(57)【要約】  インシュレータ（６０）の第一部分（６１）は、ティース（３５）の端面（Ｓ３）の第一領域（Ｒ１）に設けられる。インシュレータ（６０）の第二部分（６３）は、ティース（３５）の端面（Ｓ３）の第二領域（Ｒ２）に第一部分（６１）と周方向に離間して設けられる。インシュレータ（６０）の第三部分（６５）は、第一部分（６１）及び第二部分（６３）の径方向の第四側端と繋がる。コイル（５０）は、コイルエンド（５１）に横断部分（５２）を含む。ステータ（３０）は、収容空間（ＳＰ）に挿入体（８２）を備える。挿入体（８２）は、インシュレータ（６０）を形成する材料より熱伝導率の高い材料製である。
2020183801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、
ステータと、を備え、
前記ステータは、
鋼板を積層して形成され、ヨークと、前記ヨークから前記ロータの側に突出するティースと、を含むステータコアと、
前記ステータコアに設けられるインシュレータと、
前記インシュレータを介して前記ティースに設けられるコイルと、を備え、
前記インシュレータは、
前記鋼板が積層される積層方向における前記ティースの端面のうち、前記ロータの回転軸を中心とする周方向の第一側となる第一領域に設けられる第一部分と、
前記ティースの端面のうち、前記周方向の第二側となる第二領域に前記第一部分と前記周方向に離間して設けられる第二部分と、
前記第一部分及び前記第二部分より前記ロータの回転軸を中心とする径方向の前記ロータの側となる第三側とは反対の第四側に設けられ、前記第一部分の前記径方向の第四側端と繋がり、前記第二部分の前記径方向の第四側端と繋がる第三部分と、を含み、
前記コイルは、前記コイルのコイルエンドに、前記第一部分と前記第二部分との間を前記周方向に横断する横断部分を含み、
前記ステータは、更に、前記ティースの端面のうち、前記周方向において前記第一領域と前記第二領域との間となる第三領域上で前記横断部分と前記第一部分と前記第二部分とによって囲まれた収容空間に、前記第三領域と前記横断部分とに接した状態で設けられる挿入体を備え、
前記挿入体は、前記インシュレータを形成する材料より熱伝導率の高い材料製である、回転機。
【請求項２】
前記第三部分は、前記径方向に前記第三部分を貫き、前記収容空間へと通じる開口を含む、請求項１に記載の回転機。
【請求項３】
前記ステータは、前記コイルエンドを被覆する、樹脂製の成形体を備え、
前記成形体は、前記挿入体を含む、請求項１又は請求項２に記載の回転機。
【請求項４】
回転機のステータのステータコアに設けられるインシュレータであって、
前記ステータコアを形成する鋼板が積層される積層方向における前記ステータコアのティースの端面のうち、前記回転機のロータの回転軸を中心とする周方向の第一側となる第一領域に設けられる第一部分と、
前記ティースの端面のうち、前記周方向の第二側となる第二領域に前記第一部分と前記周方向に離間して設けられる第二部分と、
前記第一部分及び前記第二部分より前記ロータの回転軸を中心とする径方向の前記ロータの側となる第三側とは反対の第四側に設けられ、前記第一部分の前記径方向の第四側端と繋がり、前記第二部分の前記径方向の第四側端と繋がる第三部分と、を含む、インシュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ及び発電機のような回転機と、回転機のステータ用のインシュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転機に関する技術が提案されている。例えば、特許文献１は、電気機器のコイル保持部材を開示する。保持部材は、コイルの内側に装着される。一体化されたコイル及び保持部材は、ティースに装着される。保持部材は、基部板と、筒部とを有する。基部板は、ティースの基部に位置する。筒部は、ティースの周囲を取り囲む。筒部は、基部板の開口の縁に接続される。筒部は、略四角形の断面形状を有する。筒部は、ティースの４個の側面にそれぞれ対応する４個の側面を有する。筒部の横断方向側面は、保持部材がコイルに装着された場合、コイルエンドの内側に位置する。筒部は、コイルとティースとの間の絶縁部材として機能する。筒部の横断方向側面の外側には、係止片及び保持リブが設けられる。係止片は、筒部の横断方向側面と間隔を空け、基部板からティース軸線方向に沿ってティース先端の向きに延びる。係止片の先端には、係止爪が設けられる。係止爪は、コイルに係合する。保持リブは、筒部の横断方向側面に設けられ、係止片の両側にティース軸線方向に延びて設けられる。保持リブでは、端面がコイルの内周に当接する。これにより、コイルのティース横断方向の位置が定まる。コイルをステータコアに装着した後、コイルのコイルエンドが充填材によりインサート成形される。充填材は、係止片の下側にまわり、係止片を上方に押す、又は係止片を支える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−３５８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転機のステータでは、コイルに電流が流れることで、コイルが発熱する。これに伴い、コイルの温度が上昇する。コイルの温度が上昇した場合、コイルの電気抵抗値が上昇する。コイルには、絶縁被膜が設けられる。コイルの温度が上昇する場合、この絶縁被膜の劣化対策が必要となることがある。そこで、発明者は、回転機の駆動時、コイルの温度上昇を抑制可能な回転機の構造を検討した。【０００５】
