特許 7468539 ステータおよびモータ

(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】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】ステータおよびモータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/04 20060101AFI20240409BHJP

   H02K 3/48 20060101ALI20240409BHJP

   H02K 3/12 20060101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

H02K3/04 Z

H02K3/48

H02K3/12

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021550463

(86)(22)【出願日】2020-09-01

(86)【国際出願番号】 JP2020033150

(87)【国際公開番号】W WO2021065298

(87)【国際公開日】2021-04-08

【審査請求日】2023-05-29

(31)【優先権主張番号】P 2019179971

(32)【優先日】2019-09-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼田 響

(72)【発明者】

【氏名】上田 智哉

(72)【発明者】

【氏名】檜皮 隆宏

【審査官】稲葉 礼子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０３４８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０７４９２９５９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ３／０４

Ｈ０２Ｋ ３／４８

Ｈ０２Ｋ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータに用いられるステータであって、
中心軸を中心とする環状のコアバックと、コアバックから径方向内側に向かって延びる複数のティースとを有するステータコアと、
前記ティース間のスロット内において軸方向に延びる導電性の作用部を有する複数のピンと、
前記複数のピンと電気的に接続される、複数のバスバーと、を有し、
それぞれの前記スロットには、前記作用部が径方向に複数段にわたって並び、
前記複数のピンは、
前記ティースを跨いで配置される２つの前記作用部を有する第１ピンと、
前記ティースを跨いで配置される２つの前記作用部を有する第２ピンと、
前記作用部を１つ有し、前記バスバーと接続される第３ピンと、を有し、
前記第１ピンおよび前記第２ピンはそれぞれ、
軸方向の一方側において２つの前記作用部を周方向に繋ぐ渡り部と、
前記作用部の軸方向の他方側において他の前記ピンと接続される接続部と、をさらに有し、
前記第１ピンにおいて、２つの前記作用部は、同じ段または径方向に隣合う段に挿入され、
前記第２ピンの前記作用部および前記第３ピンの前記作用部はそれぞれ、前記スロットの最外段および最内段のいずれか一方に配置され、
前記第２ピンが跨ぐ前記ティースの数は、前記第１ピンが跨ぐ前記ティースの数よりも少ない、ステータ。

【請求項2】

請求項１に記載のステータであって、
前記第１ピンの有する２つの前記作用部が跨ぐ前記ティースの数は、前記ティースの数を前記ステータの極数で除した数である、ステータ。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のステータであって、
前記第２ピンの有する２つの前記作用部が跨ぐ前記ティースの数は、前記第１ピンの有する２つの前記作用部が跨ぐ前記ティースの数よりも１つ少ない、ステータ。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のステータであって、
前記第３ピンはそれぞれ、
前記作用部の軸方向の前記一方側において前記バスバーと電気的に接続される第１の接続部と、
前記作用部の軸方向の前記他方側において他の前記ピンと接続される第２の接続部と、をさらに有する、ステータ。

【請求項5】

請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のステータであって、
前記第３ピンの数は６個である、ステータ。

【請求項6】

請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のステータであって、
前記バスバーは、それぞれ、
径方向に延び、径方向外側の端部が電源装置と直接または間接的に接続される電源接続部と、
前記電源接続部の径方向内側の端部から周方向に延びる円弧状部と、
前記円弧状部から軸方向に延び、前記第３ピンと電気的に接続されるピン接続部と、を有する、ステータ。

【請求項7】

請求項６に記載のステータであって、
複数の前記バスバーは、周方向の９０°の範囲内に配置される、ステータ。

【請求項8】

請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のステータと、
前記ステータコアの径方向内側に配置され、前記中心軸を中心として回転可能に支持されるロータと、を有する、モータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータに用いられるステータと、モータとに関する。本出願は、２０１９年９月３０日に提出された日本特許出願第２０１９－１７９９７１号に基づいている。本出願は、当該出願に対して優先権の利益を主張するものである。その内容全体は、参照されることによって本出願に援用される。

