JP2021141731A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】組立を容易にすることができる、モータを提供する。【解決手段】モータ１は、ロータと、ステータ２と、第１コイル群３と、第２コイル群４と、第３コイル群５と、を備える。第１コイル群３及び第３コイル群５の直列コイルにおいて、複数のコイルの形成方向が第１方向Ａであり、第２コイル群４の直列コイルにおいて、複数のコイルの形成方向が第２方向Ｂである。第１コイル群３における直列コイル３１、３２の巻終わり部３１Ｂ、３２Ｂと、第２コイル群４における直列コイル４１、４２の巻始め部４１Ａ、４２Ａと、が接続され、第３コイル群５における直列コイル５１、５２の巻終わり部５１Ａ、５２Ａと、第１コイル群３における直列コイル３１、３２の巻始め部３１Ａ、３２Ａと、が接続され、第２コイル群４における直列コイル４１、４２の巻終わり部４１Ｂ、４２Ｂと、第３コイル群５における直列コイル５１、５２の巻始め部５１Ａ、５２Ａと、が接続される。【選択図】図７

Description

本発明は、モータに関する。

モータにおいて、高出力化しつつ小型化するために、ステータコアのティース数を増加させるとともに巻線密度（占積率）を向上させることが求められる場合がある。しかしながら、ステータコア自体のサイズを変更せずにティース数を増加させると、特にティースの先端同士の間隔が狭くなり、巻線作業が困難となってしまう。

この解決案として、ステータコアを２つに分割する構成が提案されている。即ち、分割によって１つのステータコア当たりのティース数が少なくなり、ティース同士の間隔を確保しやすいことから、ティースの総数を増やしても巻線の作業性が低下しにくい。

ブラシレスモータにおいては、例えば３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）のコイルを設定し、各相のコイルに適宜なタイミングで電力を供給することにより、回転が制御されることがある。このような３相のコイルは、それぞれの巻始め部と巻終わり部とが適宜に接続されることによりΔ結線やＹ結線を構成するが、巻始め部と巻終わり部とが離れて配置されて接続線が長くなってしまうことがある。コイル同士の接続線が長くなると、例えば、結線作業が困難になったり、接続線同士の干渉や接続線と相手方のステータコアとの干渉が生じたりし、モータの組立を難しくする可能性がある。

国際公開第２０１６／１９４１８２号

したがって、本発明は、組立を容易にすることができる、モータを提供することを課題の一例とする。

本発明のモータは、ロータと、前記ロータの回転軸方向に重なる第１ステータ及び第２ステータと、第１相を形成する第１コイル群と、第２相を形成する第２コイル群と、第３相を形成する第３コイル群と、を備え、前記第１ステータ及び前記第２ステータのそれぞれにおいて、前記第１コイル群を構成するコイルと、前記第２コイル群を構成するコイルと、前記第３コイル群を構成するコイルと、が前記回転軸周りの周方向に順に並んで設けられ、前記第１コイル群、前記第２コイル群及び前記第３コイル群のそれぞれにおいて、前記第１ステータに設けられる複数のコイル同士が直列に接続されるとともに、前記第２ステータに設けられる複数のコイル同士が直列に接続され、前記第１コイル群及び前記第３コイル群の直列に接続された前記複数のコイルにおいて、前記複数のコイルの形成方向が前記周方向における第１方向であり、前記第２コイル群の直列に接続された前記複数のコイルにおいて、前記複数のコイルの形成方向が前記第１方向とは反対方向の第２方向であり、前記第１コイル群における直列に接続された前記複数のコイルの巻終わり部と、前記第２コイル群における直列に接続された前記複数のコイルの巻始め部と、が接続され、前記第３コイル群における直列に接続された前記複数のコイルの巻終わり部と、前記第１コイル群における直列に接続された前記複数のコイルの巻始め部と、が接続され、前記第２コイル群における直列に接続された前記複数のコイルの巻終わり部と、前記第３コイル群における直列に接続された前記複数のコイルの巻始め部とが接続されている。

本発明において、前記第１コイル群、前記第２コイル群及び前記第３コイル群のそれぞれにおいて、前記第１ステータに設けられる直列に接続された前記複数のコイルと、前記第２ステータに設けられる直列に接続された前記複数のコイルと、が並列に電気接続されていることが好ましい。

本発明において、前記第１コイル群、前記第２コイル群及び前記第３コイル群における前記巻始め部と前記巻終わり部とのうち、少なくとも互いに接続される２つが、径方向に引き出されて互いに結線される引出線を有し、複数の前記引出線が前記周方向に並ぶように配置されることが好ましい。

本発明において、前記第１ステータと前記第２ステータとが前記回転軸方向に重ねられた状態において、前記第１ステータに設けられて前記第１コイル群を構成するコイルと、前記第２ステータに設けられて前記第１コイル群を構成するコイルと、が周方向に隣り合い、前記第１ステータに設けられて前記第２コイル群を構成するコイルと、前記第２ステータに設けられて前記第２コイル群を構成するコイルと、が周方向に隣り合い、前記第１ステータに設けられて前記第３コイル群を構成するコイルと、前記第２ステータに設けられて前記第３コイル群を構成するコイルと、が周方向に隣り合うことが好ましい。

本発明において、前記第１ステータ及び前記第２ステータは、それぞれ、環状部と、当該環状部から径方向の一方側に延在する複数の磁極部と、前記環状部から前記一方側に延在する複数の突出部と、を有し、前記複数の突出部は、前記第１ステータ及び前記第２ステータのそれぞれにおいて、２つの前記磁極部の間に配置されており、前記第１ステータにおける前記突出部の前記一方側の端部と、前記第２ステータにおける前記磁極部の径方向の他方側の端部と、が径方向に対向することが好ましい。

本発明において、前記第１ステータ及び前記第２ステータは、それぞれ、環状部と、当該環状部から径方向の一方側に延在する複数の磁極部と、を有し、前記第１ステータの前記環状部のうち２つの前記磁極部の間の部分と、前記第２ステータの前記磁極部における径方向の他方側の端部と、が径方向に対向してもよい。

