(57)【要約】【課題】固定子巻線と固定子鉄心との間に存在する熱抵抗を小さくし、固定子巻線の発熱の固定子鉄心への熱伝達性を向上させ、固定子巻線の冷却効率を向上させることができる回転電機の提供を課題とする。【解決手段】上記課題は、複数のスロット３５を有する固定子鉄心３１，複数のスロット３５に組み込まれた固定子巻線３２を有する固定子３０と、固定子３０に空隙を介して回転可能に配設された回転子４０とを有する回転電機において、隣接するスロット３５間に形成された固定子鉄心３１の突出部（ティースコア３４）の表面に、絶縁性樹脂による成形体（スロット絶縁３６）を密着させ、突出部の固定子巻線３２が巻かれている部位における成形体の厚みをその他の部位における成形体の厚みよりも薄くすることにより解決できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスロットを有する固定子鉄心、前記複数のスロットに組み込まれた固定子巻線を有する固定子と、前記固定子に空隙を介して回転可能に配設された回転子とを有し、隣接する前記スロット間に形成された前記固定子鉄心の突出部の表面には、絶縁性樹脂による成形体が密着しており、前記突出部の前記固定子巻線が巻かれている部位における前記成形体の厚みがその他の部位における前記成形体の厚みよりも薄いことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、前記突出部の前記固定子巻線が巻かれている部位における前記成形体の厚みは０.３mm 以下であることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１に記載の回転電機において、前記突出部の前記固定子巻線が巻かれている部位における前記成形体の厚みは０.２〜０.３mmであることを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項１に記載の回転電機において、前記固定子巻線は前記突出部に集中巻で巻かれていることを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項１に記載の回転電機において、前記成形体は、前記固定子巻線が巻かれる巻回部と、前記巻回部と一体に形成され、前記固定子巻線の巻回時、前記固定子巻線を前記巻回部に案内し、かつ前記巻回部に巻かれた前記固定子巻線を保持する巻線枠部からなるものであることを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項１に記載の回転電機において、前記固定子鉄心は、円環形状のヨーク部と、前記ヨーク部から径方向一方向に突出した前記複数の突出部を形成すると共に、前記複数のスロットを形成する複数のティース部とを有してなり、前記複数のティース部は、前記ヨーク部とは分割して形成されて前記ヨーク部に装着されていることを特徴とする回転電機。
【請求項７】
請求項６に記載の回転電機において、前記ティース部は、鉄心を複数積層した積層体の表面に前記絶縁性樹脂がインサート成形されたものであることを特徴とする回転電機。
【請求項８】
請求項７に記載の回転電機において、前記ティース部は、前記ヨークへの装着を案内するための組立ガイド部を有しており、前記組立ガイド部は前記絶縁性樹脂によって前記成形体と一体に形成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項９】
請求項７に記載の回転電機において、前記ティース部は、前記固定子巻線の端末線間を接続するための結線部品を固定する結線固定部を有しており、前記結線固定部は前記絶縁性樹脂によって前記成形体と一体に形成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項１０】
請求項７に記載の回転電機において、前記ティース部の前記絶縁性樹脂がインサート成形され、かつ前記固定子巻線が巻かれる部位にあたる表面で、前記鉄心の積層によって形成されたコア積層厚面の両面には、前記鉄心の積層端の一方から前記鉄心の積層端の他方まで連続して形成されると共に、一方の面と他方の面とで前記固定子の径方向の位置を異ならせる溝が設けられていることを特徴とする回転電機。
【請求項１１】
請求項７に記載の回転電機において、前記ティース部の前記絶縁性樹脂がインサート成形され、かつ前記固定子巻線が巻かれる部位にあたる表面で、前記鉄心の積層によって形成されたコア積層厚面の前記絶縁性樹脂成形のゲート位置近傍にあたる部位には、前記鉄心の積層方向に連続して形成された溝が設けられていることを特徴とする回転電機。
【請求項１２】
請求項７に記載の回転電機において、前記ティース部の前記絶縁性樹脂がインサート成形され、かつ前記固定子巻線が巻かれる部位にあたる表面で、前記鉄心の積層によって形成されたコア積層厚面の両面には、前記鉄心の積層方向に連続して形成されると共に、一方の面と他方の面とで前記固定子の径方向の位置及び前記鉄心の積層方向の位置を異ならせた溝が設けられていることを特徴とする回転電機。
【請求項１３】
請求項６に記載の回転電機において、前記ヨーク部は、周方向に複数分割されて形成された円環形状の鉄心が複数積層されたものであり、前記鉄心の分割部の周方向位置が、前記鉄心の積層方向に煉瓦積状或いは千鳥状若しくは階段積状をなすように前記鉄心毎にずらされていることを特徴とする回転電機。
【請求項１４】
請求項１３に記載の回転電機において、前記鉄心の分割数は、前記ティース部の数が３×ｍ（ｍは４以上の整数）個のとき、ｍ個或いは３×ｍ／２n （ｎは自然数）の整数個であることを特徴とする回転電機。
【請求項１５】
請求項１３に記載の回転電機において、前記鉄心の分割数は６〜１２個であることを特徴とする回転電機。
【請求項１６】
車載電源と、前記車載電源の出力によって駆動される電動機と、前記電動機の出力を駆動車輪に伝達する伝達機構とを有し、前記電動機は、複数のスロットを有する固定子鉄心、前記複数のスロットに組み込まれた固定子巻線を有する固定子と、前記固定子に空隙を介して回転可能に配設された回転子とを有し、隣接する前記スロット間に形成された前記固定子鉄心の突出部の表面に、絶縁性樹脂による成形体が密着しており、かつ前記突出部の前記固定子巻線が巻かれている部位における前記成形体の厚みがその他の部位における前記成形体の厚みよりも薄いことを特徴とする電動車両。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電動車両において、前記車載電源はバッテリであり、前記電動機は、前記バッテリの出力によって駆動され、前記駆動輪を駆動する唯一の駆動源であることを特徴とする電動車両。
【請求項１８】
請求項１６に記載の電動車両において、前記車載電源はバッテリであり、前記電動機は、前記バッテリの出力によって駆動され、内燃機関と共に前記駆動輪の駆動源を構成するものであることを特徴とする電動車両。
