特許 6018701 モジュール型ステータを有する電気デバイスを冷却するためのデバイスおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6018701

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】モジュール型ステータを有する電気デバイスを冷却するためのデバイスおよび方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/20 20060101AFI20161020BHJP

   H02K 1/18 20060101ALI20161020BHJP

   H02K 9/19 20060101ALI20161020BHJP

   H02K 3/34 20060101ALI20161020BHJP

   H02K 15/02 20060101ALI20161020BHJP

   H02K 15/095 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   H02K1/20 D

   H02K1/20 C

   H02K1/18 C

   H02K9/19 A

   H02K3/34 B

   H02K15/02 D

   H02K15/095

【請求項の数】13

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-510474(P2015-510474)

(86)(22)【出願日】2013年5月3日

(65)【公表番号】特表2015-516138(P2015-516138A)

(43)【公表日】2015年6月4日

(86)【国際出願番号】US2013039443

(87)【国際公開番号】WO2013166372

(87)【国際公開日】20131107

【審査請求日】2014年12月24日

(31)【優先権主張番号】61/642,773

(32)【優先日】2012年5月4日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】507027656

【氏名又は名称】ムーグ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100075270

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 泰

(74)【代理人】

【識別番号】100101373

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 茂雄

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100093089

【弁理士】

【氏名又は名称】佐久間 滋

(72)【発明者】

【氏名】ジョーンズ，フランクリン・ビー

(72)【発明者】

【氏名】ジョーンズ，スチュアート・エイ

(72)【発明者】

【氏名】ネイリング，アンドリュー・アイ

【審査官】 小林 紀和

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０２４５８８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−２１７４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３６９４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４８４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２５１５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０５４４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００７４７９８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １／２０

Ｈ０２Ｋ １／１８

Ｈ０２Ｋ ３／３４

Ｈ０２Ｋ ９／１９

Ｈ０２Ｋ １５／０２

Ｈ０２Ｋ １５／０９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータセグメントにおいて、
積層スタックを備えるコアであって、
複数の透磁性ラミネートと、
前記透磁性ラミネートの間に配置される少なくとも１つの熱伝導性ラミネートと、
前記積層スタックに一体化されて前記積層スタックを通って延在する少なくとも１つの冷却通路であって、前記積層スタックを通って延在する少なくとも１つの冷却通路まで前記積層スタックを介して熱エネルギを運搬するための伝導性経路が形成される、少なくとも１つの冷却通路と
を備える、積層スタックを備えるコアと、
二重テーパを有するエンドキャップであって、前記エンドキャップは、前記ステータセグメントの前記コアに配置され、ｘ方向およびｙ方向の両方向に先細になっており、ｘ方向およびｙ方向に先細になっているに関わらず前記エンドキャップの頂部領域から底部領域までの一様なアーク長を維持する、エンドキャップと
を備えるステータセグメント。

【請求項2】

前記少なくとも１つの冷却通路が液体冷却通路を含む、請求項１に記載のステータセグメント。

【請求項3】

前記ステータセグメントから熱エネルギを除去するために前記少なくとも１つの冷却通路内に配置される液体冷却チューブをさらに備える、請求項１に記載のステータセグメント。

【請求項4】

前記液体冷却チューブが冷却剤を有し、熱エネルギが前記積層スタックから、前記液体冷却チューブを通って流れる前記冷却剤まで伝達される、請求項３に記載のステータセグメント。

【請求項5】

前記コアの周りに巻き付けられる１つまたは複数のコイルをさらに備える、請求項１に記載のステータセグメント。

【請求項6】

前記１つまたは複数のコイルの前記巻線のための前記セグメントを作ることを目的として、および、前記１つまたは複数のコイルと前記コアとの間の電圧を適切に絶縁することを目的として、前記ステータセグメント内の空洞内に配置されるように構築および構成される絶縁材料のシートをさらに備える、請求項５に記載のステータセグメント。

