JP7426558B2

JP7426558B2 - モータ

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Publication number: JP7426558B2
Application number: JP2020533400A
Authority: JP
Inventors: 俊幸玉村; 裕也前田; 元宇賀治; 猛前川; 清美河村
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2019-07-16
Publication date: 2024-02-02
Anticipated expiration: 2039-07-16
Also published as: JPWO2020026792A1; WO2020026792A1

Description

本発明は、モータに関する。本発明は、特にモータのステータコイルの構成に関する。

近年、産業、車載用途で、モータの需要は高まっている。その中で、モータの効率向上、低コスト化が要望されている。

モータの効率向上の一つの手法として、ステータのスロット内に配置されるステータコイルの占積率を向上させることが知られている。ステータコイルの占積率を向上させることで、モータの駆動時に、ステータコイルに流れる電流に起因する損失を抑制できる。

ステータコイルの占積率を向上させる手法として、銅材を用いた鋳造コイルをスロット内に配置する等の構成が示されている（例えば、特許文献１を参照）。

モータ効率を低下させる要因の一つに、ステータコイルにおける銅損やステータコアにおける鉄損等の発熱に起因する温度上昇がある。モータの内部に冷媒を循環させて放熱を図り温度上昇を抑制することが知られている（例えば、特許文献２を参照）。

ステータコイルの占積率が向上すると、スロット内でのデッドスペースが小さくなる。しかし、デッドスペースは冷媒の流路の一部を構成しており、スロット内でのデッドスペースが小さくなることは、冷媒の流路が狭くなることと等しく、冷媒の流量を減少させてしまう。その結果、冷媒による冷却効果が有効に作用しないこととなる。更には、ステータコイル又はステータコアの発熱に起因する温度上昇は過剰なものとなり、モータの効率（ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）の低下を招くこととなる。

なお、当業者であれば自明であるが、モータの効率（ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）とは、モータへの入力電力に対するモータからの機械出力の比を百分率（ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ、単位記号［％］）で表すものである。また、当業者であれば自明であるが、占積率とは、スロット又はインシュレータ等の巻線収容部の収容断面積に対して、導線等の導体部分が占める割合である。導線等の断面が円形であれば、隣り合う円形の間には、デッドスペースを生じるため、占積率を高めることには限界がある。また、導線の絶縁被膜の厚み等も占積率を低下させる要因となる。ちなみに、導線の絶縁被膜の厚みが一定であると、導線の径寸法が小さい場合ほど、絶縁被膜の厚み又は絶縁被膜の占める面積の比率は高い。

一方、ステータのスロット内に配置されるステータコイルの占積率の向上に伴って、ステータコイルに生じる渦電流による損失が顕著に現れる場合もある。その為に、コイルの渦電流を低減させる手法として、集合導体における断面が複数の領域で構成される導体をステータコイルに用いる等の構成が示されている（例えば特許文献３を参照）。

ステータコイルは、外部からの交番電流の供給を受けて励磁される。当然、ステータコイルを含むステータに発生する磁束は、交番磁束である。この交番磁束は、ステータコア及びロータコアを主な磁路とする。しかし、交番磁束の一部は漏洩磁束となって、ステータコア及びロータコア以外の部分を鎖交する。漏洩磁束の多い箇所の一つとしては、ステータコアのティース先端側であることが従来から知られている。導体断面が円形の導線である場合は、漏洩磁束が鎖交する導体面積が限られているため、導線に生じる渦電流は顕著では無い。

一方、ステータコイルの占積率を高めるために、導体断面における幅寸法を、導体断面における厚み寸法よりも大きい寸法とした細長断面形状を有する導体によって、螺旋面を有する螺旋状の積層コイルを構成する場合は、漏洩磁束が鎖交する導体面積は、導体断面が円形の導線の場合よりも、数倍広い。これにより、渦電流の発生は顕著なものとなる。例えば、図１７Ａは、従来例として例示するステータコイルに発生する渦電流を仮想的に示す説明図である。図１７Ａに示すステータコイルにおいては、点線で描く楕円と矢印Ａで示すような渦電流４５が誘起される。ステータコイルのサイズ、材料の抵抗率、又は条件によっては発熱が大きくなり、その損失が無視できないものとなる。これにより、モータとしての効率が低下する等の問題が考察された。

独国特許出願公開第１０２０１２２１２６３７号明細書特開２０１５－１０９７３３号公報特開２００９－１９９７４９号公報

本発明は、ステータコイルに誘起される渦電流を減少し、渦電流損による電力損失を抑制可能なステータコイル及びそれを用いた高効率のモータを実現することを目的とする。

上記の問題を解決するために、本発明に係るモータは、ステータコアと、ステータコアから突出したティースを磁心とするステータコイルを含む。ステータコイルは、予め定められたｎターン（第１ターンから第ｎターン）の環状体を含む螺旋面を有し且つ積層構造を有する螺旋状コイルである。なお、本発明のモータにおけるステータコイルの様態は、単層のソレノイドコイルとも表現される。

予め定められたｎターン（第１ターンから第ｎターン）の環状体のうち、一部分の数ターンにおいて、螺旋面の一方面から他方面へ貫通する線状孔（スリット）、孔部（ホール）を具備する。また、予め定められたｎターン（第１ターンから第ｎターン）の環状体のうち、一部分の数ターンにおいて、螺旋面の片面又は両面に、螺旋面の表面が凹む凹部を具備する。

ティースの積層面側の各々に位置する環状体の一部をコイル線路部とし、環状体の一部であり且つ一対を成すコイル線路部の同方向の端側の間に位置する部分をコイルエンド線路部とし、コイル線路部の一方側からコイルエンド部の一方側へと移行する箇所をコイルコーナー部とする。線状孔の配置の構成について、以下に記す。

線状孔の配置は、線状孔の孔形状の長手方向とコイル線路部又はコイルエンド部の長手方向とが一致するように、配置する。線状孔の配置は、複数の線状孔を直線上に一列のみ配置又は複数の直線上に列状に配置しても良い。線状孔の配置は、長手方向の実質的な直線上に一列のみの配置と、列状の配置とが交互に配置又は一列のみの配置と、列状の配置とが混在しても良い。また、線状孔は、予め定められたターン数の全てに亘る発熱体一つの孔部を一列又は複数列を構成しても良い。即ち、線状孔の構成は、予め定められたｎターン（第１ターンから第ｎターン）の環状体を含む螺旋面を有し且つ積層構造を有する螺旋状コイルにおいて、第１ターン（開始ターン）から第ｎターン（終始ターン）に亘る一つの孔部を一列又は複数列を構成しても良い。線状孔の形状は、螺旋面を平面視する場合において、斜線状、鎖線状、一点鎖線状又は二点鎖線状でも良い。線状孔の形状は、螺旋面からの平面視において、ジグザグ状の折れ線又はカップ状の曲線の構成でも良い。カップ状の曲線の凸部の向きは、環状体の内周端側又は外終端側のいずれを向いても良い。コイル線路部又はコイルエンド部に配置する線状孔は、コイル線路部及びコイルエンド部の少なくとも一方から繋がるコイルコーナー部に亘って配置しても良い。

孔部の配置は、孔部を一列又は複数列を直線上に配置しても良い。この列の長手方向とコイル線路部又はコイルエンド部の長手方向とが一致するように配置しても良い。孔部の配置は、コイル線路部又はコイルエンド部に、千鳥状に配置しても良い。

凹部の配置は、コイル線路部、コイルエンド部、コイルコーナー部のいずれかに配置しても良い。

線状孔、孔部及び凹部は、環状体の内周端近傍に配置しても良い。渦電流の発生は、環状体の外周端側よりも内周端側が顕著であるため、この配置は、渦電流の発生を抑制し、効果的である。

線状孔、孔部及び凹部は、その配置数や、形状の大きさが増すほどに、渦電流の発生を抑制し、効果的である。しかし、反面、線状孔、孔部及び凹部は、その配置数、又は、形状の大きさが増すほどにステータコイルの実質的な導電率を低下させ、ステータコイルへの通電時における自己発熱を高めてしまう。渦電流の発生を抑制する効果と、実質的な導電率を低下による自己発熱増加は、トレードオフの関係である。前者・後者のバランスを図って、線状孔、孔部及び凹部は、好適な配置数、又は、形状の大きさを選択する。なお、螺旋状コイルは、巻き始め側の断面が長方形であるが、巻き終わり側へ向かって断面形状における長短比が変り、その断面形状が正方形へ近似する構成である。

