CN109787383B - 电机及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种电机，其能够在实现小型·轻量的同时，具备较多的极数，并且还能够输出高转矩。本发明的电机10，包括：转子20，具有永久磁铁24；以及定子30，具有安装了线圈50的突极40，其中，由各n个突极所构成的从第一突极群至第六突极群的6个突极群沿圆周方向排列，被提供同相电流的突极群排列在相互错开机械角180°的位置上，各突极40形成为笔直形，对突极群的突极40安装的线圈群中的n个线圈50被串联，线圈50以在相邻的突极间卷绕方向呈相反方向的状态安装在突极上，并且在相邻的突极间通过交叉线59在突极40的前端侧或基端侧交叉，交叉线59在相邻的插槽SL间前端侧或基端侧的关系是相反的。

Description

电机及其制造方法

技术领域

本发明涉及电机及其制造方法。

背景技术

近年来，包含有电机的动力机构被广泛运用于各种车辆、以及机械中。特别是对于在轮椅、电动平衡车<例如赛格威(R)>等的电动车辆、看护机器人、以及适合垂钓的电动卷轴等应用产品中所使用的动力机构来说，行业普遍希望在能将其小型·轻量化的同时，还能输出高转矩(torque)。

作为用于使其输出高转矩的一种方法，可以使用减速机。这种方法是将具有多个齿轮的减速机与电机的输出轴(shaft)连接后减缓电机的转速，并且从减速机的输出轴处传递转矩提高后的动力。不过，此方法除了电机以外，还需要使用减速机。由于这样一来就会增加部件的数量，因此就难以实现动力机构整体的小型·轻量化。另外，虽然存在程度上的差异，但也会因此产生出减速机能量损失、噪音等新的问题。

另外还有一种方法，是在不使用减速机的情况下仅依靠电机直接驱动(directdrive)。此情况下，就需要相应地预先提高可用于输出的转矩。

以往，作为能够输出较高转矩的电机，使用突极(突出状的铁芯)的电机已被广泛认知(例如参照专利文献1)。

图16是用于说明以往的电机900的图。图中关于线圈(coil)950仅对只安装了属于第一突极群941G以及第四突极群944G的突极940的线圈进行了图示，而对于安装了其他突极的线圈则省略了图示。对于第二突极群942G、第三突极群943G、第五突极群945G以及第六突极群946G、还有第二线圈群952G、第三线圈群953G、第五线圈群955G以及第六线圈群956G未添加符号。

以往的电机900如图16所示，包括：转子920，具有N极以及S极沿圆周方向交替排列的永久磁铁924；以及定子930，具有分别安装了线圈950的多个突极940，多个突极940沿圆周方向排列，并且突极940的前端面与排列有永久磁铁924的磁极的面相向。

在图16中，定子930所具有的突极940的数量为12个。

在定子930中，按照：通过2个突极940构成的第一突极群941G、通过2个突极940构成的第二突极群942G、通过2个突极940构成的第三突极群943G、通过2个突极940构成的第四突极群944G、通过2个突极940构成的第五突极群945G、以及通过2个突极940构成的第六突极群946G的顺序在沿定子930的圆周方向上排列，其中，第一突极群941G以及第四突极群944G、第二突极群942G以及第五突极群945G、第三突极群943G以及第六突极群946G，分别位于机械角相互错开180°的位置上。

第一突极群941G的2个突极940上安装有由串联的2个线圈950构成的第一线圈群951G,第二突极群942G的2个突极940中，安装了由串联的2个线圈950构成的第二线圈群952G,第三突极群943G的2个突极940中，安装了由串联的2个线圈950构成的第三线圈群953G,第四突极群944G的2个突极940中，安装了由串联的2个线圈950构成的第四线圈群954G,第五突极群945G的2个突极940中，安装了由串联的2个线圈950构成的第五线圈群955G,第六突极群946G的2个突极940中，安装了由串联的2个线圈950构成的第六线圈群956G。

第一线圈群951G以及第四线圈群954G被提供U相电流，第二线圈群952G以及第五线圈群955G被提供V相电流，第三线圈群953G以及第六线圈群956G被提供W相电流。

根据以往的电机900，由于定子(电枢)930具有突极940，因此相比无芯电机，其能够获得较大的输出(参照专利文献1第二页左上栏等)。

【先行技术文献】

【专利文献1】特开昭62-110468号公报

然而，对于应用产品来说，以往的电机900的转矩并不充足，近年来，行业普遍期望能够输出更高转矩的电机。

但是，一旦想要输出更高的转矩，通常来说就会招致电机的大型化，其重量也就会相应的增加。

即，(i)一旦增加线圈的匝数，线圈筒的高度(线圈为筒形线圈时筒的高度)与厚度就会变大，与其相对应的用于收纳线圈的插槽(相邻的突极之间的槽，也被称为铁芯槽)也不得不确保具有较大的空间，最终导致电机大型化。另外，(ii)一旦增大流通线圈的电流，也势必将使用直径较粗的绕组，从而导致线圈大型化，进而关系到电机的大型化·重量化。

另一方面，(iii)为了得到高转矩，也会考虑增加永久磁铁的磁极数以及突极数(以下，有时会统称为“极数”)的方法。不过，当应用该电机的产品为轮椅、两轮电动平衡车、看护机器人等产品时，该电机的直径就需要抑制在某个特定的尺寸内。想要将直径抑制为某个程度从而使其限定在规定的直径内的同时，还要将增加极数的话，就必然不得不收窄插槽的宽度。这样一来，例如就会导致难以将用于引导绕组的针(needle)插入插槽的内部，随之而来的问题就是绕组难以被收纳至插槽内。这样一来，最终会导致线圈很难被安装在突极上。

除了上述情况以外，在使用将绕组进行分布式卷绕的技术，以及或是使用将分别提供U相、V相、以及W相电流的线圈按圆周方向依次相邻配置的技术的情况下，假设极数一旦增加，从该插槽过渡至其他插槽处交叉线的总长就会整体变长，进而进一步加剧电机的大型化·重量化。

总之，以往的电机中如果依靠增加极数来实现高转矩的话，必然会导致电机的大型化·重量化。

基于上述这些情况，直径被抑制在某个尺寸内(不太大)的、极数较多的、并且，能够输出高转矩的电机至今尚未被实用化。

因此，鉴于上述的情况，本发明的目的在于提供一种电机，其能够在抑制尺寸以及重量的同时(实现小型·轻量的同时)，具备较多的极数，并且还能够输出高转矩，适合于直接驱动。

发明内容

【1】本发明涉及的第一电机，包括：转子，具有N极以及S极沿圆周方向交替排列的永久磁铁；以及定子，具有分别安装有线圈的多个突极，所述多个突极沿圆周方向排列，并且所述突极的前端面与排列有所述永久磁铁的磁极的面相向，其特征在于：所述定子所具有的所述突极数为6n个(n为大于等于4的自然数)，在所述定子处，按照：由n个第一突极构成的第一突极群、由n个第二突极构成的第二突极群、由n个第三突极构成的第三突极群、由n个第四突极构成的第四突极群、由n个第五突极构成的第五突极群、以及由n个第六突极构成的第六突极群的顺序沿所述定子的圆周方向排列，其中，所述第一突极群以及所述第四突极群、所述第二突极群以及所述第五突极群、所述第三突极群以及所述第六突极群分别位于机械角相互错开180°的位置上，所述第一突极群的n个所述第一突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第一线圈群,所述第二突极群的n个所述第二突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第二线圈群,所述第三突极群的n个所述第三突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第三线圈群,所述第四突极群的n个所述第四突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第四线圈群,所述第五突极群的n个所述第五突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第五线圈群,所述第六突极群的n个所述第六突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第六线圈群,所述第一线圈群以及所述第四线圈群被提供U相电流，所述第二线圈群以及所述第五线圈群被提供V相电流，所述第三线圈群以及所述第六线圈群被提供W相电流，各所述突极沿所述定子的半径方向形成为平坦地笔直形，在所述第一突极群～所述第六突极群中，分别为：所述线圈以在相邻的所述突极间卷绕方向呈相反方向的状态安装在所述突极上，所述线圈在相邻的所述突极间通过作为构成该线圈的绕组的一部分的交叉线在所述突极的前端侧或基端侧交叉，并且，所述交叉线在相邻的插槽间所述前端侧或所述基端侧的关系是相反的。

在本发明的第一电机中，各突极沿定子的半径方向形成为平坦地笔直形，并在这些各突极上安装有各线圈。另一方面，(a)线圈以在相邻的突极间卷绕方向呈相反方向的状态安装在突极上。(b)线圈在相邻的突极间通过作为构成该线圈的绕组的一部分的交叉线在突极的前端侧或基端侧交叉，并且，交叉线在相邻的插槽间前端侧或基端侧的关系是相反的。(c)具有上述(a)以及(b)的规则性的n个线圈构成串联的第i线圈群(i为1至6的自然数)。

通过设置成这种结构的突极以及线圈，不仅能够在极数较多的情况下输出高转矩，还能够实现并提供一种较小型的且插槽宽度窄的电机(具体将后述)。

在本发明的第一电机中，1个相的线圈群被连续地串联安装在1个群的n个突极上。交叉线则在相邻的突极间交叉。因此与在使用将绕组进行分布式卷绕的技术，以及与使用将分别提供U相、V相、以及W相电流的线圈按圆周方向依次相邻配置的技术不同，其能够实现电机的小型化。另外，由于能够将交叉线的长度抑制为最小限度，因此就缩短了绕组的总长，实现了电机的轻量化。进一步地，还能够抑制绕组总长的电阻值，从而提高电机的能效。

再有，本发明的第一电机按照：由n个第一突极构成的第一突极群、由n个第二突极构成的第二突极群、由n个第三突极构成的第三突极群、由n个第四突极构成的第四突极群、由n个第五突极构成的第五突极群、以及由n个第六突极构成的第六突极群的顺序沿定子的圆周方向排列。其中，第一突极群以及第四突极群、第二突极群以及第五突极群、第三突极群以及第六突极群分别位于机械角相互错开180°的位置上(呈以回旋轴为中心的点对称)。在这6个突极群中分别安装有对应的线圈群，并且第一线圈群以及第四线圈群被提供U相电流，第二线圈群以及第五线圈群被提供V相电流，第三线圈群以及第六线圈群被提供W相电流。

像这样，例如像第一突极群以及第四突极群这样成对的突极群之间相互错开180°机械角排列，与这些成对的突极群相对应的线圈群则被提供同相电流。因此，将回旋轴夹在中间的两突极群就会励磁，这样一来，就不会引起因突极群非对称排列产生励磁不均衡从而导致转子被拉向一边的问题(因不均衡的励磁所引起的问题)，从而能够得到顺畅且稳定转动的电机。

如上述般，根据本发明，就能够在抑制尺寸以及重量的同时(实现小型·轻量的同时)，获得较多极数的电机。并且还能够通过增加极数以起动时以及低速运转时为中心输出高转矩。其结果就是，能够提供一种：在抑制尺寸以及重量的同时(实现小型·轻量的同时)，具备较多的极数，并且还能够输出高转矩的，适合于直接驱动的电机。