【請求項7】

環状ステータ組立体において、
複数のステータセグメントであって、
高い透磁性を有する複数の透磁性ラミネートと、前記透磁性ラミネートの間に配置される複数の熱伝導性ラミネートとを備えるコアと、
前記透磁性ラミネートおよび前記熱伝導性ラミネートからの熱エネルギを冷却パイプを通って流れる冷却剤まで伝達するための、前記透磁性ラミネートおよび前記熱伝導性ラミネートに一体化される冷却パイプと
を各ステータセグメントが備える、複数のステータセグメントと、
二重テーパを有するエンドキャップであって、前記エンドキャップは、前記ステータセグメントの前記コアに配置され、ｘ方向およびｙ方向の両方向に先細になっており、ｘ方向およびｙ方向に先細になっているに関わらず前記エンドキャップの頂部領域から底部領域までの一様なアーク長を維持する、エンドキャップと
を備える環状ステータ組立体。

【請求項8】

前記ステータセグメントが互いに独立して構築され、１つまたは複数のコイルが各セグメントのところに巻き付けられ、前記コイルが、前記環状ステータ組立体の１つまたは複数の伝導性経路を形成するように構成される、請求項７に記載のステータ組立体。

【請求項9】

コイルの巻線のための前記セグメントを作ることを目的として、および、前記コイルと前記コアとの間の電圧を適切に絶縁することを目的として、各ステータセグメント内の空洞内に配置されるように構築および構成される絶縁材料のシートをさらに備える、請求項８に記載のステータ組立体。

【請求項10】

環状ステータ組立体を形成する方法において、
高い透磁性を有する複数の透磁性ラミネートおよび前記透磁性ラミネートの間に配置される複数の熱伝導性ラミネートと、前記透磁性ラミネートおよび前記熱伝導性ラミネートから冷却パイプまで熱エネルギを伝達するための、前記透磁性ラミネートおよび前記熱伝導性ラミネートに一体化される冷却パイプとを備える積層スタックを各々が有する複数のステータセグメントを提供するステップと、
各ステータセグメントの端部にエンドキャップを取り付けるステップと、
後で組み立てられることになる完全なステータの小さい部分に１つまたは複数のコイルを直接に巻き付けるステップと、
ステータを形成するために前記ステータセグメントをリング状となるように組み立てるステップと
を含み、
前記エンドキャップが二重テーパを有し、前記エンドキャップは、前記ステータセグメントの前記コアに配置され、ｘ方向およびｙ方向の両方向に先細になっており、ｘ方向およびｙ方向に先細になっているに関わらず前記エンドキャップの頂部領域から底部領域までの一様なアーク長を維持する方法。

【請求項11】

各ステータセグメントを絶縁するステップと、
前記ステータ上に巻き付けられる前記１つまたは複数のコイル上に樹脂を提供するステップと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記１つまたは複数のコイルをコンパクト化するステップと、
前記１つまたは複数のコイルを樹脂で硬化するステップと、
前記１つまたは複数のコイルをコンパクト化する前記ステップおよび前記１つまたは複数のコイルを樹脂で硬化する前記ステップに応じて熱伝導性が増す前記組立体を形成するステップと
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記冷却パイプが冷却剤を有し、熱エネルギが前記積層スタックから、前記冷却パイプを通って流れる前記冷却剤まで伝達される、請求項１０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0001]本発明は概して永久磁石モータに関する。より詳細には、本発明は永久磁石モータのモジュール型ステータセグメントの熱的挙動に関する。

【背景技術】

【0002】

[0002]永久磁石モータは、通常、中でロータが回転する巻線ステータ（ｗｏｕｎｄ ｓｔａｔｏｒ）から構成される。ステータがモジュールまたはセグメントに分割され得、各セグメントが導電性コイルを有する。電流がセグメントコイル巻線を通過すると、磁場が形成され、磁場がトルクを発生させてロータを回転させる。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

