JP2006050690A - ステータ及びブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

【課題】 同相のコイル群を構成する複数のコイルが、誘起電圧の位相が異なる位置を含めて夫々配置されることにより、３相のコイル群が円環状に配設されてなるステータにおいて、同一方向に連続巻線して巻線作業を容易とする手段を提供する。
【解決手段】 本ステータ１０２は、Ｕ相のコイル群２１Ｕを構成する複数のコイル２１Ｕ１〜２１Ｕ４のうち誘起電圧の位相が一致する一対のコイル２１Ｕ１，２１Ｕ４、及びコイル２１Ｕ２，２１Ｕ３を夫々互いに別の分割群として、該分割群における各コイル２１Ｕ１，２１Ｕ４、及びコイル２１Ｕ２，２１Ｕ３が、夫々同一巻回方向でコイル２１Ｕ１，２１Ｕ４間、及びコイル２１Ｕ２，２１Ｕ３間に渡り線２６Ｕ１，２６Ｕ３を設けて連続巻線され、該分割群同士が並列接続され、これをＶ相及びＷ相でも同様に行うことにより、３相のコイル群２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗの導線がスター結線されたものである。
【選択図】 図９

Description

本発明は、複数のコイルが円環状に配設されてなる３相コイルのステータであって、特にブラシレスモータの固定子とするに適したステータに関する。

モータには、従来より、インダクションモータや整流子モータ等の各種モータが使われてきたが、近年、高性能化されたブラシレスモータが多用されている。例えば、インナーロータ型のブラシレスモータは、複数のコイルが巻装されたステータを外側固定子とし、外周にマグネットが配設されたロータを内側回転子として構成されている。該ステータは、コイルを巻回するためのティース部が円環状に内側へ突設されてなるステータコアに巻線を施して作製されるが、隣接するティース部間では先端側が狭くなっているので巻線作業が煩雑となり易く、また、巻線の占積率を高めることも容易でない。このような問題を解決すべく、ステータコアを各ティース部毎に分割したり、巻線作業の際に各ティース部を直線状にできるステータコアが発明されている。

例えば、特許文献１には、ステータコアをティース部単位で分割した複数の分割コアに、各分割コア間に渡り線を形成して連続巻線して分割コアユニットとし、この分割コアユニットをＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相で回転磁界を形成するように円環状に連結してなるステータが開示されている。これによれば、分割コアを治具等に適宜取り付けて巻線作業が行い易い配置として連続巻線し、その後に分割コアユニットを円環状に連結すればよいので、巻線作業の容易化や巻線の占積率を高めることが可能となる。

また、特許文献２には、ティース部単位で分割した複数のコアセグメントに、コアセグメント間に渡り線を形成して各相別にコイルを連続して巻装し、これらコアセグメントの凹溝と凸片とを連結してコアセグメント直列体とした後、環状体に丸めてステータとする構成が開示されている。このような構成でも、前述と同様に、巻線作業の容易化や巻線の占積率を高めることが可能となる。

また、特許文献３には、ティース部毎に薄肉連結部で連結一体化して構成された直線状のユニットコアに、各コイル間を渡り線でつないで連続して巻き、巻線完了後に薄肉連結部を折り曲げて円環状のステータとする構成が開示されている。このような構成でも、前述と同様に、巻線作業の容易化や巻線の占積率を高めることが可能となる。

前述したようなステータのコイルは相別に連続巻線されており、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のように３相のコイル群により回転磁界を形成するものが大半である。したがって、ティースの数、即ちステータのスロット数も３，６，９，１２と３の整数倍となっている。このステータのスロット数はモータの設計思想により設定されるが、一般にモータ極数、即ちロータのマグネット極数がモータの設計上重要であり、モータの常用回転数及び最大回転数や、モータの大きさを考慮してマグネット極数を決定し、該マグネット極数に応じて最適なステータのスロット数を選択している。

