JP2024040760A - ステータ、モータ、ファン装置、及びコイルの巻回方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ステータコアを軸方向に小型化すると共に、モータを安定して駆動可能なステータを提供する。【解決手段】ステータは、１２個のティースのうちの４つのティースに巻回されて、Ａ相の電流が供給されるＡ相コイルと、１２個のティースのうちの他の４つのティースに巻回されて、Ｂ相の電流が供給されるＢ相コイルと、１２個のティースのうちのさらに他の４つのティースに巻回されて、Ｃ相の電流が供給されるＣ相コイルとを備える。Ａ相コイルは、周方向に離間したティースの間を、軸方向の一方側の円筒部に沿って延設される渡り部を含む。Ｂ相コイル及びＣ相コイルそれぞれは、周方向に離間したティースの間を、軸方向の他方側の円筒部に沿って延設される渡り部を含む。Ａ相コイルの合計巻き数は、Ｂ相コイルの合計巻き数及びＣ相コイルの合計巻き数より２巻き少ない。【選択図】図６

Description

本発明は、ステータ、モータ、これを搭載したファン装置、及びステータに対するコイルの巻回方法に関する。

近年、持続可能な開発目標（Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｏａｌｓ、持続可能な開発のための２０３０アジェンダ、平成２７（２０１５）年９月２５日国連サミット採択、以下「ＳＤＧｓ」という）の推進に向けた取り組みが行われている。それに伴い、持続可能な生産消費形態の確保などのため、廃棄物や不良品の削減などを目指す技術が知られている。

三相交流モータでは、複数のティースの一部にＵ相のコイルが巻回され、複数のティースの他の一部にＶ相のコイルが巻回され、複数のティースのさらに他の一部にＷ相のコイルが巻回されている。そして、３つのコイルそれぞれには、周方向に離間したティース間を渡る渡り部が設けられている。

３つのコイルの渡り部をステータコアの軸方向の一方側に集約すると、ステータコアの軸方向の長さが長くなる。そこで、特許文献１には、３つのコイルのうちの一部の渡り部をステータコアの軸方向の一方側に配置し、他の一部の渡り部をステータコアの軸方向の他方側に配置したモータが開示されている。

特開２０２１－４５０１５号公報

しかしながら、ステータコアの軸方向の一方側に渡り部を配置したコイルと、ステータコアの軸方向の他方側に渡り部を配置したコイルとでは、ティースに対する巻き数が異なる。その結果、モータの駆動が不安定になるという課題がある。

そこで、本発明の目的は、ステータコアを軸方向に小型化すると共に、モータを安定して駆動可能なステータを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、周方向に離間してリング状に配置された１２個のティース、１２個の前記ティースの内周または外周から軸方向の両側に突出する円筒部、及び１２個の前記ティースそれぞれに巻回されたコイルを備えるステータにおいて、前記コイルは、１２個の前記ティースのうちの４つの前記ティースに巻回されて、Ａ相の電流が供給されるＡ相コイルと、１２個の前記ティースのうちの他の４つの前記ティースに巻回されて、Ｂ相の電流が供給されるＢ相コイルと、１２個の前記ティースのうちのさらに他の４つの前記ティースに巻回されて、Ｃ相の電流が供給されるＣ相コイルとを含み、前記Ａ相コイルは、周方向に離間した前記ティースの間を、軸方向の一方側の前記円筒部に沿って延設される渡り部を含み、前記Ｂ相コイル及び前記Ｃ相コイルそれぞれは、周方向に離間した前記ティースの間を、軸方向の他方側の前記円筒部に沿って延設される渡り部を含み、前記Ａ相コイルの合計巻き数は、前記Ｂ相コイルの合計巻き数及び前記Ｃ相コイルの合計巻き数より２巻き少ないことを特徴とする。

本発明によれば、ステータコアを軸方向に小型化すると共に、モータを安定して駆動可能なステータを得ることができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

実施形態に係るファン装置の一構成例を示す外観斜視図である。 モータとファンとを分解した場合の分解斜視図である。 モータを表面側から見た外観斜視図である。 ロータヨークを除いた状態のモータの構成を示す斜視図である。 図３におけるＶ－Ｖ線断面図である。 ティース及びコイルを展開した図である。 コイルのデルタ結線の模式図である。 ステータを表面側から見た斜視図である。 ステータを裏面側から見た斜視図である。 コイルを巻回する手順を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係るファン装置の一態様として、例えば自動車などの車両に搭載され、ラジエータ内を流れるエンジンの冷却水などを冷却するファン装置について説明する。

（ファン装置１の全体構成）
まず、図１および図２を参照して、ファン装置１の全体構成を説明する。図１は、実施形態に係るファン装置１の一構成例を示す外観斜視図である。図２は、モータ２とファン３とを分解した場合の分解斜視図である。図１及び図２に示すように、ファン装置１は、駆動源であるモータ２と、モータ２により回転駆動されて冷却風を生成するファン３とを備える。

（モータ２の構成）
次に、図３～図５を参照して、モータ２の構成を説明する。図３は、モータ２を表面側から見た外観斜視図である。図４は、ロータヨーク２３２を除いた状態のモータ２の構成を示す斜視図である。図５は、図３におけるＶ－Ｖ線断面図である。

