WO2020066205A1 - ステータ、およびモータ - Google Patents

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WO2020066205A1
WO2020066205A1 PCT/JP2019/026768 JP2019026768W WO2020066205A1 WO 2020066205 A1 WO2020066205 A1 WO 2020066205A1 JP 2019026768 W JP2019026768 W JP 2019026768W WO 2020066205 A1 WO2020066205 A1 WO 2020066205A1
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WO
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core back
coil
back surface
teeth
radial
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PCT/JP2019/026768
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English (en)
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Inventor
角　茂治
Original Assignee
日本電産株式会社
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148—Sectional cores
    • 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
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Definitions

  • the present invention relates to a stator and a motor.
  • a stator in which a cross section of a winding constituting a coil is rectangular.
  • Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2004-180396 describes a stator in which a cross section of a winding constituting a coil is trapezoidal.
  • stator capable of improving the heat radiation of a coil and a motor including such a stator.
  • stator of the present invention is a motor stator including a shaft that rotates about a central axis, wherein the annular core back surrounds the central axis, and extends radially from the core back to one side in the radial direction.
  • a plurality of teeth arranged at intervals along the direction, and a plurality of coils respectively attached to the plurality of teeth are provided.
  • the coil has an axially extending portion that is located on one side in the circumferential direction of the mounted tooth and extends in the axial direction.
  • a cross-sectional shape of a portion constituting the axially extending portion of the coil wire constituting the coil is a quadrangular shape.
  • One radial side surface of the core back has a first core back surface that is connected to a connection portion of the radial side of the core back to which the teeth are connected.
  • the first core back surface is a flat surface along the axial direction, and is provided on one side in the circumferential direction from the connection portion, in a radial direction with respect to a direction orthogonal to both the axial direction and the extending direction of the teeth. It is a surface that extends inclining to one side.
  • the other side in the radial direction of the axially extending portion has a first coil surface that is arranged to face one side in the radial direction of the first core back surface.
  • the first coil surface is a flat surface along the first core back surface, and directly or indirectly contacts the first core back surface.
  • One aspect of the motor according to the present invention includes a stator, and a rotor radially opposed to the stator with a gap therebetween.
  • the heat radiation of the coil can be improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the motor according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a sectional view showing the stator of the first embodiment, and is a sectional view taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a part of the stator of the first embodiment, and is a partially enlarged view in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the coil of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a sectional view showing a part of the stator according to the second embodiment.
  • the Z-axis direction shown in each figure is a vertical direction in which the positive side is “upper” and the negative side is “lower”.
  • the center axis J appropriately shown in each figure is a virtual line that is parallel to the Z-axis direction and extends in the up-down direction.
  • the axial direction of the central axis J that is, the direction parallel to the up-down direction is simply referred to as “axial direction”
  • the radial direction around the central axis J is simply referred to as “radial direction”
  • the inside in the radial direction is one side in the radial direction
  • the outside in the radial direction is the other side in the radial direction.
  • one side in the circumferential direction is a side that advances clockwise when viewed from above
  • the other side in the circumferential direction is a side that advances counterclockwise when viewed from above.
  • upper and lower are simply names for describing the arrangement relations of the respective parts, and the actual arrangement relations are arrangement relations other than the arrangement relations indicated by these names. You may.
  • the motor 1 of the present embodiment is an inner rotor type motor.
  • the motor 1 includes a housing 2, a rotor 3, a stator 10, a bearing holder 4, and bearings 5a and 5b.
  • the housing 2 houses the rotor 3, the stator 10, the bearing holder 4, and the bearings 5a and 5b.
  • the rotor 3 is radially opposed to the stator 10 via a gap.
  • the rotor 3 is located radially inside the stator 10.
  • the rotor 3 has a shaft 3a and a rotor body 3b. That is, the motor 1 includes the shaft 3a and the rotor main body 3b.
  • the shaft 3a rotates about the central axis J.
  • the shaft 3a has a columnar shape extending in the axial direction about the central axis J.
  • the shaft 3a is rotatably supported around the central axis J by bearings 5a and 5b.
  • the rotor main body 3b is fixed to the outer peripheral surface of the shaft 3a.
  • the rotor main body 3b has a rotor core fixed to the shaft 3a and a magnet fixed to the rotor core.
  • the bearing holder 4 holds the bearing 5b.
  • the stator 10 includes a stator core 20, a plurality of coils 30, and an insulator 40. 2, illustration of the insulator 40 is omitted.
  • the stator core 20 includes an annular core back 21 surrounding the central axis J, and a plurality of teeth 22 extending radially inward from the core back 21. That is, the stator 10 includes the core back 21 and the plurality of teeth 22.
  • the plurality of teeth 22 are arranged at intervals along the circumferential direction.
  • the plurality of teeth 22 are arranged at regular intervals over one circumference along the circumferential direction.
  • the teeth 22 are separate members from the core back 21.
  • the plurality of teeth 22 are fixed by, for example, press-fitting a protrusion provided at a radially outer end of the tooth 22 into a recess provided on a radially inner surface of the core back 21.
  • twelve teeth 22 are provided.
  • the circumferential center line C is shown as a virtual line passing through the center of the teeth 22 in the circumferential direction.
  • a direction parallel to the circumferential center line C that is, a direction in which the teeth 22 extend is simply referred to as a “stretching direction”.
  • both circumferential sides of the tooth 22 are parallel to the axial direction and parallel to the extending direction.
  • the core back 21 is substantially annular with the center axis J as the center.
  • the radially inner side surface of the core back 21 has a first core back surface 24a and a second core back surface 24b.
  • the first core back surface 24a is connected to a connection portion 25 of the radially inner side surface of the core back 21 to which the teeth 22 are connected.
  • the connection portion 25 is a portion to which a radially outer end of a side surface on one circumferential side of the tooth 22 of the radially inner side surface of the core back 21 is connected.
  • the first core back surface 24a is a flat surface along the axial direction.
  • the first core back surface 24a is a surface extending from the connection portion 25 to one side in the circumferential direction so as to be inclined radially inward with respect to a direction orthogonal to both the axial direction and the extending direction. Note that the direction orthogonal to both the axial direction and the stretching direction corresponds to the left-right direction in FIG.
  • the first core back surface 24a moves away from the connection portion 25 to one side in the circumferential direction, the first core back surface 24a moves radially inward from the virtual surface S1 passing through the connection portion 25 at right angles to the extending direction.
  • the virtual surface S ⁇ b> 1 is arranged, for example, on the same plane as the flat surface 23 that contacts the radially outer surface of the teeth 22 among the radially inner surfaces of the core back 21.
  • the angle ⁇ 3 between the first core back surface 24a and the side surface on one side in the circumferential direction of the teeth 22 is an acute angle of less than 90 °.
  • the second core back surface 24b is connected to one circumferential end of the first core back surface 24a.
  • the second core back surface 24b is a flat surface along the axial direction.
  • the second core back surface 24b is a surface that bends radially inward with respect to the first core back surface 24a and extends from one end in the circumferential direction of the first core back surface 24a to one circumferential side.
  • the second core back surface 24b extends from one end in the circumferential direction of the first core back surface 24a to one circumferential side in a direction orthogonal to the axial direction and parallel to the first core back surface 24a. This is a surface extending inclining radially inward.
  • the second core back surface 24b moves away from the first core back surface 24a to one side in the circumferential direction, the second core back surface 24b moves radially inward from the virtual surface S2 including the first core back surface 24a.
  • the inclination ⁇ 1 of the first core back surface 24a with respect to the virtual surface S1 and the inclination ⁇ 2 of the second core back surface 24b with respect to the first core back surface 24a are, for example, the same.
  • the inclination ⁇ 2 is also the inclination of the second core back surface 24b with respect to the virtual surface S2.
