JP2009017677A

JP2009017677A - 回転電機

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Publication number: JP2009017677A
Application number: JP2007176417A
Authority: JP
Inventors: Tatsutaro Araki; 辰太郎荒木; Akio Yamagiwa; 昭雄山際
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2007-07-04
Filing date: 2007-07-04
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2027-07-04
Also published as: JP4985159B2

Abstract

【課題】ラジアルギャップ／アキシャル巻型回転電機における電機子巻線の占積率を高める。
【解決手段】電機子１は、ヨーク１０１とティース１０３とを有する。ティース１０３は回転軸Ｑについての径方向において界磁磁石２１に対向する。ヨーク１０１は環状であって、ティース１０３よりも内周側に位置する。ティース側電機子巻線１０７は、回転軸Ｑに沿った方向たる軸方向を軸として巻回され、軸方向においてティース１０３と並んで配置される。ヨーク側電機子巻線１０６は、軸方向を軸として巻回され、軸方向においてヨーク１０１と並んで配置される。ヨーク側電機子巻線１０６と、ティース側電機子巻線１０７とは対応して設けられ、両者は径方向に並ぶ。相互に対応するヨーク側電機子巻線１０６とティース側電機子巻線１０７との間は、磁性体１０５を介して磁束が流れる。
【選択図】図１

Description

この発明はいわゆるラジアルギャップ型の回転電機に関し、中でも電機子巻線が回転軸に平行な軸に巻回された形態の回転電機に関する。

回転電機の一形態として、回転軸の周囲で回転する界磁子と、界磁子に対して環状の空隙を介して対向する電機子とを備えるラジアルギャップ型回転電機が知られている。そして特にその形状の小型化を指向して、電機子巻線が回転軸に平行な軸に巻回された形態が知られている。かかる形態は、例えば下掲の特許文献１，２で紹介されている。以下、当該形態をラジアルギャップ／アキシャル巻型回転電機と仮称する。

米国特許第５８５４５２６号明細書特表２００３−５１３５９９号公報

しかしながら、ラジアルギャップ／アキシャル巻型回転電機においては、電機子巻線の占積率が低いという問題点があった。

図１８はラジアルギャップ／アキシャル巻型回転電機の一態様を示す平面図である。当該平面図を得る視線は、図示しない回転軸と平行となる。図１９は図１８の位置XIX-XIXにおける断面図である。図面の簡単の為、ここでは界磁子８を鎖線で示している。かかる構成と類似の構成が特許文献１に例示されている。

ティース７１は周方向に相互に分離されて隣接しており、内周７０を呈している。また外周側には磁極板７２が回転軸と略平行に屹立している。磁極板７２よりも内周側でティース７１には巻線コア７３が回転軸と略平行に屹立している。巻線コア７３の周囲には電機子巻線７４が巻回される。そして磁極板７２の内周側に、界磁子８の磁極面８Ａが対向している。

ティース７１の周方向の寸法が内周側と外周側とで異なるため、電機子巻線７４の巻回数を多くするためには、巻線コア７３を外周側に配置することが望ましい。しかしながらこの場合、内周側には電機子巻線７４を設けることが困難となり、電機子巻線７４よりも内周側にいわゆるデッドスペースＤ１が空いてしまう。

かかるデッドスペースＤ１が空かないようにするためには、巻線コア７３が径方向に長く形成された、改良された態様が提案できる。図２０はこの改良された態様のラジアルギャップ／アキシャル巻型回転電機を示す平面図である。しかしかかる態様では外周側で電機子巻線７４の周方向での隣接位置にデッドスペースＤ２が空いてしまう。

かかるデッドスペースＤ２をなくすべく、電機子巻線７４を、その巻線コア７３の外周側で回転軸に沿った方向（以下「軸方向」と称す）に押しつけることも考えられる。図２１はそのように押しつけた場合において、図２０の位置XXI-XXIにおける断面図である。

電機子巻線７４は巻線コア７３の周囲で同じ断面積を呈する。よって電機子巻線７４が、巻線コア７３の内周側で巻線コア７３の回転軸方向に沿った長さまで、また内周側は内周７０まで巻回できる。しかし電機子巻線７４が上記のように軸方向に押しつけられると、巻線コア７３の外周側の電機子巻線７４に対して、ティース７１とは反対側にデッドスペースＤ３が空いてしまう。

