(57)【要約】【課題】  巻線の損傷による絶縁性の劣化が起きず、また巻線の剛性によって分割コアとの間に隙間を生じず、また巻き崩れが生じにくくノズルのトラバースをし易いコア、分割ステータおよびステータを提供する。【解決手段】  コイルの鉄心となるコア３，５，６と、該コアを被覆するインシュレータ７と、インシュレータを介在させてコアの回りに巻き回されてコイルを形成する巻線１とを備え、コイルの軸芯に直交する断面において、コアは、４つの角部のアールすべてが等しい形状、を有しない。【選択図】        図３
2008067456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルの鉄心となるコアと、該コアを被覆するインシュレータと、前記インシュレータを介在させて前記コアの回りに巻き回されて前記コイルを形成する巻線とを備える分割ステータであって、
前記コイルの軸芯に直交する断面において、前記コアは、その４つの角部のアールすべてが等しい形状、を有しないことを特徴とする、分割ステータ。
【請求項２】
前記巻線の直径をＤとするとき、前記コア断面の４つの角部のアールの、最小値は１．５×（Ｄ／２）以下であり、最大値は３×（Ｄ／２）以上であることを特徴とする、請求項１に記載の分割ステータ。
【請求項３】
前記インシュレータの少なくとも１つの角部においてインシュレータが薄くなっており、そのアールは、その下のコアの角部のアールより大きくされていることを特徴とする、請求項１または２に記載の分割ステータ。
【請求項４】
前記インシュレータの前記断面での辺の厚みが、０．３ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の分割ステータ。
【請求項５】
前記コイル長径の外径をＣＤとし、インシュレータの長手外径をＩＤとし、前記コアの角部での前記コイルの最小厚みの平均値をＣＴとするとき、｛（ＣＤ−ＩＤ）／２｝≦１．８ＣＴであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の分割ステータ。
【請求項６】
コイルの鉄心となるコアと、該コアを被覆するインシュレータと、前記インシュレータを介在させて前記コアの回りに巻き回されて前記コイルを形成する巻線とを備える分割ステータであって、
前記コイルの軸芯に直交する断面において、前記コアの４つの角部に面取りは施されず、前記インシュレータは、該インシュレータの４つの角部のアールすべてが等しい形状、を有しないことを特徴とする、分割ステータ。
【請求項７】
前記巻線の直径をＤ（ｍｍ）とするとき、前記インシュレータ断面の４つの角部のアールの、最小値は｛１．５×（Ｄ／２）＋０．３｝ｍｍ以下であり、最大値は｛（３×（Ｄ／２）＋０．３｝ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の分割ステータ。
【請求項８】
複数個の前記請求項１〜７のいずれかの分割ステータを、環状に、前記コイルの軸芯を放射状に配置されたことを特徴とする、ステータ。
【請求項９】
ティースの一方の端に鍔を、また他方の端にバックヨークを備えた磁性粉体で形成されたコアであって、
前記ティースの断面における４つの角部のアールすべてが等しい形状、を備えないことを特徴とする、コア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コア、分割ステータおよびステータに関し、より具体的には自動車等に用いられるモータのコア、分割ステータおよびステータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車や電気自動車では、自動車駆動のために電動機が用いられる。この駆動用電動機は、自動車に搭載されるため、高出力・高効率化は当然のこととして、小型化及び軽量化が、他の用途に比べて格段に強く求められる。このため、出力を低下させることなく、むしろ高出力化した上で、グラム単位及びミリメートル単位の減量及び減寸が絶えず行われている。
【０００３】
電動機においては、電流で磁界を発生する場合、巻線によりコイルを構成するが、高出力で、かつより小型化を実現するために、ステータ等のスロットにおける巻線の占積率を極限まで向上させることが求められる。また、磁界を高めるために、その巻線に流す電流も大電流とすることが要求される。上記占積率についていえば、５０％を超え、理論最大値に近づく状況になっている。
【０００４】
