JP2017022930A - モータおよびモータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ステータ部からのコイル線の引き出しを少なくして組立工程を簡素化したモータの提供。
【解決手段】ロータ部とステータ部とを備え、ステータ部はステータコアと第１相〜３相としてスター結線された二並列の三相回路を構成する３本のコイル線とを有し、コイル線は、巻き始め部から巻き終り部への経路中で、ティースに巻き付けられてコイルを構成し、巻き始め部から巻き終り部への経路中にステータコアから引き出された相用端子となる中間引き出し部が設けられ、巻き始め部と巻き終り部とが配置されるスロットが、それぞれ周方向に１２０°回転した位置に設けられ、第１相のコイル線の巻き終り部と第２相のコイル線の巻き始め部、第２相のコイル線の巻き終り部と第３相のコイル線の巻き始め部、並びに第３相のコイル線の巻き終り部と第１相のコイル線の巻き始め部がそれぞれ同じスロットに引き出され接続されて中性点用端子となる、モータ。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータおよびモータの製造方法に関する。

近年、ロボット等に使われる小型モータには、更なる高出力化が求められている。小型モータは、コイル線の巻き付けが困難となるため、コイル線の線径を太くして出力を高めることは困難である。そこで、三相回路を構成するコイル同士を並列接続することでインピーダンスを抑制しつつコイル線の線径を細くして出力を高めたモータが知られている（例えば特許文献１）。

特開２００６−０５０６９０号公報

このようなモータは、ステータ部からのコイル線の引き出し線が多くなり、組立工程が煩雑となるという問題があった。

本発明の一つの態様は、ステータ部からのコイル線の引き出しを少なくして、組立工程を簡素化したモータの提供を目的とする。

本発明のモータの一つの態様は、中心軸を中心として回転するロータ部と、ステータ部と、を備え、前記ステータ部は、ステータコアと、前記ステータコアに巻かれて第１相、第２相、第３相としてスター結線された二並列の三相回路を構成するコイル線と、を有し、前記ステータコアは、環状のコアバックおよび前記コアバックから径方向に延びる複数のティースを有し、隣り合う前記ティースの間にスロットを設け、前記コイル線は、巻き始め部から前記ステータコアに巻かれ、巻き終り部で前記ステータコアから引き出され、前記巻き始め部から前記巻き終り部への経路中で異なる複数の前記ティースに巻き付けられてコイルを構成し、前記巻き始め部から前記巻き終り部への経路中に前記ステータコアから引き出された中間引き出し部が設けられ、前記巻き始め部が配置される前記スロットに対し、前記巻き終り部が配置される前記スロットが、周方向に１２０°回転した位置に設けられ、第１相の前記コイル線の前記巻き終り部と第２相の前記コイル線の前記巻き始め部とが同じ前記スロットに引き出され、第２相の前記コイル線の前記巻き終り部と第３相の前記コイル線の前記巻き始め部とが同じ前記スロットに引き出され、第３相の前記コイル線の前記巻き終り部と第１相の前記コイル線の前記巻き始め部とが同じ前記スロットに引き出され、同じ前記スロットに引き出された前記巻き始め部と前記巻き終り部とが接続されて中性点用端子となり、それぞれの前記コイル線の前記中間引き出し部が、相用端子となる。

本発明の一つの態様によれば、ステータ部からのコイル線の引き出しを少なくして、組立工程を簡素化したモータが提供される。

図１は、実施形態のモータの断面図である。 図２は、実施形態のステータ部の平面模式図である。 図３は、実施形態の三相回路の模式図である。 図４は、実施形態の第１相のコイル線の巻線構成を示すステータコアの平面模式図である。 図５は、実施形態の第１相のコイル線、第２相のコイル線および第３相のコイル線の巻線構成を示す模式図である。 実施形態の巻線工程を示すステータコアの斜視図である。 変形例のステータ部の平面模式図である。 三相直列のステータ部の平面模式図である。 三相直列の三相回路の模式図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るモータについて説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

また、図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｚ軸方向は、上下方向とする。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向のうち図１の左右方向とする。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向とＺ軸方向との両方と直交する方向とする。

また、特に断りのない限り、以下の説明においては、上下方向（Ｚ軸方向）に延びる中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向、すなわち、中心軸Ｊの軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。なお、上下方向（Ｚ軸方向）は、中心軸Ｊの軸方向に相当する。

なお、本明細書において、上下方向に延びる、とは、厳密に上下方向（Ｚ軸方向）に延びる場合に加えて、上下方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。
また、本明細書において、径方向に延びる、とは、厳密に径方向、すなわち上下方向（Ｚ軸方向）に対して垂直な方向に延びる場合に加えて、径方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。

