特開 2022-99440 ステータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022099440

(43)【公開日】2022-07-05

(54)【発明の名称】ステータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/02 20060101AFI20220628BHJP

   H02K 3/04 20060101ALI20220628BHJP

   H02K 3/28 20060101ALI20220628BHJP

【ＦＩ】

H02K3/02

H02K3/04 E

H02K3/28 M

H02K3/28 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020213205

(22)【出願日】2020-12-23

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(74)【代理人】

【識別番号】100202728

【弁理士】

【氏名又は名称】三森 智裕

(72)【発明者】

【氏名】サハ スブラタ

(72)【発明者】

【氏名】古賀 清隆

(72)【発明者】

【氏名】籾木 崇

(72)【発明者】

【氏名】長永 解人

(72)【発明者】

【氏名】乙守 正樹

(72)【発明者】

【氏名】津田 哲平

【テーマコード（参考）】

5H603

【Ｆターム（参考）】

5H603AA07

5H603BB07

5H603BB09

5H603BB12

5H603CA01

5H603CA05

5H603CB01

5H603CC04

5H603CC17

5H603CD02

5H603CD05

5H603CD06

5H603CD22

5H603CE02

5H603CE05

5H603CE09

5H603CE13

5H603CE14

(57)【要約】

【課題】スロット収容部に生じる全体的な損失を容易に小さくすることが可能なステータを提供する。
【解決手段】このステータ１００では、複数のスロット１３の各々において、Ｒ１側（径方向の内側）に配置されているスロット収容部２１は、第１導体部分３１と、第１導体部分３１よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗が大きい第２導体部分３２とを含むとともに、Ｒ２側（径方向の外側）に配置されているスロット収容部２１よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗が大きくなるように構成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のスロットが設けられているステータコアと、
前記ステータコアに配置され、前記複数のスロットの各々に前記ステータコアの径方向に並ぶように配置される複数のスロット収容部を含むコイル部と、を備え、
前記複数のスロットの各々において、前記径方向の内側に配置されている前記スロット収容部は、第１導体部分と、前記第１導体部分よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗が大きい第２導体部分とを含むとともに、前記径方向の外側に配置されている前記スロット収容部よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗が大きくなるように構成されている、ステータ。

【請求項2】

前記複数のスロットの各々において、前記第１導体部分と前記第２導体部分とを含む前記スロット収容部は、前記第１導体部分および前記第２導体部分の一方が他方を取り囲むように構成されている、請求項１に記載のステータ。

【請求項3】

前記複数のスロットの各々において、前記径方向の内側に配置されている前記スロット収容部が、前記径方向の外側に配置されている前記スロット収容部よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗が大きくなるように、前記スロット収容部における前記第１導体部分に対する前記第２導体部分の割合が、前記径方向の外側に配置されている前記スロット収容部よりも前記径方向の内側に配置されている前記スロット収容部の方が大きくなるように構成されている、請求項１または２に記載のステータ。

【請求項4】

前記複数のスロットの各々において、少なくとも前記径方向の最も外側に配置されている前記スロット収容部は前記第１導体部分から構成されているとともに、少なくとも前記径方向の最も内側に配置されている前記スロット収容部は、前記第１導体部分と前記第２導体部分とから構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のステータ。

【請求項5】

前記第１導体部分は、銅または銅合金により構成されており、
前記第２導体部分は、アルミニウムまたはアルミニウム合金により構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載のステータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数のスロットの各々にステータコアの径方向に並ぶように配置される複数のスロット収容部を含むコイル部を備えるステータが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、複数のスロットを有するステータコアと、ステータコアに対して配置されるコイルと、を備えるステータが開示されている。上記特許文献１に記載のステータでは、コイルは、複数のスロットの各々において、ステータコアの径方向に並ぶように配置される複数のコイル辺部（スロット収容部）を含む。そして、複数のスロットの各々において、径方向の外側には、銅等の単位長さ当たりの電気的な抵抗（抵抗率）が相対的に小さい材料から構成されたコイル辺部（以下、第１のコイル辺部）が配置されている。また、径方向の外側には、アルミニウム等の抵抗率が相対的に大きい（第１のコイル辺部よりも大きい）材料から構成されたコイル辺部（以下、第２のコイル辺部）が配置されている。