本発明は、ステータでコイルの温度上昇を抑制可能な回転機と、回転機のステータ用のインシュレ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】
【０００６】
本発明の一側面は、ロータと、ステータと、を備え、前記ステータは、鋼板を積層して形成され、ヨークと、前記ヨークから前記ロータの側に突出するティースと、を含むステータコアと、前記ステータコアに設けられるインシュレータと、前記インシュレータを介して前記ティースに設けられるコイルと、を備え、前記インシュレータは、前記鋼板が積層される積層方向における前記ティースの端面のうち、前記ロータの回転軸を中心とする周方向の第一側となる第一領域に設けられる第一部分と、前記ティースの端面のうち、前記周方向の第二側となる第二領域に前記第一部分と前記周方向に離間して設けられる第二部分と、前記第一部分及び前記第二部分より前記ロータの回転軸を中心とする径方向の前記ロータの側となる第三側とは反対の第四側に設けられ、前記第一部分の前記径方向の第四側端と繋がり、前記第二部分の前記径方向の第四側端と繋がる第三部分と、を含み、前記コイルは、前記コイルのコイルエンドに、前記第一部分と前記第二部分との間を前記周方向に横断する横断部分を含み、前記ステータは、更に、前記ティースの端面のうち、前記周方向において前記第一領域と前記第二領域との間となる第三領域上で前記横断部分と前記第一部分と前記第二部分とによって囲まれた収容空間に、前記第三領域と前記横断部分とに接した状態で設けられる挿入体を備え、前記挿入体は、前記インシュレータを形成する材料より熱伝導率の高い材料製である、回転機である。【０００７】
この回転機によれば、コイルで発生した熱を挿入体を介してステータコアに逃がすことができる。【０００８】
前記第三部分は、前記径方向に前記第三部分を貫き、前記収容空間へと通じる開口を含む、ようにしてもよい。この構成によれば、挿入体を径方向の第四側から開口を介して収容空間に設けることができる。【０００９】
前記ステータは、前記コイルエンドを被覆する、樹脂製の成形体を備え、前記成形体は、前記挿入体を含む、ようにしてもよい。この構成によれば、成形体の一部を挿入体とすることができる。【００１０】
本発明の他の側面は、回転機のステータのステータコアに設けられるインシュレータであって、前記ステータコアを形成する鋼板が積層される積層方向における前記ステータコアのティースの端面のうち、前記回転機のロータの回転軸を中心とする周方向の第一側となる第一領域に設けられる第一部分と、前記ティースの端面のうち、前記周方向の第二側となる第二領域に前記第一部分と前記周方向に離間して設けられる第二部分と、前記第一部分及び前記第二部分より前記ロータの回転軸を中心とする径方向の前記ロータの側となる第三側とは反対の第四側に設けられ、前記第一部分の前記径方向の第四側端と繋がり、前記第二部分の前記径方向の第四側端と繋がる第三部分と、を含む、インシュレータである。【００１１】
このインシュレータによれば、上述の収容空間を形成することができる。これに伴い、上述の回転機を実現することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ステータでコイルの温度上昇を抑制可能な回転機と、回転機のステータ用のインシュレータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】回転機としてのモータ、ロータ及びステータの概略構成の一例を示す斜視図である。上段は、ロータを示す。中段は、ステータを示す。下段は、モータを示す。
【図２】回転機としてのモータの概略構成の一例を一部の構成を省略して示す平面図である。
【図３】コアセグメント及び１組のインシュレータの概略構成の一例を示す斜視図である。左側は、コアセグメントにインシュレータを装着する前の状態を示す。左側上段は、積層方向の第五側のインシュレータを示す。左側中段は、コアセグメントを示す。左側下段は、積層方向の第六側のインシュレータを示す。右側は、コアセグメントにインシュレータを装着した状態を示す。
【図４】インシュレータを介してコイルが設けら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５】ステータの概略構成の一例を示す斜視図である。ステータは、複数のコアセグメントを環状に配置した樹脂成形前の状態を示す。
