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公開番号2025025574
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023130444
出願日2023-08-09
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 20060101AFI20250214BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ベース部材が軸方向に積層される構成において、高効率化及び高トルク化を図る。
【解決手段】コイル体32は、軸方向に積層された複数の基板34と、導電性の材料を用いて複数の基板34上にそれぞれ形成された複数の導体層33と、を備えている。また、コイル体32は、第1の基板34上に形成された第1の導体層33と第2の基板34上に形成された第1の導体層33とを直列で接続する第1の直列接続部50S1を備えている。また、コイル体32は、第1の基板34上に形成された第2の導体層33と第2の基板34上に形成された第2の導体層33とを直列で接続する第2の直列接続部50S2を備えている。また、コイル体32は、第1の直列接続部50S1で接続された各導体層33と第2の直列接続部50S2で接続された各導体層33とを並列で接続する並列接続部52を備えている。
【選択図】図10
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複数のベース部材（３４）と、
導電性の材料を用いて複数の前記ベース部材にそれぞれ形成された複数の導体層（３３）と、
第１の前記ベース部材に形成された第１の前記導体層と第２の前記ベース部材に形成された第１の前記導体層とを直列で接続する第１の直列接続部（５０）と、
第１の前記ベース部材に形成された第２の前記導体層と第２の前記ベース部材に形成された第２の前記導体層とを直列で接続する第２の直列接続部と、
第１の前記直列接続部で接続された各前記導体層と第２の前記直列接続部で接続された各前記導体層とを並列で接続する並列接続部（５２）と、
を備えたコイル体（３２）。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
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複数のベース部材（３４）と、
導電性の材料を用いて複数の前記ベース部材にそれぞれ形成された複数の導体層（３３）と、
第１の前記ベース部材に形成されていると共に互いに並列で接続された複数の前記導体層と第２の前記ベース部材に形成されていると共に互いに並列で接続された複数の前記導体層とを直列で接続する第１の直列接続部（５０）と、
第３の前記ベース部材に形成されていると共に互いに並列で接続された複数の前記導体層と第４の前記ベース部材に形成されていると共に互いに並列で接続された複数の前記導体層とを直列で接続する第２の直列接続部と、
第１の前記直列接続部で接続された各前記導体層と第２の前記直列接続部で接続された各前記導体層とを並列で接続する並列接続部（５２）と、
を備えたコイル体（３２）。
【請求項３】
第１の前記ベース部材と第２の前記ベース部材との間には、第３の前記ベース部材が設けられ、
第１の前記ベース部材に形成された第１の前記導体層と第２の前記ベース部材に形成された第１の前記導体層とが、第１の前記直列接続部及び第３の前記ベース部材に形成された第１の前記導体層を介して接続されており、
第１の前記ベース部材に形成された第２の前記導体層と第２の前記ベース部材に形成された第２の前記導体層とが、第２の前記直列接続部及び第３の前記ベース部材に形成された第２の前記導体層を介して接続されている請求項１に記載のコイル体。
【請求項４】
複数の前記ベース部材の軸方向の中心位置（７０）に対して軸方向一方側に配置された第１の前記ベース部材に形成された複数の前記導体層と、前記中心位置に対して軸方向他方側に配置された第３の前記ベース部材に形成された複数の前記導体層とが、第１の前記直列接続部を介して接続され、
前記中心位置に対して軸方向一方側に配置された第２の前記ベース部材に形成された複数の前記導体層と、前記中心位置に対して軸方向他方側に配置された第４の前記ベース部材に形成された複数の前記導体層とが、第２の前記直列接続部を介して接続され、
第１の前記直列接続部で接続された各前記導体層と第２の前記直列接続部で接続された各前記導体層とが、前記並列接続部を介して接続されている請求項２に記載のコイル体。
【請求項５】
複数の前記ベース部材の軸方向の中心位置（７０）に対して軸方向一方側に配置された第１の前記ベース部材に形成された複数の前記導体層と、前記中心位置に対して軸方向一方側に配置された第２の前記ベース部材に形成された複数の前記導体層とが、第１の前記直列接続部を介して接続され、
前記中心位置に対して軸方向他方側に配置された第３の前記ベース部材に形成された複数の前記導体層と、前記中心位置に対して軸方向他方側に配置された第４の前記ベース部材に形成された複数の前記導体層とが、第２の前記直列接続部を介して接続され、
第１の前記直列接続部で接続された各前記導体層と第２の前記直列接続部で接続された各前記導体層とが、前記並列接続部を介して接続されている請求項２に記載のコイル体。
【請求項６】
一の前記ベース部材と他の前記ベース部材とを接続する層間接続部（６４）を備え、
一の前記ベース部材に形成された前記導体層と他の前記ベース部材に形成された前記導体層とを接続する前記直列接続部、一の前記ベース部材に形成された前記導体層と他の前記ベース部材に形成された前記導体層とを接続する前記並列接続部、前記導体層への電流の入力経路又は前記導体層からの電流の出力経路となっている入出力部（４３）の少なくとも１つが前記層間接続部上に形成されている請求項１に記載のコイル体。
【請求項７】
前記層間接続部の一部が折り曲げられた状態で、前記層間接続部を介して接続された一の前記ベース部材と他の前記ベース部材とが軸方向に積層されている請求項６に記載のコイル体。
【請求項８】
一の前記ベース部材に形成された前記導体層への電流の入力経路又は前記導体層からの電流の出力経路となっている入出力部と他の前記ベース部材に形成された前記導体層への電流の入力経路又は前記導体層からの電流の出力経路となっている入出力部（４３）とが、それぞれ周方向の同じ位置に配置されている請求項１に記載のコイル体。
【請求項９】
前記入出力部が径方向外側に向けて延出している前記ベース部材と、前記入出力部が径方向内側に向けて延出している前記ベース部材とが、軸方向に積層されている請求項８に記載のコイル体。
【請求項１０】
請求項１～請求項９のいずれか１項に記載のコイル体を備えた電機子（１４）。
（【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 4,400 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、近年においては回転電機の高効率化及び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、ベース部材が軸方向に積層される構成において、高効率化及び高トルク化を図ることができるコイル体、電機子及び回転電機を得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複数のベース部材（３４）と、導電性の材料を用いて複数の前記ベース部材にそれぞれ形成された複数の導体層（３３）と、第１の前記ベース部材に形成された第１の前記導体層と第２の前記ベース部材に形成された第１の前記導体層とを直列で接続する第１の直列接続部（５０）と、第１の前記ベース部材に形成された第２の前記導体層と第２の前記ベース部材に形成された第２の前記導体層とを直列で接続する第２の直列接続部と、第１の前記直列接続部で接続された各前記導体層と第２の前記直列接続部で接続された各前記導体層とを並列で接続する並列接続部（５２）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複数のベース部材（３４）と、導電性の材料を用いて複数の前記ベース部材にそれぞれ形成された複数の導体層（３３）と、第１の前記ベース部材に形成されていると共に互いに並列で接続された複数の前記導体層と第２の前記ベース部材に形成されていると共に互いに並列で接続された複数の前記導体層とを直列で接続する第１の直列接続部（５０）と、第３の前記ベース部材に形成されていると共に互いに並列で接続された複数の前記導体層と第４の前記ベース部材に形成されていると共に互いに並列で接続された複数の前記導体層とを直列で接続する第２の直列接続部と、第１の前記直列接続部で接続された各前記導体層と第２の前記直列接続部で接続された各前記導体層とを並列で接続する並列接続部（５２）と、を備えている。