このように、マグネット極数及びスロット数はモータの設計思想により決定されるが、ここでは、マグネット極数が８極又は１４極、ステータのスロット数が１２スロットのブラシレスモータを例に説明する。なお、マグネット極数を１４極とすることにより、８極と比べてコギングトルクが低下し、１０００回転程度の低回転数域で大トルクを得ることができるという利点がある。

図１１は、８極・１２スロットのブラシレスモータ９００の構成を示すものであり、図１２は、そのコイル極性を示す模式図である。ロータ９０の周囲に配設されたマグネット９１はＮ極とＳ極とが交互となるように周方向に等間隔で８極に配置されている。これに対し、ステータ９２の１２個のコイル９３ａ〜９３ｌは、ロータ９０を囲繞するようにして周方向に等間隔で配置されている。このような８極・１２スロットのブラシレスモータ９００では、図１１に示すように、コイル９３ａ，９３ｄ，９３ｇ，９３ｊがＵ相、コイル９３ｂ，９３ｅ，９３ｈ，９３ｋがＶ相、コイル９３ｃ，９３ｆ，９３ｉ，９３ｌがＷ相となるように配列され、この配列が８極・１２スロットのブラシレスモータ９００において最もモータ効率がよいとされている。したがって、例えばステータ９２を１２個の分割コアで構成するとすれば、Ｕ相のコイル９３ａ，９３ｄ，９３ｇ，９３ｊを４個の分割コアに、各分割コア間に渡り線を形成して連続巻線し、同様に、Ｖ相のコイル９３ｂ，９３ｅ，９３ｈ，９３ｋ、及びＷ相のコイル９３ｃ，９３ｆ，９３ｉ，９３ｌについても各々４個の分割コアに渡り線を形成しながら連続巻線して、これら各分割コアを図１１に示す配列で円環状に連結すればよい。なお、図１１において各コイル９３ａ〜９３ｌの○印は巻線の巻き初めを、□印は巻線の巻き終わりを示しており、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相で各々連続巻線されるコイルの巻回方向は同一方向である。また、各コイル９３ａ〜９３ｌの結線は、図１３に示すように、各相の４つコイルを直列に接続したスター結線とすればよい。また、例えばＵ相の各コイル９３ａ，９３ｄ，９３ｇ，９３ｊは、図１２に示すように、誘起電圧の位相と大きさが一致しており、並列結線しても循環電流が流れないので、各相のコイル間の渡り線を適宜切断する等して、２並列の２スター結線や４並列の４スター結線とすることも可能である。

一方、図１４は、１４極・１２スロットのブラシレスモータ９０１の構成を示すものであり、図１５は、そのコイル極性を示す模式図である。ロータ９５の周囲に配設されたマグネット９６はＮ極とＳ極とが交互となるように周方向に等間隔で１４極に配置されている。これに対し、ステータ９７は、前記ステータ９２のように１２個のコイル９８ａ〜９８ｌが、ロータ９５を囲繞するようにして周方向に等間隔で配置されているが、コイル極性が前記ステータ９２と異なる。詳細には、図１４に示すように、コイル９８ａ，９８ｂ，９８ｇ，９８ｈがＵ相であってコイル９８ａ，９８ｈとコイル９８ｂ，９８ｇとが異極となり、コイル９８ｃ，９８ｄ，９８ｉ，９８ｊがＶ相であってコイル９８ｃ，９８ｊとコイル９８ｄ，９８ｉとが異極となり、コイル９８ｅ，９８ｆ，９８ｋ，９８ｌがＷ相であってコイル９８ｅ，９８ｌとコイル９８ｆ，９８ｋとが異極となるように配列され、この配列が１４極・１２スロットのブラシレスモータ９０１において最もモータ効率がよいとされている。なお、図ではＵ，Ｖ，Ｗ上の「−」の有無により異極を表している。このステータ９７では、Ｕ相の各コイル９８ａ，９８ｂ，９８ｇ，９８ｈのうち、例えばコイル９８ａとコイル９８ｂとは、図１５に示すように、誘起電圧の位相と大きさが一致せず３０度ずれている。したがって、コイル９８ａとコイル９８ｂとを並列結線すれば循環電流が流れてブラシレスモータ９０１の性能が低下する。したがって、図１６に示すように、コイル９８ａとコイル９８ｂ、コイル９８ｇとコイル９８ｈとを夫々直列に結線し、直列結線されたコイル９８ａ，９８ｂとコイル９８ｇ，９８ｈとは、誘起電圧の位相と大きさが一致するので並列結線し、他のＶ相、Ｗ相も同様に結線して、図に示すような２スター結線としている。

