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WO2018020650A1 - ステータ及びモータ - Google Patents

ステータ及びモータ Download PDF

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Publication number
WO2018020650A1
WO2018020650A1 PCT/JP2016/072267 JP2016072267W WO2018020650A1 WO 2018020650 A1 WO2018020650 A1 WO 2018020650A1 JP 2016072267 W JP2016072267 W JP 2016072267W WO 2018020650 A1 WO2018020650 A1 WO 2018020650A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coil
drawn
phase
coils
leader
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/072267
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
慶介 福永
Original Assignee
日本電産株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電産株式会社 filed Critical 日本電産株式会社
Priority to CN201680087706.3A priority Critical patent/CN109478817B/zh
Priority to JP2018530292A priority patent/JPWO2018020650A1/ja
Priority to DE112016007102.7T priority patent/DE112016007102T5/de
Priority to PCT/JP2016/072267 priority patent/WO2018020650A1/ja
Priority to US16/315,172 priority patent/US20190252937A1/en
Publication of WO2018020650A1 publication Critical patent/WO2018020650A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/18—Windings for salient poles
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
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    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings
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    • H02K3/34—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
    • H02K3/345—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation between conductor and core, e.g. slot insulation
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    • H02K3/48—Fastening of windings on the stator or rotor structure in slots
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    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto

Definitions

  • the present invention relates to a stator and a motor.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-211587 discloses a brushless motor including a columnar rotor and a stator having a space in which the rotor is disposed at the center.
  • the stator includes an annular stator core and first to twelfth teeth provided in order in the circumferential direction on the inner peripheral side of the stator core.
  • a conductor is wound around each of the first to twelfth teeth to form first to twelfth coils.
  • the first to twelfth coils include a coil constituting the U phase, a coil constituting the V phase, and a coil constituting the W phase.
  • Each phase has a crossover that connects two coils of the same phase.
  • the connecting wire of each phase is arrange
  • the crossover lines of each phase are arranged so as not to cross each other.
  • the plurality of crossover wires are partially overlapped when viewed from the axial direction, but the crossover wires of the respective phases do not contact each other by being arranged at different positions in the axial direction.
  • an object of the present invention is to provide a stator and a motor that are less likely to contact each other and can be reduced in size.
  • An exemplary stator of the present invention is an annular stator centering on a central axis extending in the vertical direction, and a stator core having a plurality of teeth arranged in a circumferential direction, and a conductive wire wound around each of the plurality of teeth.
  • a plurality of coils includes a three-phase coil group of a U phase, a V phase, and a W phase, and a crossover that relays the coils of the same phase.
  • the connecting wire of one phase is arranged in a region away from the connecting wire of the other phase in the circumferential direction.
  • An exemplary motor of the present invention includes the above-described exemplary stator of the present invention and a rotor facing the stator.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a motor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of a stator core included in the stator according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the stator according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a wiring diagram of the stator according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a connection structure of a plurality of coils included in the stator according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a wiring diagram of a modified example of the stator according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a motor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of a stator core included in the stator according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the stator according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a modification of the connection structure of the plurality of coils included in the stator according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a wiring diagram of a stator according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a connection structure of a plurality of coils included in the stator according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a modified example of the connection structure of a plurality of coils included in the stator according to the second embodiment of the present invention.
  • the extending direction of the central axis A of the motor shown in FIG. 1 is simply referred to as “axial direction”, and the radial direction and the circumferential direction around the central axis A of the motor are simply “radial direction” and “ It will be called “circumferential direction”.
  • the directions that coincide with the axial direction, radial direction, and circumferential direction of the motor when incorporated in the motor are simply referred to as “axial direction”, “radial direction”, and “circumferential direction”.
  • the axial direction when the motor is arranged in the direction shown in FIG. 1 is defined as the vertical direction.
  • the vertical direction is simply a name used for explanation, and does not limit the actual positional relationship or direction.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a motor 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the motor 1 is used for an electric brake booster.
  • the motor 1 is a brushless motor.
  • the motor 1 includes a stator 10, a rotor 20, and a bus bar 30.
  • the stator 10 is provided in an annular shape with a central axis A extending in the vertical direction as a center.
  • the stator 10 includes a stator core 11 and a plurality of coils C.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the stator core 11 included in the stator 10 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the stator 10 according to the embodiment of the present invention.
  • the stator core 11 has a plurality of teeth T arranged in the circumferential direction.
  • the stator core 11 has an annular core back 111.
  • the plurality of teeth T protrude from the core back 111 inward in the radial direction.
  • the stator core 11 is configured by laminating a plurality of magnetic steel plates in the axial direction.
  • the stator core 11 may be comprised by one member, for example, and may be comprised combining several members.
  • the plurality of coils C are configured by winding a conductive wire around each of the plurality of teeth T.
  • the stator 10 has the insulator 12 which covers the some teeth T, as shown in FIG.1 and FIG.3.
  • the insulator 12 is an insulating member such as a resin.
  • the coil C is configured by winding a conductive wire around a tooth T via an insulator 12.
  • the stator core 11 has first to twelfth teeth T1 to T12 arranged in order in the circumferential direction. That is, the number of teeth T is 12.
  • the first to twelfth teeth T1 to T12 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the stator 10 includes first to twelfth coils C1 to C12 each having a conductive wire wound around each of the first to twelfth teeth T1 to T12. That is, the number of coils C is 12.
  • the rotor 20 faces the stator 10. Specifically, the outer peripheral surface of the rotor 20 faces the inner peripheral surface of the stator 10.
  • the rotor 20 rotates about the central axis A.
  • the rotor 20 includes a columnar shaft 21, a cylindrical rotor core 22, and a magnet 23.
  • the shaft 21 extends along the central axis A.
  • the rotor core 22 is disposed outward in the radial direction of the shaft 21.
  • the rotor core 22 is configured by laminating a plurality of magnetic steel plates, for example.
  • the magnet 23 is fixed to the outer peripheral surface of the rotor core 22.
  • the shaft 21 is rotatably supported by bearings 24 disposed above and below the rotor core 22.
  • the bus bar 30 is electrically connected to the stator 20.
  • the bus bar 30 is connected to a lead wire drawn from the coil C.
  • the bus bar 30 is held by an insulating resin by insert molding, for example.
  • the bus bar unit 31 including the insulating resin and the bus bar 30 is provided in a substantially annular shape and is disposed on the upper side of the stator 10.
  • the motor 1 has a bottomed substantially cylindrical housing 40 extending in the axial direction.
  • the housing 40 is disposed radially outward from the stator 10 and surrounds the stator 10.
  • the lower bearing 24 of the two bearings 24 is fixed to the central portion of the bottom wall of the housing 40.
  • the upper bearing 24 is fixed to the center portion of the inner lid 41 disposed in the housing 40.
  • a plunger 50 constituted by a gear is disposed on the inner lid 41.
  • the rotary motion of the motor 1 is converted into a linear motion by the plunger 50, and a piston (not shown) is pressed to generate a negative pressure necessary for braking.
  • FIG. 4 is a wiring diagram of the stator 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the plurality of coils C are delta-connected.
  • the plurality of coils C includes three-phase coil groups UG, VG, and WG of U phase, V phase, and W phase.
  • the first coil C1, the fourth coil C4, the seventh coil C7, and the tenth coil C10 constitute a U-phase coil group UG.
  • the second coil C2, the fifth coil C5, the eighth coil C8, and the eleventh coil C11 constitute a V-phase coil group VG.
  • the third coil C3, the sixth coil C6, the ninth coil C9, and the twelfth coil C12 constitute a W-phase coil group WG.
  • the three-phase coils C are arranged in the circumferential direction in the order of the U phase, the V phase, and the W phase.
  • Each of the three-phase coil groups UG, VG, WG has a coil set CS in which two coils C are connected in series.
  • the stator 10 has six coil sets CS.
  • Each coil group UG, VG, WG has two coil sets CS.
  • Each of the three-phase coil groups UG, VG, and WG has a configuration in which two coil sets CS are connected in parallel.
  • the number of coils C is 12, and the coils C are repeatedly arranged in the circumferential direction in the order of the U phase, the V phase, and the W phase, so that the magnetic balance of the motor 1 can be improved.
  • An efficient motor 1 can be manufactured.
  • the first coil C1 and the fourth coil C4, and the seventh coil C7 and the tenth coil C10 each constitute a coil set CS.
