特開 2024-82752 モータ用コイル、ステータ及びモータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024082752

(43)【公開日】2024-06-20

(54)【発明の名称】モータ用コイル、ステータ及びモータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/18 20060101AFI20240613BHJP

   H02K 3/46 20060101ALI20240613BHJP

【ＦＩ】

H02K3/18 J

H02K3/46 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022196831

(22)【出願日】2022-12-09

(71)【出願人】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 友久

【テーマコード（参考）】

5H603

5H604

【Ｆターム（参考）】

5H603AA09

5H603BB01

5H603BB09

5H603BB12

5H603CA01

5H603CA05

5H603CB04

5H603CB11

5H603CC05

5H603CC11

5H603CC17

5H603CD02

5H603CD04

5H603CD21

5H603CE05

5H604AA08

5H604BB01

5H604BB10

5H604BB14

5H604CC01

5H604CC05

5H604CC15

5H604CC16

(57)【要約】

【課題】大きい断面積を有するコイルに、端子を容易に形成する。
【解決手段】モータ用コイルは、巻回軸方向に巻き回された第１の導線と、前記第１の導線に連結した第２の導線と、を備える。前記第１の導線は、前記第１の導線が巻き回される周方向に延在する側面と、当該側面に形成された孔部と、を備える。前記第２の導線の一部は、前記孔部内に配置されている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

巻回軸方向に巻き回された第１の導線と、
前記第１の導線に連結した第２の導線と、
を備え、
前記第１の導線は、前記第１の導線が巻き回される周方向に延在する側面と、当該側面に形成された孔部と、を備え、
前記第２の導線の一部は、前記孔部内に配置されている、
モータ用コイル。

【請求項2】

前記第２の導線は、前記第１導線側にある一方の端部と、他方の端部と、を備え、
前記一方の端部が前記孔部内にあり、
前記他方の端部は外部装置と接続する端子となっている、
請求項１に記載のモータ用コイル。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のモータ用コイルと、
インシュレータと、
当該インシュレータを介して、前記モータ用コイルに囲まれたステータコアと、
を備えるステータ。

【請求項4】

請求項３に記載のステータと、
ロータと、
を備え、
前記第２の導線は、前記ロータの回転軸の方向に延在している、
モータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ用コイル、ステータ及びモータに関する。

【背景技術】

【0002】

モータ用コイルを、銅等の筒状の導体を切断することにより製造する技術が知られている。その際、コイルの端子は、例えば、切断された端部を折り曲げることにより形成される。例えば、導電性筒状体をスパイラル状にカットすることによりコイルを製造する技術において、筒状体の両端に突起や棒状に切り出して端子を形成するか、さらにその端子を折り曲げ加工して曲成された端子を構成する技術が知られている。また、筒状導体を螺旋状に切断して平角線を形成する技術において、回路端子部は筒状導体の切り込みにより形成する平角線の端部を折り曲げて形成されることが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１－９７２７０号公報

【特許文献2】特開２００４－２７４９６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

大電流でモータを使用する際に、モータ用コイルの断面積を大きくすることが求められる。その際、切断された端部を折り曲げ加工することが困難となる場合がある。

【0005】

一つの側面では、大きい断面積を有するコイルに、端子を容易に形成できるモータ用コイル、ステータ及びモータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一つの態様において、モータ用コイルは、巻回軸方向に巻き回された第１の導線と、前記第１の導線に連結した第２の導線と、を備える。前記第１の導線は、前記第１の導線が巻き回される周方向に延在する側面と、当該側面に形成された孔部と、を備える。前記第２の導線の一部は、前記孔部内に配置されている。

【0007】

一つの態様によれば、大きい断面積を有するコイルに、端子を容易に形成できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態におけるモータの一例を示す図である。

【図2】図２は、実施形態におけるモータ用コイルのステータへの取付の一例を示す分解斜視図である。

【図3】図３は、実施形態におけるステータに取り付けられたモータ用コイルの一例を示す斜視図である。

【図4】図４は、実施形態におけるモータ用コイルの一例を示す斜視図である。

【図5】図５は、実施形態におけるモータ用コイルの一例を示す分解斜視図である。

【図6】図６は、実施形態における第２の導線の一例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本願の開示するモータ用コイル、ステータ及びモータの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面における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。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。各図面において、説明を分かりやすくするために、後に説明するロータの周方向、径方向及び軸方向に基づく座標系を図示する場合がある。

