WO2023119853A1 - コイル体、電機子及び回転電機 - Google Patents

コイル体、電機子及び回転電機 Download PDF

Info

Publication number
WO2023119853A1
WO2023119853A1 PCT/JP2022/039787 JP2022039787W WO2023119853A1 WO 2023119853 A1 WO2023119853 A1 WO 2023119853A1 JP 2022039787 W JP2022039787 W JP 2022039787W WO 2023119853 A1 WO2023119853 A1 WO 2023119853A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
straight portion
coil
coils
phase
straight
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/039787
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敏夫 山本
祐史 林
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Publication of WO2023119853A1 publication Critical patent/WO2023119853A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present disclosure relates to coil bodies, armatures, and rotating electric machines.
  • Patent Document 1 discloses a coil body that constitutes a part of an armature of a rotating electric machine.
  • the coil body described in this document includes a first conductive cylinder, a second conductive cylinder, and an electrical insulator disposed between the first conductive cylinder and the second conductive cylinder.
  • the first conductive cylindrical body of the coil body has a plurality of first conductive bands extending in the axial direction of the cylindrical body and arranged adjacent to each other at intervals in the circumferential direction.
  • the second conductive cylindrical body includes a plurality of second conductive bands extending in the axial direction of the cylindrical body and arranged adjacent to each other at intervals in the circumferential direction.
  • the plurality of first conductive bands and the plurality of second conductive bands are electrically insulated by an electrical insulator.
  • a motor with a coil body as in the above patent document is desired to improve torque while suppressing an increase in physique.
  • An object of the present disclosure is to obtain a coil body, an armature, and a rotating electrical machine that can improve torque while suppressing an increase in physique.
  • the coil body includes a band member formed in a band shape using an insulating material and wound in a circumferential direction, and a conductive material formed on the band member a plurality of coils arranged in a circumferential direction and having a plurality of paths through which current flows and which form part of a closed circuit; and another part of the closed circuit, and the current flowing in the closed circuit due to electromagnetic induction caused by the movement of the magnet in the circumferential direction flows into the closed circuit. and a second connection portion that connects between the plurality of paths or between the plurality of coils so that they are canceled within.
  • the armature is configured including this coil body.
  • a rotating electric machine includes one of a stator and a rotor including the armature, and the other of the stator and the rotor having a magnet arranged to face the coil body in a radial direction.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross section cut along the axial direction of the motor of the first embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross section cut along the radial direction of the motor of the first embodiment
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a coil body
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing a band member in a wound state
  • FIG. 5 is a diagram for explaining star connection
  • FIG. 6 is a diagram showing connection of a plurality of coils
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing a coil
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross section cut along the axial direction of the motor of the first embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross section cut along the radial direction of the motor of the first embodiment
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a coil body
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing a band member in a wound state
  • FIG. 5
  • FIG. 8 is a schematic diagram in which some of the coils that make up the U phase and some of the other coils are offset in the axial direction;
  • FIG. 9 is a diagram showing the unfolded coil body
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing part of the coil body
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing part of the coil body
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing part of the coil body
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a cross section of the coil body cut along the radial direction
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a vertical part laminate
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing the vertical part laminate
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing the vertical part laminate
  • FIG. 17 is a diagram schematically showing some coils of the motor of the first embodiment;
  • FIG. 18 is an enlarged view of the other end of the coil in the axial direction;
  • FIG. 19 is a diagram schematically showing the induced current generated in the coil as the N-pole magnet passes;
  • FIG. 20 is a diagram schematically showing an induced current generated in a closed circuit as an N-pole magnet passes;
  • FIG. 21 is a diagram schematically showing the induced current generated in the coil as the magnet of the south pole passes;
  • FIG. 22 is a diagram schematically showing an induced current generated in a closed circuit as the S pole magnet passes;
  • FIG. 23 is a diagram schematically showing a mode in which the induced current generated in the coil is canceled, FIG.
  • FIG. 24 is a diagram schematically showing how the induced current generated in the closed circuit is canceled
  • FIG. 25 is a graph showing each induced current and combined current
  • FIG. 26 is a diagram schematically showing some coils of the motor of the second embodiment
  • FIG. 27 is a diagram schematically showing a mode in which the induced current generated in the coil is canceled
  • FIG. 28 is a diagram schematically showing how the induced current generated in the closed circuit is canceled
  • FIG. 29 is a diagram schematically showing some coils of the motor of the third embodiment
  • FIG. 30 is a diagram schematically showing how the induced current generated in the closed circuit is canceled
  • FIG. 31 is a diagram schematically showing some coils of the motor of the fourth embodiment
  • FIG. 32 is a diagram schematically showing how the induced current generated in the closed circuit is canceled;
  • FIG. 33 is a diagram schematically showing some coils of the motor of the fifth embodiment;
  • FIG. 34 is a diagram schematically showing a mode in which the induced current generated in the coil is canceled,
  • FIG. 35 is a diagram schematically showing how the induced current generated in the closed circuit is canceled;
  • FIG. 36 is a diagram schematically showing the coils of the motor of the sixth embodiment;
  • FIG. 37 is a diagram schematically showing some coils of the motor of the sixth embodiment;
  • FIG. 38 is a diagram schematically showing wire connections at the neutral points of some of the coils of the motor of the sixth embodiment;
  • FIG. 39 is a diagram schematically showing a mode in which the induced current generated in the closed circuit is canceled;
  • FIG. 40 is a diagram schematically showing a part of the coils of the motor of the seventh embodiment;
  • FIG. 41 is a diagram schematically showing a mode in which the induced current generated in the closed circuit is canceled;
  • FIG. 42 is a diagram schematically showing some coils of the motor of the eighth embodiment;
  • FIG. 43 is a diagram schematically showing a mode in which the induced current generated in the coil is canceled,
  • FIG. 44 is a diagram schematically showing some coils of the motor of the ninth embodiment;
  • FIG. 45 is a diagram schematically showing how the induced current generated in the closed circuit is canceled, FIG.
  • FIG. 46 is a diagram schematically showing a cross section of the coil body of the motor of the tenth embodiment
  • FIG. 47 is a diagram schematically showing some coils of the motor of the tenth embodiment
  • FIG. 48 is a diagram schematically showing how the induced current generated in the closed circuit is cancelled.
  • FIG. 49 is a diagram schematically showing the coils of the motor of the eleventh embodiment.
  • FIG. 1 A motor 10 according to a first embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 25.
  • FIG. The arrow Z direction, arrow R direction, and arrow C direction appropriately shown in the drawings indicate one side in the rotation axis direction, the outer side in the rotation radial direction, and the one side in the rotation circumferential direction of the rotor 12, which will be described later. Further, hereinafter, when simply indicating the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction, it indicates the rotating shaft direction, the rotating radial direction, and the rotating circumferential direction of the rotor 12 unless otherwise specified. Also, the motor 10 of the present embodiment and motors of embodiments described later are examples of a rotating electric machine.
  • the motor 10 of this embodiment is an inner rotor type brushless motor in which a rotor 12 as a rotor is arranged radially inside a stator 14 as an armature and a stator.
  • . 1 and 2 are diagrams of the motor 10 and the like shown as an example. There is
  • the rotor 12 includes a rotating shaft 22 rotatably supported via a pair of bearings 20, a rotor core 24 formed in a free-bottom cylindrical shape and fixed to the rotating shaft 22, and a radially outer surface of the rotor core 24. and a plurality of magnets 18 fixed to.
  • the rotor core 24 includes a first cylindrical portion 24A to which the rotating shaft 22 is fixed by press fitting or the like, which is formed in a cylindrical shape, and a first cylindrical portion 24A, which is arranged radially outside the first cylindrical portion 24A and is formed in a cylindrical shape.
  • a magnet 18, which will be described later, is fixed to the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 24B.
  • the plurality of magnets 18 are formed using a magnetic compound having an intrinsic coercive force Hc of 400 [kA/m] or more and a residual magnetic flux density Br of 1.0 [T] or more.
  • the magnet 18 of this embodiment is formed using a magnetic compound such as NdFe 11 TiN, Nd 2 Fe 14 B, Sm 2 Fe 17 N 3 , FeNi.
  • a plurality of magnets 18 are fixed to the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 24B of the rotor core 24 .
  • the magnets 18 having N poles on the radially outer surfaces and the magnets 18 having S poles on the radially outer surfaces are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the number of magnets 18 may be appropriately set in consideration of the output required of the motor 10 and the like.
  • the stator core 26 is annularly formed using a soft magnetic material such as steel.
  • the stator core 26 is arranged coaxially with the rotor 12, and the axial center position of the stator core 26 and the axial center positions of the plurality of magnets 18 fixed to the rotor core 24 are aligned in the axial direction. .
  • the insulator 28 is formed using resin, which is an insulating material, as an example.
  • the insulator 28 covers the radial inner surface of the stator core 26 when the insulator 28 is attached to the stator core 26 . 2, illustration of the insulator 28 is omitted.
  • the coil body 32 of the present embodiment includes a belt member 34 formed in a belt shape using an insulating material, and a plurality of coils 16 formed on the belt member 34. consists of
  • the belt member 34 is formed in a rectangular shape with the axial direction being the short side direction and the longitudinal direction being perpendicular to the axial direction.
  • the thickness of the strip member 34 is set to a thickness that allows the strip member 34 to be curved in the circumferential direction.
  • the single belt member 34 is wound in a plurality of times along the circumferential direction, and the belt member 34 is cylindrical.
  • most of the belt member 34 has four layers in the radial direction.
  • the coil body 32 may be composed of a plurality of band members 34 wound in a ring.
  • the coil body 32 is composed of four band members 34, and the inner and outer diameters of the four band members 34 are different from each other.
  • the coil body 32 having four layers in the radial direction may be formed by arranging one band member 34 radially inside the other band member 34 .
  • a plurality of coils 16 are formed on a belt member 34. As shown in FIGS. 3 and 4, by winding the belt member 34 a plurality of times along the circumferential direction, the plurality of coils 16 are arranged at predetermined positions in the circumferential and radial directions. ing.
  • the plurality of coils 16 forming the U phase (U-phase coil group 42U) and the plurality of coils 16 forming the V-phase (V-phase coil group 42U) 42V) and a plurality of coils 16 constituting the W-phase (W-phase coil group 42W) are connected in a star connection.
  • 24 coils 16 forming a U-phase coil group 42U, 24 coils 16 forming a V-phase coil group 42V, and a W-phase coil group 24 coils 16 forming 42W are connected in a star connection.
  • U11, U12, U13, U21, U22, U23, U31, U32, U33, U41, U42, U43, U51, U52, U53, and U61 are arranged in the 24 coils 16 forming the U-phase coil group 42U.
  • the 24 coils 16 forming the V-phase coil group 42V include V11, V12, V13, V21, V22, V23, V31, V32, V33, V41, V42, V43, V51, V52, V53, V61, They are numbered V62, V63, V71, V72, V73, V81, V82 and V83, respectively.
  • the 24 coils 16 forming the W-phase coil group 42W include W11, W12, W13, W21, W22, W23, W31, W32, W33, W41, W42, W43, W51, W52, W53, W61, They are numbered W62, W63, W71, W72, W73, W81, W82 and W83, respectively.
  • a specific coil 16 may be indicated only by the coil number.
  • U11, U12, and U13 are connected in series.
  • U21, U22, and U23 are connected in series.
  • U31, U32, and U33 are connected in series.
  • U41, U42, and U43 are connected in series.
  • U51, U52, and U53 are connected in series.
  • U61, U62, and U63 are connected in series.
  • U71, U72, and U73 are connected in series.
  • U81, U82, and U83 are connected in series.
  • V11, V12, and V13 are connected in series.
  • V21, V22, and V23 are connected in series.
  • V31, V32, and V33 are connected in series.
  • V41, V42, and V43 are connected in series.
  • V51, V52, and V53 are connected in series.
  • V61, V62, and V63 are connected in series.
  • V71, V72, and V73 are connected in series.
  • V81, V82, and V83 are connected in series.
  • W11, W12, and W13 are connected in series.
  • W21, W22, and W23 are connected in series.
  • W31, W32, and W33 are connected in series.
  • W41, W42, and W43 are connected in series.
  • W51, W52, and W53 are connected in series.
  • W61, W62, and W63 are connected in series.
  • W71, W72, and W73 are connected in series.
  • W81, W82, and W83 are connected in series.
  • FIG. 7 schematically shows a plurality of U-phase coils 16 .
  • Each coil 16 is formed in a hexagonal shape when viewed from the thickness direction of the strip member 34 .
  • Each coil 16 has the same configuration as a 3-turn coil in which a conductive wire is wound 3 times.
  • the first turn portion of the coil U11 includes a first straight portion A1 which is inclined toward the other side in the circumferential direction toward the other side in the axial direction, and a first straight portion A1 which extends toward the other side in the axial direction from the first straight portion A1. It has two straight portions A2 and a third straight portion A3 that is inclined to one side in the circumferential direction from the second straight portion A2 toward the other side in the axial direction.
  • the first turn portion of the coil U11 includes a fourth straight portion A4 that is inclined toward the one side in the axial direction from the third straight portion A3, and a fourth straight portion A4 that is inclined toward the one side in the axial direction from the third straight portion A3.
  • the first straight portion A1, the second straight portion A2 and the third straight portion A3 are formed on one side surface 34A (see FIG. 10) of the belt member 34.
  • the fourth linear portion A4, the fifth linear portion A5, and the sixth linear portion A6 are formed on the other side surface 34B (see FIG. 10) of the belt member 34.
  • the third straight portion A3 and the fourth straight portion A4 are electrically connected via vias, through holes, etc. (not shown) passing through the belt member 34 .
  • the portion of the coil U11 formed on one side surface 34A of the belt member 34 is indicated by a solid line.
  • a portion of the coil U11 formed on the other side surface 34B of the band member 34 is indicated by a dashed line.
  • the portions forming the second turn in the coil U11 are the first straight portion B1 which is inclined toward the other side in the circumferential direction from the sixth straight portion A6 of the first turn toward the other side in the axial direction, and the first straight portion B1. and a third straight portion B3 that inclines toward the one side in the circumferential direction from the second straight portion B2 toward the other side in the axial direction.
  • the second turn of the coil U11 is formed by a fourth straight portion B4 that is inclined toward the one side in the axial direction from the third straight portion B3, and a fourth straight portion B4 that is inclined toward the one side in the axial direction from the fourth straight portion B4.
  • It has a fifth straight portion B5 extending toward one side in the direction, and a sixth straight portion B6 inclined toward the other side in the circumferential direction from the fifth straight portion B5 toward the one side in the axial direction.
  • the sixth straight portion A6 and the first straight portion B1 are electrically connected via vias, through holes, etc. (not shown) passing through the band member 34 .
  • the third straight portion B3 and the fourth straight portion B4 are electrically connected via vias, through holes, etc. (not shown) penetrating the band member 34 .
  • the portion forming the third turn in the coil U11 is the first straight portion C1 which is inclined toward the other side in the circumferential direction from the sixth straight portion B6 of the second turn toward the other side in the axial direction, and the first straight portion C1. a second straight portion C2 extending toward the other side in the axial direction, and a third straight portion C3 inclined toward the one side in the circumferential direction from the second straight portion C2 toward the other side in the axial direction.
  • the third turn portion of the coil U11 includes a fourth straight portion C4 that is inclined toward the one side in the axial direction from the third straight portion C3, and a fourth straight portion C4 that is inclined toward the one side in the axial direction.
  • It has a fifth straight portion C5 extending toward one side in the direction, and a sixth straight portion C6 inclined toward the other side in the circumferential direction from the fifth straight portion C5 toward the one side in the axial direction.
  • the sixth straight portion B6 and the first straight portion C1 are electrically connected via vias, through holes, or the like (not shown) penetrating the band member 34 .
  • the third straight portion C3 and the fourth straight portion C4 are electrically connected via vias, through holes, etc. (not shown) passing through the band member 34 .
  • first straight portion B1 to sixth straight portion B6) forming the second turn in the coil U11 are the portions forming the first turn in the coil U11 (first straight portion A1 to sixth straight portion A6). are offset to one side in the circumferential direction.
  • portions (first straight portion C1 to sixth straight portion C6) forming the third turn in the coil U11 are the portions forming the second turn in the coil U11 (first straight portion B1 to sixth straight portion B6). are offset to one side in the circumferential direction.
  • the other coils (U12...U83) that constitute the U phase are also configured in the same manner as the coil U11. In other words, all the coils (U11...U83) forming the U phase have the same configuration.
  • the second linear portions A2, B2, C2 and the fifth linear portions A5, B5, C5 described above may be referred to as vertical portions 36 in some cases.
  • the first straight portions A1, B1, C1 and the sixth straight portions A6, B6, C6 are called one coil end portion 38
  • the third straight portions A3, B3, C3 and the fourth straight portions A4, B4, C4 is sometimes called the other coil end portion 38 .
  • FIG. 8 shows a schematic diagram in which some of the coils U11, etc. and other parts of the coils U12, etc., which constitute the U phase are offset in the axial direction.
  • the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U11 correspond to the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion A2 of the coil U12. They are arranged at the same positions in the circumferential direction as the straight portions C2. That is, the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U11 are connected to the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U12 via the belt member 34. are overlapping.