【2】本发明的第一电机理想状态为：相邻的所述突极间的间隔在所述绕组直径的2.1倍～3.0倍范围内。

对于如相邻的突极间的间隔在绕组直径的2.1倍～3.0倍范围内这样的插槽宽度窄的电机来说，正如在“背景技术”以及“发明内容”的段落中的记载般，在以往是难以实现上述功能的。

但是根据上述【2】中所述的本发明的第一电机，即使在相邻的突极间的间隔在绕组直径的2.1倍～3.0倍范围内这样的，插槽宽度为窄的情况下，也能够实现所期望的电机。

【3】本发明的第一电机理想状态为：所述定子的直径Φ在40mm<Φ<200mm的范围内，并且，所述永久磁铁所具有的磁极数以及/或者所述突极数在60～240范围内。

对于定子的直径Φ在40mm<Φ<200mm的范围内，并且，所述永久磁铁所具有的磁极数以及/或者所述突极数在60～240范围内这样的，所谓极数较多的电机来说，正如在“背景技术”以及“发明内容”的段落所述般，以往是难以实现上述功能的。

但是根据上述【3】中所述的本发明的第一电机，即使在定子的直径Φ在40mm<Φ<200mm的范围内，并且，所述永久磁铁所具有的磁极数以及/或者所述突极数在60～240范围内这样的，极数较多的情况下，也能够实现所期望的电机。

【4】本发明的第一电机理想状态为：所述转子的所述永久磁铁所具有的磁极数为(6n±2)个。

根据所述【4】中所述的本发明的第一电机，由于突极数为6n个(n为大于等于4的自然数)，并且永久磁铁所具有的磁极数为(6n±2)个，因此由于突极数为偶数就不会引起“不均衡的励磁所引起的问题(参照上述【1】)”，从而能够得到顺畅并且稳定的转动。另外，由于突极数与永久磁铁所具有的磁极数的差为偶数中最小的2，因此就能够增大突极数以及永久磁铁所具有的磁极数的最小公倍数，即能够抑制齿槽转矩脉动。

【5】本发明的第一电机理想状态为：所述转子的所述永久磁铁所具有的磁极数为(6n±2)个，在所述第一突极群～所述第六突极群中，属于该突极群的n个突极保持机械角360°/(6n+1)的间隔(pitch)排列，属于该突极群的所述n个突极中位于该突极群的端部位置上的A突极，与属于与该突极群相邻的别的突极群的n个突极中位于所述别的突极群的端部位置上的并且与所述A突极相邻的B突极相互保持机械角{360°/(6n+1)}+360°/(6n+1)/6的间隔排列。

像这样，在将永久磁铁所具有的磁极数设为6n+2的情况下，将属于同一突极群的突极排列为保持机械角360°/(6n+1)的间隔，当从局部上看同一突极群内部时，由于对1圈360°中所具有的突极数进行假设换算后为(6n+1)个(以下称为用于决定突极排列间隔的计算依据的“假设突极数”)，因此“假设突极数”以及永久磁铁所具有的磁极数的差为最小数自然1。这样一来，就能够进一步增大“假设突极数”以及永久磁铁所具有的磁极数的最小公倍数，从而进一步抑制齿槽转矩的脉动。

此时，如果对整圈360°进行(6n+1)分割，并且在这些分割位置上设置6n个的突极，由于是用奇数进行分割，因此成对的突极群(属于这些突极群的突极)之间就不会排列在正好相互错开机械角180°的位置上。因此，在这种情况下或多或少会残留有“因不平衡的励磁所引起的问题”。

但是，在上述【5】中所述的本发明的第一电机中，属于该突极群的n个突极中位于该突极群的端部位置上的A突极，与属于与该突极群相邻的别的突极群的n个突极中位于别的突极群所谓端部位置上的并且与A突极相邻的B突极相互保持机械角{360°/(6n+1)}+360°/(6n+1)/6的间隔排列。通过这样的结构，就能够在消除1个突极的空间隔的同时，使成对的突极群(属于这些突极群的突极)之间排列在正好相互错开机械角180°的位置上，从而彻底抑制(因不平衡的励磁所引起的问题)，进而得到顺畅且稳定转动的电机。

【6】本发明涉及的第二电机，包括：转子，具有N极以及S极沿圆周方向交替排列的永久磁铁；以及定子，具有分别安装有线圈的多个突极，所述多个突极沿圆周方向排列，并且所述突极的前端面与排列有所述永久磁铁的磁极的面相向，其特征在于：所述定子所具有的所述突极数为3mn个(m为大于等于2的自然数，n为大于等于4的自然数)，在所述定子处，按照：由n个第(3k-2)突极构成的第(3k-2)突极群、由n个第(3k-1)突极构成的第(3k-1)突极群、以及由n个第(3k)突极构成的第(3k)突极群的顺序沿所述定子的圆周方向排列(k为1～m的自然数)，其中，所述第(3k-2)突极群的n个所述第(3k-2)突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第(3k-2)线圈群,所述第(3k-1)突极群的n个所述第(3k-1)突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第(3k-1)线圈群,所述第(3k)突极群的n个所述第(3k)突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第(3k)线圈群,所述第(3k-2)线圈群被提供U相电流，所述第(3k-1)线圈群提供V相电流，所述第(3k)线圈群被提供W相电流，各所述突极沿所述定子的半径方向形成为平坦地笔直形，在所述第一突极群～所述第(3m)突极群中，分别为：所述线圈以在相邻的所述突极间卷绕方向呈相反方向的状态安装在所述突极上，所述线圈在相邻的所述突极间通过作为构成该线圈的绕组的一部分的交叉线在所述突极的前端侧或基端侧交叉，并且，所述交叉线在相邻的插槽间所述前端侧或所述基端侧的关系是相反的。

在定子处，按照：由n个第(3k-2)突极构成的第(3k-2)突极群、由n个第(3k-1)突极构成的第(3k-1)突极群、以及由n个第(3k)突极构成的第(3k)突极群的顺序沿定子的圆周方向排列(k为1～m的自然数)，此外，为了与这些突极群相对应，第(3k-2)突极群的n个第(3k-2)突极上安装有由串联的n个线圈构成的第(3k-2)线圈群,第(3k-1)突极群的n个第(3k-1)突极上安装有由串联的n个线圈构成的第(3k-1)线圈群,第(3k)突极群的n个第(3k)突极上安装有由串联的n个线圈构成的第(3k)线圈群。

这种构造的电机通过各驱动相中的励磁，对以转子的回旋轴RA为中心的一圈360°中的m处部位上进行力的运作。

因此，在本发明的第二电机中，不限于6个，可以是9个、12个、15个、…、3m个通过采用将突极群的数量或者/以及线圈群的数量进行增加的设计，由于能够将被朝向回旋轴RA吸收的转子20的力Fβ向m处部位上分散并运作，从而就能够成为减少振动或者/以及噪音的电机。

【7】本发明的第二电机理想状态为：相邻的所述突极间的间隔在所述绕组的直径的2.1倍～3.0倍的范围内。

【8】本发明的第二电机理想状态为：所述定子的直径Φ在40mm<Φ<200mm的范围内，并且，所述永久磁铁所具有的磁极数以及/或者所述突极数在60～240的范围内。

【9】本发明的第二电机理想状态为：所述转子的所述永久磁铁所具有的磁极数为(3mn±m)个(为了3mn±m成为偶数，m以及n是被选出来的)。

【10】本发明的第一电机以及第二电机理想状态为：被用于直接驱动。

直接驱动用的电机在启动时以及低速运转时，不但能够输出高转矩，而且还能够得到顺畅且稳定的转动。

本发明的电机由于(a)极数较多、(b)在同相励磁的突极群被成对排列为位于机械角相互错开180°的位置上、(c)转子的永久磁铁所具有的磁极数与突极数具有规定的关系(永久磁铁的配置间隔与突极的配置间隔具有规定的关系)等理由，即使对于启动时与低速运转时，不但能够输出高转矩，而且还能够抑制振动与齿槽转矩的脉动并且得到顺畅且稳定的转动。因此，根据上述[10]所述的发明，就能够提供一种适用于直接驱动用的电机。

【11】一种电机的制造方法，用于制造权利要求1至10中任意一项所述的电机，其特征在于：

在将与棒状的线圈制作夹具的纵向平行的轴定义为x轴，将与x轴垂直的轴定义为y轴，将与x轴以及y轴各垂直的轴定义为z轴时，包括：

绕组卷绕工序，当沿x轴从平面上观看yz平面时，具有：相对于所述线圈制作夹具，以向第一回旋方向回旋的方式，使所述绕组卷绕t圈后形成第j线圈的第j线圈形成步骤(j为1至n-2的任一自然数)；使所述绕组以向第一回旋方向回旋半圈的方式，形成作为在第j线圈与第(j+1)线圈之间交叉的部分的第j交叉线的第j交叉线形成步骤；相对于所述线圈制作夹具，以向第一回旋方向回旋的方式，使所述绕组卷绕t圈后形成第(j+1)线圈的第(j+1)线圈形成步骤；以及使所述绕组以向第一回旋方向回旋半圈的方式，形成作为在第(j+1)线圈与第(j+2)线圈之间交叉的部分的第(j+1)交叉线的第(j+1)交叉线形成步骤，从而，以形成串联的多个线圈的方式将所述绕组相对于所述线圈制作夹具进行卷绕；

第i线圈群成形工序，至少具有：至少将所述第j线圈从所述线圈制作夹具处分离的第j线圈分离步骤；以及从而使从同一方向上可以看见第j线圈的内径以及第(j+1)线圈的内径的方式，将所述第j交叉线的至少一部分折弯的第j交叉线折弯步骤，从而，将由多个构成的线圈成形为第i线圈群(i为1至3的自然数，m为大于等于2的自然数)的一部分或全部；以及

线圈嵌入工序，将属于所述第i线圈群的各个线圈分别嵌入所述定子的所述第i突极群中所对应的第i突极处。

根据本发明的电机制造方法，在绕组卷绕工序中，以向线圈制作夹具缠绕的方式将属于第i线圈群的多个线圈一次性连续形成，在第i线圈群成形工序中，将线圈成形为易于嵌入突极的状态，以及在线圈嵌入工序中，将成形后的连续的线圈一次性嵌入并将线圈安装在突极上。因此，无需在将绕组按入插槽的底部的同时直接以向突极卷绕的方式安装线圈，所以即使在插槽的宽度为狭窄的情况下，也能够以适于容易效率量产的状态，对突极安装线圈。

此外，根据本发明的电机制造方法，对线圈制作夹具将绕组t圈卷绕后形成第j线圈、将绕组回旋半圈后形成第j交叉线、将绕组t圈卷绕后形成第(j+1)线圈、以及将绕组回旋半圈后形成第(j+1)交叉线，由于无需在过程中变更卷绕方向，总体向同一方向的第一回旋方向进行回旋，因此就能够以适于效率量产的状态实施绕组卷绕工序。