【図６】図４に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図７】図１に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。本発明は、他の構成を含むようにしてもよい。
【００１５】
＜モータ１０＞
回転機としてのモータ１０について、図１〜７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、モータ１０は、空調機のファンを回転させる駆動源として利用される。モータ１０は、圧縮機の駆動源として利用される。モータ１０は、電動車両の駆動源として利用される。電動車両の例としては、電気自動車、電動自転車、電動車椅子、電動カート及び電動配膳車が挙げられる。電気自動車は、ハイブリッド自動車を含む。モータ１０は、ロータ２０と、ステータ３０とを備える（図１，２参照）。実施形態では、モータ１０は、内転型のブラシレスモータである。
【００１６】
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とを備える。図１，２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、プレス機によって鋼板を打ち抜きつつ、打ち抜かれた鋼板を積層して形成される。鋼板としては、電磁鋼板が採用される。ロータコア２１には、複数の永久磁石が設けられる。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の外周面に設けられてもよい。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。
【００１７】
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１，２では、軸受及び支持部の図示は、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（回転機）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。
【００１８】
ステータ３０は、ステータコア３１と、複数のコイル５０と、インシュレータ６０と、成形体８０とを備える（図１，２，５，７参照）。図２では、成形体８０の図示は、省略されている。ステータコア３１は、ヨーク３３と、複数のティース３５とを含む（図２，５参照）。ステータコア３１は、複数のコアセグメント３２を環状に配置して形成される（図１，２，５参照）。実施形態では、ステータコア３１は、１２個のコアセグメント３２を環状に配置して形成される。１個のコアセグメント３２では、ティース３５の数は、１個である（図３左側中段参照）。そのため、ステータコア３１は、１２個のティース３５を含む（図２，５参照）。１２個のティース３５は、ヨーク３３からシャフト２３の側に突出する。ステータコア３１には、１２個のスロット３６が形成される（図２参照）。スロット３６は、隣り合うティース３５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、次の点を考慮して適宜決定される。前述の点は、例えば、モータ１０に対して要求される性能である。
【００１９】
実施形態では、シャフト２３（ロータ２０の回転軸）を中心とする円周方向を「周方向」という。周方向は、回転方向及び反回転方向を含む。回転方向は、ロータ２０が回転する方向である。図１下段及び図２に示す次の矢印は、回転方向を示す。前述の矢印は、図１下段では、ロータ２０の上側（後述する「積層方向の第五側」参照）に示す円弧の矢印であり、図２では、ロータ２０の内部に示す円弧の矢印である。反回転方向は、回転方向とは反対の方向である。周方向の一方側を「第一側」といい、周方向の他方側を「第二側」という。周方向の第一側を回転方向の前側とし、周方向の第二側を回転方向の後側とする。シャフト２３（ロータ２０の回転軸）を中心とする放射方向を「径方向」という。ティース３５が突出する方向は、径方向に一致する。径方向の一方側を「第三側」といい、径方向の他方側を「第四側」という。径方向の第三側をロータ２０の側とし、径方向の第四側をロータ２０の側とは反対の側とする。内転型のモータ１０では、径方向の第三側は、径方向の中心側となり、径方向の第四側は、径方向の外側となる。
【００２０】
コアセグメント３２は、ヨーク片３４と、ティース３５とを含む（図３左側中段参照）。コアセグメント３２は、例えば、プレス機によって鋼板を打ち抜きつつ、打ち抜かれた鋼板を積層して形成される。鋼板としては、電磁鋼板が採用される。実施形態では、コアセグメント３２で鋼板が積層される方向を「積層方向」という。ステータコア３１が複数のコアセグメント３２で形成される場合（図１，２，５参照）、積層方向は、ステータコア３１で鋼板が積層される方向ということもできる。積層方向は、ロータコア２１で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「第五側」といい、積層方向の他方側を「第六側」という。
