JPWO2022264787A5 - - Google Patents

Description

本開示は、一般にステータ及び回転電動機に関する。より詳細には、本開示は、インシュレータを有するステータ及びそのステータを備えた回転電動機に関する。

特許文献１は、回転軸を中心として回転自在であるロータと、ステータコア及びステータコアに巻回された巻線とを有するステータと、を備える電動機を開示する。

国際公開番号ＷＯ２０１８／０２０６３１

特許文献１に記載されたような電動機において、ステータ内で磁束密度が飽和（磁気飽和）することにより電動機のトルクが低下することを抑制したいという要望があった。

本開示は上記事由に鑑みてなされ、回転電動機のトルクが低下する可能性を低減することができるステータ及びそのステータを備えた回転電動機を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係るステータは、ステータコアと、インシュレータと、コイルと、を備える。前記ステータコアは、環状のヨーク及び前記ヨークから前記ヨークの内側へ突出した複数のティースを有する。前記インシュレータは、前記ステータコアの少なくとも一部を覆う。前記コイルは、前記インシュレータを介して前記複数のティースのうちの少なくとも１本のティースに設置される。前記インシュレータは、前記コイルに対向する第１面と、前記ヨークに対向する第２面と、を有する。前記第１面は、前記ティースの突出方向に対して垂直である。前記第２面は、前記ティースの前記突出方向に対して垂直な第１垂直面と、前記垂直面に対して前記第１面側に屈曲する第１屈曲面と、を含む。前記ヨークは、前記第２面と対向する内周面を有する。

本開示の一態様に係る回転電動機は、前記ステータと、ロータと、を備える。前記ロータは、前記ステータの内側に配置され、前記ステータに対して回転する。

本開示によれば、回転電動機のトルクが低下する可能性を低減することができるステータ及びそのステータを備えた回転電動機を提供することができる。

図１は、実施形態に係る回転電動機の断面図である。 図２は、実施形態に係るステータの一部断面図である。 図３は、変形例１に係るステータの要部の平面図である。 図４は、変形例２に係るステータの要部の平面図である。 図５は、その他の変形例に係るステータの一部断面図である。

本開示の実施形態に係る回転電動機１について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態及び変形例に限定されない。下記の実施形態及び変形例以外であっても、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、下記の実施形態（変形例を含む）は、適宜組み合わせて実現されてもよい。

（１）概要
まず、本実施形態の回転電動機１の概要について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、実施形態に係る回転電動機１の断面図である。図２は、実施形態に係るステータ２の一部の断面図である。

回転電動機１は、図１に示すように、ステータ２と、ステータ２の内側に配置され、ステータ２に対して回転するロータ３と、を備える。ステータ２とロータ３との間には空隙が設けられ、ロータ３はステータ２と非接触の状態で回転軸Ａ１を中心として回転する。

ステータ２は、図１及び図２に示すように、ステータコア２０と、インシュレータ４と、コイル５と、を備える。ステータコア２０は、環状のヨーク２１及びヨーク２１からヨーク２１の内側へ突出した複数（本実施形態では１２本）のティース２２を有する。インシュレータ４は、ステータコア２０の少なくとも一部を覆う。コイル５は、インシュレータ４を介して複数のティース２２のうちの少なくとも１本のティース２２に設置される。

ここで、図２に示すように、インシュレータ４は、コイル５に対向する第１面４１と、ヨーク２１に対向する第２面４２と、を有する。第１面４１は、ティース２２の突出方向に対して垂直である。第２面４２は、ティース２２の突出方向に対して垂直な第１垂直面４２１と、第１垂直面４２１に対して第１面４１側に屈曲する第１屈曲面４２２と、を含む。

また、ヨーク２１は、インシュレータ４の第２面４２と対向する内周面２１１を有する。

（２）詳細
以下、本実施形態に係る回転電動機１について、図１及び図２を参照して詳しく説明する。なお、本開示でいう「垂直」とは、完全な垂直だけでなく、２つの平面がなす角度が９０±５°である実質的な垂直も含む。また、本開示における「平行」とは、完全な平行だけでなく、２つの平面がなす角度が５°以内である実質的な平行も含む。

