JP2010148256A

JP2010148256A - モータ

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Publication number: JP2010148256A
Application number: JP2008323428A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Michioka; 力道岡; Takehiko Nakamura; 岳彦仲村; Kimihiro Asahata; 公宏麻畠; Tetsuya Ikutani; 徹也幾谷
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2028-12-19
Also published as: JP5171600B2

Abstract

【課題】ステータのヨークの内周面の円周方向にずれた複数の位置にコイルの通電励磁によって磁極が形成されるモータにおいて、ステータの飛躍的な小型化を可能にしてトルクアップを図りつつモータの従来にない小型・軽量化を図る。
【解決手段】ステータ２のヨークの各磁極の位置の反対側の外周面側に凹状の外周スロット部４ａを形成し、各外周スロット部４ａそれぞれから周方向にずれた位置のステータ２のヨークの内周面側に各外周スロット部４ａに対応する内周スロット部５ａをそれぞれ形成し、コイル６ａを、片側が外周スロット部４ａに配置されて残りの片側が内周スロット部５ａに配置されるように前記ヨークに巻回する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステータのヨークの内周面側の円周方向にずれた複数の位置に磁極が形成された構造のモータに関し、詳しくは、その小型化に関する。

従来、電気自動車の駆動モータ等は、多くの場合、ステータの内部にロータを備え、ロータに永久磁石を設け、ステータに複数のコイルを巻回した構造に形成される。そして、ステータの各コイルの順次通電により発生する磁極とロータの永久磁石の磁極との関係に基づいてロータが回転する（例えば、特許文献１参照）。

上記のようにロータに永久磁石を設ける構造では低コスト化を図ることが容易でない。

そこで、近年は、スイッチドリラクタンスモータ等のロータに永久磁石を設けないようにしたモータが種々提案されている。これらのモータは、ステータおよびその内側のロータが軟磁性体（珪素鋼鈑等）で形成され、一般的には、ステータおよびその内側のロータを軟磁性体（珪素鋼鈑等）で形成し、ステータの内周面に半径方向内向きの複数の突極対を円周方向に配置し、また、ロータの周面にも半径方向外向きの複数個の突極を円周方向に配設し、ステータの各突極に各相のコイルを順に集中巻きした構造であり、ロータに永久磁石を設けないことから、低コストであり、また、集中コイルで磁束を突極の磁極部分に集約するため、小型が可能になる。

しかしながら、各突極に各相のコイルを巻回してステータの内周側にのみ配置するのでは、コイルの高さが高くなってステータの各突極の突き出し長さが長くなり、トルクの低下を抑える場合は、ステータの内径がその分大きくなって小型化が大きく阻害される。

そこで、各磁極のコイルをステータのヨークを跨ぐように巻回してコイルをステータの内周側および外側に分散配置することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

この場合、モータは、概略、図１８に示す構造に形成される。すなわち、図１８のモータ１００はステータ２００の内周面に半径方向内向きの複数の突極２０１を円周方向に配置し、また、ロータ３００の周面にも半径方向外向きの複数個の突極３０１を円周方向に配設し、Ｕ、Ｗ、Ｖの３相駆動の場合、ステータ２００の各突極２０１の近傍に、各相のコイル４００をステータ２００のヨークを覆うようにモータ１００の軸方向に集中巻きし、ステータ２００のヨークの内周面側の円周方向にずれた複数の位置にコイル４００の通電励磁に基づいて各相の磁極を順に形成してロータ３００を回転する。この場合、各磁極のコイル４００がステータ２００の内周側と外周側とに分散配置され、コイル４００のロータ内周側の高さが約半分になり、突極２０１の突き出し長さを約半分に短くすることができ、その分ステータ２００の内径が大きくなりステータ２００を大径化してトルクアップを図りつつモータ１００の小型化が図られる。
特開平２００８−２２５９３号公報特開平１１−１１３２２９号公報

