JP2024039256A - ステータ及びモータ - Google Patents

Abstract

【課題】軸線方向においてモータをコンパクト化する技術を提供する。【解決手段】環状に並ぶ複数のコイル群４０Ａ，４０Ｂ，５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂと、軸線に沿ってコイル群の一方の側に設けられた複数の配線層を有する基板７０と、を備え、コイル群４０Ａ，４０Ｂは、一周方向Ｒ１に第１コイル群４０Ａ，４０Ｂ、第２コイル群５０Ａ，５０Ｂ、第３コイル群６０Ａ，６０Ｂの順に設けられており、第１コイル群４０Ａ，４０Ｂの通電方向は、第２コイル群５０Ａ，５０Ｂ及び第３コイル群６０Ａ，６０Ｂの通電方向とは異なる。第１コイル群４０Ａ，４０Ｂにおいて、第２コイル４２の第１端部Ｕ３，Ｕ２１と第３コイル４３の第１端部Ｕ５，Ｕ２３とは、配線層７５において電気的に接続されており、第１コイル４１の第２端部Ｕ２，Ｕ２０と第２コイル４２の第２端部Ｕ４，Ｕ２２とは、配線層７４において電気的に接続されていることを特徴とする。【選択図】図７

Description

本発明は、ステータ及び当該ステータを備えるモータに関する。

従来、固定子コイルを環状に有する固定子と、軸線方向において固定子の両面に設けられた固定子回路基板と、を備えるモータが知られている（例えば、特許文献１）。各固定子コイルは、外部機器へ電力を供給するためのピンを有している。

特開２００３－３２９５２号公報

ところで、特許文献１に記載されたモータにおいては、固定子回路基板が軸線方向において固定子の両面に設けられており、各固定子コイルの端部となる２つのピンは、軸線方向においてそれぞれ異なる側に引き出されている。そのため、軸線方向においてモータは、嵩高になっており、モータを特に軸線方向においてコンパクト化したいという需要があった。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、軸線方向においてモータをコンパクト化する技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るモータは、環状に並ぶ複数のコイル群と、軸線に沿って前記コイル群の一方の面に設けられた複数の配線層を有する基板と、を備え、前記コイル群は、一周方向に第１コイル群、第２コイル群、第３コイル群の順に設けられており、前記第１コイル群の通電方向は、前記第２コイル群及び前記第３コイル群の通電方向とは異なり、各コイル群は、前記一周方向に第１コイル、第２コイル、第３コイルの順にコイルを有し、各コイルは、２つの端部を前記一周方向に第１端部、第２端部の順に有し、前記第１コイル群において、前記第２コイルの第１端部と前記第３コイルの第１端部とは、複数の配線層のうち第１配線層において電気的に接続されており、前記第１コイルの第２端部と前記第２コイルの第２端部とは、複数の配線層のうち第２配線層において電気的に接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、軸線方向においてモータをコンパクト化することができる。

本実施の形態に係るモータを説明するための斜視図である。 本実施の形態に係るモータのステータを説明するための斜視図である。 樹脂で覆われる前の本実施の形態におけるステータを示す斜視図である。 樹脂で覆われる前の本実施の形態におけるステータの分解斜視図である。 図３Ａにおけるステータの平面図である。 図３ＡにおけるＩＶ－ＩＶ線に沿った部分の拡大断面図である。 基板の一番目の配線層を示す平面図である。 基板の二番目の配線層を示す平面図である。 基板の三番目の配線層を示す平面図である。 基板の四番目の配線層を示す平面図である。 本実施の形態におけるＵ相のコイル群における配線を示す配線図である。 本実施の形態におけるＶ相のコイル群における配線を示す配線図である。 本実施の形態におけるＷ相のコイル群における配線を示す配線図である。 本実施の形態におけるステータ全体の配線図である。 比較例のＵ相におけるコイル群における配線図である。

まず、本発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

［１］本実施の形態に係るステータ（１）は、環状に並ぶ複数のコイル群（４０，５０，６０）と、軸線（ｘ）に沿ってコイル群（４０，５０，６０）の一方の側（ｘ１）に設けられた複数の配線層（７２，７３，７４，７５）を有する基板（７０）と、を備え、コイル群（４０，５０，６０）は、一周方向（Ｒ１）に第１コイル群（４０）、第２コイル群（５０）、第３コイル群（６０）の順に設けられており、第１コイル群（４０）の通電方向は、第２コイル群（５０）及び第３コイル群（６０）の通電方向とは異なり、各コイル群（４０，５０，６０）は、一周方向（Ｒ１）に第１コイル（４１，５１，６１）、第２コイル（４２，５２，６２）、第３コイル（４３，５３，６３）の順にコイルを有し、各コイル（４１，４２，４３，５１，５２，５３，６１，６２，６３）は、２つの端部を一周方向（Ｒ１）に第１端部（Ｕ１，Ｕ３，Ｕ５，Ｕ１９，Ｕ２１，Ｕ２３，Ｗ７，Ｗ９，Ｗ１１，Ｗ２５，Ｗ２７，Ｗ２９，Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７，Ｖ３１，Ｖ３３，Ｖ３５）、第２端部（Ｕ２，Ｕ４，Ｕ６，Ｕ２０，Ｕ２２，Ｕ２４，Ｗ８，Ｗ１０，Ｗ１２，Ｗ２６，Ｗ２８，Ｗ３０，Ｖ１４，Ｖ１６，Ｖ１８，Ｖ３２，Ｖ３４，Ｖ３６）の順に有し、第１コイル群（４０）において、第２コイル（４２）の第１端部（Ｕ３，Ｕ２１）と第３コイル（４３）の第１端部（Ｕ５，Ｕ２３）とは、配線層（７５）において電気的に接続されており、第１コイル（４１）の第２端部（Ｕ２，Ｕ２０）と第２コイル（４２）の第２端部（Ｕ４，Ｕ２２）とは、配線層（７５）とは異なる配線層（７４）において電気的に接続されていることを特徴とする。

