JP2020171095A - ステータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータの軽量化を図ることが可能なステータを提供する。
【解決手段】ステータ４は、複数のティース４１ｂを有する円環状のステータコア４１と、ティース４１ｂを囲むコイル本体部４２ａと第１引出部４２ｂと第２引出部４２ｃとを有するコイル４２と、第１引出部４２ｂに接続されたバスバー４３Ａと、第２引出部４２ｃに接続されたバスバー４３Ｂと、を備え、第１引出部４２ｂは、コイル本体部４２ａから引き出され、軸線Ａｘに交差する直線Ｌ１に交差する端面４２ｓよりもステータコア４１から離れる向きに突出し、第２引出部４２ｃは、第１引出部４２ｂと離間した位置においてコイル本体部４２ａから引き出され、端面４２ｓよりもステータコア４１から離れる向きに突出し、径方向Ｄｂにおける第１引出部４２ｂと第２引出部４２ｃとの間隔ｔ１は、コイル本体部４２ａの厚みｔ２よりも大きい。
【選択図】図２

Description

本開示は、ステータに関する。

特許文献１には、回転電機に用いられたステータが開示されている。このステータは、ステータコアと、当該ステータコアのティースに装着された複数の平角コイルと、を備える。平角コイル同士は、当該平角コイルの一端の接続配線によって互いに電気的に接続されている。

特開２００９−１１８６３６号公報

上記のような回転電機に使用されるモータにおいては、小型化かつ高密度化のための様々な技術が提案されている。このような技術の一例として、コイルとしての高密度コイルを備え、これによりコイルの占積率の向上が図られたステータをモータに用いることが知られている。例えば、上記特許文献１に記載のステータは、高密度コイルとしての平角コイルを備える。

ところで、モータには、さらに軽量化が求められる場合がある。一方で、上記特許文献１に記載のステータのように、各ティースに装着された平角コイル等のコイル同士が電気的に接続される構成では、接続に用いられる導電体が占有し得る空間（以下、「導電体占有空間」ともいう。）の確保のために、ステータの軸方向の寸法が大きくなりやすい。ステータの軸方向の寸法が大きくなると、当該ステータを収容するケース等の周辺機器の大型化につながり、モータの軽量化の妨げとなってしまう場合がある。

本開示は、モータの軽量化を図ることが可能なステータを説明する。

本開示の一態様であるステータは、複数のティースを有する円環状のステータコアと、ティースを囲むコイル本体部と第１引出部と第２引出部とを有するコイルと、第１引出部に接続された第１導電体と、第２引出部に接続された第２導電体と、を備え、コイル本体部は、ステータコアの中心軸線に沿う直線に交差する第１端面を含み、第１引出部は、コイル本体部から引き出され、第１端面よりもステータコアから離れる向きに突出し、第２引出部は、第１引出部と離間した位置においてコイル本体部から引き出され、第１端面よりもステータコアから離れる向きに突出し、ステータコアの径方向における第１引出部と第２引出部との間隔は、コイル本体部の厚みよりも大きい。

このステータにおいては、第１引出部及び第２引出部の間の導電体占有空間が、ステータコアの径方向において、コイル本体部の厚みよりも大きい寸法を有する。このため、この寸法がコイル本体部の厚みと同等以下の場合と比較して、ステータコアの径方向に長い導電体を第１導電体及び第２導電体として採用し得る。一方で、第１導電体及び第２導電体としては、コイルに対する使用電流量に応じた必要断面積を有するものが採用される。上記の構成によれば、導電体の必要断面積を確保するために、ステータコアの径方向における導電体の断面長さを大きくできるので、ステータコアの軸方向における導電体の断面長さを短くできる。これに伴い、第１引出部及び第２引出部のそれぞれがコイル本体部から引き出される長さを小さくできる。その結果、ステータ全体を軸方向に短くでき、ステータの小型化が図られる。ステータの小型化によって当該ステータを収納するケース等の周辺機器を小型化できるので、モータの軽量化を図ることができる。

一態様のステータにおいて、コイル本体部は、ステータコアの中心軸線に臨む第２端面と、第２端面よりもティースの基端側に位置し、第２端面と反対側に臨む第３端面と、を含み、第１引出部は、第３端面よりもステータコアの中心軸線から離れる向きに突出する部分を含んでいてもよい。この場合、第１引出部は、ティースの基端側（すなわち、ステータコアのヨーク側）に位置する第３端面よりもステータコアの中心軸線から離れる向きに突出する。従って、ステータコアの軸方向からみてヨークと重複する領域を活用して、導電体占有空間のステータコアの径方向の寸法を大きくすることができる。