図１は、本実施形態のモータ１を示す断面図である。
図１に示すように、モータ１は、シャフト１０と、ロータ部２０と、ブラケット５０と、上側軸受部（軸受部）４１と、下側軸受部４２と、ステータ部３０と、位置決め部材７０と、回路基板６０と、を備える。
シャフト１０とロータ部２０とは互いに固定され、一体となって中心軸Ｊの周りを回転する。また、ブラケット５０、ステータ部３０、位置決め部材７０および回路基板６０は、互いに固定されている。ブラケット５０は、上側軸受部４１および下側軸受部４２を保持する。ブラケット５０は、上側軸受部４１および下側軸受部４２を介して、シャフト１０を支持する。
モータ１は、外部装置から入力される駆動電流がステータ部３０に供給されることで、ステータ部３０に磁場を発生させ、この磁場によってロータ部２０およびシャフト１０を中心軸Ｊ周りに回転させる。
以下、各部品について詳細に説明する。

［シャフト］
図１に示すように、シャフト１０は、上下方向（Ｚ軸方向）に延びる中心軸Ｊに沿って配置された円柱状の軸である。シャフト１０の中心は、中心軸Ｊに一致する。シャフト１０は、上側軸受部４１および下側軸受部４２を介してブラケット５０に回転可能に支持されている。

［ロータ部］
ロータ部２０は、シャフト１０に固定され、シャフト１０とともに中心軸Ｊを中心として回転する。ロータ部２０は、筒状のロータホルダ２４と、ロータホルダ２４の内周面２４ｃに固定されたロータマグネット２５と、ロータハブ２６とを有している。

ロータホルダ２４は、上下方向に延びる円筒形状の筒部２４ａと筒部２４ａ上端から径方向内側に延びる天板部２４ｂを有する。天板部２４ｂの中央には、上下方向に貫通する中央孔２４ｄが設けられている。

ロータマグネット２５は、筒部２４ａの内周面２４ｃに接着固定されてロータホルダ２４に保持されている。ロータマグネット２５は、ロータホルダ２４の周方向に異なる磁極を配列する永久磁石である。

ロータハブ２６は、天板部２４ｂの中央孔２４ｄの内周面とシャフト１０との間に位置し、ロータホルダ２４とシャフト１０とを互いに固定する。

［ブラケット］
ブラケット５０は、筒部５１と、筒部５１の外周面５１ｂから径方向外側に広がるベース部５３とを有する。筒部５１は、中心軸Ｊに沿って延びる円筒形状を有する。筒部５１は、シャフト１０の外周面を囲む。筒部５１の外周面５１ｂには、ベース部５３より上側において段差部５２が設けられている。段差部５２は、上側を向く段差面５２ａを有する。

筒部５１は、内周面５１ａの上下方向中程に、径方向内側に突出して内径を狭める内側突出部５１ｃを有する。筒部５１の内周面５１ａにおいて、内側突出部５１ｃの上側には上側軸受部４１が保持され、内側突出部５１ｃの下側には下側軸受部４２が保持される。

ベース部５３は、筒部５１の外周面５１ｂから径方向外側に広がる。ベース部５３は、回路基板６０を下面６０ａ側から支持する。ベース部５３の上面には、下側に延びるベース穴５４が設けられている。ベース穴５４には、後段において説明する位置決め部材７０の下側突起７２が挿入される。

［上側軸受部および下側軸受部］
上側軸受部４１および下側軸受部４２は、ブラケット５０に対してシャフト１０を回転可能に支持する。上側軸受部４１および下側軸受部４２は、径方向において筒部５１の内周面５１ａとシャフト１０の外周面との間に位置する。

［回路基板］
回路基板６０は、各種電子部品を実装してモータ駆動回路を構成する。回路基板６０は、上下方向においてステータ部３０とブラケット５０のベース部５３との間に位置する。回路基板６０には、板面を上下方向に貫通する貫通孔６１が設けられている。貫通孔６１には、後段において説明する位置決め部材７０の下側突起７２が挿入される。

［ステータ部］
ステータ部３０は、筒部５１の外周面５１ｂを径方向から囲む。ステータ部３０は、ステータコア３４とコイル３５とを有する。コイル３５は、ステータコア３４にコイル線Ｃが巻かれることで構成される。すなわち、ステータ部３０は、コイル線Ｃを有する。

