(57)【要約】      （修正有）【課題】熱伝導率の高いスロットライナーを提供する。【解決手段】スロットライナー４０の本体５４は、第１端５８から対向する第２端６０までの長さを伸び、第１縁６２から対向する第２縁６４までの幅を伸びる。本体は、本体の長さに沿って伸びる内側セグメント７０と第１外側セグメント７２および第２外側セグメント７４を含む。第１および第２外側セグメントは、内側セグメントが第１および第２外側セグメントの間で本体の長さに沿って伸びるように、内側セグメントに隣接する。内側セグメントは、内側セグメントが第１および第２外側セグメントの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有するように、第１および第２外側セグメントとは違う材料を少なくとも１種類含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械（１０、１１０、２１０）の固定子（１２、１１２、２１２）または回転子（１４、１１４、２１４）のうち少なくとも１つのスロットライナー（４０、２４０）であって、前記スロットライナー（４０、２４０）は、
前記固定子（１２、１１２、２１２）の固定子スロット（３４、２３４）または前記回転子（１４、１１４、２１４）の回転子スロット（２４８）のうち少なくとも１つの内部に受けられるように構成された本体（５４）を含み、前記本体（５４）は第１端（５８）から対向する第２端（６０）までの長さを伸び、第１縁（６２）から第２縁（６４）までの幅を伸び、
前記本体（５４）の前記長さに沿って伸びる内側セグメント（７０）、および
前記本体（５４）の前記長さに沿って伸びる第１および第２外側セグメント（７２、７４）を含み、前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）は、前記内側セグメント（７０）が前記本体（５４）の前記長さに沿って前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）の間で伸びるように、かつ、前記第１外側セグメント（７２）が前記本体（５４）の前記第１縁（６２）を含み前記第２外側セグメント（７４）が前記本体（５４）の前記第２縁（６４）を含むように、前記本体（５４）の前記長さに沿って前記内側セグメント（７０）に隣接し、前記内側セグメント（７０）は、前記内側セグメント（７０）が前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有するように、前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）とは違う材料を少なくとも１種類含む、スロットライナー（４０、２４０）。
【請求項２】
前記本体（５４）の前記内側セグメント（７０）の前記熱伝導率が、少なくとも約１．５Ｗ／ｍＫである、請求項１に記載のスロットライナー（４０、２４０）。
【請求項３】
前記本体（５４）の前記内側セグメント（７０）の前記熱伝導率が、約１．５Ｗ／ｍＫから約２．５Ｗ／ｍＫであり、前記本体（５４）の前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）の前記熱伝導率が、約０．２Ｗ／ｍＫ未満である、請求項１に記載のスロットライナー（４０、２４０）。
【請求項４】
前記本体（５４）の前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）が、前記内側セグメント（７０）よりも高い可撓性を有する、請求項１に記載のスロットライナー（４０、２４０）。
【請求項５】
前記本体（５４）の前記内側セグメント（７０）が、窒化ホウ素粒子を充填されたポリイミドを含む、請求項１に記載のスロットライナー（４０、２４０）。
【請求項６】
前記本体（５４）の前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）が、純ポリイミドである、請求項１に記載のスロットライナー（４０、２４０）。
【請求項７】
前記本体（５４）の前記内側セグメント（７０）が、ガラス繊維、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）繊維、ポリ（エーテル−ケトン−ケトン）（ＰＥＫＫ）繊維、パラアラミド合成繊維またはポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）繊維のうち少なくとも１つで補強されているポリイミドを含む、請求項１に記載のスロットライナー（４０、２４０）。
【請求項８】
前記本体（５４）が、前記本体（５４）の前記長さに沿って前記内側セグメント（７０）に隣接する前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）により画定されるリボン様構造を有するフィルムである、請求項１に記載のスロットライナー（４０、２４０）。
【請求項９】
前記本体（５４）の前記内側セグメント（７０）、前記第１外側セグメント（７２）または前記第２外側セグメント（７４）のうちの少なくとも１つが、前記本体（５４）の前記長さのほぼ全長に沿って前記第１端（５８）から前記第２端（６０）まで伸びる、請求項１に記載のスロットライナー（４０、２４０）。
【請求項１０】
前記本体（５４）の前記長さが前記本体（５４）の前記幅よりも長い、請求項１のスロットライナー（４０、２４０）。
【請求項１１】
電気機械（１０、１１０、２１０）の固定子（１２、１１２、２１２）であって、
中心長手方向軸（１６、１１６、２１６）に沿う長さを伸びる固定子コア（１８、２１８）であって、固定子基部（２８、２２８）、前記固定子基部（２８、２２８）から前記中心長手方向軸（１６、１１６、２１６）に対し半径方向に伸びる固定子歯（３０、２３０）および隣接する固定子歯（３０、２３０）の間に伸びる固定子スロット（３４、２３４）を含む、固定子コア（１８、２１８）、
対応する固定子歯（３０、２３０）の周りに巻かれるコイル（３６、２３６）であって、対応する固定子スロット（３４、２３４）内で伸びる、コイル（３６、２３６）、および
前記対応する固定子スロット（３４、２３４）内に受けられるスロットライナー（４０、２４０）を含み、前記スロットライナー（４０、２４０）は、
第１端（５８）から対向する第２端（６０）までの長さを伸びる本体（５４）を含み、前記本体（５４）は、前記本体（５４）の前記長さに沿って伸びる内側セグメント（７０）と、前記本体（５４）の前記長さに沿って伸びる第１および第２外側セグメント（７２、７４）を含み、前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）は、前記内側セグメント（７０）が前記本体（５４）の前記長さに沿って前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）の間で伸びるように、前記本体（５４）の前記長さに沿って前記内側セグメント（７０）に隣接し、前記内側セグメント（７０）は、前記内側セグメント（７０）が前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有するように、前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）とは違う材料を少なくとも１種類含む、固定子（１２、１１２、２１２）。
【請求項１２】
前記スロットライナー（４０、２４０）が、前記コイル（３６、２３６）と前記対応する固定子スロット（３４、２３４）を画定する前記固定子コア（１８、２１８）の表面（９０、９２、９４）の間に伸びるように、前記対応する固定子スロット（３４、２３４）内に受けられて、前記コイル（３６、２３６）を前記固定子コア（１８、２１８）から電気的に隔離する、請求項１１に記載の固定子（１２、１１２、２１２）。