【0004】

これにより、上記特許文献１に記載のステータでは、渦電流損が生じやすい径方向の内側に配置される第２のコイル辺部において（抵抗率と反比例する）渦電流損が大きくなるのが抑制されるとともに、渦電流損が生じにくい径方向の外側に配置される第１のコイル辺部において（抵抗率と比例する）導体損が大きくなるのが抑制されている。なお、渦電流損は、ステータの径方向の内側にステータと対向するように設けられるロータにより発生する磁束によってコイル辺部に生じる渦電流に起因する損失である。また、導体損は、コイル辺部自身の電気的な抵抗によって発生するジュール熱としてコイル辺部から失われる損失である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０－１８３７４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１に記載のステータでは、渦電流損が生じやすい径方向の内側に配置される第２のコイル辺部において（抵抗率と反比例する）渦電流損が大きくなるのを抑制するために、第２のコイル辺部には抵抗率が比較的大きい１種類の材料（アルミニウム等）が用いられている。したがって、コイル辺部として使用可能な材料が限られている場合、第２のコイル辺部の抵抗率によっては、第２のコイル辺部において、渦電流損の減少分よりも導体損の増加が大きくなってしまう場合がある。このため、コイル辺部（スロット収容部）として使用可能な材料が限られている場合でも、コイル辺部に生じる全体的な損失（導体損と渦電流損との和）を容易に小さくすることが可能なステータが望まれている。

【0007】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、スロット収容部として使用可能な材料が限られている場合でも、スロット収容部に生じる全体的な損失を容易に小さくすることが可能なステータを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるステータは、複数のスロットが設けられているステータコアと、ステータコアに配置され、複数のスロットの各々に前記ステータコアの径方向に並ぶように配置される複数のスロット収容部を含むコイル部と、を備え、複数のスロットの各々において、径方向の内側に配置されているスロット収容部は、第１導体部分と、第１導体部分よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗が大きい第２導体部分とを含むとともに、径方向の外側に配置されているスロット収容部よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗が大きくなるように構成されている。

【0009】

この発明の一の局面におけるステータでは、上記のように、複数のスロットの各々において、径方向の内側に配置されているスロット収容部は、径方向の外側に配置されているスロット収容部よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗（抵抗率）が大きくなるように構成されている。これにより、渦電流損が生じやすい径方向の内側に配置されるスロット収容部において（抵抗率と反比例する）渦電流損が大きくなるのを抑制することができる。また、渦電流損が生じにくい径方向の外側に配置されるスロット収容部において（抵抗率と比例する）導体損が大きくなるのを抑制することができる。また、上記一の局面におけるステータでは、上記のように、複数のスロットの各々において、径方向の内側に配置されているスロット収容部は、第１導体部分と、第１導体部分よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗（抵抗率）が大きい第２導体部分と、を含む。これにより、径方向の内側に配置されているスロット収容部に、抵抗率が相対的に大きい第２導体部分に加えて、抵抗率が相対的に低いとともに径方向の外側に配置されているスロット収容部にも用いられる第１導体部分が含まれるので、径方向の内側に配置されているスロット収容部に抵抗率が比較的大きい１種類の材料が用いられる場合と比較して、径方向の内側に配置されているスロット収容部における抵抗率を容易に最適化するように調整することができる。これらの結果、スロット収容部として使用可能な材料が限られている場合でも、スロット収容部に生じる全体的な損失を容易に小さくすることができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、上記のように、スロット収容部として使用可能な材料が限られている場合でも、スロット収容部に生じる全体的な損失を容易に小さくすることが可能なステータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態によるステータを示す平面図である。

【図2】第１実施形態によるステータを示す斜視断面図である。

【図3】第１実施形態によるステータのスロット収容部を示す平面断面図である。

【図4】第２実施形態によるステータのスロット収容部を示す平面断面図である。

【図5】第３実施形態によるステータのスロット収容部を示す平面断面図である。

【図6】第１実施形態の第１変形例によるステータのスロット収容部を示す平面断面図である。

【図7】第１実施形態の第２変形例によるステータのスロット収容部を示す平面断面図である。

【図8】第１実施形態の第３変形例によるステータのスロット収容部を示す平面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0013】

［第１実施形態］
図１～図３を参照して、第１実施形態によるステータ１００の構成について説明する。

【0014】

以下の説明では、ステータ１００が備えるステータコア１０（図１参照）の軸方向、径方向および周方向を、それぞれ、Ｚ方向、Ｒ方向およびＣ方向とする。また、Ｒ方向の一方側（内側）および他方側（外側）を、それぞれ、Ｒ１側およびＲ２側とする。

【0015】

（ステータの全体構成）
図１に示すように、ステータ１００は、ロータ１１０と共に、回転電機１２０の一部を構成する。回転電機１２０は、たとえば、モータ、ジェネレータ、または、モータ兼ジェネレータである。ロータ１１０には、磁束を発生させる永久磁石（図示しない）が設けられる。ロータ１１０は、ステータ１００のＲ１側に、ステータ１００の内周面とロータ１１０の外周面とがＲ方向に対向するように配置されている。