図２は、ステータ部３０の平面模式図である。なお本明細書おいて、図２に示すようにステータコア３４を上側から見たときの一方および他方の周方向の向きを時計回り方向Ｄｃｗおよび反時計回り方向Ｄｃｃｗとして各部を説明する。
図２に示すように、ステータコア３４は、環状のコアバック３２およびコアバック３２の径方向外側に延びるティースＴ（Ｔ１〜Ｔ１２）を有する。１２個のティース３１には、それぞれコイル線Ｃが巻き付けられコイル３５を構成する。コイル線Ｃの巻線構成については、後段において詳しく説明する。なお、図２において、コイル３５同士の間に引き回されるコイル線Ｃの渡り線は、省略されている。

コアバック３２の内周面３２ａには、径方向内側に突出する３つの凸部３３が設けられている。それぞれの凸部３３は、周方向等間隔に配置されている。凸部３３の径方向内端３３ｃは、上下方向から見て筒部５１の外周面５１ｂに沿った円弧形状を有している。図１に示すように、凸部３３の径方向内端３３ｃは、筒部５１の外周面５１ｂに接触する。凸部３３には、上下方向に貫通する貫通孔３６が設けられている。貫通孔３６には、後段において説明する位置決め部材７０の上側突起７１が挿入される。

ティースＴは、周方向に均等な間隔で１２個並んでいる。図２に示すように本明細書では、各ティースＴを反時計回り方向Ｄｃｃｗの順に第１のティースＴ１、第２のティースＴ２、・・・、第１２のティースＴ１２と呼ぶ。各ティースＴは、コアバック３２から径方向外側に延びるティース基部３１ａと、ティース基部３１ａの径方向外側端部に位置するティース先端部３１ｂと、を有する。ティース先端部３１ｂは、ティース基部３１ａに対し周方向に幅広な形状を有する。

隣り合う前記ティースの間には、それぞれスロットＳ１〜Ｓ１２が設けられている。それぞれのスロットＳ１〜Ｓ１２は、周方向に隣り合う２つのティースＴの側面と、コアバック３２の外周面とにより囲まれた領域である。本明細書では、図２に示すようにステータコア３４を上側から見て、第１２のティースＴ１２と第１のティースＴ１との間に位置するスロットを第１のスロットＳ１と呼ぶ。また、第１のスロットＳ１から反時計回り方向Ｄｃｃｗに各スロットを第２のスロットＳ２、第３のスロットＳ３、・・・、第１２のスロットＳ１２と呼ぶ。

図１に示すように、ステータコア３４の表面には、コイル３５との絶縁を確保する絶縁被膜３９が設けられている。絶縁被膜３９は、ステータコア３４の表面のうち少なくともコイル３５と接触する部分に設けられていればよい。絶縁被膜３９は、例えばステータコア３４の外面に施された紛体塗装である。なお、ステータ部３０は、絶縁被膜３９に代えて、樹脂材料からなるインシュレータを有していてもよい。

［位置決め部材］
図１に示すように、位置決め部材７０は、上下方向においてステータ部３０と回路基板６０との間に位置する。位置決め部材７０は、中心軸Ｊを囲む環状の本体部７３と、本体部７３から上側に延びる複数の上側突起７１と、本体部７３から下側に延びる複数の下側突起７２とを有する。上側突起７１は、ステータコア３４の貫通孔３６に挿入される。下側突起７２は、回路基板６０に設けられた貫通孔６１およびベース部５３に設けられたベース穴５４に挿入される。これにより、位置決め部材７０は、ステータコア３４、回路基板６０およびブラケット５０の周方向の位置決めを行う。

［巻線構成］
次に、コイル線Ｃ（Ｃ１〜Ｃ３）の巻線構成について説明する。
図２に示すように、ステータ部３０は、ステータコア３４に巻かれる３本のコイル線（第１のコイル線Ｃ１、第２のコイル線Ｃ２および第３のコイル線Ｃ３）を有する。
図３は、コイル線Ｃが構成する三相回路６を示す模式図である。コイル線Ｃ１〜Ｃ３は、第１のコイル線Ｃ１を第１相とし、第２のコイル線Ｃ２を第２相とし、第３のコイル線Ｃ３を第３相として、スター結線された二並列の三相回路６を構成する。