【請求項１３】
前記スロットライナー（４０、２４０）を内部に受ける前記対応する固定子スロット（３４、２３４）が、前記中心長手方向軸（５６）に対し前記固定子基部（２８、２２８）から先端開口（８４）まで半径方向に伸び、前記対応する固定子スロット（３４、２３４）が、前記中心長手方向軸（５６）に沿って第１端部開口（８６）から第２端部開口（８８）までの高さを伸び、前記スロットライナー（４０、２４０）の前記本体（５４）が、第１縁（６２）から対向する第２縁（６４）までの幅を伸び、前記スロットライナー（４０、２４０）が、前記対応する固定子スロット（３４、２３４）内に受けられて、前記本体（５４）の前記第１および第２端（５８、６０）が前記先端開口（８４）に近接して配置され、かつ前記第１および第２縁（６２、６４）が前記第１および第２端部開口（８６、８８）にそれぞれ近接して配置されている、請求項１１に記載の固定子（１２、１１２、２１２）。
【請求項１４】
前記スロットライナー（４０、２４０）の前記本体（５４）の前記内側セグメント（７０）の前記熱伝導率が、少なくとも約１．５Ｗ／ｍＫである、請求項１１に記載の固定子（１２、１１２、２１２）。
【請求項１５】
前記スロットライナー（４０、２４０）の前記本体（５４）の前記内側セグメント（７０）の前記熱伝導率が、約１．５Ｗ／ｍＫから約２．５Ｗ／ｍＫであり、前記スロットライナー（４０、２４０）の前記本体（５４）の前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）の前記熱伝導率が、約０．２Ｗ／ｍＫ未満である、請求項１１に記載の固定子（１２、１１２、２１２）。
【請求項１６】
前記スロットライナー（４０、２４０）の前記本体（５４）の前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）が、前記内側セグメント（７０）よりも高い可撓性を有する、請求項１１に記載の固定子（１２、１１２、２１２）。
【請求項１７】
前記スロットライナー（４０、２４０）の前記本体（５４）の前記内側セグメント（７０）が、窒化ホウ素粒子を充填され、ガラス繊維、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）繊維、ポリ（エーテル−ケトン−ケトン）（ＰＥＫＫ）繊維、パラアラミド合成繊維またはポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）繊維のうち少なくとも１つで補強されているポリイミドを含む、請求項１１に記載の固定子（１２、１１２、２１２）。
【請求項１８】
前記スロットライナー（４０、２４０）の前記本体（５４）の前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）が、純ポリイミドである、請求項１１に記載の固定子（１２、１１２、２１２）。
【請求項１９】
電気機械（１０、１１０、２１０）の回転子（１４、１１４、２１４）であって、
中心長手方向軸（１６、１１６、２１６）に沿う長さを伸びる回転子コア（２４、１２４、２２４）であって、回転子基部（４４、２４４）、前記中心長手方向軸（１６、１１６、２１６）に対し前記回転子基部（４４、２４４）から半径方向に伸びる回転子歯（４６、２４６）および隣接する回転子歯（４６、２４６）の間に伸びる回転子スロット（２４８）を含む、回転子コア（２４、１２４、２２４）、
対応する回転子歯（４６、２４６）の周りに巻かれるコイル（３３６）であって、対応する回転子スロット（２４８）内で伸びる、コイル（３３６）、および
前記対応する回転子スロット（２４８）内に受けられるスロットライナー（４０、２４０）を含み、前記スロットライナー（４０、２４０）は、
第１端（５８）から対向する第２端（６０）までの長さを伸びる本体（５４）を含み、前記本体（５４）は、前記本体（５４）の前記長さに沿って伸びる内側セグメント（７０）と、前記本体（５４）の前記長さに沿って伸びる第１および第２外側セグメント（７２、７４）を含み、前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）は、前記内側セグメント（７０）が前記本体（５４）の前記長さに沿って前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）の間で伸びるように、前記本体（５４）の前記長さに沿って前記内側セグメント（７０）に隣接し、前記内側セグメント（７０）は、前記内側セグメント（７０）が前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有するように、前記第１および第２外側セグメント（７２、７４）とは違う材料を少なくとも１種類含む、回転子（１４、１１４、２１４）。
【請求項２０】
前記スロットライナー（４０、２４０）の前記本体（５４）の前記内側セグメント（７０）の前記熱伝導率が、少なくとも約１．５Ｗ／ｍＫである、請求項１９に記載の回転子（１４、１１４、２１４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械のスロットライナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電気機械は、自動車用途、航空宇宙用途、産業用途他など多様な用途に使用されている。回転電気機械は、回転子および固定子を含む。回転電気機械は、電気モーターの場合があり、回転子は固定子に対し回転して電気エネルギーを機械エネルギーに変換する。回転電気機械は発電機も含み、回転子と固定子の相対回転は機械エネルギーを電気エネルギーに変換する。
【０００３】
一部の回転電気機械の固定子は固定子コアを含み、該固定子コアはその固定子歯の周りに巻かれた固定子コイルを有する。コイルは固定子歯を隔てる固定子スロット内で固定子歯の周りに巻かれている。スロットライナーは、固定子スロット内に備えられ得、コイルを固定子コアから電気的に隔離する。加えて、または代わりに、スロットライナーは、電気機械の回転子の回転子スロット内に備えられて回転子コイルを回転子コアから電気的に隔離し得る。しかし、既知のスロットライナーには欠点がある。例えば、一部の既知のスロットライナーは、熱伝導率が比較的低い純ポリイミド（例えばＫａｐｔｏｎ（登録商標））フィルムからなる。そのような比較的低い熱伝導率は、一部の回転電気機械、例えば航空機始動発電機の出力密度増大を阻害することがある。
【０００４】
充填材を添加することで純ポリイミドフィルムの熱伝導率を増加させることが知られている。しかし、出力密度を増大できるレベルまで純ポリイミドフィルムの熱伝導率を増加させるのに必要な充填材の量は、純ポリイミドフィルムの脆性を増加させ得る。スロットライナーの純ポリイミドフィルムの脆性の増加は、純ポリイミドフィルムの断裂、破損をもたらし得、および／またはその他コイルの巻線が固定子歯または回転子歯の周りに巻かれることで破損し得、結果として、固定子コアまたは回転子コアからコイルを電気的に隔離するスロットライナーの故障が生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／００３５４６８号明細書
【発明の概要】
【０００６】