【請求項１９】
請求項１６に記載の電動車両において、前記車載電源は、内燃機関によって駆動される発電機であり、前記電動機は、前記発電機の出力によって駆動され、前記内燃機関によって駆動される駆動輪とは異なる駆動輪を駆動する駆動源であることを特徴とする電動車両。
【請求項２０】
回転電機の固定子鉄心をヨーク鉄心と共に構成し、前記ヨーク鉄心とは分割して形成され、固定子巻線が集中巻で巻かれて前記ヨーク鉄心に装着される複数のティース鉄心のそれぞれに絶縁性樹脂をインサート成形するにあたり、前記絶縁性樹脂が所定の形状に成形されるように形成された成形部を有する少なくとも４つの型を用意し、前記ティース鉄心を下型に固定し、前記ティース鉄心を両側から挟み込むようにスライド型を設置し、前記スライド型が互いに近接するように前記スライド型を上方から上型で前記下型方向に押し付けて、前記スライド型を前記押し付け方向に対して直交する方向に移動させ、前記上型，前記下型及び前記スライド型を密接させて、これらと前記ティース鉄心との間に形成された隙間に前記絶縁性樹脂を注入し、前記絶縁性樹脂を硬化させ、前記絶縁性樹脂を前記複数のティース鉄心のそれぞれにインサート成形することを特徴とする回転電機の固定子鉄心における樹脂のインサート成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機及びそれを搭載した電動車両並びに回転電機の固定子鉄心における樹脂のインサート成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回転電機は、例えば特許文献１，特許文献２に記載されたものが知られている。これらの特許文献には、ヨーク部（或いはコアバック部若しくは継鉄部鉄心という）と、ヨーク部とは分割して形成されると共に、巻線が集中巻で巻かれてヨーク部に装着されたティース部（或いは歯部鉄心という）からなる固定子を備えた回転電機が開示されている（例えば特許文献１の第６頁及び第１図乃至第６図を参照。また、特許文献２の第４頁，第１図，第４図，第６図及び第７図を参照）。
【０００３】
そして、特許文献１には、その固定子の製造方法として、ボビンに巻線を行ったものを圧縮成形してコイル成形体を形成し、これをティース部に嵌合し、このティース部をコアバック部に嵌合することが開示されている（例えば特許文献１の第１０頁，第３図，第７図及び第１５図を参照）。特許文献２には、歯部に巻線枠を絶縁材を用いてインサート成形し、この歯部に巻線導体を巻き、巻線導体が巻装された歯部を継鉄部に結合することが開示されている（例えば特許文献２の第４頁及び第２図乃至第６図を参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１７８２５９号公報
【特許文献２】
特開２０００−３４１８８９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、自動車分野においては、自動車から排出される排気ガスなどが地球環境に与える影響を低減するために、電気自動車，ハイブリッド自動車などの環境対応自動車が普及している。その数も年々増加している。環境対応自動車の普及率をさらに向上させるためには、低価格で走行性能の良い環境対応自動車を提供することが好ましい。
【０００６】
このため、環境対応自動車の駆動源として用いられる回転電機には、車両搭載の関係上、小型軽量で高速回転に適していることが要求されている。また、その回転電機には、車両に積載されるバッテリの数が限定される中で、そのバッテリ容量で十分な一充電走行距離を確保することができるように、高効率化が要求されている。また、その回転電機には、低・中速度領域において大きなトルクを出力することができるように、高出力化が要求されている。さらに、その回転電機には、低価格な環境対応自動車を提供することができるように、低コスト化が要求されている。
【０００７】
特許文献１，２に開示された回転電機では、前述のように、固定子を構成するコアをヨーク部とティース部とに分割してそれぞれ形成し、ティース部に巻線を巻き、このティース部をヨーク部に装着するという方式、すなわち分割コアで集中巻という方式を採用しているので、スロット内における巻線の密度を高くすることができる。これにより、特許文献１，２に開示された回転電機では、スロット内における巻線のターン数を増加させてスロット内における巻線の電流密度を大きくすることができるので、回転電機の小型軽量化及び高出力化を図ることができる。また、特許文献１，２に開示され、前述のように、分割コアで集中巻という方式を採用した回転電機では、回転電機の低コスト化及び高効率化を図ることもできる。
【０００８】
しかしながら、スロット内における巻線のターン数を増やしてスロット内における巻線の電流密度を大きくすると、スロット内における巻線の銅損が増えて巻線の発熱が大きくなる。このため、巻線の冷却効率を向上させる必要がある。巻線の発熱は、巻線とスロットとの間のスロット絶縁（或いはスロットライナという）及び巻線とティース部との間に存在する空気を介してコアに熱伝達され、コアから冷却媒体である空気或いは冷却水などに放熱される。スロット絶縁及び空気は熱抵抗である。従って、巻線の冷却効率を向上させるためには、スロット絶縁及び空気からなる熱抵抗を小さくし、巻線の発熱がコアに熱伝達され易くする必要がある。
【０００９】
この点、特許文献１に開示された回転電機では、前述のように、予めボビンに巻線を巻いてコイル成形体を形成してから、このコイル成形体をティース部に嵌合している。このような方式では、コイル成形体がティース部に嵌合し易いように、ボビンの内径寸法をティース部の外径寸法よりも大きくするのが一般的である。従って、特許文献１に開示された回転電機では、熱抵抗が小さくなるようにボビンの厚みを薄くすることができたとしても、コイル成形体とティース部との密着性が低いので、コイル成形体とティース部との間に空気層ができ、熱抵抗が大きくなってしまう。これを解決するために、特許文献１に開示された回転電機において、寸法精度を向上させてコイル成形体とティース部との密着性を向上させることが考えられる。しかし、今度は生産性が低下し、生産コストが上昇してしまう。
【００１０】
一方、特許文献２に開示された回転電機では、前述のように、ティース部に絶縁材をインサート成形して巻線枠を形成し、これに巻線を巻いている。このような方式では、絶縁材とティース部が密着するので、絶縁材とティース部との間に空気層ができ難く、熱抵抗を小さくできる有利な構成である。しかしながら、特許文献２に開示された回転電機では、ティース部に絶縁材をインサート成形する際、その成形型として上下型を使用しているので、ティース部にインサート成形された絶縁材の充分な厚み精度が得られない。本願発明者らの実験によれば、特許文献２に開示された回転電機のように上下型を使用した絶縁材のインサート成形では、ティース部における絶縁材の厚みを０.５mm 以下で均一な薄さにし難いという結果が確認された。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、固定子巻線の発熱の固定子鉄心への熱伝達性を向上させて、固定子巻線の冷却効率を向上させることができる回転電機を提供する。具体的には、固定子巻線と固定子鉄心との間に存在する熱抵抗を小さくすることができる回転電機を提供する。