図２および図３に示すように、三相回路６は、３つの相用端子（第１の相用端子Ｍ１、第２の相用端子Ｍ２および第３の相用端子Ｍ３）と、３つの中性点用端子（第１の中性点用端子Ｎ１、第２の中性点用端子Ｎ２および第３の中性点用端子Ｎ３）と、を有する。
相用端子Ｍ１〜Ｍ３および中性点用端子Ｎ１〜Ｎ３は、それぞれ回路基板６０に接続される。回路基板と相用端子Ｍ１〜Ｍ３および中性点用端子Ｎ１〜Ｎ３との接続は、接続端子部品を介して接続しても、直接的に半田付けしてもよい。相用端子Ｍ１〜Ｍ３には、回路基板６０を介して駆動電流が供給される。また、図３に示すように、中性点用端子Ｎ１〜Ｎ３は、回路基板６０において、短絡回路部６９により互いに短絡されて、回路基板６０上に中性点ＮＰを構成する。

図４は、第１のコイル線Ｃ１の巻線構成を示すステータ部３０の平面図である。また、図５は、第１のコイル線Ｃ１、第２のコイル線Ｃ２および第３のコイル線Ｃ３の巻線構成を示す模式図である。
ここで、巻線構成とは、１つのコイル線Ｃの巻線パターン、すなわち巻き始めおよび巻き終りの位置、コイル線Ｃの引き回される方向、コイル線Ｃが通過する位置、並びにティースＴへの巻き方向のパターンを意味する。巻線構成は、ステータコア３４にコイル線Ｃを巻き付けるための巻線機８０のノズル８１（後段で説明する図６参照）の先端が通過する経路と言い換えることができる。以下の説明で、ティースＴに対するコイル線Ｃの巻き方向を右巻きおよび左巻きとして説明する。右巻きとは、ティースＴの先端側から観察してコイル線Ｃを時計回りに巻き付ける巻き方向を意味し、左巻きとは、ティースＴの先端側から観察してコイル線Ｃを反時計回りに巻き付ける巻き方向を意味する。

図４および図５に示すように、第１のコイル線（第１相のコイル線）Ｃ１は、巻き始め部Ｃ１ａからステータコア３４に巻かれ、巻き終り部Ｃ１ｂでステータコア３４から引き出される。巻き始め部Ｃ１ａは、第４のスロットＳ４に位置する。また、巻き終り部Ｃ１ｂは、第１２のスロットＳ１２に位置する。巻き始め部Ｃ１ａが配置される第４のスロットＳ４に対し、巻き終り部Ｃ１ｂが配置される第１２のスロットＳ１２は、周方向時計回り方向Ｄｃｗに１２０°回転した位置に設けられている。

第１のコイル線Ｃ１は、巻き始め部Ｃ１ａが位置する第４のスロットＳ４から反時計回り方向Ｄｃｃｗに引き回され、第４のティースＴ４の上側を通過して第５のティースＴ５に巻き付けられてコイル３５を構成する。第５のティースＴ５において、第１のコイル線Ｃ１は、右巻きに巻き付けられる。

さらに第１のコイル線Ｃ１は、隣り合う第６のティースＴ６に引き回され巻き付けられてコイル３５を構成する。第６のティースＴ６において、第１のコイル線Ｃ１は、左巻きに巻き付けられる。

さらに第１のコイル線Ｃ１は、反時計回り方向Ｄｃｃｗに引き回され第２のスロットＳ２においてステータコア３４から一旦引き出される。第６のティースＴ６から第２のスロットＳ２の間で、コイル線Ｃ１は、第５のティースＴ５、第４のティースＴ４、第３のティースＴ３および第２のティースＴ２の下側と上側とを交互に通過する。このように、コイル線Ｃ（Ｃ１〜Ｃ３）は、コイル３５同士の間で引き回される渡り線３７が、コイル３５同士の間にあるティースＴの上面および下面を交互に通過する。これにより、コイル線Ｃが、ティースＴにより巻き掛けられて、コイル線Ｃがコアバック３２の内径より内側に張り出すことがない。

第２のスロットＳ２においてステータコア３４から引き出された第１のコイル線Ｃ１は、ステータコア３４の第２のスロットＳ２に戻されてループ状の中間引き出し部Ｃ１ｃを構成する。中間引き出し部Ｃ１ｃにおいて、ステータコア３４から引き出された部分と再度ステータコア３４に戻された部分とは、互いに撚り合わされる。また、中間引き出し部Ｃ１ｃは、第１の相用端子Ｍ１となる。

第１のコイル線Ｃ１は、中間引き出し部Ｃ１ｃから第１のティースＴ１の上側および第１２のティースＴ１２の下側を通過して、第１１のティースＴ１１に巻き付けられてコイル３５を構成する。第１１のティースＴ１１において、第１のコイル線Ｃ１は、右巻きに巻き付けられる。