上記の状況下において、モータのステータおよびその構成要素のコア、分割ステータ等について改良が求められている。従来の積層鋼板タイプのコアは、ステータ軸方向断面において角部が直角の四角形であり、このコアまたはティースに巻線を巻くと、巻線が角部に擦れて損傷を受けるため、絶縁性が損なわれる場合があった。このため、コイル（巻線）とコアとの間に配置する絶縁性のインシュレータの厚みを厚くしたり、角部に面取りを形成して、巻線の絶縁性劣化を防止するなどの対策をとっていた。この結果、巻線とコアとの間に厚いインシュレータが介在して放熱性が劣化したり、ステータ軸方向長さが長くなる等の問題を生じていた。なお、以後の説明で、厳密にはティースと言うべき部分をコアと述べる場合があるが、このような用語の用法は、たとえば「ティースに巻線を巻く」と言うこともできるし、「コアに巻線を巻く」とも言えるので、当然に許容されることである。
【０００５】
上記の問題を解決するため、たとえば積層鋼板タイプのコアにおいて、コイルエンド部に積層鋼板より厚い厚肉鋼板を用い、そのエッジ部に面取りを施すことで、上記巻線の絶縁性劣化を防止しようという提案がなされた（特許文献１）。また、磁性粉体を成形加工したコアにおいて、軸方向断面の角部に面取りを付けるか又はコアの上記断面における辺を外に凸に張り出す構造の提案がなされた（特許文献２）。上記のような方策によれば、巻線がコアの角部に擦れることによって絶縁性が劣化することは防止される。
【特許文献１】特開２００３−８８０２７号公報
【特許文献２】特開２００４−２４２４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、巻線を高密度に、整列状態で巻き崩れを起さずに巻くためには、コア角部のアールを小さくすることが望ましく、角部のアールに関して、高密度整列巻線の安定確保と、巻線の角部による損傷とは、トレードオフの関係にある。このため、上記巻線の損傷の防止を確保した上で、高密度整列巻線を実現できるように妥協的なアールを共通に４つの角部に付けるのが普通である。図１２は、上記のような妥協的なアールを４つのコア角部に、共通に付した従来例の場合の、コア横断面の図である。左上の角部を第１角部として、時計回りに角部の番号を付けて表示すると、第１角部〜第４角部に同じアールが付されている。すなわちＲ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４が成立する（アールの中心はｃ１〜ｃ４とする）。ティース１０３を被覆するようにインシュレータ１０７が配置され、そのインシュレータ１０７を介在させて巻線１０１がティース１０３の回りに巻き回され、コイルが形成されている。ティース１０３の角部に付されたアールは、上述のように、トレードオフの関係にある各特性からの要求に対して、各要求をほどほどに満たすように、調整的にまたは妥協的に設定されたたアールである。この結果、すなわちアールが当該特性の要求の各々を十分満たすほど大きくないことの結果として、巻線の剛性（スプリングバック）によりコイルが太り、デッドスペースＤＳが発生し、巻線の占積率が低下する、という問題が生じることがある。また、多層コイルの場合、アールが小さいほうが巻線供給のノズルのトラバース（線巻きのコイル端部での折り返し時の巻き勾配の反転）がし易く、アールの増大は好ましくない。とくに多本線巻きの場合、ノズルのトラバースにとって、また巻き崩れを生じないために、角部のアールは小さいほうが好ましい。上記のことを要約すれば、デッドスペースの観点などからコイルの巻き姿は完全ではなく、未だ改良の余地がある。
【０００７】
また、上記の積層鋼板を用いる場合には、コアの断面の角部に面取りを付すように形成すると、上述のように厚肉鋼板を別に用意する必要があるなど、加工コストが大きく増加するという問題がある。このため、角部に面取りを付けるには磁性粉体を用いるほうが、加工コストなどの観点からは容易である。しかし他の理由（たとえば磁気特性上の理由）を重視して積層鋼板を用いることも考えられ、そのような場合、上記の角部のアールの問題は、磁性粉体のコアだけでなく積層鋼板のコアにとっても、重大な問題となる。
【０００８】
本発明は、巻線の損傷による絶縁性の劣化が起きず、また巻線の剛性によって分割コアとの間に隙間（デッドスペース）を生じず、また巻き崩れが生じにくくノズルのトラバースをし易いコア、分割ステータおよびステ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】
【０００９】