一態様のステータにおいて、第２引出部におけるステータコアの中心軸線に臨む面と第２端面とは、互いに面一であってもよい。この場合、第２引出部がコイル本体部から突出しない。従って、ロータを配置する領域を十分に確保することができる。

一態様のステータは、コイルとしての第１コイル、第２コイル及び第３コイルと、第２コイルに接続された第３導電体と、第３コイルに接続された第４導電体と、を備え、第１導電体は、第１コイルの第１引出部に接続されており、第２導電体は、第１コイルの第２引出部に接続されており、ステータコアの径方向における第１引出部と第２引出部との間隔は、第１導電体と第２導電体との間に、第３導電体及び第４導電体を介在可能な大きさであってもよい。この場合、コイルとして、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイルを含み、これらのうちの１相が１つのティースに巻回（いわゆる集中巻）された構成において、ステータの小型化を図ることができる。

一態様のステータにおいて、コイルは、巻回されたコイル導体によって構成されており、ステータコアの軸方向において第１引出部及び第２引出部が第１端面から突出するそれぞれの長さは、コイル導体の幅よりも小さくてもよい。この場合、ステータコアの軸方向における導電体占有空間の寸法がコイル導体の幅よりも小さい範囲に納まる。従って、ステータの十分な小型化が図られる。

本発明によれば、モータの軽量化を図ることが可能なステータが提供される。

図１は、実施形態に係るステータが適用されたモータを概略的に示す断面図である。 図２は、図１のステータを示す斜視図である。 図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図４は、図１のコイルを示す斜視図である。 図５は、図１のステータの一部を拡大して示す断面図である。 図６は、図１のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。 図７は、比較例に係るステータを示す斜視図である。 図８は、図７のステータを示す断面図である。

以下、図面を参照して一実施形態について説明する。なお、図面の説明においては、同一の要素同士、或いは、相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

図１を参照し、本実施形態に係るステータが適用されたモータについて説明する。図１に示されるモータ１は、例えば航空宇宙の分野に適用される。本実施形態において、モータ１は、回転式の航空機用モータであって、燃料ポンプ（不図示）の動力源として機能する。ただし、モータ１は、自動車用モータ等であってもよい。図１に示されるように、モータ１は、燃料ポンプのインペラ（不図示）が連結されたシャフト２と、ロータ３と、ステータ４と、ケース５と、を備える。

シャフト２は、モータ１の回転軸線（以下、「軸線Ａｘ」という。）に沿って延在している。シャフト２は、一対の軸受６によって軸線Ａｘまわりに回転可能に保持されている。ロータ３は、円環状を呈している。ロータ３の内周面は、一対の軸受６の間においてシャフト２の外周面に固定されている。ステータ４は、ロータ３の外周面を囲んでいる。ステータ４は、ロータ３を回転させるための回転磁界を発生する。具体的には、モータ１において、ステータ４に交流電流が提供されると、ステータ４による回転磁界によってロータ３にトルクが発生し、ロータ３とともにシャフト２が回転する。なお、ステータ４の詳細については後述する。

ケース５は、ロータ３及びステータ４等を内部に収容する。ケース５は、例えば円筒状を呈している。ケース５の内周面には、ステータ４が固定されている。ケース５の軸線Ａｘに沿う方向の両端には、上記軸受６が取り付けられている。ケース５は、軸受６を介してシャフト２を外部に突出させている。なお、ケース５の内部には、ステータ４を冷却するための冷却ジャケット（不図示）等がさらに収容されていてもよい。この場合、冷却ジャケットがステータ４を囲む円環状を呈し、ケース５の内周面には、冷却ジャケットが固定されていてもよい。

ケース５は、モータ１の外形を構成する。本実施形態において、モータ１は、円柱状を呈している。以下の説明においては、モータ１の中心軸線（すなわち、軸線Ａｘ）に沿う軸方向Ｄａ、モータ１の径方向Ｄｂ、及びモータ１の周方向Ｄｃ（図３参照）を用いる。