  • the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U12 are the same in the circumferential direction as the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U13. placed in position. That is, the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U12 are connected to the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U13 via the belt member 34. are overlapping.
  • the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U13 are the same in the circumferential direction as the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U23. placed in position. That is, the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U13 are connected to the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U23 via the belt member 34. are overlapping.
  • the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U23 are the same in the circumferential direction as the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U22. placed in position. That is, the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U23 are connected to the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U22 via the belt member 34. are overlapping.
  • the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U22 are the same in the circumferential direction as the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U21. placed in position. That is, the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U22 are connected to the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U21 via the belt member 34. are overlapping.
  • the coils U11, U12, U13, U23, U22, and U21 described above are arranged in this order on the first round of the wound band member . That is, U11, U12, U13, U23, U22, and U21 are arranged in this order on the side of the wound band member 34 closest to the rotor 12. As shown in FIG.
  • the sixth straight portion C6 of the coil U11 and the sixth straight portion C6 of the coil U12 are connected. Also, the first straight portion A1 of the coil U12 and the first straight portion A1 of the coil U13 are connected. Also, the sixth straight portion C6 of the coil U23 and the sixth straight portion C6 of the coil U22 are connected. Also, the first straight portion A1 of the coil U22 and the first straight portion A1 of the coil U21 are connected.
  • the physical configuration of the coils U11, U12, U13, U23, U22, and U21 is coils wound in one direction (left-handed coils to be described later)
  • the coils U11, U12, U13, U23, U22, and U21 are energized, the coils U12, U23, and U21 are wound in the opposite direction to the coils U11, U13, and U22 (right-handed coils).
  • the coils corresponding to the coils U11, U13, and U22 are called “left-handed coils”
  • the coils corresponding to the coils U12, U23, and U21 are called "right-handed coils” for convenience of explanation.
  • the coils U12, U23, and U21, which are right-handed coils are denoted by lines (bars).
  • left-handed coils and right-handed coils are arranged alternately along the circumferential direction.
  • the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U31 are the same in the circumferential direction as the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U32. placed in position. That is, the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U31 are connected to the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U32 via the belt member 34. are overlapping.
  • the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U32 are the same in the circumferential direction as the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U33. placed in position. That is, the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U32 are connected to the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U33 via the belt member 34. are overlapping.
  • the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U33 are the same in the circumferential direction as the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U43. placed in position. That is, the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U33 are connected to the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U43 via the belt member 34. are overlapping.
  • the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U43 are the same in the circumferential direction as the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U42. placed in position. That is, the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U43 are connected to the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U42 via the belt member 34. are overlapping.
  • the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U42 are the same in the circumferential direction as the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U41. placed in position. That is, the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U42 are connected to the second straight portion A2, the second straight portion B2 and the second straight portion C2 of the coil U41 via the belt member 34. are overlapping.
  • the coils U31, U32, U33, U43, U42, and U41 described above are arranged in this order on the second round of the wound band member . Further, the fifth straight portion A5, the fifth straight portion B5 and the fifth straight portion C5 of the coil U21 arranged on the first round are the second straight portion A2 and the second straight portion of the coil U31 arranged on the second round. It is arranged at the same position in the circumferential direction as the portion B2 and the second straight portion C2.
  • Coils U31, U32, U33, U43, U42, and U41 arranged on the second round of the strip member 34 are coils U11, U12, U13, U23, U22, and U21 arranged on the first round of the strip member 34. and are connected in the same relationship.
  • the coils U51 to U83 are also arranged on the band member 34 in the same relationship as the coils U11 to U43 described above. As a result, the coils U51, U52, U53, U63, U62, and U61 are arranged in this order on the third turn of the wound band member . In addition, the coils U71, U72, U73, U83, U72, and U81 are arranged in this order on the fourth turn of the wound belt member .
  • Coils U51, U52, U53, U63, U62, and U61 arranged on the third round of the strip member 34 are coils U11, U12, U13, U23, U22, and U21 arranged on the first round of the strip member 34. and are connected in the same relationship.
  • Coils U71, U72, U73, U83, U82, and U81 arranged on the fourth round of the strip member 34 are coils U11, U12, U13, U23, U22, and U21 arranged on the first round of the strip member 34. and are connected in the same relationship.
  • the coils V11 to V83 forming the V phase are also arranged on the belt member 34 in the same relationship as the coils U11 to U83 forming the U phase.
  • the coils W11 to W83 forming the W phase are also arranged on the belt member 34 in the same relationship as the coils U11 to U83 forming the U phase.
  • the coils V11 to V83 forming the V phase are connected so that their winding directions are opposite to those of the coils forming the U and W phases.
  • the coils V11 to V83 forming the V phase are arranged offset to one side in the circumferential direction with respect to the coils U11 to U83 forming the U phase. Further, the coils W11 to W83 forming the W phase are arranged offset to one side in the circumferential direction with respect to the coils V11 to V83 forming the V phase.
  • FIG. 10 shows part of the cross section of the belt member 34 and the plurality of coils 16 taken along line AA shown in FIG.
  • the cross section shown in FIG. 10 is a cross section at the end portion of the band member 34 on the other side in the circumferential direction.
  • U11T1, U11T2, U11T3, V11T3, V11T2, V11T1, W11T1, W11T2, and W11T3 are formed on one side surface 34A of the band member 34 in this order.
  • the symbols indicating the respective coils are suffixed with a symbol T1 indicating the first turn, a symbol T2 indicating the second turn, and a symbol T3 indicating the third turn.
  • U11T1 a portion indicating the first turn in the coil U11 is denoted by U11T1
  • U11T2 a portion indicating the second turn in the coil U11
  • U11T3 a portion indicating the third turn in the coil U11 is denoted.
  • the part is labeled U11T3.
  • FIG. 11 shows part of the cross section of the band member 34 and the plurality of coils 16 taken along line AA shown in FIG.
  • the cross section shown in FIG. 11 corresponds to the range indicated by arrow E in FIG.
  • the cross section shown in FIG. 11 is a cross section of a portion adjacent to the cross section shown in FIG. 10 in the circumferential direction.
  • U12T3, U12T2, U12T1, V12T1, V12T2, V12T3, W12T3, W12T2, and W12T1 are formed on one surface 34A side of the belt member 34 in this order.
  • U11T1, U11T2, U11T3, V11T3, V11T2, V11T1, W11T1, W11T2, and W11T3 are formed on the other side surface 34B of the band member 34 in this order.
  • U-phase coils U12, U13, U23 . . . U83, U82, U81
  • V-phase coils V12, V13, V23...V83, V82, V81
  • W-phase coils W12, W13, W23...W83, W82, W81
  • FIG. 12 shows part of a cross section of the band member 34 and the plurality of coils 16 taken along line AA shown in FIG. Note that the cross section shown in FIG. 12 is a cross section at one end of the band member 34 in the circumferential direction.
  • U81T1, U81T2, U81T3, V81T3, V81T2, V81T1, W81T1, W81T2, and W81T3 are formed on the other side surface 34B of the band member 34 in this order.
  • each coil 16 is connected via a connection pattern portion 40 provided on one side of the band member 34 in the axial direction.
  • a portion of the connection pattern portion 40 formed on one surface 34A of the band member 34 is indicated by a solid line.
  • a portion of the connection pattern portion 40 formed on the other side surface 34B of the band member 34 is indicated by a broken line.
  • a connection pattern portion 40 indicated by reference numeral 44 indicates a neutral point.
  • a connection pattern portion 40 indicated by reference numeral 43 indicates a connection portion connected to a control portion (not shown).
  • the connection between the coils 16 and the connection portions (40, 43, 44) connected to the control portion may be performed using bus bars, printed circuit boards, or the like, which are separate members.
  • FIG. 13 shows a part of a cross section obtained by cutting the coil body 32 around which the band member 34 is wound along the radial direction.
  • This cross section is the cross section of the portion corresponding to the vertical portion 36 (see FIG. 7) of each coil 16. As shown in FIG.
  • the vertical portions 36 of the plurality of coils 16 are radially stacked and arranged at regular intervals in the circumferential direction.
  • the first insulating layer 54A or the second insulating layer 54B is interposed between a pair of radially adjacent vertical portions 36.
  • the first insulating layer 54A is the strip member 34 .
  • the second insulating layer 54B is an insulating film formed to cover the coil 16 formed on the belt member 34, and is, for example, an insulating paint.
  • a vertical portion laminated body 56 what is formed by laminating the vertical portions 36 of the plurality of coils 16 in the radial direction.
  • the vertical laminate 56 has a rectangular cross section in which the dimension R1 in the radial direction is larger than the dimension S1 in the circumferential direction in a cross-sectional view cut along the radial direction. Further, in the present embodiment, the dimension S2 in the circumferential direction of the vertical portion 36 constituting the vertical portion laminate 56 is larger than the dimension R2 in the radial direction.
  • FIGS. 14, 15 and 16 a vertical laminate 56 whose radially inner end is U12T3, a vertical laminate 56 whose radially inner end is U12T2, Each vertical laminate 56 is shown with a U12T1 radially inner end.
  • U12T3, U11T1, U32T3, U31T1, U52T3, U51T1, U72T3, and U71T1 are arranged in order toward the radially outer side. are arranged side by side.
  • U12T2, U11T2, U32T2, U31T2, U52T2, U51T2, U72T2, and U71T2 are arranged in order toward the radially outer side. are arranged side by side.
  • U12T1, U11T3, U32T1, U31T3, U52T1, U51T3, U72T1, U71T3 are arranged in order toward the radially outer side. are arranged side by side.
  • the body 56 and the vertical laminate 56 having U12T1 at the radially inner end constitute a U-phase conductor group 46U arranged in this order in the circumferential direction.
  • the circumferential dimension S3 of the radially inner end of the U-phase conductor group 46U is larger than the radial dimension R1 of the vertical laminate 56 forming the U-phase conductor group 46U. set to large dimensions.
  • the vertical sections 36 of the plurality of other coils 16 also constitute the vertical section laminate 56 according to the same rules as above.
  • the V-phase conductor group 46V and the W-phase conductor group 46W are also configured according to the same rule as the U-phase conductor group 46U.
  • the U-phase conductor group 46U, the V-phase conductor group 46V, and the W-phase conductor group 46W are arranged in this order along the circumferential direction.
  • a U-phase coil group 42U, a V-phase coil group 42V, and a W-phase coil group 42U, which constitute a part of the stator 14 A rotating magnetic field is generated in the inner periphery of the stator 14 by switching the energization of the coil group 42W. This causes the rotor 12 to rotate.
  • the coil body 32 includes a belt member 34 formed in a belt shape using an insulating material, and a plurality of coils 16 formed on the belt member 34.
  • the band member 34 is By winding the band member 34 a plurality of times along the circumferential direction, the plurality of coils 16 are arranged at predetermined positions in the circumferential and radial directions.
  • the dimension S3 in the circumferential direction of the radially inner (on the magnet 18 side of the rotor 12) end of each phase conductor group 46U, 46V, 46W is The dimension is set to be larger than the dimension R1 in the radial direction of the vertical portion laminate 56 that constitutes the phase conductor groups 46U, 46V, and 46W.
  • the dimension R1 in the radial direction of the vertical laminate 56 is larger than the dimension S1 in the circumferential direction.
  • the dimension S2 in the circumferential direction of the vertical portion 36 constituting the vertical portion laminate 56 is larger than the dimension R2 in the radial direction.
  • the plurality of U-phase coils 16 are arranged side by side in the circumferential direction, and the physical winding direction of the plurality of U-phase coils 16 is one direction.
  • the plurality of U-phase coils 16 when the plurality of U-phase coils 16 are energized, the U-phase coils 16 that are left-handed coils and the U-phase coils 16 that are right-handed coils are alternately arranged.
  • a plurality of U-phase coils 16 are connected so as to function in the same manner as .
  • the plurality of V-phase coils 16 and the plurality of W-phase coils 16 are similar to the plurality of U-phase coils 16 .
  • the potential difference between the vertical portions 36 laminated in the radial direction in the vertical portion laminated body 56 can be reduced. Specifically, even if the vertical portions 36 having different numbers of turns (T1 to T3) are arranged adjacent to each other in the radial direction, A potential difference can be reduced. As a result, the reliability of the insulation between the radially laminated vertical portions 36 can be improved, and the thicknesses of the first insulating layer 54A and the second insulating layer 54B can be reduced.
  • the coil 16 includes first straight portions A1, B1, C1, second straight portions A2, B2, C2, third straight portions A3, B3, C3, and third straight portions A3, B3, C3.
  • the four straight portions A4, B4, C4, the fifth straight portions A5, B5, C5, and the sixth straight portions A6, B6, C6 are divided into two in the direction orthogonal to the extending direction of each.
  • the portion of the first straight portion A1 that is located inside the coil 16 is referred to as the "first straight portion A1 (inside)", and is located outside the coil 16 in the first straight portion A1.
  • the portion where the straight line is formed will be referred to as "first straight line portion A1 (outside)”.
  • linear portion C6 will be described with the indication of (inner) or (outer) provided at the end of the reference numeral. Also, in each figure, there are places where (inside) or (outside) are omitted in consideration of the visibility of the drawing.
  • the first straight portion A1 (inside) and the first straight portion A1 (outside) are spaced apart via a slit 60 (see FIG. 18) formed therebetween and parallel to each other. extending to
  • the second linear portion A2 (inner) and the second linear portion A2 (outer) are spaced apart via a slit 60 formed therebetween and extend parallel to each other. Further, the second straight portion A2 (inner) and the second straight portion A2 (outer) are connected to the first straight portion A1 (inner) and the first straight portion A1 (outer), respectively.
  • the third linear portion A3 (inner) and the third linear portion A3 (outer) are spaced apart via a slit 60 formed therebetween and extend parallel to each other. Furthermore, the third straight portion A3 (inner) and the third straight portion A3 (outer) are connected to the second straight portion A2 (inner) and the second straight portion A2 (outer), respectively.
  • the fourth linear portion A4 (inside) and the fourth linear portion A4 (outside) are spaced apart via a slit 60 formed therebetween and extend parallel to each other. Further, as shown in FIG. 18, the fourth straight portion A4 (inner) and the fourth straight portion A4 (outer) are connected to the third straight portion A3 (inner) and the third straight portion A3 (outer), respectively.
  • the fifth straight portion A5 (inner) and the fifth straight portion A5 (outer) are spaced apart via a slit 60 formed therebetween and extend parallel to each other. there is Further, the fifth straight portion A5 (inner) and the fifth straight portion A5 (outer) are connected to the fourth straight portion A4 (inner) and the fourth straight portion A4 (outer), respectively.
  • sixth straight portion A6 (inside) and the sixth straight portion A6 (outside) are spaced apart via a slit 60 formed therebetween and extend parallel to each other. Further, the sixth straight portion A6 (inner) and the sixth straight portion A6 (outer) are connected to the fifth straight portion A5 (inner) and the fifth straight portion A5 (outer), respectively.
  • First straight portion B1 (inner), first straight portion B1 (outer), second straight portion B2 (inner), second straight portion B2 (outer), third straight portion B3 (inner), third straight portion B3 (outer), fourth straight portion B4 (inner), fourth straight portion B4 (outer), fifth straight portion B5 (inner), fifth straight portion B5 (outer), sixth straight portion B6 (inner), third 6 straight part B6 (outside) also has first straight part A1 (inside), first straight part A1 (outside), second straight part A2 (inside), second straight part A2 (outside), third straight part A3 ( inside), third straight portion A3 (outside), fourth straight portion A4 (inside), fourth straight portion A4 (outside), fifth straight portion A5 (inside), fifth straight portion A5 (outside), sixth It has the same configuration as the straight portion A6 (inner) and the sixth straight portion A6 (outer).
  • the sixth straight portion C6 (outside) is also the first straight portion A1 (inside), the first straight portion A1 (outside), the second straight portion A2 (inside), the second straight portion A2 (outside), the third straight portion A3 (inner), third straight portion A3 (outer), fourth straight portion A4 (inner), fourth straight portion A4 (outer), fifth straight portion A5 (inner), fifth straight portion A5 (outer),
  • the sixth straight portion A6 (inner) and the sixth straight portion A6 (outer) have the same configuration. Further, the coils 16 (U21 to U
  • first connection portion 62 is a part of the connection portion 43 as an example.
  • the second connection portion 64 is attached to the portion where the sixth straight portion A6 (inside) and the sixth straight portion A6 (outside) are integrally joined, or the band member 34 (see FIG. 7). It is a via extending over the sixth straight portion A6 (inner) and the sixth straight portion A6 (outer).
  • the first straight portion A1 (outside), the second straight portion A2 (outside), the third straight portion A3 (outside), the fourth straight portion A4 (outside), the fifth straight portion A5 (outside) and the sixth straight portion A5 (outside) The path of the straight portion A6 (outside), the first straight portion A1 (inner), the second straight portion A2 (inner), the third straight portion A3 (inner), the fourth straight portion A4 (inner), and the fifth straight portion A5
  • a closed circuit 66 is formed by connecting the (inner) and the sixth straight portion A6 (inner) with the first connecting portion 62 and the second connecting portion 64 .
