特許 7175876 モータステータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-11

(45)【発行日】2022-11-21

(54)【発明の名称】モータステータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/28 20060101AFI20221114BHJP

   H02K 3/04 20060101ALI20221114BHJP

   H02K 3/34 20060101ALI20221114BHJP

【ＦＩ】

H02K3/28 Z

H02K3/04 J

H02K3/34 D

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2019223626

(22)【出願日】2019-12-11

(65)【公開番号】P2020110040

(43)【公開日】2020-07-16

【審査請求日】2019-12-11

【審判番号】

【審判請求日】2021-06-16

(31)【優先権主張番号】62/785,704

(32)【優先日】2018-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】201910504040.2

(32)【優先日】2019-06-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】596039187

【氏名又は名称】台達電子工業股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＤＥＬＴＡ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ，ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(72)【発明者】

【氏名】許 宏成

(72)【発明者】

【氏名】林 俊志

【合議体】

【審判長】小川 恭司

【審判官】長馬 望

【審判官】田合 弘幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－９３７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３４１６５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

H02K 3/28

H02K 3/04

H02K 3/34

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄心の径方向に対して外から内へ第１層、第２層、第３層、第４層、第５層、第６層が各々定義される複数のスロットを有し、挿入側及び前記挿入側に対向する延在側を有する鉄心と、
前記挿入側から前記スロットの前記第３層に挿入されて前記延在側から突出して第１の方向へ折れ曲がる第１のピンと、前記挿入側から前記スロットの前記第６層に挿入されて前記延在側から突出して第２の方向へ折れ曲がる第２のピンと、を各々有する複数の第１のヘアピン形状のリードと、
前記挿入側から前記スロットの前記第４層に挿入されて前記延在側から突出して第３の方向へ折れ曲がる第３のピンと、前記挿入側から前記スロットの前記第５層に挿入されて前記延在側から突出して第４の方向へ折れ曲がる第４のピンと、を各々有する複数の第２のヘアピン形状のリードと、
それぞれ前記スロットの前記第１層と前記第２層に挿入される第５のピン及び第６のピンを各々有する複数の第３のヘアピン形状のリードと、
を備え、
各々の前記第１のピンの一端は隣接する前記第３のピンの一端に接続され、各々の前記第３のピンの一端は隣接する前記第４のピンの一端に接続され、各々の前記第４のピンの一端は隣接する前記第２のピンの一端に接続され、これにより第１の巻線を形成し、
各々の前記第５のピンの一端は隣接する前記第６のピンの一端に接続され、これにより第２の巻線を形成し、
各々の前記第１のヘアピン形状のリード及び各々の前記第２のヘアピン形状のリードの両方は前記鉄心の前記挿入側において転向セクションを有し、
前記第１の方向と前記第３の方向とは同じ円周方向であり、前記第２の方向と前記第４の方向とは同じ円周方向であり、前記第１の方向と前記第２の方向とは前記転向セクションから離れる反対の円周方向である、モータステータ。

【請求項2】

各々の前記第１のヘアピン形状のリードと各々の前記第２のヘアピン形状のリードとは前記鉄心の前記挿入側において何れも転向セクションを有し、前記転向セクションにおいて、前記第１のヘアピン形状のリードの折り曲げ角度は前記第２のヘアピン形状のリードの折り曲げ角度と異なる請求項１に記載のモータステータ。

【請求項3】

各々の前記第１のヘアピン形状のリードは対向する第１の表面及び第２の表面を有し、各々の前記第２のヘアピン形状のリードは対向する第３の表面及び第４の表面を有し、前記第２の表面が前記第３の表面に接触する請求項１又は２に記載のモータステータ。

【請求項4】

前記第１の表面は前記転向セクションにおいて前記第３の表面よりも前記転向セクションにおいて前記鉄心の前記挿入側の表面から離れる請求項３に記載のモータステータ。

【請求項5】

前記第１のピンの前記第１の表面は前記挿入側において前記鉄心の外側に対向し、且つ前記第２のピンの前記第１の表面は前記挿入側において前記鉄心の内側に対向する請求項３に記載のモータステータ。

【請求項6】

前記第３のピンの前記第４の表面は前記挿入側において前記鉄心の内側に対向し、且つ前記第４のピンの前記第４の表面は前記挿入側において前記鉄心の外側に対向する請求項３に記載のモータステータ。

【請求項7】

各々の前記第３のヘアピン形状のリードの断面積は、各々の前記第１のヘアピン形状のリード又は各々の前記第２のヘアピン形状のリードの断面積よりも大きい請求項１～６の何れか１項に記載のモータステータ。