以上のデッドスペースＤ１，Ｄ２，Ｄ３は、電機子巻線７４の回転電機に占める占積率を損なう。そこで本発明はラジアルギャップ／アキシャル巻型回転電機における電機子巻線の占積率を高めることを目的とする。

この発明にかかる回転電機の第１の態様は、回転軸（Ｑ）の周囲で回転する界磁子（２）と、前記界磁子に対して環状の空隙を介して対向する電機子（１）とを備える。前記界磁子は、環状に配置されて複数の磁極を呈する界磁磁石（２１）を有する。前記電機子は、前記回転軸についての径方向において前記界磁磁石に対向する複数のティース（１０３）と、前記径方向においていずれの前記ティースに対しても前記界磁磁石とは反対側に位置する環状のヨーク（１０１）と、前記回転軸に沿った方向たる軸方向を軸として巻回され、前記軸方向において前記ティースと並んで配置され、ティース側電機子巻線（１０７）と、前記軸方向を軸として巻回され、前記軸方向において前記ヨークと並んで配置され、前記ティース側電機子巻線と対応して設けられ、前記ティース側電機子巻線と前記径方向に並ぶヨーク側電機子巻線（１０６）と、相互に対応する前記ヨーク側電機子巻線と前記ティース側電機子巻線との間で磁束を流す磁性体（１０５）とを有する。

この発明にかかる回転電機の第２の態様は、その第１の態様であって、前記電機子（１）は、前記ティース（１０３）に設けられて前記ティース側電機子巻線（１０７）が巻回されるティース側巻線コア（１０４）と、前記ヨーク（１０１）に設けられて前記ヨーク側電機子巻線（１０６）が巻回されるヨーク側巻線コア（１０２）とを更に有する。そして前記磁性体（１０５）は前記ティース側巻線コア及び前記ヨーク側巻線コアを連結する。

この発明にかかる回転電機の第３の態様は、その第２の態様であって、前記ティース（１０３）と前記ティース側巻線コア（１０４）とは圧粉磁芯で一体化される。

この発明にかかる回転電機の第４の態様は、その第２乃至第３の態様のいずれかであって、前記ヨーク（１０１）と前記ヨーク側巻線コア（１０２）とは圧粉磁芯で一体化される。

この発明にかかる回転電機の第６の態様は、その第２乃至第４の態様のいずれかであって、前記ティース側巻線コア（１０４）は、前記ティース（１０３）に対して前記軸方向に関する一側に位置し、前記ヨーク側巻線コア（１０２）は、前記ヨーク（１０１）に対して前記軸方向に関する前記一側に位置する。

この発明にかかる回転電機の第７の態様は、その第２乃至第４の態様のいずれかであって、前記磁性体（１０５）は前記ティース側巻線コア（１０４）と前記ヨーク側巻線コア（１０２）との間で前記軸方向に延びる部位（１０５ａ）を有する。前記電機子（１）は、前記部位を軸として巻回され、相互に対応する前記ヨーク側電機子巻線（１０６）と前記ティース側電機子巻線（１０７）と前記径方向に並ぶ連結側電機子巻線（１１２）を更に有する。

この発明にかかる回転電機の第７の態様は、その第１乃至第６の態様のいずれかであって、前記磁性体（１０５）は、前記ヨーク（１０１）と反対側の端部が薄肉部（１０８）を呈し、前記回転軸（Ｑ）周りにおいて相互に連結される。

この発明にかかる回転電機の第８の態様は、その第１乃至第７の態様のいずれかであって、前記ティース（１０３）は、前記径方向についての少なくともいずれか一方の端が薄肉部（１０９，１１０）を呈し、前記回転軸（Ｑ）周りにおいて相互に連結される。

この発明にかかる回転電機の第９の態様は、その第１乃至第８の態様のいずれかであって、前記ティース（１０３）は、前記径方向についての前記ヨーク（１０１）側が薄肉部（１１１）を呈し、前記ヨークと前記径方向において連結される。

