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(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】2023-11-27
(45)【発行日】2023-12-05
(54)【発明の名称】モータ
(51)【国際特許分類】
   H02K 3/50 20060101AFI20231128BHJP
   H02K 3/52 20060101ALI20231128BHJP
【FI】
H02K3/50 A
H02K3/52 E
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2019194698
(22)【出願日】2019-10-25
(65)【公開番号】P2021069240
(43)【公開日】2021-04-30
【審査請求日】2022-08-10
(73)【特許権者】
【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
【審査官】宮崎 賢司
(56)【参考文献】
【文献】特開2005-245138(JP,A)
【文献】特開2000-041371(JP,A)
【文献】特開2006-197674(JP,A)
【文献】特開2015-211587(JP,A)
【文献】特開平11-018331(JP,A)
【文献】特開2001-103698(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02K 3/46
H02K 3/52
H02K 1/18
H02K 3/50
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のコイルと、
複数の孔部と、複数の配線とを有する環状の基板と、
前記複数の配線に電気接続された複数の端子と、
を備え、
前記複数の端子は、前記環状の基板の複数の孔部に挿入される部分と、前記複数のコイルに接続される部分と、を備え、
前記複数の孔部と複数の配線とを有する基板は、バスバーにより実装され、
前記複数のコイルのうち、周方向において並んだ第1コイルと第2コイルとは隣接しており、
前記複数の端子は、径方向において前記第1コイルに隣接する第1端子と、径方向において前記第2コイルに隣接する第2端子と、を含み、
前記第1コイル及び前記第2コイルは、前記周方向において、当該第1コイル、当該第2コイルの順に並んでおり、
前記第1端子及び前記第2端子は、前記周方向において、当該第1端子、当該第2端子の順に並んでおり、
前記第1コイルから引き出された第1導線は、前記第2端子に接続され、
前記第2コイルから引き出された第2導線は、前記第1端子に接続されている、
モータ。
【請求項2】
前記第1導線と、前記第2導線とは、ねじれの位置にある、請求項1に記載のモータ。
【請求項3】
前記複数のコイルがそれぞれ巻かれた複数のコアを備え、
前記複数のコアは互いに連結部で連結されており、
前記互いに連結部で連結された複数のコアを有する連結コアを複数備える、請求項1又は2に記載のモータ。
【請求項4】
前記複数の配線は、前記第1端子から引き廻された配線と、当該第1端子とは異なる他の端子から引き廻された他の配線とを含み、
径方向において、前記複数の配線のうち、前記第1端子から引き廻された配線が配置された前記環状の基板の領域は、前記他の配線が配置された当該環状の基板の領域と並列に配置されている、
請求項1から3のいずれか1つに記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モータに関する。
【背景技術】
【0002】
10極12スロットや14極12スロットなどのスロット数が多いステータにおいては、巻線後の各セグメントを円状に連結させて、各セグメントの巻線を、巻線から引き出された導線で基板に形成された配線に電気的に接続する場合、PCB基板(プリント基板)もしくは、バスバーが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2001-103698号公報
【文献】特開2008-167590号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、各相の同相は径方向において互いに対面にあるため、導線を基板に形成された配線に電気的に接続するにあたり、例えば導線をスロットの半円周だけ引き廻す場合がある。その際、各相の配線は電気的に絶縁されていなければならないが、各相の導線がそれぞれ交差するため、基板は3層以上の配線を積み重ねた3次元的な複雑な構造になる。
【0005】
