特開 2024-122108 ステータおよびモータ

(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】P2024122108

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】ステータおよびモータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/34 20060101AFI20240902BHJP

【ＦＩ】

H02K3/34 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023029467

(22)【出願日】2023-02-28

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】猪原 崇生

(72)【発明者】

【氏名】坂口 太志

【テーマコード（参考）】

5H604

【Ｆターム（参考）】

5H604AA06

5H604BB01

5H604CC01

5H604PB03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】導線にかかる応力を低減できるステータ及びそれを備えるモータを提供する。
【解決手段】ステータコアと、インシュレータと、導線と、を備える。ステータコアは、コアバックと、ティースと、を有する。コアバックは、中心軸を囲み環状である。ティースは、コアバックから径方向に延びて周方向に複数配置される。インシュレータは、ティースを覆う。導線は、ティースの周囲にインシュレータを介して巻かれてコイルを形成する。インシュレータは、ティースカバー部を有する。ティースカバー部は、ティースと導線との軸方向間に配置され、ティースの軸方向の端面に接触する。ティースカバー部は、軸方向の端面の少なくとも一部に曲面状の曲面部を有する。曲面部は、径方向に直交する断面において、ティースから軸方向に離れる側に凸に湾曲する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

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に延びて周方向に複数配置されるティースと、を有するステータコアと、
前記ティースを覆うインシュレータと、
前記ティースの周囲に前記インシュレータを介して巻かれてコイルを形成する導線と、を備えるステータであって、
前記インシュレータは、
前記ティースと前記導線との軸方向間に配置され、前記ティースの軸方向の端面に接触するティースカバー部を有し、
前記ティースカバー部は、軸方向の端面の少なくとも一部に曲面状の曲面部を有し、
前記曲面部は、径方向に直交する断面において、前記ティースから軸方向に離れる側に凸に湾曲する、ステータ。

【請求項2】

前記曲面部の周方向両端は、前記ティースから軸方向に離れて配置される、請求項１に記載のステータ。

【請求項3】

前記ティースカバー部の周方向の両端は、前記ティースの周方向の両端よりも周方向内側に位置する、請求項１に記載のステータ。

【請求項4】

前記インシュレータは、
前記ティースの周方向の両側面を夫々覆い、前記ティースと前記導線との周方向間に配置される側面カバー部を有し、
前記側面カバー部の軸方向の端部は、前記ティースカバー部側に向かって屈曲して前記ティースカバー部に配置される、請求項３に記載のステータ。

【請求項5】

前記曲面部は、前記ティースカバー部の軸方向一方側の端面における周方向の一方側の端から周方向の他方側の端に跨って湾曲する、請求項１に記載のステータ。

【請求項6】

前記ティースカバー部は、
軸方向の端面の少なくとも一部に平面状の平面部を有し、
径方向に直交する断面において、前記曲面部の周方向の幅の合計は、前記平面部の周方向の幅の合計よりも長い、請求項１に記載のステータ。

【請求項7】

前記ティースカバー部は、異なる部材を軸方向に重ねて形成される、請求項１に記載のステータ。

【請求項8】

前記コアバックの径方向内側に配置され、前記ステータに固定されるステータホルダをさらに備え、
前記インシュレータは、
周方向に複数並ぶ前記ティースカバー部の径方向内端を連結するとともに、前記コアバックの軸方向一方側の端面に接触する環状のコアバックカバー部を有し、
前記ステータホルダは、
軸方向に延びる筒部と、
前記筒部の軸方向一方側の端部から径方向外側に突出する環状のフランジ部を有し、
前記コアバックカバー部の軸方向一方側の端面は、平面状に形成され、前記フランジ部が配置される、請求項１に記載のステータ。

【請求項9】

前記コアバックカバー部の軸方向一方側の端面は、前記ティースカバーの軸方向一方側の端面よりも軸方向他方側に位置する、請求項８に記載のステータ。

【請求項10】

環状の絶縁プレートをさらに備え、
前記絶縁プレートは、
前記フランジ部上に配置される環状部と、
前記環状部から径方向に突出する突出部と、を有し、
前記ティースカバー部は、
軸方向一方側の端面の径方向内側の端部に平面状の平坦部を有し、
前記突出部は、前記平坦部上に配置される、請求項９に記載のステータ。

【請求項11】

前記絶縁プレートの軸方向一方側の端面は、前記ティースカバー部上に配置される前記導線の軸方向一方側の端よりも軸方向一方側に配置される、請求項１０に記載のステータ。

【請求項12】

請求項１から１１のいずれか１項に記載のステータと、
前記ステータと径方向に対向するマグネットを有するロータと、
を有する、モータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステータおよびモータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来のステータは、ステータコアと、インシュレータと、導線と、を備える。ステータコアは、コアバックと、ティースと、を有する。コアバックは、中心軸を囲み環状である。ティースは、コアバックから径方向に延びて周方向に複数配置される。インシュレータは、ティースを覆う。導線は、ティースの周囲にインシュレータを介して巻かれてコイルを形成する（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１７７８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来のステータでは、モータの出力を上げるために導線の線径を大きくした場合に、ティースに巻かれた導線にかかる応力が大きくなる可能性があった。

