WO2003041244A1 - Motor - Google Patents

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WO2003041244A1
WO2003041244A1 PCT/JP2002/011664 JP0211664W WO03041244A1 WO 2003041244 A1 WO2003041244 A1 WO 2003041244A1 JP 0211664 W JP0211664 W JP 0211664W WO 03041244 A1 WO03041244 A1 WO 03041244A1
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WO
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stator
motor
outer periphery
slots
rotor
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PCT/JP2002/011664
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French (fr)
Inventor
Hiroshi Murakami
Hisakazu Kataoka
Akihiko Watanabe
Hiroaki Tanaka
Akihiko Yamazaki
Shinichi Okuyama
Yasutake Seki
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/02—Synchronous motors
    • H02K19/10—Synchronous motors for multi-phase current
    • H02K19/103—Motors having windings on the stator and a variable reluctance soft-iron rotor without windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148—Sectional cores
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/03—Machines characterised by the wiring boards, i.e. printed circuit boards or similar structures for connecting the winding terminations

Definitions

  • the present invention relates to a motor used for a short-time rating.
  • FIG. 10 shows a stator structure incorporated in a conventional motor.
  • reference numeral 1 denotes a stator body
  • 2 denotes a rotor
  • 4 denotes a slot
  • 17 denotes a tooth having a wide portion at its tip. It represents.
  • This drawing is a partial view divided into quarters. Actually, both the stator body and the rotor have a 360-degree circumferential shape. Also, in this figure, the winding and ⁇ specifications per phase are drawn.
  • the stator body 1 has a plurality of slots 4 and teeth 17, and windings (not shown) are individually concentrated on each tooth 17. It is configured as a final stator by being wound in the system.
  • a rotor 2 which is opposed to the stator body 1 via an air gap 19 formed on the inner peripheral side and has a gear shape, is coaxial with the stator 1. It is held rotatably.
  • a motor having such a stator structure is called a reluctance motor.
  • a reluctance motor For example, in the reluctance motor shown in FIG. 10, the number of slots in the stator body is 18 and the number of teeth of the rotor is 1 2. It is called the 2 reluctance motor.
  • the relatance motor consists only of laminated electromagnetic steel sheets and windings.
  • the number of teeth is 18 which is the same as the number of slots, and each tooth is individually wound with a concentrated winding method.
  • Equation (1) shows the torque equation for the reluctance torque.
  • ⁇ is the torque
  • i is the current
  • L is the winding inductance
  • 0 is the rotational position of the motor.
  • the torque T is proportional to the square of the current i, and is proportional to the rate of change of the winding inductance L due to the rotor position 0.
  • the teeth width W2 on the side facing the air gap 19 of the rotor 2 outside the main body is wider than the teeth width W1 on the bottom side of the slot. .
  • the purpose of widening the tooth width W2 on the front side facing the air gap 19 is to prevent the coil wound inside the slot from jumping out of the slot 4 during rotation of the motor. Another object is to increase the amount of magnetic flux that enters the stator main body 1 from the rotor 2 via the air gap 19.
  • FIG. 11 shows current torque characteristics of a conventional reluctance motor having the stator structure shown in FIG.
  • the theoretical value calculated from equation (1) is indicated by a broken line, and the measured value is indicated by a solid line.
  • the torque is proportional to the square of the current, so the torque characteristics are similar to the theoretical values.
  • the rate of increase of the torque decreases and the characteristics as shown by the solid line become.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and it is an object of the present invention to suppress the occurrence of torque reduction during overload and to immediately lower the motor body temperature even when the motor body temperature increases. It is an object of the present invention to provide a motor that can perform high torque and has excellent heat dissipation.
  • a stator comprising: a stator body having teeth; and a coil bobbin mounted on each of the teeth of the stator body and having a conductor wound in a concentrated winding manner on a bobbin made of an insulating material such as a resin in advance.
