JP2023123352A - コイル体、電機子及び回転電機 - Google Patents

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祐史 林
Yuji Hayashi
祐介 立石
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真治 牧田
Shinji Makita
圭祐 小出
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Abstract

【課題】体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図る。【解決手段】コイル体32は、軸方向を短手方向としかつ周方向を長手方向としかつ径方向を厚み方向とする帯状に形成され、周方向に複数周回巻かれた状態で径方向に積層された帯部材34と、コイル群42U、42V、42Wと、を備えている。コイル群42U、42V、42Wは、導電性の材料を用いて帯部材34上にそれぞれ形成されていると共に帯部材34の長手方向に沿って並んだ状態で配置された複数のコイル部16を含んで構成されている。複数のコイル部16を帯部材34の厚み方向から見た形状が帯部材34の短手方向一方側が開放されかつ短手方向他方側が閉止された形状にそれぞれ形成されている。帯部材34の長手方向に隣り合うコイル部16の端部同士が帯部材34の短手方向一方側で接続されることで複数のコイル部16が定められた接続状態で接続されている。【選択図】図4

Description

本開示は、コイル体、電機子及び回転電機に関する。
下記特許文献1には、回転電機の電機子の一部を構成するコイル体が開示されている。この文献に記載されたコイル体は、第1導電円筒体と、第2導電円筒体と、第1導電円筒体と第2導電円筒体との間に配置された電気絶縁体と、を備えている。また、コイル体の第1導電円筒体は、円筒体の軸線方向に延びると共に周方向に互いに間隔を空けて隣接して配置された複数の第1導電帯を備えている。また、第2導電円筒体は、円筒体の軸線方向に延びると共に周方向に互いに間隔を空けて隣接して配置された複数の第2導電帯を備えている。そして、複数の第1導電帯と複数の第2導電帯とは電気絶縁体によって電気的に絶縁されている。このように構成することで、コイル体の電気的性能が損なわれることを抑制しつつ、コイル体の構成の単純化や低コスト化等が図られている。
特開2017-070140号公報
ところで、上記特許文献1に記載されたコイル体では、コイル体の端末が配線基板を介して接続された構成となっている。そのため、このコイル体を含んで構成された回転電機の体格の小型化を図ることが難しい。また、コイル体の端末が配線基板を介して接続された構成では、通電経路が長くなり易くなることにより、電気抵抗を低減することが難しい。その結果、回転電機のトルクの向上を図ることが難しい。
本開示は上記事実を考慮し、体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図ることができるコイル体、電機子及び回転電機を得ることが目的である。
上記課題を解決するコイル体(32)は、絶縁性の材料を用いて形成されていると共に、軸方向を短手方向としかつ周方向を長手方向としかつ径方向を厚み方向とする帯状に形成され、周方向に複数周回巻かれた状態で径方向に積層された帯部材(34)と、導電性の材料を用いて前記帯部材上にそれぞれ形成されていると共に前記帯部材の長手方向に沿って並んだ状態で配置された複数のコイル部(16)を含んで構成され、複数の前記コイル部を前記帯部材の厚み方向から見た形状が前記帯部材の短手方向一方側が開放されかつ短手方向他方側が閉止された形状にそれぞれ形成され、前記帯部材の長手方向に隣り合う前記コイル部の端部同士が前記帯部材の短手方向一方側で接続されることで複数の前記コイル部が定められた接続状態で接続されたコイル群(42U、42V、42W、または42UV、42VW、42WU)と、を備えている。電機子(14)は、上記コイル体を含んで構成されている。また、回転電機(10、118、120、122、124)は、上記電機子を含んで構成された固定子(14)及び回転子(12)の一方と、前記コイル体と径方向に対向して配置されたマグネットを有する固定子及び回転子の他方と、を備えている。
この様に構成することで、体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図ることができる。
第1実施形態のモータを軸方向に沿って切断した断面を示す断面図である。 第1実施形態のモータを径方向に沿って切断した断面を示す断面図である。 コイル体を模式的に示す斜視図である。 コイル体を示す図である。 スター結線を説明する図である。 コイル部を示す図である。 図6に示されたコイル部とは異なる構成のコイル部を示す図である。 U相の複数のコイル部を示す図である。 U相の第1コイル群を構成する複数のコイル部とU相の第2コイル群を構成する複数のコイル部とを軸方向にオフセットして図示した模式図である。 コイル体の一部を示す断面図である。 コイル体の一部を示す断面図である。 コイル体の一部を示す断面図である。 コイル体を径方向に沿って切断した断面を示す断面図である。 第2実施形態のモータのコイル体を示す図である。 V相の複数のコイル部を示す図である。 第3実施形態のモータのコイル体を示す図である。 U相の複数のコイル部を示す図である。 第4実施形態のモータのコイル体を示す図である。 U相の複数のコイル部を示す図である。 U相の第1コイル群を構成する複数のコイル部とU相の第2コイル群を構成する複数のコイル部とを軸方向にオフセットして図示した模式図である。 第5実施形態のモータのU相の複数のコイル部を示す図である。 U相の第1コイル群を構成する複数のコイル部とU相の第2コイル群を構成する複数のコイル部とを軸方向にオフセットして図示した模式図である。 デルタ結線を説明する図である。 第6実施形態のモータのコイル体を示す図である。 第6実施形態のモータの複数のコイル部を示す図である。 第7実施形態のモータの一部を構成するコイル部とロータのマグネットとの関係を示す模式図である。 第8実施形態のモータの一部を構成するコイル部を示す図である。 第9実施形態のモータのコイル体の一部を径方向に沿って切断した断面を示す模式図である。 鉛直部積層体を径方向に沿って切断した断面を示す模式図である。 第10実施形態のモータのコイル体の一部を径方向に沿って切断した断面を示す模式図である。 第11実施形態のモータのコイル体の一部を径方向に沿って切断した断面を示す模式図である。 4周目の帯部材上に形成されたコイル部を示す図である。 第12実施形態のモータのコイル体の一部を拡大して示す図であり、各コイル間接続部が接続される前の状態を示している。 第12実施形態のモータのコイル体の一部を拡大して示す図であり、各コイル間接続部が接続された状態を示している。 第13実施形態のモータのコイル体の帯部材を示す図である。 第13実施形態のモータのコイル体を示す図である。 第14実施形態のモータのコイル体を示す図である。 第14実施形態のモータのコイル体を径方向に沿って切断した断面を示す図である。 他の例のコイル体を径方向に沿って切断した断面を示す図である。 他の例のコイル体を径方向に沿って切断した断面を示す図である。 第15実施形態のモータのコイル体の一部を拡大して示す図であり、各入力点が接続される前の状態を示している。 第15実施形態のモータのコイル体の一部を拡大して示す図であり、各入力点が接続された状態を示している。 第16実施形態のモータのコイル体を径方向に沿って切断した断面を示す図である。 第17実施形態のモータのコイル体を径方向に沿って切断した断面を示す図である。 インシュレータの一部を拡大して示す断面図である。 他の形態のモータを示す断面図である。 他の形態のモータを示す断面図である。 他の形態のモータを示す断面図である。 他の形態のモータを示す断面図である。 他の形態のコイル部を示す図である。 他の形態のコイル部を示す図である。 他の形態のコイル部を示す図である。 第18実施形態のモータのコイル体を軸方向から見た図である。 第18実施形態のモータのコイル体を示す図である。 第18実施形態のモータのコイル体を軸方向から見た拡大図である。 第19実施形態のモータのコイル体を示す図である。 1層目におけるU相の複数のコイルを示す図である。 2層目におけるU相の複数のコイルを示す図である。 第20実施形態のモータのコイル体を軸方向から見た図である。 第20実施形態のモータのコイル体を示す図である。 第21実施形態のモータのコイル体を示す図である。 1層目~4層目に形成されたコイル部の接続関係を模式的に示す図である。 第22実施形態のモータの第1コイル片部及び第2コイル片部を示す図である。 第22実施形態のモータの第1コイル片部及び第2コイル片部を示す図であり、第2端部と第3端部とが接続された状態を示している。 U相を構成する複数の第1コイル片部及び複数の第2コイル片部のうちの一部の第1コイル片部及び第2コイル片部を示す図である。 帯部材上に形成されたU相のコイル群を示す図である。 第23実施形態のモータの第1コイル片部及び第2コイル片部を示す図であり、第2端部と第3端部とが接続された状態を示している。
(第1実施形態)
図1~図13を用いて本開示の第1実施形態に係るモータ10について説明する。なお、図中に適宜示す矢印Z方向、矢印R方向及び矢印C方向は、後述するロータ12の回転軸方向一方側、回転径方向外側及び回転周方向一方側をそれぞれ示すものとする。また、以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、ロータ12の回転軸方向、回転径方向、回転周方向を示すものとする。また、本実施形態のモータ10及び後述する各実施形態のモータは、回転電機の一例である。
図1及び図2に示されるように、本実施形態のモータ10は、回転子としてのロータ12が電機子及び固定子としてのステータ14の径方向内側に配置されたインナロータ型のブラシレスモータである。なお、図1及び図2に示された図は、一例として示したモータ10等の図であり、後の説明とコイル部16の数やマグネット18の数、細部の形状が互いに一致していない箇所がある。
ロータ12は、一対のベアリング20を介して回転可能に支持された回転軸22と、遊底円筒状に形成されていると共に回転軸22に固定されたロータコア24と、ロータコア24の径方向外側の面に固定された複数のマグネット18と、を含んで構成されている。
ロータコア24は、円筒状に形成されていると共に回転軸22が圧入等により固定される第1円筒部24Aと、第1円筒部24Aの径方向外側に配置されていると共に円筒状に形成された第2円筒部24Bと、を備えている。第2円筒部24Bの径方向外側の面である外周面は、周方向に沿って円筒面状に形成されている。この第2円筒部24Bの外周面には、後述するマグネット18が固定されている。
複数のマグネット18は、固有保磁力Hcが400[kA/m]以上かつ残留磁束密度Brが1.0[T]以上の磁性化合物を用いて形成されている。一例として、本実施形態のマグネット18は、NdFe11TiN、NdFe14B、SmFe17、FeNi等の磁性化合物を用いて形成されている。また、複数のマグネット18が、ロータコア24の第2円筒部24Bの外周面に固定されている。また、径方向外側の面がN極とされたマグネット18と径方向外側の面がS極とされたマグネット18とは、周方向に交互に配列されている。なお、マグネット18の数は、モータ10に要求される出力等を考慮して適宜設定すればよい。
ステータ14は、環状に形成された電機子コアとしてのステータコア26と、ステータコア26に取付けられたコイル体32と、を備えている。図1~図3に示されるように、本実施形態のステータ14は、コイル体32の一部を構成するコイル部16の内部にステータコア26の一部が配置されないティースレス構造となっている。
図1及び図2に示されるように、ステータコア26は、鋼材等の軟磁性材料を用いて環状に形成されている。このステータコア26は、ロータ12と同軸上に配置されており、ステータコア26の軸方向の中心位置とロータコア24に固定された複数のマグネット18の軸方向の中心位置とは軸方向に一致している。
図3及び図4に示されるように、本実施形態のコイル体32は、絶縁性の材料を用いて帯状に形成された帯部材34と、帯部材34上に形成された複数のコイル部16と、を含んで構成されている。
帯部材34は、軸方向を短手方向とすると共に軸方向と直交する周方向を長手方向とする帯状に形成されている。なお、径方向は帯部材34の厚み方向となっている。帯部材34の厚みは、当該帯部材34を周方向に湾曲させることが可能な程度の厚みに設定されている。本実施形態では、帯部材34が周方向に沿って複数回巻かれた状態で、当該帯部材34が円筒状になっている。なお、本実施形態では、帯部材34の大部分が、径方向に4層となっている。この点については後に詳述する。
図3に示されるように、複数のコイル部16は帯部材34上に形成されている。そして、図3及び図4に示されるように、帯部材34が周方向に沿って複数回巻かれることで、複数のコイル部16が周方向及び径方向の所定の位置に配置されるようになっている。
ここで、本実施形態では、図5に示されるように、U相を構成する複数のコイル部16(U相のコイル群42U)と、V相を構成する複数のコイル部16(V相のコイル群42V)と、W相を構成する複数のコイル部16(W相のコイル群42W)と、がスター結線で結線されている。
図6には、U相のコイル群42Uの一部を構成する単一のコイル部16が示されている。この図に示されるように、コイル部16を帯部材34の厚み方向から見た形状は、帯部材34の短手方向一方側(軸方向一方側)が開放されかつ短手方向他方側(軸方向他方側)が閉止された略V字(U字)形状に形成されている。
詳述すると、コイル部16は、周方向一方側へ向かうにつれて軸方向他方側へ傾斜している第1直線部A1と、第1直線部A1における周方向一方側の端から軸方向他方側に向けて伸びる第2直線部A2と、を備えている。また、コイル部16は、第2直線部A2における第1直線部A1とは反対側の端から周方向一方側へ向かうにつれて軸方向他方側へ傾斜している第3直線部A3と、第3直線部A3における第2直線部A2とは反対側の端から周方向一方側へ向かうにつれて軸方向一方側へ傾斜している第4直線部A4と、を備えている。さらに、コイル部16は、第4直線部A4における第3直線部A3とは反対側の端から軸方向一方側へ向けて伸びる第5直線部A5と、第5直線部A5における第4直線部A4とは反対側の端から周方向一方側へ向かうにつれて軸方向一方側へ傾斜している第6直線部A6と、を備えている。
ここで、図4及び図6に示されるように、第1直線部A1、第2直線部A2及び第3直線部A3は、帯部材34の一方側の面34A(径方向内側の面)側に形成されている。また、第4直線部A4、第5直線部A5及び第6直線部A6は、帯部材34の他方側の面34B(径方向外側の面)側に形成されている。ここで、第3直線部A3と第4直線部A4とは、帯部材34を貫通する図示しないビアやスルーホール等を介して電気的に接続されている。なお、コイル部16において帯部材34の一方側の面34Aに形成されている部分を実線で示している。また、コイル部16において帯部材34の他方側の面34Bに形成されている部分を破線で示している。
なお、以上説明した第2直線部A2及び第5直線部A5を鉛直部36と呼ぶ場合がある。また、第1直線部A1及び第6直線部A6を一方のコイルエンド部であるコイル端部38Aと呼び、第3直線部A3及び第4直線部A4を他方のコイルエンド部である接続部38Bと呼ぶ場合がある。本実施形態では、第1直線部A1と第6直線部A6との周方向への間隔が、軸方向一方側へ向かうにつれて次第に広くなっている。
また、本実施形態では、コイル部16の第1直線部A1と、第2直線部A2と、第3直線部A3と、第4直線部A4と、第5直線部A5と、第6直線部A6とが、周方向に二分割されている。詳述すると、コイル部16の第1直線部A1と、第2直線部A2と、第3直線部A3と、第4直線部A4と、第5直線部A5と、第6直線部A6とが、各々の伸びる方向と直交する方向に二分割されている。なお、以下の説明においては、第1直線部A1においてコイル部16の周方向の中央側に配置されている部分を「第1直線部A1(内)」と呼び、第1直線部A1においてコイル部16の周方向の中央とは反対側に配置されている部分を「第1直線部A1(外)」と呼ぶことにする。また、第2直線部A2、第3直線部A3、第4直線部A4、第5直線部A5及び第6直線部A6についても同様に、符号の末尾に(内)又は(外)の表示を設けて説明する。また、各図においては、図面の見やすさを考慮して、(内)又は(外)の表示を省略している箇所がある。
図6に示されるように、第1直線部A1(内)と第1直線部A1(外)とは、その間に形成されたスリット60を介して離間していると共に互いに平行に伸びている。
また、第2直線部A2(内)と第2直線部A2(外)とは、その間に形成されたスリット60を介して離間していると共に互いに平行に伸びている。さらに、第2直線部A2(内)及び第2直線部A2(外)は、第1直線部A1(内)及び第1直線部A1(外)とそれぞれつながっている。
また、第3直線部A3(内)と第3直線部A3(外)とは、その間に形成されたスリット60を介して離間していると共に互いに平行に伸びている。さらに、第3直線部A3(内)及び第3直線部A3(外)は、第2直線部A2(内)及び第2直線部A2(外)とそれぞれつながっている。
また、第4直線部A4(内)と第4直線部A4(外)とは、その間に形成されたスリット60を介して離間していると共に互いに平行に伸びている。さらに、第4直線部A4(内)及び第4直線部A4(外)は、第3直線部A3(内)及び第3直線部A3(外)とそれぞれつながっている。
また、第5直線部A5(内)と第5直線部A5(外)とは、その間に形成されたスリット60を介して離間していると共に互いに平行に伸びている。さらに、第5直線部A5(内)及び第5直線部A5(外)は、第4直線部A4(内)及び第4直線部A4(外)とそれぞれつながっている。
また、第6直線部A6(内)と第6直線部A6(外)とは、その間に形成されたスリット60を介して離間していると共に互いに平行に伸びている。さらに、第6直線部A6(内)及び第6直線部A6(外)は、第5直線部A5(内)及び第5直線部A5(外)とそれぞれつながっている。
