WO2024053254A1 - ステータ及びモータ - Google Patents

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WO2024053254A1
WO2024053254A1 PCT/JP2023/026262 JP2023026262W WO2024053254A1 WO 2024053254 A1 WO2024053254 A1 WO 2024053254A1 JP 2023026262 W JP2023026262 W JP 2023026262W WO 2024053254 A1 WO2024053254 A1 WO 2024053254A1
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WO
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coil
coil group
group
terminal
wiring layer
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Application number
PCT/JP2023/026262
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English (en)
French (fr)
Inventor
泰浩 峰松
Original Assignee
ミネベアミツミ株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/18—Windings for salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto

Definitions

  • the present invention relates to a stator and a motor equipped with the stator.
  • a motor that includes a stator having an annular stator coil and stator circuit boards provided on both sides of the stator in the axial direction (for example, Patent Document 1).
  • Each stator coil has a pin for supplying power to external equipment.
  • the stator circuit boards are provided on both sides of the stator in the axial direction, and the two pins forming the ends of each stator coil are different in the axial direction. It is pulled out to the side. Therefore, the motor has become bulky in the axial direction, and there has been a demand for making the motor more compact, especially in the axial direction.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and one of the objects is to provide a technique for making the motor more compact in the axial direction.
  • a motor according to the present invention includes a plurality of coil groups arranged in an annular shape and a substrate having a plurality of wiring layers provided on one surface of the coil group along an axis.
  • the coil groups are provided in the order of a first coil group, a second coil group, and a third coil group in the circumferential direction, and the current direction of the first coil group is the same as that of the second coil group and the third coil group.
  • each coil group has coils in the order of the first coil, second coil, and third coil in the circumferential direction, and each coil has two ends connected to the first coil in the circumferential direction.
  • the first end of the second coil and the first end of the third coil are the first wiring of the plurality of wiring layers.
  • the second end of the first coil and the second end of the second coil are electrically connected in a second wiring layer of the plurality of wiring layers. It is characterized by
  • FIG. 2 is a perspective view for explaining a motor according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view for explaining the stator of the motor according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the stator in this embodiment before being covered with resin.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the stator in this embodiment before being covered with resin.
  • FIG. 3B is a plan view of the stator in FIG. 3A.
  • FIG. 3A is an enlarged cross-sectional view of a portion taken along line IV-IV in FIG. 3A.
  • FIG. 3 is a plan view showing the first wiring layer of the substrate.
  • FIG. 3 is a plan view showing the second wiring layer of the substrate.
  • FIG. 3 is a plan view showing the third wiring layer of the substrate.
  • FIG. 7 is a plan view showing the fourth wiring layer of the substrate.
  • FIG. 3 is a wiring diagram showing wiring in a U-phase coil group in the present embodiment.
  • FIG. 2 is a wiring diagram showing wiring in a V-phase coil group in the present embodiment.
  • FIG. 3 is a wiring diagram showing wiring in a W-phase coil group in the present embodiment. It is a wiring diagram of the whole stator in this embodiment.
  • FIG. 7 is a wiring diagram of a coil group in a U-phase of a comparative example.
  • the stator (1) includes a plurality of coil groups (40, 50, 60) arranged in an annular manner, and one of the coil groups (40, 50, 60) along the axis (x).
  • the first coil group (40), the second coil group (50), and the third coil group (60) are provided in this order, and the current direction of the first coil group (40) is the same as that of the second coil group (50) and Unlike the current direction of the three coil groups (60), each coil group (40, 50, 60) has a first coil (41, 51, 61), a second coil (42, 52, 62), the third coil (43, 53, 63) is arranged in this order, and each coil (41, 42, 43, 51, 52, 53, 61, 62, 63) has two ends in the circumferential direction
  • the first end portions (U1, U3, U5, U19, U21, U23, W7, W9, W11, W25, W27, W29, V13, V15, V17, V31, V33, V35) and the second end (U2, U4, U6, U20, U22, U24, W8, W10, W12, W26, W28, W30, V14, V16, V18, V32, V34, V36) are each provided on the side of the substrate (70).
  • the three coil groups (40, 50, 60) continuous in the circumferential direction (R) are each provided with an external connection portion (79U, 79W, 79V) are provided.
  • the external connection portions (79U, 79W, 79V) are provided in the uppermost layer (72) of the substrate (70), and the conduction holes ( 72v) to the lower wiring layer (73).
  • an insulating layer (71) is provided between the plurality of wiring layers (72, 73, 74, 75). It is provided.
  • the plurality of coil groups (40, 50, 60) are arranged to face each other in the radial direction.
  • the pair of first coil groups (40A, 40B) includes a pair of first coil groups (40A, 40B), a pair of second coil groups (50A, 50B), and a pair of third coil groups (60A, 60B). , are electrically connected to each other in the wiring layer (74), and one first coil group (40B) is electrically connected to the third coil group (60A) in the wiring layer (74).
  • the first ends (W7, W25) of the first coil (51) of the second coil group (50A, 50B) and the second coil ( 52), the second end (W10, W28) of the second coil (52), and the second end (W12, W30) of the third coil (53) are wired.
  • the pair of second coil groups (50A, 50B) are electrically connected to each other in a wiring layer (73) different from the wiring layer (74, 75).
  • the second coil group (50B) is electrically connected to the first coil group (40A) in the wiring layer (73).
  • the first ends (V13, V31) of the first coil (61) of the third coil group (60A, 60B) and The first end (V15, V33) of the second coil (62), the second end (V16, V34) of the second coil (62), and the second end (V18, V36) of the third coil (63). ) are electrically connected to each other in the wiring layer (75), and the pair of third coil groups (60A, 60B) are electrically connected to each other in the wiring layer (72) different from the wiring layer (73, 74, 75).
  • One third coil group (60B) is electrically connected to the second coil group (50A) in the wiring layer (72).
  • the motor (100) includes a rotor (110), a plurality of coil groups (40, 50, 60) arranged in an annular shape, and a coil group (40, 50) arranged along the axis (x). , 60), and a substrate (70) having a plurality of wiring layers (72, 73, 74, 75) provided on one side (x1) of the coil group (40, 50, 60).
  • the first coil group (40), the second coil group (50), and the third coil group (60) are provided in this order in the direction (R1), and the current direction of the first coil group (40) is the second coil group.
  • each coil group (40, 50, 60) has the first coil (41, 51, 61) and the second coil in the circumferential direction (R1).
  • the coils are arranged in the order of coils (42, 52, 62) and third coil (43, 53, 63), and each coil (41, 42, 43, 51, 52, 53, 61, 62, 63) has two The first end (U1, U3, U5, U19, U21, U23, W7, W9, W11, W25, W27, W29, V13, V15, V17, V31, V33, V35) ), the second end (U2, U4, U6, U20, U22, U24, W8, W10, W12, W26, W28, W30, V14, V16, V18, V32, V34, V36), and the first In the coil group (40), the first ends (U3, U21) of the second coil (42) and the first ends (U5,
  • the motor 100 has, for example, three phases (U phase, V phase, and W phase), and the rotation is controlled by supplying power to the coils of each phase at appropriate timing.
  • This is a rolled brushless DC motor.
  • the specific configuration of the motor 100 will be specifically explained below.
  • FIG. 1 is a perspective view for explaining a motor 100 according to the present embodiment.
  • the motor 100 includes a rotor 110, a rotating shaft (not shown), and a stator 1.
  • the rotor 110 is formed into a cylindrical shape.
  • a rotating shaft is provided through the center of the rotor 110.
  • the rotor 110 and the rotating shaft are integrally molded by injection molding.
  • one side of the motor 100 will be referred to as the "upper side x1" and the other side will be referred to as the “lower side x2" in the axis x, which is the center of rotation of the rotating shaft.
  • the clockwise direction is defined as “circumferential direction R1”
  • the counterclockwise direction is defined as "circumferential direction R2”.
  • the rotor 110 is arranged inside the stator 1, which will be described later, in the radial direction.
  • the rotor 110 includes a plurality of magnets 111S, 111N, 111s, and 111n (simply referred to as "magnets 111") having different magnetic poles, and a rotor core 112.
  • the magnet 111 is embedded in the rotor core 112.
  • the magnets 111S and the magnets 111N are arranged radially in the rotor core 112 alternately at predetermined intervals in the circumferential direction R.
  • a magnet 111s and a magnet 111n having different magnetic poles are also provided between each magnet 111S and magnet 111N.
  • the magnet 111 is formed of, for example, a rare earth magnet such as a neodymium magnet. Further, the magnet 111 may be a bonded magnet or a sintered magnet. Note that the magnet 111 is not limited, and a cylindrical magnet or a polygonal magnet may be used.
  • FIG. 2A is a perspective view for explaining the stator 1 of the motor 100 according to the present embodiment.
  • FIG. 2B is a perspective view showing the stator 1 in this embodiment before being covered with resin.
  • the stator 1 is provided on the outer peripheral side of the rotor 110. For example, alternating current power is supplied to the stator 1 from an inverter circuit (not shown).