本発明は、上記課題を一例とするものであり、簡素な構成を有する基板を使用できる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】
本発明の一態様に係るモータは、複数のコイルと、複数の孔部と、複数の配線とを有する環状の基板と、前記複数の配線に電気接続された複数の端子と、を備える。前記複数の端子は、前記環状の基板の複数の孔部に挿入される部分と、前記複数のコイルに接続される部分と、を備える。前記複数の孔部と複数の配線とを有する基板は、バスバーにより実装される。前記複数のコイルのうち、周方向において並んだ第1コイルと第2コイルとは隣接している。複数の端子は、径方向において前記第1コイルに隣接する第1端子と、径方向において前記第2コイルに隣接する第2端子と、を備える。前記第1コイルおよび前記第2コイルは、前記周方向において、当該第1コイル、当該第2コイルの順に並んでいる。前記第1端子および前記第2端子は、前記周方向において、当該第1端子、当該第2端子の順に並んでいる。前記第1コイルから引き出された第1導線は、前記第2端子に接続され、前記第2コイルから引き出された第2導線は、前記第1端子に接続されている。
【0007】
本発明の一態様によれば、簡素な構成を有する基板を使用できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図1は、実施形態に係るステータの構成例を示す斜視図である。
図2図2は、連結コアを構成する磁性体としての鋼板の形状の例を示す平面図である。
図3A図3Aは、連結コアの形状の例を示す斜視図である。
図3B図3Bは、連結コアの形状の例を示す平面図である。
図4A図4Aは、複数の連結コアを環状に形成する例を示す図(1)である。
図4B図4Bは、複数の連結コアを環状に形成する例を示す図(2)である。
図5図5は、連結コアに対する上側インシュレータ、下側インシュレータおよび端子の適用の例を示す図である。
図6図6は、コイルの巻回の例を示す図である。
図7A図7Aは、モータの構成例を示す斜視図(1)である。
図7B図7Bは、モータの構成例を示す斜視図(2)である。
図8図8は、他の例における導線の接続及び端子間配線の引き廻しの一例を示す結線図である。
図9図9は、他の例における導線及び端子間配線が引き廻されたステータの一例を示す斜視図である。
図10図10は、実施形態に係る導線の接続及び端子間配線の引き廻しの一例を示す結線図である。
図11図11は、実施形態に係る導線及び端子間配線が引き廻されたステータ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、実施形態に係るモータについて図面を参照して説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、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。また、1つの実施形態や変形例に記載された内容は、原則として他の実施形態や変形例にも同様に適用される。
【0010】
(実施形態)
実施形態におけるモータは、例えばステータ2を有する三相モータである。図1は、実施形態に係るステータの構成例を示す斜視図である。図1において、ステータ21と、ステータ21に設けられた環状の基板(以下、接続板と呼称する)28とが示されている。ステータ21は、複数(たとえば4個)のピース23a-1乃至23a-4が折り曲げ可能な連結部を介して連結された連結コア23の各ピースに上側インシュレータ24および下側インシュレータ25が装着された上でコイル26が巻回された後に、連結部が折り曲げられて、複数(たとえば3個)の連結コア23により環状に形成されている。ここで、インシュレータは、上側インシュレータ24および下側インシュレータ25で構成されている。各連結コア23は、それぞれがセグメントとして、ステータ全体としてのコアを形成する。3個の連結コア23が用いられる場合、セグメントの数は3となる。セグメントの数は、2次・4次の円環振動モードに対する剛性を高める上で、3が好ましいが、3以上の奇数でもよい。また、複数の連結コア23が有するピースの数が偶数であり、複数の連結コア23の数が奇数または素数であってもよい。ピースの数が偶数であっても、連結コア23の数を3以上の奇数または素数にすることで、モータの振動や振動に伴う騒音を抑制することができる。なお、以下の説明において、ピース23a-1乃至23a-4を区別せずに説明する場合には、ピース23aと総称する。
【0011】
