WO2015141069A1 - ステータ及びブラシレスモータ - Google Patents

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WO2015141069A1
WO2015141069A1 PCT/JP2014/081559 JP2014081559W WO2015141069A1 WO 2015141069 A1 WO2015141069 A1 WO 2015141069A1 JP 2014081559 W JP2014081559 W JP 2014081559W WO 2015141069 A1 WO2015141069 A1 WO 2015141069A1
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conducting wire
outer peripheral
bobbin
groove
conductor
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PCT/JP2014/081559
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義彦 本田
昭 ▲濱▼嶋
貴士 末藤
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愛三工業株式会社
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    • HELECTRICITY
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/06Machines characterised by the wiring leads, i.e. conducting wires for connecting the winding terminations

Definitions

  • the technology disclosed in this specification relates to a stator and a brushless motor.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-67778 discloses a technique for forming a coil by winding a conductive wire around an insulator covering an armature tooth.
  • the coil includes a first layer in which the conductive wires are wound around the outer periphery of the insulator in parallel with each other, and a second layer in which the conductive wires are wound in parallel with each other on the first layer.
  • the conducting wire When winding a conducting wire on a bobbin attached to a tooth, the conducting wire must be wound while avoiding other parts of the stator such as an outer wall of the stator.
  • This specification provides a technology that can properly wind a conductor while avoiding other parts of the stator.
  • the technology disclosed in this specification relates to a stator used for a motor.
  • the stator includes an outer peripheral portion, a plurality of teeth, a plurality of bobbins, and a plurality of coils.
  • the outer peripheral portion has a cylindrical shape.
  • the plurality of teeth extend from the inner peripheral surface of the outer peripheral portion toward the inner peripheral side.
  • the plurality of teeth are arranged at intervals in the circumferential direction of the outer peripheral portion.
  • the plurality of bobbins are attached to the plurality of teeth.
  • Each bobbin makes a round of the side surface of the tooth at an intermediate position between the first end on the outer peripheral side of each tooth and the second end opposite to the first end.
  • the plurality of coils are disposed on the plurality of bobbins.
  • Each of the plurality of bobbins includes a groove positioned on at least a pair of surfaces facing each other in the outer peripheral surface of the bobbin at the end on the first end side.
  • Each of the plurality of coils has an introduction portion in which the lead wire of the coil is arranged in the groove from the outside of the bobbin, and is continuously arranged in the introduction portion, and among the conductor wires wound once or twice on the bobbin,
  • stretching direction of teeth are provided.
  • the lowest conductor layer of the plurality of conductor layers arranged on at least a pair of surfaces facing each other is in contact with the conductor wire included in the adjustment portion and the outer peripheral surface of the bobbin.
  • the conductor is from the first end side to the second end side.
  • the conductive wires are connected to the first end from the second end side. It is wound in order toward the side.
  • the conductive wires located at the end on the first end side and the inner peripheral surface of the outer peripheral portion are separated by a half pitch, Among them, in the second and higher conductive layers, the conductive wires other than the conductive wires arranged on the end surface on the introduction portion side of the bobbin are in a recess formed between two adjacent conductive wires in the lower conductive layer.
  • the conducting wire arranged on the end surface on the introduction portion side is arranged in a direction intersecting with the conducting wire of the next lower conducting wire layer.
  • the even-numbered conductive layer is wound from the second end toward the first end.
  • the conductive wire near the outer peripheral portion is wound in the even-numbered conductive wire layer
  • the conductive wire adjacent to the second end side of the conductive wire to be wound is already arranged.
  • the conducting wire in the vicinity of the outer peripheral portion is guided by the adjacent conducting wire and appropriately wound around the outer peripheral portion.
  • the conducting wire or the device for winding the conducting wire can be wound while avoiding interference with the outer peripheral portion.
  • the odd-numbered conductive layer is wound from the first end toward the second end.
  • the conducting wire located in the end of the odd-numbered conducting wire layer on the first end side is separated from the inner peripheral surface of the outer peripheral portion by a half pitch.
  • the technology disclosed in this specification relates to a stator used for a motor.
  • the stator includes an outer peripheral portion, a plurality of teeth, a plurality of bobbins, and a plurality of coils.
  • the outer peripheral portion has a cylindrical shape.
  • the plurality of teeth extend from the inner peripheral surface of the outer peripheral portion toward the inner peripheral side.
  • the plurality of teeth are arranged at intervals in the circumferential direction of the outer peripheral portion.
  • the plurality of bobbins are attached to the plurality of teeth.
  • Each bobbin makes a round of the side surface of the tooth at an intermediate position between the first end on the outer peripheral side of each tooth and the second end opposite to the first end.
  • the plurality of coils are disposed on the plurality of bobbins.
  • Each of the plurality of bobbins includes a groove and a widened portion.
  • the grooves are located on at least a pair of surfaces that face each other on the outer peripheral surface of the bobbin at the end on the first end side.
  • the widened portion widens the width of the groove in a portion of the groove located on one of the pair of surfaces.
  • the width of the widened portion is smaller than the wire diameter of the conducting wire.
  • Each of the plurality of coils is arranged continuously from the outside of the bobbin to the portion of the groove that is located on the other of the pair of surfaces, and the introduction portion.
  • an adjustment portion including one or two conducting wires arranged in the groove, and a plurality of conducting layers each of which is arranged adjacent to each other along the extending direction of the teeth .
  • the lowest conductor layer of the plurality of conductor layers arranged on at least a pair of surfaces facing each other is in contact with the conductor wire included in the adjustment portion and the outer peripheral surface of the bobbin.
  • the conductor is from the first end side to the second end side.
  • the conductive wires are connected to the first end from the second end side. It is wound in order toward the side.
  • the conductors other than the conductor arranged on the end surface on the bobbin introducing portion side are between two adjacent conductors in the conductor layer one layer below.
  • the conducting wire arranged on the end surface on the introduction portion side is arranged in a direction intersecting with the conducting wire of the next lower conducting wire layer.
  • the figure which looked at the partial core from upper direction in order to demonstrate the process of winding conducting wire in the bobbin of 1st Example The figure which looked at the partial core from upper direction in order to demonstrate the process of winding conducting wire in the bobbin of 1st Example.
  • the figure for demonstrating the winding state of the conducting wire of 1st Example The top view of the partial core of a comparative example.
  • the figure which looked at the partial core from upper direction in order to demonstrate the process of winding conducting wire in the bobbin of 2nd Example The figure which looked at the partial core from upper direction in order to demonstrate the process of winding conducting wire in the bobbin of 2nd Example.
  • the figure for demonstrating the winding state of the conducting wire of 4th Example. The figure for demonstrating the winding state of the conducting wire of 4th Example.
  • the top view of the partial core of 5th Example. The figure for demonstrating the winding state of the conducting wire of 5th Example.
  • the top view of the partial core of 6th Example The figure for demonstrating the winding state of the conducting wire of 6th Example.
  • the top view of the partial core of 8th Example. The figure for demonstrating the winding state of the conducting wire of 8th Example.
  • the top view of the partial core of a modification. The top view of the partial core of a modification.
  • the top view of the partial core of a modification. The top view of the partial core of a modification.
  • the specific conductor wound first may be arranged along the conductor wound around the adjusting portion. According to this structure, the conducting wire wound first among the conducting wires of the 1st conducting wire layer can be positioned appropriately. As a result, it is possible to prevent the conductor of the first conductor layer from being disturbed.
  • the conducting wire in the adjustment portion, may be wound once adjacent to the side wall forming the groove.
  • the specific conductive wire wound first may be arranged between the conductive wire wound around the adjusting portion and the upper end of the side wall. According to this structure, the conducting wire wound first among the conducting wires of the first conducting wire layer can be appropriately positioned by the conducting wire of the adjusting portion and the side wall of the groove. As a result, it is possible to prevent the conductor of the first conductor layer from being disturbed.
  • the stator In the stator, two conductors may be arranged adjacent to each other in the adjustment portion.
  • the conducting wire located on the second end side may be adjacent to the side wall forming the groove.
  • the conductor wound first may be disposed between the conductor of the adjustment unit and the upper end of the side wall. According to this structure, the conducting wire wound first among the conducting wires of the first conducting wire layer can be appropriately positioned by the conducting wire of the adjusting portion and the side wall of the groove. As a result, it is possible to prevent the conductor of the first conductor layer from being disturbed.
  • two wires may be arranged adjacent to each other in the adjustment portion.
  • the specific conductive wire that is wound first may be wound along a recess formed between the adjacent conductive wires of the adjustment unit.
  • the conducting wire wound first can be appropriately positioned among the conducting wires of the first conducting layer by the conducting wires adjacent to the adjustment unit. As a result, it is possible to prevent the conductor of the first conductor layer from being disturbed.
  • the conductive wire located at the first end side of the odd-numbered conductive layer and the inner peripheral surface of the outer peripheral portion are separated by a half pitch, and the first of the even-numbered conductive layers.
  • the conducting wire located at the end of the end may be in contact with the inner peripheral surface of the outer peripheral portion. According to this configuration, the number of windings of the conducting wire can be increased.
  • the groove may make a round of the outer peripheral surface of the bobbin at the end on the first end side.
  • a motor including the stator and a pump including the motor are also novel and useful.
  • the groove may be located on at least a pair of surfaces extending in the axial direction of the outer peripheral portion of the outer peripheral surface of the bobbin.
  • Each of the plurality of bobbins may include a widened portion that widens the width of the groove in a portion of the groove located on one of the pair of surfaces.
  • the width of the widened portion may be smaller than the wire diameter of the conducting wire.
  • the introduction portion may be disposed in a portion of the groove located on the other of the pair of surfaces. According to this structure, it can suppress that the conducting wire wound on an adjustment part falls off from an adjustment part.
  • the stator 60 and the motor unit 50 of this embodiment are used in the fuel pump 10.
  • the fuel pump 10 is disposed in a fuel tank (not shown) and supplies fuel (for example, gasoline) to an engine (not shown) of a vehicle such as an automobile.
  • the fuel pump 10 includes a pump unit 30 in addition to the motor unit 50.
  • the motor unit 50 and the pump unit 30 are disposed in the housing 2.
  • the housing 2 has a cylindrical shape with both ends opened.
  • the pump unit 30 includes a casing 32 and an impeller 34.
  • the casing 32 closes the opening at the lower end of the housing 2.
  • a suction port 38 is provided at the lower end of the casing 32.
  • a communication hole (not shown) for communicating the inside of the casing 32 and the motor unit 50 is provided at the upper end of the casing 32.
  • An impeller 34 is accommodated in the casing 32.
  • the motor unit 50 is located above the pump unit 30.
  • the motor unit 50 is a brushless motor and is a three-phase motor.
  • the motor unit 50 includes a rotor 54, a stator 60, and a terminal 70.
  • the rotor 54 includes a permanent magnet.
  • a shaft 52 is fixed in a penetrating manner.
  • the lower end of the shaft 52 is inserted into and penetrates the central portion of the impeller 34.
  • the rotor 54 is rotatably supported around the shaft by bearings disposed at both ends of the shaft 52.
  • the upper and lower sides are defined in the state of FIG. That is, the pump unit 30 is positioned “down” when viewed from the motor unit 50, and the motor unit 50 is positioned “up” when viewed from the pump unit 30.
  • the stator 60 is covered with a resin layer 66.
  • the resin layer 66 closes the opening at the upper end of the housing 2.
  • a discharge port 11 is formed at the upper end of the resin layer 66.
  • the discharge port 11 communicates the motor unit 50 and a fuel path outside the fuel pump 10.
  • the discharge port 11 is an opening for discharging the fuel pressurized by the pump unit 30 to the fuel path.
  • the portion covering the stator 60 and the discharge port 11 are integrally formed of resin. Note that the portion covering the stator 60 and the discharge port 11 may be configured separately.