図２〜図６を参照し、ステータ４の詳細について説明する。図２に示されるように、ステータ４は、ステータコア４１と、コイル４２と、バスバー４３と、を備える。ステータコア４１は、円環状を呈している。ステータコア４１の中心軸線は、軸線Ａｘと一致する。また、ステータコア４１の軸方向、径方向及び周方向は、軸方向Ｄａ、径方向Ｄｂ、周方向Ｄｃとそれぞれ一致する。したがって、以下では、ステータコア４１の中心軸線を「軸線Ａｘ」、ステータコア４１の軸方向を「軸方向Ｄａ」、ステータコア４１の径方向を「径方向Ｄｂ」、ステータコア４１の周方向を「周方向Ｄｃ」という場合がある。ステータコア４１の軸方向Ｄａの一方側には、コイル４２及びバスバー４３の電気的な接続に使用される接続領域Ｒ（図５も併せて参照）が位置している。

図２及び図３に示されるように、ステータコア４１は、ロータ３を囲んで軸方向Ｄａに沿って延びる円筒状のヨーク４１ａと、周方向Ｄｃに沿って並ぶ複数（例えば９個）のティース４１ｂとを有する。各ティース４１ｂは、ヨーク４１ａの内周面から径方向Ｄｂに突出している。周方向Ｄｃに沿って互いに隣り合うティース４１ｂの間には、スロット４１ｃが形成されている。

ステータコア４１は、例えば積層鉄心であり、複数の電磁鋼板が互いに積層されることによって形成されている。ただし、ステータコア４１は、圧粉鉄心等であってもよい。また、ステータコア４１は、一体的に形成されていてもよいが、各部ごとに分割されて形成されていてもよい。本実施形態では、ヨーク４１ａ及びティース４１ｂが分割されて互いに別体として形成されている。具体的には、ティース４１ｂに、コイル４２等が装着された後、ヨーク４１ａとティース４１ｂとが互いに組み付けられて、ステータコア４１が形成されている（所謂、あり溝分割方式）。なお、ステータコア４１の分割方式としては、公知の種々の方式を採用してよい。

コイル４２は、ステータコア４１に装着されている。コイル４２は、各ティース４１ｂに装着されてスロット４１ｃに配置されている。図４に示されるように、コイル４２は、巻回されたコイル導体によって構成されている。コイル導体には、巻回された状態で表面に絶縁塗膜が施されている。なお、各図においては、絶縁塗膜の図示を省略している。コイル４２は、複数のコイル導体が積層されつつ端部同士が接合されて形成されている。コイル４２は、例えば、特開２０１５−１３５９５５号公報に記載された製造方法によって形成されてもよい。

コイル導体としては、例えば平角線状のものが挙げられる。コイル導体は長尺状を呈する。また、コイル導体の材軸方向に交差（例えば直交）する断面は矩形状を呈する。本実施形態におけるコイル導体は、その厚みよりも幅が大きい平板状を呈する。ただし、コイル導体は、角線状のものであってもよい。換言すると、コイル導体は、コイル導体の材軸方向に交差（例えば直交）する断面がスクエア状を呈するものであってもよい。コイル４２は、平角コイルとも呼ばれ、一例としてアスターコイルであり、エッジワイズコイルであってもよい。

コイル４２は、コイル本体部４２ａと第１引出部４２ｂと第２引出部４２ｃとを有する。コイル本体部４２ａは、ティース４１ｂを囲んでいる（図５参照）。コイル本体部４２ａは、上記コイル導体の巻回された部分によって構成されている。コイル本体部４２ａの外形は、例えば四角錐台形状である。コイル本体部４２ａの外形は、例えばティース４１ｂの基端側からティース４１ｂの先端側に向かうにつれて縮小している。コイル本体部４２ａには、ティース４１ｂが挿通される挿通孔４２ｈが形成されている。

コイル本体部４２ａは、複数（ここでは６個）の端面を含む。図４及び図５に示されるように、当該複数の端面は、端面４２ｓ（第１端面）、端面４２ｔ（第２端面）、及び端面４２ｕ（第３端面）を含む。端面４２ｓは、接続領域Ｒにおいて直線Ｌ１に交差（例えば直交）する。ここで、直線Ｌ１は、軸線Ａｘに沿う線である。端面４２ｓの形状は、例えば台形状である。端面４２ｓは、コイル導体の一方側の側面の集合体によって構成されている。