[0003]一態様によると、複数のステータセグメントを備える環状ステータ組立体が提供される。各ステータセグメントが、高い透磁性を有する複数のラミネートと、透磁性ラミネートの間に配置される複数の熱伝導性ラミネートと、ラミネートからの熱エネルギを冷却パイプを通って流れる冷却剤まで伝達するための、ラミネートに一体化される冷却パイプとを有する。一実施形態では、ステータセグメントが独立して構築され、コイルが各セグメントのところに巻かれる。一実施形態では、巻線コイルを備えるステータセグメントが環状ステータ組立体を形成するように構成される。したがって、ステータ組立体のモジュール型構成により製造関連の危険性が低減され得る。

【0004】

[0004]別の態様では、積層スタックを有するコアを備えるステータセグメントが提供される。スタックが複数の透磁性ラミネートを備え、少なくとも１つの熱伝導性ラミネートが透磁性ラミネートの間に配置され、少なくとも１つの冷却通路が積層スタックに一体化されてその積層スタックを通って延在する。積層スタックを通って延在する少なくとも１つの冷却通路まで積層スタックを介して熱エネルギを運搬するための伝導性経路が形成される。

【0005】

[0005]別の態様では、複数のステータセグメントを備える環状ステータ組立体が提供される。各ステータセグメントが、高い透磁性を有する複数のラミネートと、透磁性ラミネートの間に配置される複数の熱伝導性ラミネートと、ラミネートからの熱エネルギを冷却パイプを通って流れる冷却剤まで伝達するための、ラミネートに一体化される冷却パイプとを備えるコアを備える。

【0006】

[0006]別の態様では、環状ステータ組立体を形成する方法が提供される。複数のステータセグメントが提供され、各ステータセグメントが、高い透磁性を有する複数のラミネートと、透磁性ラミネートの間に配置される複数の熱伝導性ラミネートと、ラミネートからの熱エネルギを冷却パイプまで伝達するための、ラミネートに一体化される冷却パイプとを備える積層スタックを有する。エンドキャップが各ステータセグメントの端部に取り付けられる。１つまたは複数のコイルが、後で組み立てられることになる完全なステータの小さい部分に直接に巻き付けられる。ステータセグメントがリング状となるように組み立てられ、ステータが形成される。

【0007】

[0007]複数の図を通して同様の参照符号が同様の構造的要素または構造的特徴を示している添付図面と併せて以下の説明を参照することにより本発明の上記および別の利点をより良く理解することができる。図面は本発明の範囲を限定することを意図されない。分かり易いように、すべての図のすべての要素に参照符号が付されなくてもよい。図面は必ずしも正確な縮尺ではなく、本発明の原理を示すために強調がなされる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1A】[0008]一実施形態によるステータを示す斜視図である。

【図1B】[0009]図１Ａのステータを示す分解図である。

【図2】[00010]一実施形態による、互いに接続される複数のステータセグメントを有する図１のステータの一領域を示す分解斜視図である。

【図3】[00011]一実施形態による、互いに接続される複数のステータセグメントを有する図１のステータの一領域を示す別の分解斜視図である。

【図4A】[00012]一実施形態によるステータセグメントを示す斜視図である。

【図4B】[00013]図４Ａのステータセグメントを示す側面図である。

【図5】[00014]図４Ａおよび４Ｂのステータセグメントを示す分解図である。

【図6A】[00015]別の実施形態によるステータセグメントを示す斜視図である。

【図6B】[00016]図６Ａのステータセグメントを示す側面図である。

【図7】[00017]一実施形態による、複数のラミネートを有するステータセグメントコアを示す斜視図である。

【図8】[00018]一実施形態によるステータセグメントを示す正面断面図である。

【図9】[00019]一実施形態による互いに接続される複数のステータセグメントを示す正面断面図である。

【図10】[00020]図１０Ａは一実施形態によるステータセグメントエンドキャップを示す斜視図である。

【0009】

[00021]図１０Ｂは図１０Ａのステータセグメントエンドキャップを示す正面図である。
[00022]図１０Ｃは図１０Ａおよび１０Ｂのステータセグメントエンドキャップを示す側面図である。

【0010】

[00023]図１０Ｄは図１０Ａ〜１０Ｃのステータセグメントエンドキャップを示す背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