（２．１）回転電動機
本実施形態の回転電動機１は、例えばブラシレスモータである。図１に示すように、回転電動機１は、ステータ２と、ステータ２に対して回転するロータ３と、を有している。ステータ２は、ステータコア２０と、インシュレータ４と、例えば１２個のコイル５と、を有している。ステータコア２０は、環状のヨーク２１及びヨーク２１からヨーク２１の内側へ突出した例えば１２本のティース２２を有する。各コイル５は、各ティース２２にインシュレータ４を介して設置される。ロータ３は、ロータコア３０と、例えば８個の第１永久磁石３１と、例えば８個の第２永久磁石３４と、出力軸３２と、を有する。８個の第１永久磁石３１及び８個の第２永久磁石３４はロータコア３０に保持されている。ロータ３は、ステータ２の内側に空隙を介して配置され、ステータ２に対して回転軸Ａ１を中心として回転する。詳細には、コイル５に電流が流れたときに発生する磁束と、第１永久磁石３１及び第２永久磁石３４によって発生する磁束とが相互作用することにより、ロータ３を回転させる力が発生する。ロータ３の回転力（駆動力）は、出力軸３２から外部に伝達される。

（２．２）ステータ
ステータ２のステータコア２０は、図１に示すように、回転軸Ａ１を中心とする環状であるヨーク２１と、ヨーク２１から回転軸Ａ１を中心とする径方向に沿ってヨーク２１の内側に突出した例えば１２本のティース２２を有する。なお、本実施形態のステータコア２０は、回転軸Ａ１を中心とする周方向に配列される例えば１２個の分割コア２３から構成される。分割コア２３は、例えば、複数の薄板状の磁性体が回転軸Ａ１の軸方向に積層されて形成される。図２に示すように、各分割コア２３はヨーク部２４と、ヨーク部２４の内側からヨーク２１の径方向（回転軸Ａ１を中心とする径方向）に突出した１本のティース２２を有する。ヨーク部２４は、ヨーク２１の軸方向（回転軸Ａ１の軸方向）から見たとき、ヨーク２１の軸（回転軸Ａ１）を中心とする円弧形状である。つまり本実施形態では、図１及び図２に示すように、１２個の分割コア２３が回転軸Ａ１を中心とする周方向に配列されることによって、１２個のヨーク部２４が回転軸Ａ１を中心とする環状のヨーク２１を形成する。また、これにより１２本のティース２２が回転軸Ａ１を中心とする周方向に間隔を空けて配置される。なお、分割コア２３の数は１２個に限定されず、１１個以下でもよいし、１３個以上でもよい。また、ステータコア２０は分割コア２３から構成されず、分割不可能な１つの部品であってもよい。

１２本のティース２２は、回転軸Ａ１を中心とする周方向において例えば等間隔となるように設けられる。各ティース２２は、図２に示すように、各ティース２２の突出方向に沿って幅が一定である胴部２２１と、突出方向に沿って回転軸Ａ１に近づくにつれて幅が増加する脚部２２２を有する。ここで、図２において仮想線８はティース２２の突出方向を示すものであり、実体を伴わない。

また、ステータ２は、インシュレータ４を有している。インシュレータ４は、例えば、合成樹脂を材料として形成されており、電気絶縁性を有している。インシュレータ４は、各ティース２２の胴部２２１の少なくとも一部及び脚部２２２の少なくとも一部と、ヨーク２１の内周面２１１（後述する）の少なくとも一部と、を含む領域を覆っている。各ティース２２には、図２に示すように、インシュレータ４を介してコイル５が設置される。すなわち、１２個のコイル５は、１２本のティース２２と一対一で対応し、各コイル５は、インシュレータ４を介して対応するティース２２に巻きついている巻線５１で形成される。巻線５１の巻き方としては、例えば、集中巻が採用される。またコイル５を形成する巻線５１は、例えば断面が円形である丸線である。

インシュレータ４は、図２に示すように、ティース２２に巻かれたコイル５に対向する第１面４１及びヨーク２１に対向する第２面４２を有する。第１面４１は、ティース２２の突出方向に対して垂直である。すなわち、第１面４１を含む仮想平面９と、ティース２２の突出方向を示す仮想線８とは垂直に交差する。第２面４２は、ティース２２の突出方向に対して垂直な第１垂直面４２１と、第１垂直面４２１に対して第１面４１側に屈曲する第１屈曲面４２２と、を有する。すなわち、第１垂直面４２１を含む仮想平面１０と、仮想線８とは垂直に交差する。また、第１屈曲面４２２は、例えば第１垂直面４２１と０°より大きく１８０°より小さい角度をなして連続する平面である。なお、第１屈曲面４２２は、曲面であってもよいし、互いに０°より大きく１８０°より小さい角度をなして連続する複数の平面を含んでもよい。

