JP7434719B2 - ステータ及び電動機 - Google Patents

Description

本発明は、ステータコアの複数のティース部に３相の巻線が巻回されたステータ及びこれを備えた電動機に関する。

ステータコアと巻線との間を絶縁するインシュレータに、同相の巻線同士を接続する渡り線を保持する渡り線保持部が設けられたものが知られている。例えば、１２個のティース部を有する円筒形状のステータにおいて、３相電源の各相に対応して、渡り線保持部に、ステータの中心軸方向に３段に形成された渡り線収容溝を設けることにより、異相の渡り線間の絶縁距離を確保する技術が知られている（例えば特許文献１，２参照）。

特開２００２－１０６０７号公報 特開２０１０－２４６３５３号公報

しかしながら、上述した従来のステータにおいては、３相の各相に対応した渡り線の収容溝がステータの中心軸方向に３段に形成されているため、渡り線保持部が軸方向に大型化してしまうという問題があり、ステータ及びこれを備えた電動機の、ステータの中心軸方向への大型化が避けられない。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、ステータの中心軸方向への大型化を抑制することができるステータ及びこれを備えた電動機を提供することにある。

本発明の一形態に係るステータは、円筒形状のステータコアと、３相の巻線と、インシュレータとを備える。
前記ステータコアは、径方向内側に向かって突出する複数のティース部を有する。
前記３相の巻線は、前記複数のティース部に巻回される。
前記インシュレータは、前記ステータコアの軸方向の端部に配置され、前記ステータコアと前記３相の巻線との間を絶縁する。
前記３相の巻線は、各相に対応する第１の巻線、第２の巻線及び第３の巻線と、前記インシュレータの外周部にそれぞれ架け渡され、同相の巻線同士を接続し前記ステータコアの外周側に引き出される３つの相の渡り線とを含む。
前記軸方向の一方側に設けられた前記インシュレータは、当該インシュレータの外周面に、前記３つの相の渡り線のうち１つの相の渡り線が他の２つの相の渡り線の間を通って斜めに架け渡されるように、前記３つの相の渡り線を保持する渡り線保持部を有する。

前記渡り線保持部は、前記他の２つの相の渡り線を、前記軸方向において相互に異なる高さで、かつ、前記インシュレータの外周側から見たときに前記軸方向に相互に重ならない位置に保持してもよい。

前記１つの相の渡り線の線長は、典型的には、前記他の２つの相の渡り線の線長よりも長い。

前記渡り線保持部は、前記インシュレータの外周側から見たときに前記３つの相の渡り線の全てが前記軸方向に重ならないように前記３つの相の渡り線をそれぞれ保持してもよい。

前記ステータコアは、前記第１の巻線が各々巻回され相互に隣り合う第１のティース部対と、前記第２の巻線が各々巻回され相互に隣り合う第２のティース部対と、前記第３の巻線が各々巻回され相互に隣り合う第３のティース部対とが順に配置された計１２個のティース部を有してもよい。
この場合、前記１つの相の渡り線は、前記他の２つの相の４個のティース部を間に挟んで配置される２つのティース部対の間に架け渡される。

前記渡り線保持部は、前記他の２つの相の渡り線のうち一方を引き出すための第１の切欠き溝と、前記他の２つの相の渡り線のうち他方を引き出すための第２の切欠き溝と、を有してもよい。前記第１の切欠き溝及び前記第２の切欠き溝は、それぞれ前記軸方向に平行に延び、前記第１の切欠き溝は、前記第２の切欠き溝よりも深い。

前記渡り線保持部は、前記他の２つの相の渡り線のうち一方を架け渡す第１の外周部と、前記第１の外周部とは異なる外径位置に設けられ、前記他の２つの相の渡り線のうち他方を架け渡す第２の外周部と、を有してもよい。

本発明によれば、ステータ及びこれを備えた電動機の軸方向への大型化を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る電動機の側断面図である。 図１におけるＡ－Ａ線方向の断面図である。 本発明の一実施形態に係るステータの斜視図である。 上記ステータの側面図である。 上記ステータの各ティース部に対する巻線の巻回例を説明するステータの平面図であって、ＡはＵ相の巻線を、ＢはＶ相の巻線を、そして、ＣはＷ相の巻線をそれぞれ示す。 上記ステータにおけるインシュレータの渡り線保持部及びステータコアの各ティース部との関係を示す展開図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