【００２１】
ヨーク片３４は、複数のコアセグメント３２が環状に配置された状態で、環状のヨーク３３を形成する（図２，５参照）。ヨーク片３４では、周方向の第一側端は、凹状に形成され、周方向の第二側端は、凸状に形成される（図３左側中段参照）。環状に配置された複数のコアセグメント３２のうち、周方向に隣り合う２個のコアセグメント３２では、周方向の第一側のコアセグメント３２のヨーク片３４の周方向の第二側端に形成された凸状の部分は、周方向の第二側のコアセグメント３２のヨーク片３４の周方向の第一側端に形成された凹状の部分に嵌め合わされる（図２，５参照）。ティース３５には、コイル５０が設けられる。コイル５０は、コアセグメント３２を対象として、所定の巻線機によって形成される。例えば、コイル５０は、ティース３５に集中巻きされる（図２，４参照）。コイル５０を形成する前に、１組のインシュレータ６０が積層方向の第五側及び第六側からコアセグメント３２にそれぞれ装着される（図３参照）。
【００２２】
ステータ３０では、複数のコイル５０は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の何れかのコイルに分類される。同相のコイル５０は、渡線によって接続される。図２，４〜６では、渡線の図示は、省略されている。Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイル５０は、所定の方式で結線される。例えば、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイル５０は、スター結線される。複数のコイル５０に対するこのような構成は、公知のモータ（回転機）でも採用される。従って、これに関するこの他の説明は、省略する。実施形態では、コイル５０を形成する工程を「巻線工程」という。Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイル５０を結線する工程を「結線工程」という。
【００２３】
インシュレータ６０は、コアセグメント３２と、このコアセグメント３２に設けられるコイル５０とを電気的に絶縁する。従って、インシュレータ６０は、ステータコア３１と、複数のコイル５０とを電気的に絶縁する。実施形態では、インシュレータ６０は、積層方向の第五側及び第六側で同じ形状とされ、積層方向の第五側及び第六側でコアセグメント３２に対して同様に装着される（図３参照）。積層方向の第五側及び第六側のインシュレータ６０は、コアセグメント３２の側面上で突き合わされる（図３右側及び図６参照）。コアセグメント３２の側面は、スロット３６を形成する。図６，７で、ハッチング（クロスハッチングを除く）は、切断面を示す。
【００２４】
但し、ステータ３０が採用する電気的な絶縁構造は、例示である。例えば、ステータ３０では、積層方向の第五側のインシュレータ６０は、積層方向の第六側のインシュレータ６０とは異なる形状としてもよい。この他、ステータ３０では、インシュレータ６０に加えて、別の絶縁部材を設けるようにしてもよい。前述の絶縁部材の例としては、スロット絶縁紙が挙げられる。スロット絶縁紙は、公知の絶縁部材である。前述のような絶縁部材を含む電気的な絶縁構造も、公知のモータ（回転機）で既に実用化された技術である。従って、次の点に関するこの他の説明は、省略する。前述の点は、スロット絶縁紙のような絶縁部材に関する点である。更に、前述の点は、インシュレータ６０と共に前述の絶縁部材を用いたステータ３０の電気的な絶縁構造に関する点である。実施形態では、積層方向の第五側及び第六側のインシュレータ６０を区別することなく説明する。この場合、積層方向の第五側及び第六側を区別することなく「積層方向の側」という。
【００２５】
インシュレータ６０は、例えば、樹脂成形により一体的に形成される。インシュレータ６０を形成する樹脂材料の例としては、次のような合成樹脂が挙げられる。前述の合成樹脂は、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）及び液晶ポリマー（ＬＣＰ）である。
【００２６】
インシュレータ６０は、第一部分６１と、第二部分６３と、第三部分６５とを含む（図３左側上下段参照）。第一部分６１は、第一領域Ｒ１に設けられる（図３左側中段・右側，図６参照）。第一領域Ｒ１は、積層方向におけるティース３５の端面Ｓ３のうち、周方向の第一側となる領域である（図３左側中段，図６参照）。第二部分６３は、第二領域Ｒ２に第一部分６１と周方向に離間して設けられる（図３左側中段・右側，図６参照）。第二領域Ｒ２は、積層方向におけるティース３５の端面Ｓ３のうち、周方向の第二側となる領域である（図３左側中段，図６参照）。ティース３５の端面Ｓ３は、積層方向の側が同じであるコアセグメント３２の端面Ｓ２に含まれる（図３左側中段，図７参照）。コアセグメント３２の端面Ｓ２は、積層方向の側が同じであるステータコア３１の端面Ｓ１（図２，５参照）に含まれる。従って、ティース３５の端面Ｓ３は、積層方向の側が同じであるステータコア３１の端面Ｓ１にも含まれる。
