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公開番号2024168157
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023084596
出願日2023-05-23
発明の名称モータ
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類H02K 3/04 20060101AFI20241128BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】生産性を向上できるモータを提供する。
【解決手段】ステータは、回転軸の軸方向に積層された第1環状コイル21及び第2環状コイル22を有する。第1環状コイル21は、回転軸の周方向に分割された第1及び第2分割コイル51,52によって構成されている。第2環状コイル22は、回転軸の周方向に分割された第3及び第4分割コイル53,54によって構成されている。第1及び第3分割コイル51,53は、第1端部51a,53a同士が接続されるとともに第2端部同士が接続されることにより第1分割コイル接続体20aを構成している。第2及び第4分割コイル52,54は、第1端部同士が接続されるとともに第2端部52b,54b同士が接続されることにより第2分割コイル接続体20bを構成している。第2環状コイル22の各分割位置P1は、第1環状コイル21の各分割位置P1に対して回転軸の周方向に隣接間隔Dずれるように配置される。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸に固定されたロータと前記回転軸の軸方向において前記ロータと積層されたステータとを備え、
前記ステータは、前記回転軸の周方向に分割された複数の分割コイルによって構成される円環状の環状コイルを有し、
前記環状コイルは、前記回転軸の周方向に１相ずつずらした状態で分布巻きされるとともに三相交流電流が印加されるＵ相、Ｖ相、及びＷ相のコイルを有し、
各相の前記コイルは、前記環状コイルの径方向に延びる複数の第１導電部と、前記環状コイルの径方向に延びる複数の第２導電部とを有し、
前記第１導電部と前記第２導電部は、前記環状コイルの軸方向において異なる位置に設けられるとともに前記環状コイルの周方向において交互に配置され、
前記環状コイルの周方向に隣り合う同相の前記第１導電部と前記第２導電部において、前記第１導電部を流れる電流の方向と前記第２導電部を流れる電流の方向とは反対方向であるモータであって、
前記ステータは、前記環状コイルをもう１つ有し、
２つの前記環状コイルのうち、一方を第１環状コイルとし、他方を第２環状コイルとしたとき、前記第２環状コイルは、前記第１環状コイルと前記回転軸の軸方向に積層され、
前記第１環状コイルの前記分割コイルを第１分割コイルとし、前記第２環状コイルの前記分割コイルを第２分割コイルとしたとき、
前記第１分割コイルと前記第２分割コイルは、前記第１分割コイルの周方向の第１端部と前記第２分割コイルの周方向の第１端部とが第１接続部により同相同士で電気的に接続されるとともに、前記第１分割コイルの周方向の第２端部と前記第２分割コイルの周方向の第２端部とが第２接続部により同相同士で電気的に接続されることによって、分割コイル接続体を構成し、
渡線で接続される同相の前記第１導電部と前記第２導電部との周方向の間隔を隣接間隔としたとき、前記第２環状コイルの分割位置は、前記第１環状コイルの分割位置に対して前記回転軸の周方向に前記隣接間隔の奇数倍だけずれるように配置されていることを特徴とするモータ。
続きを表示（約 260 文字）【請求項２】
前記第２環状コイルの分割位置は、前記第１環状コイルの分割位置に対して前記回転軸の周方向に前記隣接間隔の１倍だけずれるように配置されている請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記第１分割コイルと前記第２分割コイルとは、前記第１分割コイルと前記第２分割コイルとの間に介在する接着層によって互いに固定されている請求項１に記載のモータ。
【請求項４】
前記分割コイル接続体同士は、前記第１環状コイル及び前記第２環状コイルの外周側において直列接続されている請求項１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。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
アキシャル型のモータは、回転軸に固定されたロータと、回転軸の軸方向においてロータと積層されたステータとを備えている。特許文献１では、ステータは、回転軸の周方向に分割された複数の固定子セグメントによって構成されている。各固定子セグメントは、集中巻きされたコイルを有している。回転軸の周方向に隣り合う固定子セグメント同士は、ステータの外周部に設けられたワイヤによって電気的に接続されている。この場合、ステータの外周側において固定子セグメント同士の電気的な接続作業を行うことができる。このため、回転軸に固定されたロータに対して複数の固定子セグメントを組み付けた後でも、固定子セグメント同士の電気的な接続作業を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－５０７２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コイルが分布巻きされている場合には、コイル自体が回転軸の周方向に分割される。