JP2021058004A - モータ - Google Patents
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Abstract
【課題】コイルエンド部の軸方向の高さを抑制でき、トルク密度を向上可能なモータを提供すること。【解決手段】ステータコア4と、ステータコア4の周方向において隣接するスロット9の間に配置された複数のティース10と、ティース10の周囲に2スロットピッチで配置されるコイル5と、ステータコア4に対向するロータと、を備え、ティース10のうち、2つの相のコイル5が重なって配置される第1ティース101は、ステータコア4より軸方向の長さが短い。【選択図】図2
Description
本開示は、モータに関する。
ステータコアとコイルとを含むステータと、ロータとを備えたモータについて、ステータに配置されたティースを段付き構造にする技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の技術では、異なる相の巻線が施されたティースは、ステータの径方向外側の第1巻付部と、径方向内側の巻線が巻かれた第2巻付部との間に段部が形成される。
例えば、2スロットピッチの全節巻でコイルをステータのスロットに収容する際に、2つの相のコイルのコイルエンド部が軸方向に重なる部分が生じる。これにより、コイルエンド部の軸方向の高さが高くなり、トルク密度が低下するおそれがある。
本開示は、コイルエンド部の軸方向の高さを抑制でき、トルク密度を向上可能なモータを提供することを目的とする。
本開示に従えば、ステータコアと、前記ステータコアの周方向において隣接するスロットの間に配置された複数のティースと、前記ティースの周囲に2スロットピッチで配置されるコイルと、前記ステータコアに対向するロータと、を備え、前記ティースのうち、2つの相のコイルが重なって配置される第1ティースは、1つの相のコイルが配置される第2ティースより、前記ステータコアの軸方向の長さが短く、前記コイルは、前記第1ティースと前記第1ティースに隣接する前記第2ティースとの周囲に配置されるモータが提供される。
本開示によれば、コイルエンド部の軸方向の高さを抑制でき、トルク密度を向上可能なモータが提供される。
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
[第1実施形態]
<モータ>
図1は、第1実施形態に係るモータ1を模式的に示す図である。本実施形態において、モータ1は、3相のセグメント型スイッチトリラクタンスモータである。モータ1は、円筒形状のステータ2と、ステータ2の内側に配置されたロータ3とを備える。ステータ2は、円筒形状のステータコア4と、ステータコア4に支持されるコイル5とを有する。ステータ2の内周面とロータ3の外周面とは間隔を空けて対向する。ロータ3は、ステータコア4に対向する。ロータ3は、回転軸AXを中心に回転する。ロータ3の回転軸AXとステータ2の中心軸とは同一である。ロータ3は、シャフト8を介して対象物Eに接続される。対象物Eは、例えば、建設機械の一種であるハイブリッドショベルに搭載されるエンジンである。モータ1は、エンジンにより駆動される発電機として機能する。
<モータ>
図1は、第1実施形態に係るモータ1を模式的に示す図である。本実施形態において、モータ1は、3相のセグメント型スイッチトリラクタンスモータである。モータ1は、円筒形状のステータ2と、ステータ2の内側に配置されたロータ3とを備える。ステータ2は、円筒形状のステータコア4と、ステータコア4に支持されるコイル5とを有する。ステータ2の内周面とロータ3の外周面とは間隔を空けて対向する。ロータ3は、ステータコア4に対向する。ロータ3は、回転軸AXを中心に回転する。ロータ3の回転軸AXとステータ2の中心軸とは同一である。ロータ3は、シャフト8を介して対象物Eに接続される。対象物Eは、例えば、建設機械の一種であるハイブリッドショベルに搭載されるエンジンである。モータ1は、エンジンにより駆動される発電機として機能する。
以下の説明において、回転軸AXと平行な方向を軸方向という。軸方向における一方側を軸方向一方側といい、軸方向一方側の反対側を軸方向他方側という。また、回転軸AXの周囲を周回する方向を周方向という。周方向おける回転方向の一方側を周方向一方側といい、周方向一方側の反対側を周方向他方側という。さらに、回転軸AXの放射方向を径方向という。径方向において中心軸AXから離れる方向側を径方向外側といい、径方向外側の反対側を径方向内側という。