  • the end of the first straight portion B1 (inner) opposite to the second straight portion B2 (inner) and the end of the first straight portion B1 (outer) opposite to the second straight portion B2 (outer) are connected via the first connection portion 62 .
  • the first connection portion 62 is, for example, a portion where the first straight portion B1 (inner) and the first straight portion B1 (outside) are integrally joined, or attached to the band member 34 (see FIG. 7). It is a via extending over the first straight portion B1 (inside) and the first straight portion B1 (outside).
  • the second connection portion 64 is attached to the portion where the sixth straight portion B6 (inside) and the sixth straight portion B6 (outside) are integrally joined, or the band member 34 (see FIG. 7). It is a via extending over the sixth straight portion B6 (inside) and the sixth straight portion B6 (outside).
  • first straight portion B1 (outside), the second straight portion B2 (outside), the third straight portion B3 (outside), the fourth straight portion B4 (outside), the fifth straight portion B5 (outside) and the sixth straight portion B5 (outside) Path by straight part B6 (outside), first straight part B1 (inner), second straight part B2 (inner), third straight part B3 (inner), fourth straight part B4 (inner), fifth straight part B5
  • a closed circuit 66 is formed by connecting the (inner) and the sixth straight portion B6 (inner) with the first connecting portion 62 and the second connecting portion 64 .
  • first connection portion 62 is attached to the portion where the first straight portion C1 (inner) and the first straight portion C1 (outside) are integrally joined, or the belt member 34 (see FIG. 7). It is a via straddling the first straight portion C1 (inside) and the first straight portion C1 (outside).
  • the second wire connection portion 64 is a part of the wire connection pattern portion 40 as an example.
  • a closed circuit 66 is formed by connecting the (inside) and the sixth straight portion C6 (inside) with the first connection portion 62 and the second connection portion 64 .
  • the closed circuit 66 is formed in each of the first, second, and third turns of the coil 16 . That is, a closed circuit 66 is formed for each turn of the coil 16 .
  • FIG. 19 schematically shows the portion forming the first turn of the coil 16 and the magnet 18 forming part of the rotor 12 .
  • the circumferential pitch from the second straight portion A1 (outer) to the fifth straight portion A5 (inner) is P1 (deg)
  • the N-pole magnet 18 is rotated from one end of the N-pole magnet 18 in the rotation direction to the S-pole magnet.
  • P2 (deg) be the circumferential pitch to the end on one side in the rotational direction of 18 .
  • P1 and P2 are set to the same circumferential pitch.
  • the circumferential pitch P1 from the second straight portion B1 (outer) to the fifth straight portion B5 (inner) and the circumferential pitch P1 from the second straight portion C1 (outer) to the fifth straight portion C5 (inner) are also It is set to the same circumferential pitch as P2.
  • This induced current i1 includes the third linear portion A3 (inner), the second linear portion A2 (inner), the first linear portion A1 (inner), the first connection portion 62, the first linear portion A1 (outer), the second It flows through the straight portion A2 (outside) and the third straight portion A3 (outside) in this order.
  • the induced current generated in the coil 16 by the S pole magnet 18 passing over the coil 16 is indicated by an arrow i2.
  • the induced current i2 includes the fourth linear portion A4 (inner), the fifth linear portion A5 (inner), the sixth linear portion A6 (inner), the second connection portion 64, the sixth linear portion A6 (outer), the fifth linear portion A6 It flows through the straight portion A5 (outside) and the fourth straight portion A4 (outside) in this order.
  • the induced current i1 and the induced current i2 flowing through the coil 16 flow so as to cancel each other out. That is, the electromotive force causing the induced current i1 and the electromotive force causing the induced current i2 cancel each other out.
  • the induced current i1 and the induced current i2 cancel each other out, and the resultant current of the induced current flowing in the coil 16 is i3 is almost zero.
  • the motor 10 of the present embodiment by dividing the plurality of linear portions into two, the facing area with the magnet 18 is reduced, and the magnet 18 passes over the coil 16, causing the coil 16 to generate Locally induced currents can be reduced.
  • the combined current i3 of the induced currents generated by the passage of the magnet 18 over the coil 16 in the closed circuit 66 formed by dividing the plurality of linear portions into two can be made substantially zero. This suppresses loss due to induced current. As a result, it is possible to improve the torque while suppressing an increase in the size of the motor 10 .
  • the heat generation of the coil 16 can be suppressed. Thereby, the motor 10 with low heat generation can be obtained.
  • a closed circuit 66 is formed in each of the first, second, and third turns of the coil 16 .
  • the induced current can be canceled for each turn, the ends of the coils 16 on one side can be connected in parallel, and the wire connection and neutral point connection between the coils 16 can be facilitated.
  • the motor 48 of the present embodiment has the configuration described above except that one closed circuit 66 is formed for one coil 16. is configured in the same manner as the motor 10 of the first embodiment.
  • the induced current i1 and the induced current i2 flowing through the coil 16 flow so as to cancel each other out.
  • loss due to induced current is suppressed, and torque can be improved while suppressing an increase in the size of the motor 48 .
  • one closed circuit 66 is formed for one coil 16 . Thereby, the induced current can be canceled for each coil 16 .
  • the motor of this embodiment has a configuration in which one closed circuit 66 is formed for three coils 16 connected in series. It is configured in the same manner as the motor 10 of the first embodiment described above.
  • the coils 16 (U21 to U83, V11 to V83, W11 to W83), which are not shown, have the same relationship as the coils 16 (U11 to U13).
  • each part of the wiring pattern portion 40 is connected to the one side surface 34A and the other side surface of the band member 34 (see FIG. 7 etc.) through the vias 70. 34B is appropriately formed.
  • the induced current i1 and the induced current i2 flowing through the coil 16 flow so as to cancel each other out.
  • the double arrows indicating the induced current respectively indicate the induced current flowing on the surface 34A on one side of the band member 34 and the induced current flowing on the surface 34B on the other side.
  • one closed circuit 66 is formed for a plurality of coils 16 . Thereby, the induced current can be canceled for each of the plurality of coils 16 .
  • the motor of this embodiment is configured in the same manner as the motor of the third embodiment described above, except that the configuration of the connection pattern portion 40 is different.
  • the sixth straight portion C6 (outside) of the first coil 16 (U11) and the sixth straight portion C6 (inside) of the second coil 16 (U12) are the connection pattern portions. 40. Also, the sixth straight portion C6 (inner) of the first coil 16 (U11) and the sixth straight portion C6 (outer) of the second coil 16 (U12) are connected via the connection pattern portion 40. ing. Also, the first straight portion C1 (outside) of the second coil 16 (U12) and the first straight portion C1 (inside) of the third coil 16 (U13) are connected via the connection pattern portion 40. ing.
  • connection pattern portion 40 has no via 70 (see FIG. 29).
  • the induced current i1 and the induced current i2 flowing through the coil 16 flow so as to cancel each other out.
  • loss due to induced current is suppressed, and torque can be improved while suppressing an increase in the size of the motor.
  • an outer coil 74 that is a part of the coil 16 is formed by the (outer), the fifth straight portion C5 (outer), and the sixth straight portion C6 (outer).
  • an inner coil 76 which is another part of the coil 16, is formed by (inner), the fifth straight portion C5 (inner), and the sixth straight portion C6 (inner).
  • the inner coil 76 is arranged inside the outer coil 74 .
  • the induced current i1 and the induced current i2 flowing through the outer coil 74 and the inner coil 76 flow so as to cancel each other out. become.
  • loss due to induced current is suppressed, and torque can be improved while suppressing an increase in the size of the motor 72 .
  • one closed circuit 66 is formed for the pair of outer coil 74 and inner coil 76 .
  • the induced current can be canceled for each pair of outer coil 74 and inner coil 76 .
  • the fourth straight portion A4 (inner) and the fourth straight portion A4 (outer) are the third straight portion A3 (outer) and the third straight portion They are connected to A3 (inside).
  • the first straight portion B1 (inner) and the first straight portion B1 (outer) are connected to the sixth straight portion A6 (outer) and the sixth straight portion A6 (inner), respectively.
  • the fourth straight portion B4 (inner) and the fourth straight portion B4 (outer) are the third straight portion A3 (outer) and the third straight portion A3 (inner). are connected to each other.
  • the first straight portion C1 (inner) and the first straight portion C1 (outer) are connected to the sixth straight portion B6 (outer) and the B-th straight portion A6 (inner), respectively. That is, in the coil 16 of the present embodiment, the relationship of "(inside)" and “(outside)” is exchanged at the portion where the path of the coil 16 is folded back from one side in the axial direction to the other side in the axial direction, and the path of the coil 16 has an axial In the portion folded back from the other direction side to the one side, the relationship of "(inside)" and "(outside)” is reversed.
  • the axial positions of the portions of the path of the coil 16 that are folded back from one side to the other side in the axial direction are the same.
  • the axial positions of the portions of the path of the coil 16 that are folded back from the other side in the axial direction to the one side are the same.
  • the axial position of the portion folded back to the straight portion C4 (outside) is arranged at the same axial position.
  • the axial position of the portion folded back from the sixth straight portion A6 (outside) to the first straight portion B1 (inner) and the portion folded back from the sixth straight portion A6 (inner) to the first straight portion B1 (outside) , the axial position of the portion folded back from the sixth straight portion B6 (outside) to the first straight portion C1 (inside), and the sixth straight portion B6 (inside) to the first straight portion C1 (outside) is arranged at the same axial position as the axial position of the portion that is folded back.
  • the sixth straight portion C6 (inside) of the coil 16 (U13) forming the U phase, the sixth straight portion C6 (inside) of the coil 16 (V13) forming the V phase, The sixth straight portion C6 (inside) of the coil 16 (W13) that constitutes the W phase is connected to each other by the neutral point 44 .
  • the sixth linear portion C6 (outside) of the coil 16 (U13) forming the U phase, the sixth linear portion C6 (outside) of the coil 16 (V13) forming the V phase, and the coil forming the W phase 16 (W13) and the sixth straight portion C6 (outside) are connected to each other by a neutral point 44. As shown in FIG.
  • a path including the portion A1 (inside) to the sixth straight portion C6 (outside) is connected by the U-phase first connection portion 62, the V-phase first connection portion 62, and the W-phase first connection portion 62.
  • a closed circuit 66 is formed. That is, when viewed from the U-phase, the V-phase first connection portion 62 and the W-phase first connection portion 62 function as the second connection portion 64 .
  • a closed circuit 66 is formed by connecting the first connecting portion 62 of the V phase, the first connecting portion 62 of the U phase, and the first connecting portion 62 of the W phase. That is, when viewed from the V-phase, the U-phase first connection portion 62 and the W-phase first connection portion
  • the coils 16 (U21 to U83, V21 to V83, W21 to W83) not shown also have the same relationship as the coils 16 (U11 to U13, V11 to V13, W11 to W13).
  • the induced current iU flowing in the U-phase coil 16 is 1, and the induced current iV flowing in the V-phase coil 16 and the induced current iW flowing in the W-phase coil 16 are each -0.5. Then, the induced current iU flowing in the U-phase coil 16 is canceled by the induced current iV flowing in the V-phase coil 16 and the induced current iW flowing in the W-phase coil 16 .
  • the combined current i3 of the induced currents flowing through the coils 16 of each phase is approximately zero. As a result, loss due to induced current is suppressed, and torque can be improved while suppressing an increase in the size of the motor.
  • the axial positions of the portions of the path of the coil 16 that are folded back from one side to the other side in the axial direction are the same.
  • the axial positions of the portions of the path of the coil 16 that are folded back from the other side in the axial direction to the one side are the same.
  • the motor of this embodiment has a configuration in which the configuration of the motor 72 of the fifth embodiment and the configuration of the motor of the sixth embodiment are combined.
  • the first coil 78 and the second coil 80 corresponding to the outer coil 74 and the inner coil 76 in the motor 72 of the fifth embodiment have the same shape and dimensions.
  • the second coil 80 is offset from the first coil 78 to one side in the circumferential direction.
  • the induced current iU flowing in the U-phase first coil 78 and the second coil 80 is changed to the induced current iV and W flowing in the V-phase first coil 78 and the second coil 80 It can be canceled by the induced current iW flowing in the first coil 78 and the second coil 80 of the phase.
  • loss due to induced current is suppressed, and torque can be improved while suppressing an increase in the size of the motor.
  • the number of coils 16 forming the U phase is an even number. That is, the number of the plurality of coils 16 forming the U phase is 2n (n is a natural number). Note that n is 3 in this embodiment.
  • the six coils 16 forming the U-phase are called the first coil 16 to the sixth coil 16 in order from the other side in the circumferential direction to the one side.
  • One end of the 2m ⁇ 1-th coil 16, counting from the side opposite to the neutral point 44, of the plurality of coils 16 constituting the U phase is connected via the first connection portion 62, One end of the 2mth coil 16 is connected through the second connection portion 64 . Also, the other end of the 2m-1th coil 16 and the other end of the 2mth coil 16 are connected. Note that m is a natural number and is a number that satisfies m ⁇ n. As a result, one closed circuit 66 is formed for two coils 16 that constitute the U phase and are electrically continuous.
  • each coil 16 that constitutes the U phase has the same configuration as the coil 16 of the motor of the sixth embodiment.
  • the first straight portion A1 (outer) to sixth straight portion C6 (inner) of the first coil 16 and the sixth straight portion C6 (outer) to first straight portion A1 (inner) of the second coil 16 are Path including and first straight portion A1 (inner) to sixth straight portion C6 (outer) of first coil 16 and sixth straight portion C6 (inner) to first straight portion A1 (outer) of second coil 16
  • a closed circuit 66 is formed by connecting a path including and by a first connection portion 62 and a second connection portion 64 .
  • first straight portion A1 (outer) to sixth straight portion C6 (inner) of the third coil 16 and the sixth straight portion C6 (outer) to first straight portion A1 (inner) of the fourth coil 16 are Path including and first straight portion A1 (inner) to sixth straight portion C6 (outer) of third coil 16 and sixth straight portion C6 (inner) to first straight portion A1 (outer) of fourth coil 16
  • a closed circuit 66 is formed by connecting a path including and by a first connection portion 62 and a second connection portion 64 .
  • first straight portion A1 (outer) to sixth straight portion C6 (inner) of the fifth coil 16 and the sixth straight portion C6 (outer) to first straight portion A1 (inner) of the sixth coil 16 are Path including and first straight portion A1 (inner) to sixth straight portion C6 (outer) of fifth coil 16 and sixth straight portion C6 (inner) to first straight portion A1 (outer) of sixth coil 16
  • a closed circuit 66 is formed by connecting a path including and by a first connection portion 62 and a second connection portion 64 .
  • the plurality of coils 16 forming the V phase and the plurality of coils 16 forming the W phase are connected in the same manner as the plurality of coils 16 forming the U phase.
  • one closed circuit 66 is formed for two coils 16 of the same phase and adjacent in the circumferential direction.
  • the induced current can be canceled every two coils 16 .
  • loss due to induced current is suppressed, and torque can be improved while suppressing an increase in the size of the motor 82 .
  • FIG. 44 shows a plurality of coils 16 that form the U phase in the motor of this embodiment.
  • the number of coils 16 forming the U phase is an odd number. That is, the number of the plurality of coils 16 forming the U phase is 2n+1 (n is a natural number). Note that n is 2 in this embodiment.
  • the five coils 16 forming the U-phase are called the first coil 16 to the fifth coil 16 in order from the other side in the circumferential direction to the one side.
  • One end of the 2m ⁇ 1-th coil 16, counting from the side opposite to the neutral point 44, of the plurality of coils 16 constituting the U phase is connected via the first connection portion 62, One end of the 2mth coil 16 is connected through the second connection portion 64 .
  • m is a natural number and is a number that satisfies m ⁇ n.
  • one closed circuit 66 is formed for the electrically continuous first coil 16 and second coil 16, and the electrically continuous third coil 16 and fourth coil 16 are closed.
  • a single closed circuit 66 is formed with respect thereto.
  • the arrangement and connection of the first to fifth coils 16 to 16 are the same as those of the motor 82 of the eighth embodiment, except for the parts described later.
  • the sixth straight portion C6 (inside) of the fifth coil 16 forming the U phase, the sixth straight portion C6 (inside) of the fifth coil 16 forming the V phase, The sixth straight portion C6 (inside) of the fifth coil 16 that constitutes the W phase is connected to each other by the neutral point 44 .
  • the sixth straight portion C6 (outside) of the 6th coil 16 is connected to each other by the neutral point 44 .
  • the path including the first straight portion A1 (inside) to the sixth straight portion C6 (outside) of the coil 16 is a U-phase first connection portion 62, a V-phase first connection portion 62, and a W-phase first connection portion.
  • a closed circuit 66 connected with the portion 62 is formed. That is, when viewed from the U-phase, the V-phase first connection portion 62 and the W-phase first connection portion 62 function as the second connection portion 64 .
  • the path including the first straight portion A1 (outer) to the sixth straight portion C6 (inner) of the fifth coil 16 constituting the V phase and the first straight portion A1 of the fifth coil 16 constituting the V phase is connected by a V-phase first connection portion 62, a U-phase first connection portion 62, and a W-phase first connection portion 62.