  • a rotor which is held concentrically with the stator main body on the outer periphery of the stator, faces the stator via a predetermined air gap, and has a gear-shaped rotor. It is a motor that can improve the space factor of the coil and reduce magnetic saturation during overload.
  • the invention described in claim 2 of the present application has a plurality of slots formed at equal intervals on the outer periphery of the main body, and has the same width outwardly in the radial direction from the bottom side of the slot between the slots.
  • a stator body having teeth extending in the same direction, and a coil bobbin mounted on each tooth of the stator body and having a conductor wound in a concentrated winding manner on a bobbin made of an insulating material such as a resin in advance.
  • a stator which is held concentrically with the stator main body at the outer periphery of the stator, faces the stator via a predetermined air gap, and has a permanent magnet embedded therein.
  • a motor comprising a magnet-type rotor, which can improve the space factor of a coil and reduce magnetic saturation at the time of overload.
  • the invention according to claim 3 of the present application has a plurality of slots formed at equal intervals on the outer periphery of the main body, and has the same width outwardly in the radial direction from the bottom side of the slot between the slots.
  • a coil bobbin mounted on each of the teeth of the stator body and having a conductor wound in a concentrated winding manner on a bobbin made of an insulating material such as a resin in advance.
  • a coil pobin in which a conductor is wound in a concentrated winding system on a bobbin formed of an insulating material such as a resin in advance.
  • a surface magnet type rotor which is held concentrically with the stator body, faces the stator through a predetermined air gap, and has a structure in which magnets are arranged on the surface on the opposite side, is provided.
  • a motor according to symptoms improves the space factor of the coil, it is possible to relax the magnetic saturation of the overload.
  • the invention described in claim 4 of the present application is characterized in that a plurality of slots formed at equal intervals on the outer periphery of the main body and the same width outwardly in the radial direction from the slot bottom side between the slots.
  • a stator main body having teeth extending therefrom, and a coil bobbin mounted on each tooth of the stator main body and having a lead wire wound in a concentrated winding manner on a pobin formed of an insulating material such as resin in advance.
  • the stator comprises a coil bobbin in which a conductor is wound in a concentrated winding system on a bobbin formed of an insulating material such as rough resin, and an outer periphery of the stator.
  • a rotor that is concentrically held with the stator body, faces the stator via a predetermined air gap, and has a plurality of slits therein. Motor that increases the space factor of the coil and reduces magnetic saturation during overload.
  • connection of the conductive wire is a connection end plate formed by coating a conductive plate with an insulator.
  • the motor described above can suppress heat generation at the connection portion even when a large current is applied.
  • the entire stator is molded with resin.
  • the invention according to claim 7 of the present application is the motor according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the rotor is molded with resin, and improves the heat radiation performance of the motor. Can be done.
  • the invention according to claim 8 of the present application is a motor used for short-time rating, wherein the configuration of the motor is the configuration according to any one of claims 1 to 7.
  • the motor temperature can be lowered immediately after stopping even if the motor temperature rises sharply.
  • an automobile having the motor according to any one of the first to eighth aspects mounted thereon, and the traveling distance of the automobile can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram showing a stator of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a resin pobin of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a koinolepobin in which a conductive wire is aligned and wound around the resin pobin of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a stator before mounting the coil bobbin of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a connection state of a conductor and a connection end plate according to the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a connection end plate of the present invention.
  • FIG. 7 is a partial sectional view showing a reluctance motor of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a reluctance motor of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing the torque performance of the reluctance motor of the present invention.
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing a typical conventional reluctance motor.
  • FIG. 11 is a diagram showing torque performance of a conventional reluctance motor. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 shows a stator of the present invention.
  • reference numeral 3 denotes a tooth
  • 5 denotes a bobbin
  • 6 denotes a spring
  • 7 denotes a koino repo bin
  • 8 denotes a connection end plate
  • 9 denotes a conductive plate
  • 20 denotes a stator. I have.
  • the pobin 5 is attached to the stator body 1 (see FIG. 4) along its radial direction, and is wound with a conductor wire 6 that defines both end faces in the radial direction.