前記ステータ９７を、例えば１２個の分割コアで構成する場合には、図１４に示すように、２個の分割コアに対して、直列結線されるＵ相のコイル９８ａ，９８ｂを一方の分割で右巻き、他方の分割コアで左巻きとなるように巻回方向を変えて、２つの分割コア間に渡り線を形成して連続巻線し、同様に、２個の分割コアに対して、直列結線されるＵ相のコイル９８ｇ，９８ｈを一方の分割で右巻き、他方の分割コアで左巻きとなるように巻回方向を変えて、２つの分割コア間に渡り線を形成して連続巻線し、これをＶ相のコイル９８ｃ，９８ｄ，９８ｉ，９８ｊ、及びＷ相のコイル９８ｅ，９８ｆ，９８ｋ，９８ｌについても、Ｕ相と同様に２個ずつの分割コア同士を巻回方向が逆となるようにして渡り線を形成しながら連続巻線し、これら分割コア９９ａ〜９９ｌを円環状に連結して、各相の中性点を結線する。なお、図１４において各コイル９８ａ〜９８ｌの○印は巻線の巻き初めを、□印は巻線の巻き終わりを示している。

特開２００２−５８１８１号公報 特開平１０−２７１７７０号公報 特開平９−１９１５８８号公報

前記ステータ９７において、分割コア等への巻線作業には所謂フライヤ式やノズル式の巻線機が用いられるが、該巻線機の特性や、渡り線の処理等の巻線作業の簡易化を考慮すると、連続巻線は同一の巻回方向であることが好ましい。また、ステータ９７の組立て作業や結線作業の簡易化を考慮すれば、できる限り多くの分割コア等を連続巻線することが好ましい。しかし、前記１４極・１２スロットのブラシレスモータ９０１で例示したように、同相のコイルが誘起電圧の位相と大きさが異なる配列となれば並列結線可能なコイルが限定され、さらに、直列結線されるコイルが異極であれば連続巻線するコイルの巻回方向が逆となる。このようなステータでは、同相の分割コア等のすべてを連続巻線したり、連続巻線するコイルの巻回方向を同一とすることができなかった。

また、コイル間に渡り線を形成して分割コア等に連続巻線し、該分割コア等をステータとして組み立てた後に渡り線の処理をする必要がある。ここで、前記ステータ９７に示したように、連続巻線されるコイル９８ａ，９８ｂのように隣接して配置されるコイル間の渡り線は、該コイル９８ａ，９８ｂからステータ９７の軸方向に突出し、該渡り線の突出分のスペースだけブラシレスモータ９０１のサイズが大きくなる。しかし、渡り線の長さを短くすれば組立時の分割コア等の取り回しが悪くなり組立作業がし難くなるので、渡り線を余りに短くすることはできない。また、高トルクのモータでは太いコイル線を用いるので渡り線も太くなり、コイル９８ａ，９８ｂのように隣接位置でＵ字状に折り曲げられた渡り線を、省スペースのために適宜収納すべく整形するには大きな力が必要となり、人力での作業は困難である。

本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであり、同相のコイル群を構成する複数のコイルが、誘起電圧の位相が異なる位置を含めて夫々配置されることにより、３相のコイル群が円環状に配設されてなるステータにおいて、同一方向に連続巻線して巻線作業を容易とする手段を提供すること目的とする。