  • the two coil sets CS are connected in parallel by electrically connecting the first coil C1 and the tenth coil C10, and the fourth coil C4 and the seventh coil C7, respectively.
  • the second coil C2 and the eleventh coil C11, and the fifth coil C5 and the eighth coil C8 constitute a coil set CS.
  • the two coil sets CS are connected in parallel by electrically connecting the second coil C2 and the fifth coil C5, and the eighth coil C8 and the eleventh coil C11, respectively.
  • the third coil C3 and the sixth coil C6, and the ninth coil C9 and the twelfth coil C12 each constitute a coil set CS.
  • These two coil sets CS are electrically connected in parallel with the third coil C3 and the twelfth coil C12, and the sixth coil C6 and the ninth coil C9.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a connection structure of a plurality of coils C included in the stator 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the left-right direction in FIG. 5 corresponds to the circumferential direction.
  • the plurality of coils C are all configured by winding a conducting wire in the same direction.
  • each of the plurality of coils C is wound with a conducting wire in the counterclockwise direction.
  • the plurality of coils C may be wound with a conducting wire in the clockwise direction.
  • the conducting wire is wound around an annular stator, for example.
  • the conducting wire may be wound around a linear stator, and then an annular stator may be formed.
  • the conducting wire may be wound around a core element divided into a plurality of parts, and then an annular stator may be formed.
  • the plurality of coils C have a crossover CW that relays the coils C of the same phase.
  • the two coils C constituting each coil set CS are formed by a single conducting wire. For this reason, there is one jumper wire CW for each coil set CS. In the present embodiment, there are six crossover lines CW.
  • a set of the first coil C1 and the fourth coil C4 connected in series includes a first U-phase crossover line CW_U1, a first lead line L1, and a fourth lead line L4.
  • the first U-phase crossover line CW_U1 is disposed on one of the upper and lower sides of the stator core 11 and relays both the coils C1 and C4.
  • the first U-phase crossover line CW_U1 is disposed below the stator core 11.
  • the first U-phase crossover line CW_U1 is disposed along the radial outer peripheral surface of the insulator 12, for example.
  • the first U-phase crossover line CW_U1 may be supported by a part of the insulator 12.
  • the first lead line L1 is drawn from the first coil C1.
  • the fourth lead line L4 is drawn from the fourth coil C4.
  • a set of the seventh coil C7 and the tenth coil C10 connected in series includes a second U-phase crossover line CW_U2, a seventh lead line L7, and a tenth lead line L10.
  • the second U-phase crossover line CW_U2 is arranged on the other upper and lower sides of the stator core 11 and relays both the coils C7 and C10.
  • the second U-phase crossover line CW_U2 is disposed on the upper side of the stator core 11.
  • the second U-phase crossover line CW_U2 is disposed along the outer peripheral surface of the insulator 12 in the radial direction, for example.
  • the second U-phase crossover line CW_U2 may be supported by a part of the insulator 12.
  • the seventh lead line L7 is drawn from the seventh coil C7.
  • the tenth lead line L10 is drawn from the tenth coil C10.
  • a set of the fifth coil C5 and the eighth coil C8 connected in series has a first V-phase crossover line CW_V1, a fifth lead line L5, and an eighth lead line L8.
  • the first V-phase crossover line CW_V1 is arranged on one of the upper and lower sides of the stator core 11 and relays both the coils C5 and C8.
  • the first V phase connecting wire CW_V1 is disposed below the stator core 11.
  • the first V phase connecting wire CW_V1 is disposed along the outer circumferential surface of the insulator 12 in the radial direction.
  • the first V-phase connecting wire CW_V1 may be supported by a part of the insulator 12.
  • the fifth lead line L5 is drawn from the fifth coil C5.
  • the eighth lead line L8 is drawn from the eighth coil C8.
  • a set of the second coil C2 and the eleventh coil C11 connected in series includes a second V-phase crossover line CW_V2, a second lead line L2, and an eleventh lead line L11.
  • the second V-phase connecting wire CW_V2 is arranged on the other upper and lower sides of the stator core 11 and relays both the coils C2 and C11.
  • the second V-phase connecting line CW_V2 is disposed on the upper side of the stator core 11.
  • the second V phase connecting wire CW_V2 is disposed along the outer circumferential surface of the insulator 12 in the radial direction.
  • the second V-phase crossover line CW_V2 may be supported by a part of the insulator 12.
  • the second lead line L2 is drawn from the second coil C2.
  • the eleventh lead line L11 is drawn from the eleventh coil C11.
  • a set of the ninth coil C9 and the twelfth coil C12 connected in series includes a first W-phase crossover line CW_W1, a ninth lead line L9, and a twelfth lead line L12.
  • the first W-phase crossover line CW_W1 is disposed on one of the upper and lower sides of the stator core 11 and relays both the coils C9 and C12.
  • the first W phase crossover line CW_W1 is disposed below the stator core 11.
  • the first W-phase crossover line CW_W1 is disposed along the outer circumferential surface of the insulator 12 in the radial direction, for example.
  • the first W phase crossover line CW_W1 may be supported by a part of the insulator 12.
  • the ninth lead line L9 is drawn from the ninth coil C9.
  • the twelfth lead wire L12 is drawn from the twelfth coil C12.
  • a set of the third coil C3 and the sixth coil C6 connected in series includes a second W-phase crossover line CW_W2, a third lead line L3, and a sixth lead line L6.
  • the second W-phase crossover line CW_W2 is arranged on the other upper and lower sides of the stator core 11 and relays both the coils C3 and C6.
  • the second W-phase crossover line CW_W2 is disposed on the upper side of the stator core 11.
  • the second W crossover wire CW_W2 is disposed along the outer circumferential surface of the insulator 12 in the radial direction.
  • the second W phase crossover line CW_W2 may be supported by a part of the insulator 12.
  • the third lead line L3 is drawn from the third coil C3.
  • the sixth lead line L6 is drawn from the sixth coil C6.
  • the first U-phase crossover line CW_U1, the first V-phase crossover line CW_V1, and the first W-phase crossover line CW_W1 are arranged in regions separated from each other in the circumferential direction.
  • the second U-phase crossover line CW_U2, the second V-phase crossover line CW_V2, and the second W-phase crossover line CW_W2 are arranged in regions separated from each other in the circumferential direction. That is, on each of the upper side and the lower side of the stator core 11, the connecting wire CW of one phase is arranged in a region away from the connecting wire CW of the other phase in the circumferential direction.
  • the crossover line CW of one phase does not overlap with the crossover line of another phase in the circumferential direction.
  • the connecting wire CW may be disposed on the outer edge portion on the radially outer side of the stator 10 or may be disposed on the inner edge portion on the radially inner side. Moreover, you may arrange
  • the lead lines L drawn from the plurality of coils C in the vertical direction are all drawn in the same direction.
  • the first to twelfth lead lines L1 to L12 drawn in the vertical direction are all drawn in the same direction. Specifically, all of the first to twelfth lead lines L1 to L12 are drawn upward.
  • the bus bars 30 connecting the lead lines L can be arranged together on either the upper side or the lower side of the stator core 11. In the present embodiment, the bus bars 30 are collectively arranged on the upper side of the stator core 11.
  • the bus bar 30 includes a first bus bar 301, a second bus bar 302, and a third bus bar 303.
  • the first bus bar 301 is connected to the first leader line L1, the eighth leader line L8, the tenth leader line L10, and the eleventh leader line L11.
  • the second bus bar 302 is connected to the second lead line L2, the third lead line L3, the fifth lead line L5, and the twelfth lead line L12.
  • Third bus bar 303 is connected to fourth leader line L4, sixth leader line L6, seventh leader line L7, and ninth leader line L9.
  • the first to twelfth coils C1 to C12 are delta-connected.
  • the first bus bar 301, the second bus bar 302, and the third bus bar 303 are held by the bus bar unit 31 without being electrically connected to each other.
  • the first bus bar 301, the second bus bar 302, and the third bus bar 303 are held by the bus bar unit 31 with their radial positions shifted.
  • the connecting wire CW connects the outer circumferential sides of the two coils C arranged in the circumferential direction.
  • This configuration applies to all six coil sets CS. With such a configuration, each coil C can be easily formed in a state where tension is applied to the conducting wire, and the possibility that the conducting wire is loosened after forming the coil C can be reduced.