また、インシュレータ４は、互いに反対側の第３面４３及び第４面４４を有する。第３面４３はコイル５に対向する面であり、第４面４４はティース２２の胴部２２１に対向する面である。第３面４３及び第４面４４の各々は、ティース２２の突出方向に対して平行である。すなわち、第３面４３及び第４面４４の各々は、第１面４１、及び第２面４２の第１垂直面４２１に対してそれぞれ垂直である。

ここで、本実施形態では、第１面４１と第１垂直面４２１との間のインシュレータ４の厚みＴ１は、第３面４３と第４面４４との間のインシュレータ４の厚みＴ２よりも厚い。なお厚みＴ１は、厚みＴ２よりも薄くてもよいし、厚みＴ２と等しくてもよい。

また、インシュレータ４は、互いに反対側の第５面４５及び第６面４６を有する。第５面４５はコイル５に対向する面であり、第６面４６はティース２２の脚部２２２に対向する面である。

ここで、第１面４１、第３面４３及び第５面４５は互いに０°より大きく１８０°より小さい角度をなして連続しており、コイル５が巻かれるインシュレータ４の内面を構成する。本実施形態では、第１面４１は、第３面４３に対して例えば垂直である。

また第２面４２、第４面４４及び第６面４６は互いに０°より大きく１８０°より小さい角度をなして連続しており、分割コア２３と接するインシュレータ４の外面を構成する。本実施形態では、第２面４２の第１垂直面４２１は、第４面４４に対して例えば垂直である。

ヨーク２１は、インシュレータ４の第２面４２と対向して接する内周面２１１を有する。詳細には、図２に示すように、各分割コア２３が有するヨーク部２４が内周面２１１を有する。ここで、内周面２１１はインシュレータ４を介してコイル５と対向するヨーク部２４の内側の面である。

内周面２１１は、インシュレータ４の第１垂直面４２１と対向する第２垂直面２１２と、インシュレータ４の第１屈曲面４２２と対向する第２屈曲面２１３と、を含む。第２垂直面２１２は、ティース２２の突出方向に対して垂直である。すなわち、第２垂直面２１２を含む仮想平面１１と、仮想線８とは垂直に交差する。また、第１垂直面４２１と第２垂直面２１２とは平行である。第２屈曲面２１３は第２垂直面２１２に対して、インシュレータ４の第２面４２側に屈曲する。ここで、本実施形態では第２屈曲面２１３は例えば平面である。なお、第２屈曲面２１３は平面に限定されず曲面でもよい。

第２垂直面２１２と第２屈曲面２１３とは０°より大きく１８０°より小さい角度をなして連続しており、ヨーク２１の軸方向（回転軸Ａ１方向）から見たときに屈曲点Ｐ１が第２垂直面２１２と第２屈曲面２１３との境界となる。

第２屈曲面２１３は、図２に示すように、第２垂直面２１２に対して角度θだけインシュレータ４の第２面４２側に屈曲している。ここで、角度θは、０°＜θ≦（１８０／Ｎ）°となることが好ましい。Ｎはステータコア２０が有するスロット２５の数であり、２以上の整数である。なおスロット２５とは、周方向に隣り合う２つのティース２２の間の空間である。本実施形態では、図１に示すようにＮは例えば１２個であるため、角度θは、０°＜θ≦１５°となることが好ましい。

またヨーク２１は、内周面２１１と反対側の外周面２１４を更に有する。詳細には、図２に示すように、各分割コア２３が有するヨーク部２４が外周面２１４を有する。ここで、外周面２１４は、環状であるヨーク２１の軸方向（回転軸Ａ１方向）に垂直な断面の形状が円弧形状である円弧面である。つまり、１２個のヨーク部２４のそれぞれの外周面２１４が回転軸Ａ１を中心に周方向に並び、環状であるヨーク２１の外周円を形成する。