本発明の分割ステータは、コイルの鉄心となるコアと、該コアを被覆するインシュレータと、インシュレータを介在させてコアの回りに巻き回されてコイルを形成する巻線とを備える分割ステータである。この分割ステータでは、コイルの軸芯に直交する断面において、コアは、４つの角部のアールすべてが等しい形状、を有しないことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、４つの角部のうち少なくとも１つの角部に面取り処理を施し、そして「すべての角部のアールが等しい形状」にしない。このため、たとえばノズルにトラバースさせる角部のアールを小さくして、他のいずれかの角部のアールを、それより大きくすることができる。その結果、（１）４つの角部のどれにも面取りを施さない場合よりも角部における巻線の損傷発生の確率を低くし、（２）巻線の剛性による空隙（デッドスペース）の発生を防止しながら、（３）巻き崩れや乱れを生じにくく、整列巻きを容易化し、（４）ノズルのトラバースを容易化することができる。上記のような、コアの４つの角部の少なくとも１つに面取りを付し、「４つの角部のアールがすべて等しい形状」としない、という考え方はこれまでなかったものであり、この考え方に基づいて、はじめて、上記（１）、（２）、（３）及び（４）の作用効果を得ることができるようになった。上記（１）及び（２）は、コア断面において十分大きなアールの角部が配置されたことによる効果であり、（３）及び（４）は、十分小さなアールの角部が設けられたことの効果である。上記（１）〜（４）の複合的な作用効果は、コアの上記断面における「４つの角部のアールがすべて等しい形状」にしない構成により得られる。
【００１１】
とくにコアを磁性粉体で形成する場合、金型を用いた圧粉加工によって角部の面取りなどを容易に形成することができる。積層鋼板の場合は、しかしながら、多数枚の薄鋼板を同じ形状で打ち抜いたのでは角部に面取りは形成されず、角部形成用の厚い鋼板を用いるのでなければ、少しずつ形状の異なる薄鋼板を積層することにより面取りの付いた角部となるように形成しなければならない。このような積層鋼板への複雑な加工は、コスト抑制の妨げとなるが、とくに飽和磁束密度を高くするなどの積層鋼板が望ましい所定の理由がある場合は、積層鋼板（厚肉鋼板を用いる場合もある）で形成してもよいことは言うまでもない。なお、本説明では、面取りが施されていない角部においてもアールを持つものとし、仮りにアールがゼロであっても、ゼロのアールを有する、と表現する。
【００１２】
また、上記の巻線の直径をＤとするとき、前記４つの角部のアールの、最小値を前記コア断面の４つの角部のアールの、最小値を１．５×（Ｄ／２）以下とし、最大値を３×（Ｄ／２）以上とすることができる。この構成により、アールの小さい角部と大きい角部とを配置して上記の作用効果（１）〜（４）をすべて得ようとする場合、ある角部のアールを十分大きくして、分割ステータがとくに（１）及び（２）の作用効果を得ることができるようにし、また他の角部のアールを十分小さくして、当該分割ステータがとくに（３）及び（４）の作用効果を得ることができるようにする。コア角部のアールの最大値が３×（Ｄ／２）未満では、上記の分割ステータにおいて、（１）及び（２）の作用効果は十分ではなく、デッドスペースは十分減少されない。また最小値が１．５×（Ｄ／２）を超えると、上記の分割ステータにおいて、ノズルのトラバースはスムースに行われず、巻き崩れ等が生じる。
【００１３】
上記のインシュレータの少なくとも１つの角部においてインシュレータが薄くなっており、そのアールを、その下のコアの角部のアールより大きくすることができる。ここで、コアを被覆するインシュレータが配置された場合、インシュレータはその厚み分だけ、当然、コア角部のアールより大きいアールを有する。しかしながら、上記のインシュレータの角部での減肉によるアールの増大は、均一厚みのインシュレータがその下のコア角部のアールより、厚み起因で大きくなるよりも、一層大きくすることをいう。この構成により、巻線にとっては、（１ａ）いずれの角部においても巻線の損傷発生の確率を低くし、（２）巻線の剛性による空隙（デッドスペース）の発生を防止することができ、さらに（５）磁性材料で形成されるコアのコイル内での断面積比率を高め、多くの磁束を生成しやすくできる。とくに、たとえば全ての角部のコアに面取りを施し、さらにインシュレータの４つの角部にも面取りを施して、その下のコア角部のアールより大きなアールを各角部に配した場合、インシュレータの厚みを薄くでき、相対的に上記（５）の作用効果をより高いレベルで達成することが可能となる。さらにインシュレータの厚みを薄くすることで、（６）銅損により発生する熱をコアに熱伝導しやすくなり、放熱性を向上させることができる。また、当然のことであるが、４つの角部にはアールの小さい角部も配置するので、（３）巻き崩れや乱れを生じにくく整列巻きを容易化し、（４）ノズルのトラバースを容易化することもできる。
【００１４】