【００１２】
上記回転電機は、複数のスロットを有する固定子鉄心、複数のスロットに組み込まれた固定子巻線を有する固定子と、固定子に空隙を介して回転可能に配設された回転子とを有するものにおいて、隣接する前記スロット間に形成された固定子鉄心の突出部の表面に絶縁性樹脂による成形体が密着し、突出部の固定子巻線が巻かれている部位における成形体の厚みがその他の部位における成形体の厚みよりも薄いことにより達成することができる。
【００１３】
上記回転電機によれば、固定子鉄心の突出部の表面に成形体が密着されているので、固定子鉄心と固定子巻線との間に空気層ができ難く、かつ突出部の固定子巻線が巻かれている部位における成形体の厚みがその他の部位における成形体の厚みよりも薄いので、固定子鉄心と固定子巻線との間の熱抵抗を小さくすることができる。これにより、上記回転電機によれば、固定子巻線の発熱の固定子鉄心への熱伝達性を向上させることができ、固定子巻線の冷却効率を向上させることができる。
【００１４】
上記回転電機によれば、突出部の固定子巻線が巻かれている部位とは異なる部位における成形体の厚みが固定子巻線が巻かれている部位における成形体の厚みよりも厚いので、例えば固定子巻線の巻回時、固定子巻線が巻かれる部位（例えば巻回部という）に固定子巻線を案内し、かつ巻回部に巻かれた固定子巻線を保持する部分（例えば巻線枠部という）の強度が保たれ、突出部に成形体が成形された後の固定子巻線の巻回作業で、成形体の巻線枠部が破損などして巻回作業に支障を及ぼすようなことがない。
【００１５】
上記回転電機において、突出部の固定子巻線が巻かれている部位における成形体の厚みは０.３mm 以下である。具体的には０.２〜０.３mmである。ここで、成形体の厚みの上限値を０.３mm とするのは、予め成形体に固定子巻線を巻いてからこの成形体を突出部に嵌合するという従来技術の回転電機の成形体と同等の厚みとして固定子巻線や固定子鉄心などの仕様（例えば固定子巻線の太さやターン数，固定子鉄心の寸法など）を変えることなく、従来技術の回転電機よりも熱抵抗を小さくするためである。また、成形体の厚みの下限値を０.２mm とするのは、成形体が果たすスロット絶縁としての機能を損なわないようにするためである。
【００１６】
上記回転電機において、固定子巻線は突出部に集中巻で巻かれている。固定子鉄心は、円環形状のヨーク部と、ヨーク部から径方向一方向に突出した複数の突出部を形成すると共に、複数のスロットを形成する複数のティース部とを有してなり、複数のティース部は、ヨーク部とは分割して形成されてヨーク部に装着されている。ティース部は、鉄心を複数積層した積層体の表面に前記絶縁性樹脂がインサート成形されたものである。このように、固定子鉄心として分割コア方式を用い、かつ固定子巻線の巻き方として集中巻を用いることにより、固定子の生産性を向上させることができると共に、スロット内における固定子巻線の密度を高くすることができる。
【００１７】
一方、本発明は、低価格で走行性能の良い電動車両を提供する。この電動車両は、車載電源と、車載電源の出力によって駆動される電動機と、電動機の出力を駆動車輪に伝達する伝達機構とを有するものにおいて、電動機として前述の回転電機を用いたことにより達成することができる。
【００１８】
上記電動車両は、車載電源がバッテリ，電動機が、バッテリの出力によって駆動され、駆動輪を駆動する唯一の駆動源を構成する電気自動車，車載電源がバッテリ，電動機が、バッテリの出力によって駆動され、内燃機関と共に駆動輪の駆動源を構成するハイブリッド自動車などの環境対応自動車である。また、上記電動車両には、車載電源が、内燃機関によって駆動される発電機，電動機が、発電機の出力によって駆動され、内燃機関によって駆動される駆動輪とは異なる駆動輪を駆動する駆動源を構成する四輪駆動自動車もある。この他、上記電動車両には、荷物の積み下ろしを行うバッテリ式のフォークリフトなどの産業用車両もある。
【００１９】
他方、本発明は、高精度な樹脂成形を行うことができるインサート成形方法を提供する。特に本発明は、回転電機の固定子鉄心における樹脂成形に好適なインサート成形方法を提供する。
【００２０】
上記インサート成形方法は、例えば回転電機の固定子用コアをヨークコアと共に構成し、ヨークコアとは分割して形成され、巻線が集中巻で巻かれてヨークコアに装着される複数のティースコアのそれぞれに絶縁性樹脂を成形する場合に用いられる。
【００２１】
上記インサート成形方法は、絶縁性樹脂が所定の形状に成形されるように形成された成形部を有する少なくとも４つの型を用意し、ティースコアを下型に固定し、ティースコアを両側から挟み込むようにスライド型を設置し、スライド型を上方から上型で下型方向に押し付け、スライド型が互いに近接するようにスライド型を押し付け方向に対して直交する方向に移動させ、上型，下型及びスライド型が密接してこれらとティースコアとの間に形成された隙間に絶縁性樹脂を注入し、絶縁性樹脂を硬化させるという一連の工程を実施することにより達成することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の回転電機に係る実施例を図面に基づいて説明する。本実施例においては回転電機として、例えば電気自動車などの電動車両に搭載される永久磁石式三相交流同期電動機１０（以下、単に「電動機１０」という）を例に挙げて説明することにする。図１９は電動機１０の全体構成を示す。図において２０は円筒状の固定子枠（ハウジングともいう）である。固定子枠２０の内周側には、固定子鉄心３１（界磁鉄心ともいう）の複数のスロットに固定子巻線３２（界磁巻線ともいう）を組み込んだ円筒状の固定子３０が設けられている。固定子３０は、固定子巻線３２に電圧が印加され、固定子巻線３２に界磁電流が流れることによって回転磁界を発生する。固定子枠２０は、高熱伝導率を有しかつ軽量材質である金属製、例えばアルミニウム製のものである。
【００２３】
固定子３０の内周側には、回転軸４３の外周面上に嵌合された円柱状の回転子鉄心４１（電機子鉄心ともいう）の内部に永久磁石４２を複数埋め込んだ回転子４０が空隙を介して設けられている。回転軸４３は回転子鉄心４１の軸方向両端部から軸方向外方に延びており、固定子枠２０の軸方向両端の開口部を塞ぐ円環状の端板２１，２２（エンドブラケットともいう）の内周側に設けられた軸受装置２３，２４によって回転可能に支持されている。これにより、回転子４０は固定子３０と同じ中心軸上に配置され、空隙を介して対向する固定子３０からの回転磁界を受けて回転する。