なお、外周面２１４のすべてが円弧面であることはヨーク２１に必須の構成ではなく、外周面２１４の少なくとも一部が円弧面であればよい。

（２．３）ロータ
ロータ３は、図１に示すように、ロータコア３０と、例えば８個の第１永久磁石３１と、例えば８個の第２永久磁石３４と、出力軸３２と、を有している。ロータコア３０は、例えば、複数の電磁鋼板が回転軸Ａ１方向に積層されて形成される。ロータコア３０は、回転軸Ａ１を中心とする円筒状に形成される。ロータコア３０の回転軸Ａ１方向の厚さは、例えばステータコア２０の回転軸Ａ１方向の厚さに等しい。なお本開示において、「等しい」とは、厳密に同じである場合に限定されず、許容される誤差の範囲内で異なっている場合も含む。

ロータコア３０の内側には軸孔３３が設けられ、出力軸３２が軸孔３３に保持されている。出力軸３２は例えば金属製の長尺のシャフトであり、ロータコア３０と出力軸３２とは一体に回転する。

本実施形態では、ロータコア３０は、８つの第１穴３５及び８つの第２穴３６を有する。

図１に示すように、８つの第１穴３５及び８つの第２穴３６は、出力軸３２を中心として放射状に設けられている。また、８つの第１穴３５は、ロータコア３０の周方向（出力軸３２の回転方向）に沿って等間隔で設けられている。同様に８つの第２穴３６も、ロータコア３０の周方向に沿って等間隔で設けられている。第１穴３５と第２穴３６とは、周方向に沿って交互に設けられている。各第１穴３５は、ロータコア３０の径方向（出力軸３２の軸方向に直交する方向）に延伸している。つまり８つの第１穴３５は出力軸３２を中心にスポーク状に形成されている。本実施形態では、第１穴３５の平面視形状は、ロータコア３０の径方向を長手方向とする長方形である。ここで、各第２穴３６のロータコア３０の径方向の長さは、第１穴３５のロータコア３０の径方向の長さよりも短い。

８つの第１穴３５には、８つの第１永久磁石３１がそれぞれ配置されている。第１永久磁石３１は、ロータ３における主磁石である。第１永久磁石３１の平面視形状は、ロータコア３０の径方向を長手方向とする長方形である。一例として、第１永久磁石３１は、板状の直方体である。第１永久磁石３１は、磁極の方向がロータコア３０の周方向（出力軸３２の回転方向）となるように配置されている。つまり、１つの第１永久磁石３１は、周方向の一面がＮ極となり、Ｎ極である一面と反対側の一面がＳ極となるように配置される。なお、周方向に互いに隣り合う２つの第１永久磁石３１は、同極を対向させるように配置される。

８つの第２穴３６には、８つの第２永久磁石３４がそれぞれ配置されている。つまり、第２永久磁石３４は、周方向に互いに隣り合う２つの第１永久磁石３１の間に配置されている。本実施形態において、第２永久磁石３４は、ロータ３における補助磁石である。第２永久磁石３４の平面視形状は、縦横比が小さい矩形である。一例として、第２永久磁石３４は、棒状の直方体である。第２永久磁石３４は、磁極の方向がロータコア３０の径方向（出力軸３２と直交する方向）となるように配置されている。つまり、１つの第２永久磁石３４は、径方向の一面がＮ極となり、Ｎ極である１面と反対側の一面がＳ極となるように配置される。なお、１つの第１永久磁石３１を挟んで周方向に互いに隣り合う２つの第２永久磁石３４は、Ｎ極及びＳ極の磁極の向きが逆向きになっている。

ここで第２永久磁石３４は、径方向の外側（ステータ２側）の磁極が、当該第２永久磁石３４を挟んで周方向に隣り合う２つの第１永久磁石３１の対向面と同じ磁極となるように配置される。これにより、周方向に隣り合う２つの第１永久磁石３１と、周方向に隣り合う２つの第１永久磁石３１の間に設置された１つの第２永久磁石３４とが囲むロータコア３０の一部は、仮想的な磁極として機能する。

第１永久磁石３１及び第２永久磁石３４としては、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石又はプラスチック磁石等を採用できる。