【背景技術】

【0002】

従来、電気自動車やプラグインハイブリッド車等の車両には、モータを動力源とする駆動装置が搭載される。車両の走行用の駆動力を出力するトラクションモータなどの、入力電力が大きいモータでは、細長い板状の導体板を折り曲げて形成されたコイル（以下、板コイルと称する）が用いられる場合がある。このようなコイルを用いた従来のモータについては、例えば、日本国公開公報２０１２－１６１９５号公報に記載されている。

【文献】日本国公開公報２０１２－１６１９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

このような板コイルは、導線で形成されたコイルに比べて、スロット間の接続形状が複雑になると組み立てがしにくいという問題が生じる。特に、日本国公開公報２０１２－１６１９５号公報に記載のコイルでは、コイルを円周方向に１周配置した後に、次の１周配置する際に、板コイルの曲げ角度を変えて次のスロットに繋がるように配線しなければならず、製造上の難易度が高い。

【0004】

本発明は、板コイルを備えるモータの製造容易性を向上できる技術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】

【0005】

本願の第１発明は、モータに用いられるステータであって、中心軸を中心とする環状のコアバックと、コアバックから径方向内側に向かって延びる複数のティースとを有するステータコアと、前記ティース間のスロット内において軸方向に延びる導電性の作用部を有する複数のピンと、前記複数のピンと電気的に接続される、複数のバスバーと、を有し、それぞれの前記スロットには、前記作用部が径方向に複数段にわたって並び、前記複数のピンは、前記ティースを跨いで配置される２つの前記作用部を有する第１ピンと、前記ティースを跨いで配置される２つの前記作用部を有する第２ピンと、前記作用部を有し、前記バスバーと接続される第３ピンと、を有し、前記第１ピンおよび前記第２ピンはそれぞれ、軸方向の一方側において２つの前記作用部を周方向に繋ぐ渡り部と、前記作用部の軸方向の他方側において他の前記ピンと接続される接続部と、をさらに有し、前記第１ピンにおいて、２つの前記作用部は、同じ段または径方向に隣合う段に挿入され、前記第２ピンの前記作用部および前記第３ピンの前記作用部はそれぞれ、前記スロットの最外段および最内段のいずれか一方に配置され、前記第２ピンが跨ぐ前記ティースの数は、前記第１ピンが跨ぐ前記ティースの数よりも少ない。

【発明の効果】

【0006】

本願の第１発明によれば、同じ極を形成する同相の作用部が複数スロット連続して配置される場合に効率よくピンを配置できる。また、全てのピンの接続部の曲げ角度を同じとすることができる。したがって、ステータの製造容易性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１実施形態に係るモータの概略断面図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係るステータおよびバスバー部の斜視図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係るステータおよびバスバー部の軸方向一方側から見た平面図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係るコイルの斜視図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る右寄せ第１ピン、中央寄せ第１ピンおよび左寄せ第１ピンの斜視図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係る第２ピン、両開き第３ピンおよび片寄せ第３ピンの斜視図である。

【図7】図７は、第１実施形態に係るＵ相コイルの斜視図である。

【図8】図８は、第１実施形態に係るコイル部の全てのピンの接続を模式的に示した概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直行する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。

【0009】

＜１．第１実施形態＞
＜１－１．モータの構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るステータ２１を有するモータ１の概略断面図である。図２は、ステータ２１およびバスバー部２２の斜視図である。また、図３は、ステータ２１およびバスバー部２２を軸方向一方側から見た平面図である。

【0010】

このモータ１は、電気自動車やプラグインハイブリッド車等の車両に搭載され、車両の走行用の駆動力を出力するトラクションモータである。ただし、本発明のモータ１は、トラクションモータ以外の用途のモータであってもよい。例えば、送風機器、家電製品、医療機器、産業用の大型設備等に搭載されて、駆動力を出力するものであってもよい。

【0011】

図１に示すように、モータ１は、モータカバー１０と、静止部２と、回転部３とを有する。モータカバー１０は、静止部２および回転部３の少なくとも一部を収容する筐体である。静止部２は、モータカバー１０に対して相対的に静止する。回転部３は、静止部２に対して中心軸９を中心として回転可能に支持される。