  • the stator 60 includes a core body 90 and a plurality (six in this embodiment) of coils 96 disposed on the core body 90.
  • a terminal 70 is attached to the upper end of the stator 60.
  • the terminal 70 is connected to a battery (both not shown) via a control circuit.
  • the terminal 70 is a terminal for supplying power to the coil 96 of the stator 60.
  • the core body 90 includes a core plate group (92, 92,%) And an insulator 94 provided on the surface of the core plate group (92, 92,).
  • the core plate group (92, 92,...) Is composed of a plurality of core plates 92.
  • hatching indicating the cross section of the plurality of core plates 92 is omitted for the sake of easy viewing.
  • the plurality of core plates 92 are stacked in the vertical direction, and each core plate 92 is made of a magnetic material.
  • the insulator 94 is made of an insulating resin material.
  • the insulator 94 covers the surface of a core plate group (92, 92%) Composed of a plurality of stacked core plates 92.
  • the core body 90 includes six partial cores U1, V1, W1, U2, V2, and W2.
  • the six partial cores U1 to W2 are arranged in a cylindrical shape.
  • the six partial cores U1 to W2 are composed of two U-phase partial cores U1 and U2, two V-phase partial cores V1 and V2, and two W-phase partial cores W1 and W2. ing. Since the partial cores U1 to W2 have substantially the same configuration, the partial core W1 will be described as a representative.
  • the partial core W1 includes an outer peripheral portion 95, a tooth 91 (see FIG. 3), and a bobbin 99 (see FIG. 3).
  • the outer peripheral part 95 is located on the outermost peripheral side of the partial core W1.
  • the outer peripheral portion 95 includes an outer peripheral portion of the core plate 92 and an insulator 94 that covers the outer peripheral portion of the core plate 92.
  • the outer peripheral surface of the outer peripheral part 95 has a partial cylindrical shape.
  • the inner peripheral surface of the outer peripheral portion 95 has a flat plate shape.
  • the outer peripheral part 95 is connected to each outer peripheral part 95 of the adjacent partial cores U2 and V1.
  • the six partial cores U1 to W2 are connected to each other at the outer peripheral portion 95 to form a cylindrical shape.
  • a tooth 91 extending toward the center of the stator 60 is disposed at the center of the outer peripheral portion 95.
  • the partial core W1 and the partial cores V1 and U2 adjacent to the partial core W1 are shown.
  • the core body 90 shown in FIG. As shown in the partial cores W1, V1, and U2, they are arranged in a straight line.
  • the teeth 91 are constituted by a portion of the core plate 92 that extends from the outer peripheral portion of the core plate 92 constituting the outer peripheral portion 95 to the inner peripheral side of the outer peripheral portion 95.
  • FIG. 3 only the portion of the core plate 92 corresponding to the partial core W1 is shown, but in reality, the core plate 92 is connected to the portions corresponding to the six partial cores U1 to W2. Has been.
  • the six teeth 91 arranged in the six partial cores U1 to W2 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the outer peripheral portion 95.
  • the intermediate portion 91 a of the tooth 91 extends from the outer peripheral portion 95 to the inner peripheral side of the outer peripheral portion 95 (lower side in FIG. 3).
  • the inner peripheral end of the teeth 91 extends in the circumferential direction of the outer peripheral portion 95 and has a shape that follows the outer peripheral surface of the rotor 54.
  • the teeth 91 are covered with an insulator 94.
  • An inner peripheral portion 91 b covered with an insulator 94 is disposed at the inner peripheral end of the tooth 91.
  • the bobbin 99 is configured by a portion covering the intermediate portion 91a in the insulator 94 covering the teeth 91.
  • the bobbin 99 goes around the side surface of the intermediate portion 91a. More specifically, the bobbin 99 covers four surfaces located between the outer peripheral portion 95 and the inner peripheral end of the tooth 91 in the intermediate portion 91a.
  • a guide 99 a for supporting the conductive wire 97 is disposed on the outer peripheral surface of the bobbin 99.
  • the guide 99a is formed in a concave shape on the outer peripheral surface of the bobbin 99.
  • the guide 99a is formed in each of at least four corners of the bobbin 99.
  • the guide 99a may be formed over the entire circumference of the bobbin 99 outer peripheral surface.
  • the guide 99 a has a shape that follows the outer shape of the conducting wire 97.
  • a groove 100 is formed at the end of the bobbin 99 on the outer peripheral portion 95 side.
  • the outer peripheral surface of the bobbin 99 is recessed more than the outer peripheral surface of the bobbin 99 in other parts.
  • the outer peripheral surface of the bobbin 99 is located closer to the teeth 91 than the outer peripheral surface of the bobbin 99 in other portions.
  • the groove 100 is formed over the entire outer peripheral surface of the bobbin 99. For this reason, the peripheral length of the bobbin 99 in which the groove 100 is formed is shorter than the peripheral length of the bobbin 99 in other portions.
  • the width of the groove 100 (that is, the length of the groove 100 in the radial direction of the stator 60) is substantially equal to the wire diameter of the conducting wire 97.
  • the depth of the groove 100 (that is, the length perpendicular to the width of the groove 100 in the cross section of the groove 100) is substantially equal to the wire diameter of the conducting wire 97.
  • a coil 96 is arranged on the bobbin 99.
  • the coil 96 is produced by winding a conducting wire 97 around a bobbin 99.
  • the coil 96 is electrically connected to the terminal 70.
  • the coil 96 of the partial core W1 is connected to the coil 96 of the partial core W2, and the same phase potential is supplied to the coil 96 of the partial core W1 and the coil 96 of the partial core W2.
  • the coil 96 of the partial core U1 is connected to the coil 96 of the partial core U2, and the same phase potential is supplied to the coil 96 of the partial core U1 and the coil 96 of the partial core U2.
  • the coil 96 of the partial core V1 is connected to the coil 96 of the partial core V2, and the same phase potential is supplied to the coil 96 of the partial core V1 and the coil 96 of the partial core V2.
  • FIG. 7 is a view showing a winding state of the conducting wire 97 at the same timing as the state shown in FIG. 6, while FIG. 6 is viewed from above the partial core W ⁇ b> 1 and below the partial core W ⁇ b> 1. It is the figure seen from.
  • FIG. 10 shows a state after the coil 96 is manufactured, and the conductive wire 97 is shown in a cross-section at the position of the upper surface of the bobbin 99.
  • one end of the conducting wire 97 is locked to a locking portion 95 a located at the upper end of the outer peripheral portion 95.
  • the conducting wire 97 is supplied from the winding device 8.
  • the conducting wire 97 locked to the locking portion 95 a is pulled from the left side of the bobbin 99 to the right side of the bobbin 99 over the upper surface of the bobbin 99.
  • the winding device 8 is moved in the circumferential direction of the bobbin 99 to wind the conducting wire 97 into the groove 100.
  • the conducting wire 97 is disposed in the groove 100 through the introduction portion 97a from the locking portion 95a to the groove 100. More specifically, the conductive wire 97 is introduced into the groove 100 from the introduction portion 97a through the expansion portion 95b formed in the outer peripheral portion 95.
  • the extended portion 95b extends the width of the groove 100 toward the outer peripheral portion 95 side.
  • the extended portion 95b is formed so that the width of the groove 100 gradually decreases downward. In other words, the length of the radially extending portion 95b of the rotor 54 gradually decreases as it goes downward.
  • the extended portion 95b disappears at the center position in the vertical direction of the groove 100.
  • the extension part 95b is provided in order to prevent the conductor 97 of the introduction part 97a from interfering when the conductor 97 is wound around the bobbin 99. Therefore, the conductive wire 97 in the extended portion 95b may be pushed by the conductive wire 97 and move in the Y-axis direction while the conductive wire 97 is wound around the bobbin 99.
  • the winding device 8 is further moved in the circumferential direction of the bobbin 99, and is moved toward the inner peripheral portion 91b in parallel with the Y axis in accordance with the progress of the conducting wire 97 along the Y axis. .
  • the adjusting portion 97b and the first conductive wire layer CL1 are formed.
  • the adjusting portion 97 b is formed by winding the conducting wire 97 only once in the groove 100.
  • the conductor 97 is wound densely, that is, adjacently, from the end on the outer peripheral portion 95 side of the bobbin 99 toward the opposite end.
  • the pitch of the coil 96 is equal to the wire diameter of the conducting wire 97.
  • the conductive wire 97 at the end on the outer peripheral portion 95 side of the bobbin 99 of the conductive wire layer CL1 is along a concave portion (see the concave portion X1 in FIG. 10) formed by the conductive wire 97 of the adjusting portion 97b and the side surface of the groove 100. It is wound.
  • the conducting wire 97 wound first among the conducting wires 97 of the conducting wire layer CL1 can be appropriately positioned. As a result, the conductor 97 of the conductor layer CL1 wound thereafter can be prevented from being disturbed.
  • the conductive wire 97 at the end on the outer peripheral portion 95 side of the bobbin 99 of the conductive wire layer CL1 (that is, the conductive wires C3 and C4 in FIG. Are separated by a half length).
  • the conductive wire 97 (that is, the conductive wires C11 and C12 in FIG. 10) at the end on the inner peripheral portion 91b side of the bobbin 99 of the conductive wire layer CL1 is in contact with the inner peripheral portion 91b.
  • the conductor 97 arranged on the upper end surface of the bobbin 99 is inclined with respect to the X axis, while the bobbin 99
  • the conductive wire 97 disposed on the lower end surface of the conductive wire 97 is wound perpendicularly (that is, parallel to the X-axis direction) to the traveling direction of the conductive wire 97 (that is, the Y-axis direction).
  • the winding device 8 is moved in the circumferential direction of the bobbin 99 and is moved from the inner peripheral portion 91b toward the outer peripheral portion 95 in accordance with the progress of the conducting wire 97 along the Y axis.
  • a second conductor layer CL2 is formed.
  • the conductor 97 is densely wound from the end on the inner peripheral portion 91b side of the bobbin 99 toward the end on the outer peripheral portion 95 side.
  • the conductor 97 at the end on the inner peripheral portion 91b side that is, the conductors C11 and C12 in FIG.
  • the conductive wire 97 is turned one turn of the conductive wire 97 at the end on the outer peripheral portion 95 side. Winding while making contact with the previous conductor 97 (that is, conductors C17 and C18 in FIG. 10). More specifically, when the conducting wire 97 is arranged and wound at the position indicated by the conducting wire C21 in FIG. 10, the conducting wire 97 slides down along the conducting wire C17 and is accommodated at the position of the conducting wire C19. For this reason, the winding device 8 can be wound without being close to the outer peripheral portion 95 to the extent that the winding device 8 contacts the outer peripheral portion 95.
  • the conductor 97 disposed on the upper end surface of the bobbin 99 is inclined in the traveling direction along the Y axis of the conductor 97 with respect to the X axis, while on the lower end surface of the bobbin 99.
  • the arranged conductive wire 97 is wound in parallel to the X axis.
  • the conducting wire 97 arranged on the upper end surface of the bobbin 99 is inclined so as to intersect the conducting wire 97 of the conducting wire layer CL1.
  • the winding device 8 is moved in the circumferential direction of the bobbin 99 in order to form the third conductive layer CL ⁇ b> 3 (see FIG. 10).
  • the conductive wire 97 wound around the end on the outer peripheral portion 95 side of the conductive wire layer CL3 (that is, the conductive wires C21 and C22 in FIG. 10) is wound twice from the end on the outer peripheral portion 95 side of the conductive wire layer CL2. Winding is performed along the recess X2 formed by the conductive wire 97 (conductive wires C17 to C20 in FIG. 10).