［２］上記［１］に記載のステータ（１）の一態様において、第１端部（Ｕ１，Ｕ３，Ｕ５，Ｕ１９，Ｕ２１，Ｕ２３，Ｗ７，Ｗ９，Ｗ１１，Ｗ２５，Ｗ２７，Ｗ２９，Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７，Ｖ３１，Ｖ３３，Ｖ３５）及び第２端部（Ｕ２，Ｕ４，Ｕ６，Ｕ２０，Ｕ２２，Ｕ２４，Ｗ８，Ｗ１０，Ｗ１２，Ｗ２６，Ｗ２８，Ｗ３０，Ｖ１４，Ｖ１６，Ｖ１８，Ｖ３２，Ｖ３４，Ｖ３６）はそれぞれ、基板（７０）の側に設けられている。

［３］上記［１］又は［２］に記載のステータ（１）の一態様において、周方向（Ｒ）に連続した３つのコイル群（４０，５０，６０）にそれぞれ外部接続部（７９Ｕ，７９Ｗ，７９Ｖ）が設けられている。

［４］上記［３］に記載のステータ（１）の一態様において、外部接続部（７９Ｕ，７９Ｗ，７９Ｖ）は、基板（７０）において最上層（７２）に設けられており、導通孔（７２ｖ）を介して下の配線層（７３）に電気的に接続されている。

［５］上記［１］から［４］のいずれか一に記載のステータ（１）の一態様において、複数の配線層（７２，７３，７４，７５）の間には絶縁層（７１）が設けられている。

［６］上記［１］から［５］のいずれか一に記載のステータ（１）の一態様において、複数のコイル群（４０，５０，６０）は、それぞれ径方向に対向して配置された一対の第１コイル群（４０Ａ，４０Ｂ）、一対の第２コイル群（５０Ａ，５０Ｂ）及び一対の第３コイル群（６０Ａ，６０Ｂ）を含み、一対の第１コイル群（４０Ａ，４０Ｂ）は、配線層（７４）において互いに電気的に接続されており、一方の第１コイル群（４０Ｂ）は、配線層（７４）において第３コイル群（６０Ａ）に電気的に接続されている。

［７］上記［６］に記載のステータ（１）の一態様において、第２コイル群（５０Ａ，５０Ｂ）の第１コイル（５１）の第１端部（Ｗ７，Ｗ２５）と第２コイル（５２）の第１端部（Ｗ９，Ｗ２７）、及び第２コイル（５２）の第２端部（Ｗ１０，Ｗ２８）と第３コイル（５３）の第２端部（Ｗ１２，Ｗ３０）は、配線層（７５）において電気的に接続されており、一対の第２コイル群（５０Ａ，５０Ｂ）は、配線層（７４，７５）とは異なる配線層（７３）において互いに電気的に接続されており、第２コイル群（５０Ｂ）は、配線層（７３）において第１コイル群（４０Ａ）に電気的に接続されている。

［８］上記［６］又は［７］に記載のステータ（１）の一態様において、第３コイル群（６０Ａ，６０Ｂ）の第１コイル（６１）の第１端部（Ｖ１３，Ｖ３１）と第２コイル（６２）の第１端部（Ｖ１５，Ｖ３３）、及び第２コイル（６２）の第２端部（Ｖ１６，Ｖ３４）と第３コイル（６３）の第２端部（Ｖ１８，Ｖ３６）は、配線層（７５）において電気的に接続されており、一対の第３コイル群（６０Ａ，６０Ｂ）は、配線層（７３，７４，７５）とは異なる配線層（７２）において互いに電気的に接続されており、一方の第３コイル群（６０Ｂ）は、配線層（７２）において第２コイル群（５０Ａ）に電気的に接続されている。

［９］本実施の形態に係るモータ（１００）は、ロータ（１１０）と、環状に並ぶ複数のコイル群（４０，５０，６０）と、軸線（ｘ）に沿ってコイル群（４０，５０，６０）の一方の側（ｘ１）に設けられた複数の配線層（７２，７３，７４，７５）を有する基板（７０）と、を備え、コイル群（４０，５０，６０）は、一周方向（Ｒ１）に第１コイル群（４０）、第２コイル群（５０）、第３コイル群（６０）の順に設けられており、第１コイル群（４０）の通電方向は、第２コイル群（５０）及び第３コイル群（６０）の通電方向とは異なり、各コイル群（４０，５０，６０）は、一周方向（Ｒ１）に第１コイル（４１，５１，６１）、第２コイル（４２，５２，６２）、第３コイル（４３，５３，６３）の順にコイルを有し、各コイル（４１，４２，４３，５１，５２，５３，６１，６２，６３）は、２つの端部を一周方向（Ｒ１）に第１端部（Ｕ１，Ｕ３，Ｕ５，Ｕ１９，Ｕ２１，Ｕ２３，Ｗ７，Ｗ９，Ｗ１１，Ｗ２５，Ｗ２７，Ｗ２９，Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７，Ｖ３１，Ｖ３３，Ｖ３５）、第２端部（Ｕ２，Ｕ４，Ｕ６，Ｕ２０，Ｕ２２，Ｕ２４，Ｗ８，Ｗ１０，Ｗ１２，Ｗ２６，Ｗ２８，Ｗ３０，Ｖ１４，Ｖ１６，Ｖ１８，Ｖ３２，Ｖ３４，Ｖ３６）の順に有し、第１コイル群（４０）において、第２コイル（４２）の第１端部（Ｕ３，Ｕ２１）と第３コイル（４３）の第１端部（Ｕ５，Ｕ２３）とは、配線層（７５）において電気的に接続されており、第１コイル（４１）の第２端部（Ｕ２，Ｕ２０）と第２コイル（４２）の第２端部（Ｕ４，Ｕ２２）とは、配線層（７５）とは異なる配線層（７４）において電気的に接続されていることを特徴とする。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率等が異なる部分が含まれている場合がある。