  • the angle ⁇ 4 formed by the first core back surface 24a and the second core back surface 24b is an obtuse angle that is greater than 90 ° and less than 180 °. Therefore, as compared with the case where the angle ⁇ 4 is a right angle or an acute angle, the space inside the core back 21 in the radial direction can be widened, and the coil 30 can be suitably arranged easily.
  • first core back surface 24a and the second core back surface 24b extend from the upper end to the lower end of the core back 21.
  • the first core back surface 24a and the second core back surface 24b have the same shape when viewed along a direction orthogonal to each surface, and are, for example, rectangular.
  • the circumferential dimension of the first core back face 24a and the circumferential dimension of the second core back face 24b are, for example, the same as each other.
  • the area of the first core back surface 24a and the area of the second core back surface 24b are, for example, the same as each other.
  • the radially inner side surface of the core back 21 has a first core back surface 24c and a second core back surface 24d.
  • the first core back surface 24a and the first core back surface 24c are arranged symmetrically with the teeth 22 interposed therebetween in the circumferential direction.
  • the second core back surface 24b and the second core back surface 24d are arranged symmetrically with the teeth 22 interposed therebetween in the circumferential direction.
  • the first core back surfaces 24a and 24c and the second core back surfaces 24b and 24d are provided every time the teeth 22 are provided. That is, each time the teeth 22 are provided, a pair of the first core back surface and the second core back surface are provided symmetrically with respect to the teeth 22 in the circumferential direction.
  • a plurality of first core back surfaces 24a and 24c and a plurality of second core back surfaces 24b and 24d are provided at intervals in the circumferential direction.
  • the radially inner side surface of the tooth 22 has a substantially polygonal shape when viewed along the axial direction. ing.
  • the plurality of coils 30 are attached to the plurality of teeth 22 respectively.
  • the coil 30 is configured by winding a coil wire 35 around the teeth 22.
  • the coil wire 35 is an enamel wire having an enamel coating on the surface.
  • the coil wire 35 is a wire having a square cross section. More specifically, the coil wire 35 is a wire having a trapezoidal cross section.
  • the coil 30 is configured by winding a coil wire 35 in multiple layers.
  • the coil 30 is configured by, for example, winding a coil wire 35 in two layers. That is, the coil 30 has the first layer 36A and the second layer 36B.
  • the first layer 36A is the innermost layer among the layers of the coil 30.
  • the second layer 36B is a layer adjacent to the outside of the first layer 36A among the layers of the coil 30.
  • the second layer 36 ⁇ / b> B is the outermost layer among the layers of the coil 30.
  • the coil 30 may be configured by sequentially winding the coil wire 35 around the teeth 22 or may be configured by sequentially winding the coil wire 35 around a winding core different from the teeth 22. Good. When the coil 30 is formed by winding the coil wire 35 around the core, the coil 30 is removed from the core and attached to the teeth 22.
  • the coil 30 has a pair of axially extending portions 31 and 32 and a pair of circumferentially extending portions 33 and 34.
  • the axially extending portion 31 is a portion located on one circumferential side of the attached tooth 22.
  • the axially extending portion 32 is a portion located on the other circumferential side of the mounted tooth 22.
  • the pair of axially extending portions 31 and 32 extend in the axial direction.
  • the pair of axially extending portions 31 and 32 sandwich the teeth 22 in the circumferential direction.
  • Circumferentially extending portion 33 is a portion located above tooth 22 attached.
  • the circumferentially extending portion 34 is a portion located below the attached tooth 22.
  • the circumferential extension portions 33 and 34 extend in the circumferential direction.
  • the circumferential extension 33 connects the upper end of the axial extension 31 and the upper end of the axial extension 32.
  • the circumferential extension 34 connects the lower end of the axial extension 31 and the lower end of the axial extension 32.
  • the axial extension portion 31 is configured by bundling a plurality of coil wire portions 35A and a plurality of coil wire portions 35B.
  • the coil wire portions 35 ⁇ / b> A and 35 ⁇ / b> B are portions that constitute the axially extending portion 31 of the coil wire 35 that constitutes the coil 30.
  • the coil wire portions 35A and 35B extend in the axial direction.
  • the plurality of coil wire portions 35A are arranged side by side in the radial direction, and form the first layer 36A in the axially extending portion 31.
  • the plurality of coil wire portions 35B are arranged side by side in the radial direction, and form the second layer 36B in the axially extending portion 31.
  • the cross-sectional shape of the coil wire portions 35A and 35B is a square shape.
  • the “square shape” includes a case where the shape is strictly a square shape and a case where the shape is a substantially square shape.
  • the “substantially square shape” includes a shape in which the corners of the square shape are chamfered.
  • the cross-sectional shape of the coil wire portions 35A and 35B is a substantially square shape with rounded corners.
  • the cross-sectional shape of the coil wire portions 35A and 35B is square, the gap between the plurality of coil wire portions 35A and 35B is reduced as compared with the case where the cross-sectional shape is circular, and The coil wire portions 35A and 35B can be spread. Thereby, the space factor of the coil 30 can be improved. Therefore, the energy efficiency of the motor 1 can be improved.
  • the cross-sectional shape of the coil wire portions 35A and 35B is a trapezoidal shape in which the dimension in the circumferential direction becomes smaller toward the radial inside.
  • the “trapezoid” includes a case where the trapezoid is strictly trapezoidal and a case where the trapezoid is substantially trapezoidal.
  • the “substantially trapezoidal shape” includes a shape in which the trapezoidal corner is chamfered.
  • the cross-sectional shape of the coil wire portions 35A and 35B is a substantially trapezoidal shape with rounded corners.
  • the radial dimension L3 of the coil wire portion 35A increases as the coil wire portion 35A is positioned radially inward.
  • the circumferential dimension L4 of the coil wire portion 35A decreases as the coil wire portion 35A is positioned radially inward.
  • the cross-sectional areas of the plurality of coil wire portions 35A arranged in the radial direction are the same as each other.
  • the radial dimension of the coil wire portion 35B increases as the coil wire portion 35B is positioned radially inward.
  • the circumferential dimension of the coil wire portion 35B is smaller as the coil wire portion 35B is located radially inward.
  • the cross-sectional areas of the plurality of coil wire portions 35B arranged in the radial direction are the same.
  • the cross-sectional area of the coil wire portion 35A is the same as the cross-sectional area of the coil wire portion 35B.
  • the cross-sectional shape of the coil wire portion 35A and the cross-sectional shape of the coil wire portion 35B adjacent in the circumferential direction are the same as each other.
  • the radial side surfaces of the coil wire portions 35A adjacent in the radial direction are in contact with each other.
  • the plurality of coil wire portions 35A are adjacent to one side of the teeth 22 in the circumferential direction.
  • the side surface on the other side in the circumferential direction of the plurality of coil wire portions 35A directly or indirectly contacts the side surface on the one side in the circumferential direction of the teeth 22.
  • the other side surface in the circumferential direction of the plurality of coil wire portions 35 ⁇ / b> A is indirectly in contact with one side surface in the circumferential direction of the teeth 22 via the insulator 40.
  • the radial side surfaces of the coil wire portions 35B adjacent in the radial direction are in contact with each other.
  • the plurality of coil wire portions 35B are adjacent to one circumferential side of each of the plurality of coil wire portions 35A. Thereby, the plurality of coil wire portions 35A and 35B are arranged side by side in the circumferential direction and the radial direction.
  • the circumferential side surfaces of the coil wire portions 35A and 35B adjacent to each other in the circumferential direction are in contact with each other.
  • the contour shape of the axially extending portion 31 in a cross section orthogonal to the axial direction is a sector shape.
  • “sector-shaped” means two arcs having the same radius of curvature and different radii, and two arcs extending in the radial direction of a circle centered on the center of curvature and connecting both ends of the two arcs. Includes shapes surrounded by line segments.