第1直線部A1(内)における第2直線部A2(内)とは反対側の端部と第1直線部A1(外)における第2直線部A2(外)とは反対側の端部とは、第1結線部62を介して結線されている。なお、第1結線部62は第1直線部A1の一部となっている。また、第6直線部A6(内)における第5直線部A5(内)とは反対側の端部と第6直線部A6(外)における第5直線部A5(外)とは反対側の端部とは、第2結線部64を介して結線されている。なお、第2結線部64は第6直線部A6の一部となっている。これにより、第1直線部A1(外)、第2直線部A2(外)、第3直線部A3(外)、第4直線部A4(外)、第5直線部A5(外)及び第6直線部A6(外)による経路と第1直線部A1(内)、第2直線部A2(内)、第3直線部A3(内)、第4直線部A4(内)、第5直線部A5(内)及び第6直線部A6(内)による経路とが、第1結線部62及び第2結線部64によって結線された閉回路66が形成されている。
なお、以上説明した例では、コイル部16の各部がスリット60を介して周方向に二分割されている例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、図7に示されるように、コイル部16の各部が周方向に分割されていない構成としてもよい。また、コイル部16の各部がスリット60を介して周方向に三分割以上に分割された構成としてもよい。さらに、コイル部16の一部分がスリット60によって周方向に分割された構成としてもよい。
図8及び図9に示されるように、U相を構成する他のコイル部16も図6に示されたコイル部16と同様に構成されている。すなわち、U相を構成する全てのコイル部16がほぼ同一の構成となっている。
図8には、帯部材34上に形成されたU相の複数のコイル部16が示されている。この図に示されるように、本実施形態では、複数のコイル部16のうちの半分のコイル部16が直列で結線されている。なお、直列で結線されたこれらのコイル部16をU相の第1コイル群42U1と呼ぶことにする。また、複数のコイル部16のうちの残り半分のコイル部16が直列で結線されている。なお、直列で結線されたこれらのコイル部16をU相の第2コイル群42U2と呼ぶことにする。そして、本実施形態では、U相のコイル群42Uは、U相の第1コイル群42U1及びU相の第2コイル群42U2によって構成されている。また、U相の第1コイル群42U1とU相の第2コイル群42U2とは、並列で接続されている。
ここで、図9には、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16とU相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16とを軸方向にオフセットして図示した模式図が示されている。この図に示されるように、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16は、周方向に沿って定められた間隔で配置されている。そして、周方向に隣り合う一のコイル部16の第1結線部62と他のコイル部16の第2結線部64とが、ビアやスルーホール等を介して接続されている。
U相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16は、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16と同様に、周方向に沿って定められた間隔で配置されている。そして、周方向に隣り合う一のコイル部16の第1結線部62と他のコイル部16の第2結線部64とが、ビアやスルーホール等を介して接続されている。
ここで、U相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16は、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16に対して周方向一方側にオフセットして配置されている。このオフセット距離は、コイル部16の第2直線部A2と第5直線部A5との周方向への間隔と対応している。これにより、U相の第1コイル群42U1を構成するコイル部16の第5直線部A5とU相の第2コイル群42U2を構成するコイル部16の第2直線部A2とが、帯部材34を介して径方向に重ねて配置されるようになっている。また、U相の第1コイル群42U1を構成するコイル部16の第2直線部A2とU相の第2コイル群42U2を構成するコイル部16の第5直線部A5とが、帯部材34を介して径方向に重ねて配置されるようになっている。
なお、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62は、電源に接続される入力点43となっている。また、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、中性点44となっている。
また、U相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62は、中性点44となっている。また、U相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、電源に接続される入力点43となっている。
なお、図面に符号を付した詳細な説明は省略するが、図4に示されるように、V相のコイル群42Vは、下記の点を除いては、U相のコイル群42Uと同様の構成となっている。V相のコイル群42Vは、V相の第1コイル群及びV相の第2コイル群によって構成されている。また、V相の第1コイル群とV相の第2コイル群とは、並列で接続されている。ここで、V相の第1コイル群を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62は、中性点44となっている。また、V相の第1コイル群を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、電源に接続される入力点43となっている。また、V相の第2コイル群を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62は、電源に接続される入力点43となっている。また、V相の第2コイル群を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、中性点44となっている。
また、W相のコイル群42Wは、U相のコイル群42Uと同様の構成となっている。W相のコイル群42Wは、W相の第1コイル群及びW相の第2コイル群によって構成されている。また、W相の第1コイル群とW相の第2コイル群とは、並列で接続されている。ここで、W相の第1コイル群を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62は、電源に接続される入力点43となっている。また、W相の第1コイル群を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、中性点44となっている。また、W相の第2コイル群を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62は、中性点44となっている。また、W相の第2コイル群を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、電源に接続される入力点43となっている。
図4に示されるように、V相のコイル群42Vを構成する複数のコイル部16は、U相のコイル群42Uを構成する複数のコイル部16に対して周方向一方側にオフセットして配置されている。また、W相のコイル群42Wを構成する複数のコイル部16は、V相のコイル群42Vを構成する複数のコイル部16に対して周方向一方側にオフセットして配置されている。これにより、U相のコイル部16と、V相のコイル部16と、W相のコイル部16とが、周方向に沿ってこの順で配置されている。なお、以下の説明においては、U相のコイル部16を単にコイル部16Uと呼び、V相のコイル部16を単にコイル部16Vと呼び、W相のコイル部16を単にコイル部16Wと呼ぶ場合がある。
帯部材34の周方向他方側の端部に配置されたコイル部16U、16V、16Wの入力点43からは入力線70が軸方向一方側へ向けて延出されている。また、帯部材34の周方向一方側の端部に配置されたコイル部16U、16V、16Wの入力点43からは入力線70が軸方向一方側へ向けて延出されている。
帯部材34の周方向他方側の端部に配置されたコイル部16U、16V、16Wの中性点44は、帯部材34上に形成された中性点接続パターン部72を介して互いに接続されている。また、帯部材34の周方向一方側の端部に配置されたコイル部16U、16V、16Wの中性点44は、帯部材34上に形成された中性点接続パターン部72を介して互いに接続されている。
ここで、図10には、図4に示されたA-A線に沿って切断した帯部材34及び複数のコイル部16の第2直線部A2及び第5直線部A5の断面の一部が示されている。なお、図10に示された断面は、帯部材34の周方向他方側の端部における断面である。図10に示されるように、この部分においては、コイル部16Uの第2直線部A2(外)、コイル部16Uの第2直線部A2(内)、コイル部16Vの第2直線部A2(外)、コイル部16Vの第2直線部A2(内)、コイル部16Wの第2直線部A2(外)、コイル部16Wの第2直線部A2(内)が、帯部材34の一方側の面34Aにこの順で形成されている。
また、図11には、図4に示されたA-A線に沿って切断した帯部材34及び複数のコイル部16の第2直線部A2及び第5直線部A5の断面の一部が示されている。なお、この図11に示された断面は、図4において矢印Eで示された範囲に対応する断面である。図11に示された断面においては、コイル部16Uの第2直線部A2(外)、コイル部16Uの第2直線部A2(内)、コイル部16Vの第2直線部A2(外)、コイル部16Vの第2直線部A2(内)、コイル部16Wの第2直線部A2(外)、コイル部16Wの第2直線部A2(内)、コイル部16Uの第2直線部A2(外)、コイル部16Uの第2直線部A2(内)が、帯部材34の一方側の面34A側にこの順で形成されている。また、図11に示された断面においては、コイル部16Uの第5直線部A5(内)、コイル部16Uの第5直線部A5(外)、コイル部16Vの第5直線部A5(内)、コイル部16Vの第5直線部A5(外)、コイル部16Wの第5直線部A5(内)、コイル部16Wの第5直線部A5(外)、コイル部16Uの第5直線部A5(内)、コイル部16Uの第5直線部A5(外)が、帯部材34の他方側の面34B側にこの順で形成されている。
また、図12には、図4に示されたA-A線に沿って切断した帯部材34及び複数のコイル部16の第2直線部A2及び第5直線部A5の断面の一部が示されている。なお、この図12に示された断面は、帯部材34の周方向一方側の端部における断面である。図12に示された断面においては、コイル部16Uの第5直線部A5(内)、コイル部16Uの第5直線部A5(外)、コイル部16Vの第5直線部A5(内)、コイル部16Vの第5直線部A5(外)、コイル部16Wの第5直線部A5(内)、コイル部16Wの第5直線部A5(外)が、帯部材34の他方側の面34B側にこの順で形成されている。
前述したように、帯部材34が周方向に沿って複数回巻かれることで、複数のコイル部16が周方向及び径方向の所定の位置に配置される。図13には、帯部材34が巻かれた状態のコイル体32を径方向に沿って切断した断面の一部が示されている。なお、この断面は、各コイル部16の鉛直部36(図6参照)と対応する部分の断面である。
図13に示された断面では、複数のコイル部16の鉛直部36が径方向に積層された状態で、周方向に等間隔に配置されている。なお、複数のコイル部16の鉛直部36が径方向に積層された状態では、第1絶縁層54A又は第2絶縁層54Bが、径方向に隣り合う一対の鉛直部36の間に介在している。第1絶縁層54Aは、帯部材34であり、一例としてポリイミドフィルムや絶縁紙である。また、図10~図13に示されるように、第2絶縁層54Bは、帯部材34上に形成されかつコイル部16を覆うように形成された絶縁性の膜であり、一例として絶縁性の塗料である。絶縁性の塗料としては、ポリイミド塗膜やワニス等を用いることができる。
ここで、図13に示されるように、複数のコイル部16の鉛直部36の各部が径方向に積層されることによって形成されたものを鉛直部積層体56と呼ぶことにする。すなわち、コイル部16Uの第2直線部A2(外)及びコイル部16Uの第5直線部A2(内)が径方向に積層されることによって形成されたもの、コイル部16Vの第2直線部A2(外)及びコイル部16Vの第5直線部A2(内)が径方向に積層されることによって形成されたもの及びコイル部16Wの第2直線部A2(外)及びコイル部16Wの第5直線部A2(内)が径方向に積層されることによって形成されたものをそれぞれ鉛直部積層体56と呼ぶことにする。
図13に示されるように、径方向内側の端部がコイル部16Uの第2直線部A2(外)となっている鉛直部積層体56、径方向内側の端部がコイル部16Uの第2直線部A2(内)となっている鉛直部積層体56は、周方向にこの順で配置されたU相の導体群46Uを構成している。また、径方向内側の端部がコイル部16Vの第2直線部A2(外)となっている鉛直部積層体56、径方向内側の端部がコイル部16Vの第2直線部A2(内)となっている鉛直部積層体56は、周方向にこの順で配置されたV相の導体群46Vを構成している。さらに、径方向内側の端部がコイル部16Wの第2直線部A2(外)となっている鉛直部積層体56、径方向内側の端部がコイル部16Wの第2直線部A2(内)となっている鉛直部積層体56は、周方向にこの順で配置されたW相の導体群46Wを構成している。
(本実施形態の作用並びに効果)
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
図1、図2、図4、図5に示されるように、本実施形態のモータ10では、ステータ14の一部を構成するU相のコイル群42U、V相のコイル群42V、W相のコイル群42Wへの通電が切り替えられることで、ステータ14に回転磁界が生じる。これにより、ロータ12が回転する。
ここで、本実施形態では、コイル体32が、絶縁性の材料を用いて帯状に形成された帯部材34と、帯部材34上に形成された複数のコイル部16と、を含んで構成されている。そして、帯部材34が周方向に沿って複数回巻かれることで、複数のコイル部16が周方向及び径方向の所定の位置に配置される。この構成により、コイル体32の径方向への体格の大型化を抑制することができる。その結果、モータ10の体格の大型化を抑制することができる。
また、本実施形態では、図4、図8及び図9に示されるように、複数のコイル部16の形状が、帯部材34の厚み方向から見て略V字状に形成されている。これに加えて、周方向に隣り合う一のコイル部16の第1結線部62と他のコイル部16の第2結線部64とが、帯部材34の軸方向一方側において接続されている。この構成では、コイル部16間を接続する配線経路を帯部材34上に別途設けることが不要となり、コイル体32の軸方向への体格の大型化を抑制することができる。これにより、モータ10の体格の大型化を抑制することができる。また、コイル部16間を接続する配線経路を帯部材34上に別途設けることが不要となることにより、コイル部16間の配線経路が長くなることを抑制することができる。その結果、コイル部16間の電気抵抗が低減され、モータ10のトルクの向上を図ることができる。
また、本実施形態では、図6及び図13に示されるように、コイル部16の各部がスリット60によって周方向に二分割されている。これにより、鉛直部積層体56がロータ12のマグネット18の対向する面積を小さくすることができる。その結果、径方向磁束により鉛直部積層体56に発生する渦電流を抑制でき、モータ10のトルクをより一層向上させることができる。
また、本実施形態では、図6及び図9に示されるように、コイル部16の第1直線部A1と第6直線部A6との周方向への間隔が、軸方向一方側へ向かうにつれて次第に広くなっている。これにより、周方向に隣り合うコイル部16同士を第2直線部A2及び第5直線部A5の周方向の両側において接続し易くすることができる。
また、本実施形態では、同じ相のコイル群42U、42V、42Wのコイル部16が、径方向に積層されることにより鉛直部積層体56が構成されている。これにより、コイル部16の積層数を調節することにより、ターン数を調節することと同様の効果を得ることができる。なお、ターン数とは、導電性の巻線が巻回されることによって形成されたコイルにおける巻線の巻回数のことである。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態のモータについて説明する。なお、第2実施形態のモータにおいて、前述の第1実施形態のモータ10と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図14には、第2実施形態のモータの一部を構成するコイル体32が示されている。なお、この図においては、帯部材34の図示を省略している。図14に示されるように、本実施形態のモータは、V相のコイル群42Vの構成が異なることを除いては、前述の第1実施形態のモータ10と同様に構成されている。
詳述すると、図15に示されるように、V相の第1コイル群42V1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62は、コイル間接続部74となっている。また、V相の第1コイル群42V1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、電源に接続される入力点43となっている。また、V相の第1コイル群42V1を構成する複数のコイル部16のうち周方向他方側から数えて2番目のコイル部16の第1結線部62は、中性点44となっている。また、V相の第2コイル群42V2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62は、電源に接続される入力点43となっている。
また、V相の第1コイル群42V1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、コイル間接続部74となっている。このコイル間接続部74は、V相の第1コイル群42V1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62(コイル間接続部74)と接続される。また、V相の第2コイル群42V2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、中性点44となっている。