  • a circuit 66 is formed. That is, when viewed from the V-phase, the U-phase first connection portion 62 and the W-phase first connection portion 62 function as the second connection portion 64 .
  • the path including the first linear portion A1 (outer) to the sixth linear portion C6 (inner) of the fifth coil 16 constituting the W phase and the first linear portion A1 of the fifth coil 16 constituting the W phase is connected by a W-phase first connection 62, a U-phase first connection 62, and a V-phase first connection 62.
  • a circuit 66 is formed. That is, when viewed from the W phase, the U-phase first connection portion 62 and the V-phase first connection portion 62 function as the second connection portion 64 .
  • the induced current in the first to fourth coils 16 of each phase, can be canceled every two coils 16 of the same phase and adjacent in the circumferential direction. .
  • the induced current iU flowing in the fifth coil 16 of one phase U phase in FIG. 45
  • V phase and W phase in FIG. 45 can be changed to the fifth coil 16 of the other two phases (V phase and W phase in FIG. 45).
  • iV, iW flowing in the coils 16 of As a result, loss due to induced current is suppressed, and torque can be improved while suppressing an increase in the size of the motor.
  • the predetermined phase coils 16 formed in one layer and the predetermined phase coils 16 formed in the other layer are They are arranged radially superimposed while being offset in the circumferential direction.
  • each coil 16 arranged in the second layer is arranged offset by an angle P3 to the other side in the circumferential direction with respect to each coil 16 arranged in the first layer.
  • Each coil 16 arranged in the third layer is arranged offset by an angle P3 to the other side in the circumferential direction with respect to each coil 16 arranged in the second layer.
  • Each coil 16 arranged in the fourth layer is arranged offset by an angle P3 to the other side in the circumferential direction with respect to each coil 16 arranged in the third layer.
  • the coil 16 may be configured to be divided through the slits 60 described above, or may be configured not to be divided (a configuration without the slits 60). Note that the drawings of this embodiment show a configuration without the slit 60 .
  • FIG. 47 shows three U-phase coils 16 arranged in the first layer and connected in series and three U-phase coils 16 arranged in the second layer and connected in series. are shown axially offset. As shown in this figure, the other end of the three U-phase coils 16 arranged in the first layer and connected in series and the other end of the three U-phase coils 16 arranged in the second layer and connected in series. The other ends of the three U-phase coils 16 are connected in parallel to form a first connection portion 62 .
  • the V-phase and W-phase (not shown) have the same relationship.
  • One end of the three U-phase coils 16 arranged in the first layer and connected in series is connected to the neutral point of the other phase.
  • neutral point of the other phase means one end of the three V-phase coils 16 arranged in the first layer and connected in series, as shown in FIG. and one end of the three W-phase coils 16 arranged in the first layer and connected in series.
  • One end of the three U-phase coils 16 arranged in the second layer and connected in series is connected to the neutral point of the other phase.
  • the neutral point of the other phase referred to here is one end of the three V-phase coils 16 arranged in the second layer and connected in series, as shown in FIG. and one end of three W-phase coils 16 arranged in the second layer and connected in series.
  • a closed circuit 66 connected by the U-phase first connection portion 62, the V-phase first connection portion 62, and the W-phase first connection portion 62 is formed. That is, when viewed from the U-phase, the V-phase first connection portion 62 and the W-phase first connection portion 62 function as the second connection portion 64 . When viewed from the V-phase, the U-phase first connection portion 62 and the W-phase first connection portion 62 function as a second connection portion 64 . When viewed from the W-phase, the U-phase first connection portion 62 and the V-phase first connection portion 62 function as a second connection portion 64 .
  • the induced current iU flowing in the U-phase coils 16 of the first and second layers is changed to the induction current iU flowing in the V-phase coils 16 of the first and second layers. It can be canceled by the current iV and the induced current iW flowing in the W-phase coils 16 of the first and second layers.
  • the first to fourth layers are configured in the same relationship, the second and third layers, the third and fourth layers, and the fourth and first layers of the coils 16 of each phase can cancel the induced current flowing through As a result, loss due to induced current is suppressed, and torque can be improved while suppressing an increase in the size of the motor.
  • the predetermined phase coil 16 formed in one layer and the predetermined phase coil 16 formed in the other layer are radially overlapped while being offset in the circumferential direction. are arranged.
  • the rotation of the motor 84 (rotation of the rotor 12) can be smoothed, and the motor 84 can be made quiet.
  • the offset angle P3 of the coil 16 may be constant or different between the layers. It also includes an unintentional offset angle due to manufacturing variations in forming the coil body 32 .
  • each part of the coil 16 is divided into two via the slit 60
  • the present disclosure is not limited to this.
  • each part of the coil 16 may be divided into four or more parts via the slits 60 .
  • the plurality of coils 16 on the belt member 34 are connected by star connection, but they may be connected by delta connection.
  • the number of poles, the number of coils, the number of phases, the number of coils in series, the number of parallel lines, etc. of the motor 10 or the like may be appropriately selected according to the application of the motor 10 or the like.
  • the configuration of the motor 10 and the like may be applied to a generator.
  • the configuration of the motor 10 and the like can also be applied to an outer rotor type brushless motor in which the rotor 12 is arranged radially outside the stator 14 .
  • the configuration of the present disclosure can also be applied to a rotor configured including the coil body 32 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

コイル体(32)は、絶縁性の材料を用いて帯状に形成されていると共に周方向に巻かれた帯部材と、導電性の材料を用いて帯部材上に形成されていると共に周方向に沿って並んだ状態で配置された複数のコイル(16)と、を備えている。複数のコイル(16)は、電流が流れる複数の経路を有しかつ複数の経路を含む閉回路(66)を有する。また、コイル体(32)は、第1結線部(62)及び第2結線部(64)を有する。第1結線部(62)は、閉回路(66)の一部を構成すると共に、複数の経路間を結線する。第2結線部(64)は、閉回路(66)の他の一部を構成すると共に、マグネット(18)が周方向に移動することに伴う電磁誘導により閉回路(66)内に流れる電流が閉回路(66)内で打ち消されるように複数の経路間を結線する。

Description

コイル体、電機子及び回転電機 関連出願の相互参照
 本出願は、2021年12月20日に出願された日本出願番号2021-206305号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、コイル体、電機子及び回転電機に関する。
 下記特許文献1には、回転電機の電機子の一部を構成するコイル体が開示されている。この文献に記載されたコイル体は、第1導電円筒体と、第2導電円筒体と、第1導電円筒体と第2導電円筒体との間に配置された電気絶縁体と、を備えている。また、コイル体の第1導電円筒体は、円筒体の軸線方向に延びると共に周方向に互いに間隔を空けて隣接して配置された複数の第1導電帯を備えている。また、第2導電円筒体は、円筒体の軸線方向に延びると共に周方向に互いに間隔を空けて隣接して配置された複数の第2導電帯を備えている。そして、複数の第1導電帯と複数の第2導電帯とは電気絶縁体によって電気的に絶縁されている。このように構成することで、コイル体の電気的性能が損なわれることを抑制しつつ、コイル体の構成の単純化や低コスト化等が図られている。
特開2017-070140号公報
 上記特許文献のようにコイル体を有するモータには、体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図ることが望まれる。
 本開示は、体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図ることができるコイル体、電機子及び回転電機を得ることを目的とする。
 本開示の第一の態様において、コイル体は、絶縁性の材料を用いて帯状に形成されていると共に周方向に巻かれた帯部材と、導電性の材料を用いて前記帯部材上に形成されていると共に周方向に沿って並んだ状態で配置され、電流が流れると共に閉回路の一部を形成する複数の経路を有する複数のコイルと、前記閉回路の一部を構成すると共に、複数の前記経路間を結線する第1結線部と、前記閉回路の他の一部を構成すると共に、マグネットが周方向に移動することに伴う電磁誘導により前記閉回路内に流れる電流が該閉回路内で打ち消されるように複数の前記経路間又は複数の前記コイル間を結線する第2結線部と、を備えている。電機子は、このコイル体を含んで構成されている。回転電機は、この電機子を含んで構成された固定子及び回転子の一方と、前記コイル体と径方向に対向して配置されたマグネットを有する固定子及び回転子の他方と、を備えている。
 この様に構成することで、体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図ることができる。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、第1実施形態のモータを軸方向に沿って切断した断面を示す断面図であり、 図2は、第1実施形態のモータを径方向に沿って切断した断面を示す断面図であり、 図3は、コイル体を模式的に示す斜視図であり、 図4は、巻かれた状態の帯部材を模式的に示す斜視図であり、 図5は、スター結線を説明する図であり、 図6は、複数のコイルの接続を示す図であり、 図7は、コイルを模式的に示す図であり、 図8は、U相を構成する一部のコイルと他の一部のコイルとを、軸方向にオフセットさせた模式図であり、 図9は、展開したコイル体を示す図であり、 図10は、コイル体の一部を示す断面図であり、 図11は、コイル体の一部を示す断面図であり、 図12は、コイル体の一部を示す断面図であり、 図13は、コイル体を径方向に沿って切断した断面を示す断面図であり、 図14は、鉛直部積層体を示す断面図であり、 図15は、鉛直部積層体を示す断面図であり、 図16は、鉛直部積層体を示す断面図であり、 図17は、第1実施形態のモータの一部のコイルを模式的に示す図であり、 図18は、コイルの軸方向他方側の端部を拡大して示す図であり、 図19は、N極のマグネットの通過に伴いコイルに生じる誘導電流を模式的に示した図であり、 図20は、N極のマグネットの通過に伴い閉回路に生じる誘導電流を模式的に示した図であり、 図21は、S極のマグネットの通過に伴いコイルに生じる誘導電流を模式的に示した図であり、 図22は、S極のマグネットの通過に伴い閉回路に生じる誘導電流を模式的に示した図であり、 図23は、コイルに生じる誘導電流が打ち消される態様を模式的に示した図であり、 図24は、閉回路に生じる誘導電流が打ち消される態様を模式的に示した図であり、 図25は、各誘導電流及び合成電流を示すグラフであり、 図26は、第2実施形態のモータの一部のコイルを模式的に示す図であり、 図27は、コイルに生じる誘導電流が打ち消される態様を模式的に示した図であり、 図28は、閉回路に生じる誘導電流が打ち消される態様を模式的に示した図であり、 図29は、第3実施形態のモータの一部のコイルを模式的に示す図であり、 図30は、閉回路に生じる誘導電流が打ち消される態様を模式的に示した図であり、 図31は、第4実施形態のモータの一部のコイルを模式的に示す図であり、 図32は、閉回路に生じる誘導電流が打ち消される態様を模式的に示した図であり、 図33は、第5実施形態のモータの一部のコイルを模式的に示す図であり、 図34は、コイルに生じる誘導電流が打ち消される態様を模式的に示した図であり、 図35は、閉回路に生じる誘導電流が打ち消される態様を模式的に示した図であり、 図36は、第6実施形態のモータのコイルを模式的に示す図であり、 図37は、第6実施形態のモータの一部のコイルを模式的に示す図であり、 図38は、第6実施形態のモータの一部のコイルの中性点における結線を模式的に示す図であり、 図39は、閉回路に生じる誘導電流が打ち消される態様を模式的に示した図であり、 図40は、第7実施形態のモータの一部のコイルを模式的に示す図であり、 図41は、閉回路に生じる誘導電流が打ち消される態様を模式的に示した図であり、 図42は、第8実施形態のモータの一部のコイルを模式的に示す図であり、 図43は、コイルに生じる誘導電流が打ち消される態様を模式的に示した図であり、 図44は、第9実施形態のモータの一部のコイルを模式的に示す図であり、 図45は、閉回路に生じる誘導電流が打ち消される態様を模式的に示した図であり、 図46は、第10実施形態のモータのコイル体の断面を模式的に示した図であり、 図47は、第10実施形態のモータの一部のコイルを模式的に示す図であり、 図48は、閉回路に生じる誘導電流が打ち消される態様を模式的に示した図であり。 図49は、第11実施形態のモータのコイルを模式的に示す図である。
