JP7348559B1

JP7348559B1 - アキシャルギャップ型モータおよび空気調和機

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Publication number: JP7348559B1
Application number: JP2022060030A
Authority: JP
Inventors: 哲平小端; 純石丸
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2022-03-31
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2023-09-21
Anticipated expiration: 2042-03-31
Also published as: JP2023150769A

Abstract

【課題】高出力化と高効率化ができるアキシャルギャップ型モータおよびそのアキシャルギャップ型モータを提案する。
【解決手段】アキシャルギャップ型モータ(Ｍ)は、ロータ(１０,２０)と、ロータ(１０,２０)の軸方向にエアギャップ(Ｇ１,Ｇ２)を介してロータ(１０,２０)と対向するステータ(３０)とを備え、ステータ(３０)は、環状に配置された複数のステータコア(１１０)と、各ステータコア(１１０)にそれぞれ巻回されたコイル(１２０)とを有し、コイル(１２０)から引き出された引出線(１２１)が、ステータコア(１１０)の内周端よりもステータコア(１１０)の径方向内側で電源線(Ｌｕ,Ｌｖ,Ｌｗ)に電気的に接続されている。
【選択図】図１２

Description

本開示は、アキシャルギャップ型モータおよび空気調和機に関する。

従来、アキシャルギャップ型モータとしては、コイルや電源線をプリント基板または電気接続端子により接続するものがある(例えば、特開２０１３－１１８７５０号公報(特許文献１)参照)。

特開２０１３－１１８７５０号公報

上記アキシャルギャップ型モータでは、電源線が接続される入力側端部をステータの径方向外側に設けるため、ステータコアの外径が制限されて、モータ磁気特性が悪化するという問題がある。このようなアキシャルギャップ型モータでは、ステータコアの外径の制限によって高出力化や高効率化が妨げられる。

本開示では、高出力化と高効率化ができるアキシャルギャップ型モータおよびそのアキシャルギャップ型モータを備えた空気調和機を提案する。

本開示のアキシャルギャップ型モータは、
ロータと、
上記ロータの軸方向にエアギャップを介して上記ロータと対向するステータと
を備え、
上記ステータは、環状に配置された複数のステータコアと、上記各ステータコアにそれぞれ巻回されたコイルとを有し、
上記コイルから引き出された引出線が、上記ステータコアの内周端よりも上記ステータコアの径方向内側で電源線に電気的に接続されている。

本開示によれば、コイルからの引出線をステータコアの径方向外側で電源線に電気的に接続する場合よりもロータの磁石外径を大きくできるので、高出力化と高効率化ができる。

また、本開示の１つの態様に係るアキシャルギャップ型モータでは、
上記コイルの上記引出線間を電気的に接続する接続線が配線された結線板を備える。

本開示によれば、接続線が配線された結線板を予め製作することでコイル間の接続などの配線作業が容易にできる。

また、本開示の１つの態様に係るアキシャルギャップ型モータでは、
上記結線板は、上記コイルの上記引出線と上記接続線とを電気的に接続するための電気接続端子が圧入される圧入部を有する。

本開示によれば、コイルの引出線と接続線とを容易に電気的に接続できる。

また、本開示の１つの態様に係るアキシャルギャップ型モータでは、
上記ステータは、上記ステータコアと上記コイルとの間を絶縁するインシュレータを有し、
上記インシュレータは、上記ステータコアの径方向内側に向かって延びる突出部分と、上記突出部分に設けられた位置決め部とを有し、
上記インシュレータの上記位置決め部と上記結線板の上記圧入部とが嵌まり合って、上記結線板に対して上記ステータコアと上記コイルとが位置決めされている。

本開示によれば、ステータコアとコイルとの組み立て作業が容易にできる。

また、本開示の１つの態様に係るアキシャルギャップ型モータでは、
上記圧入部は、上記ステータコアの上記ステータの径方向に沿った中心線に対して、当該ステータコアに巻回された上記コイルの上記引出線が鋭角をなして配線されるように、上記結線板に設けられている。

本開示によれば、コイル外周から引き出された引出線の引き出し方向(コイル外周の接線方向)に沿った位置に圧入部を設けることによって、圧入部での引出線と接続線との接続をスムーズに行うことができる。

また、本開示の１つの態様に係るアキシャルギャップ型モータでは、
上記結線板の中央部分に、上記ロータの軸方向に向かって延びる円筒部が設けられている。

本開示によれば、結線板における接続線の引き回し作業が案内できる。

また、本開示の１つの態様に係るアキシャルギャップ型モータでは、
上記結線板の上記円筒部の外周面に、上記接続線を位置決めする凸部が設けられている。

本開示によれば、結線板における接続線の配線作業時の案内と保持が容易にでき、作業性が向上する。

また、本開示の１つの態様に係るアキシャルギャップ型モータでは、
上記結線板の外周部分に、上記接続線の端部を保持する保持部が設けられている。

本開示によれば、接続線の端部を保持するので、結線板における接続線の位置決めが確実にできる。

また、本開示の１つの態様に係るアキシャルギャップ型モータでは、
上記結線板は、上記コイルの直列接続または上記コイルの並列接続のいずれにも対応するように上記接続線の配線が可能な構成をしている。

