WO2005034307A1 - 電磁モータ - Google Patents

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WO2005034307A1
WO2005034307A1 PCT/JP2004/014052 JP2004014052W WO2005034307A1 WO 2005034307 A1 WO2005034307 A1 WO 2005034307A1 JP 2004014052 W JP2004014052 W JP 2004014052W WO 2005034307 A1 WO2005034307 A1 WO 2005034307A1
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supply terminal
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Inventor
Osamu Takahashi
Tomoyuki Mizuguchi
Shinichi Oi
Original Assignee
Valeo Thermal Systems Japan Corporation
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/08—Forming windings by laying conductors into or around core parts
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    • H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic motor rotated by an electromagnetic force, and particularly to a winding structure thereof.
  • the ⁇ connection is composed of three coil winding portions lOUa, HOUb, HOVa, 110Vb, HOWa, and lOWb and three feeding points (uv terminals).
  • Terminal, wu terminal) 115 with coil windings l lOUa and l lOUb between wu terminal and uv terminal, and coil windings l lOVa and 1 lOVb between uv and vw terminals , And a coil 112 is wound in series between the vw terminal and the wu terminal on the coil winding portions 1 lOWa and 1 lOWb, respectively.
  • a U-phase, V-phase, and W-phase feeding point to which three-phase excitation currents of a U phase, a V phase, and a W phase having a predetermined phase difference are supplied, respectively.
  • the Y connection described in Patent Document 1 has a stator 150 having six coil winding portions 160U1, 160U2, 160V1, 160V2, 160W1, 160W2. , Three power supply points (u terminal, V terminal, w terminal) 115 and three neutral points (coml, com2, com3) 166, and a coil winding between the u terminal and the neutral point 166.
  • the coil turns 160V1 and 160V2 between the v terminal and the neutral point 166, and the coil turns 160W1 and 160W2 between the w terminal and the neutral point 166, respectively.
  • a coil 162 is wound around the coil.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-199636 (Claim 2, Conventional Technique, Paragraph No. 0015, (Fig. 2, Fig. 5)
  • a total of six energizing terminals are extended toward the control board by a power supply point 115 and a neutral point 166.
  • terminals extending from the neutral point are: Since the neutral points have the same potential, they are expected to be connected to each other on the control board. For this reason, there have been problems such as complicated manufacturing processes, increased costs, and restrictions on the design of control boards.
  • an object of the present invention is to achieve high efficiency and high output without incurring an increase in manufacturing process cost.
  • the present invention provides a u-phase coil winding portion, a V-phase coil winding portion, and a w-phase coil winding portion extending radially from a stator fixed to a rotating shaft and having a phase difference with each other.
  • An electromagnetic coil having a winding structure and a first power supply terminal, a second power supply terminal, and a third power supply terminal for supplying a predetermined current to the coil of each phase, and having a ⁇ connection type connection structure.
  • a motor wherein the first power supply terminal ⁇ the u-phase coil winding part ⁇ the second power supply terminal ⁇ the V-phase coil winding part ⁇ the third power supply terminal ⁇ the w-phase coil winding part; By repeating the winding sequence of the coil composed of at least two times, at least two coil layers are respectively formed in the coil winding portions of each of the u, V, and w phases. Item 1).
  • the coil windings of the respective phases u, V, and w are composed of first and second coil windings located diagonally to each other, and the first power supply terminal ⁇ the first u Phase coil winding part ⁇ second u-phase coil winding part ⁇ the second power supply terminal ⁇ first V-phase coil winding part ⁇ second V-phase coil winding part ⁇ the third power supply terminal ⁇ From the first w-phase coil winding part to the second w-phase coil winding part, it is preferable that the winding sequence of the coil having the strong force is repeated at least twice (claim 2).
  • the stator fixed to the rotating shaft is also radially extended.
  • a U-phase coil winding part, a V-phase coil winding part, and a W-phase coil winding part having a phase difference with each other, a first power supply terminal for supplying a predetermined current to each phase coil, a second power supply terminal,
  • An electromagnetic motor including a third power supply terminal, a first neutral point, a second neutral point, and a third neutral point having the same potential as each other, and having a Y-connection type connection structure.
  • the first to third neutral points are electrically connected to each other by a conductive member on one end face of the stator or in the vicinity thereof (Claim 3).
  • the first to third power supply terminals are provided on a surface opposite to the one end surface or in the vicinity thereof. Item 4).
  • the conductive member may have an extending portion connected to a control board (claim 5).
  • the coil winding portions of the u, V, and w phases are the first and second coil windings that are located diagonally to each other.
  • the winding order of the second u-phase coil winding part ⁇ the first power supply terminal and the power supply coil be at least once.
  • the coil winding portions of the u, V, and w phases are the first and second coil windings located diagonally to each other.
  • parallel ⁇ connection can be realized by a single winding operation without cutting the coil halfway.
  • a conventional winding of a 1.2 mm diameter coil in series can be changed to a 1.
  • Omm diameter coil in parallel winding without complicating the winding operation.
  • the total cross-sectional area of the coil can be increased.
  • the copper loss can be reduced, so that the efficiency and output of the motor can be increased.