基板としての接続板28は、連結コア23のピースごと(スロットごと)に上側インシュレータ24の上部に設けられた端子27を一括して電気接続するものであり、プリント基板または所定の基板に配線が形成されたプリント基板やフレキシブル基板を設けたもの等により形成されている。なお、接続板28は、コイル26が巻回され環状に仮組された連結コア23がモータのハウジングに挿入された後に端子27と接続される場合もある。各スロットのコイル26の電気接続が端子27を介し接続板28により一括に行われることで、インシュレータに渡り線をガイドするガイド部が不要となり、回転軸方向におけるステータの寸法を短縮し、モータのデッドスペースを縮小することができる。図示の例では、接続板28に形成された複数の孔部28aそれぞれに、端子27の端部27-aが挿入され、端子27の端部27-aの一部が接続板28の面から外側に突出している。端子27の端部27-aは、接続板28に形成された配線の一部と電気接続されている。端部27-aには、インシュレータに固定される突出部27-b、27-cが連なっている。図1に示す例においては、端子27-1は、ピース23a-1と径方向において隣接する。同様に、端子27-2乃至27-4は、それぞれ、ピース23a-2乃至23a-4と径方向において隣接する。なお、以下の説明において、端子27-1乃至27-4を区別せずに説明する場合には、端子27と総称する。また、端子27-2は第1端子の一例であり、端子27-3は第2端子の一例である。
【0012】
図2は、連結コアを構成する磁性体としての鋼板の形状の例を示す平面図である。図2において、鋼板22は、電磁鋼板から金型等により打ち抜かれて形成される。また、鋼板22が複数枚積み重ねられて連結コア23が形成される。
【0013】
図3Aは、連結コア23の形状の例を示す斜視図であり、図3Bは、連結コア23の形状の例を示す平面図である。図3Bでは、連結コア23の両端部の拡大図が付加されている。連結コア23は、図2に示された磁性体としての鋼板22が複数枚積み重ねられて形成される。なお、図3A以下の各図面においては、電磁鋼板の積み重ねにより表れる端面の横方向のスジは図示が省略されている。図示の例では、4つの略T字状の平面形状を有するピース23aが連結部23bを介して連結されている。各ピース23aにはティース23eが形成されている。このティース23eの一方の端部23e1(径方向においてロータ3に対向する端部)が磁極部となる。連結部23bは、外周側に位置する平面状のエッジ23b-aと内周側に位置する曲面状の凹部23b-bとの間に細く形成されており、曲面状の凹部23b-bが閉じる方向に容易に折り曲げ可能とされている。言い換えれば、連結部23bの側部には凹部23b-bが設けられている。曲面状の凹部23b-bには平面状の接触部23b-cが繋がり、連結コア23が折り曲げられた際に隣接するピース23aの接触部23b-cと接触する。連結コア23の左右の端部は接触部23c、23dとされており、環状に折り曲げられた状態で隣の連結コア23の接触部23d、23cと接触し、嵌合し合うようになっている。
【0014】
接触部23cの面は、ティース23eの側面23e2に沿う方向に延在する第1面23c1と、第1面23c1に対して傾斜した第2面23c2とを有する。径方向において、第1面23c1は第2面23c2に対して外側(筒部11側)に配置されている。この第1面23c1は、各ピース23aが開かれ、連結コア23が直線的な状態において、各ピース23aが並ぶ方向に対して垂直な方向に延在している。また、第1面23c1および第2面23c2のそれぞれは、連結コア23を環状に折り曲げた際には、接触部23cから径方向に延在してシャフトの中心(モータの中心位置)を通過する面に交差する面となる。一方、接触部23dは、他の連結コア23の接触部23cに対応する面を備え、ティース23eの側面23e3に沿う方向に延在する第2面23d2と、第2面23d2に対して傾斜した第1面23d1とを有する。第1面23d1は接触部23cの第1面23c1に対向し、第2面23d2は第2面23c2に対向する。径方向において、第1面23d1は第2面23d2に対して外側(筒部11側)に配置されている。この第2面23d2は、各ピース23aが開かれ、連結コア23が直線的な状態において、各ピース23aが並ぶ方向に対して垂直な方向に延在している。また、第1面23d1および第2面23d2は、連結コア23を環状に折り曲げた際には、接触部23dから径方向に延在してシャフトの中心(モータの中心位置)を通過する径方向に沿った面に交差する面となる。このように複数の連結コア23のうち、互いに接触する2つの連結コア23はそれぞれ接触部23c、23dを備え、2つの連結コア23が有する接触部23c、23dには、径方向に延在してシャフトの中心を通過する面に交差する面が設けられることで、接触部23cどうしが噛み合い、径方向にずれるのを防いで、ステータの真円度を高めることができる。なお、接触部23c、23dは、上述したような構造の面により、一方が周方向に対して凸、他方が周方向に対して凹の形状とされる場合に限られず、フラットな端面としてもよい。また、第1面23c1、23d1は、ティースの側面23e4に対して垂直な方向に延在していても構わない。