  • the end wall 5a for preventing the wire 6 from spilling (protruding to the stator 3 ⁇ 4 side) at the time of winding, the winding portion 5b around which the wire 6 is wound, and the mounting that can be mounted on the teeth 3 It is composed of holes 5c (see Fig. 2).
  • FIG. 3 shows a coil pobin 7 in which a conductor 6 is wound around a bobbin 5 in an aligned state.
  • the winding start and the winding end of the conductor 6 are taken out from the same direction so that the connection can be made on one side of the stator 1.
  • the space factor of the conductor and the wire 6 can be greatly improved as compared with the related art, and the heat generation of the conductor 6 can be reduced.
  • FIG. 4 shows the stator main body 1 before the coil bobbin 7 is mounted.
  • the width W of the teeth 3 is the same from the bottom side of the slot 4 to the outer end along the radial direction, but the stator 3 has a fixed width of the teeth 3 due to the configuration of the coil bobbin 7 as described above.
  • the conductor 6 inside the slot 4 can be fixed without the conductor 6 coming out of the rotor 2 toward the air gap 19 side.
  • the motor is a so-called rotor-rotor reluctance motor, the coil pobin 7 can be easily mounted.
  • FIG. 5 shows a connection state between the conductor 6 and the connection end plate 8.
  • the connection end plate 8 is formed by integrally molding the conductive plate 9 with an insulating material such as resin, or as shown in FIG. 6, the conductive plate 9 is formed by connecting the upper end plate 10a and the lower end plate 10 The structure is sandwiched between b.
  • the connection between the conductive plate 9 and the spring 6 is made by a method such as soldering or heating.
  • FIGS. 7 and 8 show a motor which is a specific example of the present invention (illustration of the coil pobin 7 and the connection end plate 8 is omitted), which is held concentrically with the stator body 1 on the outer periphery of the stator 20. And faces the stator 20 via the air gap 19 and its shape 2 shows a so-called reluctance motor including a rotor 2 having a gear shape.
  • FIG. 7 is a partial view obtained by dividing into quarters. Actually, both the stator body and the rotor have a 360-degree circumferential shape.
  • the width W of the teeth 3 of the stator body 1 becomes the same from the bottom of the slot to the surface of the air gap, so that the magnetic saturation that occurs in the conventional reluctance motor (occurs in section A in Fig. 10) As a result, torque saturation at the time of overload is reduced, and a high torque reluctance motor can be realized.
  • FIG. 9 shows the relationship between the torque and the current of the motor of the present invention. Since the motor of the present invention can reduce magnetic saturation, a motor having a larger torque constant than a conventional stator can be realized.
  • the reluctance motor has been described as an example.However, an embedded magnet type synchronous motor in which permanent magnets are embedded in the rotor, a surface magnet type synchronous motor in which magnets are arranged on the rotor surface, or an internal The same effect can be obtained in a synchronous reluctance motor having a plurality of slits.
  • Industrial applicability The present invention provides a motor comprising: a plurality of slots formed at equal intervals on an outer periphery of a main body; and teeth extending radially outward with the same width from the slot bottom surface side between the slots.
  • a coil bobbin which is mounted on each of the teeth of the stator body, and in which a conductor is wound in a concentrated winding manner on a bobbin made of an insulative material such as resin in advance. Since the motor is provided with a rotor which is held concentrically with the stator main body at the outer periphery of the stator, faces the stator via a predetermined air gap, and has a gear-shaped rotor, A high-torque motor capable of alleviating magnetic saturation at the time can be obtained.
  • connection end plate including a conductive plate By connecting the conductors with a connection end plate including a conductive plate, a highly reliable motor can be obtained even when a large current is supplied.
  • the weight of the vehicle can be reduced and the mileage can be improved.
  • the reliability of automobiles can be improved.