また、本発明の他の目的は、前記ステータにおいて同相の各コイルをすべて同一方向に連続巻線可能とすることにある。

また、本発明の他の目的は、同相のコイル群が隣接して異極に配置される場合に、連続巻線されるコイル間の渡り線の処理を容易とすることにある。

本発明は、同相のコイル群を構成する複数のコイルが、誘起電圧の位相が異なる位置を含めて夫々配置されることにより、３相のコイル群が円環状に配設されてなるステータにおいて、同相のコイル群を構成する複数のコイルのうち誘起電圧の位相が一致する一対のコイルを互いに別の分割群として、該分割群における各コイルが同一巻回方向で各コイル間に渡り線を設けて連続巻線され、該分割群同士が並列接続されて、３相のコイル群の導線がスター結線されてなることを特徴とする。

また、本発明は、前記同相のコイル群の各コイルが同一巻回方向で各コイル間に渡り線を設けて連続巻線され、該渡り線のうち別の分割群を構成するコイル間の渡り線がスター結線の中性点とされたことを特徴とする。

また、本発明は、前記同相のコイル群が隣接して異極に配置されるコイルを含み、該隣接するコイルを別の分割群としたことを特徴とする。

また、本発明は、前記同相のコイル群において１つの分割群を構成するコイルは、別相のコイル群のコイルを少なくとも１つ以上介在させた位置に配置されたことを特徴とする。

また、本発明は、前記同相のコイル群を構成するコイル数が４以上の偶数である。

また、本発明は、前記ステータを固定子とするブラシレスモータである。

本発明によれば、同相のコイル群を構成する複数のコイルのうち誘起電圧の位相が一致する一対のコイルを互いに別の分割群として、該分割群における各コイルが同一巻回方向で各コイル間に渡り線を設けて連続巻線され、該分割群同士が並列接続されて、３相のコイル群の導線がスター結線されたので、同相のコイル群を構成する複数のコイルが、誘起電圧の位相が異なる位置を含めて夫々配置されて３相のコイル群が円環状に配設されてなるステータにおいて、同一方向に連続巻線して巻線作業を容易とすることができる。

また、本発明によれば、前記同相のコイル群の各コイルが同一巻回方向で各コイル間に渡り線を設けて連続巻線され、該渡り線のうち別の分割群を構成するコイル間の渡り線がスター結線の中性点とされたので、同相の各コイルをすべて同一方向に連続巻線することが可能であり、巻線作業が一層容易となる。

また、本発明によれば、前記同相のコイル群が隣接して異極に配置されるコイルを含み、該隣接するコイルを別の分割群としたので、隣接コイル間に渡り線が形成されることがなく、ステータの渡り線の処理が容易となる。

また、本発明によれば、前記同相のコイル群において１つの分割群を構成するコイルは、別相のコイル群のコイルを少なくとも１つ以上介在させた位置に配置されたので、前述と同様に隣接コイル間に渡り線が形成されることがなく、ステータの渡り線の処理が容易であり、また、渡り線を交叉させずに整形処理することが可能となり、モータの信頼性が向上する。

このような本発明の効果は、前記同相のコイル群を構成するコイル数が４以上の偶数である場合に特に顕著であり、前記ステータを固定子としてブラシレスモータを構成することにより、該ブラシレスモータにおいても同様の効果を発揮させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき具体的に説明する。
本発明の実施の形態に係るブラシレスモータ１００は、内側回転子と外側固定子とから構成されるインナーロータ型のものであり、図１に示すように、内側回転子はロータ１０１であり、外側固定子は、ティース毎に分割された１２個の分割コア２０ａ〜２０ｌ（不図示）が環状に連結されて、各ティースにコイル２１が巻回されたステータ１０２であり、該ステータ１０２内空に一定のギャップを設けてロータ１０１が回転自在に配設されている。なお、本発明に係るステータ及びブラシレスモータは、モータ極数及びスロット数が特に限定されるものではなく、同相のコイル群を構成する複数のコイルが、誘起電圧の位相が異なる位置を含めて夫々配置されることにより、３相のコイル群が円環状に配設されてなるステータにおいて実施可能であるが、本実施の形態では、１４極・１２スロットのブラシレスモータを例に説明する。

