(57)【要約】  電磁鋼板を積層して形成されるコアセグメント（４０）には、ヨーク片（４３）のうち、周方向の第三側の部分に、積層方向が深さ方向となる連結穴（４７）が形成される。合成樹脂製の第一インシュレータ（６１）は、第一被覆部（６２）のうち、周方向の第四側の部分に、積層方向の第二側に突出した第一連結ピン（６４）を備える。ステータコア（３１）は、周方向の第三側となるコアセグメント（４０）に装着された第一インシュレータ（６１）の第一連結ピン（６４）を、周方向の第四側となるコアセグメント（４０）の連結穴（４７）に挿入し、周方向の第三側となるコアセグメント（４０）のヨーク片（４３）の周方向の第四側の側面と周方向の第四側となるコアセグメント（４０）のヨーク片（４３）の周方向の第三側の側面を接させた状態で複数のコアセグメント（４０）を環状に連結して形成される。
2016017342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータを備える回転機のステータであって、
電磁鋼板を積層して形成され且つティースとヨーク片とを備えるコアセグメントを、複数連結して形成される、環状のステータコアと、
前記電磁鋼板が積層される積層方向の第一側で前記コアセグメントに装着され、前記コアセグメントの前記積層方向の第一側の第一端面を覆う第一被覆部を備える、合成樹脂製の第一インシュレータと、
前記積層方向の第二側で前記コアセグメントに装着され、前記コアセグメントの前記積層方向の第二側の第二端面を覆う第二被覆部を備える、合成樹脂製の第二インシュレータと、
前記第一インシュレータと前記第二インシュレータとが装着された前記コアセグメントの前記ティースに設けられるコイルと、を備え、
前記コアセグメントには、前記ヨーク片のうち、前記ロータの回転方向に対応する周方向の第三側の部分に、前記積層方向が深さ方向となる連結穴が形成され、
前記第一インシュレータは、前記第一被覆部のうち、前記周方向の第四側の部分に、前記積層方向の第二側に突出した第一連結ピンを備え、
前記ステータコアは、前記周方向に隣り合う前記コアセグメントのうち、前記周方向の第三側となる前記コアセグメントに装着された前記第一インシュレータが備える前記第一連結ピンを、前記周方向に隣り合う前記コアセグメントのうち、前記周方向の第四側となる前記コアセグメントに形成された前記連結穴に挿入し、且つ前記周方向の第三側となる前記コアセグメントにおける前記ヨーク片の前記周方向の第四側の側面と、前記周方向の第四側となる前記コアセグメントにおける前記ヨーク片の前記周方向の第三側の側面と、を接させた状態で、前記複数のコアセグメントを環状に連結して形成される、ステータ。
【請求項２】
前記連結穴は、前記ヨーク片のうち、前記周方向の第三側で且つ前記ロータの回転軸を中心とする径方向において前記ロータの側とは反対側の部分に形成され、
前記第一連結ピンは、前記第一被覆部のうち、前記周方向の第四側で且つ前記径方向において前記ロータの側とは反対側の部分に設けられる、請求項１に記載のステータ。
【請求項３】
前記連結穴は、前記積層方向に垂直な断面が真円形状の穴であり、
前記第一連結ピンは、前記連結穴の真円形状に対応する円柱状の軸である、請求項２に記載のステータ。
【請求項４】
前記第二インシュレータは、前記第二被覆部のうち、前記周方向の第四側の部分に、前記積層方向の第一側に突出した第二連結ピンを備え、
前記ステータコアは、前記周方向に隣り合う前記コアセグメントのうち、前記周方向の第三側となる前記コアセグメントに装着された、前記第一インシュレータが備える前記第一連結ピンと前記第二インシュレータが備える前記第二連結ピンとを、前記周方向に隣り合う前記コアセグメントのうち、前記周方向の第四側となる前記コアセグメントに形成された前記連結穴に挿入し、且つ前記周方向の第三側となる前記コアセグメントにおける前記ヨーク片の前記周方向の第四側の側面と、前記周方向の第四側となる前記コアセグメントにおける前記ヨーク片の前記周方向の第三側の側面と、を接させた状態で、前記複数のコアセグメントを環状に連結して形成される、請求項１に記載のステータ。
【請求項５】
前記連結穴は、前記ヨーク片のうち、前記周方向の第三側で且つ前記ロータの回転軸を中心とする径方向において前記ロータの側とは反対側の部分に形成され、
前記第一連結ピンは、前記第一被覆部のうち、前記周方向の第四側で且つ前記径方向において前記ロータの側とは反対側の部分に設けられ、
前記第二連結ピンは、前記第二被覆部のうち、前記周方向の第四側で且つ前記径方向において前記ロータの側とは反対側の部分に設けられる、請求項４に記載のステータ。
【請求項６】
前記連結穴は、前記積層方向に垂直な断面が真円形状の穴であり、
前記第一連結ピンは、前記連結穴の真円形状に対応する円柱状の軸であり、
前記第二連結ピンは、前記連結穴の真円形状に対応する円柱状の軸である、請求項５に記載のステータ。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか１項に記載のステータと、