  • FIG. 6 is a wiring diagram of a modified example of the stator 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a modification of the connection structure of the plurality of coils C included in the stator 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the left-right direction in FIG. 7 corresponds to the circumferential direction. 6 and 7 also, the plurality of coils C are delta-connected.
  • the connection structure of the modification shown in FIGS. 6 and 7 is generally the same as the configuration of the first embodiment described above, but part of the structure is different. Hereinafter, the description will focus on the different parts.
  • the first coil C1 and the fourth coil C4, and the seventh coil C7 and the tenth coil C10 each constitute a coil set CS.
  • This is the same as the configuration of the first embodiment described above.
  • these two coil sets CS are connected in parallel by electrically connecting the first coil C1 and the seventh coil C7, and the fourth coil C4 and the tenth coil C10, respectively. That is, the method of parallel connection is different from the configuration of the first embodiment described above.
  • the second coil C2 and the eleventh coil C11, and the fifth coil C5 and the eighth coil C8 constitute a coil set CS.
  • This is the same as the configuration of the first embodiment described above.
  • these two coil sets CS are connected in parallel by electrically connecting the second coil C2 and the eighth coil C8, and the fifth coil C5 and the eleventh coil C11, respectively. That is, the method of parallel connection is different from the configuration of the first embodiment described above.
  • the third coil C3 and the sixth coil C6, and the ninth coil C9 and the twelfth coil C12 each constitute a coil set CS.
  • This is the same as the configuration of the first embodiment described above.
  • the two coil sets CS are connected in parallel by electrically connecting the third coil C3 and the ninth coil C9, and the sixth coil C6 and the twelfth coil C12, respectively. That is, the method of parallel connection is different from the configuration of the first embodiment described above.
  • the first to twelfth lead lines L1 to L12 are all drawn out to the upper side, which is the same as the configuration of the first embodiment described above.
  • the combination of the bus bars 30 to which the first to twelfth lead lines L1 to L12 are connected is different from the configuration of the first embodiment described above.
  • the first bus bar 301 is connected to the first lead line L1, the second lead line L2, the seventh lead line L7, and the eighth lead line L8.
  • the second bus bar 302 is connected to the fifth leader line L5, the sixth leader line L6, the eleventh leader line L11, and the twelfth leader line L12.
  • the third bus bar 303 is connected to the third lead line L3, the fourth lead line L4, the ninth lead line L9, and the tenth lead line L10.
  • the connecting wire CW is in the circumferential direction.
  • the circumferential inner sides of the two coils C arranged side by side are connected. That is, in the modification, in some coil sets CS, the crossover wire CW is not configured to connect the outer sides in the circumferential direction of the two coils C arranged in the circumferential direction. This is different from the configuration of the first embodiment described above.
  • the connecting wire CW of one phase is arranged in a region away from the connecting wire CW of the other phase in the circumferential direction above and below the stator core 11. That is, since the three-phase crossover wires CW do not overlap with each other in the circumferential direction above and below the stator core 11, it is possible to reduce the possibility of contact between the crossover wires CW. For this reason, use of components, such as an insulation tube, for ensuring the insulation of the crossover CW can be omitted. In addition, in order to avoid contact between the connecting wires CW, it is not necessary to shift the vertical position where the connecting wires CW of each phase are provided, and the stator 10 and the motor 1 can be downsized. In addition, since all of the lead lines L are drawn upward, the bus bars 30 can be collectively arranged on the upper side of the stator core 11.
  • FIG. 8 is a wiring diagram of the stator 10 according to the second embodiment of the present invention.
  • the plurality of coils C are star-connected.
  • the plurality of coils C includes a three-phase coil group UG, VG, and WG of U phase, V phase, and W phase.
  • Coils C constituting each phase coil group UG, VG, WG are the same as those in the first embodiment.
  • the combination of the coils C constituting the coil set CS is also the same as that in the first embodiment.
  • the configuration in which the coil sets CS are connected in parallel is the same as in the first embodiment. Detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a connection structure of a plurality of coils C included in the stator 10 according to the second embodiment of the present invention.
  • the left-right direction in FIG. 9 corresponds to the circumferential direction.
  • the plurality of coils C are all configured by winding a conducting wire in the same direction.
  • each of the plurality of coils C is wound with a conducting wire in the counterclockwise direction.
  • Each coil set CS has the same connecting wire CW and lead wire L as in the first embodiment. Detailed description thereof will be omitted.
  • the direction of the leader line L drawn from each coil set CS and the configuration of the bus bar 30 to which each leader line L is connected are different. This different point will be described below.
  • the lead lines connected to the neutral point and the other lead lines are drawn in the opposite directions.
  • the first to twelfth lead lines L1 to L12 drawn in the vertical direction the first, second, fifth, sixth, ninth and tenth lead lines
  • the third, fourth, The seventh, eighth, eleventh and twelfth lead lines are drawn in the opposite direction.
  • the first, second, fifth, sixth, ninth and tenth lead lines are drawn upward.
  • the third, fourth, seventh, eighth, eleventh and twelfth leader lines are drawn downward.
  • the bus bar 30 includes a first bus bar 304, a second bus bar 305, a third bus bar 306, and a fourth bus bar 307.
  • the first bus bar 304 is connected to the first lead line L1 and the tenth lead line L10.
  • the second bus bar 305 is connected to the second lead line L2 and the fifth lead line L5.
  • the third bus bar 306 is connected to the sixth lead line L6 and the ninth lead line L9.
  • the fourth bus bar 307 is connected to the third, fourth, seventh, eighth, eleventh and twelfth lead lines L3, L4, L7, L8, L11, and L12.
  • the fourth bus bar 307 is a neutral point bus bar. As a result, the first to twelfth coils C1 to C12 are star-connected.
  • the first, second, and third bus bars 304 to 306 are held by the bus bar unit 31 disposed on the upper side of the stator core 11 without being electrically connected to each other.
  • the three bus bars 304 to 306 are held by the bus bar unit 31 with their radial positions shifted.
  • the fourth bus bar 307 is disposed below the stator core 11.
  • the fourth bus bar 307 may also be supported by resin.
  • the connecting wire CW of one phase is arranged in a region away from the connecting wire CW of the other phase in the circumferential direction above and below the stator core 11. That is, since the three-phase crossover wires CW do not overlap with each other in the circumferential direction above and below the stator core 11, it is possible to reduce the possibility of contact between the crossover wires CW. Moreover, in all the coil sets CS, the connecting wire CW connects the outer sides in the circumferential direction of the two coils C arranged in the circumferential direction. For this reason, it is easy to form each coil C in a state where tension is applied to the conducting wire, and the possibility that the conducting wire is loosened after forming the coil C can be reduced.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a modification of the connection structure of a plurality of coils C included in the stator 10 according to the second embodiment of the present invention.
  • the left-right direction in FIG. 10 corresponds to the circumferential direction.
  • the connection structure of the coil C of the modification is generally the same as the configuration of the second embodiment described above, but a part of the structure is different. Hereinafter, the description will focus on the different parts.
  • the fourth bus bar 307 is also arranged on the upper side of the stator core 11, the fourth bus bar 307 is also held by the bus bar unit 31.
  • the four bus bars 307 are held by the bus bar unit 31 without being electrically connected to each other.
  • the connecting wire CW connects the outer sides in the circumferential direction of the two coils C arranged in the circumferential direction. For this reason, it is easy to form each coil C in a state where tension is applied to the conducting wire, and the possibility that the conducting wire is loosened after forming the coil C can be reduced.
  • the present invention can be widely applied to motors used for home appliances, automobiles, ships, airplanes, trains, and the like.

