JP2003224940A - 回転電機のステータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鼓型形状のティース部とコアバック部とを備
えて磁気特性を向上できる回転電機のステータを提供す
る。 【解決手段】 ブラシレスモータ11のステータ13は、円
環状鉄心であるコアバック部21と、ティース部22とによ
り構成されている。コアバック部21の内周面には周方向
に複数のティース部22が取り付けられている。各ティー
ス部22は鼓型形状に形成されており、コアバック部21に
対して放射状に突出してコイル24が巻回される突出部27
と、コアバック部21と対向して突出部27の根元から周方
向に延びる基部28と、突出部27の先端から周方向に延び
る先端部29とを備えている。ティース部22の基部28は突
出部27より軸方向長さが長く形成されている。コイル24
の巻線は短節集中巻されている。ステータ13の軸方向長
さ（積み厚）Ｌは、ステータ13の外径の１／３に形成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機のステー
タに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ブラシレスモータ等のステータには、例
えば巻線を施すために、ステータ内径側でティース同士
がつながったインナーコアと、円環状のアウターコアと
に分割するものがある。

【０００３】また、ステータには、ティースを備えるコ
アバックをティース毎に円弧状に分割したものを組付け
るものや、コアバックの一部を残した切り込みを入れ、
折り曲げてティースを形成するものなどがある。しか
し、コアバックを分割するものでは、分割部分で磁気抵
抗が増加するという不具合がある。また、切り込みを入
れる場合は、残りの部分に磁束が集中し飽和するといっ
た不具合がある。

【０００４】そこで、巻線を施しやすくするとともに、
磁気抵抗の増加を低減するステータとして、例えば特開
平１１−２７５７８１号公報や特開平８−２７５４１５
号公報に示されるように、環状のコアバックと、鼓型形
状の各ティース部とに分割したものを組付ける構成のも
のがある。

【０００５】例えば特開平１１−２７５７８１号公報に
示されるものでは、図６（ａ）に示すように、ブラシレ
スモータのステータ９１は、コアバック９２と、コアバ
ック９２の内側に取り付けられた複数のティース部９３
とを備えている。ティース部９３には巻線９４が巻回さ
れてコイルが形成されている。各ティース部９３は図６
（ｂ）に示すように鼓型形状になっている。ティース部
９３はどの部分でも軸方向長さが一定になっている。

【０００６】また、特開２０００−４１３６５号公報や
特開２０００−３４１８８９号公報には、成形コイルを
作成して、ティースに挿入する方法において、成形コイ
ルをプレスすることにより巻線間の隙間を潰して巻線の
占積率（以下、単に占積率という）の向上を図る方式が
示されている。この場合、芯金を入れてプレスしてい
る。また、特開２０００−５０５８１号公報では、コイ
ル側面の膨らみを押さえる方法が示されている。

【０００７】また、特開平１０−３０４６０９号公報で
は、電磁鋼板を積層してティースを形成する場合、図７
（ａ）に示すように、ティース先端に薄肉部１０１を介
して径方向に延びる一対の幅の狭い切片１０２を形成す
るものが示されている。別に成形されたコイルとしての
成形巻線１０３を切片１０２を介してティースに差し込
んだ後、薄肉部１０１において切片１０２を図７（ｂ）
に示すように周方向に曲げて、ティースを鼓状に形成す
る方法が示されている。なお、この公報のモータはアウ
ターロータ型である。

【０００８】また、インナーロータ型のティースでも同
様のティースがあり、例えば図７（ｃ）に示すように、
薄肉部１０４が周方向に対して中央に寄ったものもあ
り、切片１０５を曲げて鼓状にするものがある。薄肉部
１０４には、ロータ１０６から切片１０５を介して流れ
てくる磁束が通過する。また、特公昭６１―３３３４０
号公報では、ティースに溝を付けてプレスすることで、
先端部を曲げる方法が示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平１１
−２７５７８１号公報のステータ９１では、ティース部
９３がどの部分でも軸方向長さが一定のため、コアバッ
ク９２とティース部９３との接触面積を増やすようにテ
ィース部９３の軸方向長さを長くすると、コアバック９
２がコイルの分長くなり、体格が大きくなる。

【００１０】また、特開２０００−４１３６５号公報や
特開２０００−３４１８８９号公報に示される巻線間の
隙間を潰す方式では、芯金を入れてプレスし、芯金を抜
き取り、再度ティースに挿入する必要があるため、ティ
ースと成形コイルの間に隙間が必要である。また、プレ
ス後のスプリングバックによって、内側に膨らむ分を見
込まなければならず、これらの分、占積率が低下してい
る。また、芯金から外してティースに組み付ける工程が
必要になる。また、特開２０００−５０５８１号公報に
示されるコイル側面の膨らみを押さえる方法では、膨ら
みを押さえているだけである。また、ボビンが必要であ
る。

【００１１】また、図７（ｂ）のように特開平１０−３
０４６０９号公報に示されるティースや、図７（ｃ）に
示すティースでは、ロータから流れてくる磁束が、薄肉
部１０１，１０４に集中して飽和するという問題があ
る。また、特公昭６１―３３３４０号公報に示されるテ
ィースでは、曲げる部分の幅を大きくとることができな
いという問題がある。

【００１２】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であって、その第１の目的は、鼓型形状のティース部と
コアバック部とを備えて磁気特性を向上できる回転電機
のステータを提供することにある。

【００１３】また、本発明の第２の目的は、工数を低減
して巻線をプレスし、巻線の占積率を向上できる回転電
機のステータを提供することにある。また、本発明の第
３の目的は、ロータ側端部を変形して鼓型形状に形成す
るティースにおける磁束の集中を軽減できる回転電機の
ステータを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するために、請求項１に記載の発明は、円環状鉄心であ
るコアバック部と、前記コアバック部に対して放射状に
突出する突出部、前記コアバック部と対向し前記突出部
の根元から周方向に延びる基部、及び前記突出部の先端
から周方向に延びる先端部を備える概略鼓型のティース
部とからなる回転電機のステータにおいて、前記基部が
前記コアバック部と対向する面が前記突出部の断面より
大きくなるように、前記基部の軸方向長さを前記突出部
より長くしたことを要旨とする。

【００１５】この発明によれば、ティース部の基部の軸
方向長さが、突出部より長く形成されているため、その
分、コアバック部とティース部との接触面積が増加し、
磁気抵抗が少なくなる。しかも、ティース部の基部の軸
方向長さを長くした部分はコイルの背面になり、通常利
用されていない部分を使用するため、モータの体格が大
きくなることを抑制できる。ここで基部の軸方向とは、
回転電機の軸方向と同方向を意味する。

【００１６】また、磁束が流れやすいように、例えばコ
アバック部とティース部とで磁路の断面積を等しく形成
する場合がある。具体的には、コアバック部の厚さと軸
方向長さとの積と、ティース部の突出部において径方向
と垂直な面における断面積とを等しくする場合、軸方向
長さが長くなった分、基部の軸方向長さと対応する軸方
向長さを備えるコアバック部の厚さを小さくできる。よ
って、ティース部に巻線を巻回するためのスロット面積
を広くできる。