(第1実施形態)
 図1~図25を用いて本開示の第1実施形態に係るモータ10について説明する。なお、図中に適宜示す矢印Z方向、矢印R方向及び矢印C方向は、後述するロータ12の回転軸方向一方側、回転径方向外側及び回転周方向一方側をそれぞれ示すものとする。また、以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、ロータ12の回転軸方向、回転径方向、回転周方向を示すものとする。また、本実施形態のモータ10及び後述する各実施形態のモータは、回転電機の一例である。
 図1及び図2に示されるように、本実施形態のモータ10は、回転子としてのロータ12が電機子及び固定子としてのステータ14の径方向内側に配置されたインナロータ型のブラシレスモータである。なお、図1及び図2に示された図は、一例として示したモータ10等の図であり、後の説明とコイル16の数やマグネット18の数、細部の形状が互いに一致していない箇所がある。
 ロータ12は、一対のベアリング20を介して回転可能に支持された回転軸22と、遊底円筒状に形成されていると共に回転軸22に固定されたロータコア24と、ロータコア24の径方向外側の面に固定された複数のマグネット18と、を含んで構成されている。
 ロータコア24は、円筒状に形成されていると共に回転軸22が圧入等により固定される第1円筒部24Aと、第1円筒部24Aの径方向外側に配置されていると共に円筒状に形成された第2円筒部24Bと、第1円筒部24Aの軸方向一方側の端部と第2円筒部24Bの軸方向一方側の端部とを径方向につなぐ円板状の接続板部24Cと、を備えている。第2円筒部24Bの径方向外側の面である外周面は、周方向に沿って円筒面状に形成されている。この第2円筒部24Bの外周面には、後述するマグネット18が固定されている。
 複数のマグネット18は、固有保磁力Hcが400[kA/m]以上かつ残留磁束密度Brが1.0[T]以上の磁性化合物を用いて形成されている。一例として、本実施形態のマグネット18は、NdFe11TiN、NdFe14B、SmFe17、FeNi等の磁性化合物を用いて形成されている。また、複数のマグネット18が、ロータコア24の第2円筒部24Bの外周面に固定されている。また、径方向外側の面がN極とされたマグネット18と径方向外側の面がS極とされたマグネット18とは、周方向に交互に配列されている。なお、マグネット18の数は、モータ10に要求される出力等を考慮して適宜設定すればよい。
 ステータ14は、環状に形成された電機子コアとしてのステータコア26と、ステータコア26に接着や嵌合等により取付けられたインシュレータ28と、ステータコア26にインシュレータ28を介して取付けられたコイル体32と、を備えている。図1~図3に示されるように、本実施形態のステータ14は、コイル体32の一部を構成するコイル16の内部にステータコア26の一部が配置されないティースレス構造となっている。
 図1及び図2に示されるように、ステータコア26は、鋼材等の軟磁性材料を用いて環状に形成されている。このステータコア26は、ロータ12と同軸上に配置されており、ステータコア26の軸方向の中心位置とロータコア24に固定された複数のマグネット18の軸方向の中心位置とは軸方向に一致している。
 図1に示されるように、インシュレータ28は、一例として絶縁性の材料である樹脂を用いて形成されている。このインシュレータ28は、当該インシュレータ28がステータコア26に取付けられた状態においてステータコア26の径方向内側の面を覆っている。なお、図2においては、インシュレータ28の図示を省略している。
 図3に示されるように、本実施形態のコイル体32は、絶縁性の材料を用いて帯状に形成された帯部材34と、帯部材34上に形成された複数のコイル16と、を含んで構成されている。
 図4に示されるように、帯部材34は、軸方向を短手方向とすると共に軸方向と直交する方向を長手方向とする長方形状に形成されている。この帯部材34の厚みは、当該帯部材34を周方向に湾曲させることが可能な程度の厚みに設定されている。本実施形態では、単一の帯部材34が周方向に沿って複数回巻かれた状態で、当該帯部材34が円筒状になっている。なお、本実施形態では、帯部材34の大部分が、径方向に4層となっている。また、コイル体32は、環状に巻かれた複数の帯部材34によって構成されていてもよい。例えば、コイル体32は、4個の帯部材34によって構成されており、4個の帯部材34の内外径を互いに異ならせた構成とする。そして、一の帯部材34が他の帯部材34の径方向内側に配置されることで、径方向に4層となっているコイル体32が形成されるようにしてもよい。
 図3に示されるように、複数のコイル16は帯部材34上に形成されている。そして、図3及び図4に示されるように、帯部材34が周方向に沿って複数回巻かれることで、複数のコイル16が周方向及び径方向の所定の位置に配置されるようになっている。
 ここで、本実施形態では、図5に示されるように、U相を構成する複数のコイル16(U相のコイル群42U)と、V相を構成する複数のコイル16(V相のコイル群42V)と、W相を構成する複数のコイル16(W相のコイル群42W)と、がスター結線で結線されている。具体的には、図6に示されるように、U相のコイル群42Uを構成する24個のコイル16と、V相のコイル群42Vを構成する24個のコイル16と、W相のコイル群42Wを構成する24個のコイル16と、がスター結線で結線されている。
 ここで、U相のコイル群42Uを構成する24個のコイル16に、U11、U12、U13、U21、U22、U23、U31、U32、U33、U41、U42、U43、U51、U52、U53、U61、U62、U63、U71、U72、U73、U81、U82、U83の番号をそれぞれ付けることにする。
 また、V相のコイル群42Vを構成する24個のコイル16に、V11、V12、V13、V21、V22、V23、V31、V32、V33、V41、V42、V43、V51、V52、V53、V61、V62、V63、V71、V72、V73、V81、V82、V83の番号をそれぞれ付けることにする。
 さらに、W相のコイル群42Wを構成する24個のコイル16に、W11、W12、W13、W21、W22、W23、W31、W32、W33、W41、W42、W43、W51、W52、W53、W61、W62、W63、W71、W72、W73、W81、W82、W83の番号をそれぞれ付けることにする。
 なお、以下の説明においては、特定のコイル16をコイル番号のみで示す場合がある。
 U11と、U12と、U13とは、直列で結線されている。また、U21と、U22と、U23とは直列で結線されている。また、U31と、U32と、U33とは直列で結線
されている。また、U41と、U42と、U43とは直列で結線されている。また、U51と、U52と、U53とは直列で結線されている。また、U61と、U62と、U63とは直列で結線されている。また、U71と、U72と、U73とは直列で結線されている。また、U81と、U82と、U83とは直列で結線されている。
 また、U11においてU12と結線されている側とは反対側の端部と、U21においてU22と結線されている側とは反対側の端部と、U31においてU32と結線されている側とは反対側の端部と、U41においてU42と結線されている側とは反対側の端部と、U51においてU52と結線されている側とは反対側の端部と、U61においてU62と結線されている側とは反対側の端部と、U71においてU72と結線されている側とは反対側の端部と、U81においてU82と結線されている側とは反対側の端部とは、互いに結線されている。
 V11と、V12と、V13とは、直列で結線されている。また、V21と、V22と、V23とは直列で結線されている。また、V31と、V32と、V33とは直列で結線されている。また、V41と、V42と、V43とは直列で結線されている。また、V51と、V52と、V53とは直列で結線されている。また、V61と、V62と、V63とは直列で結線されている。また、V71と、V72と、V73とは直列で結線されている。また、V81と、V82と、V83とは直列で結線されている。
 また、V11においてV12と結線されている側とは反対側の端部と、V21においてV22と結線されている側とは反対側の端部と、V31においてV32と結線されている側とは反対側の端部と、V41においてV42と結線されている側とは反対側の端部と、V51においてV52と結線されている側とは反対側の端部と、V61においてV62と結線されている側とは反対側の端部と、V71においてV72と結線されている側とは反対側の端部と、V81においてV82と結線されている側とは反対側の端部とは、互いに結線されている。
 W11と、W12と、W13とは、直列で結線されている。また、W21と、W22と、W23とは直列で結線されている。また、W31と、W32と、W33とは直列で結線されている。また、W41と、W42と、W43とは直列で結線されている。また、W51と、W52と、W53とは直列で結線されている。また、W61と、W62と、W63とは直列で結線されている。また、W71と、W72と、W73とは直列で結線されている。また、W81と、W82と、W83とは直列で結線されている。
 また、W11においてW12と結線されている側とは反対側の端部と、W21においてW22と結線されている側とは反対側の端部と、W31においてW32と結線されている側とは反対側の端部と、W41においてW42と結線されている側とは反対側の端部と、W51においてW52と結線されている側とは反対側の端部と、W61においてW62と結線されている側とは反対側の端部と、W71においてW72と結線されている側とは反対側の端部と、W81においてW82と結線されている側とは反対側の端部とは、互いに結線されている。
 U13においてU12と結線されている側とは反対側の端部と、V13においてV12と結線されている側とは反対側の端部と、W13においてW12と結線されている側とは反対側の端部とは、互いに結線されている。
 U23においてU22と結線されている側とは反対側の端部と、V23においてV22と結線されている側とは反対側の端部と、W23においてW22と結線されている側とは反対側の端部とは、互いに結線されている。
 U33においてU32と結線されている側とは反対側の端部と、V33においてV32と結線されている側とは反対側の端部と、W33においてW32と結線されている側とは反対側の端部とは、互いに結線されている。
 U43においてU42と結線されている側とは反対側の端部と、V43においてV42と結線されている側とは反対側の端部と、W43においてW42と結線されている側とは反対側の端部とは、互いに結線されている。
 U53においてU52と結線されている側とは反対側の端部と、V53においてV52と結線されている側とは反対側の端部と、W53においてW52と結線されている側とは反対側の端部とは、互いに結線されている。
 U63においてU62と結線されている側とは反対側の端部と、V63においてV62と結線されている側とは反対側の端部と、W63においてW62と結線されている側とは反対側の端部とは、互いに結線されている。
 U73においてU72と結線されている側とは反対側の端部と、V73においてV72と結線されている側とは反対側の端部と、W73においてW72と結線されている側とは反対側の端部とは、互いに結線されている。
 U83においてU82と結線されている側とは反対側の端部と、V83においてV82と結線されている側とは反対側の端部と、W83においてW82と結線されている側とは反対側の端部とは、互いに結線されている。
 図7には、U相の複数のコイル16が模式的に示されている。各々のコイル16は、帯部材34の厚み方向から見て6角形状に形成されている。また、各々のコイル16は、導線が3回巻回された3ターンのコイルと同様の構成となっている。
 コイルU11において1ターン目を構成する部分は、軸方向他方側へ向かうにつれて周方向他方側へ傾斜している第1直線部A1と、第1直線部A1から軸方向他方側へ向けて伸びる第2直線部A2と、第2直線部A2から軸方向他方側へ向かうにつれて周方向一方側へ傾斜している第3直線部A3と、を備えている。また、コイルU11において1ターン目を構成する部分は、第3直線部A3から軸方向一方側へ向かうにつれて周方向一方側へ傾斜している第4直線部A4と、第4直線部A4から軸方向一方側へ向けて伸びる第5直線部A5と、第5直線部A5から軸方向一方側へ向かうにつれて周方向他方側へ傾斜している第6直線部A6と、を備えている。ここで、第1直線部A1、第2直線部A2及び第3直線部A3は、帯部材34の一方側の面34A(図10参照)側に形成されている。また、第4直線部A4、第5直線部A5及び第6直線部A6は、帯部材34の他方側の面34B(図10参照)側に形成されている。ここで、第3直線部A3と第4直線部A4とは、帯部材34を貫通する図示しないビアやスルーホール等を介して電気的に接続されている。なお、コイルU11において帯部材34の一方側の面34Aに形成されている部分を実線で示している。また、コイルU11において帯部材34の他方側の面34Bに形成されている部分を破線で示している。
 コイルU11において2ターン目を構成する部分は、1ターン目の第6直線部A6から軸方向他方側へ向かうにつれて周方向他方側へ傾斜している第1直線部B1と、第1直線部B1から軸方向他方側へ向けて伸びる第2直線部B2と、第2直線部B2から軸方向他方側へ向かうにつれて周方向一方側へ傾斜している第3直線部B3と、を備えている。また、コイルU11において2ターン目を構成する部分は、第3直線部B3から軸方向一方側へ向かうにつれて周方向一方側へ傾斜している第4直線部B4と、第4直線部B4から軸方向一方側へ向けて伸びる第5直線部B5と、第5直線部B5から軸方向一方側へ向かうにつれて周方向他方側へ傾斜している第6直線部B6と、を備えている。ここで、第6直線部A6と第1直線部B1とは、帯部材34を貫通する図示しないビアやスルーホール等を介して電気的に接続されている。また、第3直線部B3と第4直線部B4とは、帯部材34を貫通する図示しないビアやスルーホール等を介して電気的に接続されている。
 コイルU11において3ターン目を構成する部分は、2ターン目の第6直線部B6から軸方向他方側へ向かうにつれて周方向他方側へ傾斜している第1直線部C1と、第1直線部C1から軸方向他方側へ向けて伸びる第2直線部C2と、第2直線部C2から軸方向他方側へ向かうにつれて周方向一方側へ傾斜している第3直線部C3と、を備えている。また、コイルU11において3ターン目を構成する部分は、第3直線部C3から軸方向一方側へ向かうにつれて周方向一方側へ傾斜している第4直線部C4と、第4直線部C4から軸方向一方側へ向けて伸びる第5直線部C5と、第5直線部C5から軸方向一方側へ向かうにつれて周方向他方側へ傾斜している第6直線部C6と、を備えている。ここで、第6直線部B6と第1直線部C1とは、帯部材34を貫通する図示しないビアやスルーホール等を介して電気的に接続されている。また、第3直線部C3と第4直線部C4とは、帯部材34を貫通する図示しないビアやスルーホール等を介して電気的に接続されている。
 また、コイルU11において2ターン目を構成する部分(第1直線部B1~第6直線部B6)は、コイルU11において1ターン目を構成する部分(第1直線部A1~第6直線部A6)に対して周方向一方側へオフセットして配置されている。さらに、コイルU11において3ターン目を構成する部分(第1直線部C1~第6直線部C6)は、コイルU11において2ターン目を構成する部分(第1直線部B1~第6直線部B6)に対して周方向一方側へオフセットして配置されている。
 また、図7及び図8に示されるように、U相を構成する他のコイル(U12・・・U83)もコイルU11と同様に構成されている。すなわち、U相を構成する全てのコイル(U11・・・U83)が同一の構成となっている。なお、以上説明した第2直線部A2、B2、C2及び第5直線部A5、B5、C5を鉛直部36と呼ぶ場合がある。また、第1直線部A1、B1、C1及び第6直線部A6、B6、C6を一方のコイルエンド部38と呼び、第3直線部A3、B3、C3及び第4直線部A4、B4、C4を他方のコイルエンド部38と呼ぶ場合がある。
 図8には、U相を構成する一部のコイルU11等と他の一部のコイルU12等とを、軸方向にオフセットさせた模式図が示されている。
 図8及び図7に示されるように、コイルU11の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU12の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2とそれぞれ周方向の同じ位置に配置されている。すなわち、コイルU11の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU12の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2と帯部材34を介して重なっている。
 また、コイルU12の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU13の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2とそれぞれ周方向の同じ位置に配置されている。すなわち、コイルU12の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU13の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2と帯部材34を介して重なっている。
 また、コイルU13の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU23の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2とそれぞれ周方向の同じ位置に配置されている。すなわち、コイルU13の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU23の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2と帯部材34を介して重なっている。
 また、コイルU23の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU22の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2とそれぞれ周方向の同じ位置に配置されている。すなわち、コイルU23の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU22の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2と帯部材34を介して重なっている。
 また、コイルU22の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU21の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2とそれぞれ周方向の同じ位置に配置されている。すなわち、コイルU22の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU21の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2と帯部材34を介して重なっている。
 なお、以上説明したコイルU11、U12、U13、U23、U22、U21は、巻かれた帯部材34の1周目にこの順番で配置される。すなわち、U11、U12、U13、U23、U22、U21は、巻かれた帯部材34において最もロータ12に近い側においてこの順番で配置される。
 また、コイルU11の第6直線部C6とコイルU12の第6直線部C6とが結線されている。また、コイルU12の第1直線部A1とコイルU13の第1直線部A1とが結線されている。また、コイルU23の第6直線部C6とコイルU22の第6直線部C6とが結線されている。また、コイルU22の第1直線部A1とコイルU21の第1直線部A1とが結線されている。これにより、本実施形態では、コイルU11、U12、U13、U23、U22、U21の物理的な構成が、一方向に巻かれたコイル(後述する左巻コイル)となっているにもかかわらず、コイルU11、U12、U13、U23、U22、U21に通電した際に、コイルU12、U23、U21が、コイルU11、U13、U22に対して逆方向に巻かれたコイル(右巻コイル)と同様に機能するようになっている。なお、コイルU11、U13、U22と対応するコイルを説明の都合上「左巻コイル」と呼び、コイルU12、U23、U21と対応するコイルを説明の都合上「右巻コイル」と呼ぶことにする。図8においては、右巻コイルであるコイルU12、U23、U21の符号に線(バー)を付している。そして、本実施形態では、左巻コイルと右巻コイルとが周方向に沿って交互に配置された構成となっている。
 また、コイルU31の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU32の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2とそれぞれ周方向の同じ位置に配置されている。すなわち、コイルU31の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU32の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2と帯部材34を介して重なっている。