【12】本发明的电机的制造方法理想状态为：所述线圈制作夹具包含配置于形成的线圈内侧的嵌装部，

当沿x轴从以yz平面观看所述嵌装部时，在所述绕组卷绕工序中将所述嵌装部的纵向尺寸设为第一尺寸，

在所述第i线圈群成形工序中的第j线圈分离步骤中，将所述嵌装部的尺寸变更为比所述第一尺寸更小的第二尺寸后，将所述第j线圈从所述嵌装部分离。

根据上述[12]中所述的电机的制造方法，在第j线圈分离步骤中，通过将嵌装部变更为比通过绕组卷绕工序维持的第一尺寸更小的第二尺寸并将宽度收窄，就能够在线圈的内侧与嵌装部的外侧间制造空隙。因此，就能够易于进行线圈的分离，并且在线圈分离时线圈的形状不会变形，进而就能够以更适于效率量产的状态实施第j线圈分离步骤。

附图说明

【图1】图1是用于说明第一实施方式中电机10的斜视图。

【图2】图2是用于说明第一实施方式中电机10的截面图。

【图3】图3是用于说明第一实施方式中电机10的主要部分的说明图。

【图4】图4是用于说明第一实施方式中突极40、插槽SL以及绕组58的尺寸关系的说明图。

【图5】图5是用于说明第一实施方式中用于驱动电机10的结线关系的电路图。

【图6】图6是用于说明第一实施方式中电机10驱动时的外形说明图。

【图7】图7是用于说明第一实施方式中电机10的制造方法的流程图。

【图8】图8是用于说明第一实施方式中电机10的制造方法的说明图。

【图9】图9是用于说明第一实施方式中电机10的制造方法中变更嵌装部610的尺寸的说明图。

【图10】图10是用于说明第二实施方式中电机12的突极40以及永久磁铁24的配置关系的说明图。

【图11】图11是用于说明第二实施方式中用于驱动电机12的结线关系的电路图。

【图12】图12是用于说明第二实施方式中电机12驱动时的外形说明图。

【图13】图13是用于说明第三实施方式中电机13的突极40以及永久磁铁24的配置关系的说明图。

【图14】图14是用于说明第一实施方式中电机10的突极40以及永久磁铁24的配置关系的说明图。

【图15】图15是用于说明第五实施方式中电机10a的突极40的配置说明图。

【图16】图16是用于说明以往的电机900的说明图。

具体实施方式

下面，将基于图示的实施方式对本发明涉及的电机以及电机的制造方法进行详细说明。此外，附图中的各图为模式图，不一定严格反映出实际的各构成要素的大小尺寸、各构成要素间的大小尺寸比例等。

【第一实施方式】

1.第一实施方式中电机10的基本结构

图1～图4为用于说明第一实施方式中电机10的说明图。

其中，图1(a)为将电机10分解后的状态的斜视图。图1(b)以及图1(c)为将转子20与定子30组合后的状态的斜视图。图2为将图1(c)的电机10以A-A展示的平面切割后的A-A截面图。图3(a)为通过平面观看将电机10沿回旋轴RA后展示突极40的配置图，同时也展示了永久磁铁24的一部分。其中，为了方便起见，将第一突极群41G～第六突极群46G的边界用单点划线显示。图3(b)为通过平面观看将电机10沿回旋轴24后展示第一突极群41G、第一线圈群51G以及永久磁铁24的图。图4为用于说明第一实施方式中突极40、插槽SL以及绕组58的尺寸的说明图。图4(a)为图3(b)的放大图。图4(b)为仅将突极40取出的从电机10的圆周外侧观看的斜视图。其中，例如对如第一突极41、交叉线59、插槽SL等各部位使用共通的符号的部位中，对一部分的部位添加符号，省略其他部位的符号(以下相同)。

如图1以及图2所示般，第一实施方式的电机10包括：转子20，具有永久磁铁24；以及定子30，具有分别安装了线圈50的多个突极40，多个突极40沿圆周方向排列，并且突极40的前端面与排列有永久磁铁24的磁极的面相向。

永久磁铁24由沿电机10转动的圆周方向上的N极以及S极相互排列为大致相等的间隔而成(参照图3)，并且配置在转子主体22的内周面上(参照图1(a)以及图2)。

突极40为线圈50卷绕的部位，也被称为铁芯部。其与定子基体32连接，并且其前端面与永久磁铁24将空气间隙AG(air gap)隔开相向(参照图2)。

转子主体22的回旋轴RA的周边设置有轴承26，轴承26与定子30相接触。用于传送向线圈50提供电流的电源线60、霍尔元件(无图示)等信号的信号引线70，从电机10处被拉出(参照图1以及图2)。

2.第一实施方式的电机10的详细构造

(1)突极群

定子30所具有的突极40的数量为整体是6n个(n为大于等于4的自然数)。例如图3所示的定子30具有n＝11整体为66个的突极40。

这些突极40假设被分为6个突极群。即如图3(a)所示，在定子30中，按照：通过n个第一突极41构成的第一突极群41G、通过n个第二突极42构成的第二突极群42G、通过n个第三突极43构成的第三突极群43G、通过n个第四突极44构成的第四突极群44G、通过n个第五突极45构成的第五突极群45G、以及通过n个第六突极46构成的第六突极群46G的顺序在沿定子30的圆周方向上排列。其中，在图3(a)中，将第一突极群41G～第六突极群46G定义为朝向纸面的CW方向(顺时针方向)。并且，第一突极群41G以及第四突极群44G、第二突极群42G以及第五突极群45G、第三突极群43G以及第六突极群46G，分别位于机械角相互错开180°的位置上(成为以回旋轴RA为中心的点对称)。

(2)线圈群

如图3(b)所示，第一突极群41G的n个第一突极41上安装有由串联的n个线圈构成的第一线圈群51G。即，与安装将绕组进行分布式卷绕的线圈，以及安装将分别提供U相、V相、以及W相电流的线圈按照依次相邻的顺序配置并将绕组进行卷绕的线圈的情况不同，由n个线圈接连串联(即为连续状/级联状)形成1个线圈群。

第二线圈群52G～第六线圈群56G也与上述的第一线圈群51G相同，第二突极群42G的n个第二突极42上安装有由串联的n个线圈构成的第二线圈群52G,第三突极群43G的n个第三突极43中，安装了由串联的n个线圈构成的第三线圈群53G,第四突极群44G的n个第四突极44中，安装了由串联的n个线圈构成的第四线圈群54G,第五突极群45G的n个第五突极45中，安装了由串联的n个线圈构成的第五线圈群55G,第六突极群46G的n个第六突极46中，安装了由串联的n个线圈构成的第六线圈群56G(图3(b)中无图示)。

第一线圈群51G以及第四线圈群54G被提供U相电流，第二线圈群52G以及第五线圈群55G被提供V相电流，第三线圈群53G以及第六线圈群56G被提供W相电流《参照图3(a)的U相、V相以及W相的示意》。即，成对的突极群排列在相互错开机械角180°的位置上并被提供同相的电流。成对的两突极群在相同的时间下将回旋轴RA夹住并励磁。

此外，在第一实施方式的电机10中，第一线圈群51G与第四线圈群54G被串联，第二线圈群52G与第五线圈群55G被串联，第三线圈群53G与第六线圈群56G被串联(参照图5)。

(3)突极的形状

这种安装了线圈50的突极40(各突极群内的突极被作为符号41～46来添加，以下同样)，沿定子30的半径方向形成为平坦地笔直形(参照图1～图4)。

此处的“笔直形的突极”指的是，突极的前端的宽度比基端的宽度更宽广，即以与伞形的突极(参照图16)不同形状的突极为目标。笔直形的突极40的理想状态为不具有特别的凹部与凸部并沿定子30的半径方向形成为平坦形。其中，突极40的前端至基端既可以形成为同一平面，也可以将突极40的前端宽度比基端宽度狭窄一点并且突极40的侧面作为整体形成为锥形。其中，锥形既可以直线形成也可以以绘制平缓的曲线方式形成。

第一实施方式的电机10由于采用这种突极构造，因此例如用于引导绕组的针将易于被收纳至插槽内，或者预先卷绕的线圈也将易于嵌入突极内。

(4)线圈的安装构造

如图3(b)所示，在第一突极群41G～第六突极群46G中，当将各突极群内进行局部观看时，线圈50以在相邻的突极间以互相相反的卷绕方向安装在突极上。

例如，从电机10转动的圆周外侧向回旋轴RA方向(-r方向)观看时，线圈511的卷绕方向为CW方向，线圈512的卷绕方向为CCW方向(逆时针方向)，线圈513的卷绕方向为CW方向，线圈514的卷绕方向为CCW方向。之后的线圈51j也为相同规则的卷绕方向。

通过这样，当线圈群中的同相电流流通时，安装该线圈的突极的前端侧交替显现N极以及S极(图3(b)中从第一线圈群51G的线圈511处向线圈5111的方向流通电流时，安装线圈511的突极的前端侧显现S极，安装线圈512的突极的前端侧显现N极)。

此外，如图3(b)所示，在第一突极群41G～第六突极群46G中，线圈50在相邻的突极间通过构成该线圈50的绕组58的一部分的交叉线59在突极40《图3(b)中添加符号41，以下相同》的前端侧或基端侧交叉，并且，交叉线59在相邻的插槽SL间前端侧或基端侧的关系是相反的。

例如交叉线59以在与线圈511以及线圈512间对应的插槽SL中突极的基端侧交叉、在与线圈512以及线圈513间对应的插槽SL中突极的前端侧交叉、在与线圈513以及线圈514间对应的插槽SL中突极的基端侧交叉的方式，交替在前端侧或极端侧交叉。

因此，突极40的前端侧可以是从回旋轴RA朝向电机10转动的圆周的外侧方向(r方向)的一侧，突极40的基端侧可以是从电机10转动的圆周的外侧朝向回旋轴RA的方向(-r方向)的一侧。

(5)尺寸等

第一实施方式的电机10当定子30的直径设为Φ时(参照图2)，定子30的直径Φ在比40mm大比200mm更小的值范围内，并且，永久磁铁24所具有的磁极数以及/或者突极40的数量在60～240的范围内。

此外，如图4(a)以及图4(b)所示，在第一实施方式的电机10中，相邻的突极40间的间隔W1在绕组58的直径φ1的2.1～3.0倍的范围内。

当第一实施方式的突极40沿-r方向观看时，相比电机10的圆周方向的长度L2，与其垂直方向的长度L1会变长。

(6)突极数以及永久磁铁所具有的磁极数的关系

第一实施方式的电机10的突极数为6n个时，转子20的永久磁铁24所具有的磁极数为(6n±2)个。

(7)电机10的应用目标

第一实施方式的电机10主要用于直接驱动。

3.第一实施方式中电机10的驱动

图5是用于说明第一实施方式中用于驱动电机10的结线关系的电路图。图6是用于说明第一实施方式中电机10驱动时的外形说明图。(设定为n＝11)。将与第一突极群41G～第六突极群46G对应的线圈群中流通电流并励磁后的突极群施加阴影效果。此外，励磁后的突极群的n个突极以及永久磁铁24对应极性(N极以及S极)来改变阴影效果的浓淡程度。