一実施形態では、スロットライナーは電気機械の固定子および／または回転子に備えられる。スロットライナーは、固定子の固定子スロット内および／または回転子の回転子スロット内に受けられるように構成された本体を含む。本体は、第１端から対向する第２端までの長さを伸びる。本体は、第１縁から対向する第２縁までの幅を伸びる。本体は、本体の長さに沿って伸びる内側セグメントを含む。本体は、本体の長さに沿って伸びる第１および第２外側セグメントを含む。第１および第２外側セグメントは、内側セグメントが第１および第２外側セグメントの間で本体の長さに沿って伸びるように、かつ、第１外側セグメントが本体の第１縁を含み、第２外側セグメントが本体の第２縁を含むように、本体の長さに沿って内側セグメントの側面に隣接する。内側セグメントは、内側セグメントの熱伝導率は第１および第２外側セグメントの熱伝導率よりも高くなるように、第１および第２外側セグメントとは違う材料を少なくとも１種類含む。
【０００７】
一実施形態では、電気機械に固定子が備えられる。固定子は、中心長手方向軸方向の長さを伸びる固定子コアを含む。固定子コアは、固定子基部、固定子基部から中心長手方向軸に対し半径方向に伸びる固定子歯および隣接する固定子歯の間に伸びる固定子スロットを含む。コイルは、対応する固定子歯の周りに巻かれる。コイルは、対応する固定子スロット内で伸びる。スロットライナーが、対応する固定子スロット内に受けられる。スロットライナーは、第１端から対向する第２端までの長さを伸びる本体を含む。本体の長さに沿って伸びる内側セグメントと、本体の長さに沿って伸びる第１および第２外側セグメントを含む。第１および第２外側セグメントは、内側セグメントが第１および第２外側セグメントの間で本体の長さに沿って伸びるように、本体の長さに沿って内側セグメントの側面に隣接する。内側セグメントは、内側セグメントの熱伝導率は第１および第２外側セグメントの熱伝導率よりも高くなるように、第１および第２外側セグメントとは違う材料を少なくとも１種類含む。
【０００８】
一実施形態では、電気機械用の回転子は、中心長手方向軸に沿う長さを伸びる回転子コアを含む。回転子コアは、回転子基部、回転子基部から中心長手方向軸に対し半径方向に伸びる回転子歯および隣接する回転子歯の間に伸びる回転子スロットを含む。回転子は、対応する回転子歯の周りに巻かれたコイルを含む。コイルは、対応する回転子スロット内で伸びる。スロットライナーが、対応する回転子スロット内に受けられる。スロットライナーは、第１端から対向する第２端までの長さを伸びる本体を含む。本体は、本体の長さに沿って伸びる内側セグメントと、本体の長さに沿って伸びる第１および第２外側セグメントを含む。第１および第２外側セグメントは、内側セグメントが第１および第２外側セグメントの間で本体の長さに沿って伸びるように、本体の長さに沿って内側セグメントの側面に隣接する。内側セグメントは、内側セグメントの熱伝導率は第１および第２外側セグメントの熱伝導率よりも高くなるように、第１および第２外側セグメントとは違う材料を少なくとも１種類含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電気機械の一実施形態の斜視図である。
【図２】電気機械の別の実施形態の斜視図である。
【図３】図１に示す電気機械の断面図である。
【図４】図３に示す電気機械のスロットライナーの一実施形態の斜視図である。
【図５】図１および図３に示す電気機械の一部分の斜視図であり、電気機械の固定子スロットの一実施形態内に受けられた図４に示すスロットライナーを示す。
【図６】電気機械の別の実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の特定の実施形態の詳細な説明は、添付の図面と対応させて読むとよりよく理解される。さまざまな実施形態は、図面に示される構成や手段に限定されないことを理解されたい。
【００１１】
本明細書では、単数形で記載され「ａ」や「ａｎ」という単語に先行される要素またはステップは、その複数形の除外が明言されない限り、該要素またはステップの複数形を除外するものではないことを理解されたい。さらに、「一（１つの）実施形態」への参照は、記載の特徴を同じく有する追加の実施形態の存在を除外するとは解釈されないものとする。さらに、ある特定の特徴を有する要素（単数または複数）を「含む」または「有する」実施形態は、特に明白に否定しない限り、その特徴を有さないような追加の要素も含み得る。本明細書では、「コンダクタ」という用語は磁界を伝導する構造物を意味するものとする。
【００１２】
さまざまな実施形態が、スロットライナー、固定子および電気機械を提供する。例えば、スロットライナー、固定子および電気機械のさまざまな実施形態は、本体を有するスロットライナーを含み、該本体は、該本体の長さに沿って伸びる内側セグメントと該本体の長さに沿って伸びる第１および第２外側セグメントを含む。第１および第２外側セグメントは、内側セグメントが第１および第２外側セグメントの間で本体の長さに沿って伸びるように、本体の長さに沿って内側セグメントの側面に隣接する。内側セグメントは、内側セグメントの熱伝導率が第１および第２外側セグメントの熱伝導率よりも高くなるように、第１および第２外側セグメントとは違う材料を少なくとも１種類含む。外側セグメントは内側セグメントよりも高い可撓性を有し得る。
【００１３】
さまざまな実施形態の少なくとも１つの技術効果は、例えば純ポリイミド（例えばＫａｐｔｏｎ（登録商標））フィルムから作製された既知のスロットライナーを用いる電気機械の出力密度と比べて、電気機械の出力密度を増大させることである。さまざまな実施形態の少なくとも１つの技術効果は、少なくとも一部の既知のスロットライナーよりも高い熱伝導率を有しながらも、そのような既知のスロットライナーの縁における可撓性が維持されるスロットライナーを提供することである。
【００１４】
さまざまな実施形態は、電気モーターおよび発電機を含む電気機械内に実装され得る。電気機械の用途としては、限定ではないが、自動車用途、航空宇宙用途、産業用途などが挙げられる。本明細書で説明および／または例示されるスロットライナーのさまざまな実施形態は、あらゆる設計、構造、構成、配置などを有するあらゆる種類の回転電気機械とともに使用され得る。
【００１５】
図１は、電気機械１０の一実施形態の斜視図である。電気機械１０は、固定子１２と回転子１４を含み、これらは電気機械１０の中心長手方向軸１６の周りで同軸整列している。回転子１４は、固定子１２に対し回転するように構成されている。電気機械１０は、電気モーターであり得、回転子１４は固定子１２に対し回転して電気エネルギーを機械エネルギーに変換する。あるいは、電気機械は発電機であり、回転子１４と固定子１２の相対回転により機械エネルギーが電気エネルギーに変換される。電気機械１０の例示された実施形態では、電気機械１０は航空機エンジン始動発電機である。しかし、電気機械１０は航空機エンジン始動発電機には限定されない。むしろ、電気機械１０は、限定ではないが同期機、多相電気機械、集中巻を有する電気機械、分布巻を有する電気機械、磁気抵抗機、誘導機、巻線界機、突極電気機械、永久磁石埋込型（ＩＰＭ）機、ＩＰＭ機とは異なる構造の永久磁石を有する電気機械（例えば表面磁石型（ｓｕｒｆａｃｅ  ＰＭ）機械など）などのあらゆる種類の回転電気機械であり得る。
【００１６】
固定子１２は中心長手方向軸１６に沿う長さを伸びる。固定子１２は、中心長手方向軸１６に沿って伸びる中心開口２０を有する固定子コア１８を含む。回転子１４は中心長手方向軸１６に沿う長さを伸びる。回転子１４は、シャフト２２およびシャフト２２に取り付けられた回転子コア２４を含む。シャフト２２は、固定子コア１８に対し中心長手方向軸１６の周りで回転するように構成される。回転子コア２４は、回転子コア２４がシャフト２２とともに中心長手方向軸１６の周りで回転するように、シャフト２２に取り付けられる。
【００１７】