【0015】
図4Aおよび図4Bは、複数の連結コア23を環状に形成する例を示す図である。なお、環状のコアの形成を概念的に示すものであり、実際には前述したように連結コア23の各ピースに上側インシュレータ24および下側インシュレータ25が装着され、コイルが巻回された後に折り曲げが行われる。図4Aにおいて、3つの連結コア23がそれぞれ円弧状に曲げられた後に合体されることにより、図4Bに示されるような環状のコアが形成される。
【0016】
従来の一続きの帯状のコアが環状に曲げられるタイプのステータでは、1周360°の範囲に対して1回の作業で環状に曲げが行われるため、一部の連結部に過剰な力が働いて真円度が悪化し、マグネットの磁極数に応じた半径方向への加振力による振動が発生する場合があった。これに対し、本実施形態では、複数(たとえば3個)の連結コア23がそれぞれにおいて円弧状に曲げられた後に、複数の連結コア23の合体が行われるため、真円度が向上する。その結果、マグネットの磁極数に応じた半径方向への加振力による振動や騒音の低下が期待できる。
【0017】
また、従来の一続きの帯状のコアが環状に曲げられるタイプのステータでは、1周の中の1箇所で端部の接続が行われるため、2次および4次の円環振動モードに対して剛性が低く、この点からも振動や騒音が発生する場合があった。これに対し、本実施形態では、たとえば3個といった、セグメントの数が奇数となっているため、セグメントの接続部が円の中心を介して対向することがなく、2次および4次の円環振動モードに対して剛性が高い。その結果、振動や騒音の低下が期待できる。
【0018】
次に、図5は、連結コアに対する上側インシュレータ、下側インシュレータおよび端子の適用の例を示す図である。図5において、上側インシュレータ24および下側インシュレータ25は縦長(鋼板を積み重ねる方向に長い)のコイルボビンが中央付近で上下に分割可能な形状となっており、連結コア23が開いた状態(折り曲げが行われていない状態)でティース23eを収容するように上側インシュレータ24と下側インシュレータ25が装着される。また、上側インシュレータ24の上部(後述する蓋部12側の端部)には端子27用の孔部24-aが設けられており、端子27が挿入される。具体的には、端子27には上側インシュレータ24に向かって延在する2つの突出部27-b、27-cが設けられており、これら2つの突出部27-b、27-cが上側インシュレータ24の孔部24-aに挿入され、端子27は上側インシュレータ24に固定されている。また、端子27には、接続板28に接続される端部27-aと、導線が接続されるフック27nとが設けられている。
【0019】
図6は、コイルの巻回の例を示す図である。図6において、たとえば、3つの連結コア23のうち、左端のセグメントの左端に位置するピース23a-1に右回り(CW)に導線WRが巻回されてコイル26-1が形成される。また、連結コア23の右端に位置するピース23a-4に導線WRが右回り(CW)に巻回されてコイル26-4が形成される。また、連結コア23の両端に位置する2つのピース23a-1、23a-4の間に位置するピース23a-2、23a-3にそれぞれ導線WRが左回り(CCW)に巻回されて、コイル26-2、コイル26-3がそれぞれ形成される。なお、ピース23a-2に巻き回されたコイル26-2は第1コイルの一例であり、ピース23a-3に巻き回されたコイル26-3は第2コイルの一例である。また、コイル26-1乃至26-4がそれぞれ巻き回されたピース23a-1乃至23a-4は、複数のコアの一例である。
【0020】
なお、巻回の右回り(CW)と左回り(CCW)は逆にしてもよいが、1個目のコイル26-1と2個目のコイル26-2とが逆向きになり、2個目のコイル26-2と3個目のコイル26-3とが同じ向きになり、3個目のコイル26-3と4個目のコイル26-4とが逆向きになる必要があり、いわゆる一筆書きのように導線WRが巻き回される。別言すれば、連結コア23が4個のピース23a-1乃至23a-4を備える場合、周方向において、複数のピースのうち、両端に位置する2つのピース23a-1、23a-4のコイル26-1、26-4の巻回の方向は一の方向となり、両端に位置する2つのピース23a-1、23a-4の間に位置する2つのピース23a-2、23a-3のコイル26-2、26-3の巻回の方向は一の方向と反対の方向となる。
