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公開番号2024152444
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-25
出願番号2023066640
出願日2023-04-14
発明の名称コイル体、電機子及び回転電機
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H02K 3/26 20060101AFI20241018BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】体格の増加を抑制しつつ高効率化や高トルク化を図る。
【解決手段】コイル体32は、基板34と、複数のコイル部16と、を備えている。基板34は、絶縁性の材料を用いて径方向に延在する形状に形成され、軸方向に積層されている。複数のコイル部16は、導電性の材料を用いて基板34上にそれぞれ形成され、周方向に沿って並んで配置された複数の導体部16Bを有している。一の層の基板34上に形成された導体部16Bと他の層の基板34上に形成された導体部16Bとが周方向に沿って交互に配置されている。また、一の層の基板34上に形成された複数の導体部16Bと他の層の基板34上に形成された複数の導体部16Bとが周方向に重なっている。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
絶縁性の材料を用いて径方向に延在する形状に形成され、軸方向に積層されたベース部材（３４）と、
導電性の材料を用いて前記ベース部材上にそれぞれ形成され、周方向に沿って並んで配置された複数の導体部（１６Ｂ）を有し、一の層の前記ベース部材上に形成された前記導体部と他の層の前記ベース部材上に形成された前記導体部とが周方向に沿って交互に配置されていると共に一の層の前記ベース部材上に形成された複数の前記導体部と他の層の前記ベース部材上に形成された複数の前記導体部とが周方向に重なっている構成となっている複数のコイル部（１６）と、
を備えたコイル体（３２）。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
軸方向に隣り合う一の層の前記ベース部材上に形成された複数の前記コイル部及び他の層の前記ベース部材上に形成された複数の前記コイル部の構成であって、
一の層の前記ベース部材上に形成された複数の前記コイル部のパターンと他の層の前記ベース部材上に形成された複数の前記コイル部のパターンとが一致している請求項１に記載のコイル体。
【請求項３】
軸方向に隣り合う一の層の前記ベース部材上に形成された複数の前記コイル部及び他の層の前記ベース部材上に形成された複数の前記コイル部の構成であって、
一の層の前記ベース部材上に形成された前記導体部の周方向への幅寸法（Ｗ１）が、他の層の前記ベース部材側へ向かうにつれて次第に小さくなっており、
他の層の前記ベース部材上に形成された前記導体部の周方向への幅寸法が、一の層の前記ベース部材側へ向かうにつれて次第に小さくなっている請求項１に記載のコイル体。
【請求項４】
軟磁性材料を用いて前記ベース部材上にそれぞれ形成され、周方向に沿って並んで配置された複数の磁性体部（１５０）をさらに備えた請求項１に記載のコイル体。
【請求項５】
一の層の前記ベース部材上において周方向に隣接する前記導体部の間には、空隙が形成されており、
前記空隙の径方向外側の部分の周方向への幅寸法が、前記空隙の径方向内側の部分の周方向への幅寸法に対して大きな寸法に設定されている請求項１に記載のコイル体。
【請求項６】
一の層の前記ベース部材及び他の層の前記ベース部材からは、複数の前記コイル部とつながっている接続部（１７）がそれぞれ延出しており、
一の層の前記ベース部材及び他の層の前記ベース部材からそれぞれ延出する前記接続部が軸方向に並んでいる請求項１に記載のコイル体。
【請求項７】
複数の前記コイル部のうちの一部は、一の相の前記コイル部を構成しており、
複数の前記コイル部のうちの他の一部は、他の相の前記コイル部を構成しており、
同じ相の前記コイル部の前記導体部が、軸方向に並んで配置されている請求項１に記載のコイル体。
【請求項８】
絶縁性の材料を用いて径方向に延在する形状に形成され、軸方向に積層されたベース部材（３４）と、
導電性の材料を用いて前記ベース部材上にそれぞれ形成され、周方向に沿って並んで配置された複数の導体部（１６Ｂ）を有する複数のコイル部（１６）と、