  • the conductive wire 97 at the end on the outer peripheral portion 95 side of the bobbin 99 of the conductive wire layer CL3 (that is, the conductive wires C21 and C22 in FIG. 10) is separated from the inner peripheral surface of the outer peripheral portion 95 by approximately a half pitch. According to this configuration, the winding device 8 can be wound without being close to the outer peripheral portion 95 to the extent that the winding device 8 contacts the outer peripheral portion 95.
  • the coil 96 is produced by moving the winding device 8 in the circumferential direction of the bobbin 99 and between the outer peripheral portion 95 and the inner peripheral portion 91b to form the conductor layers CL3 and CL4.
  • the end of the conducting wire 97 of the coil 96 is connected to the conducting wire 97 of the coil 96 arranged in the partial core W2.
  • the end of the conducting wire 97 of the coil 96 of the partial core U1 is connected to the conducting wire 97 of the coil 96 arranged in the partial core U2, and the end of the conducting wire 97 of the coil 96 of the partial core V1 is connected to the partial core V2. It is connected to the conductive wire 97 of the coil 96 arranged.
  • the coil 96 in the odd-numbered conductive layers CL ⁇ b> 1 and CL ⁇ b> 3, the conductive wires C ⁇ b> 3, C ⁇ b> 4, C ⁇ b> 21, C22 are separated from the inner peripheral surface of the outer peripheral portion 95 by 1 ⁇ 2 of the wire diameter of the conductive wire 97. is doing.
  • the conductive wires C ⁇ b> 19, C ⁇ b> 20 and C ⁇ b> 37 are in contact with the inner peripheral surface of the outer peripheral portion 95.
  • the coil 96 may be wound with five or more conductive wire layers.
  • the conductors are separated from the inner peripheral surface of the outer peripheral portion 95 by 1 ⁇ 2 of the wire diameter of the conductor 97, and the even-numbered conductor layers CL2, CL4.
  • the conductive wire may be in contact with the inner peripheral surface of the outer peripheral portion 95.
  • the groove 100 is not formed in the bobbin 199, and has the same circumferential length from the end on the outer peripheral portion 95 side to the end on the inner peripheral portion 91b side.
  • the conductor 97 of the first conductor layer is in contact with the inner peripheral surface of the outer peripheral portion 95, while the conductor 97 of the second conductor layer CL 2 is the outer peripheral portion 95. Is separated from the inner circumferential surface by approximately a half pitch.
  • the conducting wire 97 at the end on the outer peripheral portion 95 side is the conducting wire wound first among the conducting wires 97 of the third conducting wire layer CL3. For this reason, the conducting wire which guides the conducting wire 97 at the end on the outer peripheral portion 95 side is not wound around the third conducting wire layer.
  • the conductive wire 97 at the end on the outer peripheral portion 95 side is wound along a concave portion between the conductive wire 97 at the end on the outer peripheral portion 95 side of the second conductive layer and the inner peripheral surface of the outer peripheral portion 95. For this reason, the conducting wire 97 must be wound in a state where the winding device 8 is close to the outer peripheral portion 95.
  • the odd-numbered conductive layers CL1 and CL3 that is, the conductive wires C3, C4, C21, and C22
  • the outer peripheral portion 95 is separated from the inner peripheral surface by a substantially half pitch.
  • even-numbered conductive layers CL2 and CL4 that is, conductive wires C19, C20, and C37
  • the conductive wire 97 is It is wound from the inner peripheral portion 91b toward the outer peripheral portion 95.
  • the conducting wire 97 (that is, the conducting wire C17) adjacent to the conducting wire 97 that is in contact with the inner peripheral surface of the outer peripheral portion 95 already in the even number of conducting wire layers CL2 and CL4. , C18, C35).
  • conducting wire C19, C20, C37 is guided by conducting wire C17, C18, C35, and is wound appropriately.
  • the conductive wire 97 can be appropriately wound at a high density without strongly contacting the outer peripheral portion 95.
  • the wound conductive wire 97 is wound along two conductive wires 97 (conductive wires C17 and C19, C18 and C20 in FIG.
  • stator 60 of the present embodiment when the conducting wire 97 is wound, it is possible to avoid the conducting wire 97 from coming into contact with the introduction portion 97a and being collapsed.
  • the shape of the groove 200 is different from the shape of the groove 100 of the first embodiment as compared to the first embodiment. Further, the present embodiment is different from the first embodiment in the winding method of the conductive wire 97 constituting the coil 96.
  • the groove 200 is arranged at the end on the outer peripheral portion 95 side of the bobbin 99 similarly to the groove 100, and in the groove 200, the outer peripheral surface of the bobbin 99 is the other part of the bobbin 99. It is recessed from the outer peripheral surface.
  • the width of the groove 200 is approximately equal to twice the wire diameter of the conducting wire 97.
  • Other configurations of the groove 200 are the same as those of the groove 100.
  • the conducting wire 97 is disposed in the groove 200 through the introducing portion 97a, as in the first embodiment.
  • the conducting wire 97 is wound only twice in the groove 200.
  • two conductive wires 97 adjacent in the Y-axis direction are arranged in the groove 200.
  • the conductive wire 97 in the groove 200 is wound in the direction from the outer peripheral portion 95 toward the inner peripheral portion 91b, that is, in the order of the conductive wires C1, C2, C3, and C4.
  • the adjustment portion 297 b is formed in the groove 200.
  • the conductor 97 is subsequently wound around the adjustment part 297b as shown by the arrow in FIG. As a result, the first conductors C5 and C6 of the conductor layer CL1 are wound.
  • Conductive wire layers CL5 and CL6 are wound along recess X201 formed by conductive wires C1, C2, C3 and C4 of adjustment portion 297b.
  • the conducting wire 97 wound first among the conducting wires 97 of the conducting wire layer CL1 can be appropriately positioned.
  • the conductor 97 of the conductor layer CL1 wound thereafter can be prevented from being disturbed.
  • the conductive wire 97 that is wound first intersects with the conductive wire 97 that forms the adjusting portion 297b on the upper end side of the bobbin 99.
  • the conductive wire 97 is wound up to the conductive wire layers CL1 to CL4, and the coil 96 is manufactured.
  • the coil 96 may be made of five or more conductive wire layers.
  • the conducting wire 97 is disposed in the groove 200 through the introduction portion 97a, as in the second embodiment.
  • the conducting wire 97 is wound only twice in the groove 200.
  • two conductors 97 adjacent to each other in the direction of the outer peripheral portion 95 and the inner peripheral portion 91b are disposed in the groove 200.
  • the conductive wire 97 in the groove 200 is wound in the direction from the outer peripheral portion 95 toward the inner peripheral portion 91b, that is, in the order of the conductive wires C1, C2, C3, and C4.
  • the adjustment portion 397 b is formed in the groove 200.
  • the conductive wire 97 is formed by replacing the first conductive wire 97 of the conductive wire CL1 with the conductive wire 97 at the end on the inner peripheral portion 91b side of the adjustment portion 397b and the groove 200. It is wound along a recess X301 (see FIG. 17) formed by the side surface. According to this structure, the conducting wire 97 wound first among the conducting wires 97 of the conducting wire layer CL1 can be appropriately positioned. As a result, the conductor 97 of the conductor layer CL1 wound thereafter can be prevented from being disturbed.
  • the conducting wire 97 is wound toward the inner peripheral portion 91b.
  • the conductor layer CL2 is the same as in the first and second embodiments.
  • the conductor layer CL2 is formed in this order from the conductor 97 at the end on the inner peripheral portion 91b side (conductors C11 and C12 in FIG. 17).
  • the conducting wire 97 is then wound on the conducting wires C1 to C4 of the adjusting portion 397b. That is, when the conducting wires C15 and C16 are wound, the conducting wire 97 that forms the conducting wire layer CL1 is wound. Next, the conductors C19 and C20 forming the conductor layer CL2 are wound on the conductors C5, C6, C17, and C18, and then the conductors C21 and C22 are wound. Thereby, the conducting wire layer CL2 is formed. Thereafter, as in the first and second embodiments, the conductive wire 97 is wound to produce the coil 96 having the conductive layers CL1 to CL4.
  • the groove 100 is formed over the entire circumference of the outer peripheral surface of the bobbin 99.
  • the groove 100 is formed in a pair of surfaces (that is, a pair of surfaces extending in the vertical direction) facing each other with the intermediate portion 91a of the tooth 91 sandwiched between the outer peripheral surfaces of the bobbin 99.
  • the lower end of the introduction portion 97 a is continuous with the conductive wire 97 disposed in the groove 100.
  • 21 and 22 are views showing a winding state of the conducting wire 97 when the groove 100 is formed on a pair of surfaces extending in the vertical direction of the bobbin 99.
  • FIG. 21 shows the conductor 97 in a cross section at the position of the upper surface of the bobbin 99
  • FIG. 22 shows the conductor 97 in a vertical section of the upper surface of the bobbin 99 at the central position of the upper surface of the bobbin 99.
  • the number in the conducting wire 97 in the drawing indicates the number of turns of the conducting wire 97.
  • the first wire 97 (that is, the number in the wire 97 is “1”) is disposed in the groove 100.
  • the first winding wire 97 corresponds to the first winding wire wound on the first layer.
  • the conductive wire 97 is wound four times, five times, four times, and five times in each of the first conductive layer CL1 to the fourth conductive layer CL4.
  • the conductive wire 97 is wound five times, four times, five times, and four times in each of the conductive wire layers CL1 to CL4.
  • Conductive wires located at the end on the outer peripheral portion 95 side of the second conductive wire layer CL2 are adjacent, as in the first to third embodiments described above. It slides down along the conducting wire (the number in FIG. 21, that is, the number in the conducting wire 97 is “9”) and fits on the end on the outer peripheral portion 95 side of the second conducting layer.
  • the conductor 97 positioned at the end on the outer peripheral portion 95 side of the second conductor layer on the surface extending in the vertical direction is the outer peripheral portion of the third conductor layer on the upper and lower end surfaces of the bobbin 99. It is located at the end on the 95 side.
  • the winding device 8 is It is possible to wind the wire without coming close to the outer peripheral portion 95 to the extent that it comes into contact with the outer peripheral portion 95.
  • the groove 100 may be formed on the upper and lower end surfaces of the bobbin 99 out of a pair of surfaces opposed to each other with at least the intermediate portion 91a of the tooth 91 among the outer peripheral surface of the bobbin 99.
  • the lower end of the introduction portion 97a may be continuous with the conductive wire 97 disposed in the groove 100.
  • the brushless motor is used as the fuel pump 10, but the brushless motor disclosed in this specification is used in an electric pump such as a cooling water pump or other devices. May be.
  • the conductive wire 97 in the groove 200 is wound in order in the direction from the outer peripheral portion 95 to the inner peripheral portion 91b.
  • the inner peripheral portion 91b side of the groove 200 is wound while the groove 200 is wound once. It may have advanced to the end (position indicated by P in FIG. 18).
  • the conducting wire 97 is arranged with the upper end of the bobbin 99 parallel to the Y axis.
  • the conductive wire 97 intersects at one side surface (the right side surface in FIG. 18) of the bobbin 99, and as shown in FIG. 20, the other side surface (the left side in FIG. 18). It may be wound so as to be arranged in parallel on the side surface.
  • the motor unit 50 which is a six-slot three-phase motor, is described, but the motor is a three-phase AC having 3 ⁇ N (N is a positive integer) slots. It may be a motor.
  • 3 ⁇ N partial cores may be included in the stator.
  • the 3 ⁇ N partial cores may be classified into N core groups.
  • the three partial cores which belong to each core group may be arrange
  • the opposing surfaces may be in contact with each other.
  • at least one set of opposing surfaces among the opposing surfaces located between the core groups may be arranged with a space therebetween. Note that a pair of opposing surfaces included in adjacent partial cores of the same core group may be arranged with a space therebetween.