図１８のモータ１００の場合、ステータ２００に巻回された各磁極のコイル４００はステータ２００の外周側および内周側に膨れ出す。そして、とくに外周側でのコイル４００の膨らみは、ステータ２００の小型化の妨げとなり、モータ１００の十分な小型化を図ることができない問題がある。

本発明は、ステータのヨークの内周面の円周方向にずれた複数の位置にコイルの通電励磁によって磁極が形成されるモータにおいて、ステータの飛躍的な小型化を可能にしてトルクアップを図りつつモータの従来にない小型・軽量化を図ることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明のモータは、ヨークの内周面側の円周方向にずれた複数の位置に集中巻きのコイルの通電励磁により磁極が形成される軟磁性体のステータと、該ステータの内側の軟磁性体のロータとを備えたモータにおいて、前記ヨークの前記各磁極の位置の反対側の外周面側に凹状の外周スロット部を形成し、前記ヨークの前記各外周スロット部それぞれから周方向にずれた位置の内周面側に前記各外周スロット部に対応する内周スロット部をそれぞれ形成し、前記コイルを、片側が前記外周スロット部に配置されて残りの片側が前記内周スロット部に配置されるように、前記ヨークに巻回してなることを特徴としている（請求項１）。

また、本発明のモータは、前記コイル巻回方向が、前記ステータの周方向の隣り合うコイル間で逆向きであることを特徴としている（請求項２）。

さらに、本発明のモータは、前記外周スロット部および前記内周スロット部は前記コイルの保持枠を有し、該保持枠は前記コイルの巻き線の高さを隣接する巻き線間で線径の半分ずらすガイドが形成されていることを特徴としている（請求項３）。

請求項１に係る本発明のモータの場合、（１）ステータの各磁極のコイルは、片側がステータの外周側の外周スロット部に配置され、残りの片側がステータの内周側の内周スロット部に配置されるため、ステータの内周側のコイルの高さを低く（略半減）し、その分、ステータから内周側への磁極（突極）の突き出しを短くできる。そして、磁極を低くできるので、その分、ステータの内径が大きくなり、ロータの径を大きくしてトルクをアップすることができる。また、各磁極の外周スロット部および内周スロット部には隣の磁極のコイルが巻回されず、自極のコイル（同相コイル）のみが巻回され、各突極にコイルを集中巻きする場合のようなコイル間の接近がなく、絶縁（相間絶縁）が良好である利点もある。（２）外周スロット部がステータの各磁極の位置の反対側のヨークの外周面側に各内周スロット部から周方向にずらして凹状に形成されるため、まず、コイルの片側が外周スロットの凹部に配置（収容）されてステータの外部にほとんど膨れず、ステータを小型化してモータを飛躍的に小型に形成することができる。さらに、コイルが外周スロットの凹部に配置されてステータの周方向の広がりは小さくなるが、外周スロット部と各内周スロット部が周方向にずれているため、ステータのヨークの円周方向の磁路断面積がずらさない場合より広くなり、ステータに十分な磁路を確保できる。したがって、トルク特性を劣化することなく、コイルのステータ外周側への出っ張り（膨らみ）をなくしてモータを小型化することができる。

請求項２に係る本発明のモータは、外周スロット部と内周スロット部のコイル巻回方向が隣り合う磁極のコイル間で逆になるので、ステータの周方向にコイルの励磁方向が異なり、ステータのＮ極の磁極とＳ極の磁極とに基づき、ステータからロータを通ってステータに戻る磁路が形成され、ステータ内を循環する短絡磁束が生じることがない利点がさらに生じる。

請求項３に係る本発明のモータは、各磁極の外周スロット部と内周スロット部のコイルの保持枠に、ガイドにしたがってコイルの巻き線が一巻毎に線径の半分ずつずらして巻回され、いわゆる俵積み状に最も密に巻かれるため、一層の小型化を図ることができる。

つぎに、本発明をより詳細に説明するため、実施形態について、図１〜図１７を参照して詳述する。なお、それらの図面においては、モータ軸等は省略している。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について、図１および図２を参照して説明する。

