特許 7488468 電磁装置

(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】2024-05-14

(45)【発行日】2024-05-22

(54)【発明の名称】電磁装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/04 20060101AFI20240515BHJP

【ＦＩ】

H02K3/04 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020162615

(22)【出願日】2020-09-28

(65)【公開番号】P2022055169

(43)【公開日】2022-04-07

【審査請求日】2023-04-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】上田 茜

(72)【発明者】

【氏名】浅野 能成

(72)【発明者】

【氏名】木戸 尚宏

(72)【発明者】

【氏名】浅利 司

(72)【発明者】

【氏名】日比野 寛

【審査官】中島 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１７８５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０９５９９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１２５０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１７２０８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ３／００－ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

導線が巻き回されることにより構成されるコイルと、
前記コイルの巻回軸方向の両端部の外側に対向して配置されるコアと、
前記コイルにおける前記巻回軸方向の両端部の前記導線を前記巻回軸方向の外側に拡張するように弾性力を発生させる弾性力発生部と、を備え、
前記弾性力発生部は、前記コイルであり、
前記コイルは、前記弾性力を発生させ、前記巻回軸方向の両端部が全周に亘って対向する部材と接触するように設けられる、
電磁装置。

【請求項2】

前記コイルと前記コアとの間を絶縁する絶縁部を備え、
前記絶縁部は、前記コイルにおける前記巻回軸方向の両端部の前記導線の前記巻回軸方向の外側への拡張に合わせて動くことが可能なように構成される、
請求項１に記載の電磁装置。

【請求項3】

前記コイルは、その少なくとも一部の前記導線がコイルばね形状に加工されている、
請求項１又は２に記載の電磁装置。

【請求項4】

前記コイルは、その一部の前記導線が、巻回軸に垂直な方向から見て前記巻回軸方向に凸の形状を有するように加工されている、
請求項１又は２に記載の電磁装置。

【請求項5】

前記コイルの引き出し線が前記弾性力を発生させる、
請求項１又は２に記載の電磁装置。

【請求項6】

前記導線は、角線又は平角線である、
請求項１乃至５の何れか一項に記載の電磁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電磁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、導線が巻き回されることにより構成されるコイルと、コイルの巻回軸方向の両端部の外側に対向して配置されるコアとを含む電磁装置（例えば、クローポールモータやスラスト磁気軸受等）が知られている（特許文献１，２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許２０１３－１５８０７２号公報

【文献】特開２０１９－１７３８２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、コイルの銅損により発生する熱エネルギは、コイルとコアとの間の絶縁部材（例えば、絶縁紙、インシュレータ、樹脂モールド等）、及びコアを通じて、放熱部材に伝達されることにより、コイルは冷却される。

【0005】

しかしながら、例えば、丸線によりコイルが構成され、且つ、コイルと別体に絶縁部材が設けられる場合、コイルと絶縁部材との接触面積が相対的に小さくなり、コイルと絶縁部材との間の熱抵抗が相対的に高くなる場合がある。その結果、コイルと絶縁部材との間の熱伝導性が相対的に低くなり、コイルの冷却性能が相対的に低くなる可能性がある。また、例えば、更に、コイルの巻回軸が略鉛直方向に沿って配置される場合、コイルの自重により、コイルの上端部と絶縁部材との間に隙間が生じることで、コイルと絶縁部材との間の熱伝導性が更に低下し、コイルの冷却性能が更に低くなる可能性がある。そのため、コイルの冷却性能の観点で改善の余地がある。

【0006】

本開示は、コイルの巻回軸方向の両端部の外側に対向して配置されるコアを含む電磁装置において、コイルの冷却性能を向上させる技術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】

【0007】

本開示に係る一実施形態では、
導線が巻き回されることにより構成されるコイルと、
前記コイルの巻回軸方向の両端部の外側に対向して配置されるコアと、
前記コイルにおける前記巻回軸方向の両端部の前記導線を前記巻回軸方向の外側に拡張するように弾性力を発生させる弾性力発生部と、を備える、
電磁装置が提供される。

【0008】

本実施形態によれば、コイルの巻回軸方向の両端部の導線は、弾性力によりコアに向かって付勢される。そのため、例えば、丸線によりコイルが構成され、且つ、コイルと別体に絶縁部材が設けられる場合に、コイルと絶縁部材との接触度（接触面積）を相対的に高め、コイルと絶縁部材との間の熱抵抗を相対的に小さくすることができる。また、例えば、更に、コイルの巻回軸が略鉛直方向に沿って配置される場合に、コイルの上端部と絶縁部材との間の隙間をなくし、コイルの上端部の導線と絶縁部材とを接触させることができる。よって、コイルの冷却性能を向上させることができる。

【0009】

また、上述の実施形態において、
前記コイルと前記コアとの間を絶縁する絶縁部を備え、
前記絶縁部は、前記コイルにおける前記巻回軸方向の両端部の前記導線の前記巻回軸方向の外側への拡張に合わせて動くことが可能なように構成されてもよい。

【0010】

また、上述の実施形態において、
前記弾性力発生部は、前記コイルであり、
前記コイルは、前記弾性力を発生させてもよい。

【0011】

また、上述の実施形態において、
前記弾性力発生部は、前記コイルの前記巻回軸方向の両端部の前記導線の間に配置され、前記コイルにおける前記巻回軸方向の両端部の前記導線を前記巻回軸方向の外側に付勢する前記弾性力を発生させる弾性部材であってもよい。

【0012】

また、上述の実施形態において、
前記コイルは、その少なくとも一部の前記導線がコイルばね形状に加工されていてもよい。

【0013】

また、上述の実施形態において、
前記コイルは、その一部の前記導線が、巻回軸に垂直な方向から見て前記巻回軸方向に凸の形状を有するように加工されていてもよい。

【0014】

また、上述の実施形態において、
前記コイルの引き出し線が前記弾性力を発生させてもよい。

【0015】

また、上述の実施形態において、
前記コイルは、前記巻回軸方向に並ぶ第１のコイル及び第２のコイルを含み、
前記第１のコイル及び前記第２のコイルの間に前記弾性部材が設けられてもよい。

【0016】

また、上述の実施形態において、
前記導線は、角線又は平角線であってもよい。

【発明の効果】

【0017】

上述の実施形態によれば、コイルの巻回軸方向の両端部の外側に対向して配置されるコアを含む電磁装置において、コイルの冷却性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】クローポールモータの一例を示す斜視図である。

【図2】固定子の一例を示す斜視図である。

【図3】クローポールモータの一例を示す縦断面図である。

【図4】固定子ユニットの構成の一例を示す分解図である。

【図5】固定子ユニットの構成の他の例を示す分解図である。

【図6】コイルの冷却に関する熱回路の一例を示す図である。

【図7】比較例に係るクローポールモータ（固定子）の構造を示す縦断面図である。

【図8】比較例に係るクローポールモータのコイルとステータコアとの間の熱回路の一例を示す図である。

【図9】実施形態に係るクローポールモータ（固定子）の構造を示す縦断面図である。

【図10】実施形態に係るクローポールモータのコイルとステータコアとの間の熱回路の一例を示す図である。

【図11】コイルの軸方向の両端部の導線を軸方向の外側に拡張する弾性力を発生させる構造の第１例を模式的に示す図である。

【図12】コイルの軸方向の両端部の導線を軸方向の外側に拡張する弾性力を発生させる構造の第２例を模式的に示す図である。

【図13】コイルの軸方向の両端部の導線を軸方向の外側に拡張する弾性力を発生させる構造の第３例を模式的に示す図である。

【図14】コイルの軸方向の両端部の導線を軸方向の外側に拡張する弾性力を発生させる構造の第４例を模式的に示す図である。

【図15】コイルの軸方向の両端部の導線を軸方向の外側に拡張する弾性力を発生させる構造の第５例を模式的に示す図である。

【図16】コイルの軸方向の両端部の導線を軸方向の外側に拡張する弾性力を発生させる構造の第６例を模式的に示す図である。

【図17】コイルの軸方向の両端部の導線を軸方向の外側に拡張する弾性力を発生させる構造の第７例を模式的に示す図である。

【図18】コイルの軸方向の両端部の導線を軸方向の外側に拡張する弾性力を発生させる構造の第８例を模式的に示す図である。

【図19】コイルの軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しない絶縁部の構造の第１例を模式的に示す図である。

【図20】コイルの軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しない絶縁部の構造の第２例を模式的に示す図である。

【図21】コイルの軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しない絶縁部の構造の第３例を模式的に示す図である。

【図22】コイルの軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しない絶縁部の構造の第４例を模式的に示す図である。

【図23】コイルの軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しない絶縁部の構造の第５例を模式的に示す図である。

【図24】コイルの軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しない絶縁部の構造の第６例を模式的に示す図である。

