特許 7449657 モータ

(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】

(24)【登録日】2024-03-06

(45)【発行日】2024-03-14

(54)【発明の名称】モータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/12 20060101AFI20240307BHJP

   H02K 1/16 20060101ALI20240307BHJP

   H02K 15/06 20060101ALI20240307BHJP

【ＦＩ】

H02K3/12

H02K1/16

H02K15/06

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019157089

(22)【出願日】2019-08-29

(65)【公開番号】P2021035308

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2022-07-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】土方 大樹

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 夏樹

(72)【発明者】

【氏名】千葉 貞一郎

【審査官】若林 治男

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１１２５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０２２７９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ３／１２

Ｈ０２Ｋ １／１６

Ｈ０２Ｋ １５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータコアと、
前記ステータコアのスロットに配置されるコイルと、
前記ステータコアに対向するロータと、を備え、
前記ロータの極数をＰ、前記ステータコアのスロット数をＳ、自然数をＮとしたとき、
Ｐ＝７×Ｎ、
Ｓ＝１２×Ｎ、
の条件を満足し、
前記ステータコアは、隣り合う前記スロットの間に配置されるティースを有し、
前記コイルは、第１相コイルと第２相コイルと第３相コイルとを含み、
前記ティースは、前記第１相コイルの開口及び前記第２相コイルの開口の両方に配置される第１ティースと、前記第１相コイルの開口及び前記第２相コイルの開口の一方に配置される第２ティースと、前記第１相コイルの開口及び前記第２相コイルの開口のいずれにも配置されない第３ティースとを含み、
周方向において、前記第１ティースの寸法が最も小さく、前記第１ティースに次いで前記第２ティースの寸法が小さく、前記第３ティースの寸法が最も大きい、
モータ。

【請求項2】

前記コイルは、２スロットピッチで前記ティースの周囲に配置される、
請求項１に記載のモータ。

【請求項3】

前記第１相コイルの間に前記第２相コイルの一部が配置され、前記第２相コイルの間に前記第１相コイルの一部が配置されることにより、前記第１相コイルと前記第２相コイルとのコイルセットが形成され、
前記第２相コイルの間に前記第３相コイルの一部が配置され、前記第３相コイルの間に前記第２相コイルの一部が配置されることにより、前記第２相コイルと前記第３相コイルとのコイルセットが形成され、
前記第３相コイルの間に前記第１相コイルの一部が配置され、前記第１相コイルの間に前記第３相コイルの一部が配置されることにより、前記第３相コイルと前記第１相コイルとのコイルセットが形成され、
前記ステータコアは、前記コイルセットを支持する、
請求項２に記載のモータ。

【請求項4】

前記コイルは、前記スロットに配置される２つのコイルセンター部と、前記ステータコアから軸方向に突出するコイルエンド部とを有し、
前記スロットは、前記第１相コイルの一方のコイルセンター部が配置される第１スロットと、前記第１スロットの隣に配置され前記第２相コイルの一方のコイルセンター部が配置される第２スロットと、前記第２スロットの隣に配置され前記第１相コイルの他方のコイルセンター部が配置される第３スロットと、前記第３スロットの隣に配置され前記第２相コイルの他方のコイルセンター部が配置される第４スロットとを含む、
請求項３に記載のモータ。

【請求項5】

前記ロータの回転において、前記第１相コイルの２つの前記コイルセンター部と、隣り合う２つの前記ロータの極とが対向する、
請求項４に記載のモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、モータに関する。

【背景技術】

【0002】

モータは、ステータとロータとを備える。ステータは、ステータコアとコイルとを有する。ステータ構造の一例が特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－０１０３９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