上記の分割ステータでは、インシュレータの断面の辺における厚みを、０．３ｍｍ以下とすることができる。ここでインシュレータの断面の辺における厚みは、４辺のなかでインシュレータが最も厚い辺での厚みをさす。この構成によれば、コアの外形に沿って薄いインシュレータを配置することができる。このため、（６）コイルで発生する熱をコアに伝達して放熱性を向上することができ、また、（５）コイルを貫通するコア（磁性材料で形成される）の断面積比率を高くでき、効率的に多量の磁束を生成しやすくなる。インシュレータの厚みが、０．５ｍｍを超えると、コイルからコアへの熱伝導は妨げられ、コイルの設計に制約を課すことになり、また、磁束発生の効率を劣化させる。
【００１５】
また、コイル長径の外径をＣＤとし、インシュレータの長手外径をＩＤとし、前記コアの角部での前記コイルの最小厚みの平均値をＣＴとするとき、｛（ＣＤ−ＩＤ）／２｝≦１．８ＣＴとすることができる。コイルで最も大きくデッドスペースが生じる箇所は、コア短辺部の外側のコイル部分であり、左辺の値は最もデッドスペースが大きく生じる部分でのインシュレータとコイル外表面との距離を表す。また、最もデッドスペースを生じにくい箇所はコア角部の外側のコイル部分であり、右辺のＣＴは巻線がタイトに巻かれた部分であるコア角部でのコイル厚みである。左辺の値をできるだけ小さくするためには、すなわちデッドスペースを小さくするためには、角部のアールについて上記のいずれかの条件を課しながら、個々のアールを大きくすることが好ましい。この構成により、コイルの巻線がルースな箇所の巻線密度を、最も巻線密度が高い箇所に近づけて、コイルに発生した熱をコア側に伝達して、放熱性を高めることができる。ここで、コアの角部でのコイルの最小厚みの平均値は、４つの角部についての算術平均をいう。
【００１６】
本発明の別の分割ステータは、コイルの鉄心となるコアと、該コアを被覆するインシュレータと、インシュレータを介在させて前記コアの回りに巻き回されてコイルを形成する巻線とを備える分割ステータである。この分割ステータでは、コイルの軸芯に直交する断面において、コアの４つ角部には面取りは施されず、インシュレータは、そのインシュレータの４つの角部のアールすべてが等しい形状、を有しないことを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、インシュレータの上記断面における「４つの角部のアールをすべて同一とする形状」を有しない。その結果、上述のコアの角部に異なるアールを付した場合に得られる効果を得ることができる。すなわち、インシュレータの４つの角部の少なくとも１つの角部に面取りを付し、「インシュレータの４つの角部のアールがすべて等しい形状」を有しないことにより、十分大きいアールの角部と十分小さい角部とを配置することができる。この結果、（１）角部における巻線の損傷発生の確率を低くし、（２）巻線の剛性による空隙発生を防止しながら、（３）巻き崩れや乱れを生じにくく整列巻きを容易化し、（４）ノズルのトラバースを容易化することができる。上記のような、インシュレータの４つの角部のアールを全て同じにしない、という考え方はこれまでなかったものであり、この考え方に基づきはじめて、上記（１）、（２）、（３）及び（４）の作用効果を得ることができるようになった。上記（１）及び（２）は、インシュレータ外形において、十分大きなアールの角部が配置されたことによる効果であり、（３）及び（４）は、十分小さなアールの角部が設けられたことの効果である。上記（１）〜（４）の複合的な作用効果は、インシュレータの上記断面における外形の角部のアールをすべて同一にしない構成により得られる。
【００１８】
上記の構成では、コアの角部に面取りを施さないので、たとえば積層鋼板によりコアを形成するのに好都合である。このため、コア角部にアールを付さない積層鋼板を用いて、積層鋼板に特有の作用を確保しながら、上記の（１）〜（４）の作用効果を得ることができる。
【００１９】
上記巻線の直径をＤ（ｍｍ）とするとき、インシュレータ断面の４つの角部のアールの、最小値を｛１．５×（Ｄ／２）＋０．３｝ｍｍ以下とし、最大値を｛３×（Ｄ／２）＋０．３｝ｍｍ以上とすることができる。この構成により、インシュレータに、アールの小さい角部と大きい角部とを配置して上記の作用効果（１）〜（４）をすべて得ようとする場合、ある角部のアールを十分大きくして、分割ステータがとくに（１）及び（２）の作用効果を得ることができるようにし、また他の角部のアールを十分小さくして、当該分割ステータがとくに（３）及び（４）の作用効果を得ることができるようにする。インシュレータ角部のアールの最大値が｛３×（Ｄ／２）＋０．３｝ｍｍ未満では、上記の分割ステータにおいて、（１）及び（２）の作用効果は十分ではなく、デッドスペースは十分減少されない。また、最小値が｛１．５×（Ｄ／２）＋０．３｝ｍｍを超えると、上記の分割ステータにおいて、ノズルのトラバースはスムースに行われず、巻き崩れ等が生じる。