Landscapes

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Abstract

上下方向に延びる中心軸を中心とする環状のステータは、周方向に配列された複数のティースを有するステータコアと、前記複数のティースのそれぞれに導線が巻かれた複数のコイルと、を有する。前記複数のコイルは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相の各コイル群と、同一相同士の前記コイルを中継する渡り線と、を有する。前記ステータコアの上側及び下側のそれぞれにおいて、一の相の前記渡り線は、他の相の前記渡り線と周方向に離れた領域に配置される。

Description

ステータ及びモータ
　本発明は、ステータ及びモータに関する。
　特開２０１５－２１１５８７号公報には、円柱状のロータと、ロータが配置される空間を中央部に有するステータと、を備えるブラシレスモータが開示される。ステータは、環状のステータコアと、ステータコアの内周側に、周方向に順に設けられている第１～第１２のティースと、を有する。第１～第１２のティースのそれぞれに導体が巻き付けられて第１～第１２のコイルが形成される。第１～第１２のコイルには、Ｕ相を構成するコイルと、Ｖ相を構成するコイルと、Ｗ相を構成するコイルが含まれる。
　各相は、同一相の２つのコイルを結ぶ渡り線を有する。各相の渡り線は、ステータコアの軸方向両端面の一方の端面の外縁部に配置されている。各相の渡り線は、互いに交差しないように配置されている。複数の渡り線は、軸方向から見て一部が重畳しているが、軸方向に異なる位置に配置されることによって、各相の渡り線は互いに接触しない。
特開２０１５－２１１５８７号公報
　渡り線同士の接触を避ける手法として、特許文献１のように渡り線の軸方向の高さ位置を変えることは有効である。ただし、この手法では、モータの軸方向の厚みが厚くなる可能性がある。また、渡り線同士の接触を避けるために絶縁チューブ等の絶縁部材を渡り線の周りに配置すると、ステータの製造時における作業負担が増える可能性がある。
　そこで、本発明は、渡り線同士の接触が生じ難く、小型化を図ることができるステータ及びモータを提供することを目的とする。
　本発明の例示的なステータは、上下方向に延びる中心軸を中心とする環状のステータであって、周方向に配列された複数のティースを有するステータコアと、前記複数のティースのそれぞれに導線が巻かれた複数のコイルと、を有する。前記複数のコイルは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相の各コイル群と、同一相同士の前記コイルを中継する渡り線と、を有する。前記ステータコアの上側及び下側のそれぞれにおいて、一の相の前記渡り線は、他の相の前記渡り線と周方向に離れた領域に配置される。
　本発明の例示的なモータは、上述した本発明の例示的なステータと、前記ステータと対向するロータと、を有する。
　例示的な本発明によれば、渡り線同士の接触が生じ難く、小型化を図ることができるステータ及びモータを提供できる。
図１は、本発明の実施形態に係るモータの概略断面図である。 図２は、本発明の実施形態に係るステータが有するステータコアの概略平面図である。 図３は、本発明の実施形態に係るステータの概略平面図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係るステータの配線図である。 図５は、本発明の第１実施形態に係るステータが有する複数のコイルの結線構造を示す模式図である。 図６は、本発明の第１実施形態に係るステータの変形例における配線図である。 図７は、本発明の第１実施形態に係るステータが有する複数のコイルの結線構造の変形例を示す模式図である。 図８は、本発明の第２実施形態に係るステータの配線図である。 図９は、本発明の第２実施形態に係るステータが有する複数のコイルの結線構造を示す模式図である。 図１０は、本発明の第２実施形態に係るステータが有する複数のコイルの結線構造の変形例を示す模式図である。
　以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書では、図１に示すモータの中心軸Ａの延びる方向を単に「軸方向」と呼び、モータの中心軸Ａを中心とする径方向及び周方向を単に「径方向」及び「周方向」と呼ぶことにする。同様にして、ステータについても、モータ内に組み込まれた状態においてモータの軸方向、径方向及び周方向と一致する方向を単に「軸方向」、「径方向」及び「周方向」と呼ぶことにする。本明細書では、図１に示す方向にモータを配置した場合の軸方向を上下方向と定義する。なお、上下方向は単に説明のための用いられる名称であって、実際の位置関係や方向を限定しない。
＜１．モータ及びステータの概略構成＞
　図１は、本発明の実施形態に係るモータ１の概略断面図である。モータ１は電動ブレーキブースターに用いられる。モータ１はブラシレスモータである。モータ１は、ステータ１０と、ロータ２０と、バスバー３０と、を有する。
　ステータ１０は、上下方向に延びる中心軸Ａを中心とする環状に設けられる。ステータ１０は、ステータコア１１と、複数のコイルＣとを有する。図２は、本発明の実施形態に係るステータ１０が有するステータコア１１の概略平面図である。図３は、本発明の実施形態に係るステータ１０の概略平面図である。
　図２に示すように、ステータコア１１は、周方向に配列された複数のティースＴを有する。ステータコア１１は、円環状のコアバック１１１を有する。複数のティースＴは、コアバック１１１から径方向内方に突出する。ステータコア１１は、複数の磁性鋼板が軸方向に積層されて構成される。ただし、ステータコア１１は、例えば、１つの部材で構成されてもよいし、複数の部材を組み合わせて構成されてもよい。図３に示すように、複数のコイルＣは、複数のティースＴのそれぞれに導線が巻かれて構成される。詳細には、ステータ１０は、図１及び図３に示すように、複数のティースＴを覆うインシュレータ１２を有する。インシュレータ１２は、例えば樹脂等の絶縁部材である。コイルＣは、インシュレータ１２を介してティースＴに導線が巻かれて構成される。
　本実施形態においては、ステータコア１１は、周方向に順に配列された第１～第１２ティースＴ１～Ｔ１２を有する。すなわち、ティースＴの数は１２である。第１～第１２ティースＴ１～Ｔ１２は、周方向に等間隔に配列される。ステータ１０は、第１～第１２ティースＴ１～Ｔ１２のそれぞれに導線が巻かれた第１～第１２コイルＣ１～Ｃ１２を有する。すなわち、コイルＣの数は１２である。
　ロータ２０はステータ１０と対向する。詳細には、ロータ２０の外周面は、ステータ１０の内周面と対向する。ロータ２０は、中心軸Ａを中心として回転する。ロータ２０は、柱状のシャフト２１と、円筒状のロータコア２２と、マグネット２３とを有する。シャフト２１は、中心軸Ａに沿って延びる。ロータコア２２は、シャフト２１の径方向外方に配置される。ロータコア２２は、例えば複数の磁性鋼板を積層して構成される。マグネット２３は、ロータコア２２の外周面に固定される。シャフト２１は、ロータコア２２の上下に配置されるベアリング２４によって回転可能に支持される。
　バスバー３０は、ステータ２０と電気的に接続される。バスバー３０には、コイルＣから引き出された引出線が接続される。本実施形態においては、バスバー３０は、例えば、インサート成型によって絶縁性の樹脂によって保持される。絶縁性の樹脂とバスバー３０とで構成されるバスバーユニット３１は、略円環状に設けられ、ステータ１０の上側に配置される。バスバー３０が設けられることにより、コイルＣから引き出された引出線の結線処理が複雑になることを避けることができる。コイルＣとバスバー３０の関係の詳細については後述する。
　モータ１は、その他、軸方向に延びる有底略円筒形のハウジング４０を有する。ハウジング４０は、ステータ１０より径方向外方に配置され、ステータ１０を囲む。ハウジング４０の底壁の中央部には、２つのベアリング２４のうちの下側のベアリング２４が固定される。上側のベアリング２４は、ハウジング４０内に配置される中蓋４１の中央部に固定される。
　なお、中蓋４１の上には、ギアにより構成されるプランジャ５０が配置される。モータ１の回転運動がプランジャ５０によって直線運動に変換されてピストン（図示せず）を押圧しブレーキに必要な負圧を発生させる。
＜２．コイルの結線構造＞
＜２－１．第１実施形態＞