この発明にかかる回転電機の第１０の態様は、その第１乃至第９の態様のいずれかであって、前記ヨーク（１０１）は、前記径方向についての前記ティース（１０３）側が薄肉部（１１１）を呈し、前記ティースと前記径方向において連結される。

この発明にかかる回転電機の第１１の態様は、その第１乃至第９２の態様のいずれかであって、前記ティース（１０３）と前記ヨーク（１０１）とが非磁性の樹脂によって連結される。

この発明にかかる回転電機の第１２の態様は、その第１乃至第１１の態様のいずれかであって、相互に対応する前記ティース側電機子巻線（１０７）と前記ヨーク側電機子巻線（１０６）のうち、前記回転軸（Ｑ）に近い方が、他方よりも、前記軸方向に垂直な寸法が小さい。

この発明にかかる回転電機の第１３の態様は、その第１２の態様であって、相互に対応する前記ティース側電機子巻線（１０７）と前記ヨーク側電機子巻線（１０６）とは直列に接続される。

この発明にかかる回転電機の第１の態様によれば、電機子巻線をヨーク側電機子巻線とティース側電機子巻線とに分けて径方向において並べて配置し、かつ両者の間には磁性体で磁束が流れる。よって回転電機において要求される電機子巻線をティースの幅に整合させて分けて設けることができ、以て回転電機における電機子巻線の占積率が高まる。

この発明にかかる回転電機の第２の態様によれば、相互に対応するヨーク側電機子巻線とティース側電機子巻線との間で磁束が流れ易い。

この発明にかかる回転電機の第３の態様によれば、圧粉磁芯でティースとティース側巻線コアとを一体成型でき、組立が容易となる。

この発明にかかる回転電機の第４の態様によれば、圧粉磁芯でヨークとヨーク側巻線コアとを一体成型でき、組立が容易となる。

この発明にかかる回転電機の第５の態様によれば、磁性体の形状が単純となり、相互に対応するヨーク側電機子巻線とティース側電機子巻線との間で磁束が流れ易い。

この発明にかかる回転電機の第６の態様によれば、電機子巻線を、ヨーク側電機子巻線とティース側電機子巻線と連結側電機子巻線とに分けて径方向において並べて配置し、かつこれら三者の間には磁性体で磁束が流れるので、回転電機における電機子巻線の占積率が高まる。

この発明にかかる回転電機の第７の態様によれば、薄肉部は磁気飽和しやすく実質的には磁気障壁として機能する。複数の磁性体が一体となるので組立が容易であり、また強度も向上する。

この発明にかかる回転電機の第８の態様によれば、薄肉部は磁気飽和しやすく実質的には磁気障壁として機能する。複数のティースが一体となるので組立が容易であり、また強度も向上する。

この発明にかかる回転電機の第９，１０の態様によれば、薄肉部は磁気飽和しやすく実質的には磁気障壁として機能する。ティースとヨークとが一体となるので組立が容易であり、また強度も向上する。

この発明にかかる回転電機の第１１の態様によれば、ヨークとティースとを結合し、電機子の強度が高まる。

この発明にかかる回転電機の第１２の態様によれば、電機子が呈する磁極の回転軸に対する周方向における寸法に応じて、ティース側電機子巻線及びヨーク側電機子巻線の軸方向に垂直な寸法が適切となり、回転電機における電機子巻線の占積率が高まる。

この発明にかかる回転電機の第１３の態様によれば、ティース側電機子巻線とヨーク側電機子巻線との巻回数が等しくなくても、磁束が磁性体やティースから漏れにくい。

第１の実施の形態．
図１はこの発明の第１の実施の形態にかかるラジアルギャップ／アキシャル巻型回転電機を示す斜視図である。図２は図１の位置I-Iにおける周方向に垂直な断面図である。界磁子２は回転軸Ｑの周囲で回転する。回転軸Ｑを中心とした環状の空隙を介して、電機子１は界磁子２と対向する。

界磁子２は界磁磁石２１とヨーク２２とを有する。界磁磁石２１は環状に配置され、電機子１側に複数の磁極を呈する。ヨーク２２は界磁磁石２１に対して電機子１と反対側に設けられる。ここでは磁極の境界は省略している。

