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公開番号2025132143
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024029511
出願日2024-02-29
発明の名称モータ
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類H02K 3/28 20060101AFI20250903BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】巻き崩れを防止できるモータを提供する。
【解決手段】ロータと共にモータを構成するステータ3は、複数のティース42を有するステータコア及び複数の巻線を有する。各巻線は、ティースに巻き付けられる複数のコイル部61,62,63と、巻線の端部を構成し、コイル部から延びる2つの引き出し線部65と、隣り合うコイル部を接続する渡り線部64と、を有する。巻線には、正転コイル部61を複数含む第一巻線60Aと、反転コイル部62を複数含む第二巻線60Bと、正転コイル部63を複数含む第一巻線60Cとがある。各分割巻線において、引き出し線部が周方向の一方側から引き出されるコイル部は、周方向の他方側から渡り線部が引き出され、コイル部の周方向の他方側から引き出される渡り線部は、コイル部に対して周方向の他方側に延びる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
ロータと、
周方向に並ぶ複数のティース及び複数のスロットを有する環状のステータコアと
、前
記複数のティースに巻き付けられる複数の巻線と、を備えるステータと、を備え、
前記ロータの極数をＰ，前記ステータコアのスロット数をＳ、自然数をｎとしたときに、
Ｐ：Ｓ＝８ｎ：９ｎ、又は、Ｐ：Ｓ＝１０ｎ：９ｎ
の条件を満たし、
前記複数の巻線はそれぞれ、
前記ティースに集中巻きによって巻き付けられる複数のコイル部と、
前記巻線の端部を構成し、前記コイル部から延びる２つの引き出し線部と、
隣り合う前記コイル部同士を接続する渡り線部と、を有し、
前記コイル部には、第一方向回転コイル部と、前記第一方向回転コイル部と反対向きに巻かれた第二方向回転コイル部と、があり、かつ、同一の相を構成する前記巻線には、前記第一方向回転コイル部を複数含む第一巻線と、前記第二方向回転コイル部を複数含む第二巻線と、前記第一方向回転コイル部を複数含む第三巻線と、があり、
前記第一巻線、前記第二巻線及び前記第三巻線のそれぞれにおいて、
前記引き出し線部が前記周方向の一方側から引き出される前記コイル部は、前記周方向の他方側から前記渡り線部が引き出され、
前記コイル部の前記周方向の他方側から引き出される前記渡り線部は、前記コイル部に対して前記周方向の他方側に延びるモータ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記ステータは、前記ステータコアに取り付けられるインシュレータをさらに有し、
前記インシュレータは、前記ステータコアの軸方向のいずれか一端側に配置される巻線保持部を有し、
前記巻線保持部は、外周側から窪むとともに前記周方向に延び、前記軸方向に並ぶ複数の渡り溝を有し、
複数の前記渡り溝には、互いに異なる相の前記渡り線が収容される請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記コイル部は、１つ目の前記第一方向回転コイル部、前記第二方向回転コイル部、及び、２つ目の前記第一方向回転コイル部が前記周方向に並ぶコイル部ユニットを複数有し、
前記第一巻線は前記コイル部ユニットの一つ目の前記第一方向回転コイル部を複数含み、
前記第二巻線は前記コイル部ユニットの前記第二方向回転コイル部を複数含み、
前記第三巻線は前記コイル部ユニットの２つ目の前記第一方向回転コイル部を複数含む、
請求項１又は請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記第一巻線、前記第二巻線及び前記第三巻線のそれぞれが、３つ以上の前記コイル部を有し、
前記第一巻線、前記第二巻線及び前記第三巻線のそれぞれを構成する複数の前記コイル部には、複数の前記コイル部の配列方向の両端に位置する２つの端部コイル部と、２つの前記端部コイル部の間に位置する中間コイル部と、があり、
前記引き出し線部が前記周方向の一方側から引き出された端部コイル部は、前記周方向の他方側から前記渡り線部が引き出され、
前記端部コイル部の前記周方向の他方側から引き出された前記渡り線部は、前記端部コイル部に対して前記周方向の他方側に延び、
前記中間コイル部の前記周方向の一方側から引き出された前記渡り線部は、前記中間コイル部に対して前記周方向の一方側に延び、
前記中間コイル部の前記周方向の他方側から引き出された前記渡り線部は、前記中間コイル部に対して前記周方向の他方側に延びる請求項１又は請求項２に記載のモータ。
【請求項５】
各相の前記第一巻線、前記第二巻線及び前記第三巻線のそれぞれの２つの前記引き出し線のうち一方が、駆動電流を入力するための入力線であり、
同一の相における前記第一巻線、前記第二巻線及び前記第三巻線の前記入力線が、同一の前記スロット又は所定の前記スロットの両側に位置する２つの前記スロットから引き出される請求項１又は請求項２に記載のモータ。
【請求項６】
前記第一巻線、前記第二巻線及び前記第三巻線のそれぞれは、複数本の素線を非整列で束にした多条線である請求項１又は請求項２に記載のモータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、モータに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ステータコアと巻線とインシュレータとを備えるモータ（電動機）のステータ（電機子）が開示されている。ステータコアは、複数のスロットとスロットの間に形成される複数のティースとを有する。巻線は、１本の素線（単線）、あるいは、複数本の素線を非整列で束ねた多条線からなる。巻線は、複数のティースのそれぞれに巻き回された複数のコイル部とコイル同士を接続する接続部（渡り線部）と、両端のコイル部からそれぞれ延びて巻線の端部を構成する２つの引き出し線部と、を有する。渡り線部は、インシュレータの外周側において周方向に延びる渡り溝に収容される。