本開示によれば、コイルの直列接続またはコイルの並列接続のいずれにも対応でき、汎用性の高いアキシャルギャップ型モータを実現できる。

また、本開示の１つの態様に係るアキシャルギャップ型モータでは、
上記コイルは、上記電源線を介して、Ｕ相、Ｖ相またはＷ相のいずれかの電圧が印加され、
上記ステータは、
上記コイルとそのコイルが巻回された上記ステータコアとで磁極部が形成され、
同一相の上記電圧が上記コイルに印加される上記磁極部において、互いに隣接する２つの上記磁極部の上記コイルの一端同士が接続された磁極部対を有し、
上記磁極部対は、上記ステータの中心に対して点対称に配置されている。

また、本開示の空気調和機は、
上記のいずれかに記載のアキシャルギャップ型モータと、
上記アキシャルギャップ型モータにより駆動されるファンと
を備える。

本開示によれば、高出力化と高効率化ができるアキシャルギャップ型モータによりファンを駆動することによって、送風性能を向上できる。

本開示の第１実施形態のアキシャルギャップ型モータの全体斜視図である。第１実施形態のアキシャルギャップ型モータの分解斜視図である。第１実施形態のアキシャルギャップ型モータの側面図である。図３のIV－IV線から見た断面図である。第１実施形態のステータの樹脂モールド部のない状態を示す斜視図である。第１実施形態のステータの樹脂モールド部のない状態の分解斜視図である。第１実施形態のステータの結線板と電源線とを示す斜視図である。第１実施形態の結線板と電源線の分解斜視図である。第１実施形態の結線板と一対の分割コアの組み立て前の状態を示す斜視図である。第１実施形態の結線板と一対の分割コアとを組み立てた状態を示す斜視図である。第１実施形態の結線板の平面図である。第１実施形態の結線板と電源線との接続を示す平面図である。第１実施形態の一対の分割コアの平面図である。第１実施形態の一対の分割コアに電源線を配線した状態を示す平面図である。一対の分割コアの要部の拡大斜視図である。第１実施形態の一対の分割コアの径方向内側から見た側面図である。図１６のXVII－XVII線から見た断面図である。第１実施形態の結線板の平面図である。第１実施形態のステータのＵ相の結線(直列接続)を示す図である。第１実施形態のステータのＶ相の結線(直列接続)を示す図である。第１実施形態のステータのＷ相の結線(直列接続)を示す図である。第１実施形態のステータの中性点の結線を示す図である。第１実施形態の結線板の中性点の接続線を示す図である。本開示の第２実施形態のアキシャルギャップ型モータの結線板の平面図である。第２実施形態のステータのＵ相の結線(並列接続)を示す図である。第２実施形態のステータのＶ相の結線(並列接続)を示す図である。第２実施形態のステータのＷ相の結線(並列接続)を示す図である。第２実施形態のステータの中性点の結線を示す図である。第２実施形態の結線板の中性点の接続線を示す図である。本開示の第３実施形態のアキシャルギャップ型モータを用いた空気調和機の回路図である。

以下、実施形態を説明する。なお、図面において、同一の参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の図面上の寸法は、図面の明瞭化と簡略化のために実際の尺度から適宜変更されており、実際の相対寸法を表してはいない。

〔第１実施形態〕
図１は、本開示の第１実施形態のアキシャルギャップ型モータＭの全体斜視図であり、図２は、アキシャルギャップ型モータＭの分解斜視図であり、図３は、アキシャルギャップ型モータＭの側面図である。

この実施形態のアキシャルギャップ型モータＭは、図１～図３に示すように、円板状の第１,第２ロータ１０,２０と、第１,第２ロータ１０,２０に軸方向両方から挟まれたステータ３０と、ステータ３０に回転可能に支持されたシャフト４０とを有する。このアキシャルギャップ型モータＭは、１０極１２スロットのモータである。

第１ロータ１０は、円板状の磁石部材１１と、円板状の磁石部材１１の中央部分に設けられた固定部１２を有する。固定部１２の内周にシャフト４０が固定される。

円板状の磁石部材１１は、極異方配向のプラスチックマグネットであり、環状の外周部１１ａと、外周部１１ａの内周に形成され、シャフト４０の軸方向外側(図１～図３では上方)に膨らむ内周部１１ｂとからなる。外周部１１ａでは、周方向にＳ極とＮ極が交互に配置されている。

また、第２ロータ２０は、円板状の磁石部材２１と、円板状の磁石部材２１の中央部分に設けられた固定部２２を有する。固定部２２の内周にシャフト４０が固定される。

円板状の磁石部材２１は、極異方配向のプラスチックマグネットであり、環状の外周部２１ａと、外周部２１ａの内周に形成され、シャフト４０の軸方向外側(図１～図３では下方)に膨らむ内周部２１ｂとからなる。外周部２１ａでは、周方向にＳ極とＮ極が交互に配置されている。

図４は、図３のIV－IV線から見た断面図であり、図５は、ステータ３０の樹脂モールド部３１のない状態を示す斜視図であり、図６は、ステータ３０の樹脂モールド部３１のない状態の分解斜視図である。図５,図６において、４００は、電源線Ｌｕ,Ｌｖ,Ｌｗを外部に引き出すブッシングである。