  • the first coil layer is formed directly on each coil winding portion, and the second coil layer is formed on the first coil layer, respectively.
  • a parallel winding is constituted.
  • the installation space for each of the power supply terminal and the neutral point can be widened, so that the conductive member can be easily arranged.
  • the potential at the neutral point can be used as a control correction value or the like while ensuring an efficient structure.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structural example of an electromagnetic motor according to the present invention.
  • FIG. 2 (a) is a diagram showing a structure of a stator according to Example 1
  • FIG. 2 (b) is a diagram showing a winding structure in Example 1
  • FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a winding procedure of a winding structure in the first embodiment.
  • FIG. 3 (a) is a diagram showing an armature surface on one end side of a stator according to Embodiment 2
  • FIG. 3 (b) is a diagram showing an armature surface on the other end side of the stator according to Embodiment 2. It is a figure which shows an armature surface.
  • FIG. 4 (a) is a diagram showing a winding structure in the second embodiment
  • FIG. 4 (b) is a diagram showing a winding procedure of the winding structure in the second embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a power supply terminal and a neutral point according to a second embodiment.
  • FIG. 6 (a) is a diagram showing an armature surface on one end side of a stator in Example 3;
  • FIG. 6 (b) is a diagram showing a structure of a conductive plate in Example 3.
  • FIG. 7 (a) is a diagram showing a structure of a stator according to embodiment 4, and FIG. 7 (b) is a diagram showing a winding structure in embodiment 4, and FIG. FIG. 19 is a diagram showing a winding procedure of a winding structure in the fourth embodiment.
  • FIG. 8 (a) is a diagram showing a winding structure in a conventional ⁇ connection
  • FIG. 8 (b) is a diagram showing a stator structure in a conventional ⁇ connection. .
  • FIG. 9 (a) is a diagram showing a winding structure in a conventional Y connection
  • FIG. 9 (b) is a diagram showing a structure of a stator in a conventional Y connection structure.
  • the brushless motor 1 shown in Fig. 1 has a winding structure according to the present invention, and is used as a component of a blower of a vehicle air conditioner.
  • a mounting portion 3 for mounting a fan is formed at the upper end of the rotating shaft 2 of the brushless motor 1.
  • an umbrella-shaped yoke 5 is fixed, and the inner periphery of the cylindrical portion of the yoke 5 is formed.
  • a plurality of magnets 11 are fixed to the surface.
  • the rotating shaft 2 is rotatably held by bearings 14, 15, and the bearings 14, 15 are provided in upper and lower bearing holders 16 mounted in through holes 13 formed through the center of the stator 12. , 17 are fixed.
  • a sensor magnet 18 is fixed to a lower end of the rotating shaft 2, and the sensor magnet 18 rotates in synchronization with the yoke 5.
  • a control board 20 is disposed below the rotating shaft 2 and the like.
  • the control board 20 includes a control circuit including electronic elements such as a CPU, a capacitor, a transistor, and a resistor, and a switch section including an FET and the like. Etc. are arranged.
  • the case housing 45 has a motor holder 46 and a board cover 47, and the control board 20 and the like are arranged inside these.
  • the stator 12 includes a stator core 30, which also has an iron core force, insulating covers 31, 32 mounted so as to be sandwiched from above and below the stator core 30, and an excitation wound around the stator core 30, which is insulated by the insulating covers 31, 32. It has a coil 33.
  • the stator core 30 has a through hole 13 at the center thereof in which the bearing holders 16 and 17 are mounted, and a coil winding portion 40 extending in all directions from the peripheral wall of the through hole 13.
  • An arc-shaped magnetic pole surface 41 facing the magnet 11 is formed at the tip of the magnetic pole 11.
  • a power supply terminal 50 extending to the control board 20 is connected to the excitation coil 33 so that the energization state of the excitation coil 33 is changed according to the output of the control circuit.
  • the stator 12 can generate an appropriate rotating magnetic field based on the detected rotation state of the yoke 5.
  • the six coil winding portions 40 are formed by 40Ua, 40Ub, 40Va, 40Vb, 40Wa , 40Wb.
  • 40Wa and 40Wb are W phases, and a pair of coil windings constituting each phase are located diagonally to each other.
  • FIG. 2 (a) there are three power supply terminals 50, one between 40Va and 40Ub, a uv terminal, one between 40Wa and 40Vb, a vw terminal, and The one between 40Wb is called wu terminal.
  • the winding structure of the coil in the present embodiment has a ⁇ connection and is wound in parallel.
  • the actual winding order for realizing this winding structure is performed as shown in FIGS. 2 (c) and (a), and the coil is hooked on the (l) wu terminal ⁇ (2) coil winding Inside part of 40Ua Wrap around Ula ⁇ (3) Inside part of coil winding part 40Ub Wrap around Ulb ⁇ (4) Hook on uv terminal ⁇ (5) Inside of coil winding part 40Va Part is wound around Via ⁇ (6) Coil winding part Inside of 40Vb is wound around Vlb ⁇ (7) Coiled around vw terminal ⁇ (8) Coil winding part Inside of 40Wa is wound around Wla Turn ⁇ (9) Wind around the inner part Wlb of the coil winding part 40Wb ⁇ (10) Hook on the wu terminal ⁇ (11) Wind the outer part U2a of the coil winding part 40Ua ⁇ (12 ) Coil winding part Out
  • the stator 60 has six coil winding portions 40U1 and 40U2 having the same structure as the stator 12 according to the first embodiment.
