環部の内周端に接続された内壁部、及び、前記円環部において前記ワイヤを前記導入部に導く案内部を有し、前記案内部は、溝形状であって、前記内壁部に開口した開口を有し、前記開口が前記隔離壁に対向している。これにより、ワイヤが案内部から導入部を介して導入される際に周回部に大きく湾曲することが隔離壁によって抑制される。このため、ワイヤを周回部に整列して巻き付けることができ、ワイヤの占積率の向上を図ることができる。

【0012】

本開示の第６の態様に係るインシュレータは、第５の態様において、前記外周部は、内壁部に沿う延出壁を有し、前記隔離壁は、前記延出壁よりも第１方向側に位置している。

【0013】

本開示の第７の態様に係る電動機は、第１～第６のいずれか１つの態様のインシュレータと、前記ワイヤと、を備えている。これにより、ワイヤの占有率が高いインシュレータを用いるため、電動機の駆動効率の向上を図ることができる。

【0014】

本開示の第８の態様に係る応用機器は、第７に記載の前記電動機を備えている。これにより、ワイヤの占有率が高いインシュレータを用いるため、応用機器の駆動効率の向上を図ることができる。

【発明の効果】

【0015】

本開示の各態様によれば、インシュレータにおいてワイヤの占積率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施の形態１に係るインシュレータを備えた電動機の斜視図である。

【図2】図１の巻線前のステータの斜視図である。

【図3】図１のステータコア及びインシュレータの斜視図である。

【図4】図１のインシュレータを上から視た図である。

【図5】図４のインシュレータの一部を示す斜視図である。

【図6】図４のインシュレータの一部を上から視た図である。

【図7】図４のインシュレータの断面図である。

【図8】図７のインシュレータの一部の断面図である。

【図9】図９（ａ）は、変形例１に係るインシュレータの一部を上から視た図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のインシュレータの巻付部にワイヤを巻き付けた図である。

【図10】図１０（ａ）は、変形例２に係るインシュレータの一部を上から視た図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のインシュレータの巻付部にワイヤを巻き付けた図である。

【図11】実施の形態２に係る電動機及びこれを備える応用機器を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照しながら各実施の形態を説明する。

【0018】

（実施の形態１）
＜電動機の構成＞
実施の形態１に係るインシュレータ１０は、例えば、図１に示すように、電動機２０に備えられる。この電動機２０は、ロータ２１、及び、このロータ２１の周囲を取り囲むステータ４０を備えている。ロータ２１は、円筒形状のロータコア２２、及び、その外周面上に配置された複数の磁石を有している。ロータコア２２は、積層された複数の電磁鋼板から成り、磁石は、ロータコア２２の軸に直交する面が円弧形状の永久磁石から成る。

【0019】

＜ステータの構成＞
ステータ４０は、円筒形状であって、その中央孔にロータ２１が嵌められて、ロータ２１と同軸に配置されている。ステータ４０は、その内周面がロータ２１の外周面に対し間隔を空けて対向している。なお、ステータ４０の中心軸の方向である軸方向を、上下方向と称する。但し、ステータ４０の配置方向は、これに限定されない。

【0020】

ステータ４０は、ステータコア４１と、ステータコア４１に取り付けられたインシュレータ１０と、ステータコア４１及びインシュレータ１０に共に巻き付けられたワイヤ４２とを有している。ステータコア４１及びワイヤ４２は導電性材料から成り、インシュレータ１０は、電気的絶縁性を有する樹脂から成る。インシュレータ１０は、ステータコア４１とワイヤ４２との間においてこれらを電気的に絶縁している。

【0021】

図２及び図３に示すように、ステータコア４１は、直方体形状であって、貫通孔４３、バックヨーク部４４、突出部４５及び鍔部４６を有している。バックヨーク部４４、突出部４５及び鍔部４６は、一体的に形成されており、積層された複数の電磁鋼板から成る。

【0022】

貫通孔４３は、ステータコア４１の中央においてステータコア４１の上面と下面との間を貫通している。貫通孔４３により形成される空間は、その軸が上下方向に延びる円柱形状である。バックヨーク部４４は、ステータコア４１において貫通孔４３よりも、貫通孔４３の軸を中心とした径方向において軸側（内側）と反対側（外側）の部分であり、貫通孔４３の周囲を取り囲む内周面を有している。