ロータと、を備える回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ又は発電機のような回転機のステータと回転機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転機のステータに関する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、回転電機用ステータが開示されている。このステータは、インナーロータタイプのステータコアを備える。ステータコアは、複数の単位コアを組み合わせて構成される。単位コアは、継鉄部分と巻線巻回部を有する。継鉄部分は、ステータコアの環状継鉄部の一部を構成する。巻線巻回部には、巻線が巻回される。単位コアは、継鉄部分の一方の端部に嵌合凹部を備え他方の端部に嵌合凸部を備える。ステータコアは、隣接する２つの単位コアの嵌合凹部と嵌合凸部を嵌め合わせることにより組み合わされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１６３６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ステータコアを、複数のコアセグメントによって形成することで、占積率を向上させることができる。複数のコアセグメントは、コアセグメントにコイルを形成した後に環状に配置される。これにより、複数のコアセグメントは、環状のステータコアを形成する。このとき、複数のコアセグメントは、連結されているとよい。連結されていると、例えば、ステータ製造時の取り扱いがスムーズになる。但し、複数のコアセグメントの連結構造には、例えば、次のようなことが求められる。即ち、回転機の磁気特性が低下しない連結構造が求められる。【０００５】
本発明は、磁気特性への影響を抑制可能なコアセグメントの連結構造を有するステータと回転機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】
本発明の一側面は、ロータを備える回転機のステータであって、電磁鋼板を積層して形成され且つティースとヨーク片とを備えるコアセグメントを、複数連結して形成される、環状のステータコアと、前記電磁鋼板が積層される積層方向の第一側で前記コアセグメントに装着され、前記コアセグメントの前記積層方向の第一側の第一端面を覆う第一被覆部を備える、合成樹脂製の第一インシュレータと、前記積層方向の第二側で前記コアセグメントに装着され、前記コアセグメントの前記積層方向の第二側の第二端面を覆う第二被覆部を備える、合成樹脂製の第二インシュレータと、前記第一インシュレータと前記第二インシュレータとが装着された前記コアセグメントの前記ティースに設けられるコイルと、を備え、前記コアセグメントには、前記ヨーク片のうち、前記ロータの回転方向に対応する周方向の第三側の部分に、前記積層方向が深さ方向となる連結穴が形成され、前記第一インシュレータは、前記第一被覆部のうち、前記周方向の第四側の部分に、前記積層方向の第二側に突出した第一連結ピンを備え、前記ステータコアは、前記周方向に隣り合う前記コアセグメントのうち、前記周方向の第三側となる前記コアセグメントに装着された前記第一インシュレータが備える前記第一連結ピンを、前記周方向に隣り合う前記コアセグメントのうち、前記周方向の第四側となる前記コアセグメントに形成された前記連結穴に挿入し、且つ前記周方向の第三側となる前記コアセグメントにおける前記ヨーク片の前記周方向の第四側の側面と、前記周方向の第四側となる前記コアセグメントにおける前記ヨーク片の前記周方向の第三側の側面と、を接させた状態で、前記複数のコアセグメントを環状に連結して形成される、ステータである。【０００７】
このステータによれば、第一インシュレータが備える第一連結ピンをコアセグメントに形成された連結穴に挿入することで、複数のコアセグメントを連結することができる。電磁鋼板をコアセグメントの形状に打ち抜きつつ、打ち抜かれた電磁鋼板を積層するタイミングで、連結穴を形成することができる。即ち、連結穴は、この電磁鋼板の打ち抜き時に連結穴を形成する穴を打ち抜き、コアセグメントの形状に打ち抜かれ前述した穴が形成された電磁鋼板を積層することで形成される。第一連結ピンは、合成樹脂製の第一インシュレータを成形する際に形成することができる。第一連結ピンが合成樹脂製であるため、積層された電磁鋼板同士が、第一連結ピンによって電気的に接続されることを防止することができる。ロータの回転方向に対応する周方向に関し、周方向は、回転方向及び反回転方向を含む概念である。【０００８】
このステータにおいて、前記連結穴は、前記ヨーク片のうち、前記周方向の第三側で且つ前記ロータの回転軸を中心とする径方向において前記ロータの側とは反対側の部分に形成され、前記第一連結ピンは、前記第一被覆部のうち、前記周方向の第四側で且つ前記径方向において前記ロータの側とは反対側の部分に設けられる、ようにしてもよい。この構成によれば、径方向においてロータの側に連結穴と第一連結ピンが配置されない。周方向において隣り合うティースの間の空間をコイルの収納に有効利用することができる。【０００９】
前記連結穴は、前記積層方向に垂直な断面が真円形状の穴であり、前記第一連結ピンは、前記連結穴の真円形状に対応する円柱状の軸である、ようにしてもよい。この構成によれば、第一連結ピンを連結穴に挿入し複数のコアセグメントを連結した状態で、隣り合うコアセグメントの一方を他方に対して、第一連結ピンを回転軸として回動させることができる。連結された複数のコアセグメントを自在に変形することができる。例えば、複数のコアセグメントを直線的に配置することができる。コイルを形成する巻線に際し、複数のコアセグメントを直線的に配置させ、これらのティースに導線を巻回することができる。複数のティースに対して、導線の巻回を連続的に行うことができる。直線的に配置された複数のコアセグメントを、丸めて環状にすることができる。【００１０】
