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公開番号2025111218
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2024005513
出願日2024-01-17
発明の名称ステータ
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H02K 3/04 20060101AFI20250723BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】磁路を広く設ける。
【解決手段】ステータであって、コイルの第1線部が、第1軸線部と、第1軸線部に接続されている第1傾斜部とを有する。第1軸線部が、軸方向に沿って伸びており、第1ティースと第2ティースの間に配置されている。第1傾斜部が、第1軸線部に対して周方向において第1ティースに向かう方へ傾斜しており、複数のティースの第1端面から突出している。径方向に沿って見た場合に、第1線部と対向する位置において第1ティースの側面に沿って伸びる直線と第1端面に沿って伸びる直線とが交差する点を第1交点とし、第1線部と対向する位置において第2ティースの側面に沿って伸びる直線と第1端面に沿って伸びる直線とが交差する点を第2交点としたときに、第1交点と第1ティースとの最短距離が第2交点と第2ティースとの最短距離よりも大きい。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
軸方向に延びる中心軸に対して環状のコアと、
前記コアに巻回されているコイル、
を有し、
前記コアが、
円筒形状を有するバックヨークと、
前記バックヨークの内周面から突出しており、前記軸方向に沿って伸びており、周方向に間隔を開けて配置されている複数のティース、
を有し、
複数の前記ティースが、
第１ティースと、
前記第１ティースに対して前記周方向に間隔を空けて配置されている第２ティース、
を有し、
前記コイルが、第１軸線部と、前記第１軸線部に接続されている第１傾斜部とを有する第１線部を有し、
前記第１軸線部が、前記軸方向に沿って伸びており、前記第１ティースと前記第２ティースの間に配置されており、
前記第１傾斜部が、前記第１軸線部に対して前記周方向において前記第１ティースに向かう方へ傾斜しており、複数の前記ティースの前記軸方向における一方の端面である第１端面から突出しており、
径方向に沿って見た場合に、前記第１線部と対向する位置において前記第１ティースの側面に沿って伸びる直線と前記第１端面に沿って伸びる直線とが交差する点を第１交点とし、前記第１線部と対向する位置において前記第２ティースの側面に沿って伸びる直線と前記第１端面に沿って伸びる直線とが交差する点を第２交点としたときに、前記第１交点と前記第１ティースとの最短距離が前記第２交点と前記第２ティースとの最短距離よりも大きい、
ステータ。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記コイルが、第２軸線部と、前記第２軸線部に接続されている第２傾斜部とを有する第２線部を有し、
前記第２軸線部が、前記軸方向に沿って伸びており、前記第１ティースと前記第２ティースの間に配置されており、
前記第１軸線部と前記第２軸線部が、前記径方向に積層されており、
前記第２傾斜部が、前記第２軸線部に対して前記周方向において前記第２ティースに向かう方へ傾斜しており、前記第１端面から突出しており、
前記径方向に沿って見た場合に、前記第２線部と対向する位置において前記第１ティースの前記側面に沿って伸びる直線と前記第１端面に沿って伸びる直線とが交差する点を第３交点とし、前記第２線部と対向する位置において前記第２ティースの前記側面に沿って伸びる直線と前記第１端面に沿って伸びる直線とが交差する点を第４交点としたときに、前記第４交点と前記第２ティースとの最短距離が前記第３交点と前記第１ティースとの最短距離よりも大きい、
請求項１に記載のステータ。
【請求項３】
前記第１線部と前記第２線部をそれぞれ複数有しており、
前記第１ティースと前記第２ティースの間において、前記第１線部と前記第２線部が前記径方向に交互に積層されている、請求項２に記載のステータ。
【請求項４】
前記第１傾斜部が、前記第１交点と前記第１ティースの間の領域を通過している、請求項１～３のいずれか一項に記載のステータ。
【請求項５】
前記第１ティースの前記側面と前記第１端面の境界部のうちの前記第１傾斜部と対向する部分に段差状の凹部が設けられている、請求項１に記載のステータ。
【請求項６】
前記第１ティースの前記側面と前記第１端面の境界部のうちの前記第１傾斜部と対向する部分に面取部が設けられている、請求項１に記載のステータ。
【請求項７】
前記第１軸線部と前記第１傾斜部との間の屈曲部が前記軸方向において前記凹部または前記面取部の範囲内に配置されている、請求項５または６に記載のステータ。