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Description

明 細 書
モータ
技術分野
本発明は、 短時間定格にて使用されるモータに関するものである。 背景技術
図 1 0は、 従来のモータに組み込まれるステータ構造を示しており、 この図に おいて、 符号 1はステータ本体、 2はロータ、 4はスロット、 1 7はその先端に 幅広部を有するティースをあらわす。 なお、 この図は 1 / 4分割された部分図で あり、 実際には、 ステータ本体及びロータは共に 3 6 0度円周形状を有している。 また、 この図には、 1相あたりの卷,锒仕様が描画されている。
図 1 0に示すステータ構造では、 ステータ本体 1が、 複数のスロット 4とティ ース 1 7とを有しており、 各ティース 1 7に対して個々に卷線 （不図示） が集中 卷き方式で巻き付けられることで、 最終的なステータとして構成される。 そして、 ステータ本体 1の外周には、 内周側に形成されたエアギャップ 1 9を介してステ ータ本体 1と対向し、 その形状が歯車状であるロータ 2が、 ステータ 1と同心上 で、 回転自在に保持される。
このようなステータ構造をするモータはリラタタンスモータと呼ばれ、 例えば 図 1 0に示すリラクタンスモータは、 ステータ本体のスロット数は 1 8スロット、 ロータの歯数は 1 2で、 1 8 / 1 2のリラクタンスモータと称されている。
リラタタンスモータは積層された電磁鋼板と巻線のみで構成され、 ティースの 個数は、 スロット数と同じ 1 8で、 各ティースに個別に集中巻方式の卷線が施さ れている。
図 1 0に示す方向に巻線電流を流す （〇点記号は、 紙面の裏から表へ流れる電 流の向きをあらわし、 また、 〇X記号は、 紙面の表から裏へ流れる電流の向き あらわす） と、 ロータ 2はステータ本体 1の卷線電流によって発生する起磁力に 吸引され、 図 1 0の例では時計方向にトルクが発生し、 ロータの回転位置にとも なって電流が通電する相を切り替えて制御することで連続的に回転する。 リラク タンストルクのトルク式を （1 ) 式に示す。 (1)
2 ΰθ
( 1 ) 式において、 Τはトルク、 iは電流、 Lは巻線インダクタンス、 0は口 ータの回転位置である。 （1 ) 式から明らかなように、 トルク Tは電流 iの 2乗 に比例し、 また、 巻線インダクタンス Lのロータ位置 0による変化率に比例する。 従来のリラクタンスモータのステータ本体 1では、 ティース 1 7の幅に関して、 スロット底面側のティース幅 W 1より本体外側にてロータ 2のエアギヤップ 1 9 に対向する側のティース幅 W 2が広くなっている。
このようにエアギャップ 1 9に対向する表面側のティース幅 W 2を広くする目 的は、 スロット内部に巻かれたコイルが、 モータ回転中にスロット 4の外部に飛 び出さないようにすること、 また、 ロータ 2からエアギャップ 1 9を介してステ ータ本体 1へ入る磁束量を増加させることである。
図 1 1に、 図 1 0で示すステータ構造を備えた従来型のリラクタンスモータの 電流トルク特性を示す。 この図 1 1では、 （1 ) 式より計算される理論値を破線、 実測値を実線で示している。 （1 ) 式に示すようにトルクは電流の 2乗に比例す るため、 トルク特性は理論値のようになるが、 実際は電流が増加するにともない トルクの増加率が低くなり実線のような特性になる。
し力 しながら、 上記従来のリラクタンスモータにおいては、 電流が増加するに ともないトルクの増加率が低くなり、 理論値と比較してトルクが低下してしまう。 これは過負荷で電流が増加すると、 ロータおよびステータに磁気飽和が発生し て、 インダクタンス Lが小さくなつてしまうためである。
