JP2015216731A - Armature - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the line switching angle of a coil wound in a line.SOLUTION: In a stator 20, the coil pitch of a first-layer coil 42 arranged on a side face 32 side of a teeth part 30 is composed of first pitches P1 at two points and a second pitch P2 at one point. Specifically, the coil pitch between the coil 42(2) and the coil 42(4), and the coil pitch between the coil 42(6) and the coil 42(8) are first pitches P1. The first pitches P1 are equal to the wire diameter d of the coil 42. The coil pitch between the coil 42(4) and the coil 42(6) is the second pitch P2. The second pitch P2 is set greater than the first pitch P1 and smaller than twice the wire diameter d of the coil 42. Therefore, in a radial direction of the stator 20, the positions of the coils 42 (6)(8) can be adjusted by the second pitch P2. Thus, the line switching angle of the coils 42 wound on a second layer can be reduced.

Description

本発明は、電機子に関する。   The present invention relates to an armature.

下記特許文献1に記載された電機子は、径方向に延びる複数のティースを備えたコアと、巻線がティースに複数層をなすように整列され集中巻きされたコイルと、を含んで構成されている。そして、コイルが周方向において非対称形状に形成されており、隣接するコイル同士が干渉しないように構成されている。   The armature described in Patent Literature 1 below includes a core having a plurality of teeth extending in the radial direction, and a coil that is aligned and concentratedly wound so that the winding forms a plurality of layers on the teeth. ing. And the coil is formed in the asymmetrical shape in the circumferential direction, and it is comprised so that adjacent coils may not interfere.

特開2006−353038号公報JP 2006-353038 A

ところで、電機子では軽量化を目的として、コイルの巻線を銅からアルミニウムにする場合があり、この場合には、巻線の抵抗率を考慮して巻線の線径が大きくなる。また、銅の巻線を使用するときでも巻線の抵抗を低くするために、線径を大きくする場合がある。このようなときには、整列巻きされた巻線の列替角度が大きくなるため、巻線の巻き崩れの発生を抑制する構造にすることが望ましい。   By the way, in the armature, the winding of the coil may be changed from copper to aluminum for the purpose of weight reduction. In this case, the wire diameter of the winding is increased in consideration of the resistivity of the winding. Even when copper windings are used, the wire diameter may be increased in order to reduce the winding resistance. In such a case, since the replacement angle of the wound windings becomes large, it is desirable to have a structure that suppresses the occurrence of winding collapse.

本発明は、上記事実を考慮し、整列巻きされた巻線の列替角度を小さくすることができる電機子を提供することを目的とする。   In view of the above fact, an object of the present invention is to provide an armature that can reduce the replacement angle of windings that are aligned and wound.

本発明の電機子は、環状の継鉄部から当該継鉄部の径方向へ放射状に延設された複数のティース部を含んで構成された電機子コアと、前記ティース部に2層以上をなすように整列され集中巻きされた巻線で構成され、前記ティース部に対して前記継鉄部の周方向一側の1層目を構成する前記巻線の巻線ピッチが、第1ピッチと、前記第1ピッチより大きく且つ前記巻線の線径の2倍より小さく設定された第2ピッチと、で構成されたコイルと、を備えている。   An armature according to the present invention includes an armature core configured to include a plurality of tooth portions radially extending from a ring-shaped yoke portion in a radial direction of the yoke portion, and two or more layers on the teeth portion. The winding pitch of the winding, which is formed of windings aligned and concentratedly wound so as to form the first layer on the circumferential side of the yoke portion with respect to the teeth portion, is the first pitch. And a second pitch which is set to be larger than the first pitch and smaller than twice the wire diameter of the winding.

上記構成の電機子によれば、電機子コアが、環状の継鉄部と複数のティース部とを含んで構成されており、ティース部は継鉄部から継鉄部の径方向へ放射状に延設されている。このティース部には、コイルが設けられており、コイルは、ティース部に2層以上をなすように整列され集中巻きされた巻線で構成されている。   According to the armature configured as described above, the armature core includes the annular yoke portion and the plurality of tooth portions, and the teeth portion extends radially from the yoke portion in the radial direction of the yoke portion. It is installed. The teeth portion is provided with a coil, and the coil is composed of windings that are aligned and concentratedly wound so as to form two or more layers in the teeth portion.

ここで、ティース部に対して継鉄部の周方向一側の1層目を構成する巻線の巻線ピッチが、第1ピッチと、第1ピッチより大きく且つ巻線の線径の2倍より小さく設定された第2ピッチと、で構成されている。このため、第1ピッチを構成する巻線の位置を第2ピッチによって調整することができる。これにより、2層目に巻き回される巻線の列替角度を小さくすることができる。   Here, the winding pitch of the winding constituting the first layer on the circumferential side of the yoke portion with respect to the teeth portion is larger than the first pitch and twice the wire diameter of the winding. And a second pitch set to be smaller. For this reason, the position of the coil | winding which comprises a 1st pitch can be adjusted with a 2nd pitch. Thereby, the replacement angle of the winding wound in the second layer can be reduced.

本発明の電機子は、上記構成に加えて、前記第1ピッチを構成する前記巻線に接触する前記コイルの2層目の前記巻線が第1巻線部とされ、前記第2ピッチを構成する前記巻線に接触する前記コイルの2層目の前記巻線が第2巻線部とされ、前記第2巻線部が、前記第1巻線部に対して前記継鉄部の径方向内側に配置されると共に、前記第1巻線部に対して前記ティース部側に配置されている。   In the armature of the present invention, in addition to the above configuration, the second layer winding of the coil that contacts the winding constituting the first pitch is a first winding portion, and the second pitch is The winding of the second layer of the coil that contacts the winding constituting the second winding portion is a diameter of the yoke portion with respect to the first winding portion. It arrange | positions inside a direction and is arrange | positioned with respect to the said 1st coil | winding part at the said teeth part side.