【図25】コイルの軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しない絶縁部の構造の第７例を模式的に示す図である。

【図26】コイルの軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しない絶縁部の構造の第８例を模式的に示す図である。

【図27】コイルの軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しない絶縁部の構造の第９例を模式的に示す図である。

【図28】コイルの軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しない絶縁部の構造の第１０例を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して実施形態について説明する。

【0020】

［クローポールモータの構成］
まず、図１～図５を参照して、本実施形態に係るクローポールモータ１について説明する。

【0021】

図１は、本実施形態に係るクローポールモータ１の一例を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るクローポールモータ１の固定子２０の一例を示す斜視図である。具体的には、図２は、図１において、回転子１０（ロータコア１１、永久磁石１２、及び回転軸部材１３）の図示を省略した図である。図３は、クローポールモータ１の一例を示す縦断面図である。図４、図５は、本実施形態に係る固定子ユニット２１の構成の一例及び他の例を示す分解図である。

【0022】

尚、図１では、簡単のため、後述する連結部材１４の図示が省略されている。また、図３では、簡単のため、爪磁極部２１１Ｂ２及び絶縁部２１３の図示が省略されている。また、図３では、コイル２１２で発生する熱エネルギの移動態様が破線矢印により概略的に示されている。

【0023】

図１に示すように、クローポールモータ（「クローポール電動機」とも称する）１は、アウタロータ型の同期電動機（ＳＭ：Synchronous Motor）であり、複数相（本例では、３相）の電機子電流で駆動される。クローポールモータ１は、例えば、空調調和機の圧縮機、ファン等に搭載される。

【0024】

図１～図３に示すように、クローポールモータ１は、回転子１０と、固定子２０と、固定部材３０とを含む。

【0025】

図１に示すように、回転子（「ロータ」とも称する）１０は、固定子２０に対して、クローポールモータ１の径方向（以下、単に「径方向」）の外側に配置され、回転軸心ＡＸまわりに回転可能に構成される。回転子１０は、永久磁石界磁であり、ロータコア１１と、複数（本例では、２０個）の永久磁石１２と、回転軸部材１３とを含む。

【0026】

ロータコア（「回転子鉄心」とも称する）１１は、例えば、略円筒形状を有し、クローポールモータ１の回転軸心ＡＸと円筒形状の軸心とが略一致するように配置される。"略"は、例えば、製造上の誤差等を許容する意図であり、以下、同様の意図で用いる。また、ロータコア１１は、クローポールモータ１の軸方向（以下、単に「軸方向」）において、固定子２０と略同等の長さを有する。ロータコア１１は、例えば、電磁鋼板、鋳鉄、圧粉磁心等の軟磁性体により形成される。ロータコア１１は、例えば、図１に示すように、軸方向において、一の部材で構成される。また、ロータコア１１は、例えば、軸方向に積層される複数のロータコア（例えば、後述する固定子ユニット２１Ａ～２１Ｃのそれぞれに対応する３つのロータコア）で構成されてもよい。

【0027】

複数の永久磁石１２は、電機子としての固定子２０と鎖交する磁界を発生させる。

【0028】

図２に示すように、永久磁石１２は、例えば、ロータコア１１の内周面において、周方向に略等間隔で複数（本例では、２０個）並べられる。つまり、クローポールモータ１は、表面磁石型（ＳＰＭ：Surface Permanent Magnet）であってよい。

【0029】

また、永久磁石１２は、例えば、ロータコア１１に埋設される形で、周方向に略等間隔で複数並べられてもよい。つまり、クローポールモータ１は、埋込磁石型（ＩＰＭ：Interior permanent Magnet）であってもよい。

【0030】

複数の永久磁石１２は、それぞれ、ロータコア１１の軸方向の略一端から略他端までの間に存在するように形成されている。永久磁石１２は、例えば、ネオジム焼結磁石やフェライト磁石である。

【0031】

複数の永久磁石１２は、それぞれ、径方向の両端に異なる磁極が着磁されている。また、複数の永久磁石１２のうちの周方向で隣接する二つの永久磁石１２は、固定子２０に面する径方向の内側に互いに異なる磁極が着磁されている。そのため、固定子２０の径方向の外側には、周方向で、径方向の内側にＮ極が着磁された永久磁石１２と、径方向の内側にＳ極が着磁された永久磁石１２とが交互に配置される。

【0032】

複数の永久磁石１２は、それぞれ、軸方向において、一の磁石部材で構成されていてもよいし、軸方向に分割される複数（例えば、積層されるロータコア１１の部材の数に対応する３つ）の磁石部材で構成されていてもよい。この場合、軸方向に分割される永久磁石１２を構成する複数の磁石部材は、固定子２０に面する径方向の内側に全て同じ磁極が着磁される。

【0033】

尚、周方向に配置される複数の永久磁石１２は、例えば、周方向で異なる磁極が交互に着磁される円環状のリング磁石やプラスチック磁石等、周方向において、一の部材で構成される永久磁石に置換されてもよい。この場合、周方向において、一の部材で構成される永久磁石は、軸方向においても、一の部材で構成され、全体として、一の部材で構成されてもよい。また、周方向において、一の部材で構成される永久磁石は、複数の永久磁石１２の場合と同様、軸方向において、複数の部材に分割されていてもよい。また、周方向において、一の部材で構成されるプラスチック磁石が採用される場合、ロータコア１１は、省略されてもよい。

【0034】

回転軸部材１３は、例えば、略円柱形状を有し、クローポールモータ１の回転軸心ＡＸと円柱形状の軸心とが略一致するように配置される。回転軸部材１３は、例えば、挿通部材２４の軸方向の両端部に設けられるベアリング２５，２６（図３等参照）によって回転可能に支持される。後述の如く、挿通部材２４は、固定部材３０に固定される。これにより、回転軸部材１３は、固定部材３０に対して回転軸心ＡＸ回りで回転することができる。回転軸部材１３は、例えば、軸方向において、クローポールモータ１の固定部材３０側の端部とは反対側の端部（以下、便宜的に「クローポールモータ１の先端部」）で、連結部材１４（図３等参照）を介して、ロータコア１１と連結される。

【0035】

連結部材１４は、例えば、ロータコア１１の略円筒形状の開放端を閉塞する形の略円板形状を有してよい。これにより、ロータコア１１及びロータコア１１の内周面に固定される複数の永久磁石１２は、回転軸部材１３の回転に合わせて、固定部材３０に対してクローポールモータ１の回転軸心ＡＸまわりに回転することができる。

【0036】

尚、回転軸部材１３は、固定部材３０に代えて、クローポールモータ１の先端部側において、図示しない筐体にベアリング等を介して回転可能に支持されてもよい。この場合、挿通部材２４において、回転軸部材１３を挿通する挿通孔２４Ｈ（図３参照）が省略される。

【0037】

図２、図３に示すように、固定子（「ステータ」とも称する）２０は、回転子１０（ロータコア１１及び永久磁石１２）の径方向の内側に配置される。固定子２０は、複数（本例では、３つ）のクローポール型固定子ユニット（以下、単に「固定子ユニット」）２１と、複数（本例では、２つ）の相間部材２２と、端部部材２３と、挿通部材２４とを含む。

【0038】

図４、図５に示すように、固定子ユニット２１は、一対のステータコア２１１と、コイル２１２とを含む。また、固定子ユニット２１は、絶縁部２１３（図９参照）を含む。

【0039】

一対のステータコア（「固定子鉄心」とも称する）２１１は、コイル２１２の周囲を取り囲むように設けられる。ステータコア２１１は、例えば、圧粉磁心等の軟磁性体で形成される。ステータコア２１１は、ヨーク部２１１Ａと、複数の爪磁極（「クローポール」とも称する）２１１Ｂと、ヨーク部２１１Ｃと、挿通孔２１１Ｄとを含む。

【0040】

ヨーク部２１１Ａは、軸方向視で略円環形状を有すると共に、軸方向に所定の厚みを有する。

【0041】

複数の爪磁極２１１Ｂは、ヨーク部２１１Ａの外周面において、周方向に等間隔で配置され、それぞれは、ヨーク部２１１Ａの外周面から径方向の外側に向かって突出する。爪磁極２１１Ｂは、爪磁極部２１１Ｂ１を含む。

【0042】

爪磁極部２１１Ｂ１は、所定の幅を有し、ヨーク部２１１Ａの外周面から所定の長さだけ延び出す形で突出する。

【0043】

また、爪磁極２１１Ｂは、更に、爪磁極部２１１Ｂ２を含む。これにより、コイル２１２の電機子電流により磁化される爪磁極２１１Ｂの磁極面と回転子１０との対向面積を相対的に広く確保することができる。そのため、クローポールモータ１の出力トルクを相対的に増加させ、クローポールモータ１の出力を向上させることができる。