【0005】

本開示は、導線にかかる応力を低減できるステータ及びそれを備えるモータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の例示的なステータは、ステータコアと、インシュレータと、導線と、を備える。ステータコアは、コアバックと、ティースと、を有する。コアバックは、中心軸を囲み環状である。ティースは、コアバックから径方向に延びて周方向に複数配置される。インシュレータは、ティースを覆う。導線は、ティースの周囲にインシュレータを介して巻かれてコイルを形成する。インシュレータは、ティースカバー部を有する。ティースカバー部は、ティースと導線との軸方向間に配置され、ティースの軸方向の端面に接触する。ティースカバー部は、軸方向の端面の少なくとも一部に曲面状の曲面部を有する。曲面部は、径方向に直交する断面において、ティースから軸方向に離れる側に凸に湾曲する。

【発明の効果】

【0007】

例示的な本発明によれば、導線にかかる応力を低減できるステータ及びそれを備えるモータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本開示の第１実施形態に係る電動バイクの構成を示す概略図である。

【図2】図２は、本開示の第１実施形態に係るモータの構成を示す概略断面図である。

【図3】図３は、本開示の第１実施形態に係るステータの構成を示す斜視図である。

【図4】図４は、本開示の第１実施形態に係るステータのステータコアを示す斜視図である。

【図5】図５は、本開示の第１実施形態に係るステータの上面カバー部を示す斜視図である。

【図6】図６は、本開示の第１実施形態に係るステータの側面カバー部を示す斜視図である。

【図7】図７は、本開示の第１実施形態に係るステータの一部を示す概略平面図である。

【図8】図８は、図７中のＡ－Ａ断面図である。

【図9】図８は、図７中のＢ－Ｂ断面図である。

【図10】図１０は、本開示の第１実施形態に係るステータの変形例を示す概略断面図である。

【図11】図１１は、本開示の第１実施形態に係るステータの変形例を示す概略断面図である。

【図12】図１２は、本開示の第２実施形態に係るステータの一部を示す概略断面である。

【図13】図１３は、本開示の第３実施形態に係るステータの上面カバー部の一部を拡大して示す斜視図である。

【図14】図１４は、本開示の第３実施形態に係るステータを示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書では、本開示の実施形態に係るモータ１００を有する電動バイク２００の説明に際して、電動バイク２００を運転する運転者を基準として前後の表現を用いる。また、モータおよびステータの説明に際して、図２に示すモータ１００の中心軸Ｊの延びる方向を単に「軸方向」と呼び、モータ１００の中心軸Ｊを中心とする径方向及び周方向を単に「径方向」及び「周方向」と呼ぶことにする。また、本明細書では、モータおよびステータの説明に際して、図２に示す方向にモータ１００を配置した場合の軸方向と平行な方向を上下方向と定義する。本明細書で定義される方向は、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係や方向を限定しない。

【0010】

＜１．電動バイク＞
図１は、本開示の実施形態に係る電動バイク２００の構成を示す概略図である。電動バイク２００は、運転者が座る座部２０１ａを有するバイク本体部２０１を有する。バイク本体部２０１の前方には、前輪２０２が配置される。バイク本体部２０１の後方には、後輪２０３が配置される。バイク本体部２０１は、前輪２０２および後輪２０３を利用して、地面に対して移動可能に設けられる。

【0011】

座部２０１ａに座る運転者は、前方に配置されるハンドル２０４を握って電動バイク２００の進行方向を操作する。後輪２０３は、モータ１００を有する。モータ１００は、いわゆるインホイールモータである。ハンドル２０４には、不図示のスロットルが設けられている。電動バイク２００においては、運転者によるスロットルの操作に応じて、モータ１００の駆動が制御される。

【0012】

なお、本実施形態では、後輪２０３にモータ１００が設けられる構成としたが、前輪２０２にモータ１００が設けられる構成としてもよい。また、本開示のモータは、電動バイクに限らず、他の移動体に適用されてもよい。移動体には、例えば、自動車、二輪車、船舶、航空機が含まれてよい。また、本開示のモータは、移動体に限らず、家電に適用されてもよい。

【0013】

＜２．モータ＞
図２は、本開示の実施形態に係るモータ１００の構成を示す概略断面図である。なお、図２には、モータ１００の中心軸Ｊを基準として、モータ１００の半分の構造のみが示されている。図２に示すように、モータ１００は、ステータ１とロータ２とを有する。モータ１００は、シャフト３と、ステータホルダ４と、軸受５とをさらに有する。