コイルの巻回方式として全節巻及び短節巻が知られている。全節巻とは、ロータの極ピッチとステータのコイルピッチとが等しい巻回方式をいう。短節巻とは、ロータの極ピッチよりもステータのコイルピッチの方が小さい巻回方式をいう。例えばスイッチトリラクタンスモータのコイルが全節巻で巻回される場合、全節巻のモータは、短節巻のモータよりもステータの単位体積あたりのトルクは大きくなる。しかし、全節巻のモータは、短節巻のモータよりもコイルエンドが大きくなり、モータのトルク密度の著しい改善が見込めない。また、ステータの構造によっては、分割ステータコアを採用しないと、成形済のコイルをステータコアのスロットに挿入することが困難となる可能性がある。

【0005】

本開示は、コイルエンド部の大きさを抑制でき、分割ステータコアを採用しなくても容易に組み立て可能な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】

本開示に従えば、ステータコアと、前記ステータコアのスロットに配置されるコイルと、前記ステータコアに対向するロータと、を備え、前記ロータの極数をＰ、前記ステータコアのスロット数をＳ、自然数をＮとしたとき、Ｐ＝７×Ｎ、Ｓ＝１２×Ｎ、の条件を満足する、モータが提供される。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、コイルエンド部の大きさを抑制でき、分割ステータコアを採用しなくても容易に組み立て可能なモータが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施形態に係るモータを模式的に示す図である。

【図2】図２は、本実施形態に係るステータの一部を示す斜視図である。

【図3】図３は、本実施形態に係るステータ及びロータを模式的に示す図である。

【図4】図４は、本実施形態に係るティース及びコイルを模式的に示す図である。

【図5】図５は、本実施形態に係るステータの製造方法の一例を示すフローチャートである。

【図6】図６は、本実施形態に係るスロットを模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

【0010】

［モータ］
図１は、本実施形態に係るモータ１を模式的に示す図である。本実施形態において、モータ１は、セグメント型スイッチトリラクタンスモータである。図１に示すように、モータ１は、ステータ２と、ロータ３とを備える。

【0011】

ステータ２は、実質的に円筒状である。ステータ２の内周面とロータ３の外周面とは間隙を介して対向する。ロータ３は、回転軸ＡＸを中心に回転する。ロータ３の回転軸ＡＸとステータ２の中心軸とは実質的に一致する。

【0012】

本実施形態においては、回転軸ＡＸと平行な方向を適宜、軸方向、と称し、回転軸ＡＸの周囲を周回する方向を適宜、周方向、と称し、回転軸ＡＸの放射方向を適宜、径方向、と称する。

【0013】

また、軸方向においてモータ１の中心から規定の方向に離れる方向又は位置を適宜、軸方向一方側、と称し、軸方向において軸方向一方側の反対側を適宜、軸方向他方側、と称する。また、周方向において規定の回転方向を適宜、周方向一方側、と称し、周方向において周方向一方側の反対側を適宜、周方向他方側、と称する。また、径方向において中心軸ＡＸから離れる方向又は位置を適宜、径方向外側、と称し、径方向において径方向外側の反対側を適宜、径方向内側、と称する。

【0014】

ステータ２は、ステータコア４と、ステータコア４に支持されるコイル５とを有する。ロータ３は、ステータコア４と対向するように配置される。本実施形態において、ロータ３は、ステータコア４の内側に配置される。ロータ３は、ロータホルダ６と、ロータホルダ６に保持されるロータコアピース７とを有する。ロータホルダ６は、非磁性体である。ロータコアピース７は、磁性体である。ロータコアピース７は、ロータ３の極として機能する。

【0015】

モータ１は、３相モータである。コイル５は、Ｕ相コイル５Ｕと、Ｖ相コイル５Ｖと、Ｗ相コイル５Ｗとを含む。

【0016】

ロータ３は、シャフト８を介して対象物ＲＳに接続される。対象物ＲＳとして、建設機械の一種であるハイブリッドショベルに搭載されるエンジンが例示される。モータ１は、エンジンにより駆動される発電機として機能する。

【0017】

［ステータ］
図２は、本実施形態に係るステータ２の一部を示す斜視図である。図２に示すように、ステータ２は、ステータコア４と、ステータコア４のスロット９に配置されるコイル５とを有する。