図１の例示された実施形態では、回転子１４は、固定子コア１８の中心開口２０内で伸び、中心開口２０内で固定子コア１８に対し回転するように構成される。言い換えると、電気機械１０の固定子コア１８は、回転子１４が固定子１２内で回転するように回転子１４の周りで伸びる。あるいは、回転子１４は、回転子アッセンブリが固定子１２の周りで回転するように、固定子１２の周りで伸びる。
【００１８】
例えば、図２は、電気機械１１０の別の実施形態の斜視図である。電気機械１１０は、固定子１１２と回転子１１４を含み、これらは中心長手方向軸１１６の周りで同軸整列している。回転子１１４は固定子１１２に対し回転して電気エネルギーを機械エネルギーに、またはその逆に、変換する。
【００１９】
固定子１１２と回転子１１４は、中心長手方向軸１１６に沿う長さを伸びる。回転子１１４は、中心長手方向軸１１６に沿って伸びる中心開口１２０を有する回転子コア１２４を含む。固定子１１２は、回転子コア１２４が固定子１１２の周りで伸びるように、回転子コア１２４の中心開口１２０内で伸びる。回転子コア１２４は、固定子１１２に対し中心長手方向軸１１６の周りで回転するように構成される。言い換えると、回転子コア１２４は、固定子１１２の周りで回転するように構成される。電気機械１１０の例示された実施形態では、電気機械１１０は、航空機エンジン始動発電機である。しかし、電気機械１１０は航空機エンジン始動発電機に限定されない。むしろ、電気機械１１０は、電気機械１０に関し上述したように、他のどの種類の回転電気機械でもよい。
【００２０】
図３は電気機械１０の断面図である。上述したように、電気機械１０は、固定子１２と回転子１４を含む。固定子１２は、磁界を生じる固定子コア１８を含む。固定子コア１８は、円弧長さＡＬを伸びる。固定子コア１８の（中心長手方向軸１６に対し）半径方向の内側表面２６が固定子コア１８の中心開口２０を画定する。
【００２１】
固定子１２の例示された実施形態では、固定子コア１８は、固定子基部２８と、固定子基部２８から（中心長手方向軸１６に対し）半径方向に伸びる複数の固定子歯３０を含む。固定子歯３０は、固定子基部２８から固定子歯３０の端部３２まで半径方向に伸びる。固定子１２の例示された実施形態では、固定子歯３０は、固定子基部２８から（中心長手方向軸１６に対し）半径方向内向きに伸びる。いくつかの代替実施形態では、固定子歯３０は、固定子基部２８から（中心長手方向軸１６に対し）半径方向外向きに伸びる。
【００２２】
図３に見られるように、固定子歯３０は、固定子コア１８の円弧長さＡＬに沿って違いに離間されるように、中心長手方向軸１６の周りに放射状に配置される。固定子コア１８は、固定子コア１８の円弧長さＡＬに沿って隣接する固定子歯３０の間に伸びる固定子スロット３４を含む。言い換えると、固定子スロット３４は、固定子コア１８の円弧長さＡＬに沿って固定子歯３０と固定子スロット３４が互い違いになるパターンで、固定子歯３０とともに配置される。固定子スロット３４は、固定子基部２８から（中心長手方向軸１６に対し）半径方向に伸びる。固定子１２の例示された実施形態では、固定子スロット３４は固定子基部２８から（中心長手方向軸１６に対し）半径方向内向きに伸びる。いくつかの代替実施形態では、隣接する固定子歯３０の端部３２は互いに接続されている。
【００２３】
固定子１２は、対応する固定子歯３０の周りに巻かれる巻線を有する界磁コイル３６を含む。コイル３６の巻線は、図３に見られるように、コイル３６の巻線が対応する固定子スロット３４内で伸びるように、対応する固定子歯３０の周りに巻かれる。コイル３６は、１または複数の直流（ＤＣ）界磁コイル３６および／または１または複数の交流（ＡＣ）界磁コイル３６を含み得る。一部の実施形態では、コイル３６は、銅コイルを含む。さらに、一部の実施形態では、固定子１２は、分数スロット集中巻（図示せず）を含む。各コイル３６は、限定ではないが単相または三相などの任意の数の位相であってもまたはそれに相当してもよい。
【００２４】
固定子コア１８は、任意の数の固定子歯３０および任意の数の固定子スロット３４を含み得る。固定子１２の例示された実施形態では、固定子コア１８は、２４個の固定子歯３０と２４個の固定子スロット３４を含む。固定子コア１８は、任意の数のコイル３６を含み得る。固定子１２がＡＣ界磁コイル３６の複数の位相を含む場合、固定子１２は任意の数の位相の組を含み得る。
【００２５】
固定子１２は、固定子スロット３４内で伸びてコイル３６を固定子コア１８から電気的に隔離するスロットライナー４０（図４および図５によりよく例示）を含む。スロットライナー４０は、図４および図５を参照して後に詳述する。
【００２６】
回転子１４は、シャフト２２（図１）と回転子コア２４を含む。シャフト２２は、理解しやすいように、図３には示されていない。回転子コア２４は、中心長手方向軸１６に沿う長さを伸びる本体４２を含む。回転子コア２４の本体４２は円弧長さＡＬ1を伸びる。本体４２は、固定子１２に対し中心長手方向軸１６の周りを回転するように構成される。回転子１４の例示された実施形態では、本体４２は、回転子基部４４、回転子基部４４から（中心長手方向軸１６に対し）半径方向に伸びる複数の磁気セグメント４６および回転子基部４４から（中心長手方向軸１６に対し）半径方向に伸びる複数の非磁気セグメント４８を含む。回転子１４の例示された実施形態では、セグメント４６および４８は、回転子基部４４から（中心長手方向軸１６に対し）半径方向外向きに伸びる。いくつかの代替実施形態では、セグメント４６および４８は、回転子基部４４から（中心長手方向軸１６に対し）半径方向内向きに伸びる。
【００２７】
磁気セグメント４６と非磁気セグメント４８は、回転子コア２４の円弧長さＡＬ1に沿って磁気セグメント４６と非磁気セグメント４８の互い違いのパターンに配置される。言い換えると、磁気セグメント４６は、非磁気セグメント４８が回転子コア２４の円弧長さＡＬ1に沿って隣接する磁気セグメント４６の間に伸びて磁気セグメント４６が回転子コア２４の円弧長さＡＬ1に沿って違いに離間されるように、中心長手方向軸１６の周りに半径方向に配置される。回転子１４の例示された実施形態では、回転子１４は歯のある回転子であり、磁気セグメント４６が回転子コア２４の回転子歯４６を画定する。
【００２８】
回転子コア本体４２の回転子基部４４は、回転子コア２４の中心開口５２を画定する、（中心長手方向軸１６に対し）半径方向の内側表面５０を含む。回転子コア２４は、磁気セグメント４６と非磁気セグメント４８の端部表面に画定される周囲を含む。空隙Ｇが回転子コア２４の周囲と固定子コア１８の半径方向の内側表面２６の間に伸びる。回転子基部４４は、回転子コア本体４２をシャフト２２に取り付けるため、シャフト２２の対応するほぞ（図示せず）を受けるように構成された１または複数のほぞ穴（図示せず）を含み得る。回転子コア本体４２をシャフト２２に取り付けるための他の構成が、ほぞ穴とほぞに加えて、またはそれらの代わりに備えられ得る。
【００２９】
回転子コア２４の本体４２は、複数の薄片の１または複数の積層体から形成され得る。薄片の１または複数の積層体を使用する代わりに、回転子コア本体４２は、一体材料として形成され得る。回転子コア本体４２の回転子基部４４は、磁気材料から、磁気セグメント４６および／または非磁気セグメント４８と一体形成され得る。例えば、回転子コア２４の本体４２が薄片の積層体から形成される場合、その積層体の各薄片、つまり各層の回転子基部４４は、磁気材料から、その薄片の磁気セグメント４６および／または非磁気セグメント４８と一体成形され得る。さらに、例として、回転子コア本体４２が一体材料として形成される実施形態では、回転子基部４４は、磁気材料から、回転子コア２４のすべての磁気セグメント４６と非磁気セグメント４８と一体形成される一体材料である。回転子１４の例示された実施形態では、磁気セグメントが回転子基部４４と磁気連通して回転子１４が歯のある回転子となっている。言い換えると、回転子基部４４は、磁束を有する。回転子１４の歯を有する回転子構造は、薄片の積層体または一体材料のいずれで構成されていても、回転子１４を、回転子基部からおよび互いに磁気的に単離された、すなわち分割された磁気セグメントを有する回転子コアを含む「セグメント型」回転子１４と区別する。電気機械１０の例示された実施形態と同様に、固定子１２および／または回転子１４は、永久磁石を含んでも含まなくてもよい。いくつかの代替実施形態では、回転子１４はセグメント型回転子である。