また、分割されたコイル同士の電気的な接続作業は、コイルの外周側だけでなく、コイルの内周側でも行われる。このため、回転軸に固定されたロータに対して分割されたコイルを組み付けた後、コイルの内周側において分割されたコイル同士の電気的な接続作業を行おうとすると、ロータの存在により、作業が困難になる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題点を解決するためのモータは、回転軸に固定されたロータと前記回転軸の軸方向において前記ロータと積層されたステータとを備え、前記ステータは、前記回転軸の周方向に分割された複数の分割コイルによって構成される円環状の環状コイルを有し、前記環状コイルは、前記回転軸の周方向に１相ずつずらした状態で分布巻きされるとともに三相交流電流が印加されるＵ相、Ｖ相、及びＷ相のコイルを有し、各相の前記コイルは、前記環状コイルの径方向に延びる複数の第１導電部と、前記環状コイルの径方向に延びる複数の第２導電部とを有し、前記第１導電部と前記第２導電部は、前記環状コイルの軸方向において異なる位置に設けられるとともに前記環状コイルの周方向において交互に配置され、前記環状コイルの周方向に隣り合う同相の前記第１導電部と前記第２導電部において、前記第１導電部を流れる電流の方向と前記第２導電部を流れる電流の方向とは反対方向であるモータであって、前記ステータは、前記環状コイルをもう１つ有し、２つの前記環状コイルのうち、一方を第１環状コイルとし、他方を第２環状コイルとしたとき、前記第２環状コイルは、前記第１環状コイルと前記回転軸の軸方向に積層され、前記第１環状コイルの前記分割コイルを第１分割コイルとし、前記第２環状コイルの前記分割コイルを第２分割コイルとしたとき、前記第１分割コイルと前記第２分割コイルは、前記第１分割コイルの周方向の第１端部と前記第２分割コイルの周方向の第１端部とが第１接続部により同相同士で電気的に接続されるとともに、前記第１分割コイルの周方向の第２端部と前記第２分割コイルの周方向の第２端部とが第２接続部により同相同士で電気的に接続されることによって、分割コイル接続体を構成し、渡線で接続される同相の前記第１導電部と前記第２導電部との周方向の間隔を隣接間隔としたとき、前記第２環状コイルの分割位置は、前記第１環状コイルの分割位置に対して前記回転軸の周方向に前記隣接間隔の奇数倍だけずれるように配置されていることを要旨とする。
【０００６】
上記構成によれば、ステータは、回転軸の軸方向に積層された第１環状コイル及び第２環状コイルを有している。第１環状コイルは、回転軸の周方向に分割された複数の第１分割コイルによって構成されている。第２環状コイルは、回転軸の周方向に分割された複数の第２分割コイルによって構成されている。第１分割コイルの周方向の第１端部と第２分割コイルの周方向の第１端部とは、第１接続部により同相同士で電気的に接続されている。また、第１分割コイルの周方向の第２端部と第２分割コイルの周方向の第２端部とは、第２接続部により同相同士で電気的に接続されている。これにより、第１分割コイル及び第２分割コイルは、分割コイル接続体を構成している。
【０００７】
第１分割コイルと第２分割コイルとは回転軸の軸方向に重なっているため、回転軸に固定されたロータに対して各分割コイルを組み付ける前に、第１分割コイルと第２分割コイルとの電気的な接続作業を行うことができる。このため、回転軸の周方向に隣り合う分割コイル同士を電気的に接続する場合に行う必要があった、ロータに対する分割コイルの組み付け後の環状コイルの内周側での電気的な接続作業を行わなくても済む。したがって、モータの生産性を向上できる。
【０００８】
第１分割コイルの周方向の第１端部と第２分割コイルの周方向の第１端部とは、第１接続部により同相同士で電気的に接続されている。このため、第１分割コイルの第１端部に位置する各相の導電部を流れる電流の方向と、第２分割コイルの第１端部に位置するとともに第１接続部により第１分割コイルと接続された同相の導電部を流れる電流の方向とは、反対方向になる。また、第１分割コイルの周方向の第２端部と第２分割コイルの周方向の第２端部とは、第２接続部により同相同士で電気的に接続されている。このため、第１分割コイルの第２端部に位置する各相の導電部を流れる電流の方向と、第２分割コイルの第２端部に位置するとともに第２接続部により第１分割コイルと接続された同相の導電部を流れる電流の方向とは、反対方向になる。
【０００９】
例えば、第２環状コイルの分割位置が第１環状コイルの分割位置に対して回転軸の周方向にずれていない場合や、第２環状コイルの分割位置が第１環状コイルの分割位置に対して回転軸の周方向に隣接間隔の偶数倍だけずれている場合について考える。この場合、回転軸の軸方向に重なる同相の導電部を流れる電流の方向が反対方向になることにより、相反する方向のローレンツ力が発生してしまう。これに対し、上記構成では、第２環状コイルの分割位置は、第１環状コイルの分割位置に対して回転軸の周方向に隣接間隔の奇数倍だけずれるように配置されている。このため、回転軸の軸方向に重なる同相の導電部を流れる電流の方向が同じ方向になることにより、同じ方向のローレンツ力を発生させることができる。
【００１０】
上記モータにおいて、前記第２環状コイルの分割位置は、前記第１環状コイルの分割位置に対して前記回転軸の周方向に前記隣接間隔の１倍だけずれるように配置されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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