電機子１は、ヨーク１０１と複数のティース１０３とを有している。ティース１０３は回転軸Ｑについての径方向において、界磁磁石２１に対向する。ヨーク１０１は、径方向においていずれのティース１０３に対しても、界磁磁石２１とは反対側に位置する。ヨーク１０１は環状であって、回転軸Ｑの周囲に設けられた回転軸Ｑを囲む内周孔１００を呈する。

電機子１は、ティース側電機子巻線１０７と、ヨーク側電機子巻線１０６とを更に有する。ティース側電機子巻線１０７は、回転軸Ｑに沿った方向たる軸方向を軸として巻回され、軸方向においてティース１０３と並んで配置される。ヨーク側電機子巻線１０６は、軸方向を軸として巻回され、軸方向においてヨーク１０１と並んで配置される。ヨーク側電機子巻線１０６は、ティース側電機子巻線１０７と対応して設けられる。相互に対応するヨーク側電機子巻線１０６とティース側電機子巻線１０７同士は径方向に並ぶ。

なお、本願では特に断らない限り、電機子巻線は、これを構成する導線の一本一本を指すのではなく、導線が一纏まりに巻回された態様を指す。これは図面においても同様である。また、巻き始め及び巻き終わりの引き出し線、及びそれらの結線も図面においては省略した。

電機子１は、更に、磁性体１０５を有する。磁性体１０５は、相互に対応するヨーク側電機子巻線１０６とティース側電機子巻線１０７との間で磁束を流す。図２において破線Ｆは当該磁束の流れを模式的に示す。

上記の構成を採ることにより、電機子巻線を、ヨーク側電機子巻線１０６とティース側電機子巻線１０７とに分けて径方向において並べて配置し、かつ両者の間には磁性体１０５を介して磁束が流れる（より正確に言えば、磁性体１０５を流れる磁束がヨーク側電機子巻線１０６とティース側電機子巻線１０７とに鎖交する）。よって回転電機において要求される電機子巻線をティースの幅に整合させて分けて設けることができ、以て回転電機における電機子巻線の占積率が高まる。

より望ましくは、相互に対応するティース側電機子巻線１０７とヨーク側電機子巻線１０６のうち、回転軸Ｑに近い方であるヨーク側電機子巻線１０６が、ティース側電機子巻線１０７よりも、軸方向に垂直な寸法が小さい。電機子が呈する磁極の回転軸に対する周方向における寸法に応じて、ティース側電機子巻線及びヨーク側電機子巻線の軸方向に垂直な寸法が適切となり、回転電機における電機子巻線の占積率が高まる。

本実施の形態では、電機子１は、ヨーク側巻線コア１０２と、ティース側巻線コア１０４とを更に有する。ヨーク側巻線コア１０２は、ヨーク１０１に設けられ、ヨーク側電機子巻線１０６が巻回される。ティース側巻線コア１０４は、ティース１０３に設けられ、ティース側電機子巻線１０７が巻回される。磁性体１０５はヨーク側巻線コア１０２及びティース側巻線コア１０４を連結する。ヨーク側巻線コア１０２と、ティース側巻線コア１０４を設けることは、相互に対応するヨーク側電機子巻線１０６とティース側電機子巻線１０４との間で磁束を流れ易くする点で望ましい。

図３はヨーク側巻線コア１０２が存在する位置での周方向に沿った断面の一部を示す断面図である。異なるティース側電機子巻線１０７に対応するヨーク側電機子巻線１０６の複数に流れる磁束が、ヨーク１０１を介して相互に行き来する。

図４は図１に示された回転電機のうち、ヨーク１０１、ヨーク側巻線コア１０２、ティース１０３、ティース側巻線コア１０４だけを抜き出して相互の位置関係を示した斜視図である。ヨーク１０１、ティース１０３は軸方向についてほぼ同じ位置に設けられている。かかる構成は、例えばティース１０３とティース側巻線コア１０４とを圧粉磁芯で一体化して得ることができる。この場合、圧粉磁芯でティース１０３とティース側巻線コア１０４とを一体成型できるので、組立が容易となる点で望ましい。また例えばヨーク１０１とヨーク側巻線コア１０２とを圧粉磁芯で一体化して得ることができる。この場合、圧粉磁芯でヨーク１０１とヨーク側巻線コア１０２とを一体成型できるので、組立が容易となる点で望ましい。