【００１７】このように、鼓型形状のティース部とコア
バック部とを備えて磁気特性を向上できる。請求項２に
記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記先
端部の軸方向長さが前記突出部より長くされたことを要
旨とする。

【００１８】この発明によれば、軸方向両端から巻線が
回転電機のロータ側に出てくるのを防ぐことができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載
の発明において、前記コアバック部とティース部との少
なくとも一方が磁性粉体で成形されたことを要旨とす
る。

【００１９】この発明によれば、磁性粉体を用いること
により、磁気抵抗の方向性が低減し、どの方向にも自由
に磁束が流れやすくなることにより、ティース部の基部
において軸方向長さが長くなった部分にも磁束が流れや
すくなるため、請求項１の発明の効果がより大きくな
る。

【００２０】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、前記コアバック部とティース部との両
方が磁性粉体で成形され、前記コアバック部の厚さと軸
方向長さとの積と、前記ティース部の突出部において径
方向と垂直な面における断面積とがほぼ等しいことを要
旨とする。

【００２１】この発明によれば、磁性粉体によって磁気
抵抗の方向性が低減しても、磁路の断面積がコアバック
部とティース部とでほぼ等しいため、全体の磁気抵抗バ
ランスをとりやすくなる。

【００２２】請求項５に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、前記コアバック部とティース部とのい
ずれか一方が磁性粉体で成形され、前記コアバック部の
厚さと軸方向長さとの積と、前記ティース部の突出部に
おいて径方向と垂直な面における断面積とは、磁性粉体
で成形された方が大きいことを要旨とする。

【００２３】この発明によれば、磁性粉体により磁気抵
抗の方向性が低減しても、磁性粉体を用いた方の磁路の
断面積を大きくすることにより、全体の磁気抵抗バラン
スをとりやすくなる。

【００２４】請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求
項５のいずれか一項に記載の発明において、前記突出部
の断面において角が丸くされたことを要旨とする。この
発明によれば、ティース断面の角を丸くすることによ
り、巻線が巻きやすくなり占積率が向上する。

【００２５】請求項７に記載の発明は、請求項３〜請求
項５のいずれか一項に記載の発明において、前記コアバ
ック部とティース部とのうち、前記磁性粉体で成形され
たものの内部に積層の電磁鋼板が入れられたことを要旨
とする。

【００２６】この発明によれば、磁性粉体により磁気抵
抗の方向性が低減しても、電磁鋼板を入れることによ
り、磁束の通りやすさ等の材料特性を向上させることが
可能となる。

【００２７】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の発明において、前記電磁鋼板の一部が表面に露出され
たことを要旨とする。この発明によれば、電磁鋼板が表
面に露出することにより、磁路の一部分だけ磁気抵抗が
増大するという状態を防ぐことができ、磁路の磁気抵抗
を同一にすることができる。

【００２８】請求項９に記載の発明は、請求項８に記載
の発明において、前記電磁鋼板の露出部は、前記コアバ
ック部とティース部とが対向する部分と、ティース部と
回転電機のロータとが対向する部分との少なくとも一方
であることを要旨とする。

【００２９】この発明によれば、磁束が通る部分が露出
部となるため、磁路の一部分だけ磁気抵抗が増大すると
いう状態を防ぐことができ、磁路の磁気抵抗を同一にす
ることができる。

【００３０】請求項１０に記載の発明は、請求項３〜請
求項９のいずれか一項に記載の発明において、前記ティ
ース部に巻線が巻回された後、前記コアバック部が磁性
粉体により前記ティース部と一体成形されたことを要旨
とする。

【００３１】この発明によれば、コアバック部をティー
ス部と別に形成した場合と異なり、コアバック部とティ
ース部とを固着する手間を省くことができる。請求項１
１に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、別
に成形されたコイルが備えられた状態で、前記コアバッ
ク部とティース部とが磁性粉体により一体成形されたこ
とを要旨とする。

【００３２】この発明によれば、別に成形されたコイル
のみの状態から磁性粉体を用いてコアバック部とティー
ス部とが成形され、ティース部と巻線との間に絶縁膜が
不必要となるため、絶縁膜がない分、高占積化が可能と
なる。

【００３３】請求項１２に記載の発明は、円環状鉄心で
あるコアバック部と、前記コアバック部に対して放射状
に突出する突出部、前記コアバック部と対向し前記突出
部の根元から周方向に延びる基部、及び前記突出部の先
端から周方向に延びる先端部を備える概略鼓型のティー
ス部とからなる回転電機のステータにおいて、前記ステ
ータの軸方向長さが、該ステータの外径の概略１／３以
下であることを要旨とする。

【００３４】この発明によれば、ステータの軸方向長さ
が、該ステータの外径の概略１／３以下に形成されてい
る。ステータの外径に対するステータの軸方向長さの比
率が小さくなると、ティース間をまたぐ渡り線の割合が
長くなるため、渡り線の比率が少ない短節集中巻の方が
有利となる。回転電機を扁平にしたい要求があるとき
に、ステータの軸方向長さをステータの外径の１／３以
下とすることで、短節集中巻の方が全節巻に比べて巻線
抵抗による損失が減少する。

【００３５】このように、回転電機を扁平にしたい要求
があるときに短節集中巻の方がよくなり、鼓型形状のテ
ィース部とコアバック部とを備えて磁気特性を向上でき
る。請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発
明において、前記ステータの内径が、前記ステータの外
径のほぼ半分であることを要旨とする。

【００３６】この発明によれば、トルクの増加による電
流の減少と、スロット面積の増加による巻線抵抗の増加
とのバランスが取れる。ステータの外径を一定にしてス
テータの内径を大きくすると、回転電機のロータの径も
大きくなるためトルクが向上し、電流が減少する。しか
し、スロット面積が減少し、巻線抵抗が増加する。逆
に、ステータの外径を一定にしてステータの内径を小さ
くすると、巻線抵抗は減少するが、トルクが減少して電
流が増加する。これらのことから、ステータの内径が、
ステータの外径のほぼ半分の場合に、いわゆる銅損（巻
線抵抗×（電流の２乗））を低減でき、トルクの増加に
よる電流の減少と、スロット面積の増加による巻線抵抗
の増加とのバランスが取れる。

【００３７】請求項１４に記載の発明は、請求項１２又
は請求項１３に記載の発明において、前記ティース部の
突出部の幅が、隣り合う前記突出部において径方向内側
の部分間の距離とほぼ等しいことを要旨とする。

【００３８】この発明によれば、請求項１３に記載の発
明と同様に、トルクの増加による電流の減少と、スロッ
ト面積の増加による巻線抵抗の増加とのバランスが取れ
る。請求項１５に記載の発明は、請求項１２〜請求項１
４のいずれか一項に記載の発明において、隣り合う前記
ティース部の前記先端部間の最小間隔が、回転電機のロ
ータと前記ステータ間のエアギャップの２〜１０倍であ
ることを要旨とする。

【００３９】この発明によれば、ティース部の先端部間
での磁束の流れを防ぐことができる。また、等価エアギ
ャップを低減することができるため、トルク向上につな
がる。