［電動機の全体構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る電動機１の側断面図、図２は図１におけるＡ－Ａ線方向の断面図である。電動機１は、ブラシレスＤＣモータであり、例えば、空気調和機の室外機に搭載される送風ファンの回転駆動源として用いられる。

電動機１は、回転磁界を発生する円筒形状のステータ（固定子）２の内周側に、永久磁石を有するロータ（回転子）３を回転可能に配置したインナーロータ型の永久磁石電動機である。

ステータ２は、円筒形状のヨーク部２１１とヨーク部２１１から径方向内側に延びる複数のティース部２１２とを有する円筒形状のステータコア（固定子鉄心）２１と、インシュレータ２２を介してティース部２１２に巻回された３相の巻線２３を備えている。ステータ２は、ステータコア２１の内周面を除いて、樹脂で形成されたモータ外郭６で覆われている。

ロータ３は、ステータコア２１の内周側に所定の空隙（ギャップ）を持って回転自在に配置されている。ロータ３の構造は特に限定されず、本実施形態では、ステータコア２１に対向する外周面に環状に１０個の永久磁石３１を配置した１０極の表面磁石型である。永久磁石３１は、外周側鉄心３２の外周面に固定されている。なお図示の例ではロータコアとして外周側鉄心３２と内周側鉄心３４の分割構造が採用されているが、これに限られず、絶縁部材３３を備えていない単一のロータコアが採用されてもよい。

シャフト３５は、第１軸受４１及び第２軸受４２によって支持され、第１軸受４１が第１ブラケット５１に、第２軸受４２が第２ブラケット５２にそれぞれ支持されることで、ロータ３が回転自在に支持されている。

第１軸受４１は、回転子３のシャフト３５の一端側（出力側）を支持している。第２軸受４２は、回転子３のシャフト３５の他端側（反出力側）を支持している。第１軸受４１及び第２軸受４２は、例えば、ボールベアリングが用いられる。

第１ブラケット５１は、金属製（鋼板やアルミニウムなど）であり、モータ外郭６の軸方向における一端側すなわちシャフト３５の出力側に配置されている。なお、以下の説明において、軸方向とは、ステータの中心軸（軸心Ｏ）方向を意味する。また、電動機１、ステータ２、インシュレータ２２、ロータ３、シャフト３５のそれぞれの中心軸は、軸心Ｏに一致する。

第１ブラケット５１は、第１軸受４１を収容するための第１軸受収容部５１１と、第１軸受収容部５１１の開放端から周りに広がるフランジ部５１２を有する。第１軸受収容部５１１は、シャフト３５を通すための貫通孔を有する底部を有する円筒形状に形成されており、第１ブラケット５１のフランジ部５１２は、モータ外郭６の成形時にインサート成形され、モータ外郭６と一体になっている。第１軸受収容部５１１の内面に第１軸受４１の外輪が圧入され、この第１軸受４１の内輪に支持されたシャフト３５の出力側が、第１軸受収容部５１１の底部の中央に形成された貫通孔から外部に突出されている。

第２ブラケット５２は、金属製（鋼板やアルミニウムなど）であり、モータ外郭６の他端側すなわちシャフト３５の反出力側に固定されている。第２ブラケット５２は、円板形状のブラケット本体５２１と、モータ外郭６の反出力側の端部（外縁部）に当接する外縁部５２０と、第２軸受４２を収容するための第２軸受収容部５２２とを有する。ブラケット本体５２１は、外縁部５２０がモータ外郭６の反出力側の端部（外縁部）にねじ留めされている。第２軸受収容部５２２は、ブラケット本体５２１の中央部の、出力側から反出力側に凹ませて設けられた円形の底面を有する孔として形成されている。