図３～図５に示すように、モータ２は、アウターロータ型のブラシレスモータ２０１と、ブラシレスモータ２０１（より詳細には、コイル２４３による磁界の発生）を制御するドライバ回路２０２とを含む、所謂「機電一体型」の電動モータである。なお、本実施形態に係るモータ２は、１２スロットであれば、極数は特に限定されない。

ブラシレスモータ２０１は、板状のモータブラケット２０３に支持されている。ブラシレスモータ２０１は、モータブラケット２０３の厚み方向の一方側（表面側）に配置されている。

図５に示すように、モータブラケット２０３の厚み方向の他方側（裏面側）には、複数のネジ２０５によって、ドライバブラケット２０４が締結されている。これにより、モータブラケット２０３及びドライバブラケット２０４の間には収容空間２０６が形成される。そして、ドライバ回路２０２は、この収容空間２０６に収容される。

また、モータブラケット２０３の端部には、外部ハーネスが接続される２つのコネクタが一体になったコネクタユニット２０７が取り付けられている。ブラシレスモータ２０１、ドライバ回路２０２、及びコネクタユニット２０７は、モータブラケット２０３を介して互いに電気的に接続されている。

図４及び図５に示すように、ブラシレスモータ２０１は、シャフト２１と、シャフト２１の外周に設けられたベアリング２２Ａ、２２Ｂと、シャフト２１の軸心周りにベアリング２２Ａ、２２Ｂを介して回転自在に支持されたロータ２３と、ロータ２３を回転させるための磁界を発生するコイル２４３が巻装された環状のステータ２４と、を有する。

シャフト２１は、モータブラケット２０３の表面側に固定された固定軸である。なお、以下、モータ２の構成要素に関する説明において、シャフト２１の軸方向を単に「軸方向」とし、シャフト２１の軸心を中心とした径方向を単に「径方向」とし、シャフト２１の軸心を中心とした周方向を単に「周方向」とする。

ロータ２３は、ステータ２４の外周を囲むように周方向に等間隔に並んで配置された複数の永久磁石２３１と、ステータ２４及び複数の永久磁石２３１を覆うロータヨーク２３２とを有する。ロータヨーク２３２は、シャフト２１の軸心と同心になるようにモータブラケット２０３の表面側に配置されている。また、ロータヨーク２３２は、ベアリング２２Ａ、２２Ｂを介してシャフト２１に回転自在に支持されている。ロータヨーク２３２は、外周壁２３２Ａと、内周壁２３２Ｂと、連結壁２３２Ｃとを主に備える。

外周壁２３２Ａは、円筒形状の外形を呈する。また、外周壁２３２Ａは、ステータ２４より径方向の外側に配置されている。さらに、外周壁２３２Ａは、複数の永久磁石２３１を内周面で支持している。換言すれば、複数の永久磁石２３１は、ステータ２４を囲むように周方向に離間して、外周壁２３２Ａの内周面に固定されている。

内周壁２３２Ｂは、円筒形状の外形を呈する。また、内周壁２３２Ｂは、ステータ２４より径方向の内側に配置されている。さらに、内周壁２３２Ｂは、ベアリング２２Ａ、２２Ｂを介してシャフト２１に回転自在に支持される。

連結壁２３２Ｃは、円盤形状の外形を呈する。また、連結壁２３２Ｃは、外周壁２３２Ａ及び内周壁２３２Ｂの軸方向の端部同士を接続する。より詳細には、図５に示すように、連結壁２３２Ｃは、シャフト２１の軸方向の他端側（すなわち、モータブラケット２０３と反対側）において、外周壁２３２Ａ及び内周壁２３２Ｂを接続する。

ステータ２４は、外周壁２３２Ａ、内周壁２３２Ｂ、連結壁２３２Ｃ、及びモータブラケット２０３で囲まれた空間に収容されている。また、図３に示すように、ステータ２４は、複数の永久磁石２３１より径方向の内側において、モータブラケット２０３の表面側に固定されている。さらに、ステータ２４は、径方向に所定の隙間を隔てて複数の永久磁石２３１に対面している。図４及び図５に示すように、ステータ２４は、円筒形状の円筒部２４１及び複数（本実施形態では、１２個）のティース２４２で構成されるステータコア２４０と、複数のコイル２４３とで構成される。

円筒部２４１は、軸方向の両端が開放された円筒形状の外形を呈する。そして、円筒部２４１は、シャフト２１を囲む位置でモータブラケット２０３の表面側に固定される。１２個のティース２４２は、円筒部２４１の外周面において、周方向に離間した位置から径方向外向きに突出する。さらに、円筒部２４１の軸方向の両端部は、ティース２４２の位置から軸方向の両側に突出している。換言すれば、１２個のティース２４２は、周方向に離間してリング状に配置されている。また、円筒部２４１は、１２個のティースの内周から軸方向の両側に突出している。

１２個のティース２４２は、例えば、軸方向に積層された複数の鋼板によって形成されている。また、積層された複数の鋼板を絶縁性のインシュレータで覆うことによって、ステータコア２４０が構成される。さらに、コイル２４３は、インシュレータの上からティース２４２に巻回される。そして、円筒部２４１は、インシュレータの一部である。