このように、ロータコア３０には、８個の第１永久磁石３１及び８個の第２永久磁石３４が収容されている。すなわち、回転電動機１は、いわゆる埋込磁石型（IPM：Interior Permanent Magnet）の構造を有している。なお、回転電動機１の構造は埋込磁石型に限定されず、複数の永久磁石をロータコア３０の表面に貼ったいわゆる表面磁石型（SPM：Surface Permanent Magnet）等でもよい。

また、第２永久磁石３４はロータコア３０に必須の構成ではなく、ロータコア３０は永久磁石として第１永久磁石３１のみを備えてもよい。また、第１穴３５の平面視形状は、ロータコア３０の径方向を短手方向とし、ロータコア３０の周方向を長手方向とする長方形であってもよい。その場合、第１永久磁石３１は、磁極の方向がロータコア３０の径方向になるように配置される。

（３）動作及び利点
本実施形態の回転電動機１では、ティース２２に巻かれたコイル５に電流が流れることによって発生する磁束と、第１永久磁石３１及び第２永久磁石３４によって発生する磁束とが相互作用することによって、ロータ３を回転させる力（トルク）が発生する。

コイル５に電流が流れることによってティース２２の内部に発生する磁束は、ティース２２のＮ極に相当する端部から流出し、ヨーク２１の内部を周方向に貫く。ここで、コイル５に電流が流れることによって発生する磁束の数は、コイル５に流れる電流の値が大きくなるほど増加していく。しかし、磁束密度が一定以上になると、電流増加に対する磁束密度の増加量が飽和する磁気飽和が発生し、回転電動機１のトルクが低下する可能性がある。

そこで、本実施形態の回転電動機１では、磁束がヨーク２１を周方向に貫く断面積を広げることにより、磁気飽和の発生を抑制している。

具体的には、インシュレータ４の第２面４２が、第１垂直面４２１と、第１垂直面４２１に対して第１面４１側に屈曲する第１屈曲面４２２を含み、インシュレータ４の第２面４２に接するヨーク２１の内周面２１１が、第２垂直面２１２と、第２垂直面２１２に対して第２面４２側に屈曲する第２屈曲面２１３を含む。この構成により、図２に示すように、ヨーク２１の第２垂直面２１２と外周面２１４との間の径方向の距離（厚みＷ１）を、ヨーク２１の第２屈曲面２１３と外周面２１４との間の径方向の距離（厚みＷ２）よりも大きくすることができる。これにより、ヨーク２１の厚みＷ１に対応する部分における磁気飽和の発生を抑制することができる。

また、本実施形態の回転電動機１では、インシュレータ４の第１面４１が、ティース２２の突出方向に対し垂直であるため、インシュレータ４のコイル５に対向する面（第１面４１、第３面４３及び第５面４５）により構成されるコイル５の配置領域の全てを、コイル５をティース２２に巻くときの巻線軌道上に位置させることができる。それにより、コイル５の巻き崩れを防ぎ、コイル５の整列性を高めることができる。

（４）変形例
以下、実施形態の変形例について説明する。ただし上記実施形態と共通する構成要素については同じ参照符号を付して、適宜その説明を省略する。また、以下に説明する変形例の各構成は、上記実施形態で説明した各構成と適宜組み合わせて適用可能である。

（４．１）変形例１
図３は、変形例１に係るステータ２の要部の平面図である。上記実施形態のステータ２では、第２屈曲面２１３は平面である。一方、本変形例１のステータ２では、図３に示すように、第２屈曲面２１３が曲面である点で、上記の実施形態と相違する。詳細には、本変形例１では、第２屈曲面２１３は、例えば外周面２１４の方向に凹んでいる曲面である。また、第２屈曲面２１３は、円弧形状であるヨーク部２４の軸方向（環状であるヨーク２１の軸方向）に垂直な断面の形状が、外周面２１４と同心円状の円弧形状である。この場合、第２屈曲面２１３が第２垂直面２１２に対して屈曲する角度である角度θは、ヨーク部２４の軸方向（ヨーク２１の軸方向）から見たときに、第２垂直面２１２と、屈曲点Ｐ２と第２屈曲面２１３の端点Ｐ３を通る仮想的な直線である仮想線６とがなす角度で定義される。