  • the width of the groove 100 that is, the length of the groove 100 in the radial direction (that is, the Y-axis direction) of the stator 60 is the first embodiment. It is longer than the width of the groove 100 in the example by k. k is larger than 0 and smaller than the wire diameter of the conducting wire 97. Accordingly, the width of the groove 100 is W (W is a value obtained by multiplying the number of times of winding around the groove 100 by the wire diameter D of the conducting wire 97) + k (0 ⁇ k ⁇ D). For example, k may be not less than 1/4 and not more than 3/4 of the wire diameter of the conductive wire 97.
  • the groove 100 formed over the entire circumference of the outer peripheral surface of the bobbin 99 it is a portion extending in the axial direction of the outer peripheral portion 95 (that is, the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 23), and an expanded portion 95b.
  • the widened portion 100a is disposed in the portion where the is not formed.
  • the widened portion 100 a is disposed at the end of the groove 100 on the outer peripheral portion 95 side.
  • the widened portion 100 a is formed on the inner peripheral surface of the outer peripheral portion 95.
  • the depth of the widened portion 100a, that is, the length of the groove 100 in the radial direction of the stator 60 is k described above.
  • the height of the widened portion 100 a is substantially the same as the wire diameter of the conducting wire 97.
  • the widened portion 100a has the same length as the bobbin 99 in the direction perpendicular to the XY plane. In the modification, the widened portion 100a may be shorter than the bobbin 99 in the direction perpendicular to the XY plane.
  • the conducting wire C2 is in the Y-axis direction at the stage where the conducting wire C2 is wound. Is wound in the same position. Then, at the stage where the conducting wire C4 is wound, the conducting wire C4 is disposed between the conducting wire C2 and the side surface of the groove 100. At this time, the conducting wire C2 is pressed by the conducting wire C4 toward the widened portion 100a and moved until it comes into contact with the outer peripheral portion 95. As a result, a recess X5 is formed between the conductor C2 and the side surface of the groove 100.
  • the length of the recess X5 in the Y-axis direction is the same as k described above.
  • the conducting wire C4 is wound along the recess X5 in a state of being fitted in the recess X5. According to this structure, the conducting wire C4 can be appropriately positioned by the recess X5. As a result, it is possible to prevent the conductor 97 from the conductor layer CL ⁇ b> 1 from being disturbed by the conductor C ⁇ b> 4 moving from the recess X ⁇ b> 5 toward the inner peripheral portion 91 b at the stage where the conductor C ⁇ b> 5 and the subsequent windings are wound.
  • the width of the groove 200 that is, the length of the groove 200 in the radial direction of the stator 60 (that is, the Y-axis direction) in a part of the groove 200 is the second embodiment. It is longer than the width of the example groove 200 by k. k is larger than 0 and smaller than the wire diameter of the conducting wire 97. For example, k may be not less than 1/4 and not more than 3/4 of the wire diameter of the conductive wire 97.
  • a widened portion 200a similar to the widened portion 100a is disposed at the end of the groove 200 on the outer peripheral portion 95 side.
  • each of the conducting wires C2 and C4 is Y at the stage where the conducting wires C1 to C4 are wound. In the axial direction, it is wound at the same position as each of the conducting wires C1 and C3.
  • conducting wire C6 is arranged between conducting wire C2 and conducting wire C4. At this time, the conducting wire C2 is pressed by the conducting wire C6 toward the widened portion 100a and moved until it comes into contact with the outer peripheral portion 95.
  • the recessed part X6 is formed between the conducting wire C2 and the conducting wire C4.
  • the length of the recess X6 in the Y-axis direction is the same as k described above.
  • the conducting wire C6 is wound along the recess X5 while being fitted in the recess X5.
  • the conducting wire C6 can be appropriately positioned by the recess X5. As a result, it is possible to prevent the conductive wire C6 from moving from the recess X5 to the inner peripheral portion 91b and the conductive wire 97 of the conductive wire layer CL1 from being disturbed when the conductive wire C6 and subsequent wires are wound.
  • the widened portion 300 a is disposed on the inner peripheral portion 91 b side of the groove 100.
  • the width of the groove 100 is widened by k on the inner peripheral portion 91b side in the portion where the widened portion 300a is formed.
  • the widened portion 300a has the same length as the bobbin 99 in the direction perpendicular to the XY plane. In the modification, the widened portion 300a may be shorter than the bobbin 99 in the direction perpendicular to the XY plane.
  • the conducting wire C2 is in the Y-axis direction at the stage where the conducting wire C2 is wound. Is wound in the same position. Then, at the stage where the conducting wire C4 is wound, the conducting wire C4 is wound along the recess X7 in a state of fitting into the recess X7 formed between the conducting wire C2 and the side surface of the groove 100. According to this structure, the conducting wire C4 can be appropriately positioned by the recess X7.
  • the widened portion 400a is disposed on the inner peripheral portion 91b side of the groove 200, like the widened portion 300a in the seventh embodiment.
  • each of the conducting wires C2 and C4 is wound at the same position as each of the conducting wires C1 and C3 in the Y-axis direction. Yes.
  • conducting wire C6 is arranged between conducting wire C2 and conducting wire C4.
  • the conducting wire C4 is pressed by the conducting wire C6 toward the inner peripheral portion 91b and moved until it comes into contact with the side surface of the widened portion 400a.
  • the recessed part X8 is formed between the conducting wire C2 and the conducting wire C4.
  • the conducting wire C6 is wound along the recess X8 while being fitted in the recess X8.