図５及び図６に示されるように、端面４２ｔは、軸線Ａｘに臨んでいる。また、端面４２ｔは、直線Ｌ２に交差（例えば直交）する部分を有する。ここで、直線Ｌ２は、軸線Ａｘとティース４１ｂの周方向Ｄｃの中心とを通って径方向Ｄｂに沿う線である。端面４２ｕは、端面４２ｔよりもティース４１ｂの基端側（すなわち、ヨーク側）に位置し、端面４２ｔに対して反対側に臨んでいる。端面４２ｕは、端面４２ｔと離間した位置において、直線Ｌ２に交差（例えば直交）する部分を有する。図４に示されるように、端面４２ｔ，４２ｕは、それぞれ環状を呈する。また、端面４２ｔ，４２ｕの外形は、それぞれ矩形である。端面４２ｔ，４２ｕは、コイル導体の主面の一部によってそれぞれ構成されている。本実施形態において、端面４２ｕの面積は端面４２ｔの面積よりも大きい。

第１引出部４２ｂ及び第２引出部４２ｃは、接続領域Ｒにおいて、コイル本体部４２ａからそれぞれ引き出されている。また、第２引出部４２ｃは、第１引出部４２ｂと離間した位置において引き出されている。第１引出部４２ｂは、上記コイル導体の一方の巻回端部によって構成されている。第２引出部４２ｃは、上記コイル導体の他方の巻回端部によって構成されている。第１引出部４２ｂの一部及び第２引出部４２ｃは、コイル本体部４２ａの端面４２ｓよりもステータコア４１から離れる向きにそれぞれ突出している。例えば、図４に示されるように、軸方向Ｄａにおいて第１引出部４２ｂが端面４２ｓから突出する長さＳ１は、コイル導体の幅Ｂよりも小さい。また、軸方向Ｄａにおいて第２引出部４２ｃが端面４２ｓから突出する長さＳ２は、コイル導体の幅Ｂよりも小さい。長さＳ１と長さＳ２とは、例えば同じ大きさである。

図５及び図６に示されるように、バスバー４３は、ステータ４において、第１引出部４２ｂ及び第２引出部４２ｃの間に配置される。換言すると、第１引出部４２ｂ及び第２引出部４２ｃの間に、バスバー４３が占有し得るバスバー占有空間Ｓが形成されている。径方向Ｄｂにおける第１引出部４２ｂと第２引出部４２ｃとの間隔ｔ１は、コイル本体部４２ａの厚みｔ２よりも大きい。さらに、径方向Ｄｂにおけるバスバー占有空間Ｓの寸法は、径方向Ｄｂにおけるコイル本体部４２ａの寸法よりも大きい。例えば間隔ｔ１は、第１引出部４２ｂと第２引出部４２ｃとの間に４個のバスバー４３を介在可能な大きさである。

本実施形態において、第１引出部４２ｂは、端面４２ｕよりも軸線Ａｘから離れる向きに突出する部分を含む。具体的には、図５に示されるように、第１引出部４２ｂは、折り曲げ部４２ｄ，４２ｅと、傾斜部４２ｆと、延在部４２ｇとを有する。折り曲げ部４２ｄは、コイル本体部４２ａから軸線Ａｘ及びステータコア４１から離れる向きに屈曲された部分である。傾斜部４２ｆは、折り曲げ部４２ｄにおいて屈曲された向き（ここでは、端面４２ｕに対して傾斜した向き）に延びる部分である。傾斜部４２ｆは、ケース５に到達するまで延びていてもよい。折り曲げ部４２ｅは、傾斜部４２ｆから軸線Ａｘに沿ってステータコア４１から離れる向きに屈曲された部分である。延在部４２ｇは、折り曲げ部４２ｅにおいて屈曲された向き（ここでは、端面４２ｕに沿った向き）に延びる部分である。

また、本実施形態において、第２引出部４２ｃにおける軸線Ａｘに臨む面４２ｖとコイル本体部４２ａの端面４２ｔとは、互いに面一である。換言すると、第２引出部４２ｃは、全体として軸線Ａｘに沿って延びている。

本実施形態に係るコイル４２においては、第１引出部４２ｂが折り曲げ部４２ｄ，４２ｅにおいて屈曲することで、間隔ｔ１が厚みｔ２よりも大きくなるように形成されている。コイル４２においては、折り曲げ部４２ｅの位置が軸線Ａｘから遠いほど、間隔ｔ１が大きくなる。換言すると、コイル４２においては、傾斜部４２ｆがケース５に近い位置まで延びるほど間隔ｔ１が大きくなる。間隔ｔ１をより大きくするために、折り曲げ部４２ｅの位置をケース５に近接させてもよい。