（４．２）変形例２
図４は、変形例２に係るステータ２の要部の平面図である。本変形例２のステータ２は、図４に示すように、第２屈曲面２１３が、第２垂直面２１２に対してそれぞれ異なる角度で屈曲する複数の面を含む点で上記の実施形態及び変形例１と相違する。第２屈曲面２１３が、例えば連続する２つの平面（第１平面２１３１、第２平面２１３２）からなる場合、内周面２１１は、ヨーク部２４の軸方向（ヨーク２１の軸方向）から見たときに、第２垂直面２１２と第１平面２１３１との境界となる第１屈曲点Ｐ４と、第１平面２１３１と第２平面２１３２との境界となる第２屈曲点Ｐ５と、を有する。この場合、第２屈曲面２１３が第２垂直面２１２に対して屈曲する角度である角度θは、ヨーク部２４軸方向から見たときに、第２垂直面２１２と、第１屈曲点Ｐ４と第２屈曲面２１３の端点Ｐ６との間を通る仮想的な直線である仮想線７とがなす角度で定義される。

（４．３）その他の変形例
図５は、その他の変形例に係るステータ２の一部の断面図である。コイル５を形成する巻線５１は、図５に示すように断面が矩形状である、いわゆる平角線であってもよい。平角線でコイル５を形成した場合、丸線でコイル５を形成した場合と比較して、巻線５１間の隙間を小さくすることができ、コイル５の単位断面積あたりに流れる電流量を増加させることができる。また、インシュレータ４の第１面４１とコイル５の隙間を小さくすることができ、コイル５の整列性を高めることができる。また、コイル５とインシュレータ４間の熱伝導性を高めることができる。

（５）まとめ
以上述べたように、第１の態様に係るステータ（２）は、ステータコア（２０）と、インシュレータ（４）と、コイル（５）と、を備える。ステータコア（２０）は、環状のヨーク（２１）及びヨーク（２１）からヨーク（２１）の内側へ突出した複数のティース（２２）を有する。インシュレータ（４）は、ステータコア（２０）の少なくとも一部を覆う。コイル（５）は、インシュレータ（４）を介して複数のティース（２２）のうちの少なくとも１本のティース（２２）に設置される。インシュレータ（４）は、コイル（５）に対向する第１面（４１）と、ヨーク（２１）に対向する第２面（４２）と、を有する。第１面（４１）は、ティース（２２）の突出方向に対して垂直である。第２面（４２）は、ティース（２２）の突出方向に対して垂直な第１垂直面（４２１）と、垂直面（４２１）に対して第１面（４１）側に屈曲する第１屈曲面（４２２）と、を含む。ヨーク（２１）は、インシュレータ（４）の第２面（４２）と対向する内周面（２１１）を有する。

この態様によれば、回転電動機（１）のトルクが低下する可能性を低減することができる。

第２の態様に係るステータ（２）では、第１の態様において、ヨーク（２１）の内周面（２１１）は、第２垂直面（２１２）と、第２屈曲面（２１３）と、を含む。第２垂直面（２１２）は、ティース（２２）の突出方向に対して垂直であり、インシュレータ（４）が含む第１垂直面（４２１）と対向する。第２屈曲面（２１３）は、第２垂直面（２１２）に対してインシュレータ（４）の第２面（４２）側に屈曲し、インシュレータ（４）が含む第１屈曲面（４２２）と対向する。

この態様によれば、ヨーク（２１）の周方向に垂直な断面における断面積が大きい部分を設けることができる。

第３の態様に係るステータ（２）では、第２の態様において、ヨーク（２１）の第２屈曲面（２１３）が平面である。

この態様によれば、ステータ（２）をより容易に製造することができる。

第４の態様に係るステータ（２）では、第２の態様において、ヨーク（２１）の第２屈曲面（２１３）が曲面を含む。

この態様によれば、ヨーク（２１）の磁気飽和を低減しつつ、スロット（２５）の面積を大きくすることでインシュレータ（４）を厚くし、強度や成型性を高めることができる。

第５の態様に係るステータ（２）では、第２の態様において、ヨーク（２１）は、内周面（２１１）と反対側の外周面（２１４）を更に有する。ヨーク（２１）の外周面（２１４）の少なくとも一部は、ヨーク（２１）の軸方向に垂直な断面の形状が円弧形状の円弧面である。ヨーク（２１）の第２屈曲面（２１３）は、ヨーク（２１）の軸方向に垂直な断面の形状がヨーク（２１）の円弧面と同心円状の円弧形状の面である。