【００２７】
実施形態では、ティース３５の端面Ｓ３のうち、周方向において第一領域Ｒ１と第二領域Ｒ２との間となる領域を「第三領域Ｒ３」という（図３左側中段，図６参照）。第三領域Ｒ３は、インシュレータ６０がコアセグメント３２に装着された状態で、インシュレータ６０によっては被覆されずに露出する（図３右側，図４〜６参照）。第二部分６３は、上述した通り、第一部分６１と周方向に離間する。そのため、ステータ３０では、コイル５０は、コイルエンド５１に、第一部分６１と第二部分６３との間を周方向に横断する部分を含む（図４〜６参照）。コイルエンド５１は、スロット３６に収納されずにステータコア３１の端面Ｓ１（コアセグメント３２の端面Ｓ２）より積層方向の側に突出するコイル５０の部分である。実施形態では、第一部分６１と第二部分６３との間を周方向に横断するコイルエンド５１の部分を「横断部分５２」という。ステータ３０では、次の状態で収容空間ＳＰが形成される（図４〜６参照）。前述の状態は、コイル５０がインシュレータ６０を介してコアセグメント３２に設けられた状態である。収容空間ＳＰは、第三領域Ｒ３上で横断部分５２と第一部分６１と第二部分６３とによって囲まれた空間である。
【００２８】
第三部分６５は、第一部分６１及び第二部分６３より径方向の第四側に設けられる（図３左側上下段参照）。第三部分６５は、第一部分６１の径方向の第四側端と繋がり、第二部分６３の径方向の第四側端と繋がる。第三部分６５は、ヨーク片３４の端面Ｓ４に設けられる（図３左側中段・右側，図７参照）。ヨーク片３４の端面Ｓ４は、コアセグメント３２の端面Ｓ２のうち、ティース３５の端面Ｓ３より径方向の第四側となる部分である（図３左側中段，図７参照）。第三部分６５は、開口６６を含む（図５，７参照）。実施形態では、開口６６は、第三部分６５の次の位置に設けられる。前述の位置は、周方向の中心位置である。更に、前述の位置は、積層方向においてコアセグメント３２の端面Ｓ２（ヨーク片３４の端面Ｓ４）の側となる端位置である。開口６６は、径方向に第三部分６５を貫く。開口６６は、収容空間ＳＰへと通じる。
【００２９】
第一部分６１は、径方向の第三側端に第一支持壁６２を含み、第二部分６３は、径方向の第三側端に第二支持壁６４を含む（図３左側上下段参照）。第一支持壁６２は、周方向の第一側で径方向の第三側からコイルエンド５１を支持し、第二支持壁６４は、周方向の第二側で径方向の第三側からコイルエンド５１を支持し、第三部分６５は、径方向の第四側からコイルエンド５１を支持する（図２，４，５参照）。即ち、インシュレータ６０は、径方向からコイルエンド５１を支持する。
【００３０】
インシュレータ６０は、第一被覆壁６７と、第二被覆壁６８と、第三被覆壁６９とを含む（図３左側上下段参照）。第一被覆壁６７は、ティース３５の周方向の第一側の側面に対して設けられる。実施形態では、第一被覆壁６７は、前述の側面のうち、積層方向の半分の領域を覆う。第一被覆壁６７は、積層方向に第一部分６１と一体をなす。第二被覆壁６８は、ティース３５の周方向の第二側の側面に対して設けられる。実施形態では、第二被覆壁６８は、前述の側面のうち、積層方向の半分の領域を覆う。第二被覆壁６８は、積層方向に第二部分６３と一体をなす。
【００３１】
第三被覆壁６９は、ヨーク片３４の径方向の第三側の側面に対して設けられ、前述の側面を覆う。コアセグメント３２では、前述の側面は、ティース３５より周方向の第一側となる側面と、ティース３５より周方向の第二側となる側面とを含む。実施形態では、周方向の第一側に設けられる第三被覆壁６９は、ティース３５より周方向の第一側となるヨーク片３４の径方向の第三側の側面のうち、積層方向の半分の領域を覆う。周方向の第二側に設けられる第三被覆壁６９は、ティース３５より周方向の第二側となるヨーク片３４の径方向の第三側の側面のうち、積層方向の半分の領域を覆う。２個の第三被覆壁６９は、ティース３５より周方向の第一側及び第二側の位置で、積層方向に第三部分６５とそれぞれ一体をなす。周方向の第一側に設けられる第三被覆壁６９は、第一被覆壁６７の径方向の第四側端と繋がる。周方向の第二側に設けられる第三被覆壁６９は、第二被覆壁６８の径方向の第四側端と繋がる。
【００３２】
成形体８０は、積層方向の第五側及び第六側に２個の被覆体８１を含む（図１下段，図６，７参照）。図６で、二点鎖線及びクロスハッチングは、これらによって描かれた次の部分が想像上の図示であることを示す。前述の部分は、被覆体８１の一部と、後述する挿入体８２とである。積層方向の第五側の被覆体８１は、次の第一構成、第二構成及び第三構成を被覆する。第一構成は、ステータコア３１の積層方向の第五側の端面Ｓ１である。第二構成は、積層方向の第五側のインシュレータ６０で前述の端面Ｓ１から積層方向の第五側に突出する第一部分６１、第二部分６３及び第三部分６５である。第三構成は、積層方向の第五側のコイルエンド５１である。積層方向の第六側の被覆体８１は、次の第四構成、第五構成及び第六構成を被覆する。第四構成は、ステータコア３１の積層方向の第六側の端面Ｓ１である。第五構成は、積層方向の第六側のインシュレータ６０で前述の端面Ｓ１から積層方向の第六側に突出する第一部分６１、第二部分６３及び第三部分６５である。第六構成は、積層方向の第六側のコイルエンド５１である。