上記構成の電機子によれば、第1ピッチを構成する巻線に接触するコイルの2層目の巻線が第1巻線部とされ、第2ピッチを構成する巻線に接触するコイルの2層目の巻線が第2巻線部とされている。そして、第2巻線部が、第1巻線部に対して継鉄部の径方向内側に配置されると共に、第1巻線部に対してティース部側に配置されている。このため、コイルにおける継鉄部の径方向内側の幅寸法を、コイルにおける継鉄部の径方向外側の幅寸法に比べて小さくすることができる。これにより、継鉄部の周方向に隣接するコイル同士の干渉を回避しつつ、巻線をより多く配置することができる。   According to the armature having the above configuration, the second layer winding of the coil that contacts the winding that constitutes the first pitch is the first winding portion, and the coil that contacts the winding that constitutes the second pitch. The second layer winding is the second winding portion. The second winding portion is disposed on the radially inner side of the yoke portion with respect to the first winding portion, and is disposed on the teeth portion side with respect to the first winding portion. For this reason, the width dimension inside radial direction of the yoke part in a coil can be made small compared with the width dimension outside radial direction of the yoke part in a coil. Thereby, more windings can be arranged while avoiding interference between coils adjacent in the circumferential direction of the yoke portion.

本発明の電機子は、上記構成に加えて、前記コイルには、前記第2ピッチが複数形成されており、前記第2ピッチが前記継鉄部の径方向内側に配置されるに従い大きくなるように設定され、前記コイルの2層目の前記巻線が前記第2ピッチを構成する前記巻線にそれぞれ接触されている。   In the armature of the present invention, in addition to the above-described configuration, the coil has a plurality of the second pitches, and the second pitches increase as they are arranged on the radially inner side of the yoke portion. The windings of the second layer of the coil are in contact with the windings constituting the second pitch.

上記構成の電機子によれば、2ピッチが複数形成されており、第2ピッチが継鉄部の径方向内側に配置されるに従い大きくなるように設定されている。このため、コイルの幅寸法を、継鉄部の径方向内側へ向かうに従い小さくすることができる。これにより、継鉄部の周方向に隣接するコイル同士の干渉を効果的に回避しつつ、巻線をより多く配置することができる。   According to the armature having the above-described configuration, a plurality of two pitches are formed, and the second pitch is set so as to increase as it is arranged on the radially inner side of the yoke portion. For this reason, the width dimension of a coil can be made small as it goes to the radial inside of a yoke part. Thereby, more windings can be arranged while effectively avoiding interference between coils adjacent in the circumferential direction of the yoke portion.

本発明の電機子は、上記構成に加えて、前記継鉄部の軸方向から見て、前記ティース部における前記継鉄部の径方向内側の幅寸法が、前記ティース部における前記継鉄部の径方向外側の幅寸法よりも小さく設定されている。   In addition to the above-described configuration, the armature of the present invention has a width dimension on the radially inner side of the yoke portion in the teeth portion, as viewed from the axial direction of the yoke portion, of the yoke portion in the teeth portion. It is set smaller than the width dimension on the radially outer side.

上記構成の電機子によれば、コイルにおける継鉄部の径方向内側の幅寸法を、コイルにおける継鉄部の径方向外側の幅寸法に比べて一層小さくすることができる。   According to the armature having the above configuration, the width dimension on the radially inner side of the yoke part in the coil can be made smaller than the width dimension on the radially outer side of the yoke part in the coil.

第1の実施の形態に係るステータのティース部を示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows the teeth part of the stator which concerns on 1st Embodiment. 図1に示されるステータが適用されたブラシレスモータの全体を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the whole brushless motor with which the stator shown by FIG. 1 was applied. 比較例のステータのティース部を示す図1に対応する模式的な平面図である。It is a typical top view corresponding to Drawing 1 showing the teeth part of the stator of a comparative example. 第2の実施の形態に係るステータのティース部を示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows the teeth part of the stator which concerns on 2nd Embodiment. 図1に示されるコイルの他の例を示す図1に対応する模式的な平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view corresponding to FIG. 1 and showing another example of the coil shown in FIG. 1.

(第1の実施の形態)
以下、図1〜図3を用いて第1の実施の形態に係る「電機子」としてのステータ20が適用されたブラシレスモータ10(広義には、「回転電機」をして把握される要素である)について説明する。図2に示されるように、ブラシレスモータ10は、所謂インナーロータタイプのブラシレスモータとして構成されている。すなわち、ブラシレスモータ10は、その軸心部においてロータ12を有しており、ロータ12の外周部には、図示しないマグネットが設けられている。
(First embodiment)
Hereinafter, the brushless motor 10 to which the stator 20 as the “armature” according to the first embodiment is applied with reference to FIGS. 1 to 3 (elements grasped as a “rotating electric machine” in a broad sense). Exist). As shown in FIG. 2, the brushless motor 10 is configured as a so-called inner rotor type brushless motor. That is, the brushless motor 10 has a rotor 12 at its axial center, and a magnet (not shown) is provided on the outer periphery of the rotor 12.

ステータ20は、略円筒形状を成すと共に、ロータ12の径方向外側に設けられ、ロータ12の径方向においてロータ12と対向して配置されている。そして、ステータ20は、略円筒状のハウジング18内に嵌入されて、ハウジング18に固定されている。   The stator 20 has a substantially cylindrical shape, is provided on the radially outer side of the rotor 12, and is disposed to face the rotor 12 in the radial direction of the rotor 12. The stator 20 is fitted into the substantially cylindrical housing 18 and fixed to the housing 18.