【0018】

ステータコア４は、内周面４Ｓと、外周面４Ｔと、第１端面４Ａと、第２端面４Ｂとを有する。内周面４Ｓは、径方向内側を向く。外周面４Ｔは、径方向外側を向く。第１端面４Ａは、軸方向一方側を向く。第２端面４Ｂは、軸方向他方側を向く。第１端面４Ａは、内周面４Ｓの軸方向一方側の端部と外周面４Ｔの軸方向一方側の端部とを結ぶ。第２端面４Ｂは、内周面４Ｓの軸方向他方側の端部と外周面４Ｔの軸方向他方側の端部とを結ぶ。

【0019】

スロット９は、内周面４Ｓにおいて周方向に複数設けられる。スロット９は、内周面４Ｓから径方向外側に凹む。スロット９は、軸方向に延伸する。スロット９は、内周面４Ｓに設けられ径方向内側を向く開口部９Ｍと、第１端面４Ａに設けられ軸方向一方側を向く開口部９Ａと、第２端面４Ｂに設けられ軸方向他方側を向く開口部９Ｂとを有する。

【0020】

また、ステータコア４は、周方向において隣り合うスロット９の間に配置されるティース１０を有する。

【0021】

ティース１０は、コイル５を支持する。ティース１０は、軸方向一方側を向く端面１０Ａと、軸方向他方側を向く端面１０Ｂとを有する。第１端面４Ａは、端面１０Ａを含む。第２端面４Ｂは、端面１０Ｂを含む。

【0022】

コイル５は、ティース１０に支持される。コイル５は、開口１１を有する。ティース１０は、コイル５の開口１１に挿入される。コイル５の一部は、スロット９の内側に配置される。コイル５の一部は、ステータコア４から軸方向に突出する。

【0023】

以下の説明においては、コイル５のうちスロット９の内側に配置される部分を適宜、コイルセンター部５１、と称し、コイル５のうちステータコア４から軸方向に突出する部分を適宜、コイルエンド部５２、と称する。

【0024】

コイル５は、コイルセンター部５１を２つ有する。コイル５は、コイルエンド部５２を２つ有する。一方のコイルセンター部５１が所定のスロット９に配置された場合、他方のコイルセンター部５１は、一方のコイルセンター部５１が配置されているスロット９とは別のスロット９に配置される。コイルエンド部５２は、ステータコア４の第１端面４Ａから軸方向一方側に突出する第１のコイルエンド部５２と、ステータコア４の第２端面４Ｂから軸方向他方側に突出する第２のコイルエンド部５２とを含む。

【0025】

上述のように、コイル５は、Ｕ相コイル５Ｕと、Ｖ相コイル５Ｖと、Ｗ相コイル５Ｗとを含む。図２には、Ｕ相コイル５ＵとＶ相コイル５Ｖとが示されている。

【0026】

図２に示すように、Ｕ相コイル５ＵとＶ相コイル５Ｖとは重ね合わせられる。Ｕ相コイル５Ｕの間にＶ相コイル５Ｖの一部が配置され、Ｖ相コイル５Ｖの間にＵ相コイル５Ｕの一部が配置されるように、Ｕ相コイル５ＵとＶ相コイル５Ｖとが重ね合わせられることにより、Ｕ相コイル５ＵとＶ相コイル５Ｖとのコイルセット３１が形成される。

【0027】

コイルセット３１と同様に、Ｖ相コイル５Ｖの間にＷ相コイル５Ｗの一部が配置され、Ｗ相コイル５Ｗの間にＶ相コイル５Ｖの一部が配置されるように、Ｖ相コイル５ＶとＷ相コイル５Ｗとが重ね合わせられることにより、Ｖ相コイル５ＶとＷ相コイル５Ｗとのコイルセット３２が形成される。Ｗ相コイル５Ｗの間にＵ相コイル５Ｕの一部が配置され、Ｕ相コイル５Ｕの間にＷ相コイル５Ｗの一部が配置されるように、Ｗ相コイル５ＷとＵ相コイル５Ｕとが重ね合わせられることにより、Ｗ相コイル５ＷとＵ相コイル５Ｕとのコイルセット３３が形成される。ステータコア４は、コイルセット３１、コイルセット３２、及びコイルセット３３のそれぞれを支持する。