近年、 地球環境に関する意識が高まり、 これに配慮がなされた機器が提案され、 市場においても多くの製品が供給されるようになってきている。 そして、 自動車 も例外にもれず、 モータと従来の化石燃料を使用する内燃機関を搭載する自動車、 あるいはモータのみによる、 いわゆる電気自動車等が開発販売されている。
このような自動車において、 走行距離の向上が大きな課題であり、 これに搭載 されるモータについても小型軽量ィ匕の要求が高い。
したがって、 例えば A B S装置等の短時間定格で使用されるモータにおいて、 所定のトルクを得ようとした場合、 トルク低下を起こすモータでは、 積厚等を增 やす必要があり、 その分重量が大きくなることから、 それを搭載する自動車等の 重量も増すことになる。 この結果、 走行距離が低下してしまう。
そして、 短時間定格による使用によりモータは急激に温度上昇し、 絶縁等の信 頼性が低下することになる。 発明の開示
本発明は、 上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、 この過負荷時のトル ク低下の発生を抑制し、 かつモータ本体の温度が上昇したときも、 直ちにモータ 本体温度を下げることのできる、 高トルクでかつ放熱性に優れたモータを提供す ることを目的とする。
本願請求項 1に記載の発明は、 本体外周に等間隔を隔てて形成された複数のス ロットと該スロット間でスロット底面側から径方向に沿って外方へ同一の幅を有 して延びるティースとを備えたステータ本体と、 前記ステータ本体の各ティース に装着される、 あらかじめ樹脂等の絶縁物で形成されたボビンに導線を集中巻方 式で卷回されたコィルポビンとにより構成されるステータを具備するとともに、 前記ステータの外周にて前記ステータ本体と同心上に保持され、 所定のエアギヤ ップを介してステータに対向し、 その形状が歯車状であるロータを具備すること を特徴とするモータであり、 コイルの占積率を向上させるとともに、 過負荷時の 磁気飽和を緩和することができる。
本願請求項 2に記載の発明は、 本体外周に等間隔を隔てて形成された複数のス ロットと該スロット間でス口ット底面側から径方向に沿って外方へ同一の幅を有 して延びるティースとを備えたステータ本体と、 前記ステータ本体の各ティース に装着される、 あらかじめ樹脂等の絶縁物で形成されたボビンに導線を集中卷方 式で卷回されたコィルポビンとにより構成されるステータを具備するとともに、 前記ステータの外周にて前記ステータ本体と同心上に保持され、 所定のエアギヤ ップを介してステータに対向し、 その内部に永久磁石を埋め込んでいる坦め込み 磁石型ロータを具備することを特徴とするモータであり、 コイルの占積率を向上 させるとともに、 過負荷時の磁気飽和を緩和することができる。
本願請求項 3に記載の発明は、 本体外周に等間隔を隔てて形成された複数のス ロットと該スロット間でス口ット底面側から径方向に沿って外方へ同一の幅を有 して延びるティースとを備えたステータ本体と、 前記ステータ本体の各ティース に装着される、 あらかじめ樹脂等の絶縁物で形成されたボビンに導線を集中卷方 式で卷回されたコィルポビンとにより構成されるステータを具備するとともに、 あらかじめ樹脂等の絶縁物で形成されたボビンに導線を集中卷方式で卷回された コイルポビンとにより構成されるステータを具備するとともに、 前記ステ タの 外周にて前記ステータ本体と同心上に保持され、 所定のエアギャップを介してス テータに対向し、 その対向側表面に磁石を配置した構造の表面磁石型ロータを具 備することを特徴とするモータであり、 コイルの占積率を向上させるとともに、 過負荷時の磁気飽和を緩和することができる。