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、５４、５６、５８、６０）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、前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、ベース部材が軸方向に積層される構成において、高効率化及び高トルク化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
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。
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。
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。
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１実施形態のモータを模式的に示す断面図である。
第１実施形態のモータのコイル体を模式的に示す断面図である。
各導体層の結線の状態を示すブロック図である。
各導体層の結線の状態を示すブロック図である。
第２実施形態のモータを模式的に示す断面図である。
第２実施形態のモータのコイル体を模式的に示す断面図である。
各導体層の結線の状態を示すブロック図である。
各導体層の結線の状態を示すブロック図である。
モータのコイル体を模式的に示す断面図である。
第３実施形態のモータを模式的に示す断面図である。
各導体層の結線の状態を示すブロック図である。
各導体層の結線の状態を示すブロック図である。
基板の積層数が６層となっているモータを模式的に示す断面図である。
各導体層の結線の状態を示すブロック図である。
各導体層の結線の状態を示すブロック図である。
第４実施形態のモータを模式的に示す断面図である。
第４実施形態のモータに対して各導体層の結線の状態を変更したモータを模式的に示す断面図である。
第５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り、第１の基板と第２の基板とが積層される前の状態を示している。
第５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り、第１の基板と第２の基板とが積層される前の状態を示している。
第５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り、第１の基板と第２の基板とが積層された状態を示している。
第６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り、第１の基板と第２の基板とが積層される前の状態を示している。
第６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り、第１の基板と第２の基板とが積層された状態を示している。
第７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り、第１の基板と第２の基板と第３の基板とが積層される前の状態を示している。
第７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り、第１の基板と第２の基板とが積層された状態を示している。
第７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り、第１の基板と第２の基板と第３の基板とが積層された状態を示している。
第８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り、第１の基板と第２の基板と第３の基板とが積層される前の状態を示している。
第８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り、第１の基板と第２の基板と第３の基板とが積層された状態を示している。
第８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り、第１の基板と第２の基板と第３の基板とが積層される前の状態を示している。
第８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り、第１の基板と第２の基板と第３の基板とが積層される工程の途中の状態を示している。
第８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り、第１の基板と第２の基板と第３の基板とが積層された状態を示している。
第９実施形態のモータのコイル体を示す平面図であり、第１の基板と第２の基板とが積層される前の状態を示している。
第１０実施形態のモータのコイル体を示す平面図であり、第１の基板と第２の基板とが積層される前の状態を示している。
第１１実施形態のモータのコイル体を示す平面図であり、第１の基板と第２の基板とが積層される前の状態を示している。
第１１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１２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り、第１の基板と第２の基板とが積層される前の状態を示している。
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り、第１の基板と第２の基板とが積層された状態を示している。
第１３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り、第１の基板と第２の基板とが積層される前の状態を示している。
第１３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り、第１の基板と第２の基板とが積層された状態を示している。
第１４実施形態のモータのコイル体の一部を構成する第１の基板等を模式的に示す平面図である。
第１４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り、第１の基板と第２の基板とが積層された状態を示している。
第１５実施形態のモータのコイル体の一部を構成する第１の基板等を模式的に示す平面図である。
第１５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り、第１の基板と第２の基板とが積層された状態を示している。
第１６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り、複数の基板が積層された状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（モータの基本構成）
図１～図８を用いて本開示の実施形態に係るモータ１０の基本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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