複数のコイル２４３は、複数のティース２４２それぞれに巻回されている。また、複数のコイル２４３は、ドライバ回路２０２に接続されている。そして、ドライバ回路２０２は、複数のコイル２４３にＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかの電流を供給する。これにより、複数のコイルは、ロータ２３を回転させるための磁界を発生させる。より詳細には、コイル２４３で発生した磁界と、複数の永久磁石２３１との間に生じる引力及び斥力によって、ロータヨーク２３２がシャフト２１の軸心を中心として回転する。

図６は、ティース２４２及びコイル２４３を展開した図である。図７は、コイル２４３のデルタ結線の模式図である。図８は、ステータ２４を表面側（モータブラケット２０３と反対側）から見た斜視図である。図９は、ステータ２４を裏面側（モータブラケット２０３側）から見た斜視図である。

図６及び図７に示すように、複数のコイル２４３は、Ｕ相（Ａ相）の電流が供給されるコイル２４３Ｕ１（第１Ａ相コイル）、２４３Ｕ２（第２Ａ相コイル）と、Ｖ相（Ｂ相）の電流が供給されるコイル２４３Ｖ１（第１Ｂ相コイル）、２４３Ｖ２（第２Ｂ相コイル）と、Ｗ相（Ｃ相）の電流が供給されるコイル２４３Ｗ１（第１Ｃ相コイル）、２４３Ｗ２（第２Ｃ相コイル）とを含む。

コイル２４３Ｕ１、２４３Ｕ２はＡ相コイルの一例であり、コイル２４３Ｖ１、２４３Ｖ２はＢ相コイルの一例であり、コイル２４３Ｗ１、２４３Ｗ２はＣ相コイルの一例である。本実施形態では、（Ａ相、Ｂ相、Ｃ相）を（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対応付けたが、この組み合わせは前述の例に限定されない。

また、コイル２４３は、ドライバ回路２０２に接続される２つの接続端部２４４、２４５と、ティース２４２に巻回される２つのコイル部２４６、２４７と、周方向に離間したティース２４２の間を渡る渡り部２４８とを含む。接続端部２４４、２４５は、コイル２４３の両端部の部分である。また、渡り部２４８は、コイル部２４６、２４７の間の部分である。換言すれば、コイル部２４６は接続端部２４４及び渡り部２４８の間に位置し、コイル部２４７は接続端部２４５及び渡り部２４８の間に位置する。

さらに、以下の説明において、１２個のティース２４２を、図８の時計回りに、第１ティースＷ１、第２ティースＵ２、第３ティースＵ３、第４ティースＶ４、第５ティースＶ５、第６ティースＷ６、第７ティースＷ７、第８ティースＵ８、第９ティースＵ９、第１０ティースＶ１０、第１１ティースＶ１１、第１２ティースＷ１２と表記する。

コイル２４３Ｕ１は、ドライバ回路２０２から第３ティースＵ３及び第８ティースＵ８に巻回されて、ドライバ回路２０２に戻る。より詳細には、ドライバ回路２０２に接続された接続端部２４４Ｕ１が第２ティースＵ２及び第３ティースＵ３の間を通過し、コイル部２４６Ｕ１が第３ティースＵ３に巻回され、コイル部２４７Ｕ１が第８ティースＵ８に巻回され、第８ティースＵ８及び第９ティースＵ９の間を通過した接続端部２４５Ｕ１がドライバ回路２０２に接続される。また、図９（Ｂ）に示すように、渡り部２４８Ｕ１は、周方向に離間した第３ティースＵ３及び第８ティースＵ８の間を、ティース２４２よりモータブラケット２０３側（すなわち、軸方向の一方側）で円筒部２４１に沿って延設される。

コイル２４３Ｕ２は、ドライバ回路２０２から第９ティースＵ９及び第２ティースＵ２に巻回されて、ドライバ回路２０２に戻る。より詳細には、ドライバ回路２０２に接続された接続端部２４４Ｕ２が第８ティースＵ８及び第９ティースＵ９の間を通過し、コイル部２４６Ｕ２が第９ティースＵ９に巻回され、コイル部２４７Ｕ２が第２ティースＵ２に巻回され、第２ティースＵ２及び第３ティースＵ３の間を通過した接続端部２４５Ｕ２がドライバ回路２０２に接続される。また、図９（Ａ）に示すように、渡り部２４８Ｕ２は、周方向に離間した第９ティースＵ９及び第２ティースＵ２の間を、ティース２４２よりモータブラケット２０３側（すなわち、軸方向の一方側）で円筒部２４１に沿って延設される。

すなわち、コイル２４３Ｕ１は、周方向に離間した第３ティースＵ３及び第８ティースＵ８に直列に巻回されている。コイル２４３Ｕ２は、周方向に離間した第９ティースＵ９及び第２ティースＵ２に直列に巻回されている。また、コイル２４３Ｕ１、２４３Ｕ２は、並列に接続されている。さらに、コイル部２４６Ｕ１、２４７Ｕ１の一方の巻き数はＮ（Ｎは２以上の整数）巻きであり、他方は（Ｎ－１）巻きである。コイル部２４６Ｕ２、２４７Ｕ２の一方の巻き数はＮ巻きであり、他方は（Ｎ－１）巻きである。すなわち、コイル２４３Ｕ１、２４３Ｕ２それぞれの合計巻き数は、２Ｎ－１巻きである。