図2は、第1実施形態に係るステータ2を模式的に示す斜視図である。図2は、半分に分割されたステータ2を示す。ステータコア4は、内周面4pと、外周面4qと、第1端面4rと、第2端面4sとを有する。内周面4pは、径方向内側に面する。内周面4pは、ロータ3と対向可能である。外周面4qは、径方向外側に面する。第1端面4rは、軸方向一方側に面する。第1端面4rは、内周面4pの軸方向一方側の端部と外周面4qの軸方向一方側の端部とを接続する。第2端面4sは、軸方向他方側に面する。第2端面4sは、内周面4pの軸方向他方側の端部と外周面4qの軸方向他方側の端部とを接続する。
図3は、第1実施形態に係るステータ2及びロータ3を模式的に示す図である。図3は、半分に分割されたステータ2及びロータ3を示す。ロータ3は、ステータコア4と対向可能に配置される。ロータ3は、ロータホルダ6と、ロータホルダ6に保持されるロータコアピース7とを有する。ロータホルダ6は、非磁性体で形成される。ロータコアピース7は、磁性体で形成される。
複数のロータコアピース7は、ロータ3の周方向に等間隔で配置される。本実施形態では、ロータ3には、周方向に14個のロータコアピース7が配置され、図3には、そのうちの半周分のロータコアピース7が示されている。ロータコアピース7の形状及び寸法は同一である。本実施形態では、ロータコアピース7は、盃形状に形成されている。ロータコアピース7は、ロータ3の極として機能する。ロータ3の極数は、ロータコアピース7の数である。本実施形態では、ロータ3の極数は、14極である。
本実施形態では、ロータ3の極数は、7の自然数倍を取り得る。かつ、スロット9の数であるステータコア4のスロット数は、12の自然数倍を取り得る。例えば、モータ1は、図示した、14極24スロットのモータの他に、7極12スロットのモータ、及び21極36スロットのモータであってもよい。
ステータコア4は、コイル5を収容するスロット9を有する。スロット9は、内周面4pから径方向外側に凹んだ凹部である。スロット9は、ステータコア4の内周面4pにおいて周方向に複数設けられる。本実施形態では、ステータコア4には、周方向に24個のスロット9が配置され、図2には、そのうちの半周分のスロット9が示されている。本実施形態では、ステータ2のスロット数は、24スロットである。スロット9は、軸方向に延在する。スロット9は、内周面4pに配置され、径方向内側を向く開口部9pと、第1端面4rに配置され、軸方向一方側を向く開口部9rと、第2端面4sに配置され、軸方向他方側を向く開口部9sとを有する。
本実施形態では、スロット9は、第1スロット91と、第1スロット91の周方向一方側の隣に配置される第2スロット92と、第2スロット92の周方向一方側の隣に配置される第3スロット93と、第3スロット93の周方向一方側の隣に配置される第4スロット94とを含む。第1スロット91は、第4スロット94の周方向一方側の隣に配置される。
ステータコア4は、周方向において隣接するスロット9の間に配置された、複数のティース10を有する。本実施形態では、ステータコア4には、周方向に24個のティース10が配置され、図2には、そのうちの半周分のティース10が示されている。ティース10は、コイル5を支持する。ティース10については、後述する。
<コイル>
図4は、第1実施形態に係るステータコア4、ティース10及びコイル5の一部を模式的に示す斜視図である。図5は、第1実施形態に係るステータコア4、ティース10及びコイル5の一部を模式的に示す正面図である。図4、図5は、ステータコア4を径方向内側から見た図である。図4、図5では、ステータコア4を円筒形状ではなく模式的に平面状にして図示している。各図において、コイル5の形状を模式的に示している。コイル5は、例えば、松葉形状又はU字形状であり、ステータコア4から軸方向に突出した頂部55を有する。図4、図5では、コイル5の周方向の中間部において、2つのコイルエンド部52が接続されて、頂部55が形成されている。