  • 40V1, 40V2, 40W1, 40W2, and FIG. 3 (a) shows one surface (first armature surface) 61 of the stator 60, and FIG. ) Shows the opposite surface (second armature surface) 62.
  • the first armature surface 61 is provided with three power supply terminals (u terminal, V terminal, w terminal) 50 connected to the control board 20, and the second electric surface 62 is provided with three neutral terminals. Points (coml terminal, com2 terminal, com3 terminal) 65 are arranged.
  • connection structure in the present embodiment has a Y connection and is wound in parallel.
  • the actual winding sequence for realizing this winding structure is performed as shown in Fig. 4 (b), and the coil is hooked on the (l) u terminal ⁇ (2) the coil is wound on the coil winding part 40U1.
  • each neutral point 65 has the same potential.
  • the stator 70 according to the present embodiment shown in FIG. 6 (a) has six coil windings 40U1, 40U2, 40V1, 40 V2, 40W1, 40W2 similarly to the stator 60 according to the second embodiment. And has a connection structure of Y-connection wound in parallel.
  • the conductive plate 71 for connecting the three neutral points (coml terminal, com2 terminal, com3 terminal) 66 to each other has an extending portion 72 as shown in FIG.
  • the unit 72 is connected to a predetermined circuit of the control board 20. With this structure, the potential at the neutral point 66 can be taken in as a control factor only by extending one terminal (the extending portion 72).
  • the stator 80 includes six coil winding portions 40Ua, 40Ub, 40Va, 40Vb, 40Wa, 40Wb in the same manner as in Embodiments 13 to 13 described above.
  • three power supply terminals (u terminal, V terminal, w terminal) 50 and three neutral points (coml terminal, com2 terminal, com3 terminal) 65 are provided.
  • the power supply terminal 50 and the neutral point 65 may be formed on opposite armature surfaces as in the second embodiment, or may be formed on the same electric surface.
  • connection structure in the present embodiment has a Y connection and is wound in parallel.
  • the actual winding sequence for realizing this winding structure is performed as shown in Fig. 7 (c), and the coil is hooked on the (l) u terminal ⁇ (2) Inside the coil winding part 40Ua Wrap around Ula ⁇ (3) Coil winding area inside 40Ub Wrap around Ulb ⁇ (4) Hook on coml terminal ⁇ (5) Coil winding area Inside 40Vb area Winding around Vlb Turn ⁇ (6) Wind around the inner part of the coil winding part 40Va Via ⁇ (7) Hook it on the v terminal ⁇ (8) Wind the outer part of the coil winding part 40Va V2a ⁇ ( 9) Coil winding part Outside part of 40Vb Wind around V2b ⁇ (10) Hook on com2 terminal ⁇ (11) Winding part Wla inside part of coil winding part 40Wa ⁇ (12) Coil winding Wrap around the inner part of the winding 40Wb Wlb ⁇ (11) Winding part Wla inside