【0044】

爪磁極部２１１Ｂ２は、爪磁極部２１１Ｂ１の先端から一対のステータコア２１１の他方に向かって軸方向に所定の長さだけ延び出す形で突出する。例えば、図４に示すように、爪磁極部２１１Ｂ２は、爪磁極部２１１Ｂ１からの距離に依らず幅が一定であってよい。また、例えば、図５に示すように、爪磁極部２１１Ｂ２は、爪磁極部２１１Ｂ１から軸方向で離れるにつれて幅が狭くなるテーパ形状を有してもよい。

【0045】

尚、爪磁極部２１１Ｂ２は、省略されてもよい。

【0046】

ヨーク部２１１Ｃは、ヨーク部２１１Ａの内周面付近の部分が一対のステータコア２１１の他方に向かって所定量だけ突出する形で構成され、例えば、軸方向視でヨーク部２１１Ａより外径が小さい円環形状を有する。これにより、一対のステータコア２１１は、互いのヨーク部２１１Ｃの先端部で当接し、一対のステータコア２１１に対応する一対のヨーク部２１１Ａや爪磁極２１１Ｂ（爪磁極部２１１Ｂ１）の間にコイル２１２を収容する空間が生成される。

【0047】

挿通孔２１１Ｄには、挿通部材２４が挿通される。挿通孔２１１Ｄは、ヨーク部２１１Ａ及びヨーク部２１１Ｃの内周面によって実現される。

【0048】

コイル（「巻線」とも称する）２１２は、固定子２０の軸心（即ち、クローポールモータ１の回転軸心ＡＸ）を略中心として、軸方向視で導線が円環状に巻き回されることにより構成される。コイル２１２の導線は、例えば、軸方向で複数の層を成すように巻き回されてもよいし、径方向で複数の列を成すように巻き回されてもよいし、軸方向で複数の層を成し且つ径方向で複数の列を成すように巻き回されてもよい。また、コイル２１２の導線は、例えば、断面が円形の丸線である。また、コイル２１２の導線は、例えば、断面が矩形の角線や平角線であってもよい。複数相（本例では、３相）のコイル２１２同士がＹ結線（スター結線）で接続される場合、コイル２１２は、その一端が外部端子に電気的に繋がっており、その他端が中性点に電気的に繋がっている。また、例えば、複数相のコイル２１２同士がΔ結線（デルタ結線）で接続される場合、コイル２１２は、その一端がクローポールモータ１の一の外部端子（同じ相の外部端子）に電気的に繋がっており、その他端がクローポールモータ１の他の外部端子（異なる相の外部端子）に電気的に繋がっている。コイル２１２は、軸方向において、一対のステータコア２１１（ヨーク部２１１Ａ）の間に配置される。また、コイル２１２は、内周部が一対のステータコア２１１のヨーク部２１１Ｃよりも径方向で外側になるように巻き回されている。

【0049】

絶縁部２１３は、ステータコア２１１とコイル２１２の導線との間に配置され、ステータコア２１１とコイル２１２の導線との間を電気的に絶縁する。絶縁部２１３は、例えば、ステータコア２１１とコイル２１２との間に配置される、絶縁紙、樹脂成形されたインシュレータ、シリコンゴム、ステータコア２１１或いはコイル２１２に対する樹脂モールド等である。また、絶縁部２１３は、例えば、コイル２１２の導線の表面に設けられる樹脂の絶縁皮膜であってもよい。

【0050】

図２に示すように、一対のステータコア２１１は、一方のステータコア２１１の爪磁極２１１Ｂと他方のステータコア２１１の爪磁極２１１Ｂとが周方向で交互に配置されるように組み合わせられる。また、円環状のコイル２１２に電機子電流が流れると、一対のステータコア２１１のうちの一方に形成される爪磁極２１１Ｂと他方に形成される爪磁極２１１Ｂとは、互いに異なる磁極に磁化される。これにより、一対のステータコア２１１において、一方のステータコア２１１から突出する一の爪磁極２１１Ｂは、周方向で隣接し、他方のステータコア２１１から突出する他の爪磁極２１１Ｂと異なる磁極を有する。そのため、コイル２１２に流れる電機子電流により、一対のステータコア２１１の周方向には、Ｎ極の爪磁極２１１Ｂ及びＳ極の爪磁極２１１Ｂが交互に配置される。

【0051】

図２、図３に示すように、複数の固定子ユニット２１は、軸方向に積層される。

【0052】

複数の固定子ユニット２１には、複数相（本例では、３相）分の固定子ユニット２１が含まれる。具体的には、複数の固定子ユニット２１は、Ｕ相に対応する固定子ユニット２１Ａと、Ｖ相に対応する固定子ユニット２１Ｂと、Ｗ相に対応する固定子ユニット２１Ｃとを含む。複数の固定子ユニット２１は、クローポールモータ１の先端部から、Ｕ相に対応する固定子ユニット２１Ａ、Ｖ相に対応する固定子ユニット２１Ｂ、及びＷ相に対応する固定子ユニット２１Ｃの順で積層される。固定子ユニット２１Ａ～２１Ｃは、互いに、周方向の位置が電気角で１２０°異なるように配置される。

【0053】

尚、クローポールモータ１は、２相の電機子電流で駆動されてもよいし、４相以上の電機子電流で駆動されてもよい。

【0054】

相間部材２２は、軸方向で隣接する異なる相の固定子ユニット２１の間に設けられる。相間部材２２は、例えば、非磁性体である。これにより、異なる相の二つの固定子ユニット２１の間に所定の距離を確保し、異なる相の二つの固定子ユニット２１の間での磁束漏れを抑制することができる。相間部材２２は、ＵＶ相間部材２２Ａと、ＶＷ相間部材２２Ｂとを含む。

【0055】

ＵＶ相間部材２２Ａは、軸方向で隣接する、Ｕ相の固定子ユニット２１ＡとＶ相の固定子ユニット２１Ｂとの間に設けられる。ＵＶ相間部材２２Ａは、例えば、所定の厚みを有する略円柱形状（略円板形状）を有し、中心部分に挿通部材２４が挿通される挿通孔が形成される。以下、ＶＷ相間部材２２Ｂについても同様であってよい。

【0056】

ＶＷ相間部材２２Ｂは、軸方向で隣接する、Ｖ相の固定子ユニット２１ＢとＷ相の固定子ユニット２１Ｃとの間に設けられる。

【0057】

端部部材２３は、積層される複数の固定子ユニット２１のクローポールモータ１の先端部側の端部に設けられる。具体的には、端部部材２３は、軸方向において、固定子ユニット２１Ａの固定子ユニット２１Ｂに面する側と反対側の端面に接するように設けられる。端部部材２３は、例えば、所定の厚みを有する略円柱形状（略円板形状）を有し、中心部分に挿通部材２４が挿通される挿通孔が形成される。端部部材２３は、例えば、非磁性体である。これにより、固定子ユニット２１Ａ（具体的には、クローポールモータ１の先端部側のステータコア２１１）からの磁束漏れを抑制することができる。

【0058】

尚、複数の固定子ユニット２１のクローポールモータ１の基端側（即ち、固定部材３０側）の端部に端部部材２３が設けられてもよい。この場合、クローポールモータ１の基端側の端部部材２３は、固定子ユニット２１Ｃと固定部材３０との間に配置される。

【0059】

挿通部材２４は、クローポールモータ１の先端部側から順に、端部部材２３、固定子ユニット２１Ａ、ＵＶ相間部材２２Ａ、固定子ユニット２１Ｂ、ＶＷ相間部材２２Ｂ、固定子ユニット２１Ｃを挿通した状態で、先端部が固定部材３０に固定される。挿通部材２４は、例えば、先端部に雄ねじ部を有し、固定部材３０の対応する雌ネジ部に締め込まれることにより固定部材３０に固定される。また、挿通部材２４は、例えば、略円筒形状を有し、内周面により実現される挿通孔２４Ｈに回転軸部材１３が回転可能に配置される。また、挿通部材２４は、クローポールモータ１の先端側において、固定子ユニット２１の挿通孔２１１Ｄの内径よりも相対的に大きい外径を有する頭部を有する。これにより、例えば、挿通部材２４が固定部材３０にある程度締め込まれることで、頭部から端部部材２３に軸方向で固定部材３０に向かう方向の力を作用させることができる。そのため、複数の固定子ユニット２１（固定子ユニット２１Ａ～２１Ｃ）及び相間部材２２（ＵＶ相間部材２２Ａ、ＶＷ相間部材２２Ｂ）を端部部材２３及び固定部材３０で挟み込む形で固定部材３０に固定することができる。圧粉磁心は、引張応力に対する強度が相対的に低い一方、圧縮応力に対する強度が相対的に高い。よって、圧粉磁心で形成されるステータコア２１１に圧縮応力が作用する形で、固定子ユニット２１Ａ～２１Ｃに固定することができる。