図4は、第1実施形態に係るステータコア4、ティース10及びコイル5の一部を模式的に示す斜視図である。図5は、第1実施形態に係るステータコア4、ティース10及びコイル5の一部を模式的に示す正面図である。図4、図5は、ステータコア4を径方向内側から見た図である。図4、図5では、ステータコア4を円筒形状ではなく模式的に平面状にして図示している。各図において、コイル5の形状を模式的に示している。コイル5は、例えば、松葉形状又はU字形状であり、ステータコア4から軸方向に突出した頂部55を有する。図4、図5では、コイル5の周方向の中間部において、2つのコイルエンド部52が接続されて、頂部55が形成されている。
コイル5は、2スロットピッチの全節巻でスロット9に収容される。コイル5は、隣接する2つのティース10の周囲に配置される。コイル5は、ティース10に支持される。コイル5は、開口5tを有する。コイル5の開口5tに、隣接する2つのティース10が挿入される。コイル5は、コイル本体部51とコイルエンド部52とを含む。コイル5のうちスロット9に収容される部分がコイル本体部51である。コイル5のうちステータコア4から軸方向に突出する部分がコイルエンド部52である。
コイル本体部51は、第1コイル本体部511と第2コイル本体部512とを含む。第1コイル本体部511と第2コイル本体部512との区別を特に要しない場合、コイル本体部51として説明する。第1コイル本体部511が所定のスロット9に収容された場合、第2コイル本体部512は、第1コイル本体部511が収容されたスロット9とは別のスロット9に収容される。本実施形態では、第1コイル本体部511が所定のスロット9に収容された場合、第2コイル本体部512は、第1コイル本体部511が収容されたスロット9の周方向に2つ隣のスロット9に収容される。
コイルエンド部52は、ステータコア4の第1端面4rから軸方向一方側に突出する、第1コイルエンド部521と第2コイルエンド部522と、ステータコア4の第2端面4sから軸方向他方側に突出する第3コイルエンド部523とを含む。第1コイルエンド部521は、第1コイル本体部511と曲げ部56を介して接続されている。第2コイルエンド部522は、第2コイル本体部512と曲げ部57を介して接続されている。第1コイルエンド部521と第2コイルエンド部522と第3コイルエンド部523との区別を特に要しない場合、コイルエンド部52として説明する。
コイル5は、例えば、平角線、丸線、又は、板状のセグメント導体等の線状又は帯状の導体により構成される。コイル5は、螺旋状に配置された導体により構成される。コイル5は、1本の導体を螺旋状に巻き付けて構成されてもよいし、複数の導体を螺旋状に接続して構成されてもよい。コイル5の巻付け方法及び接続方法は限定されない。
コイル5は、U相コイル(第1相コイル)5Uと、V相コイル(第2相コイル)5Vと、W相コイル(第3相コイル)5Wとを含む。U相コイル5UとV相コイル5VとW相コイル5Wとを、2相ずつ組み合わせて、コイルセット31、コイルセット32、及びコイルセット33が形成される。
U相コイル5Uの導体の間に、V相コイル5Vの導体の一部が配置される。U相コイル5Uの導体とV相コイル5Vの導体とは径方向に交互に配置される。U相コイル5Uの一部とV相コイル5Vの一部とは、径方向に重ねられて配置される。このように配置されたU相コイル5UとV相コイル5Vとによって、コイルセット31が形成される。
コイルセット31と同様に、V相コイル5Vの導体の間にW相コイル5Wの導体の一部が配置され、V相コイル5VとW相コイル5Wとが重ねられる。このように配置されたV相コイル5VとW相コイル5Wとによって、コイルセット32が形成される。
コイルセット31と同様に、W相コイル5Wの導体の間にU相コイル5Uの導体の一部が配置され、W相コイル5WとU相コイル5Uとが重ねられる。このように配置されたW相コイル5WとU相コイル5Uとによって、コイルセット33が形成される。
コイルセット31、コイルセット32、及びコイルセット33は、ステータコア4にそれぞれ支持される。
U相コイル5Uの第2コイル本体部512は、第1スロット91に配置される。U相コイル5Uの第1コイル本体部511は、第3スロット93に配置される。V相コイル5Vの第1コイル本体部511は、第2スロット92に配置される。V相コイル5Vの第2コイル本体部512は、第4スロット94に配置される。