【0021】
また、図6では3つの連結コア23のうち、左端のセグメントにおいて、1個目のコイル26-1がU相、2個目のコイル26-2がU反転相(Uバー相)、3個目のコイル26-3がV反転相(Vバー相)、4個目のコイル26-4がV相とされているが、各セグメントを構成する連結コア23の巻回は同じであり、他の相についてもそのまま用いられる。例えば、図6に示すように、3つの連結コア23のうち、中間のセグメントがW相、W反転相(Wバー相)、U反転相、U相に割り当てられ、右端のセグメントがV相、V反転相、W反転相、W相に割り当てられている。すなわち、いずれのセグメントにおいても、2個目のコイル26には、1個目のコイル26の反転相が割り当てられ、3個目のコイル26には、4個目のコイル26の反転相が割り当てられる。なお、図6に示す3つの連結コア23は、図4Bに示すような環状のコアを形成するので、左端のセグメントの1個目のピース23a-1と、右端のセグメントの4個目のピース23aとは相互に隣接する。
【0022】
図7Aおよび図7Bは、上述したステータ2を適用したモータ1の構成例を示す斜視図であり、図7Aは外観を示し、図7Bは主要な構成要素を示している。図7Aにおいて、モータ1は、筒部11と、蓋部12、13と、シャフト32とを備えている。筒部11、蓋部12、13はハウジングを形成する。図7Bにおいて、円筒状の筒部11には、ステータ2が挿入(圧入)され、ステータ2内の空間にロータ3が配置され、ベアリングを保持する上下の蓋部12、13によりロータ3のシャフト32が回動可能に支持される。ロータ3の長手方向において、ステータ2に対向する蓋部12の面12aには複数の孔部12bが設けられ、蓋部12の外周部12cには複数の孔部12dが設けられている。同様に、ロータ3の長手方向において、ステータ2に対向する蓋部13の面13aには複数の孔部13bが設けられ、蓋部13の外周部13cには複数の孔部13dが設けられている。蓋部12、13の外周部12c、13cに設けられた孔部12d、13dと、筒部11の外周部に設けられた孔部11a、11bにネジ等の部材を挿入して固定しても良い。ロータ3について、図示の例では、シャフト32に磁性体としてのロータヨーク3aが設けられ、ロータヨーク3aの外周面に環状のマグネット3bが設けられている。
【0023】
なお、ロータ3は、磁性部材としての電磁鋼板が積層されて環状に形成されたロータヨーク3aを備え、ロータヨーク3aの中央部にはロータヨーク3aを貫通して設けられたシャフト32が設けられていても構わない。例えば、ロータヨーク3aは、連結部により連結された4個の略扇形のピースが棒状のシャフト32を挟み込むように折り曲げられて環状に形成され、連結コアの端部の接続部は、軸方向に沿ったレーザ溶接等により接続されている。また、ロータヨーク3aには、リラクタンストルクを生じさせる孔部が設けられ、その孔部には必要に応じてマグネットが配置される。なお、ステータ2の端子27および接続板28は図示が省略されている。
【0024】
次に、コイル26から引き出された導線の接続及び端子間を電気接続する配線(以下、端子間配線と呼称する)の引き廻しについて説明する。図8は、他の例における導線の接続及び端子間配線の引き廻しの一例を示す結線図である。図8に示すように、他の例においては、各コイル26から引き出された導線WRは、それぞれ各コイル26が引き廻されたピース23aと径方向において隣接する端子27に接続される。したがって、各端子27は、各端子27と径方向において隣接するピース23aに巻き回されたコイル26に接続される。例えば、端子27-1は、端子27-1と径方向において隣接するピース23a-1に巻き回されたコイル26-1に接続される。同様に、端子27-2は、端子27-2と径方向において隣接するピース23a-2に巻き回されたコイル26-2に接続される。
【0025】
また、図8に示すように、端子27から引き廻される第1の端子間配線C1は、周方向において相互に隣接するピース23aに巻き回されたコイル26に接続された端子27を相互に接続する。すなわち、第1の端子間配線C1は、相互に隣接する端子27を接続する。例えば、第1の端子間配線C1aは、ピース23a-4に巻き回された、V相が割り当てられたコイル26-4に接続された端子27-4と、ピース23a-4に周方向において隣接するその他のピース23aに巻き回された、W相が割り当てられたコイル26に接続された端子27とを相互に接続する。同様に、第1の端子間配線C1bは、ピース23aに巻き回された、U相が割り当てられたコイル26に接続された端子27と、当該ピース23aに周方向において隣接するピース23aに巻き回された、V相が割り当てられたコイル26に接続された端子27とを相互に接続する。同様に、第1の端子間配線C1cは、ピース23aに巻き回された、W相が割り当てられたコイル26に接続された端子27と、ピース23a-1に巻き回された、U相が割り当てられたコイル26-1に接続された端子27-1とを相互に接続する。