【0060】

尚、挿通部材２４以外の部材により、複数の固定子ユニット２１及び相間部材２２を端部部材２３及び固定部材３０で挟み込む形で固定部材３０に固定することが可能であれば、挿通部材２４は、固定部材３０と一体化され、一の部材として構成されてもよい。

【0061】

固定部材３０は、例えば、軸方向視で回転子１０（ロータコア１１）よりも大きい外径の略円板形状を有する。固定部材３０には、上述の如く、挿通部材２４を介して、回転子１０が回転可能に支持され、固定子２０が固定される。

【0062】

固定部材３０は、例えば、軸方向で固定子２０と面する領域以外の領域において、段差形状、フィン形状、ピン形状等を有してもよい。これにより、固定部材３０は、その表面積が相対的に大きくなり、外気への放熱を促進することができる。そのため、コイル２１２で発生する熱が伝導される際の固定部材３０の温度上昇を更に抑制し、コイル２１２で発生する熱を確実に固定部材３０に移動させ、コイル２１２の冷却を促進させることができる。

【0063】

［コイルの冷却に関する構造の概要］
次に、図６～図１０を参照して、クローポールモータ１におけるコイル２１２の冷却に関する構造について説明する。

【0064】

＜コイルの冷却に関する熱回路＞
図６は、コイル２１２の冷却に関する熱回路の一例を示す図である。具体的には、コイル２１２の熱が固定部材３０まで伝導されて、外気ＯＡに放出されるまでの熱回路の具体例である。

【0065】

図６に示すように、固定子ユニット２１Ａのコイル２１２で発生する熱エネルギは、固定子ユニット２１Ａの絶縁部２１３及びステータコア２１１（ヨーク部２１１Ａ及び爪磁極２１１Ｂ）の順に軸方向に伝導される。そして、固定子ユニット２１Ａのステータコア２１１の熱エネルギは、ＵＶ相間部材２２Ａ、固定子ユニット２１Ｂのステータコア２１１、ＶＷ相間部材２２Ｂ、固定子ユニット２１Ｃのステータコア２１１、及び固定部材３０の順に伝熱され、外気ＯＡに放熱される。

【0066】

同様に、固定子ユニット２１Ｂのコイル２１２で発生する熱エネルギは、固定子ユニット２１Ｂの絶縁部２１３及びステータコア２１１（ヨーク部２１１Ａ及び爪磁極２１１Ｂ）の順に軸方向に伝導される。そして、固定子ユニット２１Ｂのステータコア２１１の熱エネルギは、ＶＷ相間部材２２Ｂ、固定子ユニット２１Ｃのステータコア２１１、及び固定部材３０の順に伝熱され、外気ＯＡに放熱される。

【0067】

同様に、固定子ユニット２１Ｃのコイル２１２で発生する熱エネルギは、固定子ユニット２１Ｃの絶縁部２１３及びステータコア２１１（ヨーク部２１１Ａ及び爪磁極２１１Ｂ）の順に軸方向に伝導される。そして、固定子ユニット２１Ｃのステータコア２１１の熱エネルギは、直接、固定部材３０に（ステータコア２１１と固定部材３０との間に端部部材２３がある場合は、端部部材２３及び固定部材３０の順に）伝熱され、外気ＯＡに放熱される。

【0068】

図６に示すように、部材間には、各部材の熱伝導率や部材同士の接触度等に応じた熱抵抗が存在し、熱抵抗が小さくなるほど、コイル２１２の冷却性能が相対的に高くなる。熱抵抗は、各部材の熱伝導率が小さくなるほど小さくなり、部材同士の接触度（例えば、接触面積）が大きくなるほど小さくなる。

【0069】

＜比較例に係るクローポールモータにおけるコイルの冷却に関する構造＞
図７は、比較例に係るクローポールモータ１ｃｏｍ（固定子２０ｃｏｍ）の構造の一例を示す縦断面図である。図８は、比較例に係るクローポールモータ１ｃｏｍのコイル２１２ｃｏｍとステータコア２１１との間の熱回路の一例を示す図である。

【0070】

比較例に係るクローポールモータ１ｃｏｍは、本実施形態に係るクローポールモータ１に対して、コイル２１２及び絶縁部２１３がコイル２１２ｃｏｍ及び絶縁部２１３ｃｏｍに置換され、それ以外の構成が本実施形態に係るクローポールモータ１と同様であってよい。そのため、図７では、クローポールモータ１ｃｏｍにおけるコイル２１２ｃｏｍ及び絶縁部２１３ｃｏｍ以外の構成には、本実施形態に係るクローポールモータ１と同じ符号が付されている。

【0071】

図７に示すように、比較例に係るクローポールモータ１ｃｏｍでは、コイル２１２ｃｏｍの軸方向（上下方向）の両端部において、コイル２１２ｃｏｍとステータコア２１１（ヨーク部２１１Ａ及び爪磁極２１１Ｂ）との間に絶縁部２１３ｃｏｍが配置されている。

【0072】

また、例えば、コイル２１２ｃｏｍに含まれる導線は、自重により、それらの隙間が埋められる形で、上下の絶縁部２１３ｃｏｍ同士の間の空間において、下側に片寄って配置される場合がある。そのため、コイル２１２ｃｏｍの上端部の導線と絶縁部２１３ｃｏｍとの間で、接触度（接触面積）が非常に小さくなったり、図７に示すように、隙間ＧＰ１が生じたりする可能性がある。その結果、コイル２１２ｃｏｍと、コイル２１２ｃｏｍの上端部と対向する絶縁部２１３ｃｏｍとの間の熱抵抗が非常に大きくなり、コイル２１２ｃｏｍからコイル２１２ｃｏｍの上端部と対向する絶縁部２１３ｃｏｍにほとんど熱エネルギを伝導することができなくなる可能性がある。

【0073】

例えば、図７に示すように、コイル２１２ｃｏｍは、丸線が巻き回れることにより構成される場合がある。そのため、コイル２１２ｃｏｍの下端部の導線と絶縁部２１３ｃｏｍとの接触度（接触面積）が相対的に小さくなる可能性がある。その結果、コイル２１２ｃｏｍとコイル２１２ｃｏｍの下端部に対向する絶縁部２１３ｃｏｍとの間の熱抵抗Ｒ１ｃが相対的に大きくなる可能性がある。

【0074】

また、例えば、ステータコア２１１が圧粉磁心で構成される場合、ヨーク部２１１Ａ及び爪磁極２１１Ｂの表面が粗いため、図７に示すように、爪磁極２１１Ｂと絶縁部２１３ｃｏｍとの間に隙間ＧＰ２が発生する可能性がある。その結果、絶縁部２１３ｃｏｍとステータコア２１１との間の熱抵抗Ｒ２ｃが相対的に大きくなる可能性がある。

【0075】

このように、比較例に係るクローポールモータ１ｃｏｍでは、コイル２１２ｃｏｍの熱エネルギがコイル２１２ｃｏｍの上端部と対向する絶縁部２１３ｃｏｍにほとんど伝導されない可能性が高い。そのため、図８に示すように、比較例に係るクローポールモータ１ｃｏｍでは、コイル２１２ｃｏｍの熱エネルギを、コイル２１２ｃｏｍの下端部と対向する絶縁部２１３ｃｏｍを通じてステータコア２１１に伝達する一つの経路しか利用できない可能性が高い。この場合、コイル２１２ｃｏｍの発熱量Ｑを前提として、コイル２１２ｃｏｍとステータコア２１１との間の温度差ΔＴｃは、以下の式（１）で表される。

【0076】

【数1】

【0077】

上述の如く、熱抵抗Ｒ１ｃ，Ｒ２ｃは、相対的に大きく、コイル２１２ｃｏｍから絶縁部２１３ｃｏｍへの熱伝導、及び絶縁部２１３ｃｏｍからステータコア２１１への熱伝導がされにくくなり、コイル２１２ｃｏｍの冷却性能が相対的に低くなる可能性がある。そのため、比較例に係るクローポールモータ１ｃｏｍでは、コイル２１２ｃｏｍとステータコア２１１との間の温度差ΔＴｃは相対的に大きい値となり、コイル２１２ｃｏｍの温度が相対的に高くなってしまう可能性がある。

【0078】

＜実施形態に係るクローポールモータにおけるコイルの冷却に関する構造＞
図９は、本実施形態に係るクローポールモータ１（固定子２０）の構造を示す縦断面図である。図１０は、本実施形態に係るクローポールモータ１のコイル２１２とステータコア２１１との間の熱回路の一例を示す図である。