コイルセット32のV相コイル5V及びW相コイル5Wと複数のスロット9との関係、及びコイルセット33のW相コイル5W及びU相コイル5Uと複数のスロット9との関係は、コイルセット31のU相コイル5U及びV相コイル5Vと複数のスロット9との関係と同様である。
<ティース>
図6は、第1実施形態に係るステータコア4及びティース10を模式的に示す図である。図7は、第1実施形態に係るステータコア4及びティース10の一部を模式的に示す斜視図である。図8は、第1実施形態に係るステータコア4及びティース10の一部を模式的に示す正面図である。図7、図8は、ステータコア4を径方向内側から見た図である。図7、図8は、ステータコア4を円筒形状ではなく模式的に平面状にして図示している。ティース10は、コイル5の開口5tに挿入される。ティース10は、軸方向一方側を向く第1端面10rと、軸方向他方側を向く第2端面10sとを有する。第1端面10rは、ステータコア4の第1端面4rの一部を構成する。第2端面10sは、ステータコア4の第2端面4sの一部を構成する。ティース10は、第1ティース101と、第1ティース101に隣接する第2ティース102と、第2ティース102に隣接する第3ティース103とを含む。
図6は、第1実施形態に係るステータコア4及びティース10を模式的に示す図である。図7は、第1実施形態に係るステータコア4及びティース10の一部を模式的に示す斜視図である。図8は、第1実施形態に係るステータコア4及びティース10の一部を模式的に示す正面図である。図7、図8は、ステータコア4を径方向内側から見た図である。図7、図8は、ステータコア4を円筒形状ではなく模式的に平面状にして図示している。ティース10は、コイル5の開口5tに挿入される。ティース10は、軸方向一方側を向く第1端面10rと、軸方向他方側を向く第2端面10sとを有する。第1端面10rは、ステータコア4の第1端面4rの一部を構成する。第2端面10sは、ステータコア4の第2端面4sの一部を構成する。ティース10は、第1ティース101と、第1ティース101に隣接する第2ティース102と、第2ティース102に隣接する第3ティース103とを含む。
第1ティース101は、2つの相のコイル5が重なって配置されるティース10である。第1ティース101は、2つの相のコイル5の開口5tの内側に配置されるティース10である。第1ティース101は、第1端面10r及び第2端面10sが2つの相のコイル5に対向するティース10である。図4に示すように、第1ティース101は、コイルセット31のU相コイル5Uの開口5t及びV相コイル5Vの開口5tの両方に配置される。さらに、第1ティース101には、コイルセット32のV相コイル5Vの開口5t及びW相コイル5Wの開口5tの両方に配置されるティース10と、コイルセット33のW相コイル5Wの開口5t及びU相コイル5Uの開口5tの両方に配置されるティース10とがある。
第1ティース101の軸方向の寸法L1は、ステータコア4より軸方向の長さが短い。第1ティース101の軸方向の寸法L1は、第2ティース102及び第3ティース103の軸方向の寸法L2より小さい。本実施形態では、第1ティース101は、軸方向一方側が、第2ティース102及び第3ティース103より低く形成されている。第1ティース101の第1端面10rは、第2ティース102の第1端面10r及び第3ティース103の第1端面10rより軸方向中心側に位置する。
第2ティース102は、1つの相のコイル5の開口5tの内側に配置されるティース10である。第2ティース102は、第1端面10r及び第2端面10sが1つの相のコイル5に対向するティース10である。図4に示すように、第2ティース102は、U相コイル5Uの開口5t又はV相コイル5Vの開口5tに配置される。さらに、第2ティース102には、コイルセット32のV相コイル5Vの開口5t又はW相コイル5Wの開口5tに配置されるティース10と、コイルセット33のW相コイル5Wの開口5t又はU相コイル5Uの開口5tに配置されるティース10とがある。
第3ティース103は、いずれのコイル5の開口5tの内側にも配置されないティース10である。第3ティース103は、第1端面10r及び第2端面10sがコイル5に対向しないティース10である。図4に示すように、第3ティース103は、U相コイル5Uの開口5t及びV相コイル5Vの開口5tのどちらにも配置されない。さらに、第3ティース103には、コイルセット32のV相コイル5Vの開口5t及びW相コイル5Wの開口5tのどちらにも配置されないティース10と、コイルセット33のW相コイル5Wの開口5t及びU相コイル5Uの開口5tのどちらにも配置されないティース10とがある。