 また、コイルU32の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU33の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2とそれぞれ周方向の同じ位置に配置されている。すなわち、コイルU32の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU33の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2と帯部材34を介して重なっている。
 また、コイルU33の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU43の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2とそれぞれ周方向の同じ位置に配置されている。すなわち、コイルU33の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU43の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2と帯部材34を介して重なっている。
 また、コイルU43の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU42の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2とそれぞれ周方向の同じ位置に配置されている。すなわち、コイルU43の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU42の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2と帯部材34を介して重なっている。
 また、コイルU42の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU41の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2とそれぞれ周方向の同じ位置に配置されている。すなわち、コイルU42の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、コイルU41の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2と帯部材34を介して重なっている。
 なお、以上説明したコイルU31、U32、U33、U43、U42、U41は、巻かれた帯部材34の2周目にこの順番で配置される。また、1周目に配置されたコイルU21の第5直線部A5、第5直線部B5及び第5直線部C5は、2周目に配置されたコイルU31の第2直線部A2、第2直線部B2及び第2直線部C2とそれぞれ周方向の同じ位置に配置されている。
 また、帯部材34の2周目に配置されるコイルU31、U32、U33、U43、U42、U41は、帯部材34の1周目に配置されるコイルU11、U12、U13、U23、U22、U21とそれぞれ同様の関係で結線されている。
 また、コイルU51~U83についても以上説明したコイルU11~U43と同様の関係で帯部材34上に配置されている。これにより、コイルU51、U52、U53、U63、U62、U61は、巻かれた帯部材34の3周目にこの順番で配置される。また、コイルU71、U72、U73、U83、U72、U81は、巻かれた帯部材34の4周目にこの順番で配置される。
 また、帯部材34の3周目に配置されるコイルU51、U52、U53、U63、U62、U61は、帯部材34の1周目に配置されるコイルU11、U12、U13、U23、U22、U21とそれぞれ同様の関係で結線されている。また、帯部材34の4周目に配置されるコイルU71、U72、U73、U83、U82、U81は、帯部材34の1周目に配置されるコイルU11、U12、U13、U23、U22、U21とそれぞれ同様の関係で結線されている。
 図8及び図9に示されるように、V相を構成するコイルV11~V83についてもU相を構成するコイルU11~U83と同様の関係で帯部材34上に配置されている。また、W相を構成するコイルW11~W83についてもU相を構成するコイルU11~U83と同様の関係で帯部材34上に配置されている。ただし、V相を構成するコイルV11~V83は、U相、W相を構成するコイルに対して巻き方向が逆になるように結線されている。
 また、V相を構成するコイルV11~V83は、U相を構成するコイルU11~U83に対して周方向一方側にオフセットして配置されている。さらに、W相を構成するコイルW11~W83は、V相を構成するコイルV11~V83に対して周方向一方側にオフセットして配置されている。
 ここで、図10には、図9に示されたA-A線に沿って切断した帯部材34及び複数のコイル16の断面の一部が示されている。なお、図10に示された断面は、帯部材34の周方向他方側の端部における断面である。図10に示されるように、この部分においては、U11T1、U11T2、U11T3、V11T3、V11T2、V11T1、W11T1、W11T2、W11T3が、帯部材34の一方側の面34Aにこの順で形成されている。なお、各コイルを示す符号の末尾に1ターン目を示す符号T1、2ターン目を示す符号T2、3ターン目を示す符号T3を付している。例えば、コイルU11において1ターン目を示す部分には、符号U11T1を付しており、コイルU11において2ターン目を示す部分には、符号U11T2を付しており、コイルU11において3ターン目を示す部分には、符号U11T3を付している。
 また、図11には、図9に示されたA-A線に沿って切断した帯部材34及び複数のコイル16の断面の一部が示されている。なお、この図11に示された断面は、図9において矢印Eで示された範囲に対応する断面である。また、図11に示された断面は、図10に示された断面と周方向に隣り合う部分の断面である。図11に示された断面においては、U12T3、U12T2、U12T1、V12T1、V12T2、V12T3、W12T3、W12T2、W12T1が、帯部材34の一方側の面34A側にこの順で形成されている。また、図11に示された断面においては、U11T1、U11T2、U11T3、V11T3、V11T2、V11T1、W11T1、W11T2、W11T3が、帯部材34の他方側の面34B側にこの順で形成されている。
 なお、図示は省略するが、図11に示された断面に対して周方向一方側においても、U相のコイル(U12、U13、U23・・・U83、U82、U81)、V相のコイル(V12、V13、V23・・・V83、V82、V81)、W相のコイル(W12、W13、W23・・・W83、W82、W81)の各部が、図11に示された関係と同様の関係で帯部材34の一方側の面34A側及び他方側の面34B側に形成されている。
 また、図12には、図9に示されたA-A線に沿って切断した帯部材34及び複数のコイル16の断面の一部が示されている。なお、この図12に示された断面は、帯部材34の周方向一方側の端部における断面である。図12に示されるように、この部分においては、U81T1、U81T2、U81T3、V81T3、V81T2、V81T1、W81T1、W81T2、W81T3が、帯部材34の他方側の面34Bにこの順で形成されている。
 なお、図9に示されるように、各々のコイル16は、帯部材34の軸方向一方側の部分に設けられた結線パターン部40を介して結線されている。なお、結線パターン部40において帯部材34の一方側の面34Aに形成されている部分を実線で示している。また、結線パターン部40において帯部材34の他方側の面34Bに形成されている部分を破線で示している。符号44で示す結線パターン部40は、中性点を示している。また、符号43で示す結線パターン部40は、図示しない制御部に接続される接続部を示している。なお、各々のコイル16間の結線や制御部に接続される接続部(40、43、44)を別部材のバスバーやプリント基板などを用いて行ってもよい。
 前述したように、帯部材34が周方向に沿って複数回巻かれることで、複数のコイル16が周方向及び径方向の所定の位置に配置される。図13には、帯部材34が巻かれた状態のコイル体32を径方向に沿って切断した断面の一部が示されている。なお、この断面は、各コイル16の鉛直部36(図7参照)と対応する部分の断面である。
 図13に示された断面では、複数のコイル16の鉛直部36が径方向に積層された状態で、周方向に等間隔に配置されている。なお、複数のコイル16の鉛直部36が径方向に積層された状態では、第1絶縁層54A又は第2絶縁層54Bが、径方向に隣り合う一対の鉛直部36の間に介在している。第1絶縁層54Aは、帯部材34である。また、第2絶縁層54Bは、帯部材34上に形成されたコイル16を覆うように形成された絶縁性の膜であり、一例として絶縁性の塗料である。ここで、複数のコイル16の鉛直部36が径方向に積層されることによって形成されたものを鉛直部積層体56と呼ぶことにする。この鉛直部積層体56は、径方向に沿って切断した断面視で径方向への寸法R1が周方向への寸法S1よりも大きな寸法の矩形状断面となっている。また、本実施形態では、鉛直部積層体56を構成する鉛直部36の周方向への寸法S2が、径方向への寸法R2よりも大きな寸法となっている。
 ここで、図14、図15及び図16には、径方向内側の端部がU12T3となっている鉛直部積層体56、径方向内側の端部がU12T2となっている鉛直部積層体56、径方向内側の端部がU12T1となっている鉛直部積層体56がそれぞれ示されている。
 図14に示されるように、径方向内側の端部がU12T3となっている鉛直部積層体56では、径方向外側に向かうにつれて順番にU12T3、U11T1、U32T3、U31T1、U52T3、U51T1、U72T3、U71T1のそれぞれの鉛直部36が並んで配置されている。
 図15に示されるように、径方向内側の端部がU12T2となっている鉛直部積層体56では、径方向外側に向かうにつれて順番にU12T2、U11T2、U32T2、U31T2、U52T2、U51T2、U72T2、U71T2のそれぞれの鉛直部36が並んで配置されている。
 図16に示されるように、径方向内側の端部がU12T1となっている鉛直部積層体56では、径方向外側に向かうにつれて順番にU12T1、U11T3、U32T1、U31T3、U52T1、U51T3、U72T1、U71T3のそれぞれの鉛直部36が並んで配置されている。
 図13に示されるように(図14~図16も参照)、径方向内側の端部がU12T3となっている鉛直部積層体56、径方向内側の端部がU12T2となっている鉛直部積層体56、径方向内側の端部がU12T1となっている鉛直部積層体56は、周方向にこの順で配置されたU相の導体群46Uを構成している。本実施形態では、U相の導体群46Uにおける径方向内側の端部の周方向への寸法S3が、U相の導体群46Uを構成する鉛直部積層体56の径方向への寸法R1よりも大きな寸法に設定されている。
 なお、他の複数のコイル16の鉛直部36も上記と同様の規則で鉛直部積層体56を構成している。また、V相の導体群46V及びW相の導体群46WもU相の導体群46Uと同様の規則で構成されている。そして、U相の導体群46U、V相の導体群46V及びW相の導体群46Wは、周方向に沿ってこの順で配置されている。
(本実施形態の作用並びに効果)
 次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
 図1、図2、図5、図9に示されるように、本実施形態のモータ10では、ステータ14の一部を構成するU相のコイル群42U、V相のコイル群42V、W相のコイル群42Wへの通電が切り替えられることで、ステータ14の内周に回転磁界が生じる。これにより、ロータ12が回転する。
 ここで、本実施形態では、コイル体32が、絶縁性の材料を用いて帯状に形成された帯部材34と、帯部材34上に形成された複数のコイル16と、を含んで構成されている。そして、帯部材34が周方向に沿って複数回巻かれることで、複数のコイル16が周方向及び径方向の所定の位置に配置される。この構成により、コイル体32の径方向への体格の大型化を抑制することができる。その結果、モータ10の体格の大型化を抑制することができる。
 また、図13に示されるように、本実施形態では、各相の導体群46U、46V、46Wにおける径方向内側(ロータ12のマグネット18側)の端部の周方向への寸法S3が、各相の導体群46U、46V、46Wを構成する鉛直部積層体56の径方向への寸法R1よりも大きな寸法に設定されている。このように設定することで、コイル体32の径方向の厚さを薄くできるため、ロータ12のマグネット18とステータコア26とのギャップを小さくすることができる。すなわち、磁気抵抗を小さくすることができる。これにより、モータ10のトルクをより一層向上させることができる。
 また、本実施形態では、鉛直部積層体56の径方向への寸法R1が周方向への寸法S1よりも大きな寸法となっている。これにより、鉛直部積層体56の断面積を確保しつつ、鉛直部積層体56がロータ12のマグネット18の対向する面積を小さくすることができる。これにより、径方向磁束により鉛直部積層体56に発生する渦電流を抑制できる。その結果、モータ10のトルクをより一層向上させることができる。
 さらに、本実施形態では、鉛直部積層体56を構成する鉛直部36の周方向への寸法S2が、径方向への寸法R2よりも大きな寸法となっている。これにより、ロータ12のマグネット18間の漏れ磁束による鉛直部積層体56に発生する渦電流を抑制できる。その結果、モータ10のトルクをより一層向上させることができる。
 また、本実施形態では、U相の複数のコイル16が周方向に並んで配置されていると共に、U相の複数のコイル16の物理的な巻き方向は一方向となっている。これに加えて、U相の複数のコイル16への通電時に、左巻コイルとなっているU相のコイル16と右巻コイルとなっているU相のコイル16とが交互に配置された状態と同様に機能するように、U相の複数のコイル16が結線されている。なお、V相の複数のコイル16及びW相の複数のコイル16もU相の複数のコイル16と同様になっている。これにより、本実施形態では、図14等に示されるように、鉛直部積層体56において径方向に積層される鉛直部36間の電位差を小さくすることができる。具体的には、ターン数(T1~T3)の異なる鉛直部36同士が径方向に隣り合って配置される構成であっても、U12T3とU11T1等の径方向に積層される鉛直部36間の電位差を小さくすることができる。これにより、径方向に積層される鉛直部36間の絶縁の信頼性を高めることができ、第1絶縁層54A及び第2絶縁層54Bの厚みを薄くすることができる。
(誘導電流による損失を抑制するための構成について)
 次に、誘導電流による損失を抑制するための構成について説明する。なお、前述の説明で用いた図1~図16においては、以下に説明する誘導電流による損失を抑制するための構成を反映していない。
 図17に示されるように、本実施形態では、コイル16の第1直線部A1、B1、C1と、第2直線部A2、B2、C2と、第3直線部A3、B3、C3と、第4直線部A4、B4、C4と、第5直線部A5、B5、C5と、第6直線部A6、B6、C6とが、各々の伸びる方向と直交する方向に二分割されている。なお、以下の説明においては、第1直線部A1においてコイル16の内側に配置されている部分を「第1直線部A1(内)」と呼び、第1直線部A1においてコイル16の外側に配置されている部分を「第1直線部A1(外)」と呼ぶことにする。また、第1直線部B1、第1直線部C1、第2直線部A2、第2直線部B2、第2直線部C2、第3直線部A3、第3直線部B3、第3直線部C3、第4直線部A4、第4直線部B4、第4直線部C4、第5直線部A5、第5直線部B5、第5直線部C5、第6直線部A6、第6直線部B6、第6直線部C6についても同様に、符号の末尾に(内)又は(外)の表示を設けて説明する。また、各図においては、図面の見やすさを考慮して、(内)又は(外)の表示を省略している箇所がある。
 図17に示されるように、第1直線部A1(内)と第1直線部A1(外)とは、その間に形成されたスリット60(図18参照)を介して離間していると共に互いに平行に伸びている。
 また、第2直線部A2(内)と第2直線部A2(外)とは、その間に形成されたスリット60を介して離間していると共に互いに平行に伸びている。さらに、第2直線部A2(内)及び第2直線部A2(外)は、第1直線部A1(内)及び第1直線部A1(外)とそれぞれつながっている。
 また、第3直線部A3(内)と第3直線部A3(外)とは、その間に形成されたスリット60を介して離間していると共に互いに平行に伸びている。さらに、第3直線部A3(内)及び第3直線部A3(外)は、第2直線部A2(内)及び第2直線部A2(外)とそれぞれつながっている。
 また、第4直線部A4(内)と第4直線部A4(外)とは、その間に形成されたスリット60を介して離間していると共に互いに平行に伸びている。さらに、図18に示されるように、第4直線部A4(内)及び第4直線部A4(外)は、第3直線部A3(内)及び第3直線部A3(外)とそれぞれつながっている。
 また、図17に示されるように、第5直線部A5(内)と第5直線部A5(外)とは、その間に形成されたスリット60を介して離間していると共に互いに平行に伸びている。さらに、第5直線部A5(内)及び第5直線部A5(外)は、第4直線部A4(内)及び第4直線部A4(外)とそれぞれつながっている。
 また、第6直線部A6(内)と第6直線部A6(外)とは、その間に形成されたスリット60を介して離間していると共に互いに平行に伸びている。さらに、第6直線部A6(内)及び第6直線部A6(外)は、第5直線部A5(内)及び第5直線部A5(外)とそれぞれつながっている。
 第1直線部B1(内)、第1直線部B1(外)、第2直線部B2(内)、第2直線部B2(外)、第3直線部B3(内)、第3直線部B3(外)、第4直線部B4(内)、第4直線部B4(外)、第5直線部B5(内)、第5直線部B5(外)、第6直線部B6(内)、第6直線部B6(外)も第1直線部A1(内)、第1直線部A1(外)、第2直線部A2(内)、第2直線部A2(外)、第3直線部A3(内)、第3直線部A3(外)、第4直線部A4(内)、第4直線部A4(外)、第5直線部A5(内)、第5直線部A5(外)、第6直線部A6(内)、第6直線部A6(外)とそれぞれ同様の構成となっている。また、第1直線部C1(内)、第1直線部C1(外)、第2直線部C2(内)、第2直線部C2(外)、第3直線部C3(内)、第3直線部C3(外)、第4直線部C4(内)、第4直線部C4(外)、第5直線部C5(内)、第5直線部C5(外)、第6直線部C6(内)、第6直線部C6(外)も第1直線部A1(内)、第1直線部A1(外)、第2直線部A2(内)、第2直線部A2(外)、第3直線部A3(内)、第3直線部A3(外)、第4直線部A4(内)、第4直線部A4(外)、第5直線部A5(内)、第5直線部A5(外)、第6直線部A6(内)、第6直線部A6(外)とそれぞれ同様の構成となっている。さらに、図示を省略するコイル16(U21~U83、V11~V83、W11~W83)についても上記コイル16(U11~U13)と同様の構成となっている。
 第1直線部A1(内)における第2直線部A2(内)とは反対側の端部と第1直線部A1(外)における第2直線部A2(外)とは反対側の端部とは、第1結線部62を介して結線されている。なお、この第1結線部62は、一例として接続部43の一部分である。また、第6直線部A6(内)における第5直線部A5(内)とは反対側の端部と第6直線部A6(外)における第5直線部A5(外)とは反対側の端部とは、第2結線部64を介して結線されている。なお、この第2結線部64は、一例として第6直線部A6(内)と第6直線部A6(外)が一体に結合された部分、または帯部材34(図7参照)に取付けられた第6直線部A6(内)と第6直線部A6(外)に跨るビアである。これにより、第1直線部A1(外)、第2直線部A2(外)、第3直線部A3(外)、第4直線部A4(外)、第5直線部A5(外)及び第6直線部A6(外)による経路と第1直線部A1(内)、第2直線部A2(内)、第3直線部A3(内)、第4直線部A4(内)、第5直線部A5(内)及び第6直線部A6(内)による経路とが、第1結線部62及び第2結線部64によって結線された閉回路66が形成されている。
 第1直線部B1(内)における第2直線部B2(内)とは反対側の端部と第1直線部B1(外)における第2直線部B2(外)とは反対側の端部とは、第1結線部62を介して結線されている。なお、この第1結線部62は、一例として第1直線部B1(内)と第1直線部B1(外)が一体に結合された部分、または帯部材34(図7参照)に取付けられた第1直線部B1(内)と第1直線部B1(外)に跨るビアである。また、第6直線部B6(内)における第5直線部B5(内)とは反対側の端部と第6直線部B6(外)における第5直線部B5(外)とは反対側の端部とは、第2結線部64を介して結線されている。なお、この第2結線部64は、一例として第6直線部B6(内)と第6直線部B6(外)が一体に結合された部分、または帯部材34(図7参照)に取付けられた第6直線部B6(内)と第6直線部B6(外)に跨るビアである。これにより、第1直線部B1(外)、第2直線部B2(外)、第3直線部B3(外)、第4直線部B4(外)、第5直線部B5(外)及び第6直線部B6(外)による経路と第1直線部B1(内)、第2直線部B2(内)、第3直線部B3(内)、第4直線部B4(内)、第5直線部B5(内)及び第6直線部B6(内)による経路とが、第1結線部62及び第2結線部64によって結線された閉回路66が形成されている。