コイル２４３Ｖ１は、ドライバ回路２０２から第５ティースＶ５及び第１０ティースＶ１０に巻回されて、ドライバ回路２０２に戻る。より詳細には、ドライバ回路２０２に接続された接続端部２４４Ｖ１が第４ティースＶ４及び第５ティースＶ５の間を通過し、コイル部２４６Ｖ１が第５ティースＶ５に巻回され、コイル部２４７Ｖ１が第１０ティースＶ１０に巻回され、第１０ティースＶ１０及び第１１ティースＶ１１の間を通過した接続端部２４５Ｖ１がドライバ回路２０２に接続される。また、図８（Ｂ）に示すように、渡り部２４８Ｖ１は、周方向に離間した第５ティースＶ５及び第１０ティースＶ１０の間を、ティース２４２よりモータブラケット２０３と反対側（すなわち、軸方向の他方側）で円筒部２４１に沿って延設される。

コイル２４３Ｖ２は、ドライバ回路２０２から第１１ティースＶ１１及び第４ティースＶ４に巻回されて、ドライバ回路２０２に戻る。より詳細には、ドライバ回路２０２に接続された接続端部２４４Ｖ２が第１０ティースＶ１０及び第１１ティースＶ１１の間を通過し、コイル部２４６Ｖ２が第１１ティースＶ１１に巻回され、コイル部２４７Ｖ２が第４ティースＶ４に巻回され、第４ティースＶ４及び第５ティースＶ５の間を通過した接続端部２４５Ｖ２がドライバ回路２０２に接続される。また、図８（Ａ）に示すように、渡り部２４８Ｖ２は、周方向に離間した第１１ティースＶ１１及び第４ティースＶ４の間を、ティース２４２よりモータブラケット２０３と反対側（すなわち、軸方向の他方側）で円筒部２４１に沿って延設される。

すなわち、コイル２４３Ｖ１は、周方向に離間した第５ティースＶ５及び第１０ティースＶ１０に直列に巻回されている。コイル２４３Ｖ２は、周方向に離間した第１１ティースＶ１１及び第４ティースＶ４に直列に巻回されている。また、コイル２４３Ｖ１、２４３Ｖ２は、並列に接続されている。さらに、コイル部２４６Ｖ１、２４７Ｖ１、２４６Ｖ２、２４７Ｖ２それぞれの巻き数は、Ｎ巻きである。すなわち、コイル２４３Ｖ１、２４３Ｖ２それぞれの合計巻き数は、２Ｎ巻きである。

コイル２４３Ｗ１は、ドライバ回路２０２から第１ティースＷ１及び第６ティースＷ６に巻回されて、ドライバ回路２０２に戻る。より詳細には、ドライバ回路２０２に接続された接続端部２４４Ｗ１が第１２ティースＷ１２及び第１ティースＷ１の間を通過し、コイル部２４６Ｗ１が第１ティースＷ１に巻回され、コイル部２４７Ｗ１が第６ティースＷ６に巻回され、第６ティースＷ６及び第７ティースＷ７の間を通過した接続端部２４５Ｗ１がドライバ回路２０２に接続される。また、図８（Ａ）に示すように、渡り部２４８Ｗ１は、周方向に離間した第１ティースＷ１及び第６ティースＷ６の間を、ティース２４２よりモータブラケット２０３と反対側（すなわち、軸方向の他方側）で円筒部２４１に沿って延設される。

コイル２４３Ｗ２は、ドライバ回路２０２から第７ティースＷ７及び第１２ティースＷ１２に巻回されて、ドライバ回路２０２に戻る。より詳細には、ドライバ回路２０２に接続された接続端部２４４Ｗ２が第６ティースＷ６及び第７ティースＷ７の間を通過し、コイル部２４６Ｗ２が第７ティースＷ７に巻回され、コイル部２４７Ｗ２が第１２ティースＷ１２に巻回され、第１２ティースＷ１２及び第１ティースＷ１の間を通過した接続端部２４５Ｗ２がドライバ回路２０２に接続される。また、図８（Ｂ）に示すように、渡り部２４８Ｗ２は、周方向に離間した第７ティースＷ７及び第１２ティースＷ１２の間を、ティース２４２よりモータブラケット２０３と反対側（すなわち、軸方向の他方側）で円筒部２４１に沿って延設される。

すなわち、コイル２４３Ｗ１は、周方向に離間した第１ティースＷ１及び第６ティースＷ６に直列に巻回されている。コイル２４３Ｗ２は、周方向に離間した第７ティースＷ７及び第１２ティースＷ１２に直列に巻回されている。また、コイル２４３Ｗ１、２４３Ｗ２は、並列に接続されている。さらに、コイル部２４６Ｗ１、２４７Ｗ１、２４６Ｗ２、２４７Ｗ２それぞれの巻き数は、Ｎ巻きである。すなわち、コイル２４３Ｗ１、２４３Ｗ２それぞれの合計巻き数は、２Ｎ巻きである。

以上より、コイル２４３Ｕ１の合計巻き数（２Ｎ－１）は、コイル２４３Ｖ１の合計巻き数（２Ｎ）及びコイル２４３Ｗ１の合計巻き数（２Ｎ）より１巻き少ない。また、コイル２４３Ｕ２の合計巻き数（２Ｎ－１）は、コイル２４３Ｖ２の合計巻き数（２Ｎ）及びコイル２４３Ｗ２の合計巻き数（２Ｎ）より１巻き少ない。さらに、Ｕ相のコイル２４３Ｕ１、２４３Ｕ２の合計巻き数（４Ｎ－２）は、Ｖ相のコイル２４３Ｖ１、２４３Ｖ２の合計巻き数（４Ｎ）及びＷ相のコイル２４３Ｗ１、２４３Ｗ２の合計巻き数（４Ｎ）より２巻き少ない。