【００３３】
成形体８０では、積層方向の第五側及び第六側の被覆体８１は、次の部分によって繋がる。前述の部分は、複数のスロット３６内に充填された成形体８０の部分である。実施形態では、成形体８０の前述の部分は、不図示とされている。成形体８０は、巻線工程及び結線工程が終了した後、樹脂成形により一体的に形成される。前述の樹脂成形は、樹脂成形用の成形機に設けられた成形金型に、環状に配置させた複数のコアセグメント３２（図５参照）をセットして行われる。
【００３４】
実施形態では、被覆体８１は、積層方向の第五側及び第六側で同じ形状とされ、積層方向の第五側及び第六側でステータコア３１の端面Ｓ１に対して同様に設けられる（図１中段，図７参照）。被覆体８１の一部は、挿入体８２となる。即ち、成形体８０は、被覆体８１に挿入体８２を含む。このような構成は、被覆体８１が挿入体８２を含むともいえる。挿入体８２は、収容空間ＳＰに設けられる（図６，７参照）。被覆体８１となる樹脂材料の一部は、樹脂成形時、収容空間ＳＰに流れ込み、挿入体８２を形成する。従って、挿入体８２は、収容空間ＳＰに嵌まり込んだ状態となる。挿入体８２は、周方向において第一部分６１と第二部分６３とに接し、積層方向において第三領域Ｒ３と横断部分５２とに接する。
【００３５】
成形体８０を形成する樹脂材料は、インシュレータ６０を形成する樹脂材料より熱伝導率の高い樹脂材料とすることが好ましい。成形体８０を形成する樹脂材料の例としては、次のような合成樹脂が挙げられる。前述の合成樹脂は、ＢＭＣ（Bulk Molding Compound）である。ＢＭＣは、熱硬化性樹脂である。ＢＭＣは、不飽和ポリエステルを主体とした樹脂材料であり、例えば、充填材及びガラス繊維を含む。
【００３６】
ステータ３０では、次の部分を形成する材料の熱伝導率の関係は、次の通りとなる。前述の部分は、ステータコア３１と、インシュレータ６０と、成形体８０とである。前述の関係は、「ステータコア３１＞成形体８０＞インシュレータ６０」である。上述した通り、被覆体８１となる樹脂材料の一部は、樹脂成形時、収容空間ＳＰに流れ込み、挿入体８２を形成する。そのため、ステータ３０では、被覆体８１及び挿入体８２を形成する樹脂材料の熱伝導率は、等しくなる。従って、前述の関係は、「ステータコア３１＞被覆体８１＝挿入体８２＞インシュレータ６０」ともいえる。
【００３７】
＜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。
【００３８】
（１）インシュレータ６０は、コイルエンド５１に対応する部分として、第一部分６１と、第二部分６３と、第三部分６５とを含む（図３左側上下段，図４参照）。第一部分６１は、ティース３５の端面Ｓ３における第一領域Ｒ１に設けられる。第二部分６３は、ティース３５の端面Ｓ３における第二領域Ｒ２に第一部分６１と周方向に離間して設けられる。第三部分６５は、第一部分６１及び第二部分６３より径方向の第四側に設けられる。第三部分６５は、第一部分６１の径方向の第四側端と繋がり、第二部分６３の径方向の第四側端と繋がる。コイル５０は、コイルエンド５１に横断部分５２を含む（図２，４〜７参照）。横断部分５２は、第一部分６１と第二部分６３との間を周方向に横断する。成形体８０は、被覆体８１に挿入体８２を含む（図７参照）。挿入体８２は、第三領域Ｒ３と横断部分５２とに接した状態で収容空間ＳＰに設けられる。収容空間ＳＰは、第三領域Ｒ３上で横断部分５２と第一部分６１と第二部分６３とによって囲まれる（図４〜６参照）。挿入体８２は、インシュレータ６０を形成する材料より熱伝導率の高い材料製である。
【００３９】
そのため、成形体８０の一部を挿入体８２とすることができる。コイル５０で発生した熱を挿入体８２を介してステータコア３１に逃がすことができる。例えば、ステータが次のようなインシュレータを備えるモータと比較し、モータ１０は、コイル５０で発生した熱をステータコア３１に逃がすことができる。前述のインシュレータは、第一領域Ｒ１、第二領域Ｒ２及び第三領域Ｒ３の全体に設けられる一体的な部分を含むインシュレータである。このようなインシュレータでは、前述の一体的な部分は、第一領域Ｒ１及び第二領域Ｒ２と共に、第三領域Ｒ３も被覆する。従って、前述した比較例のモータでは、ステータに収容空間ＳＰが形成されず、収容空間ＳＰに挿入体８２を設けることができない。モータ１０は、ステータ３０でコイル５０の温度上昇を抑制することができる。モータ１０では、ステータコア３１の外周面は、成形体８０によって被覆されずに露出する（図１参照）。ステータ３０は、次の状態で所定のケースに収容されることがある。前述の状態は、ステータコア３１の外周面が前述のケースの内周面に接した状態である。ステータ３０は、前述のケース内に嵌合されてもよい。前述のケースは、例えば、金属製とされる。コイル５０で発生した熱を、ステータコア３１に逃がし、更に前述のケースに逃がすことができる。