図14及び図15に示されるように、本実施形態では、第1実施形態のモータ10のコイル体32(図4参照)と比べて、V相のコイル部16の入力点43及び入力線70を帯部材34の周方向他方側の端部に集中して配置することができる。すなわち、V相のコイル部16の入力点43及び入力線70が、帯部材34の周方向一方側の端部に配置されることを回避することができる。これにより、本実施形態では、第1実施形態のモータ10のコイル体32(図4参照)のように、V相のコイル部16の入力点43から延出する入力線70が、U相のコイル部16の入力点43から延出する入力線70及びW相のコイル部16の入力点43から延出する入力線70と交差することを回避することができる。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態のモータについて説明する。なお、第3実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図16には、第3実施形態のモータの一部を構成するコイル体32が示されている。なお、この図においては、帯部材34の図示を省略している。図16に示されるように、本実施形態のモータは、入力点43及び中性点44が、帯部材34(図4参照)の周方向の中間部において集中するように配置されていることを除いては、前述の第1実施形態のモータ10と同様に構成されている。
図17に示されるように、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62は、コイル間接続部74となっている。また、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、コイル間接続部74となっている。このコイル間接続部74は、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62(コイル間接続部74)と接続されるようになっている。
U相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62は、コイル間接続部74となっている。また、U相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、コイル間接続部74となっている。このコイル間接続部74は、U相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62(コイル間接続部74)と接続されるようになっている。
U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16のうち周方向他方側から数えて4番目のコイル部16の第2結線部64は、中性点44となっている。
U相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16のうち周方向他方側から数えて5番目のコイル部16の第1結線部62は、中性点44となっている。
U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16のうち周方向他方側から数えて5番目のコイル部16の第1結線部62は、入力点43となっている。
U相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16のうち周方向他方側から数えて4番目のコイル部16の第2結線部64は、入力点43となっている。
なお、図16に示されるように、V相のコイル群42Vは、中性点44と入力点43とが入れ替わっていることを除いては、U相のコイル群42Uと同様の構成となっている。また、W相のコイル群42Wは、U相のコイル群42Uと同様の構成となっている。
図16及び図17に示されるように、本実施形態では、各相のコイル部16の入力点43及び中性点44を帯部材34(図4参照)の周方向の中間部に集中して配置することができる。これに加えて、本実施形態では、帯部材34の周方向一方側の端部及び周方向の他方側の端部にそれぞれ各コイル間接続部74が配置された構成となっている。これにより、帯部材34の周方向一方側の端部と他方側の端部とが径方向に重ねられた状態で、帯部材34の周方向一方側の端部に形成された各コイル間接続部74と帯部材34の周方向他方側の端部に形成された各コイル間接続部74とを接続することができる。
(第4実施形態)
次に、第4実施形態のモータについて説明する。なお、第4実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図18には、第4実施形態のモータの一部を構成するコイル体32が示されている。なお、この図においては、帯部材34の図示を省略している。図18に示されるように、本実施形態のモータは、同じ相の複数のコイル部16が直列で結線されていることを除いては、前述の第1実施形態のモータ10と同様に構成されている。
図19及び図20に示されるように、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、コイル間接続部74となっている。また、U相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、コイル間接続部74となっている。このコイル間接続部74は、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64(コイル間接続部74)と接続されている。これにより、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16とU相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16とが、直列で接続されている。すなわち、U相のコイル群42Uの全てのコイル部16が直列で接続されている。
なお、図18に示されるように、V相のコイル群42Vは、中性点44と入力点43とが入れ替わっていることを除いては、U相のコイル群42Uと同様の構成となっている。また、W相のコイル群42Wは、U相のコイル群42Uと同様の構成となっている。
以上説明した本実施形態では、同じ相の複数のコイル部16が直列で結線され構成のコイル体32を得ることができる。
(第5実施形態)
次に、第5実施形態のモータについて説明する。なお、第5実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図21には、第5実施形態のモータの一部を構成するU相の複数のコイル部16が示されている。また、図22には、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16とU相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16とを軸方向にオフセットして図示した模式図が示されている。
図22に示されるように、本実施形態のコイル部16では、第3直線部A3(外)と第4直線部A4(内)とが接続された構成となっていると共に、第3直線部A3(内)と第4直線部A4(外)とが接続された構成となっている。
また、本実施形態では、周方向に隣り合う一方のコイル部16の第6直線部A6(内)と他方のコイル部16の第1直線部A1(外)とが接続された構成となっていると共に、周方向に隣り合う一方のコイル部16の第6直線部A6(外)と他方のコイル部16の第1直線部A1(内)とが接続された構成となっている。
また、本実施形態では、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1直線部A1(外)における第2直線部A2(外)とは反対側の端部は、入力点43となっている。また、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1直線部A1(内)における第2直線部A2(内)とは反対側の端部は、コイル間接続部74となっている。
また、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第6直線部A6(内)における第5直線部A5(内)とは反対側の端部は、コイル間接続部74となっている。このコイル間接続部74は、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1直線部A1(内)における第2直線部A2(内)とは反対側の端部(コイル間接続部74)と接続されるようになっている。また、U相の第1コイル群42U1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第6直線部A6(外)における第5直線部A5(外)とは反対側の端部は、中性点44となっている。
また、U相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1直線部A1(外)における第2直線部A2(外)とは反対側の端部は、コイル間接続部74となっている。また、U相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1直線部A1(内)における第2直線部A2(内)とは反対側の端部は、中性点44となっている。
また、U相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第6直線部A6(内)における第5直線部A5(内)とは反対側の端部は、入力点43となっている。また、U相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第6直線部A6(外)における第5直線部A5(外)とは反対側の端部は、コイル間接続部74となっている。このコイル間接続部74は、U相の第2コイル群42U2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1直線部A1(外)における第2直線部A2(外)とは反対側の端部(コイル間接続部74)と接続されるようになっている。
なお、V相のコイル群42V及びW相のコイル群42WもU相のコイル群42Uと同様の構成となっている。
以上説明した本実施形態では、コイル部16において第1直線部A1(外)、第2直線部A2(外)、第3直線部A3(外)、第4直線部A4(内)、第5直線部A5(内)及び第6直線部A6(内)を有する経路からコイル部16において第1直線部A1(内)、第2直線部A2(内)、第3直線部A3(内)、第4直線部A4(外)、第5直線部A5(外)及び第6直線部A6(外)を有する経路へ電流を流すことができる。
(第6実施形態)
次に、第6実施形態のモータについて説明する。なお、第6実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図23~図25に示されるように、本実施形態のモータでは、U相とV相の間のUV相のコイル群42UVと、V相とW相の間のVW相のコイル群42VWと、W相とU相の間のWU相のコイル群42WUとが、デルタ結線で結線された構成となっている。
図25に示されるように、UV相の第1コイル群42UV1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62は、入力点43となっている。また、UV相の第2コイル群42UV2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62は、入力点43となっている。
VW相の第1コイル群42VW1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62は、入力点43となっている。また、VW相の第2コイル群42VW2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62は、入力点43となっている。
WU相の第1コイル群42WU1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62は、入力点43となっている。また、WU相の第2コイル群42WU2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62は、入力点43となっている。
UV相の第1コイル群42UV1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62(入力点43)とVW相の第1コイル群42VW1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62(入力点43)とは、相間接続線76を介して接続されている。
UV相の第2コイル群42UV2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62(入力点43)とWU相の第1コイル群42WU1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62(入力点43)とは、相間接続線76を介して接続されている。
VW相の第2コイル群42VW2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62(入力点43)とWU相の第2コイル群42WU2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向他方側に配置されたコイル部16の第1結線部62(入力点43)とは、相間接続線76を介して接続されている。
UV相の第1コイル群42UV1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、入力点43となっている。また、UV相の第2コイル群42UV2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、入力点43となっている。
VW相の第1コイル群42VW1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、入力点43となっている。また、VW相の第2コイル群42VW2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、入力点43となっている。
WU相の第1コイル群42WU1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、入力点43となっている。また、WU相の第2コイル群42WU2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64は、入力点43となっている。
UV相の第1コイル群42UV1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64(入力点43)とWU相の第2コイル群42WU2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64(入力点43)とは、相間接続線76を介して接続されている。
UV相の第2コイル群42UV2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64(入力点43)とVW相の第2コイル群42VW2を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64(入力点43)とは、相間接続線76を介して接続されている。
VW相の第1コイル群42VW1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64(入力点43)とWU相の第1コイル群42WU1を構成する複数のコイル部16のうち最も周方向一方側に配置されたコイル部16の第2結線部64(入力点43)とは、相間接続線76を介して接続されている。
以上説明した本実施形態のモータでは、スター結線で結線された第1実施形態のモータ10とは異なる特性にすることができる。
(第7実施形態及び第8実施形態)
次に、第7実施形態のモータ及び第8実施形態のモータについて説明する。なお、第7実施形態のモータ及び第8実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図26には、第7実施形態のモータの一部を構成するコイル部16とロータ12のマグネット18との関係を示す模式図が示されている。この図に示されるように、第2直線部A2(外)から第5直線部A5(内)までの周方向ピッチをP1(deg)とし、N極のマグネット18の回転方向一方側の端部からS極のマグネット18の回転方向一方側の端部までの周方向ピッチをP2(deg)とする。
また、図26には、N極のマグネット18がコイル部16上を通過することにより当該コイル部16に生じる誘導電流が矢印i1で示されている。この誘導電流i1は、第3直線部A3(内)、第2直線部A2(内)、第1直線部A1(内)、第1結線部62、第1直線部A1(外)、第2直線部A2(外)、第3直線部A3(外)内をこの順で流れる。
また、図26には、S極のマグネット18がコイル部16上を通過することにより当該コイル部16に生じる誘導電流が矢印i2で示されている。この誘導電流i2は、第4直線部A4(内)、第5直線部A5(内)、第6直線部A6(内)、第2結線部64、第6直線部A6(外)、第5直線部A5(外)、第4直線部A4(外)内をこの順で流れる。
これにより、コイル部16内を流れる誘導電流i1と誘導電流i2とは、互いに打ち消し合うように流れることになる。すなわち、誘導電流i1を流そうとする起電力と誘導電流i2を流そうとする起電力とが、互いに打ち消し合うようになる。
以上説明したように、本実施形態では、コイル部16内を流れる誘導電流i1と誘導電流i2とは、互いに打ち消し合うように流れる。これにより、誘導電流による損失が生じることが抑制される。その結果、モータ10の体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図ることができる。また、誘導電流による損失が生じることが抑制されることにより、コイル部16の発熱を抑えることができる。これにより、低発熱のモータを得ることができる。