【0012】

図１に示すように、静止部２は、ステータ２１、バスバー部２２、および２つの軸受２３を有する。回転部３は、シャフト３１およびロータ３２を有する。

【0013】

ステータ２１は、バスバー部２２を介して供給される駆動電流に応じて磁束を発生させる電機子である。図２および図３に示すように、ステータ２１は、中心軸９の周りを環状に取り囲む。図１～図３に示すように、ステータ２１は、ステータコア４１およびコイル部４２を有する。

【0014】

ステータコア４１は、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ステータコア４１は、環状のコアバック４１１と、コアバック４１１から径方向内側に延びる複数のティース４１２とを有する。コアバック４１１の内周部は、中心軸９を中心とした円環状である。複数のティース４１２は、周方向に略等間隔に配列される。

【0015】

コイル部４２は、絶縁紙やインシュレータ等の絶縁材料を介して、ティース４１２の周囲に配置される。コイル部４２の詳細な構成については、後述する。

【0016】

バスバー部２２は、ステータ２１の軸方向一方側に配置される。本実施形態のバスバー部２２は、第１バスバー２２１、第２バスバー２２２および第３バスバー２２３を有する。バスバー部２２は、コイル部４２と電気的に接続される。

【0017】

３つのバスバー２２１，２２２，２２３はそれぞれ、径方向に延びる電源接続部８１と、周方向に延びる円弧状部８２と、円弧状部８２から軸方向に延びる２つのピン接続部８３を有する。電源接続部８１は、径方向外側の端部が、電源装置（図示せず）と直接または間接的に接続される。円弧状部８２は、電源接続部８１の径方向内側の端部から、コイル部４２の外周に沿って周方向に延びる。２つのピン接続部８３はそれぞれ、コイル部４２の後述するコイル端部と溶接され、電気的に接続される。

【0018】

本実施形態では、コイル部４２にバスバー部２２を介して３相交流電流が入力される。コイル部４２は、それぞれ位相の異なる３相の駆動電流が供給されるＵ相コイル４２１、Ｖ相コイル４２２およびＷ相コイル４２３を有する。

【0019】

第１バスバー２２１、第２バスバー２２２および第３バスバー２２３には、それぞれ、１／３波長ずつ位相の異なる電流が供給される。また、Ｕ相コイル４２１のコイル一端部（後述する片寄せ第３ピン５３ｂの第１接続部）は第１バスバー２２１のピン接続部８３と接続され、Ｕ相コイル４２１のコイル他端部（後述する両開き第３ピン５３ａの第１接続部）は第２バスバー２２２のピン接続部８３と接続される。Ｖ相コイル４２２のコイル一端部は第２バスバー２２２のピン接続部８３に接続され、Ｖ相コイル４２２のコイル他端部は第３バスバー２２３のピン接続部８３に接続される。また、Ｗ相コイル４２３のコイル一端部は第３バスバー２２３のピン接続部８３に接続され、Ｗ相コイル４２３のコイル他端部は第１バスバー２２１のピン接続部８３に接続される。すなわち、本実施形態のＵ相コイル４２１、Ｖ相コイル４２２およびＷ相コイル４２３は、デルタ結線により接続されている。

【0020】

これにより、各バスバー２２１，２２２，２２３に駆動電流が供給されると、Ｕ相コイル４２１、Ｖ相コイル４２２およびＷ相コイル４２３には、それぞれ、１／３波長ずつ位相の異なる電流が流れる。

【0021】

２つの軸受２３は、モータカバー１０に対して、シャフト３１を回転可能に支持する機構である。図１に示すように、２つの軸受２３の一方は、ステータ２１の軸方向一方側に配置される。また、２つの軸受２３の他方は、ステータ２１の軸方向他方側に配置される。軸受２３には、例えば、モータカバー１０に対して固定された外輪と、シャフト３１とともに回転する内輪との間に球状の転動体が介在する玉軸受が用いられる。

【0022】

シャフト３１は、中心軸９に沿って配置された円柱状の部材である。シャフト３１は、２つの軸受２３に支持され、中心軸９を中心として回転する。シャフト３１の軸方向他方側の端部は、モータカバー１０よりも軸方向他方側へ突出し、回転駆動力を出力する。