＜モータの構成＞
本実施の形態に係るモータ１００は、例えば、３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）が設定されて、各相のコイルに適宜なタイミングにおいて電力を供給することにより回転が制御される内転型のブラシレスＤＣモータである。モータ１００の具体的な構成については以下に具体的に説明する。

図１は、本実施の形態に係るモータ１００を説明するための斜視図である。モータ１００は、ロータ１１０と、回転軸（図示せず）と、ステータ１と、を備える。ロータ１１０は、円筒状に形成されている。ロータ１１０の中央には回転軸が貫通して設けられている。ロータ１１０と回転軸とは、射出成形により一体的に成型されている。説明の便宜上、回転軸の回転中心となる軸線ｘにおいて、モータ１００の一方の側を「上側ｘ１」とし、他方の側を「下側ｘ２」とする。また、図面において、軸線ｘ周りの方向である「周方向Ｒ」のうち、時計回り方向を「周方向Ｒ１」とし、反時計回り方向を「周方向Ｒ２」とする。

ロータ１１０は、径方向において、後述するステータ１の内側に配置されている。ロータ１１０は、磁極の異なる複数のマグネット１１１Ｓ，１１１Ｎ，１１１ｓ，１１１ｎ（単に、「マグネット１１１」ともいう）と、ロータコア１１２と、を有する。

マグネット１１１は、ロータコア１１２に埋め込まれている。マグネット１１１Ｓとマグネット１１１Ｎは、例えば、ロータコア１１２において、周方向Ｒに所定の間隔をあけて交互に放射状に設けられている。各マグネット１１１Ｓとマグネット１１１Ｎの間にもそれぞれ磁極の異なるマグネット１１１ｓとマグネット１１１ｎとが設けられている。マグネット１１１は、例えば、ネオジム磁石のような希土類磁石により形成される。また、マグネット１１１には、ボンド磁石や焼結磁石を用いてもよい。なお、マグネット１１１は、限定されることはなく、円筒形状の磁石や多角形状の磁石を用いてもよい。

図２Ａは、本実施の形態に係るモータ１００のステータ１を説明するための斜視図である。図２Ｂは、樹脂で覆われる前の本実施の形態におけるステータ１を示す斜視図である。ステータ１は、ロータ１１０の外周側に設けられている。ステータ１には、例えば、インバータ回路（図示せず）から交流電力が供給される。ステータ１は、樹脂材料１０により覆われている。ステータ１は、ステータコア２０と、インシュレータ３０と、複数のコイル群４０，５０，６０と、多層の基板７０と、を有する。

ステータコア２０は、例えば、周方向Ｒに沿って円環状に配置されている。ステータコア２０は、例えば、ケイ素鋼板、電磁鋼板等の軟磁性鋼板等の板状の金属部材を軸方向に複数積層することによって形成されている。ステータコア２０は、ロータ１１０と対向する内周部２１と、外周部２２と、を有する。

インシュレータ３０は、例えば樹脂等の絶縁体により形成される。インシュレータ３０は、ステータコア２０を、軸線ｘにおいて上側ｘ１及び下側ｘ２から覆っている。インシュレータ３０は、内周部３１と、外周部３２と、を有する。

図３Ａは、樹脂で覆われる前の本実施の形態におけるステータ１の分解斜視図である。図３Ｂは、図３Ａにおけるステータ１の平面図である。複数のコイル群４０Ａ，４０Ｂ，５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂがステータ１の周方向Ｒに連続して設けられている。コイル群４０は、Ｕ相（第１相）を構成しており、ステータ１においては、２つのコイル群４０Ａ，４０Ｂが径方向に対向する位置に設けられている。コイル群５０Ａ，５０Ｂは、Ｗ相（第２相）を構成しており、ステータ１においては、２つのコイル群５０Ａ，５０Ｂが径方向に対向する位置に設けられている。コイル群６０Ａ，６０Ｂは、Ｖ相（第３相）を構成しており、ステータ１においては、２つのコイル群６０Ａ，６０Ｂが径方向に対向する位置に設けられている。なお、以下では「コイル群４０Ａ，４０Ｂ」、「コイル群５０Ａ，５０Ｂ」及び「コイル群６０Ａ，６０Ｂ」をまとめて、単に、「コイル群４０，５０，６０」とも言う。

モータ１００においては、コイル群４０，５０，６０は、互いに、例えば、スター結線されている。ステータ１においてコイル群４０，５０，６０は、周方向Ｒ１において、コイル群４０，コイル群５０，コイル群６０，コイル群４０，コイル群５０，コイル群６０の順に環状に設けられている。