【００３０】
回転子コア２４は、任意の数の磁気セグメント４６および／または非磁気セグメント４８を含み得る。例えば、回転子コア２４は、任意の数の回転子歯４６を含み得る。回転子コア２４は、固定子コア１８が含む固定子歯３０と同数の回転子歯４６を含み得る。あるいは、固定子コア１８は、回転子コア２４が含む回転子歯４６の数よりも多いまたは少ない数の固定子歯３０を含み得る。電気機械１０の例示された実施形態では、回転子コア２４は１４個の回転子歯４６を含むので、電気機械１０の例示された実施形態は、回転子歯４６よりも多数の固定子歯３０を含む。
【００３１】
図４は、スロットライナー４０の一実施形態の斜視図である。スロットライナー４０は、固定子コア１８（図１、図３および図５）の対応する固定子スロット３４（図３および図５）内に受けられるように構成された本体５４を含む。スロットライナー４０の本体５４は、端５８から端５８に対向する端６０まで、中心長手方向軸５６に沿って長さＬを伸びる。スロットライナー４０の本体５４は、縁６２から縁６２に対向する縁６４まで、幅Ｗを伸びる。本体５４の厚みＴが、本体５４の側部６６から本体５４の対向する側部６８までで画定される。端５８と端６０は本明細書ではそれぞれ「第１」端および／または「第２」端と呼ばれ得る。縁６２と縁６４は本明細書ではそれぞれ「第１」縁および／または「第２」縁と呼ばれ得る。
【００３２】
スロットライナー４０の本体５４は、本体５４の長さＬに沿う長さを（すなわち中心長手方向軸５６に沿って）伸びる内側セグメント７０を含む。本体５４は、本体５４の長さＬと中心長手方向軸５６に沿う長さを伸びる２つの外側セグメント７２および７４も含む。図４に見られるように、外側セグメント７２および７４は、本体５４の長さＬと中心長手方向軸５６に沿って内側セグメント７０に隣接する。言い換えると、外側セグメント７２および７４は、内側セグメント７０の対向する側部７６および７８を本体５４の長さＬと中心長手方向軸５６に沿って伸びる。したがって、内側セグメント７０は、本体５４の長さＬと中心長手方向軸５６に沿って外側セグメント７２および７４の間を伸びる。セグメント７０、７２および７４は、本体５４の長さＬと中心長手方向軸５６に沿って互いに接続された平行なセグメントを画定する。例示された実施形態では、本体５４は、内側セグメント７０に隣接する外側セグメント７２および７４に少なくとも部分的に画定されるリボン状の構造を有する。例えば、本体５４のリボン状の構造は、少なくとも部分的には、本体５４の長さＬと中心長手方向軸５６に沿って伸びる互いに接続された平行なセグメントとしてのセグメント７０、７２および７４の配置により画定される。本体５４の相互接続されたセグメント７０、７２および７４は一体構造を画定するので、本体５４は単独のひとつながりの部品である。外側セグメント７２は、本体５４の縁６２を含む。外側セグメント７４は、本体５４の縁６４を含む。本体５４の外側セグメント７２および７４は本明細書ではそれぞれ「第１」および／または「第２」外側セグメントと呼ばれ得る。
【００３３】
本体５４の内側セグメント７０は、一部の実施形態では、一部の既知のスロットライナーの純ポリイミド（例えばＫａｐｔｏｎ（登録商標））フィルムよりも熱伝導率が高くなるように構成される。内側セグメント７０のそのような高い熱伝導率により、スロットライナー４０は、既知の純ポリイミドフィルムから作製されたスロットライナーを用いた電気機械の出力密度と比較して、電気機械１０（図１、図３および図５）の出力密度を増大させ得る。例えば、純ポリイミドフィルムが約０．２Ｗ／ｍＫよりも低い熱伝導率を有し得る一方で、スロットライナー４０の本体５４の内側セグメント７０は、少なくとも約１．５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有するように構成される。一部の実施形態では、本体５４の内側セグメント７０は約１．５Ｗ／ｍＫから約２．５Ｗ／ｍＫの間の熱伝導率を有するが、他の実施形態では内側セグメントは約２．５Ｗ／ｍＫよりも高い熱伝導率を有する。本明細書では、約１．５Ｗ／ｍＫから約２．５Ｗ／ｍＫの「間」の範囲は、約１．５Ｗ／ｍＫと約２．５Ｗ／ｍＫの値を含む。
【００３４】
本体５４の内側セグメント７０は、一部の既知のスロットライナーの純ポリイミドフィルムよりも高い熱伝導率を内側セグメント７０に与えながらも、対応するコイル３６を固定子コア１８から電気的に隔離する能力をスロットライナー４０に与える、あらゆる材料で作製され得る。一部の実施形態では、内側セグメント７０は、ポリイミドの熱伝導率を高める１または複数の充填材を充填されたポリイミドで作製される。ポリイミドの熱伝導率を高める充填材の例としては、限定ではないが、数ある中、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、ダイアモンド、シリカ、アルミナが挙げられる。ポリイミドは、スロットライナー４０の内側セグメント７０に少なくとも約１．５Ｗ／ｍＫ、例えば、限定ではないが、約４０％ｗｔ、約５０％ｗｔおよび約６０％ｗｔの熱伝導率を与えるあらゆる量の充填材を充填され得る。一実施形態では、スロットライナー４０の内側セグメント７０は、約５０％ｗｔの窒化ホウ素の粒子（例えば窒化ホウ素の粉末、顆粒など）を充填されたポリイミドを含む。
【００３５】
充填材に加えて、内側セグメント７０を作製するのに使用されるポリイミド材料は、１または複数の補強材で補強され得る。補強材は、内側セグメント７０の張力、せん断（すなわち引裂）および曲げの強さを高め、それによって、スロットライナー４０の内側セグメント７０の引裂、破断および／またはその他コイル３６の巻線がスロットライナー４０の対応する固定子歯３０の周りに巻かれることによる破損が防止され得る。内側セグメント７０の補強材の例としては、限定ではないが、数ある中、ガラス繊維、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）繊維、ポリ（エーテル−ケトン−ケトン）（ＰＥＫＫ）繊維、パラアラミド合成繊維（例えばＫｅｖｌａｒ（登録商標））、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）繊維が挙げられる。
【００３６】
本体５４の外側セグメント７２および７４はそれぞれ、一部の既知のスロットライナーの純ポリイミドフィルムの一般的な可撓性を維持するように構成される。外側セグメント７２および７４の可撓性は、スロットライナー４０の本体５４の、引裂、破断および／または、コイル３６の巻線がスロットライナー４０の対応する固定子歯３０の周りに巻かれることでの、例えば縁６２および／または６４におけるその他破損に対する抵抗を高める。さらに、外側セグメント７２および７４の可撓性は、対応する固定子歯３０の周りにコイル３６を巻く間本体５４が曲がるかつ／または折れることを可能にし、それによって、本体５４の引裂、破断および／またはその他破損が防止され得る。例えば、外側セグメント７２および７４の可撓性により、コイル３６を対応する固定子歯３０の周りに巻くのに使用される細流含浸（ｔｒｉｃｋｌｅ  ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ）工程中、本体５４は曲がるかつ／または折れることができる。