本発明において、前記磁極部の前記他方側の端部には、段部が形成されていることが好ましい。

本発明において、前記第１ステータ及び前記第２ステータは、それぞれ、環状部と、当該環状部から径方向の一方側に延在する複数の磁極部と、を有し、前記第１ステータにおける前記環状部のうち２つの前記磁極部の間の部分に対し、前記第２ステータにおける前記磁極部の径方向の他方側の端部が嵌っていてもよい。

本発明において、前記環状部の前記一方側には、２つの前記磁極部の間のそれぞれに凹部が形成され、前記第１ステータにおける複数の前記凹部のそれぞれに対し、前記第２ステータにおける前記磁極部の前記他方側の端部が嵌っていることが好ましい。

本発明において、前記磁極部の前記他方側の端部は、前記他方側に向かって凸の曲面部を有することが好ましい。

本発明の一例である実施形態にかかるモータの平面図である。 本発明の一例である実施形態にかかるモータの結線図である。 本発明の一例である実施形態にかかるモータのステータの分解斜視図である。 本発明の一例である実施形態にかかるモータのステータの斜視図である。 本発明の一例である実施形態にかかるモータのステータを拡大して示す分解斜視図である。 本発明の一例である実施形態にかかるモータを拡大して示す平面図である。 本発明の一例である実施形態にかかるモータの第１〜第３コイル群の模式図である。 他の実施例のモータの平面図である。 本発明の一例である変形例１にかかるモータのステータを拡大して示す斜視図である。 本発明の一例である変形例２にかかるモータのステータを拡大して示す斜視図である。 本発明の一例である変形例３にかかるモータのステータを拡大して示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一例である実施形態にかかるモータ１の平面図であり、図２は、モータ１の結線図であり、図３は、モータ１のステータ２の分解斜視図であり、図４は、ステータ２の斜視図であり、図５は、ステータ２を拡大して示す分解斜視図であり、図６は、モータ１を拡大して示す平面図であり、図７は、モータ１の第１〜第３コイル３〜５の模式図である。

本実施形態に係るモータ１は、図１に示すように、ロータと、ステータ２と、第１コイル群３と、第２コイル群４と、第３コイル群５と、を備えたブラシレスモータである。モータ１では、図２に示すように、第１相（Ｕ相）を形成する第１コイル群３と、第２層（Ｖ相）を形成する第２コイル群４と、第３相（Ｗ相）を構成する第３コイル群５と、がΔ結線される。電源とモータ１との間にスイッチ装置が設けられ、Δ結線の３つの頂点のうち２つに対して直流電源が接続され、接続が順次切り替えられることによってモータ１が回転する。

ロータは、永久磁石を備えており、所定の回転軸Ｘを中心に回転する。ロータの極数は、適宜に設定されればよく、例えば４２極であればよい。以下の説明では、回転軸Ｘの周りの方向を「周方向」とし、回転軸Ｘに直交する平面内において回転軸Ｘに近づいたり離れたりする方向を「径方向」とする。

ステータ２は、図３、４にも示すように、互いに別体に形成された第１ステータ２１と第２ステータ２２とを有する。第１ステータ２１と第２ステータ２２とは、ロータの回転軸Ｘ方向に重ねられる。第１ステータ２１及び第２ステータ２２は、それぞれ、薄板状の磁性体が積層されることで形成されていてもよいし、塊状の１部材によって形成されていてもよい。以下では、第１ステータ２１側を上側とし、第２ステータ２２側を下側とするが、ここでの上下は回転軸Ｘ方向における両側を便宜的に指し示すものであって、鉛直方向を意味するものではない。第１ステータ２１は、円環状のヨーク部（環状部）２１１と、ヨーク部２１１から径方向の外径側（一方側）に延在する複数（本実施形態では１８）のティース（磁極部）２１２と、を有する。第２ステータ２２は、円環状のヨーク部（環状部）２２１と、ヨーク部２２１から径方向の外径側（一方側）に延在する複数（本実施形態では１８）のティース（磁極部）２２２と、を有する。第１ステータ２１と第２ステータ２２とは、共通の形状を有している。

ヨーク部２１１、２２１は、それぞれ、ティース２１２、２２２の略半分の回転軸Ｘ方向の寸法（厚さ）を有しており、回転軸Ｘ方向において、ティース２１２、２２２の略半分がヨーク部２１１、２２１によって支持されている。即ち、ティース２１２、２２２の径方向の内側（他方側）の端部２１２Ａ、２２２Ａのうち略半分は、支持されずに径方向内側に露出している。このように、端部２１２Ａ、２２２Ａは、ヨーク部２１１、２２１の略２倍の厚さを有していることから、図５に示すように、ヨーク部２１１、２２１との間に段部２１２Ｂ、２２２Ｂが形成される。

ヨーク部２１１、２２１同士が回転軸Ｘ方向に重なるとともに、ティース２１２とティース２２２とが周方向（回転軸Ｘ周りの方向）に隣り合う（互い違いとなる）ように、第１ステータ２１と第２ステータ２２とが組み付けられる。これにより、第１ステータ２１におけるヨーク部２１１の外周面のうち２つの磁極部２１２の間の部分２１１Ａに対し、第２ステータ２２におけるティース２２２の端部２２２Ａのうち露出した部分が対向する。同様に、第２ステータ２２におけるヨーク部２２１の外周面のうち２つの磁極部２２２の間の部分２２１Ａに対し、第１ステータ２１におけるティース２１２の端部２１２Ａのうち露出した部分が対向する。また、図６に示すように、ティース２１２とティース２２２との間に、電線が通過可能な電線配置部２３が形成される。

第１ステータ２１の複数のティース２１２のうち任意のティースを１番目のティースとし、１番目のティースに対して周方向における第１方向（図１では反時計回り方向）Ａに隣り合うティースを２番目のティースとし、第１方向Ａに向かうにしたがってティースの番号が増加していくものとする。同様に、第２ステータ２２の複数のティース２２２のうち任意のティースを１番目のティースとし、１番目のティースに対して周方向における第１方向Ａに隣り合うティースを２番目のティースとし、第１方向Ａに向かうにしたがってティースの番号が増加していくものとする。第１ステータ２１と第２ステータ２２とが組み付けられた状態において、第１ステータ２１の１番目のティースに対し、第２ステータ２２の１番目のティースが第１方向Ａに隣り合うものとする。尚、図７における「slot No．」は、ステータ２全体として見た際のティースの番号を意味する。