コイル４２における第１引出部４２ｂ（折り曲げ部４２ｄ，４２ｅ）は、コイル導体を折り曲げ加工することで形成されていてもよい。なお、コイル４２を形成する際には、折り曲げ部４２ｄ，４２ｅの絶縁耐電圧の保障の観点から、例えば、折り曲げ部４２ｄ，４２ｅの折り曲げ加工後に、コイル４２の全表面に上記絶縁塗膜が施される。この際の絶縁塗膜は、電着被膜によって施されていてもよいし、絶縁塗装によって施されていてもよい。

本実施形態において、ステータ４は、複数（ここでは９個）のコイル４２を有する。各複数のコイル４２は、互いに同数（ここでは３個）のコイル４２Ａ（第１コイル）、コイル４２Ｂ（第２コイル）及びコイル４２Ｃ（第３コイル）を含む。コイル４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃは、互いに異なる相を有する。一例として、コイル４２ＡがＵ相コイルであり、コイル４２ＢがＶ相コイルであり、コイル４２ＣがＷ相コイルである。図６に示されるように、コイル４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃは、周方向Ｄｃに沿ってこの順で並んでいる。同じ相のコイル４２同士（コイル４２Ａ同士、コイル４２Ｂ同士、コイル４２Ｃ同士）は、異なる２相のコイル４２に隔てられている。すなわち、周方向Ｄｃに沿って互いに隣り合うコイル４２Ａ同士の間には、コイル４２Ｂ，４２Ｃが介在している。

また、同じ相のコイル４２同士（コイル４２Ａ同士、コイル４２Ｂ同士、コイル４２Ｃ同士）は、接続領域Ｒにおいて、バスバー４３によって電気的に接続されている。換言すると、バスバー４３は、接続領域Ｒにおいて、２つのコイル４２に電気的に接続されている。バスバー４３とコイル４２との接合は、ハンダによる接合であってもよいし、ブレージングによる接合であってもよいし、機械締結等による接合であってもよい。

バスバー４３は、導電性を有する角線又は平角線によって構成されている。図５に示されるように、バスバー４３の材軸方向に交差する断面（以下、「バスバー断面４３ｓ」という。）は矩形状を呈している。バスバー断面４３ｓの軸方向Ｄａに沿った寸法Ｂａは、バスバー断面４３ｓの径方向Ｄｂに沿った寸法Ｂｂの１０倍以下であってもよく、０．１倍以上５倍以下であってもよく、一例として、１．０倍である。なお、バスバー断面４３ｓの形状は、矩形状に限らず、例えば丸形状、楕円形状等であってもよい。

本実施形態において、ステータ４は、複数（ここでは６個）のバスバー４３を有する。図２及び図６に示されるように、各バスバー４３は、一のコイル４２の第１引出部４２ｂから、当該一のコイル４２と異なる相の２個のコイル４２を通過して、当該一のコイル４２と同じ相のコイル４２の第２引出部４２ｃまで延在している。複数のバスバー４３は、バスバー４３Ａ（第１導電体）とバスバー４３Ｂ（第２導電体）とバスバー４３Ｃ（第３導電体）とバスバー４３Ｄ（第４導電体）とを含む。

バスバー４３Ａは、コイル４２Ａの第１引出部４２ｂに電気的に接続されている。具体的には、バスバー４３Ａの一端部は、一のコイル４２Ａの第１引出部４２ｂ（特に、図５に示される延在部４２ｇ）に電気的に接続されている。バスバー４３Ａの他端部は、当該一のコイル４２Ａの一方側に隣り合うコイル４２Ａの第２引出部４２ｃに電気的に接続されている。バスバー４３Ａと第１引出部４２ｂとの接合箇所の面積は、バスバー断面４３ｓよりも大きくてもよい。また、バスバー４３Ａと第２引出部４２ｃとの接合箇所の面積は、バスバー断面４３ｓよりも大きくてもよい。