虽然驱动电机10的方法可以采用任何方法，但是如图5以及图6所示，例如第一实施方式中通过即星形接线来形成驱动电路，并通过使其运作来对第一突极群41G～第六突极群46G添加转动磁场的驱动方法。

第一实施方式的驱动电路如图5所示，第一线圈群51G的一端与第四线圈群54G的一端连接，第二线圈群52G的一端与第五线圈群55G的一端连接，第三线圈群53G的一端与第六线圈群56G的一端连接，第一线圈群51G的另一端与节点Nu连接，第二线圈群52G的另一端与节点Nv连接，第三线圈群53G的另一端与节点Nw连接，第四线圈群54G的另一端、第五线圈群55G的另一端以及第六线圈群56G的另一端与节点Nn连接。在电源E的高电位侧与低电位侧间，开关S1以及S2、开关S3以及S4、开关S5以及S6各自被串联。并且，开关S1以及S2的连接节点与节点Nu、开关S3以及S4的连接节点与节点Nw、开关S5以及S6的连接节点与节点Nv各自连接。

通过这样的方式，将第一线圈群51G～第六线圈群56G即作为星形接线后的电路来构成驱动电路后，通过适当控制开关S1～S6的开/关，并对从节点Nu、节点Nv以及节点Nw的3个节点中选出的2个节点间流通电流，如图6所示来添加转动磁场。

具体的是，在第一相中将与U相以及V相对应的线圈群(第一线圈群51G、第二线圈群52G、第四线圈群54G以及第五线圈群55G)流通电流，并将第一突极群41G、第二突极群42G、第四突极群44G、以及第五突极群45G励磁《参照图6(1)》。同一相中成对的两突极群在相同的时间下将回旋轴RA夹住并励磁(以下的相也相同)。

之后在第二相中，将将与V相以及W相对应的线圈群(第二线圈群52G、第三线圈群53G、第五线圈群55G以及第六线圈群56G)流通电流，并且第二突极群42G、第三突极群43G、第五突极群45G、以及第六突极群46G为励磁《参照图6(2)》。

在第三相之后也相同，每当相位改变时将流通电流的线圈群向CW方向转换，并且将励磁的突极群也向CW方向转换。一旦完成至第六相的驱动，将以再次返回第一相并重复同样的驱动方式来对第一突极群41G～第六突极群46G添加转动磁场。伴随这些驱动，转子20随之转动。4.第一实施方式的电机10的作用·效果

(1)将极数增加的作用·效果

当将电机10的极数(永久磁铁的磁极数以及/或者突极数)设定为较多时，将转子20必须对每一圈的励磁开关进行转动的角度，设为比在极数较少的情况下更小的角度。这样一来，例如与车辆的低速档一样能够提高起动时的转矩。

此外，当设定为将极数增加后，在磁极的配置间隔变窄产生的导磁率的关系上，能够将永久磁铁24的厚度相反地变薄。通过这样将永久磁铁24薄化就能够将电机10小型·轻量化。并且，由于配置在为转动体的转子20的圆周方向的永久磁铁24轻量化，进而能够有助于迅速加减速度。

(2)同时增加极数与小型·轻量化

然而，在上述已经提到增加极数的高转矩化一般关系到电机的大型化·重量化。

因此，将第一实施方式的电机10的各突极40在沿定子30的半径方向(r方向)上形成为平坦地笔直形，并对这些各突极40安装各线圈50。此外，(a)线圈50以在相邻的突极间卷绕方向呈相反方向的状态安装在突极40上。(b)线圈50通过对相邻的突极间构成该线圈的绕组58的一部分的交叉线59，成为在突极40的前端侧或基端侧交叉后的状态，并且，交叉线59在相邻的插槽SL间前端侧或基端侧的关系是相反的。(c)将具有上述(a)以及(b)的规则性的n个线圈50串联并构成第i线圈群5iG(i为1至6的自然数)。

通过设置成这种构造的突极40以及线圈50，由于极数较多，因此在输出高转矩的同时，还能够实现并提供一种较小型的且插槽宽度为狭窄的电机。

(3)绕组58的缩短

在第一实施方式中的电机10中，例如第一突极群41G的n个第一突极41上安装有由串联后的n个线圈50构成的第一线圈群51G,线圈50通过对相邻的第一突极41间构成该线圈50的绕组58的一部分的交叉线59在第一突极41的前端侧或基端侧交叉。也就是，1个相的线圈群以连续并且串联的状态，安装在1个群的n个突极上，此外，交叉线在相邻的突极间交叉。

因此，与在使用将绕组进行分布式卷绕的技术，以及与使用将分别提供U相、V相、以及W相电流的线圈按圆周方向依次相邻配置的技术不同，由于无需另外设置用于绕组缠绕的空间。因此就能够将电机小型化。另外，由于能够将交叉线的长度抑制为最小限度，因此就缩短了绕组的总长，实现了电机的轻量化。进一步地，还能够抑制绕组总长的电阻值，从而提高电机的能效。

(4)具有以回旋轴RA为中心的点对称关系的励磁

在第一实施方式中的电机10中，由n个第一突极41构成的第一突极群41G、由n个第二突极42构成的第二突极群42G、由n个第三突极43构成的第三突极群43G、由n个第四突极44构成的第四突极群44G、由n个第五突极45构成的第五突极群45G、以及由n个第六突极46构成的第六突极群46G的顺序沿定子30的圆周方向排列。其中，第一突极群41G以及第四突极群44G、第二突极群42G以及第五突极群45G、第三突极群43G以及第六突极群46G分别位于机械角相互错开180°的位置上(呈以回旋轴RA为中心的点对称)。在这6个突极群中分别安装有对应的线圈群，并且第一线圈群51G以及第四线圈群54G被提供U相电流，第二线圈群52G以及第五线圈群55G被提供V相电流，第三线圈群53G以及第六线圈群56G被提供W相电流。

由于如第一突极群41G以及第四突极群44G这样成对的突极群为相互错开180°机械角排列，并且与这些成对的突极群对应的线圈群被提供同相电流，因此将回旋轴RA夹住的两突极群被励磁，从而就不会引起“因不均衡的励磁所引起的问题”，进而就能够得到顺畅且稳定转动的电机。

能够从上述(1)～(4)处理解到，根据第一实施方式的电机10，其在抑制尺寸大小以及重量的同时(实现小型·轻量的同时)，能够得到极数较多的电机。此外，通过将极数增加能够在以起动时以及低速运转时为中心输出高转矩。通过这样，其结果就是能够提供一种在抑制尺寸大小以及重量的同时(实现小型·轻量的同时)，能够极数较多，并且输出高转矩，并且也适用于直接驱动的电机。

(5)在第一实施方式中的电机10中，第一线圈群51G与第四线圈群54G被串联，第二线圈群52G与第五线圈群55G被串联，第三线圈群53G与第六线圈群56G被串联。

如果例如第一线圈群51G以及第四线圈群54G被并联时，各线圈群的一端与电源线的节点集中连接，此外，各线圈群的另一端与别的节点连接。

根据第一实施方式的电机10，由于以转角为中心的点对称的关系的2个线圈群(在上述例中来说的话，第一线圈群51G与第四线圈群54G)被串联，因此无需与上述般的指定节点集中连接，相比并联的情况下能节省布线空间，并进一步小型·轻量化。

(6)以往，当定子的直径Φ在40mm<Φ<200mm的范围内，并且所述永久磁铁所具有的磁极数以及/或者所述突极数在60～240范围内的极数较多的电机，是难以实现上述功能的。

但是根据第一实施方式的电机10，即使是当定子的直径Φ在40mm<Φ<200mm的范围内，并且所述永久磁铁所具有的磁极数以及/或者所述突极数在60～240范围内的极数较多的情况下，也能够实现所期望的电机。

(7)以往，相邻的突极间的间隔在绕组直径的2.1倍～3.0倍范围内的插槽宽度狭窄的电机，是难以实现上述功能的。

但是根据第一实施方式中的电机10，即使是相邻的突极间的间隔在绕组直径的2.1倍～3.0倍范围内的插槽宽度狭窄的电机，也能够实现所期望的电机。

其中，在第一实施方式的插槽SL中，无需将绕组58反复卷绕，而是将其单绕组。通过单绕组即使是极为狭窄的插槽SL，也能够较为容易地将收纳绕组58的线圈50安装在突极40上。

(8)当沿-r方向观看第一实施方式的突极40时，相比电机10的圆周方向的长度L2，与其垂直方向的长度L1会变长。因此，即使在极数增多L2必然会缩短的情况下，由于L1比L2更长，所以能够相应确保与突极40的前端的永久磁铁24相向部分的面积，进而就能够在多极数的同时也能够高转矩化。

(9)根据第一实施方式的电机10，由于突极数为6n个，并且永久磁铁所具有的磁极数为(6n±2)个，因此(1)由于突极数为偶数就不会引起“不均衡的励磁所引起的问题”，从而能够得到顺畅并且稳定的转动。另外，(2)由于突极数与永久磁铁所具有的磁极数的差为偶数中最小的2，因此就能够增大突极数以及永久磁铁所具有的磁极数的最小公倍数，即能够抑制齿槽转矩脉动。通过抑制齿槽转矩脉动不仅能够抑制振动，还能够抑制能量损失，进而就能够提高启动时的转矩。而且还能够得到顺畅并且稳定的转动。

(10)直接驱动用的电机在启动时以及低速运转时，不但能够输出高转矩，而且还能够得到顺畅且稳定的转动。

根据第一实施方式的电机10，由于(a)极数较多、(b)在同相励磁的突极群被成对排列为位于机械角相互错开180°的位置上、(c)转子20的永久磁铁24所具有的磁极数与突极数具有规定的关系(永久磁铁24的配置间隔与突极40的配置间隔具有规定的关系)等理由，即使对于启动时与低速运转时，不但能够输出高转矩，而且还能够抑制振动与齿槽转矩的脉动并且得到顺畅且稳定的转动。因此，根据第一实施方式的电机10，就能够提供一种适用于直接驱动用的电机。

5.第一实施方式的电机10的制造方法

下面，对第一实施方式的电机10的制造方法加以说明。

图7是用于说明第一实施方式中电机10的制造方法的流程图。图8是用于说明第一实施方式中电机10的制造方法的说明图。图9是用于说明第一实施方式中电机10的制造方法中变更嵌装部610的尺寸的说明图。

如图7所示，第一实施方式的电机10的制造方法包含绕组卷绕工序S100、第i线圈群成形工序S200、以及线圈嵌入工序S300。其中，i为1至6的自然数。

以下，将按照各工序对第一实施方式的电机10的制造方法加以说明。

(1)绕组卷绕工序S100

绕组卷绕工序S100至少具有：第j线圈形成步骤S110、第j交叉线形成步骤S120、第(j+1)线圈形成步骤S130、以及第(j+1)交叉线形成步骤S140的顺序(参照图7)。其中，j为1至n-2的任一自然数。