【0023】

ロータ３２は、シャフト３１に固定され、シャフト３１とともに回転する。本実施形態のロータ３２は、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板で形成されたロータコア３２１の内部にマグネット３２２が挿入された、所謂ＩＰＭ型のロータである。内部に挿入されたマグネットにより、ロータ３２の外周面には、Ｎ極の磁界と、Ｓ極の磁界とが、周方向に交互に形成される。また、ロータ３２の外周面は、ティース４１２の径方向内側の端面と、僅かな間隙を介して径方向に対向する。すなわち、ロータ３２は、ステータ２１と径方向に対向する磁極面を有する。

【0024】

なお、ロータ３２は、例えば、磁性体である円筒状のロータコアの外周面に複数のマグネットを固定した、所謂ＳＰＭ型のロータであってもよいし、略円筒状に形成され、外周面がＮ極とＳ極とに周方向に交互に着磁されたマグネット樹脂ロータであってもよい。

【0025】

モータ１の駆動時には、モータ１の駆動回路から、バスバー部２２を介してコイル部４２に駆動電流が供給される。これにより、ステータコア４１の複数のティース４１２に磁束が生じる。そして、ティース４１２とロータ３２との間の磁束が及ぼす作用により、周方向のトルクが発生する。その結果、中心軸９を中心として回転部３が回転する。このようにして、シャフト３１の軸方向他方側の端部に連結された駆動対象へ、回転駆動力が出力される。

【0026】

＜１－２．コイル部の構成＞
次に、図３～図６を参照しつつ、コイル部４２の構成について説明する。図４は、コイル部４２の斜視図である。図５は、第１ピン５１の具体的態様である右寄せ第１ピン５１ａ、中央寄せ第１ピン５１ｂ、および左寄せ第１ピン５１ｃの斜視図である。図６は、第２ピン５２と、第３ピン５３の具体的態様である両開き第３ピン５３ａおよび片寄せ第３ピン５３ｂの斜視図である。図５および図６では、各ピン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５２，５３ａ，５３ｂをそれぞれ周方向外側から見た図を示している。

【0027】

コイル部４２は、図４に示すように、複数の第１ピン５１と、複数の第２ピン５２と、複数の第３ピン５３とを含む。複数のピン５１，５２，５３はそれぞれ、細長い板状の導電性材料を折り曲げて形成される。

【0028】

第１ピン５１は、図５に示す右寄せ第１ピン５１ａ、中央寄せ第１ピン５１ｂ、および左寄せ第１ピン５１ｃの総称である。図５に示すように、第１ピン５１は、２つの作用部６１と、渡り部６２と、２つの接続部６３とを有する。第１ピン５１の２つの作用部６１は、６つのティース４１２を跨いで配置される。

【0029】

第２ピン５２は、図６に示すように、２つの作用部６１と、渡り部６２と、２つの接続部６３とを有する。第２ピン５２の２つの作用部６１は、５つのティース４１２を跨いで配置される。すなわち、第２ピン５２の有する２つの作用部６１が跨ぐティース４１２の数は、第１ピン５１の有する２つの作用部６１が跨ぐティース４１２の数よりも１つ少ない。

【0030】

第３ピン５３は、図６に示す両開き第３ピン５３ａおよび片寄せ第３ピン５３ｂの総称である。図６に示すように、第３ピン５３は、１つの作用部６１と、２つの接続部６３とを有する。

【0031】

作用部６１は、隣合うティース４１２間に形成されたスロット内において軸方向に延びる部位である。第１ピン５１および第２ピン５２において、渡り部６２はそれぞれ、軸方向一方側において、２つの作用部６１を周方向に接続する。第１ピン５１において渡り部６２が跨ぐティース４１２の数は６つであり、第２ピン５２において渡り部６２が跨ぐティース４１２の数は５つである。