<ティースの周りに配置されたコイル>
ここでは、一例として、図4、図5を用いて、コイルセット31について説明する。コイル5の周方向の中間部において、第1コイルエンド部521と第2コイルエンド部522とが接続されている。V相コイル5Vの第1コイル本体部511は、軸方向の少なくとも一方の端部が、V相コイル5Vの第2コイル本体部512に比べて、軸方向中心側に位置する。本実施形態では、V相コイル5Vの第1コイル本体部511の軸方向一方側の端部である上端部は、V相コイル5Vの第2コイル本体部512の上端部より軸方向において低い位置にある。言い換えると、V相コイル5Vの曲げ部56は、V相コイル5Vの曲げ部57より軸方向において低い位置にある。より詳しくは、V相コイル5Vの曲げ部56は、第1ティース101の第1端面10rより軸方向一方側、かつ、第2ティース102の第1端面10rより軸方向他方側に位置する。V相コイル5Vの第2コイル本体部512の軸方向一方側の端部である上端部は、第2ティース102の第1端面10rの上方に位置する。言い換えると、V相コイル5Vの曲げ部57は、第2ティース102の第1端面10rの上方に位置する。U相コイル5Uの第1コイル本体部511の軸方向一方側の端部である上端部は、U相コイル5Uの第2コイル本体部512の上端部より軸方向において低い位置にある。言い換えると、U相コイル5Uの曲げ部56は、U相コイル5Uの曲げ部57より軸方向において低い位置にある。より詳しくは、U相コイル5Uの曲げ部56は、第1ティース101の第1端面10rより軸方向一方側、かつ、第2ティース102の第1端面10rより軸方向他方側に位置する。U相コイル5Uの第2コイル本体部512の軸方向一方側の端部である上端部は、第2ティース102の第1端面10rの上方に位置する。言い換えると、U相コイル5Uの曲げ部57は、第2ティース102の第1端面10rの上方に位置する。
ここでは、一例として、図4、図5を用いて、コイルセット31について説明する。コイル5の周方向の中間部において、第1コイルエンド部521と第2コイルエンド部522とが接続されている。V相コイル5Vの第1コイル本体部511は、軸方向の少なくとも一方の端部が、V相コイル5Vの第2コイル本体部512に比べて、軸方向中心側に位置する。本実施形態では、V相コイル5Vの第1コイル本体部511の軸方向一方側の端部である上端部は、V相コイル5Vの第2コイル本体部512の上端部より軸方向において低い位置にある。言い換えると、V相コイル5Vの曲げ部56は、V相コイル5Vの曲げ部57より軸方向において低い位置にある。より詳しくは、V相コイル5Vの曲げ部56は、第1ティース101の第1端面10rより軸方向一方側、かつ、第2ティース102の第1端面10rより軸方向他方側に位置する。V相コイル5Vの第2コイル本体部512の軸方向一方側の端部である上端部は、第2ティース102の第1端面10rの上方に位置する。言い換えると、V相コイル5Vの曲げ部57は、第2ティース102の第1端面10rの上方に位置する。U相コイル5Uの第1コイル本体部511の軸方向一方側の端部である上端部は、U相コイル5Uの第2コイル本体部512の上端部より軸方向において低い位置にある。言い換えると、U相コイル5Uの曲げ部56は、U相コイル5Uの曲げ部57より軸方向において低い位置にある。より詳しくは、U相コイル5Uの曲げ部56は、第1ティース101の第1端面10rより軸方向一方側、かつ、第2ティース102の第1端面10rより軸方向他方側に位置する。U相コイル5Uの第2コイル本体部512の軸方向一方側の端部である上端部は、第2ティース102の第1端面10rの上方に位置する。言い換えると、U相コイル5Uの曲げ部57は、第2ティース102の第1端面10rの上方に位置する。
コイルセット32及びコイルセット33についても、コイルセット31と同様である。
<効果>