  • the stator 1 is covered with a resin material 10.
  • the stator 1 includes a stator core 20, an insulator 30, a plurality of coil groups 40, 50, 60, and a multilayer substrate 70.
  • the stator core 20 is arranged in an annular shape along the circumferential direction R, for example.
  • the stator core 20 is formed by laminating a plurality of plate-shaped metal members, such as soft magnetic steel plates such as silicon steel plates and electromagnetic steel plates, in the axial direction.
  • Stator core 20 has an inner peripheral part 21 facing rotor 110 and an outer peripheral part 22.
  • the insulator 30 is formed of an insulator such as resin.
  • the insulator 30 covers the stator core 20 from the upper side x1 and the lower side x2 along the axis x.
  • the insulator 30 has an inner peripheral part 31 and an outer peripheral part 32.
  • FIG. 3A is an exploded perspective view of the stator 1 in this embodiment before being covered with resin.
  • FIG. 3B is a plan view of the stator 1 in FIG. 3A.
  • a plurality of coil groups 40A, 40B, 50A, 50B, 60A, and 60B are continuously provided in the circumferential direction R of the stator 1.
  • the coil group 40 constitutes a U phase (first phase), and in the stator 1, two coil groups 40A and 40B are provided at positions facing each other in the radial direction.
  • the coil groups 50A and 50B constitute a W phase (second phase), and in the stator 1, the two coil groups 50A and 50B are provided at positions facing each other in the radial direction.
  • the coil groups 60A and 60B constitute a V phase (third phase), and in the stator 1, the two coil groups 60A and 60B are provided at positions facing each other in the radial direction.
  • coil groups 40A, 40B", “coil groups 50A, 50B”, and “coil groups 60A, 60B” are collectively referred to simply as “coil groups 40, 50, 60.”
  • the coil groups 40, 50, and 60 are star-connected to each other, for example.
  • the coil groups 40, 50, and 60 are annularly provided in the order of the coil group 40, the coil group 50, the coil group 60, the coil group 40, the coil group 50, and the coil group 60 in the circumferential direction R1.
  • the coil groups 40A and 40B include a first coil 41, a second coil 42, and a third coil 43 (hereinafter also collectively referred to as "coils 41, 42, 43").
  • a coil 41, a coil 42, and a coil 43 are arranged in this order in the circumferential direction R1.
  • the coils 41, 42, and 43 are formed by winding conductive wires around the stator 1 via the insulator 30.
  • the coils 41, 42, 43 of the coil group 40A each have first terminals (first ends) U1, U3, U5 and second terminals (second ends) U2, U4, U6. (Hereinafter, they are also collectively referred to as "terminals U1, U2, U3, U4, U5, U6").
  • the terminals U1, U2, U3, U4, U5, and U6 are drawn out to the upper side x1 as leader lines.
  • the coils 41, 42, 43 of the coil group 40B each have first terminals (first ends) U19, U21, U23 and second terminals (second ends) U20, U22, U24. (Hereinafter, they are also collectively referred to as "terminals U19, U20, U21, U22, U23, U24").
  • the terminals U19, U20, U21, U22, U23, and U24 are drawn out to the upper side x1 as leader lines.
  • the first terminals U1, U3, U5 and the second terminals U2, U4, U6 of the coils 41, 42, 43 are arranged alternately in the circumferential direction R1.
  • the first terminals U19, U21, U23 and the second terminals U20, U22, U24 of the coils 41, 42, 43 are arranged alternately in the circumferential direction R1.
  • the coils 51, 52, and 53 are formed by winding conductive wires around the stator 1 via the insulator 30.
  • the coils 51, 52, 53 of the coil group 50A each have first terminals (ends) W7, W9, W11 and second terminals (ends) W8, W10, W12 (hereinafter summarized). (also referred to as "terminals W7, W8, W9, W10, W11, W12").
  • the terminals W7, W8, W9, W10, W11, and W12 are drawn out to the upper side x1 as lead wires.
  • the coils 51, 52, and 53 of the coil group 50B each have first terminals (ends) W25, W27, and W29, and second terminals (ends) W26, W28, and W30 (hereinafter, summarized). (also referred to as "terminals W25, W26, W27, W28, W29, W30").
  • the terminals W25, W26, W27, W28, W29, and W30 are drawn out to the upper side x1 as lead wires.
  • the first terminals W7, W9, W11 and the second terminals W8, W10, W12 of the coils 51, 52, 53 are arranged alternately in the circumferential direction R1.
  • the first terminals W25, W27, W29 and the second terminals W26, W28, W30 of the coils 51, 52, 53 are arranged alternately in the circumferential direction R1.
  • the first terminals V13, V15, V17 and the second terminals V14, V16, V18 of the coils 61, 62, 63 are arranged alternately in the circumferential direction R1.
  • the first terminals V31, V33, V35 and the second terminals V32, V34, V36 of the coils 61, 62, 63 are arranged alternately in the circumferential direction R1.
  • the coils 61, 62, and 63 are formed by winding conductive wires around the stator 1 via the insulator 30.
  • the coils 61, 62, and 63 of the coil group 60A each have first terminals (ends) V13, V15, and V17, and second terminals (ends) V14, V16, and V18 (hereinafter summarized). (also referred to as "terminals V13, V14, V15, V16, V17, V18").
  • the terminals V13, V14, V15, V16, V17, and V18 are drawn out to the upper side x1 as leader lines.
  • the coils 61, 62, and 63 of the coil group 60B each have first terminals (ends) V31, V33, and V35, and second terminals (ends) V32, V34, and V36 (hereinafter, summarized). (also referred to as "terminals V31, V32, V33, V34, V35, V36").
  • the terminals V31, V32, V33, V34, V35, and V36 are drawn out to the upper side x1 as leader lines.
  • the first terminals V13, V15, V17 and the second terminals V14, V16, V18 of the coils 61, 62, 63 are arranged alternately in the circumferential direction R1.
  • the first terminals V31, V33, V35 and the second terminals V32, V34, V36 of the coils 61, 62, 63 are arranged alternately in the circumferential direction R1.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a portion taken along line IV-IV in FIG. 3A.
  • the board 70 is located on the side from which the terminals U1 to U6, W7 to W12, V13 to V18, U19 to U24, W25 to W30, and V31 to V36 of the coil groups 40, 50, and 60 are drawn out, that is, It is provided only on the upper side x1 of the motor 100. Note that when the terminals U1 to U6, W7 to W12, V13 to V18, U19 to U24, W25 to W30, and V31 to V36 are pulled out toward the lower side x2, the board 70 is provided on the lower side x2 of the motor 100. .
  • the substrate 70 has an insulating layer 71 and wiring layers 72, 73, 74, and 75.
  • the insulating layer 71 is made of, for example, an insulating resin material such as epoxy.
  • the wiring layers 72, 73, 74, and 75 are made of metal or the like.
  • the insulating layer 71 and the wiring layers 72, 73, 74, 75 are wire connections having copper wires (hereinafter also referred to as "conductor paths") formed by alternately laminating them along the axis x. It is a board.
  • the substrate 70 has a plurality of lands 78 and pads (external connection parts) 79U, 79W, and 79V.
  • the land 78 is formed of a conductive member, and is connected to the terminals U1 to U6, W7 to W12, V13 of the conductive wire drawn out from each coil 41, 42, 43, 51, 52, 53, 61, 62, 63.
  • ⁇ V18, U19 ⁇ U24, W25 ⁇ W30, V31 ⁇ V36 are connection parts that can be electrically connected.
  • FIG. 5A is a plan view showing the first wiring layer 72 of the substrate 70.
  • FIG. 5B is a plan view showing the second wiring layer 73 of the substrate 70.
  • FIG. 5C is a plan view showing the third wiring layer 74 of the substrate 70.
  • FIG. 5D is a plan view showing the fourth wiring layer 75 of the substrate 70.
  • the wiring layer 72 is the wiring layer located at the uppermost side x1 along the axis x (fourth wiring layer).
  • the surface of the wiring layer 72 facing the upper side x1 has an insulating covering portion 76 covered with, for example, resist or the like.
  • the wiring layer 72 is provided with pads 79U, 79W, and 79V.
  • the pads 79U, 79W, and 79V (hereinafter also simply referred to as "pads 79") are formed in the center of the wiring layer 72 in the radial direction and are exposed to the outside from the covering portion 76.
  • the pad 79 is an external connection part connected to an external device, and power for driving the motor 100 is supplied from the external device through the pad 79.
  • the pad 79U supplies power to the motor 100 through the coil groups 40A and 40B that constitute the U phase
  • the pad 79W supplies power to the motor 100 through the coil groups 50A and 50B that constitute the W phase
  • the pad 79V supplies power to the motor 100 through the coil groups 50A and 50B that constitute the W phase.
  • Electric power is supplied to the motor 100 through the coil groups 60A and 60B that constitute the motor.
  • the pads 79U, 79W, and 79V are provided in continuous coil groups 40, 50, and 60 in the circumferential direction R1.