【0014】

シャフト３は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる柱状である。シャフト３は、電動バイク２００のバイク本体部２０１に対して回転不能に取り付けられる。ステータホルダ４は、中心軸Ｊを中心とする有底筒状に形成されている。

【0015】

ステータホルダ４は、内筒部４１と、連結部４２と、外筒部（筒部）４３と、フランジ部４４と、を有する。内筒部４１及び外筒部４３は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる。内筒部４１は、ステータホルダ４の中心に配置される。内筒部４１の内部にはシャフト３が配置される。シャフト３は、内筒部４１から軸方向上側及び軸方向下側に突出する。例えば、シャフト３が内筒部４１に圧入や溶接されることにより、ステータホルダ４はシャフト３に固定される。

【0016】

連結部４２は、内筒部４１の下端部と外筒部４３の下端部とを連結してステータホルダ４の底面を構成する。フランジ部４４は、外筒部（筒部）４３の軸方向の上端部（軸方向一方側Ｚ１の端部）から径方向外側に突出する環状形状である。外筒部４３は、内筒部４１の径方向外側に配置され、ステータ１に固定される。本実施形態では、モータ１００は、１枚のステータホルダ４が用いられているが、２枚のステータホルダ４が用いられてもよい。具体的には、上下方向に反転させたステータホルダ４を上下方向に重ねる。このとき、連結部４２同士を接触させる。また、上側に配置される連結部４２は、外筒部４３の下端部（軸方向他方側Ｚ２の端部）に連結される。下側に配置される連結部４２は、外筒部４３の上端部（軸方向一方側Ｚ１の端部）に連結される。

【0017】

ステータ１は、モータ１００の電機子である。ステータ１は、中心軸Ｊを中心とする円環状である。ステータ１は、ステータホルダ４の径方向外方に配置され、ステータホルダ４に固定される。すなわち、ステータ１は、シャフト３に対して回転不能に固定される。ステータ１の詳細については後述する。

【0018】

ロータ２は、ステータ１と径方向に対向するマグネット２１を有する。本実施形態では、マグネット２１は、ステータ１の径方向外方に隙間を介して配置される。マグネット２１は、周方向に複数配置される。詳細には、マグネット２１は、周方向に等間隔に複数配置される。ただし、マグネットは、複数でなくてもよく、１つの環状のマグネットであってもよい。

【0019】

ロータ２は、詳細には、リム２２と、ヨーク（不図示）と、ホイールカバー２３と、ブレーキドラム２４とを有する。リム２２は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる筒状である。マグネット２１は、ヨークの内周面に固定される。例えば、ヨークは、リム２２の径方向内周側に溶接で固定される。また、ヨークは、アルミ材や樹脂材で構成されるリム２２にインサート成型により固定されてもよい。リム２２の径方向外方には、不図示のタイヤが取り付けられる。

【0020】

ホイールカバー２３は、リム２２の上部において、径方向内方に配置される。ホイールカバー２３は、玉軸受等の軸受５を介してシャフト３に対して回転可能に取り付けられる。ホイールカバー２３は、外周部がリム２２に固定される。これにより、ホイールカバー２３は、リム２２と共に、中心軸Ｊを中心として回転可能に設けられる。

【0021】

ブレーキドラム２４は、リム２２の下部において、径方向内方に配置される。ブレーキドラム２４は、玉軸受等の軸受５を介してシャフト３に対して回転可能に取り付けられる。ブレーキドラム２４は、外周部がリム２２に固定される。これにより、リム２２と、ホイールカバー２３と、ブレーキドラム２４とは、中心軸Ｊを中心として回転可能に設けられる。なお、実施形態では、リム２２、ホイールカバー２３及びブレーキドラム２４各々は、異なる別体の部品であるが、ホイールカバー２３、ブレーキドラム２４の一方がリム２２と一体の部品で構成されてもよい。

【0022】

筒状のリム２２にホイールカバー２３とブレーキドラム２４とが取り付けられることにより、内部空間３００が形成される。内部空間３００には、ステータ１が配置される。ロータ２は、ステータ１に駆動電流が供給されることにより発生する周方向のトルクによって、中心軸Ｊを中心として回転する。

【0023】

なお、本実施形態のモータ１００は、ロータ２のマグネット２１がステータ１の径方向外方に配置される、いわゆるアウターロータ型のモータである。ただし、本開示の技術は、アウターロータ型のモータに限らず、ロータのマグネットがステータの径方向内方に配置される、いわゆるインナーロータ型のモータにも適用可能である。