さらに第１のコイル線Ｃ１は、隣り合う第１２のティースＴ１２に引き回され巻き付けられてコイル３５を構成する。第１２のティースＴ１２において、第１のコイル線Ｃ１は、左巻きに巻き付けられる。

さらに、第１のコイル線Ｃ１は、第１２のスロットＳ１２においてステータコア３４から引き出され、巻き終り部Ｃ１ｂを構成する。
以上の巻線構成により第１のコイル線Ｃ１は、ステータコア３４に巻かれている。

ここで、第１のコイル線Ｃ１により構成される４つのコイル３５のうち、第１のコイル線Ｃ１が右巻きのコイルを右巻きコイル３５ａと呼び、左巻きのコイルを左巻きコイル３５ｂと呼ぶ。右巻きコイル３５ａと左巻きコイル３５ｂとは、互いに隣り合って配置されている。すなわち、第１のコイル線Ｃ１は、互いに隣り合うティースＴに異なる巻き方向に巻き付けられて右巻きコイル３５ａおよび左巻きコイル３５ｂを構成する。隣接するコイル３５には、逆方向の磁極を発生させる必要がある。図３に示すように、三相回路６において相用端子Ｍ１と中性点用端子Ｎ１との間（又は相用端子Ｍ１と中性点用端子Ｎ３との間）に位置するコイルには、同方向に電流が流れる。したがって、第１のコイル線Ｃ１が構成する４つのコイル３５のうち隣接するコイルには、同方向の電流が流れる。これらのコイルを逆向きに巻くことで極性を逆転させることができ、三相二並列のステータ部３０を構成できる。

図５に示すように、第１のコイル線Ｃ１、第２のコイル線Ｃ２および第３のコイル線Ｃ３は、周方向に１２０°回転させた位置で互いに共通の巻線構成を有する。

第２のコイル線（第２相のコイル線）Ｃ２は、巻き始め部Ｃ２ａが第１２のスロットＳ１２に位置し、巻き終り部Ｃ２ｂが巻き始め部Ｃ２ａから周方向時計回り方向Ｄｃｗに１２０°回転した第８のスロットＳ８に位置する。第２のコイル線Ｃ２は、巻き始め部Ｃ２ａから巻き終り部Ｃ２ｂへの経路中で第１のティースＴ１、第２のティースＴ２、第７のティースＴ７および第８のティースＴ８にこの順でそれぞれ右巻き、左巻き、右巻き、左巻きで巻き付けられコイル３５を構成する。また、第２のコイル線Ｃ２には、巻き始め部Ｃ２ａから巻き終り部Ｃ２ｂへの経路中にステータコア３４から引き出された中間引き出し部Ｃ２ｃが設けられる。中間引き出し部Ｃ２ｃは、第１０のスロットＳ１０に位置する。中間引き出し部Ｃ２ｃにおいて、引き出されたコイル線Ｃ２は、撚り合わされて第２の相用端子Ｍ２となる。

第３のコイル線（第３相のコイル線）Ｃ３は、巻き始め部Ｃ３ａが第８のスロットＳ８に位置し、巻き終り部Ｃ３ｂが巻き始め部Ｃ３ａから周方向時計回り方向Ｄｃｗに１２０°回転した第４のスロットＳ４に位置する。第３のコイル線Ｃ３は、巻き始め部Ｃ３ａから巻き終り部Ｃ３ｂへの経路中で第９のティースＴ９、第１０のティースＴ１０、第３のティースＴ３および第４のティースＴ４にこの順でそれぞれ右巻き、左巻き、右巻き、左巻きで巻き付けられコイル３５を構成する。また、第３のコイル線Ｃ３には、巻き始め部Ｃ３ａから巻き終り部Ｃ３ｂへの経路中にステータコア３４から引き出された中間引き出し部Ｃ３ｃが設けられる。また、中間引き出し部Ｃ３ｃは、第６のスロットＳ６に位置する。中間引き出し部Ｃ３ｃにおいて、引き出されたコイル線Ｃ３は、撚り合わされて第３の相用端子Ｍ３となる。