ステータ３０は、図４,図５,図６に示すように、環状に配置された１２個の分割コア１００と、分割コア１００が固定された結線板２００と、結線板２００の中央に固定された軸受保持部３００と、軸受保持部３００内の第１ロータ１０側に配置された第１軸受３０１と、軸受保持部３００内の第２ロータ２０側に配置された第２軸受３０２と、分割コア１００と結線板２００と軸受保持部３００とが樹脂モールドされて形成された円板形状の樹脂モールド部３１とを有する。

分割コア１００は、ステータコア１１０と、ステータコア１１０に巻回されたコイル１２０と、ステータコア１１０とコイル１２０とを絶縁するインシュレータ１３０とを有する。

ステータコア１１０は、第１ロータ１０の軸方向にエアギャップＧ１を介して第１ロータ１０と対向すると共に、第２ロータ２０の軸方向にエアギャップＧ２を介して第２ロータ２０と対向する。エアギャップＧ１,Ｇ２は、例えば０．５ｍｍ～１ｍｍである。

図７は、ステータ３０の結線板２００と電源線Ｌｕ,Ｌｖ,Ｌｗとを示す斜視図であり、図８は、結線板２００と電源線Ｌｕ,Ｌｖ,Ｌｗの分解斜視図である。

結線板２００は、図７,図８に示すように、中央に穴２０１ａを有する環状の円板部２０１と、円板部２０１の穴２０１ａの内周に軸方向の一方に延びる円筒部２０２とを有する。環状の円板部２０１には、第１端子Ｔｃ１が夫々圧入される１２個の圧入部２０３が周方向に間隔をあけて設けられている。第１端子Ｔｃ１は、電気接続端子の一例である。第１端子Ｔｃ１については、特に限定はしないが、この実施形態では、第１端子Ｔｃ１にマグメイト端子を用いている。

各圧入部２０３には、Ｕ相、Ｗ相、Ｖ相の電圧が印加されるコイル１２０を有する分割コア１００が固定される。固定方法については、図９,図１０に示す。

電源線Ｌｕは、分割コア１００(図１２の磁極部Ｕ１)が固定される圧入部２０３に第２端子Ｔｃ２を介して接続されている。電源線Ｌｖは、分割コア１００(図１２の磁極部Ｖ２)が固定される圧入部２０３に第２端子Ｔｃ２を介して接続されている。電源線Ｌｗは、分割コア１００(図１２の磁極部Ｗ１)が固定される圧入部２０３に第２端子Ｔｃ２を介して接続されている。第２端子Ｔｃ２については、特に限定はしないが、この実施形態では、マグメイト端子に接続可能なタブ端子を用いている。

第１端子Ｔｃ１は、導電性を有する金属からなるメス端子である。第２端子Ｔｃ２は、導電性を有する金属からなり、メス端子である第１端子Ｔｃ１に対応するオス端子である。第１端子Ｔｃ１の受部に、第２端子Ｔｃ２が嵌合することで、第１端子Ｔｃ１と第２端子Ｔｃ２とが電気的に接続される。

第１端子Ｔｃ１は、結線板２００に設けられた圧入部２０３に圧入されている。また、第１端子Ｔｃ１は、コイル１２０から引き出された引出線１２１(図９に示す)と電気的に接続するための結線溝(図示せず)と、第２端子Ｔｃ２と接続可能な受部(図示せず)とを有する。

コイル１２０からの引出線１２１が跨がっている圧入部２０３において、第１端子Ｔｃ１が圧入部２０３に圧入された状態で、第１端子Ｔｃ１の結線溝にコイル１２０からの引出線１２１が嵌まることで、第１端子Ｔｃ１とコイル１２０とが電気的に接続される。

同時に、予め結線板２００に配線された接続線Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１が跨がっている圧入部２０３において、第１端子Ｔｃ１が圧入された状態で、第１端子Ｔｃ１の結線溝に接続線Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１が嵌まることで、接続線Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１とコイル１２０とが電気的に接続される。

図９は、結線板２００と一対の分割コア１００の組み立て前の状態を示す斜視図である。図９では、結線板２００と、隣接する分割コア１００(磁極部Ｕ３)と分割コア１００(磁極部Ｕ４)とを示している。

図９に示すように、一対の分割コア１００(磁極部Ｕ３,Ｕ４)のコイル１２０は渡り線１２２を介して直列に接続されている。

分割コア１００のステータコア１１０は、大きさの異なるＨ形状の第１コア部１０１と、第２コア部１０２と、第３コア部１０３とを有する。第１コア部１０１よりも第２コア部１０２の周方向の幅が大きく、第２コア部１０２よりも第３コア部１０３の周方向の幅が大きい。

結線板２００側から径方向外側に向かって第１コア部１０１,第２コア部１０２,第３コア部１０３の順に配列されている。第１コア部１０１,第２コア部１０２および第３コア部１０３は、Ｈ形状の鋼板を径方向に積層することにより形成されている。

インシュレータ１３０は、コイル１２０が巻回された筒部(図示せず)と、筒部の両端に設けられ、コイル１２０を軸方向両側から挟む第１フランジ部１３１,第２フランジ部１３２を有する。

図９の上側の第１フランジ部１３１の結線板２００側に、渡り線１２２をかけるフック部１３３が設けられている。また、図９の下側の第２フランジ部１３２の結線板２００側に、ステータコア１１０の径方向内側に向かって延びる突出部分１３４が設けられている。突出部分１３４には、正方形状の切り欠き１３５と、丸穴１３６とが設けられている。切り欠き１３５は、位置決め部の一例である。