【００４０】請求項１６に記載の発明は、請求項１２〜
請求項１５のいずれか一項に記載の発明において、前記
ティース部において、前記先端部が前記突出部から周方
向に延びる距離と、前記突出部に対する前記先端部の根
元部分の幅とは、ほぼ等しいことを要旨とする。

【００４１】この発明によれば、先端部が突出部から周
方向に延びる距離と、突出部に対する先端部の根元部分
の幅とを同一とすることにより、磁路に無駄な部分がな
くなるため、スロット面積を広くでき、巻線の巻回量を
増加して磁束を強くできる。

【００４２】請求項１７に記載の発明は、請求項１２〜
請求項１６のいずれか一項に記載の発明において、前記
コアバック部の厚さと軸方向長さとの積と、前記ティー
ス部の突出部において径方向と垂直な面における断面積
とがほぼ等しいことを要旨とする。

【００４３】この発明によれば、ステータの部分的な磁
気飽和が低減される。特に、短節集中巻においては、コ
アバック部に流れる最大磁束量と、ティース部に流れる
最大磁束量とがほぼ同一であるので、コアバック部とテ
ィース部とで磁路の断面積をほぼ等しくすることで、ス
テータの部分的な磁気飽和を低減できる。

【００４４】また、第２の目的を達成するために、請求
項１８に記載の発明は、請求項１〜請求項１０及び請求
項１２〜請求項１７のいずれか一項に記載の発明におい
て、前記ティース部が独立した状態で巻線を施した後、
外側から圧力をかけることにより前記巻線間の隙間を減
らし、巻線の占積率を高めたことを要旨とする。

【００４５】この発明によれば、ティース部が鼓型であ
ることにより、ボビンなしでティース部に巻線を施すこ
とができる。また、ティース部単独で巻線を施すことが
できるので、巻線し易く、プレスする前でも崩れ難い。
また、芯金等から巻線をはずす必要がないため、ティー
ス部に巻線をより密着させることができ、工程も少な
い。

【００４６】また、ティースを芯金とすることができる
ので、プレスに対する機械的強度に優れている。従っ
て、工数を低減して巻線をプレスし、巻線の占積率を向
上できる。

【００４７】請求項１９に記載の発明は、請求項１８に
記載の発明において、前記圧力は、前記巻線の径方向か
ら加えられることを要旨とする。この発明によれば、巻
線に径方向から圧力を加えることにより請求項１８に記
載の発明のように高占積化できる。

【００４８】請求項２０に記載の発明は、請求項１８又
は請求項１９に記載の発明において、前記巻線は、圧力
がかけられる前には交差せずに互いに当接するように概
略整列して前記ティース部に巻かれていることを要旨と
する。

【００４９】この発明によれば、交差せずに互いに当接
するようにティース部に巻かれた巻線に圧力をかけるこ
とにより請求項１８又は請求項１９に記載の発明のよう
に高占積化できる。

【００５０】請求項２１に記載の発明は、請求項１８〜
請求項２０のいずれか一項に記載の発明において、前記
巻線には丸線が用いられ、コイル表面部の巻線を除き、
前記圧力により概略六角形にされたことを要旨とする。

【００５１】この発明によれば、丸線の巻線が圧力によ
って六角形状に変形されることにより、請求項１８〜請
求項２０のいずれか一項に記載の発明のように高占積化
できる。

【００５２】請求項２２に記載の発明は、請求項１８〜
請求項２１のいずれか一項に記載の発明において、前記
巻線は、前記ティース部の鼓型形状に対応して全体とし
ての断面が概略テーパ形状になるように概略整列して巻
かれ、加圧後も概略テーパ形状をしていることを要旨と
する。

【００５３】この発明によれば、巻線が、ティース部の
鼓型形状に対応して全体としての断面が概略テーパ形状
になるように巻回されることにより、請求項１８〜請求
項２１のいずれか一項に記載の発明のように高占積化で
きる。

【００５４】請求項２３に記載の発明は、請求項１８〜
請求項２２のいずれか一項に記載の発明において、前記
巻線を施したティース部を、巻線同士が擦れることを軽
減するように複数個同時にコアバック部に組み付けたこ
とを要旨とする。

【００５５】この発明によれば、コアバック部にティー
ス部を複数個同時に組付けることにより、組付ける際に
巻線同士が擦れるのを防ぐことができる。また、スプリ
ングバックで膨らんだ分を押さえて組付けることができ
る。

【００５６】請求項２４に記載の発明は、請求項１〜請
求項２３のいずれか一項に記載の発明において、前記テ
ィース部に巻回される巻線がアルミ線であることを要旨
とする。

【００５７】この発明によれば、前記のように巻線に圧
力を加えて高占積化する場合、巻線を変形させやすい。
銅線の成形は部分的にストレス集中しやすく、皮膜が壊
れやすい。それに対して、アルミ巻線は変形抵抗が少な
いため、皮膜を壊れにくくすることができる。

【００５８】また、アルミ線の巻線の場合、抵抗率が銅
線に比べて大きいため、スロット面積拡大の効果がより
顕著に現れる。また、第３の目的を達成するために、請
求項２５に記載の発明は、請求項１、請求項２及び請求
項１２〜請求項２４のいずれか一項に記載の発明におい
て、前記ティース部の先端に径方向に延びる複数のスリ
ットを設け、巻線を施した後、又は別に成形されたコイ
ルを挿入した後、前記スリットによる分割部を周方向に
曲げて前記先端部を形成したことを要旨とする。

【００５９】この発明によれば、ティース部に径方向に
スリットを入れ、周方向に曲げることにより、スプリン
グバックを軽減して曲げやすくするとともに、磁路が狭
くなることを防止して、磁束が集中して飽和することを
防止できる。また、プレスにより曲げる部分の幅を従来
より大きくでき、強度も確保できる。

【００６０】従って、ロータ側端部を変形して鼓型形状
に形成するティースにおける磁束の集中を軽減できる。

【００６１】

【発明の実施の形態】以下、本発明をインナロータ型の
ブラシレスモータのステータに具体化した一実施形態を
図１〜図４に従って説明する。

【００６２】図１（ａ）はブラシレスモータの模式断面
図を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩＢ−ＩＢ線での
一部断面模式図を示す。図１（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、回転電機としてのブラシレスモータ１１は、ハウジ
ング１２の内側にステータ１３が備えられている。ステ
ータ１３の内側にはロータ１４が備えられている。ロー
タ１４の回転軸１５は、その両端において図示しない軸
受によりハウジング１２に回転可能に支持されている。

【００６３】ロータ１４は回転軸１５と一体回転可能に
なっており、ロータ１４の表面には、円弧板状のマグネ
ット１６が、周方向に複数取り付けられている。マグネ
ット１６は合計８個ロータ１４に取り付けられている。
各マグネット１６は板厚方向に磁極が変化するように着
磁されている。各マグネット１６は、隣り合うマグネッ
ト１６の磁極が異なるように配置されている。図１
（ａ）では、各マグネット１６の径方向外側の磁極が示
されている。