【請求項8】

前記スロットの前記第１層と前記第２層から前記延在側を突出する前記第５のピンと前記第６のピンとの間に位置する絶縁シートを更に備える請求項１～７の何れか１項に記載のモータステータ。

【請求項9】

前記スロットの前記第４層と前記第５層から前記延在側を突出する前記第３のピンと前記第４のピンとの間に位置する絶縁シートを更に備える請求項１～８の何れか１項に記載のモータステータ。

【請求項10】

前記第１のピンが前記延在側から突出して第１の跨溝距離で折れ曲がり、及び前記第２のピンが前記延在側から突出して第２の跨溝距離で折れ曲がり、前記第１の跨溝距離と前記第２の跨溝距離とは同じである請求項１～９の何れか１項に記載のモータステータ。

【請求項11】

各々の前記第１のヘアピン形状のリードの全長は、各々の前記第２のヘアピン形状のリードの全長よりも大きい請求項１～１０の何れか１項に記載のモータステータ。

【請求項12】

各々の前記第１のヘアピン形状のリードの断面積と各々の前記第２のヘアピン形状のリードの断面積とは、同じである請求項１～１１の何れか１項に記載のモータステータ。

【請求項13】

各々の前記第１のヘアピン形状のリードと各々の前記第２のヘアピン形状のリードの断面積との合計は、各々の前記第３のヘアピン形状のリードの断面積以下である請求項１～１２の何れか１項に記載のモータステータ。

【請求項14】

鉄心の径方向に対して外から内へ第１層、第２層、第３層、第４層、第５層、第６層が各々定義される複数のスロットを有し、挿入側及び前記挿入側に対向する延在側を有する鉄心と、
前記挿入側から前記スロットの前記第３層に挿入されて前記延在側から突出して第１の方向へ折れ曲がる第１のピンと、前記挿入側から前記スロットの前記第６層に挿入されて前記延在側から突出して第２の方向へ折れ曲がる第２のピンと、を各々有する複数の第１のヘアピン形状のリードと、
前記挿入側から前記スロットの前記第４層に挿入されて前記延在側から突出して第３の方向へ折れ曲がる第３のピンと、前記挿入側から前記スロットの前記第５層に挿入されて前記延在側から突出して第４の方向へ折れ曲がる第４のピンと、を各々有する複数の第２のヘアピン形状のリードと、
それぞれ前記スロットの前記第１層と前記第２層に挿入される第５のピン及び第６のピンを各々有する複数の第３のヘアピン形状のリードと、
を備え、
前記延在側において、前記第１のピンの一端が前記第３のピンの一端に隣接し、前記第３のピンの一端が前記第４のピンの一端に隣接し、前記第４のピンの一端が前記第２のピンの一端に隣接して、第１の巻線を形成するように、隣接する全ての前記第１のピンから前記第４のピンの一端は接続され、前記第５のピンの一端が前記第６のピンの一端に隣接して、第２の巻線を形成するように、隣接する全ての前記第５のピン及び前記第６のピンの一端は接続され、
各々の前記第１のヘアピン形状のリード及び各々の前記第２のヘアピン形状のリードの両方は前記鉄心の前記挿入側において転向セクションを有し、
前記第１の方向と前記第３の方向とは同じ円周方向であり、前記第２の方向と前記第４の方向とは同じ円周方向であり、前記第１の方向と前記第２の方向とは前記転向セクションから離れる反対の円周方向である、モータステータ。

【請求項15】

各々の前記第１のヘアピン形状のリードは対向する第１の表面及び第２の表面を有し、前記第１のピンの前記第１の表面と前記第２のピンの前記第１の表面とは前記挿入側においてそれぞれ径方向における反対方向に対向する請求項１４に記載のモータステータ。

【請求項16】

各々の前記第２のヘアピン形状のリードは対向する第３の表面及び第４の表面を有し、前記第３のピンの前記第４の表面と前記第４のピンの前記第４の表面とは前記挿入側においてそれぞれ径方向における反対方向に対向し、前記第２の表面が前記第３の表面に接触する請求項１５に記載のモータステータ。

【請求項17】

前記スロットの前記第４層と前記第５層から前記延在側を突出する前記第３のピンと前記第４のピンとの間に位置する第１の絶縁シートを更に備え、及び／又は、
前記スロットの前記第１層と前記第２層から前記延在側を突出する前記第５のピンと前記第６のピンとの間に位置する第２の絶縁シートを更に備える請求項１４～１６の何れか１項に記載のモータステータ。

