(57)【要約】【課題】モータの小型化を図る。【解決手段】ステータ４は、断面が円弧状である内周面６１ｓ及び外周面６１ｔを含むヨーク６１と、内周面６１ｓから突出したティース６２と、を有する円環状のステータコア６と、ティース６２に装着された平角コイル７と、を備える。平角コイル７は、内周面６１ｓに対面するコイル主面７ｓを含む。コイル主面７ｓの断面は、内周面６１ｓに倣う円弧状の部分を含む。【選択図】図２
2020171096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が円弧状である内周面及び外周面を含むヨークと、前記内周面から突出したティースと、を有する円環状のステータコアと、
前記ティースに装着された平角コイルと、を備え、
前記平角コイルは、前記内周面に対面するコイル主面を含み、
前記コイル主面の断面は、前記内周面に倣う円弧状の部分を含む、ステータ。
【請求項２】
前記ティースは、前記ステータコアの中心軸線に向くティース主面と、前記内周面から前記ティース主面に向けてそれぞれ延在する一対のティース側面と、を含み、
前記平角コイルは、前記ティース側面に対面するコイル側面を含み、
前記コイル側面は、前記ティース側面に倣う、請求項１に記載のステータ。
【請求項３】
前記ティース側面の断面は、曲線状の部分を含み、
前記コイル側面の断面は、前記ティース側面に倣う曲線状の部分を含む、請求項２に記載のステータ。
【請求項４】
前記平角コイルは、巻回されたコイル導体によって構成され、
前記コイル導体の巻回方向に交差する断面の面積は一定である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、回転電機に用いられるステータを開示する。このステータは、円環状のステータコアと、当該ステータコアのティースに装着された複数の平角コイルと、を備える。平角コイル同士は、接続配線によって互いに電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１１８６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような回転電機の技術分野では、小型化かつ高密度化のための様々な技術が提案されている。このような技術の一例として、高密度コイルが挙げられる。高密度コイルは、コイルの占積率を向上させる。例えば、上記特許文献１に記載のステータは、高密度コイルとしての平角コイルを備える。
【０００５】
ステータは、モータに要求される条件に応じて各部の寸法が設定される。例えば、ステータを通る磁束は、ティースとの相対的な位置関係などの影響を受ける。そのため、ステータは、当該ステータが設けられる構成に適した形状や厚みがあり得る。一方、ステータの厚みは、コイルの形状に基づく制約も受けることがある。しかし、当該制約に基づいて決まる厚みは、磁束の観点からすると必ずしも適切でないこともある。
【０００６】
つまり、ステータの構成が、コイルの形状の影響を受けるのであれば、望ましいステータの構成を採用し得るように、コイルの形状の自由度を高めることが望ましい。つまり、磁束密度の大きさを磁気的に最適化できる形状とするために、コイルに課される形状の制約を撤廃すればよい。
【０００７】
本開示は、磁束密度の大きさを磁気的に最適化できるステータを説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様であるステータは、断面が円弧状である内周面及び外周面を含むヨークと、内周面から突出したティースと、を有する円環状のステータコアと、ティースに装着された平角コイルと、を備え、平角コイルは、内周面に対面するコイル主面を含み、コイル主面の断面は、内周面に倣う円弧状の部分を含む。
【０００９】
ステータにおいては、平角コイルのコイル主面が、ステータの内周面に倣っている。つまり、コイルに課される形状の制約を撤廃し、ステータの形状に平角コイルの形状を合わせている。その結果、平角コイルの形状は、磁束密度の大きさを磁気的に所望の態様としたステータの形状に影響を与えることがない。従って、磁束密度の大きさを磁気的に最適化することができる。
【００１０】