第２ブラケット５２は、径方向において第２軸受収容部５２２と外縁部５２０との間に放熱フィン５２３を一体的に備える。これにより、電動機１の省スペース化を図ることができる。第２ブラケット５２は、ヒートシンクとして、シャフト３５の反出力側に、外方へ向けて立設した放熱フィン５２３を備え、伝熱部材７１を介し、電動機１を制御するための回路基板７２に搭載された電子部品からの熱が放熱フィン５２３によって放熱されるようになっている。

［ステータ］
続いて、ステータ２の詳細について説明する。図３はステータ２の斜視図、図４はその側面図である。

ステータ２は、上述のように、円筒形状のステータコア２１と、インシュレータ２２と、巻線２３とを有する。

ステータコア２１は、径方向内側に向かって突出する複数のティース部２１２を有し、電磁鋼板などの軟磁性材料で構成された薄板を軸方向に積層し一体化させることで作製される。本実施形態においてステータコア２１は、１２個のティース部２１２を有する１２スロットのステータコアである。

インシュレータ２２は、絶縁性の合成樹脂材料の成形体であり、ステータコア２１の軸方向の一方側（シャフト３５の出力側）を被覆する環状の第１インシュレータ２２Ａと、ステータコア２１の軸方向の他方側（シャフト３５の反出力側）を被覆する環状の第２インシュレータ２２Ｂとの結合体である。

第１インシュレータ２２Ａ及び第２インシュレータ２２Ｂは、それぞれ短い円筒形状に形成され、ステータコア２１のヨーク部２１１を被覆する外周壁部２２１と、ステータコア２１の複数のティース部２１２を被覆する複数の巻胴部２２２とを有する（図２参照）。第１インシュレータ２２Ａの外周壁部２２１には、巻胴部２２２に巻回された巻線２３を他の巻胴部２２２に架け渡すための渡り線保持部２２３Ａが設けられている。また、第２インシュレータ２２Ｂの外周壁部２２１には、各巻胴部２２２に巻回された巻線２３を他の巻胴部２２２に架け渡すための渡り線保持部２２３Ｂが設けられている。

巻線２３は、第１インシュレータ２２Ａ及び第２インシュレータ２２Ｂ各々の巻胴部２２２の上からステータコア２１の複数のティース部２１２に巻回される３相交流の巻線である。ここでは、３相交流の各相をＵ相、Ｖ相及びＷ相としたとき、巻線２３は、Ｕ相に対応する第１の巻線２３Ｕと、Ｖ相に対応する第２の巻線２３Ｖと、Ｗ相に対応する第３の巻線２３Ｗとを含む。第１の巻線２３Ｕ、第２の巻線２３Ｖ及び第３の巻線２３Ｗには、典型的には、樹脂被覆銅線が用いられる（図５参照）。

図５Ａ～Ｃは、各ティース部２１２に対する巻線２３の巻回例を説明する第１インシュレータ２２Ａ側から見たときのステータ２の平面図であって、Ａは第１の巻線２３Ｕの巻回例を、Ｂは第２の巻線２３Ｖの巻回例を、そして、Ｃは第３の巻線２３Ｗの巻回例をそれぞれ示す。

図５Ａ～Ｃに示すように、ステータコア２１は、第１の巻線２３Ｕが巻回される４つのティース部２１２（Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４）と、第２の巻線２３Ｖが巻回される４つのティース部２１２（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４）と、第３の巻線２３Ｗが巻回される４つのティース部２１２（Ｗ１、Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４）とを有する。

第１の巻線２３Ｕが巻回されるティース部２１２（Ｕ１、Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４）に着目すると、Ｕ１とＵ２、及び、Ｕ３とＵ４は、それぞれ相互に隣り合う第１のティース部対を構成し、これら２組の第１のティース部対は、円筒形状のステータ２の軸心Ｏ（中心軸）に関して対称な位置に配置される。図５Ａに示すように、第１の巻線２３Ｕは、隣り合うティース部にそれぞれ逆向きに巻回される。本実施形態において第１の巻線２３Ｕは、ステータ２の軸心Ｏから見たとき、Ｕ１及びＵ４には時計まわりに巻回され、Ｕ２及びＵ３には反時計まわりに巻回される。