【0028】

コイル５は、２スロットピッチでティース１０の周囲に配置される。すなわち、コイル５の一方のコイルセンター部５１が所定のスロット９に配置された場合、他方のコイルセンター部５１は、周方向において一方のコイルセンター部５１が配置されているスロット９から２つ隣のスロット９に配置される。

【0029】

図２に示す例において、スロット９は、第１スロット９１と、第１スロット９１の周方向一方側の隣に配置される第２スロット９２と、第２スロット９２の周方向一方側の隣に配置される第３スロット９３と、第３スロット９３の周方向一方側の隣に配置される第４スロット９４を含む。

【0030】

Ｕ相コイル５Ｕの他方のコイルセンター部５１は、第１スロット９１に配置される。Ｖ相コイル５Ｖの他方のコイルセンター部５１は、第２スロット９２に配置される。Ｕ相コイル５Ｕの一方のコイルセンター部５１は、第３スロット９３に配置される。Ｖ相コイル５Ｖの一方のコイルセンター部５１は、第４スロット９４に配置される。

【0031】

コイルセット３２のＶ相コイル５Ｖ及びＷ相コイル５Ｗと複数のスロット９との関係、及びコイルセット３３のＷ相コイル５Ｗ及びＵ相コイル５Ｕと複数のスロット９との関係は、コイルセット３１のＵ相コイル５Ｕ及びＶ相コイル５Ｖと複数のスロット９との関係と同様である。

【0032】

［極数とスロット数との関係］
図３は、本実施形態に係るステータ２及びロータ３を模式的に示す図である。図３は、半分に分割されたステータ２及びロータ３を示す。なお、図３に示す巻線の極性は一例である。巻線の極性は、図３に示す向きでも成立し、図３に示す向きとは逆向きでも成立する。

【0033】

図３に示すように、Ｕ相コイル５ＵとＶ相コイル５Ｖとのコイルセット３１、Ｖ相コイル５ＶとＷ相コイル５Ｗとのコイルセット３２、及びＷ相コイル５ＷとＵ相コイル５Ｕとのコイルセット３３のそれぞれが、ステータコア４に支持される。Ｕ相コイル５Ｕ、Ｖ相コイル５Ｖ、及びＷ相コイル５Ｗのそれぞれは、２スロットピッチでティース１０の周囲に配置される。

【0034】

ロータ３は、複数のロータコアピース７を有する。複数のロータコアピース７の形状及び寸法は同一である。複数のロータコアピース７は、周方向に等間隔で配置される。ロータコアピース７は、ロータ３の極として機能する。ロータ３の極数は、ロータコアピース７の数を意味する。

【0035】

本実施形態において、ロータ３の極数をＰ、ステータコア４のスロット数をＳ、自然数をＮとしたとき、モータ１は、以下の（１）式及び（２）式の条件を満足する。

【0036】

Ｐ＝７×Ｎ …（１）
Ｓ＝１２×Ｎ …（２）

【0037】

すなわち、本実施形態に係るモータ１として、７極１２スロットのモータ、１４極２４スロットのモータ、及び２１極３６スロットのモータが例示される。

【0038】

本実施形態においては、ロータ３の回転において、Ｕ相コイル５Ｕ、Ｖ相コイル５Ｖ、及びＷ相コイル５Ｗの少なくとも２つのコイルセンター部５１と、周方向において隣り合う２つのロータコアピース７とが対向するように、極数Ｐ及びスロット数Ｓが定められる。図３に示す例においては、Ｖ相コイル５Ｖの２つのコイルセンター部５１と、周方向において隣り合う２つのロータコアピース７とが、同時に対向する。ロータ３が回転すると、Ｕ相コイル５Ｕの２つのコイルセンター部５１と周方向において隣り合う２つのロータコアピース７とが同時に対向する状態が発生する。更に、ロータ３が回転すると、Ｗ相コイル５Ｗの２つのコイルセンター部５１と周方向において隣り合う２つのロータコアピース７とが同時に対向する状態が発生する。