【００２４】
回転子４０の軸方向一側端側の回転軸４３上には、回転子４０の磁極（永久磁石４２）位置を検出する磁極位置検出器ＰＳと、回転子４０の位置を検出するエンコーダＥが設けられている。それらから出力された検出信号は、電動機１０の駆動を制御する制御装置（図示省略）に入力される。制御装置は、入力された検出信号や、上位の制御装置などから出力された指令信号などに基づいて演算を行い、電動機１０の固定子巻線３２に印加されるべく電圧を制御する。電動機１０は、制御装置で制御された電圧が固定子巻線３２に印加されることによって駆動される。
【００２５】
図１８は電動機１０のＡ−Ａ矢視断面を示す。固定子鉄心３１はヨーク部（コアバック部ともいう）及びティース部（突出部或いは突極部ともいう）から構成されている。ヨーク部は、固定子枠２０の内周部に嵌合された円筒状のヨークコア３３（コアバックともいう）から構成されている。ヨークコア３３は、複数の円環状の磁性体、例えば複数の円環状の珪素鋼板を軸方向に積層して形成したものである。ティース部は、ヨークコア３３とは分割されて構成されると共に、所定の間隔をもって周方向に複数配置され、かつ径方向一端部がヨークコア３３の内周部に嵌合されたティースコア３４から構成されている。本実施例では、ヨークコア３３の内周部に２４個のティースコア３４を装着している。すなわち固定子磁極の極数が２４極の固定子３０が得られる。ティースコア３４は、複数の所定形状の磁性体、例えば複数の所定形状の珪素鋼板を軸方向に積層して形成したものである。
【００２６】
隣接するティースコア３４間のそれぞれには、軸方向に連続すると共に、回転子４０側に開口するスロット３５が形成されている。ティースコア３４のそれぞれにはスロット絶縁３６が設けられ、固定子巻線３２を構成する単位巻線３２ａが装着されている。これにより、スロット３５のそれぞれには、対応する２つの隣接するティースコア３４のそれぞれに装着された単位巻線３２ａの一辺が収納される。単位巻線３２ａは、巻線導体３２ｂがティースコア３４にスロット絶縁３６を介して複数巻かれたものである。
【００２７】
ここで、本実施例のように、ティースコア３４のそれぞれにスロット絶縁３６を介して巻線導体３２ｂを複数巻き、ティースコア３４のそれぞれにスロット絶縁３６を介して単位巻線３２ａが装着される、すなわち１つのティースコア３４に１つの単位巻線３２ａが巻かれる巻線方式を集中巻という。また、別な観点によれば集中巻は、隣接するスロット３５間にあるティースコア３４を跨いで隣接するスロット３５間に単位巻線３２ａが収納される巻線方式であるということもできる。
【００２８】
本実施例では、ヨークコア３３とティースコア３４とを別々に形成し、単位巻線３２ａを巻いたティースコア３４をヨークコア３３に装着して固定子鉄心３１を得る分割コア方式を採用しているので、固定子鉄心３１への固定子巻線３２の巻線作業を容易にすることができるなど、電動機１０の生産性を向上させることができる。従って、本実施例では、電動機１０の生産コストを低減することができる。本実施例のような分割コア方式は、小型で固定子磁極の極数（ティースコアの数）が大きい電動機を生産するにあたって特に有効な技術であるということができる。
【００２９】
また、本実施例では、巻線方式として集中巻を採用しているので、固定子鉄心３１の軸方向両側端から軸方向外方に突出する固定子巻線３２の端部（コイルエンド部）の短小化による電動機１０の小型化、スロット３５内における固定子巻線３２の高密度化を図ることができる。また、スロット３５内における固定子巻線３２の高密度化を図ることができる本実施例では、固定子鉄心３１を小型化による電動機１０の小型化、固定子巻線３２の巻線抵抗の低減による電動機１０の高効率化、固定子鉄心３１と固定子巻線３２との間の熱抵抗（銅損）の低減による電動機１０の冷却性能の向上、固定子巻線３２の巻数増加による電動機１０の高出力化などを図ることができる。
【００３０】
回転子鉄心４１は、複数の円環状の磁性体、例えば複数の円環状の珪素鋼板が軸方向に積層して形成されたものである。回転子鉄心４１の外周部には、周方向に等間隔で配置され、軸方向一側端側から軸方向他側端側に貫通する２２個の永久磁石挿入孔４４が設けられている。永久磁石挿入孔４４のそれぞれは、積層前に円環状の珪素鋼板のそれぞれの外周部の同一部位に同一形状，同一寸法，同数の開口部を形成しておくことにより、円環状の珪素鋼板を積層した際、必然的に形成される。
【００３１】
永久磁石挿入孔４４のそれぞれには永久磁石４２が挿入されている。これにより、回転子鉄心４１の外周部に２２個の永久磁石４２が埋め込まれた回転子４０が得られる。すなわち回転子磁極の極数が２２極の永久磁石埋め込み式の回転子４０が得られる。このように、本実施例では、永久磁石４２を回転子鉄心４１の内部に埋め込んでいるので、回転子４０の遠心力に対する強度が増し、高速回転に適した電動機１０を得ることができる。
【００３２】
永久磁石４２は、隣接するもの同士が互いに逆極性となるように、周方向にＳ極のものとＮ極のものが永久磁石挿入孔４４に交互に挿入されている。これにより、隣接する永久磁石４２間のそれぞれにある回転子鉄心４１部分には補助磁極部４５が形成される。補助磁極部４５は、永久磁石４２の磁気回路をバイパスする磁気回路を構成するものであり、固定子３０の起磁力によって直接、磁束を回転子４０側に発生させる領域である。また、永久磁石４２のそれぞれの外周側の回転子鉄心４１部分には磁極片部４６が形成される。磁極片部４６は、永久磁石４２からの磁束を固定子３０と回転子４０との空隙を介して固定子３０側に流す磁気回路を構成する領域である。
【００３３】
本実施例では、永久磁石４２の磁束によるトルクと補助磁極部４５のリラクタンス成分によるトルクとを両方活用できるので、電動機１０の効率を向上させることができる。また、本実施例では、補助磁極部４５によって弱め界磁制御が可能になるので、電動機１０の高速運転領域を広げることができる。さらに、本実施例では、磁極片部４６が磁性体であるので、固定子磁極の脈動磁束を緩和することができる。
【００３４】
次に、本実施例の電動機１０の固定子３０の構成を図１乃至図１７に基づいて詳細に説明する。図１乃至図６は１つのティースコア３４の構成を示す。ティースコア３４は、図６に示すティースコア部材３４ａを、図５に示すように複数積層して得られた積層体３４ｂである。ティースコア部材３４ａは、高透磁率の磁性部材である薄板状の珪素鋼板を打ち抜き型で打ち抜くことによって得ることができる。複数積層されたティースコア部材３４ａは、打ち抜き型内でかしめられることによって締結される。或いは積層後、積層体３４ｂの外周をレーザで溶接することによって締結される。
【００３５】