もちろん、ヨーク１０１、ヨーク側巻線コア１０２、ティース１０３、ティース側巻線コア１０４に電磁鋼板を採用してもよい。例えば図５は図１に示された回転電機のうち、ヨーク１０１、ティース１０３だけを抜き出して相互の位置関係を示した斜視図である。かかる形状のヨーク１０１、ティース１０３を電磁鋼板で形成することは周知の技術を用いて容易に達成することができる。また図６は図１に示された回転電機のうち、ヨーク側巻線コア１０２、ティース側巻線コア１０４だけを抜き出して相互の位置関係を示した斜視図である。かかる形状のヨーク側巻線コア１０２、ティース側巻線コア１０４も、同様にして電磁鋼板で形成することができる。

但し、磁束の流れを考慮すると、磁気抵抗を小さくするために、ヨーク１０１、ティース１０３を構成する電磁鋼板が積層される方向は軸方向に平行であり、ヨーク側巻線コア１０２を構成する電磁鋼板が積層される方向は径方向に平行であり、ティース側巻線コア１０４を構成する電磁鋼板が積層される方向は周方向それぞれの径方向に平行であることが望ましい。

もちろん、ヨーク１０１、ティース１０３を電磁鋼板で形成し、ヨーク側巻線コア１０２、ティース側巻線コア１０４を圧粉磁心で形成することもできる。

図７は図１に示された回転電機のうち、ヨーク側電機子巻線１０６、ティース側電機子巻線１０７だけを抜き出して相互の位置関係を示した斜視図である。組立を容易にするため、ヨーク側電機子巻線１０６、ティース側電機子巻線１０７は予め環状に成型することが望ましい。ヨーク側電機子巻線１０６はその内側に孔１０６０を呈しており、孔１０６０がヨーク側巻線コア１０２に嵌合する。ティース側電機子巻線１０７はその内側に孔１０７０を呈しており、孔１０７０がティース側巻線コア１０４に嵌合する。

本実施の形態では界磁子２が電機子１の外側で回転するアウターロータ型を例示しているので、ヨーク側電機子巻線１０６の幅は、ティース側電機子巻線１０７の幅よりも小さくなる。但し後述するインナーロータ型では、ティース側電機子巻線１０７の方がヨーク側電機子巻線１０６よりも回転軸Ｑに近くなるので、ティース側電機子巻線１０７の幅は、ヨーク側電機子巻線１０６の幅よりも小さくなる。

図８は図１に示された回転電機のうち、磁性体１０５だけを抜き出して相互の位置関係を示した斜視図である。図４に示されるように、ティース側巻線コア１０４がティース１０３に対して軸方向に関する一側に位置するとき、ヨーク側巻線コア１０２は、ヨーク１０１に対して同じ側に位置することが望ましい。この場合、図８に示されるように、磁性体１０５はほぼ板状という単純な形状となり、相互に対応するヨーク側電機子巻線とティース側電機子巻線との間で磁束が流れ易いからである。

図９は図１に示された回転電機のうち、界磁子２のみを抜き出して示した斜視図である。図１０は、電機子１と界磁子２とを保持する機構を例示する断面図であり、回転軸Ｑを含んだ周方向に垂直な断面を示す。但し簡単のため、電機子１と界磁子２とはいずれもその内部構造を省略した。回転シャフト４は回転軸受け３を介してその外周が電機子１に、例えばヨーク１０１の内周孔１００（図１、図２、図４、図５を参照のこと）に保持される。また回転シャフト４はアーム９０を介してその先端が界磁子２に保持される。アーム９０は電機子１を避けて設けられており、アーム９０に妨げられることなく、電機子１と界磁子２とが相対的に回転する。