ステータ20は、略円筒形状に形成された「電機子コア」としてのステータコア22を有している。このステータコア22は、複数(本実施の形態では、12個)のコア構成部24によって構成されており、コア構成部24がステータ20の周方向に連続的に配置されている。図1に示されるように、コア構成部24におけるステータ20の径方向外側部分は継鉄構成部26とされている。この継鉄構成部26は、ステータ20の軸方向を長手方向として配置された略矩形板状に形成されており、ステータ20の径方向を板厚方向として配置されている。そして、各継鉄構成部26が、ステータ20の周方向に連続的に配置されて、ステータコア22の継鉄部28が形成されている。   The stator 20 has a stator core 22 as an “armature core” formed in a substantially cylindrical shape. The stator core 22 is composed of a plurality (12 in this embodiment) of core constituent parts 24, and the core constituent parts 24 are continuously arranged in the circumferential direction of the stator 20. As shown in FIG. 1, the radially outer portion of the stator 20 in the core component 24 is a yoke component 26. The yoke component 26 is formed in a substantially rectangular plate shape with the axial direction of the stator 20 as the longitudinal direction, and is arranged with the radial direction of the stator 20 as the plate thickness direction. And each yoke component part 26 is continuously arrange | positioned in the circumferential direction of the stator 20, and the yoke part 28 of the stator core 22 is formed.

また、コア構成部24はティース部30を有している。ティース部30は、ステータ20の軸方向を長手方向とする略直方体状に形成されて、継鉄構成部26の幅方向中央部からステータ20の径方向内側へ延設されている。これにより、ステータ20の軸方向から見て、ティース部30が、継鉄部28からステータ20(継鉄部28)の径方向内側へ放射状に延出されると共に、ステータ20(継鉄部28)の周方向に等間隔(30°毎)に配置されている。さらに、ステータ20の軸方向から見たティース部30の幅寸法Wは一定に設定されており、ティース部30におけるステータ20の周方向一方側(図1の矢印A方向側)の面が側面32とされ、ティース部30におけるステータ20の周方向他方側(図1の矢印B方向側)の面が側面34とされている。また、ティース部30の先端部(ステータ20の径方向内側端部)には、フランジ部36が形成されており、フランジ部36は、ティース部30からティース部30の外形外側へ延出されている。   The core component 24 has a tooth portion 30. The teeth portion 30 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape with the axial direction of the stator 20 as a longitudinal direction, and extends from the center portion in the width direction of the yoke constituting portion 26 to the inside in the radial direction of the stator 20. Thus, as viewed from the axial direction of the stator 20, the teeth portion 30 extends radially from the yoke portion 28 to the radially inner side of the stator 20 (the yoke portion 28), and the stator 20 (the yoke portion 28). Are arranged at equal intervals (every 30 °) in the circumferential direction. Furthermore, the width dimension W of the tooth portion 30 as viewed from the axial direction of the stator 20 is set to be constant, and the surface of the tooth portion 30 on one side in the circumferential direction of the stator 20 (the arrow A direction side in FIG. 1) is the side surface 32. The surface of the teeth portion 30 on the other side in the circumferential direction of the stator 20 (the arrow B direction side in FIG. 1) is a side surface 34. Further, a flange portion 36 is formed at the tip end portion of the tooth portion 30 (the radially inner end portion of the stator 20), and the flange portion 36 extends from the tooth portion 30 to the outside of the tooth portion 30. Yes.

さらに、ステータ20はコイル40を有している。コイル40は、ティース部30に巻き回された巻線42によって形成されており、巻線42は、アルミニウムを主成分とした金属(JIS規格において規定される1000番台)により構成された線材で製作されている。そして、巻線42がインシュレータ(図示省略)を介してティース部30に集中巻きにて2層に巻き回されている。具体的には、巻線42が、ティース部30の先端側(ステータ20の径方向内側)における側面34側からティース部30の基端側(ステータ20の径方向外側)へ向けて巻き回されて、ティース部30の基端側において2層に巻き回されている。   Further, the stator 20 has a coil 40. The coil 40 is formed by a winding 42 wound around the tooth portion 30. The winding 42 is made of a wire material made of a metal whose main component is aluminum (1000 series defined in JIS standards). Has been. And the coil | winding 42 is wound by 2 layers by the concentrated winding to the teeth part 30 via the insulator (illustration omitted). Specifically, the winding 42 is wound from the side surface 34 side on the distal end side (the radially inner side of the stator 20) of the tooth portion 30 toward the proximal end side (the radially outer side of the stator 20) of the tooth portion 30. And it is wound by two layers in the base end side of the teeth part 30. FIG.

以下、図1を用いて巻線42が巻き回された状態を説明する。なお、図1では、巻線42が巻き回された状態を理解し易くするために、巻線42が巻き回される順に即して巻線42に数字を付しており、以下の説明では、当該数字を巻線42の符号の後に括弧書きで付している。   Hereinafter, a state in which the winding 42 is wound will be described with reference to FIG. In FIG. 1, in order to facilitate understanding of the state in which the winding 42 is wound, numerals are assigned to the windings 42 in the order in which the winding 42 is wound. The numbers are given in parentheses after the reference numerals of the windings 42.