前記ロータ１０１は、図に示すように、モータの軸となるシャフト１０と、該シャフト１０と同心に設けられたロータヨーク１１と、該ロータヨーク１１の外周に設けられたマグネット１２とを具備してなるものである。

ロータヨーク１１は、円盤状に打ち抜かれた鋼板を積層して、カシメ等により一体にされたものである。ロータヨークの中心には、貫通孔が形成されてシャフト１０が挿通され、焼バメ等により固定されており、ロータヨーク１１の外周には、マグネット１２が固定されている。マグネット１２は、図に示すように、磁石粒子が円筒状に焼結された永久磁石であり、周方向にＮ極とＳ極とが交互となって１４極の磁極が形成されている。なお、該マグネット１２は円筒状に焼結された所謂リングマグネットに代えて、各磁極で分割されたもの等、他の周知のステータ用のマグネットを用いることができる。また、図には示していないが、マグネット１２の軸線方向両端面に円盤状の保護板を設け、マグネット１２の外周面を覆うように円筒状の保護部材を設けてもよい。これら保護板及び保護部材でマグネット１２の端面及び外周面が覆われることにより、マグネット微小片の飛散が防止され、また、マグネット１２の錆びが防止される。

前記ステータ１０２を構成する１２個の分割コア２０ａ〜２０ｌは、環状に連結される配置が異なるのみの同形状のものであるので、分割コア２０ａを例に各分割コア２０ａ〜２０ｌの構成を説明する。図２に示すように、分割コア２０ａは、コイル２１が巻装されて磁極となるティース２２ａが、他の分割コアと環状に連結されるコアヨーク２３ａから突出した略Ｔ字状のものであり、図示と同形状の積層鋼板が、接着やカシメ、溶接等により固着されてなるものである。コアヨーク２３ａは、環状のステータ１０２に対して略１２分の１となる円弧状をなしており、その両側には凸部２４ａ及び凹部２５ａが夫々形成され、該凸部２４ａ及び凹部２５ａが、隣接する他の分割コアの凸部２４ｄ又は凹部２５ｆと夫々嵌合して、１４個の分割コア２０ａ〜２０ｌが環状に連結されるようになっている。また、ティース２１ａは、コアヨーク２２ａからステータ１０２の軸線に向かって突出しており、その周側面が絶縁紙や絶縁性合成樹脂からなるボビン等により絶縁被覆されてコイル２１が巻回されるようになっている。

このような各分割コア２０ａ〜２０ｌに、フライヤ式又はノズル式の巻線機を用いてコイル２１が巻回されるが、該コイル２１はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相毎に同相のコイルを構成するものを一群として連続的に巻回される。即ち、分割コア２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにＵ相を構成するコイル２１Ｕ１，２１Ｕ２，２１Ｕ３，２１Ｕ４が連続的に巻回され、分割コア２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈにＶ相を構成するコイル２１Ｖ１，２１Ｖ２，２１Ｖ３，２１Ｖ４が連続的に巻回され、分割コア２０ｉ，２０ｊ，２０ｋ，２０ｌにＷ相を構成するコイル２１Ｗ１，２１Ｗ２，２１Ｗ３，２１Ｗ４が連続的に巻回される。以下、これら同相の各コイル群を各々コイル群２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗとする。