ティースコア部材３４ａは、直線部３４ｃと、直線部３４ｃの長手方向一方先端部から、長手方向に対して略直角な方向、すなわち短手方向に末広状に延びる末広部３４ｄからなる略逆Ｔ字状のものである。直線部３４ｃの末広部３４ｄ側とは反対側の先端部には、後述する積層体３４ｂのヨークコア３３との締結部である嵌入部を形成するための嵌入部形成部３４ｅが形成されている。また、直線部３４ｃの末広部３４ｄ側とは反対側の先端部側であり、直線部３４ｃの対向する２つの長辺３４ｆの対向する部位には、後述する積層体３４ｂのヨークコア３３との締結部である溝部を形成するための切欠部３４ｇが形成されている。直線部３４ｃの中央部であり、直線部３４ｃの対向する２つの長辺３４ｆの非対向の部位には、後述する積層体３４ｂの積層面に形成される溝を形成するための切欠部３４ｈが形成されている。
【００３６】
積層体３４ｂは、ティースコア部材３４ａの直線部３４ｃ部分の積層によって形成され、スロット絶縁３６を介して単位巻線３２ａが装着される直方体状の巻線巻回部３４ｉと、ティースコア部材３４ａの末広部３４ｄ部分の積層によって形成されたティースコア先端部３４ｊからなるものである。巻線巻回部３４ｉのティースコア先端部３４ｊ側とは反対側の先端部には、ヨークコア３３とのティースコア締結部を構成する嵌入部３４ｋが形成されている。また、巻線巻回部３４ｉのティースコア先端部３４ｊ側とは反対側の先端部側であり、巻線巻回部３４ｉの対向する２つの積層厚面３４ｌ（スロット絶縁３６を介して単位巻線３２ａが装着される２つの積層厚面３４ｌ）の対向する部位には、ヨークコア３３とのティースコア締結部を構成し、ヨークコア３３に設けられた嵌入部が嵌入される溝部３４ｍが形成されている。
【００３７】
巻線巻回部３４ｉの対向する２つの積層厚面３４ｌの中央部の非対向の部位には、後述する樹脂インサート成形の際、樹脂のショートショットや膨れを防止するための溝部３４ｎが形成されている。溝部３４ｎは、積層体３４ｂを形成するティースコア部材３４ａの長手方向（或いは固定子３０と回転子４０との対向方向、若しくは固定子巻線３２によって形成された磁束が流れる磁路の方向）に対して平行に、かつ磁路を流れる磁束の流れを妨げないように形成されている。嵌入部３４ｋ及び溝部３４ｍ，３４ｎは積層体３４ｂの積層方向一方端部から他方端部に連続して形成されている。
【００３８】
尚、本実施例では、巻線巻回部３４ｉの対向する２つの積層厚面３４ｌの中央部の非対向の部位に、積層体３４ｂの積層方向一方端部から他方端部に連続する溝部３４ｎを設ける場合について説明した。しかし、次のように構成しても構わない。図７及び図８に示すように、直線部３４ｃの対向する２つの長辺３４ｆの非対向の部位の一方に切欠部３４ｈを設けたティースコア部材３４ａと、直線部３４ｃの対向する２つの長辺３４ｆの非対向の部位の他方に切欠部３４ｈを設けたティースコア部材３４ａとを用いて、巻線巻回部３４ｉの対向する２つの積層厚面３４ｌの中央部の非対向の部位の一方と他方で積層体３４ｂの積層方向に溝部３４ｎの設けられる位置が異なるように、巻線巻回部３４ｉの対向する２つの積層厚面３４ｌの中央部の非対向の部位の一方に、積層体３４ｂの積層方向に連続する溝部３４ｎがある部分と溝部３４ｎが無い部分とを積層体３４ｂの積層方向に交互に設けると共に、巻線巻回部３４ｉの対向する２つの積層厚面３４ｌの中央部の非対向の部位の他方に、積層体３４ｂの積層方向に連続する溝部３４ｎがある部分と溝部３４ｎが無い部分とを積層体３４ｂの積層方向に交互に設けてもよい。また、樹脂インサート成形の際に生じる樹脂のショートショットや膨れは樹脂成形のゲート位置で発生し易い。従って、図９に示すように、樹脂成形のゲート位置近傍のみに、積層体３４ｂの積層方向に連続する溝部３４ｎを設けてもよい。
【００３９】
積層体３４ｂには、スロット絶縁３６を形成すると共に、単位巻線３２ａが装着されるコイルボビンを形成する成形体が装着されている。成形体は、流れ性のよい熱可塑性を有すると共に、耐熱性を有し、かつ単位巻線３２ａの高密度装着に耐え得る強度を有する樹脂、例えばＬＣＰ樹脂（液晶ポリマー樹脂），ＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド樹脂）などからなるエンジニアリングプラスチック樹脂を、積層体３４ｂの側周表面（積層体３４ｂの積層方向両端部にあるティースコア部材３４ａ面及び積層体厚面３４ｌ）に、後述するインサート成形方法によって成形されている。
【００４０】
成形体は、積層体３４ｂの側周表面に密着されると共に、巻線導体３２ｂが高密度に巻かれて単位巻線３２ａが高密度に装着される巻線巻回部３６ａと、巻線導体３２ｂの巻回時に巻線導体３２ｂを巻線巻回部３６ａに案内すると共に、巻線巻回部３６ａに装着された単位巻線３２ａを保持するための巻線枠部であるティースコア先端部側巻線枠部３６ｂ及びヨークコア締結部側巻線枠部３６ｃから構成されている。
【００４１】
ティースコア先端部側巻線枠部３６ｂは、巻線巻回部３６ａの一方側（ティースコア先端部側）の周縁部から、積層体３４ｂの側周表面から離れる方向に略垂直に（或いは積層体３４ｂを形成するティースコア部材３４ａの長手方向に対して略垂直な方向に、若しくは固定子３０と回転子４０との対向方向に対して略垂直な方向に、又は固定子巻線３２によって形成された磁束が流れる磁路の方向に対して略垂直な方向に）折れ曲がるように、かつ積層厚面３４ｌの表面と連続するティースコア先端部３４ｊの表面に沿って延びると共に、その表面に密着するように形成されている。一方、ヨークコア締結部側巻線枠部３６ｃは、巻線巻回部３６ａの他方側（ヨークコア締結部側）の周縁部から、積層体３４ｂの側周表面から離れる方向に略垂直に（或いは積層体３４ｂを形成するティースコア部材３４ａの長手方向に対して略垂直な方向に、若しくは固定子３０と回転子４０との対向方向に対して略垂直な方向に、又は固定子巻線３２によって形成された磁束が流れる磁路の方向に対して略垂直な方向に）折れ曲がるように形成されている。
【００４２】
積層体４３ｂの積層方向におけるヨークコア締結部側巻線枠部３６ｃの一方端には、ティースコア３４のそれぞれに単位巻線３２ａを装着してこれをヨークコア３３に装着するとき、ティースコア３４のヨークコア３３への挿入を案内するための組立ガイド部３６ｄが形成されている。このように組立ガイド部３６ｄを成形体に設けた本実施例によれば、ティースコア３４のヨークコア３３への組み立て作業を簡単化し、組み立て作業時間の短縮を図ることができる。組立ガイド部３６ｄは成形体と同じ樹脂製のものであり、成形体のインサート成形時に一体に成形さている。
【００４３】
また、組立ガイド部３６ｄは、ティースコア３４のヨークコア３３への挿入の案内がし易いように、積層体４３ｂの積層方向におけるヨークコア締結部側巻線枠部３６ｃの一方端からティースコア３４の締結部の近傍まで延び、かつその幅寸法（積層体４３ｂの積層方向に直角な方向の寸法）がティースコア３４の締結部の幅寸法（積層体４３ｂの積層方向に直角な方向の寸法）と略同じ直方体状のものである。また、組立ガイド部３６ｄは、その幅寸法がティースコア３４の締結部の近傍から、積層体４３ｂの積層方向におけるヨークコア締結部側巻線枠部３６ｃの一方端に向かうにしたがって徐々に小さくなるテーパ形状のものであってもよいし、丸形状や楕円形状でもよい。