　図４は、本発明の第１実施形態に係るステータ１０の配線図である。図４に示すように、ステータ１０においては、複数のコイルＣはデルタ結線される。複数のコイルＣは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相の各コイル群ＵＧ、ＶＧ、ＷＧを有する。本実施形態では、第１コイルＣ１、第４コイルＣ４、第７コイルＣ７及び第１０コイルＣ１０は、Ｕ相コイル群ＵＧを構成する。第２コイルＣ２、第５コイルＣ５、第８コイルＣ８及び第１１コイルＣ１１は、Ｖ相コイル群ＶＧを構成する。第３コイルＣ３、第６コイルＣ６、第９コイルＣ９及び第１２コイルＣ１２は、Ｗ相コイル群ＷＧを構成する。
　ステータ１０においては、３相の各コイルＣがＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順番で周方向に並ぶ。３相の各コイル群ＵＧ、ＶＧ、ＷＧは、２つのコイルＣが直列接続されたコイル組ＣＳを有する。本実施形態では、ステータ１０は６つのコイル組ＣＳを有する。各コイル群ＵＧ、ＶＧ、ＷＧは、２つのコイル組ＣＳを有する。３相の各コイル群ＵＧ、ＶＧ、ＷＧは、コイル組ＣＳが２つ並列接続された構成である。本実施形態の構成では、コイルＣの数が１２とされ、コイルＣが周方向にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順番で繰り返し並ぶために、モータ１の磁気バランスを良くすることができ、効率の良いモータ１を製造できる。
　詳細には、Ｕ相コイル群ＵＧにおいては、第１コイルＣ１と第４コイルＣ４、及び、第７コイルＣ７と第１０コイルＣ１０が、それぞれコイル組ＣＳを構成する。これら２つのコイル組ＣＳは、第１コイルＣ１と第１０コイルＣ１０、及び、第４コイルＣ４と第７コイルＣ７がそれぞれ電気的に接続されて並列接続になる。
　Ｖ相コイル群ＶＧにおいては、第２コイルＣ２と第１１コイルＣ１１、及び、第５コイルＣ５と第８コイルＣ８が、コイル組ＣＳを構成する。これら２つのコイル組ＣＳは、第２コイルＣ２と第５コイルＣ５、及び、第８コイルＣ８と第１１コイルＣ１１がそれぞれ電気的に接続されて並列接続になる。
　Ｗ相コイル群ＷＧにおいては、第３コイルＣ３と第６コイルＣ６、及び、第９コイルＣ９と第１２コイルＣ１２が、それぞれコイル組ＣＳを構成する。これら２つのコイル組ＣＳは、第３コイルＣ３と第１２コイルＣ１２、及び、第６コイルＣ６と第９コイルＣ９がそれぞれ電気的に接続されて並列接続になる。
　図５は、本発明の第１実施形態に係るステータ１０が有する複数のコイルＣの結線構造を示す模式図である。図５の左右方向は周方向に該当する。複数のコイルＣは、全て同一方向に導線を巻いて構成される。本実施形態では、複数のコイルＣは、いずれも反時計回り方向に導線が巻かれている。ただし、複数のコイルＣは、時計回り方向に導線が巻かれてもよい。導線は、例えば円環状のステータに巻き付けられる。ただし、導線は直線状のステータに巻き付けられ、その後、円環状のステータが形成されてもよい。また、導線は、複数に分割されたコア要素に巻き付けられ、その後、円環状のステータが形成されてもよい。複数のコイルＣは、同一相同士のコイルＣを中継する渡り線ＣＷを有する。本実施形態では、各コイル組ＣＳを構成する２つのコイルＣは、一本の導線によって形成される。このために、コイル組ＣＳ毎に一本の渡り線ＣＷが存在する。本実施形態では、６本の渡り線ＣＷが存在する。
　直列接続される第１コイルＣ１と第４コイルＣ４の組は、第１Ｕ相渡り線ＣＷ_Ｕ１と、第１引出線Ｌ１と、第４引出線Ｌ４とを有する。第１Ｕ相渡り線ＣＷ_Ｕ１は、ステータコア１１の上下一方側に配置されて両コイルＣ１、Ｃ４を中継する。本実施形態では、第１Ｕ相渡り線ＣＷ_Ｕ１は、ステータコア１１の下側に配置される。第１Ｕ相渡り線ＣＷ_Ｕ１は、例えばインシュレータ１２の径方向の外周面に沿って配置される。第１Ｕ相渡り線ＣＷ_Ｕ１はインシュレータ１２の一部に支持されてもよい。第１引出線Ｌ１は第１コイルＣ１から引き出される。第４引出線Ｌ４は第４コイルＣ４から引き出される。
　直列接続される第７コイルＣ７と第１０コイルＣ１０の組は、第２Ｕ相渡り線ＣＷ_Ｕ２と、第７引出線Ｌ７と、第１０引出線Ｌ１０とを有する。第２Ｕ相渡り線ＣＷ_Ｕ２は、ステータコア１１の上下他方側に配置されて両コイルＣ７、Ｃ１０を中継する。本実施形態では、第２Ｕ相渡り線ＣＷ_Ｕ２は、ステータコア１１の上側に配置される。第２Ｕ相渡り線ＣＷ_Ｕ２は、例えばインシュレータ１２の径方向の外周面に沿って配置される。第２Ｕ相渡り線ＣＷ_Ｕ２は、インシュレータ１２の一部に支持されてもよい。第７引出線Ｌ７は第７コイルＣ７から引き出される。第１０引出線Ｌ１０は第１０コイルＣ１０から引き出される。
　直列接続される第５コイルＣ５と第８コイルＣ８の組は、第１Ｖ相渡り線ＣＷ_Ｖ１と、第５引出線Ｌ５と、第８引出線Ｌ８とを有する。第１Ｖ相渡り線ＣＷ_Ｖ１は、ステータコア１１の上下一方側に配置されて両コイルＣ５、Ｃ８を中継する。本実施形態では、第１Ｖ相渡り線ＣＷ_Ｖ１は、ステータコア１１の下側に配置される。第１Ｖ相渡り線ＣＷ_Ｖ１は、例えばインシュレータ１２の径方向の外周面に沿って配置される。第１Ｖ相渡り線ＣＷ_Ｖ１は、インシュレータ１２の一部に支持されてもよい。第５引出線Ｌ５は第５コイルＣ５から引き出される。第８引出線Ｌ８は第８コイルＣ８から引き出される。
　直列接続される第２コイルＣ２と第１１コイルＣ１１の組は、第２Ｖ相渡り線ＣＷ_Ｖ２と、第２引出線Ｌ２と、第１１引出線Ｌ１１とを有する。第２Ｖ相渡り線ＣＷ_Ｖ２は、ステータコア１１の上下他方側に配置されて両コイルＣ２、Ｃ１１を中継する。本実施形態では、第２Ｖ相渡り線ＣＷ_Ｖ２は、ステータコア１１の上側に配置される。第２Ｖ相渡り線ＣＷ_Ｖ２は、例えばインシュレータ１２の径方向の外周面に沿って配置される。第２Ｖ相渡り線ＣＷ_Ｖ２は、インシュレータ１２の一部に支持されてもよい。第２引出線Ｌ２は第２コイルＣ２から引き出される。第１１引出線Ｌ１１は第１１コイルＣ１１から引き出される。
　直列接続される第９コイルＣ９と第１２コイルＣ１２の組は、第１Ｗ相渡り線ＣＷ_Ｗ１と、第９引出線Ｌ９と、第１２引出線Ｌ１２とを有する。第１Ｗ相渡り線ＣＷ_Ｗ１は、ステータコア１１の上下一方側に配置されて両コイルＣ９、Ｃ１２を中継する。本実施形態では、第１Ｗ相渡り線ＣＷ_Ｗ１は、ステータコア１１の下側に配置される。第１Ｗ相渡り線ＣＷ_Ｗ１は、例えばインシュレータ１２の径方向の外周面に沿って配置される。第１Ｗ相渡り線ＣＷ_Ｗ１は、インシュレータ１２の一部に支持されてもよい。第９引出線Ｌ９は第９コイルＣ９から引き出される。第１２引出線Ｌ１２は第１２コイルＣ１２から引き出される。
　直列接続される第３コイルＣ３と第６コイルＣ６の組は、第２Ｗ相渡り線ＣＷ_Ｗ２と、第３引出線Ｌ３と、第６引出線Ｌ６とを有する。第２Ｗ相渡り線ＣＷ_Ｗ２は、ステータコア１１の上下他方側に配置されて両コイルＣ３、Ｃ６を中継する。本実施形態では、第２Ｗ相渡り線ＣＷ_Ｗ２は、ステータコア１１の上側に配置される。第２Ｗ相渡り線ＣＷ_Ｗ２は、例えばインシュレータ１２の径方向の外周面に沿って配置される。第２Ｗ相渡り線ＣＷ_Ｗ２は、インシュレータ１２の一部に支持されてもよい。第３引出線Ｌ３は第３コイルＣ３から引き出される。第６引出線Ｌ６は第６コイルＣ６から引き出される。
　本実施形態では、ステータコア１１の下側において、第１Ｕ相渡り線ＣＷ_Ｕ１、第１Ｖ相渡り線ＣＷ_Ｖ１及び第１Ｗ相渡り線ＣＷ_Ｗ１は、周方向において互いに離れた領域に配置される。また、ステータコア１１の上側において、第２Ｕ相渡り線ＣＷ_Ｕ２、第２Ｖ相渡り線ＣＷ_Ｖ２及び第２Ｗ相渡り線ＣＷ_Ｗ２は、周方向において互いに離れた領域に配置される。すなわち、ステータコア１１の上側及び下側のそれぞれにおいて、一の相の渡り線ＣＷは、他の相の渡り線ＣＷと周方向に離れた領域に配置される。一の相の渡り線ＣＷは、周方向において、他の相の渡り線と重ならない。
　ステータ１０においては、ステータコア１１の上下で、３相の渡り線ＣＷが周方向において互いに重ならないために、渡り線ＣＷ同士の接触が生じる可能性を低減できる。このために、渡り線ＣＷの絶縁を確保するための絶縁チューブ等の部品の使用を省略することができる。また、渡り線ＣＷ同士の接触を避けるために、各相の渡り線ＣＷが設けられる上下方向の位置をずらす必要がなく、ステータ１０及びモータ１の小型化を図ることができる。本実施形態の構成によれば、渡り線ＣＷの配置を単純化できるために、自動化ラインの利用が可能である。本実施形態の構成によれば、簡易に導線をステータコア１１に巻くことができるために製造コストを低減することができる。なお、渡り線ＣＷは、ステータ１０の径方向外側の外縁部に配置されてもよいし、径方向内側の内縁部に配置されてもよい。また、ステータ１０の軸方向両端面の一方に配置されてもよい。