  • the “sector shape” includes a case where the shape is strictly a sector shape and a case where the shape is a substantially sector shape.
  • the “substantially sector shape” includes a shape in which the arc of the sector shape is approximated by a plurality of line segments.
  • the contour shape of the axially extending portion 31 in a cross section orthogonal to the axial direction is a shape surrounded by the above-described two arcs and two line segments, and each of the two arcs is two lines Approximated in minutes.
  • the contour shape of the axially extending portion 31 in a cross section orthogonal to the axial direction has a circumferential dimension that decreases toward the inside in the radial direction.
  • the center of curvature CP of the contour of the axially extending portion 31 in a cross section orthogonal to the axial direction is located radially inward of the core back 21 and at a position different from the central axis J.
  • the contour shape of the axially extending portion 31 is the sector shape as described above, the coil 30 can be suitably packed and arranged between the teeth 22 adjacent in the circumferential direction.
  • the cross-sectional shape of the coil wire portions 35A and 35B is a trapezoidal shape whose circumferential dimension decreases as it goes radially inward, the contour shape of the axially extending portion 31 becomes radially inward. It is easy to make a fan shape with a small circumferential dimension.
  • the radially outer surface of the axially extending portion 31 has a first coil surface 31a and a second coil surface 31b.
  • the radially outer surface of the axially extending portion 31 includes only two surfaces, a first coil surface 31a and a second coil surface 31b.
  • the first coil surface 31a is disposed to face radially inward of the first core back surface 24a.
  • the first coil surface 31a is a flat surface along the first core back surface 24a.
  • the first coil surface 31a and the first core back surface 24a are parallel to each other.
  • the first coil surface 31a is in direct or indirect contact with the first core back surface 24a. Therefore, the heat of the coil 30 can be transferred to the core back 21 via the first coil surface 31a and the first core back surface 24a. Thereby, the heat radiation of the coil 30 can be improved.
  • the flat surface is provided on the radial inner surface of the core back 21 in accordance with at least a part of the radial outer surface of the coil 30, so that the coil 30 and the core back 21
  • the radially outer surface of the coil 30 can be suitably brought into contact with the radially inner surface of the core back 21 while reducing the gap. Therefore, even if the coil 30 is formed at least in part by the coil wire 35 having a rectangular cross section, the coil 30 can be suitably brought into contact with the core back 21 and the heat dissipation of the coil 30 can be improved.
  • the coil 30 and the core back 21 are in surface-to-surface contact, the heat radiation of the coil 30 can be suitably improved.
  • the other circumferential side surfaces of the plurality of coil wire portions 35 ⁇ / b> A directly or indirectly contact the circumferential side surfaces of the teeth 22. Therefore, heat is easily transmitted to the teeth 22 from the plurality of coil wire portions 35A, and the heat radiation of the coil 30 can be further improved. In addition, since the coil 30 and the teeth 22 are in surface-to-surface contact, the heat radiation of the coil 30 can be more suitably improved.
  • the first core back surface 24a is a surface that extends from the connection portion 25 to one side in the circumferential direction so as to be inclined radially inward with respect to a direction orthogonal to both the axial direction and the extending direction. is there.
  • the first core back surface 24a of the core back 21 is smaller than the case where the first core back surface 24a extends in parallel to a direction orthogonal to both the axial direction and the extending direction.
  • the dimension L1 in the radial direction of the portion provided can be increased. Thereby, a magnetic flux can be suitably flowed in the core back 21, and a decrease in the magnetic characteristics of the motor 1 can be suppressed. That is, according to the present embodiment, the magnetic characteristics of the motor 1 can be ensured while the heat radiation of the coil 30 is ensured.
  • the dimension L2 indicates the first core back surface 24a of the core back 21 when the first core back surface 24a extends in parallel to a direction orthogonal to both the axial direction and the extending direction.
  • 24a is the dimension in the radial direction of the portion provided.
  • the teeth 22 extend radially inward from the core back 21, that is, the motor 1 is an inner rotor type motor. Therefore, the heat transmitted to the core back 21 is easily released to the outside via the housing 2. Therefore, the heat radiation of the motor 1 can be improved.
  • the first coil surface 31a indirectly contacts the first core back surface 24a via the insulator 40. Therefore, the heat transmitted from the first coil surface 31a to the first core back surface 24a is transmitted via the insulator 40.
  • the first coil surface 31a is a radially outer surface of the first layer 36A. More specifically, the first coil surface 31a is a radially outer surface of the coil wire portion 35A that is located at the radially outermost position among the plurality of coil wire portions 35A that constitute the axially extending portion 31.
  • the second coil surface 31b is disposed to face radially inward of the second core back surface 24b.
  • the second coil surface 31b is connected to the first coil surface 31a. More specifically, the second coil surface 31b is connected to one circumferential end of the first coil surface 31a.
  • the second coil surface 31b is a flat surface along the second core back surface 24b.
  • the second coil surface 31b and the second core back surface 24b are parallel to each other.
  • the second coil surface 31b extends in a direction bent inward in the radial direction with respect to the first coil surface 31a as viewed along the axial direction.
  • the second coil surface 31b is in direct or indirect contact with the second core back surface 24b. Therefore, the heat of the coil 30 can be transferred to the core back 21 via the second coil surface 31b and the second core back surface 24b. Thereby, the heat radiation of the coil 30 can be further improved.
  • the radially outer surface of the axially extending portion 31 includes only two surfaces, the first coil surface 31a and the second coil surface 31b. Therefore, by providing a surface that is in contact with the entire radially outer surface of the axially extending portion 31 on the radially inner surface of the core back 21, the heat dissipation of the coil 30 can be more suitably improved.
  • the second coil surface 31b indirectly contacts the second core back surface 24b via the insulator 40. Therefore, the heat transmitted from the second coil surface 31b to the second core back surface 24b is transmitted via the insulator 40.
  • the second coil surface 31b is a radially outer surface of the second layer 36B. More specifically, the second coil surface 31b is a radially outer surface of the coil wire portion 35B that is positioned at the radially outermost position among the plurality of coil wire portions 35B that form the axially extending portion 31.
  • each coil surface is constituted by the radially outer surface of the first layer 36A and the radially outer surface of the second layer 36B. Therefore, each layer can be brought into contact with the first core back surface 24a and the second core back surface 24b according to the shape of each layer. Thereby, heat in each layer of the coil 30 can be suitably transmitted to the core back 21.
  • the axially extending portions 31 and the axially extending portions 32 are symmetrically arranged with the teeth 22 interposed therebetween in the circumferential direction.
  • the axial extension portion 32 has a first coil surface 31c and a second coil surface 31d, like the axial extension portion 31.
  • the first coil surface 31a and the first coil surface 31c are arranged symmetrically with the teeth 22 interposed therebetween in the circumferential direction.
  • the second coil surface 31b and the second coil surface 31d are arranged symmetrically with the teeth 22 interposed therebetween in the circumferential direction.
  • the first coil surface 31c is in direct or indirect contact with the first core back surface 24c.
  • the second coil surface 31d is in direct or indirect contact with the second core back surface 24d.
  • each time the teeth 22 are provided the first core back surface and the second core back surface are provided symmetrically with respect to the teeth 22 in the circumferential direction.
  • a pair of direction extending portions is provided for each coil 30 symmetrically with the teeth 22 sandwiched in the circumferential direction. Therefore, for each coil 30, heat is transmitted from the pair of first coil surfaces 31a, 31c and the pair of second coil surfaces 31b, 31d to the pair of first core back surfaces 24a, 24c and the second core back surfaces 24b, 24d. Can be done. Therefore, the heat radiation of the coil 30 can be further improved.
  • the insulator 40 is a sheet-shaped insulating member.
  • the insulator 40 may be an insulating tape or an insulating paper.
  • the insulator 40 is provided for each of the axially extending portions 31 and 32.