コイル40では、ティース部30の側面34側において1層目に配置された巻線42が5列に整列されており、ティース部30の側面32側において1層目に配置された巻線42が4列に整列されている。また、コイル40では、側面34側において2層目に配置された巻線42が2列に整列されており、側面32側において2層目に配置された巻線42が3列に整列されている。すなわち、ステータ20の軸方向から見て、コイル40が、ステータ20の軸心を通過し且つティース部30の幅方向中央を通過する基準線Lに対して非対称形状を成している。   In the coil 40, the windings 42 arranged in the first layer on the side surface 34 side of the tooth portion 30 are aligned in five rows, and the windings 42 arranged in the first layer on the side surface 32 side of the tooth portion 30 are arranged. It is arranged in 4 rows. In the coil 40, the windings 42 arranged in the second layer on the side surface 34 side are arranged in two rows, and the windings 42 arranged in the second layer on the side surface 32 side are arranged in three rows. Yes. That is, when viewed from the axial direction of the stator 20, the coil 40 has an asymmetric shape with respect to the reference line L that passes through the axial center of the stator 20 and passes through the center in the width direction of the teeth portion 30.

また、ティース部30の側面34側において1層目に配置された巻線42(1),(3),(5),(7),(9)では、巻線ピッチ(ティース部30の延設方向において隣接する巻線42の中心間距離)が第1ピッチP1とされており、第1ピッチP1は巻線42の線径dと一致するように設定されている。すなわち、側面34側において1層目に配置される巻線42(1),(3),(5),(7),(9)では、ステータ20の径方向において隣接する巻線42同士が互いに当接した状態で整列している。そして、巻線42(1)がインシュレータ(図示省略)を介してフランジ部36に当接するように構成され、巻線42(9)がインシュレータ(図示省略)を介して継鉄部28に当接するように構成されている。   Further, in the windings 42 (1), (3), (5), (7), and (9) arranged in the first layer on the side surface 34 side of the tooth portion 30, the winding pitch (the extension of the tooth portion 30). The distance between the centers of the adjacent windings 42 in the installation direction is the first pitch P1, and the first pitch P1 is set to coincide with the wire diameter d of the winding 42. That is, in the windings 42 (1), (3), (5), (7), and (9) arranged in the first layer on the side surface 34 side, the windings 42 adjacent in the radial direction of the stator 20 are mutually connected. They are aligned in contact with each other. The winding 42 (1) is configured to contact the flange portion 36 via an insulator (not shown), and the winding 42 (9) contacts the yoke portion 28 via the insulator (not shown). It is configured as follows.

一方、ティース部30の側面32側において1層目に配置される巻線42では、巻線42(2)と巻線42(4)との間及び巻線42(6)と巻線42(8)との間の巻線ピッチが、第1ピッチP1とされている。そして、巻線42(2)が、フランジ部36にインシュレータ(図示省略)を介して当接するように構成されている。これにより、ステータ20の軸方向から見て、巻線42(2),(4)と、巻線42(1),(3)とが基準線Lに対して対称の位置に配置されている。   On the other hand, in the winding 42 arranged in the first layer on the side surface 32 side of the tooth portion 30, the winding 42 (2) and the winding 42 (4) and between the winding 42 (6) and the winding 42 ( The winding pitch between (8) is the first pitch P1. And the coil | winding 42 (2) is comprised so that it may contact | abut to the flange part 36 via an insulator (illustration omitted). Thereby, when viewed from the axial direction of the stator 20, the windings 42 (2) and (4) and the windings 42 (1) and (3) are arranged at symmetrical positions with respect to the reference line L. .

また、巻線42(4)と巻線42(6)との間の巻線ピッチが第2ピッチP2とされており、第2ピッチP2は、第1ピッチP1より大きく且つ巻線42の線径dの2倍よりも小さく(本実施の形態では、巻線42の線径dの略3/2倍)に設定されている。これにより、側面32側に配置された1層目の巻線42では、巻線42(4)と巻線42(6)とがステータ20の径方向に離間して配置されており、巻線42(8)が継鉄部28からステータ20の径方向内側に離間して配置されている。そして、ステータ20の軸方向から見て、巻線42(6)(巻線42(8))が巻線42(5)(巻線42(7))に対してステータ20の径方向外側へ巻線42の線径dの略1/2分ずれて配置されている。   Further, the winding pitch between the winding 42 (4) and the winding 42 (6) is the second pitch P2, and the second pitch P2 is larger than the first pitch P1 and the line of the winding 42. It is set to be smaller than twice the diameter d (in this embodiment, approximately 3/2 times the wire diameter d of the winding 42). As a result, in the first-layer winding 42 disposed on the side surface 32 side, the winding 42 (4) and the winding 42 (6) are spaced apart from each other in the radial direction of the stator 20. 42 (8) is spaced apart from the yoke portion 28 on the radially inner side of the stator 20. Then, when viewed from the axial direction of the stator 20, the winding 42 (6) (winding 42 (8)) is radially outward of the stator 20 with respect to the winding 42 (5) (winding 42 (7)). The winding 42 is arranged with a deviation of about ½ of the wire diameter d.

さらに、側面32側において2層目に巻き回された巻線42では、巻線42(10)が、インシュレータ(図示省略)を介して継鉄部28に当接されると共に、一層目の巻線42(8)に当接(接触)されている。また、巻線42(12)が、一層目の巻線42(8)及び巻線42(12)に当接するように配置されている。さらに、巻線42(14)が、一層目の巻線42(6)及び巻線42(4)に当接するように配置されている。すなわち、巻線42(12)が本発明の「第1巻線部」とされており、巻線42(14)が本発明の「第2巻線部」とされている。   Further, in the winding 42 wound in the second layer on the side surface 32 side, the winding 42 (10) is brought into contact with the yoke portion 28 via an insulator (not shown), and the first winding is wound. It is in contact (contact) with the line 42 (8). The winding 42 (12) is disposed so as to contact the first-layer winding 42 (8) and the winding 42 (12). Further, the winding 42 (14) is disposed so as to contact the first-layer winding 42 (6) and the winding 42 (4). That is, the winding 42 (12) is the “first winding portion” of the present invention, and the winding 42 (14) is the “second winding portion” of the present invention.