コイル群４０Ａ，４０Ｂは、第１コイル４１と、第２コイル４２と、第３コイル４３と、を有している（以下、まとめて「コイル４１，４２，４３」ともいう）。コイル群４０において、周方向Ｒ１において、コイル４１、コイル４２、コイル４３の順に並んで設けられている。

コイル４１，４２，４３は、インシュレータ３０を介してステータ１に導線を巻き回すことにより形成されている。コイル群４０Ａのコイル４１，４２，４３はそれぞれ、第１端子（第１端部）Ｕ１，Ｕ３，Ｕ５と、第２端子（第２端部）Ｕ２，Ｕ４，Ｕ６と、を有している（以下、まとめて「端子Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６」ともいう）。端子Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６は、引出線として、上側ｘ１に引き出されている。

コイル群４０Ｂのコイル４１，４２，４３はそれぞれ、第１端子（第１端部）Ｕ１９，Ｕ２１，Ｕ２３と、第２端子（第２端部）Ｕ２０，Ｕ２２，Ｕ２４と、を有している（以下、まとめて「端子Ｕ１９，Ｕ２０，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｕ２３，Ｕ２４」ともいう）。端子Ｕ１９，Ｕ２０，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｕ２３，Ｕ２４は、引出線として、上側ｘ１に引き出されている。

コイル群４０Ａにおいてコイル４１，４２，４３の第１端子Ｕ１，Ｕ３，Ｕ５及び第２端子Ｕ２，Ｕ４，Ｕ６は、周方向Ｒ１において、交互に並んでいる。コイル群４０Ｂにおいてコイル４１，４２，４３の第１端子Ｕ１９，Ｕ２１，Ｕ２３及び第２端子Ｕ２０，Ｕ２２，Ｕ２４は、周方向Ｒ１において、交互に並んでいる。

コイル５１，５２，５３は、インシュレータ３０を介してステータ１に導線を巻き回すことにより形成されている。コイル群５０Ａのコイル５１，５２，５３はそれぞれ、第１端子（端部）Ｗ７，Ｗ９，Ｗ１１と、第２端子（端部）Ｗ８，Ｗ１０，Ｗ１２と、を有している（以下、まとめて「端子Ｗ７，Ｗ８，Ｗ９，Ｗ１０，Ｗ１１，Ｗ１２」ともいう）。端子Ｗ７，Ｗ８，Ｗ９，Ｗ１０，Ｗ１１，Ｗ１２は、引出線として、上側ｘ１に引き出されている。

コイル群５０Ｂのコイル５１，５２，５３はそれぞれ、第１端子（端部）Ｗ２５，Ｗ２７，Ｗ２９と、第２端子（端部）Ｗ２６，Ｗ２８，Ｗ３０と、を有している（以下、まとめて「端子Ｗ２５，Ｗ２６，Ｗ２７，Ｗ２８，Ｗ２９，Ｗ３０」ともいう）。端子Ｗ２５，Ｗ２６，Ｗ２７，Ｗ２８，Ｗ２９，Ｗ３０は、引出線として、上側ｘ１に引き出されている。

コイル群５０Ａにおいてコイル５１，５２，５３の第１端子Ｗ７，Ｗ９，Ｗ１１及び第２端子Ｗ８，Ｗ１０，Ｗ１２は、周方向Ｒ１において、交互に並んでいる。コイル群５０Ｂにおいてコイル５１，５２，５３の第１端子Ｗ２５，Ｗ２７，Ｗ２９及び第２端子Ｗ２６，Ｗ２８，Ｗ３０は、周方向Ｒ１において、交互に並んでいる。

コイル群６０Ａにおいてコイル６１，６２，６３の第１端子Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７及び第２端子Ｖ１４，Ｖ１６，Ｖ１８は、周方向Ｒ１において、交互に並んでいる。コイル群６０Ｂにおいてコイル６１，６２，６３の第１端子Ｖ３１，Ｖ３３，Ｖ３５及び第２端子Ｖ３２，Ｖ３４，Ｖ３６は、周方向Ｒ１において、交互に並んでいる。

コイル６１，６２，６３は、インシュレータ３０を介してステータ１に導線を巻き回すことにより形成されている。コイル群６０Ａのコイル６１，６２，６３はそれぞれ、第１端子（端部）Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７と、第２端子（端部）Ｖ１４，Ｖ１６，Ｖ１８と、を有している（以下、まとめて「端子Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ１５，Ｖ１６，Ｖ１７，Ｖ１８」ともいう）。端子Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ１５，Ｖ１６，Ｖ１７，Ｖ１８は、引出線として、上側ｘ１に引き出されている。

コイル群６０Ｂのコイル６１，６２，６３はそれぞれ、第１端子（端部）Ｖ３１，Ｖ３３，Ｖ３５と、第２端子（端部）Ｖ３２，Ｖ３４，Ｖ３６と、を有している（以下、まとめて「端子Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ３３，Ｖ３４，Ｖ３５，Ｖ３６」ともいう）。端子Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ３３，Ｖ３４，Ｖ３５，Ｖ３６は、引出線として、上側ｘ１に引き出されている。

コイル群６０Ａにおいてコイル６１，６２，６３の第１端子Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７及び第２端子Ｖ１４，Ｖ１６，Ｖ１８は、周方向Ｒ１において、交互に並んでいる。コイル群６０Ｂにおいてコイル６１，６２，６３の第１端子Ｖ３１，Ｖ３３，Ｖ３５及び第２端子Ｖ３２，Ｖ３４，Ｖ３６は、周方向Ｒ１において、交互に並んでいる。