【0024】

＜３．ステータ＞
（３－１．ステータの構成の概要）
図３は、ステータ１の構成を示す概略斜視図である。なお、図３には、ステータ１の他に、シャフト３およびステータホルダ４も示されている。図４は、ステータコア１１を示す斜視図であり、図５は、上面カバー部１４１の斜視図である。図６は、側面カバー部１４３の斜視図である。

【0025】

ステータ１は、ステータコア１１と、導線１２、インシュレータ１４と、回路基板１３と、絶縁プレート１８と、を有する。

【0026】

ステータコア１１は、マグネット２１の径方向内方に、マグネット２１に対して隙間をあけて配置される。ステータコア１１は磁性体である。本実施形態においては、ステータコア１１は、電磁鋼板を積層して構成される。

【0027】

図４に示すように、ステータコア１１は、コアバック１１１と、複数のティース１１２とを有する。コアバック１１１は、上下に延びる中心軸Ｊを囲む環状形状である。コアバック１１１は、詳細には円環状である。ティース１１２は、コアバック１１１から径方向に延びて周方向に複数配置される。本実施形態では、ティース１１２は、コアバック１１１から径方向外側に延びる。また、本実施形態では、複数のティース１１２は、周方向に等間隔に配置される。

【0028】

各ティース１１２は、コアバック１１１から径方向外側に延びるティース本体部１１２ａと、アンブレラ部１１２ｂと、を有する。アンブレラ部１１２ｂは、ティース本体部１１２ａの径方向外側の端部から周方向両側に突出する。すなわち、アンブレラ部１１２ｂは、ティース本体部１１２ａよりも周方向の幅が広い。

【0029】

インシュレータ１４は、絶縁体であり、上面カバー部１４１と、下面カバー部１４２と、側面カバー部１４３と、を有する（図２参照）。上面カバー部１４１、下面カバー部１４２及び側面カバー部１４３は、別部材である。上面カバー部１４１は、ステータコア１１の上面（軸方向一方側Ｚ１の端面）を覆う。下面カバー部１４２は、ステータコア１１の下面（軸方向他方側Ｚ２の端面）を覆う。側面カバー部１４３は、ティース１１２の周方向の両側面を夫々覆い、ティース１１２と導線１２との周方向間に配置される。

【0030】

本実施形態では、上面カバー部１４１及び下面カバー部１４２は、樹脂製である。側面カバー部１４３は、樹脂製のシート状の部材である。なお、側面カバー部１４３は、紙製であってもよい。

【0031】

図５に示すように、上面カバー部１４１は、コアバックカバー部１４１１と、ティースカバー部１４１２と、を有する。すなわち、インシュレータ１４は、コアバックカバー部１４１１と、ティースカバー部１４１２と、を有する。

【0032】

ティースカバー部１４１２は、ティース１１２と導線１２との軸方向間に配置され、ティース１１２の上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）に接触する。ティースカバー部１４１２は、ティース１１２の上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）の少なくとも一部を覆う。ティースカバー部１４１２は、板状である。複数のティースカバー部１４１２は、周方向に等間隔に配置される。複数のティースカバー部１４１２の数は、複数のティース１１２の数と同じである。

【0033】

コアバックカバー部１４１１は、周方向に複数並ぶティースカバー部の径方向内端を連結するとともに、中心軸Ｊを囲んで環状である。より詳細には、コアバックカバー部１４１１は、円環状、かつ、板状である。コアバックカバー部１４１１は、コアバック１１１の上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）と接触し、コアバック１１１の上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）の少なくとも一部を覆う。

【0034】

コアバックカバー部１４１１の上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）は平面状に形成され、フランジ部４４が配置される（図８参照）。これにより、フランジ部４４が、コアバックカバー部１４１１に対してガタつくことを防止され、ステータホルダ４をステータ１に対して安定して固定できる。なお、フランジ部４４は、外筒部（筒部）４３の軸方向の下端部（軸方向他方側Ｚ２の端部）から径方向外側に突出させてもよい。また、上述したように、２枚のステータホルダ４を上下方向に重ねて用いられる場合に、下側に配置されるステータホルダ４のフランジ部４４は、外筒部（筒部）４３の軸方向の下端部（軸方向一方側Ｚ２の端部）から径方向外側に突出させてもよい。このとき、下面カバー部１４２の下端面（軸方向他方側Ｚ２の端面）は平面状に形成され、フランジ部４４が配置される。

【0035】

コアバックカバー部１４１１の上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）は、ティースカバー部１４１２の上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）よりも軸方向下側（軸方向他方側Ｚ２）に位置する。すなわち、コアバックカバー部１４１１の軸方向の端面は、ティースカバー部１４１２の軸方向の端面よりもコアバック１１１側に位置する。これにより、ステータホルダ４の外筒部（筒部）４３の軸方向の高さを抑えて、モータ１００全体の軸方向の大型化を抑えることができる。