一方、ティース部30の側面34側において2層目に巻き回される巻線42では、巻線42(11)が、一層目の巻線42(9)及び巻線42(7)に当接するように配置され、巻線42(13)が、一層目の巻線42(7)及び巻線42(5)に当接するように配置されている。   On the other hand, in the winding 42 wound in the second layer on the side surface 34 side of the tooth portion 30, the winding 42 (11) contacts the first-layer winding 42 (9) and the winding 42 (7). The winding 42 (13) is disposed so as to contact the first-layer winding 42 (7) and the winding 42 (5).

そして、ティース部30の側面32側の巻線42(10)(巻線42(12))が、ティース部30の側面34側の巻線42(11)(巻線42(13))に対して継鉄部28の径方向外側へ巻線42の線径dの略1/2分ずれて配置されている。また、巻線42(14)は、巻線42(10),(12)に対して、継鉄部28の径方向内側に配置されると共に、ティース部30側(1層目の巻線42側)に配置されている。さらに、巻線42(14)は、ステータ20の周方向一方側に隣接して配置されたティース部30に巻き回された巻線42(13)に対して継鉄部28の径方向内側に配置されると共に、当該巻線42(13)とは離間して配置されている。   Then, the winding 42 (10) (winding 42 (12)) on the side surface 32 side of the tooth portion 30 is compared with the winding 42 (11) (winding 42 (13)) on the side surface 34 side of the tooth portion 30. The yoke portion 28 is disposed outside the yoke portion 28 in the radial direction by approximately ½ of the wire diameter d of the winding 42. In addition, the winding 42 (14) is disposed on the radially inner side of the yoke portion 28 with respect to the windings 42 (10) and (12), and is on the teeth portion 30 side (first-layer winding 42). Side). Further, the winding 42 (14) is located on the radially inner side of the yoke portion 28 with respect to the winding 42 (13) wound around the tooth portion 30 disposed adjacent to one circumferential side of the stator 20. The windings 42 (13) are spaced apart from each other.

次に第1の実施の形態の作用及び効果について説明する。   Next, the operation and effect of the first embodiment will be described.

上記のように構成されたステータ20では、ティース部30に巻線42が巻き回されて、コイル40が形成されている。このコイル40では、巻線42がティース部30に集中巻きにて整列して2層に巻き回されている。   In the stator 20 configured as described above, the coil 42 is formed by winding the winding 42 around the tooth portion 30. In this coil 40, the winding 42 is wound in two layers in a concentrated manner on the tooth portion 30.

ここで、コイル40において、ティース部30の側面32側に配置された1層目の巻線42の巻線ピッチが、2箇所の第1ピッチP1と1箇所の第2ピッチP2とで構成されている。具体的には、巻線42(2)と巻線42(4)との間及び巻線42(6)と巻線42(8)との間の巻線ピッチが第1ピッチP1とされており、第1ピッチP1が巻線42の線径dと一致している。また、巻線42(4)と巻線42(6)との間の巻線ピッチが第2ピッチP2とされており、第2ピッチP2は、第1ピッチP1より大きく且つ巻線42の線径dの2倍よりも小さく(具体的には、巻線42の線径dの3/2倍)に設定されている。このため、ステータ20の径方向(ティース部30の延出方向)において、第2ピッチP2に対してステータ20の径方向外側に配置される巻線42(すなわち、第1ピッチP1を構成する巻線42(6),(8))の位置を、第2ピッチP2によって調整することができる。これにより、2層目に巻き回される巻線42の列替角度を小さくすることができる。   Here, in the coil 40, the winding pitch of the first-layer winding 42 disposed on the side surface 32 side of the tooth portion 30 is configured by two first pitches P1 and one second pitch P2. ing. Specifically, the winding pitch between the winding 42 (2) and the winding 42 (4) and between the winding 42 (6) and the winding 42 (8) is the first pitch P1. Thus, the first pitch P1 matches the wire diameter d of the winding 42. Further, the winding pitch between the winding 42 (4) and the winding 42 (6) is the second pitch P2, and the second pitch P2 is larger than the first pitch P1 and the line of the winding 42. It is set to be smaller than twice the diameter d (specifically, 3/2 times the wire diameter d of the winding 42). For this reason, in the radial direction of the stator 20 (the extending direction of the tooth portion 30), the windings 42 (that is, the windings constituting the first pitch P1) arranged on the radially outer side of the stator 20 with respect to the second pitch P2. The position of the lines 42 (6), (8)) can be adjusted by the second pitch P2. Thereby, the replacement angle of the coil | winding 42 wound by the 2nd layer can be made small.

この点について、図3に示される比較例と比較しつつ説明する。比較例では、ステータ20の軸方向から見て、ティース部30の側面32側に配置された巻線42と、ティース部30の側面34側に配置される巻線42と、が基準線Lに対して対称に配置されている。すなわち、ティース部30の側面32側に配置された1層目の巻線42の巻線ピッチが全て第1ピッチP1とされており、側面32側において1層目に配置される巻線42が5列とされている。そして、側面32側において2層目に配置される巻線42が2列とされている。これにより、比較例では、2層目に配置される巻線42が列替をするときには、巻線42が、ステータ20の径方向に第1ピッチP1分(すなわち、巻線42の線径d分)ずれるようにして巻き回される。   This point will be described in comparison with the comparative example shown in FIG. In the comparative example, when viewed from the axial direction of the stator 20, the winding 42 disposed on the side surface 32 side of the tooth portion 30 and the winding 42 disposed on the side surface 34 side of the tooth portion 30 are on the reference line L. They are arranged symmetrically. That is, all the winding pitches of the first layer windings 42 arranged on the side surface 32 side of the tooth portion 30 are the first pitch P1, and the windings 42 arranged in the first layer on the side surface 32 side are There are 5 rows. And the winding 42 arrange | positioned at the 2nd layer in the side surface 32 side is made into 2 rows. Thereby, in the comparative example, when the winding 42 arranged in the second layer is replaced, the winding 42 corresponds to the first pitch P1 in the radial direction of the stator 20 (that is, the wire diameter d of the winding 42). Min) It is wound so as to shift.