また、第２の巻線２３Ｖが巻回されるティース部２１２（Ｖ１、Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４）に着目すると、Ｖ１とＶ２、及び、Ｖ３とＶ４は、それぞれ相互に隣り合う第２のティース部対を構成し、これら２組の第２のティース部対は、円筒形状のステータ２の軸心Ｏに関して対称な位置に配置される。図５Ｂに示すように、第２の巻線２３Ｖは、隣り合うティース部にそれぞれ逆向きに巻回される。本実施形態において第２の巻線２３Ｖは、ステータ２の軸心Ｏから見たとき、Ｖ１及びＶ４には時計まわりに巻回され、Ｖ２及びＶ３には反時計まわりに巻回される。

さらに、第３の巻線２３Ｗが巻回されるティース部２１２（Ｗ１、Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４）に着目すると、Ｗ１とＷ２、及び、Ｗ３とＷ４は、それぞれ相互に隣り合う第３のティース部対を構成し、これら２組の第３のティース部対は、円筒形状のステータ２の軸心Ｏに関して対称な位置に配置される。図５Ｃに示すように、第３の巻線２３Ｗは、隣り合うティース部にそれぞれ逆向きに巻回される。本実施形態において第３の巻線２３Ｗは、ステータ２の軸心Ｏから見たとき、Ｗ１及びＷ４には時計まわりに巻回され、Ｗ２及びＷ３には反時計まわりに巻回される。

第１の巻線２３ＵはＵ１、Ｕ２、Ｕ３及びＵ４の順で、第２の巻線２３ＶはＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４の順で、そして、第３の巻線２３ＷはＷ１，Ｗ２，Ｗ３及びＷ４の順で、それぞれティース部２１２に巻回される。巻線２３は、同相の巻線同士を接続しステータコア２１の外周側に引き出される３つの相の渡り線Ｕｃ、Ｖｃ及びＷｃを含む。各相の渡り線Ｕｃ、Ｖｃ及びＷｃは、インシュレータ２２（第１インシュレータ２２Ａ）の外周部にそれぞれ架け渡される巻線２３（２３Ｕ、２３Ｖ、２３Ｗ）の一部である。

Ｕ相の渡り線Ｕｃは、図５Ａに示すように、相互に隣り合う２つのティース部２１２（Ｕ１とＵ２、及び、Ｕ３とＵ４）の間を架け渡す２つの第１の渡り線Ｕｃ１と、他の２つの相（Ｖ相とＷ相）の４つのティース部２１２（Ｖ３、Ｖ４、Ｗ１及びＷ２）を挟む２つのティース部２１２（Ｕ２とＵ３）の間を架け渡す１つの第２の渡り線Ｕｃ２とを有する。第２の渡り線Ｕｃ２の線長は、第１の渡り線Ｕｃ１の線長よりも長い。

また、Ｖ相の渡り線Ｖｃは、図５Ｂに示すように、相互に隣り合う２つのティース部２１２（Ｖ１とＶ２、及び、Ｖ３とＶ４）の間を架け渡す２つの第１の渡り線Ｖｃ１と、他の２つの相（Ｗ相とＵ相）の４つのティース部２１２（Ｗ３、Ｗ４、Ｕ１及びＵ２）を挟む２つのティース部２１２（Ｖ２とＶ３）の間を架け渡す１つの第２の渡り線Ｖｃ２とを有する。第２の渡り線Ｖｃ２の線長は、第１の渡り線Ｖｃ１の線長よりも長い。

そして、Ｗ相の渡り線Ｗｃは、図５Ｃに示すように、相互に隣り合う２つのティース部２１２（Ｗ１とＷ２、及び、Ｗ３とＷ４）の間を架け渡す２つの第１の渡り線Ｗｃ１と、他の２つの相（Ｕ相とＶ相）の４つのティース部２１２（Ｕ３、Ｕ４、Ｖ１及びＶ２）を挟む２つのティース部２１２（Ｗ２とＷ３）の間を架け渡す１つの第２の渡り線Ｗｃ２とを有する。第２の渡り線Ｗｃ２の線長は、第１の渡り線Ｗｃ１の線長よりも長い。