【0026】
また、図8に示すように、端子27から引き廻される第2の端子間配線Czは、同一の相に割り当てられたコイル26に接続された端子27を相互に接続する。他の例において、第2の端子間配線Czは、同一の反転相が割り当てられたコイル26に接続された端子27を相互に接続する。例えば、第2の端子間配線Czaは、U反転相(Uバー1)が割り当てられたコイル26-2に接続された端子27-2と、もう一つのU反転相(Uバー2)が割り当てられたコイル26に接続された端子27とを相互に接続する。同様に、第2の端子間配線Czbは、W反転相(Wバー1)が割り当てられたコイル26-3に接続された端子27-3と、もう一つのW反転相(Wバー2)が割り当てられたコイル26に接続された端子27とを相互に接続する。同様に、第2の端子間配線Czcは、V反転相(Vバー1)が割り当てられたコイル26-2に接続された端子27-2と、もう一つのV反転相(Vバー2)が割り当てられたコイル26に接続された端子27とを相互に接続する。
【0027】
図9は、他の例における導線及び端子間配線が引き廻されたステータの一例を示す斜視図である。上で述べたように、他の例のステータ2zにおいては、各コイル26から引き出された導線WRは、それぞれ各コイル26が巻き回されたピース23aと径方向において隣接する端子27に接続される。すなわち、端子27-2は、U反転相(Uバー1)が割り当てられたコイル26-2に接続される。同様に、端子27-3は、V反転相(Vバー1)が割り当てられたコイル26-3に接続される。なお、図9において、コイル26付近の四角枠で示す相は、当該コイル26に割り当てられた相を示し、端子27付近の丸枠で示す相は、当該端子27に接続されたコイル26に割り当てられた相を示す。図9に示す他の例においては、全ての端子27-1乃至27-12は、それぞれ径方向に隣接するコイル26-1乃至26-12に接続される。すなわち、コイル26-1乃至26-12に割り当てられた相と、各コイル26-1乃至26-12と径方向において隣接する端子27-1乃至27-12に割り当てられた相とは、それぞれ一致する。
【0028】
図9に示すように、第1の端子間配線C1aは、周方向に隣接する2つの端子27-4、27-6を相互に接続しており、径方向において第2の端子間配線Czaと並列に配置され、周方向において他の第1の端子間配線C1b、C1c、及び第2の端子間配線Czb及びCzcが配置されている領域と異なる領域に配置されているので、これらの端子間配線とは交差しない。同様に、第1の端子間配線C1bは、周方向に隣接する2つの端子27-8、27-9を相互に接続しており、径方向において第2の端子間配線Czbと並列に配置されており、周方向において他の第1の端子間配線C1a、C1c、及び第2の端子間配線Cza及びCzcが配置されている領域とは異なる領域に配置されているので、これら端子間配線とは交差しない。同様に第1の端子間配線C1cも、周方向に隣接する2つの端子27-12、27-1を相互に接続しており、径方向において第2の端子間配線Czcと並列に配置されており、周方向において他の第1の端子間配線C1a、C1b、及び第2の端子間配線Cza及びCzbが配置されている領域とは異なる領域に配置されているので、これら端子間配線とは交差しない。
【0029】
一方、図9に示す他の例においては、各端子27が接続されたコイル26に割り当てられた各相と同相となるコイル26は径方向において、ロータを挟んで互いに対面にある。そのため、同相のコイル26に接続された端子27を相互に接続する第2の端子間配線Cza乃至Czcは、必然的に半円周を引き廻すことになる。これにより、第2の端子間配線Czaは、交点X1において第2の端子間配線Czbと交差する。同様に、第2の端子間配線Czbは、交点X2において第2の端子間配線Czcと交差し、第2の端子間配線Czcは、交点X3において第2の端子間配線Czaと交差する。すなわち、各相同士がそれぞれ交差するため、基板は配線が3層以上に積み重ねられた3次元的な複雑な基板になる。端子間配線を交差せずに結線するために、接続板28は高さ方向に大きなスペースが必要となることに加え、その基板は3層以上になるため厚くなり、基板の形成にあたり大掛かりな装置が必要となり複雑な工程を経る点でコストがかかる場合がある。
【0030】