【0039】

このように、本実施形態において、Ｕ相コイル５ＵのコイルピッチＩｃ、Ｖ相コイル５ＶのコイルピッチＩｃ、及びＷ相コイル５ＷのコイルピッチＩｃと、ロータ３の極ピッチＩｐとが実質的に等しくなるように、極数Ｐ及びスロット数Ｓが定められている。

【0040】

本実施形態において、コイルピッチＩｃとは、回転軸ＡＸを基準として１つのコイル５の一方のコイルセンター部５１と他方のコイルセンター部５１とがなす角度をいう。極ピッチＩｐとは、回転軸ＡＸを基準として周方向に隣り合う２つのロータコアピース７がなす角度をいう。

【0041】

［ティース］
図４は、本実施形態に係るティース１０及びコイル５を模式的に示す図である。図４は、径方向内側からステータコア４を見た図に相当する。図３及び図４に示すように、ティース１０は、コイルセット３１のＵ相コイル５Ｕの開口１１及びＶ相コイル５Ｖの開口１１の両方に配置される第１ティース１０１と、Ｕ相コイル５Ｕの開口１１及びＶ相コイル５Ｖの開口１１の一方に配置される第２ティース１０２と、Ｕ相コイル５Ｕの開口１１及びＶ相コイル５Ｖの開口１１の両方に配置されない第３ティース１０３とを含む。

【0042】

すなわち、第１ティース１０１は、２つのコイル５の開口１１の内側に配置されるティース１０である。第２ティース１０２は、１つのコイル５の開口１１の内側に配置されるティース１０である。第３ティース１０３は、コイル５の開口１１の内側に配置されないティース１０である。

【0043】

第１ティース１０１は、コイルセット３２のＶ相コイル５Ｖの開口１１及びＷ相コイル５Ｗの開口１１の両方に配置されるティース１０と、コイルセット３３のＷ相コイル５Ｗの開口１１及びＵ相コイル５Ｕの開口１１の両方に配置されるティース１０とを含む。

【0044】

第２ティース１０２は、コイルセット３２のＶ相コイル５Ｖの開口１１及びＷ相コイル５Ｗの開口１１の一方に配置されるティース１０と、コイルセット３３のＷ相コイル５Ｗの開口１１及びＵ相コイル５Ｕの開口１１の一方に配置されるティース１０とを含む。

【0045】

第３ティース１０３は、コイルセット３２のＶ相コイル５Ｖの開口１１及びＷ相コイル５Ｗの開口１１のいずれにも配置されないティース１０と、コイルセット３３のＷ相コイル５Ｗの開口１１及びＵ相コイル５Ｕの開口１１の両方に配置されないティース１０とを含む。

【0046】

換言すれば、第１ティース１０１は、端面１０Ａ及び端面１０Ｂが２つのコイル５に対向するティース１０である。第２ティース１０２は、端面１０Ａ及び端面１０Ｂが１つのコイル５に対向するティース１０である。第３ティース１０３は、端面１０Ａ及び端面１０Ｂがコイル５に対向しないティース１０である。

【0047】

図４に示すように、周方向において、第１ティース１０１、第２ティース１０２、及び第３ティース１０３のうち、第１ティース１０１の寸法Ｒ１が最も小さく、第１ティース１０１に次いで第２ティース１０２の寸法Ｒ２が小さく、第３ティース１０３の寸法Ｒ３が最も大きい。