【請求項18】

各々の前記第１のヘアピン形状のリードの断面積と各々の前記第２のヘアピン形状のリードの断面積とは、同じであり、及び／又は、各々の前記第１のヘアピン形状のリードと各々の前記第２のヘアピン形状のリードの断面積との合計は、各々の前記第３のヘアピン形状のリードの断面積以下である請求項１４～１６の何れか１項に記載のモータステータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータステータに関し、特に、ヘアピン形状のリードを含むモータステータに関する。

【背景技術】

【0002】

電動モータに適用されるステータにおいて、低電圧の適用又は大電力の要求により、その収容溝内に巻設されるリードは、大きな電流に耐えられるように、一般的に、十分な断面積を要求している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

大きな断面の単一銅コイルが高い占積率のメリットを有するが、表皮効果（ｓｋｉｎ ｅｆｆｅｃｔ）と近接効果（ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｅｆｆｅｃｔ）の影響により、大きな断面積の銅コイルは、Ａ／Ｃ電力消費がモータの回転速度の増加により急速に上昇する。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明は、従来技術の問題点を解決するために、モータステータを提出する。

【0005】

本発明の一実施例において、鉄心の径方向に対して外から内へ第１層、第２層、第３層、第４層、第５層、第６層が各々定義される複数のスロットを有し、挿入側及び挿入側に対向する延在側を有する鉄心と、挿入側から前記スロットの第３層に挿入されて延在側から突出して第１の方向へ折れ曲がる第１のピンと、挿入側から前記スロットの第６層に挿入されて延在側から突出して第２の方向へ折れ曲がる第２のピンと、を各々有する複数の第１のヘアピン形状のリードと、挿入側から前記スロットの第４層に挿入されて延在側から突出して第３の方向へ折れ曲がる第３のピンと、挿入側から前記スロットの第５層に挿入されて延在側から突出して第４の方向へ折れ曲がる第４のピンと、を各々有する複数の第２のヘアピン形状のリードと、それぞれ前記スロットの第１層と第２層に挿入される第５のピン及び第６のピンを各々有する複数の第３のヘアピン形状のリードと、を備え、各々のスロットの第１のピンの末端は、隣接する第２のピンの末端、隣接する第３のピンの末端及び隣接する第４のピンの末端に接続されて第１の巻線を形成するモータステータを提供する。

【0006】

本発明の一実施例において、鉄心の径方向に対して外から内へ第１層、第２層、第３層、第４層、第５層、第６層が各々定義される複数のスロットを有し、挿入側及び挿入側に対向する延在側を有する鉄心と、それぞれスロットの第３層と第６層に挿入される第１のピン及び第２のピンを各々有する複数の第１のヘアピン形状のリードと、それぞれスロットの第３層と第６層に挿入される第３のピン及び第４のピンを各々有する複数の第２のヘアピン形状のリードと、それぞれスロットの第１層と第２層に挿入される第５のピン及び第６のピンを各々有する複数の第３のヘアピン形状のリードと、を備え、各々のスロットの第１のピンの末端は、隣接する第２のピンの末端、隣接する第３のピンの末端及び隣接する第４のピンの末端に接続されて第１の巻線を形成し、各々の第５のピンの末端は隣接する第６のピンの末端に接続されて第２の巻線を形成するモータステータを提供する。

【発明の効果】

【0007】

以上をまとめると、本発明は、前記２つのヘアピン形状のリードの鉄心のスロットの第３層～第６層への挿入形態、折れ曲げ形態及び巻線の並列接続の設計を利用することで、モータステータの巻線の高周波で動作する場合の抵抗値を低減し、高周波動作の場合の動作損失エネルギーを減少し、近隣するリード同士の最大ピッチを大きくすることができる。

【0008】

以下、実施形態によって上記の説明を詳しく説明し、本発明の技術案に対して更なる解釈を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