図４は、図３ＡにおけるＩＶ－ＩＶ線に沿った部分の拡大断面図である。本実施の形態において、基板７０は、コイル群４０，５０，６０の端子Ｕ１～Ｕ６，Ｗ７～Ｗ１２，Ｖ１３～Ｖ１８，Ｕ１９～Ｕ２４，Ｗ２５～Ｗ３０，Ｖ３１～Ｖ３６が引き出された側、つまり、モータ１００の上側ｘ１にのみ設けられている。なお、端子Ｕ１～Ｕ６，Ｗ７～Ｗ１２，Ｖ１３～Ｖ１８，Ｕ１９～Ｕ２４，Ｗ２５～Ｗ３０，Ｖ３１～Ｖ３６が下側ｘ２に向かって引き出される場合、基板７０は、モータ１００の下側ｘ２に設けられる。

基板７０は、絶縁層７１と、配線層７２，７３，７４，７５と、を有する。絶縁層７１は、例えば、エポキシ等の絶縁性を有する樹脂材料で形成されている。配線層７２，７３，７４，７５は、金属等により形成されている。基板７０は、絶縁層７１及び配線層７２，７３，７４，７５は、軸線ｘに沿って交互に積層されることにより形成された、銅配線（以下、「導体路」ともいう）を有する結線基板である。

基板７０は、複数のランド７８と、パッド（外部接続部）７９Ｕ，７９Ｗ，７９Ｖと、を有する。ランド７８は、導電性を有する部材により形成されており、各コイル４１，４２，４３，５１，５２，５３，６１，６２，６３から引き出された導線の端子Ｕ１～Ｕ６，Ｗ７～Ｗ１２，Ｖ１３～Ｖ１８，Ｕ１９～Ｕ２４，Ｗ２５～Ｗ３０，Ｖ３１～Ｖ３６に電気的に接続可能な接続部である。

図５Ａは、基板７０の一番目の配線層７２を示す平面図である。図５Ｂは、基板７０の二番目の配線層７３を示す平面図である。図５Ｃは、基板７０の三番目の配線層７４を示す平面図である。図５Ｄは、基板７０の四番目の配線層７５を示す平面図である。本実施の形態において４層ある配線層７２，７３，７４，７５のうち、配線層７２は、軸線ｘに沿って最も上側ｘ１にある配線層（第４配線層）である。

上側ｘ１に面する配線層７２の面は、例えば、レジスト等により被覆された絶縁性の被覆部７６を有している。配線層７２には、パッド７９Ｕ，７９Ｗ，７９Ｖが設けられている。パッド７９Ｕ，７９Ｗ，７９Ｖ（以下、単に「パッド７９」ともいう）は、径方向において配線層７２の中央部に形成されていて、被覆部７６から外部に露出している。パッド７９は、外部装置と接続される外部接続部であり、パッド７９を通じて外部装置からモータ１００を駆動する電力が供給される。パッド７９ＵはＵ相を構成するコイル群４０Ａ，４０Ｂを通じてモータ１００に電力を供給し、パッド７９ＷはＷ相を構成するコイル群５０Ａ，５０Ｂ通じてモータ１００に電力を供給し、パッド７９ＶはＶ相を構成するコイル群６０Ａ，６０Ｂを通じてモータ１００に電力を供給する。パッド７９Ｕ，７９Ｗ，７９Ｖは、周方向Ｒ１において連続するコイル群４０，５０，６０に設けられている。

径方向において、被覆部７６の中央部には、例えば、非導電性のインクを用いたスクリーン印刷により基板上の一定の範囲に形成された膜(シルク)により、ロゴ、文字、記号等（不図示）が表記可能である。なお、中央部は、シルクを有さない非形成領域のみを有してもよい。

配線層７２は、複数の導体路７２０，７２１を有する。導体路７２０は、コイル群６０Ａのコイル６３の端子Ｖ１７と、コイル群６０Ｂのコイル６１の端子Ｖ３２とを電気的に接続する。導体路７２１は、コイル群６０Ｂのコイル６３の端子Ｖ３５と、コイル群５０Ａのコイル５１の端子Ｗ８とを電気的に接続する。

配線層７３は、配線層７２に対して直ぐ下側ｘ２にある配線層（第３配線層）である。配線層７２と配線層７３とは、ビアとして形成された複数の導通孔７２ｖを介して電気的に接続されている。導通孔７２ｖは、少なくともパッド７９が設けられた領域を周方向Ｒに超えて設けられている。つまり、パッド７９を通じて供給された電力は、基板７０の配線層７３において各コイル群４０，５０，６０に供給される。具体的には、パッド７９Ｕは、配線層７３においてコイル群４０Ａのコイル４３の端子Ｕ６と電気的に接続されている。パッド７９Ｗは、配線層７３においてコイル群５０Ａのコイル５１の端子Ｗ８と電気的に接続されている。パッド７９Ｖは、配線層７３においてコイル群６０Ａのコイル６１の端子Ｖ１４と電気的に接続されている。

配線層７３は、複数の導体路７３０，７３１を有する。導体路７３０は、コイル群５０Ａのコイル５３の端子Ｗ１１と、コイル群５０Ｂのコイル５１の端子Ｗ２６とを電気的に接続する。導体路７３１は、コイル群５０Ｂのコイル５３の端子Ｗ２９と、コイル群４０Ａのコイル４３の端子Ｕ６とを電気的に接続する。