【００４０】
（２）第三部分６５は、開口６６を含む（図５参照）。開口６６は、収容空間ＳＰへと通じる（図７参照）。そのため、挿入体８２を径方向の第四側から開口６６を介して収容空間ＳＰに設けることができる。即ち、成形体８０を樹脂成形する場合、樹脂材料を径方向の第三側及び第四側の両側から収容空間ＳＰに流し込むことができる。
【００４１】
＜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。
【００４２】
（１）回転機として、内転型のモータ１０を例として説明した。上述のインシュレータ６０を用いたステータ３０の構造は、回転機としての発電機に採用することもできる。上述のインシュレータ６０を用いたステータ３０の構造は、外転型の回転機のステータに採用することもできる。外転型の回転機のステータでは、複数のティースは、ヨークから径方向の外側に突出する。外転型の回転機のロータは、径方向においてステータの外側で、複数のティースに対向する。従って、上記でロータ２０の側とした径方向の第三側は、外転型の回転機では、径方向の外側となる。上記でロータ２０の側とは反対の側とした径方向の第四側は、径方向の中心側となる。外転型の回転機のステータでも、インシュレータ６０と同様の構造を有するインシュレータが、上記同様、ステータコアに設けられる。外転型の回転機は、既に実用化された回転機である。従って、外転型の回転機に関するこの他の説明は、省略する。
【００４３】
（２）ステータコア３１は、複数のコアセグメント３２を環状に配置して形成される（図２，５参照）。ステータコアは、一体型のステータコアであってもよい。この場合、ステータコアは、鋼板をヨークと複数のティースとを一体とした環状の形状に打ち抜きつつ、環状の形状に打ち抜かれた鋼板を積層して形成される。ステータコアを一体型とする場合、インシュレータは、一体型のステータコアに対応させ、一体的な環状の形状としてもよい。例えば、インシュレータは、上述した第三部分６５に対応する部分で繋がった環状の形状としてもよい。１組の環状のインシュレータが積層方向の第五側及び第六側から一体型のステータコアにそれぞれ装着される。
【００４４】
（３）ステータ３０は、成形体８０を備える（図１中下段，図７参照）。成形体８０は、被覆体８１に挿入体８２を含む（図６，７参照）。成形体８０は、省略してもよい。この場合、ステータは、独立した挿入体を備える。例えば、挿入体は、棒状の形状とされる。挿入体は、巻線工程が終了した後、所定のタイミングで、径方向の第三側又は第四側から収容空間ＳＰに挿入される。挿入体は、収容空間ＳＰに対して圧入状態とすることが好ましい。挿入体が径方向の第四側から挿入される場合、挿入体は、第三部分６５の開口６６を通る。この他、インシュレータ６０を積層方向の第五側及び第六側からコアセグメント３２に装着した後（図３右側参照）、巻線工程前の時点で、挿入体を、第一部分６１と第二部分６３との間に装着するようにしてもよい。この場合、巻線工程は、挿入体が第三領域Ｒ３上で第一部分６１と第二部分６３との間に設けられた状態で実施される。挿入体は、コイル５０によって第三領域Ｒ３に押し付けられる。即ち、挿入体は、コイルエンド５１の横断部分５２によって第三領域Ｒ３に押し付けられた状態となる。挿入体が収容空間ＳＰに設けられた状態で、挿入体の径方向の第四側端は、開口６６に設けられてもよい。挿入体を形成する材料は、インシュレータ６０を形成する樹脂材料より熱伝導率の高い材料であればよい。例えば、挿入体は、ＢＭＣによって形成されてもよい。この他、挿入体は、ＢＭＣとは異なる樹脂材料又はセラミックスによって形成されてもよい。挿入体は、非磁性体製とすることが好ましい。挿入体を形成する材料は、諸条件を考慮して適宜決定される。成形体を備えるステータでも、挿入体は、被覆体とは別体としてもよい。この場合、被覆体（成形体）及び挿入体を形成する材料の熱伝導率は、「挿入体≧被覆体（成形体）」とすることが好ましい。ステータコア３１、インシュレータ６０、被覆体（成形体）及び挿入体を形成する材料の熱伝導率の関係は、「ステータコア３１＞挿入体≧被覆体（成形体）＞インシュレータ６０」となる。
【００４５】
（４）インシュレータ６０では、第一部分６１は、第一領域Ｒ１に設けられ、第二部分６３は、第二領域Ｒ２に第一部分６１と周方向に離間して設けられる（図３左側中段・右側，図６参照）。インシュレータには、次の第四部分を設けてもよい。第四部分は、第一部分６１の一部と、第二部分６３の一部とを繋ぐ。即ち、このインシュレータでは、第一部分６１は、第四部分によって第二部分６３と繋がる。例えば、第四部分は、周方向の第一側の端部で収容空間ＳＰを形成する第一部分６１の側面の一部と繋がるようにしてもよく、周方向の第二側の端部で収容空間ＳＰを形成する第二部分６３の側面の一部と繋がるようにしてもよい。収容空間ＳＰを形成する第一部分６１の側面は、収容空間ＳＰを形成する第二部分６３の側面と周方向に対向する。