図27には、第8実施形態のモータの一部を構成するコイル部16が示されている。この図に示されるように、本実施形態では、周方向に隣り合う2つのコイル部16内に1つの閉回路66が形成された構成となっている。そして、周方向に隣り合う2つのコイル部16内を流れる誘導電流i1と誘導電流i2とが、互いに打ち消し合うように設定することで、前述の第7実施形態のモータと同様の効果を得ることができる。
(第9実施形態)
次に、第9実施形態のモータについて説明する。なお、第9実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図28及び図29に示されるように、本実施形態のモータは、各部の寸法が以下のように設定されていることを除いては、前述の第1実施形態のモータ10と同様に構成されている。
図28に示されるように、鉛直部積層体56は、径方向に沿って切断した断面視で径方向への寸法R1が周方向への寸法S1よりも大きな寸法の矩形状断面となっている。また、図29に示されるように、鉛直部積層体56を構成する鉛直部36の周方向への寸法S2が、径方向への寸法R2よりも大きな寸法となっている。また、図28に示されるように、各相の導体群46U、46V、46W、における径方向内側の端部の周方向への寸法S3が、各相の導体群46U、46V、46Wを構成する鉛直部積層体56の径方向への寸法R1よりも大きな寸法に設定されている。
以上説明したように、本実施形態では、各相の導体群46U、46V、46Wにおける径方向内側(ロータ12のマグネット18側)の端部の周方向への寸法S3が、各相の導体群46U、46V、46Wを構成する鉛直部積層体56の径方向への寸法R1よりも大きな寸法に設定されている。このように設定することで、コイル体32の径方向の厚さを薄くできるため、ロータ12のマグネット18とステータコア26とのギャップを小さくすることができる。すなわち、磁気抵抗を小さくすることができる。これにより、モータのトルクをより一層向上させることができる。
また、本実施形態では、鉛直部積層体56の径方向への寸法R1が周方向への寸法S1よりも大きな寸法となっている。これにより、鉛直部積層体56の断面積を確保しつつ、鉛直部積層体56がロータ12のマグネット18の対向する面積を小さくすることができる。これにより、径方向磁束により鉛直部積層体56に発生する渦電流を抑制できる。その結果、モータのトルクをより一層向上させることができる。
さらに、本実施形態では、鉛直部積層体56を構成する鉛直部36の周方向への寸法S2が、径方向への寸法R2よりも大きな寸法となっている。これにより、ロータ12のマグネット18間の周方向に鎖交する漏れ磁束による鉛直部積層体56に発生する渦電流を抑制できる。その結果、モータのトルクをより一層向上させることができる。
(第10実施形態及び第11実施形態)
次に、第10実施形態及び第11実施形態のモータについて説明する。なお、第10実施形態及び第11実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図30に示されるように、第10実施形態のモータの一部を構成するコイル体32では、2周目の帯部材34上に形成されたコイル部16の鉛直部36の周方向への寸法S2が、1周目の帯部材34上に形成されたコイル部16の鉛直部36の周方向への寸法S2よりも大きな寸法に設定されている。また、3周目の帯部材34上に形成されたコイル部16の鉛直部36の周方向への寸法S2が、2周目の帯部材34上に形成されたコイル部16の鉛直部36の周方向への寸法S2よりも大きな寸法に設定されている。さらに、4周目の帯部材34上に形成されたコイル部16の鉛直部36の周方向への寸法S2が、3周目の帯部材34上に形成されたコイル部16の鉛直部36の周方向への寸法S2よりも大きな寸法に設定されている。これにより、径方向に沿って切断した鉛直部積層体56の形状が、略扇型形状となっている。なお、帯部材34の1周目~4周目は、径方向内側から外側へ向けて順番に数えている。また、帯部材34の1周目~4周目は、帯部材34の1層目~4層目とそれぞれ対応している。
以上説明した構成とすることにより、第1実施形態のモータ10等と比べて、鉛直部積層体56の断面積を大きくすることができる。これにより、第1実施形態のモータ10等と比べて、鉛直部積層体56の電気抵抗を下げることができる。また、第1実施形態のモータ10等と比べて、コイル部16の占積率を高めることができる。
図31及び図32に示されるように、第11実施形態のモータは、径方向外側に配置されたコイル部16の分割数が、径方向内側に配置されたコイル部16の分割数よりも多くなっていることを除いては、第10実施形態のモータと同様に構成されている。本実施形態では、4周目の帯部材34上に形成された鉛直部36が、2つのスリット60よる三分割構造となっている。本実施形態のモータでは、4周目の帯部材34上に形成された鉛直部36のマグネット18(図1参照)と対向する面積を減少させることができる。これにより、鉛直部積層体56に発生する渦電流を抑制でき、モータのトルクをより一層向上させることができる。
(第12実施形態)
次に、第12実施形態のモータについて説明する。なお、第12実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図33及び図34に示されるように、本実施形態のモータは、帯部材34の周方向他方側の端部34C及び周方向の一方側の端部34Dの各コイル間接続部74の構成が異なることを除いては、前述の第3実施形態のモータ(図16及び図17参照)と同様の構成されている。
図33に示されるように、帯部材34の周方向他方側の端部34Cの各コイル間接続部74は、帯部材34の軸方向一方側の端34Kよりも軸方向一方側へ向けて延出している延出端部74Aを備えている。また、帯部材34の周方向一方側の端部34Dの各コイル間接続部74も、帯部材34の軸方向一方側の端34Kよりも軸方向一方側へ向けて延出している延出端部74Aを備えている。
そして、図34に示されるように、帯部材34の周方向一方側の端部34Dと他方側の端部34Cとが径方向に重ねられた状態で、帯部材34の周方向一方側の端部34Dに形成された各コイル間接続部74の延出端部74Aと帯部材34の周方向他方側の端部34Cに形成された各コイル間接続部74の延出端部74Aとを溶接やはんだ付けで接続する。このように、本実施形態では、各コイル間接続部74が延出端部74Aを備えた構成となっていることにより、上記の溶接やはんだ付け作業を容易にすることができる。
(第13実施形態)
次に、第13実施形態のモータについて説明する。なお、第13実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図35に示されるように、本実施形態のモータのコイル体32は、複数の帯部材34が径方向に巻き重ねられた構成となっている。図36には、各々の帯部材34に形成された複数のコイル部16が示されている。なお、図36においては、一の帯部材34に形成された複数のコイル部16と他の帯部材34に形成された複数のコイル部16とを、軸方向にオフセットさせた状態で示している。各々の帯部材34の周方向一方側の端部34D及び他方側の端部34Cには、各コイル間接続部74が設けられている。そして、一の帯部材34の周方向一方側の端部34Dと他の帯部材34の周方向他方側の端部34Cとが径方向に重ねられた状態で、一の帯部材34の周方向一方側の端部34Dに形成された各コイル間接続部74と他の帯部材34の周方向他方側の端部34Cに形成された各コイル間接続部74とが接続される。これにより、一の帯部材34に形成された複数のコイル部16と他の帯部材34に形成された複数のコイル部16とが、定められた接続状態で接続されるようになっている。なお、一の帯部材34の周方向一方側の端部34Dに形成された各コイル間接続部74と他の帯部材34の周方向他方側の端部34Cに形成された各コイル間接続部74との接続部分には、前述の第12実施形態の構成(図33及び図34参照)を適用することができる。
以上説明した本実施形態では、各コイル間接続部74を各々の帯部材34の周方向一方側の端部34D及び他方側の端部34Cに設けることにより、一の帯部材34の周方向一方側の端部34Dと他の帯部材34の周方向他方側の端部34Cとの接続部分において、一の帯部材34に形成された複数のコイル部16と他の帯部材34に形成された複数のコイル部16との接続を行うことができる。
(第14実施形態)
次に、第14実施形態のモータについて説明する。なお、第14実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図37及び図38には、本実施形態のモータの一部を構成するコイル体32が示されている。これらの図に示されるように、本実施形態のコイル体32は、以下の点を除いては、第1実施形態のモータ10のコイル体32(図4参照)と同様に構成されている。本実施形態のコイル体32は、4つの帯部材34が巻き重ねられた構成となっている。また、本実施形態のコイル体32は、一の帯部材34の周方向一方側の端部34Dと他の帯部材34の周方向他方側の端部34Cとが前述の第13実施形態と同様の構成で接続された構成となっている。
詳述すると、本実施形態のコイル体32は、周方向に連続するように接続された4つの帯部材34が5周目まで巻かれた構成となっている。すなわち、1つの帯部材34は、約1.25周分を構成するようになっている。
ここで、図38に示されるように、コイル体32において一の帯部材34の周方向一方側の端部34Dと他の帯部材34の周方向他方側の端部34Cとが周方向の同じ位置に配置される部分は、他の部分に対して径方向への厚み寸法が厚くなっている。なお、コイル体32において一の帯部材34の周方向一方側の端部34Dと他の帯部材34の周方向他方側の端部34Cとが周方向の同じ位置に配置される部分を厚肉部32Aと呼ぶことにする。また、コイル体32において厚肉部32Aを除く部分を薄肉部32Bと呼ぶことにする。本実施形態のコイル体32では、4つの厚肉部32Aが周方向に分散して配置される。具体的には、4つの厚肉部32Aが周方向に沿って等間隔(等角度ピッチ)に配置される。また、本実施形態では、厚肉部32Aと薄肉部32Bとが、周方向に沿って交互に配置される。
また、本実施形態では、コイル体32の薄肉部32Bと厚肉部32Aとの境目かつステータコア26側には、径方向に高さの差を有する段差部32Cが形成されている。
以上説明した本実施形態のモータのコイル体32では、4つの厚肉部32Aが周方向に沿って等間隔(等角度ピッチ)に配置された構成となっている。これにより、コイル体32をステータコア26の径方向内側に配置した状態で、コイル体32のステータコア26に対する同軸を保持し易くすることができる。
また、本実施形態では、コイル体32の薄肉部32Bと厚肉部32Aとの境目かつステータコア26側には、径方向に高さの差を有する段差部32Cが形成されている。換言すると、コイル体32におけるロータ12のマグネット18側には、ステータコア26側ほどの凹凸が形成されない構成となっている。これにより、本実施形態では、ロータ12のマグネット18側に段差部32Cが形成されている構成と比べて、コイル体32の内周面とマグネット18の外周面との間のギャップを均一にすることができる。その結果、トルクむらの少ない滑らかな回転のモータを得ることができる。
なお、図39に示されるように、コイル体32がステータコア26の径方向外側の面に沿って配置される構成では、コイル体32の径方向内側に段差部32Cが形成されるようにするとよい。また、図40に示されたコイル体32のように、コイル体32がステータコア26の径方向外側の面に沿って配置された場合及びコイル体32がステータコア26の径方向内側の面に沿って配置された場合の両方の場合を考慮した構成としてもよい。すなわち、アウタロータ型のモータ及びインナロータ型のモータの両方に適用可能なコイル体32としてもよい。図40に示されたコイル体32では、コイル体32の径方向外側の面及び径方向内側の両方に段差部32Cが形成されている。この場合、段差部32Cによる凹凸が、コイル体32の径方向外側の面及び径方向内側の面のどちらか一方で偏って大きくなることを抑制すればよい。
(第15実施形態)
次に、第15実施形態のモータについて説明する。なお、第15実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図41及び図42には、本実施形態のモータの一部を構成するコイル体32が示されている、この図に示されるように、本実施形態のコイル体32は、以下の点を除いては、第1実施形態のモータ10のコイル体32と同様に構成されている。
本実施形態のコイル体32では、各コイル部16の入力点43は、帯部材34の軸方向一方側の端34Kよりも軸方向一方側へ向けて延出している延出端部43Aを備えている。また、本実施形態のコイル体32では、3つのバイパス接続部80、82、84が帯部材34の周方向の中間部に形成されている。帯部材34における軸方向一方側の端部には、軸方向一方側へ向けて突出する舌片状の3つのバイパス接続部形成部34Lが形成されている。そして、3つのバイパス接続部80、82、84は、3つのバイパス接続部形成部34L上にそれぞれ形成されている。3つのバイパス接続部80、82、84は、周方向に延びる基部86と、基部86における周方向の両端部からそれぞれ軸方向一方側へ向けて延びる一対の延出端部接続部88と、基部86における周方向の中間部から軸方向一方側へ向けて延びる入力線部90と、を含んで構成されている。このバイパス接続部80、82、84は、周方向一方側へ向けてこの順で配置されている。また、バイパス接続部80、82、84は、帯部材34が環状に巻かれた状態において、帯部材34の周方向他方側の端部34C及び周方向一方側の端部34Dと対応する位置に配置されている。
帯部材34の周方向他方側の端部34Cに配置されたW相のコイル部16の入力点43(延出端部43A)及び帯部材34の周方向一方側の端部34Dに配置されたW相のコイル部16の入力点43(延出端部43A)は、バイパス接続部80の一対の延出端部接続部88にそれぞれ接続される。
また、帯部材34の周方向他方側の端部34Cに配置されたV相のコイル部16の入力点43(延出端部43A)及び帯部材34の周方向一方側の端部34Dに配置されたV相のコイル部16の入力点43(延出端部43A)は、バイパス接続部82の一対の延出端部接続部88にそれぞれ接続される。
さらに、帯部材34の周方向他方側の端部34Cに配置されたU相のコイル部16の入力点43(延出端部43A)及び帯部材34の周方向一方側の端部34Dに配置されたU相のコイル部16の入力点43(延出端部43A)は、バイパス接続部84の一対の延出端部接続部88にそれぞれ接続される。
以上説明したように、本実施形態のコイル体32では、各相のコイル部16の2つの入力点43をバイパス接続部80、82、84を介して接続することができる。この構成では、バイパス接続部80、82、84の電流経路の断面積を確保できるため、より大きな電流に対応させることができる。
また、本実施形態のコイル体32では、バイパス接続部80、82、84が径方向に積層され、軸方向に積み上がることが無い構成となっている。これにより、コイル体32の軸方向への体格の増加が抑制され、モータの軸方向への体格の大型化を抑制することができる。
なお、バイパス接続部80、82、84は、帯部材34の片面に形成されていてもよいし両面に形成されていてもよい。また、中性点44やコイル間接続部74の接続を行うためのバイパス接続部を設けた構成としてもよい。
(第16実施形態)
次に、第16実施形態のモータについて説明する。なお、第16実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図43に示されるように、本実施形態のモータのコイル体32では、帯部材34の周方向他方側の端部34Cの周方向位置と帯部材34の周方向一方側の端部34Dの周方向位置とが一致していない構成となっている。帯部材34の周方向他方側の端部34Cの周方向位置と帯部材34の周方向一方側の端部34Dの周方向位置とを一致させるか否かについては、帯部材34上に形成されている複数のコイル部16の接続状態等を考慮して適宜設定すればよい。
(第17実施形態)
次に、第17実施形態のモータについて説明する。なお、第17実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図44に示されるように、本実施形態のモータのコイル体32は、第1実施形態のモータ10のコイル体32(図4参照)の径方向外側に第3実施形態のモータ10のコイル体32(図16参照)が配置された構成と同様の構成となっている。このように、一の接続状態で接続された複数のコイル部16と他の接続状態で接続された複数のコイル部16とが径方向に重なる構成のコイル体32としてもよい。
(その他の構成)
なお、以上説明した各実施形態の構成を組み合わせることに加えて、以下の構成を組み合わせることもできる。
図45には、ステータコア26とコイル体32との間に配置されるインシュレータ28の断面を模式的に示す拡大断面図が示されている。この図に示されるように、インシュレータ28は、絶縁性の材料を用いて形成された基体50の中に軟磁性材料を用いて形成された軟磁性部52を含む構成となっている。なお、本実施形態のインシュレータ28では、当該インシュレータ28の全体が、基体50の中に軟磁性部52を含む構成となっている。一例として、本実施形態では、基体50として樹脂材料が用いられている。また、本実施形態では、軟磁性部52として鉄などの軟磁性を有する金属アトマイズ粉が用いられている。このように構成することで、マグネット18の磁束をステータコア26にインシュレータ28内の軟磁性部52を介して導入させることができ、マグネット18とステータコア26との間の磁気抵抗を減少させることができる。その結果、マグネット18の磁束を有効利用でき、モータのトルクアップ及び小型化を図ることができる。
図46に示されたモータ118のステータ14は、ステータコア26を備えていないコアレス構造となっている。また、本実施形態のモータ118のロータ12は、コイル体32に対して径方向内側に配置されたマグネット18と、コイル体32に対して径方向外側に配置されたマグネット18と、を備えている。
図47に示されたモータ120のステータ14は、ステータコア26に対して径方向内側に配置されたコイル体32と、ステータコア26に対して径方向外側に配置されたコイル体32と、を備えた構成となっている。また、本実施形態のモータ120のロータ12は、径方向内側のコイル体32に対して径方向内側に配置されたマグネット18と、径方向外側のコイル体32に対して径方向外側に配置されたマグネット18と、を備えている。