【0023】

突出部４５は、複数（例えば、９つ）、設けられており、貫通孔４３の軸を中心とした周方向において、互いに間隔を空けて等間隔で配置されている。突出部４５は、例えば、平板形状であって、バックヨーク部４４の内周面から径方向の内側に突出している。突出部４５は、その外端がバックヨーク部４４の内周面に接続され、その内端が鍔部４６に接続されている。

【0024】

鍔部４６は、上方から視てその内周面が円弧形状であって、その周方向における中央に突出部４５が接続されている。このため、鍔部４６は、突出部４５から、周方向における両側に突出している。鍔部４６は、周方向において互いに隣り合う鍔部４６の間には間隙が空けられながら、円筒形状に配置されている。

【0025】

インシュレータ１０は、中心軸が上下方向に延びる円筒形状である。なお、インシュレータ１０は、中心軸の周りの周方向に分割された複数の部分から構成されており、この部分が周方向に接続されることにより円筒形状を形成されてもよい。また、インシュレータ１０は、ステータコア４１の上部を覆っている上側インシュレータ１０ａと、ステータコア４１の下部を覆っている下側インシュレータ１０ｂを有している。

【0026】

上側インシュレータ１０ａは、環状の外周部１１、径方向において外周部１１から外周部１１の中心１１ａへ向かう第１方向（例えば、内側）に突出する複数（例えば、９つ）の巻付部５０、及び、巻付部５０の内端に接続された複数（例えば、９つ）の内周部１２を有している。巻付部５０は、外周部１１の中心１１ａの周りの周方向において、互いに間隔を空けて等間隔で配置されている。互いに隣り合う巻付部５０の間の空間は、ワイヤ４２が挿入されるスロット４７である。互いに隣り合うスロット４７の間の巻付部５０にワイヤ４２が巻付けられる。

【0027】

外周部１１は、例えば、円環形状であって、円環部１３、内壁部１４、延出壁１５及び案内部１６を有している。円環部１３は、円環形状であって、上下方向に直交している。円環部１３は、その中心側である内側の内周端と、内側とは反対側の外周端とを有している。図２に示すように上側インシュレータ１０ａがステータコア４１の上部に取り付けられた状態において、円環部１３は、貫通孔４３の周囲を取り囲むように、ステータコア４１の上面上に重ねられる。なお、案内部１６の詳細については後述する。

【0028】

内壁部１４は、周方向において互いに隣接する巻付部５０の間隔に設けられ、円環部１３の内周端から下方に延びている。内壁部１４は、上側から視て、円弧形状である。図２に示すように上側インシュレータ１０ａがステータコア４１の上部に取り付けられた状態において、内壁部１４は、周方向において互いに隣接する突出部４５の間隙においてステータコア４１の内周面を覆う。

【0029】

延出壁１５は、複数（例えば、９つ）、円環部１３の内周端に設けられている。延出壁１５は、その少なくとも一部が巻付部５０と、内側から径方向に視て重なるように配置されている。例えば、延出壁１５は、その周方向の一方側（例えば、右側）が、巻付部５０の周方向の他方側（例えば、左側）と、内側から視て重なっている。延出壁１５は、円環部１３の内周端から上方に延びており、内側から視て台形状であって、径方向の厚みが円環部１３よりも薄い平板形状である。

【0030】

延出壁１５は、その下端が円環部１３に接続され、その上端には径方向の外側へ屈曲する屈曲部１５ａが設けられている。この屈曲部１５ａ及び延出壁１５により囲まれた空間に、ワイヤ４２が挿入される挿入部１５ｂが形成される。挿入部１５ｂは、延出壁１５の外側であって屈曲部１５ａの下側である。ワイヤ４２は、屈曲部１５ａ及び延出壁１５により係止されて案内部１６を介して巻付部５０へ挿入される。