【0048】

［コイル］
本実施形態において、コイル５は、板状のセグメント導体により構成される。セグメント導体は、Ｕ相コイル５Ｕを構成するセグメント導体と、Ｖ相コイル５Ｖを構成するセグメント導体と、Ｗ相コイル５Ｗを構成するセグメント導体とを含む。

【0049】

複数のセグメント導体が螺旋状に接続されることにより、コイル５が形成される。Ｕ相コイル５Ｕは、螺旋状に接続された複数のセグメント導体により構成される。Ｖ相コイル５Ｖは、螺旋状に接続された複数のセグメント導体により構成される。Ｕ相コイル５Ｕのセグメント導体の間に、Ｖ相コイル５Ｖのセグメント導体の一部が配置される。Ｕ相コイル５Ｕのセグメント導体とＶ相コイル５Ｖのセグメント導体とは径方向に交互に配置される。Ｕ相コイル５Ｕの間にＶ相コイル５Ｖの一部が配置されることにより、Ｕ相コイル５ＵとＶ相コイル５Ｖとが重ね合わせられ、Ｕ相コイル５ＵとＶ相コイル５Ｖとのコイルセット３１が形成される。

【0050】

同様に、Ｖ相コイル５Ｖの間にＷ相コイル５Ｗの一部が配置されることにより、Ｖ相コイル５ＶとＷ相コイル５Ｗとが重ね合わせられ、Ｖ相コイル５ＶとＷ相コイル５Ｗとのコイルセット３２が形成される。Ｗ相コイル５Ｗの間にＵ相コイル５Ｕの一部が配置されることにより、Ｗ相コイル５ＷとＵ相コイル５Ｕとが重ね合わせられ、Ｗ相コイル５ＷとＵ相コイル５Ｕとのコイルセット３３が形成される。ステータコア４は、コイルセット３１、コイルセット３２、及びコイルセット３３のそれぞれを支持する。

【0051】

なお、本実施形態において、コイル５は、板状のセグメント導体２０により構成されることとするが、丸線により構成されてもよいし、平角線により構成されてもよい。

【0052】

［製造方法］
図５は、本実施形態に係るステータ２の製造方法の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、ステータ２は、コイルセットを製造する工程ＰＲ１と、コイルセットをスロット９に挿入する工程ＰＲ２と、複数のコイルセットを結線する工程ＰＲ３とを含む製造方法により製造される。

【0053】

コイルセット３１を製造する場合、まず、Ｕ相コイル５Ｕ及びＶ相コイル５Ｖのそれぞれが製造される。Ｕ相コイル５Ｕは、複数のセグメント導体を螺旋状に接続することにより製造される。Ｖ相コイル５Ｖは、複数のセグメント導体を螺旋状に接続することにより製造される。

【0054】

複数のセグメント導体２０は、溶接により接続されてもよいし、セグメント導体の端面を圧接することによって接続してもよい。

【0055】

Ｕ相コイル５Ｕ及びＶ相コイル５Ｖのそれぞれが製造された後、Ｕ相コイル５Ｕのセグメント導体の間に、Ｖ相コイル５Ｖのセグメント導体の一部が配置される。Ｕ相コイル５Ｕのセグメント導体とＶ相コイル５Ｖのセグメント導体とが径方向に交互に配置されるように、Ｕ相コイル５ＵとＶ相コイル５Ｖとが重ね合わせられることにより、Ｕ相コイル５ＵとＶ相コイル５Ｖとのコイルセット３１が製造される。同様に、Ｖ相コイル５ＶとＷ相コイル５Ｗとのコイルセット３２、及びＷ相コイル５ＷとＵ相コイル５Ｕとのコイルセット３３が製造される（工程ＰＲ１）。

【0056】

コイルセット３１、コイルセット３２、及びコイルセット３３が製造された後、コイルセット３１、コイルセット３２、及びコイルセット３３のそれぞれが、径方向内側からスロット９に挿入される。図３に示したように、コイルセット３３はコイルセット３２の周方向一方側に配置され、コイルセット３２はコイルセット３１の周方向一方側に配置される。複数のスロット９のそれぞれにコイルセンター部５１が１つずつ配置される（工程ＰＲ２）。