ティース側巻線コア１０４がティース１０３に固定され、ヨーク側巻線コア１０２がヨーク１０１に固定され、磁性体１０５を介してティース側巻線コア１０４とヨーク側巻線コア１０２とが結合することにより、ティース１０３とヨーク１０１とは、連結される。但しティース１０３とヨーク１０１とを、例えば通常は非磁性材料である樹脂によって連結すれば、相互の磁気的短絡を回避しつつ、電機子１の強度が高まる。

第２の実施の形態．
図１１は本発明の第２の実施の形態にかかる回転電機のうち、磁性体１０５の改良を示す斜視図である。磁性体１０５は、ヨーク１０１とは反対側の端部が薄肉部１０８を呈している。そして薄肉部１０８によって磁性体１０５同士が回転軸Ｑの周りにおいて相互に連結される。

薄肉部１０８は磁気飽和しやすく実質的には磁気障壁として機能する。そして複数の磁性体１０５が一体となるので組立が容易であり、また強度も向上する。

第３の実施の形態．
図１２は本発明の第３の実施の形態にかかる回転電機のうち、ティース１０３とヨーク１０１とが結合する態様を示す斜視図である。図１３はティース１０３とヨーク１０１との境界近傍を拡大して示す斜視図である。但し、図１２ではヨーク側巻線コア１０２とティース側巻線コア１０４とを省略している。

ティース１０３は、径方向についての端が薄肉部１０９，１１０を呈している。そして、薄肉部１０９，１１０８によってティース１０３同士が回転軸Ｑの周りにおいて相互に連結される。薄肉部１０９，１１０は磁気飽和しやすく実質的には磁気障壁として機能する。そして複数のティース１０３が一体となるので組立が容易であり、また強度も向上する。薄肉部１０９，１１０のいずれか一方のみが呈されている場合でも複数のティース１０３が一体となる。

ティース１０３は、径方向についてのヨーク１０１側が薄肉部１１１を呈している。そして薄肉部１１１によって、ティース１０３はヨーク１０１と径方向において連結される。薄肉部１１１は磁気飽和しやすく実質的には磁気障壁として機能する。ティース１０３とヨーク１０１とが一体となるので組立が容易であり、また強度も向上する。

なお、薄肉部１１１はヨーク１０１が径方向についてのティース１０３側で呈していると把握することもできる。また薄肉部１０９，１１０の存否と、薄肉部１１１の存否と相互に独立している。また第２の実施の形態で説明された薄肉部１０８の存否と、薄肉部１０９，１１０，１１１の存否とは相互に独立している。

もちろん、薄肉部１０８〜１１１の少なくとも何れか一つを設けつつも、第１の実施の形態で説明されたような、樹脂による連結を採用してもよい。

第４の実施の形態．
図１４は、本発明の第４の実施の形態にかかる回転電機の断面図であり、図２に対応した断面を示す。本実施の形態では、ティース１０３とヨーク１０１とが結合する態様を示す斜ティース側巻線コア１０４がティース１０３に対して軸方向に関する一側に位置するとき、ヨーク側巻線コア１０２は、ヨーク１０１に対して他の側に位置する場合を示す。

このような構成は磁性体１０５の屈曲を招き易い。磁性体１０５を平板状にする構成も可能であるが、その場合には、ティース１０３とヨーク１０１との軸方向についての位置が異なることとなり、軸方向についてのデッドスペースを招来する。但し、このような構成は、更に電機子巻線を追加する観点からは望ましい。

図１５は図１４に示された構成において、連結側電機子巻線１１２を電機子１に更に設けた構造を示す断面図である。具体的には、磁性体１０５は、ティース側巻線コア１０４とヨーク側巻線コア１０２との間で軸方向に延びる部位１０５ａを有する。連結側電機子巻線１１２は、部位１０５ａを軸として巻回され、相互に対応するヨーク側電機子巻線１０６とティース側電機子巻線１０７と径方向に並ぶ。

このように、電機子巻線を、ヨーク側電機子巻線１０６とティース側電機子巻線１０７と連結側電機子巻線１１２とに分けて径方向において並べて配置し、かつこれら三者の間には磁性体１０５で磁束が流れるので、回転電機における電機子巻線の占積率が高まる。もちろん、軸方向に垂直な方向の寸法は、連結側電機子巻線１１２がヨーク側電機子巻線１０６よりも大きく、ティース側電機子巻線１０７よりも小さいことが望ましい。