本発明の第１の態様は、複数のステータコアシートを積層する積層体を含むステータコアと、前記ステータコアに具備するティースを磁心の一部とするステータコイルを含むステータと、前記ステータコアの前記ティースの先端と空隙を介して回転自在に支承されるロータとを含むモータであって、前記ステータコイルは、予め定められたターン数の環状体を含む螺旋状コイルと、前記環状体に導線部を含み、前記導線部が導体部と前記導体部を被覆する絶縁性の被膜を有し且つ前記導体部の断面形状が実質的に矩形である構成と、前記導体部の断面形状における長手方向の対向する２辺を含む面を前記螺旋状コイルにおける螺旋面に配置する構成と、を含み、前記予め定められたターン数の環状体を含む螺旋状コイルにおける、前記螺旋面に少なくとも線状孔、孔部又は凹部の何れかを具備するモータである。

そして、本発明の第２の態様は、複数のステータコアシートを積層する積層体を含むステータコアと、ステータコアに具備するティースを磁心の一部とするステータコイルを含むステータと、ステータコアのティースの先端と空隙を介して回転自在に支承されるロータとを含むモータであって、ステータコイルは、予め定められたターン数の環状体を含む螺旋状コイルと、環状体に導線部を含み、導線部が導体部と導体部を被覆する絶縁性の被膜を有し且つ導体部の断面形状が実質的に矩形である構成と、導体部の断面形状における長手方向の対向する２辺を含む面を螺旋状コイルにおける螺旋面に配置する構成と、を含み、螺旋状コイルにおける螺旋面の一方面から他方面へ貫通する線状孔を含むモータである。

本発明の第３の態様は、複数のステータコアシートを積層する積層体を含むステータコアと、ステータコアに具備するティースを磁心の一部とするステータコイルを含むステータと、ステータコアのティースの先端と空隙を介して回転自在に支承されるロータとを含むモータであって、ステータコイルは、予め定められたターン数の環状体を含む螺旋状コイルと、環状体に導線部を含み、導線部は導体部と導体部を被覆する絶縁性の被膜を有し且つ導体部の断面形状が実質的に矩形である構成と、導体部の断面形状における長手方向の対向する２辺を含む面を螺旋状コイルにおける螺旋面に配置する構成と、を含み、螺旋状コイルにおける螺旋面の一方面から他方面へ貫通する孔部を含むモータである。

本発明の第４の態様は、複数のステータコアシートを積層する積層体を含むステータコアと、ステータコアに具備するティースを磁心の一部とするステータコイルを含むステータと、ステータコアのティースの先端と空隙を介して回転自在に支承されるロータとを含むモータであって、ステータコイルは、予め定められたターン数の環状体を含む螺旋状コイルと、環状体に導線部を含み、導線部は導体部と導体部を被覆する絶縁性の被膜を有し且つ導体部の断面形状が実質的に矩形である構成と、導体部の断面形状における長手方向の対向する２辺を含む面を螺旋状コイルにおける螺旋面に配置する構成と、を含み、螺旋状コイルにおける螺旋面の一方面又は両面に表面が凹む凹部を含むモータである。

本発明の第５の態様は、第２の態様において、線状孔の配置数が複数であるモータである。

本発明の第６の態様は、第２の態様において、線状孔の配置数が複数であり、線状孔の各々の内には実質的に互いに平行な位置関係を含むモータである。

本発明の第７の態様は、第２の態様において、環状体の内周端と環状体の外周端との間に線状孔を複数配置し、環状体の内周端と環状体の外周端との間に、一つの線状孔を一列のみ配置する構成と、複数の線状孔を列状に配置する構成と、を含むモータである。

本発明の第８の態様は、第２の態様において、線状孔の各々の内にはジグザグ状の折れ線を含み且つジグザグ状の折れ線の角部が環状体の内周端部と環状体の外周端部との間を交互に近接する構成を含むモータである。

本発明の第９の態様は、第２の態様において、線状孔の配置数が複数であり線状孔を複数配置したうちの一部の線状孔は、カップ状の曲線又は折れ線を含み且つカップ状の曲線又は折れ線の凸部側は環状体の内周端又は環状体の外周端のいずれかを向くモータである。

本発明の第１０の態様は、第１の態様において、螺旋面の一方面から他方面へ貫通する線状孔のみを含み、線状孔は、予め定められたターン数の全てに亘るモータである。

本発明の第１１の態様は、第１の態様、第２の態様、第３の態様、第４の態様又は第１０の態様において、環状体の各々におけるティースの先端側に位置する複数の環状体の内周端部とティースの先端側との間に空隙を有するモータである。

なお、本発明の各態様においては、螺旋状コイルは、巻き始め側の断面が長方形であるが、巻き終わり側へ向かって断面形状における長短比が変り、その断面形状が正方形へ近似する構成である。

本発明によれば、ステータコイルに発生する渦電流を抑制可能である。渦電流に起因する損失も抑制可能である。これにより、高効率のモータを実現可能である。

実施の形態１に係るモータを示す上面図実施の形態１に係るモータを示す側面図図１Ｂにおける１Ｃ－１Ｃ線における断面図実施の形態１に係るステータコイルを示す斜視図従来例として例示するステータコイルを示す斜視図実施の形態２におけるステータコイルを示す正面図実施の形態３におけるステータコイルを示す正面図実施の形態４におけるステータコイルを示す正面図実施の形態５におけるステータコイルを示す正面図実施の形態６におけるステータコイルを示す正面図実施の形態７におけるステータコイルを示す正面図実施の形態８におけるステータコイルを示す正面図実施の形態９におけるステータコイルを示す正面図実施の形態１０におけるステータコイルを示す正面図実施の形態１１におけるステータコイルを示す正面図図１３Ａにおける１３Ｂ－１３Ｂ線における断面図実施の形態１２におけるステータコイルを示す正面図実施の形態１３におけるステータコイルを示す正面図実施の形態１４におけるステータコイルを示す正面図図１６Ａにおける１６Ｂ－１６Ｂ線における断面図従来例として例示するステータコイルに発生する渦電流を仮想的に示す説明図本発明のステータコイルにおける渦電流を仮想的に示す説明図

以下、本発明のモータを図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施の形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物又はその用途を限定することを意図するものではない。

（実施の形態１）
［モータの構造について］
図１Ａは、実施の形態１に係るモータ１を示す上面図である。図１Ｂは、同モータ１を示す側面図である。図１Ｃは、図１Ｂにおける１Ｃ－１Ｃ線における断面図である。ただし、いずれにおいても、カバーケース、インシュレータなどの絶縁物等は図示していない。モータ１は、カバーケース（図示せず）の内部に、シャフト２と、ロータ３と、ステータ４と、インシュレータ（図示せず）と、ステータコイルＵ１１、Ｕ２２、Ｕ３２、Ｕ４１、Ｖ１２、Ｖ２１、Ｖ３１、Ｖ４２、Ｗ１１、Ｗ２２、Ｗ３２、Ｗ４１と、バスバー５１～５４と、を備える。

シャフト２の長手方向（図１Ａ紙面に対して垂直な方向）をＺ軸方向と呼称し、これに直交する方向（図１Ａ紙面に対して平行な方向）をＸ軸方向、Ｙ軸方向と呼称する。Ｘ軸方向とＹ軸方向は直交する。

「一体」あるいは「一体化」とは、複数の部品が、ボルト締め、又は、かしめ等の機械的に接続されているだけでなく、共有結合、イオン結合、金属結合などの材料結合によって、部品が電気的に接続された１つの物体、又は部品全体が溶融などによって材料結合され電気的に接続された１つの物体の状態をいう。

モータ１の内部には、図示しない冷媒が循環し、モータの発熱を冷媒によって冷却する。冷媒は、ステータコア、ステータコイル及びロータ周辺の各々に有する隙間を流路として、上流部から下流側へ流れ、再び上流部へ戻り循環する。モータ１は、冷媒の流路の一部に、冷媒を冷却するための放熱部などを具備する。モータ１は、強制的に冷媒の循環を行う装置を具備しても良い。このような構成により、ロータ３及びステータ４の冷却を図る。