この態様によれば、ヨーク（２１）の磁気飽和を低減しつつ、スロット（２５）の面積を大きくすることでインシュレータ（４）を厚くし、強度や成型性を高めることができる。

第６の態様に係るステータ（２）では、第２～第５のいずれかの態様において、ステータコア（２０）は、複数のティース（２２）のうちの周方向に隣り合うティース（２２）の間の空間であるスロット（２５）をＮ個（Ｎは２以上の整数）有する。第２垂直面（２１２）に対して第２屈曲面（２１３）がなす角度（θ）は、０°＜θ≦（１８０／Ｎ）°である。

この態様によれば、ヨーク（２１）の周方向に垂直な断面における断面積の最小値を大きくし、磁気飽和を低減することができる。

第７の態様に係るステータ（２）では、第１～第６のいずれかの態様において、コイル（５）は断面形状が矩形状の巻線（５１）で形成されている。

この態様によれば、コイル（５）の整列性を高め、また、コイル（５）とインシュレータ（４）間の熱伝導性を高めることができる。

第８の態様に係る回転電動機（１）は、第１～第７のいずれかの態様のステータ（２）と、ステータ（２）の内側に配置され、ステータ（２）に対して回転するロータ（３）と、を備える。

この態様によれば、ステータ（２）内部における磁気飽和の発生を抑制することができる回転電動機（１）を提供することができる。

なお、第２～第７の態様はステータ（２）に必須の構成ではなく、適宜省略が可能である。

１ 回転電動機
２ ステータ
４ インシュレータ
５ コイル
２０ ステータコア
２１ ヨーク
２２ ティース
２５ スロット
４１ 第１面
４２ 第２面
２１１ 内周面
２１２ 第２垂直面
２１３ 第２屈曲面
２１４ 外周面
４２１ 第１垂直面
４２２ 第１屈曲面
θ 角度

Claims (8)

1. 環状のヨーク及び前記ヨークから前記ヨークの内側へ突出した複数のティースを有するステータコアと、
   前記ステータコアの少なくとも一部を覆うインシュレータと、
   前記インシュレータを介して前記複数のティースのうちの少なくとも１本のティースに設置されるコイルと、を備え、
   前記インシュレータは、
   前記コイルに対向する第１面と、
   前記ヨークに対向する第２面と、を有し、
   前記第１面は、前記ティースの突出方向に対して垂直であり、
   前記第２面は、前記ティースの前記突出方向に対して垂直な第１垂直面と、前記第１垂直面に対して前記第１面側に屈曲する第１屈曲面と、を含み、
   前記ヨークは、前記第２面と対向する内周面を有する
   ステータ。
2. 前記ヨークの前記内周面は、
   前記ティースの前記突出方向に対して垂直であり、前記第１垂直面と対向する第２垂直面と、
   前記第２垂直面に対して前記インシュレータの前記第２面側に屈曲し、前記第１屈曲面と対向する第２屈曲面と、を含む
   請求項１に記載のステータ。
3. 前記ヨークの前記第２屈曲面が平面である
   請求項２に記載のステータ。
4. 前記ヨークの前記第２屈曲面が曲面を含む
   請求項２に記載のステータ。
5. 前記ヨークは、前記内周面と反対側の外周面を更に有し、
   前記ヨークの前記外周面の少なくとも一部は、前記ヨークの軸方向に垂直な断面の形状が円弧形状の円弧面であり、
   前記ヨークの前記第２屈曲面は、前記軸方向に垂直な断面の形状が前記ヨークの前記円弧面と同心円状の円弧形状の面である
   請求項２に記載のステータ。
6. 前記ステータコアは、周方向に隣り合う前記ティースの間の空間であるスロットをＮ個（Ｎは２以上の整数）有し、
   前記第２垂直面に対して前記第２屈曲面がなす角度θは、０°＜θ≦（１８０／Ｎ）°である
   請求項２～５のいずれか１項に記載のステータ。
7. 前記コイルは断面形状が矩形状の巻線で形成されている
   請求項１～５のいずれか１項に記載のステータ。
8. 請求項１～５のいずれか１項に記載のステータと、
   前記ステータの内側に配置され、前記ステータに対して回転するロータと、を備える
   回転電動機。

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