【請求項８】
前記第１線部が、前記第１傾斜部の反対側で前記第１軸線部に接続されている第３傾斜部を有しており、
前記第３傾斜部が、前記第１軸線部に対して前記周方向において前記第２ティースに向かう方へ傾斜しており、複数の前記ティースの前記第１端面と反対側の第２端面から突出しており、
前記径方向に沿って見た場合に、前記第１線部と対向する位置において前記第１ティースの前記側面に沿って伸びる直線と前記第２端面に沿って伸びる直線とが交差する点を第５交点とし、前記第１線部と対向する位置において前記第２ティースの前記側面に沿って伸びる直線と前記第２端面に沿って伸びる直線とが交差する点を第６交点としたときに、前記第６交点と前記第２ティースとの最短距離が前記第５交点と前記第１ティースとの最短距離よりも大きい、
請求項１～３のいずれか一項に記載のステータ。
【請求項９】
前記第１交点と前記第１ティースとの最短距離及び前記第４交点と前記第２ティースとの最短距離が、前記径方向において内側に位置する箇所ほど大きい、請求項３に記載のステータ。
【請求項１０】
前記第１交点と前記第１ティースとの最短距離及び前記第４交点と前記第２ティースとの最短距離が、前記径方向において内側に位置する箇所ほど小さい、請求項３に記載のステータ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は、ステータに関する。
続きを表示（約 3,800 文字）【０００２】
特許文献１には、電気モータのステータが開示されている。このステータでは、複数のティースの間にコイルの線部が配置されている。各線部は、軸方向に沿って伸びる軸線部と、軸線部に対して周方向に傾斜する傾斜部を有している。傾斜部は、各ティースの端面から突出している。このステータでは、各ティースの肩部（すなわち、各ティースの端面と側面の境界部分）に段差状の凹部が形成されている。各ティースに凹部が設けられていることで、各傾斜部と各ティースの間に間隔が確保されている。したがって、コイルエンドの高さを低くすることができ、ステータを軸方向において小型化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－０７７１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、各ティースの全ての肩部に凹部が設けられており、各ティースにおける磁路が狭い。本明細書では、ステータの小型化が可能であるとともに、各ティースにおいて磁路を広く設けることが可能な技術を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する構成１のステータは、軸方向に延びる中心軸に対して環状のコアと、前記コアに巻回されているコイル、を有する。前記コアが、バックヨークと複数のティースを有している。前記バックヨークは、円筒形状を有している。複数の前記ティースは、前記バックヨークの内周面から突出しており、前記軸方向に沿って伸びており、周方向に間隔を開けて配置されている。複数の前記ティースが、第１ティースと、前記第１ティースに対して前記周方向に間隔を空けて配置されている第２ティース、を有している。前記コイルが、第１軸線部と、前記第１軸線部に接続されている第１傾斜部とを有する第１線部を有している。前記第１軸線部が、前記軸方向に沿って伸びており、前記第１ティースと前記第２ティースの間に配置されている。前記第１傾斜部が、前記第１軸線部に対して前記周方向において前記第１ティースに向かう方へ傾斜しており、複数の前記ティースの前記軸方向における一方の端面である第１端面から突出している。径方向に沿って見た場合に、前記第１線部と対向する位置において前記第１ティースの側面に沿って伸びる直線と前記第１端面に沿って伸びる直線とが交差する点を第１交点とし、前記第１線部と対向する位置において前記第２ティースの側面に沿って伸びる直線と前記第１端面に沿って伸びる直線とが交差する点を第２交点としたときに、前記第１交点と前記第１ティースとの最短距離が前記第２交点と前記第２ティースとの最短距離よりも大きい。
【０００６】
このステータでは、第１傾斜部が傾斜している方向に位置する第１ティースにおいて、第１交点と第１ティースの最短距離が大きい。このため、第１傾斜部と第１ティースの間の距離を確保しながら、第１傾斜部を軸方向において第１ティースに近い位置に配置することができる。したがって、コイルエンドの高さを低くすることができ、ステータを小型化できる。また、第１傾斜部が傾斜している方向とは反対側に位置する第２ティースにおいては、第２交点と第２ティースの最短距離が小さい。このため、第２ティースの磁路を広く確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施例のステータの斜視図。
ステータコアの斜視図。
導体セグメントの斜視図。
ステータコアのコイルエンドの側面図（コア２０を側方から透視した図）。