本願請求項 4に記载の発明は、 本体外周に等間隔を隔てて形成された複数のス ロットと該スロット間でスロット底面側から径方向に沿って外方へ同一の幅を有 して延びるティースとを備えたステータ本体と、 前記ステータ本体の各ティース に装着される、 あらかじめ樹脂等の絶縁物で形成されたポビンに導線を集中卷方 式で卷回されたコイルボビンとにより構成されるステータを具備するとともに、 あらカゝじめ樹脂等の絶縁物で形成されたボビンに導線を集中卷方式で卷回された コイルポビンとにより構成されるステータを具備するとともに、 前記ステータの 外周にて前記ステータ本体と同心上に保持され、 所定のエアギヤップを介してス テータに対向し、 その内部に複数のスリットを有しているロータを具備すること ' を特徴とするモータであり、 コイルの占積率を向上させるとともに、 過負荷時の 磁気飽和を緩和することができる。
本願請求項 5に記載の発明は、 導線の結線を導電板を絶縁物で被覆することで 構成された結線用端板によることを特徴とする請求項 1から請求項 4のいずれか 1項に記載のモータであり、 大電流の通電によっても、 結線部の発熱を抑制する ことができる。
本願請求項 6に記載の発明は、 上記ステータ全体を樹脂でモールドしているこ とを特徴とする請求項 1から請求項 5のいずれか 1項に記載のモータであり、 モ ータの放熱性能を向上させることができる。
本願請求項 7に記載の発明は、 上記ロータを樹脂でモールドしていることを特 徴とする請求項 1から請求項 6のいずれか 1項に記載のモータであり、 モータの 放熱性能を向上させることができる。
本願請求項 8に記載の発明は、 短時間定格にて使用されるモータであって、 前 記モータの構成が請求項 1から請求項 7のいずれか 1項に記載の構成であること を特徴とするモータであり、 急激なモータ本体温度上昇に対しても、 停止後直ち にモータ本体温度を下げることができる。
本願請求項 9に記載の発明は、 請求項 1から請求項 8のいずれか 1項に記載の モータを搭載したことを特徴とする自動車であり、 当該自動車の走行距離を向上 させることができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明のステータを示す図。
図 2は、 本発明の樹脂ポビンを示す図。
図 3は、 本宪明の樹脂ポビンに導線を整列巻きしたコイノレポビンを示す図。 図 4は、 本発明のコイルボビンを装着する前のステータを示す図。
図 5は、 本発明の導線と結線用端板の結線状態を示す図。
図 6は、 本発明の結線用端板の一例を示す図。
図 7は、 本発明のリラクタンスモータを示す部分断面図。
図 8は、 本発明のリラクタンスモータを示す斜視図。
図 9は、 本発明のリラクタンスモータのトルク性能を示す図。
図 1 0は、 従来の代表的なリラクタンスモータを示す部分断面図。
図 1 1は、 従来例のリラクタンスモータのトルク性能を示す図。 発明を実施するための最良の形態
以下添付図面を参照して、 本発明の実施例について説明する。 なお、 以下の実 施例は本発明を具体化した一例であって、 本発明の技術的範囲を限定するもので はない。
図 1は本発明のステータを示し、 図において、 符号 3はティース、 5はボビン、 6は導泉、 7はコイノレポビン、 8は結線用端板、 9は導電板、 2 0はステータを あらわしている。
図 2から分かるように、 ポビン 5は、 ステータ本体 1 (図 4参照) に対してそ の径方向に沿って取り付けられるもので、 径方向前後の両端面を規定する、 導線 6を卷回したときの導線 6のこぼれ （ステータ^ ¾側へのはみ出し） を防止する ための端面壁 5 aと、 導線 6を卷回する巻回部 5 bと、 ティース 3への装着を可 能とする装着孔 5 cとにより構成 （図 2参照） されている。
図 3は、 コイルポビン 7を示しており、 ボビン 5に導線 6が整列された状態で 巻回されている。 また、 導線 6は結線をステータ 1の片側面で行うことができる ように、 卷始めと卷終りが同一方向から取り出されている。
このように、 あらかじめボビン 5に導,線 6が卷回されているので、 導,線 6の占 積率を従来より大きく向上させることができ、 導線 6の発熱を低減することがで きる。