【0036】

下面カバー部１４２は、上面カバー部１４１と同一形状であり、コアバックカバー部（不図示）と、ティースカバー部（不図示）と、を有する。下面カバー部１４２のティースカバー部は、ティース１１２と導線１２との軸方向間に配置され、ティース１１２の下端面（軸方向他方側Ｚ２の端面）に接触し、ティース１１２の下端面（軸方向他方側Ｚ２の端面）の少なくとも一部を覆う。

【0037】

下面カバー部１４２のコアバックカバー部は、コアバック１１１の下面（軸方向他方側Ｚ２の端面）と接触し、コアバック１１１の他面（軸方向他方側Ｚ２の端面）の少なくとも一部を覆う。

【0038】

側面カバー部１４３は、周方向に隣り合うティース１１２の間であるスロット１５内に配置される。なお、複数のスロット１５は、複数のティース１１２の数と同数である。側面カバー部１４３は、軸方向から視てＵ字状に形成され、スロット１５内に配置される。

【0039】

図６に示すように、側面カバー部１４３は、一対のティース接触部１４３１と、コアバック接触部１４３２とを有する。コアバック接触部１４３２は、一対のティース接触部１４３１の径方向内端を連結する。

【0040】

一対のティース接触部１４３１の一方は、周方向に隣り合う２つのティース１１２の一方の周方向の側面と接触する。一対のティース接触部１４３１の他方は、周方向に隣り合う２つのティース１１２の他方の周方向の側面と接触する。コアバック接触部１４３２は、コアバック１１１の径方向の外周面と接触する。

【0041】

側面カバー部１４３は、ティース１１２の周方向の両側面を夫々覆い、ティース１１２と導線１２との周方向間に配置される。詳細には、ティース接触部１４３１が、ティース１１２と導線１２との周方向間に配置される。側面カバー部１４３を絶縁性のシート状部材で構成することにより、側面カバー部１４３を樹脂製の成型部材で構成する場合に比べて、スロット１５内における絶縁体の体積を減らすことができる。これにより、スロット１５の体積を大きくして導線１２の巻き数を増やすことができる。

【0042】

導線１２は、ティース１１２の周囲にインシュレータ１４を介して巻かれてコイルを形成する。導線１２は、絶縁体で被覆された導線をティースに巻き付けて形成される。詳細には、導線１２は、ティース本体部１１２ａに巻き付けてコイルが形成される。

【0043】

なお、本実施形態のモータ１００は、Ｕ相、Ｖ相、および、Ｗ相を有する３相モータである。このために、導線１２を構成する導線には、Ｕ相導線と、Ｖ相導線と、Ｗ相導線が含まれる。導線１２に駆動電流が供給されると、ティース１１２に径方向の磁束が発生する。これにより、マグネット２１を有するロータ２に周方向のトルクが発生して、ロータ２が中心軸Ｊを中心として回転する。

【0044】

回路基板１３には、例えば、ロータ２の回転位置を検出するホールセンサなどの電子部品及び配線パターンが搭載される。配線パターンは、電子部品に電力を供給したり、信号を出力する。また、不図示の外部ドライバからの出力電流を導線１２に供給するための配線パターンが設けられてもよい。回路基板１３は、導線１２の軸方向上方に配置される。回路基板１３は、軸方向と直交する面と平行な方向に広がる。本実施形態では、図３に示すように、回路基板１３は、軸方向からの平面視において、ステータ１の周方向の一部分に配置される。回路基板１３は、絶縁プレート１８上に配置される。

【0045】

絶縁プレート１８は、フランジ部４４上に配置される環状部１８ａを有する。絶縁プレート１８は、回路基板１３とフランジ部４４とを絶縁する。また、絶縁プレート１８の上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）は、ティースカバー部１４１２上に配置される導線１２の軸方向上側（軸方向一方側Ｚ１）の端よりも軸方向上側（軸方向一方側Ｚ１）に配置される。これにより、絶縁プレート１８上に配置される回路基板１３が、導線１２と接触することを防止できる。

【0046】

（３－２．ティースカバーの構成の概要）
図７は、ステータ１の一部を示す概略平面図である。図８は、図７中のＡ－Ａ断面図であり、径方向に直交する断面を示す。図９は、図７中のＢ－Ｂ断面図であり、周方向に直交する断面を示す。

【0047】

本実施形態では、ティースカバー部１４１２とコアバックカバー部１４１１とは同一部材から成り、一体成形されている。

【0048】

ティースカバー部１４１２は、上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）の少なくとも一部に曲面部１４１２ａを有する。曲面部１４１２ａは、径方向に直交する断面において、軸方向上側（軸方向一方側Ｚ１）に凸に湾曲する。すなわち、曲面部１４１２ａは、ティース１１２から軸方向に離れる側に凸に湾曲する。これにより、導線１２は、曲面部１４１２ａに沿って緩やかに湾曲しながら巻き回される。従って、導線１２にかかる応力を低減できる。これにより、大きい線径の導線１２を用いることができ、高出力・高トルクのモータ１００を提供できる。