図３は、コイル群２１Ｕを示すものであるが、先ず、分割コア２０ａのティース２２ａに左巻きに巻線されてコイル２１Ｕ１が巻装されており、さらに所定長さの渡り線２６Ｕ１を設けて、次の分割コア２０ｂのティース２２ｂに左巻きに巻線されてコイル２１Ｕ２が巻装され、同様に、所定長さの渡り線２６Ｕ２を設けて、３番目の分割コア２０ｃのティース２２ｃに左巻きに巻線されてコイル２１Ｕ３が巻装され、同様に、所定長さの渡り線２６Ｕ３を設けて、最後の分割コア２０ｄのティース２２ｄに左巻きに巻線されてコイル２１Ｕ４が巻装されている。このように、同相を構成するコイル２１Ｕ１，２１Ｕ２，２１Ｕ３，２１Ｕ４を同一巻回方向で連続的に巻線することにより、巻線作業の効率が向上するとともにコイルの占積率も向上する。コイル群２１Ｖ，２１Ｗについては図示してないが、コイル群２１Ｕと同様に、コイル群２１Ｖでは４つの分割コア２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈに、渡り線２６Ｖ１，２６Ｖ２，２６Ｖ３を設けてコイル２１Ｖ１，２１Ｖ２，２１Ｖ３，２１Ｖ４が左巻きで連続的に巻装されており、コイル群２１Ｗでは４つの分割コア２０ｉ，２０ｊ，２０ｋ，２０ｌに、渡り線２６Ｖ１，２６Ｖ２，２６Ｖ３を設けてコイル２１Ｗ１，２１Ｗ２，２１Ｗ３，２１Ｗ４が左巻きで連続的に巻装されている。

前記各コイル群２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗが、所定の配列で円環状に並べられて隣接する各分割コア２０ａ〜２０ｌ同士が溶接等により固定されてステータ１０２となる。図４は、前記各コイル群２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗの配列を説明するための図であるが、図に示すように１４極・１２スロットのブラシレスモータ１００のステータ１０２では、図上側から時計回りに、（１）Ｕ相、（２）Ｕ相（異極）、（３）Ｖ相（異極）、（４）Ｖ相、（５）Ｗ相、（６）Ｗ相（異極）、（７）Ｕ相（異極）、（８）Ｕ相、（９）Ｖ相、（１０）Ｖ相（異極）、（１１）Ｗ相（異極）、（１２）Ｗ相と配列され、この配列が最もモータ効率がよいとされている。なお、図において異極はＵ，Ｖ，Ｗの上に「−」を記している。

このような配列では、図５に示すように、同相の各コイル群２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗを構成する４つのコイルにおいて、誘起電圧の位相がずれる位置が含まれている。例えば、Ｕ相のコイル群２１Ｕの各コイル２１Ｕ１，２１Ｕ２，２１Ｕ３，２１Ｕ４は、図において各位置（１），（２），（７），（８）のいずれかの位置に配置されるが、位置（１）と位置（２）では位相が３０度異なっている。また、互いに隣接する位置（１）と（２）、及び位置（７）と（８）では、夫々コイルが異極となるように配置される。一方、別相のコイル群２１Ｖ，２１Ｗを介在させた位置に配置される位置（１）と（７）、及び位置（２）と（８）では、異極であるがマグネット１２の磁極も異極となるので、位相が同じである。したがって、位置（１）と（８）に配置される各コイルを直列結線し、位置（２）と（７）に配置される各コイルを直列結線すれば、これら直列結線された２つのコイル同士の位相は同じとなるので、該直列結線された２つのコイルを更に並列結線しても循環電流が流れない。また、直列結線される位置（１）と（８）ではコイルの極性は同じであり、位置（２）と（７）でも同様である。

したがって、図３に示したＵ相のコイル群２１Ｕの各コイル２１Ｕ１，２１Ｕ２，２１Ｕ３，２１Ｕ４のうち、コイル２１Ｕ１，２１Ｕ２とコイル２１Ｕ３，２１Ｕ４とを並列接続される別の分割群として、その別の分割群を構成するコイル２１Ｕ２とコイル２１Ｕ３との間の渡り線２６Ｕ２がスター結線の中性点Ｎとなるように配列する。即ち、図６に示すように、コイル２１Ｕ１を位置（２）へ、コイル２１Ｕ２を位置（７）へ、コイル２１Ｕ３を位置（８）へ、コイル２１Ｕ４を位置（１）へ配置し、コイル２１Ｕ１，２１Ｕ４からの導線をＵ相の入力とし、渡り線２６Ｕ２を中性点Ｎとする。