なお、コイル２４３Ｕ１、２４３Ｕ２のうち、コイル部２４６Ｕ１、２４７Ｕ１、２４６Ｕ２、２４７Ｕ２と、渡り部２４８Ｕ１、２４８Ｕ２とを接続する部分（図６において、周方向に隣接するティース２４２の間の斜めの線で示す４つの部分）は、前述の巻き数にはカウントしない。すなわち、前述の巻き数は、例えば、周知の巻き線機によって巻回された数のみをカウントしている。しかしながら、図６の斜めの線で示す４つの部分は、それぞれが０．５巻き分の磁界を発生させる。そこで、Ｕ相のコイル２４３Ｕ１、２４３Ｕ２の合計巻き数と、Ｖ相のコイル２４３Ｖ１、２４３Ｖ２の合計巻き数及びＷ相のコイル２４３Ｗ１、２４３Ｗ２の合計巻き数とを前述の関係にすることによって、全体としての磁界のバランスが維持される。

一方、仮に図６の斜めの線で示す４つの部分を巻き数にカウントすれば、コイル部２４６Ｕ１、２４７Ｕ１の一方の巻き数は（Ｎ＋０．５）巻きとなり、他方の巻き数は（Ｎ－０．５）巻きとなる。また、コイル部２４６Ｕ２、２４７Ｕ２の一方の巻き数は（Ｎ＋０．５）巻きとなり、他方の巻き数は（Ｎ－０．５）巻きとなる。すなわち、コイル部２４６Ｕ１、２４７Ｕ１の合計巻き数は２Ｎ巻きとなり、コイル部２４６Ｕ２、２４７Ｕ２の合計巻き数は２Ｎ巻きとなる。さらに、Ｕ相のコイル２４３Ｕ１、２４３Ｕ２の合計巻き数は、４Ｎ巻きとなる。

また、図６に示すように、コイル２４３Ｖ１、２４３Ｖ２、２４３Ｗ１、２４３Ｗ２の接続端部２４４Ｖ１、２４５Ｖ１、２４４Ｖ２、２４５Ｖ２、２４４Ｗ１、２４５Ｗ１、２４４Ｗ２、２４５Ｗ２は、コイル２４３Ｕ１、２４３Ｕ２の渡り部２４８Ｕ１、２４８Ｕ２より径方向の外側を通って、ドライバ回路２０２に延設されている。

さらに、図９に示すように、モータ２は、複数の位置決め部２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄ、２５Ｅ、２５Ｆを備える。位置決め部２５Ａ～２５Ｆは、ティース２４２よりモータブラケット２０３側に配置されている。また、位置決め部２５Ａ～２５Ｆは、円筒部２４１に沿って周方向に所定の間隔を隔てて配置されている。さらに、位置決め部２５Ａ～２５Ｆは、ステータ２４（より詳細には、インシュレータ）に固定されて、モータブラケット２０３の凹部に収容されている。

位置決め部２５Ａ～２５Ｆは、接続端部２４４Ｕ１、２４５Ｕ１、２４４Ｕ２、２４５Ｕ２、２４４Ｖ１、２４５Ｖ１、２４４Ｖ２、２４５Ｖ２、２４４Ｗ１、２４５Ｗ１、２４４Ｗ２、２４５Ｗ２を位置決めする。より詳細には、接続端部２４４Ｗ１、２４５Ｗ２が位置決め部２５Ａに挿通されて位置決めされ、接続端部２４４Ｕ１、２４５Ｕ２が位置決め部２５Ｂに挿通されて位置決めされ、接続端部２４４Ｖ１、２４５Ｖ２が位置決め部２５Ｃに挿通されて位置決めされ、接続端部２４４Ｗ２、２４５Ｗ１が位置決め部２５Ｄに挿通されて位置決めされ、接続端部２４４Ｕ２、２４５Ｕ１が位置決め部２５Ｅに挿通されて位置決めされ、接続端部２４４Ｖ２、２４５Ｖ１が位置決め部２５Ｆに挿通されて位置決めされる。

次に、図１０を参照して、ステータ２４に対するコイル２４３の巻回方向を説明する。図１０は、コイル２４３を巻回する手順を示す図である。

まず、巻き線機によってコイル２４３Ｕ１、２４３Ｕ２をティース２４２に巻回する（Ｓ１）。ステップＳ１における合計巻き数は、（４Ｎ－２）巻きである。より詳細には、コイル部２４６Ｕ１を第３ティースＵ３に巻回し、ティース２４２よりモータブラケット２０３側で円筒部２４１に沿って渡り部２４８Ｕ１を延設し、コイル部２４７Ｕ１を第８ティースＵ８に巻回する。また、コイル部２４６Ｕ２を第９ティースＵ９に巻回し、ティース２４２よりモータブラケット２０３側で円筒部２４１に沿って渡り部２４８Ｕ２を延設し、コイル部２４７Ｕ２を第２ティースＵ２に巻回する。