【0049】

本実施形態では、曲面部１４１２ａは、ティースカバー部１４１２の上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）における周方向の一方側の端Ｐ１から周方向の他方側の端Ｐ２に跨って湾曲する。これにより、導線１２は、曲面部１４１２ａに沿ってより緩やかに湾曲しながら巻き回される。従って、導線１２にかかる応力をより低減できる。

【0050】

また、曲面部１４１２ａの周方向両端Ｐ１，Ｐ２は、ティース１１２（ティース本体部１１２ａ）の上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）から軸方向上側（軸方向一方側Ｚ１）に離れて配置される。すなわち、曲面部１４１２ａの周方向両端Ｐ１，Ｐ２は、ティース１１２（ティース本体部１１２ａ）から軸方向に離れて配置される。これにより、ティースカバー部１４１２の周方向の両端部は、軸方向の厚みが大きくなり、ティースカバー部１４１２の強度を向上できる。

【0051】

また、ティースカバー部１４１２の周方向の両端（本実施形態では、端Ｐ１、Ｐ２）は、ティース１１２（ティース本体部１１２ａ）の周方向の両端よりも周方向内側に位置する。樹脂製のティースカバー部１４１２は、金属製のティース１１２よりも寸法精度が悪い。また、ティースカバー部１４１２の方がティース１１２よりも膨張率が大きい。このため、ティースカバー部１４１２の周方向側面とティース１１２（ティース本体部１１２ａ）の周方向端面を面一に形成した場合に、導線１２の発熱により、ティースカバー部１４１２の周方向の両端がティース１１２（ティース本体部１１２ａ）の周方向の両端よりも周方向外側に突出する可能性があった。

【0052】

本実施形態では、ティースカバー部１４１２の周方向の両端（本実施形態では、端Ｐ１、Ｐ２）を、ティース１１２（ティース本体部１１２ａ）の周方向の両端よりも周方向内側に配置することにより、ティースカバー部１４１２の周方向の両端がティース１１２（ティース本体部１１２ａ）の周方向の両端よりも周方向外側に突出することを防止できる。これにより、導線１２が、ティースカバー部１４１２によって周方向外側に押圧されることを防止できる。従って、導線１２にかかる応力をより低減できる。

【0053】

このとき、ティース１１２（ティース本体部１１２ａ）の上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）における周方向の両端部が露出するが、側面カバー部１４３の上端部（軸方向一方側Ｚ１の端部）は、ティースカバー部１４１２側に向かって屈曲してティースカバー部１４１２上に配置される。すなわち、側面カバー部１４３の軸方向の端部は、ティースカバー部１４１２側に向かって屈曲してティースカバー部１４１２に配置される。これにより、ティース１１２（ティース本体部１１２ａ）の露出面がティースカバー部１４１２により覆われ、導線１２に対して絶縁される。

【0054】

下面カバー部１４２のティースカバー部も上面カバー部１４１のティースカバー部１４１２と同一形状であり、同様の効果を有する。具体的には、下面カバー部１４２のティースカバー部は、下端面（軸方向他方側Ｚ２の端面）の少なくとも一部に曲面部を有する。下面カバー部１４２の曲面部は、径方向に直交する断面において、軸方向下側（軸方向他方側Ｚ２）に凸に湾曲する。また、下面カバー部１４２の曲面部は、ティースカバー部１４１２の下端面（軸方向他方側Ｚ２の端面）における周方向の一方側の端から他方側の端に跨って湾曲する。

【0055】

また、下面カバー部１４２のティースカバー部の下端面（軸方向他方側Ｚ２の端面）の周方向両端は、ティース１１２（ティース本体部１１２ａ）の下端面（軸方向他方側Ｚ２の端面）から軸方向下側（軸方向他方側Ｚ２）に離れて配置される。

【0056】

また、下面カバー部１４２のティースカバー部の周方向の両端は、ティース１１２（ティース本体部１１２ａ）の周方向の両端よりも周方向内側に位置する。このとき、側面カバー部１４３の下端部（軸方向他方側Ｚ２の端部）は、ティースカバー部１４１２側に向かって屈曲して下面カバー部１４２のティースカバー部の下側に配置される。

【0057】

なお、本実施形態では、上面カバー部１４１及び下面カバー部１４２が同一の構造としたが、異なる構造としてもよい。例えば、上面カバー部１４１及び下面カバー部１４２の一方にのみ本実施形態の曲面部を設けてもよい。