図１は本実施形態のモータ１Ａの概略の構成を示す断面図、図２は後述する外周スロット４ａを形成する位置の説明図である。

同図において、２はモータ軸方向の円筒形状のステータであり、内周面の周方向の等間隔の位置（磁極位置）に６個の突極２１ａが半径方向内向きに形成されている。３はステータ２の内側に同軸状に設けられた円筒形状のロータであり、中心をモータ軸が貫通し、外周面の周方向の等間隔の位置（磁極位置）に突極２１ａより少ない個数、例えば４個の突極３１ａが半径方向外向きに形成されている。なお、ステータ２およびロータ３は軟磁性体である珪素鋼板等を軸方向に重ねた積層鋼板や、圧粉鉄心により形成され、各突極２１ａ、３１ａは軸方向に伸びている。

さらに、図２に示すようにステータ２の各突極３１ａの反対側（外則側）は、磁極間の図中の実線矢印で示す磁束が左右に分岐して磁束密度が低いため、この部分（図の点散部分）に凹状（凹溝状）の外周スロット部４ａが形成されている。なお、外周スロット部４ａは軸方向に伸びている。また、各外周スロット部４ａから各突極２１ａの間隔（１ピッチ）の略半分ずれたステータ２の内周側の位置に内周スロット部５ａが配設されている。

そして、各突極２１ａの近傍の６組の外周スロット部４ａと内周スロット部５ａに、例えば、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相の磁極励磁用のコイルが順に巻回される。

このようにして形成された本実施形態のモータ１Ａは、（１）ステータ２の各磁極のコイル６ａの片側がステータ２の外周側の外周スロット部４ａに配置され、残りの片側がステータ２の内周側の内周スロット部５ａに配置されるため、ステータ２の内周側のコイル６ａの高さを低く（略半減）し、その分、突極２１ａを図中の破線に示す従来のスイッチドリラクタンス等の場合の長さの略半分にして磁極のステータ２から内周側への突き出しを短くできる。そして、ステータ２の磁極のロータ３側への突き出しが短くなるので、その分、ロータ３を径大にしてトルクをアップすることができる。また、外周スロット部４ａおよび内周スロット部５ａには隣の磁極のコイルが巻回されず、自極のコイル（同相（その相）のコイル）６ａのみが巻回されるため、例えば各突極２１ａにコイルを集中巻きする場合のような異なる相のコイル間の接近がなく、絶縁（相間絶縁）が良好であり、そのための絶縁対策が不要になる。

（２）外周スロット部４ａが、ステータ２の各磁極の位置の反対側のヨークの外周面側に各内周スロット部５ａから周方向に１／２ピッチずらして凹状に形成されるため、コイル６ａの片側が外周スロット部４ａの凹部に配置（収容）されてステータ２の外部にほとんど膨れず、ステータ２を小型化してモータ１Ａを飛躍的に小型に形成することができる。さらに、コイル６ａが外周スロット部４ａの凹部に配置されてステータ２の周方向の広がりは小さくなるが、各外周スロット部４ａと各内周スロット部５ａが周方向にずれているため、ステータ２のヨークの円周方向の磁路断面積は広く、十分な磁路を確保できる。

したがって、モータ１Ａのトルクアップを図りつつ、コイル６ａのステータ外周側への出っ張り（膨らみ）をなくしてモータ１Ａを小型・軽量化することができる。

つぎに、外周スロット部４ａと内周スロット部５ａのコイル巻回方向を、ステータ２の周方向の隣り合う磁極間で逆向きにする。そして、各磁極のコイル６ａを従来のスイッチドリラクタンスモータと同様に相順に切り替えて順次に通電励磁すると、１８０度離れた同相のＮ磁極（図中の＋符号を付したＵ、Ｖ、Ｗの磁極）とＳ磁極（図中の−符号を付したＵ、Ｖ、Ｗの磁極）が通電励磁されてロータ３が回転する。