　複数のコイルＣから上下方向に引き出される引出線Ｌは、全て同一方向に引き出されている。本実施形態では、上下方向に引き出される第１～第１２引出線Ｌ１～Ｌ１２は全て同一方向に引き出される。詳細には、第１～第１２引出線Ｌ１～Ｌ１２の全ては上側に引き出される。このような構成では、引出線Ｌを接続するバスバー３０をステータコア１１の上側か下側のいずれか一方に纏めて配置することができる。本実施形態では、バスバー３０は、ステータコア１１の上側に纏めて配置される。
　詳細には、バスバー３０は、第１バスバー３０１と、第２バスバー３０２と、第３バスバー３０３とを有する。第１バスバー３０１は、第１引出線Ｌ１、第８引出線Ｌ８、第１０引出線Ｌ１０及び第１１引出線Ｌ１１と接続される。第２バスバー３０２は、第２引出線Ｌ２、第３引出線Ｌ３、第５引出線Ｌ５及び第１２引出線Ｌ１２と接続される。第３バスバー３０３は、第４引出線Ｌ４、第６引出線Ｌ６、第７引出線Ｌ７及び第９引出線Ｌ９と接続される。これにより、第１～第１２コイルＣ１～Ｃ１２はデルタ結線される。第１バスバー３０１、第２バスバー３０２及び第３バスバー３０３は、互いに電気的に接続されることなく、バスバーユニット３１に保持される。本実施形態では、第１バスバー３０１、第２バスバー３０２及び第３バスバー３０３は径方向の位置をずらした状態で、バスバーユニット３１に保持される。
　本実施形態では、コイル組ＣＳにおいて、渡り線ＣＷは、周方向に並ぶ２つのコイルＣの周方向外側同士を繋いでいる。この構成は、６つのコイル組ＣＳの全てに当てはまる。このような構成とすると、導線にテンションをかけた状態で各コイルＣを形成し易く、コイルＣを形成した後に導線が緩む可能性を低減することができる。
　図６は、本発明の第１実施形態に係るステータ１０の変形例における配線図である。図７は、本発明の第１実施形態に係るステータ１０が有する複数のコイルＣの結線構造の変形例を示す模式図である。図７の左右方向は周方向に該当する。図６及び図７に示す変形例においても、複数のコイルＣはデルタ結線される。図６及び図７に示す変形例の結線構造は、概ね上述した第１実施形態の構成と同じであるが一部の構造が異なる。以下、異なる部分に絞って説明する。
　Ｕ相コイル群ＵＧにおいては、第１コイルＣ１と第４コイルＣ４、及び、第７コイルＣ７と第１０コイルＣ１０が、それぞれコイル組ＣＳを構成する。この点、上述した第１実施形態の構成と同じである。ただし、これら２つのコイル組ＣＳは、第１コイルＣ１と第７コイルＣ７、及び、第４コイルＣ４と第１０コイルＣ１０がそれぞれ電気的に接続されて並列接続とされる。すなわち、並列接続の仕方が上述した第１実施形態の構成と異なる。
　Ｖ相コイル群ＶＧにおいては、第２コイルＣ２と第１１コイルＣ１１、及び、第５コイルＣ５と第８コイルＣ８が、コイル組ＣＳを構成する。この点、上述した第１実施形態の構成と同じである。ただし、これら２つのコイル組ＣＳは、第２コイルＣ２と第８コイルＣ８、及び、第５コイルＣ５と第１１コイルＣ１１がそれぞれ電気的に接続されて並列接続とされる。すなわち、並列接続の仕方が上述した第１実施形態の構成と異なる。
　Ｗ相コイル群ＷＧにおいては、第３コイルＣ３と第６コイルＣ６、及び、第９コイルＣ９と第１２コイルＣ１２が、それぞれコイル組ＣＳを構成する。この点、上述した第１実施形態の構成と同じである。ただし、これら２つのコイル組ＣＳは、第３コイルＣ３と第９コイルＣ９、及び、第６コイルＣ６と第１２コイルＣ１２がそれぞれ電気的に接続されて並列接続とされる。すなわち、並列接続の仕方が上述した第１実施形態の構成と異なる。
　図７に示すように、第１～第１２引出線Ｌ１～Ｌ１２の全ては上側に引き出される点は、上述した第１実施形態の構成と同じである。ただし、第１～第１２引出線Ｌ１～Ｌ１２が接続されるバスバー３０の組み合わせが、上述した第１実施形態の構成と異なる。第１バスバー３０１は、第１引出線Ｌ１、第２引出線Ｌ２、第７引出線Ｌ７及び第８引出線Ｌ８と接続される。第２バスバー３０２は、第５引出線Ｌ５、第６引出線Ｌ６、第１１引出線Ｌ１１及び第１２引出線Ｌ１２と接続される。第３バスバー３０３は、第３引出線Ｌ３、第４引出線Ｌ４、第９引出線Ｌ９及び第１０引出線Ｌ１０と接続される。
　第２コイルＣ２と第１１コイルＣ１１のコイル組、第３コイルＣ３と第６コイルＣ６のコイル組、及び、第７コイルＣ７と第１０コイルＣ１０のコイル組において、渡り線ＣＷは、周方向に並ぶ２つのコイルＣの周方向内側同士を繋いでいる。すなわち、変形例においては、一部のコイル組ＣＳにおいて、渡り線ＣＷは、周方向に並ぶ２つのコイルＣの周方向外側同士を繋ぐという構成になっていない。この点、上述した第１実施形態の構成と異なる。
　変形例の構成においても、ステータコア１１の上下で、一の相の渡り線ＣＷは、他の相の渡り線ＣＷと周方向に離れた領域に配置される。すなわち、ステータコア１１の上下で、３相の渡り線ＣＷが周方向において互いに重ならないために、渡り線ＣＷ同士の接触が生じる可能性を低減できる。このために、渡り線ＣＷの絶縁を確保するための絶縁チューブ等の部品の使用を省略することができる。また、渡り線ＣＷ同士の接触を避けるために、各相の渡り線ＣＷが設けられる上下方向の位置をずらす必要がなく、ステータ１０及びモータ１の小型化を図ることができる。また、引出線Ｌの全てが上側に引き出されているために、バスバー３０をステータコア１１の上側に纏めて配置することができる。
＜２－２．第２実施形態＞
　第２実施形態のコイルの結線構造の説明にあたって、第１実施形態と重複する内容については、特に説明の必要がない場合には説明を省略する。
　図８は、本発明の第２実施形態に係るステータ１０の配線図である。図８に示すように、ステータ１０においては、複数のコイルＣはスター結線される。複数のコイルＣは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相のコイル群ＵＧ、ＶＧ、ＷＧを有する。各相のコイル群ＵＧ、ＶＧ、ＷＧを構成するコイルＣは、第１実施形態と同じである。また、コイル組ＣＳを構成するコイルＣの組み合わせも第１実施形態と同じである。更に、各コイル組ＣＳが並列接続される構成についても第１実施形態と同様である。これらの詳細説明については省略する。
　図９は、本発明の第２実施形態に係るステータ１０が有する複数のコイルＣの結線構造を示す模式図である。図９の左右方向は周方向に該当する。第１実施形態と同様に、複数のコイルＣは、全て同一方向に導線を巻いて構成される。本実施形態では、複数のコイルＣは、いずれも反時計回り方向に導線が巻かれている。各コイル組ＣＳは、第１実施形態と同じ渡り線ＣＷと引出線Ｌとを有する。これらの詳細説明については省略する。ただし、各コイル組ＣＳから引き出される引出線Ｌの方向、及び、各引出線Ｌが接続されるバスバー３０の構成が異なる。以下の、この異なる点について説明する。
　第２実施形態では、複数のコイルＣから上下方向に引き出される引出線Ｌのうち、中性点に接続される引出線と、その他の引出線とは、逆方向に引き出されている。詳細には、上下方向に引き出される第１～第１２引出線Ｌ１～Ｌ１２のうち、第１、第２、第５、第６、第９及び第１０引出線と、第３、第４、第７、第８、第１１及び第１２引出線とは逆方向に引き出されている。本実施形態では、第１、第２、第５、第６、第９及び第１０引出線は上側に引き出される。第３、第４、第７、第８、第１１及び第１２引出線は下側に引き出される。
　第２実施形態では、バスバー３０は、第１バスバー３０４と、第２バスバー３０５と、第３バスバー３０６と、第４バスバー３０７とを有する。第１バスバー３０４は、第１引出線Ｌ１及び第１０引出線Ｌ１０と接続される。第２バスバー３０５は、第２引出線Ｌ２及び第５引出線Ｌ５と接続される。第３バスバー３０６は、第６引出線Ｌ６及び第９引出線Ｌ９と接続される。第４バスバー３０７は、第３、第４、第７、第８、第１１及び第１２引出線Ｌ３、Ｌ４、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ１１、Ｌ１２と接続される。第４バスバー３０７は、中性点用のバスバーである。これにより、第１～第１２コイルＣ１～Ｃ１２はスター結線される。第１、第２及び第３バスバー３０４～３０６は、互いに電気的に接続されることなく、ステータコア１１の上側に配置されるバスバーユニット３１に保持される。本実施形態では、３つのバスバー３０４～３０６は径方向の位置をずらした状態で、バスバーユニット３１に保持される。第４バスバー３０７は、ステータコア１１の下側に配置される。第４バスバー３０７も、樹脂によって支持されてよい。