【0031】

巻付部５０は、その外端が内壁部１４に接続され、その内端が内周部１２に接続されている。巻付部５０は、周回部５１、導入部５２及び隔離壁６０を有している。周回部５１は、径方向において隔離壁６０を挟んで導入部５２とは反対側に設けられ、隔離壁６０から内側に突出し、導入部５２から導入されたワイヤ４２が巻き付けられた周回する部分である。なお、導入部５２及び隔離壁６０の詳細については後述する。

【0032】

周回部５１は、径方向に直交する断面が上側に窪む上下反対向きＵ字形状であって、上壁５３、上壁５３よりも左側の左側壁５４、及び、上壁５３よりも右側の右側壁５５を有している。上壁５３は、例えば、矩形の平板形状であって、周方向の長さが径方向の長さよりも短い。上壁５３の上面である天面５６は、図８に示すように、外側ほど下方に向かって、上下方向に直交する面に対して傾斜している。

【0033】

天面５６は、図５及び図６に示すように、周方向において、中央部分５６ａ、中央部分５６ａよりも左側の左側部分５６ｂ、及び、中央部分５６ａよりも右側の右側部分５６ｃを有している。中央部分５６ａが平坦であって、左側部分５６ｂは左側ほど下方に傾斜し、右側部分５６ｃは右側ほど下方に傾斜している。この中央部分５６ａは、天面５６における周方向の中央位置を含む部分であり、左側部分５６ｂは天面５６の左端を含む部分であり、右側部分５６ｃは天面５６の右端を含む部分である。

【0034】

左側壁５４は、その上端が上壁５３の左端に接続され、右側壁５５は、その上端が上壁５３の右端に接続され、左側壁５４及び右側壁５５は上壁５３から下方に延びている。図２に示すように上側インシュレータ１０ａがステータコア４１の上部に取り付けられた状態において、上壁５３は突出部４５の上面を覆い、左側壁５４は突出部４５の左面を覆い、右側壁５５は突出部４５の右面を覆う。

【0035】

内周部１２は、例えば、内側から視て上側に突出する半円形状であって、上壁５３に対して交差（例えば、直交）しており、上壁５３から上方に立ち上がっている。内周部１２は、上方から視てその内周面が円弧形状であって、周方向において、上壁５３よりも長く、その中央が上壁５３に接続されており、上壁５３の右端から右側へ突出し、上壁５３の左端から左側へ突出している。内周部１２の右端及び左端は、径方向の外側へ突出している。

【0036】

図２に示すように、上側インシュレータ１０ａがステータコア４１の上部に取り付けられた状態において、内周部１２はステータコア４１の鍔部４６の上に配置される。ここで、内周部１２の内周面と鍔部４６の内周面とは、互いに同一面上に配置され、ステータ４０における内周面を構成する。

【0037】

下側インシュレータ１０ｂは、図３に示すように、外周部１１、巻付部５０及び内周部１２を備え、この外周部１１は円環部１３及び内壁部１４を有し、この巻付部５０は上壁５３、左側壁５４及び右側壁５５を有している。下側インシュレータ１０ｂにおける内周部１２、円環部１３、内壁部１４、下壁５８、左側壁５４及び右側壁５５は、上側インシュレータ１０ａにおける内周部１２、円環部１３、内壁部１４、上壁５３、左側壁５４及び右側壁５５とそれぞれ同様である。

【0038】

＜案内部、導入部及び隔離壁＞
図４～図８に示すように、案内部１６は、円環部１３において挿入部１５ｂから周方向の右側に延びており、右側ほど内側に向かって直線状に延びて巻付部５０に向かっている。案内部１６は、その延伸方向において少なくとも一部に溝形状を有していてもよい。例えば、案内部１６は、延出壁１５の右端からさらに右側に向かった部分において溝形状になっており、右側ほど深くなっている。

【0039】

案内部１６は、その右端が内壁部１４に対して開口しており、右開口１６ａを有している。これにより、挿入部１５ｂを通ったワイヤ４２は、案内部１６により案内されて右開口１６ａを介して巻付部５０へ延びる。