この場合、外周スロット部４ａと内周スロット部５ａのコイル巻回方向が隣り合う磁極間で逆になり、ステータ２のＮ極の磁極とＳ極の磁極に基づき、ステータ２からロータ３を通ってステータ２に戻る磁路が形成され、後述するようなステータ２内を循環する短絡磁束が生じることがなく、ステータ２のヨークに短絡磁束を生じさせることがない。

（第２の実施形態）
つぎに、より実用的で具体的な構造に形成した第２の実施形態について、図３〜図１３を参照して説明する。

図３はモータ１Ｂの断面図、図４は積層鋼板の場合のステータ２とヨーク３の斜視図、図５、図６は外周スロット部４ｂ、内周スロット部５ｂの説明図、図７は外周スロット部４ｂ、内周スロット部５ｂのコイル６ｂの巻き方の一例の説明図、図８、図９はステータ２の磁束の説明図、図１０は励磁駆動回路の結線図、図１１〜図１３はモータ１Ｂのハウジング１６への収納例の説明図である。

本実施形態のモータ１Ｂは、図３に示すように、ステータ２の内周側の周方向の等間隔の位置（磁極位置）に磁極を形成する１２個の突極２１ｂが半径方向内向きに形成されている。突極２１ｂは図１の突極２１ａと同様に従来スイッチドリラクタンス等の場合の長さの略半分であり、ステータ２から内周側への磁極の突き出しが短く、その分、ステータ２の内径Ｄｓが大きくなっている。

また、ステータ２の内側のロータ３は、図３に示すように外周面の周方向の等間隔の位置（磁極位置）に８個の突極３１ｂが半径方向外向きに形成されている。そして、ステータ２の磁極のロータ側への突き出しが短くなっているので、その分、ロータ３は径大に形成されてトルクアップが図られている。

そして、ステータ２およびロータ３は、具体的には例えば図４に示すように軸方向に積層鋼板を重ねて形成される。

つぎに、ステータ２の各突極２１ｂの反対側（外則側）に凹状（凹溝状）の外周スロット部４ｂが形成されている。また、各外周スロット４ｂから１／２ピッチずれたステータ２の内周側の位置には凹状（凹溝状）の内周スロット部５ｂが形成されている。そして、３相励磁の場合、ステータ２の周方向にＵ、Ｖ、Ｗの磁極を順に形成するためコイル６ｂがステータ２のヨークを半径方向に跨いで各磁極の外周スロット４ｂと内周スロット５ｂに巻回される（巻回方向は後述する）。そのため、各磁極のコイル６ｂは片側が外周スロット部４ｂに収容されて配置され、残りの片側が内周スロット部５ｂに収容されて配置される。また、両スロット部４ｂ、５ｂはステータ２の周方向にずれた位置であって磁極を半径方向に延長した範囲（例えば図３の破線ａ、ｂの範囲）を含む位置に設けられるので、通電励磁する際の円周方向磁路は磁極部分で断面積が広く、狭小化しない。そのため、モータ１Ｂの特性を損ねることなくコイル６ｂをステータ２の内外周側に出っぱりなく収納することができる。

ところで、両スロット部４ｂ、５ｂはモータ軸に垂直な断面形状が不等辺三角形又多角形の形状である。このとき、コイル６ｂを巻回し易くしてコイル６ｂの占積率を高<し、一層のトルクアップを図るため、両スロット部４ｂ、５ｂは図５に示すように対向する平行な面α、βを有することが好ましい。また、ブラインドとなる部分を無くしてコイル６ｂをさらに巻回し易くするため、外周スロット４ｂは前記の不等辺三角形または多角形の最もロータ３側に窪んでいるロータ３側の頂点の角度θａが９０度以上であり、内周スロット５ｂは前記の不等辺三角形または多角形の最も外方に窪んでいるロータ３側の頂点の角度θｂが９０度以上であることが好ましい。さらに、両スロット４ｂ、５ｂは後述する「俵積み」でコイル６ｂを巻回するため、図６に示すようにモータ軸に垂直な断面形状が前記の不等辺三角形を含む左右非対称な形状であり、前記の平行な面α、βが形成する辺αｌｘ、βｌｘが角度θａ、θｂの頂点を挟むもう一方の辺αｌｙ、βｌｙより長いことが好ましい。このようにすると、コイル６ｂの巻幅が広<なって巻き段数を抑え、コイル周長を短くできる。また、前記の不等辺三角形の断面に形成して「俵積み」でコイル６ｂを巻回する場合、図６の角度θｃ、θｄに示すように三角形の一辺は、外周スロット部４ｂについては外周の接線のなす角度が概ね３０度（又は６０度）、内周スロット部５ｂについては内周外周の接線のなす角度が概ね３０度（又は６０度）であることが好ましい。