第１コイル群３は、第１ステータ２１に設けられる直列コイル３１と、第２ステータ２２に設けられる直列コイル３２と、によって構成される。尚、直列に接続された複数のコイルを「直列コイル」と呼ぶ。直列コイル３１、３２は、それぞれ、電線を所定のティースに巻き回してコイルを形成した後、この電線を他のティースに巻き回してコイルを形成し、これを繰り返すことにより１本の電線により形成されたものであって、複数のコイルと、コイル同士を接続する渡り線と、によって構成される。

具体的には、図７に示すように、第１ステータ２１に設けられる直列コイル３１は、電線が１番目のティース２１２に巻き回されてコイルを形成した後、第１ステータ２１の上側（第２ステータ２２とは反対側）を通過するように電線が第１方向Ａに向かうことで渡り線３１０を形成し、電線が４番目のティース２１２に巻き回されてコイルを形成し、これを繰り返す。即ち、渡り線３１０が第１ステータ２１の上側を通過するようにするとともに、２つのティース２１２を飛ばすようにしてコイルが形成されていく。直列コイル３１において、電線が最後に１６番目のティース２１２に巻き回されてコイルを形成する。第１ステータ２１と第２ステータ２２とが組み付けられた状態において、直列コイル３１は、１番目のティース２１２と１番目のティース２２２との間に巻始め部３１Ａが設けられるとともに巻始め部３１Ａが上側から引き出され、１６番目のティース２１２と１６番目のティース２２２との間に巻終わり部３１Ｂが設けられるとともに巻終わり部３１Ｂが上側から引き出される。

第２ステータ２２に設けられる直列コイル３２は、電線が１番目のティース２２２に巻き回されてコイルを形成した後、第２ステータ２２の下側（第１ステータ２１とは反対側）を通過するように電線が第１方向Ａに向かうことで渡り線３２０を形成し、電線が４番目のティース２２２に巻き回されてコイルを形成し、これを繰り返す。即ち、渡り線が第２ステータ２２の下側を通過するようにするとともに、２つのティース２２２を飛ばすようにしてコイルが形成されていく。直列コイル３２において、電線が最後に１６番目のティース２２２に巻き回されてコイルを形成する。第１ステータ２１と第２ステータ２２とが組み付けられた状態において、直列コイル３２は、１番目のティース２１２と１番目のティース２２２との間に巻始め部３２Ａが設けられるとともに巻始め部３２Ａが上側から引き出され、１６番目のティース２１２と１６番目のティース２２２との間に巻終わり部３２Ｂが設けられるとともに巻終わり部３２Ｂが上側から引き出される。

直列コイル３１と直列コイル３２とは、上側から引き出された巻始め部３１Ａ、３２Ａ同士が結線され、上側から引き出された巻終わり部３１Ｂ、３２Ｂ同士が結線されることで、互いに並列に接続される。このように、第１コイル群３を構成する直列コイル３１、３２は、いずれも、複数のコイルの形成方向（巻始め側のコイルから巻終わり側のコイルに向かう方向）が周方向における第１方向Ａとなっている。

第２コイル群４は、第１ステータ２１に設けられる直列コイル４１と、第２ステータ２２に設けられる直列コイル４２と、によって構成される。直列コイル４１、４２は、それぞれ、電線を所定のティースに巻き回してコイルを形成した後、この電線を他のティースに巻き回してコイルを形成し、これを繰り返すことにより１本の電線により形成されたものであって、複数のコイルと、コイル同士を接続する渡り線と、によって構成される。

具体的には、第１ステータ２１に設けられる直列コイル４１は、電線が１７番目のティース２１２に巻き回されてコイルを形成した後、第１ステータ２１の上側（第２ステータ２２とは反対側）を通過するように電線が第２方向（周方向における第１方向Ａとは反対方向）Ｂに向かうことで渡り線４１０を形成し、電線が１４番目のティース２１２に巻き回されてコイルを形成し、これを繰り返す。即ち、渡り線４１０が第１ステータ２１の上側を通過するようにするとともに、２つのティース２１２を飛ばすようにしてコイルが形成されていく。直列コイル４１において、電線が最後に２番目のティース２１２に巻き回されてコイルを形成する。第１ステータ２１と第２ステータ２２とが組み付けられた状態において、直列コイル４１は、１７番目のティース２１２と１７番目のティース２２２との間に巻始め部４１Ａが設けられるとともに巻始め部４１Ａが上側から引き出され、２番目のティース２１２と２番目のティース２２２との間に巻終わり部４１Ｂが設けられるとともに巻終わり部４１Ｂが上側から引き出される。

第２ステータ２２に設けられる直列コイル４２は、電線が１７番目のティース２２２に巻き回されてコイルを形成した後、第２ステータ２２の下側（第１ステータ２１とは反対側）を通過するように電線が第２方向Ｂに向かうことで渡り線４２０を形成し、電線が１４番目のティース２２２に巻き回されてコイルを形成し、これを繰り返す。即ち、渡り線４２０が第２ステータ２２の下側を通過するようにするとともに、２つのティース２２２を飛ばすようにしてコイルが形成されていく。直列コイル４２において、電線が最後に２番目のティース２２２に巻き回されてコイルを形成する。第１ステータ２１と第２ステータ２２とが組み付けられた状態において、直列コイル４２は、１７番目のティース２１２と１７番目のティース２２２との間に巻始め部４２Ａが設けられるとともに巻始め部４２Ａが上側から引き出され、２番目のティース２１２と２番目のティース２２２との間に巻終わり部４２Ｂが設けられるとともに巻終わり部４２Ｂが上側から引き出される。

直列コイル４１と直列コイル４２とは、上側から引き出された巻始め部４１Ａ、４２Ａ同士が結線され、上側から引き出された巻終わり部４１Ｂ、４２Ｂ同士が結線されることで、互いに並列に接続される。このように、第２コイル群４を構成する直列コイル４１、４２は、いずれも、複数のコイルの形成方向が周方向における第２方向Ｂとなっている。

第３コイル群５は、第１ステータ２１に設けられる直列コイル５１と、第２ステータ２２に設けられる直列コイル５２と、によって構成される。直列コイル５１、５２は、それぞれ、電線を所定のティースに巻き回してコイルを形成した後、この電線を他のティースに巻き回してコイルを形成し、これを繰り返すことにより１本の電線により形成されたものであって、複数のコイルと、コイル同士を接続する渡り線と、によって構成される。