第j线圈形成步骤S110中，当将与棒状的线圈制作夹具600的纵向平行的轴定义为x轴，将与x轴垂直的轴定义为y轴，将与x轴以及y轴各垂直的轴定义为z轴，并通过平面观看沿x轴的yz平面时，对线圈制作夹具600，以向第一回旋方向WS1回旋的方式，将绕组58t圈卷绕形成第j线圈50j参照图8(a)》。

第j交叉线形成步骤S120中，将绕组58以向第一回旋方向WS1回旋半圈的方式，形成由将第j线圈50j与第(j+1)线圈50j+1间进行交叉的部分构成的第j交叉线59j《参照图8(a)》。其中，在图8(a)中，对形成由将第一线圈501与第二线圈502《图8(a)中无图示》间进行交叉的部分构成的第1交叉线591的外观进行图示。

第(j+1)线圈形成步骤S130中，对线圈制作夹具600，以向第一回旋方向WS1回旋的方式，将绕组58t圈卷绕形成第(j+1)线圈50j+1《参照图8(b)》。

第(j+1)交叉线形成步骤S140中，将绕组58以向第一回旋方向WS1回旋半圈的方式，形成由将第(j+1)线圈50j+1与第(j+2)线圈50j+2间进行交叉的部分构成的第(j+1)交叉线59j+1《参照图8(b)》。

通过实施以上的绕组卷绕工序S100，就能够以形成串联后的多个线圈的方式对线圈制作夹具600将绕组58卷绕《参照图8(b)》。

(2)第i线圈群成形工序S200

第i线圈群成形工序S200至少具有第j线圈分离步骤S210以及第j交叉线折弯步骤S220的顺序(参照图7)。

第j线圈分离步骤S210中，将第j线圈50j从线圈制作夹具600处分离。

第j交叉线折弯步骤S220中，在第j线圈50j的内径以及第(j+1)线圈50j+1的内径为同一方向上可以看见将第j交叉线59j的至少一部分折弯。图8(c)中，将第一线圈501从线圈制作夹具600处分离的同时，对在第一线圈501的内径为同一方向(-z方向)上可以看见将第一交叉线591的至少第一线圈501的一侧折弯后的外形图示。

通过至少实施第j线圈分离步骤S210以及第j交叉线折弯步骤S220，就能够将多个构成的线圈作为第i线圈群5iG的一部分或整体来成形《参照图8(d)》。其中，在图8(d)中，作为一例对由9个构成的线圈，对第一交叉线591～第八交叉线598的至少一部分被折弯、并且在第一线圈501～第九线圈509的内径为-z方向可以看见第i线圈群5iG被成形的外形图示。

(3)线圈嵌入工序S300

线圈嵌入工序S300中，将属于第i线圈群5iG的线圈50j各自嵌入定子30的第i突极群4iG中对应的第i突极4i《参照图8(e)以及图8(f)，其中，仅对属于图中第i线圈群5iG的线圈的一部分图示，别的线圈省略图示》。

以上，通过将(1)绕组卷绕工序S100、(2)第i线圈群成形工序S200以及(3)线圈嵌入工序S300反复实施必要部分，从而将6n个线圈50安装在6n个的突极40上。

其中，虽然线圈制作夹具600由第一实施方式的棒状的2个材料体构成的嵌装部610构成(参照图8)，但又不限于此，只要能够实施本发明的电机10的制造方法可以是任何材质、材料、构造等。例如作为图9(b)所示的构造变形，当沿x轴观看时能够呈1个矩形体或大致椭圆形(省略示图)。

此外，虽然第一转动方向WS1在沿第一实施方式的x轴观看时为CW方向，但本发明的电机10的制造方法中又不限于此，也可以将第一转动方向WS1作为CCW方向。

第一实施方式的绕组卷绕工序S100中，虽然每个线圈的卷绕圈数t在图8中为t＝4来图示说明，但本发明的电机10的制造方法中又不限于此，例如能够以0.5的刻度作为t＝3.5进行卷绕，也能够作为t＝4.5进行卷绕。也能够进一步用别的刻度来设定t的值进行卷绕，对于这种t的值，能够根据各种尺寸、要求的转矩特性、以及要求的规格等来适当选择。此外，在第一实施方式的绕组卷绕工序S100中，将绕组58绕半圈形成第j交叉线59j。虽然图8中将绕组58大致卷绕0.5圈，但半圈的范围又不限于0.5圈，这也能够适当选择。

在图8(c)的例中，虽然第j线圈分离步骤S210仅将第一线圈501从线圈制作夹具600处分离，并且示例将线圈一个接一个分离，但本发明的电机10的制造方法中又不限于此，例如可以在多个线圈的单位下从线圈制作夹具600处分离，也可以在属于该第i线圈群5iG的线圈的总体单位下从线圈制作夹具600处分离。

可以每次连续对各个线圈实施第j线圈分离步骤S210以及第j交叉线折弯步骤S220，也可以对多个线圈一次性实施第j线圈分离步骤S210以及第j交叉线折弯步骤S220。

图8中，虽然展示了对9个线圈实施绕组卷绕工序S100、第i线圈群成形工序S200以及线圈嵌入工序S300的示例，但本发明中又不限于此，例如与第i突极群4iG对应的第i线圈群5iG，当将对其必要的线圈个数设为n个时，作为比n个更小的数(将n个分割)，与第i突极群4iG对应的第i线圈群5iG，也可以将对其必要的线圈的一部分实施绕组卷绕工序S100、第i线圈群成形工序S200以及线圈嵌入工序S300。例如n＝20时，也可以分为每10个2圈来实施这些工序。

与第i突极群4iG对应的第i线圈群5iG，其必要的n个线圈的理想状态为：实施绕组卷绕工序S100以及第i线圈群成形工序S200。例如n＝2时理想状态为：对20个线圈一次性实施这些工序。通过这样，与第i突极群4iG对应的第i线圈群5iG，对于其必要的线圈，制作完分割的线圈后在后续的工序中无需对分割后的线圈继续作业，由于能够一次性将对该群必要的线圈进行制作，因此就能够防止将线圈继续作业而产生的电阻值，进而也能够减少工序。

6.第一实施方式的电机10的制造方法的作用·效果

(1)根据第一实施方式的电机10的制造方法，通过绕组卷绕工序S100以缠绕于线圈制作夹具600的方式将属于第i线圈群5iG的多个线圈一次性连续形成，通过第i线圈群成形工序S200将线圈成形为易于嵌入突极的状态后，通过线圈嵌入工序S300将预先成形后的连续的线圈一次性嵌入，并将线圈安装在突极上。通过这样，无需如以往般将绕组按入插槽的底部同时以直接向突极卷绕的方式安装线圈，即使在插槽的宽度为狭窄的情况下，也能够以适于容易效率量产的状态，对突极安装线圈。

(2)根据第一实施方式的电机10的制造方法，对线圈制作夹具600将绕组58t圈卷绕后第j线圈50j的形成、将绕组回旋半圈后第j交叉线59j的形成、将绕组t圈卷绕后第(j+1)线圈50j+1的形成、以及将绕组回旋半圈后第(j+1)交叉线59j+1的形成，由于无需在过程中变更卷绕方向，总体向同一方向的第一回旋方向WS1进行回旋，因此就能够以适于效率量产的状态实施绕组卷绕工序S100。

(3)嵌装部601的尺寸变更

上述的第一实施方式所述的电机10的制造方法理想状态为：线圈制作夹具600包含配置于形成的线圈内侧的嵌装部610，将嵌装部610沿x轴并通过平面观看yz平面时，将通过平面观看绕组卷绕工序S100中嵌装部610的yz平面后的纵向的尺寸设为第一尺寸H1，并且在第i线圈群成形工序S200的第j线圈分离步骤S210中，将嵌装部610既以收窄的方式，将嵌装部610的尺寸变更为比第一尺寸H1更小的第二尺寸H2，并将第j线圈50j从嵌装部610处分离(参照图9)。

例如图9(a)以及图9(b)所示，对于与属于第i线圈群5iG的全部的线圈对应的部位，也可以一次性将尺寸从第一尺寸H1变更为第二尺寸H2。

根据这样伴随将嵌装部610的尺寸变更的电机的制造方法，在第j线圈分离步骤S210中，通过将嵌装部610变更为比通过绕组卷绕工序S100维持的第一尺寸H1更小的第二尺寸H2并将宽度收窄，就能够在线圈的内侧与嵌装部610的外侧间制造空隙。因此，线圈的分离将易于进行，并且在线圈分离的时候不会将线圈的形状打乱，进而就能够以更适于效率量产的状态来实施第j线圈分离步骤S210。

【第二实施方式】

以下，对第二实施方式的电机12加以说明。

图10是用于说明第二实施方式中电机12的突极40以及永久磁铁24的配置关系的说明图。为方便起见，将第一突极群41G～第十二突极群412G的边界用单点划线来显示。图10中以突极40以及永久磁铁24为中心展示，省略线圈等其他构成要素的图示。

虽然第二实施方式的电机12基本具有与第一实施方式的电机10相同的结构，但是突极群的数量、线圈群的数量等与第一实施方式的电机10不同。即，如图10所示，第二实施方式的电机12具有突极群12个(第一突极群41G～第十二突极群412G)，与此对应具有线圈群12个(第一线圈群51G～第十二线圈群512G)。

1.第二实施方式的电机12的结构

第二实施方式的电机12中，定子30所具有的突极40的数量为整体是12n个(n为大于等于4的自然数)。这些突极40假设被分为12个突极群。其中，n为1突极群所具有的突极数。在图10中作为n＝5展示。

在定子30中，按照：通过排列n个第一突极41构成的第一突极群41G，由此接着与第一突极群41G相同，各通过n个突极构成的第二突极群42G～第十二突极群412G的顺序在沿定子30的圆周方向上排列，其中，第一突极群41G以及第七突极群47G、第二突极群42G以及第八突极群48G、第三突极群43G以及第九突极群49G、第四突极群44G以及第十突极群410G、第五突极群45G以及第十一突极群411G、第六突极群46G以及第十二突极群412G、分别位于机械角相互错开180°的位置上(以回旋轴RA为中心的点对称)。

第一突极群41G的n个第一突极41与图3(b)所示的相同，安装有由串联的n个线圈构成的第一线圈群51G。第二线圈群52G～第十二线圈群512G也与上述的第一线圈群51G相同，第二突极群42G～第十二突极群412G的各n个突极，安装有由各串联的n个线圈构成的第二线圈群52G～第十二线圈群512G(图10中省略图示)。

第一线圈群51G、第四线圈群54G、第七线圈群57G以及第十线圈群510G被提供U相电流。第二线圈群52G、第五线圈群55G、第八线圈群58G以及第十一线圈群511G被提供V相电流。第三线圈群53G、第六线圈群56G、第九线圈群59G以及第十二线圈群512G被提供W相电流(参照图10的U相、V相以及W相的显示)。