  • the conducting wire C6 can be appropriately positioned by the recess X8. As a result, it is possible to prevent the conductive wire C6 from moving from the recess X5 to the inner peripheral portion 91b and the conductive wire 97 of the conductive wire layer CL1 from being disturbed when the conductive wire C6 and subsequent wires are wound.
  • the widened portion 300a of the seventh embodiment has the same depth as the depth of the groove 100 (that is, the length in the X-axis direction), but the shape of the widened portion 300a is not limited to this.
  • the depth of the widened portion 500 a may be shallower than the groove 100.
  • the shape of the other widened portion 500a may be the same as the shape of the widened portion 300a.
  • the width (that is, the length in the Y-axis direction) of the widened portion 300a of the seventh embodiment is constant in the X-axis direction, but the shape of the widened portion 300a is not limited to this.
  • the width of the widened portion 600a may change along the X-axis direction.
  • the widened portion 600a may be produced by chamfering the side wall of the groove 100 on the inner peripheral portion 91b side.
  • the widened portion may be formed by forming a surface on which the groove 100 of the bobbin 99 is formed on the curved surface 700a.
  • the end of the bobbin 99 on the groove 100 side forms an inclined surface 800a that gradually decreases along the X axis from the side on which the expanded portion 95b is formed. 100 may be widened.
  • the widened portions 500a to 800a are as follows: “The widened portion is the width of at least the end portion on the outer peripheral side of the bobbin (or the end portion on the side away from the side surface of the tooth) of the groove. Can be expanded. Further, the widened portions 500a to 800a described above also indicate that “in the portion of the groove located on the other of the pair of surfaces, the width of the groove is W (W is the number of turns of the conductive wire (Value obtained by multiplying the wire diameter D) + k (0 ⁇ k ⁇ D) ”and“ a configuration in which the width of the groove is widened in a portion of the groove located on one of the pair of surfaces ”. The widened portions 500a to 800a can also be applied as widened portions for widening the groove 200.

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Abstract

(課題)ステータの他の部分を避けながら適切に導線を巻き回し得る技術を提供する。 (解決手段)ステータに配置されるコイルは、導線(97)が溝(100)内に導入される導入部と、溝(100)内に巻回される導線(97)を含む調整部(97b)と、ティース(91)の延伸方向に沿って導線(97)が隣接して並ぶ複数の導線層(CL1~CL4)と、を備える。複数の導線層(CL1~CL4)のうち、奇数層目の導線層(CL1,CL3)の外周部(95)側の端に位置する導線(C3,C4,C21,C22)と外周部(95)の内周面とは、半ピッチ離間している。

Description

ステータ及びブラシレスモータ
 本明細書に開示の技術は、ステータ及びブラシレスモータに関する。
 日本国特開2006-67778号公報には、電機子のティースを覆うインシュレータに、導線を巻回することによってコイルを形成する技術が開示されている。コイルは、導線がインシュレータの外周に互いに平行に巻回される第1層と、導線が第1層上において互いに平行に巻回される第2層を含む。
 ティースに取り付けられるボビン上に導線を巻回する際には、例えばステータの外壁等のステータの他の部分を避けながら導線を巻回しなければならない。
 本明細書では、ステータの他の部分を避けながら適切に導線を巻き回し得る技術を提供する。
 本明細書で開示される技術は、モータに用いられるステータに関する。ステータは、外周部と、複数のティースと、複数のボビンと、複数のコイルと、を備える。外周部は、筒状を有する。複数のティースは、外周部の内周面から内周側に伸びる。複数のティースは、外周部の周方向に間隔を開けて並ぶ。複数のボビンは、複数のティースに取り付けられる。各ボビンは、各ティースの外周部側の第1の端と第1の端の反対側の第2の端との中間位置において、当該ティースの側面を一巡する。複数のコイルは、複数のボビン上に配置されている。複数のボビンのそれぞれは、第1の端側の端において、当該ボビンの外周面のうち、少なくとも互いに対向する一対の面に位置する溝を備える。複数のコイルのそれぞれは、当該コイルの導線がボビン外から溝内に配置される導入部と、導入部に連続して配置されており、ボビンに1又は2回巻回される導線のうち、溝内に隣接して配置される1又は2本の導線を含む調整部と、それぞれがティースの延伸方向に沿って導線が隣接して並ぶ複数の導線層と、を備える。少なくとも互いに対向する一対の面上に配置される複数の導線層の最下の導線層は、調整部に含まれる導線及びボビンの外周面に接触している。複数個のコイルのそれぞれにおいて、少なくとも互いに対向する一対の面上に配置される複数の導線層のうち、奇数層目の導線層では、導線は、第1の端側から第2の端側に向かって順に巻回されており、少なくとも互いに対向する一対の面上に配置される複数層の導線層のうち、偶数層目の導線層では、導線は、第2の端側から第1の端側に向かって順に巻回されている。複数層の導線層のうち、奇数層目の導線層では、第1の端側の端に位置する導線と外周部の内周面とは、半ピッチ離間しており、複数層の導線層のうち、2層目以上の導線層では、ボビンの導入部側の端面上に配置される導線以外の導線は、1層下の導線層の隣接する2本の導線の間に形成される凹部に沿って配置されており、導入部側の端面上に配置される導線は、1つ下の導線層の導線と交差する方向に配置されている。
 溝が形成されているボビンの面上では、偶数層目の導線層は、第2の端から第1の端に向かって巻回されている。この構成では、偶数層目の導線層において、外周部付近の導線を巻回する状況では、巻回すべき導線の第2の端側に隣接する導線が、既に配置されている。このため、外周部付近の導線は、隣接する導線に案内されて、外周部付近に適切に巻回される。この結果、導線あるいは導線を巻回させるための装置が、外周部と干渉することを避けながら巻回することができる。
 一方、溝が形成されているボビンの面上では、奇数層目の導線層は、第1の端から第2の端に向かって巻回されている。この構成では、奇数層目の導線層の導線の巻回を開始する際に、外周部を避けながら巻回する必要がある。上記の構成では、奇数層目の導線層の第1の端側の端に位置する導線は、外周部の内周面と半ピッチだけ離間している。この結果、奇数層目の導線層の第1の端側の端に位置する導線が、外周部の内周面と離間せずに位置する構成と比較して、当該導線を巻回する際に、導線あるいは導線を巻回させるための装置が、外周部に干渉することを回避し得る。
 本明細書で開示される技術は、モータに用いられるステータに関する。ステータは、外周部と、複数のティースと、複数のボビンと、複数のコイルと、を備える。外周部は、筒状を有する。複数のティースは、外周部の内周面から内周側に伸びる。複数のティースは、外周部の周方向に間隔を開けて並ぶ。複数のボビンは、複数のティースに取り付けられる。各ボビンは、各ティースの外周部側の第1の端と第1の端の反対側の第2の端との中間位置において、当該ティースの側面を一巡する。複数のコイルは、複数のボビン上に配置されている。複数のボビンのそれぞれは、溝と、拡幅部と、を備える。溝は、第1の端側の端において、当該ボビンの外周面のうち、少なくとも互いに対向する一対の面に位置する。拡幅部は、溝のうち、一対の面の一方に位置する部分において、溝の幅を拡幅する。拡幅部の幅は、導線の線径よりも小さい。複数のコイルのそれぞれは、当該コイルの導線がボビン外から、溝のうち、一対の面の他方に位置する部分に配置される導入部と、導入部に連続して配置されており、ボビンに1又は2回巻回される導線のうち、溝内に配置される1又は2本の導線を含む調整部と、それぞれがティースの延伸方向に沿って導線が隣接して並ぶ複数の導線層と、を備える。少なくとも互いに対向する一対の面上に配置される複数の導線層の最下の導線層は、調整部に含まれる導線及びボビンの外周面に接触している。複数個のコイルのそれぞれにおいて、少なくとも互いに対向する一対の面上に配置される複数の導線層のうち、奇数層目の導線層では、導線は、第1の端側から第2の端側に向かって順に巻回されており、少なくとも互いに対向する一対の面上に配置される複数層の導線層のうち、偶数層目の導線層では、導線は、第2の端側から第1の端側に向かって順に巻回されている。複数層の導線層のうち、2層目以上の導線層では、ボビンの導入部側の端面上に配置される導線以外の導線は、1層下の導線層の隣接する2本の導線の間に形成される凹部に沿って配置されており、導入部側の端面上に配置される導線は、1つ下の導線層の導線と交差する方向に配置されている。
燃料ポンプの縦断面図。 ステータの斜視図。 展開されたコア本体の平面図。 第1実施例のボビンに導線を巻回する工程を説明するために部分コアを上方から見た図。 第1実施例のボビンに導線を巻回する工程を説明するために部分コアを上方から見た図。 第1実施例のボビンに導線を巻回する工程を説明するために部分コアを上方から見た図。 第1実施例のボビンに導線を巻回する工程を説明するために部分コアを下方から見た図。 第1実施例のボビンに導線を巻回する工程を説明するために部分コアを上方から見た図。 第1実施例のボビンに導線を巻回する工程を説明するために部分コアを上方から見た図。 第1実施例の導線の巻回状態を説明するための図。 比較例の部分コアの平面図。 比較例のボビンに導線を巻回する工程を説明するために部分コアを上方から見た図。 第2実施例のボビンに導線を巻回する工程を説明するために部分コアを上方から見た図。 第2実施例の導線の巻回状態を説明するために部分コアを上方から見た図。 第3実施例のボビンに導線を巻回する工程を説明するために部分コアを上方から見た図。 第3実施例のボビンに導線を巻回する工程を説明するために部分コアを上方から見た図。 第3実施例の導線の巻回状態を説明するために部分コアを上方から見た図。 変形例のボビンに導線を巻回する工程を説明するために部分コアを上方から見た図。 変形例のボビンに導線を巻回する工程を説明するために部分コアを右方から見た図。 変形例のボビンに導線を巻回する工程を説明するために部分コアを左方から見た図。 第4実施例の導線の巻回状態を説明するための図。 第4実施例の導線の巻回状態を説明するための図。 第5実施例の部分コアの平面図。 第5実施例の導線の巻回状態を説明するための図。 第6実施例の部分コアの平面図。 第6実施例の導線の巻回状態を説明するための図。 第7実施例の部分コアの平面図。 第7実施例の導線の巻回状態を説明するための図。 第8実施例の部分コアの平面図。 第8実施例の導線の巻回状態を説明するための図。 変形例の部分コアの平面図。 変形例の部分コアの平面図。 変形例の部分コアの平面図。 変形例の部分コアの平面図。
 以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものである。
(特徴1)ステータでは、1層目の導線層において、最初に巻回される特定の導線は、調整部に巻き回されている導線に沿って配置されていてもよい。この構成によれば、1層目の導線層の導線のうち、最初に巻回される導線を適切に位置決めすることができる。この結果、1層目の導線層の導線が乱れることを抑制することができる。
(特徴2)ステータにおいて、調整部では、導線は、溝を形成する側壁に隣接して、1回巻回されていてもよい。1層目の導線層のうち、最初に巻回される特定の導線は、調整部に巻回されている導線と側壁の上端との間に沿って配置されていてもよい。この構成によれば、調整部の導線と溝の側壁とによって、1層目の導線層の導線のうち、最初に巻回される導線を適切に位置決めすることができる。この結果、1層目の導線層の導線が乱れることを抑制することができる。