軟磁性材料を用いて前記ベース部材上にそれぞれ形成された複数の磁性体部（１５０）と、
を備え、
一の層の前記ベース部材上に形成された前記磁性体部と他の層の前記ベース部材上に形成された前記磁性体部とが、周方向の同じ位置に配置されているコイル体（３２）。
【請求項９】
請求項１に記載のコイル体を備えた電機子（１４）。
【請求項１０】
軟磁性材料を用いて環状に形成された電機子コア（２６）をさらに備え、
前記コイル体は、前記電機子コアに沿って配置されており、
前記電機子コアと対向して配置された層の前記ベース部材上に形成された前記導体部と前記電機子コアとが凹凸嵌合している請求項９に記載の電機子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、コイル体、電機子及び回転電機に関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、モータ等の回転電機に用いられる回転電機用コイルが開示されている。この文献に記載された回転電機用コイルは、円板状に形成された複数層のコイルプレート要素を備えており、これらのコイルプレート要素には、所定の配線パターンが形成されている。また、これらのコイルプレート要素同士は、中間部において離間しつつ内周部および外周部において接合されることで、所定のコイル巻線パターンを有するコイルプレートを構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－０６１３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、回転電機の体格の増加を抑制しつつ高効率化や高トルク化を図ることが望まれているが、上記特許文献１に記載された構成にはこの点で改善の余地がある。
【０００５】
上記事実を考慮し、体格の増加を抑制しつつ高効率化や高トルク化を図ることを本開示が解決しようとする課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するコイル体（３２）は、絶縁性の材料を用いて径方向に延在する形状に形成され、軸方向に積層されたベース部材（３４）と、導電性の材料を用いて前記ベース部材上にそれぞれ形成され、周方向に沿って並んで配置された複数の導体部（１６Ｂ）を有し、一の層の前記ベース部材上に形成された前記導体部と他の層の前記ベース部材上に形成された前記導体部とが周方向に沿って交互に配置されていると共に一の層の前記ベース部材上に形成された複数の前記導体部と他の層の前記ベース部材上に形成された複数の前記導体部とが周方向に重なっている構成となっている複数のコイル部（１６）と、を備えている。
また、コイル体（３２）は、絶縁性の材料を用いて径方向に延在する形状に形成され、軸方向に積層されたベース部材（３４）と、導電性の材料を用いて前記ベース部材上にそれぞれ形成され、周方向に沿って並んで配置された複数の導体部（１６Ｂ）を有する複数のコイル部（１６）と、軟磁性材料を用いて前記ベース部材上にそれぞれ形成された複数の磁性体部（１５０）と、を備え、一の層の前記ベース部材上に形成された前記磁性体部と他の層の前記ベース部材上に形成された前記磁性体部とが、周方向の同じ位置に配置されている。
また、電機子（１４）は、上記コイル体を備えている。
また、回転電機（１０）は、上記電機子を含んで構成された固定子（１４）及び回転子（１２）の一方と、上記コイル体と軸方向に対向して配置されたマグネット（１８）を有する固定子及び回転子の他方と、を備えている。
【０００７】
この様に構成することで、体格の増加を抑制しつつ高効率化や高トルク化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態のモータを示す斜視図であり、モータの一部を切断して示している。
第１実施形態のモータを分解して示す分解斜視図であり、一部の部品を切断して示している。
コイル体を分解して示す分解斜視図であり、コイル体の一部を切断して示している。
コイル体を模式的に示す平面図である。
スター結線を説明する図である。
一の基板及び一の基板上に形成されたコイル部等を模式的に示す平面図である。
第１実施形態のモータのコイル部において、特定の層の基板の一部及び当該基板上に形成されたコイル部の断面を示す断面図である。
第１実施形態のモータのコイル部において、複数の層の基板の一部及び複数の層の基板上にそれぞれ形成されたコイル部の断面を示す断面図である。