【0016】

ステータ１００は、ステータコア１０を備える。ステータコア１０は、Ｚ方向に沿った中心軸線Ａを中心軸とした円筒形状を有する。ステータコア１０は、複数の電磁鋼板（たとえば、珪素鋼板）がＺ方向に積層されることにより形成されている。

【0017】

ステータコア１０には、複数のスロット１３が設けられている。具体的には、ステータコア１０は、円環状のバックヨーク１１と、バックヨーク１１からＲ１側に突出する複数のティース１２と、を含む。そして、Ｃ方向に隣接するティース１２同士の間に複数のスロット１３が形成されている。

【0018】

図２に示すように、複数のスロット１３の各々は、Ｚ方向に延びるように設けられている。そして、複数のスロット１３の各々は、ステータコア１０において、Ｚ方向の両側が開口するように形成されている。また、複数のスロット１３の各々は、ステータコア１０において、Ｒ１側が開口するように形成されている。

【0019】

ステータ１００は、コイル部２０を備える。コイル部２０は、ステータコア１０に配置されている。具体的には、コイル部２０は、ステータコア１０に対して、複数回巻回されている。コイル部２０は、たとえば、波巻きコイルとして構成されている。コイル部２０は、電源部（図示せず）から３相交流の電力が供給されることにより、磁束を発生させるように構成されている。

【0020】

コイル部２０は、複数のスロット１３の各々に収容される複数のスロット収容部２１を含む。また、図２に示すように、コイル部２０は、互いに異なるスロット１３に収容されるスロット収容部２１同士を接続する複数のコイルエンド部２２を含む。複数のコイルエンド部２２の各々は、ステータコア１０のＺ方向における端面１０ａから突出するように配置されている。

【0021】

図３に示すように、複数のスロット収容部２１は、複数のスロット１３の各々にＲ方向に並ぶように配置されている。具体的には、複数（４つ）のスロット収容部２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄが、Ｒ１側からＲ２側に向かって、この順にＲ方向に沿って１列に並ぶように配置されている。

【0022】

（導体に生じる損失）
ここで、導体に生じる損失Ｗ［Ｗ］は、導体の横断面（導体が延びる方向と直交する断面）の面積をＳ［ｍ^２］、導体の長さをＬ［ｍ］、導体の抵抗率（単位長さ当たりの電気的な抵抗）をρ［Ω・ｍ］、導体を流れる電流値をＩ［Ａ］、損失係数をＫｅ、磁束が流れる方向の導体の厚みをｔ［ｍ］、導体を鎖交する磁束密度をＢ［Ｔ］、周波数をｆ［Ｈｚ］とすると、下記の式（１）で表される。

【数1】

【0023】

上記式（１）の第１項は、導体自身の電気的な抵抗によって発生するジュール熱として導体から失われる損失である導体損を表す。また、上記式（１）の第２項は、磁束によって導体に生じる渦電流に起因する損失である渦電流損を表している。

【0024】

上記式（１）から明らかなように、導体損は、導体の横断面の面積（Ｓ）に反比例する。一方、渦電流損は、導体の横断面の面積（Ｓ）に比例する。すなわち、導体の横断面の面積（Ｓ）が大きくなるにしたがって、導体損が小さくなるものの、渦電流損が大きくなる。

【0025】

また、上記式（１）から明らかなように、導体損は、導体の抵抗率（単位長さ当たりの電気的な抵抗）（ρ）に比例する。一方、渦電流損は、導体の抵抗率（ρ）に反比例する。すなわち、導体の抵抗率（ρ）が大きくなるにしたがって、導体損が大きくなるものの、渦電流損が小さくなる。言い換えると、導体の抵抗率（ρ）が小さくなるにしたがって、渦電流損が大きくなるものの、導体損が小さくなる。

【0026】

また、上記式（１）から明らかなように、渦電流損は、周波数（ｆ）の２乗に比例する。すなわち、渦電流損は、周波数（ｆ）が大きくなるにしたがって顕著になる。したがって、回転電機１２０（図１参照）が高速動作する場合、渦電流損が大きくなりやすい。なお、導体損は、周波数（ｆ）とは相関がない。

【0027】

また、上記式（１）から明らかなように、渦電流損は、磁束密度（Ｂ）の２乗に比例する。すなわち、渦電流損は、磁束密度（Ｂ）が大きくなるにしたがって顕著になる。したがって、導体（コイル部２０（図２参照））に鎖交する磁束が大きくなる場合、渦電流損が大きくなりやすい。なお、導体損は、磁束密度（Ｂ）とは相関がない。

【0028】

上述したように、磁束を発生させる永久磁石が設けられるロータ１１０（図１参照）がステータ１００のＲ１側にステータ１００と対向するように配置される。したがって、複数のスロット１３の各々において、Ｒ方向に沿って並ぶように配置された複数のスロット収容部２１のうちのＲ１側に配置されているスロット収容部２１に鎖交する磁束密度（Ｂ）が比較的大きくなる。このため、複数のスロット１３の各々において、Ｒ１側に配置されているスロット収容部２１において渦電流損が生じやすい。