ロータ３は、シャフト２の外周に接して設けられており、ステータ４に対向してＮ極、Ｓ極がシャフト２の外周方向に沿って交互に配置された磁石３１を含んでいる。本実施の形態で、磁石３１としてネオジム磁石を使用しているが、その材料、形状又は材質については、モータの出力等に応じて適宜変更可能である。

ステータ４は、実質的に円環状のステータコア４１と、その内周に沿って等間隔に設けられた複数のティース４２と、ティース４２間にそれぞれ設けられたスロット４３とを有している。ステータ４は、Ｚ軸方向から見て、ロータ３の外側に、ロータ３と一定の間隔を持って離間して配置されている。

ステータコア４１は、複数のコアセグメントの集合体として構成される。本実施の形態におけるコアセグメントの構成は、ヨーク４４と、複数のティース４２とから構成される。なお、コアセグメントの構成は、本実施の形態に例示する他に適宜好適な構成を選択し得る。例えば、本実施の形態のヨーク４４は、一つの円環状の形状であるが、複数の扇型形状のコアセグメントを構成し、この複数の扇型形状のコアセグメントを円環状に配置する構成でも良い。また、ステータコア４１及び各コアセグメントは、例えば珪素等を含有した電磁鋼板を、予め定めた形状に打ち抜き加工して構成したコアシート（ステータコアシート４１ａ）を複数積層して一体化して構成した積層体である。

なお、本実施の形態において、ロータ３の磁極数は、ステータ４に対向するＮ極が５個であり、Ｓ極が５個の計１０極であり、スロット４３の数は１２個である。しかし、特にこれに限定されるものではなく、その他の磁極数とスロット数との組合せについても適用可能である。

また、ステータ４は１２個のステータコイルＵ１１、Ｕ２２、Ｕ３２、Ｕ４１、Ｖ１２、Ｖ２１、Ｖ３１、Ｖ４２、Ｗ１１、Ｗ２２、Ｗ３２、Ｗ４１を有している。これらのステータコイルは各ティース４２に対して装着されて、Ｚ軸方向から見て、各々のスロット４３内に配置されている。つまり、ステータコイルＵ１１、Ｕ２２、Ｕ３２、Ｕ４１、Ｖ１２、Ｖ２１、Ｖ３１、Ｖ４２、Ｗ１１、Ｗ２２、Ｗ３２、Ｗ４１はティース４２に対して集中巻になっている。さらに、ステータコイルＵ１１、Ｕ２２、Ｕ３２、Ｕ４１がバスバー５１と、ステータコイルＶ１２、Ｖ２１、Ｖ３１、Ｖ４２はバスバー５２と、ステータコイルＷ１１、Ｗ２２、Ｗ３２、Ｗ４１はバスバー５３とそれぞれ一体化されて配置されている。バスバーは構成されていてもいなくてもよく、結線基板やリード線などによる接続であっても良い。

ここで、ステータコイルを表わす符号ＵＸＹ、ＶＸＹ、ＷＸＹのうち、最初の文字はモータ１の各相（本実施の形態の場合は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を表わす。２番目の文字は同相内のステータコイルの配列順を表わす。３番目の文字はステータコイルである螺旋状コイルの周回方向を表わし、本実施の形態では、１は時計回り方向、２は反時計回り方向である。従って、ステータコイルＵ１１は、Ｕ相の配列順が１番目のステータコイルで、周回方向が時計回り方向であることを表わす。ステータコイルＶ４２は、Ｖ相の配列順が４番目のステータコイルで、周回方向が反時計回り方向であることを表わす。なお、時計回りとは、モータ１の中心から見て右回りをいい、「反時計回り」とはモータ１の中心から見て左回りをいう。

また、厳密には、ステータコイルＵ１１，Ｕ４１はＵ相のステータコイルであり、ステータコイルＵ２２，Ｕ３２はＵバー相（Ｕ相ステータコイルと発生する磁界の向きが逆）のステータコイルである。しかし、以降の説明では、特に断らない限り、Ｕ相のステータコイルと総称する。ステータコイルＶ１２、Ｖ２１、Ｖ３１、Ｖ４２及びステータコイルＷ１１、Ｗ２２、Ｗ３２、Ｗ４１についても同様に、Ｖ相のステータコイル、Ｗ相のステータコイルとそれぞれ総称する。

［ステータコイルの構造について］
図２は、実施の形態１に係るステータコイル５を示す斜視図である。ステータコイル５は、図１Ｃに示すモータ１のティース４２に装着されたステータコイルＵ１１、Ｕ２２、Ｕ３２、Ｕ４１、Ｖ１２、Ｖ２１、Ｖ３１、Ｖ４２、Ｗ１１、Ｗ２２、Ｗ３２、Ｗ４１に適用される。ステータコイル５は、予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状の構造を有する。環状体５ｍは、積層構造を有する螺旋状コイルを構成する。環状体５ｍの各ターンの構成は、図２に示すとおり、平面視で実質的に矩形状である。環状体５ｍの平面視における短形状のうちの長辺側は、ティースの積層面側の各々に位置し、コイル線路部５ｑと呼称する。環状体５ｍの平面視における短形状のうちの短辺側は、一対の長辺側であるコイル線路部５ｑの同方向の端側の間に位置し、コイルエンド部５ｒと呼称する。また、コイル線路部５ｑの一方側からコイルエンド部５ｒの一方側へと移行する箇所をコイルコーナー部５ｓと呼称する。

螺旋状コイルであるステータコイル５は、導線部５ａと、導線部５ａの表面に設けられた絶縁性被膜５ｂと、ステータコイル５の第１ターン及び第１０ターンからそれぞれ引出された引出し部５ｃと引出し部５ｄとを有している。ステータコイル５の第２ターンから第１０ターンである環状体５ｍは、平面視で実質的に矩形状の環状の構成である。ステータコイル５の第２ターンから第１０ターンである環状体５ｍの各々は、２つの短辺と、２つの長辺と、４つコイルコーナー部５ｓとを有する。なお、図２においては、第１ターンから第９ターンまでの環状体５ｍの各々は、環状の形状にて１周する構成である。第１０ターンは、環状の形状が１周に満たず、環状体５ｍにおける短辺が一つ分足らない構成である。この構成を別の表現で示すとすれば、第１０ターンは、環状の形状が、４分の１周程度満たない、実質的には４分の３周（３／４周）する構成である。第１０ターンが、４分の１周程度満たないこととなる理由は、引出し部５ｃ及び引出し部５ｄの配置の構成に起因する。引出し部５ｃ及び引出し部５ｄの配置次第で、第１０ターンが、１周を満たす場合もあれば、１周よりも僅かに多く周回する場合も考察し得る。同様に、第１ターンが、１周に満たない場合もあれば、１周よりも僅かに多く周回する場合もあり得る。

導線部５ａは、断面が矩形状の導体と導体を被覆する絶縁性被膜５ｂを有する。導線部５ａは環状体構造を螺旋状に積層する構造体である。螺旋状に積層する構成は、モータにおける径方向の内外方向に積層する構造であり、予め定められたターン数の環状体５ｍを含む。例えば、予め定められたターン数は、第１ターンから第ｎターン（ｎは２以上の整数）からなる。なお、第１ターンから第ｎターンを、ターン列と呼称する。

導線部５ａは断面が実質的に矩形状の導電部材からなる線材であり、この線材によって環状体５ｍを構成している。環状体５ｍを１０ターンについて螺旋状に積層し且つ単層の構造体を構成することによって、螺旋状コイルを構成している。導線部５ａは、例えば、銅、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、真鍮、鉄、ＳＵＳ（ＳｔｅｅｌＵｓｅＳｔａｉｎｌｅｓｓ）等によって形成されている。導線部５ａは単層のコイルで記載しているが、単層のコイルのみならず、多層のコイルにおいても適用可能である。

なお、以降の説明において、引出し部５ｃの先端から引出し部５ｄが設けられた位置の下方まで巻回された部分を第１ターンとし、以降の１周ずつ巻回された部分を順に第２ターン、第３ターン・・・第１０ターンと順じ呼称することとする。各ターンの始点は任意に定めることができる。ステータコイル５の第１ターンが設けられた側を「外」、第１０ターンが設けられた側を「内」と呼称する。これは、モータ構造の径方向に対し、モータの外側を「外」とし、モータの中心側を「内」としているためである。