第２実施形態のモータのコイル体を分解して示す分解斜視図であり、コイル体の一部を切断して示している。
第２実施形態のモータのコイル体を模式的に示す平面図である。
第２実施形態のモータの一の基板及び一の基板上に形成されたコイル部等を模式的に示す平面図である。
第２実施形態のモータのコイル部において、特定の層の基板の一部及び当該基板上に形成されたコイル部の断面を示す断面図である。
第２実施形態のモータのコイル部において、複数の層の基板の一部及び複数の層の基板上にそれぞれ形成されたコイル部の断面を示す断面図である。
第３実施形態のモータのステータを軸方向及び周方向に沿って切断した断面の模式図である。
第４実施形態のモータのステータを軸方向及び周方向に沿って切断した断面の模式図である。
第５実施形態のモータのステータを軸方向及び周方向に沿って切断した断面の模式図である。
第６実施形態のモータのステータを軸方向及び周方向に沿って切断した断面の模式図である。
第７実施形態のモータのステータを軸方向及び周方向に沿って切断した断面の模式図である。
第８実施形態のモータのステータを軸方向及び周方向に沿って切断した断面の模式図である。
第９実施形態のモータのコイル体を模式的に示す平面図である。
第１０実施形態のモータのコイル体を模式的に示す平面図である。
第１０実施形態のモータのコイル体を軸方向及び周方向に沿って切断した断面の模式図である。
第１０実施形態のモータのコイル体の一の基板及び一の基板上に形成されたコイル部及び軟磁性部等を模式的に示す平面図である。
第１０実施形態のモータのコイル体の一の基板及び一の基板上に形成されたコイル部及び軟磁性部を軸方向及び周方向に沿って切断した断面の模式図である。
第１１実施形態のモータのステータを模式的に示す平面図である。
第１１実施形態のモータのステータを軸方向及び周方向に沿って切断した断面の模式図である。
第１１実施形態のモータのコイル体の一の基板及び一の基板上に形成されたコイル部等を模式的に示す平面図である。
第１２実施形態のモータのコイル体を模式的に示す平面図である。
第１２実施形態のモータのコイル体の一の基板及び一の基板上に形成されたコイル部等を模式的に示す平面図である。
第１３実施形態のモータのコイル体を軸方向及び周方向に沿って切断した断面の模式図である。
第１４実施形態のモータのコイル体を軸方向及び周方向に沿って切断した断面の模式図である。
第１５実施形態のモータのコイル体を軸方向及び周方向に沿って切断した断面の模式図である。
第１６実施形態のモータのコイル体を軸方向及び周方向に沿って切断した断面の模式図である。
第１７実施形態のモータのコイル体を軸方向及び周方向に沿って切断した断面の模式図である。
第１８実施形態のモータのコイル体を軸方向及び周方向に沿って切断した断面の模式図である。
第１９実施形態のモータのコイル体の一部を構成する一の層の基板の一方側の面上に形成されたコイル部のみを示す平面図である。
第２０実施形態のモータのコイル体の一部を構成する一の層の基板及び当該基板上に形成されたコイル部を示す部分断面斜視図である。
第２１実施形態のモータのコイル体を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態のモータの構成）
図１～図８を用いて本開示の第１実施形態に係るモータ１０の構成について説明する。なお、図中に適宜示す矢印Ｚ方向、矢印Ｒ方向及び矢印Ｃ方向は、後述するロータ１２の回転軸方向一方側、回転径方向外側及び回転周方向一方側をそれぞれ示すものとする。また、以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、ロータ１２の回転軸方向、回転径方向、回転周方向を示すものとする。また、モータ１０及び後述する各実施形態のモータは、回転電機の一例である。
【００１０】
図１及び図２に示されるように、モータ１０は、回転子としてのロータ１２と電機子及び固定子としてのステータ１４とが軸方向に対向して配置されたアキシャルギャップ型のブラシレスモータである。なお、図１及び図２に示された図は、一例として示したモータ１０等の図であり、後の説明とコイル部１６の数やマグネット１８の数、細部の形状が互いに一致していない箇所がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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