【0029】

（スロット収容部の詳細な構成）
そこで、複数のスロット１３の各々において、Ｒ１側（径方向の内側）に配置されているスロット収容部２１は、Ｒ２側（径方向の外側）に配置されているスロット収容部２１よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗（抵抗率）が大きくなるように構成されている（特徴１）。具体的には、複数のスロット１３の各々において、複数（４つ）のスロット収容部２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄ）の中で、任意の２つのスロット収容部２１同士を比較すると、相対的にＲ１側に配置されているスロット収容部２１の方が相対的にＲ２側に配置されているスロット収容部２１よりも抵抗率が大きくなっている。

【0030】

これにより、渦電流損が生じやすいＲ１側（径方向の内側）に配置されるスロット収容部２１において（抵抗率と反比例する）渦電流損が大きくなるのを抑制することができる。また、渦電流損が生じにくいＲ２側（径方向の外側）に配置されるスロット収容部２１において（抵抗率と比例する）導体損が大きくなるのを抑制することができる。

【0031】

また、複数のスロット１３の各々において、Ｒ１側（径方向の内側）に配置されているスロット収容部２１は、第１導体部分３１と、第１導体部分３１よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗（抵抗率）が大きい第２導体部分３２と、を含む（特徴２）。具体的には、複数のスロット１３の各々において、複数（４つ）のスロット収容部２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄ）の各々が、互いに抵抗率の異なる材料から構成された第１導体部分３１および（第１導体部分３１よりも抵抗率が大きい）第２導体部分３２を含む。

【0032】

これにより、Ｒ１側（径方向の内側）に配置されているスロット収容部２１に、抵抗率が相対的に大きい第２導体部分３２に加えて、抵抗率が相対的に低いとともにＲ２側（径方向の外側）に配置されているスロット収容部２１にも用いられる第１導体部分３１が含まれるので、Ｒ１側に配置されているスロット収容部２１に抵抗率が比較的大きい１種類の材料が用いられる場合と比較して、Ｒ１側に配置されているスロット収容部２１における抵抗率を容易に最適化するように調整することができる。

【0033】

これら（上記特徴１および２）の結果、スロット収容部２１に生じる全体的な損失を容易に小さくすることができる。以下に、スロット収容部２１のより詳細な構成を説明する。

【0034】

第１導体部分３１は、銅（Ｃｕ）により構成されている。また、第２導体部分３２は、アルミニウム（Ａｌ）により構成されている。ここで、アルミニウムの抵抗率（単位長さ当たりの電気的な抵抗）は、銅の抵抗率よりも大きい。なお、アルミニウムの抵抗率は、約２．８×１０^－８（Ω・ｍ）である。銅の抵抗率は、約１．７×１０^－８（Ω・ｍ）である。

【0035】

これにより、第１導体部分３１および第２導体部分３２を、それぞれ、銅（Ｃｕ）と銅よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗が大きいアルミニウム（Ａｌ）とにより構成することにより、第１導体部分３１と（第１導体部分３１よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗が大きい）第２導体部分３２とを含むスロット収容部２１を容易に製造することができる。

【0036】

また、複数のスロット１３の各々において、複数のスロット収容部２１の各々の横断面は、矩形形状を有する。具体的には、複数のスロット収容部２１の各々は、平角導線により構成されている。なお、複数のスロット１３の各々において、複数（４つ）のスロット収容部２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄ）は、各々の横断面の大きさが互いに略等しくなるように構成されている。

【0037】

これにより、複数のスロット収容部２１の各々の横断面が、円形形状を有する場合と比較して、スロット１３内におけるスロット収容部２１の占積率を大きくすることができる。なお、スロット収容部２１の占積率（横断面）が大きくなった場合、上述したように、導体損が小さくなるものの、渦電流損が大きくなる。したがって、渦電流損が生じやすいＲ１側に配置されるスロット収容部２１において渦電流損が大きくなるのを抑制することができる上記構成は、スロット収容部２１の占積率が大きい矩形形状の平角導線を用いる場合に効果的である。

【0038】

また、複数のスロット１３の各々において、第１導体部分３１（銅）と第２導体部分３２（アルミニウム）とを含むスロット収容部２１は、第２導体部分３２が第１導体部分３１を取り囲むように構成されている。具体的には、第１導体部分３１の横断面は、矩形形状を有する。そして、第２導体部分３２の横断面は、矩形形状の横断面を有する第１導体部分３１を取り囲む枠形状を有する。複数のスロット収容部２１は、たとえば、３Ｄプリンティング（３Ｄプリンターを用いて立体物を形成すること）により形成されている。