(特徴3)ステータにおいて、調整部では、導線は、隣接して2本配置されていてもよい。第2の端側に位置する導線は、溝を形成する側壁に隣接していてもよい。1層目の導線層のうち、最初に巻回される導線は、調整部の導線と側壁の上端との間に沿って配置されていてもよい。この構成によれば、調整部の導線と溝の側壁とによって、1層目の導線層の導線のうち、最初に巻回される導線を適切に位置決めすることができる。この結果、1層目の導線層の導線が乱れることを抑制することができる。
(特徴4)ステータにおいて、調整部では、導線は、隣接して2本配置されていてもよい。1層目の導線層のうち、最初に巻回される特定の導線は、調整部の隣接する導線の間に形成される凹部に沿って巻き回されていてもよい。この構成によれば、調整部の隣接する導線によって、1層目の導線層の導線のうち、最初に巻回される導線を適切に位置決めすることができる。この結果、1層目の導線層の導線が乱れることを抑制することができる。
(特徴5)ステータにおいて、奇数層目の導線層の第1の端側の端に位置する導線と外周部の内周面とは、半ピッチ離間しており、偶数層の導線層の第1の端側の端に位置する導線は、外周部の内周面に当接していてもよい。この構成によれば、導線の巻回回数を多くすることができる。
(特徴6)ステータにおいて、溝は、第1の端側の端において、当該ボビンの外周面を一巡してもよい。この構成によれば、偶数層目の導線層において、外周部付近の導線を巻回する状況では、巻回すべき導線の第2の端側に隣接する導線が、既に、ボビンを一巡して配置されている。このため、外周部付近の導線は、隣接する導線に、ボビンの全周に亘って案内されて、外周部付近に適切に巻回される。これにより、導線を適切に、第1の端側に配置することができる。
(特徴7)上記のステータを備えるモータ及び当該モータを備えるポンプも新規で有用である。
(特徴8)ステータでは、溝は、ボビンの外周面のうち、少なくとも、外周部の軸方向に伸びる一対の面に位置していてもよい。複数のボビンのそれぞれは、溝のうち、一対の面の一方に位置する部分において、溝の幅を拡幅する拡幅部を備えていてもよい。拡幅部の幅は、導線の線径よりも小さくてもよい。導入部は、溝のうち、一対の面の他方に位置する部分に配置されていてもよい。この構成よると、調整部上に巻回される導線が調整部上から脱落することを抑制することができる。
(第1実施例)
 図1に示すように、本実施例のステータ60及びモータ部50は、燃料ポンプ10に用いられる。燃料ポンプ10は、燃料タンク(図示省略)内に配置され、自動車等の車両のエンジン(図示省略)に燃料(例えばガソリン等)を供給する。図1に示すように、燃料ポンプ10は、モータ部50の他に、ポンプ部30を備える。モータ部50とポンプ部30は、ハウジング2内に配置されている。ハウジング2は、両端が開口された円筒形状を有する。
 ポンプ部30は、ケーシング32とインペラ34を備える。ケーシング32は、ハウジング2の下端の開口を閉塞する。ケーシング32の下端には、吸入口38が設けられている。ケーシング32の上端には、ケーシング32内とモータ部50とを連通する連通孔(図示省略)が設けられている。ケーシング32内には、インペラ34が収容されている。
 モータ部50は、ポンプ部30の上方に位置する。モータ部50は、ブラシレスモータであり、三相モータである。モータ部50は、ロータ54と、ステータ60と、ターミナル70と、を備える。ロータ54は、永久磁石を備える。ロータ54の中心には、シャフト52が貫通して固定されている。シャフト52の下端は、インペラ34の中心部に挿入され、貫通している。ロータ54は、シャフト52の両端部に配置された軸受けによって、シャフトを中心に回転可能に支持されている。なお実施例では、図1の状態で上下を規定する。即ち、モータ部50から見てポンプ部30は「下」に位置し、ポンプ部30から見てモータ部50は「上」に位置する。
 ステータ60は、樹脂層66に覆われている。樹脂層66は、ハウジング2の上端の開口を閉塞する。樹脂層66の上端には、吐出口11が形成されている。吐出口11は、モータ部50と燃料ポンプ10外の燃料経路とを連通する。吐出口11は、ポンプ部30で昇圧された燃料を、燃料経路に吐出するための開口である。樹脂層66では、ステータ60を覆う部分と吐出口11とが、樹脂で一体成形されている。なお、ステータ60を覆う部分と吐出口11とは、別体で構成されていてもよい。
 ステータ60は、コア本体90と、コア本体90に配置される複数(本実施例では6個)のコイル96とを備える。ステータ60の上端には、ターミナル70が取付けられている。ターミナル70は、制御回路を介してバッテリ(ともに図示省略)に接続される。ターミナル70は、ステータ60のコイル96に電力を供給するための端子である。
 コア本体90は、コアプレート群(92,92,・)と、コアプレート群(92,92,・)の表面に設けられたインシュレータ94と、を備える。コアプレート群(92,92、・)は、複数枚のコアプレート92によって構成されている。なお、図1では、見易さを優先して、複数枚のコアプレート92の断面を示すハッチングは省略されている。複数枚のコアプレート92は上下方向に積層されており、各コアプレート92は磁性体材料によって形成されている。インシュレータ94は、絶縁性の樹脂材料によって形成されている。インシュレータ94は、積層された複数枚のコアプレート92からなるコアプレート群(92,92・・)の表面を覆っている。
 図2に示すように、コア本体90は、6個の部分コアU1,V1,W1,U2,V2,W2を備える。6個の部分コアU1~W2は、円筒形状に配置されている。6個の部分コアU1~W2は、2個のU相の部分コアU1,U2と、2個のV相の部分コアV1,V2と、2個のW相の部分コアW1,W2で構成されている。なお、各部分コアU1~W2は略同一構成であるため、部分コアW1について代表して説明する。
 部分コアW1は、外周部95とティース91(図3参照)とボビン99(図3参照)とを備える。外周部95は、部分コアW1の最も外周側に位置する。外周部95は、コアプレート92の外周部分と、コアプレート92の外周部分を覆うインシュレータ94とによって構成されている。外周部95の外周面は、部分円筒形状を有する。外周部95の内周面は、平板形状を有する。外周部95は、隣接する部分コアU2,V1のそれぞれの外周部95に連結されている。6個の部分コアU1~W2が、それぞれの外周部95において連結されることにより、筒形状が形成されている。
 図3に示すように、外周部95の中央部には、ステータ60の中心に向かって伸びるティース91が配置されている。なお、図3では、部分コアW1と、部分コアW1に隣接する部分コアV1,U2が記載されているが、図3に示すコア本体90の展開状態では、6個の部分コアU1~W2が、部分コアW1,V1,U2に示されるように、直線状に配置されている。
 ティース91は、コアプレート92のうち、外周部95を構成するコアプレート92の外周部分から、外周部95の内周側に伸びる部分によって構成されている。なお、図3では、コアプレート92のうち、部分コアW1に対応する部分のみが記載されているが、実際には、コアプレート92は、6個の部分コアU1~W2に対応する部分が連結されている。
 図2に示すように、6個の部分コアU1~W2に配置されている6個のティース91は、外周部95の周方向に等間隔に配置されている。図3に示すように、ティース91の中間部分91aは、外周部95から外周部95の内周側(図3の下側)に伸びている。ティース91の内周端は、外周部95の周方向に広がっており、ロータ54の外周面に倣う形状を有する。ティース91は、インシュレータ94によって覆われている。ティース91の内周側の端には、インシュレータ94に覆われている内周部91bが配置されている。
 ボビン99は、ティース91を覆うインシュレータ94のうち、中間部分91aを覆う部分によって構成されている。ボビン99は、中間部分91aの側面を一巡している。より詳細には、ボビン99は、中間部分91aのうち、外周部95とティース91の内周端との間に位置する4個の面を覆っている。ボビン99の外周面には、導線97を支持するためのガイド99aが配置されている。ガイド99aは、ボビン99の外周面に、凹状に形成されている。ガイド99aは、少なくともボビン99の4個の角部のそれぞれに形成されている。なお、ガイド99aは、ボビン99外周面の全周に亘って形成されていてもよい。ガイド99aは、導線97の外形に倣った形状を有する。
 ボビン99の外周部95側の端には、溝100が形成されている。溝100では、ボビン99の外周面が、他の部分のボビン99の外周面よりも凹んでいる。言い換えると、溝100では、ボビン99の外周面が、他の部分のボビン99の外周面よりも、ティース91の近くに位置している。溝100は、ボビン99の外周面の全周に亘って形成されている。このため、溝100が形成されているボビン99の周長は、他の部分のボビン99の周長よりも短い。溝100の幅(即ちステータ60の径方向における溝100の長さ)は、導線97の線径にほぼ等しい。溝100の深さ(即ち溝100の断面において、溝100の幅に垂直方向の長さ)は、導線97の線径にほぼ等しい。
 図2に示すように、ボビン99には、コイル96が配置されている。コイル96は、導線97がボビン99に巻回されることによって作製されている。コイル96は、ターミナル70に電気的に接続されている。部分コアW1のコイル96は、部分コアW2のコイル96と接続されており、部分コアW1のコイル96及び部分コアW2のコイル96には、同位相の電位が供給される。同様に、部分コアU1のコイル96は、部分コアU2のコイル96と接続されており、部分コアU1のコイル96及び部分コアU2のコイル96には、同位相の電位が供給される。さらに、同様に、部分コアV1のコイル96は、部分コアV2のコイル96と接続されており、部分コアV1のコイル96及び部分コアV2のコイル96には、同位相の電位が供給される。
(導線の巻回方法)
 次に、図4~10を参照して、導線97を巻回して、コイル96を作製する方法を説明する。導線97は、図3に示すように、部分コアU1~W2が、直線状に並んだ状態で巻回される。なお、図4以降の図面では、図面の見易さを優先して、ボビン99に形成されているガイド99aを省略する等、簡略化して記載する。導線97は、図4から図9の順に巻回される。なお、図7は、図6に示される状態と同じタイミングにおける導線97の巻回状態を示す図であり、図6が部分コアW1の上方から見ているのに対して、部分コアW1の下方から見た図である。図10は、コイル96が作製された後の状態を示しており、導線97は、ボビン99の上面の位置における断面で示されている。
 図4に示すように、最初に、導線97の一端を、外周部95の上端に位置する係止部95aに係止する。なお、導線97は、巻回装置8から供給される。そして、係止部95aに係止された導線97を、ボビン99の左側からボビン99の上面を超えて、ボビン99の右側まで引く。次いで、図5に示すように、巻回装置8を、ボビン99の周方向に移動させて、導線97を溝100内に巻回する。
 この結果、図5に示すように、導線97は、係止部95aから溝100までの導入部97aを経て、溝100内に配置される。より詳細には、導線97は、導入部97aから、外周部95に形成された拡張部95bを介して、溝100内に導入される。拡張部95bは、溝100の幅を、外周部95側に拡張している。拡張部95bは、溝100の幅が下方に向かって徐々に小さくなるように形成されている。言い換えると、ロータ54の径方向の拡張部95bの長さは、下方の向かうに従って徐々に短くなっている。そして、拡張部95bは、溝100の上下方向の中央位置において消滅する。拡張部95bは、導線97をボビン99に巻回する際に、導入部97aの導線97が干渉することを抑制するために設けられている。従って、拡張部95b内の導線97は、導線97をボビン99に巻回している間に、導線97に押されて、Y軸方向に移動する場合がある。
 図5の状態から、さらに、巻回装置8をボビン99の周方向に移動させるとともに、Y軸に沿った導線97の進行に合わせて、Y軸に平行に内周部91bに向かって移動させる。これにより、図6,7に示すように、調整部97bと1層目の導線層CL1とが形成される。調整部97bは、溝100内において、導線97が1回だけ巻回されることによって形成される。導線層CL1では、ボビン99の外周部95側の端から反対側の端に向かって、導線97が密に、即ち、隣接して巻回されている。即ち、コイル96のピッチは、導線97の線径に等しい。詳細には、導線層CL1のボビン99の外周部95側の端の導線97は、調整部97bの導線97と溝100の側面とよって形成される凹部(図10の凹部X1参照)に沿って巻回されている。この構成によれば、導線層CL1の導線97のうち、最初に巻回される導線97を適切に位置決めすることができる。この結果、以降に巻回される導線層CL1の導線97が乱れることを抑制することができる。導線層CL1のボビン99の外周部95側の端の導線97(即ち、図10の導線C3,C4)は、外周部95の内周面から、略半ピッチ(即ち、導線97の線径の1/2の長さ)だけ離間している。一方、導線層CL1のボビン99の内周部91b側の端の導線97(即ち、図10の導線C11,C12)は、内周部91bに当接している。
 図6,7を比較して明らかなように、第1層目の導線層CL1では、ボビン99の上端面上に配置される導線97は、X軸に対して傾斜している一方、ボビン99の下端面上に配置される導線97は、導線97の進行方向(即ちY軸方向)に対して垂直(即ちX軸方向に平行)に巻回されている。
 続いて、巻回装置8を、ボビン99の周方向に移動させるとともに、Y軸に沿った導線97の進行に合わせて、内周部91bから外周部95に向かって移動させる。この結果、図8に示すように、2層目の導線層CL2が形成される。導線層CL2では、ボビン99の内周部91b側の端から外周部95側の端に向かって、導線97が密に巻回されている。詳細には、導線層CL2では、内周部91b側の端の導線97(即ち図10の導線C11,C12)は、内周部91bに当接しており、外周部95側の端の導線97(即ち図10の導線C19,C20)は、外周部95に当接している。また、導線層CL2のうちの両端の導線97(即ち図10の導線C13~C18)は、導線層CL1の導線97の間に形成される凹部に沿って巻回されている。
 図8に示すように、外周部95側の端の導線97(即ち図10の導線C19,C20)を巻回する際には、導線97を、外周部95側の端の導線97の1巻前の導線97(即ち図10の導線C17,C18)に接触させながら巻回する。より詳細には、図10の導線C21に示される位置に導線97を配置して巻回すると、導線97は、導線C17に沿って滑り落ちて、導線C19の位置に収まる。このため、巻回装置8を、外周部95に当接する程度に、外周部95に近づけなくても巻回することができる。