【0010】

［実施形態］
まず、実施形態におけるモータについて、図１を用いて説明する。図１は、実施形態におけるモータの一例を示す図である。図１に示すように、実施形態におけるモータ１は、ステータ８０が、ロータ９１よりも径方向における外側に配置される、いわゆるインナーロータ型のモータである。

【0011】

モータ１は、図１に示すように、ステータ８０と、ロータ９１と、シャフト９９とを備える。ステータ８０は、コイル２と、インシュレータ８３と、ステータコア８１とを備える。ステータコア８１は、例えばステンレス鋼や磁性鋼板などの磁性体を、軸方向に複数積層することによって形成される、環状の部材である。

【0012】

図２に示すように、ステータコア８１は、径方向内側に延在するティース８２を備える。図２は、実施形態におけるモータ用コイルのステータへの取付の一例を示す分解斜視図である。図２に示すように、ティース８２には、インシュレータ８３を介して、コイル２が装着される。なお、コイル２は、モータ用コイルの一例である。

【0013】

インシュレータ８３は、例えば樹脂等の絶縁体により形成される。図３に示すように、インシュレータ８３は、例えば、コイル２に囲まれた状態で、ティース８２に挿通される。図３は、ステータに取り付けられたモータ用コイルの一例を示す斜視図である。この場合において、ステータコア８１は、インシュレータ８３を介して、コイル２に囲まれる。

【0014】

ロータ９１は、モータ１において回転軸であるシャフト９９を中心に回転可能に設けられる。ロータ９１は、シャフト９９と、ロータヨーク（ヨーク）と、図示しないマグネットとを備える。

【0015】

シャフト９９は、回転軸であって、ロータ９１における径方向の最も内側において円柱状に形成される。ロータヨークは、例えば鉄などの磁性材料で円筒状に形成される。そして、ロータ９１の内周面は、シャフト９９の外周面に接触するように配置される。

【0016】

図４に示すように、コイル２は、巻回軸方向に巻き回された第１の導線１０と、第１の導線に連結した第２の導線３０とを備える。図４は、実施形態におけるモータ用コイルの一例を示す斜視図である。図４に示すように、コイル２の第１の導線１０は、ロータ９１の径方向を巻回軸方向として巻き回される。また、実施形態におけるコイル２は、第１の導線１０に連結した第２の導線４０をさらに備える。

【0017】

コイル２の第１の導線１０は、例えば銅等の導体を切り出すことにより形成される。例えば、筒状の銅に、螺旋状に切り込みを入れることで、図４に示す第１の導線１０が形成される。なお、第１の導線１０には、切り込みが入れられた後に、電着塗装等により絶縁被膜が施される。これにより、第１の導線１０の巻回軸方向において隣接する部位が、相互に絶縁される。

【0018】

図５に示すように、第１の導線１０は、第１の導線１０が巻き回される周方向に延在する側面１５，１６，１７，１８を備える。図５は、実施形態におけるモータ用コイルの一例を示す分解斜視図である。図５に示すように、側面１５は、軸方向正方向側に位置し、側面１７は、軸方向負方向側に位置する。また、側面１６は、周方向における一方側に位置し、側面１８は、周方向における他方側に位置する。

【0019】

実施形態における第１の導線１０は、例えば断面積が４平方ｍｍ以上である。図５に示すように、例えば第１の導線１０の巻回軸方向における厚さＷ１が１ｍｍである場合、軸方向における厚さＷ２は４ｍｍ～６ｍｍである。

【0020】

実施形態において、第１の導線１０は、巻回軸方向における一方の端部１１と、他方の端部１２とを備える。図５に示すように、一方の端部１１と、他方の端部１２とは、いずれも軸方向における正方向側の側面１５に位置する。

【0021】

また、第１の導線１０は、側面１５に形成される孔部１３，１４を備える。図５に示すように、孔部１３は、一方の端部１１の近くに形成され、孔部１４は、他方の端部１２の近くに形成される。実施形態において、孔部１３，１４は、例えば直径０．８ｍｍ程度の略円形状の断面を有する。

【0022】

実施形態において、第２の導線３０は、第１の導線１０の孔部１３内に配置され、第２の導線４０は、第１の導線１０の孔部１４に配置される。この場合において、図５に示すように、第２の導線３０は、コイル２の巻回軸方向における一方の端部近くに配置され、第２の導線４０は、コイル２の巻回軸方向における他方の端部近くに配置される。

【0023】

図６は、実施形態における第２の導線の一例を示す斜視図である。なお、図６は第２の導線４０を示すが、第２の導線３０も同様の構成を備えるため、以下において、第２の導線３０についての詳細な説明を省略する場合がある。