【００６４】ステータ１３は、円環状鉄心であるコアバ
ック部２１と、ティース部２２とにより構成されてい
る。コアバック部２１の内周面には周方向に複数のティ
ース部２２が取り付けられている。この実施形態では１
２個のティース部２２が取り付けられている。

【００６５】コアバック部２１は電磁鋼板２１ａが積層
されて形成されている。各ティース部２２には紙等の絶
縁膜２３を介してコイル２４が巻回されている。

【００６６】図２（ａ）は図１（ａ）の模式部分拡大図
を示し、図２（ｂ）はティース部２２の模式斜視図を示
す。なお、図２（ａ）では、図の中央のティース部と、
それより右のティース部ではコイル２４の図示を省略
し、ハウジング１２の図示を省略している。

【００６７】図２（ａ）に示すように、コイル２４の巻
線２５は、プレスされて密接して配列されており、コイ
ル表面部の巻線を除いて断面が六角形状に変形されてい
る。巻線２５は銅線であり、この実施形態では短節集中
巻されている。

【００６８】図１（ａ）に示すように、ティース部２２
間のコイル２４を巻回するためのスロット２６が１２個
であるため、この実施形態のブラシレスモータ１１は、
８極のマグネットロータで、１２スロットのステータに
より構成されている。

【００６９】図１及び図２に示すように、各ティース部
２２は鼓型形状に形成されており、コアバック部２１に
対して放射状に突出してコイル２４が巻回される突出部
２７と、コアバック部２１と対向して突出部２７の根元
から周方向に延びる基部２８と、突出部２７の先端から
周方向に延びる先端部２９とを備えている。

【００７０】各ティース部２２は、積層された電磁鋼板
３１と、電磁鋼板３１の周りに磁性粉体によって成形さ
れた成形部３２とにより形成されている。電磁鋼板３１
は、その径方向外側端部３３が基部２８の径方向外側の
表面に露出している。このため、電磁鋼板３１はコアバ
ック部２１とティース部２２とが対向する部分に露出し
ている。また、電磁鋼板３１は、その径方向内側端部３
４が先端部２９の径方向内側の表面に露出しているた
め、電磁鋼板３１はロータ１４とティース部２２とが対
向する部分にも露出している。

【００７１】ティース部２２の外側の周方向中央部に
は、径方向内側に凹む嵌合凹部３５が形成されている。
また、コアバック部２１の内周面には嵌合凹部３５と対
応する位置に嵌合凸条３６が軸方向に延びるように形成
されている。各ティース部２２は、嵌合凹部３５と嵌合
凸条３６との嵌合によってコアバック部２１に取り付け
られている。

【００７２】図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、
ティース部２２の基部２８は突出部２７より軸方向の長
さが長く形成されている。先端部２９も突出部２７より
軸方向の長さが長く形成されている。また、基部２８の
軸方向の長さは先端部２９より長くなっている。

【００７３】また、コアバック部２１とティース部２２
とは、磁路の断面積が等しくなるように形成されてい
る。具体的には、コアバック部２１の厚さと軸方向長さ
との積と、ティース部２２の突出部２７において径方向
と垂直な面における断面積とがほぼ等しくなっている。
コアバック部２１と、ティース部２２の基部２８とは軸
方向長さが同じ（Ｌ）に形成されているため、磁路の断
面積が等しくなるように、ティース部２２の突出部２７
の幅ａは、コアバック部２１の厚さより広くなるように
形成されている。

【００７４】特に、ブラシレスモータ１１のステータ１
３を以下のような寸法にすると、リラクタンストルクを
主とする同期電動機にしたとき、性能が向上する。ステ
ータの軸方向長さとしての、コアバック部２１の軸方向
長さ（積み厚）Ｌは、ステータ１３の外径、即ちコアバ
ック部２１の外径ｄ１の１／３に形成されている。

【００７５】また、ステータの内径ｄ２、即ちブラシレ
スモータ１１の中心を挟んで向かい合うティース部２２
の先端部２９間の距離は、ステータ１３の外径ｄ１のほ
ぼ半分に形成されている（ｄ２≒ｄ１／２）。

【００７６】また、ステータ１３の中心と、突出部２７
の径方向内側において周方向の両端とがなす角度α（図
２（ａ）参照）は、ステータ１３の中心と、隣り合う突
出部２７の向かい合う側面における径方向内側部とがな
す角度βとほぼ等しくなっている（α≒β）。このよう
に、ティース部２２の突出部２７の幅ａは、隣り合う突
出部２７において径方向内側の部分間の距離とほぼ等し
く形成されている。

【００７７】ティース部２２では、先端部２９が突出部
２７から周方向に距離ｂ延びており、周方向における先
端部２９の端から端までの幅はａ＋２ｂになっているた
め、突出部２７の幅ａより大きくなっている。

【００７８】但し、先端部２９と、隣のティース部２２
の先端部２９との隙間は、ステータ１３とロータ１４と
のエアギャップの約２倍に形成されている。また、先端
部２９が突出部２７から周方向に延びる距離ｂと、突出
部２７に対する先端部２９の根元部分の幅ｃとは、ほぼ
等しくなるように形成されている（ｂ≒ｃ）。先端部２
９において突出部２７と隣接する面は、突出部２７の延
びる方向に対して角度が１２０°になるように形成され
ている。

【００７９】ティース部２２の基部２８は突出部２７よ
り周方向の長さが長くなっている。また、ステータ１３
の中心と、基部２８の周方向の両端とがなす角度θは、
３６０°をティース部２２の数ｎ（この実施形態ではｎ
＝１２）で等分した角度以下に形成されている（θ≦３
６０／ｎ）。また、基部２８において突出部２７と隣接
する面は、突出部２７の延びる方向に対して角度が９０
°になるように形成されている。

【００８０】次に、上記のように構成されたステータの
磁気特性について考察する。ステータの外径ｄ１に対す
るステータの軸方向長さＬの比率が小さくなると、ティ
ース間をまたぐ渡り線の割合が長くなるため、渡り線の
比率が少ない短節集中巻の方が有利となる。

【００８１】そこで、ステータ１３の外径（コアバック
部２１の外径）ｄ１に対するステータ１３の軸方向長さ
（積み厚）Ｌの比Ｌ／ｄ１と、巻線抵抗との関係を、巻
線を短節巻きした場合と、全節巻きした場合とでシミュ
レーションにより調べた。

【００８２】図３（ａ）に示すように、巻線抵抗は、比
Ｌ／ｄ１が約１／３以下の場合、短節巻きの方が全節巻
きより低下するという結果が得られた。また、ステータ
１３の外径ｄ１に対するステータ１３の内径ｄ２の比ｄ
２／ｄ１と、銅損との関係は、図３（ｂ）に示すように
なると考えられる。