具体的には、第１ステータ２１に設けられる直列コイル５１は、電線が３番目のティース２１２に巻き回されてコイルを形成した後、第１ステータ２１の上側（第２ステータ２２とは反対側）を通過するように電線が第１方向Ａに向かうことで渡り線５１０を形成し、電線が６番目のティース２１２に巻き回されてコイルを形成し、これを繰り返す。即ち、渡り線５１０が第１ステータ２１の上側を通過するようにするとともに、２つのティース２１２を飛ばすようにしてコイルが形成されていく。直列コイル５１において、電線が最後に１８番目のティース２１２に巻き回されてコイルを形成する。第１ステータ２１と第２ステータ２２とが組み付けられた状態において、直列コイル５１は、３番目のティース２１２と３番目のティース２２２との間に巻始め部５１Ａが設けられるとともに巻始め部５１Ａが上側から引き出され、１８番目のティース２１２と１８番目のティース２２２との間に巻終わり部５１Ｂが設けられるとともに巻終わり部５１Ｂが上側から引き出される。

第２ステータ２２に設けられる直列コイル５２は、電線が３番目のティース２２２に巻き回されてコイルを形成した後、第２ステータ２２の下側（第１ステータ２１とは反対側）を通過するように電線が第１方向Ａに向かうことで渡り線５２０を形成し、電線が６番目のティース２２２に巻き回されてコイルを形成し、これを繰り返す。即ち、渡り線５２０が第２ステータ２２の下側を通過するようにするとともに、２つのティース２２２を飛ばすようにしてコイルが形成されていく。直列コイル５２において、電線が最後に１８番目のティース２２２に巻き回されてコイルを形成する。第１ステータ２１と第２ステータ２２とが組み付けられた状態において、直列コイル５２は、３番目のティース２１２と３番目のティース２２２との間に巻始め部５２Ａが設けられるとともに巻始め部５２Ａが上側から引き出され、１８番目のティース２１２と１８番目のティース２２２との間に巻終わり部５２Ｂが設けられるとともに巻終わり部５２Ｂが上側から引き出される。

直列コイル５１と直列コイル５２とは、上側から引き出された巻始め部５１Ａ、５２Ａ同士が結線され、上側から引き出された巻終わり部５１Ｂ、５２Ｂ同士が結線されることで、互いに並列に接続される。このように、第３コイル群５を構成する直列コイル５１、５２は、いずれも、複数のコイルの形成方向が周方向における第１方向Ａとなっている。

上記のように直列コイルにおいて各々のコイルを形成する際、各ティースに対し、径方向の内側から外側（又は内側から外側）に向かうように螺旋状に電線を巻き付けることでコイルが形成される。このとき、巻き数によっては、例えば径方向内側から外側に向かうように一層目のコイルを形成し、一層目の外側において、径方向外側から内側に向かうように二層目のコイルを形成してもよく、層数は任意である。コイルが複数層に形成される場合、内側の層が巻始め側となり、外側の層が巻終わり側となることから、渡り線で接続された２つのコイルにおいて、渡り線が外側層に接続されたコイルが巻始め側のコイルであり、渡り線が内側層に接続されたコイルが巻終わり側のコイルであると判断することができる。

各ティースに設けられたコイルは、それぞれ螺旋の向きを有する。例えば径方向の内側から見て巻始め側から巻終わり側に向かって時計回りに進むような巻き方をｃｗ方向の巻き方とし、径方向の内側から見て巻始め側から巻終わり側に向かって反時計回りに進むような巻き方をｃｃｗ方向の巻き方とする。第１〜第３コイル群３〜５のうち第１ステータに設けられた直列コイル３１、４１、５１において、巻始め側から最初のコイルがｃｗ方向の巻き方となっており、次のコイルがｃｃｗ方向の巻き方となっており、ｃｗ方向の巻き方とｃｃｗ方向の巻き方とを交互に行うことでコイルが形成されている。一方、第１〜第３コイル群３〜５のうち第２ステータに設けられた直列コイル３２、４２、５２においては、巻始め側から最初のコイルがｃｃｗ方向の巻き方となっており、次のコイルがｃｗ方向の巻き方となっており、ｃｗ方向の巻き方とｃｃｗ方向の巻き方とを交互に行うことでコイルが形成されている。

また、各々の直列コイルにおいて、あるコイルが径方向内側から外側に向かうように巻き回されている場合、周方向に隣り合うコイルは径方向外側から内側に向かうように巻き回され、周方向に隣り合う２つのコイル同士を接続する渡り線が径方向の内側及び外側の交互に配置されてもよいし、渡り線が常に巻始め側が内径側又は外径側に配置されてもよい。

以上のように第１〜第３コイル群３〜５が形成されることにより、第１ステータ２１において、第１コイル群３の直列コイル３１を構成するコイルと、第２コイル群４の直列コイル４１を構成するコイルと、第３コイル群５の直列コイル５１を構成するコイルと、が周方向の第１方向Ａにこの順で並ぶ。同様に、第２ステータ２２において、第１コイル群３の直列コイル３２を構成するコイルと、第２コイル群４の直列コイル４２を構成するコイルと、第３コイル群５の直列コイル５２を構成するコイルと、が周方向の第１方向Ａにこの順で並ぶ。

第１ステータ２１に設けられるとともに第１コイル群３を構成するコイル（直列コイル３１を構成するコイル）と、第２ステータ２２に設けられるとともに第１コイル群３を構成するコイル（直列コイル３２を構成するコイル）と、が周方向に隣り合う。第１ステータ２１に設けられるとともに第２コイル群４を構成するコイル（直列コイル４１を構成するコイル）と、第２ステータ２２に設けられるとともに第２コイル群４を構成するコイル（直列コイル４２を構成するコイル）と、が周方向に隣り合う。第１ステータ２１に設けられるとともに第３コイル群５を構成するコイル（直列コイル５１を構成するコイル）と、第２ステータ２２に設けられるとともに第３コイル群５を構成するコイル（直列コイル５２を構成するコイル）と、が周方向に隣り合う。