つぎに、コイル６ｂの「俵積み」の巻回について、図７を参照して説明すると、両スロット部４ｂ、５ｂが前記の不等辺三角形の断面等の場合、図６の内周スロット部５ｂの拡大した断面に示すように、スロット部４ｂ、５ｂは断面形状に内接するコイル６ｂの保持枠（コイルボビン）７を有し、保持枠７はコイル６ｂの巻き線（エナメル線）８の高さを隣接する巻き線８間で線径の半分ずらすように、スロットル部４ｂ、５ｂの幅方向に一巻きの巻き線位置おきに前記線径の半分の高さのガイド９が形成される。この場合、一段目の巻き線８は支持枠７およびガイド９に挟まれた部分に巻回され、こよれより線径の半分高い位置の二段目の巻き線８は各ガイド９上に巻回され、さらにそれより線径の半分高い位置の三段目の巻き線８は一段目の各巻き線８の上に一巻少なく重ねて巻回され、四段目の巻き線８は二段目の各巻き線８の上に一巻少なく重ねて巻回され、以降、同様にして例えば一巻になる９段目までの各段の巻き線８が巻回されることにより、コイル６ｂは両スロット部４ｂ、５ｂの外方に膨れ出ないように、いわゆる「俵積み」で極めて密に巻き線８を巻回して両スロット部４ｂ、５ｂに配置される。このようにして「俵積み」のコイル巻きを実現することにより、コイル６ｂの巻き崩れを防止してコイル６ｂの占積率を向上することができ、この場合、結果としてコイル６ｂの巻幅が広<なって巻き段数を抑え、両スロット部４ｂ、５ｂの深さを浅くしてコイル周長を短くすることができる。

つぎに、各磁極のコイル６ｂのコイル巻回方向について説明すると、図３に示したようにコイル巻回方向はステータ２の周方向の隣り合うコイル６ｂ間で逆向きである。換言すれば、各磁極のコイル６ｂは隣り合う磁極間で逆向きである。そして、磁極がステータ２の周方向にＵ、Ｖ、Ｗに順に切り替わり、かつ、その磁極の極性がＮ極（＋符号）とＳ極（−符号）とに交互に変化するので、各磁極はステータ２の周方向に反時計回りにＵ＋、Ｖ−、Ｗ＋、Ｕ−、Ｖ＋、Ｗ−、…に変化する。この場合、磁束は例えば図８の矢印線ｃ、ｄのループに示すように、ステータ２の通電励磁されるＮ磁極とＳ磁極とに基づき、ステータ２からからロータ３を通ってステータ２に戻り、図９の破線矢印ｅに示すようなステータ２内を循環することがなく、ステータ２のヨークで短絡磁束を生じさせることがない。