下記添付図面についての説明は、本発明の上記及び他の目的、特徴、メリットと実施例をより分かりやすくするためのものである。

【図1】本発明の一実施例によるモータステータをある視角から示す斜視図である。

【図2】本発明の一実施例によるモータステータを別の視角から示す斜視図である。

【図3】本発明の一実施例によるモータステータの鉄心を示す斜視図である。

【図4】本発明の一実施例によるヘアピン形状のリードを示す斜視図である。

【図5】図４のヘアピン形状のリードの転向セクションを示す拡大図である。

【図6】図４のヘアピン形状のリードの一方のピンの末端を示す拡大図である。

【図7A】本発明の一実施例によるヘアピン形状のリードが鉄心に挿入される様子を挿入側の視角から示す斜視図である。

【図7B】図７Ａの領域の一部を示す拡大図である。

【図7C】図７Ａのヘアピン形状のリードを鉄心の延在側の視角から示す図面である。

【図8A】本発明の一実施例による各ヘアピン形状のリードの延在側で巻線を形成する様子を示す模式図である。

【図8B】本発明によるヘアピン形状のリードが鉄心の延在側で接続されて発生した磁界渦流相殺の模式図である。

【図9】図７のヘアピン形状のリードを別の視角から示す図面である。

【図10】本発明の一実施例によるモータステータを鉄心の延在側の視角から示す拡大図面である。

【図11】本発明の一実施例によるモータステータを鉄心の延在側の別の視角から示す拡大図面である。

【図12】本発明の一実施例によるモータステータを鉄心の挿入側の視角から示す拡大図面である。

【図13】本発明の別の実施例によるモータステータを鉄心の挿入側の視角から示す拡大図面である。

【図14】本発明の２つの実施例によるモータステータの動作する場合の抵抗を示す比較図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の記述をより詳細化し充実させるためには、添付の図面及び下記に示す各種実施例を参照することができ、図面における同じ符号は同様または類似の素子を表す。一方、本発明に不要な制限を加えないように、周知の部品や工程は実施例に記述されていない。

【0011】

図１、図２、図３を同時に参照されたく、図１、図２はそれぞれ本発明の一実施例によるモータステータを２つの異なる視角から示す斜視図であり、図３はモータステータの鉄心を示す斜視図である。モータステータ１００は、基本的に、鉄心１１０及びそれに挿設される複数のヘアピン形状のリード（例えば、ヘアピン形状のリード１２０、１３０、１４０）等を備える。鉄心１１０は、ヘアピン形状のリードが挿入されて接続される複数のスロット１１２を有する。スロット１１２は、４８個、６０個又は１２０個であってよいが、本願はこれに限定されない。スロットの数は、モータステータの設計要求に応じて配置されてよく、設計の仕様限度内において、数多くのスロットを配置すれば、より高密度のリード配置が形成されて、リード同士の間の隙間が近くなるので、スロット数、スロット層、リードピンの折れ曲がる跨溝距離とリード同士の連結形態の何れもモータステータの設計に考慮しなければならない要素である。鉄心１１０は挿入側１１０ａ及びそれに対向する延在側１１０ｂを有し、つまり挿入側１１０ａと延在側１１０ｂは鉄心１１０の２つの反対側である。各々のスロット１１２の鉄心１１０に対する径方向１１４において（例えば、鉄心の外側１１０ｄから内側１１０ｃへ）第１層１１２ａ、第２層１１２ｂ、第３層１１２ｃ、第４層１１２ｄ、第５層１１２ｅ及び第６層１１２ｆが定義される。鉄心１１０の径方向１１４は、実際的に、鉄心１１０の円周方向１１５に垂直である。

【0012】

本実施例において、ヘアピン形状のリード１４０の２つのピンがそれぞれこれらのスロット１１２の第１層１１２ａと第２層１１２ｂに挿入され、ヘアピン形状のリード（１２０、１３０）がこれらのスロット１１２の第３層～第６層１１２ｃ～１１２ｆに挿入される。鉄心１１０の延在側１１０ｂにおいて、ヘアピン形状のリード１４０のこれらのスロット１１２の第１層１１２ａ、第２層１１２ｂから突出した隣接するピンの末端が互いに接続して巻線を形成する。ヘアピン形状のリード（１２０、１３０）のこれらのスロット１１２の第３層～第６層（１１２ｃ～１１２ｆ）から突出した隣接するピンの末端が互いに接続して別の巻線を形成し、つまり複数のヘアピン形状のリード（１２０、１３０）の形成した巻線が互いに接続し、この部分については後で詳しく説明される。

【0013】

本実施例において、各々のスロットに６層のリードが収納されることを例としたが、本願は各々のスロットのリード収納層数を制限しない。

【0014】

図４、図５、図６を同時に参照されたく、図４は本発明の一実施例によるヘアピン形状のリードを示す斜視図であり、図５は図４のヘアピン形状のリードの転向セクションＵを示す拡大図であり、図６は図４のヘアピン形状のリードの一方のピンの末端を示す拡大図である。