【0032】

接続部６３はそれぞれ、他のピン５１，５２，５３またはバスバー部２２のバスバー２２１～２２３のいずれかと溶接される。接続部６３は、作用部６１の軸方向の端部から軸方向に対して斜めに延びる斜行部６３１と、斜行部６３１の先端部から軸方向に延びる溶接端部６３２とを有する。第１ピン５１および第２ピン５２の有する２つの接続部６３は、それぞれ、作用部６１の軸方向他方側に配置される。第３ピン５３の有する２つの接続部６３の一方は作用部６１の軸方向他方側に配置され、他方は作用部６１の軸方向一方側に配置される。

【0033】

図５に示すように、右寄せ第１ピン５１ａでは、２つの斜行部６３１がそれぞれ、作用部６１から溶接端部６３２に向かって周方向他方側へと延びる。右寄せ第１ピン５１ａにおいて、２つの溶接端部６３２はそれぞれ、斜行部６３１を介して接続する作用部６１に対して３スロット分周方向他方側へずれた位置に配置される。

【0034】

中央寄せ第１ピン５１ｂでは、２つの溶接端部６３２が周方向の中央に配置される。このため、中央寄せ第１ピン５１ｂでは、２つの斜行部６３１がそれぞれ、作用部６１から周方向中央に配置された溶接端部６３２へと延びる。具体的には、周方向一方側の作用部６１と接続する溶接端部６３２は、接続する作用部６１に対して３スロット分周方向他方側へずれた位置に配置される。

【0035】

一方、周方向他方側の作用部６１と接続する溶接端部６３２は、接続する作用部６１に対して３スロット分周方向一方側へずれた位置に配置される。その結果、中央寄せ第１ピン５１ｂの有する２つの溶接端部６３２は、周方向の位置が一致する。なお、中央寄せ第１ピン５１ｂの有する２つの作用部６１および接続部６３は径方向の位置が異なるため、２つの溶接端部６３２の径方向の位置も異なる。

【0036】

左寄せ第１ピン５１ｃでは、２つの斜行部６３１がそれぞれ、作用部６１から溶接端部６３２に向かって周方向一方側へと延びる。左寄せ第１ピン５１ｃにおいて、２つの溶接端部６３２はそれぞれ、斜行部６３１を介して接続する作用部６１に対して３スロット分周方向一方側へずれた位置に配置される。

【0037】

図６に示すように、第２ピン５２では、２つの斜行部６３１がそれぞれ、作用部６１から溶接端部６３２へ向かって周方向一方側へと延びる。第２ピン５２において、２つの溶接端部６３２はそれぞれ、斜行部６３１を介して接続する作用部６１に対して周方向一方側へずれた位置に配置される。

【0038】

両開き第３ピン５３ａの軸方向一方側の接続部６３では、斜行部６３１が作用部６１の軸方向一方側の端部から溶接端部６３２に向かって周方向他方側に延びる。軸方向一方側の溶接端部６３２は、作用部６１に対して３スロット分周方向他方側へずれた位置に配置される。また、両開き第３ピン５３ａの軸方向他方側の接続部６３では、斜行部６３１が作用部６１の軸方向他方側の端部から溶接端部６３２に向かって周方向一方側に延びる。軸方向他方側の溶接端部６３２は、作用部６１に対して周方向一方側へずれた位置に配置される。

【0039】

片寄せ第３ピン５３ｂの２つの接続部６３では、いずれも、斜行部６３１が作用部６１の端部から溶接端部６３２に向かって周方向一方側に延びる。２つの溶接端部６３２はそれぞれ、作用部６１に対して３スロット分周方向一方側へずれた位置に配置される。

【0040】

コイル部４２は、それぞれ、複数のピン５１，５２，５３で構成される。また、コイル部４２は、互いに同形状であるＵ相コイル４２１、Ｖ相コイル４２２およびＷ相コイル４２３により構成される。Ｖ相コイル４２２は、Ｕ相コイル４２１と４スロット分周方向一方側に回転した位置に配置される。Ｗ相コイル４２３は、Ｕ相コイル４２１と８スロット分周方向一方側に回転した位置に配置される。