図 4は、 コイルボビン 7を装着する前のステータ本体 1を示している。 ティ一 ス 3の幅 Wは、 スロット 4の底面側から径方向に沿って外側端部まで同じ幅であ るが、 上述のとおりのコイルボビン 7の構成により、 ティース 3の幅が一定のス テータ本体 1であっても、 スロット 4の内部の導線 6がロータ 2のエアギャップ 1 9側に出ることなく、 導線 6を固定することができる。 また、 いわゆるァウタ 一ロータ型のリラクタンスモータであるため、 コイルポビン 7の装着も容易であ る。
図 5は導線 6と結線用端板 8の結線状態を示している。 結線用端板 8は導電板 9を一体的に樹脂等の絶縁物で成形する、 あるいは図 6に示すように、 導電板 9 を端板上板 1 0 aおよぴ端板下板 1 0 bで挟む構成としている。 また、 導電板 9 と導泉 6との接続は、 半田もしくはヒユージング等の方法で行う。
図 7およぴ図 8は本発明の具体例であるモータを示しており （コイルポビン 7 および結線用端板 8の描画は省略） 、 ステータ 2 0の外周にてステータ本体 1と 同心上に保持され、 エアギャップ 1 9を介してステータ 2 0に対向し、 その形状 が歯車状であるロータ 2を具備する、 いわゆるリラクタンスモータを示している。 なお、 図 7は 1 / 4分割された部分図であり、 実際には、 ステータ本体及びロー タは共に 3 6 0度円周形状を有している。
上記の構成により、 ステータ本体 1のティース 3の幅 Wがスロット底部からェ ァギャップ表面部まで全て同一になるため、 従来のリラクタンスモータにおいて 発生していた磁気飽和 （図 1 0の A部で発生） がなくなり過負荷時のトルク飽和 を緩和し高ト^ "クのリラクタンスモータを実現することができる。
図 9に本発明のモータのトルクと電流の関係を示す。 本発明のモータは磁気飽 和を緩和できるため、 従来のステータに比べてトルク定数の大きなモータを実現 することができる。
以上の説明におけるステータ 2 0 (例えば図 1参照） はその全体を樹脂でモー ルドすることで、 コイルボビン 7の固定を強固にすることが可能となり、 リラク タンスモータの振動を抑制することができるとともに、 空気より熱伝導率の高い 樹脂の使用により、 駆動時、 停止時において、 コイルの発熱を効率良く放熱でき る。
そして、 このようなリラクタンスモータを、 自動車用の AB S装置に用いると、 車重の増加をともなわずに、 確実な制動を得ることができる。 また、 このような 機器は、 数時間程度の長時間にわたって使用されることはなく、 1 0分以下の短 時間定格による使用が主となる。 このような使用に際し、 駆動のために大電流が 通電されリラクタンスモータ本体の温度が上昇したとしても、 次の動作時までに リラクタンスモータの温度を下げることができる。 なお、 パワーウィンドウ、 ノ、。 ワーステアリング等のモータに関しても、 同様の効果を得ることができることは 明らかである。
以上の説明はリラクタンスモータを例に説明したが、 ロータの内部に永久磁石 を埋め込んでいる埋め込み磁石型同期モータ、 ロータの表面に磁石を配置してい る表面磁石型同期モータ、 またはロータの内部に複数のスリットを有しているシ ンクロナスリラクタンスモータにおいても同様の効果を得ることができる。 産業上の利用の可能性 本発明は、 モータは、 本体外周に等間隔を隔てて形成された複数のスロットと 該スロット間でスロット底面側から径方向に沿って外方へ同一の幅を有して延び るティースとを備えたステータ本体と、 前記ステータ本体の各ティースに装着さ れる、 あらかじめ樹脂等の絶緣物で形成されたボビンに導線を集中巻方式で卷回 されたコイルボビンとにより構成されるステータを具備するとともに、 前記ステ ータの外周にて前記ステータ本体と同心上に保持され、 所定のエアギャップを介 してステータに対向し、 その形状が歯車状であるロータを具備するモータとして いるため、 過負荷時の磁気飽和を緩和することが可能な、 高トルクのモータを得 ることができる。