図48に示されたモータ122のロータ12は、ロータコア24の第2円筒部24Bの内周面に固定されたマグネット18と、ロータコア24の第2円筒部24Bの外周面に固定されたマグネット18と、を備えている。このモータ122のステータ14は、第2円筒部24Bの内周面に固定されたマグネット18と対向して配置されるステータコア26及びコイル体32と、第2円筒部24Bの外周面に固定されたマグネット18と対向して配置されるステータコア26及びコイル体32と、を備えている。
図49に示されたモータ124のロータ12は、第2円筒部24Bの軸方向一方側の端部に設けられたマグネット固定部126と、このマグネット固定部126に固定されたマグネット18と、を備えている。このモータ124のステータ14は、マグネット18の径方向内側の面と対向して配置されるステータコア26及びコイル体32と、マグネット18の径方向外側の面と対向して配置されるステータコア26及びコイル体32と、を備えている。
以上説明したモータ118、120、122、124のように、ステータ14を構成するコイル体32の数や配置、ロータ12のマグネット18の配置、ステータコア26の数等は、モータに要求される出力特性や体格等を考慮して適宜設定すればよい。
また、コイル部16の形状は、図6~図9等に示された形状に限定されない。例えば、図50~図52に示されるように、図6~図9等に示された形状とは異なる形状のコイル部16としてもよい。なお、図50~図52に示されたコイル部16において、図6~図9等に示された形状のコイル部16と同様に機能する部分には、図6~図9等に示された形状のコイル部16の各部と同じ符号を付している。
(第18実施形態)
次に、第18実施形態のモータについて説明する。なお、第18実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図53に示されるように、第18実施形態のモータのコイル体32は、周方向に環状に巻かれた複数の帯部材34が径方向に積層された構成となっている。具体的には、本実施形態では、3つの帯部材34が径方向に積層されている。ここで、3つの帯部材34を径方向内側から径方向外側へ向けて順に1層目の帯部材34、2層目の帯部材34、3層目の帯部材34と呼ぶことにする。なお、本実施形態では、単一の帯部材34によって1つの層が形成されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、周方向につなぎ合わされた複数の帯部材34によって1つの層が構成されていてもよい。
図54には、1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16と2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16と3層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16とを軸方向にオフセットさせた図が示されている。なお、2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16は1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16に対して軸方向他方側へオフセットしており、3層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16は2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16に対して軸方向他方側へオフセットしている。
1層目の帯部材34上には、20個のU相のコイル部16U、20個のV相のコイル部16V及び20個のW相のコイル部16Wが形成されている。
1層目の帯部材34上に形成された20個のU相のコイル部16Uは、入力部128と出力部130との間において定められた接続状態で接続されている。詳述すると、20個のU相のコイル部16Uのうちの10個のU相のコイル部16Uは直列で結線された第1コイル群42U1となっており、残りの10個のU相のコイル部16Uは直列で結線された第2コイル群42U2となっている。U相の第1コイル群42U1とU相の第2コイル群42U2とは、並列で接続されている。
ここで、U相の第1コイル群42U1を構成する10個のコイル部16Uに入力点43側から出力点45側にかけて順番にX1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10の番号を付すことにする。また、以下の説明においては、これらの番号X1~X10をコイル部16Uを示す符号の末尾に括弧書きで付す場合がある。また、図面においては、スペースの都合上、上記番号X1~X10のみをコイル部16Uと隣接する箇所に付す場合がある。
図54(図6も参照)に示されるように、1層目の帯部材34上においては、コイル部16U(X10)、コイル部16U(X1)、コイル部16U(X2)、コイル部16U(X3)、コイル部16U(X4)、コイル部16U(X5)、コイル部16U(X6)、コイル部16U(X7)、コイル部16U(X8)及びコイル部16U(X9)が、周方向一方側から他方側にかけてこの順で配置されている。また、コイル部16U(X1)の第1結線部62は入力点43となっている。また、コイル部16U(X2)の第1結線部62は、コイル部16U(X1)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16U(X3)の第1結線部62は、コイル部16U(X2)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16U(X4)の第1結線部62は、コイル部16U(X3)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16U(X5)の第1結線部62は、コイル部16U(X4)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16U(X6)の第1結線部62は、コイル部16U(X5)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16U(X7)の第1結線部62は、コイル部16U(X6)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16U(X8)の第1結線部62は、コイル部16U(X7)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16U(X9)の第1結線部62は、コイル部16U(X8)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16U(X9)の第2結線部64及びコイル部16U(X10)の第1結線部62は、それぞれ互いに接続されるコイル間接続部74となっている。また、コイル部16U(X10)の第2結線部64は出力点45となっている。
また、U相の第2コイル群42U2を構成する10個のコイル部16Uに出力点45側から入力点43側にかけて順番にX1´、X2´、X3´、X4´、X5´、X6´、X7´、X8´、X9´、X10´の番号を付すことにする。また、以下の説明においては、これらの番号X1´~X10´をコイル部16Uを示す符号の末尾に括弧書きで付す場合がある。また、図面においては、スペースの都合上、上記番号X1´~X10´のみをコイル部16Uと隣接する箇所に付す場合がある。
1層目の帯部材34上においては、コイル部16U(X10´)、コイル部16U(X1´)、コイル部16U(X2´)、コイル部16U(X3´)、コイル部16U(X4´)、コイル部16U(X5´)、コイル部16U(X6´)、コイル部16U(X7´)、コイル部16U(X8´)及びコイル部16U(X9´)が、周方向一方側から他方側にかけてこの順で配置されている。また、コイル部16U(X1´)の第1結線部62は出力点45となっている。また、コイル部16U(X2´)の第1結線部62は、コイル部16U(X1´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16U(X3´)の第1結線部62は、コイル部16U(X2´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16U(X4´)の第1結線部62は、コイル部16U(X3´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16U(X5´)の第1結線部62は、コイル部16U(X4´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16U(X6´)の第1結線部62は、コイル部16U(X5´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16U(X7´)の第1結線部62は、コイル部16U(X6´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16U(X8´)の第1結線部62は、コイル部16U(X7´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16U(X9´)の第1結線部62は、コイル部16U(X8´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16U(X9´)の第2結線部64及びコイル部16U(X10´)の第1結線部62は、それぞれ互いに接続されるコイル間接続部74となっている。また、コイル部16U(X10´)の第2結線部64は入力点43となっている。
コイル部16U(X1)の入力点43とコイル部16U(X10´)の入力点43とは、互いに入力部128を介して接続されている。また、コイル部16U(X10)の出力点45とコイル部16U(X1´)の出力点45とは、互いに出力部130を介して接続されている。なお、コイル部16U(X1)の入力点43及びコイル部16U(X10´)の入力点43とつながっている入力部128を1層目のU相の入力部128(1inU)と呼ぶことにする。また、コイル部16U(X10)の出力点45及びコイル部16U(X1´)の出力点45とつながっている出力部130を1層目のU相の出力部130(1outU)と呼ぶことにする。
1層目の帯部材34上に形成された20個のV相のコイル部16V及び20個のW相のコイル部16Wについても20個のU相のコイル部16Uと同様の関係で接続されている。なお、以下においては、20個のV相のコイル部16Vの接続関係及び20個のW相のコイル部16Wの接続関係を文章のみによって説明する場合がある。すなわち、図面においては、20個のV相のコイル部16V及び20個のW相のコイル部16Wを示す符号を省略する場合がある。
1層目の帯部材34上に形成された20個のV相のコイル部16Vは、入力部128と出力部130との間において定められた接続状態で接続されている。詳述すると、20個のV相のコイル部16Vのうちの10個のV相のコイル部16Vは直列で結線された第1コイル群42V1となっており、残りの10個のV相のコイル部16Vは直列で結線された第2コイル群42V2となっている。V相の第1コイル群42V1とV相の第2コイル群42V2とは、並列で接続されている。
ここで、V相の第1コイル群42V1を構成する10個のコイル部16Vに入力点43側から出力点45側にかけて順番にY1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10の番号を付すことにする。また、以下の説明においては、これらの番号Y1~Y10をコイル部16Vを示す符号の末尾に括弧書きで付す場合がある。
1層目の帯部材34上においては、コイル部16V(Y7)、コイル部16V(Y8)、コイル部16V(Y9)、コイル部16V(Y10)、コイル部16V(Y1)、コイル部16V(Y2)、コイル部16V(Y3)、コイル部16V(Y4)、コイル部16V(Y5)及びコイル部16V(Y6)が、周方向一方側から他方側にかけてこの順で配置されている。また、コイル部16V(Y1)の第1結線部62は入力点43となっている。また、コイル部16V(Y2)の第1結線部62は、コイル部16V(Y1)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16V(Y3)の第1結線部62は、コイル部16V(Y2)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16V(Y4)の第1結線部62は、コイル部16V(Y3)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16V(Y5)の第1結線部62は、コイル部16V(Y4)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16V(Y6)の第1結線部62は、コイル部16V(Y5)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16V(Y6)の第2結線部64及びコイル部16V(Y7)の第1結線部62は、それぞれ互いに接続されるコイル間接続部74となっている。また、コイル部16V(Y8)の第1結線部62は、コイル部16V(Y7)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16V(Y9)の第1結線部62は、コイル部16V(Y8)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16V(Y10)の第1結線部62は、コイル部16V(Y9)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16V(Y10)の第2結線部64は出力点45となっている。
また、V相の第2コイル群42V2を構成する10個のコイル部16Vに出力点45側から入力点43側にかけて順番にY1´、Y2´、Y3´、Y4´、Y5´、Y6´、Y7´、Y8´、Y9´、Y10´の番号を付すことにする。また、以下の説明においては、これらの番号Y1´~Y10´をコイル部16Vを示す符号の末尾に括弧書きで付す場合がある。
1層目の帯部材34上においては、コイル部16V(Y6´)、コイル部16V(Y7´)、コイル部16V(Y8´)、コイル部16V(Y9´)、コイル部16V(Y10´)、コイル部16V(Y1´)、コイル部16V(Y2´)、コイル部16V(Y3´)、コイル部16V(Y4´)及びコイル部16V(Y5´)が、周方向一方側から他方側にかけてこの順で配置されている。また、コイル部16V(Y1´)の第1結線部62は出力点45となっている。また、コイル部16V(Y2´)の第1結線部62は、コイル部16V(Y1´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16V(Y3´)の第1結線部62は、コイル部16V(Y2´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16V(Y4´)の第1結線部62は、コイル部16V(Y3´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16V(Y5´)の第1結線部62は、コイル部16V(Y4´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16V(Y5´)の第2結線部64及びコイル部16V(Y6´)の第1結線部62は、それぞれ互いに接続されるコイル間接続部74となっている。また、コイル部16V(Y7´)の第1結線部62は、コイル部16V(Y6´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16V(Y8´)の第1結線部62は、コイル部16V(Y7´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16V(Y9´)の第1結線部62は、コイル部16V(Y8´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16V(Y10´)の第1結線部62は、コイル部16V(Y9´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16V(Y10´)の第2結線部64は入力点43となっている。
コイル部16V(Y1)の入力点43とコイル部16V(Y10´)の入力点43とは、互いに入力部128を介して接続されている。また、コイル部16V(Y10)の出力点45とコイル部16V(Y1´)の出力点45とは、互いに出力部130を介して接続されている。なお、コイル部16V(Y1)の入力点43及びコイル部16V(Y10´)の入力点43とつながっている入力部128を1層目のV相の入力部128(1inV)と呼ぶことにする。また、コイル部16V(Y10)の出力点45及びコイル部16V(Y1´)の出力点45とつながっている出力部130を1層目のV相の出力部130(1outV)と呼ぶことにする。
1層目の帯部材34上に形成された20個のW相のコイル部16Wは、入力部128と出力部130との間において定められた接続状態で接続されている。詳述すると、20個のW相のコイル部16Wのうちの10個のW相のコイル部16Wは直列で結線された第1コイル群42W1となっており、残りの10個のW相のコイル部16Wは直列で結線された第2コイル群42W2となっている。W相の第1コイル群42W1とW相の第2コイル群42W2とは、並列で接続されている。
ここで、W相の第1コイル群42W1を構成する10個のコイル部16Wに入力点43側から出力点45側にかけて順番にZ1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10の番号を付すことにする。また、以下の説明においては、これらの番号Z1~Z10をコイル部16Wを示す符号の末尾に括弧書きで付す場合がある。