【0079】

図９に示すように、本実施形態に係るクローポールモータ１は、コイル２１２の軸方向の両端部の導線を軸方向の外側（即ち、上端部を上側に且つ下端部を下側）に拡張する弾性力ＥＦが発生するように構成される。

【0080】

これにより、コイル２１２の下端部の導線は、コイル２１２の下端部と対向する絶縁部２１３に押し付けられる。そのため、コイル２１２の下端部の導線と、コイル２１２の下端部と対向する絶縁部２１３との間の接触度（接触面積）が相対的に大きくなる。よって、コイル２１２とコイル２１２の下端部に対向する絶縁部２１３との間の熱抵抗Ｒ１は、比較例に係るクローポールモータ１ｃｏｍのコイル２１２ｃｏｍとコイル２１２ｃｏｍの下端部に対向する絶縁部２１３との間の熱抵抗Ｒ１ｃよりも小さくなる。

【0081】

また、コイル２１２の上端部の導線は、コイル２１２の上端部と対向する絶縁部２１３に接触することができると共に、絶縁部２１３に押し付けられる。そのため、コイル２１２の上端部の導線からコイル２１２の上端部に対向する絶縁部２１３への熱伝導を確実に実現することができ、その間の熱抵抗は、コイル２１２とコイル２１２の下端部に対向する絶縁部２１３との間の熱抵抗Ｒ１と略同等になる。

【0082】

また、図９に示すように、本実施形態のクローポールモータ１は、絶縁部２１３が弾性力ＥＦに伴うコイル２１２の軸方向の両端部の軸方向の外側（即ち、上端部の上側及び下端部の下側）への拡張を阻害しないように構成される。本例では、クローポールモータ１は、絶縁部２１３が弾性力ＥＦに伴うコイル２１２の軸方向の両端部の軸方向の外側への拡張に合わせて動くことが可能なように構成される。

【0083】

これにより、コイル２１２の上端部及び下端部に対向する絶縁部２１３は、それぞれ、弾性力ＥＦに伴いコイル２１２の上端部及び下端部から作用する力によって、上側及び下側に移動し、ヨーク部２１１Ａ及び爪磁極２１１Ｂに押し付けられる。そのため、コイル２１２の上端部及び下端部に対向する絶縁部２１３のそれぞれと、ヨーク部２１１Ａ及び爪磁極２１１Ｂとの間の接触度（接触面積）が相対的に大きくなる。よって、絶縁部２１３とステータコア２１１との間の熱抵抗Ｒ２は、比較例に係るクローポールモータ１ｃｏｍの絶縁部２１３ｃｏｍとステータコア２１１との間の熱抵抗Ｒ２ｃよりも小さくなる。

【0084】

このように、本実施形態に係るクローポールモータ１では、コイル２１２の熱エネルギがコイル２１２の軸方向の両端部のそれぞれと対向する絶縁部２１３に確実に伝導される。そのため、図１０に示すように、本実施形態に係るクローポールモータ１では、コイル２１２の熱エネルギを、コイル２１２の軸方向の両端部のそれぞれに対向する絶縁部２１３を通じて、二つの経路で並列にステータコア２１１に伝導することができる。この場合、コイル２１２の発熱量Ｑを前提として、コイル２１２とステータコア２１１との間の温度差ΔＴは、以下の式（２）で表される。

【0085】

【数2】

【0086】

ここで、上述の如く、熱抵抗Ｒ１，Ｒ２と、熱抵抗Ｒ１ｃ、Ｒ２ｃとの間には、下記の式（３）、（４）の関係が成立する。

【0087】

【数3】

【0088】

そのため、コイル２１２，２１２ｃｏｍで同じ発熱量Ｑが発生したときに、本実施形態に係るコイル２１２とステータコア２１１との温度差ΔＴと、比較例に係るコイル２１２ｃｏｍとステータコア２１１との温度差ΔＴｃとの間には以下の式（５）の関係が成立する。

【0089】

【数4】

【0090】

よって、本実施形態に係るコイル２１２の温度は、比較例に係るコイル２１２ｃｏｍの温度よりも確実に低くなる。

【0091】

このように、本実施形態では、クローポールモータ１は、コイル２１２における軸方向（巻回軸方向の一例）の両端部の導線を軸方向の外側に拡張するように弾性力を発生させる。

【0092】

これにより、コイル２１２の軸方向の両端部の導線は、弾性力によりステータコア２１１に向かって付勢される。そのため、例えば、丸線によりコイル２１２が構成され、且つ、コイル２１２と別体に絶縁部が設けられる場合に、コイル２１２と絶縁部との接触度（接触面積）を相対的に大きくし、コイル２１２と絶縁部２１３との間の熱抵抗を相対的に小さくできる。また、例えば、更に、コイル２１２の巻回軸が略鉛直方向に沿って配置される場合に、コイル２１２の上端部と絶縁部２１３との間の隙間をなくし、コイル２１２の上端部の導線と絶縁部２１３とを接触させることができる。また、圧粉磁心等のように、表面が粗いステータコア２１１が用いられる場合に、例えば、コイル２１２を介して付勢される絶縁部２１３とステータコア２１１との接触度（接触面積）を相対的に大きくし、絶縁部２１３とステータコア２１１との間の熱抵抗を相対的に小さくできる。よって、コイル２１２の冷却性能を向上させることができる。

【0093】

また、コイル２１２の軸方向の両端部の導線に対して軸方向の外側に作用する弾性力によって、コイル２１２が一対のステータコア２１１の間で固定される。そのため、微振動等によるコイル２１２の導線表面の摩耗を抑制することができる。

【0094】

また、本実施形態では、絶縁部２１３は、コイル２１２における軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しないように構成されてよい。例えば、絶縁部２１３は、コイル２１２における軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張に合わせて動くことが可能なように構成されてよい。

【0095】

これにより、コイル２１２の軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張に合わせて、絶縁部２１３とステータコア２１１との間の接触度（接触面積）を相対的に大きくすることができる。そのため、絶縁部２１３とステータコア２１１との間の熱抵抗を相対的に小さくし、コイル２１２の冷却性能を更に向上させることができる。

【0096】

また、絶縁部２１３の少なくとも一部にインシュレータが含まれる場合、通常、樹脂の熱膨張時や熱収縮時のクリープ変形を防ぐために、絶縁部２１３のうちのインシュレータによる構成部分とステータコア２１１との間に所定のクリアランスを設ける必要が生じうる。そのため、絶縁部２１３のガタツキが生じてしまう可能性がある。

【0097】

これに対して、本実施形態では、弾性力ＥＦの作用によって、絶縁部２１３の樹脂にクリープ変形が生じても、その変形に追従するように、コイル２１２の軸方向の両端部の導線が位置を変えることができる。そのため、絶縁部２１３としてのインシュレータのガタツキを防止することができると共に、絶縁部２１３の固定を実現することができる。

【0098】

また、本実施形態では、コイル２１２は、上述の如く、角線或いは平角線が巻き回されることにより構成されてもよい。

【0099】

これにより、コイル２１２の導線と絶縁部２１３との間の接触度（接触面積）を相対的に大きくし、コイル２１２の冷却性能を更に向上させることができる。

【0100】

また、本実施形態では、絶縁部２１３とコイル２１２との間や、ステータコア２１１と絶縁部２１３との間にシリコーングリス等が塗布されてもよい。

【0101】

これにより、コイル２１２の導線と絶縁部２１３との間や、ステータコア２１１と絶縁部２１３との間の接触度を更に向上させ、コイル２１２の冷却性能を更に向上させることができる。

【0102】

［コイルの冷却に関する構造の詳細］
次に、図１１～図２８を参照して、コイルの冷却に関する構造の詳細について説明する。

【0103】

＜弾性力を発生させる構造＞
図１１～図１８は、コイル２１２の軸方向の両端部の導線を軸方向の外側に拡張する弾性力を発生させる構造の第１例～第８例を模式的に示す図である。

【0104】

尚、図１５～図１７では、簡単のため、爪磁極部２１１Ｂ２及び絶縁部２１３の描画が省略されている。

【0105】

図１１に示すように、本例（第１例）では、コイル２１２（弾性力発生部の一例）は、全体として、導線がコイルばね形状を有するように加工されている。また、コイル２１２は、軸方向の自然長Ｌｃｏが固定子ユニット２１の一対のステータコア２１１の間の距離（以下、「コア間距離」）Ｄｃｃより長くなるように構成される。これにより、コイル２１２は、軸方向で一対のステータコア２１１の間に収容されることで、全体が軸方向で自然長Ｌｃｏより短く縮められた状態になる。そのため、コイル２１２は、コイル２１２自体の軸方向の両端部の導線を軸方向の外側に拡張させる弾性力を発生させることができる。