【００８３】ステータの外径ｄ１を一定にしてステータ
の内径ｄ２を大きくし、比ｄ２／ｄ１を大きくすると、
ロータ１４の径も大きくなるためトルクが向上し、モー
タに必要な電流が減少する。しかし、スロット面積が減
少し、巻線抵抗が増加する。逆に、ステータの外径ｄ１
を一定にしてステータの内径ｄ２を小さくし、比ｄ２／
ｄ１を小さくすると、巻線抵抗は減少するが、トルクが
減少してモータに必要な電流が増加する。これらのこと
から、トルクの増加による電流の減少と、スロット面積
の増加による巻線抵抗の増加とのバランスが取れ、銅損
（巻線抵抗×（電流の２乗））を低減できるのは、比ｄ
２／ｄ１が０．５、即ちステータの内径がステータの外
径のほぼ半分の場合であると考えられる。

【００８４】また、同様の理由により、ティース部２２
の突出部２７の幅ａと、隣り合う突出部２７において径
方向内側の部分間の距離とが等しい場合にも、トルクの
増加による電流の減少と、スロット面積の増加による巻
線抵抗の増加とのバランスが取れ、銅損を低減できると
考えられる。

【００８５】次に、ティース部２２に巻回した巻線をプ
レスする工程を図４に従って説明する。先ず図４（ａ）
に示すように、ティース部２２が独立した状態で、ティ
ース部２２の表面に絶縁膜２３（図示省略）を配置し
て、丸線の巻線４１をティース部２２に巻回する。巻線
４１は、ティース部２２の軸方向で巻線同士が交差しな
いように、整列するように巻回する。巻線４１は占積率
を上げるように巻回されており、突出部２７の表面と平
行な列の巻線は、隣の列の巻線間の中間に位置するよう
に巻回されている。巻線４１は、周知のフライヤ等を使
用してティース部２２に巻回する。

【００８６】次に図４（ｂ）に示すように、プレス機４
２に斜面４３を介してプレス型４４を備え、プレス機４
２の移動量に対するプレス型４４の移動量を小さくして
プレス機４２による圧力を調整しやすくして、巻線４１
をプレスする。プレス機４２により巻線４１に対して長
手方向（図４（ｂ）の上下方向）に圧力を加えると、そ
の圧力は斜面４３で巻線４１に対して径方向（図４
（ｂ）の左右方向）の力に変換される。この力がプレス
型４４を通して巻線４１に伝えられる。その結果、巻線
４１は図２（ａ）に示すように六角形状に変形される。

【００８７】このようにティース部２２に巻線を施した
後、嵌合凹部３５と嵌合凸条３６を嵌合してティース部
２２とコアバック部２１を組付ける。この際、複数個の
ティース部２２を同時にコアバック部２１に組み付け
る。

【００８８】この実施形態によれば、以下のような効果
を有する。 （１）コアバック部２１と、概略鼓型のティース部２２
とからなるブラシレスモータのステータ１３において、
ティース部２２の基部２８の軸方向長さが、突出部２７
より長く形成されている。このため、コアバック部２１
とティース部２２との接触面積が増加し、磁気抵抗が少
なくなる。しかも、基部２８の軸方向長さを長くした部
分はコイル２４の背面になり、通常利用されていない部
分を使用するため、モータの体格が大きくなることを抑
制でき、鼓型形状のティース部とコアバック部とを備え
て磁気特性を向上できる。

【００８９】（２）基部２８の軸方向長さが長くなって
いるため、コアバック部２１とティース部２２とで磁路
の断面積を等しくした構成において、基部２８の軸方向
長さと対応する軸方向長さを備えるコアバック部２１の
厚さを小さくできる。よって、巻線２５を巻回するため
のスロット面積を広くできる。

【００９０】（３）ティース部２２において、先端部２
９の軸方向長さが突出部２７より長くされているため、
軸方向両端から巻線２５がロータ１４側に出てくるのを
防ぐことができる。

【００９１】（４）ティース部２２の基部２８におい
て、軸方向両端部は磁性粉体で成形された成形部３２に
なっている。成形部３２では、磁気抵抗の方向性が低減
し、どの方向にも自由に磁束が流れやすくなっている。
このため、基部２８において軸方向長さが長くなった部
分にも磁束が流れやすくなるため、（１）及び（２）の
効果がより大きくなる。

【００９２】（５）ティース部２２は、成形部３２の内
部に積層の電磁鋼板３１が入れられている。磁性粉体よ
りなる成形部３２において磁気抵抗の方向性が低減して
も、電磁鋼板３１により、ティース部２２全体としての
磁束の通りやすさ等の材料特性を向上させることが可能
となる。

【００９３】（６）電磁鋼板３１がティース部２２の表
面に露出しているため、磁路の一部分だけ磁気抵抗が増
大するという状態を防ぐことができ、磁路の磁気抵抗を
同一にすることができる。

【００９４】（７）電磁鋼板３１は、コアバック部２１
とティース部２２とが対向する部分である径方向外側端
部３３と、ティース部２２とロータ１４とが対向する部
分である径方向内側端部３４とでティース部２２の表面
に露出している。よって、磁束が通る部分が露出部とな
るため、磁路の一部分だけ磁気抵抗が増大するという状
態を防ぐことができ、磁路の磁気抵抗を同一にすること
ができる。

【００９５】（８）ステータ１３の軸方向長さＬが、ス
テータ１３の外径ｄ１の概略１／３以下であり、巻線２
５は短節集中巻されている。よって、扁平なモータを作
る場合に全節巻に比べて巻線抵抗による損失を減少で
き、鼓型形状のティース部２２とコアバック部２１とを
備えて磁気特性を向上できる。

【００９６】（９）ステータの内径ｄ２が、ステータの
外径ｄ１のほぼ半分であるため、トルクの増加による電
流の減少と、スロット面積の増加による巻線抵抗の増加
とのバランスをとって銅損を低減できる。

【００９７】（１０）ティース部２２の突出部２７の幅
ａが、隣り合う突出部２７において径方向内側の部分間
の距離とほぼ等しいため、トルクの増加による電流の減
少と、スロット面積の増加による巻線抵抗の増加とのバ
ランスをとって銅損を低減できる。

【００９８】（１１）隣り合うティース部２２の先端部
２９間の最小間隔が、ロータ１４とステータ１３間のエ
アギャップの２倍であるため、先端部２９間での磁束の
流れを防ぐことができる。また、等価エアギャップを低
減することができるため、トルク向上につながる。

【００９９】（１２）ティース部２２において、先端部
２９が突出部２７から周方向に延びる距離ｂと、突出部
２７に対する先端部２９の根元部分の幅ｃとは、ほぼ等
しいため、磁路に無駄な部分がなくなり、スロット面積
を広くでき、巻線の巻回量を増加して磁束を強くでき
る。

【０１００】（１３）コアバック部２１の厚さと軸方向
長さとの積と、ティース部２２の突出部２７において径
方向と垂直な面における断面積とがほぼ等しいため、ス
テータ１３の部分的な磁気飽和が低減される。特に、短
節集中巻においては、コアバック部２１に流れる最大磁
束量と、ティース部２２に流れる最大磁束量とがほぼ同
一であるので、コアバック部２１とティース部２２とで
磁路の断面積をほぼ等しくすることで、ステータ１３の
部分的な磁気飽和を低減できる。