【００３７】
一部の既知のスロットライナーの純ポリイミドフィルムの一般的な可撓性を維持するために、外側セグメント７２および７４はそれぞれ純ポリイミドである。本明細書では、「純」ポリイミドは、別の材料（例えば充填材、補強材など）を約５％ｗｔ未満含むポリイミドである。一部の実施形態では、純ポリイミドは、（ポリイミドの外は）他の材料を一切含まない。外側セグメント７２および７４はそれぞれ、限定ではないが、数ある中でも、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）材料、Ａｐｉｃａｌ（登録商標）材料、ＵＰＩＬＥＸ（登録商標）材料、ＶＴＥＣ（商標）材料、Ｎｏｒｔｏｎ（登録商標）材料、Ｋａｐｔｒｅｘ（登録商標）材料などのあらゆる種類の純ポリイミドであり得る。一部の実施形態では、外側セグメント７２および７４は同じ純ポリイミドで作製されるが、他の実施形態では外側セグメント７２は外側セグメント７４とは違う純ポリイミドで作製される。
【００３８】
上記の説明から理解されるように、内側セグメント７０は、外側セグメント７２および７４とは違う材料を少なくとも１種類含む。具体的には、セグメント７０、７２および７４はすべてポリイミドから作製されるが、内側セグメント７０はさらに充填材を含み、所望により補強材を含む。一部の実施形態では、内側セグメント７０は、外側セグメント７２および／または外側セグメント７４と同じポリイミドから作製される。他の実施形態では、内側セグメント７０は、外側セグメント７２および／または外側セグメント７４とは違うポリイミドから作製される。
【００３９】
本体５４の内側セグメント７０の異なる材料は、内側セグメント７０に、外側セグメント７２および７４の熱伝導率よりも高い熱伝導率を与える。具体的には、充填材は、内側セグメント７０に少なくとも約１．５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を与え（上述のとおり）、外側セグメント７２および７４の純ポリイミドは外側セグメント７２および７４に約０．２Ｗ／ｍＫを下回る熱伝導率を与え得る。しかし、外側セグメント７２および７４それぞれの純ポリイミドは、外側セグメント７２および７４に、内側セグメント７０よりも高い可撓性を与える。具体的には、外側セグメント７２および７４それぞれの純ポリイミドは、内側セグメント７０で充填材の含有により失われた可撓性を維持する。
【００４０】
スロットライナー４０の本体５４の長さＬと幅Ｗはそれぞれ任意の値を有し得、長さＬは本体５４の幅Ｗに対しどのような値を有してもよい。例示された実施形態では、本体５４の長さＬの値は本体５４の幅Ｗの値よりも大きい。あるいは、本体５４の幅Ｗは長さＬよりも長い。本体５４の全体的な厚みＴは任意の値を有し得る。一部の実施形態では、本体５４の全体的な厚みＴは、本体５４が「フィルム」と見なされるような値を有する。例えば、スロットライナー４０の本体５４は、全体的な厚みＴが約０．３ミリメートル（ｍｍ）未満の場合にフィルムと見なされ得る。
【００４１】
本体５４は、（例えば端５８および６０と、縁６２および６４の間で二次元的に画定されるような）矩形や、（例えば端５８および６０と、縁６２および６４と、側部６６および６８の間で三次元的に画定されるような）平行六面体を有して示されるが、それに加えてまたはその代わりにあらゆる他の形を含み得る。例えば、端５８および６０が縁６２および６４と交差する角は、他の実施形態ではより丸い形でもよい。さらに、例として、本体５４は、（例えば端５８および６０と、縁６２および６４の間で、またはそれらに類似の構造により画定されるような）長円の二次元形状または先細（例えば砂時計）の二次元形状を有し得る。
【００４２】
例示された実施形態では、セグメント７０、７２および７４はそれぞれ、概ね等しい長さを有する。さらに、例示された実施形態では、セグメント７０、７２および７４はそれぞれ、端５８から端６０まで本体５４の長さＬの概ね全長を伸びる。しかし、セグメント７０、７２および７４はそれぞれ、本体５４の長さＬの全長のどの長さに伸びてもよく、セグメント７０、７２および７４の各長さは、他のセグメント７０、７２および７４の長さに対しどのような値を有してもよい。例えば、いくつかの代替実施形態では、外側セグメント７２および７４の長さは、内側セグメント７０の長さよりも短いか、その逆である。さらに、外側セグメント７２および７４のそれぞれの幅Ｗ1とＷ2は、概ね同じ値を有するように示されているが、代わりに違う値を有し得る。内側セグメント７０の幅は、外側セグメント７２および７４のそれぞれの幅Ｗ1とＷ2よりも広く示されているが、代わりに幅Ｗ1および／または幅Ｗ2よりも狭くてもよい。
【００４３】
例示された実施形態では、セグメント７０、７２および７４は同じ近似値の各厚みＴ1、Ｔ2およびＴ3を有するように示されるが、各厚みＴ1、Ｔ2およびＴ3は他の厚みＴ1、Ｔ2およびＴ3に対しあらゆる値を有し得る。本体５４の形ならびに／または長さＬ、幅Ｗ、Ｗ1およびＷ2、厚みＴ、Ｔ1、Ｔ2およびＴ3、ならびにセグメント７０、７２および７４の長さのさまざまな値は、（１）スロットライナー４０の本体５４が対応するコイル３６を固定子コア１８から電気的に隔離できるように、（２）内側セグメント７０に少なくとも約１．５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を与えるように、（３）外側セグメント７２および７４に内側セグメント７０よりも高い可撓性を与えるように、（４）外側セグメント７２および７４に純ポリイミドフィルムの一般的な可撓性に実質的に類似した可撓性を与えるように、（５）対応する固定子スロット３４の形状に基づき、および／または（６）対応するコイル３６の形状に基づき、選択および／または構成され得る。
【００４４】
スロットライナー４０の本体５４は、あらゆる製造工程、方法、構造、手段など、例えば、限定ではないが、数ある中で、流延（ｃａｓｔｉｎｇ）工程を用いて、バッチ工程を用いて、ライン工程を用いて、製造され得る。内側セグメント７０の充填された（かつ、所望により補強された）ポリイミドは、外側セグメント７２および７４の純ポリイミドに、内側セグメント７０と外側セグメント７２および７４の各継ぎ目８０および８２で接着される。各継ぎ目８０および８２での内側セグメント７０と外側セグメント７２および７４の接着は、一次接着であり得る。内側セグメント７０と外側セグメント７２および７４のそのような一次接着は、各継ぎ目８０および８２をほぼ平滑にする。言い換えると、内側セグメント７０と外側セグメント７２および７４の一次接着は、内側セグメント７０から外側セグメント７２および７４まで継ぎ目のない移行を本体５４に提供する。一部の実施形態では、内側セグメント７０と外側セグメント７２および７４の各継ぎ目８０および８２での接着は、追加の接着剤および／または他の二次接着材料を一切使用せずに形成される。
【００４５】
本体５４が流延工程を用いて作製される場合、セグメント７０、７２および７４は単一の流延工程において一緒に流延され得る。あるいは、内側セグメント７０は第１流延工程を用いて流延され、次いで第２流延工程を用いて外側セグメント７２および７４が内側セグメント７０の対向する側部７６および７８に流延される。
【００４６】
本体５４を作製する１つの非限定的な例は、混合およびガス処理後、窒化ホウ素粉末を含有するポリアミド酸（ｐｏｌｙａｍｉｃ  ａｃｉｄ）溶液を調製することを含む。次いで内側セグメント７０が少なくとも１層の補強材とともにフィルム流延される。次に外側セグメント７２および７４が内側セグメント７０の対向する側部７６および７８に純ポリアミド酸樹脂を用いてフィルム流延される。フィルム流延工程後、本体５４は溶媒除去のため約８０℃から約１００℃に加熱され、高温工程（例えば最高約２５０℃から約３００℃）でイミド化され、完成した本体５４が形成される。