 また、導線層CL2では、ボビン99の上端面上に配置される導線97は、X軸に対して導線97のY軸に沿った進行方向に傾斜している一方、ボビン99の下端面上に配置される導線97は、X軸に平行に巻回されている。ボビン99の上端面上に配置される導線97は、導線層CL1の導線97と交差するように傾斜している。
 次いで、図8の状態から、3層目の導線層CL3(図10参照)を形成するために、巻回装置8をボビン99の周方向に移動させる。この結果、導線層CL3の外周部95側の端に巻回される導線97(即ち図10の導線C21,C22)は、導線層CL2の外周部95側の端から2巻巻回されている導線97(図10の導線C17~C20)によって形成される凹部X2に沿って巻回される。
 この結果、導線層CL3のボビン99の外周部95側の端の導線97(即ち図10の導線C21,C22)は、外周部95の内周面から、略半ピッチだけ離間している。この構成によれば、巻回装置8を、外周部95に当接する程度に、外周部95に近づけなくても巻回することができる。
 図9の状態から、巻回装置8を、ボビン99の周方向及び外周部95と内周部91bとの間で移動させて、導線層CL3、CL4を形成することによって、コイル96が作製される。なお、コイル96の導線97の端は、部分コアW2に配置されているコイル96の導線97に接続される。同様に、部分コアU1のコイル96の導線97の端は、部分コアU2に配置されているコイル96の導線97に接続され、部分コアV1のコイル96の導線97の端は、部分コアV2に配置されているコイル96の導線97に接続される。
 図10に示すように、コイル96では、奇数層の導線層CL1、CL3では、導線C3,C4,C21,C22は、外周部95の内周面から導線97の線径の1/2だけ離間している。一方、偶数層の導線層CL2、CL4では、導線C19,C20,C37は、外周部95の内周面に当接している。なお、変形例では、コイル96は、5層以上の導線層が巻回されていてもよい。本変形例でも、奇数層の導線層CL1、CL3・・・では、導線は、外周部95の内周面から導線97の線径の1/2だけ離間し、偶数層の導線層CL2、CL4・・・では、導線は、外周部95の内周面に当接していてもよい。
(本実施例の効果)
 図11,12に記載されている比較例と比較して、本実施例の効果を説明する。比較例では、ボビン199に溝100は形成されておらず、外周部95側の端から内周部91b側の端まで同一の周長を有する。この比較例では、図12に示すように、1層目の導線層の導線97は、外周部95の内周面に当接する一方、2層目の導線層CL2の導線97は、外周部95の内周面から略半ピッチだけ離間している。この構成では、できる限りコイル96の導線97に密に巻回しようとすると、3層目の導線層CL3では、外周部95側の端の導線97は、外周部95の内周面に当接するように配置する必要がある。
 しかしながら、外周部95側の端の導線97は、3層目の導線層CL3の導線97のうち、最初に巻回される導線である。このため、3層目の導線層には、外周部95側の端の導線97を案内するような導線は巻回されていない。外周部95側の端の導線97は、2層目の導線層の外周部95側の端の導線97と、外周部95の内周面と、の間の凹部に沿って巻回される。このため、巻回装置8を、外周部95に近づけた状態で、導線97を巻回しなければならない。また、この状態では、巻回装置8から伸びる導線97を強く引っ張ると、導線97が、2層目の導線層の外周部95側の端の導線97と、外周部95の内周面と、の間の凹部から脱落してしまい、適切に巻回することができない場合がある。
 一方、図10に示すように、本実施例のステータ60では、調整部97bが配置されているために、奇数層の導線層CL1,CL3(即ち、導線C3,C4,C21,C22)は、外周部95の内周面から略半ピッチだけ離間している。このため、比較例のような状況を回避することができる。また、偶数層の導線層CL2,CL4(即ち、導線C19,C20,C37)は、外周部95の内周面に当接しているが、偶数層の導線層CL2,CL4では、導線97は、内周部91bから外周部95に向かって巻回されている。このため、導線C19,C20,C37を巻回する状況では、既に、偶数層の導線層CL2,CL4において、外周部95の内周面に当接する導線97に隣接する導線97(即ち、導線C17,C18,C35)が巻回されている。このため、導線C19,C20,C37は、導線C17,C18,C35に案内されて適切に巻回される。本実施例の構成によれば、導線97を、外周部95に強く接触させることなく、高密度に適切に巻回することができる。
 また、図12に示す比較例では、3層目の導線層のうち、最初に巻回される導線97を巻回する際に、当該導線97は、導入部97aの導線97と干渉する。このため、導線97を外周部95の内周面に当接するように巻回することが難しい。一方、本実施例では、2層目の導線層CL2のうち、外周部95側の端に巻回される導線97、及び、3層目の導線層CL3のうち、外周部95側の端に巻回される導線97は、図9に示すように、導線層CL2の外周部95側の2本の導線97(図10の導線C17とC19,C18とC20)の間に沿って巻回されるため、巻回時に、導入部97aの導線97によって影響を受けない。本実施例のステータ60によれば、導線97の巻回時に、導線97が導入部97aに当接し、巻き崩れることを回避することができる。
(第2実施例)
 図13,14を参照して、第1実施例と異なる点を説明する。本実施例は、第1実施例と比較して、溝200の形状が、第1実施例の溝100の形状と異なる。また、本実施例は、第1実施例と比較して、コイル96を構成する導線97の巻回方法が異なる。
 図14に示すように、溝200は、溝100と同様に、ボビン99の外周部95側の端に配置されており、溝200では、ボビン99の外周面が、他の部分のボビン99の外周面よりも凹んでいる。溝200の幅は、導線97の線径の2倍にほぼ等しい。その他の溝200の構成は、溝100の構成と同様である。
(導線の巻回方法)
 図13に示すように、導線97は、第1実施例と同様に、導入部97aを経て、溝200内に配置される。そして、導線97は、溝200内において、2回だけ巻回される。この結果、溝200内には、Y軸方向に隣接する2本の導線97が配置される。図14に示すように、溝200内の導線97は、外周部95から内周部91bに向かう方向、即ち、導線C1,C2,C3,C4の順に巻回される。これにより、溝200内に、調整部297bが形成される。
 調整部297bが形成されると、続いて、図13の矢印に示されるように、導線97は、調整部297b上に巻回される。この結果、導線層CL1の最初の導線C5,C6が巻回される。導線層CL5,CL6は、調整部297bの導線C1,C2,C3,C4によって形成される凹部X201に沿って巻回される。この構成によれば、導線層CL1の導線97のうち、最初に巻回される導線97を適切に位置決めすることができる。この結果、以降に巻回される導線層CL1の導線97が乱れることを抑制することができる。なお、この巻回方法では、導線層CL1の導線97のうち、最初に巻回される導線97は、調整部297bを形成する導線97と、ボビン99の上端側で交差する。
 続いて、図14に示すように、第1実施例と同様に、導線97が導線層CL1~CL4まで巻回され、コイル96が作製される。なお、コイル96は、5層以上の導線層によって作製されていてもよい。
 本実施例においても、第1実施例と同様の効果を奏することができる。
(第3実施例)
 図15~17を参照して、第2実施例と異なる点を説明する。本実施例は、第2実施例と比較して、コイル96を構成する導線97の巻回方法が異なる。
(導線の巻回方法)
 図15に示すように、導線97は、第2実施例と同様に、導入部97aを経て、溝200内に配置される。そして、導線97は、溝200内において、2回だけ巻回される。この結果、溝200内には、外周部95と内周部91bとの方向に隣接する2本の導線97が配置される。図17に示すように、溝200内の導線97は、外周部95から内周部91bに向かう方向、即ち、導線C1,C2,C3,C4の順に巻回される。これにより、溝200内に、調整部397bが形成される。
 調整部397bが形成されると、続いて、導線97は、導線層CL1のうち、最初に巻回される導線97を、調整部397bの内周部91b側の端の導線97と溝200の側面とよって形成される凹部X301(図17参照)に沿って巻回されている。この構成によれば、導線層CL1の導線97のうち、最初に巻回される導線97を適切に位置決めすることができる。この結果、以降に巻回される導線層CL1の導線97が乱れることを抑制することができる。
 続いて、導線97は、内周部91bに向かって巻回される。図16に示すように、導線層CL1の導線97が内周部91bに当接するまで巻回されると(図17の導線C9,C10)、第1,2実施例と同様に、導線層CL2の内周部91b側の端の導線97(図17の導線C11,C12)から順に、導線層CL2が形成される。
 図17に示すように、導線層CL2の導線C15,C16が巻回されると、次いで、導線97は、調整部397bの導線C1~C4上に、巻回される。即ち、導線C15,C16が巻回されると、導線層CL1を形成する導線97が巻回される。次いで、導線C5,C6,C17,C18上に、導線層CL2を形成する導線C19,C20が巻回され、次いで、導線C21,C22が巻回される。これにより、導線層CL2が形成される。以降、第1,2実施例と同様に、導線97が巻回されて、導線層CL1~CL4を有するコイル96が作製される。
 本実施例においても、第1,2実施例と同様の効果を奏することができる。
(第4実施例)
 上述した各実施例では、溝100は、ボビン99の外周面の全周に亘って形成されている。しかしながら、本実施例では、溝100は、ボビン99の外周面のうち、ティース91の中間部分91aを挟んで対向する一対の面(即ち、上下方向に伸びる一対の面)に形成されていている。この場合、導入部97aの下端は、溝100に配置される導線97に連続している。図21、図22には、ボビン99のうち、上下方向に伸びる一対の面に溝100が形成されている場合の導線97の巻回状態を示す図である。図21は、導線97が、ボビン99の上面の位置における断面で示されており、図22は、導線97が、ボビン99の上面の中央位置において、ボビン99の上面の垂直な断面で示されている。なお、図中の導線97内の数字は、導線97の巻き数を示す。
 図21に示すように、1巻き目(即ち導線97内の数字が「1」)の導線97は、溝100内に配置されている。一方、図22に示すように、溝100が形成されていない面では、1巻き目の導線97は、1層目の最初に巻回される導線に相当する。溝100が設けられている面では、1層目の導線層CL1~4層目の導線層CL4のそれぞれにおいて、導線97は、4回、5回、4回、5回巻回されている。これに対して、溝100が設けられていない面では、導線層CL1~導線層CL4のそれぞれにおいて、導線97は、5回、4回、5回、4回巻回されている。
 2層目の導線層CL2の外周部95側の端に位置する導線(図21の即ち導線97内の数字が「10」)は、上記した第1~第3実施例と同様に、隣接する導線(図21の即ち導線97内の数字が「9」)に沿って滑り落ちて、2層目の導線層の外周部95側の端に収まる。図22に示すように、上下方向に伸びる面において、2層目の導線層の外周部95側の端に位置する導線97は、ボビン99の上下端面では、3層目の導線層の外周部95側の端に位置する。この場合であっても、導線97は、上下方向に伸びる面の2層目の導線(図21の即ち導線97内の数字が「9」)によって案内されているため、巻回装置8を、外周部95に当接する程度に、外周部95に近づけなくても巻回することができる。
 本実施例においても、第1~3実施例と同様の効果を奏することができる。
 なお、変形例では、溝100は、ボビン99の外周面のうち、少なくともティース91の中間部分91aを挟んで対向する一対の面のうち、ボビン99の上下端面に形成されていてもよい。この場合、導入部97aの下端は、溝100に配置される導線97に連続していてもよい。
 以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
(1)上述した各実施例では、ブラシレスモータを燃料ポンプ10に用いた例であったが、本明細書に開示するブラシレスモータは、冷却水ポンプ等の電動ポンプや、他の装置に用いられてもよい。
(2)上記した第2実施例では、溝200内の導線97は、外周部95から内周部91bに向かう方向に順に巻回されている。しかしながら、図18~20に示すように、調整部297bでは、導入部97aから導線97が溝200に導入されると、溝200を一回巻回する間に、溝200の内周部91b側の端(図18のPで示される位置)に進行していてもよい。続いて、導線97は、ボビン99の上端を、Y軸に平行に配置される。次いで、図19に示すように、導線97が、ボビン99の一方の側面(図18における右側の側面)において交差され、図20に示すように、ボビン99の他方の側面(図18における左側の側面)において平行に配置されるように、巻回されていてもよい。
(3)上述した実施例では、6スロットの3相モータであるモータ部50が記載されているが、モータは、3×N(Nは、正の整数)個のスロットを有する3相の交流モータであってもよい。この場合、3×N個の部分コアが、ステータに含まれていてもよい。そして、3×N個の部分コアは、N個のコアグループに分類されていてもよい。そして、各コアグループに属する3個の部分コアは、ステータの周方向に並んで配置されてよい。1個のコアグループに属する3個の部分コアでは、対向面は、当接していてもよい。一方、コアグループ間に位置する対向面のうちの少なくとも1組の対向面は、間隔を空けて配置されていてもよい。なお、同一のコアグループの隣接する部分コアに含まれる1組の対向面が、間隔を空けて配置されていてもよい。
(第5実施例)
 図23,24を参照して、第1実施例と異なる点を説明する。本実施例は、第1実施例と比較して、溝100の一部において、溝100の幅、即ち、溝100のステータ60の径方向(即ちY軸方向)の長さが、第1実施例の溝100の幅よりkだけ長い。kは、0より大きく、導線97の線径よりも細い。これにより、溝100の幅は、W(Wは、溝100に巻回される回数に、導線97の線径Dを乗算した値)+k(0<k<D)となる。例えば、kは、導線97の線径の1/4以上3/4以下であってもよい。