３相交流型のモータでは、３相分の巻線を有する。３相（U相、V相、W相）の巻線の渡り線部は、互いに異なる相の巻線同士を互いに電気的に絶縁するため、インシュレータの軸方向に並ぶ３つの渡り溝にそれぞれ収容される。互いに異なる相の巻線同士の電気的絶縁を図るためには、互いに異なる渡り溝に収容された渡り線部同士の沿面距離を十分に確保する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１２／１３３３０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ステータコア及びインシュレータに対する巻線の取付態様によっては、同一の巻線を構成する渡り線部と引き出し線部とが交差することがある。また、同一の巻線を構成する渡り線部同士が渡り溝において交差することがある。
また、３相交流型のモータにおいて、ロータの極数Ｐとステータコアのスロット数Ｓとの比（Ｐ：Ｓ）が、８：９あるいは１０：９である場合、各相の巻線における複数のコイル部には、所定方向に巻かれた正転コイル部と、正転コイル部と反対向きに巻かれた反転コイル部と、がある。従来のモータにおいては、これら正転コイル部及び反転コイル部を含む各相の巻線が１本で構成されている。これによっても、同一の巻線を構成する渡り線部と引き出し線部とが交差したり、渡り線部同士が渡り溝において交差したりする。
【０００５】
しかしながら、同一の巻線において、所定の渡り線部が引き出し線部や他の渡り線部と交差すると、所定の渡り線部が渡り溝から溢れたり、他の相の渡り線部が入っている渡り溝に入る等して巻線の巻き崩れが発生してしまうことがある。
【０００６】
本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであって、巻線の巻き崩れを防止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】
【０００７】
本開示の一の態様に係るモータは、ロータと、周方向に並ぶ複数のティース及び複数のスロットを有する環状のステータコアと、前記複数のティースに巻き付けられる複数の巻線と、を備えるステータと、を備え、前記ロータの極数をＰ，前記ステータコアのスロット数をＳ、自然数をｎとしたときに、
Ｐ：Ｓ＝８ｎ：９ｎ、又は、Ｐ：Ｓ＝１０ｎ：９ｎ
の条件を満たし、前記複数の巻線はそれぞれ、前記ティースに集中巻きによって巻き付けられる複数のコイル部と、前記巻線の端部を構成し、前記コイル部から延びる２つの引き出し線部と、隣り合う前記コイル部同士を接続する渡り線部と、を有し、前記コイル部には、第一方向回転コイル部と、前記第一方向回転コイル部と反対向きに巻かれた第二方向回転コイル部と、があり、かつ、同一の相を構成する前記巻線には、前記第一方向回転コイル部を複数含む第一巻線と、前記第二方向回転コイル部を複数含む第二巻線と、前記第一方向回転コイル部を複数含む第三巻線と、があり、前記第一巻線、前記第二巻線及び前記第三巻線のそれぞれにおいて、前記引き出し線部が前記周方向の一方側から引き出される前記コイル部は、前記周方向の他方側から前記渡り線部が引き出され、前記コイル部の前記周方向の他方側から引き出される前記渡り線部は、前記コイル部に対して前記周方向の他方側に延びる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、モータにおいて巻線の巻き崩れを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の一実施形態に係るモータを模式的に示す断面図である。
図１のモータにおいて、スロット数が３６個である場合のステータの一例を示す斜視図である。
図１のモータにおいて、ロータの極数が１６個であり、ステータのスロット数が１８個である場合のモータの一例を軸方向から見た断面図である。
本開示の一実施形態に係るステータにおいて、スロット数が１８個である場合の３相交流回路の一例を示す回路図である。
本開示の一実施形態に係るステータのスロット数が１８個である場合における巻線の結線図の一例であって、Ｕ相の巻線だけを取り出して示した図である。
本開示の一実施形態に係るステータのスロット数が１８個である場合における巻線の結線図の一例であって、Ｖ相の巻線だけを取り出して示した図である。
本開示の一実施形態に係るステータのスロット数が１８個である場合における巻線の結線図の一例であって、Ｗ相の巻線だけを取り出して示した図である。
巻線の結線図の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の一実施形態について図１～図７を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、図１～図３におけるロータ２、ステータ３の軸線Ｏと平行な方向を軸方向と呼ぶ。当該軸線Ｏの放射方向を径方向と呼ぶ。軸線Ｏを周回する方向を周方向と呼ぶ。
また、本実施形態では、軸方向の一方側を上側又は上方向とし、軸方向の他方側を下側又は下方向とする。径方向において、軸線Ｏに近づく方向を径方向内側とし、軸線Ｏから離れる方向を径方向外側とする。周方向の一方側を第一周方向ＲＤ１とし、周方向の他方側を第二周方向ＲＤ２とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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