一態様のステータにおいて、ティースは、ステータコアの中心軸線に向くティース主面と、内周面からティース主面に向けてそれぞれ延在する一対のティース側面と、を含み、平角コイルは、ティース側面に対面するコイル側面を含み、コイル側面は、ティース側面に倣ってもよい。この場合、平角コイルのコイル側面が、ティース側面に倣っているので、コイル占積率の低下を抑制できる。
【００１１】
また、ティース側面の断面は、曲線状の部分を含み、コイル側面の断面は、ティース側面に倣う曲線状の部分を含んでもよい。この場合、ティース側面の断面形状が曲線状である構成においても、コイル占積率の低下を抑制できる。
【００１２】
一態様のステータにおいて、平角コイルは、ティースに巻回されたコイル導体によって構成され、コイル導体の巻回方向に交差する断面の面積は一定であってもよい。この場合、平角コイルの各部の電気抵抗値が均一化される。その結果、当該平角コイルを備えるステータを使用したモータの発熱を均一化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本開示のステータによれば、磁束密度の大きさを磁気的に最適化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態に係るステータが適用されるモータの断面を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１のステータを説明するための拡大断面図である。
【図３】図３は、図１の平角コイルを説明するための拡大断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係るステータの製造手順の例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、変形例に係るステータを示す図である。
【図６】図６は、変形例に係る冷媒流路を示す図である。
【図７】図７は、比較例に係る平角コイルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して一実施形態について説明する。なお、図面の説明においては、同一の要素同士、或いは、相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【００１６】
図１を参照し、本実施形態に係るステータが適用されたモータについて説明する。図１に示されるモータ１は、例えば航空宇宙の分野に適用される。本実施形態において、モータ１は、航空機用モータであって、燃料ポンプ（不図示）の動力源として機能する。ただし、モータ１は、自動車用モータ等であってもよい。図１に示されるように、モータ１は、燃料ポンプのインペラ（不図示）が連結されたシャフト２と、ロータ３と、ステータ４と、を備える。また、モータ１は、ロータ３及びステータ４等を収容するケース５をさらに備える。
【００１７】
ロータ３は、円環状を呈する。ロータ３の内周面は、シャフト２の外周面に固定されている。ロータ３は、モータ１の回転軸線（以下、「軸線Ａｘ」という。）まわりに回転可能である。ステータ４は、ロータ３の外周面３ｓを囲んでいる。ステータ４は、ロータ３を回転させるための回転磁界を発生する。具体的には、モータ１において、ステータ４に交流電流が提供されると、ステータ４による回転磁界によってロータ３にトルクが発生する。その結果、ロータ３は、シャフト２と共に回転する。
【００１８】
ステータ４は、ステータコア６と、平角コイル７と、を備える。ステータコア６は、円環状を呈している。ステータコア６の中心軸線は、軸線Ａｘと一致する。したがって、以下では、ステータコア６の中心軸線を「軸線Ａｘ」という場合がある。また、以下の説明においては、ステータコア６の径方向Ｄｂ、及びステータコア６の周方向Ｄｃを用いる。
【００１９】
ステータコア６は、ヨーク６１とティース６２とを有する。ヨーク６１は、ロータ３を囲んで軸線Ａｘに沿って延びている。ヨーク６１は、内周面６１ｓと、外周面６１ｔと、を含む。内周面６１ｓは、ロータ３に対面する。内周面６１ｓは、円弧状に湾曲している。外周面６１ｔは、内周面６１ｓに沿って円弧状に湾曲している。外周面６１ｔは、内周面６１ｓに対して反対側に向く。ヨーク６１は、円筒状を呈する。本実施形態において、ヨーク６１の厚みｔは、ヨーク６１の周方向Ｄｃの全長に亘って一定である。厚みｔは、内周面６１ｓ及び外周面６１ｔの間の径方向Ｄｂに沿った長さである。厚みｔは、モータ１に要求される電磁気性能に応じて、ヨーク６１に必要とされる寸法に基づいて設定されている。一例として、厚みｔは、モータ１の所望の電磁気性能に対応したヨーク６１の厚みの範囲内の最小値である。