バスバー４３Ｂは、コイル４２Ａの第２引出部４２ｃに電気的に接続されている。具体的には、バスバー４３Ｂの一端部は、一のコイル４２Ａの第２引出部４２ｃに電気的に接続されている。バスバー４３Ｂの他端部は、当該一のコイル４２Ａの他方側に隣り合うコイル４２Ａの第１引出部４２ｂ（特に、延在部４２ｇ）に電気的に接続されている。バスバー４３Ｂと第２引出部４２ｃとの接合箇所の面積は、バスバー断面４３ｓよりも大きくてもよい。また、バスバー４３Ｂと第１引出部４２ｂとの接合箇所の面積は、バスバー断面４３ｓよりも大きくてもよい。

バスバー４３Ｃは、上記一のコイル４２Ａの他方側に隣り合うコイル４２Ｂに電気的に接続されている。具体的には、バスバー４３Ｃの一端部は、当該コイル４２Ｂの第１引出部４２ｂ（特に、延在部４２ｇ）に電気的に接続されている。バスバー４３Ｃの他端部は、当該コイル４２Ｂの一方側に隣り合うコイル４２Ｂの第２引出部４２ｃに電気的に接続されている。バスバー４３Ｃと第１引出部４２ｂとの接合箇所の面積は、バスバー断面４３ｓよりも大きくてもよい。また、バスバー４３Ｃと第２引出部４２ｃとの接合箇所の面積は、バスバー断面４３ｓよりも大きくてもよい。

バスバー４３Ｄは、上記一のコイル４２Ａの一方側に隣り合うコイル４２Ｃに電気的に接続されている。具体的には、バスバー４３Ｄの一端部は、当該コイル４２Ｃの第２引出部４２ｃに電気的に接続されている。バスバー４３Ｄの他端部は、当該コイル４２Ｃの一方側に隣り合うコイル４２Ｃの第１引出部４２ｂ（特に、延在部４２ｇ）に電気的に接続されている。バスバー４３Ｄと第２引出部４２ｃとの接合箇所の面積は、バスバー断面４３ｓよりも大きくてもよい。また、バスバー４３Ｄと第１引出部４２ｂとの接合箇所の面積は、バスバー断面４３ｓよりも大きくてもよい。

図５に示されるように、バスバー４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，４３Ｄは、軸方向Ｄａにおいて互いに重複する位置に配置されている。なお、複数のバスバー４３のうち、バスバー４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，４３Ｄ以外の複数（ここでは、５個）のバスバー４３も同様である。そのために、図５及び図６に示されるように、径方向Ｄｂにおける第１引出部４２ｂと第２引出部４２ｃとの間隔ｔ１は、バスバー４３Ａとバスバー４３Ｂとの間に、バスバー４３Ｃ及びバスバー４３Ｄを介在可能な大きさである。

以上説明したステータ４の作用効果について説明する。まず、図７及び図８を参照し、比較例に係るステータ４Ｘについて説明する。ステータ４Ｘは、コイル４２に代えてコイル４２Ｘを備える点、及びバスバー４３に代えてバスバー４３Ｘを備える点において本実施形態に係るステータ４と相違する。ステータ４Ｘは、その他の点においてステータ４と同様に構成されている。

コイル４２Ｘにおいて、径方向Ｄｂにおける第１引出部４２ｂと第２引出部４２ｃとの間隔ｔ３は、コイル本体部４２ａの厚みｔ２と等しい。ここでは、径方向Ｄｂにおけるバスバー占有空間ＳＸの大きさは、厚みｔ２と同じである。コイル４２Ｘにおいては、第１引出部４２ｂ及び第２引出部４２ｃがいずれも折り曲げられていない。また、バスバー４３Ｘは、導電性を有する平板状の平角線によって構成されている。バスバー４３Ｘとしては、コイル４２に対する使用電流量に応じた必要断面積を有するものが採用される。この場合、バスバー占有空間ＳＸの径方向Ｄｂの寸法（すなわち、間隔ｔ３）が比較的小さいため、軸方向Ｄａに比較的長いものをバスバー４３Ｘとして採用せざるを得ない。したがって、ステータ４全体が軸方向Ｄａに長くなりやすい。その結果、ケース５等としても比較的大きい寸法のものが適用されるため、モータ１の軽量化の妨げとなるおそれがある。

これに対し、ステータ４においては、第１引出部４２ｂ及び第２引出部４２ｃの間のバスバー占有空間Ｓ（導電体占有空間）が、径方向Ｄｂにおいて、コイル本体部４２ａの厚みｔ２よりも大きい寸法を有する。このため、この寸法（すなわち、間隔ｔ１）がコイル本体部４２ａの厚みｔ２と同等以下の場合と比較して、径方向Ｄｂに長いバスバー４３（導電体）をバスバー４３Ａ，４３Ｂとして採用し得る。