  • two coil layers are formed in parallel and in each of the coil winding portions 40Ua, 40Ub, 40Va, 40Vb, 40Wa, 40Wb in one winding operation without cutting the coil in the middle.
  • the formed Y connection can be realized.
  • the total number of turns (cross-sectional area) of the coil can be further increased, so that greater efficiency and higher output can be realized.

Abstract

　製造工程の複雑化やコストアップを招くことなく、高効率化及び高出力化を図ることを課題とする。回転軸に固定されたステータから放射状に延設され互いに位相差を有するｕ相コイル巻回部、ｖ相コイル巻回部、ｗ相コイル巻回部と、各相のコイルに所定の電流を供給する第１の給電端子、第２の給電端子、第３の給電端子を有して構成され、Δ結線方式の結線構造を有する電磁モータであって、前記第１の給電端子→前記ｕ相コイル巻回部→前記第２の給電端子→前記ｖ相コイル巻回部→前記第３の給電端子→前記ｗ相コイル巻回部、からなるコイルの巻回順序を少なくとも２回繰り返すことにより、前記ｕ，ｖ，ｗ各相のコイル巻回部に、それぞれ少なくとも２層のコイル層が形成されている。

Description

明 細 書
電磁モータ
技術分野
[0001] 本発明は、電磁力により回転される電磁モータに関し、特にその卷線構造に関する ものである。
背景技術
[0002] 従来のモータの卷線構造として、 Δ結線、 Y結線が知られている。 Δ結線は、例え ば図 7 (a) , (b)に示すように、ステータ 100が 6つのコイル卷回部 l lOUa, HOUb, HOVa, 110Vb、 HOWa, l lOWbと 3つの給電点（uv端子， 端子， wu端子） 11 5を備え、 wu端子と uv端子との間でコイル卷回部 l lOUa及び l lOUbに、 uv端子と v w端子との間でコイル卷回部 1 lOVa及び 1 lOVbに、そして vw端子と wu端子との間 でコイル卷回部 1 lOWa及び 1 lOWbに、それぞれ直列にコイル 112が卷回されたも のである。
[0003] また、 Y結線としては、互いに所定の位相差を有する U相、 V相、 W相の 3相の励磁 電流がそれぞれ供給される U相、 V相、 W相給電点と、 Y結線方式により前記各給電 点と中性点との間にそれぞれ並列接続される偶数個のコイルとを備え、前記各コイル は、前記各給電点と前記中性点とを交互に経由して結線されているものがあり、これ により、連続する 1本の卷線で Y結線を構成することができるとされている（特許文献 1 参照)。
[0004] 上記特許文献 1に記載の Y結線は、図 8 (a) , (b)に示すように、ステータ 150が 6つ のコイル卷回部 160U1, 160U2, 160V1, 160V2, 160W1, 160W2と、 3つの給 電点（u端子， V端子， w端子） 115と、 3つの中性点（coml, com2, com3) 166とを備 え、 u端子と中性点 166との間でコイル卷回部 160U1及び 160U2に、 v端子と中性 点 166との間でコイル卷回部 160V1及び 160V2に、そして w端子と中性点 166との 間でコイル卷回部 160W1及び 160W2に、それぞれ並列にコイル 162が卷回された ものである。
特許文献 1 :特開 2002 - 199636号公報 (請求項 2、従来の技術、段落番号 0015、 図 2、図 5)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 上記従来の Δ結線は、 Y結線のように中性点を必要としないため、低コストでの作 製が可能であるが、コイルの並列卷きを実行しょうとする時には、コイルを途中で切断 しなければならな力つたため、製造工程の複雑ィ匕等の問題があった。
[0006] また、上記従来の Y結線は、給電点 115と中性点 166とにより、計 6本の通電端子 が制御基板へ向けて延設されており、特に中性点から延びる端子は、各中性点が同 電位となるために制御基板上で互いに結線されていると予想される。このため、製造 工程の複雑化、コストアップ、制御基板の設計の制約等の問題があった。
[0007] そこで、本発明は、製造工程の複雑ィ匕ゃコストアップを招くことなぐ高効率化及び 高出力化を図ることを課題する。
課題を解決するための手段
[0008] 上記課題を解決するために、本発明は、回転軸に固定されたステータカゝら放射状 に延設され互いに位相差を有する u相コイル卷回部、 V相コイル卷回部、 w相コイル 卷回部と、各相のコイルに所定の電流を供給する第 1の給電端子、第 2の給電端子、 第 3の給電端子を有して構成され、 Δ結線方式の結線構造を有する電磁モータであ つて、前記第 1の給電端子→前記 u相コイル卷回部→前記第 2の給電端子→前記 V 相コイル卷回部→前記第 3の給電端子→前記 w相コイル卷回部、からなるコイルの 卷回順序を少なくとも 2回繰り返すことにより、前記 u, V, w各相のコイル卷回部に、そ れぞれ少なくとも 2層のコイル層が形成されているものである（請求項 1)。
[0009] また、前記 u, V, w各相のコイル卷回部は、互いに対角線上に位置する第 1及び第 2のコイル卷回部からなり、前記第 1の給電端子→第 1の u相コイル卷回部→第 2の u 相コイル卷回部→前記第 2の給電端子→第 1の V相コイル卷回部→第 2の V相コイル 卷回部→前記第 3の給電端子→第 1の w相コイル卷回部→第 2の w相コイル卷回部 、力もなるコイルの卷回順序が少なくとも 2回繰り返されていることが好ましい (請求項 2)。