【0040】

導入部５２は、その左端が案内部１６の右開口１６ａに接続されており、その右端が、内壁部１４に接続された巻付部５０の外端の右端である右角部分５０ａに配置されている。導入部５２は、案内部１６と共に、挿入部１５ｂから右角部分５０ａに向かって直線状に延びている。この右角部分５０ａは、内壁部１４と巻付部５０の右端との間のスロット４７における左隅部分４７ａと周方向において隣接している。これにより、ワイヤ４２は、挿入部１５ｂから案内部１６及び導入部５２を通って、右側ほど内側へ直線状に延びながら、右側ほど下方へ導かれて、右角部分５０ａから左隅部分４７ａに延びる。

【0041】

ここで、導入部５２は、溝形状であって、右側ほど深くなっている。これにより、導入部５２の底は、右側ほど下方へ傾斜している。この導入部５２の右端は、巻付部５０の右側面５７の上端に接続されている。右側面５７は、内壁部１４から内側に立ち上がり、内側ほど左側に湾曲して周方向に窪んだ曲面により形成されている。

【0042】

この導入部５２の底と右側面５７との間の角度は、９０度よりも大きく、右角部分５０ａにおいて尖った稜がない。このため、ワイヤ４２は、導入部５２の底に沿って下方の右側面５７上へ導かれ、この間の右角部分５０ａにおいてスムーズに移動することができる。また、ワイヤ４２が導入部５２から右側面５７に延びる際に湾曲することが低減され、ワイヤ４２を整列して巻付部５０に巻き付けられる。

【0043】

隔離壁６０は、延出壁１５よりも内側において内壁部１４から内側に突出して、巻付部５０に設けられている。隔離壁６０は、内壁面６１、径方向において内壁面６１の反対側の外壁面６２、内壁面６１の左端に接続された左壁面６３、及び、周方向において左壁面６３の反対側の右壁面６４を有している。左壁面６３は、内壁部１４から内側に立ち上がり、内側ほど右側に湾曲し右側に窪んだ曲面により形成されている。

【0044】

隔離壁６０は、その少なくとも一部が、内側から径方向に視て延出壁１５と重なるように配置されている。例えば、隔離壁６０は、その周方向の一方側（例えば、左側）が、延出壁１５の周方向の他方側（例えば、右側）と、内側から視て重なっている。

【0045】

このため、隔離壁６０の左部分が延出壁１５の右部分に接続され、隔離壁６０の右部分は延出壁１５よりも右側に延びている。この右部分において上面に右壁面６４が設けられ、その外面に外壁面６２が設けられている。右壁面６４は、延出壁１５の右端から、右側ほど下方に傾斜している。右壁面６４は、上側から視てその左端が周方向において導入部５２と隣接し、その右端が径方向において導入部５２よりも内側に配置されている。

【0046】

外壁面６２は、案内部１６の右開口１６ａに対向し、導入部５２の内側において導入部５２に沿って右側ほど内側に延びている。これにより、ワイヤ４２は、案内部１６の右開口１６ａから導入部５２に導入され、外壁面６２に沿って内側へ導かれる。この際、導入部５２に導入されたワイヤ４２は、導入部５２よりも内側にある隔離壁６０により内側に大きく湾曲することが低減される。このため、ワイヤ４２のうち、導入された部分４２ａが、隔離壁６０よりも内側にある周回部５１に巻き付けられるワイヤ４２に干渉することが抑制される。よって、ワイヤ４２を周回部５１に整列して巻き付ける事ができ、インシュレータ１０におけるワイヤ４２の占積率を増加し、インシュレータ１０を用いた電動機２０の効率の向上を図ることができる。

【0047】

内壁面６１は、巻付部５０の周方向の全長に亘って設けられている。内壁面６１は、周方向において左端が左壁面６３に接続され、右端が右壁面６４に接続され、上下方向において上端が延出壁１５に接続され下端が周回部５１の天面５６に接続されている。これにより、内側から視て周回部５１に時計回りに巻き付けられたワイヤ４２のうち１巻き目の部分４２ｂは、天面５６において内壁面６１に沿って周方向の右側へ延びる。そして、ｎ周目（ｎは２以上の整数）のワイヤ４２は、天面５６において（ｎ－１）周目のワイヤ４２の内側でこのワイヤ４２に沿って周方向に延びる。