 具体的には、ボビン99の外周面の全周に亘って形成されている溝100のうち、外周部95の軸方向(即ち図23の紙面垂直方向)に伸びる部分であって、拡張部95bが形成されていない側の部分に、拡幅部100aが配置されている。拡幅部100aは、溝100の外周部95側の端に配置されている。拡幅部100aは、外周部95の内周面に形成されている。拡幅部100aの深さ、即ち、溝100のステータ60の径方向の長さは、上記したkである。また、拡幅部100aの高さ、即ち、外周部95の内周面に平行な方向(即ちX軸方向)の長さは、導線97の線径と略同一である。拡幅部100aは、XY平面に垂直な方向に、ボビン99と同一の長さを有する。なお、変形例では、拡幅部100aは、XY平面に垂直な方向に、ボビン99よりも短くてもよい。
 図24に示すように、第1実施例と同様の巻回方法を用いて、導線97を巻回させると、導線C2が巻回される段階では、導線C2は、Y軸方向において、導線C1と同じ位置に巻回されている。そして、導線C4が巻回される段階では、導線C4は、導線C2と溝100の側面との間に配置される。このとき、導線C2は、導線C4によって、拡幅部100a側に押圧され、外周部95に当接するまで移動される。これにより、導線C2と溝100の側面との間に、凹部X5が形成される。凹部X5のY軸方向の長さは、上記したkと同一である。導線C4は、凹部X5に嵌った状態で、凹部X5に沿って巻回される。この構成よれば、凹部X5によって、導線C4を、適切に位置決めすることができる。この結果、導線C5以降が巻回される段階で、導線C4が凹部X5から内周部91b側に移動して、導線層CL1の導線97が乱れることを抑制することができる。
(第6実施例)
 図25,26を参照して、第2実施例と異なる点を説明する。本実施例は、第2実施例と比較して、溝200の一部において、溝200の幅、即ち、溝200のステータ60の径方向(即ちY軸方向)の長さが、第2実施例の溝200の幅よりkだけ長い。kは、0より大きく、導線97の線径よりも細い。例えば、kは、導線97の線径の1/4以上3/4以下であってもよい。
 具体的には、溝200の外周部95側の端には、拡幅部100aと同様の拡幅部200aが配置されている。図26に示すように、第2実施例と同様の巻回方法を用いて、導線97を巻回させると、導線C1~C4が巻回される段階では、導線C2,C4のそれぞれは、Y軸方向において、導線C1,C3のそれぞれと同じ位置に巻回されている。そして、導線C6が巻回される段階では、導線C6は、導線C2と導線C4との間に配置される。このとき、導線C2は、導線C6によって、拡幅部100a側に押圧され、外周部95に当接するまで移動される。これにより、導線C2と導線C4との間に、凹部X6が形成される。凹部X6のY軸方向の長さは、上記したkと同一である。導線C6は、凹部X5に嵌った状態で、凹部X5に沿って巻回される。この構成よれば、凹部X5によって、導線C6を、適切に位置決めすることができる。この結果、導線C6以降が巻回される段階で、導線C6が凹部X5から内周部91bに移動して、導線層CL1の導線97が乱れることを抑制することができる。
(第7実施例)
 図27,28を参照して、第5実施例と異なる点を説明する。本実施例では、拡幅部300aは、溝100の内周部91b側に配置されている。言い換えると、溝100の幅は、拡幅部300aが形成されている部分において、内周部91b側に、kだけ拡幅されている。拡幅部300aは、XY平面に垂直な方向に、ボビン99と同一の長さを有する。なお、変形例では、拡幅部300aは、XY平面に垂直な方向に、ボビン99よりも短くてもよい。
 図28に示すように、第1実施例と同様の巻回方法を用いて、導線97を巻回させると、導線C2が巻回される段階では、導線C2は、Y軸方向において、導線C1と同じ位置に巻回されている。そして、導線C4が巻回される段階では、導線C4は、導線C2と溝100の側面との間に形成されている凹部X7に嵌った状態で、凹部X7に沿って巻回される。この構成よれば、凹部X7によって、導線C4を、適切に位置決めすることができる。この結果、導線C7以降が巻回される段階で、導線C4が凹部X7から内周部91bに移動して、導線層CL1の導線97が乱れることを抑制することができる。
(第8実施例)
 図29,30を参照して、第6実施例と異なる点を説明する。本実施例では、拡幅部400aは、第7実施例との拡幅部300aと同様に、溝200の内周部91b側に配置されている。この構成では、図30に示すように、導線C1~C4が巻回される段階では、導線C2,C4のそれぞれは、Y軸方向において、導線C1,C3のそれぞれと同じ位置に巻回されている。そして、導線C6が巻回される段階では、導線C6は、導線C2と導線C4との間に配置される。このとき、導線C4は、導線C6によって、内周部91b側に押圧され、拡幅部400aの側面に当接するまで移動される。これにより、導線C2と導線C4との間に、凹部X8が形成される。導線C6は、凹部X8に嵌った状態で、凹部X8に沿って巻回される。この構成よれば、凹部X8によって、導線C6を、適切に位置決めすることができる。この結果、導線C6以降が巻回される段階で、導線C6が凹部X5から内周部91bに移動して、導線層CL1の導線97が乱れることを抑制することができる。
 以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
 例えば、第7実施例の拡幅部300aは、溝100の深さ(即ちX軸方向の長さ)と同一の深さを有しているが、拡幅部300aの形状は、これに限定されない。例えば、図31に示すように、拡幅部500aの深さは、溝100よりも浅くてもよい。その他の拡幅部500aの形状は、拡幅部300aの形状と同様であってもよい。
 また、例えば、第7実施例の拡幅部300aの幅(即ち、Y軸方向の長さ)は、X軸方向に一定であるが、拡幅部300aの形状は、これに限定されない。例えば、図32に示すように、拡幅部600aの幅は、X軸方向に沿って変化してもよい。例えば、拡幅部600aは、溝100の内周部91b側の側壁を面取りすることによって作製してもよい。
 さらに、例えば、図33に示すように、ボビン99の溝100を形成する面を、湾曲面700aに形成することによって、拡幅部を形成してもよい。あるいは、図34に示すように、ボビン99の溝100側の端部が、X軸に沿って、拡張部95bが形成されている側から徐々に低くなる傾斜面800aを形成することによって、溝100を拡幅させてもよい。
 上記の拡幅部500a~800aは、一般的に言うと、「拡幅部は、溝のうち、少なくともボビンの外周側の端部(あるいは、ティースの側面から離間している側の端部)の幅を拡幅する」ということができる。また、上記の拡幅部500a~800aも、「溝のうち、一対の面の他方に位置する部分では、溝の幅が、W(Wは、前記調整部に巻回される回数に、導線の線径Dを乗算した値)+k(0<k<D)である」構成、及び「溝のうち、一対の面の一方に位置する部分において、溝の幅を拡幅する」構成に該当する。なお、拡幅部500a~800aは、溝200を拡幅するための拡幅部としても適用することが可能である。
 また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
10:燃料ポンプ、30:ポンプ部、50:モータ部、54:ロータ、60:ステータ、90:コア本体、91:ティース、91a:中間部分、91b:内周部、95:外周部、96:コイル、99:ボビン、U1,V1,W1,U2,V2,W2:部分コア

Claims (10)

  1.  モータに用いられるステータであって、
     筒状の外周部と、
     前記外周部の内周面から内周側に伸びる複数のティースであって、前記外周部の周方向に間隔を開けて並ぶ前記複数のティースと、
     前記複数のティースに取り付けられる複数のボビンであって、各ボビンは、各ティースの外周部側の第1の端と前記第1の端の反対側の第2の端との中間位置において、当該ティースの側面を一巡する、前記複数のボビンと、
     前記複数のボビン上に配置されている複数のコイルと、を備え、
     前記複数のボビンのそれぞれは、前記第1の端側の端において、当該ボビンの外周面のうち、少なくとも互いに対向する一対の面に位置する溝を備え、
     前記複数のコイルのそれぞれは、
      当該コイルの導線が前記ボビン外から前記溝内に配置される導入部と、
      導入部に連続して配置されており、前記ボビンに1又は2回巻回される前記導線のうち、前記溝内に隣接して配置される1又は2本の前記導線を含む調整部と、
      それぞれが前記ティースの延伸方向に沿って前記導線が隣接して並ぶ複数の導線層であって、前記少なくとも互いに対向する一対の面上に配置される前記複数の導線層の最下の導線層は、前記調整部に含まれる前記導線及び前記ボビンの前記外周面に接触している、前記複数の導線層と、を備え、
     前記少なくとも互いに対向する一対の面上に配置される前記複数のコイルのそれぞれにおいて、
     前記少なくとも互いに対向する一対の面上に配置される前記複数の導線層のうち、奇数層目の導線層では、前記導線は、前記第1の端側から前記第2の端側に向かって順に巻回されているとともに、前記第1の端側の端に位置する前記導線と前記外周部の前記内周面とは、半ピッチ離間しており、
     前記少なくとも互いに対向する一対の面上に配置される前記複数の導線層のうち、偶数層目の導線層では、前記導線は、前記第2の端側から前記第1の端側に向かって順に巻回されており、
     前記複数の導線層のうち、2層目以上の導線層では、前記ボビンの前記導入部側の端面上に配置される導線以外の前記導線は、1層下の導線層の隣接する2本の前記導線の間に形成される凹部に沿って配置されており、前記導入部側の端面上に配置される前記導線は、前記1つ下の導線層の前記導線と交差する方向に配置されている、ステータ。
  2.  前記溝は、前記ボビンの前記外周面のうち、少なくとも、前記外周部の軸方向に伸びる一対の面に位置しており、
     前記複数のボビンのそれぞれは、前記溝のうち、前記一対の面の一方に位置する部分において、前記溝の幅を拡幅する拡幅部であって、前記拡幅部の幅は、前記導線の線径よりも小さい、前記拡幅部を備え、
     前記導入部は、前記溝のうち、前記一対の面の他方に位置する部分に配置される、請求項1に記載のステータ。
  3.  1層目の導線層において、最初に巻回される特定の導線は、前記調整部に巻き回されている前記導線に沿って配置されている、請求項1又は2に記載のステータ。
  4.  前記調整部では、前記導線は、前記溝を形成する側壁に隣接して、1回巻回されており、
     前記特定の導線は、前記調整部に巻回されている前記導線と前記側壁の上端との間に沿って配置されている、請求項3に記載のステータ。
  5.  前記調整部では、前記導線は、隣接して2本配置されており、前記第2の端側に位置する前記導線は、前記溝を形成する側壁に隣接しており、
     前記特定の導線は、前記調整部の前記導線と前記側壁の上端との間に沿って配置されている、請求項3に記載のステータ。
  6.  前記調整部では、前記導線は、隣接して2本配置されており、
     前記特定の導線は、前記調整部の隣接する前記導線の間に形成される凹部に沿って巻き回されている、請求項3に記載のステータ。
  7.  前記奇数層目の導線層の前記第1の端側の端に位置する前記導線と前記外周部の前記内周面とは、半ピッチ離間しており、
     前記偶数層目の導線層の前記第1の端側の端に位置する前記導線は、前記外周部の前記内周面に当接している、請求項1から6のいずれか一項に記載のステータ。
  8.  前記溝は、前記第1の端側の端において、前記ボビンの前記外周面を一巡する、請求項1から7のいずれか一項に記載のステータ。
  9.  請求項1から8のいずれか一項のステータと、
     前記ティースの前記第2の端側に配置されるロータと、を備えるブラシレスモータ。
  10.  モータに用いられるステータであって、
     筒状の外周部と、
     前記外周部の内周面から内周側に伸びる複数のティースであって、前記外周部の周方向に間隔を開けて並ぶ前記複数のティースと、
     前記複数のティースに取り付けられる複数のボビンであって、各ボビンは、各ティースの外周部側の第1の端と前記第1の端の反対側の第2の端との中間位置において、当該ティースの側面を一巡する、前記複数のボビンと、
     前記複数のボビン上に配置されている複数のコイルと、を備え、
     前記複数のボビンのそれぞれは、
      前記第1の端側の端において、当該ボビンの外周面のうち、少なくとも、前記外周部の軸方向に伸びて互いに対向する一対の面に位置する溝と、
      前記溝のうち、前記一対の面の一方に位置する部分において、前記溝の幅を拡幅する拡幅部であって、前記拡幅部の幅は、前記コイルの導線の線径よりも小さい、前記拡幅部と、を備え、
     前記複数のコイルのそれぞれは、
      当該コイルの前記導線が前記ボビン外から、前記溝のうち、前記一対の面の他方に位置する部分に配置される導入部と、
      導入部に連続して配置されており、前記ボビンに1又は2回巻回される前記導線のうち、前記溝内に配置される1又は2本の前記導線を含む調整部と、
      それぞれが前記ティースの延伸方向に沿って前記導線が隣接して並ぶ複数の導線層であって、前記少なくとも互いに対向する一対の面上に配置される前記複数の導線層の最下の導線層は、前記調整部に含まれる前記導線及び前記ボビンの前記外周面に接触している、前記複数の導線層と、を備え、
     前記少なくとも互いに対向する一対の面上に配置される前記複数のコイルのそれぞれにおいて、
     前記少なくとも互いに対向する一対の面上に配置される前記複数の導線層のうち、奇数層目の導線層では、前記導線は、前記第1の端側から前記第2の端側に向かって順に巻回されており、
     前記少なくとも互いに対向する一対の面上に配置される前記複数の導線層のうち、偶数層目の導線層では、前記導線は、前記第2の端側から前記第1の端側に向かって順に巻回されており、
     前記複数の導線層のうち、2層目以上の導線層では、前記ボビンの前記導入部側の端面上に配置される導線以外の前記導線は、1層下の導線層の隣接する2本の前記導線の間に形成される凹部に沿って配置されており、前記導入部側の端面上に配置される前記導線は、前記1つ下の導線層の前記導線と交差する方向に配置されている、ステータ。
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