なお、位置決め部は、切り欠き１３５に限らず、他の形態で結線板側と嵌め合わせできるものであればよい。

また、図９において、２１１,２１２,２１３は、結線板２００の円筒部２０２の外周面に設けられ、接続線Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１(図１８参照)を位置決めする凸部である。

図１０は、結線板２００と一対の分割コア１００とを組み立てた状態を示す斜視図である。図１０に示すように、インシュレータ１３０の切り欠き１３５と結線板２００の圧入部２０３とが嵌まり合って、結線板２００に対してステータコア１１０とコイル１２０とを有する分割コア１００が位置決めされる。

このとき、結線板２００に設けられた円柱形状の凸部２０４が、インシュレータ１３０の丸穴１３６に挿入されて、結線板２００に対する分割コア１００の位置決めを補助する。

図１１に示すように、圧入部２０３は、ステータコア１１０のステータ３０の径方向に沿った中心線Ｌａに対して、ステータコア１１０に巻回されたコイル１２０の引出線１２１が鋭角θをなして配線されるように、結線板２００に設けられている。ここで、コイル１２０からの引出線１２１の引き出し方向に沿った直線をＬｂとすると、直線Ｌｂと中心線Ｌａとのなす角がθである。このような関係は、全ての圧入部２０３において同様である。

図１２は、結線板２００と電源線Ｌｕ,Ｌｖ,Ｌｗとの接続を示す平面図である。図１２に示すように、ステータコア１１０とそのステータコア１１０に巻回されたコイル１２０とで、磁極部Ｕ１,Ｕ２,Ｕ３,Ｕ４、磁極部Ｗ１,Ｗ２,Ｗ３,Ｗ４、磁極部Ｖ１,Ｖ２,Ｖ３,Ｖ４が夫々形成されている。

磁極部Ｕ１,Ｕ２,Ｕ３,Ｕ４のコイル１２０にＵ相電圧を供給する電源線Ｌｕは、磁極部Ｕ１,Ｕ２間を通って、図１９に示す磁極部Ｕ１のコイル１２０から引き出された引出線１２１と電気的に接続されている。磁極部Ｖ１,Ｖ２,Ｖ３,Ｖ４のコイル１２０にＶ相電圧を供給する電源線Ｌｖは、磁極部Ｖ１,Ｖ２間を通って、図２０に示す磁極部Ｖ２のコイル１２０から引き出された引出線１２１と電気的に接続されている。磁極部Ｗ１,Ｗ２,Ｗ３,Ｗ４のコイル１２０にＷ相電圧を供給する電源線Ｌｗは、磁極部Ｗ１,Ｗ２間を通って、図２１に示す磁極部Ｗ１のコイル１２０から引き出された引出線１２１と電気的に接続されている。

この実施形態では、磁極部Ｕ１のコイル１２０から引き出された引出線１２１が、ステータコア１１０の内周端よりもステータコア１１０の径方向内側で電源線Ｌｕに電気的に接続されている。また、磁極部Ｖ２のコイル１２０のコイル１２０から引き出された引出線１２１が、ステータコア１１０の内周端よりもステータコア１１０の径方向内側で電源線Ｌｖに電気的に接続されている。また、磁極部Ｗ２のコイル１２０のコイル１２０から引き出された引出線１２１が、ステータコア１１０の内周端よりもステータコア１１０の径方向内側で電源線Ｌｗに電気的に接続されている。

Ｕ相の同一電圧がコイル１２０に印加される磁極部Ｕ１,Ｕ２,Ｕ３,Ｕ４において、互いに隣接する２つの磁極部Ｕ１,Ｕ２のコイル１２０の一端同士が接続された磁極部対と、磁極部Ｕ３,Ｕ４のコイル１２０の一端同士が接続された磁極部対とは、ステータ３０の中心Ｏ１に対して点対称に配置されている。

Ｖ相の同一電圧がコイル１２０に印加される磁極部Ｖ１,Ｖ２,Ｖ３,Ｖ４において、互いに隣接する２つの磁極部Ｖ１,Ｖ２のコイル１２０の一端同士が接続された磁極部対と、磁極部Ｖ３,Ｖ４のコイル１２０の一端同士が接続された磁極部対とは、ステータ３０の中心Ｏ１に対して点対称に配置されている。

Ｗ相の同一電圧がコイル１２０に印加される磁極部Ｗ１,Ｗ２,Ｗ３,Ｗ４において、互いに隣接する２つの磁極部Ｗ１,Ｗ２のコイル１２０の一端同士が接続された磁極部対と、磁極部Ｗ３,Ｗ４のコイル１２０の一端同士が接続された磁極部対とは、ステータ３０の中心Ｏ１に対して点対称に配置されている。

図１３は、一対の分割コア１００の平面図であり、図１３に示すように、互いに隣接する分割コア１００間には隙間Ｓが設けられている。

図１４は、一対の分割コア１００に電源線Ｌｗを配線した状態を示す平面図である。図１４に示すように、電源線Ｌｗは、径方向外側から分割コア１００(磁極部Ｗ１)と分割コア１００(磁極部Ｗ２)との間の隙間Ｓを通って径方向内側に向かって配線されている。電源線Ｌｗは、インシュレータ１３０の第１フランジ部１３１の端面と平行な平面と、ステータコア１１０の第１ロータ１０に対向する面に平行な平面との間を通る。