【００４４】
積層体４３ｂの積層方向におけるヨークコア締結部側巻線枠部３６ｃの他方端には、ティースコア３４のそれぞれに単位巻線３２ａを装着してこれをヨークコア３３に装着した後、ティースコア３４のそれぞれに装着された単位巻線３２ａの末端処理を行うとき、単位巻線３２ａをｕ相，ｖ相，ｗ相の各相毎に接続するための接続線を固定するためのフック部３６ｅが形成されている。このようにフック部３６ｅを成形体に設けた本実施例によれば、単位巻線３２ａの末端処理作業を簡単化し、処理作業時間の短縮を図ることができる。フック部３６ｅは成形体と同じ樹脂製のものであり、成形体のインサート成形時に一体に成形されている。
【００４５】
成形体の巻線巻回部３６ａの厚み（積層体３４ｂの積層厚面３４ｌの表面からの厚み）は、ティースコア先端部側巻線枠部３６ｂ及びヨークコア締結部側巻線枠部３６ｃの厚みよりも薄く０.３mm 以下、具体的には０.２〜０.３mmであり、溝部３４ｎ部分を除けばほぼ均一の厚さで形成されている。ここで、成形体の巻線巻回部３６ａの厚みの上限値を０.３mm とするのは、予め成形体に単位巻線を装着してからこれをティースコアに装着するという従来技術の回転電機の成形体と同等の厚みとし、固定子巻線３２や固定子鉄心３１などの仕様（例えば巻線導体３２ｂの太さやターン数，固定子鉄心３１の寸法など）を変えることなく従来技術の回転電機よりも熱抵抗を小さくするためである。成形体の厚みの下限値を０.２mm とするのは、成形体が果たすスロット絶縁３６としての機能を損なわないようにするためである。
【００４６】
図１０は、成形体の巻線巻回部３６ａの厚みｔ〔mm〕と、単位巻線３２ａから固定子枠２０までの熱抵抗（従来比）との関係を示す。ここでは、従来よりスロット絶縁として用いられている絶縁紙（以下、「従来例１」という）と、予め成形体に単位巻線を装着してからこれをティースコアに装着するという従来技術の回転電機における成形体（以下、「従来例２」という）と、本実施例における成形体とを比較している。図７の関係から明らかなように本実施例の成形体によれば、従来例２の最小厚(０.３mm）と同じ厚さにおいて、従来例２よりも熱抵抗を低減することができる。さらに、本実施例によれば、従来例１，２よりもさらに厚みが小さくなり、熱抵抗をさらに低減することができる。このようにできるのは、後述するインサート成形方法によって、積層体４３ｂの側周表面に成形体が密着されて積層体４３ｂの側周表面と単位巻線３２ａとの間に空気層ができ難くなると共に、成形体の巻線巻回部３６ａの厚みを薄くかつほぼ均一にして熱抵抗を低減させることができるからである。また、成形体のティースコア先端部側巻線枠部３６ｂ及びヨークコア締結部側巻線枠部３６ｃの厚みは巻線巻回部３６ａの厚みよりも厚いので、巻線ボビンとしての成形体の強度を保つことができる。
【００４７】
ここで、本実施例の樹脂のインサート成形方法を図１１，図１２に基づいて説明する。図１１，図１２は本実施例の樹脂のインサート成形を行うための成形型の構成を示す。
【００４８】
本実施例では、樹脂のインサート成形精度を向上させるために、上型５０，下型５３及びスライド型５１，５２からなる４つの成形型を用いている。上型５０は断面形状が凹状の部材である。上型５０の底部５０ａには、前述した所定の形状の成形体が成形されるように形成された成形部５０ｂが設けられている。上型５０の側部５０ｃ，５０ｄの内面には、底部５０ａに向かうにしたがって、対向する側部５０ｃ，５０ｄ間の距離が徐々に小さくなるようにテーパが形成されている。スライド型５１，５２は、その２つを合わせた時の断面形状が台形状の部材である。スライド型５２（５１）と対向するスライド型５１（５２）の対向部５１ａ（５２ａ）には、前述した所定の形状の成形体が成形されるように形成された成形部５１ｂ（５２ｂ）が設けられている。スライド型５２（５１）と対向しないスライド型５１（５２）の非対向部５１ｃ（５２ｃ）には、上型５０の側面部５０ｃのテーパと合致するようにそのテーパとテーパ角が等しいテーパが形成されている。下型５３は平板状の部材である。下型５３の上面５３ａの中央部には、ティースコア３４の締結部を挿入してティースコア３４を固定するための挿入孔５３ｂが設けられている。
【００４９】
図１１に示すように、まず、ティースコア３４を下型５３の挿入孔５３ｂに挿入して固定する。次に、ティースコア３４を両側から挟み込むようにスライド型５１，５２をティースコア３４の側部に配置する。次に、スライド型５１，５２の上方から上型５０を被せるように、スライド型５１，５２の上部に上型５０を配置し、上型５０を下型５３方向に押し付ける。この時、上型５０及びスライド型５１，５２に設けられたテーパの作用により、上型５０の下型５３方向への押付力がスライド型５１，５２の対向方向の押付力（上型５０の下型５３方向への押付力に直角な方向の押付力）となってスライド型５１，５２を押し付ける。これにより、スライド型５１，５２はお互いに近接するようにティースコア３４側に移動する。
【００５０】
図１２に示すように上型５０の側部５０ｃ，５０ｄが下型５３と接触するまで上型５０を押し付けると、上型５０，下型５３及びスライド型５１，５２がお互いに密接し合う。これにより、上型５０，下型５３及びスライド型５１，５２とティースコア３４との間には、前述した所定の形状の成形体を形成するための空隙（隙間）５４が形成される。次に、前述した絶縁性樹脂をゲートを介して空隙５４に注入し、絶縁性樹脂を硬化させる。そして、この一連の動作をティースコア３４の数だけ繰り返す。これにより、絶縁性樹脂による成形体をティースコア３４に成形することができる。
【００５１】
本実施例では、以上説明したインサート成形方法でティースコア３４に成形体を成形するので、ティースコア３４の側周表面に密着し、厚さが０.２〜０.３mmのほぼ均一の巻線巻回部３６ａを有する成形体を形成することができる。また、本実施例では、ティースコア３４に溝部３４ｎを設けているので、空隙５４内に注入した樹脂の流れがさらに良くなってさらに均一の薄い成形体を形成することができる。また、本実施例では、溝部３４ｎに樹脂がつかまるので、ティースコア３４の側周表面と樹脂との間に空気層がさらにでき難くなる。さらに、本実施例では、樹脂のショートショットや膨れを防止することができるので、良品の成形体ができやすくなる。
【００５２】
尚、従来のように上下型によってインサート成形する方法では、ティースコアと上下型との間に形成される空隙の細かい制御ができないため、空隙の寸法精度が低く、成形体の巻線巻回部の厚みを０.５mm よりも小さくすることが困難であった。しかし、本実施例のような２方向スライド型は、上下型に比べて成形型の自由度が高く、空隙の制御が可能であり、寸法精度の高い空隙を形成することができる。従って、本実施例によれば、成形体の巻線巻回部の厚みを０.５mm よりも小さくできる。