図２および図５に示すように、第１のコイル線Ｃ１の巻き終り部Ｃ１ｂと第２のコイル線Ｃ２の巻き始め部Ｃ２ａとは、ともに第１２のスロットＳ１２に引き出される。第１２のスロットＳ１２において巻き終り部Ｃ１ｂと巻き始め部Ｃ２ａとは、撚り合わされて接続され第１の中性点用端子Ｎ１を構成する。
同様に、第２のコイル線Ｃ２の巻き終り部Ｃ２ｂと第３のコイル線Ｃ３の巻き始め部Ｃ３ａとは、ともに第８のスロットＳ８に引き出される。第８のスロットＳ８において巻き終り部Ｃ２ｂと巻き始め部Ｃ３ａとは、撚り合わされて接続され第２の中性点用端子Ｎ２を構成する。
第３のコイル線Ｃ３の巻き終り部Ｃ３ｂと第１のコイル線Ｃ１の巻き始め部Ｃ１ａとは、ともに第４のスロットＳ４に引き出される。第４のスロットＳ４において巻き終り部Ｃ３ｂと巻き始め部Ｃ１ａとは、撚り合わされて接続され第３の中性点用端子Ｎ３を構成する。

本実施形態によれば、互いに異なるコイル線Ｃの巻き始め部Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａと巻き終り部Ｃ１ｂ、Ｃ２ｂ、Ｃ３ｂとが、同一のスロットに位置してそれぞれ中性点用端子Ｎ１〜Ｎ３を構成する。したがって、ステータ部３０から延びる接続端子（中性点用端子Ｎ１〜Ｎ３および相用端子Ｍ１〜Ｍ３）を少なく（６本に）する三相二並列のステータ部３０を構成できる。接続端子（中性点用端子Ｎ１〜Ｎ３および相用端子Ｍ１〜Ｍ３）は、回路基板６０に接続されるため、その本数を少なくすることで製造工程を簡素化できる。

また、本実施形態によれば、各コイル線Ｃ１〜Ｃ３の中間引き出し部Ｃ１ｃ、Ｃ２ｃ、Ｃ３ｃが、互いに１２０°回転したスロットに設けられている。したがって、各相用端子Ｍ１〜Ｍ３は、周方向に１２０°回転した位置に設けられる。また、本実施形態によれば、各コイル線Ｃ１〜Ｃ３の巻き始め部Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａと巻き終り部Ｃ１ｂ、Ｃ２ｂ、Ｃ３ｂとが、周方向に１２０°回転した位置に設けられる。したがって、各中性点用端子Ｎ１〜Ｎ３も、周方向に１２０°回転した位置に設けられる。すなわち、ステータ部３０は、相用端子Ｍ１〜Ｍ３および中性点用端子Ｎ１〜Ｎ３が、それぞれ周方向に１２０°間隔で延び出て中心軸を中心とする回転対称な構造となる。相用端子Ｍ１〜Ｍ３は、何れの相をＵ相、Ｖ相、Ｗ相としても良いため、ステータ部３０は、１２０°間隔のいずれの向きであっても、モータ１に組み付けることができる。このため、本実施形態のモータ１によれば、組立工程においてステータ部３０の取付角度の確認作業に要する時間を短縮できる。

また、本実施形態のモータ１によれば、三相直列の三相回路を構成するステータ部５３０（図８参照）を採用するモータと部品を共通化できる。
図８は、三相直列のステータ部５３０を示す図である。また、図９は、ステータ部５３０に巻かれる３本のコイル線Ｃ５１、Ｃ５２、Ｃ５３が構成する三相回路５０６の模式図である。なお、図８において、コイル５３５同士の間に引き回されるコイル線Ｃ５１〜５３の渡り線は、省略されている。

図８に示すように、三相直列のステータ部５３０は、１２個のティースＴ１〜Ｔ１２を有するステータコア５３４と、ステータコア５３４にコイル線Ｃ５１〜Ｃ５３を巻き付けて構成されたコイル５３５と、を有する。ステータ部５３０は、各コイル線Ｃ５１〜Ｃ５３の一方の端部（例えば巻き出し部）同士を撚り合わせた中性点ＮＰを有している。また、ステータ部５３０は、各コイル線Ｃ５１〜Ｃ５３の他方の端部（例えば巻き終り部）としての相用端子Ｍ５１〜Ｍ５３を有する。相用端子Ｍ５１〜Ｍ５３は、互いに１２０°回転した位置に設けられている。

本実施形態のステータ部３０の相用端子Ｍ１〜Ｍ３は、図８に示す三相直列の三相回路を構成するステータ部５３０と同様の位置（互いに１２０°回転した位置）に設けられている。したがって、本実施形態のモータ１は、ステータ部３０に代えて三相直列のステータ部５３０を取り付けても、ステータ部３０の相用端子Ｍ１〜Ｍ３と同じ位置に相用端子Ｍ５１〜Ｍ５３を配置でき、ステータ部３０、５３０から回路基板６０への接続構造を共通とすることができる。すなわち、特性の異なる複数種類のモータのステータ部以外の部品を共通化してコスト削減を図ることができる。なお、ステータ部３０に代えてステータ部５３０を用いる場合、中性点ＮＰは、各コイル線Ｃ５１〜Ｃ５３の端部同士が互いに短絡されているため、回路基板６０に接続する必要は無い。