なお、電源線Ｌｕおよび電源線Ｌｖも同様に、別の分割コア１００間の隙間Ｓを通って配線される。

図１５は、一対の分割コア１００の要部の拡大斜視図である。インシュレータ１３０の第１フランジ部１３１には、隣接する分割コア１００のインシュレータ１３０の第１フランジ部１３１に対向する部分かつ径方向内側に、段部１３１ａを設けている。このインシュレータ１３０の第１フランジ部１３１の段部１３１ａによって、電源線Ｌｕ,Ｌｖ,Ｌｗを通しやすくなっている。

図１５において、１３８は、引出線１２１の端部を保持する保持部である。コイル１２０からの引出線１２１の端部を保持部１３８に巻き付かせる。

図１６は、一対の分割コア１００の径方向内側から見た側面図を示し、図１７は、図１６のXVII－XVII線から見た断面図を示している。

図１６,図１７に示すように、点線で囲まれた領域Ａ(図１７に示す)においてコイル１２０間が最も狭くなっている。この領域Ａでは、図１５に示すインシュレータ１３０の第１フランジ部１３１の段部１３１ａを利用して、コイル１２０間の狭い領域を迂回している。すなわち、電源線Ｌｕ,Ｌｖ,Ｌｗは、ステータ３０の径方向外側からコイル１２０間を通り、領域Ａの部分では、コイルエンドの外側の段部１３１ａを通るように電源線Ｌｕ,Ｌｖ,Ｌｗを引き回す。

この第１実施形態では、各相のコイル１２０間を直列接続している。直列接続とは、同一相の電圧が印加されるコイルの全てが直列に接続されている構成をいう。

＜結線板(直列接続)＞
図１８は、結線板２００の平面図である。図１８において、磁極部Ｕ１～Ｕ４,Ｖ１～Ｖ４,Ｗ１～Ｗ４に対応する分割コア１００が配置される箇所を示している。図１８では、磁極部Ｕ１を基準にして、反時計回りにＵ１,Ｕ２,Ｖ１,Ｖ２,Ｗ１,Ｗ２,Ｕ３,Ｕ４,Ｖ３,Ｖ４,Ｗ３,Ｗ４の順に、磁極部Ｕ１～Ｕ４,Ｖ１～Ｖ４,Ｗ１～Ｗ４に対応する分割コア１００(図６に示す)が配置されている。

図１８において、Ｌｕｃ１は、磁極部Ｕ２の引出線１２１と磁極部Ｕ４の引出線１２１とを電気的に接続する接続線である。また、Ｌｖｃ１は、磁極部Ｖ１のコイル１２０の引出線１２１と磁極部Ｖ３のコイル１２０の引出線１２１とを電気的に接続する接続線である。また、Ｌｗｃ１は、磁極部Ｗ２の引出線１２１と磁極部Ｗ４の引出線１２１とを電気的に接続する接続線である。また、Ｌｎｃ１は、磁極部Ｕ３の引出線１２１と磁極部Ｖ４の引出線１２１と磁極部Ｗ３の引出線１２１とを電気的に接続する接続線である。

結線板２００の円筒部２０２の外周面に、接続線Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１を位置決めする凸部２１１,２１２,２１３が設けられている。

図１９は、ステータ３０のＵ相の結線(直列接続)を示しており、図２０は、ステータ３０のＶ相の結線(直列接続)を示しており、図２１は、ステータ３０のＷ相の結線(直列接続)を示している。

図２２は、ステータ３０の中性点の結線を示しており、図２３は、結線板２００の接続線Ｌｎｃ１を示している。

上記構成のアキシャルギャップ型モータＭによれば、コイル１２０から引き出された引出線１２１が、ステータコア１１０の内周端よりもステータコア１１０の径方向内側で電源線Ｌｕ,Ｌｖ,Ｌｗに電気的に接続されていることによって、コイル１２０からの引出線１２１をステータコア１１０の径方向外側で電源線Ｌｕ,Ｌｖ,Ｌｗに電気的に接続する場合よりも第１,第２ロータ１０,２０の磁石外径を大きくできるので、高出力化と高効率化ができる。

また、コイル１２０の引出線１２１間を電気的に接続する接続線Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１が結線板２００に配線されるので、接続線Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１が配線された結線板２００を予め製作することでコイル１２０間の接続などの配線作業が容易にできる。

また、結線板２００の圧入部２０３に第１端子Ｔｃ１(電気接続端子)を圧入することより、コイル１２０の引出線１２１と接続線Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１とを容易に電気的に接続できる。

１３０
また、インシュレータ１３０の突出部分１３４に設けられた切り欠き１３５(位置決め部)と結線板２００の圧入部２０３とが嵌まり合って、結線板２００に対してステータコア１１０とコイル１２０とが位置決めされるので、ステータコア１１０とコイル１２０との組み立て作業が容易にできる。

また、図１１に示すように、ステータコア１１０のステータ３０の径方向に沿った中心線Ｌａに対して、ステータコア１１０に巻回されたコイル１２０の引出線１２１が鋭角θをなして配線されるように、圧入部２０３を結線板２００に設けることによって、コイル１２０外周から引き出された引出線１２１の引き出し方向(コイル１２０外周の接線方向)に沿った位置に圧入部２０３を設けることにより、圧入部２０３での引出線１２１と接続線Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１との接続をスムーズに行うことができる。