次に、ステップＳ１を実行した後に、巻き線機によってコイル２４３Ｖ１、２４３Ｖ２をティース２４２に巻回する（Ｓ２）。ステップＳ２における合計巻き数は、４Ｎ巻きである。より詳細には、コイル部２４６Ｖ１を第５ティースＶ５に巻回し、ティース２４２よりモータブラケット２０３と反対側で円筒部２４１に沿って渡り部２４８Ｖ１を延設し、コイル部２４７Ｖ１を第１０ティースＶ１０に巻回する。また、コイル部２４６Ｖ２を第１１ティースＶ１１に巻回し、ティース２４２よりモータブラケット２０３と反対側で円筒部２４１に沿って渡り部２４８Ｖ２を延設し、コイル部２４７Ｖ２を第４ティースＶ４に巻回する。

また、ステップＳ１を実行した後に、巻き線機によってコイル２４３Ｗ１、２４３Ｗ２をティース２４２に巻回する（Ｓ３）。ステップＳ３における合計巻き数は、４Ｎ巻きである。より詳細には、コイル部２４６Ｗ１を第１ティースＷ１に巻回し、ティース２４２よりモータブラケット２０３と反対側で円筒部２４１に沿って渡り部２４８Ｗ１を延設し、コイル部２４７Ｗ１を第６ティースＷ６に巻回する。また、コイル部２４６Ｗ２を第７ティースＷ７に巻回し、ティース２４２よりモータブラケット２０３と反対側で円筒部２４１に沿って渡り部２４８Ｗ２を延設し、コイル部２４７Ｗ２を第１２ティースＷ１２に巻回する。

ステップＳ１の後にステップＳ２、Ｓ３を実行することによって、コイル２４３Ｖ１、２４３Ｖ２、２４３Ｗ１、２４３Ｗ２の接続端部２４４Ｖ１、２４５Ｖ１、２４４Ｖ２、２４５Ｖ２、２４４Ｗ１、２４５Ｗ１、２４４Ｗ２、２４５Ｗ２は、コイル２４３Ｕ１、２４３Ｕ２の渡り部２４８Ｕ１、２４８Ｕ２より径方向の外側に配置される。なお、ステップＳ２、Ｓ３の実行順は、図１０の例に限定されず、逆順でもよい。

次に、ステップＳ１～Ｓ３を実行した後に、接続端部２４４Ｕ１、２４５Ｕ１、２４４Ｕ２、２４５Ｕ２、２４４Ｖ１、２４５Ｖ１、２４４Ｖ２、２４５Ｖ２、２４４Ｗ１、２４５Ｗ１、２４４Ｗ２、２４５Ｗ２を、位置決め部２５Ａ～２５Ｆに挿通して位置決めする、所謂「フォーミング加工」を行う（Ｓ４）。より詳細には、接続端部２４４Ｕ１、２４５Ｕ１、２４４Ｕ２、２４５Ｕ２、２４４Ｖ１、２４５Ｖ１、２４４Ｖ２、２４５Ｖ２、２４４Ｗ１、２４５Ｗ１、２４４Ｗ２、２４５Ｗ２を引っ張って、所定のテンションを付与した状態で位置決め部２５Ａ～２５Ｆに挿通する。

次に、ステップＳ４を実行した後に、接続端部２４４Ｕ１、２４５Ｕ１、２４４Ｕ２、２４５Ｕ２、２４４Ｖ１、２４５Ｖ１、２４４Ｖ２、２４５Ｖ２、２４４Ｗ１、２４５Ｗ１、２４４Ｗ２、２４５Ｗ２を、ドライバ回路２０２に接続する（Ｓ５）。

（ファン３の構成）
図１及び図２に示すように、ファン３は、シャフト２１の軸心上を回転中心としてロータ２３と一体に回転するボス部３１と、ボス部３１の外周から放射状に張り出された複数（本実施形態では７枚）の羽根３２と、隣り合う羽根３２同士を先端側で連結する複数（本実施形態では７つ）の連結部材３３とを有する。

また、ボス部３１は、円盤形状の円盤部３１１と、円盤部３１１の外縁からモータ２に向けて突出すると共に、複数の羽根３２が取り付けられた円筒形状の周壁部３１２とを含む。ファン３がモータ２に取り付けられると、円盤部３１１はロータヨーク２３２の連結壁２３２Ｃに対面し、周壁部３１２はロータヨーク２３２の外周壁２３２Ａを囲む。

図２に示すように、ファン３は、ネジ１０によってロータヨーク２３２に締結される。本実施形態では、ファン３の回転バランスを考慮して、３つのネジ１０が、ファン３の回転中心を中心とする円周上において等間隔となるように取り付けられる。なお、ファン３をモータ２に締結する締結部材として必ずしも３つのネジ１０を用いる必要はなく、ファン３がモータ２に締結可能であれば、ネジ１０の数や締結部材の種類については特に制限はない。

上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。

上記の実施形態によれば、Ｕ相の渡り部２４８Ｕ１、２４８Ｕ２と、Ｖ相及びＷ相の渡り部２４８Ｖ１、２４８Ｖ２、２４８Ｗ１、２４８Ｗ２とを、ティース２４２を挟んで軸方向の反対側に分散配置したので、全ての渡り部を軸方向の一方側に集約するのと比較して、ステータコア２４０を軸方向に小型化できる。これにより、ファン装置１及びモータ２の小型化に寄与する。