前記第二インシュレータは、前記第二被覆部のうち、前記周方向の第四側の部分に、前記積層方向の第一側に突出した第二連結ピンを備え、前記ステータコアは、前記周方向に隣り合う前記コアセグメントのうち、前記周方向の第三側となる前記コアセグメントに装着された、前記第一インシュレータが備える前記第一連結ピンと前記第二インシュレータが備える前記第二連結ピンとを、前記周方向に隣り合う前記コアセグメントのうち、前記周方向の第四側となる前記コアセグメントに形成された前記連結穴に挿入し、且つ前記周方向の第三側となる前記コアセグメントにおける前記ヨーク片の前記周方向の第四側の側面と、前記周方向の第四側となる前記コアセグメントにおける前記ヨーク片の前記周方向の第三側の側面と、を接させた状態で、前記複数のコアセグメントを環状に連結して形成される、ようにしてもよい。この構成によれば、第一インシュレータが備える第一連結ピンと第二インシュレータが備える第二連結ピンをコアセグメントに形成された連結穴に挿入することで、複数のコアセグメントを連結することができる。第二連結ピンは、合成樹脂製の第二インシュレータを成形する際に形成することができる。第二連結ピンが合成樹脂製であるため、積層された電磁鋼板同士が、第二連結ピンによって電気的に接続されることを防止することができる。【００１１】
前記連結穴は、前記ヨーク片のうち、前記周方向の第三側で且つ前記ロータの回転軸を中心とする径方向において前記ロータの側とは反対側の部分に形成され、前記第一連結ピンは、前記第一被覆部のうち、前記周方向の第四側で且つ前記径方向において前記ロータの側とは反対側の部分に設けられ、前記第二連結ピンは、前記第二被覆部のうち、前記周方向の第四側で且つ前記径方向において前記ロータの側とは反対側の部分に設けられる、ようにしてもよい。この構成によれば、径方向においてロータの側に連結穴と第一連結ピンと第二連結ピンが配置されない。周方向において隣り合うティースの間の空間をコイルの収納に有効利用することができる。【００１２】
前記連結穴は、前記積層方向に垂直な断面が真円形状の穴であり、前記第一連結ピンは、前記連結穴の真円形状に対応する円柱状の軸であり、前記第二連結ピンは、前記連結穴の真円形状に対応する円柱状の軸である、ようにしてもよい。この構成によれば、第一連結ピンと第二連結ピンを連結穴に挿入し複数のコアセグメントを連結した状態で、隣り合うコアセグメントの一方を他方に対して、第一連結ピンと第二連結ピンを回転軸として回動させることができる。連結された複数のコアセグメントを自在に変形することができる。例えば、複数のコアセグメントを直線的に配置することができる。コイルを形成する巻線に際し、複数のコアセグメントを直線的に配置させ、これらのティースに導線を巻回することができる。複数のティースに対して、導線の巻回を連続的に行うことができる。直線的に配置された複数のコアセグメントを、丸めて環状にすることができる。【００１３】
本発明の他の側面は、上述した各ステータのうちの何れかのステータと、ロータと、を備える回転機である。この回転機によれば、上述した機能を奏する回転機とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、磁気特性への影響を抑制可能なコアセグメントの連結構造を有するステータと回転機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】モータの概略構成の一例を示す平面図である。
【図２】ステータの概略構成の一例を一部を省略して示す斜視図である。第一インシュレータと第二インシュレータが装着されたステータコアを示す。
【図３】上段は、コアセグメントと第一インシュレータと第二インシュレータの概略構成の一例を示す斜視図である。下段は、第一インシュレータと第二インシュレータが装着されたコアセグメントの概略構成の一例を示す斜視図である。
【図４】第一インシュレータと第二インシュレータによって連結された複数のコアセグメントの概略構成の一例を示す斜視図である。
【図５】図２に示すステータコアを側面から視た部分断面図である。コアセグメントの連結構造の一例を示す。
【図６】直線的に配置され且つコイルが形成された複数のコアセグメントの一例を示す平面図である。
【図７】連結構造の他の例を示す部分断面図である。ステータコアを側面から視た状態を示す。
【図８】コアセグメントの概略構成の他の例を示す斜視図である。
【図９】連結構造の更に他の例を示す部分断面図である。ステータコアを側面から視た状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための実施形態について、図面を用いて説明する。本発明は、以下に記載の構成に限定されるものではなく、同一の技術的思想において種々の構成を採用することができる。例えば、以下に示す構成の一部は、省略し又は他の構成等に置換してもよい。他の構成を備えるようにしてもよい。
【００１７】
＜モータ＞