変形．
上記の実施の形態はいずれもアウターロータ型の構成を例にとって説明したが、本発明はインナーロータ型に適用することも容易である。図１６は界磁子２が電機子１よりも回転軸Ｑ側に配置される場合を示す断面図である。この場合、内周孔１００はヨーク１０１ではなく、ティース１０３が呈することになる。

またこの場合、軸方向に垂直な方向の寸法は、ヨーク側電機子巻線１０６がティース側電機子巻線１０７よりも大きくなることが望ましい。但し、回転軸Ｑに近い方が、他方よりも小さいという観点ではアウターロータ型もインナーロータ型も共通する。また第４の実施の形態をインナーロータ型に適用する場合、軸方向に垂直な方向の寸法は、連結側電機子巻線１１２がヨーク側電機子巻線１０６よりも小さく、ティース側電機子巻線１０７よりも大きいことが望ましい。

応用．
図１７は第１乃至第４の実施の形態のいずれかに例示された構成を有する回転電機Ｍを設けたクロスフローファン９を示す断面図である。図１７は、回転軸Ｑに平行で回転軸Ｑを含む平面における断面を示す。

クロスフローファン９はカップ型のファン接続用部材９９と、複数の羽部９３とを備える。ファン接続用部材９９は円筒部９１と、円板部１９２とを有する。円筒部９１は回転軸Ｑと一致する円筒軸を持つ。円板部１９２は回転軸Ｑに垂直である。界磁子２は円筒部９１に取り付けられる。円筒部９１は上述のアーム９０と同様に機能する。ファン接続用部材１２２は、例えば非磁性体の樹脂で構成される。

円板部９２の中央には、回転軸Ｑに沿って延びる回転シャフト４が固定される。回転シャフト４は、図示しないシャフト受けに回転自在に保持されている。図１０で例示されたように、回転シャフト４が電機子１と回転軸受け３を介して保持されてもよい。回転シャフト４は羽部９３を端部で固定するエンドプレートも兼ねる。これにより、回転電機Ｍとクロスフローファン９との間から、両者の結合のために必要な空間を小さくできる。

この発明の第１の実施の形態にかかる型回転電機を示す斜視図である。図１の位置I-Iにおける周方向に垂直な断面図である。この発明の第１の実施の形態にかかる回転電機の一部を示す断面図である。図１に示された電機子のうち特定の構成要素を示した斜視図である。図１に示された電機子のうち特定の構成要素を示した斜視図である。図１に示された電機子のうち特定の構成要素を示した斜視図である。図１に示された電機子のうち特定の構成要素を示した斜視図である。図１に示された電機子のうち特定の構成要素を示した斜視図である。図１に示された回転電機のうち界磁子を示した斜視図である。電機子と界磁子とを保持する機構を例示する断面図である。本発明の第２の実施の形態にかかる回転電機の磁性体を示す斜視図である。本発明の第３の実施の形態にかかる回転電機のティースとヨークとを示す斜視図である。ティースとヨークとの境界近傍を拡大して示す斜視図である。本発明の第４の実施の形態にかかる回転電機の断面図である。本発明の第４の実施の形態にかかる回転電機の断面図である。アウターロータ型の構成を例示する断面図である。本発明の実施の形態が適用されたクロスフローファン９の断面図である。ラジアルギャップ／アキシャル巻型回転電機の一態様を示す平面図である。図１８の位置XIX-XIXにおける断面図である。改良された態様のラジアルギャップ／アキシャル巻型回転電機を示す平面図である。改良された態様のラジアルギャップ／アキシャル巻型回転電機を示す断面図である。

符号の説明

１電機子
１０１ヨーク
１０２ヨーク側巻線コア
１０３ティース
１０４ティース側巻線コア
１０５磁性体
１０５ａ部位
１０６ヨーク側電機子巻線
１０７ティース側電機子巻線
１０８〜１１１薄肉部
２界磁子
２１界磁磁石
Ｍ回転電機
Ｑ回転軸