【0039】

これにより、抵抗率が比較的大きい（すなわち、渦電流損が大きくなるのを抑制しやすい）第２導体部分３２が、渦電流が比較的生じやすいスロット収容部２１の外周側の部分に配置されるので、スロット収容部２１の外周側の部分に配置される第２導体部分３２によって渦電流損が大きくなるのを効率的に抑制することができる。これにより、抵抗率が比較的小さい（すなわち、導体損が大きくなるのを抑制しやすい）第１導体部分３１のスロット収容部２１における割合を比較的大きくすることができるので、渦電流損に加えて導体損が大きくなるのも抑制することができる。その結果、第１導体部分３１と第２導体部分３２とを含むスロット収容部２１において、第１導体部分３１と第２導体部分３２とが、それぞれ、外周側の部分および内周側の部分に配置される場合と比較して、スロット収容部２１に生じる損失（導体損と渦電流損との和）が大きくなるのを効率的に抑制することができる。

【0040】

また、複数のスロット１３の各々において、Ｒ１側（径方向の内側）に配置されているスロット収容部２１が、Ｒ２側（径方向の外側）に配置されているスロット収容部２１よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗（抵抗率）が大きくなるように、スロット収容部２１における第１導体部分３１（銅）に対する第２導体部分３２（アルミニウム）の割合（断面積の割合）が、Ｒ１側に配置されているスロット収容部２１よりもＲ２側に配置されているスロット収容部２１の方が大きくなるように構成されている。具体的には、複数（４つ）のスロット収容部２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄ）の中で、任意の２つのスロット収容部２１同士を比較すると、相対的にＲ１側に配置されているスロット収容部２１の第１導体部分３１の方が相対的にＲ２側に配置されているスロット収容部２１の第１導体部分３１よりも横断面が小さくなっている。また、複数（４つ）のスロット収容部２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄ）の中で、任意の２つのスロット収容部２１同士を比較すると、相対的にＲ１側に配置されているスロット収容部２１の第２導体部分３２の方が相対的にＲ２側に配置されているスロット収容部２１の第２導体部分３２よりも横断面が大きくなっている。

【0041】

これにより、スロット収容部２１における第１導体部分３１（銅）と第２導体部分３２（アルミニウム）との割合（断面積の割合）を調整することによって、Ｒ１側に配置されているスロット収容部２１が、Ｒ２側（径方向の外側）に配置されているスロット収容部２１よりも抵抗率が大きくなるように容易に構成することができる。

【0042】

また、複数のスロット１３の各々において、複数のスロット収容部２１は、単位長さ当たりの電気的な抵抗（抵抗率）がＲ１側（径方向の内側）からＲ２側（径方向の外側）に向かって徐々に小さくなるように構成されている。具体的には、複数（４つ）のスロット１３の各々において、第１導体部分３１の横断面は、Ｒ１側からＲ２側に向かって、スロット収容部２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄの順に徐々に大きくなっている。また、第２導体部分３２の横断面は、Ｒ１側からＲ２側に向かって、スロット収容部２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄの順に徐々に小さくなっている。

【0043】

これにより、複数のスロット収容部２１を、渦電流損が生じやすいＲ１側（径方向の内側）から渦電流損が生じにくいＲ２側（径方向の外側）に向かって、抵抗率が徐々に小さくなるように配置することができる。その結果、複数のスロット収容部２１の全てを、導体損と渦電流損との和が最小になるような抵抗率を有するように容易に最適化することができる。

【0044】

［第２実施形態］
図４を参照して、第２実施形態によるステータ２００の構成について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の部分には、同一の符号を付している。

【0045】

図４に示すように、ステータ２００は、コイル部２２０を備える。コイル部２２０は、複数のスロット１３の各々に収容される複数（４つ）のスロット収容部２２１（２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃおよび２２１ｄ）を含む。複数（４つ）のスロット収容部２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃおよび２２１ｄは、Ｒ１側からＲ２側に向かって、この順にＲ方向に沿って１列に並ぶように配置されている。

【0046】

複数のスロット１３の各々において、複数（４つ）のスロット収容部２２１（２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃおよび２２１ｄ）の第１導体部分３１および３１ａは、各々の横断面の大きさが互いに略等しくなるように構成されている。また、複数のスロット１３の各々において、複数（４つ）のスロット収容部２２１（２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃおよび２２１ｄ）の第２導体部分３２および３２ａは、各々の横断面の大きさが互いに略等しくなるように構成されている。