【0048】

このように、ワイヤ４２のうち、隔離壁６０の外側の導入部５２により導入された部分４２ａと、隔離壁６０の内側の周回部５１に巻き付けられた１巻き目の部分４２ｂとが隔離壁６０により隔てられる。このため、ワイヤ４２が整列して周回部５１に巻き付けられ、インシュレータ１０におけるワイヤ４２の占積率を増加し、インシュレータ１０を用いた電動機２０の効率の向上を図ることができる。

【0049】

図７及び図８に示すように、内壁面６１は、周回部５１の天面５６から第３方向（例えば、上方）に立ち上がる立ち上がり部分６５を有している。第３方向は、周回部５１から外周部１１の中心線１１ｂに沿う方向である。立ち上がり部分６５は、例えば、平坦であって、上下方向、及び、径方向に直交する方向に延びている。この立ち上がり部分６５は、上下方向の長さＬがワイヤ４２の直径と同じ又はこの直径よりも短い。これにより、１巻き目のワイヤ４２を天面５６上において内壁面６１に沿って巻き付けることができる。このため、天面５６上に並ぶ１段目のワイヤ４２を外側から内側に向かって順に整列して巻き付けることができる。さらに、ｍ段目上（ｍは１以上の整数）に並ぶ（ｍ＋１）段目のワイヤ４２を、ｍ段目において径方向に互いに隣接するワイヤ４２同士の間の上に巻き付けことができる。よって、インシュレータ１０におけるワイヤ４２の占積率を増加し、インシュレータ１０を用いた電動機２０の効率の向上を図ることができる。

【0050】

さらに、内壁面６１のうち、立ち上がり部分６５よりも上側の傾斜部分６６は、例えば、平坦であって、立ち上がり部分６５の上端から上方へ延びている。傾斜部分６６は、上方ほど外側になるように上下方向に対して傾斜し、その天面５６との成す角が９０度よりも大きい。さらに、内壁面６１に対向する内周部１２の面は上下方向に沿って延びている。このため、内壁部１４と傾斜部分６６との間の周回部５１におけるワイヤ４２の巻き付け空間は、上方ほど大きく採ることができる。これにより、インシュレータ１０におけるワイヤ４２の占積率を増加し、インシュレータ１０を用いた電動機２０の効率の向上を図ることができる。また、巻き付け空間における上部開口を大きく採ることができ、上部開口から巻き付け空間にワイヤ４２を挿入して周回部５１にワイヤ４２を巻き付け易くなる。

【0051】

＜変形例１＞
変形例１に係るインシュレータ１０では、実施の形態１において、図４～図６に示すように、周回部５１は、天面５６、及び、天面５６において隔離壁６０に沿って延び天面５６の端に向かって深くなる溝を備えている。この溝は、天面５６の左側部分５６ｂに設けられた左側溝５９ａ、及び、天面５６の右側部分５６ｃに設けられた右側溝５９ｂを有している。

【0052】

左側溝５９ａ及び右側溝５９ｂは、天面５６において隔離壁６０の内壁面６１に沿って延びている。これにより、天面５６上に巻き付けられた１巻き目のワイヤ４２は、左側溝５９ａ及び右側溝５９ｂに嵌り、隔離壁６０の内壁面６１に沿って周回部５１に巻き付けられる。これにより、天面５６上に巻き付けられた１段目のワイヤ４２を１巻き目に沿って整列することができる。このため、インシュレータ１０におけるワイヤ４２の占積率を増加し、インシュレータ１０を用いた電動機２０の効率の向上を図ることができる。

【0053】

また、左側溝５９ａは左側部分５６ｂの左側ほど深くなっており、右側溝５９ｂは右側部分５６ｃの右側ほど深くなっている。このため、左側溝５９ａの底と左側壁５４との間の角度、及び、右側溝５９ｂの底と右側壁５５との間の角度が９０度より大きな鈍角となる。これにより、右側溝５９ｂから右側壁５５へワイヤ４２を導く際、及び、左壁面６３から左側溝５９ａへワイヤ４２を導く際に、ワイヤ４２が大きく撓むのを低減することができる。よって、ワイヤ４２を周回部５１に整列して巻き付けることができる。