即，将回旋轴RA夹住的成对的突极群，排列为位于机械角相互错开180°的位置上并被提供同相的电流。其中，成对的两突极群在相同的时间下将回旋轴RA夹住并励磁。

其余的突极的形状、线圈的安装构造、以及各种尺寸关系等具有与第一实施方式的电机10相同的构造。此外，第二实施方式的电机12能够使用与第一实施方式的电机10相同的制造方法来制造。

2.第二实施方式的电机12的驱动

图11是用于说明第二实施方式中用于驱动电机12的结线关系的电路图。图12是用于说明第二实施方式中电机12驱动时的外形说明图。图12中以突极40以及永久磁铁24为中心展示，省略别的构成要素的图示。其中，在第一突极群41G～第十二突极群412G中，对励磁的突极群施加阴影效果，对没有励磁的突极群用白底展示。

(1)驱动电路

如图11所示，第二实施方式的电机12与第一实施方式的电机10的驱动电路相同，即能够通过星形接线来构成驱动电路。

只是，第二实施方式中，例如在U相的情况下，节点Nu与节点Nn间的4个线圈群(第一线圈群51G、第四线圈群54G、第七线圈群57G以及第十线圈群510G)是连接的(图11中虽然是串联的，但不限于此)。即使是与V相以及W相对应的线圈群，也以与U相对应的线圈群相同的构造被连接。

(2)转动磁场的施加

使用上述的驱动电路与第一实施方式中说明的驱动方法相同，通过适当控制开关S1～S6的开/关，并对从节点Nu、节点Nv以及节点Nw的3个节点中选出的2个节点间流通电流来添加转动磁场。

如图12所示，例如将与第一相中的U相以及V相对应的线圈群(第一线圈群51G、第二线圈群52G、第四线圈群54G、第五线圈群55G、第七线圈群57G、第八线圈群58G、第十线圈群510G以及第十一线圈群511G，全部省略图示)流通电流，并将第一突极群41G、第二突极群42G、第四突极群44G、第五突极群45G、第七突极群47G、第八突极群48G、第十突极群410G以及第十一突极群411G励磁《参照图12(1)》。

即，第一实施方式的电机10中，虽然粗略来说在1圈360°中的2处部位(一边的第一突极群41G以及第二突极群42G与另一边的第四突极群44G以及第五突极群45G)中励磁，但是在第二实施方式的电机12中，在4处部位(第一突极群41G以及第二突极群42G、第四突极群44G以及第五突极群45G、第七突极群47G以及第八突极群48G、第十突极群410G以及第十一突极群411G)中励磁。

之后在第二相中，将与V相以及W相对应的线圈群流通电流，同样将4处部位(第二突极群42G以及第三突极群43G、第五突极群45G以及第六突极群46G、第八突极群48G以及第九突极群49G、第十一突极群411G以及第十二突极群412G)励磁《参照图12(2)》。

在第三相之后也相同，每当相位改变时将流通电流的线圈群向CW方向转换，并且将励磁的突极群也向CW方向转换《参照图12(3)以及图12(4)》。并且通过以重复这些驱动方式来对第一突极群41G～第十二突极群412G添加转动磁场。伴随上述般的驱动，转子20随之转动

3.第二实施方式的电机12的作用·效果

(1)作为参考，第一实施方式的电机10中，根据设计条件有时会产生轻微的振动或噪音。

当如上述般驱动第一实施方式的电机10时，仅从1个驱动相着眼来看，粗略来说对1圈360°中的2处部位的线圈群提供电流。例如图6(1)所示，在第一相中，对与U相以及V相对应的线圈群流通电流，将一边的突极群(第一突极群41G以及第二突极群42G)与另一边的突极群(第四突极群44G以及第五突极群45G)在相同的时间下夹住回旋轴RA并励磁。

这时，通过这些励磁，在转子20的第一点P1附近以及第三点P3(相对着夹住回旋轴RA的第一点P1)附近进行力的运作的力Fα被朝向回旋轴RA吸收。

此外，由于第三突极群43G以及第六突极群46G未被励磁，所以在转子20的第二点P2附近以及第四点P4附近类似Fα的力未进行运作。粗略来说也就是力Fα仅在1圈360°中的P1以及P3的2处部位进行运作。

因此，在第一相中，转子20在第一点P1附近以及第三点P3附近轻微向内侧变形，相对的在第二点P2附近以及第四点P4附近轻微向外侧变形。在第二相之后也相同，转子20在与励磁部位对应的点中轻微变形的同时进行转动。

由于这些因素，所以根据设计条件，因励磁通过转子的变形会产生轻微的振动或噪音。

(2)此外，在第二实施方式的电机12中，例如在与U相以及V相对应的对线圈群流通电流的第一相中，上述的第一突极群41G以及第二突极群42G、第四突极群44G以及第五突极群45G、第七突极群47G以及第八突极群48G、第十突极群410G以及第十一突极群411G在相同的时间下励磁《参照图12(1)》。

通过这些励磁，在转子20的第一点P1附近、第二点P2附近、第三点P3以及第四点P4附近进行力的运作的力Fβ被朝向回旋轴RA吸收。粗略来说也就是力Fβ在1圈360°中的P1～P4的4处部位进行运作。

因此，在第二实施方式中，由于被朝向回旋轴RA吸收的转子20的力Fβ向4处部位上分散并运作，所以相比第一实施方式的电机10，电机12能够减少上述的振动或者/以及噪音。

作为参考，近年来为了将电机轻量化，将构成转子的部件的厚度放在薄化的方向上，这样也易于产生上述振动或者噪音的情况，因此，第二实施方式的电机12在这样的情况下能够适当地导入。

其中，由于第二实施方式的电机12在除了突极群的数量、线圈群的数量等以外的点上具有与第一实施方式的电机10相同的构造，因此也具有第一实施方式的电机10所具有的该效果。

【第三实施方式】

以下，对第三实施方式的电机13加以说明。

图13是用于说明第三实施方式中电机13的突极40以及永久磁铁24的配置关系的说明图。为了方便起见，将第一突极群41G～第九突极群49G的边界用单点划线展示。图13中以突极40以及永久磁铁24为中心展示，省略线圈等其他构成要素的图示。

1.第三实施方式的电机13的构成

虽然第三实施方式的电机13基本具有与第二实施方式的电机12相同的结构，但是突极群的数量、线圈群的数量等与第二实施方式的电机12不同。即，如图13所示，第三实施方式的电机13具有突极群9个(第一突极群41G～第九突极群49G)，与此对应具有线圈群9个(第一线圈群51G～第就线圈群59G)。

其中，在图13所示的电机13中，作为n＝17展示。

第一线圈群51G、第四线圈群54G以及第七线圈群57G被提供U相电流。第二线圈群52G、第五线圈群55G以及第八线圈群58G被提供V相电流。第三线圈群53G、第六线圈群56G以及第九线圈群59G被提供W相电流《参照图13的U相、V相以及W相的显示》。

其中，在第三实施方式的电机13中，相互错开120°机械角排列的突极群被提供同相的电流。

其余的突极的形状、线圈的安装构造、以及各种尺寸关系等具有与第二实施方式的电机12相同的构造。此外，第三实施方式的电机13能够使用与第二实施方式的电机12相同的制造方法来制造。

2.第三实施方式的电机13的作用·效果

在第三实施方式的电机13中，例如在与U相以及V相对应的对线圈群流通电流的第一相中，上述的第一突极群41G以及第二突极群42G、第四突极群44G以及第五突极群45G、第七突极群47G以及第八突极群48G在相同的时间下励磁(省略图示)。

通过这些励磁，在转子20的3处部位(相互错开120°机械角的3处部位)进行力的运作的力Fγ被朝向回旋轴RA吸收。粗略来说也就是力Fγ在1圈360°中的3处部位进行运作(省略图示)。

因此，在第三实施方式中，由于被朝向回旋轴RA吸收的转子20的力Fγ向3处部位上分散并运作，所以相比第一实施方式的电机10，电机13能够减少上述的振动或者/以及噪音(参照第二实施方式中的说明)。

其中，由于第三实施方式的电机13在除了突极群的数量、线圈群的数量等以外的点上具有与第二实施方式的电机12相同的构造，因此也具有第二实施方式的电机12所具有的该效果。

【第四实施方式】

虽然第四实施方式的电机14(无图示)基本具有与第一实施方式的电机10、第二实施方式的电机12以及第三实施方式的电机13相同的构造，但是在突极群的数量、线圈群的数量等的规定做法上与第一实施方式的电机10、第二实施方式的电机12以及第三实施方式的电机13不同。

如上述般，电机所具有的突极群的数量或者/以及线圈群的数量，在第一实施方式中为6个，第二实施方式中为12个、第三实施方式中为9个。但是，在本发明中不仅限于此。在第四实施方式中，在包含第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式的状态下一般能够采用以下的构造。

1.第四实施方式中电机14的构成

第四实施方式中的电机14，包括：转子20，具有N极以及S极沿圆周方向交替排列的永久磁铁24；以及定子30，具有分别安装了线圈50的多个突极40，多个突极40沿圆周方向排列，并且突极40的前端面与排列有永久磁铁24的磁极的面相向。

定子30所具有的突极40的数量为3mn个(m设为大于等于2的自然数，n设为大于等于4的自然数)。

在定子30中，按照：通过n个第(3k-2)突极构成的第(3k-2)突极群、通过n个第(3k-1)突极构成的第(3k-1)突极群、以及通过n个第(3k)突极构成的第(3k)突极群的顺序在沿定子30的圆周方向上排列(k为1～m的自然数)。

其中，“按照这个顺序在沿定子30的圆周方向上排列”指的是，换句话说，按照向各突极群添加的突极群编号逐一增加的顺序各突极群在沿定子的圆周方向上排列。

与这些突极群相对应的，第(3k-2)突极群的n个第(3k-2)突极上安装有由串联的n个线圈构成的第(3k-2)线圈群。第(3k-1)突极群的n个第(3k-1)突极上安装有由串联的n个线圈构成的第(3k-1)线圈群。第(3k)突极群的n个第(3k)突极上安装有由串联的n个线圈构成的第(3k)线圈群。

当第四实施方式的电机14被驱动时，第(3k-2)线圈群被提供U相电流，第(3k-1)线圈群被提供V相电流，第(3k)线圈群被提供W相电流。

各突极40沿定子30的半径方向形成为平坦地笔直形。

在第一突极群41G～第(3m)突极群中《符号一般为4(3m)G》，分别为：线圈50以在相邻的突极40间卷绕方向呈相反方向的状态安装在突极40上，线圈50在相邻的突极40间通过作为构成该线圈的绕组58的一部分的交叉线59在突极40的前端侧或基端侧交叉，并且，交叉线59在相邻的插槽34间前端侧或基端侧的关系是相反的。