【００２０】
ティース６２は、内周面６１ｓから径方向Ｄｂに突出している。本実施形態において、ステータ４は、周方向Ｄｃに沿って並ぶ複数のティース６２を有する。例えば、ティース６２の数は、９個である。ティース６２は、ティース主面６２ｓと、一対のティース側面６２ｔと、を含む。ティース主面６２ｓは、軸線Ａｘに向く。
【００２１】
次に、図２を参照する。図２に示されるように、ティース主面６２ｓは、ロータ３の外周面３ｓに対面している。例えば、ティース主面６２ｓは、ロータ３の外周面３ｓに倣う円弧状を呈する。一対のティース側面６２ｔは、内周面６１ｓからティース主面６２ｓに向けてそれぞれ延在している。
【００２２】
本実施形態において、ティース６２は、第１部分６２ａと第２部分６２ｂとを有する。第１部分６２ａは、幅が一定である。第２部分６２ｂは、軸線Ａｘ（図１参照）に近づくほど幅が増大する。なお、ティース６２の幅は、周方向Ｄｃに沿った一対のティース側面６２ｔ間の長さである。第２部分６２ｂは、例えば連続的に幅が拡大している。なお、第２部分６２ｂは、段階的に幅が拡大してもよい。この場合、第２部分６２ｂの段数は、１段であってもよく、複数であってもよい。また、本実施形態において、第２部分６２ｂは、直線状に幅が拡大している。各ティース側面６２ｔは、第１平面６２ｖと、第２平面６２ｗと、を含む。一対の第２平面６２ｗは、ティース主面６２ｓに近づくにつれて互いに離間するように延在している。
【００２３】
平角コイル７は、ステータコア６に装着されている。平角コイル７は、巻回されたコイル導体によって構成されている。具体的には、平角コイル７は、表面に絶縁被膜が設けられたコイル導体によって構成されている。なお、各図においては、絶縁被膜の図示を省略している。また、コイル導体は、平角線状であってもよく、角線状であってもよく、平角線状の部分と角線状の部分との両方を含むものであってもよい。換言すると、コイル導体の巻回方向に交差する断面（以下、「コイル断面」という。）は、その厚みよりも幅が大きい部分を含んでいてもよいし、厚みと幅とが同程度の部分を含んでいてもよい。
【００２４】
平角コイル７は、コイル導体の巻回数に応じた複数の層状部分７１を有する。巻回数は、例えば５回である。コイル導体の断面形状は、複数の層状部分７１ごとに互いに異なっていてもよい。換言すると、平角コイル７を構成するコイル導体の断面形状は、位置ごとに異なってもよい。本実施形態においては、すべての層状部分７１におけるコイル導体の断面形状は、互いに異なっている。また、本実施形態において、コイル断面の面積は、コイル導体の全長に亘って一定である。したがって、複数の層状部分７１におけるコイル断面の面積は、互いに同じである。
【００２５】
ステータ４は、周方向Ｄｃに沿って並ぶ複数の平角コイル７を有する。平角コイル７の数は、例えば９個である。ここでは、複数の平角コイル７は、ヨーク６１の内周面６１ｓに沿って配列されている。各平角コイル７は、ティース６２に装着されてヨーク６１に取り付けられている。本実施形態において、ステータ４は、１個の平角コイル７を１個のティース６２に集中的に巻回させた集中巻式である。ただし、ステータ４は、１個の平角コイル７を複数のティース６２に跨って巻回させた分布巻式であってもよい。平角コイル７においては、複数の層状部分７１が径方向Ｄｂに沿って並ぶように、コイル導体がティース６２まわりに巻回されている。図３に示されるように、平角コイル７は、コイル主面７ｓとコイル側面７ｔとを含む。コイル主面７ｓは、内周面６１ｓに対面する。コイル側面７ｔは、ティース側面６２ｔに対面する。
【００２６】
コイル主面７ｓは、内周面６１ｓに倣う円弧状を呈している。より具体的には、コイル主面７ｓは、円弧状に窪む内周面６１ｓに対して連続的に接触する。コイル主面７ｓは、円弧状に膨らんだ形状を呈している。コイル主面７ｓは、平角コイル７の最外層に位置する層状部分７１の一の主面７１ｓによって構成されている。ここでいう平角コイル７の最外層とは、ティース６２の基端側の最外層である。また、一の主面７１ｓとは、外側を向く面である。
【００２７】