接続された複数の導体セグメントを周方向に沿って示す図。
軸方向に沿って見たティース２４とスロット３０の拡大平面図。
第１線部Ｓ１の位置において周方向に沿ってティース２４を切断した断面図。
ティース２４の端面２０ａ側の端部を示す斜視図。
第１線部Ｓ１と端面２０ａを含む位置において周方向に沿ってティース２４を切断した断面を径方向に沿って見た拡大断面図。
第２線部Ｓ２と端面２０ａを含む位置において周方向に沿ってティース２４を切断した断面を径方向に沿って見た拡大断面図。
第１線部Ｓ１と端面２０ｂを含む位置において周方向に沿ってティース２４を切断した断面を径方向に沿って見た拡大断面図。
第２線部Ｓ２と端面２０ｂを含む位置において周方向に沿ってティース２４を切断した断面を径方向に沿って見た拡大断面図。
変形例１のティース２４の図９に対応する断面図。
変形例２のティース２４の図９に対応する断面図。
変形例３のティース２４の図６に対応する拡大平面図。
変形例４のティース２４の図６に対応する拡大平面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
上記構成１に続き、本明細書が開示するステータの追加的な構成について以下に説明する。
【０００９】
（構成２）
前記コイルが、第２軸線部と、前記第２軸線部に接続されている第２傾斜部とを有する第２線部を有し、
前記第２軸線部が、前記軸方向に沿って伸びており、前記第１ティースと前記第２ティースの間に配置されており、
前記第１軸線部と前記第２軸線部が、前記径方向に積層されており、
前記第２傾斜部が、前記第２軸線部に対して前記周方向において前記第２ティースに向かう方へ傾斜しており、前記第１端面から突出しており、
前記径方向に沿って見た場合に、前記第２線部と対向する位置において前記第１ティースの前記側面に沿って伸びる直線と前記第１端面に沿って伸びる直線とが交差する点を第３交点とし、前記第２線部と対向する位置において前記第２ティースの前記側面に沿って伸びる直線と前記第１端面に沿って伸びる直線とが交差する点を第４交点としたときに、前記第４交点と前記第２ティースとの最短距離が前記第３交点と前記第１ティースとの最短距離よりも大きい、
構成１のステータ。
（構成３）
前記第１線部と前記第２線部をそれぞれ複数有しており、
前記第１ティースと前記第２ティースの間において、前記第１線部と前記第２線部が前記径方向に交互に積層されている、構成２に記載のステータ。
（構成４）
前記第１傾斜部が、前記第１交点と前記第１ティースの間の領域を通過している、構成１～３のいずれか一項に記載のステータ。
（構成５）
前記第１ティースの前記側面と前記第１端面の境界部のうちの前記第１傾斜部と対向する部分に段差状の凹部が設けられている、構成１～４のいずれか一項に記載のステータ。
（構成６）
前記第１ティースの前記側面と前記第１端面の境界部のうちの前記第１傾斜部と対向する部分に面取部が設けられている、構成１～４のいずれか一項に記載のステータ。
（構成７）
前記第１軸線部と前記第１傾斜部との間の屈曲部が前記軸方向において前記凹部または前記面取部の範囲内に配置されている、構成５または６に記載のステータ。
（構成８）
前記第１線部が、前記第１傾斜部の反対側で前記第１軸線部に接続されている第３傾斜部を有しており、
前記第３傾斜部が、前記第１軸線部に対して前記周方向において前記第２ティースに向かう方へ傾斜しており、複数の前記ティースの前記第１端面と反対側の第２端面から突出しており、
前記径方向に沿って見た場合に、前記第１線部と対向する位置において前記第１ティースの前記側面に沿って伸びる直線と前記第２端面に沿って伸びる直線とが交差する点を第５交点とし、前記第１線部と対向する位置において前記第２ティースの前記側面に沿って伸びる直線と前記第２端面に沿って伸びる直線とが交差する点を第６交点としたときに、前記第６交点と前記第２ティースとの最短距離が前記第５交点と前記第１ティースとの最短距離よりも大きい、
構成１～７のいずれか一項に記載のステータ。
（構成９）
前記第１交点と前記第１ティースとの最短距離及び前記第４交点と前記第２ティースとの最短距離が、前記径方向において内側に位置する箇所ほど大きい、構成３に記載のステータ。
（構成１０）
前記第１交点と前記第１ティースとの最短距離及び前記第４交点と前記第２ティースとの最短距離が、前記径方向において内側に位置する箇所ほど小さい、構成３に記載のステータ。
（構成１１）
前記第１ティースと前記第２ティースの間において、前記径方向において２つの前記第１線部と２つの前記第２線部が積層されている、構成２または３に記載のステータ。
【００１０】
構成２～３によれば、ステータを小型化しながら、より広い磁路を確保できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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