  • the insulator 40 is wound around the axially extending portions 31 and 32.
  • the insulator 40 provided in the axially extending portion 31 surrounds the axially extending portion 31 in a cross section orthogonal to the axial direction.
  • the insulator 40 provided in the axially extending portion 32 surrounds the axially extending portion 32 in a cross section orthogonal to the axial direction.
  • Each of the insulators 40 is provided over substantially the entire axial extension portions 31 and 32 in the axial direction.
  • the insulation between the coil 30 and the stator core 20 can be further improved.
  • the insulator 40 has a sheet shape, it is difficult to inhibit the transfer of heat from the first coil surface 31a and the second coil surface 31b to the first core back surface 24a and the second core back surface 24b. For this reason, it is possible to suppress a decrease in the heat radiation of the coil 30 while securing a suitable insulating property.
  • the transfer of heat from the circumferential side surface of the coil 30 to the circumferential side surface of the teeth 22 is not easily inhibited. Therefore, it is possible to further suppress the heat radiation of the coil 30 from being reduced.
  • the teeth 122 of the stator core 120 are formed integrally with the core back 121.
  • a radially inner side surface of the core back 121 has a first core back surface 124a.
  • the inclination ⁇ 5 of the first core back surface 124a with respect to the virtual surface S1 is larger than, for example, the inclination ⁇ 1 of the first core back surface 124a of the first embodiment.
  • the radially inner side surface of the core back 121 does not have the second core back surface 24b.
  • the coil 130 is configured by winding only one layer of a coil wire. That is, the coil 30 is composed of only the first layer 136A.
  • the axially extending portion 131 is configured such that a plurality of coil wire portions 135A constituting the first layer 136A are bundled in the radial direction.
  • the contour shape of the axially extending portion 131 is a trapezoidal shape in which the dimension in the circumferential direction decreases toward the inside in the radial direction.
  • the radially outer surface of the axially extending portion 131 is constituted only by the first coil surface 131a.
  • the first coil surface 131a is a radially outer surface of the first layer 136A.
  • the first coil surface 131a is in direct contact with the first core back surface 124a.
  • the heat of the coil 130 can be suitably transmitted to the core back 121 via the first coil surface 131a and the first core back surface 124a. Therefore, the heat radiation of the coil 130 can be improved.
  • the stator 110 of the present embodiment does not include the insulator 40. Therefore, the first coil surface 131a directly contacts the first core back surface 124a. Thereby, the heat radiation of the coil 130 can be further improved.
  • an insulating paint may be applied to at least one surface of the stator core 120 and the coil 130 instead of the insulator 40. In FIG. 5, illustration of the enamel coating on the coil wire portion 135A is omitted.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and other configurations can be adopted.
  • the radially outer surface of the axially extending portion may have one or more coil surfaces connected to one circumferential side of the second coil surface.
  • the coil surface connected to one circumferential side of the second coil surface is bent radially inward with respect to the coil surface connected to the other circumferential side and extends.
  • the coil may be a coil wound on three or more layers, and one or more coil surfaces connected to one circumferential side of the second coil surface may be formed on the third layer or the third layer.
  • the layers located on the outside may each be constituted.
  • the radially inner side surface of the core back may further have a core back surface that comes into contact with each coil surface.