［渡り線保持部］
続いて、各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃを保持する渡り線保持部２２３Ａについて説明する。図６は、第１インシュレータ２２Ａにおける渡り線保持部２２３Ａ及びステータコア２１の各ティース部２１２との関係を示す展開図である。

渡り線保持部２２３Ａは、第１インシュレータ２２Ａの軸方向の先端部に設けられており、ティース部２１２間に架け渡される各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃをそれぞれ保持することが可能な環状の壁部である。図６に示すように、渡り線保持部２２３Ａにはティース部２１２間を掛け渡される各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃが架け渡される。

渡り線保持部２２３Ａは、その外周面において、３つの相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃのうち１つの相の渡り線が他の２つの相の渡り線の間を通って斜めに架け渡されるように、各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃをそれぞれ保持する。

例えば図６に示すように、渡り線保持部２２３Ａをその周方向に３つの角度範囲Ｒ１、Ｒ２及びＲ３に区分けしたとき、第１の角度範囲Ｒ１では、上記１つの相の渡り線がＵ相の渡り線Ｕｃに該当し、上記他の２つの相の渡り線がＶ相及びＷ相の渡り線Ｖｃ，Ｗｃに該当する。第１の角度範囲Ｒ１において、Ｖ相の渡り線Ｖｃ及びＷ相の渡り線Ｗｃは、同相のティース部２１２（Ｖ３とＶ４、及び、Ｗ１とＷ２）の間を架け渡す第１の渡り線Ｖｃ１，Ｗｃ１に相当し、Ｕ相の渡り線Ｕｃは、これら他の２つの相（Ｖ相とＷ相）の４つのティース部を挟むＵ相のティース部（Ｕ２とＵ３）との間を架け渡す第２の渡り線Ｕｃ２に相当する。

第２の角度範囲Ｒ２では、上記１つの相の渡り線がＷ相の渡り線Ｗｃに該当し、上記他の２つの相の渡り線がＵ相及びＶ相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃに該当する。第２の角度範囲Ｒ２において、Ｕ相の渡り線Ｕｃ及びＶ相の渡り線Ｖｃは、同相のティース部２１２（Ｕ３とＵ４、及び、Ｖ１とＶ２）の間を架け渡す第１の渡り線Ｕｃ１，Ｖｃ１に相当し、Ｗ相の渡り線Ｗｃは、これら他の２つの相（Ｕ相とＶ相）の４つのティース部を挟むＷ相のティース部（Ｗ２とＷ３）との間を架け渡す第２の渡り線Ｗｃ２に相当する。

そして、第３の角度範囲Ｒ３では、上記１つの相の渡り線がＶ相の渡り線Ｖｃに該当し、上記他の２つの相の渡り線がＷ相及びＵ相の渡り線Ｗｃ，Ｕｃに該当する。第３の角度範囲Ｒ３において、Ｗ相の渡り線Ｗｃ及びＵ相の渡り線Ｕｃは、同相のティース部２１２（Ｗ３とＷ４、及び、Ｕ１とＵ２）の間を架け渡す第１の渡り線Ｗｃ１，Ｕｃ１に相当し、Ｖ相の渡り線Ｖｃは、これら他の２つの相（Ｗ相とＵ相）の４つのティース部を挟むＶ相のティース部（Ｖ２とＶ３）との間を架け渡す第２の渡り線Ｖｃ２に相当する。

渡り線保持部２２３Ａは、上記他の２つの相の渡り線を、軸方向において相互に異なる高さで、かつ、インシュレータ２２（第１インシュレータ２２Ａ）の外周側から見たときに上記軸方向に相互に重ならない位置に保持する。本実施形態では、各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃがそれぞれ線長の異なる第１の渡り線Ｕｃ１，Ｖｃ１，Ｗｃ１及び第２の渡り線Ｕｃ２，Ｖｃ２，Ｗｃ２を有するため、このような形態の架け渡し方法を容易に実現することができる。