【0047】

複数のスロット１３の各々において、Ｒ１側（径方向の内側）に配置されているスロット収容部２２１は、第１導体部分３１および３１ａと、第１導体部分３１および３１ａよりも単位長さ当たりの電気的な抵抗が大きい第２導体部分３２および３２ａと、を含む。具体的には、複数のスロット１３の各々において、複数（４つ）のスロット収容部２２１（２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃおよび２２１ｄ）の各々が、互いに抵抗率の異なる材料から構成された第１導体部分３１または３１ａ、および、（第１導体部分３１および３１ａよりも抵抗率が大きい）第２導体部分３２または３２ａを含む。なお、第１導体部分３１および３１ａは、互いに抵抗率の異なる材料から構成されている。また、第２導体部分３２および３２ａは、互いに抵抗率の異なる材料から構成されている。

【0048】

ここで、ステータ２００では、複数のスロット１３の各々において、Ｒ１側（径方向の内側）に配置されているスロット収容部２２１が、Ｒ２側（径方向の外側）に配置されているスロット収容部２２１よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗が大きくなるように、第１導体部分３１および３１ａを構成する材料の電気的な抵抗、および、第２導体部分３２および３２ａを構成する材料の電気的な抵抗の少なくとも一方が、Ｒ２側に配置されているスロット収容部２２１よりもＲ１側に配置されているスロット収容部２２１の方が大きくなるように構成されている。

【0049】

具体的には、スロット収容部２２１ａは、第１導体部分３１ａ（銅合金）と第２導体部分３２ａ（アルミニウム合金）とにより構成されている。また、スロット収容部２２１ｂは、第１導体部分３１（銅）と第２導体部分３２ａ（アルミニウム合金）とにより構成されている。また、スロット収容部２２１ｃは、第１導体部分３１ａ（銅合金）と第２導体部分３２（アルミニウム）とにより構成されている。また、スロット収容部２２１ｄは、第１導体部分３１（銅）と第２導体部分３２（アルミニウム）とにより構成されている。銅合金は、クロムと、ジルコニウムと、銅との合金（ＣｕＣｒ_１Ｚｒ）である。ＣｕＣｒ_１Ｚｒの抵抗率は、約２．２×１０^－８（Ω・ｍ）である。また、アルミニウム合金は、シリコンと、マグネシウムと、アルミニウムとの合金（ＡｌＳｉ_１０Ｍｇ）である。ＡｌＳｉ_１０Ｍｇの抵抗率は、約４．３×１０^－８（Ω・ｍ）である。

【0050】

これにより、第１導体部分３１および３１ａを構成する材料および第２導体部分３２および３２ａを構成する材料を適宜選択することによって、上記第１実施形態と同様に、Ｒ１側（径方向の内側）に配置されているスロット収容部２２１が、Ｒ２側（径方向の外側）に配置されているスロット収容部２２１よりも抵抗率が大きくなるように容易に構成することができる。

【0051】

なお、第２実施形態のステータ２００のその他の構成は、上記第１実施形態のステータ１００と同様である。

【0052】

［第３実施形態］
図５を参照して、第３実施形態によるステータ３００の構成について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の部分には、同一の符号を付している。

【0053】

図５に示すように、ステータ３００は、コイル部３２０を備える。コイル部３２０は、複数のスロット１３の各々に収容される複数のスロット収容部３２１を含む。複数のスロット１３の各々において、Ｒ１側（径方向の内側）に配置されているスロット収容部３２１は、第１導体部分３３１と、第１導体部分３３１よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗が大きい第２導体部分３３２と、を含む。

【0054】

ここで、第１導体部分３３１および第２導体部分３３２は、それぞれ、複数の線状の導体が束ねられることにより構成されている。すなわち、第１導体部分３３１および第２導体部分３３２は、いわゆるリッツ線である。具体的には、第１導体部分３３１は、複数の銅製の電線が束ねられることにより構成されている。また、第２導体部分３３２は、複数のアルミニウム製の電線が束ねられることにより構成されている。

【0055】

これにより、第１導体部分３３１を構成する導体および第２導体部分３３２を構成する導体の各々の横断面が小さくなるので、スロット収容部３２１において表皮効果が生じるのを抑制することができる。その結果、表皮効果に起因して導体損が大きくなるのを抑制することができる。表皮効果は、周波数が増加するにしたがって、導体に流れる電流が導体表面に集中する現象である。そして、電流が導体表面に集中した場合、抵抗率が大きくなるので、導体損が大きくなる。なお、表皮効果は、周波数が高い程顕著に生じるので、上記の構成（リッツ線）は、スロット収容部３２１（コイル部３２０）に高周波が流れる場合に特に効果的である。

【0056】

なお、第３実施形態のステータ３００のその他の構成は、上記第１実施形態のステータ１００と同様である。

【0057】

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0058】

たとえば、上記第１～第３実施形態では、コイル部２０（２２０、３２０）を、複数のスロット１３の各々に収容される複数のスロット収容部２１（２２１、３２１）がＲ方向（径方向）に沿って１列に並ぶように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、コイル部を、複数のスロットの各々に収容される複数のスロット収容部が径方向に沿って複数列に並ぶように構成してもよい。