  • the central part of the covering part 76 is coated with logos, letters, symbols, etc. (silk) formed in a certain area on the substrate by screen printing using non-conductive ink, for example. ) can be written. Note that the central portion may have only a non-forming area that does not have silk.
  • the wiring layer 72 has a plurality of conductor paths 720 and 721.
  • the conductor path 720 electrically connects the terminal V17 of the coil 63 of the coil group 60A and the terminal V32 of the coil 61 of the coil group 60B.
  • the conductor path 721 electrically connects the terminal V35 of the coil 63 of the coil group 60B and the terminal W8 of the coil 51 of the coil group 50A.
  • the wiring layer 73 is a wiring layer (third wiring layer) located immediately below x2 with respect to the wiring layer 72.
  • the wiring layer 72 and the wiring layer 73 are electrically connected through a plurality of conductive holes 72v formed as vias.
  • the conduction hole 72v is provided so as to extend in the circumferential direction R beyond at least the area where the pad 79 is provided. That is, the power supplied through the pad 79 is supplied to each coil group 40 , 50 , 60 in the wiring layer 73 of the substrate 70 .
  • the pad 79U is electrically connected to the terminal U6 of the coil 43 of the coil group 40A in the wiring layer 73.
  • the pad 79W is electrically connected to the terminal W8 of the coil 51 of the coil group 50A in the wiring layer 73.
  • the pad 79V is electrically connected to the terminal V14 of the coil 61 of the coil group 60A in the wiring layer 73.
  • the wiring layer 73 has a plurality of conductor paths 730 and 731.
  • the conductor path 730 electrically connects the terminal W11 of the coil 53 of the coil group 50A and the terminal W26 of the coil 51 of the coil group 50B.
  • the conductor path 731 electrically connects the terminal W29 of the coil 53 of the coil group 50B and the terminal U6 of the coil 43 of the coil group 40A.
  • the wiring layer 74 is a wiring layer (second wiring layer) immediately below the wiring layer 73 x2.
  • the wiring layer 74 has a plurality of conductor paths 740, 741, 742, and 743.
  • the conductor path 740 electrically connects the terminal U1 of the coil 41 of the coil group 40A and the terminal U24 of the coil 43 of the coil group 40B.
  • the conductor path 741 electrically connects the terminal U2 of the coil 41 of the coil group 40A and the terminal U4 of the coil 42 of the coil group 40A.
  • the conductor path 742 electrically connects the terminal V14 of the coil 61 of the coil group 60A and the terminal U19 of the coil 41 of the coil group 40B.
  • the conductor path 743 electrically connects the terminal U20 of the coil 41 of the coil group 40B and the terminal U22 of the coil 42 of the coil group 40B.
  • the wiring layer 75 is a wiring layer (first wiring layer) located immediately below the wiring layer 74 at x2.
  • the wiring layer 75 has a plurality of conductor paths 750, 751, 752, 753, 754, 755, 756, 757, 758, 759.
  • the conductor path 750 electrically connects the terminal U3 of the coil 42 of the coil group 40A and the terminal U5 of the coil 43 of the coil group 40A.
  • the conductor path 751 electrically connects the terminal W7 of the coil 51 of the coil group 50A and the terminal W9 of the coil 52 of the coil group 50A.
  • the conductor path 752 electrically connects the terminal W10 of the coil 52 of the coil group 50A and the terminal W12 of the coil 53 of the coil group 50A.
  • the conductor path 753 electrically connects the terminal V13 of the coil 61 of the coil group 60A and the terminal V15 of the coil 63 of the coil group 60A.
  • the conductor path 754 electrically connects the terminal V16 of the coil 52 of the coil group 60A and the terminal V18 of the coil 63 of the coil group 60A.
  • the conductor path 755 electrically connects the terminal U21 of the coil 42 of the coil group 40B and the terminal U23 of the coil 43 of the coil group 40B.
  • the conductor path 756 electrically connects the terminal W25 of the coil 51 of the coil group 50B and the terminal W27 of the coil 52 of the coil group 50B.
  • the conductor path 757 electrically connects the terminal W28 of the coil 52 of the coil group 50B and the terminal W30 of the coil 53 of the coil group 50B.
  • Conductor path 758 electrically connects terminal V31 of coil 61 of coil group 60B and terminal V33 of coil 63 of coil group 60B.
  • Conductor path 759 electrically connects terminal V34 of coil 52 of coil group 60B and terminal V36 of coil 63 of coil group 60B.
  • the surface of the wiring layer 75 facing the lower side x1 has an insulating covering portion 77 covered with, for example, resist or the like.
  • FIG. 6A is a wiring diagram of the U-phase coil group 40 in this embodiment.
  • FIG. 6B is a wiring diagram of the W-phase coil group 50 in this embodiment.
  • FIG. 6C is a wiring diagram of the V-phase coil group 60 in this embodiment.
  • FIG. 7 is a wiring diagram of the entire stator 1 in this embodiment.
  • the direction of the current in the first coil groups 40A and 40B that constitute the U phase is in the circumferential direction R2.
  • the current supplied from the pad 79U to the coil group 40A flows through the coil group 40A in the order of terminal U6, terminal U5, terminal U3, terminal U4, terminal U2, terminal U1, and then from terminal U1 to the terminal of coil group 40B. Heading to U24.
  • the current supplied to the terminal U24 of the coil group 40B flows through the coil group 40B in the order of terminal U23, terminal U21, terminal U22, terminal U20, and terminal U19, and then flows toward the terminal V14 of the coil group 60A.
  • the terminals U5 and U3, and the terminals U23 and U21 are connected in the wiring layer 75, and the terminals U4 and U2, and the terminals U22 and U20 are connected in the wiring layer 74. ing.
  • the terminal U19 and the terminal V14 of the coil group 60A are connected at the wiring layer 74.
  • the direction of the current in the second coil groups 50A, 50B, 60A, 60B constituting the W phase and V phase is opposite to the direction of the current in the first coil group 40A, 40B, and The direction is R1.
  • the current supplied to the terminal V14 of the coil group 60A flows through the coil group 60A in the order of terminal V13, terminal V15, terminal V16, terminal V18, and terminal V17, and then flows from the terminal V17 to the terminal V32 of the coil group 60B.
  • the current supplied to the terminal V32 of the coil group 60B flows through the coil group 60B in the order of terminal V31, terminal V33, terminal V34, terminal V36, and terminal V35, and then flows toward the terminal W8 of the coil group 50A.
  • the terminals V13 and V15, the terminals V16 and V18, the terminals V31 and V33, and the terminals V34 and V36 are connected in the wiring layer 75.
  • the terminal V17 and the terminal V32 and the terminal V35 and the terminal W8 of the coil group 50A are connected in the wiring layer 72.
  • the current supplied to terminal W8 of coil group 50A flows through coil group 50A in the order of terminal W7, terminal W9, terminal W10, terminal W12, and terminal W11, and then flows from terminal W11 to terminal W26 of coil group 50B.
  • the current supplied to the terminal W26 of the coil group 50B flows through the coil group 50B in the order of terminal W25, terminal W27, terminal W28, terminal W30, and terminal W29, and then flows toward the terminal U6 of the coil group 40A.
  • the terminals W7 and W9, the terminals W10 and W12, the terminals W25 and W27, and the terminals W28 and W30 are connected in the wiring layer 75.
  • the terminal W11 and the terminal W26 and the terminal W29 and the terminal U6 of the coil group 40A are connected in the wiring layer 73.
  • the board 70 only needs to be provided on the upper side x1 of the motor 100 in the direction along the axis x. Can be made compact. Further, in the motor 100, the direction of energization (wiring) in the coil groups 40A, 40B is in the circumferential direction R2, and the direction of energization (wiring) in the coil groups 50A, 50B, 60A, 60B is in the circumferential direction R1.
  • FIG. 8 is a wiring diagram of the coil group 400 in the U phase of a comparative example.
  • the current is energized in the order of coil 410, coil 420, and coil 430.
  • the current enters from the terminal U2 of the coil 410, passes through the terminal U1, the terminal U3 and the terminal U4 of the coil 420, the terminal U6 of the coil 430, and the terminal U5 in this order.
  • a wiring layer electrically connects the pad 79U and the terminal U2
  • a wiring layer electrically connects the terminal U1 and the terminal U3, and the terminal U4 and the terminal U6, and the terminal U5.
  • a total of three wiring layers are required, including a wiring layer that electrically connects terminals of other coil groups.
  • the conductor path that connects the terminal U5 of the coil 430 and other coil groups and the conductor path that needs to be extended to the coil 410 side and connects the pad 79U and the terminal U2 of the coil 410 intersect in the same wiring layer. I can't let you. Therefore, it is necessary to pass through different wiring layers, and the number of wiring layers increases in the U-phase coil group 400.
  • the substrate has five or more wiring layers in relation to the wiring layers in the other W-phase and V-phase coil groups.