【００５３】
図１３，図１４はヨークコア３３の構成を示す。ヨークコア３３は、図１３に示すリング状のヨークコア部材３３ａを、図１４に示すように複数積層して得られた積層体３３ｂである。ヨークコア部材３３ａは、高透磁率の磁性部材である薄板状の珪素鋼板を打ち抜き型で打ち抜いて得られた部材であると共に、所定の曲率を有するアーチ状の単位ヨークコア部材３３ｃの周方向一方端部と、これと同様に得られた他の同一の単位ヨークコア部材３３ｃの周方向他方端部とをレーザ溶接などで締結し、これを所定の数分繰り返して形成したものである。すなわち本実施例は分割コア方式を採用している。尚、本実施例においては、ヨークコア部材３３ａを周方向に１２個に分割している。また、本実施例では、単位ヨークコア部材３３ｃがすべて同じものであるので、抜き型を１種類として金型化・単純化ができ、組み立ての自働化も容易になる。
【００５４】
ヨークコア部材３３ａの内周部には、ティースコア３４との締結部であり、ティースコア３４の嵌入部が嵌入される溝部を形成するための凹状の切欠部３３ｄが周方向にティースコア３４の数だけ形成されている。本実施例ではティースコア３４が２４個あるため、切欠部３３ｄが２４個形成されている。単位ヨークコア部材３３ｃにはティースコア３４との締結部が正味２個形成されている。すなわち単位ヨークコア部材３３ｃの内周部の周方向中央部に１個形成され、その周方向両端部にそれぞれ１／２個（合わせて１個）形成されている。中央部周方法切欠部３３ｄのそれぞれの側部３３ｅ，３３ｆの開口側には、側部３３ｅと側部３３ｆとの対向方向に突出する突起部（図示省略）が設けられている。この突起部は、ティースコア３４との締結部であり、ティースコア３４の溝部３４ｍに嵌入する嵌入部を形成するためのものである。
【００５５】
積層体３３ｂは、ヨークコア部材３３ａの積層後、その外周をレーザで溶接することによって締結される。また、積層体３３ｂは、ヨークコア部材３３ａの締結部(分割部)３３ｇがヨークコア部材３３ａの積層方向に階段状或いは千鳥状若しくは煉瓦積状にずれるように、ヨークコア部材３３ａが積層されている。すなわち第１層目のヨークコア部材３３ａの第１番目の締結部３３ｇに対して、第２相目のヨークコア部材３３ａの第１番目の締結部３３ｇが周方向一方向に１５度ずれるように、第１層目のヨークコア部材３３ａ上に第２層目のヨークコア部材３３ａを積み重ね、第２相目のヨークコア部材３３ａの第１番目の締結部３３ｇに対して、第３層目のヨークコア部材３３ａの第１番目の締結部３３ｇが周方向一方向或いは他方向に１５度ずれるように、第２層目のヨークコア部材３３ａ上に第３層目のヨークコア部材３３ａを積み重ねるという工程を、ヨークコア部材３３ａの積層枚数だけ繰り返して積層体３３ｂを形成している。また、上記工程でヨークコア郡を複数形成しておいてからそれらを、隣接するヨークコア郡間でヨークコア部材３３ａの締結部３３ｇがずれるように積層してもよい。このようにヨークコア部材３３ａを積層した本実施例によれば、積層方向に隣接するヨークコア部材３３ａの接合面がずれて接合面を広くすることができるので、磁気抵抗を減少させることができる。
【００５６】
ヨークコア部材３３ａの分割数は次の関係で決定されている。以下、図１７に基づいて説明する。図１７は、ヨークコア部材３３ａの分割数とヨークコアの製作費用（加工費＋材料費）との関係を試算した例である。加工費は、ヨークコア部材３３ａの分割数にほぼ比例して増加する傾向にある。材料費は、ヨークコア部材３３ａの分割数が増加すると減少する傾向にある。この傾向は、ヨークコア部材３３ａの分割数が増加すると、珪素鋼板の型抜きによるレイアウトの自由度が増加し、珪素鋼板を有効に利用できるようになる（１枚の珪素鋼板から得られる単位ヨークコア部材３３ｃの数が増加する）。以上の傾向から、ヨークコアの製作費用（加工費＋材料費）は、ヨークコア部材３３ａの分割数が６〜１２個のとき最適になる。
【００５７】
本実施例では、以上の結果と、ヨークコア部材３３ａの分割する角度が約６０度以下のとき材料利用率が高くなるという点から、３相回転電機でティースコアの数に対するヨークコアの分割数を以下の関係のように設定すれば、ヨークコアの構造を簡単にかつ安価に製作できるということを見出した。すなわち３相回転電機でティースコアの数を３×ｍ（ｍは４以上の整数）個の場合、ヨークコアの分割数をｍ個或いは３×ｍ／２n （ｎは自然数）の整数個とすれば、ヨークコアの構造を簡単にかつ安価に製作できる。従って、本実施例の電動機１０においては、ティースコア３４が２４個あるので、ヨークコアの構造を簡単にかつ安価に製作できるヨークコアの最適な分割数は６，８，１２となる。
【００５８】
尚、本実施例の電動機１０でティースコア３４の数を２４個とし、ヨークコア部材３３ａの周方向の分割数を６とした場合、ヨークコア部材３３ａの構成は図１８に示す通りになる。すなわち単位ヨークコア部材３３ｃ１個あたりに形成されるティースコア３４との締結部は正味４個（単位ヨークコア部材３３ｃの内周部の周方向中央部に３個形成され、その周方向両端部にそれぞれ１／２個（合わせて１個）形成される）になる。また、図１５に示すヨークコア部材３３ａをその締結部（分割部）３３ｇが周方向に１５度ずれるように積層すると、図１６に示す通りになる。
【００５９】
以上説明した本実施例によれば、ティースコア３４の側周表面に成形体（スロット絶縁３６）が密着されているので、ティースコア３４と単位巻線３２ａとの間に空気層ができ難く、かつ成形体の巻線巻回部３６ａの厚みがその他の部位における厚みよりも薄いので、ティースコア３４と単位巻線３２ａとの間の熱抵抗を小さくすることができる。これにより、本実施例によれば、単位巻線３２ａの発熱のティースコア３４への熱伝達性を向上させ、単位巻線３２ａの発熱をティースコア３４，ヨークコア３３，固定子枠２０を介して空気中に効率よく放熱させる（固定子枠内に冷却水又は冷却油を循環する液冷式のものではその冷却媒体に単位巻線の発熱を効率よく熱伝達させる）ことができるので、固定子巻線３２の冷却効率を向上させることができる。従って、本実施例によれば、電動機１０を小型・軽量にすることができる。
【００６０】
また、本実施例によれば、成形体（スロット絶縁）のティースコア先端部側巻線枠部３６ｂ及びヨークコア締結部側巻線枠部３６ｃの厚みが巻線巻回部３６ａの厚みよりも厚いので、ティースコア先端部側巻線枠部３６ｂ及びヨークコア締結部側巻線枠部３６ｃの強度が保たれ、巻線導体３２ｂの巻回作業でティースコア先端部側巻線枠部３６ｂ及びヨークコア締結部側巻線枠部３６ｃが破損などして巻回作業に支障を及ぼすようなことがない。
【００６１】