【0059】

また、上記第１および第３実施形態では、第１導体部分３１（３３１）および第２導体部分３２（３３２）を、それぞれ、銅（Ｃｕ）およびアルミニウム（Ａｌ）により構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１導体部分および第２導体部分を、それぞれ、銅合金（たとえば、ＣｕＣｒ_１Ｚｒ）およびアルミニウム合金（たとえば、ＡｌＳｉ_１０Ｍｇ）により構成してもよい。また、第１導体部分および第２導体部分を、それぞれ、銅およびアルミニウム合金により構成してもよいし、銅合金およびアルミニウムにより構成してもよい。また、第１導体部分および第２導体部分を、それぞれ、銅および銅合金により構成してもよいし、アルミニウムおよびアルミニウム合金により構成してもよい。また、第１導体部分および第２導体部分を、それぞれ、互いに抵抗率の異なる２種類の銅合金により構成してもよいし、互いに抵抗率の異なるアルミニウム合金により構成してもよい。また、第１導体部分および第２導体部分を、それぞれ、銅およびアルミニウム以外の金属により構成してもよいし、銅またはアルミニウムと、銅およびアルミニウム以外の金属とにより構成してもよい。

【0060】

また、上記第２実施形態では、複数のスロット１３の各々において、複数（４つ）のスロット収容部２２１（２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃおよび２２１ｄ）のうち、スロット収容部２２１ａを、第１導体部分３１ａ（銅合金）と第２導体部分３２ａ（アルミニウム合金）とにより構成し、スロット収容部２２１ｂを、第１導体部分３１（銅）と第２導体部分３２ａ（アルミニウム合金）とにより構成し、スロット収容部２２１ｃを、第１導体部分３１ａ（銅合金）と第２導体部分３２（アルミニウム）とにより構成し、スロット収容部２２１ｄを、第１導体部分３１（銅）と第２導体部分３２（アルミニウム）とにより構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、径方向の内側に配置されているスロット収容部が、径方向の外側に配置されているスロット収容部よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗が大きくなるのであれば、複数のスロット収容部を構成する材料を、上記の組み合わせ以外の組み合わせにより構成してもよい。

【0061】

また、上記第３実施形態では、第１導体部分３３１および第２導体部分３３２を、それぞれ、複数の線状の導体が束ねられることにより構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１導体部分および第２導体部分のうちの一方のみを、複数の線状の導体が束ねられることにより構成してもよい。

【0062】

また、上記第１～第３実施形態では、複数のスロット１３の各々において、第１導体部分３１（２３１、３３１）と第２導体部分３２（２３２、３３２）とを含むスロット収容部２１（２２１、３２１）を、第２導体部分３２が第１導体部分３１を取り囲むように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図６に示す第１変形例のように、複数のスロット１３の各々において、第１導体部分３１と第２導体部分３２とを含むスロット収容部４２１（４２１ａ、４２１ｂ、４２１ｃおよび４２１ｄ）を、第１導体部分３１が第２導体部分３２を取り囲むように構成してもよい。また、複数のスロットの各々において、第１導体部分と第２導体部分とを含むスロット収容部のうちの一部を、第２導体部分が第１導体部分を取り囲むように構成するとともに、第１導体部分と第２導体部分とを含むスロット収容部のうちのその他を、第１導体部分が第２導体部分を取り囲むように構成してもよい。また、複数のスロットの各々において、第１導体部分および第２導体部分の一方が他方を取り囲まない（たとえば、第１導体部分と第２導体部分とが並ぶ）ように構成してもよい。

【0063】

また、上記第１～第３実施形態では、複数のスロット１３の各々において、複数のスロット収容部２１（２２１、３２１）を、単位長さ当たりの電気的な抵抗がＲ１側（径方向の内側）からＲ２側（径方向の外側）に向かって徐々に小さくなるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図７に示す第２変形例のように、複数のスロット１３の各々において、複数（４つ）のスロット収容部５２１（５２１ａ、５２１ｂ、５２１ｃおよび５２１ｄ）のうちのＲ２側に配置されているスロット収容部５２１ｃおよび５２１ｄ同士が互いに単位長さ当たりの電気的な抵抗が等しくなるように構成してもよい。また、図８に示す第３変形例のように、複数のスロット１３の各々において、複数（４つ）のスロット収容部６２１（６２１ａ、６２１ｂ、６２１ｃおよび６２１ｄ）のうちのＲ２側に配置されているスロット収容部６２１ｃおよび６２１ｄ同士が互いに単位長さ当たりの電気的な抵抗が等しくなるとともに、Ｒ１側に配置されているスロット収容部６２１ａおよび６２１ｂ同士が互いに単位長さ当たりの電気的な抵抗が等しくなるように構成してもよい。