【0015】

図４に２つのヘアピン形状のリード（１２０、１３０）が示され、ヘアピン形状のリード１２０がヘアピン形状のリード１３０の外側に貼り付けられ、２つのヘアピン形状のリード（１２０、１３０）が鉄心１１０に挿入される状態にもある。各々のヘアピン形状のリード１２０又は１３０の何れも、転向セクションＵと、転向セクションＵの両側に接続される２つのピンと、を含む。各々のピンは、傾斜セクションＳ、垂直セクションＶ及び末端セクションＴを含む。各々のヘアピン形状のリードが前記の鉄心１１０のスロットに挿入される場合、垂直セクションＶは鉄心１１０のスロット１１２内に没入し、傾斜セクションＳは鉄心１１０の挿入側１１０ａから露出し、末端セクションＴは鉄心１１０の延在側１１０ｂから突出して露出する。

【0016】

図５を参照すると、ヘアピン形状のリード１２０は、対向する表面１２０ａ及び表面１２０ｂを有する。ヘアピン形状のリード１３０は、対向する表面１３０ａ及び表面１３０ｂを有する。ヘアピン形状のリード１２０がヘアピン形状のリード１３０の外側に貼り付けられ、つまり、ヘアピン形状のリード１２０の表面１２０ｂがヘアピン形状のリード１３０の表面１３０ａに部分的に又は完全に接触する。

【0017】

各々のヘアピン形状のリード１２０又は１３０の何れも被覆する絶縁層を有し、例えば、図６に示すように、ヘアピン形状のリード１２０は被覆する絶縁層１２０ｆを有し、ヘアピン形状のリード１３０は被覆する絶縁層１３０ｆを有する。各々のヘアピン形状のリードの２つのピンの末端が絶縁層から露出し、これにより、互いに電気的に接続し、例えば、ヘアピン形状のリード１２０のピンの末端１２０ｅが絶縁層１２０ｆから露出し、ヘアピン形状のリード１３０のピンの末端１３０ｅが絶縁層１３０ｆから露出し、これにより、互いの末端（１２０ｅ、１３０ｅ）を半田付けして電気的接続を形成する。各々のヘアピン形状のリード１２０又は１３０は、２つのピンの末端が絶縁層から露出する以外、他の何れの部分も絶縁層により被覆されるため、前記の表面１２０ａ、１２０ｂ、１３０ａ、１３０ｂの何れも絶縁層の表面であり、表面１２０ｂと表面１３０ａとの接触も絶縁層の表面同士の接触である。

【0018】

本実施例において（図４参照）、ヘアピン形状のリード１２０がヘアピン形状のリード１３０の外側に貼り付けられるため、ヘアピン形状のリード１２０の２つのピンの末端の端面１２０ｈがそれぞれヘアピン形状のリード１３０の２つのピンの末端の端面１３０ｈに揃える場合、ヘアピン形状のリード１２０の全長は、実際的に、ヘアピン形状のリード１３０の全長よりも大きいが、本願はリードの全長を制限しない。

【0019】

図５を参照すると、各々のヘアピン形状のリード１２０とその貼り付けるヘアピン形状のリード１３０の何れも転向セクションＵを有し、転向セクションＵの箇所で、ヘアピン形状のリード１２０の折り曲げ角度がヘアピン形状のリード１３０の折り曲げ角度と異なる。具体的には、ヘアピン形状のリード１２０の転向セクションＵの箇所での折り曲げ角度μは、ヘアピン形状のリード１３０の転向セクションＵの箇所での折り曲げ角度θよりも大きい。

【0020】

図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃを同時に参照されたく、図７Ａは本発明の一実施例によるヘアピン形状のリードが鉄心に挿入される様子を挿入側の視角から示す斜視図であり、図７Ｂは図７Ａの領域の一部を示す拡大図であり、図７Ｃは図７Ａのヘアピン形状のリードを鉄心の延在側の視角から示す図面である。本発明の実施例において、鉄心１１０のこれらのスロット１１２の第３層～第６層１１２ｃ～１１２ｆに複数のヘアピン形状のリード１２０、１３０が挿入されることができる。各々のヘアピン形状のリード１２０、１３０と鉄心１１０におけるスロット１１２との位置関係を明確に示すように、ヘアピン形状のリード１２０、１３０を一本ずつ示す。各々のヘアピン形状のリード１２０の何れも対応するヘアピン形状のリード１３０の外側に貼り付けられる。