 第1直線部C1(内)における第2直線部C2(内)とは反対側の端部と第1直線部C1(外)における第2直線部C2(外)とは反対側の端部とは、第1結線部62を介して結線されている。なお、この第1結線部62は、一例として第1直線部C1(内)と第1直線部C1(外)が一体に結合された部分、または帯部材34(図7参照)に取付けられた第1直線部C1(内)と第1直線部C1(外)に跨るビアである。また、第6直線部C6(内)における第5直線部C5(内)とは反対側の端部と第6直線部C6(外)における第5直線部C5(外)とは反対側の端部とは、第2結線部64を介して結線されている。なお、この第2結線部64は、一例として結線パターン部40の一部である。これにより、第1直線部C1(外)、第2直線部C2(外)、第3直線部C3(外)、第4直線部C4(外)、第5直線部C5(外)及び第6直線部C6(外)による経路と第1直線部C1(内)、第2直線部C2(内)、第3直線部C3(内)、第4直線部C4(内)、第5直線部C5(内)及び第6直線部C6(内)による経路とが、第1結線部62及び第2結線部64によって結線された閉回路66が形成されている。
 以上説明したように、本実施形態では、コイル16の1ターン目、2ターン目及び3ターン目の各々のターンにおいて閉回路66がそれぞれ形成された構成となっている。すな
わち、閉回路66が、コイル16の各ターン毎に形成された構成となっている。
 図19には、コイル16の1ターン目を形成する部分とロータ12の一部を構成するマグネット18とが模式的に示されている。ここで、第2直線部A1(外)から第5直線部A5(内)までの周方向ピッチをP1(deg)とし、N極のマグネット18の回転方向一方側の端部からS極のマグネット18の回転方向一方側の端部までの周方向ピッチをP2(deg)とする。本実施形態では、P1とP2とが同じ周方向ピッチに設定されている。なお、第2直線部B1(外)から第5直線部B5(内)までの周方向ピッチP1及び第2直線部C1(外)から第5直線部C5(内)までの周方向ピッチP1もP2と同じ周方向ピッチに設定されている。
 また、図19及び図20には、N極のマグネット18がコイル16上を通過することにより当該コイル16に生じる誘導電流が矢印i1で示されている。この誘導電流i1は、第3直線部A3(内)、第2直線部A2(内)、第1直線部A1(内)、第1結線部62、第1直線部A1(外)、第2直線部A2(外)、第3直線部A3(外)内をこの順で流れる。
 また、図21及び図22には、S極のマグネット18がコイル16上を通過することにより当該コイル16に生じる誘導電流が矢印i2で示されている。この誘導電流i2は、第4直線部A4(内)、第5直線部A5(内)、第6直線部A6(内)、第2結線部64、第6直線部A6(外)、第5直線部A5(外)、第4直線部A4(外)内をこの順で流れる。
 これにより、図23及び図24に示されるように、コイル16内を流れる誘導電流i1と誘導電流i2とは、互いに打ち消し合うように流れることになる。すなわち、誘導電流i1を流そうとする起電力と誘導電流i2を流そうとする起電力とが、互いに打ち消し合うようになる。本実施形態では、図25に示されるように、ロータ12が電機角360(deg)回転する際に、誘導電流i1と誘導電流i2とが打ち消されて、コイル16内を流れる誘導電流の合成電流i3がほぼゼロとなっている。
 以上説明したように、本実施形態のモータ10では、複数の直線部を2分割とすることでマグネット18との対向面積を減じて、マグネット18がコイル16上を通過することでコイル16に生じる局部的な誘導電流を低減することができる。加えて、複数の直線部を2分割とすることにより形成される閉回路66にマグネット18がコイル16上を通過することにより生じる誘導電流の合成電流i3をほぼゼロにすることができる。これにより、誘導電流による損失が生じることが抑制される。その結果、モータ10の体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図ることができる。また、誘導電流による損失が生じることが抑制されることにより、コイル16の発熱を抑えることができる。これにより、低発熱のモータ10を得ることができる。
 また、本実施形態では、コイル16の1ターン目、2ターン目及び3ターン目の各々のターンにおいて閉回路66がそれぞれ形成された構成となっている。これにより、各ターン毎に誘導電流を打ち消すことができ、コイル16の一方側の端部同士を並列接続することができ、コイル16間の結線や中性点接続を容易にすることができる。
(第2実施形態)
 次に、第2実施形態のモータ48について説明する。なお、第2実施形態のモータ48において、前述の第1実施形態のモータ10と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
 図26、図27及び図28に示されるように、本実施形態のモータ48は、1つのコイル16に対して1つの閉回路66が形成された構成となっていることを除いては、前述の第1実施形態のモータ10と同様に構成されている。
 図26及び図28に示されるように、第1直線部A1(外)、第2直線部A2(外)、第3直線部A3(外)、第4直線部A4(外)、第5直線部A5(外)、第6直線部A6(外)、第1直線部B1(外)、第2直線部B2(外)、第3直線部B3(外)、第4直線部B4(外)、第5直線部B5(外)、第6直線部B6(外)、第1直線部C1(外)、第2直線部C2(外)、第3直線部C3(外)、第4直線部C4(外)、第5直線部C5(外)及び第6直線部C6(外)による経路と第1直線部A1(内)、第2直線部A2(内)、第3直線部A3(内)、第4直線部A4(内)、第5直線部A5(内)、第6直線部A6(内)、第1直線部B1(内)、第2直線部B2(内)、第3直線部B3(内)、第4直線部B4(内)、第5直線部B5(内)、第6直線部B6(内)、第1直線部C1(内)、第2直線部C2(内)、第3直線部C3(内)、第4直線部C4(内)、第5直線部C5(内)及び第6直線部C6(内)による経路とが、第1結線部62及び第2結線部64によって結線された閉回路66が形成されている。
 図27及び図28に示されるように、本実施形態のモータ48においても、コイル16内を流れる誘導電流i1と誘導電流i2とは、互いに打ち消し合うように流れることになる。これにより、誘導電流による損失が生じることが抑制され、モータ48の体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図ることができる。
 また、本実施形態では、1つのコイル16に対して1つの閉回路66が形成された構成となっている。これにより、各コイル16毎に誘導電流を打ち消すことができる。
(第3実施形態)
 次に、第3実施形態のモータについて説明する。なお、第3実施形態のモータにおいて、前述の第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
 図29及び図30に示されるように、本実施形態のモータは、直列で結線された3つのコイル16に対して1つの閉回路66が形成された構成となっていることを除いては、前述の第1実施形態のモータ10と同様に構成されている。
 1つ目のコイル16(U11)の第1直線部A1(外)~第6直線部C6(外)、2つ目のコイル16(U12)の第6直線部C6(外)~第1直線部A1(外)及び3つ目のコイル16(U13)の第1直線部A1(外)~第6直線部C6(外)による経路と1つ目のコイル16(U11)の第1直線部A1(内)~第6直線部C6(内)、2つ目のコイル16(U12)の第6直線部C6(内)~第1直線部A1(内)及び3つ目のコイル16(U13)の第1直線部A1(内)~第6直線部C6(内)による経路とが、第1結線部62及び第2結線部64によって結線された閉回路66が形成されている。なお、図示を省略するコイル16(U21~U83、V11~V83、W11~W83)についても上記コイル16(U11~U13)と同様の関係の構成となっている。
 なお、上記のように3つのコイル16を直列で結線するために、結線パターン部40の各部がビア70を介して帯部材34(図7等参照)の一方側の面34A及び他方側の面34Bに適宜形成された構成となっている。
 図29及び図30に示されるように、本実施形態のモータにおいても、コイル16内を流れる誘導電流i1と誘導電流i2とは、互いに打ち消し合うように流れることになる。なお、図29において二重で描かれている誘導電流を示す矢印は、帯部材34の一方側の面34A側において流れる誘導電流及び他方側の面34B側において流れる誘導電流をそれぞれ示している。これにより、誘導電流による損失が生じることが抑制され、モータの体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図ることができる。
 また、本実施形態では、複数のコイル16に対して1つの閉回路66が形成された構成となっている。これにより、複数のコイル16毎に誘導電流を打ち消すことができる。
(第4実施形態)
 次に、第4実施形態のモータについて説明する。なお、第4実施形態のモータにおいて、前述の第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
 図31及び図32に示されるように、本実施形態のモータは、結線パターン部40の構成が異なることを除いては、前述の第3実施形態のモータと同様に構成されている。
 図31に示されるように、1つ目のコイル16(U11)の第6直線部C6(外)と2つ目のコイル16(U12)の第6直線部C6(内)とが結線パターン部40を介して接続されている。また、1つ目のコイル16(U11)の第6直線部C6(内)と2つ目のコイル16(U12)の第6直線部C6(外)とが結線パターン部40を介して接続されている。また、2つ目のコイル16(U12)の第1直線部C1(外)と3つ目のコイル16(U13)の第1直線部C1(内)とが結線パターン部40を介して接続されている。また、2つ目のコイル16(U12)の第1直線部C1(内)と3つ目のコイル16(U13)の第1直線部C1(外)とが結線パターン部40を介して接続されている。なお、本実施形態では、結線パターン部40がビア70(図29参照)を有していない構成となっている。
 図31及び図32に示されるように、本実施形態のモータにおいても、コイル16内を流れる誘導電流i1と誘導電流i2とは、互いに打ち消し合うように流れることになる。これにより、誘導電流による損失が生じることが抑制され、モータの体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図ることができる。
(第5実施形態)
 次に、第5実施形態のモータ72について説明する。なお、第5実施形態のモータ72において、前述の第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
 図33及び図34に示されるように、本実施形態のモータ72では、第1直線部A1(外)、第2直線部A2(外)、第3直線部A3(外)、第4直線部A4(外)、第5直線部A5(外)、第6直線部A6(外)、第1直線部B1(外)、第2直線部B2(外)、第3直線部B3(外)、第4直線部B4(外)、第5直線部B5(外)、第6直線部B6(外)、第1直線部C1(外)、第2直線部C2(外)、第3直線部C3(外)、第4直線部C4(外)、第5直線部C5(外)及び第6直線部C6(外)と、第1直線部A1(内)、第2直線部A2(内)、第3直線部A3(内)、第4直線部A4(内)、第5直線部A5(内)、第6直線部A6(内)、第1直線部B1(内)、第2直線部B2(内)、第3直線部B3(内)、第4直線部B4(内)、第5直線部B5(内)、第6直線部B6(内)、第1直線部C1(内)、第2直線部C2(内)、第3直線部C3(内)、第4直線部C4(内)、第5直線部C5(内)及び第6直線部C6(内)と、が並列で接続されている。
 また、本実施形態のモータ72では、第1直線部A1(外)、第2直線部A2(外)、第3直線部A3(外)、第4直線部A4(外)、第5直線部A5(外)、第6直線部A6(外)、第1直線部B1(外)、第2直線部B2(外)、第3直線部B3(外)、第4直線部B4(外)、第5直線部B5(外)、第6直線部B6(外)、第1直線部C1(外)、第2直線部C2(外)、第3直線部C3(外)、第4直線部C4(外)、第5直線部C5(外)及び第6直線部C6(外)によって、コイル16の一部である外側コイル74が形成されている構成ともいえる。
 また、本実施形態のモータ72では、第1直線部A1(内)、第2直線部A2(内)、第3直線部A3(内)、第4直線部A4(内)、第5直線部A5(内)、第6直線部A6(内)、第1直線部B1(内)、第2直線部B2(内)、第3直線部B3(内)、第4直線部B4(内)、第5直線部B5(内)、第6直線部B6(内)、第1直線部C1(内)、第2直線部C2(内)、第3直線部C3(内)、第4直線部C4(内)、第5直線部C5(内)及び第6直線部C6(内)によって、コイル16の他の一部である内側コイル76が形成されている構成ともいえる。内側コイル76は、外側コイル74に対して内側に配置されている。
 なお、本実施形態のモータ72のその他の構成は、前述の第2実施形態のモータ48と同様に構成されている。
 図33、図34及び図35に示されるように、本実施形態のモータ72においても、外側コイル74及び内側コイル76内を流れる誘導電流i1と誘導電流i2とは、互いに打ち消し合うように流れることになる。これにより、誘導電流による損失が生じることが抑制され、モータ72の体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図ることができる。
 また、本実施形態では、一対の外側コイル74及び内側コイル76に対して1つの閉回路66が形成された構成となっている。これにより、一対の外側コイル74及び内側コイル76毎に誘導電流を打ち消すことができる。
(第6実施形態)
 次に、第6実施形態のモータについて説明する。なお、第6実施形態のモータにおいて、前述の第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
 図36に示されるように、本実施形態のモータのコイル16では、第4直線部A4(内)及び第4直線部A4(外)は、第3直線部A3(外)及び第3直線部A3(内)とそれぞれつながっている。また、第1直線部B1(内)及び第1直線部B1(外)は、第6直線部A6(外)及び第6直線部A6(内)とそれぞれつながっている。これと同様に、図37に示されるように、第4直線部B4(内)及び第4直線部B4(外)は、第3直線部A3(外)及び第3直線部A3(内)とそれぞれつながっている。また、第1直線部C1(内)及び第1直線部C1(外)は、第6直線部B6(外)及び第B直線部A6(内)とそれぞれつながっている。すなわち、本実施形態のコイル16では、コイル16の経路において軸方向一方側から他方側へ折り返される部分において「(内)」及び「(外)」の関係が入れ替わると共に、コイル16の経路において軸方向他方側から一方側へ折り返される部分において「(内)」及び「(外)」の関係が入れ替わる構成となっている。
 また、図36及び図37に示されるように、本実施形態のモータでは、コイル16の経路において軸方向一方側から他方側へ折り返される部分の軸方向位置が互いに同じ位置となっていると共に、コイル16の経路において軸方向他方側から一方側へ折り返される部分の軸方向位置が互いに同じ位置となっている。
 詳述すると、第3直線部A3(外)から第4直線部A4(内)へ折り返される部分の軸方向位置と、第3直線部A3(内)から第4直線部A4(外)へ折り返される部分の軸方向位置と、第3直線部B3(外)から第4直線部B4(内)へ折り返される部分の軸方向位置と、第3直線部B3(内)から第4直線部B4(外)へ折り返される部分の軸方向位置と、第3直線部C3(外)から第4直線部C4(内)へ折り返される部分の軸方向位置と、第3直線部C3(内)から第4直線部C4(外)へ折り返される部分の軸方向位置と、が軸方向の同じ位置に配置されている。
 また、第6直線部A6(外)から第1直線部B1(内)へ折り返される部分の軸方向位置と、第6直線部A6(内)から第1直線部B1(外)へ折り返される部分の軸方向位置と、第6直線部B6(外)から第1直線部C1(内)へ折り返される部分の軸方向位置と、第6直線部B6(内)から第1直線部C1(外)へ折り返される部分の軸方向位置と、が軸方向の同じ位置に配置されている。
 図38に示されるように、U相を構成するコイル16(U13)の第6直線部C6(内)と、V相を構成するコイル16(V13)の第6直線部C6(内)と、W相を構成するコイル16(W13)の第6直線部C6(内)と、は中性点44によって互いに接続されている。また、U相を構成するコイル16(U13)の第6直線部C6(外)と、V相を構成するコイル16(V13)の第6直線部C6(外)と、W相を構成するコイル16(W13)の第6直線部C6(外)と、は中性点44によって互いに接続されている。
 以上の構成となっていることにより、図38に示されるように、コイル16(U11)の第1直線部A1(外)~第6直線部C6(内)、コイル16(U12)の第6直線部C6(内)~第1直線部A1(外)及びコイル16(U13)の第1直線部A1(外)~第6直線部C6(内)を含む経路とコイル16(U11)の第1直線部A1(内)~第6直線部C6(外)、コイル16(U12)の第6直線部C6(外)~第1直線部A1(内)及びコイル16(U13)の第1直線部A1(内)~第6直線部C6(外)を含む経路とが、U相の第1結線部62とV相の第1結線部62及びW相の第1結線部62とによって結線された閉回路66が形成されている。すなわち、U相から見た場合、V相の第1結線部62及びW相の第1結線部62が第2結線部64として機能している。
 また、コイル16(V11)の第1直線部A1(外)~第6直線部C6(内)、コイル16(V12)の第6直線部C6(内)~第1直線部A1(外)及びコイル16(V13)の第1直線部A1(外)~第6直線部C6(内)を含む経路とコイル16(V11)の第1直線部A1(内)~第6直線部C6(外)、コイル16(V12)の第6直線部C6(外)~第1直線部A1(内)及びコイル16(V13)の第1直線部A1(内)~第6直線部C6(外)を含む経路とが、V相の第1結線部62とU相の第1結線部62及びW相の第1結線部62とによって結線された閉回路66が形成されている。すなわち、V相から見た場合、U相の第1結線部62及びW相の第1結線部62が第2結線部64として機能している。
 また、コイル16(W11)の第1直線部A1(外)~第6直線部C6(内)、コイル16(W12)の第6直線部C6(内)~第1直線部A1(外)及びコイル16(W13)の第1直線部A1(外)~第6直線部C6(内)を含む経路とコイル16(W11)の第1直線部A1(内)~第6直線部C6(外)、コイル16(W12)の第6直線部C6(外)~第1直線部A1(内)及びコイル16(W13)の第1直線部A1(内)~第6直線部C6(外)を含む経路とが、W相の第1結線部62とU相の第1結線部62及びV相の第1結線部62とによって結線された閉回路66が形成されている。すなわち、W相から見た場合、U相の第1結線部62及びV相の第1結線部62が第2結線部64として機能している。
 なお、図示を省略するコイル16(U21~U83、V21~V83、W21~W83)についても上記コイル16(U11~U13、V11~V13、W11~W13)と同様の関係の構成となっている。
 以上説明した本実施形態のモータにおいても、図39に示されるように、U相のコイル16内を流れる誘導電流iUをV相のコイル16内を流れる誘導電流iV及びW相のコイル16内を流れる誘導電流iWによって打ち消すことができる。一例として、U相のコイル16内を流れる誘導電流iUを1とし、V相のコイル16内を流れる誘導電流iV及びW相のコイル16内を流れる誘導電流iWをそれぞれ-0.5とする。すると、U相のコイル16内を流れる誘導電流iUが、V相のコイル16内を流れる誘導電流iV及びW相のコイル16内を流れる誘導電流iWによって相殺されることになる。このように、本実施形態のモータでは、各相のコイル16内を流れる誘導電流の合成電流i3がほぼゼロとなる。これにより、誘導電流による損失が生じることが抑制され、モータの体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図ることができる。
 また、図36及び図37に示されるように、本実施形態のモータでは、コイル16の経路において軸方向一方側から他方側へ折り返される部分の軸方向位置が互いに同じ位置となっていると共に、コイル16の経路において軸方向他方側から一方側へ折り返される部分の軸方向位置が互いに同じ位置となっている。これにより、コイルエンド部38の軸方向への寸法の増加を抑制することができる。その結果、コイル16の軸方向への寸法の増加を抑制することができる。
(第7実施形態)
 次に、第7実施形態のモータについて説明する。なお、第7実施形態のモータにおいて、前述の第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
 図40及び図41に示されるように、本実施形態のモータは、第5実施形態のモータ72の構成と第6実施形態のモータの構成とが組み合わされた構成となっている。ここで、本実施形態のモータでは、第5実施形態のモータ72における外側コイル74及び内側コイル76と対応する第1コイル78及び第2コイル80の形状及び寸法が、互いに同じ形状及び寸法となっている。また、第2コイル80は第1コイル78に対して周方向一方側にオフセットして配置されている。
 以上説明した本実施形態のモータにおいても、U相の第1コイル78及び第2コイル80内を流れる誘導電流iUをV相の第1コイル78及び第2コイル80内を流れる誘導電流iV及びW相の第1コイル78及び第2コイル80内を流れる誘導電流iWによって打ち消すことができる。これにより、誘導電流による損失が生じることが抑制され、モータの体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図ることができる。