これに対して、第1の実施の形態では、巻線42(4)と巻線42(6)との間の巻線ピッチが第2ピッチP2とされている。このため、ステータ20の径方向において、ティース部30の側面32側に配置される巻線42(6)(巻線42(8))の位置を、ティース部30の側面34側に配置される巻線42(5)(巻線42(7))に対してずらすことができる。すなわち、第1の実施の形態では、ステータ20の径方向において、巻線42(6)(巻線42(8))の位置が巻線42(5)(巻線42(7))に対して巻線42の線径dの略1/2分ずれて配置されている。これにより、2層目に配置される巻線42が列替をするときのステータ20の径方向における距離を巻線42の線径dよりも小さくすることができる。以上により、2層目に巻き回される巻線42の列替角度θ(図1参照)を、比較例における巻線42の列替角度θ’(図3参照)と比べて小さくすることができる。   On the other hand, in the first embodiment, the winding pitch between the winding 42 (4) and the winding 42 (6) is the second pitch P2. For this reason, in the radial direction of the stator 20, the position of the winding 42 (6) (winding 42 (8)) disposed on the side surface 32 side of the tooth portion 30 is disposed on the side surface 34 side of the tooth portion 30. It can be shifted with respect to the winding 42 (5) (winding 42 (7)). That is, in the first embodiment, in the radial direction of the stator 20, the position of the winding 42 (6) (winding 42 (8)) is relative to the winding 42 (5) (winding 42 (7)). The windings 42 are arranged with a deviation of about ½ of the wire diameter d. Thereby, the distance in the radial direction of the stator 20 when the winding 42 arranged in the second layer is replaced can be made smaller than the wire diameter d of the winding 42. As described above, the replacement angle θ (see FIG. 1) of the winding 42 wound in the second layer can be made smaller than the replacement angle θ ′ (see FIG. 3) of the winding 42 in the comparative example. it can.

また、第1の実施の形態では、ティース部30の側面32側の巻線42(14)が、巻線42(10),(12)に対して、ステータ20(継鉄部28)の径方向内側に配置されると共に、ティース部30側(1層目の巻線42側)に配置されている。このため、コイル40におけるステータ20(継鉄部28)の径方向内側の幅寸法を、コイル40におけるステータ20(継鉄部28)の径方向外側の幅寸法に比べて小さくすることができる。これにより、ステータ20(継鉄部28)の周方向に隣接するコイル40同士の干渉を回避しつつ、巻線42をより多く配置することができる。   Further, in the first embodiment, the winding 42 (14) on the side surface 32 side of the tooth portion 30 has a diameter of the stator 20 (the yoke portion 28) with respect to the windings 42 (10) and (12). In addition to being arranged on the inner side in the direction, it is arranged on the tooth portion 30 side (on the first layer winding 42 side). For this reason, the width dimension inside the radial direction of the stator 20 (the yoke part 28) in the coil 40 can be made smaller than the width dimension outside the radial direction of the stator 20 (the yoke part 28) in the coil 40. Thereby, more windings 42 can be arranged while avoiding interference between the coils 40 adjacent to each other in the circumferential direction of the stator 20 (the yoke portion 28).

(第2の実施の形態)
以下、図4を用いて第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では、巻線42が巻き回された状態を除いて第1の実施の形態と同様に構成されている。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the configuration is the same as that of the first embodiment except that the winding 42 is wound.

すなわち、第2の実施の形態では、ステータ20の側面32側に配置される巻線42の巻線ピッチが、1箇所の第1ピッチP1と2箇所の第2ピッチP2とで構成されている。具体的には、巻線42(6)と巻線42(8)との間の巻線ピッチが第2ピッチP2Aとされ、巻線42(4)と巻線(6)との間の巻線ピッチが第2ピッチP2Bとされており、第2ピッチP2Bが第2ピッチP2Aよりも大きく(長く)設定されている。換言すると、第2ピッチP2において、ティース部30の先端側(ステータ20の径方向内側)に配置された第2ピッチP2Bが、ティース部30の基端側(ステータ20の径方向外側)に配置された第2ピッチP2Aよりも大きく(長く)設定されている。   That is, in the second embodiment, the winding pitch of the winding 42 arranged on the side surface 32 side of the stator 20 is configured by one first pitch P1 and two second pitches P2. . Specifically, the winding pitch between the winding 42 (6) and the winding 42 (8) is the second pitch P2A, and the winding between the winding 42 (4) and the winding (6). The line pitch is the second pitch P2B, and the second pitch P2B is set larger (longer) than the second pitch P2A. In other words, at the second pitch P2, the second pitch P2B disposed on the distal end side (the radially inner side of the stator 20) of the tooth portion 30 is disposed on the proximal end side (the radially outer side of the stator 20) of the tooth portion 30. It is set larger (longer) than the set second pitch P2A.

