JP2006109659A

JP2006109659A - モータ

Info

Publication number: JP2006109659A
Application number: JP2004295227A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Yoshii; 康之吉井
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2004-10-07
Filing date: 2004-10-07
Publication date: 2006-04-20

Abstract

【課題】ステータの巻線の占積率を高めることが出来る高効率のモータの提供。
【解決手段】外周部鉄心２からモータ軸５の軸心方向へ延設された複数のティース部鉄心３と、絶縁被覆された平型導線がティース部鉄心３に複数回巻回された第１コイル部（４）と、絶縁被覆された平型導線が、第１コイル部（４）に隣接して、ティース部鉄心３に複数回巻回された第２コイル部（４）とを有する固定子を備えるモータ。第１コイル部（４）及び第２コイル部（４）は、１本の絶縁被覆された平型導線により構成され、平型導線の長手方向の中間部をティース部鉄心３に交差させた後、平型導線の両端部迄を互いに逆方向へティース部鉄心３に巻回するα巻きにより形成してある構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置等に好適に使用され、絶縁被覆された平型導線がティース部鉄心に複数回巻回された第１コイル部と、絶縁被覆された平型導線が、第１コイル部に隣接して、ティース部鉄心に複数回巻回された第２コイル部とを有する固定子を備えるモータに関するものである。

近時、ステアリング（ハンドル）に加えられた操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに応じた操舵補助力を、モータにより舵取機構に与える電動パワーステアリング装置が普及しつつある。電動パワーステアリング装置では、高出力化に伴い、高効率のモータが必要とされているが、モータを高効率にするには、様々な要因が考えられるが、その中でも、ステータ（固定子）の巻線の占積率を高めることは、非常に重要である。
特開２００４−０７２８２４号公報特公平７−４４８１０号公報

ステータの巻線の占積率を高める方法としては、巻線機の性能向上の他、巻線の断面形状及び巻数の組合せの最適化、ステータの分割等が行われているが、例えば、巻線の断面形状が円形であれば、巻線間の隙間が大きいので、線積率を高めるにも限界があるという問題がある。
特許文献１には、平角状断面を有する絶縁被覆電線を、ティース部鉄心に一層重ね巻きしたものを二つ一組として、それぞれの巻き始め部を接続した基本コイルを複数、ティース部鉄心上で隣接させ、複数の基本コイルの外形をモータの外径部ほど大きくした、ＡＣモータの固定子が開示されている。しかし、巻き始め部を接続しなければならず、作業し難いという問題がある。

特許文献２には、最下層の重ね巻きをロングアルファ巻き方式により施し、最下層以外の上層の重ね巻きをショートアルファ巻き方式により施したスロット形電機子が開示されている。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、ステータの巻線の占積率を高めることが出来る高効率のモータを提供することを目的とする。

第１発明に係るモータは、外周部鉄心からモータ軸の軸心方向へ延設された複数のティース部鉄心と、絶縁被覆された平型導線が前記ティース部鉄心に複数回巻回された第１コイル部と、絶縁被覆された平型導線が、該第１コイル部に隣接して、前記ティース部鉄心に複数回巻回された第２コイル部とを有する固定子を備えるモータにおいて、前記第１コイル部及び第２コイル部は、１本の絶縁被覆された平型導線により構成され、該平型導線の長手方向の中間部を前記ティース部鉄心に交差させた後、該平型導線の両端部迄を互いに逆方向へ前記ティース部鉄心に巻回するα巻きにより形成してあることを特徴とする。

第２発明に係るモータは、前記第１コイル部及び第２コイル部を複数対隣接して前記ティース部鉄心に形成してあることを特徴とする。

第１発明に係るモータによれば、第１コイル部及び第２コイル部を、１本の絶縁被覆された平型導線により構成し、平型導線の長手方向の中間部をティース部鉄心に交差させた後、平型導線の両端部迄を互いに逆方向へティース部鉄心に巻回するα巻きにより形成してあるので、ステータの巻線の占積率を高めることが出来る高効率のモータを実現することが出来る。

第２発明に係るモータによれば、第１コイル部及び第２コイル部を複数対隣接してティース部鉄心に形成してあるので、ステータの巻線の占積率を高めることが出来る高効率、高出力のモータを実現することが出来る。