【0057】

コイルセット３１、コイルセット３２、及びコイルセット３３のそれぞれがスロット９に挿入された後、複数のコイル５が結線部材により接続される（工程ＰＲ３）。

【0058】

以上により、ステータ２が製造される。

【0059】

なお、上述したステータ２の製造方法は一例である。コイル５が丸線又は平角線により構成される場合、丸線又は平角線を送出するノズルを用いて、ティース１０の周囲に丸線又は平角線を巻き付けてもよい。

【0060】

［効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、モータ１は、（１）式及び（２）式の条件を満足する。７極１２スロットのモータ１においては、２スロットピッチでコイル５を配置することができる。そのため、コイルエンド部５２の大きさを抑制することができる。

【0061】

例えば３スロットピッチでコイルが配置される場合、特許文献１に記載されているように、コイルエンド部において３つのコイルが重複することとなる。その結果、コイルエンド部が大きくなってしまう。コイルエンド部は、モータ１のトルクの発生に寄与しない。そのため、コイルエンド部が大きくなると、モータ１が発生するトルクが大きくならないにもかかわらず、モータ１が大型化してしまう。その結果、モータ１のトルク密度が低下してしまう。トルク密度とは、モータが発生可能なトルクをモータの質量又は体積で除した値をいう。トルク密度は大きい方が好ましい。

【0062】

本実施形態によれば、コイルエンド部５２において重複するコイル５は２つである。また、図２に示したように、一部のコイルエンド部５２は、他のコイルエンド部５２と重複しない。そのため、コイルエンド部５２が大きくなってしまうことが抑制される。したがって、モータ１の大型化が抑制される。

【0063】

また、例えば１スロットピッチで配置されるコイルを有するモータよりも、２スロットピッチで配置されるコイル５を有するモータ１の方が、大きいトルクを発生できる。すなわち、２スロットピッチでコイルが配置されることにより、モータ１は十分なトルクを発生することができる。そのため、モータ１のトルク密度の低下が抑制される。

【0064】

また、３スロットピッチのコイルピッチよりも２スロットピッチのコイルピッチＩｃの方が小さい。そのため、本実施形態によれば、３スロットピッチに比べて、コイル５の相抵抗が低減される。そのため、モータ１の性能の低下が抑制される。

【0065】

また、本実施形態においては、７極１２スロットが採用されることにより、２つのコイル５を組み合わせたコイルセットを成形した後、コイルセットを径方向内側からスロット９に挿入することができる。本実施形態によれば、例えば分割ステータコアを採用しなくても、ボビン状に巻かれた成形済のコイル５（コイルセット）をステータコア４のスロット９に挿入することができる。したがって、モータ１を容易に製造することができる。

【0066】

本実施形態において、ティース１０は、２つのコイル５の開口１１に配置される第１ティース１０１と、１つのコイル５の開口１１に配置される第２ティース１０２と、コイル５の開口１１に配置されない第３ティース１０３とを含む。周方向において、第１ティース１０１の寸法Ｒ１が最も小さく、第１ティース１０１に次いで第２ティース１０２の寸法Ｒ２が小さく、第３ティース１０３の寸法Ｒ３が最も大きい。本発明者は、第１ティース１０１と第２ティース１０２と第３ティース１０３とが［Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３］の条件を満足することにより、モータ１が発生するトルクが向上することを見出した。これは、［Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３］の条件を満足するようにステータ２を設計すると、漏れ磁束が少なくなり、磁束が適切に流通することができると考えられる。［Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３］の条件を満足することにより、モータ１は、大きいトルクを発生することができる。

【0067】

ロータ３の回転において、コイル５の２つのコイルセンター部５１と、隣り合う２つのロータコアピース７とが対向するように、コイルピッチＩｃと極ピッチＩｐとが定められることにより、モータ１は適正にトルクを発生することができる。