絶縁性被膜５ｂは、ステータコイル５と外部の部材（図示せず）を絶縁するように、導線部５ａの表面全体に設けられている。例えば、図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃに示すモータ１において、絶縁性被膜５ｂ及び図示しない絶縁部材、例えば絶縁紙等によって、ステータコイル５とステータコア４１及びティース４２との間が絶縁される。ステータコイル５における隣接するターン間は絶縁性被膜５ｂによって絶縁されている。絶縁性被膜５ｂは、例えば、ポリイミド、ナイロン、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、アクリル、アミドイミド、エステルイミド、エナメル、耐熱樹脂等によって形成されている。絶縁性被膜５ｂの厚みは、数十μｍ程度、例えば、５μｍから５０μｍの間である。

引出し部５ｃと引出し部５ｄは、いずれも導線部５ａの一部である。引出し部５ｃと引出し部５ｄは、外部からの電流供給を受けるため、あるいは外部に電流を供給するために、ステータコイル５の側面、言いかえると、導線部５ａのターン列と交差する平面から外側に延在している。外部の部材、例えば、バスバー５１、バスバー５２、バスバー５３、バスバー５４のいずれかと接続するために、引出し部５ｃと引出し部５ｄにおいて、絶縁性被膜５ｂが除去されている。絶縁性被膜５ｂは、引出し部５ｃと引出し部５ｄの全領域で除去されている必要はなく、例えば、バスバー５１、バスバー５２、バスバー５３、バスバー５４との接続に必要な部分のみ絶縁性被膜５ｂが除去されていれば良い。

本実施の形態に係るステータコイル５の形状の特徴について図面を用いて説明する。

本実施の形態におけるモータ１は、複数のステータコアシート４１ａを積層する積層体を含むステータコア４１と、ステータコア４１に具備するティース４２を磁心の一部とするステータコイル５を含むステータ４と、ステータコア４１のティース４２の先端と空隙を介して回転自在に支承されるロータ３とを含む。ステータコイル５は、予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状コイルと、環状体５ｍに導線部５ａを含む。ステータコイル５は、導線部５ａが導体部と導体部を被覆する絶縁性の被膜を有し且つ導体部の断面形状が実質的に矩形である構成と、導体部の断面形状における長手方向の側面のうち対向する２辺を含む面を螺旋状コイルにおける螺旋面５ｉに配置する構成と、を含む。ティース４２の積層面側の各々に位置する環状体５ｍの一部をコイル線路部５ｑとし、環状体５ｍの一部であり且つ一対を成すコイル線路部５ｑの同方向の端側の間に位置する部分をコイルエンド部５ｒとし、コイル線路部５ｑの一方側からコイルエンド部５ｒの一方側へと移行する箇所をコイルコーナー部５ｓとするとき、予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状コイルにおける、上記ターン数の環状体５ｍの一部について、螺旋面５ｉの一方面から他方面へ貫通する線状孔５ｅを含み、線状孔５ｅは、線状孔５ｅが環状体５ｍの内周端と環状体５ｍの外周端との間に位置する構成と、線状孔５ｅの配置数が一つ又は複数である構成とを含む。線状孔５ｅがコイル線路部５ｑ、コイルエンド部５ｒ及びコイルコーナー部５ｓの少なくともいずれかに位置する。

なお、本実施の形態における螺旋面の具体的な構成は、特に限定しない。例えば、曲面と平面とによって実質的な螺旋面を構成しても良い。階段状の構造によって実質的な螺旋面を構成しても良い。傾斜面と平面とによって実質的な螺旋面を構成しても良い。

まず、本実施の形態と比較するために、一従来例として図３を例示する。図３は、従来例として例示するステータコイル５を示す斜視図である。ステータコイル５では、各ターンのコイル線路部５ｑにおいて、図１７Ａにおいて仮想的に表す点線と矢印Ａとで示すような渦電流４５が発生する。渦電流４５によって、ジュール熱が発生し、損失となりモータの効率を低下させる。さらには、渦電流に起因するモータ自体の自己温度上昇は、モータ自体の銅損の増加を招く。

従って、本実施の形態においては、図２に例示するように、ステータコイル５におけるコイル線路部５ｑの長手方向に線状孔の長手方向が一致するように配置する。なお、線状孔（スリット部）の幅が広いほど、ステータコイル５の抵抗値の増加を招く。ステータコイル５自体の自己発熱を抑制するためには、線状孔５ｅの幅は、できる限り狭いほうが好ましい。

図１７Ｂは、本発明のステータコイルにおける渦電流を仮想的に示す説明図である。図１７Ｂにおいて表す点線と矢印Ａとで示すような渦電流４５が発生するものと考察される。線状孔５ｅによって、渦電流の発生は、低減され、本実施の形態における渦電流に起因する損失は、従来例として例示する図１７Ａにおける渦電流に起因する損失よりも小さいものと考察される。

なお、図２に示すステータコイル５における線状孔５ｅの配置箇所は、コイル線路部５ｑであるが、コイルエンド部５ｒに配置しても良く、特に限定しない。

なお、本実施の形態では、ステータコイル５のターン数を実質的に１０とした。しかし、特にこれに限定するものでは無く、他の値であってもよい。なお、上述のとおり、本実施の形態におけるステータコイル５のターン数は、１０を僅かに下回る９．７５程度であるが、実質的には１０と解釈されることが多い。

予め定められたターン数の環状体を含む螺旋状コイルによって構成するステータコイル５において、一部のターンの環状体のいずれかの箇所に、線状孔（スリット部）を配置しても良い。線状孔（スリット部）の配置箇所は特に限定しない。ステータコイル５の全体に亘って、線状孔（スリット部）を配置しなくても良く、ステータコイル５の一部分のみに、線状孔（スリット部）を配置しても良い。

線状孔５ｅは、コイル線路部５ｑ又はコイルエンド部５ｒからコイルコーナー部５ｓに亘る範囲に配置しなくとも良く、コイル線路部５ｑ又はコイルエンド部５ｒの部分のみに配置しても良い。

コイル線路部５ｑにおける線状孔５ｅの配置は、一方のコイル線路部５ｑの長手方向中央部と、他方のコイル線路部５ｑの長手方向中央部とを結ぶ仮想直線に対して、線対称の配置であっても良い。

線状孔５ｅは、その配置数、又は、形状の大きさが増すほどに、渦電流の発生を抑制し、効果的である。しかし、反面、線状孔５ｅは、その配置数、又は、形状の大きさが増すほどにステータコイル５自体の実質的な導電率を低下させ、ステータコイル５への通電時における自己発熱を高めてしまう。渦電流の発生を抑制する効果と、実質的な導電率を低下による自己発熱増加は、トレードオフの関係である。前者・後者のバランスを図って、線状孔５ｅは、好適な配置数、その形状及びその寸法を選択する。

線状孔５ｅは、環状体の内周端近傍に配置しても良い。渦電流の発生は、環状体の外周端側よりも内周端側が顕著であり、渦電流の発生を抑制し、効果的である。

（実施の形態２）
図４は、実施の形態２におけるステータコイル５を示す正面図である。本実施の形態におけるモータの構成は、実施の形態１と同様であり、重複する内容については、その記述を省略する。

本実施の形態のモータにおけるステータコイル５は、線状孔５ｅが環状体５ｍの内周端と環状体５ｍの外周端との間に位置する構成と、線状孔５ｅの配置数が複数である構成とを含む。ステータコイル５は、一方のコイルコーナー部５ｓからコイル線路部５ｑを経て他方のコイルコーナー部５ｓに亘る範囲に２つの線状孔５ｅを具備する。一方の線状孔５ｅは、一方のコイルコーナー部５ｓからコイル線路部５ｑの途中までに亘る一つの孔部を含む。他方の線状孔５ｅは、他方のコイルコーナー部５ｓからコイル線路部５ｑの途中までに亘る一つの孔部を含む。

図４について詳述すると、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見た場合のステータコイル５を示す正面図である。なお、この正面図は、ステータコイル５の螺旋面５ｉを、ティース４２の先端側から平面視する場合も同様の図である。よって、この図を、平面視を示す図、とも表現可能である。

図４に示すステータコイル５は、ステータの径方向における内側から外側を見たものである。なお、予め定められたターン数の環状体を含む螺旋状コイルによって構成するステータコイル５において、一部のターンの環状体のいずれかの箇所に、線状孔（スリット部）を配置しても良い。その配置箇所は特に限定しない。ステータコイルの全体に亘って、線状孔（スリット部）を配置しなくても良く、ステータコイル５の一部分のみに、線状孔（スリット部）を配置しても良い。