【0106】

また、図１２に示すように、本例（第２例）では、コイル２１２（弾性力発生部の一例）は、その軸方向の両端部の間の一部において、導線がコイルばね形状に加工されたコイルばね部２１２ａを含む。また、コイル２１２は、上述の第１例の場合と同様、軸方向の自然長Ｌｃｏがコア間距離Ｄｃｃより長くなるように構成される。これにより、コイル２１２は、軸方向で一対のステータコア２１１の間に収容されることで、コイルばね部２１２ａが軸方向で縮められた状態となり、全体が自然長Ｌｃｏより短くなる。そのため、コイル２１２は、コイルばね部２１２ａの作用によりその軸方向の両端部の導線を軸方向の外側に拡張する弾性力を発生させることができる。

【0107】

また、図１３に示すように、本例（第３例）では、コイル２１２（弾性力発生部の一例）は、その軸方向の両端部の間の一部において、導線が軸方向に対して垂直な方向から見て軸方向に凸形状を有するように加工されている。具体的には、コイル２１２は、その軸方向の両端部の間の一部において、導線が軸方向に対して垂直な方向から見て波形状になるように、即ち、波ワッシャ（「波座金」とも称する）形状を有するように加工された波ワッシャ部２１２ｂを含む。また、コイル２１２は、上述の第１例等の場合と同様、軸方向の自然長Ｌｃｏがコア間距離Ｄｃｃより長くなるように構成される。これにより、コイル２１２は、軸方向で一対のステータコア２１１の間に収容されることで、波ワッシャ部２１２ｂが軸方向で縮められた状態となり、全体が自然長Ｌｃｏより短くなる。そのため、コイル２１２は、波ワッシャ部２１２ｂの作用によりその軸方向の両端部の導線を軸方向の外側に拡張する弾性力を発生させることができる。

【0108】

また、図１４に示すように、本例（第４例）では、コイル２１２（弾性力発生部の一例）は、上述の第３例の場合と同様、その軸方向の両端部の間の一部において、導線が軸方向に対して垂直な方向から見て軸方向に凸形状を有するように加工されている。具体的には、コイル２１２は、その軸方向の両端部の間の一部において、導線が軸方向に対して垂直な方向から見て略台形形状になるように、即ち、皿ばね形状を有するように加工された皿ばね部２１２ｃを含む。また、コイル２１２は、上述の第１例等の場合と同様、軸方向の自然長Ｌｃｏがコア間距離Ｄｃｃより長くなるように構成される。これにより、コイル２１２は、軸方向で一対のステータコア２１１の間に収容されることで、皿ばね部２１２ｃが軸方向で縮められた状態となり、全体が自然長Ｌｃｏより短くなる。そのため、コイル２１２は、皿ばね部２１２ｃの作用によりその軸方向の両端部の導線を軸方向の外側に拡張する弾性力を発生させることができる。

【0109】

また、図１５に示すように、本例（第５例）では、コイル２１２（弾性力発生部の一例）は、軸方向に区分されるコイル２１２Ａ及びコイル２１２Ｂを含む。

【0110】

コイル２１２Ａは、軸方向のステータコア２１１（ヨーク部２１１Ａ及び爪磁極２１１Ｂ）と対向する一端部において、径方向の内側に引出部２１２Ａ＿Ｅ１を有する。引出部２１２Ａ＿Ｅ１は、外部端子或いは中性点に接続される。また、コイル２１２Ａは、軸方向のコイル２１２Ｂと対向する他端部において、径方向の外側に引出部２１２Ａ＿Ｅ２を有する。

【0111】

コイル２１２Ｂは、軸方向のステータコア２１１（ヨーク部２１１Ａ及び爪磁極２１１Ｂ）と対向する一端部において、径方向の内側に引出部２１２Ｂ＿Ｅ１を有する。引出部２１２Ｂ＿Ｅ１は、外部端子或いは中性点に接続される。また、コイル２１２Ｂは、軸方向のコイル２１２Ａと対向する他端部において、径方向の外側に引出部２１２Ｂ＿Ｅ２を有する。

【0112】

コイル２１２Ａ及びコイル２１２Ｂのそれぞれの軸方向で対向する径方向の外側の引出部２１２Ａ＿Ｅ２，２１２Ｂ＿Ｅ２は、引出線２１２Ｌで接続されている。

【0113】

コイル２１２Ａ、引出線２１２Ｌ、及びコイル２１２Ｂを含むコイル２１２の軸方向の寸法（即ち、自然長Ｌｃｏ）は、コア間距離Ｄｃｃより短くなるように構成される。これにより、コイル２１２は、軸方向で一対のステータコア２１１の間に収容されることで、引出線２１２Ｌが弾性変形する。そのため、コイル２１２は、引出線２１２Ｌの作用により、コイル２１２の軸方向の両端部、即ち、コイル２１２Ａ及びコイル２１２Ｂのそれぞれのステータコア２１１に対向する端部を軸方向の外側に拡張する弾性力ＥＦを発生させることができる。

【0114】

また、図１６に示すように、本例（第６例）では、上述の第５例の場合と同様、コイル２１２（弾性力発生部の一例）は、軸方向に区分されるコイル２１２Ａ及びコイル２１２Ｂを含む。

【0115】

コイル２１２Ａの引出部２１２Ａ＿Ｅ１は、軸方向のコイル２１２Ｂと対向する一端部において、径方向の内側に引き出される。また、コイル２１２Ａの引出部２１２Ａ＿Ｅ２は、軸方向のステータコア２１１（ヨーク部２１１Ａ及び爪磁極２１１Ｂ）と対向する他端部において、径方向の外側に引き出される。

【0116】

コイル２１２Ｂの引出部２１２Ｂ＿Ｅ１は、軸方向のコイル２１２Ａと対向する一端部において、径方向の内側に引き出される。また、コイル２１２Ｂの引出部２１２Ｂ＿Ｅ２は、軸方向のステータコア２１１（ヨーク部２１１Ａ及び爪磁極２１１Ｂ）と対向する他端部において、径方向の外側に引き出される。

【0117】

コイル２１２Ａ及びコイル２１２Ｂのそれぞれの径方向の外側の引出部２１２Ａ＿Ｅ２，２１２Ｂ＿Ｅ２は、上述の第５例の場合と同様、引出線２１２Ｌで接続されている。

【0118】

コイル２１２Ａ、引出線２１２Ｌ、及びコイル２１２Ｂを含むコイル２１２の軸方向の寸法（即ち、自然長Ｌｃｏ）は、コア間距離Ｄｃｃより短くなるように構成される。これにより、コイル２１２は、上述の第５例の場合と同様、軸方向で一対のステータコア２１１の間に収容されることで、引出線２１２Ｌが弾性変形する。そのため、コイル２１２は、引出線２１２Ｌの作用により、コイル２１２の軸方向の両端部、即ち、コイル２１２Ａ及びコイル２１２Ｂのそれぞれのステータコア２１１に対向する端部を軸方向の外側に拡張する弾性力ＥＦを発生させることができる。

【0119】

また、図１７に示すように、本例（第７例）では、コイル２１２（弾性力発生部の一例）は、軸方向の両端部における径方向の外側に引出部２１２＿Ｅ１が設けられる。引出部２１２＿Ｅ１は、引出線２１２Ｌを通じて、外部端子或いは中性点に接続される。

【0120】

引出線２１２Ｌは、引出部２１２＿Ｅ１から延び出す第１の直線部と、それより先に設けられる第２の直線部との間にステータコア２１１（爪磁極２１１Ｂ）を軸方向で挟み込むことが可能な形状（以下、「挟み込み部」）を有する。引出線２１２Ｌは、挟み込み部の第１の直線部及び第２の直線部の間にステータコア２１１が（爪磁極２１１Ｂ）が挟み込まれることにより、ステータコア２１１に固定される。引出線２１２Ｌの挟み込み部は、その隙間、即ち、第１の直線部及び第２の直線部の間の軸方向の距離がステータコア２１１（爪磁極２１１Ｂ）の軸方向の厚みよりも小さくなるように構成される。これにより、引出線２１２Ｌは、ステータコア２１１を挟み込み部に挟み込む際に、その隙間が軸方向に拡張されることで弾性変形し、第１の直線部（引出部２１２＿Ｅ１）及び第２の直線部からステータコア２１１に圧縮力（弾性力ＥＦ）が作用する。そのため、引出部２１２＿Ｅ１を含むコイル２１２の軸方向の両端部は、引出線２１２Ｌ（挟み込み部）の作用により、ステータコア２１１（ヨーク部２１１Ａ及び爪磁極２１１Ｂ）に押し付けられる。よって、コイル２１２は、引出線２１２Ｌの作用により、コイル２１２の軸方向の両端部を軸方向の外側に拡張する弾性力ＥＦを発生させることができる。