回転機としてのモータ１０について、図１〜図６を参照して説明する。モータ１０は、各種の製品に搭載される。例えば、空調機が備えるファン等を回転させる駆動源として利用される。この他、モータ１０は、圧縮機の駆動源として利用されることもある。更に、モータ１０は、電動車両の駆動源として利用されることもある。電動車両としては、電気自動車、電動自転車、電動車椅子、電動カート又は電動配膳車が例示される。電気自動車は、ハイブリッド自動車を含む。モータ１０は、図１に示すように、ロータ２０と、ステータ３０を備える。実施形態では、図１に示すように、モータ１０が内転型のモータである場合を例として説明する。
【００１８】
ロータ２０は、ロータコア２１と、複数の永久磁石と、シャフト２３を備える。図１では、永久磁石の図示は、省略されている。ロータコア２１は、例えば、プレス機によって電磁鋼板を打ち抜きつつ、打ち抜かれた電磁鋼板を積層して形成される。ロータコア２１には、複数の永久磁石が装着される。例えば、複数の永久磁石は、ロータコア２１に形成された永久磁石の数に対応する複数の空間にそれぞれ収納される。ロータ２０がこのようなタイプのロータである場合、モータ１０は、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータと称される。複数の永久磁石は、ロータコア２１の外周面に装着されるようにしてもよい。ロータ２０がこのようなタイプのロータである場合、モータ１０は、ＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）モータと称される。
【００１９】
シャフト２３は、ロータコア２１の中心部に形成された貫通孔に固定される。シャフト２３には、ロータコア２１の両側に軸受が取り付けられる。軸受は、ステータ３０に設けられた支持部に支持される。図１では、軸受と支持部の図示は、省略されている。シャフト２３は、回転軸となる。ロータ２０は、シャフト２３を中心として回転する。ロータ２０は、公知のモータが備えるロータと同様である。従って、ロータ２０に関するこの他の説明は省略する。
【００２０】
ステータ３０は、ステータコア３１と、複数のコイル５０と、第一インシュレータ６１と、第二インシュレータ７１を備える。ステータコア３１は、図１及び図２に示すように、ヨーク３２と、複数のティース３３を備える。ステータコア３１は、複数のコアセグメント４０を環状に配置して形成される。実施形態に示す例では、ステータコア３１は、１２個のコアセグメント４０を環状に配置して形成される。１個のコアセグメント４０におけるティース３３の数は１個である。そのため、ステータコア３１は、１２個のティース３３を備える。１２個のティース３３は、ヨーク３２からロータ２０（シャフト２３）の側に突出する。ステータコア３１には、１２個のスロット３４が形成される。スロット３４は、隣り合うティース３３の間に形成された空間である。ステータ３０のスロット数は、モータ１０に対して要求される性能等の諸条件を考慮して適宜設定される。１２個のコアセグメント４０は連結される。コアセグメント４０を連結する連結構造については後述する。
【００２１】
実施形態では、回転方向に対応する方向を「周方向」という。回転方向は、ロータ２０が回転する方向である。周方向は、回転方向及び反回転方向を含む。周方向の一方側を「第三側」という。周方向の他方側を「第四側」という。回転軸となるシャフト２３を中心とする方向を「径方向」という。径方向は、シャフト２３を中心とする放射方向に一致する。内転型のモータ１０では、ロータ２０の側は径方向の内側となり、ロータ２０の側とは反対側は径方向の外側となる（図１参照）。ティース３３が突出する方向は、径方向に一致する。実施形態では、径方向においてロータ２０の側と反対側を「径方向の反ロータ側」という。複数のコアセグメント４０が環状に配置された状態を「環状配置状態」という。図２では、コイル５０の図示は、省略されている。
【００２２】
コアセグメント４０は、図３上段に示すように、ティース３３と、ヨーク片４３を備える。コアセグメント４０は、プレス機によって電磁鋼板を、図３上段に示すような所定の形状に打ち抜きつつ、打ち抜かれた電磁鋼板を積層して形成される。実施形態では、コアセグメント４０で、電磁鋼板が積層される方向を「積層方向」という。積層方向は、ロータコア２１において、電磁鋼板が積層される方向に一致する。実施形態では、積層方向の一方側を「第一側」という。積層方向の他方側を「第二側」という。コアセグメント４０の積層方向の第一側の端面を「第一端面４１」という。コアセグメント４０の積層方向の第二側の端面を「第二端面４２」という。
【００２３】
ティース３３には、コイル５０が設けられる。ヨーク片４３は、環状配置状態において、環状のヨーク３２を形成する。複数のコアセグメント４０は、ヨーク片４３でそれぞれ連結される。ヨーク片４３には、凹部４４と凸部４５が形成される。凹部４４と凸部４５は、ヨーク片４３の周方向の各側面にそれぞれ形成される。ヨーク片４３の周方向の側面は、環状配置状態において隣り合うコアセグメント４０と接するヨーク片４３の面である。ヨーク片４３の周方向の側面は、径方向に沿った面となる。例えば、凹部４４は、ヨーク片４３の周方向の第三側の側面に形成される。凸部４５は、ヨーク片４３の周方向の第四側の側面に形成される。環状配置状態において隣り合う２個のコアセグメント４０は、凹部４４と凸部４５が嵌め合わされた状態となる。即ち、環状配置状態において、凹部４４は、周方向の第四側となるコアセグメント４０におけるヨーク片４３の周方向の第三側の側面に形成される。環状配置状態において、凸部４５は、周方向の第三側となるコアセグメント４０におけるヨーク片４３の周方向の第四側の側面に形成される。凹部４４と凸部４５を嵌め合わせることで、環状配置状態におけるコアセグメント４０の径方向のずれが抑制される。