線状孔５ｅは、その配置数、又は、形状の大きさが増すほどに、渦電流の発生を抑制し、効果的である。しかし、反面、線状孔５ｅは、その配置数、又は、形状の大きさが増すほどにステータコイル５自体の実質的な導電率を低下させ、ステータコイル５への通電時における自己発熱を高めてしまう。渦電流の発生を抑制する効果と、実質的な導電率を低下による自己発熱増加は、トレードオフの関係である。前者・後者のバランスを図って、線状孔５ｅについては、好適な配置数、その形状及びその寸法を選択する。

（実施の形態３）
図５は、実施の形態３におけるステータコイル５を示す正面図である。本実施の形態におけるモータの構成は、実施の形態１と同様であり、重複する内容については、その記述を省略する。

本実施の形態のモータにおけるステータコイル５は、線状孔５ｅが環状体５ｍの内周端と環状体５ｍの外周端との間に位置する構成と、線状孔５ｅの配置数が複数である構成とを含む。線状孔５ｅを複数配置したうちの一部の線状孔５ｅは、一方のコイルコーナー部５ｓからコイル線路部５ｑを経て他方のコイルコーナー部５ｓに亘る。線状孔５ｅの各々は、環状体５ｍの内周端と環状体５ｍの外周端との間に位置し、且つ線状孔５ｅは実質的に互いに平行な位置関係である。

図５について詳述すると、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見た場合のステータコイル５を示す正面図である。なお、この正面図は、ステータコイル５の螺旋面５ｉを、ティース４２の先端側から平面視する場合も同様の図である。よって、この図を、平面視を示す図、とも表現可能である。

図５は、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見る場合を正面図をとして示す。なお、列数は、３列以上であっても良い。また、線状孔５ｅの長手方向に２分割しても良い。なお、予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状コイルによって構成するステータコイル５において、一部のターンの環状体のいずれかの箇所に、線状孔（スリット部）を配置しても良い。その配置箇所は特に限定しない。ステータコイル５の全体に亘って、線状孔（スリット部）を配置しなくても良く、ステータコイル５の一部分のみに、線状孔（スリット部）を配置しても良い。

線状孔５ｅは、環状体５ｍの内周端近傍に配置しても良い。渦電流の発生は、環状体５ｍの外周端側よりも内周端側が顕著であり、渦電流の発生を抑制し、効果的である。

（実施の形態４）
図６は、実施の形態４におけるステータコイル５を示す正面図である。本実施の形態におけるモータの構成は、実施の形態１と同様であり、重複する内容については、その記述を省略する。

本実施の形態のモータにおけるステータコイル５は、環状体５ｍの内周端と環状体５ｍの外周端との間に線状孔５ｅを複数配置する。線状孔５ｅを複数配置したうちの一部の線状孔５ｅは、一方のコイルコーナー部５ｓからコイル線路部５ｑを経て他方のコイルコーナー部５ｓに亘る。環状体５ｍの内周端と環状体５ｍの外周端との間に、一つの線状孔５ｅを一列のみ配置し、複数の線状孔５ｅを列状に配置する。

図６について詳述すると、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見た場合のステータコイル５を示す正面図である。なお、この正面図は、ステータコイル５の螺旋面５ｉを、ティース４２の先端側から平面視する場合も同様の図である。よって、この図を、平面視を示す図、とも表現可能である。

図６は、ステータコイル５における環状体５ｍの一部分に線状孔５ｅの２列配置と１列配置とを交互に配置する構成である。また、図６は、ステータの径方向における内側から外側を見る場合を正面図をとして示す。なお、本実施の形態においては、線状孔５ｅの２列配置と１列配置とを交互に配置する構成であるが、他の配置を採用しても良く、特に限定しない。例えば、線状孔５ｅを２列配置と３列配置とを交互に配置する構成でも良い。線状孔５ｅを１列配置と３列配置とを交互に配置する構成でも良い。なお、予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状コイルによって構成するステータコイル５において、一部のターンの環状体５ｍのいずれかの箇所に、線状孔５ｅを配置しても良い。その配置箇所は特に限定しない。ステータコイル５の全体に亘って、線状孔５ｅを配置しなくても良く、ステータコイル５の一部分のみに、線状孔５ｅを配置しても良い。

コイル線路部５ｑにおける線状孔５ｅの配置は、一方のコイル線路部５ｑの長手方向中央部と、他方のコイル線路部５ｑの長手方向中央部とを結ぶ仮想直線に対して、線対称の配置であっても良いし、本実施の形態に示すように、仮想直線に対して、線対象の配置では無く、いずれを選択しても良い。

なお、線状孔５ｅは、その配置数、又は、形状の大きさが増すほどに、渦電流の発生を抑制し、効果的である。しかし、反面、線状孔５ｅは、その配置数、又は、形状の大きさが増すほどにステータコイル５自体の実質的な導電率を低下させ、ステータコイル５への通電時における自己発熱を高めてしまう。渦電流の発生を抑制する効果と、実質的な導電率を低下による自己発熱増加は、トレードオフの関係である。前者・後者のバランスを図って、線状孔５ｅについては、好適な配置数、その形状及びその寸法を選択する。

（実施の形態５）
図７は、実施の形態５におけるステータコイル５を示す正面図である。本実施の形態におけるモータの構成は、実施の形態１と同様であり、重複する内容については、その記述を省略する。

本実施の形態のモータにおけるステータコイル５は、線状孔５ｅが環状体５ｍの内周端と環状体５ｍの外周端との間に位置する構成と、線状孔５ｅの配置数が複数である構成とを含む。線状孔５ｅを複数配置したうちの一部の線状孔５ｅは、一方のコイルコーナー部５ｓからコイル線路部５ｑを経て他方のコイルコーナー部５ｓに亘る。線状孔５ｅの各々は、線状孔５ｅの一方端側が環状体５ｍの内周端側に位置し且つ線状孔５ｅの他方端側が環状体５ｍの外周端側に位置する。

図７について詳述すると、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見た場合のステータコイル５を示す正面図である。なお、この正面図は、ステータコイル５の螺旋面５ｉを、ティース４２の先端側から平面視する場合も同様の図である。よって、この図を、平面視を示す図、とも表現可能である。

図７においては、コイル線路部５ｑの長手方向に対して、線状孔５ｅの長手方向を同方向とせず、異なる方向に配置する構成である。一例として、斜めに傾斜する配置を示す。線状孔５ｅを斜めに傾斜する配置とする長手方向については、その方向を同一方向とする線状孔５ｅを複数配置し、且つ、斜めに傾斜する配置とする線状孔５ｅの長手方向とは異なる方向に線状孔５ｅを複数配置してもよい。

図７は、本実施の形態において、ステータ４の径方向における内側から外側を見る場合を正面図をとして示す。なお、予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状コイルによって構成するステータコイル５において、少なくとも一部のターンの環状体５ｍのいずれかの箇所に、線状孔（スリット部）５ｅを配置しても良い。配置箇所は特に限定しない。ステータコイル５の全体に亘って、線状孔（スリット部）５ｅを配置しなくても良く、ステータコイル５の一部分のみに、線状孔（スリット部）５ｅを配置しても良い。

（実施の形態６）
図８は、実施の形態６におけるステータコイル５を示す正面図である。本実施の形態におけるモータの構成は、実施の形態１と同様であり、重複する内容については、その記述を省略する。

本実施の形態のモータにおけるステータコイル５は、線状孔５ｅが環状体５ｍの内周端と環状体５ｍの外周端との間に位置する構成と、線状孔５ｅの配置数が複数である構成とを含む。線状孔５ｅを複数配置したうちの一部の線状孔５ｅは、一方のコイルコーナー部５ｓからコイル線路部５ｑを経て他方のコイルコーナー部５ｓに亘る。線状孔５ｅの各々はジグザグ状の折れ線を含み、且つジグザグ状の折れ線の角部が環状体５ｍの内周端部と環状体５ｍの外周端部との間を交互に近接する。

図８について詳述すると、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見た場合のステータコイル５を示す正面図である。なお、この正面図は、ステータコイル５の螺旋面５ｉを、ティース４２の先端側から平面視する場合も同様の図である。よって、この図を、平面視を示す図、とも表現可能である。