また、Ｕ相のコイル２４３Ｕ１、２４３Ｕ２の合計巻き数（４Ｎ－２）を、Ｖ相のコイル２４３Ｖ１、２４３Ｖ２の合計巻き数（４Ｎ）及びＷ相のコイル２４３Ｗ１、２４３Ｗ２の合計巻き数（４Ｎ）より２巻き少なくすることによって、渡り部２４８Ｕ１、２４８Ｕ２と、渡り部２４８Ｖ１、２４８Ｖ２、２４８Ｗ１、２４８Ｗ２とを分散させたことに伴う巻き数の差を吸収することができる。これにより、モータ２を安定して駆動させることができる。その結果、モータ２及びこれを搭載したファン装置１の寿命を延伸することができ、廃棄物や不良品の削減に寄与する。

ここで、コイル２４３Ｕ１、２４３Ｕ２の一方の合計巻き数を２巻き減じると、コイル２４３Ｕ１、２４３Ｕ２の電圧が不均等になって、循環電流が生じる。そこで、上記の実施形態のように、並列に接続されたコイル２４３Ｕ１、２４３Ｕ２の合計巻き数を１巻きずつ減じることによって、モータ２をさらに安定して駆動させることができる。

また、上記の実施形態によれば、接続端部２４４Ｖ１、２４５Ｖ１、２４４Ｖ２、２４５Ｖ２、２４４Ｗ１、２４５Ｗ１、２４４Ｗ２、２４５Ｗ２を、コイル２４３Ｕ１、２４３Ｕ２の渡り部２４８Ｕ１、２４８Ｕ２より径方向の外側を通すことによって、フォーミング加工が容易になる。これは、図１０の手順でコイル２４３を巻回することによって実現可能である。

なお、上記の実施形態では、ロータ２３がステータ２４の外側に配置されたアウターロータ型のモータ２に本発明を適用した例を説明した。但し、本発明は、ロータがステータの内側に配置されたインナーロータ型のモータにも適用可能である。なお、インナーロータ型のモータに搭載されるステータおいて、円筒部は、１２個のステータの外周から軸方向の両側に突出している。

また、上記の実施形態では、ファン装置１の用途として、ラジエータに冷却風を供給する例を説明したが、ファン装置１の用途はこれに限定されない。また、上記の実施形態では、モータ２の用途として、ファン３を回転駆動するファンモータの例を説明したが、モータ２の用途はこれに限定されない。

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、本実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、本実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。またさらに、本実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１ ：ファン装置
２ ：モータ
３ ：ファン
１０，２０５ ：ネジ
２１ ：シャフト
２２Ａ，２２Ｂ ：ベアリング
２３ ：ロータ
２４ ：ステータ
２５Ａ～２５Ｆ ：位置決め部
３１ ：ボス部
３２ ：羽根
３３ ：連結部材
２０１ ：ブラシレスモータ
２０２ ：ドライバ回路
２０３ ：モータブラケット
２０４ ：ドライバブラケット
２０６ ：収容空間
２０７ ：コネクタユニット
２３１ ：永久磁石
２３２ ：ロータヨーク
２３２Ａ ：外周壁
２３２Ｂ ：内周壁
２３２Ｃ ：連結壁
２４０ ：ステータコア
２４１ ：円筒部
２４２ ：ティース
２４３ ：コイル
２４４，２４５ ：接続端部
２４６，２４７ ：コイル部
２４８ ：渡り部
３１１ ：円盤部
３１２ ：周壁部

Claims (8)