例えば、第１の角度範囲Ｒ１では、ステータ２の軸心Ｏと直交する仮想面において、Ｖ相の渡り線Ｖｃ（Ｖｃ１）が上側、Ｗ相の渡り線Ｗｃ（Ｗｃ１）が下側となるように、渡り線保持部２２３Ａの異なる高さ位置に架け渡される。また、他の２つの相の渡り線であるＶ相の渡り線Ｖｃ（Ｖｃ１）とＷ相の渡り線Ｗｃ（Ｗｃ１）が軸方向に相互に重ならないように、円周方向に所定距離だけ離間した位置に保持される。
なお、第２の角度範囲Ｒ２では、ステータ２の軸心Ｏと直交する仮想面において、Ｕ相の渡り線Ｕｃ（Ｕｃ１）が上側、Ｖ相の渡り線Ｖｃ（Ｖｃ１）が下側となるように、渡り線保持部２２３Ａの異なる高さ位置に架け渡される。また、他の２つの相の渡り線であるＵ相の渡り線Ｕｃ（Ｕｃ１）とＶ相の渡り線Ｖｃ（Ｖｃ１）が軸方向に相互に重ならないように、円周方向に所定距離だけ離間した位置に保持される。
同様に、第３の角度範囲Ｒ３では、ステータ２の軸心Ｏと直交する仮想面において、Ｗ相の渡り線Ｗｃ（Ｗｃ１）が上側、Ｕ相の渡り線Ｕｃ（Ｕｃ１）が下側となるように、渡り線保持部２２３Ａの異なる高さ位置に架け渡される。また、他の２つの相の渡り線であるＷ相の渡り線Ｗｃ（Ｗｃ１）とＵ相の渡り線Ｕｃ（Ｕｃ１）が軸方向に相互に重ならないように、円周方向に所定距離だけ離間した位置に保持される。

特に本実施形態では、渡り線保持部２２３Ａは、インシュレータ２２（第１インシュレータ２２Ａ）の外周側から見たときに３つの相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃの全てが軸方向に重ならないように（３つの相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃのうち任意の２つの相の渡り線が軸方向に重なる箇所は存在しても、３つの相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃの全てが軸方向に重なる箇所は存在しないように）、各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃをそれぞれ保持する。これにより、渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃが軸方向に対して３本重ならないため、異なる相の渡り線同士の絶縁距離（すなわち、異なる相の渡り線同士を離間させることで、異なる相の渡り線の間で高周波パルスが相互に影響し合うこと抑制できる距離）を確保しつつ、渡り線保持部２２３Ａの軸方向に沿った高さ寸法Ｈの低減が図れる。本実施形態においては、図６に示される３つの相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃのうち、異なる相の渡り線同士が最も近接している箇所の離間距離を１ｍｍとすることで、絶縁距離を十分に確保している。なお、この絶縁距離は、渡り線の線径、渡り線に印加される電圧、渡り線を流れる電流などの条件によって適宜変更される。

上述のような形態で各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ、Ｗｃを架け渡すため、渡り線保持部２２３Ａは、以下のように構成される。

第１に、渡り線保持部２２３Ａは、その軸方向の先端から他端側に向かって軸方向に平行に延びる２種類の切欠き溝（第１の切欠き溝Ｇ１及び第２の切欠き溝Ｇ２）を有する。これらの切欠き溝は、各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃを第１インシュレータ２２Ａの径方向内側から径方向外側へ引き出し、あるいは径方向外側から径方向内側へ引き入れるための通路を形成する。複数の切欠き溝のうち、第１の切欠き溝Ｇ１及び第２の切欠き溝Ｇ２はそれぞれ複数個所に設けられ、第１の切欠き溝Ｇ１は第２の切欠き溝Ｇ２よりも深い。

第１の切欠き溝Ｇ１及び第２の切欠き溝Ｇ２の形成位置は任意であり、各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃを上述のような形態で架け渡すことができるように各々の配列間隔、配列順序などが決定される。