1層目の帯部材34上においては、コイル部16W(Z3)、コイル部16W(Z4)、コイル部16W(Z5)、コイル部16W(Z6)、コイル部16W(Z7)、コイル部16W(Z8)、コイル部16W(Z9)、コイル部16W(Z10)、コイル部16W(Z1)及びコイル部16W(Z2)が、周方向一方側から他方側にかけてこの順で配置されている。また、コイル部16W(Z1)の第1結線部62は入力点43となっている。また、コイル部16W(Z2)の第1結線部62は、コイル部16W(Z1)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16W(Z2)の第2結線部64及びコイル部16W(Z3)の第1結線部62は、それぞれ互いに接続されるコイル間接続部74となっている。また、コイル部16W(Z4)の第1結線部62は、コイル部16W(Z3)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16W(Z5)の第1結線部62は、コイル部16W(Z4)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16W(Z6)の第1結線部62は、コイル部16W(Z5)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16W(Z7)の第1結線部62は、コイル部16W(Z6)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16W(Z8)の第1結線部62は、コイル部16W(Z7)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16W(Z9)の第1結線部62は、コイル部16W(Z8)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16W(Z10)の第1結線部62は、コイル部16W(Z9)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16W(Z10)の第2結線部64は出力点45となっている。
また、W相の第2コイル群42W2を構成する10個のコイル部16Wに出力点45側から入力点43側にかけて順番にZ1´、Z2´、Z3´、Z4´、Z5´、Z6´、Z7´、Z8´、Z9´、Z10´の番号を付すことにする。また、以下の説明においては、これらの番号Z1´~Z10´をコイル部16Wを示す符号の末尾に括弧書きで付す場合がある。
1層目の帯部材34上においては、コイル部16W(Z3´)、コイル部16W(Z4´)、コイル部16W(Z5´)、コイル部16W(Z6´)、コイル部16W(Z7´)、コイル部16W(Z8´)、コイル部16W(Z9´)、コイル部16W(Z10´)、コイル部16W(Z1´)及びコイル部16W(Z2´)が、周方向一方側から他方側にかけてこの順で配置されている。また、コイル部16W(Z1´)の第1結線部62は出力点45となっている。また、コイル部16W(Z2´)の第1結線部62は、コイル部16W(Z1´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16W(Z2´)の第2結線部64及びコイル部16W(Z3´)の第1結線部62は、それぞれ互いに接続されるコイル間接続部74となっている。また、コイル部16W(Z4´)の第1結線部62は、コイル部16W(Z3´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16W(Z5´)の第1結線部62は、コイル部16W(Z4´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16W(Z6´)の第1結線部62は、コイル部16W(Z5´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16W(Z7´)の第1結線部62は、コイル部16W(Z6´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16W(Z8´)の第1結線部62は、コイル部16W(Z7´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16W(Z9´)の第1結線部62は、コイル部16W(Z8´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16W(Z10´)の第1結線部62は、コイル部16W(Z9´)の第2結線部64と接続されている。また、コイル部16W(Z10´)の第2結線部64は入力点43となっている。
コイル部16W(Z1)の入力点43とコイル部16W(Z10´)の入力点43とは、互いに入力部128を介して接続されている。また、コイル部16W(Z10)の出力点45とコイル部16W(Z1´)の出力点45とは、互いに出力部130を介して接続されている。なお、コイル部16W(Z1)の入力点43及びコイル部16W(Z10´)の入力点43とつながっている入力部128を1層目のW相の入力部128(1inW)と呼ぶことにする。また、コイル部16W(Z10)の出力点45及びコイル部16W(Z1´)の出力点45とつながっている出力部130を1層目のW相の出力部130(1outW)と呼ぶことにする。
2層目の帯部材34及び当該帯部材34上に形成された複数のコイル部16等の構成は、1層目の帯部材34及び当該帯部材34上に形成された複数のコイル部16等の構成と同様の構成となっている。すなわち、2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16のパターン(回路の型)と1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16のパターン(回路の型)とが一致している。また、2層目の帯部材34上に形成された各入力部128及び各出力部130のパターン(回路の型)と1層目の帯部材34上に形成された各入力部128及び各出力部130のパターン(回路の型)とが一致している。そのため、2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16等において1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16等と対応する部分には、1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16等と対応する部分と同じ符号を付している箇所がある。ここで、2層目の帯部材34における各入力部128及び各出力部130を2層目のU相の入力部128(2inU)、2層目のU相の出力部130(2outU)、2層目のV相の入力部128(2inV)、2層目のV相の出力部130(2outV)、2層目のW相の入力部128(2inW)、2層目のW相の出力部130(2outW)と呼ぶことにする。
3層目の帯部材34及び当該帯部材34上に形成された複数のコイル部16等の構成は、1層目の帯部材34及び当該帯部材34上に形成された複数のコイル部16等の構成と同様の構成となっている。すなわち、3層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16のパターン(回路の型)と1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16のパターン(回路の型)とが一致している。また、3層目の帯部材34上に形成された各入力部128のパターン(回路の型)と1層目の帯部材34上に形成された各入力部128のパターン(回路の型)とが一致している。そのため、3層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16等において1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16等と対応する部分には、1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16等と対応する部分と同じ符号を付している箇所がある。ここで、3層目の帯部材34における各入力部128及び各出力部130を3層目のU相の入力部128(3inU)、3層目のU相の出力部130(3outU)、3層目のV相の入力部128(3inV)、3層目のV相の出力部130(3outV)、3層目のW相の入力部128(3inW)、3層目のW相の出力部130(3outW)と呼ぶことにする。ここで、本実施形態では、3層目のU相の出力部130(3outU)と、3層目のV相の出力部130(3outV)と、3層目のW相の出力部130(3outW)とは、互いに中性点接続パターン部72を介して接続されている。
図54に示されるように、2層目の帯部材34は、1層目の帯部材34に対して周方向一方側へ角度α[deg]だけオフセットして配置されている。これにより、1層目のU相の出力部130(1outU)の端部と2層目のU相の入力部128(2inU)の端部とが、周方向の同じ位置に配置されている。また、1層目のV相の出力部130(1outV)の端部と2層目のV相の入力部128(2inV)の端部とが、周方向の同じ位置に配置されている。また、1層目のW相の出力部130(1outW)の端部と2層目のW相の入力部128(2inW)の端部とが、周方向の同じ位置に配置されている。なお、図54(図6も参照)に示されるように、本実施形態では、角度α[deg]は、コイル部16の第2直線部A2の周方向の中心から第5直線部A5の周方向の中心までの周方向の角度の2倍となっている。
図54に示されるように、3層目の帯部材34は、2層目の帯部材34に対して周方向一方側へ角度α[deg]だけオフセットして配置されている。これにより、2層目のU相の出力部130(2outU)の端部と3層目のU相の入力部128(3inU)の端部とが、周方向の同じ位置に配置されている。また、2層目のV相の出力部130(2outV)の端部と3層目のV相の入力部128(3inV)の端部とが、周方向の同じ位置に配置されている。また、2層目のW相の出力部130(2outW)の端部と3層目のW相の入力部128(3inW)の端部とが、周方向の同じ位置に配置されている。
図55に示されるように、1層目のU相の出力部130(1outU)の端部と2層目のU相の入力部128(2inU)の端部とが、周方向の同じ位置で接続されている。また、2層目のU相の出力部130(2outU)の端部と3層目のU相の入力部128(3inU)の端部とが、周方向の同じ位置で接続されている。なお、1層目のU相の出力部130(1outU)の端部と2層目のU相の入力部128(2inU)の端部とは、ビアや配線等を介して接続されている。また、2層目のU相の出力部130(2outU)の端部と3層目のU相の入力部128(3inU)の端部とは、ビアや配線等を介して接続されている。
図示は省略するが、1層目のV相の出力部130(1outV)の端部と2層目のV相の入力部128(2inV)の端部とが、周方向の同じ位置で接続されている。また、2層目のV相の出力部130(2outV)の端部と3層目のV相の入力部128(3inV)の端部とが、周方向の同じ位置で接続されている。また、1層目のW相の出力部130(1outW)の端部と2層目のW相の入力部128(2inW)の端部とが、周方向の同じ位置で接続されている。また、2層目のW相の出力部130(2outW)の端部と3層目のW相の入力部128(3inW)の端部とが、周方向の同じ位置で接続されている。
なお、1層目のU相の入力部128(1inU)、1層目のV相の入力部128(1inV)及び1層目のW相の入力部128(1inW)は、それぞれ電源に接続される。
ところで、2層目の帯部材34の周長は、1層目の帯部材34の周長よりも長くなる。また、3層目の帯部材34の周長は、2層目の帯部材34の周長よりも長くなる。そのため、本実施形態では、2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16のパターンの周方向幅を1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16のパターンの周方向幅よりも広げている。また、3層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16のパターンの周方向幅を2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16のパターンの周方向幅よりも広げている。
図53、図54及び図55に示されるように、以上説明した本実施形態のモータのコイル体32では、1層目の出力部130と2層目の入力部128とを周方向の同じ位置で接続することができると共に、2層目の出力部130と3層目の入力部128とを周方向の同じ位置で接続することができる。
また、本実施形態のコイル体32では、1層目の帯部材34において径方向に重ね合わされて接合されている部分34M(1層目の帯部材34の周方向の両端部)の周方向位置と、2層目の帯部材34において径方向に重ね合わされて接合されている部分34M(2層目の帯部材34の周方向の両端部)の周方向位置と、3層目の帯部材34において径方向に重ね合わされて接合されている部分34M(3層目の帯部材34の周方向の両端部)の周方向位置とを、周方向にオフセットさせることができる。これにより、本実施形態のコイル体32では、各層の帯部材34における上記部分34Mが周方向の同じ位置に配置される構成と比べて、コイル体32の径方向への歪を抑制することができる。また、本実施形態のコイル体32では、各層の帯部材34上に形成された複数のコイル部16のパターン(回路の型)が互いに一致している。これにより、各層の複数のコイル16のパターン設計を相似的に行うことができ、設計工数を削減することができる。
なお、本実施形態のコイル体32では、帯部材34を3層とした例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、帯部材34を2層としてもよいし、帯部材34を4層以上としてもよい。この場合、入力部128及び出力部130の位置を調節することで、前述のαの整数倍と対応する数の帯部材34が積層された構成とすることができる。
(第19実施形態)
次に、第19実施形態のモータについて説明する。なお、第19実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図56には、1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16と2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16とを軸方向にオフセットさせた図が示されている。なお、2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16は1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16に対して軸方向他方側へオフセットしている。この図に示されるように、本実施形態のモータのコイル体32は、2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16が後述の構成となっていることを除いては、前述の第18実施形態のモータのコイル体32と同様の構成となっている。
2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16では、1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16において帯部材34の一方側の面34A(図53参照)に形成されている部分(実線で描かれている部分)と対応する部分が帯部材34の他方側の面34B(図53参照)に形成されている。また、2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16では、1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16において帯部材34の他方側の面34Bに形成されている部分(破線で描かれている部分)と対応する部分が帯部材34の一方側の面34Aに形成されている。以下においては、1層目の帯部材34上に形成された複数のU相のコイル部16Uと2層目の帯部材34上に形成された複数のU相のコイル部16Uとを比較して説明する。
図57には、1層目の帯部材34上に形成されたU相のコイル部16Uが示されている。この図に示されるように、1層目の帯部材34上に形成されたU相のコイル部16Uでは、第1直線部A1、第2直線部A2及び第3直線部A3が、帯部材34の一方側の面34Aに形成されている。また、1層目の帯部材34上に形成されたU相のコイル部16Uでは、第4直線部A4、第5直線部A5及び第6直線部A6が、帯部材34の他方側の面34Bに形成されている。図示は省略するが、1層目の帯部材34上に形成されたV相のコイル部16Vでは、第1直線部A1、第2直線部A2及び第3直線部A3が、帯部材34の一方側の面34Aに形成されている。また、1層目の帯部材34上に形成されたV相のコイル部16Vでは、第4直線部A4、第5直線部A5及び第6直線部A6が、帯部材34の他方側の面34Bに形成されている。また、1層目の帯部材34上に形成されたW相のコイル部16Wでは、第1直線部A1、第2直線部A2及び第3直線部A3が、帯部材34の一方側の面34Aに形成されている。また、1層目の帯部材34上に形成されたW相のコイル部16Wでは、第4直線部A4、第5直線部A5及び第6直線部A6が、帯部材34の他方側の面34Bに形成されている。
図58には、2層目の帯部材34上に形成されたU相のコイル部16Uが示されている。この図に示されるように、2層目の帯部材34上に形成されたU相のコイル部16Uでは、第1直線部A1、第2直線部A2及び第3直線部A3が、帯部材34の他方側の面34Bに形成されている。また、2層目の帯部材34上に形成されたU相のコイル部16Uでは、第4直線部A4、第5直線部A5及び第6直線部A6が、帯部材34の一方側の面34Aに形成されている。図示は省略するが、2層目の帯部材34上に形成されたV相のコイル部16Vでは、第1直線部A1、第2直線部A2及び第3直線部A3が、帯部材34の他方側の面34Bに形成されている。また、2層目の帯部材34上に形成されたV相のコイル部16Vでは、第4直線部A4、第5直線部A5及び第6直線部A6が、帯部材34の一方側の面34Aに形成されている。また、2層目の帯部材34上に形成されたW相のコイル部16Wでは、第1直線部A1、第2直線部A2及び第3直線部A3が、帯部材34の他方側の面34Bに形成されている。また、2層目の帯部材34上に形成されたW相のコイル部16Wでは、第4直線部A4、第5直線部A5及び第6直線部A6が、帯部材34の一方側の面34Aに形成されている。