配線層７４は、配線層７３に対して直ぐ下側ｘ２にある配線層（第２配線層）である。配線層７４は、複数の導体路７４０，７４１，７４２，７４３を有する。導体路７４０は、コイル群４０Ａのコイル４１の端子Ｕ１と、コイル群４０Ｂのコイル４３の端子Ｕ２４とを電気的に接続する。導体路７４１は、コイル群４０Ａのコイル４１の端子Ｕ２と、コイル群４０Ａのコイル４２の端子Ｕ４とを電気的に接続する。導体路７４２は、コイル群６０Ａのコイル６１の端子Ｖ１４と、コイル群４０Ｂのコイル４１の端子Ｕ１９とを電気的に接続する。導体路７４３は、コイル群４０Ｂのコイル４１の端子Ｕ２０と、コイル群４０Ｂのコイル４２の端子Ｕ２２とを電気的に接続する。

配線層７５は、配線層７４に対して直ぐ下側にｘ２にある配線層（第１配線層）である。配線層７５は、複数の導体路７５０，７５１，７５２，７５３，７５４，７５５，７５６，７５７，７５８，７５９，を有する。導体路７５０は、コイル群４０Ａのコイル４２の端子Ｕ３と、コイル群４０Ａのコイル４３の端子Ｕ５とを電気的に接続する。導体路７５１は、コイル群５０Ａのコイル５１の端子Ｗ７と、コイル群５０Ａのコイル５２の端子Ｗ９とを電気的に接続する。導体路７５２は、コイル群５０Ａのコイル５２の端子Ｗ１０と、コイル群５０Ａのコイル５３の端子Ｗ１２とを電気的に接続する。導体路７５３は、コイル群６０Ａのコイル６１の端子Ｖ１３と、コイル群６０Ａのコイル６３の端子Ｖ１５とを電気的に接続する。導体路７５４は、コイル群６０Ａのコイル５２の端子Ｖ１６と、コイル群６０Ａのコイル６３の端子Ｖ１８とを電気的に接続する。導体路７５５は、コイル群４０Ｂのコイル４２の端子Ｕ２１と、コイル群４０Ｂのコイル４３の端子Ｕ２３とを電気的に接続する。導体路７５６は、コイル群５０Ｂのコイル５１の端子Ｗ２５と、コイル群５０Ｂのコイル５２の端子Ｗ２７とを電気的に接続する。導体路７５７は、コイル群５０Ｂのコイル５２の端子Ｗ２８と、コイル群５０Ｂのコイル５３の端子Ｗ３０とを電気的に接続する。導体路７５８は、コイル群６０Ｂのコイル６１の端子Ｖ３１と、コイル群６０Ｂのコイル６３の端子Ｖ３３とを電気的に接続する。導体路７５９は、コイル群６０Ｂのコイル５２の端子Ｖ３４と、コイル群６０Ｂのコイル６３の端子Ｖ３６とを電気的に接続する。

下側ｘ１に面する配線層７５の面は、例えば、レジスト等により被覆された絶縁性の被覆部７７を有している。

次に、各コイル群４０，５０，６０における通電方向（配線方向）について説明する。以下では、パッド７９Ｕに電流が供給された場合の形態を例にして説明する。図６Ａは、本実施の形態におけるＵ相のコイル群４０における配線図である。図６Ｂは、本実施の形態におけるＷ相のコイル群５０における配線図である。図６Ｃは、本実施の形態におけるＶ相のコイル群６０における配線図である。図７は、本実施の形態におけるステータ１全体の配線図である。

本実施の形態において、Ｕ相を構成する第１コイル群４０Ａ，４０Ｂ内における電流の向きは、周方向Ｒ２である。例えば、パッド７９Ｕからコイル群４０Ａに供給された電流は、端子Ｕ６、端子Ｕ５、端子Ｕ３、端子Ｕ４、端子Ｕ２、端子Ｕ１の順にコイル群４０Ａを流れ、次いで、端子Ｕ１からコイル群４０Ｂの端子Ｕ２４に向かう。コイル群４０Ｂの端子Ｕ２４に供給された電流は、端子Ｕ２３、端子Ｕ２１、端子Ｕ２２、端子Ｕ２０、端子Ｕ１９の順にコイル群４０Ｂを流れ、次いで、コイル群６０Ａの端子Ｖ１４に向かって流れる。

第１コイル群４０Ａ，４０Ｂにおいて、端子Ｕ５と端子Ｕ３及び端子Ｕ２３と端子Ｕ２１は、配線層７５において接続されており、端子Ｕ４と端子Ｕ２及び端子Ｕ２２及び端子Ｕ２０は、配線層７４において接続されている。端子Ｕ１９とコイル群６０Ａの端子Ｖ１４は、配線層７４において接続されている。

これに対して、Ｗ相及びＶ相を構成する第２コイル群５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂ内における電流の向きは、第１コイル群４０Ａ，４０Ｂにおける電流の向きとは反対方向であり、周方向Ｒ１である。コイル群６０Ａの端子Ｖ１４に供給された電流は、端子Ｖ１３、端子Ｖ１５、端子Ｖ１６、端子Ｖ１８、端子Ｖ１７の順にコイル群６０Ａを流れ、次いで、端子Ｖ１７からコイル群６０Ｂの端子Ｖ３２に向かう。コイル群６０Ｂの端子Ｖ３２に供給された電流は、端子Ｖ３１、端子Ｖ３３、端子Ｖ３４、端子Ｖ３６、端子Ｖ３５の順にコイル群６０Ｂを流れ、次いで、コイル群５０Ａの端子Ｗ８に向かって流れる。