次に、実施形態に係るコイル26から引き出された導線の接続及び端子間配線の引き廻しについて説明する。図10は、実施形態に係る導線の接続及び端子間配線の引き廻しの一例を示す結線図である。図10においても、図8に示す他の例と同様に、端子27から引き廻される第1の端子間配線C1は、周方向において相互に隣接するピース23aに巻き回されたコイル26に接続された端子27を相互に接続する。また、端子27から引き廻される第2の端子間配線C2は、同一の相に割り当てられたコイル26に接続された端子27を相互に接続する。また、図10に示す4つのピース23aを含む各セグメントにおいて、1個目のコイル26から引き出された導線WRは、当該コイル26が巻き回されたピース23aと径方向において隣接する端子27に接続される。同様に、各セグメントにおいて4個目のコイル26から引き出された導線WRは、当該コイル26が巻き回されたピース23aと径方向において隣接する端子27に接続される。例えば、コイル26-1は端子27-1に接続され、コイル26-4は端子27-4に接続される。
【0031】
一方、図10においては、図8に示す他の例と異なり、各セグメントにおける2個目のコイル26及び3個目のコイル26から引き出された導線が、当該コイル26が巻き回されたピース23aと周方向において隣接する他のピース23aと径方向において隣接する端子27に接続される。すなわち、図10に示す各セグメントにおける2個目のコイル26及び3個目のコイル26は、それぞれ当該コイルが巻き回されたピース23aと径方向において隣接する端子27とは異なる端子27に接続される。例えば、図10に示す3つの連結コア23のうち、左端のセグメントにおいて、2個目のコイル26-2から引き出された導線WRaは、コイル26-2が巻き回されたピース23a-2と周方向において隣接するピース23a-3と径方向において隣接する端子27-3に接続される。同様に、3個目のコイル26-3から引き出された導線WRbは、コイル26-3が巻き回されたピース23a-3と周方向において隣接するピース23a-2と径方向において隣接する端子27-2に接続される。すなわち、実施形態においては、U反転相が割り当てられたコイル26-2の終端は、他の例におけるV反転相が割り当てられるコイルの終端の位置(端子27-3)にセットされ、V反転相が割り当てられたコイル26-3の終端は、他の例におけるV反転相が割り当てられるコイルの終端の位置(端子27-2)にセットされる。
【0032】
この場合において、図10に示すように、配線としての第2の端子間配線C2aは、U反転相(Uバー1)が割り当てられるコイル26-2の終端に位置する端子27-2と、同相(Uバー2)が割り当てられる他のコイル26の終端に位置する端子27-5とを接続する。同様に、配線としての第2の端子間配線C2bは、W反転相(Wバー1)が割り当てられるコイル26-6の終端に位置する端子27-7と、同相(Wバー2)が割り当てられる他のコイル26-11の終端に位置する端子27-10とを接続する。また、配線としての第2の端子間配線C2cは、V反転相(Vバー2)が割り当てられるコイル26-10の終端に位置する端子27-11と、同相(Vバー1)が割り当てられる他のコイル26-3の終端に位置する端子27-2とを接続する。なお、第2の端子間配線C2aは、第1端子から引き廻された端子間配線の一例であり、第1の端子間配線C1a乃至C1c及び第2の端子間配線C2b、C2cは、他の端子間配線の一例である。
【0033】
図11は、実施形態に係る導線及び端子間配線が引き廻されたステータの一例を示す斜視図である。図11においても、図9と同様に、コイル26付近の四角枠で示す相は、当該コイル26に割り当てられた相を示し、端子27付近の丸枠で示す相は、当該端子27に接続されたコイル26に割り当てられた相を示す。図11に示すように、実施形態のステータ2においては、反転相が割り当てられたコイル26は、当該コイル26が巻き回されたピース23aと径方向において隣接する端子27ではなく、当該端子27と周方向において隣接する端子27に接続される。例えば、ピース23a-2に巻き回された、U反転相(Uバー1)が割り当てられたコイル26-2は、導線WRaにより、ピース23a-3と径方向において隣接する端子27-3に接続される。同様に、ピース23a-3に巻き回された、V反転相(Vバー1)が割り当てられたコイル26-3は、導線WRbにより、ピース23a-2と径方向において隣接する端子27-2に接続される。この場合において、図11に示す実施形態にかかるステータ2においては、例えば端子27-2に割り当てられた相は、径方向に隣接するコイル26-2に割り当てられた相と相違する。端子27-3、27-6、27-7、27-10、27-11についても同様である。図11に示す例において、各セグメントにおける2個目のコイル26から引き出された導線WRaと、各セグメントにおける3個目のコイル26から引き出されたWRbは、例えば、相互にねじれの位置にある。なお、コイル26-2から引き出され、端子27-3に接続される導線WRaは、第1導線の一例であり、コイル26-3から引き出され、端子27-2に接続される導線WRbは、第2導線の一例である。