【００４７】
図５は、電気機械１０の対応する固定子スロット３４内に受けられたスロットライナー４０を例示する、電気機械１０の一部分の斜視図である。図５では、固定子スロット３４が間に伸びている２つの隣接する固定子歯３０が示されている。コイル３６は、コイル３６が固定子スロット３４内で伸びるように固定子歯３０の周りに巻かれて図示されている。コイル３６は、理解しやすいように、図５では想像線で示されている。図５に示される固定子歯３０の周りのコイル３６の巻回構成は、単なる例示とするものである。上述したように、コイル３６は、どのような巻回構成を有してもよい。例えば、図５では、固定子スロット３４内で伸びる２本のコイル３６が示されているが、一部の実施形態では、固定子スロット３４のうちの１または複数が、その中で伸びる１本のみのコイル３６を含む。
【００４８】
図５に見られるように、固定子スロット３４は、固定子基部２８から固定子スロット３４の先端開口８４まで（中心長手方向軸１６に対し）半径方向に伸びる。固定子スロット３４は、端部開口８６から対向する端部開口８８まで中心長手方向軸１６に沿う高さを伸びる。端部開口８６と端部開口８８は本明細書ではそれぞれ「第１」端部開口および／または「第２」端部開口と呼ばれ得る。
【００４９】
スロットライナー４０の本体５４は、本体５４が固定子コア１８と固定子スロット３４内で伸びる各コイル３６の間に伸びるように、対応する固定子スロット３４内に受けられる。具体的には、スロットライナー４０の本体５４は、コイル３６と、固定子スロット３４を画定する固定子コア１８の表面９０、９２および９４の間に伸びる。これにより、スロットライナー４０の本体５４は、コイル３６を固定子コア１８から電気的に隔離する。
【００５０】
図５に見られるように、スロットライナー４０の本体５４は、本体５４の端５８および６０が先端開口８４に近接して位置するように、固定子スロット３４内に受けられる。さらに、縁６２および６４は、それぞれ端部開口８６および８８に近接して配置される。縁６２および／または６４は、固定子歯３０の表面９６および９８と整列して示されるが、代わりに、表面９６および９８それぞれを（中心長手方向軸１６に沿って）通り過ぎて伸びてもよい。
【００５１】
コイル３６は、コイル３６が縁６２および６４の上と、その間に伸びる内側セグメント７０の上に巻かれるように、固定子歯３０の周りに巻かれる。内側セグメント７０の熱伝導率により、スロットライナー４０の本体５４は、例えば純ポリイミド（例えばＫａｐｔｏｎ（登録商標））フィルムで作製された既知のスロットライナーを用いる電気機械の出力密度と比較して、電気機械１０の出力密度を増大させ得る。外側セグメント７２および７４により与えられた可撓性は、スロットライナー４０の本体５４の、引裂、破断および／または、コイル３６の巻線が固定子歯３０の周りに巻かれることでの、例えば縁６２および／または６４におけるその他破損に対する抵抗を高める。外側セグメント７２および７４の可撓性は、対応する固定子歯３０の周りにコイル３６を巻く間本体５４が曲がるかつ／または折れることを可能にし得、それによって、本体５４の引裂、破断および／またはその他破損が防止され得る。例えば、外側セグメント７２および７４の可撓性により、コイル３６を対応する固定子歯３０の周りに巻くのに使用される細流含浸工程中、本体５４は曲がるかつ／または折れることができ得る。さらに、所望による内側セグメント７０の補強材は、スロットライナー４０の内側セグメント７０の引裂、破断および／またはその他コイル３６の巻線が対応する固定子歯３０の周りに巻かれることによる破損を防止し得る。したがって、スロットライナー４０の本体５４は、少なくとも一部の既知のスロットライナーよりも高い熱伝導率を有しながら、本体５４の縁６２および６４では少なくとも一部の既知のスロットライナーの可撓性を維持している。
【００５２】
図６は、電気機械２１０の別の実施形態の断面図である。電気機械１０は、固定子２１２と回転子２１４を含む。固定子２１２は、磁界を生じる固定子コア２１８を含む。固定子コア２１８は、円弧長さＡＬ2を伸びる。固定子コア２１８の（中心長手方向軸２１６に対し）半径方向の内側表面２２６が固定子コア２１８の中心開口２２０を画定する。
【００５３】
固定子２１２の例示された実施形態では、固定子コア２１８は、固定子基部２２８と、固定子基部２２８から（中心長手方向軸２１６に対し）半径方向に伸びる複数の固定子歯２３０を含む。固定子歯２３０は、固定子基部２２８から固定子歯２３０の端部２３２まで半径方向に伸びる。固定子２１２の例示された実施形態では、固定子歯２３０は、固定子基部２２８から（中心長手方向軸２１６に対し）半径方向内向きに伸びる。いくつかの代替実施形態では、固定子歯２３０は、固定子基部２２８から（中心長手方向軸２１６に対し）半径方向外向きに伸びる。
【００５４】
図６に見られるように、固定子歯２３０は、固定子コア２１８の円弧長さＡＬ2に沿って違いに離間されるように、中心長手方向軸２１６の周りに放射状に配置される。固定子コア２１８は、固定子コア２１８の円弧長さＡＬ2に沿って隣接する固定子歯２３０の間に伸びる固定子スロット２３４を含む。言い換えると、固定子スロット２３４は、固定子コア２１８の円弧長さＡＬ2に沿って固定子歯２３０と固定子スロット２３４が互い違いになるパターンで、固定子歯２３０とともに配置される。固定子スロット２３４は、固定子基部２２８から（中心長手方向軸２１６に対し）半径方向に伸びる。固定子２１２の例示された実施形態では、固定子スロット２３４は固定子基部２２８から（中心長手方向軸２１６に対し）半径方向内向きに伸びる。いくつかの代替実施形態では、隣接する固定子歯２３０の端部２３２は互いに接続されている。
【００５５】
固定子２１２は、対応する固定子歯２３０の周りに巻かれる巻線を有する固定子コイル２３６を含む。コイル２３６の巻線は、図６に見られるように、コイル２３６の巻線が対応する固定子スロット２３４内で伸びるように、対応する固定子歯２３０の周りに巻かれる。コイル２３６は、１または複数のＤＣ界磁コイル２３６および／または１または複数のＡＣ界磁コイル２３６を含み得る。一部の実施形態では、コイル２３６は、銅コイルを含む。さらに、一部の実施形態では、固定子２１２は、分数スロット集中巻（図示せず）を含む。各コイル２３６は、限定ではないが単相または三相などの任意の数の位相であってもまたはそれに相当してもよい。
【００５６】
固定子コア２１８は、任意の数の固定子歯２３０および任意の数の固定子スロット２３４を含み得る。固定子２１２の例示された実施形態では、固定子コア２１８は、２４個の固定子歯２３０と２４個の固定子スロット２３４を含む。固定子コア２１８は、任意の数のコイル２３６を含み得る。固定子２１２がＡＣ界磁コイル２３６の複数の位相を含む場合、固定子２１２は任意の数の位相の組を含み得る。
【００５７】
固定子２１２は、固定子スロット２３４内で伸びてコイル２３６を固定子コア２１８から電気的に隔離するスロットライナー４０（図４および図５によりよく例示）を含む。スロットライナー４０は、図４および図５を参照して既に詳述した。
【００５８】