同様に、Ｖ相のコイル群２１Ｖでは、各コイル２１Ｖ１，２１Ｖ２，２１Ｖ３，２１Ｖ４のうち、コイル２１Ｖ１，２１Ｖ２とコイル２１Ｖ３，２１Ｖ４とを並列接続される別の分割群として、その別の分割群を構成するコイル２１Ｖ２とコイル２１Ｖ３との間の渡り線２６Ｖ２がスター結線の中性点Ｎとなるように配列し、図７に示すように、コイル２１Ｖ１を位置（１０）へ、コイル２１Ｖ２を位置（３）へ、コイル２１Ｖ３を位置（４）へ、コイル２１Ｖ４を位置（９）へ配置し、コイル２１Ｖ１，２１Ｖ４からの導線をＶ相の入力とし、渡り線２６Ｖ２を中性点Ｎとする。

同様に、Ｗ相のコイル群２１Ｗでは、各コイル２１Ｗ１，２１Ｗ２，２１Ｗ３，２１Ｗ４のうち、コイル２１Ｗ１，２１Ｗ２とコイル２１Ｗ３，２１Ｗ４とを並列接続される別の分割群として、その別の分割群を構成するコイル２１Ｗ２とコイル２１Ｗ３との間の渡り線２６Ｗ２がスター結線の中性点Ｎとなるように配列し、図８に示すように、コイル２１Ｗ１を位置（１１）へ、コイル２１Ｗ２を位置（６）へ、コイル２１Ｗ３を位置（５）へ、コイル２１Ｗ４を位置（１２）へ配置し、コイル２１Ｗ１，２１Ｗ４からの導線をＷ相の入力とし、渡り線２６Ｗ２を中性点Ｎとする。

このように、各コイル群２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗが配列されて、図９に示すように、同相のコイル群２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗのうち分割群同士が並列接続され、その間の渡り線２６Ｕ２，２６Ｖ２，２６Ｗ２を中性点Ｎとしたスター結線が行われる。前述したように、コイル群２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗの各分割群同士は誘起電圧の位相が一致しているので並列結線されても循環電流が発生せず、また、各分割群間の渡り線２６Ｕ２，２６Ｖ２，２６Ｗ２を中性点Ｎとして各分割群の電流の向きが逆となるように結線することにより、各コイル群２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗを同一巻回方向で巻線しても、分割群同士では異極とすることができる。

また、各コイル群２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗにおいて隣接するコイル間に形成された渡り線２６Ｕ２，２６Ｖ２，２６Ｗ２は中性点とされるものなので、所謂渡り線として処理する必要がなく、適宜切断等して結線処理すればよいので、太いコイル線を使用することにより該渡り線２６Ｕ２，２６Ｖ２，２６Ｗ２が太くなったとしても処理は容易である。一方、他の渡り線２６Ｕ１，２６Ｕ３，２６Ｖ１，２６Ｖ３，２６Ｗ１，２６Ｗ３は、隣接したコイル間でなく別相のコイル群のコイルを介在させた位置に配置されたコイル間に形成されているので、図１０に示すように、ステータ１０２の上側に環状に収納することが容易である。これにより、ステータ１０２の渡り線部分が省スペース化でき、ブラシレスモータ１００の小型化が実現される。また、前記渡り線２６Ｕ１，２６Ｕ３，２６Ｖ１，２６Ｖ３，２６Ｗ１，２６Ｗ３を交叉させずに整形処理することが可能となり、ブラシレスモータ１００の信頼性が向上する。

