WO2022264787A1 - ステータ及び回転電動機 - Google Patents

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WO2022264787A1
WO2022264787A1 PCT/JP2022/021828 JP2022021828W WO2022264787A1 WO 2022264787 A1 WO2022264787 A1 WO 2022264787A1 JP 2022021828 W JP2022021828 W JP 2022021828W WO 2022264787 A1 WO2022264787 A1 WO 2022264787A1
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WO
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yoke
stator
teeth
insulator
coil
Prior art date
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PCT/JP2022/021828
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English (en)
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健太 鈴木
宜農 麻生
俊幸 玉村
裕也 前田
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Publication date
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Priority to JP2023529747A priority patent/JPWO2022264787A1/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/325—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation for windings on salient poles, such as claw-shaped poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/34—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • 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 disclosure relates generally to stators and rotating electric motors. More particularly, the present disclosure relates to stators with insulators and rotary electric motors with the stators.
  • Patent Document 1 discloses an electric motor that includes a rotor that is rotatable about a rotation axis, and a stator that has a stator core and windings wound around the stator core.
  • the present disclosure has been made in view of the above reasons, and an object thereof is to provide a stator and a rotary electric motor including the stator that can reduce the possibility that the torque of the rotary electric motor will decrease.
  • a stator includes a stator core, an insulator, and a coil.
  • the stator core has an annular yoke and a plurality of teeth protruding from the yoke to the inside of the yoke.
  • the insulator covers at least part of the stator core.
  • the coil is installed on at least one tooth among the plurality of teeth via the insulator.
  • the insulator has a first surface facing the coil and a second surface facing the yoke.
  • the first surface is perpendicular to the protruding direction of the teeth.
  • the second surface includes a first vertical surface perpendicular to the protruding direction of the tooth, and a first bent surface that bends toward the first surface with respect to the vertical surface.
  • the yoke has an inner peripheral surface facing the second surface.
  • a rotary electric motor includes the stator and the rotor.
  • the rotor is positioned inside the stator and rotates relative to the stator.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a rotary electric motor according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the stator according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view of a main part of a stator according to Modification 1.
  • FIG. 4 is a plan view of a main part of a stator according to Modification 2.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a stator according to another modification.
  • a rotary electric motor 1 according to an embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
  • Each drawing described in the following embodiments is a schematic drawing, and the ratio of the size and thickness of each component in the drawing does not necessarily reflect the actual dimensional ratio. .
  • the following embodiments (including modifications) may be combined as appropriate and implemented.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a rotary electric motor 1 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of part of the stator 2 according to the embodiment.
  • the rotary electric motor 1 includes a stator 2 and a rotor 3 arranged inside the stator 2 and rotating with respect to the stator 2, as shown in FIG. A gap is provided between the stator 2 and the rotor 3, and the rotor 3 rotates around the rotation axis A1 in a non-contact state with the stator 2. As shown in FIG.
  • the stator 2 includes a stator core 20, insulators 4, and coils 5, as shown in FIGS.
  • the stator core 20 has an annular yoke 21 and a plurality of (12 in this embodiment) teeth 22 protruding from the yoke 21 to the inside of the yoke 21 .
  • Insulator 4 covers at least part of stator core 20 .
  • Coil 5 is installed on at least one tooth 22 among a plurality of teeth 22 via insulator 4 .
  • the insulator 4 has a first surface 41 facing the coil 5 and a second surface 42 facing the yoke 21 .
  • the first surface 41 is perpendicular to the projecting direction of the teeth 22 .
  • the second surface 42 includes a first vertical surface 421 perpendicular to the protruding direction of the teeth 22 and a first bent surface 422 bent toward the first surface 41 with respect to the first vertical surface 421 .
  • the yoke 21 also has an inner peripheral surface 211 facing the second surface 42 of the insulator 4 .
  • FIG. 1 the term “perpendicular” as used in the present disclosure includes not only perfect perpendicularity but also substantially perpendicularity in which two planes form an angle of 90 ⁇ 5°.
  • parallel in the present disclosure includes not only complete parallelism but also substantially parallelism where the angle formed by two planes is within 5°.