ここで、バスバー４３Ａ，４３Ｂとしては、バスバー４３Ｘの場合と同様に、コイル４２に対する使用電流量に応じた必要断面積を有するものが採用される。したがって、バスバー４３Ｘと同程度の断面積を有し、必要断面積が確保されたバスバー４３のうち、軸方向Ｄａに短いものを採用し得る。これに伴い、第１引出部４２ｂ及び第２引出部４２ｃのそれぞれがコイル本体部４３ａから引き出される長さ（すなわち、軸方向Ｄａにおけるバスバー占有空間Ｓの寸法）を小さくできる。その結果、ステータ４全体を軸方向Ｄａに短くでき、ステータ４の小型化が図られる。ステータ４の小型化によって当該ステータ４を収納するケース５等の周辺機器を小型化できる。したがって、モータ１にステータ４を用いることにより、ステータ４Ｘを用いた場合と同等の電気的な性能を確保しつつ、モータ１の軽量化を図ることができる。

ステータ４において、コイル本体部４２ａは、軸線Ａｘに臨む端面４２ｔと、端面４２ｔよりもティース４１ｂの基端側に位置し、端面４２ｔと反対側に臨む端面４２ｕと、を含む。第１引出部４２ｂは、端面４２ｔよりも軸線Ａｘから離れる向きに突出する部分を含んでいる。この構成によれば、第１引出部４２ｂは、ティース４１ｂの基端側（すなわち、ステータコア４１のヨーク４１ａ側）に位置する端面４２ｕよりも軸線Ａｘから離れる向きに突出する。その結果、軸方向Ｄａからみてヨーク４１ａと重複する領域を活用して、バスバー占有空間Ｓの径方向Ｄｂの寸法を大きくすることができる。

ステータ４において、第２引出部４２ｃにおける軸線Ａｘに臨む面４２ｖと端面４２ｔとは、互いに面一である。この構成によれば、第２引出部４２ｃがコイル本体部４２ａから突出しない。その結果、ロータ３を配置する領域を十分に確保することができる。

ステータ４は、コイル４２としてのコイル４２Ａ、コイル４２Ｂ及びコイル４２Ｃと、コイル４２Ｂに電気的に接続されたバスバー４３Ｃと、コイル４２Ｃに電気的に接続されたバスバー４３Ｄと、を備える。バスバー４３Ａは、コイル４２Ａの第１引出部４２ｂに電気的に接続されている。バスバー４３Ｂは、コイル４２Ａの第２引出部４２ｃに電気的に接続されている。径方向Ｄｂにおける第１引出部４２ｂと第２引出部４２ｃとの間隔ｔ１は、バスバー４３Ａとバスバー４３Ｂとの間に、バスバー４３Ｃ，４３Ｄを介在可能な大きさである。この構成によれば、コイル４２として、Ｕ相コイル（ここでは、コイル４２Ａ）、Ｖ相コイル（ここでは、コイル４２Ｂ）、及びＷ相コイル（ここでは、コイル４２Ｃ）を含み、これらのうちの１相が１つのティース４１ｂに巻回（いわゆる集中巻）された構成において、ステータ４の小型化を図ることができる。

ステータ４において、コイル４２は、巻回されたコイル導体によって構成されている。ステータ４における軸方向Ｄａにおける第１引出部４２ｂ及び第２引出部４２ｃのそれぞれの長さ（長さＳ１，Ｓ２）は、コイル導体の幅Ｂよりも小さい。この構成によれば、軸方向Ｄａにおけるバスバー占有空間Ｓの寸法がコイル導体の幅Ｂよりも小さい範囲に納まるので、ステータ４の十分な小型化が図られる。

また、本実施形態におけるコイル導体は、その厚みよりも幅が大きい平板状を呈する。この構成によれば、特にステータ４の小型化を図りやすい。

以上の実施形態は、本発明に係るステータの一実施形態について説明したものである。本発明に係るステータは、上述したステータ４を任意に変更したものとすることができる。

例えば、上記実施形態では、第１引出部４２ｂが端面４２ｕよりも軸線Ａｘから離れる向きに突出する部分を含み、第２引出部４２ｃの面４２ｖと端面４２ｔとが互いに面一である例について説明した。しかしながら、第２引出部４２ｃが端面４２ｔよりも軸線Ａｘに近づく向きに突出する部分を含んでいてもよい。この場合、第１引出部４２ｂは、端面４２ｕよりも軸線Ａｘから離れる向きに突出する部分を含んでいてもよいし、第１引出部４２ｂ全体として軸線Ａｘに沿って延びていてもよい。すなわち、第１引出部４２ｂのケース５に臨む面が端面４２ｕと面一であってもよい。