また、本実施形態のモータ１によれば、図５に示すように、第１のコイル線Ｃ１、第２のコイル線Ｃ２、第３のコイル線Ｃ３は、周方向に１２０°ずらしたスロットに巻き始め部を配置した共通の巻線構成を有する。これにより、コイル線Ｃ１〜Ｃ３の巻線工程に要する時間を短縮できる。
本実施形態において、巻線工程は、巻線機８０により行う。図６は、巻線機８０の一部および巻線機８０によりコイル線Ｃ１〜Ｃ３が巻き付けられるステータコア３４を示す斜視図である。
巻線機８０は、３つのノズル８１とステータコア保持装置（図示略）とを有する。３つのノズル８１は、先端部８１ａからコイル線Ｃ１〜Ｃ３のうち何れかをそれぞれ繰り出す。また、３つのノズル８１の先端部８１ａは、それぞれ対向するティースＴ（Ｔ１〜Ｔ１２）のティース基部３１ａの外周面の周囲を移動可能である。これにより、各ノズル８１は、は対向するティースＴのティース基部３１ａにコイル線Ｃ（Ｃ１〜Ｃ３）を巻き付けることができる。ステータコア保持装置は、例えばステータコア３４の内周面を保持する。また、ステータコア保持装置は、ステータコア３４を、中心軸Ｊを中心として第１の方向Ｄ１又は第２の方向Ｄ２に沿って回転させることができる。これにより、ステータコア保持装置は、ステータコア３４の任意のティースＴをノズル８１に対向させることができる。巻線機８０は、ステータコア保持装置による回転動作と、ノズル８１による巻き付け動作とを同期して行うことで、複数のティースＴに順にコイル線Ｃを巻き付けることができる。

３つのコイル線Ｃ１〜Ｃ３は、共通の巻線構成を有するため、巻線機８０は、ステータコア保持装置による回転動作を共通として、３つのノズル８１でそれぞれステータコア３４に同時にコイル線Ｃ１〜Ｃ３を巻き付けることができる。すなわち、本実施形態のモータ１の製造方法は、３本のコイル線Ｃ１〜Ｃ３をステータコア３４に同時に巻き付ける巻線工程を含む。これにより、巻線工程に要する時間を短縮することが可能となる。

［変形例１］
次に、上述したモータ１に採用可能な、変形例１のステータ部１３０について説明する。図７は、ステータ部１３０の平面模式図である。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

ステータ部１３０は、上述した実施形態のステータ部３０と比較して、第１のコイル線Ｃ１、第２のコイル線Ｃ２および第３のコイル線Ｃ３の代わりに各コイル線の端部同士が連続して繋がる一本のコイル線Ｃ１０を用いている点が主に異なる。
図５に示すように、上述した実施形態において、３本のコイル線Ｃ１〜Ｃ３のうち１つのコイル線の巻き終り部Ｃ１ｂ〜Ｃ３ｂは、他のコイル線の巻き始め部Ｃ１ａ〜Ｃ３ａと同一のスロットに位置する。したがって、同一スロットに位置する巻き終り部Ｃ１ｂ〜Ｃ３ｂと巻き始め部Ｃ１ａ〜Ｃ３ａとが連続した１本のコイル線Ｃ１０を用いて同等の三相回路６を構成できる。

図７に示すように、コイル線Ｃ１０の巻き始め部Ｃ１０ａは、第４のスロットＳ４に位置する。コイル線Ｃ１０は、上述した実施形態の第１のコイル線Ｃ１と同様に、複数のコイル３５と中間引き出し部としての第１の相用端子Ｍ１とを構成して、第１２のスロットＳ１２から引き出される。さらにコイル線Ｃ１０は、第１２のスロットで再度ステータコア３４に戻され撚り合わされ第１の相用端子Ｍ１を構成する。コイル線Ｃ１０は、以下同様に、上述した実施形態の第２のコイル線Ｃ２および第３のコイル線Ｃ３と同様の経路を経て、巻き終り部Ｃ１０ｂとして第４のスロットＳ４から引き出される。コイル線Ｃ１０の巻き始め部Ｃ１０ａと巻き終り部Ｃ１０ｂとは、同一のスロットに位置するため、互いに撚り合わされて、第３の中性点用端子Ｎ３を構成する。