以上説明したように、本実施形態では、2つの相のコイル5の開口5tの内側に配置される第1ティース101の軸方向の寸法L1が、第2ティース102及び第3ティース103の軸方向の寸法L2より小さい。第1ティース101に隣接するスロット9に収容される第1コイル本体部511の上端部、言い換えると、曲げ部56は、第1ティース101の第1端面10rより軸方向一方側、かつ、第2ティース102の第1端面10rより軸方向他方側に位置する。第2コイル本体部512の上端部、言い換えると、曲げ部57は、第2ティース102の第1端面10rの軸方向一方側に位置する。本実施形態は、コイル5において、曲げ部56を、曲げ部57より、軸方向中心側に位置させることができる。本実施形態によれば、2つの相のコイル5が軸方向に重なる部分において、コイル5のコイルエンド部52の軸方向の高さを抑えることができる。本実施形態によれば、モータ1の大型化を抑制することができる。
以上説明したように、本実施形態では、2つの相のコイル5の開口5tの内側に配置される第1ティース101の軸方向の寸法L1が、第2ティース102及び第3ティース103の軸方向の寸法L2より小さい。第1ティース101に隣接するスロット9に収容される第1コイル本体部511の上端部、言い換えると、曲げ部56は、第1ティース101の第1端面10rより軸方向一方側、かつ、第2ティース102の第1端面10rより軸方向他方側に位置する。第2コイル本体部512の上端部、言い換えると、曲げ部57は、第2ティース102の第1端面10rの軸方向一方側に位置する。本実施形態は、コイル5において、曲げ部56を、曲げ部57より、軸方向中心側に位置させることができる。本実施形態によれば、2つの相のコイル5が軸方向に重なる部分において、コイル5のコイルエンド部52の軸方向の高さを抑えることができる。本実施形態によれば、モータ1の大型化を抑制することができる。
図12は、従来のステータ2を模式的に示す斜視図である。図13は、従来のステータコア4、ティース10及びコイル5の一部を模式的に示す斜視図である。図14は、従来のステータコア4、ティース10及びコイル5の一部を模式的に示す正面図である。図13、図14は、ステータコア4を径方向内側から見た図である。図13、図14は、ステータコア4を円筒形状ではなく模式的に平面状にして図示している。従来は、ティース10がすべて同じである。これにより、2つ相のコイル5が重なる部分では、コイル5のコイルエンド部52の軸方向の高さが高くなる。そして、モータが大型化する。
このように、本実施形態によれば、コイルエンド部52の軸方向の高さを抑制でき、トルク密度を向上することができる。
[第2実施形態]
図9は、第2実施形態に係るステータコア4及びティース10の一部を模式的に示す斜視図である。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
図9は、第2実施形態に係るステータコア4及びティース10の一部を模式的に示す斜視図である。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
第1ティース101Aは、軸方向一方側及び軸方向他方側が、第2ティース102及び第3ティース103より低く形成されている。第1ティース101Aの第1端面10rは、第2ティース102の第1端面10r及び第3ティース103の第1端面10rより軸方向中心側に位置する。第1ティース101Aの第2端面10sは、第2ティース102の第2端面10s及び第3ティース103の第2端面10sより軸方向中心側に位置する。
第1ティース101Aが開口5tに挿入されたコイル5の第1コイル本体部511の上端部、言い換えると、曲げ部56は、第1実施形態と同様になる。また、第1コイル本体部511の下端部は、第1ティース101Aの第2端面10sより軸方向他方側、かつ、第2ティース102の第2端面10sより軸方向一方側に位置する。第2コイル本体部512の下端部は、第2ティース102の第2端面10sの軸方向他方側に位置する。
<効果>
以上説明したように、本実施形態では、第1ティース101Aの周囲に配置されるコイル5は、軸方向他方側においても、コイル5のコイルエンド部52の軸方向の高さを抑えられる。本実施形態によれば、軸方向両側で、2つの相のコイル5が軸方向に重なる部分における、コイル5のコイルエンド部52の軸方向の高さを抑えることができる。本実施形態によれば、モータ1の大型化を抑制することができる。