[0010] また、本発明の別の形態は、回転軸に固定されたステータカも放射状に延設され 互いに位相差を有する U相コイル卷回部、 V相コイル卷回部、 W相コイル卷回部と、各 相のコイルに所定の電流を供給する第 1の給電端子、第 2の給電端子、第 3の給電 端子と、互いに同電位を有する第 1の中性点、第 2の中性点、第 3の中性点とを有し て構成され、 Y結線方式の結線構造を有する電磁モータであって、前記第 1乃至第 3 の中性点は、前記ステータの一端面又はその近傍部において、導電性部材により互 いに電気的に接続されるものである（請求項 3)。
[0011] また、上記請求項 3記載の構成において、前記第 1乃至第 3の給電端子は、前記一 端面とは反対側の面又はその近傍部に設けられて 、ることが好ま ヽ（請求項 4)。
[0012] また、上記請求項 3又は 4記載の構成にぉ 、て、前記導電性部材は、制御基板と 接続する延設部を有して 、てもよ 、 (請求項 5)。
[0013] また、上記請求項 3— 5のいずれかに記載の構成においては、前記 u, V, w各相の コイル卷回部は、互いに対角線上に位置する第 1及び第 2のコイル卷回部力 なり、 前記第 1の給電端子→第 1の u相コイル卷回部→前記第 1の中性点→第 1の V相コィ ル卷回部→前記第 2の給電端子→第 2の V相コイル卷回部→前記第 2の中性点→第 1の w相コイル卷回部→前記第 3の給電端子→第 2の w相コイル卷回部→前記第 3の 中性点→第 2の u相コイル卷回部→前記第 1の給電端子、力 なるコイルの卷回順序 が少なくとも一巡してなることが好ま U、（請求項 6)。
[0014] また、上記請求項 3— 5のいずれかに記載の構成においては、前記 u, V, w各相の コイル卷回部は、互いに対角線上に位置する第 1及び第 2のコイル卷回部力 なり、 前記第 1の給電端子→第 1の u相コイル卷回部→第 2の u相コイル卷回部→前記第 1 の中性点→第 1の V相コイル卷回部→第 2の V相コイル卷回部→前記第 2の給電端子 →第 1 (2)の V相コイル卷回部→第 2 (1)の V相コイル卷回部→前記第 2の中性点→ 第 1の w相コイル卷回部→第 2の w相コイル卷回部→前記第 3の給電端子→第1 (2) の w相コイル卷回部→第 2 (1)の w相コイル卷回部→前記第 3の中性点→第 1 (2)の u相コイル卷回部→第 2 (1)の u相コイル卷回部→前記第 1の給電端子、カゝらなるコィ ルの卷回順序を少なくとも 2回繰り返すことにより、前記 u, V, w各相のコイル卷回部 に、それぞれ少なくとも 2層のコイル層を形成することも好ましい（請求項 7)。尚、この 文中の括弧内の数字（2, 1)は、同相のコイル卷回部の 2回目の卷回作業において、 第 1及び第 2のコイル卷回部間での卷回順序の入れ替えが可能であることを意味し ている。
発明の効果
[0015] 上記請求項 1記載の構成により、コイルを途中で切断させることなぐ一回の卷回作 業で並列の Δ結線を実現させることができる。この構造によれば、卷回作業を複雑に することなぐ例えば従来 1. 2mm径のコイルの直列巻きだったものを、 1. Omm径の コイルの並列巻きにすることができ、これによりコイルの総卷数を増加させ、コイルの 総断面積を増加させることができる。これにより、銅損を低減させることができるので、 モータの高効率化、高出力化を実現することができる。
[0016] 上記請求項 2記載の構成によれば、各コイル卷回部に 1層目のコイル層が直接形 成され、それぞれ 1層目のコイル層の上に、 2層目のコイル層が形成されることによつ て、並列巻きが構成される。
[0017] 上記請求項 3記載の構成によれば、 Y結線構造において、中性点力 制御基板へ 個々に端子を延設し制御基板上で結線しなくても、各中性点の電位を同一にするこ とができるので、部品点数の増加や、制御基板の構造の制約等を解消することがで きる。
[0018] 上記請求項 4記載の構成により、給電端子及び中性点のそれぞれの設置スペース を広くすることができるので、上記導電性部材を配設しゃすくなる。
[0019] 上記請求項 5記載の構成により、効率的な構造を確保しつつ、中性点の電位を制 御の補正値等として利用することができる。
[0020] 上記請求項 6記載の構成によれば、上記本発明の構成を利用して、コイルを途中 で切断させることなぐ一回の卷回作業で並列の Y結線を実現させることができる。
[0021] 上記請求項 7記載の構成によれば、コイルを途中で切断させることなく一回の卷回 作業で並列の γ結線を実現させることができると共に、各コイル卷回部に 2層のコイル 層を形成させることができる。これにより、更なるコイル総断面積の増カロ、及びモータ の高効率化、高出力化を実現することができる。
図面の簡単な説明
[0022] [図 1]図 1は、本発明に係る電磁モータの構造例を示す断面図である。 [図 2〕図 2 (a)は、実施例 1に係るステータの構造を示す図であり、図 2 (b)は、実施例 1における卷線構造を示す図であり、図 2 (c)は、実施例 1における卷線構造の卷回 手順を示す図である。
〔図 3]図 3 (a)は、実施例 2に係るステータの一端側の電気子面を示す図であり、図 3 ( b)は、実施例 2に係るステ一タの他端側の電気子面を示す図である。
[図 4]図 4 (a)は、実施例 2における卷線構造を示す図であり、図 4 (b)は、実施例 2に おける卷線構造の卷回手順を示す図である。
[図 5]図 5は、実施例 2における給電端子及び中性点の構造を示す図である。
[図 6]図 6 (a)は、実施例 3におけるステータの一端側の電気子面を示す図であり、図
6 (b)は、実施例 3における導電板の構造を示す図である。
[図 7]図 7 (a)は、実施例 4に係るステータの構造を示す図であり、図 7 (b)は、実施例 4における卷線構造を示す図であり、図 7 (c)は、実施例 4における卷線構造の卷回 手順を示す図である。
[図 8]図 8 (a)は、従来の Δ結線における卷線構造を示す図であり、図 8 (b)は、従来 の Δ結線構造におけるステータの構造を示す図である。.