例えば、第１の角度範囲Ｒ１においては、第１の切欠き溝Ｇ１と第２の切欠き溝Ｇ２とに、上記１つの相の渡り線に該当するＵ相の渡り線Ｕｃ（Ｕｃ２）が架け渡される。また、当該第１の切欠き溝Ｇ１と第２の切欠き溝Ｇ２との間に、上記他の２つの相の渡り線のうち一方の渡り線であるＶ相の渡り線Ｖｃ（Ｖｃ１）が架け渡される一対の第２の切欠き溝Ｇ２と、上記他の２つの相の渡り線のうち他方の渡り線であるＷ相の渡り線Ｗｃ（Ｗｃ１）が架け渡される他の一対の第１の切欠き溝Ｇ１が設けられる。

第２に、渡り線保持部２２３Ａは、互いに外径位置（図５に示される軸心Ｏからの距離）が異なる複数の外周部（第１の外周部Ｓ１及び第２の外周部Ｓ２）を有する。これらの外周部は、軸方向に沿って形成された円周面であり、第１インシュレータ２２Ａの異なる外径位置にそれぞれ形成される。本実施形態においては、第２の外周部Ｓ２は、第１の外周部Ｓ１よりも外径側に位置している。

例えば、第１の角度範囲Ｒ１においては、内径側の第１の外周部Ｓ１に、Ｖ相の渡り線Ｖｃ（Ｖｃ１）が架け渡され、外径側の第２の外周部Ｓ２に、Ｗ相の渡り線Ｗｃ（Ｗｃ１）が架け渡される。これにより、Ｖ相の渡り線ＶｃとＷ相の渡り線Ｗｃとが相互に重ならないようにすることができるため、これら２つの相の渡り線間の絶縁距離を容易に確保できる。また、異相の渡り線同士の絶縁距離が確保できることにより、各相の巻線２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗに供給される高周波パルスが相互に影響し合うことが防止される。これらは、第２の角度範囲Ｒ２、第３の角度範囲Ｒ３でも同様である。

第３に、渡り線保持部２２３Ａは、内径側の第１の外周部Ｓ１と外径側の第２の外周部Ｓ２との境界を形成する段部Ｔを有する。段部Ｔは、典型的には、円周方向に隣り合う一対の第１の切欠き溝Ｇ１の間に設けられる。段部Ｔは、３つの相の渡り線のうち、２つの相の渡り線の間を通って斜めに架け渡される相の渡り線を安定して保持するためのもので、２つの相の渡り線間の絶縁距離を確保できれば、その高さや位置は任意に設定できる。例えば、第１の角度範囲Ｒ１においては、段部Ｔによって、Ｖ相の渡り線ＶｃとＷ相の渡り線Ｗｃの間を通って斜めに架け渡されるＵ相の渡り線Ｕｃを安定的に保持する。

以上のようにして、各相の巻線２３（２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗ）が渡り線保持部２２３Ａに架け渡されながらステータコア２１の各ティース部２１２へ巻回される。各ティース部２１２への巻線２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗの巻き付けは、３ノズル巻線機を用いて各相同時に行われる。渡り線保持部２２３Ａに対する各相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃの架け渡しは、典型的には作業者による手作業で行われる。

ステータ２は、各相の巻線２３の巻始め端及び巻終り端に接続される複数のピン２４（２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗ，２４Ｎ）をさらに有する（図３参照）。複数のピン２４は、軸方向に沿って延び、第２インシュレータ２２Ｂの任意の位置に設けられる。

第１のピン２４ＵはＵ相の巻線２３Ｕの巻始め端に接続され、第２のピン２４ＶはＶ相の巻線２３Ｖの巻始め端に接続され、第３のピン２４ＷはＷ相の巻線２３Ｗの巻始め端に接続される。第４のピン２４Ｎは、各相の巻線２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗの各々の巻終り端に共通に接続される中性点に相当する。これら複数のピン２４は、図１に示すようにステータ２と第２ブラケット５２との間に配置された回路基板７２に接続される。