[00024]本発明は、複数のステータセグメントを有するように構築および構成される永久磁石モータなどの電気デバイスを提供する。各ステータセグメントが、熱伝導性を有する複数の第１のラミネートと、第１のラミネートより高い熱伝導性を有する複数の第２のラミネートとを有する。ステータラミネートスタックに一体化される少なくとも１つの液体冷却通路が提供される。一実施形態では、液体冷却チューブが熱エネルギを除去するためにラミネートを通って延在し、それにより、ステータコイルと冷却通路との間の熱伝達経路内の熱界面の数が減少する。

【0012】

[00025]一実施形態では、１つまたは複数のコイルが、後で組み立てられることになる完全なステータの小さい部分に直接に巻き付けられる。これにより構築中に損傷する危険性が低減され、さらには、巻線およびコアの占積率が高い場合にはステータにコイルを挿入するのにスペースを割り当てる必要がなくなる。また、これによりコイルとコアとの間に絶縁体を挿入することが単純化される。個別のステータセグメントが絶縁され、巻き付けられ、コンパクト化され、樹脂で硬化され得、それにより絶縁体を介するコイルからコアおよび熱ラミネートまでの良好な熱経路が形成され、さらには、一体の冷却剤チューブおよび冷却剤までの直接の良好な熱経路が形成される。このように熱経路が単純化されることにより、コイルが追加の電流を受けることが可能となり、それにより、標準的な冷却手法で発生するトルクと比較して、モータがより大きいトルクを発生させることができるようになる。形成中、コイルはコンパクト化されて樹脂で硬化され得ることから、それにより高い熱伝導性の組立体が形成される。このようにコンパクト化することによりコイル内部に残る空気が排除され、すべての空隙が樹脂で充填され、熱伝導性が大幅に上がる。これによりコイルの種々の部品と積層コアとの間の接触領域の熱抵抗が高くなることが防止される。

【0013】

[00026]一実施形態では、周囲領域の大部分を塞いでおよび／またはその端部に曲線状の表面を形成するようなプラスチック材料を追加することにより、コアのところにスロットが設置される。ここでは、エンドキャップと隣接する境界セクションとが一体にトリムを形成することができる。これによりコイルを定位置に巻き付けることが可能となる。別の実施液体では、個別に巻かれるコイルが設置される。

【0014】

[00027]一実施形態では、複数のステータセグメントがリングの定位置にボルト留めされ、それによりステータが形成される。キーイングおよび／またはリテンションに関連する特徴が必要となる可能性もあり、また、これらはダブテール型スロットまたは別の構成上の特徴に置き換えられてもよい。

【0015】

[00028]本発明の概念の態様によると、従来のステータよりも迅速に製造され得るステータが提供される。複数の実施形態によるステータの熱的挙動により、ステータを大幅に小型化することが可能となり、また、構成をセグメント化することにより、並列的に製造を行うこと（ｐａｒａｌｌｅｌ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）が選択肢となる。組み立てプロセスの大部分で扱われる部品も大幅に小さく、必要となる設備が単純化される。ステータを修理することが必要となる場合、ステータ構成がセグメント化されていることにより、ステータの他の部分を維持しながら１つのセグメントを取り外して交換することが可能となる。同様のラミネートが任意の所与の直径および長さのステータを形成するのに使用され得ることから、最低限の磁気設計、分析および試験で新しい構成を作ることが可能となる。

【0016】

[00029]図１Ａは一実施形態によるステータ１０の斜視図である。図１Ｂは図１Ａのステータ１０の分解図であり、ステータ本体１４が、例えば環状構成の、複数のステータセグメント２２の定位置にある構成１６から分離されて示される。ロータ（図示せず）がステータ１０内に配置され得、したがってステータセグメント２２がロータを少なくとも部分的に囲む。ステータセグメント２２がステータ１０の円周内側表面周りで互いから等しく離間され得る。