コイル側面７ｔは、ティース側面６２ｔに倣っている。具体的には、コイル側面７ｔは、第１平面６２ｖに倣う部分と、第２平面６２ｗに倣う部分との両方を含む。コイル側面７ｔは、複数の層状部分７１の内側面７１ｔの集合体によって構成されている。内側面７１ｔとは、ティース６２を囲む面である。複数の内側面７１ｔは、ティース側面６２ｔにそれぞれ対面している。内側面７１ｔの数は、例えば５個である。複数の内側面７１ｔの一部は、第１平面６２ｖに倣っている。内側面７１ｔの一部の数は、例えば３個である。また、複数の内側面７１ｔの別の一部は、第２平面６２ｗに倣っている。別の一部の数は、例えば２個である。なお、内側面は、第１平面６２ｖに倣う部分と第２平面６２ｗに倣う部分との両方を含んでいてもよい。平角コイル７においては、すべての内側面７１ｔが、ティース側面６２ｔに倣っている。具体的には、すべての内側面７１ｔが、ティース側面６２ｔにおける当該内側面７１ｔに対面する部分に倣っている。
【００２８】
また、図３に示されるように、本実施形態において、平角コイル７には、冷媒流路７２が形成されている。冷媒流路７２は、軸線Ａｘ（図１参照）に沿って平角コイル７を貫通している。ただし、冷媒流路７２は、コイル導体の巻回軸線に沿って平角コイル７を貫通していてもよい。冷媒流路７２は、コイルを冷却するための冷媒を流通させる。冷媒として、例えば、水、空気等が挙げられる。冷媒流路７２に冷媒を流通させることにより、平角コイル７は、モータ１を冷却する冷却部材として機能する。
【００２９】
平角コイル７には、複数の冷媒流路７２が形成されている。冷媒流路７２の数は、例えば１０個である。また、本実施形態においては、平角コイル７の各層状部分７１に独立した冷媒流路７２が形成されている。例えば、各層状部分７１には、それぞれ独立した一対の冷媒流路７２が形成されている。複数の冷媒流路７２は、互いに同じ寸法及び形状を有していてもよく、互いに異なる寸法及び形状を有していてもよい。なお、上述したコイル断面の面積とは、コイル断面の外形線に囲まれる部分のうち冷媒流路７２を除いた部分である。冷媒流路７２の貫通方向に交差する断面は、例えば周方向Ｄｃを長手方向とする長孔形状を呈している。ここでは、貫通方向は軸線Ａｘに沿う方向である。
【００３０】
次に、図４を参照し、ステータ４の製造方法の例について説明する。ステータ４は、例えば次のように製造される。まず、ヨーク６１及びティース６２をそれぞれ製造する（工程Ｓ１）。本実施形態においては、ヨーク６１及びティース６２を別々に製造する。具体的には、はじめに、帯状の電磁鋼板を打ち抜き又はワイヤカット等によって所定形状に加工する。電磁鋼板としては、任意のものを用いてよい。例えば、電磁鋼板として薄型高性能電磁鋼板を用いてもよい。なお、ヨーク６１の製造においては、軸線Ａｘに交差する仮想平面を断面としたときのヨーク６１の形状は、所定形状である。また、ティース６２の製造においては、軸線Ａｘに交差する仮想平面を断面としたときのティース６２の形状は、所定形状である。
【００３１】
そして、所定形状に加工された複数の加工部材を積層する。このとき、接着剤又はカシメ等によって複数の加工部材同士を互いに接合する。このようにして、ヨーク６１を構成する積層体とティース６２を構成する積層体とが別々に製造される。
【００３２】
次に、平角コイル７を製造する（工程Ｓ２）。平角コイル７の製造においては、三次元積層造形方法を適用する。本実施形態における平角コイル７は、三次元積層造形物である。まず、いわゆる３Ｄプリンタである三次元積層造形装置を用いた三次元造形技術によって平角コイル７を造形する。導電体粉末としては、銅材料を用いる。三次元造形技術としては、銅材料の導電体粉末が使用可能なものが挙げられる。例えば、株式会社ダイヘン社によって知られる造形技術を適用してもよい。造形技術とは、ここでは、導電体粉末及びレシピをいう。三次元積層造形装置としては、例えば、Ｄｅｓｋｔｏｐ  Ｍｅｔａｌ社製の金属３Ｄプリンタ等の銅製の造形物を造形可能な装置が挙げられる。
【００３３】
そして、造形した平角コイル７に絶縁被膜を設ける。絶縁被膜として任意の材料を用いてよい。絶縁被膜の材料としては、高耐電圧性を有する材料を用いてもよく、高耐熱性を有する材料を用いてもよい。絶縁被膜の材料としては、例えば、電着塗装用のものが挙げられる。絶縁被膜の材料の一例としては、日本ペイントインダストリアル社製のインシュリード（登録商標）が挙げられる。公知の樹脂材料のうち比較的耐電圧性及び耐熱性に優れているためである。これによれば、比較的薄い膜厚によっても必要な耐電圧性を確保できる。以上によって平角コイル７が製造される。