第１〜第３コイル群３〜５は、以下に説明するように結線される。第１コイル群３における直列コイル３１、３２の巻終わり部３１Ｂ、３２Ｂと、第２コイル群４における直列コイル４１、４２の巻始め部４１Ａ、４２Ａと、が接続される。このとき、巻終わり部３１Ｂ、３２Ｂがいずれも１６番目のティース２１２と１６番目のティース２２２との間に設けられ、巻始め部４１Ａ、４２Ａがいずれも１７番目のティース２１２と１７番目のティース２２２との間に設けられることから、巻終わり部３１Ｂ、３２Ｂと巻始め部４１Ａ、４２Ａとが周方向において隣接する。具体的には、巻終わり部３１Ｂ、３２Ｂと巻始め部４１Ａ、４２Ａとは、上下合計２つのティースを挟んで周方向に並ぶように設けられる。

第３コイル群５における直列コイル５１、５２の巻終わり部５１Ｂ、５２Ｂと、第１コイル群３における直列コイル３１、３２の巻始め部３１Ａ、３２Ａと、が接続される。このとき、巻終わり部５１Ｂ、５２Ｂがいずれも１８番目のティース２１２と１８番目のティース２２２との間に設けられ、巻始め部３１Ａ、３２Ａがいずれも１番目のティース２１２と１番目のティース２２２との間に設けられることから、巻終わり部５１Ｂ、５２Ｂと巻始め部３１Ａ、３２Ａとが周方向において隣接する。具体的には、巻終わり部５１Ｂ、５２Ｂと巻始め部３１Ａ、３２Ａとは、上下合計２つのティースを挟んで周方向に並ぶように設けられる。

第２コイル群４における直列コイル４１、４２の巻終わり部４１Ｂ、４２Ｂと、第３コイル群５における直列コイル５１、５２の巻始め部５１Ａ、５２Ａと、が接続される。このとき、巻終わり部４１Ｂ、４２Ｂがいずれも２番目のティース２１２と２番目のティース２２２との間に設けられ、巻始め部５１Ａ、５２Ａがいずれも３番目のティース２１２と３番目のティース２２２との間に設けられることから、巻終わり部４１Ｂ、４２Ｂと巻始め部５１Ａ、５２Ａとが周方向において隣接する。具体的には、巻終わり部４１Ｂ、４２Ｂと巻始め部５１Ａ、５２Ａとは、上下合計２つのティースを挟んで周方向に並ぶように設けられる。

第１コイル群３における巻始め部３１Ａ、３２Ａは、上記のようにステータ２の上側に引き出されるとともに引出線３３Ａを有する。第１コイル群３における巻終わり部３１Ｂ、３２Ｂは、上記のようにステータ２の上側に引き出されるとともに引出線３３Ｂを有する。第２コイル群４における巻始め部４１Ａ、４２Ａは、上記のようにステータ２の上側に引き出されるとともに引出線４３Ａを有する。第２コイル群４における巻終わり部４１Ｂ、４２Ｂは、上記のようにステータ２の上側に引き出されるとともに引出線４３Ｂを有する。第３コイル群５における巻始め部５１Ａ、５２Ａは、上記のようにステータ２の上側に引き出されるとともに引出線５３Ａを有する。第３コイル群５における巻終わり部５１Ｂ、５２Ｂは、上記のようにステータ２の上側に引き出されるとともに引出線５３Ｂを有する。

引出線３３Ａ、３３Ｂ、４３Ａ、４３Ｂ、５３Ａ、５３Ｂは、径方向の内側に向かって引き出されることで径方向に沿って延在し、複数の引出線３３Ａ、３３Ｂ、４３Ａ、４３Ｂ、５３Ａ、５３Ｂが周方向に並ぶように配置される。また、引出線３３Ｂと引出線４３Ａとが結線され、引出線５３Ｂと引出線３３Ａとが結線され、引出線４３Ｂと引出線５３Ａとが結線される。尚、第１コイル群３は２つの直列コイル３１、３２を有し、２つの直列コイル３１、３２のそれぞれが巻始め部３１Ａ、３２Ａを有しているが、２つの巻始め部３１Ａ、３２Ａに対して１本の引出線３３Ａが設けられてもよいし、巻始め部３１Ａ、３２Ａのそれぞれに設けられた引出線をまとめて引出線３３Ａとしてもよい。これは、巻終わり側の引出線３３Ｂについても同様であり、第２コイル群４における引出線４３Ａ、４３Ｂ及び第３コイル群５における引出線５３Ａ、５３Ｂについても同様である。また、各引出線は、コイルと一体に形成されていてもよいし、別体に形成されていてもよい。

ここで、図８に示すように、他の実施例として、第１コイル群１３と第２コイル群１４と第３コイル群１５との各々の直列コイルにおいて、複数のコイルの形成方向が全て第１方向Ａである場合について説明する。本実施形態と他の実施例とでは、第１コイル群の巻き方が共通であり、第３コイル群の巻き方が共通であり、第２コイル群の巻き方が互いに異なっている。

第２コイル群１４を構成する上下２つの直列コイルは、それぞれ、電線が２番目のティース２１２、２２２に巻き回されてコイルを形成した後、電線が第１方向Ａに向かうことで渡り線を形成し、電線が５番目のティース２１２、２２２に巻き回されてコイルを形成し、これを繰り返す。即ち、２つのティースを飛ばすようにしてコイルが形成され、１７番目のティース２１２、２２２に形成されたコイルが最後のコイルとなる。即ち、第２コイル群１４の直列コイルでは、２番目のティース２１２と２番目のティース２２２との間に巻始め部が設けられ、１７番目のティース２１２と１７番目のティース２２２との間に巻終わり部が設けられる。

第１コイル群１３及び第３コイル群１５のうち第１ステータ２１に設けられた直列コイルにおいて、巻始め側から最初のコイルがｃｗ方向の巻き方となっているのに対し、第２コイル群１４のうち第１ステータ２１に設けられた直列コイルにおいて、巻始め側から最初のコイルがｃｃｗ方向の巻き方となっている。また、第１コイル群１３及び第３コイル群１５のうち第２ステータ２２に設けられた直列コイルにおいて、巻始め側から最初のコイルがｃｃｗ方向の巻き方となっているのに対し、第２コイル群１４のうち第２ステータ２２に設けられた直列コイルにおいて、巻始め側から最初のコイルがｃｗ方向の巻き方となっている。また、いずれの直列コイルにおいても、本実施形態と同様にｃｗ方向の巻き方のコイルとｃｃｗ方向の巻き方のコイルとが交互に並んでいる。