以上説明した本実施形態のモータのコイル体32においても、前述の第18実施形態のモータのコイル体32と同様の効果を得ることができる。
(第20実施形態)
次に、第20実施形態のモータについて説明する。なお、第20実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図59に示されるように、本実施形態のモータのコイル体32では、1層目の帯部材34において径方向に重ね合わされて接合されている部分34Mの周方向位置と2層目の帯部材34において径方向に重ね合わされて接合されている部分34Mの周方向位置と3層目の帯部材34において径方向に重ね合わされて接合されている部分34Mの周方向位置とが、前述の第18実施形態のモータのコイル体32(図53参照)よりも周方向に分散して配置されている。
図60には、1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16と2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16とを軸方向にオフセットさせた図が示されている。なお、2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16は1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16に対して軸方向他方側へオフセットしている。この図に示されるように、本実施形態のモータのコイル体32では、各層の帯部材34における入力部128及び出力部130の位置が周方向に変更されていることを除いては、前述の第18実施形態のモータのコイル体32と同様の構成となっている。なお、3層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16の図示は省略している。
以上説明した本実施形態のモータのコイル体32では、各層の帯部材34における入力部128及び出力部130の位置を変更することにより、前述の第18実施形態のモータのコイル体32(図53参照)よりも、各層の帯部材34において径方向に重ね合わされて接合されている部分34Mを周方向に分散させることができる。
(第21実施形態)
次に、第21実施形態のモータについて説明する。なお、第21実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図61には、1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16と2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16と3層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16と4層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16を軸方向にオフセットさせた図が示されている。すなわち、第21実施形態のモータのコイル体32は、4つの帯部材34が径方向に積層された構成となっている。なお、2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16は1層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16に対して軸方向他方側へオフセットしており、3層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16は2層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16に対して軸方向他方側へオフセットしており、4層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16は3層目の帯部材34上に形成された複数のコイル部16に対して軸方向他方側へオフセットしている。
1層目の帯部材34に形成された複数のコイル部16、各入力部128及び各出力部130と3層目の帯部材34に形成された複数のコイル部16、各入力部128及び各出力部130とは、互いに同様の構成となっている。また、2層目の帯部材34に形成された複数のコイル部16、各入力部128及び各出力部130と4層目の帯部材34に形成された複数のコイル部16、各入力部128及び各出力部130とは、互いに同様の構成となっている。なお、4層目の帯部材34における各入力部128及び各出力部130を4層目のU相の入力部128(4inU)、4層目のU相の出力部130(4outU)、4層目のV相の入力部128(4inV)、4層目のV相の出力部130(4outV)、4層目のW相の入力部128(4inW)、4層目のW相の出力部130(4outW)と呼ぶことにする。
2層目の帯部材34は、1層目の帯部材34と周方向の同じ位置に配置されている。この状態では、1層目のU相の入力部128(1inU)と2層目のU相の入力部128(2inU)とが周方向の同じ位置に配置されている。また、1層目のU相の入力部128(1inU)と2層目のU相の入力部128(2inU)とは互いに接続される。また、1層目のV相の入力部128(1inV)と2層目のV相の入力部128(2inV)とが周方向の同じ位置に配置されている。また、1層目のV相の入力部128(1inV)と2層目のV相の入力部128(2inV)とは互いに接続される。また、1層目のW相の入力部128(1inW)と2層目のW相の入力部128(2inW)とが周方向の同じ位置に配置されている。また、1層目のW相の入力部128(1inW)と2層目のW相の入力部128(2inW)とは互いに接続される。
3層目の帯部材34は、2層目の帯部材34に対して周方向一方側へ角度2×α[deg]だけオフセットして配置されている。この状態では、3層目のU相の入力部128(3inU)と2層目のU相の出力部130(2outU)とが周方向の同じ位置に配置されている。また、3層目のU相の入力部128(3inU)と2層目のU相の出力部130(2outU)とは互いに接続される。これにより、2層目の帯部材34上に形成された複数のU相のコイル部16Uと3層目の帯部材34上に形成された複数のU相のコイル部16Uとが、直列で接続される。また、3層目のV相の入力部128(3inV)と2層目のV相の出力部130(2outV)とが周方向の同じ位置に配置されている。また、3層目のV相の入力部128(3inV)と2層目のV相の出力部130(2outV)とは互いに接続される。これにより、2層目の帯部材34上に形成された複数のV相のコイル部16Vと3層目の帯部材34上に形成された複数のV相のコイル部16Vとが、直列で接続される。また、3層目のW相の入力部128(3inW)と2層目のW相の出力部130(2outW)とが周方向の同じ位置に配置されている。また、3層目のW相の入力部128(3inW)と2層目のW相の出力部130(2outW)とは互いに接続される。これにより、2層目の帯部材34上に形成された複数のW相のコイル部16Wと3層目の帯部材34上に形成された複数のW相のコイル部16Wとが、直列で接続される。
4層目の帯部材34は、2層目の帯部材34に対して周方向一方側へ角度α[deg]だけオフセットして配置されている。この状態では、3層目のU相の出力部130(3outU)と4層目のU相の出力部130(4outU)とが周方向の同じ位置に配置されている。また、3層目のU相の出力部130(3outU)と4層目のU相の出力部130(4outU)とは互いに接続される。また、3層目のV相の出力部130(3outV)と4層目のV相の出力部130(4outV)とが周方向の同じ位置に配置されている。また、3層目のV相の出力部130(3outV)と4層目のV相の出力部130(4outV)とは互いに接続される。また、3層目のW相の出力部130(3outW)と4層目のW相の出力部130(4outW)とが周方向の同じ位置に配置されている。また、3層目のW相の出力部130(3outW)と4層目のW相の出力部130(4outW)とは互いに接続される。
ここで、2層目の帯部材34及び3層目の帯部材34には、それぞれ3箇所のバイパス導体部132U、132V、132Wが設けられている。そして、1層目のU相の出力部130(1outU)と4層目のU相の入力部128(4inU)とが、2層目の帯部材34に設けられたバイパス導体部132U及び3層目の帯部材34に設けられたバイパス導体部132Uを介して接続される。これにより、1層目の帯部材34上に形成された複数のU相のコイル部16Uと4層目の帯部材34上に形成された複数のU相のコイル部16Uとが、直列で接続される。また、1層目のV相の出力部130(1outV)と4層目のV相の入力部128(4inV)とが、2層目の帯部材34に設けられたバイパス導体部132V及び3層目の帯部材34に設けられたバイパス導体部132Vを介して接続される。これにより、1層目の帯部材34上に形成された複数のV相のコイル部16Vと4層目の帯部材34上に形成された複数のV相のコイル部16Vとが、直列で接続される。また、1層目のW相の出力部130(1outW)と4層目のW相の入力部128(4inW)とが、2層目の帯部材34に設けられたバイパス導体部132W及び3層目の帯部材34に設けられたバイパス導体部132Wを介して接続される。これにより、1層目の帯部材34上に形成された複数のW相のコイル部16Wと4層目の帯部材34上に形成された複数のW相のコイル部16Wとが、直列で接続される。
ここで、図62に示されるように、1層目の帯部材34上に形成された複数のU相のコイル部16Uを符号U1で表し、2層目の帯部材34上に形成された複数のU相のコイル部16Uを符号U2で表し、3層目の帯部材34上に形成された複数のU相のコイル部16Uを符号U3で表し、4層目の帯部材34上に形成された複数のU相のコイル部16Uを符号U4で表すことにする。この図に示されるように、本実施形態のコイル体32では、1層目の帯部材34上に形成された複数のU相のコイル部16U及び4層目の帯部材34上に形成された複数のU相のコイル部16Uと2層目の帯部材34上に形成された複数のU相のコイル部16U及び3層目の帯部材34上に形成された複数のU相のコイル部16Uとを並列で結線することができる。なお、図示は省略するが、本実施形態のコイル体32では、1層目の帯部材34上に形成された複数のV相のコイル部16V及び4層目の帯部材34上に形成された複数のV相のコイル部16Vと2層目の帯部材34上に形成された複数のV相のコイル部16V及び3層目の帯部材34上に形成された複数のV相のコイル部16Vとを並列で結線することができる。また、本実施形態のコイル体32では、1層目の帯部材34上に形成された複数のW相のコイル部16W及び4層目の帯部材34上に形成された複数のW相のコイル部16Wと2層目の帯部材34上に形成された複数のW相のコイル部16W及び3層目の帯部材34上に形成された複数のW相のコイル部16Wとを並列で結線することができる。
以上説明したように、本実施形態のコイル体32では、一の帯部材34上に形成された複数のコイル部16と他の帯部材34上に形成された複数のコイル部16とを並列で接続することができる。
(第22実施形態)
次に、第22実施形態のモータについて説明する。なお、第22実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図63及び図64に示されるように、本実施形態のモータでは、前述のコイル部16(図7等参照)と対応する部分が、第1コイル片部134及び第2コイル片部136によって構成されている。なお、第1コイル片部134及び第2コイル片部136において前述のコイル部16と対応する部分には、コイル部16と対応する部分と同じ符号を付すことにする。
第1コイル片部134は、帯部材34の一方側の面34A(図53等参照)側に形成されている。第1コイル片部134は、周方向一方側へ向かうにつれて軸方向他方側へ傾斜している第1直線部A1と、第1直線部A1における周方向一方側の端から軸方向他方側に向けて伸びる第2直線部A2と、を備えている。また、第1コイル片部134は、第2直線部A2における第1直線部A1とは反対側の端から周方向一方側へ向かうにつれて軸方向他方側へ傾斜している第3直線部A3を備えている。第1コイル片部134の軸方向一方側の端部は、帯部材34の軸方向一方側に配置された第1端部134Aとなっている。第1コイル片部134の軸方向他方側の端部は、帯部材34の軸方向他方側に配置された第2端部134Bとなっている。
第2コイル片部136は、帯部材34の他方側の面34B(図53等参照)側に形成されている。第2コイル片部136は、周方向一方側へ向かうにつれて軸方向一方側へ傾斜している第4直線部A4と、第4直線部A4における周方向一方側の端から軸方向一方側へ向けて伸びる第5直線部A5と、を備えている。また、第2コイル片部136は、第5直線部A5における第4直線部A4とは反対側の端から周方向一方側へ向かうにつれて軸方向一方側へ傾斜している第6直線部A6を備えている。第2コイル片部136の軸方向他方側の端部は、帯部材34の軸方向他方側に配置された第3端部136Aとなっている。第2コイル片部136の軸方向一方側の端部は、帯部材34の軸方向一方側に配置された第4端部136Bとなっている。
図65には、U相を構成する複数の第1コイル片部134及び複数の第2コイル片部136のうちの一部の第1コイル片部134及び第2コイル片部136が示されている。この図に示されるように、本実施形態のモータのコイル体32では、複数の第1コイル片部134及び複数の第2コイル片部136が、帯部材34の周方向に沿って交互に並んだ状態で配置されている。そして、帯部材34の軸方向一方側において隣り合う第1コイル片部134の第1端部134Aと第2コイル片部136の第4端部136Bとは、帯部材34の軸方向一方側において図示しないビアやスルーホール等を介して電気的に接続されている。また、帯部材34の軸方向他方側において隣り合う第1コイル片部134の第2端部134Bと第2コイル片部136の第3端部136Aとは、帯部材34の軸方向他方側において図示しないビアやスルーホール等を介して電気的に接続されている。これにより、複数の第1コイル片部134及び複数の第2コイル片部136が定められた接続状態で接続されてU相のコイル群42Uが形成される。
図66には、帯部材34(図65参照)上に形成されたU相のコイル群42Uが示されている。なお、図示は省略するが、帯部材34(図65参照)上に形成されたV相のコイル群42V及びW相のコイル群42WもU相のコイル群42Uと同様の構成となっている。図66に示されるように、本実施形態では、第1コイル片部134の第2端部134Bと第2コイル片部136の第3端部136Aとの各々の接続位置が、互いに軸方向の同じ位置となっている。
ここで、本実施形態では、帯部材34の軸方向一方側に配置された複数の第1コイル片部134の第1端部134Aのうちの一部の第1端部134A及び複数の第2コイル片部136の第4端部136Bのうちの一部の第4端部136Bが、他の第1端部134A及び他の第4端部136Bに対して軸方向一方側に距離Fだけオフセットして配置されている。詳述すると、入力部128及び出力部130等に接続される第1コイル片部134の第1端部134A及びこの第1端部134Aと周方向に隣接する第1端部134A並びに入力部128及び出力部130等に接続される第2コイル片部136の第4端部136B及びこの第4端部136Bと周方向に隣接する第4端部136Bが、他の第1端部134A及び他の第4端部136Bに対して軸方向一方側に距離Fだけオフセットして配置されている。これにより、一部の第1端部134A及び第4端部136Bを入力部128及び出力部130等に接続し易くすることができる。
(第23実施形態)
次に、第23実施形態のモータについて説明する。なお、第22実施形態のモータにおいて、既に説明した第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
図67には、本実施形態のモータのコイル体32の一部を構成する第1コイル片部134及び第2コイル片部136が示されている。この図に示されるように、本実施形態では、スリット60が第1コイル片部134及び第2コイル片部136に形成されている。これにより、本実施形態では、スリット60が形成されていない構成と比べて渦電流が抑制され、モータのトルクをより一層向上させることができる。なお、図67において符号138で示されたものは、第1端部134Aと第3端部136Aとを接続するビアやスルーホール等である。この図に示されるように、スリット60に対して軸方向他方側における第1端部134Aと第3端部136Aとの接続位置は、一例として矢印140で示された範囲に設定すればよい。
以上説明した第22実施形態及び第23実施形態の第1コイル片部134及び第2コイル片部136の構成と第1実施形態~第21実施形態のコイル部16の構成とは、互いに対応するものとして、両者の各部を組み合わせたり置き換えたりすることができる。
以上、本開示の各実施形態について説明したが、本開示は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。また、以上説明した各実施形態の構成の全部又は一部は、互いに組み合わせることができる。
例えば、モータ10等の用途に応じて適宜選択すればよい。また、モータ10等の構成は、発電機に適用してもよい。また、モータ10等の構成は、ロータ12がステータ14の径方向外側に配置されたアウタロータ型のブラシレスモータにも適用することができる。また、コイル体32を含んで構成されたロータにも、本開示の構成を適用することができる。
<付記>
(付記1)
絶縁性の材料を用いて形成されていると共に、軸方向を短手方向としかつ周方向を長手方向としかつ径方向を厚み方向とする帯状に形成され、周方向に複数周回巻かれた状態で径方向に積層された帯部材(34)と、