【００２４】
ヨーク片４３は、第一蝶番部４６を備える。第一蝶番部４６は、ヨーク片４３のうち、周方向の第三側で且つ径方向の反ロータ側の部分に設けられる。第一蝶番部４６は、前述した位置で径方向の反ロータ側に突出した状態で設けられる。第一蝶番部４６には、連結穴４７が形成される。即ち、連結穴４７は、ヨーク片４３のうち、周方向の第三側で且つ径方向の反ロータ側の部分に形成される。第一蝶番部４６を径方向の反ロータ側に突出させることで、磁気特性への影響が少なくなる位置に、連結穴４７を設けることができる。連結穴４７は、積層方向にコアセグメント４０を貫通した穴とされる。連結穴４７は、真円形状の穴である。連結穴４７が形成された第一蝶番部４６は、後述する第二蝶番部６３と第三蝶番部７３と共に、複数のコアセグメント４０を連結する連結構造を形成する（図４及び図５参照）。連結構造に関する説明は後述する。図５と後述する図７及び図９において、ハッチングは、断面を示す。
【００２５】
コイル５０は、コアセグメント４０を対象として、所定の巻線機によって形成される。コイル５０は、ティース３３に導線を巻回して形成される。例えば、コイル５０は、ティース３３に導線を集中巻きして形成される（図１及び図６参照）。コイル５０の形成に際し、コアセグメント４０は、第一インシュレータ６１と第二インシュレータ７１によって被覆される。１２個のコイル５０は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の何れかのコイル５０にそれぞれ分類される。同相の４個のコイル５０では、コイル５０の間は、渡線によって接続される。渡線は、コイル５０を形成する導線によって形成される。各相のコイル５０は、所定の方式で結線される。例えば、各相のコイル５０は、スター結線される。スター結線された場合、各相のコイル５０の第一引出線は、接続されて中性点を形成する。電源側となる各相のコイル５０の第二引出線は、各相の接続端子５１に接続される。図１及び図２に示す、３個の接続端子５１のうちの１個は、Ｕ相の接続端子である。３個の接続端子５１のうちの他の１個は、Ｖ相の接続端子である。３個の接続端子５１のうちの更に他の１個は、Ｗ相の接続端子である。渡線と第一引出線と第二引出線は、不図示とされている。
【００２６】
１組の第一インシュレータ６１と第二インシュレータ７１は、コアセグメント４０とコイル５０を電気的に絶縁する。第一インシュレータ６１は、例えば、合成樹脂の射出成形によって一体的に形成される。第二インシュレータ７１は、第一インシュレータ６１と同様、例えば、合成樹脂の射出成形によって一体的に形成される。第一インシュレータ６１と第二インシュレータ７１を形成する合成樹脂としては、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）が例示される。
【００２７】
第一インシュレータ６１は、積層方向の第一側でコアセグメント４０に装着される（図３参照）。第一インシュレータ６１は、第一端面４１を覆う。実施形態では、第一端面４１を覆う第一インシュレータ６１の部分を「第一被覆部６２」という。第一インシュレータ６１は、更に、コアセグメント４０において、スロット側面を形成する領域の一部を覆う。この一部の領域は、第一端面４１に連続する積層方向の第一側の領域である。スロット側面は、スロット３４を形成するステータコア３１の側面である。
【００２８】
第一インシュレータ６１は、図３に示すように、第二蝶番部６３を備える。第二蝶番部６３は、第一被覆部６２のうち、周方向の第四側で且つ径方向の反ロータ側の部分に設けられる。第二蝶番部６３は、前述した位置で径方向の反ロータ側に突出した状態で設けられる。第二蝶番部６３には、第一連結ピン６４が設けられる。即ち、第一連結ピン６４は、第一被覆部６２のうち、周方向の第四側で且つ径方向の反ロータ側の部分に設けられる。積層方向の第一側でコアセグメント４０に装着される第一インシュレータ６１では、第一連結ピン６４は、第二蝶番部６３の第一ベース部６５から積層方向の第二側に突出する。第一連結ピン６４は、第一蝶番部４６の連結穴４７の真円形状に対応する円柱状の軸である。連結穴４７の直径φＡと第一連結ピン６４の直径φＢの関係は、例えば、「直径φＡ≧直径φＢ」に設定される。
【００２９】
第一連結ピン６４は、周方向に隣り合うコアセグメント４０のうち、周方向の第四側となるコアセグメント４０に形成された連結穴４７に挿入される（図５参照）。これにより、２個のコアセグメント４０が連結される。第一蝶番部４６と第二蝶番部６３は、第一連結ピン６４が連結穴４７に挿入された状態で、蝶番として機能する。図４では、１２個のコアセグメント４０のうちの５個が図示されている。第一インシュレータ６１では、第一被覆部６２に、径方向に所定の間隔で並ぶ２個の壁部が形成される。積層方向の第一側において、コイル５０のコイルエンドは、この壁部の間に収められる（図１及び図６参照）。２個の壁部のうち、径方向の反ロータ側となる壁部には、接続端子５１が取り付けられる（図１及び図２参照）。
【００３０】