また、上記実施形態において、コイル４２同士は、バスバー４３によって電気的に接続されていたが、バスバー４３以外の導電体によってコイル４２同士が電気的に接続されていてもよい。バスバー４３以外の導電体としては、電線（例えばマグネットワイヤ、撚線等）が挙げられる。

また、バスバー占有空間Ｓは、第１引出部４２ｂ及び第２引出部４２ｃの間に形成されている場合に限定されない。例えば、第１引出部４２ｂに電気的に接続されたバスバー４３は、第１引出部４２ｂの径方向Ｄｂにおけるケース５側に配置されていてもよい。また、第２引出部４２ｃに電気的に接続されたバスバー４３は、第２引出部４２ｃの径方向Ｄｂにおけるロータ３側に配置されていてもよい。

４，４Ｘ ステータ
４１ ステータコア
４１ａ ヨーク
４１ｂ ティース
４２，４２Ｘ コイル
４２Ａ コイル（第１コイル）
４２Ｂ コイル（第２コイル）
４２Ｃ コイル（第３コイル）
４２ａ コイル本体部
４２ｂ 第１引出部
４２ｃ 第２引出部
４２ｓ 端面（第１端面）
４２ｔ 端面（第２端面）
４２ｕ 端面（第３端面）
４２ｖ 面
４３，４３Ｘ バスバー
４３Ａ バスバー（第１導電体）
４３Ｂ バスバー（第２導電体）
４３Ｃ バスバー（第３導電体）
４３Ｄ バスバー（第４導電体）
Ａｘ 軸線（中心軸線）
Ｄａ 軸方向
Ｄｂ 径方向
Ｄｃ 周方向
Ｒ 接続領域

Claims (5)

1. 複数のティースを有する円環状のステータコアと、
   前記ティースを囲むコイル本体部と第１引出部と第２引出部とを有するコイルと、
   前記第１引出部に接続された第１導電体と、
   前記第２引出部に接続された第２導電体と、を備え、
   前記コイル本体部は、前記ステータコアの中心軸線に沿う直線に交差する第１端面を含み、
   前記第１引出部は、前記コイル本体部から引き出され、前記第１端面よりも前記ステータコアから離れる向きに突出し、
   前記第２引出部は、前記第１引出部と離間した位置において前記コイル本体部から引き出され、前記第１端面よりも前記ステータコアから離れる向きに突出し、
   前記ステータコアの径方向における前記第１引出部と前記第２引出部との間隔は、前記コイル本体部の厚みよりも大きい、ステータ。
2. 前記コイル本体部は、
   前記ステータコアの中心軸線に臨む第２端面と、
   前記第２端面よりも前記ティースの基端側に位置し、前記第２端面と反対側に臨む第３端面と、を含み、
   前記第１引出部は、前記第３端面よりも前記ステータコアの中心軸線から離れる向きに突出する部分を含む、請求項１に記載のステータ。
3. 前記第２引出部における前記ステータコアの中心軸線に臨む面と前記第２端面とは、互いに面一である、請求項２に記載のステータ。
4. 前記コイルとしての第１コイル、第２コイル及び第３コイルと、
   前記第２コイルに接続された第３導電体と、
   前記第３コイルに接続された第４導電体と、を備え、
   前記第１導電体は、前記第１コイルの前記第１引出部に接続されており、
   前記第２導電体は、前記第１コイルの前記第２引出部に接続されており、
   前記ステータコアの径方向における前記第１引出部と前記第２引出部との間隔は、前記第１導電体と前記第２導電体との間に、前記第３導電体及び前記第４導電体を介在可能な大きさである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のステータ。
5. 前記コイルは、巻回されたコイル導体によって構成されており、
   前記ステータコアの軸方向において前記第１引出部及び前記第２引出部が前記第１端面から突出するそれぞれの長さは、前記コイル導体の幅よりも小さい、請求項１〜４のいずれか一項に記載のステータ。
   

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