そして、コイル40における2層目の巻線42(12)が、第2ピッチP2Bを構成する巻線42(8)及び巻線(6)に当接されており、コイル40における2層目の巻線42(14)が、第2ピッチP2Aを構成する巻線42(6)及び巻線(4)に当接されている。これにより、第2の実施の形態においても第1の実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。   The second layer winding 42 (12) of the coil 40 is in contact with the winding 42 (8) and the winding (6) constituting the second pitch P2B. The winding 42 (14) is in contact with the winding 42 (6) and the winding (4) constituting the second pitch P2A. Thereby, also in 2nd Embodiment, there can exist an effect | action and effect similar to 1st Embodiment.

また、第2の実施の形態では、ティース部30の側面32側に配置される巻線42の巻線ピッチが、2箇所の第2ピッチP2(第2ピッチP2A及び第2ピッチP2B)と1箇所の第1ピッチP1とで構成されており、第2ピッチP2Bが第2ピッチP2Aよりも大きく(長く)設定されている。このため、2層目の巻線42(12)が巻線42(10)に対してティース部30側(1層目の巻線42側)に配置され、2層目の巻線42(14)が巻線42(12)に対してティース部30側(1層目の巻線42側)に配置される。これにより、コイル40の幅寸法を、ステータ20(継鉄部28)の径方向内側へ向かうに従い小さくすることができる。これにより、ステータ20(継鉄部28)の周方向に隣接するコイル40同士の干渉を効果的に回避しつつ、巻線42をより多く配置することができる。   In the second embodiment, the winding pitch of the winding 42 arranged on the side surface 32 side of the tooth portion 30 is set to two second pitches P2 (second pitch P2A and second pitch P2B) and 1. The second pitch P2B is set larger (longer) than the second pitch P2A. For this reason, the second-layer winding 42 (12) is disposed on the teeth portion 30 side (first-layer winding 42 side) with respect to the winding 42 (10), and the second-layer winding 42 (14). ) Is arranged on the teeth portion 30 side (the first-layer winding 42 side) with respect to the winding 42 (12). Thereby, the width dimension of the coil 40 can be made small as it goes to the radial inside of the stator 20 (the yoke part 28). Thereby, more windings 42 can be arranged while effectively avoiding interference between the coils 40 adjacent to each other in the circumferential direction of the stator 20 (the yoke portion 28).

なお、第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、ステータ20の軸方向から見たティース部30の幅寸法Wが一定に設定されているが、ティース部30の幅寸法Wがステータ20(継鉄部28)の径方向内側へ向かうに従い小さくなるように設定してもよい。このため、コイル40の幅寸法を、ステータ20の径方向内側へ向かうに従い小さくすることができる。これにより、ステータ20(継鉄部28)の周方向に隣接するコイル40同士の干渉を有効に回避しつつ、巻線42をより多く配置することができる。なお、この場合では、第1の実施の形態において、ティース部30の基端側に第2ピッチP2を設定してもよい。すなわち、図5に示されるように、巻線42(6)と巻線42(8)との間の巻線ピッチを第2ピッチP2としてもよい。   In the first and second embodiments, the width dimension W of the tooth portion 30 as viewed from the axial direction of the stator 20 is set to be constant. You may set so that it may become small as it goes to the radial inside of 20 (the yoke part 28). For this reason, the width dimension of the coil 40 can be made smaller toward the inner side in the radial direction of the stator 20. Thereby, more windings 42 can be arranged while effectively avoiding interference between the coils 40 adjacent to each other in the circumferential direction of the stator 20 (the yoke portion 28). In this case, in the first embodiment, the second pitch P <b> 2 may be set on the base end side of the tooth portion 30. That is, as shown in FIG. 5, the winding pitch between the winding 42 (6) and the winding 42 (8) may be the second pitch P2.

また、第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、第1ピッチP1が巻線42の線径dと同じに設定されているが、第1ピッチP1を巻線42の線径dよりも大きく線径dの2倍より小さく設定してもよい。   Further, in the first embodiment and the second embodiment, the first pitch P1 is set to be the same as the wire diameter d of the winding 42, but the first pitch P1 is set to the wire diameter d of the winding 42. It may be set larger than and smaller than twice the wire diameter d.

また、第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、ティース部30の側面34側に配置された1層目の巻線42が5列とされ、ティース部30の側面32側に配置された1層目の巻線42が4列とされているが、1層目に配置される巻線の整列数は、ティース部30の延設方向の長さや巻線42の線径dに応じて任意に設定することができる。この場合には、ティース部30の側面34側に配置される1層目の巻線42の整列数がnとなり、ティース部30の側面32側に配置される1層目の巻線42の整列数がn−1となる。さらに、例えば、ティース部30の側面32側に配置される1層目の巻線42の整列数が5例以上の場合では、第2の実施の形態における第2ピッチP2を3箇所以上に設定してもよい。すなわち、第2ピッチP2がステータ20の径方向内側に配置されるに従い、第2ピッチP2の大きさ(長さ)が大きく(長く)なるように設定されている。   In the first embodiment and the second embodiment, the first-layer windings 42 arranged on the side surface 34 side of the tooth portion 30 are arranged in five rows and arranged on the side surface 32 side of the tooth portion 30. The first-layer windings 42 are arranged in four rows, but the number of windings arranged in the first layer depends on the length in the extending direction of the tooth portion 30 and the wire diameter d of the winding 42. It can be set arbitrarily depending on the situation. In this case, the number of alignment of the first-layer windings 42 arranged on the side surface 34 side of the tooth portion 30 is n, and the alignment of the first-layer windings 42 arranged on the side surface 32 side of the tooth portion 30 is performed. The number is n-1. Further, for example, when the number of alignments of the first-layer windings 42 arranged on the side surface 32 side of the tooth portion 30 is five or more, the second pitch P2 in the second embodiment is set to three or more locations. May be. That is, the size (length) of the second pitch P2 is set to be larger (longer) as the second pitch P2 is arranged on the radially inner side of the stator 20.