次に、本発明の実施例である電動車両について説明する。図２０は、本発明の実施例である電動車両の概略構成を示す。本実施例の電動車両は、電動機２３０を唯一の駆動源とする電気自動車であり、電動機２３０として、前述した電動機１０を採用しているものである。図面において２００は車体を示す。車体２００の前部には車軸２１０が回転可能に設けられている。車軸２１０の両端には、前輪でかつ駆動輪である車輪２２０，２２１が設けられている。車体２００の後部には、後輪でかつ非駆動輪である車輪２２２，２２３が回転可能に設けられている。
【００６２】
車軸２１０には電動機２３０が直結されている。本実施例の電気自動車では前輪駆動方式を採用している。尚、車軸が無い場合には前輪のそれぞれに電動機が直結される。後輪駆動方式が採用される場合には後輪のそれぞれに電動機が直結される。後輪が車軸の両端に設けられている場合にはその車軸に電動機が直結される。また、動力伝達機構、例えばデファレンシャルギアを介して車軸に電動機を機械的に接続し、電動機の回転動力を車軸に伝達するように構成される場合もある。さらには、電動機と動力伝達機構との間に変速機を機械的に接続してなる場合もある。
【００６３】
車軸２１０には、運転者のハンドル（ステアリングホイール）２５０の操作による前輪の転舵をアシストする電動式のパワーステアリング装置２４０が設けられている。尚、パワーステアリング装置には、電動式のものの他に油圧式のものもある。パワーステアリング装置２４０は、ハンドル２５０の軸が直結された減速ギアに電動機の回転駆動力を伝達するものである。電動機は、ハンドル２５０の舵角（操舵角）及び操舵トルクの検出結果などに基づいて制御される。運転者の操舵トルク及び電動機の操舵アシストトルクは、減速ギアからユニバーサルジョイント及びピニオンラック機構を介して前輪のタイロッドに伝達される。これにより、前輪は転舵される。
【００６４】
電動機２３０にはその駆動を制御するための制御装置２６０が電気的に接続されている。制御装置２６０は、電力変換装置と、電力変換装置を制御する制御ユニット（いずれも図示せず）などから構成されている。電力変換装置は、制御ユニットからの制御信号を受け、ＩＧＢＴやＭＯＳ−ＦＥＴなどの半導体素子からなるスイッチング素子をＯＮ−ＯＦＦさせ、車載電源かつ蓄電装置であるバッテリ２７０から供給された直流電圧を交流電圧に変換してこれを駆動電圧として電動機２３０に印加するインバータである。制御ユニットは、上位の制御装置から出力されたトルク指令に基づいて、電力変換装置を制御するための制御信号を演算し、それを電力変換装置に出力する。
【００６５】
本実施例では、電動車両として電気自動車を例に挙げて説明した。電動車両としては電気自動車の他に、電気自動車と同様の環境対応自動車であって、内燃機関であるエンジンと、車載電源であるバッテリからの電力の供給を受けて駆動される電動機とで駆動輪を駆動するハイブリッド自動車がある。また、電動車両としては、内燃機関であるエンジンで駆動輪の一方を駆動し、内燃機関によって駆動される発電機或いは車載電源であるバッテリからの電力の供給を受けて駆動される電動機で駆動輪の他方を駆動する四輪駆動自動車もある。さらに、電動車両としては、荷物の積み下ろしを行う産業車両であって、車載電源であるバッテリからの電力の供給を受けて駆動される電動機で駆動輪を駆動するバッテリ式のフォークリフトもある。
【００６６】
以上説明した本実施例によれば、電動機２３０として、前述した電動機１０を採用しているもので、電動車両、特に環境対応自動車の駆動源として用いられる回転電機への要求（小型軽量，高速回転に最適，高効率化，高出力化，低コスト化）を満足することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、回転電機において、固定子巻線と固定子鉄心との間に存在する熱抵抗を小さくし、固定子巻線の発熱の固定子鉄心への熱伝達性を向上させ、固定子巻線の冷却効率を向上させることができる。従って、本発明によれば、電動車両に好適である安価で小型軽量な回転電機を提供することができる。また、本発明によれば、その回転電機を搭載した電動車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である電動機のヨークコアに装着される前の１つのティースコアの構成を示す断面図であり、スロット絶縁を介して単位巻線がティースコアに装着された状態を示す。
【図２】図１のティースコアをその短手方向（回転軸の軸方向に直角な方向）から見た側面図であり、ティースコアにスロット絶縁が施された状態を示す。
【図３】図１のティースコアをその長手方向（回転軸の軸方向）一方側から見た側面図であり、ティースコアにスロット絶縁が施された状態を示す。
【図４】図１のティースコアをその長手方向（回転軸の軸方向）他方側から見た側面図であり、ティースコアにスロット絶縁が施された状態を示す。
【図５】図１のティースコアの構成を示す斜視図である。
【図６】図１のティースコアを構成するティースコア部材の構成を示す平面図である。
【図７】ティースコアの別の構成例を示す斜視図である。
【図８】図７のティースコアを構成するティースコア部材の構成を示す平面図である。
【図９】ティースコアの別の構成例を示す斜視図である。
【図１０】成形体（スロット絶縁）の巻線巻回部の厚さｔ（mm）と単位巻線から固定子枠までの熱抵抗（従来比）との関係を示す図である。
【図１１】図１のティースコアに施されるスロット絶縁の樹脂インサート成形方法を説明するための図であり、成形型が移動する前の状態を示す。
【図１２】図１のティースコアに施されるスロット絶縁の樹脂インサート成形方法を説明するための図であり、成形型が移動した後の状態を示す。
【図１３】図１のティースコアが締結されるヨークコアを構成するヨークコア部材の構成を示す平面図である。
【図１４】図１３のヨークコア部材の積層状態を示す平面図である。
【図１５】ヨークコアを構成するヨークコア部材の別の構成例を示す平面図である。
【図１６】図１５のヨークコア部材の積層状態を示す平面図である。
【図１７】ヨークコア制作費とヨークコア部材分割数との関係を示す図である。
【図１８】本発明の実施例である電動機の全体構成を示す図面であり、図１９のＡ−Ａ矢視断面を示す断面図である。
【図１９】本発明の実施例である電動機の全体構成を示す断面図である。
【図２０】本発明の実施例である電動車両の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０…電動機、２０…固定子枠、３０…固定子、３１…固定子鉄心、３２…固定子巻線、３３…ヨークコア、３４…ティースコア、３５…スロット、３６…スロット絶縁（成形体）、４０…回転子、４１…回転子鉄心、４２，４４…永久磁石、２００…車体、２１０…車軸、２２０〜２２３…車輪、２３０…電動機、２６０…制御装置、２７０…バッテリ。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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