【０１０１】（１４）ティース部２２が独立した状態で
巻線４１が巻回された後、外側から圧力をかけることに
より巻線間の隙間を減らし、占積率が高められている。
ティース部２２が鼓型であることにより、ボビンなしで
ティース部に巻線を施すことができる。また、ティース
部単独で巻線を施すことができるので、巻線し易く、プ
レスする前でも崩れ難い。また、芯金等から巻線をはず
す必要がないため、ティース部に巻線をより密着させる
ことができ、工程も少ない。また、ティースを芯金とす
ることができるので、プレスに対する機械的強度に優れ
ている。従って、工数を低減して巻線をプレスし、巻線
の占積率を向上できる。

【０１０２】（１５）巻線４１は丸線であり、コイル表
面部の巻線を除き、圧力により概略六角形に変形されて
いる。この変形により、高占積化できる。 （１６）巻線４１を施したティース部２２は、巻線同士
が擦れることを軽減するように複数個同時にコアバック
部２１に組み付けられるため、組付けの際に巻線同士が
擦れるのを防ぐことができる。また、スプリングバック
で膨らんだ分を押さえて組付けることができる。

【０１０３】なお、実施形態は上記実施形態に限定され
るものではなく、例えば以下のように変更してもよい。 ・ティース部２２の先端部２９は、突出部２７より軸方
向長さが長くなるように形成されることに限られず、突
出部２７と同じであってもよい。

【０１０４】・ティース部２２は、その内部に電磁鋼板
３１を入れた構成に限られず、電磁鋼板３１を入れずに
磁性粉体のみでティース部２２を形成してもよい。 ・ティース部２２の先端部２９は、磁性粉体の成形によ
って形成されることに限られず、例えば予め先端部２９
の形状に形成した電磁鋼板を積層して形成してもよい。

【０１０５】・ティース部２２の先端部２９は、磁性粉
体の成形や、予め先端部２９の形状に形成した電磁鋼板
を積層して形成することに限られない。例えば、ティー
ス部の突出部において径方向内側の端部に、径方向に延
びるスリットを形成し、端部を周方向に折り曲げること
により先端部２９を形成してもよい。

【０１０６】例えば図５（ａ）に示すように、ティース
部の突出部２７の径方向内側端部に、径方向に延びる複
数のスリット５１を形成する。図５（ａ）では４本のス
リット５１を形成している。突出部２７においてスリッ
ト５１によって区切られた分割部５２，５３は、周方向
の端の分割部５２が径方向に最も長く、分割部５２より
内側の分割部５３はそれより短く、周方向中央部の分割
部５４は最も径方向に短くなるように形成する。

【０１０７】そして、図示しない別に成形されたコイル
としての成形巻線を突出部２７に貫通した後、プレスに
より分割部５２，５３を周方向に折り曲げるとともに周
方向中央部の分割部５４を押しつぶして広げ、図５
（ｂ）に示すようにティース部２２の先端部２９を形成
する。この図では、分割部５３，５４を変形した部分が
ロータ１４と対向し、マグネット１６から磁束が流れ込
むようになっている。

【０１０８】このように、突出部２７の端部において径
方向にスリット５１を入れることにより、スプリングバ
ックを軽減して曲げやすくするとともに、従来技術と異
なり磁路が狭くなることを防止できるため、突出部２７
において磁束が集中して飽和することを防止できる。ま
た、プレスにより曲げる部分の幅を従来より大きくで
き、強度も確保できる。従って、ロータ側端部を変形し
て鼓型形状に形成するティースにおける磁束の集中を軽
減できる。なお、図５（ｂ）には、分割部５３の変形部
を流れる磁束を図示している。

【０１０９】・上記の場合に突出部２７に貫通されるコ
イルは成形巻線であることに限られず、突出部２７に巻
線４１を巻回して、プレス機４２によりプレスした後
に、分割部を曲げて先端部２９を形成してもよい。

【０１１０】・上記のようにスリット５１を入れる場
合、図５（ｃ）に示すように、周方向の端の分割部５２
の端部を再度径方向に曲げてロータ１４に対向させて、
分割部５２の変形部からもティースの磁路へ磁束が流れ
やすくしてもよい。

【０１１１】・上記のように突出部２７の端部を折り曲
げて先端部２９を形成する場合、突出部２７の端部は、
成形巻線を貫通する前には突出部２７の他の部分より狭
く形成して、成形巻線を入れやすくしてもよい。

【０１１２】例えば図５（ｄ）に示すように、突出部２
７の端部に、一対の分割部５５を形成する。分割部５５
は、別に成形されたコイルとしての成形巻線５６を貫通
しやすいように、突出部２７より幅が狭く、かつ先端ほ
ど幅が狭くなるように形成されている。そして、成形巻
線５６を分割部５５から突出部２７に入れた後、分割部
５５を周方向に折り曲げて先端部２９を形成してもよ
い。

【０１１３】・巻線は銅線であることに限られず、例え
ばアルミ巻線であってもよい。この場合、前記のように
巻線に圧力を加えて高占積化する場合、巻線を変形させ
やすい。銅線の成形は部分的にストレス集中しやすく、
皮膜が壊れやすい。それに対して、アルミ巻線は変形抵
抗が少ないため、皮膜を壊れにくくすることができる。

【０１１４】また、アルミ線の巻線の場合、抵抗率が銅
線に比べて大きいため、スロット面積拡大の効果がより
顕著に現れる。 ・ティース部２２は、電磁鋼板３１の周りに成形部３２
を成形して形成することに限られず、例えば成形部３２
を予め成形しておき、成形部３２内に電磁鋼板３１を挿
入してティース部２２を形成してもよい。

【０１１５】・電磁鋼板３１は、径方向外側端部３３と
径方向内側端部３４との両方でティース部２２の表面か
ら露出することに限られず、いずれか一方のみ露出して
いてもよい。

【０１１６】・電磁鋼板３１は、ティース部２２の表面
から露出していなくてもよい。しかし、磁路の一部分だ
け磁気抵抗が増大するという状態を防ぐため、電磁鋼板
３１が径方向外側端部３３と径方向内側端部３４の両方
でティース部２２の表面から露出していることが望まし
い。

【０１１７】・電磁鋼板２１ａが積層されてコアバック
部２１が形成され、電磁鋼板３１の周りに成形部３２が
成形されてティース部２２が形成されることに限られ
ず、例えばコアバック部２１とティース部２２とのいず
れか一方を磁性粉体で成形してもよい。この場合、磁性
粉体を用いた方の磁路の断面積を大きくするように、コ
アバック部２１の厚さと軸方向長さとの積と、ティース
部２２の突出部２７において径方向と垂直な面における
断面積とは、磁性粉体で成形された方を大きくすること
が望ましい。この構成では、磁性粉体により磁気抵抗の
方向性が低減しても、全体の磁気抵抗バランスをとりや
すくなる。