  • the direction of the current in the coil groups 40A and 40B is directed from the third coil 43 side to the first coil 41, and the terminals U5 and U23 of the coil 43 and the coil 42 terminals U3 and U21 of the coil 42 are electrically connected to each other in the wiring layer 75 via a conductor path 755, and terminals U4 and U22 of the coil 42 and terminals U2 and U20 of the coil 41 are electrically connected to each other in the wiring layer 74 via a conductor path 743. electrically connected.
  • the two wiring layers in the U-phase coil groups 40A, 40B are interconnected only, and the substrate 70 is made up of a total of four wiring layers 72, 73, 74, and 75 in all the coil groups 40, 50, and 60. Thereby, it is possible to reduce the thickness of the substrate 70 by suppressing multilayering, and it is also possible to suppress costs.
  • terminals U1 to U6, U19 to U24, W7 to W12, W25 to W30, V13 to V18, V31 to V36 in the coil groups 40, 50, and 60 are connected to either side along the axis x (upper side x1 or lower side x2), it can be connected to the board 70, improving productivity.
  • coil groups 40, 50, and 60 having different wiring circuits can be employed on the substrate 70, variations in wiring circuits are increased, and the degree of freedom in design is improved.
  • the configuration of the coil group 40 in the above embodiment may be applied to the coil group 50 or the coil group 60, and the configuration of the coil groups 50, 60 may be applied to the coil group 40, for example, the coil group 40 may be in V phase.
  • the coil group 50 may constitute the U phase
  • the coil group 60 may constitute the W phase.

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Abstract

軸線方向においてモータをコンパクト化する技術を提供する。　環状に並ぶ複数のコイル群（４０Ａ，４０Ｂ，５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂ）と、軸線に沿ってコイル群の一方の側に設けられた複数の配線層を有する基板（７０）と、を備え、コイル群（４０Ａ，４０Ｂ）は、一周方向（Ｒ１）に第１コイル群（４０Ａ，４０Ｂ）、第２コイル群（５０Ａ，５０Ｂ）、第３コイル群（６０Ａ，６０Ｂ）の順に設けられており、第１コイル群（４０Ａ，４０Ｂ）の通電方向は、第２コイル群（５０Ａ，５０Ｂ）及び第３コイル群（６０Ａ，６０Ｂ）の通電方向とは異なる。第１コイル群（４０Ａ，４０Ｂ）において、第２コイル（４２）の第１端部（Ｕ３，Ｕ２１）と第３コイル（４３）の第１端部（Ｕ５，Ｕ２３）とは、配線層（７５）において電気的に接続されており、第１コイル（４１）の第２端部（Ｕ２，Ｕ２０）と第２コイル（４２）の第２端部（Ｕ４，Ｕ２２）とは、配線層（７４）において電気的に接続されている。

Description

ステータ及びモータ
　本発明は、ステータ及び当該ステータを備えるモータに関する。
　従来、固定子コイルを環状に有する固定子と、軸線方向において固定子の両面に設けられた固定子回路基板と、を備えるモータが知られている（例えば、特許文献１）。各固定子コイルは、外部機器へ電力を供給するためのピンを有している。
特開２００３－３２９５２号公報
　ところで、特許文献１に記載されたモータにおいては、固定子回路基板が軸線方向において固定子の両面に設けられており、各固定子コイルの端部となる２つのピンは、軸線方向においてそれぞれ異なる側に引き出されている。そのため、軸線方向においてモータは、嵩高になっており、モータを特に軸線方向においてコンパクト化したいという需要があった。
　そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、軸線方向においてモータをコンパクト化する技術を提供することを課題の一つとする。
　上記課題を解決するために、本発明に係るモータは、環状に並ぶ複数のコイル群と、軸線に沿って前記コイル群の一方の面に設けられた複数の配線層を有する基板と、を備え、前記コイル群は、一周方向に第１コイル群、第２コイル群、第３コイル群の順に設けられており、前記第１コイル群の通電方向は、前記第２コイル群及び前記第３コイル群の通電方向とは異なり、各コイル群は、前記一周方向に第１コイル、第２コイル、第３コイルの順にコイルを有し、各コイルは、２つの端部を前記一周方向に第１端部、第２端部の順に有し、前記第１コイル群において、前記第２コイルの第１端部と前記第３コイルの第１端部とは、複数の配線層のうち第１配線層において電気的に接続されており、前記第１コイルの第２端部と前記第２コイルの第２端部とは、複数の配線層のうち第２配線層において電気的に接続されていることを特徴とする。
本実施の形態に係るモータを説明するための斜視図である。 本実施の形態に係るモータのステータを説明するための斜視図である。 樹脂で覆われる前の本実施の形態におけるステータを示す斜視図である。 樹脂で覆われる前の本実施の形態におけるステータの分解斜視図である。 図３Ａにおけるステータの平面図である。 図３ＡにおけるＩＶ－ＩＶ線に沿った部分の拡大断面図である。 基板の一番目の配線層を示す平面図である。 基板の二番目の配線層を示す平面図である。 基板の三番目の配線層を示す平面図である。 基板の四番目の配線層を示す平面図である。 本実施の形態におけるＵ相のコイル群における配線を示す配線図である。 本実施の形態におけるＶ相のコイル群における配線を示す配線図である。 本実施の形態におけるＷ相のコイル群における配線を示す配線図である。 本実施の形態におけるステータ全体の配線図である。 比較例のＵ相におけるコイル群における配線図である。
　まず、本発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。