【0041】

Ｕ相コイル４２１を構成する複数のピン５１，５２，５３は、第１バスバー２２１と接続されるピンと、第２バスバー２２２と接続されるピンとの間で直列に接続される。Ｖ相コイル４２２を構成する複数のピン５１，５２，５３は、第２バスバー２２２と接続されるピンと、第３バスバー２２３と接続されるピンとの間で直列に接続される。Ｗ相コイル４２３を構成する複数のピン５１，５２，５３は、第３バスバー２２３と接続されるピンと、第１バスバー２２１と接続されるピンとの間で直接に接続される。

【0042】

このような構成を簡易な構成で実現するために、以下に説明するピン５１，５２，５３の配置を行う。ここで、図７は、コイル部４２のうち、Ｕ相コイル４２１のみを示した斜視図である。なお、上述の通り、Ｖ相コイル４２２およびＷ相コイル４２３は、Ｕ相コイル４２１と同様の構成である。図８は、コイル部４２の全てのピン５１，５２，５３の接続を模式的に示した概略図である。

【0043】

図１，図２，図４および図７に示すように、１つのスロットに、複数の作用部６１が径方向に並んで配置される。本実施形態では、１つのスロットに、４つの作用部６１が配置される。ここで、以下では、１つのスロット内で最も径方向外側に配置される作用部６１を第１段（最外段）、第１段の径方向内側に隣合う作用部６１を第２段、第２段の径方向内側に隣合う作用部６１を第３段、最も径方向内側に配置される作用部６１を第４段（最内段）と称する。

【0044】

図８において、Ｕ相コイル４２１に属するピン５１，５２，５３が太線で記載されている。また、図８中において、Ｕ相コイル４２１に属する作用部６１には、スロット番号を付している。Ｕ相コイル４２１の作用部６１が連続して配置された２つのスロットのうちの１組に１番および２番とスロット番号を振った。周方向一方側から他方側へ向かうにつれてスロット番号が大きくなる。本実施形態では、ティース４１２およびスロットの数が６０個である。このため、６０番のスロットの周方向他方側には、１番のスロットが隣接している。

【0045】

図８に示すように、このステータ２１では、１つのスロットに配置される４つの作用部６１は、いずれも、Ｕ相コイル４２１、Ｖ相コイル４２２、Ｗ相コイル４２３のうちのどれか１つに属する作用部６１のみである。

【0046】

ここで、以下では、Ｕ相コイル４２１の作用部６１が配置されるスロットをＵ相スロット、Ｖ相コイル４２２の作用部６１が配置されるスロットをＶ相スロット、Ｗ相コイル４２３の作用部６１が配置されるスロットをＷ相スロットと称する。

【0047】

周方向一方側から他方側へ向かうにつれて、Ｕ相スロットが２つ、Ｖ相スロットが２つ、Ｗ相スロットが２つの併せて６つのスロット編成が繰り返し並ぶ。図８では、１番、２番、７番、８番、１３番、１４番、１９番、２０番、２５番、２６番、３１番、３２番、３７番、３８番、４３番、４４番、４９番、５０番、５５番および５６番のスロットがＵ相スロットである。すなわち、Ｕ相電流の流れるスロットは、２つずつ、１０箇所に配置される。このため、ステータ２１の極数は１０である。

【0048】

図８に示すように、スロットの最内段である第４段には、渡り部６２が軸方向一方側となるように、右寄せ第１ピン５１ａが配置される。右寄せ第１ピン５１ａは、２つの作用部６１がいずれも第４段に配置される。

【0049】

スロットの第３段から第２段には、中央寄せ第１ピン５１ｂが配置される。より詳細には、第３段および第２段に配置される中央寄せ第１ピン５１ｂのうち、周方向他方側の作用部６１が第３段に配置されるとともに、周方向一方側の作用部６１が第２段に配置される。

【0050】

第４段に配置された右寄せ第１ピン５１ａの２つの作用部６１はそれぞれ、異なる中央寄せ第１ピン５１ｂと接続される。より詳細には、第４段に配置された右寄せ第１ピン５１ａの２つの作用部６１から延びる接続部６３の溶接端部６３２は、それぞれ、第３段に配置された中央寄せ第１ピン５１ｂの作用部６１から延びる接続部６３の溶接端部６３２と溶接される。