【0024】

図６に示すように、第２の導線４０は、第１の導線１０側にある一方の端部４１と、他方の端部４２とを備える。なお、一方の端部３１及び４１は、第２の導線の一部の一例である。

【0025】

第２の導線３０の一方の端部３１は、第１の導線１０の孔部１３に、軸方向における正方向側から挿通され、第２の導線４０の一方の端部４１は、第１の導線１０の孔部１４に、軸方向における正方向側から挿通される。この場合において、一方の端部３１が、孔部１３にあり、一方の端部４１が、孔部１４にある。すなわち、第２の導線３０及び４０の一部は、孔部１３及び１４内に配置されている。この場合において、一方の端部３１及び４１は、孔部１３及び１４の断面の直径Ｗ３と略同一か、やや小さい断面を有する。例えば、一方の端部３１及び４１の断面の直径Ｗ３は、直径０．７ｍｍ程度である。

【0026】

第２の導線３０の一方の端部３１及び４１は、第１の導線１０と電気的に接続される。すなわち、一方の端部３１及び４１は、少なくとも一部が絶縁されておらず、第１の導線１０の孔部１３及び１４に半田付けにて固定される。この場合において、図１に示すように、第２の導線３０及び４０は、ロータ９１の回転軸の方向に延在している。

【0027】

第２の導線４０の他方の端部４２の太さＷ４は、例えば一方の端部４１の直径Ｗ３よりも大きい。また、第２の導線４０の他方の端部４２は、少なくとも一部が絶縁されていない。この場合において、他方の端部４２は、外部装置と接続する端子となっている。これにより、第１の導線１０の端部を接続端子とするために加工する必要がないため、接続端子を形成する際の作業性を向上できる。

【0028】

また、コイル２に大きな電流を流すには、接続端子となる第２の導線３０，４０は、厚くする方が好ましい。実施形態によれば、第２の導線３０，４０の他方の端部３２，４２を、第１の導線１０の厚さＷ１よりも太くすることができる。例えば、第１の導線１０の巻回軸方向における厚さＷ１が１ｍｍである場合に、第２の導線３０，４０の他方の端部３２，４２の太さＷ４を２ｍｍ以上とすることができる。

【0029】

以上説明したように、実施形態におけるモータ用コイル２は、巻回軸方向に巻き回された第１の導線１０と、第１の導線１０に連結した第２の導線３０，４０とを備える。第１の導線１０は、第１の導線１０が巻き回される周方向に延在する側面１５，１６，１７，１８と、側面１５に形成された孔部１３，１４とを備える。第２の導線３０の一部３１は、孔部１３内に配置されている。また、実施形態におけるステータ８０は、モータ用コイル２と、インシュレータ８３と、インシュレータ８３を介して、モータ用コイル２に囲まれたステータコア８１とを備える。また、実施形態におけるモータ１は、ロータ９１を備え、第２の導線３０，４０は、ロータ９１の回転軸の方向に延在している。かかる構成によれば、大きい断面積を有するコイルに、端子を容易に形成できる。

【0030】

［変形例］
以上、実施形態における構成について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、２つの第２の導線３０及び４０を備えるコイルについて説明したが、これに限られず、モータ用コイルは第２の導線を１つだけ備えてもよく、また３つ以上の第２の導線を備えてもよい。

【0031】

第２の導線３０，４０は、ロータ９１の軸方向ではなく、ロータ９１の径方向や周方向など、その他の方向を向いていてもよい。また、第２の導線３０，４０は、屈曲した部分や、湾曲した形状を備えていてもよい。また、第２の導線３０と４０とが、互いに異なる形状を備えていてもよい。

【0032】

また、第２の導線３０，４０は、溶接等のその他の方法により、第１の導線１０に配置されていてもよい。第２の導線３０，４０が配置される孔部１３，１４の形状も、図５に示す略円形状の断面を有するものに限られない。

【0033】

なお、実施形態におけるコイル２は、アウターロータ型のモータに用いてもよい。

【0034】

以上、本発明を実施形態及び各変形例に基づき説明したが、本発明は実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更が可能であることも言うまでもない。そのような要旨を逸脱しない範囲での種々の変更を行ったものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

【符号の説明】

【0035】

１ モータ、２ コイル、１０ 第１の導線、１１ 一方の端部、１２ 他方の端部、１３，１４ 孔部、１５，１６，１７，１８ 側面、３０，４０ 第２の導線、３１，４１ 一方の端部、３２，４２ 他方の端部、８０ ステータ、８１ ステータコア、８２ ティース、８３ インシュレータ、９１ ロータ、９９ シャフト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】