【0017】

[00030]図２は一実施形態による図１Ａのステータ１０の領域１２の分解斜視図であり、ステータ領域１２が互いに接続される複数のステータセグメント２２を有する。図３は一実施形態による図１および２のステータ１０の領域１２’の分解斜視図であり、ステータ領域１２’が、ワインディングワイヤ（ｗｉｎｄｉｎｇ ｗｉｒｅ）端子３２を有する複数のステータセグメント２２と、隣接するステータセグメント２２の間に結合される冷却チューブ延在部３４とを有する。

【0018】

[00031]各ステータセグメント２２に導電性ワインディングワイヤが巻き付けられる。絶縁テープなどで覆われてよい、巻線の端部分３６が示される。複数の境界セクション４４（後で詳細に説明する）がステータセグメント２２の頂部領域および／または底部領域に取り付けられ得る。図３に示されるステータ領域１２’の実施形態では、ワインディングワイヤの端部３２が、ステータセグメント２２から延在する端子の周りに巻かれ得る。冷却チューブ４２がステータセグメント２２を通って延在することができる。冷却チューブ延在部３４が隣接する冷却チューブ４２の間に結合され得、したがって、冷却剤が隣接するセグメント２２の間で交換され得る。冷却剤は遠位側の冷却チューブ部分３９のところで領域１２’に入ったりそこから出たりすることができる。

【0019】

[00032]図４Ａは一実施形態によるステータセグメント２２の斜視図である。図４Ｂは図４Ａのステータセグメント２２の側面図である。図５は図４Ａおよび４Ｂのステータセグメント２２の分解図である。図６Ａは別の実施形態によるステータセグメントの斜視図である。図６Ｂは図６Ａのステータセグメント２２の側面図である。図４Ａ、４Ｂ、６Ａおよび６Ｂに示されるステータセグメント２２はそれぞれ概略類似する。ステータセグメント２２は図２の領域１２の一部分または図３の領域１２’の一部分であってよい。

【0020】

[00033]ステータセグメント２２がセグメントコア５２を有する。ステータセグメントコア５２は、図７に示されるように、高い透磁性を有する複数のラミネート６６と、透磁性ラミネート６６の間に配置される複数の熱伝導性ラミネート６４とを有することができる。

【0021】

[00034]ステータセグメントコア５２が、近位側部分７４と、遠位側部分７６と、近位側部分７４と遠位側部分７６との間を延在する中央部分７８とを有する。一実施形態では、近位側部分７４および遠位側部分７６の各々が中央部分７８より広くなっている。こうすることにより、複数の巻線７２が、ステータセグメントコア５２の周りに導電性ワイヤを巻くことにより、それぞれ近位側部分７４および遠位側部分７６のところの突出部の間の中央部分７８のところに形成される空洞５８内に配置され得、それにより空洞５８の少なくとも一部分が塞がれる。

【0022】

[00035]冷却パイプ孔５４がステータセグメント２２の延在方向に沿ってセグメントコア５２を通って延在する。冷却チューブ４２が冷却パイプ孔５４内に配置され得る。
[00036]設置孔６２がステータセグメント２２の延在方向に沿ってステータセグメント２２の少なくとも一部分を通って延在し得る。構成１６は、複数の結合機構３８（図３参照）と、設置孔６２内に挿入される複数のねじスタッド４１とを有することができる。結合機構３８は各スタッド４１の各端部に取り付けられ得る。図１Ｂに示されるように、結合機構３８は、複数の六角ナット３９と、ワッシャ４３と、スタッド４１の一方の端部の周りに配置される第１のリング３７の一部分と、スタッド４１の反対側の端部にねじ込まれる第２のリング（図示せず）とを有することができる。第１および第２のリング３７が環状構成１６のところでスタータセグメント２２を固定することができる。