【００３４】
なお、工程Ｓ２は、工程Ｓ１よりも前に行ってもよい。また、工程Ｓ１及び工程Ｓ２を並行して行ってもよい。
【００３５】
次に、ヨーク６１、ティース６２及び平角コイル７を組み立てる（工程Ｓ３）。具体的には、工程Ｓ１で製造したティース６２に、平角コイル７を取り付ける。その後、ヨーク６１とティース６２とを互いに組み付けて、ステータコア６を形成する。このような方式は、いわゆる、あり溝分割方式と呼ばれる。以上により、ステータ４が製造される。
【００３６】
以上説明したステータ４の作用効果について説明する。ステータ４においては、平角コイル７のコイル主面７ｓが、ステータ４のヨーク６１の内周面６１ｓに倣っている。つまり、コイルに課される形状の制約を撤廃し、ステータ４の形状に平角コイル７の形状を合わせている。その結果、平角コイル７の形状は、磁束密度の大きさを磁気的に所望の態様としたステータ４の形状に影響を与えることがない。従って、磁束密度の大きさを磁気的に最適化することができる。
【００３７】
より詳細に説明する。まず、図７を参照し、比較例について説明する。図７に示される比較例に係る平角コイル７０は、平板導板からなるコイル線を、曲げ加工又は接合加工によって巻回されて製造される。したがって、上述したヨークの内周面に対面するコイル主面７０ｓが平坦に形成されている。同様に、ティースのティース側面に対面するコイル側面７０ｔが平坦に形成されている。また、平角コイル７０は、コイル線の巻回数に応じた複数の層状部分７１０を有する。各層状部分７１０は中実である。また、層状部分７１０の主面７１０ｓは平坦に形成されている。同様に、各層状部分７１０の内側面７１０ｔは、平坦に形成されている。
【００３８】
このような平角コイル７０を有する場合、円環状のステータにおいて、ステータコアのヨークの内周面は、平角コイルのコイル主面７０ｓに沿う複数の平坦な部分によって形成されることとなる。一方で、ヨークの外周面は円弧状に形成される。これにより、ヨークの厚みが最小値よりも大きくなる領域が広範囲に生じる。その結果、モータの外径が大きくなってしまう。しかしながら、ヨークの厚みを一定とするために、この内周面を円弧状に形成することにより内周面とコイルとの間に隙間が生じると、コイル占積率が低下する場合がある。
【００３９】
これに対し、本実施形態に係るステータ４においては、円環状のステータコア６が、円弧状に湾曲した内周面６１ｓを含むヨーク６１を有する。当該内周面６１ｓに対面する平角コイル７のコイル主面７ｓは、この内周面６１ｓに倣う円弧状を呈している。このため、ヨーク６１の内周面６１ｓと平角コイル７との間に隙間が生じることが抑制される。したがって、ヨーク６１の内周面６１ｓが円弧状に湾曲していても、コイル占積率が確保される。この構成によれば、ヨーク６１の厚みｔを一定とすることができる。つまり、所望のコイル占有率を確保しつつも、ヨーク６１の内周面６１ｓ及び外周面６１ｔの断面が円弧状であり、且つ、コイル主面７ｓの断面も円弧状であるので、不必要なヨーク６１の厚みを生じさせない。その結果、ステータ４の径方向の寸法が小さくなるので、モータ１の小型化を図ることが可能となる。
【００４０】
ここで、上記特許文献１に記載されたようなモータにおいては、ロータが回転したときに永久磁石等からの磁束が平角コイルに到達すると、過電流が発生する場合がある。そのような場合、過電流損が大きくなり、モータのエネルギー効率が低下することがある。
【００４１】
これに対し、ステータ４のティース６２は、軸線Ａｘに向くティース主面６２ｓと、内周面６１ｓからティース主面６２ｓに向けてそれぞれ延在する一対のティース側面６２ｔと、を含む。平角コイル７は、ティース側面６２ｔに対面するコイル側面７ｔを含む。コイル側面７ｔは、ティース側面６２ｔに倣っている。この構成によれば、平角コイル７のコイル側面７ｔが、ティース側面６２ｔに倣っているので、コイル占積率の低下を抑制できる。そして、ティース６２の各ティース側面６２ｔは、第２平面６２ｗを含む。一対の第２平面６２ｗは、ティース主面６２ｓに近づくにつれて互いに離間するように延在する。換言すると、ティース６２の一対の第２平面６２ｗは、ロータ３が配置される側に近づくにつれて互いに離間するように延在する。これにより、モータ１における磁束飽和を発生し難くし、平角コイル７で発生する過電流損が低減される。
【００４２】