このような他の実施例においても、本実施形態と同様のΔ結線となるように巻始め部と巻終わり部とが接続される。即ち、第１コイル群１３の巻終わり部に設けられた引出線１３Ｂと、第２コイル群１４の巻始め部に設けられた引出線１４Ａとが結線される。第３コイル群１５の巻終わり部に設けられた引出線１５Ｂと、第１コイル群１３の巻始め部に設けられた引出線１３Ａと、が結線される。第２コイル群１４の巻終わり部に設けられた引出線１４Ｂと、第３コイル群１５の巻始め部に設けられた引出線１５Ａとが結線される。このとき、第３コイル群１５の巻終わり部の引出線１５Ｂと、第１コイル群１３の巻始め部の引出線１３Ａと、は本実施形態と同様に周方向に隣接している。しかしながら、第１コイル群１３の巻終わり部の引出線１３Ｂと、第２コイル群１４の巻始め部の引出線１４Ａと、は上下のステータ合計で６個のティースを挟んでおり、本実施形態と比較して離れて配置されている。同様に、第２コイル群１４の巻終わり部の引出線１４Ｂと、第３コイル群の巻始め部の引出線１５Ａと、は上下のステータ合計で６個のティースを挟んでおり、本実施形態と比較して離れて配置されている。

従って、本実施形態では、他の実施例に対し、接続される巻終わり部と巻始め部とが周方向において隣接して配置され、これらを接続するための接続線を短くすることができる。従って、巻終わり部と巻始め部との結線が容易となり、接続線同士が交差したり接続線が相手方のステータに干渉したりしにくい。

本実施形態によれば、第１コイル群３及び第３コイル群５の直列コイルの形成方向（第１方向Ａ）に対し、第２コイル群４の直列コイルの形成方向（第２方向Ｂ）が反対方向となっていることで、各コイル群の直列コイルにおいて接続される巻終わり部及び巻始め部を周方向において隣接させることができ、結線の作業性を向上させることができる。従って、モータ１の組立を容易にすることができる。

また、第１〜第３コイル群３〜５が、それぞれ、第１ステータ２１及び第２ステータ２２に設けられる直列コイルを有することで、直列コイルが第１ステータ２１と第２ステータ２２とに跨るように形成されず、第１ステータ２１及び第２ステータ２２のそれぞれにおいて独立に電線を巻き回すことで直列コイルを形成することができる。さらに、第１〜第３コイル群３〜５のそれぞれにおいて、第１ステータ２１に設けられた直列コイルと第２ステータ２２に設けられた直列コイルとが並列に接続されることで、第１ステータ２１と第２ステータ２２とに跨るようなコイルを形成した場合と同様の特性を得ることができる。

また、第１ステータ２１に設けられる直列コイル３１、４１、５１において、渡り線が第２ステータ２２とは反対側に配置され、第２ステータ２２に設けられる直列コイル３２、４２、５２において、渡り線が第１ステータ２１とは反対側に配置されることで、渡り線と相手方のステータとが干渉しにくく、モータ１の組立を容易にすることができる。

また、第１〜第３コイル群３〜５の巻始め部及び巻終わり部が、径方向内側に引き出される引出線を有し、これらの引出線が周方向に並ぶように配置されていることで、引き出し線同士を結線しやすくすることができ、モータ１の組立を容易にすることができる。

また、本実施形態では、他の実施例に対し、接続される巻終わり部と巻始め部とが周方向において隣接して配置され、これらを接続するための接続線を短くすることができる。従って、接続線が短くなったことで接続線の抵抗値が低くなり、モータ全体の抵抗値を低くすることができる。

以上、本発明のモータについて、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明のモータは上記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、第１〜第３コイル群３〜５の巻始め部及び巻終わり部が、径方向内側に引き出される引出線を有するものとしたが、引出線は、径方向外側に引き出されてもよいし、回転軸Ｘ方向に沿うように引き出されてもよく、引出線の延在方向は、モータを構成する他の部材との関係で適宜に設定されればよい。

また、上記実施形態では、第１〜第３コイル群３〜５がΔ結線されるものとしたが、これらはＹ結線されてもよい。また、モータは、少なくとも第１〜第３コイル群を備えていればよく、４相以上であってもよく、相数に応じた適宜な結線が採用されればよい。

また、上記実施形態では、第１ステータ２１と第２ステータ２２とがそれぞれ１８個のティースを有し、ステータ全体として合計３６個のティースを有するものとしたが、ステータにおけるティースの数は任意に設定されればよい。

また、上記実施形態では、第１ステータ２１と第２ステータ２２の形状の一例を示したが、第１ステータ及び第２ステータは、以下の変形例１〜４に説明するような形状を有していてもよい。

［変形例１のステータ］
図９に示される変形例１のステータ２Ａは、第１ステータ２１Ａ及び第２ステータ２２Ａを有する。第１ステータ２１Ａ及び第２ステータ２２Ａは、それぞれ、上記実施形態と同様のヨーク部（環状部）２１１、２２１と、上記実施形態と同様の複数のティース２１２、２２２と、に加え、ヨーク部２１１、２２１から径方向の外側に延在する複数の突出部２１３、２２３を有する。第１ステータ２１Ａにおいて、複数の突出部２１３は、それぞれ、２つのティース２１２の間に配置されており、第２ステータ２２Ａにおいて、複数の突出部２２３は、それぞれ、２つのティース２２２の間に配置されている。

第１ステータ２１Ａと第２ステータ２２Ａとは、第１ステータ２１Ａの突出部２１３と第２ステータ２２Ａのティース２２２との周方向位置が略一致するように組み付けられる。これにより、突出部２１３の径方向外側の端部（端面）２１３Ａと、ティース２２２の径方向内側の端部２２２Ａのうち露出した部分と、が対向する。このとき、第２ステータ２２Ａの突出部２２３と第１ステータ２１Ａのティース２１２との周方向位置が略一致する。これにより、突出部２２３の径方向外側の端部（端面）２２３Ａと、ティース２１２の径方向内側の端部２１２Ａのうち露出した部分と、が対向する。ティースと突出部とが対向する面同士は、当接してもよいし、多少の隙間を開けてもよい。