導電性の材料を用いて前記帯部材上にそれぞれ形成されていると共に前記帯部材の長手方向に沿って並んだ状態で配置された複数のコイル部(16)を含んで構成され、複数の前記コイル部を前記帯部材の厚み方向から見た形状が前記帯部材の短手方向一方側が開放されかつ短手方向他方側が閉止された形状にそれぞれ形成され、前記帯部材の長手方向に隣り合う前記コイル部の端部同士が前記帯部材の短手方向一方側で接続されることで複数の前記コイル部が定められた接続状態で接続されたコイル群(42U、42V、42W、または42UV、42VW、42WU)と、
を備えたコイル体(32)。
(付記2)
絶縁性の材料を用いて形成されていると共に、軸方向を短手方向としかつ周方向を長手方向としかつ径方向を厚み方向とする帯状に形成され、周方向に巻かれた状態で径方向に積層された帯部材(34)と、
導電性の材料を用いて前記帯部材上にそれぞれ形成されていると共に前記帯部材の長手方向に沿って交互に並んだ状態で配置された複数の第1コイル片部(134)及び複数の第2コイル片部(136)を含んで構成され、複数の前記第1コイル片部を前記帯部材の厚み方向から見た形状が前記帯部材の短手方向一方側から他方側へ延びる形状にそれぞれ形成され、複数の前記第2コイル片部を前記帯部材の厚み方向から見た形状が前記帯部材の短手方向他方側から一方側へ延びる形状にそれぞれ形成され、前記帯部材の短手方向一方側において隣り合う前記第1コイル片部の端部と前記第2コイル片部の端部とが前記帯部材の短手方向一方側で接続されかつ前記帯部材の短手方向他方側において隣り合う前記第1コイル片部の端部と前記第2コイル片部の端部とが前記帯部材の短手方向他方側で接続されることで複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部が定められた接続状態で接続されたコイル群(42U、42V、42W、または42UV、42VW、42WU)と、
を備えたコイル体(32)。
(付記3)
複数の相の前記コイル群を含んで構成され、
同じ相の前記コイル群の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部が、径方向に積層されている付記1又は付記2に記載のコイル体。
(付記4)
複数の前記コイル部は、
前記帯部材の長手方向に間隔をあけて配置された一対の鉛直部(36)と、
一対の前記鉛直部を前記帯部材の短手方向他方側において接続する接続部(38B)と、
一対の前記鉛直部からそれぞれ前記帯部材の短手方向一方側に向けて延出していると共に前記帯部材の短手方向一方側へ向かうにつれて前記帯部材の長手方向への間隔が広くなっている一対のコイル端部(38A)と、
を含んで構成され、
前記帯部材の長手方向に隣り合う一の前記コイル部の前記コイル端部と他の前記コイル部の前記コイル端部とが接続されている付記1又は付記1を引用する付記3に記載のコイル体。
(付記5)
前記帯部材の長手方向一方側の端部及び他方側の端部には、コイル間接続部(74)がそれぞれ設けられ、
前記帯部材の長手方向一方側の端部と他方側の端部とが径方向に重ねられた状態かつ前記帯部材の長手方向一方側の端部に形成された前記コイル間接続部と前記帯部材の長手方向他方側の端部に形成された前記コイル間接続部とが接続された状態で、複数の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部が定められた接続状態で接続されている付記1~付記4のいずれか1つに記載のコイル体。
(付記6)
前記コイル間接続部は、帯部材の短手方向一方側の端よりも短手方向一方側へ向けて延出している延出端部(74A)を備えている付記5に記載のコイル体。
(付記7)
複数の前記帯部材を含んで構成され、
一の前記帯部材の前記コイル間接続部と他の前記帯部材の前記コイル間接続部とが接続された状態で、一の前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部と他の前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部とが接続されている又は一の前記帯部材上に形成された複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部と他の前記帯部材上に形成された複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部とが接続されている付記5又は付記6に記載のコイル体。
(付記8)
一の層の前記コイル部又は前記第1コイル片部及び前記第2コイル片部と他の層の前記コイル部又は前記第1コイル片部及び前記第2コイル片部とを接続するバイパス接続部(80、82、84)が複数設けられ、
複数の前記バイパス接続部は、径方向に積層されている付記1~付記7のいずれか1つに記載のコイル体。
(付記9)
前記コイル部又は前記第1コイル片部及び前記第2コイル片部の少なくとも一部が、前記帯部材の長手方向に分割されている付記1~付記9のいすれか1つに記載のコイル体。
(付記10)
径方向外側に配置された前記コイル部又は前記第1コイル片部及び前記第2コイル片部の分割数が、径方向内側に配置された前記コイル部又は前記第1コイル片部及び前記第2コイル片部の分割数よりも多くなっている付記9に記載のコイル体。
(付記11)
単一の前記コイル部又は複数の前記コイル部には、複数の経路を有する閉回路(66)が形成され、又は、単一の前記第1コイル片部及び前記第2コイル片部又は複数の前記第1コイル片部及び前記第2コイル片部には、複数の経路を有する閉回路(66)が形成され、
前記閉回路の一部を構成すると共に、複数の前記経路間を結線する第1結線部(62)と、
前記閉回路の他の一部を構成すると共に、マグネット(18)が周方向に移動することに伴う電磁誘導により前記閉回路内に流れる電流が該閉回路内で打ち消されるように複数の前記経路間を結線する第2結線部(64)と、
を備えた付記1~付記11のいずれか1つに記載のコイル体。
(付記12)
周方向に環状に巻かれた複数の前記帯部材が径方向に積層され、
前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部は、入力部(128)と出力部(130)との間において定められた接続状態で接続されており、
一の前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部とつながっている前記出力部と一の前記帯部材と径方向に隣り合う他の前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部とつながっている前記入力部とが、周方向の同じ位置で接続されている付記1~付記11のいずれか1つに記載のコイル体。
(付記13)
一の前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部のパターンと他の前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部のパターンとが一致している付記12に記載のコイル体。
(付記14)
一の前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部と他の前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部とが並列で接続されている付記12又は付記13に記載のコイル体。
(付記15)
前記第1コイル片部は、前記帯部材の一方側の面上に形成されており、
前記第2コイル片部は、前記帯部材の他方側の面上に形成されており、
前記帯部材の短手方向一方側に配置された複数の前記第1コイル片部の端部のうちの一部の端部及び複数の前記第2コイル片部の端部のうちの一部の端部が、前記帯部材の短手方向一方側に配置された複数の前記第1コイル片部の他の端部及び複数の前記第2コイル片部の他の端部に対して前記帯部材の短手方向一方側にオフセットして配置されている付記2又は付記2を引用する付記3~付記14のいずれか1つに記載のコイル体。
(付記16)
前記第1コイル片部及び前記第2コイル片部の少なくとも一方は、前記帯部材の長手方向一方側へ向かうにつれて前記帯部材の短手方向へ傾斜している部分を有している付記2又は付記2を引用する付記3~付記15のいずれか1つに記載のコイル体。
(付記17)
付記1~付記16に記載のコイル体を含んで構成された電機子(14)。
(付記18)
付記17に記載の電機子を含んで構成された固定子(14)及び回転子(12)の一方と、
前記コイル体と径方向に対向して配置されたマグネットを有する固定子及び回転子の他方と、
を備えた回転電機(10、118、120、122、124)。



10 モータ(回転電機)、12 ロータ(回転子)、14 ステータ(電機子、固定子)、16 コイル部、18 マグネット、32 コイル体、34 帯部材、36 鉛直部、38B 接続部、38A コイル端部、42U コイル群、42V コイル群、42W コイル群、42UV コイル群、42VW コイル群、42WU コイル群、62 第1結線部、64 第2結線部、66 閉回路、74 コイル間接続部、74A 延出端部、80 バイパス接続部、82 バイパス接続部、84 バイパス接続部、118 モータ(回転電機)、120 モータ(回転電機)、122 モータ(回転電機)124、 モータ(回転電機)、128 入力部、130 出力部、134 第1コイル片部、134A 第1端部(第1コイル片部の端部)、134B 第2端部(第1コイル片部の端部)、136 第2コイル片部、136A 第3端部(第2コイル片部の端部)、136B 第4端部(第2コイル片部の端部)

Claims (18)

  1. 絶縁性の材料を用いて形成されていると共に、軸方向を短手方向としかつ周方向を長手方向としかつ径方向を厚み方向とする帯状に形成され、周方向に複数周回巻かれた状態で径方向に積層された帯部材(34)と、
    導電性の材料を用いて前記帯部材上にそれぞれ形成されていると共に前記帯部材の長手方向に沿って並んだ状態で配置された複数のコイル部(16)を含んで構成され、複数の前記コイル部を前記帯部材の厚み方向から見た形状が前記帯部材の短手方向一方側が開放されかつ短手方向他方側が閉止された形状にそれぞれ形成され、前記帯部材の長手方向に隣り合う前記コイル部の端部同士が前記帯部材の短手方向一方側で接続されることで複数の前記コイル部が定められた接続状態で接続されたコイル群(42U、42V、42W、または42UV、42VW、42WU)と、
    を備えたコイル体(32)。
  2. 絶縁性の材料を用いて形成されていると共に、軸方向を短手方向としかつ周方向を長手方向としかつ径方向を厚み方向とする帯状に形成され、周方向に巻かれた状態で径方向に積層された帯部材(34)と、
    導電性の材料を用いて前記帯部材上にそれぞれ形成されていると共に前記帯部材の長手方向に沿って交互に並んだ状態で配置された複数の第1コイル片部(134)及び複数の第2コイル片部(136)を含んで構成され、複数の前記第1コイル片部を前記帯部材の厚み方向から見た形状が前記帯部材の短手方向一方側から他方側へ延びる形状にそれぞれ形成され、複数の前記第2コイル片部を前記帯部材の厚み方向から見た形状が前記帯部材の短手方向他方側から一方側へ延びる形状にそれぞれ形成され、前記帯部材の短手方向一方側において隣り合う前記第1コイル片部の端部と前記第2コイル片部の端部とが前記帯部材の短手方向一方側で接続されかつ前記帯部材の短手方向他方側において隣り合う前記第1コイル片部の端部と前記第2コイル片部の端部とが前記帯部材の短手方向他方側で接続されることで複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部が定められた接続状態で接続されたコイル群(42U、42V、42W、または42UV、42VW、42WU)と、
    を備えたコイル体(32)。
  3. 複数の相の前記コイル群を含んで構成され、
    同じ相の前記コイル群の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部が、径方向に積層されている請求項1又は請求項2に記載のコイル体。
  4. 複数の前記コイル部は、
    前記帯部材の長手方向に間隔をあけて配置された一対の鉛直部(36)と、
    一対の前記鉛直部を前記帯部材の短手方向他方側において接続する接続部(38B)と、
    一対の前記鉛直部からそれぞれ前記帯部材の短手方向一方側に向けて延出していると共に前記帯部材の短手方向一方側へ向かうにつれて前記帯部材の長手方向への間隔が広くなっている一対のコイル端部(38A)と、
    を含んで構成され、
    前記帯部材の長手方向に隣り合う一の前記コイル部の前記コイル端部と他の前記コイル部の前記コイル端部とが接続されている請求項1に記載のコイル体。
  5. 前記帯部材の長手方向一方側の端部及び他方側の端部には、コイル間接続部(74)がそれぞれ設けられ、
    前記帯部材の長手方向一方側の端部と他方側の端部とが径方向に重ねられた状態かつ前記帯部材の長手方向一方側の端部に形成された前記コイル間接続部と前記帯部材の長手方向他方側の端部に形成された前記コイル間接続部とが接続された状態で、複数の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部が定められた接続状態で接続されている請求項1又は請求項2に記載のコイル体。
  6. 前記コイル間接続部は、帯部材の短手方向一方側の端よりも短手方向一方側へ向けて延出している延出端部(74A)を備えている請求項5に記載のコイル体。
  7. 複数の前記帯部材を含んで構成され、
    一の前記帯部材の前記コイル間接続部と他の前記帯部材の前記コイル間接続部とが接続された状態で、一の前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部と他の前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部とが接続されている又は一の前記帯部材上に形成された複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部と他の前記帯部材上に形成された複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部とが接続されている請求項5に記載のコイル体。
  8. 一の層の前記コイル部又は前記第1コイル片部及び前記第2コイル片部と他の層の前記コイル部又は前記第1コイル片部及び前記第2コイル片部とを接続するバイパス接続部(80、82、84)が複数設けられ、
    複数の前記バイパス接続部は、径方向に積層されている請求項1又は請求項2に記載のコイル体。
  9. 前記コイル部又は前記第1コイル片部及び前記第2コイル片部の少なくとも一部が、前記帯部材の長手方向に分割されている請求項1又は請求項2に記載のコイル体。
  10. 径方向外側に配置された前記コイル部又は前記第1コイル片部及び前記第2コイル片部の分割数が、径方向内側に配置された前記コイル部又は前記第1コイル片部及び前記第2コイル片部の分割数よりも多くなっている請求項9に記載のコイル体。
  11. 単一の前記コイル部又は複数の前記コイル部には、複数の経路を有する閉回路(66)が形成され、又は、単一の前記第1コイル片部及び前記第2コイル片部又は複数の前記第1コイル片部及び前記第2コイル片部には、複数の経路を有する閉回路(66)が形成され、
    前記閉回路の一部を構成すると共に、複数の前記経路間を結線する第1結線部(62)と、
    前記閉回路の他の一部を構成すると共に、マグネット(18)が周方向に移動することに伴う電磁誘導により前記閉回路内に流れる電流が該閉回路内で打ち消されるように複数の前記経路間を結線する第2結線部(64)と、
    を備えた請求項1又は請求項2に記載のコイル体。
  12. 周方向に環状に巻かれた複数の前記帯部材が径方向に積層され、
    前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部は、入力部(128)と出力部(130)との間において定められた接続状態で接続されており、
    一の前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部とつながっている前記出力部と一の前記帯部材と径方向に隣り合う他の前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部とつながっている前記入力部とが、周方向の同じ位置で接続されている請求項1又は請求項2に記載のコイル体。
  13. 一の前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部のパターンと他の前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部のパターンとが一致している請求項12に記載のコイル体。
  14. 一の前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部と他の前記帯部材上に形成された複数の前記コイル部又は複数の前記第1コイル片部及び複数の前記第2コイル片部とが並列で接続されている請求項12に記載のコイル体。
  15. 前記第1コイル片部は、前記帯部材の一方側の面上に形成されており、
    前記第2コイル片部は、前記帯部材の他方側の面上に形成されており、
    前記帯部材の短手方向一方側に配置された複数の前記第1コイル片部の端部のうちの一部の端部及び複数の前記第2コイル片部の端部のうちの一部の端部が、前記帯部材の短手方向一方側に配置された複数の前記第1コイル片部の他の端部及び複数の前記第2コイル片部の他の端部に対して前記帯部材の短手方向一方側にオフセットして配置されている請求項2に記載のコイル体。
  16. 前記第1コイル片部及び前記第2コイル片部の少なくとも一方は、前記帯部材の長手方向一方側へ向かうにつれて前記帯部材の短手方向へ傾斜している部分を有している請求項2に記載のコイル体。
  17. 請求項1又は請求項2に記載のコイル体を含んで構成された電機子(14)。
  18. 請求項17に記載の電機子を含んで構成された固定子(14)及び回転子(12)の一方と、
    前記コイル体と径方向に対向して配置されたマグネットを有する固定子及び回転子の他方と、
    を備えた回転電機(10、118、120、122、124)。
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