  • the cross-sectional shape of the coil wire may be a shape other than the square shape in other portions as long as it is a square shape in the axially extending portion.
  • the cross-sectional shape of the coil wire at the circumferentially extending portions located on both axial sides of the tooth may be circular.
  • the cross-sectional shape of the portion forming the axially extending portion of the coil wire forming the coil may be a square shape, and need not be a trapezoidal shape.
  • the inclination ⁇ 1 of the first core back surface 24a and the inclination ⁇ 2 of the second core back surface 24b may be different from each other.
  • the angle ⁇ 4 formed by the first core back surface 24a and the second core back surface 24b may be a right angle or an acute angle.
  • the circumferential dimension of the first core back face 24a and the circumferential dimension of the second core back face 24b may be different from each other.
  • the area of the first core back surface 24a and the area of the second core back surface 24b may be different from each other.
  • the configuration is such that one side in the radial direction is radially inward and the other side in the radial direction is radially outward, but is not limited thereto.
  • One side in the radial direction may be the outside in the radial direction, and the other side in the radial direction may be the inside in the radial direction. That is, the motor may be an outer rotor type motor.
  • the use of the motor of the above-described embodiment is not particularly limited.
  • the motor of the above-described embodiment is mounted on, for example, a vehicle, an unmanned moving object, an electric assist device, a robot device, and the like. Note that the components described in this specification can be combined as appropriate within a range that does not contradict each other.

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Abstract

本発明のステータの一つの態様は、コアバックと、複数のティースと、複数のコイルと、を備える。コイルは、装着されたティースの周方向一方側に位置し軸方向に延びる軸方向延伸部を有する。コイルを構成するコイル線のうち軸方向延伸部を構成する部分の断面形状は、四角形状である。コアバックの径方向一方側面は、コアバックの径方向一方側面のうちティースが繋がる接続部分に繋がる第１コアバック面を有する。第１コアバック面は、軸方向に沿った平坦な面であり、かつ、接続部分から周方向一方側に、軸方向およびティースの延伸方向の両方と直交する方向に対して径方向一方側に傾いて延びる面である。軸方向延伸部の径方向他方側面は、第１コアバック面の径方向一方側に対向して配置される第１コイル面を有する。第１コイル面は、第１コアバック面に沿った平坦な面であり、第１コアバック面と直接的または間接的に接触する。

Description

ステータ、およびモータ
　本発明は、ステータ、およびモータに関する。
　コイルを構成する巻線の断面が四角形状であるステータが知られる。例えば、日本国公開公報特開２００４－１８０３９６号公報には、コイルを構成する巻線の断面が台形状であるステータが記載される。
日本国公開公報：特開２００４－１８０３９６号公報
　上記のようなステータにおいては、コイルの外形が角張った形状となりやすいため、コイルがコアバックの面に沿いにくく、コイルとコアバックとの間に隙間が生じやすい。これにより、コイルの放熱性が不十分となる場合があった。
　本発明は、上記事情に鑑みて、コイルの放熱性を向上できるステータ、およびそのようなステータを備えるモータを提供することを目的の一つとする。
　本発明のステータの一つの態様は、中心軸を中心として回転するシャフトを備えるモータのステータであって、前記中心軸を囲む環状のコアバックと、前記コアバックから径方向一方側に延び、周方向に沿って間隔を空けて配置される複数のティースと、前記複数のティースにそれぞれ装着される複数のコイルと、を備える。前記コイルは、装着された前記ティースの周方向一方側に位置し軸方向に延びる軸方向延伸部を有する。前記コイルを構成するコイル線のうち前記軸方向延伸部を構成する部分の断面形状は、四角形状である。前記コアバックの径方向一方側面は、前記コアバックの径方向一方側面のうち前記ティースが繋がる接続部分に繋がる第１コアバック面を有する。前記第１コアバック面は、軸方向に沿った平坦な面であり、かつ、前記接続部分から周方向一方側に、軸方向および前記ティースの延伸方向の両方と直交する方向に対して径方向一方側に傾いて延びる面である。前記軸方向延伸部の径方向他方側面は、前記第１コアバック面の径方向一方側に対向して配置される第１コイル面を有する。前記第１コイル面は、前記第１コアバック面に沿った平坦な面であり、前記第１コアバック面と直接的または間接的に接触する。
　本発明のモータの一つの態様は、ステータと、前記ステータと隙間を介して径方向に対向するロータと、を備える。
　本発明の一つの態様によれば、コイルの放熱性を向上できる。
図１は、第１実施形態のモータを示す断面図である。 図２は、第１実施形態のステータを示す断面図であって、図１におけるII－II断面図である。 図３は、第１実施形態のステータの一部を示す断面図であって、図２における部分拡大図である。 図４は、第１実施形態のコイルを示す斜視図である。 図５は、第２実施形態のステータの一部を示す断面図である。
　各図に適宜示すＺ軸方向は、正の側を「上側」とし、負の側を「下側」とする上下方向である。各図に適宜示す中心軸Ｊは、Ｚ軸方向と平行であり、上下方向に延びる仮想線である。以下の説明においては、中心軸Ｊの軸方向、すなわち上下方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。また、各実施形態において径方向内側は、径方向一方側であり、径方向外側は、径方向他方側である。また、以下の説明において、周方向一方側とは、上側から視て、時計回りに進む側であり、周方向他方側とは、上側から視て、反時計回りに進む側である。
　なお、上下方向、上側および下側とは、単に各部の配置関係等を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。
＜第１実施形態＞
　図１に示すように、本実施形態のモータ１は、インナーロータ型のモータである。モータ１は、ハウジング２と、ロータ３と、ステータ１０と、ベアリングホルダ４と、ベアリング５ａ，５ｂと、を備える。ハウジング２は、ロータ３、ステータ１０、ベアリングホルダ４およびベアリング５ａ，５ｂを収容する。ロータ３は、ステータ１０と隙間を介して径方向に対向する。本実施形態においてロータ３は、ステータ１０の径方向内側に位置する。ロータ３は、シャフト３ａと、ロータ本体３ｂと、を有する。すなわち、モータ１は、シャフト３ａと、ロータ本体３ｂと、を備える。