尚、上記実施形態及び変形例１では、ティース２１２、２２２の径方向内側の端部２１２Ａ、２２２Ａの一部が露出して段部が形成されているものとしたが、段部が形成されず、例えばティースとヨーク部とが滑らかに接続される構成としてもよい。

［変形例２のステータ］
図１０に示される変形例２のステータ２Ｂは、第１ステータ２１Ｂ及び第２ステータ２２Ｂを有する。第１ステータ２１Ｂ及び第２ステータ２２Ｂは、それぞれ、円環状のヨーク部（環状部）２１４、２２４と、ヨーク部２１４、２２４から径方向の外側（一方側）に延在する複数のティース２１５、２２５と、を有する。第１ステータ２１Ｂのヨーク部２１４の外周側には、２つのティース２１５の間のそれぞれに凹部２１４Ａが形成され、第２ステータ２２Ｂのヨーク部２２４Ａの外周側には、２つのティース２２５の間のそれぞれに凹部２２４Ａが形成されている。変形例２では、周方向において、第１ステータ２１Ｂのうち凹部２１４Ａが形成されていない範囲全体にティース２１５が形成され、第２ステータ２２Ｂのうち凹部２２４Ａが形成されていない範囲全体にティース２２５が形成されているものとする。即ち、２つの凹部２１４Ａの間に位置する突出部２１５Ａもティース２１５に含まれ、２つの凹部２２４Ａの間に位置する突出部２２５Ａもティース２２５に含まれ、ティース２１５、２２５は、回転軸Ｘ方向から見てＴ字状に形成されている。

第１ステータ２１Ｂにおける突出部２１５Ａの周方向寸法は、第２ステータ２２Ｂにおける凹部２２４Ａの周方向寸法と同等に設定され、突出部２１５Ａの高さ（径方向寸法）は、凹部２２４Ａの深さ（径方向寸法）と同等に設定されている。第２ステータ２２Ｂにおける突出部２２５Ａの周方向寸法は、第１ステータ２１Ｂにおける凹部２１４Ａの周方向寸法と同等に設定され、突出部２２５Ａの高さ（径方向寸法）は、凹部２１４Ａの深さ（径方向寸法）と同等に設定されている。

第１ステータ２１Ｂと第２ステータ２２Ｂとは、第１ステータ２１Ｂの凹部２１４Ａと第２ステータ２２Ｂの突出部２２５Ａとの周方向位置が略一致し、且つ、第２ステータ２２Ｂの凹部２２４Ａと第１ステータ２１Ｂの突出部２１５Ａとの周方向位置が略一致するように組み付けられる。これにより、第１ステータ２１Ｂにおける複数の凹部２１４Ａ（２つのティース２１５の間の部分）のそれぞれに対し、第２ステータ２２Ｂにおけるティース２２５の突出部２２５Ａ（径方向内側の端部）が嵌る。また、第２ステータ２２Ｂにおける複数の凹部２２４Ａ（２つのティース２２５の間の部分）のそれぞれに対し、第１ステータ２１Ｂにおけるティース２１５の突出部２１５Ａ（径方向内側の端部）が嵌る。

このような変形例２によれば、ティース２１５、２２５が径方向内側（ヨーク部２１４、２２４側）に突出部２１５Ａ、２２５Ａを有していることで、ステータ２Ｂの分割によってヨーク部２１４、２２４が薄くなっても、ティース２１５、２２５とヨーク部２１４、２２４との境界部において電線の巻きこぼれを抑制することができる。

［変形例３のステータ］
図１１に示される変形例３のステータ２Ｃは、第１ステータ２１Ｃ及び第２ステータ２２Ｃを有する。第１ステータ２１Ｃ及び第２ステータ２２Ｃは、それぞれ、円環状のヨーク部（環状部）２１６、２２６と、ヨーク部２１６、２２６から径方向の外側（一方側）に延在する複数のティース２１７、２２７と、を有する。変形例３のステータ２Ｃは、変形例２のステータ２Ｂに対し、ヨーク部２１６、２２６に形成された凹部２１６Ａ、２２６Ａの形状、及び、ティース２１７、２２７の突出部２１７Ａ、２２７Ａの形状が異なる。

変形例２における凹部２１４Ａ、２２４Ａは、底面が周方向に沿うように延在しており、深さが略一定となっている。一方、変形例３における凹部２１７Ａ、２２７Ａは、ティース２１７、２２７から離れるにしたがって深くなっていき、回転軸Ｘ方向から見た際、回転軸Ｘを中心とする円よりも径方向内側に向かって凹んだ形状を有している。

変形例２における突出部２１５Ａ、２２５Ａは、周方向内側の端面が周方向に沿うように延在しており、径方向寸法が略一定となっている。一方、変形例３における突出部２１７Ａ、２２７Ａは、凹部２１６Ａ、２２６Ａから離れるにしたがって径方向寸法が大きくなる。即ち、ティース２１７、２２７の径方向内側の端部である突出部２１７Ａ、２２７Ａは、回転軸Ｘ方向から見た際、径方向内側に向かって凸の曲面部２１７Ｂ、２２７Ｂを有している。即ち、凹部２１６Ａ、２２６Ａと突出部２１７Ａ、２２７Ａとが嵌り合う形状を有している。

第１ステータ２１Ｃと第２ステータ２２Ｃとは、第１ステータ２１Ｃの凹部２１６Ａと第２ステータ２２Ｃの突出部２２７Ａとの周方向位置が略一致し、且つ、第２ステータ２２Ｃの凹部２２６Ａと第１ステータ２１Ｃの突出部２１７Ａとの周方向位置が略一致するように組み付けられる。これにより、第１ステータ２１Ｃにおける複数の凹部２１６Ａ（２つのティース２１７の間の部分）のそれぞれに対し、第２ステータ２２Ｃにおけるティース２２７の突出部２２７Ａ（径方向内側の端部）が嵌る。また、第２ステータ２２Ｃにおける複数の凹部２２６Ａ（２つのティース２２７の間の部分）のそれぞれに対し、第１ステータ２１Ｃにおけるティース２１７の突出部２１７Ａ（径方向内側の端部）が嵌る。