なお、本実施の形態では、スター結線の中性点を１つとして各コイル群２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗを構成する４つのコイルを同一巻回方向で連続巻線することとしたが、中性点Ｎを２つとして各コイル群２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗにおいて同一の分割群を構成するコイルのみを同一巻回方向で連続巻線するようにしてもよい。例えば、Ｕ相のコイル群２１Ｕであれば、コイル２１Ｕ１，２１Ｕ２を同一巻回方向で連続巻線し、別途コイル２１Ｕ３，２１Ｕ４を同一巻回方向で連続巻線してもよい。また、各コイル群２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗにおける連続巻線の巻回方向は左巻きであっても右巻きであってもよいことは当然である。また、本実施の形態では、ステータ１０２は、ティース単位で分割された分割コア２０ａ〜２０ｌを円環状に連結することにより構成されたものとしたが、本発明に係るステータは該分割コア２０ａ〜２０ｌに限定されるものではなく、例えば、各分割コア２０ａ〜２０ｌを連結して直列体とした後、環状体に丸めてステータ１０２とする構成や、分割コア２０ａ〜２０ｌが薄肉連結部で連結一体化して構成された直線状のものとして、連続巻線後に折り曲げて円環状のステータ１０２とする構成等、連続巻線を容易とするような他の公知のステータの構成においても実施可能である。

また、本発明の効果は、同相のコイル群を構成するコイル数が４以上の偶数である場合に特に顕著であるが、本実施の形態に係るブラシレスモータ１００構成は一例であって、本発明に係るステータ及びブラシレスモータは１４極・１２スロットに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲でモータ極数及びスロット数を適宜変更できることは当然である。

本発明の実施形態に係るブラシレスモータ１００の構成を示す横断面図である。 分割コア２０ａの構成を示す平面図である。 コイル群２１Ｕの構成を示す斜視図である。 ブラシレスモータ１００におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の配列を示す模式図である。 ブラシレスモータ１００におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の位相を示す模式図である。 コイル群２１Ｕの配列を示す模式図である。 コイル群２１Ｖの配列を示す模式図である。 コイル群２１Ｗの配列を示す模式図である。 ブラシレスモータ１００における各コイルの結線を示す模式図である。 ステータ１０２の構成を示す平面図である。 従来の８極・１２スロットのブラシレスモータ９００におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の配列を示す模式図である。 従来のブラシレスモータ９００におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の位相を示す模式図である。 従来のブラシレスモータ９００における各コイルの結線を示す模式図である。 従来の１４極・１２スロットのブラシレスモータ９０１におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の配列を示す模式図である。 従来のブラシレスモータ９０１におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の位相を示す模式図である。 従来のブラシレスモータ９０１における各コイルの結線を示す模式図である。

符号の説明

２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗ コイル群
２１Ｕ１〜２１Ｕ４，２１Ｖ１〜２１Ｖ４，２１Ｗ１〜２１Ｗ４ コイル
２６Ｕ１〜２６Ｕ３，２６Ｖ１〜２６Ｖ３，２６Ｗ１〜２６Ｗ３ 渡り線
１００ ブラシレスモータ
１０２ ステータ

Claims (6)

1. 同相のコイル群を構成する複数のコイルが、誘起電圧の位相が異なる位置を含めて夫々配列されることにより、３相のコイル群が円環状に配設されてなるステータにおいて、
   同相のコイル群を構成する複数のコイルのうち誘起電圧の位相が一致する一対のコイルを互いに別の分割群として、該分割群における各コイルが同一巻回方向で各コイル間に渡り線を設けて連続巻線され、該分割群同士が並列接続されて、３相のコイル群の導線がスター結線されてなることを特徴とするステータ。
2. 前記同相のコイル群の各コイルが同一巻回方向で各コイル間に渡り線を設けて連続巻線され、該渡り線のうち別の分割群を構成するコイル間の渡り線がスター結線の中性点とされたことを特徴とする請求項１記載のステータ。
3. 前記同相のコイル群が隣接して異極に配置されるコイルを含み、該隣接するコイルを別の分割群としたことを特徴とする請求項１又は２記載のステータ。
4. 前記同相のコイル群において１つの分割群を構成するコイルは、別相のコイル群のコイルを少なくとも１つ以上介在させた位置に配列されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のステータ。
5. 前記同相のコイル群を構成するコイル数が４以上の偶数である請求項１乃至４のいずれかに記載のステータ。
6. 請求項１乃至６のいずれかに記載のステータを固定子とするブラシレスモータ。

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