　［１］本実施の形態に係るステータ（１）は、環状に並ぶ複数のコイル群（４０，５０，６０）と、軸線（ｘ）に沿ってコイル群（４０，５０，６０）の一方の側（ｘ１）に設けられた複数の配線層（７２，７３，７４，７５）を有する基板（７０）と、を備え、コイル群（４０，５０，６０）は、一周方向（Ｒ１）に第１コイル群（４０）、第２コイル群（５０）、第３コイル群（６０）の順に設けられており、第１コイル群（４０）の通電方向は、第２コイル群（５０）及び第３コイル群（６０）の通電方向とは異なり、各コイル群（４０，５０，６０）は、一周方向（Ｒ１）に第１コイル（４１，５１，６１）、第２コイル（４２，５２，６２）、第３コイル（４３，５３，６３）の順にコイルを有し、各コイル（４１，４２，４３，５１，５２，５３，６１，６２，６３）は、２つの端部を一周方向（Ｒ１）に第１端部（Ｕ１，Ｕ３，Ｕ５，Ｕ１９，Ｕ２１，Ｕ２３，Ｗ７，Ｗ９，Ｗ１１，Ｗ２５，Ｗ２７，Ｗ２９，Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７，Ｖ３１，Ｖ３３，Ｖ３５）、第２端部（Ｕ２，Ｕ４，Ｕ６，Ｕ２０，Ｕ２２，Ｕ２４，Ｗ８，Ｗ１０，Ｗ１２，Ｗ２６，Ｗ２８，Ｗ３０，Ｖ１４，Ｖ１６，Ｖ１８，Ｖ３２，Ｖ３４，Ｖ３６）の順に有し、第１コイル群（４０）において、第２コイル（４２）の第１端部（Ｕ３，Ｕ２１）と第３コイル（４３）の第１端部（Ｕ５，Ｕ２３）とは、配線層（７５）において電気的に接続されており、第１コイル（４１）の第２端部（Ｕ２，Ｕ２０）と第２コイル（４２）の第２端部（Ｕ４，Ｕ２２）とは、配線層（７５）とは異なる配線層（７４）において電気的に接続されていることを特徴とする。
　［２］上記［１］に記載のステータ（１）の一態様において、第１端部（Ｕ１，Ｕ３，Ｕ５，Ｕ１９，Ｕ２１，Ｕ２３，Ｗ７，Ｗ９，Ｗ１１，Ｗ２５，Ｗ２７，Ｗ２９，Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７，Ｖ３１，Ｖ３３，Ｖ３５）及び第２端部（Ｕ２，Ｕ４，Ｕ６，Ｕ２０，Ｕ２２，Ｕ２４，Ｗ８，Ｗ１０，Ｗ１２，Ｗ２６，Ｗ２８，Ｗ３０，Ｖ１４，Ｖ１６，Ｖ１８，Ｖ３２，Ｖ３４，Ｖ３６）はそれぞれ、基板（７０）の側に設けられている。
　［３］上記［１］又は［２］に記載のステータ（１）の一態様において、周方向（Ｒ）に連続した３つのコイル群（４０，５０，６０）にそれぞれ外部接続部（７９Ｕ，７９Ｗ，７９Ｖ）が設けられている。
　［４］上記［３］に記載のステータ（１）の一態様において、外部接続部（７９Ｕ，７９Ｗ，７９Ｖ）は、基板（７０）において最上層（７２）に設けられており、導通孔（７２ｖ）を介して下の配線層（７３）に電気的に接続されている。
　［５］上記［１］から［４］のいずれか一に記載のステータ（１）の一態様において、複数の配線層（７２，７３，７４，７５）の間には絶縁層（７１）が設けられている。
　［６］上記［１］から［５］のいずれか一に記載のステータ（１）の一態様において、複数のコイル群（４０，５０，６０）は、それぞれ径方向に対向して配置された一対の第１コイル群（４０Ａ，４０Ｂ）、一対の第２コイル群（５０Ａ，５０Ｂ）及び一対の第３コイル群（６０Ａ，６０Ｂ）を含み、一対の第１コイル群（４０Ａ，４０Ｂ）は、配線層（７４）において互いに電気的に接続されており、一方の第１コイル群（４０Ｂ）は、配線層（７４）において第３コイル群（６０Ａ）に電気的に接続されている。
　［７］上記［６］に記載のステータ（１）の一態様において、第２コイル群（５０Ａ，５０Ｂ）の第１コイル（５１）の第１端部（Ｗ７，Ｗ２５）と第２コイル（５２）の第１端部（Ｗ９，Ｗ２７）、及び第２コイル（５２）の第２端部（Ｗ１０，Ｗ２８）と第３コイル（５３）の第２端部（Ｗ１２，Ｗ３０）は、配線層（７５）において電気的に接続されており、一対の第２コイル群（５０Ａ，５０Ｂ）は、配線層（７４，７５）とは異なる配線層（７３）において互いに電気的に接続されており、第２コイル群（５０Ｂ）は、配線層（７３）において第１コイル群（４０Ａ）に電気的に接続されている。
　［８］上記［６］又は［７］に記載のステータ（１）の一態様において、第３コイル群（６０Ａ，６０Ｂ）の第１コイル（６１）の第１端部（Ｖ１３，Ｖ３１）と第２コイル（６２）の第１端部（Ｖ１５，Ｖ３３）、及び第２コイル（６２）の第２端部（Ｖ１６，Ｖ３４）と第３コイル（６３）の第２端部（Ｖ１８，Ｖ３６）は、配線層（７５）において電気的に接続されており、一対の第３コイル群（６０Ａ，６０Ｂ）は、配線層（７３，７４，７５）とは異なる配線層（７２）において互いに電気的に接続されており、一方の第３コイル群（６０Ｂ）は、配線層（７２）において第２コイル群（５０Ａ）に電気的に接続されている。
　［９］本実施の形態に係るモータ（１００）は、ロータ（１１０）と、環状に並ぶ複数のコイル群（４０，５０，６０）と、軸線（ｘ）に沿ってコイル群（４０，５０，６０）の一方の側（ｘ１）に設けられた複数の配線層（７２，７３，７４，７５）を有する基板（７０）と、を備え、コイル群（４０，５０，６０）は、一周方向（Ｒ１）に第１コイル群（４０）、第２コイル群（５０）、第３コイル群（６０）の順に設けられており、第１コイル群（４０）の通電方向は、第２コイル群（５０）及び第３コイル群（６０）の通電方向とは異なり、各コイル群（４０，５０，６０）は、一周方向（Ｒ１）に第１コイル（４１，５１，６１）、第２コイル（４２，５２，６２）、第３コイル（４３，５３，６３）の順にコイルを有し、各コイル（４１，４２，４３，５１，５２，５３，６１，６２，６３）は、２つの端部を一周方向（Ｒ１）に第１端部（Ｕ１，Ｕ３，Ｕ５，Ｕ１９，Ｕ２１，Ｕ２３，Ｗ７，Ｗ９，Ｗ１１，Ｗ２５，Ｗ２７，Ｗ２９，Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７，Ｖ３１，Ｖ３３，Ｖ３５）、第２端部（Ｕ２，Ｕ４，Ｕ６，Ｕ２０，Ｕ２２，Ｕ２４，Ｗ８，Ｗ１０，Ｗ１２，Ｗ２６，Ｗ２８，Ｗ３０，Ｖ１４，Ｖ１６，Ｖ１８，Ｖ３２，Ｖ３４，Ｖ３６）の順に有し、第１コイル群（４０）において、第２コイル（４２）の第１端部（Ｕ３，Ｕ２１）と第３コイル（４３）の第１端部（Ｕ５，Ｕ２３）とは、配線層（７５）において電気的に接続されており、第１コイル（４１）の第２端部（Ｕ２，Ｕ２０）と第２コイル（４２）の第２端部（Ｕ４，Ｕ２２）とは、配線層（７５）とは異なる配線層（７４）において電気的に接続されていることを特徴とする。
　以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率等が異なる部分が含まれている場合がある。
＜モータの構成＞
　本実施の形態に係るモータ１００は、例えば、３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）が設定されて、各相のコイルに適宜なタイミングにおいて電力を供給することにより回転が制御される内転型のブラシレスＤＣモータである。モータ１００の具体的な構成については以下に具体的に説明する。
　図１は、本実施の形態に係るモータ１００を説明するための斜視図である。モータ１００は、ロータ１１０と、回転軸（図示せず）と、ステータ１と、を備える。ロータ１１０は、円筒状に形成されている。ロータ１１０の中央には回転軸が貫通して設けられている。ロータ１１０と回転軸とは、射出成形により一体的に成型されている。説明の便宜上、回転軸の回転中心となる軸線ｘにおいて、モータ１００の一方の側を「上側ｘ１」とし、他方の側を「下側ｘ２」とする。また、図面において、軸線ｘ周りの方向である「周方向Ｒ」のうち、時計回り方向を「周方向Ｒ１」とし、反時計回り方向を「周方向Ｒ２」とする。
　ロータ１１０は、径方向において、後述するステータ１の内側に配置されている。ロータ１１０は、磁極の異なる複数のマグネット１１１Ｓ，１１１Ｎ，１１１ｓ，１１１ｎ（単に、「マグネット１１１」とも言う）と、ロータコア１１２と、を有する。
　マグネット１１１は、ロータコア１１２に埋め込まれている。マグネット１１１Ｓとマグネット１１１Ｎは、例えば、ロータコア１１２において、周方向Ｒに所定の間隔をあけて交互に放射状に設けられている。各マグネット１１１Ｓとマグネット１１１Ｎの間にもそれぞれ磁極の異なるマグネット１１１ｓとマグネット１１１ｎとが設けられている。マグネット１１１は、例えば、ネオジム磁石のような希土類磁石により形成される。また、マグネット１１１には、ボンド磁石や焼結磁石を用いてもよい。なお、マグネット１１１は、限定されることはなく、円筒形状の磁石や多角形状の磁石を用いてもよい。
　図２Ａは、本実施の形態に係るモータ１００のステータ１を説明するための斜視図である。図２Ｂは、樹脂で覆われる前の本実施の形態におけるステータ１を示す斜視図である。ステータ１は、ロータ１１０の外周側に設けられている。ステータ１には、例えば、インバータ回路（図示せず）から交流電力が供給される。ステータ１は、樹脂材料１０により覆われている。ステータ１は、ステータコア２０と、インシュレータ３０と、複数のコイル群４０，５０，６０と、多層の基板７０と、を有する。
　ステータコア２０は、例えば、周方向Ｒに沿って円環状に配置されている。ステータコア２０は、例えば、ケイ素鋼板、電磁鋼板等の軟磁性鋼板等の板状の金属部材を軸方向に複数積層することによって形成されている。ステータコア２０は、ロータ１１０と対向する内周部２１と、外周部２２と、を有する。　
　インシュレータ３０は、例えば樹脂等の絶縁体により形成される。インシュレータ３０は、ステータコア２０を、軸線ｘにおいて上側ｘ１及び下側ｘ２から覆っている。インシュレータ３０は、内周部３１と、外周部３２と、を有する。