以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るモータの実施の形態の構成を示す縦断面図である。
このモータは、ブラシレスモータであり、円筒形状のモータハウジング１の内周面にステータ（固定子）の外周部鉄心２が周設され、外周部鉄心２からモータ軸５の軸心方向へ、９個のティース部鉄心３が、周方向に等間隔に延設されている。ティース部鉄心３のモータ軸５側の各端部３ａは、周方向へ更に延設されて幅広に形成されている。

モータ軸５には、ロータコア６が嵌合により周設され、ロータコア６の外周面には、４個のマグネット７が、極性が交番するように接着されている。マグネット７とティース部鉄心３の端部３ａとは、僅かの隙間であるギャップ９を隔てて対向している。
隣接するティース部鉄心３間の空間はスロット８であり、各スロット８には、ティース部鉄心３に巻回されたコイル４が内設されている。コイル４は、平型導線をティース部鉄心３にα巻きにより巻回して形成されている。

図２は、α巻きを示す説明図である。
α巻きでは、絶縁被覆された平型導線１１を鉄心１０に巻回する際に、先ず、平型導線１１の長手方向の中間部を鉄心１０に斜めに交差させ（ａ）、次いで、交差させた中間部から両端部へ向かって、平型導線１１を鉄心１０に巻回して行く（ｂ）。尚、平型導線１１の中間部から両端部迄を鉄心１０に巻回する（ｃ）ことにより形成された２つのコイル部は、互いに逆方向へ巻回されて形成されているが、コイルの巻き方向としては同一である。

図３は、図１に示すティース部鉄心３を示す横断面図である。
絶縁被覆された平型導線の中間部から両端部迄をティース部鉄心３に巻回することにより形成された２つのコイル部４ａ，４ｂは、隙間がなるべく生じないように隣接されている。また、平型導線の幅は、ティース部鉄心３の外周部鉄心２及び端部３ａ間の長さに合わせて、外周部鉄心２及び端部３ａ間に無駄な隙間が生じないように定められる。

以上のように、ティース部鉄心３の巻線に平型導線を用いることにより、占積率を高めることが出来、また、α巻きで巻回することにより、占積率の向上を図ることがで出来る他、巻線作業が比較的容易になる。
また、平型導線を用いることにより、断面形状が丸い導線を用いる場合よりも、導線間の接触面積が大きくなり、熱伝導性にも優れるので、放熱性能が向上する。

尚、上述した実施の形態では、平型導線の中間部から両端部迄をティース部鉄心３に巻回することにより、２つのコイル部４ａ，４ｂを形成しているが、更に、別の平型導線により、同様にして、図４に示すように、別の２つのコイル部４ｃ，４ｄを形成することも可能である。また、同様にして、２つのコイル部を更に追加することも可能である。
これらの場合、例えば、コイル部４ｂの終端部とコイル部４ｃの終端部とを接続するが、終端部同士を接続する作業は容易である。
また、上述した実施の形態は、ブラシレスモータであるが、ブラシレスモータに限らず、誘導モータ等、巻線を施したステータを備えるモータであれば、本発明を適用することが可能である。

本発明に係るモータの実施の形態の構成を示す縦断面図である。 α巻きを示す説明図である。図１に示すティース部鉄心を示す横断面図である。別の平型導線により、更に、別の２つのコイル部を形成したティース部鉄心を示す横断面図である。

符号の説明

１モータハウジング
２外周部鉄心（固定子）
３ティース部鉄心（固定子）
３ａ（ティース部鉄心の）端部
４コイル（固定子）
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄコイル部
５モータ軸
６ロータコア
７マグネット
８スロット
９ギャップ
１０鉄心
１１平型導線

Claims

外周部鉄心からモータ軸の軸心方向へ延設された複数のティース部鉄心と、絶縁被覆された平型導線が前記ティース部鉄心に複数回巻回された第１コイル部と、絶縁被覆された平型導線が、該第１コイル部に隣接して、前記ティース部鉄心に複数回巻回された第２コイル部とを有する固定子を備えるモータにおいて、
前記第１コイル部及び第２コイル部は、１本の絶縁被覆された平型導線により構成され、該平型導線の長手方向の中間部を前記ティース部鉄心に交差させた後、該平型導線の両端部迄を互いに逆方向へ前記ティース部鉄心に巻回するα巻きにより形成してあることを特徴とするモータ。
前記第１コイル部及び第２コイル部を複数対隣接して前記ティース部鉄心に形成してある請求項１記載のモータ。