【0021】

各々のヘアピン形状のリード１２０は２つのピン１２０ｃ、１２０ｄを有する。各々のヘアピン形状のリード１２０の一つのピン１２０ｃが鉄心１１０の挿入側１１０ａからこれらのスロット１１２の第３層１１２ｃに挿入して鉄心１１０の延在側１１０ｂから突出して方向１１５ａへ跨溝距離Ｄ１で折れ曲がる。各々のヘアピン形状のリード１２０の別のピン１２０ｄが鉄心１１０の挿入側１１０ａからこれらのスロット１１２の第６層１１２ｆに挿入されて鉄心１１０の延在側１１０ｂから突出して方向１１５ｂへ跨溝距離Ｄ２で折れ曲がる。方向１１５ａと方向１１５ｂとは、互いに反対する円周方向１１５である。跨溝距離Ｄ１と跨溝距離Ｄ２とは同じである。

【0022】

各々のヘアピン形状のリード１３０は、２つのピン１３０ｃ、１３０ｄを有する。各々のヘアピン形状のリード１３０の１つのピン１３０ｃが鉄心１１０の挿入側１１０ａからこれらのスロットの第４層１１２ｄに挿入されて鉄心１１０の延在側１１０ｂから突出して方向１１５ａへ跨溝距離Ｄ１で折れ曲がる。各々のヘアピン形状のリード１３０の別のピン１３０ｄが鉄心１１０の挿入側１１０ａからこれらのスロットの第５層１１２ｅに挿入されて鉄心１１０の延在側１１０ｂから突出して方向１１５ｂへ跨溝距離Ｄ２で折れ曲がる。

【0023】

鉄心１１０の挿入側１１０ａにおいて、各々のヘアピン形状のリード１２０は、一方のピン１２０ｃの表面１２０ａ（１）が鉄心の外側１１０ｄに対向し、且つ別のピン１２０ｄの表面１２０ａ（２）が鉄心の内側１１０ｃに対向する。つまり、各々のヘアピン形状のリード１２０について言えば、その２つのピン（１２０ｃ、１２０ｄ）の同一表面が挿入側１１０ａにおいてそれぞれ径方向１１４の２つの反対方向に対向する。

【0024】

鉄心１１０の挿入側１１０ａにおいて、各々のヘアピン形状のリード１３０の１つのピン１３０ｃの表面１３０ｂ（１）が鉄心の内側１１０ｃに対向し、且つ別のピン１３０ｄの表面１３０ｂ（２）が鉄心の外側１１０ｄに対向する。つまり、各々のヘアピン形状のリード１３０について言えば、その２つのピン（１３０ｃ、１３０ｄ）の同一表面が挿入側１１０ａにおいてそれぞれ径方向１１４の２つの反対方向に対向する。

【0025】

本発明の一実施例による各ヘアピン形状のリードが延在側１１０ｂで巻線を形成する様子を示す模式図である図８Ａを参照されたい。説明の便宜上、本実施例は、幾つかのヘアピン形状のリードのみを示す。図に示すように、各々のヘアピン形状のリード（１２０、１３０）のスロット１１２の第３層１１２ｃ及び第４層１１２ｄから突出したピン（１２０ｃ及び１３０ｃ）は、その隣接するピン（つまり、対応する別のヘアピン形状のリード（１２０、１３０）の前記スロット１１２の第６層１１２ｆ及び第５層１１２ｅから突出したピン（１２０ｄ及び１３０ｄ））に末端で接続（例えば、半田付けによる形態）されて、更に第１の巻線を形成する。つまり、同一のスロット１１２については、このスロットに挿入されるピン（１２０ｃ、１３０ｃ、１２０ｄ、１３０ｄ）が末端で接続される（例えば、位置Ｊ１又はＪ２で接続される）ので、最後に、（図２に示すように）ヘアピン形状のリード１２０とヘアピン形状のリード１３０とが互いに接続されて１つの巻線を形成する。

【0026】

本発明によるヘアピン形状のリードが鉄心の延在側で接続されて発生した磁界渦流相殺を示す模式図である図８Ｂを併せて参照されたい。ヘアピン形状のリード１２０の２つのピン（１２０ｃ、１２０ｄ）がそれぞれスロット１１２の第３層１１２ｃ及び第６層１１２ｆに挿入され、ヘアピン形状のリード１３０の２つのピン（１３０ｃ、１３０ｄ）がそれぞれスロット１１２の第４層１１２ｄ及び第５層１１２ｅに挿入されるため、ヘアピン形状のリード１２０及び１３０の第３層１１２ｃ及び第４層１１２ｄに挿入されたピン（１２０ｃ、１３０ｃ）の末端の接続箇所（例えば、半田箇所）の形成した磁界渦流Ｔ１の方向と、ヘアピン形状のリード１２０及び１３０の第６層１１２ｆ及び第５層１１２ｅに挿入されたピン（１２０ｄ、１３０ｄ）の末端の接続箇所（例えば、半田箇所）の形成した磁界渦流Ｔ２の方向とは、反対であり、磁界渦流の相殺効果を達成し、更に渦流損失を低減することができる。