また、第１,第２ロータ１０,２０の軸方向に向かって延びる円筒部２０２を結線板２００の中央部分に設けることによって、結線板２００における接続線Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１の引き回し作業が案内できる。

また、結線板２００の円筒部２０２の外周面に設けられた凸部２１１,２１２,２１３によって、接続線Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１を位置決めするので、結線板２００における接続線Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１の配線作業時の案内と保持が容易にでき、作業性が向上する。

また、結線板２００の外周部分に設けられた保持部２０５によって、接続線Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１の端部を保持するので、結線板２００における接続線Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１の位置決めが確実にできる。

〔第２実施形態〕
図２４は、本開示の第２実施形態のアキシャルギャップ型モータＭの結線板２００の平面図である。

上記第１実施形態では、各相のコイル１２０間を直列接続したが、この第２実施形態のアキシャルギャップ型モータＭでは、図２４に示すように、並列接続の結線板２００としている。並列接続とは、同一相の電圧が印加されるコイルの少なくとも２つが並列に接続されている構成をいう。

＜結線板(並列接続)＞
図２４において、磁極部Ｕ１～Ｕ４,Ｖ１～Ｖ４,Ｗ１～Ｗ４の分割コア１００が配置される箇所を示している。図２４では、磁極部Ｕ１を基準にして、反時計回りにＵ１,Ｕ２,Ｖ１,Ｖ２,Ｗ１,Ｗ２,Ｕ３,Ｕ４,Ｖ３,Ｖ４,Ｗ３,Ｗ４の順に、磁極部Ｕ１～Ｕ４,Ｖ１～Ｖ４,Ｗ１～Ｗ４に対応する分割コア１００(図６に示す)が配置されている。

図２４において、Ｌｕｃ２は、磁極部Ｕ１の引出線１２１と磁極部Ｕ４の引出線１２１とを電気的に接続する接続線である。Ｌｖｃ２は、磁極部Ｖ２のコイル１２０の引出線１２１と磁極部Ｖ３のコイル１２０の引出線１２１とを電気的に接続する接続線である。Ｌｗｃ２は、磁極部Ｗ１の引出線１２１と磁極部Ｗ４の引出線１２１とを電気的に接続する接続線である。Ｌｎｃ１は、磁極部Ｕ３の引出線１２１と磁極部Ｖ４の引出線１２１と磁極部Ｗ３の引出線１２１とを電気的に接続する接続線である。Ｌｎｃ２は、磁極部Ｖ１の引出線１２１と磁極部Ｕ２の引出線１２１と磁極部Ｗ２の引出線１２１とを電気的に接続する接続線である。

図２５は、ステータ３０のＵ相の結線(並列接続)を示しており、図２６は、ステータ３０のＶ相の結線(並列接続)を示しており、図２７は、ステータ３０のＷ相の結線(並列接続)を示している。

図２８は、ステータ３０の中性点の結線を示しており、図２９は、結線板２００の接続線Ｌｎｃ１,Ｌｎｃ２を示している。

上記第２実施形態アキシャルギャップ型モータＭは、第１実施形態アキシャルギャップ型モータＭと同様の効果を有する。

上記第１,第２実施形態アキシャルギャップ型モータＭでは、コイルの直列接続またはコイルの並列接続のいずれにも対応でき、汎用性の高いアキシャルギャップ型モータを実現できる。

上記第１,第２実施形態では、第１ロータ１０と第２ロータ２０とを備えたアキシャルギャップ型モータＭを備えたが、１つのロータを備えたアキシャルギャップ型モータに本開示を適用してもよい。この場合、ステータコアにバックヨークを設けてもよい。

上記第１,第２実施形態では、１０極１２スロットのアキシャルギャップ型モータＭについて説明したが、極数やスロット数はこれに限らず、極数やスロット数の異なる他の構成のアキシャルギャップ型モータに本開示を適用してもよい。

〔第３実施形態〕
図３０は、本開示の第３実施形態のアキシャルギャップ型モータＭを用いた空気調和機の回路図である。この空気調和機では、第１,第２実施形態のアキシャルギャップ型モータＭのいずれかを用いている。

この第３実施形態の空気調和機は、図３０に示すように、空調対象である室内に設置される室内ユニットＵ１００と、室外に設置される室外ユニットＵ２００とを備える。

＜室内ユニットＵ１００の構成＞
上記空気調和機の室内ユニットＵ１００は、冷媒配管Ｌ４(連絡配管)が一端に接続され、冷媒配管Ｌ５(連絡配管)が他端に接続された室内熱交換器５０４と、この室内熱交換器５０４に空気を供給する室内ファン５０６と、室内ファン５０６を駆動するアキシャルギャップ型モータＭとを有する。この実施形態では、室内ファン５０６にシロッコファンを用いている。室内ファン５０６は、ファンの一例である。

＜室外ユニットＵ２００の構成＞
上記空気調和機の室外ユニットＵ２００は、圧縮機ＣＭＰ１と、四路切換弁５０１と、室外熱交換器５０２と、膨張機構の一例としての膨張弁５０３と、アキュムレータ５０７と、室外熱交換器５０２に空気を送る室外ファン５０５とを有する。