【0068】

［その他の実施形態］
図６は、本実施形態に係るスロット９を模式的に示す図である。図６に示すように、回転軸ＡＸと直交する断面において、第１スロット９１の内面９１Ａと第２スロット９２の内面９２Ａと第３スロット９３の内面９３Ａと第４スロット９４の内面９４Ａとは平行である。スロット９の内面とは、軸方向及び径方向のそれぞれに延伸し、コイル５の開口１１の内周面と対向する面をいう。

【0069】

上述のように、例えばスロット９にコイルセット３１を挿入する場合、第１スロット９１は、Ｕ相コイル５Ｕの他方のコイルセンター部５１が配置され、第２スロット９２には、Ｖ相コイル５Ｖの他方のコイルセンター部５１が配置され、第３スロット９３には、Ｕ相コイル５Ｕの一方のコイルセンター部５１が配置され、第４スロットには、Ｖ相コイル５Ｖの一方のコイルセンター部５１が配置される。第１スロット９１の内面９１Ａと第２スロット９２の内面９２Ａと第３スロット９３の内面９３Ａと第４スロット９４の内面９４Ａとが平行に近い形状のため、コイルセット３１はスロット９に円滑に挿入される。

【0070】

上述の実施形態において、ロータ３がステータコア４の内側（内周側）に配置され、モータ１がインナロータ側モータであることとした。ロータ３はステータコア４に対向する位置に配置されていればよい。モータ１は、ロータ３がステータコア４の外周側に配置されるアウタロータ型モータでもよいし、ロータ３がステータコア４の内周側及び外周側の両方に配置されるデュアルロータ型モータでもよいし、ロータ３がステータコア４の軸方向側に配置されるアキシャルギャップ型モータでもよい。

【0071】

なお、上述の実施形態においては、モータ１がセグメント型スイッチトリラクタンスモータであることとした。モータ１は極歯が設けられたスイッチトリラクタンスモータ(Switched Reluctance Motor)でもよいし、シンクロナスリラクタンスモータ（Synchronous Reluctance Motor）でもよいし、フラックススイッチングモータ（Flux Switching Motor）でもよいし、永久磁石モータモータ（Permanent Magnet Motor）でもよいし、誘導モータ（Induction Motor）でもよいし、アキシャルギャップモータでもよいし、リニアアクチュエータでもよい。

【0072】

上述の実施形態においては、モータ１は３相モータであることとした。モータ１は４相モータでもよい。その場合は、ロータの極数をＰ、ステータコアのスロット数をＳ、自然数をＮとしたとき、
Ｐ＝５×Ｎ、
Ｓ＝８×Ｎ、
の条件を満足する。

【符号の説明】

【0073】

１…モータ、２…ステータ、３…ロータ、４…ステータコア、４Ａ…第１端面、４Ｂ…第２端面、４Ｓ…内周面、４Ｔ…外周面、５…コイル、５Ｕ…Ｕ相コイル、５Ｖ…Ｖ相コイル、５Ｗ…Ｗ相コイル、６…ロータホルダ、７…ロータコアピース、８…シャフト、９…スロット、９Ａ…開口部、９Ｂ…開口部、９Ｍ…開口部、１０…ティース、１０Ａ…端面、１０Ｂ…端面、１１…開口、３１…コイルセット、３２…コイルセット、３３…コイルセット、５１…コイルセンター部、５２…コイルエンド部、９１…第１スロット、９１Ａ…内面、９２…第２スロット、９２Ａ…内面、９３…第３スロット、９３Ａ…内面、９４…第４スロット、９４Ａ…内面、１０１…第１ティース、１０２…第２ティース、１０３…第３ティース、ＡＸ…回転軸、Ｉｃ…コイルピッチ、Ｉｐ…極ピッチ、Ｒ１…寸法、Ｒ２…寸法、Ｒ３…寸法、ＲＳ…対象物。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】