　第２実施形態の構成においても、ステータコア１１の上下で、一の相の渡り線ＣＷは、他の相の渡り線ＣＷと周方向に離れた領域に配置される。すなわち、ステータコア１１の上下で、３相の渡り線ＣＷが周方向において互いに重ならないために、渡り線ＣＷ同士の接触が生じる可能性を低減できる。また、全てのコイル組ＣＳにおいて、渡り線ＣＷは、周方向に並ぶ２つのコイルＣの周方向外側同士を繋いでいる。このために、導線にテンションをかけた状態で各コイルＣを形成し易く、コイルＣを形成した後に導線が緩む可能性を低減することができる。
　図１０は、本発明の第２実施形態に係るステータ１０が有する複数のコイルＣの結線構造の変形例を示す模式図である。図１０の左右方向は周方向に該当する。変形例のコイルＣの結線構造は、概ね上述した第２実施形態の構成と同じであるが一部の構造が異なる。以下、異なる部分に絞って説明する。
　図１０に示す変形例では、複数のコイルＣから上下方向に引き出される引出線Ｌは、全て同一方向に引き出されている。詳細には、上下方向に引き出される第１～第１２引出線Ｌ１～Ｌ１２は全て同一方向に引き出される。本実施形態では、第１～第１２引出線Ｌ１～Ｌ１２はいずれも上側に引き出される。この点が上述した第２実施形態の構成と異なる。当該構成の違いにより、変形例の構成では、引出線Ｌを接続するバスバー３０をステータコア１１の上下の一方側に纏めて配置することができる。
　なお、変形例の構成では、第４バスバー３０７もステータコア１１の上側に配置されるために、第４バスバー３０７もバスバーユニット３１に保持される。４つのバスバー３０７は、互いに電気的に接続されることなくバスバーユニット３１に保持される。
　変形例の構成においても、ステータコア１１の上下で、３相の渡り線ＣＷが周方向において互いに重ならないために、渡り線ＣＷ同士の接触が生じる可能性を低減できる。また、全てのコイル組ＣＳにおいて、渡り線ＣＷは、周方向に並ぶ２つのコイルＣの周方向外側同士を繋いでいる。このために、導線にテンションをかけた状態で各コイルＣを形成し易く、コイルＣを形成した後に導線が緩む可能性を低減することができる。
　＜変形例等＞
　以上に示した実施形態の構成は、本発明の例示にすぎない。実施形態の構成は、本発明の技術的思想を超えない範囲で適宜変更されて構わない。複数の実施形態及び各実施形態における変形例等は可能な範囲で組み合わせて実施することもできる。
　以上においては、本発明のモータ及びステータコアが、電動ブレーキブースターに適用される場合を示した。ただし、これは例示にすぎず、本発明は、例えば電動パワーステアリング装置、ポンプ、アンチロックブレーキシステム等、他の用途にも広く適用できる。
　本発明は、例えば家電、自動車、船舶、航空機、列車等に利用されるモータに広く適用することができる。
　　　１・・・モータ
　　　１０・・・ステータコア
　　　２０・・・ロータ
　　　３０・・・バスバー
　　　３０１、３０４・・・第１バスバー
　　　３０２、３０５・・・第２バスバー
　　　３０３、３０６・・・第３バスバー
　　　３０７・・・第４バスバー
　　　Ａ・・・中心軸
　　　Ｃ・・・コイル
　　　ＣＳ・・・コイル組
　　　ＣＷ・・・渡り線
　　　Ｌ・・・引出線
　　　Ｔ・・・ティース
　　　ＵＧ・・・Ｕ相コイル群
　　　ＶＧ・・・Ｖ相コイル群
　　　ＷＧ・・・Ｗ相コイル群

Claims (11)

  1. 上下方向に延びる中心軸を中心とする環状のステータであって、
    　周方向に配列された複数のティースを有するステータコアと、
    　前記複数のティースのそれぞれに導線が巻かれた複数のコイルと、
    を有し、
    　前記複数のコイルは、
    　　Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相の各コイル群と、
    　　同一相同士の前記コイルを中継する渡り線と、
    　を有し、
    　前記ステータコアの上側及び下側のそれぞれにおいて、一の相の前記渡り線は、他の相の前記渡り線と周方向に離れた領域に配置される、ステータ。
  2. 　前記３相の各コイル群は、２つの前記コイルが直列接続されたコイル組を有し、
    　前記コイル組において、前記渡り線は、周方向に並ぶ前記２つのコイルの周方向外側同士を繋いでいる、請求項１に記載のステータ。
  3. 　前記ティース及び前記コイルの数は１２であり、
    　前記３相の各コイル群は、２つの前記コイルが直列接続されたコイル組が２つ並列接続された構成であり、
    　前記３相の各コイルが、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順番で周方向に並んでいる、請求項１又は２に記載のステータ。
  4. 　前記複数のコイルはデルタ結線され、
    　前記複数のコイルから上下方向に引き出される引出線は、全て同一方向に引き出されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のステータ。
  5. 　前記複数のコイルがスター結線され、
    　前記複数のコイルから上下方向に引き出される引出線は、全て同一方向に引き出されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のステータ。
  6. 　前記複数のコイルがスター結線され、
    　前記複数のコイルから上下方向に引き出される引出線のうち、中性点に接続される引出線と、その他の前記引出線とは、逆方向に引き出されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のステータ。
  7. 　請求項１から６のいずれか１項に記載のステータと、
    　前記ステータと対向するロータと、
    　を有する、モータ。
  8. 　前記コイルから引き出された引出線を接続するバスバーを更に有する、請求項７に記載のモータ。
  9. モータであって、
    　上下方向に延びる中心軸を中心とする環状のステータと、
    　前記ステータと対向するロータと、
    　前記ステータと電気的に接続されるバスバーと、
    を有し、
    　前記ステータは、
    　　周方向に順に配列された第１～第１２ティースを有するステータコアと、
    　　前記第１～第１２ティースのそれぞれに導線が巻かれた第１～第１２コイルと、
    　を有し、
    　前記第１コイル、第４コイル、第７コイル及び第１０コイルはＵ相コイル群を構成し、
    　前記第２コイル、第５コイル、第８コイル及び第１１コイルはＶ相コイル群を構成し、
    　前記第３コイル、第６コイル、第９コイル及び第１２コイルはＷ相コイル群を構成し、
    　直列接続される前記第１コイル及び前記第４コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下一方側に配置されて両コイルを中継する第１Ｕ相渡り線と、
    　　前記第１コイルから引き出される第１引出線と、
    　　前記第４コイルから引き出される第４引出線と、
    　を有し、
    　直列接続される前記第７コイル及び前記第１０コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下他方側に配置されて両コイルを中継する第２Ｕ相渡り線と、
    　　前記第７コイルから引き出される第７引出線と、
    　　前記第１０コイルから引き出される第１０引出線と、
    　を有し、
    　直列接続される前記第５コイル及び前記第８コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下一方側に配置されて両コイルを中継する第１Ｖ相渡り線と、
    　　前記第５コイルから引き出される第５引出線と、
    　　前記第８コイルから引き出される第８引出線と、
    　を有し、
    　直列接続される前記第２コイル及び前記第１１コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下他方側に配置されて両コイルを中継する第２Ｖ相渡り線と、
    　　前記第２コイルから引き出される第２引出線と、
    　　前記第１１コイルから引き出される第１１引出線と、
    　を有し、
    　直列接続される前記第９コイル及び前記第１２コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下一方側に配置されて両コイルを中継する第１Ｗ相渡り線と、
    　　前記第９コイルから引き出される第９引出線と、
    　　前記第１２コイルから引き出される第１２引出線と、