【0051】

スロットの最外段である第１段には、所定の４スロット（図８の例では２５番、２６番、３１番、３２番）を除いて、左寄せ第１ピン５１ｃが配置される。なお、この所定の４スロットを変則配置スロットと称する。変則配置スロットは、互いに隣合う２つのＵ相スロット（図８の例では２５番、２６番）の組と、互いに隣合う２つのＵ相スロットのもう一つの組（図８の例では３１番、３２番）とを含む。当該一組の２スロットと、もう一組の２スロットとは、２つのＶ相スロットおよび２つのＷ相スロットを挟んで周方向に隣接する。

【0052】

第１段に配置された左寄せ第１ピン５１ｃの２つの作用部６１はそれぞれ、異なる中央寄せ第１ピン５１ｂと接続される。より詳細には、第１段に配置された左寄せ第１ピン５１ｃの２つの作用部６１から延びる接続部６３の溶接端部６３２は、それぞれ、第２段に配置された中央寄せ第１ピン５１ｂの作用部６１から延びる接続部６３の溶接端部６３２と溶接される。

【0053】

また、１つの右寄せ第１ピン５１ａに接続される２つの中央寄せ第１ピン５１ｂは、それぞれ、異なる左寄せ第１ピン５１ｃと接続される。ここまで説明した第１ピン５１での接続において、変則配置スロットの第１段を除いて、偶数番のＵ相スロットの全ての段が直列に接続されるとともに、奇数番のＵ相スロットの全ての段が直列に接続される。

【0054】

このようにＵ相スロットの作用部６１同士を接続し、変則配置スロットの最外段を除くＵ相スロットの作用部６１の回転対称性を確保するために、第１ピン５１の有する作用部が跨ぐティース４１２の数（６）は、ティース４１２の数（６０）をステータ２１の極数（１０）で除した数となっている。

【0055】

第２ピン５２は、その２つの作用部６１が、変則配置スロットに含まれる４つのスロットのうち、周方向一方側の２スロットのうちの周方向他方側のスロット（図８の例では２６番）と、周方向他方側の２スロットの内の周方向一方側のスロット（図８の例では３１番）とに配置される。そして、第２ピン５２の２つの作用部６１から延びる接続部６３の溶接端部６３２は、第２段に配置された中央寄せ第１ピン５１ｂの溶接端部６３２と溶接される。

【0056】

これにより、直列に接続された偶数番のＵ相スロットと、直列に接続された奇数番のＵ相スロットとが、直列に接続される。このとき、仮に、互いに隣合う奇数番のＵ相スロットと偶数番のＵ相スロット（例えば２５番と２６番）との周方向他方側の溶接端部６３２を接続すると、隣合う２つのＵ相スロットにおいて流れる電流の向きが逆になってしまう。このコイル部４２では、第１ピン５１よりも跨ぐティース４１２の数が１つ小さい第２ピン５２を用いることにより、互いに隣合う２つのＵ相スロットにおいて流れる電流の向きを揃えることができる。

【0057】

両開き第３ピン５３ａは、変則配置スロットの最も周方向一方側（図８の例では２５番）に配置される。また、片寄せ第３ピン５３ｂは、変則配置スロットの最も周方向他方側（図８の例では３２番）に配置される。これにより、両開き第３ピン５３ａの軸方向他方側の溶接端部６３２と、片寄せ第３ピン５３ｂの軸方向他方側の溶接端部６３２との位置を近接して配置することができる。

【0058】

これら２つの第３ピン５３の軸方向一方側の溶接端部６３２が、バスバー部２２と溶接され、電気的に接続されるコイル端部としての役割を果たす。すなわち第３ピン５３の軸方向一方側の接続部６３が、バスバー２２１，２２２，２２３のいずれかと電気的に接続される第１の接続部である。また、第３品５２の軸方向他方側の接続部６３が、他のピン５１と接続される第２の接続部である。

【0059】

本実施形態では、第２ピン５２の周方向他方側に配置された片寄せ第３ピン５３ｂの軸方向一方側の溶接端部６３２が、第１バスバー２２１と接続されるコイル一端部となる。また、第２ピン５２の周方向一方側に配置された両開き第３ピン５３ａの軸方向一方側の溶接端部６３２が、第２バスバー２２２と接続されるコイル他端部となる。このように、Ｕ相コイル４２１は、コイル端部となる２つの第３ピン５３とを有する。すなわち、コイル部４２は全体として、６つの第３ピン５３を有する。