[図 9]図 9 (a)は、従来の Y結線における卷線構造を示す図であり、図 9 (b)は、従来 の Y結線構造におけるステータの構造を示す図である。 ·
符号の説明
1 電磁モータ
2 回転軸
12, 60, 70, 80 ステータ
20 制御基板
33 コイル
40 コイル卷回部
50 給電端子
61 第 1の電気子面 (ステータの一端面）
62 第 2の電気子面 (ステ一タの他端面）
65 中性点
え用紙（ ιΐ2δ) 66, 71 導電板 (導電性部材）
72 延出部
発明を実施するための最良の形態
[0024] 以下、添付した図面を参考にして本発明の実施例を説明する。
実施例 1
[0025] 図 1に示すブラシレスモータ 1は、本発明に係る卷線構造が適用可能なものであり、 車両用空調装置の送風機の構成要素等として用いられるものである。このブラシレス モータ 1の回転軸 2上端にはファンが装着される装着部 3が形成され、装着部 3の下 方には傘状のヨーク 5が固定され、ヨーク 5の円筒状の部分の内周面には、複数のマ グネット 11が固定されている。
[0026] 前記回転軸 2は、軸受 14, 15により回転自在に保持され、軸受 14, 15は、ステー タ 12の中央を貫通して形成された貫通孔 13に装着される上下の軸受ホルダ 16, 17 に固着される。前記回転軸 2の下端にはセンサマグネット 18が固定され、該センサマ グネット 18はヨーク 5と同期して回転する。前記回転軸 2等の下部には、制御基板 20 が配置され、この制御基盤 20には、 CPU、コンデンサ、トランジスタ、抵抗等の電子 素子により構成される制御回路、 FET等により構成されるスィッチ部等が配置されて いる。また、ケースハウジング 45は、モータホルダ 46と基板カバー 47とを有して構成 され、これらの内部に前記制御基板 20等が配置されて 、る。
[0027] 前記ステータ 12は、鉄心力もなるステータコア 30、ステータコア 30の上下から挟持 するように装着される絶縁カバー 31, 32、絶縁カバー 31, 32により絶縁されたステ ータコア 30に卷回された励磁コイル 33を有して構成される。ステータコア 30は、その 中央に軸受ホルダ 16, 17が装着される貫通孔 13を有し、この貫通孔 13の周壁から 六方に延出するコイル卷回部 40を有し、このコイル卷回部 40の先端には、前記マグ ネット 11と対面する円弧状の磁極面 41が形成されている。また、励磁コイル 33には、 前記制御基板 20まで延出する給電端子 50が接続されており、制御回路の出力に応 じて励磁コイル 33の通電状態が変化されるようになされており、これによりステータ 12 は、検知されたヨーク 5の回転状態に基づいて適切な回転磁界を発生させることがで きる。 [0028] ここで、本実施例に係るステータ 12の特徴を説明するために、図 2 (a)に示すように 、前記 6つのコイル卷回部 40を、 40Ua, 40Ub, 40Va, 40Vb, 40Wa, 40Wbと称 する。 40Uaと 40Ubと力 相、 40Vaと 40Vbと力V相、そして 40Waと 40Wbとが W相 であり、各相を構成する 1対のコイル卷回部は互いに対角線上に位置する。また、前 記給電端子 50は、図 2 (a)に示すように、 3つ存在し、 40Vaと 40Ubの間にあるものを uv端子、 40Waと 40Vbの間にあるものを vw端子、 40Uaと 40Wbの間にあるものを w u端子と称する。
[0029] そして、本実施例におけるコイルの卷線構造は、図 2 (b)に示すように、 Δ結線であ ると共に、並列に巻かれたものである。この卷線構造を実現するための実際の卷回 順序は、図 2 (c)及び (a)に示すように行われ、コイルを、（l) wu端子に引掛ける→( 2)コイル卷回部 40Uaの内側の部分 Ulaに卷回する→ (3)コイル卷回部 40Ubの内 側の部分 Ulbに卷回する→ (4) uv端子に引掛ける→ (5)コイル卷回部 40Vaの内側 の部分 Viaに卷回する→ (6)コイル卷回部 40Vbの内側の部分 Vlbに卷回する→ (7 ) vw端子に引掛ける→ (8)コイル卷回部 40Waの内側の部分 Wlaに卷回する→ (9) コイル卷回部 40Wbの内側の部分 Wlbに卷回する→(10) wu端子に引掛ける→(11) コイル卷回部 40Uaの外側の部分 U2aに卷回する→ (12)コイル卷回部 40Ubの外側 の部分 U2bに卷回する→ (13) uv端子に引掛ける→ (14)コイル卷回部 40Vaの外側 の部分 V2aに卷回する→ (15)コイル卷回部 40Vbの外側の部分 V2bに卷回する→ ( 16) vw端子に引掛ける→ (17)コイル卷回部 40Waの外側の部分 W2aに卷回する→ ( 18)コイル卷回部 40Wbの外側の部分 W2bに卷回する→(19) wu端子に引掛ける、と いう手順で行われる。上記（1)一（9)の工程により 1層目のコイル層が形成され、（10) 一 (19)の工程により 2層目のコイル層が形成される。