以上説明したように、本実施形態では、第1ティース101Aの周囲に配置されるコイル5は、軸方向他方側においても、コイル5のコイルエンド部52の軸方向の高さを抑えられる。本実施形態によれば、軸方向両側で、2つの相のコイル5が軸方向に重なる部分における、コイル5のコイルエンド部52の軸方向の高さを抑えることができる。本実施形態によれば、モータ1の大型化を抑制することができる。
[第3実施形態]
図10は、第3実施形態に係るステータコア4及びティース10の一部を模式的に示す斜視図である。
図10は、第3実施形態に係るステータコア4及びティース10の一部を模式的に示す斜視図である。
第1ティース101Bは、径方向視における断面形状が、軸方向に長い楕円形状である。第1ティース101Bは、第2実施形態の第1ティース101Aの軸方向の両側の端部の面取りをした形状である。第1ティース101Bの第1端面10r及び第2端面10sは、軸方向に凸状に湾曲した湾曲面である。
第1ティース101Bが開口5tに挿入されたコイル5は、U字形状のコイルのように、コイル本体部51とコイルエンド部52との曲げ部が湾曲していてもよい。第1コイル本体部511の上端部及び下端部は、第2実施形態と同様に配置される。
<効果>
以上説明したように、本実施形態では、第1ティース101Bの周囲に配置されるコイル5がU字形状でも、コイル5のコイルエンド部52の軸方向の高さを抑えることができる。
以上説明したように、本実施形態では、第1ティース101Bの周囲に配置されるコイル5がU字形状でも、コイル5のコイルエンド部52の軸方向の高さを抑えることができる。
[第4実施形態]
図11は、第4実施形態に係るステータコア4及びティース10の一部を模式的に示す斜視図である。
図11は、第4実施形態に係るステータコア4及びティース10の一部を模式的に示す斜視図である。
第1ティース101Cは、径方向視における断面形状が、軸方向に長い六角形状である。第1ティース101Cは、第2実施形態の第1ティース101Aの軸方向の両側の角部の面取りをした形状である。第1ティース101Cの第1端面10r及び第2端面10sは、軸方向に傾斜した傾斜面である。
第1ティース101Cが開口5tに挿入されたコイル5は、第2実施形態に比べて、より軸方向の中心側に、第1コイル本体部511の上端部及び下端部を位置付けられる。
<効果>
以上説明したように、本実施形態によれば、軸方向両側で、2つの相のコイル5が軸方向に重なる部分における、コイル5のコイルエンド部52の軸方向の高さをより抑えることができる。本実施形態によれば、モータ1の大型化を抑制することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、軸方向両側で、2つの相のコイル5が軸方向に重なる部分における、コイル5のコイルエンド部52の軸方向の高さをより抑えることができる。本実施形態によれば、モータ1の大型化を抑制することができる。
<その他の実施形態>
上述の実施形態において、ロータ3がステータコア4の内側(内周側)に配置され、モータ1がインナロータ側モータであることとした。ロータ3はステータコア4に対向する位置に配置されていればよい。モータ1は、ロータ3がステータコア4の外周側に配置されるアウタロータ型モータでもよいし、ロータ3がステータコア4の内周側及び外周側の両方に配置されるデュアルロータ型モータでもよいし、ロータ3がステータコア4の軸方向側に配置されるアキシャルギャップ型モータでもよい。
上述の実施形態において、ロータ3がステータコア4の内側(内周側)に配置され、モータ1がインナロータ側モータであることとした。ロータ3はステータコア4に対向する位置に配置されていればよい。モータ1は、ロータ3がステータコア4の外周側に配置されるアウタロータ型モータでもよいし、ロータ3がステータコア4の内周側及び外周側の両方に配置されるデュアルロータ型モータでもよいし、ロータ3がステータコア4の軸方向側に配置されるアキシャルギャップ型モータでもよい。
なお、上述の実施形態においては、モータ1がセグメント型スイッチトリラクタンスモータであることとした。モータ1は極歯が設けられたスイッチトリラクタンスモータ(Switched Reluctance Motor)でもよいし、シンクロナスリラクタンスモータ(Synchronous Reluctance Motor)でもよいし、フラックススイッチングモータ(Flux Switching Motor)でもよいし、永久磁石モータ(Permanent Magnet Motor)でもよいし、誘導モータ(Induction Motor)でもよいし、アキシャルギャップモータでもよいし、リニアアクチュエータでもよい。