第四实施方式的电机14理想状态为：相邻的突极40间的间隔在绕组58直径的2.1倍～3.0倍范围内。

第四实施方式的电机14理想状态为：定子30的直径Φ在40mm<Φ<200mm的范围内，并且，永久磁铁24所具有的磁极数以及/或者突极40的数量在60～240范围内。

第四实施方式的电机14理想状态为：转子20的永久磁铁24所具有的磁极数为(3mn±m)个。其中，在这种情况下，3mn±m为了成为偶数m以及n是被选出的。

第四实施方式的电机14中，粗略来说在1圈360°中的m处部位的线圈群被提供电流，这样一来，m处部位的突极群在相同的时间下被励磁。

第四实施方式的电机14中，磁极数为(3mn±m)个，即，对于突极数3mn,由于永久磁铁24所具有的磁极数的剩余部分或者不足部分为m个，因此突极与永久磁铁的磁极偏差被1个接1个地均分给励磁的m个部位的突极群，对转子20的1圈360°施加平衡的力，从而就能够实现更顺畅的转动。

在第四实施方式的电机14中，关于具有与第一实施方式的电机10、第二实施方式的电机12以及第三实施方式的电机13相同的构造的主要构成条件，基本上援用第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式中的说明。

2.第四实施方式的电机14的效果

第四实施方式的电机14在定子30中，按照：通过n个第(3k-2)突极构成的第(3k-2)突极群、通过n个第(3k-1)突极构成的第(3k-1)突极群、以及通过n个第(3k)突极构成的第(3k)突极群的顺序在沿定子30的圆周方向上排列(但是，k为1～m的自然数)。此外，与这些突极群相对应，第(3k-2)突极群的n个第(3k-2)突极上安装有由串联的n个线圈构成的第(3k-2)线圈群。第(3k-1)突极群的n个第(3k-1)突极上安装有由串联的n个线圈构成的第(3k-1)线圈群。第(3k)突极群的n个第(3k)突极上安装有由串联的n个线圈构成的第(3k)线圈群。

这种构造的电机14通过各驱动相中的励磁，力Fβ(参照第二实施方式中力Fβ的说明)向以转子30的回旋轴RA为中心的1圈360°中的m处部位进行运作。

因此，在第四实施方式中，不限于6个，可以是9个、12个、15个、…、3m个通过采用将突极群的数量或者/以及线圈群的数量进行增加的设计，由于能够将被朝向回旋轴RA吸收的转子20的力Fβ向m处部位上分散并运作，从而就能够成为减少振动或者/以及噪音的电机。

其中，由于第四实施方式的电机14在除了突极群的数量、线圈群的数量等规定的做法以外的点上具有与第一实施方式的电机10、第二实施方式的电机12以及第三实施方式的电机13相同的构造，因此也具有第一实施方式的电机10、第二实施方式的电机12以及第三实施方式的电机13所具有的该效果。

【第五实施方式】

以下，使用图14以及图15对第五实施方式的电机10a加以说明。

图14是用于比较第一实施方式的电机10与第五实施方式的电机10a，并展示第一实施方式的电机10的突极40以及永久磁铁24的配置关系的示图。图15是用于说明第五实施方式中电机10a的突极40的配置说明图。任一的图都以突极40以及永久磁铁24为中心展示，省略其他构成要素的图示。

1.第一实施方式的电机10的突极40以及永久磁铁24的配置(比较用)

首先，如图14所示，上述的第一实施方式的电机10的突极数为6n个(n为大于等于4的自然数)，并且转子20的永久磁铁24所具有的磁极数为(6n±2)个。此外，n个突极40各自保持机械角360°/6n的间隔排列。

其中，在第一实施方式的电机10中，“假设突极数”＝突极数＝6n个。

此外，作为参考在图14中，作为n＝4图示，突极数为24个，永久磁铁所具有的磁极数为26个，突极40的配置间隔为15°。“假设突极数(等于突极数24个)”以及永久磁铁所具有的磁极数(26个)的最小公倍数为312个。

根据第一实施方式的电机10，由于突极数为6n个、并且永久磁铁所具有的磁极数为(6n±2)个，因此(1)由于“假设突极数(等于突极数)”为偶数就不会引起“不均衡的励磁所引起的问题”，从而能够得到顺畅并且稳定的转动。另外，(2)因“假设突极数(等于突极数)”与永久磁铁所具有的磁极数的差为偶数中最小的2，因此就能够增大“假设突极数(等于突极数)”以及永久磁铁所具有的磁极数的最小公倍数，即能够抑制齿槽转矩脉动。

2.第五实施方式的电机10a的构成

虽然第五实施方式的电机10a基本具有与第一实施方式的电机10相同的结构，但是在突极数、“假设突极数”以及永久磁铁所具有的磁极数的关系、以及突极的排列规则上，与第一实施方式的电机10不同。

即，如图15所示，第五实施方式中电机10a的突极数为6n个，在第一突极群41G～第六突极群46G中，属于因同相的电流而励磁的同一突极群的n个突极40，基于比实际的突极数6n更多的数(1)或更少的数(2)的“假设突极数”算出的间隔等保持θ1的间隔排列。并且，在属于该突极群的n个突极中位于该突极群的端部位置上的A突极，与属于与该突极群相邻的别的突极群的n个突极中位于所述别的突极群的端部位置上的并且与所述A突极相邻的B突极，相互保持比基于“假设突极数”算出的间隔更宽广的θ2的间隔《(1)的情况下仅延展将增加部分的间隔除以6后的部分》，或者，更窄的θ2的间隔《(2)的情况下仅收窄将减少部分的间隔除以6后的部分》排列。

因此，“假设突极数”理想状态为：比实际的突极数6n更多的数。当对具有规定尺寸大小的直径的电机设置较多的突极时，由于原本就极为狭窄的插槽，在这样的情况下将“假设突极数”作为比实际的突极数6n更多的数，并且如果A突极以及B突极间的θ2间隔成为扩展方向，那安装线圈的难易度也将降低。

如图15所示，第五实施方式的电机10a理想状态为：突极数为6n个，转子20的永久磁铁24所具有的磁极数为(6n±2)个，在第一突极群41G～第六突极群46G中，属于该突极群的n个突极40保持机械角θ1＝360°/(6n+1)的间隔排列，属于该突极群的n个突极中位于该突极群的端部位置上的A突极，与属于与该突极群相邻的别的突极群的n个突极中位于所述别的突极群的端部位置上的并且与所述A突极相邻的B突极相互保持机械角θ2＝{360°/(6n+1)}+360°/(6n+1)/6的间隔排列。

以下，作为一例继续使用图15具体说明。

图15所示的第五实施方式的电机10a为n＝4，突极数为24个，永久磁铁所具有的磁极数为26个。并且，例如将排列在第一突极群41G内的突极40进行局部观看时，“假设突极数”为(6n+1)个即25个。这时，第一突极群41G内的突极40的排列间隔为θ1＝360°/(6n+1)即14.4°。属于该第一突极群41G的4个突极中位于该第一突极群41G的端部位置上的A突极，与属于与该第一突极群41G相邻的别的突极群(第二突极群42G)的4个突极中位于第二突极群42G的端部位置上的并且与A突极相邻的B突极相互保持θ2＝{360°/(6n+1)}+360°/(6n+1)/6即16.8°的间隔排列。

其中，“假设突极数(25)”以及永久磁铁所具有的磁极数(26)的最小公倍数为650。

在第二突极群42G～第六突极群46G中，根据与上述相同的规则排列突极40。

3.第五实施方式的电机10a的作用·效果

(1)在上述的第五实施方式的电机10a中，将永久磁铁所具有的磁极数设为6n+2后，由于将属于同一突极群的突极保持机械角360°/(6n+1)的间隔排列，所以将同一突极群内进行局部观看时“假设突极数”为(6n+1)个，“假设突极数”以及永久磁铁所具有的磁极数的差为最小的1。因此，就能够将“假设突极数”以及永久磁铁所具有的磁极数的最小公倍数设为比第一实施方式的电机10中的最小公倍数更大的数，从而就更能够抑制齿槽转矩脉动。

例如，以图14所示的第一实施方式的电机10与图15所示的第五实施方式的电机10a为例，与下表中进行比较。

如图14、图15以及上述表中所示般，即使是实质相同的尺寸大小，相比在第一实施方式的电机10中，在第五实施方式的电机10a中能够设为更大的最小公倍数，从而就更能够抑制齿槽转矩脉动。并且，通过抑制齿槽转矩脉动不仅能够抑制振动，还能抑制能量损失，从而就能够更为提高启动时的转矩。此外，还能得到顺畅且稳定的转动。

(2)在第五实施方式的电机10a中，属于该突极群的n个突极中位于该突极群的端部位置上的A突极，与属于与该突极群相邻的别的突极群的n个突极中位于别的突极群的端部位置上的并且与A突极相邻的B突极相互保持机械角{360°/(6n+1)}+360°/(6n+1)/6的间隔排列。通过这种结构，在消除1个突极的空间隔的同时，还能够将成对的突极群(属于这些突极群的突极)排列在正好相互错开机械角180°的位置上，从而就能够抑制“因不平衡的励磁所引起的问题”，并能够得到顺畅且稳定转动的电机。

此时，如果对整圈360°进行(6n+1)分割，并且在这些分割位置上设置6n个的突极时，实际中会空出1个没有配置突极的分割空间。此外，由于是用奇数进行分割，因此成对的突极群(属于这些突极群的突极)之间就不会排列在正好相互错开机械角180°的位置上。因此，在这种情况下或多或少会残留有“因不平衡的励磁所引起的问题”。

其中，第五实施方式的电机10a由于具有用于决定突极数、突极的排列间隔的计算依据构成的假设突极数以及永久磁铁所具有的磁极数的关系，并且除了在突极的排列规则以外的点上具有与第一实施方式的电机10相同的结构，因此也具有第一实施方式的电机10所具有的该效果。

【第六实施方式】

以下，对第六实施方式中的电机10b加以说明。

虽然第六实施方式中的电机10b(无图示，以下省略第六实施方式中电机10b的构成条件的总图示)基本具有与第一实施方式的电机10相同的结构，但是突极数以及永久磁铁所具有的磁极数的关系与第一实施方式的电机10不同。即，第六实施方式中的电机10b作为突极数为6n个、转子20的永久磁铁24所具有的磁极数为(6n±4)个的结构构成。

根据第六实施方式中的电机10b，(1)由于突极数为偶数就不会引起“不均衡的励磁所引起的问题”，从而能够得到顺畅并且稳定的转动。另外，(2)由于突极数与永久磁铁所具有的磁极数的差为4，因此就能够增大突极数以及永久磁铁所具有的磁极数的最小公倍数，即能够抑制齿槽转矩脉动。

其中，由于第六实施方式的电机10b除了在突极数以及永久磁铁所具有的磁极数的关系以外的点上具有与第一实施方式的电机10相同的结构，因此也具有第一实施方式的电机10所具有的该效果。