  • the rotary electric motor 1 of this embodiment is, for example, a brushless motor. As shown in FIG. 1 , the rotary electric motor 1 has a stator 2 and a rotor 3 rotating with respect to the stator 2 .
  • the stator 2 has a stator core 20, an insulator 4, and 12 coils 5, for example.
  • the stator core 20 has an annular yoke 21 and, for example, 12 teeth 22 protruding from the yoke 21 to the inside of the yoke 21 .
  • Each coil 5 is installed on each tooth 22 via an insulator 4 .
  • the rotor 3 has a rotor core 30 , eight first permanent magnets 31 , eight second permanent magnets 34 , and an output shaft 32 .
  • first permanent magnets 31 and eight second permanent magnets 34 are held by the rotor core 30 .
  • the rotor 3 is arranged inside the stator 2 with an air gap therebetween and rotates about the rotation axis A1 with respect to the stator 2 .
  • the magnetic flux generated when current flows through the coil 5 interacts with the magnetic flux generated by the first permanent magnet 31 and the second permanent magnet 34 to generate a force to rotate the rotor 3. .
  • Rotational force (driving force) of the rotor 3 is transmitted from the output shaft 32 to the outside.
  • stator core 20 of the stator 2 as shown in FIG. 21 has, for example, 12 teeth 22 protruding inside.
  • the stator core 20 of the present embodiment is composed of, for example, 12 divided cores 23 arranged in the circumferential direction about the rotation axis A1.
  • the split core 23 is formed, for example, by laminating a plurality of thin plate-like magnetic bodies in the axial direction of the rotation axis A1.
  • each split core 23 has a yoke portion 24 and one tooth 22 protruding from the inside of the yoke portion 24 in the radial direction of the yoke 21 (the radial direction about the rotation axis A1).
  • the yoke portion 24 has an arc shape centered on the axis of the yoke 21 (rotational axis A1) when viewed from the axial direction of the yoke 21 (axial direction of the rotational axis A1). That is, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, twelve split cores 23 are arranged in the circumferential direction about the rotation axis A1, so that the twelve yoke portions 24 are arranged around the rotation axis A1. A centered annular yoke 21 is formed. Moreover, 12 teeth 22 are arrange
  • the number of split cores 23 is not limited to 12, and may be 11 or less, or 13 or more.
  • the stator core 20 may not be composed of the split cores 23, but may be one component that cannot be split.
  • each tooth 22 has a trunk portion 221 whose width is constant along the direction in which each tooth 22 protrudes, and a leg portion 222 whose width increases as it approaches the rotation axis A1 along the direction of protrusion.
  • the imaginary line 8 indicates the projecting direction of the teeth 22, and does not have a substance.
  • the stator 2 has an insulator 4 .
  • the insulator 4 is made of synthetic resin, for example, and has electrical insulation.
  • the insulator 4 covers a region including at least a portion of the trunk portion 221 and the leg portion 222 of each tooth 22 and at least a portion of an inner peripheral surface 211 (described later) of the yoke 21 .
  • a coil 5 is installed on each tooth 22 via an insulator 4, as shown in FIG. That is, the 12 coils 5 correspond to the 12 teeth 22 on a one-to-one basis, and each coil 5 is formed of windings 51 wound around the corresponding teeth 22 via the insulators 4 .
  • As a method of winding the winding 51 for example, concentrated winding is adopted.
  • a wire 51 forming the coil 5 is, for example, a round wire having a circular cross section.
  • the insulator 4 has a first surface 41 facing the coil 5 wound around the tooth 22 and a second surface 42 facing the yoke 21, as shown in FIG.
  • the first surface 41 is perpendicular to the projecting direction of the teeth 22 . That is, the imaginary plane 9 including the first surface 41 and the imaginary line 8 indicating the projecting direction of the teeth 22 perpendicularly intersect.
  • the second surface 42 has a first vertical surface 421 perpendicular to the protruding direction of the teeth 22 and a first bent surface 422 that bends toward the first surface 41 with respect to the first vertical surface 421 . That is, the virtual plane 10 including the first vertical plane 421 and the virtual line 8 perpendicularly intersect.