第二インシュレータ７１は、積層方向の第二側でコアセグメント４０に装着される（図３参照）。第二インシュレータ７１は、第二端面４２を覆う。実施形態では、第二端面４２を覆う第二インシュレータ７１の部分を「第二被覆部７２」という。第二インシュレータ７１は、更に、コアセグメント４０において、スロット側面を形成する領域の一部を覆う。この一部の領域は、第二端面４２に連続する積層方向の第二側の領域である。１個のコアセグメント４０において、スロット側面となる領域は、第一インシュレータ６１と第二インシュレータ７１によって覆われる（図２参照）。第一インシュレータ６１と第二インシュレータ７１の積層方向の各一部分がスロット３４内で重なり合うようにしてもよい（図３下段及び図４参照）。
【００３１】
第二インシュレータ７１は、図３に示すように、第三蝶番部７３を備える。第三蝶番部７３は、第一インシュレータ６１における第二蝶番部６３と同じ位置関係で、第二インシュレータ７１に設けられる。即ち、第三蝶番部７３は、第二被覆部７２のうち、周方向の第四側で且つ径方向の反ロータ側の部分に設けられる。第三蝶番部７３は、前述した位置で径方向の反ロータ側に突出した状態で設けられる。第三蝶番部７３には、第二連結ピン７４が設けられる。即ち、第二連結ピン７４は、第二被覆部７２のうち、周方向の第四側で且つ径方向の反ロータ側の部分に設けられる。積層方向の第二側でコアセグメント４０に装着される第二インシュレータ７１では、第二連結ピン７４は、第三蝶番部７３の第二ベース部７５から積層方向の第一側に突出する。第二連結ピン７４は、第一蝶番部４６の連結穴４７の真円形状に対応する円柱状の軸である。第二連結ピン７４の直径は、第一連結ピン６４と同じ直径φＢに設定される。
【００３２】
第二連結ピン７４は、周方向に隣り合うコアセグメント４０のうち、周方向の第四側となるコアセグメント４０に形成された連結穴４７に挿入される（図５参照）。第三蝶番部７３は、第二連結ピン７４が連結穴４７に挿入された状態で、第一蝶番部４６と第二蝶番部６３と共に蝶番として機能する。１２個のコアセグメント４０は、第一蝶番部４６と第二蝶番部６３と第三蝶番部７３によって連結される（図４及び図５参照）。１２個のコアセグメント４０は、連結された状態で環状に配置される（図２参照）。
【００３３】
第二インシュレータ７１では、第二被覆部７２に、第一インシュレータ６１と同様、径方向に所定の間隔で並ぶ２個の壁部が形成される。積層方向の第二側において、コイル５０のコイルエンドは、この壁部の間に収められる。２個の壁部のうち、径方向の反ロータ側となる壁部には、径方向の反ロータ側の側面に３本の溝が形成される（図２〜図５参照）。この３本の溝には、各相のコイル５０を接続する渡線がそれぞれ収納される。
【００３４】
巻線は、例えば、第一インシュレータ６１と第二インシュレータ７１が１２個のコアセグメント４０にそれぞれ装着され、且つ１２個のコアセグメント４０が連結された状態で行われる。このとき、１２個のコアセグメント４０は、例えば、直線的に配置された状態で巻線機にセットされる。１２個のコアセグメント４０の各ティース３３に導線が巻回される。１２個のコイル５０がコアセグメント４０にそれぞれ形成される（図６参照）。巻線後、１２個のコアセグメント４０は環状に丸められる。直線的に配置された１２個のコアセグメント４０のうち、両端に設けられたコアセグメント４０を上記同様に連結する。結線処理が行われる。これにより、図１に示すステータ３０が完成する。
【００３５】
＜実施形態の効果＞
実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
【００３６】
（１）コアセグメント４０には、第一蝶番部４６が設けられる（図３及び図５参照）。第一蝶番部４６には、積層方向が深さ方向となる連結穴４７が形成される。コアセグメント４０では、連結穴４７は、ヨーク片４３のうち、周方向の第三側の部分に設けられる。第一インシュレータ６１には、第二蝶番部６３が設けられる（図３〜図５参照）。第二蝶番部６３には、積層方向の第二側に突出する第一連結ピン６４が設けられる。第一インシュレータ６１では、第一連結ピン６４は、第一被覆部６２のうち、周方向の第四側の部分に設けられる。第二インシュレータ７１には、第三蝶番部７３が設けられる（図３〜図５参照）。第三蝶番部７３には、積層方向の第一側に突出する第二連結ピン７４が設けられる。第二インシュレータ７１では、第二連結ピン７４は、第二被覆部７２のうち、周方向の第四側の部分に設けられる。第一連結ピン６４と第二連結ピン７４は、連結穴４７にそれぞれ挿入される。
【００３７】
そのため、複数のコアセグメント４０を連結することができる。複数のコアセグメント４０が連結された状態で、複数のコアセグメント４０を直線的に配置することができる。複数のコアセグメント４０を環状に配置することができる。電磁鋼板をコアセグメント４０の形状に打ち抜きつつ、打ち抜かれた電磁鋼板を積層するタイミングで、連結穴４７を形成することができる。即ち、連結穴４７は、この電磁鋼板の打ち抜き時に連結穴４７を形成する穴を打ち抜き、コアセグメント４０の形状に打ち抜かれ前述した穴が形成された電磁鋼板を積層することで形成される。第一連結ピン６４と第二連結ピン７４は、第一インシュレータ６１と第二インシュレータ７１をそれぞれ成形する際に形成することができる。第一連結ピン６４と第二連結ピン７４が合成樹脂製であるため、積層された電磁鋼板同士が、第一連結ピン６４と第二連結ピン７４によって電気的に接続されることを防止することができる。ステータ３０では、磁気特性への影響を抑制可能なコアセグメント４０の連結構造が実現される。
【００３８】