【0027】

図８Ａに戻すと、各々のヘアピン形状のリード１４０のスロット１１２の第１層１１２ａから突出したピン１４０ａは、その近隣するピン（つまり、対応する別のヘアピン形状のリード１４０の前記スロット１１２の第２層１１２ｂから突出したピン１４０ｂ）と末端で接続され（例えば、位置Ｊ３又はＪ４で接続される）、更に第２の巻線を形成する。

【0028】

図７のヘアピン形状のリードを鉄心の延在側の別の視角から示す図面である図９を参照されたい。ヘアピン形状のリード１２０がヘアピン形状のリード１３０の外側に貼り付けられるため、ヘアピン形状のリード１２０の転向セクションＵでの表面１２０ａは、その貼り付けるヘアピン形状のリード１３０の転向セクションＵでの表面１３０ａよりも、鉄心１１０の挿入側１１０ａの表面から離れる。

【0029】

本発明の一実施例によるモータステータを鉄心の延在側の視角から示す拡大図面である図１０を参照されたい。一実施例において、各々のヘアピン形状のリード１２０の断面積Ｃ２と各々のヘアピン形状のリード１３０の断面積Ｃ３とは、同じである。別の実施例において、各々のヘアピン形状のリード１２０と各々のヘアピン形状のリード１３０との断面積の合計（Ｃ２＋Ｃ３）は、各々のヘアピン形状のリード１４０の断面積Ｃ１以下である。また別の実施例において、各々のヘアピン形状のリード１４０の断面積Ｃ１は各々のヘアピン形状のリード１２０の断面積Ｃ２又は各々のヘアピン形状のリード１３０の断面積Ｃ３よりも大きいが、本願は各種のリード同士の間の断面積の大小関係を制限しない。

【0030】

本発明の一実施例によるモータステータを鉄心の延在側の別の視角から示す拡大図面である図１１を参照されたい。一実施例において、モータステータ構造は、これらのスロットの第１層１１２ａと第２層１１２ｂとの間に位置する絶縁シート１７０を備え、つまり絶縁シート１７０が鉄心１１０の延在側１１０ｂから突出したこれらのヘアピン形状のリード１４０の隣接するピン（１４０ａ、１４０ｂ）の間に位置する。別の実施例において、モータステータ構造は、これらのスロットの第４層１１２ｄと第５層１１２ｅとの間に位置する絶縁シート１８０を備え、つまり絶縁シート１８０が鉄心１１０の延在側１１０ｂのこれらのヘアピン形状のリード１３０の隣接するピン（１３０ｃ、１３０ｄ）の間に位置し、絶縁シート１７０又は絶縁シート１８０は隣接するリード同士に必要な絶縁特性を改善する。他の実施例において、モータステータ構造には、前記の絶縁シート１７０又は絶縁シート１８０が設けられなくてもよく、或いは絶縁シート１７０及び絶縁シート１８０が同時に設けられてもよく、或いは絶縁シート１７０及び絶縁シート１８０の一方のみが設けられてもよい。