【0058】

図１０及び図１１は、ステータ１の変形例を示す概略断面図であり、図１０は、径方向に直交する断面を示す。図１１は、周方向に直交する断面を示す。ティースカバー部１４１２は、異なる部材を軸方向に重ねて形成してもよい。例えば、曲面部１４１２ａを含む上部１４１２ｄ（軸方向一方側Ｚ１の端部）が下部１４１２ｅとは別部材で構成されてもよい。より詳細には、ティースカバー部１４１２は、コアバックカバー部１４１１の上端面（軸方向一方側Ｚ１の端部）よりも軸方向上側（軸方向一方側Ｚ１）の上端部を別部材で構成することが好ましい。これにより、導線１２の径に合わせて曲面部１４１２ａの形状のみを変更することができる。従って、インシュレータ１４の製造コストを削減できる。

【0059】

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１２は、第２実施形態に係るステータ１の概略断面図であり、径方向に直交する断面を示す。説明の便宜上、前述の図１～図１に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付す。第２実施形態ではティースカバー部１４１２は、上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）の少なくとも一部に平面状の平面部１４１２ｂを有する。すなわち、ティースカバー部１４１２は、軸方向の端面の少なくとも一部に平面状の平面部１４１２ｂを有する。その他の部分は第１実施形態と同様である。

【0060】

本実施形態では、ティースカバー部１４１２の頂部に平面部１４１２ｂが配置され、平面部１４１２ｂは軸方向に直交する。径方向に直交する断面において、曲面部１４１２ａの周方向の幅の合計（Ｗ１+Ｗ２）は、平面部１４１２ｂの周方向の幅の合計（Ｗ３）よりも長いことが好ましい。これにより、導線１２は、曲面部１４１２ａに沿ってより緩やかに湾曲しながら巻き回される。

【0061】

なお、本実施形態では上面カバー部１４１のティースカバー部１４１２に平面部１４１２ｂを設けたが、下面カバー部１４２のティースカバー部に平面部を設けてもよい。また、上面カバー部１４１のティースカバー部１４１２に平面部１４１２ｂを設けず、下面カバー部１４２のティースカバー部のみに平面部を設けてもよい。

【0062】

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１３は、第３実施形態に係る上面カバー部１４１の一部を拡大して示す斜視図である。図１４は、第３実施形態に係るステータ１の概略断面図であり、周方向に直交する断面を示す。説明の便宜上、前述の図１～図１に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付す。第３実施形態ではティースカバー部１４１２は、上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）の径方向内側の端部に平面状の平坦部１４１２ｃを有する。また、絶縁プレート１８は、突出部１８ｂを有する。その他の部分は第１実施形態と同様である。

【0063】

平坦部１４１２ｃは、コアバックカバー部１４１１の上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）と面一に形成されている。突出部１８ｂは、環状部１８ａから径方向に突出する。突出部１８ｂは、例えば、３箇所設けられる。突出部１８ｂは、平坦部１４１２ｃ上に配置される。すなわち、ティースカバー部１４１２は、上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）の径方向内側の端部に平面状の平坦部１４１２ｃを有する。突出部１８ｂは、平坦部１４１２ｃ上に配置される。突出部１８ｂは、平面状のティースカバー部１４１２の上端面に接触することにより、ティースカバー部１４１２を軸方向により安定して保持できる。

【0064】

＜４．留意事項＞
本明細書中に開示される種々の技術的特徴は、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。また、本明細書中に示される複数の実施形態および変形例は可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。例えば、曲面部１４１２ａの周方向両端Ｐ１，Ｐ２を、ティース１１２（ティース本体部１１２ａ）の上端面（軸方向一方側Ｚ１の端面）上に配置してもよい。

【0065】

＜５．付記＞
以上のように、本開示の一態様に係るステータ（１）は、中心軸を囲む環状のコアバック（１１１）と、前記コアバックから径方向に延びて周方向に複数配置されるティース（１１２）と、を有するステータコア（１１）と、前記ティースを覆うインシュレータ（１４）と、前記ティースの周囲に前記インシュレータを介して巻かれてコイルを形成する導線（１２）と、を備え、前記インシュレータは、前記ティースと前記導線との軸方向間に配置され、前記ティースの軸方向の端面に接触するティースカバー部（１４１２）を有し、前記ティースカバー部は、軸方向の端面の少なくとも一部に曲面状の曲面部（１４１２ａ）を有し、前記曲面部は、径方向に直交する断面において、前記ティースから軸方向に離れる側に凸に湾曲する（第１の構成）。

【0066】

また、上記第１の構成において、前記曲面部の周方向両端は、前記ティースから軸方向に離れて配置される、構成としてもよい（第２の構成）。

【0067】

また、上記第１又は第２の構成において、前記ティースカバー部の周方向の両端は、前記ティースの周方向の両端よりも周方向内側に位置する、構成としてもよい（第３の構成）。