(第8実施形態)
 次に、第8実施形態のモータ82について説明する。なお、第8実施形態のモータ82において、前述の第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
 図42及び図43には、本実施形態のモータ82においてU相を構成する複数のコイル16が示されている。この図に示されるように、U相を構成する複数のコイル16の数は偶数となっている。すなわち、U相を構成する複数のコイル16の数は2n(nは自然数)個となっている。なお、本実施形態では、nは3となっている。ここで、U相を構成する6個のコイル16を周方向他方側から一方側へ順番に1番目のコイル16~6番目のコイル16と呼ぶことにする。また、U相を構成する複数のコイル16を中性点44とは反対側から数えて、2m-1番目のコイル16の一方の端部が第1結線部62を介して結線されており、2m番目のコイル16の一方の端部が第2結線部64を介して結線されている。また、2m-1番目のコイル16の他方の端部と2m番目のコイル16の他方の端部とが結線されている。なお、mは自然数でありかつm≦nを満たす数である。これにより、U相を構成すると共に電気的に連続する2つのコイル16に対して1つの閉回路66が形成されるようになっている。
 詳述すると、U相を構成する各々のコイル16の構成は、第6実施形態のモータのコイル16と同様の構成となっている。また、1番目のコイル16の第1直線部A1(外)~第6直線部C6(内)及び2番目のコイル16の第6直線部C6(外)~第1直線部A1(内)を含む経路と1番目のコイル16の第1直線部A1(内)~第6直線部C6(外)及び2番目のコイル16の第6直線部C6(内)~第1直線部A1(外)を含む経路とが、第1結線部62及び第2結線部64によって結線された閉回路66が形成されている。
 また、3番目のコイル16の第1直線部A1(外)~第6直線部C6(内)及び4番目のコイル16の第6直線部C6(外)~第1直線部A1(内)を含む経路と3番目のコイル16の第1直線部A1(内)~第6直線部C6(外)及び4番目のコイル16の第6直線部C6(内)~第1直線部A1(外)を含む経路とが、第1結線部62及び第2結線部64によって結線された閉回路66が形成されている。
 また、5番目のコイル16の第1直線部A1(外)~第6直線部C6(内)及び6番目のコイル16の第6直線部C6(外)~第1直線部A1(内)を含む経路と5番目のコイル16の第1直線部A1(内)~第6直線部C6(外)及び6番目のコイル16の第6直線部C6(内)~第1直線部A1(外)を含む経路とが、第1結線部62及び第2結線部64によって結線された閉回路66が形成されている。
 なお、図示を省略するV相を構成する複数のコイル16及びW相を構成する複数のコイル16もU相を構成する複数のコイル16と同様に結線されている。
 図42及び図43に示されるように、以上説明した本実施形態のモータ82では、同じ相でかつ周方向に隣り合う2つのコイル16に対して1つの閉回路66が形成されている。これにより、2個のコイル16毎に誘導電流を打ち消すことができる。その結果、誘導電流による損失が生じることが抑制され、モータ82の体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図ることができる。
(第9実施形態)
 次に、第9実施形態のモータについて説明する。なお、第9実施形態のモータにおいて、前述の第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
 図44には、本実施形態のモータにおいてU相を構成する複数のコイル16が示されている。この図に示されるように、U相を構成する複数のコイル16の数は奇数となっている。すなわち、U相を構成する複数のコイル16の数は2n+1(nは自然数)個となっている。なお、本実施形態では、nは2となっている。ここで、U相を構成する5個のコイル16を周方向他方側から一方側へ順番に1番目のコイル16~5番目のコイル16と呼ぶことにする。また、U相を構成する複数のコイル16を中性点44とは反対側から数えて、2m-1番目のコイル16の一方の端部が第1結線部62を介して結線されており、2m番目のコイル16の一方の端部が第2結線部64を介して結線されている。また、2m-1番目のコイル16の他方の端部と2m番目のコイル16の他方の端部とが結線されている。なお、mは自然数でありかつm≦nを満たす数である。これにより、電気的に連続する1番目のコイル16及び2番目のコイル16に対して1つの閉回路66が形成されると共に、電気的に連続する3番目のコイル16及び4番目のコイル16に対して1つの閉回路66が形成されるようになっている。
 なお、1番目のコイル16~5番目のコイル16の配列及び結線は、後述する箇所を除いては第8実施形態のモータ82と同様になっている。
 図45に示されるように、U相を構成する5番目のコイル16の第6直線部C6(内)と、V相を構成する5番目のコイル16の第6直線部C6(内)と、W相を構成する5番目のコイル16の第6直線部C6(内)と、は中性点44によって互いに接続されている。また、U相を構成する5番目のコイル16の第6直線部C6(外)と、V相を構成する5番目のコイル16の第6直線部C6(外)と、W相を構成する5番目のコイル16の第6直線部C6(外)と、は中性点44によって互いに接続されている。
 以上の構成となっていることにより、U相を構成する5番目のコイル16の第1直線部A1(外)~第6直線部C6(内)を含む経路とU相を構成する5番目のコイル16の第1直線部A1(内)~第6直線部C6(外)を含む経路とが、U相の第1結線部62とV相の第1結線部62及びW相の第1結線部62とによって結線された閉回路66が形成されている。すなわち、U相から見た場合、V相の第1結線部62及びW相の第1結線部62が第2結線部64として機能している。
 また、V相を構成する5番目のコイル16の第1直線部A1(外)~第6直線部C6(内)を含む経路とV相を構成する5番目のコイル16の第1直線部A1(内)~第6直線部C6(外)を含む経路とが、V相の第1結線部62とU相の第1結線部62及びW相の第1結線部62とによって結線された閉回路66が形成されている。すなわち、V相から見た場合、U相の第1結線部62及びW相の第1結線部62が第2結線部64として機能している。
 また、W相を構成する5番目のコイル16の第1直線部A1(外)~第6直線部C6(内)を含む経路とW相を構成する5番目のコイル16の第1直線部A1(内)~第6直線部C6(外)を含む経路とが、W相の第1結線部62とU相の第1結線部62及びV相の第1結線部62とによって結線された閉回路66が形成されている。すなわち、W相から見た場合、U相の第1結線部62及びV相の第1結線部62が第2結線部64として機能している。
 以上説明した本実施形態のモータでは、各々の相の1番目のコイル16~4番目のコイル16においては、同じ相でかつ周方向に隣り合う2つのコイル16毎に誘導電流を打ち消すことができる。また、本実施形態のモータでは、一の相(図45ではU相)の5番目のコイル16内を流れる誘導電流iUを他の2つの相(図45ではV相及びW相)の5番目のコイル16内を流れる誘導電流iV、iWによって打ち消すことができる。その結果、誘導電流による損失が生じることが抑制され、モータの体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図ることができる。
(第10実施形態)
 次に、第10実施形態のモータ84について説明する。なお、第10実施形態のモータ84において、前述の第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分には、第1実施形態のモータ10等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。
 図46~図48に示されるように、第10実施形態のモータ84は、一の層に形成された所定の相のコイル16と他の層に形成された所定の相のコイル16とが、周方向にオフセットしている状態で径方向に重ねられて配置されている。
 詳述すると、2層目に配置された各々のコイル16は、1層目に配置された各々のコイル16に対して周方向他方側に角度P3だけオフセットして配置されている。また、3層目に配置された各々のコイル16は、2層目に配置された各々のコイル16に対して周方向他方側に角度P3だけオフセットして配置されている。4層目に配置された各々のコイル16は、3層目に配置された各々のコイル16に対して周方向他方側に角度P3だけオフセットして配置されている。なお、コイル16は、前述のスリット60を介して分割された構成となっていてもよいし、分割されていない構成(スリット60が無い構成)となっていてもよい。なお、本実施形態の図においては、スリット60が無い構成を示す。
 図47には、1層目に配置されていると共に直列で結線された3個のU相のコイル16と2層目に配置されていると共に直列で結線された3個のU相のコイル16とを軸方向にオフセットさせた模式図が示されている。この図に示されるように、1層目に配置されていると共に直列で結線された3個のU相のコイル16の他方側の端部と2層目に配置されていると共に直列で結線された3個のU相のコイル16の他方側の端部とは、並列接続されて第1結線部62を構成している。 図示を省略したV相、W相についても同様の関係で構成されている。また、1層目に配置されていると共に直列で結線された3個のU相のコイル16の一方側の端部は、他相の中性点と接続されている。なお、ここで言う他相の中性点とは、図48に示されるように、1層目に配置されていると共に直列で結線された3個のV相のコイル16の一方側の端部及び1層目に配置されていると共に直列で結線された3個のW相のコイル16の一方側の端部のことである。また、2層目に配置されていると共に直列で結線された3個のU相のコイル16の一方側の端部は、他相の中性点と接続されている。なお、ここで言う他相の中性点とは、図48に示されるように、2層目に配置されていると共に直列で結線された3個のV相のコイル16の一方側の端部及び2層目に配置されていると共に直列で結線された3個のW相のコイル16の一方側の端部のことである。以上により、U相の第1結線部62とV相の第1結線部62及びW相の第1結線部62とによって結線された閉回路66が形成されている。すなわち、U相から見た場合、V相の第1結線部62及びW相の第1結線部62が第2結線部64として機能している。また、V相から見た場合、U相の第1結線部62及びW相の第1結線部62が第2結線部64として機能している。また、W相から見た場合、U相の第1結線部62及びV相の第1結線部62が第2結線部64として機能している。
 以上説明した第10実施形態のモータ84においても、1層目及び2層目のU相のコイル16内を流れる誘導電流iUを1層目及び2層目のV相のコイル16内を流れる誘導電流iV及び1層目及び2層目のW相のコイル16内を流れる誘導電流iWによって打ち消すことができる。また、1層目~4層目が同様の関係で構成されているため、2層目と3層目、3層目と4層目、4層目と1層目の各相のコイル16内を流れる誘導電流を打ち消すことができる。これにより、誘導電流による損失が生じることが抑制され、モータの体格の増加を抑制しつつ、トルクの向上を図ることができる。
 また、本実施形態では、一の層に形成された所定の相のコイル16と他の層に形成された所定の相のコイル16とが、周方向にオフセットしている状態で径方向に重ねられて配置されている。これにより、磁束の切り替わりを順次段階的に行うことを実現することができる。これにより、モータ84の回転(ロータ12の回転)を滑らかにすることができると共に、モータ84の静穏化を図ることができる。また、コイル16のオフセット角度P3は、各層間で一定でもよいし異なっていてもよい。また、コイル体32を形成するうえでの製造ばらつき等によって、意図せずに生じたオフセット角度も含む。なお、コイル16を前述のスリット60を介して分割された構成とする場合には、第1実施形態~第9実施形態で示したいずれかの形態を組み合わせて構成すればよい。
 なお、以上説明した例では、コイル16の各部をスリット60を介して2分割にした例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、図49に示された第11実施形態のモータのコイル16のように、コイル16の各部をスリット60を介して3分割にしてもよい。また、図示は省略するが、コイル16の各部をスリット60を介して4分割以上に分割してもよい。
 以上、本開示の各実施形態について説明したが、本開示は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。また、以上説明した各実施形態の構成の全部又は一部は、互いに組み合わせることができる。
 例えば、帯部材34上の複数のコイル16をスター結線で結線した例を示したが、デルタ結線で結線してもよい。また、モータ10等の極数やコイル数、相数および、コイルの直列数、並列数などは、モータ10等の用途に応じて適宜選択すればよい。また、モータ10等の構成は、発電機に適用してもよい。また、モータ10等の構成は、ロータ12がステータ14の径方向外側に配置されたアウタロータ型のブラシレスモータにも適用することができる。また、コイル体32を含んで構成されたロータにも、本開示の構成を適用することができる。
 また、本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (10)

  1.  絶縁性の材料を用いて帯状に形成されていると共に周方向に巻かれた帯部材(34)と、
     導電性の材料を用いて前記帯部材上に形成されていると共に周方向に沿って並んだ状態で配置され、電流が流れると共に閉回路(66)の一部を形成する複数の経路を有する複数のコイル(16)と、
     前記閉回路の一部を構成すると共に、複数の前記経路間を結線する第1結線部(62)と、
     前記閉回路の他の一部を構成すると共に、マグネットが周方向に移動することに伴う電磁誘導により前記閉回路内に流れる電流が該閉回路内で打ち消されるように複数の前記経路間又は複数の前記コイル間を結線する第2結線部(64)と、
     を備えたコイル体(32)。
  2.  各々の前記コイルは、複数ターンの構成となっていると共に、前記閉回路が、各ターン毎に形成された構成となっている請求項1に記載のコイル体。
  3.  各々の前記コイルは、複数ターンの構成となっていると共に、1つの前記コイルに対して1つの前記閉回路が形成された構成となっている請求項1に記載のコイル体。
  4.  複数の前記コイルに対して1つの前記閉回路が形成された構成となっている請求項1に記載のコイル体。
  5.  前記コイルの各経路において軸方向一方側から他方側へ折り返される部分の軸方向位置が互いに同じ位置となっていると共に、前記コイルの各経路において軸方向他方側から一方側へ折り返される部分の軸方向位置が互いに同じ位置となっている請求項1に記載のコイル体。
  6.  同じ相を構成する複数の前記コイルの数は2n(nは自然数)個となっており、
     同じ相を構成する複数の前記コイルを周方向他方側から一方側へ順番に数えて、2m-1(mは自然数でありかつm≦nを満たす数)番目の前記コイルの一端が前記第1結線部(62)を介して結線されており、2m番目の前記コイルの一端が前記第2結線部(64)を介して結線されており、2m-1番目の前記コイルの他端と2m番目の前記コイルの他端とが結線されており、
     同じ相を構成すると共に電気的に連続する2つの前記コイルを含む前記閉回路が形成されている請求項5に記載のコイル体。
  7.  同じ相を構成する複数の前記コイルの数は2n+1(nは自然数)個となっており、
     同じ相を構成する複数の前記コイルを周方向他方側から一方側へ順番に数えて、2m-1(mは自然数でありかつm≦nを満たす数)番目の前記コイルの一端が前記第1結線部を介して結線されており、2m番目の前記コイルの一端が前記第2結線部を介して結線されており、2m-1番目の前記コイルの他端と2m番目の前記コイルの他端とが結線されており、
     2m-1番目から2n番目の前記コイルにおいては、同じ相を構成すると共に電気的に連続する2つの前記コイルを含む前記閉回路が形成されており、
     2n+1番目の一の層の前記コイルと2n+1番目の他の層の前記コイルとを含む前記閉回路が形成されている請求項5に記載のコイル体。
  8.  前記帯部材は、径方向に複数層となっており、
     一の層に形成された所定の相の前記コイルと他の層に形成された所定の相の前記コイルとが、周方向にオフセットしている状態で径方向に重ねられて配置されている請求項1~請求項7のいずれか1項に記載のコイル体。
  9.  請求項1~請求項8のいずれか1項に記載のコイル体を含んで構成された電機子(14)。
  10.  請求項9に記載の電機子を含んで構成された固定子(14)及び回転子(12)の一方と、
     前記コイル体と径方向に対向して配置されたマグネット(18)を有する固定子及び回転子の他方と、
     を備えた回転電機(10、68、72、82、84)。
PCT/JP2022/039787 2021-12-20 2022-10-25 コイル体、電機子及び回転電機 WO2023119853A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-206305 2021-12-20
JP2021206305A JP2023091523A (ja) 2021-12-20 2021-12-20 コイル体、電機子及び回転電機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023119853A1 true WO2023119853A1 (ja) 2023-06-29

Family

ID=86902034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/039787 WO2023119853A1 (ja) 2021-12-20 2022-10-25 コイル体、電機子及び回転電機

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2023091523A (ja)
WO (1) WO2023119853A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017070140A (ja) * 2015-10-01 2017-04-06 株式会社エムリンク 折り曲げにより形成された円筒形状のコイル体、該コイル体の製造方法、及び該コイル体を用いた回転電機
JP2019106865A (ja) * 2017-07-21 2019-06-27 株式会社デンソー 回転電機

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017070140A (ja) * 2015-10-01 2017-04-06 株式会社エムリンク 折り曲げにより形成された円筒形状のコイル体、該コイル体の製造方法、及び該コイル体を用いた回転電機
JP2019106865A (ja) * 2017-07-21 2019-06-27 株式会社デンソー 回転電機

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023091523A (ja) 2023-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6415746B2 (ja) 回転電機
JP6608711B2 (ja) 回転電機およびステータ
CN105103420A (zh) 同步磁阻电动机以及同步磁阻电动机的转子
KR20190031152A (ko) 회전 전기
US11605993B2 (en) Rotary motors incorporating flexible printed circuit boards
TWI678052B (zh) 旋轉電機及直動電動機
JP6241444B2 (ja) 磁石レス回転電機
WO2017014062A1 (ja) 回転電機の固定子及び回転電機
JP5431886B2 (ja) モータ
JP2016028550A (ja) 電機子
WO2023119853A1 (ja) コイル体、電機子及び回転電機
JP7186927B2 (ja) 回転電機の固定子
JP7001483B2 (ja) アキシャルギャップ型トランスバースフラックス式回転電機
JP6990014B2 (ja) 回転電機
WO2023145201A1 (ja) コイル体、電気子及び回転電機
JP2019115205A (ja) 回転電機のロータ
WO2024024207A1 (ja) コイル体、電機子及び回転電機
JP4627853B2 (ja) リラクタンス型電動機
WO2023163136A1 (ja) コイル体、電機子及び回転電機
WO2023089890A1 (ja) 電機子及び回転電機
US11211854B2 (en) Electrical machine
JP2017022899A (ja) 電機子、回転電機、クロスフローファン
WO2021246235A1 (ja) 電動機
WO2022264588A1 (ja) モータ
JP7391820B2 (ja) 電動機

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22910574

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1