図８は、本実施の形態において、ステータ４の径方向における内側から外側を見る場合を正面図をとして示す。予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状コイルによって構成するステータコイル５において、一部のターンの環状体５ｍのいずれかの箇所に、ジグザグ状の線状孔５ｅを配置しても良い。その配置箇所は特に限定しない。ステータコイル５の全体に亘って、ジグザグ状の線状孔５ｅを配置しなくても良く、ステータコイル５の一部分のみに、ジグザグ状の線状孔５ｅを配置しても良い。

（実施の形態７）
図９は、実施の形態７におけるステータコイル５を示す正面図である。本実施の形態におけるモータの構成は、実施の形態１と同様であり、重複する内容については、その記述を省略する。

本実施の形態のモータにおけるステータコイル５は、線状孔５ｅが環状体５ｍの内周端と環状体５ｍの外周端との間に位置する構成と、線状孔５ｅの配置数が複数である構成とを含む。線状孔５ｅを複数配置したうちの一部の線状孔５ｅは、一方のコイルコーナー部５ｓからコイル線路部５ｑを経て他方のコイルコーナー部５ｓに亘る。線状孔５ｅの各々はカップ状の曲線又は折れ線を含み、且つカップ状の曲線又は折れ線の凸部は環状体５ｍの内周端又は環状体５ｍの外周端のいずれかを向く。

図９について詳述すると、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見た場合のステータコイル５を示す正面図である。なお、この正面図は、ステータコイル５の螺旋面５ｉを、ティース４２の先端側から平面視する場合も同様の図である。よって、この図を、平面視を示す図、とも表現可能である。

図９は、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見る場合を正面図をとして示す。予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状コイルによって構成するステータコイル５において、一部のターンの環状体５ｍのいずれかの箇所に、線状孔（スリット部）５ｅを配置しても良い。その配置箇所は特に限定しない。ステータコイル５の全体に亘って、線状孔（スリット部）５ｅを配置しなくても良く、ステータコイル５の一部分のみに、線状孔（スリット部）５ｅを配置しても良い。

（実施の形態８）
図１０は、実施の形態８におけるステータコイル５を示す正面図である。本実施の形態におけるモータの構成は、実施の形態１と同様であり、重複する内容については、その記述を省略する。

本実施の形態のモータにおけるステータコイル５は、線状孔５ｅが環状体の内周端と環状体の外周端との間に位置する構成と、線状孔５ｅの配置数が複数である構成とを含む。ステータコイル５は、一方のコイルコーナー部５ｓからコイル線路部５ｑを経て他方のコイルコーナー部５ｓに亘る範囲に２つの線状孔５ｅを含む。２つの線状孔５ｅのうち、一方の線状孔５ｅは、一方のコイルコーナー部５ｓからコイル線路部５ｑの途中までに亘る一つの孔部を含む。２つの線状孔５ｅのうち、他方の線状孔５ｅは、他方のコイルコーナー部５ｓからコイル線路部５ｑの途中までに亘る一つの孔部を含む。ステータコイル５は、コイルエンド部５ｒに一つ又は複数の線状孔５ｅを含む。

図１０について詳述すると、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見た場合のステータコイル５を示す正面図である。なお、この正面図は、ステータコイル５の螺旋面５ｉを、ティース４２の先端側から平面視する場合も同様の図である。よって、この図を、平面視を示す図、とも表現可能である。

図１０は、図２に示すステータコイル５のスリットを軸方向のコイルおよびコイルエンド側に配置した、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見る場合を正面図をとして示す。なお、第１～第ｎターンのうちの各々のターン毎に、線状孔５ｅの位置は、異なっても良い。

線状孔５ｅは、環状体の内周端近傍に配置しても良い。渦電流の発生は、環状体５ｍの外周端側よりも内周端側が顕著であり、渦電流の発生を抑制し、効果的である。

（実施の形態９）
図１１は、実施の形態９におけるステータコイル５を示す正面図である。本実施の形態におけるモータの構成は、実施の形態１と同様であり、重複する内容については、その記述を省略する。

本実施の形態のモータにおけるステータコイル５は、線状孔５ｅが環状体５ｍの内周端と環状体５ｍの外周端との間に位置する構成と、線状孔５ｅの配置数が複数である構成とを含む。線状孔５ｅの各々は、一方のコイル線路部５ｑの途中から一方のコイルコーナー部５ｓを経て、更に一方のコイルエンド部５ｒを経て他方のコイルコーナー部５ｓを経て、更に他方のコイル線路部５ｑの途中に亘る範囲に一つの線状孔５ｅを含む。

図１１について詳述すると、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見た場合のステータコイル５を示す正面図である。なお、この正面図は、ステータコイル５の螺旋面５ｉを、ティース４２の先端側から平面視する場合も同様の図である。よって、この図を、平面視を示す図、とも表現可能である。

図１１は、本実施の形態において、ステータ４の径方向における内側から外側を見る場合を正面図をとして示す。コイルエンド部５ｒの側の線状孔５ｅは、周方向で複数に分割しても良い。なお、予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状コイルによって構成するステータコイル５において、一部のターンの環状体５ｍのいずれかの箇所に、線状孔（スリット部）５ｅを配置しても良い。その配置箇所は特に限定しない。ステータコイル５の全体に亘って、線状孔（スリット部）５ｅを配置しなくても良く、ステータコイル５の一部分のみに、線状孔（スリット部）５ｅを配置しても良い。

コイル線路部５ｑにおける線状孔５ｅの配置は、一方のコイル線路部５ｑの長手方向中央部と、他方のコイル線路部５ｑの長手方向中央部とを結ぶ仮想直線に対して、線対称の配置であっても良い。ただし、本実施の形態の場合は、第１ターン（開始ターン）及び第１０ターン（終止ターン）については、引き出し部５ｃ又は引き出し部５ｄを配置する都合、線対称の配置は適さないため、非対象な配置を選択しても良い。

（実施の形態１０）
図１２は、実施の形態１０におけるステータコイル５を示す正面図である。本実施の形態におけるモータの構成は、実施の形態１と同様であり、重複する内容については、その記述を省略する。

本実施の形態のモータにおけるステータコイル５は、複数のステータコアシート４１ａを積層する積層体を含むステータコア４１と、ステータコア４１に具備するティース４２を磁心の一部とするステータコイル５を含むステータ４と、ステータコア４１のティース４２の先端と空隙を介して回転自在に支承されるロータ３とを含むモータであって、ステータコイル５は、予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状コイルと、環状体５ｍに導線部５ａを含み、導線部５ａは導体部と導体部を被覆する絶縁性の被膜を有し且つ導体部の断面形状が実質的に矩形である構成と、導体部の断面形状における長手方向の側面のうち対向する２辺を含む面を螺旋状コイルにおける螺旋面５ｉに配置する構成と、を含み、ティース４２の積層面側の各々に位置する環状体５ｍの一部をコイル線路部５ｑとし、環状体５ｍの一部であり且つ一対を成すコイル線路部５ｑの同方向の端側の間に位置する部分をコイルエンド部５ｒとし、コイル線路部５ｑの一方側からコイルエンド部５ｒの一方側へと移行する箇所をコイルコーナー部５ｓとするとき、予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状コイルにおける、上記ターン数の環状体５ｍの一部について、螺旋面５ｉの一方面から他方面へ貫通する線状孔５ｅを含み、線状孔５ｅは、予め定められた孔部５ｆを含む。

図１２について詳述すると、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見た場合のステータコイル５を示す正面図である。なお、この正面図は、ステータコイル５の螺旋面５ｉを、ティース４２の先端側から平面視する場合も同様の図である。よって、この図を、平面視を示す図、とも表現可能である。

なお、予め定められたターン数の環状体を含む螺旋状コイルによって構成するステータコイル５において、一部のターンの環状体のいずれかの箇所に、線状孔（スリット部）を配置しても良い。その配置箇所は特に限定しない。ステータコイル５の全体に亘って、線状孔（スリット部）を配置しなくても良く、ステータコイル５の一部分のみに、線状孔（スリット部）を配置しても良い。

（実施の形態１１）
図１３Ａは、実施の形態１１におけるステータコイル５を示す正面図である。図１３Ｂは、図１３Ａにおける１３Ｂ－１３Ｂ線における断面図である。本実施の形態におけるモータの構成は、実施の形態１と同様であり、重複する内容については、その記述を省略する。