　図３Ａは、樹脂で覆われる前の本実施の形態におけるステータ１の分解斜視図である。図３Ｂは、図３Ａにおけるステータ１の平面図である。複数のコイル群４０Ａ，４０Ｂ，５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂがステータ１の周方向Ｒに連続して設けられている。コイル群４０は、Ｕ相（第１相）を構成しており、ステータ１においては、２つのコイル群４０Ａ，４０Ｂが径方向に対向する位置に設けられている。コイル群５０Ａ，５０Ｂは、Ｗ相（第２相）を構成しており、ステータ１においては、２つのコイル群５０Ａ，５０Ｂが径方向に対向する位置に設けられている。コイル群６０Ａ，６０Ｂは、Ｖ相（第３相）を構成しており、ステータ１においては、２つのコイル群６０Ａ，６０Ｂが径方向に対向する位置に設けられている。なお、以下では「コイル群４０Ａ，４０Ｂ」、「コイル群５０Ａ，５０Ｂ」及び「コイル群６０Ａ，６０Ｂ」をまとめて、単に、「コイル群４０，５０，６０」とも言う。
　モータ１００においては、コイル群４０，５０，６０は、互いに、例えば、スター結線されている。ステータ１においてコイル群４０，５０，６０は、周方向Ｒ１において、コイル群４０，コイル群５０，コイル群６０，コイル群４０，コイル群５０，コイル群６０の順に環状に設けられている。
　コイル群４０Ａ，４０Ｂは、第１コイル４１と、第２コイル４２と、第３コイル４３と、を有している（以下、まとめて「コイル４１，４２，４３」とも言う）。コイル群４０において、周方向Ｒ１において、コイル４１、コイル４２、コイル４３の順に並んで設けられている。
　コイル４１，４２，４３は、インシュレータ３０を介してステータ１に導線を巻き回すことにより形成されている。コイル群４０Ａのコイル４１，４２，４３はそれぞれ、第１端子（第１端部）Ｕ１，Ｕ３，Ｕ５と、第２端子（第２端部）Ｕ２，Ｕ４，Ｕ６と、を有している（以下、まとめて「端子Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６」とも言う）。端子Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６は、引出線として、上側ｘ１に引き出されている。
　コイル群４０Ｂのコイル４１，４２，４３はそれぞれ、第１端子（第１端部）Ｕ１９，Ｕ２１，Ｕ２３と、第２端子（第２端部）Ｕ２０，Ｕ２２，Ｕ２４と、を有している（以下、まとめて「端子Ｕ１９，Ｕ２０，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｕ２３，Ｕ２４」とも言う）。端子Ｕ１９，Ｕ２０，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｕ２３，Ｕ２４は、引出線として、上側ｘ１に引き出されている。
　コイル群４０Ａにおいてコイル４１，４２，４３の第１端子Ｕ１，Ｕ３，Ｕ５及び第２端子Ｕ２，Ｕ４，Ｕ６は、周方向Ｒ１において、交互に並んでいる。コイル群４０Ｂにおいてコイル４１，４２，４３の第１端子Ｕ１９，Ｕ２１，Ｕ２３及び第２端子Ｕ２０，Ｕ２２，Ｕ２４は、周方向Ｒ１において、交互に並んでいる。
　コイル５１，５２，５３は、インシュレータ３０を介してステータ１に導線を巻き回すことにより形成されている。コイル群５０Ａのコイル５１，５２，５３はそれぞれ、第１端子（端部）Ｗ７，Ｗ９，Ｗ１１と、第２端子（端部）Ｗ８，Ｗ１０，Ｗ１２と、を有している（以下、まとめて「端子Ｗ７，Ｗ８，Ｗ９，Ｗ１０，Ｗ１１，Ｗ１２」とも言う）。端子Ｗ７，Ｗ８，Ｗ９，Ｗ１０，Ｗ１１，Ｗ１２は、引出線として、上側ｘ１に引き出されている。
　コイル群５０Ｂのコイル５１，５２，５３はそれぞれ、第１端子（端部）Ｗ２５，Ｗ２７，Ｗ２９と、第２端子（端部）Ｗ２６，Ｗ２８，Ｗ３０と、を有している（以下、まとめて「端子Ｗ２５，Ｗ２６，Ｗ２７，Ｗ２８，Ｗ２９，Ｗ３０」とも言う）。端子Ｗ２５，Ｗ２６，Ｗ２７，Ｗ２８，Ｗ２９，Ｗ３０は、引出線として、上側ｘ１に引き出されている。
　コイル群５０Ａにおいてコイル５１，５２，５３の第１端子Ｗ７，Ｗ９，Ｗ１１及び第２端子Ｗ８，Ｗ１０，Ｗ１２は、周方向Ｒ１において、交互に並んでいる。コイル群５０Ｂにおいてコイル５１，５２，５３の第１端子Ｗ２５，Ｗ２７，Ｗ２９及び第２端子Ｗ２６，Ｗ２８，Ｗ３０は、周方向Ｒ１において、交互に並んでいる。
　コイル群６０Ａにおいてコイル６１，６２，６３の第１端子Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７及び第２端子Ｖ１４，Ｖ１６，Ｖ１８は、周方向Ｒ１において、交互に並んでいる。コイル群６０Ｂにおいてコイル６１，６２，６３の第１端子Ｖ３１，Ｖ３３，Ｖ３５及び第２端子Ｖ３２，Ｖ３４，Ｖ３６は、周方向Ｒ１において、交互に並んでいる。
　コイル６１，６２，６３は、インシュレータ３０を介してステータ１に導線を巻き回すことにより形成されている。コイル群６０Ａのコイル６１，６２，６３はそれぞれ、第１端子（端部）Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７と、第２端子（端部）Ｖ１４，Ｖ１６，Ｖ１８と、を有している（以下、まとめて「端子Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ１５，Ｖ１６，Ｖ１７，Ｖ１８」とも言う）。端子Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ１５，Ｖ１６，Ｖ１７，Ｖ１８は、引出線として、上側ｘ１に引き出されている。
　コイル群６０Ｂのコイル６１，６２，６３はそれぞれ、第１端子（端部）Ｖ３１，Ｖ３３，Ｖ３５と、第２端子（端部）Ｖ３２，Ｖ３４，Ｖ３６と、を有している（以下、まとめて「端子Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ３３，Ｖ３４，Ｖ３５，Ｖ３６」とも言う）。端子Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ３３，Ｖ３４，Ｖ３５，Ｖ３６は、引出線として、上側ｘ１に引き出されている。
　コイル群６０Ａにおいてコイル６１，６２，６３の第１端子Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７及び第２端子Ｖ１４，Ｖ１６，Ｖ１８は、周方向Ｒ１において、交互に並んでいる。コイル群６０Ｂにおいてコイル６１，６２，６３の第１端子Ｖ３１，Ｖ３３，Ｖ３５及び第２端子Ｖ３２，Ｖ３４，Ｖ３６は、周方向Ｒ１において、交互に並んでいる。
　図４は、図３ＡにおけるＩＶ－ＩＶ線に沿った部分の拡大断面図である。本実施の形態において、基板７０は、コイル群４０，５０，６０の端子Ｕ１～Ｕ６，Ｗ７～Ｗ１２，Ｖ１３～Ｖ１８，Ｕ１９～Ｕ２４，Ｗ２５～Ｗ３０，Ｖ３１～Ｖ３６が引き出された側、つまり、モータ１００の上側ｘ１にのみ設けられている。なお、端子Ｕ１～Ｕ６，Ｗ７～Ｗ１２，Ｖ１３～Ｖ１８，Ｕ１９～Ｕ２４，Ｗ２５～Ｗ３０，Ｖ３１～Ｖ３６が下側ｘ２に向かって引き出される場合、基板７０は、モータ１００の下側ｘ２に設けられる。
　基板７０は、絶縁層７１と、配線層７２，７３，７４，７５と、を有する。絶縁層７１は、例えば、エポキシ等の絶縁性を有する樹脂材料で形成されている。配線層７２，７３，７４，７５は、金属等により形成されている。基板７０は、絶縁層７１及び配線層７２，７３，７４，７５は、軸線ｘに沿って交互に積層されることにより形成された、銅配線（以下、「導体路」とも言う）を有する結線基板である。
　基板７０は、複数のランド７８と、パッド（外部接続部）７９Ｕ，７９Ｗ，７９Ｖと、を有する。ランド７８は、導電性を有する部材により形成されており、各コイル４１，４２，４３，５１，５２，５３，６１，６２，６３から引き出された導線の端子Ｕ１～Ｕ６，Ｗ７～Ｗ１２，Ｖ１３～Ｖ１８，Ｕ１９～Ｕ２４，Ｗ２５～Ｗ３０，Ｖ３１～Ｖ３６に電気的に接続可能な接続部である。
　図５Ａは、基板７０の一番目の配線層７２を示す平面図である。図５Ｂは、基板７０の二番目の配線層７３を示す平面図である。図５Ｃは、基板７０の三番目の配線層７４を示す平面図である。図５Ｄは、基板７０の四番目の配線層７５を示す平面図である。本実施の形態において４層ある配線層７２，７３，７４，７５のうち、配線層７２は、軸線ｘに沿って最も上側ｘ１にある配線層（第４配線層）である。