ステータ４において、平角コイル７は、ティース６２に巻回されたコイル導体によって構成される。コイル断面の面積は一定である。この構成によれば、平角コイル７の各部の電気抵抗値が均一化される。その結果、当該平角コイル７を備えるステータ４を使用したモータ１の発熱を均一化することができる。
【００４３】
ところで、上記特許文献１に記載されたようなモータにおいては、コイル占積率の向上によって小型化かつ高密度化が図られる。一方、高出力化に伴い発熱量も大きくなる。発熱量が大きくなることでモータの温度も上昇する。モータの温度上昇は、モータのエネルギー効率を低下させる場合がある。このような事情から、さらなる小型化かつ高密度化を可能とするために、モータの温度上昇の抑制が望まれている。
【００４４】
上述したステータ４は、ヨーク６１と、ヨーク６１の内周面６１ｓから突出したティース６２と、を有する円環状のステータコア６と、ティース６２に装着された平角コイル７と、を備える。平角コイル７には、ステータコア６の中心軸線に沿って貫通する複数の冷媒流路７２が形成されている。
【００４５】
このステータ４においては、冷媒流路７２が平角コイル７に形成されている。このため、別途の冷却構造を省略できる。例えば、ケース５の外周面に設けられる水冷ジャケット等を省略できる。これにより、モータ１の大型化を抑制しつつ、モータ１の温度上昇を抑制することが可能となる。
【００４６】
また、上記の水冷ジャケット等の冷却構造では、ケース５を冷却することによってケース５を介して平角コイル７の熱を取り去る。これに対し、ステータ４においては、平角コイル７に冷媒流路７２が形成されていることにより平角コイル７が中空構造となる。したがって、平角コイル７を直接冷却することが可能となる。これにより、上記水冷ジャケット等によって冷却する場合と比較してモータ１に対する冷却性能が向上する。すなわち、モータ１の温度上昇が抑制される。これに伴い、モータ１のさらなる小型化が可能となる。
【００４７】
冷媒流路７２の貫通方向に交差する断面は、長孔形状を呈している。この構成によれば、冷媒流路７２を流通する冷媒との接触面積を広げやすい。冷媒として、例えば水が挙げられる。接触面積を広くすることで、伝熱効率を向上できる。
【００４８】
また、平角コイル７は、巻回されたコイル導体によって構成されている。平角コイル７は、コイル導体の巻回数に応じた複数の層状部分７１を有する。複数の層状部分７１は、径方向Ｄｂに沿って並んでいる。冷媒流路７２は、層状部分７１に独立して形成されている。この構成によれば、冷媒流路７２が導電性に与える影響を抑制できる。
【００４９】
また、平角コイル７の製造においては、三次元積層造形方法を適用している。三次元積層造形方法によれば、平角コイル７の形状を任意に設定できる。このため、設計の自由度が向上するので、比較例に係る平角コイル７０と比較して複雑な形状である平角コイル７が製造可能である。さらに、三次元積層造形技術によって造形することにより、冷媒流路７２によって平角コイル７を中空構造としても残留応力が発生しない。したがって、平角コイル７の電気抵抗を導電体粉末として用いた材料と同等とすることができる。なお、本開示では、導電体粉末として銅を例示した。
【００５０】
また、ヨーク６１及びティース６２の製造においては、三次元積層造形方法を適用していない。これにより、三次元造形装置で使用可能な材料に限定されずに、材料の選択が可能となる。したがって、ヨーク６１及びティース６２の製造においては、薄型高性能電磁鋼板等の任意の材料を用いている。そして、平角コイル７の絶縁被膜の塗工においても、インシュリード等の任意の材料を用いている。以上により、ステータコア６及び平角コイル７の各部のそれぞれに適した材料が用いられることになるので、高効率化されたモータ１を製造できる。
【００５１】
以上の実施形態は、本開示に係るステータの一実施形態について説明したものである。上述した製造方法において、コイルの形状およびステータの形状は限定されない。コイルの形状は、平角コイル７と異なる形状であってもよい。同様に、ステータの形状は、ステータ４と異なる形状であってもよい。上述した製造方法を適用して、回転式であるモータ１以外に用いられるコイル及びステータを製造してもよい。例えば、発電機又は直動モータ等に用いられるコイル及びステータに、上述した製造方法を適用してもよい。このとき、コイルの形状は、平角コイル７と異なる形状であって、上記の冷媒流路７２が形成されたものであってもよい。