【０１１８】・コアバック部２１を磁性粉体で成形する
場合、コアバック部２１をティース部２２と別に形成し
て嵌合凹部３５、嵌合凸条３６の嵌合によりティース部
２２をコアバック部２１に取り付けることに限られな
い。例えばティース部２２に巻線を巻回してその巻線を
プレスした後、コアバック部２１をティース部２２と一
体成形してもよい。この場合、嵌合凹部３５、嵌合凸条
３６を形成しなくてよい。

【０１１９】・コアバック部２１とティース部２２との
両方を磁性粉体で成形してもよい。この場合、磁路の断
面積がコアバック部とティース部とでほぼ等しくなるよ
うに、コアバック部２１の厚さと軸方向長さとの積と、
ティース部２２の突出部２７において径方向と垂直な面
における断面積とをほぼ等しく形成することが望まし
い。この構成では、磁性粉体によって磁気抵抗の方向性
が低減しても、全体の磁気抵抗バランスをとりやすくな
る。

【０１２０】・コアバック部２１とティース部２２の両
方を磁性粉体で成形する場合、それぞれ別々に成形する
ことに限られない。例えば別に成形されたコイルとして
の成形巻線を備えて、コアバック部２１とティース部２
２を一体成形してもよい。この場合、絶縁膜２３が不要
なため、その分、高占積化できる。

【０１２１】・ティース部の断面の角部は丸く形成して
もよく、例えば突出部２７の断面の角部を丸く形成して
もよい。この場合、巻線が巻きやすくなり占積率が向上
する。

【０１２２】・ティース部２２の基部２８は、軸方向両
端で突出部２７より軸方向に突出することに限られず、
例えば軸方向の一端でのみ突出部２７より軸方向に突出
してもよい。

【０１２３】・巻線４１は丸線で、プレスされて断面が
六角形状に変形されて密接されることに限られず、他の
断面形状、例えば平角線等をティース部２２に巻回して
プレスしてもよい。

【０１２４】・巻線をプレスする際、斜面４３を利用し
て巻線に圧力を加えることに限られず、プレス機により
巻線に直接圧力を加えてもよい。 ・巻線４１は、全体の断面がテーパ形状になるようにテ
ィース部２２に巻回されてプレスされることに限られ
ず、例えば全体の断面を長方形形状に巻回してプレスし
てもよい。

【０１２５】・ティース部２２へ巻線を施す方法は、フ
ライヤにて施す方法に限られず、例えばティース部を回
転させて巻き取る方法でもよい。 ・基部２８において突出部２７と隣接する面は、突出部
２７の延びる方向に対して角度が９０°であることに限
られず、それより大きな角度にしてもよく、例えば１２
０°ぐらいまで大きくしてもよい。

【０１２６】・ステータ１３の軸方向長さＬは、ステー
タ１３の外径ｄ１の１／３であることに限られず、１／
３以下であればよい（Ｌ≦ｄ１／３）。 ・隣り合うティース部２２の先端部２９間の最小間隔
が、ロータ１４とステータ１３間のエアギャップの２倍
であることに限られず、２〜１０倍に形成するのが望ま
しい。しかし、２〜１０倍でなくてもよい。

【０１２７】・ステータの内径ｄ２は、ステータの外径
ｄ１のほぼ半分であることに限られない。 ・ティース部２２の突出部２７の幅ａは、隣り合う突出
部２７において径方向内側の部分間の距離とほぼ等しい
ことに限られない。

【０１２８】・ティース部２２において、先端部２９が
突出部２７から周方向に延びる距離ｂと、突出部２７に
対する先端部２９の根元部分の幅ｃとは、ほぼ等しいこ
とに限られない。

【０１２９】・ブラシレスモータ１１は８極のマグネッ
トロータと１２スロットのステータにより構成されるこ
とに限られず、他の数の極やスロットのブラシレスモー
タであってもよい。

【０１３０】・本発明のステータは、インナロータ型の
ブラシレスモータに実施されることに限られず、アウタ
ロータ型のブラシレスモータのステータに実施してもよ
い。 ・本発明のステータは、ブラシレスモータのステータに
実施されることに限られず、例えば他のモータのステー
タに実施してもよい。また、本発明のステータを発電機
等の他の回転電機のステータに実施してもよい。

【０１３１】上記各実施形態から把握できる技術的思想
について、以下に追記する。 （１） 請求項２５に記載の発明において、前記分割部
のうち周方向の端の分割部は、その端部が再度径方向に
曲げられている。

【０１３２】（２） 請求項２５又は（１）に記載の発
明において、前記分割部は、前記突出部より幅が狭く、
かつ先端ほど幅が狭くなるように形成されている。
（３） 請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の
発明において、前記ティース部の基部は、軸方向の一端
でのみ前記突出部より軸方向に突出している。

【０１３３】

【発明の効果】以上、詳述したように、請求項１〜請求
項２５に記載の発明によれば、鼓型形状のティース部と
コアバック部とを備えて磁気特性を向上できる。

【０１３４】また、請求項１８〜請求項２４に記載の発
明によれば、工数を低減して巻線をプレスし、巻線の占
積率を向上できる。また、請求項２５に記載の発明によ
れば、ロータ側端部を変形して鼓型形状に形成するティ
ースにおける磁束の集中を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はブラシレスモータの模式断面図、
（ｂ）は（ａ）のＩＢ−ＩＢ線での一部断面模式図。

【図２】（ａ）は図１（ａ）の模式部分拡大図、（ｂ）
はティース部の模式斜視図。

【図３】（ａ）は巻線抵抗と、ステータの軸方向長さと
ステータの外径との比との関係を示すグラフ、（ｂ）は
銅損と、ステータの内径とステータの外径との比との関
係を示すグラフ。

【図４】（ａ）は巻線プレス装置の模式断面図、（ｂ）
は（ａ）のIVＢ−IVＢ線模式断面図。

【図５】（ａ）は別例のティース先端部のプレス前の状
態の模式図、（ｂ）はプレス後のティース先端部の模式
図、（ｃ）は他の別例のティース先端部の模式図、
（ｄ）は他の別例のティース先端部の模式図。

【図６】（ａ）は従来のブラシレスモータの一部破断模
式図、（ｂ）は従来のティース部の模式斜視図。

【図７】（ａ）は別の従来のティース先端部の曲げる前
の状態の模式図、（ｂ）は曲げた後のティース先端部の
模式図、（ｃ）は別の従来のティース先端部の模式図。

【符号の説明】

１３…ステータ、１４…ロータ、２１…コアバック部、
２１ａ，３１…電磁鋼板、２２…ティース部、２４…コ
イル、２５，４１…巻線、２６…スロット、２７…突出
部、２８…基部、２９…先端部、５１…スリット、５
２，５３，５４，５５…分割部、５６…別に成形された
コイルとしての成形巻線、ａ…ティース部の突出部の
幅、ｂ…先端部が突出部から周方向に延びる距離、ｃ…
突出部に対する先端部の根元部分の幅、Ｌ…ティース部
の基部の軸方向長さ，ステータの軸方向長さ（積み
厚）、ｄ１…ステータの外径、ｄ２…ステータの内径。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 15/02 Ｈ０２Ｋ 15/02 Ｄ (72)発明者 吉田 秀治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 牧田 真治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 上野 正勝 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 秋本 明人 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 5H002 AA06 AA07 AB04 AB05 AB06 AC02 AC06 AC07 AE07 AE08 5H603 AA03 AA09 CA01 CB16 CB20 CC11 CC17 CE14 EE02 EE03 EE10 EE12 EE13 5H615 AA01 PP01 PP07 PP08 PP10 SS03 SS05 SS16 SS19 SS44 TT04