【００４６】
第四部分は、棒状又は板状とされる。但し、第四部分の形状は、棒状又は板状とは異なる形状としてもよい。第四部分の形状は、諸条件を考慮して適宜決定される。第一部分６１及び第二部分６３に対する第四部分の配置は、諸条件を考慮して適宜決定される。第一部分６１及び第二部分６３に対する第四部分の数は、諸条件を考慮して適宜決定される。第四部分は、１個の収容空間ＳＰが積層方向の第五側及び第六側に独立した２個の空間とならない、形状、配置及び数とされる。挿入体は、積層方向に連続する収容空間ＳＰで、周方向において第一部分６１と第二部分６３とに接し、積層方向において第三領域Ｒ３と横断部分５２とに接する。
【００４７】
（５）上記では説明を省略したが、インシュレータ６０は、第一面７０及び第二面７１に積層方向に沿った複数の溝７２を含む（図３左側上下段・右側参照）。第一面７０は、第一部分６１及び第一被覆壁６７を形成するインシュレータ６０の周方向の第一側の面のうち、径方向に沿った一体的な積層方向の面である（図３左側上下段・右側，図６参照）。第二面７１は、第二部分６３及び第二被覆壁６８を形成するインシュレータ６０の周方向の第二側の面のうち、径方向に沿った一体的な積層方向の面である（図３左側下段，図６参照）。巻線工程では、コイル５０を溝７２に沿って整列させることができる。コイル５０の占積率を高めることができる。但し、インシュレータでは、溝７２は、省略してもよい。例えば、コイル５０の占積率が問題とならない場合、溝７２を含まないインシュレータを採用することができる。インシュレータに溝７２を設けるか否かは、諸条件を考慮して適宜決定される。
【００４８】
（６）説明の便宜上、周方向の第一側及び第二側を、回転方向が周方向の第二側から第一側に向かう方向となるように設定した（図１，２参照）。回転方向は、時計回りの方向とした。但し、周方向の第一側及び第二側は、上記とは反対に設定してもよい。即ち、上記で周方向の第二側とした周方向の側は、周方向の第一側であってもよい。上記で周方向の第一側とした周方向の側は、周方向の第二側であってもよい。周方向の第一側及び第二側が前述した設定で且つ回転方向が時計回りの方向である場合、回転方向は、周方向の第一側から第二側に向かう方向となる。回転方向は、反時計回りの方向であってもよい。
【００４９】
積層方向の第五側及び第六側を次のように設定した。即ち、図１，３〜７の紙面を正面視した場合の上側を積層方向の第五側とし、前述の場合の下側を積層方向の第六側とした。但し、積層方向の第五側及び第六側は、上記とは反対に設定してもよい。即ち、上記で積層方向の第六側とした積層方向の側は、積層方向の第五側であってもよい。上記で積層方向の第五側とした積層方向の側は、積層方向の第六側であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
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  コアセグメント、  ３３  ヨーク、  ３４  ヨーク片
３５  ティース、  ３６  スロット、  ５０  コイル
５１  コイルエンド、  ５２  横断部分、  ６０  インシュレータ
６１  第一部分、  ６２  第一支持壁、  ６３  第二部分
６４  第二支持壁、  ６５  第三部分、  ６６  開口
６７  第一被覆壁、  ６８  第二被覆壁、  ６９  第三被覆壁
７０  第一面、  ７１  第二面、  ７２  溝、  ８０  成形体
８１  被覆体、  ８２  挿入体、  Ｒ１  第一領域、  Ｒ２  第二領域
Ｒ３  第三領域、  Ｓ１  端面（ステータコア３１）
Ｓ２  端面（コアセグメント３２）、  Ｓ３  端面（ティース３５）
Ｓ４  端面（ヨーク片３４）、  ＳＰ  収容空間
【図１】
2020183801.tif 000003
【図２】
2020183801.tif 000004
【図３】
2020183801.tif 000005
【図４】
2020183801.tif 000006
【図５】
2020183801.tif 000007
【図６】
2020183801.tif 000008
【図７】
2020183801.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年11月26日(2020.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2020183801.tif 000010
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2020183801.tif 000011
【国際調査報告】
2020183801.tif 000012
2020183801.tif 000013
2020183801.tif 000014
2020183801.tif 000015