【0121】

また、図１８に示すように、本例（第８例）では、コイル２１２の軸方向の両端部の間の層の間、即ち、一端側の第１のコイル部及び他端側の第２のコイル部の間に、弾性部材２１４が設けられる（挿入される）。弾性部材２１４は、例えば、弾性樹脂、ゴム、板ばね、皿ばね等である。また、弾性部材２１４は、導体である場合、例えば、樹脂被膜等により絶縁加工が施されている。

【0122】

弾性部材２１４が挿入された状態のコイル２１２の軸方向の寸法（自然長Ｌｃｏ）は、コア間距離Ｄｃｃより長くなるように構成される。これにより、コイル２１２は、軸方向で一対のステータコア２１１の間に収容されることで、弾性部材２１４が軸方向で縮められた状態となり、全体が自然長Ｌｃｏより短くなる。そのため、弾性部材２１４は、コイル２１２の両端部の導線を軸方向の外側に拡張する弾性力を発生させることができる。

【0123】

＜コイルの拡張を阻害しない絶縁部の構造＞
図１９～図２８は、コイル２１２の軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しない絶縁部２１３の構造の第１例～第１０例を示す縦断面図である。

【0124】

尚、図１９～図２８では、簡単のため、固定子ユニット２１の一対のステータコア２１１が一体として描画されて、爪磁極部２１１Ｂ２の描画が省略されている。

【0125】

図１９に示すように、本例（第１例）では、絶縁部２１３は、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂを含む。

【0126】

絶縁部２１３Ａは、コイル２１２の軸方向の一端部とステータコア２１１（ヨーク部２１１Ａ及び爪磁極２１１Ｂ）との間における径方向の全体に亘る範囲に配置される。また、本例では、絶縁部２１３Ａは、コイル２１２の径方向の内側とヨーク部２１１Ｃとの間における軸方向の一端側の一部の範囲に配置される。

【0127】

絶縁部２１３Ｂは、コイル２１２の軸方向の他端部とステータコア２１１（ヨーク部２１１Ａ及び爪磁極２１１Ｂ）との間の径方向の全体に亘る範囲に配置される。また、本例では、絶縁部２１３Ｂは、コイル２１２の径方向の内側とヨーク部２１１Ｃとの間における軸方向の他端側の一部に配置される。

【0128】

これにより、コイル２１２の軸方向の一端部及び他端部のそれぞれの絶縁部２１３が絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂとして分離される。そのため、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂは、コイル２１２の両端部の導線に外側に拡張する弾性力が作用する場合に、コイル２１２の両端部の拡張に合わせて、互いに、反対方向（即ち、軸方向の外側）に動くことができる。

【0129】

本例では、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂは、樹脂成形等によるインシュレータである。

【0130】

また、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂは、コイル２１２の径方向の内側とヨーク部２１１Ｃとの間の領域（以下、「内側領域」）において、軸方向で一部が重複（オーバーラップ）するように配置される。具体的には、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂは、互いに軸方向で対向する部分に、径方向で互い違いに構成される段差形状を有する。そして、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂは、双方の段差形状同士が嵌まり合うように、内側領域に配置される。これにより、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂが、互いに軸方向の外側に動いても、上述の段差形状の作用により、軸方向の全体に亘って、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂの少なくとも一方がヨーク部２１１Ｃとコイル２１２との間に存在する状態を維持できる。そのため、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂが軸方向で互いに反対方向に移動しても、コイル２１２とステータコア２１１との間の絶縁性を確保することができる。

【0131】

このように、本例（第１例）では、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂの作用により、絶縁部２１３を、コイル２１２の軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しないように構成することができる。

【0132】

また、図２０に示すように、本例（第２例）では、絶縁部２１３は、絶縁部２１３Ａ～２１３Ｃを含む。以下、上述の第１例と異なる部分を中心説明し、上述の第１例と同じ或いは対応する記載を簡略化或いは省略する場合がある。

【0133】

絶縁部２１３Ｃは、内側領域において、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂの間を埋めるように設けられる。本例では、絶縁部２１３Ｃは、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂと同様、樹脂成形等によるインシュレータである。

【0134】

絶縁部２１３Ａ，２１３Ｃは、互いに軸方向で対向する部分に、径方向で互い違いに構成される段差形状を有する。そして、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｃは、双方の段差形状同士が嵌まり合うように、内側領域に配置される。同様に、絶縁部２１３Ｂ，２１３Ｃは、互いに軸方向対向する部分に、径方向で互い違いに構成される段差形状を有する。そして、絶縁部２１３Ｂ，２１３Ｃは、双方の段差形状同士が嵌まり合うように、内側領域に配置される。これにより、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂが、互いに軸方向の外側に動いても、上述の段差形状の作用により、軸方向の全体に亘って、絶縁部２１３Ａ～２１３Ｃの少なくとも一つがヨーク部２１１Ｃとコイル２１２との間に存在する状態を維持できる。そのため、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂが軸方向で互いに反対方向に移動しても、コイル２１２とステータコア２１１との間の絶縁性を確保することができる。

【0135】

このように、本例（第２例）では、絶縁部２１３Ａ～２１３Ｃの作用により、絶縁部２１３を、コイル２１２の軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しないように構成することができる。

【0136】

また、図２１に示すように、本例（第３例）では、絶縁部２１３は、上述の第２例の場合と同様、絶縁部２１３Ａ～２１３Ｃを含む。以下、上述の第１例等と異なる部分を中心説明し、上述の第１例と同じ或いは対応する記載を簡略化或いは省略する場合がある。

【0137】

絶縁部２１３Ｃは、内側領域において、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂよりも径方向の内側で且つ軸方向でヨーク部２１１Ｃの表面全体を覆うように配置される。本例では、絶縁部２１３Ｃは、絶縁紙である。これにより、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂが、互いに軸方向の外側に動いても、絶縁部２１３Ｃの作用により、軸方向の全体に亘って、少なくとも絶縁部２１３Ｃがヨーク部２１１Ｃとコイル２１２との間に存在する状態を維持できる。そのため、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂが軸方向で互いに反対方向に移動しても、コイル２１２とステータコア２１１との間の絶縁性を確保することができる。

【0138】

尚、本例では、絶縁部２１３Ｃは、軸方向でヨーク部２１１Ｃの表面全体を覆う必要は無い。例えば、絶縁部２１３Ｃは、軸方向において、コイル２１２とヨーク部２１１Ｃとの間の絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂが存在しない範囲に、弾性力による可動分，及びある程度の余裕分と加えた範囲に設けられればよい。以下、後述の第４例、第６例の絶縁部２１３Ｃの場合についても同様であってよい。

【0139】

このように、本例（第３例）では、絶縁部２１３Ａ～２１３Ｃの作用により、絶縁部２１３を、コイル２１２の軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しないように構成することができる。

【0140】

また、図２２に示すように、本例（第４例）では、絶縁部２１３は、上述の第２例等の場合と同様、絶縁部２１３Ａ～２１３Ｃを含む。以下、上述の第１例等と異なる部分を中心説明し、上述の第１例と同じ或いは対応する記載を簡略化或いは省略する場合がある。

【0141】

絶縁部２１３Ｃは、内側領域において、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂよりも径方向の外側で且つ軸方向でコイル２１２の表面全体を覆うように配置される。これにより、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂが互いに軸方向の外側に動いても、上述の第３例の場合と同様、絶縁部２１３Ｃの作用により、軸方向の全体に亘って、少なくとも絶縁部２１３Ｃがヨーク部２１１Ｃとコイル２１２との間に存在する状態を維持できる。そのため、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂが軸方向で互いに反対方向に移動しても、コイル２１２とステータコア２１１との間の絶縁性を確保することができる。

【0142】

このように、本例（第４例）では、絶縁部２１３Ａ～２１３Ｃの作用により、絶縁部２１３を、コイル２１２の軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しないように構成することができる。

【0143】

また、図２３に示すように、本例（第５例）では、絶縁部２１３は、上述の第２例等の場合と同様、絶縁部２１３Ａ～２１３Ｃを含む。本例では、絶縁部２１３Ａ～２１３Ｃは、絶縁紙である。以下、上述の第１例等と異なる部分を中心説明し、上述の第１例と同じ或いは対応する記載を簡略化或いは省略する場合がある。

【0144】

絶縁部２１３Ａは、コイル２１２の軸方向の一端部とステータコア２１１（ヨーク部２１１Ａ及び爪磁極２１１Ｂ）との間で径方向の全体に亘って配置される。

【0145】

絶縁部２１３Ｂは、コイル２１２の軸方向の他端部とステータコア２１１（ヨーク部２１１Ａ及び爪磁極２１１Ｂ）との間の径方向の全体に亘って配置される。

【0146】

絶縁部２１３Ｃは、内側領域において、軸方向でヨーク部２１１Ｃの表面全体覆うように設けられる。

【0147】

これにより、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂが、互いに軸方向の外側に動いても、上述の第３例の場合と同様、絶縁部２１３Ｃの作用により、軸方向の全体に亘って、絶縁部２１３Ｃがヨーク部２１１Ｃとコイル２１２との間に存在する状態を維持できる。そのため、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂが軸方向で互いに反対方向に移動しても、コイル２１２とステータコア２１１との間の絶縁性を確保することができる。