Claims

回転軸（Ｑ）の周囲で回転する界磁子（２）と、
前記界磁子に対して環状の空隙を介して対向する電機子（１）と
を備え、
前記界磁子は、
環状に配置されて複数の磁極を呈する界磁磁石（２１）
を有し、
前記電機子は、
前記回転軸についての径方向において前記界磁磁石に対向する複数のティース（１０３）と、
前記径方向においていずれの前記ティースに対しても前記界磁磁石とは反対側に位置する環状のヨーク（１０１）と、
前記回転軸に沿った方向たる軸方向を軸として巻回され、前記軸方向において前記ティースと並んで配置され、ティース側電機子巻線（１０７）と、
前記軸方向を軸として巻回され、前記軸方向において前記ヨークと並んで配置され、前記ティース側電機子巻線と対応して設けられ、前記ティース側電機子巻線と前記径方向に並ぶヨーク側電機子巻線（１０６）と、
相互に対応する前記ヨーク側電機子巻線と前記ティース側電機子巻線との間で磁束を流す磁性体（１０５）と
を有する回転電機。
前記電機子（１）は、
前記ティース（１０３）に設けられて前記ティース側電機子巻線（１０７）が巻回されるティース側巻線コア（１０４）と、
前記ヨーク（１０１）に設けられて前記ヨーク側電機子巻線（１０６）が巻回されるヨーク側巻線コア（１０２）と
を更に有し、
前記磁性体（１０５）は前記ティース側巻線コア及び前記ヨーク側巻線コアを連結する、請求項１記載の回転電機。
前記ティース（１０３）と前記ティース側巻線コア（１０４）とは圧粉磁芯で一体化される、請求項２記載の回転電機。
前記ヨーク（１０１）と前記ヨーク側巻線コア（１０２）とは圧粉磁芯で一体化される、請求項２乃至請求項３のいずれか一つに記載の回転電機。
前記ティース側巻線コア（１０４）は、前記ティース（１０３）に対して前記軸方向に関する一側に位置し、
前記ヨーク側巻線コア（１０２）は、前記ヨーク（１０１）に対して前記軸方向に関する前記一側に位置する、請求項２乃至請求項４のいずれか一つに記載の回転電機。
前記磁性体（１０５）は前記ティース側巻線コア（１０４）と前記ヨーク側巻線コア（１０２）との間で前記軸方向に延びる部位（１０５ａ）を有し、
前記電機子（１）は、
前記部位を軸として巻回され、相互に対応する前記ヨーク側電機子巻線（１０６）と前記ティース側電機子巻線（１０７）と前記径方向に並ぶ連結側電機子巻線（１１２）
を更に有する、請求項２乃至請求項４のいずれか一つに記載の回転電機。
前記磁性体（１０５）は、前記ヨーク（１０１）と反対側の端部が薄肉部（１０８）を呈し、前記回転軸（Ｑ）周りにおいて相互に連結される、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の回転電機。
前記ティース（１０３）は、前記径方向についての少なくともいずれか一方の端が薄肉部（１０９，１１０）を呈し、前記回転軸（Ｑ）周りにおいて相互に連結される、請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の回転電機。
前記ティース（１０３）は、前記径方向についての前記ヨーク（１０１）側が薄肉部（１１１）を呈し、前記ヨークと前記径方向において連結される、請求項１乃至請求項８のいずれか一つに記載の回転電機。
前記ヨーク（１０１）は、前記径方向についての前記ティース（１０３）側が薄肉部（１１１）を呈し、前記ティースと前記径方向において連結される、請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載の回転電機。
前記ティース（１０３）と前記ヨーク（１０１）とが非磁性の樹脂によって連結される、請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載の回転電機。
相互に対応する前記ティース側電機子巻線（１０７）と前記ヨーク側電機子巻線（１０６）のうち、前記回転軸（Ｑ）に近い方が、他方よりも、前記軸方向に垂直な寸法が小さい、請求項１乃至請求項１１のいずれか一つに記載の回転電機。
相互に対応する前記ティース側電機子巻線（１０７）と前記ヨーク側電機子巻線（１０６）とは直列に接続される、請求項１２記載の回転電機。