なお、各相のコイル６ｂは、従来のスイッチドリラクタンスモータの励磁駆動回路と同様形成された、例えば図１０の３相の励磁駆動回路１０により通電励磁される。図１０において、１１は例えば車両のバッテリ、１２はバッテリ１１に並列に接続されたエネルギ蓄積コンデンサであり、バッテリ１１と共に励磁駆動回路１０の電源を形成する。１３ｕａ、１３ｕｂは前記電源の両端間にＵ相のコイル６ｂを挟んで直列に接続されたＵ相の通電制御のＦＥＴ、１３ｖａ、１３ｖｂは前記電源の両端間にＶ相のコイル６ｂを挟んで直列に接続されたＶ相の通電制御のＦＥＴ、１３ｗａ、１３ｗｂは前記電源の両端間にＷ相のコイル６ｂを挟んで直列に接続されたＷ相の通電制御のＦＥＴ、１４ｕａ、１４ｖａ、１４ｗａはアノードが各相のＦＥＴ１３ｕｂ、１３ｖｂ、１３ｗａとコイル６ｂとの接続点に接続された放電路用のダイオードであり、カソードは前記電源の＋側に接続されている。１４ｕｂ、１４ｖｂ、１４ｗｂはカソードが各相のＦＥＴ１３ｕｂ、１３ｖｂ、１３ｗｂとコイル６ｂとの接続点に接続された放電路用のダイオードであり、アノードは前記電源の−側に接続されている。なお、図９では各相の複数個のコイル６ｂを、それぞれ１つのコイル６ｂで代表して示し、各相のコイル６ｂの直並列の接続構成は省略している。

そして、ＦＥＴ１３ｕａ、１３ｕｂのオンによるＵ相のコイル６ｂの通電励磁、ＦＥＴ１３ｖａ、１３ｖｂのオンによるＶ相のコイル６ｂの通電励磁、ＦＥＴ１３ｗａ、１３ｗｂのオンによるＷ相のコイル６ｂの通電励磁が順に切り替えて行なわれる。

つぎに、モータ１ｂのハウジングへの収納について説明する。一例としては、図１１に示すようにステータ２の外周部分に周方向に支持用の複数の凹み１５を形成し、その外向きに凸な部分をハウジング１６に係止してモータ１ｂをハウジング１６に収容する。このようにすると、ステータ２の外周部分がコイル６ｂにより励磁されて磁極をなす際に、ハウジング１６が誘導加熱されることを防ぐことができる。他の例としては、図１２に示すように、ステータ２の外周部部分に周方向に複数の空洞１８を形成し、ステータ２の各空洞１８の形成位置の外周面をハウジング１６に係止してモータ１ｂをハウジング１６に収容してもよく、この場合も図１１の場合と同様の効果が得られる。さらに他の例としては、図１３に示すように、ステータ２を、透磁率が小さい（μｒ≒１）絶縁体材料の樹脂やモールド等からなる絶縁体１８を挟んで（隔てて）ハウジング１６に密着してモータ１ｂをハウジング１６に収容してもよく、この場合は図１０、図１１の場合と同様の効果が得られるとともに熱伝導路を確保することができる利点もある。

（第３の実施形態）
つぎに、第２の実施形態の改良に係る第３の実施形態について、図１４〜図１７を参照して説明する。

図１４はステータ２およびロータ３の模式的な斜視図、図１５はステータ２の一部の斜視図、図１６は効果の説明図、図１７は変形例の説明図である。

本実施形態においては、まず、図１４、図１５に示すように、ステータ２のコイル６ｂが巻回される両スロット部４ｂ、５ｂの部分を軸方向の長さをＬａに短くした短軸のコア部分Ａに形成し、コア部分Ａ間に元の軸方向の長さＬｂ（Ｌｂ＞Ｌａ）のコア部分Ｂを挟んでステータ２を形成する。なお、このようなステータ２は例えば圧粉鉄心を型に詰める等して形成される。

そして、コア部分Ａの磁路断面積Ｓａをコア部分Ｂの磁路断面積Ｓｂより小さくしないため、すなわち、Ｓａ≒Ｓｂとするため、コア部分Ａは厚みｈａがコア部分Ｂの厚みｈｂより厚く形成される。