また、 導線の結線を、 導電板を含む結線用端板により行うことで、 大電流通電 に際しても、 信頼性の高いモータを得ることができる。
また、 ステータ全体もしくはロータ、 またはその両方を樹脂でモールドするこ とで、 低振動であるとともに、 モータの放熱性能を向上しているため、 短時間定 格による使用に際しても、 モータの温度を下げることができる。
さらに、 上記特有の効果を有するモータを、 自動車に搭載することで、 車重の 軽量化が可能で、 走行距離を向上させることができる。 また、 放熱性能が優れて いること力 ら、 自動車の信頼性を向上させることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 本体外周に等間隔を隔てて形成された複数のスロットと該スロッ ト間でス 口ット底面側から径方向に沿って外方へ同一の幅を有して延びるティースとを備 えたステータ本体と、 前記ステータ本体の各ティースに装着される、 あらかじめ 樹脂等の絶緣物で形成されたボビンに導線を集中卷方式で巻回されたコィルポビ ンとにより構成されるステータを具備するとともに、
前記ステータの外周にて前記ステータ本体と同心上に保持され、 所定のエアギ ャップを介してステータに対向し、 その形状が歯車状であるロータを具備するこ とを特徴とするモータ。
2 . 本体外周に等間隔を隔てて形成された複数のスロットと該スロッ ト間でス 口ット底面側から径方向に沿って外方へ同一の幅を有して延びるティースとを備 えたステータ本体と、 前記ステータ本体の各ティースに装着される、 あら力 じめ 樹月旨等の絶縁物で形成されたボビンに導線を集中卷方式で卷回されたコィルポビ ンとにより構成されるステータを具備するとともに、
前記ステータの外周にて前記ステータ本体と同心上に保持され、 所定のエアギ ヤップを介してステータに対向し、 その内部に永久磁石を埋め込んでいる埋め込 み磁石型ロータを具備することを特徴とするモータ。
3 . 本体外周に等間隔を隔てて形成された複数のスロットと該スロット間でス 口ット底面側から径方向に沿って外方へ同一の幅を有して延びるティースとを備 えたステータ本体と、 前記ステータ本体の各ティースに装着される、 あら力、じめ 樹脂等の絶縁物で形成されたボビンに導線を集中卷方式で巻回されたコィルポビ ンとにより構成されるステータを具備するとともに、
前記ステータの外周にて前記ステータ本体と同心上に保持され、 所定のエアギ ヤップを介してステータに対向し、 その対向側表面に磁石を配置した構造の表面 磁石型ロータを具備することを特徴とするモータ。
4 . 本体外周に等間隔を隔てて形成された複数のスロットと該スロッ ト間でス 口ット底面側から径方向に沿って外方へ同一の幅を有して延びるティースとを備 えたステータ本体と、 前記ステータ本体の各ティースに装着される、 あら力 じめ 樹脂等の絶縁物で形成されたボビンに導線を集中巻方式で巻回されたコィルポビ ンとにより構成されるステータを具備するとともに、
前記ステータの外周にて前記ステータ本体と同心上に保持され、 所定のエアギ ヤップを介してステータに対向し、 その内部に複数のスリットを有しているロー タを具備することを特徴とするモータ。
5. 導線の結線を導電板を絶縁物で被覆することで構成された結線用端板によ ることを特徴とする請求項 1から請求項 4のいずれか 1項に記載のモータ。
6 . 上記ステータ全体を樹脂でモールドしていることを特徴とする請求項 1か ら請求項 5のいずれか 1項に記載のモータ。
7 . ロータを樹脂でモールドしていることを特徴とする請求項 1から請求項 6 のいずれか 1項に記載のモータ。
8 . 短時間定格にて使用されるモータであって、 前記モータの構成が請求項 1 から請求項 7のレ、ずれか 1項に記載の構成であることを特徴とするモータ。
9 . 請求項 1から請求項 8のいずれか 1項に記載のモータを搭載したことを特 徴とする自動車。
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