【0023】

[00037]ステータセグメント２２が、ステータセグメントコア５２の前方表面、後方表面および／または側方表面に取り付けられる外側組立体を有することができる。エンドキャップ４６がステータセグメントコア５２の前方および／または後方に取り付けられ得る。エンドキャップ４６はプラスチックまたは当業者に既知の別の材料で形成され得る。エンドキャップ４６が、ステータセグメントコア５２の周りに巻線またはコイルを巻き付けるのを可能にする曲線状の表面を有することができる。１つまたは複数の位置合わせ孔５２がステータセグメントコア５２の前方表面および／または後方表面を通って少なくとも部分的に延在してよい。エンドキャップ４６が、位置合わせ孔５６のところに挿入されるための、エンドキャップ４６から延在する１つまたは複数のピンを有することができる。

【0024】

[00038]複数の境界セクション４４がステータセグメントコア５２の側方に沿って頂部領域および／または底部領域に取り付けられ得る。境界セクション４４がエンドキャップ４６に沿ってトリムを形成することができる。境界セクション４４はプラスチックまたは当業者に既知の別の材料で形成され得る。境界セクション４４は、本明細書で説明されるようにその後方が例えばナビン（ｎｕｂｂｉｎ）またはボスに接合されるように成形されるスロットを有する。巻線が、上側の境界セクション４４と、対応する下側の境界セクション４４との間で定位置に保持され得る。

【0025】

[00039]絶縁材料のシート６８が巻線のためのセグメントを作るようにステータセグメント内の空洞５８内で位置決めされるように構築および構成され得、それによりステータコイルとステータコア５２との間で電圧が適切に絶縁される。具体的には、絶縁材料６８が、空洞５８を形成するコア５２の表面を覆おうことができる。シート６８は、ポリアミド、アラミド、または、任意の別の標準的な絶縁材料から構築され得る。

【0026】

[00040]図７に示されるように、ステータセグメントコア５２は、高い透磁性を有する複数のラミネート６６と、透磁性ラミネート６６との間に配置される複数の熱伝導性ラミネート６４とを有することができる。熱伝導性ラミネート６４は、銅、アルミニウム、パイログラファイト、または、当業者に既知の別の熱伝導性材料で形成され得る。透磁性ラミネート６６は、鋼、鉄、または関連材料で形成され得る。熱伝導性ラミネート６４は１つまたは複数の透磁性ラミネート６６の間で等しい間隔で挿置され得、例えば２つの透磁性ラミネート１０２が位置決めされた後で１つ熱伝導性ラミネート６６が位置決めされる。形成中、熱伝導性ラミネート６４および透磁性ラミネート６６が互いの上に積層され、一体にプレス嵌合されるか、接着されるか、または、結合される。

【0027】

[00041]熱伝導性ラミネート６４は、好適には、透磁性ラミネート６６より高い熱伝導性および関連特性を有し、それにより、ステータセグメント２２がシンクとして機能するかまたはコイルから冷却チューブ４２までより効率的に熱を誘導することが可能となる。

【0028】

[00042]冷却パイプ孔５４がステータセグメントコア５２の延在方向に沿ってラミネート６４、６６を通って延在する。冷却チューブ４２が冷却パイプ孔５２内に配置され得る。したがって、冷却チューブはラミネートに熱接触されるように配置され、具体的には熱伝導性ラミネート６４に熱接触されるように配置される。ラミネート６４、６６に直接に接触させるように冷却チューブを配置することにより、従来の冷却ハウジング構成と比較して巻線から冷却チューブまでの経路内での熱界面の数が減少する。

【0029】

[00043]各ラミネート６４、６６は、側方表面のテーパ部分から延在する、ナビンまたはボスとも称される突出部４８を有することができる。ラミネート６４、６６が一体に結合されるとき、ラミネート６４、６６のナビンが互いに位置合わせされ、それにより、ステータセグメントコア５２の延在方向に沿って一つの連続するナビンが形成される。

【0030】

[00044]図８に示されるように、複数の境界セクション４４は、巻線７２がステータセグメントコア５２の周りでその位置からずれるのを防止するためにナビン４８上で位置決めされるように構築および構成され得る。

【0031】

[00045]複数のステータセグメントコア５２は、上述したステータ領域１２、１２’に類似してよいステータ領域を形成するように構築および構成され得る。コア５２は個別に構築および構成され、セグメント高さのところに巻線を配置することができる。また、コア５２は隣接するコア５２の間に十分な間隔を設けるように組み立てられ得、各コア５２のところでのワインディングワイヤ７２の占積率を高くすることができる。