（２）コアセグメント４０では、連結穴４７は、ヨーク片４３のうち、周方向の第三側で且つ径方向の反ロータ側の部分に設けられる。第一インシュレータ６１では、第一連結ピン６４は、第一被覆部６２のうち、周方向の第四側で且つ径方向の反ロータ側の部分に設けられる。第二インシュレータ７１では、第二連結ピン７４は、第二被覆部７２のうち、周方向の第四側で且つ径方向の反ロータ側の部分に設けられる。そのため、スロット３４の側に連結構造が配置されない。スロット３４をコイル５０の収納に有効利用することができる。
【００３９】
（３）連結穴４７は、真円形状の穴とされる（図３〜図６参照）。第一連結ピン６４と第二連結ピン７４は、連結穴４７の真円形状に対応する円柱状の軸とされる（図３及び図５参照）。そのため、連結状態で、隣り合うコアセグメント４０の一方を他方に対して、第一連結ピン６４と第二連結ピン７４を回転軸として回動させることができる。連結状態は、第一連結ピン６４と第二連結ピン７４を連結穴４７に挿入して複数のコアセグメント４０を連結した状態である。連結された複数のコアセグメント４０を自在に変形することができる。例えば、複数のコアセグメント４０を直線的に配置することができる。巻線に際し、複数のコアセグメント４０を直線的に配置させ、これらのティース３３に導線を巻回することができる（図６参照）。複数のティース３３に対して、導線の巻回を連続的に行うことができる。直線的に配置された複数のコアセグメント４０を、丸めて環状にすることができる（図１参照）。
【００４０】
＜変形例＞
実施形態は、次のようにすることもできる。以下に示す変形例のうちの幾つかの構成は、適宜組み合わせて採用することもできる。以下では上記とは異なる点を説明することとし、同様の点についての説明は適宜省略する。
【００４１】
（１）上記では、モータ１０のステータ３０を例として説明した（図１参照）。第一インシュレータ６１と第二インシュレータ７１による複数のコアセグメント４０の連結構造は、回転機としての発電機のステータに採用することもできる。即ち、発電機のステータにおけるステータコアで、複数のコアセグメントを、上記同様の連結構造によって環状とするようにしてもよい。
【００４２】
（２）上記では、内転型のモータ１０を例として説明した（図１参照）。第一インシュレータ６１と第二インシュレータ７１による複数のコアセグメント４０の連結構造は、外転型のモータに採用することもできる。外転型のモータにおけるステータコアで、複数のコアセグメントを、上記同様の連結構造によって環状とするようにしてもよい。外転型のモータにおけるステータコアでは、複数のティースは、それぞれ径方向の外側に突出する。径方向は、上記同様、外転型のモータにおけるロータの回転軸となるシャフトを中心とする方向（放射方向）である。外転型のモータでは、径方向において、ロータの側が径方向の外側となり、ロータの側と反対側が径方向の内側となる。
【００４３】
（３）上記では、連結穴４７は、積層方向に貫通した穴とされる（図５参照）。連結穴４７は、図７に示すように、底を有する形状の穴としてもよい。図７では、図１〜図６との対応を考慮し、各部に対する符号は、上記と同じとしている。積層方向の第一側に形成される底を有する連結穴４７には、第一連結ピン６４が挿入される。積層方向の第二側に形成される底を有する連結穴４７には、第二連結ピン７４が挿入される。連結穴４７を貫通穴又は底を有する穴の何れとするかは、諸条件を考慮して適宜決定される。
【００４４】
（４）上記では、ヨーク片４３のうち、周方向の第三側で且つ径方向の反ロータ側の部分に、連結穴４７が形成された第一蝶番部４６が径方向の反ロータ側に突出した状態で設けられる（図３参照）。コアセグメントにおいて、ヨーク片の形状は、例えば、図８に示すような形状としてもよい。図８に示すコアセグメント４０においても、連結穴４７は、ヨーク片４３のうち、周方向の第三側で且つ径方向の反ロータ側の部分に設けられる。例えば、ステータコア３１におけるヨーク３２の剛性を向上させるために、径方向におけるヨーク片４３の幅を広くする場合がある。このような場合、図８に示すようなコアセグメント４０とすることができる。図８では、図１〜図６との対応を考慮し、各部に対する符号は、上記と同じとしている。
【００４５】
図８に示すコアセグメント４０には、例えば、図３と同様の第一インシュレータ６１と第二インシュレータ７１が装着される。但し、第一インシュレータでは、第一被覆部を、図８に示すコアセグメント４０の形状に対応した形状とするようにしてもよい。第二インシュレータでは、第二被覆部を、図８に示すコアセグメント４０の形状に対応した形状とするようにしてもよい。第一被覆部の形状が、上記同様の形状（図８参照）、又は図８に示すコアセグメント４０に対応した形状（不図示）の何れであっても、第一インシュレータでは、第一連結ピンは、図８に示すコアセグメント４０の第一端面４１を覆う第一被覆部のうち、周方向の第四側で且つ径方向の反ロータ側の部分に設けられる。第二蝶番部を、前述した位置で径方向の反ロータ側に突出した状態で設けるか否かは、諸条件を考慮して適宜決定される。第二被覆部の形状が、上記同様の形状（図８参照）、又は図８に示すコアセグメント４０に対応した形状（不図示）の何れであっても、第二インシュレータでは、第二連結ピンは、図８に示すコアセグメント４０の第二端面４２を覆う第二被覆部のうち、周方向の第四側で且つ径方向の反ロータ側の部分に設けられる。第三蝶番部を、前述した位置で径方向の反ロータ側に突出した状態で設けるか否かは、諸条件を考慮して適宜決定される。