    　を有し、
    　直列接続される前記第３コイル及び前記第６コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下他方側に配置されて両コイルを中継する第２Ｗ相渡り線と、
    　　前記第３コイルから引き出される第３引出線と、
    　　前記第６コイルから引き出される第６引出線と、
    　を有し、
    　上下方向に引き出される前記第１～第１２引出線は全て同一方向に引き出され、
    　前記バスバーは、
    　　前記第１引出線、前記第８引出線、前記第１０引出線、及び、前記第１１引出線と接続される第１バスバーと、
    　　前記第２引出線、前記第３引出線、前記第５引出線、及び、前記第１２引出線と接続される第２バスバーと、
    　　前記第４引出線、前記第６引出線、前記第７引出線、及び、前記第９引出線と接続される第３バスバーと、
    　を有する、モータ。
  10. モータであって、
    　上下方向に延びる中心軸を中心とする環状のステータと、
    　前記ステータと対向するロータと、
    　前記ステータと電気的に接続されるバスバーと、
    を有し、
    　前記ステータは、
    　　周方向に順に配列された第１～第１２ティースを有するステータコアと、
    　　前記第１～第１２ティースのそれぞれに導線が巻かれた第１～第１２コイルと、
    　を有し、
    　前記第１コイル、第４コイル、第７コイル及び第１０コイルはＵ相コイル群を構成し、
    　前記第２コイル、第５コイル、第８コイル及び第１１コイルはＶ相コイル群を構成し、
    　前記第３コイル、第６コイル、第９コイル及び第１２コイルはＷ相コイル群を構成し、
    　直列接続される前記第１コイル及び前記第４コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下一方側に配置されて両コイルを中継する第１Ｕ相渡り線と、
    　　前記第１コイルから引き出される第１引出線と、
    　　前記第４コイルから引き出される第４引出線と、
    　を有し、
    　直列接続される前記第７コイル及び前記第１０コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下他方側に配置されて両コイルを中継する第２Ｕ相渡り線と、
    　　前記第７コイルから引き出される第７引出線と、
    　　前記第１０コイルから引き出される第１０引出線と、
    　を有し、
    　直列接続される前記第５コイル及び前記第８コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下一方側に配置されて両コイルを中継する第１Ｖ相渡り線と、
    　　前記第５コイルから引き出される第５引出線と、
    　　前記第８コイルから引き出される第８引出線と、
    　を有し、
    　直列接続される前記第２コイル及び前記第１１コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下他方側に配置されて両コイルを中継する第２Ｖ相渡り線と、
    　　前記第２コイルから引き出される第２引出線と、
    　　前記第１１コイルから引き出される第１１引出線と、
    　を有し、
    　直列接続される前記第９コイル及び前記第１２コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下一方側に配置されて両コイルを中継する第１Ｗ相渡り線と、
    　　前記第９コイルから引き出される第９引出線と、
    　　前記第１２コイルから引き出される第１２引出線と、
    　を有し、
    　直列接続される前記第３コイル及び前記第６コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下他方側に配置されて両コイルを中継する第２Ｗ相渡り線と、
    　　前記第３コイルから引き出される第３引出線と、
    　　前記第６コイルから引き出される第６引出線と、
    　を有し、
    　上下方向に引き出される第１～第１２引出線のうち、前記第１、第２、第５、第６、第９及び第１０引出線と、前記第３、第４、第７、第８、第１１及び第１２引出線とは逆方向に引き出され、
    　前記バスバーは、
    　　前記第１引出線及び前記第１０引出線と接続される第１バスバーと、
    　　前記第２引出線及び前記第５引出線と接続される第２バスバーと、
    　　前記第６引出線及び前記第９引出線と接続される第３バスバーと、
    　　前記第３、第４、第７、第８、第１１及び第１２引出線と接続される中性点点用の第４バスバーと、
    　を有する、モータ。
  11. モータであって、
    　上下方向に延びる中心軸を中心とする環状のステータと、
    　前記ステータと対向するロータと、
    　前記ステータと電気的に接続されるバスバーと、
    を有し、
    　前記ステータは、
    　　周方向に順に配列された第１～第１２ティースを有するステータコアと、
    　　前記第１～第１２ティースのそれぞれに導線が巻かれた第１～第１２コイルと、
    　を有し、
    　前記第１コイル、第４コイル、第７コイル及び第１０コイルはＵ相コイル群を構成し、
    　前記第２コイル、第５コイル、第８コイル及び第１１コイルはＶ相コイル群を構成し、
    　前記第３コイル、第６コイル、第９コイル及び第１２コイルはＷ相コイル群を構成し、
    　直列接続される前記第１コイル及び前記第４コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下一方側に配置されて両コイルを中継する第１Ｕ相渡り線と、
    　　前記第１コイルから引き出される第１引出線と、
    　　前記第４コイルから引き出される第４引出線と、
    　を有し、
    　直列接続される前記第７コイル及び前記第１０コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下他方側に配置されて両コイルを中継する第２Ｕ相渡り線と、
    　　前記第７コイルから引き出される第７引出線と、
    　　前記第１０コイルから引き出される第１０引出線と、
    　を有し、
    　直列接続される前記第５コイル及び前記第８コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下一方側に配置されて両コイルを中継する第１Ｖ相渡り線と、
    　　前記第５コイルから引き出される第５引出線と、
    　　前記第８コイルから引き出される第８引出線と、
    　を有し、
    　直列接続される前記第２コイル及び前記第１１コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下他方側に配置されて両コイルを中継する第２Ｖ相渡り線と、
    　　前記第２コイルから引き出される第２引出線と、
    　　前記第１１コイルから引き出される第１１引出線と、
    　を有し、
    　直列接続される前記第９コイル及び前記第１２コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下一方側に配置されて両コイルを中継する第１Ｗ相渡り線と、
    　　前記第９コイルから引き出される第９引出線と、
    　　前記第１２コイルから引き出される第１２引出線と、
    　を有し、
    　直列接続される前記第３コイル及び前記第６コイルの組は、
    　　前記ステータコアの上下他方側に配置されて両コイルを中継する第２Ｗ相渡り線と、
    　　前記第３コイルから引き出される第３引出線と、
    　　前記第６コイルから引き出される第６引出線と、
    　を有し、
    　上下方向に引き出される前記第１～第１２引出線は全て同一方向に引き出され、
    　前記バスバーは、
    　　前記第１引出線及び前記第１０引出線と接続される第１バスバーと、
    　　前記第２引出線及び前記第５引出線と接続される第２バスバーと、
    　　前記第６引出線及び前記第９引出線と接続される第３バスバーと、
    　　前記第３、第４、第７、第８、第１１及び第１２引出線と接続される中性点用の第４バスバーと、
    　を有する、モータ。
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