  • first curved surface 422 is, for example, a plane that is continuous with the first vertical surface 421 at an angle larger than 0° and smaller than 180°.
  • first curved surface 422 may be a curved surface, or may include a plurality of continuous planes forming an angle larger than 0° and smaller than 180° with each other.
  • the insulator 4 also has a third surface 43 and a fourth surface 44 opposite to each other.
  • the third surface 43 is a surface facing the coil 5
  • the fourth surface 44 is a surface facing the trunk portion 221 of the tooth 22 .
  • Each of the third surface 43 and the fourth surface 44 is parallel to the projecting direction of the teeth 22 . That is, each of the third surface 43 and the fourth surface 44 is perpendicular to the first vertical surfaces 421 of the first surface 41 and the second surface 42, respectively.
  • the thickness T1 of the insulator 4 between the first surface 41 and the first vertical surface 421 is thicker than the thickness T2 of the insulator 4 between the third surface 43 and the fourth surface 44.
  • the thickness T1 may be thinner than the thickness T2 or may be equal to the thickness T2.
  • the insulator 4 also has a fifth surface 45 and a sixth surface 46 opposite to each other.
  • the fifth surface 45 is a surface facing the coil 5
  • the sixth surface 46 is a surface facing the leg portion 222 of the tooth 22 .
  • the first surface 41, the third surface 43, and the fifth surface 45 are continuous with each other at an angle larger than 0° and smaller than 180°, and constitute the inner surface of the insulator 4 around which the coil 5 is wound.
  • the first plane 41 is, for example, perpendicular to the third plane 43 .
  • the second surface 42 , the fourth surface 44 and the sixth surface 46 are continuous with each other at an angle larger than 0° and smaller than 180°, and constitute the outer surface of the insulator 4 in contact with the split core 23 .
  • the first vertical plane 421 of the second plane 42 is, for example, perpendicular to the fourth plane 44 .
  • the yoke 21 has an inner peripheral surface 211 facing and in contact with the second surface 42 of the insulator 4 .
  • the yoke portion 24 of each split core 23 has an inner peripheral surface 211 .
  • the inner peripheral surface 211 is the inner surface of the yoke portion 24 facing the coil 5 with the insulator 4 interposed therebetween.
  • the inner peripheral surface 211 includes a second vertical surface 212 facing the first vertical surface 421 of the insulator 4 and a second curved surface 213 facing the first curved surface 422 of the insulator 4 .
  • the second vertical surface 212 is perpendicular to the projection direction of the teeth 22 . That is, the virtual plane 11 including the second vertical plane 212 and the virtual line 8 perpendicularly intersect. Also, the first vertical plane 421 and the second vertical plane 212 are parallel.
  • the second bent surface 213 bends toward the second surface 42 of the insulator 4 with respect to the second vertical surface 212 .
  • the second curved surface 213 is, for example, a flat surface.
  • the second curved surface 213 is not limited to a flat surface, and may be a curved surface.
  • the second vertical surface 212 and the second curved surface 213 are continuous with an angle greater than 0° and smaller than 180°, and when viewed from the axial direction of the yoke 21 (rotational axis A1 direction), the curved point P1 is It is the boundary between the second vertical surface 212 and the second curved surface 213 .
  • the second bent surface 213 is bent toward the second surface 42 of the insulator 4 by an angle ⁇ with respect to the second vertical surface 212, as shown in FIG.
  • the angle ⁇ is preferably 0° ⁇ (180/N)°.
  • N is the number of slots 25 that the stator core 20 has, and is an integer of 2 or more. Note that the slot 25 is a space between two teeth 22 adjacent in the circumferential direction.
  • N is, for example, 12, so the angle ⁇ preferably satisfies 0° ⁇ 15°.
  • the yoke 21 further has an outer peripheral surface 214 opposite to the inner peripheral surface 211 .
  • the yoke portion 24 of each split core 23 has an outer peripheral surface 214 .
  • the outer peripheral surface 214 is an arcuate surface having an arcuate cross-sectional shape perpendicular to the axial direction of the annular yoke 21 (rotational axis A1 direction). That is, the outer peripheral surfaces 214 of the twelve yoke portions 24 are arranged in the circumferential direction around the rotation axis A1 to form the outer peripheral circle of the yoke 21 which is annular.