図１３Ａについて詳述すると、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見た場合のステータコイル５を示す正面図である。なお、この正面図は、ステータコイル５の螺旋面５ｉを、ステータの径方向における内側から外側を見た平面視したものと同様である。

図１３Ｂについて詳述すると、図１３Ａにおける１３Ｂ－１３Ｂ線におけるステータコイル５の断面図である。

本実施の形態のモータにおけるステータコイル５は、線状孔５ｅが環状体５ｍの内周端と環状体５ｍの外周端との間に位置する構成と、線状孔５ｅの配置数が複数である構成とを含み、一方のコイルコーナー部５ｓからコイル線路部５ｑを経て他方のコイルコーナー部５ｓに亘る範囲に２つの線状孔５ｅを含み、２つの線状孔５ｅのうち、一方の線状孔５ｅは、一方のコイルコーナー部５ｓからコイル線路部５ｑの途中までに亘る一つの孔部を含み、２つの線状孔５ｅのうち、他方の線状孔５ｅは、他方のコイルコーナー部５ｓからコイル線路部５ｑの途中までに亘る一つの孔部を含み、コイルエンド部５ｒに一つ又は複数の線状孔５ｅを含む。

図１３Ａに示す本実施の形態における線状孔５ｅは、線状孔５ｅのスリット幅を、図１０に示す実施の形態８における線状孔５ｅのスリット幅よりも大きくする。

（実施の形態１２）
図１４は、実施の形態１２におけるステータコイル５を示す正面図である。本実施の形態におけるモータの構成は、実施の形態１と同様であり、重複する内容については、その記述を省略する。

本実施の形態のモータにおけるステータコイル５は、複数のステータコアシート４１ａを積層する積層体を含むステータコア４１と、ステータコア４１に具備するティース４２を磁心の一部とするステータコイル５を含むステータ４と、ステータコア４１のティース４２の先端と空隙を介して回転自在に支承されるロータ３とを含むモータであって、ステータコイル５は、予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状コイルと、環状体５ｍに導線部５ａを含み、導線部５ａは導体部と導体部を被覆する絶縁性の被膜を有し且つ導体部の断面形状が実質的に矩形である構成と、導体部の断面形状における長手方向の側面のうち対向する２辺を含む面を螺旋状コイルにおける螺旋面５ｉに配置する構成と、を含み、ティース４２の積層面側の各々に位置する環状体５ｍの一部をコイル線路部５ｑとし、環状体５ｍの一部であり且つ一対を成すコイル線路部５ｑの同方向の端側の間に位置する部分をコイルエンド部５ｒとし、コイル線路部５ｑの一方側からコイルエンド部５ｒの一方側へと移行する箇所をコイルコーナー部５ｓとするとき、予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状コイルにおける、上記ターン数の環状体５ｍの一部について、螺旋面５ｉの一方面から他方面へ貫通する孔部５ｆを含み、孔部５ｆは、孔部５ｆが環状体５ｍの内周端と環状体５ｍの外周端との間に位置する構成と、孔部５ｆの配置数が複数である構成と、孔部５ｆがコイル線路部５ｑ、コイルエンド部５ｒ及びコイルコーナー部５ｓの少なくともいずれかに位置する構成とを含む。

図１４について詳述すると、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見た場合のステータコイル５を示す正面図である。なお、この正面図は、ステータコイル５の螺旋面５ｉを、ティース４２の先端側から平面視する場合も同様の図である。よって、この図を、平面視を示す図、とも表現可能である。

実施の形態１における線状孔５ｅに換えて、本実施の形態においては孔部５ｆを配置することによっても、従来例として例示されるステータコイルよりも、渦電流が低減可能である。図１４は、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見る場合の正面図である。なお、予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状コイルによって構成するステータコイル５において、少なくとも一部のターンの環状体５ｍのいずれかの箇所に、孔部５ｆを配置しても良い。その配置箇所は特に限定しない。ステータコイル５の全体に亘って、孔部５ｆを配置しなくても良く、ステータコイル５の一部分のみに、孔部５ｆを配置しても良い。

コイル線路部５ｑにおける孔部５ｆの配置は、一方のコイル線路部５ｑの長手方向中央部と、他方のコイル線路部５ｑの長手方向中央部とを結ぶ仮想直線に対して、線対称の配置であっても良い。

なお、孔部５ｆは、その配置数、又は、形状の大きさが増すほどに、渦電流の発生を抑制し、効果的である。しかし、反面、孔部５ｆは、その配置数、又は、形状の大きさが増すほどにステータコイル５自体の実質的な導電率を低下させ、ステータコイル５への通電時における自己発熱を高めてしまう。渦電流の発生を抑制する効果と、実質的な導電率を低下による自己発熱増加は、トレードオフの関係である。前者・後者のバランスを図って、孔部５ｆについては、好適な配置数、その形状及びその寸法を選択する。

また、孔部５ｆは、環状体５ｍの内周端近傍に配置しても良い。渦電流の発生は、環状体５ｍの外周端側よりも内周端側が顕著であり、渦電流の発生を抑制し、効果的である。

（実施の形態１３）
図１５には、実施の形態１３におけるステータコイル５を示す正面図である。本実施の形態におけるモータの構成は、実施の形態１と同様であり、重複する内容については、その記述を省略する。

本実施の形態のモータにおけるステータコイル５は、複数のステータコアシート４１ａを積層する積層体を含むステータコア４１と、ステータコア４１に具備するティース４２を磁心の一部とするステータコイル５を含むステータ４と、ステータコア４１のティース４２の先端と空隙を介して回転自在に支承されるロータ３とを含むモータであって、ステータコイル５は、予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状コイルと、環状体５ｍに導線部５ａを含み、導線部５ａは導体部と導体部を被覆する絶縁性の被膜を有し且つ導体部の断面形状が実質的に矩形である構成と、導体部の断面形状における長手方向の側面のうち対向する２辺を含む面を螺旋状コイルにおける螺旋面５ｉに配置する構成と、を含み、ティース４２の積層面側の各々に位置する環状体５ｍの一部をコイル線路部５ｑとし、環状体５ｍの一部であり且つ一対を成すコイル線路部５ｑの同方向の端側の間に位置する部分をコイルエンド部５ｒとし、コイル線路部５ｑの一方側からコイルエンド部５ｒの一方側へと移行する箇所をコイルコーナー部５ｓとするとき、予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状コイルにおける、上記ターン数の環状体５ｍの一部について、螺旋面５ｉの一方面又は両面に表面が凹む凹部５ｇを含み、凹部５ｇは、凹部５ｇが環状体５ｍの内周側から環状体５ｍの外周側まで亘る溝状の構成と、凹部５ｇの配置数が複数である構成とを含む。更に、凹部５ｇがコイル線路部５ｑ、コイルエンド部５ｒ及びコイルコーナー部５ｓの少なくともいずれかに位置する。

図１５について詳述すると、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見た場合のステータコイル５を示す正面図である。なお、この正面図は、ステータコイル５の螺旋面５ｉを、ティース４２の先端側から平面視する場合も同様の図である。よって、この図を、平面視を示す図、とも表現可能である。

本実施の形態においても、従来例として例示したステータコイルよりも、渦電流の抑制が可能である。図１５は、本実施の形態において、ステータ４の径方向における内側から外側を見る場合の正面図である。凹部５ｇは、ステータコイル５の両面にあっても良い。予め定められたターン数の環状体５ｍを含む螺旋状コイルによって構成するステータコイル５において、一部のターンの環状体５ｍのいずれかの箇所に、凹部５ｇを配置しても良い。その配置箇所は特に限定しない。ステータコイル５の全体に亘って、凹部５ｇを配置しなくても良く、ステータコイル５の一部分のみに、凹部５ｇを配置しても良い。

また、本実施の形態における凹部５ｇは、溝状の凹みである。しかし、この構成に限らない。凹部の縁形状が円形、矩形、三角形、多角形の凹みでも良く、その凹みを複数配置する構成でも良い。その凹みの配置パターンも特に限定しない。溝状の凹みを交差させた網目状のパターンを構成しても良い。