【0064】

なお、図７に示す第２変形例では、複数のスロット１３の各々において、複数（４つ）のスロット収容部５２１（５２１ａ、５２１ｂ、５２１ｃおよび５２１ｄ）のうちのＲ１側に配置されているスロット収容部５２１ａおよび５２１ｂは、第２導体部分３２が第１導体部分３１を取り囲むように構成されている。また、複数のスロット１３の各々において、複数（４つ）のスロット収容部５２１のうちのＲ２側に配置されているスロット収容部５２１ｃおよび５２１ｄは、第１導体部分３１（のみ）から構成されている。同様に、図８に示す第３変形例では、複数のスロット１３の各々において、複数（４つ）のスロット収容部６２１（６２１ａ、６２１ｂ、６２１ｃおよび６２１ｄ）のうちのＲ１側に配置されているスロット収容部６２１ａおよび６２１ｂは、第２導体部分３２が第１導体部分３１を取り囲むように構成されている。また、複数のスロット１３の各々において、複数（４つ）のスロット収容部６２１のうちのＲ２側に配置されているスロット収容部６２１ｃおよび６２１ｄは、第１導体部分３１（のみ）から構成されている。すなわち、図７に示す第２変形例および図８に示す第３変形例では、複数のスロット１３の各々において、少なくともＲ方向（径方向）の最も外側に配置されているスロット収容部５２１ｄ（６２１ｄ）は第１導体部分３１から構成されているとともに、少なくともＲ方向（径方向）の最も内側に配置されているスロット収容部５２１ａ（６２１ａ）は、第１導体部分３１と第２導体部分３２とから構成されている。これにより、複数のスロット１３の各々において、少なくともＲ方向（径方向）の最も内側に配置されているスロット収容部５２１ａ（６２１ａ）を、第１導体部分３１と第２導体部分３２とを含むように構成する必要がない。その結果、複数のスロット１３の各々において、全てのスロット収容部５２１ｄ（６２１ｄ）を、第１導体部分３１と第２導体部分３２とを含むように構成する場合と比較して、スロット収容部２１に生じる全体的な損失をより容易に小さくすることができる。

【0065】

また、上記第１～第３実施形態では、コイル部２０（２２０、３２０）を、複数のスロット１３の各々に収容される複数のスロット収容部２１（２２１、３２１）の個数を４つとして構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、コイル部を、複数のスロットの各々に収容される複数のスロット収容部の個数を４つ以外（２つ、３つ、または、５つ以上）となるように構成してもよい。

【0066】

また、上記第１～第３実施形態では、複数のスロット１３の各々において、複数のスロット収容部２１（２２１、３２１）の各々の横断面を、矩形形状を有するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数のスロットの各々において、複数のスロット収容部の各々の横断面を、矩形形状以外の形状（たとえば、円形形状）を有するように構成してもよい。複数のスロット収容部の各々の横断面が円形形状を有する場合、第１導体部分の横断面が円形形状を有するとともに、第２導体部分の横断面が第１導体部分を取り囲む円環形状を有するように形成される。

【0067】

また、上記第１～第３実施形態では、複数のスロット１３の各々において、複数のスロット収容部２１（２２１、３２１）を、各々の横断面が互いに略等しくなるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数のスロットの各々において、複数のスロット収容部を、各々の横断面が互いに異なるものを含むように構成してもよい。

【0068】

また、上記第１および第３実施形態と、上記第２実施形態とは、互いに異なる方法によって、複数のスロット１３の各々において、Ｒ１側（径方向の内側）に配置されているスロット収容部２１（２２１、３２１）が、Ｒ２側（径方向の外側）に配置されているスロット収容部２１（２２１、３２１）よりも単位長さ当たりの電気的な抵抗が大きくなるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記第１および第３実施形態の方法と、上記第２実施形態の方法とを併用してもよい。

【符号の説明】

【0069】

１０…ステータコア、１３…スロット、２０、２２０、３２０…コイル部、２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ）、２２１（２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃ、２２１ｄ）、３２１（３２１ａ、３２１ｂ、３２１ｃ、３２１ｄ）、４２１（４２１ａ、４２１ｂ、４２１ｃ、４２１ｄ）、５２１（５２１ａ、５２１ｂ、５２１ｃ、５２１ｄ）、６２１（６２１ａ、６２１ｂ、６２１ｃ、６２１ｄ）…スロット収容部、３１、３１ａ、３３１…第１導体部分、３２、３２ａ、３３２…第２導体部分、１００、２００、３００…ステータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】