  • the entire outer peripheral surface 214 be an arcuate surface, and at least a portion of the outer peripheral surface 214 may be an arcuate surface.
  • Rotor The rotor 3 has a rotor core 30, for example eight first permanent magnets 31, for example eight second permanent magnets 34, and an output shaft 32, as shown in FIG. doing.
  • the rotor core 30 is formed, for example, by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets in the direction of the rotation axis A1.
  • Rotor core 30 is formed in a cylindrical shape about rotation axis A1.
  • the thickness of the rotor core 30 in the direction of the rotation axis A1 is equal to the thickness of the stator core 20 in the direction of the rotation axis A1, for example.
  • the term “equal” is not limited to being exactly the same, but also includes being different within a permissible range of error.
  • a shaft hole 33 is provided inside the rotor core 30 , and the output shaft 32 is held in the shaft hole 33 .
  • the output shaft 32 is, for example, an elongated shaft made of metal, and the rotor core 30 and the output shaft 32 rotate together.
  • the rotor core 30 has eight first holes 35 and eight second holes 36 .
  • first holes 35 and eight second holes 36 are provided radially around the output shaft 32.
  • the eight first holes 35 are provided at regular intervals along the circumferential direction of the rotor core 30 (the rotation direction of the output shaft 32).
  • eight second holes 36 are also provided at regular intervals along the circumferential direction of the rotor core 30 .
  • the first holes 35 and the second holes 36 are provided alternately along the circumferential direction.
  • Each first hole 35 extends in the radial direction of the rotor core 30 (direction orthogonal to the axial direction of the output shaft 32). That is, the eight first holes 35 are formed in the shape of spokes around the output shaft 32 .
  • the planar shape of the first hole 35 is a rectangle whose longitudinal direction is the radial direction of the rotor core 30 .
  • the radial length of the rotor core 30 of each second hole 36 is shorter than the radial length of the rotor core 30 of the first hole 35 .
  • the eight first permanent magnets 31 are arranged in the eight first holes 35, respectively.
  • the first permanent magnet 31 is the main magnet in the rotor 3 .
  • the shape of the first permanent magnet 31 in plan view is a rectangle whose longitudinal direction is the radial direction of the rotor core 30 .
  • the first permanent magnet 31 is a plate-like rectangular parallelepiped.
  • the first permanent magnet 31 is arranged such that the magnetic pole direction is the circumferential direction of the rotor core 30 (the rotational direction of the output shaft 32). That is, one first permanent magnet 31 is arranged so that one surface in the circumferential direction serves as an N pole, and one surface on the opposite side of the one surface that is the N pole serves as an S pole.
  • the two first permanent magnets 31 adjacent to each other in the circumferential direction are arranged so that the same poles are opposed to each other.
  • Eight second permanent magnets 34 are arranged in the eight second holes 36, respectively. That is, the second permanent magnet 34 is arranged between two first permanent magnets 31 adjacent to each other in the circumferential direction. In this embodiment, the second permanent magnets 34 are auxiliary magnets in the rotor 3 .
  • the planar view shape of the second permanent magnet 34 is a rectangle with a small aspect ratio.
  • the second permanent magnet 34 is a rod-shaped cuboid.
  • the second permanent magnets 34 are arranged such that the direction of their magnetic poles is in the radial direction of the rotor core 30 (the direction perpendicular to the output shaft 32).
  • one second permanent magnet 34 is arranged so that one surface in the radial direction serves as an N pole, and one surface on the opposite side of the one surface that is the N pole serves as an S pole.
  • Two second permanent magnets 34 adjacent to each other in the circumferential direction with one first permanent magnet 31 sandwiched therebetween have magnetic poles of the north and south poles in opposite directions.
  • the second permanent magnet 34 has the same magnetic pole as the facing surface of the two first permanent magnets 31 adjacent in the circumferential direction with the second permanent magnet 34 interposed therebetween. are arranged so that As a result, a portion of the rotor core 30 surrounded by two circumferentially adjacent first permanent magnets 31 and one second permanent magnet 34 installed between the circumferentially adjacent two first permanent magnets 31 is formed. acts as a virtual magnetic pole.