また、第2の実施の形態では、第2ピッチP2Bが第2ピッチP2Aよりも大きく設定されているが、第2ピッチP2Bと第2ピッチP2Aとを同じに設定してもよい。   In the second embodiment, the second pitch P2B is set larger than the second pitch P2A. However, the second pitch P2B and the second pitch P2A may be set to be the same.

また、第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、コイル40における巻線42が2層に巻き回されているが、例えばティース部30の数に応じて、コイル40における巻線42を3層以上に巻き回すように構成してもよい。   In the first embodiment and the second embodiment, the windings 42 in the coil 40 are wound in two layers. For example, depending on the number of the tooth portions 30, the windings 42 in the coil 40 are wound. May be configured to be wound in three or more layers.

また、第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、巻線42がアルミニウムを主成分とした金属(JIS規格において規定される1000番台)により構成された線材で製作されているが、巻線42の材料はこれに限らない。例えば、巻線42を銅を主成分とした金属により構成された線材で製作してもよい。   In the first embodiment and the second embodiment, the winding 42 is made of a wire made of a metal mainly composed of aluminum (1000 series defined in the JIS standard). The material of the winding 42 is not limited to this. For example, the winding 42 may be made of a wire made of a metal whose main component is copper.

また、第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、ブラシレスモータ10がインナーロータタイプのブラシレスモータとされているが、ブラシレスモータ10を所謂アウタロータタイプのブラシレスモータとしてもよい。すなわち、ステータ20がブラシレスモータ10の軸心部に配置されて、ロータ12がステータ20の径方向外側に配置されるように構成してもよい。この場合には、略環状の継鉄部28から継鉄部28の径方向外側へ放射状にティース部30が延設される。   In the first embodiment and the second embodiment, the brushless motor 10 is an inner rotor type brushless motor, but the brushless motor 10 may be a so-called outer rotor type brushless motor. That is, the stator 20 may be disposed at the axial center of the brushless motor 10 and the rotor 12 may be disposed at the radially outer side of the stator 20. In this case, the teeth part 30 is radially extended from the substantially annular yoke part 28 radially outward of the yoke part 28.

20・・・ステータ(電機子)、22・・・ステータコア(電機子コア)、28・・・継鉄部、30・・・ティース部、40・・・コイル、42・・・巻線、d・・・巻線、P1・・・第1ピッチ、P2・・・第2ピッチ、W・・・ティース部の幅寸法 20 ... stator (armature), 22 ... stator core (armature core), 28 ... yoke part, 30 ... teeth part, 40 ... coil, 42 ... winding, d ... Winding, P1 ... First pitch, P2 ... Second pitch, W ... Teeth width dimension

Claims (4)

環状の継鉄部から当該継鉄部の径方向へ放射状に延設された複数のティース部を含んで構成された電機子コアと、
前記ティース部に2層以上をなすように整列され集中巻きされた巻線で構成され、前記ティース部に対して前記継鉄部の周方向一側の1層目を構成する前記巻線の巻線ピッチが、第1ピッチと、前記第1ピッチより大きく且つ前記巻線の線径の2倍より小さく設定された第2ピッチと、で構成されたコイルと、
を備えた電機子。
An armature core configured to include a plurality of teeth portions extending radially from the annular yoke portion in the radial direction of the yoke portion;
The winding of the winding which is composed of windings aligned and concentratedly wound so as to form two or more layers on the teeth portion, and which constitutes the first layer on the circumferential side of the yoke portion with respect to the teeth portion. A coil composed of a first pitch and a second pitch set larger than the first pitch and smaller than twice the wire diameter of the winding;
Armature equipped with.
前記第1ピッチを構成する前記巻線に接触する前記コイルの2層目の前記巻線が第1巻線部とされ、
前記第2ピッチを構成する前記巻線に接触する前記コイルの2層目の前記巻線が第2巻線部とされ、
前記第2巻線部が、前記第1巻線部に対して前記継鉄部の径方向内側に配置されると共に、前記第1巻線部に対して前記ティース部側に配置された請求項1に記載の電機子。
The second winding of the coil that contacts the winding constituting the first pitch is the first winding portion,
The second layer winding of the coil in contact with the winding constituting the second pitch is a second winding portion,
The second winding portion is disposed on the radially inner side of the yoke portion with respect to the first winding portion, and is disposed on the teeth portion side with respect to the first winding portion. The armature according to 1.
前記コイルには、前記第2ピッチが複数形成されており、前記第2ピッチが前記継鉄部の径方向内側に配置されるに従い大きくなるように設定され、
前記コイルの2層目の前記巻線が前記第2ピッチを構成する前記巻線にそれぞれ接触された請求項1に記載の電機子。
A plurality of the second pitches are formed in the coil, and the second pitch is set so as to increase as it is arranged on the radially inner side of the yoke portion,
2. The armature according to claim 1, wherein the windings of the second layer of the coil are respectively in contact with the windings constituting the second pitch.
前記継鉄部の軸方向から見て、前記ティース部における前記継鉄部の径方向内側の幅寸法が、前記ティース部における前記継鉄部の径方向外側の幅寸法よりも小さく設定された請求項2又は請求項3に記載の電機子。   The width dimension inside the radial direction of the yoke part in the teeth part as viewed from the axial direction of the yoke part is set smaller than the width dimension outside the radial part of the yoke part in the teeth part. The armature according to claim 2 or claim 3.
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