【0054】

＜変形例２＞
変形例２に係るインシュレータ１０では、実施の形態１又は変形例１において、導入部５２及び隔離壁６０は、第１方向、及び、第１方向に直交すると共に外周部１１の接線方向である第２方向に対して傾斜している。例えば、図９（ａ）に示すように、導入部５２及び隔離壁６０は、周方向の右側ほど径方向の内側に向かって、径方向、及び、径方向に対して直交する方向に対して傾斜している。

【0055】

この場合、図９（ｂ）に示すように、導入部５２においてワイヤ４２が右側ほど内側に向かって傾斜しながら周回部５１側に導入される。そして、周回部５１において、１段目のワイヤ４２は、内壁面６１に沿って右側ほど内側に向かって傾斜しながら天面５６上に巻き付けられる。２段目のワイヤ４２は、右側ほど外側に向かって傾斜しながら１段目のワイヤ４２上に巻き付けられる。このように、導入部５２及び隔離壁６０が傾斜することにより、導入部５２において導入されたワイヤ４２の部分によって周回部５１におけるワイヤ４２の巻き付けが阻害されることなく、周回部５１においてワイヤ４２のクロス巻きを容易に行うことができる。

【0056】

＜変形例３＞
変形例３に係るインシュレータ１０は、実施の形態１又は変形例１、２において、図１０（ａ）に示すように、隔離壁６０のうちの少なくとも一部が、径方向において導入部５２よりも内側にあれば、隔離壁６０は巻付部５０の周方向の全長に亘って設けられていなくてもよい。

【0057】

例えば、図１０（ａ）の場合、隔離壁６０の右端は、巻付部５０の右端よりも左側にある。このため、隔離壁６０の右端と巻付部５０の右端との間にギャップが設けられる。これに対し、隔離壁６０の右端は、導入部５２の左端よりも右側であり、径方向において導入部５２の左部分と周回部５１との間には隔離壁６０が設けられている。このため、図１０（ｂ）に示すように、ワイヤ４２のうち、導入部５２により導入された部分４２ａと、周回部５１に巻き付けられた部分４２ｂとが隔離壁６０により隔離される。これにより、周回部５１においてワイヤ４２を整列して巻き付けることができるため、インシュレータ１０におけるワイヤ４２の占積率を増加し、インシュレータ１０を用いた電動機２０の効率の向上を図ることができる。

【0058】

（実施の形態２）
実施の形態２に係る電動機２０は、図１に示すように、ステータ４０及びステータ４０に対して回転するロータ２１を備え、ロータ２１はステータコア４１、ワイヤ４２及びこれらを電気的に絶縁するインシュレータ１０を有している。電動機２０としては、モータが例示される。

【0059】

応用機器３０は、図１１に示すように、電動機２０が内蔵されており、電動機２０によって駆動する。応用機器３０は、一例として冷媒圧縮機である。この冷媒圧縮機は、例えば、冷凍装置及び空調装置の装置に備えられている。冷媒圧縮機を備えた機器としては、より具体的には、例えば、冷蔵庫、冷凍庫、エアーコンディショナー、ショーケース及び自動販売機が挙げられる。また、応用機器３０としては、冷媒圧縮機の他に、送風機、ポンプ、及び、乗物の走行用駆動源等の様々な機器を例示できる。

【0060】

このような電動機２０及び応用機器３０に、実施の形態１、２及び変形例１～３のいずれかのインシュレータ１０を用いる。このワイヤ４２の占積率が向上したインシュレータ１０によって、電動機２０及び応用機器３０の駆動効率の向上を図ることができる。

【0061】

なお、上記説明から、当業者にとっては、本開示の多くの改良及び他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本開示を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本開示の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更することができる。

【産業上の利用可能性】

【0062】

本開示に係るインシュレータ、電動機及び応用機器は、ワイヤの占積率の向上を図ったインシュレータ、電動機及び応用機器として有用である。

【符号の説明】

【0063】

１０ ：インシュレータ
１１ ：外周部
１３ ：円環部
１４ ：内壁部
１６ ：案内部
２０ ：電動機
３０ ：応用機器
４２ ：ワイヤ
５０ ：巻付部
５１ ：周回部
５２ ：導入部
５６ ：天面
６０ ：隔離壁
６５ ：立ち上がり部分
６６ ：傾斜部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】