  • first permanent magnet 31 and the second permanent magnet 34 for example, neodymium magnets, ferrite magnets, plastic magnets, or the like can be used.
  • the rotor core 30 accommodates eight first permanent magnets 31 and eight second permanent magnets 34 . That is, the rotary electric motor 1 has a so-called interior permanent magnet (IPM) structure.
  • the structure of the rotary electric motor 1 is not limited to the embedded magnet type, and may be a so-called surface permanent magnet (SPM) in which a plurality of permanent magnets are attached to the surface of the rotor core 30, or the like.
  • the second permanent magnet 34 is not an essential component of the rotor core 30, and the rotor core 30 may include only the first permanent magnet 31 as a permanent magnet.
  • the shape of the first hole 35 in a plan view may be a rectangle with the radial direction of the rotor core 30 as the lateral direction and the circumferential direction of the rotor core 30 as the longitudinal direction. In that case, the first permanent magnets 31 are arranged so that the direction of the magnetic poles is in the radial direction of the rotor core 30 .
  • the magnetic flux generated inside the tooth 22 by the current flowing through the coil 5 flows out from the end corresponding to the N pole of the tooth 22 and penetrates the inside of the yoke 21 in the circumferential direction.
  • the number of magnetic fluxes generated by the current flowing through the coil 5 increases as the value of the current flowing through the coil 5 increases.
  • magnetic saturation occurs in which the amount of increase in magnetic flux density with respect to an increase in current is saturated, and the torque of the rotary electric motor 1 may decrease.
  • the occurrence of magnetic saturation is suppressed by increasing the cross-sectional area in which the magnetic flux penetrates the yoke 21 in the circumferential direction.
  • the second surface 42 of the insulator 4 includes a first vertical surface 421 and a first bent surface 422 that bends toward the first surface 41 with respect to the first vertical surface 421
  • An inner peripheral surface 211 of the yoke 21 in contact with the surface 42 includes a second vertical surface 212 and a second curved surface 213 that is curved toward the second surface 42 with respect to the second vertical surface 212 .
  • this configuration as shown in FIG. can be greater than the radial distance (thickness W2) between Thereby, the occurrence of magnetic saturation in the portion corresponding to the thickness W1 of the yoke 21 can be suppressed.
  • the surface of the insulator 4 facing the coil 5 (the first surface 41, the third surface 43 and the fifth surface 45) can be positioned on the winding trajectory when the coil 5 is wound around the tooth 22. As shown in FIG. As a result, the winding collapse of the coil 5 can be prevented, and the alignment of the coil 5 can be improved.
  • FIG. 3 is a plan view of main parts of the stator 2 according to Modification 1.
  • the second curved surface 213 is flat.
  • the stator 2 of Modification 1 differs from the above-described embodiment in that the second curved surface 213 is a curved surface.
  • the second curved surface 213 is, for example, a curved surface that is recessed in the direction of the outer peripheral surface 214 .
  • the second bending surface 213 has a cross-sectional shape perpendicular to the axial direction of the arc-shaped yoke portion 24 (the axial direction of the ring-shaped yoke 21 ).
  • the angle ⁇ at which the second curved surface 213 is bent with respect to the second vertical surface 212 is the angle ⁇ of the second vertical surface 212 when viewed from the axial direction of the yoke portion 24 (the axial direction of the yoke 21). and a virtual line 6 that is a virtual straight line passing through the corner point P3 of the second curved surface 213 and the bending point P2.
  • FIG. 4 is a plan view of the essential parts of the stator 2 according to Modification 2.
  • the stator 2 of Modification 2 is different from the above embodiment in that the second curved surface 213 includes a plurality of surfaces bent at different angles with respect to the second vertical surface 212 . It differs from Example 1.
  • the second curved surface 213 is composed of, for example, two continuous planes (the first plane 2131 and the second plane 2132)
  • the inner peripheral surface 211 is Sometimes, it has a first bending point P4 that is the boundary between the second vertical plane 212 and the first plane 2131 and a second bending point P5 that is the boundary between the first plane 2131 and the second plane 2132 .