回転子２１４は、回転子シャフト（図示せず、例えば図１に示されるシャフト２２）と回転子コア２２４を含む。回転子コア２２４は、中心長手方向軸２１６に沿う長さを伸びる本体２４２を含む。回転子コア２２４の本体２４２は円弧長さＡＬ3を伸びる。本体２４２は、固定子２１２に対し中心長手方向軸２１６の周りを回転するように構成される。回転子２１４の例示された実施形態では、本体２４２は、回転子基部２４４、回転子基部２４４から（中心長手方向軸２１６に対し）半径方向に伸びる複数の回転子歯２４６および回転子基部２４４から（中心長手方向軸２１６に対し）半径方向に伸びる複数の回転子スロット２４８を含む。回転子２１４の例示された実施形態では、回転子歯２４６および回転子スロット２４８は、回転子基部２４４から（中心長手方向軸２１６に対し）半径方向外向きに伸びる。いくつかの代替実施形態では、回転子歯２４６および回転子スロット２４８は、回転子基部２４４から（中心長手方向軸２１６に対し）半径方向内向きに伸びる。
【００５９】
回転子歯２４６および回転子スロット２４８は、回転子コア２２４の円弧長さＡＬ3に沿って回転子歯２４６と回転子スロット２４８の互い違いのパターンに配置される。言い換えると、回転子歯２４６は、回転子スロット２４８が回転子コア２２４の円弧長さＡＬ3に沿って隣接する回転子歯２４６の間に伸びて回転子歯２４６が回転子コア２２４の円弧長さＡＬ3に沿って違いに離間されるように、中心長手方向軸２１６の周りに半径方向に配置される。
【００６０】
回転子コア本体２４２の回転子基部２４４は、回転子コア２２４の中心開口２５２を画定する、（中心長手方向軸２１６に対し）半径方向の内側表面２５０を含む。回転子コア２２４は、回転子歯２４６の端部表面に画定される周囲を含む。空隙が回転子コア２２４の周囲と固定子コア２１８の半径方向の内側表面２２６の間に伸びる。回転子基部２４４は、回転子コア本体２４２を回転子シャフトに取り付けるため、回転子シャフトの対応するほぞ（図示せず）を受けるように構成された１または複数のほぞ穴（図示せず）を含み得る。回転子コア本体２４２を回転子シャフトに取り付けるための他の構成が、ほぞ穴とほぞに加えて、またはそれらの代わりに備えられ得る。
【００６１】
回転子コア２２４の本体２４２は、複数の薄片の１または複数の積層体から形成され得る。薄片の１または複数の積層体を使用する代わりに、回転子コア本体２４２は、一体材料として形成され得る。回転子コア本体２４２の回転子基部２４４は、磁気材料から、回転子歯２４６と一体形成され得る。固定子２１２および／または回転子２１４は、永久磁石を含んでも含まなくてもよい。
【００６２】
回転子コア２２４は、任意の数の回転子歯２４６および／または回転子スロット２４８を含み得る。回転子コア２２４は、固定子コア２１８が含む固定子歯２３０と同数の回転子歯２４６を含み得る。あるいは、固定子コア２１８は、回転子コア２２４が含む回転子歯２４６の数よりも多いまたは少ない数の固定子歯２３０を含み得る。電気機械２１０の例示された実施形態では、回転子コア２２４は１４個の回転子歯２４６を含むので、電気機械２１０の例示された実施形態は、回転子歯２４６よりも多数の固定子歯２３０を含む。
【００６３】
回転子２１４は、対応する回転子歯２４６の周りに巻かれる巻線を有する回転子コイル３３６を含む。コイル３３６の巻線は、図６に見られるように、コイル３３６の巻線が対応する回転子スロット２４８内で伸びるように、対応する回転子歯２４６の周りに巻かれる。コイル３３６は、１または複数のＤＣ界磁コイル３３６および／または１または複数のＡＣ界磁コイル３３６を含み得る。一部の実施形態では、コイル３３６は、銅コイルを含む。さらに、一部の実施形態では、回転子２１４は、分数スロット集中巻（図示せず）を含む。各コイル３３６は、限定ではないが単相または三相などの任意の数の位相であってもまたはそれに相当してもよい。
【００６４】
回転子２１４は、回転子スロット２４８内で伸びてコイル３３６を回転子コア２２４から電気的に隔離するスロットライナー４０（図４および図５によりよく例示）を含む。スロットライナー４０は、固定子スロット３４（図３および図５）内および固定子スロット２３４内のスロットライナー４０の配置や機能と実質的に同じように回転子スロット２４８内に配置され機能する。回転子スロット２４８のスロットライナー４０は、固定子スロット２３４のスロットライナー４０のサイズおよび／または形と比較すると、異なるサイズおよび／または形にされ得る。さらに、電気機械２１０の固定子２１２はコイル２３６とスロットライナー２４０を含んで示されているが、スロットライナー４０は、固定子がコイル２３６および／またはスロットライナー４０を含まない電気機械（図示せず）とともに使用されてもよい。スロットライナー４０はあらゆるタイプの電気機械のあらゆるタイプの回転子とともに使用され得る。
【００６５】
上記の説明は、限定ではなく例示を意図することを理解されたい。例えば、上述の実施形態（および／またはそれらの態様）は、互いに組み合わせて使用され得る。さらに、本発明の範囲を逸脱することなく、多くの変形を加えて特定の状況や材料を本発明の教示に合わせることができる。本明細書に記載された寸法、材料のタイプ、さまざまな構成要素の向き、ならびにさまざまな構成要素の数および配置は、特定の実施形態のパラメータを画定するためのものであり、それらの実施形態は一切限定的ではなく、単なる例示的な実施形態である。当業者であれば、上記の説明を吟味すれば、請求項の精神と範囲内で多くの他の実施形態と変形が明らかになろう。したがって、本発明の範囲は、そのような請求項が権利を与えられる等価物の全範囲とともに、添付の請求項を参照して決定されるべきである。添付の請求項では、「を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」と「ところの、そこに（ｉｎ  ｗｈｉｃｈ）」という用語は、それぞれ、「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と「ところの、そこに（ｗｈｅｒｅｉｎ）」という普通の英語の等価物として使用される。さらに、以下の請求項では、「第１」「第２」「第３」などの用語は、単なる表示であり、それらの目的語に数値的な要件を与えるものではない。さらに、以下の請求項の限定は、ミーンズ・プラス・ファンクション形式では記載されておらず、そのような請求項の限定が「ための手段」という語句を明白に用いてさらなる構造のない機能の記述を先行するのでない限りは、米国特許法１１２項第６パラグラフに基づき解釈されるものではない。
【符号の説明】
【００６６】
１０、１１０、２１０  電気機械
１２、１１２、２１２  固定子
１４、１１４、２１４  回転子
１６、１１６、２１６  中心長手方向軸
１８、２１８  固定子コア
２０、１２０、２２０  中心開口
２２  シャフト
２４、１２４、２２４  回転子コア
２６、２２６  内側表面
２８、２２８  固定子基部
３０、２３０  固定子歯
３２、２３２  端部
３４、２３４  固定子スロット
３６  コイル、界磁コイル
４０、２４０  スロットライナー
４２、２４２  本体、回転子コア本体
４４、２４４  回転子基部
４６、２４６  磁気セグメント、回転子歯
４８  非磁気セグメント
５０、２５０  内側表面
５２、２５２  中心開口
５４  本体
５６  中心長手方向軸
５８  端
６０  端
６２  縁
６４  縁
６６  側部
６８  側部
７０  内側セグメント
７２  外側セグメント
７４  外側セグメント
７６  側部
７８  側部
８０  継ぎ目
８２  継ぎ目
８４  先端開口
８６  端部開口
８８  端部開口
９０  表面
９２  表面
９４  表面
９６  表面
９８  表面
２３６  コイル、固定子コイル
２４８  回転子スロット
３３６  コイル、回転子コイル
【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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