【００２０】
本発明のステータは、上記のいずれかの分割ステータを、複数個、環状に、コイルの軸芯を放射状に配置することにより形成することを特徴とする。
【００２１】
上記の構成により、大電流を流すために太い巻線を用いても占積率が高く、かつ信頼性が高いステータを得ることができる。
【００２２】
本発明のコアは、ティースの一方の端に鍔を、また他方の端にバックヨークを備えた磁性粉体で形成されたコアである。このコアは、ティースの断面における４つの角部のアールすべてが等しい形状、を備えないことを特徴とする。
【００２３】
上記の構成により、上記分割ステータにおいて説明した（１）〜（４）の作用効果を得ることができる。また、インシュレータの角部に面取りを付すなどすることにより上記（５）および（６）、さらには（１ａ）の作用効果を得ることができる。
【００２４】
上記巻線の直径をＤとするとき、コア断面の４つの角部のアールの、最小値を１．５×（Ｄ／２）以下とし、最大値を３×（Ｄ／２）以上とすることができる。この構成により、アールの小さい角部と大きい角部とを配置したコアを用いて上記の作用効果（１）〜（４）を、分割ステータがすべて得ようとする場合、ある角部のアールを十分大きくして、とくに（１）及び（２）の作用効果を得ることができるようにし、また他の角部のアールを十分小さくして、とくに（３）及び（４）の作用効果を得ることができるようにする。コア角部のアールの最大値が３×（Ｄ／２）未満では、これを用いた分割ステータにおいて、（１）及び（２）の作用効果は十分ではなく、デッドスペースは十分減少されない。また最小値が１．５×（Ｄ／２）を超えると、当該分割ステータにおいて、ノズルのトラバースはスムースに行われず、巻き崩れ等が生じる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、巻線の損傷による絶縁性の劣化が起きず、また巻線の剛性によって分割コアとの間に隙間（デッドスペース）を生じず、また巻き崩れが生じにくくノズルのトラバースをし易いコア、分割ステータおよびステータを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるステータ５０を示す図である。図１において、ステータ５０を形成している分割ステータ１０は、複数個が、環状に、コイル（巻線１が巻き回されて形成されている）の軸芯を放射方向にして配置されている。ステータ５０に囲まれた内側には、ステータ軸方向に沿って図示しない電機子または回転子が配置されて、ステータ周方向に回転する回転部分を構成する。分割ステータ１０は、放射状に配置されたコイル（図示しない鉄心ティースを有する）の外周端側にバックヨーク６が、またコイルの内周端側に鍔５が配置される。これらバックヨーク６および鍔５は、上記鉄心を構成するティースに固定されて、ティースとともにコアを形成している。
【００２７】
図２は、分割ステータ１０の斜視図である。図２の構造では、鍔５を構成する部分は一枚の板で形成されているが、ティースが内周端に露出していて、鍔がその回りに配置されている構造であってもよい。鍔５、バックヨーク６、ティース３は、強磁性体で形成され、巻線１はエナメル線が用いられる。ティース３を形成する材料についてはさらに詳しく説明する。コイルに加えられる駆動電力は高周波であり、ステータ５０の主目的の１つは、電機子が配置される内周側に、制御指令に同期させてできるだけ多くの磁束を提供することにある。
【００２８】
図３は、図２においてコイル軸芯に直交する面によるコイル部分の断面図である。ティース３がコイルの鉄心となっており、ティース３を被覆するようにインシュレータ７が配置されている。インシュレータ７を介在させてティース３の回りに、巻線１が巻き回されてコイルを形成している。ティース３の断面は、ほぼ矩形であるが、図３の場合には、４つの角部に面取りが施されている。角部は左上から時計回りに、第１角部、第２角部、第３角部、第４角部と呼ぶこととする。アールは、第１角部から順に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４とされている。また、アールの仮想中心を、ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４とする。図３のティース形状の場合、Ｒ１＝Ｒ３、Ｒ２＝Ｒ４およびＲ１＞Ｒ２の関係がある。インシュレータ７は、均一な厚みでティース３を被覆しているため、インシュレータにおける角部のアールは、上記のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に一定量（厚み分）を加えたアールとなり、大小関係は不変である。