【0031】

図１２、図１３を同時に参照されたく、図１２は本発明の一実施例によるモータステータを鉄心の挿入側の視角から示す拡大図面であり、図１３は本発明の別の実施例によるモータステータを鉄心の挿入側の視角から示す拡大図面である。図１２に示すモータステータ１００のこれらのヘアピン形状のリード（１２０、１３０、１４０）の鉄心に挿入されるこれらのスロットの形態は、図１～図１１の実施例で説明された通りである。図１３に示すモータステータ１０１は、主に、これらのヘアピン形状のリード（１２１、１３１）の鉄心に挿入されるこれらのスロットの形態に、モータステータ１００と異なり、ヘアピン形状のリード（１２１、１３１）も互いに貼り付けられるが、各々のヘアピン形状のリード１２１の１つのピンが鉄心のこれらのスロット１１２の第３層１１２ｃに挿入され、且つ別のピンが鉄心のこれらのスロット１１２の第５層１１２ｅに挿入され、各々のヘアピン形状のリード１３１の１つのピンが鉄心のこれらのスロット１１２の第４層１１２ｄに挿入され、且つ別のピンが鉄心のこれらのスロット１１２の第６層１１２ｆに挿入される。ヘアピン形状のリード１４１は、ヘアピン形状のリード１４０と類似しており、その２つのピンがそれぞれこれらのスロット１１２の第１層１１２ａと第２層１１２ｂに挿入される。同様に、複数のヘアピン形状のリード１４１が互いに接続して第１の巻線となり、複数のヘアピン形状のリード１２１及び複数のヘアピン形状のリード１３１が互いに接続して第２の巻線となる。モータステータ１０１のこれらのヘアピン形状のリード（１２１、１３１）の鉄心に挿入されるこれらのスロットの形態がモータステータ１００のこれらのヘアピン形状のリード（１２０、１３０）と異なるため、これらのヘアピン形状のリード（１２１、１３１）は、これらのヘアピン形状のリード（１２０、１３０）の大きな角度の転向セクションＵを有しない。これらのヘアピン形状のリード（１２０、１３０）の大きな角度の転向セクションＵにより、これらのヘアピン形状のリード（１２０、１３０）の最大リードピッチＧ１がこれらのヘアピン形状のリード（１２１、１３１）の最大リードピッチＧ２よりも大きくなり、モータステータ１００全体の絶縁信頼性の改善に有利である。

【0032】

本発明の２つの実施例によるモータステータ１００、１０１の動作する場合の抵抗を示す比較図である図１４を参照されたい。曲線Ｌ１は、モータステータ１００が周波数４００Ｈｚ～１２００Ｈｚの間で動作する場合の抵抗値の変化を表す。曲線Ｌ２は、モータステータ１０１が周波数４００Ｈｚ～１２００Ｈｚの間で動作する場合の抵抗値の変化を表す。曲線Ｌ１、Ｌ２を比較すると、モータステータ１００の高周波数での抵抗値がモータステータ１０１の抵抗値よりも著しく低いことが判明されるため、モータステータ１００の高周波数での動作損失は、モータステータ１０１の動作損失より低い。更に言うと、モータステータ１００の設計により、ヘアピン形状のリードが鉄心の延在側で接続して発生した磁界渦流を相殺することができる（図８Ｂに示すように）ため、その等価インピーダンス値を効果的に低減させ、更にモータの動作する場合の損失を減少することができる。

【0033】

以上をまとめると、本発明は、前記２つのヘアピン形状のリードの鉄心のスロットの第３層～第６層への挿入形態、折れ曲げ形態及び巻線の並列接続の設計を利用することで、モータステータの巻線の高周波で動作する場合の抵抗値を低減し、高周波動作の場合の動作損失エネルギーを減少し、近隣するリード同士の最大ピッチを大きくすることができる。

【0034】

本発明は、実施形態として上記の通り開示したが、これは本発明を限定するものではない。当業者は、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の保護範囲は、添付する特許請求の範囲に限定されるものを基準とする。

【符号の説明】

【0035】

下記の添付の符号についての説明は、本発明の上記及び他の目的、特徴、メリットと実施例をより分かりやすくするためのものである。
１００、１０１：モータステータ
１１０：鉄心
１１０ａ：挿入側
１１０ｂ：延在側
１１０ｃ：内側
１１０ｄ：外側
１１２：スロット
１１２ａ：第１層
１１２ｂ：第２層
１１２ｃ：第３層
１１２ｄ：第４層
１１２ｅ：第５層
１１２ｆ：第６層
１１４：径方向
１１５：円周方向
１１５ａ、１１５ｂ：方向
１２０、１２１、１３０、１３１、１４０、１４１：ヘアピン形状のリード
Ｕ：転向セクション
１２０ａ、１２０ｂ、１２０ａ（１）、１２０ａ（２）、１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｂ（１）、１３０ｂ（２）：表面
１２０ｃ、１２０ｄ、１３０ｃ、１３０ｄ：ピン
１２０ｅ、１３０ｅ：末端
１２０ｆ、１３０ｆ：絶縁層
１２０ｈ、１３０ｈ：端面
１７０、１８０：絶縁シート
Ｓ：傾斜セクション
Ｖ：垂直セクション
Ｔ：末端セクション
Ｄ１、Ｄ２：跨溝距離
Ｇ１、Ｇ２：ピッチ
θ、μ：角度
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３：断面積
Ｌ１、Ｌ２：曲線
Ｔ１、Ｔ２：磁界渦流
Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４：位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】