【0148】

このように、本例（第５例）では、絶縁部２１３Ａ～２１３Ｃの作用により、絶縁部２１３を、コイル２１２の軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しないように構成することができる。

【0149】

また、図２４に示すように、本例（第６例）では、絶縁部２１３は、上述の第２例等の場合と同様、絶縁部２１３Ａ～２１３Ｃを含む。以下、上述の第１例等と異なる部分を中心説明し、上述の第１例と同じ或いは対応する記載を簡略化或いは省略する場合がある。

【0150】

絶縁部２１３Ａは、コイル２１２の軸方向の一端部の周囲全体を覆うように、コイル２１２と一体で構成される。

【0151】

絶縁部２１３Ｂは、コイル２１２の軸方向の他端部の周囲全体を覆うように、コイル２１２と一体で構成される。

【0152】

本例では、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂは、樹脂モールドである。

【0153】

絶縁部２１３Ｃは、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂよりも径方向の内側で且つ軸方向でヨーク部２１１Ｃの表面全体を覆うように配置される。本例では、絶縁部２１３Ｃは、絶縁紙である。これにより、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂが互いに軸方向の外側に動いても、上述の第３例の場合と同様、絶縁部２１３Ｃの作用により、軸方向の全体に亘って、少なくとも絶縁部２１３Ｃがヨーク部２１１Ｃとコイル２１２との間に存在する状態を維持できる。そのため、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂが軸方向で互いに反対方向に移動しても、コイル２１２とステータコア２１１との間の絶縁性を確保することができる。

【0154】

このように、本例（第６例）では、絶縁部２１３Ａ～２１３Ｃの作用により、絶縁部２１３を、コイル２１２の軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しないように構成することができる。

【0155】

また、図２５に示すように、本例（第７例）では、絶縁部２１３は、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂ，２１３Ｄを含む。以下、上述の第１例等と異なる部分を中心説明し、上述の第１例と同じ或いは対応する記載を簡略化或いは省略する場合がある。

【0156】

絶縁部２１３Ｄは、内側領域において、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂを接続し、且つ、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂが軸方向への可動性を有するように構成される。具体的には、絶縁部２１３Ｄは、軸方向に折りたたまれる蛇腹構造を有する。

【0157】

本例では、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂ，２１３Ｄは、樹脂成形により一体化されるインシュレータである。これにより、コイル２１２とステータコア２１１との間の絶縁性を確実に確保することができる。

【0158】

また、絶縁部２１３Ｄは、コイル２１２の両端部の導線を外側に拡張する弾性力が絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂに作用する場合に、蛇腹構造の作用によりコイル２１２の両端部の拡張に合わせて伸長することができる。そのため、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂは、絶縁部２１３Ｄの作用により、互いに、反対方向（即ち、軸方向の外側）に動くことができる。

【0159】

このように、本例（第７例）では、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂ，２１３Ｄの作用により、絶縁部２１３を、コイル２１２の軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しないように構成することができる。

【0160】

また、図２６に示すように、本例（第８例）では、絶縁部２１３は、上述の第７例の場合と同様、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂ，２１３Ｄを含む。以下、上述の第１例等と異なる部分を中心説明し、上述の第１例と同じ或いは対応する記載を簡略化或いは省略する場合がある。

【0161】

本例では、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂ，２１３Ｄは、上述の第７例の場合と同様、樹脂成形により一体化されるインシュレータである。これにより、コイル２１２とステータコア２１１との間の絶縁性を確実に確保することができる。

【0162】

また、絶縁部２１３Ｄは、上述の第７例の場合と同様、内側領域において、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂを接続し、且つ、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂが軸方向への可動性を有するように構成される。具体的には、絶縁部２１３Ｄは、中空部を有する。これにより、絶縁部２１３Ｄの表面の樹脂の厚みが相対的に薄くなり、外部から作用する力で伸長し易くなる。そのため、絶縁部２１３Ｄは、コイル２１２の両端部の導線を外側に拡張する弾性力が絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂに作用する場合に、中空部（即ち、薄肉化）の作用によりコイル２１２の両端部の拡張に合わせて確実に伸長することができる。そのため、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂは、絶縁部２１３Ｄの作用により、互いに、反対方向（即ち、軸方向の外側）に動くことができる。

【0163】

このように、本例（第８例）では、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂ，２１３Ｄの作用により、絶縁部２１３を、コイル２１２の軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しないように構成することができる。

【0164】

また、図２７に示すように、本例（第９例）では、絶縁部２１３は、上述の第７例等の場合と同様、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂ，２１３Ｄを含む。

【0165】

本例では、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂ，２１３Ｄは、上述の第７例等の場合と同様、樹脂成形により一体化されるインシュレータである。これにより、コイル２１２とステータコア２１１との間の絶縁性を確実に確保することができる。

【0166】

また、絶縁部２１３Ｄは、上述の第７例の場合と同様、内側領域において、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂを接続し、且つ、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂが軸方向への可動性を有するように構成される。具体的には、絶縁部２１３Ｄは、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂよりも径方向の厚みが十分に薄くなるように構成される。これにより、絶縁部２１３Ｄは、外部から作用する力で伸長し易くなる。そのため、絶縁部２１３Ｄは、コイル２１２の両端部の導線を外側に拡張する弾性力が絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂに作用する場合に、薄肉化の作用によりコイル２１２の両端部の拡張に合わせて確実に伸長することができる。そのため、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂは、絶縁部２１３Ｄの作用により、互いに、反対方向（即ち、軸方向の外側）に動くことができる。

【0167】

このように、本例（第９例）では、絶縁部２１３Ａ，２１３Ｂ，２１３Ｄの作用により、絶縁部２１３を、コイル２１２の軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しないように構成することができる。

【0168】

また、図２８に示すように、本例（第１０例）では、絶縁部２１３は、固定子ユニット２１の一対のステータコア２１１の軸方向の内側の表面及びヨーク部２１１Ｃの径方向の外側の表面の全体に設けられる樹脂モールドである。

【0169】

これにより、ステータコア２１１及び絶縁部２１３の接触度を相対的に高め、熱抵抗を低減することができる。また、絶縁部２１３は、ステータコア２１１に配置されるため、コイル２１２の軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しない。

【0170】

このように、本例では、絶縁部２１３をステータコア２１１の表面に設けられる樹脂モールドとして構成することにより、コイル２１２の軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しないように構成することができる。

【0171】

また、上述の第１例～第１０例と異なり、絶縁部２１３は、コイル２１２の導線の表面に施される樹脂の絶縁被膜であってもよい。これにより、絶縁部２１３は、コイル２１２を構成する導線の動きに自由に追従することができる。そのため、絶縁部２１３を、コイル２１２の軸方向の両端部の導線の軸方向の外側への拡張を阻害しないように構成することができる。

【0172】

［変形・変更］
以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

【0173】

例えば、上述の実施形態のコイル２１２の冷却に関する構造は、クローポール型の固定子の径方向の内側に回転子が回転可能に配置されるインナロータ型のクローポールモータに適用されてもよい。この場合、ステータコアの内周側から径方向の内側に向かって突出する爪磁極が形成される。

【0174】

また、上述の実施形態のコイル２１２の冷却に関する構造は、クローポールモータと異なる他の電磁装置、具体的には、コイルの巻回軸方向の両端部の外側に対向してコアが配置される他の電磁装置に採用されもよい。他の電磁装置は、例えば、スラスト磁気軸受やリアクトルを含んでよい。これにより、上述の実施形態の場合と同様、他の電磁装置のコイルの冷却性能を向上させることができる。

【符号の説明】

【0175】

１ クローポールモータ（電磁装置）
１０ 回転子
１１，１１Ａ～１１Ｃ ロータコア
１２ 永久磁石
１３ 回転軸部材
１４ 連結部材
２０ 固定子
２１，２１Ａ～２１Ｃ 固定子ユニット
２２ 相間部材
２２Ａ ＵＶ相間部材
２２Ｂ ＶＷ相間部材
２３ 端部部材
２４ 挿通部材
２５，２６ ベアリング
３０ 固定部材
２１１ ステータコア（コア）
２１１Ａ ヨーク部
２１１Ｂ 爪磁極
２１１Ｃ ヨーク部
２１１Ｄ 挿通孔
２１２ コイル（弾性力発生部）
２１３，２１３Ａ～２１３Ｄ 絶縁部
２１４ 弾性部材（弾性力発生部）

【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】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】