【0034】
この場合、各反転相の同相が割り当てられた各コイル26にそれぞれ接続された各端子27間の長さは、円周上において、図9に示されたような互いに対面して配置された各反転相の同相の各コイル26にそれぞれ接続された各端子27間の長さよりも短い位置にある。そのため、実施形態のステータ2においては、第2の端子間配線C2a乃至C2cが相互に交差することなく、同相のコイル26に接続された端子27を接続することができる。また、各反転相の同相が割り当てられた各コイル26にそれぞれ接続された各端子27間の長さが短くなることにより、第2の端子間配線C2a乃至C2cそれぞれの接続板上における長さの合計を、他の例に比べて短縮させることができる。
【0035】
詳細には下記のように説明される。図11に示すように、第2の端子間配線C2aは、2つの端子27-3、27-6を相互に接続しており、径方向において第1の端子間配線C1aと並列に配置され、周方向において他の第1の端子間配線C1b、C1c、及び他の第2の端子間配線C2b及びC2cが配置されている領域と異なる領域に配置されているので、これら第1の端子間配線C1a、C1b、C1c、及び他の第2の端子間配線C2b、C2cとは交差しない。同様に、第2の端子間配線C2bは、2つの端子27-7、27-10を相互に接続しており、径方向において第1の端子間配線C1bと並列に配置されており、周方向において他の第1の端子間配線C1a、C1c、及び他の第2の端子間配線C2a、C2cが配置されている領域とは異なる領域に配置されているので、これら第1の端子間配線C1a、C1b、C1c、及び他の第2の端子間配線C2a、C2cとは交差しない。同様に、第2の端子間配線C2cは、2つの端子27-11、27-2を相互に接続しており、径方向において第1の端子間配線C1cと並列に配置されており、周方向において他の第1の端子間配線C1a、C1b、及び他の第2の端子間配線C2a、C2bが配置されている領域とは異なる領域に配置されているので、これら第1の端子間配線C1a、C1b、C1c、及び他の第2の端子間配線C2a、C2bとは交差しない。
【0036】
上述したように、本発明の一態様に係るモータ1は、複数のコイル26と、複数の端子27と、を備える。前記複数のコイル26のうち、周方向において第1コイル26-2と第2コイル26-3は隣接している。複数の端子27は、径方向において前記第1コイル26-2に隣接する第1端子27-2と、径方向において前記第2コイル26-3に隣接する第2端子27-3と、を備える。前記第1コイル26-2は、前記第2端子27-3に接続され、前記第2コイル26-3は、前記第1端子27-2に接続されている。これにより、ステータ作製時のコストを削減し、信頼性を向上させることができる。
【0037】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、実施形態では、複数の連結コア23を含むステータ2に適用する例について説明したが、これに限られず、実施形態を単一の連結コアにより構成されるステータに適用してもよい。また、端子間配線が、プリント基板等が設けられた接続板28により実装される例について説明したが、これに限られず、端子間配線の位置に、フォトリソグラフィーなどの公知の方法により導電部材で形成された薄膜が配置されたプリント基板等の基板を用いても構わない。また、必要に応じてバスバー等のその他の形態により実装されてもよい。
【0038】
また、導線WRa及びWRbがねじれの位置にある構成について説明したが、実施の形態はこれに限られない。例えば、導線WRa及びWRbが被覆等により絶縁されており、短絡のおそれがない場合は、導線WRa及びWRbが相互に交差するような構成であってもよい。
【0039】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【0040】
1 モータ,2 ステータ,23 連結コア,23a、23a-1~23a-4 ピース,23b 連結部,26、26-1~26-4 コイル,27、27-1~27-4 端子,28 接続板,WR、WRa、WRb 導線,C1a~C1c 第1の端子間配線、C2a~C2c、Cza~Czc 第2の端子間配線
図1
図2
図3A
図3B
図4A
図4B
図5
図6
図7A
図7B
図8
図9
図10
図11