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円環状鉄心であるコアバック部と、 前記コアバック部に対して放射状に突出する突出部、前
   記コアバック部と対向し前記突出部の根元から周方向に
   延びる基部、及び前記突出部の先端から周方向に延びる
   先端部を備える概略鼓型のティース部とからなる回転電
   機のステータにおいて、 前記基部が前記コアバック部と対向する面が前記突出部
   の断面より大きくなるように、前記基部の軸方向長さを
   前記突出部より長くしたことを特徴とする回転電機のス
   テータ。
2. 【請求項２】 前記先端部の軸方向長さが前記突出部よ
   り長くされたことを特徴とする請求項１に記載の回転電
   機のステータ。
3. 【請求項３】 前記コアバック部とティース部との少な
   くとも一方が磁性粉体で成形されたことを特徴とする請
   求項１又は請求項２に記載の回転電機のステータ。
4. 【請求項４】 前記コアバック部とティース部との両方
   が磁性粉体で成形され、前記コアバック部の厚さと軸方
   向長さとの積と、前記ティース部の突出部において径方
   向と垂直な面における断面積とがほぼ等しいことを特徴
   とする請求項３に記載の回転電機のステータ。
5. 【請求項５】 前記コアバック部とティース部とのいず
   れか一方が磁性粉体で成形され、前記コアバック部の厚
   さと軸方向長さとの積と、前記ティース部の突出部にお
   いて径方向と垂直な面における断面積とは、磁性粉体で
   成形された方が大きいことを特徴とする請求項３に記載
   の回転電機のステータ。
6. 【請求項６】 前記突出部の断面において角が丸くされ
   たことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項
   に記載の回転電機のステータ。
7. 【請求項７】 前記コアバック部とティース部とのう
   ち、前記磁性粉体で成形されたものの内部に積層の電磁
   鋼板が入れられたことを特徴とする請求項３〜請求項５
   のいずれか一項に記載の回転電機のステータ。
8. 【請求項８】 前記電磁鋼板の一部が表面に露出された
   ことを特徴とする請求項７に記載の回転電機のステー
   タ。
9. 【請求項９】 前記電磁鋼板の露出部は、前記コアバッ
   ク部とティース部とが対向する部分と、ティース部と回
   転電機のロータとが対向する部分との少なくとも一方で
   あることを特徴とする請求項８に記載の回転電機のステ
   ータ。
10. 【請求項１０】 前記ティース部に巻線が巻回された
    後、前記コアバック部が磁性粉体により前記ティース部
    と一体成形されたことを特徴とする請求項３〜請求項９
    のいずれか一項に記載の回転電機のステータ。
11. 【請求項１１】 別に成形されたコイルが備えられた状
    態で、前記コアバック部とティース部とが磁性粉体によ
    り一体成形されたことを特徴とする請求項３に記載の回
    転電機のステータ。
12. 【請求項１２】 円環状鉄心であるコアバック部と、 前記コアバック部に対して放射状に突出する突出部、前
    記コアバック部と対向し前記突出部の根元から周方向に
    延びる基部、及び前記突出部の先端から周方向に延びる
    先端部を備える概略鼓型のティース部とからなる回転電
    機のステータにおいて、 前記ステータの軸方向長さが、該ステータの外径の概略
    １／３以下であることを特徴とする回転電機のステー
    タ。
13. 【請求項１３】 前記ステータの内径が、前記ステータ
    の外径のほぼ半分であることを特徴とする請求項１２に
    記載の回転電機のステータ。
14. 【請求項１４】 前記ティース部の突出部の幅が、隣り
    合う前記突出部において径方向内側の部分間の距離とほ
    ぼ等しいことを特徴とする請求項１２又は請求項１３に
    記載の回転電機のステータ。
15. 【請求項１５】 隣り合う前記ティース部の前記先端部
    間の最小間隔が、回転電機のロータと前記ステータ間の
    エアギャップの２〜１０倍であることを特徴とする請求
    項１２〜請求項１４のいずれか一項に記載の回転電機の
    ステータ。
16. 【請求項１６】 前記ティース部において、前記先端部
    が前記突出部から周方向に延びる距離と、前記突出部に
    対する前記先端部の根元部分の幅とは、ほぼ等しいこと
    を特徴とする請求項１２〜請求項１５のいずれか一項に
    記載の回転電機のステータ。
17. 【請求項１７】 前記コアバック部の厚さと軸方向長さ
    との積と、前記ティース部の突出部において径方向と垂
    直な面における断面積とがほぼ等しいことを特徴とする
    請求項１２〜請求項１６のいずれか一項に記載の回転電
    機のステータ。
18. 【請求項１８】 前記ティース部が独立した状態で巻線
    を施した後、外側から圧力をかけることにより前記巻線
    間の隙間を減らし、巻線の占積率を高めたことを特徴と
    する請求項１〜請求項１０及び請求項１２〜請求項１７
    のいずれか一項に記載の回転電機のステータ。
19. 【請求項１９】 前記圧力は、前記巻線の径方向から加
    えられることを特徴とする請求項１８に記載の回転電機
    のステータ。
20. 【請求項２０】 前記巻線は、圧力がかけられる前には
    交差せずに互いに当接するように概略整列して前記ティ
    ース部に巻かれていることを特徴とする請求項１８又は
    請求項１９に記載の回転電機のステータ。
21. 【請求項２１】 前記巻線には丸線が用いられ、コイル
    表面部の巻線を除き、前記圧力により概略六角形にされ
    たことを特徴とする請求項１８〜請求項２０のいずれか
    一項に記載の回転電機のステータ。
22. 【請求項２２】 前記巻線は、前記ティース部の鼓型形
    状に対応して全体としての断面が概略テーパ形状になる
    ように概略整列して巻かれ、加圧後も概略テーパ形状を
    していることを特徴とする請求項１８〜請求項２１のい
    ずれか一項に記載の回転電機のステータ。
23. 【請求項２３】 前記巻線を施したティース部を、巻線
    同士が擦れることを軽減するように複数個同時にコアバ
    ック部に組み付けたことを特徴とする請求項１８〜請求
    項２２のいずれか一項に記載の回転電機のステータ。
24. 【請求項２４】 前記ティース部に巻回される巻線がア
    ルミ線であることを特徴とする請求項１〜請求項２３の
    いずれか一項に記載の回転電機のステータ。
25. 【請求項２５】 前記ティース部の先端に径方向に延び
    る複数のスリットを設け、巻線を施した後、又は別に成
    形されたコイルを挿入した後、前記スリットによる分割
    部を周方向に曲げて前記先端部を形成したことを特徴と
    する請求項１、請求項２及び請求項１２〜請求項２４の
    いずれか一項に記載の回転電機のステータ。