　上側ｘ１に面する配線層７２の面は、例えば、レジスト等により被覆された絶縁性の被覆部７６を有している。配線層７２には、パッド７９Ｕ，７９Ｗ，７９Ｖが設けられている。パッド７９Ｕ，７９Ｗ，７９Ｖ（以下、単に「パッド７９」とも言う）は、径方向において配線層７２の中央部に形成されていて、被覆部７６から外部に露出している。パッド７９は、外部装置と接続される外部接続部であり、パッド７９を通じて外部装置からモータ１００を駆動する電力が供給される。パッド７９ＵはＵ相を構成するコイル群４０Ａ，４０Ｂを通じてモータ１００に電力を供給し、パッド７９ＷはＷ相を構成するコイル群５０Ａ，５０Ｂ通じてモータ１００に電力を供給し、パッド７９ＶはＶ相を構成するコイル群６０Ａ，６０Ｂを通じてモータ１００に電力を供給する。パッド７９Ｕ，７９Ｗ，７９Ｖは、周方向Ｒ１において連続するコイル群４０，５０，６０に設けられている。
　径方向において、被覆部７６の中央部には、例えば、非導電性のインクを用いたスクリーン印刷により基板上の一定の範囲に形成された膜(シルク)により、ロゴ、文字、記号等（不図示）が表記可能である。なお、中央部は、シルクを有さない非形成領域のみを有してもよい。
　配線層７２は、複数の導体路７２０，７２１を有する。導体路７２０は、コイル群６０Ａのコイル６３の端子Ｖ１７と、コイル群６０Ｂのコイル６１の端子Ｖ３２とを電気的に接続する。導体路７２１は、コイル群６０Ｂのコイル６３の端子Ｖ３５と、コイル群５０Ａのコイル５１の端子Ｗ８とを電気的に接続する。
　配線層７３は、配線層７２に対して直ぐ下側ｘ２にある配線層（第３配線層）である。配線層７２と配線層７３とは、ビアとして形成された複数の導通孔７２ｖを介して電気的に接続されている。導通孔７２ｖは、少なくともパッド７９が設けられた領域を周方向Ｒに超えて設けられている。つまり、パッド７９を通じて供給された電力は、基板７０の配線層７３において各コイル群４０，５０，６０に供給される。具体的には、パッド７９Ｕは、配線層７３においてコイル群４０Ａのコイル４３の端子Ｕ６と電気的に接続されている。パッド７９Ｗは、配線層７３においてコイル群５０Ａのコイル５１の端子Ｗ８と電気的に接続されている。パッド７９Ｖは、配線層７３においてコイル群６０Ａのコイル６１の端子Ｖ１４と電気的に接続されている。
　配線層７３は、複数の導体路７３０，７３１を有する。導体路７３０は、コイル群５０Ａのコイル５３の端子Ｗ１１と、コイル群５０Ｂのコイル５１の端子Ｗ２６とを電気的に接続する。導体路７３１は、コイル群５０Ｂのコイル５３の端子Ｗ２９と、コイル群４０Ａのコイル４３の端子Ｕ６とを電気的に接続する。
　配線層７４は、配線層７３に対して直ぐ下側ｘ２にある配線層（第２配線層）である。配線層７４は、複数の導体路７４０，７４１，７４２，７４３を有する。導体路７４０は、コイル群４０Ａのコイル４１の端子Ｕ１と、コイル群４０Ｂのコイル４３の端子Ｕ２４とを電気的に接続する。導体路７４１は、コイル群４０Ａのコイル４１の端子Ｕ２と、コイル群４０Ａのコイル４２の端子Ｕ４とを電気的に接続する。導体路７４２は、コイル群６０Ａのコイル６１の端子Ｖ１４と、コイル群４０Ｂのコイル４１の端子Ｕ１９とを電気的に接続する。導体路７４３は、コイル群４０Ｂのコイル４１の端子Ｕ２０と、コイル群４０Ｂのコイル４２の端子Ｕ２２とを電気的に接続する。
　配線層７５は、配線層７４に対して直ぐ下側にｘ２にある配線層（第１配線層）である。配線層７５は、複数の導体路７５０，７５１，７５２，７５３，７５４，７５５，７５６，７５７，７５８，７５９，を有する。導体路７５０は、コイル群４０Ａのコイル４２の端子Ｕ３と、コイル群４０Ａのコイル４３の端子Ｕ５とを電気的に接続する。導体路７５１は、コイル群５０Ａのコイル５１の端子Ｗ７と、コイル群５０Ａのコイル５２の端子Ｗ９とを電気的に接続する。導体路７５２は、コイル群５０Ａのコイル５２の端子Ｗ１０と、コイル群５０Ａのコイル５３の端子Ｗ１２とを電気的に接続する。導体路７５３は、コイル群６０Ａのコイル６１の端子Ｖ１３と、コイル群６０Ａのコイル６３の端子Ｖ１５とを電気的に接続する。導体路７５４は、コイル群６０Ａのコイル５２の端子Ｖ１６と、コイル群６０Ａのコイル６３の端子Ｖ１８とを電気的に接続する。導体路７５５は、コイル群４０Ｂのコイル４２の端子Ｕ２１と、コイル群４０Ｂのコイル４３の端子Ｕ２３とを電気的に接続する。導体路７５６は、コイル群５０Ｂのコイル５１の端子Ｗ２５と、コイル群５０Ｂのコイル５２の端子Ｗ２７とを電気的に接続する。導体路７５７は、コイル群５０Ｂのコイル５２の端子Ｗ２８と、コイル群５０Ｂのコイル５３の端子Ｗ３０とを電気的に接続する。導体路７５８は、コイル群６０Ｂのコイル６１の端子Ｖ３１と、コイル群６０Ｂのコイル６３の端子Ｖ３３とを電気的に接続する。導体路７５９は、コイル群６０Ｂのコイル５２の端子Ｖ３４と、コイル群６０Ｂのコイル６３の端子Ｖ３６とを電気的に接続する。
　下側ｘ１に面する配線層７５の面は、例えば、レジスト等により被覆された絶縁性の被覆部７７を有している。
　次に、各コイル群４０，５０，６０における通電方向（配線方向）について説明する。以下では、パッド７９Ｕに電流が供給された場合の形態を例にして説明する。図６Ａは、本実施の形態におけるＵ相のコイル群４０における配線図である。図６Ｂは、本実施の形態におけるＷ相のコイル群５０における配線図である。図６Ｃは、本実施の形態におけるＶ相のコイル群６０における配線図である。図７は、本実施の形態におけるステータ１全体の配線図である。
　本実施の形態において、Ｕ相を構成する第１コイル群４０Ａ，４０Ｂ内における電流の向きは、周方向Ｒ２である。例えば、パッド７９Ｕからコイル群４０Ａに供給された電流は、端子Ｕ６、端子Ｕ５、端子Ｕ３、端子Ｕ４、端子Ｕ２、端子Ｕ１の順にコイル群４０Ａを流れ、次いで、端子Ｕ１からコイル群４０Ｂの端子Ｕ２４に向かう。コイル群４０Ｂの端子Ｕ２４に供給された電流は、端子Ｕ２３、端子Ｕ２１、端子Ｕ２２、端子Ｕ２０、端子Ｕ１９の順にコイル群４０Ｂを流れ、次いで、コイル群６０Ａの端子Ｖ１４に向かって流れる。
　第１コイル群４０Ａ，４０Ｂにおいて、端子Ｕ５と端子Ｕ３及び端子Ｕ２３と端子Ｕ２１は、配線層７５において接続されており、端子Ｕ４と端子Ｕ２及び端子Ｕ２２及び端子Ｕ２０は、配線層７４において接続されている。端子Ｕ１９とコイル群６０Ａの端子Ｖ１４は、配線層７４において接続されている。
　これに対して、Ｗ相及びＶ相を構成する第２コイル群５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂ内における電流の向きは、第１コイル群４０Ａ，４０Ｂにおける電流の向きとは反対方向であり、周方向Ｒ１である。コイル群６０Ａの端子Ｖ１４に供給された電流は、端子Ｖ１３、端子Ｖ１５、端子Ｖ１６、端子Ｖ１８、端子Ｖ１７の順にコイル群６０Ａを流れ、次いで、端子Ｖ１７からコイル群６０Ｂの端子Ｖ３２に向かう。コイル群６０Ｂの端子Ｖ３２に供給された電流は、端子Ｖ３１、端子Ｖ３３、端子Ｖ３４、端子Ｖ３６、端子Ｖ３５の順にコイル群６０Ｂを流れ、次いで、コイル群５０Ａの端子Ｗ８に向かって流れる。
　第３コイル群６０Ａ，６０Ｂにおいて、端子Ｖ１３と端子Ｖ１５、端子Ｖ１６と端子Ｖ１８、端子Ｖ３１と端子Ｖ３３及び端子Ｖ３４と端子Ｖ３６は、配線層７５において接続されている。端子Ｖ１７と端子Ｖ３２及び端子Ｖ３５とコイル群５０Ａの端子Ｗ８は、配線層７２において接続されている。
　コイル群５０Ａの端子Ｗ８に供給された電流は、端子Ｗ７、端子Ｗ９、端子Ｗ１０、端子Ｗ１２、端子Ｗ１１の順にコイル群５０Ａを流れ、次いで、端子Ｗ１１からコイル群５０Ｂの端子Ｗ２６に向かう。コイル群５０Ｂの端子Ｗ２６に供給された電流は、端子Ｗ２５、端子Ｗ２７、端子Ｗ２８、端子Ｗ３０、端子Ｗ２９の順にコイル群５０Ｂを流れ、次いで、コイル群４０Ａの端子Ｕ６に向かって流れる。
　第２コイル群５０Ａ，５０Ｂにおいて、端子Ｗ７と端子Ｗ９、端子Ｗ１０と端子Ｗ１２、端子Ｗ２５と端子Ｗ２７及び端子Ｗ２８と端子Ｗ３０は、配線層７５において接続されている。端子Ｗ１１と端子Ｗ２６及び端子Ｗ２９とコイル群４０Ａの端子Ｕ６は、配線層７３において接続されている。
　また、スイッチの操作により、パッド７９Ｗ，７９Ｖに電流が供給された場合についての電流経路は、図７から理解される。
　以上のような本実施の形態におけるステータ１を備えるモータ１００によれば、基板７０は軸線ｘに沿った方向においてモータ１００の上側ｘ１にのみ設けるだけでよいので、モータ１００を軸線ｘに沿ってコンパクトにすることができる。さらに、モータ１００においてコイル群４０Ａ，４０Ｂにおける通電（配線）の向きは周方向Ｒ２であり、コイル群５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂにおける通電（配線）の向きは周方向Ｒ１になっている。