【００２９】
ノズルから巻線１を供給しながらティース３を図中の矢印の向きに回転すると、巻線１はティース３の回りにコイルを形成してゆくが、このとき、十分小さいアールＲ２またはＲ４の角部で、トラバースすることによりトラバースは容易化され、コイルは整列に巻かれ、巻き崩れや巻き乱れを生じない（（３）および（４）の効果）。アールＲ２またはＲ４は、インシュレータ７や巻線の被覆が破損するほどに応力集中がかからない程度の小ささとする。また、十分大きいＲ１およびＲ３の角部の配置により、巻線の剛性（スプリングバック）に起因する巻き膨らみなどを抑制し、デッドスペースを低減することができ、また直接的ではないにしても、インシュレータ７の小さい角部（第２角部、第４角部）での応力集中の緩和についても、助長する効果を得ることができる。
【００３０】
上述のデッドスペースの低減により、ティース３とコイルとの間のインシュレータ７の厚み、またはクリアランスを小さくできるため放熱性を向上することができる（（６）の効果）。また、上述のステータの役割を果たすべく多くの磁束を生成する上でも、ティース３の断面積をできるだけ大きくしインシュレータ７の断面積を小さくすることは、有利に作用する（（５）の効果）。
【００３１】
次に、図３のコア角部のアールの典型的な範囲について説明する。巻線の直径Ｄは典型的には１．０ｍｍ程度であるので、４つの角部のアールの最大値Ｒ１，Ｒ３は、１．５ｍｍ以上とするのがよく、また最小値Ｒ２，Ｒ４は０．７５ｍｍ以下とするのがよい。このように、４つの角部のアールを共通の同一値としないことにより、上記トレードオフの関係にある特性を調整し、いずれの特性についても実用上満足できる良好な性能を得ることが可能になる。
【００３２】
図４は、図２において、ステータ軸方向に直交する面によるコイル部分の断面図である。コア（分割コアともいう）は、巻線が形成するコイルを貫通するティース（鉄心そのもの）３と、そのティースの内周端に固定される鍔５と、ティースの外周端に固定されるバックヨーク６とから構成される。すなわち、コア＝ティース３＋バックヨーク６＋鍔５である。巻線１は、バックヨーク６と鍔５との間のティース３の回りに巻き回される。これを、「巻線１はコアのまわりに巻き回される。」と表現する。巻線１およびインシュレータ７は、コアには含まれず、分割ステータ１０に含まれる。すなわち、分割ステータ１０＝コア（ティース３＋バックヨーク６＋鍔５）＋インシュレータ７＋巻線（コイル）１である。そして、分割ステータ１０が、複数個、環状に、そのコイル軸芯を放射状にして配置されることにより、ステータ５０が形成される。
【００３３】
図５〜図７は、ティース３の角部についての変形例を示す断面図である。図５では、Ｒ１＝Ｒ４、Ｒ２＝Ｒ３およびＲ１＞Ｒ２の関係がある。このようなアールの配置でも、上記図３に示した構造のティースを有する分割ステータと同様の効果を得ることができる。図６に示すティース３は、図３および図５のティースよりもアールの大きな角部を増やして３箇所とした例を示す図である。このティース３では、Ｒ１＝Ｒ３＝Ｒ４およびＲ１＞Ｒ２の関係がある。この場合、上述の作用のうち、アールが大きい角部による（１）及び（２）、それに（５）及び（６）の作用効果を強く得ることができる。そして、第２角部のアールを十分小さくすることにより、効果（３）及び（４）も併せて得ることができる。
【００３４】
図７に示すティースでは、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３およびＲ４＞Ｒ１の関係がある。図７における第４角部は、他の３つの角部が十分小さいアールとしてあるため、とく大きなアールとしてある。このため、十分小さいアールによる効果（３）及び（４）の作用効果を強く得ることができるだけでなく、効果（１）、（２）、（５）及び（６）の効果も併せて確保することができる。
【００３５】
上記のステータの製造方法は既知のいくつかの方法に従って行うことができる。たとえば、上記のコア（ティース３＋バックヨーク６＋鍔５）を、磁性粉体をプレス成形して製造する。磁性粉体は、コイルに交流電流が流れ、交番励磁されるので、磁性粉体は強磁性体の粉末に絶縁被覆を施したものがよい。コアにインシュレータ７を被覆して、巻線を巻き回して分割ステータ１０を形成し、その後、分割ステータ１０を組み合わせてステータ５０を形成する。