【0060】

このような構成にすることにより、同相のコイルが２周以上に亘って配置され、同じ極を形成する同相の作用部６１が複数スロット連続して配置される場合に、効率よくピン５１，５２，５３を配置することができる。また、全てのピン５１，５２，５３の全ての溶接端部６３２を、斜行部６３１を介して接続する作用部６１から同じスロット数周方向にずれた位置に配置することができる。すなわち、全ての斜行部６３１の作用部６１に対する角度をほぼ均一とすることができる。

【0061】

コイル部４２の製造時には、接続部６３が作用部６１と連続して直線状に配置された状態で、作用部６１をステータコア４１のスロット内に配置する。その後、器具を用いて接続部６３を折り曲げることで、斜行部６３１を作用部６１に対して斜めに配置する。上記のように、全ての斜行部６３１の作用部６１に対する角度を均一とすれば、コイル部４２の製造時に接続部６３を折り曲げるための器具を単一種類とすることができる。また、全ての斜行部６３１の作用部６１に対する角度を均一とすれば、ピン５１，５２，５３によって曲げ角度が複数種類ある場合と比べて、製造工程を簡素化できる。したがって、板コイルであるコイル部４２の製造容易性を向上できる。

【0062】

本実施形態では、Ｕ相コイル４２１、Ｖ相コイル４２２およびＷ相コイル４２３のバスバー２２１，２２２，２２３と接続する溶接端部６３２が、周方向において近くに配置されている。このため、全てのバスバー２２１，２２２，２２３が、周方向の９０°の範囲内に配置される。これにより、各コイル４２１，４２２，４２３と各バスバー２２１，２２２，２２３との溶接工程を行いやすい。

【0063】

＜２．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。

【0064】

上記の実施形態では、第２ピンおよび第３ピンが最外段に配置されたが、本発明はこれに限られない。第２ピンおよび第３ピンは、最内段に配置されてもよい。

【0065】

また、上記の実施形態では、スロット数が６０であったが、本発明はこれに限られない。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の入力があり、かつ、連続して同相の電流が流れるスロット数が２である場合、上記の実施形態と同様に、第１ピンの跨ぐティースの数は６つである。したがって、スロット数は、例えば、３６や４８であってもよい。この場合も、上記の実施形態と同様に、スロット数は６の倍数であり、第１ピンの跨ぐティースの数は、ティースの数をステータの極数で除した数となる。

【0066】

また、入力電力の相数は、３相に限られず、４相以上であってもよい。また、連続して同相の電流が流れるスロット数は３以上であってもよい。これらの場合であっても、第１ピンの跨ぐティースの数は、ティースの数をステータの極数で除した数となる。

【0067】

また、上記の実施形態では、１つのスロットに形成される段数が４つであったが、本発明はこれに限られない。１つのスロットに形成される段数が５つ以上であってもよい。この場合であっても、最外段または最内段のいずれかの一部に第２ピンおよび第３ピンが配置されるとともに、その他の段および箇所には、第１ピンが配置される。例えば、１つのスロットに形成される段数が６つである場合、スロットの最外段（第１段）に第１ピン、第２ピンおよび第３品が配置されるとともに、スロットの第２段－第３段、第４段－第５段、および第６段に第１ピンが配置されてもよい。

【0068】

また、ステータおよびモータの細部の形状については、本願の各図に示された形状と相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0069】

本発明は、ステータおよびモータに利用できる。

【符号の説明】

【0070】

１ モータ
９ 中心軸
２１ ステータ
３２ ロータ
４１ ステータコア
４１ ステータ
４２ コイル部
５１ 第１ピン
５２ 第２ピン
５３ 第３ピン
６１ 作用部
６２ 渡り部
６３ 接続部
８１ 電源接続部
８２ 円弧状部
８３ ピン接続部
２２１，２２２，２２３ バスバー
４１１ コアバック
４１２ ティース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】