　シャフト３ａは、中心軸Ｊを中心として回転する。シャフト３ａは、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる円柱状である。シャフト３ａは、ベアリング５ａ，５ｂによって中心軸Ｊ回りに回転可能に支持される。ロータ本体３ｂは、シャフト３ａの外周面に固定される。図示は省略するが、ロータ本体３ｂは、シャフト３ａに固定されるロータコアと、ロータコアに固定されるマグネットと、を有する。ベアリングホルダ４は、ベアリング５ｂを保持する。
　図２および図３に示すように、ステータ１０は、ステータコア２０と、複数のコイル３０と、インシュレータ４０と、を備える。図２では、インシュレータ４０の図示を省略する。図２に示すように、ステータコア２０は、中心軸Ｊを囲む環状のコアバック２１と、コアバック２１から径方向内側に延びる複数のティース２２と、を有する。すなわち、ステータ１０は、コアバック２１と、複数のティース２２と、を備える。
　複数のティース２２は、周方向に沿って間隔を空けて配置される。複数のティース２２は、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。本実施形態において複数のティース２２は、コアバック２１と別部材である。複数のティース２２は、例えば、コアバック２１の径方向内側面に設けられた凹部にティース２２の径方向外側の端部に設けられた凸部が圧入されて、固定される。ティース２２は、例えば、１２個設けられる。
　なお、図３では、ティース２２の周方向における中心を通る仮想線として周方向中心線Ｃを示す。また、以下の説明では、周方向中心線Ｃと平行な方向、すなわちティース２２の延びる方向を単に「延伸方向」と呼ぶ。本実施形態においてティース２２の周方向両側面は、軸方向と平行であり、かつ、延伸方向と平行である。
　本実施形態においてコアバック２１は、中心軸Ｊを中心とする略円環状である。図３に示すように、コアバック２１の径方向内側面は、第１コアバック面２４ａと、第２コアバック面２４ｂと、を有する。第１コアバック面２４ａは、コアバック２１の径方向内側面のうちティース２２が繋がる接続部分２５に繋がる。接続部分２５は、コアバック２１の径方向内側面のうちティース２２の周方向一方側の側面の径方向外端部が繋がる部分である。
　第１コアバック面２４ａは、軸方向に沿った平坦な面である。第１コアバック面２４ａは、接続部分２５から周方向一方側に、軸方向および延伸方向の両方と直交する方向に対して径方向内側に傾いて延びる面である。なお、軸方向および延伸方向の両方と直交する方向とは、図３における左右方向に相当する。
　第１コアバック面２４ａは、接続部分２５から周方向一方側に離れるに従って、延伸方向と直交し接続部分２５を通る仮想面Ｓ１から径方向内側に離れる。仮想面Ｓ１は、例えば、コアバック２１の径方向内側面のうちティース２２の径方向外側面と接触する平坦面２３と同一平面状に配置される。第１コアバック面２４ａとティース２２の周方向一方側の側面との成す角度θ３は、９０°未満の鋭角である。
　第２コアバック面２４ｂは、第１コアバック面２４ａの周方向一方側の端部に繋がる。第２コアバック面２４ｂは、軸方向に沿った平坦な面である。第２コアバック面２４ｂは、第１コアバック面２４ａの周方向一方側の端部から周方向一方側に、第１コアバック面２４ａに対して径方向内側に屈曲して延びる面である。言い換えれば、第２コアバック面２４ｂは、第１コアバック面２４ａの周方向一方側の端部から周方向一方側に、軸方向と直交し第１コアバック面２４ａと平行な方向に対して径方向内側に傾いて延びる面である。第２コアバック面２４ｂは、第１コアバック面２４ａから周方向一方側に離れるに従って、第１コアバック面２４ａを含む仮想面Ｓ２から径方向内側に離れる。
　本実施形態において、仮想面Ｓ１に対する第１コアバック面２４ａの傾きθ１と、第１コアバック面２４ａに対する第２コアバック面２４ｂの傾きθ２とは、例えば、同じである。傾きθ２は、仮想面Ｓ２に対する第２コアバック面２４ｂの傾きでもある。第１コアバック面２４ａと第２コアバック面２４ｂとが成す角度θ４は、９０°よりも大きく、１８０°未満の鈍角である。そのため、角度θ４が直角または鋭角である場合に比べて、コアバック２１の径方向内側の空間を広くすることができ、コイル３０を好適に配置しやすくできる。
　本実施形態において、第１コアバック面２４ａおよび第２コアバック面２４ｂは、コアバック２１の上端部から下端部まで延びる。第１コアバック面２４ａと第２コアバック面２４ｂとは、各面と直交する方向に沿って視て、それぞれ同じ形状であり、例えば矩形状である。第１コアバック面２４ａの周方向の寸法と第２コアバック面２４ｂの周方向の寸法とは、例えば、互いに同じである。第１コアバック面２４ａの面積と第２コアバック面２４ｂの面積とは、例えば、互いに同じである。
　図２に示すように、コアバック２１の径方向内側面は、第１コアバック面２４ｃと、第２コアバック面２４ｄと、を有する。第１コアバック面２４ａと第１コアバック面２４ｃとは、ティース２２を周方向に挟んで対称に配置される。第２コアバック面２４ｂと第２コアバック面２４ｄとは、ティース２２を周方向に挟んで対称に配置される。第１コアバック面２４ａ，２４ｃと第２コアバック面２４ｂ，２４ｄとは、ティース２２が設けられるごとに設けられる。すなわち、第１コアバック面および第２コアバック面は、ティース２２が設けられるごとに、ティース２２を周方向に挟んで対称に一対ずつ設けられる。これにより、第１コアバック面２４ａ，２４ｃおよび第２コアバック面２４ｂ，２４ｄは、それぞれ周方向に間隔を空けて複数設けられる。複数の第１コアバック面２４ａ，２４ｃと複数の第２コアバック面２４ｂ，２４ｄとが設けられることで、ティース２２の径方向内側面は、軸方向に沿って視て、略多角形状となっている。
　複数のコイル３０は、複数のティース２２にそれぞれ装着される。図４に示すように、コイル３０は、コイル線３５がティース２２の周りに巻き回されて構成される。本実施形態においてコイル線３５は、表面にエナメルの被膜を有するエナメル線である。コイル線３５は、断面形状が四角形状の線である。より詳細には、コイル線３５は、断面形状が台形状の線である。図２に示すように、本実施形態においてコイル３０は、コイル線３５が多層に巻き回されて構成される。コイル３０は、例えば、コイル線３５が２層に巻き回されて構成される。すなわち、コイル３０は、第１層３６Ａと、第２層３６Ｂと、を有する。
　第１層３６Ａは、コイル３０の層のうち最も内側に位置する層である。第２層３６Ｂは、コイル３０の層のうち第１層３６Ａの外側に隣り合う層である。本実施形態においてコイル３０は、コイル線３５が２層に巻き回されて構成されるため、第２層３６Ｂは、コイル３０の層のうち最も外側に位置する層である。
　コイル３０は、ティース２２の周りにコイル線３５を順次巻き付けていくことで構成されてもよいし、ティース２２とは異なる巻き芯の周りにコイル線３５を順次巻き付けていくことで構成されてもよい。巻き芯にコイル線３５を巻き付けてコイル３０を構成する場合、コイル３０を巻き芯から外してティース２２に装着する。
　図４に示すように、コイル３０は、一対の軸方向延伸部３１，３２と、一対の周方向延伸部３３，３４と、を有する。軸方向延伸部３１は、装着されたティース２２の周方向一方側に位置する部分である。軸方向延伸部３２は、装着されたティース２２の周方向他方側に位置する部分である。一対の軸方向延伸部３１，３２は、軸方向に延びる。一対の軸方向延伸部３１，３２は、ティース２２を周方向に挟む。
　周方向延伸部３３は、装着されたティース２２の上側に位置する部分である。周方向延伸部３４は、装着されたティース２２の下側に位置する部分である。周方向延伸部３３，３４は、周方向に延びる。周方向延伸部３３は、軸方向延伸部３１の上端部と軸方向延伸部３２の上端部とを繋ぐ。周方向延伸部３４は、軸方向延伸部３１の下端部と軸方向延伸部３２の下端部とを繋ぐ。
　図３に示すように、軸方向延伸部３１は、複数のコイル線部３５Ａと複数のコイル線部３５Ｂとが束ねられて構成される。コイル線部３５Ａ，３５Ｂは、コイル３０を構成するコイル線３５のうち軸方向延伸部３１を構成する部分である。コイル線部３５Ａ，３５Ｂは、軸方向に延びる。複数のコイル線部３５Ａは、径方向に並んで配置され、軸方向延伸部３１において第１層３６Ａを構成する。複数のコイル線部３５Ｂは、径方向に並んで配置され、軸方向延伸部３１において第２層３６Ｂを構成する。
　コイル線部３５Ａ，３５Ｂの断面形状は、四角形状である。本明細書において「四角形状」とは、厳密に四角形状である場合と、略四角形状である場合と、を含む。本明細書において「略四角形状」とは、四角形状の角が面取りされた形状を含む。本実施形態においてコイル線部３５Ａ，３５Ｂの断面形状は、角が丸面取りされた略四角形状である。
　このように、コイル線部３５Ａ，３５Ｂの断面形状が四角形状であるため、断面形状が円形状である場合に比べて、複数のコイル線部３５Ａ，３５Ｂ同士の隙間を少なくして、複数のコイル線部３５Ａ，３５Ｂを敷き詰めることができる。これにより、コイル３０の占積率を向上させることができる。したがって、モータ１のエネルギ効率を向上させることができる。
　本実施形態においてコイル線部３５Ａ，３５Ｂの断面形状は、径方向内側に向かうに従って周方向の寸法が小さくなる台形状である。本明細書において「台形状」とは、厳密に台形状である場合と、略台形状である場合と、を含む。本明細書において「略台形状」とは、台形状の角が面取りされた形状を含む。本実施形態においてコイル線部３５Ａ，３５Ｂの断面形状は、角が丸面取りされた略台形状である。