この場合、図１６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、コイル６ｂが囲う同じ断面積Ｓｘのコア部分Ｃであっても、断面積Ｓｘとコイル周長(長さＬ)の比率(Ｓ／Ｌ)は、コイル６ｂが囲うコア部分Ｃの形状に対し、（ａ）の長方形＜（ｂ）の正方形＜（ｃ）の円形の順に大きくなることからも明らかなように、コイル６ｂを断面が細長い長方形のコア部分Ｂに巻回するよりは、コイルｂを断面が正方形に近いコア部分Ａに巻回する方が比率(Ｓ／Ｌ)を大きくでき、巻き線使用量を低減できる利点がある。また、コイルエンドがコステータ２のコア端面よりはみ出さず、モータ１Ｂをより小型に形成できる利点がある。

つぎに、いわゆる「Ｒ取り」により、図１７に示すようにコア部分Ａの軸方向の両端部を角を取って丸くすると、コイル６ｂが一層巻き易く、巻き崩れや巻き膨らみを防止できるとともに、コイル周長を短くすることができてコイル６ｂの巻き線使用量を低減できる利点がある。

そして、本発明は上記した各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上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能であり、例えば、モータ１Ａ、１Ｂは４相以上の多相駆動される構成であってもよいのは勿論である。またステータ部２およびロータ３の磁極の個数や保持枠の形状や構造、コイル６ａ、６ｂの巻き方、さらには励磁駆動回路１０の構成等は上記各実施形態のものに限るものではない。

そして、本発明は、ヨークの内周面側の円周方向にずれた複数の位置に集中巻きのコイルの通電励磁により磁極が形成される軟磁性体のステータと、該ステータの内側の軟磁性体のロータとを備えた構造の種々のモータに適用することができ、そのモータの用途も電気自動車の駆動モータ等に限るものではない。

本発明の第１の実施形態の断面図である。図１のステータの外周スロット部の位置の説明図である。本発明の第２の実施形態の断面図である。図３のステータとヨークの一例の斜視図である。図３のステータの外周スロット部、内周スロット部の第一の説明図である。図３のステータの外周スロット部、内周スロット部の第二の説明図である。図３の外周スロット部、内周スロット部のコイルの巻き方の一例の説明図である。図３のステータの磁束の説明図である。短絡磁束の説明図である。図３のモータの励磁駆動回路の結線図である。図３のモータのハウジングへの収納の一例の説明図である。図３のモータのハウジングへの収納の他の例の説明図である。図３のモータのハウジングへの収納のさらに他の例の説明図である。本発明の第３の実施形態の斜視図である。図１４の一部の斜視図である。本発明の第３の実施形態の効果の説明図である。図１４の構造の変形例の説明図である。従来例の断面図である。

符号の説明

１Ａ、１Ｂモータ
２ステータ
３ロータ
４ａ、４ｂ外周スロット部
５ａ、５ｂ内周スロット部
６ａ、６ｂコイル
７支持枠
８巻き線
９ガイド

Claims

ヨークの内周面側の円周方向にずれた複数の位置に集中巻きのコイルの通電励磁により磁極が形成される軟磁性体のステータと、該ステータの内側の軟磁性体のロータとを備えたモータにおいて、
前記ヨークの前記各磁極の位置の反対側の外周面側に凹状の外周スロット部を形成し、
前記ヨークの前記各外周スロット部それぞれから周方向にずれた位置の内周面側に前記各外周スロット部に対応する内周スロット部をそれぞれ形成し、
前記コイルを、片側が前記外周スロット部に配置されて残りの片側が前記内周スロット部に配置されるように、前記ヨークに巻回してなることを特徴とするモータ。
請求項１記載のモータにおいて、
前記コイル巻回方向が、前記ステータの周方向の隣り合うコイル間で逆向きであることを特徴とするモータ。
請求項１または２に記載のモータにおいて、
前記外周スロット部および前記内周スロット部は前記コイルの保持枠を有し、該保持枠は前記コイルの巻き線の高さを隣接する巻き線間で線径の半分ずらすガイドが形成されていることを特徴とするモータ。