このような変形例３によれば、変形例２と同様に、ティース２１７、２２７が突出部２１７Ａ、２２７Ａを有していることで、ステータ２Ｃの分割によってヨーク部２１６、２２６が薄くなっても、ティース２１７、２２７とヨーク部２１６、２２６との境界部において電線の巻きこぼれを抑制することができる。

上記実施形態及び変形例１〜３では、磁極部としてのティースが、環状部としてのヨーク部から径方向の外側に延在するものとしたが、磁極部は環状部から径方向の内側に延在してもよい。このとき、磁極部の径方向外側部分と、環状部の径方向内側部分と、の間に境界部が形成されるが、この境界部の構造は、上記実施形態及び変形例１〜３と同様のものであればよい。

その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明のモータを適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

１…モータ、２１…第１ステータ、２２…第２ステータ、２１１，２２１…ヨーク部（環状部）、２１２，２２２…ティース（磁極部）、２１２Ａ，２２２Ａ，２１５Ａ，２２５Ａ，２１７Ａ，２２７Ａ…端部、２１４Ａ，２２４Ａ，２１６Ａ，２２６Ａ…凹部、３…第１コイル群、４…第２コイル群、５…第３コイル群、３１，３２，４１，４２，５１，５２…直列コイル、３１Ａ，３２Ａ，４１Ａ，４２Ａ，５１Ａ，５２Ａ…巻始め部、３１Ｂ，３２Ｂ，４１Ｂ，４２Ｂ，５１Ｂ，５２Ｂ…巻終わり部、３３Ａ，３３Ｂ，４３Ａ，４３Ｂ，５３Ａ，５３Ｂ…引出線

Claims (10)

1. ロータと、
   前記ロータの回転軸方向に重なる第１ステータ及び第２ステータと、
   第１相を形成する第１コイル群と、
   第２相を形成する第２コイル群と、
   第３相を形成する第３コイル群と、を備え、
   前記第１ステータ及び前記第２ステータのそれぞれにおいて、前記第１コイル群を構成するコイルと、前記第２コイル群を構成するコイルと、前記第３コイル群を構成するコイルと、が前記回転軸周りの周方向に順に並んで設けられ、
   前記第１コイル群、前記第２コイル群及び前記第３コイル群のそれぞれにおいて、前記第１ステータに設けられる複数のコイル同士が直列に接続されるとともに、前記第２ステータに設けられる複数のコイル同士が直列に接続され、
   前記第１コイル群及び前記第３コイル群の直列に接続された前記複数のコイルにおいて、前記複数のコイルの形成方向が前記周方向における第１方向であり、前記第２コイル群の直列に接続された前記複数のコイルにおいて、前記複数のコイルの形成方向が前記第１方向とは反対方向の第２方向であり、
   前記第１コイル群における直列に接続された前記複数のコイルの巻終わり部と、前記第２コイル群における直列に接続された前記複数のコイルの巻始め部と、が接続され、
   前記第３コイル群における直列に接続された前記複数のコイルの巻終わり部と、前記第１コイル群における直列に接続された前記複数のコイルの巻始め部と、が接続され、
   前記第２コイル群における直列に接続された前記複数のコイルの巻終わり部と、前記第３コイル群における直列に接続された前記複数のコイルの巻始め部とが接続されている、モータ。
2. 前記第１コイル群、前記第２コイル群及び前記第３コイル群のそれぞれにおいて、前記第１ステータに設けられる直列に接続された前記複数のコイルと、前記第２ステータに設けられる直列に接続された前記複数のコイルと、が並列に電気接続されている、請求項１に記載のモータ。
3. 前記第１コイル群、前記第２コイル群及び前記第３コイル群における前記巻始め部と前記巻終わり部とのうち、少なくとも互いに接続される２つが、径方向に引き出されて互いに結線される引出線を有し、
   複数の前記引出線が前記周方向に並ぶように配置される、請求項１又は２に記載のモータ。
4. 前記第１ステータと前記第２ステータとが前記回転軸方向に重ねられた状態において、
   前記第１ステータに設けられて前記第１コイル群を構成するコイルと、前記第２ステータに設けられて前記第１コイル群を構成するコイルと、が周方向に隣り合い、
   前記第１ステータに設けられて前記第２コイル群を構成するコイルと、前記第２ステータに設けられて前記第２コイル群を構成するコイルと、が周方向に隣り合い、
   前記第１ステータに設けられて前記第３コイル群を構成するコイルと、前記第２ステータに設けられて前記第３コイル群を構成するコイルと、が周方向に隣り合う、請求項１から３のいずれかに記載のモータ。
5. 前記第１ステータ及び前記第２ステータは、それぞれ、環状部と、当該環状部から径方向の一方側に延在する複数の磁極部と、前記環状部から前記一方側に延在する複数の突出部と、を有し、
   前記複数の突出部は、前記第１ステータ及び前記第２ステータのそれぞれにおいて、２つの前記磁極部の間に配置されており、
   前記第１ステータにおける前記突出部の前記一方側の端部と、前記第２ステータにおける前記磁極部の径方向の他方側の端部と、が径方向に対向する、請求項１から４のいずれかに記載のモータ。
6. 前記第１ステータ及び前記第２ステータは、それぞれ、環状部と、当該環状部から径方向の一方側に延在する複数の磁極部と、を有し、
   前記第１ステータの前記環状部のうち２つの前記磁極部の間の部分と、前記第２ステータの前記磁極部における径方向の他方側の端部と、が径方向に対向する、請求項１から４のいずれかに記載のモータ。
7. 前記磁極部の前記他方側の端部には、段部が形成されている、請求項５又は６に記載のモータ。
8. 前記第１ステータ及び前記第２ステータは、それぞれ、環状部と、当該環状部から径方向の一方側に延在する複数の磁極部と、を有し、
   前記第１ステータにおける前記環状部のうち２つの前記磁極部の間の部分に対し、前記第２ステータにおける前記磁極部の径方向の他方側の端部が嵌っている、請求項１から４のいずれかに記載のモータ。
9. 前記環状部の前記一方側には、２つの前記磁極部の間のそれぞれに凹部が形成され、
   前記第１ステータにおける複数の前記凹部のそれぞれに対し、前記第２ステータにおける前記磁極部の前記他方側の端部が嵌っている、請求項８に記載のモータ。
10. 前記磁極部の前記他方側の端部は、前記他方側に向かって凸の曲面部を有する、請求項８又は９に記載のモータ。

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