上記圧縮機ＣＭＰ１の吐出側が冷媒配管Ｌ１を介して四路切換弁５０１の第１ポートａに接続されている。四路切換弁５０１の第２ポートｂが冷媒配管Ｌ２を介して室外熱交換器５０２の一端に接続されている。室外熱交換器５０２の他端が冷媒配管Ｌ３を介して膨張弁５０３の一端に接続され、膨張弁５０３の他端が冷媒配管Ｌ４(連絡配管)の一端に接続されている。冷媒配管Ｌ５(連絡配管)の一端が四路切換弁５０１の第３ポートｃに接続されている。四路切換弁５０１の第４ポートｄが、冷媒配管Ｌ６,アキュムレータ５０７,吸入管Ｌ７を介して圧縮機ＣＭＰ１の吸入側に接続されている。

上記空気調和機では、第１,第２実施形態のアキシャルギャップ型モータＭを室内ファン５０６の駆動に用いた空気調和機では、送風性能を向上できる。

上記第３実施形態では、冷房運転と暖房運転を行う空気調和機について説明したが、空気調和機はこれに限らず、空気清浄機などに本開示を適用してもよい。

本開示の具体的な実施の形態について説明したが、本開示は上記第１～第３実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。

１０…第１ロータ
１１…円板状の磁石部材
１１ａ…外周部
１１ｂ…内周部
１２…固定部
２０…第２ロータ
２１…円板状の磁石部材
２１ａ…外周部
２１ｂ…内周部
２２…固定部
３０…ステータ
３１…樹脂モールド部
４０…シャフト
１００…分割コア
１１０…ステータコア
１０１…第１コア部
１０２…第２コア部
１０３…第３コア部
１２０…コイル
１２１…引出線
１２２…渡り線
１３０…インシュレータ
１３１…第１フランジ部
１３１ａ…段部
１３２…第２フランジ部
１３３…フック部
１３４…突出部分
１３５…切り欠き(位置決め部)
１３６…丸穴
１３８…保持部
２００…結線板
２０１…環状の円板部
２０１ａ…穴
２０２…円筒部
２０３…圧入部
２０４…凸部
３００…軸受保持部
３０１…第１軸受
３０２…第２軸受
４００…ブッシング
ＣＭＰ１…圧縮機
Ｇ１,Ｇ２…エアギャップ
Ｌ１～Ｌ６…冷媒配管
Ｌ７…吸入管
Ｌｕ,Ｌｖ,Ｌｗ…電源線
Ｍ…アキシャルギャップ型モータ
Ｔｃ１…第１端子(電気接続端子)
Ｔｃ２…第２端子
Ｕ１,Ｕ２,Ｕ３,Ｕ４…磁極部
Ｖ１,Ｖ２,Ｖ３,Ｖ４…磁極部
Ｗ１,Ｗ２,Ｗ３,Ｗ４…磁極部
５０１…四路切換弁
５０２…室外熱交換器
５０３…膨張弁
５０４…室内熱交換器
５０６…室内ファン(ファン)
５０７…アキュムレータ
Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１,Ｌｕｃ２,Ｌｖｃ２,Ｌｗｃ２,Ｌｎｃ２…接続線