  • the angle ⁇ at which the second bending surface 213 bends with respect to the second vertical surface 212 is the angle between the second vertical surface 212 and the first bending point P4 when viewed from the axial direction of the yoke portion 24. It is defined by the angle formed by the virtual line 7, which is a virtual straight line passing between the end point P6 of the second curved surface 213 and the corner point P6.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of part of the stator 2 according to another modification.
  • the winding 51 forming the coil 5 may be a so-called rectangular wire having a rectangular cross section as shown in FIG.
  • the gap between the windings 51 can be made smaller than when the coil 5 is formed of round wire, and the amount of current flowing per unit cross-sectional area of the coil 5 is increased. can be made Moreover, the gap between the first surface 41 of the insulator 4 and the coil 5 can be reduced, and the alignment of the coil 5 can be improved. Moreover, thermal conductivity between the coil 5 and the insulator 4 can be enhanced.
  • the stator (2) includes the stator core (20), the insulator (4), and the coil (5).
  • the stator core (20) has an annular yoke (21) and a plurality of teeth (22) projecting from the yoke (21) to the inside of the yoke (21).
  • the insulator (4) covers at least part of the stator core (20).
  • a coil (5) is installed on at least one tooth (22) among a plurality of teeth (22) via an insulator (4).
  • the insulator (4) has a first surface (41) facing the coil (5) and a second surface (42) facing the yoke (21). The first surface (41) is perpendicular to the protruding direction of the teeth (22).
  • the second surface (42) consists of a first vertical surface (421) perpendicular to the protruding direction of the teeth (22) and a first curved surface (421) bent toward the first surface (41) with respect to the vertical surface (421). a face (422);
  • the yoke (21) has an inner peripheral surface (211) facing the second surface (42) of the insulator (4).
  • the inner peripheral surface (211) of the yoke (21) has a second vertical surface (212) and a second curved surface (213).
  • the second vertical plane (212) is perpendicular to the protruding direction of the teeth (22) and faces the first vertical plane (421) included in the insulator (4).
  • the second curved surface (213) is curved toward the second surface (42) of the insulator (4) with respect to the second vertical surface (212) and faces the first curved surface (422) included in the insulator (4). do.
  • the second bending surface (213) of the yoke (21) is flat.
  • the stator (2) can be manufactured more easily.
  • the second bending surface (213) of the yoke (21) includes a curved surface.
  • the yoke (21) further has an outer peripheral surface (214) opposite to the inner peripheral surface (211). At least part of the outer peripheral surface (214) of the yoke (21) is an arcuate surface having an arcuate cross section perpendicular to the axial direction of the yoke (21).
  • the second bending surface (213) of the yoke (21) is an arcuate surface whose cross section perpendicular to the axial direction of the yoke (21) is concentric with the arcuate surface of the yoke (21).
  • the stator core (20) is provided between circumferentially adjacent teeth (22) among the plurality of teeth (22). It has N (N is an integer equal to or greater than 2) slots (25) that are spaces of .
  • N is an integer equal to or greater than 2
  • the angle ( ⁇ ) formed by the second curved surface (213) with respect to the second vertical surface (212) is 0° ⁇ (180/N)°.
  • the minimum value of the cross-sectional area in the cross section perpendicular to the circumferential direction of the yoke (21) can be increased, and magnetic saturation can be reduced.
  • the coil (5) is formed of windings (51) having a rectangular cross-sectional shape.
  • a rotary electric motor (1) according to an eighth aspect includes a stator (2) according to any one of the first to seventh aspects, and a rotor disposed inside the stator (2) and rotating with respect to the stator (2). (3) and.
  • the second to seventh aspects are not essential configurations for the stator (2), and can be omitted as appropriate.

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Abstract

トルクの低下を抑制できるステータとそれを備えた回転電動機を提供する。ステータ（２）は、ステータコア（２０）、インシュレータ（４）及びコイル（５）を備える。ステータコアは、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。インシュレータ（４）は、ティース（２２）に巻かれたコイル（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。ヨーク（２１）は、第２面（４２）と対向する内周面（２１１）を有する。

Description

ステータ及び回転電動機
　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１～６のいずれか１項に記載のステータ。
  8. 　請求項１～７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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