1. 周方向に離間してリング状に配置された１２個のティース、１２個の前記ティースの内周または外周から軸方向の両側に突出する円筒部、及び１２個の前記ティースそれぞれに巻回されたコイルを備えるステータにおいて、
   前記コイルは、
   １２個の前記ティースのうちの４つの前記ティースに巻回されて、Ａ相の電流が供給されるＡ相コイルと、
   １２個の前記ティースのうちの他の４つの前記ティースに巻回されて、Ｂ相の電流が供給されるＢ相コイルと、
   １２個の前記ティースのうちのさらに他の４つの前記ティースに巻回されて、Ｃ相の電流が供給されるＣ相コイルとを含み、
   前記Ａ相コイルは、周方向に離間した前記ティースの間を、軸方向の一方側の前記円筒部に沿って延設される渡り部を含み、
   前記Ｂ相コイル及び前記Ｃ相コイルそれぞれは、周方向に離間した前記ティースの間を、軸方向の他方側の前記円筒部に沿って延設される渡り部を含み、
   前記Ａ相コイルの合計巻き数は、前記Ｂ相コイルの合計巻き数及び前記Ｃ相コイルの合計巻き数より２巻き少ないことを特徴とするステータ。
2. 請求項１に記載のステータにおいて、
   前記Ａ相コイルは、
   周方向に離間した２つの前記ティースに直列に巻回された第１Ａ相コイルと、
   周方向に離間した他の２つの前記ティースに直列に巻回された第２Ａ相コイルとが並列に接続され、
   前記Ｂ相コイルは、
   周方向に離間した２つの前記ティースに直列に巻回された第１Ｂ相コイルと、
   周方向に離間した他の２つの前記ティースに直列に巻回された第２Ｂ相コイルとが並列に接続され、
   前記Ｃ相コイルは、
   周方向に離間した２つの前記ティースに直列に巻回された第１Ｃ相コイルと、
   周方向に離間した他の２つの前記ティースに直列に巻回された第２Ｃ相コイルとが並列に接続され、
   前記第１Ａ相コイルの合計巻き数は、前記第１Ｂ相コイルの合計巻き数及び前記第１Ｃ相コイルの合計巻き数より１巻き少なく、
   前記第２Ａ相コイルの合計巻き数は、前記第２Ｂ相コイルの合計巻き数及び前記第２Ｃ相コイルの合計巻き数より１巻き少ないことを特徴とするステータ。
3. 請求項１に記載のステータにおいて、
   前記Ｂ相コイル及び前記Ｃ相コイルは、前記Ａ相コイルの前記渡り部より径方向の外側を通っていることを特徴とするステータ。
4. モータブラケットと、
   前記モータブラケットの厚み方向の一方側に固定されたシャフトと、
   前記円筒部が前記シャフトを囲むように前記モータブラケットに固定された請求項１に記載のステータと、
   前記シャフトに回転自在に支持されたロータヨーク、及び前記ステータを囲むように周方向に離間して前記ロータヨークに支持された複数の永久磁石を備えるロータと、
   前記モータブラケットの厚み方向の他方側に配置されて、前記ロータを回転させるための磁界を前記コイルに発生させるドライバ回路とを備えるモータにおいて、
   前記Ａ相コイルの前記渡り部は、前記ティースより前記モータブラケット側で前記円筒部に沿って延設され、
   前記Ｂ相コイル及び前記Ｃ相コイルそれぞれの前記渡り部は、前記ティースより前記モータブラケットと反対側で前記円筒部に沿って延設されることを特徴とするモータ。
5. 請求項４に記載のモータにおいて、
   １２個の前記ティースは、周方向に配列された第１ティース、第２ティース、第３ティース、第４ティース、第５ティース、第６ティース、第７ティース、第８ティース、第９ティース、第１０ティース、第１１ティース、及び第１２ティースであり、
   前記Ａ相コイルは、
   前記ドライバ回路から前記第３ティースに巻回され、前記ティースより前記モータブラケット側を渡って前記第８ティースに巻回されて、前記ドライバ回路に戻る第１Ａ相コイルと、
   前記ドライバ回路から前記第９ティースに巻回され、前記ティースより前記モータブラケット側を渡って前記第２ティースに巻回されて、前記ドライバ回路に戻る第２Ａ相コイルとを含み、
   前記Ｂ相コイルは、
   前記ドライバ回路から前記第５ティースに巻回され、前記ティースより前記モータブラケットと反対側を渡って前記第１０ティースに巻回されて、前記ドライバ回路に戻る第１Ｂ相コイルと、
   前記ドライバ回路から前記第１１ティースに巻回され、前記ティースより前記モータブラケットと反対側を渡って前記第４ティースに巻回されて、前記ドライバ回路に戻る第２Ｂ相コイルとを含み、
   前記Ｃ相コイルは、
   前記ドライバ回路から前記第１ティースに巻回され、前記ティースより前記モータブラケットと反対側を渡って前記第６ティースに巻回されて、前記ドライバ回路に戻る第１Ｃ相コイルと、
   前記ドライバ回路から前記第７ティースに巻回され、前記ティースより前記モータブラケットと反対側を渡って前記第１２ティースに巻回されて、前記ドライバ回路に戻る第２Ｃ相コイルとを含むことを特徴とするモータ。
6. 請求項４に記載のモータと、
   前記モータにより回転駆動されて、冷却風を生成するファンとを備えることを特徴とするファン装置。
7. 周方向に離間してリング状に配置された１２個のティース、１２個の前記ティースの内周または外周から軸方向の両側に突出する円筒部、及び１２個の前記ティースそれぞれに巻回されたコイルを備えるステータにおいて、
   前記コイルは、
   １２個の前記ティースのうちの４つの前記ティースに巻回されて、Ａ相の電流が供給されるＡ相コイルと、
   １２個の前記ティースのうちの他の４つの前記ティースに巻回されて、Ｂ相の電流が供給されるＢ相コイルと、
   １２個の前記ティースのうちのさらに他の４つの前記ティースに巻回されて、Ｃ相の電流が供給されるＣ相コイルとを含み、
   前記Ａ相コイルは、周方向に離間した前記ティースの間を、軸方向の一方側の前記円筒部に沿って延設される渡り部を含み、
   前記Ｂ相コイル及び前記Ｃ相コイルそれぞれは、周方向に離間した前記ティースの間を、軸方向の他方側の前記円筒部に沿って延設される渡り部を含み、
   前記Ｂ相コイル及び前記Ｃ相コイルは、前記Ａ相コイルの前記渡り部より径方向の外側を通っていることを特徴とするステータ。
8. 請求項１または請求項７に記載のステータに対するコイルの巻回方法において、
   前記Ａ相コイルを巻回し、
   前記Ａ相コイルを巻回した後に、前記Ｂ相コイル及び前記Ｃ相コイルを巻回し、
   前記Ｂ相コイル及び前記Ｃ相コイルを巻回した後に、前記Ａ相コイル、前記Ｂ相コイル、及び前記Ｃ相コイルそれぞれのドライバ回路に接続される部分を位置決めすることを特徴とするコイルの巻回方法。

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