　コイル群４０Ａ，４０Ｂにおける通電の向きと、コイル群５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂの通電の向きとを互いに逆にしたままで、特にコイル群４０Ａ，４０Ｂにおけるコイル４１，４２，４３同士を電気的に接続するための配線層の増加を抑制したい。図８は、比較例のＵ相におけるコイル群４００における配線図である。
　例えば、比較例におけるＵ相のコイル群４００における通電の向きを、コイル群４０Ａ，４０Ｂと同様とした場合であってもコイル４１０からコイル４２０、コイル４３０の順に通電する形態もある。この場合、電流は、コイル４１０の端子Ｕ２から入り、端子Ｕ１、コイル４２０の端子Ｕ３、端子Ｕ４、コイル４３０の端子Ｕ６、端子Ｕ５を順に通るようになっている。比較例におけるコイル群４００においては、パッド７９Ｕと端子Ｕ２とを電気的に接続する配線層と、端子Ｕ１と端子Ｕ３及び端子Ｕ４と端子Ｕ６とを電気的に接続する配線層と、端子Ｕ５と他のコイル群の端子とを電気的に接続する配線層との合計３つの配線層が必要になる。
　コイル４３０の端子Ｕ５と他のコイル群とを接続する導体路と、コイル４１０の側に延ばす必要があり、パッド７９Ｕとコイル４１０の端子Ｕ２とを接続する導体路とを同一の配線層において交差させることはできない。そのため、それぞれ別の配線層を通す必要があり、Ｕ相のコイル群４００において配線層が増加してしまう。比較例に係るコイル群４００を備えたステータの場合、他のＷ相及びＶ相のコイル群における配線層との関係において基板は５層以上の配線層を有することになる。
　これに対して、上記実施の形態においては、コイル群４０Ａ，４０Ｂにおける電流の向きを、第３コイル４３の側から第１コイル４１に向かうようにして、コイル４３の端子Ｕ５，Ｕ２３とコイル４２の端子Ｕ３，Ｕ２１とを導体路７５５を介して配線層７５において電気的に接続し、コイル４２の端子Ｕ４，Ｕ２２とコイル４１の端子Ｕ２，Ｕ２０とを導体路７４３を介して配線層７４において電気的に接続している。
　これにより、コイル群４０Ａ，４０Ｂにおける電流の向きをコイル群５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂにおける通電の向きに対して反対にしたままでも、Ｕ相のコイル群４０Ａ，４０Ｂにおいては、２つの配線層７４，７５のみを介して配線されており、全てのコイル群４０，５０，６０においても合計４層の配線層７２，７３，７４，７５により基板７０は構成されている。これにより、基板７０の多層化を抑制して薄型化を図ることができるとともに、コストの抑制も達成することができる。
　さらに、コイル群４０，５０，６０における端子Ｕ１～Ｕ６，Ｕ１９～Ｕ２４，Ｗ７～Ｗ１２，Ｗ２５～Ｗ３０，Ｖ１３～Ｖ１８，Ｖ３１～Ｖ３６を軸線ｘに沿ったいずれかの側（上側ｘ１又は下側ｘ２）に引き出せば基板７０と接続することができるので生産性が向上する。
　さらに、異なる配線回路を有するコイル群４０，５０，６０を基板７０に採用することができるので、配線回路のバリエーションが増え、設計上の自由度が向上する。
＜その他＞
　以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。また、例えば、上記実施の形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。例えば、上記実施の形態においてコイル群４０Ａ，４０Ｂにおける通電の向きは、反時計回りである周方向Ｒ２であったが、時計回りである周方向Ｒ１であってもよい。この場合、コイル群５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂにおける通電の向きを反時計回りである周方向Ｒ２にすればよい。
　また、上記実施の形態におけるコイル群４０の構成を、コイル群５０又はコイル群６０に適用させて、コイル群５０，６０の構成をコイル群４０に適用させて、例えば、コイル群４０がＶ相を構成し、コイル群５０がＵ相を構成し、コイル群６０がＷ相を構成してもよい。
　１・・・ステータ
　４０，５０，６０・・・コイル群
　４１，４２，４３，５１，５２，５３，６１，６２，６３・・・コイル
　Ｕ１，Ｕ３，Ｕ５，Ｕ１９，Ｕ２１，Ｕ２３，Ｗ７，Ｗ９，Ｗ１１，Ｗ２５，Ｗ２７，Ｗ２９，Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７，Ｖ３１，Ｖ３３，Ｖ３５・・・第１端子（第１端部）
　Ｕ２，Ｕ４，Ｕ６，Ｕ２０，Ｕ２２，Ｕ２４，Ｗ８，Ｗ１０，Ｗ１２，Ｗ２６，Ｗ２８，Ｗ３０，Ｖ１４，Ｖ１６，Ｖ１８，Ｖ３２，Ｖ３４，Ｖ３６・・・第２端子（第２端部）
　７０・・・基板
　７２・・・配線層（第４配線層）
　７３・・・配線層（第３配線層）
　７４・・・配線層（第２配線層）
　７５・・・配線層（第１配線層）
　７９Ｕ，７９Ｗ，７９Ｖ・・・パッド（外部接続部）
　１００・・・モータ
　１１０・・・ロータ

Claims (9)

  1. 　環状に並ぶ複数のコイル群と、
    　軸線に沿って前記コイル群の一方の面に設けられた複数の配線層を有する基板と、
    　を備え、
    　前記コイル群は、一周方向に第１コイル群、第２コイル群、第３コイル群の順に設けられており、
    　前記第１コイル群の通電方向は、前記第２コイル群及び前記第３コイル群の通電方向とは異なり、
    　各コイル群は、前記一周方向に第１コイル、第２コイル、第３コイルの順にコイルを有し、
    　各コイルは、２つの端部を前記一周方向に第１端部、第２端部の順に有し、
    　前記第１コイル群において、前記第２コイルの第１端部と前記第３コイルの第１端部とは、複数の配線層のうち第１配線層において電気的に接続されており、前記第１コイルの第２端部と前記第２コイルの第２端部とは、複数の配線層のうち第２配線層において電気的に接続されている、
    ステータ。
  2. 　前記第１端部及び前記第２端部はそれぞれ、前記基板の側に設けられている、請求項１に記載のステータ。
  3. 　周方向に連続した３つのコイル群にそれぞれ外部接続部が設けられている、請求項１に記載のステータ。
  4. 　前記外部接続部は、前記基板において最上層に設けられており、貫通孔を介して下の層に電気的に接続されている、請求項３に記載のステータ。
  5. 　前記複数の配線層の間には絶縁層が設けられている、請求項１に記載のステータ。
  6. 　前記複数のコイル群は、それぞれ径方向に対向して配置された一対の第１コイル群、一対の前記第２コイル群及び一対の前記第３コイル群を含み、
    　前記一対の第１コイル群は、前記第２配線層において互いに電気的に接続されており、
    　一方の前記第１コイル群は、前記第２配線層において前記第２コイル群又は前記第３コイル群に電気的に接続されている、請求項１に記載のステータ。
  7. 　前記第２コイル群の前記第１コイルの第１端部と前記第２コイルの第１端部、及び前記第２コイルの前記第２端部と前記第３コイルの前記第２端部は、前記第１配線層において電気的に接続されており、
    　前記一対の第２コイル群は、複数の配線層のうち第３配線層において互いに電気的に接続されており、
    　一方の前記第２コイル群は、前記第３配線層において前記第１コイル群に電気的に接続されている、請求項６に記載のステータ。
  8. 　前記第３コイル群の前記第１コイルの第１端部と前記第２コイルの第１端部、及び前記第２コイルの前記第２端部と前記第３コイルの前記第２端部は、前記第１配線層において電気的に接続されており、
    　前記一対の第３コイル群は、複数の配線層のうち第４配線層において互いに電気的に接続されており、
    　一方の前記第３コイル群は、前記第４配線層において前記第２コイル群に電気的に接続されている、請求項７に記載のステータ。
  9. 　ロータと、
    　前記ロータを外側で囲んで設けられた、一周方向に第１コイル群、第２コイル群、第３コイル群の順に並ぶ複数のコイル群を有する環状のステータと、
    　を備え、
    　前記ステータは、一方の面に設けられた複数の配線層を有する基板を有し、
    　前記第１コイル群の通電方向は、前記第２コイル群及び前記第３コイル群の通電方向とは異なり、
    　各コイル群は、前記一周方向に第１コイル、第２コイル、第３コイルの順に複数のコイルを有し、
    　各コイルは、２つの端部を前記一周方向に第１端部、第２端部の順に有し、
    　前記第１コイル群において、前記第２コイルの第１端部と前記第３コイルの第１端部とは、複数の配線層のうち第１配線層において電気的に接続されており、前記第１コイルの第２端部と前記第２コイルの第２端部とは、複数の配線層のうち第２配線層において電気的に接続されている、モータ。
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