【００３６】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２におけるティース３およびインシュレータ７を示す図である。本実施の形態では、第１角部および第３角部に十分大きなアールの面取りを施してそれぞれＲ１、Ｒ３とし、第２角部および第４角部には十分小さいアールの面取りを施す。インシュレータ７においては、当然、第２角部および第４角部に面取りを施してそれぞれＲｚ２、Ｒｚ４として、巻線を巻き回す際に巻線１の被覆やインシュレータ７が破損するほどの応力集中が生じないようにする。ここで、インシュレータ７の角部におけるアールおよび仮想中心位置には「ｚ」を付して、ティースにおける対応する符号と区別する。また、ティース３に面取りを施しアールを付けた第１角部および第３角部でのインシュレータ７のアールは、Ｒ１、Ｒ３より大きく、それぞれＲｚ１、Ｒｚ３とする。上記において、ティース３の第２角部および第４角部には面取りを施さなくてもよく、インシュレータ７に該インシュレータが破損するほどの応力集中が生じないように面取りが施されていればよい。
【００３７】
インシュレータ７の第１角部および第２角部のアールを十分大きくするために、これら角部におけるインシュレータ７の厚みを薄くする。したがって、インシュレータ７の厚みは均一ではなく、第１角部および第３角部で薄くなっている。本実施の形態におけるポイントは、インシュレータ７の厚みをアールが大きな角部で薄くして、インシュレータ角部のアールを十分に大きくすることにある。図８では、第２角部および第４角部に面取りを施した場合について示したが、これら第２角部および第４角部に面取りを施してなくてもよい。
【００３８】
図８におけるインシュレータ７の断面において、たとえば巻線の直径Ｄを１．０ｍｍとすると、インシュレータ７の角部のアールの最大値ＲＺ１（＝ＲＺ３）は１．８ｍｍ以上とするのがよい。また、インシュレータ７の角部のアールの最小値ＲＺ２（＝ＲＺ４）は１．０５ｍｍ以下とするのがよい。
【００３９】
図８の構成によれば、上記（１）〜（４）の作用を得ることができる。さらに、インシュレータ７をアールの大きな角部で薄くすることによりアールを十分大きくする。この結果、上記（５）および（６）の作用についても、さらに大きな効果を得ることができる。本実施の形態における分割コア等の製造方法については、実施の形態１に示した方法と同じである。
【００４０】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３におけるティース３およびインシュレータ７を示す図である。本実施の形態では、ティース３の角部のいずれにも面取りを施していない点にポイントがある。ティース３の角部に面取りをしない代わりに、インシュレータ７の角部に面取りを形成し、インシュレータ７に大小のアールを付ける。図９では、インシュレータ７の上下辺に厚肉分７ａを設けて、第１角部と第３角部のアールＲｚ１，Ｒｚ３（＝Ｒｚ１）を大きくとり、第２角部と第４角部のアールＲｚ２，Ｒｚ４（＝Ｒｚ２）をそれより小さくしている。すなわちＲｚ２＜Ｒｚ１である。上記のようなインシュレータ７の角部のみに（ティースには面取りせずに）、異なる大きさのアールを設けることによっても、上記の（１）角部における巻線の損傷発生の確率を低くし、（２）巻線の剛性による空隙発生を防止しながら、（３）巻き崩れや乱れを生じにくく整列巻きを容易化し、（４）ノズルのトラバースを容易化することができる。
【００４１】
図９に示す構造における大きな利点は、ティース３を、ケイ素鋼板を打ち抜いたものを積層して形成できることである。ケイ素鋼板は、磁気特性（軟質磁性、飽和磁束密度など）に優れ、また絶縁層も薄く形成できるため、電動機用交流磁界の鉄心として優れ、また何よりも安価である。しかし、同種の薄板（ケイ素鋼板）を打ち抜いて、これを積層してティース３等を形成するため、角部にアールを付ける場合、別の厚い板を容易するなど製造コストが著しく上昇する。本実施の形態に示す構成のように、ティース３の角部には面取りを施さずに、インシュレータ７の角部にのみアールを付すことにより、積層ケイ素鋼板を用いた上で、上記（１）〜（４）の作用効果を得ることができる。ただ、インシュレータ７に厚肉部７ａを設ける必要があり、このため上記（５ｎ）コイルを貫通するコア（磁性材料で形成される）の断面積比率を十分高くできず、（６ｎ）コイルで発生する熱をコアに伝達しにくくなり、放熱性は厚肉部の分、低下する。
【００４２】
図１０は、図９の変形例を示す図である。図９では、インシュレータ７の角部のアールは、第１角部から第４角部にかけて交互に大きなアールが配されているが、図１０の構成では、大きなアールは１つの辺の両端の角部に配置されている。このため。インシュレータ７の厚肉部７ａは１辺のみですみ、上記の（５ｎ）および（６ｎ）の性能劣化の程度を軽減することができる。