コイル線路部５ｑにおける凹部５ｇの配置は、一方のコイル線路部５ｑの長手方向中央部と、他方のコイル線路部５ｑの長手方向中央部とを結ぶ仮想直線に対して、線対称の配置であっても良い。

なお、凹部５ｇは、その配置数、又は、形状の大きさが増すほどに、渦電流の発生を抑制し、効果的である。しかし、反面、凹部５ｇは、その配置数、又は、形状の大きさが増すほどにステータコイル５自体の実質的な導電率を低下させ、ステータコイル５への通電時における自己発熱を高めてしまう。渦電流の発生を抑制する効果と、実質的な導電率を低下による自己発熱増加は、トレードオフの関係である。前者・後者のバランスを図って、凹部５ｇについては、好適な配置数、その形状及びその寸法を選択する。

凹部５ｇは、環状体の内周端近傍に配置しても良い。渦電流の発生は、環状体５ｍの外周端側よりも内周端側が顕著であり、渦電流の発生を抑制し、効果的である。

（実施の形態１４）
図１６Ａは、実施の形態１４におけるステータコイル５を示す正面図である。図１６Ｂは、図１６Ａにおける１６Ｂ－１６Ｂ線における断面図である。本実施の形態におけるモータの構成は、実施の形態１と同様であり、重複する内容については、その記述を省略する。

本実施の形態におけるステータコイル５は、実施の形態１から実施の形態１０で示す構成において、付加可能である。具体的には、ティース４２の先端側に位置する複数の環状体５ｍの内周端部とティース４２との間に空隙５ｈを有する。

図１６Ａについて詳述すると、本実施の形態において、ステータの径方向における内側から外側を見た場合のステータコイル５を示す正面図である。なお、この正面図は、ステータコイル５の螺旋面５ｉを、ティース４２の先端側から平面視する場合も同様の図である。よって、この図を、平面視を示す図、とも表現可能である。

図１６Ｂについて詳述すると、図１６Ａにおける１６Ｂ－１６Ｂ線におけるステータコイル５の断面図である。

図１６Ａ及び図１６Ｂに示すとおり、ティース４２の先端側に位置する複数の環状体５ｍのうち、ティース４２の先端側から３ターンについて、空隙５ｈを有する。空隙５ｈは、環状体５ｍの内周端部であり且つ環状体５ｍの一部であるコイル線路部５ｑにおける内周端部と、ティース４２の積層面側との間に形成するエアーギャップによって構成する。即ち、ティース４２の配置箇所に対して隙間である空隙５ｈを設ける。

渦電流の発生は、環状体５ｍの外周端側よりも内周端側が顕著である。特に、ティース４２の先端側に位置する環状体５ｍの内周端側が顕著である。このように、環状体５ｍの一部であるコイル線路部５ｑにおける内周端部と、ティース４２の積層面側との間に形成するエアーギャップによって、渦電流の発生を効果的に抑制可能である。

本実施の形態においては、空隙５ｈは、コイル線路部５ｑにおける内周端部とティース４２の積層面側との間に形成するエアーギャップである。しかし、コイルエンド部５ｒにおける内周端部とティース４２の積層面側との間に形成するエアーギャップでも良い。同様に、コイルコーナー部５ｓにおける内周端部とティース４２の積層面側との間に形成するエアーギャップでも良い。

本発明におけるステータコイル５は、鋳造により形成可能である。この方法によれば、断面積の大きい導線から容易に螺旋状のステータコイルを成形可能である。上記の鋳造に限らず、他の方法で形成しても良い。例えば、銅、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、鉄、ＳＵＳ（ＳｔｅｅｌＵｓｅＳｔａｉｎｌｅｓｓ）、真鍮などの固体物から切削加工等によって形成しても良い。また、個々に成形された部品同士を溶接又は接合による部材一体化により形成しても良い。

なお、各実施の形態においては、螺旋状コイルは、巻き始め側の断面が長方形であるが、巻き終わり側へ向かって断面形状における長短比が変り、その断面形状が正方形へ近似する構成である。

本発明によれば、ステータコイルに発生する渦電流を抑制可能であり、渦電流に起因する損失も抑制可能である。また、高効率のモータを実現可能であり、産業的価値の大いなるものである。

１モータ
２シャフト
３ロータ
４ステータ
５ステータコイル
５ａ導線部
５ｂ絶縁性被膜
５ｃ引出し部
５ｄ引出し部
５ｅ線状孔
５ｆ孔部
５ｇ凹部
５ｈ空隙
５ｉ螺旋面
５ｍ環状体
５ｑコイル線路部
５ｒコイルエンド部
５ｓコイルコーナー部
３１磁石
４１ステータコア
４１ａステータコアシート
４２ティース
４３スロット
４４ヨーク
４５渦電流
５１バスバー
５２バスバー
５３バスバー
５４バスバー
Ａ矢印
Ｕ１１、Ｕ２２、Ｕ３２、Ｕ４１、Ｖ１２、Ｖ２１、Ｖ３１、Ｖ４２、Ｗ１１、Ｗ２２、Ｗ３２、Ｗ４１ステータコイル

Claims

複数のステータコアシートを積層する積層体を含むステータコアと、前記ステータコアに具備するティースを磁心の一部とするステータコイルを含むステータと、前記ステータコアの前記ティースの先端と空隙を介して回転自在に支承されるロータとを含むモータであって、
前記ステータコイルは、
予め定められたターン数の環状体を含む螺旋状コイルと、前記環状体に導線部を含み、前記導線部が導体部と前記導体部を被覆する絶縁性の被膜を有し且つ前記導体部の断面形状が実質的に矩形である構成と、前記導体部の断面形状における長手方向の対向する２辺を含む面を前記螺旋状コイルにおける螺旋面に配置する構成と、を含み、
前記螺旋状コイルにおける、前記螺旋面に少なくとも線状孔、孔部又は凹部の何れかを具備し、
前記ティースの積層面側の各々に位置する前記環状体の一部をコイル線路部とし、前記環状体の一部であり且つ一対を成す前記コイル線路部の同方向の端側の間に位置する部分をコイルエンド部としたとき、
前記線状孔、孔部又は凹部は、前記コイル線路部およびコイルエンド部の両方に設けられた
モータ。
前記螺旋状コイルにおける、前記螺旋面に一方面から他方面へ貫通する線状孔のみを具備し、
前記線状孔は、螺旋状コイルのいずれかの箇所に位置する構成を含む請求項１に記載のモータ。
前記螺旋状コイルにおける、前記螺旋面に一方面から他方面へ貫通する孔部のみを具備し、
前記孔部は、螺旋状コイルのいずれかの箇所に位置する構成を含む請求項１に記載のモータ。
前記螺旋状コイルにおける、前記螺旋面に一方面又は両面に表面が凹む凹部のみを具備し
、
前記凹部は、螺旋状コイルのいずれかの箇所に位置する構成を含む請求項１に記載のモータ。
前記線状孔の配置数が複数である、
請求項２に記載のモータ。
前記線状孔の配置数が複数であり、
前記線状孔の各々の内には、前記環状体の内周端と前記環状体の外周端との間に位置し且つ前記線状孔は実質的に互いに平行な位置関係を含む請求項２に記載のモータ。
前記環状体の内周端と前記環状体の外周端との間に前記線状孔を複数配置する構成と、
前記環状体の内周端と前記環状体の外周端との間に、一つの前記線状孔を一列のみ配置する構成と、を含む請求項２に記載のモータ。
前記線状孔の配置数が複数であり、
前記線状孔の各々の内にはジグザグ状の折れ線を含み且つ前記ジグザグ状の折れ線の角部が前記環状体の内周端部と前記環状体の外周端部との間を交互に近接する構成を含む請求項２に記載のモータ。
前記線状孔の配置数が複数であり、
前記線状孔の各々の内にはカップ状の曲線又は折れ線を含み且つ前記カップ状の曲線又は折れ線の凸部側は前記環状体の内周端又は前記環状体の外周端のいずれかを向く構成を含む請求項２に記載のモータ。
前記螺旋状コイルに前記螺旋面の一方面から他方面へ貫通する線状孔のみを具備し、
前記線状孔は、前記コイル線路部およびコイルエンド部の両方に連続するように、前記予め定められたターン数の全てに亘る請求項１に記載のモータ。
前記環状体の各々における前記ティースの先端側に位置する複数の環状体の内周端部と前記ティースの先端側との間に空隙を有する請求項１に記載のモータ。