第３コイル群６０Ａ，６０Ｂにおいて、端子Ｖ１３と端子Ｖ１５、端子Ｖ１６と端子Ｖ１８、端子Ｖ３１と端子Ｖ３３及び端子Ｖ３４と端子Ｖ３６は、配線層７５において接続されている。端子Ｖ１７と端子Ｖ３２及び端子Ｖ３５とコイル群５０Ａの端子Ｗ８は、配線層７２において接続されている。

コイル群５０Ａの端子Ｗ８に供給された電流は、端子Ｗ７、端子Ｗ９、端子Ｗ１０、端子Ｗ１２、端子Ｗ１１の順にコイル群５０Ａを流れ、次いで、端子Ｗ１１からコイル群５０Ｂの端子Ｗ２６に向かう。コイル群５０Ｂの端子Ｗ２６に供給された電流は、端子Ｗ２５、端子Ｗ２７、端子Ｗ２８、端子Ｗ３０、端子Ｗ２９の順にコイル群５０Ｂを流れ、次いで、コイル群４０Ａの端子Ｕ６に向かって流れる。

第２コイル群５０Ａ，５０Ｂにおいて、端子Ｗ７と端子Ｗ９、端子Ｗ１０と端子Ｗ１２、端子Ｗ２５と端子Ｗ２７及び端子Ｗ２８と端子Ｗ３０は、配線層７５において接続されている。端子Ｗ１１と端子Ｗ２６及び端子Ｗ２９とコイル群４０Ａの端子Ｕ６は、配線層７３において接続されている。

また、スイッチの操作により、パッド７９Ｗ，７９Ｖに電流が供給された場合についての電流経路は、図７から理解される。

以上のような本実施の形態におけるステータ１を備えるモータ１００によれば、基板７０は軸線ｘに沿った方向においてモータ１００の上側ｘ１にのみ設けるだけでよいので、モータ１００を軸線ｘに沿ってコンパクトにすることができる。さらに、モータ１００においてコイル群４０Ａ，４０Ｂにおける通電（配線）の向きは周方向Ｒ２であり、コイル群５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂにおける通電（配線）の向きは周方向Ｒ１になっている。

コイル群４０Ａ，４０Ｂにおける通電の向きと、コイル群５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂの通電の向きとを互いに逆にしたままで、特にコイル群４０Ａ，４０Ｂにおけるコイル４１，４２，４３同士を電気的に接続するための配線層の増加を抑制したい。図８は、比較例のＵ相におけるコイル群４００における配線図である。

例えば、比較例におけるＵ相のコイル群４００における通電の向きを、コイル群４０Ａ，４０Ｂと同様とした場合であってもコイル４１０からコイル４２０、コイル４３０の順に通電する形態もある。この場合、電流は、コイル４１０の端子Ｕ２から入り、端子Ｕ１、コイル４２０の端子Ｕ３、端子Ｕ４、コイル４３０の端子Ｕ６、端子Ｕ５を順に通るようになっている。比較例におけるコイル群４００においては、パッド７９Ｕと端子Ｕ２とを電気的に接続する配線層と、端子Ｕ１と端子Ｕ３及び端子Ｕ４と端子Ｕ６とを電気的に接続する配線層と、端子Ｕ５と他のコイル群の端子とを電気的に接続する配線層との合計３つの配線層が必要になる。

コイル４３０の端子Ｕ５と他のコイル群とを接続する導体路と、コイル４１０の側に延ばす必要があり、パッド７９Ｕとコイル４１０の端子Ｕ２とを接続する導体路とを同一の配線層において交差させることはできない。そのため、それぞれ別の配線層を通す必要があり、Ｕ相のコイル群４００において配線層が増加してしまう。比較例に係るコイル群４００を備えたステータの場合、他のＷ相及びＶ相のコイル群における配線層との関係において基板は５層以上の配線層を有することになる。

これに対して、上記実施の形態においては、コイル群４０Ａ，４０Ｂにおける電流の向きを、第３コイル４３の側から第１コイル４１に向かうようにして、コイル４３の端子Ｕ５，Ｕ２３とコイル４２の端子Ｕ３，Ｕ２１とを導体路７５５を介して配線層７５において電気的に接続し、コイル４２の端子Ｕ４，Ｕ２２とコイル４１の端子Ｕ２，Ｕ２０とを導体路７４３を介して配線層７４において電気的に接続している。

これにより、コイル群４０Ａ，４０Ｂにおける電流の向きをコイル群５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂにおける通電の向きに対して反対にしたままでも、Ｕ相のコイル群４０Ａ，４０Ｂにおいては、２つの配線層７４，７５のみを介して配線されており、全てのコイル群４０，５０，６０においても合計４層の配線層７２，７３，７４，７５により基板７０は構成されている。これにより、基板７０の多層化を抑制して薄型化を図ることができるとともに、コストの抑制も達成することができる。

さらに、コイル群４０，５０，６０における端子Ｕ１～Ｕ６，Ｕ１９～Ｕ２４，Ｗ７～Ｗ１２，Ｗ２５～Ｗ３０，Ｖ１３～Ｖ１８，Ｖ３１～Ｖ３６を軸線ｘに沿ったいずれかの側（上側ｘ１又は下側ｘ２）に引き出せば基板７０と接続することができるので生産性が向上する。