[0030] 上記工程により、コイルを途中で切断させることなぐ一回の卷回作業で並列の Δ 結線を実現させることができる。この卷回構造によれば、卷回作業を複雑にすること なぐ例えば従来 1. 2mm径のコイルを直列巻きにしていたものを 1. Omm径のコィ ルを並列巻きにすることができ、コイルの総卷数を増加させ、コイルの総断面積を増 カロさせることができる。これにより、銅損を低減させることができるので、モータの高効 率化、高出力化を実現することができる。 [0031] 以下、本発明の他の実施例について図面を参考にしながら説明するが、上記実施 例 1と同一又は同様の箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。
実施例 2
[0032] 図 3 (a) , (b)に示すように、本実施例に係るステータ 60は、上記実施例 1に係るス テータ 12と同様の構造を有する 6つのコイル卷回部 40U1, 40U2, 40V1, 40 V2, 4 0W1, 40W2を備えるものであり、図 3 (a)に示すのは、このステータ 60の一方側の面 (第 1の電気子面） 61であり、図 3 (b)に示すのは、その反対側の面 (第 2の電気子面 ) 62である。前記第 1の電気子面 61には、制御基板 20と接続する 3つの給電端子 (u 端子、 V端子、 w端子） 50が配され、前記第 2の電気面 62には、 3つの中性点（coml 端子、 com2端子、 com3端子） 65が配されている。
[0033] 本実施例における結線構造は、図 4 (a)に示すように、 Y結線であると共に並列に 巻かれたものである。この卷線構造を実現するための実際の卷線順序は、図 4 (b)に 示すように行われ、コイルを、（l) u端子に引掛ける→(2)コイル卷回部 40U1に卷回 する→ (3) coml端子に引掛ける→ (4)コイル卷回部 40V1に卷回する→ (5) v端子に 引掛ける→ (6)コイル卷回部 40V2に卷回する→ (7) com2端子に引掛ける→ (8)コィ ル卷回部 40W1に卷回する→ (9) w端子に引掛ける→ (10)コイル卷回部 40w2に卷 回する→ (11) com3端子に引掛ける→ (12)コイル卷回部 40U2に卷回する→ (13) u 端子に引掛ける、という手順で行われる。
[0034] そして、前記第 1の電気子面 61に配された 3つの給電端子 50は、図 5に示すように 、前記制御基板 20へと延出され、前記第 2の電気子面 62に配された 3つの中性点 6 5は、図 3 (b)及び図 5に示すように、湾曲可能な金属板等力 なる導電板 66により互 いに接続されている。これにより、各中性点 65は同一の電位となる。
[0035] 上記工程により、コイルを途中で切断させることなぐ一回の卷回作業で並列の Y結 線を実現させることができる。この卷回構造によっても、卷回作業を複雑にすることな ぐコイルの総卷数を増加させ、コイルの総断面積を増加させることができるので、銅 損を低減させ、モータの高効率化、高出力化を実現することができる。また、前記中 性点 65を互いに接続する導電板 66が、前記第 2の電気子面 63に配されていること により、従来のように、複数の中性点を制御基板まで延出しこの制御基板上で結線さ せることを要しな 、ので、制御基板の制約を軽減させることができる。
実施例 3
[0036] 図 6 (a)に示す本実施例に係るステータ 70は、上記実施例 2に係るステータ 60と同 様に、 6つのコイル卷回部 40U1, 40U2, 40V1, 40 V2, 40W1, 40W2を備え、並 列に巻かれた Y結線の結線構造を有するものである。そして、前記 3つの中性点（ coml端子、 com2端子、 com3端子） 66を互いに接続させる導電板 71が、図 6 (b)に示 すように、延出部 72を有し、この延出部 72が制御基板 20の所定回路と接続している ものである。この構造により、 1本の端子 (前記延出部 72)を延出させるだけで、中性 点 66の電位を制御因子として取り込むことができる。
実施例 4
[0037] 図 7 (a)に示す本実施例に係るステータ 80は、上記実施例 1一 3と同様に、 6つのコ ィル卷回部 40Ua, 40Ub, 40Va, 40Vb, 40Wa, 40Wbを備えると共に、 3つの給 電端子 (u端子、 V端子、 w端子） 50及び 3つの中性点 (coml端子、 com2端子、 com3 端子） 65を備えて構成されている。これらの給電端子 50と中性点 65は、上記実施例 2のように、互いに反対側の電気子面に形成されていてもよいし、同一の電気面に形 成されていてもよい。
[0038] 本実施例における結線構造は、図 7 (b)に示すように、 Y結線であると共に並列に 巻かれたものである。この卷線構造を実現するための実際の卷線順序は、図 7 (c)に 示すように行われ、コイルを、（l) u端子に引掛ける→(2)コイル卷回部 40Uaの内側 の部分 Ulaに卷回する→ (3)コイル卷回部 40Ubの内側の部分 Ulbに卷回する→ (4 ) coml端子に引掛ける→ (5)コイル卷回部 40Vbの内側の部分 Vlbに卷回する→ (6 )コイル卷回部 40Vaの内側の部分 Viaに卷回する→ (7) v端子に引掛ける→ (8)コィ ル卷回部 40Vaの外側の部分 V2aに卷回する→ (9)コイル卷回部 40Vbの外側の部 分 V2bに卷回する→ (10) com2端子に引掛ける→ (11)コイル卷回部 40Waの内側の 部分 Wlaに卷回する→ (12)コイル卷回部 40Wbの内側の部分 Wlbに卷回する→ ( 13) w端子に引掛ける→ (14)コイル卷回部 40Wbの外側の部分 W2bに卷回する→ ( 15)コイル卷回部 40Waの外側の部分 W2aに卷回する→ (16) com3端子に引掛ける → (17)コイル卷回部 40Ubの外側の部分 U2bに卷回する→ (18)コイル卷回部 40Ua の外側の部分 U2aに卷回する→ (19) u端子に引掛ける、という手順で行われる。上 記（1)一 (9)の工程により 1層目のコイル層が形成され、（10)— (19)の工程により 2 層目のコイル層が形成される。