　コイル線部３５Ａの径方向の寸法Ｌ３は、径方向内側に位置するコイル線部３５Ａほど大きくなる。コイル線部３５Ａの周方向の寸法Ｌ４は、径方向内側に位置するコイル線部３５Ａほど小さくなる。径方向に並ぶ複数のコイル線部３５Ａの断面積は、互いに同じである。同様に、コイル線部３５Ｂの径方向の寸法は、径方向内側に位置するコイル線部３５Ｂほど大きくなる。コイル線部３５Ｂの周方向の寸法は、径方向内側に位置するコイル線部３５Ｂほど小さくなる。径方向に並ぶ複数のコイル線部３５Ｂの断面積は、互いに同じである。コイル線部３５Ａの断面積とコイル線部３５Ｂの断面積とは、互いに同じである。周方向に隣り合うコイル線部３５Ａの断面形状とコイル線部３５Ｂの断面形状とは、互いに同じである。
　径方向に隣り合うコイル線部３５Ａ同士は、径方向側面同士が互いに接触する。複数のコイル線部３５Ａは、ティース２２の周方向一方側に隣接する。複数のコイル線部３５Ａの周方向他方側の側面は、ティース２２の周方向一方側の側面と直接的または間接的に接触する。本実施形態において複数のコイル線部３５Ａの周方向他方側の側面は、インシュレータ４０を介してティース２２の周方向一方側の側面と間接的に接触する。
　径方向に隣り合うコイル線部３５Ｂ同士は、径方向側面同士が互いに接触する。複数のコイル線部３５Ｂは、複数のコイル線部３５Ａのそれぞれの周方向一方側に隣接する。これにより、複数のコイル線部３５Ａ，３５Ｂは、周方向と径方向とに沿って並んで配置される。周方向に隣り合うコイル線部３５Ａとコイル線部３５Ｂとは、周方向側面同士が互いに接触する。
　軸方向と直交する断面における軸方向延伸部３１の輪郭形状は、扇形形状である。本明細書において「扇形形状」とは、曲率中心が同じで半径が異なる２つの弧と、当該曲率中心を中心とする円の半径方向に延び、２つの弧の両端同士をそれぞれ繋ぐ２本の線分とによって囲まれた形状を含む。また、本明細書において「扇形形状」とは、厳密に扇形形状である場合と、略扇形形状である場合と、を含む。本明細書において「略扇形形状」とは、扇形形状の弧が複数の線分で近似された形状を含む。本実施形態において軸方向と直交する断面における軸方向延伸部３１の輪郭形状は、上述した２つの弧と２つの線分とによって囲まれた形状であり、２つの弧は、それぞれ２本の線分で近似されている。軸方向と直交する断面における軸方向延伸部３１の輪郭形状は、径方向内側に向かうに従って周方向の寸法が小さくなる。図２に示すように、軸方向と直交する断面における軸方向延伸部３１の輪郭形状の曲率中心ＣＰは、コアバック２１の径方向内側に位置し、中心軸Ｊと異なる位置にある。
　軸方向延伸部３１の輪郭形状が上述したような扇形形状であるため、周方向に隣り合うティース２２同士の間に好適にコイル３０を詰めて配置できる。本実施形態では、コイル線部３５Ａ，３５Ｂの断面形状が、径方向内側に向かうに従って周方向の寸法が小さくなる台形状であるため、軸方向延伸部３１の輪郭形状を径方向内側に向かうに従って周方向の寸法が小さくなる扇形形状にしやすい。
　図３に示すように、軸方向延伸部３１の径方向外側面は、第１コイル面３１ａと、第２コイル面３１ｂと、を有する。本実施形態において軸方向延伸部３１の径方向外側面は、第１コイル面３１ａと第２コイル面３１ｂとの２つの面のみから構成される。第１コイル面３１ａは、第１コアバック面２４ａの径方向内側に対向して配置される。第１コイル面３１ａは、第１コアバック面２４ａに沿った平坦な面である。第１コイル面３１ａと第１コアバック面２４ａとは、互いに平行である。
　第１コイル面３１ａは、第１コアバック面２４ａと直接的または間接的に接触する。そのため、コイル３０の熱を第１コイル面３１ａおよび第１コアバック面２４ａを介してコアバック２１に移動させることができる。これにより、コイル３０の放熱性を向上できる。
　このように、本実施形態によれば、コイル３０の径方向外側面の少なくとも一部に合わせて、コアバック２１の径方向内側面に平坦面を設けることで、コイル３０とコアバック２１との隙間を少なくしつつ、コイル３０の径方向外側面をコアバック２１の径方向内側面に好適に接触させることができる。したがって、少なくとも一部において断面が四角形状のコイル線３５で構成されたコイル３０であっても、コアバック２１に対して好適に接触させることができ、コイル３０の放熱性を向上できる。また、コイル３０とコアバック２１とが面同士で接触するため、コイル３０の放熱性を好適に向上できる。
　また、本実施形態によれば、複数のコイル線部３５Ａの周方向他方側の側面は、ティース２２の周方向一方側の側面と直接的または間接的に接触する。そのため、複数のコイル線部３５Ａからティース２２にも熱が伝達されやすく、コイル３０の放熱性をより向上できる。また、コイル３０とティース２２とが面同士で接触するため、コイル３０の放熱性をより好適に向上できる。
　また、本実施形態によれば、第１コアバック面２４ａは、接続部分２５から周方向一方側に、軸方向および延伸方向の両方と直交する方向に対して径方向内側に傾いて延びる面である。そのため、図３に示すように、第１コアバック面２４ａが軸方向および延伸方向の両方と直交する方向に対して平行に延びる場合に比べて、コアバック２１のうち第１コアバック面２４ａが設けられる部分の径方向の寸法Ｌ１を大きくできる。これにより、コアバック２１内に好適に磁束を流すことができ、モータ１の磁気特性が低下することを抑制できる。すなわち、本実施形態によれば、コイル３０の放熱性を確保しつつ、モータ１の磁気特性を確保できる。
　なお、図３において、寸法Ｌ２で示すのは、第１コアバック面２４ａが軸方向および延伸方向の両方と直交する方向に対して平行に延びる場合における、コアバック２１のうち第１コアバック面２４ａが設けられる部分の径方向の寸法である。
　また、本実施形態によれば、ティース２２がコアバック２１から径方向内側に延びる構成、すなわちモータ１がインナーロータ型のモータである。そのため、コアバック２１に伝達された熱がハウジング２を介して外部に放出されやすい。したがって、モータ１の放熱性を向上できる。
　本実施形態において第１コイル面３１ａは、インシュレータ４０を介して間接的に第１コアバック面２４ａと接触する。そのため、第１コイル面３１ａから第１コアバック面２４ａへと伝わる熱は、インシュレータ４０を介して伝達される。本実施形態において、第１コイル面３１ａは、第１層３６Ａの径方向外側面である。より詳細には、第１コイル面３１ａは、軸方向延伸部３１を構成する複数のコイル線部３５Ａのうち最も径方向外側に位置するコイル線部３５Ａの径方向外側面である。
　第２コイル面３１ｂは、第２コアバック面２４ｂの径方向内側に対向して配置される。第２コイル面３１ｂは、第１コイル面３１ａと繋がる。より詳細には、第２コイル面３１ｂは、第１コイル面３１ａの周方向一方側の端部に繋がる。第２コイル面３１ｂは、第２コアバック面２４ｂに沿った平坦な面である。第２コイル面３１ｂと第２コアバック面２４ｂとは、互いに平行である。第２コイル面３１ｂは、軸方向に沿って視て、第１コイル面３１ａに対して径方向内側に屈曲する向きに延びる。
　第２コイル面３１ｂは、第２コアバック面２４ｂと直接的または間接的に接触する。そのため、コイル３０の熱を第２コイル面３１ｂおよび第２コアバック面２４ｂを介してコアバック２１に移動させることができる。これにより、コイル３０の放熱性をより向上できる。上述したように、本実施形態において軸方向延伸部３１の径方向外側面は、第１コイル面３１ａと第２コイル面３１ｂとの２つの面のみから構成される。そのため、軸方向延伸部３１の径方向外側面の全体に沿って接触する面をコアバック２１の径方向内側面に設けることで、より好適にコイル３０の放熱性を向上できる。
　本実施形態において第２コイル面３１ｂは、インシュレータ４０を介して間接的に第２コアバック面２４ｂと接触する。そのため、第２コイル面３１ｂから第２コアバック面２４ｂへと伝わる熱は、インシュレータ４０を介して伝達される。本実施形態において、第２コイル面３１ｂは、第２層３６Ｂの径方向外側面である。より詳細には、第２コイル面３１ｂは、軸方向延伸部３１を構成する複数のコイル線部３５Ｂのうち最も径方向外側に位置するコイル線部３５Ｂの径方向外側面である。
　このように本実施形態によれば、各コイル面は、それぞれ第１層３６Ａの径方向外側面と第２層３６Ｂの径方向外側面とによって構成される。そのため、各層の形状に合わせて、各層をそれぞれ第１コアバック面２４ａと第２コアバック面２４ｂとに接触させることができる。これにより、コイル３０の各層における熱を好適にコアバック２１へと伝達することができる。
　図２に示すように、軸方向延伸部３１と軸方向延伸部３２とは、ティース２２を周方向に挟んで対称に配置される。軸方向延伸部３２は、軸方向延伸部３１と同様に、第１コイル面３１ｃと、第２コイル面３１ｄと、を有する。第１コイル面３１ａと第１コイル面３１ｃとは、ティース２２を周方向に挟んで対称に配置される。第２コイル面３１ｂと第２コイル面３１ｄとは、ティース２２を周方向に挟んで対称に配置される。第１コイル面３１ｃは、第１コアバック面２４ｃと直接的または間接的に接触する。第２コイル面３１ｄは、第２コアバック面２４ｄと直接的または間接的に接触する。