【0068】

また、上記第１から第３のいずれか構成において、前記インシュレータは、前記ティースの周方向の両側面を夫々覆い、前記ティースと前記導線との周方向間に配置される側面カバー部（１４３）を有し、前記側面カバー部の軸方向の端部は、前記ティースカバー部側に向かって屈曲して前記ティースカバー部上に配置される、構成としてもよい（第４の構成）。

【0069】

また、上記第１から第４のいずれか構成において、前記曲面部は、前記ティースカバー部の軸方向一方側の端面における周方向の一方側の端（Ｐ１）から周方向の他方側の端（Ｐ２）に跨って湾曲する、構成としてもよい（第５の構成）。

【0070】

また、上記第１から第５のいずれか構成において、前記ティースカバー部は、軸方向の端面の少なくとも一部に平面状の平面部（１４１２ｂ）を有し、径方向に直交する断面において、前記曲面部の周方向の幅の合計は、前記平面部の周方向の幅の合計よりも長い、構成としてもよい（第６の構成）。

【0071】

また、上記第１から第６のいずれか構成において、前記ティースカバー部は、異なる部材を軸方向に重ねて形成される、構成としてもよい（第７の構成）。

【0072】

また、上記第１から第７のいずれか構成において、前記コアバックの径方向内側に配置され、前記ステータに固定されるステータホルダ（４）をさらに備え、前記インシュレータは、周方向に複数並ぶ前記ティースカバー部の径方向内端を連結するとともに、前記コアバックの軸方向一方側の端面に接触する環状のコアバックカバー部（１４１１）を有し、前記ステータホルダは、軸方向に延びる筒部（４３）と、前記筒部の軸方向一方側の端部から径方向外側に突出する環状のフランジ部（４４）を有し、前記コアバックカバー部の軸方向一方側の端面は、平面状に形成され、前記フランジ部が配置される、構成としてもよい（第８の構成）。

【0073】

また、上記第１から第８のいずれか構成において、前記コアバックカバー部の軸方向一方側の端面は、前記ティースカバーの軸方向一方側の端面よりも軸方向他方側に位置する、構成としてもよい（第９の構成）。

【0074】

また、上記第１から第９のいずれか構成において、環状の絶縁プレート（１８）をさらに備え、前記絶縁プレートは、前記フランジ部上に配置される環状部（１８ａ）と、前記環状部から径方向に突出する突出部（１８ｂ）と、を有し、前記ティースカバー部は、軸方向一方側の端面の径方向内側の端部に平面状の平坦部（１４１２ｃ）を有し、前記突出部は、前記平坦部上に配置される、構成としてもよい（第１０の構成）。

【0075】

また、上記第１から第１０のいずれか構成において、前記絶縁プレートの軸方向一方側の端面は、前記ティースカバー部上に配置される前記導線の軸方向一方側の端よりも軸方向一方側に配置される、構成としてもよい（第１１の構成）。

【0076】

また、本開示の一態様に係るモータ（１０）は、上記第１から第１１のいずれかの構成のステータ（１）と、前記ステータと径方向に対向するマグネット（２１）を有するロータ（２）と、を有する（第１２の構成）。

【産業上の利用可能性】

【0077】

本開示の技術は、例えば電動バイクおよび自動車等の車両、船舶、航空機、ロボット、
家電等に広く利用することができる。

【符号の説明】

【0078】

１ ステータ
２ ロータ
３ シャフト
４ ステータホルダ
５ 軸受
１１ ステータコア
１２ 導線
１３ 回路基板
１４ インシュレータ
１５ スロット
１８ 絶縁プレート
１８ａ 環状部
１８ｂ 突出部
２１ マグネット
２２ リム
２３ ホイールカバー
２４ ブレーキドラム
４１ 内筒部
４２ 連結部
４３ 外筒部（筒部）
４４ フランジ部
１００ モータ
１１１ コアバック
１１２ ティース
１１２ａ ティース本体部
１１２ｂ アンブレラ部
１４１ 上面カバー部
１４２ 下面カバー部
１４３ 側面カバー部
２００ 電動バイク
２０１ バイク本体部
２０１ａ 座部
２０２ 前輪
２０３ 後輪
２０４ ハンドル
３００ 内部空間
１４１１ コアバックカバー部
１４１２ ティースカバー部
１４１２ａ 曲面部
１４１２ｂ 平面部
１４１２ｄ 上部
１４１２ｅ 下部
１４３１ ティース接触部
１４３２ コアバック接触部
Ｊ 中心軸
Ｐ１、Ｐ２ 端
Ｚ１ 軸方向一方側
Ｚ２ 軸方向他方側

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】