Claims

ロータ(１０,２０)と、
上記ロータ(１０,２０)の軸方向にエアギャップ(Ｇ１,Ｇ２)を介して上記ロータ(１０,２０)と対向するステータ(３０)と
を備え、
上記ステータ(３０)は、環状に配置された複数のステータコア(１１０)と、上記各ステータコア(１１０)にそれぞれ巻回されたコイル(１２０)とを有し、
上記コイル(１２０)から引き出された引出線(１２１)が、上記ステータコア(１１０)の内周端よりも上記ステータコア(１１０)の径方向内側で電源線(Ｌｕ,Ｌｖ,Ｌｗ)に電気的に接続され、
上記コイル(１２０)の上記引出線(１２１)間を電気的に接続する接続線(Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１,Ｌｕｃ２,Ｌｖｃ２,Ｌｗｃ２,Ｌｎｃ２)が配線された結線板(２００)を備え、
上記結線板(２００)は、上記コイル(１２０)の上記引出線(１２１)と上記接続線(Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１,Ｌｕｃ２,Ｌｖｃ２,Ｌｗｃ２,Ｌｎｃ２)とを電気的に接続するための電気接続端子(Ｔｃ１)が圧入される圧入部(２０３)を有する、アキシャルギャップ型モータ(Ｍ)。
請求項１に記載のアキシャルギャップ型モータ(Ｍ)において、
上記ステータ(３０)は、上記ステータコア(１１０)と上記コイル(１２０)との間を絶縁するインシュレータ(１３０)を有し、
上記インシュレータ(１３０)は、上記ステータコア(１１０)の径方向内側に向かって延びる突出部分(１３４)と、上記突出部分(１３４)に設けられた位置決め部(１３５)とを有し、
上記インシュレータ(１３０)の上記位置決め部(１３５)と上記結線板(２００)の上記圧入部(２０３)とが嵌まり合って、上記結線板(２００)に対して上記ステータコア(１１０)と上記コイル(１２０)とが位置決めされている、アキシャルギャップ型モータ(Ｍ)。
請求項１または２に記載のアキシャルギャップ型モータ(Ｍ)において、
上記圧入部(２０３)は、上記ステータコア(１１０)の上記ステータ(３０)の径方向に沿った中心線(Ｌａ)に対して、当該ステータコア(１１０)に巻回された上記コイル(１２０)の上記引出線(１２１)が鋭角(θ)をなして配線されるように、上記結線板(２００)に設けられている、アキシャルギャップ型モータ(Ｍ)。
ロータ(１０,２０)と、
上記ロータ(１０,２０)の軸方向にエアギャップ(Ｇ１,Ｇ２)を介して上記ロータ(１０,２０)と対向するステータ(３０)と
を備え、
上記ステータ(３０)は、環状に配置された複数のステータコア(１１０)と、上記各ステータコア(１１０)にそれぞれ巻回されたコイル(１２０)とを有し、
上記コイル(１２０)から引き出された引出線(１２１)が、上記ステータコア(１１０)の内周端よりも上記ステータコア(１１０)の径方向内側で電源線(Ｌｕ,Ｌｖ,Ｌｗ)に電気的に接続され、
上記コイル(１２０)の上記引出線(１２１)間を電気的に接続する接続線(Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１,Ｌｕｃ２,Ｌｖｃ２,Ｌｗｃ２,Ｌｎｃ２)が配線された結線板(２００)を備え、
上記結線板(２００)の中央部分に、上記ロータ(１０,２０)の軸方向に向かって延びる円筒部(２０２)が設けられている、アキシャルギャップ型モータ(Ｍ)。
請求項４に記載のアキシャルギャップ型モータ(Ｍ)において、
上記結線板(２００)の上記円筒部(２０２)の外周面に、上記接続線(Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１,Ｌｕｃ２,Ｌｖｃ２,Ｌｗｃ２,Ｌｎｃ２)を位置決めする凸部(２１１,２１２,２１３)が設けられている、アキシャルギャップ型モータ(Ｍ)。
ロータ(１０,２０)と、
上記ロータ(１０,２０)の軸方向にエアギャップ(Ｇ１,Ｇ２)を介して上記ロータ(１０,２０)と対向するステータ(３０)と
を備え、
上記ステータ(３０)は、環状に配置された複数のステータコア(１１０)と、上記各ステータコア(１１０)にそれぞれ巻回されたコイル(１２０)とを有し、
上記コイル(１２０)から引き出された引出線(１２１)が、上記ステータコア(１１０)の内周端よりも上記ステータコア(１１０)の径方向内側で電源線(Ｌｕ,Ｌｖ,Ｌｗ)に電気的に接続され、
上記コイル(１２０)の上記引出線(１２１)間を電気的に接続する接続線(Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１,Ｌｕｃ２,Ｌｖｃ２,Ｌｗｃ２,Ｌｎｃ２)が配線された結線板(２００)を備え、
上記結線板(２００)の外周部分に、上記接続線(Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１,Ｌｕｃ２,Ｌｖｃ２,Ｌｗｃ２,Ｌｎｃ２)の端部を保持する保持部(２０５)が設けられている、アキシャルギャップ型モータ(Ｍ)。
請求項１から６までのいずれか一項に記載のアキシャルギャップ型モータ(Ｍ)において、
上記結線板(２００)は、上記コイル(１２０)の直列接続または上記コイル(１２０)の並列接続のいずれにも対応するように上記接続線(Ｌｕｃ１,Ｌｖｃ１,Ｌｗｃ１,Ｌｎｃ１,Ｌｕｃ２,Ｌｖｃ２,Ｌｗｃ２,Ｌｎｃ２)の配線が可能な構成をしている、アキシャルギャップ型モータ(Ｍ)。
請求項１から７までのいずれか一項に記載のアキシャルギャップ型モータ(Ｍ)において、
上記コイル(１２０)は、上記電源線(Ｌｕ,Ｌｖ,Ｌｗ)を介して、Ｕ相、Ｖ相またはＷ相のいずれかの電圧が印加され、
上記ステータ(３０)は、
上記コイル(１２０)とそのコイル(１２０)が巻回された上記ステータコア(１１０)とで磁極部(Ｕ１,Ｕ２,Ｕ３,Ｕ４,Ｖ１,Ｖ２,Ｖ３,Ｖ４,Ｗ１,Ｗ２,Ｗ３,Ｗ４)が形成され、
同一相の上記電圧が上記コイル(１２０)に印加される上記磁極部(Ｕ１,Ｕ２,Ｕ３,Ｕ４,Ｖ１,Ｖ２,Ｖ３,Ｖ４,Ｗ１,Ｗ２,Ｗ３,Ｗ４)において、互いに隣接する２つの上記磁極部(Ｕ１,Ｕ２,Ｕ３,Ｕ４,Ｖ１,Ｖ２,Ｖ３,Ｖ４,Ｗ１,Ｗ２,Ｗ３,Ｗ４)の上記コイル(１２０)の一端同士が接続された磁極部対を有し、
上記磁極部対は、上記ステータ(３０)の中心に対して点対称に配置されている、アキシャルギャップ型モータ(Ｍ)。
請求項１から８のいずれか一項に記載のアキシャルギャップ型モータ(Ｍ)と、
上記アキシャルギャップ型モータ(Ｍ)により駆動されるファン(５０６)と
を備える、空気調和機。