本変形例のステータ部１３０によれば、１本のコイル線Ｃ１０で、スター結線された二並列の三相回路を構成することができる。このため、上述の実施形態のステータ部３０と比較して、第１の中性点用端子Ｎ１および第２の中性点用端子Ｎ２におけるコイル線の端部同士の接続工程を省略でき、製造工程を簡素化できる。

以上に、本発明の実施形態および変形例を説明したが、各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

例えば、上述した実施形態のモータ１は、ステータコア３４のコアバック３２に対してティースが径方向外側に延びるアウターロータ型モータであるが、インナーロータ型のモータであっても、同様の巻線方法を採用することができる。
また、上述した実施形態のステータ部３０は１２スロットであり、三相回路６は三相二直二並列である。しかしながら、このような形態に限ることはなく、例えば、ステータ部を６スロットとして、三相一直二並列としてもよく、ステータ部を２４スロットとして三相四直二並列としてもよい。
また、上述した実施形態のステータ部３０は、三相回路において同一の相のコイル同士が、互いに隣り合う。しかしながら、このような形態に限ることはなく、隣り合うコイル同士が互いに異なる相となるコイル配置としてもよい。

１…モータ、６、５０６…三相回路、１０…シャフト、２０…ロータ部、３０、１３０、５３０…ステータ部、３１…ティース、３２…コアバック、３４、５３４…ステータコア、３５、５３５…右巻きコイル、５０…ブラケット、６０…回路基板、６９…短絡回路部、８０…巻線機、８１…ノズル、１３０…ステータ部、Ｃ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ１０、Ｃ５１、Ｃ５２、Ｃ５３…コイル線、Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａ、Ｃ１０ａ…巻き始め部、Ｃ１ｂ、Ｃ２ｂ、Ｃ３ｂ、Ｃ１０ｂ…巻き終り部、Ｃ１ｃ、Ｃ２ｃ、Ｃ３ｃ…中間引き出し部、Ｊ…中心軸、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ５１、Ｍ５２、Ｍ５３…相用端子、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３…中性点用端子、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２…スロット、Ｔ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９、Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２…ティース

Claims (6)

1. 中心軸を中心として回転するロータ部と、
   ステータ部と、を備え、
   前記ステータ部は、
   ステータコアと、
   前記ステータコアに巻かれて第１相、第２相、第３相としてスター結線された二並列の三相回路を構成するコイル線と、を有し、
   前記ステータコアは、
   環状のコアバックおよび前記コアバックから径方向に延びる複数のティースを有し、
   隣り合う前記ティースの間にスロットを設け、
   前記コイル線は、
   巻き始め部から前記ステータコアに巻かれ、
   巻き終り部で前記ステータコアから引き出され、
   前記巻き始め部から前記巻き終り部への経路中で異なる複数の前記ティースに巻き付けられてコイルを構成し、
   前記巻き始め部から前記巻き終り部への経路中に前記ステータコアから引き出された中間引き出し部が設けられ、
   前記巻き始め部が配置される前記スロットに対し、前記巻き終り部が配置される前記スロットが、周方向に１２０°回転した位置に設けられ、
   第１相の前記コイル線の前記巻き終り部と第２相の前記コイル線の前記巻き始め部とが同じ前記スロットに引き出され、
   第２相の前記コイル線の前記巻き終り部と第３相の前記コイル線の前記巻き始め部とが同じ前記スロットに引き出され、
   第３相の前記コイル線の前記巻き終り部と第１相の前記コイル線の前記巻き始め部とが同じ前記スロットに引き出され、
   同じ前記スロットに引き出された前記巻き始め部と前記巻き終り部とが接続されて中性点用端子となり、
   それぞれの前記コイル線の前記中間引き出し部が、相用端子となる、モータ。
2. 第１相、第２相および第３相の前記コイル線の前記中間引き出し部が配置される前記スロットが、互いに１２０°回転した位置に設けられた、請求項１に記載のモータ。
3. 第１相、第２相および第３相の前記コイル線は、周方向に１２０°回転させた位置で互いに共通の巻線構成を有する、請求項１又は２に記載のモータ。
4. 各相の前記コイル線は、それぞれ互いに隣り合う前記ティースに異なる巻き方向に巻き付けられて前記コイルを構成する、請求項１〜３の何れか一項に記載のモータ。
5. 第１相、第２相および第３相の前記コイル線は、連続した１本のコイル線からなる、請求項１〜４の何れか一項に記載のモータ。
6. 請求項１〜４の何れか一項に記載のモータの製造方法であって、
   第１相、第２相および第３相の前記コイル線を前記ステータコアに同時に巻き付ける巻線工程を含む、モータの製造方法。

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