【００５２】
また、本開示に係るステータは、上述したステータ４を任意に変更したものとすることができる。例えば、図５に示されるように、ティース６２Ａは、第１部分６２ａを含んでいなくてもよい。また、ティース６２Ａにおいて、第２部分６２ｂは、ロータ３の外周面３ｓに近づくにつれて滑らかに幅が拡大していてもよい。ティース側面６２ｔの断面形状は曲線状であってもよい。つまり、ティース側面６２ｔは曲面状である。平角コイル７Ａのコイル側面７ｔの断面形状は、ティース側面６２ｔに倣う曲線状であってもよい。つまり、コイル側面７ｔは曲面状である。この構成においても、モータ１の小型化を図ることが可能である。
【００５３】
さらに、平角コイル７のコイル側面７ｔの形状が、ティース側面６２ｔに倣う曲面状である。従って、ティース側面６２ｔの形状が曲面状である構成において、コイル占積率の低下を抑制できる。また、ティース側面６２ｔの形状が曲面状である構成により、平角コイル７で発生する過電流損がより低減されやすくなる。そのため、このような平角コイル７を備えるステータ４を使用したモータ１のエネルギー効率の低下がより一層抑制される。
【００５４】
ティース６２は、第２部分６２ｂを有していなくてもよい。ティース６２の幅は一定であってもよい。ティース側面６２ｔは平坦であってもよい。この場合、平角コイル７のコイル側面７ｔは、ティース側面６２ｔに倣う平坦な形状であってもよい。この構成においても、モータ１の小型化を図ることが可能である。なお、ティース６２の幅が一定である場合には、ステータ４の製造の際、工程Ｓ１において、ヨーク６１及びティース６２を一体的に形成してもよい。ヨーク６１及びティース６２を含むステータコア６の製造の後に、工程Ｓ３において、このステータコア６のティース６２に平角コイル７を装着して、ステータコア６及び平角コイル７を組み立ててもよい。この手順によってもステータ４の製造が可能である。
【００５５】
図６の（ａ）に示されるように、冷媒流路７２の内面には、貫通方向に交差する方向に突出するフィン７３が形成されていてもよい。この交差とは、例えば直交を含む。一例として、図６に示される冷媒流路７２の内面には、周方向Ｄｃに沿って並ぶ複数のフィン７３が形成されている。複数のフィン７３は、径方向Ｄｂの一方側に突出する複数のフィン７３ａと、径方向Ｄｂの他方側に突出する複数のフィン７３ｂとを含む。フィン７３ａとフィン７３ｂとは周方向Ｄｃに沿って交互に配置されている。フィン７３が形成されている構成によれば、冷媒との接触面積をより一層広げやすい。したがって、伝熱効率をさらに向上できる。
【００５６】
冷媒流路７２の貫通方向に交差する断面の形状は、長孔形状に限定されない。冷媒流路７２の貫通方向に交差する断面としては、任意の形状を採用してよい。図６の（ｂ）に示されるように、冷媒流路７２の貫通方向に交差する断面は、円形状を呈していてもよい。この構成においても、モータ１の小型化に寄与する。
【００５７】
要するに、本開示のステータは、以下の構成としてもよい。
【００５８】
ステータは、ヨークと、前記ヨークの内周面から突出したティースと、を有する円環状のステータコアと、前記ティースに装着された平角コイルと、を備え、前記平角コイルには、冷媒流路が形成されている。
【００５９】
前記冷媒流路は、丸孔である。
【００６０】
前記冷媒流路は、長孔である。
【００６１】
前記冷媒流路の内面には、フィンが形成されている。
【００６２】
前記平角コイルは、巻回されたコイル導体によって構成され、前記コイル導体の巻回数に応じた複数の層状部分を有し、前記複数の層状部分は、前記ステータコアの径方向に沿って並び、前記冷媒流路は、前記層状部分に独立して形成されている。
【符号の説明】
【００６３】
４  ステータ
５  ケース
６  ステータコア
６１  ヨーク
６１ｓ  内周面
６１ｔ  外周面
６２，６２Ａ  ティース
６２ｓ  ティース主面
６２ｔ  ティース側面
７，７Ａ，７０  平角コイル
７１，７１０  層状部分
７ｓ，７０ｓ  コイル主面
７ｔ，７０ｔ  コイル側面
Ａｘ  軸線（中心軸線）
Ｄｂ  径方向
Ｄｃ  周方向
ｔ  厚み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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