【００４６】
（５）上記では、凹部４４は、ヨーク片４３の周方向の第三側の側面に形成される（図３参照）。凸部４５は、ヨーク片４３の周方向の第四側の側面に形成される（図３参照）。凹部４４は、ヨーク片４３の周方向の第四側の側面に形成するようにしてもよい。凸部４５は、ヨーク片４３の周方向の第三側の側面に形成するようにしてもよい。
【００４７】
（６）上記では、第一インシュレータ６１に、第一連結ピン６４と第一ベース部６５による第二蝶番部６３が設けられる（図３参照）。第二インシュレータ７１に、第二連結ピン７４と第二ベース部７５による第三蝶番部７３が設けられる（図３参照）。第一連結ピン６４と第二連結ピン７４のうち、第二連結ピン７４は、省略するようにしてもよい。この場合、第二インシュレータでは、第三蝶番部７３を省略し、又は第二ベース部によって形成された第三蝶番部とするようにしてもよい。
【００４８】
第二蝶番部６３と第三蝶番部７３は、図９に示すようにしてもよい。図９では、図１〜図６との対応を考慮し、各部に対する符号は、上記と同じとしている。即ち、第二蝶番部６３では、第一連結ピン６４は、連結穴４７を貫通し積層方向の第二側に突出する長さに設定される。第三蝶番部７３では、第二連結ピン７４は省略される。第三蝶番部７３では、第二ベース部７５に穴部７６が形成される。この穴部７６は、例えば、積層方向に第二ベース部７５を貫通した穴とされる。穴部７６には、積層方向の第二側に突出する第一連結ピン６４が挿入される。従って、この穴部７６の直径は、例えば、上述した連結穴４７の直径φＡに設定される。このような構成によっても、複数のコアセグメント４０を連結することができる。連結された状態において、上記同様、隣り合うコアセグメント４０の一方を他方に対して、第二蝶番部６３の第一連結ピン６４を回転軸として回動させることができる。第二ベース部に形成され、第一連結ピン６４が挿入される穴部は、第二ベース部の積層方向の第一側が開口した底を有する穴であってもよい。
【００４９】
（７）上記では、第一インシュレータ６１に、接続端子５１が取り付けられる（図１及び図２参照）。第二インシュレータ７１に、渡線を収納する３本の溝が形成される（図２〜図５参照）。第一インシュレータ６１に、渡線を収納する３本の溝を形成するようにしてもよい。第二インシュレータ７１に、接続端子５１を取り付けるようにしてもよい。
【００５０】
（８）上記では、コアセグメント４０は、第一インシュレータ６１と第二インシュレータ７１によって被覆される（図２参照）。積層方向におけるコアセグメント４０の寸法が高くなる場合、コアセグメント４０とコイル５０の絶縁に、第一インシュレータ６１と第二インシュレータ７１に加えて、スロット絶縁紙を用いるようにしてもよい。スロット絶縁紙は、ステータコアを分割されたコアセグメントによって形成した公知の回転機にも採用された構成である。従って、スロット絶縁紙に関する説明は省略する。
【００５１】
（９）上記では、説明の便宜上、周方向の第三側と第四側を、次のように設定した。即ち、図１を正面視した状態を基準として、周方向の第三側から第四側に向かう方向が反時計回りとなり、周方向の第四側から第三側に向かう方向が時計回りとなるようにした。周方向の第三側と第四側は、上記とは反対であってもよい。即ち、周方向の第三側と第四側は、図１を正面視した状態を基準として、周方向の第三側から第四側に向かう方向が時計回りとなり、周方向の第四側から第三側に向かう方向が反時計回りとなる状態で設定するようにしてもよい。この場合、ステータ３０は、例えば、図１又は図２を正面視した状態を左右反転させた構成となる。コアセグメント４０と第一インシュレータ６１と第二インシュレータ７１は、例えば、図３を正面視した状態を左右反転させた構成となる。
【符号の説明】
【００５２】
１０  モータ、  ２０  ロータ、  ２１  ロータコア、  ２３  シャフト
３０  ステータ、  ３１  ステータコア、  ３２  ヨーク
３３  ティース、  ３４  スロット、  ４０  コアセグメント
４１  第一端面、  ４２  第二端面、  ４３  ヨーク片、  ４４  凹部
４５  凸部、  ４６  第一蝶番部、  ４７  連結穴、  ５０  コイル
５１  接続端子、  ６１  第一インシュレータ、６２  第一被覆部
６３  第二蝶番部、  ６４  第一連結ピン、  ６５  第一ベース部
７１  第二インシュレータ、７２  第二被覆部、  ７３  第三蝶番部
７４  第二連結ピン、  ７５  第二ベース部、７６  穴部
φＡ，φＢ  直径
【図１】
2016017342.tif 000003
【図２】
2016017342.tif 000004
【図３】
2016017342.tif 000005
【図４】
2016017342.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2016017342.tif 000009
【図８】
2016017342.tif 000010
【図９】
2016017342.tif 000011
【国際調査報告】
2016017342.tif 000012
2016017342.tif 000013
2016017342.tif 000014
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