以上のように本実施形態によれば、渡り線保持部２２３Ａの外周面において、３つの相の渡り線Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃのうち１の相の渡り線が他の２つの相の渡り線の間を斜めに通って架け渡されるように渡り線保持部２２３Ａに保持されるため、Ｕ、Ｖ、Ｗの３つの相のそれぞれに対応する渡り線Ｕｃ、Ｖｃ、Ｗｃを保持するのに必要な高さ寸法Ｈが上下２段分の高さで十分となり、従来のように各相に応じて３段分の高さの保持領域（背景技術の欄に記載の３段に形成された渡り線収容溝）を必要とすることがなくなる。これにより、３つの相の渡り線同士の絶縁距離を確保しつつ、渡り線保持部２２３Ａの軸方向高さを低くできるとともに、ステータ２及びこれを備えた電動機１の軸方向への大型化を抑制することができる。

１…電動機
２…ステータ
３…ロータ
２１…ステータコア
２２…インシュレータ
２３（２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗ）…巻線
２４（２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗ，２４Ｎ）…ピン
３５…シャフト
２１２…ティース部
２２３Ａ…渡り線保持部
Ｇ１…第１の切欠き溝
Ｇ２…第２の切欠き溝
Ｓ１…第１の外周部
Ｓ２…第２の外周部
Ｔ…段部
Ｕｃ、Ｖｃ，Ｗｃ…渡り線

Claims (7)

1. 径方向内側に向かって突出する複数のティース部を有する円筒形状のステータコアと、
   前記複数のティース部に巻回される３相の巻線と、
   前記ステータコアの軸方向の端部に配置され、前記ステータコアと前記３相の巻線との間を絶縁するインシュレータとを備え、
   前記３相の巻線は、各相に対応する第１の巻線、第２の巻線及び第３の巻線と、前記インシュレータの外周部にそれぞれ架け渡され、同相の巻線同士を接続し前記ステータコアの外周側に引き出される３つの相の渡り線とを含み、
   前記軸方向の一方側に設けられた前記インシュレータは、前記３つの相の渡り線を保持する渡り線保持部を有し、
   前記渡り線保持部は、前記インシュレータの外周面に、前記３つの相の渡り線のうち他の２つの相の渡り線が互いに平行に架け渡され、前記３つの相の渡り線のうち１つの相の渡り線が前記他の２つの相の渡り線の間を通って前記他の２つの相の渡り線に対して斜めに架け渡され、かつ、前記インシュレータの外周側から見たときに前記３つの相の渡り線の全てが前記軸方向に重ならないように前記３つの相の渡り線を保持する
   ステータ。
2. 請求項１に記載のステータであって、
   前記渡り線保持部は、前記他の２つの相の渡り線を、前記軸方向において相互に異なる高さで、かつ、前記インシュレータの外周側から見たときに前記軸方向に相互に重ならない位置に保持する
   ステータ。
3. 請求項１又は２に記載のステータであって、
   前記１つの相の渡り線の線長は、前記他の２つの相の渡り線の線長よりも長い
   ステータ。
4. 請求項１～３のいずれか１つに記載のステータであって、
   前記ステータコアは、前記第１の巻線が各々巻回され相互に隣り合う第１のティース部対と、前記第２の巻線が各々巻回され相互に隣り合う第２のティース部対と、前記第３の巻線が各々巻回され相互に隣り合う第３のティース部対とが順に配置された計１２個のティース部を有し、
   前記１つの相の渡り線は、前記他の２つの相の４個のティース部を間に挟んで配置される２つのティース部対の間に架け渡される
   ステータ。
5. 請求項１～４のいずれか１つに記載のステータであって、
   前記渡り線保持部は、前記他の２つの相の渡り線のうち一方を引き出すための第１の切欠き溝と、前記他の２つの相の渡り線のうち他方を引き出すための第２の切欠き溝と、を有し、
   前記第１の切欠き溝及び前記第２の切欠き溝は、それぞれ前記軸方向に平行に延び、
   前記第１の切欠き溝は、前記第２の切欠き溝よりも深い
   ステータ。
6. 請求項１～５のいずれか１つに記載のステータであって、
   前記渡り線保持部は、
   前記他の２つの相の渡り線のうち一方を架け渡す第１の外周部と、
   前記第１の外周部とは異なる外径位置に設けられ、前記他の２つの相の渡り線のうち他方を架け渡す第２の外周部と、を有する
   ステータ。
7. 請求項１～６のいずれか１つに記載のステータを備えた電動機。

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