1…モータ、2…ステータ、3…ロータ、4…ステータコア、4r…第1端面、4s…第2端面、4p…内周面、4q…外周面、5…コイル、5U…U相コイル(第1相コイル)、5V…V相コイル(第2相コイル)、5W…W相コイル(第3相コイル)、6…ロータホルダ、7…ロータコアピース、8…シャフト、9…スロット、9r…開口部、9s…開口部、9p…開口部、10…ティース、10r…第2端面、10s…端面、5t…開口、31…コイルセット、32…コイルセット、33…コイルセット、51…コイル本体部、52…コイルエンド部、91…第1スロット、92…第2スロット、93…第3スロット、94…第4スロット、101…第1ティース、102…第2ティース、103…第3ティース、AX…回転軸、E…対象物。
Claims (6)
- ステータコアと、
前記ステータコアの周方向において隣接するスロットの間に配置された複数のティースと、
前記ティースの周囲に2スロットピッチで配置されるコイルと、
前記ステータコアに対向するロータと、
を備え、
前記ティースのうち、2つの相のコイルが重なって配置される第1ティースは、1つの相のコイルが配置される第2ティースより、前記ステータコアの軸方向の長さが短く、
前記コイルは、前記第1ティースと前記第1ティースに隣接する前記第2ティースとの周囲に配置される、
モータ。 - 前記コイルは、前記スロットに収容される2つのコイル本体部と、前記コイル本体部を接続し、前記ステータコアから軸方向に突出するコイルエンド部とを有し、
前記コイル本体部のうち、前記第1ティースに隣接する前記スロットに収容される第1コイル本体部は、軸方向の少なくとも一方の端部が、前記第2ティースに隣接する前記スロットに収容される第2コイル本体部に比べて、前記ステータコアの軸方向中心側に位置する、
請求項1に記載のモータ。 - 前記コイルは、第1相コイルと、第2相コイルと、第3相コイルとを含む、
請求項1又は2に記載のモータ。 - 前記ティースは、前記第1ティースと、前記第1ティースに隣接して配置される前記第2ティースと、前記第2ティースに隣接し、いずれのコイルの開口にも配置されない第3ティースとを含み、
前記第1ティースの軸方向を向く端面は、前記第2ティース及び前記第3ティースの軸方向を向く端面より、軸方向中心側に位置する、
請求項1から3のいずれか一項に記載のモータ。 - 前記第1ティースの軸方向を向く端面は、軸方向に凸状に湾曲した湾曲面である、
請求項1から4のいずれか一項に記載のモータ。 - 前記第1ティースの軸方向を向く端面は、軸方向に傾斜した傾斜面である、
請求項1から4のいずれか一項に記載のモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019180049A JP2021058004A (ja) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | モータ |
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Family Applications (1)
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JP2019180049A Pending JP2021058004A (ja) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | モータ |
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Country | Link |
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2019
- 2019-09-30 JP JP2019180049A patent/JP2021058004A/ja active Pending
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