【0032】

[00046]図１０Ａは一実施形態によるステータセグメントエンドキャップ４６の斜視図である。図１０Ｂは図１０Ａのステータセグメントエンドキャップ４６の正面図である。図１０Ｃは図１０Ａおよび１０Ｂのステータセグメントエンドキャップ４６の側面図である。図１０Ｄは図１０Ａ〜１０Ｃのステータセグメントエンドキャップ４６の背面図である。エンドキャップ４６は例えば図４〜６に示されるようにステータセグメントに結合され得る。

【0033】

[00047]一実施形態では、エンドキャップ４６は、頂部分９１と、中央部分９２と、底部分９３とを有する。１つまたは複数のピン９４がエンドキャップ４６の後方表面から突出してよい。各ピン９４がステータセグメントコア５２内の対応する位置合わせ孔５６によって位置合わせされ得る。

【0034】

[00048]一実施形態では、エンドキャップ４６の中央部分９２が二重テーパ構成を有する。第１のテーパｔ_１が図１０Ｂに示され、つまり、テーパが第１の部分９１と第３の部分９３との間をｙ方向に延在する。ここでは、中央部分９２が、ｙ方向に対して垂直なｘ方向に第１の幅ｄ_１’および第２の幅ｄ_２’を有するように示される。図１０Ｂに示されるように、第１の幅ｄ_１’は第２の幅ｄ_２’より大きい。

【0035】

[00049]同様に、第２のテーパｔ_２が第１の部分９１と第３の部分９３との間で第１の中央部分９２のｙ方向に延在する。ここでは、中央部分９２が、ｙ方向に対して垂直なｚ方向に第３の幅ｄ_１”および第４の幅ｄ_２”を有する。図１０Ｃに示されるように、第３の幅ｄ_１”は第２の幅ｄ_２”より小さい。

【0036】

[00050]図１０Ａに示されるように、第１のアーク長ｌ_１が中央部分９２の頂部領域に沿って延在する。第２のアーク長ｌ_２が第２の部分９２の底部領域に沿って延在し、これは第１のアーク長ｌ_１と等しいかまたは同等である。第１のアーク長ｌ_１と第２のアーク長ｌ_２とを等しくするかまたは同等にすることを目的として、２つのテーパｔ_１、ｔ_２を考慮して、中央部分９２が第１のアーク長ｌ_１から第２のアーク長ｌ_２まで等しいかまたは同様のアーク長もしくは一様なアーク長を有するのを可能にするように、中央部分９２が曲線状または放物形状とされる。これは、例えば上側のアーク長が下側のアーク長より大きくなるといったようにアーク長が異なるような従来の円錐形状構成とは異なる。第１の幅ｄ_１’と第２の幅ｄ_２’との幅の差および第３の幅ｄ_１”と第４の幅ｄ_２”との幅の差が、第１のアーク長ｌ_１と第２のアーク長ｌ_２とを同等の長さにするのに寄与することができる。

【0037】

[00051]したがって、エンドキャップ４６の頂部領域から底部領域まで一様なアーク長を有するエンドキャップ４６の曲線状の表面により、例えば巻線の動作中に、巻線またはコイルの各々がエンドキャップ４６の巻線位置およびステータセグメントコア５２を維持することが可能となり、それにより動作中に巻線がその位置を変化させる可能性が低減され、例えば巻線の動作中またはその後でエンドキャップ４６の底部領域まで摺動する可能性が低減される。

【0038】

[00052]本発明では、新規のステータと、ステータセグメントを形成するための方法を提供してきた。本明細書において、その特定の実施形態を参照しながら本発明を示して説明してきたが、当業者であれば、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、その形態および詳細の変形形態、変更形態、変化形態および均等物を作ることができるかまたは思い付くことができることを理解されたい。したがって、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲として評価されるべきである。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図10D】