さらに、異なる配線回路を有するコイル群４０，５０，６０を基板７０に採用することができるので、配線回路のバリエーションが増え、設計上の自由度が向上する。

＜その他＞
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。また、例えば、上記実施の形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。例えば、上記実施の形態においてコイル群４０Ａ，４０Ｂにおける通電の向きは、反時計回りである周方向Ｒ２であったが、時計回りである周方向Ｒ１であってもよい。この場合、コイル群５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂにおける通電の向きを反時計回りである周方向Ｒ２にすればよい。

また、上記実施の形態におけるコイル群４０の構成を、コイル群５０又はコイル群６０に適用させて、コイル群５０，６０の構成をコイル群４０に適用させて、例えば、コイル群４０がＶ相を構成し、コイル群５０がＵ相を構成し、コイル群６０がＷ相を構成してもよい。

１・・・ステータ
４０，５０，６０・・・コイル群
４１，４２，４３，５１，５２，５３，６１，６２，６３・・・コイル
Ｕ１，Ｕ３，Ｕ５，Ｕ１９，Ｕ２１，Ｕ２３，Ｗ７，Ｗ９，Ｗ１１，Ｗ２５，Ｗ２７，Ｗ２９，Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７，Ｖ３１，Ｖ３３，Ｖ３５・・・第１端子（第１端部）
Ｕ２，Ｕ４，Ｕ６，Ｕ２０，Ｕ２２，Ｕ２４，Ｗ８，Ｗ１０，Ｗ１２，Ｗ２６，Ｗ２８，Ｗ３０，Ｖ１４，Ｖ１６，Ｖ１８，Ｖ３２，Ｖ３４，Ｖ３６・・・第２端子（第２端部）
７０・・・基板
７２・・・配線層（第４配線層）
７３・・・配線層（第３配線層）
７４・・・配線層（第２配線層）
７５・・・配線層（第１配線層）
７９Ｕ，７９Ｗ，７９Ｖ・・・パッド（外部接続部）
１００・・・モータ
１１０・・・ロータ

Claims (9)

1. 環状に並ぶ複数のコイル群と、
   軸線に沿って前記コイル群の一方の面に設けられた複数の配線層を有する基板と、
   を備え、
   前記コイル群は、一周方向に第１コイル群、第２コイル群、第３コイル群の順に設けられており、
   前記第１コイル群の通電方向は、前記第２コイル群及び前記第３コイル群の通電方向とは異なり、
   各コイル群は、前記一周方向に第１コイル、第２コイル、第３コイルの順にコイルを有し、
   各コイルは、２つの端部を前記一周方向に第１端部、第２端部の順に有し、
   前記第１コイル群において、前記第２コイルの第１端部と前記第３コイルの第１端部とは、複数の配線層のうち第１配線層において電気的に接続されており、前記第１コイルの第２端部と前記第２コイルの第２端部とは、複数の配線層のうち第２配線層において電気的に接続されている
   ことを特徴とするステータ。
2. 前記第１端部及び前記第２端部はそれぞれ、前記基板の側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のステータ。
3. 周方向に連続した３つのコイル群にそれぞれ外部接続部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のステータ。
4. 前記外部接続部は、前記基板において最上層に設けられており、貫通孔を介して下の層に電気的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のステータ。
5. 前記複数の配線層の間には絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のステータ。
6. 前記複数のコイル群は、それぞれ径方向に対向して配置された一対の第１コイル群、一対の前記第２コイル群及び一対の前記第３コイル群を含み、
   前記一対の第１コイル群は、前記第２配線層において互いに電気的に接続されており、
   一方の前記第１コイル群は、前記第２配線層において前記第２コイル群又は前記第３コイル群に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のステータ。
7. 前記第２コイル群の前記第１コイルの第１端部と前記第２コイルの第１端部、及び前記第２コイルの前記第２端部と前記第３コイルの前記第２端部は、前記第１配線層において電気的に接続されており、
   前記一対の第２コイル群は、複数の配線層のうち第３配線層において互いに電気的に接続されており、
   一方の前記第２コイル群は、前記第３配線層において前記第１コイル群に電気的に接続されている
   ことを特徴とする請求項６に記載のステータ。
8. 前記第３コイル群の前記第１コイルの第１端部と前記第２コイルの第１端部、及び前記第２コイルの前記第２端部と前記第３コイルの前記第２端部は、前記第１配線層において電気的に接続されており、
   前記一対の第３コイル群は、複数の配線層のうち第４配線層において互いに電気的に接続されており、
   一方の前記第３コイル群は、前記第４配線層において前記第２コイル群に電気的に接続されている
   ことを特徴とする請求項７に記載のステータ。
9. ロータと、
   前記ロータを外側で囲んで設けられた、一周方向に第１コイル群、第２コイル群、第３コイル群の順に並ぶ複数のコイル群を有する環状のステータと、
   を備え、
   前記ステータは、一方の面に設けられた複数の配線層を有する基板を有し、
   前記第１コイル群の通電方向は、前記第２コイル群及び前記第３コイル群の通電方向とは異なり、
   各コイル群は、前記一周方向に第１コイル、第２コイル、第３コイルの順に複数のコイルを有し、
   各コイルは、２つの端部を前記一周方向に第１端部、第２端部の順に有し、
   前記第１コイル群において、前記第２コイルの第１端部と前記第３コイルの第１端部とは、複数の配線層のうち第１配線層において電気的に接続されており、前記第１コイルの第２端部と前記第２コイルの第２端部とは、複数の配線層のうち第２配線層において電気的に接続されている
   ことを特徴とするモータ。
   

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