　このように、本実施形態によれば、第１コアバック面および第２コアバック面が、ティース２２が設けられるごとに、ティース２２を周方向に挟んで対称に一対ずつ設けられ、かつ、軸方向延伸部が、コイル３０ごとに、ティース２２を周方向に挟んで対称に一対設けられる。そのため、コイル３０ごとに、一対の第１コイル面３１ａ，３１ｃおよび一対の第２コイル面３１ｂ，３１ｄから一対の第１コアバック面２４ａ，２４ｃおよび第２コアバック面２４ｂ，２４ｄに熱を伝達させることができる。したがって、コイル３０の放熱性をより向上できる。
　図３に示すように、インシュレータ４０は、シート状の絶縁部材である。インシュレータ４０は、絶縁テープであってもよいし、絶縁紙であってもよい。本実施形態においてインシュレータ４０は、軸方向延伸部３１，３２のそれぞれに対して設けられる。インシュレータ４０は、軸方向延伸部３１，３２に巻き付けられる。図３に示すように、軸方向延伸部３１に設けられたインシュレータ４０は、軸方向と直交する断面において、軸方向延伸部３１を囲む。図示は省略するが、軸方向延伸部３２に設けられたインシュレータ４０は、軸方向と直交する断面において、軸方向延伸部３２を囲む。インシュレータ４０のそれぞれは、軸方向延伸部３１，３２の軸方向のほぼ全体に亘って設けられる。
　インシュレータ４０が設けられることで、コイル３０とステータコア２０との間の絶縁性をより向上できる。また、インシュレータ４０はシート状であるため、第１コイル面３１ａおよび第２コイル面３１ｂから第１コアバック面２４ａおよび第２コアバック面２４ｂへの熱の伝達を阻害しにくい。そのため、好適な絶縁性を確保しつつ、コイル３０の放熱性が低下することを抑制できる。また、同様に、コイル３０の周方向側面からティース２２の周方向側面への熱の伝達も阻害しにくい。そのため、コイル３０の放熱性が低下することをより抑制できる。
＜第２実施形態＞
　図５に示すように、本実施形態のステータ１１０において、ステータコア１２０のティース１２２は、コアバック１２１と一体成形される。コアバック１２１の径方向内側面は、第１コアバック面１２４ａを有する。第１コアバック面１２４ａの仮想面Ｓ１に対する傾きθ５は、例えば、第１実施形態の第１コアバック面１２４ａの傾きθ１よりも大きい。コアバック１２１の径方向内側面は、第１実施形態と異なり、第２コアバック面２４ｂを有しない。
　本実施形態においてコイル１３０は、コイル線が１層のみ巻き回されて構成される。すなわち、コイル３０は、第１層１３６Ａのみで構成される。軸方向延伸部１３１は、第１層１３６Ａを構成する複数のコイル線部１３５Ａが径方向に束ねられて構成される。軸方向と直交する断面において軸方向延伸部１３１の輪郭形状は、径方向内側に向かうに従って周方向の寸法が小さくなる台形状である。軸方向延伸部１３１の径方向外側面は、第１コイル面１３１ａのみで構成される。第１コイル面１３１ａは、第１層１３６Ａの径方向外側面である。第１コイル面１３１ａは、第１コアバック面１２４ａと直接的に接触する。本実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１コイル面１３１ａおよび第１コアバック面１２４ａを介して、コイル１３０の熱を好適にコアバック１２１へと伝達できる。そのため、コイル１３０の放熱性を向上できる。
　本実施形態のステータ１１０は、第１実施形態と異なり、インシュレータ４０を有しない。そのため、第１コイル面１３１ａが第１コアバック面１２４ａと直接的に接触する。これにより、コイル１３０の放熱性をより向上できる。なお、ステータコア１２０とコイル１３０とのうちの少なくとも一方の表面には、インシュレータ４０の代わりに、絶縁塗料が塗布されてもよい。なお、図５では、コイル線部１３５Ａにおいてエナメルの被膜の図示を省略する。
　本発明は上述の実施形態に限られず、他の構成を採用することもできる。軸方向延伸部の径方向外側面は、第２コイル面の周方向一方側に繋がる１つ以上のコイル面を有してもよい。また、この場合、第２コイル面の周方向一方側に繋がるコイル面は、周方向他方側に繋がるコイル面に対して径方向内側に屈曲して延びる。また、この場合、コイルは、３層以上に巻かれたコイルであってもよく、第２コイル面の周方向一方側に繋がる１つ以上のコイル面を、第３層または第３層よりも外側に位置する層がそれぞれ構成してもよい。また、この場合、コアバックの径方向内側面は、各コイル面と接触するコアバック面をさらに有してもよい。
　コイル線の断面形状は、軸方向延伸部において四角形状であれば、その他の部分において四角形状以外の形状であってもよい。例えば、ティースの軸方向両側に位置する周方向延伸部においてコイル線の断面形状は、円形状であってもよい。また、コイルを構成するコイル線のうち軸方向延伸部を構成する部分の断面形状は、四角形状であればよく、台形状でなくてもよい。
　第１実施形態において第１コアバック面２４ａの傾きθ１と第２コアバック面２４ｂの傾きθ２とは、互いに異なっていてもよい。第１コアバック面２４ａと第２コアバック面２４ｂとが成す角度θ４は、直角または鋭角であってもよい。第１コアバック面２４ａの周方向の寸法と第２コアバック面２４ｂの周方向の寸法とは、互いに異なってもよい。第１コアバック面２４ａの面積と第２コアバック面２４ｂの面積とは、互いに異なってもよい。
　また、上述した実施形態では、径方向一方側は、径方向内側であり、径方向他方側は、径方向外側である構成としたが、これに限られない。径方向一方側が径方向外側であり、径方向他方側が径方向内側であってもよい。すなわち、モータは、アウターロータ型のモータであってもよい。
　上述した実施形態のモータの用途は、特に限定されない。上述した実施形態のモータは、例えば、車両、無人移動体、電動アシスト装置、ロボット装置等に搭載される。なお、本明細書において説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

Claims (9)

  1. 　中心軸を中心として回転するシャフトを備えるモータのステータであって、
    　前記中心軸を囲む環状のコアバックと、
    　前記コアバックから径方向一方側に延び、周方向に沿って間隔を空けて配置される複数のティースと、
    　前記複数のティースにそれぞれ装着される複数のコイルと、
    　を備え、
    　前記コイルは、装着された前記ティースの周方向一方側に位置し軸方向に延びる軸方向延伸部を有し、
    　前記コイルを構成するコイル線のうち前記軸方向延伸部を構成する部分の断面形状は、四角形状であり、
    　前記コアバックの径方向一方側面は、前記コアバックの径方向一方側面のうち前記ティースが繋がる接続部分に繋がる第１コアバック面を有し、
    　前記第１コアバック面は、軸方向に沿った平坦な面であり、かつ、前記接続部分から周方向一方側に、軸方向および前記ティースの延伸方向の両方と直交する方向に対して径方向一方側に傾いて延びる面であり、
    　前記軸方向延伸部の径方向他方側面は、前記第１コアバック面の径方向一方側に対向して配置される第１コイル面を有し、
    　前記第１コイル面は、前記第１コアバック面に沿った平坦な面であり、前記第１コアバック面と直接的または間接的に接触する、ステータ。
  2. 　前記コアバックの径方向一方側面は、前記第１コアバック面の周方向一方側の端部に繋がる第２コアバック面を有し、
    　前記第２コアバック面は、軸方向に沿った平坦な面であり、かつ、前記第１コアバック面の周方向一方側の端部から周方向一方側に、前記第１コアバック面に対して径方向一方側に屈曲して延びる面であり、
    　前記軸方向延伸部の径方向他方側面は、前記第１コイル面に繋がり前記第２コアバック面の径方向一方側に対向して配置される第２コイル面を有し、
    　前記第２コイル面は、前記第２コアバック面に沿った平坦な面であり、前記第２コアバック面と直接的または間接的に接触する、請求項１に記載のステータ。
  3. 　前記第１コアバック面と前記第２コアバック面とが成す角度は、鈍角である、請求項２に記載のステータ。
  4. 　前記コイルは、コイル線が多層に巻き回されて構成され、
    　前記第１コイル面は、前記コイルの層のうち最も内側に位置する第１層の径方向他方側面であり、
    　前記第２コイル面は、前記コイルの層のうち前記第１層の外側に隣り合う第２層の径方向他方側面である、請求項２または３に記載のステータ。
  5. 　前記第１コアバック面および前記第２コアバック面は、前記ティースが設けられるごとに、前記ティースを周方向に挟んで対称に一対ずつ設けられ、
    　前記軸方向延伸部は、前記コイルごとに、前記ティースを周方向に挟んで対称に一対設けられる、請求項２から４のいずれか一項に記載のステータ。
  6. 　前記コイル線のうち前記軸方向延伸部を構成する部分の断面形状は、径方向一方側に向かうに従って周方向の寸法が小さくなる台形状である、請求項１から５のいずれか一項に記載のステータ。
  7. 　前記ステータは、前記軸方向延伸部に巻き付けられるシート状のインシュレータを有し、
    　前記第１コイル面は、前記インシュレータを介して前記第１コアバック面と間接的に接触する、請求項１から６のいずれか一項に記載のステータ。
  8. 　径方向一方側は、径方向内側であり、
    　径方向他方側は、径方向外側である、請求項１から７のいずれか一項に記載のステータ。
  9. 　請求項１から８のいずれか一項に記載のステータと、
    　前記ステータと隙間を介して径方向に対向するロータと、
    　を備える、モータ。
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