【００４３】
（実施の形態４）
図１１は、本発明の実施の形態４の分割ステータ１０を示す断面図である。コアの４つの角部のアールおよびインシュレータの４つの角部は、上記実施の形態１〜４のいずれの形態を採用してよい。図１１では、インシュレータ７とコイルの巻線１との間に生じるデッドスペースＤＳを誇張して描いているが、実際には、これほど大きなＤＳは生じないものの、必ず巻線のルースな箇所が短辺の中央付近にできる。このような巻線のルースな箇所は、巻線の占積率を低下させ、巻線に生じる熱のコア側への伝導を妨げるので放熱性を劣化させるので好ましくない。上記のように、第１角部〜第４角部のアールがすべて等しい形状、をとらないようにすることにより、巻線の損傷を防止しながら巻太りを抑制することができる。このため、図１１において、｛（ＣＤ−ＩＤ）／２｝≦１．８ＣＴ（ただし、ＣＴは４つの角部の平均値）とすることができる。コイルで最も大きくデッドスペースが生じる箇所は、コア短辺部の外側のコイル部分であり、左辺の値は最もデッドスペースが大きく生じる部分でのインシュレータとコイル外表面との距離を表す。また、最もデッドスペースを生じにくい箇所はコア角部の外側のコイル部分であり、右辺のＣＴは巻線がタイトに巻かれる部分であるコア角部でのコイル厚みである。左辺の値をできるだけ小さくするためには、すなわちデッドスペースを小さくするためには、角部のアールについて上記のいずれかの条件を課しながら、個々のアールを大きくすることが好ましい。この構成により、コイルの巻線がルースな箇所の巻線密度を、最も巻線密度が高い箇所に近づけて、コイルに発生した熱をコア側に伝達して、放熱性を高めることができる。
【００４４】
従来、コアに薄鋼板を用いた場合には、｛（ＣＤ−ＩＤ）／２｝は２．５ＣＴであった。しかし、上記のように、４つの角部でアールを共通の同一値としないことで、巻線の損傷を防止しながら、ＤＳを抑制し、巻線の巻き太りをも抑制することができる。上記のような巻線の密度を確保することにより、巻線の占積率を向上し、かつ巻線で発生した熱をコア側に十分伝達することができ、放熱性を確保することができる。
【００４５】
上記において、本発明の実施の形態および実施例について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態および実施例は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明により、製造しやすく、信頼性、磁気特性および放熱性に優れた分割ステータ等を安価に提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるステータを示す図である。
【図２】図１のステータを構成する分割ステータを示す斜視図である。
【図３】図２の分割ステータのコイル軸芯方向に直交する面による断面図である。
【図４】図２の分割ステータのステータ軸方向に直交する面による断面図である。
【図５】ティースの変形例を示すコイル軸芯方向に直交する断面図である。
【図６】ティースの他の変形例を示すコイル軸芯方向に直交する断面図である。
【図７】ティースのさらに別の変形例を示すコイル軸芯方向に直交する断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２における分割ステータ（コイルを除く）のコイル軸芯方向に直交する面による断面図である。
【図９】本発明の実施の形態３における分割ステータ（コイルを除く）のコイル軸芯方向に直交する面による断面図である。
【図１０】分割ステータ（コイルを除く）の変形例の断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態４における分割ステータのコイル軸芯方向に直交する面による断面図である。
【図１２】従来例の分割ステータのコイル軸芯方向に直交する面による断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  巻線、３  ティース、５  鍔、６  バックヨーク、７  インシュレータ、７ａ  インシュレータ厚肉部、１０  分割ステータ、５０  ステータ、Ｒ１〜Ｒ４  コア断面の角部のアール、ＲＺ１〜ＲＺ４  インシュレータ断面の角部のアール。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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