[0039] 上記工程により、コイルを途中で切断させることなぐ一回の卷回作業で、並列で且 つ各コイル卷回部 40Ua, 40Ub, 40Va, 40Vb, 40Wa, 40Wbに 2層のコイル層が 形成された Y結線を実現させることができる。この卷回構造によれば、更にコイルの総 卷数 (断面積)を増加させることができるので、より大幅な高効率化、高出力化を実現 することができる。
産業上の利用可能性
[0040] 以上のように、本発明によれば、電磁モータにぉ 、て、製造工程の複雑化やコスト アップを招くことなぐ高効率ィ匕及び高出力化を図ることができる。

Claims

請求の範囲
[1] 回転軸に固定されたステータカ 放射状に延設され互いに位相差を有する u相コィ ル卷回部、 V相コイル卷回部、 w相コイル卷回部と、各相のコイルに所定の電流を供 給する第 1の給電端子、第 2の給電端子、第 3の給電端子を有して構成され、 Δ結線 方式の結線構造を有する電磁モータであって、
前記第 1の給電端子→前記 u相コイル卷回部→前記第 2の給電端子→前記 V相コ ィル卷回部→前記第 3の給電端子→前記 w相コイル卷回部、カゝらなるコイルの卷回 順序を少なくとも 2回繰り返すことにより、前記 u, V, w各相のコイル卷回部に、それぞ れ少なくとも 2層のコイル層が形成されていることを特徴とする電磁モータ。
[2] 前記 u, V, w各相のコイル卷回部は、互いに対角線上に位置する第 1及び第 2のコ ィル卷回部からなり、
前記第 1の給電端子→第 1の u相コイル卷回部→第 2の u相コイル卷回部→前記第 2の給電端子→第 1の V相コイル卷回部→第 2の V相コイル卷回部→前記第 3の給電 端子→第 1の w相コイル卷回部→第 2の w相コイル卷回部、からなるコイルの卷回順 序が少なくとも 2回繰り返されていることを特徴とする請求項 1記載の電磁モータ。
[3] 回転軸に固定されたステータカ 放射状に延設され互いに位相差を有する u相コィ ル卷回部、 V相コイル卷回部、 w相コイル卷回部と、各相のコイルに所定の電流を供 給する第 1の給電端子、第 2の給電端子、第 3の給電端子と、互いに同電位を有する 第 1の中性点、第 2の中性点、第 3の中性点とを有して構成され、 Y結線方式の結線 構造を有する電磁モータであって、
前記第 1乃至第 3の中性点は、前記ステータの一端面又はその近傍部において、 導電性部材により互いに電気的に接続されることを特徴とする電磁モータ。
[4] 前記第 1乃至第 3の給電端子は、前記一端面とは反対側の面又はその近傍部に設 けられていることを特徴とする請求項 3記載の電磁モータ。
[5] 前記導電性部材は、制御基板と接続する延設部を有して!/ヽることを特徴とする請求 項 3又は 4記載の電磁モータ。
[6] 前記 u, V, w各相のコイル卷回部は、互いに対角線上に位置する第 1及び第 2のコ ィル卷回部からなり、 前記第 1の給電端子→第 1の u相コイル卷回部→前記第 1の中性点→第 1の v相コ ィル卷回部→前記第 2の給電端子→第 2の V相コイル卷回部→前記第 2の中性点→ 第 1の w相コイル卷回部→前記第 3の給電端子→第 2の w相コイル卷回部→前記第 3の中性点→第 2の u相コイル卷回部→前記第 1の給電端子、力 なるコイルの卷回 順序が少なくとも一巡してなることを特徴とする請求項 3— 5のいずれか 1つに記載の 電磁モータ。
[7] 前記 u, V, w各相のコイル卷回部は、互いに対角線上に位置する第 1及び第 2のコ ィル卷回部からなり、
前記第 1の給電端子→第 1の u相コイル卷回部→第 2の u相コイル卷回部→前記第 1の中性点→第 1の V相コイル卷回部→第 2の V相コイル卷回部→前記第 2の給電端 子→第 1 (2)の V相コイル卷回部→第 2 (1)の V相コイル卷回部→前記第 2の中性点 →第 1の w相コイル卷回部→第 2の w相コイル卷回部→前記第 3の給電端子→第 1 ( 2)の w相コイル卷回部→第 2 (1)の w相コイル卷回部→前記第 3の中性点→第 1 (2) の u相コイル卷回部→第 2 (1)の u相コイル卷回部→前記第 1の給電端子、からなるコ ィルの卷回順序を少なくとも 2回繰り返すことにより、前記 u, V, w各相のコイル卷回 部に、それぞれ少なくとも 2層のコイル層が形成されて!、ることを特徴とする請求項3 一 5のいずれ力 1つに記載の電磁モータ。
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