以上虽然基于上述的实施方式对本发明加以说明，但本发明并不被上述的实施方式所限定。可以在不脱离其主旨的范围内进行实施，例如也可以进行下面的变形。

(1)上述实施方式中所述的构成要素的数量、材质、形状、位置、大小等为示例，可以在不损害本发明的效果的范围内进行变更。

(2)在各实施方式中，虽然说明将定子30设为靠近回旋轴RA的一侧(-r方向侧)、将转子20设为远离回旋轴RA的一侧(r方向侧)，即使用外转子型电机，但本发明不仅限于此。也可以适用于将转子20设为靠近回旋轴RA的一侧(-r方向侧)、将定子30设为远离回旋轴RA的一侧(r方向侧)，即内转子型电机。

(3)在第一实施方式的电机10的制造方法中，虽然使用通过绕组卷绕工序S100将线圈一次性连续形成、通过第i线圈群成形工序S200将线圈成形为易于嵌入突极的状态后，通过线圈嵌入工序S300将预先成形后的连续的线圈一次性嵌入，并将线圈安装在突极上的方法，但本发明不仅限于此。例如通过将绕组58按入插槽SL的底部同时直接以向突极40卷绕的方式来安装线圈50，这样也能够得到本发明中的电机10。

(4)作为至上述的“用于实施发明的方式”中电机的制造方法，虽然说明了第一实施方式的电机10的制造方法，但本发明不仅限于第一实施方式的电机10。对于第五实施方式的电机10a、第六实施方式的电机10b以及变形例的电机也适用于该制造方法。

(5)虽然将通过各实施方式得到的电机作为用于直接驱动来说明，但本发明不限于此。例如介入减速机等也可作为用于不进行直接驱动的电机。

(6)如图5所示，在第一实施方式的电机10中，虽然构成为第一线圈群51G与第四线圈群54G串联、第二线圈群52G与第五线圈群55G串联以及第三线圈群53G与第六线圈群56G串联，但又不限于此。例如也可以构成为将这些线圈群各自并联。

此外，如图5所示，作为驱动第一实施方式的电机10的电路，虽然将第一线圈群51G～第六线圈群56G即构成为星形接线后的电路，但又不限于此。例如也可以采用三角接线等其他接线方式的电路。

【符号说明】

10,10a，10b，900…电机、920…转子、22…转子主体、24，924…永久磁铁、26…轴承、30，930…定子、32…定子基体、40,940…突极、41…第一突极、41G，941G…第一突极群、42…第二突极、42G，942G…第二突极群、43…第三突极、43G，943G…第三突极群、44…第四突极、44G，944G…第四突极群、45…第五突极、45G，945G…第五突极群、46…第六突极、46G，946G…第六突极群、47G…第七突极群、48G…第八突极群、49G…第九突极群、410G…第十突极群、411G…第十一突极群、412G…第十二突极群、50,511,512,513,514,950…线圈、51G，951G…第一线圈群、52G，952G…第二线圈群、53G，953G…第三线圈群、54G，954G…第四线圈群、55G，955G…第五线圈群、56G，956G…第六线圈群、57G…第七线圈群、58G…第八线圈群、59G…第线圈群、510G…第十线圈群、511G…第十一线圈群、512G…第十二线圈群、58…绕组、59…交叉线、59j…第j交叉线、60…电源线、70…信号引线、600…线圈制作夹具、610…嵌装部、AG…空气间隙、E…电源、Nn、Nu、Nv、Nw…节点、RA…回旋轴、S1，S2，S3，S4，S5，S6…开关、SL…插槽、WS1…第一回旋方向

Claims (13)

1.一种电机，包括：转子，具有N极以及S极沿圆周方向交替排列的永久磁铁；以及定子，具有分别安装有线圈的多个突极，所述多个突极沿圆周方向排列，并且所述突极的前端面与排列有所述永久磁铁的磁极的面相向，其特征在于：

其中，所述定子所具有的所述突极数为6n个,n为大于等于4的自然数，

在所述定子处，按照：由n个第一突极构成的第一突极群、由n个第二突极构成的第二突极群、由n个第三突极构成的第三突极群、由n个第四突极构成的第四突极群、由n个第五突极构成的第五突极群、以及由n个第六突极构成的第六突极群的顺序沿所述定子的圆周方向排列，其中，所述第一突极群以及所述第四突极群、所述第二突极群以及所述第五突极群、所述第三突极群以及所述第六突极群分别位于机械角相互错开180°的位置上，

所述第一突极群的n个所述第一突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第一线圈群,所述第二突极群的n个所述第二突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第二线圈群,所述第三突极群的n个所述第三突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第三线圈群,所述第四突极群的n个所述第四突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第四线圈群,所述第五突极群的n个所述第五突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第五线圈群,所述第六突极群的n个所述第六突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第六线圈群,

所述第一线圈群以及所述第四线圈群被提供U相电流，所述第二线圈群以及所述第五线圈群被提供V相电流，所述第三线圈群以及所述第六线圈群被提供W相电流，

各所述突极沿所述定子的半径方向形成为平坦地笔直形，在所述第一突极群～所述第六突极群中，分别为：

预先卷绕的所述线圈被嵌入所述突极内，

所述线圈以在相邻的所述突极间卷绕方向呈相反方向的状态安装在所述突极上，

所述线圈在相邻的所述突极间通过作为构成该线圈的绕组的一部分的交叉线在所述突极的前端侧或基端侧交叉，并且，所述交叉线在相邻的插槽间所述前端侧或所述基端侧的关系是相反的。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于：

其中，相邻的所述突极间的间隔在所述绕组直径的2.1倍～3.0倍范围内。

3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于：

其中，所述定子的直径Φ在40mm<Φ<200mm的范围内，并且，所述永久磁铁所具有的磁极数以及/或者所述突极数在60～240范围内。

4.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于：

其中，所述转子的所述永久磁铁所具有的磁极数为(6n±2)个。

5.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于：

其中，所述转子的所述永久磁铁所具有的磁极数为(6n±2)个，在所述第一突极群～所述第六突极群中，分别为：

属于该突极群的n个突极保持机械角360°/(6n+1)的间隔排列，

属于该突极群的所述n个突极中位于该突极群的端部位置上的A突极，与属于与该突极群相邻的别的突极群的n个突极中位于所述别的突极群的端部位置上的并且与所述A突极相邻的B突极相互保持机械角{360°/(6n+1)}+360°/(6n+1)/6的间隔排列。

6.一种电机，包括：转子，具有N极以及S极沿圆周方向交替排列的永久磁铁；以及定子，具有分别安装有线圈的多个突极，所述多个突极沿圆周方向排列，并且所述突极的前端面与排列有所述永久磁铁的磁极的面相向，其特征在于：

其中，所述定子所具有的所述突极数为3mn个，m为大于等于2的自然数，n为大于等于4的自然数，

在所述定子处，按照：由n个第(3k-2)突极构成的第(3k-2)突极群、由n个第(3k-1)突极构成的第(3k-1)突极群、以及由n个第(3k)突极构成的第(3k)突极群的顺序沿所述定子的圆周方向排列,k为1～m的自然数，

所述第(3k-2)突极群的n个所述第(3k-2)突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第(3k-2)线圈群,所述第(3k-1)突极群的n个所述第(3k-1)突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第(3k-1)线圈群,所述第(3k)突极群的n个所述第(3k)突极上安装有由串联的n个所述线圈构成的第(3k)线圈群,

所述第(3k-2)线圈群被提供U相电流，所述第(3k-1)线圈群提供V相电流，所述第(3k)线圈群被提供W相电流，

各所述突极沿所述定子的半径方向形成为平坦地笔直形，在第一突极群～第(3m)突极群中，分别为：

预先卷绕的所述线圈被嵌入所述突极内，

所述线圈以在相邻的所述突极间卷绕方向呈相反方向的状态安装在所述突极上，

所述线圈在相邻的所述突极间通过作为构成该线圈的绕组的一部分的交叉线在所述突极的前端侧或基端侧交叉，并且，所述交叉线在相邻的插槽间所述前端侧或所述基端侧的关系是相反的。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于：

其中，相邻的所述突极间的间隔在所述绕组的直径的2.1倍～3.0倍的范围内。

8.根据权利要求6或7所述的电机，其特征在于：

其中，所述定子的直径Φ在40mm<Φ<200mm的范围内，并且，所述永久磁铁所具有的磁极数以及/或者所述突极数在60～240的范围内。

9.根据权利要求6或7所述的电机，其特征在于：

其中，所述转子的所述永久磁铁所具有的磁极数为(3mn±m)个，为了3mn±m成为偶数，m以及n是被选出来的。

10.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于：

其中，所述电机被用于直接驱动。

11.根据权利要求6或7所述的电机，其特征在于：

其中，所述电机被用于直接驱动。

12.一种电机的制造方法，用于制造权利要求1或6所述的电机，其特征在于：

在将与棒状的线圈制作夹具的纵向平行的轴定义为x轴，将与x轴垂直的轴定义为y轴，将与x轴以及y轴各垂直的轴定义为z轴时，包括：

绕组卷绕工序，当沿x轴从平面上观看yz平面时，具有：相对于所述线圈制作夹具，以向第一回旋方向回旋的方式，使所述绕组卷绕t圈后形成第j线圈的第j线圈形成步骤，j为1至n-2的任一自然数；使所述绕组以向第一回旋方向回旋半圈的方式，形成作为在第j线圈与第(j+1)线圈之间交叉的部分的第j交叉线的第j交叉线形成步骤；相对于所述线圈制作夹具，以向第一回旋方向回旋的方式，使所述绕组卷绕t圈后形成第(j+1)线圈的第(j+1)线圈形成步骤；以及使所述绕组以向第一回旋方向回旋半圈的方式，形成作为在第(j+1)线圈与第(j+2)线圈之间交叉的部分的第(j+1)交叉线的第(j+1)交叉线形成步骤，从而，以形成串联的多个线圈的方式将所述绕组相对于所述线圈制作夹具进行卷绕；

第i线圈群成形工序，至少具有：至少将所述第j线圈从所述线圈制作夹具处分离的第j线圈分离步骤；以及从而使从同一方向上可以看见第j线圈的内径以及第(j+1)线圈的内径的方式，将所述第j交叉线的至少一部分折弯的第j交叉线折弯步骤，从而，将由多个构成的线圈成形为第i线圈群的一部分或全部，i为1至3的自然数，m为大于等于2的自然数；以及

线圈嵌入工序，将属于所述第i线圈群的各个线圈分别嵌入所述定子的所述第i突极群中所对应的第i突极处。

13.根据权利要求12所述的电机的制造方法，其特征在于：

其中，所述线圈制作夹具包含配置于形成的线圈内侧的嵌装部，

当沿x轴从以yz平面观看所述嵌装部时，在所述绕组卷绕工序中将所述嵌装部的纵向尺寸设为第一尺寸，

在所述第i线圈群成形工序中的第j线圈分离步骤中，将所述嵌装部的尺寸变更为比所述第一尺寸更小的第二尺寸后，将所述第j线圈从所述嵌装部分离。

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